涂料组合物以及测定免冲洗硅烷预处理物的均匀性和厚度的方法_5

文档序号:9438118阅读:来源:国知局
antRRedPLiquid,可获自AmericanDyestuffCorporation: 在乙酸中的碱性红12(CAS#6320-14-5)。
[026引 AmewhiteBACLiquid,可获自AmericanDyes1:uffCo;rporation:溶解在乙酸中 的光学增白剂(CAS#95078-19-6)。
[0266] 实施例1
[0267] 含有变化量的AmezineMiodamineBLiquid染料和3wt%的丫-脈基丙基S甲氧 基硅烷和Iwt%的胶体氧化姉的可检测的组合物
[026引预处理的储备溶液的制备如下,将3840克蒸馈水、120克丫-脈基丙基=甲氧基 硅烷和40克胶体氧化姉加入混合容器并在室溫揽拌10分钟W便水解和部分缩合硅烷。然 后,向30克储备溶液中,添加0. 03克的1%Amezine化odamineBLiquid染料,并对可检 测的组合物的外观和稳定性进行测定。W类似方式,混合上述储备溶液和变化量的Amezine化odamineBLiquid染料,其中该染料的浓度为0. 001克/100克可检测的组合物,0. 01克 /100克可检测的组合物,0. 1克/100克可检测的组合物和1克/100克可检测的组合物。调 节水的量W便得到组成为100克可检测的组合物。对可检测的组合物的外观和稳定性进行 了测定。结果列于表2中。
[0269] 实施例2
[0270] 含有变化量的AmezineMiodamineBLiquid染料和0.75wt%的丫-脈基丙基S 甲氧基硅烷和0. 25wt%的胶体姉的可检测的组合物
[0271] 预处理的储备溶液的制备如下:将3960克蒸馈水、30克丫-脈基丙基=甲氧基娃 烧和10克胶体氧化姉加入混合容器并在室溫揽拌10分钟来水解和部分缩合该硅烷。然 后,向30克储备溶液中,添加0. 03克的l%Amezine化odamineBLiquid染料并对可检测 的组合物的外观和稳定性进行测定。W类似方式,混合上述储备溶液和变化量的Amezine 化odamineBLiquid染料,其中该染料的浓度为0. 001克/100克可检测的组合物,0. 01克 /100克可检测的组合物,0. 1克/100克可检测的组合物和1克/100克可检测的组合物。调 节水的量W获得组成为100克可检测的组合物。对可检测的组合物的外观和稳定性进行了 测定。结果列于表2中。
[0272] 实施例3
[0273] 含有变化量的MaurineMiodamineBLiquid染料和0.3wt%的丫-脈基丙基S甲 氧基硅烷和0.Iwt%的胶体姉的可检测的组合物
[0274] 预处理的储备溶液的制备如下:将3984克蒸馈水、12克丫-脈基丙基=甲氧基 硅烷和4克胶体氧化姉放入混合容器并在室溫揽拌10分钟来水解和部分缩合该硅烷。然 后,向30克储备溶液中,添加0. 03克的l%Amezine化odamineBLiquid染料和对可检测 的组合物的外观和稳定性进行测定。W类似方式,混合上述储备溶液和变化量的Amezine 化odamineBLiquid染料,其中该染料的浓度为0. 001克/100克可检测的组合物,0. 01克 /100克可检测的组合物,0. 1克/100克可检测的组合物和1克/100克可检测的组合物。 调节水的量W便得到100克的可检测的组合物。对可检测的组合物的外观和稳定性进行测 定。结果报告在表2中。
[0275] 实施例4-6
[0276] 含有变化量的Amezine化illiantRRedP染料,丫-脈基丙基S甲氧基硅烷和 胶体姉的可检测的组合物
[0277] 实施例4-6的可检测的组合物的制备相应地分别使用实施例1到3的过程,除了 染料是AmezinebrilliantRRedP。结果报道在表2中。
[027引实施例7-9
[0279] 含有变化量的AmewhiteBACLiquid染料,丫-脈基丙基S甲氧基硅烷和胶体姉 的可检测的组合物
[0280] 实施例7-9的可检测的组合物的制备相应分别使用实施例1至3的过程,除了染 料是AmewhiteBACLiquid染料。结果报道在表2中。365皿灯用来检测组合物本身的存 在。
[0281] 表2.可检测的组合物的外观和稳定性。
[0282]
[0283] 对比例I-XX
[0284] 包含变化的染料和含量W及3wt%的丫-脈基丙基S甲氧基硅烷和Iwt%的胶体 姉的可检测的组合物
[0285] 对比例的制备方式类似于实施例1,不同的是使用不同的染料。结果报道在表3 中。
[0286] 表3.可检测的组合物的外观和稳定性.
[0287]
[028引 应当指出,AmezineMiodamineBLiquid和AmezinebrilliantRRedPLiquid 是溶解在乙酸的氯稳定的染料。在运些染料中乙酸根/乙酸的浓度大大超过氯的浓度(W摩尔计,乙酸根:氯的比例估算是7:1)。
[0289] 比较例I-XX的组合物是不稳定的并具有糟糕的外观,如沉淀或无法形成染料的 溶液。
[0290] 实施例10
[0291] 金属基材,其涂覆有含有Amezine化odamineBLiquid染料的可检测的组合物
[0292] 使用获自Q-L油的侣板评价施涂在板上的运些样品的组合物的可检测性。板用碱 性清洁剂来清洗并用软化水漂洗,直至获得水膜不破表面(water-break化eesurface)。 将板在室溫用空气干燥。
[0293] 将实施例1制备的可检测的组合物施涂于2个清洗过的侣板上,运通过将5克组 合物移液到该板上并用漉来除去过量部分而进行。该板在室溫干燥。在该板上观察可检测 的组合物的颜色。
[0294] 实施例11
[0295] 金属基材,其涂覆有含有Amezine化illiant R Red P的可检测的组合物
[0296] 使用获自Q-L油的侣板评价施涂在板上的运些样品的组合物的可检测性。板用碱 性清洁剂来清洗并用软化水漂洗直至获得水膜不破表面。将板在室溫用空气干燥。
[0297] 将实施例4制备的可检测的组合物施涂于2个清洗过的侣板上,运通过将5克组 合物移液到该板上并利用漉来除去过量部分而进行。该板在室溫干燥。在该板上观察可检 测的组合物的颜色。
[029引 实施例12
[0299] 金属基材,其涂覆有含有Amewhite BAC Liquid的可检测的组合物
[0300] 使用获自Q-L油的侣板评价施加在板上的运些样品的组合物的可检测性。板用碱 性清洁剂来清洗并用软化水漂洗,直到形成水膜不破表面为止。将板在室溫用空气来干燥。
[0301] 将实施例7制备的可检测的组合物施加于2个清洗过的侣板上,运通过将5克组 合物移液到该板上并利用漉去除过量部分来进行。该板在室溫干燥。在该板上观察可检测 的组合物的颜色。处理过的基材用来自手持设备的UV福射(365nm)来照射,而且在该板上 观察可检测的组合物的巧光。
[0302] 实施例13
[0303] 金属基材,其涂覆有含有化odamine B的可检测的组合物。
[0304]含水的储备溶液的制备如下,烧杯中装入水(1000克)、WCeOzACT购自Nyacol 化0Technologies的20wt%的氧化姉溶液(10克)、3-脈基丙基S甲氧基硅烷(30克), 揽拌15分钟然后装入染料,化odomine B-EX(1克)。该储备溶液用来制造系列稀释液。该 储备溶液(100份)与具有W下结构的有机娃润湿剂(0.1份)混合,(c&^ic&c&suog 2畑2細2細2(0〇12〇12)典細3,其中X是3到17的数,并标记为涂料A。储备溶液(100份)用 100份的水来稀释,然后向该混合物中添加具有W下结构的有机娃润湿剂(0.2份),(CH3)3 SiC&C&Si (邸3) 2 (CH2CH2CH2(OCH2CH2)并邸3,其中X是3到17的数,并标记为涂料B ;储备溶 液(100份)用100份的水来稀释,并标记为涂料C ;储备溶液(100份)用300份的水来稀 释,然后向该混合物中添加具有W下结构的有机娃润湿剂(0. 4份),(CH3)3SiCH2CH2Si(CH3)2 (C&C&CWOC&C&KOCHs,其中X是3到17的数,并标记为涂料D。储备溶液(100份)用 水(700份)来稀释,然后向该混合物中添加具有W下结构的有机娃润湿剂(0.4份),(邸3)3 SiC&C&Si(邸3)2(CH2CH2CH2(0邸2邸2)并邸3,其中X是3到17的数,并标记为涂料E。
[0305] 选择两种类型的金属基材来用于进行硅烷浴溶液处理。运些基材分别是冷社钢 (CR巧和热浸锻锋钢(皿G)。CRS板和皿G板获自ACTL油oratories。运些金属基材通过 浸溃在抑值为12的标准碱性清洁溶液中来清洁并用软化水漂洗,直至获得水膜不破表面。 在室溫干燥运些金属基材。
[0306] 将涂料A到E在金属基材上施涂5秒,在100°C干燥10分钟。在表面上的干燥 的含硅烷的涂层的量的测定使用可获自化化rdInstruments的X-射线巧光狂R巧仪器, 化化rdTwinX,使用化CUS-5+检测器。该仪器设置是,管电流为750yA,电压为4kV,峰积 分从1. 35到2. 12keV,W及累积时间为60秒。使用W下公式确定该量:
[0307] 干燥的含硅烷的涂层的量(mg/m2)=
[030引 4. 59(积分,cps) +5. 45 (CRS基材);和
[0309] 干燥含硅烷的涂层的量(mg/m2)=
[0310] 4. 52(积分,cps) +1091(皿G基材),它们根据标准校准曲线来测定。
[0311]XRF标准校准曲线和等式使用下面的方法获得。制备各基材并用来构建校准曲线。 通过将蒸馈水与在水中的23wt%的胶体二氧化姉醋酸盐(ceriaacetate)混合而制备5种 涂料组合物。将混合物揽拌2分钟,然后在环境溫度添加3-脈基丙基=甲氧基硅烷,同时 充分揽拌至少15分钟,W确保硅烷充分水解。所获得的硅烷浴溶液是透明和无色的,而且 在涂覆过程中保持在环境溫度。在水中的23wt%的胶体二氧化姉醋酸盐、3-脈基丙基S甲 氧基硅烷和水的量记录在表4和表5中。
[0312] 选择两种类型的金属基材来用于进行硅烷浴溶液处理。运些基材分别是冷社钢 (CR巧和热浸锻锋钢(皿G)。CRS板和皿G板获自ACTL油oratories。运些金属基材通过 浸溃在抑值为12的标准碱性清洁溶液中来清洁并用软化水漂洗,直到获得水膜不破表面。 在室溫干燥运些金属基材。
[0313] 使用分析天平来称重所述金属基材,其中重量记录为在硅烷浴溶液中浸溃5 秒,在10(TC干燥10分钟,然后再称重,此时重量记录为W2。在表面上的干燥的含硅烷的涂 层的量通过*2减去W1来计算,然后将所述差除W2倍的涂覆的金属板的表面积。考虑到金 属基材的两面都含有干燥的硅烷膜,将所述重量除W2。然后将干燥的含硅烷的涂层的量报 告为毫克/平方米(mg/m2)。
[0314] 通过分离Si峰,XRF用于检测和分析在CRS和皿G基材上的娃。在分析中使用 的仪器是X射线巧光狂RF)仪器,化化rdTwinX,使用化CUS-5+检测器,可获自化化rd Instruments。该仪器设定是管电流为750yA,电压为4kV,峰积分从1. 35到2. 12keV,和累 计时间为60秒。报告的各强度cps报道)为5次测量的平均值。读数的结果记录在 表4和表5中。
[0315] 表4.在CRS基材上使用XRF法时用来计算标准校准曲线的数据.
[0316]
[0317] 表5.用于计算标准校准曲线(在皿G基材上使用邸F法)的数据.
[031引
[0319] 对于各金属基材,通过如下方式构建使用XRF法的标准校准曲线:绘制信号积分 (cps)随干燥的含硅烷的涂料(mg/m2)的量的变化关系图并计算最小二乘线性回归方程。对 于CRS和HGD,该线性方程分别是:
[0320] 干燥的含硅烷的涂层的量(mg/m2)
[032U =4. 59(积分,cps) +5. 45(CRS基材);和
[0322] 干燥的含硅烷的涂层的量(mg/m2)
[0323] =4. 52(积分,cps) +1091化DG基材)。
[0324] 在表6中给出涂料A到E的数据。涂料A到E的量使用XRF方法和由标准校准曲 线得到的方程来测定。
[0325] 表6.涂料A至E的a*和XRF涂覆重置的数据.
[0326]
[0327] a*值针对在不同基材上的涂料量来作图。对于基材皿G而言,由色度计测定的a* 值的图显示在图1中。数据是线性的,由W下等式表示:
[032引 a* = 0. 025X(量,mg/m2) - 2. 78 (涂布量,mg/m2) - 2. 78
[0329]相关系数r2= 0. 987。
[0330] 运些数据表明:在不同的基材板上可W在大范围的涂布量内定量地确定涂布量而 且可W测量在单个基材板内的涂层不均匀性。
[0331] 虽然本发明已经参照某些实施方式进行了描述,但是应理解,在没有脱离本发明 的范围的条件下,本领域技术人员可W作出各种变化而且可W用等价物来替代本发明的要 素。此外,根据本发明的教导,在不脱离本发明的基本范围的情况下,可W作出许多改进来 适应具体情况或材料。因此,可W预期,本发明不限于公开为最佳模式(打算用于实施本发 明)的【具体实施方式】,而是本发明应包括所有落入所附权利要求的范围内的实施方式。
【主权项】
1. 可检测的涂料组合物,其包括: (a) 有机官能化硅烷和/或其水解物和/或其部分或完全的缩合物; (b) 胶体金属氧化物; (c) 水溶性有机染料,其具有正电荷和源自含有1到约6个碳原子的羧酸的抗衡离子; 和 (d) 水, 其中所述组合物在25°C存储至少48小时的时间下不包含有害量的沉淀物。2. 权利要求1的可检测的涂料组合物,其中所述有机官能化硅烷(a)具有以下通式 (I) :其中X是价态r的有机官能基团,包括单价基团、二价基团或多价基团,其中R1每次出 现时独立地是直链、支链或环状二价有机基团,含有至多约12个碳原子,并任选地含有一 个或多个杂原子,条件是X和甲硅烷基的硅原子经由与R 1的碳原子的共价键而键接到R1S 团上,从而在有机官能基团X和所述甲娃烷基之间形成桥;R2每次出现时独立地是烷基、烧 氧基取代的烷基、芳基或芳烷基,全部都含有至多约16个碳原子,R 3各自独立地是乙酰基、 烷基或烷氧基取代的烷基,全部都含有至多约16个碳原子,R3或为氢;X是价态r的有机官 能基团,包括单价官能团、二价官能团或多价官能团,r是1至4的整数;以及a是0、1或2。3. 权利要求2的可检测的涂料组合物,其中X选自:巯基,酰氧基,缩水甘油氧基,环氧 基,环氧基环己基,环氧基环己基乙基,羟基,环硫基,丙烯酸酯基团,甲基丙烯酸酯基团,脲 基,硫脲基,乙烯基,烯丙基,硫代氨基甲酸酯基,二硫代氨基甲酸酯基,醚,硫醚,二硫化物, 三硫化物,四硫化物,五硫化物,六硫化物,多硫化物,黄原酸酯基,三硫代碳酸酯基,二硫代 碳酸酯基,氰脲酸基,异氰脲酸基,-NHCOOR 5或-NHCOSR5,其中R5是含有1到约12个碳原子 的单价烃基,或另一 -Si (R2) a (OR3) 3 a基团,其中R2各自独立地是烷基、烷氧基取代的烷基、 芳基或芳烷基,全部都含有至多约16个碳原子,R 3各自独立地是乙酰基、烷基或烷氧基取代 的烷基,全部都含有至多约16个碳原子,R3或为氢,以及a是0、1或2。4. 权利要求1的可检测的涂料组合物,其中所述有机官能化硅烷(a)具有以下通式 (II) :其中R每次出现时独立地是氢,1到约6个碳原子的烷基,3到约6个碳原子的环烷基, 2至约6个碳原子的烯基,6到约10个碳原子的亚芳基或7到约12个碳原子的亚烷芳基;R1 是至多约12个碳原子的二价取代的或未取代的脂肪族或芳香族基团;R2各自独立地是1到 约10个碳原子的一价烃基团;且R 3各自独立地选自氢,或者直链或支链的烷基,直链或支 链的烷氧基取代的烷基,或者直链或支链的酰基,每一种至多约16个碳原子;以及a是0、I 或2。5. 权利要求1的可检测的涂料组合物,其中所述有机官能化硅烷(a)选自乙烯基甲 基^乙氧基硅烷,乙烯基二甲氧基硅烷,乙烯基^甲基乙氧基硅烷,乙烯基二乙氧基硅烷, 乙烯基三丙氧基硅烷,乙烯基-三(2-甲氧基乙氧基硅烷),苯乙烯基乙基三甲氧基硅烷, γ-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷,γ-(丙烯酰氧基丙基)甲基二甲氧基硅烷,γ-甲基 丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷,γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷,γ-甲基丙烯酰氧 基丙基甲基二甲氧基硅烷,γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷,γ-甲基丙烯酰 氧基丙基-三-(2-甲氧基乙氧基)硅烷,β-(3,4-环氧基环己基)乙基三甲氧基硅烷, β _(3, 4-环氧基环己基)乙基三乙氧基硅烷,γ-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷,γ-缩 水甘油氧基丙基三乙氧基硅烷,γ-缩水甘油氧基丙基甲基二乙氧基硅烷,γ-缩水甘油氧 基丙基甲基二甲氧基硅烷,γ-巯基丙基三甲氧基硅烷,γ-巯基丙基三乙氧基硅烷,γ-硫 代辛酰基丙基三甲氧基硅烷,γ-硫代辛酰基丙基三乙氧基硅烷,双-(三甲氧基甲硅烷基 丙基)四硫烧,双-(三乙氧基甲硅烷基丙基)二硫烧,γ-脲基丙基三甲氧基硅烧,γ-脲 基丙基三乙氧基硅烷,γ-脲基丙基二甲氧基乙氧基硅烷,γ-脲基丙基甲氧基二乙氧基硅 烷,γ-脲基丙基甲基二甲氧基硅烷,γ-脲基丙基甲基二乙氧基硅烷,γ-脲基丙基甲基甲 氧基乙氧基硅烷,γ-氨基甲酸基丙基三甲氧基硅烷,γ-氨基甲酸基丙基三乙氧基硅烷, 异氰脲酸基丙基三甲氧基硅烷,双-(三甲氧基甲硅烷基丙基)脲,双-(三乙氧基甲硅烷基 丙基)脲,2-氰基乙基三甲氧基硅烷,2-氰基乙基三乙氧基硅烷和它们的组合。6. 权利要求1的可检测的涂料组合物,其中所述水溶性染料(c)具有以下通式(IV):其中: G1是具有1到约20个碳原子且含有至少一个氧或氮杂原子的有机基团; A是氮原子或(-)3C-R%其中是一价基团,选自烷基、环烷基、烯基、芳烷基或芳基,每 一种都具有至多约10个碳
当前第5页1 2 3 4 5 6 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1