Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JPS623858B2 - - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JPS623858B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPS623858B2
JPS623858B2 JP52042782A JP4278277A JPS623858B2 JP S623858 B2 JPS623858 B2 JP S623858B2 JP 52042782 A JP52042782 A JP 52042782A JP 4278277 A JP4278277 A JP 4278277A JP S623858 B2 JPS623858 B2 JP S623858B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
parts
acid
resin
water
added
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP52042782A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS53127592A (en
Inventor
Masayoshi Kubo
Michio Nakanishi
Masaharu Watanabe
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daicel Corp
Original Assignee
Daicel Chemical Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daicel Chemical Industries Ltd filed Critical Daicel Chemical Industries Ltd
Priority to JP4278277A priority Critical patent/JPS53127592A/en
Priority to DE19782815096 priority patent/DE2815096A1/en
Priority to GB13929/78A priority patent/GB1590609A/en
Priority to US05/895,560 priority patent/US4200560A/en
Publication of JPS53127592A publication Critical patent/JPS53127592A/en
Publication of JPS623858B2 publication Critical patent/JPS623858B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は樹脂溶液がすぐれた耐加水分解性を有
し、かつ非常にすぐれた耐候性および塗膜物性を
有する硬化物を与える1・2−エポキシアルカン
を使用した新規水溶性アルキツド樹脂の製造法に
関するものである。 水溶性アルキツド樹脂は通常油溶性樹脂を水溶
化処理することにより得られるものであり、無水
フタル酸と1・2−エポキシアルカン、2価以上
のアルコールおよび不飽和脂肪酸の組合わせから
も、すぐれた塗膜物性を有する硬化物が得られ
る。しかしながら、このような水溶性アルキツド
樹脂は溶媒によつて加水分解をうけやすく、貯蔵
安定性に劣る欠点があつた。 しかるに、本発明者らは、このような欠点の原
因である無水フタル酸に代えてイソフタル酸又は
テレフタル酸あるいはこれらのジエステル類を使
用し、1・2−エポキシアルカンおよび2価以上
のアルコールを反応させると上記の欠点である耐
加水分解性が改良され、長期間の貯蔵に対しても
安定であり、しかも光沢保持率などの耐候性も尚
一層改良され、非常にすぐれた塗膜物性を有する
ことを見出し、本発明に至つたのである。 1・2−エポキシアルカンを使用した水溶性ア
ルキツド樹脂には1・2−オクテンオキサイドを
用いたもの(Laporte社、テクニカルインフオー
メーシヨン)があるが、これはジペンタエリスリ
トールに無水フタル酸が、次いで1・2−オクテ
ンオキサイドが開環エステル化したものであり、
その焼付塗膜は硬くてもろく、又樹脂は相溶性に
欠けるなど、塗料用樹脂として十分に満足できる
状態に至つていない。しかしながら本発明はイソ
フタル酸、アジピン酸および炭素数6以上の1・
2−エポキシアルカンなどから上記の反応方式と
は異つた脱水エステル化反応も併用する反応方法
による樹脂の製造法を提供するものである。 本発明は、 (1) 炭素数6〜28の1・2−エポキシアルカンの
一種ないし二種以上の混合物をイソフタル酸若
しくはテレフタル酸又はこれらのエステル類、
炭素数3以上の飽和脂肪族ジカルボン酸および
二価以上のアルコールと反応させ、酸価5以
下、水酸基価40〜200、平均分子量600〜2500の
ポリエステルを生成せしめ、 (2) 次いで酸価25〜80になるように前記ポリエス
テルの水酸基に二価以上の芳香族カルボン酸無
水物を反応せしめ、 (3) さらに塩基類で中和することによつて水溶化
すること、を特徴とする水溶性アルキツド樹脂
の製造方法である。 本発明において使用する炭素数6〜28の1・2
−エポキシアルカンは、1・2−エポキシヘキサ
ン、1・2−エポキシヘプタン、1・2−エポキ
シオクタン、1・2−エポキシノナン、1・2−
エポキシデカン、1・2−エポキシウンデカン、
1・2−エポキシドデカン、1・2−エポキシテ
トラデカン、1・2−エポキシヘキサデカン、
1・2−エポキシオクタデカン等であり、一般式
The present invention provides a method for producing a new water-soluble alkyd resin using a 1,2-epoxyalkane that provides a resin solution with excellent hydrolysis resistance and a cured product with very excellent weather resistance and coating properties. It is related to. Water-soluble alkyd resins are usually obtained by water-solubilizing oil-soluble resins, and are excellent in combination with phthalic anhydride, 1,2-epoxyalkanes, dihydric or higher alcohols, and unsaturated fatty acids. A cured product having coating film properties is obtained. However, such water-soluble alkyd resins have the drawback of being easily hydrolyzed by solvents and having poor storage stability. However, the present inventors used isophthalic acid or terephthalic acid or their diesters in place of phthalic anhydride, which is the cause of such drawbacks, and reacted 1,2-epoxyalkanes with dihydric or higher alcohols. This improves the hydrolysis resistance, which is the drawback mentioned above, and makes it stable even during long-term storage.Furthermore, weather resistance such as gloss retention is further improved, and the film has very excellent physical properties. This discovery led to the present invention. Water-soluble alkyd resins that use 1,2-epoxyalkane include those that use 1,2-octene oxide (Laporte, technical information), but this is a combination of dipentaerythritol and phthalic anhydride. Next, 1,2-octene oxide is ring-opened and esterified,
The baked coating film is hard and brittle, and the resin lacks compatibility, so that it has not reached a state that is fully satisfactory as a paint resin. However, the present invention uses isophthalic acid, adipic acid and 1.
The present invention provides a method for producing a resin from 2-epoxyalkane or the like using a reaction method that also uses a dehydration esterification reaction different from the above reaction method. The present invention comprises: (1) one or a mixture of two or more 1,2-epoxyalkanes having 6 to 28 carbon atoms, isophthalic acid or terephthalic acid, or esters thereof;
A polyester having an acid value of 5 or less, a hydroxyl value of 40 to 200, and an average molecular weight of 600 to 2,500 is produced by reacting with a saturated aliphatic dicarboxylic acid having 3 or more carbon atoms and a dihydric or higher alcohol; 80 by reacting the hydroxyl group of the polyester with an aromatic carboxylic acid anhydride of divalent or higher valence, and (3) further neutralizing with a base to make the alkyd water-soluble. This is a method for producing resin. 1/2 having 6 to 28 carbon atoms used in the present invention
- Epoxy alkanes include 1,2-epoxyhexane, 1,2-epoxyheptane, 1,2-epoxyoctane, 1,2-epoxynonane, 1,2-
Epoxydecane, 1,2-epoxyundecane,
1,2-epoxydodecane, 1,2-epoxytetradecane, 1,2-epoxyhexadecane,
1,2-epoxyoctadecane, etc., and has the general formula

【式】を有する。 ここでnは3≦n≦25を満足する整数である。
n<3では他樹脂との相溶性に欠け、n>25では
塗膜が柔軟になつて不都合である。この範囲内で
いずれの炭素数の1・2−エポキシアルカンも使
用できるが、特に良好なる水溶性アルキツド樹脂
を得るには炭素数10ないし18のものを使用するの
が好ましい。これらの1・2−エポキシアルカン
は工業的にはエチレンの重合によつて得られるα
−オレフイン類を過酢酸、過安息香酸の如き有機
過酸あるいは過酸化水素などその他の過酸化物に
よつてエポキシ化することによつて得られる。こ
れらの1・2−エポキシアルカンは単一化合物で
も二種以上の化合物の混合物でも用いることがで
きる。 本発明の他の原料の一つである酸類は芳香族多
塩基酸類としてイソフタル酸又はテレフタル酸あ
るいはこれらのエステル類が用いられ、更に芳香
族ジカルボン酸あるいはこれらのジエステル類の
一部をアジピン酸、マレイン酸の如き脂肪族ジカ
ルホン酸やその無水物、オレイン酸、リノール
酸、リノレイン酸のごとき不飽和脂肪酸、トリメ
リツト酸又はその無水物のごとき芳香族トリカル
ボン酸などで置きかえることもできる。 アルコール類は二価のものとしてエチレングリ
コール、プロピレングリコール、ジエチレングリ
コール、ネオペンチルグリコールが用いられ、三
価以上のアルコールとしてグリセリン、トリメチ
ロールエタン、トリメチロールプロパンなどの三
価アルコールおよびペンタエリストリツト、ジグ
リセリンの如き四価ないし四価以上のアルコール
がある。ここに示したアルコールは、それ単独で
も用い得るが、二種以上の混合物を使用すること
も、もちろん可能である。 本発明における三種の原料、すなわち多塩基
酸、多価アルコール、1・2−エポキシアルカン
の使用モル比は水溶性アルキツド樹脂の処法決定
に通常用いられている考え方を適用してきめるこ
とができ得られる樹脂の分子量はカルボキシル基
の供給源である酸類の使用量とヒドロキシル基の
供給源であるアルコールおよびエポキサイドの使
用量との比に大きく支配される。又後で述べるよ
うに同時にこのカルボキシル基とヒドロキシル基
の差によつて定まる遊離ヒドロキシル基がアミノ
樹脂などによる硬化反応に必要であることは、い
うまでもない。 分子量を決定するもう一つの要因として多価ア
ルコール相互の使用モル比がある。つまり三価な
いし四価以上の多価アルコールを多量に使用する
と生成した水溶性アルキツド樹脂の分子量が大き
くなると同様に、遊離ヒドロキシル基も多くなり
架橋性樹脂、例えばヘキサメトキシメチル化メラ
ミン樹脂との組合わせからなる塗料組成物を焼付
けることによつて得られる硬化塗膜は硬くてもろ
く、逆に二価のアルコールを多量に用いた場合、
樹脂は低分子量となり、更に遊離ヒドロキシル基
も少くなり、上記のヘキサメトキシメチル化メラ
ミン等との組合わせからなる塗料用組成物を焼付
けることによつて得られる硬化塗膜は軟質とな
る。又、1・2−エポキシアルカンの使用量もア
ルキツド樹脂の側鎖アルキル基の割合を決定する
因子となり、硬化塗膜の性質を支配する。 本発明で用いられるエポキシアルカンの使用量
は最終的に得られる水溶性アルキツド樹脂に対し
て10〜50重量%の範囲が適当である。 以上の考え方により、本発明において製造され
る樹脂はイソフタル酸又はテレフタル酸あるいは
これらのジエステル類である多塩基酸、多価アル
コール、1・2−エポキシアルカンの三種の原料
の使用モル比および多価アルコール相互の使用モ
ル比を調製することにより得られる平均分子量
600〜2500、好ましくは600〜1800、水酸基価40〜
200、好ましくは120〜190の特徴を有する水溶性
アルキツド樹脂である。但しこの平均分子量と水
酸基価にはある程度の相関関係があり、平均分子
量が高いときは水酸基価は低く、あるいは夫々逆
にする必要があり、通常平均分子量700〜1200、
水酸基価140〜190である。 反応は第一工程と第二工程からなり、反応させ
る第一工程において酸とポリオールとの混合物を
100〜150℃に加熱撹拌しつつ1・2−エポキシア
ルカンを徐々に添加反応せしめた後、キシレンの
如き共沸溶媒を5〜20重量%添加し、150〜250℃
で加熱撹拌しながら反応系より水を除去し、エス
テル化反応をさらに進行せしめ、酸価5以下のヒ
ドロキシル基を有するポリエステルを生成せしめ
る。この1・2−エポキシアルカンと酸の反応を
促進する触媒としてアミン類(特に3級アミ
ン)、第四級アンモニウム塩、ホスフイン化合
物、三フツ化ホウ素(それ自身又はそのエーテ
ル、アミンなどの錯体)等を1・2−エポキシア
ルカンに対して0.01〜5重量%、好ましくは0.1
〜1.0重量%用いることもできる。 上記の反応において反応温度が低い程樹脂の色
相は良い結果をもたらし、又反応中窒素のような
不活性ガスを反応混合物中に通じることも同様な
効果を与える。 次の第二工程はこのように第一工程で得られた
ヒドロキシル基を有するポリエステルに対し無水
フタル酸、無水トリメリツト酸の如き酸無水物を
加えて100〜150℃で加熱撹拌し、カルボキシル基
を有するアルキツド樹脂を得る。このアルキツド
樹脂は約25以上の酸価を有する場合、塩基類を添
加し、PH値7.0〜9.0の間で中和することにより水
と充分に、又は水と完全に混合する有機溶媒の添
加により水中へ溶解することができる。一般に酸
価が25〜80のアルキツド樹脂が好適である。 本発明において使用される塩基類のうち、有機
アミンとしては、モノメチルアミン、ジメチルア
ミン、トリメチルアミン、モノエチルアミン、ジ
エチルアミン、トリエチルアミン、モノイソプロ
ピルアミン、ジイソプロピルアミン、ブチルアミ
ン類などのアルキルアミン、モノエタノールアミ
ン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミ
ン、ジエチルアミノエタノール、ジメチルアミノ
プロパノールなどのアルコールアミン、モルホリ
ン、ピリジンなどのような環状アミンなどがあ
り、又無機塩基としてアンモニアあるいは水酸化
ナトリウムなども用いられる。 又、有機溶媒としてはエチレングリコールモノ
メチルエーテル、エチレングリコールモノエチル
エーテル、エチレングリコールモノブチルエーテ
ル、シクロヘキサノン、シクロオクタノン、シク
ロドデカノン、n−ブタノール、イソブタノー
ル、sec−ブタノール、tert−ブタノールなどが
含まれる。 水溶化処理の方法は第二工程で得られたアルキ
ツド樹脂をまず水を部分的または完全に混合し得
る上記の有機溶媒の一種又は二種以上のなかに溶
解し、さらに塩基類を添加して生じる塩の溶液を
水で稀釈することによつて行うことができる溶液
の粘度はアルキツド樹脂の分子量に最も支配され
ることはもちろんであるが、混用される有機溶媒
の種類と量によつても定まるものである。 このようにして得られた水溶性アルキツド樹脂
には焼付けエナメルを製造するための硬化剤とし
てアミノ樹脂が使用される。かかるアミノ樹脂と
してはメチルエーテル化メラミン樹脂、メチルエ
ーテル化尿素メラミン共縮合樹脂、部分ブチルエ
ーテル化メラミン樹脂の如く炭素数4以下の低級
脂肪族アルコールでエーテル化した親水性アミノ
樹脂が適している。 上記の水溶性アルキツド樹脂とアミノ樹脂との
配合で得られる焼付型アミノアルキツド塗料を80
℃ないし200℃に加熱するととにより、すぐれた
硬さと顕著なたわみ性を兼備したすぐれた硬化塗
膜を与えることが示された。 以下実施例、参考例によつて本発明を説明す
る。なお、以下の記載において、部は重量部を、
%は重量%を示す。 実施例 1 イソフタル酸72.0部、アジピン酸34.1部、ネオ
ペンチルグリコール72.6部およびトリメチロール
プロパン14.7部の混合物を分液管、温度計、撹拌
機およびガス吹き込み口を備えた容量500c.c.の四
口フラスコに窒素ガスを流しながら140℃で1時
間加熱撹拌した。次いで同温度に保ちながら
AOEX24(ダイセル株式会社の商品名:1・2−
エポキシドデカンと1・2−エポキシテトラデカ
ンの混合物、エポキシ当量208)58.7部、N・N
−ジメチルベンジルアミン0.18部を1時間要して
滴下したのち、徐々に温度を上げ5時間をかけ温
度230℃まで昇温した。さらにエステル化反応を
進めるため230℃で2時間反応させると水28.9部
が留出し、酸価0.94の樹脂が得られた。 次いで上記の樹脂に対して無水トリメリツト酸
22.4部を加え、140℃で2時間加熱すると酸価
50.3となつた。 この樹脂90部に対してブチルセロソルブ20.5
部、t−ブタノール20.5部を加えよく混合したの
ちトリエチルアミン8.0部を加え、更に水41.0部
を配合して樹脂溶液180部を得た。溶液の粘度は
480cps(28℃で測定)この樹脂溶液にヘキサメ
チル化メラミン(スミマールM−50W、住友化学
(株)製品)とルチル型酸化チタン(タイペークR−
820石原産業(株)製品)とを固型分比48:12:40の
割合で混合し、ボールミルによつて24時間混合し
白エナメルアミノアルキツド塗料を得た。薄い軟
鋼板およびブリキ板に塗布し40℃で30分、つづい
て120℃で30分焼付けを行ない、厚み30μの塗膜
を得た。塗膜性状を表1に示す。 実施例 2 イソフタル酸95.5部、アジピン酸25.6部、ネオ
ペンチルグリコール17.7部、およびトリメチロー
ルプロパン49.2部の混合物に実施例1と同条件で
AOEX24 118.7部、N・N−ジメチルベンジルア
ミン0.36部を反応させ、酸価0.88の樹脂を得た。
次いでこの樹脂に対して無水トリメリツト酸32.0
部を加え140℃で加熱すると酸価41.1となつた。 次にこの樹脂90部に対してブチルセロソルブ
21.2部、t−ブタノール21.2部を加え、よく混合
したのち、トリエチルアミン5.4部を加え、更に
水42.2部を配合して樹脂水溶液180部を得た。溶
液の粘度は3500ops(25℃で測定)、PH8.86であつ
た。実施例1と同様の配合で白エナメルアミノア
ルキツド塗料を調整し、その焼付塗膜の諸性状は
表1に示す。 実施例 3 イソフタル酸72.0部、アジピン酸34.1部、ネオ
ペンチルグリコール72.6部およびトリメチロール
プロパン14.7部の混合物に実施例1と同 で
AOEX68(ダイセル株式会社の商品名:1・2−
エポキシヘキサデカンと1・2−エポキシオクタ
デカンの混合物エポキシ当量218)64.0部、N・
N−ジメチルベンジルアミン0.18部を反応させ、
酸価0.64の樹脂を得た。 次いでこの樹脂に対して無水トリメリツト酸
22.4部を加え、140℃で加熱すると酸価43.3とな
つた。 次にこの樹脂90部に対してブチルセロソルブ
20.8部、t−ブタノール20.8部を加え、よく混合
したのちトリエチルアミン7.0部を加え、更に水
41.5部を配合して樹脂水溶液180部を得た。溶液
の粘度は525cps(25℃で測定)、PH8.44であつ
た。実施例1と同様の配合で白エナメルアミノア
ルキツド塗料を調整し、その焼付塗膜の諸性状を
表1に示す。 実施例 4 イソフタル酸110.7部、ネオペンチルグリコー
ル70.7部の混合物に実施例1と同条件でAOEX24
90.4部、N・N−ジメチルベンジルアミン0.27部
を反応させ、酸価1.33の樹脂を得た。 次いでこの樹脂に対して無水トリメリツト酸
22.4部を加え、140℃で加熱すると、酸価49.5と
なつた。次にこの樹脂90部に対してブチルセロソ
ルブ20.5部、t−ブタノール20.5部を加え、よく
混合したのちトリエチルアミン8.0部を加え、更
に水41.0部を配合して樹脂水溶液180部を得た。
溶液の粘度は914cs(25℃で測定)、PH8.81であつ
た。実施例1と同様の配合で白エナメルアミノア
ルキツド塗料を調整し、その焼付塗膜の諸性状を
表1に示す。 実施例 5 イソフタル酸ジメチル84.2部、アジピン酸34.1
部、ネオペンチルグリコール72.6部およびトリメ
チロールプロパン14.7部の混合物に実施例1と同
条件でAOEX24 58.7部、N・N−ジメチルベン
ジルアミン0.18部を反応させ、酸価0.67の樹脂を
得た。次いでこの樹脂に対して無水トリメリツト
酸22.4部を加え140℃で加熱すると酸価46.4部と
なつた。 次にこの樹脂90部に対してブチルセロソルブ
20.6部、t−ブタノール20.6部を加え、よく混合
したのちトリエチルアミン7.5部を加え、更に水
41.2部を配合して樹脂水溶液180部を得た。溶液
の粘度は235cps(25℃で測定)、PH9.00であつ
た。実施例1と同様の配合で白エナメルアミノア
ルキツド塗料を調整し、その焼付塗膜の諸性状は
表1に示す。 比較例 1 無水フタル酸85.2部、アジピン酸25.6部、ネオ
ペンチルグリコール5.2部およびグリセリン39.1
部の混合物に実施例1と同条件でAOEX24 105
部、N・N−ジメチルベンジルアミン0.32部を反
応させ、酸価0.93の樹脂を得た。次いでこの樹脂
に対して無水フタル酸29.6部を加え130℃で加熱
すると酸価43.9となつた。 この酸価43.9の樹脂90部に対してブチルセロソ
ルブ20.7部、t−ブタノール20.7部を加え、よく
混合したのちトリエチルアミン7.2部を加え、更
に水40.6部を配合して樹脂水溶液180部を得た。
溶液の粘度は440cps(25℃で測定)、PH7.02であ
つた。樹脂溶液の貯蔵安定性および実施例1と同
様の配合で白エナメルアミノアルキツド塗料を調
製した焼付塗膜の諸性状を表1に示す。 比較例 2 無水フタル酸71.9部、アジピン酸12.5部、ネオ
ペンチルグリコール17.8部、グリセリン30.3部お
よび大豆油脂肪酸20部の混合物に実施例1と同条
件でAOEX24 42.9部、N・N−ジメチルベンジ
ルアミン0.13部を反応させ、酸価0.99の樹脂を得
た。次いでこの樹脂に対して無水フタル酸27.5部
を加え130℃で加熱すると、酸価48.8となつた。 この酸価48.8の樹脂90部に対してブチルセロソ
ルブ20.5部、t−ブタノール20.5部を加え、よく
混合したのちトリエチルアミン8.0部を加え、更
に水41.0部を配合して樹脂水溶液180部を得た。
溶液の粘度は430cps(25℃で測定)、PH8.15であ
つた。樹脂溶液の貯蔵安定性および実施例1と同
様の配合で白エナメルアミノアルキツド塗料を調
製した焼付塗膜の諸性状を表1に示した。
It has [Formula]. Here, n is an integer satisfying 3≦n≦25.
When n<3, compatibility with other resins is lacking, and when n>25, the coating film becomes flexible, which is disadvantageous. Although 1,2-epoxyalkanes having any number of carbon atoms within this range can be used, it is preferable to use 1,2-epoxyalkanes having from 10 to 18 carbon atoms in order to obtain particularly good water-soluble alkyd resins. These 1,2-epoxyalkanes are industrially obtained from α by polymerization of ethylene.
- Obtained by epoxidizing olefins with organic peracids such as peracetic acid, perbenzoic acid, or other peroxides such as hydrogen peroxide. These 1,2-epoxyalkanes can be used as a single compound or as a mixture of two or more compounds. As for the acids which are one of the other raw materials of the present invention, isophthalic acid or terephthalic acid or their esters are used as aromatic polybasic acids, and a part of aromatic dicarboxylic acids or these diesters is also used as adipic acid, It can also be replaced with an aliphatic dicarboxylic acid such as maleic acid or its anhydride, an unsaturated fatty acid such as oleic acid, linoleic acid, or linoleic acid, an aromatic tricarboxylic acid such as trimellitic acid or its anhydride, or the like. Ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol, and neopentyl glycol are used as divalent alcohols, and trihydric alcohols such as glycerin, trimethylolethane, and trimethylolpropane, and pentaerythrite and dihydric alcohols are used as divalent alcohols. There are alcohols with a valence of 4 or more, such as glycerin. The alcohols shown here can be used alone, but it is of course also possible to use a mixture of two or more. The molar ratio of the three raw materials used in the present invention, namely polybasic acid, polyhydric alcohol, and 1,2-epoxyalkane, can be determined by applying the concept usually used to determine the processing method for water-soluble alkyd resins. The molecular weight of the resulting resin is largely controlled by the ratio of the amount of acids used, which are sources of carboxyl groups, to the amounts of alcohols and epoxides, which are sources of hydroxyl groups. Furthermore, as will be described later, it goes without saying that free hydroxyl groups determined by the difference between carboxyl groups and hydroxyl groups are necessary for curing reactions with amino resins and the like. Another factor that determines the molecular weight is the molar ratio of polyhydric alcohols used. In other words, when a large amount of trihydric or tetrahydric or higher polyhydric alcohol is used, the molecular weight of the resulting water-soluble alkyd resin increases, as well as the number of free hydroxyl groups increases, making it difficult to combine with crosslinkable resins such as hexamethoxymethylated melamine resin. The cured coating obtained by baking the coating composition made of the mixture is hard and brittle; on the other hand, when a large amount of dihydric alcohol is used,
The resin has a low molecular weight and also has a small number of free hydroxyl groups, and the cured coating obtained by baking a coating composition made of a combination with the above-mentioned hexamethoxymethylated melamine etc. becomes soft. Further, the amount of 1,2-epoxyalkane used is also a factor that determines the proportion of side chain alkyl groups in the alkyd resin, and controls the properties of the cured coating film. The amount of the epoxy alkane used in the present invention is suitably in the range of 10 to 50% by weight based on the water-soluble alkyd resin finally obtained. Based on the above concept, the resin produced in the present invention can be produced by adjusting the molar ratio of the three raw materials used: polybasic acid such as isophthalic acid or terephthalic acid or their diesters, polyhydric alcohol, and 1,2-epoxyalkane, and the polyhydric acid. Average molecular weight obtained by adjusting the molar ratio of alcohols used
600-2500, preferably 600-1800, hydroxyl value 40-
200, preferably from 120 to 190. However, there is a certain correlation between this average molecular weight and hydroxyl value, and when the average molecular weight is high, the hydroxyl value is low, or it is necessary to reverse each other. Usually, the average molecular weight is 700 to 1200,
The hydroxyl value is 140-190. The reaction consists of a first step and a second step. In the first step, a mixture of acid and polyol is
After gradually adding and reacting 1,2-epoxyalkane while stirring at 100 to 150°C, add 5 to 20% by weight of an azeotropic solvent such as xylene, and heat to 150 to 250°C.
Water is removed from the reaction system while stirring with heating to further advance the esterification reaction to produce a polyester having a hydroxyl group with an acid value of 5 or less. Catalysts that promote the reaction between this 1,2-epoxyalkane and acid include amines (especially tertiary amines), quaternary ammonium salts, phosphine compounds, and boron trifluoride (itself or its complexes with ethers, amines, etc.) etc. in an amount of 0.01 to 5% by weight, preferably 0.1% by weight, based on the 1,2-epoxyalkane.
~1.0% by weight can also be used. In the above reaction, the lower the reaction temperature, the better the color of the resin, and passing an inert gas such as nitrogen into the reaction mixture during the reaction also has a similar effect. In the second step, an acid anhydride such as phthalic anhydride or trimellitic anhydride is added to the polyester having hydroxyl groups obtained in the first step, and the mixture is heated and stirred at 100 to 150°C to remove the carboxyl groups. Obtain an alkyd resin having If this alkyd resin has an acid value of about 25 or more, it can be fully mixed with water by adding bases and neutralized to a pH value between 7.0 and 9.0, or by adding an organic solvent that is completely miscible with water. Can be dissolved in water. Generally, alkyd resins having an acid value of 25 to 80 are preferred. Among the bases used in the present invention, organic amines include alkyl amines such as monomethylamine, dimethylamine, trimethylamine, monoethylamine, diethylamine, triethylamine, monoisopropylamine, diisopropylamine, and butylamines, monoethanolamine, and diethanolamine. , alcohol amines such as triethanolamine, diethylaminoethanol, and dimethylaminopropanol, and cyclic amines such as morpholine and pyridine. Also, ammonia or sodium hydroxide may be used as an inorganic base. Further, organic solvents include ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, cyclohexanone, cyclooctanone, cyclododecanone, n-butanol, isobutanol, sec-butanol, tert-butanol, etc. . The water solubilization treatment method involves first dissolving the alkyd resin obtained in the second step in one or more of the above organic solvents that are partially or completely miscible with water, and then adding a base. The viscosity of the solution obtained by diluting the resulting salt solution with water is, of course, most influenced by the molecular weight of the alkyd resin, but also by the type and amount of the organic solvent used. It is fixed. In the water-soluble alkyd resins thus obtained, amino resins are used as hardeners for producing baking enamels. Suitable examples of such amino resins include hydrophilic amino resins etherified with lower aliphatic alcohols having 4 or less carbon atoms, such as methyl etherified melamine resins, methyl etherified urea melamine cocondensation resins, and partially butyl etherified melamine resins. Baking-type amino alkyd paint obtained by blending the above water-soluble alkyd resin and amino resin.
It has been shown that heating to temperatures between 0.degree. The present invention will be explained below with reference to Examples and Reference Examples. In addition, in the following description, parts are parts by weight,
% indicates weight %. Example 1 A mixture of 72.0 parts of isophthalic acid, 34.1 parts of adipic acid, 72.6 parts of neopentyl glycol, and 14.7 parts of trimethylolpropane was added to a four-channel 500 c.c. The mixture was heated and stirred at 140° C. for 1 hour while flowing nitrogen gas into the neck flask. Then, while maintaining the same temperature
AOEX24 (Product name of Daicel Corporation: 1・2-
Mixture of epoxy dodecane and 1,2-epoxytetradecane, epoxy equivalent 208) 58.7 parts, N.N.
- After 0.18 parts of dimethylbenzylamine was added dropwise over 1 hour, the temperature was gradually raised to 230°C over 5 hours. In order to further advance the esterification reaction, the reaction was carried out at 230°C for 2 hours, and 28.9 parts of water was distilled out, yielding a resin with an acid value of 0.94. Then trimellitic anhydride was applied to the above resin.
Add 22.4 parts and heat at 140℃ for 2 hours to change the acid value.
It became 50.3. 20.5 parts of butyl cellosolve for 90 parts of this resin
After adding 20.5 parts of t-butanol and mixing well, 8.0 parts of triethylamine was added and 41.0 parts of water were added to obtain 180 parts of a resin solution. The viscosity of the solution is
480 cps (measured at 28°C) Add hexamethylated melamine (Sumimar M-50W, Sumitomo Chemical) to this resin solution.
Co., Ltd. products) and rutile titanium oxide (Taipeke R-
820 (produced by Ishihara Sangyo Co., Ltd.) at a solid content ratio of 48:12:40 and mixed for 24 hours in a ball mill to obtain a white enamel amino alkyd paint. It was applied to a thin mild steel plate and a tin plate and baked at 40°C for 30 minutes and then at 120°C for 30 minutes to obtain a coating film with a thickness of 30μ. The properties of the coating film are shown in Table 1. Example 2 A mixture of 95.5 parts of isophthalic acid, 25.6 parts of adipic acid, 17.7 parts of neopentyl glycol, and 49.2 parts of trimethylolpropane was added under the same conditions as in Example 1.
118.7 parts of AOEX24 and 0.36 parts of N.N-dimethylbenzylamine were reacted to obtain a resin with an acid value of 0.88.
This resin was then treated with trimellitic anhydride 32.0
When the mixture was heated at 140°C, the acid value became 41.1. Next, butyl cellosolve was added to 90 parts of this resin.
After adding 21.2 parts and 21.2 parts of t-butanol and mixing well, 5.4 parts of triethylamine was added and further 42.2 parts of water were added to obtain 180 parts of an aqueous resin solution. The viscosity of the solution was 3500 ops (measured at 25°C) and the pH was 8.86. A white enamel aminoalkyd paint was prepared using the same formulation as in Example 1, and the properties of the baked coating film are shown in Table 1. Example 3 The same as in Example 1 was added to a mixture of 72.0 parts of isophthalic acid, 34.1 parts of adipic acid, 72.6 parts of neopentyl glycol and 14.7 parts of trimethylolpropane.
AOEX68 (Product name of Daicel Corporation: 1・2-
Mixture of epoxy hexadecane and 1,2-epoxy octadecane Epoxy equivalent weight 218) 64.0 parts, N.
React with 0.18 parts of N-dimethylbenzylamine,
A resin with an acid value of 0.64 was obtained. This resin was then treated with trimellitic anhydride.
When 22.4 parts were added and heated at 140°C, the acid value became 43.3. Next, butyl cellosolve was added to 90 parts of this resin.
Add 20.8 parts of t-butanol, mix well, add 7.0 parts of triethylamine, and add water.
41.5 parts were blended to obtain 180 parts of an aqueous resin solution. The viscosity of the solution was 525 cps (measured at 25°C) and the pH was 8.44. A white enamel aminoalkyd paint was prepared using the same formulation as in Example 1, and the properties of the baked coating film are shown in Table 1. Example 4 AOEX24 was added to a mixture of 110.7 parts of isophthalic acid and 70.7 parts of neopentyl glycol under the same conditions as in Example 1.
90.4 parts and 0.27 parts of N.N-dimethylbenzylamine were reacted to obtain a resin with an acid value of 1.33. This resin was then treated with trimellitic anhydride.
When 22.4 parts were added and heated at 140°C, the acid value became 49.5. Next, 20.5 parts of butyl cellosolve and 20.5 parts of t-butanol were added to 90 parts of this resin, and after mixing well, 8.0 parts of triethylamine was added, and further 41.0 parts of water were added to obtain 180 parts of an aqueous resin solution.
The viscosity of the solution was 914 cs (measured at 25°C) and the pH was 8.81. A white enamel aminoalkyd paint was prepared using the same formulation as in Example 1, and the properties of the baked coating film are shown in Table 1. Example 5 Dimethyl isophthalate 84.2 parts, adipic acid 34.1 parts
58.7 parts of AOEX24 and 0.18 parts of N.N-dimethylbenzylamine were reacted with a mixture of 72.6 parts of neopentyl glycol and 14.7 parts of trimethylolpropane under the same conditions as in Example 1 to obtain a resin with an acid value of 0.67. Next, 22.4 parts of trimellitic anhydride was added to this resin and heated at 140°C, resulting in an acid value of 46.4 parts. Next, butyl cellosolve was added to 90 parts of this resin.
Add 20.6 parts of t-butanol and 20.6 parts of t-butanol, mix well, add 7.5 parts of triethylamine, and add water.
41.2 parts were blended to obtain 180 parts of an aqueous resin solution. The viscosity of the solution was 235 cps (measured at 25°C) and the pH was 9.00. A white enamel aminoalkyd paint was prepared using the same formulation as in Example 1, and the properties of the baked coating film are shown in Table 1. Comparative Example 1 85.2 parts of phthalic anhydride, 25.6 parts of adipic acid, 5.2 parts of neopentyl glycol, and 39.1 parts of glycerin.
of AOEX24 105 under the same conditions as in Example 1.
1 part and 0.32 part of N.N-dimethylbenzylamine were reacted to obtain a resin having an acid value of 0.93. Next, 29.6 parts of phthalic anhydride was added to this resin and heated at 130°C, resulting in an acid value of 43.9. To 90 parts of this resin having an acid value of 43.9, 20.7 parts of butyl cellosolve and 20.7 parts of t-butanol were added, and after thorough mixing, 7.2 parts of triethylamine was added, and further 40.6 parts of water were added to obtain 180 parts of an aqueous resin solution.
The viscosity of the solution was 440 cps (measured at 25°C) and the pH was 7.02. Table 1 shows the storage stability of the resin solution and the properties of a baked coating film prepared from a white enamel aminoalkyd paint using the same formulation as in Example 1. Comparative Example 2 42.9 parts of AOEX24 and N/N-dimethylbenzylamine were added to a mixture of 71.9 parts of phthalic anhydride, 12.5 parts of adipic acid, 17.8 parts of neopentyl glycol, 30.3 parts of glycerin, and 20 parts of soybean oil fatty acid under the same conditions as in Example 1. 0.13 part was reacted to obtain a resin with an acid value of 0.99. Next, 27.5 parts of phthalic anhydride was added to this resin and heated at 130°C, resulting in an acid value of 48.8. To 90 parts of this resin having an acid value of 48.8, 20.5 parts of butyl cellosolve and 20.5 parts of t-butanol were added, and after thorough mixing, 8.0 parts of triethylamine was added, and further 41.0 parts of water were added to obtain 180 parts of an aqueous resin solution.
The viscosity of the solution was 430 cps (measured at 25°C) and the pH was 8.15. Table 1 shows the storage stability of the resin solution and the properties of a baked coating film prepared from a white enamel aminoalkyd paint using the same formulation as in Example 1.

【表】【table】

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 (1) 炭素数6〜28の1・2−エポキシアルカ
ンの一種ないし二種以上の混合物をイソフタル
酸若しくはテレフタル酸又はこれらのエステル
類、炭素数3以上の飽和脂肪族ジカルボン酸及
び二価以上のアルコール類と反応させ、酸価5
以下、水酸基価40〜200、平均分子量600〜2500
のポリエステルを生成せしめ、 (2) 次いで酸価25〜80になるように前記ポリエス
テルの水酸基に二価以上の芳香族カルボン酸無
水物を反応せしめ、 (3) さらに塩基類で中和することによつて水溶化
すること、を特徴とする水溶性アルキツド樹脂
の製造方法。 2 1・2−エポキシアルカンは炭素数10ないし
18の1・2−エポキシアルカンである特許請求の
範囲第1項記載の方法。 3 アルコールはネオペンチルグリコール、トリ
メチロールプロパンおよびグリセリンからなる群
から選ばれた一種又は二種以上の混合物である特
許請求の範囲第1項又は第2項記載の方法。
[Scope of Claims] 1 (1) One or a mixture of two or more 1,2-epoxy alkanes having 6 to 28 carbon atoms, isophthalic acid or terephthalic acid, or esters thereof, or saturated aliphatic acids having 3 or more carbon atoms. React with dicarboxylic acid and dihydric or higher alcohols to achieve an acid value of 5.
Below, hydroxyl value 40-200, average molecular weight 600-2500
(2) Then, the hydroxyl groups of the polyester are reacted with an aromatic carboxylic acid anhydride having a divalent or higher valence so as to have an acid value of 25 to 80, and (3) the polyester is further neutralized with a base. 1. A method for producing a water-soluble alkyd resin, characterized by making it water-soluble. 2 1,2-Epoxyalkane has 10 or more carbon atoms
18. The method according to claim 1, wherein the 1,2-epoxyalkane is 18. 3. The method according to claim 1 or 2, wherein the alcohol is one or a mixture of two or more selected from the group consisting of neopentyl glycol, trimethylolpropane, and glycerin.
JP4278277A 1977-04-13 1977-04-13 Production of water-soluble alkyd resin Granted JPS53127592A (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4278277A JPS53127592A (en) 1977-04-13 1977-04-13 Production of water-soluble alkyd resin
DE19782815096 DE2815096A1 (en) 1977-04-13 1978-04-07 PROCESS FOR THE PRODUCTION OF WATER-SOLUBLE ALKYD RESINS
GB13929/78A GB1590609A (en) 1977-04-13 1978-04-10 Process for preparing a water-soluble alkyd resin
US05/895,560 US4200560A (en) 1977-04-13 1978-04-12 Process for preparing water-soluble alkyd resins

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4278277A JPS53127592A (en) 1977-04-13 1977-04-13 Production of water-soluble alkyd resin

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS53127592A JPS53127592A (en) 1978-11-07
JPS623858B2 true JPS623858B2 (en) 1987-01-27

Family

ID=12645531

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4278277A Granted JPS53127592A (en) 1977-04-13 1977-04-13 Production of water-soluble alkyd resin

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS53127592A (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5445398A (en) * 1977-09-16 1979-04-10 Daicel Chem Ind Ltd Preparation of water-soluble alkyd resin
JPS5821421A (en) * 1981-07-29 1983-02-08 Daicel Chem Ind Ltd Modified polyester resin
JPS58210969A (en) * 1982-05-31 1983-12-08 Nitto Electric Ind Co Ltd Water-soluble insulating coating
DE3246614A1 (en) * 1982-12-16 1984-06-20 Henkel KGaA, 4000 Düsseldorf EMULSATOR AND SOLVENT-FREE ALKYD RESIN WATER PAINT
WO2005121209A1 (en) * 2004-06-11 2005-12-22 Kansai Paint Co., Ltd. Polyester resin and thermosetting aqueous coating composition
JP2024038683A (en) * 2022-09-08 2024-03-21 関西ペイント株式会社 Method for producing branched polyester

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51131594A (en) * 1975-05-12 1976-11-16 Daicel Chem Ind Ltd A process for producing alkyd resin

Also Published As

Publication number Publication date
JPS53127592A (en) 1978-11-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1340126C (en) Polycondensation and/or additon product containing carboxyl groups and tertiary amino groups, coating agents based thereon, and the use thereof
US4200560A (en) Process for preparing water-soluble alkyd resins
US4517322A (en) Acrylated alkyd and polyester resins
US4255553A (en) Powder coating composition
JP3432278B2 (en) Process for producing acid-functional polyester resin and polyglycidyl ester resin derived therefrom
JPH06511032A (en) Water-dispersible polyester resins and methods for producing them
JPS5821416A (en) Preferation of novel coating resin
US6346582B1 (en) Glycidation of carboxy polyester and tertiary C monocarboxyic acid (glycidyl ester)
US4048252A (en) Coating compositions and process therefor
JP2819418B2 (en) Method for improving pot life of powder coating composition
US4405662A (en) Thermosetting resinous binder compositions and their use as coating materials
US3412056A (en) Water-soluble alkyd resins
JPS623858B2 (en)
US4181638A (en) High solids polyester resin-based coating composition and method of making same
JPS62135571A (en) Water-soluble polyester resin
CN1179007C (en) Carboxyl functional polyester epoxy resin powder coatings based on 1, 3-propanediol
WO1994004589A1 (en) Glycidyl ester terminated polyesters and the use of these polyesters in the preparation of powder coating
JPS6154814B2 (en)
JP2002529574A (en) Epoxy-functional polyester resin having increased large molecular weight, method of preparing the same, and outdoor durable coating composition containing the same
EP0009316B1 (en) Method of making a water-soluble polyester resin and its use for coating electrical conductors
US20010047057A1 (en) Polyester-based aqueous coating composition
US3817932A (en) Two-step process for producing water-soluble alkyd resins
JPS62260871A (en) Resin composition for powder coating
JP3601560B2 (en) Polyester resin manufacturing method and paint manufacturing method
JPH01149862A (en) Clear varnish composition