JPH05171105A - 缶塗料用樹脂組成物 - Google Patents
缶塗料用樹脂組成物Info
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- JPH05171105A JPH05171105A JP35690791A JP35690791A JPH05171105A JP H05171105 A JPH05171105 A JP H05171105A JP 35690791 A JP35690791 A JP 35690791A JP 35690791 A JP35690791 A JP 35690791A JP H05171105 A JPH05171105 A JP H05171105A
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Abstract
り、次の条件を有する飽和共重合ポリエステル、および
アミノ樹脂または/およびブロックイソシアネート化合
物を配合してなることを特徴とする缶塗料用樹脂組成
物。飽和ジカルボン酸成分のうち、芳香族ジカルボン
酸の占める割合が80〜100モル%である。全酸成
分または全グリコール成分に対して、0.5〜5.0モ
ル%の3官能以上の多価カルボン酸または/および多価
アルコールが共重合成分である。還元粘度(dl/g)が
0.35〜0.65。ガラス転移温度が20〜70
℃、酸価5〜120eq/106g 。比重が1.24(30
℃)以下。 【効果】 本発明の缶塗料用樹脂組成物は、耐レトルト
性、耐ブロッキング性、成形加工性、密着性および塗膜
の白度に優れ、容易にコイルコートが可能であり、かつ
裁断時のエナメルヘヤー性、ラミネート時の接着性に優
れている。
Description
面に塗装される缶塗料用樹脂組成物に関する。本発明の
目的は、耐レトルト性、耐ブロッキング性、成形加工
性、密着性および塗膜の白度に優れ容易にコイルコート
が可能であり、且つ裁断時のエナメルヘアー性に優れた
缶用外面下塗り塗料用樹脂組成物を提供することにあ
る。
ー、ジュース、ウーロン茶等の缶飲料は、消費生活の変
化に伴い、近年著しく消費量が拡大している。これらの
缶のうち、3ピース缶と呼ばれる缶の製造法は、あらか
じめ必要な大きさに切断された金属板に、内面塗装、外
面下塗り塗料、印刷および外面仕上げ塗料の手順で塗装
板が作成された後、製缶工程を経て缶が得られる。3ピ
ース缶のこのような塗装工程は、工程数が多く極めて煩
雑であり、缶飲料市場の急速な拡大に伴って、生産工程
の合理化、生産スピードの向上が強く要望されていると
ころである。
系、エポキシ系、ポリエステル系塗料が使用されてき
た。ところが、このような従来からの塗料では、より合
理化された塗装システムを想定する場合、その要求には
応えられず、新規の塗料系の開発が望まれている状況に
ある。
に、切り板塗装ではなくコイルコートの検討がなされ、
キャンエンドの塗装にはこれが利用されている。コイル
コートで缶胴塗装を行う場合、内外同時焼付が可能であ
り、また高速化できることからその合理化効果は絶大で
ある。このような内面、外面下塗り塗料のコイルコート
化では、外面下塗り用塗料の機能が重要な役割を果た
す。何故ならば、コイルコートされた板は切り板に切断
後、印刷、塗装されるが、その際、切断加工時のクラッ
クや傷付き、切断端面での塗膜剥離、いわゆるエナメル
ヘヤーを生じることは許されないからである。
缶としての装飾性のため酸化チタンを分散したホワイト
コートとして用いられる場合が多く、そのため良好な顔
料分散性や隠蔽性が必要であり、またコイルコートを施
す場合、高速、短時間での焼付が可能であること、重量
コイルの巻取り、移送時にブロッキングしないこと等の
他に、一般缶用塗料の下塗り塗料として必要な耐レトル
ト性、密着性、加工性、耐スクラッチ性等の機能につい
ても十分にその機能を有していることが必要である。
の変更により、缶用外面下塗り塗料に関しても従来の塗
料に代わり、新しい機能を付与した塗料の開発が強く要
望されている。
明者らはコイルコート塗装および焼付けを容易に行え、
缶用外面下塗り塗料として過酷な製缶、充填工程に耐
え、かつ裁断時のエナメルヘヤー性、傷付き性に優れ、
良好な顔料分散性、隠蔽性を兼ね備えた、缶用外面下塗
り塗料用樹脂組成物を提供すべく鋭意研究を重ねた結
果、特殊な飽和共重合ポリエステルを使用し、特定の性
質を有する樹脂組成物を採用することにより、上記の問
題点が一挙に解決されることを見出し、さらに研究を重
ねて本発明を完成するに至った。
る。アミノ樹脂およびブロックイソシアネート化合物か
ら選ばれる少なくとも一種ならびに下記〜の条件を
満たす飽和共重合ポリエステルからなり、そのクリア硬
化塗膜の屈折率が1.58以下、強度が6.5kg/m
m2 以上であり、且つ伸度が5.5%以上または/およ
び弾性率が600kg/mm2 以上であることを特徴と
する缶塗料用樹脂組成物。 飽和ジカルボン酸成分のうち、芳香族ジカルボン酸の
占める割合が80〜100モル%である。 全酸成分または全グリコール成分に対して、0〜1モ
ル%の3官能以上の多価カルボン酸または/および多価
アルコールが共重合成分である。 還元粘度(dl/g)が0.40〜0.65。 ガラス転移温度が30〜70℃。 酸価が120eq/106 g以下。 比重が1.24以下。
る、飽和共重合ポリエステルは飽和多価カルボン酸およ
び多価アルコールより成る。
ボン酸としては、例えばテレフタル酸、イソフタル酸、
オルソフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、5
−ナトリウムスルホイソフタル酸等が挙げられる。脂肪
族ジカルボン酸としては、例えばコハク酸、アジピン
酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジオン酸、ダ
イマー酸、テトラハイドロフタル酸、ヘキサハイドロフ
タル酸、ヘキサハイドロテレフタル酸等を例示すること
ができる。さらに3官能以上の飽和多価カルボン酸とし
て、トリメリット酸、ピロメリット酸等を挙げることが
できる。
リコール、プロピレングリコール、1,4−ブタンジオ
ール、ネオペンチルグリコール、1,5−ペンタンジオ
ール、1,6−ヘキサンジオール、1,9−ノナンジオ
ール、1,12−ドデカンジオール、2−メチル−1,
8−オクタンジオール、2,2−ジメチロールブタン、
2,2−ジメチロールペンタン、3,3−ジメチロール
ペンタン、2,2−ジメチロールヘプタン、3,3−ジ
メチロールヘプタン、4,4−ジメチロールヘプタン、
3,3−ジメチロールオクタン、3−メチルペンタンジ
オール等の脂肪族グリコール、シクロヘキサンジメタノ
ール、トリシクロデカンジメタノール、ビスフェノール
Aのエチレンオキシドまたは/およびプロピレンオキシ
ド付加物等が代表例として挙げられる。
は、飽和ジカルボン酸のうち、芳香族ジカルボン酸の占
める割合が、80〜100モル%、好ましくは85〜1
00モル%、さらに好ましくは90〜100モル%であ
ることが必須である。芳香族ジカルボン酸の占める割合
が、80モル%未満であると、樹脂の凝集力が低下し、
塗膜強度が低下し、金属密着性、耐レトルト性、耐ブロ
ッキング性等の点において要求を満足させることはでき
ない。
テルは、全酸成分または全グリコール成分に対して、0
〜1モル%の3官能以上の多価カルボン酸または/およ
び多価アルコールを共重合することが可能である。3官
能以上の多価カルボン酸としては、例えばトリメリット
酸、ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸
等が挙げられ、3官能以上の多価アルコールとしてはグ
リセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロ
パンが挙げられる。これらの3官能以上の成分を加える
ことによって架橋剤との反応性の向上、塗膜の強靱化な
る効果が得られる。なお、3官能以上の成分が1モル%
を越えると切断時の加工性が悪くエナメルヘヤーを生じ
たり、衝撃による塗膜の剥離を起こしやすい。
は、樹脂の特性として還元粘度(dl/g)0.40〜0.6
5、好ましくは0.45〜0.65、より好ましくは
0.45〜0.60、ガラス転移温度が約30〜70
℃、好ましくは40〜55℃、より好ましくは45〜5
5℃であることが必要である。還元粘度(dl/g)が0.4
0未満であると、塗膜の架橋密度が高くなりエナメルヘ
ヤーを生じやすく、0.65を越えると塗料粘度が高く
なり塗工性が低下し、また塗料の不揮発分濃度も上げら
れないため経済的でない。ガラス転移温度が30℃未満
であると、塗膜がブロッキングを起こしやすく、塗装板
のコイル化および積み重ねが不可能となり生産性の低下
をきたし、またガラス転移温度が70℃を越えると、塗
膜が硬くなりすぎて、絞り加工、切断加工において塗膜
の剥離やクラックを生じる結果となる。
金属密着性を満足させる上で120eq/106 g以
下、好ましくは100eq/106 g以下、より好まし
くは60eq/106 g以下の酸価が付与される。酸化
が120eq/106 gを越えると耐レトルト性の点で
望ましい効果が得られない。
2以下であることが必要である。樹脂の比重は、顔料の
分散性、塗膜の隠蔽性、白度を満足させる上で重要であ
り、比重が1.24を越えると、隠蔽性に優れた白度の
高い塗膜を得ることは困難である。
とアミノ樹脂および/またはブロックイソシアネート化
合物からなるクリア硬化塗膜は屈折率は1.58以下、
好ましくは1.57以下、より好ましくは1.56以下
であることが必要である。クリア硬化塗膜の屈折率は塗
装塗膜の隠蔽性、白度を満足させる上で重要であり屈折
率が1.58を越えると隠蔽性に優れた白度の高い塗膜
を得ることが困難である。
ステル樹脂と、アミノ樹脂および/またはブロックイソ
シアネート化合物からなるクリア硬化塗膜の特性とし
て、強度が6.5kg/mm2 以上、好ましくは6.7
kg/mm2 以上、より好ましくは6.8kg/mm2
以上であり、且つ伸度が5.5%以上(好ましくは5.
8以上、より好ましくは6.0以上)または/および弾
性率が600kg/mm2 以上(好ましくは620kg
/mm2 以上、より好ましくは650kg/mm2 以
上)であることが必要である。強度が6.5kg/mm
2 未満であると、塗装塗膜の強度が不足し、エナメルヘ
アーを生じやすくなる。また、伸度が5.5%未満また
は/および弾性率が600kg/mm2 未満であると塗
膜の柔軟性が不足し、クラック、傷つきやエナメルヘヤ
ーを生じ易くなる。
共重合ポリエステルの組成としては、たとえば芳香族ジ
カルボン酸としてテレフタル酸またはイソフタル酸80
〜100モル%、脂肪族ジカルボン酸として、アジピン
酸またはセバシン酸0〜20モル%、多価アルコール成
分として、エチレングリコール、ネオペンチルグリコー
ル、3,3−ジメチロールヘプタン、1,6−ヘキサン
ジオール、1,9−ノナンジオール、シクロヘキサンジ
メタノール、ビスフェノールAのエチレンオキシドまた
は/およびプロピレンオキシド2〜4モル付加物から選
ばれ、全酸成分または全グリコール成分に対しトリメリ
ット酸または/およびトリメチロールプロパンを0〜1
モル%共重合させた組成があげられるが、もちろんこれ
らに限られるものではない。
の製法には、特に制限はないが、通常は公知の重合触媒
を用いて飽和多価カルボン酸と多価アルコールとから、
エステル化エステル交換による重縮合によって製造され
る。
の酸価を付与する場合、重縮合後期に多価カルボン酸無
水物を付加させる方法を採るのが好ましい。このような
酸付加に用いられる多価カルボン酸無水物としては無水
フタル酸、無水テトラヒドロフタル酸、無水コハク酸、
無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、無水ヘキサ
ヒドロフタル酸などが挙げられ、特に好ましい化合物と
しては無水フタル酸、無水コハク酸、無水トリメリット
酸、無水ヘキサヒドロフタル酸である。また、酸価を故
意に付加しなくてもよい。
えばメタノール、エタノール、n−プロパノール、n−
ブタノール等の炭素数1〜4のアルコールによってアル
キルエーテル化された、ホルムアルデヒドあるいはパラ
ホルムアルデヒド等と、尿素、N,N−エチレン尿素ジ
シアンジアミド、アミノトリアジン等との縮合生成物が
あげられ、具体的にはメトキシ化メチロール尿素、メト
キシ化メチロールN,N’−エチレン尿素、メトキシ化
メチロールジシアンジアミド、メトキシ化メチロールメ
ラミン、メトキシ化メチロールベンゾグアナミン、ブト
キシ化メチロールメラミン、ブトキシ化メチロールベン
ゾグアナミン等が挙げられる。
ミノ樹脂の配合量は上記飽和共重合ポリエステル100
重量部に対して2〜50重量部、好ましくは10〜30
重量部である。2重量部未満であると塗膜強度が低下
し、また50重量部を越えると塗膜が硬くなり過ぎ好ま
しくない。
化合物としては、例えばテトラメチレンジイソシアネー
ト、ヘキサメチレンジイソシアネート等の脂肪族ジイソ
シアネート、イソホロンジイソシアネート、水素添加キ
シリレンジイソシアネート、水素添加トルエンジイソシ
アネート、水素添加ジフェニルメタンジイソシアネート
の脂環族ジイソシアネート、キシリレンジイソシアネー
ト等の芳香環含有ジイソシアネート、トリレンジイソシ
アネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネー
ト等の芳香族ジイソシアネート等の、公知のジイソシア
ネートのイソシアネート基を封止したブロックイソシア
ネートを、要求される特性によりこれらの中から任意に
選択できる。
は、前記飽和共重合ポリエステル樹脂100重量部に対
し2〜50重量部、好ましくは10〜30重量部であ
る。またアミノ樹脂とブロックイソシアネート化合物の
併用も可能である。
機溶剤に溶解された状態で塗料化される。塗料化に使用
する有機溶剤としては、例えばトルエン、キシレン、ソ
ルベッソ、酢酸エチル、酢酸ブチル、メチルエチルケト
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、エチレングリコー等から溶解
性、蒸発速度等を考慮して選択される。
ン、炭酸カルシウム、ベンガラ、カーボン、フタロシア
ニン系顔料等の公知の無機、有機顔料、p−トルエンス
ルホン酸、リン酸およびそのエステル化合物等のアミノ
樹脂の硬化触媒、ジブチルスズジラウレート、3級アミ
ン類等のブロックイソシアネート化合物の反応触媒の
他、表面平滑剤、消泡剤、揺変剤、分散剤等公知の添加
剤を配合することができる。
硬化条件については、特に制限はなく、通常はロールコ
ーティングによって塗装され、150〜300℃の温度
で乾燥硬化される。
有の構成要素から次の如き効果を有する。 (1)塗膜のブロッキングが起こしにくいので、生産性
が高い。 (2)製缶工程における絞り加工や切断加工において、
クラックや傷つき、エナメルヘヤーを起こしにくい。 (3)レトルト殺菌時に、塗膜に膨れや剥離を生じにく
い。 (4)塗膜の金属密着性に優れており、過酷な飲料缶製
造工程や流通段階での衝撃にも耐え、塗膜剥離を生じに
くい。 (5)塗膜の隠蔽性、白度に優れており、美観、意匠性
にも優れている。 従って、本発明の缶塗料用樹脂組成物は、まさにコイル
コートによる飲料缶用外面下塗り塗料として最適であ
る。本発明組成物のこのような特徴を生かして缶塗料用
途にとどまらず、金属、ガラス、プラスティック等の塗
料、コーティング剤として使用することができる。
実施例を挙げるが、本発明は実施例によって何ら制限さ
れるものではない。 飽和共重合ポリエステルの特性評価 樹脂組成 核磁気共鳴スペクトル法およびアルコリシスによるガス
クロマトグラフによる分析により、酸成分、アルコール
成分のモル比を求めた。
ン(容量比6/4)混合溶媒25ccに溶かし、ウベロ
ーデ粘度計を用いて30℃で測定した。
度で測定した。
し、0.1Nの水酸化カリウム−エタノール溶液で滴定
し、樹脂106 g当たりの当量(eq/106 g)を求
めた。
る浮沈法により求めた。 クリア硬化塗膜の調製と特性評価 (1)クリア硬化塗膜の作成 ポリエステル/メトキシ化メチロールメラミン/p−ト
ルエンスルホン酸(重量比100/25/0.25)を
シクロヘキサノン/ソルベッソ150(重量比1/1)
の混合溶剤に固形分30%になるよう溶かし、これをア
プリケーターバー(200μm)でブリキ板に塗布し2
50℃×60secの熱硬化後、15mm×30mm×
30〜40μmのクリア硬化塗膜を剥離し、これを得
た。 (2)屈折率の測定 (1)で得たクリア硬化塗膜を使用し、αーブロモナフ
タレンを用い、屈折率計で求めた。 (3)強度、伸度、弾性率の測定 (1)で得たクリア硬化塗膜を使用し、引っ張り強度試
験機により測定した。
容器にジメチルテレフタレート304重量部、ジメチル
イソフタレート304重量部、エチレングリコール22
5重量部、ネオペンチルグリコール196重量部、3,
3−ジメチロールヘプタン249重量部、触媒としてテ
トラブチルチタネート0.25重量部を仕込み、撹拌、
昇温しながら210℃で3時間反応させた後、セバシン
酸33.3重量部、無水トリメリット酸6.3重量部を
仕込み、210℃で60分間反応させ、次いで徐々に減
圧しながら、0.1mmHgの減圧下250℃で60分間反
応させた。次いで常圧にした後、無水フタル酸2.44
重量部を仕込み30分間反応させて、本発明の飽和共重
合ポリエステルAを得た。得られた樹脂の特性値を表1
に示す。
却器を具備した溶解容器に本発明のポリエステル(A)
100重量部、シクロヘキサノン143重量部、ソルベ
ッソ150、143重量部を仕込み、撹拌、昇温しなが
ら120℃で溶解させた。冷却後、このポリエステル溶
解品を28.6重量部、メラミン(M−40S)3.1
重量部、10%p−トルエンスルホン酸(n−ブタノー
ル溶液)0.25重量部を配合し、クリア塗料を得た。
次にこのクリア塗料をバーコーターでブリキ板に乾燥膜
厚が30〜40μmになるよう塗装し、250℃×60
secの焼き付けを施し、これを剥離し本発明のポリエ
ステル硬化塗膜を得た。得られたクリア硬化塗膜の特性
値を表2に示した。
Iとクリア硬化塗膜を得た。得られた樹脂およびクリア
硬化塗膜の特性値を表1および表2に示す。
モル付加物 BPE−40:ビスフェノールAのエチレンオキシド4
モル付加物 CHDM:シクロヘキサンジメタノール TMP:トリメチロールプロパン OPA:無水フタル酸 ScA:無水コハク酸
とクリア硬化塗膜を得た。得られた樹脂およびクリア硬
化塗膜の特性値を表3および表4に示した。
A〜Iを各々シクロヘキサノン30重量部、ソルベッソ
#150、30重量部、飽和共重合ポリエステル40重
量部の割合で溶解しポリエステル樹脂溶液を得た。得ら
れた樹脂溶液にアミノ樹脂またはブロックイソシアネー
トを配合し、顔料として酸化チタンを所定量配合しビー
ズ分散後、フォードカップ#4で120secなるよう
に粘度を調整し、本発明の缶用外面下塗り塗料組成物を
得た。得られた缶用下塗り塗料組成物を、缶用ローティ
ンスチール材に乾燥厚膜が120mg/100cm2 になる
ようにバーコーターにて塗布し、250℃で20秒間焼
付を行った。塗料配合組成および硬化塗膜の特性を表5
に示した。塗膜物性の評価方法は下記の通りである。
剥離試験により評価した。
5mm撃ち型により、1kg×30cm〜50cmの落
下衝撃テストを行い、クラックの状態、テープ剥離テス
ト等の5段階評価を行った。(評価は点数の高い方を良
好とする。)
れ、素地密着性を5段階評価した。
剥離を観察し5段階評価した。
はさみ、40℃、90%RH下、1kg荷重下で24時
間放置し、塗膜面へのティッシュペーパーの付着、押跡
の状態を観察し、5段階評価した。
(株)Z−1001DP)を用いて白度(L値)の測定
により評価した。
を用いて塗膜評価を行った。その結果を表5に示した。
表5に示されるように、本発明の缶塗料用樹脂組成物
は、耐衝撃性、耐レトルト性、エナメルヘヤー性、ブロ
ッキング性に優れ、隠蔽性の高い塗膜を与えることが明
らかである。
量部をソルベッソ#150、75重量部、シクロヘキサ
ノン75重量部に溶解した樹脂溶液に、メラミン樹脂と
してスミマールM−40S(住友化学工業(株)製)2
5重量部、酸化チタン125重量部、p−トルエンスル
ホン酸0.25重量部および表面平滑剤1重量部を配合
して媒体分散機を用いて分散しフォードカップ#4で1
20secの塗料粘度に調製し本発明のコイルコートに
適した缶塗料用樹脂組成物を得た。得られた塗料を用い
て缶用処理基材(ローティンスティール材)にリバース
ロールコーターを用いて100m/分の塗装スピードで
コイル塗装し250℃で20秒間硬化焼付を行い、ホワ
イト塗装缶胴用金属板を作成した。得られたホワイト塗
装缶胴用金属板の硬化塗膜の特性を表6に示した。塗膜
物性の評価方法は下記の通りである。
5段階評価した。
フリーアルキッド系塗料およびアクリル系塗料を用い
て、実施例1と同様にして塗膜評価を行った。その結果
を表7に示す。
Claims (1)
- 【請求項1】 アミノ樹脂およびブロックイソシアネー
ト化合物から選ばれる少なくとも一種ならびに下記〜
の条件を満たす飽和共重合ポリエステルからなり、そ
のクリア硬化塗膜の屈折率が1.58以下、強度が6.
5kg/mm2 以上であり、且つ伸度が5.5%以上ま
たは/および弾性率が600kg/mm2 以上であるこ
とを特徴とする缶塗料用樹脂組成物。 飽和ジカルボン酸成分のうち、芳香族ジカルボン酸の
占める割合が80〜100モル%である。 全酸成分または全グリコール成分に対して、0〜1モ
ル%の3官能以上の多価カルボン酸または/および多価
アルコールが共重合成分である。 還元粘度(dl/g)が0.40〜0.65。 ガラス転移温度が30〜70℃。 酸価が120eq/106 g以下。 比重が1.24以下。
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---|---|---|---|
JP35690791A JP3165210B2 (ja) | 1991-12-24 | 1991-12-24 | 缶塗料用樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP35690791A JP3165210B2 (ja) | 1991-12-24 | 1991-12-24 | 缶塗料用樹脂組成物 |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH05171105A true JPH05171105A (ja) | 1993-07-09 |
JP3165210B2 JP3165210B2 (ja) | 2001-05-14 |
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ID=18451361
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3165210B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001106970A (ja) * | 1999-10-07 | 2001-04-17 | Toyobo Co Ltd | 塗料用樹脂組成物 |
JP2017226725A (ja) * | 2016-06-20 | 2017-12-28 | 東洋紡株式会社 | ポリエステル樹脂、缶塗料用樹脂組成物、缶用塗装金属板および缶 |
CN111440481A (zh) * | 2020-05-21 | 2020-07-24 | 佛山市儒林化工有限公司 | 一种铝罐无底涂高温水煮印刷油墨及其制备方法 |
-
1991
- 1991-12-24 JP JP35690791A patent/JP3165210B2/ja not_active Expired - Lifetime
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CN111440481B (zh) * | 2020-05-21 | 2022-06-07 | 佛山市儒林化工有限公司 | 一种铝罐无底涂高温水煮印刷油墨及其制备方法 |
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JP3165210B2 (ja) | 2001-05-14 |
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