JP2019502784A - 耐食性及び耐指紋性に優れたコーティング組成物、エッチングパターンが形成されたステンレス鋼板、及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
上記コーティング組成物は、湿潤剤1〜2重量%及び消泡剤0.01〜1重量%をさらに含むことができる。
上記シラン系化合物は、エポキシ系シラン及びアミノ系シランからなる群から選択された一つ以上であることができる。
上記有機酸は、ギ酸、酢酸及びリン酸からなる群から選択された一つ以上であることができる。
上記コーティング層は、厚さが0.1〜10μmであることができる。
上記コーティング層は、光沢度が60°を基準に80以上であることができる。
上記塗膜層は、消光剤を含むことができる。
上記消光剤は、シリカ、アルミナ、ワックス、セラミック及び合成高分子粉末からなる群から選択される一つ以上であることができる。
上記塗膜層は、多数の気泡を含むことができる。
上記の気泡は、平均直径が0.5〜3μmであることができる。
上記塗膜層は、厚さが1〜20μmであることができる。
上記塗膜層は、光沢度が60°を基準に3〜50であることができる。
上記塗膜層は、上記コーティング層の上部に消光剤を含む塗料をコーティングした後に硬化させる方法により形成されたものであることができる。
上記塗膜層は、上記コーティング層の上部に透明インクを噴射する段階と、上記透明インクが噴射された直後から2秒以内に紫外線硬化させる段階と、を含む方法により形成されたものであることができる。
上記噴射は、インクジェットプリントまたはレーザープリントによって行われることができる。
上記噴射は、透明インクを噴射する速度が1〜20kHzであることができる。
一方、上記コーティング組成物は、湿潤剤1〜2重量%及び消泡剤0.01〜1重量%をさらに含むことができる。
溶媒にシラン系化合物、有機酸、バナジウム化合物及びマグネシウム化合物を投入した後、撹拌してコーティング組成物を製造し、溶媒としては、水及びエタノールの混合物を使用した。上記シラン系化合物としては、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランと3−アミノプロピルトリエトキシシランを使用し、これらの混合比が1:1となるように制御した。また、上記有機酸としては、ギ酸とリン酸を、上記バナジウム化合物としては、バナジルアセチルアセトナートを、上記マグネシウム化合物としては、酸化マグネシウムを使用した。
横20cm、縦20cmのステンレス鋼板1上に、上記実施例1〜3及び比較例1〜5のコーティング組成物を5μmの厚さにコーティングしてコーティング層2を形成した。上記コーティング層の上部に顔料が含まれていない透明な紫外線硬化型インクをインクジェットプリントで噴射してパターンを印刷した。上記透明な紫外線硬化型インクの噴射速度は12khzであり、上記透明な紫外線硬化型インクを噴射した直後1秒以内に紫外線硬化させて消光塗膜層3を形成した。このように噴射直後に紫外線硬化が行われる工程は、連続工程を介して行われた。
上記実施例1〜3及び比較例1〜5のコーティング組成物の溶液安定性を試験した。また、上記2.で製造した実施例1〜3及び比較例1〜5の硬化物(コーティング層2)が形成されたステンレス鋼板の耐食性、コーティング層の密着性、消光塗膜層の密着性、光沢度、耐スクラッチ性を試験し、その結果を表2に示した。
実施例1〜3及び比較例1〜5のコーティング組成物を40℃の恒温装置内に1ヶ月間保存した後、組成物の粘度上昇、ゲル化及び沈殿の状態を観察し、下記の基準に基づいて評価した。
○ 溶液の粘度上昇、ゲル化及び沈殿の変化無し
× 溶液の粘度上昇、ゲル化及び沈殿などの変化が発生
コーティング層の密着力は、ステンレス鋼板1とコーティング層2との間の密着力を測定したものである。ISO 2409の塗料の接着試験法により、試験片の上に間隔が1mmとなるように縦、横に11本の線を引き、その上にセロハン粘着テープを付着した。後にそれを剥がし、100片に分離されたコーティング面のうち、塗膜上に残っている片の個数で接着力を評価した。
○ 残っている片の個数が100個
△ 残っている片の個数が80個以上100個未満
× 残っている片の個数が80個未満
消光塗膜層の密着性は、消光塗膜層3とコーティング層2との間の密着力を測定したものである。ISO 2409の塗料の接着試験法により、試験片の上に間隔が1mmとなるように縦、横に11本の線を引き、その上にセロハン粘着テープを付着した。後にそれを剥がし、100片に分離されたコーティング面のうち、塗膜上に残っている片の個数で接着力を評価した。
○ 残っている片の個数が100個
△ 残っている片の個数が80個以上100個未満
× 残っている片の個数が80個未満
実施例1〜3及び比較例1〜5のエッチングパターンが形成されたステンレス鋼板に35℃、95%の湿度条件下で5%の食塩水を72時間連続噴霧し、初期の防錆面積を基準に判定した。
○ 防錆面積が5%未満
△ 防錆面積が5%以上〜20%未満
× 防錆面積が50%以上
実施例1〜3及び比較例1〜5のエッチングパターンが形成されたステンレス鋼板をBYK光沢計で測定し、光沢度(60°基準)を評価した。
実施例1〜3及び比較例1〜5のエッチングパターンが形成されたステンレス鋼板の表面を爪で擦り、塗装方向と同じ方向及び直角方向にそれぞれ20往復させた後、塗膜に残っているスクラッチ痕を観察した。観察結果は、下記の方法で評価した。
○ 痕が現われない
△ 痕が少し見える
× 痕が鮮明に現われる
<実施例4>
ステンレス鋼板1をアセトン脱脂溶液を用いて洗浄し、洗浄されたステンレス鋼板上に実施例1のコーティング組成物をコーティングした後、160℃の温度で乾燥して厚さ5μmのコーティング層2を形成した。上記コーティング層の上部に顔料が含まれていない透明な紫外線硬化型インクをインクジェットプリントで噴射してパターンを印刷した。上記透明な紫外線硬化型インクの噴射速度は12khzであり、上記透明なインクを噴射した直後1秒以内に紫外線硬化させた。上記インクが硬化することにより形成された消光塗膜層3は、厚さが10μmであり、このように噴射直後に紫外線硬化が行われる工程は、連続工程を介して行われた。図1は実施例4の断面を模式的に示した図である。
ステンレス鋼板1上に消光塗膜層3を形成した後、コーティング層2を形成するという点を除いては、実施例4の消光塗膜層及びコーティング層の形成方法と同様の方法でそれぞれ消光塗膜層及びコーティング層を形成した。図2は比較例6の断面を模式的に示した図である。
ステンレス鋼板1をアセトン脱脂溶液を用いて洗浄した後、酸エッチングの方法でステンレス鋼板の表面にエッチングパターンを形成した。その後、実施例4のコーティング層2の形成方法と同様の方法でコーティング層を形成した。図3は比較例7の断面を模式的に示した図である。
ステンレス鋼板1をアセトン脱脂溶液を用いて洗浄した後、実施例4の消光塗膜層3の形成方法と同様の方法で消光塗膜層を形成してエッチング効果を実現したが、コーティング層は形成しなかった。
酸エッチングの方法でステンレス鋼板1の表面をエッチングしたが、追加のコーティング層は形成しなかった。
実施例4及び比較例6〜8の耐食性、耐指紋性、耐汚染性、コーティング層の密着性、消光塗膜層の密着性及び表面質感を試験し、その結果を下記表3に示した。
実施例4及び比較例6〜9の表面に指紋を付け、指紋の付着程度を肉眼で約20°の角度から観察し、下記のような方法で評価した。
○ よく見えない
△ 少し見える
× 指紋跡が鮮明に見える
実施例4及び比較例6〜9の表面に指紋を付けた。その後、柔らかい布で拭き取り、完全に拭き取ることができた回数を数えて、下記ように評価した。
○ 5回以下の拭き取りで除去
△ 10回以下の拭き取りで除去
× 10回以上必要
実施例4及び比較例6〜9の表面質感を評価したものであって、手で触れたときに感じられる質感と肉眼で見える立体感を評価した。
○ 表面質感が触感及び視覚の両方で感じられる
× 表面質感がない
比較例8及び9は、コーティング層2が形成されていないため、耐食性、耐指紋性及び耐汚染性など全体的に物性が劣る結果が示された。
Claims (18)
- シラン系化合物10〜30重量%、有機酸0.5〜6重量%、バナジウム化合物0.1〜3重量%、マグネシウム化合物0.1〜3重量%及び残部溶媒を含む、コーティング組成物。
- 前記コーティング組成物は、湿潤剤1〜2重量%及び消泡剤0.01〜1重量%をさらに含む、請求項1に記載のコーティング組成物。
- 前記シラン系化合物は、エポキシ系シラン及びアミノ系シランからなる群から選択された一つ以上である、請求項1に記載のコーティング組成物。
- 前記有機酸は、ギ酸、酢酸及びリン酸からなる群から選択された一つ以上である、請求項1に記載のコーティング組成物。
- ステンレス鋼板と、
前記ステンレス鋼板の上部に形成され、請求項1から4のいずれか1項に記載のコーティング組成物の硬化物であるコーティング層と、
前記コーティング層の上部に形成され、消光効果を有する消光塗膜層と、を含む、エッチングパターンが形成されたステンレス鋼板。 - 前記コーティング層は、厚さが0.1〜10μmである、請求項5に記載のエッチングパターンが形成されたステンレス鋼板。
- 前記コーティング層は、光沢度が60°を基準に80以上である、請求項5に記載のエッチングパターンが形成されたステンレス鋼板。
- 前記消光塗膜層は、消光剤を含む、請求項5に記載のエッチングパターンが形成されたステンレス鋼板。
- 前記消光剤は、シリカ、アルミナ、ワックス、セラミック及び合成高分子粉末からなる群から選択される一つ以上である、請求項8に記載のエッチングパターンが形成されたステンレス鋼板。
- 前記消光塗膜層は、多数の気泡を含む、請求項5に記載のエッチングパターンが形成されたステンレス鋼板。
- 前記気泡は、平均直径が0.5〜3μmである、請求項10に記載のエッチングパターンが形成されたステンレス鋼板。
- 前記消光塗膜層は、厚さが1〜20μmである、請求項5に記載のエッチングパターンが形成されたステンレス鋼板。
- 前記消光塗膜層は、光沢度が60°を基準に3〜50である、請求項5に記載のエッチングパターンが形成されたステンレス鋼板。
- ステンレス鋼板の上部に請求項1から4のいずれか1項に記載のコーティング組成物をコーティングしてコーティング層を形成する段階と、
前記コーティング層の上部にエッチング効果を有する消光塗膜層を形成する段階と、を含む、エッチングパターンが形成されたステンレス鋼板の製造方法。 - 前記消光塗膜層は、
前記コーティング層の上部に消光剤を含む塗料をコーティングした後に硬化させる方法により形成されたものである、請求項14に記載のエッチングパターンが形成されたステンレス鋼板の製造方法。 - 前記消光塗膜層は、
前記コーティング層の上部に透明インクを噴射する段階と、
前記透明インクが噴射された直後から2秒以内に紫外線硬化させる段階と、を含む方法により形成されたものである、請求項14に記載のエッチングパターンが形成されたステンレス鋼板の製造方法。 - 前記噴射は、インクジェットプリントまたはレーザープリントによって行われる、請求項14に記載のエッチングパターンが形成されたステンレス鋼板の製造方法。
- 前記噴射は、透明インクを噴射する速度が1〜20kHzである、請求項14に記載のエッチングパターンが形成されたステンレス鋼板の製造方法。
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