[发明专利]用于飞行器的低光泽UV 固化的涂料

说明书

关于联邦资助研究的声明

本发明是通过政府支持根据美国能源部授予的RES000058号合同做出。美国政府可在本发明中享有某些权利。

发明领域

本发明涉及形成低光泽的紫外(UV)光固化的涂层，该涂层特别适用于军事飞行器。

发明背景

军事飞行器典型地用低光泽涂料涂覆。该涂料通常被喷涂，然后固化。固化可以通过加热进行，但加热是不利的，因为需要能足以容纳飞行器的大烘箱。涂料组合物可以配制成使得涂料在环境温度下固化；然而，在环境温度下固化耗费时间，并且可以花费8到24小时。通过暴露于UV或光化辐射来固化也是可行的；然而，飞行器的三维构型使得难以将UV辐射从静态源引导至飞行器的暴露表面。而且，为了获得需要的颜色和低光泽，涂料组合物被高度着色并包含平整剂，这两者都可以吸收辐射和/或防止辐射进入涂层的内部区域。另外，许多可UV固化的涂料组合物的固化受到氧的抑制，必须在惰性气氛中固化，这在涂覆大型三维物体例如飞行器时是困难的。

发明概述

本发明提供了在基材上提供固化涂层的方法，所述基材例如三维基材，例如与飞行器相关的那些。所述方法包括：

(a)向基材的外表面施涂涂料组合物，所述涂料组合物包含：

(i)多烯，

(ii)多元硫醇，

(iii)平整剂，和

(iv)着色颜料；

(b)在基材的外表面上形成膜；

(c)将该膜暴露于第一剂量的具有第一波长的UV辐射；然后

(d)将该膜暴露于第二剂量的具有第二波长的UV辐射，其中该第二剂量大于该第一剂量且固化涂层具有小于20的85°光泽度。

该涂料组合物可以在空气中通过在野外手动喷涂而施涂到三维物体例如飞行器上，并且暴露于UV辐射也可以手动完成。

发明详述

为了以下详细描述的目的，应当认识到本发明可以各种可替代的变型和步骤顺序，除非有明确相反的指示。而且，除了在任何操作实施例中或者以其他方式暗示之外，说明书和权利要求书中所用的所有表示例如成分含量的数值都应当被认为在所有情况中被术语“约”修饰。因此，除非有相反的暗示，以下说明书和后附权利要求书中提出的数值参数都是近似值，其可能根据本发明所要得到的所需性质而变化。至少但并不作为尝试将等效方式的原则应用于权利要求的范围，各数值参数应当至少根据所报道的有效数字位数并通过应用普通取整技术进行解释。尽管提出本发明的宽范围的数值范围和参数都是近似值，但特别实施例中提出的数值都尽可能精确报道。然而，任何数值都固有地包含必要的必然误差，这是由其各自测试试验中发现的标准偏差所导致的。

而且，应当认识到此处所述的任何数值范围都意于包括其中包含的所有子范围。例如，“1-10”的范围意于包括在所述最小值1和所述最大值10之间(含端点)的所有子范围，即具有等于或大于1的最小值和等于或小于10的最大值的所有子范围。

在本申请中，单数的使用包括复数形式，并且复数涵盖单数，除非另有明确说明。此外，在本申请中，“或”的使用表示“和/或”，除非另有明确说明，即使“和/或”可能明确地用于某些情况。

术语“聚合物”还意指包括共聚物和低聚物。

丙烯酸的和甲基丙烯酸的表示为(甲基)丙烯酸的。类似地，烯丙基和甲基烯丙基表示为(甲基)烯丙基。

脂族和环脂族表示为(环)脂族。

术语“UV辐射”是指最强波长为325至425纳米(nm)的辐射。

术语“着色颜料”还包括不透明颜料。

用于本发明的合适的多烯有许多种，并且可以宽范围变化。这样的多烯可以包括本领域已知的那些。合适的多烯的非限制性实例可以包括由下式表示的那些：

A-(X)_m

其中A是有机部分，m是至少2的整数，和X是烯属不饱和部分，以及m是至少2，典型地为2-4。

X的实例是以下结构的基团：

其中每个R是选自H和甲基的基团。