JP3478416B2 - Self-crosslinking resin - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、同一分子中にエポキシ
基および環状酸無水基の開環によるカルボキシル基を有
する自己架橋性樹脂に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a self-crosslinking resin having an epoxy group and a carboxyl group by ring opening of a cyclic acid anhydride group in the same molecule.
【0002】[0002]
【従来の技術とその課題】エポキシ基とカルボキシル基
との反応に基づいて樹脂を架橋硬化せしめることは塗料
塗膜を硬化するための手段として広く利用されている。
例えば、エポキシ基含有樹脂とカルボキシル基含有樹脂
との混合系タイプ、または該両官能基を同一分子中に有
する自己架橋性タイプなどがある。2. Description of the Related Art Cross-linking and curing a resin based on the reaction between an epoxy group and a carboxyl group is widely used as a means for curing a paint film.
For example, there are a mixed type of an epoxy group-containing resin and a carboxyl group-containing resin, or a self-crosslinking type having both the functional groups in the same molecule.
【0003】上記後者の自己架橋性タイプの樹脂は、例
えば、グリシジル基含有重合性不飽和モノマーとカルボ
キシル基含有重合性不飽和モノマーを主成分とするモノ
マー成分を重合することにより調製されている(例え
ば、特開昭63−135465号公報参照)。The latter self-crosslinking type resin is prepared, for example, by polymerizing a monomer component containing a glycidyl group-containing polymerizable unsaturated monomer and a carboxyl group-containing polymerizable unsaturated monomer as main components ( See, for example, JP-A-63-135465.
【0004】しかしながら、この方法では、重合中また
はそれ以前に該両不飽和モノマーのそれぞれの官能基が
反応してしまい、ゲル化したり、部分的に高分子化する
ので、製造ロツト間の品質のバラツキが大きくなり好ま
しくない。However, in this method, the respective functional groups of the both unsaturated monomers react with each other during or before the polymerization, resulting in gelation or partial polymerization, so that the quality between the production lots may be deteriorated. The variation becomes large, which is not preferable.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明は、同一分子中に
エポキシ基およびカルボキシル基を有する自己架橋性樹
脂を、ゲル化や部分的に高分子化することなしに、品質
のバラツキを小さくして製造する方法に関し、その特徴
は、水酸基およびエポキシ基を同一分子中に有する化合
物の該水酸基に環状酸無水物を開環ハーフエステル反応
させるか、またはエポキシ基および環状酸無水基を同一
分子中に有する化合物の該環状酸無水基にアルコール成
分を開環ハーフエステル反応させるところにある。DISCLOSURE OF THE INVENTION According to the present invention, a self-crosslinking resin having an epoxy group and a carboxyl group in the same molecule is reduced in quality variation without gelling or partially polymerizing. The method is characterized in that a ring-opening half-ester reaction of a cyclic acid anhydride with the hydroxyl group of a compound having a hydroxyl group and an epoxy group in the same molecule, or an epoxy group and a cyclic acid anhydride group in the same molecule is carried out. The cyclic acid anhydride group of the compound of 1) is subjected to a ring-opening half-ester reaction with an alcohol component.
【0006】しかして、本発明は、
1.水酸基およびエポキシ基を同一分子中に有する重量
平均分子量が500以上の化合物の該水酸基に環状酸無
水物を開環ハーフエステル反応させてなることを特徴と
する同一分子中に環状酸無水基の開環によるカルボキシ
ル基およびエポキシ基を同時に有する自己架橋性樹脂
(A)、および
2.エポキシ基および環状酸無水基を同一分子中に有す
る重量平均分子量が500以上の化合物の該環状酸無水
基にアルコール成分を開環ハーフエステル反応させてな
ることを特徴とする同一分子中に環状酸無水基の開環に
よるカルボキシル基およびエポキシ基を有する自己架橋
性樹脂(B)を提供するものである。Therefore, the present invention provides: A compound having a hydroxyl group and an epoxy group in the same molecule and having a weight average molecular weight of 500 or more is obtained by subjecting the hydroxyl group to a ring-opening half-ester reaction with a cyclic acid anhydride. 1. A self-crosslinking resin (A) having a carboxyl group and an epoxy group at the same time by a ring, and 2. A cyclic acid in the same molecule, which is obtained by subjecting the cyclic acid anhydride group of a compound having an epoxy group and a cyclic acid anhydride group in the same molecule and having a weight average molecular weight of 500 or more to a ring-opening half-ester reaction with an alcohol component. It is intended to provide a self-crosslinking resin (B) having a carboxyl group and an epoxy group by ring opening of an anhydrous group.
【0007】以下、本発明により提供される自己架橋性
樹脂(A)及び(B)についてさらに詳細に説明する。The self-crosslinking resins (A) and (B) provided by the present invention will be described in more detail below.
【0008】自己架橋性樹脂(A):水酸基およびエポ
キシ基を同一分子中に有する重量平均分子量が500以
上の化合物(A−1)を出発物質とし、該化合物(A−
1)の水酸基に環状酸無水物(A−2)を開環ハーフエ
ステル化反応させることにより得られる、同一分子中に
環状酸無水基の開環によるカルボキシル基およびエポキ
シ基をそれぞれ1個以上同時に有する自己架橋性樹脂で
ある。 Self-crosslinking resin (A): A compound (A-1) having a hydroxyl group and an epoxy group in the same molecule and having a weight average molecular weight of 500 or more is used as a starting material.
One or more carboxyl groups and epoxy groups obtained by ring-opening of a cyclic acid anhydride group in the same molecule, which are obtained by subjecting the hydroxyl group of 1) to a ring-opening half-esterification reaction of a cyclic acid anhydride (A-2). It is a self-crosslinking resin.
【0009】この樹脂(A)の製造において出発原料と
して用いられる化合物(A−1)は、水酸基およびエポ
キシ基を同一分子中にそれぞれ1個以上有する重量平均
分子量が500以上の化合物であり、例えば、水酸基含
有重合性不飽和モノマーおよびエポキシ基含有重合性不
飽和モノマーを必須成分とし、さらに必要に応じてその
他の重合性不飽和モノマーを用いて共重合せしめること
によつて得られる共重合体が包含される。The compound (A-1) used as a starting material in the production of the resin (A) is a compound having at least one hydroxyl group and at least one epoxy group in the same molecule and having a weight average molecular weight of 500 or more. , A copolymer obtained by using a hydroxyl group-containing polymerizable unsaturated monomer and an epoxy group-containing polymerizable unsaturated monomer as an essential component, and further copolymerizing with other polymerizable unsaturated monomer as necessary, Included.
【0010】化合物(A−1)の調製に使用する水酸基
含有重合性不飽和モノマーは、1分子中に1個以上の水
酸基および1個の重合性不飽和基を有する化合物であつ
て、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレー
ト、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3
−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ヒドロキ
シブチル(メタ)アクリレートなどのアクリル酸または
メタクリル酸の炭素数2〜8のヒドロキシアルキルエス
テル;ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコ
ール、ポリブチレングリコールなどのポリエーテルポリ
オールとアクリル酸またはメタクリル酸などの不飽和カ
ルボン酸とのモノエステル;などがあげられる。これら
はそれぞれ単独で使用することができまたは2種以上併
用することもできる。The hydroxyl group-containing polymerizable unsaturated monomer used for preparing the compound (A-1) is a compound having one or more hydroxyl groups and one polymerizable unsaturated group in one molecule, and examples thereof include: 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 3
A hydroxyalkyl ester of acrylic acid or methacrylic acid having 2 to 8 carbon atoms such as hydroxypropyl (meth) acrylate or hydroxybutyl (meth) acrylate; a polyether polyol such as polyethylene glycol, polypropylene glycol or polybutylene glycol, and acrylic acid or Monoesters with unsaturated carboxylic acids such as methacrylic acid; and the like. These can be used alone or in combination of two or more.
【0011】また、化合物(A−1)の調製に使用する
エポキシ基含有重合性不飽和モノマーは、1分子中に1
個以上のエポキシ基および1個の重合性不飽和基を有す
る化合物であつて、例えば、グリシジルアクリレート、
グリシジルメタクリレート、アリルグリシジルエーテ
ル、3,4−エポキシシクロヘキシルメチルアクリレー
ト、3,4−エポキシシクロヘキシルメチルメタクリレ
ート、メチル−グリシジルアクリレート、メチル−グリ
シジルメタクリレートなどがあげられる。これらはそれ
ぞれ単独で使用することができまたは2種以上併用する
こともできる。The epoxy group-containing polymerizable unsaturated monomer used for preparing the compound (A-1) is 1 in 1 molecule.
A compound having one or more epoxy groups and one polymerizable unsaturated group, for example, glycidyl acrylate,
Examples thereof include glycidyl methacrylate, allyl glycidyl ether, 3,4-epoxycyclohexylmethyl acrylate, 3,4-epoxycyclohexylmethyl methacrylate, methyl-glycidyl acrylate, and methyl-glycidyl methacrylate. These can be used alone or in combination of two or more.
【0012】化合物(A−1)は、上記水酸基含有重合
性不飽和モノマーおよびエポキシ基含有重合性不飽和モ
ノマーを共重合せしめることによつて得られるが、さら
に必要に応じてこれら以外のその他の重合性不飽和モノ
マーを併用して共重合せしめてもよい。The compound (A-1) can be obtained by copolymerizing the above-mentioned hydroxyl group-containing polymerizable unsaturated monomer and epoxy group-containing polymerizable unsaturated monomer. The polymerizable unsaturated monomer may be used in combination for copolymerization.
【0013】該その他の重合性不飽和モノマーは、1分
子中に重合性不飽和基を有し、かつ原則としてカルボキ
シル基を含まないものであり、具体的には、例えば、メ
チル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレー
ト、ブチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)ア
クリレート、オクチル(メタ)アクリレート、ラウリル
(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリ
レートなどの(メタ)アクリル酸と炭素数1〜24の1
価アルコールとのモノエステル化物;(メタ)アクリル
酸メトキシブチル、(メタ)アクリル酸メトキシエチ
ル、(メタ)アクリル酸エトキシエチルなどの(メタ)
アクリル酸の炭素数2〜18のアルコキシアルキルエス
テル化物;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、乳酸ビニ
ル、ベオバモノマー(シエル化学社製、商品名)、カプ
リン酸ビニルなどのビニルエステル類;スチレン、メチ
ルスチレンなどのビニル芳香族化合物類;アクリロニト
リル、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジ
エチルアミノエチル(メタ)アクリレート、(メタ)ア
クリルアミド、ビニルピリジン、ビニルピロリドンなど
の含窒素不飽和モノマー;エチルビニルエーテル、n−
プロピルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、オク
チルビニルエーテル、シクロペンチルビニルエーテル、
フエニルビニルエーテル、ベンジルビニルエーテルなど
のビニルエーテル類;パーフルオロブチルエチル(メ
タ)アクリレート、パーフルオロノニルエチル(メタ)
アクリレート、パーフルオロオクチルエチル(メタ)ア
クリレートなどの含フツ素不飽和モノマー;などがあげ
られる。これらはそれぞれ単独で用いることができまた
は2種以上併用してもよい。The other polymerizable unsaturated monomer has a polymerizable unsaturated group in one molecule and does not contain a carboxyl group in principle, and specifically, for example, methyl (meth) acrylate. (Meth) acrylic acid such as ethyl, (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate and the like and having 1 to 24 carbon atoms. 1
Monoesters with hydric alcohols; (meth) methoxybutyl (meth) acrylate, methoxyethyl (meth) acrylate, ethoxyethyl (meth) acrylate, etc.
Alkoxyalkyl ester of acrylic acid having 2 to 18 carbon atoms; vinyl acetates such as vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl lactate, Veova monomer (trade name of Ciel Chemical Co., Ltd.), vinyl caprate, etc .; styrene, methylstyrene, etc. Vinyl aromatic compounds; nitrogen-containing unsaturated monomers such as acrylonitrile, dimethylaminoethyl (meth) acrylate, diethylaminoethyl (meth) acrylate, (meth) acrylamide, vinylpyridine and vinylpyrrolidone; ethyl vinyl ether, n-
Propyl vinyl ether, butyl vinyl ether, octyl vinyl ether, cyclopentyl vinyl ether,
Vinyl ethers such as phenyl vinyl ether and benzyl vinyl ether; perfluorobutylethyl (meth) acrylate, perfluorononylethyl (meth)
Fluorine-containing unsaturated monomers such as acrylate and perfluorooctylethyl (meth) acrylate; and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
【0014】化合物(A−1)は、上記モノマーを用い
てそれ自体既知の方法により共重合せしめることによつ
て得られる。その際のモノマーの構成割合は、該化合物
(A−1)の1分子中に水酸基およびエポキシ基を同一
分子中にそれぞれ1個以上、好ましくは2〜10個の範
囲内で有するようなものであれば特に制限されないが、
一般には、水酸基含有重合性不飽和モノマーとエポキシ
基含有重合性不飽和モノマーとの合計重量に基づいて、
水酸基含有重合性不飽和モノマーは10〜90重量%、
特に20〜60重量%;エポキシ基含有重合性不飽和モ
ノマーは90〜10重量%、特に80〜40重量%の範
囲内が好ましい。また、その他の重合性不飽和モノマー
は、該両重合性不飽和モノマーの合計100重量部に対
して800重量部以下、特に50〜200重量部の範囲
内で用いるのが適している。そして、該化合物(A−
1)の重量平均分子量は、500以上、特に1000〜
100000の範囲内にあるのが好ましい。The compound (A-1) can be obtained by copolymerizing the above monomer by a method known per se. In that case, the composition ratio of the monomer is such that one molecule of the compound (A-1) has at least one hydroxyl group and at least one epoxy group in the same molecule, preferably within the range of 2 to 10. If there is no particular limitation,
Generally, based on the total weight of the hydroxyl group-containing polymerizable unsaturated monomer and the epoxy group-containing polymerizable unsaturated monomer,
The hydroxyl group-containing polymerizable unsaturated monomer is 10 to 90% by weight,
20 to 60% by weight; preferably, the epoxy group-containing polymerizable unsaturated monomer is in the range of 90 to 10% by weight, particularly 80 to 40% by weight. Further, the other polymerizable unsaturated monomer is suitably used in an amount of 800 parts by weight or less, particularly 50 to 200 parts by weight, based on 100 parts by weight of the total amount of the both polymerizable unsaturated monomers. Then, the compound (A-
The weight average molecular weight of 1) is 500 or more, particularly 1000 to
It is preferably in the range of 100,000.
【0015】自己架橋性樹脂(A)は、上記化合物(A
−1)の水酸基に環状酸無水物(A−2)を開環ハーフ
エステル化反応させることによつて得られる。その際に
用いられる環状酸無水物(A−2)は、1分子中に1個
以上のカルボン酸環状無水基を有する化合物であつて、
例えば、無水フタル酸、無水コハク酸、テトラヒドロ無
水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、テトラブロム
無水フタル酸、テトラクロル無水フタル酸、無水ヘツト
酸、無水ハイミツク酸、無水マレイン酸、無水トリメリ
ツト酸、無水ピロメリツト酸などがあげられ、これらは
それぞれ単独で使用することができまたは2種以上併用
することもできる。The self-crosslinking resin (A) is the above compound (A
It is obtained by subjecting the hydroxyl group of -1) to a ring-opening half-esterification reaction of a cyclic acid anhydride (A-2). The cyclic acid anhydride (A-2) used at that time is a compound having one or more carboxylic acid cyclic anhydride groups in one molecule,
For example, phthalic anhydride, succinic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, tetrabromophthalic anhydride, tetrachlorophthalic anhydride, hettic anhydride, hymic acid anhydride, maleic anhydride, trimellitic acid anhydride, pyromellitic acid anhydride, etc. These may be used alone or in combination of two or more.
【0016】化合物(A−1)の水酸基と環状酸無水物
(A−2)との開環ハーフエステル化反応は、モデル的
には、水酸基1モルに環状酸無水物(A−2)1モルが
反応して、該環状酸無水基が開環して遊離のカルボキシ
ル基1モルが生成する反応である。この開環ハーフエス
テル化反応は、それ自体既知の方法で行うことができ、
例えば、有機溶媒中で約40〜約100℃の温度で行な
うことができる。その際、反応を促進するために、有機
スズ化合物、有機チタン化合物、有機ジルコニウム化合
物などの触媒を使用することができる。The model of the ring-opening half-esterification reaction between the hydroxyl group of compound (A-1) and cyclic acid anhydride (A-2) is, as a model, 1 mol of hydroxyl group of cyclic acid anhydride (A-2). This is a reaction in which moles react to open the cyclic acid anhydride group to generate 1 mole of a free carboxyl group. This ring-opening half-esterification reaction can be carried out by a method known per se,
For example, it can be performed in an organic solvent at a temperature of about 40 to about 100 ° C. At that time, in order to accelerate the reaction, a catalyst such as an organic tin compound, an organic titanium compound, an organic zirconium compound can be used.
【0017】この開環ハーフエステル化反応における該
両成分の使用比率は目的に応じて任意に選択することが
できるが、通常、化合物(A−1)の水酸基1モルあた
り、環状酸無水物(A−2)を0.2〜1モル、特に0.
5〜1モルの範囲内で用いるのが適している。The ratio of both components to be used in the ring-opening half-esterification reaction can be arbitrarily selected according to the purpose. Usually, the cyclic acid anhydride ( A-2) is 0.2 to 1 mol, especially 0.1.
It is suitable to use it within the range of 5 to 1 mol.
【0018】上記開環ハーフエステル化反応によつて自
己架橋性樹脂(A)が得られ、その1分子中には、エポ
キシ基および環状酸無水基の開環に基づく遊離のカルボ
キシル基がそれぞれ1個以上、好ましくは2〜10個存
在しているが、さらに水酸基が残存しても差支えない。A self-crosslinking resin (A) is obtained by the above ring-opening half-esterification reaction, and in each molecule, 1 free carboxyl group based on the ring-opening of an epoxy group and a cyclic acid anhydride group is obtained. There are more than one, preferably from 2 to 10, but there is no problem even if more hydroxyl groups remain.
【0019】自己架橋性樹脂(B):エポキシ基および
環状酸無水基を同一分子中に有する重量平均分子量が5
00以上の化合物(B−1)の該環状酸無水基にアルコ
ール成分(B−2)を開環ハーフエステル反応させるこ
とにより得られる、同一分子中に環状酸無水基の開環に
よるカルボキシル基およびエポキシ基をそれぞれ1個以
上有する自己架橋性樹脂である。 Self-crosslinking resin (B): having an epoxy group and a cyclic acid anhydride group in the same molecule and having a weight average molecular weight of 5
00 or more of the compound (B-1) which is obtained by subjecting the cyclic acid anhydride group to the ring-opening half-ester reaction of the alcohol component (B-2), and a carboxyl group by ring-opening of the cyclic acid anhydride group in the same molecule; It is a self-crosslinking resin having one or more epoxy groups each.
【0020】上記樹脂(B)の製造に用いられる化合物
(B−1)は、エポキシ基および環状酸無水基を同一分
子中にそれぞれ1個以上有する重量平均分子量が500
以上である化合物であつて、例えば、エポキシ基含有重
合性不飽和モノマーおよび環状酸無水基含有重合性不飽
和モノマーを必須成分とし、さらに必要に応じてその他
の重合性不飽和モノマーを用いて共重合せしめることに
よつて得られるものが包含される。The compound (B-1) used for the production of the resin (B) has a weight average molecular weight of 500 having at least one epoxy group and at least one cyclic acid anhydride group in the same molecule.
In the compound which is the above, for example, an epoxy group-containing polymerizable unsaturated monomer and a cyclic acid anhydride group-containing polymerizable unsaturated monomer as an essential component, and further using other polymerizable unsaturated monomer as necessary Those obtained by polymerization are included.
【0021】化合物(B−1)の調製に使用されるエポ
キシ基含有重合性不飽和モノマーは、1分子中に1個以
上のエポキシ基および1個の重合性不飽和基を有する化
合物であつて、具体的には、上記化合物(A−1)の調
製に使用するエポキシ基含有重合性不飽和モノマーとし
て例示したものがあげられる。The epoxy group-containing polymerizable unsaturated monomer used for preparing the compound (B-1) is a compound having one or more epoxy groups and one polymerizable unsaturated group in one molecule. Specific examples include those exemplified as the epoxy group-containing polymerizable unsaturated monomer used for the preparation of the compound (A-1).
【0022】また、化合物(B−1)の調製に使用され
る環状酸無水基含有重合性不飽和モノマーは、1分子中
に1個以上の環状酸無水基および1個の重合性不飽和基
を有する化合物であつて、例えば、無水マレイン酸、無
水イタコン酸などがあげられる。The cyclic acid anhydride group-containing polymerizable unsaturated monomer used for the preparation of the compound (B-1) includes at least one cyclic acid anhydride group and one polymerizable unsaturated group in one molecule. Examples of the compound having: maleic anhydride, itaconic anhydride and the like.
【0023】化合物(B−1)は、上記エポキシ基含有
重合性不飽和モノマーおよび環状酸無水基含有重合性不
飽和モノマーを共重合せしめることによつて得られる
が、さらに必要に応じてこれら以外のその他の重合性不
飽和モノマーを併用して共重合せしめることもできる。The compound (B-1) is obtained by copolymerizing the above-mentioned epoxy group-containing polymerizable unsaturated monomer and cyclic acid anhydride group-containing polymerizable unsaturated monomer. Other polymerizable unsaturated monomers may also be used in combination for copolymerization.
【0024】該その他の重合性不飽和モノマーは、1分
子中に重合性不飽和基を有し、かつ原則としてカルボキ
シル基および/または水酸基を有しないものであり、具
体的には、例えば上記化合物(A−1)成分の調製にお
いて例示したその他の重合性不飽和モノマーから選ぶこ
とができる。The other polymerizable unsaturated monomer has a polymerizable unsaturated group in one molecule and, as a general rule, does not have a carboxyl group and / or a hydroxyl group. It can be selected from the other polymerizable unsaturated monomers exemplified in the preparation of the component (A-1).
【0025】化合物(B−1)は、上記モノマーを用い
てそれ自体既知の方法により重合せしめることによつて
得られる。その際のモノマーの構成割合は、該化合物
(B−1)の1分子中にエポキシ基および環状酸無水基
を同一分子中にそれぞれ1個以上、好ましくは2〜10
個の範囲内で有するようなものであれば特に制限されな
いが、一般には、エポキシ基含有重合性不飽和モノマー
と環状酸無水基含有重合性不飽和モノマーとの合計重量
に基づいて、エポキシ基含有重合性不飽和モノマーは1
0〜90重量%、特に20〜60重量%;環状酸無水基
含有重合性不飽和モノマーは90〜10重量%、特に8
0〜40重量%の範囲内で用いるのが好ましい。また、
その他の重合性不飽和モノマーは、該両重合性不飽和モ
ノマーの合計100重量部に対して800重量部以下、
特に50〜200重量部の範囲内で用いるのが適してい
る。そして、該化合物(B−1)の重量平均分子量は、
500以上、特に1000〜100000の範囲内にあ
るのが好ましい。The compound (B-1) can be obtained by polymerizing the above-mentioned monomer by a method known per se. In that case, the composition ratio of the monomer is such that one molecule of the compound (B-1) has one or more epoxy groups and one cyclic acid anhydride group in the same molecule, preferably 2 to 10 each.
It is not particularly limited as long as it has a number within the range of, but generally, based on the total weight of the epoxy group-containing polymerizable unsaturated monomer and the cyclic acid anhydride group-containing polymerizable unsaturated monomer, epoxy group-containing 1 polymerizable unsaturated monomer
0 to 90% by weight, in particular 20 to 60% by weight; cyclic acid anhydride group-containing polymerizable unsaturated monomer is 90 to 10% by weight, especially 8
It is preferably used within the range of 0 to 40% by weight. Also,
The other polymerizable unsaturated monomer is 800 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the total amount of the both polymerizable unsaturated monomers,
It is particularly suitable to use within the range of 50 to 200 parts by weight. The weight average molecular weight of the compound (B-1) is
It is preferably 500 or more, and particularly preferably in the range of 1000 to 100000.
【0026】自己架橋性樹脂(B)は、上記化合物(B
−1)の環状酸無水基にアルコール成分(B−2)を開
環ハーフエステル化反応させることにより得ることがで
きる。その際に用いられる該アルコール成分(B−2)
は、1分子中に1個以上、好ましくは1個の水酸基を有
する化合物であつて、水酸基以外にエーテル結合、エス
テル結合、ウレタン結合などを有していてもよく、また
該成分の分子量は1000以下であることが好ましい。
具体的には、例えばメタノール、エタノール、プロパノ
ール、ブタノールなどの脂肪族系モノアルコール;エチ
レングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコ
ールモノブチルエーテルなどのエーテル結合含有モノア
ルコール;などがあげられる。これらはそれぞれ単独で
用いることができまたは2種以上併用することもでき
る。The self-crosslinking resin (B) is the above compound (B
It can be obtained by subjecting the cyclic acid anhydride group of -1) to the ring-opening half-esterification reaction of the alcohol component (B-2). The alcohol component (B-2) used at that time
Is a compound having one or more, preferably one hydroxyl group in one molecule, and may have an ether bond, an ester bond, a urethane bond or the like in addition to the hydroxyl group, and the molecular weight of the component is 1,000. The following is preferable.
Specific examples include aliphatic monoalcohols such as methanol, ethanol, propanol and butanol; ether bond-containing monoalcohols such as ethylene glycol monomethyl ether and diethylene glycol monobutyl ether; These can be used alone or in combination of two or more.
【0027】化合物(B−1)の環状酸無水基とアルコ
ール成分(B−2)の水酸基との開環ハーフエステル化
反応は、モデル的には、環状酸無水基1モルにアルコー
ル成分(B−2)の水酸基1モルが反応して、該環状酸
無水基が開環して遊離のカルボキシル基1モルが生成す
る反応である。この開環ハーフエステル化反応は、それ
自体既知の方法で行うことができ、例えば、有機溶媒中
で約40〜約100℃の温度で行なうことができる。そ
の際反応を促進するために、有機スズ化合物、有機チタ
ン化合物、有機ジルコニウム化合物などの触媒を使用す
ることができる。The ring-opening half-esterification reaction of the cyclic acid anhydride group of the compound (B-1) and the hydroxyl group of the alcohol component (B-2) is modeled as follows. -2) is a reaction in which 1 mol of a hydroxyl group reacts to open the cyclic acid anhydride group to generate 1 mol of a free carboxyl group. The ring-opening half-esterification reaction can be carried out by a method known per se, for example, in an organic solvent at a temperature of about 40 to about 100 ° C. At that time, a catalyst such as an organic tin compound, an organic titanium compound, or an organic zirconium compound can be used to accelerate the reaction.
【0028】この開環ハーフエステル化反応における該
両成分の使用比率は目的に応じて任意に選択することが
できるが、通常、化合物(B−1)の環状酸無水基1モ
ルあたり、アルコール成分(B−2)の水酸基を0.2
〜1モル、特に0.5〜1モルの範囲内で用いるのが適
している。The ratio of the two components used in the ring-opening half-esterification reaction can be arbitrarily selected according to the purpose. Usually, the alcohol component is used per 1 mol of the cyclic acid anhydride group of the compound (B-1). The hydroxyl group of (B-2) is 0.2
It is suitable to use in the range of ˜1 mol, especially 0.5 to 1 mol.
【0029】上記開環ハーフエステル化反応によつて自
己架橋性樹脂(B)が得られ、その1分子中には、エポ
キシ基および環状酸無水基の開環に基づく遊離のカルボ
キシル基がそれぞれ1個以上、好ましくは2〜10個存
在しているが、さらに環状酸無水基が残存しても差支え
ない。A self-crosslinking resin (B) is obtained by the above ring-opening half-esterification reaction, and in each molecule, 1 free carboxyl group based on the ring-opening of an epoxy group and a cyclic acid anhydride group is obtained. There are one or more, preferably from 2 to 10, but it does not matter if more cyclic acid anhydride groups remain.
【0030】[0030]
【発明の効果】以上に述べた本発明の自己架橋性樹脂
(A)および(B)は以下に述べる如き効果を奏するこ
とができる。The self-crosslinking resins (A) and (B) of the present invention described above can exhibit the following effects.
【0031】(1) 自己架橋性であるために、硬化剤
をさらに配合する必要がない。(1) Since it is self-crosslinking, it is not necessary to further add a curing agent.
【0032】(2) 自己架橋性樹脂(A)に関し、化
合物(A−1)を調製するために水酸基含有重合性不飽
和モノマーとエポキシ基含有重合性不飽和モノマーとの
共重合反応系において、水酸基とエポキシ基との反応は
殆ど発生しないので、ゲル化や部分高分子量化すること
が解消される。(2) Regarding the self-crosslinking resin (A), in the copolymerization reaction system of the hydroxyl group-containing polymerizable unsaturated monomer and the epoxy group-containing polymerizable unsaturated monomer for preparing the compound (A-1), Since the reaction between the hydroxyl group and the epoxy group hardly occurs, gelation and partial high molecular weight are eliminated.
【0033】(3) 自己架橋性樹脂(B)に関し、化
合物(B−1)を調製するためにエポキシ基含有重合性
不飽和モノマーと酸無水基含有重合性不飽和モノマーと
の共重合反応系において、エポキシ基と酸無水基との反
応は殆ど発生しないので、ゲル化や部分高分子量化する
ことは解消される。(3) Regarding the self-crosslinking resin (B), a copolymerization reaction system of an epoxy group-containing polymerizable unsaturated monomer and an acid anhydride group-containing polymerizable unsaturated monomer for preparing the compound (B-1) In the above, since the reaction between the epoxy group and the acid anhydride group hardly occurs, gelation and partial high molecular weight are eliminated.
【0034】(4) 酸無水基の開環に基づくカルボキ
シル基は、アクリル酸などの通常のカルボキシル基に比
べてエポキシ基との架橋反応性にすぐれており、しかも
架橋反応温度以下での貯蔵安定性にもすぐれている。(4) A carboxyl group based on the ring-opening of an acid anhydride group is superior in cross-linking reactivity with an epoxy group as compared with a normal carboxyl group such as acrylic acid, and is stable in storage at a temperature below the cross-linking reaction temperature. It is also excellent in sex.
【0035】[0035]
【実施例】次に、本発明に関する実施例について説明す
る。なお、部および%は原則としていずれも重量に基づ
くものである。EXAMPLES Next, examples of the present invention will be described. In addition, both parts and% are based on weight in principle.
【0036】実施例1
グリシジルメタクリレート2モル/kg、2−ヒドロキ
シエチルメタクリレート2モル/kgおよび残りがn−
ブチルメタクリレートからなるアクリル樹脂(GPCに
よる重量平均分子量が40000)のキシロール50%
溶液2000gに、無水フタル酸296gおよびブチル
チンラウレート0.5gを配合し、50℃で8時間にわ
たつて酸無水基の開環反応を行つて、自己架橋性樹脂
(A)を得た。該樹脂溶液のガードナー粘度はZ−4
(20℃)、不揮発分含有率は56.4%で、該樹脂の
酸価は85、重量平均分子量は45000であつた。 Example 1 Glycidyl methacrylate 2 mol / kg, 2-hydroxyethyl methacrylate 2 mol / kg and the balance n-
Acrylic resin consisting of butyl methacrylate (weight average molecular weight by GPC is 40,000) xylol 50%
2,000 g of the solution was mixed with 296 g of phthalic anhydride and 0.5 g of butyltin laurate, and the ring-opening reaction of the acid anhydride group was carried out at 50 ° C. for 8 hours to obtain a self-crosslinking resin (A). The Gardner viscosity of the resin solution is Z-4.
(20 ° C.), the nonvolatile content was 56.4%, the acid value of the resin was 85, and the weight average molecular weight was 45,000.
【0037】実施例2
グリシジルアクリレート1モル/kg、無水マレイン酸
1モル/kgおよび残りがスチレンとn−ブチルメタク
リレートからなるアクリル樹脂(GPCによる重量平均
分子量が15000)のトルエン50%溶液2000g
に、n−ブタノールを148gおよびブチルチンオキシ
アセテートを0.1gを配合し、50℃で5時間にわた
つて酸無水基の開環反応を行つて、自己架橋性樹脂
(B)を得た。該樹脂溶液のガードナー粘度はS(20
℃)、不揮発分含有率は49.7%で、該樹脂の酸価は
52、重量平均分子量は20000であつた。 Example 2 2000 g of a 50% toluene solution of an acrylic resin (weight average molecular weight by GPC of 15000) consisting of 1 mol / kg of glycidyl acrylate, 1 mol / kg of maleic anhydride and the balance styrene and n-butyl methacrylate.
Then, 148 g of n-butanol and 0.1 g of butyltinoxyacetate were blended, and the ring-opening reaction of the acid anhydride group was carried out at 50 ° C. for 5 hours to obtain a self-crosslinking resin (B). The Gardner viscosity of the resin solution is S (20
C.), the nonvolatile content was 49.7%, the acid value of the resin was 52, and the weight average molecular weight was 20,000.
【0038】実施例3
エピコート#1004(シエル化社製、商品名)150
0g酢酸ブチル1600gに溶解し、ついで無水イタコ
ン酸100gを配合し、70℃で5時間反応させた。得
られた樹脂溶液はガードナー粘度はW(20℃)、不揮
発分含有率は50.2%で、該樹脂の酸価は35、重量
平均分子量は4700であつた。 Example 3 Epicoat # 1004 (trade name, manufactured by Shell Chemical Co., Ltd.) 150
The solution was dissolved in 0 g of butyl acetate (1600 g), then 100 g of itaconic anhydride was added, and the mixture was reacted at 70 ° C for 5 hours. The obtained resin solution had a Gardner viscosity of W (20 ° C.), a nonvolatile content of 50.2%, an acid value of 35, and a weight average molecular weight of 4,700.
【0039】実施例4
実施例1においてグリシジルメタクリレートを全量メチ
ルグリシジルメタクリレートに置き換えた以外はすべて
実施例1と同じ条件で反応せしめて自己架橋樹脂を得
た。得られた樹脂のガードナー粘度はZ−3(20
℃)、不揮発分含有率は57.0%、樹脂酸価は83、
重量平均分子量は45000であつた。 Example 4 A self-crosslinking resin was obtained by reacting under the same conditions as in Example 1 except that the entire amount of glycidyl methacrylate in Example 1 was replaced with methylglycidyl methacrylate. The Gardner viscosity of the obtained resin is Z-3 (20
℃), the nonvolatile content is 57.0%, the resin acid value is 83,
The weight average molecular weight was 45,000.
【0040】実施例5
実施例1においてグリシジルメタクリレートを全量3,
4−エポキシシクロヘキシルメチルアクリレートに置き
換えた以外はすべて実施例1と同じ条件で反応せしめて
自己架橋樹脂を得た。得られた樹脂のガードナー粘度は
Z−6(20℃)、不揮発分含有率は57.1%、樹脂
酸価は82、重量平均分子量は45000であつた。 Example 5 In Example 1, the total amount of glycidyl methacrylate was 3,
All were reacted under the same conditions as in Example 1 except that 4-epoxycyclohexylmethyl acrylate was replaced to obtain a self-crosslinked resin. The obtained resin had a Gardner viscosity of Z-6 (20 ° C.), a nonvolatile content of 57.1%, a resin acid value of 82, and a weight average molecular weight of 45,000.
【0041】比較例1
グリシジルメタクリレート2モル/kg、メタクリル酸
2モル/kgおよび残りがn−ブチルメタクリレートか
らなる重量平均分子量が40000のアクリル樹脂有機
溶剤溶液。該樹脂溶液のガードナー粘度はP(20
℃)、不揮発分含有率は50%で、該樹脂の酸価は11
2、重量平均分子量は43000であつた。以上に述べ
た実施例及び比較例で得られた樹脂溶液の外観、アセト
ン抽出分及びキシロール払拭性を試験した。その結果を
下記表1に示す。 Comparative Example 1 Acrylic resin organic solvent solution having a weight average molecular weight of 40,000 consisting of 2 mol / kg of glycidyl methacrylate, 2 mol / kg of methacrylic acid and the balance of n-butyl methacrylate. The Gardner viscosity of the resin solution is P (20
℃), the nonvolatile content is 50%, the acid value of the resin is 11
2, the weight average molecular weight was 43,000. The resin solutions obtained in the above-mentioned Examples and Comparative Examples were tested for appearance, acetone extracted content and xylol wipeability. The results are shown in Table 1 below.
【0042】[0042]
【表1】 [Table 1]
【0043】[0043]
1) 樹脂溶液:透明溶液を目視判定した。 1) Resin solution: The transparent solution was visually evaluated.
【0044】2) アセトン抽出分:樹脂溶液をガラス
板に硬化塗膜にもとづいて50μになるように塗装し、
140℃で30分焼付けた塗膜を、アセトン溶剤中で3
時間抽出したのちの残存塗膜重量(%)を調べた。2) Acetone extraction: A resin solution was coated on a glass plate so as to have a thickness of 50μ, and
The coating film baked at 140 ℃ for 30 minutes in acetone solvent 3
The residual coating film weight (%) after time extraction was examined.
【0045】3) キシロール払拭性:上記焼付け塗面
を、キシロールを湿潤させたガーゼで強くこすり、10
往復したのちの塗面を目視判定した。3) Xylol wiping property: The above baked coating surface was strongly rubbed with gauze moistened with xylol for 10
The coated surface after reciprocating was visually judged.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08G 59/14 C09D 163/00 - 163/10 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) C08G 59/14 C09D 163/00-163/10
Claims (2)
子中に有する重量平均分子量が500以上の化合物の該
環状酸無水基にアルコール成分を開環ハーフエステル化
反応させることを特徴とする同一分子中に環状酸無水基
の開環によるカルボキシル基およびエポキシ基を有する
自己架橋性樹脂の製造方法。1. A same weight-average molecular weight having an epoxy group and a cyclic acid anhydride group in the same molecule is characterized by reacting the ring-opening half-esterification of the alcohol component in the cyclic acid anhydride group 500 or more compounds A method for producing a self-crosslinking resin having a carboxyl group and an epoxy group by opening a cyclic acid anhydride group in the molecule.
子中に有する化合物が、エポキシ基含有重合性不飽和モ
ノマーおよび環状酸無水基含有重合性不飽和モノマーを
必須成分とし、さらに必要に応じてその他の重合性不飽
和モノマーを用いて共重合せしめることによって得られ
るものである請求項1に記載の方法。 2. An epoxy group and a cyclic acid anhydride group are the same.
The compound contained in the child is an epoxy group-containing polymerizable unsaturated model.
Of a polymerizable unsaturated monomer containing a nomer and a cyclic acid anhydride group
As an essential ingredient, and if necessary, other polymerizable
Obtained by copolymerization with a
The method of claim 1, wherein the method is one.
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