JPS63137778A - 有機樹脂被覆鋼材の表面改質法 - 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） 本発明は有機樹脂被覆鋼材の有機樹脂表面に表面改質用
のモノマーをグラフト重合させて、鋼材表面を改質する
方法に関する。

（従来技術） 有機樹脂被覆鋼材の製造に使用する有機樹脂は予め用途
の判明している大口ロット以外通常密着性、耐食性、耐
候性など種々の特性がバランスしたものを使用している
。このため用途は特殊であるがロフトが小さい場合特性
のバランスした有機樹脂で被覆したものを使用しなけれ
ばならない。

また大口ロットのものでも要求特性を満足させると他の
特性が著しく損なわれるため、要求を満足させることが
できない場合がある。

そこでかかる特殊用途に対処するため、有機樹脂表面に
異種の有機樹脂を接着したり、あるいは異種の有１９１
樹脂の溶液を塗布、乾燥したりして、有機樹脂表面に異
種の有機樹脂層を形成させて、用途に合致した特性を付
与することが従来上り行なわれている。すなわち、これ
らの方法は用途が例えば親水性、撥水性、撥油性、非帯
電性、耐溶剤性、耐水性、耐酸性、耐アルカリ性、低摩
擦性または非粘着性などの特性を特に必要とする場合、
それらの特性をさらに付与する方法として優れている。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、これらの方法では、鋼材の有１９１１（脂と異
種の有機樹脂との層間接着力が低い。また異種の有ｆｌ
ａｔ脂が形成する塗膜厚は、それらの特性が充分に作用
するためには数μ論以上であることが好ましく、このた
め鋼材の有機樹脂本末の特性が損なわれる。

（問題点を解決するための手段） そこで本発明者らは上記問題を解決するために鋭意検討
した結果、有機樹脂被覆鋼材表面に該表面改質用のモノ
マーまたはモノマー溶液を塗布して、その上にシート状
材料を［／Ｉした後、シート状材料側から電子線を照射
してモノマーを鋼材の有機樹脂表面にグラフト重合させ
、その後積層シート状材料を剥離して、有機樹脂表面に
残存している未反応モノマーもしくはモノマー溶液を除
去する方法により有機樹脂被覆鋼材の表面を改質するよ
うにした。

本発明で有機樹脂被覆鋼材表面にモノマーａまたはモノ
マー溶液を塗布して、その上にシート状材料を積層する
のは、モノマー液やモノマー溶液を塗布したままである
と鋼材有機樹脂面が低エネルギー而であるため、モアマ
ー液やモノマー溶液は不連続になり、均一な膜にならな
い。しかしそれらの上にシート状材料を積層すると毛細
管作用によりモノマー液やモノマー溶液は鋼材とシート
状材料の開に薄く保持される。この状態で積層したシー
ト状材料側から電子線を照射すれば、電子線は容易にモ
ノマ一層を透過し、鋼材の有機樹脂表面全体にモノマー
をグラフト重合させることができる。従って電子線照射
後にシート状材料を剥離して、有ｆｉｆｆｆ脂表面の未
反応モアマーもしくはモノマー溶液を除去すれば、鋼材
表面にはグラフト重合したモノマーだけが残り、表面を
改質することができる。

本発明で有ｆｉｌｌ脂被覆鋼材表面に塗布するモノマー
は電子線反応性官能基（エチレン性不飽和二重結合）を
有するモノマー単体、またはこれに溶媒を加えたモノマ
ー溶液、あるいはこれらにモール塩などの重合禁止剤を
添加したものでもよい。

これらの塗布はスプレー、カーテン７０−、ロールコー
ト公知の方法によればよい モノマーの上に積層するシート状材料は鋼材の有機樹脂
とモノマー液やモノマー溶液を介して密着するように積
層する。このシート状材料としては、プラスチックフィ
ルム、このフィルムに金属を蒸着したもの、金属箔、紙
、樹脂コート紙または金属蒸着紙などが用いられる。

放射線の照射はモノマーがシート状材料で覆われている
ので、酸素によるグラフト重合の低下はなく、大気雰囲
気下で実施してもよい。

本発明法は鋼材の形状が板状、管状あるいは型鋼であっ
ても適用でき、また被覆有機樹脂がポリエステル樹脂、
ポリウレタン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂
、ポリオレフィン樹脂、エポキシ樹脂、フッ素樹脂であ
っても適用できる。

（実施例） 実施例１ 溶融亜鉛めっき鋼板（厚さ０．５ｍｍ、亜鉛付着量６０
９／ｍ２）にホットプレスを用いて高密度ポリエチレン
フィルム（厚さ１００μ論）または接着用変性ポリエチ
レンフィルム（厚さ３０μ論）を熱融着した有機樹脂被
覆鋼板に、モノマーとしてメタクリル酸またはメタクリ
ル酸−２−ヒドロキシエチルをバーコーター＃３０で塗
布しながら、二軸延伸ポリエステルフィルム（厚さ２５
μ−）をラミネートし、ラミネートにより塗布したモノ
マーの厚さを薄くした。

次にこのポリエステルフィルムの側から加速電圧２００
　ＫｅＶ、電子流１０ｍ＾、Ｒ量５　Ｍｒａｄの条件で
電子線を照射して、メタクリル酸またはメタクリル酸−
２−ヒドロキシエチルを鋼板表面にグラフト重合させた
。そして重合後ポリエステルフィルムを取り除いて、鋼
板表面をメタノールおよび水の中でそれぞれ５分間ずつ
超音波洗浄して、乾燥した。

その後これらの鋼板の水に対する接触角を測定したとこ
ろ、メタクリル酸をグラフト重合させたものが５４°、
メタクリル酸−２−ヒドロキシエチルをグラフト重合さ
せたものが６３°で、未処理有Ｒ樹脂被覆鋼板の接触角
１０４°に対して親水性が付与されていた。

実施例２ 有機樹脂表面全体として実施例１と同一のめっき鋼板に
リン酸塩処理を施して、エポキシ樹ｒＷ系下塗り塗料お
よびポリエステル樹脂系上塗り塗料をそれぞれ乾燥塗膜
厚で５μ醜お上り１５μ糟塗装、焼付乾燥した塗装鋼板
を、また表面改質用モノマーとしてメタクリル酸トリフ
ルオロエチルまたはメタクリル酸を使用して、実施例１
と同要領で塗装鋼板の表面改質を行った。

その結果、これらの水に対する接触角はメタクリル酸ト
リフルオロエチルで改質したものの場合１１６°、メタ
クリル酸で改質したものの場合６９°で、未処理鋼板の
８７°に対して前者は撥水性が後者は親水性が付与され
ていた。

比較例１ 表面改質用有８０５脂被覆鋼材として実施例１で使用し
た高密度ポリエチレンフィルム被覆鋼板を使用し、この
鋼板に実施例１でのモノマー塗布後二軸延伸ポリエステ
ルフィルムをラミネートする工程を省略する点を除いて
、他は実施例１と同要領で表面改質を行った。

その結果、いずれのモノマーもバーコーターで塗布して
ら均一に塗布されず、斑模様になり、水に対する接触角
は不均一であった。

比較例２ 実施例２の方法において、塗装鋼板にモノマー塗布後フ
ィルムをラミネートする工程を省略して実施例２と同要
領で表面改質を行った。その結果この鋼板へのモノマー
塗布状態、水に対する接触角は比較例１と同様であった
。

（効果） 以上のごとく、本発明は異種有機樹脂のモノマーを鋼材
被覆有機樹脂にグラフト重合させて、表面を改質するの
であるから、鋼材被覆有［５脂と異種有機樹脂の結合は
強固である。また異種有機樹脂はグラフト重合しないモ
ノマーを除去してしまうので、その皮膜厚は薄く、鋼材
被覆有機樹脂本末の重要な特性を損なわない、さらにグ
ラフト重合は鋼材に塗布したモノマーをラミネートした
シート状材料で薄く均一に保持して行うので、低電圧型
電子加速器でもモノマーを鋼材の有機樹脂表面全体に均
一にグラフト重合させることができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 有機樹脂被覆鋼材表面に該表面改質用のモノマーまたは
   モノマー溶液を塗布して、その上にシート状材料を積層
   した後、シート状材料側から電子線を照射してモノマー
   を鋼材の有機樹脂表面にグラフト重合させ、その後積層
   シート状材料を剥離して、有機樹脂表面に残存している
   未反応モノマーもしくはモノマー溶液を除去することを
   特徴とする有機樹脂被覆鋼材の表面改質法。