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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen mehrschichtigen Beschichtungsfilm und einen beschichteten Gegenstand.
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TECHNISCHER HINTERGRUND
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Allgemein wurde versucht, auf einer Grundfläche einer Kraftfahrzeugkarosserie oder einer anderen Kraftfahrzeugkomponente mehrere Beschichtungsfilme aufeinander aufzubringen, um den Schutz und das Erscheinungsbild des Untergrunds zu verbessern. Patentschrift 1 offenbart beispielsweise: Vorsehen einer kräftigen Farbbeschichtung, die ein kräftiges Farbpigment (Carbon Black) enthält, auf einem Beschichtungsziel, welches ein Metallblech ist, das mit einer kationischen Elektrotauchbeschichtung und einer Zwischenschicht beschichtet ist; Vorsehen einer metallischen Beschichtung, die an der Oberfläche der kräftigen Farbbeschichtung schuppenartige Aluminiumpigmente enthält; und weiterhin Vorsehen einer Klarlackbeschichtung. Die kräftige Farbbeschichtung mit der Helligkeit N0 bis N5 auf der Munsell-Farbtafel und die schuppenartigen Aluminiumpigmente mit einer Dicke von 0,1 bis 1 μm und einer mittleren Partikelgröße von 20 μm werden genutzt, um einen mehrschichtigen Beschichtungsfilm mit signifikanten Flip-Flop-Eigenschaften zu erhalten.
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Patentschrift 2 offenbart eine Zusammensetzung einer metallischen Beschichtung, die drei Arten von Aluminiumflake-Pigmenten A bis C enthält, die jeweils eine andere durchschnittliche Partikelgröße D50 und eine andere durchschnittliche Dicke aufweisen. Das Aluminiumflake-Pigment A weist die durchschnittliche Partikelgröße D50 von 13 bis 40 μm und die durchschnittliche Dicke von 0,5 bis 2,5 μm auf. Das Aluminiumflake-Pigment B weist die durchschnittliche Partikelgröße D50 von 13 bis 40 μm und die durchschnittliche Dicke von 0,01 bis 0,5 μm auf. Das Aluminiumflake-Pigment C weist die durchschnittliche Partikelgröße D50 von 4 bis 13 μm und die durchschnittliche Dicke von 0,01 bis 1,3 μm auf. Die Massenverhältnisse des Feststoffanteils der Aluminiumflake-Pigmente A bis C sind wie folgt festgelegt: A/B liegt bei 10/90 bis 90/10; und (A + B)/C beträgt 90/10 bis 30/70, und der Feststoffgehalt von (A + B + C) auf 100 Massenteile des Feststoffgehalts von Harz ist auf 5 bis 50 Massenteile festgelegt. Diese Bestandteile sollen die Leuchtdichte, die Flip-Flop-Eigenschaften und die deckenden Eigenschaften verbessern.
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Patentschrift 3 offenbart das Erhalten eines hellen Beschichtungsfilms, der durch Vorsehen einer Beschichtung, die flache helle Materialien aus Aluminium enthält, auf einem Harzuntergrund hell ist und Durchlässigkeit für elektromagnetische Wellen aufweist. Die hellen Materialien sind so ausgerichtet, dass ihre flachen Oberflächen entlang einer Beschichtungsfilmoberfläche liegen, und sind so angeordnet, dass die durchschnittliche Überlappungszahl y (die eine durchschnittliche Anzahl der hellen Materialien ist, die eine der orthogonalen Linien orthogonal zu der Beschichtungsfilmoberfläche schneiden) und die durchschnittliche Entfernung x (die eine durchschnittliche Entfernung zwischen benachbarten hellen Materialien in Richtung einer gleichen orthogonalen Linie ist, die die benachbarten hellen Materialien schneiden) eine vorgegebene Beziehung erfüllen.
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LISTE ZITIERTER SCHRIFTEN
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PATENTSCHRIFT
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- Patentschrift 1: Ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung Nr. H10-192776
- Patentschrift 2: Ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung Nr. 2005-200519
- Patentschrift 3: Ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung Nr. 2010-30075
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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TECHNISCHES PROBLEM
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Es sind die Flip-Flop-Eigenschaften (nachstehend als ”FF-Eigenschaften” bezeichnet), die einer metallischen Beschichtung, die beispielsweise auf einer Kraftfahrzeugkarosserie vorgesehen ist, eine Licht-Schatten-Wirkung oder eine metallische Anmutung verleihen. Mit den FF-Eigenschaften ändert sich die Helligkeit des beschichteten Gegenstands abhängig von einem Winkel, unter dem er betrachtet wird. D. h. mit den FF-Eigenschaften werden die Helligkeit (d. h. Glanzlichter) und die Dunkelheit (d. h. Farbtöne) ausgeprägter. Die FF-Eigenschaften werden häufig durch einen Flop-Index(FI)-Wert von X-Rite, Inc., ausgedrückt. Der bisher bei metallischen Beschichtungen erhaltene FI-Wert liegt aber allgemein bei etwa 18 und eine überwältigende verbesserte metallische Anmutung wurde noch nicht erzielt.
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Die entlang der Oberfläche der helles Material enthaltenden Schicht ausgerichteten hellen Materialien (z. B. Aluminiumflakes) reduzieren zwar Streulicht von den hellen Materialien und verstärken das spiegelnd reflektierte Licht. Dadurch nimmt die Helligkeit der Glanzlichter zu und die Helligkeit der Farbtöne nimmt ab, was zum Erhalt eines höheren FI-Werts beiträgt. Eine zu starke Spiegelreflexion an der helles Material enthaltenden Schicht aufgrund der Steuerung des Ausrichtung der hellen Materialien kann jedoch zu einem Phänomen führen, bei dem nur ein Abschnitt, in dem es zu der Spiegelreflexion kommt, hell ist (d. h. strahlend weiß). D. h. er erscheint bei Betrachtung unter dem gleichen Winkel wie dem Einfallswinkel am hellsten, bei Verlagerung des Betrachtungswinkels nimmt die Helligkeit aber plötzlich ab, auch unter nahe einem Spiegelreflexionswinkel gesehen. Der Glanzlichtabschnitt wird mit anderen Worten nur in einem eingeschränkten Bereich gesehen (d. h. es wirkt nicht so, als ob eine relativ breite Fläche auf der Oberfläche glänzt), was für das Erscheinungsbild abträglich ist.
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Kurz gesagt drückt der FI-Wert den Grad der Helligkeit bei Betrachtung unter nahe dem Spiegelreflexionswinkel bezüglich der Helligkeit der Farbtöne aus, und daher ist der FI-Wert klein, wenn die Helligkeit bei Betrachtung unter nahe dem Spiegelreflexionswinkel gering ist. Die durch helle Materialien hervorgerufene Streuung von Licht kann verstärkt werden, um die Helligkeit bei Betrachtung unter nahe dem Spiegelreflexionswinkel zu verstärken. Eine solche Verstärkung erhöht aber auch die Helligkeit von schattierten Abschnitten. Dies bedeutet, dass keine signifikanten FF-Eigenschaften erhalten werden können.
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Im Hinblick auf den vorstehenden Hintergrund soll die vorliegende Erfindung die FF-Eigenschaften verstärken und die metallische Anmutung bei einer metallischen Beschichtung verbessern.
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LÖSUNG DES PROBLEMS
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Die vorliegende Erfindung steuert die Spiegelreflexionseigenschaften eines hellen Materials, das in einer helles Material enthaltenden Schicht enthalten ist, und absorbiert Streulicht, das von dem hellen Material gestreut wird, durch ein Farbmittel in der helles Material enthaltenden Schicht und durch eine farbige Grundschicht.
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Ein hierin offenbarter mehrschichtiger Beschichtungsfilm umfasst eine farbige Grundschicht, die ein Farbmittel enthält und direkt oder indirekt auf einer Oberfläche eines Beschichtungsziels ausgebildet ist, sowie eine helles Material enthaltende Schicht, die plättchenförmige helle Materialien und ein Farbmittel enthält und auf der farbigen Grundschicht aufgeschichtet ist, wobei
eine folgende Gleichung genutzt wird: Y(20°) = k × Y(10°), wobei
k ein Koeffizient ist,
Y einen Y-Wert gemäß einem XYZ-Farbsystem, das durch eine standardmäßige weiße Platte kalibriert ist, der helles Material enthaltenden Schicht in einem Zustand ohne das Farbmittel darstellt,
Y(10°) einen Y-Wert von reflektiertem Licht gemessen bei einem Empfangswinkel (einem Winkel von einem Spiegelreflexionswinkel hin zu einer Lichtquelle) von 10° darstellt und
Y(20°) einen Y-Wert von reflektiertem Licht gemessen bei dem Empfangswinkel von 20° darstellt und
eine Konzentration C des Farbmittels der helles Material enthaltenden Schicht in Masseprozent ausgedrückt ist und
der Y(10°), der Koeffizient k und die Konzentration C des Farbmittels drei Variablen sind und, wenn x-, y- und z-Koordinatenachsen eines dreidimensionalen orthogonalen Koordinatenraums die drei Variablen darstellen, erfüllen, dass Koordinaten (Y(10°), k, C) in einem Bereich liegen, der durch ein Oktaeder definiert ist, das aus acht Ebenen besteht, die durch die nachstehenden Gleichungen A bis H ausgedrückt sind, wobei die durch die Gleichungen C und F ausgedrückten Ebenen einen nach innen ragenden Grat bilden und die durch die Gleichungen D und G ausgedrückten Ebenen einen nach außen ragenden Grat bilden. 3000y – 120z + 3000 = 0 Gleichung A 3000y – 120z = 0 Gleichung B 5x – 3750y – 2000 = 0 Gleichung C 5x – 3750y + 1000 = 0 Gleichung D 15000y – 9000 = 0 Gleichung E 5x – 1250y – 3000 = 0 Gleichung F 5x – 1250y = 0 Gleichung G 15000y – 3000 = 0 Gleichung H
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Der Y-Wert des XYZ-Farbsystems ist ein Stimuluswert, der die Helligkeit (die Lichtreflexion) darstellt. Gemäß den vorstehenden Bedingungen liegen der Y(10°) und der Koeffizient k in den Bereichen 50 ≤ Y(10°) ≤ 850 und 0,2 ≤ k ≤ 0,6. Dies bedeutet kurz gesagt, dass die Helligkeit, unter nahe dem Spiegelreflexionswinkel betrachtet, hoch ist. Die Diffusionsreflexion von auftreffendem Licht am Rand des hellen Materials und die Streuung des auftreffenden Lichts auf der Oberfläche des hellen Materials verstärken die Helligkeit bei Betrachten unter nahe dem Spiegelreflexionswinkel.
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In dieser Schrift wird der Begriff ”diffuse Reflexion” genutzt, um ein Phänomen zu beschreiben, bei dem auftreffendes Licht bei verschiedenen Winkeln reflektiert wird, und der Begriff ”Streuung” wird genutzt, um ein Phänomen zu beschreiben, bei dem auftreffendes Licht bei einem anderen Winkel als dem Lichteinfallwinkel reflektiert wird.
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Damit ein beschichteter Gegenstand vorteilhafterweise in einer relativ breiten Fläche seiner Oberfläche eine Oberflächenglanzwirkung und signifikante FF-Eigenschaften aufweist, wird der Y(20°), der ein Y-Wert eines Abschnitts ist, der bei einem größeren Winkel von dem Spiegelreflexionswinkel positioniert und näher an den Farbtönen ist, abhängig von dem Y(10°) um eine geeignete Abnahmerate (den Koeffizienten k) reduziert (siehe 10). Gemäß den vorstehenden Bedingungen liegt beispielsweise, wenn Y(10°) 100 beträgt, der Koeffizient k bei etwa 0,2 bis 0,4 und somit beträgt der Y(20°) 20 bis 40. Wenn Y(10°) 400 ist, liegt der Koeffizient k bei 0,2 bis 0,6 und somit liegt der Y(20°) bei 80 bis 240. Wenn Y(10°) 700 ist, liegt der Koeffizient k bei 0,4 bis 0,6 und somit liegt der Y(20°) bei 280 bis 420.
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In einem Fall, da der Y(10°) relativ klein ist, wird der Koeffizient k mit anderen Worten auf einen kleineren Wert gesetzt, auch wenn nur eine geringe Reduktion von Y(10°) auf Y(20°) möglich ist, damit der Y(20°) zum Verbessern der FF-Eigenschaften ein möglichst kleiner Wert sein kann. In dem Fall dagegen, da der Y(10°) relativ groß ist, führt ein kleiner Koeffizient k zu einer übermäßigen Änderung des Y-Werts. Wenn beispielsweise Y(10°) 700 ist, lässt der Koeffizient k von 0,2 den Y(20°) 140 werden (d. h. Y(20°) = 140). Dies bedeutet, dass sich der Y-Wert stark ändert. In einem solchen Fall ändert sich die Helligkeit mit einem Wechsel des Blickwinkels plötzlich. Um dieses Phänomen zu vermeiden, wird der Koeffizient k in dem Fall, da der Y(10°) relativ groß ist, auf einen großen Wert gesetzt.
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Gemäß den vorstehenden Bedingungen ändert sich ferner die Konzentration C des Farbmittels (Masseprozent) der helles Material enthaltenden Schicht abhängig von dem Koeffizienten k in der Gleichung Y(20°) = k × Y(10°) (siehe 11). Wenn beispielsweise k 0,2 ist, liegt C in einem Bereich von 5 ≤ C ≤ 30. Wenn k 0,4 ist, liegt C in einem Bereich von 10 ≤ C ≤ 35. Wenn k 0,6 ist, liegt C in einem Bereich von 15 ≤ C ≤ 40.
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Wenn mit anderen Worten der Koeffizient k klein ist, ist die Konzentration C des Farbmittels klein, und je größer der Koeffizient k wird, desto größer wird die Konzentration C des Farbmittels. Wie bereits erwähnt ist der Y(10°) relativ klein, wenn der Koeffizient k klein ist. In einem solchen Fall wird durch das helle Material weniger Licht als diffuses Licht reflektiert (d. h. schwache diffuse Reflexion). Die Absorption des diffusen Lichts durch das Farbmittel ist nicht so stark erforderlich. Aus diesem Grund wird die Konzentration C des Farbmittels niedrig festgelegt. Wenn dagegen der Koeffizient k groß ist, ist der Y(10°) relativ groß. In einem solchen Fall ist die diffuse Reflexion durch das helle Material stark. Daher wird die Konzentration C des Farbmittels hoch festgelegt, damit das Farbmittel das von dem hellen Material reflektierte diffuse Licht absorbiert, d. h. um die FF-Eigenschaften zu verbessern.
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Der so gebildete mehrschichtige Beschichtungsfilm, in dem wie vorstehend beschrieben der Y(10°) auf einen größeren Wert gesetzt ist und der Y-Wert von Y(10°) auf Y(20°) reduziert ist, weist vorteilhafterweise in einer breiten Fläche seiner Oberfläche eine ”Oberflächen”-Glanzwirkung sowie signifikante FF-Eigenschaften auf. D. h. das durch das helle Material diffundierte Licht, insbesondere das Streulicht, das mehrfach unter mehreren hellen Materialien reflektiert wird, wird von dem Farbmittel absorbiert, das in der helles Material enthaltenden Schicht enthalten ist. Das Licht, das durch einen Zwischenraum zwischen den hellen Materialien die farbige Grundschicht erreicht, wird ferner von dem Farbmittel absorbiert, das in der farbigen Grundschicht enthalten ist. Die Helligkeit der Farbtöne kann durch die Lichtabsorptionswirkung durch das Farbmittel in der helles Material enthaltenden Schicht und die farbige Grundschicht sowie durch die vorstehende Steuerung des Grads der Reduktion des Y-Werts von Y(10°) auf Y(20°) stark reduziert werden. Die Helligkeit der Farbtöne wird mit anderen Worten wie vorstehend beschrieben durch das Farbmittel, das in der helles Material enthaltenden Schicht enthalten ist, und durch die farbige Grundschicht aufgrund der Steuerung des Grads der Reduktion des Y-Werts von Y(10°) auf Y(20°) mühelos angepasst. Dies ist beim Verbessern der FF-Eigenschaften vorteilhaft.
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Gemäß dem vorstehenden mehrschichtigen Beschichtungsfilm wird ferner durch die farbige Grundschicht Licht absorbiert. Daher ist es nicht erforderlich, der helles Material enthaltenden Schicht eine große Menge von Farbmittel zuzugeben, um die Helligkeit der Farbtöne zu verringern. Dadurch wird das helle Material ordnungsgemäß ausgerichtet (d. h. das helle Material wird parallel zur Oberfläche der helles Material enthaltenden Schicht ausgerichtet) und es trifft mehr Licht auf das helle Material auf. Dies ist beim Sicherstellen der Leuchtkraft und Verstärken der Helligkeit der Glanzlichter vorteilhaft.
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Vorzugsweise werden durch Vermahlen von Aluminiumfolie erhaltene Aluminiumflakes und zudem Aluminiumflakes mit verbesserter Oberflächenglätte als helles Material genutzt, um die Leuchtkraft zu verstärken und die metallische Anmutung zu verbessern.
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Vorzugsweise weist ein solches Aluminiumflake eine Partikelgröße von 8 μm oder mehr und 20 μm oder weniger auf. Wenn die Partikelgröße kleiner als 8 μm ist, ist ein ordnungsgemäßes Ausrichten der Aluminiumflakes weniger wahrscheinlich. Wenn die Partikelgröße größer als 20 μm ist, können einige der Aluminiumflakes aus der helles Material enthaltenden Schicht herausstehen und die Korrosionsbeständigkeit des Beschichtungsziels kann vermindert sein.
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Vorzugweise weist das Aluminiumflake eine Dicke von 25 nm oder mehr und 200 nm oder weniger auf. Wenn das Aluminiumflake zu dünn ist, tritt mehr Licht durch das Flake, was beim Verstärken der Helligkeit der Glanzlichter eine nachteilige Wirkung hat. Wenn zudem die Dicke des Aluminiumflakes bezüglich seiner Partikelgröße zu dünn ist, werden die Aluminiumflakes schnell verformt, was die Ausrichtung der Aluminiumflakes nachteilig beeinflusst. Im Hinblick auf diesen Punkt beträgt die Dicke des Aluminiumflakes vorzugsweise 0,4% oder mehr seiner Partikelgröße, d. h. beispielsweise 30 nm oder mehr. Wenn dagegen das Aluminiumflake zu dick ist, ist ein ordnungsgemäßes Ausrichten der Aluminiumflakes weniger wahrscheinlich. Ein solches Aluminiumflake erhöht zudem das erforderliche Volumenverhältnis der Aluminiumflakes in der helles Material enthaltenden Schicht, um die Leuchtkraft sicherzustellen. Die physikalischen Eigenschaften des Beschichtungsfilms werden daher verschlechtert. Im Hinblick auf diesen Punkt beträgt die Dicke des Aluminiumflakes vorzugsweise 200 nm oder weniger. Bevorzugter weist das Aluminiumflake eine Dicke von 80 nm oder mehr und 150 nm oder weniger auf.
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Vorzugsweise weist das Aluminiumflake eine Oberflächenrauheit Ra von 100 nm oder weniger auf, um diffuse Reflexion oder Lichtstreuung zu verringern.
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Vorzugsweise hat die Oberflächenglätte der farbigen Grundschicht einen Messwert Wd, der durch WaveScan DOI (Handelsname), hergestellt von BYK-Gardner, gemessen wird, von 8 oder weniger. Dadurch wird das helle Material ordnungsgemäß ausgerichtet, was beim Verstärken der Helligkeit der Glanzlichter vorteilhaft ist. Bevorzugter hat die Oberflächenglätte der farbigen Grundschicht einen Wd von 6 oder weniger. Die Oberflächenrauheit Ra der farbigen Grundschicht beträgt vorzugsweise 5% oder weniger der Partikelgröße des hellen Materials (die Partikelgröße beträgt vorzugsweise 8 μm oder mehr und 20 μm oder weniger).
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Vorzugsweise weist die helles Material enthaltende Schicht eine Dicke von 1,5 μm oder mehr und 6 μm oder weniger auf. Dadurch wird das helle Material ordnungsgemäß ausgerichtet, was beim Verstärken der Helligkeit der Glanzlichter vorteilhaft ist. Vorzugsweise beträgt die Dicke der helles Material enthaltenden Schicht 20% oder weniger der Partikelgröße des hellen Materials (d. h. 1,5 μm oder mehr und 4 μm oder weniger). Die Dicke der helles Material enthaltenden Schicht wird in diesem Bereich festgelegt, um den Ausrichtungswinkel des hellen Materials (d. h. den zwischen der Oberfläche der helles Material enthaltenden Schicht und dem hellen Material gebildeten Winkel) durch die Dicke der helles Material enthaltenden Schicht zu steuern. Der Ausrichtungswinkel des hellen Materials beträgt vorzugsweise 3 Grad oder weniger, bevorzugter 2 Grad oder weniger.
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In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Farbmittel der farbigen Grundschicht und der helles Material enthaltenden Schicht von kräftiger Farbe mit einer geringen Reflexion von sichtbarem Licht (die Munsell-Helligkeit beträgt 5 oder weniger), etwa schwarz und rot, insbesondere eine schwärzliche Farbe. Wie bereits beschrieben wird die Helligkeit der Farbtöne erfindungsgemäß durch die Lichtabsorptionswirkung der farbigen Grundschicht reduziert. Wenn ein Farbmittel kräftiger Farbe mit einer geringen Reflexion sichtbaren Lichts als Farbmittel genutzt wird, erhöht damit ein solches Farbmittel den FI-Wert und ist beim Verbessern der FF-Eigenschaften vorteilhaft.
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Als Farbmittel können sowohl ein Pigment als auch ein Farbstoff genutzt werden. Ferner können zwei oder mehr Arten von Farbmitteln, die vermischt werden (d. h. eine Mischfarbe), verwendet werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Farbmittel der farbigen Grundschicht und der helles Material enthaltenden Schicht von ähnlicher Farbe. Der Trübheitsgrad der Beschichtungsfarbe wird daher reduziert, was die Anmutung von Dichte und Tiefe sowie die metallische Anmutung verstärkt.
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Damit neutrale Farben als ähnliche Farben wahrgenommen werden, ist es erwünscht, dass eine Helligkeitsdifferenz zwischen den neutralen Farben bei einem Munsell-Wert von 5,0 oder weniger liegt. Damit chromatische Farben als ähnliche Farben wahrgenommen werden, ist es erwünscht, dass bei Festlegen des Farbtons einer der chromatischen Farben als Bezugswert (d. h. als Nullposition) in dem in einhundert Sektoren unterteilten Munsell-Farbtonkreis, deren Zahl von der Bezugsposition in einer Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn auf +50 steigt und im Uhrzeigersinn auf –50 sinkt, der Farbton der anderen chromatischen Farbe in einem Bereich von ±10 von der Bezugswertposition liegt.
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In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Farbmittel der farbigen Grundschicht und der helles Material enthaltenden Schicht von schwärzlicher Farbe. Dadurch kann eine gräuliche Farbe mit einem hohen FI-Wert und eine verbesserte metallische Anmutung erhalten werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform wird direkt auf der helles Material enthaltenden Schicht eine transparente Klarschicht aufgeschichtet. Durch die transparente Klarschicht kann Beständigkeit gegenüber Säuren und Kratzern erhalten werden.
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Bei dem beschichteten Gegenstand, der den auf einem Beschichtungsziel vorgesehenen mehrschichtigen Beschichtungsfilm umfasst, handelt es sich beispielsweise um eine Kraftfahrzeugkarosserie. Bei dem beschichteten Gegenstand kann es sich auch um eine Karosserie eines Motorrads oder Karosserien von anderen Fahrzeugen oder um andere Metallprodukte handeln.
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VORTEILE DER ERFINDUNG
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Erfindungsgemäß wird eine helles Material enthaltende Schicht, die plättchenförmige helle Materialien und ein Farbmittel enthält, auf einer farbigen Grundschicht, die ein Farbmittel enthält, aufgeschichtet. Bezüglich der helles Material enthaltenden Schicht in einem Zustand ohne Farbmittel wird Y(10°) des XYZ-Farbsystems auf 50 oder mehr und 850 oder weniger gesetzt und Y(20°) wird gleich k × Y(10°) gesetzt, wobei k in einem Bereich von 0,2 ≤ k ≤ 0,6 liegt und gemäß dem Y(10°) ermittelt wird. Die Konzentration C des Farbmittels der helles Material enthaltenden Schicht wird gemäß dem k-Wert ermittelt. Damit kann ein beschichteter Gegenstand in einer relativ großen Fläche seiner Oberfläche einen ”Oberflächen”-Glanzeffekt und signifikante FF-Eigenschaften aufweisen.
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KURZSCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine Abbildung, die schematisch eine Querschnittansicht eines mehrschichtigen Beschichtungsfilms zeigt.
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2 ist eine Abbildung, die schematisch eine Querschnittansicht eines bekannten mehrschichtigen Beschichtungsfilms zeigt, um zu zeigen, wie Licht durch helle Materialien gestreut und auf eine Grundschicht diffundiert wird.
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3 ist eine Abbildung, die schematisch eine Querschnittansicht des erfindungsgemäßen mehrschichtigen Beschichtungsfilms zeigt, bei dem Streulicht gesteuert wird.
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4 ist eine Abbildung, die zum Erläutern, wie ein FI-Wert berechnet wird, reflektiertes Licht zeigt.
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5 ist ein Graph, der eine beispielhafte Winkelabhängigkeit von Y(10°) bezüglich einer helles Material enthaltenden Schicht in einem Zustand ohne Farbmittel zeigt.
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6 ist eine Abbildung zur Erläuterung, wie ein Y-Wert zu messen ist.
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7 ist ein Graph, der geeignete Bereiche des Y(10°) und einer Farbmittelkonzentration bei einem Koeffizienten k von gleich 0,4 zeigt.
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8 ist ein Graph, der geeignete Bereiche des Y(10°) und der Farbmittelkonzentration bei dem Koeffizienten k von gleich 0,2 zeigt.
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9 ist ein Graph, der geeignete Bereiche des Y(10°) und der Farbmittelkonzentration bei dem Koeffizienten k von gleich 0,6 zeigt.
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10 ist ein Graph, der eine Beziehung zwischen dem Y(10°) und dem Koeffizienten k zeigt.
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11 ist ein Graph, der eine Beziehung zwischen dem Koeffizienten k und der Farbmittelkonzentration C zeigt.
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12 ist ein Graph, der Bereiche des Y(10°), des Koeffizienten k und der Farbmittelkonzentration C bei einem FI-Wert von 30 oder mehr zeigt.
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13 ist ein Graph, der Bereiche des Y(10°), des Koeffizienten k und der Farbmittelkonzentration C bei dem FI-Wert von 35 oder mehr zeigt.
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BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Unter Bezug auf die Zeichnungen werden nun Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die folgende Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen ist lediglich beispielhafter Natur und soll nicht den Schutzumfang, die Anwendungen und die Nutzung der vorliegenden Erfindung beschränken.
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<Beispielhafte Konfiguration eines mehrschichtigen Beschichtungsfilms>
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Wie in 1 gezeigt ist, enthält ein mehrschichtiger Beschichtungsfilm 12, der auf einer Oberfläche einer Kraftfahrzeugkarosserie (Stahlblech) 11 vorgesehen ist, gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine farbige Grundschicht 14, eine helles Material enthaltende Schicht 15 und eine transparente Klarschicht 16, die nacheinander aufeinander aufgeschichtet sind. Ein Elektrotauchbeschichtungsfilm (Untergrund) 13 wird durch kationische Galvanotechnik auf der Oberfläche der Kraftfahrzeugkarosserie 11 ausgebildet. Der mehrschichtige Beschichtungsfilm 12 ist oben auf dem Elektrotauchbeschichtungsfilm 13 vorgesehen. Bei dem mehrschichtigen Beschichtungsfilm 12 entspricht die farbige Grundschicht 14 einer Zwischenschicht, und die helles Material enthaltende Schicht 15 und die transparente Klarschicht 16 entsprechen einer Deckschicht.
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In der farbigen Grundschicht 14 ist ein Pigment 21 kräftiger Farbe dispergiert. Plättchenartige helle Materialien 22 und ein Pigment 23 kräftiger Farbe in einer Farbe ähnlich der eines Pigments 21 der farbigen Grundschicht 14 sind in der helles Material enthaltenden Schicht 15 dispergiert. Pigmente verschiedener Farbtöne, einschließlich beispielsweise eines schwarzen Pigments (d. h. Carbon Black, Perylen-Schwarz und Anilin-Schwarz) oder eines roten Pigments (z. B. Perylen-Rot), können als Pigmente 21 und 23 genutzt werden. Besonders bevorzugt ist es, als Pigment 21 Carbon Black mit einer Partikelgrößenverteilung mit einer Spitze bei einer Partikelgröße von 300 nm oder mehr und 500 nm oder weniger zu nutzen und als Pigment 23 Carbon Black mit einer Partikelgrößenverteilung mit einer Spitze bei einer Partikelgröße von 200 nm oder weniger zu nutzen.
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Die Oberflächenglätte der farbigen Grundschicht 14 liegt bei einem Messwert Wd (Wellenlänge von 3 bis 10 mm), der durch WaveScan DOI (Handelsname), hergestellt von BYK-Gardner, gemessen wird, von 8 oder weniger, und die Dicke der helles Material enthaltenden Schicht 15 liegt bei 1,5 μm oder mehr und 6 μm oder weniger.
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Das helle Material 22 der helles Material enthaltenden Schicht 15 weist eine Dicke von 25 nm oder mehr und 200 nm oder weniger auf und ist in etwa parallel zu der Oberfläche der helles Material enthaltenden Schicht 15 ausgerichtet. Im Einzelnen ist das helle Material 22 bei einem Winkel von 3 Grad oder weniger bezüglich der Oberfläche der helles Material enthaltenden Schicht 15 ausgerichtet. Nach Auftragen einer Beschichtung, welche das helle Material 22 und das Pigment 23 umfasst, oben auf die farbige Grundschicht 14 wird ein in dem Beschichtungsfilm enthaltenes Lösungsmittel durch Einbrennen verdampft. Dadurch schrumpft der Beschichtungsfilm im Volumen und wird dünn und das helle Material 22 wird bei dem Ausrichtungswinkel von 3 Grad oder weniger (bevorzugt 2 Grad oder weniger) ausgerichtet.
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Die farbige Grundschicht 14 enthält eine Harzkomponente, die beispielsweise ein polyesterbasiertes Harz sein kann. Die helles Material enthaltende Schicht 15 enthält eine Harzkomponente, die beispielsweise ein acrylbasiertes Harz sein kann. Die farbige Grundschicht 16 enthält eine Harzkomponente, die beispielsweise ein säure-/epoxidbasiertes gehärtetes Acrylharz sein kann.
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<Steuerung von Streulicht, etc.>
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Wenn, wie in 2 gezeigt, eine große Anzahl von hellen Materialien 22 in der helles Material enthaltenden Schicht 30 dispergiert wird, wird von den mehreren hellen Materialien 22 Licht mehrfach reflektiert. Wenn ein großer Teil des Lichts mehreren Reflexionen unterzogen wird und aus der helles Material enthaltenden Schicht 30 als Streulicht bei Winkeln austritt, die von dem Spiegelreflexionswinkel abweichen, ist der FI-Wert niedrig. D. h. das Reduzieren des Streulichts ist wichtig, um den FI-Wert zu erhöhen. Ferner wird das Licht, das eine Grundschicht 31 nach mehreren Reflexionen erreicht, durch die Grundschicht 31 diffundiert (d. h. diffuse Reflexion). Wenn die diffuse Reflexion stark ist, ist der FI-Wert niedrig. Das Reduzieren der diffusen Reflexion durch die Grundschicht 31 ist somit wichtig, um den FI-Wert zu erhöhen.
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Wie in 3 gezeigt ist, tragen die in der helles Material enthaltenden Schicht 15 enthaltenen Pigmente 23 dazu bei, den FI-Wert durch Absorbieren des Streulichts zu erhöhen. Die mehrfachen Reflexionen vergrößern die optische Weglänge. Aufgrund der größeren optischen Weglänge wird Licht wahrscheinlicher von den Pigmenten 23 absorbiert. Dadurch wird ein größerer FI-Wert erhalten. Die gestrichelten Pfeile zeigen, dass die Pigmente 23 die Intensität des Streulichts reduzieren. Ferner wird das Streulicht, das die farbige Grundschicht 14 erreicht, von der farbigen Grundschicht 14 absorbiert. Dies bedeutet, dass die diffuse Reflexion reduziert wird. Dadurch wird ein größerer FI-Wert erhalten.
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Eine geringe Flächenbelegung der hellen Materialien 22 reduziert Spiegelreflexion von Licht durch die hellen Materialien 22, was sich beim Erhöhen des FI-Werts nachteilig auswirkt. Eine große Flächenbelegung der hellen Materialien 22 erhöht dagegen die Anzahl von mehrfachen Reflexionen durch die hellen Materialien 22, was zu einer Zunahme von Streulicht führt und sich beim Erhöhen des FI-Werts nachteilig auswirkt.
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Wie in 4 gezeigt ist, wird der FI-Wert aus der nachstehend gezeigten Gleichung erhalten, wobei L*45° ein Helligkeitsindex von reflektiertem Licht (bei 45° reflektiertes Licht) ist, das um 45 Grad von einem Spiegelreflexionswinkel hin zu einem Einfallswinkel von Licht abgewinkelt wird, das bei einem Winkel von 45 Grad von einer Normalen zur Oberfläche auf eine Oberfläche des mehrschichtigen Beschichtungsfilms 12 auftrifft, L*15 ein Helligkeitsindex von reflektiertem Licht (bei 15° reflektiertes Licht) ist, das um 15 Grad von einem Spiegelreflexionswinkel hin zu dem Einfallswinkel von Licht abgewinkelt wird, und L*110° ein Helligkeitsindex von reflektiertem Licht (bei 110° reflektiertes Licht) ist, das um 110 Grad von dem Spiegelreflexionswinkel hin zu dem Einfallswinkel von Licht abgewinkelt wird. FI = 2,69 × (L*15° – L*110°)1,11/L*45°0,86
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<Helles Material enthaltende Schicht>
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5 zeigt eine beispielhafte Winkelabhängigkeit eines Y-Werts gemäß dem XYZ-Farbsystem, das durch eine standardmäßige weiße Platte kalibriert ist, der helles Material enthaltenden Schicht in einem Zustand ohne ein Farbmittel. 6 zeigt, wie Y-Werte zu messen sind. Licht von einer Lichtquelle 41 trifft auf die helles Material enthaltende Schicht 15 bei einem Winkel von 45° auf. Der Empfangswinkel eines Sensors 42 ist so festgelegt, dass der Spiegelreflexionswinkel 0° beträgt. Zum Messen der Werte wurde ein dreidimensionales gonio-spektrophotometrisches Farbmesssystem GCMS-4 von Murakami Color Research Laboratory verwendet. In dem in 5 gezeigten Beispiel ist Y(10°) gleich 510 und Y(20°) ist gleich 200, wobei Y(10°) einen Y-Wert von reflektiertem Licht darstellt, das bei einem Empfangswinkel (d. h. einem Winkel von dem Spiegelreflexionswinkel hin zu der Lichtquelle) von 10° gemessen wird, und Y(20°) einen Y-Wert des reflektierten Lichts darstellt, das bei einem Empfangswinkel von 20° gemessen wird.
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Erfindungsgemäß werden die folgenden Ausdrücke verwendet, damit der beschichtete Gegenstand in einer relativ breiten Fläche seiner Oberfläche eine ”Oberflächen”-Glanzwirkung und signifikante FF-Eigenschaften aufweist. 50 ≤ Y(10°) ≤ 850 und Y(20°) = k × Y(10°), wobei Y(10°), k und eine Farbmittelkonzentration C (Masseprozent) der helles Material enthaltenden Schicht eine vorgegebene Bedingung erfüllen. k ist hierin ein Koeffizient und erfüllt 0,2 ≤ k ≤ 0,6. Nachstehend werden Einzelheiten beschrieben.
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Wie in 7 gezeigt ist, zeigt ein Experiment mit einem Testprodukt, dass bei k gleich 0,4 der FI-Wert bei 30 oder mehr liegt, wenn Y(10°) und C 100 ≤ Y(10°) ≤ 700 und 10 ≤ C ≤ 35 erfüllen. Der FI-Wert liegt bei 35 oder mehr, wenn Y(10°) und C 200 ≤ Y(10°) ≤ 600 und 15 ≤ C ≤ 30 erfüllen. In 7 geben die Koordinaten (x, y, z), die den Scheitelpunkten a bis h von Figuren gegeben wurden, die geeignete Bereiche zeigen, die Koordinaten eines dreidimensionalen orthogonalen Koordinatensystems an, deren x-, y- und z-Koordinatenachsen drei Variable Y(10°), k bzw. C darstellen. Die gleiche Erläuterung zu den Koordinaten gilt auch für 8 und 9.
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Wenn analog, wie in 8 gezeigt ist, k 0,2 beträgt, liegt der FI-Wert bei 30 oder mehr, wenn Y(10°) und C 50 ≤ Y(10°) ≤ 650 und 5 ≤ C ≤ 30 erfüllen. Der FI-Wert liegt bei 35 oder mehr, wenn Y(10°) und C 150 ≤ Y(10°) ≤ 550 und 10 ≤ C ≤ 25 erfüllen.
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Wenn analog, wie in 9 gezeigt ist, k 0,6 beträgt, liegt der FI-Wert bei 30 oder mehr, wenn Y(10°) und C 250 ≤ Y(10°) ≤ 850 und 15 ≤ C ≤ 40 erfüllen. Der FI-Wert liegt bei 35 oder mehr, wenn Y(10°) und C 350 ≤ Y(10°) ≤ 750 und 20 ≤ C ≤ 35 erfüllen.
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10 zeigt ein zweidimensionales orthogonales Koordinatensystem, dessen Koordinatenachsen zwei Variable darstellen, d. h. Y(10°) und den Koeffizienten k. Die Scheitelpunkte a bis h, a' bis h' und a'' bis h'', die in 7 bis 9 gezeigt sind, sind in 10 aufgetragen, um die Beziehung zwischen Y(10°) und dem Koeffizienten k zu erkennen. Ein geeigneter Bereich des Koeffizienten k variiert abhängig von Y(10°), wie in der Figur gezeigt ist.
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11 zeigt ein zweidimensionales orthogonales Koordinatensystem, dessen Koordinatenachsen zwei Variable darstellen, d. h. den Koeffizienten k und die Farbmittelkonzentration C. Die Scheitelpunkte a bis h, a' bis h' und a'' bis h'' sind in 11 aufgetragen, um die Beziehung zwischen dem Koeffizienten k und der Farbmittelkonzentration C zu erkennen. Ein geeigneter Bereich der Farbmittelkonzentration C variiert abhängig von dem Koeffizienten k, wie in der Figur gezeigt ist.
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Wie in 12 gezeigt ist, können damit Bereiche von Y(10°), des Koeffizienten k und der Farbmittelkonzentration C, bei denen der FI-Wert 30 oder mehr beträgt, durch den dreidimensionalen orthogonalen Koordinatenraum ausgedrückt werden, dessen x-, y- und z-Koordinatenachsen die drei Variablen Y(10°), k und C darstellen.
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Im Einzelnen wird das in 12 gezeigte Polyeder durch die Scheitelpunkte a bis d, a' bis d' und a'' bis d'' gebildet, die in dem dreidimensionalen orthogonalen Koordinatenraum aufgetragen sind. Das Polyeder besteht insgesamt aus zehn Ebenen A bis J, welche jeweils vier in Tabelle 1 gezeigte Scheitelpunkte beinhalten.
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Eine Ebene, die durch die Koordinaten (x, y,) des dreidimensionalen orthogonalen Koordinatenraums ausgedrückt wird, kann durch die Gleichung ”αx + βy + γz + δ = 0” ausgedrückt werden. Die zehn Ebenen werden durch die in Tabelle 1 gezeigten Gleichungen ausgedrückt. [Tabelle 1]
| Ebene | Scheitelpunkte | Gleichung für Ebene |
| A | (a, c, a'', c'') | A: 3000y – 120z + 3000 = 0 |
| B | (b, d, b'', d'') | B: 3000y – 120z = 0 |
| C | (c, d, c'', d'') | C: 5x – 3750y – 2000 = 0 |
| D | (a, b, a'', b'') | D: 5x – 3750y + 1000 = 0 |
| E | (a'', c'', b'', d'') | E: 15000y – 9000 = 0 |
| F | (c, d, c', d') | F: 5x – 1250y – 3000 = 0 |
| G | (a, b, a', b') | G: 5x – 1250y = 0 |
| H | (a', c', b', d') | H: 15000y – 3000 = 0 |
| I | (a, c, a', c') | A: 3000y – 120z + 3000 = 0 |
| J | (b, d, b', d') | B: 3000y – 120z = 0 |
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Die Ebenen A und I werden durch die gleiche Gleichung ausgedrückt, was bedeutet, dass diese Ebenen die gleiche Ebene sind. Die Ebenen B und J werden durch die gleiche Gleichung ausgedrückt, was bedeutet, dass diese Ebenen die gleiche Ebene sind. Das in 12 gezeigte Polyeder kann somit als Oktaeder bezeichnet werden, das aus den acht Ebenen A bis H besteht. Die Ebenen C und F dieses Oktaeders bilden einen nach innen ragenden Grad, und die Ebenen D und G bilden einen nach außen ragenden Grat.
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Das in 12 gezeigte Polyeder ist im Einzelnen ein Oktaeder, das aus den acht Ebenen besteht, die durch die in Tabelle 1 aufgeführten Gleichungen A bis H ausgedrückt werden, wobei die durch die Gleichungen C und F ausgedrückten Ebenen einen nach innen ragenden Grat bilden und die durch die Gleichungen D und G ausgedrückten Ebenen einen nach außen ragenden Grat bilden. Der FI-Wert beträgt 30 oder mehr, wenn Y(10°), der Koeffizient k und die Farbmittelkonzentration C erfüllen, dass die Koordinaten (Y(10°), k, C) in dem durch das Oktaeder definierten Bereich liegen.
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Wie in 13 gezeigt ist, können analog Bereiche von Y(10°), des Koeffizienten k und der Farbmittelkonzentration C, bei denen der FI-Wert 35 oder mehr beträgt, durch den dreidimensionalen orthogonalen Koordinatenraum ausgedrückt werden, dessen x-, y- und z-Koordinatenachsen die drei Variablen Y(10°), k und C darstellen.
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Dieses Polyeder wird im Einzelnen durch die Scheitelpunkte e bis h, e' bis h' und e'' bis h'' gebildet, die in dem dreidimensionalen orthogonalen Koordinatenraum aufgetragen sind, und besteht insgesamt aus zehn Ebenen A' bis J', die jeweils vier in Tabelle 2 gezeigte Scheitelpunkte beinhalten. Die zehn Ebenen werden durch die in Tabelle 2 gezeigten Gleichungen ausgedrückt. [Tabelle 2]
| Ebene | Scheitelpunkte | Gleichung für Ebene |
| A' | (e, g, e'', g'') | A': 2000y – 80z + 1600 = 0 |
| B' | (f, h, f'', h'') | B': 2000y – 80z + 400 = 0 |
| C' | (g, h, g'', h'') | C': 3x – 2250y – 900 = 0 |
| D' | (e, f, e'', f'') | D': 3x – 2250y + 300 = 0 |
| E' | (e'', g'', f'', h'') | E': 6000y – 3600 = 0 |
| F' | (g, h, g', h') | F': 3x – 750y – 1500 = 0 |
| G' | (e, f, e', f') | G': 3x – 750y – 300 = 0 |
| H' | (e', g', f', h') | H': 6000y – 1200 = 0 |
| I' | (e, g, e', g') | A': 2000y – 80z + 1600 = 0 |
| J' | (f, h, f', h') | B': 2000y – 80z + 400 = 0 |
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Die Ebenen A' und I' werden durch die gleiche Gleichung ausgedrückt, was bedeutet, dass diese Ebenen die gleiche Ebene sind. Die Ebenen B' und J' werden durch die gleiche Gleichung ausgedrückt, was bedeutet, dass diese Ebenen die gleiche Ebene sind. Das in 13 gezeigte Polyeder kann somit als Oktaeder bezeichnet werden, das aus den acht Ebenen A' bis H' besteht. Die Ebenen C' und F' dieses Oktaeders bilden einen nach innen ragenden Grad, und die Ebenen D' und G' bilden einen nach außen ragenden Grat.
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Das in 13 gezeigte Polyeder ist im Einzelnen ein Oktaeder, das aus den acht Ebenen besteht, die durch die in Tabelle 2 aufgeführten Gleichungen A' bis H' ausgedrückt werden, wobei die durch die Gleichungen C' und F' ausgedrückten Ebenen einen nach innen ragenden Grat bilden und die durch die Gleichungen D' und G' ausgedrückten Ebenen einen nach außen ragenden Grat bilden. Der FI-Wert beträgt 35 oder mehr, wenn Y(10°), der Koeffizient k und die Farbmittelkonzentration C erfüllen, dass die Koordinaten (Y(10°), k, C) in dem durch das Oktaeder definierten Bereich liegen.
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Wenn der Y(10°), der Koeffizient k und die Farbmittelkonzentration C so bestimmt werden, dass der FI-Wert 30 oder mehr beträgt, weist die helles Material enthaltende Schicht, die ein Farbmittel enthält, den Y(10°) von etwa 50 bis 200, beide Werte eingeschlossen, und den Koeffizienten k (= Y(20°)/Y(10°)) von etwa 0,1 bis 0,4, beide Werte eingeschlossen, auf.
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<Bevorzugte Beispiele>
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– Erstes Beispiel eines mehrschichtigen Beschichtungsfilms (Grautonentwicklung)
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Tabelle 3 zeigt die Bestandteile eines Beschichtungsfilms gemäß dem vorliegenden Beispiel. [Tabelle 3]
| Erstes Beispiel eines mehrschichtigen Beschichtungsfilms (Grautonentwicklung) |
| Beschichtungsfilmschicht | Harzarten, etc. | Masse-% des Feststoffgehalts | Dicke (μm) |
| Transparente Klarschicht | Harz: Säure-/Epoxid-basiertes gehärtetes Acrylharz | 100 | 30 |
| Helles Material enthaltende Schicht
Y(10°) = 519
Y(20°) = 198 | Harz: Acrylbasiertes Harz | 58,9 | 3 |
| Pigment: Feinpulvriges Carbon Black | 21,5 |
| Helles Material: Aluminiumflakes | 19,6 |
| Farbige Grundschicht | Harz: Polyesterbasiertes Harz | 65,7 | 10 |
| Pigment: Handelsübliches Carbon Black | 71 |
| Füllstoffpigment Bariumsulfat | 27,2 |
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Nach Nutzen des Nass-in-Nass-Verfahrens zum Aufbringen von Beschichtungen für die farbige Grundschicht, die helles Material enthaltende Schicht und die transparente Klarschicht auf ein Stahlerzeugnis werden die Schichten eingebrannt (20 Minuten lang bei 140°C erhitzt). Als Pigment für die farbige Grundschicht wurde handelsübliches Carbon Black genutzt. Als Pigment für die helles Material enthaltende Schicht wird feinpulvriges Carbon Black genutzt. Aluminiumflakes (mit der durchschnittlichen Partikelgröße von 12 μm, einer Dicke von 110 nm und der Oberflächenrauheit Ra ≤ 100 nm) werden als helles Material genutzt und bei dem Ausrichtungswinkel von 2 Grad oder weniger angeordnet. Die helles Material enthaltende Schicht in einem Zustand ohne das Pigment weist den Y(10°) von 519 und den Y(20°) von 198 auf.
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– Zweites Beispiel eines mehrschichtigen Beschichtungsfilms (Rottonentwicklung) –
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Tabelle 4 zeigt die Bestandteile eines Beschichtungsfilms gemäß dem vorliegenden Beispiel. Das vorliegende Beispiel unterscheidet sich von dem ersten Beispiel des mehrschichtigen Beschichtungsfilms darin, dass als Pigment für die helles Material enthaltende Schicht Perylen-Rot statt Carbon Black genutzt wird. Die anderen Bestandteile bzw. das Herstellungsverfahren sind die gleichen wie im ersten Beispiel. Die helles Material enthaltende Schicht in einem Zustand ohne das Pigment weist den Y(10°) von 519 und den Y(20°) von 198 auf. [Tabelle 4]
| Zweites Beispiel eines mehrschichtigen Beschichtungsfilms (Rottonentwicklung) |
| Beschichtungsfilmschicht | Harzarten, etc. | Masse-% des Feststoffgehalts | Dicke (μm) |
| Transparente Klarschicht | Harz: Säure-/Epoxid-basiertes gehärtetes Acrylharz | 100 | 30 |
| Helles Material enthaltende Schicht
Y(10°) = 519
Y(20°) = 198 | Harz: Acrylbasiertes Harz | 61,5 | 3 |
| Pigment: Perylen-Rot | 20,0 |
| Helles Material: Aluminiumflakes | 18,5 |
| Farbige Grundschicht | Harz: Polyesterbasiertes Harz | 65,7 | 10 |
| Pigment: Handelsübliches Carbon Black | 7,1 |
| Füllstoffpigment Bariumsulfat | 27,2 |
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– Drittes Beispiel eines mehrschichtigen Beschichtungsfilms (Rottonentwicklung) –
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Tabelle 5 zeigt die Bestandteile eines Beschichtungsfilms gemäß dem vorliegenden Beispiel. Das vorliegende Beispiel unterscheidet sich von dem ersten Beispiel des mehrschichtigen Beschichtungsfilms darin, dass als Pigmente für die helles Material enthaltende Schicht und die farbige Grundschicht Perylen-Rot statt Carbon Black genutzt wird. Die anderen Bestandteile bzw. das Herstellungsverfahren sind die gleichen wie im ersten Beispiel. Die helles Material enthaltende Schicht in einem Zustand ohne das Pigment weist den Y(10°) von 519 und den Y(20°) von 198 auf. [Tabelle 5]
| Drittes Beispiel eines mehrschichtigen Beschichtungsfilms (Rottonentwicklung) |
| Beschichtungsfilmschicht | Harzarten, etc. | Masse-% des Feststoffgehalts | Dicke (μm) |
| Transparente Klarschicht | Harz: Säure-/Epoxid-basiertes gehärtetes Acrylharz | 100 | 30 |
| Helles Material enthaltende Schicht
Y(10°) = 519
Y(20°) = 198 | Harz: Acrylbasiertes Harz | 61,5 | 3 |
| Pigment: Perylen-Rot | 20,0 |
| Helles Material: Aluminiumflakes | 18,5 |
| Farbige Grundschicht | Harz: Polyesterbasiertes Harz | 60,9 | 12 |
| Pigment: Perylen-Rot | 13,9 |
| Füllstoffpigment Bariumsulfat | 25,2 |
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– Beurteilung von mehrschichtigen Beschichtungsfilmen –
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Es wurden die FI-Werte der ersten bis dritten Beispiele des mehrschichtigen Beschichtungsfilms gemessen. Tabelle 6 zeigt die Ergebnisse. [Tabelle 6]
| Erstes Beispiel eines mehrschichtigen Beschichtungsfilms (Grautonentwicklung) | FI = 35 |
| Zweites Beispiel eines mehrschichtigen Beschichtungsfilms (Rottonentwicklung) | FI = 30 |
| Drittes Beispiel eines mehrschichtigen Beschichtungsfilms (Rottonentwicklung) | FI = 25 |
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Der FI-Wert des zweiten Beispiels des mehrschichtigen Beschichtungsfilm (Rottonentwicklung) ist kleiner als der des ersten Beispiels des mehrschichtigen Beschichtungsfilms (Grautonentwicklung). Dies kann daran liegen, dass im Gegensatz zu einem schwarzen Pigment das rote Pigment (d. h. Perylen-Rot), das in der helles Material enthaltenden Schicht des zweiten Beispiels des mehrschichtigen Beschichtungsfilms enthalten ist, sichtbares Licht in einem langen Wellenlängenbereich stark reflektiert. D. h. der FI-Wert ist eventuell klein, weil das Licht von dem roten Pigment diffundiert wird und weil das rote Pigment weniger Streulicht, das von dem hellen Material gestreut wird, absorbiert als das schwarze Pigment.
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Der FI-Wert des dritten Beispiels des mehrschichtigen Beschichtungsfilms ist noch kleiner als der des zweiten Beispiels des mehrschichtigen Beschichtungsfilms. Dies kann daran liegen, dass in dem dritten Beispiel des mehrschichtigen Beschichtungsfilms in der farbigen Grundschicht das rote Pigment verwendet wird, d. h. die farbige Grundschicht absorbiert weniger Licht als die ein schwarzes Pigment enthaltende farbige Grundschicht.
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Bezugszeichenliste
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- 11
- Kraftfahrzeugkarosserie (Stahlblech)
- 12
- mehrschichtiger Beschichtungsfilm
- 13
- Elektrotauchbeschichtungsfilm
- 14
- farbige Grundschicht
- 15
- helles Material enthaltende Schicht
- 16
- transparente Klarschicht
- 21
- Pigment (Farbmittel)
- 22
- helles Material
- 23
- Pigment (Farbmittel)
