汽车已经不仅仅是对消费者的一种运输方式。提高燃油经济性、安全性和驾驶性能是受欢迎的添加,但司机们正在寻找更多的驾驶体验。他们认为他们的汽车自己和寻找一个交互式的延伸,定制,奢侈品的经验,这就是为什么引进新技术来满足这一需求。旋钮,按钮和开销照明取代了触摸屏、电容式感应和情绪照明,允许司机封装在他或她自己的风格偏好。

为了让汽车制造商保持或获取市场份额,这对他们是必不可少的重点客户想要什么,通过产品定制,更具体地说,消费者的影响最大的汽车内饰整体的驾驶体验。然而,产品定制的考虑之一原始设备制造商(oem)必须考虑到在市场上保持竞争力。生产率、成本控制和环境问题也发挥作用。

开关从金属到塑料在汽车内饰很说明了这些因素的重要性日益上升。通过减少车辆的整体重量,塑料允许更低的碳排放量和能源消费从生产的角度来看。这反过来又转化为减少燃料消耗和有限公司₂中排放对于消费者来说,这也发生在他们的购买需求。

出于所有这些原因,汽车制造商正在寻找涂料性能、健壮性、特定的触觉和审美效果,以及提高生产力。Energy-curable涂料能够提供所有这些特性,同时解决热敏感问题通常与塑料基板。实际上,传统的汽车内饰涂料双组分系统(聚氨酯和丙烯酸混合),至少需要80°C以上20分钟的治疗,对塑料是不利的,因为这可能损害衬底。此外,传统的双组分系统是有限的能力最大化的效率和生产率不断驱动的汽车行业。转向energy-curable涂料将因此使oem和供应商(Tier 1和2)受益于一个广泛的优点:

1. 的性能。UV技术可以使涂料供应商利用的内在价值,磨损,污渍和耐化学性,以及风化。
2. 可持续性。显著减少挥发性有机化合物(VOC)排放使紫外线技术更环保。固化过程的速度比传统热固化,也可以节省更多的能量。
3. 生产力。由于几乎瞬间治愈当暴露于紫外线或电子束,更高的效率和更健壮的吞吐量与energy-curable技术可以实现的,从而降低制造成本。
4. 多功能性。使用紫外线技术也意味着更多的灵活性在基质的选择方面,因此不再需要预处理或在某些情况下使用底漆。

虽然allnex产生粘结剂对于传统的UV涂料和硬盖,公司还提供在其他产品组合的水性UV - dual-cure塑料涂层解决方案。

本文将讨论各种energy-curable技术可用于汽车内部申请电影和热塑性塑料基板:防护涂料、功能性涂料,型内装饰(IMD)和真空金属喷镀(VM)。

防护涂料

oem厂商已经意识到提高生产力和效率的好处energy-curable涂层技术的二十多年的照明灯和反射器应用程序。他们可以制定有杰出的划痕,紫外线,芯片,磨损和耐化学性。扩展这种技术汽车内部零件如贴花、按钮、旋钮、方向盘和装饰修剪创造生产力之间的协同作用,效率和性能。相比传统双组分化学反应,energy-curable涂料可以提供类似的,在许多情况下,更好的耐擦伤性和硬度比许多传统的化学反应。在表1中,energy-curable技术相比传统水性和溶剂性技术。

热固化硅胶固化在120°C 20分钟;水性聚碳酸酯聚氨酯分散(手)治愈30分钟在80°C。energy-curable涂层技术治愈了1200 mJ /厘米²使用236瓦/厘米融合灯配备两个Mercury-doped灯泡。所有固化完成后从涂料溶剂或水去除。硅胶硬盖,干燥的涂层厚度是3 - 5微米之间,剩下的涂层的干膜厚度10 - 12微米之间。涂料是应用于聚碳酸酯基板进行测试。

热固化硅酮是众所周知的上级保护超过许多规范的各个部分。这使得它们适合许多汽车应用程序。这是完成了三分之一的干水性的涂层厚度和energy-curable技术。单组分水性前脚提供很少的保护,需要进一步交联,额外的固化时间(72小时)达到相应的耐化学性。典型、单或双组分水性手不能实现划痕和耐磨性energy-curable技术或热固化硅酮。传统热固化硅树脂和聚氨酯分散体提供快速与energy-curable技术观察治疗反应。它可以用更少的时间通过提供一个提供类似的性能几乎瞬时接触紫外线光源后治愈。高光泽和耐化学性的主食energy-curable化学,通过测试可以看到许多汽车奶油色华达呢,包括基本以24小时为接触那些奶油色华达呢温度升高。

长期可持续性和环境问题继续增长,开车去替代溶剂,较低的功耗和更可持续的产品仍将是目前的需求。Energy-curable技术设计,以适应这些需求。水性UV需要足够的能量水,其次是暴露于紫外线光源。不需要额外的烤箱时间得到充分的治疗。水性energy-curable技术的进一步发展,如UCECOAT^®7200(聚氨酯乳液),可以实现高光泽保留(镜面光洁度),划痕,磨损和化学电阻热固化硅酮的性质,传统solventborne或100%固体energy-curable涂料。Biobased EBECRYL等产品^®5781年可以达到优良的耐化学性和低烟雾发展在低粘度包磨损交付后,不再需要溶剂组成和性能满足高固体涂料的需求。

的内在化学好处energy-curable技术可用于改善传统——或双组分系统的性能以及创建一个混合固化涂料。在表2中,水性energy-curable技术混合(1:1)和单组分水性聚碳酸酯前脚和重新测试。水蒸发后,干燥的涂层厚度是10至12微米和治愈的能量密度1200 mJ /厘米²。energy-curable技术的公司减少了25%的磨损后的阴霾和显著提高汽车奶油阻力。失效模式的变化从涂层起泡失光(~ 20%下降20º保光性)。这种类似的改善可以预期类似或者双组分溶剂型或水性材料与energy-curable混合化学反应。188金宝搏bet官网

汽车室内涂料、常规化学允许设计师一些传统energy-curable技术不自由。传统化学提供的能力形式治疗后,治愈后压花和减少,随着治疗前无粘性的优势。现在技术的进步使得采用常规和energy-curable结婚,把配方性能更上一层楼。亲电试剂的合并(异氰酸酯、环氧树脂、丙二酸酯)和丙烯酸酯的化学配方可以两全其美。构建可以使用传统的亲核试剂(羟基、硫醇酸)或亲核试剂/丙烯酸酯与亲电试剂丙烯酸酯化学,利用热energy-curable动力学。实施这种额外的反应可以创建一个高功能性丙烯酸酯涂料具有类似硬度较低的丙烯酸酯交联密度与更大的延性。采用组合化学的另一个好处是克服视线限制与energy-curable化学复杂三维物体的阴影地区的涂料不治愈(不包括电子束治疗)。将这些技术可以减少这种影响通过双组分固化过程或单组分moisture-cure流程。数字1 - 3比较传统的丙烯酸酯硬盖与亲电试剂的组合丙烯酸酯(NCO-bearing丙烯酸酯)与亲核试剂化学(OH-bearing丙烯酸酯)poly-addition反应,其次是固化紫外光源。

热固化的亲核试剂不提供许多性能好处,如化学和耐溶剂性。然而,结合热技术和energy-curable技术性能改变游戏规则。结合的亲核试剂与亲电试剂创建一个涂层,hexa-functional丙烯酸酯丙烯酸酯交联密度的一半,然而,提供整体磨损后阴霾值下降。Dual-cure技术介绍了延性通常不是观察到在一个高度功能系统。更高的功能系统通常太脆,外套和需要特殊功能性丙烯酸酯较低的混合化学反应减少开裂后治愈,最低提高耐候性。图2检查旋度作为一个功能的延展性。旋度越高,越有可能是,涂层将脆性在紫外线照射后治愈。

许多功能强大的缺点之一(五丙烯酸酯功能或更高)涂料耐候性差。在图3中,由dual-cure的耐候性涂料交联机制显示四到五倍比标准hexa-acrylate用于汽车头灯的应用。类似的性能,三到百分之六的光稳定剂包需要被添加到与这个涂层系统,不包含任何光稳定剂,能够实现在QUVA超过3500小时。传统的硬盖系统往往不会在加速或自然风化测试表现良好。通常情况下,他们没有在测试过程的早期由于失去光泽。高水平的光稳定剂添加到减少开裂倾向暴露(自然或加速)。很明显,丙烯酸酯的组合与传统化学功能可以创建一个系统,提供卓越的耐候性与硬盖属性,和擅长这么做。除了纯粹的表现进步,dual-cure树脂的使用导致交联,前无粘性表面暴露于紫外线光。这开辟了许多潜在应用high-scratch-resistant涂料等热成型应用,这将在本文后面讨论。

功能涂料

与消费者要求从他们的汽车越来越多,但功能涂料为汽车制造商提供的可能性来区分的方式从未见过。通过提供升级特性,比如优柔寡断的清洗,且属性,汽车制造商可以捕获市场,虽然这通常意味着牺牲划痕和耐化学性。目前紫外线技术的发展,然而,让他们制定这些独特的表面效应,同时保持和耐化学性,只有energy-curable材料提供。188金宝搏bet官网

最近,手感柔软的allnex发展出了一套产品,使客户微调配方得到特殊的触觉感受每个应用程序的要求。手感柔软的聚氨酯丙烯酸酯低聚物可以提供一个优秀的橡胶对汽车零部件的感觉。它可以单独使用或结合推荐的丙烯酸酯功能修饰符来提高性能,耐水解最终的涂料。与前面推荐的材料相比,显著增加划痕和耐磨性以及提高耐水解。188金宝搏bet官网在一起,这些新开发的材料可用于创建可调配方,保持化学和抗划伤方向188金宝搏bet官网盘等汽车零部件,齿轮变化和手握。

当前市场正走向更多的触屏和电容传感器代替标准按钮和旋钮,需要清洗涂层是在上升。功能被证明能提供较高的含氟丙烯酸酯涂料染色和耐划伤性。通过创建一个更低的表面接触角,多余的材料不能湿表面的涂层,因此更容易移除。188金宝搏bet官网这个增强的属性可以没有任何牺牲的耐擦伤性的最后一部分。最近开发了硅改性聚氨酯丙烯酸酯提供相同的低覆盖部分的接触角。更重要的是,这种材料可以实现低光泽级别制定的清洗性能没有任何不利影响涂层部分,如仪表板和游戏机。硅改性聚氨酯丙烯酸酯的主要优势之一是持久的性能。10微米厚的涂层,是用这种材料可能受表面退化和仍可以轻松删除不需要的材料(图4)。188金宝搏bet官网

型内装饰(IMD)应用程序和涂料

IMD的一部分塑料市场在美国大量的时间,特别是在消费电子产品,因为增加的生产力和定制的能力。与最近的联邦法规,减少二氧化碳排放,汽车制造商正在寻找方法来减少汽车的重量比以往任何时候都更。更换标准材料用塑料零部件允许车辆的燃油188金宝搏bet官网效率增加,增加的好处定制汽车的内饰。每个部分可以装饰不同的一个非常有效和具有成本效益的方式,通过使用型内标签(IML)或型内电影(IMF)。当考虑安恩科技有图案的电影是插入到注塑成型机器,然后注入树脂模具和坚持。国际货币基金组织的过程形成了3 d部分,然后治愈后将它插入到注射机成型树脂。像往常一样,所有这些优势必须没有任何性能属性的牺牲,这是energy-curable材料发挥作用的地方。188金宝搏bet官网

一般来说,安恩科技是用于二维或简单的结构,像平板一样。这个过程允许使用材料,如六——或者nona-functiona188金宝搏bet官网l丙烯酸酯,这不是非常灵活,而且表面硬度高,抗划伤。与大多数的汽车应用程序一样,需要的材料有良好的户外耐久性由于部分的地方使用。188金宝搏bet官网低脂肪族聚氨酯丙烯酸酯功能的优势提供良好的耐擦伤性和耐候性,同时有较低的粘度。使用两类材料一起提供涂料与出色的耐擦伤性和188金宝搏bet官网耐候性。

国际货币基金组织,不像安恩科技需要增加伸长和灵活性周围形成复杂的三维零件。灵活性可以获得通过使用材料有高的伸长量。188金宝搏bet官网丙烯酸酯与高伸长提供系统高伸长后治愈,它允许周围形成复杂的零件,同时提供抗划伤。追求的另一种途径是使用的材料可以在一个初始步骤,然后热固化形成的。188金宝搏bet官网使用热固化结合亲电试剂亲核试剂材料将提供一个涂层,足够灵活,能够形成热后一步,188金宝搏bet官网而提供的抗划伤,相当于一个hexa-functional UV固化后聚氨酯丙烯酸酯。这种类型的系统的另一个优点是减少数量的收缩,可以看到hexa-functional材料相比,如图所示。188金宝搏bet官网重要的是要注意,使用水性分散体可以提供类似的性能属性我们前面提到的材料。188金宝搏bet官网UCECOAT 7655,连同其他分散体系,都是无粘性驾驶水后,可以形成复杂的三维零件。形成后,可UV固化的材料提供防刮涂层可188金宝搏bet官网用于众多的汽车应用程序。

真空蒸镀(VM)的塑料

定制的一个重要方面是汽车饰件和支柱。镀金属表面是绝对必须在汽车室内设计,给驾驶舱看起来现代和豪华。现在汽车制造商想要减肥,但有一个更可持续的生产过程,他们希望避免某些重金属离子。VM创建轻量级metal-appearing已成为一个适当的改变的部分。energy-curable技术的使用是一种常见的进程在这个应用程序空间,帮助提供一个轻量级的和金属的汽车内部零件如修剪和门把手。树脂的关键要求是优异的附着力对引物的基质层,vacuum-metallized层底漆和真空层的面漆。最终产品必须提供良好的光泽,划痕和耐磨性,优异的附着力和接口,这可以通过使用附着力促进剂。为此,磷酸树脂像EBECRYL 168年或170年在市场上被广泛使用。在energy-curable涂料,聚合物粘附促进剂提供低收缩后治愈。energy-curable涂料中这是很重要的,因为粘连通常是通过氢键与传统化学,化学成键可以发生通过催化剂或异氰酸酯固化过程中使用。 Figure 5 is a metallized polycarbonate. The primer for the metallization layer and the topcoat are an energy-curable polymeric adhesion promoter such as EBECRYL 8213. Polymeric adhesion promoters must be designed to have glass transition temperatures greater than 25 °C because low glass transition temperatures or soft coatings can cause visual distortion or iridescence. In the figure, the coating and topcoat demonstrate high gloss retention before and after hot water testing.

结论

汽车定制和energy-curable技术是一个很好的互补。其快速治疗,能量固化提供了优良的耐化学性,可以通过许多汽车奶油的标准,也可以定制各种属性。由于energy-curable技术的广度,众多的美学的发展完成的零件成为可能,同时锻炼对环境的积极影响较低VOC生成和能源消耗,通过干燥和固化时间短。在allnex,我们真的相信energy-curable技术和汽车行业有一个非常光明的未来。energy-curable技术的使用,其用途为不同的应用程序和共振与消费者的需求和各种约束和汽车制造商正面临着挑战,无疑是为oem厂商提供决定性的和长期的市场竞争优势。