JP2706759B2 - 制振塗料組成物 - Google Patents

制振塗料組成物

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JP2706759B2
JP2706759B2 JP3937495A JP3937495A JP2706759B2 JP 2706759 B2 JP2706759 B2 JP 2706759B2 JP 3937495 A JP3937495 A JP 3937495A JP 3937495 A JP3937495 A JP 3937495A JP 2706759 B2 JP2706759 B2 JP 2706759B2
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西口  英夫
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、それ自体高い振動吸収
性を持ち、工場、体育館などの金属屋根の防音、機械設
備のカバーの防音、自動車、鉄道、船舶のエンジン振動
の減衰を目的に使用される制振塗料組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、振動吸収を目的に使用される塗料
組成物としては、 瀝青系、エポキシ樹脂系、ウレタン樹脂系、ビニル樹
脂系、アルキド樹脂系などのマトリックス樹脂に、フレ
ーク状のグラファイト、繊維状のアスペクト比の高い合
成繊維粉末、鱗片状マイカなどのフィラーを分散させた
塗料組成物等が知られている。これらの塗料組成物の制
振性能は、損失係数の最大値としてη=0.10程度で
ある。一方、本出願人は、振動吸収性が高い樹脂組成物
として、 熱可塑性樹脂、ポリウレタン樹脂及び分散剤からなる
振動吸収用エラストマー複合体(特開平6−10077
3)を提案している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、近年制振性能
向上の要求が高まりつつあり、例えば損失係数ηが0.
15を上回るものを求められているが、従来のの塗料
組成物は、制振性能が充分でなく、特にその性能を発揮
する温度範囲が狭くて用途が限られるという欠点があっ
た。また、の振動吸収用エラストマー複合体は、制振
性能は優れているが、成型品用途を対象にしたものであ
って、塗料化したものではなかった。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記問題
点を解決すべく鋭意検討した結果、上記の振動吸収用
エラストマー複合体を応用した塗料組成物が、常温を含
む低温から高温までの広い温度範囲で振動吸収性を発揮
し、かつ塗装作業性に優れ、さらに塗膜として充分な性
能を有することを見出し、本発明に到達した。
【0005】すなわち本発明は、下記熱可塑性樹脂
(a)、ポリウレタン樹脂(b)及び(a)・(b)の
相溶化剤(c)からなり、重量比で、(a)/(b)が
10/90〜60/40であり、(C)/[(a)+
(b)]が(0〜20)/100であるエラストマー複
合体(A)が、アニリン点5〜70℃の非極性有機溶剤
(B)に溶解または分散されてなる制振塗料組成物であ
る。 熱可塑性樹脂(a):エチレン−α−オレフィン共重合
体、オレフィン−ジエン共重合体、エチレン−酢酸ビニ
ル共重合体及びエチレン−(メタ)アクリル酸共重合体
からなる群より選ばれる少なくとも1種の熱可塑性樹
脂。
【0006】(a)のうちエチレン−α−オレフィン共
重合体としては、例えばエチレン−プロピレン共重合体
及びエチレン−ブテン−1共重合体が挙げられる。オレ
フィン−ジエン共重合体としては、例えばイソブチレン
−イソプレン共重合体及びEPDMが挙げられる。
(a)のうち好ましいものは、イソブチレン−イソプレ
ン共重合体及びエチレン−プロピレン共重合体である。
(a)の重量平均分子量は、通常1万〜300万、好ま
しくは1万〜100万である。
【0007】ポリウレタン樹脂(b)としては、例えば
ポリイソシアネート(b1)と、高分子ポリオール(b
2)と、必要により鎖伸長剤(b3)とを反応させて得
られるポリウレタン樹脂が挙げられる。ポリイソシアネ
ート(b1)としては、例えば芳香族ジイソシアネート
(トリレンジイソシアネート、トリジンジイソシアネー
ト、1,5−ナフタレンジイソシアネート、ジフェニル
メタンジイソシアネート等);脂肪族ジイソシアネート
(ヘキサメチレンジイソシアネート、2,2,4−トリ
メチルヘキサンジイソシアネート、リジンジイソシアネ
ート等);脂環式ジイソシアネート(1,4−シクロヘ
キサンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネー
ト、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネー
ト、メチルシクロヘキサンジイソシアネート、イソプロ
ピリデンジシクロヘキシル−4,4’−ジイソシアネー
ト、1,3−ジイソシアナトメチルシクロヘキサン
等);芳香環を有する脂肪族ジイソシアネート(キシリ
レンジイソシアネート、テトラメチルキシレンジイソシ
アネート等);これらのジイソシアネートの変性物(カ
ルボジイミド、ウレチジオン、ウレイトイミン、ビュー
レット及び/またはイソシアヌレート変性物);並びに
これらの2種以上の併用が挙げられる。(b1)のうち
好ましいものは芳香族ジイソシアネートである。
【0008】高分子ポリオール(b2)としては、例え
ばポリエステルポリオール[例えば脂肪族ジカルボン酸
(コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、グルタル酸、ア
ゼライン酸等)及び/または芳香族ジカルボン酸(イソ
フタル酸、テレフタル酸等)と低分子グリコール(エチ
レングリコール、プロピレングリコール、1,4−ブタ
ンジオール、1,6−ヘキサンジオール、3−メチル−
1,5−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、
1,4−ジヒドロキシメチルシクロヘキサン等)とを縮
重合させたもの]、具体的にはポリエチレンアジペート
ジオール、ポリブチレンアジペートジオール、ポリヘキ
サメチレンアジペートジオール、ポリネオペンチルアジ
ペートジオール、ポリエチレン/ブチレンアジペートジ
オール、ポリ−3−メチルペンタンアジペートジオー
ル、ポリブチレンイソフタレートジオール等;ポリエー
テルポリオール[例えばアルキレンオキシド(エチレン
オキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド等)
及び/または複素環式エーテル(テトラヒドロフラン
等)を重合または共重合して得られるもの]、具体的に
はポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコー
ル、ポリエチレン−ポリプロピレン(ブロックまたはラ
ンダム)グリコール、ポリエチレン−テトラメチレング
リコール(ブロックまたはランダム)、ポリテトラメチ
レンエーテルグリコール、ポリヘキサメチレンエーテル
グリコール等;ポリラクトンポリオール、具体的にはポ
リカプロラクトンジオールまたはトリオール、ポリ−3
−メチルバレロラクトンジオール等;ポリカーボネート
ポリオール、具体的にはポリヘキサメチレンカーボネー
トジオール;ポリオレフィンポリオール、具体的にはポ
リブタジエングリコール、ポリイソプレングリコールま
たはその水素化物等;並びにこれらの2種以上の併用が
挙げられる。
【0009】(b2)のうち好ましいものはポリエーテ
ルポリオールであり、さらに好ましいものはエチレンオ
キシドとプロピレンオキシドとを共重合して得られるポ
リエチレン−ポリプロピレン(ブロックまたはランダ
ム)グリコールである。(b2)の数平均分子量は、通
常300〜1万、好ましくは500〜3,000であ
る。
【0010】必要により使用する鎖伸長剤(b3)とし
ては、例えば低分子ポリオール及びポリアミンが挙げら
れる。低分子ポリオールとしては、例えば上記ポリエス
テルポリオールの原料として挙げたグリコール及びその
アルキレンオキシド低モル付加物(分子量500未
満);ビスフェノールのアルキレンオキシド低モル付加
物(分子量500未満);3価アルコール、例えばグリ
セリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパ
ン等及びそのアルキレンオキシド低モル付加物(分子量
500未満);並びにこれらの2種以上の併用が挙げら
れる。ポリアミンとしては、脂肪族ポリアミン(例えば
エチレンジアミン、N−ヒドロキシエチルエチレンジア
ミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミ
ン、ジエチレントリアミン等)、脂環族ポリアミン(例
えば4,4’−ジアミノジシクロヘキシルメタン、1,
4−ジアミノシクロヘキサン、イソホロンジアミン
等)、芳香環を有する脂肪族ポリアミン(例えばキシリ
レンジアミン、テトラメチルキシレンジアミン等)、芳
香族ポリアミン(例えば4,4’−ジアミノジフェニル
メタン、トリレンジアミン、ベンヂジン、フェニレンジ
アミン等)及びこれらの2種以上の併用が挙げられる。
(b3)の量は、前記高分子ポリオール(b2)と鎖伸
長剤(b3)の合計重量に対して、通常0〜60.0重
量%、好ましくは4.0〜50.0重量%である。
【0011】本発明において、必要により使用する該相
溶化剤(c)としては、例えば(無水)マレイン酸変性
ポリプロピレン、(無水)マレイン酸変性ポリエチレ
ン、アミノ変性低分子量ポリプロピレン、アミノ変性低
分子量ポリエチレン、末端水酸基水添マレイン酸変性ポ
リプロピレン、末端水酸基水添マレイン酸変性ポリエチ
レン及びこれらの2種以上の混合物などが挙げられ、好
ましいものは、(無水)マレイン酸変性ポリエチレン及
び(無水)マレイン酸変性ポリプロピレンである。
(c)の数平均分子量は、通常800〜300万、好ま
しくは1,000〜100万である。
【0012】本発明の塗料組成物における(a)と
(b)の重量比(a)/(b)は、通常10/90〜6
0/40であり、好ましくは20/80〜40/60で
ある。(a)/(b)が10/90未満及び60/40
を超える場合には、得られた塗膜の振動吸収性が低下す
る。また、相溶化剤(c)の使用量は、(c)/
[(a)+(b)]が通常(0〜20)/100となる
範囲であり、好ましくは(0〜10)/100である。
(b1)中のNCO当量と、(b2)と(b3)と
(c)中の合計OH当量との比は、通常0.3〜1.
2、好ましくは0.9〜1.1である。
【0013】本発明の塗料組成物に含まれる複合体
(A)の製造方法としては、(a)と(b)、及び必
要により(c)を、それぞれ熱溶融温度以上に加熱し、
混合機を用いてブレンドする方法によってもよく、ある
いは、混合機中で、溶融した(a)中で、必要により
(c)の存在下、(b1)と(b2)と、必要により
(b3)を反応させるワンショット法によってもよい。
のブレンド法では、(b)は例えば、(b1)、(b
2)及び必要により(c)を用い、公知の方法でウレタ
ン化反応させることにより容易に得られる。、の方
法のうち、のワンショット法が好ましい。
【0014】のワンショット法において、溶融した
(a)中で、必要により(c)の存在下、(b1)と
(b2)と必要により(b3)とを反応させる場合の温
度条件は、通常10〜350℃、好ましくは100〜3
00℃である。反応圧力は特に制限はないが工業的生産
を考えたとき通常0〜20気圧、好ましくは0〜10気
圧である。反応時間は、反応中の各成分の熱劣化が起こ
らないよう、できるだけ短時間で行うとよく、通常0.
5〜60分、好ましくは1〜30分である。また、この
反応時、必要により触媒を用いることもできる。用いる
場合の触媒としては、例えばジブチル錫ジラウレート、
ジオクチル錫ジラウレートなどの有機金属化合物及びト
リエチルアミン、ジアザビシクロウンデセンなどのアミ
ン類が挙げられる。反応容器としては、公知の各種混合
機、例えば押し出し機、ニーダー、バンバリーミキサー
及びプラネタリーミキサーが挙げられる。
【0015】本発明において、非極性有機溶剤(B)の
アニリン点ないし混合アニリン点は、通常5〜70℃、
好ましくは8〜70℃であり、特に好ましくは12〜7
0℃である。(B)としては、非極性の芳香族系炭化水
素、脂肪族系炭化水素あるいはナフテン系炭化水素が挙
げられる。
【0016】これらのうち代表的な具体例としては、ト
ルエン(混合アニリン点8.8℃)、キシレン(混合ア
ニリン点10.8℃)、「ソルベッソ100」(混合ア
ニリン点13.5℃:エクソン化学社製)、「ソルベッ
ソ150」(混合アニリン点16℃:同上)、「スワゾ
ール150」(混合アニリン点24.6℃:丸善石油化
学(株)製)、「スワゾール200」(混合アニリン点
29.4℃:同上)、「スワゾール310」(混合アニ
リン点43.6℃:同上)、「スワゾール1000」
(混合アニリン点12.7℃:同上)、「スワゾール1
500」(混合アニリン点16.5℃:同上)、「エッ
ソナフサNo.3」(アニリン点58℃:エクソン化学
社製)、「エッソナフサNo.5」(アニリン点55
℃:同上)、「エッソナフサNo.6」(アニリン点4
3℃:同上43℃)、「ハウス」(アニリン点15℃:
シェル化学社製)、「ロウス」(アニリン点44℃:同
上)、「ペガソールARO−80」(混合アニリン点2
5℃:モービル石油社製)、「ペガソールR−100」
(混合アニリン点14℃:同上)、「ペガソールR−1
50」(混合アニリン点16℃:同上)、「ペガソール
1725N」(アニリン点56℃:同上)、「ペガソー
ル3040」(アニリン点56℃:同上)、「ペガソー
ルAN−45」(アニリン点44℃:同上)、「ペガソ
ール1725」(アニリン点56℃:同上)、メチルシ
クロヘキサン(アニリン点40℃)、またはエチルシク
ロヘキサン(アニリン点44℃)が挙げられる。これら
の2種以上を併用してもよい。
【0017】また、本発明の塗料組成物には、必要によ
り顔料、充填材及び一般の塗料に通常用いられている各
種添加物を使用してもよい。顔料としては、塗料として
通常用いることができるもので、例えば二酸化チタン、
酸化鉄、カーボンブラック、クロム酸イエロー、フタロ
シアニンブルー、フタロシアニングリーン、キナクリド
ン、インダンスロン、イソインドリノン、ペリレン、ア
ンスラピリミジン、ベンズイミダゾロン、グラファイト
とうの有機、無機の各種着色顔料、アルミシリケート、
カオリン、ホワイトカーボン等の体質顔料、ジンククロ
メート、ストロンチウムクロメート、マグネシウムクロ
メート、鉛丹、亜酸化鉛、塩基性クロム酸鉛、シアナミ
ド鉛、リン酸亜鉛、リン酸アルミニウム、リン酸カルシ
ウム、金属亜鉛末とガラスフレーク粉末の混合物等の防
食防錆顔料、メタリック感を出すためのフレーク状アル
ミニウム末ペースト、チタンコーティングマイカ粉、ア
ルミ箔、ブロンズ箔、スズ箔、金箔、銀箔、チタン金属
箔、ステンレススチール箔、ニッケル−銅等の合金箔、
プラスチックで被覆した金属箔、箔状フタロシアニンブ
ルー等の金属箔顔料等の光輝性顔料、蛍光塗料等に用い
る各種蛍光剤等の特殊顔料、並びに亜酸化銅等の防汚顔
料が挙げられる。
【0018】充填材としては、従来制振材に一般に用い
られているもので、例えば繊維状充填材、鱗片状充填材
及び粉体状充填材が挙げられる。具体的には、繊維状充
填材としては、ビニロン短繊維、エステル短繊維、ガラ
ス繊維、パルプ繊維、古紙や化繊屑の粉砕物等が挙げら
れ、鱗片状充填材としては、雲母粉、マイカ等が挙げら
れ、粉体状充填材としては、タルク、クレー、硫酸バリ
ウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、酸化チタ
ン、シリカ、カーボンブラック、銅粉、ポリエチレン樹
脂粉末、ポリプロピレン樹脂粉末、ポリウレタン樹脂粉
末、セラミックファイバー、アルミナ、硅砂等が挙げら
れる。これらの充填材を添加した方が、制振性能が向上
するため好ましい。
【0019】各種添加剤としては、ベンゾフェノール系
等の紫外線吸収剤、フェノール系、スルフィド系等の酸
化防止剤、シリコーンや有機高分子等の表面調整剤、タ
レ止め剤、増粘剤、潤滑剤等、ヒュームドシリカ等の防
錆剤等を挙げることができ、これらは塗料中に5重量部
以下の量で配合して、塗料性能や塗膜性能を改善するこ
とができる。ただし、これらの配合量が多すぎると塗膜
形成時にハジキが生じたり、被塗物との付着性が悪くな
ったり可能性があるので好ましくない。
【0020】本発明の塗料組成物の各成分の分散、混合
には、通常塗料製造に用いられているペイントシェカ
ー、ディゾルバー、ボールミル、サンドグラインドミ
ル、ニーダー等の装置を用いる。本発明の塗料組成物を
用いて塗装できる被塗物としては、鋼板はもとより冷延
鋼板、亜鉛めっき鋼板、亜鉛−アルミニウム、亜鉛−ニ
ッケル等の合金めっき鋼板、ステンレス鋼板、アルミニ
ウム板、銅板、真鍮板等の金属板、FRP、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリアクリル、塩化
ビニル、塩化ビニリデン、ポリカーボネート、ポリウレ
タン、各種ゴム等のプラスチック製品、また被塗物は板
状のみならず、シート状やコイル状、加工品でもよい。
【0021】本発明の塗料組成物は、エアースプレー塗
装、エアレススプレー塗装、静電塗装、グラビア塗装、
カーテン塗装、ダイコーター等の押し出し塗装や、刷毛
塗り、ローラー塗りにも用いることができる。本発明の
塗料組成物を塗布する場合、塗料組成物を塗装機の塗装
適応粘度に調整する。塗装後の乾燥温度は、5〜200
℃、好ましくは20〜120℃である。
【0022】
【実施例】以下実施例により本発明をさらに説明する
が、本発明はこれに限定されるものではない。以下の記
載において部は重量部を表す。実施例および比較例に記
載するTanδ、弾性率、損失係数の測定法は次の通り
である。 (1)Tanδおよび弾性率 オリエンテック社製、バイブロンにより昇温速度2℃/
分、周波数100Hzで測定。 (2)損失係数 強制振動共振法(oberstII法)に準じて測定。
【0023】合成例1 イソブチレンーイソプレンラバー[日本合成ゴム(株)
製JSR Butyl065、以下IIRと略記]35
部、ポリプロピレングリコールのエチレンオキシド付加
物[オキシエチレン単位10重量%、数平均分子量80
0、以下PEPGと略記]40部、エチレングリコール
[以下EGと略記]3部、ジフェニルメタンジイソシア
ネート[以下MDIと略記]22部を二軸押出機
((株)東洋精機製作所製2D25−S型、20mm
φ、L/D=25)を用いて、シリンダー温度160℃
で10分間溶融混練し複合体[1]を得た。
【0024】合成例2 IIR35部、PEPG10部、1,4−ブタンジオー
ル[以下1,4−BGと略記]9部、MDI14部、お
よび無水マレイン酸変性ポリプロピレン[三洋化成工業
(株)製ユーメックス1010、結合マレイン酸量10
%、数平均分子量5,000、以下PP−MAと略記]
5部を二軸押出機を用いて、シリンダー温160℃で1
0間溶融混練し複合体[2]を得た。
【0025】合成例3 エチレンプロピレンラバー[プロピレン含有量30%、
数平均分子量7万、以下EPと略記]30部、PEPG
26部、1,4ーBG3部、EG4部、MDI32部、
およびPP−MA5部を二軸押出機を用いて、シリンダ
ー温度160℃で10分間溶融混練し複合体[3]を得
た。
【0026】合成例4 IIR20部、末端ヒドロキシポリエチレンアジペート
[数平均分子量2,000、以下PEAと略記]58
部、1,4−BG3部およびMDI15部を二軸押出機
を用いて、シリンダー温度160℃で10分間溶融混練
し複合体[4]を得た。
【0027】実施例1〜4 合成例1〜4で得られた複合体[1]〜[4]を、表1
に示す配合割合により塗料化し、圧送式エアスプレーガ
ン(口径2.5mm、空気圧5kg/cm2 )を用いて
厚さ0.8mm、長さ400mm、幅40mmの冷延鋼
板の片面に、乾燥時の塗膜厚みが1.6mmとなるよう
に塗布し、約8時間常温乾燥させた。このようにして得
られた塗装鋼板を試験片として、強制振動共振法(ob
erstII法)に準拠して損失係数を各測定温度毎に
測定した結果を表1に示す。
【0028】比較例1〜3 表1中、比較例1は市販のエポキシ樹脂を、比較例2は
市販のウレタン樹脂を、比較例3は市販のアルキド樹脂
を用い、振動吸収性塗料用フィラーとして一般に使用さ
れるマイカも用い、それぞれ表2に示す配合割合により
塗料化し、実施例1〜4と同様に塗装を行い、塗装鋼板
を得た。このようにして得られた塗装鋼板を実施例1〜
4と同様に損失係数を測定し結果を表2に示す。
【0029】
【表1】 *1 弾性率;単位107dyne/cm2
【0030】
【表2】 *1 弾性率;単位107dyne/cm2
【0031】
【発明の効果】本発明の塗料組成物は、広い温度範囲
(常温を中心として0℃〜60℃という低温域から高温
域まで)で高い振動吸収性(損失係数ηが通常0.15
以上)を発揮し、更に充分な塗膜性能を有し、塗装作業
性に優れる。したがって、本発明の塗料組成物は、工
場、体育館などの金属屋根の防音、機械設備のカバーの
防音、自動車、鉄道、船舶のエンジン振動などの防振、
防音を目的に、あるいは各種産業機械や、電算機、プリ
ンター、クーラー、洗濯機、掃除機、音響システム、ピ
アノ、オルガンなどの各種電気機器等に幅広く利用でき
るものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C09D 175/04 C09D 175/04

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記熱可塑性樹脂(a)、ポリウレタン
    樹脂(b)及び(a)・(b)の相溶化剤(c)からな
    り、重量比で、(a)/(b)が10/90〜60/4
    0であり、(C)/[(a)+(b)]が(0〜20)
    /100であるエラストマー複合体(A)が、アニリン
    点又は混合アニリン点が5〜70℃の非極性有機溶剤
    (B)に溶解または分散されてなる制振塗料組成物。熱
    可塑性樹脂(a):エチレン−α−オレフィン共重合
    体、オレフィン−ジエン共重合体、エチレン−酢酸ビニ
    ル共重合体及びエチレン−(メタ)アクリル酸共重合体
    からなる群より選ばれる少なくとも1種の熱可塑性樹
    脂。
  2. 【請求項2】 (A)が、溶融した熱可塑性樹脂(a)
    の中で必要により相溶化剤(c)の存在下、ポリイソシ
    アネート(b1)と、高分子ポリオール(b2)と、必
    要により鎖伸長剤(b3)とを反応させて得られる、ポ
    リウレタン樹脂(b)を含有するエラストマー複合体で
    ある請求項1記載の制振塗料組成物。
  3. 【請求項3】 (A)の弾性率が107〜109dyne
    /cm2、Tanδ(損失弾性率と貯蔵弾性率の比)が
    0.3〜1.5である請求項1又は2記載の制振塗料組
    成物。
  4. 【請求項4】 (c)が、(無水)マレイン酸変性ポリ
    エチレン及び/又は(無水)マレイン酸変性ポリプロピ
    レンである請求項1〜3のいずれか記載の塗料組成物。
JP3937495A 1995-02-02 1995-02-02 制振塗料組成物 Expired - Fee Related JP2706759B2 (ja)

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