光致发光涂料组合物、使用所述组合物形成多层涂层的方法以及多层涂层的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种光泽涂料组合物，特别是用在车身上的光泽涂料组合物，并且本 发明还涉及一种使用所述组合物生产多层涂膜的方法以及多层涂膜。
[0002] 发明背景 近年来已认识到，含有其颜色随着视角而变化的所谓光泽颜料的白珍珠色涂料组合物 作为用在车身上的涂料组合物。这样的组合物可产生三维视觉效果。
[0003] 用于设计这样的涂料颜色的光泽颜料包括干涉云母颜料等。干涉云母颜料包括涂 布有金属氧化物的云母或氧化铝薄片，其中涂料可引起光干涉，使得通过薄片颜料的光泽 和干涉-诱导的颜色变化，可产生珍珠样颜色。遗憾的是，光干涉还倾向于产生不期望的颜 色。例如，在涂膜的加亮区（highlight)中的白色干涉云母颜料看起来带蓝白色（当从前 面看涂膜时），并且涂膜的阴暗区（shade)看起来带黄白色（当从斜的方向看涂膜时）。
[0004] 在汽车工业中，期望白色涂料颜色（特别是，白色珍珠涂料颜色）应使得加亮区的 颜色看起来更白而没有带蓝色的干涉色，并且暗区的颜色在每一个方向看起来为白色的而 没有互补的黄色。
[0005] JP2001-327916A(专利文件1)公开了一种用于形成多层珍珠涂膜的方法，所 述方法包括：对于亮度L值为20-60的彩色基础涂膜；和使用含有颜料重量浓度（PWC)在 1-10%范围的涂布二氧化钛的二氧化硅薄片的光泽涂料组合物（含有云母作为光泽颜料） 形成的基于云母的涂膜。根据该发明，含有干涉云母颜料的涂膜含有特定量的涂布二氧化 钛的二氧化硅薄片，使得当在阴暗位置看时，涂膜可较少带黄色。
[0006] 然而，在专利文件1中描述的发明中使用的干涉云母颜料导致当在加亮区中查看 时仍有蓝色干涉，并且在抑制带蓝色的干涉方面不太有效。
[0007] 现有技术文件 专利文件 专利文件 1:JP2001-327916A发明概述 本发明要解决的问题 本发明的一个目的是形成光泽涂料组合物，当用在车身上时，其能形成珍珠色涂层，并 且使得当将光泽涂料组合物施用于基础涂膜以形成多层涂膜时，在涂膜的加亮区中带蓝色 的干涉很少，在涂膜的阴暗区中带黄色的透明色为弱的，基础涂膜的颜色显色在每一个方 向可见，并且可保持光泽颜料的光泽和珍珠样颜色显色。
[0008] 本发明的另一个目的是提供一种白珍珠色的多层涂膜，使得当通过向基材施用白 色基础涂料组合物以形成白色基础涂膜并且随后向白色基础涂膜施用光泽涂料组合物来 生产多层涂膜时，带蓝色的干涉很少，在多层涂膜的加亮区中具有强的白度，在多层涂膜的 阴暗区中带黄色的透明色为弱的，在每一个方向多层涂膜看起来为白色，并且保持光泽颜 料的光泽和珠光色显色。
[0009]本发明的另一个目的是提供一种多层涂膜，通过使用含有具有特定的粒径分布的 二氧化钛的光泽涂料组合物和/或使用含有具有特定的粒径分布的二氧化钛的白色基础 涂料组合物来生产，所述多层涂膜还具有优良的隔热效果。
[0010] 解决问题的手段 本发明提供了一种光泽涂料组合物，所述组合物包含干涉光泽颜料和二氧化钛颜料， 其中 二氧化钛颜料的体积平均粒径D90在700-1200nm范围内，并且二氧化钛颜料的体积 平均粒径D50在250-900nm范围内，和 干涉光泽颜料与二氧化钛颜料的质量比在1 〇/1至5/1范围内，表示为质量比"干涉光 泽颜料/二氧化钛颜料"。
[0011] 二氧化钛颜料的初级平均粒径可优选在200-2000nm范围内。
[0012] 本发明还提供了一种用于生产多层涂膜的方法，所述方法包括以下步骤： 向基材施用包含二氧化钛颜料的白色基础涂料组合物，以形成白色基础涂膜（步骤 ⑴）， 向所述白色基础涂膜施用包含干涉光泽颜料的光泽涂料组合物，以形成光泽涂膜（步 骤⑵），和 向所述光泽涂膜施用澄清的涂料组合物，以形成澄清的涂膜（步骤（3))。
[0013]本发明还提供了一种多层涂膜，所述多层涂膜通过用于生产多层涂膜的方法得 到。
[0014]本发明还提供了一种用于得到具有高隔热效果的白珍珠色的多层涂膜的手段。具 体地，本发明提供了一种具有显著改进的隔热效果的多层涂膜，其通过含有初级平均粒径 为200-2000nm的二氧化钛颜料的白色基础涂料组合物生产。通过体积平均粒径D90为 700-1200nm并且体积平均粒径D50为250-900nm的二氧化钛颜料与光泽涂膜组合使用， 可抑制多层涂膜的加亮区中带蓝色的干涉。
[0015]本发明的有益效果 根据本发明，将珍珠样颜色显色的干涉光泽颜料与具有特定的粒径分布的二氧化钛颜 料组合使用，生产珍珠涂料颜色的光泽涂料组合物。关注二氧化钛颜料的粒径分布，基于以 下发现实现本发明：通过使用D90为700-1200nm并且D50为250-900nm的二氧化钛颜 料，可使干涉光泽颜料的干涉色显色变弱。即使当使用干涉光泽颜料时，本发明使得可能降 低加亮区和阴暗区二者中的干涉色，同时保持光泽颜料的颜色显色，使得可满足汽车油漆 领域的设计要求。
[0016] 虽然不局限于具体的理论，但认为以上提及的技术效果与二氧化钛颜料的粒径相 关，如下所述。如果二氧化钛颜料具有含有大量较小尺寸颗粒的粒径分布，则不能从加亮区 除去带蓝色的颜色，因为二氧化钛的小颗粒本身就带蓝色。然而，使用含有较大尺寸颗粒的 具有特定粒径分布的二氧化钛使得可足够阻断干涉色，同时保持珍珠样颜色显色，使得可 实现珍珠样颜色显色，而在加亮区中没有带蓝色的颜色。换言之，存在具有这样的粒径分布 的二氧化钛使得可实现初始的珍珠样颜色显色，而不会劣化光泽涂膜的珍珠样颜色显色， 并且不会在加亮区中产生带蓝色的干涉色或在阴暗区中产生带黄色的透明色。
[0017]优选实施方案的详细描述 本发明的光泽涂料组合物包括干涉光泽颜料和特定的二氧化钛颜料二者。
[0018] 干涉光泽颜料 在本发明的光泽涂料组合物中的干涉光泽颜料为常用于珍珠色涂料组合物的颜料，并 且这样的颜料可包括至少一种选自云母薄片、二氧化硅薄片、氧化铝薄片和玻璃薄片的基 础材料；和在基础材料的表面上形成的金属氧化物涂层。鉴于白度，干涉光泽颜料可优选为 具有金属氧化物（例如Ti02)及其水合物的表面涂层的氧化铝薄片颜料。干涉光泽颜料可 具有任何形状。例如，当干涉光泽颜料为薄片状时，其平均粒径D50适宜为2-50ym并且 厚度为〇. 1-3ym。
[0019] 平均粒径D50为通过动态光散射测量的体积平均粒径。更具体地，其可使用 UPA-150 (粒径分布分析仪，由Microtrac，Inc?制造）测量。
[0020] 干涉光泽颜料为市售可得的，例如XirallicT60-10WNT(干涉氧化铝薄片颜料， 由日本MerckLtd?制造）、XirallicT60-23WNT(干涉氧化错薄片颜料，由日本Merck Ltd.制造）、PEARL-GLAZESME90-9 (基于云母的珍珠颜料，由NIHONKOKENKOGYOCO.， LTD?制造）和MetashineMC1020RSJA1 (由NipponSheetGlassCo.Ltd?制造），鉴 于提供白度和有光泽的三维效果，优选使用它们。
[0021] 二氣化钛颜料 在本发明的光泽涂料组合物中的二氧化钛颜料具有特定的初级粒径分布和/或特定 的二级粒径分布。使用体积平均粒径D90和D50可限定特定的粒径分布。具体地，需要在 光泽涂料组合物中的二氧化钛颜料的体积平均粒径D90为700-1200nm并且体积平均粒径 D50为250-900nm。体积平均粒径D90为这样的粒径：在二氧化钛颜料的粒径分布中，在该 粒径下，尺寸小于和等于给定粒径的颗粒总体积与所有颗粒的体积的百分比达到90%。体积 平均粒径D50为在该粒径下百分数达到50%的粒径。体积平均粒径D90和D50通过动态光 散射测量，具体地，使用UPA-150 (粒径分布分析仪，由Microtrac，Inc.制造）。
[0022] 二氧化钛颜料的体积平均粒径D90为700-1200nm，优选800-1100nm，更优选 900-1000nm。如果体积平均粒径D90小于700nm，则抑制干涉光泽颜料的互补色显色的效 果将不够。如果体积平均粒径D90大于1200nm，则所得到的涂膜的光泽将降低。
[0023] 二氧化钛颜料的体积平均粒径D50为250-900nm，优选270-800nm，更优选 300-700nm。如果体积平均粒径D50小于250nm，则所得到的涂膜的不透明度将降低。如 果体积平均粒径大于900nm，则通过干涉光泽颜料的颜色显色产生的设计特性将降低。
[0024] 二氧化钛颜料可优选初级平均粒径为200-2000nm，更优选250-1600nm，以使所 得到的光泽和抑制干涉光泽颜料的互补色显色的效果之间取得平衡。另外，为了得到隔热 效果，二氧化钛颜料的初级平均粒径可优选为200-2000nm，更优选250-1600nm。初级平 均粒径可通过动态光散射测量。更具体地，初级平均粒径可使用UPA-150 (粒径分布分析 仪，由Microtrac，Inc.制造）或电子显微镜测量。
[0025] 初级平均粒径为200-2000nm的二氧化钛颜料为市售可得的，例如TITANIX JR-1000 (由TAYCACORPORATION制造，800nm初级平均粒径）或HPAQUECR-95 (由 ISHIHARASANGYOKAISHA，LTD.制造，250nm初级平均粒径）。当然，这些为非限制性实例。
[0026] 光泽涂料组合物包括两种组分：干涉光泽颜料和二氧化钛颜料。干涉光泽颜料与 二氧化钛颜料的质量比（干涉光泽颜料/二氧化钛颜料）为10/1至5/1，优选10/1至6/1。 如果干涉光泽颜料的含量高得以至于质量比大于10/1，则所得到的涂膜的修饰外观将劣 化。如果干涉光泽颜料的含量低得以至于质量比小于5/1，则可失去光泽，并且通过干涉光 泽颜料的颜色显色产生的设计特性可降低。
[0027] 在光泽涂料组合物中，干涉光泽颜料可优选颜料重量浓度（PWC)为1-30%质量，更 优选1-25%质量，基于在光泽涂料组合物中的所有树脂组分和所有颜料的总重量。在光泽 涂料组合物中，二氧化钛可优选PWC为0. 1-5%质量，更优选0. 1-4%质量。在光泽涂料组合 物中的干涉光泽颜料和二氧化钛颜料的总PWC可优选为1