含有混杂金属氧化物颗粒的汽车涂料的制作方法

披露了包含呈混杂金属氧化物颗粒形式的结构着色剂的汽车涂料，以及涂料组合物及其方法。

背景技术：

1、传统颜料和染料通过光吸收和反射展现出颜色，这依赖于化学结构。结构着色剂通过光干涉效应展现出颜色，这依赖于物理结构而不是化学结构。结构着色剂存在于自然界中，例如鸟羽毛、蝴蝶翅膀和某些宝石。结构着色剂是含有小到足以干涉可见光并且产生颜色的微观结构表面的材料。

2、可以制造结构着色剂以在各种商品(如油漆和汽车涂料)中提供颜色。对于制造的结构着色剂，期望该材料展现出高色度值、特殊光子效应、允许其用于特定应用的尺寸、以及化学和热稳健性。材料的稳健性是重要的，以便允许它们在涂漆体系中和在各种自然风化作用条件下的过程中保持稳定性。

3、在本领域中对于包含提供不同范围的稳健颜色的结构着色剂的汽车涂料存在持续需求。

技术实现思路

1、以下技术实现要素：呈现了对本披露的各个方面的简化概述以提供对此类方面的基本理解。此概述不是对本披露的广泛综述。其既不旨在标识本披露的关键或重要元素，也不旨在描绘本披露的特定实施例的任何范围或权利要求的任何范围。其唯一目的是以简化的形式呈现本披露的一些概念来作为稍后呈现的更详细描述的序言。

2、本发明的某些实施例的目的是提供一种包含结构着色剂的汽车涂料组合物。

3、本发明的某些实施例的另一个目的是提供一种制备包含结构着色剂的汽车涂料组合物的方法。

4、本发明的某些实施例的另外的目的是提供一种包含结构着色剂的汽车涂料。

5、本发明的某些实施例的另外的目的是提供一种制造的汽车制品，该制造的汽车制品具有基材和包含结构着色剂的涂层。

6、以上目的中的一个或多个以及其他目的可以借助于本发明来实现，在某些实施例中，本发明涉及一种涂料组合物，该涂料组合物包含(i)溶剂，(ii)树脂粘合剂和(iii)包含混杂金属氧化物颗粒的结构着色剂。

7、在至少一个实施例中，每个混杂金属氧化物颗粒包含其中嵌入有金属氧化物闭合体阵列的第一金属氧化物的连续基质，金属氧化物闭合体包含第二金属氧化物。在至少一个实施例中，混杂金属氧化物颗粒是基本上无孔的。

8、在至少一个实施例中，第一金属氧化物和第二金属氧化物包括独立地选自二氧化硅、二氧化钛、氧化铝、氧化锆、二氧化铈、铁氧化物、氧化锌、氧化铟、氧化锡、氧化铬及其组合的金属氧化物。

9、在至少一个实施例中，第一金属氧化物和第二金属氧化物包括独立地选自二氧化硅、二氧化钛及其组合的金属氧化物。

10、在至少一个实施例中，第一金属氧化物与第二金属氧化物的重量与重量比是约1/50至约10/1。

11、在至少一个实施例中，金属氧化物闭合体的阵列是有序阵列。

12、在至少一个实施例中，金属氧化物闭合体的阵列是无序阵列。

13、在至少一个实施例中，混杂金属氧化物颗粒具有约1μm至约75μm的平均直径。

14、在至少一个实施例中，混杂金属氧化物颗粒具有约50nm至约800nm的平均金属氧化物闭合体直径。

15、在至少一个实施例中，结构着色剂展现出角度依赖性颜色或与角度无关的颜色。

16、在至少一个实施例中，结构着色剂与树脂粘合剂的比率为约1:100至约50:100；约5:100至约25:100；约10:100至约20:100或约15:100。

17、在至少一个实施例中，将结构着色剂解聚。在至少一个实施例中，将结构着色剂通过超声处理解聚。

18、在至少一个实施例中，结构着色剂的外表面的至少一部分包含硅烷官能团。

19、在至少一个实施例中，结构着色剂包含过渡金属离子。

20、在至少一个实施例中，结构着色剂包含炭黑。

21、在至少一个实施例中，涂料组合物提供了一种涂层，该涂层展现出从镜面反射的15度角至110度角的l*值，该l*值变化不大于约50％、不大于约35％或不大于约25％。

22、在至少一个实施例中，涂料组合物提供了一种涂层，该涂层展现出从镜面反射的从15度角增加到110度角的l*值。

23、在至少一个实施例中，涂料组合物提供了一种涂层，该涂层展现出从镜面反射的15度角至110度角的l*值，该l*值变化大于约3个单位、大于约5个单位或大于约10个单位。

24、在至少一个实施例中，涂料组合物提供了一种涂层，该涂层展现出从镜面反射的15度角至110度角的l*值，该l*值变化小于约25个单位、小于约15个单位或小于约10个单位。

25、在至少一个实施例中，涂料组合物提供了一种涂层，该涂层展现出从镜面反射的15度角至110度角的c*值，该c*值变化不大于约50％、不大于约35％或不大于约25％。

26、在至少一个实施例中，涂料组合物提供了一种涂层，该涂层展现出从镜面反射的从15度角变化到110度角的c*值。

27、在至少一个实施例中，涂料组合物提供了一种涂层，该涂层展现出从镜面反射的15度角至110度角的c*值，该c*值变化大于约3个单位、大于约5个单位或大于约10个单位。

28、在至少一个实施例中，涂料组合物提供了一种涂层，该涂层展现出从镜面反射的15度角至110度角的c*值，该c*值变化小于约25个单位、小于约15个单位或小于约10个单位。

29、在至少一个实施例中，涂料组合物提供了一种涂层，该涂层展现出从镜面反射的15度角至110度角的h值，该h值变化不大于约75％、不大于约50％、不大于约25％或不大于约10％。

30、在至少一个实施例中，涂料组合物提供了一种涂层，该涂层展现出从镜面反射的从15度角变化到110度角的h值。

31、在至少一个实施例中，涂料组合物提供了一种涂层，该涂层展现出从镜面反射的15度角至110度角的h值，该h值变化大于约25个单位、大于约50个单位或大于约100个单位。

32、在至少一个实施例中，涂料组合物提供了一种涂层，该涂层展现出从镜面反射的15度角至110度角的h值，该h值变化小于约200个单位、小于约150个单位或小于约100个单位。

33、在至少一个实施例中，涂料组合物提供了一种涂层，该涂层展现出从镜面反射的15度角至110度角的a*值，该a*值变化不大于约10个单位、不大于约5个单位或不大于约2个单位。

34、在至少一个实施例中，涂料组合物提供了一种涂层，该涂层展现出从镜面反射的15度角至110度角的b*值，该b*值变化不大于约25个单位、不大于约15个单位或不大于约10个单位。

35、另外的实施例涉及包含本文披露的涂层的汽车零件及其方法。

36、另外的实施例涉及衍生自上述涂料组合物中的任一种的涂层。

37、在至少一个实施例中，涂层包括着色剂层，该着色剂层包含(i)树脂粘合剂和(ii)包含混杂金属氧化物颗粒的结构着色剂。

38、在至少一个实施例中，涂层进一步包括底层，层叠在该底层上的着色剂层。

39、在至少一个实施例中，底层展现出小于70的与角度无关的l*值。

40、在至少一个实施例中，该涂层进一步包括透明涂层，该透明涂层层叠在着色剂层上。

41、在至少一个实施例中，该涂层进一步包括一个或多个附加层，该一个或多个附加层(i)在底层与着色剂层之间，(ii)在着色剂层与透明涂层之间，(iii)在透明涂层上方，(iv)在底层下方，或其组合。

42、在至少一个实施例中，结构着色剂展现出角度依赖性颜色或与角度无关的颜色。

43、在至少一个实施例中，涂层展现出从镜面反射的15度角至110度角的l*值，该l*值变化不大于约50％、不大于约35％或不大于约25％。

44、在至少一个实施例中，涂层展现出从镜面反射的15度角至110度角的c*值，该c*值变化大于约50％、大于约35％或大于约25％。

45、在至少一个实施例中，涂层展现出从镜面反射的15度角至110度角的h值，该h值变化大于约75％、大于约50％、或大于约25％。

46、在至少一个实施例中，涂层展现出从镜面反射的15度角至110度角的a*值，该a*值变化不大于约10个单位、不大于约5个单位或不大于约2个单位。

47、在至少一个实施例中，涂层展现出从镜面反射的15度角至110度角的b*值，该b*值变化不大于约25个单位、不大于约15个单位或不大于约10个单位。

48、另外的实施例涉及一种制造制品，该制造制品包括基材和前述实施例中任一项的涂层。在至少一个实施例中，涂层基材是汽车零件。在至少一个实施例中，涂层汽车零件是外部面板或内部零件。

49、另外的实施例涉及一种制备涂料组合物的方法，该方法包括将溶剂、树脂粘合剂和包含光子球体的结构着色剂混合以获得前述实施例中任一项的涂料组合物。

50、在至少一个实施例中，该方法进一步包括将溶剂和结构着色剂混合并且此后添加树脂粘合剂。

51、在至少一个实施例中，该方法进一步包括将结构着色剂解聚。在至少一个实施例中，解聚是在添加树脂粘合剂之前。在至少一个实施例中，解聚是通过超声处理。

52、另外的实施例涉及一种涂覆基材的方法，该方法包括将前述实施例中任一项的涂料组合物层叠在基材上。

53、在至少一个实施例中，该方法进一步包括选择结构着色剂的物理特性以实现预定的颜色标准。

54、在至少一个实施例中，颜色标准先前已经通过结构着色剂获得。

55、在至少一个实施例中，颜色标准是基于通过化学着色剂实现的颜色。

56、在至少一个实施例中，物理特性包括混杂金属氧化物颗粒直径或混杂金属氧化物颗粒的金属氧化物闭合体的直径中的一个或多个。

57、在至少一个实施例中，基材是汽车零件。在至少一个实施例中，汽车零件是外部面板或内部零件。

58、在至少一个实施例中，颜色标准对应于380-450nm、450-485nm、485-500nm、500-565nm、565-590nm、590-625nm、或625-704nm的波长。

59、在至少一个实施例中，基于分光光度法测量，层状基材的颜色与颜色标准相同或基本上相同。

60、另外的实施例涉及包含本文披露的涂层的汽车零件及其方法。