JPS6118583B2 - - Google Patents
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Description
本発明は、加工性のすぐれた主として屋内用途
用プレコート鋼板に関するものである。
近年、無公害、省力、省工程等の理由により、
家庭電器、内装建材、事務器、車輌メーカー等に
おいては、加工した後に塗装を行なつていた、い
わゆるポストコートを避け、プレコート鋼板の要
望が一層高まりつつある。ミルサイドとしても極
力その要望に応じるべく努力をしているが、ポス
トコート並の硬度、光沢、耐汚染・薬品性等を有
し、かつ、高加工性、例えば衝撃OT折曲げ加工
に耐えうるプレコート鋼板を製造することは困難
である。
そのため前記のようなメーカーがある限られた
分野にプレコート鋼板を採用する場合は、前記の
特性のいずれかを犠性にするのが現状である。例
えば例をあげると、熱硬化硬質アクリル系塗装材
を採用すると光沢、耐汚染・薬品性は比較的良好
であるが、加工性は望み得ず、また熱硬化塩ビ系
塗装材を採用すると硬度、加工性については比較
的良好であるが、光沢は殆んどなく、また耐汚
染・薬品性等については良好とはいい難い。
このように、現在用いられている塗膜の硬化法
としての熱硬化法を採用する限りにおいては、従
来のポストコート材の性能領域になかなか到達し
得ないのが現状である。
本発明者等はこの点を打破すべく、無公害、高
性能、高速生産、安価、非加熱等の多くの特徴を
有している電子線照射法を用いて、従来最もプレ
コート鋼板に欠けているといわれていた衝撃OT
折曲げにも耐え得る高加工性を有し、かつ、他の
光沢、硬度、耐水性、耐汚染・薬品性、耐食性、
美感性等の特性も良好なプレコート鋼板を製造す
べく検討してきたが、ついに達せられたのであ
る。
即ち、本発明は、
A:10000〜800000の範囲の数平均分子量を有す
るアクリル酸、α―置換アクリル酸又はそれ
らの誘導体を主成分とするアクリル系共重合
体100部、
B:2価アルコールと2価カルボン酸と(メタ)
アクリル酸を、エステル化することによつて
得られ、(メタ)アクリロイル基1ケ当りの
数平均分子量が400以下で、一分子中に(メ
タ)アクリロイル基が1.5〜2.0ケ含有されて
いるポリエステルオリゴマー20〜200部、
C:3価もしくは4価アルコールと2価カルボン
酸と(メタ)アクリル酸の三成分をエステル
化することによつて得られ(メタ)アクリロ
イル基1ケ当りの数平均分子量が350以下
で、1分子中に(メタ)アクリロイル基が
3.5〜6.0ケ含有されているポリエステルオリ
ゴマー、A,B両成分混合物に対して1.0〜
30%、
を主成分として得られる放射線硬化型塗料組成物
を塗布、電子線により硬化した高加工性プレコー
ト鋼板に関するものである。
以下において、前記主成分について詳細にのべ
る。
成分Aの構成成分については、次のようなもの
があげられるが、これに限定されるものではな
い。
例えば、アクリル酸、アクリル酸メチル、アク
リル酸エチル、アクリル酸―n―プロピル、アク
リル酸イソプロピル、アクリル酸―n―ブチル、
アクリル酸イソブチル、アクリル酸―n―アミ
ル、アクリル酸―n―ヘキシル、アクリル酸―n
―オクチルなどのアクリル酸アルキルエステル、
アクリル酸―2―クロルエチル、アクリル酸―3
―クロルプロピルなどのアクリル酸ハロゲン化ア
ルキル、アクリル酸―2―ヒドロキシエチル、ア
クリル酸―2―ヒドロキシプロピルなどのOH基
をもつアクリル酸含OH基エステル、メタクリル
酸、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、
メタクリル酸―n―プロピル、メタクリル酸イソ
プロピル、メタクリル酸―n―ブチル、メタクリ
ル酸イソブチル、メタクリル酸―n―アミル、メ
タクリル酸―n―オクチル、メタクリル酸ラウリ
ルなどのα―アルキルアクリル酸アルキルエステ
ル、α―クロルアクリル酸メチル、α―クロルア
クリル酸エチルなどのα―ハロゲン化アクリル酸
エステル、メタクリル酸―2―クロルエチル、メ
タクリル酸―3クロルプロピルなどのα―アルキ
ルアクリル酸ハロゲン化アルキルエステル、メタ
クリル酸―2―ヒドロキシルエチル、メタクリル
酸―2―ヒドロキシルプロピル、メタクリル酸―
1―クロル―2―ヒドロキシエチルなどのOH基
を持つα―アルキルアクリル酸エステルおよびア
クリル酸グリシジルメタクリル酸グリシジルなど
のエポキシ基を含有するアクリル系モノマー、ジ
メチルアミノエチルメタクリレート、ジメチルア
ミノエチルメタクリレート、ジエチルアミノエチ
ルミタクリレート、ジエチルアミノエチルアクリ
レートなどのアミノ基を有するモノマー等が含ま
れる。
本発明のA成分としては、これらのアクリル系
モノマーの1種又はそれ以上をモノマー全体の50
モル%以上を用いることが好ましく、残りのモノ
マーは共重合が可能であればどのようなものでも
使用可能である。
また、アクリル系以外のポリマーで重合溶媒に
溶解可能なポリマーの共存下で、アクリル系モノ
マーを主成分として重合することより得られるポ
リマーも含まれる。このようなアクリル系以外の
ポリマーとしては溶媒可溶ポリウレタン、エチレ
ン―酢ビコポリマー、溶媒可溶ポリエステルが挙
げられる。このポリマーのうち、特にポリエステ
ルの場合が、B,C成分との相溶性の関係で、総
体的な性能で良好なことが多い。
さらに官能基の反応性を利用して側鎖、ないし
は主鎖の両末端に重合性二重結合を導入したポリ
マーも可能である。しかし、このような不飽和基
を有するポリマーの場合には、B成分およびC成
分との組合せにおいて、硬化塗膜の架橋密度があ
がりすぎ、塗膜が硬くなりすぎて良好な加工性が
保持されないことが多いので、二重結合を残すモ
ノマーは、全モノマーの10モル%以下にすべきで
ある。
共重合体の分子量は、10000〜800000と比較的
分子量の大きい共重合体が好ましい。数分子量が
10000より小さい場合は塗膜の加工密着性が不十
分であり、800000よりも大きいと塗料の流動性が
極端に不足し、表面状態のよい塗膜を与えない。
本発明のB成分である数平均分子量が400以下
で、1分子中に(メタ)アクリロイル基を1.5〜
2.0個含有するポリエステルオリゴマーは、2価
アルコールと2価カルボン酸またはその無水物お
よび(メタ)アクリル酸をエステル化することに
よつて得られる数平均分子量260〜800、(メタ)
アクリロイル基1個当りの数平均分子量130〜400
のポリエステルオリゴマーであり、その合成方
法、原料仕込み組成および条件は公知である〔例
えば、A.A.Berlin,“Polyester acrylates”,
Nauka,Moscow,1967,特開昭50―15883な
ど〕。
各合成原料を例示すれば次のようなものがあげ
られる。即ち、2価アルコールとしては、アルキ
レングリコール型として、エチレングリコール、
プロピレングリコールクロルプロピレングリコー
ル、ブタンジオール(1,3―または1,4―ま
たは2,3―)、3―メチルペンタンジオール、
2,2―ジエチルプロパンジオール、ペンタメチ
レングリコール、1,6―ヘキサンジオール、ヘ
プタメチレングリコール、オクタメチレングリコ
ール、ノナメチレングリコール、ネオペンチルグ
リコール、ヘキサメチレンジオールなど、脂環式
グリコール型として、1,4―シクロヘキサンジ
オール、シクロヘキサン―1,4―ジメタノー
ル、水素化ビスフエノールAなど、ポリアルキレ
ングリコール型として、ジエチレングリコール、
トリエチレングリコール、ポリエチレングリコー
ル、ジプロピレングリコール、ポリプロピレング
リコール、ポリテトラメチレングリコールポリブ
タジエンジオールなど、また芳香族系グリコール
型として、2,2′―ビス(4―ヒドロキシフエニ
ルプロパン)(別名ビスフエノールA)、ビス(4
―ヒドロキシフエニル)メタン(別命ビスフエノ
ールF)、4,4′―ジヒドロキシフエニル、ハイ
ドロキノン、レゾルシンなどのフエノール類にオ
ルキレンオキサイド(エチレンオキサイド、プロ
ピレンオキサイド、ブチレンサキサイドなど)を
付加して得られるグリコール類などがあげられ
る。
2価カルボン酸としては、鎖状または分岐状2
価カルボン酸として、しゆう酸、マロン酸、コハ
ク酸、グルタル酸、イタコン酸、マレイン酸、フ
マール酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデカン
酸、メチレングルタル酸、メチルマレイン酸、メ
チルコハク酸、ドデセニルコハク酸など、脂環状
ジカルボン酸として、テトラヒドロフタル酸、ヘ
キサヒドロフタル酸、6―メチルテトラヒドロフ
タル酸、6―メチルヘキサヒドロフタル酸、エン
ドメチレンテトラヒドロフタル酸、エンドイソプ
ロピリデンテトラヒドロフタル酸、1,4,5,
6,7,7―ヘキサクロロ―エンド―5―ノルボ
ルネン―2,3―ジカルボン酸(別命ヘツト
酸)、1,4,5,6,7,7―ヘキサブロモ―
エンド―5―ノルボルネン―2,3―ジカルボン
酸、シクロヘキサン、1,4―ジカルボン酸な
ど、また芳香族ジカルボン酸として、フタル酸、
イソフタル酸、テレフタル酸、テトラクロロフタ
ル酸、テトラブロモフタル酸などがあげられる。
本発明のB成分であるポリエステルオリゴマー
のいくつかを具体的に例示すれば、マレイン酸と
エチレングリコールとのポリエステルジオールの
ジ(メタ)アクリレート、マレイン酸とジエチレ
ングリコールとのポリエステルのジ(メタ)アク
リレート、アジピン酸とジエチレングリコールと
のポリエステルジオールジ(メタ)アクリレー
ト、テトラヒドロフタル酸とジエチレングリコー
ルとのポリエステルジオールのジ(メタ)アクリ
レート、テトラヒドロフタル酸とプロピレングリ
コールとのポリエステルジオールのジ(メタ)ア
クリレート、テトラヒドロフタル酸とブタンジオ
ール(1,3―または、1,4―)とのポリエス
テルジオールのジ(メタ)アクリレート、テトラ
ヒドロフタル酸と1,6―ヘキサンジオールとの
ポリエステルジオールのジ(メタ)アクリレー
ト、テトラヒドロフタル酸とネオペンチルグリコ
ールとのポリエステルジオールのジ(メタ)アク
リレート、テトラヒドロフタル酸と1,4―シク
ロヘキサンジオールとのポリエステルジオールの
ジ(メタ)アクリレート、フタル酸とジエチレン
グリコールとのポリエステルジオールのジ(メ
タ)アクリレート、フタル酸とネオペンチルグリ
コールとのポリエステルジオールのジ(メタ)ア
クリレートなどがあげられる。
これらのポリエステルオリゴマーの中で、テト
ラヒドロフタル酸と炭素数3〜6個のアルキレン
グリコールまたはシクロアルキレングリコールと
のポリエステルジオールのジ(メタ)アクリレー
トの構造をもち、数平均分子量350〜800、(メ
タ)アクリロイル基1個当りの数平均分子量180
〜400のポリエステルオリゴマーが本発明の目的
に対して、特に好適である。
本発明のC成分である(メタ)アクリロイル基
1個当りの数平均分子量が350以下で、1分子中
に(メタ)アクリロイル基を3,5〜6個含有す
るポリエステルオリゴマーは、3価もしくは4価
アルコールと2価カルボン酸またはその無水物と
(メタ)アクリル酸とをエステル化することによ
つて得られる数平均分子量450〜2000、(メタ)ア
クリロイル基1個当りの数平均分子量100〜350の
ポリエステルオリゴマーであり、その合成方法原
料仕込み組成および条件は当業界で公知である
〔例えば、A.A.Berlin,“Polyesteracrilates”,
Nauka,Moscow,1967,特開昭50―15883、特
公昭48―66679など〕。
各合成原料を例示すれば、次のようなものがあ
げられる。即ち、3〜4価アルコールとしては、
アルカントリオール型として、グリセリン、トリ
メチロールメタン、トリメチロールエタン、トリ
メチロールプロパン、1,2,6―ヘキサントリ
オール1,2,3―ブタントリオール、1,2,
3―ペンタントリオール、2―メチル―2,3,
4―ブタントリオール、2―メチル―2,3,4
―ブタントリオール、2―メチル―1,2,3―
ブタントリオール、2―エチル―1,2,3―ブ
タントリオール、2―3,4―ヘキサントリオー
ル、ペンタメチレングリコールなど、アルカンテ
トラオールとして、エリスリトール、ペンタエリ
スリトール、トイレツト、1,2,3,4ペンタ
ンテトロール、2,3,4,5ヘキサンテトロー
ル、2,5―ジメチル―2,3,4,5―ヘキサ
ンテトロール、1,2,3,5―ペンタンテトロ
ール、3―ヘキセン―1,2,5,6テトロー
ル、3ヘキシン―1,2,5,6―テトロールな
ど、エーテル基含有脂肪族トリオールとして、グ
リセリンやトリメチロールプロパンなどにアルキ
レンオキサイド(エチレンオキサイド、プロピレ
ンオキサイド、ブチレンオキサイドなど)を付加
させて得られるトリオールなど、エーテル基含有
脂肪族テトラオールとしてエリスリトールやペン
タエリスリトールなどにアルキレンオキサイドを
付加させて得られるテトラオールなど、また芳香
族トリオールとして、ピロガロールにアルキレン
オキサイドを付加させて得られるトリオールなど
があげられる。
また、2価カルボン酸としては、前記のB成分
の項でのべた、2価カルボン酸があげられる。
本発明のC成分であるポリエステルオリゴマー
のいくつかを具体的に例示すれば、アジピン酸と
ペンタエリスリトールとのポリエステルポリオー
ルのテトラ(メタ)アクリレート、ペンタ(メ
タ)アクリレート、ヘキサ(メタ)アクリレー
ト、テトラヒドロフタル酸とペンタエリスリトー
ルとのポリエステルポリオールのテトラメタアク
リレート、ペンタ(メタ)アクリレート、ヘキサ
(メタ)アクリレート、フタル酸とペンタエリス
リトールとのポリエステルポリオールのテトラ
(メタ)アクリレート、ペンタ(メタ)アクリレ
ート、ヘキサ(メタ)アクリレート、マレイン酸
とペンタエリスリトールとのポリエステルポリオ
ールのテトラ(メタ)アクリレート、ペンタ(メ
タ)アクリレート、ヘキサ(メタ)アクリレー
ト、アジピン酸とトリメチロールプロパンとのポ
リエステルポリオールのテトラ(メタ)クリレー
ト、ペンタ(メタ)アクリレート、ヘキサ(メ
タ)アクリレート、テトラヒドロフタル酸とトリ
メチロールプロパンとのポリエステルポリオール
のテトラ(メタ)アクリレート、ペンタ(メタ)
アクリレート、ヘキサ(メタ)アクリレート、テ
トラヒドロフタル酸とグリセリンのポリエステル
ポリオールのテトラ(メタ)アクリレート、ペン
タ(メタ)アクリレート、ヘキサ(メタ)アクリ
レートなどがあげられる。
これらのポリエステルオリゴマーの中で、アジ
ピン酸またはテトラヒドロフタル酸とペンタエリ
スリトールとのポリエステルポリオールのテトラ
(メタ)アクリレート、ペンタ(メタ)アクリレ
ートまたはヘキサ(メタ)アクリレートの構造で
もち数平均分子量550〜2000、(メタ)アクリロイ
ル基1個当りの数平均分子量100〜350のポリエス
テルオリゴマーが本発明の目的に対して好適であ
る。
ここで、本発明の根本的な思想に関して以下に
のべる。
本発明の要件の一つである樹脂組成物について
は、先にのべたA,B,Cの三成分からなるが、
夫々のまた組合せた場合における役割は次の通り
である。
即ち、本発明による高加工性プレコート鋼板
は、衝撃OT折曲げ加工にも耐え、かつ硬度が2H
かそれ以上、光沢70以上、耐水性、耐汚染・薬品
性、耐食性、平面美感性その他に性能にすぐれた
ものであるが、本発明の樹脂組成物のうちA成分
は、性能的には主として加工性に、B成分は、光
沢、塗膜平面美観性の向上が主であるが、他に耐
汚染・薬品性、耐水性に効果があり、C成分は適
切なる塗膜の架橋密度を調整して、より強固な塗
膜とするものであるが、A,B,Cの三成分の組
合せによつて、はじめて、本発明の如く優れた高
加工性プレコート鋼板用塗料樹脂組成物となるこ
とを実験的に見出したものである。
即ち、A成分のアクリル系共重合体は、高分子
量であるが為に高度な加工性を有するが、塗装後
の塗料の流動性が十分でなく、従つて平面平滑性
が今一歩であるが、これを補うために、低分子量
かつ比較的粒度が低い(約100センチポイズ〜数
千センチポイズ、望ましくは100センチポイズ〜
1000センチポイズ)B成分を添加して塗膜の流動
性を増し、平面平滑性、光沢を向上させうるもの
である。
また、B成分は、電子線に活性な官能基が分子
中に二ケあり単体でも一般的な単官能モノマー、
単官能オリゴマーよりも、より高度な架橋度を有
し、耐汚染・薬品性、耐水性等はかなり良好であ
る。このB成分とA成分を組合せた塗料組成物で
も、高度な加工性(例えば衝撃OT折曲げ加工)
を有する製品が得られる訳であるが、耐汚染・薬
品性、硬度、耐水性が今一歩であり、成分Cを添
加することによつて、架橋密度を調整することに
より加工性を低下させることなく、前記の性能を
非常に向上させ得ることを実験的に発見し、本発
明が成し得られたものである。
ここで、A成分、B成分、C成分の分子量およ
び配合比が本発明における非常に重要な要素とな
るが、以下にのべる。
A成分に関しては、数平均分子量10000〜
800000が、本発明の目的にかなうものであるが、
更に望ましくは、20000〜300000の間が良好であ
り、B成分の量が少ない場合(例えばA/B>
1:重量比)前記分子量範囲において、分子量が
小さい方が望ましく、またB成分の量が多い場合
(例えばA/B<1:重量比)は、前記分子量範
囲において、分子量が大きい方が望ましい。
B成分に関しては、(メタ)アクリロイル基1
個当りの数平均分子量の範囲としては、130〜
400、更に望ましくは180〜400であり、数平均分
子量の範囲としては、260〜800、更に望ましく
は、350〜800である。
C成分に関しては、(メタ)アクリロイル基1
個当りの数平均分子量の範囲としては、100〜350
であり、数平均分子量の範囲としては、450〜
2000、更に望ましくは、550〜2000である。
ここで、A成分/B成分>100/20の場合、即ち
A成分が、多すぎる場合は、加工性は良好である
が、塗装塗膜の流動性が減少し、従つて、塗膜平
滑性が損なわれて、塗膜の光沢が減少する、あら
るいは、耐汚染・薬品性、硬度、耐水性等が、極
端に悪くなるといつた欠点が生じてくる。またA
成分/B成分<100/200の場合は、衝撃OT折曲
げ加工に耐えない。
また、C成分に関していえば、A,B両成分混
合物に対して、1%以下であれば、塗膜の架橋密
度が不足し、また30%以上であれば、過剰となり
すぎて、OT折曲げ加工に耐えない。
A成分、B成分の配合比としては、A成分/B
成分=100/20〜100/200(重量)が本発明にかな
うものであり、C成分はA,B両成分混合物に対
し、1.0〜30%、条件によつては、3〜10%が最
も効果があるものである。
これら、A,B,C三成分の他に必要に応じ
て、可塑剤顔料、希釈溶剤単官能モノマーおよび
オリゴマー等を添加してもよい。
可塑剤の例としては、ジオクチルアジペート、
ジオクチルフタレートジブチルフタレート、ジオ
クチルセバケート、トリメリツト酸トリイソオク
チル、トリメリツト酸トリ―2―エチルヘキシ
ル、ピロメリツト酸テトラエステル、2,2―ジ
フエノール酸エステル、エポキシ化リノール酸オ
クチル、エポキシ化大豆油、エポキシ化綿実油、
アクリル系以外のラツカー型高分子共重合体等が
あげられる。
顔料としては、着色、防錆、体質顔料のいずれ
も用いられ、また溶剤としては、キシレン、酢酸
ブチル、メチルセロソルブ、トルエン、イソプロ
ピルアルコール、ブチルアルコール、酢酸エチ
ル、オレフイン系溶剤等であり、一種又は混合溶
剤としてもよい。この溶剤量については、塗装粘
度を調整するものであり、塗装方法、塗装機の種
類、塗装スピード、膜厚等によつて決まるが、も
ちろん使用しない場合もありうる。
本発明のプレコート鋼板において、原板として
は切板又はコイル状の鉄板、電気亜鉛メツキ鋼
板、溶融亜鉛メツキ鋼板、又は、これらですでに
鋼板製造工程でクロム酸、リン酸処理等の化成処
理を施したもの、アルミニウム板、ステンレス板
又は鋼板等を使用することができるが、塗装製品
表面美観、コスト、耐食性等のバランスを考える
と(電気)亜鉛メツキ鋼板が、最も適したものの
一つである。
又、本発明の製造においては、金属板に、必要
な場合に行なう前処理方法としては、公知の種々
の方法で行なうことができ、例えば、上記金属板
として、その製造工程で既に化成処理を施した鋼
板にあつては、単に洗滌処理のみの前処理を施す
だけで十分であり、また、化成処理を施してない
ものは、その材質に応じた化成処理剤、例えば、
ACP処理剤グラノジン#192(日本ペイントK.K.
製、亜鉛鋼板に対するクロム酸系処理剤)アロジ
ンC(日本ペイントK.K.製、アルミニウム板に
対するクロム酸系処理剤)、パーカー処理剤ボン
デライト#133(日本パーカライジングK.K.製、
亜鉛鋼板に対する複合塩処理剤)等を使用して化
成処理を施す方法等によつて前処理を行なうこと
ができる。
また、この原板と本発明における樹脂組成物の
層間に、プライマーを用いる方がベターである。
即ち、最近の市場からは屋内使用物でも耐食性を
要求される場合があり、また、本発明の樹脂組成
物は塗膜の伸びそのものも非常に大きく引張伸び
100%以上)加工性も大きいが、原板と密着性が
よく、防錆性があり、上塗樹脂組成物との密着性
がよいプライマーが、原板と本発明の樹脂組成物
の間に塗装される方がよりよい性能を示すもので
ある。
このプライマーの組成としては、エポキシ、変
性エポキシ、ビニルフエノール、エポキシアクリ
ル、ポリエステル等何でもよく、プライマーの硬
化方法としては熱、電子線、紫外線、遠外線、超
遠赤外線のいずれでもよい。
プライマーを塗装方法としては、例えばナチユ
ラルロールコート、リバースロールコート、カー
テンフローコート、スプレーコート等通常の方法
で行なうことができ、又、その塗布膜の厚さは1
〜10μ位、好ましくは2〜5μ位であることが望
ましい。硬化条件としては、それぞれの硬化法も
しくは樹脂成分により適当な条件を用いる。
本発明における樹脂組成物を、原板直後に、又
はプライマー塗装された塗装板に、塗装する方法
としては、カーテンフローコーター、スプレーコ
ート、ナチユラルリバースコート、リバースロー
ルコート等のいずれでもよいが、その塗布膜厚
は、10μ以上数百μまで可能であるが、通常の家
電製品例えば冷蔵庫、電気洗濯機、電子レンジ、
トースター、オーブン等もしくは内装建材例えば
ユニツトバス、ドアー、間仕切り、等について
は、通常は30μ前後であるが、これに限定される
ものではない。
更に他の用塗に関しては、それぞれ前記の範囲
内で適当に塗布されるものとする。
また、先にのべたように、本発明における塗料
樹脂組成物は、その塗装方法、膜厚、配合物
(A,B,C)等の条件によつては、適正な塗装
粘度を得るために、溶剤を添加する場合もある
が、この場合は、塗布して電子線を照射する以前
に、溶剤を飛散させてしまうことが望ましい。こ
の溶剤を飛散させる条件は、従来の熱硬化法によ
る塗装金属板の製造法において、塗装を塗布後例
えば300℃近くの非常に高温で長時間焼付け硬化
する条件と異なつて、樹脂間の反応は全くおこす
だけの温度は必要なく、溶剤を飛散させるのみで
よい。一例をあげると、乾燥熱風温度150℃、板
温120℃、以下で十分である。または、セツテイ
ングを十分における場合は、放置による溶剤飛散
のみでよく、加温する必要がない場合もあり得
る。
本発明における樹脂組成物を塗装後、電子線照
射方法について説明すると、照射装置としては、
公知のもの、例えば、直流高電圧の電子銃および
加速機構をもつた電子線照射装置のいずれでも使
用でき、而して装置としては、現在加速電圧百キ
ロボルトから数メガボトルまでの容量のものが開
発されているが、本発明においては、数百キロボ
ルトの装置で十分である。出力電流については、
高速生産性という見地からすると大電流の方が特
に望ましく、百ミリアンペア/加速管1本以上の
ものが望ましい。
本発明における適正熱射線量に関しては、略
0.5〜10Mrad程度が大体の目安であるが、1〜
5Mrad程度で、樹脂組成物にもよるが、良好な性
能を示す。
尚、一般に電子線を照射して、塗膜を硬化する
場合、酸素は重合禁止剤として作用することが知
られているので、これを遮断する方が望ましく、
不活性ガス等によつて、置換した雰囲気中で、電
子線照射を行なうことが望ましい。特に、塗膜の
表面硬度、耐汚染・薬品性、耐水性、耐候性を重
視する場合には、先のことが大なる意義を有す
る。
不活性ガスとしては、例えば、窒素ガス、炭酸
ガス、アルゴン、ヘリウム、クリプトン等があげ
られるが、照射時の酸素濃度としては、1%程度
以下、望ましくは0.1%程度以下の条件で十分で
ある。
尚本発明のプレコート鋼板上に、塗装製品積載
時、運搬時、ユーザー側において加工時に塗膜に
キズがつかないようにするために、保護フイルム
を加圧、加温圧着する方が望ましい。
保護フイルムの例としてはポリエチレン、塩化
ビニール、ポリプロピレン、ポリエステルその他
の例が挙げられる。
実施例 1
(A成分)アクリル酸エチル、メタクリル酸メ
チル、メタクリル酸2―ヒドロキシルエチル、ア
クリル酸の単量体量比(モル%)が70:24:3:
3より成り、数平均分子量が約8万のアクリル系
共重合体100部
(B成分)フタル酸、プロピレングリコール、
アクリル酸の単量体量比(モル比)が1:2:2
より成り、数平均分子量が約400、二重結合一ケ
当りの平均分子量が約200のポリエステルオリゴ
マー70部
(C成分)テトラヒドロフタル酸、トリメチロ
ールプロパン、アクリル酸の単量体、量比(モル
比)が1:2:4より成り、数平均分子量が約
600、二重結合一ケ当りの平均分子量が約150のポ
リエステルオリゴマー10部
よりなり、キシレン―酢酸ブチル(等重量混合)
溶液200部に溶解している樹脂系に、チタン白150
部を加え、三本ロール式塗料化装置で、分散させ
塗料とした。
熱硬化型ビニルフエノール系プライマーを乾燥
塗膜で2μ塗布した電気亜鉛メツキ鋼板(0.6m/
m厚)に、先に得た塗料を25μになるように、カ
ーテンフローコーターで塗布し、120℃の溶剤飛
散炉を1分間通して、溶剤を飛散させた後、塗板
を窒素気流下(酸素濃度0.1%)で、電圧
300KV、電流25mAの加速器で、3Mradの電子線
を照射した。
その塗装鋼板の性能を表―1に示す。
表中のデータに示されたように、従来のプレコ
ート材の加工性をはるかに上まわり、即ち、OT
衝撃折曲げ加工にも耐えその他の性能も良好であ
る。
実施例 2
B成分、C成分以外は、実施例1の条件とまつ
たく同じで、B成分、C成分は、次のような組成
物を用いたが、性能は、実施例1により耐汚染性
のマジツクインキ、カラシで1ランク、ヘアート
ニツクで半ランクの向上がみられ、他は、実施例
1の結果と同等であつた。
(B成分)テトラヒドロフタル酸、ネオペンチ
ルグリコール、アクリル酸の単量体量比(モル
比)が1:2:2より成り、数平均分子量が約
450、二重結合一ケ当りの分子量が約225のポリエ
ステルオリゴマー60部
(C成分)アジピン酸、ペンタエリトリツト、
アクリル酸の単量体量比(モル比)が1:2:6
より成り、数平均分子量が約710、二重結合一ケ
当りの数平均分子量が約118のポリエステルオリ
ゴマー5部
実施例 3
(A成分)アクリル酸ブチル、アクリル酸エチ
ル、メタクリル酸メチル、アクリル酸、メタクリ
ル酸グリシジルの単量体量比(モル比)が26:
18:52:2:2より成り、数平均分子量が約20万
のアクリル系共重合体100部
(B成分)ヘツト酸、ジエチレングリコール、
メタクリル酸の単量体比(モル比)が1:2:2
よりなり、数平均分子量が約700、二重結合1ケ
当りの数平均分子量が約350のポリエステルオリ
ゴマー120部
(C成分)マレイン酸、トリメチロールプロパ
ン、アクリル酸の単量体(モル比)が1:2:4
より成り、数平均分子量が約550、二重結合一ケ
当りの数平均分子量が約275のポリエステルオリ
ゴマー 5部
よりなり、キシレン―酢酸ブチル(等重量混合)
溶液300部に溶解している樹脂系に、チタン白200
部を加え、ボールミルで分散させ塗料とした。
熱硬化型エポキシアクリル系プライマーを乾燥
塗膜で3μ塗布した電気亜鉛メツキ鋼板(0.8m/
m厚)に、先に得た塗料を20μとなるように、カ
ーテンフローコーターで塗布し、140℃の溶剤飛
散炉を約40秒通して、溶剤を飛散させた後、塗板
を窒素気流下(酸素濃度0.05%)で、電圧
300KV、電流25mAの加速器で、2Mradの電子線
を照射した。その性能を表―1に示す。
実施例 4
(A成分)メタクリル酸メチル、アクリル酸エ
チル、アクリル酸の単量体量比(モル比)27:
70:3よりなり、数平均分子量が約5万のアクリ
ル系共重合体100部
(B成分)テトラヒドロフタル酸、ネオペンチ
ルグリコール、アクリル酸の単量体モル比が1:
2:2より成り、数平均分子量が約450、二重結
合1ケ当りの平均分子量が、約225のポリエステ
ルオリゴマー 50部
(C成分)テトラヒドロフタル酸、ペントエリ
トリツト、アクリル酸の単量体モル比が1:2:
6より成り、数平均分子量が約730、二重結合一
ケ当りの分子量が約122のポリエステルオリゴマ
ー 10部
よりなり、他の条件は実施例1と全く同じ方法
で、プレコート鋼板を作成した。その性能は表―
1に示す。
実施例 5
実施例4のB,C成分のかわりに、次の成分を
用い、他の条件は実施例4と同じ条件でプレコー
ト鋼板を作成した。その性能は実施例4と同様で
ある。
(B成分)アジピン酸、ヘキサンジオール、メ
タクリル酸の単量体モル比が1:2:2より成
り、数平均分子量が約480、二重結合1ケ当りの
平均分子量が約240のポリエステルオリゴマー50
部
(C成分)ヘツト酸、ペンタエリスリトール、
アクリル酸の単量体モル比が1:2:6よりな
り、数平均分子量が約800、二重結合一ケ当りの
平均分子量が約135のポリエステルオリゴマー10
部
実施例 6
(A成分)アクリル酸エチル、アクリル酸メチ
ル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸―2―ヒ
ドロキシルエチルの単量体のモル比が60:20:
18:2より成り、数平均分子量が、約7万のアク
リル系共重合体100部
B,C,成分および他の条件は、実施例1と全く
同様な条件でプレコート鋼板を作成した。その性
能も実施例1と同様であつた。
実施例 7
(A成分)アクリル酸プロピル、メタクリル酸
メチル、アクリル酸の単量体比(モル比)が70:
25:5より成り、数平均分子量が約15万のアクリ
ル系共重合体100部B,C成分および他の条件
は、実施例1と全く同様な条件でプレコート鋼板
を作成した。その性能を表―1に示す。
実施例 8
実施例1の塗料系に、可塑剤として、フタル酸
ジアリルを1%(対固形分)添加して、同様な方
法で試験材を作成し、性能試験を行なつたとこ
ろ、実施例1と同じ結果を示した。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a pre-coated steel sheet mainly for indoor use which has excellent workability. In recent years, due to reasons such as non-pollution, labor saving, and process saving,
Manufacturers of home appliances, interior building materials, office equipment, vehicles, etc. are increasingly demanding pre-painted steel sheets, avoiding so-called post-coating, which involves painting after processing. At Millside, we are making every effort to meet these demands, but we are developing a pre-coat that has the same hardness, gloss, stain resistance and chemical resistance as post-coat, and is highly workable, such as withstanding impact over-the-air bending. It is difficult to manufacture steel plates. Therefore, when a manufacturer as mentioned above adopts a prepainted steel sheet in a limited field, the current situation is that one of the above characteristics is sacrificed. For example, if a thermosetting hard acrylic coating material is used, gloss, stain resistance, and chemical resistance are relatively good, but processability is not as good, and if a thermosetting PVC coating material is used, hardness and Processability is relatively good, but there is almost no gloss, and stain resistance, chemical resistance, etc. are not good. As described above, as long as the currently used thermosetting method is used as a coating film curing method, the current situation is that it is difficult to reach the performance range of conventional post coating materials. In order to overcome this problem, the present inventors used an electron beam irradiation method that has many features such as non-pollution, high performance, high-speed production, low cost, and non-heating. Shocking OT that was said to be there
It has high workability that can withstand bending, and also has other properties such as gloss, hardness, water resistance, stain/chemical resistance, corrosion resistance,
We have been trying to produce a pre-coated steel sheet with good aesthetic properties, and we have finally succeeded. That is, the present invention comprises: A: 100 parts of an acrylic copolymer mainly composed of acrylic acid, α-substituted acrylic acid, or a derivative thereof having a number average molecular weight in the range of 10,000 to 800,000; B: a dihydric alcohol; Dicarboxylic acid and (meth)
A polyester obtained by esterifying acrylic acid, having a number average molecular weight per (meth)acryloyl group of 400 or less and containing 1.5 to 2.0 (meth)acryloyl groups per molecule. 20 to 200 parts of oligomer, C: Number average molecular weight per (meth)acryloyl group obtained by esterifying three components: trivalent or tetrahydric alcohol, divalent carboxylic acid, and (meth)acrylic acid. is 350 or less, and there is a (meth)acryloyl group in one molecule.
Polyester oligomer containing 3.5 to 6.0, 1.0 to 1.0 to a mixture of both components A and B
This relates to a highly workable precoated steel sheet coated with a radiation-curable coating composition obtained by containing 30% of the composition as a main component and cured by electron beam. The main components will be described in detail below. The constituents of component A include the following, but are not limited thereto. For example, acrylic acid, methyl acrylate, ethyl acrylate, n-propyl acrylate, isopropyl acrylate, n-butyl acrylate,
Isobutyl acrylate, n-amyl acrylate, n-hexyl acrylate, n-acrylate
- Acrylic acid alkyl esters such as octyl,
Acrylic acid-2-chloroethyl, acrylic acid-3
- Alkyl acrylic halides such as chloropropyl, OH group-containing acrylic acid esters such as 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, methacrylic acid, methyl methacrylate, ethyl methacrylate,
α-Alkylacrylic acid alkyl esters such as n-propyl methacrylate, isopropyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, n-amyl methacrylate, n-octyl methacrylate, lauryl methacrylate, α - α-halogenated acrylic esters such as methyl chloroacrylate and α-ethyl chloroacrylate, α-alkyl acrylic acid halogenated alkyl esters such as 2-chloroethyl methacrylate and 3-chloropropyl methacrylate, and methacrylic acid - 2-Hydroxylethyl, 2-hydroxylpropyl methacrylate, methacrylic acid
α-alkyl acrylate esters with OH groups such as 1-chloro-2-hydroxyethyl, acrylic monomers containing epoxy groups such as glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate, dimethylaminoethyl methacrylate, dimethylaminoethyl methacrylate, diethylaminoethyl Monomers having amino groups such as mitacrylate and diethylaminoethyl acrylate are included. As component A of the present invention, one or more of these acrylic monomers may be used in an amount of 50% of the total monomers.
It is preferable to use mol% or more, and any remaining monomers can be used as long as they can be copolymerized. It also includes polymers obtained by polymerizing an acrylic monomer as a main component in the coexistence of a non-acrylic polymer that is soluble in a polymerization solvent. Examples of such non-acrylic polymers include solvent-soluble polyurethane, ethylene-acetic acid copolymer, and solvent-soluble polyester. Among these polymers, polyester in particular often has good overall performance due to its compatibility with components B and C. Furthermore, polymers in which polymerizable double bonds are introduced into the side chains or both ends of the main chain by utilizing the reactivity of the functional groups are also possible. However, in the case of polymers having such unsaturated groups, in combination with component B and component C, the crosslinking density of the cured coating film becomes too high and the coating film becomes too hard, making it difficult to maintain good processability. Therefore, the monomers that leave double bonds should account for less than 10 mole percent of the total monomers. The copolymer preferably has a relatively large molecular weight of 10,000 to 800,000. The number molecular weight is
When it is less than 10,000, the processing adhesion of the coating film is insufficient, and when it is greater than 800,000, the fluidity of the coating material is extremely insufficient, and a coating film with a good surface condition cannot be obtained. The number average molecular weight, which is the B component of the present invention, is 400 or less, and the (meth)acryloyl group in one molecule is 1.5 to 1.
The polyester oligomer containing 2.0 polyesters has a number average molecular weight of 260 to 800, (meth) obtained by esterifying a dihydric alcohol, a dihydric carboxylic acid or its anhydride, and (meth)acrylic acid.
Number average molecular weight per acryloyl group 130-400
It is a polyester oligomer whose synthesis method, raw material composition and conditions are known [for example, AABerlin, “Polyester acrylates”,
Nauka, Moscow, 1967, Japanese Patent Publication No. 15883, etc.). Examples of each synthetic raw material include the following. That is, as dihydric alcohols, as alkylene glycol type, ethylene glycol,
Propylene glycol chlorpropylene glycol, butanediol (1,3- or 1,4- or 2,3-), 3-methylpentanediol,
1,4 as alicyclic glycol type, such as 2,2-diethylpropanediol, pentamethylene glycol, 1,6-hexanediol, heptamethylene glycol, octamethylene glycol, nonamethylene glycol, neopentyl glycol, hexamethylene diol, etc. - Cyclohexanediol, cyclohexane-1,4-dimethanol, hydrogenated bisphenol A, etc., as polyalkylene glycol type, diethylene glycol,
Triethylene glycol, polyethylene glycol, dipropylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene glycol polybutadiene diol, etc. Also, as an aromatic glycol type, 2,2'-bis(4-hydroxyphenylpropane) (also known as bisphenol A) , screw (4
-Hydroxyphenyl) methane (bisphenol F), 4,4'-dihydroxyphenyl, hydroquinone, resorcinol, and other phenols by adding orkylene oxide (ethylene oxide, propylene oxide, butylene soxide, etc.) Examples include glycols that can be obtained. As divalent carboxylic acids, chain or branched dicarboxylic acids
Examples of carboxylic acids include oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid, adipic acid, sebacic acid, dodecanoic acid, methylene glutaric acid, methylmaleic acid, methylsuccinic acid, dodecenylsuccinic acid, etc. , as the alicyclic dicarboxylic acid, tetrahydrophthalic acid, hexahydrophthalic acid, 6-methyltetrahydrophthalic acid, 6-methylhexahydrophthalic acid, endomethylenetetrahydrophthalic acid, endoisopropylidenetetrahydrophthalic acid, 1,4,5,
6,7,7-hexachloro-endo-5-norbornene-2,3-dicarboxylic acid (betsumei hetsuto acid), 1,4,5,6,7,7-hexabromo-
Endo-5-norbornene-2,3-dicarboxylic acid, cyclohexane, 1,4-dicarboxylic acid, and aromatic dicarboxylic acids such as phthalic acid,
Examples include isophthalic acid, terephthalic acid, tetrachlorophthalic acid, and tetrabromophthalic acid. Specific examples of the polyester oligomers that are component B of the present invention include di(meth)acrylate of polyester diol of maleic acid and ethylene glycol, di(meth)acrylate of polyester of maleic acid and diethylene glycol, Polyester diol di(meth)acrylate of adipic acid and diethylene glycol, di(meth)acrylate of polyester diol of tetrahydrophthalic acid and diethylene glycol, di(meth)acrylate of polyester diol of tetrahydrophthalic acid and propylene glycol, tetrahydrophthalic acid Di(meth)acrylate of polyester diol of and butanediol (1,3- or 1,4-), di(meth)acrylate of polyester diol of tetrahydrophthalic acid and 1,6-hexanediol, tetrahydrophthalic acid di(meth)acrylate of polyester diol with and neopentyl glycol, di(meth)acrylate of polyester diol with tetrahydrophthalic acid and 1,4-cyclohexanediol, di(meth)acrylate of polyester diol with phthalic acid and diethylene glycol , di(meth)acrylate of polyester diol of phthalic acid and neopentyl glycol. Among these polyester oligomers, it has the structure of di(meth)acrylate of polyester diol of tetrahydrophthalic acid and alkylene glycol or cycloalkylene glycol having 3 to 6 carbon atoms, and has a number average molecular weight of 350 to 800. Number average molecular weight per acryloyl group 180
-400 polyester oligomers are particularly suitable for the purposes of the present invention. The polyester oligomer having a number average molecular weight per (meth)acryloyl group of 350 or less and containing 3,5 to 6 (meth)acryloyl groups in one molecule, which is component C of the present invention, is trivalent or tetravalent. Number average molecular weight 450 to 2000, obtained by esterifying a divalent alcohol and a divalent carboxylic acid or its anhydride and (meth)acrylic acid, number average molecular weight per (meth)acryloyl group 100 to 350 It is a polyester oligomer whose synthesis method, raw material composition and conditions are known in the art [for example, AABerlin, “Polyesteracrylates”,
Nauka, Moscow, 1967, Japanese Patent Publication No. 50-15883, Special Publication No. 48-66679, etc.). Examples of each synthetic raw material include the following. That is, as tri- to tetrahydric alcohol,
Alkanetriol types include glycerin, trimethylolmethane, trimethylolethane, trimethylolpropane, 1,2,6-hexanetriol, 1,2,3-butanetriol, 1,2,
3-pentanetriol, 2-methyl-2,3,
4-butanetriol, 2-methyl-2,3,4
-butanetriol, 2-methyl-1,2,3-
Butanetriol, 2-ethyl-1,2,3-butanetriol, 2-3,4-hexanetriol, pentamethylene glycol, etc., as alkanetetraols, erythritol, pentaerythritol, toilette, 1,2,3,4pen Tantetrol, 2,3,4,5-hexanetetrol, 2,5-dimethyl-2,3,4,5-hexanetetrol, 1,2,3,5-pentanetetrol, 3-hexene-1, As ether group-containing aliphatic triols such as 2,5,6-tetrol and 3-hexyne-1,2,5,6-tetrol, alkylene oxides (ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, etc.) are added to glycerin, trimethylolpropane, etc. Ether group-containing aliphatic tetraols such as tetraols obtained by adding alkylene oxide to erythritol, pentaerythritol, etc., and aromatic triols obtained by adding alkylene oxide to pyrogallol. Examples include triol. Further, examples of the divalent carboxylic acid include the divalent carboxylic acids mentioned in the section of component B above. Specific examples of polyester oligomers that are component C of the present invention include tetra(meth)acrylate, penta(meth)acrylate, hexa(meth)acrylate, and tetrahydrophthalic polyester polyol of adipic acid and pentaerythritol. Tetramethacrylate, penta(meth)acrylate, hexa(meth)acrylate of polyester polyol with acid and pentaerythritol, tetra(meth)acrylate, penta(meth)acrylate, hexa(meth)acrylate of polyester polyol with phthalic acid and pentaerythritol ) acrylate, tetra(meth)acrylate of polyester polyol with maleic acid and pentaerythritol, penta(meth)acrylate, hexa(meth)acrylate, tetra(meth)acrylate of polyester polyol with adipic acid and trimethylolpropane, penta( meth)acrylate, hexa(meth)acrylate, tetra(meth)acrylate of polyester polyol with tetrahydrophthalic acid and trimethylolpropane, penta(meth)acrylate
Examples include acrylate, hexa(meth)acrylate, tetra(meth)acrylate of polyester polyol of tetrahydrophthalic acid and glycerin, penta(meth)acrylate, and hexa(meth)acrylate. Among these polyester oligomers, polyester polyols of adipic acid or tetrahydrophthalic acid and pentaerythritol have a structure of tetra(meth)acrylate, penta(meth)acrylate or hexa(meth)acrylate and have a number average molecular weight of 550 to 2000; Polyester oligomers having a number average molecular weight per (meth)acryloyl group of 100 to 350 are suitable for the purposes of the present invention. Here, the fundamental idea of the present invention will be described below. The resin composition, which is one of the requirements of the present invention, consists of the three components A, B, and C mentioned above.
The roles of each and when combined are as follows. In other words, the highly formable precoated steel sheet according to the present invention can withstand impact OT bending and has a hardness of 2H.
or higher, gloss of 70 or higher, water resistance, stain resistance/chemical resistance, corrosion resistance, flat aesthetics, and other properties. However, component A of the resin composition of the present invention is mainly characterized by performance. In terms of processability, component B mainly improves the gloss and flat appearance of the paint film, but it also has effects on stain resistance, chemical resistance, and water resistance, and component C adjusts the appropriate crosslinking density of the paint film. However, only by combining the three components A, B, and C can a coating resin composition as excellent as the present invention for highly workable precoated steel sheets be obtained. was discovered experimentally. In other words, the acrylic copolymer of component A has high processability due to its high molecular weight, but the fluidity of the paint after painting is insufficient, and therefore the surface smoothness is at a disadvantage. , to compensate for this, it has a low molecular weight and relatively low particle size (approximately 100 centipoise to several thousand centipoise, preferably 100 centipoise to
1000 centipoise) Component B can be added to increase the fluidity of the coating film and improve the surface smoothness and gloss. In addition, component B is a monofunctional monomer that has two electron beam-active functional groups in the molecule and is common even when used alone.
It has a higher degree of crosslinking than monofunctional oligomers, and has considerably better stain resistance, chemical resistance, water resistance, etc. Even a coating composition that combines component B and component A has high processability (for example, impact OT bending).
However, the stain resistance, chemical resistance, hardness, and water resistance are not good enough, and by adding component C, the crosslinking density can be adjusted to reduce processability. The present invention has been achieved by experimentally discovering that the above-mentioned performance can be greatly improved. Here, the molecular weights and blending ratios of component A, component B, and component C are very important factors in the present invention, and will be described below. Regarding component A, the number average molecular weight is 10,000~
800,000 is suitable for the purpose of the present invention,
More preferably, it is between 20,000 and 300,000, and the amount of B component is small (for example, A/B>
1: weight ratio) In the above molecular weight range, it is desirable that the molecular weight is small, and when the amount of component B is large (for example, A/B<1: weight ratio), it is desirable that the molecular weight is large in the above molecular weight range. Regarding component B, (meth)acryloyl group 1
The range of number average molecular weight per unit is 130~
400, more preferably 180-400, and the number average molecular weight range is 260-800, more preferably 350-800. Regarding C component, (meth)acryloyl group 1
The number average molecular weight per unit is 100 to 350.
The number average molecular weight range is from 450 to
2000, more preferably 550 to 2000. Here, if the A component/B component>100/20, that is, if the A component is too large, the processability is good, but the fluidity of the paint film decreases, and the smoothness of the paint film decreases. This results in disadvantages such as a decrease in the gloss of the coating film, or an extremely poor stain resistance, chemical resistance, hardness, water resistance, etc. Also A
If component/B component <100/200, it will not withstand impact OT bending. Regarding component C, if it is less than 1% of the mixture of both components A and B, the crosslinking density of the coating film will be insufficient, and if it is more than 30%, it will be too excessive and the OT bending will occur. It cannot withstand processing. The blending ratio of component A and component B is component A/B.
Component = 100/20 to 100/200 (weight) is suitable for the present invention, and component C is 1.0 to 30% of the mixture of both components A and B, and depending on the conditions, 3 to 10% is the best. It is effective. In addition to these three components A, B, and C, plasticizer pigments, diluting solvents, monofunctional monomers, oligomers, and the like may be added as necessary. Examples of plasticizers include dioctyl adipate,
Dioctyl phthalate dibutyl phthalate, dioctyl sebacate, triisooctyl trimellitate, tri-2-ethylhexyl trimellitate, pyromellitic acid tetraester, 2,2-diphenolic acid ester, epoxidized octyl linoleate, epoxidized soybean oil, epoxidized cottonseed oil ,
Examples include Lutzker type polymer copolymers other than acrylic. Pigments used include coloring, rust prevention, and extender pigments, and solvents include xylene, butyl acetate, methyl cellosolve, toluene, isopropyl alcohol, butyl alcohol, ethyl acetate, olefinic solvents, etc. A mixed solvent may also be used. The amount of solvent is used to adjust the coating viscosity and is determined by the coating method, type of coating machine, coating speed, film thickness, etc., but of course there may be cases where it is not used. In the pre-painted steel sheet of the present invention, the original sheet may be a cut or coiled iron sheet, an electrogalvanized steel sheet, a hot-dip galvanized steel sheet, or a chemical conversion treatment such as chromic acid or phosphoric acid treatment that has already been applied to these sheets in the steel sheet manufacturing process. Aluminum plates, stainless steel plates, steel plates, etc. can be used; however, considering the balance of surface appearance of the coated product, cost, corrosion resistance, etc., (electro) galvanized steel plates are one of the most suitable. In addition, in the production of the present invention, the metal plate can be pretreated, if necessary, by various known methods. For coated steel plates, it is sufficient to simply pre-treat with cleaning treatment, and for those that have not been chemically treated, use a chemical conversion treatment agent depending on the material, such as:
ACP treatment agent Granozin #192 (Nippon Paint KK
(manufactured by Nippon Paint KK, chromic acid treatment agent for aluminum plates), Parker treatment agent Bonderite #133 (manufactured by Nippon Parkerizing KK, chromate treatment agent for aluminum plates)
The pretreatment can be carried out by a method of chemical conversion treatment using a compound salt treatment agent for galvanized steel sheets. Further, it is better to use a primer between the original plate and the resin composition layer of the present invention.
That is, the recent market may require corrosion resistance even for indoor use, and the resin composition of the present invention has a very large tensile elongation.
(100% or more) A primer that has high processability, good adhesion to the original plate, rust prevention, and good adhesion to the top coat resin composition is applied between the original plate and the resin composition of the present invention. shows better performance. The composition of this primer may be any one such as epoxy, modified epoxy, vinylphenol, epoxy acrylic, polyester, etc., and the curing method of the primer may be any of heat, electron beam, ultraviolet rays, far-infrared rays, and ultra-far infrared rays. The primer can be applied by any conventional method such as natural roll coating, reverse roll coating, curtain flow coating, or spray coating, and the thickness of the coating film is 1.
It is desirable that the thickness be about 10μ, preferably about 2 to 5μ. As curing conditions, appropriate conditions are used depending on the respective curing method or resin components. The resin composition of the present invention may be applied to the coated plate immediately after the original plate or to the coated plate coated with a primer by any method such as curtain flow coater, spray coat, natural reverse coat, reverse roll coat, etc. The film thickness can range from 10 μm to several hundred μm, but it can be applied to ordinary home appliances such as refrigerators, electric washing machines, microwave ovens, etc.
For toasters, ovens, etc. or interior building materials such as unit baths, doors, partitions, etc., the thickness is usually around 30μ, but is not limited to this. Furthermore, other coatings shall be applied appropriately within the above-mentioned ranges. In addition, as mentioned above, the coating resin composition of the present invention may be difficult to obtain an appropriate coating viscosity depending on the coating method, film thickness, composition (A, B, C), etc. In some cases, a solvent is added, but in this case, it is desirable to scatter the solvent before coating and irradiating with an electron beam. The conditions for scattering this solvent are different from the conditions used in conventional thermosetting methods for manufacturing coated metal plates, in which the coating is hardened by baking at a very high temperature, for example, close to 300°C, for a long period of time, and the reaction between the resins is It is not necessary to raise the temperature at all; it is only necessary to disperse the solvent. For example, a drying hot air temperature of 150°C and a plate temperature of 120°C or less are sufficient. Alternatively, if the setting is sufficient, the solvent may be scattered by leaving it alone, and heating may not be necessary. To explain the electron beam irradiation method after coating the resin composition in the present invention, the irradiation device is as follows:
Any known device can be used, such as a DC high-voltage electron gun or an electron beam irradiation device with an acceleration mechanism, and devices with accelerating voltages of 100 kilovolts and capacities ranging from several megabottles are currently being developed. However, in the present invention, a device of several hundred kilovolts is sufficient. Regarding the output current,
From the viewpoint of high-speed productivity, a large current is particularly desirable, and a current of 100 milliamperes/one accelerating tube or more is desirable. Regarding the appropriate heat radiation dose in the present invention, approximately
A rough guideline is about 0.5 to 10 Mrad, but 1 to
It shows good performance at about 5 Mrad, although it depends on the resin composition. In general, when a coating film is cured by electron beam irradiation, it is known that oxygen acts as a polymerization inhibitor, so it is preferable to block this.
It is desirable to perform electron beam irradiation in an atmosphere substituted with an inert gas or the like. In particular, when the surface hardness, stain resistance/chemical resistance, water resistance, and weather resistance of the coating film are important, the above is of great significance. Examples of the inert gas include nitrogen gas, carbon dioxide, argon, helium, krypton, etc., but it is sufficient that the oxygen concentration during irradiation is about 1% or less, preferably about 0.1% or less. . In order to prevent the coating film from being scratched during loading, transporting, and processing of the coated product on the pre-coated steel plate of the present invention, it is preferable to apply a protective film under pressure and heat. Examples of protective films include polyethylene, vinyl chloride, polypropylene, polyester, and others. Example 1 (Component A) Monomer ratio (mol%) of ethyl acrylate, methyl methacrylate, 2-hydroxylethyl methacrylate, and acrylic acid is 70:24:3:
100 parts of an acrylic copolymer with a number average molecular weight of approximately 80,000 (component B) phthalic acid, propylene glycol,
Monomer ratio (mole ratio) of acrylic acid is 1:2:2
70 parts of a polyester oligomer with a number average molecular weight of approximately 400 and an average molecular weight per double bond of approximately 200 (Component C) Monomers of tetrahydrophthalic acid, trimethylolpropane, and acrylic acid, quantitative ratio (mole ratio) is 1:2:4, and the number average molecular weight is approximately
600, consisting of 10 parts of polyester oligomer with an average molecular weight of approximately 150 per double bond, xylene-butyl acetate (equal weight mixture)
150 parts of titanium white is added to the resin system dissolved in 200 parts of solution.
The mixture was then dispersed into a paint using a three-roll paint-forming device. Electrogalvanized steel sheet (0.6m/
The previously obtained paint was applied using a curtain flow coater to a thickness of 25 μm on a 120°C solvent scattering oven for 1 minute to scatter the solvent, and then the coated plate was heated under a nitrogen stream (oxygen concentration 0.1%), voltage
A 3 Mrad electron beam was irradiated using an accelerator with a voltage of 300 KV and a current of 25 mA. The performance of the painted steel plate is shown in Table 1. As shown in the data in the table, the processability far exceeds that of conventional precoated materials, i.e., OT
It can withstand impact bending and has other good performance as well. Example 2 The conditions were exactly the same as in Example 1 except for the B component and C component, and the following compositions were used for the B component and C component. An improvement of one rank was observed in the magic ink and mustard, and a half rank improvement in the hair tonic, and the other results were the same as in Example 1. (Component B) The monomer ratio (mole ratio) of tetrahydrophthalic acid, neopentyl glycol, and acrylic acid is 1:2:2, and the number average molecular weight is approximately
450, 60 parts of polyester oligomer with a molecular weight of approximately 225 per double bond (Component C) adipic acid, pentaerythritol,
Monomer ratio (mole ratio) of acrylic acid is 1:2:6
5 parts of a polyester oligomer with a number average molecular weight of about 710 and a number average molecular weight per double bond of about 118 Example 3 (Component A) Butyl acrylate, ethyl acrylate, methyl methacrylate, acrylic acid, The monomer ratio (mole ratio) of glycidyl methacrylate is 26:
100 parts of an acrylic copolymer consisting of 18:52:2:2 and having a number average molecular weight of approximately 200,000 (Component B) Het's acid, diethylene glycol,
Monomer ratio (mole ratio) of methacrylic acid is 1:2:2
120 parts of a polyester oligomer with a number average molecular weight of about 700 and a number average molecular weight of about 350 per double bond (Component C) Monomers (molar ratio) of maleic acid, trimethylolpropane, and acrylic acid. 1:2:4
consisting of 5 parts of polyester oligomer with a number average molecular weight of approximately 550 and a number average molecular weight of approximately 275 per double bond, xylene-butyl acetate (equal weight mixture)
200 parts of titanium white is added to the resin system dissolved in 300 parts of solution.
and dispersed in a ball mill to form a paint. Electrogalvanized steel sheet coated with a dry coating of 3μ of thermosetting epoxy acrylic primer (0.8m
The previously obtained paint was applied using a curtain flow coater to a thickness of 20 μm on a 140°C solvent scattering oven for about 40 seconds to scatter the solvent, and then the coated plate was heated under a nitrogen stream ( Oxygen concentration 0.05%), voltage
A 300KV, 25mA current accelerator was used to irradiate a 2Mrad electron beam. Its performance is shown in Table 1. Example 4 (Component A) Monomer ratio (mole ratio) of methyl methacrylate, ethyl acrylate, and acrylic acid: 27:
100 parts of an acrylic copolymer with a ratio of 70:3 and a number average molecular weight of approximately 50,000 (Component B) Monomer molar ratio of tetrahydrophthalic acid, neopentyl glycol, and acrylic acid is 1:
2:2 polyester oligomer with a number average molecular weight of approximately 450 and an average molecular weight per double bond of approximately 225 (Component C) Monomer moles of tetrahydrophthalic acid, pentoerythritol, and acrylic acid The ratio is 1:2:
A pre-coated steel sheet was prepared using 10 parts of a polyester oligomer consisting of 6, having a number average molecular weight of about 730 and a molecular weight per double bond of about 122, using the same method as in Example 1 except for the other conditions. Its performance is table-
Shown in 1. Example 5 A pre-coated steel plate was prepared using the following components in place of the B and C components of Example 4, and under the same conditions as Example 4 except for the following components. Its performance is similar to Example 4. (Component B) Polyester oligomer 50 consisting of a monomer molar ratio of adipic acid, hexanediol, and methacrylic acid of 1:2:2, a number average molecular weight of approximately 480, and an average molecular weight per double bond of approximately 240.
Part (Component C) Hettic acid, pentaerythritol,
A polyester oligomer 10 having a monomer molar ratio of acrylic acid of 1:2:6, a number average molecular weight of approximately 800, and an average molecular weight per double bond of approximately 135.
Part Example 6 (Component A) The molar ratio of monomers of ethyl acrylate, methyl acrylate, methyl methacrylate, and 2-hydroxylethyl methacrylate is 60:20:
A pre-coated steel sheet was prepared using 100 parts of an acrylic copolymer consisting of 18:2 and having a number average molecular weight of about 70,000. The ingredients and other conditions were exactly the same as in Example 1. Its performance was also similar to that of Example 1. Example 7 (Component A) Monomer ratio (molar ratio) of propyl acrylate, methyl methacrylate, and acrylic acid is 70:
100 parts of an acrylic copolymer having a ratio of 25:5 and a number average molecular weight of approximately 150,000. A precoated steel sheet was prepared under exactly the same conditions as in Example 1, except for the B and C components and other conditions. Its performance is shown in Table 1. Example 8 A test material was prepared in the same manner by adding 1% diallyl phthalate (based on solid content) as a plasticizer to the coating system of Example 1, and a performance test was conducted. It showed the same result as 1.
【表】
尚、表―1中の比較例1は、実施例1における
樹脂のC成分を添加しない場合の性能結果であ
る。光沢、加工性は、実施例1と同じ性能を示す
が、他の性能は劣る。この場合、B成分の量を増
しても同様な結果である。
本性能表における鉛筆硬度の判定法は、塗膜表
面を、約300gの荷重で鉛筆でひつかいた後、布
でぬぐいさり、10倍のルーペで、傷の有無をみる
ものであり、極めてシビアーな方法である。
以上説明したように本発明によれば硬度、光
沢、耐汚染・薬品性、加工性の優れたプレコート
鋼板を得ることができる。[Table] Comparative Example 1 in Table 1 is the performance result when the C component of the resin in Example 1 was not added. The gloss and processability show the same performance as Example 1, but the other performances are inferior. In this case, even if the amount of B component is increased, similar results are obtained. The method for determining pencil hardness in this performance table is to scratch the surface of the paint film with a pencil under a load of approximately 300g, wipe it with a cloth, and observe the presence or absence of scratches under a 10x magnifying glass. This is a great method. As explained above, according to the present invention, a precoated steel sheet having excellent hardness, gloss, stain resistance/chemical resistance, and workability can be obtained.
Claims (1)
有するアクリル酸、α―置換アクリル酸また
はそれらの誘導体を主成分とするアクリル系
共重合体100部、 B:2価アルコールと2価カルボン酸と(メタ)
アクリル酸をエステル化することによつて得
られ、(メタ)アクリロイル基1ケ当りの数
平均分子量が400以下で、一分子中に(メ
タ)アクリロイル基が1.5〜2.0ケ含有されて
いるポリエステルオリゴマー20〜200部、 C:3価もしくは4価アルコールと2価カルボン
酸と(メタ)アクリル酸をエステル化するこ
とによつて得られ、(メタ)アクリロイル基
1ケ当りの数平均分子量が350以下で、1分
子中に(メタ)アクリロイル基が3.5〜6.0ケ
含有されているポリエステルオリゴマー、
A,B両成分混合物に対して1.0〜30%、 を主成分として得られる樹脂組成物を塗布、電子
線により硬化したプレコート鋼板。[Claims] 1 A: 100 parts of an acrylic copolymer mainly composed of acrylic acid, α-substituted acrylic acid, or a derivative thereof having a number average molecular weight in the range of 10,000 to 800,000, B: Dihydric alcohol and dicarboxylic acid (meth)
A polyester oligomer obtained by esterifying acrylic acid, having a number average molecular weight per (meth)acryloyl group of 400 or less and containing 1.5 to 2.0 (meth)acryloyl groups in one molecule. 20 to 200 parts, C: Obtained by esterifying a trihydric or tetrahydric alcohol, a dihydric carboxylic acid, and (meth)acrylic acid, and the number average molecular weight per (meth)acryloyl group is 350 or less A polyester oligomer containing 3.5 to 6.0 (meth)acryloyl groups in one molecule,
A pre-coated steel sheet coated with a resin composition obtained mainly from 1.0 to 30% of a mixture of both components A and B, and cured with an electron beam.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1257978A JPS55202A (en) | 1978-02-07 | 1978-02-07 | High workinggproperty precoat steel plate |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1257978A JPS55202A (en) | 1978-02-07 | 1978-02-07 | High workinggproperty precoat steel plate |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS55202A JPS55202A (en) | 1980-01-05 |
JPS6118583B2 true JPS6118583B2 (en) | 1986-05-13 |
Family
ID=11809259
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1257978A Granted JPS55202A (en) | 1978-02-07 | 1978-02-07 | High workinggproperty precoat steel plate |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS55202A (en) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59171646A (en) * | 1983-03-19 | 1984-09-28 | 住友金属工業株式会社 | Temporary rust-prevention treated steel pipe |
JPS6040170A (en) * | 1983-08-15 | 1985-03-02 | Nippon Steel Corp | Manufacture of coated metallic plate and coating composition |
JPH01268770A (en) * | 1988-04-20 | 1989-10-26 | Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co Ltd | Photopolymerizable coating agent |
CN1048747C (en) * | 1995-05-25 | 2000-01-26 | 北京科辐辐射技术公司 | Electronic beam solidified plant oil modified propenoic acid paint and process |
-
1978
- 1978-02-07 JP JP1257978A patent/JPS55202A/en active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS55202A (en) | 1980-01-05 |
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