JPH083059B2 - 真珠色塗装組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、塗装組成物に係る。

背景技術 マルチコート塗装系は塗装産業に於てよく知られてい
る。米国特許第3,639,147号には自動車ペイントとして
使用するためのこのような塗装系が開示されている。マ
ルチコート塗装系は以前から応用されてきたが、均等な
高い光沢を有すると同時に良好な色彩及び真珠色の特徴
を保つ塗装を得ることは困難であった。

自動車産業では二つの重要な系が自動車の塗装に利用
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。この系
ではベース重合体は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、酢酸ビニル、アクリロニトリル、スチレンなどで
ある。アクリルラッカートップコートは優れた美的特性
を有することが認められている。自動車産業で使用され
る他の優れたトップコート系は1968年３月26日付けの米
国特許第3,375,227号明細書に記載されているような熱
硬化性アクリル樹脂である。

これらのトップコート系は優れた耐薬品性、深割れ及
び小割れに対する優れた耐性を他の優れたとならんで有
するが、専門のペイント調合者には熱硬化性アクリル樹
脂は、過去に、アクリルラッカー系で得られる美的特性
を実際上供給していない。アクリルラッカートップコー
ト及び熱硬化性アクリル樹脂トップコートに付随する問
題点を克服するため、顔料を混合されたベースコートと
透明なトップコートとから成るマルチコート塗装系が開
発された。

これらの系では、金属きずを隠蔽し且つ美的に快い所
望の色を生ずるべく、顔料を混合されたベースコート組
成物が金属基体に着装され、続いてベースコートに“深
い”色外観を与え且つこの顔料を混合されたベースコー
トに耐久性を与えるべく顔料を混合されない重合体の層
が着装される。しかし、この系は問題なしとしない。塗
装の美的な品質がベースコートの着装に完全に依存して
いる。透明なトップコートは、ベースコートの色欠陥の
強調を含めて、このベースコートの弱点を拡大する。ま
た透明なトップコートは、紫外線への露出に起因するベ
ースコートの劣化を遅らすというよりもむしろ加速し得
る紫外線に対する拡大鏡としても作用する。加えて、現
在使用されているこれらの塗装系の多くは、美的に快い
金属的外観を与えるべくベースコート内に金属粒子を使
用している。しかし、金属顔料の使用に伴い、ベースコ
ート内の色損失の問題が生じている。

金属顔料の欠点を克服するため、真珠色顔料が通常の
顔料と共に、又はその代わりにベースコート内に使用さ
れてきた。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1982年11月１日付け米国特許出願第440,
764号明細書及び1983年７月29日付け米国特許出願第51
8,583号明細書を参照されたい。新規にして且つ改良さ
れた色硬化を生じさせるため、酸化鉄で包まれた雲母粒
子も多層系内の透明トップコートに使用されてきた。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26日付け米国特許出願第526,724号明細書
を参照されたい。

真珠色顔料の使用は、通常の金属顔料塗料にいくつか
の観点で匹敵する金属的外観を有する塗装組成物を生ず
る。金属的外観が保たれ、しかも塗装の深さ、色度及び
清澄度を改善するような多層塗装を行うことは有利であ
る。

金属顔料を含有するベースコート内に染料を含めるこ
とにより最初は清澄度、色度及び深さを改善し得ること
は当分野で知られている。しかし、これらの染料は変色
性であり、紫外線への露出により急速に退色する傾向が
ある。加えて、金属フレーク顔料は減色剤として作用す
る傾向があり、色度を減ずる。すなわち、アルミニウム
フレーク顔料は染料又は顔料の色を灰色側にずらす傾向
があり、又は色を純粋ではなく汚れて見せる。

従って、高い色度及び清澄度の利点と共に金属的外観
を有する改良された塗装組成物が当分野で要望されてい
る。

発明の開示 酸化鉄で包まれた雲母粒子を約５％ないし約９％の重
量比で含んでいる顔料を約１％ないし約25％の重量比で
含有する熱硬化性重合体組成物を含んでいる改良された
塗装組成物が開示されている。改良点は、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を
塗料中に（顔料組成物の）約0.5％ないし82.5％の重量
比で含んでいることを含んでいる。このような金属有機
物複合体染料を含んでいる結果として、退色が防止され
ている染料組成物が得られる。

本発明の他の局面は、顔料を混合された熱硬化性樹脂
を含んでいるベースコートと、透明な熱硬化性又は熱可
塑性樹脂を含んでおりベースコート上に着装された透明
なトップコートとを含んでいる少なくとも二つの重合体
層により塗装された基体材料である。ベースコートは酸
化鉄で包まれた雲母粒子を約５％ないし約90％の重量比
で含んでいる顔料を約１％ないし約25％の重量比で含ん
でいる。改良点は、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を塗料中に（顔料組成物
の）約0.5％ないし82.5％の重量比で含んでおり、その
結果として退色が防止されていることを含んでいる。

本発明のさらに他の局面は、多重の重合体層による基
体の塗装方法である。この方法は、顔料を混合された熱
硬化性樹脂のベースコートの少なくとの一つの層を基体
に着装する過程と、透明な熱硬化性又は熱可塑性樹脂の
トップコートの少なくとも一つの層をベースコート上に
着装する過程と、着装された塗料を乾燥且つ硬化させる
過程とを含んでいる。顔料を混合された熱硬化性樹脂は
酸化鉄で含まれた雲母粒子を約５％ないし約90％の重量
比で含んでいる顔料を約１％ないし約25％の重量比で含
んでいる。改良点は、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を塗料中に（顔料組成
物の）約0.5％ないし82.5％の重量比で含んでおり、そ
の結果として退色が防止されていることを含んでいる。
（このような系はRichelyn-Glaze（登録商標）として定
義されている）。

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 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
上げ系として特に適している。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
な金属基体は鋼、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。組成物の構成要素は基体
材料の温度許容差に適す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℃〜82℃））又は高温硬化
（たとえば180゜F（82℃）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はアクリル樹脂、アルキド樹脂、
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を含ん
でいる。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好ましい。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％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樹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、酢酸酪酸セルロース、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。

ベースコート内のアクリル樹脂は熱硬化性である。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類似の物質を含むメ
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。

アクリルラッカー重合体の相対的粘性が約1105よりも
小さい時、それにより生ずる膜は耐溶剤性、耐久性及び
機械的特性が劣っている。他方、相対的粘性が1.40レベ
ル以上に増される時、これらの樹脂から形成されたベイ
ントはスプレーが困難であり、また凝結温度を有する。

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炭素原子を含む
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−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
の重合可能なエチレン的に不飽和の基を含んでおり、ま
た水酸基及びエ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
びアキノプラスト樹脂である。特に好まし橋かけ結合剤
はアミノプラスト樹脂である。

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（−NCO）−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。これらの樹脂を調製する方法
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
ルキド樹脂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％よりも多い樹脂化合物を含むア
ルキド樹脂は劣った焼付け特性、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。

これらのアルキド樹脂も本発明のトップコートとして
使用され得る。この場合、アルキド樹脂の油及び脂肪酸
部分がやし油又は脱水されたひまし油又は脂肪酸のよう
に明色の焼付け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樹脂を生ず
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重量比で前
記橋かけ結合剤のいずれかと混合することにより実現さ
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、脱水されたひまし油、やし
油、とうもろこし油、綿実油、あまに油、オティシサ
油、えの油、けし油、サフラワー油、大豆油、きり油な
ど、及びトール油脂肪酸を含む種々の樹脂。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,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。本発明のアルキド樹脂を
調製するのに有用な酸はロジン酸、安息香酸、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、二重体化及び重合体化された
脂肪酸、トリメリチック酸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3,050,41
2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の先に定義され
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イが困難であり、
また高い凝結温度を有し、他方に於いて約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重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。

他の例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
非脂肪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プタンジオール、ネ
オペンチルグリコール、ヘキサレングリコール、1,6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、及びベンタエリトリ
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”
は、それを通してベースコートを見ることができる膜と
して定義されている。ベースコートの完全な多彩色且つ
美的な効果が実質的に減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補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。ベースコート中の顔料を覆
うトップコートの使用により、本発明による酸化鉄で包
まれた雲母顔料及び染料を使用する機会が生ずる。

本発明の組成物を利用することにより、樹脂系の組合
わせの所望の特性を組合わせることができる。例えば、
装置仕上げでは、顔料を混合された熱硬化性アクリル樹
脂のベースコートの上にボリエステル樹脂の透明トップ
コートを着装することにより、ポリエステル樹脂の耐薬
品性が低コストの熱硬化性アクリル樹脂と組合わされ得
る。上記の熱可塑性樹脂のいずれも透明トップコートを
形成するのに使用され得るが、もしトップコートが上記
の熱硬化性材料、すなわち橋かけ結合剤を含む材料であ
るならば、一層良好な耐久性が得られる。

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。通常の二被覆系
で90〜95を超える60°光沢を得るのが困難な場合に、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 Corporation）及びEMケミカル
（EM Chemicals）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
厚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
収剤として作用する。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。他の高温で安全な金属酸化物（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置換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
子の全重量にたいする重量比で約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層の部分
として使用されるならば、一般に、包まれた粒子の全重
量に対する重量比で、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
ートレット）の均等性及び平滑性は（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
ヘッドポンピング設備）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60μｍ（好ましくは約５μｍ
ないし約45μｍ、典型的には約５μｍないし約35μ
ｍ）、厚みが約0.25μｍないし約1.0μｍの粒子寸法を
有する雲母顔料を利用する。なし地状の外観が約５μｍ
ないし約40μｍ（一層典型的には約５μｍないし約30μ
ｍ、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。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（有機
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。相補的な色の混合（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。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、基体表面の隠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。本発明のベースコート内に使
用され得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。

本発明のベースコート内に使用され得る染料は任意の
1:2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。

1:2クロム及び1:2コバルト金属有機複合体染料は公知
であり、例えば米国特許第1,325,841号明細書に開示さ
れている。このような染料は、溶液中で金属と複合する
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
ール及びイミダジロンを含んでいる。通常の安定剤の例
は12〜14炭素原子を有する枝分か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料は溶剤黄82C.I.1
8690、溶剤赤118C.I.15675及び溶剤黒27C.I.12195＋121
97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。これらの染料は
ZAPONという登録商標でオハイオ州、シンシナティ所在
のBASFウィアンダッテ・コーポレイションから商業的に
入手可能であり、また下記の構造を有する。

１）溶剤黄82 ZAPON黄157 のクロム複合体。

アントラニル酸→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℃で６時間にわ
たりホルムアミド溶剤中でギ酸クロムと共に加熱する。

２）溶剤赤118 ZAPON赤471 から誘導されたクロム複合体。

２−アミノ−１フェノール−４−スルホンアミド→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）溶剤黒27 ZAPON黒X57 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コバルト金属有機複
合体染料の例は1984年７月18日付けヨーロッパ特許出願
第EP113P643号及びドイツ連邦共和国特許出願公開第323
0102A1号明細書に開示されている染料を含んでいる。本
発明を実施するのに有用な商業的に入手可能な1:2コバ
ルト及び1:2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（溶剤黄88）、オラゾール黄2RLN（溶
剤黄89）、オラゾール黄3R（溶剤黄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
（溶剤オレンジ59）、オラゾール赤2B（溶剤赤９）、オ
ラゾール紫RN（溶剤紫24）及びオラゾール黒RL（溶剤黒
29）を含んでいる。これらの染料はノースカロライナ州
グリーンスボロ所在のシバ−ギギイによりOrasolという
登録商標で製造されている。

ベースコート中の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。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70％、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。

ベースコート中の染料の量は（顔料に対する）重量比
で一般に約0.5％ないし82.5％、好ましくは約20％ない
し60％、また典型的には約40％である。ベースコート中
にオプションにより含まれる酸化鉄で包まれた雲母の量
は重量比で一般に約0.5％ないし90％、好ましくは約20
％ないし80％、また典型的には約50％である。

ベースコート中にオプションにより含まれるアルミニ
ウム顔料の量は（顔料に対する）重量比で一般に約10％
ないし38％、好ましくは約0.5％ないし10％、また典型
的には約５％ないし18％である。なお“（顔料に対す
る）重量比”及び“（顔料組成物に対する）重量比”と
いう用語は顔料又は顔料組成物の全重量の百分率として
の染料の重量百分率を意味する。

本発明の新規な被覆組成物は、ステンドグラス又はテ
ィファニイ・ランプを見る時に観察されるような美的外
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の
可溶性染料を組入れている。その外観は深み及び清澄度
又は艶を有するものとして特徴付けられており、以前の
自動車塗装では決して得られなかった。

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効果
を生ずる。有機染料は“一時性”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得られなかっ
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
ずることは驚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。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。他方に於いて、アルミニウム薄
片はサブトラクティブであり、色を純粋な色から離れて
灰色（すなわち汚い）色調のほうへずらすことにより染
料の彩度を減ずる。

さらに、酸化鉄で包まれた雲母粒子及び金属薄片を含
む顔料に本染料が追加される時、退色が生ぜず、また改
善された彩度が得られることは驚くべき且つ予想外のこ
とである。

追加的に、コバルト／クロム染料のみが本発明の自動
車ペイント中で上記の効果を生ずることは驚くべき且つ
予想外のことである。他の染料は紫外線への露出により
急速に退色する。

本発明の実施に有用なクロム又はコバルト複合体染料
は任意の1:2クロム又は1:2コバルト複合体有機染料を含
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。

ベース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
付け塗装が用いられる。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。これらは手作業又は
機械作業により行われ得る。

上記のように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プ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0.4mil（0.01mm）から約2.0m
il（0.05mm）まで、また好ましくは約0.5mil（0.013m
m）から約0.8mil（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、透明なトップ
コートが着装される。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後に透明なトップコートが着
装される。ベースコートは一層長時間にわたり、さらに
一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、或る最小限のベースコ
ート−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2.3mil（0.046ないし0.058mm））着
装され、また一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、しかも真珠色外観を保つ。

顔料制御はベースコート内に保たれ、しかもそれは保
護膜を形成されている。このことは、二つの膜（ベース
コート及びトップコート）が互いに“ストライク−イ
ン”又は移行を生じ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、顔料はベースコート
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”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、
また塗装は優れた清澄度及び深みを有する。しかし、界
面に於いて十分な湿潤が行われるので、層剥離及びいず
れかの層からの溶剤レリーズの問題は生じない。

いったんトップコートが着装されると、系は再び30秒
ないし10分間にわたりフラッシュされ、また次いで熱可
塑性層の場合には溶剤のすべてう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400゜F（204℃）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℃）ないし約280゜F（128
℃）（例えば250゜F（121℃）の温度が用いられる。

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重量百分
率である。

酸化鉄で包まれた雲母顔料として三種類の顔料が下記
の例で使用された。金褐色Richelyn（インモント）顔料
は62％〜68％の雲母、29％〜35％の酸化鉄（Fe₂O₃）、
３％〜５％の二酸化チタン（TiO₂）及び0.3％〜0.9％の
水酸化クロム（Cr(OH)₃）を含んでいる。赤色Richelyn
顔料は49％〜55％の雲母、42％〜48％の酸化鉄、２％〜
４％の二酸化チタン及び0.3％〜0.9％の水酸化クロムを
含んでいる。銅色Richelyn顔料は51％〜57％の雲母、40
％〜46％の酸化鉄、３％〜５％の二酸化チタン及び0.3
％〜0.9％の水酸化クロムを含んでいる。すべての百分
率は包まれた顔料の全重量に対する重量百分率である。
金褐色Richelyn顔料は酸化鉄包被の比較的薄い層を含ん
でおり、赤色Richelyn顔料は酸化鉄包被の比較的厚い層
を含んでおり、また銅色Richelyn顔料はそれらの中間の
厚みの酸化鉄包被の層を含んでいる。

下記の1:2コバルト及び1:2クロム金属有機複合体染料
が下記の例で使用された：オラゾール黄2RLN（溶剤黄8
9）、オラゾール黄2GLN（溶剤黄88）、オラゾール黄3R
（溶剤黄25）及びオラゾールオレンジRLN（溶剤オレン
ジ59）。これらの染料はノースカロライナ州グリーンス
ボロ所在のシバ−ギギイにより製造されたものである。

例１ 47部のメタクリル酸ブチルと37部のスチレンと15.75
部のメタクリル酸ヒドロオキシプロピルと0.25部のメタ
アクリル酸とを反応させることにより形成された144部
の共重合体を176部のキシレン及びブタノール（また85/
15の重量比）と混合することにより褐色ベースコート重
合体組成物が調製された。顔料ベースが55部の銅色Rich
elynを45部の溶剤黄88と混合することにより調製され
た。この顔料ベースが、ベースコートペイント組成物を
形成するべく組成物の重量比で50％の量でベースコート
重合体組成物と混合された。

硬化された耐蝕性プライマーで地膚塗りされたボンデ
ライズド鋼板が乾燥膜ベースで0.4ないし0.5mil（0.01
ないし0.013mm）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。室温で近似的に30ないし180秒のフ
ラッシュの後に、乾燥膜ベースで測定して0.4ないし0.5
mil（0.01ないし0.013mm）のベースコートペイント組成
物の追加的な膜が吹付けにより着装された。室温で30な
いし180秒のフラッシュの後に、透明なトップコートが
乾燥膜ベースで約2.0±0.02mil（0.051±0.0005mm）の
膜厚みに二つのコートに吹付けにより着装された。透明
なトップコート組成物は、144部の前記の共重合体の45
％不揮発性溶液を58部のブチル化メチロールメラミンの
60％不揮発性溶液と混合することにより調製された。こ
のトップコート組成物は、金属基体に着装された例１で
説明したベースコートの上に約2.0±0.02mil（0.051±
0.0005mm）の乾燥膜厚みに吹付けにより着装された。室
温で15〜30分間にわたる乾燥の後に、塗装は30分間にわ
たり250゜F（121℃）で焼付けられた（硬化された）。得
られた塗装は快い美的外観を有し、優れた多彩色効果、
色度、清澄度及び深みを呈した。

下記の顔料組合わせが例１によるベースコートの組成
物中に使用された。すべての場合に、得られた塗装は自
動車ペイントとして使用するために優れた性質を有し
た。

最初の（％顔料の次の）数はそれぞれのペイント組成
物の全顔料含有量を表す。

例２ ％顔料 10.0 45.0 溶剤黄89 55.0 銅色Richelyn 100.0 例３ ％顔料 10.0 22.5 溶剤黄89 77.5 褐色Richelyn 100.0 例４ ％顔料 10.0 22.5 溶剤黄89 77.5 銅色Richelyn 100.0 例５ ％顔料 10.0 22.5 溶剤黄89 22.5 オハイオ州シンシナッティ所在のサン ・ケミカル・コーポレーション製のフ タロシアニン緑 55.5 褐色Richelyn 100.0 例６ ％顔料 10.0 22.5 溶剤黄89 22.5 フタロシアニン緑 55.5 褐色Richelyn 100.0 例７ ％顔料 10.0 22.5 溶剤黄88 77.5 銅色Richelyn 100.0 例８ ％顔料 10.0 22.5 溶剤黄88 77.5 褐色Richelyn 100.0 例９ ％顔料 10.0 22.5 溶剤黄25 77.5 銅色Richelyn 100.0 例10 ％顔料 10.0 22.5 溶剤黄25 77.5 褐色Richelyn 100.0 例11 ％顔料 10.0 22.5 溶剤黄25 22.5 フタロシアニン緑 55.5 褐色Richelyn 100.0 例12 ％顔料 10.0 22.5 溶剤黄59 22.5 フタロシアニン緑 55.5 銅色Richelyn 100.0 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。可溶性の金属有機複合体染料が自動車ベースコ
ートペイント組成物に追加され得ること、そして紫外線
に露出された時に無退色にとどまり得ることは驚くべき
且つ予想外のことである。本発明の塗装組成物及びプロ
セスの利用により、以前には決して得られなかった色及
び外観を有する金属状外観の塗装組成物を得ることが可
能である。この塗装はステンドグラス窓又はティファニ
ー・ランプを見る時に観察可能な美的効果と比肩し得る
新規な色度、透明性及び清澄度を有する。雲母顔料と金
属有機複合体染料との協同効果は、本発明の塗装により
得られる新規な美的効果の原因であると信ぜられてい
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”傾向を無くし、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
溶剤中に溶解するが、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。重合体との“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（それらと接触する溶
剤、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、密に編まれた非にじみ系を生ずる。

着装された組成物は湿気に対して敏感でなく、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、すべての角度に於いて色の真性を保ち（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、他の顔料と混合された時に減
法色作用を生ぜず、修理時に低い焼付温度での色合わせ
を許し、また化学的浸食（例えば酸性降雨）に耐える。

本発明の組成物は自動車のオリジナル・エクイップメ
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は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。オリジナル・エクイップメント・マニュファク
チュアでは、開示されたセルロースエステルが典型的に
使用されるが、このような組成物は例えば再仕上げ用組
成物では一般に必要とされない。

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
であることは当業者にとって明らかであろう。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】酸化鉄で包まれた雲母粒子を約５％ないし
   約90％の重量比で含んでいる顔料を約１％ないし約25％
   の重量比で含有する熱可塑性又は熱硬化性樹脂を含んで
   いる真珠色塗装組成物に於て、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を塗料中に
   （顔料組成物の）約0.5％ないし82.5％の重量比で含ん
   でおり、その結果として退色が防止されていることを特
   徴とする真珠色塗装組成物。