Automotive Coatings Formulation: Chemistry, Physics und Practices

Colour group
 
Pigments
suitable for topcoats
not suitable for topcoats
white
titanium dioxide
zinc oxide
zinc sulphide
basic lead carbonate
yellow
yellow iron oxide
nickel titanate
chromium titanate
bismuth vanadate
lead chromate
cadmium sulphide
orange
basic lead chromate
lead molybdate
red lead
red
red iron oxide
cadmium selenide
lead molybdate
lead chromate-sulphate
blue
cobalt aluminate
ultramarine blue
Berlin blue
green
chromium oxide green 
zinc-cobalt oxide
chromium oxide hydrate green
black
carbon black
black iron oxide
iron titanate
Automotive OEM coatings

---

123
the key reason for its ubiquitous use is its total physiological harmlessness. Titanium dioxide 
occurs in three crystalline lattice structures known as anatase (tetragonal) rutile (tetragonal), 
brookite (orthorhombic). Titanium dioxides with anatase and rutile structures are suitable for 
technical applications. At 700 °C, anatase is converted into rutile. Rutile is the most stable form of 
titanium dioxide and has the highest atom packing density. The melting temperature of titanium 
dioxide is about 1800 °C. The absorption spectrum changes above 400 °C, at which temperature 
its colour becomes yellow; this process is reversible below 400 °C. At temperatures above 1000 °C, 
titanium dioxide splits off one atom of oxygen per molecule to form Ti
3+
-ions. Titanium dioxide is 
amphoteric, but is highly resistant to chemicals. It is soluble only in concentrated sulphuric acid, 
in hydrofluoric acid and, at
 
very high temperatures, in alkali melts. Titanium dioxide absorbs 
near-UV light. The absorption maxima are 385 nm for anatase and 415 nm for rutile. Rutile is 
therefore somewhat
 
yellower than anatase. However, due to its significantly greater resistance 
to light and weathering, rutile is preferred to anatase where topcoats are concerned. Titanium 
dioxide as such is virtually colourless. However, due to a high refractive index (rutile: 2.70), fine 
particles of titanium dioxide scatter visible light very efficiently. The optimum particle size for 
titanium dioxide as a white pigment is about 200 nm. 
Titanium is the 9
th
most abundant element in the earth’s crust. It is widely distributed but mostly 
occurs in a number of minerals. The most important minerals for mining of titanium dioxide are 
ilmenite (iron titanate), its weathering product leucoxene, and the mineral rutile. Rutile mineral 
is mainly found in secondary mineral deposits (sands). Today, titanium dioxide is produced in 
the