光致發(fā)光涂料組合物、使用所述組合物形成多層涂層的方法以及多層涂層的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種光澤涂料組合物，特別是用在車身上的光澤涂料組合物，并且本 發(fā)明還涉及一種使用所述組合物生產(chǎn)多層涂膜的方法以及多層涂膜。
[0002] 發(fā)明背景 近年來(lái)已認(rèn)識(shí)到，含有其顏色隨著視角而變化的所謂光澤顏料的白珍珠色涂料組合物 作為用在車身上的涂料組合物。這樣的組合物可產(chǎn)生三維視覺(jué)效果。
[0003] 用于設(shè)計(jì)這樣的涂料顏色的光澤顏料包括干涉云母顏料等。干涉云母顏料包括涂 布有金屬氧化物的云母或氧化鋁薄片，其中涂料可引起光干涉，使得通過(guò)薄片顏料的光澤 和干涉-誘導(dǎo)的顏色變化，可產(chǎn)生珍珠樣顏色。遺憾的是，光干涉還傾向于產(chǎn)生不期望的顏 色。例如，在涂膜的加亮區(qū)（highlight)中的白色干涉云母顏料看起來(lái)帶藍(lán)白色（當(dāng)從前 面看涂膜時(shí)），并且涂膜的陰暗區(qū)（shade)看起來(lái)帶黃白色（當(dāng)從斜的方向看涂膜時(shí)）。
[0004] 在汽車工業(yè)中，期望白色涂料顏色（特別是，白色珍珠涂料顏色）應(yīng)使得加亮區(qū)的 顏色看起來(lái)更白而沒(méi)有帶藍(lán)色的干涉色，并且暗區(qū)的顏色在每一個(gè)方向看起來(lái)為白色的而 沒(méi)有互補(bǔ)的黃色。
[0005] JP2001-327916A(專利文件1)公開了一種用于形成多層珍珠涂膜的方法，所 述方法包括：對(duì)于亮度L值為20-60的彩色基礎(chǔ)涂膜；和使用含有顏料重量濃度（PWC)在 1-10%范圍的涂布二氧化鈦的二氧化硅薄片的光澤涂料組合物（含有云母作為光澤顏料） 形成的基于云母的涂膜。根據(jù)該發(fā)明，含有干涉云母顏料的涂膜含有特定量的涂布二氧化 鈦的二氧化硅薄片，使得當(dāng)在陰暗位置看時(shí)，涂膜可較少帶黃色。
[0006] 然而，在專利文件1中描述的發(fā)明中使用的干涉云母顏料導(dǎo)致當(dāng)在加亮區(qū)中查看 時(shí)仍有藍(lán)色干涉，并且在抑制帶藍(lán)色的干涉方面不太有效。
[0007] 現(xiàn)有技術(shù)文件 專利文件 專利文件 1:JP2001-327916A發(fā)明概述 本發(fā)明要解決的問(wèn)題 本發(fā)明的一個(gè)目的是形成光澤涂料組合物，當(dāng)用在車身上時(shí)，其能形成珍珠色涂層，并 且使得當(dāng)將光澤涂料組合物施用于基礎(chǔ)涂膜以形成多層涂膜時(shí)，在涂膜的加亮區(qū)中帶藍(lán)色 的干涉很少，在涂膜的陰暗區(qū)中帶黃色的透明色為弱的，基礎(chǔ)涂膜的顏色顯色在每一個(gè)方 向可見(jiàn)，并且可保持光澤顏料的光澤和珍珠樣顏色顯色。
[0008] 本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種白珍珠色的多層涂膜，使得當(dāng)通過(guò)向基材施用白 色基礎(chǔ)涂料組合物以形成白色基礎(chǔ)涂膜并且隨后向白色基礎(chǔ)涂膜施用光澤涂料組合物來(lái) 生產(chǎn)多層涂膜時(shí)，帶藍(lán)色的干涉很少，在多層涂膜的加亮區(qū)中具有強(qiáng)的白度，在多層涂膜的 陰暗區(qū)中帶黃色的透明色為弱的，在每一個(gè)方向多層涂膜看起來(lái)為白色，并且保持光澤顏 料的光澤和珠光色顯色。
[0009]本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種多層涂膜，通過(guò)使用含有具有特定的粒徑分布的 二氧化鈦的光澤涂料組合物和/或使用含有具有特定的粒徑分布的二氧化鈦的白色基礎(chǔ) 涂料組合物來(lái)生產(chǎn)，所述多層涂膜還具有優(yōu)良的隔熱效果。
[0010] 解決問(wèn)題的手段 本發(fā)明提供了一種光澤涂料組合物，所述組合物包含干涉光澤顏料和二氧化鈦顏料， 其中 二氧化鈦顏料的體積平均粒徑D90在700-1200nm范圍內(nèi)，并且二氧化鈦顏料的體積 平均粒徑D50在250-900nm范圍內(nèi)，和 干涉光澤顏料與二氧化鈦顏料的質(zhì)量比在1 〇/1至5/1范圍內(nèi)，表示為質(zhì)量比"干涉光 澤顏料/二氧化鈦顏料"。
[0011] 二氧化鈦顏料的初級(jí)平均粒徑可優(yōu)選在200-2000nm范圍內(nèi)。
[0012] 本發(fā)明還提供了一種用于生產(chǎn)多層涂膜的方法，所述方法包括以下步驟： 向基材施用包含二氧化鈦顏料的白色基礎(chǔ)涂料組合物，以形成白色基礎(chǔ)涂膜（步驟 ⑴）， 向所述白色基礎(chǔ)涂膜施用包含干涉光澤顏料的光澤涂料組合物，以形成光澤涂膜（步 驟⑵），和 向所述光澤涂膜施用澄清的涂料組合物，以形成澄清的涂膜（步驟（3))。
[0013]本發(fā)明還提供了一種多層涂膜，所述多層涂膜通過(guò)用于生產(chǎn)多層涂膜的方法得 到。
[0014]本發(fā)明還提供了一種用于得到具有高隔熱效果的白珍珠色的多層涂膜的手段。具 體地，本發(fā)明提供了一種具有顯著改進(jìn)的隔熱效果的多層涂膜，其通過(guò)含有初級(jí)平均粒徑 為200-2000nm的二氧化鈦顏料的白色基礎(chǔ)涂料組合物生產(chǎn)。通過(guò)體積平均粒徑D90為 700-1200nm并且體積平均粒徑D50為250-900nm的二氧化鈦顏料與光澤涂膜組合使用， 可抑制多層涂膜的加亮區(qū)中帶藍(lán)色的干涉。
[0015]本發(fā)明的有益效果 根據(jù)本發(fā)明，將珍珠樣顏色顯色的干涉光澤顏料與具有特定的粒徑分布的二氧化鈦顏 料組合使用，生產(chǎn)珍珠涂料顏色的光澤涂料組合物。關(guān)注二氧化鈦顏料的粒徑分布，基于以 下發(fā)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明：通過(guò)使用D90為700-1200nm并且D50為250-900nm的二氧化鈦顏 料，可使干涉光澤顏料的干涉色顯色變?nèi)?。即使?dāng)使用干涉光澤顏料時(shí)，本發(fā)明使得可能降 低加亮區(qū)和陰暗區(qū)二者中的干涉色，同時(shí)保持光澤顏料的顏色顯色，使得可滿足汽車油漆 領(lǐng)域的設(shè)計(jì)要求。
[0016] 雖然不局限于具體的理論，但認(rèn)為以上提及的技術(shù)效果與二氧化鈦顏料的粒徑相 關(guān)，如下所述。如果二氧化鈦顏料具有含有大量較小尺寸顆粒的粒徑分布，則不能從加亮區(qū) 除去帶藍(lán)色的顏色，因?yàn)槎趸伒男☆w粒本身就帶藍(lán)色。然而，使用含有較大尺寸顆粒的 具有特定粒徑分布的二氧化鈦使得可足夠阻斷干涉色，同時(shí)保持珍珠樣顏色顯色，使得可 實(shí)現(xiàn)珍珠樣顏色顯色，而在加亮區(qū)中沒(méi)有帶藍(lán)色的顏色。換言之，存在具有這樣的粒徑分布 的二氧化鈦使得可實(shí)現(xiàn)初始的珍珠樣顏色顯色，而不會(huì)劣化光澤涂膜的珍珠樣顏色顯色， 并且不會(huì)在加亮區(qū)中產(chǎn)生帶藍(lán)色的干涉色或在陰暗區(qū)中產(chǎn)生帶黃色的透明色。
[0017]優(yōu)選實(shí)施方案的詳細(xì)描述 本發(fā)明的光澤涂料組合物包括干涉光澤顏料和特定的二氧化鈦顏料二者。
[0018] 干涉光澤顏料 在本發(fā)明的光澤涂料組合物中的干涉光澤顏料為常用于珍珠色涂料組合物的顏料，并 且這樣的顏料可包括至少一種選自云母薄片、二氧化硅薄片、氧化鋁薄片和玻璃薄片的基 礎(chǔ)材料；和在基礎(chǔ)材料的表面上形成的金屬氧化物涂層。鑒于白度，干涉光澤顏料可優(yōu)選為 具有金屬氧化物（例如Ti02)及其水合物的表面涂層的氧化鋁薄片顏料。干涉光澤顏料可 具有任何形狀。例如，當(dāng)干涉光澤顏料為薄片狀時(shí)，其平均粒徑D50適宜為2-50ym并且 厚度為〇. 1-3ym。
[0019] 平均粒徑D50為通過(guò)動(dòng)態(tài)光散射測(cè)量的體積平均粒徑。更具體地，其可使用 UPA-150 (粒徑分布分析儀，由Microtrac，Inc?制造）測(cè)量。
[0020] 干涉光澤顏料為市售可得的，例如XirallicT60-10WNT(干涉氧化鋁薄片顏料， 由日本MerckLtd?制造）、XirallicT60-23WNT(干涉氧化錯(cuò)薄片顏料，由日本Merck Ltd.制造）、PEARL-GLAZESME90-9 (基于云母的珍珠顏料，由NIHONKOKENKOGYOCO.， LTD?制造）和MetashineMC1020RSJA1 (由NipponSheetGlassCo.Ltd?制造），鑒 于提供白度和有光澤的三維效果，優(yōu)選使用它們。
[0021] 二氣化鈦顏料 在本發(fā)明的光澤涂料組合物中的二氧化鈦顏料具有特定的初級(jí)粒徑分布和/或特定 的二級(jí)粒徑分布。使用體積平均粒徑D90和D50可限定特定的粒徑分布。具體地，需要在 光澤涂料組合物中的二氧化鈦顏料的體積平均粒徑D90為700-1200nm并且體積平均粒徑 D50為250-900nm。體積平均粒徑D90為這樣的粒徑：在二氧化鈦顏料的粒徑分布中，在該 粒徑下，尺寸小于和等于給定粒徑的顆?？傮w積與所有顆粒的體積的百分比達(dá)到90%。體積 平均粒徑D50為在該粒徑下百分?jǐn)?shù)達(dá)到50%的粒徑。體積平均粒徑D90和D50通過(guò)動(dòng)態(tài)光 散射測(cè)量，具體地，使用UPA-150 (粒徑分布分析儀，由Microtrac，Inc.制造）。
[0022] 二氧化鈦顏料的體積平均粒徑D90為700-1200nm，優(yōu)選800-1100nm，更優(yōu)選 900-1000nm。如果體積平均粒徑D90小于700nm，則抑制干涉光澤顏料的互補(bǔ)色顯色的效 果將不夠。如果體積平均粒徑D90大于1200nm，則所得到的涂膜的光澤將降低。
[0023] 二氧化鈦顏料的體積平均粒徑D50為250-900nm，優(yōu)選270-800nm，更優(yōu)選 300-700nm。如果體積平均粒徑D50小于250nm，則所得到的涂膜的不透明度將降低。如 果體積平均粒徑大于900nm，則通過(guò)干涉光澤顏料的顏色顯色產(chǎn)生的設(shè)計(jì)特性將降低。
[0024] 二氧化鈦顏料可優(yōu)選初級(jí)平均粒徑為200-2000nm，更優(yōu)選250-1600nm，以使所 得到的光澤和抑制干涉光澤顏料的互補(bǔ)色顯色的效果之間取得平衡。另外，為了得到隔熱 效果，二氧化鈦顏料的初級(jí)平均粒徑可優(yōu)選為200-2000nm，更優(yōu)選250-1600nm。初級(jí)平 均粒徑可通過(guò)動(dòng)態(tài)光散射測(cè)量。更具體地，初級(jí)平均粒徑可使用UPA-150 (粒徑分布分析 儀，由Microtrac，Inc.制造）或電子顯微鏡測(cè)量。
[0025] 初級(jí)平均粒徑為200-2000nm的二氧化鈦顏料為市售可得的，例如TITANIX JR-1000 (由TAYCACORPORATION制造，800nm初級(jí)平均粒徑）或HPAQUECR-95 (由 ISHIHARASANGYOKAISHA，LTD.制造，250nm初級(jí)平均粒徑）。當(dāng)然，這些為非限制性實(shí)例。
[0026] 光澤涂料組合物包括兩種組分：干涉光澤顏料和二氧化鈦顏料。干涉光澤顏料與 二氧化鈦顏料的質(zhì)量比（干涉光澤顏料/二氧化鈦顏料）為10/1至5/1，優(yōu)選10/1至6/1。 如果干涉光澤顏料的含量高得以至于質(zhì)量比大于10/1，則所得到的涂膜的修飾外觀將劣 化。如果干涉光澤顏料的含量低得以至于質(zhì)量比小于5/1，則可失去光澤，并且通過(guò)干涉光 澤顏料的顏色顯色產(chǎn)生的設(shè)計(jì)特性可降低。
[0027] 在光澤涂料組合物中，干涉光澤顏料可優(yōu)選顏料重量濃度（PWC)為1-30%質(zhì)量，更 優(yōu)選1-25%質(zhì)量，基于在光澤涂料組合物中的所有樹脂組分和所有顏料的總重量。在光澤 涂料組合物中，二氧化鈦可優(yōu)選PWC為0. 1-5%質(zhì)量，更優(yōu)選0. 1-4%質(zhì)量。在光澤涂料組合 物中的干涉光澤顏料和二氧化鈦顏料的總PWC可優(yōu)選為1