【汽车用钢】聚酯树脂系彩涂热镀55%铝-锌合金钢板由于实现了耐蚀性和成本的平衡，被作为外装建材涂层钢板广泛应用。近年来，从降低全生命周期成本的角度出发，要求更高性能、更长寿命材料的呼声高涨。
为了满足这一要求，如图1所示，升级了月星牌彩涂热镀铝锌合金钢板SELiOS（珐琅漆风格，下文中简称为SELiOS）和月星牌彩涂热镀铝锌合金钢板（无光泽）SELiOS（下文中简称为无光泽SELiOS），将“开孔最长25年”和“涂膜膨胀及剥离保证最长10年”作为标准规格并命名为月星牌彩涂热镀铝锌合金钢板SELiOS Prime（珐琅漆风格，下文中简称为SELiOS Prime）；将“开孔最长25年”和作为聚酯树脂系业界第一个“涂膜变色褪色最长15年（金属漆除外）”、“涂膜膨胀及剥离最长15年”的长期保证作为标准规格，并命名为月星牌彩涂热镀铝锌合金钢板（无光泽）SELiOS Prime（无光泽风格，下文中简称为无光泽SELiOS Prime），进行生产销售。SELiOS Prime和无光泽SELiOS Prime还可分为具有防污性能的清洁型和具有热反射性的凉爽型。例如，可在污渍比较引人注目的墙壁使用清洁型材料；为防止夏季阳光导致的室内温度上升，在屋顶使用清爽型材料等，可以对应每个所需的功能提供产品。本文将对SELiOS Prime和无光泽SELiOS Prime的特征与传统的月星牌彩涂板系列（月星牌彩涂板、月星牌无光泽彩涂板）以及SELiOS系列（SELiOS、无光泽SELiOS）进行对比介绍。
2 产品结构
图2所示为SELiOS Prime和无光泽SELiOS Prime（以下简称为SELiOS Prime系列）的产品结构。SELiOS Prime系列的基板使用与传统材料相同的相当于JIS G 3322的自产热镀55%铝-锌合金钢板。SELiOS Prime系列对该基板进行化学处理后，进行环氧树脂系底涂和聚酯树脂系面涂。无光泽SELiOS Prime的面漆中配加特殊集料。在特殊集料的作用下，得到厚重的外观并提高耐损伤性能，不仅如此，还比传统的SELiOS系列更能抑制因涂膜下腐蚀导致的涂膜膨胀及剥离，抑制经年变化引起的褪色。SELiOS Prime系列目前有40个标准色可供选择，具有主要用于屋顶的浓色调凉爽型的“十字切口功能”和主要用于外墙的淡色调清洁型的“防污功能”。
3 品质性能
3.1涂膜的物理性能
表1所示为SELiOS Prime系列和传统材料（SELiOS系列和月星牌彩涂板系列）涂膜的物理性能比较。SELiOS Prime系列具有与传统材料同等以上的物理性能，未发现因面漆中添加特殊集料而出现性能下降的情况。
3.2长期耐久性
观察无光泽SELiOS Prime（黑色）以及传统材料，包括无光泽SELiOS和月星牌无光泽彩涂板（二者也均为黑色），在千叶县南房综市的15年曝露试验片的耐蚀性试验结果，并将本次室外曝露试验导致的切断端面部位（上边、下边）及损伤部位（十字切口）的最大膨胀幅度的变化示于图4，涂膜平坦部位的色差变化示于图4。
如图4所示，无光泽SELiOS Prime从切断端面部位及损伤部位开始的膨胀宽度很少，具有与传统材料同等的耐蚀性。同时，还确认了曝露3年后膨胀停止发展的倾向。认为这是由于发生在涂膜下的腐蚀生成物抑制了腐蚀因素入侵的缘故。如图4所示，无光泽SELiOS Prime经15年曝露后色差仅为0.3，基本上没发生褪色，在耐变色褪色方面优于传统材料。
像传统材料这种普通的聚酯树脂系涂层钢板（珐琅漆及无光泽），涂膜褪色变色的主要原因为：①涂膜本身耐候性变差；②伴随着涂膜变差的表面粗糙；③约10年后发生的涂膜下腐蚀导致腐蚀生成物堆积到涂膜表面等。涂膜表面光滑的珐琅漆系涂层钢板，难以排除要因②表面粗糙引起的变色；而原本涂膜表面粗糙的无光泽材料，要因②导致的变色不明显，比较轻微。因此，可以通过抑制要因③的腐蚀生成物堆积到涂膜表面引起的变色达到提高长期的耐变色褪色性的目的。
如前所述，无光泽SELiOS Prime在面漆中配加的特殊集料抑制了涂膜下腐蚀，最终减轻了变色褪色。由此实现了“涂膜变色褪色保证最长15年”。且抑制涂膜下腐蚀还有利于抑制涂膜膨胀及剥离，因此同时也实现了“涂膜膨胀及剥离保证最长15年”。
而SELiOS Prime则通过恰当设定面漆的膜厚，抑制涂膜下腐蚀，达到了“涂膜膨胀及剥离最长10年”。
SELiOS Prime系列由于可抑制涂膜下腐蚀，可提高外装材料的寿命，可实现“开孔最长25年保证”。
3.3耐损伤性及运输时的耐损伤性
对在无光泽SELiOS Prime面漆中配加的特殊集料进行了各种探讨，以使其与传统无光泽SELiOS具有同等的加工性和涂膜硬度，同时提高耐损伤性以及运输时的耐损伤性。
对于外装建材用涂层钢板，要求由于在成型加工和施工时锐物刮擦表面涂膜发生的保管损伤不至引人注意。因此，通过如图5所示的Clemenc型刮痕涂膜硬度试验评价了耐损伤性。将试验片固定于试样台上，使试验片表面与金刚石针垂直接触，使固定试验片的试样台以60mm/s的刮擦速度进行滑动。逐渐增加安装在金刚石针上的锤的负荷（每次增加0.48N（50gf）），重复以上操作，将金刚石针导致的刮伤未达到镀层的最大负荷作为评价值。
图6所示为耐损伤性试验结果。传统的珐琅漆、无光泽的耐损伤负荷为4.90N（500gf），无光泽月星牌彩涂板为4.41N（450gf），无光泽SELiOS Prime为5.88N（600gf），可以看出耐损伤性明显提高。
另外，由于外装建材涂层钢板多数是在成型加工后进行运输，因此希望成型加工产品在运输过程中由于振动造成的损伤也不引人注意。图7所示为对实际的成型加工产品进行运输的试验结果。将20块用于纵铺（屋顶）的无保护膜的成型加工产品，面与面直接贴合后用打包带绑缚，用卡车运输200km后调查有无异常。在嵌合部的接触部位、嵌合部的顶点部位等易于发生涂膜剥离和明显损伤的部位，无光泽SELiOS Prime几乎未见涂膜损伤及剥离等异常状况，确认其具有与传统的无光泽SELiOS、无光泽月星牌彩涂板同等以上的耐损伤性。
为了验证这一运输试验结果，用图8所示的反复摩擦试验方法进行了评价。将试验片固定在试验台上，并在其上放另一块以内径R=5mm弯曲的试验片，使2块试验片面漆互相接触，施加196N（20gf）负荷，以30mm行程往返。以每分钟往返10次的速度移动，每50次往返观察一次涂膜状态。
图9所示为往返摩擦试验结果。往返50次后，无光泽SELiOS Prime比传统材料经磨损后脱落的涂膜粉末少，且脱落粉末用酒精去除后观察到的涂膜损伤也较轻微。无光泽SELiOS Prime和无光泽SELiOS弯曲加工部位的镀层暴露次数为150次往返，与不到50次往返即暴露出镀层的无光泽月星牌彩涂板相比，具有优秀的耐损伤性。
3.4热反射性和防污性
由于SELiOS Prime系列在浓色面漆中添加了热反射颜料、在淡色面漆中配加了亲水剂，因此具有与传统的SELiOS系列同等的热反射性和防污性。表2所示为无光泽SELiOS Prime（凉爽型）、无光泽SELiOS（凉爽型）、未添加热反射颜料的无光泽月星牌彩涂板的日照反射率。采用分光光度计，对波长780-2500nm进行了测定。无光泽SELiOS Prime显示出等同于无光泽SELiOS的日照反射率，浓色系标准色全部达到40%以上的日照反射率。
通过雨痕曝露试验可以得到雨痕污渍评价结果。为此，进行了室外暴露试验，使雨水从波纹板流下并到达垂直安装的试验板上，并通过视觉外观评价室外环境中的防污性能。结果发现，未配加亲水剂的非防污型无光泽月星牌彩涂板留下了雨痕，而无光泽SELiOS Prime（清洁型）和无光泽SELiOS（清洁型）同样均几乎未见雨痕污渍。
3.5无铬化
SELiOS Prime系列还可实现无铬涂料预处理、无铬底漆和无铬背漆。通过探讨多种防锈颜料并找到涂装前预处理和底漆的最佳组合，确保了无铬型产品具有毫不逊色于铬处理产品的耐蚀性。
图10所示为无铬型与铬处理型的无光泽SELiOS Prime（黑色）在千叶县市川市曝露3年的切断端面部位（上边、下边）以及损伤部位（十字切口）的最大膨胀宽度的变化。尽管曝露时间仅为3年，无铬型显示出了与铬处理型相同的耐蚀性。而如前文所述，铬处理型材料的膨胀宽度具有在3年以后停止继续发展的趋势，而大量报告指出，无铬型材料也具有同样的趋势。据此推测，曝露3年后的膨胀宽度不会发生大的变化，因此认为，SELiOS Prime系列的无铬型也具有与铬处理型相同的、良好的耐蚀性。
另外，图11所示为耐候性加速试验得到的无光泽SELiOS Prime的铬处理型和无铬型的色差（ΔE）随时间变化的情况。可以看出二者具有同等优异的耐变色褪色性。
如上所述，SELiOS Prime系列的无铬型具有不逊于铬处理型的耐蚀性和耐变色褪色性，因此可实现SELiOS Prime系列的无铬化。
4 应用
SELiOS Prime系列在外装方面的应用实例如图12所示。SELiOS Prime系列与传统材料同样被广泛应用于普通住宅以及非住宅的屋顶、墙壁材料等。
5 结语
将传统的SELiOS系列赋予“开孔最长25年”和“涂膜膨胀及剥离最长10年”的长期保证作为标准规格的月星牌彩涂SELiOS Prime和将“开孔最长25年”、“涂膜变色褪色最长15年（金属漆除外）”和“涂膜膨胀及剥离最长15年”的长期保证作为标准规格的月星牌彩涂无光泽SELiOS Prime成功实现了商品化。图13所示为SELiOS Prime系列与传统的SELiOS系列及月星牌彩涂板系列的性能比较。本产品不仅保持了基板的优秀耐蚀性，还比传统材料具有更优秀的耐候性、耐损伤性，期待今后除应用于外装建材外，还在内装、土木、产业器材等各方面扩大应用。
