测定基底上的钝化涂料组合物的重量和厚度的方法技术

本发明专利技术涉及在最小中断的情况下测量移动的基底上的钝化涂料组合物的重量的方法。本发明专利技术的方法尤其可用于工业环境中的有效质量控制。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利技术背景1.
本专利技术涉及用于测定基底(substrate)上的钝化涂料组合物(passivationcoatingcomposition)的重量和厚度的方法。具体地，本专利技术涉及在金属基底上的钝化涂料组合物，其中该金属基底为移动的卷线(线圈线，coilline)。2.
技术介绍
用于制备金属表面来防止腐蚀和改善油漆(paint)或其它涂料在所述表面上的粘附性的多种工业钝化涂料组合物是已知的。例如，硅烷预处理涂料用在工业应用中以在上漆操作之前赋予金属表面耐腐蚀性和/或制备金属表面。然而，因为硅烷预处理即便施加(况且其以非常低的涂料重量施加)也是无色的，所以硅烷预处理靠人视觉检测是非常难以察觉的。确定基底上存在的薄膜的方法是已知的。金属膜涂料中的某些荧光染料已经用来确定涂层是否已经施加到表面。具体地，将荧光增白剂芪和香豆素加入到不含铬的金属涂料中，且在用该涂料覆盖金属之后，在紫外(UV)光下观察所述金属且通过眼睛检查涂层的存在。所述方法因其确定是否已经将涂料施加到基底的能力而是有用的。已经开发出这样的方法：其包括定量地测定涂层(重要的质量控制物质)的厚度。虽然可行，但是芪和香豆素在定量测定涂层厚度中的使用是不优选的，因为已经发现这些化合物在其用于校准系统以测定在工业上可行的涂层厚度测量系统中所需的涂层厚度时经常不具有所要求的精度。所述涂层本来的荧光性可干扰涂层的荧光强度的测量。通过检测混入油中的荧光化合物而在金属表面上测定透明油膜的厚度的方法也是已知的。然而，由于油膜的性质，这些方法是不精确的，因此对于在基底上测定尚未干燥的(dryable)、干燥的、尚未固化的、固化的成膜涂层的厚度是相当不可再现的。如果在涂油的基底(例如预涂层、底漆或彩饰层)上需要另外的涂料层，那么通常不将所述油层保持在基底的表面上。在移动的基底例如移动的卷线上在不明显中断基底移动的情况下测定钝化涂料组合物的重量和厚度更加困难。因此，作为质量控制的重要方面，需要能够快速检测出所述钝化涂料组合物的存在、重量和厚度。
技术实现思路
根据专利技术的一个方面，提供测量基底上的钝化涂料组合物的重量的方法，其包括如下步骤：(i)将钝化涂料组合物施加到基底而获得样品钝化涂料组合物；(ii)测量所述样品钝化涂料组合物的傅里叶变换红外能谱；(iii)使用在所述基底上具有预定重量的钝化涂料组合物的一个或多个校准样品的傅里叶变换红外能谱获得校准标准物；和，(iv)将所述傅里叶变换红外能谱与校准标准物进行对比，从而实现在所述基底上的样品钝化涂料组合物的重量的测量。本专利技术的方法提供了在最小中断的情况下准确地测量移动的基底的重量和厚度。本专利技术的方法特别地可应用于在工业环境中的有效质量控制。附图说明图1显示在一秒采集时间的情况下校准标准物#2-5的FTIR信号相关性。具体实施方式在本文的说明书和权利要求书中，以下术语和措辞将如下文所示理解。还要理解，本文所述的任何数值范围旨在包括在该范围内的全部子范围和所述范围或子范围的端点的任意组合。本文所描述的全部方法可以任何合适的顺序进行，除非另外指出或与上下文明显相悖。本文中任何和全部的实例或示例性语言(举例来说，例如)只是旨在更好地阐述专利技术且对专利技术的范围不施加限制，除非另有声明。在说明书中的任何语言不应被解释为将任何未限定的元素暗示成专利技术的实践所必要的。还应理解，在说明书中明确或隐含公开的和/或在权利要求书中所限定的属于结构、组成和/或功能上相关的化合物的组的任何化合物、材料或物质包括该组的个体代表和其所有组合。正如本文所使用的，术语“裸金属”是指尚未用本专利技术的转化(conversion)或钝化涂料组合物进行处理且尚未上漆的金属表面。正如本文所使用的，措辞“钝化涂层”应理解成与“转化涂层”同义。这里应理解，任何已知的或工业使用的钝化涂料组合物可用在本专利技术中。钝化涂料组合物的实例包括含硅烷的涂料、金属醇盐涂料例如四乙醇钛和四乙醇锆、氟锆酸涂料、和氟钛酸涂料。含硅烷的涂料为包括选自有机官能硅烷、有机官能硅烷的水解产物和有机官能硅烷的缩合物的至少一种化合物的涂料组合物。这里应理解，含硅烷的涂料组合物可包括选自有机官能硅烷、水解产物和缩合物的两种或更多种化合物的混合物。在一种实施方式中，所述含硅烷的涂料组合物包括具有通式(I)的有机官能硅烷：其中X为具有化合价的有机官能团，其包括单-、双-或多价基团；R1每次出现时独立地为最多12个碳原子、更特别地最多10个碳原子和最特别地最多8个碳原子的线性的、支化的或环状的二价有机基团，且其任选地包含一个或多个杂原子、例如作为非限制性实例的O、N、P、Cl、Br、I和S，前提是X和甲硅烷基的硅原子通过共价键键合R1的碳原子而与R1基团键合，从而在有机官能团X和甲硅烷基之间形成桥(bridge)；R2每次出现时独立地为烷基、烷氧基取代的烷基、芳基或芳烷基，其各自包含最多16个碳原子、更特别地最多12个碳原子和最特别地最多8个碳原子；R3各自独立地为乙酰基、烷基、或烷氧基取代的烷基，其各自包含最多16个碳原子、更特别地最多12个碳原子和最特别地最多8个碳原子或氢；r为1-4的整数、更特别地1或2和最特别地1；且a为0、1或2，更特别地0或1和最特别地0。式(I)的水解产物为其中至少一个R3独立地为氢。缩合物为由通过Si-O-Si键键合在一起的至少两种式(I)的水解产物的反应形成的聚硅氧烷。R1的非限制性实例为亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚异丙基、亚丁基、亚异丁基、亚环己基和亚苯基。在一种实施方式中，X为官能团，例如作为非限制性实例的氨基、巯基、环氧丙氧基(缩水甘油氧基，glycidoxy)、环氧环己基、环氧环己基乙基、羟基、环硫化物、丙烯酸酯(acrylate)、甲基丙烯酸酯、脲基、硫脲基、乙烯基、烯丙基、硫代氨基甲酸酯、二硫代氨基甲酸酯、醚、硫醚、二硫化物、三硫化物、四硫化物、五硫化物、六硫化物、黄原酸酯、三硫代碳酸酯、二硫代碳酸酯、氰尿酸酯基(cyanurato)、异氰尿酸酯基、-NHC(＝O)OR5或–NHC(＝O)SR5，其中R5为包含1-12个碳原子、更特别地1-8个碳原子的单价烃基或-R1Si(R2)a(OR3)3-a基团，其中R1每次出现时独立地为最多12个碳原子、更特别地最多10个碳原子、和最特别地最多8个碳原子的和任选地包含一个或多个杂原子(例如，作为非限制性实例的O、N、P、Cl、Br、I和S)的线性的、支化的或环状的二价有机基团,前提是-NHC(＝O)O-或–NHC(＝O)S-和甲硅烷基的硅原子通过共价键键合R1的碳原子而与R1基团键合，从而在有机官能团X和甲硅烷基之间形成桥；R2每次出现时独立地为各自包含最多16个碳原子、更特别地最多12个碳原子和最特别地最多8个碳原子的烷基、烷氧基取代的烷基、芳基、或芳烷基；R3各自独立地为氢、乙酰基、烷基、或烷氧基取代的烷基，其各自包含最多16个碳原子、更特别地最多12个碳原子和最特别地最多8个碳原子或氢；且a为0、1或2，更特别地0或1，和最特别地0。在一种实施方式中，本文的单价有机官能团组包括但不限于-NH2、-SH、-O-CH2-C2H3O、-CH2-CH2-C6H9O、-C6H9O、-NR(C＝O)OR、-O(C＝O)NR本文档来自技高网...

【技术保护点】
测量基底上的样品钝化涂料组合物的重量的方法，其包括如下步骤：(i)将钝化涂料组合物施加到基底上以获得样品钝化涂料组合物；(ii)测量所述样品钝化涂料组合物的傅里叶变换红外能谱；(iii)使用在所述基底上具有预定重量的钝化涂料组合物的一个或多个校准样品的傅里叶变换红外能谱获得校准标准物；和(iv)将所述傅里叶变换红外能谱与所述校准标准物进行对比，从而实现在所述基底上的所述样品钝化涂料组合物的重量的测量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.30 US 14/319,6261.测量基底上的样品钝化涂料组合物的重量的方法，其包括如下步骤：(i)将钝化涂料组合物施加到基底上以获得样品钝化涂料组合物；(ii)测量所述样品钝化涂料组合物的傅里叶变换红外能谱；(iii)使用在所述基底上具有预定重量的钝化涂料组合物的一个或多个校准样品的傅里叶变换红外能谱获得校准标准物；和(iv)将所述傅里叶变换红外能谱与所述校准标准物进行对比，从而实现在所述基底上的所述样品钝化涂料组合物的重量的测量。2.权利要求1的方法，其中FTIR能谱通过入射余角装置测量。3.权利要求2的方法，其中入射余角在5-89度的范围内。4.权利要求2的方法，其中所述入射余角装置和所述基底之间的距离在0-5cm的范围内。5.权利要求1的方法，其中FTIR能谱通过衰减全反射装置测量。6.权利要求1的方法，其中FTIR能谱通过手持式光谱仪测量。7.权利要求1的方法，其中所述钝化涂料组合物是含硅烷的涂料组合物。8.权利要求7的方法，其中所述含硅烷的涂料组合物包括：(a)0.01-80重量％的脲基硅烷和/或其水解产物形式；(b)0.001-36重量％的胶体金属氧化物和/或二氧化硅溶胶粒子；(c)任选的最大25重量％的量的稳定添加剂；(d)任选的最大...

【专利技术属性】
技术研发人员：V库马尔，L黄，K比扎蒂，
申请(专利权)人：莫门蒂夫性能材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US