河南科技
Henan Science and Technology
知识产权与专利导航
总第808期第14期
2023年7月收稿日期：2023-05-04
作者简介：徐冰（1990—），女，博士，知识产权师，研究方向：涂装领域专利审查；刘雪梅（1991—），女，博
士，知识产权师，研究方向：废水处理领域专利审查（等同于第一作者）。
徐
冰
刘雪梅
（国家知识产权局专利局专利审查协作天津中心，天津
300308）
摘
要：【目的】紫外光固化涂料具有涂装效率高、安全环保等优势，在汽车涂装领域应用广泛。本
文通过梳理光固化涂料在汽车领域应用的专利技术发展脉络，为汽车涂装企业的创新发展及核心竞争力提高提供决策支撑。【方法】通过检索、统计和分析汽车用紫外光固化涂料的专利申请文献，从中获取国内申请量趋势、区域分布、主要申请人等方面的多维度信息，并对其进行分析统计。【结果】广东和上海的申请量较大，国内申请人主要集中于企业和大专院校，韩国、德国、日本和美国是国外申请量的大国。【结论】目前国外汽车用光固化涂料占据优势地位，国内对其研究力度也在加强。未来将会出现更多研发企业，实现汽车用光固化涂料领域的创新自主权。
关键词：紫外光固化；汽车；涂料；专利中图分类号：TQ637
文献标志码：A
文章编号：1003-5168（2023）14-0133-04
DOI ：10.19968/jki.hnkj.1003-5168.2023.14.027
Patent Technology Analysis of UV Curable Coatings Applied in the
Automotive Industry
XU Bing LIU Xuemei
(Patent Examination Cooperation (Tianjin)Center of the Patent Office,CNIPA,Tianjin 300308,China)Abstract:[Purposes ]UV curable coatings have the advantages of high coating efficiency,safety and en⁃
vironmental protection,and are widely used in the field of automotive painting.This article provides decision-making support for the innovative development and core competitiveness improvement of auto⁃motive coating enterprises by reviewing the development of patented technologies in the application of UV curable coatings in the automotive field.[Methods ]By searching,counting and analyzing of patent
application literature for UV curable coatings for automobiles,multi-dimensional information on domes⁃tic application trends,regional distribution,main applicants,etc.is obtained,and analyzed.[Finding
s ]Guangdong and Shanghai have a large number of applications,with domestic applicants mainly concen⁃trated in enterprises and colleges.South Korea,Germany,Japan and the United States are major coun⁃tries in terms of foreign application volume.[Conclusions ]Currently,foreign automotive UV curable coatings occupy a dominant position,and domestic research on them is also strengthening.In the future,
more research and development enterprises will emerge to achieve innovative autonomy in the field of au⁃
tomotive UV curable coatings.
Keywords:UV curing;automotive;coating;patent
0引言
传统的涂料固化通过加热即物理干燥的方法
将涂料中的溶剂去除。而光固化涂料则通过紫外光或者辐射等光能量在光引发剂的作用下，使涂料中带有双键的低分子量预聚体和活性稀释剂中双
键发生聚合反应，从而固化成膜。紫外光固化涂料主要由四大部分组成，即光固化低聚物、光引发剂、活性稀释剂和助剂。光固化涂料在光照下最短数秒即可成膜，施工方便效率高；其无须加热，因此可在一些不适宜热固化的基材上使用，并且耗能比热固化低；其所需溶剂较少，也可无须使用溶剂，对环境污染较小。基于光固化涂料的上述优势，其在涂装工业生产中发挥着及其重要作用，广泛应用在木材、玻璃、金属、纸张等基材上，是涂装领域发展方向标之一［1-4］。
汽车涂料是高产值、高附加值的产品，代表着涂料工业发展的最高水平和发展方向。汽车涂料作为汽车的“外衣”，不仅要求有良好的防腐、耐磨和抗冲击性能，而且还要求漆膜丰满、鲜映度高、不泛黄，并且具有各种装饰效果［5］。汽车产业的蓬勃发展，对汽车涂料提出了更高的要求。而紫外光固化涂料在常见的汽车材料（如钢材、镀锌钢板、铝板剂塑料等）上均能够保证良好的附着力，其干燥后具有合适的硬度和韧性及良好的干磨和湿磨性能，同时具有良好的保光性和填充性等优势，被广泛用作汽车塑料部件涂装涂料，光固化修补漆和汽车面漆等［6-7］。
紫外光固化涂料的发展可以大致分为三个阶段。第一阶段是起步阶段（1946—1972年），此时光固化技术刚被人发现，世界上第一份紫外光固化专利诞生，合成高分子技术也正处于快速发展期，不断有人探索紫外光引发的高分子聚合反应，但成果较少。第二阶段是稳步发展阶段（1973—1989年），随着德国拜耳与巴斯夫两家公司在紫外光固化技术上取得突破性进展，以不饱和聚酯树脂为主的光固化涂料在世界上也取得了快速发展。第三
阶段是快速发展阶段（20世纪90年代至今），由于
环保意识的不断增强，紫外光固化涂料越来越得到人们的重视，在此阶段专利申请量快速增长。从20世纪70年代初期开始，我国光固化涂料的研究开始起步，但是由于处于发展的初期阶段，发展较为缓慢。我国在1985年申请了第一份紫外光固化涂料技术专利后，一直到1992年，整个专利申请数量都较少，在这期间，国内的研究单位和公司还处于摸索状态，更多是对国外技术的吸收和引进。在1993—2002年这段时期，我国的紫外光固化技术有了初步的发展，早期的国外引进出现了技术转
换，逐步有了自己的独立技术成果。自2003年以后，国内紫外光固化涂料开始有了飞速发展，国内的自主技术进步明显。而紫外光固化汽车涂料的发展状况尚不明晰，基于此，笔者对汽车涂装用紫外光固化涂料的专利所蕴含的多维度信息进行统计分析，为国内外企业未来的发展方向和发展路径提供指引。
1
数据收集
为了获得紫外光固化涂料的发展状况的多维度信息，通过准确的关键词和分类号在Incopat 中进行检索，数据采集时间截至2023年3月31日，并对采集信息进行分类分析，从中获取其蕴含的多维度信息，为汽车涂装领域的发展指明方向。
2
统计结果与分析
2.1国内外专利主要申请人申请量、类型和
区域分布概况
国内主要申请人的专利申请量如图1所示，从中可以得出，广东省的专利申请量排名第一，申请
专利申请量/件
申请人
2
4
6
8
10
12
芜湖春风新材料有限公司
boccbst cclancse corp 上海应用技术学院广东深属实业有限公司
江南大学广东工业大学basf lacke farben
inmont corp
东来涂料技术（上海）有限公司惠州市长润发涂料有限公司
图1国内主要专利申请人申请量
图4芜湖春风新材料有限公司主要专利申请
人主要为深圳塞拉尼斯公司、广东深展实业有限公司、广东工业大学、巴斯夫广州公司和惠州市常润发涂料有限公司，这几个公司的申请总和占广东省的49%，但是上述企业主要研究领域并不是汽车涂料。广东省还有一些汽车涂料生产企业，如维新、银帆、雅图和中山大桥等，虽然其致力于汽车涂料的研发，
但是基于光固化汽车涂料的研究较少，未来可以加强此方面的研发。上海市的专利申请量同样占比也比较高，主要有芜湖春风新材料有限公司和东来涂料有限公司，这两个公司都是国内知名汽车涂料企业。芜湖春风新材料有限公司是汽车用紫外光固化涂料研发的龙头企业，其申请量在全国排名靠前，同时其也注重企业研发的连续性，将知识产权的保护贯穿于企业发
展的全链条。
国内申请人类型分类如图2所示，从中可以看出，国内申请人主要集中于企业和大专院校，个人申请量较少。汽车用紫外光固化涂料具有较高的技术含量，个人较难进行此方面的研究，所以较少有个人申请。随着我国汽车企业的蓬勃发展，尤其是比亚迪等新能源汽车的大力发展，相信未来有更多的企业和大专院校加入汽车紫外光固化涂料的研究工作，实现我国汽车涂料领域的自主创新发展。国外专利申请的区域分布如图3所示，韩国、德国、日本和美国是汽车用紫外光固化涂料申请量的大国，这些国家汽车领域发展较早较快，拥有汽车涂料生产的大型企业，如巴斯夫、关西等。
2.2
主要申请人专利技术发展路线
汽车用紫外光固化涂料在许多方面做了大量改进性研究，为了更加准确和清晰地把握该领域的技术发展脉络，接下来将结合本领域重要申请人对其专利技术发展路线做详细研究。
2.2.1
芜湖春风新材料有限公司。芜湖春风
新材料有限公司是国内一家专注于汽车原厂漆的研发制造企业，成立于2008年，是国内较早专注服务于汽车行业的涂料企业。关于其所涉及的汽车用紫外光固化涂料的专利申请主要起始于2017年。其主要的专利申请发展脉络如图4所示。
紫外光固化涂料的主要缺陷在于，阴影部分或者涂层深处部分，由于紫外光线很难照射到，从而使得这些部位固化不充分，从而影响涂膜性能。考虑到这些因素，春风新材料有限公司采用紫外和自然固化双重固化的方式对涂料做了进一步的改进。
汽车内外饰UV 系列油漆的研发顺应市场趋势，汽车内外饰UV 系列油漆在汽车内饰件的应用有着极其广阔的前景。随着汽车内饰从PU 漆转化UV 漆，对UV 漆的性能要求越来越高，市场竞争越来越激烈。CN110616034A 和CN111073427A 通过对UV 涂料的各组分进行调整，使得UV 漆的各项性能进一步提高，从而满足日益增长的对汽车内饰漆的使用需求。
综上，芜湖春风新材料有限公司作为国内的汽车漆生产厂家，从2017年开始致力于汽车内饰用UV 漆的研发，针对UV 漆固化不完全的缺点，于涂料组分中加入具有自然固化特点的羟基树脂，使涂膜兼具固化速率快和固化完全的优点，并在后续研
企业：209
大专院校：43
个人：17
汽车油漆其余：50
图2国内申请人类型分类（单位：件）
专利申请量/件
专利数量
国别
03060
90120150180
韩国
世界知识产权组织
德国日本
欧洲专利局（EPO ）
美国法国英国加拿大
图3
国外专利申请区域分布
CN107641455A 一种汽车内饰件抗指纹
UV 涂料
CN109280477A
一种有双重固化UV 涂
料
CN111073427A
一种汽车内饰件双重UV
固化涂料
CN109280478A
一种汽车内饰用UV 涂料
2012
2018
2019
究中针对汽车内饰漆的漆膜使用要求对组分进行调整，适应使用需求。相信接下来，该公司将会在汽车UV 漆领域做出更大的发展。
2.2.2
江南大学。江南大学主要的专利申请
发展脉络如图5所示。与企业更偏重实用性不同，高校和科研机构对新技术的敏感度比较高，因此，其最早开始的申请始于2012年。相较于传统的溶剂型涂料，江南大学更侧重于水性UV 固化防雾涂料的研究，更进一步提升了UV 涂料的环保性能。同时，相较于企业，江南大学所制备的涂料的合成手段比较复杂。
可见，高校申请与企业申请的侧重点是不同的，高校的申请更加偏重于新技术的研发，对简单的制备工艺没有过高要求，其可以通过合成各种具有优良性能的组分从而实现对涂料的改性，而企业申请更加偏重实用性，组分相对简单，通过选择不同的商业化成品组分来实现对涂膜性能的调整。
2.2.3
国外申请人。德国巴斯夫公司是一家
大型化工企业，其在涂料行业也有举足轻重的地位。其最早的汽车用紫外光固化涂料的申请始于1996年，最早的双重固化汽车用紫外光固化涂料的申请始于1998年，可见，国外在此行业的发展是远远早于国内的。从紫外光涂料在汽车上的应用领
域来说，其涉猎面比较广，有紫外光固化零件漆、紫外光固化底漆和面漆、紫外光固化车身修补漆、紫外光固化复层涂料等。从紫外光固化涂料的分类来说，包括水性漆、溶剂型漆和粉末涂料。从紫外光固
化的成膜物质来说，包括聚氨酯涂料、丙烯酸树脂涂料、聚酯树脂涂料和环氧树脂涂料等。从紫外光固化涂料的改性方法来讲，其性能的调整不但涉及对主要成膜物质和稀释剂种类的调整，各种功能助剂的添加，还涉及对助剂和光引发剂的改性，从而进一步提升涂料的光固化性能。可见，德国巴斯夫公司相较于国内企业和高校，其起步时间不但
早，并且发展较快，涉及面广泛，在主要的应用市场都有比较深入且详尽的研究。国内许多技术都是从国外引进而来，国内申请人需要在此基础上，加强自主研发，从而提升企业竞争力。
3
结论
基于对专利申请信息的分析和总结，可以得出如下结论。
①虽然目前国外汽车用紫外光固化涂料的研
发占据优势地位，但是随着国内汽车行业的发展，
如比亚迪等新能源汽车的发展，国内许多企业和院校已经敏锐地察觉到汽车用光固化涂料的重要性。相信未来我国将会出现更多的汽车用紫外光固化涂料的研发企业，助力中国实现汽车行业的蓬勃发展，实现汽车用光固化涂料领域的自主创新。
②目前有些企业还未意识到专利保护的重要
性，尤其是一些中小型企业，其知识产权保护意识不足。未来需要在全社会大力宣扬知识产权保护的重要性，引导这些企业重视专利布局，增强其在
汽车用光固化涂料领域的专利技术竞争优势。同时，还需要加强专利在海外的保护，将专利保护贯穿于企业发展的全链条。
③要加强企业之间的合作，创新性地建设专利
联盟。专利联盟不但需要企业加入，高等院校也是其重要组成部分。同时，高等院校要加强产学研相
结合。企业和高等院校要共同发挥各自的优势，实现资源共享、利益共享，助力联合创新，促进汽车用光固化涂料的发展。
参考文献：
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［3］孙家娣，陈卫东，刘雪锋.紫外光固化涂料的研究进展［J ］.现代涂料与涂装，2019（5）：23-26，52.
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［5］崔健，赵民，王海波，等.紫外光固化涂料的研究与应用［J ］.现代涂料与涂装，2017（8）：20-22.
［6］肖思煜.紫外光固化涂料在汽车涂装上的应用［J ］．广州化工，2006（4）：21-22，26.
［7］施文芳.光固化技术在车用涂料和汽车修补漆中的应用［J ］.涂料技术与文摘，2007（1）：11-14.
图5江南大学主要专利申请
CN103709927A 一种高透光防雾薄膜涂
层CN1118493333A 一种亲水改性UV 固化水性聚氨酯防雾涂层
CN104629612A
一种高折光防雾薄膜涂层
2012
2013
2018—2019
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