JPH047066A - 放射線硬化型塗料による塗装金属板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、下塗り塗装および上塗り塗装にそれぞれ熱硬
化型塗料および放射線硬化型塗料を用いて、塗装金属板
を製造する方法において、切断端面付近に発生する塗膜
剥離を改善する関する。

（従来技術） 従来、塗装金属板の製造は、熱硬化型塗料を使用して行
うのが一般的であったが、近年、品質の向上、無公害化
、省資源、省エネルギーなどの観点から電子線硬化型塗
料を使用して製造する方法が実用化されている。例えば
、電子線硬化型塗料を電子線により高度に架橋反応させ
ると、塗膜は非常に緻密になるため、塗膜硬度、耐汚染
性、耐溶剤性などが者しく向上し、熱硬化型塗料では得
られない品質の塗装金属板を製造することができる。

しかしながら、電子線硬化型塗料は、硬化の際、硬化反
応が常温で急速に進行するため、塗膜の著しい収縮を伴
い、塗膜中に大きな残留応力が生じる。このため、電子
線硬化型塗料を直接金属板に塗装した塗装金属板は、塗
膜密着性や加工性などが熱硬化型塗料を塗装したものよ
り劣るものであった。

電子線硬化型塗料使用によるこの塗装金属板の塗ｆＩ密
着性や加工性の低下を改善する方法としては、金属板に
電子線硬化型塗料の塗装前に金属板との密着性の優れた
熱硬化型のエポキシ系下塗り塗料を塗装、焼付は乾燥し
て、電子線硬化型塗料の硬化時の塗膜収縮による内部応
力を吸収する方法が知られている。しかし、この方法の
場合、下塗り塗料のエポキシ系塗料の塗膜は、硬いため
、上塗りの電子線硬化型塗料に塗膜硬度の硬いものを使
用すると、切板加工した際、切断端面付近の下塗り塗膜
が金属板から剥離したり、上塗り塗膜が下塗り塗膜から
剥離したりしてしまう。

（発明が解決しようとする問題点） この剥離を解決する方法として、下塗り塗料に熱硬化型
のポリエステル系樹脂のものを用いて、その中にポリエ
ステル系樹脂と反応する官能基を有する放射線硬化型モ
アマーあるいはオリゴマーを配合し、電子線などの放射
線で上塗り塗料を硬化させる際、上塗り塗料塗膜と反応
させ、下塗り塗膜と上塗り塗膜との層間密着性を向上さ
せる方法が提案されている（Ｖｆ開昭６２−１２５８７
９号公報）。

しかし、この方法で切断端面の塗膜剥離発生防止に効果
あるのは上塗り塗膜硬度があまり高くない放射線硬化型
塗料の場合であって、電子線などで硬化させた場合高密
度に架橋する放射線硬化型塗料の使用の場合には効果が
なく、塗膜剥離が発生し、特に、その傾向は、塗膜厚が
厚くなる程顕者であった。また、この方法では、金属板
との密着性を改善できないものであった。

本発明は、上塗り塗料に塗膜硬度の高い放射線硬化型塗
料を塗装しても切断端面付近の塗膜に剥離の発生しない
塗装金属板の製造方法を提供するものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、下塗り塗料として、下記（Ａ）、（Ｂ）、（
Ｃ）の３成分を主成分とし、かつ、各成分の配合が（Ａ
）１００重量部、（Ｂ）１０〜５０重量部、（Ｃ）１〜
５０重量部の割合になっている熱硬化型塗料を塗装する
方法により塗装金属板を製造するようにした。

（Ａ）エポキシ変性ポリエステル系樹脂、（Ｂ）前記（
Ａ）の樹脂と反応するアミ／系樹脂またはブロックイン
シアネート系硬化剤、 （Ｃ）エチレン系不飽和二重結合を有する放射線硬化型
モアマ （作用） 本発明では、下塗り塗料中に放射線硬化モアマを配合し
であるが、塗膜は、板温１９０〜２３０℃で３０〜９０
秒加熱乾燥すれば硬化する。この硬化の際、モアマーの
エチレン系二重結合の多くが消費されるが、上塗り塗料
塗装後放射線を照射すると、残存エチレン系二重結合が
上塗り塗膜のモアマー　オリゴマー、樹脂とラノカル反
応する。また、下塗り塗料中にモア７−を配合しである
と、上塗り塗料との親和性、相溶性が増す。これらのこ
とから、上塗り塗膜との層間密着性は大さくなる。さら
に、下塗り塗料樹脂を従来のポリエステル系をエポキシ
変性ポリエステル系にしであるので、金属板、上塗り塗
膜との密着性が向上し、切断加工しても、切断端面付近
で塗膜剥離が発生しなくなる。

下塗り塗料に使用するエポキシ変性ポリエステル系樹脂
は、多価アルコール、多塩基酸およびエポキシ樹脂とを
反応させれば得ることができる。

ここで、多価アルコールとしては、例えば、エチレング
リフール、プロピレングリコール、　１．３−フチレン
クリフール、　１．６−ヘキサンノオール、ジエチレン
グリコール、ノプロビレングリコール、ネオペンチルグ
リコール、トリエチレングリコール、水素化ビス７エ７
−ルＡ１ビス７エ７−ルノヒドロキシプロビルエーテル
、グリセリン、トリメチロールエタン、トリ／チロール
プロパン、トリスヒドロキシメチルアミ７メタン、ペン
タエリスリトール、ノペンタエリスリトールなどを、ま
た、多塩酸としては、無水７タル酸、イソフタル酸、テ
レフタル酸、無水コハク酸、７ノビン酸、アゼライン酸
、セバシン酸、テトラヒドロ無水７タル酸、ヘキサヒド
ロ無水７タル酸、テトラブロム無水７タル酸、テトラク
ロル無水７タル酸、無水ヘット酸、無水ハイミック酸、
無水マレイン酸、７マル酸、イタフン酸、無水トリメリ
ット酸、メチルシクロヘキセントリカルボン酸、無水ビ
ロメリント酸などを、さらに、エポキシ樹脂としては、
ビス７エ７−ルＡ型ボリグリンノルエーテル、グリシジ
ルエステル、グリジノルアミン、ｍ状ｍ肪ａエポキサイ
ド、脂環式エポキサイドなどをそれぞれ使用すればよい
。

二のエボキン変性ポリエステルＭｌｌｆｉ（脂の硬化剤
には、アミ／ｌｉ１脂またはプロ／クイジシアネートを
使用するか、アミ７樹脂としては、例えば、ｎ−ブチル
化メラミン樹脂、イソブチル化メラミン樹脂などのメラ
ミン樹脂やベンゾグアナミン樹脂などを使用すればよい
。ブロックイソシアネートとしてｌｉ、ヘキサメチレン
ジイソシアネート、イソホロン／゛インンアネート、ト
リレンツイソシアネト、ナフタリンノイソシアネートな
どのブロックタイプのものを使用すればよい。

この硬化剤の配合は、エポキシ変性ポリエステル系樹脂
１００重量部に対して、１０〜５０重量部にする。１０
重を部未満であると、塗膜硬度が不足し、また、５０重
量部を越えると、塗膜硬度が大きくなりすぎ、光分な塗
膜密着性が得られな＋１）。

エチレン系不飽和二重結合を有する放射線硬化型モノマ
ーは、水酸基を有するものを、例えば、ポリエチレング
リコールモ／（メタ）アクリレート、ポリプロビレング
リコールモ７（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシ−
３−７エ／キシプロピル（メタ）アクリレート、２−（
メタ）アクリロイルオキシエチル−２−ヒドロキシエチ
ル７タル酸などの単官能モノマー　ビス（アクリルオキ
シエチル）ヒドロキシエチルイソシアヌレートなどの２
官能モアマーあるいはペンタエリスリトールトリ（メタ
）アクリレートなどの３官能モアマーを使用すると、眉
間密着性改善効果が大きい。

また、水酸基を有しないモノマーの場合は、単官能モノ
マーの使用を避け、エチレン系不飽和二重結合を２個以
上有する多官能モアマーを使用するのが好ましい。例え
ば、トリエチレングリコールノ（／夕）アクリレート、
ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリ
エチレングリコールノ（メタ）アクリレート、ボリプロ
ビレングリフールノ（メタ）アクリレート、ネオペンチ
ルグリコールノ（メタ）アクリレート、１，６−へ＊す
７Ｅ）ｔ−ルジ（メタ）アクリレートなどの２官能モ／
マあるいはトリメチロールプロパントリ（メタ）アクリ
レート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ノ
ベンタエリスリトールへキサアクリレートのような３官
能以上のモア７−などである。

このモノマーの配合は、エポキシ変性ポリエステル系樹
脂１００重量部に対して、１〜５０重量部の範囲にする
のが好ましい。これは、１重を部未満であると、上塗り
塗膜との十分なる眉間密着性が得られず、５０重量部を
越えると、金属板に対する密着性が低下したり、塗料の
貯蔵安定性が悪くなったりするためである。

下塗り塗料には、耐食性を付与するために防錆顔料（ク
ロム酸亜鉛、クロム酸ストロンチウム、クロム酸カルシ
ウム、亜鉛化鉛、塩基性硫酸鉛、鉛酸カルシウム、シア
ナミド鉛、リン酸亜鉛、亜鉛粉末など）を添加してもよ
い。

下塗り塗料の塗装塗膜厚は、従来の塗装金属板製造の場
合と同じ（例えば、乾燥塗膜厚で４〜８μ陣）でよい。

上塗り塗料は、従来の放射線硬化型塗料、すなわち、放
射線によりラジカル重合可能なエチレン系不飽和二重結
合を有するオリゴマーを主体にし、適宜上／マーやその
他の添加剤を配合した塗料でよい。例えば、オリゴマー
として、不飽和ポリエステル樹脂、ポリエステル（メタ
）アクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート、ポリ
ウレタン（メタ）７クリレート、ポリアミド（メタ）ア
クリレートおよびポリオール（メタ）アクリレートなど
のオリゴマーを用い、また、モア７−として、エチレン
グリフール（メタ）アクリレート、トリエチレングリコ
ールノ（メタ）アクリレート、テトラエチレングリコー
ルジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパント
リ（メタ）アクリレート、他の（メタ）アクリル酸エス
テル類、ノアリル７タレート、／チレンビスアクリルア
ミド、トリアクリルイソシアネート、スチレン、（メタ
）アクリロニトリル、酢酸ビニルなどを用いたものであ
る。塗料には粘度調整の目的で通常の放射線では反応し
ない溶剤を適宜加え、放射線照射で硬化させる前に蒸発
させてもよい。

上塗り塗料の硬化は、電子線、紫外線などの放射線によ
り行うが、電子線で硬化させる場合、５〜１５Ｍｒａｄ
照射すればよい。なお、紫外線によ１）硬化させる場合
には、塗料をクリヤーまたは着色クリヤー塗料にして、
光重合開始剤を添加するのが好ましい。このような光重
合開始剤としては、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾ
インエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル
、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾ７工／ン／第３級
アミン、ベンノルメチフレケタール、２，２−ノエトキ
ンアセト７工７ン、α−ヒドロキシイソブチロ７エ／ン
、１．１−ノクロロアセトフェノン、２−クロロチオキ
サントンなどがあり、これらを０．１〜５重量％添加す
れば、波長２００〜３’５０　ｎＩの紫外線で硬化させ
ることができる。

上塗り塗膜の塗膜厚は、特に限定がなく、用途に合わせ
て決定すればよい。着色クリヤー塗料を塗装して、紫外
線で硬化させる場合は塗膜厚を薄くする。

本発明により塗装金属板を製造する場合、下塗り塗装面
に前処理を施す。この前処理は、従来−般に行なわれて
いる機械的虻摩、リン酸塩処理、クロメート処理、酸洗
などを金属板の種類や表面状態に応じて施せばよい。

金属板は、冷延鋼板、各種めっき銅板、ステンレス鋼板
などの鋼板、アルミニウムに代表される非鉄金属板のい
ずれでもよい。

次に実施例により本発明を説明する。

（実施例） 亜鉛付着量が２０９／ＩＩ２の電気亜鉛めっき鋼板にク
ロメート処理ＣＣｒ付′Ｘ１１４０　ｍｇｔ’ａ’　）
を施した後、第１表に示す組成の下塗り塗料をバーツー
ターで乾燥塗膜厚で５μ−になるように塗装し、その後
、２１５±１０℃（最高到達板温）で焼付は乾燥して塗
膜を硬化させた。

なお、第１表の下塗り塗料組成において、エポキシ変性
ポリエステル系樹脂にはビスフェノールＡ型ポリグリシ
ツルエーテル変性ポリエステル樹脂を、アミＺ系樹脂に
はｎ−ブチル化メラミン樹脂を、ブロックイソシアネー
ト系硬化剤にはへキサメチレンツイソシアネートを、放
射線硬化型モノマーには第１表に示すモノマーをそれぞ
れ使用した。

次に、多官能ポリエステルアクリレート（東亜合成化学
工業製）４０重量部、単官能オリゴエステルアクリレー
ト（同）１０重量部、トリメチロ用プロパントリアクリ
レート１０重量部、キシレン１０欧量部、酸化チタン３
０重量部からなる上塗り塗料を乾燥塗膜厚で２５μｍに
なるように塗装して、希釈剤のキシレンを蒸発させ、加
速電圧２０　ｆｌ　Ｋ、！Ｖ、電子流１０輸八なる条件
で電子線を１０Ｍｒａｄ照射し、塗膜を硬化させた。

以上のようにして製造した塗装鋼板に対して次の上うな
試験を実施した。また、切断機で塗装鋼板を切断して、
切断機端面部にセロハンテープを貼り付けて塗膜を剥離
した。

（１）ゴバン目試験による塗膜密着性試験銅素地に達す
るゴバン目を入れた後、ゴバン目部分にセロハンテープ
を貼り付けて塗膜を剥離し、塗膜の剥離状態を次の基準
で評価した。

◎　塗膜剥離なし ○　塗膜剥離２５％未満 △　塗膜剥離５０％未満 ×　塗膜剥離５０％以上 （２）切断端面の塗膜密着性試験 切断機で塗装鋼板を切断して、切断機端面部にセロハン
テープを貼り付けて塗膜を剥離し、塗膜の剥離状態を次
の基準で評価した。

◎　塗膜剥離なし Ｏ塗膜剥離幅０．２１未満 △　塗膜剥離幅０．５１未満 ×　塗膜剥離幅０　、５　■以上 これらの試験結果を第１表に下塗り塗料の組成とともに
示す。

第１表に示すごとく、本発明の下塗り塗料を塗装した塗
装鋼板は切断端面付近の塗膜密着性が改善されている。

（効果） 以上のごとく、本発明によれば、金属板に熱硬化型下塗
り塗料を塗装して、焼付乾燥した後、放射線硬化型上塗
り塗料を塗装して、放射線照射により硬化させる方法で
製造した塗装金属板の切断端面付近における下塗り塗膜
と上塗り塗膜との眉間密着性や下塗り塗膜と金属板との
密着性を改善できる。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）金属板に熱硬化型下塗り塗料を塗装して、焼付乾
   燥した後、放射線硬化型上塗り塗料を塗装して、放射線
   照射により硬化させる塗装金属板の製造方法において、
   下塗り塗料として、下記（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の３成
   分を主成分とし、かつ、各成分の配合が（Ａ）１００重
   量部、（Ｂ）１０〜５０重量部、（Ｃ）１〜５０重量部
   の割合になっている熱硬化型塗料を塗装することを特徴
   とする放射線硬化型塗料による塗装金属板の製造方法。 （Ａ）エポキシ変性ポリエステル系樹脂、 （Ｂ）前記（Ａ）の樹脂と反応するアミノ系樹脂または
   ブロックイソシアネート系硬化剤、 （Ｃ）エチレン系不飽和二重結合を有する放射線硬化型
   モノマー。
2. （２）下塗り塗料が成分（Ｃ）の放射線硬化型モノマー
   として、水酸基を有するモノマーを配合したものである
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の放射線
   硬化型塗料による塗装金属板の製造方法。
3. （３）下塗り塗料が成分（Ｃ）の放射線硬化型モノマー
   として、水酸基を有せず、かつ、エチレン系不飽和二重
   結合を２個以上有するモノマーを配合したものであるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の放射線硬
   化型塗料による塗装金属板の製造方法。