TWM597182U - 汽車的車漆塗層或任何表面具有塗層刮痕部位具有自修復、抗刮傷的塗層結構體 - Google Patents

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Abstract

本創作係為一種汽車的車漆塗層或任何表面具有塗層刮痕部位具有自修復、抗刮傷的塗層結構體，其主要結構層係為包括表層為奈米級自修復、抗刮傷塗料、中間層為車漆塗層或任何表面具有塗層及底層為金屬板層或硬材質板層，其操作係將奈米級自修復、抗刮傷塗料披覆於汽車漆塗層或任何表面具有塗層需要被防護的塗層物體上，無論人為或非人為(產品使用環境的外在因素)形成刮痕部位具有自修復、抗刮傷的結構體，其中奈米級自修復、抗刮傷塗料係以聚矽氧烷樹脂(2wt.%~90wt.%)、聚矽氮烷樹脂(2wt.%~90wt.%)、氟素樹脂(2wt.%~90wt .%)、氟素添加劑(0.001wt.%~10wt.%)、助劑(0.0001wt.%~50wt.%)及溶劑(10wt.% ~94 wt.%)為組合，本創作產品廣泛應用在汽車的車漆塗層或任何表面具有塗層刮痕部位在日光曝曬或供給熱能包括熱水、熱氣、熱幅射之熱修復處理後，在奈米級自修復、抗刮傷塗層沒有被破壞(或破膜)的部位，皆能展現其被防護塗層上的刮痕自動修復。

Description

汽車的車漆塗層或任何表面具有塗層刮痕部位具有自修復、抗刮傷的塗層結構體
本創作係有關於一種汽車的車漆塗層或任何表面具有塗層刮痕部位具有自修復、抗刮傷的塗層結構體，尤指主要係包括表層為奈米級自修復、抗刮傷塗料、中間層為車漆塗層或任何表面具有塗層及底層為金屬板層或硬材質板層所組成。在中間層上利用軟性塗覆工具(如：海棉鍍晶擦)將奈米級自修復、抗刮傷塗料塗覆在汽車的車漆塗層或任何表面具有塗層的表面即形成具有自修復、抗刮傷的塗層結構體。
一般在材料表面都容易受磨損和劃傷，尤指汽車車漆金屬鈑件表面經常受到風切、洗刷、機械性磨損和劃傷，使得外觀、保護效果大受影響，因此對於耐劃傷痕性有極高的要求，傳統性有應用聚矽氧烷樹脂或聚矽氮烷樹脂分別使用其特性的應用在汽車車漆金屬鈑件表面，其應用防護車漆的效果所呈現是不相同，為此創作人努力於應用材料上獲得汽車的車漆塗層或任何表面具有塗層的刮痕部位具有自修復、抗刮傷的防護功能提升。
本創作主要目的，主要係提出一種汽車的車漆塗層或任何表面具有塗層刮痕部位具有自修復、抗刮傷的塗層結構體專利申請，主要結構係包括表層為奈米級自修復、抗刮傷塗料、中間層為車漆塗層或任何表面具有塗層及底層為金屬板層或硬材質板層所組成。其奈米級自修復、抗刮傷塗層操作係採用手塗工法、或噴塗工法、或滾塗工法、或刷塗工法、或刮塗工法、或浸漬工法、化學氣相沉積工法，係利用軟性塗覆工具(如：海棉鍍晶擦)將奈米級自修復、抗刮傷塗料塗覆在中間層汽車的車漆塗層或任何表面具有塗層的表面上，其可能形成表面刮痕部位具有自修復、抗刮傷的塗層結構體。依據室溫條件，控制塗覆後毛巾擦拭時間點(如：於點線條均勻分佈後，即以超細纖維毛巾擦拭)。塗覆奈米級自修復、抗刮傷塗料在中間層表面先形成濕膜後會轉換成線條，經過1~2分鐘後形成點線條，再以畫圓方式擦拭掉均勻分佈的小點，即呈現超高光澤的外觀表面，在中間層表面即形成奈米級自修復、抗刮傷的塗層薄膜結構體，以防護中間層的外觀。奈米級自修復、抗刮傷的塗層薄膜結構體固化熟成條件(可在室溫至250°C之間固化)為約一小時後變乾。 典型固化條件（直到防水）是： l  室溫：8-12小時 l  80°C：兩個小時 l  130°C-180°C：一小時 l  240°C幾分鐘 在室溫下再持續固化5-7天后，塗料才達到100%完全固化。 待自修復、抗刮傷的塗層薄膜結構體固化熟成後，即在汽車的車漆塗層或任何表面具有塗層的中間層表面改質，使其外觀光澤度提升、硬度提升(2H、或3H、或4H、或5H)、撥水能力提升、水滴接觸角達到110度~115度、水滴滾落傾斜角度表現在10度 ~ 15度達到排油排水能力，其中奈米級自修復、抗刮傷塗料係包括聚矽氧烷樹脂(2wt.%~90wt.%)、聚矽氮烷樹脂(2wt.%~90wt.%)、氟素樹脂(2wt.%~ 90wt.%)、氟素添加劑(0.001wt.%~10wt.%)、助劑(0.0001wt.%~50wt.%)及溶劑(10wt. %~94wt.%)為組合。 其中，主劑A:聚矽氧烷樹脂係指玻璃塗料(glass coating)其結晶態為塊狀型結構，為無機型聚矽氧烷樹脂，具有100%抗紫外線特性。有機型聚矽氧烷樹脂為無抗紫外線特性，且對於塑膠、橡膠密著性不佳，應用受限制。對於玻璃或車漆塗層密著性優。 其中，主劑B: 聚矽氮烷樹脂係指陶瓷塗料(ceramic coating)其結晶態為破碎型結構，為有機聚矽氮烷樹脂具有100%抗紫外線特性。撥水性優，對於塑膠、橡膠密著性優，應用不受限制。對於玻璃、車漆、陶瓷、金屬、合金密著性優。主劑C: 氟素樹脂係指氟素塗料(fluorine coating)其結晶態為破碎型結構，為有機型氟素樹脂具有100%抗紫外線特性。撥水性優，對於塑膠、橡膠密著性優，應用不受限制。對於玻璃、車漆、陶瓷、金屬、合金密著性優。 本創作產品係將主劑A+主劑B+主劑C+添加劑D+助劑E+溶劑F依據重量百分比例相互攪拌形成具有奈米級自修復、抗刮傷塗料特性，其產品廣泛應用在汽車的車漆塗層或任何表面具有塗層表面改質，刮痕部位在日光曝曬或供給熱能包括熱水、或熱氣、或熱幅射之熱修復處理後，在奈米級自修復、抗刮傷塗層沒有被破壞(或破膜)的部位，皆能展現其被防護塗層上的刮痕自動修復。因此，本產品成膜特性如下： 1、操作性容易 2、不會溶解、滲透、膨潤車漆 3、室溫固化(或熱固化熟成更快) 4、自修復、抗刮傷 5、超高光澤度 6、超高膜厚感 7、超高硬度感 8、超撥水性 9、超滑順感 10、100%抗塗鴨 11、抗溶劑溶解 12、抗強酸、強鹼腐蝕 13、100％抗紫外線 14、防鏽蝕 15、耐高溫 16、易於清潔 17、密著性優，有效使用期限長
本創作係為一種汽車的車漆塗層或任何表面具有塗層刮痕部位具有自修復、抗刮傷的塗層結構體1’，如圖1,2所示其主要結構層係包括表層為奈米級自修復、抗刮傷塗料C、中間層為車漆塗層或任何表面具有塗層B、底層為金屬板層或硬材質板層D，其奈米級自修復、抗刮傷操作係利用軟性塗覆工具(如：海棉鍍晶擦)A將奈米級自修復、抗刮傷塗料C塗覆在車漆層或任何表面具有塗層B，於中間層車漆層或任何表面具有塗層B表面上呈現出薄濕膜後形成線條L1，依室溫溫度而定經過1~2分鐘後形成點線條L2，在中間層車漆層或任何表面具有塗層B會滲透奈米級自修復、抗刮傷塗料C形成自修復、抗刮傷結構體1’的固形份薄膜，最後於中間層車漆層或任何表面具有塗層B的表面進行擦拭剩餘的奈米級自修復、抗刮傷塗料C後會產生光亮面E，其中奈米級自修復、抗刮傷塗料C係指主劑A’+主劑B’係包括有聚矽氧烷樹脂(2wt.%~90wt.%)、聚矽氮烷樹脂(2wt.%~90wt.%)、氟素樹脂(2wt.%~90wt.%)、氟素添加劑(0.001wt.%~10wt.%)、助劑(0.0001wt.%~50 wt.%)及溶劑(10wt.% ~94wt.%)為組合。建議溶劑採用烷烴類 、酯類、醚類、酮類溶劑；不建議溶劑：水與醇類溶劑。 其中，主劑A’:聚矽氧烷樹脂係指玻璃塗料(glass coating)其結晶態為塊狀型結構，為無機型聚矽氧烷樹脂，具有100%抗紫外線特性。有機型聚矽氧烷樹脂為無抗UV特性，且對於塑膠、橡膠密著性不佳，應用受限制。對於玻璃或車漆塗層密著性優。主劑B’: 聚矽氮烷樹脂係指陶瓷塗料(ceramic coating)其結晶態為破碎型結構，為有機聚矽氮烷樹脂具有100%抗紫外線特性。撥水性優，對於塑膠、橡膠密著性優，應用不受限制。對於玻璃、車漆、陶瓷、金屬、合金密著性優。主劑C’: 氟素樹脂係指氟素塗料(fluorine coating)其結晶態為破碎型結構，為有機型氟素樹脂具有100%抗紫外線特性。撥水性優，對於塑膠、橡膠密著性優，應用不受限制。對於玻璃、車漆、陶瓷、金屬、合金密著性優。 在攪拌條件下，依次向反應器中加入溶劑(10wt.%~94wt.%)和配方量的聚矽氧烷樹脂(2wt.%~90wt.%)，繼續攪拌200~400r/min 向反應器中依次加入聚矽氮烷樹脂(2wt.%~ 90wt.%)、氟素樹脂(2wt.%~90wt.%)、氟素添加劑(0.001wt.%~10wt.% )、助劑(0.0001wt.%~50wt.%)，攪拌60分鐘後過濾得到具有劃痕奈米級自修復、抗刮傷功能的自修復、抗刮傷塗料。 依據上述自修復、抗刮傷塗料組成份: 聚矽氧烷樹脂(2wt.%~90wt.%); 聚矽氮烷樹脂(2wt.%~90wt.%); 氟素樹脂(2wt.%~90wt.%); 氟素添加劑(0.001wt.%~10wt.%); 助劑(0.0001wt.%~50wt.%);溶劑(10wt.%~94wt.%)，所形成薄膜進行熱修復處理P，以評估自修復、抗刮傷特性，如圖3,4,5所示本創作產品在100℃熱水加熱1秒鐘後，利用原子力顯微鏡觀測熱修復處理前(如圖3)與熱修復處理後(如圖4,5)的刮痕深度變化，請參閱熱修復處理前圖3與熱修復處理後圖4,5的刮痕深度變化曲線圖，其中圖3的縱向刮痕深度方向下，其刮痕深度值為80um→P1=80um，而圖4係為本創作產品之一的刮痕深度值為10um→P2=10um，其P’(自修復、抗刮傷率)=P1-P2/P1X100%=87.5%(自修復、抗刮傷率)。圖5係為本創作產品之二的刮痕深度值為0um→P2=0um，其P’(自修復、抗刮傷率)=P1-P2/P1X100%=100%(自修復、抗刮傷率)。 本創作產品不同硬度下，自修復率表現結果表如下：
Figure 02_image001
          硬度、自修復、抗刮傷                                           率(P’) 產品 		2H 3H 4H 5H
產品(Lite) 100% 80% 60% 刮傷
產品(Pro) 100% 100% 80% 60%
產品(Ultra) 100% 100% 100% 80%
產品(X) 100% 100% 100% 100%
本創作產品在不同的配方量、不同的鉛筆硬度測試下，具有不同的自修復、抗刮傷率P’表現。
本創作係為一種汽車的車漆塗層或任何表面具有塗層刮痕部位具有自修復、抗刮傷的塗層結構體，已符合專利要件，今爰依法提出專利申請。
1’:自修復、抗刮傷的塗層結構體
A:軟性塗覆工具(如：海棉鍍晶擦)
A’,B’,C’:主劑
B:車漆塗層或任何表面具有塗層
C:奈米級自修復、抗刮傷塗料
D:金屬板層或硬材質板層
E:光亮面
L1:線條
L2:點線條
P:熱修復處理
P’:自修復、抗刮傷率
圖1    係為本創作的自修復、抗刮傷塗料應用操作過程圖。 圖 2   係為本創作的自修復、抗刮傷塗料、車漆塗層及金屬板層剖面圖。 圖3   係為本創作的自修復、抗刮傷塗料熱修復處前示意圖。 圖4   係為本創作的自修復、抗刮傷塗料熱修復處後示意圖之一。 圖5   係為本創作的自修復、抗刮傷塗料熱修復處後示意圖之二。
A:軟性塗覆工具(如：海棉鍍晶擦)
B:車漆塗層或任何表面具有塗層
L1:線條
L2:點線條
E:光亮面

Claims (3)

  1. 一種汽車的車漆塗層或任何表面具有塗層刮痕部位具有自修復、抗刮傷的塗層結構體，其主要結構層係包括表層為奈米級自修復、抗刮傷塗料、中間層為車漆塗層或任何表面具有塗層及底層為金屬板層或硬材質板層，其中奈米級自修復、抗刮傷操作係利用軟性塗覆工具(如：海棉鍍晶擦)將奈米級自修復、抗刮傷塗料塗覆於汽車的車漆塗層或任何表面具有塗層，於汽車的車漆塗層或任何表面具有塗層表面上呈現出薄濕膜後形成線條，依室溫溫度而定經過1~2分鐘後形成點線條，在汽車的車漆塗層或任何表面具有塗層會滲透奈米級自修復、抗刮傷塗料形成自修復、抗刮傷結構體的固形份薄膜，最後於汽車的車漆塗層或任何表面具有塗層的表面進行擦拭剩餘的奈米級自修復、抗刮傷塗料後會產生光亮面，其中奈米級自修復、抗刮傷塗料係包括有聚矽氧烷樹脂(2wt.% ~90wt.%)、聚矽氮烷樹脂(2wt.%~90wt.%)、氟素樹脂(2wt.%~90wt.%)、氟素添加劑(0.001wt.%~10wt.%)、助劑(0.0001wt.%~50 wt.%)及溶劑(10wt.% ~94wt.%)為組合。
  2. 如請求項1所述之汽車的車漆塗層或任何表面具有塗層刮痕部位具有自修復、抗刮傷的塗層結構體，其中溶劑選自於烷烴類、酯類、醚類、酮類溶劑。
  3. 如請求項1所述之汽車的車漆塗層或任何表面具有塗層刮痕部位具有自修復、抗刮傷的塗層結構體，其中自修復、抗刮傷率係指熱修復處理前刮痕深度值與熱修復處理後刮痕深度值的相互關係所獲得。
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