JPH0253880A - 低温硬化性にすぐれた塗料用樹脂組成物 - Google Patents

低温硬化性にすぐれた塗料用樹脂組成物

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JPH0253880A
JPH0253880A JP20461988A JP20461988A JPH0253880A JP H0253880 A JPH0253880 A JP H0253880A JP 20461988 A JP20461988 A JP 20461988A JP 20461988 A JP20461988 A JP 20461988A JP H0253880 A JPH0253880 A JP H0253880A
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伸夫 春井
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悟郎 岩村
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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〕 本発明は新規にして有用なる塗料用樹脂組成物に関し、
さらに詳細に、特定のカーブネート基含有共重合体と、
ポリアミン化合物と、特定の硬化助剤とを必須の成分と
して含んで成る、とりわけ、低温硬化性と、ポリアミン
化合物との相溶性にすぐれ、しかもポットライフも長い
という特定のカーブネート基含有共重合体を用いた塗料
用樹脂組成物に関す、る。
〔従来の技術〕
従来の二液ウレタン硬化型アクリル樹脂組成物にあって
は、架橋剤として、ポリイソシアネート化合物が用いら
れてきたが、かかるポリイソシアネート化合物中に含ま
れるフリーのイソシアネト・モノマーの毒性が問題とな
っている。
そうした中で、これまでにも、側鎖にカーブネト基を有
する重合体とポリアミン化合物とを組み合わせることに
より、ウレタン結合を介して架橋させるという、インシ
アネートフリーの二液ウレタン硬化型の樹脂組成物は知
られている。
しかしながら、こうした従来のイソシアネートフリーの
塗料用硬化型樹脂に用いられるカーボネート基含有重合
体は、硬化剤としてのポリアミン化合物との相溶性が著
しく悪く、そのため両者を混合せしめたさいに濁りを生
じ、塗膜を形成せしめてもクリアリティーが劣るという
欠点がある。
さらに、かかる相溶性の悪さに起因してカーボネート基
とポリアミン化合物との反応性も十分でなく硬化塗膜の
諸物性が劣るという欠点がある。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかるに、本発明者らは上述した如き従来技術における
種々の欠点の存在に鑑みて、ポリアミン化合物との相溶
性が良好な新だなカーボネート基含有共重合体を開発す
るべく鋭意検討を重ねた結果、かかるカーボネート基含
有共重合体の必須単量体成分として、後掲する如きカー
ボネート基含有重合性単量体とカルボキシル基含有重合
性単量体とを、それぞれ、特定の使用量で用いることに
より、まず、ポリアミン化合物との相溶性が良好なるカ
ーボネート基含有共重合体が得られること、しかも、当
該カーボネート基含有共重合体とチリアミン化合物とか
ら成る組成物に、さらに硬化助剤としての、含燐化合物
および/または含窒素化合物をも添加配合せしめること
によシ、とりわけ、低温硬化性のすぐれた塗料用樹脂組
成物が得られることをも見い出すに及んで、本発明を完
成させるに到った。
〔課題を解決するための手段〕
すなわち、本発明は必須の成分として、一般式で示され
る重合性単量体(a−’1)C以下、カーゼネート基含
有重合性単量体(a−1)と略記する。〕の00.2〜
90重量と、カルボキシル基含有重合性単量体(a−2
)の0.01〜30重量%と、これら上記の重合性単量
体(a−1)および(a−2)と共重合可能なモノエチ
レン性不飽和単量体(a −3)とを、全単量体の合計
が100重量%となるように共重合させて得られるカー
ブネート基含有共重合体囚と、ポリアミン化合物(B)
と、該カーボネート基含有共重合体(4)に対して0.
0001〜20重量%なる範囲内の、含燐化合物(e 
−L)および含窒素化合物(c−2)よりなる群から選
ばれる少なくとも1種の硬化助剤(C)とを含んで成る
、とりわけ低温硬化性にすぐれた塗料用樹脂組成物を提
供しようとするものである。
ここにおいて、まず、前記カーゼネート基含有重合性単
量体(a−1)として代表的なものには、2゜3−カー
ボネートプロピル(メタ)アクリレート、3.4−カー
ブネートブチル(メタ)アクリレート、4.5−カーゼ
ネートペンチル(メタ)アクリレート、5,6−カー?
ネートヘキシル(メタ)アクリレートまたは6,7−カ
ーブネートヘキシル(メタ)アクリレートなどがある。
これらの使用量としては0.2〜90重量%、好ましく
は2〜45重量%なる範囲内が適切である。
次に、前記(a−2)たるカルボキシル基含有重合性単
量体の代表的なものを挙げれば、(メタ)アクリル酸、
クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、イタ
コン酸モノアルキルエステル、マレイン酸モノアルキル
エステルもしくハフマル酸モノアルキルエステル、また
はβ−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレートの如き水
酸基含有ビニル単量体と無水こはく酸もしくは無水トリ
メリット酸の如き酸無水物との付加物などである。そし
て、かかるカルブキシル基含有重合性単量体(a−2)
の使用量としては、後掲する如きポリアミン化合物(B
)との相溶性や、このぼりアミン(B)の混合時におけ
る粘度などの面から、0.01〜30重量%、好ましく
は0.1〜10重量%なる範囲内が適切である。
また、前記(a−3)たる共重合性モノエチレン性不飽
和単量体としては、前掲された如き、それぞれ、重合性
単量体(a−1)および(a−2)と共重合可能なもの
であれば、いずれも使用できるが、そのうちでも特に代
表的なものを例示するのみに止めれば、(メタ)アクリ
ル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アク
リル酸プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)
アクリル酸−2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸
ラウリル;スチレン、α−メチルスチレン、p −te
rt−ブチルスチレン、ジメチルスチレン、ビニルトル
エン;(メタ)アクリルアミド、N−メチロール(メタ
)アクリルアミド、ブトキシ(メタ)アクリルアミド;
2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒド
ロキシプロぎル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシ
ブチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(
メタ)アクリレート、3−クロロ−2−ヒドロキシプロ
ピル(メタ)アクリレート、ジー2−ヒドロキシエチル
フマレート、モノ−2−ヒドロキシエチル−モノブチル
フマレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アク
リレート、ポリゾロ2レンゲリコールモノ(メタ)アク
リレート、「プラクセルFMないしはFAモノマー」〔
ダイセル化学(株)興のカプロラクトン付加モノマー〕
;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;さらには(メタ
)アクリロニトリル、酢酸ビニル、マレイン酸ジエチル
、マレイン酸ジブチル、フマル酸、シブチル、イタコン
酸ジエチ/I/またはイタコン酸ジブチルなどである。
以上に掲げられた如き各種の単量体を用いて前記カーは
ネート基含有共重合体(4)を調製するには、公知慣用
のいずれの方法によっても可能であるが、そのうち、特
に溶液ラジカル重合法によるのが最も簡便である。
そのさいには、トルエンやキシレンの如き芳香族炭化水
素系溶剤;ペンタン、ヘキサンもしくはシクロヘキサン
の如き(環状)脂肪族炭化水素系溶剤;酢酸エチル、酢
酸−n−ブチルもしくはエチレングリコールモノメチル
エーテルアセテートの如きエステル系溶剤;アセトン、
メチルエチルケトン、メチルインブチルケトンもしくは
シクロヘキサノンの如きケトン系溶剤;イソプロ・やノ
ール、n−ブタノールもしくはイソブタノールの如きア
ルコール系溶剤などの溶剤類と、アゾ系まだは過酸化物
系の如き公知慣用の重合開始剤とを用いて常法によシ重
合を行々えばよい。
また、重合に際してtert−ドデシルメルカプタン、
ラウリルメルカプタン、チオグリコール酸アルキルエス
テルもしくはβ−メルカプトプロピオン酸の如きメルカ
プタン類やα−メチルスチレンダイマーなどの分子量調
節剤を用いて重合を行うこともできる。
次に、本発明の塗料用樹脂組成物を構成するポリアミン
化合物(B)成分について説明する。
前記のようにして調製されたカーブネート基含有共重合
体(4)なるペース樹脂成分は、硬化剤成分たる当該ポ
リアミン化合物(B)と混合される。
かかるポリアミン化合物(B)としては、脂肪族ポリア
ミン、芳香族ポリアミン、複合ポリアミン、変性脂肪族
ぼりアミンまたは複素環式ポリアミンなどの公知慣用の
ポリアミン類から少なくとも1種が適宜選択される。
そのうちでも、特に代表的なものを例示するに止めるな
らば、エチレンジアミン、1,2−ジアミノプロパン、
1.3−−/アミノプロノやン、1,4−ジアミノブタ
ン、1,5−ジアミノ4ンタン、1,6.−ジアミノヘ
キサン、■、7−ジアミンへブタン、1゜8−シアミン
オクタン、1,9−ジアミノノナン、■、10−ノアミ
ノデカン、1,2−ノアミノシクロへキサン、1,4−
ビス(3−アミノプロピル)ビベブタン、3,9−ビス
(3−アミノプロピル)−2゜4,8.10−テトラオ
キサスを口[5,5]ウンデカン、ジエチレントリアミ
ン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミ
ン、ペンタエチレンへキサパン、N、N’−ビス(2−
アミノメチル)エチレンジアミン、 N、N’−ビス(
2−アミノエチル)−エチレンジアミン、N、N’−ビ
ス(3−アミノプロピル)エチレン・シアミン、N、N
′−ヒス(2−アミノメチル)−1,3−ゾロパンジア
ミン、N、N’−ビス(2−アミノエチル) −1,3
−プロノクンノアミン、N、v−ビス(3−アミノゾロ
ビル) −L3−ゾロパンジアミン、N、N−ビス(2
−アミノメチル) −1,4−ブタンジアミン、N、N
’−ビス(2−アミノエチル) −1,4−ブタンジア
ミン、 N、N’−ビス(3−アミノゾロピル) −1
,4−ブタンジアミン、ビス(4−アミノシクロヘキシ
ル)メタンもしくは1,3−ビス(アミノメチル)シク
ロヘキサンまたは[ジェファーミン D−230もしく
はD−400J [三片テキサコケミカル(株)製品〕
の如き三官能1級アミン化合物、あるいはトリスアミノ
エチルアミンもしくは4−アミノメチル−1,8−ジア
ミノオクタンまたは「ジェファーミンT−403J (
同上社製品)の如き三官能1級アミン化合物をはじめ、
酸基含有アクリル樹脂−ゾロピレンイミン付加物、ポリ
エポキシ化合物−ポリアミン付加物、        
 あるいはオリゴエステル(メタ)アクリレートと前掲
された如き各種ポリアミン化合物との付加物などである
また、ポリアミド樹脂も使用することができるのは勿論
であシ、公知慣用のものであれば、いずれのs9リアミ
ド樹脂も使用できるが、そのうちでも代表的なものとし
ては、「ラッカマイト」〔犬日本インキ化学工業(株)
製品〕、「トーマイド」〔富士化成工業(株)製品〕ま
たは「サンマイド」〔三和化学工業(株)製品〕の如き
ポリアミドアミン系樹脂などが挙げられる。
そして、当該ポリアミン化合物(B)と前掲のカーブネ
ート基含有共重合体(4)との配合比としては、カーボ
ネート基/1級アミン基なる当量比が05〜2、好まし
くは0.8〜1゜2なる範囲内にあるのが適切であり、
良好な塗膜性能を与える。
この場合において、2を超える場合には、どうしても硬
化が不十分となり、塗膜性能が劣るようになるし、一方
、0.5未満の場合には、カーブネート基含有共重合体
(A)とポリアミン化合物(B)との相溶性が劣るよう
になり、これらの混合物が白濁し易くなるので、いずれ
も好ましくない。
また、本発明の塗料用樹脂組成物を構成する、さらにも
う一つの必須成分たる、前記した含燐化合物(e−1)
と含窒素化合物(e−2)なる硬化助剤(Cりについて
説明することにする。
そのうちのまず、含燐化合物(c−1)として代表的な
ものを挙げれば、トリエチルホスフィン、トリエチルホ
スフィン、トリブチルホスフィン、トリペンチルホスフ
ィン、トリへキシルホスフィン、トリへブチルホスフィ
ン、トリオクチルホスフィン、トリノニルホスフィン、
トリデシルホスフィン、トリシクロへキシルホスフィン
、ジメチルフェニルホスフィン、ジエチルフェニルホス
フィン、ジプロピルフェニルホスフィン、ジブチルフェ
ニルホスフィン、・クシクロヘキシルフェニルホスフィ
ン、メチルジフェニルホスフィン、エチルジフェニルホ
スフィン、プロピルジフェニルホスフィン、ブチルジフ
ェニルホスフィン、シクロヘキシルジフェニルホスフィ
ン、ビス(ジフェニルホスフィン)メタン、1,2−ビ
ス(、ジフェニルホスフィノ)エタン、1,2−ビス(
ジフェニルホスフィノ)エチレン、1.4−ビス(ジフ
ェニルホスフォノ)ブタン、トリフェニルホスフィン、
トリー〇−)リルホスフィン、トリーm−)リルホスフ
ィン、トリーp−)リルホスフィン、ジフェニル(0−
トリル)ホスフィン、ジフェニル(m−トリル)ホスフ
ィンまたはジフェニル(p−)リル)ホスフィンの如き
3配位の有機燐化合物などであるし、さらにはテトラブ
チルホスホニウムブロマイド、テトラブチルホスホニウ
ムクロライド、テトラブチルホスホニウムノ1イドロオ
キサイド、メチルトリフェニルブロマイド、メチルトリ
フェニルクロライド、メチルトリフェニルアイオダイド
、ブロモメチルトリフェニルホスホニウムブロマイド、
クロロメチルトリフェニルホスホニウムクロライド、ビ
ニルトリフェニルホスホニウムクロライド、エチルトリ
フェニルホスホニウムブロマイド、2−ヒドロキシエチ
ルブロマイド、2−ヒドロキシエチルクロライド、メト
キシメチルトリフェニルホスホニウムブロマイド、メト
キシメチルトリフェニルホスホニウムクロライド、プロ
/4′ゾルトリフエニルホスホニウムブロマイド、プロ
パジルトリフェニルホスホニウムクロライド、カルがメ
トキシメチルトリフェニルホスホニウムブロマイド、カ
ルデメトキシメチルトリフェニルホスホニウムクロライ
ド、アリルトリフェニルホスホニウムブロマイド、アリ
ルトリフェニルホスホニウムクロライド、シクロゾロぎ
ルトリフェニルホスホニウムブロマイド、シクロゾロぎ
ルトリフェニルクロライド、アセトニルトリフェニルホ
スホニウムブロマイド、アセトニルトリフェニルホスホ
ニウムクロライド、プロピルトリフェニルホスホニウム
ブロマイド、ブロールトリフェニルホスホニウムクロラ
イド、(カルベトキシメチル)トリフェニルホスホニウ
ムブロマイド、(カルベトキシメチル)トリフェニルホ
スホニウムクロライド、1.3−・ジオキソラン−2−
イル−メチルトリフェニルホスホニウムブロマイド、1
.3−ジオキソラン−2−イル−メチルトリフェニルホ
スホニウムクロライド、ブチルトリフェニルホスホニウ
ムブロマイド、ブチルトリフェニルホスホニウムクロラ
イr1 (2−ツメチルアミノエチル)トリフェニルホ
スホニウムブロマイド、(2−ジメチルアミノエチル)
トリフェニルホスホニウムクロライド、(4−カルボキ
シブチル)トリフェニルホスホニウムブロマイド、(4
−カルボキシブチル)トリフェニルホスホニウムクロラ
イド、(2−(1,3−ジオキサン−2−イル)−エチ
ルトリフェニルホスホニウムブロマイド、[2−(1,
3−ジオキサン−2−イル)−エチル〕トリノェニルホ
スホニウムクロライ)’ 、2− ヒトo キシベンジ
ルトリフェニルホスホニウムブロマイド、2−ヒドロキ
シベンジルトリフェニルホスホニウムクロライド、ベン
ジルトリフェニルホスホニウムブロマイド、ベンジルト
リフェニルホスホニウムクロライド、フェナシルトリフ
ェニルホスホニウムブロマイド、フェナシルトリフェニ
ルホスホニウムクロライド、(4−エトキシベンジル)
トリフェニルホスホニウムブロマイド、(4−エトキシ
ベンジル)トリフェニルホスホニウムクロライド、p−
キシリレンビス(トリフェニルホスホニウムブロマイド
>−thはp−キシリレンビス(トリフェニルホスホニ
ウムクロライド)の如キ4配位の有機燐化合物などであ
る。
次いで、前記した含窒素化合物(c−2)として代表的
なものを挙げればビリジ/、2−ヒドロキシピリジン、
1,5−ジアザビシクロ[3,4,0]ノネン−5,1
,8−ジアザビシクロ[5,4,O]ラウンセン−7ま
たは1,4−ジアザビシクロ(2,2,2]オクタンな
どである。
止揚された如き含燐化合物および/まだは含窒素化合物
たる硬化助剤(C)の使用量としては、前記カー?ネー
ト基含有共重合体(4)に対して0.0001〜20重
量%、好ましくはo、o o i〜10重量%なる範囲
内が適切である。
0.0001未満では、硬化助剤としての効果が、どう
しても期待し得なく々るし、一方、20重量%を超える
場合には、どうしても、黄変性や耐薬品性などの塗膜性
能が劣るように寿るので、いずれも好ましくない。
かくして得られる本発明の塗料用樹脂組成物は、その−
itクリヤー塗料として使用することもできるし、さら
に顔料を混合することによシエナメル塗料として使用す
ることもできる。
また、本発明組成物には、さらに必要に応じて、レベリ
ング剤、紫外線吸収剤まだは顔料分散剤などの各種の慣
用の添加剤を配合することもできるし、また、ケトン系
の溶剤を希釈シンナーとして用いることにより、ポット
ライフを長することもできるし、塗膜外観を向上させる
こともできるし、さらには公知慣用のセルロース系化合
物、可塑剤、まだはポリエステル樹脂の如き他の樹脂成
分をも併用することができる。
かくして得られる本発明の低温硬化性にすぐれる塗料用
樹脂組成物は、ゾラスチックス、金属、木材、建材また
は無機質基材などといっだ多岐に亘る素材ないしは加工
品の塗装に極めて有用なものである。
また、塗装方法としては、刷毛塗り、スプレ塗装または
ロール塗装などの如き常用の方法が採用でき、硬化方法
としては、常温乾燥から加熱乾燥までの幅広い範囲で、
本発明の塗料用樹脂組成物を構成する共重合体成分(A
)と架橋剤成分(B)との組合わせに応じた最適の硬化
条件が設計できる。
〔実施例〕
次に、本発明を参考例、実施例および比較例によシー層
具体的に説明するが、以下において特に断シのない限シ
、部および饅はすべて重量基準であるものとする。
参考例1〔カーブネート基含有共重合体(4)の調製例
〕 温度計、攪拌機、滴下漏斗、窒素導入管および冷却器を
備えた反応器に、トルエン700部を仕込んで窒素界囲
気中で110℃に昇温し、次いでことにスチレン300
部、メチルメタクリレート200部、n−ブチルアクリ
レート95部、アクリル酸5部、2,3−カーぜネート
プロピルメタクリレート400部、アゾビスイソブチロ
ニドIJ /l/(ATBN)の10部、tert−ブ
チルパーオキシオクトエ−)(TBPO)の10部、t
art−ブチルパーオキシベンゾエート(TBPB )
の5部およびトルエン300部からなる混合物を3時間
に亘って滴下し、しかるのち同温度に15時間保持して
反応を進行させた。これにより不揮発分(NV)が50
.2%で、かつ数平均分子量(扁)が13,700なる
カーボネト基を有するビニル共重合体の溶液を得た。以
下これをビニル共重合体(A−1)と略記する。
参考例2〜4(同上) 第1表に示されるような単量体混合物を用いる以外は、
参考例1と同様の操作を繰シ返して各種ビニル共重合体
の溶液(A−2)〜(A−4)を得た。
参考例5(比較対照用のビニル共重合体の調製例)第1
表に示されるような単量体混合物を用いるように変更し
た以外は、参考例1と同様にして対照用のビニル共重合
体溶液を得だ。以下、これをビニル共重合体(A’−1
)と略記する。
それぞれの樹脂溶液の性状値(不揮発分、粘度およびM
n )を第1表にまとめて示す。
実施例1〜5および比較例1〜9 各参考例で得られたそれぞれのビニル共重合体溶液をペ
ース樹脂成分として用い、かつ、第2表(1)に示され
るような配合比でクリヤー塗料を得た。
ただし、同表中の希釈溶剤の欄における各溶剤の略号は
、それぞれ次の通りである。
MEK・・・メチルエチルケトン、   n−BuOH
・・・n−ブタノール次いで、それぞれの塗料を希釈溶
剤を用いてスプレー粘度にまで希釈した。それぞれの希
釈塗料について保存安定性の評価を行なうと共に、これ
らの各希釈塗料から経時的に得られる乾燥硬化塗膜につ
いて、その都度、ダル分率を測定して、低温硬化性の評
価をも行ない、両性能の結果を同表にまとめて示した。
引き続いて、上記各希釈塗料をガラス板およびポリプロ
ピレン板に、各別に、スプレー塗装し、しかるのち、室
温(25℃)で7日間かけて乾燥硬化せしめた。
かくして得られた各硬化塗膜について性能評価を行なっ
た処、第2表(2)に示すような結果が得られた。
/ / 第2表(2)の結果より明らか々ように、本発明で使用
されるカーボネート基含有共重合体は硬化剤である。3
9 リアミン化合物と相溶性が良く、かつ優れた硬化物
を与えるものであることが知れる。とくに、本発明組成
物は低温硬化性にすぐれるほか、透明性が良好で、かつ
外観にもすぐれた塗膜を付与するものであることが知れ
る。
〔発明の効果〕
本発明の塗料用樹脂組成物は、そのベース樹脂成分とし
て用いられている、それぞれ、カーボネート基含有重合
性単量体とカル?キシル基含有重合性単量体とを必須の
共重合成分として調製されたカーボネート基含有共重合
樹脂それ自体が、硬化剤としてのポリアミン化合物と極
めて良い相溶性を示すものである処から、こうした良好
な相溶性に起因して、すぐれた硬化物を与えることがで
きるものである。
本発明にあっては、カーボネート基含有共重合樹脂とポ
リアミン硬化剤とから成る組成物それ自体でも、低温硬
化性にすぐれている処から、各種基材に対し、かかる低
温硬化によってすぐれた物性の硬化被膜を形成すること
ができるのは勿論、さらに硬化助剤をも含んで成る組成
物は、とりわけ、−層すぐれた低温硬化性を発揮するも
のである。
代理人 弁理士 高 橋 勝 利

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (A)一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼〔 I 〕 但し、式中のRは水素原子またはメチル基を表わすもの
    とし、またnは1から4までの整数であるものとする。 で示される重合性単量体(a−1)の0.2〜90重量
    %と、カルボキシル基含有重合性単量体(a−2)の0
    .01〜30重量%と、 上記重合性単量体(a−1)および(a−2)と共重合
    可能な他のモノエチレン性不飽和単量体(a−3)とを
    、全単量体の総量が100重量%となるように共重合さ
    せて得られるカーボネート基含有共重合体(A)と、ポ
    リアミン化合物(B)と、上記カーボネート基含有共重
    合体(A)に対して0.0001〜20重量%なる範囲
    内の、含燐化合物(c−1)および含窒素化合物(c−
    2)よりなる群から選ばれる少なくとも1種の硬化助剤
    (C)とを必須成分として含んで成る、低温硬化性にす
    ぐれた塗料用樹脂組成物。
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