JPS60190476A - 樹脂粉末分散型水性焼付塗料組成物 - Google Patents

樹脂粉末分散型水性焼付塗料組成物

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JPS60190476A
JPS60190476A JP4599184A JP4599184A JPS60190476A JP S60190476 A JPS60190476 A JP S60190476A JP 4599184 A JP4599184 A JP 4599184A JP 4599184 A JP4599184 A JP 4599184A JP S60190476 A JPS60190476 A JP S60190476A
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resin
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water
resin powder
powder
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JP4599184A
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Sakuichi Konishi
小西 ▲さく▼一
Matsuo Shibayama
芝山 松雄
Takanobu Ueda
上田 隆宣
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Nippon Paint Co Ltd
Original Assignee
Nippon Paint 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】 本発明は樹脂粉末分散型水性焼イ」塗料組成物に関する
。更に詳しくは、短時間で製造でき目、っ貯蔵安定性に
優れたIjl脂粉末分散型水性焼イ1塗料組成物に関す
る。
アミン類の如き塩基性物質による中和処理によって熱硬
化性樹脂を水中に安定に溶解〜分散させて成る水性焼付
塗料は従来公知であるが、かかる塗料系に粉体塗料の如
ト樹脂粉末を分散させて成る塗料は、水性焼付塗料の7
0−性と粉体塗料の厚膜性とが良好にバランスして、曲
者の一般的欠点であるタレ性が悪いことを解消腰珪っ後
者のピンホール性の高さを維持している塗装作業性良好
な塗料である。ところで、かがる樹脂粉末分散型水性焼
(=1塗料の製造における、樹脂粉末の水性塗料中での
分散は、通常の分散手法によった場合、非常に長時間を
要するという欠点を有し、ま)こ製造塗料の貯蔵安定性
も良好でなく、貯蔵中に樹脂粉末の沈降、凝集を米たし
易いという欠点を有している。
本発明者等はL記問題点を解消するために鋭意研究を進
めた結果、水性塗11中での樹脂粉末の分散処理時に該
粉末の溶融温度またはそれ以−1−の温度を適用すれば
、樹脂粉末がその溶融により更に均一微細化されてその
分散性か高まると共に、樹脂粉末に水性塗料の樹脂が吸
着して保護コロイド的に作用し、短時間で安定な分散体
が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明の要旨は、塩基性物質(T)、該物質(T
)の作J’11によって水性媒体に溶解・−分散する塩
基中和型熱硬化性樹脂(11)、カルボキシル基を有し
ない1B脂粉末(ill)および必要により上記(11
)および/または(III)と架橋反応する物質(IV
)を配合して成る系であり、(I)と(11)の水JI
I+III中にt;いて(Ill)が加熱Iζ溶融混合
されて分散しておl)、(IV)か水性媒体に溶解およ
び/または(III)に溶融混合されていることを特徴
とする樹脂粉末分散型水性焼付塗i、l el+戊物に
存する。
本発明における塩基中和型熱硬化性樹脂(II)は、常
法に従い塩基性物質(T)でもって中和処理することに
より水性媒体中に溶解〜分散して安定な水性樹脂ワニス
を形成するものであればよく、例えばアルキド系、ポリ
エステル系、マレイン化油系、マレイン化ポリアルカジ
エン系、エポキシ系、アクリル系、ウレタン系が挙げら
れる。
具体的には、アルキド系およびポリエステル系にあって
は、多塩基酸と多価アルコールとの反応段階でカルボキ
シル基が導入されてその中和により水に溶解・〜分散す
るものでよい。マレイン化油系にあっては、乾性油(例
:アマニ油、ヒマシ油、ダイス油、キリ油)を無水マレ
イン酸で処理することによりカルボキシル基が導入され
てその中和により水に溶解〜分散するものでよい。マレ
イン化ポリアルカンエン系にあっては、例えばポリブタ
ジェン(例:1,2−ポリブタジェン、1,4−ポリブ
タノエン、1.2−と1,4−の共重合ポリブタジェン
)、ポリイソプレンまたはポリシクロペンタジェンに例
えばその二重結合に不飽和3− カルボン酸(例:無水マレイン酸、無水ハイミック酸、
7マール酸、イタコン酸)を付加させることによってカ
ルボキシル基が導入されてその中和により水に溶解〜分
散するものでよい。エポキシ系にあっては、ビスフェノ
ールAとエピクロルヒドリンの反応によって代表される
各種エポキシlj(脂に加えて、他のエポキシ基を有す
る各種化合物であって、酸性基(例:カルボキシル基、
スルホン酸基、リン酸基)を有する多官能性のポリエス
テル系、アルキド系、アクリル系化合物または樹脂を反
応させて得られるエポキシ骨格と酸性基を有する樹脂で
あり、詠酸性基の中和により水に溶解へ分散するもので
よい。アクリル系にあっては、α、β−イ;飽和カルボ
ン酸(例ニアクリル酸、メタクリル酸、桂皮酸、クロト
ン酸、フマル酸、シトラコン酸、無水マレイン酸)とア
クリル酸エステル(例: メチルエステル、エチルエス
テル、プロピルエステル、ブチルエステル、ヘキシルエ
ステル、ラウリルエステル)および/またはメタクリル
酸エステル(例: メチルエステル、エチルエ=4− ステル、プロピルエステル、ブチルエステル、ヘキシル
エステル、ラウリルエステル)、必要に応して他の重合
性モノマーを重合させることによって得られる、カルボ
キシル基の中和によって水に溶解〜分散するものであれ
ばよい。ウレタン系にあっては、ノイエシアネート化合
物(例:へキサメチレンジイソシアネート、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、キシレンジイソシアネー)、4.4’ −
メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)、イソ
ホロンジイソアネート)等を酸性基(例:カルボキシル
基、スルホン酸基、リン酸基)および要すれば他の官能
基(例:水酸基)有する多官能性のポリエステル系、ア
ルキド系、アクリル系化合物または樹脂と反応させて得
られるウレタン骨格と酸性基を有する樹脂であって、該
酸性基の中和により水に溶解〜分散するものでよい。
上記中和処理による樹脂(II)の中和率は、安定な水
性樹脂ワニスが得られる範囲で適宜選定されてよく、通
常30〜120%でよい。また、得られろ水性樹脂ワニ
スにI;ける樹脂(It)の含有量は、5 = it 
(1巾h1%でよい。この水性?、4(脂ワニスにあっ
ては、通常の水性焼付塗料と同様に、必要l頃芯して物
質(mとして水溶性アミztjj脂、水溶性7エ7−ル
樹脂等の架橋剤か配合されてよい、。
本発明における塩基性物質(T)は、上記11(脂(1
1)を中和しく!するものであれはよく、例えば水酸化
リチウト、水酸化カリウノ2、水酸化すトリウノ1、ア
ンモニア、モノメチルアミン、ツメチルアミン、)・リ
メチルアミン、モノメチルアミン、ジエチルアミン、ト
リエチルアミン、モノイソプロピルアミン、ン゛イソプ
ロピルアミン ミン、トリエチレンテトラミン、モノエタノールアミン
、ジェタノールアミン、)・リエタノールアミン、モノ
イソプロパアールアミン、ジイソプロパアールアミン、
ジメチルエタノールアミン、ジエチルエタノールアミン
、2−アミノ−2−メチルプロパ7ール、2−ジメチル
アミノ−2−メチルプロパツール、ジメチルアミ7エト
キシエタノール、モルホリン、■ーメチルモルホリン、
n−エチルモルホリン、ピペラノンが挙げられる。この
中でも有機の塩基性化合物であって、沸点40°C以−
1−のちのが好ましい。低沸点でありすぎると、水性樹
脂ワニス製造時および該ワニス中への樹脂粉末(III
)分散時の加熱により揮発し、所期目的を達成し得ない
本発明における樹脂粉末(Tll)は、カルボキシル基
を有しない常温固型の不水溶性樹脂の粉末である。カル
ボキシル基を有しないとは、該樹脂の!lI成内容から
して全く有しないことは勿論、この官能基の性質が当該
樹脂の性質に反映しない程度の少量であれば有していて
もよいことを意味する。
かかるti1脂としては、上記塩基性物質(I)と塩基
中和型熱硬化性tjt脂(II)の水性混合体である水
性914脂フエス中でのその分散処理時の加熱条件(約
35〜95℃)下で溶融する性質を有しておれば、熱硬
化性または熱可塑性のいずれであってもよい。
例えば熱硬化性または熱可塑性アクリル系、アルキド系
、熱硬化性または熱可塑性ポリエステル系、フェノール
系、アミ/プラスト系、エポキシ系、7− ポリオレフィン系、塩化ビニル系、ポリエーテル系、ポ
リジエン系、ポリスチレン糸、石油系が挙げられる。
これら樹脂にあって熱硬化性のものは、通常の粉体塗料
と同様に、必蒙に応して当該樹脂と反応性を有する1A
(脂や化合物を物質(IV)として溶融混合されていて
よい。例えば熱硬化性アクリル系にあっては、その含有
官能ノ1(の種類に応じて、架橋剤としてアミノプラス
1□ M、ブロックイソシアネートまたは多価カルボン
酸か選択配合されてよい。
またエポキシ系にあっては、ジシアンジアミド、酸無水
物アグクト、BF3コンプレックス等の架橋剤が配合さ
れてよい。なお、これら架橋剤にあって上記(k1脂(
11)やその架橋剤によって取って代われるものは、そ
の配合を省略してもよい。また、その逆であってもよい
。なお、熱可塑性樹脂にあってその溶融温度が−に記加
熱条件の温度よりも高いものにあっては、公知の可塑剤
(例、フタル酸ブチル等の7タル酸誘導体、リン酸トリ
クレジル等のリン酸誘導体)を配合して実質上溶融温度
を下8− げ゛ることにより使用でトる。
上記樹脂および必要に応じて架橋剤、可塑剤等を含む粉
末は、通常の粉体塗料に準じて製造されでよい。粉末の
大きさは、目的塗料組成物の貯蔵安定性や塗装作業性、
塗膜の外観に影響を与えるので、3〜60μ、好ましく
は5〜25μであればよい。
なお、2種の樹脂(II)と(III)の組合わせは、
形成塗膜に対する要求性能に応じて適宜選定されてよい
。勿論、各樹脂(II)、(III)においても同様の
観点に基づいて、各々において2種以上のものが組合わ
せ使用されてよい。
本発明塗料組成物にあっては、樹脂(II):(Ill
)を固型分重量比において98:2〜2:98、好まし
くは98:2〜4.0:60の割合で配合されてよい。
後者(r+r)の量が過少であると、塗装作業が劣り、
他方過剰であると、塗膜の70−性が不良となる。好ま
しくは前者(II)の割合が40以上になると、塗料の
塗装作業性、塗膜の外観や光沢が良好となる。
本発明キネ・1組成物は、媒体を水(好ましくは脱イオ
ン水)とする系であるが、必1要に応じて少−8の有+
’l+ 溶Wl (例:エチレングリコールモノエチル
エーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エ
チレングリコールモアブチルエーテル、メタノール、エ
タノール、イソプロピルアルコール、11−ブチルアル
コール、sec −ブチルアルコール、1−ブチルアル
コール、2゛メチルホルノ、アミド )が配合されてい
てもよい。また、通常の塗料と同様に必要に応して各種
の顔料お、l:び添加剤(例、改質剤、I)>散剤、表
面調整剤)か配合されていてもよい1、これらの剤は水
性媒体または樹脂(III)もしくはその両者に配合さ
れてよい。
本発明塗1°II 411成物は、まず常法に従い樹脂
(II)に塩基性物質(1)を作用させて該樹脂を水性
媒体に溶解−分散させて水性8(脂ワニスを製造し、次
いで該ワニスと樹脂粉末(III)を通常の分散手段(
例:ラボミキサー、サンドグラインドミル、ペイントシ
ェイカー)において−1−記加熱条件下で約5分〜1時
間部合分故処理することにより製造でトる。加熱温度か
低すぎると、分散に長時間を要し、また製造塗料の貯蔵
安定性も良好で・ない。池方高すぎると、樹脂粉末(I
II)の粒子の会合、融着か起こり、所望の粒径で分散
させることができない。
また、塩基性物質(I)、樹脂(It)および樹脂粉末
(III)を同時に水性媒体に混入し、上述と同様に加
熱分散処理を行って、目的塗料組成物を製造してもよい
なお、顔料着色塗料組成物を製造する場合には、水性樹
脂ワニスの一部量を使用して常法に従い顔料ペーストを
製造し、池か、残余の水性樹脂ワニスでもって−上述と
同様にして樹脂粉末(III)の混合分散体を製造し、
しかる後に顔料ぺ一又トと混合分散体を常法に従い混合
し、必要に応して樹脂(11)の架橋剤を物質(IV)
として配合する場合には該架橋剤を最後に混入すること
が実際的である。
以−11の構成から成る本発明塗料組成物は、樹脂粉末
分散型水性焼f\j塗料の−I−述の利点(換言すれば
、塗料の高不揮発分化が可能となってタレ膜厚限界値が
上昇し、また形成塗膜の発泡が少なくなっ11− てピン膜1(l限界値も上昇して、塗装作業性が向1−
する )を奏するのみならず、短時間で製造でき(1゜
つ貯蔵安定性に[qれている9、シがも、13(脂粉末
(III)はその分散時溶融状態にされることにより、
更に微細化される。従って、かがる微細化粒子を含む目
的塗利鉗成物によれば、形成塗膜の尤沢が向−1ニする
本発明塗ネー111歳物は常法に従って塗装に供されで
よい。例えば、必要であれば適当な粘度となるように水
で希釈しエアスプレー、エアレススプレー、静電塗装、
ロール塗装、刷毛塗り、浸漬塗装等の通常の塗装法が採
用されてよい1、次に実施例、比較例および参考例を挙
げて本発明を具体的に説明する。部とあるは重畢部を意
味する。
実施例1 (1)水性樹脂ワニスの製造 酸価55、水酸価80、数平均分子:*J100のアル
キド樹脂のブチルセロソルブ溶液(固形分80@晴%)
 I f’+ (1部に、)メチルエタノールアミ12
− 25.8部と水150部を加え、ラボミキサーにて室温
で15分間混合処理して、中和率80%の水ヤ]樹脂ワ
ニスを得る。
(2)水性樹脂ワニスへの樹脂粉末の分散水酸価80、
酸価3、溶融温度65°Cのポリエステル樹脂粉末(大
ぎさ5〜50μ、不定形)34部をL配水性樹脂ワニス
70部に加え、ラボミキサーにて70℃で15分間分散
処理して、はぼ球状で平均大きさ3.7μ(堀場製作所
製CAPA500にて測定)の樹脂粒子が分散しでいる
混合物を得る。
(3)顔料ペーストの製造 −に配水性樹脂ワニス70部にルチン型酸化チタン顔料
70部を加え、予備混合後ペイン)・コンディショナー
にてガラスピーズ媒体中で室温で400分間分散処理て
、顔料ペーストを得る。
(4)塗料組成物の製造 −に記(2)で得られた分散混合物104部に顔料ベー
スト140部を加え、ラボミキサーにで室温で15分間
混合処理し、その後水溶性メラミン樹脂(兵井束1)−
旧観サイメル+((1:恢固形分98市量%)2()部
を加え、更にI O分間部合処理して、粘度7 f’l
 Ku (スト−マー、25°C)の塗料組成物をイ:
)る。
この塗料組成物における水性杉(脂ワニスのアルキド樹
脂:ポリエステル+31脂粉末の固型分重量比は56:
−1,4である。
実施例2 (1)水性(b(脂ワニスの製造 実施例1に同し。
(2)水性(Jf脂ワニスへの樹脂粉末の分散水酸価5
0、溶融温度70℃のアクリル134脂粉末(大きさ3
・−60μ、を定形)44部を上記水性樹脂ワニス60
部に加え、サンドグラインドミルにて70℃で20分間
分散処理して、はぼ球状で平均火きさ6.3μの樹脂粒
子が分散している混合物を得る。
(3)顔料ペース1の製造 実施例1に同し。
(4)塗料組成物の製造 上記(2)で得られた分散混合物1 (’l 0部を使
用する以外は実施例1と同様にして、粘度70 K k
lの塗料組成物を得る。
この塗料組成物における水性樹脂ワニスのアルキド樹脂
ニアクリル樹脂粉末の固型分重量比は50:50 であ
る。
実施例3 (1)水性樹脂ワニスの製造 酸価60、水酸価50、数平均分子z39o。
のアクリル樹脂のエチルセロソルブ溶液(固形分SO重
Z%)100部にジメチルエタノールアミン6.3部と
水150部を加え、実施例1と同様に混合処理して、中
和率80%の水性樹脂ワニスを得る。
(2)水性樹脂ワニスへの樹脂粉末の分散実施例2で使
用したアクリル樹脂粉末34部を上記水性樹脂ワニス8
0部に加え、ラボミキサーにて80℃で20分間分散処
理して、はぼ球状で平均大とさ1.2μのU(脂粒子が
分散している混合物を得る。
=15− (3)顔料ベーストの製造 −1ユ配水性11脂ワニス70部を使用する以外は、実
施例1と同様にして顔料ベーストを1iする。
(4)塗料組成物の製造 上記(2)で得られた分散混合物114部と顔料ぺ一又
) + 4.0部を使用する以外は実施例1と同様にし
て、粘度75Kuの塗料組成物を11)る。
この塗料組成物における水性13(脂ワニスのアクリル
樹脂ニアクリル樹脂粉末の固型分重量比は56:44 
である。
実施例・4 (1)水軒崩脂ワニスの製造 酸価33、水酸価35、数平均分子量+ 36 (’1
のポリエステル樹脂のイソプロパツールNil 固形分
90重咀%) 100部にジメチルエタノールアミン2
.2部と水150部を加え、実施例1と同様に混合処理
して、中和率50%の水性樹脂ワニスを得る。
(2)水性?31脂ワニス・\の樹脂粉末の分散実施例
1で使用したポリエステル樹脂粉末(但=16− し、ブロックイソシアネート(バイエル社製フレランL
JI)20重量%含有)30部を」二配水性樹脂ワニス
80部に加え、ラボミキサーにて90°Cで20分間分
散処理して、はぼ球状で平均天外さ6.8μの樹脂粒子
が分散している混合物を得る。
(3)顔料ペーストの製造 」二配水性樹脂ワニ入70部を使用する以外は実施例1
と同様にして、顔料ペーストを得る。
(4)塗料組成物の製造 上記(2)で得られた分散混合物110部と顔料ベース
) 14 (’1部を使用する以外は実施例1と同様に
して、粘度68Kklの塗料組成物を得る。
この塗料組成物における水性樹脂ワニスのポリエステル
樹脂:ポリエステル樹脂粉末の固型分重量比は60:4
0 である。
実施例5 (1)水性O(脂ワニスの製造 酸価60、数平均分子量9800のアクリル樹脂のエチ
ルセロソルブ溶液(固形分70重量%)100部にジメ
チルエタ7−ルアミン5.2部と水2 +’l f1部
を加え、実施例1と同様に渭、今処理して、中和率60
%の水性Ih(脂ワニスを得る。
(2)水+11.樹脂ワニスへの樹脂粉末の分散スチレ
ン−アクリル酸エチルへキシル共重合体(重合度500
、溶融温度90℃)の粉末(大きさ3 f) it 、
 、T:定形)20部を七配水性杉(脂ワニス1 ()
f’1部に加え、ザンドグラインドミルにて95°Cで
200分間分散処理て、はぼ球状で平均大ぎさ7.5μ
の+jl脂粒子が分散している混合物を11する。
(3)顔料ペーストの製造 −1ユ配水性tj4脂ワニス150部を使用する以外は
実施例1と同様にして、顔ネ;]ペーストを得る。
(4)塗料組成物の製造 上記(2)で得られた分散混合物120部に顔料ペース
ト220部を加え、ラボミキサーにて室温で10分間間
部処理して、粘度85旧車の塗料組成物を得る。
この塗料組成物における水性174脂フエスのアクリル
at 脂: スチレン−アクリル酸エチルヘキシル共重
合体粉末の固型分重量比は74:26 である。
実施例6 (1)水性(31脂フエスの製造 酸価95、数平均分子1120(1のマレイン化ポリブ
タジェン樹脂のエチルセロソルブ溶液(固形分80重量
%) 10 (1部にジメチルエタノールアミン7.2
部と水150部を加え、中和率80%の水性樹脂ワニス
を得る。
(2)水性樹脂ワニスへの樹脂粉末の分散実施例4で使
用したポリエステル樹脂粉末30部を」−配水性樹脂ワ
ニス70部に加え、ラボミキサーにて90℃で15分間
分散処理しで、はぼ球状で平均大きさ3.8μの樹脂粒
子が分散している混合物を得る。
(3)顔料ペーストの製造 上記水性樹脂ワニス70部を使用する以外は実施例1と
同様にして、顔料ペーストを得る。
(4)塗料組成物の製造 上記(2)で得られた分散混合物100部と顔料=19
− ペース) 14 r)部を使用する以外は実施例1と同
様にして、粘度8(’)Kuの塗料組成物を得る。
この塗料組成物における水性O(脂ワニスのマレイン化
ポリブタジェン+64脂:ポリエステル樹脂粉末の固型
分重量比は56:44 である。
実施例7 0(脂粉末として、ポリエチレン樹脂(製鉄化学社製7
0−センLJ F、溶融温度1 (−15°C)29部
にリン酸トリクレジル1部を溶融混練してイ(1られる
粉末(大きさ5〜50μ、不定形)30部を使用する以
外は、実施例6と同様にして塗*′目11成物を1υる
。分散樹脂粒子はほぼ球状で平均入軽さ9μ、塗料組成
物の粘度80Ku、マレイン化ポリブタジェン樹脂:ポ
リエチレン樹脂粉末の固型分重量比56:4’l であ
る。
比較例1〜7 各実施例1〜7における水性樹脂ワニスへの樹脂粉末の
分散を室温で第1表に示す時間で実施する以外は実施例
と同様にし塗料組成物を得る。
参考例1 20− 一上記各実施例および比較例で得られた塗料組成物を4
0℃で10日間貯蔵して、その安定性を試験した。その
結果を第1表に示す。また、各塗料組成物の梨地鋼板に
おける塗装作業性(ピン膜厚限界、タレ膜厚限界)と形
成塗膜の光沢を評価したところ、第1表に示す結果が得
られた。
なお、表中の塗*)安定性は −23− 第1表 特許出願人 日本ペイント株式会社 代理 人 弁理士前 111 葆 はが1名24−

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、塩基性物質(N、該物質(T)の作用によって水性
    媒体に溶解〜分散する塩基中和型熱硬化性184脂(I
    I)、カルボキシル基を有しない131脂粉末(Ill
    )および必要により上記(II)および/または(11
    1)と架橋反応する物質()V)を配合して成る系であ
    り、(Nと(10の水性混合体中において(III)が
    加熱ド溶融混合されて分散しており、(1v)か水性媒
    体に溶解および/または(III)に溶融混合されてい
    ることを特徴とする樹脂粉末分散型水性焼付塗料組成物
    。 2、に記(II):(III)の固型分重量比が2:9
    8〜98:2 である1−記第1項の紹戒物。 3−−、l−記(l I )がアルキド系、ポリエステ
    ル系、マレイン化油系、マレイン化ポリアルカノエン系
    およびアクリル系から選ばれる−に記第1項の組成物。 4、J二記(DI)が熱硬化性樹脂粉末または熱可塑性
    樹脂粉末である」二記@1項の組成物。
JP4599184A 1984-03-10 1984-03-10 樹脂粉末分散型水性焼付塗料組成物 Pending JPS60190476A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5077330A (en) * 1988-08-29 1991-12-31 Armstrong World Industries, Inc. Conductive polyurethane-urea/polyethylene oxide

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58189267A (ja) * 1982-04-30 1983-11-04 Nippon Paint Co Ltd 水性塗料組成物およびその製造方法

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