JPS63264174A - 耐久性に優れた溶融亜鉛メツキ鋼板の製造方法 - Google Patents

耐久性に優れた溶融亜鉛メツキ鋼板の製造方法

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JPS63264174A
JPS63264174A JP9430987A JP9430987A JPS63264174A JP S63264174 A JPS63264174 A JP S63264174A JP 9430987 A JP9430987 A JP 9430987A JP 9430987 A JP9430987 A JP 9430987A JP S63264174 A JPS63264174 A JP S63264174A
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Takeshi Masuda
増田 毅
Hiroshi Ozawa
洋 小沢
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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】 (発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は耐久性に極めて優れた溶融亜鉛メッキ鋼板に関
するものであり、特に密着性に優れ、経時の光沢保持性
及び汚染性に優れた溶融亜鉛メッキ鋼板の製造方法に関
するものである。
(従来の技術) 従来より、外壁用や屋根材用といった建築用材料、ダク
ト、パイプ等の用途に比較的安価で且つ腐蝕性に優れた
溶融亜鉛メッキ鋼板が大量に使用されている。しかしな
がら、溶融亜鉛メッキ鋼板はそのままでは、比較的短期
間に亜鉛の溶解が進み劣化することが認められている。
この溶融亜鉛メッキ鋼板からの亜鉛の溶解を低下させる
ために、従来よりリン酸亜鉛処理による化成処理、エポ
キシ系樹脂によるプライマーを施した後にオイルフリー
アルキッド系樹脂、或いはアクリル−ウレタン系樹脂等
による塗装処理が施され、これにより無塗装の場合に比
べ数倍も長く亜鉛の溶解が抑えられ、比較的長期の曝露
に耐える様になっている。
しかしながら、これらの処理技術によっても未だ著しく
早い表面光沢の低下があり、又これら樹脂塗膜と溶融亜
鉛メッキ鋼板との密着性は余り良くないためにより長期
の曝露には耐えられない等の問題点があり、これらの改
良が求められているのが現状である。
(発明が解決しようとする問題点) しかるに、本発明者等は上述した如き従来技術における
種々の欠点ないしは問題点を解消すべく、従来の塗装処
理に用いられていた樹脂に比べて光沢、硬度に優れた耐
久性を有する樹脂の開発について鋭意検討を加えた。そ
の結果、塩基性窒素原子を含有するビニル系重合体と、
一分子中にエポキシ基および加水分解性シリル基を併有
する化合物との樹脂組成物を溶融亜鉛メッキ鋼板に塗装
した場合、従来使用された樹脂に比べて優れた密着性を
有し、従来の欠点を解消し得る溶融亜鉛メッキ鋼板が得
られることを見い出し、本発明を完成するに至った。
本発明の目的は、長期間曝露に対しても表面光沢の低下
が極めて低く、長期間曝露に耐えるより広い用途へ展開
可能な溶融亜鉛メッキ鋼板を提供することにある。
(発明の構成) (問題点を解決するための手段) 本発明を概説すれば、本発明は必須の成分として、塩基
性窒素原子(以下、塩基性窒素と略記する。)を含有す
るビニル系重合体(A>と、一分子中にエポキシ基およ
び加水分解性シリル基を併せ有する化合物(8)を含み
、更に必要に応じて、(C)シラノール基を含有する化
合物(C−1)、おJ:び/または前記化合物(B)を
除く加水分解性シリル基を含有する化合物(C−2)、
(D>前記した加水分解性シリル基の加水分解−縮合用
触媒をも含んだ常温硬化性樹脂組成物を溶融亜鉛メッキ
鋼板に塗工して成ることを特徴とする耐久性に優れた溶
融亜鉛メッキ鋼板の製造方法に関するものである。
以下、本発明の構成について詳しく説明する。
本発明について、まず、前記した塩基性窒素含有ビニル
系重合体(A>とは、一分子中に少なくとも1個、好ま
しくは少なくとも2個の塩基性窒素、すなわち−級アミ
ノ基、二級アミノ基および三級アミノ基より成る群から
選ばれる少なくとも1種のアミノ基を含有するビニル系
重合体を指称するものであり、かかる重合体(A)とし
ては、■ 前掲した如きいずれかのアミノ基を含有する
ビニル糸車り体〔以下、ビニル系単量体(a−1)とも
いう。〕を(共)重合せしめる、あるいは、 ■ カルボン酸無水基(以下、これを酸無水基と略記す
る)を含有するビニル系重合体(以下、重合体(a−3
)ともいう)と、一分子中にそれぞれ少なくとも1個の
この酸無水基と反応しうる活性水素を有する基および第
三級アミノ基を併せ有する化合物〔以下、これを化合物
(a−4>と略記する〕とを反応せしめる、 などの公知の方法によって調製することができる。
そのうち、1掲■の方法によりビニル系重合体(A)を
調製するに当って用いられるアミノ基含有ビニル系単量
体(a−1)の代表的なものとしては、ジメチルアミノ
エチル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(
メタ)アクリレート、ジメチルアミノプロピル(メタ)
アクリレートもしくはジエチルアミノプロピル(メタ)
アクリレートの如き各種ジアルキルアミノアルキル(メ
タ)アクリレート類;N−ジメチルアミノエチル(メタ
)アクリルアミド、N−ジエチルアミノエチル(メタ)
アクリルアミド、N−ジメチルアミノプロピル(メタ)
アクリルアミドもしくはN−ジエチルアミノプロピル(
メタ)アクリルアミドの如ぎN−ジアルキルアミノアル
キル(メタ)アクリルアミド類;あるいはt−ブチルア
ミノエチル(メタ)アクリレート、↑−ブチルアミノプ
ロピル(メタ)アクリレート、アジリジニルエチル(メ
タ)アクリレート、ピロリジニルエチル(メタ)アクリ
レートまたはピペリジニルエチル(メタ)アクリレート
などが挙げられるが、硬化性などの点からすればジアル
キルアミノアルキル(メタ)アクリレート類およびN−
ジアルキルアミノアルキル(メタ)アクリルアミド類が
、特に望ましい。
また、本発明においてはこれらのアミノ基含有のビニル
系単量体(a−1)と共重合可能な他のビニル系単量体
(a−2)を用いることができ、その代表的なものは、
メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレ
ート、n−プロピル(メタ)アクリレート、1so−プ
ロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アク
リレート、1so−ブチル(メタ)アクリレート、te
rt−ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシ
ル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレー
ト、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、ベンジル(
メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)ア
クリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレー
ト、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、もし
くは4−ヒドロキシブチル(メタ)7クレートの如き各
種(メタ)アクリル酸エステルWAニジメチルマレート
、ジメチルマレート、ジメチルフマレートもしくはジメ
チルイタコネートの如き不飽和二塩基酸のジアルキルエ
ステル類:(メタ)アクリル酸、モツプチルマレート、
モツプチルフマレート、クロトン酸、マレイン酸、フマ
ル酸もしくはイタコン酸の如きカルボキシル基含有ビニ
ル系重合体;無水マレイン酸もしくは無水イタコン酸の
如きr!i無水基含有ビニル系単量体:(メタ)アクリ
ルアミド、N。
N−ジメチル(メタ)アクリルアミド、N−フルコキシ
メチル(メタ)アクリルアミド、ジアセトン(メタ)ア
クリルアミドもしくはN−メチロール(メタ)アクリル
アミドの如き各種カルボン酸アミド基含有ビニル糸車伍
体;p−スチレンスルホンアミド、N−メチル−p−ス
チレンスルホンアミドもしくはN、N−ジメチル−p−
スチレンスルホンアミドの如き各種スルホンアミド基含
有ビニル系単量体:(メタ)アクリロニトリルの如きシ
アノ基含有ビニル系中m体:1掲の如き(メタ)アクリ
ル酸のヒドロキシアルキルエステル類などのα、β−エ
チレン性不性用飽和カルボン酸ドロキシアルキルエステ
ル類と燐酸ないしは*酸エステル類との縮合生成物たる
燐薗エステル結合金有ビニル糸車伍体:p−スチレンス
ルホン酸もしくは2−アクリルアミド−2−メチル−プ
ロパンスルホン酸の如きスルホン酸基含有ビニル系単量
体;酢酸ビニル、安息香酸ビニルもしくは「ベオバ」 
(オランダ国シェル社製のビニルエステル)の如き各種
ビニルエステル類:[ビスコート8F。
8FM、3Fもしくは3FMJ  (大阪有機化学■製
の含ふっ素(メタ)アクリルモノマー類〕またはパーフ
ルオロシクロヘキシル(メタ)アクリレート、ジ−パー
フルオロシクロへキシルフマレートもしくはN−1so
プロピルパーフルオロオクタンスルホンアミドエチル(
メタ)アクリレートの如き(パー)フルオロアルキル基
含有ビニル系単量体:塩化ビニル、塩化ヒニリデン、ぶ
つ化ビニル、ふっ化ビニリデンもしくはクロロトリフル
オロエチレンの如きハロゲン化オレフィン類:あるいは
スチレン、α−メチルスチレン、p−tert−ブチル
スチレンもしくはビニルトルエンの如き芳香族ごニルモ
ノマーなどがある。
そして、以上に掲げられた各種の単量体を用いて前記し
たビニル系重合体(A)を調製するには、アミノ基含有
ビニル系重合体(a−1)の0.5〜100重量%、好
ましくは1〜70重量%と、該アミノ基含有ビニル系重
合体と共重合体可能な他のビニル系単量体(a−2)の
99.5〜O重足%、好ましくは99〜30重伍%とを
共重合させればよい。
また、アミノ基含有ビニル系単量体(a−1)と共重合
可能な他のビニル系単量体(a−2)として、前掲した
ようなカルボキシル基含有単量体または燐酸エステル結
合含有単量体を併用することにより該当ビニル系重合体
(A>中にカルボキシル基または燐酸エステル結合を導
入せしめることができ、かくすることによって本発明組
成物の硬化性を一層向上せしめることもできる点で、特
に望ましい。
以上に掲げられた各種の単量体から当該ビニル系重合体
(A)を調製するには、従来公知のいずれの重合方法も
適用しうるが、溶液ラジカル重合法によるのが最も簡便
である。
そのざいに用いられる溶剤類として代表的なものにはト
ルエン、キシレン、シクロヘキサン、n−ヘキサン、オ
クタンの如ぎ各種炭化水素系:メタノール、エタノール
、1so−プロパツール、n−ブタノール、1so−ブ
タノール、5ec−ブタノール、■ヂレングリコール七
ツメチルエーテルの如き各種アルコール系;酢酸メチル
、酢酸エチル、酢酸−n−ブチル、酢酸アミルの如き各
種エステル系;またはアセトン、メチルエチルケトン、
メチルインブチルケトン、シクロヘキサノンの如き各種
ケトン系なとがあり、これらは単独で、あるいは混合し
て用いることができる。
かかる溶剤類と、ざらにアゾ系または過酸化物系の如き
公知慣用の各種のラジカル重合開始剤とを用いて常法に
より重合を行なえばよく、このさい、ざらに必要に応じ
て、分子量調節剤としてラウリルメルカプタン、オクチ
ルメルカプタン、2−メルカプトエタノール、チオグリ
コール酸オクチル、3−メルカプトプロピオン酸または
α−メチルスチレン・ダイマーの如き連鎖移動剤をも用
いることができる。
次いで、前掲■の方法によりビニル系重合体(A>を調
製するさいに用いられる酸無水基を含有するビニル系重
合体(a−3)は、無水マレイン酸や無水イタコン酸の
如き酸無水基を含有する単量体と、これらの単量体と共
重合可能な単量体とを、前掲した如き溶剤類のうちアル
コール系を除いた溶剤中でラジカル共重合せしめること
により調製することができる。
ここにおいて、かかる酸無水基含有ビニル系重合体(a
−3)を調製するにさいして用いられる共重合可能な単
量体としては、前掲■の方法で用いるものとして掲げら
れた如き、アミノ基含有ビニル系重合体(a−1)と共
重合体可能な他のビニル系単量体のうち、水酸基を含有
する単量体以外は、いずれもが使用できる。
そして、前掲の如き酸無水基を含有する単母体の使用量
としては、耐候性および耐アルカリ性などの点から0.
5〜50重但%、好ましく1〜20重但%なる範囲内が
適当であり、他方、共重合可能な単量体の使用量として
は99.5〜50重g%、好ましくは99〜80重量%
なる範囲内が適当である。
またこのざい、共重合可能な単量体の一成分として前掲
したようなカルボキシル基含有単岳体または燐酸エステ
ル結合金有単m体をも併用するような場合には、後掲す
る如き、酸無水基と反応しうる活性水素を有する基(以
下、活性水素含有基と略記する。)および第三級アミノ
基を併V有する化合物(a−4)との反応にさいしての
反応時間が短縮できるし、本発明組成物の硬化性を一層
向上せしめることもできるという点で、特に望ましい。
ここにおいて、かかる化合物(’a−4>とは当該化合
物中に存在する活性水素含有基としては水酸基、−級も
しくは二級アミノ基、またはチオール基の如き各基を有
する化合物を指称するものであるが、それらのうちでも
最も好ましい化合物としては第三級アミノ基を有するア
ルコール類および第三級アミノ基を有する第一級または
第二級アミン類などが挙げられる。
そのうら、前者アミノアルコール類として代表的なもの
には二級アミン類とエポキシ化合物との付加物などがあ
るが、ここに用いられる二級アミン類として代表的なも
のにはジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルア
ミン、ジブチルアミン、エチレンイミン、モルホリン、
ピペラジン、ピペリジンまたはピロリジンなどがあるし
、さらにはメチルアミン、エチルアミンまたはブチルア
ミンの如き一層アミン類とモノ−もしくはポリエポキシ
化合物との付加によって1qられる二級アミノ基含有ア
ミノアルコール類などがあるし、他方、エポキシ化合物
の代表的なものにはエチレンオキサイド、プロピレンオ
キサイド、ブチレンオキサイド、ドデセンオキサイド、
スチレンオキサイド、シクロヘキセンオキサイド、ブチ
ルグリシジルエーテルもしくはフェニルグリシジルエー
テル二またはp −tert−ブチル安息香酸グリシジ
ルエステルもしくは「カージュラE−10J  (オラ
ンダ国シェル社製の分岐脂肪酸のグリシジルエステル)
などのモノエポキシ化合物;あるいはエチレングリコー
ルジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグ
リシジルエーテル、1,6−ヘキサンシオールジグリシ
ジルエーテル、ビスフェノールAのジグリシジルエーテ
ルもしくはグリセリンのトリグリシジルエーテルの如き
多価アルコール(ポリオール)のポリグリシジルエーテ
ル類=7タル酸のジグリシジルエステル、イソフタル酸
のジグリシジルエステルもしくはアジピン酸のジグリシ
ジルエステルの如き多価カルボン酸(ポリカルボン酸)
のポリグリシジルエステル類:またはビスフェノールA
ないしはビスフェノールFからのジグリシジルエーテル
型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂もしくはビ
ダントイン環含有エポキシ樹脂の如き各種エポキシ樹脂
などのポリエポキシ化合物などがあるし、さらにはp−
オキシ安息香酸のグリシジルエステルエーテルまたは側
鎖にエポキシ基を有する各種ビニル系(共)重合体など
がある。
かかる二級アミン類とエポキシ化合物とを反応させて得
られる前記第三級アミノ基含有アミノアルコール類の代
表的なものにはジメチルアミノエタノール、ジエチルア
ミノエタノール、ジーn −プロとルアミノエタノール
、ジー1so−プロピルアミノエタノール、ジ−n−ブ
チルアミノエタノール、N−(2−ヒドロキシエチル)
モルホリン、N−(2−ヒドロキシエチル)ピロリジン
、N−(2−ヒドロキシエチル)−アジリジン、N、 
N−ジメチル−2−ヒドロキシプロピルアミン、N。
N−ジエチル−2−ヒドロキシプロピルアミン、トリエ
タノールアミンまたはトリプロパツールアミンなどがあ
るが、ざらに当該三級アミノ基含有アミノアルコール類
としては、以上に掲げられたもののほかにも、エタノー
ルアミンまたはプロパツールアミンの如きアミノアルコ
ール類と、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート
またはジエチルアミノエチル(メタ)アクリレートの如
き三級アミノ基を有する(メタ)アクリレート系単邑体
との付加物、あるいは該三級アミノ基含有(メタ)アク
リレート系単量体とβ−ヒドロキシエチル(メタ)アク
リレートの如き水酸基含有単ω体などとの共重合によっ
て得られる側鎖に三級アミノ基と水酸基とを併せ有する
ビニル系共重合体もまた使用できる。
別に、前記した三級アミノ基含有の一級または二級アミ
ン類として代表的なものにはN、N−ジメチル−1,3
−プロピレンジアミンもしくはN。
N−ジエチル−1,3−プロピレンジアミンの如きN、
N−ジアルキル−1,3プロピレンジアミン類:N、N
−ジメチル−1,4−テトラエチレンジアミンもしくは
N、N−ジエチル−1,4−テトラメチレンジアミンの
如きN、N−ジアルキル−1,4−テトラメチレンジア
ミン類:N、N−ジメチル−1,6−へキサメチレンジ
アミンもしくはN、N−ジエチル−1,6−へキサメチ
レンジアミンの如きN、N−ジアルキル−1,6−へキ
サメチレンジアミン類:N、N、N=−トリメチル−1
,3−プロピレンジアミン、N、N。
N−一トリエチルー1,3−プロピレンジアミンもしく
はN、N、N−−トリメチル−1,6−へキサメチレン
ジアミンの如きN、N、N”−トリアルキルアルキレン
ジアミン類二またはN−メヂルピベラジンもしくはN−
エチルピペラジンの如きN−フルキルピペラジン類;あ
るいは1掲した如き三級アミノ基含有(メタ)アクリレ
ート系単量体と、エチレンジアミン、プロピレンジアミ
ン、ヘキサメチレンジアミン、ピペラジン、メチルアミ
ン、エチルアミン、プロピルアミンまたはアンモニアな
どとの付加物などがある。
硬化性などの面からすれば、とくにN、N−ジアルキル
アミノエタノールやN、N−ジアルキルアルキレンジア
ミンが好ましい化合物(a−4)として挙げられる。
そして、前掲した如き重合体(a−3)とかかる化合物
(a−4)とから本発明組成物におけるベース樹脂成分
たる塩基性窒素含有ビニル系重合体(A>を得るには、
それぞれ重合体(a−3)中の酸無水基の1当量に対し
て化合物(a−4)中の活性水素含有基が0.5〜3当
量程度となるような比率で両者化合物を混合し、室温か
ら120℃程度までの温度範囲で反応させればよい。
また、化合物(a−4>とてN、N−ジメチル−1,3
−プロピレンジアミンの如き三級アミノ基と一級アミノ
基とを併に有する化合物を用いる場合には、これら(a
−3)と(a−4)との両生合物の間での付加反応によ
り、まず初めに、下記の如き反応式で示されるようにし
てカルボキシル基とN−モノ置換アミド基とを有する重
合体(I)が得られる。
(I) ここに得られる重合体(I)はそのままでも本発明にお
いて用いられ得るが、硬化塗膜の耐汚染性や耐アルカリ
性などの要求されるような用途に対しては、次いで、か
かる重合体を70〜150℃程度の温度に保持して脱水
閉環させることによりイミド環を有する重合体(II)
に変換せしめて、本発明組成物のベース樹脂成分(A>
として使用す  ゛るのが好ましい。
次いで、本発明の必須成分である前記した一分子中にそ
れぞれエポキシ基と加水分解性シリル基とを併せ有する
化合物(B)としては、これら両種の反応性基を併有す
るビニル系重合体やエポキシ基を有するシランカップリ
ング剤などが代表的なものである。
ここにおいて、かかる加水分解性シリル基とは、一般式 (R1)a −Si −!R2) 3−a    (Iff)で示さ
れるハロシリル基、アルコキシシリル基、−アシロキシ
シリル基、フェノキシシリル基、イミノオキシシリル基
またはアルケニルオキシシリル基などの如き加水分解さ
れ易い反応性基を相称するものとする。
上記した如き特定の両反応性塁を併有するビニル系重合
体(B>を調製すのには、公知の方法がいずれも適用で
きるが、■、γ−(メタ)アクリロイルオキシプロピル
トリメトキシシラン、γ−(メタ)アクリロイルオキシ
プロピルメチルジメトキシシラン、γ−(メタ)アクリ
ロイルオキシプロピルトリイソプロペニルオキシシラン
、γ−(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリイミノ
オキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリ
エトキシシラン、ビニル(トリス−β−メトキシエトキ
シ)シラン、ごニルトリアセトキシシランまたはビニル
トリクロ・ルシランなどの加水分解性シリル基を有する
ビニル系単量体類と、(β−メチル)グリシジル(メタ
)アクリレート、7リルグリシジルエーテル、ジ(β−
メチル)グリシジルマレートまたはジ(β−メチル)グ
リシジルフマレートなどのエポキシ基を有するビニル系
単量体類とを、さらには必要に応じて、アミノ基含有ビ
ニル系単量体と共重合可能な他のビニル系単量体として
前掲した如き各種の単量体をも用いて溶液ラジカル共重
合せしめるか、あるいは■γ−メルカプトプロピルトリ
メトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキシ
シラン、γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラ
ン、γ−メルカプトプロピルトリイソプロペニルオキシ
シランまたはγ−メルカプトプロピルトリイミノオキシ
シランの如き連鎖移動剤の存在下に、前掲した如きエポ
キシ基含有ビニル系単量体類を必須の成分とする単量体
混合物を溶液ラジカル(共)重合せしめるなどの方法が
簡便なものとして挙げられる。
そして、かかる上記■なる方法により当該化合物(B)
を調製するには、前掲した如き加水分解性シリル基含右
単四体類をも併用することができるのは勿論である。
次いで、前記したエポキシ基含有シランカップリング剤
の代表的なものとしては、γ−グリシドキシプロピルト
リメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエト
キシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジェトキ
シシラン、γ−クリシトキシプロビルトリイソプロベニ
ルオキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリイミノ
オキシシラン、γ−イソシアネートプロピルトリイソプ
ロペニルオキシシランまたはγ−イソシアネートプロピ
ルトリメトキシシランなどとグリシドールとの付加物:
あるいはγ−アミノプロピルトリメトキシシランなどと
ジェポキシ化合物との付加物などが挙げられるが、とく
にγ−グリシドキシプロビルトリメトキシシランまたは
γ−グリシドキシプロビルトリイソプロベニルオキシシ
ランが硬化性ならびに経済性などの面から好適である。
次に、本発明の任意成分について説明する。
本発明の任意成分である前記した(C)成分化合物の一
つとして、シラノール基を含有する化合物(C−1)が
あるが、かかる化合物(C−1)の代表的なものには、
メチルI・リクロルシラン、フェニルトリクロルシラン
、エチルトリクロシラン、ジメチルジクロルシランもし
くはジフェニルジクロルシランの如きハロシラン類をほ
ぼ完全に加水分解させて得られるような低分子量のシラ
ノール化合物:これらのシラノール化合物を更に脱水縮
合させて得られるシラノール基を有するポリシロキサン
類;前掲した如き各種のアルコキシシラン類やアルケニ
ルオキシシラン類の如き化合物を加水分解縮合させて得
られるシラノール基を有するポリシロキサン類;あるい
は末端にシラノール基を有するシリコーン樹脂;さらに
は[トーレシリコーン5H−6018J  (東しシリ
コーン■製品]などで代表されるような環状シロキサン
構造を有するシラノール化合物などがある。
他方、前記した化合物(C−2)たる、エポキシ基を含
有しない加水分解シリル基を含有する化合物とは、前掲
の一般式(III)で示されるような加水分解性シリル
基を一分子中に少なくとも1個含むが、エポキシ基だけ
は含有しない低分子伍の化合物または樹脂類などを相称
するものである。
したがって、当該化合物(C−2)には、前掲されたよ
うな各種の化合物(B)は当該しない。
当該化合物(C−2)として代表的なものは、テトラメ
トキシシラン、トリメトキシシラン、テトラエトキシシ
ラン、トリエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、
テトラブトキシシラン、テトラオクトキシシラン、テト
ラキス(2−メトキシエトキシ)シラン、テトラベンジ
ルオキシシラン、メチルトリメトキシシラン、エチルト
リメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、フェニ
ルトリエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジ
メチルジェトキシシラン、ジフェニルジェトキシシラン
、γ−インシアネートプロピルトリメトキシシラン、ビ
ニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、
γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプ
トプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルト
リメトキシシランもしくはγ−(2−アミノエチル)ア
ミノプロピルトリメトキシシランの如きアルコキシシラ
ン類:テトライソプロベニルオキシシラン、フェニルト
リインプロペニルオキシシラン、T−イソシアネートプ
ロピルトリイソプロベニルオキシシラン、γ−メタクリ
ロキシプロピルトリイソプロペニlレオキシシラン、γ
−メルカプトプロピルトリインプロベニルオキシシラン
もしくはテトラブテニルオキシシランの如きアルケニル
第4ニジシラン類:テトラアセトキシシラン、メチルト
リアセトキシシラン、γ−メルカプトプロピル1〜リア
セトキシシラン、テトラプロピオニルオキシシラン、フ
ェニルトリプロピルオニルオキシシランもしくはビニル
トリアセトキシシランの如きアシロキシシラン類;テト
ラクロルシラン;フェニルトリクロルシラン、テトラブ
ロモシランもしくはベンジルトリブロモシランの如きへ
ロシラン類;テトラキス(ジメチルイミノオキシ)シラ
ン、メチルトリス(ジメチルイミノオキシ)シラン、テ
トラキス(メチル−エチルイミノオキシ)シラン、γ−
メタクリロキシプロピルトリス(ジメチルイミノオキシ
)シランもしくはγ−メルカプトプロピルトリス(ジメ
チルイミノオキシ)シランの如きイミノオキシシラン類
;1掲の如きアルコキシシラン類を部分加水分解縮合さ
せて得られるアルコキシシリル基含有シロキサンオリゴ
マー類;1掲した如ぎアルケニルオキシシラン類を部分
加水分解縮合させて1qられるアルケニルオキシ基含有
シロキサンオリゴマー類:1掲のγ−メタクリロキシプ
ロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアトキシシラン
、ビニルトリアセトキシシランまたはγ−メタクリロキ
シプロピルトリアセトキシシランの如き各種の加水分解
性シリル基含有ビニル系単口体の単独重合体あるいは該
単量体類と共重合可能な単量体類との共重合体類;1掲
のγ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン カプトプロピル1ーリイソプロベニルオキシシランまた
はγーメルカプトプロピルドリアセトキシシランの如き
加水分解性シリル基を含有するメルカプタン類を連鎖移
動剤として使用し、必要に応じて1掲した如き各種の加
水分解性シリル基含有ビニル系単量体を含んだビニル糸
車母体を(共)重合させて得られる末端に加水分解性シ
リル旦を含 有するビニル系重合体類;多価アルコール
類、水酸基含有アクリル樹脂、水酸基含有アルキド樹脂
、水M!含有ポリエステル樹脂またはポリエーテルポリ
オールの如き各種のポリヒドロキシ化合物と1掲の如き
アシロキシシラン類を始めとする各種の加水分解性シリ
ル塁含有化合物とを、特開昭58−168625@公報
に開示されている如き方法に従って反応させて得られる
樹脂類;ジアリルリ°クシネート、トリアリル1−リメ
リテートもしくはジアリルフタレートの如き低分子量の
ポリアリル化合物、不飽和結合含有ビニル系重合体、不
飽和結合含有ポリエステル樹脂もしくは不飽和結合含有
アルキド樹脂の如き各種の不飽和結合化合物とトリエト
キシシランもしくはトリエトキシシランの如き加水分解
性シリル基含有ヒドロシラン類との付加物類;エポキシ
基含有ビニル系重合体もしくはエポキシ樹脂の如き各種
のエポキシ基含有化合物と上掲の如き各種のメカブトシ
ラン類との付加物類;あるいはγ−インシアネートプロ
ピルトリメトキシシランヤγ−イソシアネートプロピル
トリイソプロペニルオキシシランの如き各種の、イソシ
アネート基をもった加水分解性シリル基含有化合物と上
掲した如き各種のポリヒドロキシ化合物とを反応させて
得られるウレタン結合含有樹脂類:さらには分子末端に
加水分解性シリル基を含有するシリコーン樹脂などがあ
る。
本発明の溶融亜鉛メッキ鋼板に塗工される前記した各成
分からなる常温硬化性樹脂組成物においては、必ずしも
硬化触媒を添加しなくとも良好な硬化性を有するもので
はあるが、一層この硬、化性を向上させたい場合には、
前述した如き加水分解性シリル基の加水分解用、そして
縮合用触媒として前記触媒(D)を添加することは何ら
妨げるものではない。
かかる触媒(D)として代表的なものには水酸化ナトリ
ウム、水酸リチウム、水酸化カリウムもしくはナトリウ
ムメチラートの如き塩基性化合物類;テトライソプロピ
ルチタネート、テ1〜ラブチルチタネート、オクチル酸
錫、オクチル酸鉛、オクチル酸コバルト、オクチル酸亜
鉛、オクヂル酸カルシウム、ナフテン酸鉛、ナフテン酸
コバル1〜、ジブチル錫ジアセテート、ジブデル錫ジオ
クテート、ジプチル錫ジラウレートまたはジブチル錫マ
レートの如き含金属化合物類:あるいはp−トルエンス
ルホン酸、トリクロル酢酸、燐酸、モノアルキル燐酸、
ジアルキル燐酸、モノアルキル亜燐酸またはジアルキル
亜燐酸の如き酸性化合物などがある。
以上に掲げられた(A)〜(D)成分から本発明の常温
硬化性樹脂組成物を得るには、(A>成分中に存在する
反応性基、つまりアミノ基とカルボキシル基および/ま
たは燐酸エステル結合などの1当量に対して、(B)成
分中に存在するエポキシ基が0.2〜5当量程度となる
ような割合で、これら(A)、(B)両成分を配合する
一方、これらの(A>、(B)の両成分の総l 100
重量部に対し必要に応じて(C)成分の1〜1 、00
0重量部、好ましくは2〜500重量部程度をも配合せ
しめ、(D>成分を(A)、(B)からなる二必須成分
の総量の0.01〜10重最%程度添加せしめればよい
本発明の常温硬化性樹脂組成物には、ざらに有機系もし
くは無機系の顔料類をはじめ、流動調整剤、色分れ防止
剤、紫外線吸収剤または酸化防止剤などの如き公知慣用
の各種の添加剤類二ニトロセルロースもしくはセルロー
スアセテートブチレートの如き繊維素読導体類;あるい
は塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、石油樹
脂または塩化ゴムなどの如き各種の樹脂類を添加ぜしめ
ることもできる。
以上のようにして調製される本発明の常温硬化性樹脂組
成物は、溶融亜鉛メッキ鋼板に塗工される。塗工方法は
、特に限定されるものではなく、刷毛塗り、スプレーコ
ート、ロールコート、]iFJ等いづれの方法でも可能
である。
乾燥塗膜厚として溶融亜鉛メッキ鋼板上に10〜100
μm1通常は20〜80μmの厚みで塗工される。
本発明の常温硬化性樹脂組成物は溶融亜鉛メッキ鋼板に
対する密着性に優れており、このためプライマーなしに
塗工することができるが、勿論、従来使用されているプ
ライマーを使用し、その上に前記常温硬化性樹脂組成物
を塗工することも可能である。
本発明の常温硬化性樹脂組成物で塗工された溶融亜鉛メ
ッキ鋼板は、その表面に常法によって数日間乾燥させる
ことににす、密着性、光沢保持性、硬度などに優れた塗
膜を形成することができる。
(本発明の用途) かくして得られる溶融亜鉛メッキ鋼板は従来使われてい
る外壁用、屋根材用といった建材用は勿論、従来耐久性
の点でその用途が限定されていた自動車用、家電用とい
った分野へ大きく展開しうるちのである。
〔実施例〕
次に、本発明を参考例、実施例および比較例により一層
具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に制限され
るものではない。なお、以下において部および%は特に
断りのない限り、すべて重量基準であるものとする。
参考例1〔塩基性窒素含有ビニル系重合体(A)の調製
例〕 攪拌装置、温度計、還流冷却管および窒素導入管を備え
た反応器に、トルエンの392部および1so−ブタノ
ールの408部を仕込み、窒素雰囲気中で80℃に昇温
して、メチルメタクリレートの900部、ジメチルアミ
ノエチルメタクリレートの100部、アゾビスインブチ
ロニトリル(AIBN)の5部、tert−ブチルパー
オキシオクトエート(TBPO>の5部およびトルエン
の200部からなる混合物を3時間かけて滴下した。滴
下終了後も同温度に2時間保持してから、さらにAIB
Nの5部、トルエンの448部および1so−ブタノー
ルの37部からなる混合物を1時間で滴下した。次いで
、同温度に12時間保持して不揮発分(NV>が40%
で且つ数平均分子量(凧)が12,000なる三級アミ
ノ基含有ビニル系重合体(A)の溶液を1qた。以下、
これを重合体(A−1)と略記する。
参考例2〜5(同上) 単量体の使用割合を第1表に示されるように変更する以
外は、参考例1と同様にして三級アミノ基含有ビニル系
重合体(A>の溶液を得た。以下、これを順次、重合体
(A−2)〜(A−5)と略記する。
(以下余白) 第1表 参考例6〔同上〕 参考例1と同様の反応器にトルエン300部、および酢
酸ブチルの400部を仕込んで窒素雰囲気中で110℃
に昇温しでスチレン100部、メチルメタクリレートの
400部、n−ブチルメタクリレート300部、n−ブ
チルアクリレートの130部、アクリル′M30部、無
水アレイン酸の40部、AIBNの10部、TBPOの
5部、tert −’7チ)Iiバー第4−/ベンゾエ
ート(TBPB)の5部およびトルエンの300部から
なる混合物を3時間に亘って滴下し、滴下終了後も同温
度に15時間保持して反応を続行させ、NVが50%で
、かつ凧が10.000なる、M無水基とカルボキシル
基とを併有するビニル系重合体(a−3)の溶液を得た
。以下これを重合体(a−3−1)と略記する。
次いで、この重合体溶液を70℃に降温してから、これ
にN、N−ジメチルアミノエタノールの40部を添加し
、しかるのち同温度に5時間保持し、ざらにnニフダタ
ノールの270部を加えてNVが4.5%なる、三級ア
ミノ基とカルボキシル基とを併有するビニル系重合体(
A)の溶液を得た。以下、これを重合体(A−6>と略
記する。
参考例7(同上) 無水マレイン酸の代わりに同量の無水イタコン酸を用い
るように変更した以外は、参考例6と同様にしてNVが
45%なる、三級アミノ基とカルボキシル基とを併有す
るビニル系重合体(A>の溶液を得た。以下、これを重
合体(A−7)と略記する。
参考例8(同上) 参考例6で得られた(a−3−1)溶液の1 、000
部を窒素気流中で90℃に昇温し、これにN。
N−ジメチル−1,3−プロピレンジアミンの20.8
部を添加し、同温度に6時間保持して脱水反応せしめた
。この間、反応初期の酸価が22.7であったものが反
応の終了時には12.5まで低下した。
このことから、一旦生成したアミド結合の約90%がイ
ミド環に変換されたことが知れる。
またIRスペクトル分析によると、アミド結合の吸収が
消失し、その代わりイミド環に起因する1 、 700
−I Cmの吸収が確認された。
このようにして1qられたイミド環を含有する重合体溶
液に、135部のn−ブタノールを加えてNVが45%
で、かつガードナーカラーが1以下なる目的重合体(A
>の溶液を得た。以下、これを重合体(A−8)と略記
する。
参考例9〔一分子中にそれぞれエポキシ基と加水分解性
シリル基とを併有する化合物(B)の調製例) 参考例1と同様の反応器にトルエン870部、および5
CC−ブタノール300部を仕込んで窒素気流中で90
℃に昇温し、ざらにn−ブチルメタクリレート310部
、n−ブチルアクリレートの100部、グリシジルメタ
クリレートの500部、γ−メタクリロキシプロピルト
リメ1〜キシシランの50部、TBPOの50部および
トルエンの1701!diからなる混合物ならびにγ−
メルカプトプロピルトリメトキシシランの40部および
トルエンの160部からなる混合物を6時間かけて滴下
し、滴下終了後も同温度に15時間保持してNVが40
%で、かつ沁が4.200なる、エポキシ基とメトキシ
シリル基とを併有する重合体(B)の溶液を得た。以下
、これを重合体(B−1)と略記する。
参考例io(同上〕 参考例1と同様な反応器に、トルエンのi、io。
部および5CC−ブタノールの300部を仕込んで窒素
雰囲気中でioo’cに昇温しでメチルメタクリレート
100部、n−ブチルメタクリレートの200部、1s
o−ブチルアクリレートの100部、グリシジルメタク
リレートの400部、T−メタクリロキシプロピルトリ
メミーキシシランの200部、TBPOの50部、TB
PBの5部おJ:びトルエンの100部からなる混合物
を8時間に亘って滴下し、滴下終了後も同温度に15時
間保持しNVが40%で、かつ厄が4.500なる、エ
ポキシ基とメトキシシリル基とを併有する重合体(B)
の溶液を得た。以下、これを重合体(B−2)と略記す
る。
参考例11〔エポキシ基を含有しなく、加水分解性シリ
ル基を含有する化合物(C−2)の調製剤)参考例1と
同様な反応器にトルエンの800部およびn−ブタノー
ルの500部を仕込んで窒素ガス雰囲気下で110℃に
昇温し、スチレンの200部、n−ブチルメタクリレー
トの300部、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキ
シシランの 500部、TBPOの40部、TBPBの
5部およびトルエンの200部からなる混合物を8時間
かけてて滴下し、ざらに滴下終了後も同温度に15時間
保持して、NVが40%で、かつ胤がs 、 oooな
るメトキシシリル基含有のビニル系重合体(C−2)の
溶液を)qた。
以下、これを化合物(C−2−1)と略記する。
参考例12(同上) γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランの代わ
りに、同量のγ−メタクリロキシプロピルトリインプロ
ベニルオキシシランを使用するように変更した以外は、
参考例11と同様にしてイソプロペニルオキシシリル基
含有重合体(C−2)を得た。以下、これを化合物(C
−2−2)と略記する。
参考例13(同上) 参考例1と同様の反応器に、トリメヂロールブロパンの
134部(1モル)、ε−カプロラクトンの684部(
6モル)およびテトラブチルチタネートの0.04を仕
込lυで窒素気流中で180°Cまで昇温し、同温度で
6時間反応させてトリメチロールプロパン:ε−カプロ
ラクトンのモル比が1:6なる付加物を得た。次いで、
90℃に降温したのち、テトラエチルシリケートの93
6部(テトラエチルシリケートと水酸基との当量比−1
,5)およびテトラブチルチタネートの5.3部を追加
し、110〜120℃でエタノールの留出が停止するま
で(3時間)反応させて、テトラエトキシシラン変性樹
脂を得た。以下、これを化合物(C−2−3)と略記す
る。
参考例14(同上) 参考例1と同様の反応器に、エチレングリコールの62
部(1モル)、ε−カプロラクトンの2280部(20
モル)およびテトラブチルチタネートの0.12部を仕
込んで窒素雰囲気中で180℃に昇温し、同温度で6時
間反応させて、エチレングリコール:ε−カプロラクト
ンのモル比が1=20なる付加物を得た。次いで、90
℃まで降温したのち、酢酸ブチルの118部、γ−イソ
シアネートプロピルトリメトキシシランの410部およ
びオクチル酸錫の0.14部を添加して同温度に10時
間保持して、NVが70%なる両末端にトリメトキシシ
リル基をもったポリエステル樹脂を得た。以下、これを
化合物(C−2−4)と略記する。
参考例15(同上) 攪拌装置、温度計、窒素導入管および反応生成水留出管
を備えた反応器にアジピン11157.4部、ヘキサヒ
ドロ無水フタル酸300部、トリメチロールプロパン2
03.8部、ネオペンチルグリコール230部および、
やし油脂肪酸200部を仕込み、窒素気流下で5時間か
けて徐々に230℃まで昇温し、酸価が10になるまで
同温度に保持して脱水縮合Uしめ、水rIi基価125
のアルキド樹脂を得た。次いで、90℃まで降温したの
ち酢酸ブチル624部、γ−イソシアネートプロピルト
リメトキシシラン456部およびオクチル酸錫0,07
部を添加し、同温度に10時間保持してNV70%なる
トリメトキシシリル基を有するアルキド樹脂を得た。以
下、これを重合体(C−2−5)と略記する。
〈実施例1〜12.比較例1〜3〉 第2表に示される配合比率(部数で表示される)で調製
した配合液をトルエン/キシレン/n−ブタノール/セ
ロソルブアセテート=40/20/30/10 (重母
比)なる混合溶剤でスプレー粘度まで希釈し、溶融亜鉛
メッキ鋼板に乾燥塗膜厚が約50μmとなる様にスプレ
ー塗装し、次いで7日間静置し硬化させた。得られた溶
融亜鉛メッキ鋼板の硬化塗膜の耐候性(光沢保持率%)
と塗膜の鉛筆硬度を評価した。
また、比較例として第2表に示される樹脂組成物で被覆
処理したものの性能を評価した。結果を第2表にあわせ
てしめす。
なお、光沢保持率(%)の測定は、光沢計により初期の
光沢値と耐久試験侵の光沢値の比によった。
(以下余白) 〈実施例13〜18.比較例4〜6〉 第3表に示される使用樹脂組成物(実施例1〜12で使
用した実施例組成物の中から選択したもの)を用いて、
実施例1〜12と同様にして溶融亜鉛メッキ鋼板に屹燥
塗膜厚が約50μmとなる様にスプレー塗装し、次いで
7日間静置して硬化させた。
得られた溶融亜鉛メッキ鋼板を、宮崎県での屋外曝露試
験(2年間)とザンシャンウエヂロメータによる促進耐
候性試験に供した。
比較例として、市販のアクリル−ウレタン系樹脂(比較
例4)、オイルフレリーアルキツドーメラミン系樹脂(
比較例5)、イソシアネート硬化フッ素系樹脂(比較例
6)で塗装した溶融亜鉛メッキ鋼板を用いて同様の試験
に供した。
結果を第3表にあわせて示す。
(以下余白) 第3表 〔発明の効果〕 本発明の塩基性窒素原子を有するビニル系手合体と、一
分子中にエポキシ暴および加水分解性シリル基を併有す
る化合物を必須的に含有してなる常温硬化性樹脂組成物
で被覆処理してなる溶融亜鉛メッキ鋼板は、耐久性、硬
度特性が極めて優れている。
従って、本発明の特定樹脂組成物で被M9!a即されて
なる溶融亜鉛メッキ鋼板は、従来の外壁用、屋根材用と
いった建材用はもとより、耐久性の点で用途が限定され
ていた自動車用、家電用といった分野でも使用されうる
ちのである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、必須の成分として、(A)塩基性窒素原子を含有す
    るビニル系重合体と、(B)一分子中にエポキシ基およ
    び加水分解性シリル基を併せ有する化合物を含み、更に
    必要に応じて(C)シラノール基を含有する化合物(C
    −1)、および/または上記化合物(B)を除く加水分
    解性シリル基を含有する化合物(C−2)、(D)上記
    した加水分解性シリル基の加水分解−縮合用触媒をも含
    んだ、常温硬化性樹脂組成物を塗工して成ることを特徴
    とする耐久性に優れた溶融亜鉛メッキ鋼板の製造方法。 2、ビニル系重合体(A)が、ジアルキルアミノアルキ
    ルアクリレート、ジアルキルアミノアルキルメタクリレ
    ート、N−ジアルキルアミノアルキルアクリルアミド、
    およびN−ジアルキルアミノアルキルメタクリルアミド
    よりなる群から選ばれる少なくとも1種のビニル系単量
    体(a−1)と、これらと共重合体可能な他のビニル系
    単量体(a−2)とを共重合せしめて得られる重合体で
    ある特許請求の範囲第1項に記載された溶融亜鉛メッキ
    鋼板の製造方法。 3、ビニル系重合体(A)が、カルボン酸無水基を含有
    するビニル系重合体(a−3)と、一分子中にそれぞれ
    少なくとも1個の該カルボン酸無水基と反応しうる活性
    水素を有する基および三級アミノ基を併せ有する化合物
    (a−4)とを反応せしめて得られる三級アミノ基を含
    有する重合体である特許請求の範囲第1項に記載された
    溶融亜鉛メッキ鋼板の製造方法。 4、ビニル系重合体(A)が、カルボキシル基および/
    または燐酸エステル結合をも有する重合体である特許請
    求の範囲第1項に記載された溶融亜鉛メッキ鋼板の製造
    方法。 5、エポキシ基および加水分解性シリル基を有する化合
    物(B)が、主鎖末端および/または側鎖にエポキシ基
    と加水分解性シリル基とを有するビニル系重合体である
    特許請求の範囲第1項に記載された溶融亜鉛メッキ鋼板
    の製造方法。 6、エポキシ基および加水分解性シリル基を有する化合
    物(B)が、γ−グリシドキシプロピルトリアルコキシ
    シランおよび/またはγ−グリシドキシプロピルトリイ
    ソプロペニルオキシシランである特許請求の範囲第1項
    に記載された溶融亜鉛メッキ鋼板の製造方法。 7、化合物(B)を除く、加水分解性シリル基を含有す
    る化合物(C−2)が、アルコキシシラン類、アルコキ
    シシラン類の部分加水分解性縮合物、アルケニルオキシ
    シラン類、アルケニルオキシシラン類の部分加水分解縮
    合物、一分子中に少なくとも2個のアルコキシシラン基
    を含有する化合物と多価アルコール類とを反応させて得
    られるアルコキシシラン変性樹脂、主鎖末端および/ま
    たは側鎖に加水分解性シリル基を含有するビニル系重合
    体、加水分解性シリル基を含有するアルキド樹脂、およ
    び加水分解性シリル基を含有するポリエステル樹脂より
    なる群から選ばれる少なくとも1種の化合物である特許
    請求の範囲第1項に記載された溶融亜鉛メッキ鋼板の製
    造方法。
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