DE102020208122A1

DE102020208122A1 - Verfahren zum ausbilden einer mehrfachbeschichtung auf einem trockenen plattierungselement und geformter gegenstand, der unter verwendung desselben hergestellt wird

Info

Publication number: DE102020208122A1
Application number: DE102020208122.0A
Authority: DE
Inventors: Hyun Kyung KIM; Dong Eun Cha; Jin Young Yoon; Hai Chang Lee; Sun Young PARK
Original assignee: Hyundai Motor Co; Kia Motors Corp
Current assignee: Hyundai Motor Co; Kia Corp
Priority date: 2019-07-11
Filing date: 2020-06-30
Publication date: 2021-01-14
Also published as: CN112207008B; US20220325123A1; US11566144B2; US20210009843A1; CN112207008A; KR20210007493A; US11401437B2

Abstract

Offenbart sind Verfahren zum Ausbilden einer Mehrfachbeschichtung auf einem trockenen Plattierungselement und ein geformter Gegenstand, der unter Verwendung desselben hergestellt wird. Das Verfahren kann das Auftragen eines Farbbeschichtungsmittels auf eine Oberfläche einer Plattierungsschicht eines Plattierungselements und dann Trocknen des aufgetragenen Farbbeschichtungsmittels, um eine Farbbeschichtungsschicht auszubilden, und Auftragen eines Klarbeschichtungsmittels auf eine Oberfläche der Farbbeschichtungsschicht und Aushärten des aufgetragenen Klarbeschichtungsmittels, um eine klare Schicht auszubilden, enthalten, wobei das Plattierungselement ein Substrat, eine Grundierungsschicht, die auf einer Oberfläche von zumindest einem Teil des Substrats ausgebildet ist, und eine Plattierungsschicht enthält, die auf einer Oberfläche der Grundierungsschicht ausgebildet ist.

Description

HINTERGRUND
Technisches Gebiet
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Verfahren zum Ausbilden einer Mehrfachbeschichtung auf einem trockenen Plattierungselement und einen geformten Gegenstand, der unter Verwendung desselben hergestellt wird.
Hintergrund
Kunststoffteile, die in Anwendungen, wie beispielsweise Konstruktionselemente und innere und äußere Teile für Fahrzeuge, verwendet werden, enthalten eine Plattierungsschicht, die auf der Oberfläche derselben ausgebildet ist, um die Korrosionsbeständigkeit und Verschleißfestigkeit sicherzustellen und das Erscheinungsbild derselben zu verbessern. In den letzten Jahren ist zudem die Bedeutung der Oberflächenbehandlungstechnologie für innere und äußere Teile für Fahrzeuge mit dem Ziel gestiegen, die Lebensdauer der Fahrzeugteile zu verlängern oder die Sicherheit derselben durch Sicherstellen der Haltbarkeit aus verschiedenen Aspekten zu erhöhen sowie das Erscheinungsbild derselben zu verbessern.
Indessen ist ein Kühlergrill, der eine Fahrzeugkomponente ist, eine Vorrichtung, die als eine Lüftungsöffnung agiert, die Luft empfängt, die zum Kühlen eines Kühlers erfordert wird. Der Kühlergrill wird üblicherweise in Form eines Gitters vor dem Kühler installiert, um als eine Lüftungsöffnung zu agieren, und derselbe ist eine so genannte „Frontblende“, da derselbe ein vorderes Teil, wie beispielsweise einen Scheinwerfer, enthält.
Die oben erwähnten Informationen, die in diesem Abschnitt Hintergrund offenbart sind, dienen lediglich zur Verbesserung des Verständnisses des Hintergrunds der vorliegenden Offenbarung und können daher Informationen enthalten, die nicht den Stand der Technik bilden, der jemandem mit gewöhnlichen Fähigkeiten in der Technik hierzulande bereits bekannt ist.
ZUSAMMENFASSUNG
Die vorliegende Offenbarung erfolgte in einem Bestreben, die oben beschriebenen Probleme zu lösen, die mit bestehenden Lösungen assoziiert werden.
Eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist, ein Verfahren zum Ausbilden einer Mehrfachbeschichtung auf einem trockenen Plattierungselement bereitzustellen, um eine Beständigkeit gegen Abblättern, Kratzfestigkeit und Haltbarkeit zu liefern.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist, ein Verfahren zum Ausbilden einer Mehrfachbeschichtung auf einem trockenen Plattierungselement zu liefern, um ein verbessertes Erscheinungsbild, eine verbesserte chemische Beständigkeit und Witterungsbeständigkeit zu liefern.
Eine andere Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist, ein Verfahren zum Ausbilden einer Mehrfachbeschichtung auf einem trockenen Plattierungselement zu liefern, die leicht ist und eine ausgezeichnete Lichtbeständigkeit und Adhäsion zwischen Beschichtungsschichten aufweist.
Eine noch andere Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist, einen geformten Gegenstand zu liefern, der unter Verwendung desselben hergestellt wird.
Die Aufgaben der vorliegenden Offenbarung sind nicht auf die oben beschriebenen Aufgaben beschränkt. Die Aufgaben der vorliegenden Offenbarung werden anhand der folgenden Beschreibung eindeutig verständlich und können durch die in den Ansprüchen definierten Mittel und Kombinationen derselben implementiert werden.
In einem Aspekt liefert die vorliegende Offenbarung ein Verfahren zum Ausbilden einer Mehrfachbeschichtung auf einem trockenen Plattierungselement. In einer Ausführungsform kann das Verfahren Folgendes enthalten: Auftragen eines Farbbeschichtungsmittels auf eine Oberfläche einer Plattierungsschicht eines Plattierungselements und dann Trocknen des aufgetragenen Farbbeschichtungsmittels, um eine Farbbeschichtungsschicht auszubilden, und Auftragen eines klaren Beschichtungsmittels bzw. Klarbeschichtungsmittels auf eine Oberfläche der Farbbeschichtungsschicht und Aushärten des aufgetragenen Klarbeschichtungsmittels, um eine klare Schicht auszubilden, wobei das Plattierungselement ein Substrat, eine Grundierungsschicht, die auf einer Oberfläche von zumindest einem Teil des Substrates ausgebildet ist, und eine Plattierungsschicht enthält, die auf einer Oberfläche der Grundierungsschicht ausgebildet ist, wobei das Farbbeschichtungsmittel 10 bis 35 Gew.-% eines modifizierten Acrylharzes, 1 bis 25 Gew.-% eines Pigments und 40 bis 80 Gew.-% eines ersten Lösungsmittels enthält und wobei das Klarbeschichtungsmittel 10 bis 30 Gew.-% eines polyestermodifizierten Acrylharzes, 5 bis 25 Gew.-% eines Acryloligomers, 5 bis 45 Gew.-% eines Acrylmonomers, 1 bis 15 Gew-% eines Fotoinitiators und 10 bis 75 Gew.-% eines zweiten Lösungsmittels enthält.
In einer Ausführungsform kann die Grundierungsschicht durch Auftragen eines Grundbeschichtungsmittels, das 10 bis 65 Gew.-% einer Acrylverbindung, 0,1 bis 5 Gew.-% eines polyestermodifizierten Acrylharzes, 0,5 bis 5 Gew.-% eines Fotoinitiators und 30 bis 75 Gew.-% eines dritten Lösungsmittels enthält, auf zumindest eine Oberfläche des Substrates gefolgt durch Aushärten ausgebildet werden und die Acrylverbindung kann ein Acrylmonomer und ein Acryloligomer sein.
In einer Ausführungsform kann die Plattierungsschicht durch Niederschlagen bzw. Aufdampfen eines Metalls auf eine Oberfläche der Grundierungsschicht ausgebildet werden.
In einer Ausführungsform kann die Farbbeschichtungsschicht durch Trocknen des aufgetragenen Farbbeschichtungsmittels bei 60 bis 80 °C ausgebildet werden.
In einer Ausführungsform kann das in dem Farbbeschichtungsmittel enthaltene modifizierte Acrylharz ein gewichtsmittleres Molekulargewicht von 5.000 bis 50.000 g/Mol aufweisen.
In einer Ausführungsform kann das in der Klarbeschichtungsschicht enthaltene polyestermodifizierte Acrylharz ein gewichtsmittleres Molekulargewicht von 5.000 bis 50.000 g/Mol, einen Hydroxylwert von 30 bis 250 mgKOH/g und eine Glasübergangstemperatur von 40 bis 90 °C aufweisen.
In einem anderen Aspekt liefert die vorliegende Offenbarung einen geformten Gegenstand, der unter Verwendung des Verfahrens zum Ausbilden einer Mehrfachbeschichtung auf einem trockenen Plattierungselement hergestellt wird. In einer Ausführungsform kann der geformte Gegenstand ein Substrat, eine Grundierungsschicht, die auf einer Oberfläche von zumindest einem Teil des Substrates ausgebildet wird, eine Plattierungsschicht, die auf einer Oberfläche der Grundierungsschicht ausgebildet wird, eine Farbbeschichtungsschicht, die auf einer Oberfläche der Plattierungsschicht ausgebildet wird, und eine klare Schicht enthalten, die auf einer Oberfläche der Farbbeschichtungsschicht ausgebildet wird, wobei die Farbbeschichtungsschicht unter Verwendung eines Farbbeschichtungsmittels ausgebildet wird, das 10 bis 35 Gew.-% eines modifizierten Acrylharzes, 1 bis 25 Gew.-% eines Pigments und 40 bis 80 Gew.-% eines ersten Lösungsmittels enthält, und wobei die Klarbeschichtungsschicht unter Verwendung eines Klarbeschichtungsmittels ausgebildet wird, das 10 bis 30 Gew.-% eines polyestermodifizierten Acrylharzes, 5 bis 25 Gew.-% eines Acryloligomers, 5 bis 45 Gew.-% eines Acrylmonomers, 1 bis 15 Gew.-% eines Fotoinitiators und 10 bis 75 Gew.-% eines zweiten Lösungsmittels aufweist.
In einer Ausführungsform kann der geformte Gegenstand ferner zumindest 0,1 bis 5 Gew.-% eines Lichtstabilisators, 0,1 bis 5 Gew.-% eines Wärmestabilisators, 0,1 bis 5 Gew.-% eines Adhäsionspromotors und/oder 0,1 bis 10 Gew.-% eines Zusatzstoffes basierend auf dem Gesamtgewicht des Klarbeschichtungsmittels enthalten.
Andere Aspekte und bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden unten erörtert.
Figurenliste
Die oben erwähnten und andere Merkmale der vorliegenden Offenbarung werden nun in Bezug auf bestimmte beispielhafte Ausführungsformen derselben detailliert beschrieben werden, die in den beiliegenden Zeichnungen veranschaulicht sind, die nachstehend nur zur Veranschaulichung aufgeführt sind und die vorliegende Offenbarung folglich nicht beschränken und in denen:

1 ein Verfahren zum Ausbilden einer Mehrfachbeschichtung auf einem Plattierungselement nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
2 einen geformten Gegenstand nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt; und
3 ein Bild ist, das Proben eines geformten Gegenstands zeigt, die nach den Beispielen 1 und 2 der vorliegenden Offenbarung hergestellt wurden.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
In der folgenden Beschreibung der vorliegenden Offenbarung werden detaillierte Beschreibungen bekannter Funktionen und Konfigurationen, die hierin enthalten sind, weggelassen werden, wenn dieseleben den Gegenstand der vorliegenden Offenbarung verschleiern können.
Die Ausdrücke, die nachstehend beschrieben werden, sind unter Berücksichtigung der Funktionen in der vorliegenden Offenbarung definiert und können gemäß den Absichten oder Gewohnheiten der Benutzer oder Bedienpersonen verändert werden und folglich sollten die Definitionen basierend auf den Inhalten überall in der Beschreibung zum Beschreiben der vorliegenden Offenbarung verstanden werden.
Verfahren zum Ausbilden einer Mehrfachbeschichtung auf einem trockenen Plattierungselement
Ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft ein Verfahren zum Ausbilden einer Mehrfachbeschichtung auf einem trockenen Plattierungselement. 1 zeigt ein Verfahren zum Ausbilden einer Mehrfachbeschichtung auf einem trockenen Plattierungselement nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. In Bezug auf 1 enthält das Verfahren zum Ausbilden der Mehrfachbeschichtung auf dem trockenen Plattierungselement das Ausbilden einer Farbbeschichtungsschicht (S10) und Ausbilden einer klaren Schicht (S20).
Insbesondere kann das Verfahren zum Ausbilden der Mehrfachbeschichtung auf dem trockenen Plattierungselement das Auftragen eines Farbbeschichtungsmittels auf eine Oberfläche einer Plattierungsschicht eines Plattierungselementes und Trocknen des aufgetragenen Farbbeschichtungsmittels (S10), um eine Farbbeschichtungsschicht auszubilden, und Auftragen eines Klarbeschichtungsmittels auf eine Oberfläche der Farbbeschichtungsschicht und Aushärten des aufgetragenen Klarbeschichtungsmittels (S20), um eine klare Schicht auszubilden, enthalten. Das Farbbeschichtungsmittel enthält 10 bis 35 Gew.-% eines modifizierten Acrylharzes, 1 bis 25 Gew.-% eines Pigments und 40 bis 80 Gew.-% eines ersten Lösungsmittels und das Klarbeschichtungsmittel enthält 10 bis 30 Gew.-% eines polyestermodifizierten Acrylharzes, 5 bis 25 Gew.-% eines Acryloligomers, 5 bis 45 Gew.-% eines Acrylmonomers, 1 bis 15 Gew.-% eines Fotoinitiators und 10 bis 75 Gew.-% eines zweiten Lösungsmittels.
Nachstehend wird das Verfahren zum Ausbilden der Mehrfachbeschichtung auf dem trockenen Plattierungselement nach der vorliegenden Offenbarung Schritt für Schritt detailliert beschrieben werden.
(S10) Ausbilden der Farbbeschichtungsschicht
In diesem Schritt wird ein Farbbeschichtungsmittel auf eine Oberfläche einer Plattierungsschicht eines Plattierungselements aufgetragen und dann getrocknet, um eine Farbbeschichtungsschicht auszubilden.
Das Plattierungselement enthält ein Substrat, eine Grundierungsschicht, die auf der Oberfläche von zumindest einem Teil des Substrates ausgebildet wird, und eine Plattierungsschicht, die auf der Oberfläche der Grundierungsschicht ausgebildet wird.
In einer Ausführungsform kann das Substrat Polykarbonat (PC), Polyvinylchlorid (PVC), Polyolefin, Polystyrol (PS), Polyoxymethylen (POM), Ethylen-Propylen-Dien-Monomer (EPDM), Polymethyl(meth)acrylat (PMMA), Acryl-Styrol-Acrylnitril (ASA), Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) und Polyalkylenterephthalat oder dergleichen enthalten. Beispielsweise kann das Substrat Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) enthalten.
Die Plattierungsschicht wird ausgebildet, um den Glanz und die Korrosionsbeständigkeit eines spritzgegossenen Gegenstands nach der vorliegenden Offenbarung sicherzustellen. In einer Ausführungsform kann die Plattierungsschicht unter Verwendung von Trockenplattieren ausgebildet werden. In einer Ausführungsform kann die Plattierungsschicht durch Aufdampfen eines Metalls auf die Oberfläche der Grundierungsschicht ausgebildet werden. Beispielsweise kann das Aufdampfen bzw. die Abscheidung ein physikalisches Gasphasenabscheidungsverfahren (PVD), wie beispielsweise Vakuumbedampfung, Sputtering oder Ionenplattierung, sein. Beispielsweise kann das Metall zumindest eine rostfreie Legierung (SUS), Eisen (Fe), Aluminium (Al), Titan (Ti) und/oder Chrom (Cr) enthalten.
In einer Ausführungsform kann die Dicke der Plattierungsschicht 1 bis 50 µm betragen. Innerhalb dieses Dickenbereiches kann die Plattierungsschicht eine ausgezeichnete Adhäsion und ein ausgezeichnetes Erscheinungsbild aufweisen.
In einer Ausführungsform kann die Grundierungsschicht durch Auftragen eines Grundbeschichtungsmittels, das 10 bis 65 Gew.-% einer Acrylverbindung, 0,1 bis 5 Gew.-% eines polyestermodifizierten Acrylharzes, 0,5 bis 5 Gew.-% eines Fotoinitiators und 30 bis 75 Gew.-% eines dritten Lösungsmittels enthält, auf zumindest eine Oberfläche des Substrates gefolgt durch Aushärten ausgebildet werden. In einer Ausführungsform kann die Grundierungsschicht durch Auftragen eines Grundbeschichtungsmittels gefolgt durch Fotohärten ausgebildet werden.
Nachstehend werden die Bestandteile des Grundbeschichtungsmittels detailliert beschrieben werden.
Grundbeschichtungsmittel
(1) Acrylverbindung: In einer Ausführungsform kann die Acrylverbindung ein Acrylmonomer und ein Acryloligomer enthalten.
In einer Ausführungsform kann das Acrylmonomer ein Acrylatmonomer mit zwei oder mehr polymerisierbaren funktionellen Gruppen enthalten.
Das Acrylmonomer kann in einer Menge von 5 bis 30 Gew.-% basierend auf dem Gesamtgewicht des Grundbeschichtungsmittels vorliegen. Wenn das Acrylmonomer in einer Menge innerhalb des oben definierten Bereiches vorliegt, können die Adhäsion, der Wirkungsgrad des Fotohärtens und die Verarbeitbarkeit ausgezeichnet sein.
In einer Ausführungsform kann das Acrylmonomer ein Acrylatoligomer mit zwei oder mehr polymerisierbaren funktionellen Gruppen enthalten. Das Acryloligomer kann ein gewichtsmittleres Molekulargewicht von 500 bis 6.000 g/Mol aufweisen. Die mechanischen Eigenschaften der Grundierungsschicht können unter den oben definierten Bedingungen ausgezeichnet sein.
Das Acryloligomer kann in einer Menge von 5 bis 45 Gew.-% basierend auf dem Gesamtgewicht des Grundbeschichtungsmittels vorliegen. Wenn das Acryloligomer in einer Menge innerhalb des oben definierten Bereiches vorliegt, können die Adhäsion, der Wirkungsgrad des Fotohärtens und die Verarbeitbarkeit ausgezeichnet sein.
In einer Ausführungsform kann die Acrylverbindung in einer Menge von 10 bis 65 Gew.-% basierend auf dem Gesamtgewicht des Grundbeschichtungsmittels vorliegen. Wenn die Acrylverbindung in einer Menge innerhalb des oben definierten Bereiches vorliegt, können der Wirkungsgrad des Fotohärtens und die Haltbarkeit der Grundierungsschicht ausgezeichnet sein.
Beispielsweise können das Acrylmonomer und das Acryloligomer in einem Gewichtsverhältnis von 1:0,5 bis 1:3 vorliegen. Innerhalb des obigen Gewichtsverhältnisses können die Mischbarkeit, der Wirkungsgrad des Fotohärtens und die Verarbeitbarkeit ausgezeichnet sein.
(2) Polyestermodifiziertes Acrylharz: Das polyestermodifizierte Acrylharz kann enthalten sein, um die Elastizität, Flexibilität und Zwischenschichtadhäsion der Grundierungsschicht zu verbessern.
In einer Ausführungsform kann das polyestermodifizierte Acrylharz durch Polymerisieren einer ungesättigten mehrbasischen Säure mit einem ersten Reaktionsprodukt, das durch eine Kondensation zwischen einem mehrwertigen Alkohol und einer mehrbasischen Säure vorbereitet wird, um einen Polyester-Vorläufer mit einer Doppelbindung an dem Ende desselben vorzubereiten, und dann Polymerisieren des Polyester-Vorläufers mit einem Acrylmonomer vorbereitet werden.
In einer Ausführungsform kann das polyestermodifizierte Acrylharz ein gewichtsmittleres Molekulargewicht von 5.000 bis 50.000 g/Mol, einen Hydroxylwert von 30 bis 250 mgKOH/g und eine Glasübergangstemperatur von 40 bis 90 °C aufweisen. Unter den oben erwähnten Bedingungen kann die Viskosität leicht eingestellt werden und folglich die Verarbeitbarkeit ausgezeichnet sein und die Härte, Adhäsion und Kratzfestigkeit der Grundierungsschicht können besser sein.
In einer Ausführungsform kann das polyestermodifizierte Acrylharz in einer Menge von 0,1 bis 5 Gew.-% basierend auf dem Gesamtgewicht des Grundbeschichtungsmittels vorliegen. Wenn das polyestermodifizierte Acrylharz in einer Menge innerhalb dieses Bereiches vorliegt, können die Elastizität, Flexibilität und Adhäsion der Grundierungsschicht ausgezeichnet sein.
(3) Fotoinitiator: Der Fotoinitiator kann enthalten sein, um eine klare Schicht durch Fotohärten des Grundbeschichtungsmittels auszubilden. In einer Ausführungsform kann der Fotoinitiator ein oder mehrere Elemente von 2-Hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-phenon, 1-Hydroxycyclohexylphenylketon, Benzophenon, 1-(4-Isopropylphenyl)-2-hydroxy-2-methyl-1-on, 1-[4-(2-Hydroxyethoxy)phenyl]-2-hydroxy-2-methylpropan-1-on, α,α-Diethoxyacetophenon, 2,2-Diethoxy-1-phenylethanon und Bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)-phenylphosphinoxid enthalten.
In einer Ausführungsform liegt der Fotoinitiator in einer Menge von 0,5 bis 5 Gew.-% basierend auf dem Gesamtgewicht des Grundbeschichtungsmittels vor. Wenn der Fotoinitiator in einer Menge innerhalb dieses Bereiches vorliegt, kann eine Herabsetzung der mechanischen Eigenschaften der Grundierungsschicht verhindert werden und die Reaktivität und Verarbeitbarkeit können ausgezeichnet sein.
(4) Drittes Lösungsmittel: Das dritte Lösungsmittel erleichtert das Einstellen der Viskosität des Grundbeschichtungsmittels und verbessert die Glätte der Grundierungsschicht und die Verarbeitbarkeit während des Beschichtens.
In einer Ausführungsform kann das dritte Lösungsmittel zumindest das zuvor erwähnte schnell trocknende Lösungsmittel und/oder ein langsam trocknendes Lösungsmittel enthalten.
In einer Ausführungsform kann das schnell trocknende Lösungsmittel ein Lösungsmittel mit einer Verdunstungsrate von höher als 0,8 sein, die gemäß ASTM D 3539 gemessen wird. In einer Ausführungsform kann das schnell trocknende Lösungsmittel Folgendes enthalten: ein auf Kohlenwasserstoff basierendes Lösungsmittel, wie beispielsweise n-Hexan, n-Oktan, Isooktan oder Cyclooktan; ein aromatisches Kohlenwasserstofflösungsmittel, wie beispielsweise Toluol, Xylen oder Mesitylen; ein Alkohollösungsmittel, wie beispielsweise Methanol, Ethanol, n-Propylalkohol oder Isopropylalkohol; ein Ätherlösungsmittel, wie beispielsweise Diethylether, Dipropylether, Dibutylether, Tetrahydrofuran, Dioxan oder Cyclopentylmethylether; ein Esterlösungsmittel, wie beispielsweise Ethylacetat, n-Propylacetat, Isopropylacetat oder n-Butylacetat; ein Ketonlösungsmittel, wie beispielsweise Aceton, Methylethylketon, Methyl-n-butylketon oder Methylisobutylketon; oder dergleichen.
In einer Ausführungsform kann das dritte Lösungsmittel ein schnell trocknendes Lösungsmittel mit einer hohen Trocknungsrate und ein langsam trocknendes Lösungsmittel mit einer relativ geringen Trocknungsrate enthalten. Das langsam trocknende Lösungsmittel kann ein Lösungsmittel mit einer Verdunstungsrate von 0,8 oder weniger sein, die gemäß ASTM D 3539 gemessen wird. In einer Ausführungsform kann das langsam trocknende Lösungsmittel Folgendes enthalten: ein Kohlenwasserstofflösungsmittel, wie beispielsweise Dodekan oder Undekan; ein aromatisches Kohlenwasserstofflösungsmittel, wie beispielsweise Xylen oder Mesitylen; ein Alkohollösungsmittel, wie beispielsweise n-Butanol, Hexanol, 3-Methyl-3-methoxybutanol, 3-Methoxybutanol, Methylcellosolve, Ethylcellosolve, Butylcellosolve, Methylcarbitol, Ethylcarbitol, Butylcarbitol, Propylenglykolmonomethylether, Propylenglykolmonoethylether, Propylenglykolmonopropylether, Propylenglykolmono-n-butylether, Propylenglykolmono-t-butylether, Ethylenglykolmono-t-butylether, Dipropylenglykolmonomethylether, Dipropylenglykolmonoethylether, Dipropylenglykolmonopropylether, Dipropylenglykolmonobutylether und Diacetonalkohol; ein Etherlösungsmittel, wie beispielsweise Diethylenglykolmethylethylether, Diethylenglykoldimethylether, Diethylenglykoldiethylether, Dipropylenglykoldimethylether, Diethylenglykoldibutylether, Propylenglykolmonomethyletheracetat, Propylenglykolmonoethyletheracetat, Propylenglykolmonopropyletheracetat und Dipropylenglykolmonomethyletheracetat; ein Esterlöstungsmittel; ein Ketonlösungsmittel, wie beispielsweise Diisobutylketon, Ethylamylketon, 2-Heptanon, 2-Hexanon, 2-Oktanon, Cyclopentanon und Cyclohexanon; ein Amidlösungsmittel, wie beispielsweise N,N-Dimethylformamid und N,N-Dimethylacetamid; oder ein Laktonlösungsmittel, wie beispielsweise γ-Butyrolaceton.
In einer Ausführungsform kann das dritte Lösungsmittel das schnell trocknende Lösungsmittel und das langsam trocknende Lösungsmittel in einem Gewichtsverhältnis von 1:0,3 bis 1:1,5 enthalten. Wenn das schnell trocknende Lösungsmittel und das langsam trocknende Lösungsmittel innerhalb des oben erwähnten Gewichtsverhältnisbereiches vorliegen, können die Bestandteile des Grundbeschichtungsmittels leicht dispergiert werden und der Wirkungsgrad des Fotohärtens kann ausgezeichnet sein.
In einer Ausführungsform kann das dritte Lösungsmittel in einer Menge von 30 bis 75 Gew.-% basierend auf dem Gesamtgewicht des Grundbeschichtungsmittels vorliegen. Innerhalb dieses Bereiches kann die Herabsetzung der Glätte und des Erscheinungsbildes der Grundierungsschicht verhindert werden und die Mischbarkeit, Dispergierbarkeit und Verarbeitbarkeit können ausgezeichnet sein.
(5) Zusatzstoffe: In einer Ausführungsform kann das Grundbeschichtungsmittel ferner Zusatzstoffe enthalten. Diese Komponenten können enthalten sein, um die Verarbeitbarkeit, Lichtbeständigkeit und Glätte des Grundbeschichtungsmittels zu verbessern. Der Zusatzstoff kann ein oder mehrere Elemente eines Verlaufmittels, eines Lichtstabilisators, eines Antischaummittels und eines Benetzungsmittels enthalten, ist aber nicht darauf beschränkt. In einer Ausführungsform kann der Zusatzstoff in einer Menge von 0,01 bis 10 Gew.-% basierend auf dem Gesamtgewicht des Grundbeschichtungsmittels vorliegen. Beispielsweise kann das Verlaufmittel ein auf Silizium basierendes Verlaufmittel sein.
In einer Ausführungsform kann die Dicke der Grundierungsschicht 3 bis 100 µm betragen. Innerhalb dieses Dickenbereiches können die Adhäsion und mechanischen Eigenschaften der Grundierungsschicht ausgezeichnet sein.
Die Farbbeschichtungsschicht verleiht einer Mehrfachbeschichtungsschicht nach der vorliegenden Offenbarung Farbe und kann mit der Metalltextur-Darstellung der Plattierungsschicht kombiniert werden, um eine ausgezeichnete Ästhetik zu liefern. Nachstehend werden die Bestandteile des Farbbeschichtungsmittels detaillierter beschrieben werden.
Farbbeschichtungsmittel
Das Farbbeschichtungsmittel enthält 10 bis 35 Gew.-% eines modifizierten Acrylharzes, 1 bis 25 Gew.-% eines Pigments und 40 bis 80 Gew.-% eines ersten Lösungsmittels.
(1) Modifiziertes Acrylharz: In einer Ausführungsform kann das modifizierte Acrylharz ein gewichtsmittleres Molekulargewicht von 5.000 bis 50.000 g/Mol aufweisen. Unter den obigen Bedingungen ist es leicht, die Viskosität einzustellen, und folglich können die Verarbeitbarkeit beim Ausbilden der Farbbeschichtungsschicht, die Härte des Beschichtungsfilms, die Adhäsion und die Kratzfestigkeit ausgezeichnet sein.
In einer Ausführungsform liegt das modifizierte Acrylharz in einer Menge von 10 bis 35 Gew.-% basierend auf dem Gesamtgewicht des Farbbeschichtungsmittels vor. Wenn das modifizierte Acrylharz in einer Menge von weniger als 10 Gew.-% vorliegt, wird die Haltbarkeit der Farbbeschichtungsschicht verringert, und wenn das modifizierte Acrylharz in einer Menge vorliegt, die 35 Gew.-% überschreitet, können die Mischbarkeit, Verarbeitbarkeit und Dispergierbarkeit herabgesetzt werden.
(2) Pigment: Das Pigment ist enthalten, um der Farbbeschichtungsschicht Farbe zu verleihen. In einer Ausführungsform kann das Pigment ohne Einschränkung Komponenten enthalten, die in der Technik bekannt sind. Beispielsweise kann das Pigment ein bekanntes Pigment enthalten, wie beispielsweise Pigment Rot, Pigment Grün, Pigment Blau, Pigment Gelb, Pigment Violett oder dergleichen. Andere Beispiele desselben enthalten bekannte Pigmente, wie beispielsweise Siliziumdioxid, Carbon-Black, Eisenoxid, Titanoxid (TiO₂), Antimon (Sb), Chinacridon, Kupferphthalozyanin und Chrom (Cr).
In einer Ausführungsform liegt das Pigment in einer Menge von 1 bis 25 Gew.-% basierend auf dem Gesamtgewicht des Farbbeschichtungsmittels vor. Wenn das Pigment in einer Menge von weniger als 1 Gew.-% vorliegt, wird die jeweilige Ästhetik aufgrund des geringfügigen Färbungseffekts herabgesetzt, und wenn das Pigment in einer Menge vorliegt, die 25 Gew.-% überschreitet, können die Dispergierbarkeit und Mischbarkeit des Farbbeschichtungsmittels und die Zwischenschichtadhäsion und mechanischen Eigenschaften der Farbbeschichtungsschicht herabgesetzt werden.
(3) Erstes Lösungsmittel: Das erste Lösungsmittel erleichtert das Einstellen der Viskosität des Farbbeschichtungsmittels und verbessert die Glätte der Beschichtungsschicht und Verarbeitbarkeit während des Beschichtens.
In einer Ausführungsform kann das erste Lösungsmittel ein schnell trocknendes Lösungsmittel und ein langsam trocknendes Lösungsmittel in einem Gewichtsverhältnis von 1:1 bis 1:3 enthalten. Wenn das schnell trocknende Lösungsmittel und das langsam trocknende Lösungsmittel innerhalb des oben erwähnten Gewichtsverhältnisbereiches vorliegen, können die Bestandteile des Farbbeschichtungsmittels leicht dispergiert werden und die Trocknungseffizienz während des thermischen Trocknens und das Erscheinungsbild der vorbereiteten Farbbeschichtungsschicht, wie beispielsweise die Glätte derselben, können ausgezeichnet sein. Da das schnell trocknende Lösungsmittel und das langsam trocknende Lösungsmittel die gleichen Bestandteile verwenden, die oben beschrieben wurden, wird eine detaillierte Beschreibung derselben weggelassen werden.
In einer Ausführungsform liegt das erste Lösungsmittel in einer Menge von 40 bis 80 Gew.-% basierend auf dem Gesamtgewicht des Farbbeschichtungsmittels vor. Wenn das erste Lösungsmittel in einer Menge von weniger als 40 Gew.-% vorliegt, werden die Dispergierbarkeit und Mischbarkeit herabgesetzt, und wenn das erste Lösungsmittel in einer Menge vorliegt, die 80 Gew.-% überschreitet, erhöht sich die Trocknungszeit, was zu einer schlechten Verarbeitbarkeit, Oberflächendefekten in der Farbbeschichtungsschicht oder einer Herabsetzung der physikalischen Eigenschaften führt.
(5) Zusatzstoffe: In einer Ausführungsform kann das Farbbeschichtungsmittel ferner Zusatzstoffe enthalten. Diese Komponenten können enthalten sein, um die Verarbeitbarkeit, Lichtbeständigkeit und Glätte des Farbbeschichtungsmittels zu verbessern. Der Zusatzstoff kann ein oder mehre Elemente eines Verlaufmittels, eines Lichtstabilisators, eines Antischaummittels und eines Benetzungsmittels enthalten, ist aber nicht darauf beschränkt. In einer Ausführungsform kann der Zusatzstoff in einer Menge von 0,01 bis 10 Gew.-% basierend auf dem Gesamtgewicht des Farbbeschichtungsmittels vorliegen. Beispielsweise kann das Verlaufmittel ein auf Silizium basierendes Verlaufmittel enthalten.
In einer Ausführungsform kann die Farbbeschichtungsschicht durch Trocknen des aufgetragenen Farbbeschichtungsmittels bei 60 bis 80 °C ausgebildet werden. Unter diesen Bedingungen kann die Haltbarkeit des Farbbeschichtungsmittels ausgezeichnet sein.
In einer Ausführungsform kann die Dicke des Farbbeschichtungsmittels 1 bis 100 µm betragen. Innerhalb dieses Dickenbereiches können die Adhäsion und mechanischen Eigenschaften der Farbbeschichtungsschicht ausgezeichnet sein. Beispielsweise kann die Dicke 15 bis 100 µm betragen.
(S20) Ausbilden einer klaren Schicht
In diesem Schritt wird ein Klarbeschichtungsmittel auf die Oberfläche der Farbbeschichtungsschicht aufgetragen und dann getrocknet, um eine klare Schicht zu bilden. In einer Ausführungsform kann das Klarbeschichtungsmittel aufgetragen und fotogehärtet werden, um eine klare Schicht auszubilden. Das Klarbeschichtungsmittel enthält 10 bis 30 Gew.-% eines polyestermodifizierten Acrylharzes, 5 bis 25 Gew.-% eines Acryloligomers, 5 bis 45 Gew.-% eines Acrylmonomers, 1 bis 15 Gew.-% eines Fotoinitiators und 10 bis 75 Gew.-% eines zweiten Lösungsmittels. Nachstehend werden die Komponenten des Klarbeschichtungsmittels detaillierter beschrieben werden.
Klarbeschichtungsmittel
(1) Polyestermodifiziertes Acrylharz: Das polyestermodifizierte Acrylharz kann enthalten sein, um die Kratzfestigkeit, Beständigkeit gegen Abblättern, Flexibilität und Zwischenschichtadhäsion der klaren Schicht zu verbessern.
In einer Ausführungsform kann das polyestermodifizierte Acrylharz durch Polymerisieren einer ungesättigten mehrbasischen Säure mit einem ersten Reaktionsprodukt, das durch eine Kondensation zwischen einem mehrwertigen Alkohol und einer mehrbasischen Säure vorbereitet wird, um einen Polyester-Vorläufer mit einer Doppelbindung an dem Ende desselben vorzubereiten, und dann Polymerisieren des Polyester-Vorläufers mit einem Acrylmonomer vorbereitet werden.
In einer Ausführungsform kann das polyestermodifizierte Acrylharz ein gewichtsmittleres Molekulargewicht von 5.000 bis 50.000 g/Mol, einen Hydroxylwert von 30 bis 250 mgKOH/g und eine Glasübergangstemperatur von 40 bis 90 °C aufweisen. Unter den oben erwähnten Bedingungen kann die Viskosität leicht eingestellt werden und folglich die Verarbeitbarkeit ausgezeichnet sein und die Beständigkeit gegen Abblättern, Härte, Adhäsion und Kratzfestigkeit der klaren Schicht können besser sein.
In einer Ausführungsform kann das polyestermodifizierte Acrylharz in einer Menge von 10 bis 30 Gew.-% basierend auf dem Gesamtgewicht des Klarbeschichtungsmittels vorliegen. Wenn das polyestermodifizierte Acrylharz in einer Menge von weniger als 10 Gew.-% vorliegt, können die Beständigkeit gegen Abblättern, Härte, Flexibilität und Adhäsion der klaren Schicht herabgesetzt werden, und wenn das polyestermodifizierte Acrylharz in einer Menge vorliegt, die 30 Gew.-% überschreitet, können die Mischbarkeit und Dispergierbarkeit der Klarbeschichtungsschicht herabgesetzt werden.
(2) Acryloligomer: In einer Ausführungsform kann das Acrylmonomer ein Acrylatmonomer mit zwei oder mehr polymerisierbaren funktionellen Gruppen enthalten. Das Acryloligomer kann ein gewichtsmittleres Molekulargewicht von 500 bis 6.000 g/Mol aufweisen. Unter den oben erwähnten Bedingungen können die mechanischen Eigenschaften der klaren Schicht ausgezeichnet sein.
In einer Ausführungsform liegt das Acryloligomer in einer Menge von 5 bis 25 Gew.-% basierend auf dem Gesamtgewicht des Klarbeschichtungsmittels vor. Wenn das Acryloligomer in einer Menge von weniger als 5 Gew.-% vorliegt, können die Adhäsion und der Wirkungsgrad des Fotohärtens herabgesetzt werden, und wenn das Acryloligomer in einer Menge vorliegt, die 25 Gew.-% überschreitet, kann die mechanische Festigkeit der Klarbeschichtungsschicht herabgesetzt werden.
(3) Acrylmonomer: In einer Ausführungsform kann das Acrylmonomer ein Acrylatmonomer mit zwei oder mehr polymerisierbaren funktionellen Gruppen enthalten.
In einer Ausführungsform liegt das Acrylmonomer in einer Menge von 5 bis 45 Gew.-% basierend auf dem Gesamtgewicht des Klarbeschichtungsmittels vor. Wenn das Acrylmonomer in einer Menge von weniger als 5 Gew.-% vorliegt, können die Adhäsion und der Wirkungsgrad des Fotohärtens herabgesetzt werden, und wenn das Acrylmonomer in einer Menge vorliegt, die 45 Gew.-% überschreitet, kann die mechanische Festigkeit der Klarbeschichtungsschicht herabgesetzt werden.
Beispielsweise können das Acrylmonomer und das Acryloligomer in einem Gewichtsverhältnis von 1:2 bis 1:4 vorliegen. Innerhalb des oben definierten Gewichtsverhältnisses können die Mischbarkeit, der Wirkungsgrad des Fotohärtens und die Verarbeitbarkeit ausgezeichnet sein.
(4) Fotoinitiator: Der Fotoinitiator kann enthalten sein, um eine klare Schicht durch Fotohärten des Klarbeschichtungsmittels auszubilden. In einer Ausführungsform kann der Fotoinitiator ein oder mehrere Elemente von 2-Hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-phenon, 1-Hydroxycyclohexylphenylketon, Benzophenon, 1-(4-Isopropylphenyl)-2-hydroxy-2-methyl-1-on, 1-[4-(2-Hydroxyethoxy)phenyl]-2-hydroxy-2-methylpropan-1-on, α,α-Diethoxyacetophenon, 2,2-Diethoxy-1-phenylethanon und Bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)-phenylphosphinoxid enthalten.
In einer Ausführungsform liegt der Fotoinitiator in einer Menge von 1 bis 15 Gew.-% basierend auf dem Gesamtgewicht des Klarbeschichtungsmittels vor. Wenn der Fotoinitiator in einer Menge von weniger als 1 Gew.-% vorliegt, schreitet das Fotohärten nicht leicht voran, und wenn der Fotoinitiator in einer Menge vorliegt, die 15 Gew.-% überschreitet, können die Verarbeitbarkeit und mechanischen Eigenschaften der Klarbeschichtungsschicht herabgesetzt werden.
(5) Zweites Lösungsmittel: Das zweite Lösungsmittel erleichtert das Einstellen der Viskosität des Klarbeschichtungsmittels und verbessert die Glätte der klaren Schicht und die Verarbeitbarkeit während des Fotohärtens.
In einer Ausführungsform kann das zweite Lösungsmittel ein schnell trocknendes Lösungsmittel und ein langsam trocknendes Lösungsmittel in einem Gewichtverhältnis von 1:0,8 bis 1:2 enthalten. Wenn das schnell trocknende Lösungsmittel und das langsam trocknende Lösungsmittel innerhalb des oben erwähnten Gewichtsverhältnisbereiches vorliegen, können die Bestandteile des Klarbeschichtungsmittels leicht dispergiert werden und die Trocknungseffizienz während des Fotohärtens und das Erscheinungsbild der vorbereiteten Klarbeschichtungsschicht, wie beispielsweise die Glätte derselben, können ausgezeichnet sein. Da das schnell trocknende Lösungsmittel und das langsam trocknende Lösungsmittel die gleichen Bestandteile verwenden, die oben beschrieben wurden, wird eine detaillierte Beschreibung derselben weggelassen werden.
In einer Ausführungsform liegt das zweite Lösungsmittel in einer Menge von 10 bis 75 Gew.-% basierend auf dem Gesamtgewicht des Klarbeschichtungsmittels vor. Wenn das zweite Lösungsmittel in einer Menge von weniger als 10 Gew.-% vorliegt, werden die Dispergierbarkeit und Mischbarkeit herabgesetzt, und wenn das zweite Lösungsmittel in einer Menge vorliegt, die 75 Gew.-% überschreitet, erhöht sich die Trocknungszeit, was zu einer schlechten Verarbeitbarkeit, Oberflächendefekten in der Klarbeschichtungsschicht oder Herabsetzung der physikalischen Eigenschaften führt.
In einer Ausführungsform kann das Klarbeschichtungsmittel zumindest 0,1 bis 5 Gew.-% eines Lichtstabilisators, 0,1 bis 5 Gew.-% eines Wärmestabilisators, 0,1 bis 5 Gew.-% eines Adhäsionspromotors und/oder 0,1 bis 10 Gew.-% eines Zusatzstoffes basierend auf dem Gesamtgewicht des Klarbeschichtungsmittels enthalten.
(6) Lichtstabilisator: Der Lichtstabilisator kann enthalten sein, um Oberflächendefekte in der klaren Schicht zu verhindern und die Lichtstabilität und Witterungsbeständigkeit zu verbessern. Beispielsweise kann der Lichtstabilisator ein oder mehrere Elemente eines Triazin-Ultraviolettlichtstabilisators und eines gehinderten Amin-Lichtstabilisators (HALS; engl. hindered amine light stabilizer) enthalten.
In einer Ausführungsform enthält der Triazin-UV-Absorber 6-Bis(2,4-dimethylphenyl)]-1,3,5-triazin, 6-Bis(2,4-dimethylphenyl)]-1,3,5-triazin und Tris-2,4,6-[2-4-(octyl-2-methylethanoat)oxy-2-hydroxyphenyl]-1,3,5-triazin oder dergleichen. Diese können eigenständig oder in Kombinationen von zwei oder mehr verwendet werden, aber die vorliegende Offenbarung ist nicht darauf beschränkt.
In einer Ausführungsform kann der gehinderte Amin-UV-Stabilisator 2,2,6,6-Tetramethyl-4-piperidylstearat, 1,2,2,6,6-Pentamethyl-4-piperidylbenzoat, N-(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)dodecylsuccinimid, 1-[(3,5-Di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionyloxyethyl]-2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionat, Bis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)sebactat, Bis(1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl)sebactat, Bis(1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl)-2-butyl-2-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl)malonat, N,N'-bis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)hexamethylendiamin, Tetra(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)butantetracarboxylat, Tetra(1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl)butantetracarboxylat und Bis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)·di(tridecyl)butantetracarboxylat oder dergleichen sein. Diese können eigenständig oder in Kombinationen von zwei oder mehr verwendet werden, aber die vorliegende Offenbarung ist nicht darauf beschränkt.
Der Lichtstabilisator kann in einer Menge von 0,1 bis 5 Gew.-% basierend auf dem Gesamtgewicht des Klarbeschichtungsmittels vorliegen. Wenn der Lichtstabilisator in einer Menge innerhalb des oben erwähnten Bereiches vorliegt, können Oberflächendefekte der klaren Schicht verhindert werden und die Witterungsbeständigkeit und ein Antivergilbungseffekt können ausgezeichnet sein.
(7) Wärmestabilisator: Der Wärmestabilisator kann einen auf Phenol basierenden, auf Phosphit basierenden oder auf Lakton basierenden Wärmestabilisator oder dergleichen enthalten. In einer Ausführungsform kann der Wärmestabilisator in einer Menge von 0,1 bis 5 Gew.-% basierend auf dem Gesamtgewicht des Klarbeschichtungsmittels vorliegen. Wenn der Wärmestabilisator in einer Menge innerhalb dieses Bereiches vorliegt, kann die thermische Stabilität ausgezeichnet sein und eine Herabsetzung der mechanischen Eigenschaften der klaren Schicht kann verhindert werden.
(8) Adhäsionspromotor: Der Adhäsionspromotor kann einen Ether-Adhäsionspromotor enthalten. In einer Ausführungsform kann der Adhäsionspromotor in einer Menge von 0,1 bis 5 Gew.-% basierend auf dem Gesamtgewicht des Klarbeschichtungsmittels vorliegen. Wenn der Adhäsionspromoter in einer Menge innerhalb des oben erwähnten Bereiches vorliegt, kann die Zwischenschichtadhäsion ausgezeichnet sein und eine Herabsetzung der mechanischen Eigenschaften der klaren Schicht kann verhindert werden.
(9) Zusatzstoff: Der Zusatzstoff kann ein oder mehrere Elemente eines Verlaufmittels, eines Antischaummittels und eines Benetzungsmittels enthalten, ist aber nicht darauf beschränkt. In einer Ausführungsform kann der Zusatzstoff in einer Menge von 0,01 bis 10 Gew.-% basierend auf dem Gesamtgewicht des Klarbeschichtungsmittels vorliegen. Beispielsweise kann das Verlaufmittel ein auf Silizium basierendes Verlaufmittel enthalten.
In einer Ausführungsform kann die Dicke der klaren Schicht 10 bis 50 µm betragen. Innerhalb des Dickenbereiches kann die Adhäsion der klaren Schicht ausgezeichnet sein und die mechanischen Eigenschaften, wie beispielsweise Witterungsbeständigkeit und Beständigkeit gegen Abblättern, können ausgezeichnet sein. Beispielsweise kann die Dicke der klaren Schicht 20 bis 30 µm betragen.
In einer Ausführungsform kann die Summe der Dicke der Farbbeschichtungsschicht und der klaren Schicht 15 bis 90 µm betragen. Unter der oben erwähnten Bedingung kann das Erscheinungsbild ausgezeichnet sein und die mechanischen Eigenschaften, wie beispielsweise Witterungsbeständigkeit und Beständigkeit gegen Abblättern, können ausgezeichnet sein. Beispielsweise kann die Summe der Dicke 45 bis 85 µm betragen.
In einer Ausführungsform können die Farbbeschichtungsschicht und die klare Schicht mit einem Dickenverhältnis von 1:1,2 bis 1:3 ausgebildet werden. Innerhalb dieses Dickenverhältnisbereiches kann sowohl das Erscheinungsbild als auch die Beständigkeit gegen Abblättern ausgezeichnet sein.
Zudem besteht keine besondere Beschränkung hinsichtlich des Verfahrens zum Auftragen des Grundbeschichtungsmittels, des Farbbeschichtungsmittels und des Klarbeschichtungsmittels. Beispielsweise können Aufstreichen, Sprühbeschichten, Tauchbeschichten, Rotationsbeschichten und dergleichen verwendet werden, die alle in der Technik vielfach verwendet werden, aber die vorliegende Offenbarung ist nicht darauf beschränkt.
Geformter Gegenstand, der unter Verwendung des Verfahrens zum Ausbilden einer Mehrfachbeschichtung auf einem Plattierungselement hergestellt wird
Ein anderer Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft einen geformten Gegenstand, der unter Verwendung des Verfahrens zum Ausbilden der Mehrfachbeschichtung auf dem Plattierungselement hergestellt wird. 2 zeigt einen geformten Gegenstand nach einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. In Bezug auf 2 enthält der geformte Gegenstand 1000 ein Substrat 110, eine Grundierungsschicht 120, die auf einer Oberfläche von zumindest einem Teil des Substrates 110 ausgebildet ist, eine Plattierungsschicht 130, die auf einer Oberfläche der Grundierungsschicht 120 ausgebildet ist, eine Farbbeschichtungsschicht 200, die auf der Oberfläche der Plattierungsschicht 130 ausgebildet ist, und eine klare Schicht 300, die auf der Oberfläche der Farbbeschichtungsschicht 200 ausgebildet ist.
Die Farbbeschichtungsschicht wird unter Verwendung eines Farbbeschichtungsmittels ausgebildet, das 10 bis 35 Gew.-% eines modifizierten Acrylharzes, 1 bis 25 Gew.-% eines Pigments und 40 bis 80 Gew.-% eines ersten Lösungsmittels enthält, wobei die Klarbeschichtungsschicht unter Verwendung eines Klarbeschichtungsmittels ausgebildet wird, das 10 bis 30 Gew.-% eines polyestermodifizierten Acrylharzes, 5 bis 25 Gew.-% eines Acryloligomers, 5 bis 45 Gew.-% eines Acrylmonomers, 1 bis 15 Gew.-% eines Fotoinitiators und 10 bis 75 Gew.-% eines zweiten Lösungsmittels enthält.
Das Plattierungselement enthält ein Substrat, eine Grundierungsschicht, die auf der Oberfläche von zumindest einem Abschnitt des Substrates ausgebildet ist, und eine Plattierungsschicht, die auf der Oberfläche der Grundierungsschicht ausgebildet ist.
In einer Ausführungsform kann die Grundierungsschicht durch Auftragen eines Grundbeschichtungsmittels, das 10 bis 65 Gew.-% einer Acrylverbindung, 0,1 bis 5 Gew.-% eines polyestermodifizierten Acrylharzes, 0,5 bis 5 Gew.-% eines Fotoinitiators und 30 bis 75 Gew.-% eines dritten Lösungsmittels enthält, auf zumindest eine Oberfläche des Substrates gefolgt durch Aushärten ausgebildet werden. Da die Bestandteile und Gehalte, die das Grundbeschichtungsmittel, das Farbbeschichtungsmittel und das Klarbeschichtungsmittel bilden, denen entsprechen, die oben beschrieben wurden, wird eine detaillierte Beschreibung derselben weggelassen werden.
In einer Ausführungsform kann die Dicke der Grundierungsschicht 10 bis 50 µm betragen. In dem Dickenbereich können die Adhäsion und mechanischen Eigenschaften der Grundierungsschicht ausgezeichnet sein.
In einer Ausführungsform kann die Dicke der Plattierungsschicht 1 bis 50 µm betragen. Innerhalb des Dickenbereiches können die Adhäsion und das Erscheinungsbild der Plattierungsschicht ausgezeichnet sein.
In einer Ausführungsform kann die Dicke der Farbbeschichtungsschicht 10 bis 30 µm betragen. Innerhalb des Dickenbereiches können die Beständigkeit gegen Abblättern, die Adhäsion und das Erscheinungsbild der Farbbeschichtungsschicht ausgezeichnet sein. Beispielsweise kann die Dicke 15 bis 20 µm betragen.
In einer Ausführungsform kann die Dicke der klaren Schicht 10 bis 50 µm betragen. Innerhalb des Dickenbereiches kann die Adhäsion der klaren Schicht ausgezeichnet sein und die mechanischen Eigenschaften, wie beispielsweise Witterungsbeständigkeit und Beständigkeit gegen Abblättern, können ausgezeichnet sein. Beispielsweise kann die Dicke 20 bis 30 µm betragen.
In einer Ausführungsform kann die Summe der Dicke der Farbbeschichtungsschicht und der klaren Schicht 15 bis 90 µm betragen. Unter den oben erwähnten Bedingungen können das Erscheinungsbild sowie die mechanischen Eigenschaften, wie beispielsweise Witterungsbeständigkeit und Beständigkeit gegen Abblättern, ausgezeichnet sein. Beispielsweise kann die Summe der Dicke 45 bis 85 µm betragen.
In einer Ausführungsform können die Farbbeschichtungsschicht und die klare Schicht in einem Dickenverhältnis von 1:1,2 bis 1:3 ausgebildet werden. Innerhalb des Dickenverhältnisbereiches kann sowohl das Erscheinungsbild als auch die Beständigkeit gegen Abblättern ausgezeichnet sein.
In einer Ausführungsform kann der geformte Gegenstand ein Kühlergrill eines Fahrzeugs sein, aber die vorliegende Offenbarung ist nicht darauf beschränkt.
Nachstehend werden die Konfigurationen und Operationen der vorliegenden Offenbarung in Bezug auf bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung detaillierter beschrieben werden. Diese Ausführungsformen sind jedoch als bevorzugte Beispiele der vorliegenden Offenbarung geliefert und sind keinesfalls auszulegen, die vorliegende Offenbarung zu beschränken. Details, die hierin nicht beschrieben werden, können sich von jemandem mit Fähigkeiten in der Technik ausreichend und technisch vorgestellt werden und werden folglich weggelassen werden.
Beispiele und Vergleichsbeispiele
Beispiel 1
(1) Vorbereitung eines Plattierungselements: Ein Grundbeschichtungsmittel mit 10 bis 65 Gew.-% einer Acrylverbindung (die ein Acrylmonomer und ein Acryloligomer enthält), 0,1 bis 5 Gew.-% eines polyestermodifizierten Acrylharzes, 0,5 bis 5 Gew.-% eines Fotoinitiators und 30 bis 75 Gew.-% eines dritten Lösungsmittels wurde auf die Oberfläche eines Substrates (ABS-Material) aufgetragen und dann durch Bestrahlung mit Ultraviolettstrahlen in einer Dosis von 800 bis 2.000 mJ/cm² fotogehärtet, um eine Grundierungsschicht mit einer Dicke von 5 bis 25 µm auszubilden. Dann wurde Chrom (Cr) im Vakuum auf die Oberfläche der Grundierungsschicht aufgedampft, um eine Plattierungsschicht mit einer Dicke von 5 bis 30 µm auszubilden.
(2) Bildung der Farbbeschichtungsschicht: Ein Farbbeschichtungsmittel mit 10 bis 35 Gew.-% eines modifizierten Acrylharzes, 1 bis 25 Gew.-% eines Pigments (das ein violettes Pigment und ein rotes Pigment enthält), 40 bis 80 Gew.-% eines ersten Lösungsmittels und 0,1 bis 5 Gew.-% eines Zusatzstoffes (Verlaufmittel) wurde vorbereitet.
Das Farbbeschichtungsmittel wurde auf die Oberfläche der Plattierungsschicht aufgetragen und dann bei 60 bis 80 °C thermisch getrocknet, um eine Farbbeschichtungsschicht mit einer Dicke von 30,3 µm vorzubereiten.
(3) Bildung der klaren Schicht: Ein Mittel für eine klare Schicht mit 10 bis 30 Gew.-% eines polyestermodifizierten Acrylharzes, 5 bis 25 Gew.-% eines Acryloligomer, 5 bis 45 Gew.-% eines Acrylmonomers, 1 bis 15 Gew.-% eines Fotoinitiators, 10 bis 75 Gew.-% eines zweiten Lösungsmittels, 0,1 bis 5 Gew.-% eines Lichtstabilisators, 0,1 bis 5 Gew.-% eines Wärmestabilisators, 0,1 bis 5 Gew.-% eines Adhäsionspromotors und 0,1 bis 10 Gew.-% eines Zusatzstoffes (Verlaufmittel) wurde vorbereitet.
Das Klarbeschichtungsmittel wurde auf die Oberfläche der Farbbeschichtungsschicht aufgetragen und dann durch Bestrahlung mit Ultraviolettlicht in einer Dosis von 800 bis 2.000 mJ/cm² fotogehärtet, um eine klare Schicht mit einer Dicke von 51,3 µm auszubilden und dadurch eine Probe eines geformten Gegenstands vorzubereiten, wie in 3 gezeigt.
Beispiel 2
(1) Vorbereitung eines Plattierungselements: Ein Grundbeschichtungsmittel mit 10 bis 65 Gew.-% einer Acrylverbindung (die ein Acrylmonomer und ein Acryloligomer enthält), 0,1 bis 5 Gew.-% eines polyestermodifizierten Acrylharzes, 0,5 bis 5 Gew.-% eines Fotoinitiators und 30 bis 75 Gew.-% eines dritten Lösungsmittels wurde auf die Oberfläche eines Substrats (ABS-Material) aufgetragen und dann durch Bestrahlung mit Ultraviolettstrahlen in einer Dosis von 800 bis 2.000 mJ/cm² fotogehärtet, um eine Grundierungsschicht mit einer Dicke von 5 bis 25 µm auszubilden. Dann wurde rostfreier Stahl (SUS) im Vakuum auf die Oberfläche der Grundierungsschicht aufgedampft, um eine Plattierungsschicht mit einer Dicke von 5 bis 30 µm auszubilden.
Zudem wurden eine Farbbeschichtungsschicht mit einer Dicke von 17,1 µm und eine klare Schicht mit einer Dicke von 38,1 µm in gleicher Weise wie im Beispiel 1 mit der Ausnahme ausgebildet, dass 1 bis 25 Gew.-% eines Pigments, das ein schwarzes Pigment und ein blaues Pigment enthält, als ein Pigment des Farbbeschichtungsmittels aufgetragen wurde, um eine Probe eines geformten Gegenstands auszubilden, wie in 3 gezeigt.
Evaluationstest der physikalischen Eigenschaft

Die physikalischen Eigenschaften der Proben der Beispiele 1 bis 2 wurden basierend auf der Norm MS625-01 von Hyundai-Kia Motors evaluiert, wie in Tabelle 1 unten gezeigt, und die Ergebnisse werden in Tabelle 2 unten gezeigt. Tabelle 1

Prüfgegenstand	Prüfverfahren und Prüfnorm (MS625-01)
Bleistifthärte	HB oder höher
Haftkraft	M-1 ~ M-2,5
Schlagbiegefestigkeit	Beschichtungsfilm weist feine Risse auf, aber sollte nicht gelöst werden. (4-Punkte-Evaluierung - Sehr gut: •, gut: ◯, moderat: ▲, schlecht: x)
Wasserfestigkeit	Beschichtungsfilme sollten keine Verfärbung, keine Entfärbung, keine Wölbung, keine Risse und keine Glanzherabsetzung und dergleichen und eine Haftkraft von M-1 bis M-2,5 aufweisen. (4-Punkte-Evaluierung - Sehr gut: •, gut: ◯, moderat: ▲, schlecht: x)
Saline-Resistenz
Säurebeständigkeit
Alkalibeständigkeit
Chemische Beständigkeit
Wärmebeständigkeitszyklus	Beschichtungsfilme sollten keine Wölbung, keine Risse, keine Glanzherabsetzung oder dergleichen aufweisen und eine Haftkraft von M-1 bis M-2,5 aufweisen.
Hochdruck-Wagenreinigung (MS655-14)	Nach der Prüfung sollten die Beschichtungsfilme eine Ablösungsgröße von weniger als 2 mm (ein Maßstab) und keine Probleme, wie beispielsweise Wölbung oder Risse, aufweisen. (4-Punkte-Evaluierung - Sehr gut: •, gut: ◯, moderat: ▲, schlecht: x)
Witterungsbeständigkeit	Beschichtungsfilme sollten keine Verfärbung, keine Entfärbung, keine Wölbung, keine Risse, keine Glanzherabsetzung oder dergleichen aufweisen und eine Haftkraft von M-1 bis M-2,5 aufweisen. (4-Punkte-Evaluierung - Sehr gut: •, gut: ◯, moderat: ▲, schlecht: x)
Beständigkeit gegen Abblättern (MS655-14)	Nach Prüfungen von drei Proben sollten zwei oder mehr Proben die folgenden Bedingungen erfüllen: Kratzer mit einer Abblätterungsgröße von 1 mm oder mehr sollten 3 oder weniger betragen. In diesem Fall werden Kratzer mit einer Abblätterungsgröße von weniger als 1 mm oder Kratzer, bei denen keine Klebefläche freiliegend ist, von der Evaluierung ausgeschlossen werden. (4-Punkte-Evaluierung - Sehr gut: •, gut: ◯, moderat: ▲, schlecht: x)

Tabelle 2

Prüfgegenstand	Beispiel 1	Beispiel 2
Bleistifthärte	•	•
Haftkraft	•	•
Schlagbiegefestigkeit	•	•
Wasserfestigkeit	OK (M 2,5)	OK (M 2,5)
Saline-Resistenz	OK (M 2,5)	OK (M 2,5)
Säurebeständigkeit	•	•
Alkalibeständigkeit	•	•
Ölbeständigkeit	•	•
Chemische Beständigkeit	•	•
Kraftstoffölbeständigkeit	•	•
Wachsbeständigkeit	•	•
Benzinbeständigkeit	•	•
Wärmebeständigkeitszyklus	OK (M 2,3)	OK (M 2,3)
Hochdruck-Wagen reinigung	•	•
Witterungsbeständigkeit	•	•
Beständigkeit gegen Abblättern	•	•

Wie aus den Ergebnissen der Tabelle 2 erkannt werden kann, weisen die geformten Gegenstände der Beispiele 1 und 2 nach der vorliegenden Offenbarung ein ausgezeichnetes Erscheinungsbild, eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen Abblättern, Kratzfestigkeit, Haltbarkeit, chemische Beständigkeit und Witterungsbeständigkeit auf und sind leicht und können folglich herkömmliche Metallteile effizient ersetzen und weisen eine ausgezeichnete Lichtbeständigkeit und Haftkraft zwischen der Beschichtungsschicht und der Beschichtungsschicht auf.
Wie anhand des Voranstehenden erkannt werden kann, sind das Verfahren zum Ausbilden der Mehrfachbeschichtung auf dem trockenen Plattierungselement nach der vorliegenden Offenbarung und der geformte Gegenstand, der durch dasselbe hergestellt wird, äußerst leichtgewichtig und weisen eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen Abblättern, Kratzfestigkeit, Haltbarkeit, ein ausgezeichnetes Erscheinungsbild, eine ausgezeichnete chemische Beständigkeit, Witterungsbeständigkeit, Lichtbeständigkeit und Haftkraft zwischen dem Substrat, der Plattierungsschicht und der Beschichtungsschicht auf.
Die Effekte der vorliegenden Offenbarung sind nicht auf die oben erwähnten Effekte beschränkt. Es sollte klar sein, dass die Effekte der vorliegenden Offenbarung alle Effekte enthalten, die aus der vorangehenden Beschreibung der vorliegenden Offenbarung gefolgert werden können.
Die vorliegende Offenbarung wurde in Bezug auf die bevorzugten Ausführungsformen derselben detailliert beschrieben. Wie für jemanden mit Fähigkeiten in der Technik klar sein wird, können jedoch Änderungen an diesen Ausführungsformen vorgenommen werden, ohne von den Prinzipien und dem Wesen der vorliegenden Offenbarung abzuweichen, deren Bereich in den beiliegenden Ansprüchen und Äquivalenten derselben definiert ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Nicht-Patentliteratur

Norm MS625-01 [0112]

Claims

Verfahren zum Ausbilden einer Mehrfachbeschichtung auf einem trockenen Plattierungselement, aufweisend: Auftragen eines Farbbeschichtungsmittels auf eine Oberfläche einer Plattierungsschicht eines Plattierungselements und dann Trocknen des aufgetragenen Farbbeschichtungsmittels, um eine Farbbeschichtungsschicht auszubilden; und Auftragen eines Klarbeschichtungsmittels auf eine Oberfläche der Farbbeschichtungsschicht und Aushärten des aufgetragenen Klarbeschichtungsmittels, um eine klare Schicht auszubilden, wobei das Plattierungselement Folgendes aufweist: ein Substrat; eine Grundierungsschicht, die auf einer Oberfläche von zumindest einem Teil des Substrats ausgebildet ist; und eine Plattierungsschicht, die auf einer Oberfläche der Grundierungsschicht ausgebildet ist, wobei das Farbbeschichtungsmittel Folgendes aufweist: 10 bis 35 Gew.-% eines modifizierten Acrylharzes; 1 bis 25 Gew.-% eines Pigments; und 40 bis 80 Gew.-% eines ersten Lösungsmittels, und wobei das Klarbeschichtungsmittel Folgendes aufweist: 10 bis 30 Gew.-% eines polyestermodifizierten Acrylharzes; 5 bis 25 Gew.-% eines Acryloligomers; 5 bis 45 Gew.-% eines Acrylmonomers; 1 bis 15 Gew.-% eines Fotoinitiators; und 10 bis 75 Gew.-% eines zweiten Lösungsmittels.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Grundierungsschicht durch Auftragen eines Grundbeschichtungsmittels, das 10 bis 65 Gew.-% einer Acrylverbindung, 0,1 bis 5 Gew.-% eines polyestermodifizierten Acrylharzes, 0,5 bis 5 Gew.-% eines Fotoinitiators und 30 bis 75 Gew.-% eines dritten Lösungsmittels aufweist, auf zumindest eine Oberfläche des Substrates gefolgt durch Aushärten ausgebildet wird, und die Acrylverbindung ein Acrylmonomer und ein Acryloligomer aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Plattierungsschicht durch Aufdampfen eines Metalls auf eine Oberfläche der Grundierungsschicht ausgebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Farbbeschichtungsschicht durch Trocknen des aufgetragenen Farbbeschichtungsmittels bei 60 bis 80 °C ausgebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das modifizierte Acrylharz, das in dem Farbbeschichtungsmittel enthalten ist, ein gewichtsmittleres Molekulargewicht von 5.000 bis 50.000 g/Mol aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das polyestermodifizierte Acrylharz, das in der Klarbeschichtungsschicht enthalten ist, ein gewichtsmittleres Molekulargewicht von 5.000 bis 50.000 g/Mol, einen Hydroxylwert von 30 bis 250 mgKOH/g und eine Glasübergangstemperatur von 40 bis 90 °C aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner aufweisend: zumindest 0,1 bis 5 Gew.-% eines Lichtstabilisators, 0,1 bis 5 Gew.-% eines Wärmestabilisators, 0,1 bis 5 Gew.-% eines Adhäsionspromotors und/oder 0,1 bis 10 Gew.-% eines Zusatzstoffes basierend auf einem Gesamtgewicht des Klarbeschichtungsmittels.
Geformter Gegenstand aufweisend: ein Substrat; eine Grundierungsschicht, die auf einer Oberfläche von zumindest einem Teil des Substrates ausgebildet ist; eine Plattierungsschicht, die auf einer Oberfläche der Grundierungsschicht ausgebildet ist; eine Farbbeschichtungsschicht, die auf einer Oberfläche der Plattierungsschicht ausgebildet ist; und eine klare Schicht, die auf einer Oberfläche der Farbbeschichtungsschicht ausgebildet ist, wobei die Farbbeschichtungsschicht unter Verwendung eines Farbbeschichtungsmittels mit 10 bis 35 Gew.-% eines modifizierten Acrylharzes, 1 bis 25 Gew.-% eines Pigments und 40 bis 80 Gew.-% eines ersten Lösungsmittels ausgebildet wird, und wobei die klare Schicht unter Verwendung eines Klarbeschichtungsmittels mit 10 bis 30 Gew.-% eines polyestermodifizierten Acrylharzes, 5 bis 25 Gew.-% eines Acryloligomers, 5 bis 45 Gew.-% eines Acrylmonomers, 1 bis 15 Gew.-% eines Fotoinitiators und 10 bis 75 Gew.-% eines zweiten Lösungsmittels ausgebildet wird.