JPH03184842A - 塩化ビニル樹脂積層鋼板の製造方法 - 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、塗膜硬度が高く、エンボス横様の鮮明な塩化
ビニル樹脂積層鋼板の製造方法に関する。

（従来技術） １− 従来、塩化ビニル樹脂積層鋼板の製造は、鋼板に前処理
を施して、塩化ビニル樹脂フィルムを貼付ける方法と、
例えば、アクリル変性エポキシ樹脂系などの下塗り塗膜
を形成後塩化ビニル樹脂プラスチゾル塗料を塗装して加
熱焼付する方法とにより行なわれている。前者の方法で
製造する際、フィルムに意匠性の高い模様の印刷したも
のや可塑剤添加量の少ないものを使用すれば、外観、塗
膜硬度、耐汚染性に優れた製品を製造できるので、内装
建材や器物に使用する場合にはこの方法によっている。

一方、後者の方法は、このようなことが困難なため、外
観、塗膜硬度、耐汚染性が劣る製品しか製造できない。

このため、製品は内装建材や器物にはあまり使用されず
、主として外装建材に使用されている。

（発明が解決しようとする問題ｉ、） しかし、前者の方法で製造したものは高価なため、後者
の方法での製造の際に塗膜硬度や耐汚染性を改善したプ
ラスチゾル塗料を用いて、エンボス加工を施すことによ
り意匠性を付与する方法が２− 従来上り試みられている。例えば、（１）プラスチゾル
塗料に不飽和結合を有する可塑剤または熱硬化性樹脂や
硬質樹脂を添加する方法、（２）プラスチゾル塗料を塗
装後硬度や耐汚染性に優れた電子線硬化型樹脂塗料を塗
装し、電子線で硬化させる方法などである。

しかし、（１）の方法は、加熱焼付により塗膜硬度が高
くなってしまうため、加熱焼付直後の塗膜温度の高いう
ちにエンボス加工を施しても、鮮明なるエンボス模様に
することが困難であった。このため、意匠性の劣る塗膜
表面の平滑な製品の製造にしか適用できないものであっ
た。、また、（２）の方法によりエンボス模様を有する
製品を製造する場合も、エンボス加工は、塗膜温度の高
い電子線硬化塗膜形成前に行なわなければならないので
、エンボス加工を施してもエンボス模様が電子線硬化塗
膜で覆われ、模様が不鮮明になってしまうものであった
。また、エンボス加工で低下した光沢が再び高くなるた
め、意匠性が劣ってしまうものであった。

３ エンボス加工時には塗膜硬度が低く、しかも、エンボス
加工後に塗膜硬度を高くしてもエンボス模様を鮮明に保
つことができるようにするには、プラスチゾル塗料に反
応性エチレン結合を有するモノマーを添加して、エンボ
ス加工後に電子線を照射して、モノマーを塩化ビニル樹
脂と架橋反応させる方法が考えられる。例えば、特公昭
３５−１７６９４号公報に開示された塩化ビニル重合体
に少なくとも２個の反応性エチレン結合を有する可塑化
性添加物を添加し、重合体と添加物とを高エネルギー放
射線照射により架橋させる方法を塩化ビニルｔＩｇＩＩ
ｌｔｆＪＩ層鋼板の製造に適用するとか、その製造の際
に特開昭４８−６４０号公報に開示された少なくとも２
個の反応性エチレン結合を有する多官能添加物とポリエ
ステル重合体を添加した架橋塩化ビニル重合体組成物を
使用する方法である。

しかし、これらの方法は１２０℃あるいは１５・０“Ｃ
という比較的低い温度で成形するシートやチューブなど
に使用する組成物に関するもので一 あり、加熱焼付温度が通常２００〜２５０　’Ｃで、焼
付時間が４５〜９０秒である塩化ビニル樹脂積層鋼板の
製造にはそのまま適用できない。例えば、反応性エチレ
ン結合を２個有するモア７−とじて掲げられているエチ
レングリコールジ（メタ〉アクリレート、ジエチレング
リコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコ
ールジ（メタ）アクリレート、テトラエチレングリコー
ルノ（メタ）アクリレート、ノエチレングリコールノビ
ニルエーテル、ビニル（メタ）アクリレート、アリル（
メタ）アクリレートなどは沸点が低いため、塩化ビニル
樹脂積層鋼板製造の場合、いずれも焼付時に蒸発して含
有量が減少するため、塗膜硬度が十分改善されない。ま
た、上記モノマーより分子量の大きいモノマーを使用す
れば、焼付時の蒸発は抑制できるが、二重結合当量が増
大するため、電子線による架橋効率が低下し、塗膜硬度
の向上が認められず、しがも、溶解度パラメーターが９
　、５　（ｃａｌ／ｃ−）０・５を越えるため、塩化ビ
ニル樹脂［溶解度パラメーター９　、３　（ｃａｌ／ｃ
ｍ３）０．５］および可塑剤［同、一 一般には８　、５−９　、５　（ｃａｌ／ｃｍ３）０・
５］との相溶性が低下し、塗膜の力学的特性が者しく低
下する。さらに、二重結合には、アリル基、ビニル基な
どもあるが、これらは電子線感受性が低く、効率的に架
橋できず、十分なる塗膜硬度向上が認められな本発明は
、このような問題を解決した塩化ビニル樹脂積層鋼板の
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ｙ、） 本発明は、鋼板表面に溶解度パラメーターが８．５〜１
０　、０　（ｃａｌ／ｃｎ＋’）’・５のポリエステル
系樹脂下塗り塗膜を形成した後、アクリロイル基または
メタクリロイル基を３個以上有する溶解度パラメーター
８．５〜９　、５　（ｃａｌ／ａｍ’）０・５のモア７
−と可塑剤とを含有し、モノマー配合量が重量で可塑剤
の１．０〜３．０倍である塩化ビニル樹脂プラスチゾル
塗料を塗装して加熱焼付することにより上塗り塗膜を形
成し、その後、エンボス加工を施して電子線を３〜１０
８ｒａｄ照射する方法により塩化ビニル樹脂積層鋼板を
製造するようにした。

一 （作用〉 本発明で使用する鋼板は、冷延鋼板、亜鉛めっき鋼板、
アルミめっき鋼板、複合めっき鋼板、ステンレス鋼板な
ど従来より使用されているもののほか、他の鋼板でもよ
い。

鋼板に下塗り塗膜を形成するにあたっては、脱脂、化成
処理などの前処理を通常施すが、鋼板の表面状態によっ
ては一部または全部を省略することも可能である。

下塗り塗膜の形成は、通常、ポリエステル系樹脂塗料を
塗装し、加熱焼付することにより行う。

この塗料には、着色顔料や体質顔料などを添加してもよ
いが、樹脂としては、溶解度パラメータが８．５−１０
．０　（ｃａｌ／ｃｍ３）”５のものを使用する。

下塗り塗膜の樹脂や溶解度パラメーターをこのように限
定するのは、上塗りのプラスチゾル塗料に添加するモノ
マーの性質との関係からである。膜厚は特に限定される
ものでないが、３〜１０μｍにするのが好ましい。

上塗り塗膜の塩化ビニル樹脂塗膜の形成は、ブ７− ラスチゾル塗料として、通常配合する可塑剤のほかにア
クリロイル基またはメタクリロイル基を３個以上有する
溶解度パラメーター８．５〜９．５（ｃａ　ｌ　７ｃｍ
３）”のモノマーを重量で可塑剤の１．０〜３．０倍添
加したものを用いて、それを塗装、加熱焼付することに
より行う。

プラスチゾル塗料への添加モノマーの溶解度パラメータ
ーを上記のようにしたのは、塩化ビニル樹脂や可塑剤と
相溶し易くするためであり、また、アクリロイル基また
はメタクリロイル基を３個以上有するものにしたのは、
高沸点のものにして、加熱焼付時の蒸発を抑制するとと
もに、二重結合当量を小さくして、電子線による架橋効
率を高め、高い硬度の塗膜が得られるようにするためで
ある。

このようなモノマーを例示すれば、トリメチロールプロ
パントリ（メタ）アクリレートおよびその誘導体、ペン
タエリスリトールトリ（メタ）アクリレートおよびその
誘導体、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレ
ートおよびその誘導体などがある。

８ モノマーの添加量を重量で可塑剤の１．０〜３．０倍に
したのは、１．０未満であると、塩化ビニル樹脂塗膜と
の架橋密度が低いため、充分な硬度、耐汚染性が得られ
ず、３．０倍を越えると、硬度が着しく高くなって、加
工性が損なわれ、折り曲げ加工などでクラックが発生し
てしまうからである。

従来上り使用されている塩化ビニル樹脂プラスチゾル塗
料の一般的なものは、配合が塩化ビニル樹脂１００重量
部、可塑剤２０〜５０重量部、安定剤１〜１０重量部、
顔料１０〜５０重量部、要すれば希釈溶剤５〜５０重量
部であるので、モノマーの添加量は、２０〜１５０重量
部となる。

上塗り塗料を下塗り塗膜の上に塗装すると、モノマーは
、加熱焼付の際下塗り塗膜との界面に移行するが、モノ
マーと下塗り塗膜とは、ともにエステル結合を有し、し
かも、溶解度パラメータは同一もしくは近似しているの
で、下塗り塗膜と相溶し易い６従って、後にモノマーを
架橋させた場合、下塗り塗膜と上塗り塗膜との接着力は
着しく大きくなる。下塗り塗膜の樹脂が他のもめ（例え
ば、エポキシ系樹脂、フェノキシ系樹脂など）であった
り、溶解度パラメーターが前記範囲から外れたものであ
ると、上塗り塗膜との接着力が劣る。

なお、下塗り塗膜および上塗り塗膜の膜厚は特に限定さ
れるものでないが、前者の場合３〜１０μｍに、後者の
場合３０〜２５０μ］０にするのが好ましい。塗膜形成
は、ロールコータ−法、カーテン７０−法など公知方法
で可能である。

プラスチゾル塗料を加熱焼付した後には、塗膜温度の高
いうちにエンボス加工を施し、その後電子線を照射して
モノマーと塙化ビニル樹脂とを架橋させる。プラスチゾ
ル塗料に添加したモアマは、電子線硬化型であるので、
プラスチゾル塗料の加熱焼付には、架橋反応を起こさず
、エンボス加工で容易に模様を施すことができる。また
、電子線照射は、３　Ｍｒａｄ未満であると、架橋が不
充分で、１０Ｍｒａｄを越えると、塩化ビニル樹脂が電
子線により着しく劣化して、経時的には変色を呈し、０ 外観を損なうので、３〜１０Ｈｒａｄで行う。

（実施例） 板厚０　、４１１１１１１の溶融亜鉛めっき鋼板（めっ
き付着量６０　ｇ７ｍ２、片面）に脱脂、塗布型クロメ
ート処理を施して、第１表に示す下塗り塗膜を乾燥塗膜
厚で５μｍ形成形成後、下記の組成の塩化ビニル樹脂プ
ラスチゾル塗料ＡまたはＢにモノマーを第１表のように
添加したものを乾燥塗膜厚で１００μ伯になるようにゾ
ル用バーコーター塗装した。

塩化ビニル樹脂プラスチゾル塗料Ａ 塩化ビニル樹脂　　　１００重量部 可塑剤（ＤＯＰ）　　　　　２０重量部顔料（酸化チタ
ン）　　　２０重量部 希釈溶剤　　　　　　　２０重量部 安定剤　　　　　　　　　５重量部 塩化ビニル樹脂プラスチゾル塗料Ｂ 塩化ビニル樹脂　　　１００重量部 可塑剤（ＤＯＰ）　　　　　３０重量部顔料（酸化チタ
ン）　　　１５重量部 希釈溶剤　　　　　　　１０重量部 安定剤　　　　　　　　　３重量部 次に、その塗装鋼板を最高到達板温２１５°Ｃ１焼付時
間６０秒の条件で加熱焼付して、直ちにエンボス加工を
施し、水冷した。そして、水冷後、加速電圧２００ＫＶ
で電子線を照射した。第１表にこの結果を示す。なお、
塗膜性能試験は次のようにして行った。

（１）エンボス加工性 エンボス模様の深さを目視で評価し、最も深いものを◎
とし、以下浅くなるにしたがって０１△、×とした。

（２）塗膜硬度 ＪＩＳ　Ｇ　３３１２に準じて鉛筆硬度を測定した。

（３）加工性 密着折り曲げ加工を施して、折り曲げ部分に対してセロ
テープを貼付け、剥離するテーピング試験を行った後の
クラック発生状態を評価した。評価は、クラックの全く
発生しないものを◎とし、以下クラックが大きくなるに
したがって○、Δ、×（クラック大）とした。

（４）耐汚染性 塗膜表面に赤マジックインキを塗り、２０　’Ｃで２４
時間放置後エタ／−ルで拭き取り、赤マジックインキの
残存状態を目視で評価した。評価は、全く残らないもの
を◎とし、以下残りが濃くなるにしたがって○、Δ、×
（完全に残った）とした。

（５）加工接着性 塗膜に幅５Ｉ＊Ｉ１１の平行な切り込みをカッターナイ
フで入れた後、その切り込みと垂直な同様の切り込みを
入れて、＃型の切り込みを作り、その切り込み部を裏面
がらエリクセン押出磯で６１押出した後、その押出部分
の塗膜を強制的に剥離し、容易に剥離できるがどうかを
調査した。評価は、全く剥離できないものを◎とし、剥
離が容易になるにしたがって○、Δ、Ｘとした。

（６）着色劣化性 ８０℃で２時間加熱した後の着色状態を目視で評価した
。評価は、はとんど着色しないものを◎とし、着色程度
が着しくなるにしたがって○、Δ、Ｘ（ＩＦＬ＜着色）
とした。

１３− （発明の効果） 以上のように、本発明によれば、塗膜硬度や耐汚染性の
優れた塩化ビニル樹脂積層鋼板をエンボス横様、外観、
加工性などを損なうことなく製造することができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）鋼板表面に溶解度パラメーターが８．５〜１０．
   ０（ｃａｌ／ｃｍ＾３）＾０＾．＾５のポリエステル系
   樹脂下塗り塗膜を形成した後、アクリロイル基またはメ
   タクリロイル基を３個以上有する溶解度パラメーター８
   ．５〜９．５（ｃａｌ／ｃｍ＾３）＾０＾．＾５のモノ
   マーと可塑剤とを含有し、モノマー配合量が重量で可塑
   剤の１．０〜３．０倍である塩化ビニル樹脂プラスチゾ
   ル塗料を塗装して加熱焼付することにより上塗り塗膜を
   形成し、その後、エンボス加工を施して電子線を３〜１
   ０Ｍｒａｄ照射することを特徴とする塩化ビニル樹脂積
   層鋼板の製造方法。