專利名稱：彩色金屬漆組合物和涂漆物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)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(yè)產(chǎn)品領(lǐng)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(yè)產(chǎn)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(zhì)納入油漆配方獲得了一種顏色因視角不同發(fā)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(diào)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(jī)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(jià)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(shí)存在可操作性差的問題。
本發(fā)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(jià)顏料，而且這種組合物的顏色因視角不同發(fā)生變化，所以用這種組合物有可能形成有鮮明特色的廉價(jià)的彩色金屬漆膜。
本發(fā)明進(jìn)一步的目標(biāo)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(fā)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(chǔ)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(fù)合金屬氧化物為基礎(chǔ)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(bǔ)關(guān)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(fā)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(duì)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(hù)的物質(zhì))之類的交聯(lián)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(yōu)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(dú)使用，或者兩種或多種類型結(jié)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(fā)明中作為金屬粉(B)使用。金屬粉(B)的實(shí)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(jià)材料是特別符合需要的。從市場(chǎng)上購買的產(chǎn)品也可以用作金屬粉(B)，這類材料的實(shí)例包括由Toyo Aluminum公司生產(chǎn)的Alpaste7130N、7160N、7770N和由Showa Aluminum Powder公司生產(chǎn)的Sap510N和Sap561PS(兩種商標(biāo))，這些品種的產(chǎn)品都容易買到?？梢詥为?dú)使用一種類型的金屬粉，也可以兩種或多種類型結(jié)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(yōu)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(fā)明中使用的第一有色顏料(C)是一種有色有機(jī)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(chǔ)的有色顏料。第一有色顏料(C)的原生粒度從0.01μm至0.2μm。對(duì)于顆粒的形狀沒有特殊的限制，例如，針形、球形和長(zhǎng)方體形的顆粒都可以使用。
染色力的材料優(yōu)選用作第一有色顏料(C)，該顏料的實(shí)例包括以酞菁為基礎(chǔ)的顏料，如酞菁綠和酞菁蘭；以苝為基礎(chǔ)的顏料，如苝紅和苝褐紅；以陰丹酮為基礎(chǔ)的顏料，如陰丹酮蘭；以偶氮甲堿為基礎(chǔ)的顏料，如偶氮甲堿黃；以苯并咪唑酮為基礎(chǔ)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(chǔ)的顏料，如喹吖啶酮紅和喹吖啶酮品紅；以蒽醌為基礎(chǔ)的顏料，如蒽醌紅；以二酮基吡咯并吡咯為基礎(chǔ)的顏料，如二酮基吡咯并吡咯紅；以及有二噁嗪為基礎(chǔ)的顏料，如二噁嗪紫，這些顏料很容易采購。
可以單獨(dú)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(jié)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(yōu)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(qū)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(dǎo)地位這一事實(shí)，就看不到顏色的變化。
在本發(fā)明中使用的第二有色顏料(D)是一種有色有機(jī)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(fù)合金屬氧化物為基礎(chǔ)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(duì)于顆粒的形狀沒有提出特殊的限制，例如，針形、球形和長(zhǎng)方體形的顆粒都可以使用。
染色力大的材料優(yōu)選用作第二有色顏料(D)，該顏料實(shí)例包括以二酮基吡咯并吡咯為基礎(chǔ)的顏料，如二酮基吡咯并吡咯紅；以喹吖啶酮為基礎(chǔ)的顏料，如喹吖啶酮紅和喹吖啶酮品紅；以吡唑啉酮為基礎(chǔ)的顏料，如吡唑啉酮紅和吡唑啉酮橙；以萘酚AS為基礎(chǔ)的顏料，如萘酚AS紅；以氧化鐵為基礎(chǔ)的顏料，如氧化鐵紅；以及以復(fù)合金屬氧化物為基礎(chǔ)的顏料，如復(fù)合無機(jī)氧化物黃和烘烤型顏料，這些顏料都容易買到。
可以單獨(dú)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(jié)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(yōu)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(jù)主導(dǎo)地位這一事實(shí)，看不到顏色的變化。
當(dāng)?shù)谝挥猩伭?C)和第二有色顏料(D)結(jié)合并用于本發(fā)明時(shí)，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(bǔ)關(guān)系的顏料作為兩種成分結(jié)合使用。
因此，可使用的組合包括許多種情況，例如，按照J(rèn)IS色彩標(biāo)準(zhǔn)“依據(jù)三原色的色彩表示法”，當(dāng)?shù)谝挥猩伭?C)的色調(diào)是5R時(shí)，第二有色顏料(D)的色調(diào)是在5GY至5PB范圍內(nèi)的補(bǔ)色色調(diào)，當(dāng)?shù)谝挥猩伭?C)的色調(diào)是10B時(shí)，第二有色顏料(D)的色調(diào)是在10RP至10GY范圍內(nèi)的補(bǔ)色色調(diào)。
在本發(fā)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(nèi)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(duì)金屬漆膜的亮區(qū)(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(duì)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(bǔ)關(guān)系，所以，在金屬漆膜中明亮部分和陰影部分呈現(xiàn)的顏色具有不同的色調(diào)，并按視角的差異產(chǎn)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(fā)明的油漆組合物配方，其用量應(yīng)對(duì)本發(fā)明的目的沒有負(fù)面影響，其中所述添加劑包括閃光材料，如原生粒度在本發(fā)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(diào)節(jié)劑；顏料分散劑；防脫劑；紫外線吸收劑；抗光劑；熱穩(wěn)定劑；固化催化劑和游離基清除劑等。
獲得本發(fā)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(tài)，因此，在準(zhǔn)備顏料時(shí)次生顆粒被均勻地降低成盡可能接近原生顆粒的細(xì)小顆粒。例如，利用顏料分散機(jī)(如碾磨機(jī))將這些顆粒分散到漆基中。
本發(fā)明的金屬漆組合物的類型通常屬于有機(jī)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(duì)準(zhǔn)備用本發(fā)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(jīng)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(shí)采用的涂?jī)傻篮嬉淮蔚耐科岱ㄗ鳛橛帽景l(fā)明的油漆組合物涂漆的實(shí)例。在這種情況下，本發(fā)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(fā)明的組合物。使用霧化型涂漆設(shè)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(jī)或借助噴漆。涂漆期間用4號(hào)福特杯將油漆粘度調(diào)整到10至30秒范圍內(nèi)，優(yōu)先調(diào)整到11至18秒范圍內(nèi)(20℃)，并且以硬化膜的厚度為基礎(chǔ)漆膜厚度通常在5至30μm范圍內(nèi)是適當(dāng)?shù)?，?yōu)先在8至25μm范圍內(nèi)。然后，在漆膜尚未固化或尚未干燥時(shí)，或在已經(jīng)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(jié)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(fā)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(duì)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(lǐng)域中使用，例如汽車車體和零件；家用產(chǎn)品，如冰箱、洗衣機(jī)、空調(diào)器；公路器材，如標(biāo)志桿、消音墻和護(hù)欄；建筑材料，如建筑物的內(nèi)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(lián)接件、金屬機(jī)床、垃圾箱、小件物品的容器、鋼制的家庭用品、鋼制的工作臺(tái)、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(fā)明的彩色金屬漆組合物具有兩種類型的顏料，它們具有規(guī)定的原生粒度，而且按規(guī)定的數(shù)量納入配方時(shí)它們具有顏色互補(bǔ)關(guān)系，所以，不摻特殊的閃光材料用容易買到的以前經(jīng)常使用的顏料就可能實(shí)現(xiàn)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(fā)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(yè)產(chǎn)品(如汽車)漂亮的外觀。
下面通過說明性的實(shí)施例更詳細(xì)地介紹本發(fā)明，但是本發(fā)明決不僅限于這些實(shí)施例。
制造實(shí)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(shè)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(diào)整到14秒(4號(hào)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(shù)
表2單位重量份數(shù)
表3單位重量份數(shù)
關(guān)于表1至表3的說明*1丙烯酸樹脂商標(biāo)“Acrydic 44-179”，由Dainippon InkKagaku Kogyo公司生產(chǎn)；*2蜜胺樹脂商標(biāo)“Super Bekkamin L-177-60”，由Dainippon InkKagaku Kogyo公司生產(chǎn)；*3CAB樹脂商標(biāo)“CAB381-0.5”，一種乙酸丁酸纖維素樹脂，由Eastman化學(xué)公司生產(chǎn)；*4鋁絮片體商標(biāo)“Alupaste 7770N”，平均粒度12μm，由Toyo Aluminum公司生產(chǎn)；*5酞菁蘭商標(biāo)“Cyanine Blue G314”，原生粒度0.05μm，色調(diào)10B，由Sanyo Shikiso公司生產(chǎn)；
*6苝紅商標(biāo)“Perylene Red R6436”，原生粒度0.05μm，色調(diào)2.5R，由Bayer公司生產(chǎn)；*7二酮基吡咯并吡咯紅商標(biāo)“Irgazine DPP Red BO”，原生粒度0.5μm，色調(diào)1.25R，由Giba Geigy公司生產(chǎn)；*8氧化鐵紅商標(biāo)“Todacolor 120ED”，原生粒度0.14μm，色調(diào)7.5R，由Toda Kogyo公司生產(chǎn)；*9煅燒顏料商標(biāo)“Daiperozide Green 9320”，原生粒度1.1μm，色調(diào)5G，由Ohi Seika公司生產(chǎn)；*10炭黑商標(biāo)“FW 200”，由Degusa公司生產(chǎn)。
實(shí)施例1至4和對(duì)照實(shí)施例1至7在經(jīng)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(biāo)“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(biāo)“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(yàn)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(yàn)板上，然后在140℃烘30分鐘。評(píng)估獲得的漆膜顏色隨視角變化的情況和涂飾外觀。結(jié)果示于表4和表5。
作為上述清漆使用的是一種有機(jī)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(biāo)“Acrydic 44-179，由Dainippon Ink Kagaku Kogyo公司產(chǎn))和50份重量的丁基化的蜜胺樹脂(商標(biāo)“Super Bekkamin L-117-60”，由Dainippon Ink Kagaku Kogyo公司產(chǎn))作為主要成分。
表4
表5
關(guān)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(píng)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(píng)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(jié)果可以清楚地看出用實(shí)施例1至實(shí)施例4中的油漆形成的漆膜全部呈現(xiàn)出顏色隨視角不同發(fā)生變化。
另一方面，對(duì)照實(shí)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(shù)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(fā)生變化。
對(duì)照實(shí)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(shù)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(duì)照實(shí)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(shù)量少于0.1份重量，所以亮區(qū)附近的顏色不適當(dāng)，而且沒有觀察到顏色隨視角不同發(fā)生變化。
對(duì)照實(shí)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(shù)量多于50份重量，由于第二有色顏料(D)的顏色占主導(dǎo)地位，所以沒有觀察到顏色變化。
對(duì)照實(shí)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(shù)量少于0.5份重量，所以在陰影部分的顏色不適當(dāng)，而且沒有觀察到顏色隨視角不同發(fā)生變化。
對(duì)照實(shí)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(shù)量多于10份重量，由于第一有色顏料(C)的顏色占主導(dǎo)地位，所以沒有觀察到顏色的變化。
在對(duì)照實(shí)施例7中，當(dāng)?shù)谝挥猩伭?C)的色調(diào)為2.5R時(shí)，第二有色顏料(D)的色調(diào)為7.5R由于補(bǔ)色的色調(diào)不在5GY至5PB范圍內(nèi)，所以沒有觀察到顏色的變化。
權(quán)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(chǔ)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(fù)合金屬氧化物為基礎(chǔ)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(bǔ)的顏色關(guān)系。
2．涂漆物，該涂漆物包括權(quán)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(jià)顏料就能形成顏色因視角不同發(fā)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(chǔ)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(fù)合金屬氧化物為基礎(chǔ)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(bǔ)關(guān)系。
文檔編號(hào)C09D5/36GK1212720SQ97192635
公開日1999年3月31日 申請(qǐng)日期1997年2月10日 優(yōu)先權(quán)日1996年2月27日
發(fā)明者酒井直也, 藤森榮二, 坂庭伸一, 石井克明 申請(qǐng)人:巴斯福涂料股份公司, 日本油脂株式會(huì)社