專利名稱：彩色金屬漆組合物和涂漆物的制作方法
技術領域：
本發明涉及彩色金屬漆組合物，該組合物可以理想地用于需要新特色的工業產品領域(例如汽車)，以及具有由這種組合物形成的漆膜的涂漆物。
為了在工業產品(如汽車)上提供漂亮的涂飾需要有新特色的漆膜。為此，近年來人們通過將諸如云母和氧化鐵的相干絮片體、涂顏料的鋁絮片體之類的閃光物質納入油漆配方獲得了一種顏色因視角不同發生變化的漆膜。
例如，在日本專利H4-202477中揭示了一種樹脂組合物，采用這種組合物通過調配云母狀的鋁固溶體紅氧化鐵有可能形成具有極好的閃光特征的漆膜。此外，在日本專利H7-292294中揭示了一種彩色閃光金屬漆，在這種金屬漆中多種不同顏色不同類型的有色金屬閃光顏料混合在一起，或有色金屬閃光顏料與不同顏色的有機顏料混合在一起，采用這種金屬漆能夠形成具有極好的彩色閃光特征的漆膜。
但是，上述的那些特殊的閃光材料價格昂貴，而且其中一些閃光材料比重大而容易沉淀出來，因此在涂漆時存在可操作性差的問題。
本發明的目的是提供解決上述問題的彩色金屬漆組合物，在這種組合物中沒有特殊的閃光材料，使用過去常用的廉價顏料，而且這種組合物的顏色因視角不同發生變化，所以用這種組合物有可能形成有鮮明特色的廉價的彩色金屬漆膜。
本發明進一步的目標是提供各種涂漆物，這些物品有由上述彩色金屬漆組合物形成的有鮮明特色的漆膜。
本發明提供下述的彩色金屬漆組合物和涂漆物。
(1)含油漆組合物的彩色金屬漆，該組合物包括每100份重量的成膜漆基(A)，0.1至15份重量的金屬粉(B)，0.1至10份重量的第一有色顏料(C)和0.5至50份重量的第二有色顏料(D)，其中第一有色顏料(C)選自酞菁、苝、陰丹酮、偶氮甲堿、苯并咪唑酮、喹吖啶酮、蒽醌、二酮基吡咯并吡咯和二噁嗪為基礎的有色顏料，第二有色顏料(D)選自二酮基吡咯并吡咯、喹吖啶酮、吡唑啉酮、萘酚AS、氧化鐵和復合金屬氧化物為基礎的有色顏料，第一有色顏料(C)的原生(prinmary)粒度從0.01μm至0.2μm，第二有色顏料(D)的原生粒度從0.1μm至2μm的，而且第一有色顏料(C)的原生粒度小于第二有色顏料(D)的原生粒度，第一有色顏料(C)與第二有色顏料(D)之間具有顏色互補關系。
(2)涂漆物，該涂漆物包括由上述(1)款中揭示的彩色金屬漆組合物形成的彩色金屬漆膜。
在本發明中使用的成膜漆基(A)是一種將金屬粉(B)、第一有色顏料(C)和第二有色顏料(D)分散在其中并形成漆膜的材料，對漆基的類型沒有特殊限制，它可以是已知用于油漆的樹脂。例如，諸如氨基樹脂或異氰酸酯化合物(包括保護的物質)之類的交聯劑按要求與諸如丙烯酸系樹脂、聚酯樹脂、醇酸樹脂、硅樹脂或氟樹脂之類的基本樹脂混合而成的熱固型樹脂可以作為這種成膜漆基(A)的優先選用的樹脂，但是，諸如常溫干燥或固化的雙液型聚氨酯和雙液型硅樹脂之類用于油漆的其它樹脂也可以使用。這些成膜漆基(A)成分可以單獨使用，或者兩種或多種類型結合使用。
為賦予漆膜金屬光澤在油漆中取向的已知扁平顆粒都可以在本發明中作為金屬粉(B)使用。金屬粉(B)的實例包括金屬絮片體，例如鋁絮片體、鎳絮片體、不銹鋼絮片體和鈦絮片體。在這些材料中鋁絮片體作為一種廉價材料是特別符合需要的。從市場上購買的產品也可以用作金屬粉(B)，這類材料的實例包括由Toyo Aluminum公司生產的Alpaste7130N、7160N、7770N和由Showa Aluminum Powder公司生產的Sap510N和Sap561PS(兩種商標)，這些品種的產品都容易買到。可以單獨使用一種類型的金屬粉，也可以兩種或多種類型結合使用。
配方中金屬粉(B)的量為每100份重量的成膜漆基(A)，0.1至15份重量的金屬粉(B)，優選為1至10份重量的金屬粉(B)。如果配方中金屬粉(B)的量低于0.1份重量，那么漆膜將沒有金屬光澤，如果配方中金屬粉(B)的量高于15份重量，那么在漆膜表面將有許多顆粒隆起，使漆膜表面的平滑度下降。
在本發明中使用的第一有色顏料(C)是一種有色有機顏料，選自酞菁、苝、陰丹酮、偶氮甲堿、苯并咪唑酮、喹吖啶酮、蒽醌、二酮基吡咯并吡咯和二噁嗪為基礎的有色顏料。第一有色顏料(C)的原生粒度從0.01μm至0.2μm。對于顆粒的形狀沒有特殊的限制，例如，針形、球形和長方體形的顆粒都可以使用。
染色力的材料優選用作第一有色顏料(C)，該顏料的實例包括以酞菁為基礎的顏料，如酞菁綠和酞菁蘭；以苝為基礎的顏料，如苝紅和苝褐紅；以陰丹酮為基礎的顏料，如陰丹酮蘭；以偶氮甲堿為基礎的顏料，如偶氮甲堿黃；以苯并咪唑酮為基礎的顏料，如苯并咪唑酮紅和苯并咪唑酮橙；以喹吖啶酮為基礎的顏料，如喹吖啶酮紅和喹吖啶酮品紅；以蒽醌為基礎的顏料，如蒽醌紅；以二酮基吡咯并吡咯為基礎的顏料，如二酮基吡咯并吡咯紅；以及有二噁嗪為基礎的顏料，如二噁嗪紫，這些顏料很容易采購。
可以單獨使用一種類型的第一有色顏料(C)，也可以將兩種或多種類型的結合起來使用。
配方中第一有色顏料(C)的量為每100份重量的成膜漆基(A)，0.1至10份重量的第一有色顏料(C)，優選為1至10份重量的第一有色顏料(C)。如果配方中第一有色顏料(C)的量低于0.1份重量，那么在漆膜的亮區就看不到顏色，如果配方中量超過10份重量，那么由于第一有色顏料(C)的顏色占主導地位這一事實，就看不到顏色的變化。
在本發明中使用的第二有色顏料(D)是一種有色有機顏料，選自二酮基吡咯并吡咯、喹吖啶酮、吡唑啉酮、萘酚AS、氧化鐵和復合金屬氧化物為基礎的有色顏料。第二有色顏料(D)的原生顆粒的粒度從0.1μm至2μm。對于顆粒的形狀沒有提出特殊的限制，例如，針形、球形和長方體形的顆粒都可以使用。
染色力大的材料優選用作第二有色顏料(D)，該顏料實例包括以二酮基吡咯并吡咯為基礎的顏料，如二酮基吡咯并吡咯紅；以喹吖啶酮為基礎的顏料，如喹吖啶酮紅和喹吖啶酮品紅；以吡唑啉酮為基礎的顏料，如吡唑啉酮紅和吡唑啉酮橙；以萘酚AS為基礎的顏料，如萘酚AS紅；以氧化鐵為基礎的顏料，如氧化鐵紅；以及以復合金屬氧化物為基礎的顏料，如復合無機氧化物黃和烘烤型顏料，這些顏料都容易買到。
可以單獨使用一種類型的第二有色顏料(D)，也可以將兩種或多種類型的結合起來使用。
配方中第二有色顏料(D)的量為每100份重量的成膜漆基(A)，0.5至50份重量的第二有色顏料(D)，優選1至10份重量的第二有色顏料(D)。如果配方中第二有色顏料(D)的量低于0.5份重量，那么在漆膜中看不到陰影部分的顏色，如果配方中量超過10份重量，那么由于第二有色顏料(D)的顏色占據主導地位這一事實，看不到顏色的變化。
當第一有色顏料(C)和第二有色顏料(D)結合并用于本發明時，第一有色顏料(C)的粒度比第二有色顏料(D)的粒度要小的多，而且期望至少要小0.01μm。此外，有顏色互補關系的顏料作為兩種成分結合使用。
因此，可使用的組合包括許多種情況，例如，按照JIS色彩標準“依據三原色的色彩表示法”，當第一有色顏料(C)的色調是5R時，第二有色顏料(D)的色調是在5GY至5PB范圍內的補色色調，當第一有色顏料(C)的色調是10B時，第二有色顏料(D)的色調是在10RP至10GY范圍內的補色色調。
在本發明中，第一有色顏料(C)和第二有色顏料(D)的原生粒度在上述范圍內而且第一有色顏料的原生粒度比較小，借助這樣的組合，第一有色顏料(C)比較容易讓入射光透過，主要對金屬漆膜的亮區(直接反射)起著色作用，而第二有色顏料(D)比較容易散射入射光，主要對金屬漆膜的陰影部分(漫反射)起著色作用。由于兩者具有顏色互補關系，所以，在金屬漆膜中明亮部分和陰影部分呈現的顏色具有不同的色調，并按視角的差異產生顏色變化，于是獲得了有鮮明特色金屬漆膜。
除了上述的基本成分(A)至(D)之外，以前已并入油漆的添加劑也可以按要求納入本發明的油漆組合物配方，其用量應對本發明的目的沒有負面影響，其中所述添加劑包括閃光材料，如原生粒度在本發明范圍之外的氧化鐵絮片體；特殊的閃光材料，如涂顏料的鋁絮片體、云母顏料、其他的無色顏料；均化劑；粘度調節劑；顏料分散劑；防脫劑；紫外線吸收劑；抗光劑；熱穩定劑；固化催化劑和游離基清除劑等。
獲得本發明的金屬漆組合物的方法是將基本成分(A)至(D)以及按要求納入配方的其它添加劑混合形成均勻的分散體。但是，采購的第一有色顏料(C)和第二有色顏料(D)通常呈附聚的次生顆粒形態，因此，在準備顏料時次生顆粒被均勻地降低成盡可能接近原生顆粒的細小顆粒。例如，利用顏料分散機(如碾磨機)將這些顆粒分散到漆基中。
本發明的金屬漆組合物的類型通常屬于有機溶劑型，但不限于這種類型，例如，它可以是無水液體分散型、水溶液型、含水液體分散型、無溶劑型或粉末型。
對準備用本發明的油漆組合物涂漆的材料沒有特殊限制，例如，該材料可以是鐵、鋼、鋁、鋅、或這些材料的合金；經受過表面處理(如磷酸鐵處理、磷酸鋅處理或鉻酸鹽處理)的金屬；塑料，如聚氨酯、聚丙烯、聚碳酸酯；或木材。又例如，可以在這些待涂漆的材料上涂頭幾道襯底漆和中間幾道漆。
可以例舉給汽車涂漆時采用的涂兩道烘一次的涂漆法作為用本發明的油漆組合物涂漆的實例。在這種情況下，本發明的油漆組合物用作罩面漆的襯底漆。通常最好是先涂已知的底漆，如常用的靜電沉降型油漆和中間的幾道漆，底漆硬化后再涂本發明的組合物。使用霧化型涂漆設備涂漆是符合需要的，并且可以使用普通方法完成涂漆，例如用靜電涂漆機或借助噴漆。涂漆期間用4號福特杯將油漆粘度調整到10至30秒范圍內，優先調整到11至18秒范圍內(20℃)，并且以硬化膜的厚度為基礎漆膜厚度通常在5至30μm范圍內是適當的，優先在8至25μm范圍內。然后，在漆膜尚未固化或尚未干燥時，或在已經固化或干燥后，涂一道透明的油漆。作為用這種方式涂漆的結果，有可能獲得彩色金屬漆膜，該漆膜有光澤而且有鮮明特色，在漆膜中顏色因視角不同而改變。
本發明的涂漆物具有彩色金屬漆膜，該漆膜是由上述的彩色金屬漆組合物在上述的涂漆對象上形成的。這類涂漆物具有鮮明的特色，所以它們可以在下述領域中使用，例如汽車車體和零件；家用產品，如冰箱、洗衣機、空調器；公路器材，如標志桿、消音墻和護欄；建筑材料，如建筑物的內墻、外墻、柱、天花板和隔斷；電器和通信器材，如電話；金屬制品，如管材、聯接件、金屬機床、垃圾箱、小件物品的容器、鋼制的家庭用品、鋼制的工作臺、鋼材、鍍鋅鋼板、不銹鋼或鋁制的飲料罐；玻璃；木材；石膏纖維板；塑料；印刷材料和有色材料。
本發明的彩色金屬漆組合物具有兩種類型的顏料，它們具有規定的原生粒度，而且按規定的數量納入配方時它們具有顏色互補關系，所以，不摻特殊的閃光材料用容易買到的以前經常使用的顏料就可能實現顏色隨視角變化，因此有可能形成有鮮明特色的低成本的彩色金屬漆膜。
本發明的涂漆物有彩色金屬漆膜，該漆膜是由上述的油漆組合物形成的，因此有鮮明的特色，并且有效地賦予工業產品(如汽車)漂亮的外觀。
下面通過說明性的實施例更詳細地介紹本發明，但是本發明決不僅限于這些實施例。
制造實施例1彩色金屬底漆T1至T11是用表1至表3的組合物按下述方法制造的。因此，彩色金屬底漆T1至T11的制備方法是用分散設備分散顏料，然后將各種成分混合均勻，再利用混合溶劑將粘度調整到14秒(4號福特杯，20℃)，其中所述混合溶劑包括25份重量的甲苯、30份重量的二甲苯、15份重量的乙酸丁酯和10份重量丁醇。
表1單位重量份數
表2單位重量份數
表3單位重量份數
關于表1至表3的說明*1丙烯酸樹脂商標“Acrydic 44-179”，由Dainippon InkKagaku Kogyo公司生產；*2蜜胺樹脂商標“Super Bekkamin L-177-60”，由Dainippon InkKagaku Kogyo公司生產；*3CAB樹脂商標“CAB381-0.5”，一種乙酸丁酸纖維素樹脂，由Eastman化學公司生產；*4鋁絮片體商標“Alupaste 7770N”，平均粒度12μm，由Toyo Aluminum公司生產；*5酞菁蘭商標“Cyanine Blue G314”，原生粒度0.05μm，色調10B，由Sanyo Shikiso公司生產；
*6苝紅商標“Perylene Red R6436”，原生粒度0.05μm，色調2.5R，由Bayer公司生產；*7二酮基吡咯并吡咯紅商標“Irgazine DPP Red BO”，原生粒度0.5μm，色調1.25R，由Giba Geigy公司生產；*8氧化鐵紅商標“Todacolor 120ED”，原生粒度0.14μm，色調7.5R，由Toda Kogyo公司生產；*9煅燒顏料商標“Daiperozide Green 9320”，原生粒度1.1μm，色調5G，由Ohi Seika公司生產；*10炭黑商標“FW 200”，由Degusa公司生產。
實施例1至4和對照實施例1至7在經過磷酸鋅處理的鋼板上用電沉積法涂陽離子電沉積漆(商標“AquaNO.4200”，由Nippon Yushi公司制造)，涂至干膜厚度大約20μm，并且在170℃烘20分鐘之后，噴涂第二道用于汽車的油漆(商標“Hyepico No.1 CP Sealer”，由Nippon Yushi公司制造)，以提供大約30μm的干膜厚度，并在140℃烘30分鐘，以便獲得試驗板。
將表4和表5所述的彩色金屬底漆和下述的清漆按表4和表5所示的厚度條件噴涂到試驗板上，然后在140℃烘30分鐘。評估獲得的漆膜顏色隨視角變化的情況和涂飾外觀。結果示于表4和表5。
作為上述清漆使用的是一種有機溶劑型熱固化漆，該油漆有成膜漆基成分，包括140份重量的丙烯酸樹脂(商標“Acrydic 44-179，由Dainippon Ink Kagaku Kogyo公司產)和50份重量的丁基化的蜜胺樹脂(商標“Super Bekkamin L-117-60”，由Dainippon Ink Kagaku Kogyo公司產)作為主要成分。
表4
表5
關于表4和表5的說明*1見表1至表3；*2顏色隨視角變化以不同的視角觀察和評估完成的漆膜，看看有無顏色的變化。
○顏色隨不同的視角變化；△顏色隨不同的視角有一些變化；×顏色隨著視角的不同沒有變化。
*3涂飾外觀觀察和評估完成的漆膜，看看是否色彩鮮明。
○色彩鮮明△色彩不夠鮮明×沒有光澤從表4和表5所示的結果可以清楚地看出用實施例1至實施例4中的油漆形成的漆膜全部呈現出顏色隨視角不同發生變化。
另一方面，對照實施例1的情況是在每100份重量的成膜漆基(A)中金屬粉(B)的數量少于0.1份重量，所以沒有獲得金屬光澤，也沒有觀察到顏色隨視角不同發生變化。
對照實施例2的情況是在每100份重量的成膜漆基(A)中金屬粉(B)的數量多于15份重量，所以在漆膜表面有許多顆粒隆起，漆膜表面的平滑度下降，所以失去光澤。
對照實施例3的情況是在每100份重量的成膜漆基(A)中第一有色顏料(C)的數量少于0.1份重量，所以亮區附近的顏色不適當，而且沒有觀察到顏色隨視角不同發生變化。
對照實施例4的情況是每100份重量的成膜漆基(A)中第二有色顏料(D)的數量多于50份重量，由于第二有色顏料(D)的顏色占主導地位，所以沒有觀察到顏色變化。
對照實施例5的情況是每100份重量的成膜漆基(A)中第二有色顏料(D)的數量少于0.5份重量，所以在陰影部分的顏色不適當，而且沒有觀察到顏色隨視角不同發生變化。
對照實施例6的情況是每100份重量的成膜漆基(A)中第一有色顏料(C)的數量多于10份重量，由于第一有色顏料(C)的顏色占主導地位，所以沒有觀察到顏色的變化。
在對照實施例7中，當第一有色顏料(C)的色調為2.5R時，第二有色顏料(D)的色調為7.5R由于補色的色調不在5GY至5PB范圍內，所以沒有觀察到顏色的變化。
權利要求
1．彩色金屬漆，它包含一種油漆組合物，該組合物包括每100份重量的成膜漆基(A)，0.1至15份重量的金屬粉(B)，0.1至10份重量的第一有色顏料(C)和0.5至50份重量的第二有色顏料(D)，其中第一有色顏料(C)選自酞菁、苝、陰丹酮、偶氮甲堿、苯并咪唑酮、喹吖啶酮、蒽醌、二酮基吡咯并吡咯和二噁嗪為基礎的有色顏料，第二有色顏料(D)選自二酮基吡咯并吡咯、喹吖啶酮、吡唑啉酮、萘酚AS、氧化鐵和復合金屬氧化物為基礎的有色顏料，第一有色顏料(C)的原生粒度從0.01μm至0.2μm、第二有色顏料(D)原生粒度從0.1μm至2μm，而且第一有色顏料(C)的原生粒度小于第二有色顏料(D)的原生粒度，第一有色顏料(C)和第二有色顏料(D)具有互補的顏色關系。
2．涂漆物，該涂漆物包括權利要求1揭示的彩色金屬漆組合物形成的彩色金屬漆膜。
全文摘要
獲得一種彩色金屬漆,用這種彩色金屬漆不摻特殊的閃光材料利用普通的廉價顏料就能形成顏色因視角不同發生變化的有鮮明特色的彩色金屬漆膜。一種包括彩色金屬漆組合物的彩色金屬漆,其中該組合物包含:每100份重量的成膜漆基(A),0.1至15份重量的金屬粉(B),0.1至10份重量的第一有色顏料(C)和0.5至50份重量的第二有色顏料(D),其中第一有色顏料(C)選自酞菁、苝、陰丹酮、偶氮甲堿、苯并咪唑酮、喹吖啶酮、蒽醌、二酮基吡咯并吡咯和二噁嗪為基礎的有色顏料,第二有色顏料(D)選自二酮基吡咯并吡咯、喹吖啶酮、吡唑啉酮、萘酚AS、氧化鐵和復合金屬氧化物為基礎的有色顏料,第一有色顏料(C)的原生粒度從0.01μm至0.2μm,第二有色顏料(D)的原生粒度從0.1μm至2μm,而且顏料(C)的原生粒度小于顏料(D),在顏料(C)和(D)之間存在著顏色互補關系。
文檔編號C09D5/36GK1212720SQ97192635
公開日1999年3月31日 申請日期1997年2月10日 優先權日1996年2月27日
發明者酒井直也, 藤森榮二, 坂庭伸一, 石井克明 申請人:巴斯福涂料股份公司, 日本油脂株式會社