JPH0472592B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野） 下塗りおよび上塗りにそれぞれ熱硬化型塗料お
よび放射線硬化型塗料を塗装する塗装金属板の製
造方法において、下塗り塗料中に放射線硬化型モ
ノマーあるいはオリゴマーを配合して、下塗り塗
膜と上塗り塗膜とを層間密着性を向上させる方法
に関する。 （従来技術） 従来塗装金属板は熱硬化型塗料を使用して製造
するのが一般的であつたが、近年品質の向上、無
公害、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、耐汚染剤、耐溶剤性などが
著しく向上し、熱硬化型塗料の塗装では得られな
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つた。 電子線硬化型塗料使用によるこの塗装金属板の
塗膜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丙塗料塗装前に金属板と
の密着性の優れた熱硬化型のエポキシ系塗料を塗
装して、電子線硬化型塗料の硬化時の塗膜収縮を
吸収する方法が知られている。しかしこの方法の
場合、エポキシ型塗料は塗膜硬度が高いため、加
工時にクラツクが発生し、またエポキシ系塗膜は
電子線硬化型塗料の塗膜との層間密着性が充分と
はいえないものであつた。 （発明が解決しようとする問題点） 本発明はこのようにエポキシ系塗料の下塗り塗
装を施せば、金属板に直接塗装した場合より塗膜
密着性は向上するものの、まだ下塗りの塗膜の加
工によるクラツク発生や層間密着性の問題があつ
た点に鑑み、そのような問題のない塗装金属板の
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） 本発明の方法は従来のごとく放射線硬化型塗料
塗装前に熱硬化型下塗り塗料を塗装するのである
が、下塗り塗料としては加工性に優れたポリエス
テル系樹脂のものを用いて、加工してもクラツク
が発生しないようにし、しかもその中に前記ポリ
エステル系樹脂と反応する官能基を有する放射線
硬化型モノマーあるいはオリゴマーを配合して、
放射線硬化型塗料の上塗り塗料塗膜を放射線で硬
化させる際、上塗り塗料塗膜を反応させ、下塗り
塗膜と上塗り塗膜との層間密着性が向上するよう
にしたのである。 すなわち本発明は(A)分子中に活性水素を有する
ポリエステル系樹脂、(B)この(A)の活性水素と反応
する硬化剤および(C)前記(A)の活性水素と反応する
官能基とエチレン系不飽和二重結合と併せ持つ放
射線硬化型モノマーあるいはオリゴマーの３成分
を主成分とし、(A)、(B)、(C)の配合が(A)＝100重量
部、(B)＝10〜50重量部、(C)＝５〜50重量部である
熱硬化型下塗り塗料を金属板に塗装して熱硬化さ
せた後、放射線硬化型上塗り塗料を塗装して放射
線により硬化させ、塗装金属板を製造するもので
ある。 以下本発明を詳細に説明する。 まず下塗り塗料は分子中に活性水素を有するポ
リエステル型樹脂にその活性水素と反応する硬化
剤を配合して、熱延硬化の際ポリエステル分子を
硬化剤により架橋し、塗膜に硬度を付与する。こ
れば従来のポリエステル系樹脂塗料で一般に行な
われている配合方法で、従来ポリエステル系樹脂
としては、水酸基、メルカプト基、アミノ基、カ
ルボキシル基などのごとく水素を遊離しやすい官
能基を有するものが、また硬化剤としては、メラ
ミン樹脂、グアナミン樹脂、尿素樹脂などのよう
にアミノ基を有する樹脂、またはイソシアネート
基やエポキシ基などの官能基を有する樹脂が使用
されている。本発明の場合も樹脂および硬化剤と
して特別のものを必要としないので、従来のもの
で充分である。なおこのポリエステル系樹脂は主
鎖がポリエチレンテレフタレート系であるものが
加工性に優れているので好ましい。 しかし本発明ではこのポリエステル系樹脂塗料
にポリエステル系樹脂の活性水素と反応する官能
基とエチレン系不飽和二重結合とを併せ持つ放射
線硬化型モノマーあるいはオリゴマーを配合し
て、これらを介して下塗り塗膜と上塗り塗膜とを
化学的に結合させるのである。すなわちこのよう
な熱硬化性と放射線硬化性を備えたモノマーまた
はオリゴマーを配合すると、官能基が下塗り塗料
を熱硬化させる際にポリエステル系樹脂と反応
し、エチレン系不飽和二重結合が上塗り塗料を放
射線硬化させる際に上塗り塗料の放射線硬化型塗
料と反応するので、下塗り塗膜と上塗り塗膜とは
化学的に結合し、一体になり、両塗膜の層間密着
性は強固なものになる。 このモノマーまたはオリゴマーのポリエステル
の活性水素と反応するもう一方の官能基としては
前記硬化剤と同様アミノ基、イソシアネート基、
エポキシ基、水酸基などである。 本発明では以上のような３成分を下塗り塗料の
主成分にするのであるが、その配合はポリエステ
ル系樹脂100重量部に対して硬化剤10〜50重量部、
モノマーまたはオリゴマー５〜50重量部となるよ
うにする。ここで硬化剤の配合量を10〜50重量部
にしたのは、10重量部未満であると塗膜硬度が不
足し、50重量部を越えると塗膜硬度が大きくなり
すぎ、上塗り塗膜である放射線硬化型塗料塗膜の
硬化する際生じる残留応力を緩和する能力が減少
し、充分な塗膜密着性が得られないからである。
またモノマーまたはオリゴマーの配合量を５〜50
重量部にしたのは、50重量部を越えると、これら
のモノマーやオリゴマーは塗膜硬度を増大させる
ため、塗膜硬度が大きくなりすぎ、前述の硬化剤
の場合と同様になつてしまうからであり、また５
重量部未満であると塗膜表面のエチレン系二重結
合が減少し、上塗り塗膜を硬化させる際放射線を
照射しても、上塗り塗膜とのラジカル反応が起こ
りにくくなり、充分な層間密着性が得られないか
らである。 なお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、亜鉛末など）を添加してもよい。 この下塗り塗料の塗装塗膜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
ｍ）でよい。 次に上塗り塗料であるが、この上塗り塗料は従
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とし、適宜モノマーやその
他の添加剤を配合した塗料でよい。例えばオリゴ
マーとしては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）アクリレー
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、
あるいはモノマーとしてはエチレングリコール
（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、ジアリルフタレート、メ
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、
酢酸ビニルなどのモノマーである。これらに粘度
調整の目的で通常の放射線で反応しない溶剤を適
宜加え、放射線で硬化させる前に蒸発させてもよ
い。 上塗り塗料の塗装塗膜厚は特に限定はなく、用
途に合わせて決定すればよい。硬化させる際の放
射線照射量は例えば下塗り塗料に配合する放射線
硬化系モノマーまたはオリゴマーと上塗り塗料と
をともに電子線硬化型のものにして、乾燥塗膜厚
で15〜25μｍ塗装した場合、電子線を５〜
15Mrad照射すれば硬化する。 なお上塗り塗料を紫外線により硬化させる場合
には塗料としてクリヤーまたは着色クリヤーにし
て、光重合開始剤を添加する。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、ベンゾインブチルエーテル、ベンゾフエノ
ン／第３級アミン、ベンジルメチルケタール、
２，２−ジエトキシアセトフエノン、α−ヒドロ
キシイソブチロフエノン、１，１−ジクロロアセ
トフエノン、２−クロロチオキサントンなどがあ
るが、これらを0.1〜５重量％添加すれば、200n
ｍ〜350nｍの紫外線で硬化させることができる。
なお、着色クリヤー塗料を塗装する場合は塗膜を
薄くする。 本発明により塗装金属板を製造する場合、下塗
り塗装前に前処理を施す。この前処理は従来一般
に行われている機械的研摩、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。 また金属板は冷延鋼板、各種めつき鋼板、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60ｇ／m²の溶融亜鉛めつき鋼板にリ
ン酸亜鉛処理を施した後、表１に示すような配合
の下塗り塗料を乾燥塗膜厚で5μｍになるように
バーコーターで塗装し、その後210±10℃（最高
到達板温）で焼付け乾燥して硬化させた。 次に多官能ポリエステルアクリレート60重量部
（東亜合成化学工業製）、単官能オリゴエステルア
クリレート20重量部（同）、トリメチロールプロ
パンアクリレート10重量部、キシレン10重量部か
らなる上塗り塗料を乾燥塗膜厚で20μｍになるよ
うに塗装して、希釈剤のキシレンを蒸発させた
後、加速電圧160KeV、電子流15mAの条件で
10Mrad電子線を照射して硬化させた。 次にここで得られた塗装鋼板にゴバン目を入れ
て、その部分を８mmエリクセン試験機で押し出
し、セロテープを貼り付けて剥離した。表１にこ
の結果を下塗り塗料の組成とともに示す。

【表】 表１に示すように、本発明により製造した塗装
鋼板は下塗り塗装にエポキシ系樹脂塗料を塗装し
たものより層間密着性に優れている。 （効果） 以上のごとく、本発明は下塗り塗料としてポリ
エステル系樹脂塗料を使用するので、加工しても
下塗り塗膜にクラツクが発生することがなく、ま
た下塗り塗料には放射線硬化成分が配合されてい
るので、下塗り塗膜と上塗り塗膜とは放射線によ
り上塗り塗料を硬化させる際化学結合し、層間密
着性は向上する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ (A)分子中に活性水素を有するポリエステル系
   樹脂、(B)この(A)の活性水素と反応する硬化剤およ
   び(C)前記(A)の活性水素と反応する官能基とエチレ
   ン系不飽和二重結合とを併せ持つ放射線硬化型モ
   ノマーあるいはオリゴマーの３成分を主成分と
   し、(A)、(B)、(C)の配合が(A)＝100重量部、(B)＝10
   〜50重量部、(C)＝５〜50重量部である熱硬化型下
   塗り塗料を金属板に塗装して熱硬化させた後、放
   射線硬化型上塗り塗料を塗装して放射線により硬
   化させることを特徴とする放射線硬化塗料による
   塗装金属板の製造方法。