DE69635454T2

DE69635454T2 - Mit basisch löslicher schutzschicht bedecktes rostfreies stahlblech

Info

Publication number: DE69635454T2
Application number: DE69635454T
Authority: DE
Inventors: Yukio 5 UCHIDA; Keiji 5 IZUMI; Hirohumi 5 TAKETSU; Masaya 5 YAMAMOTO; Tsuyoshi Masuda
Original assignee: Nisshin Steel Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Priority date: 1987-04-03
Filing date: 1996-09-06
Publication date: 2006-08-03
Anticipated expiration: 2016-09-07
Also published as: JPS63247503A; ES2252757T3; EP0862993A4; EP0862993A1; CN1207069A; CA2236006A1; EP0862993B1; AU721321B2; WO1998009809A1; CN1102499C; DE69635454D1; AU6890096A

Description

TECHNISCHES GEBIET
Diese Erfindung betrifft ein mit einem Schutzfilm überzogenes Edelstahlblech, dessen Schutzfilm eine überlegene Beständigkeit gegenüber einem Ziehen (oder Aufrauen) zeigt, wenn es durch Pressen bearbeitet wird, und darüber hinaus mit einer Alkalilösung nach dem Pressen entfernt werden kann.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Edelstahlbleche haben derart gute Korrosionsbeständigkeit und ein derart gutes Erscheinungsbild, dass sie mit ihrer Oberflächentextur, wie sie ist, für viele Anwendungszwecke eingesetzt werden, wie man bei Küchengeräten, Baumaterialien usw. sieht. Jedoch besitzen derartige Edelstahlbleche einen Nachteil darin, dass eine beliebige, einmal aufgetretene Änderung im Oberflächenzustand dazu neigt, sogar dann sehr auffällig zu sein, wenn sie teilweise ist. Wenn dementsprechend beispielsweise Teile, die die Oberflächentextur eines Edelstahlblechs, wie sie ist, einsetzen, durch Pressen hergestellt werden, wird ein aus Vinylchloridharz gebildeter Schutzfilm auf die Oberfläche aufgeklebt, um Ziehen (dragging) zu verhindern, ein Phänomen, bei dem die Stahlblechoberfläche aufgrund ihrer Reibung mit einer Form anraut. Da auch der aus Vinylchloridharz gebildete Schutzfilm eine unzureichende Gleitfähigkeit und Verarbeitbarkeit besitzt, wird das Edelstahlblech bearbeitet, während ein Pressöl auf den Schutzfilm aufgetragen wird, und, nachdem die Schutzfilme manuell abgezogen worden sind, werden die Oberflächen der durch Bearbeiten erhaltenen Produkte mit einem Lösungsmittel vom Chlor-Typ, wie Trichlorethan, oder einer wässrigen Alkalilösung gewaschen.
Wegen der unzureichenden Gleitfähigkeit des aus Vinylchloridharz gebildeten Schutzfilms können jedoch teilweise Einschnitte im Film auftreten, wenn das Edelstahlblech durch Pressen bearbeitet wird, wobei die Neigung dazu besteht, das Ziehen an der Edelstahloberfläche zu verursachen. Es erfordert auch viel Arbeit, Zeit und führt zu Kosten, die Schutzfilme manuell abzuschälen. Da der durch Bearbeiten gezogene Teil zusätzlich dazu in ein festes Haften am Edelstahlblech gelangt, können die Filme brechen, wenn sie abgeschält werden oder sie können nicht abgeschält werden, um an einigen Teilen zu verbleiben. Um das Zerschneiden der Filme beim Abschälen soweit wie möglich zu verhindern, wird der Schutzfilm dementsprechend in einer hohen Dicke gebildet, wobei der Schutzfilm sogar dann in einer hohen Dicke gebildet werden muss, wenn durch Pressen nicht so stark bearbeitete Teile hergestellt werden, was zu hohen Materialkosten führt. Dementsprechend verursachen die Anwendung des Pressöls und seine Entfernung eine schlechte Arbeitsumgebung.
Zur Lösung derartiger Probleme ist dementsprechend ein Verfahren vorgeschlagen worden, in dem eine wässrige Lösung oder eine wässrige Dispersion, die eine alkalilösliche Harzzusammensetzung beinhaltet, die hauptsächlich aus einem Acrylharz besteht, anstelle des aus Vinylchloridharz gebildeten Schutzfilms auf das Edelstahlblech aufgeschichtet wird, um einen aus Acrylharz gebildeten Schutzfilm zu liefern. Das Edelstahlblech, auf dem der Schutzfilm durch dieses Verfahren gebildet worden ist, wird zu Teilen verarbeitet und danach werden die erhaltenen Teile mit einer Alkalilösung behandelt, um die Schutzfilme aufzulösen und diese dadurch zu entfernen. Somit ist es nicht notwendig, die Schutzfilme abzuschälen. Auf diese Weise kann der Schutzfilm auf dem Edelstahlblech in dem Zustand gebildet werden, indem Ersterer stark an Letzterem haftet, um kein Abschälen zu bedingen, wenn es durch Pressen bearbeitet wird, und kein Ziehen zu verursachen. Da die Schutzfilme auch vollständig durch die Alkalilösung aufgelöst werden, können die Schutzfilme keinesfalls unentfernt bleiben.
Diese alkalilösliche Zusammensetzung ist eine Zusammensetzung, die alkalilöslich gemacht worden ist, indem die Säurezahl eines Acrylharzes eingestellt worden ist. Es ist bekannt, dass ihr Haftvermögen an zu schützenden Gegenständen durch ein Verfahren seiner Kontrolle gemäß der Glasübergangstemperatur des Acrylharzes oder durch ein Verfahren seiner Kontrolle durch Modifizieren des Acrylharzes mit einem Oligomer oder Präpolymer eines davon verschiedenen Harzes kontrolliert wird. Als ein Beispiel, in dem eine Zusammensetzung, deren Haftvermögen durch Kontrolle der Glasübergangstemperatur verbessert wird, zur Bildung des Schutzfilms eines Edelstahlblechs verwendet wird, ist ein Edelstahlblech bekannt, auf dessen Oberfläche ein Unterschichtsüberzugsfilm mit einer Dicke von 1 μm bis 60 μm, der aus einem Acrylharz mit einer Säurezahl von 40 bis 400 und einer Glasübergangstemperatur von –10°C bis 30°C gebildet ist, und ein Deckschichtsüberzugsfilm mit einer Dicke von 3 μm bis 60 μm, der aus einem Acrylharz mit einer Säurezahl von 40 bis 400 und einer Glasübergangstemperatur von 40°C bis 80°C gebildet ist, nacheinander gebildet werden und die Unterschichtsüberzugsfilme und die Deckschichtsüberzugsfilme eine Gesamtdicke von 5 μm bis 100 μm aufweisen (offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 8-156177).
Wenn ein Einzelschicht-Überzugsfilm so hergestellt wird, dass er ein höheres Haftvermögen und eine höhere Alkalilöslichkeit aufweist, kann der Film hochgradig klebrig werden, wobei er ein Blockieren verursacht, wenn die Edelstahlbleche gestapelt werden, und das Edelstahlblech kann auch eine unzureichende Beständigkeit gegenüber Ziehen bei Bearbeitung durch Pressen zeigen. Daher werden die Unterschichtsüberzugsfilme und die Deckschichtsüberzugsfilme in dem obigen Schutzfilm alkalilöslich gemacht und in diesem Zustand wird der Unterschichtüberzugsfilm so hergestellt, dass er eine Glasübergangstemperatur unter der des Deckschichtsüberzugsfilms besitzt, so dass das Haftvermögen an dem Edelstahlblech verbessert werden kann. Wegen des immer noch unzureichenden Haftvermögens und der immer noch unzureichenden Festigkeit des Films kann das Edelstahlblech jedoch das Ziehen verursachen, wenn es durch Pressen stark bearbeitet wird. Da der Schutzfilm auch nach dem Pressen entfernt und weggeworfen wird, ist es aus wirtschaftlicher Sicht zu bevorzugen, die Filmdicke geringer zu machen. Wegen einer geringen Filmfestigkeit ist es jedoch schwierig gewesen, die Dicke kleiner als 5 μm zu machen.
Als ein Beispiel einer Zusammensetzung, in der das Acrylharz mit einem Oligomer oder Präpolymer eines davon verschiedenen Harzes zur Verbesserung des Haftvermögens modifiziert ist, ist indessen ein Acryl-Urethanharz bekannt, das erhalten wird, indem man die Umsetzung eines Acrylharzes mit einem Präpolymer mit mindestens einer aktiven Isocyanatgruppe und einer blockierten Isocyanatgruppe im Molekül zulässt, um ein Acrylharz herzustellen, das ein blockiertes Isocyanat enthält, nachfolgend Wasser zugesetzt wird und danach eine Aminogruppe-enthaltende Verbindung zugesetzt wird, um mit dem ein blockiertes Isocyanatenthaltenden Acrylharz zu reagieren (offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 4-328173). Wenn diese Zusammensetzung jedoch zur Bildung des Schutzfilms eines Edelstahlblechs aufgebracht wird, kann im Falle von Beschichtungsfilmen mit einer Dicke von weniger als 3 μm kein einheitlicher Beschichtungsfilm gebildet werden, und somit ist es erforderlich geworden, Beschichtungsfilme in einer höheren Dicke zu bilden. Aus diesem Grund muss die Zusammensetzung in einer großen Menge pro Einheitsfläche einge setzt werden, was zu einem Anstieg der Kosten für den Schutzfilm führt.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt in der Bereitstellung eines mit einem alkalilöslichen Schutzfilm überzogenen Edelstahlblechs, das hinsichtlich des Haftvermögens des Schutzfilms verbessert ist, damit sogar dann kein Ziehen verursacht wird, wenn es durch kräftiges Pressen bearbeitet wird.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt in der Bereitstellung eines mit einem alkalilöslichen Schutzfilm überzogenen Edelstahlblechs, das sogar dann kein Ziehen in dem Edelstahlblech verursacht, wenn der Film in einer geringen Dicke gebildet ist.
Noch eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt in der Bereitstellung eines mit einem alkalilöslichen Schutzfilm überzogenen Edelstahlblechs, das sogar dann einen einheitlichen Überzugsfilm aufweist, wenn dieser als ein dünner Film von 3 μm oder weniger gebildet ist.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Das mit einem Schutzfilm überzogene Edelstahlblech der vorliegenden Erfindung umfasst ein Edelstahlblech und aufeinander folgend auf dessen Oberfläche gebildet i) einen Unterschichtsüberzugsfilm, gebildet aus einem Epoxidmodifizierten Acrylharz, das durch Modifizieren eines Acrylharzes mit einer Säurezahl von 40 bis 300 und einer Glasübergangstemperatur von 0°C bis 20°C mit einem Epoxidoligomer mit einem Molekulargewicht von 500 bis 2000 zu einem Grad von 3 Massen-% bis 20 Massen-% erhalten worden ist, und ii) einen Deckschichtsüberzugsfilm, gebildet aus einem Acrylharz mit einer Säurezahl von 40 bis 300 und einer Glasübergangstemperatur von 40°C bis 80°C; wobei die Deckschichts- und Unterschichtsüberzugsfilme eine Gesamtdicke von 1 μm bis 20 μm aufweisen.
Um dem Schutzfilm das Überzugsfilm-Haftvermögen und Alkalilöslichkeit zu verleihen, ist es vorteilhaft, den Schutzfilm mit einer Doppelschichtstruktur herzustellen, wie es in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 8-156177 offenbart ist. Dementsprechend haben die benannten Erfinder verschiedene Studien zur Verbesserung der Beständigkeit gegenüber einem Ziehen bei Bearbeiten durch Pressen durchgeführt. Als ein Ergebnis davon haben sie entdeckt, dass die Beständigkeit gegenüber einem Ziehen verbessert wird, wenn das Acrylharz Epoxid-modifiziert ist. Tabelle 1 zeigt die erhaltenen Ergebnisse, wenn Epoxid-modifizierte Acrylharze, die erhalten werden, indem man ein Acrylharz mit einer Säurezahl von 100 und einer Glasübergangstemperatur von 10°C, synthetisiert durch Copolymerisation von Methylmethacrylat, Butylacrylat und Methacrylsäure, unter Änderung der Anteile der jeweiligen Komponenten mit Epoxidoligomeren mit verschiedenen Molekulargewichten reagieren lässt, auf die Oberfläche von Edelstahlblechen aufgeschichtet wurden, nachfolgend getrocknet wurden und die gebildeten Überzugsfilme zur Untersuchung ihres Auflösens durch eine wässrige Alkalilösung, des Überzugsfilm-Haftvermögens, der Beständigkeit gegenüber einem Ziehen und der Beständigkeit gegenüber einem Blockieren getestet wurden. Wie daraus zu ersehen ist, wird die Beständigkeit gegenüber einem Ziehen verbessert, wenn Epoxid-modifizierte Acrylharze, die mit Epoxidoligomeren mit Molekulargewichten von 500 bis 2000 modifiziert sind, verwendet werden. Die Überzugsfilmeigenschaften, die in Tabelle 1 gezeigt sind, sind nach den später in Beispiel 1 beschriebenen Methoden getestet und beurteilt.
Tabelle 1
Anmerkungen:

(1) Der Grad der Modifikation mit Epoxidoligomer ist als Massen-% angegeben.
(2) Überzugsfilme besitzen jeweils eine Dicke von 10 μm.

Auf Basis der vorangehenden Ergebnisse werden in der vorliegenden Erfindung sowohl die Deckschichts- als auch die Unterschichtsüberzugsfilme unter Verwendung von Materialien mit hohen Säurezahlen, wie in herkömmlichen Fällen, gebildet, der Unterschichtsüberzugsfilm wird aus einem Epoxid-modifizierten Acrylharz mit einer niedrigeren Glasübergangstemperatur gebildet, das zu einem Grad von 3 bis 20 Massen-% modifiziert worden ist, und der Deckschichtsüberzugsfilm ist aus einem Acrylharz mit einer höheren Glasübergangstemperatur gebildet, um die Löslichkeit der Überzugsfilme in wässriger Alkalilösung, die Beständigkeit gegenüber einem Ziehen und die Beständigkeit gegenüber einem Blockieren dadurch aufeinander abzustimmen.
In der vorliegenden Erfindung ist der Unterschichtsüberzugsfilm ein Film, der aus einem Epoxid-modifizierten Acrylharz gebildet, das durch Modifizieren eines Acrylharzes mit einer Säurezahl von 40 bis 300 und einer Glasübergangstemperatur von 0°C bis 20°C mit einem Epoxidoligomer zu einem Grad von 3 bis 20 Massen-% erhalten worden ist. Die Säurezahl ist auf 40 bis 300 festgelegt, weil es schwierig wird, den Überzugsfilm durch Auflösen mit einer wässrigen Alkalilösung zu entfernen, wenn sie kleiner als 40 ist, und sich die Beschichtungsfilmfestigkeit erniedrigen kann, wenn sie höher als 300 ist, was die Möglichkeit verursacht, dass die Überzugsfilme bei der Bearbeitung abgekratzt werden. Zur Abstimmung der Alkalilöslichkeit und der Überzugsfilmfestigkeit kann die Säurezahl vorzugsweise innerhalb des Bereichs von 100 bis 300 festgelegt werden. Hierin bezieht sich die Säurezahl auf die Anzahl an Milligramm Kaliumhydroxid, die zur Neutralisierung einer freien Fettsäure notwendig ist, die in 1 g der Acrylharzlösung enthalten ist. Die Glasübergangstemperatur ist auf 0 bis 20°C festgelegt, weil der Überzugsfilm eine unzureichende Festigkeit bei Raumtemperatur besitzen kann, wenn sie niedriger als 0°C ist, was eine Erniedrigung der Beständigkeit gegenüber einem Ziehen verursacht, und kein hohes Haftvermögen erhalten werden kann, wenn sie höher als 20°C ist. Die Beständigkeit gegenüber einem Blockieren kann auch weiter verbessert werden, wenn das Acrylharz eine Glasübergangstemperatur von 10 bis 20°C besitzt.
Das Molekulargewicht des zum Modifizieren des Acrylharzes verwendeten Epoxidoligomers ist auf 500 bis 2000 festgelegt, weil die Beständigkeit gegenüber einem Ziehen ungenügend sein kann, wenn es unter 500 liegt, und die Alkali löslichkeit beeinträchtigt sein kann, wenn es über 2000 liegt. Der Grad der Epoxidmodifizierung ist auf 3 bis 20 Massen-% festgelegt, weil keine ausreichende Beständigkeit gegenüber einem Ziehen erhalten werden kann, wenn er unter 3 Massen-% liegt, und die Alkalilöslichkeit beeinträchtigt sein kann, wenn er über 20 Massen-% liegt.
Zur Abstimmung der Beständigkeit gegenüber einem Ziehen und der Alkalilöslichkeit kann das Epoxidoligomer vorzugsweise ein Molekulargewicht von 800 bis 1200 aufweisen und zu einem Grad von 3 bis 10 Massen-% modifiziert sein.
Verschiedene Verfahren sind als Verfahren zugänglich, durch die das Acrylharz mit einer Säurezahl von 40 bis 300 und einer Glasübergangstemperatur von 0 bis 20°C mit dem Epoxidoligomer mit einem Molekulargewicht von 500 bis 2000 und einem Grad von 3 bis 20 Massen-% modifiziert wird. Die Verfahren können durch ein Verfahren, in dem zuerst das Acrylharz mit einer Säurezahl von 40 bis 300 und einer Glasübergangstemperatur von 0 bis 20°C synthetisiert wird und dann das Epoxidoligomer mit einem Molekulargewicht von 500 bis 2000 zugesetzt wird, wobei ein Amin zugesetzt wird und das erhaltene Gemisch danach auf etwa 100°C erwärmt wird, um Carboxylgruppen des Acrylharzes mit Epoxidgruppen des Epoxidoligomers reagieren zu lassen, und ein Verfahren, in dem man Epoxidgruppen des Epoxidoligomers mit einer Carboxylgruppeverbindung mit einer ungesättigten Bindung, z.B. Acrylsäure, Methacrylsäure, Maleinsäureanhydrid oder einer ungesättigten Fettsäure, reagieren und im Folgenden polymerisieren lässt, während ein Acrylsäuremonomer tropfenweise zugesetzt wird, exemplarisch dargestellt werden.
Der Deckschichtsüberzugsfilm wird unter Verwendung eines Acrylharzes mit einer Säurezahl von 40 bis 300 und einer Glasübergangstemperatur von 40°C bis 80°C gebildet. Die Säurezahl ist aus demselben Grund wie im Falle des Unter schichtsüberzugsfilms auf 40 bis 300 festgelegt. Die Glasübergangstemperatur ist indessen auf 40°C bis 80°C festgelegt, weil der Beschichtungsfilm, wenn sie niedriger als 40°C ist, auch klebrig werden kann, wenn die Temperatur im Sommer, wenn die Temperatur in Fabriken auf etwa 40°C ansteigen kann, ansteigt, und der Beschichtungsfilm, wenn sie höher als 80°C ist, spröde werden kann und bricht oder sich abschält, wenn Filme gebildet sind.
Wenn der Unterschichtsüberzugsfilm und der Deckschichtsüberzugsfilm eine Gesamtdicke von unter 1 μm besitzen, kann die Edelstahloberfläche nicht vom Ziehen bei Bearbeitung durch Pressen bewahrt werden. Wenn sie eine Gesamtdicke über 20 μm besitzen, können die Beschichtungsfilme in sehr großer Menge durch eine Form abgekratzt werden, so dass es sein kann, dass die Form häufig repariert werden muss, was zu einem Absinken der Produktivität führt. Somit weisen sie vorzugsweise eine Gesamtdicke von 1 bis 20 μm und stärker bevorzugt von 1 bis 5 μm auf. Wenn der Unterschichtsüberzugsfilm eine niedrigere Glasübergangstemperatur besitzt, kann der Deckschichtsüberzugsfilm mit einer Dicke hergestellt werden, die um mindestens die Hälfte von der des Unterschichtsüberzugsfilms höher ist, wodurch die Beständigkeit gegenüber einem Ziehen verbessert werden kann.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Querschnittsansicht einer Ziehleisten-Testform, die in einem in Beispiel 1 durchgeführten Überzugsfilm-Test zur Beständigkeit gegenüber einem Ziehen verwendet worden ist.
BESTE ARTEN ZUR DURCHFÜHRUNG DER ERFINDUNG
Die in den Unterschichts- und Deckschichtsüberzugsfilmen verwendeten Acrylharze können Polymere oder Copolymere von Acrylsäure und/oder Methacrylsäure oder Copolymere eines beliebigen dieser Monomere mit einem wahlweise zugesetzten Acrylat, Methacrylat oder dergleichen sein, deren Säurezahl und Glasübergangstemperatur durch den Polymerisationsgrad und die Komponenten der Copolymerisation kontrolliert worden ist. Hierin kann das Acrylat oder Methacrylat Methylacrylat oder -methacrylat, Ethylacrylat oder -methacrylat, Butylacrylat oder -methacrylat und 2-Ethylhexylacrylat beinhalten. Die Copolymerisationsmonomere können des Weiteren mit Monomoren copolymerisiert werden, die mit Acrylat oder Methacrylat copolymerisierbar sind, z.B. Styrol, Acrylnitril, Acrylamid, Butadien und Vinylacetat.
Zum Deckschichtsüberzugsfilm kann ein Hoch-Polymeres-Harzpulver als ein Gleitmittel zugesetzt werden. Dies bringt eine Verbesserung hinsichtlich der Gleitfähigkeit mit sich, was ein Arbeiten ohne Anwendung von Öl ermöglicht, so dass eine Stufe des Ölens und eine Stufe des Entfettens weggelassen werden können und die Beständigkeit gegenüber einem Ziehen auch verbessert werden kann. Wenn jedoch das Harzpulver in einer Menge von weniger als 1 Massen-% zugesetzt wird, kann die Gleitfähigkeit schlechter als in dem Fall werden, wenn Pressöl angewendet wird, und das Harzpulver, wenn es in einer Menge von mehr als 25 Massen-% zugesetzt wird, kann in einer Behandlungslösung dispergiert sein, wobei die Bildung eines Gels schwierig ist. Somit kann das Harzpulver in einer Menge von 1 bis 25 Massen-% und vorzugsweise 1 bis 10 Gew.-% zugesetzt werden, wobei die Langzeitstabilität der Behandlungsemulsion in Betracht gezogen wird. Wenn das Harzpulver einen durchschnittlichen Partikeldurchmesser unterhalb von 0,1 μm aufweist, kann der Beschichtungsfilm einen kleineren Reibungskoeffizienten besitzen, kann jedoch keine so hohe Gleitfähigkeit aufweisen. Wenn es einen durchschnittlichen Partikeldurchmesser von mehr als 10 μm besitzt, kann sich das Harzpulver bei der Bearbeitung ablösen und kann keine Gleitfähigkeit zeigen. Somit kann das Harzpulver einen mittleren Partikeldurchmesser von 0,1 bis 10 μm aufweisen.
Das Harzpulver kann Pulver von Fluorharzen, Polyethylenharzen oder Polyesterharzen beinhalten, ist jedoch nicht auf diese beschränkt. Beliebige dieser Harzpulver können allein oder in Kombination verwendet werden oder sie können schmelzgemischt werden. Zur Verbesserung der Gleitfähigkeit der Überzugsfilme können ein Fluorharzpulver mit einer guten Gleitfähigkeit und ein Polyethylenharzpulver, das sich unter einem hohen Oberflächendruck schwer verformen kann, bevorzugt in der Form eines Gemisches eingesetzt werden.
Zur Bildung der Unterschichts- und Deckschichtsüberzugsfilme auf der Oberfläche des Edelstahlblechs kann eine Emulsion des Epoxid-modifizierten Acrylharzes durch ein Überzugsverfahren aufgeschichtet werden, das einen einheitlichen Überzugsfilm bilden kann, z.B. Walzenbeschichten und nachfolgendes Trocknen, wonach eine Emulsion des Acrylharzes mit einer Säurezahl von 40 bis 300 und einer Glasübergangstemperatur von 40°C bis 80°C in ähnlicher Weise darauf aufgeschichtet und nachfolgend getrocknet werden kann.
BEISPIELE
Beispiel 1
Eine Vielzahl an Behandlungsemulsionen von Acrylharzen mit verschiedenen Säurezahlen und Glasübergangstemperaturen wurden durch Copolymerisieren von Methylmethacrylat, Butylacrylat und Methacrylsäure unter Änderung des Anteils der betreffenden Komponenten hergestellt. Von diesen ließ man danach diejenigen mit niedrigeren Glasübergangstemperaturen mit Bisphenol A-Epoxidoligomeren zur Epoxidmodifizierung reagieren. Als Nächstes wurden die auf diese Weise erhaltenen Emulsionen der Epoxid-modifizierten Acrylharze jeweils auf die Oberfläche eines Edelstahlblechs (Stahltyp: SUS304; Finish: BA; Blechdicke: 0,6 mm) mittels einer Rakelbeschichtungsmaschine aufgeschichtet und nachfolgend in einem Ofen unter Bildung eines Unterschichtsüberzugsfilms getrocknet. Danach wurden Acrylharze mit Glasübergangstemperaturen oberhalb derer der Acrylharze, die nicht Epoxid-modifiziert worden sind, jeweils in ähnlicher Weise auf den Unterschichtsüberzugsfilm aufgetragen und nachfolgend unter Bildung eines Deckschichtsüberzugsfilms getrocknet. Die auf diese Weise erhaltenen überzogenen Edelstahlbleche mit Acrylharz-Überzugsfilmen waren wie in den Tabellen 2 und 3 gezeigt.
Daraufhin wurden die Stahlbleche auf die folgenden Eigenschaften hin untersucht. Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 4 gezeigt.
(1) Löslichkeit der Überzugsfilme:
Teststücke wurden in eine wässrige NaOH-Lösung (pH: 12; Flüssigkeitstemperatur: 40°C) eingetaucht und diejenigen, bei denen das vollständige Auflösen ihrer Beschichtungsfilme weniger als 2 Minuten dauerte, wurden als „A" bewertet; bei denen es 2 Minuten bis weniger als 5 Minuten dauerte, als „B"; und bei denen es 5 Minuten oder länger dauerte, als „C".
(2) Haftvermögen des Überzugsfilms:
Teststücke wurden einem Du Pont-Schlagfähigkeitstest (Fallhöhe eines Gewichts: 500 mm; Gewicht des Gewichts: 500 g) und einem Klebetest, in dem ein Cellophan-Klebeband einmal auf konvexe Teile aufgeklebt und darauf abgezogen wurde, unterworfen. Diejenigen mit einer Überzugsfilmretention von 80% oder darüber wurden mit „AA" bewertet; von 60 % bis weniger als 80 % mit „A"; von 40 % bis weniger als 60% mit „B"; von 20% bis weniger als 40% als „C"; und weniger als 20% als „CC".
(3) Beständigkeit gegenüber Ziehen:
Teststücke (30 mm × 250 mm) wurden einem Ziehleistentest wie in 1 gezeigt (angewendeter Druck: 1500 N; Zugrate; 8,3 × 10^–2 m/s) unterworfen. Diejenigen mit einer Überzugsfilmretention von 80% oder darüber an den getesteten Teilen wurden als „AA" bewertet; von 60% bis weniger als 80% als „A"; von 40% bis weniger als 60% als „B"; von 20% bis weniger als 40% als „C"; von weniger als 20% als „CC".
(4) Beständigkeit gegenüber Blockieren:
Teststücke wurden in der Weise übereinander gelegt, dass ihre Schutzfilmseiten zusammengelegt wurden und man ließ sie 24 Stunden lang bei einer Temperatur von 40°C unter Anwendung eines Drucks von 1200 N/cm² stehen. Teststücke, die danach natürlich aufgetrennt wurden, wurden als „AA" bewertet; solche, bei denen die Auftrennung erzwungen erfolgte und bei denen sich die Überzugsfilme nicht abschälten, als „A"; solche, bei denen sich die Überzugsfilme teilweise abschälten, als „B"; und solche, bei denen sich die Überzugsfilme wegen des Blockierens vollständig abschälten, als „C".
Tabelle 2
Tabelle 3
Tabelle 4
Beispiel 2
Methylmethacrylat, Butylacrylat und Methacrylsäure wurden zur Synthese eines Acrylharzes mit einer Säurezahl von 100 und einer Glasübergangstemperatur von 10°C copolymerisiert. Dieses Acrylharz ließ man mit einem Epoxidoligomer mit einem Molekulargewicht von 1000 unter Erhalt eines Epoxid-modifizierten Acrylharzes, das zu einem Grad von 10 Massen-% modifiziert war, reagieren. Daraufhin wurde eine Behandlungsemulsion dieses Harzes auf die Oberflächen derselben Edelstahlbleche, wie sie in Beispiel 1 verwendet worden waren, mittels einer Rakelüberzugsmaschine aufgeschichtet und nachfolgend in einem Ofen unter Bildung ei nes Unterschichtsüberzugsfilms mit einer Schichtdicke von 5 μm auf jedem Stahlblech getrocknet. Danach wurden Methylmethacrylat, Butylacrylat und Methacrylsäure zur Synthese eines Acrylharzes mit einer Säurezahl von 100 und einer Glasübergangstemperatur von 40°C copolymerisiert. Zu der erhaltenen Behandlungsemulsion wurde/wurden Polyethylenharzpulver und/oder Fluorharzpulver zugesetzt und man ließ die erhaltenen Gemische in einer Atmosphäre von 40°C 10 Tage oder 20 Tage lang stehen. Nach dem Stehenlassen wurden die erhaltenen Behandlungsemulsionen jeweils auf dieselbe Art und Weise wie oben auf den Unterschichtsüberzugsfilm aufgeschichtet und unter jeweiliger Bildung eines Deckschichtsüberzugsfilms im Folgenden getrocknet. Tabelle 5 zeigt die für den Deckschichtsüberzugsfilm verwendeten Behandlungsemulsionen und zeigt auch die Ergebnisse der folgenden Tests, die an den auf diese Weise erhaltenen, mit einem Acrylharz-Überzugsfilm überzogenen Edelstahlblechen durchgeführt worden sind.
(1) Stabilität der Behandlungsemulsion:
Die Acrylharz-Behandlungsemulsionen für den Deckschichtsüberzugsfilm wurden dicht in Glasbehältern eingeschlossen und diejenigen, die sich sogar dann weder verdickten noch quollen, wenn man sie 20 Tage lang in einer Atmosphäre von 40°C stehen ließ, wurden als „AA" bewertet; diejenigen, die sich während der ersten 10 Tage weder verdickten noch quollen, als „A"; und diejenigen, die sich vor Ablauf von 10 Tagen verdickten oder quollen, als „C".
(2) Bearbeitbarkeit:
Unter Verwendung scheibenförmiger Teststücke wurde das Zylinderziehen getestet (Durchmesser des Stanzers: 40 mm; Zugverhältnis: 2,35; Blindhaltekraft: 2,5 × 10⁴ N). Bezüglich des Teststückdurchmessers L₁ vor dem Bearbeiten und dem durchschnittlichen Teststückdurchmesser L₂ nach dem Be arbeiten wurden diejenigen, bei denen L₂/L₁ weniger als 0,88 betrug als „AA" beurteilt; von 0,88 bis weniger als 0,90 als „A"; von 0,90 bis weniger als 0,94 als „B"; und 0,94 oder darüber als „C".
(3) Beständigkeit gegenüber Ziehen:
Die Beurteilung wurde auf dieselbe Art und Weise wie in Beispiel 1 vorgenommen.
Tabelle 5
Anmerkungen:

(1) In dem Punkt „Harzpulver" bezeichnen I: Polyethylenharzpulver; II: Fluorharzpulver; und III: ein 9/1-Gemisch (Gewichtsverhältnis) aus Polyethylenharzpulver und Fluorharzpulver.
(2) *2: Behandlungsemulsionen von Vergleichsproben 11 und 16 quollen und waren schwierig aufzuschichten.

Claims

Mit einem alkalilöslichen Schutzfilm überzogenes Edelstahlblech, umfassend ein Edelstahlblech und aufeinander folgend auf dessen Oberfläche gebildet i) einen Unterschichtsüberzugsfilm, gebildet aus einem Epoxid-modifizierten Acrylharz, das durch Modifizieren eines Acrylharzes mit einer Säurezahl von 40 bis 300 und einer Glasübergangstemperatur von 0°C bis 20°C mit einem Epoxidoligomer mit einem Molekulargewicht von 500 bis 2.000 zu einem Grad von 3 Massen-% bis 20 Massen-% erhalten worden ist, und ii) einen Deckschichtsüberzugsfilm, gebildet aus einem Acrylharz mit einer Säurezahl von 40 bis 300 und einer Glasübergangstemperatur von 40°C bis 80°C; wobei die Deckschichts- und Unterschichtsüberzugsfilme eine Gesamtdicke von 1 μm bis 20 μm aufweisen.
Mit einem alkalilöslichen Schutzfilm überzogenes Edelstahlblech nach Anspruch 1, wobei das Acrylharz für den Unterschichtsüberzugsfilm und den Deckschichtsüberzugsfilm ein Polymer aus Acrylsäure und/oder Methacrylsäure oder ein Copolymer von mindestens einem dieser Monomere mit einem Acrylat und/oder einem Methacrylat ist.
Mit einem alkalilöslichen Schutzfilm überzogenes Edelstahlblech nach Anspruch 1, wobei der Unterschichtsüberzugsfilm auf dem Edelstahlblech 1 Massen-% bis 25 Massen-% eines hochpolymeren Harzpulvers mit einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 0,1 μm bis 10 μm enthält.