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TECHNISCHES
GEBIET
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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.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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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.
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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.
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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.
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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).
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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OFFENBARUNG
DER ERFINDUNG
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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.
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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.
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Anmerkungen:
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- (1) Der Grad der Modifikation mit Epoxidoligomer ist als
Massen-% angegeben.
- (2) Überzugsfilme
besitzen jeweils eine Dicke von 10 μm.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Querschnittsansicht einer Ziehleisten-Testform, die in einem in Beispiel 1
durchgeführten Überzugsfilm-Test
zur Beständigkeit
gegenüber
einem Ziehen verwendet worden ist.
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BESTE ARTEN
ZUR DURCHFÜHRUNG
DER ERFINDUNG
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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.
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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.
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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.
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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.
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BEISPIELE
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Beispiel 1
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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.
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Daraufhin
wurden die Stahlbleche auf die folgenden Eigenschaften hin untersucht.
Die erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle 4 gezeigt.
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(1) Löslichkeit der Überzugsfilme:
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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".
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(2) Haftvermögen des Überzugsfilms:
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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".
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(3) Beständigkeit
gegenüber
Ziehen:
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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".
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(4) Beständigkeit
gegenüber
Blockieren:
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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".
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Beispiel 2
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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.
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(1) Stabilität der Behandlungsemulsion:
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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".
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(2) Bearbeitbarkeit:
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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".
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(3) Beständigkeit
gegenüber
Ziehen:
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Die
Beurteilung wurde auf dieselbe Art und Weise wie in Beispiel 1 vorgenommen.
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Anmerkungen:
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- (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.