JPS61138676A - 被覆された基体材料 - Google Patents

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 本発明は被覆方法及び被覆された物品、特に多層被覆さ
れた物品に係る。

背景技術 自動車工業界に於ては、自動車の塗装に二つの重要な塗
料系が使用されている。熱可塑性樹脂を使用する一つの
トップコート系はアクリル・ラッカー系として知られて
いる。この塗料系に於ては、ベースポリマーはメチル・
メタクリレート（メタクリル酸メチル）のホモポリマー
や、メチル・メタクリレート及びアクリル酸、メタクリ
ル酸、アクリル酸又はメタクリル酸のアルキル・エステ
ル、ビニル・アセテート、アクリロニトリル、スチレン
などのコポリマーである。アクリル・ラッカーのトップ
コートは優れた審美的特性を有するものであることが従
来より知られている。自動車工業界に於て使用されてい
る他の優れたトップコート塗料系は、１９６８年３月２
６日付にて発行された米国特許第３．３７５．２２７号
に記載されている如き熱硬化性のアクリル樹脂である。

これらのトップコート塗料系は優れた化学的耐性、クラ
ック及びひび割れに対する優れた耐性、及び他の優れた
種々の特性を有しているが、塗料の専門家にしてみれば
、熱硬化性のアクリル樹脂によってはアクリル・ラッカ
ー系に於て得られる審美的特性が全く得られないという
問題があった。

これらの塗料系に於ては、着色されたベースコート組成
物が金属の傷を隠蔽し審美的に心地よい色彩を与えるべ
く金属基体に着装され、しかる後ベースコートに深い色
彩外観を付与し且この着色されたベースコートに耐久性
を付与する春色されていないポリマー層が着装される。

しかしこの塗料系にも幾つかの問題が存在する。被覆の
審美的品質は完全にベースコートの着装に依存している
。

透明のトップコートはベースコートに存在する欠陥を拡
大し、例えばベースコートの色不足を明瞭化する。また
透明のトップコートは紫外線のだめの拡大鏡として作用
し、このことにより紫外線に露呈されることによるベー
スコートの劣化が遅延されるのではな（促進される。更
に今日使用されているこれらの塗料系の多くは、審美的
に心地よいメタリックな外観を付与すべく、ベースコー
ト中に金属粒子を使用している。これについては本願の
譲受人と同一の譲受人に譲渡された米国特許第３．６３
９．１４７号明細書を参照されたい。

しかし金属粒子を使用することによって種々の問題が生
じ、ベースコートの色彩が低下する。

金属粒子顔料の欠点を解決すべく、従来の顔料と共に又
は従来の顔料に置換えてベースコート中に真珠色の顔料
を使用することが考慮された。これについては、本願の
上旬と同一の譲受人に譲渡された１９８２年１１月１日
付の米国特許第４４０．７６４号明細書及び１９８３年
７月２９日付の米国特許第５１８．５８３号明細書を参
照されたい。新規にして且つ改良された色彩効果を得る
ため、酸化鉄で覆われた雲母片粒子も多層被覆系の透明
トップコートに使用されている。これについては、本願
の譲受人と同一の譲受人に譲渡された１９８３年８月２
６日付の米国特許第５２６゜７２４号明細書を参照され
たい。

従って本発明の目的は、審美的に心地よく、耐久性があ
り、制御容易な改良された被覆組成物、塗料系及び被覆
方法を提供することである。

発明の開示 本願に於ては、少なくとも一つのベースコート及び少な
くとも一つのトップコートを含む多層被覆系で被覆され
た基体材料が開示される。ベースコートは顔料を混合さ
れた樹脂である。トップコートは二酸化チタンで覆われ
た雲母片粒子を含む透明な熱可塑性又は熱硬化性材料で
ある。二酸化チタンで覆われた雲母片粒子は約０．００
１〜０゜３２（重量比）の顔料対結合剤比にて熱可塑性
又は熱硬化性の層の中に存在している。二酸化チタンで
覆われた雲母片粒子は約５〜１５０μ−の公称長手方向
寸法を有し、約０．２５〜１μ−の厚さを有する。二酸
化チタンの層は粒子の総重量の約１０〜８５％（重置百
分率）を構成している。

本発明の他の一つの局面は、着色されたベースコートの
層を着装し、該ベースコート上に上述の酸化鉄層にて覆
われた雲母片を含有する透明の熱可塑性又は熱硬化性ポ
リマー組成物の層を着装することにより、基体を被覆す
る方法を含んでいる。

この白系の使用はベースコート顔料のアンダートーン属
性を引き出し且つ強調する。その結果、ベースコート色
効果により柔かな、つやつやした落ら着いた光沢が得ら
れる。

本発明の上記及び他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 使用される特定の被覆組成物（塗料）の特定の乾燥要件
及び／又は硬化要件に応じて、ガラス、セラミックス、
アスベスト、木材、更にはプラスチック材料のような任
意の基体材料が本発明の被覆組成物にて被覆されてよい
が、本発明の塗料系は金属基体に特に適しており、更に
は自動車の仕上げ塗料系として適したものである。また
基体は下塗りされていない基体材料であってもよく、ま
た例えば耐蝕性を付与すべく下塗りが行われた基体材料
であってもよい。例示的な金属基体としては、鋼、アル
ミニウム、銅、マグネシウム、及びそれらの合金がある
。被覆組成物の組成は基体材料の許容温度特性に適合す
るよう変化されてよい。

例えば被覆組成物は空気乾燥（大気中での乾燥）、低温
（例えば６６〜８２℃）での硬化、又は高温（例えば８
２℃以上）での硬化に適するよう成分調整されてよい。

基体に最も近接するベースコート材料、即ち着色された
ポリマー層は、アクリル樹脂、アルキド樹脂、ポリウレ
タンＳＶｔ、ポリエステル１１１１１、アミノ樹脂のよ
うに、当技術分野に於て従来より知られている任意の適
当な塗膜形成材料であってよい。ベースコートは水溶性
キャリアより沈積されてよいが、脂肪族炭化水素、シク
ロ脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素や、トルエン、キシ
レン、ブチル・アセテート、アセトン、メチル・イソブ
チル・ケトン、ブチル・アルコールのようなエステル、
エーテル、ケトン、アルコールなど従来より使用されて
いる揮発性の有機溶媒を使用することが好ましい。上述
のような揮発性の有機溶媒を使用する場合には、必ずし
も必要という訳ではないが、約２〜５０ｗｔ％のセルロ
ース・エステル及び／又はワックス（例えばポリエチレ
ン）を含ませることが好ましく、これらは揮発性の有機
溶媒が迅速に揮発することを容易にし、これにより塗料
の流動性及び平準化を改善する。使用されるセルロース
・エステルは選定される特定の樹脂系と両立し得るもの
でなければならず、かかるセルロース・エステルとして
はセルロース・ナイトレート（硝酸セルロース）、セル
ロース・プロピオネート（プロピオン酸セルロース）、
セルロニス・ブチレート（酪酸セルロース）、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、及びそれらの混合物がある。これら
のセルロース・エステルは塗膜形成固体を基準に約５〜
２０ｗｔ％の量にて使用されることが好ましい。

ベースコート中のアクリル樹脂は熱可塑性樹脂（アクリ
ル・ラッカー系）又は熱硬化性樹脂の何れであってもよ
い。米国特許第２．８６０．１１０号に記載されたアク
リル・ラッカーは、ベースコート中に本発明に従って使
用されるに適した一つの種類の塗膜形成組成物である。

アクリル・ラッカー組成物は一般に、メチル・メタクリ
レートのホモポリマーや、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、ビニル・アセテート、アクリロニトリ
ル、スチレンなどを含むメチル・メタクリレートのコポ
リマーを含んでいる。

アクリル・ラッカー・ポリマーの相対粘度が約１．０５
以下の場合には、得られる塗膜は耐溶媒性、耐久性、機
械的性質に乏しいものになる。これに対し相対粘度が約
１．４０以上に増大されると、それらの樹脂にて形成さ
れた塗料はスプレー困難なものになり、またその融合温
度が高くなる。

本発明のベースコートを形成する場合に有用な他の一つ
の種類の塗膜形成材料は、橋かけ結合剤とカルボキシ−
ヒドロキシ・アクリル・コポリマーとの組合せである。

カルボキシ−ヒドロキシ・アクリル・コポリマー中にて
共重合可能なモノマーとしては、エチル・アクリレート
、メチル・メタクリレート、ブチル・アクリレート、ブ
チル・メタクリレート、２−エチルヘキシル・アクリレ
ート、ラウリル・メタクリレート、ベンジル・アクリレ
ート、シクロヘキシル・メタクリレートのように、１〜
１２の炭素原子を含有するアルカノ−ルを有するアクリ
ル酸のエステル及びメタクリル酸のエステルがある。更
に他のモノマーとしては、アクリロニトリル、メタクリ
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、ビニル・アセテートなどがある。こ
れらの七ツマ−には重合可能でありエチレンの点で不飽
和である一つの群が含まれるが、ヒドロキシル群及びカ
ルボキシル群は含まれない。

ヒドロキシ−カルボキシ・コポリマーとの組合せで使用
される橋かけ結合剤はヒドロキシ酸群及び／又はカルボ
ン酸群と反応する組成物である。

かかる橋かけ結合剤の例としては、ポリイソシアネート
（一般にはジイソシアネート及び／又はトリイソシアネ
ート）樹脂、ポリエポキシド樹脂、アミン樹脂がある。

特に好ましい橋かけ結合剤はアミノ樹脂である。

ポリイソシアネートは水Ｗ基を有するポリエステル又は
ポリエーテル若しくはアクリルポリマーと反応されると
、ベースコート及びトップコートの両方に於て本発明の
方法に有用なウレタン膜を形成する。イソシアンａ　（
−Ｎｅｏ）−水酸基（−ＯＨ）反応は室温に於て容易に
発生し、従って室温及び低温での硬化が可能である。

本発明の方法に於て一般に使用される他のベースコート
は、脂肪酸又はオイルを含有するエステル化反応生成物
を含むものとして定義されるアルキド樹脂として知られ
るものである。これらの樹脂を形成するための方法は当
技術分野に於てよく知られている。

本発明に於て有用な好ましいアルキド樹脂は、約５〜６
５ｗｔ％の脂肪酸又はオイルを含有し且カルボキシ当員
に対するヒドロキシル当量の比が約１．０５〜１．７５
であるフルキト樹脂である。

約５ｗｔ％以下の脂肪化合物を含有するアルキド樹脂は
、本明細書に於てはオイルレス・アルキド樹脂又はポリ
エステル樹脂として分類される。また５５ｗｔ％以上の
脂肪化合物を含有するアルキド樹脂は焼付特性及び化学
的耐性に乏しく、またベースコート又は基体の何れにも
十分に接着しない。

カルボキシル当量に対するヒドロキシル当量の比が約１
．０５以下の場合には、ポリマーの形成中にゲル化が生
じることがあり、またカルボキシル当量に対するヒドロ
キシル当量の比が１．７５以上の樹脂は分子量が低（、
従って化学的耐性に乏しい。

これらのアルキド樹脂も本発明のトップコートとして使
用されてよい。その場合には、アルキド樹脂のオイル又
は脂肪酸の部分がヤシ油、脱水ヒマシ油、又は脂肪酸の
如き軽く着色された焼付オイル又は脂肪酸を含有してい
ることが好ましい。

更に、これらの樹脂がトップコートとして使用される場
合には、それらの樹脂はビニル修正されたアルキド樹脂
となるよう前述のようなアクリル又はエチレンの点で不
飽和な種々のモノマーと反応されてよい。

これらのアルキド樹脂の硬化は、カルボキシ−ヒドロキ
シ・コポリマーの場合に採用される１１量比と同一の重
量比にて前述の橋かけ結合剤の何れかと混合することに
より行われてよい。

これらのアルキド樹脂を形成する場合に有用な種々の脂
肪酸及びオイルとしては、ヒマシ油、脱水とマシ油、ヤ
シ油、コーン油、綿実油、亜麻仁油、オティシ力油、荏
の油、ケシの実油、ベニバナ油、大豆油、桐油なとより
抽出された脂肪酸、及びロジンを含有するタールオイル
の積々の脂肪酸がある。有用なポリオールとしては、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・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
キサンジオールのような種々のグリコールや、ジエチレ
ン・グリコール、トリエチレン・ゲルコールのようなポ
リグリコールや、グリセリン、トリメチロール・エタン
、トリメチロール・プロパンの°ようなトリオールや、
ペンタエリトリトール、ソルビトール、マニトールのよ
うな多数の官能基を有する他のアルコールがある。本発
明のアルキド樹脂を形成する場合に有用な酸としては、
ロジン酸、安息香酸、バラ第三ブチル安息香酸などの如
く一つの官能基を有する酸や、アジピン酸、アゼライン
酸、セバシン酸、フタル酸、無水フタル酸、イソフター
ル酸、テレフタール酸、二吊化又は重合された脂肪酸、
トリメリット酸のような多数の官能基を有する酸がある
。

更に他の一つの有用なベースコートは、米国特許第３，
０５０，４１２号、同第３．１９８，７５９号、同第３
．２３３．９０３号、同第３，２５５．１３５号に開示
されているような非水溶性分散液を使用して形成される
。典型的なかかる分散液は、成る溶媒が存在する状況下
に於てメチル・メタクリレートのようなモノマーを重合
させることにより形成され、その場合上述のモノマーに
より形成されるポリマーは非溶解性のものであり且溶媒
中に溶解可能なプレカーサーである。非水溶性分散液は
約１．０５〜３．０の上述の定義の相対溶液粘度を有し
ていてよい。相対溶液粘度が約３．０以上である分散液
はスプレーすることが困難であり且融合温度が高く、こ
れに対し相対溶液粘度が約１．０５以下である分散液は
化学的耐性、耐久性、機械的性質に乏しい。上述の分散
されたコポリマー又はホモポリマーを形成する場合に有
用なモノマーは、カルボキシ−ヒドロキシ・アクリル・
コポリマーを形成する場合に有用であるとして上述した
コポリマー又はホモポリマーである。

或いはまたベースコート膜はポリエステル樹脂又はオイ
ルレスアルキド樹脂として知られている樹脂より形成さ
れ得る。これらの樹脂は脂肪を含有しないポリオール及
び多重酸を凝縮することによって形成される。有用な多
Ｉ１ｍとしては、イソフタール酸、フタル酸、無水フタ
ル酸、テレフタール酸、マレイン酸、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
ピン酸などがある。安息香酸、バラ第三ブチル・安息香
酸のような一塩基性酸も使用されてよい。ポリアルコー
ルとしては、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、ヘキシレン・グリコール
、１，６−ヘキサンジオールのようなジオール又はグリ
コールや、トリメチロール・エタン、トリメチロール・
プロパン、グリセリンのようなトリオールや、ペンタエ
リトリトールのような多数の官能基を有する他の種々の
アルコールがある。

透明の塗膜を形成するものである限り上述のポリマーの
何れがトップコートとして使用きれてもよい。この場合
「透明の塗膜」という言葉はそれを通してベースコート
を見ることができる塗膜として定義される。ベースコー
トの完全な多色効果及び審美効果が実質的に低減される
ことがないよう、透明の塗膜は実質的に無色であること
が好ましい。しかし場合によっては、トップコートに反
対色、又は補色を添加することにより望ましくユニーク
なスタイリング効果が得られる。また上述のトップコー
トの他の一つの顕著な特徴は、被覆組成物全体に与えら
れる耐久性が大きく改善されるということである。　　
　。

かかる塗料系のユニークな審美性により、トップコート
の透明の塗膜の深さ方向、幅方向、良さ方向全体に亙り
酸化鉄層にて覆われた雲母片がトップコート中にランダ
ムに配置されることが必要とされる。酸化鉄屑にて覆わ
れた雲母片は上述の如くランダムに分散されることに加
えて、垂直軸及び水平軸の両方より外れて配向されなけ
ればならない。かかる分散及び配向により観察角度（９
０°、鋭角、又は鈍角）に拘らず雲母片を見得ることが
確保される。このことは採用される特定の塗料塗布方法
に成る程度依存するが、またこのことは前述の如き雲母
片の大きさ及び構造にも関係している。本発明に於ける
二酸化チタン層にてお覆われた雲母片を含有する透明の
トップコート塗膜を着装するために特に適した手段とし
て、ランスブルグのターボベル型の静電スプレー装置が
ある。８母片がランダムに配向され、一様な密度にて分
散され、透明のトップコートの上面を貫通して突出して
はいないことが示されており、これらのことは酸化鉄層
にて覆われた雲母片を含有する透明のトップコートの性
質を改善することに寄与する重要な因子である。

本発明の組成物を使用すれば、成る組合せの樹脂系の所
望の性質を組合せることができる。例えば自動車の仕上
げ塗りに於ては、着色された熱可塑性アクリル・ラッカ
ーのベースコート（アクリル・ラッカーはトップコート
及びベースコートの両方に使用されてもよい）上に酸化
鉄層にて覆われた雲母片を含有する熱硬化性のアクリル
クリアコートを着装することにより、アクリル・ラッカ
ーの顔料制御特性を熱硬化性アクリル樹脂の化学的耐性
と組合せることができる。同様に、機械型りによる仕上
げに於ては、着色された熱硬化性アクリルベースコート
上に酸化鉄層にて覆われた雲母片を含有するポリエステ
ルクリアコートを着装することにより、ポリエステル１
ｉＩＩＩの化学的耐性を熱硬化性アクリル樹脂の低廉性
と組合せることができる。透明のトップコートを形成す
べく前述の熱可塑性材料の何れが使用されてもよいが、
トップコートが前述の熱硬化性材料の一つ、即ち橋かけ
結合剤を含有する材料である場合には、耐久性が改善さ
れる。

前述の方法及び組成物が使用される何れの場合に於ても
、非常に光沢度の＾い膜が得られる。通常のツー（２〉
コート系に於ては９０〜９５以上の６０゛光沢度を得る
ことは困難であるが、本発明の方法を採用すれば１００
以上の光沢度を容易に得ることができる。

本発明に於ける二酸化チタン層にて覆われた雲母片の顔
料は、Ｍ　ｅａｒｌ　　Ｑ　ｏｒｐｏｒａむｉｏｎ及び
ＥＭＣ：、　ｈｅｍｉｃａｌｓより市販されている（例
えば米国特許第４．４５６．４８６＠明細書に記載され
ており、その内容を参照によりここに組入れたものとす
る）。外的要因（例えば日光に曝されること）による耐
久性を向上させるべく、水酸化クロムや二酸化チタニウ
ムの如き他の添加物が少量にて二酸化チタン層に含有さ
れてよい。また二酸化チタン層の全体又は一部が銅、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、リチウムの酸化物の
如き高温度に於て安定な金ｍＷ！化物に置換えられても
よい。二酸化チタン層は一般に二酸化チタン層にて覆わ
れた雲母片の粒子の総重量を基準に約１０〜Ｂ５ｗｔ％
、好ましくは約２０〜６０Ｗ（％、更には約２９〜４８
魁％に相当する分子ｍ範囲の厚さである。

水酸化クロムの如き添加物が雲母片を覆う暦の一部とし
て使用される場合には、それらの添加物は覆われた雲母
片の総重量を基準に、水酸化クロムについては約１〜３
５ｗｔ％、好ましくはｈａ、　１〜３，５ｗｔ％の量に
て存在する。

本発明による金属酸化物で包まれた雲母顔料の形状（プ
レートレット）の安定性及び平滑性は（非常に脆い三次
元のＩＩ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設備）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せ
の問題を無くす。

二酸化チタンで覆われた雲母片粒子は、例えば酸化鉄で
覆われた雲母粒子片により得られる効果とは全く異なる
独特な美的効果を生ずる。透明トップコート内の酸化鉄
で覆われた雲母片粒子がベースコートの一次色に加法的
な色効果を生ずるのに対して、二酸化チタンで覆われた
雲母片粒子は減法的な色効果を生じ、ベースコートのア
ンダートーン色も一次色も引ぎ出す。例えば、漆黒色の
ベースコートの上で酸化鉄で覆われた雲母片粒子はベー
スコートの上に輝かしい乳白を加えるが、同一の漆黒色
のベースコートの上の透明トップコート内の二酸化チタ
ンで覆われた雲母片粒子はベースコートを明るくし、無
数の色反射を生ずる。

二酸化チタン嗜にて覆われた雲母片の顔料は注意深く篩
るい分けされ制御された粒子であり、全て最大寸法が約
５〜１５０μ隋、厚さが約０．２５〜１．０μｍである
。正確に制御された粒子寸法により、透明性、半透明性
、反射特性、屈折特性が与えられ、これらの顔料を注意
深く選定し混合することによりこれらの顔料を含む被覆
の審美性及び物理的性質が改善される。二つの粒子寸法
範囲が本発明による独特な審美的色彩効果を生ずる。粒
子寸法の第一の範囲では、粒子の実質的に全ての最大寸
法が約５〜１５０μｍ　（好ましくは約５〜７５μ僑）
の笥囲内にある。粒子寸法の第二の範囲では、粒子の実
質的に全ての最大寸法が約５〜７５μｍ　（好ましくは
約５〜４０μ鋼）の範囲内にある。上述の審美的効果は
、どちらの粒子寸法範囲が選定されても得られるが、第
一の粒子寸法範囲のほうが第二の粒子寸法範囲よりもソ
フトで和らげられた色彩効果を生ずる。色彩の選定に拘
らず、仕上げ塗り（クリアコート）のエナメルは、従来
の金属又は人造真珠にて形成された被覆よりも改善され
た色耐久性、優れた耐湿性、優れた耐酸性を有する。

ベースコート中のｇｉ料の量は一般に約１〜２０ｗｔ％
、好ましくは約７．５〜１５Ｗ（％、更には約１０ｗｔ
％である。

ベースコート及びトップコートの両方とも、ブラツシに
よる塗布、スプレー、浸漬、フローコーティングの如き
当技術分野に於て従来より使用されている任意の方法に
よって着装されてよい。特に自動車の仕上げ塗りについ
ては一般にスプレーによる塗布が採用される。圧縮空気
スプレー法、静電スプレー法、ホットスプレー法、エア
レススプレー法の如き種々のスプレー法が採用されてよ
い。またこれらの方法は手により又は機械により行われ
てよい。

前述の如く、本発明の塗料を塗布するに先立ち、基体に
は通常の耐蝕用の下塗りが行われる。かくして下塗りさ
れた基体に対しベースコートが着装される。ベースコー
トは一般には約１０〜５０゜８μ鴎、好ましくは約１２
．７〜２０．３μ−の厚さにて着装される。かかる厚さ
のベースコートは１回の塗装層バスにて着装されてもよ
く、また各着装工程の間に非常に短時間の乾燥（以下フ
ラッシュという）を行いつつ複数回の塗装パスにて行わ
れてもよい。

ベースコートの着装が完了すると、約３０秒〜約１０分
、好ましくは約１〜３分間室温にてベースコートに対し
フラッシュが行われた後、二酸化チタン層にて覆われた
雲母片を含有する透明のトップコートが着装される。ベ
ースコートはより高い温度にてより長い時間に屋り乾燥
されてもよいが、ごく短時間のフラッシュの後に二酸化
チタン居にて覆われた雲母片を含有する透明のトップコ
ートを着装することによりより優れた塗装層を形成する
ことができる。ベースコートとトップコートとが完全に
混合してしまうことを回避するためには、ベースコート
が成る程度乾燥することが必要である。しかしベースコ
ートとトップコートとの密着性を良好にするためには、
ベースコートとトップコートとが僅かに相互作用するこ
とが望ましい。トップコートはベースコートよりも厚く
（好ましくは約４５．７〜５８．４μ−にて）着装され
、１回のパス又は多数回のバスにて着装されてよい。

ベースコート内に於ける顔料の制御は、ベースコート上
にトップコートが着装されている間にも確保される。こ
のことはベースコート及びトップコートが互に他に対し
侵入することがないことより明らかである。ベースコー
トとトップコートとの間に於て相互の侵入が発生すると
、顔料はベースコートよりトップコート内へ移動し、塗
膜の組成はそれらの界面に於て相互に混合されたものと
なり、焼付処理された後の被覆は透明な深い外観を呈す
るのではなく濁った外観を呈するようになる。本発明に
よればかかるベースコートとトップコートとの間の相互
の侵入は実質的に発生せず、被覆は優れた清澄性及び深
さを有する。しかしベースコートとトップコートとの間
の界面に於て十分な謂れが発生し、これにより被覆層の
剥離が発生することはなく、また両方の被覆層より溶媒
が良好に消失する。

トップコートが着装されると、それらの被覆層は３０秒
〜１０分間再度フラッシュされ、次いで被覆全体が熱可
塑性順の場合には全ての溶媒を除去するに十分な温度に
て、また熱硬化性層の場合には硬化及び橋かけ結合を行
わせるに十分な温度にて焼付処理される。これらの焼付
温度は室温より約２０４℃の何れであってもよい。一般
に熱硬化性材料の場合には焼付温度は約１０７〜１３８
℃、例えば１２１℃であり、焼付時間は約３０分間であ
る。

以下の例は本発明の原理及び実１１ＡＲ様を例示するも
のであり、本発明はこれらに限定されるものではない。

また以下の例に於ける「部」及び「％」−は重闇部及び
重量百分率である。すべて被覆はランスブルグ・ターボ
ベル静電気噴射器（直径７゜６２０ｍ〜、深さ１５．９
＋ｎ）により４．５ｍ／分の移動速度、３０．５〜３５
．５ＣＩの間隔、２０゜ｏｏｏｒｐｍの回転数、約１１
０ｋｖの電圧で着装された。

例　　　　　１ ボンデライジングされ耐蝕用下塗り塗料にて下塗りされ
硬化された鋼製のパネルが、乾燥した塗膜の厚さが１５
．２μ−となるようベースコート被覆組成物にてスプレ
ーにより塗布された。室温に於ける約２分間のフラッシ
ュの後、乾燥した塗膜の厚さが１５．２μ−である追加
のベースコート被覆組成物がスプレーによって再度塗布
された。

室温に於て２分間のフラッシュの後、顔料対結合剤比が
ｏ、ｏｏｉであるゴールデンブロンズ色のＲ１ｃｈｅｌ
ｙｎ顔料を含有する透明のトップコートが乾燥した状態
の塗膜の厚さが５０．８μｍとなるようスプレーにより
塗布された。この場合透明のトップコート組成物は１４
４部の非揮発物濃度４５％の上述のコポリマー溶液を５
８部の非揮発物濃度６０％の酪酸メチロール・メラミン
溶液と混合することにより形成された。かくして被覆さ
れた基体は１２１℃にて３０分間に亙り焼付処理された
。酸化鉄で覆われた雲母片粒子の場合には、加法的な色
シフトが生じ、漆黒色のベースコートの漆黒性を減ぜず
に、クリアコート内に柔かで輝かしい九九の色相シフト
を生じた。しかし、二酸化チタンで覆われた雲母片粒子
の場合には、ベースコート色の減少が生じ、無数の色反
射を生じた。

光波のように完全な色範囲を生ずる二酸化チタンで覆わ
れた雲母片粒子を通じて反射される漆黒色の金色吸収は
皮膜からの出口に向けて捩じられ且つ曲げられた。最終
的な結果として、可視色スペクトルの全プロダクトであ
る独特で新規な美的効果が得られた。

例　　　　　２ 上述の例１の手続を使用して、純白色のベースコートが
同様に、酸化鉄及び二酸化チタンで覆われた雲母片粒子
を含む透明表面コートで被覆された。酸化鉄で覆われた
雲母片粒子としてゴールデンブロンズＲ１ｃｈｅｌｙｎ
　　（ＩＩ録商標、インモント・コーポレイション）を
使用したとき金色を、また赤Ｒ１ｃｈｅｌｙｎを使用し
たときピンク色を、また銅Ｒ１ｃｈｅｌｙｎを使用した
ときオレンジ色を生じた。

しかし、二酸化チタンで覆われた雲母片粒子を使用した
ときには、柔かな白色の真珠色効果を生じ、ベースの色
純度を保ち、しかも真珠の神秘的な微光を加えた。

本発明による組成物及び方法によれば、従来の被１［＄
１１成物及び方法の多くの点を改善することができる。

金属粒子を必要とすることなく、また金属粒子を使用す
る場合に生じる塗装上の問題や安定性の問題を生じるこ
となく、金属粒子を使用することと少なくとも等価な真
珠色の効果が得られる。また新規な色彩効果が得られ、
表面欠陥に対するより良好な隠蔽力が得られる。他の真
珠色顔料によっては得られない色彩、隠蔽力、粒子寸法
の微細さ、反射性が得られ、しかも真珠色の人の興味を
そそる柔軟な光沢のある外観特性が得られる。有機顔料
及び／又は無機顔料（金属粒子を含む）と混合すること
が可能であり、審美的効果を向上させることができる。

また耐候性の色彩効果が得られる。

着装される組成物は感湿性を有さす、比較的小さい粒子
寸法を使用するものであり、塗装の臨界性に対する感受
性が低く、全ての角度に於て（見る角度によらず）真の
色彩を保持するものであり、自然力（例えば日光に曝さ
れること）に耐えることができ、他の顔料と混合されて
も色彩が低下することがないものであり、修復時の色合
せを低温の焼付にて行い得るものであり、沈降及び化学
的攻撃（例えば酸性雨）に抵抗するものである。

本発明の組成物は自動車のためのオリジナル備品製造用
塗料に適合されたものであるが、本発明の組成物の利点
の一つは再仕上げ用の組成物としても低温の焼付による
色合せを容易に行い得ることである。オリジナル備品の
製造に於ては、本明細書に開示されたセルロース・エス
テル及び／又はワックスが一般に使用されるが、これら
は例えば再仕上げ用の組成物に於ては必ずしも必要なも
のではない。またオリジナル備品の製造に於ては熱硬化
性ポリマーの実施例が好ましいが、再仕上げに於ては低
温（たとえば６６〜８２℃）にて硬化する熱硬化性材料
又は室温にて硬化する熱硬化性材料若しくは熱可塑性材
料が好ましい。

本発明の透明のトップコートの一つの大きな利点は、本
発明の改善されたユニークな審美的効果及び保護特性を
得るに必要な二酸化チタン層にて覆われた雲母片の顔料
対結合剤比が非常に小さいということである。典型的な
顔料対結合剤比（１世比）　は約０．０００１〜０．３
２１’あり、好ましくは約０．００１である。またトッ
プコート内の二酸化チタンにて覆われた雲母片の粒子は
、トップコート内にこれらの粒子が存在することにより
、また粒子それ自身、即ち雲母片の周りの個々の層が光
反射性及び屈折特性を有していることにより、多数の紅
色的変化を与えるものである。またこのことにより従来
の塗料系又は金属微細片によっては得られなかった非常
に優れた色彩制御が得られる。

本発明の塗料系の他の一つの利点は、被覆の耐久性であ
る。二酸化チタン層にて覆われた雲母片の粒子は天然の
紫外線吸収材である。このことによりポリマーベースの
みならず有機及び無機の顔料も保護される。自動車の用
途に於ては、このことにより耐候性が向上される。

二酸化チタン層にて覆われた雲母片を含有する顔料対結
合剤比が小さいトップコート塗料はクリア塗料のレオロ
ジーを変化させることはない。このことによりレオロジ
ー的に品質の悪いベースコート上及びレオロジー的に品
質の高いベースコート上にトップコートを着装すること
ができ、優れた審美的特性を得ることができる。このこ
とによりエナメル塗料系に従来のエナメル塗料に優るレ
オロジーが付与される。更に透明のトップコート中の二
酸化チタン層にて覆われた雲母片顔料は透明のトップコ
ートにベースコートに対する強化−椛を与え、これによ
りより良好に密着した被覆層が得られる。

本発明の方法に於ては、金属微細片を使用する場合に必
要な静電スプレー法の如き種々の塗装法に必要な非常に
重要なパラメータは、本発明の塗料に於てはもはや問題
ではない。更に、本発明の方法によれば、大抵の自動車
の用途に於て必要な長い塗装ラインに於けるポンプの安
定性が改善される。塗料中に金属の微細片が存在する場
合にはポンプの安定性が問題になるだけでなく、金属の
微細片に対し剪断効果が及ぼされることにより元の色が
変化してしまう。

本発明による塗料は全て従来より使用されている塗料に
優る熱的安定性を有しており、また金属粒子を含有する
塗料に優る化学的耐性を有している。本発明の塗料の他
の一つの利点は、塗料中の固体物質のｆｆＮ１ｔに対す
る体積の比であり、金属粒子が含まれておらず、また本
発明に於て使用可能な顔料対結合剤比が前述の如く低い
ということである。

以上に於ては本発明を特定の実施例について詳細に説明
したが、本発明はかかる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
は当業者にとって明らかであろう。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）着色された熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂を含む
   ベースコートと該ベースコート上の透明のトップコート
   とを含む少なくとも二つのポリマー層にて被覆された基
   体材料であって、前記透明のトップコートは約０．００
   ０１〜約０．３２の粒子対樹脂重量比にて二酸化チタン
   層にて覆われた雲母片の粒子を含有する熱可塑性樹脂又
   は熱硬化性樹脂を含んでおり、前記二酸化チタン層にて
   覆われた雲母片の粒子は約５μｍ〜１５０μｍの公称長
   手方向寸法を有し且つ約０．２５μｍ〜１μｍの厚さを
   有しており、前記二酸化チタン層は粒子の総重量の約１
   ０％〜約８５％（重量百分率）であることを特徴する被
   覆された基体材料。
2. （２）基体を多数のポリマー層にて被覆する方法にして
   、着色された熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂の少なくと
   も一つの層のベースコートを前記基体に着装し、前記ベ
   ースコート上に透明の熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂の
   少なくとも一つの層のトップコートを着装し、前記着装
   されたベースコート及びトップコートを乾燥又は硬化さ
   せることを含み、前記透明のトップコートは約０．００
   ０１〜約０．３２の粒子対樹脂重量比にて二酸化チタン
   層にて覆われた雲母片の粒子を含有する熱可塑性樹脂又
   は熱硬化性樹脂を含んでおり、前記二酸化チタン層にて
   覆われた雲母片の粒子は約５μｍ〜１５０μｍの公称長
   手方向寸法を有し且つ約０．２５μｍ〜１μｍの厚さを
   有しており、前記二酸化チタン層は粒子の総重量の約１
   ０％〜８５％（重量百分率）であることを特徴とする基
   体被覆方法。