JPH02120369A - 多層塗装された基体材料及び基体の多層塗装方法 - Google Patents

多層塗装された基体材料及び基体の多層塗装方法

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JPH02120369A
JPH02120369A JP1236796A JP23679689A JPH02120369A JP H02120369 A JPH02120369 A JP H02120369A JP 1236796 A JP1236796 A JP 1236796A JP 23679689 A JP23679689 A JP 23679689A JP H02120369 A JPH02120369 A JP H02120369A
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ソル・パヌシュ
James M Gelmini
ジェームズ・エム・ジェルミニ
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、塗装組成物、塗装方法及びその結果としての
塗装された物品に係る。
背景技術 マルチコート塗装系は塗装産業に於いてよく知られてい
る。参照によりここに組み入れたものとする米国特許第
3,639.147号には、顔料を混合された塗膜形成
ベースコート及び透明なトップコートを含んでいるマル
チツー1装組成物が開示されている。マルチコート塗装
組成物は優れた耐久性と同時に優れた美的外観を有する
ことが知られている。
自動車の外部塗装として使用するため新規にして改良さ
れた多層塗装系が常に探し求められている。参照により
ここに組み入れたものとする米国特許第4.539.2
58号には、乳白色多層塗装により塗装された基体が開
示されている。この塗装は、マンセルカラーチャートで
N−4ないしN−8の非全圧の一次カラー値の有する内
側のベースコートを含んでいる。このベースコートの上
に、透明な干渉コートを含んでいる中間コートが着装さ
れる。この干渉コートは0.06ないし0.13の粒子
対結合剤比で全屈酸化物により包まれた雲母粒子を含ん
でいる重合体結合剤から成っている。中間コートの上に
外側の透明な保護クリアコートが着装される。多JiI
塗装の三つの層は基体材料に独特な乳白色効果を生ずる
。米国特許第4,615.940号明細書には、ブライ
マーによろ乳白色塗装が開示されている。これらの両特
許の開示内容を参照によりここに組み入れたものとする
米国特許第4,598,020号明細書には、透明なト
ップコート組成物が顔料組成物及び溶性染料を含んでい
る熱硬化性樹脂を含んでいる多層塗装組成物が開示され
ている。顔料組成物は酸化鉄で包まれた雲母粒子及び溶
性のl:2クロム又は1:2コバルト金属有機物複合体
染料を含んでいる。この塗装は改善された真珠色効果と
、改善された深み及び清澄度と、紫外線光による退色へ
の驚くべきかつ予期されなかった耐性とを有する。
この分野で、改善された美的外観と、耐久性及び紫外線
劣化耐性のような改善された塗装特性を有する新規なマ
ルチコート塗装組成物が要望されている。
発明の開示 多層の塗装で塗装された基体が開示される。塗装は、基
体に着装される内側の顔料を混合された塗膜形成ベース
コートを含んでいる。中間の塗膜形成塗装組成物がベー
スコートの上に着装される。
中間の塗装組成物は、酸化鉄で包まれた雲母rn料を約
0.001ないし約0.35の顔料対結合剤比で、l;
2コバルト金属有機物複合体染!4及び182クロム金
属有機物複合体染料から成る群から選択された全屈有機
物複合体染料と混合されて含んでいる。全屈有機物複合
体染料は雲母Dn料及び染料のmuを基準にして重量百
分率で50%までの量で存在している。第三の外側の透
明なトップコートが中間コートの上に着装される。その
結果として得られ硬化された硬い耐久性の多層塗装組成
物は乳白色外観及びステンドグラスグロー色効果を有す
る。
本発明の他の局面は、多層塗装組成物を着装することに
より基体材料を塗装する方法である。最初に、少なくと
も一つの層の内側のσn料を混合された塗膜形成ベース
コートが基体の上に着装される0次いで、中間の塗膜形
成塗装がベースコートの上に着装される。中間塗装は、
酸化鉄で包まれた雲母顔料のブレンドを約0.001な
いし約0.35の顔料対結合剤比で、また全屈有機物複
合体染料の重量百分率で約50.0%まで含んでいる。
染料の量は雲母顔料及び染料の重量を基準にしている。
染料は1;2コバルト金属有機物複合体染料及び1:2
クロム金冗有機物複合体染料から成る群から選択されて
いる0次に、外側の透明なIIJ形成トップコート塗装
組成物が中間コートの上に着装される0着装された塗装
は硬い耐久性の膜として硬化され、それにより基体+4
料上に乳白色外観及びステンドグラスグロー色効果を生
ずる。
本発明の上記及び伯の特徴及び利点は以下の説明から一
層明らかになろう。
発明を実施するための最良の形態 特定の組成物の固有の乾燥および(または)硬化条件に
関係してガラス、セラミックス、アスベスト、木材、さ
らにはプラスチック材料を含めて任意の基体材料が本発
明による塗料組成物により塗装され得るが、本発明の塗
料系は金属基体に対して、また特に自動車ペイント仕上
げ系として特に通している。基体は露出した基体材料で
あってもよいし、たとえば耐蝕性を高めるため通常のよ
うに地膚塗りされた基体材料であってもよい。代表的な
金属基体は1間、アルミニウム、銅、マグネシウム、そ
れらの合金などを含んでいる0組成物の構成要素は基体
月料の温度許容差に通ずるように変更され得る。たとえ
ば、構成要素は空気乾燥(すなわち雰囲気)、低温硬化
(たとえば150’F−180°F(66’C〜82°
C))又はiQi温硬化(たとえば180°F(82’
C)超過)用として組成され得る。
ベースコート材料、すなわち基体に最も近く顔料を混合
されている重合体層と、中間コート材料とはアクリル樹
脂、アルキド1五1脂、ポリウレタン、ポリエステル及
びアミノ樹脂を含めて当分野で通常使用される任意の適
当な塗膜形成材料又はその等漬物を含んでいる。中間コ
ート及び干渉コートという用語はここで交換可能に用い
られている。
ベースコートに有用な重合体系に言及する時、同一の重
合体が中間コートに有用であることは理解されよう、ベ
ースコートは水溶性キャリアーから析出され得るけれど
も、脂肪族、シクロ脂肪族及び芳香族炭化水素、エステ
ル、エーテル、ケトン及び、トルエン、キシレン、酢酸
ブチル、アセトン、メチルイソブチルケトン、ブチルア
ルコールなどを含むアルコールのような通常の揮発性有
機溶剤を使用することは一層典型的である。
揮発性有機溶剤を使用する時、必ずしも必要ではないが
、揮発性有機溶剤の迅速なレリーズを容易にして塗料の
流動及び(又は)平準化を改善する通常のセルロースエ
ステル及び(又は)通常のワックスを約2%から約50
!/11までの重量比で含んでいることは好ましい。使
用されるセルロースエステルは選択された特定の4N脂
系とコンパチブルでなければならず、また硝酸セルロー
ス、プロピオン酸セルロース、酪酸セルロース、e酸酪
aセルロース、酢酸プロピオン酸セルロース及びそれら
の混合物などを含んでいる。セルロースエステルが使用
される時、それは塗膜形成固体に対して約5%ないし約
20%の重量比で使用されることが好ましい、ベースコ
ート及び中間コート塗装組成物が十分な量の微細粒子レ
オロジー制御剤を含んでいることは好ましい、これらの
微細粒子レオロジー制御剤の例は米国特許第3,365
.414号、第4,290,932号、第4,377.
661号、第4,414,357号及び第4,447,
536号明m書に開示されており、それらの開示内容を
参照によりここに組み入れたものとする。
好ましくは、塗膜形成固体に対して約2.0%ないし約
20%の重量比の微細粒子が塗装剤のなかに含められる
ベースコート内に有用なアクリル樹脂は典型的に熱硬化
性である。米国特許第2,860.110号明細書に記
載されているようなアクリルラッカーはベースコート内
の膜の一つの形式である。アクリルラッカー組成物は典
型的に、他の物質とならんでアクリル酸、メタクリル酸
、アクリル酸のアルキルエステル、メタクリル酸のアル
キルエステル、アクリロニトリル、スチレン及びそれら
とIn似の物質を含むメタクリル酸メチルのホモ重合体
及びメタクリル酸メチルの共重合体を含んでいる。
本発明のベースコートを形成するのに有用な他の形式の
塗膜形成材料は橋かけ結合剤及びカルボキシ−ヒドロキ
シアクリル共重合体の組合わせである。カルボキシ−ヒ
ドロキシアクリル共重合体内に共重合され得る単量体は
アクリル酸エチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸ブ
チル、アクリル酸2エチルヘキシル、メタクリル酸ラウ
リル、アクリル酸ベンジル、メタクリル酸シクロヘキシ
ル及びそれらの類似物のような1〜12炭ff1lF子
を含むアルコールを含めてアクリル酸及びメタクリル酸
のエステルを含んでいる。追加的な単量体はアクリロニ
トリル、スチレン、ビニル、トルエン、アルファーメチ
ルスチレン、酢酸ビニルなどである。これらの単量体は
一つのm合可能なエチレン的に不飽和の基を含んでおり
、また水酸基及びカルボキシル基を含んでいない。
ヒドロキシ−カルボキシ共重合体と組合わせて使用され
る橋かけ結合剤はヒドロキシ及び(又は)カルボキシ酸
基と反応性の組成物である。このような橋かけ結合剤の
例はポリイソシアネート(典型的にジイソシアネート及
び(又は) トリイソシアネート)、ポリエポキシド及
びアミノブラスト樹脂J脂である。特に好ましい橋かけ
結合剤はアミノブラスト樹脂である。
ポリイソシアネートは、ヒドロキシルベアリングポリエ
ステル又はポリエーテル又はアクリル共重合体と反応す
る時、ベースコート及びトップコートの双方に本発明の
プロセスで有用なウレタン膜を生ずる。イソシアネート
(−NGO)  −ヒドロキシル(−OH)反応は容易
に室温で行われるので、雰囲気及び低温度硬化が可能で
ある。
本発明のプロセスに典型的に使用される他のベースコー
トのなかで一般に知られているのは、エステル化生成物
を含む脂肪酸又は脂肪油を含むものとして定義されてい
るアルキド樹脂である。これらの樹脂を開裂する方法は
当分野で良く知られている。
本発明に有用な好ましいアルキド樹脂は、重量百分率で
約5%ないし約65%の脂肪酸又は脂肪油を含み且つ約
1.05から1.75までのヒドロキシル対カルボキシ
ル当量比を有するものである。
約5%よりも少ない脂肪化合物を有するアルキド樹脂は
以下の説明では“オイルレス”アルキド杉1町又はポリ
エステル樹脂として分類されている。
他方に於いて、65%よりも多い脂肪化合物を含むアル
キド樹脂は劣った焼付は特性、劣った耐薬品性及びベー
スコートもしくはトップコートへの不満足な接着性を呈
する。ヒドロキシル対カルボキシル当量比が約1.05
よりも小さい時には、ゲル化が重合体調製の間に生じ得
るし、他方に於いて1.75を超える当量比を有するも
のとして調製された樹脂は低い分子量、従ってまた劣っ
た耐薬品性を有する。
これらのアルキド)!1脂も本発明のトップコートとし
て使用されIJる。この場合、アルキド樹脂の浦及び脂
肪酸部分がやし油又は親水されたひまし油又は脂肪酸の
ように明色の焼付は油又は脂肪酸を含んでいることは好
ましい、さらに、これらの樹脂がトップコートとして使
用される時、それらはビニル変性されたアルキド)M脂
を生ずるべく前記のように種々のアクリル又はエチレン
的に不飽和の単量体と反応させられ得る。
これらのアルキド樹脂の硬化は、カルボキシヒドロキシ
共重合体と共に使用される場合と同一の■1■比で前記
橋かけ結合剤のいずれかと混合するごとにより実現され
得る。
これらのアルキド樹脂を調製するのに有用な種々の脂肪
酸及び油のなかには、下記の油から誘導された脂肪酸が
含まれている:ひまし油、親水されたひまし油、やし油
、とうもろこし油、綿実油、あまに浦、オティシサ油、
えの油、けし油、ザフラワー曲、大豆油、きり浦など、
及びトール油脂11Jj1%tを含む種々の)11脂。
有用なポリオールはエチレングリコール、プロピレング
リコール、ネオペンチルグリコール、ブチレンゲリコー
ル、■、4ブタンジオール、ヘキシレングリコール、1
. 6ヘキサンジオールのような種々のグリコール、ジ
エチレングリコール又はトリエチレングリコールなどの
ようなポリグリコール、グリセリン、トリメチロールエ
タン、トリメチロールプロパンなどのようなトリオール
及びペンタエリトリトール、ソルビトール、マンニトー
ルなどのような高級官能アルコールを含んでいる。本発
明のアルキド)轟1脂を鋼製するのに有用な酸はロジン
酸、安息T!f酸、パラ第三級ブチル安息香酸などのよ
うな単官能酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸
、フタル酸又は無水物、イソフタル酸、テレフタル酸、
二量体化及び重合体化された脂肪酸、トリメチロールな
どのような多官能酸を含んでいる。
さらに他の有用なベースコートは米国特許第3゜050
.412号、第3,198,759号、段3.232.
903号及び第3,255.135号明細書に記載され
ているような非水溶性分散剤を使用して調製される。典
型的にこれらの分散剤は、メタクリル酸メチルのような
単量体を、上記の単量体から誘導される重合体が不溶性
である溶媒と溶媒中に可溶性である前駆物質との存在の
もとに重合することにより調製される。非水溶性分散剤
は約1.05ないし3.0の先に定着されたような相対
的溶液粘性を有し得る。約3.0を超える相対的溶液粘
性を有する分散剤はスプレィが困難であり、また高い凝
結温度を有し、(色方に於いて約1.05よりも小さい
相対的溶液粘性を有する分散剤は劣った耐性、耐久性及
び機械的特性を有する。上記の分散された共重合体又は
ホモポリマーを調製するのに有用な単量体はカルボキシ
−ヒドロキシアクリル共出合体を形成するのに有用なも
のとして先に列挙したような物質である。
伯の(jllではベースコート膜はポリエステル又は“
オイルレス”アルキド樹脂として知られている樹脂から
製造され得る。これらの樹脂はポリオール及びポリ酸を
含む非脂−Jj酸を濃縮することにより調製される。有
用なポリ酸のなかにはイソフタル酸、フタル酸又は無水
フタル酸、テレフタル酸、マレイン酸又は無水マレイン
酸、フマル酸、オキシル酸、セバシン酸、アゼライン酸
、アジピン酸などが含まれている。安息香酸、パラ第三
級ブチル安息香酸のような一塩基酸も利用され得る。ポ
リアルコールのなかにはプロピレングリコール、エチレ
ングリコール、ブチレングリコール、1゜4ブタンジオ
ール、ネオペンチルグリコール、ヘキサレンゲリコール
、I 6ヘキサンジオールなどのようなジオール又はグ
リコール、及びトリメチロールエタン、トリメチロール
プロパン及びグリセリンのようなトリオール、及びペン
タエリトリオールのような種々の他の高級官能アルコー
ルがある。
上記の重合体のいずれも、透明な膜を形成するかぎり、
トップコートとして使用され得る。用語“透明膜2は、
それを通してベースコートを見ることができる膜として
定渡されている。ベースコートの完全な多彩色且つ美的
なす]果が実質的に痘ぜられないように透明膜が紫外線
吸収化合物及び(又は)束縛アミン紫外線安定剤を含ん
でいることは好ましい。しかし、いくつかの場合には、
トップコートに対照的又は相捕的な色を追加することに
より望ましい且つ独特なスタイリング効果が得られる。
このトップコートの優れた特徴は、塗装組成物全体に与
えられる耐久性である。
上記の方法及び組成物が使用されるすべての場合に、非
常に高い光沢を有する膜が得られる0通常の二被覆系で
90〜95を超える60°光沢を得るのが困叩な場合に
、本発明のプロセスを使用すれば、100を超える光沢
の読みが容易に得られる。
本発明による酸化鉄で包まれた雲母顔料はマール・コー
ポレーション(Mearl CorporaLlon)
及び叶ケミカルス([4M Chen+1cals)か
ら商業的に入手可能であり、また最も薄い酸化鉄包被に
於ける金褐色から銅色を通じて最もI’Xい酸化鉄包被
に於ける赤色までの色にわたっている。透明であるこれ
らの顔料上の酸化鉄被覆は自然紫外線吸収剤とじて作用
する。追加的な外部耐久性(例えば太陽への露出)のた
めに水酸化クロム及び二酸化チタンのような少量の他の
添加物が酸化鉄包被層内に含まれていてよい。(ムの高
温で安定な全屈酸化物(例えば銅、カルシウム、カドミ
ウム、コバルト、バリウム、ストロンチウム、マンガン
、マグネシウム、スズ及びチタン)が全体的又は部分的
に包被酸化鉄とii!toされ得ることも特記されるべ
きである。酸化鉄包被層は一般に包まれた雲母粒子の全
m11ftにたいするff1ffl比で約10%ないし
約85%、好ましくは約20%ないし約60%、また典
型的には約29%ないし約48%を呈する分子範囲の厚
みである。もし二酸化チタン又は水酸化クロムのような
添加物が包被旧の部分として使用されるならば、一般に
、包まれた粒子の全mmに対する重量比で、二酸化チタ
ンは約1%ないし約35%、典型的には約2%ないし5
%の量で、また水酸化クロム約0゜1%ないし約3.5
%の量で存在している。
本発明による酸化鉄で包まれた雲母顔料の形状(プレー
トレフト)の均等性及び平滑性は(例えば非常に脆い三
次元の複雑な形態のアルミニウム薄片を使用する自動車
塗装用の標準的な顔料と比較して)ハンドリング(オー
バーへラドボンピング#!jt(1)中の(破砕の問題
を生ずる)剪断力に起因する色ドリフトの問題並びに着
装時のゴースティング、まだら、シルキネス及び修理時
の色合わせの問題を無くす。
酸化鉄で包まれた雲母顔料は、透明性を有するので光が
粒子を通過するのを許し、その結果として多重の屈折及
び反射を生じさせるので、光学的に真珠色である。真珠
色に加えて、これらの顔料は本質的な隠蔽能力を有し、
加法色であり、また金属的外観(フェース・ツー・フロ
ップ・カラー・トラベル)を保持する。これらの特徴は
、金属構成要素(アルミニウム)又は真珠の美観のため
に必要な深み及び色度又はカラー・トラベルに欠ける色
を生ずる通常の金属(例えばアルミニウム)及び以前の
真珠色顔料(天然又は合成)ではこれまでに得られなか
った深み、清澄度及び色度を有する色を生ずることを可
能にする。
酸化鉄で包まれた雲母顔料は注意深くふるい分けされ且
つ制御された粒子である。異なる寸法の雲母粒子は異な
る美的外観を生ずる。標準的な金属化効果はすべて最大
寸法が約5μmないし約60μrn (好ましくは約5
μmないし約45μm1典型的には約5μmないし約3
5μm)、厚みが約0.25μmないし約1.0 /J
 mの粒子寸法を有する’JOJ:σn料を利用する。
なし地状の外観が約5μmないし約40μm(−15典
型的には約5μmないし約30.urn、好ましくは約
5μmないし約20μm)の粒子寸法を有する雲母顔料
を使用することにより得られる0粒子寸法を注意深く制
御することにより、これらの顔料の注意深い選択及び混
合を通じて、これらの塗装の改善された美的及び物理的
性質を確立する透明、半透明、反射性及び屈折性の特徴
を生ずる。通常の着色された顔料(rT機又は無機)又
は染料(天然又は合成)との混合物内で独特な真珠色が
発生され得る。相捕的な色の混合(例えば赤色の酸化鉄
で包まれた雲母と赤色の顔料又は染料との混合)は深い
多彩な色を生じ、また対照的な色の混合(例えば褐色の
酸化鉄で包まれた雲母と赤色又は青色顔料又は染料との
混合)は独特なアンダートーンを有する高度に多彩な色
を生ずる0選択にかかわらず、仕上がり (クリアコー
トを施された)エナメルは、通常の金属又は合成真珠色
顔料による塗装にくらべて改善された色耐久性、大きい
耐湿性及び大きい耐酸性を有する。
アルミニウムペーストのような通常の金属薄片顔料が、
基体表面の1!!蔽を増大するべく本発明のベースコー
トに追加され得る。少量の金属薄片顔料の追加は本発明
の被覆組成物の無退色特性に影響しないが、それは通常
の金属的外観と本発明のベースコートの金属的外観との
間の金属的効果を生ずる0本発明のベースコート内に使
用され(Vる通常の金属顔料の例は溶剤(すなわちミネ
ラル・スピリット、VM&Pナフサなど)中で55%か
ら80%までにわたる不揮発性のペーストとして参照さ
れる、シルバーライン・アルコア、アルキャン、レイノ
ルズ、エカート、東京などにより生産されるもののよう
な通常のアルミニウム薄片を含んでいる。
本発明の中間又は干渉コート内に使用され得る染料は任
意のl:2クロム又は1:2コバルト金属有機複合体染
料を含んでおり、その例は下表に列挙されている。
表 ぷ−U赳 黄88 黄89 易「升 メチル、ヒドロキシル及びカルボ キシ基を有する有機分子の1:2 クロム複合体;−12〜14炭素 原子を有する枝分かれした脂肪族 アミンにより中和されている。
メチル、塩化物、ヒドロキシル及 びメチルスルホニル基を有する有 機分子のl:2コバルト複合体; 一デヒドロアビエチルアミンによ り安定化されている。
黄25 ニトロ、ヒドロキシル及びカルボ オレンジ59 オレンジ11 赤9 黒29 キシ基を有する有機分子の1=2 コバルト複合体;−ソーダにより 中和されている。
メチルスルホニル、メチル、塩化 物及びヒドロキシル基を有する有 機分子の1:2クロム複合体;− デヒドロアビエチルアミンにより 安定化されている。
ニトロ、ヒドロキシル及びメチル 基を有する有機分子の1;2コバ ルト複合体;−ソーダ及びシクロ ヘキシルアミンにより中和されて いる。
スルファミド及びヒドロキシル基 を有する有機分子の1;2コバル ト複合体H−t−プロピルアミン により中和されている。
ニトロ、ヒドロキシル及びアm i 1基を有する有機分子の1=2ク ロム複合体;−ソーダにより中和 されている。
紫24    ヒドロキシル、塩化物及びスルホメチル
アミド基を有する有機分子 の1:2コバルト複合体;−シク ロヘキシルアミンにより中和され ている。
本発明の実施に有用なりロム又はコバルト複合体染料は
任意の1:2クロム及び1:2コバルト全屈有機復合体
染料を含んでいる。本発明の塗装に使用され得るクロム
複合体染料は米国特許第4.340,536号明細書に
開示されているものを含んでいる。
1:2クロム及び1:2コバルト全屈有機複合体染料は
公知であり、例えば米国特許第1.325,841′;
+明8111vIに開示されている。このような染料は
、溶液中で全屈と複合する任意の有機モイエティとクロ
ム又はコバルトを反応又は複合させ、次いで複合体を中
和又は安定化することにより製造される。このような有
機モイエティの例はフェノール誘導体、ピラゾロン、モ
ノアゾ、ジアゾ、ナフトロール及びイミダシロンを含ん
でいる。ii!!常の安定剤の例は12〜14炭素原子
を有する枝分がれした脂肪族アミン、ソーダ、イソプロ
ピルアミン、シクロヘキシルアミン及びデヒドロアビエ
チルアミンを含んでいる。
本発明を実施するのに使用され得る追加的な1:2クロ
ム及び1:2コバルト金属有機複合体染t)は熔剤芭8
2C,1,1[1690、熔剤赤118c1.1567
5及び溶剤用27 C,1、12195+12197を
含んでおり、これらのすべては2モルの染料に1原子の
クロムを含むクロム複合体である。これらの染11はZ
へPONという登録商標でオハイオ用、シンシナティ所
在のBASFウィアンダンテ・コーポレイションから商
業的に入手可能であり、また下記の構造を存する。
1)溶剤黄82  ZへPON′f1157のクロム複
合体。
アントシェル酸−3−メチル−1−フェニル−5ピラゾ
ロン;次いで2モルの染料あたり1原子のクロムを含む
クロム複合体を生成すべく113〜115°Cで6時間
にわたりボルムアミド溶液中でギ酸クロムと共に加熱す
る。
2)熔剤赤118  ZAPON赤471から誘導され
たクロム複合体。
2−アミノ−lフェノール−4−スルホアミド−2−ナ
フトール;次いで2モルのモノアゾ染料に1原子のクロ
ムを含むクロム複合体に転換する。
3)溶剤用27  ZAPON黒X51()ミ1 のクロム複合体。
2−アミノ−5−ニトロフェノール−2−ナフトール;
次いで2モルのモノアゾ染料に1原子のクロムを含むク
ロム複合体に転換する。
本発明を実施するのに有用な1:2コバルト全屈有機複
合体染料の追加的な例は1984年7月18日付はヨー
ロッパ特許出1’JA第[!P113.643号及びド
イツ連邦共和国特許出願公開第3230102AI号明
細書に開示されている染料を含んでいる0本発明を実施
するのに有用な商業的に入手回部なl:2コバルト及び
l:2クロム金属有機複合体染料の追加的な例はオラゾ
ール黄2GLN(i刻苦88)、オラゾール黄2RLN
 (熔刻苦89)、オラゾール黄3R(熔刻苦25)、
オラゾールオレンジG(溶剤オレンジ11)、オラゾー
ルオレンジRLN(f6剤オレンジ59)、オラゾール
赤2B(/8剤赤9)、オラゾール紫RN(熔剤紫24
)及びオラゾール黒RL(熔剤黒29)を含んでいる。
これらの染料はノースカロライナ州グリーンスポロ所在
のシバーギギイにより0rasolという登録商標で製
造されている。
本発明を実施するのに有用な追加的な染料は、ペンシル
バニア州、ピンクバーブ所在のモベイ/バイエルにより
製造されるオレンジ245染料及び黄GL染料、ミシガ
ン州、ホーランド所在のBASFコーボレイションによ
り製造される赤471、黄073及びオレンジ245染
料、ニューシャーシー州イーストハノーバー所在のサン
ドラ・コーポレイションにより製造される黄RLSN、
黒RLS及び青RLS染料及びノースカロライナ州グリ
ーンスポロ所在のシバーガイギーにより製造される黄2
RLN、オレンジRLN及びオレンジG染料である。
本発明のマルチコート塗装のベースコート中に存在する
顔料の量は重量比で一般に約1%ないし25%、好まし
くは約7.5%ないし15%、また典型的には約10%
である。ベースコートは非金属的又は金属的であってよ
い。金属的とは、ベースコートが全屈薄片又は雲母顔料
又はそれらの組合わせの存在に起因する金属的外観を有
し得ることを意味する。オプションとして、重量比でこ
の顔料の約5ないし90%、好ましくは約25ないし7
0%、また典型的には約60%は本発明による酸化鉄で
包まれた雲母である。
中間コートの顔料(中間コートに関して顔料とは雲母顔
料プラス染料を意味する)対結合剤比は典型的に約0.
001ないし約0,35、−層典型的には約0.005
ないし約0.175、好ましくは約0、025ないし約
0.100である。
中間コートのなかの染料の量は中間コート中の全てのr
n料及び染料に対してHi比で約1.0%ないし50.
0%、また好ましくは中間コート中の全ての顔料及び染
料の約15.0%ない35.0%でである。
中間コートのなかに含まれている酸化鉄の量は典型的に
約11ないし約99:1、また好ましくは約2=1ない
し約3:1の顔料対結合剤比で存在している。
本発明の新規な三層塗装組成物は、OEM自動車仕上げ
でこれまで達成されなかった清澄度及び深みと共に透明
性及び半透明性が色のパノラマを生ずるステンドグラス
又はティファニーランプの美的外観に類似として描写さ
れ得る美的外観を生ずるべく、1:2クロム又は1:2
コバルト有機複合体可溶染料を中間コートのなかに組み
入れている。この効果は“ステンドグラスグロー効果゛
として定義されている。アルミニウム薄片に対する置換
として自動車ペイント中に組入れられた雲母顔料は乳白
色且つ洗い出された色、まだら、深みの欠如などの欠点
なしに金属状の9)J果を生ずる。
有機染料は“−時性°であり紫外線への露出により急速
に退色するので、自動車ペイントの構成要素として受容
可能でないことは当業者に知られている。1:2クロム
又は1;2コバルト有機複合体の可溶性染料が、酸化鉄
で包まれた雲母粒子を含む本発明の被覆組成物に追加さ
れる時、以前の自動車塗装では決してiIられなかった
新しい美的な視覚的特徴を有する無退色の組成物を生ず
ることは米国特許第4,598,020号明細書に開示
されているように?くべき且つ予想外のことである。こ
れらの組成物は高い彩度及び深みを有し、しかも金属状
の外観を有する。本発明の金属状の塗装は、アルミニウ
ム薄片を含む塗料では達成されなかった輝き及び色の深
みにより特徴付けられる外観を有することが観察される
0本発明の塗装の新規な美的特性は、染料及び雲母顔料
が彩度を増すのにアディティブな効果を生ずることによ
るものと信ぜられている。顔料及び染料は強められた色
を生ずるべく互いに補強する。(一方に於いて、アルミ
ニウム薄片はサブトラクティブであり、色を純粋な色か
ら1illlれて灰色(すなわち汚い)色開のほうへず
らすことにより染料の彩度を減する。
ベースコ−1・、中間(干渉)コート及びトップコート
ははけ塗、吹付け、浸漬、流し塗などのようなこの分野
の通常の方法により着装され得る。
典型的には特に自動車仕上げ用としては吹付は塗装が用
いられる。圧縮空気吹付け、静電吹付け、ホットスプレ
ー法、エアレススプレー法などのような種々の形式の吹
付けが利用され得る0着装は手作業又は機械作業により
行われ得る。
本発明の塗装材料の着装に先立って典型的に通常の耐蝕
性のブライマーが既に着装されている。
この地膚塗りされた基体にベースコートが着装される。
ベースコートは典型的に約0.4m1l(0゜01mm
)から約2.0mi 1  (0,05mm)まで、ま
た好ましくは約0.5m i 1  (0,013mm
)から約0.8ml 1  (0,02mm)までの厚
みに着装される。この厚みは着装間の非常に短時間の乾
燥(“フラッシュ”)により一回の塗装パスまたは複数
回の塗装パスで着装され得る。
いったんベースコートが着装されると、オプションとし
てベースコートが約30秒ないし約10分、好ましくは
約1分ないし約3分にわたり周囲温度でフラッシュする
のを許した1&に、中間コートが着装される。中間コー
トは典型的に約0.8 mi l  (0,0193m
m)ないし約  mil(mr+1)、好ましくは約1
.9m l +  (0,0254mm)の厚み(乾燥
膜ベース)で着装される。
中間コートが着装された後、(オプションとして中間コ
ートが周囲温度で約30秒ないし約10分、好ましくは
約1分ないし約3分にわたりフラッシュするのを許した
後)外側の透明なトップコートが着装される。ベースコ
ート及び中間コートは一眉長時間にわたり、さらに−層
高い温度で乾燥され得るが、短時間のフラッシュのみの
後にトップコートを着装することにより、はるかに改善
された生成物が生成される。ベースコートの若干の乾燥
除去はベースコート及びトップコートの完全混合を防ぐ
ために必要である。しかし、成る最小限のベースコート
ートップコート干渉は塗装の接着の改善のために望まし
い。トップコートはベースコートよりも厚く (好まし
くは約1.8ないし2.3m l l  (0,046
ないし0.058mm))着装され、また−回または複
数回の塗装パスで着装され得る。酸化鉄で包まれた雲母
顔料はクリアコート内及び着色されたクリアトップコー
トを有するベースコート内に低レベルで着装可能である
両着装は独特な美的特性を生じ、しかも只珠色外観を保
つ。
σrl LG :s++制御はベースコート内に保たれ
、しがもそれは中間塗装により保護膜を形成されている
。このことは、二つの膜(ベースコート及び中間コート
)が互いに“ストライク−イン”又は移行を生していな
いことから明らかである。“ストライクイン″が生ずる
時1.顔料はベースコートがら中間コート内へ、また中
間コートからトップコート内へ移動し、膜組成物が界面
に於いて相互混合状態となり、また焼付けられた塗装組
成物がクリアな“深みのある1外観ではなく汚い外観を
有する。
本発明により実質的に“ストライク−イン”が生ぜず、
また塗装は優れたlN澄度及び深みを有する。
しかし、界面に於いて十分な?n潤が行われるので、層
剥離及びいずれかの眉からの溶剤レリーズの問題は存在
しない。
いったんトップコートが着装されると、系は再びオプシ
ョンにより30秒ないし10分間にわたりフラッシュさ
れ、また次いで熱1lliJ塑性層の場合には溶剤のす
べてを駆逐するのに十分な温度で、また熱硬化性層の場
合には橋かけ結合剤を硬化させるのに十分な温度で全被
覆が焼付けられる。これらの温度は周囲温度から約40
0°F(204’C)までの範囲であってよい、典型的
には熱硬化性材料の場合には(例えば約30分にわたり
)約225°F(96°C)ないし約280°F(12
8°C)(例えば250’F (121’c))の温度
が用いられる。前記のように、通常の“ウェット−オン
−ウェット”着装プロセスが好ましいけれども、優れた
結果が通常の“ペイクーオンーベイク”着装プロセスで
塗装を着装することによっても得られ、その場合に各層
は次の屓の着装に先立って焼付けられる。
下記の例は本発明の原理及び実際を例示するものであり
、本発明の範囲が下記の例に限定されるものではない、
使用されている部及び百分率は重量部及び出量百分率で
ある。
例1 ベースコート/m合体組成物が下記の成分を通常の容器
及び混合手段のなかで混合することにより調製された。
アクリル共重合体(1)      44.20Res
imene   x   755橋かけ樹脂(2)  
      44.20マイクロゲル熱硬化性アクリル
  9.38非水溶分散(NAD)(3) Nacure  5225     1.2B特殊純度
(4) 紫外線吸収体(5)        0.49全不揮発
物(TNV)の 100.0 40%に於いて (1)共重合体 1.40% スチレン 51.24% イソブチルメタクリル酸1.40% ヒ
ドロキシエチルアクリル酸14.00% ヒドロキシエ
チルアクリル酸1.96% アクリル酸 20、 O0% E−カプロラクトン 100.00  72.5%TNVに於いてγ8媒キャ
リヤー 62.2%  5olvesso  10031.1%
  N−ブチルアルコール 6.7%  メチル エチル ケトン 100.0 (2)ミゾーリ用、セントルイス所在のモンザントによ
り製造された。
(3)NAD 75.8 10.2 メチルメタクリル酸 ヒドロキシプロピルメタクリル 酸 グリシジルメタクリル酸 メタクリル酸 ポリ12−ヒドロキシステアリ ン酸 5.5 4、1 4.4 1 00、0 ・溶媒キャリヤー 92、50    シェル ゾルM−514(A) 2.50   トルエン 2.50    N−ブチル酢酸塩−ウレタン等級 −lエエ   エチル酢酸塩 100.0 (Δ)イリノア州、オークブルーフ所在のシェル・ケミ
カル・カンパニーにより製造された。
(4)コネクチカソト州、ノーウオーク所在のキングン
インダストリーズにより製造された。
(5)ノースカロランナ州、グリーンスポロ所在のシバ
・ガイギーにより製造された12.5%T 1nuvi
n900* 顔t−+ベースは、BΔSFコーポレイションにより製
造されたLIIIO無機金属酸化物黄顔料をベースコー
ト重合体と混合することにより調製された。
十分な量の顔料ベースが、0.8の顔料対結合剤比(P
/B)を有するベースコート塗装組成物を形成するべく
、ベースコート/中間コートffj合体組成物と混合さ
れた。
中間ツー1−重合体は下記の成分を通常の容器及び混合
手段のなかで混合することにより調製された。
アクリル共重合体(1)      46.17Res
imene  x  755 42.24NAD(2)
            9.82Nacure  5
225     1.2B特特殊塵 紫外線吸収体(3)         0.4950.
9%T N V ニ於1.’テ100.0(1)ベース
コートのアクリル共重合体と同一(2)ベースコートの
NADと同一 (3)ベースコートの紫外線吸収体と同一中間コートは
最初に中間コートgn料ベースを調製することにより調
製された。顔料ベースはE。
M、ケミカルにより製造されたブロンズ雲母顔料(9−
500)により、またシバ・ガイギーにより製造された
RLNオレンジ染料を中間コートm合体と下記の比で混
合することにより調製された。
ブロンズ雲母顔料 3.811b (1,73kg) オレンジ染料   1.27 l b (0,58kg) 中間塗装が、0.10のP/B比を有する透明な中間塗
装を形成するべく、顔料ベースを中間コートff1合体
と混合することにより調製された。
クリア)7プコ一ト塗装組成物が下記の成分を混合する
ことにより調製された。
アクリル共重合体(1)    65.00Cy rn
 e l 303     35. OO1目かけIl
l脂(2) 60%TNVに於いて 100.00 S、V、上の1.2%に於いてTtnuvin44(1
)共m合体 スチレン          l O,00ブチルlり
’)’Jルr!Ik     33.00ブチルアクリ
ル酸       20. OOヒドロキシエチルアク
リルfi35.00アクリルr!i2.00 65%T N V ニ於いて 100.00キヤリアー 80、00  酢酸アm11 20、QQ   5olvessolO0100,00 (2)ニューシャーシー化、ウェイン所在のアメリカン
・シアンアミド。
(3)ノースカロランナ用、グリーンスポロ所在のシバ
・ガイギー ボンデライト処理されたtliが耐蝕性ブライマーで地
膚塗りされ、また硬化された。地1f’!すされた&i
il扱は乾燥膜ベースで約0.6rn i +  (0
,0152mm)の膜厚みにベースコートペイント組成
物を吹付けられた。室温で約30〜180秒のフラツシ
ユの後、ベースコートペイント組成物の追加的な乾燥膜
ベースで測って0.6m l I  (0,0152m
m)の膜が吹付けにより着装された。30〜180秒の
フラッシュの後、中間塗装が1.0 mi l  (0
,0254mm)の乾燥膜厚みに二つの着装と類似の仕
方で着装された。室温で約30〜180秒のフラッシュ
の後、透明なトップ塗装が中間塗装の上に約2.2m 
11  (0,0559mm)の乾燥膜ベースの膜厚み
に吹付けにより着装された。
室温で15〜30分にわたる乾燥の後、塗装は30分に
わたり250°F(121°C)で焼付け(硬化)され
た、こうして得られた塗装は乳白色の外観を有し、優れ
たtN澄性及び耐久性を呈し、またステンドグラスグロ
ー色りJ果を生じた。
下記の例では塗装組成物がIj+11の手順に従って製
造されかつ着装された。ベースコート及び中間コートの
顔料成分のよが変更された。テスI・サンプルの全てが
驚くほどに乳白色及びステンドグラスグロー色効果を呈
した。
例2 八)ベースコート顔料 ベース−σnL)比モベイによ
り製造された青an   11.001b料(B471
4)     (4,79kg)プラウエア州、ウィル
ミント  11.001!bン所在のデュポン・コーボ
レ (4,79kg>イションにより製造された二 酸化チタン白tin料(R960 II G 11 G ) ベースコート塗装P / B      Q、 3ベー
スコートの厚み(乾燥膜 ベース) B)中間コート顔料 ベース E、 M、ケミカル・カンパニ ーにより製造されたブロンズ 雲母Iln料(9−500) BASFにより製造された青 染料 中間塗装P/B 中間塗装の厚み (乾燥膜ベース) クリアコート 1.0m1l (0,025mm) 顔料比 0、957! b (0,43kg) 0.32Nb (5,14kg) 0、1 0.9m1l (0,023rom) クリアコートの厚み(乾燥膜  1.8m11ベース)
            (0,046mm)例3 A)ベースコート顔料 ベース−頭料比ニューヨーク州
、ニューヨー  22.001bり所在のフィザー・イ
ンヨー  (9,97kg)ボレイテッドにより製造さ
れ た赤褐色(RO8097)Qfl 料 ベースコート塗装P/B     O,8ベースコート
の厚み(乾燥膜  Q、3m11ベース)      
       (0,02mm)B)中間コート顔料 
ベース−頗料比 E、M、ケミカルにより製造  0.951bされた銅
雲母顔料(9−50(0,43kg)シバ・ガイギーに
より製造さ  0.32ffibれた2RLNオレンジ
染料  (0,14kg)中間塗装P/B      
    0.025中間塗装の厚み(乾燥膜ベース) 
 0.8m1l(0,02mm) C)クリアコート クリアコートのjvみ      2.2m1l(乾燥
膜ベース)        (0,056rnm)例4 A)ベースコート顔料 ベース−顔料比オハイオ用、ア
クロン所在の コロンビアン・ケミカル・カ ンパニーにより製造された黄 酸化鉄 −1−スコート塗装P/B ベースコートの厚み(乾燥膜 ベース) B)中間ヨー1−顔料 ベース E、M、ケミカルにより製造 された赤雲母顔料(9−50 シバ・ガイギーにより製造さ れた紫RNパープル染料 中間塗装P/B 中間塗装の厚み (乾燥膜ベース) C)クリアコート クリアコートの厚み(乾燥膜ベ ース) 22、0 0  ffi  b (9,97kg) 0.8 1.2m1l (0,03mm) rn料比 0、95 n b (0,43kg) 0.32 り b (0,14kg) 0、1 2.1m1l (0,053mm) 2、1 rn i  1 (0,053mm) 本発明による組成物及びプロセスによれば、公知のペイ
ント組成物及びプロセスにくらべて多くの改善が達成さ
れる。被覆された雲母rn料及び有機均染11を含有す
る透明な(低P/B)中間コートをl’J1似又は相補
性の色のベースコートの上に着装し、またクリアトップ
コートで保護膜を形成するこによって、色の全パノラマ
を生ずるたりてなく、?L白色の変化する度合を有する
非金層、セラミック及び全屈の全スペクトルにわたる色
を生ずることは驚くべき且つ予想外のことである。本発
明の塗装組成物及びプロセスを利用することによって、
紫外線耐久性、1lii4酸性、耐湿性、フレキシビリ
ティ、ステ2ドグラス外観及び乳白色により特徴付けら
れる塗装組成物を得ることが可能である。塗装は全ての
現在の技術で全ての現在の静電的及び非静電的条件のも
とに着装可能である。中間又は干渉コート (ベースコ
ートと類似もしくは相?di性の色)の透明性は、透明
な中間コートを通る光の選択的吸収、反射又は屈折を通
じての本発明の塗装の新規にして且つ予想外の特性の原
因である、中間コートの透明性は前記のように低い顔料
対結合剤比で存在する透明な中間コートのなかの顔料及
び染料を意味するべく定義されている。
熱硬化性重合体を含む組成物中に組入れられ且つ熱硬化
性重合体を硬化させるのに十分な熱を受ける時、染料は
重合体と“反応”して系の一体部分となって、染料の自
然の“にじみ°1IJt向を無クシ、またエナメル中に
不可溶性となる。この染料は“真の“通常の染料のよう
に溶剤中に熔解するが、エナメルに追加された時に“真
の”顔料のように反応し、重合体系により被覆され且つ
保護された状態となる。m合体との“反応“が生ずるの
は重合体系とのこの統一体である。通常の染料は決して
エナメルの部分とならない、それらは自由状態にとどり
、また“にじみ”にさらされる(それらと接触するン容
FLエナメルなどからのアタックへの敏感性)、クロム
又はコバルトイオン複合体が触媒作用による熱硬化反応
に加担し、密に揚よれた非にしみ系を生ずる。
本発明の塗装組成物は乳白色外観及び“ステンドグラス
グロー色効果”により特徴付けられている。“ステンド
グラスグロー色効果“とは、通常の光への反応と異なり
、観察者により感知されるパイフランシー(振動)を意
味する。古いステンドグラスはこのグロー特性を有する
。古いステンドグラス窓を新しいステンドグラス窓より
も美しくするものは腐食である。実際、ガラスは腐食す
る。年月と共に腐食が光を拡散し、各ピースをグローさ
せる。いま、この古いステンドグラスのグロー外観を本
発明の塗装組成物により正確に再現することが可能であ
る。
本発明の着装された組成物は湿気に対して敏感でな(、
比較的小さい粒子寸法を使用し、着装の臨界性に対して
あまり敏感でなく、すべての角度ニ於イて色の真性を保
ち(フェイス−ツー−フロップ・カラートラベル)、太
陽光線への露出により劣化せず、偽のrn料と混合され
た時に減法色作用を住ぜず、修理時に低い焼付温度での
色合ゎせを許し、またセントリング及び化学的浸食(例
えば酸性降雨)に耐え、また乳白色外観およびステイト
グラスグロー色効果を有する。
本発明の組成物は自動車のオリジナル・エクィノプメン
ト・マニュファクチュア塗装に特に適しているが、本発
明の組成物の利点の一つば熱硬化性の再仕上げ用組成物
として低い焼付温度での色合わせに使用され得ることで
ある。
以上に於ては本発明を特定の好ましい実施例について説
明してきたが、本発明はこれらの実施例に限定されるも
のではなく、本発明の範囲内にて種々の実施例が可能で
あることは適業frにとって明らかであろう。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)多層塗装により塗装された基体材料に於いて、 内側の顔料を混合された塗膜形成ベースコートと、 ベースコートの上に着装される透明な中間の塗膜形成塗
    装であって、酸化鉄で包まれた雲母顔料を約0.001
    ないし約0.35の顔料対結合剤比で、また1:2コバ
    ルト金属有機物複合体染料及び1:2クロム金属有機物
    複合体染料から成る群から選択された金属有機物複合体
    染料の顔料の重量を基準にして約50%までの重量百分
    率で含んでいる中間塗装と、 中間塗装の上に着装される外側の透明なトップコート塗
    装組成物とを含んでおり、 その結果として得られる多層塗装組成物が乳白色外観及
    びステンドグラスグロー色効果を有することを特徴とす
    る多層塗装された基体材料。
  2. (2)複数の層の塗膜形成重合体により基体を塗装する
    方法に於いて、最初に基体の上に少なくとも一つの層の
    内側の顔料を混合された塗膜形成ベースコートを着装す
    る過程と、次いでベースコートの上に着装される透明な
    中間の塗膜形成塗装組成物であって、酸化鉄で包まれた
    雲母顔料を約0.001ないし約0.35の顔料対結合
    剤比で、また1:2コバルト金属有機物複合体染料及び
    1:2クロム金属有機物複合体染料から成る群から選択
    された金属有機物複合体染料の顔料の重量を基準にして
    約50%までの重量百分率で含んでいる中間塗装組成物
    を着装する過程と、また次いで前記中間塗装の上に透明
    な外側の塗膜形成トップコート塗装組成物を着装する過
    程と、また次いで着装された塗装を硬化又は乾燥させる
    過程とを含んでおり、こうして乳白色外観及びステンド
    グラスグロー色効果を生じさせることを特徴とする基体
    の多層塗装方法。
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