JP2012111963A - 高官能性高度分岐又は超分岐ポリエステル、それらの生成及びそれらの使用 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】少なくとも1つの脂肪族等のジカルボン酸(A2)、及び、2つのOH基を含む、少なくとも1つの2価脂肪族等のアルコール(B2)を、
a)2超のOH基を含む、少なくとも1つのx価の脂肪族等のアルコール(Cx)又は
b)2超の酸基を含む、少なくとも1つの脂肪族等のカルボン酸(Dy)のいずれかと反応させることにより得られる、少なくとも500g/モルのポリエステル分子量Mn及び1.2〜50の多分散性Mw/Mnを有し、且つ反応混合物における全ての要素の反応基の比を、ヒドロキシル基とカルボキシル基又はその誘導体とのモル比5:1〜1:5である、高官能性高度分岐又は超分岐ポリエステル。
【選択図】なし
Description
少なくとも1つの脂肪族、脂環式、芳香脂肪族又は芳香族ジカルボン酸(A2)又はそれらの誘導体、及び
2つのOH基を含む、少なくとも1つの2価脂肪族、脂環式、芳香脂肪族又は芳香族アルコール(B2)を、
a)2超のOH基を含む、少なくとも1つのx価の脂肪族、脂環式、芳香脂肪族又は芳香族アルコール(Cx)(xは、2超の数、好ましくは3〜8、特に好ましくは3〜6、より好ましくは3〜4、そして特に3である)、
又は
b)2超の酸基を含む、少なくとも1つのy価の脂肪族、脂環式、芳香脂肪族又は芳香族アルコール(Dy)(yは、2超の数、好ましくは3〜8、より好ましくは3〜6、非常に好ましくは3〜4、そして特に3である)、
のいずれかと反応させ、
それぞれの場合において、適切な場合には、更なる官能基化した構成単位Eの存在下で反応させ
且つ
c)適切な場合には、その生成物をモノカルボン酸Fとその後に反応させ
且つ
反応混合物における反応基の比を、OH基とカルボキシル基又はその誘導体とのモル比が5:1〜1:5、好ましくは4:1〜1:4、より好ましくは3:1〜1:3そして非常に好ましくは2:1〜1:2となるように選択すること
により得られる、少なくとも500g/モルの分子量Mn及び1.2〜50の多分散性Mw/Mnを有する、高官能性高度分岐又は超分岐ポリエステルを提供することである。
ジカルボン酸(A2)としては、例えば脂肪族ジカルボン酸、例えばシュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸(pimelinic acid)、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカン−α、ω−ジカルボン酸、ドデカン−α、ω−ジカルボン酸、シス−及びトランス−シクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸、シス−及びトランス−シクロヘキサン−1,3−ジカルボン酸、シス−及びトランス−シクロヘキサン−1,4−ジカルボン酸、シス−及びトランス−シクロペンタン−1,2−ジカルボン酸及びトランス−シクロペンタン−1,3−ジカルボン酸が挙げられる。更に、芳香族ジカルボン酸、例えばフタル酸、イソフタル酸又はテトラフタル酸を用いることも可能である。不飽和ジカルボン酸、例えばマレイン酸又はフマル酸も同様に用いることができる。
C1〜C10アルキル基、例えばメチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、sec−ブチル、tert−ブチル、n−ペンチル、イソペンチル、sec−ペンチル、ネオペンチル、1,2−ジメチルプロピル、イソアミル、n−ヘキシル、イソヘキシル、sec−ヘキシル、n−ヘプチル、イソヘプチル、n−オクチル、2−エチルヘキシル、トリメチルペンチル、n−ノニル又はn−デシル、
C3〜C12シクロアルキル基、例えばシクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロへプチル、シクロオクチル、シクロノニル、シクロデシル、シクロウンデシル、及びシクロドデシル;好ましくはシクロペンチル、シクロヘキシル及びシクロヘプチル;
アルキレン基、例えばメチレン若しくはエチリデン又は
C6〜C14アリール基、例えばフェニル、1−ナフチル、2−ナフチル、1−アントリル、2−アントリル、9−アントリル、1−フェナントリル、2−フェナントリル、3−フェナントリル、4−フェナントリル及び9−フェナントリル、好ましくはフェニル、1−ナフチル及び2−ナフチル、より好ましくはフェニル
から選択される1又は複数の基により置換することもできる。
言及することのできる置換ジカルボン酸の典型的な代表としては、以下のものが挙げられる:2−メチルマロン酸、2−エチルマロン酸、2−フェニルマロン酸、2−メチルコハク酸、2−エチルコハク酸、2−フェニルコハク酸、イタコン酸、3,3−ジメチルグルタル酸。
− モノマー又はポリマー形態の対応する無水物、
− モノアルキル又はジアルキルエステル、好ましくはモノ−又はジ−C1〜C4アルキルエステル、より好ましくはモノメチル又はジメチルエステル、或いは対応するモノエチル又はジエチルエステル、
− 更に、モノビニル及びジビニルエステル、及び
− 混合エステル、好ましくは異なるC1〜C4アルキル要素、より好ましくは混合メチルエチルエステル
が意味される。
本発明との関連の中では、ジカルボン酸及び1又は複数のその誘導体の混合物を用いることも可能である。同様に、本発明との関連の中では、1つ以上のジカルボン酸の2つ以上の異なる誘導体の混合物を用いることが可能である。
マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、1,2−1,3−又は1,4−シクロヘキサンジカルボン酸(ヘキサヒドロフタル酸)、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸又はそれらのモノアルキル若しくはジアルキルエステルを用いることが、特に好ましい。
誘導体により、好ましくは
− モノマー又はポリマー形態の対応する無水物、
− モノ−、ジ−又はトリアルキルエステル、好ましくはモノ−、ジ−又はトリ−C1〜C4アルキルエステル、より好ましくはモノ−、ジ−又はトリメチルエステル、或いは対応するモノ−、ジ−又はトリエチルエステル、
− 更に、モノ−、ジ−又はトリビニルエステル、及び
− 混合エステル、好ましくは異なるC1〜C4アルキル要素、より好ましくは混合メチルエチルエステル
が意味される。
C1〜C20アルキル基、例えばメチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、sec−ブチル、tert−ブチル、n−ペンチル、イソペンチル、sec−ペンチル、ネオペンチル、1,2−ジメチルプロピル、イソアミル、n−ヘキシル、イソヘキシル、sec−ヘキシル、n−ヘプチル、イソヘプチル、n−オクチル、2−エチルヘキシル、n−ノニル、n−デシル、n−ドデシル、n−ヘキサデシル又はn−オクタデシル、
C3〜C12シクロアルキル基、例えばシクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル、シクロノニル、シクロデシル、シクロウンデシル及びシクロドデシル;好ましくは、シクロペンチル、シクロヘキシル及びシクロへプチル
Al(OR1)3及び/又はTi(OR1)4における基R1は、好ましくは互いに同一であり、n−ブチル、イソプロピル及び2−エチルヘキシルから選択する。
1) 芳香族、脂肪族及び/又は脂環式ジイソシアネートのイソシアヌレート基を含むポリイシアネートにまで及ぶ。特に好ましいのは、対応する脂肪族及び/又は脂環式イソシアナート−イソシアヌレート、そして特にヘキサメチレンジイソシアネート及びイソホロンジイソシアネートに基づいたものである。本イソシアヌレートは、特にトリス−イソシアナートアルキル及び/又はトリス−イソシアナートシクロアルキルイソシアヌレートであり、それらはジイソシアネートの環状トリマー意味し、1以上のイソシアヌレート環を含むそれらの高いホモログを含む混合物である。イソシアナート−イソシアヌレートは一般的に、10重量%〜30重量%、特に15重量%〜25重量%のNCO含有量、及び2.6〜4.5の平均NCO官能基を有する。
2) 芳香族的、脂肪族的及び/又は脂環式的に結合したイソシアネート基、好ましくは脂肪族的及び/又は脂環式的に結合したイソシアネート基を含むウレトジオンジイソシアネート、並びに特にヘキサメチレンジイソシアネート又はイソホロンジイソシアネートから得られるものにまで及ぶ。ウレトジオンジイソシアネートは、ジイソシアネートの環状二量化生成物である。
ウレトジオンジイソシアネートは、唯一の成分として又は他のポリイソシアネート、特に1)で言及したものを含む混合物において、本発明の製剤中で用いることができる。
3) ビウレット基及び芳香族的、脂環式的若しくは脂肪族的、好ましくは脂環式的若しくは脂肪族的に結合したイソシアネート基を含むポリイソシアネート、特にトリス(6−イソシアナートヘキシル)ビウレット又はその高いホモログを含むその混合物にまで及ぶ。ビウレット基を含むこれらのポリイソシアネートは、一般的に18重量%〜23重量%のNCO含有量及び2.8〜4.5の平均NCO官能基を有する。
4) 過剰量のヘキサメチレンジイソシアネート又はイソホロンジイソシアネートを、一価又は多価アルコール、例えばメタノール、エタノール、イソプロパノール、n−プロパノール、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、n−ペンタノール、n−ヘキサノール、n−ヘプタノール、n−オクタノール、n−デカノール、n−ドデカノール(ラウリルアルコール)、2−エチルヘキサノール、ステアリルアルコール、セチルアルコール、ラウリルアルコール、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、1,3−プロアンジオールモノメチルエーテル、シクロペンタノール、シクロヘキサノール、シクロオクタノール、シクロドデカノール又はポリエステロールのための上記に挙げた多価アルコール、或いはそれらの混合物と反応させることにより得ることのできるような、ウレタンおよび/又はアロファネート基及び芳香族的、脂肪族的又は脂環式的に結合した、好ましくは脂肪族的又は脂環式的に結合したイソシアネート基を含むポリイソシアネートにまで及ぶ。ウレタン及び/又はアロファネート基を含むこれらのポリイソシアネートは、一般的に12重量%〜20重量%のNCO含有量及び2.5〜4.5の平均NCO官能基を有する。
5) 好ましくはヘキサメチレンジイソシアネート又はイソホロンジイソシアネートから得られる、オキサジアジントリオン基を含んで成るポリイソシアネートにまで及ぶ。オキサジアジントリオン基を含んで成るこの種のポリイソシアネートは、ジイソシアネート及び二酸化炭素から製造することができる。
6) 好ましくはヘキサメチレンジイソシアネート又はイソホロンジイソシアネートから得られる、ジイミノオキサジアジンジオン基を含んで成るポリイソシアネートにまで及ぶ。ジイミノオキサジアジンジオン基を含んで成るこの種のポリイソシアネートは、特定の触媒によりジイソシアネートから製造可能である。
7) カルボイミジン−修飾及び/又はウレトニミン−修飾ポリイソシアネートにまで及ぶ。
反応混合物中に存在する水が共沸混合物形成溶媒を用いて除去されない場合は、不活性ガス、好ましくは酸素含有ガス、より好ましくは空気又は希薄な(lean)空気を用いたストリッピングによりそれを除去することが可能である。
実施例1:
1,2−シクロヘキサンジカルボン酸無水物、ペンタエリトリトール及び1,4−シクロヘキサンジオールから形成するポリエステル
58.8g(0.38モル)のシクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸無水物、28.6g(0.21モル)のペンタエリトリトール及び12.6g(0.11モル)の1,4−シクロヘキサンジオールを、撹拌器、内部温度計、窒素用のガス注入チューブ、還流冷却器及び冷却トラップを有する真空付属物を装備した250mlの4つ口ガラスフラスコに充填した。窒素の緩流下で、0.1gのジ−n−ブチルスズ酸化物(AtochemからFascat(登録商標)4201として商業的に入手可能)を添加し、その混合物を油浴を用いて155℃の内部温度まで加熱した。60mバールの減圧を適用し、反応の間に形成した水を分離した。反応混合物を、上記の温度及び気圧で9時間保持した。冷却の際に、反応生成物を透明な液体として得た。分析データを表1に要約する。
アジピン酸、ペンタエリトリトール及び1,4−シクロヘキサンジオールから形成されるポリエステル
58.2g(0.40モル)のアジピン酸、22.6g(0.17モル)のペンタエリトリトール及び22.8g(0.16モル)の1,4−シクロヘキサンジオールを、実施例1で特定し、窒素ガスを供給した反応容器に充填した。0.1gのジ−n−ブチルスズ酸化物の添加後に、この混合物を油浴を用いて135℃の内部温度まで加熱した。70mバールの減圧を適用し、反応の間に形成した水を分離した。反応混合物を、上記の温度及び気圧で4時間保持した。冷却することにより、透明で、非常に粘性のある液体として超分岐ポリエステルを得た。分析データを表1に要約する。
アジピン酸、ペンタエリトリトール及び1,4−シクロヘキサンジメタノールから形成されるポリエステル
55.6g(0.38モル)のアジピン酸、21.6g(0.16モル)のペンタエリトリトール及び22.8g(0.16モル)の1,4−シクロヘキサンジメタノールを、実施例1で特定し、窒素ガスを供給した反応容器に充填した。0.1gのジ−n−ブチルスズ酸化物の添加後に、この混合物を油浴を用いて135℃の内部温度まで加熱した。60mバールの減圧を適用し、反応の間に形成した水を分離した。反応混合物を、上記の温度及び気圧で4.5時間保持した。室温まで冷却することにより、透明で、非常に粘性のある液体としてポリエステルを得た。分析データを表1に要約する。
無水フタル酸、ペンタエリトリトール及び1,4−シクロヘキサンジメタノールから形成されるポリエステル
55.9g(0.38モル)の無水フタル酸、21.4g(0.16モル)のペンタエリトリトール及び22.7g(0.16モル)の1,4−シクロヘキサンジメタノールを、実施例1で特定し、窒素ガスを供給した反応容器に充填した。0.1gのジ−n−ブチルスズ酸化物の添加後に、この混合物を油浴を用いて150℃の内部温度まで加熱した。60mバールの減圧を適用し、反応の間に形成した水を分離した。反応混合物を、上記の温度及び気圧で4時間保持した。冷却することにより、透明な固体の形態において超分岐ポリエステルを得た。分析データを表1に要約する。
無水フタル酸、ペンタエリトリトール及び1,4−シクロヘキサンジオールから形成されるポリエステル
59.1g(0.40モル)の無水フタル酸、15.4g(0.11モル)のペンタエリトリトール及び25.5g(0.16モル)の1,4−シクロヘキサンジオールを、実施例1で特定し、窒素ガスを供給した反応容器に充填した。0.1gのジ−n−ブチルスズ酸化物の添加後に、この混合物を油浴を用いて150℃の内部温度まで加熱した。70mバールの減圧を適用し、反応の間に形成した水を分離した。反応混合物を、上記の温度及び気圧で7時間保持した。冷却することにより、透明な固体の形態において超分岐ポリエステルを得た。分析データを表1に要約する。
コハク酸、無水フタル酸、ブタンジオール及びトリグリセロールから形成されるポリエステル
150g(1.27モル)のコハク酸、8.2g(0.055モル)の無水フタル酸、163.6g(0.55モル)のブタンジオール及び265.4g(1.105モル)のトリグリセロール(Polyglycerol−3,Solvay)を、撹拌器、内部温度計、ガス注入チューブ、還流冷却器及び冷却トラップとの真空接続を装備した1000mlの4つ口ガラスフラスコに充填した。窒素の緩流下で、1000ppmの硫酸(0.42mlの2%水溶液の形態)を添加し、反応混合物を油浴を用いて130℃の内部温度まで加熱した。20mバールの減圧を適用し、反応の間に形成した水を分離した。反応混合物を、上記の温度及び気圧で15時間保持した。冷却により、透明な固体の形態のポリエステルを得た。分析データを表1に要約する。
アジピン酸、トリメチロールプロパン及び1,4−シクロヘキサンジメタノールから形成されるポリエステル
233.8g(1.6モル)のアジピン酸、118.1g(0.88モル)のトリメチロールプロパン及び22.8g(0.16モル)の1,4−シクロヘキサンジメタノールを、実施例6で特定し、窒素ガスを供給した反応容器に充填した。0.41gのジ−n−ブチルスズ酸化物の添加後に、この混合物を油浴を用いて115℃の内部温度まで加熱した。100mバールの減圧を適用し、反応の間に形成した水を分離した。反応混合物を、上記の温度及び気圧で5.5時間保持した。冷却することにより、透明な粘性の液体として生成物を得た。分析データを表1に要約する。
アジピン酸、ペンタエリトリトール及び1,4−シクロヘキサンジメタノールから形成されるポリエステル
233.8g(1.6モル)のアジピン酸、119.8g(0.88モル)のペンタエリトリトール及び63.5g(0.44モル)の1,4−シクロヘキサンジメタノールを、実施例6で特定し、窒素ガスを供給した反応容器に充填した。0.42gのジ−n−ブチルスズ酸化物の添加後に、この混合物を油浴を用いて115℃の内部温度まで加熱した。100mバールの減圧を適用し、反応の間に形成した水を分離した。反応混合物を、上記の温度及び気圧で4時間保持した。冷却することにより、透明な非常に粘性のある液体としてポリエステルを得た。分析データを表1に要約する。
1,2−シクロヘキサンジカルボン酸、トリメチロールプロパン及び1,4−シクロヘキサンジメタノールから形成されるポリエステル
1480g(9.6モル)のシクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸無水物、354.2g(2.6モル)のトリメチロールプロパン及び761.4g(5.3モル)の1,4−シクロヘキサンジメタノールを、撹拌器、内部温度計、ガス注入チューブ、還流冷却器及び冷却トラップとの真空接続を装備した4lの4つ口ガラスフラスコに充填した。窒素の緩流下で、2.6gのジ−n−ブチルスズ酸化物の添加し、反応混合物を油浴を用いて115℃の内部温度まで加熱した。110mバールの減圧を適用し、反応の間に形成した水を分離した。反応混合物を、上記の温度及び気圧で10時間保持した。冷却することにより、透明な固体として生成物を得た。分析データを表1に要約する。
1,2−シクロヘキサンジカルボン酸無水物、グリセロール及び1,4−シクロヘキサンジメタノールから形成されるポリエステル
1790g(11.6モル)のシクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸無水物、588g(6.39モル)のグリセロール及び460.7g(3.2モル)の1,4−シクロヘキサンジメタノールを、実施例9で特定し、窒素ガスを供給した反応容器に充填した。2.8gのジ−n−ブチルスズ酸化物の添加後に、この混合物を油浴を用いて150℃の内部温度まで加熱した。100mバールの減圧を適用し、反応の間に形成した水を分離した。反応混合物を、上記の温度及び気圧で12時間保持した。冷却することにより、透明な固体として超分岐ポリエステルを得た。分析データを表1に要約する。
1,2−シクロヘキサンジカルボン酸無水物、ペンタエリトリトール及び1,4−シクロヘキサンジメタノールから形成されるポリエステル
1480g(9.6モル)のシクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸無水物、719g(5.3モル)のペンタエリトリトール及び381g(2.6モル)の1,4−シクロヘキサンジメタノールを、実施例9で特定し、窒素ガスを供給した反応容器に充填した。2.6gのジ−n−ブチルスズ酸化物の添加後に、この混合物を油浴を用いて150℃の内部温度まで加熱した。200mバールの減圧を適用し、反応の間に形成した水を分離した。反応混合物を、上記の温度及び気圧で11時間保持した。冷却することにより、透明な固体として超分岐ポリエステルを得た。分析データを表1に要約する。
アジピン酸、グリセロール及び1,4−シクロヘキサンジメタノールから形成されるポリエステル
233.8g(1.6モル)のアジピン酸、81g(0.88モル)のグリセロール及び63.5g(0.44モル)の1,4−シクロヘキサンジメタノールを、実施例6で特定し、窒素ガスを供給した反応容器に充填した。0.38gのジ−n−ブチルスズ酸化物の添加後に、この混合物を油浴を用いて130℃の内部温度まで加熱した。110mバールの減圧を適用し、反応の間に形成した水を分離した。反応混合物を、上記の温度及び気圧で8時間保持した。冷却することにより、透明な粘性のある液体として超分岐ポリエステルを得た。分析データを表1に要約する。
コハク酸、トリメチロールプロパン及び1,4−シクロヘキサンジメタノールから形成されるポリエステル
188.9g(1.6モル)のコハク酸、118.1g(0.88モル)のトリメチロールプロパン及び63.5g(0.44モル)の1,4−シクロヘキサンジメタノールを、実施例6で特定し、窒素ガスを供給した反応容器に充填した。0.37gのジ−n−ブチルスズ酸化物の添加後に、この混合物を油浴を用いて130℃の内部温度まで加熱した。110mバールの減圧を適用し、反応の間に形成した水を分離した。反応混合物を、上記の温度及び気圧で8時間保持した。冷却することにより、透明な粘性のある液体として超分岐ポリエステルを得た。分析データを表1に要約する。
コハク酸、グリセロール及び1,4−シクロヘキサンジメタノールから形成されるポリエステル
188.9g(1.6モル)のコハク酸、40.5g(0.44モル)のグリセロール及び126.9g(0.88モル)の1,4−シクロヘキサンジメタノールを、実施例6で特定し、窒素ガスを供給した反応容器に充填した。0.36gのジ−n−ブチルスズ酸化物の添加後に、この混合物を油浴を用いて130℃の内部温度まで加熱した。200mバールの減圧を適用し、反応の間に形成した水を分離した。反応混合物を、上記の温度及び気圧で5時間保持した。冷却することにより、透明な非常に粘性のある液体としてポリエステルを得た。分析データを表1に要約する。
コハク酸、グリセロール及び1,4−シクロヘキサンジメタノールから形成されるポリエステル
377.9g(3.2モル)のコハク酸、162.1g(1.76モル)のグリセロール及び126.9g(0.88モル)の1,4−シクロヘキサンジメタノールを、実施例6で特定し、窒素ガスを供給した反応容器に充填した。0.67gのジ−n−ブチルスズ酸化物の添加後に、この混合物を油浴を用いて140℃の内部温度まで加熱した。300mバールの減圧を適用し、反応の間に形成した水を分離した。反応混合物を、上記の温度及び気圧で3時間保持した。冷却することにより、透明な粘性のある液体としてポリエステルを得た。分析データを表1に要約する。
コハク酸、ペンタエリトリトール及び1,4−シクロヘキサンジメタノールから形成されるポリエステル
188.9g(1.6モル)のコハク酸、119.8g(0.88モル)のペンタエリトリトール及び63.45g(0.44モル)のシクロヘキサンジメタノールを、実施例6で特定し、窒素ガスを供給した反応容器に充填した。0.37gのジ−n−ブチルスズ酸化物の添加後に、この混合物を油浴を用いて125℃の内部温度まで加熱した。200mバールの減圧を適用し、反応の間に形成した水を分離した。反応混合物を、上記の温度及び気圧で3時間保持した。冷却することにより、透明な固体としてポリエステルを得た。分析データを表1に要約する。
1,2−シクロヘキサンジカルボン酸無水物、エトキシル化ペンタエリトリトール及び1,4−シクロヘキサンジメタノールから形成されるポリエステル
246.7g(1.6モル)のシクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸無水物、80g(0.1モル)のエトキシル化ペンタエリトリトール(PerstorpからのPoliol PP(登録商標) 150)及び126.9g(0.88モル)の1,4−シクロヘキサンジメタノールを、実施例6で特定し、窒素ガスを供給した反応容器に充填した。0.44gのジ−n−ブチルスズ酸化物の添加後に、この混合物を油浴を用いて135℃の内部温度まで加熱した。150mバールの減圧を適用し、反応の間に形成した水を分離した。反応混合物を、上記の温度及び気圧で11時間保持した。冷却することにより、透明な固体として生成物を得た。分析データを表1に要約する。
1,2−シクロヘキサンジカルボン酸無水物、エトキシル化トリメチロールプロパン及び1,4−シクロヘキサンジメタノールから形成されるポリエステル
246.7g(1.6モル)のシクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸無水物、242g(0.88モル)のエトキシル化トリメチロールプロパン(Lupranol(登録商標) VP9236,Elastogran GmbH)及び63.45g(0.44モル)の1,4−シクロヘキサンジメタノールを、実施例6で特定し、窒素ガスを供給した反応容器に充填した。0.55gのジ−n−ブチルスズ酸化物の添加後に、この混合物を油浴を用いて150℃の内部温度まで加熱した。400mバールの減圧を適用し、反応の間に形成した水を分離した。反応混合物を、上記の温度及び気圧で11.5時間保持した。冷却することにより、透明な固体として生成物を得た。分析データを表1に要約する。
無水フタル酸、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸無水物及びエチレングリコールから形成されるポリエステル
30.0g(0.203モル)の無水フタル酸、77.8g(0.405モル)の1,2,4−ベンゼントリカルボン酸無水物及び45.7g(0.737モル)のエチレングリコールを、実施例1で特定し、窒素ガスを供給した反応容器に充填した。0.1gのジ−n−ブチルスズ酸化物の添加後に、この混合物を油浴を用いて120℃の内部温度まで加熱した。20mバールの減圧を適用し、反応の間に形成した水を分離した。反応混合物を、上記の温度及び気圧で7.5時間保持した。冷却することにより、透明な固体として超分岐ポリエステルを得た。分析データを表1に要約する。
無水フタル酸、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸無水物及びエチレングリコールから形成されるポリエステル
60.0g(0.405モル)の無水フタル酸、38.9g(0.203モル)の1,2,4−ベンゼントリカルボン酸無水物及び45.7g(0.737モル)のエチレングリコールを、実施例1で特定し、窒素ガスを供給した反応容器に充填した。0.1gのジ−n−ブチルスズ酸化物の添加後に、この混合物を油浴を用いて120℃の内部温度まで加熱した。20mバールの減圧を適用し、反応の間に形成した水を分離した。反応混合物を、上記の温度及び気圧で6時間保持した。これにより、透明な固体として超分岐ポリエステルを得た。分析データを表1に要約する。
本発明による生成物の分析:
ポリエステルは、屈折率検出器を用いてゲル透過クロマトグラフィーにより分析した。用いる移動相はテトラヒドロフラン、又は標識*されたモル質量の場合はヘキサフルオロイソプロパノールであり、分子量を決定するのに用いる標準はポリメチルメタクリル酸塩(PMMA)であった。
塗料製剤における本発明によるポリエステルの使用
塗料の製造:
全ての塗料混合物は、室温でのアルコール基に対するイソシアネート基の化学量論比を用いて製造した。
23℃、50%相対大気湿度の、環境が制御された部屋において塗装したシートを24時間保存した後に、塗料特性を調べた。
一般的に、超分岐ポリエステルの使用は、相当な弾力性及びクロスカット接着性と共に硬度の向上をもたらし、そして化学的耐性を全く落とさずに引っかき抵抗性の向上をもたらす(表3を参照)。比較例21(その非常に優れた柔軟性(Erichsenカッピング)に関して注目すべき塗料系)及び実施例22の直接的な比較において、ポリアクリル酸塩ポリオールを本発明の超分岐ポリエステルで置き換えることにより、向上した弾力性と併せてより大きな硬度がもたらされる。引っかき抵抗性及び50回の前後ストロークの後のリフローにおける向上が、同様に存在する。
結合剤として本発明のポリエステルを用いた系は、実施例22を除いた本発明による全ての実施例において、80℃での30分間の硬化に関するアセトン二重摩擦試験において100の値を与える。酸抵抗性は、比較例より一貫して優れており、引っかき抵抗性も顕著に向上する。
− Macrynal(登録商標)SM636/70BAC、UCB、アクリル酸塩ポリオール、酢酸ブチル中で70%、135KOH/gのOH価。
印刷用インクの性質を、異なる印刷媒体に対する接着性に基づいて決定した。
「接着テープ強度」試験方法を、印刷媒体に対する印刷用インクのフィルムの接着性を決定するのに用いる。
インク(印刷粘度に希釈)を特定の媒体上に印刷し、又は6μmのドクターブレードを用いて適用する。
19mmの幅の接着テープ(Tesa(登録商標)、Article BDF4102、Beiersdorf AG)の細長い一片を、印刷用インクのフィルムに付着させ、均一に押し、10秒後に再びはがす。毎回テープの新しい細長い一片を用いて、この操作を試験片上での同じ部位で4回繰り返す。それぞれのテープの細長い一片を、その後白色の紙に付着させ、或いは白色のインク場合には黒い髪に付着させる。インクの適用の直後に、この試験を実施する。
試験片の表面の損傷を検査する。得点は、1(非常に悪い)〜5(非常に優れている)である。
標準的処方A(比較)
70.0 顔料調製物(BASF Drucksysteme)
8.0 ニトロセルロース(Wolf)
1.0 オレイン酸アミド(Croda)
0.5 PEワックス(BASF AG)
2.0 ジブチルフタル酸塩(Brenntag)
12.5 エタノール
6.0 従来のポリウレタン PUR 7317(BASF)
処方1(本発明による)
70.0 顔料調製物(BASF Drucksysteme)
8.0 ニトロセルロース(Wolf)
1.0 オレイン酸アミド(Croda)
0.5 PEワックス(BASF AG)
2.0 ジブチルフタル酸塩(Brenntag)
12.5 エタノール
6.0 実施例12からのポリマー(第1表)(エタノール中の75%強度溶液として)
第5表:実施例12(第1表)からのポリマーとの比較における標準的結合剤
印刷したポリマーフィルム、例えばポリアミド、ポリエチレン又はポリプロピレンフィルムを、他のタイプのフィルム、例えば金属箔又はポリマーフィルムに積層することにより、積層パッケージングを生成した。積層パッケージングとしての使用のためのこのような積層の重要な性能特性としては、標準貯蔵条件下での積層の強度だけでなく、厳しい条件下、例えば加熱又は滅菌した場合における積層の強度が挙げられる。
Zwickからの引っ張り強度テスター
パンチ(punch)(幅:15mm):
試料調整:
試験下での各物質の少なくとも2つの細長い一片(15mmの幅)は、フィルムウェブに関して縦方向及び横方向にカットしなければならない。コンポジットを分離するために、穿孔した細長い一片の末端は、その物質が互いに別々になるまで、適切な溶媒(例えば、2−ブタノ)中に浸すことができる。その後、その片を再び慎重に乾燥させなければならない。
離層した試験片の末端は、引っ張り強度テスター中に固定する。より伸縮性の低いフィルムは、上部のクランプに挿入すべきである。機械が起動したら、その片の末端は引っ張りの方向に対して正しい角度で保持すべきであり、それにより一定の引っ張りを確実にする。引く速さは100mm/分であり、離れていない複合体に関して分離したフィルムの引く角度は90°である。
コンポジット強度値は平均として読み取り、N/15mmで記録する。
インク(印刷粘度に希釈)を特定の印刷基材であるポリアミド(Emblem 1500)上に印刷し、又は6μmのドクターブレードを用いて適用する。これと平行して、ポリエチレン積層フィルムを、接着剤/硬化剤混合物であるMorfreeA415(接着剤)及びC90(硬化剤、Rohm&Haas)(100:4の重量比)で被覆し、およそ6μm(約2.5g/m2に対応)の膜厚を得る。次に、2つのフィルムを共に押圧し、印刷用インク及び接着剤を接触させる。押圧後に、コンポジットフィルムを60℃で5日間保存する。
標準的処方B(比較):
13.0 顔料Heliogen(登録商標)Blue D 7080(BASF AG)
15.0 結合剤(ポリビニルブチラール)
3.0 接着剤(ポリエチレンイミン、BASF AG)
69.0 エタノール
処方1(本発明による)
70.0 顔料調製物(BASF Drucksysteme)
8.0 ニトロセルロース(Wolf)
1.0 オレイン酸アミド(Croda)
0.5 PEワックス(BASF AG)
2.0 ジブチルフタル酸塩(Brenntag)
12.5 エタノール
6.0 実施例12からのポリマー(第1表)(エタノール中の75%強度溶液として)
実施例34:ポリアミド/ポリエチレン積層に関するコンポジット強度値
コンポジット強度(N/15mm):
標準的な系B(比較): 3.93
処方1(本発明による): 7.30
Claims (12)
- 少なくとも1つの脂肪族、脂環式、芳香脂肪族又は芳香族ジカルボン酸(A2)又はそれらの誘導体、及び、2つのOH基を含む、少なくとも1つの2価脂肪族、脂環式、芳香脂肪族又は芳香族アルコール(B2)を、
a)2超のOH基を含む、少なくとも1つのx価の脂肪族、脂環式、芳香脂肪族又は芳香族アルコール(Cx)(xは、2超の数である)、
又は
b)2超の酸基を含む、少なくとも1つの脂肪族、脂環式、芳香脂肪族又は芳香族カルボン酸(Dy)又はそれらの誘導体(yは、2超の数である)、
のいずれかと反応させ、
それぞれの場合において、適切な場合には、更なる官能基化した構成単位Eの存在下で反応させ
且つ
c)適切な場合には、その生成物をモノカルボン酸Fとその後に反応させること
により得られる、
少なくとも500g/モルのポリエステル分子量Mn及び1.2〜50の多分散性Mw/Mnを有し、
且つ
反応混合物における全ての要素の反応基の比を、ヒドロキシル基とカルボキシル基又はその誘導体とのモル比が5:1〜1:5となるように選択される、高官能性高度分岐又は超分岐ポリエステル。 - 少なくとも1つの脂肪族、脂環式、芳香脂肪族又は芳香族ジカルボン酸(A2)又はそれらの誘導体、及び
2つのOH基を含む、少なくとも1つの2価脂肪族、脂環式、芳香脂肪族又は芳香族アルコール(B2)を、
a)2超のOH基を含む、少なくとも1つのx価の脂肪族、脂環式、芳香脂肪族又は芳香族アルコール(Cx)(xは、2超の数である)、
又は
b)2超の酸基を含む、少なくとも1つの脂肪族、脂環式、芳香脂肪族又は芳香族カルボン酸(Dy)又はそれらの誘導体(yは、2超の数である)、
のいずれかと反応させ、
それぞれの場合において、適切な場合には、更なる官能基化した構成単位Eの存在下で反応させ
且つ
c)適切な場合には、その生成物をモノカルボン酸Fとその後に反応させること
を含んで成る、請求項1に記載のポリエステルを製造するための方法。 - ヒドロキシル基とカルボキシル基又はその誘導体とのモル比が4:1〜1:4となるように、反応混合物中の反応基の比が選択される、請求項1又は2のいずれかに記載のポリエステル又は方法。
- ヒドロキシル基とカルボキシル基又はその誘導体とのモル比が3:1〜1:3となるように、反応混合物中の反応基の比が選択される、請求項1〜3のいずれか一項に記載のポリエステル又は方法。
- モノカルボン酸Fが少なくとも8つの炭素原子を含む、請求項1〜4のいずれか一項に記載のポリエステル又は方法。
- モノカルボン酸Fが、アクリル酸、メタクリル酸、エタクリル酸、α−クロロアクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、クロトン酸、シトラコン酸、メサコン酸及びグルタコン酸から成る群から選択される、請求項1〜4のいずれか一項に記載のポリエステル又は方法。
- DIN 53240、パート2による酸価及びOH価の合計が、最大で500mg KOH/gである、請求項1〜6のいずれか一項に記載のポリエステル又は方法。
- ガラス転移温度Tgが−40℃〜100℃である、請求項1及び3〜7のいずれか一項に記載のポリエステル又は方法。
- 印刷用インクにおけるガラス転移温度Tgが−40℃〜60℃である、請求項1〜8のいずれか一項に記載のポリエステルの使用。
- コーティング物質、被覆又は塗料において、少なくとも0℃のガラス転移温度Tgを有する、請求項1〜7のいずれか一項に記載のポリエステルの使用。
- 接着剤、封止剤、キャスティングエラストマー又は発泡体における重付加又は重縮合ポリマーを製造するための、チキソトロープ剤又は構成単位としての、請求項1〜8のいずれか一項に記載のポリエステルの使用。
- 少なくとも1つの請求項1及び3〜7のいずれか一項に記載の高官能性高度分岐又は超分岐ポリエステルを含んで成るか、或いは請求項1及び3〜7のいずれか一項に記載の高官能性高度分岐又は超分岐ポリエステルから製造される重付加又は重縮合生成物を含んで成る、印刷用インク、接着剤、コーティング、発泡体、被覆又は塗料。
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