JPH0328275A - カラー移動と乳白色効果を示すコーティング系 - Google Patents

カラー移動と乳白色効果を示すコーティング系

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JPH0328275A
JPH0328275A JP7314690A JP7314690A JPH0328275A JP H0328275 A JPH0328275 A JP H0328275A JP 7314690 A JP7314690 A JP 7314690A JP 7314690 A JP7314690 A JP 7314690A JP H0328275 A JPH0328275 A JP H0328275A
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ソル、パヌシュ
James M Gelmini
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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、多層コーティング系に関する。更に詳細には
、本発明は色移動と乳白色効果を示す多層コーティング
系、このコーティング系の塗布法および生成するコーテ
ィング製品に関する。
発明の背景 多層コーティング系は、木材、プラスチック、複合材料
および金属のような各種の基材をコーティングするコー
ティング産業では周知である。米国特許第３，８１９，
１４７号明細書には、自動車のコーティングに用いられ
るこのような系が記載されている。多層コーティング系
により、金属基材は腐蝕と表面損傷からの不可欠な保護
と好ましい装飾的品質を備える。コーティング系のこれ
らの２種類の機能は、下になっている基材が苛酷な環境
条件に晒され且つ最終製品の外観が最も重要なセールス
ポイントの一つである自動車産業では特に重要である。
電気コーティングの下塗剤の進歩によって自動車の耐腐
蝕性は大幅に改善され、仕上げコーティング剤の同様な
進歩により、印象的な新たな色効果が提供され、耐候性
、耐日光性および耐表面損傷性が改善された。
近年、自動車用の仕上げコーティングにメタリック、真
珠箔状および乳白状色効果が導入されてきた。仕上げコ
ーティングにきらきらした外観を付与するメタリック効
果は、仕上げコーティングの１層以上に微細に分割した
金属箔片または雲母粒子を導入することによって得られ
る。この型の典型的な系は、米国特許第４．０４８．１
３Ｂ号、第４．４９９．１４３号および第４，６０５．
８８７号明細書に開示されている。真珠箔状または乳白
色効果は、仕上げコーティングの１層以上に酸化鉄また
は二酸化チタンのような金属酸化物の薄層に予め封入さ
れた雲母の粒子を導入することによって達戊される。こ
の型の典型的な系は、米国特許第３，５３９．２５８号
、第４，５４７．４１０号、第４，５５１，４９１号、
第４．５９８．０１５号、第４，５９８．０２０号およ
び第４，８１５，９４０号明細書に開示されている。
メタリック、乳白状および真珠箔状の仕上げコーティン
グによって利用可能にした各種の豊富で光沢のある色は
、自動車消費者層の欲望をそそった。したがって、多層
コーティング系は自動車産業に多年に亙って使用されて
きたが、当業界では新規なまたは独特な色効果を有する
と同時に不可欠な耐久性、高光沢を有し、良好に色が保
持されるコーティング系が絶えず研究されている。
発明の概要 本発明の主な態様では、本発明は、着色した下塗、着色
した透明塗膜の上塗り層、および非着色保護塗膜の層と
を含んで或る多層コーティング系を提供する。
非金属性の一次下塗層は、ポリマー性結合剤と下塗顔料
を含んでいる。
着色した透明な中間塗膜の上塗り層は、ポリマー性結合
剤と透明な金属酸化物に封入された雲母の粒子および有
機顔料を含む顔料から成っている。
この透明な中間塗膜では、有機顔料の色は透明な金属酸
化物に封入された雲母の色に対して補色である。非着色
の透明な保護用のポリマー性クリヤーコートは透明な中
間塗膜の上に積層している。
本発明のコーティング系は、色移動および乳白状の色効
果を示す。
本発明のもう一つの態様では、多層コーティング系で基
材をコーティングする方法であって、（ａ）ポリマー性
結合剤と基材塗膜顔料とから或る非金属性の一次下塗組
成物の層を基材に塗布し、（ｂ）この下塗組成物のフィ
ルムを前記の基材上に形成させ、（ｃ〉この下塗のフィ
ルム上にポリマー性結合剤と、透明な金属酸化物で封入
された雲母の粒子および有機顔料（但し、前記の有機顔
料の色は前記の透明な金属酸化物に封入された雲母の色
の補色である）から成る顔料とから成る透明な中間塗膜
組成物の層を塗布し、 （ｄ）前記の下塗層上に前記の中間塗膜組成物のフィル
ムを形成させ、（ｅ）前記の透明な中間塗膜上に透明な
保護用のポリマー性のクリヤーコート組成物の層を塗布
し、（ｆ）前記の透明な中間塗膜上に前記の透明な保護
用のポリマー性のクリヤーコートのフィルムを形成させ
る工程を含んで成る方法を提供する。
更にもう一つの態様では、本発明は、本発明の多層コー
ティング系でコーティングした製品を提供する。
発明の具体的説明並びに好ましい実施態様系に用いられ
る特定のコーティング組成物の乾燥および／または硬化
条件によって変わるが、ガラス、セラミック、木材、プ
ラスチックおよび複合体のような如何なる基材であって
も本発明のコーティング系でコーティングすることがで
きる。
しかしながら、本発明のコーテ−イング系は特に金属性
基材に、特に自動車塗料仕上げ系として適用される。こ
の基材は被覆されていない基材であってもよく、または
金属性基材の場合には、ホスフ工一ト化、下塗または他
の同様な処理によって前処理を行って耐腐蝕性を付与し
てもよい。
本発明のコーティング系でコーティングすることができ
る金属製基材の例には、スチール、アルミニウム、銅、
マグネシウム、それらの合金等がある。本発明のコーテ
ィング系の化学成分は、基材の温度許容度に適合するよ
うに変化させることができる。例えば、プラスチック基
材の場合には、これらの成分は、周囲温度での乾燥また
は１５０丁〜１８０丁（８５℃〜８２℃）の低温での硬
化に適するように構成され．る。また、金属製基材およ
び高温に耐えることができる他の基材の場合には、本発
明のコーティング系の成分は、例えば！８０″Ｆ（８２
℃）を上回る高温での硬化に適するように構成される。
下塗材料、すなわち基材に最も近い着色ポリマー層は、
当業界で従来から用いられている適当なフィルム形成材
料および着色料または顔料を含んでいる。着色した下塗
組成物を配合するのに用いられる好適なフィルム形成材
料には、アクリル酸樹脂、アルキド樹脂、ポリウレタン
樹脂、ポリエステル樹脂およびアミノプラスト樹脂が挙
げられる。この下塗は水性キャリャーから析出させるこ
とができるが、脂肪族、環状脂肪族および芳香族炭化水
素、エステル、エーテル、ケトンおよびアルコールのよ
うな通常の揮発性有機溶媒、例えばトルエン、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用いるのが好ましい。揮発性有機
溶媒を用いるときには、約２％〜約５０重量％のセルロ
ースエステルおよび／またはワックス（例えばポリエチ
レン）であって揮発性有機溶媒の速やかな脱離を促進し
、コーティングの流動性または均展性を向上するものを
含有するのが、不可欠ではないが好ましい。
用いられるセルロースエステルは、選択される特定の樹
脂系と混和するものでなければならず、硝酸セルロース
、セルロースプロビオネート、セルロースブチレート、
セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテー
トプロピオネートおよびそれらの混合物のようなものが
挙げられる。このセルロースエステルは使用時には、フ
ィルム形成固形物に対して約５重量％〜約２０重量％で
用いるのが好ましい。下塗中のアクリル酸樹脂は、熱可
塑性（アクリル酸ラッカー系）または熱硬化性のいずれ
であってもよい。米国特許第２．８６０，１１０号明細
書に記載のアクリル酸ラッカーは、下塗において本発明
により用いられるフィルム形成組成物の１つの型である
。アクリル酸ラッカー組成物は、典型的にはメタクリル
酸メチルのホモポリマーおよびメタクリル酸メチルのコ
ポリマーであって中でもアクリル酸、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、酢酸ビニル、アクリロニトリル、スチレンな
どを含むものが挙げられる。
アクリル酸ラッカーポリマーの相対粘度は約１．０５未
満であり、生成するフィルムの耐溶媒性、耐久性および
機械特性が低い。一方、相対粘度を約１．４０を上回る
水準に増加させると、これらの樹脂から作成される塗料
は噴霧が困難であり、凝集温度が高い。
本発明の下塗を形或させるのに有用なもう一つの種類の
フィルム形成材料は、架橋剤とカルボキシーヒドロキシ
アクリル酸コポリマーとの組合わせである。カルボキシ
ーヒドロキシアクリル酸コポリマー中で共重合すること
ができるモノマーとしては、アクリル酸およびメタクリ
ル酸と１〜１２個の炭素原子を有するアルカノールとの
エステル、例えばアクリル酸エチル、メチルメタクリレ
ート、プチルアクリレート、プチルメタクリレート、２
−エチルへキシルアクリレート、ラウリルメタクリレー
ト、ペンジルアクリレート、シクロヘキシルメタクリレ
ートなどが挙げられる。追加のモノマーは、アクリロニ
トリル、メタクリ口ニトリル、スチレン、ビニルトルエ
ン、α−メチルスチレン、酢酸ビニル等である。これら
のモノマーは１個の重合性のエチレン性不飽和基を含み
、ヒドロキシルおよびカルボキシル基を欠いている。
ヒドロキシーカルボキシコポリマーと併用される架橋剤
は、ヒドロキシおよび／またはカルボン酸基と反応性の
組或物である。このような架橋剤の例は、ポリイソシア
ネート（典型的にはジーおよび／またはトリイソシアネ
ート）、ポリエボキシドおよびアミノブラスト樹脂であ
る。特に好ましい架橋剤はアミノプラスト樹脂である。
ポリイソシアネートがヒドロキシルを有するポリエステ
ルまたはポリエーテルまたはアクリル酸ポリマーと反応
するときには、下塗および上塗の両方において、本発明
の方法に用いられるウレタンフィルムを生成する。イソ
シアネート（−Ｎ−Ｃ−０）一ヒドロキシル（−　０　
Ｈ）反応は室温で容易に起こるので、周囲温度および低
温の硬化が可能である。
下塗に用いられる他の樹脂には、通常のアルキド樹脂と
して知られ、脂肪酸または油を含むエステル化生成物を
包含するものとして定義されているものがある。これら
の樹脂の製造法は、当業界で公知である。本発明に有用
な好ましいアルキド樹脂は、約５重量％〜約６５重量％
の脂肪酸または油を含み、ヒドロキシル当量のカルボキ
シ当量に対する比率が約１．０５〜１．７５のものであ
る。脂肪性化合物が約５％未満のアルキド樹脂は、後記
のポリエステル樹脂の「無油」アルキド樹脂として分類
される。一方、６５％を上回る脂肪性化合物を含むアル
キド樹脂は、べ一午ング特性が悪く、耐化学薬品性が悪
く、下塗または基材への接着性がよくない。ヒドロキシ
ルのカルボキシに対する当量比が約１．０５未満である
と、ポリマーの製造中にゲル化が起こることがあり、一
方ｌ，７５を上回る比率で製造した樹脂は分子量が低い
ので耐化学薬品性がよくない。これらのアルキド樹脂は
、本発明の上塗として用いることもできる。この場合に
は、アルキド樹脂の油または脂肪酸部分が薄く着色した
ベーキング油または脂肪酸、例えばヤシ油または脱水し
たヒマシ油または脂肪酸を含むのが好ましい。更に、こ
れらの樹脂を上塗として用いるときには、前記のような
各種のアクリル酸またはエチレン性不飽和モノマーと反
応してビニル改質したアルキド樹脂を生成することがで
きる。
これらのアルキド樹脂の硬化は、カルボキシーヒドロキ
シルコポリマーで用いるのと同じ重量比で前記の架橋剤
のいずれかと混合することによって行うことができる。
これらのアルキド樹脂の製造に有用な各種の脂肪酸およ
び油には、ヒマシ油、脱水ヒマシ油、ヤシ油、とうもろ
こし油、綿実油、亜麻仁油、オティシ力（ｏｔｌｃｉｃ
ａ）　、べＩＪラ（ｐｅｒｉｌｌａ）　、ケシの実、紅
花、大豆、キリ油等の油類から誘導される脂肪酸、およ
びトール油脂肪酸を含む各種のロジンが挙げられる。有
用なボリオールには、各種のグリコール、例えばエチレ
ングリコール、プロビレングリコール、ネオペンチルグ
リコール、ブチレングリコール、１，４−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
；ボリグリコール、例えばジエチレングリコールまたは
トリエチレングリコールなど；トリオール、例えばグリ
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；および他の高級アルコール、例えばペンタエリ
スリトール、ソルビトール、マンニトールなどが挙げら
れる。本発明のアルキド樹脂を製造するのに有用な酸に
は、ロジン酸、安息香酸、ｐ−ｔ−ブチル安息香酸など
の一官能価酸；アジビン酸、アゼライン酸、セバシン酸
、フタル酸または無水フタル酸、イソフタル酸、テレフ
タル酸、二量体化および多量体化した脂肪酸、トリメリ
ット酸などのような多官能価酸が挙げられる。
更に他の有用な下塗は、米国特許第３．０５０．４１２
号、第Ｌ１９ｇ．７５９号、第Ｌ２３２．９０３号およ
び第Ｌ２５５．１３５号明細書に記載のような非水性分
散体を用いて製造される。典型的には、これらの分散体
は、メタクリル酸メチルのようなモノマーを、この七ノ
マーから誘導されるポリマーが不溶性である溶媒とこの
溶媒に可溶性の前駆体の存在下にて重合することによっ
て製造される。非水性分散体は、相対溶液粘度を前記に
定義した約１．０５〜３．０とすることができる。相対
溶液粘度が約３．０を上回る分散体は噴霧が困難でかつ
凝集温度が高く、相対溶液粘度が約１．５未満の分散体
は、耐化学薬品性、耐久性および機械特性がよくない。
前記のように分散したコポリマーまたはホモポリマーの
製造に有用なモノマーは、カルボキシヒドロキシアクリ
ル酸コポリマーの生成に有用な前記のものである。
もう一つの場合には、下塗フィルムはポリエステル基ま
たは「無油」アルキド樹脂として知られている樹脂から
製造することができる。これらの樹脂は、非脂肪性含有
ボリオールおよびポリ酸を縮合することによって製造さ
れる。有用なポリ酸にはイソフタル酸、フタル酸または
無水フタル酸、テレフタル酸、マレイン酸または無水マ
レイン酸、フマル酸、シュウ酸、セバシン酸、アゼライ
ン酸アジビン酸などがある。安息香酸、ｐ−ｔ−プチル
安息香酸などのようなモノ塩基性助剤を用いることもで
きる。多価アルコールには、ジオールま゜たはグリコー
ル、例えばプロピレングリコール、エチレングリコール
、プチレングリコール、１，４−ブタンジオール、ネオ
ペンチルグリコール、ヘキセングリコール、１．６−ヘ
キサンジオールなど；トリオール、例えばトリメチロー
ルエタン、トリメチロールプロパンおよびグリセリン、
および各種の他の高級アルコール、例えばペンタエリス
リトールがある。
下塗は、１種類以上の着色料または顔料も含む。
顔料は、塗料業界の当業者に知られている任意の有機ま
たは無機顔料であってよい。有機顔料は、その色度が高
いので好ましいが、下塗層では無機顔料を単独でまたは
有機顔料と併用して、基材を所望な程度に隠蔽すること
ができる。下塗層に用いられる無機顔料の代表例には、
二酸化チタン、不透明な黄色酸化物、モリブデン酸オレ
ンジ、不透明な赤色酸化物、鉄ブルー、炭素黒、および
酸化クロム水和物が挙げられる。用いることができる有
機顔料の代表例には、フタロシアニングリーン、フタロ
シアニンブルー、アントラビリミジンイエロー、フラブ
アンスロンイエロー、イミダゾールオレンジ、キナクリ
ドンレッド、カルバゾールブルー、ジオキサジンプルー
、インダントレンプルー、アゾブラウン、イソインドリ
ノンおよび高分子量アゾ色素が挙げられる。
下塗は、基本色を提供するだけでなく保護（隠蔽）エナ
メルをも提供する主色層である。下塗は、明度（暗さの
程度）および色相（底色）について慎重に選定される。
下塗に付与される色は、次に塗布されて色移動および乳
白色効果を生じるコーティング材料との調整に関するか
ぎり決定的なものである。顔料着色は非金属性であって
且つ基材を十分に隠蔽するような量でポリマー結合剤に
加えなければならない。下塗組戊物における顔料の結合
剤に対する比率は、選定される特定の顔料の彩度および
隠蔽力によって変化する。「非金属性」という用語は、
鍋、アルミニウムなどのような金属箔粒子並びに雲母ま
たは金属酸化物でコーティングされた雲母の粒子を含ま
ない任意の顔料着色剤を意味する。下塗は、それが十分
な色度と隠蔽力を有するかぎり任意の色相のものである
ことができる。
本発明の多層系の着色した下塗用の顔料の代表例を、表
−１に示す。
表−１ 組或 ｌ ２ ３ ４ ５ ６ Ｃ．１．ピグメントブラウン Ｃ．Ｉ．　Ｎｏ．　７７３１０ Ｃ．１．ピグメントレッド１７０ Ｃ．　．　Ｎｏ．　１２４７５ Ｃ，１．ビグメントバイオレット１９ Ｃ．　．　Ｎｏ．　４８５００ Ｃ６１．ピグメントブルー１５：　Ｉ Ｃ．Ｉ．　Ｎｏ．　７４１６０ Ｃ．！．ビグメントブルー２７ Ｃ．Ｉ．　Ｎｏ．　５１３１９ Ｃ．．ピグメントバイオレット２３ Ｃ．ｌ．　Ｎｏ．　５１３１９ Ｃ．１．ビグメントグリーン７ Ｃ．ｌ．　Ｎｏ．　７４２ｆｉＯ 二酸化チタン （５０Ｘ） （５０％〉 （７０％〉 （３０％） 色の名称 ハーヴエスト ゴールド タンジエリン ストローベリ一 ダークネイビー エグプラント エヴアーグリーン （表−１、続き） 低彩度（パステル）色 ７　　　二酸化チタン　　　　　　　　　（９８％〉　
ペイルレモンＣ．１．ビグメントイエロー１５４　　　
＜２％）Ｃ．Ｉ．　Ｎｏ．　１１７８１ 二酸化チタン　　　　　　　　　（９８％）　ピーチＣ
．１．ビグメントレッド　１７０　　　（２％）Ｃ．Ｉ
．　Ｎｏ．　１２４７５ 二酸化チタン　　　　　　　　　（９８％）ローズペタ
ル０．１８ビグメントバイオレット１９（２％）Ｃ．Ｉ
．　Ｎｏ．　４６５００ 二酸化チタン　　　　　　　　　（９８％）　　コバル
トプルーＣ．Ｉ．ピグメントプルー１５：ｌ　　　　（
ｔ％）Ｃ．Ｉ．　Ｎｏ．　７４１８０ Ｃ．１．ビグメントプルー２７ Ｃ．Ｉ．　Ｎｏ．　７７５１０　　　　　　　　　　（
　１％）二酸化チタン　　　　　　　　　　（９８％）
ブルーベリーＣ．Ｉ．ピグメントバイオレット２３（２
％）Ｃ．１．　Ｎｏ．　５１３１９ 二酸化チタン　　　　　　　　　　（９８％）　ミント
グリーンＣ．１．ビグメントブルー７（２％） Ｃ．Ｉ．　Ｎｏ．　７４２６０ 下塗は、典型的には約０．４ミル〜約２．０ミルの厚み
で塗布されるが（エアーまたは回転噴霧）、好ましくは
０．５　ミル〜１．５　ミルであり、０．７　ミル〜０
．８ミルが最適である。下塗におけるピグメントの量は
、一般的には約１．０重量％〜約２０．０重量％であり
、好ましくは約７．５重量％〜約１５重量％であり、典
型的には約１０重量％である。
着色した下塗には、透明なまたは半透明な中間干渉層が
積層される。前記に引用したポリマーはいずれも、それ
が実質的に澄んでいるかまたは透明であるかぎり透明な
干渉層に結合剤として用いることができる。この層は、
有機着色料または顔料と酸化鉄または二酸化チタンのよ
うな金属酸化物の透明層を有する着色した雲母薄片との
両方を配合することによって着色される。この層の色素
は、したがって有機着色料と着色した金属酸化物に封入
された雲母との両者を含んで或る。コーティング技術の
実施者に知られている如何なる有機着色剤を、この中間
コーティングに用いてもよい。
しかしながら、この層での所望な透明度を保持するには
、有機着色剤は無機着色剤より好ましく、この無機着色
剤は下になっている下塗層の色をくすませたり隠蔽しが
ちである。
この中間干渉層は透明な光散乱層であって、それぞれの
光波がこの層に入ると反射および屈折して、下塗へ光波
を透過させ、この下塗で波動が反射されて干渉層中へと
戻り、この層から出て行く前に再度反射および屈折され
る。光波がコーティングされた雲母を通過しまたは反射
する際に、屈折および方向変更して、色シフト効果並び
に全多層系の乳白色効果を生じる。
この中間コーティング層における顔料の結合剤に対する
ｉｉ量比（Ｐ／Ｂ）は、慎重に約０．００２５〜約０．
１０の範囲、好ましくは約０．００５〜約０．０５の範
囲に調整される。顔料の結合剤に対する比率は、下にな
っている下塗層が着色された中間または干渉層によって
隠蔽または遮蔽されるのを防止するには、用いられる有
機着色料によって変わり、約０．１０を下回るようにし
なければならず、最も好ましくは約０．０５以下でなけ
ればならない。一方、この中間層の顔料の結合剤に対す
る比率は、最終の多層系において所望な色効果を得るた
めには、用いられる有機着色料によって変わるが、約０
．００２５を上回り、好ましくは約Ｑ．Ｏ０５を上回る
ように保持しなければならない。例えば、黄色の有機顔
料のような明るい色相では、一層多量の顔料が用いられ
、赤および紫のような強い顔料では、少量が用いられる
。
顔料の結合剤に対する比率が約０．００５の時に、最適
の透明度と所望な色効果がこの中間の透明コーティング
層に付与される。この水準の着色では透明な金属酸化物
に封入された着色雲母の有機着色剤に対する比率は約０
．９５／０．０５であるのが好ましい。この中間コーテ
ィング層での顔料の結合剤に対する比率が約０．０５で
ある時には、この中間コーティング層の透明度は中程度
になるが、多層系に対する所望な最終的な色効果は保持
されている。
この水準の着色では、透明な金属酸化物に封入された着
色雲母の有機着色剤に対する比率は約０．８０／０．２
０であるのが好ましい。
この中間のコーティング層に用いるのに好適な着色した
透明な金属酸化物に封入された雲母粒子は、イー・エム
●ケミカルス（ＥＸ　Ｃｈｅｍ１ｃａｌｓ）、５スカイ
ライン●ドライブ、ホーソン、ニューヨーク１０５３２
およびザ●マール●コーポレーション（ｔｔ＋ｅ　Ｍｅ
ａｒｌｅ　Ｃｏｒｐ．）、１０５７０ウアー●サウス●
ストリート、ピークスキル、ニューヨーク１０５６８の
ような供給業者から市販されている。雲母粒子は、薄い
透明な二酸化チタンまたは酸化鉄のような材料の金属酸
化物コーティングに封入されており、多種多様な色に用
いられる。この粒子は慎重に整粒され、調整された粒子
であり、総てその最大寸法が約５ミクロン〜約ＢＯミク
ロン（好ましくは約５ミクロン〜約４５ミクロン、典型
的には約５〜約３５ミクロン）であり、厚みが約０．２
５ミクロン〜約１ミクロンのものである。慎重に調整さ
れた粒度により、この層に必要な、透明な、着色した、
半透明な反射および屈折特性が得られる。更に、外部の
耐久性（例えば日光！！　ｊｉｉ　）を増すため、雲母
粒子を高温で安定な金属酸化物のような他の添加剤（例
えば、追加の層）の少量でコーティングしてもよく、ア
ンチモン、銅、カルシウム、カドミウム、クロム、コバ
ルト、バリウム、ストロンチウム、マグネシウム、ニッ
ケルおよびリチウムを用いて雲母を封入することもでき
る。酸化物の封入層は、一般的には分子範囲の厚みであ
り、封入される雲母粒子の総重量の約１０重量％〜約８
５重量％であり、好ましくは約２０重量％〜約６０重量
％、典型的には約２９重量％〜約４８ｆｆｌ量％である
。
本発明による金属酸化物に封入された雲母顔料の形が（
例えば、臼動車塗料産業において標準的なものである、
極めて脆く三次元的で且つ複雑な形状をしたアルミニウ
ム薄片と比較して）均一であり（小板状）且つ滑らかで
あるため、操作（オーバーヘッド圧送設ｔａ）における
（破砕の問題を生じる）剪断力により色がドリフトする
といった問題および多重像形成、斑紋形成、シルキー性
および修理色合せの塗布の問題がなくなる。
有機着色料または顔料および金属酸化物でコーティング
した透明な雲母の色についての色の選択は、下になって
いる下塗についての色の選択によって決定される。本発
明の一態様では、中間層の有機着色料または顔料は下塗
の顔料と同じ顔料または極めて類似の色の顔料となるよ
うに選択され、透明雲母の色は補色となるように選定さ
れる。もう一つの態様では、これと逆になり、すなわち
、透明な雲母の色は下塗の色と同じ色または類似した色
となるように選定され、有機着色料または顔料は補色か
ら選定される。
「類似の色」または「補色」という用語の意味は、第１
図および第２図によって明らかにすることができる。第
１図について説明すると、リチャード●エス◆ハンター
著「三個のフィルターによる光電三刺激比色法（Ｐｈｏ
ｔｏｅｌｅｃｔｒｌｃ　ＴｒｉｓｔｌｍｕｌｕｓＣｏｌ
ｏｒｌｓｅｔｒｙ　ｗｉｔｈ　Ｔｈｒｅｅ　Ｆｉｌｔｅ
ｒｓ）　Ｊ　、ナショナル・ビューロー・オブ・スタン
ダーズ・サーキュラー４２９、米国政府印刷局、１９４
２、Ｊ．　Ｏｐｔ．　Ｓｏｃ．Ａｓ．．　３２．　５０
９−５３８　（１９４２）に再掲、によって導入される
色測定に基づいたＣＩ８　１９７Ｂ　（Ｌ　　，　　ａ
ｂ＊）色空間図による簡略化した部分が示されており、
前記文献の内容は参考として本明細書に包含される。特
定の色は、その明度（明るさ）、色相（色）、および彩
度（色飽和の程度）を画定することによって完全に記載
することができる。この系では、色の明度、Ｌ　はその
明るさに対応し、０　（黒）から１００（白）までの範
囲である。色の色相はａ　とｂ　の値によって表わされ
、ａ　は赤色（ａ　が正であるとき）または緑色（ａ　
が負であるとき）、および黄色（ｂ　が正であるとき）
または青色（ｂ　が負であるとき）に対応する。色の彩
度はＣ　と表わされ、ａ　とｂ　の平方の和の平方根に
等しい。
第１図では、色の明度（Ｌ　　）は垂直軸上で測定され
、ａ　とｂ　はＬ　に水平な平面内で直交座標系での点
として測定される。彩度（ｃ　　）はＬ＊軸かｌｐｇ　
　とｂ　とによって固定される点までの垂直距離によっ
て測定される。例えば、第１図では、点Ａによって表わ
される色は、明度Ｌ”−４４およびａ　−４５およびｂ
　　−１０によって表わされる明度を有することが示さ
れている。彩度またはこの色の飽和度は、したがって（
４５２＋２　　０．５ １０　　）　　　−４８．１０となる。
第１図から更に判るように、色の通常の記載は、色の明
度および彩度から誘導することができる。
例えば、特定の色相の色は「明るい」　（高明度および
彩度）、「鮮やか」　（高彩度、中程度の明度）「深い
」　（低明度および高彩度）、「暗い」　（低明度およ
び彩度）、「弱い」　（低彩度、中程度の明度）、「薄
い」　（高明度および低彩度）、または「淡い」　（高
明度、中程度の彩度）であることができる。中程度の明
度の色は、その彩度が減少すると灰色または弱い色にな
りやすい。
第２図について説明すると、一定のＬでのＣＩＥ１９７
８（Ｌ　　，　　ａ　　，　　ｂ　　）色空間図ニヨル
水平部分が示されている。色の共通の名称は、グラフの
周縁に示してある。
本発明によれば、一次下塗色の色を選定すると、金属酸
化物に封入された雲母粒子および半透明な中間色層の有
機着色料または顔料の色が好ましく選定される。例えば
、第２図の点Ｂが一次下塗層の色選定を表わすときには
、金属酸化物に封入された雲母粒子または中間色層の有
機着色料または顔料の色は同じ色であるかまたは点Ｂと
同じ象限にある色、好ましくは第２図のＢに近い点で表
わされる色から選定される。点Ｂと色輪の同じ象限にあ
る色は、Ｂに類似している。この例では、点Ｂは赤色色
相を表わすので、封入された雲母粒子または中間層の有
機着色料もしくは顔料は、橙色から赤色を通って紫色ま
での範囲の色相から選定される。有機着色料または顔料
を下塗層の色素と同じかまたは類似した色を有するよう
に選択すると、中間層の顔料の選択の幅が大きくなる。
下塗層に用いたのと同じ着色剤を用い、または下塗の顔
料の色相に近い色相である有機顔料を選択することが可
能である。
或いは、着色した透明な金属酸化物に封入された雲母を
下塗顔料の色と類似した色を有するように選択するとき
には、、選択は用途によって一層限定される。これらの
場合には、封入された雲母の色は、出来るだけ下塗の顔
料の色に近くなるように選択される。
色の認識は極めて主観的なものであり、一人の観察者が
「赤」と言ったものを、゛もう一人の観察者は「橙赤色
」と言うことがある。しかしながら、本明細書に用いて
いるように、色の名称は下記のように定義される。すな
わち、赤色は約８１０〜約７０ｏｎ一の波長の任意の透
過または反射色であり、橙色は約５９０〜約６１０　ｎ
ｓの任意の透過または反射色であり、黄色は約５７０〜
約５９０　ｎｓの任意の透過または反射色であり、緑色
は約５００〜約５７０　ｎｍの任意の透過または反射色
であり、青色は約４８０〜約５００　ｎｉの任意の透過
または反射色であり、菫色または紫色は約４００〜約４
６０　ｎｍの任意の透過色である。
２８！類の材料（例えば着色した金属酸化物に封入され
た雲母粒子または有機着色料または顔料）の一方に対し
てこうして色相が選択されると、他の材料に対しては補
色の色相が選択される。これは反対の象限から選択され
る色相に相当し、すなわちこの例では黄緑色から緑色を
通ってシアンまでの範囲の色相、好ましくは第２図で表
わされる色輪上で正反対にある色から選択される色相に
相当する。例えば、第２図の点Ｂによって表わされる赤
色の下塗の色相を用いると、中間色層の有機着色料また
は顔料は橙色から赤色を通って紫色までの範囲の色相か
ら選択され、金属酸化物に封入された雲母粒子は黄緑色
から緑色を通ってシアンまでの範囲の色相から選択され
る。
中間コーティング層に用いられる顔料の代表例を、表−
２に示す。
測角測光法による測定を、本発明の方法によってコーテ
ィングを行った選択された鋼板で行った。
照明角度２５＠、４５°および７０°で、標準光源ＤＢ
Ｓを用いてツァイス（Ｚｅｌｓｓ）ＢＬＸ　ｉｌｌ型測
角測光計で測定を行った。これらのデーターを表−４に
示すが、異なる角度から観察したとき、本発明によるコ
ーティングにつき観察した色相の移動を数値的に表わし
てある。この表は、異なる観察角度における本発明の代
表的な多層コーティング系についての明度（Ｌ　）、色
相（ａ　およびｂ　’Ｉ’　＞および彩度（ｃ）．を示
す。便宜上、色の名称をそれぞれの感知された色に付け
た。表−４について説明すれば、本発明の多層コーティ
ング系の幾つかでは、色相に著しい移動があっても付随
する．色の明度の移動はごく僅かであることが判る（例
えば、実施例４７および５９）。他の場合には、感知し
得る程の色の明度が付随した移動を伴う色相の移動は余
りない（実施例３０）。しかしながら、いずれの場合に
も、観察者によって観察される色における明確に感知さ
れる移動がある。
表−４ ５９ Ｌ＊３９．１２７ 本 ８　　　　６．８３０ ｂ　”　−１０．７３６ Ｃ　　　Ｉ２．７２４ （柔らかな 紫色） ４７ Ｌ＊５５．２７７ ８”　　１０．７２８ ｂ＊　・１．４１２ Ｃ　　　Ｉ０．８１９ （柔らかな ローズウッ下） ３０ Ｌ”　３５．７１５ ＊ ａ　　　−１４．０５０ ｂ”　−０，８７２ Ｃ　　　Ｉ４．０７７ ３０．７９０ １０．１１９６ ５。８８６ １２．３８４ （灰橙色） ４９．８３８ ｏ．ａｔｅ １１．７３０ １１．７４８ （灰黄一緑色） ２８．２８８ −３５．４９５ −０．４６９ ３５．４９８ ２７．６ｇ９ １４．０２３ １５．９３１ ２１．２２４ （１１橙色） ４８．４１２ −２．２８０ １６．７３１ １８Ｊ８８ （鮮黄一緑色） ２７．７９２ −４１．４８１ −０．２９０ ４１．４８２ 中間コーティング層上に、完全に透明であることを記載
した前記と同じポリマーから構成される最終層が積層さ
れる。この層は、紫外線安定剤または吸収剤（例えばヒ
ンダードアミン）を含んで、紫外線を吸収して、排除す
るようになっている。
この透明なクリヤーコートは、乾燥フィルム厚みが約１
，ａ　ミル〜２．３ミルで塗布される。最適な乾燥フィ
ルムの厚みは、約１．９ミル〜２．１　ミルである。こ
のクリヤーコートは、干渉層上に重ね塗で塗布されるも
のである。
本発明の組成物を用いて、樹脂系を組合わせたものの所
望な特性を結合する手段を提供する。例えば、自動車仕
上げ剤では、（アクリル酸ラッカーは総ての層に用いて
もよいカリ着色した熱可塑性アクリル酸ラッカー基材ま
たは干渉層上に熱硬化性アクリル酸クリヤーコートを塗
布することによって、アクリル酸ラッカーの顔料調整特
性を熱可塑性アクリル酸樹脂の耐化学薬品性と組合わせ
ることができる。同様に、器具仕上げ剤では、着色した
熱可塑性のアクリル酸基材または干渉層上にポリエステ
ルクリヤー上塗を塗布することによって、ポリエステル
樹脂の耐化学薬品性を低価格の熱硬化性アクリル酸樹脂
と組合わせることができる。前記の熱可塑性材料のいず
れかを用いて透明な上塗を形成させることができるが、
上塗が前記の熱硬化性材料、すなわち架橋剤を含む材料
の一つであるときには、更に良好な耐久性が得られる。
前記の方法および組成物を用いるあらゆる場合に、極め
て高い光沢を有するフィルムが生成する。実際に、本発
明の方法を用いれば、１００を上回る光沢度が容易に得
られる。
下塗、干渉層および上塗は、刷毛塗、噴霧、浸漬、流動
コーティングなどのような当業界における任意の通常の
方法によって塗布することもできる。
典型的には、特に自動車の仕上げには、噴霧による塗布
が用いられる。各種の種類の噴霧、例えば圧縮空気噴霧
、静電噴霧、ホット噴霧法、無気吹付法などを用いるこ
とができる。透明な中間層は、典型的には約０．４ミル
〜約２．０ミル、好ましくは約０，５ミル〜約０．８ミ
ルの厚みで塗布される。この厚みは、単回コーティング
工程または複数回の工程でコートの適用の間に極めて簡
単に乾燥（「フラッシュ」）を行いながら塗布すること
ができる。本発明のコーティング層を塗布する前に一般
には基材に通常の耐腐蝕性プライマーまたは電気コート
を塗布する。この下塗した基材に下塗を塗布する。この
下塗は、典型的には約０．４　ミル〜約２．０ミル、好
ましくは約０．５ミル〜約０．８ミルの厚みで塗布され
る。この厚みは、単回コーティング工程または複数回の
工程でコートの適用の間に極めて簡単に乾燥（「フラッ
シュ」）を行いながら塗布することができる。
一旦、下塗を塗布してしまったならば、下塗をフラッシ
ュさせた後に、透明な中間層と上塗をＡ囲温度で約３０
秒間〜約１０分間、好ましくは約１分間〜約３分間塗布
する。同様な乾燥時間を、干渉層と上塗の塗布の間に置
くことができる。それぞれの層は高温でも長峙間乾燥す
ることができるが、簡単なフラッシュ（重ね塗）の後に
連続層を塗布することによって遥かに改善された生成物
が生或する。前の層を幾らか乾燥して、それぞれの層が
完全に混合するのを防止する必要がある。しかしながら
、コーティングの結合を改良するには、最低限の相互作
用が望ましい。上塗は先行する層よりも厚く塗布され（
好ましくは約１．８ミル〜２．３ミル）、単回または複
数回の工程で塗布することもできる。
透明ナフィルムという用語は、このフィルムを通して下
塗と中間層を見ることができるフィルムと定義される。
前記のように、透明なフィルムは紫外線吸収剤および／
またはヒンダードアミンの紫外線安定剤を含み、実質的
に無色であって下塗一中間層の完全な多色の美的効果が
実質的に減少しないようなものが好ましい。上塗の顕著
な特徴は、コーティング全体に提供される耐久性が著し
く改善されることである。この多層コーティング系の全
乾燥フィルム厚みは、典型的には約３．１　ミル〜４．
９ミルであり、約３，７　ミルが好ましい。それぞれの
コーティングの界面には十分な濡れが生じて剥離または
いずれかのコーティングからの溶媒の放出の問題を生じ
ることがない。
一旦、連続層を塗布したならば、系全体を約３０秒間〜
約ＩＯ分間再度フラッシュして、次いで全コーティング
を、熱可塑性層の場合には溶媒を総て除去するのに十分
な温度および熱硬化性層の場合には硬化および架橋に十
分な温度に加熱する。これらの温度は、周囲温度から約
４００　”Ｆ　（２０５℃）までの範囲であれば如何な
る温度であってもよい。
典型的には、熱硬化性材料の場合には、約２２５丁〜約
２８０　’Ｆ　（例えば２５Ｑ”Ｆ）が（例えば約３０
分間）用いられる。
本発明による組成物および方法により、先行技術の塗料
組成物および方法に対して多くの改善が成される。独特
な色効果を生じ、表面の欠陥を更に良好に隠蔽すること
ができる。他の顔料系では得ることができない耐候性の
色効果が生じ、特徴ある所望な柔軟で光沢のある外観が
保持される。
塗布される組成物は水分感受性ではなくイ塗布の決定的
要因には余り感受性が高くなく、要因（すなわち口先暴
露）に耐性を有することができ、他の顔料と混合すると
き、操作によって減少性の色効果を持たず、低温での加
熱修理による色合せを行うことができ、および沈降およ
び化学薬品（例えば酸性雨）に抗する。
本発明の組戊物は、自動者用の原装備製造のコーティン
グに特に好適であるが、その利点の一つは再仕上げ組成
物としての低温での色合せにも使用できるということに
留意すべきである。原装備の製造では、開示されたセル
ロースエステルおよび／またはワックスが一般に用いら
れるがこれらは例えば再仕上げ製品に常に必要とされる
ものではない。また、原装備の製造において熱硬化性ポ
リマーの態様が好ましい場合には、再仕上げでは低温、
例えば１５０丁〜１８０　’Ｆ　（８８℃〜８２℃）で
硬化する熱硬化性材料または周囲温度で硬化する熱硬化
性または熱可塑性材料が好ましい。
本発明をその詳細な態様に関して示し且つ記載してきた
が、当業者は本発明の精神および範囲から離反すること
なく、形態および詳細な点を様々に変化させることがで
きることを理解するであろつＯ
【図面の簡単な説明】
第１図は、垂直軸についての色明度（Ｌ＊）と水平軸に
ついての色相（ａ　およびｂ＊）を示す＊ ＣＩＥ１９７６　　（Ｌ”，　　ａ＊，　ｂ”）色空間
図の断面であり、 第２図は、ＬＩ軸に沿う第１図のＣＩＥ　１９７８（Ｌ
”，ａ”，ｂ”）色空間図の断面図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、（Ａ）ポリマー性結合剤と下塗顔料とを含む非金属
    性の一次下塗層と、 （Ｂ）（１）ポリマー性結合剤と、 （２）（ａ）透明な金属酸化物に封入された雲母の粒子
    と、 （ｂ）有機顔料であって、この有機顔 料の色が前記の透明な金属酸化物に封入された雲母の色
    の補色であるもの、とから成る顔料とからなる、前記一
    次下塗層を上塗りする透明な中間塗膜層と、 （ｃ）前記の透明な中間塗膜を上塗りしている透明な保
    護用のポリマー性クリヤーコート、とを含んで成る多層
    コーティング系であって、色移動および乳白色効果を示
    すコーティング系。 ２、透明な中間塗膜層の色が下塗顔料の色と類似である
    、請求項１に記載の多層コーティング系。 ３、透明な中間塗膜層の有機顔料が下塗顔料の色と同じ
    である、請求項１に記載の多層コーティング系。 ４、透明な金属酸化物に封入された雲母の粒子の色が下
    塗顔料の色と類似である、請求項１に記載の多層コーテ
    ィング系。 ５、下塗顔料と透明な中間塗膜層の有機顔料とが赤色で
    あり、透明な金属酸化物に封入された雲母の粒子が緑色
    である、請求項１または３に記載の多層コーティング系
    。 ６、下塗顔料と透明な中間塗膜層の有機顔料とが緑色で
    あり、透明な金属酸化物に封入された雲母の粒子が赤色
    である、請求項１または３に記載の多層コーティング系
    。 ７、下塗顔料と透明な中間塗膜層の有機顔料とが青色で
    あり、透明な金属酸化物に封入された雲母の粒子が橙色
    である、請求項１または３に記載の多層コーティング系
    。 ８、下塗顔料と透明な中間塗膜層の有機顔料とが橙色で
    あり、透明な金属酸化物に封入された雲母の粒子が青色
    である、請求項１または３に記載の多層コーティング系
    。 ９、下塗顔料と透明な中間塗膜層の有機顔料とが黄色で
    あり、透明な金属酸化物に封入された雲母の粒子が紫色
    である、請求項１または３に記載の多層コーティング系
    。 １０、下塗顔料と透明な中間塗膜層の有機顔料とが紫色
    であり、透明な金属酸化物に封入された雲母の粒子が黄
    色である、請求項１または３に記載の多層コーティング
    系。 １１、透明な中間塗膜層の有機顔料と透明な金属酸化物
    に封入された雲母粒子顔料との組合わせの、結合剤に対
    する比率が約０．００２５〜約０．１０である、請求項
    １に記載の多層コーティング系。 １２、有機顔料と透明な金属酸化物に封入された雲母粒
    子顔料との組合わせの結合剤に対する比率が約０．００
    ５〜約０．０５である、請求項１１に記載の多層コーテ
    ィング系。１３、有機顔料と透明な金属酸化物に封入さ
    れた雲母粒子顔料との組合わせの結合剤に対する比率が
    約０．００５である、請求項１２に記載の多層コーティ
    ング系。 １４、透明な金属酸化物に封入された雲母粒子の前記の
    有機顔料に対する重量比が約０．９５：０．０５である
    、請求項１３に記載の多層コーティング系。 １５、有機顔料と透明な金属酸化物に封入された雲母粒
    子顔料との組合わせの結合剤に対する比率が約０．０５
    である請求項１２に記載の多層コーティング系。 １６、透明な金属酸化物に封入された雲母粒子の前記の
    有機顔料に対する重量比が約０．８０：０．２０である
    、請求項１２に記載の多層コーティング系。 １７、基材をコーティングする方法であって、 （ａ）前記の基材に、ポリマー性結合剤と下塗顔料とか
    ら成る非金属性の一次下塗組成物の層を塗布し、 （ｂ）この下塗組成物のフィルムを前記の基材上に形成
    させ、 （ｃ）この下塗のフィルム上に （１）ポリマー性結合剤と、 （２）透明な金属酸化物で封入された雲母 の粒子および有機顔料（但し、この有機顔料の色は前記
    の透明な金属酸化物に封入された雲母の色の補色である
    ）から成る顔料とから成る透明な中間塗膜組成物の層を
    塗布し、 （ｄ）前記の下塗層上に前記の中間塗膜組成物のフィル
    ムを形成させ、 （ｅ）前記の透明な中間塗膜上に透明な保護用のポリマ
    ー性のクリヤーコート組成物の層を塗布し、 （ｆ）前記の透明な中間塗膜上に前記の透明な保護用の
    ポリマー性のクリヤーコートのフィルムを形成させ、 このコーティング系が色移動および乳白色効果を示すこ
    とを特徴とする方法。 １８、基材が金属である、請求項１７に記載の方法。 １９、金属基材を１層以上の腐蝕防止フィルムでコーテ
    ィングした後に前記の非金属性の一次下塗の層を塗布す
    る、請求項１８に記載の方法。 ２０、下塗の厚みが約０．４ミル〜約２．０ミルである
    、請求項１７〜１９のいずれか１項に記載の方法。 ２１、下塗の厚みが約０．５ミル〜約１．５ミルである
    、請求項２０に記載の方法。 ２２、下塗の厚みが約０．７ミル〜約０．８ミルである
    、請求項２１に記載の方法。 ２３、透明な中間塗膜の厚みが約０．４ミル〜約２．０
    ミルである、請求項１７〜１９のいずれか１項に記載の
    方法。 ２４、下塗の厚みが約０．５ミル〜約０．８ミルである
    、請求項２３に記載の方法。 ２５、保護用の透明なクリヤーコートの層の厚みが約１
    ．８ミル〜約２．３ミルである、請求項２１に記載の方
    法。 ２６、保護用の透明なクリヤーコートの層の厚みが約１
    ．９ミル〜約２．１ミルである、請求項２１に記載の方
    法。 ２７、前記の透明な中間塗膜の層の有機顔料の色が前記
    の下塗顔料の色と類似である、請求項１７〜１９のいず
    れか１項に記載の方法。 ２８、前記の透明な中間塗膜の層の有機顔料が前記の下
    塗塗膜の顔料と同じである、請求項１７〜１９のいずれ
    か１項に記載の方法。 ２９、透明な金属酸化物に封入された雲母の粒子の色が
    下塗顔料の色と類似である、請求項１７〜１９のいずれ
    か１項に記載の方法。 ３０、請求項１〜１６のいずれか１項に記載の多層コー
    ティング系でコーティングされていることを特徴とする
    製品。
JP7314690A 1989-03-22 1990-03-22 カラー移動と乳白色効果を示すコーティング系 Pending JPH0328275A (ja)

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