[发明专利]膜的形成与评价

说明书

本发明涉及在基底(substrate)的表面上形成膜以及对这样的膜的特 性的评价。

涂层(coating)广泛地用在工业的和家用的环境中，以增加散装材料 和物品的功能性和附加值，以及改善结构的外观。其它应用包括非连续涂 层，诸如油墨。有机涂层特别广泛地用在许多工业保护/装饰应用中，例如 汽车面涂透明涂层、汽车用和装饰用油漆和真漆(lacquer)、色漆和无色 漆，例如底漆、打底和面漆油漆系统等，而且有机涂层还用在油墨中。其 它类型的有机涂层包括例如防护和防腐涂层、粘合和防粘涂层、环境隔离 涂层(environmental barrier coating)、导电/透光涂层，和防刮硬涂层(scratch resistant hard coating)。虽然这样的涂层可仅由有机组分组成，但是其它 涂层可包含无机成分，例如金属氧化物颜料、导电金属颗粒、无机颗粒填 料、诸如蛭石的粘土，及类似的熟知的无机颗粒。

也存在可包含有机的粘合剂或可选择地可由水分散体形成的许多形 式的无机涂层。其它形式的无机涂层可由通过使用诸如喷涂和化学的或物 理的蒸汽沉积(deposition)的技术将涂覆材料直接应用到基底来形成。

在食品和其它应用中，将食物或其它材料形成膜以用于试验或比较的 目的，也可能是有用的。可以被试验或比较的这样的食品和其它材料是， 例如，生面团、淀粉膜、沙司(sauces)、芥末及类似物，而在个人护理 应用中的是牙膏、刮胡膏及类似物。

对涂覆材料的组分的新组合或者新的加工条件进行特别快速而且大 样本的试验以发现下一代材料或者新的、节省成本的制造方法的能力，在 许多制造商的议事日程上是重要的，以使他们能获得超越竞争者的商业上 优势。同样具有明显的重要性的是具有试验现有制剂的性能漂移 (performance drift)的能力，尤其是当替代可选择的组分或者可选择来源 的组分的时候。

上述愿望同样可更普遍地适用于诸如结构材料的其它材料，尤其是当 这样的材料的所关心的性能中的至少一些性能可以由这样的材料的膜样 本来测定的时候。

此外，产生用于试验或者用于制造的具有多层的材料是所关心的。这 样的多层材料的例子包括：使用不同粘合剂的多层例如以在具有不同表面 能的基底之间产生粘附，并由此产生不同的粘附性能；底漆、打底和面漆 油漆系统；和多层的半导体装置，其中这样的装置的整体性能不仅高度依 赖于每个层中的构成材料的固有性质，而且还依赖于在制备这样的装置中 使用的具体的层叠加顺序、界面和表面结构。

已经存在产生和试验大量的材料样本的尝试，例如US 6482264 B1、 US 2003/0224105 A1、US 2004/0071888 A1和DE 10136448 A1中所公开的。 这些出版物公开了在基底上沉积和涂布样本以形成膜的多种方法，在一些 方法中包括：使用诸如旋转或震荡基底的非接触法来涂布液体样本，或者 使用气刀来涂布液体样本，或者将液体样本喷射到基底上。在制备自粘带 (self-adhesive tape)或片中将粘合剂沉积到基带(backing tape)也是已知 的并且被描述在GB 916406中。

这些方法存在的缺点是，由于沉积在基底上的少量液体，所形成的膜 的均匀性可明显地变化，并且从而所测的参数可能不能准确地被测定。虽 然这对于一些材料或者对于屏蔽材料，例如基于通过/不通过(pass/fail)， 可能不是重要的，但它可能在其它应用中是较关键的。例如，在测定油漆、 真漆、油墨等的颜色规格中，膜的厚度和均匀性可能显著地影响颜色测定 过程。此外，在涂布期间样本经受剪切的量可能影响颜料颗粒的分散，并 由此影响膜样本的所得颜色的均匀性。