珍珠色彩(透明涂层)不锈钢板
1 绪言
不锈钢板因其具有金属光泽,耐蚀性、耐热
性及加工性优异,易维护,因而广泛用于汽车、家电、厨房设备、内外装建材等领域。但是,随
着其用途的扩大,问题也不断出现。例如,在内装·器物用途方面,食品、指纹会对不锈钢造成
污染,调味料、洗涤剂等会引起其腐蚀;在外装建材方面,海盐粒子或酸雨会使其生锈。为解决
这些问题,开发出在不损坏不锈钢外观的情况下,对不锈钢板表面施以涂层,使其成为具有艺
术性与功能性的表面处理不锈钢板。
过去,将洗衣机、电冰箱等厨房家电称为白
色家电,其用材使用的是在电镀钢板上施以白色系涂层的预涂层钢板和合成树脂。但是,最近以
不锈钢为基材的透明涂层不锈钢板大量用作微波炉、洗碗机、IH电饭煲、电冰箱等的外装材。这
是由于在不锈钢板表面预涂透明涂层,增加了其光泽和透明感,并以清洁感、高级感取代了不锈
钢在人们印象中的冰冷感、暗淡感所致。
另外,家电制品设计的好坏,能够极大地左
右销售额,因而,强烈地希望家电制品的设计要引人注目,有高级感,厨房家电还要给人以清洁
感。为满足这些要求日新钢公司开发了透明涂层不锈钢板。
过去,在彩色透明方面采用的是染料与有机
涂层调合在一起的彩色透明涂料,但用此方法色彩随涂膜厚度的波动变化很大,还存在有损不锈
钢板金属感(变暗)的缺点。
本文介绍了在家电领域用途显著扩大的透明
涂层不锈钢板的构成、种类、特性、用途等,另外,还介绍了能克服过去的彩色透明涂层钢板缺
点的“珍珠色彩透明涂层钢板”的开发方法与色调的特点、涂膜的基本特性及其用途。
2 透明涂层不锈钢板
2.1 透明涂层不锈钢板
透明涂层不锈钢板的产品构成如图1所示。
图1 透明涂层不锈钢板的断面构成模型
日新制钢公司的透明涂层不锈钢板有两种产
品可以适应市场需求:
①底层不涂膜,直接进行上涂膜构成的涂膜
1次烘烤1次的产品结构。
②由底层涂膜与上涂膜构成的涂膜2次烘烤2
次的产品结构。
作为实施透明涂层的不锈钢板,一般是以
SUS 430、SUS 304为主,在需要严格的成型加工性时,可使用高加工用不锈钢板等。不锈钢板的
表面加工大多为带式研磨的No.4板、研磨纹路连续的HL(发纹)板,但是,也采用经酸洗加工的
毛面外观的2D板或经光整冷轧加工的光泽外观的2B板等。
由于透明涂层不锈钢板是采用冲压成型、轧
制成型等方式加工为家电设备的框体、壁板的,所以透明涂膜与不锈钢板的密合性是必须的。由于钢板会暴露于食品、调味料、水蒸气、洗涤剂中,所以,密合性更加必要。为此,为了不锈钢
板与透明涂膜密合性的稳定化,不锈钢板进行涂层前处理非常重要。关于使透明涂膜密合性提高的不锈钢板的涂
层前处理,有一种提案为:在进行碱脱脂或酸脱脂后,将含有机酸、硅烷结合剂、铬酸盐的处理
液涂敷在钢板上。为了使透明涂膜的密合性稳定化,日新制钢公司的透明涂层不锈钢板在不损害不锈钢基板原色的基础上进行了特殊涂敷型铬酸
盐处理。最近,在家电、汽车业界,正致力于全面消
除污染环境的物质,该公司也开发出完全不含铬酸盐的无色透明涂敷型游离铬特殊化成处理方
法,以达到与铬酸盐处理同等稳定的密合性。
2.2 透明涂层不锈钢板的种类与特性
透明涂层不锈钢板的主要特性与用途见表1。
涂膜种类 | 氨基甲酸乙脂(薄膜) | 聚脂 树脂 | 丙烯酸 | 丙烯硅酮 | 氟 | |
外 观 | 无光泽 | 高光泽或无光泽 | 高光泽或无光泽 | 高光泽或无光泽 | 高光泽或无光泽 | |
主要特征 | 润滑性 | 加工成型性 | 透明性 | 耐污染性 | 耐药品性 | |
涂膜性能 | 标准膜厚 | 1μm | 10μm | 10μm | 10μm | 10μm |
涂膜硬度/损伤(铅笔硬度) | 2H | F~H | H~2H | 2H | F~H | |
180度弯曲OT加工处密合性(透明胶带剥离 | ◎ | ◎ | △ | ◎ | ◎ | |
耐蚀性(SST35℃,240h) | 无异常 | 无异常 | 无异常 | 无异常 | 无异常 | |
耐湿性(BBT50℃,240h) | 无异常 | 无异常 | 无异常 | 无异常 | 无异常 | |
耐食品污染性* | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | |
○ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ||
△ | △ | △ | ◎ | ○ | ||
耐指纹性 | ○ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | |
耐候性(SW气候:240h) | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | |
用途例 | 微波炉 | 微波炉 | 专用电冰箱 | 洗碗机 | 专用电冰箱 | |
洗碗机 | 洗碗机 | 专用电饭煲 | IH电饭煲 | 专用制冰机 | ||
IH电饭煲 | IH电饭煲 | 邮箱 | 厨房璧板 | 厨房壁板 | ||
照明灯罩 | 专用电冰箱 | 各种厨房机械 |
涂膜性能的评价: 良◎ ○ △ ▲ ×不良
*将污染物滴在试供材上,60℃,RH95%,24h暴露后24h室内保管,水洗后目视评价其外观
图2 珍珠色彩透明涂层不锈钢板的断面构成模型
3.2 开发材的色彩
对色彩的评价。采用SUS 430
No.4加工材作为涂层原板,涂料由7种特殊珍珠色(银色、金色、
红色、紫铜色、紫丁香色、蓝色、绿色)颜料调合成高分子聚脂系透明涂料,制成干燥膜厚10μm的
开发材。作为比较材,透明涂层使用过去一直使用的有机颜料──红色的喹吖啶红及青色的酞青,
准备生产与开发材的红色、蓝色相同色调的彩色透明涂层材。
按照JIS Z
8737标准规定的方法,对色彩进行了测定,其结果开发材对过去的彩色透明涂层不
锈钢板显示出高的L值(白色)。即赋予了开发材清晰的透明感,以及使过去的彩色透明涂层不锈钢
板的“暗淡感”具有了柔和化的效果。
采用多角分光比色计,从45°入射光的正反
射光,在偏心角15°、25°、45°、75°、110°测定色调,开发材无论在哪个角度L值都高,白度
(明亮度)增加,使不锈钢板的暗、冷金属光泽变柔和。另外,从显示色彩的a值、b值的测定结
果来看,在距正反光角度最近的光线最强处显示出高的测定值,在脱离正反射光的阴影方向,显
示出低的测定值,但色彩随可见角度的变化而变化。色彩随可见角度变化的特性,是过去的彩色
透明涂层不锈钢所不具有的特征。将开发材成型加工为所定形状,集明暗、色调变化于成型品一
身,呈现出较高水平的艺术构思。
3.3 开发材的色彩稳定性
色彩稳定性的评价,将SUS 430
No.4精轧材作为涂层原板,红色、蓝色开发材作为比较材,
准备将过去的有机颜料与聚脂涂料调和成与开发
材相同的色彩,通过调整涂敷量变化涂膜厚度来 制作试供材。
采用分光比色计,按JIS Z 8737标准规定的色差表示法测定色调。以膜厚10μm为基准,根据膜 厚的变化算出色差△E:开发材即使膜厚变动为2μm,色差△E也≤0.5;而比较材标准膜厚10μm, 色差△E≥1.0以上,显示出因膜厚变动色调会有很大变化。由此得知,开发材色调稳定,是批次内与 批次间外观再现性优异的彩色透明涂层不锈钢板。
3.4 开发材的质量特性
彩色透明涂层不锈钢板所要求的品质特性是
以保持表1所示的特性为前提的。因而,开发材的质量要点,是所调配的珍珠色颜料与透明涂膜的
密合性。关于密合性,以SUS 430 No.4精轧材为涂层原板,将蓝色的特殊珍珠色颜料调和于高分子
聚脂透明涂料中作为开发材,调和了蓝色的普通珍珠颜料作为比较材,进行耐水蒸气试验。其结果
显示,开发材即使暴露于水蒸气8小时后涂膜也全然不会变色,呈现出优异的涂膜性能。另外,比较
材却发生了显著的白化现象,这是因为透明涂膜与普通珍珠色颜料的界面进入水蒸气,发生微小
的膨胀所致。通过调配出与透明涂膜密合性优异的特殊的
珍珠色颜料,保持如表1所示的各种涂膜种类特性:透明涂层不锈钢板所要求的加工成型性、涂膜硬
度、耐指纹性、鲜明性、耐食品污染性等,使珍珠色彩透明化成为可能。
4 结束语
珍珠色调彩色透明涂层不锈钢板可保持各种
透明涂膜的性能,与过去的彩色透明涂膜相比,具有“明亮感”、“温暖感”,富于“色彩变
化”。另外,钢板具有从不同角度可变换色彩的“高级感”,已被厨房家电、厨房护墙板所采
用,今后,将被所有家电、IT设备等追求高级化的用途所期待。
——(中国特钢协不锈分会《不锈》杂志)