JPS6032865A - メタリック塗料組成物 - Google Patents

メタリック塗料組成物

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JPS6032865A
JPS6032865A JP14050983A JP14050983A JPS6032865A JP S6032865 A JPS6032865 A JP S6032865A JP 14050983 A JP14050983 A JP 14050983A JP 14050983 A JP14050983 A JP 14050983A JP S6032865 A JPS6032865 A JP S6032865A
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resin
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cab
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正道 有馬
Katsufumi Hasebe
長谷部 克文
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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】 技術分野 本発明は、メタリック塗装に適した塗料に関し、特にメ
タリック塗装仕上げに用いるベースコートに好適なメタ
リック塗料組成物に関する。更に本発明は、従来のメタ
リック塗膜よりメタルムラとメタリック感を向上せしめ
た塗膜を、塗料の貯蔵安定性を損うことなく、与えるこ
とができるメタリック塗料組成物に関する。
従来技術 従来、金属素材に電着プライマ、中塗塗料、メタリソク
ヘースコート(以下ベースコートという)メタリックト
ンプクリャコート(以下トップクリヤという)等を積層
するメタリック塗装は自動車塗装系の過半を占めるに至
っている。この積層されたメタリック塗膜において電着
プライマは金属素材の防食機能を主目的とし、中塗は上
塗を平滑にし、またツヤの良い塗膜を得る下地としての
作用を有しかつ機能の異る電着プライマと上塗塗膜を長
期間密着せしめる作用を有し、上塗は通常の無機及び、
または有機顔料を含むメタ・ノドカラー仕上げまたはア
ルミ、ブロンズ等のメタリ・ツク粉を含むベースコート
等による着色美装と、長期間の耐候性を素材に与えるこ
とを目的とし、更にメタリックのベースコートは通宙メ
タル粉の配列や塗膜が完成された後のワクシング(wa
xing)等の点からベースコートを保護するトップク
リヤによって被覆されている。
このようなメタリック塗膜にあっては、工程短縮と省エ
ネルギーの観点からベースコートとト・ノブクリヤはウ
エソトオンウエソ1〜で塗り重ねられた後に加熱硬化せ
しめる、いわゆる’l c / l b(2コート1ベ
ーク)方式によって塗装されてむする。この2c/lb
方式は多くの利点を持つ一方、最終の美装仕上げ工程に
当るところから次のような問題点を含んでいる。
即ち、従来2C/lb方式として古くから用いられてき
たのはアクリル樹脂によるベースコートとトップクリヤ
の組合せであって、この系は同系のトップクリヤが塗り
重ねられた際にトップクリヤの溶剤によって、または樹
脂同士の相溶性等からベースコート中のメタルが動く、
いわゆるメタルムラを起すという難点があった。
上記欠陥を克服するために、セルロースアセテートブチ
レート(以下CABという)を配合時に併用したり、ア
クリル樹脂を製造する際に反応せしめたCAB変性アク
リル樹脂等が検討され、実用化されてきたが、メタリッ
ク感が十分ではなかった。
以上の状況からメタリック塗膜のメタリック感を更に向
上せしめるためにポリエステル樹脂とCABを塗料製造
時に配合したベースコートとアクリル樹脂のトップクリ
ヤの系が検削されている。
かかる塗装系によれば、メタルムラはほぼ防止すること
ができるが、ポリエステル樹脂とCABの相溶性が悪い
ため、塗料として貯蔵している間にゲル化もしくは層分
離等を起したり、作業性が悪かったりするなどの問題が
あり、所期の目的を達成するには至っていない。
発明の目的 従って、本発明は、塗料の貯蔵安定性及び作業性を川う
ことなく、メタリック塗膜のメタルムラとメタリック感
を向上せしめることができるメタリック塗料組成物を提
供することにある。
なお本明細書において、「メタルムラ」とは塗装された
生産料中のメタル粉が対流等によって配向を変え、また
乾燥過程で固定化されたメタル粉がウェットオンウェッ
トでトップコートを塗り重ねられた際に前記の配向が乱
れることを意味する。
また「メタリック感」はベースコート中のリン片状メタ
ル粉が、塗膜の広がりに対し、平行性と連続性を保持す
る程度を捉えるもので、リン片状メタルわ)が全て平行
で、塗膜の断面には糸′にメタル粉が存在する連続性の
ある場合が最も良い。リン片状メタル粉は種々の条件に
より、平行にならず部分的に直立ないしは傾斜したり、
メタル粉の連続性に欠けてメタリック感が低下する。
発明の構成 本発明に従ったメタリック塗料組成物は、ポリエステル
樹脂に酸無水物を反応せしめ、次いでエポキシ化合物を
反応せしめるごとによって得られるオキシラン基含有変
性ポリエステル樹脂と、セルロースアセテートブチレー
トに酸無水物を反応せしめることによって得られるカル
ボキシル基含有変性セルロースアセテートブチレートと
を反応させて得られる樹脂をビヒクル主成分として含ん
で成る。
本発明に従った他のメタリック塗料組成物は、ポリエス
テル樹脂にイソシアネート化合物を反応せしめることに
よって得られるイソシアネート基含有変性ポリエステル
樹脂と、セルロースアセテートブチレートとを反応させ
て得られる樹脂を針ヒクル主成分として含んで成る。
発明の構成及び効果の具体的説明 本発明に従った第一のメタリック塗料組成物は、前述の
如く、ポリエステル樹脂に酸無水物を反応せしめ、次い
でエポキシ化合物を反応せしめることによって得られる
オキシラン基含有変性ポリエステル樹脂と、セルロース
アセテートブチレートに酸無水物を反応せしめることに
よって得られるカルボキシル基含有変性セルロースアセ
テートブチレートとを、好ましくは9515〜30/7
0、さらに好ましくは90/10〜50150の重量比
で反応させて得られる樹脂をビヒクル主成分として含む
本発明に従った第二のメタリック塗料組成物はポリエス
テル樹脂にイソシアネート化合物を反応せしめることに
よって得られるイソシアネート基含有変性ポリエステル
樹脂と、セルロースアセテートブチレートとを好ましく
は9515〜30/70、更に好ましくは90/10〜
50150の重量比で、反応させて得られる樹脂をビヒ
クル主成分として含む。
本発明のメタリック塗料組成物の配合に使用される変性
ポリエステル樹脂の出発原料として使用されるポリエス
テル樹脂は、エチレングリコール、プロピレングリコー
ル、L3−フチレンクリコール、L6−ヘキサンジオー
ル、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコールな
どの二価アルコール、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などの三価アルコール、ペ
ンクエリスリトール、ジペンタエリスリトールなどの四
価以上のアルコールのような従来ポリエステル用アルコ
ール成分として一般に使用されている多価アルコールと
、フタル酸、無水フタル酸、イソフタル酸、テレフタル
酸、トリメリット酸、無水トリメリット酸、コハク酸、
無水コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸
、テトラハイドロ無水フタル酸、ヘキサハイドロ無水フ
タル酸、6−メチルベキサハイドロ無水フタル酸、ヘキ
サAイドロ無水トリメリット酸、及びこれらのエステル
(例えばメチルエステル)などの従来ポリエステル用酸
成分として一般に使用されている多塩基酸又はその酸形
成性誘導体との縮合反応によって得られる任意のポリエ
ステル樹脂とすることができ、本発明において使用する
ポリエステル樹脂には更に任意的成分としてヤシ油、大
豆油、ザフラワー油、トール油、脂肪酸などの天然油脂
やカージュラE(シェル化学社製α−アルキル(炭素数
9〜11)モノカルボン酸の2.3−エポキシプロパノ
イルエステル)などの合成脂肪酸などの従来アルキド樹
脂用油成分として一般に使用されている油又は脂肪酸を
加えることができる。油長ば10%以下であるのが耐候
性の点で好ましい。
本発明に従えば、前記したポリエステル樹脂は酸無水物
及びそれに引き続くエポキシ化合物との反応によって変
性されてオキシラン基含有変性ポリエステル樹脂または
イソシアネート化合物との反応によって変性されてイソ
シアネート基含有変性ポリエステル樹脂とした後、本発
明のメタリック塗料組成物のビヒクル主成分の樹脂の反
応−成分として使用される。
前記オキシラン基含有変性ポリエステル樹脂は先ず、ポ
リエステル樹脂と無水フタル酸、無水コハク酸、テトラ
ハイドロ無水フタル酸、ヘキサハイドロ無水フタル酸、
無水マレイン酸、無水トリメリット酸、無ホビロメタッ
ト酸などの酸無水物を反応させ、次いでこの反応生成物
とエピコート828、エピコート1001、エピコート
1004(シェル化学製) 、ERL4に02、ERL
4206 (ユニオンカーバイド製)などのエポキシ化
合物を反応させることによって製造される。ポリエステ
ル樹脂と酸無水物との反応は、例えば、60〜150℃
の条件下、約1時間の開環付加反応によって実施される
。また酸無水物変性ポリエステル樹脂とエポキシ化合物
との反応は、例えばヘンシルジメチルアミン、トリブチ
ルアミンのような第3級アミンを触媒として実施される
前記イソシアネート基含有変性ポリエステル樹脂は、ポ
リエステル樹脂とジイソシアネート化合物をジブチルス
ズジラウレートのようなスズ化合物又はトリブチルアミ
ンのような第3級アミンを触媒として50〜80℃でイ
ソシアネー(−当量が2倍になるまで反応させて製造す
る。
本発明のメタリック塗料組成物の配合に使用されるセル
ロースアセテートブチレート(以下rCAB」という)
としては、ASTM−D−817、D−1343法によ
る粘度が0.1〜80秒でアセチル基含量2〜13%(
ASTM−D−817)及びブチリル基含量30〜50
モル%(ASTM−D−817)のものであるのが好ま
しく、このようなCABの代表例としては、イーストマ
ンケミカルプロダクツ社のCAB−551−0,01、
CAB−551−0,2、CAB−531−1、CAB
−50(1−1、CAB−500−5、CAB−381
0,1、CAB−381−0,5、CAB−38i2、
CAB−38120等をあげることができる。
本発明に従えば、前記したCABは、酸無水物で変性し
たのら前記オキシラン基含有変性ポリエステル樹脂と、
又はそのまま前記イソシアネート基含有変性ポリエステ
ル樹脂と反応せしめ、生成した樹脂を本発明に従ったメ
タリック塗料組成物のヒヒクル主成分として使用する。
CABと酸無水物(例えば、無水フタル酸、無水コハク
酸、無水マレイン酸との反応は、例えば60〜150℃
の温度で約1時間の開環付加反応によって実施すること
ができる。
本発明に従ったメタリック塗料組成物のビヒクル主成分
として配合される酸無水物変性CABとオキシラン基含
有変性ポリエステル樹脂との反応は、例えば100〜1
50℃の温度で攪拌することによって実施することがで
きる。一方、CABとイソシアネート基含有変性ポリエ
ステル樹脂との反応は、例えば70〜100°Cの温度
でイソシアネート基を反応させることによって実施する
ことができる。
上記のようにして製造した酸無水物変性CABとオキシ
ラン基含有変性ポリエステル樹脂との反応又はCABと
イソシアネート基含有変性ポリエステル樹脂との反応に
よって得られる樹脂はメタリック塗料中30〜90重量
%、好ましくは50〜80重量%配重置れる。
本発明のメタリック塗料組成物に用いられる架橋剤とし
ては、メラミン、ベンゾグアナミン、尿素、イソシアネ
ート系硬化剤などの従来熱硬化型塗料の架橋剤として富
用されている成分を使用することができ、本発明の変性
ポリエステル樹脂/架橋剤比は一般に固形分比9515
〜50150の範囲で用いられる。
本発明のメタリック塗料組成物にば、上記ビヒクル成分
のほかに、従来のメタリック塗料組成物に一般的に配合
成分、例えばアルミニウム、ブロンズ粉、雲母粉、チタ
ンコートマイカなどの金属顔料、カーボンブランク、二
酸化チタンなどの一般的な無機顔料やフタロシアニンブ
ルー、フタロシアニングリーン、シンカシャレッド、フ
ラバンスエローなどの一般的な有機顔料などの着色顔料
、表面調整剤、沈降防止剤などの添加剤などを配合する
ことができる。
本発明に使用できる溶剤成分としてはツルへ・ノソ10
0、ツルペッツ150 (エッソ社製)、トルエン、キ
シレンなどの芳香族炭化水素、ヘキサン、ヘプタン、シ
クロヘキサンなどの脂肪族系炭化水素、エタノール、ブ
タノール、イソブタノールなどのアルコール井、酢酸エ
チル、酢酸ブチル、酢酸アミル、セロソルブアセテート
などのエステル類など一般塗料に用いられる溶剤類を溶
解度、沸点を考慮し選択することができる。但し、樹脂
製造時、酸無水物類又はジイソシアネート化合物を用い
る反応段階においては、水酸基を有する溶剤類を使わな
いようにする必要がある。
本発明によるメタリック塗料組成物を塗装するにあたっ
ては、シンナーで所定の粘度に希釈し、エアスプレーガ
ン、静電塗装ガン、ミニベル塗装ガンなどを用い塗装す
る。室温にて2〜5分間のフラッシュタイムを置いたあ
と、顔料を含まない透明液より成るクリヤ塗料を希釈1
11.塗布する。5〜IO分間セツティングの後、電気
オーブン、ガスオーブンなどで焼付のる。このようにし
て得られた塗膜はメタルムラとメタリック感に優れてい
る。即ち、メタル粉の配向の乱れがなく且つメタル粉の
配列が塗膜の広がりに対し平行性と連続性を保持するも
のである。また、本組成物はポリエステル樹脂とCAB
を塗料製造時に配合したメタリック塗料に比較して良好
な貯蔵安定性を示し増粘の程度が小さい。
実施例 以下に本発明の実施例及び比較例を説明するが、本発明
の範囲をこれらの実施例に限定するものでないことはい
うまでもない。
1)ポリエステル樹脂A−1の製造 譜法により無水フタル酸693g、トリメチロールプロ
パン299 g、ネオペンチルグリコール226g、カ
ージュラE−10(シェル化学製)125gを200℃
〜220°Cにて反応せしめたのちキジロールで希釈し
不揮発分50%の樹脂溶液A−1を得た。この樹脂は計
算分子量1600、OH価(固形分換算)110、酸価
(固形分換算)lOであった。
2)樹脂A−1の変性 上で製造したポリエステル樹脂A−12508gと無水
フタル酸14.8 gを120℃で1時間加熱混合し、
ついでエポキシ樹脂ERL−4206(ユニオンカーバ
イド製)14.8gとヘンシルメチルアミン6.4gを
加え、140℃でエポキシ当量が2倍になるまで反応ゼ
しめ樹脂溶液B−1を得た。
3)CABの変性 CAB 551−0.2 (イーストマンケミカルプロ
ダク゛ン社)の20%熔ンpi、(CAB/セロツル)
゛アセテー1−/キジロール20/40/40) 69
5gと無水フタル酸14.8gを120°Cにて1時間
保温、攪拌して反応を行ない樹脂溶液C−1を得た。
4)樹脂溶液B−1と樹脂溶液C−1との反応樹脂溶液
B−12538gと樹脂溶液C−1710gを140℃
に保温加熱し、酸価(固形分換算)が8になるまで反応
を行ないポリエステル樹脂lCABMMi比が90/i
 oの樹脂溶液D−1を得た。
■、樹脂D−2の製造 1)ポリエステル樹脂A−2の製造 雷法によりイソフタル酸831g、アジピン酸183g
、)サメチロールプロ8フ194オ一ル327gを20
0℃〜220℃にて反応せしめたのちキジロールで希釈
し不揮発分50%の樹脂溶液A−2を得た。この樹脂は
計算分子量16 0 0、 0)IfllIi(固形分
換算)110、酸価(固形分換算)10であった。
2)樹脂A−2の変性 上で製造した樹脂A−23208gと無水フタル酸1 
4. 8 gを120℃で1時間加熱混合し、ついでエ
ポキシ樹脂エピコート82B (シェル化学製)37.
4gとヘンシルジメチルアミン6、4gを加え140℃
でエポキシ当量が2倍になるまで反応せしめ樹脂溶液B
−2を得た。
3)CABの変性 CAB381−20の15%l容液(CAB/セロソル
ブアセテート/キジロール15/42.5/42、5)
1187gと無水フタル酸14.8gを、120℃にて
1時間保温、攪拌して反応を行ない樹脂溶液゛C−2を
得た。
4)樹脂溶液B−2と樹脂溶液C−2との反応樹脂溶液
B−2 3260gと樹脂溶液C−21202gを14
0℃に保温加熱し酸価(固形分換算)が8になるまで反
応を行ないポリエステル樹脂/CABが9 0/1 0
の樹脂溶液D−2を得た。
■.樹脂D−3の製造 l)ポリエステル樹脂A−3の製造 常法によりイソフタル酸8 3 1 g、アジピン酸1
83g,)リメチロールプロパン209g、ネオペンチ
ルグリコール345g、16ロ一ヘキサンジオール27
2gを200〜220℃にて反応せしめたのち、キジロ
ールで希釈し不揮発分50%の樹脂溶液A−3を得た。
この樹脂は計算分子量1700、O H価(固形分換算
)110、Ul!.価(固形分換算)10であった。
2)樹脂A−3の変性 ポリエステル樹脂A−3 3188gと無水フタル酸1
4.8 gを120℃で1時間加熱混合しついでエポキ
シ樹脂ERL4206 14.8gとベンジルジメチル
アミン6.4gを加え140℃でエポキシ当量が2倍に
なるまで反応せしめ樹脂溶液B二3を得た。
3)CABの変性 CAB551−0.2の20%溶液3415gと無水フ
タル酸14.8 gを120℃にて1時間保温攪拌して
反応を行ない樹脂溶液C−3を得た。
4)樹脂溶液B−3と樹脂溶液C−3との反応樹脂溶液
B−33209gと樹脂溶液C−33430gを140
℃に保温加熱し酸価(固形分損算)が8になるまで反応
を行ないポリエステル樹脂/CABが70/30の樹脂
溶液D−3を得た。
■、樹脂D−4の製造 1)樹脂A−3の変性 上で得たポリエステル樹脂A−33188gにイソボロ
ンジイソシアネート222g及びジブチルスズジラウレ
ート2.0gを加え、60゛Cでイソシアネート当量が
2倍になるまで反応せしめ、次いでCAB551−0.
2の20%溶液18595gを加え100℃でイソシア
ネート基が消失するまで反応を続りポリエステル樹脂/
CABが30/70の樹脂溶液D−4を得た。
■、塗料1の製造 アルミペースト713ON(東洋アルミ製)22gを同
量のキジロールでよくときほぐし均一なペーストをつく
った。これに上で製造した樹脂溶液D−1122gとブ
チル化メラミン ニーパン203B−60(三井東圧化
学製)53gを加えシルバーエナメル塗料を得た。
■、塗料2〜4の製造 上記塗料1と同一の製法で次の配合の塗料2〜4を得た
以下余白 塗料2 塗料3 塗料4 アルペースト713ON 22 22 22キジロール
 22 22 22 樹脂溶液D 2 130 16’l 295ニーパン2
0SE−60534525 比較例1〜4 CABと反応させる前のポリエステル樹脂とCABとブ
チル化メラミンより次の配合の塗料をつくった。ポリエ
ステル樹脂/CAB/メラミン比は実施例と同一とした
比較例1比較例2比較例3比較例4 アルペースト713ON 22 22 22 22キジ
ロール 22 22 22 22 ポリエステル樹脂 A−197 A−297 A−38343 CAB551−0.2 27 89 252(20%溶
液) CA8381−20 36 (15%溶液) ニーパン203E−6053534525比較例5 アクリル系ベースコート塗料としてアルマテックスNT
−U−23(三井東圧化学M)/ニーパン203E−2
0が8/2である塗料をつくった。
アルミ濃度は実施例と同一とした。
テストピースの作成 ■、ライトダル鋼板にパワートップu−30(日本ペイ
ント製電着塗料)を300Vで3分間型着塗装しく膜厚
約15μ)180℃で25分間焼付りた後、オルガ10
011h71中塗グレー(日本ペイント製中塗塗料)を
塗装しく膜厚約25μ)、140℃で30分間焼イ」け
る。焼イ1後400ペーパーで水研し、水切り後石油ベ
ンジンで拭き被塗物とする。
2、前述のシルバー塗料を酢酸エチル/トルエン/ソル
ヘノソ150/セロソルブアセテート(50/20/2
0/10)より成るシンナーでフォードカップNa4で
14秒/20℃に稀釈し、ワイプ−m71(岩田塗装機
製スプレーガン)で乾燥膜厚が13〜15μになるよう
に2ステージで塗装する。3分間のフランシュタイムの
後、スーパラック0−28L、クリヤー(日本ペイント
製アクリルクリヤー)を乾燥膜厚が25〜27μになる
ように塗装する。引き続き10分間セツティングの後、
電気オーブンで140℃にて30分間焼付ける。
評価試験 上で製造した実施例1〜4及び比較例1〜5の塗料の転
線塗膜の鮮映性、メタリック感およびメタルムラを以下
の方法で評価した。
1、鮮映性 鮮明度光沢針(東京光電社製)を用いて測定した。 P
Gd値が大きい程鏡面に近いことを示す。
2、メタリック感 テストピース(9cm X 20 cm X 0.8 
mm)を太陽光線の下で真正面から肉眼でvしめ塗面の
白さを比較した。
◎−優れている 〇−良好 ×−不良 同時に変角測色計(スガ試験機製)によるL値(受光角
15度)の測定も行なった。これは数値が大きい程光の
反射率が高いことを示す。
3、メタルムラ アルミニウム15′Jの配列の均一度を肉眼で比較した
◎−優れている 〇−良好 ×−不良 得られた結果を以下の第1表及び第2表に示す。
4、貯蔵安定性 メタリック塗料を粘度針による粘度が焼<65Ku/2
0”になるまでシンナーで希釈し、50℃で10日間貯
蔵した後、再び粘度を測定した。
第1表 実 施 例 1 2 3 4 PGd値 0.8 0.8 0.8 0.8メクリソク
感 目視 ◎ ◎ ◎ ◎ L値 156 160 159 163メタルムラ ◎
 ◎ ◎ ◎ 貯蔵安定性にu +io +12 +15 +18第2
表 比 較 例 1234、5 PGd値 0.6 0.6 0.6 0.6 0.5メ
タリツク感 目視 ○ ◎ ◎ ◎ × L値 149 152 153 155 137メタル
ムラ ○ ◎ ◎ ◎ ×

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、ポリエステル樹脂に酸無水物を反応せしめ、次いで
    エポキシ化合物を反応せしめることによって得られるオ
    キシラン基含有変性ポリエステル樹脂と、セルロースア
    セテートブチレート物を反応せしめることによって得ら
    れるカルボキシル基含有変性セルロースアセテートブチ
    レートとを反応させて得られる樹脂をビヒクル主成分と
    して含むことを特徴とするメタリック塗料組成物。 2、前記変性ポリエステル樹脂と前記変性セルロースア
    セテ−1ブヂレートとの比が重量比で9515〜3 0
    /7 0である特許請求の範囲第1項記載の組成物。 3、ポリエステル樹脂にイソシアネート化合物を反応せ
    しめることによフて得られるイソシアネート基含有変性
    ポリエステル樹脂と、セルロースアセテートブチレート
    とを反応させて得られる樹脂をビヒクル主成分として含
    むことを特徴とするメタリック塗料組成物。 4、前記変性ポリエステル樹脂とセルロースアセテート
    ブチレートとの比が重量比で9515〜3 0/7 0
    である特許請求の範囲第3項記載の組成物。
JP14050983A 1983-08-02 1983-08-02 Metaritsukutoryososeibutsu Expired - Lifetime JPH0246068B2 (ja)

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