(57)【要約】  本発明は、少なくとも部分的に塗料でコーティングされた非導電性プライマーで直接コーティングされた金属基板、このコーティングされた金属基板の製造方法、ひずみ変形を検出する方法及び前記コーティングされた金属基板の使用に関する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
非導電性プライマーで直接コーティングされた金属基板であって、前記非導電性プライマーが、少なくとも片側上で、還元型酸化グラフェン及び熱硬化性ポリマーを含む塗料で少なくとも部分的にコーティングされた金属基板。
【請求項２】
前記還元型酸化グラフェンの横方向のサイズが１〜８０μｍの間である、請求項１に記載の金属基板。
【請求項３】
前記還元型酸化グラフェン中の酸素の重量パーセントが２〜２０％の間である、請求項１又は２に記載の金属基板。
【請求項４】
前記還元型酸化グラフェンがバイオポリマーによって官能化されていない、請求項１〜３に記載の金属基板。
【請求項５】
前記還元型酸化グラフェンが１つ以上のナノプレートレットの形態である、請求項１〜４に記載の金属基板。
【請求項６】
前記塗料の厚さが１ｍｍ未満である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の金属基板。
【請求項７】
前記塗料中の前記還元型酸化グラフェンの濃度が０．０５〜１０重量％の間である、請求項１〜６のいずれか一項に記載の金属基板。
【請求項８】
前記塗料が熱可塑性ポリマーを含まない、請求項１〜７のいずれか一項に記載の金属基板。
【請求項９】
前記熱硬化性ポリマーが、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン、ポリ尿素／ポリウレタン、加硫ゴム、尿素−ホルムアルデヒド、メラミン樹脂、ベンゾオキサジン、ポリイミド、ビスマレイミド、シアン酸エステル、ポリシアヌレート、フラン、シリコーン樹脂、チオライト及びビニルエステル樹脂又はそれらの混合物の中から選択される、請求項１〜８のいずれか一項に記載の金属基板。
【請求項１０】
前記非導電性プライマーがポリマーでできている、請求項１〜９のいずれか一項に記載の金属基板。
【請求項１１】
前記ポリマーが、ポリ（メチルメタクリレート）、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン、ポリ尿素／ポリウレタン、加硫ゴム、尿素−ホルムアルデヒド、メラミン樹脂、ベンゾオキサジン、ポリイミド、ビスマレイミド、シアン酸エステル、ポリシアヌレート、フラン、シリコーン樹脂、チオライト及びビニルエステル樹脂又はそれらの混合物の中から選択される、請求項１０のいずれか一項に記載の金属基板。
【請求項１２】
前記非導電性プライマーが、ポリ−４−ビニルフェノール、ポリエーテルスルホン又はポリジメチルシロキサンを含まない、請求項１０又は１１に記載の金属基板。
【請求項１３】
前記金属基板が、アルミニウム、鋼、ステンレス鋼、銅、鉄、銅合金、チタン、コバルト、金属複合材料若しくはニッケル又はそれらの混合物から選択される、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の金属基板。
【請求項１４】
前記塗料が二酸化チタン、銅又はアクリルポリマーを含まない、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の金属基板。
【請求項１５】
前記非導電性プライマーが塗料ストリップでコーティングされて、塗装された非導電性プライマーと塗装されていない非導電性プライマーとを交互に形成する、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の金属基板。
【請求項１６】
前記非導電性プライマーが、塗料の１つの完全な層でコーティングされている、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の金属基板。
【請求項１７】
請求項１〜１６のいずれか一項に記載の塗料で少なくとも部分的にコーティングされた非導電性プライマーで直接コーティングされた金属基板の製造方法であって、連続する以下のステップ、
Ａ．金属基板上に非導電性プライマーを堆積するステップ、
Ｂ．前記金属基板上に予め堆積された前記非導電性プライマー上に、還元型酸化グラフェン、熱硬化性モノマー、硬化剤及び任意選択的に溶媒を含む混合物を堆積するステップ、並びに
Ｃ．硬化ステップ
を含む、方法。
【請求項１８】
前記非導電性プライマーを堆積するステップが、スピンコーティング、スプレーコーティング、ディップコーティング、フィルムコーティング、コイルコーティング、ブラシコーティング又はスパチュラコーティングによって実行される、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
ステップＢ）において、前記溶媒が、キシレン、ｎ−ブタノール、エチルベンゼン、ナフサ、ｎ−ブチルアセテート、トルエン、イソプロパノール、環状炭化水素及びベンジルアルコール又はそれらの混合物の中から選択される、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
ステップＢ）において、前記熱硬化性モノマーが、エポキシ樹脂、エステル、ウレタン、尿素／ポリウレタン、加硫ゴム、尿素−ホルムアルデヒド、メラミン樹脂、ベンゾオキサジン、イミド、ビスマレイミド、シアン酸エステル、シアヌレート、フラン、シリコーン樹脂、チオライト及びビニルエステル樹脂又はそれらの混合物の中から選択される、請求項１７〜１９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２１】
ステップＢ）において、前記硬化剤が、ポリアミド、フェノール、アミン及び重付加イソシアネートの中から選択される、請求項１７〜２０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２２】
ステップＢ）において、前記コーティングを堆積するステップが、スピンコーティング、スプレーコーティング、ディップコーティング、フィルムコータ、コイルコーティング、ブラシコーティング又はスパチュラコーティングによって実行される、請求項１７〜２１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２３】
ステップＣ）において、前記硬化ステップが、室温で乾燥することによって実行される、請求項１７〜２２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２４】
非導電性プライマーで直接コーティングされた金属基板を用いてひずみ変形を検出する方法であって、前記非導電性プライマーが、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の塗料で少なくとも部分的にコーティングされているか、又は請求項１７〜２３のいずれか一項に従って入手可能であり、以下の連続するステップ、
１．電子システムを使用して、前記少なくとも部分的に塗料でコーティングされた非導電性プライマーで直接コーティングされた金属基板に電圧を印加するステップ、
２．前記少なくとも部分的に塗料でコーティングされた非導電性プライマーで直接コーティングされた金属基板の変形後の電気抵抗変化を測定するステップ、
を含む、方法。
【請求項２５】
ステップ１）において、電子システムが電源システムを備える、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
ひずみ変形を検出するための、非導電性プライマーで直接コーティングされた金属基板であって、前記非導電性プライマーが、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の塗料で少なくとも部分的にコーティングされているか、又は請求項１７〜２３のいずれか一項に記載の方法から入手可能である金属基板の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非導電性プライマーで直接コーティングされた金属基板であって、非導電性プライマーが還元型酸化グラフェン及び熱硬化性ポリマーを含む塗料で少なくとも部分的にコーティングされた金属基板、このコーティングされた金属基板の製造方法、ひずみ変形を検出する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特にオフショア産業、電子産業及びエネルギー産業に適している。
【０００３】
高速道路、建物、橋、飛行機又は船などの構造物の状態を監視したり、地震又は台風といった自然災害などの極限状況で発生する欠陥を早期に検出したりするためには、非常に感度の高いひずみ検知デバイスが大いに必要である。そのため、圧電素子の研究が進んでいる。
【０００４】
しかしながら、圧電素子のほとんどは壊れやすいセラミック材料であり、柔軟なひずみセンサとして使用することは困難である。フレキシブル基板上に圧電素子を形成するには、主に特別な製造工程が必要である。
【０００５】
米国特許出願第２０１４２９１７３３号は、フレキシブル基板；フレキシブル基板上に形成されたゲート電極；ゲート電極を覆い、可撓性材料で形成された部分を含むように構成されたゲート絶縁層；ゲート絶縁層上の、ひずみを検知するための還元型酸化グラフェン（Ｒ−ＧＯ）で形成された活性層；並びに活性層上に形成されたソース電極及びドレイン電極を備えるひずみ検知デバイスを開示している。
【０００６】
しかしながら、このデバイスは多くの要素で構成されているため、工業規模での製造は非常に複雑である。さらに、このデバイスは、可撓性又は弾性の電子デバイスに適用することができる。それにもかかわらず、鋼などの金属基板には適合しない。実際、例えばエネルギー及びオフショア産業では、風力タービンのひずみ変形を監視して、欠陥、又は亀裂（特に溶接領域で重要）、孔食、非常に高い負荷（風力タービン若しくはブレードの位置決め制御などによって回避することにより、風力タービンの寿命を延ばすことができる）などの重大な状況を早期に検出する必要がある。最後に、還元型酸化グラフェンの活性層を形成する方法では、ハマー法によるグラファイト剥離方法によって形成された酸化グラフェンナノシートの酸化グラフェン水溶液（０．２ｍｇ／ｍＬ）を使用して、酸化グラフェンをゲート絶縁層に吸着させる。吸着されネットワーク化された酸化グラフェン層は、約４０℃で１８時間、ヒドラジン水和物蒸気にさらされ、それにより還元され、それにより活性層であるＲ−ＧＯ層を形成する。しかしながら、還元型酸化グラフェンの形成は非常に長く、吸収技術は付着の問題を引き起こし、ひずみ検出の品質を低下させる可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許公開第２０１４／０２９１７３３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
したがって、本発明の目的は、金属基板のひずみ変形を検出及び監視するための容易なシステムを提供することである。また、検出感度の高いシステムを提供することによって、金属基板の寿命を改善することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
これは、請求項１に記載のコーティングされた金属基板を提供することによって達成される。コーティングされた鋼基板はまた、請求項２〜１６の任意の特徴を含むことができる。
【００１０】
本発明はまた、請求項１７〜２３に記載のコーティングされた金属基板の製造方法を包含する。
【００１１】
本発明はまた、請求項２４〜２５に記載の、コーティングされた金属基板を用いてひずみ変形を検出する方法を包含する。
【００１２】
最後に、本発明は、請求項２６に記載のコーティングされた金属基板の使用を包含する。
【００１３】
以下の用語が定義される。
【００１４】
−還元型酸化グラフェンとは、還元された酸化グラフェンを意味する。還元型酸化グラフェンは、ケトン基、カルボキシル基、エポキシ基及びヒドロキシル基を含むいくつかの酸素官能基を有するグラフェンの１つ又はいくつかの層を含み、
−バイオポリマーは、生物によって生成されるポリマーであり、言い換えれば、ポリマー生体分子である。バイオポリマーには、共有結合してより大きな構造を形成するモノマー単位が含まれている。
【００１５】
本発明の他の特徴及び利点は、以下の本発明の詳細な説明から明らかになるであろう。
【００１６】
本発明を説明するために、特に以下の図面を参照して、非限定的な例の様々な実施形態及び試行について説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明による還元型酸化グラフェンの１つのナノプレートレットの例を示す。
【図２】本発明による還元型酸化グラフェンのいくつかのナノプレートレットの例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明は、非導電性プライマーで直接コーティングされた金属基板であって、非導電性プライマーの少なくとも片側が、還元型酸化グラフェン及び熱硬化性ポリマーを含む塗料で少なくとも部分的にコーティングされた金属基板に関する。
【００１９】
理論に縛られることを望まないが、還元型酸化グラフェン及び熱硬化性ポリマーを含む塗料は、非導電性プライマー上によく付着し、コーティングされた金属基板の寿命を延ばし、非常に重要なことに、センサへの荷重伝達を向上させるように思われる。実際、還元型酸化グラフェンは、塗料中に高度に分散しており、検出品質の向上につながると考えられる。最後に、非導電性プライマー上に堆積した塗料は、ひずみ変形の迅速な検出を可能にする簡単でシンプルなシステムである。
【００２０】
還元型酸化グラフェンは、特許出願ＰＣＴ／ＩＢ２０１７／０００３４８又はＰＣＴ／ＩＢ２０１８／０５３４１６に開示されているように、キッシュグラファイトから製造することができる。ＰＣＴ／ＩＢ２０１８／０５３６４３に開示されているように、電極スクラップからも製造することができる。
【００２１】
好ましくは、非導電性プライマーは、両側にコーティングされている。
【００２２】
好ましい実施形態では、コーティングされた金属基板は保護層で覆われている。保護層は熱硬化性ポリマーで作製することができる。この場合、コーティングされた非導電性基板は腐食などから保護される。
【００２３】
好ましくは、還元型酸化グラフェンの横方向のサイズは、１〜８０μｍの間、より好ましくは４０〜８０μｍの間、有利には６０〜８０μｍの間である。
【００２４】
好ましくは、還元型酸化グラフェン中の酸素の重量パーセントは、２〜２０％の間であり、好ましくは２〜１０％の間である。実際に、理論に縛られることを望まないが、酸素の割合が塗料の導電率及び電気抵抗に役割を果たすと考えられる。
【００２５】
好ましくは、還元型酸化グラフェンは、バイオポリマーによって官能化されていない。実際に、理論に縛られることを望まないが、バイオポリマーはひずみ変形検出の感度を低下させる可能性があると考えられる。
【００２６】
好ましくは、還元型酸化グラフェンは、１つ以上のナノプレートレットの形態である。実際に、理論に縛られることを望まないが、ナノプレートレットは電気が流れる塗料中の経路を容易に形成できるように思われるため、還元型酸化グラフェンの形態が検出に役割を果たし得ると考えられる。図１は、還元型酸化グラフェンの１つのナノプレートレットの例を示す。横方向のサイズはＸ軸を通る層の最大の長さを意味し、厚さはＺ軸を通る層の高さを意味し、ナノプレートレットの幅はＹ軸を介して示される。図２は、還元型酸化グラフェンのいくつかのナノプレートレットの例を示す。
【００２７】
好ましくは、還元型酸化グラフェンは、３００ｍ２．ｇｒ−１未満、より好ましくは２９０ｍ２．ｇｒ−１未満の表面積を有する。好ましくは、還元型酸化グラフェンは、２００ｍ２．ｇｒ−１を超える表面積を有する。表面積が３００ｍ２．ｇｒ−１以上の場合、塗料の感度が高すぎてバックグラウンドノイズも検出されるため、非導電性基板の漏れ検出の品質は低下するように思われる。
【００２８】
有利には、塗料の厚さは１ｍｍ未満、好ましくは２５〜５００ミクロンの間である。
【００２９】
好ましくは、塗料中の還元型酸化グラフェンの濃度は、０．０５〜１０重量％の間、好ましくは０．０５〜７重量％の間、有利には０．５〜４重量％の間である。実際に、理論に縛られることを望まないが、上記の濃度で還元型酸化グラフェンを有することは、上記の範囲では熱硬化性樹脂の内部に形成されたナノ粒子のネットワークの導電性が変形に対してより感度が高く、より小さなひずみを検出することができるため、ひずみの場合の検出感度をさらに改善すると思われる。
【００３０】
好ましくは、塗料は熱可塑性ポリマーを含まない。特に、塗料はアクリルポリマーを含まない。実際、熱可塑性樹脂は塗料の粘度を高め、還元型酸化グラフェンの分散が悪くなるため、コーティングされた金属基板の品質が低下すると考えられる。
【００３１】
有利には、熱硬化性ポリマーは、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン、ポリ尿素／ポリウレタン、加硫ゴム、尿素−ホルムアルデヒド、メラミン樹脂、ベンゾオキサジン、ポリイミド、ビスマレイミド、シアン酸エステル、ポリシアヌレート、フラン、シリコーン樹脂、チオライト及びビニルエステル樹脂又はその混合物の中から選択される。
【００３２】
好ましくは、ポリマーのモル質量分布は１３００以下であり、有利には、７００〜１２００の間である。
【００３３】
好ましくは、非導電性プライマーはポリマーでできている。
【００３４】
好ましい実施形態では、ポリマーは、ポリ（メチルメタクリレート）、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン、ポリ尿素／ポリウレタン、加硫ゴム、尿素−ホルムアルデヒド、メラミン樹脂、ベンゾオキサジン、ポリイミド、ビスマレイミド、シアン酸エステル、ポリシアヌレート、フラン、シリコーン樹脂、チオライト及びビニルエステル樹脂又はそれらの混合物の中から選択される。
【００３５】
好ましくは、非導電性プライマーは、ポリ−４−ビニルフェノール、ポリエーテルスルホン又はポリジメチルシロキサンを含まない。実際に、理論に縛られることを望まないが、これらのポリマーの存在は検出感度を低下させる可能性があると考えられる。
【００３６】
好ましくは、金属基板は、アルミニウム、鋼、ステンレス鋼、銅、鉄、銅合金、チタン、コバルト、金属複合材料若しくはニッケル又はそれらの混合物から選択される。
【００３７】
有利には、塗料は二酸化チタン又は銅を含まない。
【００３８】
好ましくは、非導電性プライマーは、塗料ストリップでコーティングされて、塗装された非導電性プライマーと塗装されていない非導電性プライマーとを交互に形成する。
【００３９】
別の実施形態では、非導電性プライマーは、塗料の１つの完全な層でコーティングされている。
【００４０】
本発明の第２の目的は、本発明による金属基板の製造方法であって、連続する以下のステップ、
Ａ．金属基板に非導電性プライマーを堆積するステップ、
Ｂ．上記金属基板上に予め堆積された上記非導電性プライマー上に、還元型酸化グラフェン、熱硬化性モノマー、硬化剤及び任意選択的に溶媒を含む混合物を堆積するステップ、並びに
Ｃ．硬化ステップ
を含む方法である。
【００４１】
好ましくは、ステップＢ）において、混合ステップは、
ｉ．還元型酸化グラフェンと熱硬化性ベースポリマー及び任意選択的に溶媒とを混合するステップ、
ｉｉ．硬化剤を添加するステップ、
ｉｉｉ．ステップＢ）で得られた混合物を混合するステップ
を実行する。
【００４２】
好ましくは、ステップＡ）において、非導電性プライマーを堆積するステップは、スピンコーティング、スプレーコーティング、ディップコーティング、フィルムコータ、コイルコーティング、ブラシコーティング又はスパチュラコーティングによって実行される。
【００４３】
好ましくは、ステップＢ）において、溶媒は、キシレン、ｎ−ブタノール、エチルベンゼン、ナフサ溶媒、ｎ−ブチルアセテート、トルエン、環状炭化水素、イソプロパノール及びベンジルアルコール又はそれらの混合物の中から選択される。
【００４４】
好ましくは、ステップＢ）において、熱硬化性モノマーは、エポキシ樹脂、エステル、ウレタン、尿素／ポリウレタン、加硫ゴム、尿素−ホルムアルデヒド、メラミン樹脂、ベンゾオキサジン、イミド、ビスマレイミド、シアン酸エステル、シアヌレート、フラン、シリコーン樹脂、チオライト及びビニルエステル樹脂又はそれらの混合物から選択される。
【００４５】
有利には、ステップＢ）において、硬化剤は、ポリアミド、ポリアミド、フェノール、アミン及び重付加イソシアネート又はそれらの混合物の中から選択される。
【００４６】
好ましくは、ステップＢ）において、コーティングを堆積するステップは、スピンコーティング、スプレーコーティング、ディップコーティング、フィルムコータ、コイルコーティング、ブラシコーティング又はスパチュラコーティングによって実行される。
【００４７】
好ましくは、ステップＣ）において、硬化ステップは、室温で乾燥することによって実行される。
【００４８】
本発明の第３の目的は、本発明によるコーティングされた金属基板を用いてひずみ変形を検出する方法であって、以下の連続するステップ、
１．電子システムを使用して少なくとも部分的に塗料でコーティングされた非導電性プライマーで直接コーティングされた金属基板に電圧を印加するステップ、
２．少なくとも部分的に塗料でコーティングされた非導電性プライマーで直接コーティングされた金属基板の変形後の電気抵抗変化を測定するステップ、
を含む方法である。
【００４９】
理論に縛られることを望まないが、塗料において、還元型酸化グラフェンナノ粒子が導電性ネットワークを形成すると考えられる。材料にひずみがかかると、熱硬化性よりも強いネットワークの内部形状が重要な様式で変化する。その結果、塗料の電気抵抗が変化する。
【００５０】
この場合、好ましくは、電気抵抗の相対的変化と機械的ひずみεとの比であるゲージ係数は５を超える。
【００５１】
好ましくは、ステップ１）において、電子システムは、電源システムを含む。好ましくは、それはバッテリーである。
【００５２】
最後に、本発明の最後の目的は、ひずみ変形を検出するために本発明による塗料で少なくとも部分的にコーティングされた非導電性プライマーで直接コーティングされた金属基板である。
【００５３】
本発明は、情報提供のみを目的として実施された試行で説明される。それらは制限的ではない。
【実施例】
【００５４】
［実施例１］
＜導電率試験＞
重量パーセントで以下の化学組成：０．０６７０％のＣ、０．４９１０％のＭｎ、０．０２２０％のＣｕ、０．０１１０％のＳｉ、０．０１００％のＳ、０．０１１０％のＰ、０．０１８０％のＮｉ、０．０１８０％のＣｒ、０．０４８０％のＮｂを有する鋼基板を、７００〜１２００の間のモル質量分布を有するエポキシ熱硬化性樹脂、７００以下のモル質量分布を有するビスフェノールＡ−（エピクロルヒドリン）エポキシ樹脂及びキシレンでコーティングした。
【００５５】
異なるナノ粒子を、７００〜１２００の間のモル質量分布を有するエポキシ樹脂、７００以下のモル質量分布を有するビスフェノールＡ−（エピクロルヒドリン）エポキシ樹脂及びキシレンと混合した。ＤＩＳＰＥＲＭＡＴと呼ばれるデバイスを使用して混合物を混合及び分散させた。次に、ポリアミドを含む硬化剤を混合物に加えてから混合した。混合物をポリ（メチルメタクリレート）（ＰＭＭＡ）上に堆積させた。
【００５６】
次に、バッテリーを含む電子システムを使用して、すべての試行に電圧（１０Ｖ）を印加した。電気抵抗を測定した。表面積は、Ｂｒｕｎａｕｅｒ−Ｅｍｍｅｔｔ−Ｔｅｌｌｅｒ（ＢＥＴ）によって測定した。すべての試行の導電率を計算した。
【００５７】
結果を以下の表１に示す。
【００５８】
【表１】
2021526988.tif 000003
【００５９】
試行１〜４は、試行５及び６と比較して、高い導電率を示し、したがって漏れ及びひずみ変形を検出する感度が高いことを示す。
【００６０】
［実施例２］
＜ひずみ変形試験＞
重量パーセントで以下の化学組成：０．０６７０％のＣ、０．４９１０％のＭｎ、０．０２２０％のＣｕ、０．０１１０％のＳｉ、０．０１００％のＳ、０．０１１０％のＰ、０．０１８０％のＮｉ、０．０１８０％のＣｒ、０．０４８０％のＮｂを有する鋼基板を、７００〜１２００の間のモル質量分布を有するエポキシ熱硬化性樹脂、７００以下のモル質量分布を有するビスフェノールＡ−（エピクロルヒドリン）エポキシ樹脂及びキシレンでコーティングした。
【００６１】
異なるナノ粒子を、７００〜１２００の間のモル質量分布を有するエポキシ樹脂、７００以下のモル質量分布を有するビスフェノールＡ−（エピクロルヒドリン）エポキシ樹脂及びキシレンと混合した。ＤＩＳＰＥＲＭＡＴと呼ばれるデバイスを使用して混合物を混合及び分散させた。次に、ポリアミドを含む硬化剤を混合物に加えてから混合した。混合物を、実施例１と同じ非導電性プライマー上に堆積させた。
【００６２】
次に、すべての試行で引張荷重を加え、電気抵抗の相対的変化と機械的ひずみεの比であるゲージ係数を決定した。比較として、ｃｏｎｓｔａｎｔａｎ（Ｒ）で得た従来のひずみゲージ感度を追加した。
【００６３】
結果を以下の表２に示す。
【００６４】
【表２】
2021526988.tif 000004
【００６５】
試行７〜１０は、従来のひずみゲージと比較して、高いゲージ係数を示し、したがってひずみ変形を検出する感度が高いことを示す。
【図１】
2021526988.tif 000005
【図２】
2021526988.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】令和3年2月3日(2021.2.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非導電性プライマーで直接コーティングされた金属基板であって、前記非導電性プライマーが、少なくとも片側上で、還元型酸化グラフェン及び熱硬化性ポリマーを含む塗料で少なくとも部分的にコーティングされた金属基板。
【請求項２】
前記還元型酸化グラフェンの横方向のサイズが１〜８０μｍの間である、請求項１に記載の金属基板。
【請求項３】
前記還元型酸化グラフェン中の酸素の重量パーセントが２〜２０％の間である、請求項１又は２に記載の金属基板。
【請求項４】
前記塗料中の前記還元型酸化グラフェンの濃度が０．０５〜１０重量％の間である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の金属基板。
【請求項５】
前記熱硬化性ポリマーが、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン、ポリ尿素／ポリウレタン、加硫ゴム、尿素−ホルムアルデヒド、メラミン樹脂、ベンゾオキサジン、ポリイミド、ビスマレイミド、シアン酸エステル、ポリシアヌレート、フラン、シリコーン樹脂、チオライト及びビニルエステル樹脂又はそれらの混合物の中から選択される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の金属基板。
【請求項６】
前記非導電性プライマーがポリマーでできている、請求項１〜５に記載の金属基板。
【請求項７】
前記ポリマーが、ポリ（メチルメタクリレート）、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン、ポリ尿素／ポリウレタン、加硫ゴム、尿素−ホルムアルデヒド、メラミン樹脂、ベンゾオキサジン、ポリイミド、ビスマレイミド、シアン酸エステル、ポリシアヌレート、フラン、シリコーン樹脂、チオライト及びビニルエステル樹脂又はそれらの混合物の中から選択される、請求項６に記載の金属基板。
【請求項８】
前記金属基板が、アルミニウム、鋼、ステンレス鋼、銅、鉄、銅合金、チタン、コバルト、金属複合材料若しくはニッケル又はそれらの混合物から選択される、請求項１〜７のいずれか一項に記載の金属基板。
【請求項９】
前記非導電性プライマーが塗料ストリップでコーティングされて、塗装された非導電性プライマーと塗装されていない非導電性プライマーとを交互に形成する、請求項１〜８のいずれか一項に記載の金属基板。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の金属基板の製造方法であって、連続する以下のステップ、
Ａ．金属基板上に非導電性プライマーを堆積するステップ、
Ｂ．前記金属基板上に予め堆積された前記非導電性プライマー上に、還元型酸化グラフェン、熱硬化性モノマー、硬化剤及び任意選択的に溶媒を含む混合物を堆積するステップ、並びに
Ｃ．硬化ステップ
を含む、方法。
【請求項１１】
ステップＢ）において、前記溶媒が、キシレン、ｎ−ブタノール、エチルベンゼン、ナフサ、ｎ−ブチルアセテート、トルエン、イソプロパノール、環状炭化水素及びベンジルアルコール又はそれらの混合物の中から選択される、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
ステップＢ）において、前記硬化剤が、ポリアミド、フェノール、アミン及び重付加イソシアネートの中から選択される、請求項１０又は１１に記載の方法。
【請求項１３】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の、又は請求項１０〜１２のいずれか一項に従って入手可能な、金属板を用いてひずみ変形を検出する方法であって、以下の連続するステップ、
１．電子システムを使用して、少なくとも部分的に塗料でコーティングされた非導電性プライマーで直接コーティングされた前記金属基板に電圧を印加するステップ、
２．少なくとも部分的に塗料でコーティングされた非導電性プライマーで直接コーティングされた前記金属基板の変形後の電気抵抗変化を測定するステップ、
を含む、方法。
【請求項１４】
ステップ１）において、電子システムが電源システムを備える、請求項１３に記載の方法。
【国際調査報告】
2021526988.tif 000007
2021526988.tif 000008
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