通过湿法颜色测量来预测涂料组合物中粗大薄片的量的装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于预测存在于涂料组合物中诸如汽车OEM漆或修补漆中的粗大薄片诸如金属铝薄片的量的装置。所述装置包括通过使用本发明专利技术的动态色预测装置来测量施加于测试基材上的涂料组合物层的动态色。用添加到组合物的不同量的一种或多种的不同类型的粗大薄片重复该过程，在图表上绘制存在于涂料组合物中的粗大薄片的动态色与量，然后通过使用曲线拟合方程，获得薄片量的预测曲线。通过测量目标涂料组合物的潮湿层的动态色，则可通过使用薄片量预测曲线预测存在于目标涂料组合物中的粗大薄片的量。该装置最适于在诸如汽车OEM漆和修补漆的涂料组合物的制备过程中使用。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通过湿法颜色测量来预测涂料组合物中粗大薄片的量的装置
本专利技术涉及预测分布于涂层中的粗大薄片的量的装置，所述涂层由施加于基材上的一层涂料组合物而形成，其中所述涂料组合物中包含粗大薄片和细小薄片的组合。该装置更具体地涉及一种质量保证过程，其以基于实时的方式在形成的汽车OEM漆(原厂漆)和修补漆正被制备时预测分布于该涂层中的粗大薄片的量。
技术介绍
通常在制备涂料组合物诸如包含薄片的汽车OEM漆或修补漆的过程中，不时地取得正被制备的这种涂料组合物的试样，作为具有所需厚度的层施加在测试基材上，其干燥和/或固化成涂层，且经过动态色(flop)测量来检查粗大薄片在涂层中的分布。然后调节工艺参数并重复前述的测试程序，直到经过调节的涂料组合物符合所需的粗大薄片分布要求。上述测试程序不仅耗时和繁琐，而且还导致制备过程的频繁中断。其结果是，会不利地影响所得到的涂料组合物批次间的质量。因此，需要研发一种装置，所述装置可在形成涂层的涂料组合物正被制备时预测粗大薄片在涂层中的分布，这样可容易地以基于实时的方式来调节制备过程以便获得所需的薄片分布。
技术实现思路
本专利技术涉及用于预测在目标涂料组合物中粗大薄片的量的薄片预测装置，其包括：(a)安装于驱动器上的测试基材，所述驱动器安装于支撑框架上；(b)容器，其邻近所述测试基材定位，以使得被倒入所述容器中时，S0涂料组合物能够通过设置于所述容器上的开口而被分配成在所述基材的表面上的厚度大致均匀的L0层，S0涂料组合物包括100重量份涂料F0重量份的所述粗大薄片；(c)光学测量机构，其用于以预设入射角度将预设强度的光束从光源投射到所述L0层上；(d)光学测量仪器，其用于在预设反射角度处测量从所述L0层所反射的所述光束的B0动态色；(e)用于配置计算机可读程序代码装置的器件，其使得计算机将所述L0层的所述B0动态色存储于计算机的计算机可用存储介质内；(f)用于配置计算机可读程序代码装置的器件，其使得所述计算机存储L1至Ln层的B1至Bn动态色，所述L1至Ln层分别由S1至Sn涂料组合物形成，所述S1至Sn涂料组合物分别包括基于100重量份涂料组合物的F1至Fn重量份的所述粗大薄片，其中n的范围是从1到100；(g)用于配置计算机可读程序代码装置的器件，其使得所述计算机在图表上定位交点，在该交点处位于所述图表的X轴上的所述L0至Ln层的所述B0至Bn动态色与位于所述图表的Y轴上的所述粗大薄片的所述F0至Fn重量份相交；(h)用于配置计算机可读程序代码装置的器件，其使得所述计算机利用曲线拟合方程来在所述图表上生成薄片量预测曲线；(i)用于配置计算机可读程序代码装置的器件，其使得所述计算机存储目标涂料组合物的所述厚度大致均匀的LT层的BT动态色，其中所述BT动态色通过以所述预设强度且以所述预设入射角度从所述光源投射所述光束而获得，所述目标涂料组合物进一步包括所述粗大薄片；(j)用于配置计算机可读程序代码装置的器件，其使得所述计算机在所述图表的X轴上定位所述LT层的所述BT动态色；(k)用于配置计算机可读程序代码装置的器件，其使得所述计算机在所述薄片量预测曲线上定位其与所述图表的X轴上的所述BT动态色相交的交点；(l)用于配置计算机可读程序代码装置的器件，其使得所述计算机通过在所述图表的Y轴上定位YT来预测包含于所述目标组合物中的所述粗大薄片的量，所述YT与所述薄片量预测曲线与所述图表的X轴上的所述BT相交的所述交点相交；以及(m)用于配置计算机可读程序代码装置的器件，其使得所述计算机显示或打印包含于所述目标组合物中的所述粗大薄片的所述预测量YT。附图说明图1和图2大致示出本专利技术的薄片量预测装置的实施方式之一。图3大致示出通过本专利技术的薄片量预测装置所生成的薄片量预测曲线。具体实施方式如本文所定义的那样：“薄片”是指在表现出动态色的涂料组合物中使用的常规薄片，诸如常规的云母薄片、金属薄片(诸如铝薄片)、有机薄片或它们的组合。铝薄片是优选的。“涂料组合物”是指下述涂料组合物，其包含粗大薄片和细小薄片的混合物，所述薄片将有光泽的外观(即动态色)提供给施加于基材(诸如汽车车身、保险杠或挡泥板)上的涂料组合物。“动态色”是指薄片诸如金属铝薄片随着视角的变化而在明度或亮度上的视觉变化，视角的变化即从90度变化到180度。从明到暗外观的视觉变化越大，则动态色越好。动态色突出了汽车的直线和曲线；因此，获得涂层的该受欢迎的外观是非常重要的。通常使用包含金属薄片、诸如铝薄片的汽车涂料组合物来获得特别受欢迎的闪光的有光泽的外观。粗大薄片在涂料组合物中的量越大，则由其形成的涂层的动态色将越大，反之亦然。然而，如果将粗大薄片和细小薄片混合物中的粗大薄片的量增加得过多以及将粗大薄片和细小薄片混合物中的细小薄片的量降低得过多，即，大部分的粗大薄片和非常少的细小薄片，则由此形成的涂层的涂覆性能将受到不利影响，诸如涂层遮盖力的损失，缩孔的程度增加，橘皮的程度增加等。通过在金属涂料组合物中控制在粗大薄片和细小薄片混合物中的粗大薄片的量可将前述对涂覆性能的不利影响最小化。包括在涂料组合物的薄片混合物中的粗大薄片的尺寸的范围可为25微米到2000微米，优选为25微米到500微米，更优选为25微米到100微米。包括在涂料组合物的薄片混合物中的细小薄片的尺寸的范围可为1微米到20微米，优选为5微米到20微米。在典型的涂料组合物加工过程中，将涂料组合物的各种组分诸如颜料、薄片、粘合剂聚合物、溶剂等进行混合，且有时在球磨机中进行研磨。作为这种研磨或混合过程的结果，粗大薄片的尺寸可被减小。在这种制备过程后仍存在的粗大薄片的量因此变得难以预测。因此，通过确定在正被制备的涂料组合物中存在的粗大薄片的量，在制备过程中可以实时地调节工艺参数，以便最终获得包含所需量粗大薄片的涂料组合物。当直接测量时，处于其潮湿状态的涂料组合物的层的动态色可与该层干燥和/或固化成涂层时形成的动态色相关联。然而，由于涂料组合物的潮湿层的光学特性由于溶剂从潮湿层蒸发和/或潮湿层的交联而连续地发生变化，因此非常难于将这种潮湿的光学特性测量值与由该层干燥和/或固化为涂层而形成的涂层的动态色相关联。本专利技术的过程与装置提供获得前述关联性的解决方案。适于本专利技术的动态色预测装置包括图1和图2中所示的装置1。装置1包括测试基材2，其优选为圆盘形，由驱动器4(诸如电动马达)使其旋转，驱动器定位在支撑框架6上。安装到驱动器4的轴上的测试基材2可定位在水平或垂直位置。图1和图2中所示的装置2的测试基材2优选是垂直定位。测试基材2可由任何合适的材料(诸如钢、塑料或铝)制成。测试基材2的表面优选具有例如与汽车车身或汽车保险杠相同程度的平滑度，使得所得到的结果接近在类似的漆应用条件下所获得的那些结果。如图1中所示，装置1设有邻近测试基材2定位的容器8。容器8设有开口10，优选是狭缝(slot)，当将涂料组合物(S0)12倒入容器8中时，该涂料组合物可通过开口10作为厚度大致均匀的L0层14施加在测试基材2表面上的测量区域16上。用于生成L0层14的涂料组合物(S0)12包含基于100重量份所述涂料组合物(S0)12的F0重量份的粗大薄片。当测试基材2由驱动器4使其旋转时，优选约四分之一转时，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种薄片预测装置，用于预测在目标涂料组合物中的粗大薄片的量，其包括：(a)安装于驱动器上的测试基材，所述驱动器安装于支撑框架上；(b)容器，其邻近所述测试基材定位，以使得被倒入所述容器中时，S0涂料组合物能够通过设置于所述容器上的开口而被分配成在所述基材的表面上的厚度大致均匀的L0层，S0涂料组合物包括基于100重量份所述S0涂料组合物的F0重量份的所述粗大薄片；(c)光学测量机构，其用于以预设入射角度将预设强度的光束从光源投射到所述L0层上；(d)光学测量仪器，其用于在预设反射角度处测量从所述L0层所反射的所述光束的B0动态色；(e)用于配置计算机可读程序代码装置的器件，其使得计算机将所述L0层的所述B0动态色存储于计算机的计算机可用存储介质内；(f)用于配置计算机可读程序代码装置的器件，其使得所述计算机存储L1至Ln层的B1至Bn动态色，所述L1至Ln层分别由S1至Sn涂料组合物形成，所述S1至Sn涂料组合物分别包括基于100重量份所述S1至Sn涂料组合物的F1至Fn重量份的所述粗大薄片，其中n的范围是1到100；(g)用于配置计算机可读程序代码装置的器件，其使得所述计算机在图表上定位交点，在该交点处位于所述图表的X轴上的所述L0至Ln层的所述B0至Bn动态色与位于所述图表的Y轴上的所述粗大薄片的所述F0至Fn重量份相交；(h)用于配置计算机可读程序代码装置的器件，其使得所述计算机利用曲线拟合方程来在所述图表上生成薄片量预测曲线；(i)用于配置计算机可读程序代码装置的器件，其使得所述计算机存储目标涂料组合物的所述厚度大致均匀的LT层的BT动态色，其中所述BT动态色通过以所述预设强度且以所述预设入射角度从所述光源投射所述光束而获得，所述目标涂料组合物进一步包括所述粗大薄片；(j)用于配置计算机可读程序代码装置的器件，其使得所述计算机在所述图表的X轴上定位所述LT层的所述BT动态色；(k)用于配置计算机可读程序代码装置的器件，其使得所述计算机在所述薄片量预测曲线上定位其与所述图表的X轴上的所述BT动态色相交的交点；(l)用于配置计算机可读程序代码装置的器件，其使得所述计算机通过在所述图表的Y轴上YT定位来预测包含于所述目标组合物中的所述粗大薄片的量，所述YT与所述薄片量预测曲线与所述图表的X轴上的所述BT相交的所述交点相交；以及(m)用于配置计算机可读程序代码装置的器件，其使得所述计算机显示或打印包含于所述目标组合物中的所述粗大薄片的所述预测量YT。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.02.21 US 61/601,1451.一种薄片预测装置，用于预测在目标涂料组合物中的粗大薄片的量，所述粗大薄片具有范围从25微米至2000微米的尺寸，所述预测装置包括：安装于驱动器上的测试基材，所述驱动器安装于支撑框架上；容器，其邻近所述测试基材定位，以使得被倒入所述容器中时，S0涂料组合物能够通过设置于所述容器上的开口而被分配成在所述测试基材的表面上的厚度大致均匀的L0层，所述S0涂料组合物包括基于100重量份所述S0涂料组合物的F0重量份的所述粗大薄片；光学测量机构，其用于以预设入射角度将预设强度的光束从光源投射到所述L0层上；光学测量仪器，其用于在预设反射角度处测量从所述L0层所反射的所述光束的B0动态色；计算机，所述计算机被配置成：将所述L0层的所述B0动态色存储于计算机的计算机可用存储介质内；存储L1至Ln层的B1至Bn动态色，所述L1至Ln层分别由S1至Sn涂料组合物形成，所述S1至Sn涂料组合物分别包括基于100重量份所述S1至Sn涂料组合物的F1至Fn重量份的所述粗大薄片，其中n的范围是1到100；在图表上定位交点，在该交点处位于所述图表的X轴上的所述L0至Ln层的所述B0至Bn动态色与位于所述图表的Y轴上的所述粗大薄片的所述F0至Fn重量份相交；利用曲线拟合方程来在所述图表上生成薄片量预测曲线；存储目标涂料组合物的所述厚度大致均匀的LT层的BT动态色，其中所述BT动态色通过以所述预设强度且以所述预设入射角度从所述光源投射所述光束而获得，所述目标涂料组合物进一步包括所述粗大薄片；在所述图表的X轴上定位所述LT层的所...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·莫伊，R·G·萨利亚，A·横山，
申请(专利权)人：涂料外国IP有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US