JPS6035194B2 - Coating method - Google Patents

Coating method

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JPS6035194B2
JPS6035194B2 JP16012476A JP16012476A JPS6035194B2 JP S6035194 B2 JPS6035194 B2 JP S6035194B2 JP 16012476 A JP16012476 A JP 16012476A JP 16012476 A JP16012476 A JP 16012476A JP S6035194 B2 JPS6035194 B2 JP S6035194B2
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ultraviolet curable
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metal
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剛士 中村
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Toyo Ink Mfg Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、紫外線硬化型塗料ないし印刷インキ等の紫外
線硬化型組成物を基板に塗布ないし印刷する際の基板と
紫外線硬化型組成物との密着性を向上せしめる被覆方法
に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention provides a coating method for improving the adhesion between a substrate and an ultraviolet curable composition when coating or printing an ultraviolet curable composition such as an ultraviolet curable paint or printing ink onto a substrate. Regarding.

従来、紫外線硬化型組成物を金属板等の基板に塗布ない
し印刷する場合、未処理の基板では、紫外線硬化型組成
物の密着性がはなはだしく悪いため、金属板等において
は、サイズコーチングやホワイトコーチング処理がなさ
れていた。
Conventionally, when applying or printing an ultraviolet curable composition onto a substrate such as a metal plate, the adhesion of the ultraviolet curable composition to an untreated substrate is extremely poor. It was being processed.

しかしながら、サイズコーチングやホワイトコーチング
に使用できる樹脂が限定され、特にアクリル樹脂やビニ
ル系樹脂を用いたコーチング剤処理のものでは、未処理
の金属板へ塗布ないし印刷した程度の低い密着性しか示
さない。また、サイズコーチングやホワイトコーチング
処理には、18030で10分間熱乾燥させるというよ
うな長時間ないしは、大きな熱乾燥機が必要とされ、ラ
ンニングコストが高くつき、金属業界等においては、生
産コストの低減と省力化のため、サイズコーチングやホ
ワイトコ−チング処理を省略した場合においても密着性
の問題がない被覆方法の確立が求められている。本発明
者らは金属アルコラートまたはそのキレート化合物をメ
タノールなどの低沸点溶剤に希釈したものを金属板上に
均一に塗布し薄膜を形成せしめ、溶剤を飛散せしめた後
、この上に紫外線硬化型組成物を塗布ないし印刷し、紫
外線照射して硬化した場合、顕著な密着性の向上が得ら
れる事実を発見し、かつまた従来より著しくコスト面、
工程上でも省力化される被覆方法を確立し、本発明に至
ったものである。
However, the resins that can be used for size coaching and white coating are limited, and in particular, those treated with coating agents using acrylic resins or vinyl resins only show low adhesion to the level of coating or printing on untreated metal plates. . In addition, size coaching and white coating treatments require a long time or a large heat dryer, such as 18030 heat drying for 10 minutes, resulting in high running costs. In order to save labor, there is a need to establish a coating method that does not cause problems in adhesion even when size coating and white coating are omitted. The present inventors uniformly coated a metal alcoholate or its chelate compound diluted with a low boiling point solvent such as methanol to form a thin film, and after scattering the solvent, applied an ultraviolet curable composition on top of the thin film. It was discovered that when an object is coated or printed and cured by irradiation with ultraviolet rays, a remarkable improvement in adhesion can be obtained, and the cost is also significantly lower than before.
The present invention was achieved by establishing a coating method that saves labor in the process.

すなわち、本発明は基板に金属アルコラートまたはその
キレート化合物から選ばれる1種ないし2種以上の金属
有機化合物の薄膜層を施した後、紫外線硬化型組成物を
塗布ないし印刷し、紫外線照射して該組成物を硬化させ
ることを特徴とする被覆方法に関するもである。
That is, the present invention provides a substrate with a thin film layer of one or more metal organic compounds selected from metal alcoholates or their chelate compounds, then coats or prints an ultraviolet curable composition, and irradiates the substrate with an ultraviolet curable composition. The present invention also relates to a coating method characterized by curing the composition.

本発明における基板とは、はだかブリキ板、TFS(T
in−Free−Steel)板、アルミニウム板等の
未処理金属板、また、アクリル系やビニル系樹脂等によ
るサイズコーチング、ホワイトコーチング等の処理を施
こされた処理金属板、また、プラスチック板、ガラス板
等種々のものが使用できる。
The substrate in the present invention is a bare tin plate, TFS (T
In-Free-Steel) plates, untreated metal plates such as aluminum plates, treated metal plates treated with size coaching, white coating, etc. using acrylic or vinyl resins, plastic plates, and glass. Various materials such as plates can be used.

次に、本発明における金属アルコラートまたは、そのキ
レート化合物としては、金属としてアルミニウム,ジル
コニウム,コバルト,チタンなどが好ましく、他の金属
でも効果が認められるが、価格、毒性の面から使用上問
題がある。
Next, as the metal alcoholate or its chelate compound in the present invention, the metal is preferably aluminum, zirconium, cobalt, titanium, etc. Other metals are also effective, but there are problems in use from the viewpoint of cost and toxicity. .

アルコラートにはエチラート,プロピラート,ブチラー
トなどがあり、工業的に入手しやすい金属アルコラート
はアルミニウムイソプロピラート,チタニウムイソフ。
ロピラート,ジルコニウム夕−シヤリーブチラートなど
がある。またそのキレート化合物としては、これらの金
属アルコラートを一般に知られているアセチルアセトン
,3−エチルアセチルアセトン,3−フエニルアセチル
アセトン,3ーメトキシアセチルアセトン,ジベンゾイ
ルアセトン,メトキシカルボニウムアセトンなどのキレ
ート化剤と反応して得られるものである。これらの金属
アルコラート、またはそのキレート化合物を基板に施す
方法としては金属アルコフートまたはそのキレート化合
物をメタノール,アセトン,酢酸エチルなどの低沸点溶
剤を用いて希薄溶液とし、スプレー法、ロールコースタ
ー法などの一般的な塗装方法により塗布し、常温または
加熱して乾燥させると金属アルコラートおよびそのキレ
ート化合物の均一な塗際を得ることができる。またその
塗布量は金属アルコラートまたはそのキレート化合物の
低沸点溶剤に対する濃度を変えることにより、所望の塗
布量が選択され、1〜10の9/100の程度が好まし
い。この塗装方法では乾燥時間が1〜5秒という非常に
短時間で充分であるため従来のサイズコーチング処理で
の乾燥方法より工程上非常に有利であり、かつまた簡単
に塗布ないしEO局Uライン中にこのシステムを組み込
むことができる。すなわち、現状のフィーダ−と塗布機
ないし印刷機までの搬送部への取付が可能である。本発
明における紫外線硬化型組成物は従来から用いられてい
るものでラジカル架橋性エチレン性不飽和2重結合を有
するプレポリマーおよび/またはモノマーならびに光増
感剤を必須成分として、他の目的に応じて着色剤,安定
剤,ワックスなどを加えることができる。
Alcoholates include ethylate, propylate, butyrate, etc. Metal alcoholates that are industrially easily available are aluminum isopropylate and titanium isof.
Examples include lopilate, zirconium ester, and sialbutyrate. In addition, as the chelate compound, these metal alcoholates are reacted with commonly known chelating agents such as acetylacetone, 3-ethylacetylacetone, 3-phenylacetylacetone, 3-methoxyacetylacetone, dibenzoylacetone, and methoxycarbonium acetone. It is obtained by doing. The method of applying these metal alcoholates or their chelate compounds to a substrate is to make a dilute solution of the metal alcoholate or its chelate compound using a low boiling point solvent such as methanol, acetone, or ethyl acetate, and to apply a general method such as a spray method or a roll coaster method. A uniform coating of the metal alcoholate and its chelate compound can be obtained by applying it by a typical coating method and drying it at room temperature or by heating. A desired coating amount is selected by changing the concentration of the metal alcoholate or its chelate compound in a low boiling point solvent, and is preferably on the order of 9/100 of 1 to 10. This coating method requires only a very short drying time of 1 to 5 seconds, so it is very advantageous in terms of process compared to the drying method used in conventional size coating processes. This system can be incorporated into. That is, it is possible to attach it to the current feeder, coating machine, or conveying unit to the printing machine. The ultraviolet curable composition used in the present invention is one that has been conventionally used, and contains a prepolymer and/or monomer having a radically crosslinkable ethylenically unsaturated double bond and a photosensitizer as essential components, and can be used for other purposes. Colorants, stabilizers, waxes, etc. can be added.

プレポリマーとしては例えばェポキシ樹脂をアクリル酸
またはメタクリル酸でェステル化したもの、水酸基を有
するアルキッド樹脂をアクリル酸、メタクリル酸でェス
テル化したもの、アルキツドまたはポリエステルとアク
リル酸のポリオールェステル化合物をジィソシアネ−ト
で架橋したものなどで、モノマーとしては、エチレング
リコール,ポリエチレングリコール,トリメチロールプ
ロパン,ベンタエリスリトールなどの多価アルコールの
アクリル酸またはメタクリル酸ェステルなどである。光
増感剤としては一般的に知られているものが用いること
ができ、例えばペンゾイン,ベンゾィン、エチルエーテ
ル,ベンゾインノルマルブチルエーテルなどのペンゾイ
ン系のもの,ベンゾフェノン,P−クロルベンゾフェノ
ンなどのケトン系のものである。次に参考例、実施例お
よび比較例を示す。
Examples of prepolymers include epoxy resins esterified with acrylic acid or methacrylic acid, alkyd resins having hydroxyl groups esterified with acrylic acid or methacrylic acid, and polyol ester compounds of alkyd or polyester and acrylic acid. Examples of monomers include acrylic acid or methacrylic acid esters of polyhydric alcohols such as ethylene glycol, polyethylene glycol, trimethylolpropane, and bentaerythritol. Generally known photosensitizers can be used, such as penzoin-based ones such as penzoin, benzoin, ethyl ether, and benzoin normal butyl ether, and ketone-based ones such as benzophenone and P-chlorobenzophenone. It is. Next, reference examples, examples, and comparative examples are shown.

例中部とは重量部を示す。参考例 1 ェピコート828(シェル化学社製ビスフェノール型ェ
ポキシ樹脂)71.7部、アクリル酸28.3部、ハイ
ドロキノン0.1部、トリェチレンジアミン0.3部と
還流管付、撹持機付四つ口フラスコに仕込み、空気を吹
き込みながら900 〜12000で15〜20時間反
応させ、酸価1以下として汲み出す。
Example "Central part" refers to parts by weight. Reference Example 1 71.7 parts of Epikot 828 (bisphenol type epoxy resin manufactured by Shell Chemical Co., Ltd.), 28.3 parts of acrylic acid, 0.1 part of hydroquinone, 0.3 part of triethylenediamine, and a reflux tube and a stirrer. The mixture is charged into a neck flask and reacted for 15 to 20 hours at a temperature of 900 to 12,000 while blowing air, and then pumped out with an acid value of 1 or less.

これをプレポリマ−Aとするこのプレポリマ−Aを使用
して下記の処方で紫外線硬化型組成物を作成した。カー
ミン曲日(東洋インキ製造■製 紅顔料) 17.0部プレポリ
マーA 60.碇郡4,4′−ビス
ジエチルアミノベンゾフエノン
1.碇郡ペンゾフエノン 10
.碇部ペンタエリスリトールトリアクリレ−ト
12.礎部100‐〇部実施例
1 はだかブリキ板上にテトラインプロピルチタネートの3
重量%メタノール希釈溶液をロールコーターで3の9/
100塊の塗布量で塗布し、常温乾燥した後にRIテス
ターで参考例1の紫外線硬化型組成物を30の9/10
0c橋の塗布量で上記の処理した金属板に印刷を行ない
、その直後に狐W高圧水銀灯の下約10cのの所を20
m/分の速度で通過硬化させた。
This was used as Prepolymer A. Using this Prepolymer A, an ultraviolet curable composition was prepared according to the following formulation. Carmine Kyokuhi (red pigment manufactured by Toyo Ink Manufacturing Co., Ltd.) 17.0 parts Prepolymer A 60. Ikarigun 4,4'-bisdiethylaminobenzophenone
1. Ikari-gun Penzophenon 10
.. Ikaribe Pentaerythritol Triacrylate
12. Foundation part 100 - Part ○ Example 1 3 of tetraline propyl titanate on a bare tin plate
3/9 of the weight% methanol diluted solution using a roll coater.
After coating with a coating amount of 100 lumps and drying at room temperature, the ultraviolet curable composition of Reference Example 1 was rated at 9/10 of 30 using an RI tester.
Print on the above-treated metal plate with a coating amount of 0c bridge, and immediately after that, apply 20cm at about 10cm below the Fox W high pressure mercury lamp.
Pass-curing was carried out at a speed of m/min.

実施例 2 TFS板上にエチルアセトアセテートアルミニウムジイ
ソプロピレートの1重量%アセトン希釈溶液をロールコ
ーターで10の9/100流の塗布量で塗布し、常温乾
燥した後RIテスターで参考例1の紫外線硬化型組成物
を30の9/100地の塗布量で上記の処理した金属板
に印刷を行ない、その直後に2KW高圧水銀灯の下約1
0c双の所を20の/分の速度で通過硬化させた。
Example 2 A 1% by weight acetone diluted solution of ethyl acetoacetate aluminum diisopropylate was applied on a TFS plate using a roll coater at a coating amount of 9/100 of 10, and after drying at room temperature, it was exposed to the ultraviolet rays of Reference Example 1 using an RI tester. The curable composition was printed on the above-treated metal plate at a coating weight of 30:9/100, and immediately after that, it was heated under a 2KW high-pressure mercury lamp for about 1 hour.
Pass-curing was carried out on the 0c twin at a rate of 20/min.

実施例 3 アルミニウム板上にテトラインブチルジルコニウムの1
.5重量%酢酸エチル希釈溶液をロールコーターで5雌
/100cその塗布量で塗布し、常温乾燥した後にRI
テスターで参考例1の紫外線硬化型組成物を30の9/
100c椎の塗布量で上記の処理した金属板に印刷を行
ない、その直後に2KW高圧水銀灯の下約10肌の所を
20肌/分の速度で通過硬化させた。
Example 3 Tetrainbutylzirconium 1 on an aluminum plate
.. Apply a 5% by weight diluted ethyl acetate solution with a roll coater at a coating amount of 5 pieces/100cm, dry at room temperature, and then apply RI.
Using a tester, test the ultraviolet curable composition of Reference Example 1 at 9/30.
The above-treated metal plate was printed with a coating weight of 100 centimeters and immediately cured by passing about 10 skins under a 2KW high-pressure mercury lamp at a rate of 20 skins/min.

実施例 4 はだかブリキ板上にアルミニウムィソフ。Example 4 Aluminum sofa on a bare tin plate.

ロピレ−トの0.5重量%メタノール希釈溶液をロール
コーターで1の9/100cその塗布量で塗布し、常温
乾燥した後にRIテスターで参考例1の紫外線硬化型組
成物を30の9/100地の塗布量で上記の処理した金
属板上に印刷を行ない、その直後に2KW高圧水銀灯の
下約10肌の所を20m/分の速度で通過硬化させた。
実施例 5 はた、かブリキ板上にビニル系樹脂のサィジングを施し
(10の9/100cあ)18000で10分間焼き付
けた板上にテトラインプロピルチタネートの1重量%メ
タノール希釈溶液をロールコーターで10の9/100
仇の塗布量で塗布し、常温乾燥した後にRIテスターで
参考例1の紫外線硬化型組成物を30榊ノ100地の塗
布量で上記の処理した金属板に印刷を行ない、その直後
に2KW高圧水銀灯の下約10cのの所を20m/分の
速度で通過硬化させた。
A 0.5 wt% methanol diluted solution of ropyrate was applied at a coating amount of 9/100 of 1 with a roll coater, and after drying at room temperature, the ultraviolet curable composition of Reference Example 1 was coated with a RI tester at a coating amount of 9/100 of 30. Printing was carried out on the above-treated metal plate with a coating weight of the base, and immediately thereafter it was cured by passing it through a 2KW high-pressure mercury lamp about 10 skins below at a speed of 20 m/min.
Example 5 A 1% by weight methanol diluted solution of tetraline propyl titanate was applied using a roll coater onto a tin plate that had been sized with a vinyl resin (9/100 cm of 10) and baked at 18,000 for 10 minutes. 9/100 of 10
After drying at room temperature, the ultraviolet curable composition of Reference Example 1 was printed on the above-treated metal plate using an RI tester at a coating amount of 30 Sakaki no 100, and immediately after that, 2KW high pressure was applied. Pass curing was carried out at a speed of 20 m/min at about 10 cm below the mercury lamp.

実施例 6ガラス板にテトラインプロピルチタネートの
3重量%メタノール希釈溶液をロールコー夕−で3の9
/100c柊塗布量で塗布し、常温乾燥したのち、塗布
ロールで参考例1の紫外線硬化型組成物を30雌/10
0地の塗布量で上記ガラス板に塗布し、その直後に泌W
高圧水銀灯の下約10肌の所を20m/分の速度で通過
硬化させた。
Example 6 A 3% methanol diluted solution of tetranepropyl titanate was coated on a glass plate with a roll coater.
/100c Hiiragi coating amount, dried at room temperature, and applied the ultraviolet curable composition of Reference Example 1 with a coating roll at 30 female/10.
Coat the above glass plate with a coating amount of 0, and immediately after that apply
Curing was carried out under a high-pressure mercury lamp at a speed of 20 m/min about 10 skins.

実施例 7 ポリエチレン板に、テトラインブチルジルコニウムの1
.5重量%酢酸エチル希釈溶液をロールコーターで5雌
/100cその塗布量で塗布し、常温乾燥した後に塗布
ロ−ルで参考例1の紫外線硬化型組成物を30雌/10
0c杉の塗布量で上記のポリエチレン板に塗布し、その
直後に2KW高圧水銀灯の下約10肌の所を20の/分
の速度で通過硬化させた。
Example 7 Tetraine butyl zirconium 1 was applied to a polyethylene plate.
.. A 5% by weight diluted ethyl acetate solution was applied with a roll coater at a coating amount of 5 mm/100 cm, and after drying at room temperature, the ultraviolet curable composition of Reference Example 1 was coated with a coating roll at a coating amount of 30 mm/10 cm.
It was coated on the above polyethylene plate at a coating weight of 0 c cedar, and immediately thereafter cured by passing about 10 skins under a 2 KW high pressure mercury lamp at a speed of 20 min.

比較例 1 はだかブリキ板にRIテスターで参考例1の紫外線硬化
型組成物を30の9/100流の塗布量で印刷を行ない
、その直後に2KW高圧水銀灯の下約10肌の所を20
m/分の速度で通過硬化させた。
Comparative Example 1 The ultraviolet curable composition of Reference Example 1 was printed on a naked tin plate using an RI tester at a coating amount of 9/100 of 30, and immediately after that, about 10 skin areas were printed under a 2KW high-pressure mercury lamp for 20 minutes.
Pass-curing was carried out at a speed of m/min.

比較例 2はだかブリキ板上にビニル系樹脂サイズを1
0雌/100cその割で塗布し、1800○で10分間
焼き付けた板上にRIテスターで参考例1の紫外線硬化
型組成物を30の9/100c杉の塗布量で印刷を行な
い、その直後に2MW高圧水銀灯の下約10cmの所を
20m/分の速度で通過硬化させた。
Comparative example 2 Vinyl resin size 1 is placed on a bare tin plate
Immediately after printing the ultraviolet curable composition of Reference Example 1 using an RI tester on a board that had been coated at a coating weight of 9/100c cedar and baked at 1800° for 10 minutes. Curing was carried out approximately 10 cm below a 2 MW high-pressure mercury lamp at a speed of 20 m/min.

比較例 3 実施例2においてビニル系樹脂サイズを施すかわり‘こ
、アクリル系樹脂ホワイトコーチング剤を塗布し、他は
、比較例2同様にして印刷を行ない硬化した。
Comparative Example 3 Instead of applying the vinyl resin size in Example 2, an acrylic resin white coating agent was applied, and printing was performed and cured in the same manner as in Comparative Example 2 except for the coating.

実施例1〜7、および比較例1〜3の基板上の紫外線硬
化型組成物の硬化乾燥性についてはすべて良好で差は認
められなかった。
The curing and drying properties of the ultraviolet curable compositions on the substrates of Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 3 were all good, and no difference was observed.

また、紫外線硬化型組成物の密着性については、セロハ
ンテープ剥離クロスカット法で試験した。この密着性試
験の結果を表1に示す。表I
Further, the adhesion of the ultraviolet curable composition was tested using a cellophane tape peeling cross-cut method. The results of this adhesion test are shown in Table 1. Table I

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 基板に、金属アルコラートまたは、そのキレート化
合物から選ばれる1種ないし2種以上の金属有機化合物
の薄膜層を施した後、紫外線硬化型組成物を塗布ないし
印刷し、紫外線照射して該組成物を硬化させることを特
徴とする被覆方法。 2 基板が未処理金属板である特許請求の範囲第1項記
載の被覆方法。 3 金属アルコラートまたは、そのキレート化合物がア
ルミニウム,ジルコニウム,コバルトおよびチタンから
選ばれる金属の1種ないし2種以上の金属アルコラート
または、そのキレート化合物である特許請求の範囲第1
項〜第2項記載の被覆方法。
[Scope of Claims] 1. After applying a thin film layer of one or more metal organic compounds selected from metal alcoholates or their chelate compounds to a substrate, an ultraviolet curable composition is coated or printed, and ultraviolet rays are applied. A coating method characterized in that the composition is cured by irradiation. 2. The coating method according to claim 1, wherein the substrate is an untreated metal plate. 3. Claim 1, wherein the metal alcoholate or chelate compound thereof is a metal alcoholate or a chelate compound thereof of one or more metals selected from aluminum, zirconium, cobalt, and titanium.
The coating method according to items 1 to 2.
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US6174426B1 (en) 1999-08-12 2001-01-16 Usx Corporation Tin-plated steel with adhesion promoter

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