相关申请的引证
本申请要求于2018年12月3日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请号10-2018-0153879的优先权，由此通过引证将该申请并入本文。
本发明涉及用于铝车轮(铝轮，aluminumwheel)的粉末涂料，并且更特别地涉及固化剂。
背景技术：
铝车轮可以主要分为非加工类型和加工类型。加工类型是通过机械加工前端设计部件来实现对铝固有的纹理(结构，texture)的技术。在全球范围内对于具有带有冷和清晰图像的金属纹理的加工车轮的需求趋势已经增加。
图1a是对加工车轮的前端部件进行加工之前的示意图，而图1b是对加工车轮的前端部件进行加工之后的示意图。参考图1a和图1b，加工类型的车轮通过下述显示出金属纹理：使用底漆20和面漆(色漆，基层，base)30涂覆铝基材(铝基底，aluminumsubstrate)10从而防止车轮腐蚀并赋予车轮美学外观，仅仅机械加工车轮的前端部件以暴露铝基材10，然后使用透明清漆(透明清晰物，透明清晰层，transparentclear)40精加工铝基材10。
加工车轮可以通过在前端加工部位涂覆一个透明清漆层(透明清晰层，transparentclearlayer)实现铝金属纹理，但这是不利的，因为与其中铝基材涂覆有底漆、面漆和清漆的非加工类型车轮相比涂膜的厚度小并且难以确保拐角部位上清漆涂膜(透明涂膜，clearcoatingfilm)的厚度，因此易受腐蚀发生和扩散(传播，diffusion)的影响。
图2a是相关技术中加工车轮的照片，图2b是其中图2a的外部部分(r1)被放大的照片，图2c是其中图2b的中心部分(r2)被放大的照片，并且图2d是其中拍摄相关技术中车轮的拐角部分的照片。参考图2a至图2d，可以看出，车轮从外部部分(r1)和中心部分(r2)被腐蚀，并且在拐角部分上不充分地形成了涂膜。
技术实现要素：
本发明的实施方式可以改进耐腐蚀性。特定的实施方式可以通过重新设计粉末涂料的组成来减少腐蚀在拐角部分上的发生和扩散。
为了实现该目的，本发明包括70至80wt％的丙烯酸类树脂(丙烯酸酯类树脂，acrylicresin)、8至12wt％的十二烷二酸、以及3至10wt％的癸二酸。
优选地，本发明可以进一步包括2至5wt％的甲基丙烯酸2,3-环氧丙基酯(甲基丙烯酸缩水甘油酯，2,3-epoxypropylmethacrylate)。
优选地，本发明可以进一步包括1至5wt％的防针孔剂(pinholepreventingagent)。
优选地，本发明可以进一步包括0.5至2wt％的表面调节剂(surfaceconditioningagent)。
优选地，本发明可以进一步包括0.5至2wt％的光稳定剂。
根据作为本发明的粉末涂料的组成，可以改进耐腐蚀性，并且特别地，可以减少腐蚀在拐角部分上的发生和扩散。
附图说明
图1a是对加工车轮的前端部件进行加工之前的示意图，而图1b是对加工车轮的前端部件进行加工之后的示意图。
图2a是相关技术中加工车轮的照片，图2b是其中图2a的外部部分(r1)被放大的照片，图2c是其中图2b的中心部分(r2)被放大的照片，而图2d是其中拍摄相关技术中车轮的拐角部分的照片。
图3a是显示相关技术中粉末涂料的交联点(crosslinkpoint)的示意图，而图3b是显示作为本发明的粉末涂料的交联点的示意图。
图4a是显示相关技术中粉末涂料的交联密度的示意图，而图4b是显示作为本发明的粉末涂料的交联密度的示意图。
图5a显示相关技术中粉末涂料的涂覆过程中的未涂覆区域，而图5b显示在作为本发明的粉末涂料的涂覆过程中的涂覆区域。
图6显示了评估相关技术中粉末涂料的实例的耐腐蚀性的结果，而图7显示了评估作为本发明的粉末涂料的实例的耐腐蚀性的结果。
具体实施方式
在下文中，对本发明进行详细描述。但是，本发明并不受示例性实施方式的限制或约束，本发明的目的和作用将从以下描述自然而然地得到理解或者变得显而易见，并且本发明的目的和作用并不仅仅受限于以下描述。另外，在本发明的描述中，当确定对与本发明相关的公知技术的详细描述可能会不必要地对本发明的主旨造成混淆时，将省略其详细描述。
[表1]
表1是将作为本发明的粉末涂料的组成与相关技术中粉末涂料的组成进行比较的表。参考表1，丙烯酸类树脂的组成彼此相同，但是本发明包括比相关技术中十二烷二酸的量更少量的十二烷二酸，并且包括相关技术中不包括的癸二酸和甲基丙烯酸2,3-环氧丙基酯。
更特别地，作为本发明的粉末涂料包括70至80wt％的丙烯酸类树脂、8至12wt％的十二烷二酸、以及3至10wt％的癸二酸。另外，作为本发明的粉末涂料可以进一步包括2至5wt％的甲基丙烯酸2,3-环氧丙基酯。
添加丙烯酸类树脂以实现诸如耐腐蚀性的主要物理性能，并且当丙烯酸类树脂以小于70wt％的量添加时，诸如耐腐蚀性的主要物理性能劣化，而当丙烯酸类树脂以大于80wt％的量添加时，可加工性(workability)劣化。因此，优选丙烯酸类树脂以70至80wt％的量添加。
十二烷二酸是通过与丙烯酸类树脂中的环氧环(epoxyring)反应而交联的代表性固化剂之一，并且交联密度根据十二烷二酸的含量而变化。当十二烷二酸以小于8wt％的量添加时，附着性能(attachmentproperty)和耐腐蚀性劣化，并且即使当十二烷二酸以大于12wt％的量添加时，附着性能和耐腐蚀性劣化。因此，优选十二烷二酸以8至12wt％的量添加。
癸二酸的添加理由和组成范围将参考图3a和图3b进行描述。图3a是显示相关技术中粉末涂料的交联点的示意图，而图3b是显示作为本发明的粉末涂料的交联点的示意图。
参考图3a和图3b，癸二酸的分子量是202.25mol/g，其小于作为十二烷二酸的分子量的230.3mol/g，因此癸二酸的链长与十二烷二酸的链长相比相对较短。链长越短，交联点的数量就越高，因此可以减少水分、盐等的渗透，并减少初始腐蚀的发生。当以小于3wt％的量添加癸二酸时，粉末涂料不会固化，而当以大于10wt％的量添加癸二酸时，附着性能劣化，因此优选以3至10wt％的量添加癸二酸。
添加癸二酸的原因还可以通过图4a和图4b进行描述。图4a是显示相关技术中粉末涂料的交联密度的示意图，而图4b是显示作为本发明的粉末涂料的交联密度的示意图。
参考图4a和图4b，由于相关技术中没有向粉末涂料中添加分子量比十二烷二酸的分子量更小的固化剂，因此交联密度不高，因此粉末涂料不能阻止水分、盐等的渗透，结果引起腐蚀，但是本发明通过添加癸二酸改进了交联密度，因此可以阻止水分、盐等的渗透。
甲基丙烯酸2,3-环氧丙基酯的作用也与癸二酸的作用相同。由于甲基丙烯酸2,3-环氧丙基酯的分子量是142.15mol/g，这比十二烷二酸和癸二酸的分子量更小并且甲基丙烯酸2,3-环氧丙基酯的链长较短，因此交联点的数量和交联密度得到改进，因此可以阻止水分、盐等的渗透。
同时，将参考图5a和图5b描述甲基丙烯酸2,3-环氧丙基酯的另一个作用。图5a显示在相关技术中粉末涂料的涂覆过程中的未涂覆区域，而图5b显示在作为本发明的粉末涂料的涂覆过程中的涂覆区域。
参考图5a和图5b，甲基丙烯酸2,3-环氧丙基酯是低粘度固化剂，并且可以通过增加流动性(fluidity)以改进铝基材与涂料之间的附着强度(也就是说，改进润湿性能)来降低腐蚀扩散速率(腐蚀传播速率，corrosiondiffusionrate)。根据本发明的示例性实施方式，随着添加甲基丙烯酸2,3-环氧丙基酯，粉末涂料向清漆涂膜(透明涂膜，clearcoatingfilm)的流动性从93mm增加至110mm(基于138℃)。
当以小于2wt％的量添加甲基丙烯酸2,3-环氧丙基酯时，改进附着强度的作用不大，而当以大于5wt％的量添加甲基丙烯酸2,3-环氧丙基酯时，耐碎裂性(耐崩裂性，chippingresistance)变得不利。因此，优选以2至5wt％的量添加甲基丙烯酸2,3-环氧丙基酯。
本发明可以进一步包括1至5wt％的防针孔剂。防针孔剂的组分是丙烯酸类共聚物，并且添加其以防止表面针孔。当以小于1wt％的量添加防针孔剂时，在涂料固化过程中产生针孔的可能性增加，而当以大于5wt％的量添加防针孔剂时，外观表面的质量劣化。
本发明可以进一步包括0.5至2wt％的表面调节剂。表面调节剂的组分是硅酮改性的丙烯酸树脂(有机硅改性的丙烯酸类树脂，硅酮改性的丙烯酸类，硅酮改性的丙烯酰基，siliconemodifiedacryl)，并且添加其以确保涂料的平滑性(光滑性)。当以小于0.5wt％的量添加表面调节剂时，涂料平滑性劣化，而当以大于2wt％的量添加表面调节剂时，发生涂料流动，结果外观表面的质量劣化。
本发明可以进一步包括0.5至2wt％的光稳定剂。光稳定剂的组分是苯并苯酚衍生物(苯并酚衍生物，benzophenolderivative)，并且添加其以防止涂膜被紫外线老化。当以小于0.5wt％的量添加光稳定剂时，在涂膜的表面上可能由于紫外线而出现裂纹等，而当以大于2wt％的量添加光稳定剂时，外观表面的质量诸如光泽度可能劣化。
[表2]
[表3]
表2是概括相关技术和本发明的实施例1至7中的粉末涂料的组成的表，而表3是概括本发明的比较例1至5的组成的表。
[表4]
[表5]
表4和表5是概括相关技术、实施例1至7、以及比较例1至5中的粉末涂料的评估结果的表。表4和表5中的每个评估项需要满足如下的标准。硬度、耐水性/耐湿性、耐候性、耐碎裂性和耐盐雾性(saltsprayresistance)分别为hb或更大，m-2.5或更大的附着特性，m-2.5或更大的附着特性，涂膜不会剥离，以及720小时或更长。耐腐蚀性是cass耐腐蚀性评估方法，并且最大腐蚀宽度根据时间进行测量，并对最大腐蚀宽度进行比较。
参考表2至表5，尽管实施例1至实施例3不包括甲基丙烯酸2,3-环氧丙基酯，但是显示在cass耐腐蚀性评估中在360小时腐蚀宽度比相关技术中粉末涂料的腐蚀宽度更窄，并且在cass耐腐蚀性评估中在360小时包括甲基丙烯酸2,3-环氧丙基酯的实施例4至实施例7的腐蚀宽度为2mm或更小，显示出为相关技术的两倍或更多倍的更好的耐腐蚀性效果。通过这，可以看出，当单独添加癸二酸或者与甲基丙烯酸2,3-环氧丙基酯一起添加癸二酸时，耐腐蚀性效果得到改进。
由于其中没有满足本发明的十二烷二酸和癸二酸的组成的比较例1、其中没有满足本发明的十二烷二酸的组成的比较例2、以及其中没有满足本发明的甲基丙烯酸2,3-环氧丙基酯的组成的比较例3的cass耐腐蚀性评估比不上实施例的耐腐蚀性评估，因此可以看出，为了获得耐腐蚀性改进效果，需要满足本发明的组成范围。
可以看出，在其中没有满足本发明的癸二酸和甲基丙烯酸2,3-环氧丙基酯的组成的比较例4和比较例5的情况下，显示出耐腐蚀性改进效果，但是耐碎裂性是不利的。通过这，可以看出，为了不仅确保耐腐蚀性效果，而且确保耐碎裂性，需要满足本发明的甲基丙烯酸2,3-环氧丙基酯的组成。
图6显示了评估相关技术中粉末涂料的实例的耐腐蚀性的结果，而图7显示了评估作为本发明的粉末涂料的实例的耐腐蚀性的结果。参考图6和图7，其中相关技术中涂膜厚度小的车轮拐角部位发生腐蚀的点是在240小时的点，而本发明的点是在400小时的点。通过这，可以确定，通过与现有清漆涂料(透明涂料，clearpaint)相比改进树脂的交联密度而抑制了水分和盐的渗透以及初始腐蚀的发生。
在通过使用刀切割加工部位将铝基材暴露之后，进行cass耐腐蚀性测试。进行cass耐腐蚀性测试以确定在有意引起腐蚀之后扩散(传播，diffuse)了多少腐蚀，并且作为评估的结果，腐蚀宽度为3mm，并且在本发明的情况下花费为相关技术的两倍或更长的时间，意味着改进了涂料的润湿性能，从而有助于降低腐蚀扩散速率同时改进了加工部件的铝基材与涂料之间的附着强度。
通常，为了改进耐腐蚀性，可以在生产线中增加所释放的涂料的量，或者可以通过使用双层(2个涂层)涂覆加工部位厚厚地形成涂膜，但是这种方法伴随着成本增加问题。相比之下，根据本发明，可以通过仅使用一层(1个涂层)涂覆加工部位改进耐腐蚀性而没有对涂膜和工艺的构成进行任何改变。而且，本发明可以应用于各种表面处理规格(表面处理规范，surfacetreatmentspecifications)，并且当本发明除了前端表面加工车轮之外还应用于可能容易发生腐蚀的溅射车轮(溅射轮，sputteringwheel)时，可以预期改进了耐腐蚀性并且降低了腐蚀情况(腐蚀要求，corrosionclaim)。
已经通过代表性实例对本发明进行了详细描述，但是本发明所属领域的普通技术人员应理解，可以在不偏离本发明范围的范围内对上述实例进行各种改变。因此，本发明的范围并不应局限于上述实例，而是不仅应由所附描述的权利要求书确定，而且应由源自权利要求书及其等价概念的所有改变或修改形式确定。
1.一种用于铝车轮的耐腐蚀性改进的粉末涂料，包含：70至80wt％的丙烯酸类树脂、8至12wt％的十二烷二酸、以及3至10wt％的癸二酸。
2.根据权利要求1所述的耐腐蚀性改进的粉末涂料，进一步包含2至5wt％的甲基丙烯酸2,3-环氧丙基酯。
3.根据权利要求2所述的耐腐蚀性改进的粉末涂料，进一步包含1至5wt％的防针孔剂。
4.根据权利要求3所述的耐腐蚀性改进的粉末涂料，进一步包含0.5至2wt％的表面调节剂。
5.根据权利要求4所述的耐腐蚀性改进的粉末涂料，进一步包含0.5至2wt％的光稳定剂。
6.根据权利要求3所述的耐腐蚀性改进的粉末涂料，进一步包含0.5至2wt％的光稳定剂。
7.根据权利要求2所述的耐腐蚀性改进的粉末涂料，进一步包含0.5至2wt％的表面调节剂。
8.根据权利要求7所述的耐腐蚀性改进的粉末涂料，进一步包含0.5至2wt％的光稳定剂。
9.根据权利要求1所述的耐腐蚀性改进的粉末涂料，进一步包含1至5wt％的防针孔剂。
10.根据权利要求1所述的耐腐蚀性改进的粉末涂料，进一步包含0.5至2wt％的表面调节剂。
11.根据权利要求1所述的耐腐蚀性改进的粉末涂料，进一步包含0.5至2wt％的光稳定剂。
12.一种用于铝车轮的耐腐蚀性改进的粉末涂料，所述耐腐蚀性改进的粉末涂料包含：
70至80wt％的丙烯酸类树脂，
8至12wt％的十二烷二酸，
3至10wt％的癸二酸，
1至5wt％的防针孔剂，
0.5至2wt％的表面调节剂，以及
0.5至2wt％的光稳定剂。
技术总结