JP2939366B2 - 塗装方法 - Google Patents

塗装方法

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芳春 大塚
武志 津山
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、金属基材に塗布され菓
子缶等の美観を持った缶を形成する塗装方法に関する。
さらに詳しくは、金属基材上に印刷層を施し、該印刷層
に透明上塗り塗料をウエットオンウエット塗装すること
により、美麗で良好な加工性と塗膜硬度を兼備する塗膜
を形成する塗装方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、金属基材に被覆される塗料用とし
て,ポリエステル樹脂系が脚光を浴びるようになった。
その理由は、ポリエステル樹脂系が塗膜形成後の印刷等
による多数回の焼付による色相変化が少なく、かつ、加
工性に優れている長所をもっているためである。しかし
ながら、菓子缶等の美観を持った缶を形成する場合に
は、多数回の塗装焼付工程を必要とするので、その工程
数の削減は業界にとって重要な課題である。その改善方
法の一つとして、印刷後の焼付を省略し、該印刷層に透
明上塗り塗料をウエットオンウエット塗装することが行
われ始めたが、その場合、印刷面のフロー、ニジミ、光
沢等の塗装性を満足することが困難であった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明者は、ポリエス
テル樹脂系の長所である多数回の焼き付けによる色相変
化が少ない点、優れた加工性と塗膜硬度を兼備している
点を維持し、印刷面に対してウエットオンウエット塗装
しても良好な塗装性を持つ塗料を開発することによって
効率的なウエットオンウエット塗装を可能にする方法を
検討した。
【0004】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、必
要ならばベース塗装を施した金属基材上に印刷層を施
し、該印刷層に透明上塗り塗料をウエットオンウエット
塗装する塗装方法において、上記透明上塗り塗料が、数
平均分子量が5000〜50000のポリエステル樹脂
(A)95〜60重量部およびアミノ樹脂(B)5〜4
0重量部の合計量100重量部に対して、数平均分子量
が5000〜50000のアクリル樹脂(C)を0.1
〜5重量部を添加してなる樹脂組成物であることを特徴
とする塗装方法に関する。
【0005】本発明によれば、必要に応じてベース塗装
を施した金属板を基材として使用する。金属板として
は、チィンフリースチール(TFS)板の処理鋼板、各
種メッキ鋼板アルミニウム板等が使用できる。ベース塗
料としては透明なサイズ塗料あるいは白色塗料があり、
通常は、白色塗料による塗装が施される。本発明の印刷
層は帰属基材上にアルキド系等の油性金属印刷用インキ
を使用して印刷する。印刷は一色でも多色印刷でもよ
い。多色印刷の場合は印刷、焼付けの工程を繰り返す
が、最後の印刷による焼付け工程は省略して透明上塗り
塗装を行う。
【0006】本発明で透明上塗り塗料の主成分であるポ
リエステル樹脂(A)は、上記酸成分とアルコール成分
を通常の重縮合することによって製造することができ
る。ポリエステル樹脂(A)の酸成分としては、無水フ
タル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、5−ナトリウム
スルホイソフタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキ
サヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル
酸、エンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、無水マ
レイン酸、フマル酸、イタコン酸、アジピン酸、セバシ
ン酸などがある。
【0007】ポリエステル樹脂(A)のアルコール成分
としては、シクロヘキシルジメタノール、水素化ビスフ
ェノールA、エチレングリコール、プロピレングリコー
ル、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、
1,3−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオールな
どがある。ポリエステル樹脂(A)は数平均分子量が5
000〜50000が好ましい。分子量が低いと加工性
・塗膜硬度の両面で劣る傾向があり、分子量が高すぎる
と溶液粘度が高くなるため塗料の不揮発分が低下し、塗
装時のウェット膜厚を上げるため、塗装性が低下する。
【0008】本発明に用いるアミノ樹脂(B)は、三井
東圧化学(株)製のユーバン20SE、日立化成工業
(株)製のメラン22DW、三井サイアナミッド(株)
製のサイメル325などのメラミン樹脂、富士化成工業
(株)製のデラミンT−100S、大日本インキ化学工
業(株)製のスーパーベッカミンTD−126などのベ
ンゾグアナミン樹脂、大日本インキ化学工業(株)製の
ベッカミンP−138などの尿素樹脂、脂環式のグアナ
ミン樹脂等およびこれらの共縮合樹脂などがある。
【0009】本発明に用いるアクリル樹脂(C)は、ア
クリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチ
ル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸メチル、メタクリ
ル酸ブチル、などの不飽和二重結合をもつモノマーを付
加重合させたものであり、その他にスチレン、ビニルト
ルエンなどの共重合性モノマーも併用することができ
る。市販品には、ゴールドシュミットジャパン社のTE
GO FlowZFS460や、MONSANT IN
DUSTORIAL CHEMICALS CO.社の
MODAFLOW、楠本化成(株)のディスパロンL−
1980などがある。
【0010】アクリル樹脂(C)は数平均分子量が50
00〜50000が好ましい。分子量が低いと加工性・
塗膜硬度の両面で劣る傾向があり、分子量が高すぎると
溶液粘度が高くなるため塗料の不揮発分が低下し、塗装
時のウェット膜厚を上げるため、塗装性が低下する。ア
クリル樹脂(C)の量はポリエステル樹脂とアミノ樹脂
の100重量部に対して0.1〜5重量部が望ましい。
5重量部をこえて使用すると乾燥塗膜の光沢が低下す
る。0.1重量部未満では効果が小さい。ポリエステル
樹脂/アミノ樹脂比が重量比で60/40より小さいと
加工性が悪く、また本発明における効果が小さくなる。
95/5より大きいとブロッキング性が悪くなる。
【0011】本発明の透明上塗り塗料は、属に対する密
着性を向上させるため、エポキシ樹脂(たとえばシェル
化学社製エピコート834、エピコート1001など)
を、硬化を促進させるために、p−トルエンスルホン酸
およびそのアミン塩、リン酸などの触媒を適量添加して
も良い。また、用途に応じて染顔料を加えて着色塗料と
することもできる。
【0012】本発明にに係わる透明上塗り塗料は、有機
溶剤に溶解し、ロールコーター等により未乾燥の印刷層
が形成されている金属基材にに塗布して焼き付けする。
その際、塗布方法や焼き付け条件に適合して、美麗な表
面を与えるよう、数種の有機溶剤を混合して使用するこ
とが望ましい。用途に応じて少量の添加剤を用いること
もできる。
【0013】
【実施例】次に実施例および比較例によって,本発明を
さらに詳細に説明する。例中「部」,「%」とあるのは
それぞれ重量部,重量%を示す。
【0014】〔ポリエステル樹脂(a)の製造〕5リッ
トルの四つ口フラスコに攪拌機、コンデンサー、窒素ガ
ス導入管、温度計を取りつけた。テレフタル酸ジメチル
1590.8部、5−ナトリウムスルホイソフタル酸ジ
メチル54.8部、エチレングリコール880.4部、
ネオペンチルグリコール915.2部および、酢酸亜鉛
0.27部を仕込み、160〜210℃で脱メタノール
反応をした。ついで、ヘキサヒドロキシ無水フタル酸1
786.4部、エチレングリコール70部を添加し、1
60〜240℃でエステル化反応を行った。酸価24
(KOH mg/g)になったところで、テトラn−ブ
チルチタネート0.27部添加し、徐々に2〜5tor
rまで減圧し、240℃2時間反応させた後取り出し
た。樹脂100部を ソルベッソ150(芳香族炭化水
素系溶剤、エッソ化学(株)製)70部とブチルセロソ
ルブ30部に溶解し、固型分50%のポリエステル樹脂
溶液(a)を得た。こ酸価は1.5、数平均分子量は1
万であった。仕上がった樹脂組成はモル比でテレフタル
酸系20.5%、5−ナトリウムスルホイソフタル酸系
0.5%、ヘキサヒドロキシ無水フタル酸系29%、エ
チレングリコール系31%、ネオペンチルグリコール系
19%であった。
【0015】〔塗料の製造〕下記表1の処方に従い混合
した。表中で「実施例」は「実」と「比較例」は「比」
と略記した。表1中のサイメル325は三井サイアナミ
ッド(株)製のアミノ樹脂(固形分80%)、MODA
FLOWはMONSANT INDUSTORIAL
CHEMICALS CO.社製のアクリル樹脂(分子
量約30000、固形分100%)、キャタリスト40
40は三井サイアナミッド(株)製の硬化触媒である。
【0016】
【表1】
【0017】東洋インキ製造(株)製白色塗料W−47
イズミヤを厚さ0.24mmのTFS板上に乾燥塗膜量
が150mg/100cm2 となるように塗布した後、
180℃で10分間焼き付けをした。さらにこの板に東
洋インキ製造(株)製印刷インキ:ニューMDK94墨
を0.1cc/100cm2 塗布し、焼付乾燥しない
で、表1の処方で製造した塗料を乾燥塗膜量が60mg
/100cm2 となるように塗布した後、130℃で1
0分間焼き付けをして供試板とした。
【0018】〔試験方法の概要〕 (1)密着性 供試板塗膜にカッターナイフでクロス
カットしセロテープを密着させた後、剥離し、その剥離
面積を調べた。 (2)ブロッキング 10cm×10cmの面積の塗装面を50℃のホットプ
レスで2Kg/cm2 、1分間圧着した後、自然冷却
し、ひきはがしてブロッキングの有無を調べた。ブロッ
キングしなければ○、ひきはがすために50g以上の力
を必要とするなら×、中間なら△で評価した。 (3)加工性 塗膜面を外側にして、供試板を180
度折り曲げた後、厚さ0.24mmのTFSを1枚はさ
んで、50cmの高さから2Kgの荷重を落とし生じた
割れ部分を○×式で評価した。 (4)塗装性 供試板のフロー、ニジミを評価した。
印刷のある面と無い面を比較して、全く差が無ければ○
とし、変化の程度に応じて△、×とした。 (5)光沢 供試板の光沢を評価した。印刷のある
面と無い面を比較して、全く差が無ければ○とし、変化
の程度に応じて△、×とした。
【0019】
【表2】
【0020】
【発明の効果】アクリル樹脂(C)とポリエステル樹脂
(A)の相溶性は良くないので分離しようとする傾向が
あり、そのため、塗膜形成時にアクリル樹脂成分は主成
分であるポリエステル樹脂/アミノ樹脂層の上面と下面
に薄く分布し、その下の層である印刷インキ層と上塗り
塗料層の二層の間に薄く広がる。そのことは、印刷イン
キ層と上塗り塗料層の二層が混ざり合うことを防ぎ、か
つ、二層の界面を平滑にする働きをする。したがって、
ウエットオンウエットにもかかわらず、上塗り塗料塗装
時〜焼付時に塗膜層が平滑になり、美麗な塗膜を形成す
ることができる。また、ポリエステル樹脂/アミノ樹脂
層の上面に薄く広がるアクリル樹脂(C)の層も表面を
平滑にする働きをする。本発明では、アクリル樹脂
(C)の上記の作用により、ウエットオンウエット塗装
において美麗で良好な加工性と塗膜硬度を兼備する塗膜
を形成することができるものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C09D 167/00 C09D 167/00 //(C09D 167/00 161:20 133:00) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B05D 7/24 302 B05D 1/36 B05D 7/14 C09D 167/00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 必要ならばベース塗装を施した金属基材
    上に印刷層を施し、該印刷層に透明上塗り塗料をウエッ
    トオンウエット塗装する塗装方法において、上記透明上
    塗り塗料が、数平均分子量が5000〜50000のポ
    リエステル樹脂(A)95〜60重量部およびアミノ樹
    脂(B)5〜40重量部の合計量100重量部に対し
    て、数平均分子量が5000〜50000のアクリル樹
    脂(C)を0.1〜5重量部を添加してなる樹脂組成物
    であることを特徴とする塗装方法。
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