JPH0229481A - 塗装鋼板用塗料組成物 - Google Patents

塗装鋼板用塗料組成物

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JPH0229481A
JPH0229481A JP17875988A JP17875988A JPH0229481A JP H0229481 A JPH0229481 A JP H0229481A JP 17875988 A JP17875988 A JP 17875988A JP 17875988 A JP17875988 A JP 17875988A JP H0229481 A JPH0229481 A JP H0229481A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、通常PCM(プレコートメタル)と称される
塗装鋼板を製造するための塗料組成物に関するものであ
る。
従来の技術 塗装鋼板(P CM)は、産業用、民生用に広く使用さ
れている。
PCM用の塗料は、プレス加工性、鋼板との密着性、耐
蝕性、耐湿性、耐溶剤性などの特性を備えていることが
要求される。
従来、PCM用の塗料としてはアルキド樹脂、アクリル
樹脂あるいはポリエステル樹脂が使用されている。ポリ
エステル樹脂を使用した場合の文献としては、特開昭5
4−16537号公報、特開昭54−16538号公報
、特公昭62−5467号公報(特開昭56−1677
67号公報)などがある。
特に、特公昭62−5467号公報(特開昭56−16
7767号公報)には、芳香族ジカルボン酸を主成分と
するジカルボン酸を酸成分とし、ビスフェノールAのア
ルキレンオキサイド付加物をグリコール成分の一部とし
て用いたポリエステル樹脂をPCM用塗料として用いる
ことが示されている。この文献には、芳香族ジカルボン
酸以外の酸成分としてダイマー酸を用いることができる
こと(ただし実施例はあげられていない)またスルホン
酸塩基含有芳香族ジカルボン酸を少量用いることができ
ることが記載されているが、炭素数10以上のメタン列
炭化水素基を有するジオールを導入することについては
記載がない。
本出願人の出願にかかる特開昭57−133166号公
報には、テレフタル酸またはそのエステルを主成分とす
る酸成分と、ネオペンチルグリコールおよびポリテトラ
メチレングリコールを必須成分とするグリコール成分と
からなる高分子量ポリエステルを解重合して得られたポ
リエステルにメラミン化合物を配合した塗料用樹脂組成
物が示されているが、ダイマー酸の導入、スルホン酸金
属塩基を含有するジカルボン酸(またはそのエステル)
またはグリコールの導入、炭素数10以上のメタン列炭
化水素基を有するジオールの導入については、いずれも
開示がない。
同じく本出願人の出願にかかる特開昭58−21096
0号公報には、テレフタル酸(またはそのエステル)お
よびイソフタル酸(またはそのエステル)を主成分とす
る酸成分と、ネオペンチルグリコールを必須成分とする
グリコール成分と、スルホン酸のアルカリ金属塩基およ
び/またはカルボン酸のアルカリ金属塩基を有する多官
能性化合物とを構成成分とする線状ポリエステルにメラ
ミン化合物を配合した顔料分散性にすぐれたポリエステ
ル樹脂組成物が示されているが、ダイマー酸の導入、炭
素数10以上のメタン列炭化水素基を有するジオールの
導入については、いずれも開示がない。
なお、特開昭57−25323号公報には、ジカルボン
酸成分としてテレフタル酸、5−金属イソフタル酸およ
びダイマー酸を用いたポリエステルが示されているが、
この文献は繊維、フィルム、その他の成形品として用い
るポリエステルの染色性を改良することを目的としてお
り、本発明とは目的、用途が異なる上、炭素数10以上
のメタン列炭化水素基を有するジオールの導入について
は開示がない。
特開昭58−63718号公報には、テレフタル酸(ま
たはそのエステル)、ダイマー酸、ポリ(テトラメチレ
ンオキシド)グリコール、14−ブタンジオールおよび
スルホン酸塩基含有イソフタル酸エステルからなるコポ
リエステルが示されているが、このコポリエステルは高
溶融強度弾性を有し、かつ吹込み成形品を製造すること
を目的としており、やはり本発明とは目的、用途が異な
る上、炭素数10以上のメタン列炭化水素基を有するジ
オールの導入については開示がない。
発明が解決しようとする課題 PCM用の塗料として使われているアルキド樹脂は、本
来可撓性の乏しい樹脂であるので、他の要求特性は満足
していても、重要な特性の1つであるプレス加工時の曲
げ加工性の点で改良の余地がある。
この点、ポリエステル樹脂を用いたPCM用塗料は、ア
ルキド樹脂の欠点である可撓性の乏しさが改良されてい
るので興味があるが、顔料分散性が必ずしも良好ではな
い上、厚膜塗工が容易ではないという問題もある。
本出願人の出願にかかる特開昭57−133166号公
報や特開昭58−210960号公報に記載の樹脂組成
物も、PCM用塗料としてはなおそれぞれ一長一短があ
り、必ずしも市場の要求を満たすものではなかった。
本発明は、このような状況に鑑み、PCM用塗料として
の特性をさらに改善したポリエステル系の塗料、すなわ
ち、顔料分散性および塗膜物性にすぐれかつハイソリッ
ド化が可能なPCM用塗料を提供することを目的になさ
れたものである。
課題を解決するための手段 本発明の塗装鋼板用塗料組成物は、芳香族ジカルボン酸
(またはそのエステル)を必須成分とする酸成分とグリ
コール成分とからなり、芳香族ジカルボン酸(またはそ
のエステル)以外の酸成分の一部またはグリコール成分
の少なくとも一部がスルホン酸金属塩基を含有するジカ
ルボン酸(またはそのエステル)またはスルホン酸金属
塩基を含有するグリコールであり、かつグリコール成分
の少なくとも一部が炭素数10以上のメタン列置、化水
素基を有するジオールである還元粘度0.2dl/g以
上の飽和ポリエステル(X)と、アルキルエーテル化ホ
ルムアルデヒド樹脂(Y)(特にメラミン系化合物)と
からなるものである。
この場合、芳香族ジカルボン酸(またはそのエステル)
以外の酸成分の少なくとも一部がダイマー酸またはその
誘導体であることが特に好ましい。
以下本発明の詳細な説明する。
く飽和ポリエステル(X)〉 飽和ポリエステル(X)は、芳香族ジカルボン酸(また
はそのエステル)を必須成分とする酸成分とグリコール
成分とから構成される。
芳香族ジカルボン酸としては、テレフタル酸、イソフタ
ル酸、無水フタル酸、フタル酸、1,4−ナフタール酸
、1.5−ナフタール酸、シフエニン酸、4,4゛−オ
キシ安息香酸、ジグリコール酸、4.4′−スルホニル
ジ安息香酸、2,5−ナフタレンジカルポン酸などが用
いられ、塗膜物性の点からは、特にテレフタル酸および
インフタル酸の使用が好ましい。芳香族ジカルボン酸の
エステルとしては、炭素数が1〜4程度のアルキルエス
テル、通常はメチルエステルが用いられる。酸成分に占
める芳香族ジカルボン酸(またはそのエステル)の割合
は、30モル%以上、特に40モル%以上とすることが
望ましい。
芳香族ジカルボン酸(またはそのエステル)以外の酸成
分としては、テトラヒドロ無水フタル酸、2.5−ノル
ボルナンジカルボン酸、へ−/ )酸、シュウ酸1、マ
ロン酸、ジメチルマロン酸、コハク酸、ゲルタール酸、
2.2−ジメチルゲルタール酸、アジピン酸、ドデカン
ジカルボン酸、ピメリン酸、スペリン酸、アゼライン酸
、セバシン酸、1.3−シクロヘキサンジカルボン酸な
どがあげられる(エステルとしては炭素数1〜4程度の
アルキルエステル)が用いられ、その酸成分に占める割
合は70モル%以下、特に60モル%以下とすることが
望ましい、なお、3官ス走以上のカルボン酸、たとえば
、トリメリット酸、ピロメリッ)[、ブタンテトラカル
ボン酸などを併用することもできる。
また少量であれば、無水マレイン酸、マレイン酸、無水
イタコン酸、イタコン酸、フマール酸などの不飽和ジカ
ルボン酸を併用しても特に支障とはならない。
グリコール成分としては、エチレングリコール、ジエチ
レングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレ
ングリコール、1.2−または1.3−7’ロビレング
リコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレング
リコール、ネオペンチルグリコール、l、3−11.4
−または2゜3−ブチレンゲリコール、1.5−ベンタ
ンジオール、1.6−ヘキサンジオール、2−エチル−
1,3−ヘキサンジオール、2,2.4−)リフチル−
1,3−ベンタンジオール、1.4−シクロヘキサンジ
メタツール、ポリテトラメチレングリコール、ビスフェ
ノールA、水添ビスフェノールAなどがあげられ、トリ
メチロールエタン、トリメチロールプロパン、グリセリ
ン、1,3.6−ヘキサントリオール、ペンタエリスリ
トール、ビスフェノールジオキシプロピルエーテルなど
3官能以上のアルコールを併用することもできる。
そして本発明においては、芳香族ジカルボン酸(または
そのエステル)以外の酸成分またはグリコール成分の少
なくとも一部として、スルホン酸金属塩基を含有するジ
カルボン酸(またはそのエステル)またはスルホン酸金
属塩基を含有するグリコールを用いる。
スルホン酸金属塩基含有ジカルボン酸(またはそのエス
テル)またはスルホン酸金属塩基を含有するグリコール
とは、分子内に1個以上のスルホン酸金属塩基と、少な
くとも2個のC0OR基(RはHまたはアルキル基)ま
たはOH基を有するものを言う。
該化合物としては、スルホナトリウムフタル酸、スルホ
カリウムフタル酸、スルホナトリウムテレフタル酸、ス
ルホカリウムテレフタル酸、スルホナトリウムイソフタ
ル酸、スルホカリウムイソフタル酸等のスルホン酸金属
塩基含有ジカルボン酸(またはそのエステル)、3−ブ
テン−12−ジオール、2−ブテン−1,4−ジオール
、2.5−ジメチル−3−ヘキセン−2,5−ジオール
、1,5−へキサジエン−3,4−ジオール、2,6−
オクタジエン−4,5−ジオール等の不能相結合を有す
るグリコールに酸性亜硫酸塩を反応させて得られるスル
ホン酸金属塩基含有グリコールなどあげられる。
酸成分またはグリコール成分に占めるスルホン酸金属塩
基含有ジカルボン酸(またはそのエステル)またはスル
ホン酸金属塩基含有グリコールの割合は、0.1〜5モ
ル%、特に0.3〜2モル%であることが望ましく、そ
の過少は顔料分散性の不足を招き、その過多は顔料分散
性、耐水性の低下を招く。
また本発明においては、グリコール成分の少なくとも一
部として、炭素数10以上のメタン列炭化水素基を有す
るジオールを用いる。
該化合物としては、1,2−または1.10−デカンジ
オール、1.2−または1,11−ウンデカンジオール
、1.2−または1,12−ドブ、カンジオール、1.
2−または1,14テトラデカンジオール、1.2−ま
たは1,16−ヘキサジカンジオールなどがあげられる
グリコール成分に占める炭素数10以上のメタン列炭化
水素基を有するジオールの割合は0.1〜70モル%、
特に0.5〜50モル%であることが望ましく、その過
少は顔料分散性の不足を招き、その過多は塗膜硬度の低
下を招く。
さらにまた本発明においては、芳香族ジカルボン酸(ま
たはそのエステル)以外の酸成分の少なくとも一部とし
てダイマー酸を用いることが好ましい。
ダイマー酸は、オレイン酸、リルイン酸などの不飽和脂
肪酸を二量化したものであって、主成分は不飽和ジカル
ボン酸であり、他に少量の一量体、三量体を含む混合物
である。ダイマー酸の水素添加物も本発明に言うダイマ
ー酸に含まれるものとする。
酸成分に占めるダイマー酸の割合は70モル%以下、特
に0.1〜60モル%であることが望ましい。ダイマー
酸の割合が少なすぎても多すぎても、PCM用塗料とし
ての物性バランスが損なわれる上、顔料分散性の点でも
不良となる。
上記の各成分を常法に従って不活性ガス雰囲気下に温度
150〜250℃程度で縮合させ、さらに減圧下に22
0〜280℃程度で重縮合させることにより、飽和ポリ
エステルが製造される。縮合反応触媒としてはジブチル
スズオキサイド、酢酸亜鉛などが用いられ、重縮合反応
触媒としては三酸化アンチモン、酸化ゲルマニウム、テ
トラブチルチタネート、ジブチルスズオキサイドなどが
用いられる。重縮合反応触媒は、縮合反応時に縮合反応
触媒と共に添加しておくこともできる。
飽和ポリエステル(X)は、還元粘度が0.2dl/g
以上となるように縮合条件、重縮合条件を定めることが
必要であり、還元粘度0.2dl/g以下では、塗膜の
柔軟性が損われて高度の折り曲げ加工や深絞りに充分に
は耐えられなくなる。
〈アルキルエーテル化ホルムアルデヒド樹脂(Y)〉 アルキルエーテル化ホルムアルデヒド樹脂(Y)として
は、メラミン系化合物が有用である。
メラミン系化合物としては、メラミンおよびその誘導体
、たとえばヘキサメチロールメラミンのような遊離アミ
ノ基の大部分の水素をメチロール基で置換したもの、お
よび炭素数が1〜6のアルコキシメチルメラミン、すな
わち上記へキサメチロールメラミンの大部分のメチロー
ル基をアルコキシ化したもの、たとえばヘキサメトキシ
メチルメラミン、ヘキサエトキシメチルメラミン、ヘキ
サエトキシメチルメラミン、ヘキサブトキシメチルメラ
ミン、ヘギサベンチルオキシメチルメラミン、ヘキサヘ
キシルオキシメチルメラミンあるいはこれらを2種を組
み合わせた混合エーテル化メラミンがあげられる。
アルコキシメチルメラミンは、たとえばヘキサメトキシ
メチルメラミンの場合、メラミンとホルムアルデヒドを
反応させて得られるヘキサメチロールメラミンをメタノ
ールでエーテル化し、さらにその大部分がメトキシメチ
ル基になったものである。
なお以上のほかに、メチロール化ベンゾグアナミンのメ
チルエーテル化物やブチルエーテル化物なども同様に使
用することができる。
アルキルエーテル化ホルムアルデヒド樹脂(Y)は、そ
れぞれ単独で用いてもよぐ、2種以上を混合して用いて
もよい。
〈配合割合〉 飽和ポリエステル(x)1oo重量部に対するアルキル
エーテル化ホルムアルデヒド樹脂(Y)の配合割合は、
5〜45重量%、特に10〜35重量%とすることが望
ましい、アルギルエーテル化ホルムアルデヒド樹脂(Y
)の配合割合が余りに少ないと、塗膜の耐溶剤性や耐汚
染性が低下し、一方その配合割合が余りに多いと、塗膜
が硬くなりすぎて、プレス加工時の高度の折り曲げや深
絞りに耐えられなくなる。
〈塗装方法〉 本発明の塗料組成物は、上述の飽和ポリエステル(X)
とアルキルエーテル化ホルムアルデヒド樹脂(Y)との
配合物からなるが、鋼板への塗装に際しては、溶媒とし
てトルエン、キシレン、メチルエチルケトン、メチルイ
ソブチルケトン、シクロヘキサノン、イソホロン、メチ
ルセロソルブ、ブチルセロソルブ、セロソルブアセテー
ト、ブチルセロソルブアセテート、カルピトール、エチ
ルカルピトールアセテート、ブチルカルピトールアセテ
ート、メタノール、インプロパツール、ブタノール、オ
クタツール、ジアセトンアルコール、酢酸エチル、酢酸
ブチル、石油エーテル、石油ナフサなどの溶剤に適当濃
度に溶解して用いる。
またこの際には、体質顔料または着色顔料、すなわち、
炭酸カルシウム、カオリン、クレー、アルミナ、シリカ
、酸化チタン、タルク、硫酸バリウム、リトポン、マイ
カ、石膏、パーライト、ドロマイト等の充填剤、ベンガ
ラ、マンガンブルーーボンブラック、鉄黒、ウルトラマ
リンブルー、クロームイエロー、クロームグリーン、ア
ニリンブラック、シアニンブルー、フタロシアニンブル
ー、キナクリドンレッド等の着色剤を配合するのが通常
である。
そのほか、塗料に一般的に用いられる添加剤、たとえば
、レベリング剤(シリコーン、セルロースアセテートブ
チ゛レート等)、硬化触媒(p−トルエンスルホン酸お
よびその塩、リン酸モノアルキルエステル、メラミン樹
脂用硬化触媒等)などを必要に応じて配合する。
塗装方法としては、スプレーコート法、ロールコート法
、フローコート法、静電塗装法、電着塗装法、浸漬塗装
法など種々の方法が採用される。
作用および発明の効果 本発明のPCM用塗料組成物は、従来のそれに比し、P
CM用塗料としての要求特性(プレス加工時の曲げ加工
性、鋼板との密着性、耐蝕性、耐湿性、耐溶剤性)をバ
ランス良く備えている。
また、構成成分としてスルホン酸金属塩基含有ジカルボ
ン酸(またはそのエステル)またはスルホン酸金属塩基
含有グリコールと、炭素数10以上のメタン列炭化水素
基を有するジオールおよび/またはダイマー酸とを導入
したため、顔料分散性がすぐれているという効果も奏す
る。
このように本発明の塗料は、PCM用塗料として要求さ
れる特質を兼ね備えている。
実  施  例 次に実施例をあげて本発明をさらに説明する。
以下「部」、「%」とあるのは、反射光沢(%)および
光沢保持率(%)を除き、重量基準で表わしたものであ
る。
なお還元粘度は、飽和ポリエステル0.10gをフェノ
ールとテトラクロルエタンの容量比で6対4の混合溶媒
251に溶解し、30℃で測定したものである。
〈飽和ポリエステル(X)の製造〉 製造例1 攪拌機、精留塔、窒素導入管、真空装置および温度計を
備えた反応容器に、テレフタル酸66.5部、イソフタ
ル酸88.5部、セバシン酸40.5部、エチレングリ
コール52.8部、ネオペンチルグリコール78.1部
、1,2−ドデカンジオール12.2部、スルホイソフ
タル酸ジメチルエステルNa塩2.2部、および反応触
媒としてのジn−ブチルスズオキサイド0.1部と三酸
化アンチモン0.2部とを仕込み、150℃から220
℃まで5時間かけてエステル化反応を行った9次に30
分かけてl mmHgまで減圧し、さらに 0.1〜0
.8mmHgの減圧下230〜250℃で2時間重縮合
反応を行った。
これにより、淡黄色透明の還元粘度0.BOdl/gの
飽和ポリエステルが得られた。
この飽和ポリエステルの組成をNMR,原子吸光、ガス
クロマトグラフィーなどにより解析した。結果を第1表
に示す。
製造例2〜11 製造例1に準じて、第1表に示した組成および還元粘度
を有する飽和ポリエステルを製造した。
結果を第1表に併せて示す。
比較製造例1〜6 製造例1に準じて、第1表に示した組成および還元粘度
を有する飽和ポリエステルを製造した。
結果を第1表に併せて示す。
比較製造例1と2はスルホイソフタル酸ジメチルエステ
ルのNa塩および炭素数10以上のメタン列炭化水素基
を有するジオールの双方を欠く場合、比較製造例3と4
は炭素数io以上のメタン列炭化水素基を有するジオー
ルを欠く場合、比較製造例5と6はスルホイソフタル酸
ジメチルエステルNa塩を欠く場合である。
なお第1表の酸成分およびグリコール成分の単位はrモ
ル」である。
〈塗料の調製〉 実施例1〜11、比較例1〜6 上記で得た飽和ポリエステルをシクロヘキサノン/イソ
ホロン/ツルペッツ#150 (エッソスタンダードオ
イル社製の芳香族系溶剤)の重量比で50720/30
の混合溶媒に溶解して樹脂分40%の溶液とし、この溶
液を用いて下記の処方で各成分を混合し、デイスパー中
で1時間分散混練して、PCMPA塗料組成物(白エナ
メル塗料および黒エナメル塗料)を調製した。
上記白エナメル塗料処方において、二酸化チタン50部
に代えてカーボンブラック(三菱化成株式会社製のMA
loo)4部を用いたもの。
〈塗工試験〉 上記の白エナメル塗料100部と黒エナメル塗料)24
部をデイスパーで1分間混合して灰色塗料を作成した。
この灰色塗料をその作成直後にバーコーターを用いて厚
さ0.3Hのブリキ板上に乾燥膜厚が17〜2 i p
−taとなるように塗工し、すぐにラビングテストを行
った後、180℃で焼付けて塗板1とした。
また、この灰色塗料を50℃で5日間貯蔵した後、上記
と同様にして塗工を行い、塗板2とした。
塗3目釈性JL1月 上記の白エナメル塗料を厚さ0.3mmのリン酸亜鉛処
理軟鋼板(日本テストパネル会社製のボンデ#144処
理板)上に乾燥膜厚が17〜21JL11となるように
リバースコーターを用いて塗工し、軟鋼板の最終到達温
度が230℃になるように90秒間熱風乾燥機で焼付け
を行った。
く評価〉 上記の塗料組成物および得られた塗装鋼板(PCM)に
つき、下記に述べる方法により顔料分散性の評価および
塗膜物性の測定を行った。結果を後の第2表に示す。
1社左上泄 ■ 塗板1および塗板2のラビングテスト部分の色分れ
の程度を目視判定した。
■ 塗板lおよび塗板2の色差計による色差(Lab値
より次式で与えられる色差ΔE)を測定し、色差ΔEの
小なるものを顔料分散性良好と判定した。
及式 60°−60°反射光沢を測定した。
紅1翌渡 塗装鋼板の塗面を、JIS  S−6006に規定され
た高級鉛筆を用いてJIS  K−5400に準じて測
定した。
1番げ 2φマンドレル程度に折り曲げた折り曲げ部に、試験片
と同じ厚さの軟鋼板をはさみ、万力を使って最終はさみ
曲げを行い、折り曲げ部にクラックの入らないまでには
さんだ板の枚数で加工性を評価した。n枚の場合をnT
と表わした。
1五l旦二至上 塗面を20℃でキジロールをしみこませたガーゼで10
0回ラッピングし、塗面状態を観察した。
耐」シ(性 沸騰水に5時間浸漬した後、60”−60”反射光沢を
測定し、沸騰水浸漬前に対する光沢保持率(%)で表わ
した。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、芳香族ジカルボン酸(またはそのエステル)を必須
    成分とする酸成分とグリコール成分とからなり、芳香族
    ジカルボン酸(またはそのエステル)以外の酸成分の一
    部またはグリコール成分の少なくとも一部がスルホン酸
    金属塩基を含有するジカルボン酸(またはそのエステル
    )またはスルホン酸金属塩基を含有するグリコールであ
    り、かつグリコール成分の少なくとも一部が炭素数10
    以上のメタン列炭化水素基を有するジオールである還元
    粘度0.2dl/g以上の飽和ポリエステル(X)と、
    アルキルエーテル化ホルムアルデヒド樹脂(Y)とから
    なる塗装鋼板用塗料組成物。 2、芳香族ジカルボン酸(またはそのエステル)以外の
    酸成分の少なくとも一部がダイマー酸またはその誘導体
    である請求項1記載の組成物。 3、飽和ポリエステル(X)中の酸成分またはグリコー
    ル成分に占めるスルホン酸金属塩基を含有するジカルボ
    ン酸(またはそのエステル)またほスルホン酸金属塩基
    を含有するグリコールの割合が0.1〜5モル%である
    請求項1記載の組成物。 4、飽和ポリエステル(X)中のグリコール成分に占め
    る炭素数10以上のメタン列炭化水素基を有するジオー
    ルの割合が0.1〜70モル%である請求項1記載の組
    成物。 5、飽和ポリエステル(X)中の酸成分に占めるダイマ
    ー酸またはその誘導体の割合が0.1〜70モル%であ
    る請求項2記載の組成物。
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JP2014152232A (ja) * 2013-02-07 2014-08-25 Basf Japan Ltd 2液型水系1コート塗料組成物

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