DE112015004317T5

DE112015004317T5 - Mehrschichtiger beschichtungsfilm und beschichteter gegenstand

Info

Publication number: DE112015004317T5
Application number: DE112015004317.9T
Authority: DE
Inventors: Takakazu Yamane; Keiichi Okamoto; Kouji Teramoto
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2014-12-02
Filing date: 2015-11-02
Publication date: 2017-06-08
Also published as: RU2668922C1; CN109153243A; US20170218206A1; WO2016088294A1; JP6156342B2; JP2016107427A; MX2017003779A

Abstract

Ein mehrschichtiger Beschichtungsfilm 12 umfasst eine helle Schicht 15 und eine farbige Schicht 16, die auf der hellen Schicht 15 überlagert ist, wobei die helle Schicht 15 Aluminiumflocken 22 beinhaltet, und die farbige Schicht 16 ein schwarzes Pigment 23 beinhaltet, das in der farbigen Schicht 16 dispergiert ist. Das schwarze Pigment 23 in der farbigen Schicht 16 hat eine Teilchengrößenverteilung mit einem Peak bei einer Teilchengröße von 200 nm oder weniger.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft einen mehrschichtigen Beschichtungsfilm und einen beschichteten Gegenstand.
TECHNISCHER HINTERGRUND
Im Allgemeinen wurde es versucht, eine Vielzahl von Beschichtungsfilmen übereinander auf eine Basis-Oberfläche einer Kraftfahrzeugkarosserie oder einer sonstigen Kraftfahrzeugkomponente aufzutragen, damit Schutz und Aussehen der Basis verbessert werden. Zum Beispiel offenbart das Patentdokument 1, dass ein mehrschichtiger Beschichtungsfilm über einem Zwischen-Beschichtungsfilm einer Kraftfahrzeugkarosserie gebildet wird. In dieser Veröffentlichung wird es offenbart, wie eine metallische bzw. Metallic-Basisschicht, eine Glimmer-Basisschicht, und eine transparente Farbschicht in dieser Reihenfolge eine nach der anderen auf dem Zwischen-Beschichtungsfilm übereinander gelagert werden, um einen leicht reproduzierbaren Beschichtungsfilm eines einheitlichen bzw. gleichmäßigen Aussehens (Farbgebungseigenschaft) zu erhalten. Außerdem offenbart diese Veröffentlichung die Herangehensweise zum Erhalten ähnlicher Farben – oder zumindest eines benachbarten Farbtons – gemäß des Farbtonkreises des Munsell-Farbsystems in der Metallic-Basisschicht, der Glimmer-Basisschicht und der transparenten Farbschicht durch Definieren eines Helligkeitswerts L* von 15°, der auf diesen Schichten basiert, innerhalb eines vorbestimmten Bereichs, damit man einen Beschichtungsfilm mit einem Aussehen von Tiefe und ein nie dagewesen beeindruckendes Design erhält.
ZITIERUNGSLISTE
PATENTDOKUMENTE

Patentdokument 1: Japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung Nr. 2008-126095

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
TECHNISCHES PROBLEM
Die vorliegende Erfindung hat zur Aufgabe, einen mehrschichtigen Beschichtungsfilm von brillanter bzw. glänzender grauer Farbe zu entwickeln, der einen Effekt von Licht und Schatten erzeugt. Insbesondere versucht die vorliegende Erfindung, eine graue Farbe zu entwickeln, die nicht als Mischung von chromatischen Farben wahrgenommen wird, sondern die den Eindruck einer transparenten metallischen Textur (Metallic-Grau) erzeugt.
In einem Metallic-Lack, bei dem eine transparente Klarlackschicht auf der Oberseite einer metallischen Basis bereitgestellt wird, die ein herkömmliches Pigment und ein helles Material beinhaltet, reflektiert, im Genaueren, jedes der hellen Materialteilchen Licht. Somit erscheint der Lack körnig, was es schwierig macht, den Eindruck einer metallischen Textur zu erhalten, die wie eine frisch polierte metallische Oberfläche aussieht. Weiterhin absorbiert Ruß, der üblicherweise als schwarzes Pigment verwendet wird, um eine graue Farbe zu erhalten, Licht nicht vollständig bei allen Wellenlängen: verglichen mit dem Absorptionskoeffizienten von Wellenlängen, die von Blau bis Violett reichen, ist der Absorptionskoeffizient von Wellenlängen im Bereich von Rot bis Gelb relativ niedrig. Daher hat ein Beschichtungsfilm, der Ruß als schwarzes Pigment enthält, eine leichte Farbtönung ins Rote oder Gelbe. Darüber hinaus wird der Eindruck einer Transparenz als Folge des Pigments, das Licht unregelmäßig reflektiert, geschwächt. Außerdem tritt weiße Unschärfe auf, wenn der Beschichtungsfilm schräg betrachtet wird – d. h. im Schatten – und lässt den Eindruck einer scharfen metallischen Beschaffenheit nicht zu. Das heißt, die Wirkung von Licht und Schatten (Glanzpunkte (Licht) und Schatten (dunkel), wenn von Licht getroffen) wird schwächer.
Herkömmliche Ansätze waren nicht in der Lage, eine wirksame Gegenmaßnahme zu bieten, um die Tönung ins Rote oder Gelbe, den abgeschwächten Eindruck der Transparenz und die weiße Unschärfe zu beheben. Daher war es problematisch, eine graue Farbe zu entwickeln, die den Eindruck einer lebendigen, transparenten metallischen Textur erzeugt.
LÖSUNG FÜR DAS PROBLEM
Die Erfinder haben eine Lösung für das obige Problem gefunden, indem die Teilchengröße des schwarzen Pigments gesteuert wird.
Der hierin offenbarte mehrschichtige Beschichtungsfilm ist ein mehrschichtiger Beschichtungsfilm, bei dem eine lichtdurchlässige gefärbte bzw. farbige Schicht, einschließlich einem in der lichtdurchlässigen farbigen Schicht dispergierten schwarzen Pigment, auf einer hellen Schicht überlagert wird. Das schwarze Pigment in der gefärbten Schicht weist eine Teilchengrößenverteilung mit einem Peak bei einer Teilchengröße von 200 nm oder weniger auf.
Gemäß diesem mehrschichtigen Beschichtungsfilm entsteht eine graue Farbe durch den Färbeeffekt des schwarzen Pigments in der farbigen Schicht und durch die Reflexion von Licht, das durch die farbige Schicht, aus der hellen Schicht, hindurchgelaufen ist. Die Dichte der grauen Farbe ändert sich in Abhängigkeit von der Konzentration des schwarzen Pigments in der farbigen Schicht. Um eine Helligkeit von 6 bis 50 (L*-Wert) zu erhalten, ist es jedoch vorteilhaft, wenn das schwarze Pigment eine Konzentration im Bereich von 0,1 Massen-% bis einschließlich 0,5 Massen-% aufweist und noch günstiger ist es, wenn das schwarze Pigment eine Konzentration von 0,2 Massen-% bis 0,4 Massen-% aufweist. Hier wird ein Spektralphotometer (z. B. MA98 Mehrwinkel-Spektrophotometer von X-Rite Inc.), spezifiziert durch die japanische Industrienorm JIS Z 8722, verwendet, um den L*-Wert (45°) bei einem Beleuchtungswinkel von 45 Grad und bei einem Winkel des Lichtempfangs, abweichend um 45 Grad von einem spiegelnden Reflexionswinkel (senkrechter Lichtempfang), zu messen. Die ”45°” im ”L*-Wert (45°)” steht für den Winkel des Lichtempfangs (gleichermaßen hier im Folgenden).
Auf diese Weise wird ein schwarzes Pigment, das eine Teilchengrößenverteilung mit einem Peak bei einer Teilchengröße von 200 nm oder weniger aufweist, in der farbigen Schicht verwendet. Dies reduziert die unregelmäßige Reflexion und ermöglicht es dem mehrschichtigen Beschichtungsfilm, eine graue Farbe zu entwickeln, die nicht als Mischung von chromatischen Farben wahrgenommen wird, sondern die den Eindruck einer transparenten metallischen Textur hervorruft.
In der vorliegenden Erfindung ist eine Pigmentteilchengröße d eine Teilchengröße eines in einem Beschichtungsfilm verteilten Dispersoids. Ruß weist beispielsweise Primärteilchen auf, die unter Bildung von Strukturen agglomerieren. Weiterhin verwickeln sich die Strukturen mechanisch und bilden Gruppen. Die Pigmentteilchengröße d bezieht sich auf die Teilchengröße der Strukturen oder der Gruppen. Diese Pigmentteilchengröße d (durchschnittliche Länge und Breite) wird mittels Betrachten der Strukturen oder der Gruppen durch ein Elektronenmikroskop gemessen. In einer Struktur 1, die in der 1 veranschaulicht ist, ist ”2” ein Primärteilchen, ”L” ist die Länge der Struktur und ”M” ist die Breite der Struktur.
Als nächstes werden die Effekte der Verfeinerung des schwarzen Pigments beschrieben.
Es ist bekannt, dass Ruß, der als schwarzes Pigment verwendet wird, einen geringeren Absorptionskoeffizienten für rote Lichtstrahlen aufweist als für blaue Lichtstrahlen. Wie in der 2 veranschaulicht, zeigt die sichtbare Lichttransmission eines Beschichtungsfilms unter Verwendung von konventionellem Ruß eine hohe Durchlässigkeit im roten Wellenlängenbereich (λ = 610–750 nm). Je kleiner die Teilchengröße d des Rußes ist, desto höher wird zudem der Absorptionskoeffizient. Andererseits ist es bekannt, dass Rayleigh-Streuung wahrscheinlich auftritt, wenn die Teilchengröße d signifikant kleiner wird als eine Lichtwellenlänge λ, d. h. wenn (π·d/λ) < 1.
Wenn zum Beispiel der Ruß eine Teilchengröße d von etwa 200 nm aufweist, absorbiert der Ruß weniger blaue Lichtstrahlen als rote Lichtstrahlen. Darüber hinaus, wie schematisch in 3 gezeigt, werden viele rote Lichtstrahlen (Wellenlänge von λ = 610–750 nm) aufgrund der Rayleigh-Streuung, die durch jedes einzelne Pigmentteilchen 1 verursacht wird, unregelmäßig reflektiert. Andererseits, da blaue Lichtstrahlen eine kurze Wellenlänge aufweisen (λ = 435 ~ 480 nm), tritt keine Rayleigh-Streuung auf, wenn die Teilchengröße d ungefähr 200 nm beträgt. Daher entwickelt ein Beschichtungsfilm, der eine hohe Menge an Ruß mit einer Teilchengröße d von etwa 200 nm beinhaltet, eine Farbtönung ins Rote.
Wenn dahingegen das schwarze Pigment eine Teilchengröße d von z. B. 150 nm aufweist, kann die Streuung roter Lichtstrahlen deutlich reduziert werden, da der Streuungskoeffizient ks proportional zu d⁶/λ⁴ ist, wie in der unten gezeigten Rayleigh-Streuungsgleichung ersehen werden kann. Genauer gesagt, wenn die Teilchengröße d klein ist, wird der Absorptionskoeffizient des Rußes hoch. Darüber hinaus kann, wie schematisch in der 4 gezeigt, da die Streuung roter Lichtstrahlen aufgrund der Pigmentteilchen 1 deutlich reduziert werden kann, das Risiko, dass der Beschichtungsfilm eine rote Farbe entwickelt, reduziert werden.
Rayleigh-Streuungsgleichung ks = [2π⁵/3] × n × [(m² – 1)/(m² + 2)]² × [d⁶/λ⁴] wobei ”n” die Anzahl der Teilchen ist, und ”m” der Reflexionskoeffizient ist.
Hierbei weist das schwarze Pigment eine Teilchengrößenverteilung mit einem Peak bei einer Teilchengröße von 200 nm oder weniger auf, was bedeutet, dass ein großer Anteil des schwarzen Pigments eine Teilchengröße von 200 nm oder weniger aufweist. Folglich kann ein erhöhter Anteil des schwarzen Pigments mit einer Teilchengröße von 200 nm oder weniger die Rayleigh-Streuung von roten Lichtstrahlen und das Risiko, dass der mehrschichtige Beschichtungsfilm eine Tönung ins Rote bekommt, reduzieren.
Außerdem kann gemäß der vorliegenden Erfindung durch das Verringern der Rayleigh-Streuung, wie oben beschrieben, der Eindruck einer Transparenz verstärkt und die weiße Unschärfe verringert werden.
Wie oben beschrieben, kann, wenn das schwarze Pigment eine kleine Teilchengröße d aufweist, die Rayleigh-Streuung von roten Lichtstrahlen verringert werden. Andererseits wird es wahrscheinlich, dass eine Rayleigh-Streuung von blauen Lichtstrahlen auftritt, weshalb der mehrschichtige Beschichtungsfilm Gefahr läuft, eine leichte Blautönung zu entwickeln. Anders als eine Tönung ins Rote oder Gelbe, stumpft eine leichte Tönung ins Blaue jedoch nicht den Grau-Farbton ab.
Vorteilhafterweise weist das schwarze Pigment der gefärbten Schicht eine Teilchengrößenverteilung mit einem Peak bei einer Teilchengröße von 180 nm oder weniger, und noch vorteilhafter bei einer Teilchengröße von 150 nm oder weniger auf. Dies verringert die Entwicklung von roten und gelben Tönungen und ist vorteilhaft für die Entwicklung einer grauen Farbe, die den Eindruck einer transparenten metallischen Textur erzeugt.
Vorteilhafterweise wird Ruß als das schwarze Pigment in der farbigen Schicht eingesetzt.
Um die Helligkeit bzw. Leuchtstärke des mehrschichtigen Beschichtungsfilms zu erhöhen, ist es vorteilhaft, wenn die helle Schicht weißlich oder gräulich ist. Ferner kann eine Schicht, die mit z. B. Chrom, Nickel oder Aluminium beschichtet bzw. plattiert ist, oder eine aufgedampfte Schicht, als die helle Schicht verwendet werden. Vorteilhafterweise kann jedoch ein Beschichtungsfilm, der ein helles Material beinhaltet, verwendet werden. Um die Brillanz zu erhöhen und den Eindruck einer metallischen Textur zu erzeugen, ist es vorteilhaft, Aluminiumplättchen bzw. Aluminiumflocken, die durch Zerkleinern von Aluminiumfolie erhalten werden, als das helle Material zu verwenden. Es ist noch vorteilhafter, aufgedampfte Aluminiumflocken, die durch Zerkleinern eines auf einer dünnen Basis aufgedampften Aluminiumfilms erhalten werden und die eine Oberfläche mit erhöhter Glätte aufweisen, als helles Material zu verwenden.
Wenn die Aluminiumflocken als das helle Material verwendet werden, ist es vorteilhaft, wenn das helle Material auf einer schwarzen Basisschicht überlagert wird.
Wenn die Aluminiumflocken dünn sind, wandert Licht, das auf den mehrschichtigen Beschichtungsfilm einfällt, durch die Aluminiumflocken und wird von einer Basis reflektiert. In diesem Fall beeinflusst die Farbe der Basis das Aussehen der Farbe des Beschichtungsfilms. Hier ist die Basisschicht schwarz, was es ermöglicht, ein gewünschtes metallisches Grau zu erhalten. Dies erhöht den Eindruck von Dichte, Tiefe und metallischer Textur. Darüber hinaus wird eine jet-schwarze Farbe, die im Schatten auftritt, intensiviert. Zum Beispiel wird auf Abschnitten einer Oberfläche eines beschichteten Gegenstandes, die einen anderen Winkel haben oder die gekrümmt sind, der Kontrast der Farbtönung erhöht und ein lebendiges Aussehen kann in vorteilhafter Weise erhalten werden.
Es ist von Nutzen, wenn eine transparente klare Schicht der farbigen Schicht überlagert wird. Dies ermöglicht die Verbesserung der Beständigkeit gegenüber Säuren, Verschleißschäden und Kratzern.
Das mit dem mehrschichtigen Beschichtungsfilm versehene beschichtete Objekt kann zum Beispiel eine Kraftfahrzeugkarosserie oder ein Motorrad sein. Die Karosserie eines anderen Fahrzeugs oder eines anderen Metallgegenstandes kann ebenfalls mit dem mehrschichtigen Beschichtungsfilm versehen werden.
VORTEILE DER ERFINDUNG
Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst ein mehrschichtiger Beschichtungsfilm eine farbige Schicht, die ein in der farbigen Schicht dispergiertes schwarzes Pigment enthält und auf einer hellen Schicht überlagert ist. Das schwarze Pigment in der gefärbten Schicht hat eine Teilchengrößenverteilung mit einem Peak bei einer Teilchengröße von 200 nm oder weniger. Dies erlaubt dem mehrschichtigen Beschichtungsfilm eine brillante graue Farbe mit einem Licht- und Schatteneffekt zu entwickeln. Insbesondere entwickelt der mehrschichtige Beschichtungsfilm eine graue Farbe (metallisch grau), die nicht als Mischung chromatischer Farben wahrgenommen wird, sondern die den Eindruck einer transparenten metallischen Textur erzeugt.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt eine Struktur.
2 zeigt die sichtbare Lichtdurchlässigkeit eines Beschichtungsfilms, der herkömmlichen Ruß als Pigment verwendet.
3 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch die Rayleigh-Streuung in einem Beschichtungsfilm im Falle großer Pigmentteilchen zeigt.
4 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch zeigt, wie die Rayleigh-Streuung in einem Beschichtungsfilm im Falle kleiner Pigmentteilchen reduziert wird.
5 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch einen beispielhaften mehrschichtigen Beschichtungsfilm zeigt, der auf einer Oberfläche einer Kraftfahrzeugkarosserie vorgesehen ist.
6 ist eine graphische Darstellung, die schematisch eine Teilchengrößenverteilung in handelsüblichem Ruß und in feinem Ruß zeigt.
7 ist eine graphische Darstellung, die schematisch eine Teilchengrößenverteilung in feinem Ruß gemäß einem Beispiel zeigt.
8 ist eine graphische Darstellung, die die spektrale Reflektanz eines mehrschichtigen Beschichtungsfilms gemäß den Beispielen und einem Vergleichsbeispiel zeigt.
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORM
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es ist anzumerken, dass die nachfolgenden Ausführungsformen von ihrer Beschaffenheit lediglich vorteilhafte Beispiele sind und mit ihnen nicht beabsichtigt ist, den Umfang, die Anmeldung oder die Verwendungen der vorliegenden Erfindung zu beschränken.
Wie in der 5 gezeigt, enthält ein auf einer Oberfläche einer Kraftfahrzeugkarosserie (Stahlblech) 11 vorgesehener mehrschichtiger Beschichtungsfilm 12 eine schwarze Basisschicht 14, eine helle Schicht 15, eine lichtdurchlässige farbige Schicht (schwarz) 16 und eine transparente klare Schicht 17, die in dieser Reihenfolge eine auf der anderen überlagert sind. Auf der Oberfläche der Kraftfahrzeugkarosserie 11 wird durch kationische Elektroabscheidung ein Elektroabscheidungsbeschichtungsfilm (Grundierung 13) gebildet. Der mehrschichtige Beschichtungsfilm 12 ist auf der Oberseite des Elektroabscheidungsbeschichtungsfilms 13 vorgesehen. In dem mehrschichtigen Beschichtungsfilm 12 entspricht die schwarze Basisschicht 14 einer Zwischenschicht und die helle Schicht 15, die farbige Schicht 16 und die transparente Klarlackschicht 17 entsprechen einem Decküberzug.
In der schwarzen Basisschicht 14 ist ein erstes schwarzes Pigment 21 dispergiert. Aluminiumflocken 22, die als helles Material dienen, und ein zweites schwarzes Pigment 23 sind in der hellen Schicht 15 dispergiert. Das zweite schwarze Pigment 23 ist in der farbigen Schicht 16 dispergiert.
Als das erste schwarze Pigment 21 können handelsüblicher Ruß, Graphit oder Eisen(II,III)-oxid verwendet werden. Es ist vorteilhaft, feinen Ruß als das zweite schwarze Pigment 23 zu verwenden.
Wie in 6 gezeigt, hat der handelsübliche Ruß üblicherweise eine Teilchengrößenverteilung mit einem Peak bei einer Teilchengröße im Bereich von 300 nm bis einschließlich 500 nm. Der feine Ruß, der als das zweite schwarze Pigment 23 in der hellen Schicht 15 und der gefärbten Schicht 16 wirkt, hat eine Teilchengrößenverteilung mit einem Peak bei einer Teilchengröße von 200 nm oder weniger. Es ist vorteilhaft, wenn der feine Ruß eine kleine Teilchengröße hat. Jedoch neigen zu kleine Teilchen dazu, zusammen zu verklumpen (die Dispersionseigenschaften verschlechtern sich), weshalb es vorteilhaft ist, wenn die Peak-Teilchengröße eine untere Grenze von z. B. 50 nm aufweist.
Feiner Ruß kann durch Nassmahlen von handelsüblich verfügbarem Ruß unter Verwendung eines Mahlmediums, wie Glasperlen, erhalten werden. Durch Nassmahlen wird die Struktur des Rußes mechanisch zerkleinert und erlangt eine kleine Teilchengröße.
Um eine graue Farbe zu entwickeln, weist die gefärbte Schicht 16 eine Pigmentkonzentration (Ruß) im Bereich von 0,1 Massen-% bis einschließlich 0,5 Massen-% auf. Die schwarze Basisschicht 14 dient als eine schwarze Basis und weist somit eine Pigmentkonzentration auf, die z. B. von 1 Massen-% bis einschließlich 20 Massen-% reicht.
Die Aluminiumflocken 22 in der hellen Schicht 15 sind so orientiert, dass sie im Wesentlichen parallel zu der Oberfläche der hellen Schicht sind. Nach dem Aufbringen einer Beschichtung, die die Aluminiumflocken 22 und das zweite schwarze Pigment 23 beinhaltet, auf der Oberseite der schwarzen Basisschicht 14 wird ein im Beschichtungsfilm enthaltenes Lösungsmittel durch Ofenbrennen verdampft. Infolgedessen schrumpft der Beschichtungsfilm hinsichtlich des Volumens und wird flach, und die Aluminiumflocken 22 ordnen sich physikalisch eben bzw. flach an.
Die schwarze Basisschicht 14 beinhaltet eine Harzkomponente, die z. B. ein Harz auf Polyesterbasis sein kann. Die helle Schicht 15 und die gefärbte Schicht 16 umfassen eine Harzkomponente, die z. B. ein Harz auf Acrylbasis sein kann. Die klare Schicht 17 beinhaltet eine Harzkomponente, die z. B. ein Säure/Epoxy-basiertes gehärtetes Acrylharz sein kann.
<Beispiele und Vergleichsbeispiel>
– Erstes Beispiel –

Die Zusammensetzung eines mehrschichtigen Beschichtungsfilms eines ersten Beispiels ist in der Tabelle 1 dargestellt. [Tabelle 1]

Beschichtungsfilm-Schichten	Harze und andere Komponenten	Feststoff-Gehalt, bezogen auf Masse (%)	Dicke (μm)
Transparente Klarlackschicht	Harz: Säure/Epoxy-basiertes gehärtetes Acrylharz	100	35
Gefärbte Schicht	Harz: Acryl-basiertes Harz	99,7	10
Gefärbte Schicht	Pigment: Feiner Ruß (Peak-Teilchengröße: 180 nm)	0,3	10
Helle Schicht	Harz: Acryl-basiertes Harz	68,0	2
	Pigment: Feiner Ruß	7,0
	Helles Material: Aufgedampfte Aluminiumflocken	25,0
Basis-Schicht	Harz: Polyester-basiertes Harz	65,7	15
	Pigment: Handelsüblicher Ruß	7,1
	Extender-Pigment: Bariumsulfat	27,2

Nachdem die Nass-auf-Nass-Methode angewendet worden ist, um jede Beschichtung, nämlich die schwarze Basisschicht, die helle Schicht, die gefärbte Schicht und die transparente klare Schicht, auf ein Stahlprodukt aufzubringen, werden die Schichten eingebrannt (bei 140°C für 20 Minuten erhitzt). Die 7 zeigt die Teilchengrößenverteilung des verwendeten feinen Rußes. Wie in 7 zeigt, hat der feine Ruß eine Teilchengrößenverteilung mit einem scharfen Peak bei einer Teilchengröße von 180 nm. Die Aluminiumflocken in der hellen Schicht haben eine Teilchengröße im Bereich von 10 μm bis einschließlich 30 μm, bei Betrachtung in der Ebene, und eine Dicke im Bereich von 0,1 μm bis einschließlich 2 μm.
– Zweites Beispiel –

Die Zusammensetzung eines mehrschichtigen Beschichtungsfilms eines zweiten Beispiels ist in der Tabelle 2 dargestellt. [Tabelle 2]

Beschichtungsfilm-Schichten	Harze und andere Komponenten	Feststoff-Gehalt, bezogen auf Masse (%)	Dicke (μm)
Transparente Klarlackschicht	Harz: Säure/Epoxy-basiertes gehärtetes Acrylharz	100	35
Gefärbte Schicht	Harz: Acryl-basiertes Harz	99,7	10
Gefärbte Schicht	Pigment: Feiner Ruß (Peak-Teilchengröße: 180 nm)	0,3	10
Helle Schicht	Harz: Acryl-basiertes Harz	68,0	2
	Pigment: Feiner Ruß	7,0
	Helles Material: Aufgedampfte Aluminiumflocken	25,0
Basis-Schicht	Harz: Polyester-basiertes Harz	71,3	15
	Pigment: Handelsüblicher Ruß	3,6
	Pigment: Titanoxid	13,7
	Extender-Pigment: Bariumsulfat	11,4

Im zweiten Beispiel ist die Basisschicht grau, wohingegen die anderen Aspekte der Zusammensetzung die gleichen wie im ersten Beispiel sind.
– Vergleichsbeispiel –

Die Zusammensetzung eines mehrschichtigen Beschichtungsfilms eines Vergleichsbeispiels ist in der Tabelle 3 dargestellt. [Tabelle 3]

Beschichtungsfilm Schichten	Harze und andere Komponenten	Feststoff-Gehalt, bezogen auf Masse (%)	Dicke (μm)
Transparente Klarlackschicht	Harz: Säure/Epoxy-basiertes gehärtetes Acrylharz	100	35
Gefärbte Schicht	Harz: Acryl-basiertes Harz	99,7	10
Gefärbte Schicht	Pigment: Handelsüblicher Ruß (Peak-Teilchengröße: 400 nm)	0,3	10
Helle Schicht	Harz: Acryl-basiertes Harz	68,0	2
	Pigment: Handelsüblicher Ruß	7,0
	Helles Material: Aufgedampfte Aluminiumflocken	25,0
Basis-Schicht	Harz: Polyester-basiertes Harz	71,3	15
	Pigment: Handelsüblicher Ruß	3,6
	Pigment: Titanoxid	13,7
	Extender-Pigment: Bariumsulfat	11,4

Im Vergleichsbeispiel wird handelsüblicher Ruß (Peak-Partikelgröße von 400 nm) als Pigment in der farbigen Schicht und der hellen Schicht eingesetzt. Die Basisschicht ist eine graue Schicht. Die anderen Aspekte der Zusammensetzung sind die gleichen wie im ersten Beispiel.
– Evaluation des mehrschichtigem Beschichtungsfilms –
Ein Mehrwinkelspektrophotometer (GCMS-4 von MURAKAMI COLOR RESEARCH LABORATORY CO., Ltd.) wurde zur Messung der spektralen Reflektivität der mehrschichtigen Beschichtungsfilme des ersten und zweiten Beispiels und des Vergleichsbeispiels verwendet. Die Wellenlängenmessung reichte von 400 nm bis 700 nm. Die Messergebnisse sind in der 8 gezeigt.
Das erste und das zweite Beispiel haben eine flache (im Wesentlichen konstante) spektrale Reflektanz-Kurve über die gesamte Wellenlänge von 400 nm bis 700 nm und weisen keine rote oder gelbe Farbentwicklung auf. Das Vergleichsbeispiel weist eine spektrale Reflektanz-Kurve auf, die bei einer Wellenlänge im Bereich von 600 nm bis einschließlich 700 nm höher wird und eine rote oder gelbe Farbentwicklung aufweist.
Ferner wurden die Helligkeit von Glanzpunkten (Y-Wert (3°)) und Schatten (L*-Wert (110°)) der mehrschichtigen Beschichtungsfilme des ersten und zweiten Beispiels und des Vergleichsbeispiels gemessen. (Diese Beschichtungen zeichnen sich durch eine große Disparität um die Glanzpunkte von 3° aus. Bei Ausdruck der Glanzpunkte mit dem L*-Wert wird jedoch der Wert von 100 – die Obergrenze des L*-Wertes – überschritten. Daher werden die Glanzpunkte mit dem Y-Wert ausgedrückt). Die Ergebnisse sind in der Tabelle 4 gezeigt. [Tabelle 4]

Y (3°) L* (110°)

Erstes Beispiel 421,2 2,21

Zweites Beispiel 290,2 4,67

Vergleichsbeispiel 98,1 6,38
Die ersten und zweiten Beispiele weisen einen starken Kontrast zwischen Glanzpunkten und Schatten auf, was zeigt, dass eine Farbentwicklung mit einem starken Effekt von Licht und Schatten (hoher Kontrast) erhalten worden ist. Insbesondere das erste Beispiel, bei dem die Basisschicht schwarz ist, zeichnet sich durch einen großen Unterschied in der Helligkeit zwischen Glanzpunkten und Schatten aus.
Bezugszeichenliste

1: Struktur
2: Primärteilchen
11: Kraftfahrzeug-Karosserie (Stahlblech)
12: mehrschichtiger Beschichtungsfilm
13: Elektroabscheidungs-Beschichtungsfilm
14: schwarze Basisschicht
15: helle Schicht
16: Farbige Schicht (Schwarz)
17: Transparente Klarlackschicht
21: Erstes schwarzes Pigment
22: Helles Material (Aluminiumflocken)
23: Zweites schwarzes Pigment (feiner Ruß)

Claims

Mehrschichtiger Beschichtungsfilm, aufweisend eine farbige Schicht, die auf einer hellen Schicht überlagert ist, wobei die farbige Schicht lichtdurchlässig ist und ein in der farbigen Schicht dispergiertes schwarzes Pigment beinhaltet, wobei das schwarze Pigment in der farbigen Schicht eine Teilchengrößenverteilung mit einem Peak bei einer Teilchengröße von 200 nm oder weniger aufweist.
Mehrschichtiger Beschichtungsfilm nach Anspruch 1, wobei das schwarze Pigment in der farbigen Schicht eine Konzentration im Bereich von 0,1 Massen-% bis einschließlich 0,5 Massen-% aufweist.
Mehrschichtiger Beschichtungsfilm nach Anspruch 1, wobei das schwarze Pigment in der farbigen Schicht Ruß ist.
Mehrschichtiger Beschichtungsfilm nach Anspruch 1, wobei die helle Schicht ein Beschichtungsfilm ist, der ein helles Material einschließt.
Mehrschichtiger Beschichtungsfilm nach Anspruch 4, wobei es sich bei dem hellen Material um Aluminiumflocken handelt.
Mehrschichtiger Beschichtungsfilm nach Anspruch 5, wobei die Aluminiumflocken aufgedampfte Aluminiumflocken sind.
Mehrschichtiger Beschichtungsfilm nach Anspruch 5, wobei die helle Schicht auf einer schwarzen Basisschicht überlagert ist.
Mehrschichtiger Beschichtungsfilm nach Anspruch 1, wobei eine transparente klare Schicht auf der farbigen Schicht überlagert ist.
Beschichteter Gegenstand, der den mehrschichtigen Beschichtungsfilm von Anspruch 1 aufweist.