具有附加的單色輻照源的紫外線輻照裝置的制造方法
【專利說明】具有附加的單色輻照源的紫外線輻照裝置
[0001]本發明涉及用于漆層的紫外線交聯的方法。本發明還涉及執行該方法的輻照裝置。
[0002]通過紫外線交聯，涂覆于基材上的漆被固化和干燥。該漆在交聯之前都保持可流動并且能夠在被施加至基材之后突然凝固。
[0003]作為紫外線輻照源，在大多數情況下采用這樣的輻照源，其不僅發出紫外線，還發出可見光和百分比含量高的紅外線(紅外光)。高含量的紅外線導致高加工溫度，其可能損傷待照射基材。作為這種輻照源的例子可舉出高壓汞燈。尤其當上漆的基材是塑料基材時，通常借助常見輻射裝置將達到臨界溫度。例如在以名稱ABS已知的塑料材料情況下不應高出85°C溫度。
[0004]但在這種漆交聯時，人們對兩種相互競爭的效果糾結不已:一方面，人們想要盡量耐刮劃地構成這種表面，尤其在汽車業領域中，例如與耐自動洗車線相關的耐微刮劃性能是總在重復的主旋律;但另一方面，所述層必須也良好附著于該表面上。
[0005]通常，安裝在車輛外部區域內的零部件如鑲邊或冷卻柵格應具有金屬外觀。但這些零部件通常基于塑料基材，其通過涂覆而提供金屬外觀。根據一種大有希望的方法，在基材上先施加漆層(打底層)，尤其為了平整該表面。接著，例如借助PVD(物理氣相沉積)施加一個或多個尤其金屬層。這些層賦予零部件以金屬外觀。隨后，該PVD層借助紫外線固化的基本透明的漆(頂面涂層)被高光或啞光覆蓋。
[0006]—方面，外漆層(頂面涂層)現在須具有上述耐微刮劃性能。
[0007]這例如可利用提高的交聯度來獲得。但此時不利的是，增強的漆層交聯導致漆層更高脆性，這尤其由在聚合時增強的收縮而引起。
[0008]另一方面，頂面涂層和PVD層具有不同的熱脹系數。即，在增強交聯時的上述脆裂例如在溫度變化或有機械載荷時造成:當下方材料根據不同的熱脹系數就其膨脹而言變化時，該漆不再附著于該材料并因此脫落。尤其是也與碎石撞擊問題相關地，這樣的易碎的漆還可能導致漆的致命剝裂。
[0009]因此，人們期望提供一種漆，它具有良好的耐微刮劃性能而不會脆裂。
[0010]因此，本發明基于以下任務，即提出一種漆，它具有良好的耐微刮劃性能，而不會出現脆裂的缺點。
[0011]本發明還基于以下任務，即提出一種可據此制造漆層的方法，該漆層具有良好的耐微刮劃性能而不會出現脆裂的缺點。該方法可以尤其在大氣條件下執行，即不需要惰性氣氛。
[0012]根據本發明，如此完成該任務，相對于從現有技術中已知的高壓汞燈，在規定時間后接通附加的單色UV-C燈(例如直接照射向物體)。
[0013]很簡單地講，這有以下效果，多色汞燈使大部分交聯，而短波的UV-C燈以其很淺的侵入深度使表面強烈交聯。因此，產生高許多的表面硬度，而整個漆不會脆裂。
[0014]現在將結合附圖來舉例詳述本發明。
[0015]圖1示出裝置1，其用于交聯涂有UV漆的基材，所述基材設置在軸3上。如箭頭所示，軸緩慢地順時針轉動。在軸上方設有高壓汞燈5，所述高壓汞燈發出寬廣的光譜，包含紫外線、可見光和紅外線，由帶有交叉陰影線的箭頭端表示。所述射線照射到相對主照射方向轉過45°的冷光反射鏡7上。冷光反射鏡7以基本向下朝著該軸的方式反射紫外線并且基本上透過可見光和紅外線。
[0016]“從高壓汞燈5照射到設于軸上的涂漆基材表面”的紫外線被該漆層吸收并導致漆內的聚合物基本均勻地交聯至特定程度。例如，該基材接受汞燈紫外線照射約120秒。該光照的通斷是通過汞燈的通斷或通過冷光反射鏡7進入或離開汞燈光路(最好繞位于光路外的軸9轉動)來進行的。
[0017]另外，圖1示出UV-C燈11，其朝向軸表面基本發出254納米波長的單色光。但是，該基材額外受到所述光線的照射，就汞燈5的“寬譜”光線而言，這是在晚些時刻進行的。例如這在回轉軸的情況下是如此做到的，即UV-C燈11極為頻繁地如此通電斷電，即在50%的時間內沒有UV-C光照到軸上。另一種可能性在于，在軸和UV-C燈之間設有光闌，它吸收UV-C燈的光線。周期性加入UV-C燈的光路中的反射鏡也是合適的。也可以將多個反射鏡例如組裝成一個回轉的反射筒鏡。
[0018]單色UV-C光侵入漆表面的深度很淺，因此附加地只使漆表面區交聯。通過這種方式，出現了很硬的且進而很耐微刮劃的表面，而整個漆層不會脆裂。
[0019]如果例如現在出現溫度變化或機械載荷，則位于其尺寸變化的漆底層和附加交聯且因而變硬的漆表面區之間的交聯較少的漆導致了一種彈性“緩沖”。另外，該漆附著于底層，沒有出現剝裂。另一方面，附加交聯且因而變硬的表面比下方的漆層要耐刮劃許多倍。
[0020]于是，當未交聯的漆所具有的溫度明顯高出室溫時，最好如上所述地與UV-C燈相結合地將冷光反射鏡用于汞燈光線是尤其有利的。這種情況例如是:當在施加漆之后，該漆遇到強烈紅外射線以加速可能有的溶劑揮發之時。在此情況下，通過紅外線預處理很快就達到了 70°C。在汞燈的未經濾光的射線的照射下，漆的溫度將升高超過容許程度。通過使用冷光反射鏡，就不存在這種危險。通過提高的啟動溫度，交聯速度被加快。但因為光線中缺少可見光成分和紅外成分，故沒有出現多余的進一步加熱。
[0021 ]將公開一種零部件，其表面至少部分覆有涂層，其中，該涂層包括設于第一漆層和第二漆層之間的PVD涂層，并且該第一漆層構成該表面上的打底涂層且該第二漆層構成在該PVD涂層上的具有頂面涂層厚度的頂面涂層，其中，至少所述頂面涂層利用紫外線固化漆制成。從該PVD涂層的界面起，在小于頂面涂層厚度的區域內，該頂面涂層具有比之“與該區域相接的頂面涂層部分內”更低的紫外線致交聯度。
[0022]該頂面涂層的交聯度最好在至環境的界面處是最高的。
[0023]該打底涂層也可以用紫外線固化漆來制造。
[0024]PVD層可以包括兩個層并且最好由多個PVD層制造。
[0025]已經公開一種制造具有金屬光潔度的零部件的方法，其具有以下步驟:
[0026]-提供具有待涂覆表面的塑料基材，
[0027]-給該表面涂上打底涂層，
[0028]-對涂有該打底涂層的表面施加PVD涂層，
[0029]-給該PVD涂層涂上紫外線固化頂面涂層，
[0030]-對該頂面涂層施以紫外線，在這里，作為輻照源，首先采用汞燈并隨后采用窄帶(最好單色)的紫外線輻照源。
[0031 ]借助該方法，可以制造上述的本發明的零部件。
[0032]在該方法中，該汞燈的光最好在其照射頂面涂層之前借助冷光反射鏡被濾光。
【主權項】
1.一種零部件，其表面至少部分覆有涂層， 其中，該涂層包括設于第一漆層和第二漆層之間的PVD涂層，并且該第一漆層構成該表面上的打底涂層且該第二漆層構成在該PVD涂層上的具有頂面涂層厚度的頂面涂層， 其中，至少所述頂面涂層是利用紫外線固化漆制成的， 其特征是， 從該PVD涂層的界面起，在小于該頂面涂層厚度的區域內，該頂面涂層具有比之與該區域相接的該頂面涂層部分內更低的紫外線致交聯度。2.根據權利要求1的零部件，其特征是，該頂面涂層的交聯度在至環境的界面處是最高的。3.根據權利要求2的零部件，其特征是，該打底涂層也用紫外線固化漆制成。4.根據權利要求3的零部件，其特征是，該PVD涂層包括至少兩個層，并且最好由多個PVD層制成。5.—種制造具有金屬光潔度的零部件的方法，其具有以下步驟: -提供具有待涂覆表面的塑料基材， -給該表面涂上打底涂層， -對涂有該打底涂層的表面施加PVD涂層， -給該PVD涂層涂上紫外線固化頂面涂層， -對該頂面涂層施以紫外線，在這里，作為輻照源，首先采用汞燈并隨后采用窄帶的且最好單色的紫外線輻照源。6.根據權利要求5的方法，其特征是，該汞燈的光在其作用于該頂面涂層之前是借助冷光反射鏡被濾光的。
【專利摘要】本發明涉及零部件，其表面至少部分覆有涂層，其中，該涂層包括設于第一漆層和第二漆層之間的PVD涂層，并且該第一漆層構成該表面上的打底涂層且該第二漆層構成在該PVD涂層上的具有頂面涂層厚度的頂面涂層，其中，至少所述頂面涂層利用紫外線固化漆制成。從該PVD涂層的界面起，在小于該頂面涂層厚度的區域內，該頂面涂層具有比在該頂面涂層的與該區域相接的部分內更低的紫外線致交聯度。本發明尤其涉及制造這種零部件的方法。
【IPC分類】B05D3/06, B05D7/02, B05D7/00
【公開號】CN105451896
【申請號】CN201480029899
【發明人】呂迪格爾·舍費爾, 馬丁·卡斯帕
【申請人】歐瑞康表面處理解決方案股份公司特魯巴赫
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2014年4月14日
【公告號】CA2914109A1, EP2986396A1, US20160090648, WO2014170004A1