JP2001329043A - グリシジルエステル組成物及びそれらの製造方法 - Google Patents
グリシジルエステル組成物及びそれらの製造方法Info
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Abstract
塩素含量有するグリシジルエステル組成物の提供。 【解決手段】 ジ酸無水物、モノグリシジルエステル、
場合によりジカルボン酸及びモノエポキシドを反応させ
て得られるカルボキシル官能性ポリエステル樹脂と、エ
ピハロヒドリンとの反応で製造されるグリシジルエステ
ル組成物及びその製造法。
Description
組成物、それらの製造法、塗料組成物、及びグリシジル
エステル組成物を含有する他の硬化可能な組成物、及び
該硬化可能な組成物を用いて得られる硬化製品に関す
る。
パンとエピクロロヒドリンの反応生成物に基づく塗料組
成物は公知である。これらの組成物に基づいて製造され
た硬化製品は加水分解に対して抵抗性があるが、紫外線
抵抗性が低いので、建築部材又は自動車のトップコート
のような高度の屋外耐久性が要求される用途には適しな
い。
ことができるトリグリシジルエステルはヨーロッパ特許
出願第447360A号(EP-A-447,360)に開示されている。こ
の出願は、高レベルの加水分解可能な塩素含量を有する
製品を開示している。ヘキサヒドロ無水フタル酸とジメ
チロールプロピオン酸の2:1付加物に関するEP-A-44
7,360の実施例2では、得られた生成物が1.0%(10,0
00mg/kg)の加水分解可能な塩素含量を有している。こ
のように高レベルの残留塩素は塗料組成物には一般に望
ましくない。
(i)(a)下記一般式(I)のα,α'-二分岐ジカルボン酸
のジグリシジルエステル:
ジカルボン酸:
て直鎖及び分岐鎖アルキル、シクロアルキル、アリール
アルキル、及びアリールからなる群から選ばれ、2つの
Rは5、6及び8の炭素原子を有する置換又は未置換の
脂環式環系の部分を形成することができ、nが0である
べき場合は、R1は独立して水素原子又はメチル基であ
り、R2は一重結合の置換又は未置換アルキレン又はア
リーレン、又は下記式(III): −(R3)m1―X―(R3)m2― (III) のラジカルであり、式中、m1及びm2は独立して0又は
1であり、R3は独立して置換又は未置換のアルキレン
からなる群から選ばれ、Xは一重結合又は下記の橋渡し
基(I)〜(V)の1つであり:
はm1は0であり且つXが橋渡し基(VI)であるときはm2
は0であり且つnが0であるときはR2は一重結合であ
ることを条件として、独立してC1〜C4のアルキルから
なる群から選ばれる:との反応により得られる先駆樹脂
生成物:及び(ii)アミノ樹脂ブロック又は未ブロック
(脂環)脂肪族イソシアネート、α,α'-二分岐環状無水
物、α,α'-二分岐酸及びエステル基のみを含有する酸
官能性ポリエステル、(脂環)脂肪族アミン、(脂環)脂肪
族ポリアミノアミド、ブロック又は未ブロックルイス
酸、及び3級アミンからなる群から選ばれる硬化性化合
物:を含有する熱硬化性樹脂を開示している。
0.5〜2.0の範囲であった。好ましい反応体(a)
は、ジエチルマロン酸、2,2,5,5-テトラメチルアジピン
酸、スルホジピバリン酸及びテトラプロピルアジピン酸
のジグリシジルエステルから選ばれ、好ましい反応体
(b)はジメチルマロン酸、2,2,5,5-テトラメチルアジピ
ン酸、スルホジピバリン酸及びテトラプロピルアジピン
酸から選ばれる。
ボン酸のジグリシジルエステルのみが許容しうる加水分
解安定性、耐エステル交換性及び許容しうる耐候性の組
み合せを示す塗料組成物の反応体として使用することが
できることが、引用したヨーロッパ特許出願及び他の刊
行物から認識されよう。
るエポキシ樹脂は硬化されたときに脆い塗膜のみを与え
る不利な点を有することを示している。この脆性はしば
しば接着性を悪くするので、塗料への用途には適さな
い。
(a)一官能性1級又は2級ヒドロキシル基を有する少
なくとも1種の化合物A'、及び/又は1級又は2級ヒ
ドロキシル基及び3級脂肪族カルボキシル基を有する少
なくとも1種の化合物A"; (b)2つの芳香族又は2級脂肪族カルボキシル基を有
する少なくとも1種の芳香族又は脂環式ジカルボン酸化
合物B,又はそれらの無水物; (c)独立して1級又は2級ヒドロキシル基であること
ができる2つの脂肪族ヒドロキシル基を有する少なくと
も1種のジオール化合物C;及び (d)1つの3級脂肪族カルボキシル基、及び各々独立
して1級又は2級ヒドロキシル基であることができる2
つの脂肪族ヒドロキシル基を有する少なくとも1種のジ
ヒドロキシモノカルボン酸化合物D;を、化合物A':
A":B:C:Dのモル比がM:N:X+Y+1:X:
Yで(式中、M+Nは2であり、Xは2〜8の範囲で、
Yは2−N〜8の範囲である)、100〜240℃の温
度で、反応混合物中に最初に存在する非3級カルボキシ
ル基の本質的に全てが反応してしまうまで、反応させる
ことにより、線状3級脂肪族カルボキシル官能性ポリエ
ステル樹脂を製造する方法を開示している。線状3級脂
肪族カルボキシル官能性ポリエステル樹脂は、適当な塩
基及び場合により触媒の存在下に過剰のエピハロヒドリ
ンと反応させてポリグリシジルエステル樹脂が製造され
ている。
る種の線状3級カルボキシル官能性ポリエステル樹脂及
びエポキシ官能性ポリエステル樹脂を開示している。こ
れらのポリエステル樹脂は、 (a)2つの芳香族及び/又は2級脂肪族カルボキシル
基を有する少なくとも1種の芳香族又は脂環式カルボン
酸化合物A、又はそれらの無水物; (b)各々独立して1級又は2級ヒドロキシル基である
ことができる2つの脂肪族ヒドロキシル基を有する少な
くとも1種のヒドロキシル化合物B; (c)少なくとも1つの3級脂肪族カルボキシル基、及
び各々独立して1級又は2級ヒドロキシル基であること
ができる2つの脂肪族ヒドロキシル基を有する少なくと
も1種のヒドロキシル置換カルボン酸化合物C;及び (d)場合により、1つのカルボキシル基を有する1種
の脂肪族カルボン酸化合物D;を、化合物A:B:C:
Dのモル比が(X+Y−1):X:Y:Zで(式中、Xは
2〜8の範囲で、Yは2〜8の範囲で、Zは0〜2の範
囲である)、反応させることにより得られる。
岐飽和モノカルボン酸異性体の混合物のグリシジルエス
テルであり(式中、R1、R2及びR3は1〜15の炭素原
子を有するアルキル基であり、そのうち少なくとも1つ
はメチルであり、各々の酸は5〜19、好ましくは5〜
13の炭素原子を有する)と、(ii)該合成高分岐飽和モ
ノカルボン酸の混合物との1:1のモル比での反応生成
物を含有する少なくとも1種の化合物A1;なお前記成
分A1は場合によりヒドロキシピバリン酸(A2)及び/又
は水素化ジフェニロールプロパン(A3)と混合されてい
る; b)2つの芳香族又は2級脂肪族カルボキシル基を有す
る少なくとも1種の芳香族又は脂環式ジカルボン酸化合
物B、又はそれらの無水物;場合により c)1つの3級脂肪族カルボキシル基、及び各々独立し
て1級又は2級ヒドロキシル基であることができる2つ
の脂肪族ヒドロキシル基を有する少なくとも1種のジヒ
ドロキシモンカルボン酸化合物C;及び場合により d)各々独立して1級又は2級ヒドロキシル基であるこ
とができる2つの脂肪族ヒドロキシル基を有する1種の
ジオール化合物D;を、A1:A2+A3:B:C:D化
合物のモル比がA1:(2−A1):X+Y+1:X:Yで
(式中、A1は0.1〜2の範囲であり、Yは0〜6の範
囲であり、Xは2〜8の範囲である)、反応混合物中に
最初に存在する本質的に全ての非3級カルボキシル基が
反応してしまうまで、100〜225℃の温度で反応さ
せて得られる線状3級カルボキシル官能性ポリエステル
樹脂、及び該ポリエステル樹脂から導かれるポリグリシ
ジルエステル、及びポリエステル樹脂及び/又はポリグ
リシジルエステル樹脂を含有する塗料組成物を開示して
いる。
り8〜16の範囲の炭素原子を有するアルカンジカルボ
ン酸(A')の少量と混合された、少なくとも1種の1,4-
ジカルボキシルシクロヘキサン(A); (b)1つの3級脂肪族カルボキシル基及び2つの脂肪
族ヒドロキシル基を有する少なくとも1種のヒドロキシ
ルモノカルボン酸化合物(B);場合により、 (c)各々独立して1級又は2級ヒドロキシル基である
ことができる2つの脂肪族ヒドロキシル基を有する1種
のジオール化合物(C);及び場合により、 (d)1つの一官能性1級又は2級ヒドロキシル基を含
有する化合物(D')、及び/又は1つの1級又は2級ヒ
ドロキシル基及び1つの3級脂肪族カルボキシル基を有
する化合物(D");を、化合物(A+A'):B:C:
D':D"のモル比が(X+Y+1):Y:X:M:N(式
中、M+Nは0〜2の範囲で、Xは2〜8の範囲で、Y
は[2−(M+N)]〜8の範囲である)、反応混合物中に
最初に存在する本質的に全ての非3級カルボキシル基が
反応してしまうまで、100〜225℃の温度で反応さ
せて得られる線状3級カルボキシル官能性ポリエステル
樹脂、及び該ポリエステル樹脂から導かれるポリグリシ
ジルエステル、及びポリエステル樹脂及び/又はポリグ
リシジルエステル樹脂を含有する塗料組成物を開示して
いる。
能性ポリエステル樹脂、それらから導かれるエポキシ官
能性ポリエステル樹脂、及びこれらのポリエステル化合
物を含有する塗料組成物を記載している。カルボキシル
官能性ポリエステル樹脂は、 a)場合により下記式Iにおいてxが0である対応化合
物(A2)の少量と混合された、下記式の少なくとも1
種の化合物(A1)、又はそれらの無水物:
の炭素原子を有するアルキル基、又は一緒になって-C
H-(CH2)x-CH-基、シクロアルキル基を形成するこ
とができる)、好ましくは1,4-シクロヘキサンジカルボ
ン酸である; b)各々独立して1級又は2級ヒドロキシル基であるこ
とができる2つの脂肪族ヒドロキシル基を有する少なく
とも1種のジオール化合物B;場合により c)1つの3級脂肪族カルボキシル基及び各々独立して
1級又は2級ヒドロキシル基であることができる2つの
脂肪族ヒドロキシル基を有するジヒドロキシモノカルボ
ン酸化合物(C);及び場合により、 d)トリヒドロキシアルカン(D1)又はテトラヒドロキ
シアルカン(D2);を、(A1+A2):B:C:D1:
D2化合物のモル比がX+Y+2Z+3Q+P:X:
Y:Z:Qで(式中、Xは1〜8の範囲であり、Yは0
〜8の範囲であり、Zは0〜4の範囲であり、Qは0〜
3の範囲であり、Pは1〜5、好ましくは1〜3の範
囲、最も好ましくは1である)、化合物Cが存在すると
きは、反応混合物中に最初に存在する本質的に全てのヒ
ドロキシル基が反応してしまうまで、100〜240
℃、好ましくは180〜210℃の温度で反応させて得
られる。
カルボキシル官能性ポリエステル樹脂及びポリグリシジ
ルエステルは、最新の経済的に適用される塗料に関し
て、屋外耐久性(UV安定性)及び硬化状態での耐加水
分解性の要求を指向しているが、さらに性質を改良し及
び/又は製造コストを減少させる必要性がまだある。
8/23661、WO 98/24828、 WO 98/42768の教示、即ち、
(i)カルボキシル官能性ポリエステル樹脂及びエポキ
シ官能性ポリエステル樹脂から導かれる改良された硬化
塗料の性質を得る為には、それは、ポリエステルコアブ
ロック中にジカルボン酸反応体から作られる末端3級カ
ルボキシル基を導入することにより(その際カルボキシ
ル基は少なくとも3つのメチレン炭素原子においてそれ
ぞれから除去される)、あるいは最初に生成されたカル
ボキシル官能性ポリエステル樹脂中の元の末端カルボキ
シル基はヒドロキシ分岐アルカンカルボン酸と反応しな
ければならないことにより、到達することができるのみ
であること、及び(ii)ジカルボン酸又は無水物反応体か
ら造られる出発のカルボキシ基官能性ポリエステル樹脂
(その際カルボキシル基はフタル酸又は無水物、又は1,
2-シクロヘキサンジカルボン酸又はその無水物のような
2つのメチレン炭素原子のみが除去される)の存在は、
対応するポリグリシジルポリエステルに効率的にグリシ
ジル化されないので、避けねばならないということを認
識することができる。
エポキシ基含量及び低い加水分解可能な塩素含量を有す
るグリシジルエステル組成物、及びその製造法を提供す
ることにある。
な塩基及び場合により触媒の存在下に、280mgKOH/g
未満の酸価を有するカルボキシ官能性ポリエステル化合
物と過剰のエピハロヒドリンを反応させて製造されるグ
リシジルエステル組成物であって、その際該カルボキシ
官能性ポリエステル樹脂が、 (a)少なくとも1種の化合物A;化合物Aは下記式(I)
の無水物である:
又はシクロヘキサン環に結合している1〜4の炭素原子
を有するアルキル基であるか、又は一緒になってシクロ
ヘキサン環を形成することができ、又は1つの2級酸基
及び1つの3級酸基を有するジ酸を表わす; (b)少なくとも1種の化合物B;化合物Bは、多くとも
35%の酸素含量を有し、且つ2つの脂肪族又は脂環式
ヒドロキシル基を含有し、そしてβ-水素原子を含有せ
ず且つ2つのヒドロキシル基の間に少なくとも3つの炭
素原子を有するジ-2級ヒドロキシル化合物又はジ-1級
ヒドロキシル化合物であるか、又は化合物Cが存在する
ならば、モノエポキシドDであり;このモノエポキシド
Dは5〜19の炭素原子を有するα-α-分岐カルボン酸
のモノグリシジルエステルである;及び場合により、 (c)少なくとも1種の化合物C;この化合物Cはジ-2
級カルボン酸又は無水物である;を、2:X:Y(式
中、Yは0〜3の範囲にあり、XはY+1である)の化
合物A:B:Cのモル比で、反応混合物中に最初に存在
し且つ形成された本質的に全てのヒドロキシル基が反応
するのに有効な温度で反応させて製造されるものであ
り、前記カルボキシ官能性ポリエスエル化合物は未反応
のジ酸モノマーを実質的に含まない、グリシジルエステ
ル組成物を提供するものである。
ジカルボン酸又は無水物反応体から造られれるある種の
末端カルボキシル基を含有する本発明のグリシジルエス
テル組成物は高いエポキシ基含量(即ち、理論値に近
い)及び低い加水分解可能なハロゲン含量、特に塩素含
量の組み合せを有して、効果的にグリシジルエステルへ
グリシジル化することができることがわかり、さらに特
に樹脂、塗料配合物、及び硬化塗膜性において負の効果
を有しないことがわかった。
る。本発明の要件のいずれも、ここに記述された特徴の
いずれか1つ又はそれらの組み合せを包含することがで
きる。
テル組成物、その硬化可能な組成物に関するものであ
る。グリシジルエステル組成物は、上記で特定した化合
物A及びB、及び場合により化合物Cの反応により製造
されるカルボキシル官能性ポリエステル化合物のグリシ
ジル化により製造される。
ることができる:
又はシクロヘキサン環に結合している1〜4の炭素原子
を有するアルキル基であるか、又は一緒になってシクロ
ヘキサン環を形成することができ、又は1つの2級酸基
及び1つの3級酸基を有するジ酸を表わし、200〜2000
mgKOH/g、好ましくは400〜1500 mgKOH/g、最も好ましく
は500〜1000 mgKOH/gの酸価を有する。
カルボン酸(ヘキサヒドロフタル酸)、5-メチル-1,2-シ
クロヘキサンジカルボン酸、2,3-ジメチル-5-イソブチ
ル-1,2-シクロヘキサンジカルボン酸、エンドメチレン
テトラヒドロフタル酸、及び5-メチルエンドメチレンテ
トラヒドロフタル酸のような酸の無水物、または1-アル
キル-1,4-シクロヘキサンジカルボン酸(その際アルキル
基は1〜4の炭素原子を有する)のようなジ酸、より好
ましくは1-メチル-1,4-シクロヘキサンジカルボン酸で
ある。好ましい化合物Aとして、R及びR'が各々独立
して水素又はメチル基である無水物が使用される。最も
好ましい化合物Aはヘキサヒドロ無水フタル酸である。
は多くとも30%、より好ましくは多くとも20%の酸
素含量を有し且つ2つの3脂肪族又は脂環式ヒドロキシ
ル基を有し、そしてβ水素原子を含有せず且つ2つのヒ
ドロキシル基の間に少なくとも3つの炭素原子を有する
ジ-2級ヒドロキシル化合物又はジ-1級ヒドロキシル化
合物であるか、又はCが存在するときはモノエポキシド
Dである化合物Bであることができる。モノエポキシド
Dは5〜19、好ましくは9〜19の炭素原子を有する
α-α-分岐カルボン酸のモノグリシジルエステルであ
る。
ペンチルグリコール、水素化ジフェニロールプロパン(H
DPP)・CARDURA E10モノマー(10の炭素原子を有するα
-α-分岐カルボン酸;(CARDURAは商標である)、水素化
4,4'-ジヒドロキシジフェニール、1,4-ジヒドロキシシ
クロヘキサン、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリ
コールエステル、及び2-ブチル-2-エチル-1,3-プロパン
ジオール、又はそれらの混合物があり、HDPPが特に
好ましい。化合物Bとして使用されるより好ましい化合
物は30〜5%の酸素含量を有するものと認められる。
化合物Bはジ2級ヒドロキシル化合物であることが好ま
しい。
物であることができる。化合物Cは成分(a)として使用
されないジ-2級カルボン酸又は無水物のいずれである
ことができる。化合物Cの典型的な例は、1,4-シクロヘ
キサンジカルボン酸、2-メチル1,4-シクロヘキサンジカ
ルボン酸、2,3-ジメチル1,4-シクロヘキサンジカルボン
酸、及び2,5-ジメチル-1,4-シクロヘキサンジカルボン
酸であり、1,4-シクロヘキサンジカルボン酸が最も好ま
しい。
も好ましくは0の値を有するグリシジルエステル組成物
がより好ましい。
品の屋外耐久性又は分散性のような、魅力的な性質を示
すことが認められる。
かれる製品において良好な性質を得るためには、グリシ
ジルエステル組成物の加水分解可能なハロゲン含量は多
くとも6000 mg/kgであることが好ましい。
又は硬化可能な組成物を与える共反応体又は硬化剤と共
に使用することができる。従って、硬化しうる又は共反
応しうる組成物は、屋外、例えば風車、自動車、航空機
に使用される屋外耐久性塗料、特に金属基体用の塗料と
して、及び樹脂含浸ウエブ、例えば織った又は不織のガ
ラス、アラミド又は炭素繊維ウエブ又は布から導かれる
技術建築物の製造用の硬化可能な系として使用すること
ができる。硬化可能な塗料組成物は、ポリエステル樹脂
の骨格を形成するそれぞれの成分のタイプ及び量に基づ
いて、粉体塗料又は液体塗料の形態で、塗布することが
できる。
ば屋外用に塗布される硬化可能な組成物の最終の特性を
低下させる副生成物を初期の段階で実質的に含まないグ
リシジルエステル組成物にある。硬化可能な塗料組成物
は、ポリエステル樹脂の骨格を形成する反応性成分のタ
イプ及び量に基づいて、粉体塗料又は液体塗料の形態で
塗布することができる。
種の化合物A;化合物Aは下記式(I)の無水物である:
又はシクロヘキサン環に結合している1〜4の炭素原子
を有するアルキル基であるか、又は一緒になってシクロ
ヘキサン環を形成することができ、又は1つの2級及び
1つの3級酸基を有するジ酸を表わす; (ii)少なくとも1種の化合物B;化合物Bは、多くとも
35%の酸素含量を有し、且つ2つの脂肪族又は脂環式
ヒドロキシル基を含有し、そしてβ-水素原子を含有せ
ず且つ2つのヒドロキシル基の間に少なくとも3つの炭
素原子を有するジ-2級ヒドロキシル化合物又はジ-1級
ヒドロキシル化合物であるか、又は化合物Cが存在する
ならば、上記のモノエポキシドDである;及び場合によ
り、 (iii)少なくとも1種の化合物C;この化合物Cはジ-2
級カルボン酸又は無水物である;を、2:X:Y(式
中、Yは0〜3の範囲にあり、XはY+1である)の化
合物A:B:Cのモル比で、反応混合物中に最初に存在
し且つ形成された本質的に全てのヒドロキシル基が反応
するのに有効な温度で反応させることにより、280mg
KOH/g未満、好ましくは150〜280mgKOH/gの範囲の
酸価を有し且つ280mgKOH/gより大きい酸価を有する
ジ酸を実質的に含まないカルボキシ官能性ポリエステル
化合物を製造する工程; (b)工程(a)からの前記カルボキシ官能性ポリエステ
ル化合物を、適当な塩基及び場合により触媒の存在下
に、反応混合物中に最初に存在し且つ形成された本質的
に全てのカルボキシル基が反応するのに有効な温度で、
過剰のエピハロヒドリンを反応させることによりグリシ
ジルエステル組成物を製造する工程;を包含する、多く
とも6000 mg/kgの加水分解可能な塩素含量及び理論値の
90%以上のエポキシ基含量を有するグリシジルエステ
ル組成物を製造する方法に関する。
00℃、より好ましくは120〜175℃の範囲の温度
で、反応混合物中に最初に存在する本質的に全てのヒド
ロキシル基が反応するのに効果的な時間、行われる。残
りのヒドロキシル基は最初に存在したヒドロキシル基の
量の好ましくは5%未満、より好ましくは2%未満であ
り、最も好ましくは最初に存在したヒドロキシル基の全
てが反応されてしまうことである。
5℃、より好ましくは40〜100℃の範囲の温度で、
反応混合物中に最初に存在する本質的に全てのカルボン
酸基が反応するのに効果的な時間、行われる。残りのカ
ルボン酸基は最初に存在したヒドロキシル基の量の好ま
しくは5%未満、より好ましくは2%未満であり、最も
好ましくは最初に存在したカルボン酸基の全てが反応さ
れてしまうことである。ヒドロキシル基及びカルボン酸
基は、赤外分光計、NMR分光計又は滴定を含む慣用の
方法でモニターすることができる。
は280mg KOH/gより大きい酸価を有するジ酸モノマー
を実質的に含有しない。ジ酸モノマーとしては出発のジ
酸成分A及び/又はC、及び出発の無水物成分A及び/
又はCから導かれるジ酸がある。工程(a)のカルボキシ
ル官能性ポリエステル生成物は、好ましくは5%未満、
より好ましくは2%未満、最も好ましくは検出不可能な
量のジ酸を含有する。これらの低分子量のジ酸成分は最
終生成物中では望ましくない。
組成物は、硬化剤(架橋性樹脂)又は共反応体を上記で
特定したグリシジルエステル組成物に添加することによ
り製造することができる。本発明の塗料組成物に使用さ
れる硬化剤又は共反応体の量は、通常は硬化剤又は共反
応体の反応基及びグリシジルエステル組成物中に存在す
るエポキシ基にほぼ等しい量を与えるような量であろ
う。
ッシング、ロールコーティング、又は他の適当な技法に
より塗布することができる。本発明のポリグリシジルエ
ステル樹脂と組み合せて使用するのに適する硬化剤は、
例えば本発明の(対応する)酸官能性ポリエステル組成
物;固体ポリ酸、例えばセバシン酸、1,12-ドデカンジ
オン酸;ポリアゼライン酸ポリ無水物のような無水物;
酸官能性ポリエステル、例えば1モルのトリメチロール
プロパンと3モルのヘキサヒドロフタル酸の反応生成
物、1,6-ヘキサンジオールと過剰モルの1,12-ドデカン
ジオン酸との反応生成物、4モルの1,10-デカンジカル
ボン酸、1.49モルのヘキサンジオール、0.47モ
ルの1,1,1-トリス-(ヒドロキシメチル)-プロパン及び
0.27モルのペンタエリスリトールの反応生成物、4
モルの1,10-デカンジカルボン酸、1.2モルのヘキサ
ンジオール、0.45モルのトリメチロールプロパン、
0.29モルのペンタエリスリトール及び0.21モル
のジメチロールプロピオン酸の反応生成物、及び1モル
のヘキサメトキシメチレンメラミン及び3モルのヒドロ
キシピバリン酸の反応生成物;及びアミンタイプの硬化
剤である。
エステルが導かれるポリエステル化合物の組み合せが最
も好ましい。
への使用に適する当該技術において公知の触媒及び場合
により他の添加剤を含有することができる。適当な触媒
は、例えば4級アンモニウム及びホスホニウム塩;金属
塩/化合物、例えば第2錫(II)オクトエート;塩基性化
合物、例えばイミダゾール;及び3級アミン、例えばジ
アザビシクロ/ウンデセンである。使用される触媒の量
は、通常、全塗料組成物の0.1〜2重量%の範囲であ
ろう。
応性基を反応させるための適当な硬化又は反応時間、お
よび本発明の塗料組成物の温度は、塗料系に関して慣用
のものが適用される。
の範囲はこれらの特定の態様により制限されるものでは
ない。例1 本発明による線状脂肪族カルボキシル官能性ポリエステ
ル1〜6、及び比較の線状脂肪族カルボキシル官能性ポ
リエステルa、b、c、d及びeの製造:各ポリエステ
ル樹脂のそれぞれの成分を表1に示したモル量で、還流
冷却器、温度調節機、窒素入り口及び攪拌機を備えた丸
底ガラス反応器に供給した。ついで、混合物を30分
間、150℃に加熱した。反応混合物の温度を30分間
で170℃に上げ、上記の理論酸価に到達するまで17
0℃に維持した。このようにして形成された酸官能性ポ
リエステルを取り出し、室温に冷却した。
ン酸無水物 HDPP: 水素化ジフェニロールプロパン BEPD: 2,2-ブチル-エチル-1,3-プロパンジオー
ル NPG: ネオペンチルグリコール HPA: ヒドロキシピバリン酸 HD: 1,6-ヘキサンジオール 1,4: 1,4-シクロヘキサンジカルボン酸 CE-10: CARDURA E10 グリシジルエステル EG: エチレングリコール DMPA: ジメチロールプロピオン酸
較のポリグリシジルエステル樹脂(HHPAのみから形成)の
製造:例1で製造した官能性ポリエステル樹脂1〜6、
及び比較ポリエステル樹脂a〜eの1カルボキシル基当
量に等しい量、及びHHPAのみをエピクロロヒドリン(EC
H)8モル、イソプロピルアルコール(IPA)7.68モル
及び水7.68モルに溶解させた。溶液を温度調節機、
攪拌機及び還流冷却器を備えた3リットルガラス反応器
に供給した。ついで、温度を75〜85℃に上げ、20
間かけて最初のNaOH0.17モルの水溶液の逐次添加を
行なった。50分間の付加的反応の後、反応器内容物を
30分間で55℃に冷却し、ついで60間かけてNaOH
0.94モルの水溶液の第2の逐次添加を行なった。5
分間の付加的反応の後、反応器内容物を沈降させ、水相
を有機相から分離した。有機相は真空フラッシュして
水、IPA及びECHを除去した。得られた生成物をメチルイ
ソブチルケトンに溶解し、有機層は水で4回洗浄し、そ
の後有機相は真空フラッシュしてメチルイソブチルケト
ンを除去した。このようにして得られたポリグリシジル
エステルを取り出し、冷却した。ポリグリシジルエステ
ル樹脂の特性は表2に示した。
る有機塩素の補正は行わず)下記の方法で決定した。計
量した量のテストサンプルを15mLのトルエン及び50
mLのエチルケトンに溶解し、サンプルが固体樹脂である
ときは50mLのテトラヒドロフラン(THF)に溶解し
た。ついで、KOHのメタノール溶液50mL(0.1mol/L)
を加え、混合物を30分間リフラックスした。1mLの酢
酸を加えた後、サンプル中の塩素含量を標準硝酸銀を用
いた電位差滴定により決定し、加水分解可能な塩素含量
は得られたデータから算出した。
ポリグリシジルエステル樹脂の製造:2種の線状3級脂
肪族カルボキシル官能性ポリエステル樹脂1及び3の5
0:50当量ブレンド物をエピクロロヒドリン(ECH)
3.4モル、イソプロピルアルコール(IPA)及び水に、
60:30:10のECH、IPA及び水の割合で溶解させ
た。溶液を温度調節機及び攪拌機を備えた1リットルガ
ラス圧力反応器に供給した。温度を78〜83℃に調節
し、最初のNaOH0.09モルの20重量%水溶液の逐次
添加を12分かけて反応器に加圧下に行ない、付加的反
応を8分間行った。温度を83〜88℃に調節しなが
ら、第2のNaOH0.27モルの20重量%水溶液の逐次
添加を15分かけて反応器に加圧下に行ない、付加的反
応を4分間行った。反応器内容物を10分間で52℃に
冷却し、第3のNaOH0.07モルの水溶液の逐次添加を
1分かけて反応器に加圧下に行ない、ついで付加的反応
を4分間行った。最後に、最終のNaOH0.023モルの
水溶液の逐次添加を1分かけて反応器に圧力して行な
い、ついで付加的反応を4分間行った。反応器内容物を
沈降させ、水層を有機層から分離した。有機層は水で3
回洗浄し、その後有機相は真空フラッシュしてエピクロ
ロヒドリン及びその他の揮発成分を除去した。このよう
にして得られたポリグリシジルエステルを取り出し、冷
却した。ポリグリシジルエステル樹脂の特性は表2に示
した。加水分解可能な塩素(存在する可能性のある有機
塩素の補正は行わず)は例2と同様にして決定した。
ル、イソプロピルアルコール(IPA)7.68モル及び水
7.68モルに溶解させた。溶液を温度調節機、攪拌機
及び還流凝縮器を備えた3リットルガラス反応器に供給
した。ついで、温度を75〜85℃に上げ、最初のNaOH
0.195モルの水溶液の逐次添加を20分かけて行っ
た。50分間の付加的反応の後、反応内容物を30分間
で55℃に冷却し、ついで第2のNaOH1.105モルの
水溶液の逐次添加を60分かけて行なった。付加的反応
を5分間行った後、反応器内容物を沈降させ、水層を有
機層から分離した。有機相は真空フラッシュして水、IP
A及びEPHを除去した。得られた生成物をメチルイソブチ
ルケトンに溶解し、有機層を4回水で洗浄し、その後真
空フラッシュしてメチルイソブチルケトンを除去した。
このようにして得られたポリグリシジルエステルを取り
出し、冷却した。得られた樹脂のエポキシ基含量はそれ
ぞれ2908及び2834mmol/kgであった。加水分解
可能な塩素含量はそれぞれ0.13%及び0.14%で
あった。
Claims (30)
- 【請求項1】 適当な塩基及び場合により触媒の存在下
に、280mgKOH/g未満の酸価を有するカルボキシ官能
性ポリエステル化合物と過剰のエピハロヒドリンを反応
させて製造されるグリシジルエステル組成物であって、
その際該カルボキシ官能性ポリエステル樹脂が、 (a)少なくとも1種の化合物A;化合物Aは下記式(I)
の無水物である: 【化1】 式中、R及びR'は、各々独立して水素、又はシクロヘ
キサン環に結合している1〜4の炭素原子を有するアル
キル基であるか、又は一緒になってシクロヘキサン環を
形成することができ、又は1つの2級酸基及び1つの3
級酸基を有するジ酸を表わす; (b)少なくとも1種の化合物B;化合物Bは、多くとも
35%の酸素含量を有し且つ2つの脂肪族又は脂環式ヒ
ドロキシル基を含有し、そしてβ-水素原子を含有せず
且つ2つのヒドロキシル基の間に少なくとも3つの炭素
原子を有するジ-2級ヒドロキシル化合物又はジ-1級ヒ
ドロキシル化合物であるか、又は化合物Cが存在するな
らば、モノエポキシドDであり;このモノエポキシドD
は5〜19の炭素原子を有するα-α-分岐カルボン酸の
モノグリシジルエステルである;及び場合により、 (c)少なくとも1種の化合物C;この化合物Cはジ-2
級カルボン酸又は無水物である;を、2:X:Y(式
中、Yは0〜3の範囲にあり、XはY+1である)の化
合物A:B:Cのモル比で、反応混合物中に最初に存在
し且つ形成された本質的に全てのヒドロキシル基が反応
するのに有効な温度で反応させて製造されるものであ
り、前記カルボキシ官能性ポリエスエル化合物は未反応
のジ酸モノマーを実質的に含まない、グリシジルエステ
ル組成物。 - 【請求項2】 前記化合物Aが、R及びR'が各々独立
して水素又はメチル基、或はそれらの混合を表わす無水
物である請求項1記載のグリシジルエステル組成物。 - 【請求項3】 前記化合物Aが、1,2-シクロヘキサンジ
カルボン酸又はヘキサヒドロフタル酸、5-メチル-1,2-
シクロヘキサンジカルボン酸、2,3-ジメチル-5-イソブ
チル-1,2-シクロヘキサンジカルボン酸、エンドメチレ
ンテトラヒドロフタル酸、及び5-メチルエンドメチレン
テトラヒドロフタル酸からなる群から選ばれる酸の無水
物、または1-アルキル-1,4-シクロヘキサンジカルボン
酸(その際アルキル基は1〜4の炭素原子を有する)から
なる群から選ばれるジ酸である請求項1記載のグリシジ
ルエステル組成物。 - 【請求項4】 前記化合物Bが、多くとも30重量%の
酸素含量を有するジオールである請求項1記載のグリシ
ジルエステル組成物。 - 【請求項5】 前記化合物Bが、ジ-2級ヒドロキシル
化合物である請求項1記載のグリシジルエステル組成
物。 - 【請求項6】 前記化合物Bが、ネオペンチルグリコー
ル、水素化ジフェニロールプロパン(HDPP)、水素化4,4'
-ジヒドロキシジフェニール、1,4-ジヒドロキシシクロ
ヘキサン、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコー
ルエステル、及び2-ブチル-2-エチル-1,3-プロパンジオ
ール、及びそれらの混合物からなる群から選ばれる請求
項1記載のグリシジルエステル組成物。 - 【請求項7】 前記化合物Bが30〜5重量%の酸素含
量を有する請求項1記載のグリシジルエステル組成物。 - 【請求項8】 前記化合物Bが、水素化ジフェニロール
プロパンである請求項6記載のグリシジルエステル組成
物。 - 【請求項9】 多くとも6000 mg/kgの加水分解可能な塩
素含量、及び理論値の90%以上のエポキシ基含量を有
する請求項1記載のグリシジルエステル組成物。 - 【請求項10】 Yが0〜1の範囲にある請求項9記載
のグリシジルエステル組成物。 - 【請求項11】 Yが1である請求項9記載のグリシジ
ルエステル組成物。 - 【請求項12】 前記成分(b)が化合物BとDの混合物
である請求項11記載のグリシジルエステル組成物。 - 【請求項13】 前記化合物Cが、1,4-シクロヘキサン
ジカルボン酸、2-メチル1,4-シクロヘキサンジカルボン
酸、2,3-ジメチル1,4-シクロヘキサンジカルボン酸、及
び1,4-ジカルボキシル2,5-ジメチルシクロヘキサンから
なる群から選ばれる請求項11記載のグリシジルエステ
ル組成物。 - 【請求項14】 化合物Cが、1,4-シクロヘキサンジカ
ルボン酸である請求項13記載のグリシジルエステル組
成物。 - 【請求項15】 Yが0である請求項9記載のグリシジ
ルエステル組成物。 - 【請求項16】 Yが0である請求項1記載のグリシジ
ルエステル組成物。 - 【請求項17】 請求項1記載のグリシジルエステル組
成物及び硬化剤又は共反応体を含有する組成物。 - 【請求項18】 硬化又は反応した請求項17記載の組
成物。 - 【請求項19】請求項9記載のグリシジルエステル組成
物及び硬化剤又は共反応体を含有する組物。 - 【請求項20】 硬化又は反応した請求項19記載の組
成物。 - 【請求項21】 請求項16記載のグリシジルエステル
組成物及び硬化剤又は共反応体を含有する組成物。 - 【請求項22】 硬化又は反応した請求項21記載の組
成物。 - 【請求項23】適当な塩基及び場合により触媒の存在下
に、280mgKOH/g未満の酸価を有するカルボキシ官能
性ポリエステル化合物と過剰のエピハロヒドリンを反応
させて製造されるグリシジルエステル組成物であって、
その該際カルボキシ官能性ポリエステル樹脂が、(a)少
なくとも1種の化合物A;化合物Aは下記式(I)の無水
物である: 【化2】 式中、R及びR'は、各々独立して水素、又はシクロヘ
キサン環に結合している1〜4の炭素原子を有するアル
キル基を表わす;及び(b)少なくとも1種の化合物B;
化合物Bは水素化ジフェニロールプロパンである;を、
約2:1の化合物A:Bのモル比で、反応混合物中に最
初に存在し且つ形成された本質的に全てのヒドロキシル
基が反応するのに有効な温度で反応させて製造されるも
のであり、前記カルボキシ官能性ポリエスエル化合物は
未反応のジ酸モノマーを実質的に含まない、グリシジル
エステル組成物。 - 【請求項24】 (a)(i)少なくとも1種の化合物A;
化合物Aは下記式(I)の無水物である: 【化3】 式中、R及びR'は、各々独立して水素、又はシクロヘ
キサン環に結合している1〜4の炭素原子を有するアル
キル基であるか、又は一緒になってシクロヘキサン環を
形成することができ、又は1つの2級及び1つの3級酸
基を有するジ酸を表わす; (ii)少なくとも1種の化合物B;化合物Bは、多くとも
35%の酸素含量を有し、且つ2つの脂肪族又は脂環式
ヒドロキシル基を含有し、そしてβ-水素原子を含有せ
ず且つ2つのヒドロキシル基の間に少なくとも3つの炭
素原子を有するジ-2級ヒドロキシル化合物又はジ-1級
ヒドロキシル化合物であるか、又は化合物Cが存在する
ならば、モノエポキシドDであり;このモノエポキシド
Dは5〜19の炭素原子を有するα-α-分岐カルボン酸
のモノグリシジルエステルである;及び場合により、 (iii)少なくとも1種の化合物C;この化合物Cはジ-2
級カルボン酸又は無水物である;を、2:X:Y(式
中、Yは0〜3の範囲にあり、XはY+1である)の化
合物A:B:Cのモル比で、最初に存在し且つ反応され
た反応混合物中に形成された本質的に全てのヒドロキシ
ル基が反応するのに有効な温度で反応させることによ
り、280mgKOH/g未満の酸価を有し且つ280mgKOH/g
より大きい酸価を有するジ酸を実質的に含まないカルボ
キシ官能性ポリエステル化合物を製造する工程;(b)
工程(a)からの前記カルボキシ官能性ポリエステル化合
物を、適当な塩基及び場合により触媒の存在下に、反応
混合物中に最初に存在し且つ形成された本質的に全ての
カルボキシル基が反応するのに有効な温度で、過剰のエ
ピハロヒドリンと反応させることによりグリシジルエス
テル組成物を製造する工程;を包含する、多くとも6000
mg/kgの加水分解可能な塩素含量及び理論値の90%以
上のエポキシ基含量を有するグリシジルエステル組成物
を製造する方法。 - 【請求項25】 前記カルボキシ官能性ポリエステル化
合物が、150mgKOH/g〜280mgKOH/gの範囲の酸価を
有する請求項24記載の方法。 - 【請求項26】 化合物Bが水素化ジフェノールプロパ
ンである請求項24記載の方法。 - 【請求項27】 Yが0である請求項24記載の方法。
- 【請求項28】 工程(a)の反応が100〜200℃の
範囲の温度で行われる請求項27記載の方法。 - 【請求項29】 工程(b)の反応が20〜125℃の範
囲の温度で行われる請求項27記載の方法。 - 【請求項30】 (a)(i)少なくとも1種の化合物A;
化合物Aは下記式(I)の無水物である: 【化4】 式中、R及びR'は、各々独立して水素、又はシクロヘ
キサン環に結合している1〜4の炭素原子を有するアル
キル基であるか、又は一緒になってシクロヘキサン環を
形成することができ、又は1つの2級及び1つの3級酸
基を有するジ酸を表わす;及び(ii)少なくとも1種の化
合物B;化合物Bは、多くとも35%の酸素含量を有
し、且つ2つの脂肪族又は脂環式ヒドロキシル基を含有
し、そしてβ-水素原子を含有せず且つ2つのヒドロキ
シル基の間に少なくとも3つの炭素原子を有するジ-2
級ヒドロキシル化合物又はジ-1級ヒドロキシル化合
物、又はそれらの混合物である;を、約2:1の化合物
A:Bのモル比で、最初に存在し且つ反応された反応混
合物中に形成された本質的に全てのヒドロキシル基が反
応するのに有効な温度で反応させることにより、280
mgKOH/g未満の酸価を有し且つ280mgKOH/gより大きい
酸価を有するジ酸を実質的に含まないカルボキシ官能性
ポリエステル化合物を製造する工程; (b)工程(a)からの前記カルボキシ官能性ポリエステ
ル化合物を、適当な塩基及び場合により触媒の存在下
に、反応混合物中に最初に存在する本質的に全てのカル
ボキシル基が反応するのに有効な温度で、過剰のエピハ
ロヒドリンと反応させることによりグリシジルエステル
組成物を製造する工程;を包含する、多くとも6000 mg/
kgの加水分解可能な塩素含量及び理論量の90%以上の
エポキシ基含量を有するグリシジルエステル組成物を製
造する方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000150091A JP2001329043A (ja) | 2000-05-22 | 2000-05-22 | グリシジルエステル組成物及びそれらの製造方法 |
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---|---|---|---|
JP2000150091A JP2001329043A (ja) | 2000-05-22 | 2000-05-22 | グリシジルエステル組成物及びそれらの製造方法 |
Publications (1)
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---|---|
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ID=18655855
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2000150091A Pending JP2001329043A (ja) | 2000-05-22 | 2000-05-22 | グリシジルエステル組成物及びそれらの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001329043A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20150151474A1 (en) * | 2011-03-07 | 2015-06-04 | Dupont Teijin Films U.S. Limited Partnership | Hydrolysis resistant polyester films |
US10008617B2 (en) | 2013-10-03 | 2018-06-26 | Dupont Teijin Films U.S. Limited Partnership | Co-extruded multi-layer polyester films having hydrolytic stability and improved delamination resistance |
US10377862B2 (en) | 2013-06-18 | 2019-08-13 | Dupont Teijin Films U.S. Limited Partnership | Copolyesterimides derived from N,N′-bis-(hydroxyalkyl)-benzophenone-3,3′,4,4′-tetracarboxylic diimide and films made therefrom |
-
2000
- 2000-05-22 JP JP2000150091A patent/JP2001329043A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20150151474A1 (en) * | 2011-03-07 | 2015-06-04 | Dupont Teijin Films U.S. Limited Partnership | Hydrolysis resistant polyester films |
US10377862B2 (en) | 2013-06-18 | 2019-08-13 | Dupont Teijin Films U.S. Limited Partnership | Copolyesterimides derived from N,N′-bis-(hydroxyalkyl)-benzophenone-3,3′,4,4′-tetracarboxylic diimide and films made therefrom |
US10008617B2 (en) | 2013-10-03 | 2018-06-26 | Dupont Teijin Films U.S. Limited Partnership | Co-extruded multi-layer polyester films having hydrolytic stability and improved delamination resistance |
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