用于光学测量技术应用的组合物制造技术

本发明专利技术涉及尤其适用于光学测量技术应用(尤其是3D扫描技术)的新型组合物以及所述组合物的制造方法和使用方法。合物的制造方法和使用方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于光学测量技术应用的组合物


[0001]本专利技术涉及尤其适用于光学测量技术应用(尤其是3D扫描技术)的新型组合物以及所述组合物的制造方法和使用方法。

技术介绍

[0002]光学测量的质量很大程度上取决于待测量物体表面的光特性。通常，需要在测量物体的外边界表面上进行漫射光反射。在待测量物体的表面部分或完全是透明、半透明、吸收性、反射性、光滑或黑色的情况下，大多数当前可用的测量设备难以实现足够高质量和精度的测量/扫描。在提供所需质量的最佳成像方面，通过例如使光源、传感器和光学图像适应物体的特性来尝试补偿这些缺陷已证实往往是无效或不足的。此外，为避免错误测量或减少假象的测量和定位策略不仅需要专业知识，而且往往耗时且技术要求高。
[0003]为了制备在其他情况下无法测量或难以精确测量的用于光学3D扫描测量的表面，本领域中已知的一种方法是将抗反射涂层施加到待测量的表面，从而使所述表面不透明或无光泽。为了获得用于扫描从而在扫描过程中实现最小测量误差的最佳表面，重要的是施加厚度最小但均匀的涂层。
[0004]一种这样的方法是将含颜料的试剂(尤其是基于诸如二氧化钛、白垩或硫酸钡之类的无机颜料的增白剂)施加到待测量/扫描的表面。这类涂层在其施加的表面上是耐久的。然而，这种制备无光泽不透明表面的方法仅适用于在待涂覆/测量物体或者将在其内进行涂覆/测量的区域或空间的纯净度或清洁度方面没有限制的情况，因为释放的颜料会导致系统、设备(包括3D扫描设备本身)以及使用其的区域和实验室受到污染。此外，最近的研究已经确认释放的色素颗粒(比如TiO2)是潜在的健康风险，因为空气中的颗粒很容易被吸入其可能停留的肺组织，并引发包括肺癌在内的严重健康问题。
[0005]使用这类颜料基涂层的另一个问题在于，为了将被测量/扫描物体恢复到其原始状态，必须在测量后再次去除沉积的抗反射层。这在待测量物体的价值不菲和/或不希望在测量后对其进行简单处理的情况下会造成特殊问题。在已经将涂层施加到较大的延伸表面的情况下，确保将涂层彻底去除是很复杂且不总是令人满意的，因为残留的涂层材料通常会残存在表面上。对于敏感和/或易碎的物体(比如来自精密工程领域的结构部件，尤其是呈现出微腔或开孔结构的这类部件)，施加这类颜料基涂层不可避免地会导致在试图去除涂层时在表面上产生不可逆的污染或磨损。用于从被扫描的物体上去除颜料基涂层的传统方法还包括使用化学清洁剂，化学清洁剂的使用通常是不受欢迎的，或甚至使用的化学清洁剂与喷涂物体不相容。因此，这类清洁方法即便是成功，也往往极其繁琐和耗时，因此导致其在技术上或经济上没有吸引力。
[0006]进行3D扫描的物体通常是包括机械产品在内的其他产品的组成部分。这样，待扫描的物体通常因例如油或润滑剂涂层的存在而免受环境影响，从而例如抑制腐蚀。当使用颜料基试剂时，通常不可能在这种物体上设置合适的抗反射涂层，因为颜料会与物体表面上的油或润滑剂相互作用，从而形成不平坦表面或者甚至形成颜料/油的团块。其缺点不仅
在于无法形成实现物体扫描的涂层，而且还会从物体上去除保护油/润滑剂层，从而使其暴露于环境中，这是不利的。对于所述物体的制造商来说，进行3D扫描操作的一方为了最大程度地减少物体在环境中的暴露时间而进行的物体清洁以及重新施加保护油/润滑剂层也是不希望的，尤其是在物体价值较高、易碎等的情况下。
[0007]通常与使用这类颜料基涂层相关的另一个缺点是可能导致高粒度涂层相对较厚。进而，这类特性会在采用光学显微测量和扫描技术的测量结果中产生显著的误差、失真和不规则性。为了提供高精度的最佳测量结果，因此优选地将较薄的低粒度抗反射涂层施加到待测量的表面上。
[0008]为了能够进行3D扫描测量，通常必须首先将一系列胶粘点或斑点施加到待扫描的物体的表面。这些胶粘点或斑点作为扫描仪的参考点，帮助其精确复制被测量的表面。如果已使用的参考点或斑点的数量不足，则必须在待扫描的表面上施加额外的参考点或斑点，以便为扫描仪提供足够的参考点，从而能够实现高质量的扫描。在这方面，颜料基喷雾剂的另一个缺点是，通常是在施加参考点或斑点之后对表面进行喷涂。如果之后确定已施加的参考点的数量不足以获得所需的扫描质量，则必须在颜料涂层的顶部施加额外的参考点或斑点。这又是有问题的，因为需要处理被喷涂的物体，在处理过程中，颜料在接触时很容易从表面上去除。事实上，很容易从/在待扫描的表面上去除/抹掉/弄脏(损伤)这类颜料涂层，这是不希望发生的，即使是轻微的接触也会引起更为普遍的问题，因为为了能够对表面进行全面扫描，必须经常用手转动或操纵待扫描的物体。因此，提供一种能够在待扫描的表面上形成足够坚固以经得起触摸和处理而又不会对可扫描表面的质量产生负面影响(或者至少不会达到不能再实现足够高质量的扫描的程度；也被称为“耐损伤性”)的涂层的产品，将给该领域带来显著的益处。此外，提供这样一种产品，其中该产品表现出灵活性以允许在待扫描的物体上形成涂层之后施加、去除并可能随后再次施加扫描仪所需的胶粘点或斑点而基本上又不会对涂覆表面或所述胶粘点或斑点的粘附性造成不利影响(从而使其能重复使用)，这同样会构成优于已知现有技术方案的优点。
[0009]在本领域中已经找到主要克服上述与这种颜料基涂层方法相关的测量后去除涂层的缺点的方法，理想的抗反射涂层不含颜料，厚度较薄，粒度低，在所有方向上表现出均匀的光漫反射，并且能够在测量后提供在原有的未涂覆状态下的被扫描的物体，而不需要用户采取诸如清洁或擦拭表面之类的做法来去除涂层。
[0010]为此，研究了在室温或略高于室温的温度下易挥发的涂层材料。这类试剂因其挥发性，会在比较短的时间内从涂覆表面蒸发或升华，从而使表面无残留物，而不需要通过清除、擦洗、擦拭、洗涤等方式主动去除涂层。
[0011]本领域中已知的一种用于形成这种涂层的方法源自考古学和修复领域，并且包括通过首先在喷雾罐中的加压(导致液化)推进剂气体中提供环十二烷(通常缩写为CCD或CDD)溶液并将该溶液喷涂到待测量的表面上来将环十二烷(例如，这种产品可以获得自德国Deffner&Johann股份有限公司的商品名“Cyclodecan Spray”)施加到待扫描的表面上。尽管该方法通过形成可升华的涂层解决了上述一些与颜料基喷雾剂相关的缺点，但是该方法的缺点是在应用过程中会明显形成CCD晶体，导致出现粗糙的高度颗粒状涂层，表现出不规则的层厚和针状晶体。这类涂层不适合进行精确的高分辨率光学扫描，因为会导致无法纠正的测量误差。这类喷雾剂还含有高浓度的CCD，从成本的角度来看，这可能是不利的。此
外，在处理时很容易抹掉或弄脏(损坏)这类CCD喷雾剂形成的涂层，并且扫描仪实现可靠的高质量扫描所需的参考点或斑点在该涂层上的粘附性非常差。从这种喷涂有CCD的表面上去除胶粘点或斑点通常会对涂层的质量产生不利影响，并且胶粘点或斑点通常不能重复使用。仅基于CCD的抗反射产品往往还有一个缺点，即带有最终用户可能认为难闻的气味或香味。
[0012]鉴于上述情况，本专利技术的目的是提本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种组合物包括：(i)金刚烷；以及(ii)第一溶剂，其中所述第一溶剂是在大气压下沸点为25℃或以上的烃或具有沸点范围的烃混合物，所述沸点范围在大气压下具有25℃或以上的最低沸点；(iii)可选地包括环十二烷；还包括：(iv)第二溶剂，所述第二溶剂与所述第一溶剂不同；和/或(v)推进剂。2.根据权利要求1所述的组合物，其中所述第一溶剂在大气压下的沸点或沸点范围为25℃或以上、30℃或以上、35℃或以上或者40℃或以上至50℃或以下、60℃或以下、65℃或以下、70℃或以下、75℃或以下、80℃或以下、90℃或以下、100℃或以下、110℃或以下、120℃或以下或者130℃或以下。3.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述第一溶剂选自由戊烷、环戊烷、己烷、环己烷、庚烷、环庚烷、辛烷、石油醚、石油醚30
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40、石油醚40
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60、石油醚40
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65、石油醚60
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80、石油醚80
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100及其任意组合组成的组。4.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中基于组分(i)至(iv)的总重量，(i)金刚烷和如果存在的(iii)环十二烷的总组合量为0.5wt.％或以上、1.0wt.％或以上、1.5wt.％或以上、2.5wt.％或以上、3wt.％或以上、5wt.％或以上或者6wt.％或以上至10wt.％或以下、11wt.％或以下、12wt.％或以下、15wt.％或以下、20wt.％或以下、30wt.％或以下、50wt.％或以下；优选地，其中基于组分(i)至(iv)的总重量，(i)金刚烷和如果存在的(iii)环十二烷的总组合量为1.5wt.％或以上至20wt.％或以下；更优选地，其中基于组分(i)至(iv)的总重量，(i)金刚烷和如果存在的(iii)环十二烷的总组合量为3wt.％或以上至12wt.％或以下。5.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中金刚烷与环十二烷的重量比是100:0、95:5、90:10、80:20、3:1、2.7:1、60:40或51:49至49:51、40:60、1:2.7、1:3、20:80、10:90、5:95或1:99；更优选地，其中金刚烷与环十二烷的重量比是100:0至10:90；更优选地，其中金刚烷与环十二烷的重量比是100:0至20:80；最优选地，其中金刚烷与环十二烷的重量比是100:0至1:2.7。6.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述组合物不包括任何(iii)环十二烷；优选地，其中所述组合物不包括任何(iii)环十二烷，也不包括(iv)第二溶剂。7.根据权利要求1至5中任一项所述的组合物，其中所述组合物包括(iii)环十二烷；优选地，其中基于组分(i)至(iv)的总重量，(i)金刚烷和(iii)环十二烷的总组合量为9.0wt.％或以上至11.0wt.％或以下，更优选为9.5wt.％或以上至10.5wt.％或以下。8.根据权利要求1至5或7中任一项所述的组合物，其中金刚烷与环十二烷的重量比是95:5至5:95，尤其是90:10至10:90，优选为80:20至20:80，最优选为2.7:1至1:2.7。9.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述组合物包括与所述第一溶剂不同的(iv)第二溶剂；优选地，其中所述第二溶剂的极性比所述第一溶剂更大；更优选地，其中所述第二溶剂的极性比所述第一溶剂更大，并且所述第二溶剂在大气压下的沸点或沸点范围为40℃或以上、50℃或以上、60℃或以上、64.7℃或以上、70℃或以上、75℃或以上、80
℃或以上或者82℃或以上至90℃或以下、100℃或以下、110℃或以下、120℃或以下、130℃或以下、140℃或以下、150℃或以下或者160℃或以下。10.根据前述权利要求中任一项所述的组合物，其中所述第二溶剂是一种或多种醇；优选地，其中所述第二溶剂是一种或多种醇，所述醇选自由C1至C8醇组成的组，尤其是选自由C1至C8一元醇组成的组；更...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：F二MB工程公司有限责任，
类型：发明
国别省市：