JP2002520586A - 塗装の方向依存特性の測定法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 １つ以上の測定装置を用いてサンプル塗装で試験路（４ａ、４ｂ）に沿って塗装特性を測定し、少なくとも１つの測定値が方向に依存して（６）記録される、塗装の方向依存特性の測定法。この際サンプル塗装が試験路に沿って異なる層厚勾配（５）を有する同じ層厚（２）の位置示すように延びる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は塗装の方向依存特性を測定するための方法に関し、この方法において
は、サンプル塗装で試験路に沿って、塗装特性の測定を１つ以上の測定装置を用
いて実施する。

【０００２】 塗料およびその他の塗料材料の開発および品質コントロールのためには、これ
らを用いて達成可能な塗装の種々の特性に関して試験することが必要である。こ
の目的のためには、試験的に塗装する対象が一般にプレート状であるので、“試
験プレート（test panels）”として定着しているサンプル塗装が製造される。

【０００３】 この試験プレートを用いて試験した特性は塗装の広い範囲に関連する特性に関
する。これに属するのは１つには光学的な特性であり、その際特に塗装の色特性
（色調、光沢、平滑さ、効果特性、混濁、遮蔽効果）である。その他に、機械的
特性、例えば塗装の硬度、支持体への接着および弾性が重要である。更にその他
の物理的特性、例えば層中への外来物質の拡散能、層の電導性、ＵＶ−吸収能、
防炎効果並びに実際の負荷における層の耐性に興味が持たれている。

【０００４】 試験プレートの効果的な測定に関しては多くの方法が開発されている。こうし
て、ＤＥ−１９６４０３７６.６は塗装した試験プレートの効果的な自動的測定
法を開示している。こうして、所定の試験路に沿ってロボットが種々の測定装置
を試験プレート上を導き、得られた測定値を電子機器で記録する。唯一の測定工
程で異なるパラメーターの層厚依存性を検出することが、ＤＥ−１９６０５５２
０Ｃ１の目的である。この目的のために、くさび形の塗装層を担持し、格子状の
スクリーンに沿ってその都度層厚および光学的値を測定した。

【０００５】 しかしながら、前記方法は測定の方向依存性を十分に考慮していないという欠
点を有している。自動車塗装において広く使用されている、例えば有効塗装（ef
fect coatings）においては、角度に依存する光学的特性が非常に重要である。
従って、測定値が十分な証言力を有するためには、層表面に対してどのような角
度でこの測定値が測定されたのかが考慮されていること、および機能的関連が認
識可能である十分な測定値がえられることが重要である。

【０００６】 変化する層厚においては、更に層厚勾配に対して測定方向がどのように配置さ
れているのかが重要である。この測定方向と層厚勾配との相互依存性は従来技術
の方法においては全く考慮されていないし、考慮されていたとしても全く効果的
に記録されていない。

【０００７】 これに対して、本発明の課題は従来技術の欠点を回避し、効果的で、簡単でか
つ場合により自動的に実施する方法であって、この方法を用いて１つの測定の工
程で方向依存の測定値並びに測定値の層厚勾配への依存性を検出することができ
る方法を提供することである。

【０００８】 この課題は、１つ以上の測定装置を用いてサンプル塗装で試験路に沿って塗装
特性を測定することにより塗装の方向依存特性を測定する方法により解決する。
測定値の少なくとも１つは方向に関連して記録され、すなわちこの測定値は測定
方向と第二の方向、例えば塗装表面および／または層厚勾配、との間の相対角度
に依存する。その際、層厚勾配は二次元のパラメーター（ベクター）であり、層
厚の最も急勾配の増加の方向を示す。

【０００９】 更に、サンプル塗装および試験路のコースは、サンプル塗装の少なくとも１つの
層厚が試験路に沿って少なくとも２回、異なる層厚勾配を示すコースである。す
なわち、試験路に沿って測定をする際に、一定の層厚勾配Ｇ _１（層厚の増大また
は減少）が存在する層厚ＳＤ_０を１回通過し、かつこの層厚を後に２回目に異な
る層厚勾配Ｇ _２で通過する。

【００１０】 この本発明による方法は唯一の測定工程（試験路に沿った測定）で少なくとも
１つの層厚ＳＤ_０に関して、測定方向と測定層厚勾配Ｇの間の異なる角度におい
て測定値を実施するという利点を有する。測定可能な差異に導くこれらの方向の
相互依存性は、その際すぐに認識される。このことは、例えばこの種の相異が望
ましくない有効塗装の多くの光学的特性にとって重要である。

【００１１】 相応する層厚勾配が異なる符号であるのが有利である、すなわちこれらは容積
の異なるサイドに示し、記載上同じ大きさ（Ｇ _１＝−Ｇ _２）である。こうして、
その他の条件が一定である場合に、層厚勾配の興味ある測定値の純粋な方向依存
性が記録される。

【００１２】 最も簡単な場合には、試験路に沿って層厚が最小および最大を有する、すなわ
ち谷または山の形で経過する。層厚は最大／最小の周りを常に変化するので、連
続的な試験路の全ての層厚は２回および異なる勾配で通過される。

【００１３】 特に、試験路に沿って層厚は対称に変化してもよく、すなわち位置の関数とし
てプロットされた層厚は鏡対称曲線を示す。この種の特別な対称なコースは例え
ば鐘状または放物線状である。

【００１４】 対称および層厚最大を有する前記種類のサンプル塗装は例えば直線に沿ってス
プレー塗装することにより製造することができる。担持の端部に減少する層厚を
有するスプレーの霧の正常な分布により、スプレー方向に対して横方向に鐘状を
形成する、層厚パターンが必然的に達せられる。この種のサンプル塗装は従来の
方法により、かつ自動的に製造することができる。

【００１５】 試験路は非常に一般的なコースを有していてよい。表現“試験路”は、全く一
般的に測定位置の時間的に整理された順序である。試験路は測定装置がサンプル
塗装上を通過するコースに相当するが、但しその測定が行われる位置のみが最終
的には重要である。簡単で、かつ測定装置の機械的操作性の故に、試験路は一般
的に方向転換点を有さず経過し、最も簡単な場合には直線である。

【００１６】 本発明方法により、特にサンプル塗装の層厚、平滑さ、色調、混濁および／ま
たは光沢を測定することができる。全ての測定値に対して層厚を一緒に記録する
ことができ、この測定値の層厚への依存性を依存性を知ることができるというこ
とが、特に有利である。更に、比較可能な層厚の存在を、および測定値に対する
層厚勾配をコントロールすることができる。サンプル塗装の層厚コースが十分に
一定であり、かつ再現性がある場合、場合によってはこの種の後測定を実施しな
くともよく、層厚を測定の位置から非直接的に決定するかまたは推定することが
できる。

【００１７】 次に図面につき実施例を詳細に説明する。

【００１８】 図１は本発明による測定法の斜視図であり、 図２は測定路の関数としての層厚を示したグラフ図であり、 図３は層厚に依存する明るさの測定値を示すグラフ図である。

【００１９】 図１はサンプル塗装１の本発明による測定の原理を斜視図により示す。サンプ
ル塗装は支持体３、例えば金属プレートおよびその上に塗布された塗料層２から
なる。図示した塗料層２の層厚は隆起状で、中央に最大を有する対称なコースを
有する。支持体３は一般に図に示したように平面であるが、基本的には任意に曲
がった表面を有していてよい。しかしながら、平らな支持体の場合、より簡単な
関係が存在する、それというのも塗料表面が直接層厚のコースに相当し、従って
この表面の傾斜と層厚勾配が相互に相当する大きさである。支持体ベースが平面
でなく変化する場合、層厚およびその勾配は塗料表面によってのみ表すことがで
きない。平坦でない支持体上に平坦な塗料表面の場合は特別な場合である。この
場合には表面傾斜がなく、従って層厚勾配の単離した影響のみがある。

【００２０】 更に、試験路４ａおよび４ｂを図示する。このうちの４ａはｘ−方向に、もう
一方の４ｂはｙ−方向に延びる。全て同じ層厚ＳＤ_０に存在すべき、勾配ベクタ
ー５ａ、５ａ′および５ｂ、５ｂ′をこの試験路上に例として記入した。この勾
配は支持体３の平面に平行に存在し層厚の最大の増加の方向を示す。測定を試験
路４ａに沿って実施する場合、＋の勾配５ａを有する層厚ＳＤ_０で最初に測定し
、かつ引き続き−の勾配５ａ′を有する層厚ＳＤ_０を測定する。

【００２１】 同様のことは並行の切断部分を通過する試験路４ｂにも当てはまる。例示した
試験路４ａおよび４ｂの他にも多くの他の種類の試験路も可能である。

【００２２】 ベクトル勾配Ｇの数学的定義は関数ｆ（ｒ）の誘導を介して行われ、この誘導
は（二次元）位置ベクターｒを有する座標系中に塗料層２の表面を記入すること
により行われる、すなわち Ｇ：＝グラード（ｆ）＝∇ｆ＝ｄｆ／ｄｒ 矢印６により測定装置、例えば比色定量用装置の観測方向をシンボル化してい
る。観測方向が試験路に沿って変化することが可能である場合には、これを一定
に保持することができる（すなわち、単に並行に位置をずらすだけでよい）ので
本発明の利点である。これにより測定装置の案内が著しく容易になった。測定に
必要な方向の変化は、この配置においては本発明による層厚および試験路の特別
なコースにより達せられる。

【００２３】 図２は試験路４ａ上を進む道程ｘにわたって、図１からの塗料層２の層厚ＳＤ
（ｘ）のプロットを図示した。層厚ＳＤ_０において勾配Ｇ _１およびＧ _２を有する
隆起状に延びていることを認識可能である。塗料隆起に対して横方向の試験路４
ａの直線的なコースのために、この場合勾配は導関数ｄＳＤ／ｄｘに相当する。

【００２４】 最後に、図３は図１により示した原理（試験路４ａ）により明るさＬ★（CIEL
AB-システム）の実際の測定を示す。明るさを層厚ＳＤに関連させたグラフにプ
ロットした。相応する層厚は明るさと一緒に測定するか、または層厚ＳＤと試験
路を進む道程ｘ（図２参照）との間の知られた相関関係から計算することができ
る。

【００２５】 プロットした測定値は異なる符号を有する試験路の上昇する部分および下降す
る部分を示している。従って、約１０および２５μｍの間のそれぞれの層厚ＳＤ _０ に関して２つの異なる勾配に対して２つの測定値が認識可能である。この際、
これらの測定値はヒステリシスの様に相違する、すなわち、プロットからこの塗
装が１８０°回転した２つの視線の方向（その他は同じ条件）から異なって見え
ることが、判明した。しかしながら、相応する塗料に関して直接本発明による測
定により見いだされるこの種の差異は許容不可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による測定法を示す斜視図である。

【図２】 測定路の関数としての層厚を示したグラフ図である。

【図３】 層厚に依存する明るさの測定値を示すグラフ図である。

【符号の説明】

１ サンプル塗装、 ２ 塗料層、 ３ 支持体、 ４ａ、４ｂ 試験路、 ５ａ、５ａ′、５ｂ、５ｂ′ 勾配ベクター、 ６ 観測方向、 ＳＤ 層厚

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F065 AA30 BB01 CC31 MM01 MM07 PP25 QQ00 QQ13 QQ17 QQ23 QQ41 2G020 AA08 DA02 DA04 DA05 DA06 DA45 DA52 2G059 AA10 BB15 EE02 EE13 FF01 HH02 KK01 MM04 PP01

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １つ以上の測定装置を用いてサンプル塗装で試験路に沿って
   塗装特性を測定することにより塗装の方向依存特性を測定する方法において、 ａ）少なくとも１つの測定値を方向に関連づけて記録し、 ｂ）サンプル塗装が試験路に沿って２回、異なる層厚勾配を示す、少なくとも１
   つの層厚を有する ことを特徴とする塗装の方向依存特性の測定法。
2. 【請求項２】 相応する層厚勾配が異なる符号を有する請求項１記載の測定
   法。
3. 【請求項３】 層厚が試験路に沿って最小および最大を有する請求項１また
   は２記載の測定法。
4. 【請求項４】 層厚が試験路に沿って対称に変化し、有利には鐘状または放
   物線状である、請求項１から３までのいずれか１項記載の測定法。
5. 【請求項５】 サンプル塗装を直線に沿ってスプレー塗装することにより製
   造する請求項１から４までのいずれか１項記載の測定法。
6. 【請求項６】 試験路が方向転換点を有さずに、有利には直線的に延びる、
   請求項１から５までのいずれか１項記載の測定法。
7. 【請求項７】 サンプル塗装の層厚、平滑さ、色調、混濁および／または光
   沢を測定する、請求項１から６までのいずれか１項記載の測定法。