本发明涉及一种紫外线固化底漆，并且更特别地，涉及一种用于车辆的无线电波传输罩的紫外线固化底漆。这种紫外线固化底漆具有优良的外观和耐热性能。该紫外线固化底漆能够用于位于车辆格栅上的智能巡航控制器(scc)罩。
背景技术
一般而言，智能巡航控制器(scc)是一种如下的系统，所述系统通过安装在车辆前方的雷达发射和接收毫米波，并基于所测量的前方车辆与该车辆之间的距离以及前方车辆相对于该车辆的速度来控制该车辆的加速和减速。scc有助于保持前方车辆与该车辆之间的适当距离和速度。
为了将诸如scc罩的无线电波传输罩安装于车辆，已经尝试了在雷达发射路径内使用金属氧化物形成多层氧化物光学膜的方法。这些方法旨在确保高的无线电波透射率，同时确保与散热器格栅的连续性(美学)及雷达发射和接收。
例如，多层氧化物光学膜能够位于由透明材料制成的正面树脂层与由不透明材料制成的背面树脂层之间。更具体而言，在正面树脂层的注射成型之后，将底漆施用至正面树脂层的背部表面，然后在其上沉积多层氧化物光学膜以形成金属质感。此外，背面树脂层通过插入注射而形成在多层氧化物光学膜的背部表面上以保护光学膜。
然而，由于背面树脂层是通过插入注射在约220℃或更高的高温下形成的，所以正面树脂层或多层氧化物光学膜可变形或破裂。
为了解决或避免这样的问题，已经尝试了将具有耐热性的耐热涂料施用至多层氧化物光学膜，然后通过插入注射来形成背面树脂层的方法。这些方法旨在阻止施加到正面树脂层和多层氧化物光学膜上的热量，并防止出现缺陷。
然而，由于即使在使用耐热涂料时，也难以完全阻止传递到正面树脂层和底漆的热量，所以在预成型层中仍可出现诸如变形、变色或裂纹的缺陷。
因此，需要一种用于车辆的无线电波传输罩的紫外线固化底漆，其易于沉积多层氧化物光学膜以产生金属质感，同时还防止正面树脂层在高温环境里受损。还需要一种具有优良清晰度(distinctness)的紫外线固化底漆，其能够改进无线电波传输罩的外观。
前述内容仅仅旨在帮助理解本发明的背景，并非旨在意味着本发明落入本领域技术人员已知的现有技术的范围内。
公开于该背景部分的以上信息仅用于增强对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
技术实现要素：
本发明的各个方面旨在提供一种用于车辆的无线电波传输罩的紫外线固化底漆，其能够具有优良的耐热性以在制备车辆的无线电波传输罩时在高温环境中保护正面树脂层并且使其损伤(例如变形)最小化，以及能够具有优良的清晰度以改进车辆的无线电波传输罩的外观。
在本发明的一个方面中，在本文中提供一种用于车辆的无线电波传输罩的紫外线固化底漆。能够将该紫外线固化底漆施用至无线电波传输罩，其中所述无线电波传输罩可以包含多层氧化物光学膜。在本文中提供了紫外线固化底漆，其包含约20重量％至约30重量％的氨基甲酸乙酯丙烯酸酯低聚物、约35重量％至约60重量％的单体、约1重量％至约5重量％的光聚合引发剂、约0.1重量％至约1.0重量％的润湿添加剂以及约10重量％至约30重量％的溶剂，其中所述氨基甲酸乙酯丙烯酸酯低聚物包含以紫外线固化底漆总重量计约7.5重量％至12.5重量％的双官能氨基甲酸乙酯丙烯酸酯低聚物和以紫外线固化底漆总重量计约12.5重量％至约17.5重量％的六官能氨基甲酸乙酯丙烯酸酯低聚物。
单体可以包含约10重量％至20重量％的季戊四醇四丙烯酸酯(peta)、约20重量％至约30重量％的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(tmpta)以及约5重量％至约10重量％的己二醇二丙烯酸酯(hdda)。
氨基甲酸乙酯丙烯酸酯低聚物可以通过使双官能氨基甲酸乙酯丙烯酸酯低聚物和六官能氨基甲酸乙酯丙烯酸酯低聚物混合来提供，并且双官能氨基甲酸乙酯丙烯酸酯低聚物和六官能氨基甲酸乙酯丙烯酸酯低聚物可以以1:1至1:2.5的重量比混合。
氨基甲酸乙酯丙烯酸酯低聚物可以不含四官能氨基甲酸乙酯丙烯酸酯低聚物。
氨基甲酸乙酯丙烯酸酯低聚物可以具有约70重量％至约80重量％的固含量。
在将紫外线固化底漆干燥之后，在约220℃至约240℃的温度下经过10至20分钟后，紫外线固化底漆不会出现裂纹。
紫外线固化底漆在干燥后可以具有65或更高的清晰度，并且在漆膜中不会出现雾度缺陷。
从以上描述中显而易见的是，根据本发明的实施方案，在制备车辆的无线电波传输罩例如由树脂材料制成的智能巡航控制器罩时，能够确保耐热性，以便在220℃或更高的高温下通过插入注射来形成背面树脂层，以及使变形最小化并防止正面树脂层的损伤例如变形和裂纹。
此外，由于底漆具有65或更高的清晰度并且在漆膜中未出现雾度缺陷，因此能够确保优良的外观。
本发明的方法和装置具有其它的特征和优点，这些特征和优点从随后的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在随后的具体实施方式中进行更详细的陈述，这些具体实施方式共同用于解释本发明的某些原理。
具体实施方式
现在将具体参考本发明的各个实施方案，在以下的描述中示出了这些实施方案的示例。虽然本发明与示例性实施方案相结合进行描述，但是应当了解，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种替换、修改、等同形式以及其它实施方案。
在本发明的说明书中使用的术语是为了仅仅描述特定的实施方案，而并非旨在限制本发明。如在本说明书和所附权利要求中所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也旨在包括复数形式。将进一步理解的是，当在本说明书中使用时，术语“包括”和/或“包含”说明所述的特征、区域、整数、步骤、操作、元件和/或组分的存在，但是不排除一个或多个其它特征、区域、整数、步骤、操作、元件和/或组分的存在或添加。
除非另外定义，否则在本文中使用的包括技术和科学术语的所有术语具有与本领域普通技术人员通常理解的相同的含义。将进一步理解的是，诸如在通用字典中定义的那些术语应该被解释为具有与其在相关领域和本发明环境中的含义一致的含义，并且将不被解释为理想化或过于正式的含义，除非在本文中明确地如此定义。
下面将描述根据本发明示例性实施方案的用于车辆的无线电波传输罩的紫外线固化底漆。
在各种示例性实施方案中，将用于车辆的无线电波传输罩的紫外线固化底漆施用至正面树脂层的背部表面以平滑地沉积多层氧化物光学膜。这样，在通过在高温环境下插入注射来形成背面树脂层时，紫外线固化底漆提供优良的耐热性并且使背面树脂层的损伤(例如变形或变色)最小化。而且，本发明的紫外线固化底漆可以防止正面树脂层的损伤。
此外，由于紫外线固化底漆具有向随后沉积的多层氧化物光学膜提供金属质感的70或更高的高清晰度，所以用于车辆的无线电波传输罩的该紫外线固化底漆具有改进无线电波传输罩外观的效果。
根据本发明示例性实施方案的用于车辆的无线电波传输罩的紫外线固化底漆可以包含约20重量％至约30重量％(例如约20重量％、约21重量％、约22重量％、约23重量％、约24重量％、约25重量％、约26重量％、约27重量％、约28重量％、约29重量％或约30重量％)的氨基甲酸乙酯丙烯酸酯低聚物，约35重量％至约60重量％(例如约35重量％、约36重量％、约37重量％、约38重量％、约39重量％、约40重量％、约41重量％、约42重量％、约43重量％、约44重量％、约45重量％、约46重量％、约47重量％、约48重量％、约49重量％、约50重量％、约51重量％、约52重量％、约53重量％、约54重量％、55重量％、约56重量％、约57重量％、约58重量％、约59重量％或约60重量％)的单体，约1重量％至约5重量％(例如约1重量％、约2重量％、约3重量％、约4重量％或约5重量％)的光聚合引发剂，约0.1重量％至约1.0重量％(例如0.1重量％、0.2重量％、0.3重量％、0.4重量％、0.5重量％、0.6重量％、0.7重量％、0.8重量％、0.9重量％、或1.0重量％)的润湿添加剂，以及约10重量％至约30重量％(例如约10重量％、约11重量％、约12重量％、约13重量％、约14重量％、约15重量％、约16重量％、约17重量％、约18重量％、约19重量％、约20重量％、约21重量％、约22重量％、约23重量％、约24重量％、约25重量％、约26重量％、约27重量％、约28重量％、约29重量％或约30重量％)的溶剂。氨基甲酸乙酯丙烯酸酯低聚物可以通过使双官能氨基甲酸乙酯丙烯酸酯低聚物和六官能氨基甲酸乙酯丙烯酸酯低聚物混合来提供。
在本发明的示例性实施方案中使用的氨基甲酸乙酯丙烯酸酯低聚物为具有约70重量％至80重量％(例如约70重量％、约71重量％、约72重量％、约73重量％、约74重量％、约75重量％、约76重量％、约77重量％、约78重量％、约79重量％或约80重量％)的固含量并且具有两个或六个聚合官能团的氨基甲酸乙酯丙烯酸酯低聚物。氨基甲酸乙酯丙烯酸酯低聚物即使在用于薄膜中时也具有优良的耐化学性、耐热性以及优良的物理性能。
在本发明的示例性实施方案中，聚合官能团不受特别限制，并且它们可以是不饱和基团。
在各种示例性实施方案中，将氨基甲酸乙酯丙烯酸酯低聚物的含量限定为约20重量％至约30重量％(例如约20重量％、约21重量％、约22重量％、约23重量％、约24重量％、约25重量％、约26重量％、约27重量％、约28重量％、约29重量％或约30重量％)。原因在于，因为当氨基甲酸乙酯丙烯酸酯低聚物的含量小于20重量％时，耐热性变差。另外，当氨基甲酸乙酯丙烯酸酯低聚物的含量超过30重量％时，由于粘度增加而使得难以用其加工并且外观质量下降。如此，将氨基甲酸乙酯丙烯酸酯低聚物的含量或量限定于上述范围。
在各种示例性实施方案中，氨基甲酸乙酯丙烯酸酯低聚物可以通过使双官能氨基甲酸乙酯丙烯酸酯低聚物和六官能氨基甲酸乙酯丙烯酸酯低聚物混合来制得。
在某些情况中，具有两个聚合官能团的双官能氨基甲酸乙酯丙烯酸酯低聚物可以改进与由树脂材料(例如塑料)制成的正面树脂层的粘合性，并改进清晰度。在各种示例性实施方案中，氨基甲酸乙酯丙烯酸酯低聚物含有约7.5重量％至约12.5重量％(例如约7.5重量％、约8.0重量％、约8.5重量％、约9.0重量％、约9.5重量％、约10.0重量％、约10.5重量％、约11.0重量％、约11.5重量％、约12.0重量％或约12.5重量％)的双官能氨基甲酸乙酯丙烯酸酯低聚物。为了确保耐热性和耐久性，添加具有六个聚合官能团的六官能氨基甲酸乙酯丙烯酸酯低聚物。在各种示例性实施方案中，氨基甲酸乙酯丙烯酸酯低聚物包含约12.5重量％至约17.5重量％(例如约12.5重量％、约13.0重量％、约13.5重量％、约14.0重量％、约14.5重量％、约15.0重量％、约15.5重量％、约16.0重量％、约16.5重量％、约17.0重量％或约17.5重量％)的六官能氨基甲酸乙酯丙烯酸酯低聚物。
在各种示例性实施方案中，双官能氨基甲酸乙酯丙烯酸酯低聚物和六官能氨基甲酸乙酯丙烯酸酯低聚物以1:1至1:2.5的含量比混合在一起。
如果含量比在上述范围之外，则所产生的膜的硬度、耐久性、耐热性和清晰度会不令人满意，并且所制得的无线电波传输罩会具有不良且不合需要的质量。因此，将其限定于上述范围。
在各种示例性实施方案中，氨基甲酸乙酯丙烯酸酯低聚物不含四官能氨基甲酸乙酯丙烯酸酯低聚物。原因在于，因为当六官能氨基甲酸乙酯丙烯酸酯低聚物与四官能氨基甲酸乙酯丙烯酸酯低聚物混合时，双官能氨基甲酸乙酯丙烯酸酯低聚物具有较低的粘度，而四官能和六官能氨基甲酸乙酯丙烯酸酯低聚物具有非常高的粘度，这导致加工过程中的平滑性下降。此外，即使添加以紫外线固化底漆总重量计15重量％或更少的四官能氨基甲酸乙酯丙烯酸酯低聚物，底漆具有60或更低的清晰度，这不令人满意并且不合需要。
在各种示例性实施方案中，单体为具有两个至四个可聚合的反应性端基的丙烯酸酯单体。单体可以有助于漆膜的柔韧性、与正面树脂层的粘附性以及在固化过程中的其它物理性能。
在本发明的示例性实施方案中，单体可以通过使约10重量％至约20重量％(例如约10重量％、约11重量％、约12重量％、约13重量％、约14重量％、约15重量％、约16重量％、约17重量％、约18重量％、约19重量％或约20重量％)的季戊四醇四丙烯酸酯(peta)、约20重量％至约30重量％(例如约20重量％、约21重量％、约22重量％、约23重量％、约24重量％、约25重量％、约26重量％、约27重量％、约28重量％、约29重量％或约30重量％)的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(tmpta)和约5重量％至约10重量％(例如约5重量％、约6重量％、约7重量％、约8重量％、约9重量％或约10重量％)的己二醇二丙烯酸酯(hdda)混合来制得。
季戊四醇四丙烯酸酯(peta)为具有99重量％或更高的固含量、289.29的平均分子量和平均四个聚合官能团的丙烯酸酯单体。peta能够增加漆膜的硬度，并使得反应过程中的固化速率很快。
如果添加少于10重量％的季戊四醇四丙烯酸酯(peta)，则会因反应速率慢而使得无法平滑地形成漆膜，而如果以多于20重量％添加，则会因反应速率飞快而使得在漆膜中出现诸如裂纹的缺陷。因此，将单体中peta的量限定于上述范围。
三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(tmpta)为具有99重量％或更高的固含量、269.329的平均分子量和平均三个聚合官能团的丙烯酸酯单体。tmpta可以影响与由典型聚碳酸酯(pc)材料制成的正面树脂层的粘附性。如果添加少于20重量％的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(tmpta)，则粘附性会降低，而如果以多于30重量％添加，则涂布性能会变差并导致白浊。因此，将单体中tmpta的量限定于上述范围。
己二醇二丙烯酸酯(hdda)为具有99重量％或更高的固含量、226的平均分子量和平均两个聚合官能团的丙烯酸酯单体。hdda可以通过粘度改进单体的涂布性能例如喷雾性。
如果添加少于5重量％的己二醇二丙烯酸酯(hdda)，则会因粘度略微降低而使得涂布性能更差，而如果以多于10重量％添加，则会发生正面树脂层的腐蚀并由此导致不良的外观。因此，将单体中hdda的量限定于上述范围。
光聚合引发剂形成自由基并被加入以引发氨基甲酸乙酯丙烯酸酯低聚物和单体的聚合。优选地以约1重量％至约5重量％(例如约1重量％、约2重量％、约3重量％、约4重量％或约5重量％)的量加入光聚合引发剂。
如果添加少于1重量％的光聚合引发剂，则聚合几乎不发生，而如果以多于5重量％添加，则会因迅速聚合而使得在所产生的漆膜中出现诸如裂纹的缺陷。因此，将所使用的光聚合引发剂的量限定于上述范围。
尽管在本发明的示例性实施方案中使用basf作为光聚合引发剂，但是本发明并不限于此。例如，可以使用各种光聚合引发剂，只要可以引发氨基甲酸乙酯丙烯酸酯低聚物和单体的聚合即可。
润湿添加剂可以用于通过确保润湿性并在涂布过程中形成平滑的涂料流来防止在外观上出现诸如皱褶的缺陷，并用于改进漆膜的流平性。
尽管在本发明的示例性实施方案中使用聚醚硅氧烷添加剂作为润湿添加剂，但是本发明并不限于此。例如，可以使用各种润湿添加剂，只要可以改进漆膜的流平性和涂布性即可。
在各种示例性实施方案中，以约0.1重量％至约1.0重量％的量加入润湿添加剂。原因在于，如果添加少于0.1重量％的润湿添加剂，则难以获得必要的润湿性，而如果以多于1.0重量％添加，则会因流平性下降而出现白浊。
根据本发明的示例性实施方案可以使用醇类溶剂作为溶剂，以避免引起由聚碳酸酯材料制成的正面树脂层的腐蚀。以100重量％的用于车辆的无线电波传输罩的紫外线固化底漆计，可以以约10重量％至约30重量％的量加入溶剂。
在下文中，将参考实施例和比较例来更详细地描述本发明。
表1是测量并示出具有各种组成的比较例和实施例的物理性能的表格。
在该表中，使用murakami公司的雾度计来测量指示透明度的雾度。当雾度为3％或更高时，可确定出现雾度缺陷。使用bykgardner公司的波形扫描-doi来测量外观，并测量作为光泽度和清晰度的大体橘皮皱等级的cf值。
耐热性根据以下方式来分等级：在施用底漆，然后在230℃的温度下进行10分钟的热处理时是否出现裂纹。通过以下方式来借助粘合性测试耐水性：在充满水并且温度为40℃的室内放置样品240小时，然后检查诸如变色、裂纹或溶胀的外观变化。通过以下方式来测试耐候性：根据saej1960，用2500kj/m2的紫外光照射样品，然后检查外观变化。
如在表1中所示，在比较例1至3中使用氨基甲酸乙酯丙烯酸酯低聚物。在这种情况中，能够看出，随着聚合官能团变少，外观良好，但是固化密度低并且耐热性难以满足参考值。此外，能够看出，当具有六个聚合官能团时，耐热性和耐久性满足参考值，但由于具有55的清晰度，所以外观未满足参考值。
在比较例4和5中，使用具有1000至1500的分子量并且具有两个或六个聚合官能团的聚酯丙烯酸酯低聚物，而不是氨基甲酸乙酯丙烯酸酯低聚物来形成漆膜。
如比较例4和5所示，能够看出，当使用聚酯丙烯酸酯低聚物时，清晰度优良，但在漆膜中会出现雾度缺陷，特别是耐热性未满足本发明的参考值。
具体而言，在比较例4中，能够看出，由于因官能团少而使得反应速率慢，所以出现诸如固化漆膜模糊的雾度缺陷。
因此，能够看出，氨基甲酸乙酯丙烯酸酯低聚物优选用于确保外观、耐热性和耐久性的所有性能。
在比较例6中，能够看出，在根据过量添加六官能氨基甲酸乙酯丙烯酸酯低聚物下进行紫外线固化的过程中，由于因反应速率快而使得在固化漆膜的过程中出现诸如裂纹的缺陷，所以外观质量变差。
同时，在比较例7和8中，将双官能氨基甲酸乙酯丙烯酸酯低聚物和六官能氨基甲酸乙酯丙烯酸酯低聚物混合并用于同时确保耐热性、耐水性和耐候性，还同时确保车辆的无线电波传输罩的优良外观。然而，能够看出，由于它们超出了本发明的参考范围，所以清晰度和耐热性并未满足本发明的参考范围。
另一方面，在实施例1中，能够看出，当满足本发明的参考范围时，清晰度为70，其比车辆的无线电波传输罩所需的65或更高的清晰度参考值大，并且耐热性、耐水性和耐候性全部满足参考值。
对于本领域技术人员显而易见的是，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，能够在本发明的示例性实施方案中进行各种修改和变型。因此，本发明意在涵盖该发明的以下修改和变型，即只要所述修改和变型落入所附权利要求及其等同形式的范围内。
已呈现的前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了例证和说明的目的。这些描述并非旨在穷尽本发明，或者将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多修改和变型。对示例性实施方案进行选择和描述是为了解释本发明的某些原理及其实际应用，从而使得本领域的其他技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案以及它们的各种替换和修改。本发明的范围意在由所附的权利要求书及其等同形式所限定。