JPH0323108B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は被覆された物品、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
使用する一つのトツプコート系はアクリル・ラツ
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・ラツカーのトツ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
たトツプコート塗料系は、1968年３月26日付にて
発行された米国特許第3375227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。

これらのトツプコート塗料系は優れた化学的耐
性、クラツ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
によつてはアクリル・ラツ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つ
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着色さ
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。透明のトツ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。また透明のトツプコートは紫外線の
た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く促進される。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
地よいメタリツ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3639147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つて種々の
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、本願の譲受人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440764号
明細書及び1983年７月29日付の米国特許第518583
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ツプコートに使用さ
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26日付の米国特
許第526724号明細書を参照されたい。

従つて本発明の目的は、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ツ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。トツプコ
ートは二酸化チタンで覆われた雲母片粒子を含む
透明な熱可塑性樹脂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0.001〜
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５〜150μmの公称長
手方向寸法を有し、約0.25〜1μm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
％（重量百分率）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
二酸化チタン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。

この色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
落ち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、
セラミツクス、アスベスト、木材、更にはプラス
チツ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つてもよく、ま
た例えば耐蝕性を付与すべく下塗りが行われた基
体材料であつてもよい。例示的な金属基体として
は、銅、アルミニウム、銅、マグネシウム、及び
そられの合金がある。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82℃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、ポリウレタンル樹脂、ポリエステル樹脂、
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つて
よい。ベースコートは水溶性キヤリアより沈積さ
れてよいが、脂肪族炭化水素、シクロ脂肪像族炭
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／又はワツクス（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
トレートト（硝酸セルース）、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
ース・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・ラツカー系）又は熱硬化性樹脂の何
れであつてもよい。米国特許第2860110号に記載
されたアクリル・ラツカーは、ベースコート中に
本発明に従つ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・ラツカー組成
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・ラツカー・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
他の一つの種頼の塗膜形成材料は、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・コポリマー区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ール
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、アルフアーメチル・スチ
レン、ビニル・アセテートなどがある。これらね
モノマー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、
アミノ樹脂がある。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酸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ツプコート
の両方に於て本発明に有用なウレタン膜を形成す
る。イソシアン基（−NCO）−水酸基（−OH）
反応は室温に於て容易に発生し、従つて室温及び
低温での硬化が可能である。

本発明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罰れ
ている。

本発明に於て有用な好ましいアルキド樹脂は、
約５〜65wt％の脂肪酸又はオイルを含有し且カ
ルボキシ当量に対するヒドロキシル当量の比が約
1.05〜1.75であるアルキド樹脂である。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65wt％
以上の脂肪化合物を含有するアルキド樹脂は焼付
特性及び化学的特耐性にしく、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
が低く、従つ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ツプコート
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、これらの樹脂がトツ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、カルボキシー
ヒドロキシ・コポリマーの場合に採用される重量
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
水ヒマシ油、ヤシ油、コーン油、綿実油、亜麻仁
油、オテイシカ油、荏の油、ケシの実油、ベニバ
ナ油、大豆油、桐油など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種々の脂肪
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・グリ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、パラ第三ブチル安
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、二量化又は重合された脂肪酸、トリメリツ
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3050412号、同第3198759号、同第3233903号、
同第3255135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、或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
よつて形成される。有用な多重酸としては、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、シユウ酸、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、パラ第三ブチル・
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
リマーの何れがトツプコートとして使用されても
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。しかし場合によつては、トツプコートに反
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
のトツ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。

かかる塗料系がユニークな審美性を生じさせる
ためには、トツプコートの透明の塗膜の深さ方
向、幅方向、長さ方向全体に亙り二酸化チタン層
にて覆われた雲母片がトツ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。二酸化チタン
層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（90゜、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或る
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
有する透明のトツ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。雲母片がランダ
ムに配向され、一様な密度にて分散され、透明な
トツ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ツプコート
の性質を改善することに寄与する重要な因子で
あ。

本発明の組成物を使用すれば、或る組合せの樹
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
塑性性アクリル・ラツカーのベースコート（アク
リル・ラツカーはトツプコート及びベースコート
の両方に使用されてもよい）上に二酸化チタン層
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・ラツ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、機械塗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二酸化チタン
層にて覆われた雲母片を含有するポエステルクリ
アコートを着装することにより、ポリエステル樹
脂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。透明のトツプコートを
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、トツ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、非常に光沢度の高い膜が得られる。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、Mearl Corporation及びEM
Chemicalsより市販されている（例えば米国特許
第4456486号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
安定な金属酸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10〜85wt％、好
ましくは約20〜60wt％、更には約29〜48wt％に
相当すする分子量範囲の厚さである。水酸化クロ
ムの如き添加物が雲母片を覆う層の一部として使
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１〜35wt％、好ましくは約0.1〜3.5wt％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（プレートレツト）の安定性及び平滑性は
（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（オーバーヘツドポンピン
グ設備）中の（破砕の問題を生ずる）の剪断力に
起因する色ドリフトの問題並びに装着時のゴース
テイング、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
ツ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き出す。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色を加える
が、同一の漆黒色のベースコートの上の透明トツ
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。

二酸化チタン層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５〜150μm、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じる。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〜
75μm）の範囲内にある。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５〜40μm）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つりも改善さ
れた色耐久性、優れた耐湿性、優れた耐酸性を有
する。

ベースコート中の顔料の量は一般に約１〜
20wt％、好ましくは約7.5〜15wt％、更には約
10wt％である。

ベースコート及びトツ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
テイ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つて着装されてよい。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、ホツトスプレー法、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〜
50.8μm、好ましくは約12.7〜20.3μm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
塗装覆パ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（以下フラツシユと
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
ートに対しフラツシユが行われた後に、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ツ
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亙り乾燥されてもよい
が、ごく短時間のフラツシユの後に二酸化チタン
層にて覆われた雲母片を含有する透明のトツプコ
ートを着装するとによりより優れた塗装層を形成
することができる。ベースコートとトツプコート
とが完全に混合してしまうことを回避するために
は、ベースコートが或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ツプコートとの
密着性を良好にするためには、ベースコートとト
ツプコートとが僅かに相互作用することが望まし
い。トツプコートはベースコートより厚く（好ま
しくは約45.7〜58.4μmにて）着装され、１回のパ
ス又は多数回のパ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
コート上にトツ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ツプ
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。ベースコートとトツプコートと
の間に於て相互の侵入が発生すると、顔料はベー
スコートよりトツ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つ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ツプ
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
ースコートとトツプコートとの間の界面に於て十
分な濡れが発生し、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。

トツプコートが着装されると、それらの被覆層
は30秒〜10分間再度フラツシユされ、次いで被覆
全体が熱可塑性層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℃の何れであつてもよい。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施態様を例示す
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
「％」は重量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7.62cm〜、深さ15.9mm）により4.5m／分の移動
速度、30.5〜35.5cmの間隔、20000rpmの回転数、
約110kVの電圧で着装された。

例 １ ボンデライジングされた耐蝕用下塗り塗装にて
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15.2μm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分間のフラツシユの後、乾燥した塗膜
の厚さが15.2μmである追加のベースコート被覆
組成物がスプレーによつて再度塗布された。室温
に於て２分間のフラツシユの後、顔料対結合剤比
が0.001であるゴールデンブロンズ色のRichelyn
顔料を含有する透明のトツ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。この場合透明のトツプコート組
成物は144部の非揮発物濃度45％の上述のコポリ
マー溶液を58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乳光の色相シフトを生
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全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Richelyn（登録商標、インモント・コ
ーポレイシヨン）を使用したとき金色を、また赤
ichelynを使用したときピンク色を、また銅
Richelyn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。

本発明により組成物及び方法によれば、従来の
被覆組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
料によつ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ず、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
はワツ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。

本発明の透明のトツ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（重
量比）は約0.0001〜0.32であり、好ましくは約
0.001である。またトツ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、トツプコート内
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
虹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つては得ら
れなかつ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ツ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
ト上にトツ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。更に透明のトツプコート
中の二酸化チタン層にて覆われた雲母片顔料は透
明のトツプコートにベースコートに対する強化機
を与え、これにより良好に密着した被覆層が得ら
れる。

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
固体物質の重量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
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つて明らか
であろう。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 顔料にて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前記ベースコート上
   に装着された透明なトツプコートとを含む少なく
   とも二層のポリマ層によつて被覆された基体材料
   にして、前記透明のトツプコートは二酸化チタン
   によつて被覆された雲母の粒子を粒子対樹脂の重
   量比が約0.0001〜0.32にて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
   ンで被覆された雲母の粒子は5μm〜150μmの公称
   長手方向寸法を有し且0.25μm〜1.00μmの厚さを
   有しており、前記二酸化チタン被覆層は粒子の総
   重量の約10wt％〜約85wt％であることを特徴と
   する被覆された基体材料。