[发明专利]用于表征涂层组合物遮盖性的方法及其所用的设备

说明书

发明领域

本发明涉及用于表征涂层组合物如机动车涂料的遮盖性的设备和方法。

发明背景

有色涂层组合物例如汽车OEM(原始设备制造商)涂料或汽车修补漆的遮盖性一般通过确定其遮盖力来表征，通常采用目测法。遮盖力是涂层组合物不透明地覆盖表面的能力的量度，使得下面的涂层例如底漆涂层在可见光下不可见。入射光的吸收和散射影响涂层组合物的遮盖力。因此，例如较深色的组合物与较浅色的组合物相比吸收更强烈，因此这样的组合物与较浅色的组合物相比具有更强的遮盖力。

几种用于检测涂层组合物的遮盖力的方法在涂层领域中是已知的。由ASTM International，West Conshohocken，Pennsylvania)提供的一种此类方法(ASTM D 6762-02a)包括以下步骤：在固定于遮盖板的遮盖测试图案上涂覆涂层组合物的单色调即楔形的层。涂覆层固化或干燥成涂层后，在日光下以与该涂层垂直的角度来目测该涂层，确定该涂层上的测试图案的位置几乎不可见或完全不可见。上述测试图案通常呈两条比邻的白色和黑色条纹的形式，并且单色调层呈梯度递增，在测试图案的一端最薄，在测试图案的另一端最厚。单色调涂层通常通过从板的一端到另一端逐步增加喷雾次数来产生。通常，在板的一端透过涂层所述测试图案是清晰可见的(非遮盖端)，而在另一端测试图案是不可见的(遮盖端)。涂层组合物的遮盖力是指遮盖产生处的最低的涂层厚度。这将是涂层例如涂料应涂覆的涂层厚度。如果低于该量则不足以遮盖，而高于该量则是浪费。测量涂层组合物的遮盖力的过程目前是由技术员来完成的，技术员目测遮盖板并且标记遮盖图案不再能视觉可辨的位置。然后用薄膜厚度计量器来测量该板上该位置的涂层厚度，并且记录为该特定涂层的遮盖薄膜厚度。由于视觉的主观性以及用来观测板和观测几何变化的光照变化，这种方法容易产生重大误差。此外，用计量器测量的薄膜厚度对所用的技术非常敏感，因此又增加了一个重大的误差来源。

一些现有技术参考文献描述了用于测量两个区域之间的色差的仪器，当该差值低于预定值时，该点的涂层厚度将代表该涂层组合物的遮盖厚度。然而，使用相同的预定值来代表不同颜色和面漆的遮盖不能产生最好的结果。对于因金属薄片而具有高闪耀的面漆而言，即使色差值相对高也能够遮盖，而对于纯色而言，例如某些白色和黄色，只有在极低的色差值下才能遮盖。因此，使用单一的预定值不能产生准确的结果。此外，在通常制备的遮盖板上进行颜色和薄膜厚度测量会有各种各样的随机误差。遮盖测试图案贴纸下的气泡、污迹以及划痕等会导致不正确的色度读数。类似地，任意一点的涂层厚度测量均可能有误差。因此，大部分已知的方法因为具有上述误差而无效。因此，需要一种方法和遮盖测量设备，所述设备因以下特征而具有实用性：具有适应性和纠错能力，并能准确测定各种颜色和涂层组合物的遮盖性，包括那些包含薄片例如金属薄片、珠光薄片以及矿物薄片的情况。

专利公布GB 1404 636描述了用于测定涂料的遮盖力的系统和方法。根据该专利公布，在具有黑色和白色区域的基底上施用一层涂料。用光照射该基底，并且用光电管来捕集从该基底的黑色和白色区域反射的光。通过使用光电管来测量的电势差被认为是与黑色和白色区域的反射值的差值成比例的。假定遮盖力为黑色和白色区域上的反射率的差值的函数。然而，该专利公布仅提及了测定涂料的遮盖力的系统和方法。它没有涉及遮盖产生处的遮盖厚度的测定。因此，仍然需要更加准确和一致地测定涂层组合物的遮盖厚度，甚至是在湿的涂覆的基底上。

发明概述

本发明涉及表征涂层组合物的遮盖性的方法，所述方法包括：

(i)在固定于遮盖测试板的测试图案上涂覆所述涂层组合物的单色调层，从而在图案上形成单色调涂层；

(ii)按顺序均匀照射所述单色调涂层的目标区域P₁至P_n，每个所述目标区域包括亮的部分和暗的部分。

(iii)按顺序将所述目标区域P₁至P_n的反射光导向感光装置以采集：

(a)所述区域P₁至P_n的所述亮的部分的强度lr₁至lr_n，lg₁至lg_n以及lb₁至lb_n，以及