TWI399286B - 彩色透明漆塗裝不鏽鋼板及其製造方法 - Google Patents
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Description
本發明係有關於一種業經著色之彩色透明漆塗裝不鏽鋼板及其製造方法。
本發明主張2008年2月8日申請之日本專利第2008-029712號之優先權,且在此援用其內容。
藉由壓縮成形等使不鏽鋼板成形之成形品經常使用於電氣製品、電子機械製品等之框體,且該使用於電氣製品、電子機械製品等之框體成形材料的不鏽鋼板,會為了提高框體之設計性,在不損及不鏽鋼板原板之辨識性的程度下,預先形成彩色透明漆塗膜以著色(請參照專利文獻1~3)。
近年來,電氣製品、電子機械製品等逐漸要求較高之設計性,並要求使用於該等框體之成形材料的彩色透明漆塗裝不鏽鋼板須為著色較濃者。
但是,若將專利文獻1~3所揭示之彩色透明漆塗裝不鏽鋼板以較濃色調著色,彩色透明漆塗膜之透明性會降低,因而降低不鏽鋼板原板之辨識性,因此,會無法達到活用不鏽鋼板原板之光輝性以提高設計性之目的。有鑑於此,為了活有不鏽鋼板原板本身原有的光輝性,以達到提高彩色透明漆塗裝不鏽鋼板之設計性的目的,故要求一種會提高彩色透明漆塗膜之透明性及鮮豔性,並且可以使用較濃色調著色者。
【專利文獻1】特開2004-58273號公報
【專利文獻2】特開2004-202988號公報
【專利文獻3】特開2005-7586號公報
有鑑於前述原因,本發明之目的在於提供一種彩色透明漆塗膜之透明性及鮮豔性優異外,又可以使用較濃色調著色,並且具有高度設計性之彩色透明漆塗裝不鏽鋼板及其製造方法。
本發明包含有下列態樣。
本發明之彩色透明漆塗裝不鏽鋼板,係包含有不鏽鋼板原板,以及於前述不鏽鋼板原板之至少一面側成膜的彩色透明漆塗膜,又,前述彩色透明漆塗膜係含有平均一次粒子徑為10~1100nm之顏料,且該顏料容積濃度為0.5~5.0%者。
本發明之彩色透明漆塗裝不鏽鋼板中,前述彩色透明漆塗膜之顏料分散粒度亦可為25μm以下。
本發明之彩色透明漆塗裝不鏽鋼板之製造方法係在不鏽鋼板原板上,塗裝含有平均一次粒子徑為10~1100nm之顏料的彩色透明漆塗料,使所得之彩色透明漆塗膜的顏料容積濃度為0.5~5.0%者。
本發明之彩色透明漆塗裝不鏽鋼板之製造方法中,前述彩色透明漆塗料之塗裝亦可使彩色透明漆塗膜之顏料分散粒度為25μm以下。
本發明之彩色透明漆塗裝不鏽鋼板,係一種彩色透明漆塗膜之透明性及鮮豔性優異,且可以使用較濃色調著色,並且具有高度設計性者。
根據本發明之彩色透明漆塗裝不鏽鋼板之製造方法,可製造出一種彩色透明漆塗膜之透明性及鮮豔性優異,且可以使用較濃色調著色,並且具有高度設計性之彩色透明漆塗裝不鏽鋼板。
第1圖係顯示本發明之彩色透明漆塗裝不鏽鋼板的一個實施形態例之截面圖。
第2圖係顯示實驗例1~6之顏料容積濃度與相對透光率之間的關係圖表。
第3圖係顯示實驗例7~12之顏料容積濃度與相對透光率之間的關係圖表。
第4圖係顯示實驗例13~18之顏料容積濃度與相對透光率之間的關係圖表。
第5圖係顯示實驗例25~28之顏料分散粒度與20度光澤度之間的關係圖表。
第6圖係顯示實驗例29~32之顏料分散粒度與20度光澤度之間的關係圖表。
第7圖係顯示實驗例33~36之顏料分散粒度與20度光澤度之間的關係圖表。
第8圖係顯示實驗例1~3拉伸變形後之20度光澤度的圖表。
10...彩色透明漆塗裝不鏽鋼板
11...不鏽鋼板原板
12...化成處理塗膜
13...彩色透明漆塗膜
就本發明之彩色透明漆塗裝不鏽鋼板的一個實施形態例加以說明。
第1圖係本實施形態例之彩色透明漆塗裝不鏽鋼板的示意圖。本實施形態例之彩色透明漆塗裝不鏽鋼板10包含有不鏽鋼板原板11、成膜於不鏽鋼板原板11單面上之化成處理塗膜12、以及成膜於化成處理塗膜12表面之彩色透明漆塗膜13。
前述彩色透明漆塗裝不鏽鋼板10之不鏽鋼板原板11係使用習知者。
化成處理塗膜12最好使用含有胺基矽烷系矽烷耦合劑、環氧矽烷系矽烷耦合劑之1種或2種之塗膜。若在不鏽鋼板原板11以及彩色透明漆塗膜13之間,形成有含該等矽烷耦合劑之化成處理塗膜12,就是一種不會造成公害之非鉻品,並可提高不鏽鋼板原板11與彩色透明漆塗膜13之間的密著性。
在此,胺基矽烷系耦合劑可舉例如:N-2-(胺乙基)-3-胺丙基甲基二甲氧基矽烷、N-2-(胺乙基)-3-胺丙基三乙氧基矽烷、3-胺丙基三甲氧基矽烷等。
環氧系矽烷耦合劑可舉例如:2-(3,4-環氧基環己基)乙基三甲氧基矽烷、3-甘油醚氧丙基三甲氧基矽烷、3-甘油醚氧丙基甲基二乙氧基矽烷等。
化成處理塗膜12之附著量最好在2至50mg/m2
之間,若化成處理塗膜12之附著量低於2mg/m2
時,會容易降低光澤以及防蝕性;若附著量超過50mg/m2
時,經沸騰水實驗後,塗膜表面會產生水泡。化成處理塗膜12之附著量上限以30mg/m2
為佳,又以10mg/m2
更佳。
前述化成處理塗膜12之附著量係根據螢光X光分析所測得之SiO2
量求得者。
本實施形態例之彩色透明漆塗膜13係一種含有顏料之塗膜。此處之顏料可使用無機顏料、碳顏料、有機顏料其中之任一者。
無機顏料可舉例如:氧化鐵等。
碳顏料可舉例如:碳黑等。
有機顏料可舉例如:偶氮系顏料、多環系顏料、金屬配位系顏料等。
偶氮系顏料可舉例如:溶性偶氮、縮合偶氮、單偶氮、重氮等。
多環系顏料可舉例如:酞菁(phthalocyanine)、蒽醌、靛藍、苝系(perylene)、紫環酮(perinone)、二(dioxazine)、喹吖啶(quinacridone)、異吲哚(isoindolinone)、吡咯并吡咯二酮(DPP)、黃蒽酮(flavanthrone)、蒽素嘧啶(anthrapyrimidine)、醯胺、喹吖酞酮、吲(pyrrocoline)等。
金屬配位系顏料可舉例如:鎳偶氮等。
顏料之平均一次粒子徑為10~1100nm,以10~800nm較佳,又以10~500nm更佳。
特別是,若該顏料為無機顏料,平均一次粒子徑以100~200nm為佳,以100~180nm更佳,又以100~150nm特佳。
若該顏料為碳顏料,平均一次粒子徑以10~80nm為佳,又以10~50nm更佳。
若該顏料為有機顏料,平均一次粒子徑以50~1100nm為佳,以50~800nm更佳,又以50~500nm特佳。
若顏料之平均一次粒子徑未達前述底限值,會不容易使用較濃色調著色,且難以取得粒子低於前述底限值之顏料;另一方面,若顏料之平均一次粒子徑超過前述上限值,會造成彩色透明漆塗膜13之透明性及鮮豔性降低,因而降低彩色透明漆塗裝不鏽鋼板10之設計性。
又,本發明所述之平均一次粒子徑係藉由電子顯微鏡、動態光散射法、雷射繞射散射法等方法所測得之數值。
再者,就更加提高彩色透明漆塗膜13之鮮豔性而言,顏料之顏料分散粒度以25μm以下為佳,又以20μm以下更佳,另,就實用性而言,最好是5μm以上。
顏料分散粒度係使用具有傾斜成習知傾度之溝槽的分散粒度測量器來測量,具體而言,係在分散粒度測量器之傾斜溝槽充填顏料,並觀察顏料由形成有溝槽之表面的最先突出處者,然而,顏料最先突出處之溝槽深度即為分散粒度。
彩色透明漆塗膜13之顏料容積濃度為0.5~5.0%,以0.8~4.0%為佳,又以0.8~2.5%更佳。在此,顏料容積濃度係藉由下列公式求得之值,且顏料容積濃度亦稱為PVC。
顏料容積濃度=[(顏料容積)/(顏料容積+樹脂容積)]×100(%)
若顏料容積濃度低於前述底限值,不管使用何種顏料,都會不容易以較濃色調著色;另一方面,若超過前述上限值,不管使用何種顏料,彩色透明漆塗膜13之透明性及鮮豔性都會降低,此外,還會難以形成平均塗膜,因而降低彩色透明漆塗裝不鏽鋼板10之設計性。
又,由於對色彩看法係憑感覺,故藉由顏料而成之設計性優異之彩色透明漆塗膜13的可見光透射率範圍也有差異,舉例來說,紅色顏料(苝系紅)之相對透光率為50~65%,藍色顏料(銅酞菁藍)之相對透光率為30~55%,棕色顏料(商品名:COLORFINE BROWN)之相對透光率為55~70%時,就設計性而言相當優異,又,當相對透光率低於前述底限值會有透明性不足之傾向;若超過前述上限值則會有彩色透明漆塗膜顏色變淡的傾向。
前述相對透光率要求之顏料容積濃度,苝系紅為0.8~2.4%,銅酞菁藍為0.8~2.1%,COLORFINE BROWN為1.5~5.0%。
由於顏料分散性高會更加提高透明性及鮮豔性,故彩色透明漆塗膜13中最好含有分散劑。
此處之分散劑可舉例如:鹼性分散劑、酸性分散劑、兩性分散劑等,可依所使用的顏料適當選擇,例如,若顏料為酸性顏料(如喹吖啶紅、碳黑等)則使用鹼性分散劑;若顏料為兩性顏料(如偶氮紅、異吲哚黃等)則使用兩性分散劑;若顏料為鹼性顏料(如酞菁藍/綠、氧化鐵、赭石等)則使用酸性分散劑。
彩色透明漆塗膜13所含之熱硬化性樹脂組成物最好含有藉由封端異氰酸酯化合物所交聯之具交聯性官能基的丙烯酸樹脂(以下略稱為丙烯酸樹脂)。
此處之交聯性官能基係選自於羥基、羧基、烷氧矽烷基等1種或2種以上之官能基,且丙烯酸樹脂以每1分子具有2個以上之交聯性官能基者為佳。
丙烯酸樹脂係至少1種非官能性丙烯酸單體以及至少1種官能性單體之共聚物。
非官能性丙烯酸單體可舉例如:丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸異丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸異丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正己酯、丙烯酸環己酯、甲基丙烯酸環己酯、甲基丙烯酸月桂酯等脂肪族丙烯酸酯或是環式丙烯酸酯。
官能性單體可舉例如:具有羥基之單體、具有羧基之單體、具有烷氧矽烷基之單體等。
具有羥基之單體可舉例如:丙烯酸2-羥乙酯、甲基丙烯酸2-羥乙酯、丙烯酸羥丙酯、甲基丙烯酸羥丙酯等羥基烷基酯;含有內酯改質羥基之丙烯基單體(Daicel Chemical Industries,Ltd.(化学工業)製,商品名:PLACCELFM1~5、FA1~5)。
具有羧基之單體可舉例如:丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、馬來酸、富馬酸等。
具有烷氧矽烷基之單體可舉例如:乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、甲基丙醯氧基丙基三甲氧基矽烷等。
丙烯酸樹脂亦可與非官能性丙烯酸單體及官能性單體以外之其他單體共聚,該其他單體可舉例如:甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚、正丙基乙烯基醚、正丁基乙烯基醚、等乙烯基醚類;苯乙烯、α-甲基苯乙烯等乙烯類;丙烯醯胺、N-羥甲基丙烯醯胺、二丙酮丙烯醯胺等丙烯醯胺系單體等。
丙烯酸樹脂之玻璃轉移點以30~90℃為佳,又以50~90℃更佳。前述彩色透明漆塗裝不鏽鋼板10在連續加壓時會摩擦並加工產熱,而使表面溫度上升至80~100℃,因此,若丙烯酸樹脂之玻璃轉移點低於30℃,彩色透明漆塗膜13會軟化並附著於模具上;又,若丙烯酸樹脂之玻璃轉移點超過90℃,則會容易出現氣孔、不夠平坦等。
可適當選用丙烯酸樹脂之構成,以使丙烯酸樹脂之玻璃轉移溫度維持在前述範圍。
丙烯酸樹脂之數平均分子量以3000~50000為佳,又以4000~10000更佳。若丙烯酸樹脂之數平均分子量低於3000,會降低與封端異氰酸酯化合物之反應性,不易形成彩色透明漆塗膜13;若丙烯酸樹脂之數平均分子量超過50000,會降低溶劑溶解性,因而難以得到彩色透明漆塗料。
丙烯酸樹脂之數平均分子量可依據製造丙烯酸樹脂時的條件(如聚合溫度、聚合引發劑之種類及量等)來加以調整。
作為用以交聯丙烯酸樹脂之交聯劑的封端異氰酸酯化合物係在1分子中具有2個以上異氰酸酯基之化合物,具體而言,可舉例如伸甲苯基二異氰酸酯、二苯基二異氰酸甲酯、苯二甲二異氰酸酯、萘二異氰酸酯等芳香族二異氰酸酯;六甲基二異氰酸酯、二聚物酸二異氰酸酯等脂肪族二異氰酸酯;異佛爾酮二異氰酸酯、環己烷二異氰酸酯等脂環族二異氰酸酯;前述聚異氰酸酯之縮二脲型加成物、三聚異氰酸環型加成物等,還有酚類、肟類、活性甲烯類、ε-己內醯胺類、三唑基類、吡唑類次封端劑所封端者,又,使用二月桂酸二丁基錫等有機錫催化劑來作為封端劑之解離促進劑使用。
封端異氰酸酯化合物之市售品可舉例如: (Desmodule)BL1100、BL1265MPA/X、VPLS2253、BL3475BS/SN、BL3272MPA、BL3370MPA、BL4265SN、(Desmotherm)2170、(Sumidule)3175(上述產品皆為Sumika Bayer Urethane Co.,Ltd.(住化株式会社)製),(Duranate)17B-60PX、TPA-B80X、MF-B60X、MF-K60X(上述產品皆為Asahi Kasei Chemicals Corporation(旭化成 株式会社)製),(Burnock)DB-980K、D-550、B3-867、B7-887-60(上述產品皆為Dainippon Ink and Chemicals(大日本化学工業株式会社)製), (Coronate)2515、2507、2513(上述產品皆為Nippon Polyurethane Industry Co.,Ltd.(日本工業株式会社)製)等,且該等封端異氰酸酯化合物可單獨使用,亦可併用2種以上。
由於彩色透明漆塗膜13愈硬,丙烯酸樹脂之抗磨刮性愈高,故不只可以使用上述封端異氰酸酯化合物,又以使用胺基樹脂(三聚氰胺樹脂)交聯者為佳。
胺基樹脂係指使胺基化合物(三聚氰胺、胍胺、尿素)以及甲醛(福馬林)產生加成反應並以醇加以改質的樹脂總稱。具體而言,可舉例有三聚氰胺樹脂、苯并胍胺樹脂、尿素樹脂、丁基化尿素樹脂、丁基化尿素三聚氰胺樹脂、甘脲樹脂、乙醯胍胺樹脂、環己基胍胺樹脂等,其中就耐指紋污染性、耐磨刮性、耐藥性而言又以三聚氰胺樹脂為佳。
依照用以改質之醇種類,三聚氰胺樹脂又可分類成甲基化三聚氰胺樹脂、正丁基化三聚氰胺樹脂、異丁基化三聚氰胺樹脂、混合烷基化三聚氰胺樹脂等。
具體而言,甲基化三聚氰胺樹脂可舉例如(Cymel)300、301、303、350、370、771、325、327、703、712、715、701、267、285、232、235、236、238、211、254、204、212、202、207(上述產品皆為Mitsui Cytec Ltd.(三井株式会社)製)、LUWIPAL 063、066、068、069、072、073(上述產品皆為BASF製)、 (SuperBeckamine)L-105(上述產品皆為Dainippon Ink and Chemicals(大日本化学工業株式会社)製)、(Melan)522、523、620、622、623(上述產品皆為Hitachi Chemical Co.,Ltd.(日立化成工業株式会社)製)等。
正丁基化三聚氰胺樹脂可舉例如(Mycoat)506、508(上述產品皆為Mitsui Cytec Ltd.(三井 株式会社)製)、(Uvan)20SB、20SE、21R、22R、122、125、128、220、225、228、28-60、20HS、2020、2021、2028、120(上述產品皆為Mitsui Chemical,Inc.(三井化学株式会社)製)、PLASTOPAL EBS 100A、100B、400B、600B、CB(上述產品皆為BASF製)、(SuperBeckamine)J-820、L-109、L-117、L-127、L-164(上述產品皆為Dainippon Ink and Chemicals(大日本化学工業株式会社)製)、(Melan)21A、22、220、2000、8000(上述產品皆為Hitachi Chemical Co.,Ltd.(日立化成工業株式会社)製)、(Tesazine)3020、3021、3036(上述產品皆為Hitachi Kasei Polymer Co.,Ltd.(日立化成 株式会社)製)等。
異丁基化三聚氰胺樹脂可舉例如(Uvan)60R、62、62E、360、361、165、166-60、169、2061(上述產品皆為Mitsui Chemical,Inc.(三井化学株式会社)製)、 (SuperBeckamine)G-821、L-145、L-110、L-125(上述產品皆為Dainippon Ink and Chemicals(大日本化学工業株式会社)製)、PLASTOPAL EBS 4001、FIB、H731B、LR8824(上述產品皆為BASF製)、(Melan)27、28、28D、245、265、269、289(上述產品皆為Hitachi Chemical Co.,Ltd.(日立化成工業株式会社)製)、 (Tesazine)3027、3028、3029、3030、3037(上述產品皆為Hitachi Kasei Polymer Co.,Ltd.(日立化成株式会社)製)等。
混合烷基化三聚氰胺樹脂可舉例如(Cymel)267、285、232、235、236、238、211、254、204、212、202、207(上述產品皆為Mitsui Cytec Ltd.(三井 株式会社)製)等。
胺基樹脂可單獨使用,亦可併用2種以上。
彩色透明漆塗膜13最好含有聚烯烴系蠟,若彩色透明漆塗膜13含有聚烯烴系蠟,該彩色透明漆塗裝不鏽鋼板10之潤滑性會比塗布油性潤滑劑等要來的高,且加工性更為優異。
聚烯烴系蠟可舉例如石蠟、微晶蠟、聚乙烯、聚乙烯-氟等之烴系蠟等。
在加工彩色透明漆塗裝不鏽鋼板10時,由於會因加工發熱及摩擦熱而讓塗膜溫度上升,故聚烯烴系蠟之融點以70~160℃為佳,若聚烯烴系蠟之融點低於70℃,會在加工時軟化溶融而無法發揮作為固形潤滑添加物之優異特性;若聚烯烴系蠟之融點高於160℃,由於表面上會有硬粒子而降低摩擦特性,故無法得到高度加工性。
聚烯烴系蠟之酸值最好是0~30,若聚烯烴系蠟之酸值高於30,由於會提高與熱硬化性樹脂組成物之互溶性,而使聚烯烴系蠟難以平均地浮至塗膜表面,故彩色透明漆塗裝不鏽鋼板10之加工性會不夠充分。
彩色透明漆塗膜13中之聚烯烴系蠟含量相對於熱硬化性樹脂組成物之固形物含量100質量份,以含有0.25~10質量份者為佳。若聚烯烴系蠟含量低於0.25質量份,加工性會不夠充分,若高於10質量份,塗膜表面會產生深淺不均,因而損及彩色透明漆塗裝不鏽鋼板10之外觀。
又,彩色透明漆塗膜13可含有矽溶膠,此處之矽溶膠意指奈米(nm)等級之二氧化矽粒子。若彩色透明漆塗膜13含有矽溶膠,可提高塗膜硬度、耐磨刮性、耐指紋污染性。
矽溶膠含量最好是每一熱硬化性樹脂組成物100質量份,固形物含量為2.0~10質量份,又以3.0~8.0質量份更佳。若矽溶膠含量低於2.0質量份,耐磨刮性、硬度等會不足;若超過10質量份則會有降低加工性之傾向。
更甚者,彩色透明漆塗膜13中亦可含有作為添加劑之平坦劑、消泡劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、去光劑、矽烷耦合劑等,又,亦可含有環氧樹脂、矽氧樹脂、氟樹脂、聚酯等。
彩色透明漆塗膜13之膜厚度以1~10μm為佳。若彩色透明漆塗膜13之膜厚度低於1μm,會無法充分發揮彩色透明漆塗膜13之潤滑功能,且除了會有彩色透明漆塗裝不鏽鋼板10加工性降低之傾向外,彩色透明漆塗膜13構成之著色效果亦會不夠充分,無法提高彩色透明漆塗裝不鏽鋼板10之設計性;又,若彩色透明漆塗膜13之膜厚度超過10μm,彩色透明漆塗膜13之潤滑功能會飽和且難以形成彩色透明漆塗膜13,更甚者,彩色透明漆塗膜13之透明性會降低而無法看到不鏽鋼板原板11之原有材質,因而降低設計性。
再者,就前述彩色透明漆塗裝不鏽鋼板之製造方法的一例加以說明。
又,彩色透明漆塗裝不鏽鋼板10之製造方法並不受限於下列例子。
在該例之製造方法中,首先,先對不鏽鋼板原板11施加以熱鹼脫脂、酸/鹼等進行蝕刻等習知前處理。
接著,在不鏽鋼板原板11上塗布含有胺基矽烷系耦合劑及環氧矽烷系耦合劑其中一種或兩種之化成處理液,乾燥並形成化成處理塗膜12。
前述化成處理液可使用市售品,該市售之化成處理液可舉例如:(pal-coat)E305、3750、3751、3753、3756、3757、3970(Nihon Parkerizing Co.,Ltd.(日本 株式会社)製),(Alsurf)440(Nippon Paint Co.,Ltd.(日本株式会社)製)等。
化成處理液之塗布方法可採用如噴塗法、輥塗法、棒塗法、簾流動塗布法、靜電塗布法等方法。
化成處理液之乾燥溫度(表面溫度)以60~140℃為佳。
再者,在化成處理塗膜12之表面上塗布彩色透明漆塗料並加以乾燥(燒固),形成彩色透明漆塗膜13,藉此得到彩色透明漆塗裝不鏽鋼板10。
彩色透明漆塗料中之丙烯酸樹脂以及封端異氰酸酯之比例以相對於丙烯酸樹脂之交聯性官能基1莫耳,含有異氰酸酯基0.1~2.0莫耳之比例者為佳;以相對於丙烯酸樹脂之交聯性官能基1莫耳,含有異氰酸酯基0.1~1.0莫耳之比例者更佳;又以相對於丙烯酸樹脂之交聯性官能基1莫耳,含有異氰酸酯基0.2~0.8莫耳之比例者特佳。。
為了縮短彩色透明漆塗膜13之形成時間,彩色透明漆塗料可含有封端異氰酸酯化合物之固化催化劑。
封端異氰酸酯化合物之固化催化劑可舉例如:氧化二正丁基錫、氯化二正丁基錫、二月桂酸二正丁基錫、二醋酸二正丁基錫、氧化二正辛基錫、二月桂酸二正辛基錫、四正丁基錫等。
除了封端異氰酸酯化合物以外,若彩色透明漆塗料含有胺基樹脂來作為交聯劑,彩色透明漆塗料中之胺基樹脂含量相對於丙烯酸樹脂固形物含量100質量份,以10~40質量份者為佳,又以15~30質量份者更佳。若彩色透明漆塗料中之胺基樹脂含量低於10質量份,會無法充分提高耐磨刮性;若超過40質量份,則會難以形成彩色透明漆塗膜13。
又,若彩色透明漆塗料含有胺基樹脂,丙烯酸樹脂之固化時間(燒固時間)會加長,因此,可含有胺基樹脂之固化催化劑,若彩色透明漆塗料含有胺基樹脂之固化催化劑,可縮短固化時間。
作為胺基樹脂之固化催化劑可舉例如:磺酸系催化劑、胺系催化劑等,但由於p-甲苯磺酸系催化劑可特別發揮縮短燒固時間之效果,又以該者為佳。
設丙烯酸樹脂、封端異氰酸酯化合物以及胺基樹脂合計量為100質量份,胺基樹脂之固化催化劑量以0.5~5質量份為佳,又以1~2質量份更佳。
設丙烯酸樹脂、封端異氰酸酯化合物以及胺基樹脂合計量為100質量份,若胺基樹脂之固化催化劑量低於0.5質量份,會無法縮短固化時間;若超過5質量份,所得之彩色透明漆塗裝不鏽鋼板10的加工性會降低。
若彩色透明漆塗料含有聚烯烴系蠟,該聚烯烴系蠟之平均粒徑以0.1~7.0μm為佳。若聚烯烴系蠟之平均粒徑超過7.0μm,會降低彩色透明漆塗膜13中之聚烯烴系蠟的分散性;若低於0.1μm,所得之彩色透明漆塗裝不鏽鋼板10之加工性會降低。
若要使彩色透明漆塗料含有矽溶膠,亦可藉由添加有機矽溶膠來調製彩色透明漆塗料。
有機矽溶膠意指在有機溶劑中穩定地分散有奈米尺寸膠態矽之膠態溶液。
有機矽溶膠可舉例如:MA-ST-M、IPA-ST、EG-ST、EG-ZL、NPC-ST、DMAC-ST、DMAC-ST-ZL、XBA-ST、MIBK-ST(上述產品皆為Nissan Chemical Industries,Ltd.(日産化学工業株式会社)製)等。該有機矽溶膠可單獨使用,亦可併用2種以上。
可使用與用以塗布化成處理液之相同方法來作為彩色透明漆塗料之塗布方法。
在前述所說明之彩色透明漆塗裝不鏽鋼板10中,由於彩色透明漆塗膜13含有平均一次粒子徑為10~1100nm之顏料,且顏料容積濃度為0.5~5.0質量%,故具有優異之透明性及鮮豔性外且可著色較濃,因此,會因為不鏽鋼板原板之辨識性優異,且可維持住不鏽鋼質感而以較濃色調著色,故該彩色透明漆塗裝不鏽鋼板10具有高度設計性。
前述彩色透明漆塗裝不鏽鋼板10最適合使用於家庭用或商業用之電氣製品、電子機械製品之框體。
又,本發明並不受限於前述實施形態例,例如,前述實施形態例係僅在不鏽鋼板原板單面上形成彩色透明漆塗膜者,但是亦可在不鏽鋼板原板雙面上皆形成彩色透明漆塗膜;又,前述實施形態例在不鏽鋼板原板以及彩色透明漆塗膜之間具有化成處理塗膜,但若不具有化成處理塗膜也無妨。
在具有溫度計、回流冷凝器、攪拌器、滴液漏斗、氮氣導管之四口燒瓶中,依第1表所示之調配量放入甲苯、乙酸丁酯,昇溫至110℃並一面灌入氮氣一面攪拌,並將甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸2-羥乙酯、丙烯酸甲酯、偶氮異丁腈(AIBN)之混合物經滴液3個小時,在滴液結束後,追加AIBN並以相同溫度再反應3個小時,而得到不揮發成分為50%之丙烯酸樹脂溶液。
接著,調入作為固化劑之封端異氰酸酯「 (Desmodule)VPLS2253」(Sumika Bayer Urethane Co.,Ltd.(住化株式会社)製,NCO含有率為10.5質量%),以得到彩色透明漆塗料。
再者,在該彩色透明漆塗料中,以顏料容積濃度0.8%之比例來調合作為紅色顏料之苝系紅(平均一次粒子徑:40~100nm,分散粒度:10μm以下),再調合聚烯烴系蠟(融點為120℃、粒徑為2μm之聚乙烯蠟)2.0質量份,以得到彩色透明漆塗料。
接著,在厚度為1.3mm之玻璃板(Matsunami Glass Ind.,Ltd.()製)單面上塗布前述彩色透明漆塗料,並以180℃、20分鐘之條件燒固,以成膜出厚度為3μm之彩色透明漆塗膜。
[第1表]
除了顏料容積濃度及顏料種類變更成第2表所示者外,其餘皆以實驗例1相同條件於玻璃板上成膜出彩色透明漆塗膜。
測量實驗例1~18之彩色透明漆塗膜的相對透光率,第2圖係顯示實驗例1~6之結果,第3圖係顯示實驗例7~12之結果,第4圖係顯示實驗例13~18之結果。
此處之彩色透明漆塗膜的相對透光率係以下列方法測量。
首先,調製出除了不含顏料以外,其餘條件皆相同之透明漆塗料,並塗布於厚度1.3mm之玻璃板上以成膜出透明漆塗膜。
接著,測量用以塗布彩色透明漆塗料之玻璃板本身的可見光透射率(測定器:Shimadzu Corporation(島津製作所)製分光光度計UV2500PC),並製成基線,接著,測量將彩色透明漆塗膜成膜於玻璃板上之彩色透明漆塗裝玻璃板的可見光透射率,或是測量將透明漆塗膜成膜於玻璃板上之透明漆塗裝玻璃板的可見光透射率。
再者,設透明漆塗裝玻璃板之可見光透射率為100%,以求出彩色透明漆塗裝玻璃板之可見光透射率的比例,此即相對透光率。
該相對透光率為彩色透明漆塗膜透明性之指標,若相對透光率愈高,則表示透明性愈高。
依據第2圖~第4圖之結果,可知顏料容積濃度愈高,透明性愈低,然而,藉由目視所得之評價而言,含有平均一次粒子徑為10~1100nm之顏料,且顏料容積濃度為0.5~5.0%之實驗例2~5、8~11及14~17的彩色透明漆塗膜,透明性高且顏色較濃。
特別是,若紅色顏料(苝系紅)之相對透光率為50~65%,藍色顏料(銅酞菁藍)之相對透光率為30~55%,棕色顏料(商品名:COLORFINE BROWN)之相對透光率為55~70%時,彩色透明漆塗膜之透明性會更高,且顏色會更濃(如第2圖~第4圖之空心記號數值(◇)範圍)。又,若各個顏料之相對透光率低於底限值,著色力會降低;若超過上限值,透明性則會降低而不適合使用(如第2圖~第4圖之實心記號數值(◆))。
因此,在不鏽鋼板原板上形成有含有平均一次粒子徑為10~1100nm之顏料,且該顏料容積濃度為0.5~5.0%之彩色透明漆塗膜,所得到之彩色透明漆塗裝不鏽鋼板中,不鏽鋼板原板之辨識性高,且可活用該原板之不鏽鋼質感並著色較濃。
(實驗例19~24)
除了顏料變更成第3表所示者外,其餘皆以實驗例1相同條件於玻璃板上形成彩色透明漆塗膜,並且藉由實驗例1~18相同方法來測量相對透光率,其結果顯示於第3表。
如第3表所示,含有平均一次粒子徑為10~1100nm之顏料的彩色透明漆塗膜,透明性優異,然而,藉由目視所得之評價而言,所得之彩色透明漆塗膜係著色較濃者。
因此,在不鏽鋼板原板上形成有含有平均一次粒子徑為10~1100nm之顏料的彩色透明漆塗膜,所得到之彩色透明漆塗裝不鏽鋼板中,不鏽鋼板原板之辨識性高,且可活用該原板之不鏽鋼質感並著色較濃。
除了顏料分散粒度及顏料容積濃度變更成第4表所示者外,其餘皆以實驗例1相同條件於玻璃板上形成彩色透明漆塗膜,且以JIS K 5600-4-7為準則使用光澤測定儀(BYK-Gardner GmbH製,型號micro-TRI-gloss)對各個彩色透明漆塗膜測量20度光澤度,其結果如第5圖~第7圖所示,又,20度光澤度為鮮豔性之指標,20度光澤度愈高,鮮豔性愈優異。
若顏料分散粒度為25μm以下,紅色、藍色、棕色任一色之20度光澤度皆很高,且鮮豔性優異(如第5圖~第7圖之空心記號數值(◇)範圍);相對地,若顏料分散粒度超過25μm,20度光澤度則會低於80%,有鮮豔性降低之傾向(如第5圖~第7圖之實心記號數值(◆))。
本發明之彩色透明漆塗膜不鏽鋼板,即為用以預敷、壓縮成形等之成形用材料,因此,最重要的是必須具有高度成形後之設計性。在此,為了調查彩色透明漆塗膜不鏽鋼板成形後之設計性,測量拉伸實驗後之20度光澤度。又,由於壓縮成形會產生拉伸變形,故拉伸實驗後之光澤度可視為壓縮成形後之光澤度,特別是在拉伸率2%時相關性最高。
以下說明彩色透明漆塗膜不鏽鋼板之製造方法及拉伸實驗方法。
藉由塗布輥在不鏽鋼板原板(SUS304之No.4精加工研磨品)之單面上,塗布含有胺基矽烷系耦合劑之化成處理劑,並以表面溫度為100℃進行乾燥,並成膜出附著量為10mg/m2
之化成處理塗膜。
接著,藉由塗布棒在化成處理塗膜表面上塗布與實驗例2相同之彩色透明漆塗料,並以表面溫度224℃進行燒固,成膜出厚度為3~5μm之彩色透明漆塗膜,以得到彩色透明漆塗裝不鏽鋼板。
除了彩色透明漆塗料變更成如實驗例8、14者外,其餘皆以實驗例1相同條件得到彩色透明漆塗裝不鏽鋼板。
藉由下列條件進行實驗例1~3之彩色透明漆塗裝不鏽板的拉伸實驗,並測量實驗後之20度光澤度,其測量結果如第8圖所示。
測量機械:島津製作所製AUTOGRAFH()
拉伸速度:50mm/分鐘
拉伸率:2%
測量溫度:23℃
以JIS K 5600-4-7為準則使用光澤測定儀(BYK-Gardner GmbH製,型號micro-TRI-gloss)測量作為鮮豔性指標之20度光澤度。
如第8圖所示,即使以拉伸率2%使實施例1~3之彩色透明漆塗裝不鏽鋼板拉伸變形後,可確認20度光澤度不會出現大幅降低,仍為80%以上,而可抑制設計性降低。
根據本發明,可提供一種不鏽鋼板原板之辨識性優異,且可維持住不鏽鋼質感而以較濃色調著色,以藉此具有高度設計性之彩色透明漆塗裝不鏽鋼板,又,由於該彩色透明漆塗裝不鏽鋼板在壓縮成形之後光澤度不會大幅降低,可抑制設計性降低,因此,最適合使用於家庭用或商業用之電氣製品、電子機械製品之框體。
10...彩色透明漆塗裝不鏽鋼板
11...不鏽鋼板原板
12...化成處理塗膜
13...彩色透明漆塗膜
第1圖係顯示本發明之彩色透明漆塗裝不鏽鋼板的一個實施形態例之截面圖。
第2圖係顯示實驗例1~6之顏料容積濃度與相對透光率之間的關係圖表。
第3圖係顯示實驗例7~12之顏料容積濃度與相對透光率之間的關係圖表。
第4圖係顯示實驗例13~18之顏料容積濃度與相對透光率之間的關係圖表。
第5圖係顯示實驗例25~28之顏料分散粒度與20度光澤度之間的關係圖表。
第6圖係顯示實驗例29~32之顏料分散粒度與20度光澤度之間的關係圖表。
第7圖係顯示實驗例33~36之顏料分散粒度與20度光澤度之間的關係圖表。
第8圖係顯示實驗例1~3拉伸變形後之20度光澤度的圖表。
10...彩色透明漆塗裝不鏽鋼板
11...不鏽鋼板原板
12...化成處理塗膜
13...彩色透明漆塗膜
Claims (2)
- 一種彩色透明漆塗裝不鏽鋼板,具有:不鏽鋼板原板;及彩色透明漆塗膜,係於前述不鏽鋼板原板之至少一面側成膜者;前述彩色透明漆塗膜含有平均一次粒子徑為10~1100nm之顏料,該顏料容積濃度為0.5~5.0%;且,前述彩色透明漆塗膜中之顏料分散粒度為25μm以下。
- 一種彩色透明漆塗裝不鏽鋼板之製造方法,係在不鏽鋼板原板上,塗裝含有平均一次粒子徑為10~1100nm之顏料的彩色透明漆塗料,而使所得之彩色透明漆塗膜的顏料容積濃度為0.5~5.0%;且,前述彩色透明漆塗料之塗裝係使彩色透明漆塗膜之顏料分散粒度為25μm以下。
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