JP2000095996A - 常温硬化性塗料組成物 - Google Patents
常温硬化性塗料組成物Info
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Abstract
乾燥性、光沢、耐水性に優れた塗膜を形成し得る常温硬
化性塗料組成物を提供する。 【解決手段】(A)ビニル系単量体を溶解し、該単量体
から形成される重合体は溶解しない有機液体中で、該有
機液体に可溶な分散安定剤(a)の存在下で該ビニル系
単量体を重合して得られる重合体分散液、及び(B)
(b)エポキシ基又はアルコ−ル性水酸基を有する樹脂
に(c)炭素数8以上の不飽和脂肪酸を反応させて得ら
れる樹脂を、(A)及び(B)の合計固形分重量に基づ
いて(A)が30〜90重量%、及び(B)が10〜7
0重量%となるように含有せしめる。
Description
塗り作業性に優れ、また初期乾燥性、光沢、耐水性に優
れた塗膜を形成し得る常温硬化性塗料組成物に関する。
かつ溶液状態で長期にわたり安定であるような樹脂とし
ては、不飽和脂肪酸を用いたアルキド樹脂がよく知られ
ており、建築内外装用塗料に汎用されているが、アルキ
ド樹脂は紫外線による耐候劣化を起こしやすく、屋外用
途に用いるには性能的に不十分であった。この耐候性の
問題を解決する手法として、例えば英国特許第793,
776号公報に、脂肪酸で変性してなるアクリル樹脂が
提案され、また非水分散系への応用例として特公平3−
71448号公報には、該脂肪酸変性されたアクリル樹
脂の存在下で分散重合を行なってなる非水分散型アクリ
ル樹脂等が提案されている。しかしながら脂肪酸変性さ
れたアクリル樹脂だけでは耐水性や耐酸・耐アルカリ性
などの塗膜性能が不十分であり、またこれを非水分散系
に応用した場合には、生成反応中に粒子径の大きな2次
粒子が生じ、粒子径分布の狭い安定な分散液が得られ
ず、塗膜の光沢も不十分であった。
酸化硬化可能な不飽和基を有するビニル系単量体を共重
合成分とするアクリル樹脂の存在下で分散重合を行なっ
てなる非水分散型アクリル樹脂が提案されている。これ
によれば安定な分散液が得られ、耐水性や耐酸・耐アル
カリ性などに優れた塗膜が形成可能であるが、塗膜形成
初期の硬化性が不十分であるという問題点があった。
を解決すべく鋭意検討した結果、常温硬化型の2種の樹
脂成分を特定の使用比で用いることで、初期乾燥性が格
段に向上し、貯蔵安定性や2回塗り作業性に優れ、また
光沢、耐水性にも優れた塗膜を形成し得ることを見出し
本発明に到達した。
解し、該単量体から形成される重合体は溶解しない有機
液体中で、該有機液体に可溶な分散安定剤(a)の存在
下で該ビニル系単量体を重合して得られる重合体分散
液、及び(B)(b)エポキシ基又はアルコ−ル性水酸
基を有する樹脂に(c)炭素数8以上の不飽和脂肪酸を
反応させて得られる樹脂を、(A)及び(B)の合計固
形分重量に基づいて(A)が30〜90重量%、及び
(B)が10〜70重量%となるように含有せしめるこ
とを特徴とする常温硬化性塗料組成物を提供するもので
ある。
(A)は、ビニル系単量体を溶解し、該単量体から形成
される重合体は溶解しない有機液体中で、該有機液体に
可溶な分散安定剤(a)の存在下で該ビニル系単量体を
重合して得られるものである。
ン、n−オクタン、2,2,2−トリメチルペンタン、
イソオクタン、n−ノナン、シクロヘキサン、メチルシ
クロヘキサン等の脂肪族炭化水素系溶剤;ベンゼン、ト
ルエン、キシレン、エチルベンゼン等の芳香族炭化水素
系溶剤;ミネラルスピリット、「スワゾール1000」
(丸善石油化学(株)製品)、石油エーテル、石油ベン
ジン、石油ナフサ等の石油系溶剤;メチルイソブチルケ
トン等のケトン系溶剤;酢酸イソブチル等のエステル系
溶剤;イソプロパノール等のアルコール系溶剤等を単独
で、あるいは2種以上を混合して、必要に応じて任意に
用いることができる。
は、従来公知の樹脂が種々適用可能であり、通常、数平
均分子量が1,000〜100,000程度の樹脂であ
る。特に該分散安定剤(a)としては、酸化重合性2重
結合を有する樹脂が形成塗膜の硬化性の点から好適であ
る。該酸化重合性2重結合を有する樹脂は、通常、酸化
重合性2重結合を有するビニル系単量体5〜70重量
%、好ましくは15〜50重量%と、その他のビニル系
単量体30〜95重量%、好ましくは50〜85重量%
とを上記有機液体中でラジカル重合開始剤の存在下にラ
ジカル共重合させて得られる樹脂である。該酸化重合性
2重結合を有するビニル系単量体の共重合量が少なすぎ
ると、特に塗膜形成初期に十分な硬化性が得られない場
合があり、一方、該共重合量が多すぎると、未反応の単
量体が残存する場合があるので望ましくない。
単量体は、分子中に下記構造式で示される部位を有する
ものが好適である。
ペンタジエンモノ(メタ)アクリレ−ト、ジヒドロジシ
クロペンタジエンエチルモノ(メタ)アクリレ−ト、ジ
ヒドロジシクロペンタジエンモノアリルエ−テルなどの
ジヒドロジシクロペンタジエン誘導体が挙げられる。
スチレン、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリ
ル酸エチル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)
アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリル酸t−ブチ
ル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸
2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸n−オクチ
ル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸ラ
ウリル、(メタ)アクリル酸ステアリル、(メタ)アク
リル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸イソボルニ
ル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メ
タ)アクリル酸グリシジルなどが挙げられ、これらは1
種または2種以上併用して使用できる。
ば、2,2´−アゾビスイソブチロニトリル、2,2´
−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)等のア
ゾ系重合開始剤;ラウリルパーオキサイド、t−ブチル
パーオキシ−2−エチルヘキサノエート、ベンゾイルパ
ーオキサイド等の過酸化物系重合開始剤等を挙げられ
る。
在下で重合されるビニル系単量体としては、(メタ)ア
クリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)
アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチ
ル、(メタ)アクリル酸t−ブチル、(メタ)アクリル
酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、
(メタ)アクリロニトリル、(メタ)アクリル酸2−メ
トキシエチル、(メタ)アクリル酸2−メトキシブチ
ル、(メタ)アクリルアミド、ビニルピロリドン、(メ
タ)アクリル酸、マレイン酸、(メタ)アクリル酸2−
ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシ
プロピル、(メタ)アクリル酸3−ヒドロキシプロピ
ル、(メタ)アクリル酸4−ヒドロキシブチル、(メ
タ)アクリル酸グリシジル、スチレン、ビニルトルエ
ン、α−メチルスチレン、酢酸ビニルなどが挙げられ、
これらは1種または2種以上併用して使用できる。
ル重合開始剤の存在下で行なわれる。該ラジカル重合開
始剤は前述と同様のものが使用可能である。
は、動的光散乱法による光強度平均粒子径が150〜9
00nm、多くは250〜400nm程度の安定な粒子
の分散液である。
又はアルコ−ル性水酸基を有する樹脂(b)に炭素数8
以上の不飽和脂肪酸(c)を反応させて得られる不飽和
脂肪酸変性樹脂である。
有する樹脂(b)としては、例えば、(メタ)アクリル
酸グリシジル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチ
ル等のエポキシ基またはアルコール性水酸基を有するビ
ニル性不飽和単量体3〜70重量部、好ましくは10〜
40重量部と、共重合可能な他のビニル性不飽和単量
体、例えば、スチレン、(メタ)アクリル酸メチル、
(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸n−ブ
チル、(メタ)アクリル酸イソブチル、(メタ)アクリ
ル酸t−ブチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メ
タ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル
酸n−オクチル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)
アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸ステアリル、
(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル
酸イソボルニル等の30〜97重量部、好ましくは60
〜90重量部を溶液重合させてなるアクリル樹脂等を挙
げることができる。エポキシ基またはアルコール性水酸
基を有するビニル性不飽和単量体の共重合量が少なすぎ
ると、不飽和脂肪酸(c)の付加反応において塗膜の酸
化硬化に十分な量の脂肪酸(c)を付加させることがで
きず、逆に、エポキシ基またはアルコール性水酸基を有
するビニル性不飽和単量体の共重合量が多すぎると、樹
脂の溶剤への溶解性が低下し、著しい場合には完全に不
溶となることがあるので望ましくない。
しては、例えば、魚油脂肪酸、アマニ油脂肪酸、脱水ヒ
マシ油脂肪酸、トール油脂肪酸、大豆油脂肪酸、綿実油
脂肪酸、サフラワー油脂肪酸等の(半)乾性油脂肪酸;
オレイン酸、リノール酸、リノレイン酸、エレオステア
リン酸、リカン酸、リシノール酸、アラキドン酸等の不
飽和脂肪酸のうちの1種あるいは2種以上を挙げること
ができる。
エポキシ基又はアルコ−ル性水酸基を有する樹脂(b)
の樹脂固形分に対して1〜60重量%、好ましくは5〜
30重量%となる範囲が適当である。該使用割合が1重
量%未満では、十分な硬化性が得られず、一方60重量
%を越えると耐候性に悪影響を及ぼすので望ましくな
い。
要に応じて、ヤシ油脂肪酸、水添ヤシ油脂肪酸、パーム
油脂肪酸等の不乾性油脂肪酸;カプロン酸、カプリン
酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステア
リン酸等の飽和脂肪酸を同時に反応させることも可能で
ある。
る工程では、必要に応じて、反応触媒を用いることがで
きる。該反応触媒としては、例えば、N,N−ジメチル
アミノエタノール等の3級アミン;臭化テトラブチルア
ンモニウム等の4級アンモニウム塩等を挙げることがで
きる。
両者の合計固形分重量に基づいて、(A)が30〜90
重量%、好ましくは40〜70重量%、及び(B)が1
0〜70重量%、好ましくは30〜60重量%となるよ
うに含有せしめる。この範囲を外れて(A)が少ない
((B)が多い)と、塗膜の耐水性が低下し、一方
(B)が少ない((A)が多い)と、塗膜の硬化性が不
十分となるので好ましくない。
を主成分とするものであり、これらにさらに必要に応じ
て酸化硬化反応触媒、顔料類、有機溶剤、紫外線吸収
剤、光安定剤、表面調整剤、顔料分散剤、レオロジ−コ
ントロ−ル剤、塗液皮張り防止剤、防カビ剤、防藻剤、
可塑剤、消泡剤などの塗料用添加剤を配合することがで
きる。
同士の酸化による架橋反応を促進する作用を有するもの
で、具体例としては、例えば、オクチル酸コバルト、ナ
フテン酸コバルト、オクチル酸マンガン、ナフテン酸マ
ンガン、オクチル酸ジルコニウム、ナフテン酸ジルコニ
ウム、オクチル酸鉛等の有機金属化合物を挙げることが
できる。
面光沢等の外観が非常に良好で、耐水性、耐薬品性に優
れており、かつ、酸化硬化反応触媒存在下では、塗装後
わずか数時間で高い常温硬化性および乾燥性を示す。
説明する。「部」及び「%」は、それぞれ「重量部」及
び「重量%」を意味する。
「日石Aソルベント」)80部を仕込み、窒素ガスを通
気しながら、110℃まで撹拌を行ないながら昇温し
た。次いで、温度を110℃に保ちながら スチレン 25部 メタクリル酸n−ブチル 12部 メタクリル酸i−ブチル 43部 アクリル酸2−エチルヘキシル 20部 2,2´−アゾビスイソブチロニトリル 1.5部 の混合物を4時間で滴下した。その後120℃に昇温し
た後2時間熟成し、不揮発分55%のほぼ無色透明の粘
稠なアクリル樹脂溶液を得、これを分散安定剤とした。
85.4部、酢酸イソブチル25.5部及びミネラルス
ピリット101部を仕込み、窒素ガスを通気しながら、
100℃まで撹拌を行ないながら昇温した。次いで、温
度を100℃に保ちながら メタクリル酸メチル 25部 アクリル酸エチル 15部 アクリル酸メチル 40部 アクリル酸2−ヒドロキシエチル 20部 2,2´−アゾビスイソブチロニトリル 1.5部 の混合物を3時間で滴下した。その後100℃で3時間
熟成し、不揮発分50%の乳白色の重合体分散液を得
た。動的光散乱法による光強度平均粒子径(以下、単に
「粒子径」と呼ぶ。)は370nmであった。
の製造 フラスコ中にミネラルスピリット100部を仕込み、窒
素ガスを通気しながら、115℃まで撹拌を行ないなが
ら昇温した。次いで、温度を115℃に保ちながら スチレン 25部 メタクリル酸n−ブチル 14部 メタクリル酸i−ブチル 16部 アクリル酸2−エチルヘキシル 18部 メタクリル酸グリシジル 27部 2,2´−アゾビスイソブチロニトリル 1部 の混合物を4時間で滴下した。その後115℃で2時間
熟成した後、140℃に昇温してから大豆油脂肪酸43
部及び反応触媒としてN,N−ジメチルアミノエタノー
ル0.4部を加え、脂肪酸の付加反応を行なった。樹脂
酸価をKOH滴定法で追跡し、樹脂酸価が1.0以下に
なった時点を終点とした。反応終了後、ミネラルスピリ
ット45部で希釈して不揮発分50%の褐色透明で粘調
な樹脂溶液を得た。
で得られた不飽和脂肪酸変性アクリル樹脂溶液を、樹脂
固形分重量比が80/20となるように混合し、これら
の合計樹脂固形分に対して硬化触媒としてナフテン酸コ
バルトを0.3重量%及びナフテン酸鉛を1.0重量%
となるように添加した後、均一になるまで攪拌を行なっ
て褐色を帯びた乳白色の常温硬化性組成物を得た。
使用する単量体混合物として下記の混合物を用いた以外
は実施例1と同様にして行ない、乳白色の重合体分散液
を得た。その粒子径は350nmであった。この重合体
分散液を用いる以外は実施例1と同様に行なって褐色を
帯びた乳白色の常温硬化性組成物を得た。
使用する単量体混合物として下記の混合物を用いた以外
は実施例1と同様にして行ない、乳白色の重合体分散液
を得た。その粒子径は320nmであった。この重合体
分散液を用いる以外は実施例1と同様に行なって褐色を
帯びた乳白色の常温硬化性組成物を得た。
の製造に使用する不飽和脂肪酸を大豆油脂肪酸からアマ
ニ油脂肪酸に変更する以外は実施例1と同様にして褐色
を帯びた乳白色の常温硬化性組成物を得た。
としてナフテン酸マンガンを0.3重量%及びナフテン
酸鉛を1.0重量%となるように添加する以外は実施例
1と同様にして褐色を帯びた乳白色の常温硬化性組成物
を得た。
ガスを通気しながら、110℃まで撹拌を行ないながら
昇温した。次いで、温度を110℃に保ちながら スチレン 25部 メタクリル酸n−ブチル 12部 メタクリル酸i−ブチル 43部 アクリル酸2−エチルヘキシル 20部 2,2´−アゾビスイソブチロニトリル 1.5部 の混合物を4時間で滴下した。その後120℃に昇温し
た後2時間熟成し、不揮発分55%のほぼ無色透明の粘
稠なアクリル樹脂溶液を得た。
(1)で得られた重合体分散液とを、樹脂固形分重量比
が20/80となるように混合し、均一になるまで攪拌
を行なって乳白色の組成物を得た。
リル樹脂溶液に、この樹脂固形分に対して硬化触媒とし
てナフテン酸コバルトを0.3重量%及びナフテン酸鉛
を1.0重量%となるように添加した後、均一になるま
で攪拌を行なって褐色透明な常温硬化性組成物を得た。
この樹脂固形分に対して硬化触媒としてナフテン酸コバ
ルトを0.3重量%及びナフテン酸鉛を1.0重量%と
なるように添加した後、均一になるまで攪拌を行なっ
て、やや褐色を帯びた乳白色の常温硬化性組成物を得
た。
貯蔵1週間における沈降物の有無により貯蔵安定性を評
価した(○:沈降物無)。さらに各組成物を300μm
のアプリケーターで塗装後、常温乾燥させた塗板に対し
て下記性能試験による評価を行なった。結果を表1に示
す。
物を300μmのアプリケーターで塗装後、20℃、7
5%RHで6時間放置後の指触乾燥性を調べた。
0μmのアプリケーターで塗装後、20℃、75%RH
で6時間放置後、もう1度各組成物を刷毛で乾燥膜厚8
0〜100μmとなるように塗装した後の塗膜の状態を
観察した。
なる (*3)塗膜光沢:「アレスセラマイルド」(関西ペイ
ント社製、白色の艶消し塗料)を塗装してなるスレ−ト
板上に、各組成物を300μmのアプリケーターで塗装
し1週間乾燥後、60°鏡面反射率を測定し、80%以
上を○とした。
を300μmのアプリケーターで塗装し常温乾燥させた
塗板を、上水(20℃)に3日間浸漬した後の塗膜の状
態を観察した。
1Nの硫酸水溶液0.5ccを滴下し、20℃で24時
間放置後、水洗して塗膜の状態を観察した。
にO.1Nの水酸化ナトリウム水溶液0.5ccを滴下
し、20℃で24時間放置後、水洗して塗膜の状態を観
察した。
脂成分を特定の使用比で用いることで、初期乾燥性が格
段に向上し、貯蔵安定性や2回塗り作業性に優れ、また
光沢、耐水性にも優れた塗膜を形成し得る。
Claims (5)
- 【請求項1】 (A)ビニル系単量体を溶解し、該単量
体から形成される重合体は溶解しない有機液体中で、該
有機液体に可溶な分散安定剤(a)の存在下で該ビニル
系単量体を重合して得られる重合体分散液、及び(B)
(b)エポキシ基又はアルコ−ル性水酸基を有する樹脂
に(c)炭素数8以上の不飽和脂肪酸を反応させて得ら
れる樹脂を、(A)及び(B)の合計固形分重量に基づ
いて(A)が30〜90重量%、及び(B)が10〜7
0重量%となるように含有せしめることを特徴とする常
温硬化性塗料組成物。 - 【請求項2】 分散安定剤(a)が、酸化重合性2重結
合を有する樹脂である請求項1記載の常温硬化性塗料組
成物。 - 【請求項3】 酸化重合性2重結合を有する樹脂が、酸
化重合性2重結合を有するビニル系単量体5〜70重量
%とその他のビニル系単量体30〜95重量%とを共重
合させて得られる樹脂である請求項2記載の常温硬化性
塗料組成物。 - 【請求項4】 酸化重合性2重結合を有するビニル系単
量体が分子中に下記構造式で示される部位を有するもの
である請求項3記載の常温硬化性塗料組成物。 【化1】 - 【請求項5】 樹脂(b)が、エポキシ基又はアルコ−
ル性水酸基を有するビニル系単量体とその他のビニル系
単量体とを共重合させて得られる樹脂である請求項1記
載の常温硬化性塗料組成物。
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---|---|---|---|
JP27070898A JP4294765B2 (ja) | 1998-09-25 | 1998-09-25 | 常温硬化性塗料組成物 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27070898A JP4294765B2 (ja) | 1998-09-25 | 1998-09-25 | 常温硬化性塗料組成物 |
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JP2000095996A true JP2000095996A (ja) | 2000-04-04 |
JP4294765B2 JP4294765B2 (ja) | 2009-07-15 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP27070898A Expired - Fee Related JP4294765B2 (ja) | 1998-09-25 | 1998-09-25 | 常温硬化性塗料組成物 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001262055A (ja) * | 2000-03-17 | 2001-09-26 | Kansai Paint Co Ltd | 建築用一液架橋性塗料組成物 |
JP2004211009A (ja) * | 2003-01-07 | 2004-07-29 | Nippon Paint Co Ltd | 一液型塗料組成物および塗装物 |
-
1998
- 1998-09-25 JP JP27070898A patent/JP4294765B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001262055A (ja) * | 2000-03-17 | 2001-09-26 | Kansai Paint Co Ltd | 建築用一液架橋性塗料組成物 |
JP4620209B2 (ja) * | 2000-03-17 | 2011-01-26 | 関西ペイント株式会社 | 建築用一液架橋性塗料組成物 |
JP2004211009A (ja) * | 2003-01-07 | 2004-07-29 | Nippon Paint Co Ltd | 一液型塗料組成物および塗装物 |
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