JPH0366721A - 新規なアミノ化合物,新規なアミノ樹脂,該樹脂の製造法及び水系塗料用樹脂組成物 - Google Patents

新規なアミノ化合物,新規なアミノ樹脂,該樹脂の製造法及び水系塗料用樹脂組成物

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JPH0366721A
JPH0366721A JP20219989A JP20219989A JPH0366721A JP H0366721 A JPH0366721 A JP H0366721A JP 20219989 A JP20219989 A JP 20219989A JP 20219989 A JP20219989 A JP 20219989A JP H0366721 A JPH0366721 A JP H0366721A
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resin
water
formula
phthaloguanamine
new amino
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JP20219989A
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Mariko Hasebe
長谷部 真理子
Reiko Kawamata
川又 礼子
Isamu Moribe
森部 勇
Ryoichi Narishima
成島 良一
Noburu Kikuchi
宣 菊地
Takayuki Saito
斉藤 高之
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Resonac Corp
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Hitachi Chemical Co Ltd
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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、新規なアミノ化合物、新規なアミノ樹脂、該
樹脂の製造法及び水系塗料用樹脂組成物に関する。
(従来の技術) 近年、m料は、省資源、省エネルギーの観点から、さら
には、大気汚染防止の溶剤規制の観点から、従来の有機
溶剤系のものから水系のものへと移行しつつある。従来
、水系塗料用のアミノ樹脂としてはメチル化メラミン樹
脂が用いられてきた。
(発明が解決しようとする課題) しかし、メラ□ン樹脂を配合した塗料は耐水煮沸性及び
可とり性に劣るという欠点がある。
一方1代表的な油溶性のアミノ樹脂であるメチル化ベン
ゾグアナミン樹脂を配合した有機溶剤系塗料は、1!1
膜の可とう性、耐水煮沸性などの点で優れた性能を示す
が、このものは水に溶解ないしは分散しないため水溶剤
系塗料用に使用することはできない。
木兄gAは、耐水煮沸性及び可とう性の優れた水溶剤系
塗料に適した新規なアミノ化合物、新規なアミノ樹脂、
#樹脂の製造法及び水系塗料用樹脂組放物を提供するも
のである。
(課題を解決するための手段) 本発明は、−紋穴〔I〕で表される新規なアミノ化合物
に関する。
(式中# Ri e Rz # Rs * R4e R
s p Rs m Ry及びRsは、各々独立して−H
、−CHsOI(又は−CH20Rs(ただし、R9は
炭X原子数1〜中のアルキル基を示す)を示す) 本発明は、筐た。上記一般式〔1)で表される新規なア
ミノ化合物を主成分とし、他に該化合物の多量体を副成
分とする新規なアミノ樹脂に関する。
本発明は、また、−紋穴〔H〕 (式中、ベンゼン環の置換位置は、オルト、メタ又はパ
ラ位である)で表される7タログアナミンをメチロール
化し、ついで炭素原子数1〜3のアルコールを用いてエ
ーテル化することを特徴とする新規なアミノ樹脂の製造
法に関する。
本発明は、′また 囚 −紋穴[ID (式中、ベンゼン環の置換位置は、オルト、メタ又はパ
ラ位である)で表されるフタログアナミンをメチロール
化し、ついで炭素原子数1〜3のアルコールを用いてエ
ーテル化することにより得られる新規なアミノ樹脂 及び (B)  該アミノ樹脂と反応する樹脂を含む水系塗料
用樹脂組成物に関する。
本発明における一般式〔■〕で表されるフタログアナミ
ンは2例えば、フイ・イフクラ、ケイ・ウノ、ニス・シ
ラダシ。パル・ケム・ソサイアテイ・ジャパン、第38
巻第11号1820頁(1965)[Y、 Iwaku
ra、 K、 Uno、 S、 8hiraishi、
 BullChem、 8oc、 Japan、 38
. )kkl 1. 1820(1965))記載の方
法に準じて合成することができる。すなわち、 o +
、 m−又はp−17タロニトリルと、ジシアンジアミ
ドとを水酸化カリウムを解媒としてメチルセロソルブ、
ジメチルスルホキシドなどの溶媒中で反応させることに
よυ得ることができる。
本発明にかいて、−紋穴〔■〕で表されるフタログアナ
ミンのメチロール化は2例えば、水及び/又はアルコー
ル溶媒中でpH10〜12のアルカリ性条件下に、o+
、m+、又Fip−7タログアナミンと、ホルムアルデ
ヒドとを約60〜75℃の温度で1〜8時間反応させる
ことにより行うことができる。メチロール化の溶媒であ
るアルコールとしては9例えばメチルアルコール、エチ
ルアルコール、プロピルアルコール。
ジエチレングリコール、これらの混合物などを用いるこ
とができる。メチロール化の溶媒としては、メタノール
が好オしい。反応系をアルカリ性とするには1例えば、
水酸化す) IJウム、水酸化カリウムiどをpH1o
〜12とするに足りる量を加えれば良い。−紋穴〔■〕
で表されるフタログアナミン/ホルムアルデヒド(モル
比)Fi、大略1/8〜1/30の範囲で行うことがで
きる。ホルムアルデヒドの代わbにバラホルムアルデヒ
ドを用いることもできる。
本発明にかいて上記で得られる一般式〔■〕で表される
フタログアナミンのメチロール化物の炭素原子数1〜3
のアルコールを用いたエーテル化は。
例えばpH2〜4の酸性条件下に約60〜75℃の温度
で1〜8時間該メチロール化物と炭素原子数1〜3のア
ルコールとを反応させることにより行うことができる。
炭素原子数1〜3のアルコールとしては、メタノール、
エタノール、プロパノール及びインプロパノールがある
。水との相溶性が優れる点でメタノールが好オしい。メ
チロール化物/炭素原子数1〜3のアルコール(モル比
)は、大略1/20〜1/60の範囲で行うことができ
る。反応系を酸性とするには9例えば、硝酸等をpH2
〜4とするに足υる量を加えれば良い。
エーテル化においてエチレングリコールを炭素原子数1
〜3のアルコールと併用することもできる。
以上のようにして一般式(II)の新規なフタログアナ
ミンを公知の方法に準拠してメチロール化し。
ついでエーテル化することにより本発明の新規なアミノ
樹脂を得ることができる。
該新規なアミノ樹脂は、主成分が下記−紋穴[1)で表
される本発明の新規なアミノ化合物であう、他に該アミ
ノ化合物の多量体を副成分として含む。
(式中HR1g R2g R31R4g R8@ R@
 p R7及びRsは、各々独立して−H、−CHI 
OH又は−CHxOR*(ただしR9は炭素原子数1〜
ヰのアルキル基を示す)を示す) なか、−紋穴〔I〕で表される新規なアミノ化合物の単
離は、公知の分別沈殿法により条件を適宜設定すること
で容易に行うことができる。
本発明の新規なアミノ樹脂は、腋樹脂のNMFLスペク
トルのベンゼン核のプロトン上N−CTb−構造のプロ
トンの積分強度比から計算されるべ/ゼン核1個当りの
−N −CHz−構造の平均の数は6以上、ベンセン核
のプロトンとメトキシ基(−〇CHs)のプロトンの積
分強度比から計算されるベンゼン核1個当シのメトキシ
基の平均の数が4以上のものが可とう性など耐水煮沸性
に優れる点から好筐しい。
本発明の水溶剤系塗料用樹脂組成物における■新規なア
ミノ樹脂と共に用いられるCB)[アミノ樹脂と反応す
る樹脂としては、従来公知のヒドロキシ基を含有するポ
リエステル樹脂、アルキド樹脂。
アクリル樹脂、アクリル変性ボリエ、ステル樹脂などを
用いることができる。例えば、多価カルボン酸、多価ア
ルコール及び必要に応じて油もしくはこれらから誘導さ
れる脂肪酸を反応させて得られるアルキド樹脂を好適な
ものとして用いることができる。多価カルボン酸として
は例えば、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、テ
トラヒドロフタル酸、マレイン酸、フマル酸、コハク酸
、アジピン酸、セバシン酸、トリメリット酸、ピロメリ
ット酸などがある。これらは、酸無水物、メチルエステ
ル等のエステル形成性誘導体の形で使用してもよい。多
価アルコールとしては例えば、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、プロピ
レングリコール、ジプロピレングリコール、ネオペンチ
ルグリコール。
1.4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール。
トリメチレングリコール、グリセリン、トリメチロール
プロパン、トリメチロールエタン、ペンタエリスリトー
ルなどがある。油としては例えば。
桐油、亜麻仁油、大豆油、脱水ヒマシ油、サフラワ油、
ヒマシ油、ヤシ油、トール油などがある。
アルキド樹脂の製造は、公知の方法により行うことがで
き、油を使用するときは、油と多価アルコールを水酸化
リチウムなどのエステル交換触媒の存在下200〜26
0℃で反応させたのち、多塩基酸、残りの多価アルコー
ルを加えて180〜250℃で反応させる方法、油を使
用しないときは、原料を混合して180〜250℃で反
応させる方法などがある。
オた9例えば、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸
、イタコン酸などのα、β−モノエチレン性不飽和カル
ボン酸とアクリル酸2−ヒドロキシエチル、アクリル酸
2−ヒドロキシプロピ)セタクリル酸2−ヒドロキシエ
チル、メタクリル酸2− ヒドロキシエチルなどのヒド
ロキシ基ヲ有するα、β−エチレン性不飽和単量体及び
その他の不飽和単量体を公知の方法で共重合させて得ら
れるアクリル樹脂を好適なものとして用いることができ
る。その他の不飽和単量体としては1例えば、アクリル
酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ローブチル、
アクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、
メタクリル酸n−ブチルなどのα、β−モノエチレン性
不飽和力A・ボン酸のアルキルエステル、アクリルアミ
ド、メタクリルアミド、N−メチロールアクリルアミド
、N−メチロールメタクリルアミド、ジアセトンアクリ
ルアミドなどのアクリルアミド誘導体、アクリル酸グリ
シジル、メタクリル酸グリシジルなどのα、β−モノエ
チレン性不飽和カルボン酸のグリシジルエステル、61
ビニル、プロピオン酸ビニルなどの飽和カルボン酸のビ
ニルエステル、スチレン、α−メチルスチレン、ビニル
トルエンなどの芳香族不飽和単量体などがある。上記共
重合は例えば2 アゾビスイソブチロニトリル、ベンゾ
イルパーオキサイド、ジブチルノく一オキサイド、クメ
ンヒドロパーオキサイドなどのラジカル重合触媒の存在
下に130〜160℃に加熱して行うことができる。
上記アルキド樹脂及びアクリル樹脂は、酸価20〜10
0及び水酸基価15〜200のものを使用することが好
lしい。酸価が小さすぎると中和後に、水溶性又は水分
散性が劣シ、酸価が大きすぎると塗膜特性が低下しやす
い。また、水酸基価が小さすぎると硬化性が劣り、大き
すぎると塗膜の耐水性が劣ることがある。
このようなアルキド樹脂及びアクリル樹脂を水溶性又は
水分散性とするには、樹脂の酸基をアンモニア又はアミ
ンの如き揮発性塩基で中和すればよ〈、ここで好適なア
ミンとしては1例えば、モノグロビルアミン、モノブチ
ルアミン、ジエチルアミン、ジブチルアミン、トリエチ
ルアミン、トリブチルアミン、モノエタノールアミン、
エチル・モノエタノールアミン、モノシクロヘキシルア
ミン、ホルマリン、ピペリジンの如く第1級、第2級及
び第3級の脂肪族又は脂環族ア□ンなどが使用できる。
アンモニア及びアミンは、酸基1当量に対して0.3か
ら1.2当量で使用することが好甘しbo (A)新規なアミノ樹脂と(B)該樹脂と反応する樹脂
との配合比(X量比)は、絹み合わ七る樹脂、目的など
に上つで異なるが、(4)新規なアミノ樹脂/(B)該
樹脂と反応する樹脂(固形分重量比)が大略5/95〜
50150の範囲であることが好it。
−。この範囲をはずれると耐水煮沸性などが悪化しやす
い。
水溶剤系塗料用樹脂組成物は希釈溶剤を含んでもよいが
そのような希釈性溶剤と1−では、水に溶解する有機溶
剤であるアルコール類、エチレング、1コールモノエー
テル類などがありこれらを水と混合して使用することが
できる。このような水に溶解する有機溶剤としては2例
えば、イソプロ、Sノール)n〜ブチルアルコ−゛ル、
t−”jfルア戸:l:’I−、lt、、メチルセロソ
ルブ、エチルセロソルブ。
ブヂルセロンルブなどを用いることができる。
本発明の水系塗料用樹脂組成物に、ジノニ/1..−;
、17タレンスルホンLp−)ルエンスルホン酸。
無水フタル酸などの従来公知の酸触媒を硬化促進剤とし
て添加することが好筐しい。添加量は■新規なアミノ樹
脂に対して1重ft%以下とすることが好ましい。
本発明の水系塗料用樹脂組成物は目的に応じて顔料、そ
の他の添加剤などを加えることもできる。
本発明の水系塗料用樹脂組成物は所定の基材(ブリキ板
等)の上に公知の方法で塗布したのち。
170〜200℃の温度範囲で1〜30分間焼付けて硬
化させ良好な特性を有する塗膜とすることができる。
以下、実施例によって2本発明を具体的に説明する。
(実施例) 合成例1 0−7タログアナミンの合成 ワイ・イワクラ、ケイ・ウノ、ニス・シライシ。
パル・ケム・ンサイアテイ・ジャパン、第38巻第11
号1820頁(1965) (Y、 Iwakura。
K、Uno、S、8hiraishi、Bull、Ch
em、Soc。
Japan、38.&11,1820(1965))に
記載の方法に準じて0−7タログアナミンを合成した。
冷却管、攪拌装置及び温度制御用の熱電およびメチルセ
ロソルブ600W1tの存在下に130〜140℃で7
時間反応させた。反応開始直後から9反応系白色結晶が
析出しその量は経時的に増加した。反応終了後、該白色
結晶をP別しメチルセロソルブで洗浄し50℃で24時
間減圧乾燥(10mmHg )した。
実施例1 0−7タログアナミン樹脂Aの合成 冷却管、攪拌装置及び温度制御用の熱電対を備えた50
0−セパラブルフラスコに、パラホルムアルデヒド(三
井東圧製、パラホルムアルデヒド含有量80%)56.
39(ホルムアルデヒド換算で1.5 mop! ) 
、メタノール40 g (1,3moIりを仕込み、3
0重量嘩水酸化ナトリウム水溶液を加えてpH10,4
に調整した。攪拌しながら昇温させ均一々溶液になった
時点で合成例1で得たo −7タログアナミン14.8
 g (0,05moIりを加え60℃で5時間反応さ
せた。次に上記反応液にメタノ−に40 g (1,3
mo/ )を加え、硝酸を添加してpH3,1とした後
、60℃で3時間反応させた。反応液を冷却後、30重
量多水酸化ナトリウム水溶液を加えてp H9,5以上
に調整し、減圧蒸留によりメタノール、水等を除去し、
析出塩(硝酸ナトリウム)を濾過により除去しく4)新
規なアミノ樹脂としてのo−7タログアナミン樹脂Aを
得た。
上記O−フタログアナミン樹脂人の赤外吸収スペクトル
、’H−NMRスペクトル及びゲルパーミェーション・
クロマトグラムをそれぞれ第2図。
第3図及び第4図に示す。
なお分析は、下の条件で行った。
IH−NMRスペクトル測定法 ■日立製作新製、R,−250型核磁気共鳴装赤外吸収
スペクトル測定法 ■日立製作新製、260−30型赤外分光光度計 ゲル・パーミェーション・クロマトグラフ測定法カラム
: Ge1pack  R420,R430および几4
40(日立化成工業■製、商 品名)を直列に連結 カラムサイズ:内径10.7mm5長さ30cmキャリ
ア:テトラヒドロフラン 流量:1.7mj/分 検出器:示差屈折計 上記分析の条件は以下においても同じである。
IH−N M Rスペクトルの各プロトンの吸収比から
求めたベンゼン核1個当うの−N −CHh−構造の平
均の数は8.0 (−N−CHz−(4,6〜5.2p
pm)及びCs H4で (7,3〜8.0 ppm 
)のピークノ積分強度比から算出)でベンゼン核1個当
シのメトキシ基(−0CHs ) C+平均の数Fi5
.9 (−0CHs (3,0〜3.4 ppm >及
びC6H4,(4,3〜8.0 ppm )のビ−りの
積分強度比から算出)であった。ゲル・パーミェーショ
ン・クロマトグラフ法から求めた標準ポリスチレン換算
の数平均分子量ば541.切抜き重量法による一量体に
帰属される主成分の含有iは86重量多であった。
上記0−7タログアナミン樹脂Aをブチルセロソルブに
溶解して不揮発分(108℃73時間)75重i%の樹
脂溶液を調整した。この樹脂溶液のガードナー粘度(2
5℃)はY−、ガードナー色数は1以下であった。
実施例2 0−7タログアナミン樹脂Bの合成 冷却管、攪拌装置及び温度制御用の熱電対を備えた50
0dセパラブルフラスコに、バラホルムアルデヒド(三
井東圧製、バラホルムアルデヒド含有*80%>56.
39(ホルムアルデヒド換算1、5 mat )水4o
gを仕込み30重量優水酸化ナトリウム水溶液を加えて
pH10,3に調整した。
攪拌しながら昇温させ均一な溶液になった時点でO−7
タログアナミン14.8 g (0,05mol )を
加え、60℃で5時間反応させた。次に上記反応液にメ
タノール80 g (2−5mol )を加え、硝酸を
加えてpH3,6とした後、60℃で3時間反応させた
。反応液を冷却後、30重量優水酸化ナトリウム水溶液
にてpH9,5以上にv4整し、減圧蒸留によ多メタノ
ール、水等を除去し、析出塩(硝酸ナトリウム)を濾過
によシ除去しく4)新規なアミノ樹脂としての0−フタ
ログアナミン樹脂Bを得た。
上記O−7タログアナミン樹脂Bについて実施例1と同
様にして本樹脂のIR分析、”H−NMRfNIT及び
ゲル・パーミェーション・クロマトクラフィー分析を行
った。IRスペクトルは図1のものとほぼ同一であるこ
とを確めた。”H−NMRスペクトルから求めたペンセ
ン核1個当うの−N−C)b−構造の平均の数i″l:
8.O,ベンゼン核1個当りのメトキシ基の平均の数は
5.5であった。ゲル・パーミェーション・クロマトグ
ラフ法から求めた標準ポリスチレン換算の数平均分子量
は535.切抜き重量法による一量体に帰属される主成
分の含有量は87]i量優であった。
上記0−7タログアナミン樹脂Bをブチルセロソルブに
溶解して不揮発分(108℃/3時間)75重isの樹
脂溶液を調整した。この樹脂溶液のガードナー粘度(2
5℃)はY−Z、 ガードナー色数は1以下であった。
実施例3.4及び比較例1 実施例1及び実施例2で調整され得られたフタログアナ
ミン樹脂入及びBのブチルセロソルブの樹脂溶液(不揮
発分75重量多)並びにメチル化メラミン樹脂(日立化
成工業■製、商品名メラン523、不揮発分96重i%
)を各々、水酸基価22、酸価33の水溶性アクリル樹
脂(日立化成工業■製、商品名ヒタロイド7200に、
不揮発分50重量肇、溶媒水/インプロパノール=1/
1(重量比))と組み合わせ表1に示す配合で水系塗料
を調製した。バーコータφ18を用いてブリキ板に乾燥
厚さが7μmとなるように塗布し。
170℃で10分間硬化させ試験片とした。各試験片に
ついて鉛筆硬度、エリクセy値、衝撃値及び耐氷煮沸性
を調べ表2にその結果を示j−た。
塗膜の試験方法はつぎの通りである。
(1)鉛筆硬度二三菱鉛筆ユニで判定した。
(2)エリクセン値: JIS K 5400に準じて
試験した。
(3)衝撃値:デュポン式衝撃器1 /2″−5009
によりセンチメートルで判定した。
(4)耐水煮沸性:沸騰水に1時間浸した後とり出して
塗膜面の状態を肉眼で判定した。
○  変化なし △  やや侵される ×  激しく侵される 表2 塗膜性能 なアミノ樹脂の方が比較例1のアミノ樹脂に比べて水希
釈性に優れることが明らかである。
比較例2 実施例1におじで、メタノールをすべて、  n −ブ
チルアルコールに置き換えた他は実施例1と全く同様に
してブチル化フタログアナミン樹脂を得た。
水希釈性の測定 実施例1及び比較例1で得たアミノ樹脂について水希釈
性を評価し、その結果を表3に示した。
な訃、水希釈性は、それぞれの樹脂液(ブチルセロソル
ブ液、不揮発分75重量修)を水で少しずつ希釈し、吸
光光度計を用いて600nmにかける透過率を測定し、
透過率が50%になるところの水の量で評価した。この
表から実施例1の新規以上から9本発明の新規なアミノ
樹脂が水希釈性に優れ水系塗料用のアミノ樹脂として好
適であυ、その塗膜性能は従来水系塗料用のアミン樹脂
として用いられていたメラミン樹脂に比べ硬度に優れ、
また特に可とう性(表2ではエリクセン値。
衝撃値で代用)及び耐水煮沸性に優れることが示される
(発明の効果) 本発明になる新規なアミノ化合物を主成分とする新規な
アミノ樹脂を用いることによって水希釈性、硬度、可と
う性及び耐水煮沸性に優れた水系塗料用樹脂組成物を得
ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は1合成例1で得られた0−7タログアナミンの
赤外吸収スペクトル、92図は、実施例1で得られたフ
タログアナミン樹脂入の赤外吸収スペクトル、第3図は
、実施例1で得られたフタログアナミン樹脂入のIH−
NMRスペクトル及び第4図は、実施例1で得られたフ
タログアナミン樹脂入のゲルパーミェーションクロマト
グラムである。 密 思 過 i 噌 智 繕 軍

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、一般式〔 I 〕で表される新規なアミノ化合物。 ▲数式、化学式、表等があります▼〔 I 〕 (式中、R_1、R_2、R_3、R_4、R_5、R
    _6、R_7及びR_8は、各々独立して−H、−CH
    _2OH又は−CH_2OR_9(ただし、R_9は炭
    素原子数1〜3のアルキル基を示す)を示す) 2、上記一般式〔 I 〕で表される新規なアミノ化合物
    を主成分とし、他に該化合物の多量体を副成分とする新
    規なアミノ樹脂。 3、一般式〔II〕 ▲数式、化学式、表等があります▼〔II〕 (式中、ベンゼン環の置換位置は、オルト、メタ又はパ
    ラ位である)で表されるフタログアナミンをメチロール
    化し、ついで炭素原子数1〜3のアルコールを用いてエ
    ーテル化することを特徴とする新規なアミノ樹脂の製造
    法。 4、(A)一般式〔II〕 ▲数式、化学式、表等があります▼〔II〕 (式中、ベンゼン環の置換位置は、オルト、メタ又はパ
    ラ位である)で表されるフタログアナミンをメチロール
    化し、ついで炭素原子数1〜3のアルコールを用いてエ
    ーテル化することにより得られる新規なアミノ樹脂 及び (B)該アミノ樹脂と反応する樹脂 を含む水系塗料用樹脂組成物。
JP20219989A 1989-08-03 1989-08-03 新規なアミノ化合物,新規なアミノ樹脂,該樹脂の製造法及び水系塗料用樹脂組成物 Pending JPH0366721A (ja)

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