DE102017005172A1 - Mittel zur reversiblen Oberflächenmodifizierung an inkompatiblen Objekten für optische Messungen - Google Patents
Mittel zur reversiblen Oberflächenmodifizierung an inkompatiblen Objekten für optische Messungen Download PDFInfo
- Publication number
- DE102017005172A1 DE102017005172A1 DE102017005172.0A DE102017005172A DE102017005172A1 DE 102017005172 A1 DE102017005172 A1 DE 102017005172A1 DE 102017005172 A DE102017005172 A DE 102017005172A DE 102017005172 A1 DE102017005172 A1 DE 102017005172A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- adamantane
- weight
- solution
- component
- mineral spirits
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 title claims abstract description 6
- 238000012986 modification Methods 0.000 title claims abstract description 5
- 230000004048 modification Effects 0.000 title claims abstract description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 title claims description 18
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims description 13
- ORILYTVJVMAKLC-UHFFFAOYSA-N adamantane Chemical compound C1C(C2)CC3CC1CC2C3 ORILYTVJVMAKLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 86
- 238000004321 preservation Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 6
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims abstract description 5
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims abstract description 5
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims abstract 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- CRPUJAZIXJMDBK-UHFFFAOYSA-N camphene Chemical compound C1CC2C(=C)C(C)(C)C1C2 CRPUJAZIXJMDBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 12
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 12
- DDTBPAQBQHZRDW-UHFFFAOYSA-N cyclododecane Chemical compound C1CCCCCCCCCCC1 DDTBPAQBQHZRDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- QWTDNUCVQCZILF-UHFFFAOYSA-N isopentane Chemical compound CCC(C)C QWTDNUCVQCZILF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 8
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000011707 mineral Substances 0.000 claims description 7
- 235000015096 spirit Nutrition 0.000 claims description 7
- PXRCIOIWVGAZEP-UHFFFAOYSA-N Primaeres Camphenhydrat Natural products C1CC2C(O)(C)C(C)(C)C1C2 PXRCIOIWVGAZEP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- XCPQUQHBVVXMRQ-UHFFFAOYSA-N alpha-Fenchene Natural products C1CC2C(=C)CC1C2(C)C XCPQUQHBVVXMRQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229930006739 camphene Natural products 0.000 claims description 6
- ZYPYEBYNXWUCEA-UHFFFAOYSA-N camphenilone Natural products C1CC2C(=O)C(C)(C)C1C2 ZYPYEBYNXWUCEA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 6
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 5
- 239000012047 saturated solution Substances 0.000 claims description 5
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims description 5
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000012803 melt mixture Substances 0.000 claims description 4
- 239000000470 constituent Substances 0.000 claims description 3
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 claims description 2
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 claims 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract description 11
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 abstract description 6
- 238000011835 investigation Methods 0.000 abstract description 2
- ZICQBHNGXDOVJF-UHFFFAOYSA-N diamantane Chemical compound C1C2C3CC(C4)CC2C2C4C3CC1C2 ZICQBHNGXDOVJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 description 10
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 5
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 3
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L barium sulfate Chemical compound [Ba+2].[O-]S([O-])(=O)=O TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 2
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- NOOLISFMXDJSKH-UTLUCORTSA-N (+)-Neomenthol Chemical compound CC(C)[C@@H]1CC[C@@H](C)C[C@@H]1O NOOLISFMXDJSKH-UTLUCORTSA-N 0.000 description 1
- BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N (2r,3r,4s,5r)-2-[6-[[2-(3,5-dimethoxyphenyl)-2-(2-methylphenyl)ethyl]amino]purin-9-yl]-5-(hydroxymethyl)oxolane-3,4-diol Chemical compound COC1=CC(OC)=CC(C(CNC=2C=3N=CN(C=3N=CN=2)[C@H]2[C@@H]([C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)C=2C(=CC=CC=2)C)=C1 BUHVIAUBTBOHAG-FOYDDCNASA-N 0.000 description 1
- NOOLISFMXDJSKH-UHFFFAOYSA-N DL-menthol Natural products CC(C)C1CCC(C)CC1O NOOLISFMXDJSKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 230000003667 anti-reflective effect Effects 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- 239000007844 bleaching agent Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 125000000113 cyclohexyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])C1([H])[H] 0.000 description 1
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 239000001023 inorganic pigment Substances 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 229940041616 menthol Drugs 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 239000012454 non-polar solvent Substances 0.000 description 1
- 238000012634 optical imaging Methods 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000002798 polar solvent Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 238000010025 steaming Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 1
- 230000037303 wrinkles Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J5/02—Constructional details
- G01J5/08—Optical arrangements
- G01J5/0887—Integrating cavities mimicking black bodies, wherein the heat propagation between the black body and the measuring element does not occur within a solid; Use of bodies placed inside the fluid stream for measurement of the temperature of gases; Use of the reemission from a surface, e.g. reflective surface; Emissivity enhancement by multiple reflections
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
- C09D5/006—Anti-reflective coatings
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
- C09D5/34—Filling pastes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
- C09D7/40—Additives
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
- G01J5/02—Constructional details
- G01J5/04—Casings
- G01J5/046—Materials; Selection of thermal materials
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D5/00—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures
- B05D5/06—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures to obtain multicolour or other optical effects
- B05D5/061—Special surface effect
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Mittel zur reversiblen Modifizierung von optisch inkompatiblen Objektoberflächen zur temporären Mattierung, Versiegelung und Konservierung für messtechnische Untersuchungen. Aufgabe der Erfindung ist es, gegenüber dem Stand der Technik weitere diesbezügliche Mittel vorzuschlagen, die aufgrund ihrer Eigenschaften einen homogenen optisch wirksamen Messüberzug mit gleichmäßig diffuser Reflexion bzw. hoher Emission bilden, der sich in relativ kurzer Zeit wieder rückstandsfrei von der Oberfläche entfernt. Diese Aufgabe wird gelöst, indem die Mittel als eine wesentliche Komponente den Kohlenwasserstoff Adamantan oder von Adamantan hergestellte Derivate wie Diamantan aufweisen.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Mittel zur reversiblen Modifizierung von optisch inkompatiblen Objektoberflächen zur temporären Mattierung, Versiegelung und Konservierung für messtechnische Untersuchungen, wobei auf der Oberfläche des zu untersuchenden Messobjektes mindestens eine dünne optisch wirksame Schicht mit hohem homogenen spektralen Reflexions- und Streuvermögen aufgetragen wird und wobei sich das hierfür verwendete Mittel aufgrund seiner Eigenschaften in relativ kurzer Zeit nach dem Auftragen wieder selbsttätig und rückstandsfrei entfernt.
- Die Qualität photometrischer und radiometrischer Messungen wird wesentlich durch die Reflexions-, Streu- bzw. Emissionseigenschaften der jeweils zu messenden Oberflächen bestimmt. Für auf Licht beruhende Profilmessverfahren wird oftmals eine diffuse Lichtreflexion auf den äußeren Grenzflächen des Messobjektes angestrebt. Für berührungslose Temperaturmessungen mit Pyrometern und Thermografie-Kameras müssen der temperaturabhängige spektrale Emissionsgrad für das Material des Messobjekts bekannt und die detektierte Fläche für die infrarote Messstrahlung einen möglichst hohen Emissionswert aufweisen.
- Zahlreiche der aktuell verfügbaren photometrischen Profilmessgeräte im sichtbaren Spektralbereich erreichen ihre Einsatzgrenzen, sofern vollkommen durchsichtige, transluzente, absorbierende, spiegelnde oder glänzende Oberflächen vermessen werden sollen. Zusätzliche Maßnahmen zur Anpassung von Beleuchtung, Sensor und optischer Abbildung an die Objekteigenschaften sind dann für eine optimale Bildgebung oftmals nicht zielführend. Mess- und Positionierstrategien zur Vermeidung von Fehlmessungen bzw. zur Verringerung von Artefakten erfordern neben Expertenwissen oftmals auch einen großen methodischen, zeitlichen und gerätetechnischen Aufwand.
- Um nicht bzw. schwer messbare Objektflächen für das optische 3D-Scannen aufzubereiten, werden üblicherweise Weißmittel auf Basis von anorganischen Pigmentstoffen (zum Beispiel Titandioxid, Kreide oder Bariumsulfat) verwendet. Üblich ist auch der Einsatz von nicht flüchtigen Entspiegelungsmitteln aus der Produktfotografie auf Basis beständiger Kohlenwasserstoffe.
- Bei der Vorbehandlung der Oberflächen mit Weißpigmenten liegt der aufgesprühte Pulverbelag nur lose auf und kann bei Berührung schnell beschädigt werden. Bedingt durch die relativ dicken Weißschichten mit großer Granularität treten beim Einsatz optischer Mikromesstechnik wie konfokale, triangulationsbasierte, autofokussierende und auf Fokusvariation basierende Verfahren beträchtliche Messverfälschungen auf.
- Permanente Farbstoffe werden auch bei der Oberflächenprüfung an Schweißnähten und Sicherheitsbauteilen eingesetzt, um Falten, Poren und Risse besser sichtbar zu machen. Das Visualisieren dieser Defekte basiert auf dem Prinzip der Farbeindringung.
- Bei berührungslosen Temperaturmessungen mit thermografischen Verfahren werden auf glatten Metalloberflächen zur zuverlässigen Detektion von IR-Strahlung beständige Lacke und Pigmente mit hohem spektralen Emissionsgrad aufgetragen, um gerichtete Reflexionen und große Emissionsgrad-Variationen zu vermeiden.
- Diese Methoden der Aufbereitung mit dem Ziel des Mattierens von Oberflächen bzw. des Herausstellen von Oberflächendefekten durch Kontrasterhöhung sind allerdings nur für Messobjekte und Messräume geeignet, bei denen keine Reinheitsanforderungen bestehen. Die auf wertintensiven Objekten abgeschiedenen beständigen Reflexionsschichten müssen anschließend wieder entfernt werden. Bei der Beschichtung von ausgedehnten Oberflächen gestaltet sich eine derartige Reinigung aufwändig und ist nicht immer zufriedenstellend, weil Materialreste zurückbleiben können. Für sensible und filigrane Messobjekte (beispielsweise Strukturbauteile der Feinwerktechnik mit Mikrokavitäten bzw. offenporösem Gefüge) führt ein Auftrag derartiger langzeitstabiler Mittel unvermeidlich zu irreversiblen Kontaminationen oder Abrasionen auf der Oberfläche.
- Deshalb wird angestrebt, auf optisch inkompatiblen Objektoberflächen dünne optisch wirksame berührfeste Schichten mit gleichmäßig diffuser Reflexion in allen Richtungen und im Spektrum des verwendeten Messlichtes bzw. der Messstrahlung aufzutragen, die sich nach einem bestimmten Zeitraum ohne zusätzliche Arbeitsschritte selbsttätig rückstandsfrei auflösen, so dass sich das Messobjekt wieder im Originalzustand befindet. Hierfür sind Mittel geeignet, die bereits bei Raumtemperatur oder einer leicht höheren Temperatur flüchtig sind. Demzufolge entfernen sich solche Mittel aufgrund Ihrer Flüchtigkeit in relativ kurzer Zeit rückstandsfrei, so dass eine Entfernung der Schicht zwangsläufig entfällt.
- Eine diesbezügliche technische Lösung ist aus
DE 44 02 074 C2 bekannt. Dabei wird auf die Oberfläche eines Messobjektes, dessen Reflexionseigenschaften verändert werden sollen, zunächst eine flüssige Zubereitung durch Sprühen oder mittels Pinsel aufgetragen. Bereits unmittelbar nach dem Zeitpunkt des Aufbringens dieser Schicht verflüchtigt sich ein in der flüssigen Zubereitung enthaltenes Lösemittel. Dadurch verbleibt nur noch ein gelöster Stoff auf der Objektoberfläche. Dieser Stoff bildet auf physikalischer Grundlage in Verbindung mit einem Lösemittel wie Ethanol einen weißen opaken Oberflächenbelag. Dieser Belag weist Reflexionseigenschaften auf und wird daher als Messschicht verwendet. Die Stoffkomponente, welche diese Schicht ausbildet, ist eine bereits bei Raumtemperatur sublimierbare Verbindung. Demzufolge verflüchtigt sich auch diese Schicht nach einer bestimmten Verweildauer auf dem Objekt selbsttätig. Durch Einsatz konventioneller Lösemittel bei der Verarbeitung ist allerdings eine Reaktion mit dem Messobjekt nicht ausgeschlossen. - Weiterhin ist es bekannt, flüchtige Filmbildner wie Cyclododecan (CCD) und Camphen für Anwendungen auf dem Gebiet der Restaurierung bzw. Konservierung zur mechanischen Stabilisierung und Versiegelung von Objekten bzw. Oberflächen zu verwenden. So betrifft
EP 2 829 328 A1 eine Applikationsvorrichtung zum Aufbringen einer sublimierbaren und kondensierbaren Verbindung auf Bauteiloberflächen. Vorzugsweise wird Cyclododecan verwendet, das vorteilhaft zur Restaurierung von Papierdokumenten eingesetzt wird. - Obwohl die aus Restaurierung und Konservierung bereits bekannten Stoffe wie Cyclododecan, Camphen und Menthol grundsätzlich auch für messtechnische Anwendungen geeignet sind, besteht diesbezüglich ein Entwicklungsbedarf zur Nutzung von weiteren Stoffen, um für den jeweils konkreten Anwendungsfall noch bessere Messergebnisse erreichen zu können. Denn beispielsweise ist eine Applikation von Cyclododecan aus Spraydosen nur bedingt zum Erzeugen von temporären Messschichten geeignet, weil das Dosieren schwierig ist und weil während des Aufbringens eine starke Kristallbildung auftritt. Somit entstehen relativ grobe Schichten mit unregelmäßiger Schichtdicke, die zur Durchführung hoch aufgelöster optischer Scans nicht geeignet sind.
- Darüber hinaus besteht ein großer Bedarf, die reversible Beschichtungstechnik mit flüchtigen Feststoffen auch für die optische Mikro- und Nanomesstechnik, die optische Oberflächenprüfung und die strahlungsbasierte Temperaturmessung zu nutzen.
- Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, weitere Mittel vorzuschlagen, mit denen auf Messobjekte dünne optisch wirksame Schichten mit gleichmäßig diffuser Reflexion bzw. hoher Emission aufgetragen werden können, wobei sich die Mittel aufgrund ihrer Flüchtigkeit in relativ kurzer Zeit wieder rückstandsfrei entfernen sollen. Ziel ist somit die Nutzung von chemisch reaktionsträgen Kohlenwasserstoffen mit einem relativ hohen optischen Brechungsindex, die bereits unter Normalbedingungen oder bei geringer Temperaturerhöhung vom festen in den gasförmigen Aggregatzustand übergehen. Somit sollen insbesondere neue Möglichkeiten für eine schonende Mattierung, Versiegelung und Konservierung von Funktionsoberflächen an Messobjekten geschaffen werden.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst, indem die Mittel als wesentliche Komponente flüchtige Kohlenwasserstoffe aus der Gruppe der Diamantoide aufweisen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand von Unteransprüchen, deren Merkmale und Wirkungen in einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.
- Der grundsätzliche Lösungsansatz betrifft somit ein Oberflächenapplizieren von Adamantan oder von Adamantan hergestellten Derivaten wie Diamantan als feste chemische Verbindung mit Flüchtigkeitsverhalten zur temporären Mattierung, Versiegelung und Konservierung von Oberflächen von vorzugsweise geometrisch anspruchsvollen räumlichen Objekten in Form einer reversiblen Oberflächenmodifizierung.
- Dabei besteht der weiße wachsartige, gesundheitlich unbedenkliche und fluoreszenzfähige Feststoff aus vier Cyclohexanringen, die stabil und reaktionsträge sind und ein gutes Filmbildungsverhalten gewährleisten. Aufgrund des stoffbedingten Brechungsindex weisen die erzeugten Schichten ein hohes Deck-, Reflexions- und Streuvermögen bei Einfall von Licht auf. Aufgrund der ausgezeichneten Wärmeleitfähigkeit und des Emissionsvermögens sind flüchtige Diamantoide, z.B. Adamantan, als temporäre Schicht für infrarotoptische Messungen an inkompatiblen Metall- und Glasoberflächen gut geeignet.
- Die aufgebrachten Schichten aus Adamantan dampfen infolge des mit der Temperatur steigenden Dampfdruckes relativ schnell ab, wobei dieser Zeitraum jedoch prozesssicher und größer als die notwendige Zeit für optische Messverfahren ist. Dadurch sind gezielte Entschichtungen von vorbehandelten Oberflächen (durch Ventilation, Temperaturerhöhung, Unterdruck usw.) insbesondere auch auf großvolumigen Bauteilen schneller durchführbar. Dies ist insbesondere für prozessnahe Messungen (z.B. Inline-Prüfungen) vorteilhaft.
- Durch die herausragenden chemischen und physikalischen Eigenschaften von Adamantan bestehen zahlreiche Möglichkeiten für die konkrete Umsetzung des erfindungsgemäßen Lösungsansatzes.
- So kann ein (auch für alternative Mittel an sich bekanntes) Bedampfen unter Atmosphärendruck und bereits bei moderaten Temperaturen realisiert werden, der durch eine deutliche Erhöhung des Dampfdruckes von Adamantan mit steigenden Temperaturen zurückzuführen ist, siehe hierzu Florian, W. „Messung des Dampfruckes von Adamantan", Zeitschrift für Pysikalische Chemie, Bd.61 (1968), S. 319-321.
- Weiterhin sind eine Verarbeitung und ein Applizieren aus der Lösung möglich. Diese Verarbeitung kann sowohl kalt als auch erwärmt erfolgen.
- Eine weitere Möglichkeit ist eine Verarbeitung von Schmelzegemischen mit Adamantan. Hierbei kann durch eine Zugabe von anderen flüchtigen Feststoffen der Schmelzpunkt deutlich gesenkt werden, sodass eine Verarbeitung von Adamantan aus der Schmelze möglich wird.
- Zusammenfassend ist festzustellen, dass mit dem erfindungsgemäßen Lösungsansatz alternative Mittel und Beschichtungsverfahren verfügbar werden, die auf Objektoberflächen für eine bestimmte Dauer eine optische Messfähigkeit ermöglichen. Abhängig vom Beschichtungsstoff, von der Dicke und Dichte der Schicht sowie von den Umgebungsbedingungen liegt die Verweildauer in einem Zeitraum von wenigen Minuten bis mehreren Stunden. Nach der Messung sublimieren die Reflexions- und Streuschichten unter Normalatmosphäre, ohne Rückstände auf den Oberflächen zu hinterlassen. Eine finale Reinigung ist nicht erforderlich. Die organischen Stoffgemische sind chemisch neutral und gesundheitlich unbedenklich. Im Gegensatz zu den bisher verwendeten Weißpigmenten wird die Lichtreflexion durch Art, Größe und Anordnung von kurzlebigen Kristallen erzeugt. Die erzeugten flüchtigen optisch wirksamen Überzüge eignen sich besonders vorteilhaft für optische Messungen mit Streifenprojektions- und Laserverfahren sowie thermografischen Verfahren.
- Nachfolgend werden mögliche Ausführungen der Erfindung beispielhaft erläutert:
- Ein Bedampfen kann realisiert werden, indem sich beim Erwärmen von festem Adamantan auf Temperaturen von über 100°C innerhalb von wenigen Sekunden durch Dampfphase ein dünner weißer Niederschlag auf dem jeweiligen Substrat bildet. Dabei beträgt die Verweildauer der sichtbaren Kristallschichten unter Normalbedingungen mehrere Stunden.
- Für eine kalte Verarbeitung aus einer Lösung wird vorgeschlagen, dass 1 bis 10% Anteil Adamantan gelöst werden mit 99 bis 90 % Anteil mittel- oder niedrigsiedendem Leichtbenzin oder Cyclohexan. Dabei ergeben sich nach dem Tauchen und Sprühen schwach weiße Schichten auf der jeweiligen Oberfläche.
- Für eine Zusammensetzung von Adamantan und leicht flüchtigem Lösemittel wird vorgeschlagen, dass 1 bis 15 Gewichts% Adamantan und 99 bis 85 Gewichts% 2-Methyl-Butan gemischt und in eine gesättigte Lösung gebracht werden.
- Für eine Verarbeitung einer stark übersättigten Lösung aus Adamantan und einem polaren oder unpolaren Lösemittel wird vorgeschlagen, dass Adamantan zunächst in sehr feine Partikel in Nanometergröße zerteilt wird und dass dann mit Ethanol oder 2-Methyl-Butan oder Leichtbenzin ein flüssiges Stoffgemisch hergestellt wird. Dabei sind verschiedene Varianten möglich, bevorzugte Zusammensetzung bestehen aus 15 bis 30 Gewichts% Adamantan und 85 bis 70 Gewichts% Lösemittel. Die Anwendung von Auftragsverfahren wie das Tauchen oder Sprühen mit dieser Lösung führt zu einer weißen kreideähnlichen Schicht, wobei sich Adamantan gleichmäßig und deckend auf der Oberfläche abscheidet.
- Für eine erwärmte Verarbeitung bei einer Temperatur von mindestens 50°C wird vorgeschlagen, dass die gesättigte Lösung aus 15% bis 20% Adamantan und 85% bis 80% mittelsiedendes Leichtbenzin oder Alkohol besteht. Dabei ergeben sich weitgehend amorphe Weißschichten ohne Bildung von großen Kristallstrukturen.
- Als weitere Ausgestaltung einer 50°C temperierten gesättigten Lösung werden 5% Adamantan, 80% Ethanol und 15% mittelsiedendes Leichtbenzin vorgeschlagen. Dadurch entsteht ein bereits bei Raumtemperatur flüssiges und verarbeitungsfähiges Gemisch.
- Mit den zuvor erwähnten Ausführungen ergeben sich mattierende weiße Überzüge, die für eine optische Messtechnik eine zufriedenstellende diffuse Reflexion bzw. Strahlungsemission auf spiegelnden, absorbierenden und transparenten Oberflächen erzielen können.
- Eine weitere Ausgestaltung umfasst das Mischen von festem Adamantan mit festem Camphen und das Verflüssigen der Mischung bei moderaten Temperaturen. Vorgeschlagen wird auch das Mischen von festem Adamantan mit festem Cyclododecan und festem Camphen zu gleichen Gewichtsanteilen. Das erhaltene Stoffgemisch wird bei Raumtemperatur flüssig und führen beim Applizieren zu Überzügen, die den Glanz von spiegelnden Oberflächen vorübergehend brechen.
- Als Ausgestaltung für Schmelzegemische wird eine Zusammensetzung aus 15% Adamantan und 85% Cyclododecan vorgeschlagen. Dieses Gemisch ist bereits bei einer Temperatur von etwa 68°C flüssig, weist dann keine festen Bestandteile auf und kann durch Auftragsverfahren auf die konkreten Oberflächen appliziert werden. Dabei bilden sich dichte weiße Überzüge, wobei die erreichbaren Schichtdicken im Mikro- bis Millimeterbereich liegen.
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- DE 4402074 C2 [0010]
- EP 2829328 A1 [0011]
- Zitierte Nicht-Patentliteratur
-
- Florian, W. „Messung des Dampfruckes von Adamantan“, Zeitschrift für Pysikalische Chemie, Bd.61 (1968), S. 319-321 [0020]
Claims (11)
- Mittel zur reversiblen Oberflächenmodifizierung an optisch inkompatiblen Objekten zur temporären Mattierung, Versiegelung und Konservierung für optische Messungen, wobei auf der Oberfläche des zu untersuchenden Messobjektes mindestens eine dünne optisch wirksame Schicht mit weitgehend gleichmäßig spektralem Reflexions- und Streuvermögen aufgetragen wird und wobei sich das hierfür verwendete Mittel aufgrund seiner Flüchtigkeit in relativ kurzer Zeit nach dem Auftragen wieder selbsttätig und rückstandsfrei entfernt, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel als eine wesentliche Komponente den Kohlenwasserstoff Adamantan oder von Adamantan hergestellte Derivate wie Diamantan aufweist.
- Mittel nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Adamantan als Komponente einer Lösung aus 1 bis 15% Anteil Adamantan und 99 bis 85 % Anteil mittel- oder niedrigsiedendes Leichtbenzin oder Cyclohexan verwendet wird. - Mittel nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Adamantan als Komponente einer Lösung aus 1 bis 15 Gewichts% Adamantan und 99 bis 85 Gewichts% 2-Methyl-Butan verwendet wird. - Mittel nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Adamantan als Komponente einer übersättigten Lösung aus 15 bis 30 Gewichts% Adamantan und 85 bis 70 Gewichts% Ethanol oder Leichtbenzin oder Cyclohexan verwendet wird. - Mittel nach
Anspruch 4 , dadurch gekennzeichnet, dass das Adamantan zunächst in sehr feine Partikel in Nanometergröße zerteilt wird und dass dann mit Ethanol oder Leichtbenzin oder 2-Methyl-Butan ein flüssiges Stoffgemisch hergestellt wird. - Mittel nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Adamantan bei einer bei 50°C temperierten gesättigten Lösung als Komponente einer Lösung aus 15 Gewichts% bis 20 Gewichts% Adamantan und 85% bis 80 Gewichts% mittelsiedendes Leichtbenzin oder Cyclohexan verwendet wird. - Mittel nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Adamantan bei einer bei 50°C temperiert gesättigten Lösung als Komponente einer Lösung aus 5% Adamantan und 80% Ethanol und 15% mittelsiedendes Leichtbenzin verwendet wird. - Mittel nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass Adamantan mit Cyclododecan und Camphen zu gleichen Gewichtsanteilen vermischt sind und das resultierende bei Raumtemperatur flüssige Stoffgemisch zur temporären Entspiegelung von Oberflächen verwendet wird. - Mittel nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Mischung aus 1 bis 10 Gewichts% Adamantan und 99 und 90 Gewichts% Camphen hergestellt und diese bei Temperaturen von 35 bis 95°C verflüssigt wird, um es zur Mattierung von Objektoberflächen zu verwenden. - Mittel nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Adamantan als Komponente eines Schmelzegemisches aus 1 bis 15% Adamantan und 99 bis 85% Cyclododecan verwendet wird. - Mittel nach mindestens einem der
Ansprüche 1 bis10 , dadurch gekennzeichnet, dass das Adamantan als Bestandteil einer Lösung oder als Bestandteil eines Schmelzegemisches oder durch Bedampfen auf die Oberfläche des zu untersuchenden Messobjektes aufgetragen wird.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102017005172.0A DE102017005172A1 (de) | 2017-05-31 | 2017-05-31 | Mittel zur reversiblen Oberflächenmodifizierung an inkompatiblen Objekten für optische Messungen |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102017005172.0A DE102017005172A1 (de) | 2017-05-31 | 2017-05-31 | Mittel zur reversiblen Oberflächenmodifizierung an inkompatiblen Objekten für optische Messungen |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE102017005172A1 true DE102017005172A1 (de) | 2018-12-06 |
Family
ID=64278832
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE102017005172.0A Pending DE102017005172A1 (de) | 2017-05-31 | 2017-05-31 | Mittel zur reversiblen Oberflächenmodifizierung an inkompatiblen Objekten für optische Messungen |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE102017005172A1 (de) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE202019101101U1 (de) | 2019-02-26 | 2020-05-27 | Mr-Chemie Gmbh | Diamantoide enthaltende sprühfähige Zusammensetzung geeignet zur reversiblen Oberflächenbeschichtung |
| EP3792316A1 (de) | 2019-09-10 | 2021-03-17 | MR Chemie GmbH | Cycloaliphatische diole und/oder diketone enthaltende mattierungskomponente zur reversiblen oberflächenbeschichtung und zusammensetzungen enthaltend die mattierungskomponente |
| EP4053223A1 (de) * | 2021-03-03 | 2022-09-07 | F2MB-Engineering UG (haftungsbeschränkt) | Zusammensetzungen zur verwendung in anwendungen mit optischer messtechnik |
| DE102017010280B4 (de) | 2017-11-02 | 2023-01-12 | Institut für innovative Technologien, Technologietransfer, Ausbildung und berufsbegleitende Weiterbildung (ITW) e. V. | Verwendung eines Mittels zur reversiblen flüchtigen Mattierung oder Beweißung von optisch schwer oder nicht messbaren Objekten |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4402074C2 (de) | 1994-01-25 | 1996-02-29 | Intecu Ges Fuer Innovation Tec | Verfahren zur Veränderung der optischen Reflexionseigenschaften, insbesondere eines dreidimensionalen Objekts sowie flüssige Zubereitung zur Verwendung bei dem Verfahren |
| EP2829328A1 (de) | 2013-07-22 | 2015-01-28 | Hans-Michael Hangleiter GmbH | Applikationsvorrichtung zur Anbringung mindestens einer sublimierbaren kondensierbaren Verbindung, insbesondere von kondensierbarem Cyclododecan, auf Oberflächen von festen Substraten bzw. Bauteilen sowie Vorrichtung zur Bestimmung der Güte, insbesondere der Oberfläche, eines festen Substrats bzw. Bauteils |
-
2017
- 2017-05-31 DE DE102017005172.0A patent/DE102017005172A1/de active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4402074C2 (de) | 1994-01-25 | 1996-02-29 | Intecu Ges Fuer Innovation Tec | Verfahren zur Veränderung der optischen Reflexionseigenschaften, insbesondere eines dreidimensionalen Objekts sowie flüssige Zubereitung zur Verwendung bei dem Verfahren |
| EP2829328A1 (de) | 2013-07-22 | 2015-01-28 | Hans-Michael Hangleiter GmbH | Applikationsvorrichtung zur Anbringung mindestens einer sublimierbaren kondensierbaren Verbindung, insbesondere von kondensierbarem Cyclododecan, auf Oberflächen von festen Substraten bzw. Bauteilen sowie Vorrichtung zur Bestimmung der Güte, insbesondere der Oberfläche, eines festen Substrats bzw. Bauteils |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Florian, W. „Messung des Dampfruckes von Adamantan", Zeitschrift für Pysikalische Chemie, Bd.61 (1968), S. 319-321 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102017010280B4 (de) | 2017-11-02 | 2023-01-12 | Institut für innovative Technologien, Technologietransfer, Ausbildung und berufsbegleitende Weiterbildung (ITW) e. V. | Verwendung eines Mittels zur reversiblen flüchtigen Mattierung oder Beweißung von optisch schwer oder nicht messbaren Objekten |
| DE202019101101U1 (de) | 2019-02-26 | 2020-05-27 | Mr-Chemie Gmbh | Diamantoide enthaltende sprühfähige Zusammensetzung geeignet zur reversiblen Oberflächenbeschichtung |
| EP3702416A1 (de) | 2019-02-26 | 2020-09-02 | MR Chemie GmbH | Diamantoide enthaltende sprühfähige zusammensetzung geeignet zur reversiblen oberflächenbeschichtung |
| EP3792316A1 (de) | 2019-09-10 | 2021-03-17 | MR Chemie GmbH | Cycloaliphatische diole und/oder diketone enthaltende mattierungskomponente zur reversiblen oberflächenbeschichtung und zusammensetzungen enthaltend die mattierungskomponente |
| EP4053223A1 (de) * | 2021-03-03 | 2022-09-07 | F2MB-Engineering UG (haftungsbeschränkt) | Zusammensetzungen zur verwendung in anwendungen mit optischer messtechnik |
| WO2022184834A1 (en) * | 2021-03-03 | 2022-09-09 | F2Mb-Engineering Ug | Compositions for use in optical measurement technology applications |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE102017005172A1 (de) | Mittel zur reversiblen Oberflächenmodifizierung an inkompatiblen Objekten für optische Messungen | |
| EP3313918B1 (de) | Hochtransparente beschichtete cellulosetriacetatfolie | |
| DE102017010280B4 (de) | Verwendung eines Mittels zur reversiblen flüchtigen Mattierung oder Beweißung von optisch schwer oder nicht messbaren Objekten | |
| DE1211737B (de) | Zur Herstellung von reflex-reflektierenden Markierungen dienendes UEberzugsmittel | |
| Anca Sandu et al. | Integrated methodology for the evaluation of cleaning effectiveness in two Russian icons (16th–17th centuries) | |
| JP2011164494A (ja) | 光学素子用の遮光膜、遮光塗料および光学素子 | |
| EP3239251B1 (de) | Kit-of-parts-abtönsystem, verwendung dieses abtönsystems für die herstellung abgetönter anstrich- und putzsysteme, abgetöntes anstrich- und putzsystem, anstriche und putze erhältlich aus diesem anstrich- bzw. putzsystem, abtönvorrichtung und ein verfahren zum abtönen einer farbtonzusammensetzung | |
| Boon et al. | Investigating fluidizing dripping pink commercial paint on Van Hemert’s Seven-series works from 1990–1995 | |
| Farmakalidis et al. | Accelerated thermal ageing of acrylic copolymers, cyclohexanone-based and urea-aldehyde resins used in paintings conservation | |
| Poli et al. | Aging of natural resins in presence of pigments: metal soap and oxalate formation | |
| TWI571497B (zh) | 遮光塗料，遮光塗料組，遮光膜，光學元件，以及製造光學元件的方法 | |
| CN109073784A (zh) | 光学元件和光学元件的制备方法 | |
| Lazidou et al. | Poly (vinyl alcohol)-borax films as cleaning agents for icons | |
| DE202016007328U1 (de) | Vorrichtung zur temporären Beschichtung und optischen Messung von Objekten | |
| DE102013005187A1 (de) | Verfahren zur Ermittlung von Rauheit- und/oder Topographiedaten von Oberflächen in der Materialmikroskopie | |
| DE102013004925A1 (de) | Substrate mit Antibeschlagbeschichtung und zugehöriges Herstellungsverfahren | |
| JP2016109943A (ja) | 光学素子、遮光膜および遮光塗料 | |
| Klaassen et al. | Characterization and removal of a disfiguring oxalate crust on a large altarpiece by Hans Memling | |
| EP3792316B1 (de) | Cycloaliphatische diole und/oder diketone enthaltende mattierungskomponente zur reversiblen oberflächenbeschichtung und zusammensetzungen enthaltend die mattierungskomponente | |
| US1521055A (en) | Coated aeroplane cloth and process of making same | |
| DE3503957C1 (de) | Beschichtungsmittel fuer Entspiegelungsschichten und Verfahren zu seiner Herstellung | |
| DE102017200795B4 (de) | LIDAR-Vorrichtung mit einer Anordnung zum Bereitstellen mindestens eines Strahls mit zumindest reduzierten Störreflexen | |
| DE3019453A1 (de) | Ein die innenreflexion unterdrueckendes ueberzugsmaterial fuer optisches glas | |
| DE202019101101U1 (de) | Diamantoide enthaltende sprühfähige Zusammensetzung geeignet zur reversiblen Oberflächenbeschichtung | |
| DE19652885B4 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Lackes |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R012 | Request for examination validly filed | ||
| R016 | Response to examination communication | ||
| R016 | Response to examination communication | ||
| R016 | Response to examination communication | ||
| R016 | Response to examination communication | ||
| R130 | Divisional application to |
Ref document number: 102017012515 Country of ref document: DE |