JP3240920B2 - 缶外面塗料用樹脂組成物 - Google Patents
缶外面塗料用樹脂組成物Info
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Description
より詳しくは、未乾燥インキ上の塗装性に優れ、かつ硬
度、加工性、耐レトルト性に優れる塗膜を形成し得る缶
外面塗料用樹脂組成物に関する。
装容器の一種として広く用いられてきている。これらの
缶の外面は、防蝕、美装、内容物表示の目的で印刷及び
塗装が施されている。缶外面の印刷・塗装としては、金
属板にサイズコーティングと称する下塗りを施し、次い
でホワイトコーティングと称する中塗りを設け、この上
に油性インキ等で文字・図柄等の印刷がなされた後、そ
の上に表面保護や外観向上を目的としてクリアー(もし
くは仕上げワニス)と称する透明な上塗りが施されるの
が一般的な仕様である。これらのうち、サイズ、ホワイ
トコーティングは、省略されることもある。クリアー塗
料による塗装は、工程合理化の観点から、未乾燥インキ
上に行われ、クリアー層とインキ層とを同時に加熱乾燥
させる方法が広く一般に採用されている。
のとしては、未乾燥インキ上に塗装した場合、インキ層
のにじみや凝集がなく、且つクリアー塗膜層のへこみ、
ハジキ等が生じないこと(ウェットインキ適性)、缶の
複雑な成形加工に耐えるに十分な加工性を有すること、
下地との密着性が良いこと、塗装板を重ねてもくっつか
ないこと(耐ブロッキング性)、さらには飲食缶用途に
おける内容物殺菌のためのレトルト処理(加圧水蒸気処
理;130℃,30分間)の際に塗膜に白化、ブリスタ
ー等の損傷が生じないこと(耐レトルト性)などが挙げ
られる。
性の比較的良好なアクリル系またはエポキシエステル系
樹脂を主成分とするものが使用されていたが、これらの
樹脂は加工性が劣るために、塗膜に”ワレ,ハガレ等”
の問題が生ずる。そのため、近年では加工性に優れるポ
リエステル樹脂が使用されるようになってきている。
テル化メラミン樹脂、アルキルエーテル化ベンゾグアナ
ミン樹脂、アルキルエーテル化メラミン−ベンゾグアナ
ミン共縮合樹脂が挙げられる。しかしメラミン樹脂は耐
水性に、ベンゾグアナミン樹脂は硬化性に劣る。両者の
欠点を補うためにアルキルエーテル化メラミン−ベンゾ
グアナミン共縮合樹脂も使われてきているがウェットイ
ンキ性及び耐レトルト性についてはまだ満足な性能を出
すには至っていない。
加熱乾燥時間の短縮、また缶エンドの縮径化、即ち高価
な缶蓋材の使用量を削減することを目的として蓋面積縮
小のために缶胴上端の絞りを大きくする缶形の変更が進
み、クリアー塗料に要求される加工性は一層厳しいもの
となってきている。このような背景から、優れたウェッ
トインキ上の塗装性を有し、かつ高度な塗膜性能(硬
度、加工性、耐レトルト性)を有する塗料が待望されて
いた。
まえてなされたものであり、その目的とするところは、
ウェットインキ上での優れた塗装性、高度な塗膜性能
(硬度、加工性、耐レトルト性)を併有する缶外面塗料
用樹脂組成物を提供することにある。
達成すべく種々研究の結果、水酸基含有ポリエステル樹
脂と各々特定の構造を有する2種のアミノ樹脂の混合物
を配合することにより、塗料にウェットインキ上でのよ
り良好な塗装性を付与できること、短時間の加熱乾燥で
硬度、加工性のバランスにより優れた塗膜を形成させる
ことができることを見いだし本発明を完成させるに至っ
た。
OH/gのポリエステル樹脂と、下記(a),(b)両
群から各1以上選択された少なくとも2種以上のアミノ
樹脂とを皮膜形成成分として含有することを特徴とする
缶外面塗料用樹脂組成物に関する。
リン量が2.5以上でメチロール基のエーテル化度が
1.5以上の高アルキルエーテル化ベンゾグアナミン樹
脂 (b)トリアジン核1あたりの結合ホルマリン量が2.
5未満でメチロール基のエーテル化度が1.5以下の低
アルキルエーテル化べゾグアナミン樹脂
樹脂は、多塩基酸と多価アルコールの重縮合反応(エス
テル化反応)により合成することができる。この反応は
常圧下、減圧下の何れで行ってもよく、又分子量の調節
は多塩基酸と多価アルコールとの仕込比によって行うこ
とができる。
きる二塩基酸としては、テレフタル酸、イソフタル酸、
無水フタル酸等の芳香族二塩基酸類、テトラヒドロ無水
フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、1,4−シクロ
ヘキサンジカルボン酸等の脂環族二塩基酸類、又(無
水)コハク酸、フマル酸、(無水)マレイン酸、アジピ
ン酸、セバシン酸、アゼライン酸、ハイミック酸等の脂
肪族二塩基酸類が挙げられる。また多塩基酸としては、
(無水)トリメリット酸、トリメシン酸、(無水)ピロ
メリット酸等が挙げられる。合成に際しては、生成樹脂
の分岐度、分子量を制御するために多塩基酸の量を調整
し、又塗膜の硬度と可撓性を勘案して二塩基酸の種を適
宜選択して使用することができる。
リコール、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコ
ール、1,2−プロパンジオール、1,3−ブタンジオ
ール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオ
ール、1,6−ヘキサンジオール、2−n−ブチル−2
−エチル−1,3−プロパンジオール、2,2,4−ト
リメチル−1,3−ペンタンジオール、2−エチル−
1,3−ヘキサンジオール、2−ジエチル−1,3−プ
ロパンジオール、1,9−ノナンジオール、2−メチル
−1,8−オクタンジオール、1,4−シクロヘキサン
ジメタノール、3−メチル−1,5−ペンタンジオー
ル、キシレングリコール、水添ビスフェノールA等の脂
肪族二価アルコール、又バーサチック酸グリシジルエス
テル、εカプロラクトン等の二価アルコール相当化合物
が挙げられ、塗膜の硬度と可撓性を勘案してこれらのう
ちから適宜選択して使用することができる。
ールエタン、トリメチロールプロパン、グリセリン、ペ
ンタエリスリトール等が挙げられる。合成に際しては、
生成樹脂の分岐度、分子量を制御するために多価アルコ
ールの量を調整し、又塗膜の硬度と可撓性とを勘案し
て、二価アルコールの種を適宜選択すれば良い。
〜250mgKOH/gで、数平均分子量は800〜1
0000の範囲内にあることが好ましい。数平均分子量
が800未満の場合は、充分な塗膜性能(硬度、加工
性、耐レトルト性)を与えることができず、又、100
00を超える場合には、アミノ樹脂との相溶性の低下、
塗料粘度の上昇を招来するからである。
脂は、溶剤に溶解した溶液の形で塗料調製に供される。
この溶剤にはポリエステル樹脂を希釈可能なものであれ
ば制限なく使用できる。たとえばトルエン、キシレン、
ソルベッソ#100、ソルベッソ#150等の芳香族炭
化水素系、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン等の
脂肪族炭化水素系、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸イソ
プロピル、酢酸ブチル酢酸アミル、ぎ酸エチル、プロピ
オン酸ブチル等のエステル系、メタノール、エタノー
ル、プロパノール、ブタノール、2−エチルヘキサノー
ル、エチレングリコール等のアルコール系、アセトン、
メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系、
ジオキサン、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン等
のエーテル系、セロソルブアセテート、エチルセロソル
ブ、ブチルセロソルブ等のセロソルブ系の各種溶剤が挙
げられる。ポリエステル樹脂溶液の固形分濃度は、通常
20〜70重量%、好ましくは30〜60重量%であ
る。70重量%を超える場合には高粘度で取扱いが困難
となり、20重量%に満たない場合には調製した塗料の
粘度が低くなりすぎる。
グアナミン樹脂は、ベンゾグアナミンにホルマリンを反
応させアルコールにてアルキルエーテル化を行うことに
より製造される。その際、ベンゾグアナミンに対するホ
ルマリン、アルコールの配合比により結合ホルマリン量
及びアルキルエーテル化度を調整することができる。即
ちベンゾグアナミンに対するホルマリン、アルコールの
配合比を高くすることで、本発明に於ける高アルキルエ
ーテル化ベンゾグアナミン樹脂を得ることができ、配合
比を下げることで本発明に於ける低アルキルエーテル化
ベンゾグアナミン樹脂を得ることができる。又アルキル
エーテル化度の調整は、前記配合比に加えて、合成条件
(反応温度、反応時間、系のpH)の選択によっても行
うことができる。
るアルコールとしては、メタノール、エタノール、n−
プロパノール、iso−プロパノール、n−ブタノー
ル、iso−ブタノール、sec−ブタノール、ter
t−ブタノール、n−アミルアルコール、iso−アミ
ルアルコール、tert−アミルアルコール、n−ヘキ
シルアルコール、sec−ヘキシルアルコール、2−メ
チルペンタノール、2−エチルブチルアルコール、se
c−ヘプチルアルコール、2−エチルヘキシルアルコー
ル、シクロヘキサノール等が挙げられる。
グリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモ
ノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチ
ルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテ
ル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、又ケ
トンアルコール類として、アセトニルメタノール、ジア
セトンアルコール、ピルビルアルコール等が挙げられ
る。尚上記アルコールは単独でも複数種併用でも用いら
れる。
化ベンゾグアナミン樹脂と(b)低アルキルエーテル化
ベンゾグアナミン樹脂の混合比は、80:20〜20:
80の範囲であれば良く、より好ましくは50:50〜
30:70の範囲が塗膜性能上望ましい。混合比がこの
範囲外で、高アルキルエーテル化ベンゾグアナミン樹脂
が過剰では塗膜硬度の低下が見られ、逆に低アルキルエ
ーテル化ベンゾグアナミン樹脂が過剰では、ウェットイ
ンキ適性、加工性が低下する傾向にある。
とアミノ樹脂溶液(高アルキルエーテル化ベンゾグアナ
ミン樹脂、低アルキルエーテル化ベンゾグアナミン樹
脂)を攪拌、混合することによって行うことができる。
ポリエステル樹脂とアミノ樹脂混合物との混合比は、固
形分比で20:80〜80:20の範囲であることが好
ましい。この範囲外ではポリエステル樹脂過剰の場合、
塗膜硬度の低下が、アミノ樹脂過剰の場合、塗膜加工性
の低下が各々認められる。又、高アルキルエーテル化ベ
ンゾグアナミン樹脂と低アルキルエーテル化ベンゾグア
ナミン樹脂の混合比に就いては前記したとおりである。
塗料粘度の調整は、上記した溶剤で調製液を希釈するこ
とによって行うことができる。本発明の組成物は、ポリ
エステル樹脂、高アルキルエーテル化ベンゾグアナミン
樹脂、低アルキルエーテル化ベンゾグアナミン樹脂を必
須成分とするものであるが、これらの成分との相溶性を
損なわない範囲で他の樹脂成分、例えば下地金属との付
着性向上を目的としてエポキシ樹脂を加えることも可能
である。さらにアルキルエーテル化ベンゾグアナミン樹
脂以外のアミノ樹脂(アルキルエーテル化メラミン樹
脂、アルキルエーテル化メラミン−ベンゾグアナミン共
縮合樹脂)を混合することも可能である。又、本発明の
組成物には硬化触媒、レベリング剤、滑剤等の通常塗料
に用いられる各種添加剤を加えることができる。
面塗料は、金属板に印刷された未乾燥のインキ上にロー
ルコーターで塗装され、150〜230℃の温度で5秒
〜15分間の加熱乾燥を施されることにより外観、硬
度、加工性、耐レトルト性に優れる塗膜を形成すること
ができる。
明はこれらに限定されるものではない。尚、各例中の部
及び%は重量基準を示す。
管、温度計を具備した2リットルの反応器にイソフタル
酸531.2部、ネオペンチルグリコール239.2
部、1,6ヘキサンジオール106.2部、カージュラ
E−10を125.0部、トリメチロールプロパン8
0.4部、ジブチルスズオキサイド1.0部を仕込み1
60℃まで加熱して内容物を熔融させた。同温度より、
縮合水を系外に溜去しながら、3時間を要して240℃
まで昇温した。同温度で2時間反応せしめた後、デカン
ター内をキシレンで満たし、反応器にキシレン15部を
加えてキシレン還流下で更に縮合反応を続けた。
180℃まで冷却し、ソルベッソ#100を459.5
部、ブチルセロソルブ459.5部加えてポリエステル
樹脂溶液A−を得た。このポリエステル樹脂溶液A−
の固形分濃度は50.3%、粘度(ガードナー気泡粘
度25℃)はI−J、酸価は2.7であった。又樹脂固
形分の水酸基価は160、数平均分子量は800であっ
た。
部、アジピン酸92.2部、ヘキサヒドロ無水フタル酸
146.6部、ネオペンチルグリコール108.2部、
1,6ヘキサンジオール121.8部、カージュラE−
10を280.0部、ジブチルスズジオキサイド1.0
部を仕込み合成例1と同様な方法で反応させ、反応物の
酸価が3.5に到達した時点で冷却を行った。冷却後、
ソルベッソ#100を402.5部、ブチルセロソルブ
402.5部を加えて透明粘稠なポリエステル樹脂溶液
A−を得た。このポリエステル樹脂溶液A−の固形
分濃度は50.1%、粘度(ガードナー気泡粘度25
℃)はZ、酸価は1.7であった。又樹脂固形分の水酸
基価は10、数平均分子量は10000であった。
アナミンB−の合成) 温度計、攪拌機、還流冷却管及び溶剤・副生成物回収装
置を具備した3リットルの反応器に、ベンゾグアナミン
336.6部、粒状パラホルムアルデヒド(ホルムアル
デヒド80重量%)499.6部、nブタノール111
8.8部を仕込み、攪拌混合した。10%苛性ソーダ水
溶液にて系のpHを9.2に調整した後60℃に昇温
し、同温度で3時間メチロール化反応を行った。次いで
10%蓚酸水溶液にて系のpHを4.8に調整し、n−
ブタノール還流下で生成水を系外に除去しながら8時間
エーテル化反応を行った。40℃まで降温し、10%苛
性ソーダ水溶液にて系のpHを7.0に調整した後、未
反応のブタノール、ホルムアルデヒドおよび水を加熱減
圧下で溜去した。残留液をブチルセロソルブで希釈し、
高アルキルエーテル化ベンゾグアナミン樹脂B−を得
た。B−の固形分濃度は60.2%、粘度(ガードナ
ー気泡粘度計25℃)はJ−Kであった。
アナミンB−の合成) 合成例3と同様の装置を用いて、ベンゾグアナミン33
6.6部、粒状パラホルムアルデヒド(ホルムアルデヒ
ド80重量%)472.7部、isoブタノール103
9.0部を仕込み、10%苛性ソーダ水溶液にて系のp
Hを9.2に調整した後60℃に昇温し、同温度で3時
間メチロール化反応を行った。次いで10%蓚酸水溶液
にて系のpHを4.5に調整し、isoブタノールの還
流下で生成水を系外へ除去しながら8時間エーテル化反
応を行った。40℃まで降温し、10%苛性ソーダ水溶
液にて系のpHを7.0に調整した後、未反応のiso
ブタノール、ホルムアルデヒドおよび水を加熱減圧下で
溜去した。残留液をブチルセロソルブで希釈し、高アル
キルエーテル化ベンゾグアナミン樹脂B−を得た。B
−の固形分濃度は60.1%、粘度(ガードナー気泡
粘度計25℃)はR−Sであった。
アナミンB−の合成) 合成例3と同様の装置を用いて、ベンゾグアナミン33
6.6部、粒状パラホルムアルデヒド(ホルムアルデヒ
ド80重量%)432.0部、メタノール576.0部
を仕込み、10%苛性ソーダ水溶液にて系のpHを9.
2に調整した後60℃に昇温し、同温度で3時間メチロ
ール化反応を行った。次いで10%蓚酸水溶液にて系の
pHを3.4に調整し、メタノールの還流下で生成水を
系外へ除去しながら8時間エーテル化反応を行った。4
0℃まで降温し、10%苛性ソーダ水溶液にて系のpH
を7.0に調整した後、未反応のメタノール、ホルムア
ルデヒドおよび水を加熱減圧下で溜去した。残留液をブ
チルセロソルブで希釈し、高アルキルエーテル化ベンゾ
グアナミン樹脂B−を得た。B−の固形分濃度は6
0.3%、粘度(ガードナー気泡粘度計25℃)はA−
Bであった。
アナミンC−の合成) 合成例3と同様の装置を用いて、ベンゾグアナミン33
6.6部、粒状パラホルムアルデヒド(ホルムアルデヒ
ド80重量%)270.0部、nブタノール1198.
8部を仕込み、10%苛性ソーダ水溶液にて系のpHを
9.2に調整した後60℃に昇温し、同温度で3時間メ
チロール化反応を行った。次いで10%蓚酸水溶液にて
系のpHを6.0に調整し、nブタノールの還流下で生
成水を系外へ除去しながら6時間エーテル化反応を行っ
た。40℃まで降温し、10%苛性ソーダ水溶液にて系
のpHを7.0に調整した後、未反応のブタノール、ホ
ルムアルデヒドおよび水を加熱減圧下で溜去した。残留
液をブチルセロソルブで希釈し、低アルキルベンゾグア
ナミン樹脂C−を得た。C−の固形分濃度は60.
5%、粘度(ガードナー気泡粘度計25℃)はF−Gで
あった。
アナミンC−の合成) 合成例3と同様の装置を用いて、ベンゾグアナミン33
6.6部、粒状パラホルムアルデヒド(ホルムアルデヒ
ド80重量%)290.5部、nブタノール1598.
4部を仕込み、10%苛性ソーダ水溶液にて系のpHを
9.2に調整した後60℃に昇温し、同温度で2時間メ
チロール化反応を行った。次いで10%蓚酸水溶液にて
系のpHを5.0に調整し、nブタノールの還流下で生
成水を系外へ除去しながら6時間エーテル化反応を行っ
た。40℃まで降温し、10%苛性ソーダ水溶液にて系
のpHを7.0に調整した後、未反応のブタノール、ホ
ルムアルデヒドおよび水を加熱減圧下で溜去した。残留
液をブチルセロソルブで希釈し、低アルキルエーテル化
ベンゾグアナミン樹脂C−を得た。C−の固形分濃
度は60.2%、粘度(ガードナー気泡粘度計25℃)
はJ−Kであった。これらのベンゾグアナミン樹脂につ
いての13C−NMRならびにGPCの測定結果を表1に
示す。測定は以下のようにして行った。
d6 に溶解させ、日本電子(株)製のJNM−EX27
0にて測定した。各官能基を示すピーク幅範囲の積分強
度により定量し、トリアジン核1モルに対する結合モル
数として表示した。
(株)製のLC−08型にて測定した。表示した分子量
は、分子量既知のポリスチレンを標準試料とした検量線
から求めた。
樹脂溶液とを表2及び表4に示す割合で配合し、これに
硬化触媒を添加混合した後、ソルベッソ#100とブチ
ルセロソルブの混合溶剤で希釈して不揮発分50%のク
リアー塗料を調製した。
を行った。厚さ0.5mmのブリキ板にポリエステル系
のホワイトコーティング剤を乾燥後膜厚が10μmとな
るように塗布し、170℃で10分間加熱乾燥させた。
この上に乾性油アルキッド樹脂をビヒクルの主成分とす
るインキを印刷し(2μm)、インキが未乾燥の状態で
上記のクリアー塗料を乾燥後膜厚が8μmとなるように
塗布し200℃で1分間加熱乾燥を行った。このように
して得られた試験片について表3及び表5に示す試験を
行った。なお各試験の方法は次の通りである。
を用いJIS−K−5400に準じキズがつかない硬さ
を調べた。
集及びへこみ等の有無を以下の判定基準で判定した。
や不良 ×:不良
程度を下記基準により目視で判定した。
や不良 ×:不良
0分間処理した後、密着性試験を行った。
がれる時点の往復回数を調べた。
を表わす。 1)ブチルエーテル化メラミン樹脂:スーパーベッカミ
ン14−570C(大日本インキ化学(株)製;不揮発
分60%) 2)エポキシ樹脂:エピクロン1055−60S(大日
本インキ化学(株)製;60%ブタノール溶液) 3)ソルベッソ#100/ブチルセロソルブ=5/5
(混合溶剤) ソルベッソ#100:シェル化学(株)製 4)p−トルエンスルフォン酸(25%ブタノール溶
液)
は、未乾燥インキ上の塗装性に優れ、且つ硬度、加工
性、耐レトルト性に優れる塗膜を形成し得るものであ
る。
Claims (1)
- 【請求項1】 水酸基価が、5〜250mgKOH/g
であるポリエステル樹脂と、下記(a),(b)両群か
ら各1以上選択された少なくとも2種以上のアミノ樹脂
とを含有することを特徴とする缶外面塗料用樹脂組成
物。 (a)トリアジン核1あたりの結合ホルマリン量が2.
5以上でメチロール基のエーテル化度が1.5以上の高
アルキルエーテル化ベンゾグアナミン樹脂 (b)トリアジン核1あたりの結合ホルマリン量が2.
5未満でメチロール基のエーテル化度が1.5以下の低
アルキルエーテル化べゾグアナミン樹脂
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09998896A JP3240920B2 (ja) | 1996-04-22 | 1996-04-22 | 缶外面塗料用樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09998896A JP3240920B2 (ja) | 1996-04-22 | 1996-04-22 | 缶外面塗料用樹脂組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09286951A JPH09286951A (ja) | 1997-11-04 |
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ID=14262037
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09998896A Expired - Lifetime JP3240920B2 (ja) | 1996-04-22 | 1996-04-22 | 缶外面塗料用樹脂組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6418994B1 (en) | 1993-10-15 | 2002-07-16 | Michelin Recherche Et Technique S.A. | Tire having a stainless steel carcass reinforcement |
Families Citing this family (3)
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|---|---|---|---|---|
| JP2003252330A (ja) * | 2001-12-28 | 2003-09-10 | Mitsubishi Materials Corp | 金属製ボトル缶 |
| JP2006335799A (ja) * | 2005-05-31 | 2006-12-14 | Dainippon Ink & Chem Inc | 食缶外面用塗料組成物及び塗装食缶。 |
| JP2008050486A (ja) * | 2006-08-25 | 2008-03-06 | Dainippon Ink & Chem Inc | 3p金属缶外面用ベースコート組成物及び該組成物の硬化塗膜層を有する3p金属缶 |
-
1996
- 1996-04-22 JP JP09998896A patent/JP3240920B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6418994B1 (en) | 1993-10-15 | 2002-07-16 | Michelin Recherche Et Technique S.A. | Tire having a stainless steel carcass reinforcement |
Also Published As
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|---|---|
| JPH09286951A (ja) | 1997-11-04 |
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