Automotive Coatings Formulation: Chemistry, Physics und Practices

Aluminium oxide flakes
( -Al
2
O
3
, corundum) are prepared by controlled crystallisation in mol-
ten sodium sulphate. The flakes are also doped with iron oxide or titanium dioxide. These effect 
pigments exhibit significant colour flop. Unlike the other pigments already described, these pig-
ments are also suitable for creating sparkle effects.
It is also possible to crystallise 
iron oxide
( -Fe
2
O
3
, hematite) as flakes. Such flakes are also 
available as a natural mineral, micaceous iron oxide. The natural modification serves as corrosion 
protection pigment and is dark grey. The flakes are prepared synthetically by a hydrothermal 
process. When iron is combined with specific quantities of other components, such as aluminium 
or manganese salts, the resultant flakes have much larger diameters than those prepared from 
pure iron oxide. The resultant effect pigments have colours in different cuprous shades 
[134]
.
PVDA pigments
A new class of effect pigments are the PVDA pigments (physical vapour deposited aluminium). 
The process consists in vapour deposition of aluminium onto a foil covered with a strippable 
coating. The ultra-thin layer of aluminium is removed, crushed, and screened. The resultant 
flakes are much thinner than those prepared conventionally. The ratio of mean diameter to 
thickness is very high. The plan view is very light and bright. Remission at an oblique angle is 
much lower than that of conventional aluminium pigments. This produces a particular depth of 
metallic effect (liquid metal effects). Basecoats containing such PVDA pigments are not easy to 
Automotive OEM coatings

---

153
apply as the effect is greatly influenced by the application conditions. In addition, the ultra-thin 
aluminium foil can be texturised in a PVD process to produce holographic effects or interfer-
ences, which yield different degrees of colour flop. 
LC pigments
Liquid crystal structures can generate interference and colour flop, too. Special organic com-
pounds that form nematic molecular structures are combined with molecules which have chiral 
structures. Both are combined by polymerisation (UV crosslinking). The resultant films are 
crushed and screened to form LC pigments. LC pigments are available that are based on aromatic 
polyesters 
[137]
or polysiloxanes 
[138]
. Currently available pigments have rather large particle sizes 
(up to 4 µm), which give rise to problems with application behaviour and inferior mechanical 
stability. Comprehensive information is available in the literature 
[139]
.