Pigmentgranulate
Die vorliegende Erfindung betrifft Pigmentgranulate basierend auf einem Trägermaterial beschichtet mit ein oder mehreren plättchenförmigen Effektpigmenten und deren Verwendung zur Pigmentierung von
Anwendungsmedien, insbesondere Farben, Putze, Lacke, Pulverlacke, Kunststoffe sowie als Streugranulat, z.B. zur Dekoration von Tapeten.
Bei ungünstigen Konfigurationen von Werkstücken mit kantigen oder runden Geometrien ist eine planparallele Ausrichtung von
plättchenförmigen Effektpigmenten nicht immer ausreichend möglich. Auch können unterschiedliche Anwendungsmedien, wie z.B. Pulverlackierungen, Perleffektlacke auf Wasserbasis oder Wanddispersionsfarben,
Schichtstärken von 100 pm bis >1 mm erzeugen. Durch die relativ hohe Schichtstärke ist eine planparallele Ausrichtung der Effektpigmente nicht immer gegeben, mit dem Resultat, dass die Effektpigmente "absaufen" können, was bedeutet, dass sie von Bindemittel überlagert werden
(Leafing).
Ebenso wird durch die Strichführung bei der Applikation von Wandfarben mit Pinsel oder Rolle eine homogene planparallele Ausrichtung der Partikel parallel zur Wandoberfläche gestört. Dadurch kann sich der Perleffekt nur unvollständig ausrichten. Zudem ist eine planparallele Ausrichtung der Pigmente nicht immer gewünscht, etwa, wenn sich der optische Eindruck einer Beschichtung über verschiedene Betrachtungswinkel nicht ändern soll.
Auch Additive zur Verbesserung der Ausrichtung von plättchenförmigen Effektpigmenten, wie z.B.„Aquathix 8421" der Firma„Byk-Chemie" führen nicht immer zu anwendungssicheren Effektausbildungen. Grund kann die überwiegend physikalische Mischung der einzelnen Lack- und
Farbbestandteile sein, die anwendungstechnisch stabile Ergebnisse mit maximaler Effektausbildung liefern, wenn die Lack-/Farbsysteme bewegt werden. Dazu müssen die Effektpigmente durch Rühren oder Pumpen in Schwebe gehalten werden. Eine relativ hohe Dichte der Effektpigmente kann zu Sedimentationen in den eingesetzten Bindemittelsystemen führen.
ln Lacken und Farben werden auch Pigmentgranulate enthaltend
Trägermaterialien und Pigmenten eingesetzt. Solche Pigmentgranulate sind aus US 5,455,288 und WO 2010/072376 bekannt. Es besteht aber weiterhin Bedarf an Pigmentgranulaten mit verbesserten und/oder neuen Eigenschaften.
Überraschenderweise wurde nun gefunden, dass spezielle
Pigmentgranulate basierend auf einem Trägermaterial, wie z.B.
Polymerpartikeln, Glasvollkugeln oder Glashohlkugeln oder deren
Gemische, die mit ein oder mehreren plättchenförmigen Effektpigmenten beschichtet sind, sehr gut geeignet sind für die ökonomische und nachhaltige Permanentbeschichtung mit vorteilhaften Effekten.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind daher Pigmentgranulate, die auf zumindest einem Trägermaterial basieren, das mittels zumindest eines Haftvermittlers mit mindestens einem plättchenförmigen Effektpigment beschichtet ist, wobei das Trägermaterial eine Partikelgröße D50 von 3 - 1000 pm aufweist und der Anteil an plättchenförmigem Effektpigment im Pigmentgranulat 40 - 90 Gew.% beträgt.
Unter beschichtet ist dabei die oberflächliche Beschichtung des zumindest einen Trägermaterials mit dem zumindest einen Effektpigment zu verstehen. Das Effektpigment wird durch physikalische Kräfte und/oder den Haftvermittler auf der Oberfläche des Trägermaterials fixiert. Dabei kann auch ein Anteil an Effektpigment lose und in nicht auf der Oberfläche fixierter Form vorliegen.
Die erfindungsgemäßen Pigmentgranulate sind insbesondere geeignet für den Einsatz als Streugranulate bei Effekt-Tapeten, für
Strukturputzsysteme, Dispersionsfarben und Textilbeschichtungen.
Ein besonderer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass die
erfindungsgemäßen Pigmentgranulate ein starkes Glitzerverhalten zeigen. Aus unterschiedlichen Betrachtungswinkeln zeigen sie hierbei keinen "An-Aus- Effekt" sondern durch Desorientierung der plättchenförmigen Effektpigmente
wird ein winkelunabhängiges Glitzern erzeugt. Von einem "An-Aus-Effekt" spricht man bei Pigmentteilchen, wenn sich bei Änderung des
Betrachtungswinkels das Reflexionsvermögen dieser Teilchen verändert.
Die erfindungsgemäßen Pigmentgranulate sind nicht staubend und sehr gut rieselfähig, was den apparativen Aufwand bei ihrer Verarbeitung verringert. Zudem zeichnen sie sich dadurch aus, dass sie abriebstabil, formstabil und einen gleichmäßigen Farbeffekt aufweisen. Sie weisen eine vernachlässigbare Entmischung in der Rezeptur und nach der Applikation auf. Dadurch tritt Leafing nur vernachlässigbar auf. Auch sind sie unter gleichmäßiger Dispergierung gut verarbeitbar.
Als wesentliche Komponenten enthalten Pigmentgranulate zumindest ein plättchenförmiges Effektpigment, das ausgewählt ist aus der Gruppe der Perlglanzpigmente, Interferenzpigmente, Metalleffektpigmente,
Mehrschichtpigmente mit transparenten, semitransparenten und/oder opaken Schichten, goniochromatische Pigmente, holographische
Pigmente, beschichtete oder unbeschichtete BiOCI-Plättchen und/oder LCP-Pigmente.
Einsetzbare Perlglanzpigmente, Interferenzpigmente, Metalleffektpigmente oder Mehrschichtpigmente mit transparenten, semitransparenten und/oder opaken Schichten basieren insbesondere auf Substraten, wobei dieser vorzugsweise plättchenförmig ist. Beispielsweise eignen sich
plättchenförmiges Ti02, Kaolin, Talkum, synthetischer (z. B.
Ruorophlogopit) oder natürlicher Glimmer, dotierte oder undotierte
Glasplättchen, Metallplättchen, plättchenförmiges Si02, plättchenförmiges Al203 oder plättchenförmiges Eisenoxid. Die Metallplättchen können unter anderem aus Aluminium, Titan, Bronze, Stahl oder Silber bestehen, vorzugsweise Aluminium und/oder Titan. Die Metallplättchen können dabei durch entsprechende Behandlung passiviert sein. Die Glasplättchen können aus allen dem Fachmann bekannten Glasarten bestehen, z.B. aus A-Glas, E-Glas, C-Glas, ECR-Glas, Altglas, Fensterglas, Borosilikatglas, Duran®-Glas, Laborgeräteglas oder optisches Glas. Die Brechzahl der Glasplättchen liegt vorzugsweise bei 1 ,45-1 ,80, insbesondere bei 1 ,50- 1 ,70. Besonders bevorzugt bestehen die Glassubstrate aus C-Glas, ECR-
Glas oder Borosilikatglas. Vorzugsweise werden in den erfindungsgemäßen Pigmentgranulaten plättchenförmige Effektpigmente mit Substraten aus synthetischem (z. B. Fluorophlogopit) oder natürlichem Glimmer, dotierten oder undotierten Glasplättchen und plättchenförmigem Si02 verwendet. Besonders bevorzugt sind Effektpigmente mit Substraten aus synthetischem (z. B. Fluorophlogopit) oder natürlichem Glimmer.
Bevorzugt kann das Substrat des Effektpigments mit einer oder mehreren transparenten semitransparenten und/oder opaken Schichten enthaltend Metalloxide, Metalloxidhydrate, Metallsuboxide, Metalle, Metallfluoride, Metallnitride, Metalloxynitride oder Mischungen dieser Materialien beschichtet sein. Die Metalloxid-, Metalloxidhydrat-, Metallsuboxid-, Metall-, Metallfluorid-, Metallnitrid-, Metalloxynitridschichten oder die Mischungen hieraus können niedrig- (Brechzahl < 1 ,8) oder hochbrechend (Brechzahl > 1 ,8, bevorzugt >2,0) sein. Als Metalloxide und Metalloxidhydrate eignen sich alle dem Fachmann bekannten Metalloxide oder Metalloxidhydrate, wie z. B. Aluminiumoxid, Aluminiumoxidhydrat, Siliziumoxid,
Siliziumoxidhydrat, Eisenoxid, Zinnoxid, Ceroxid, Zinkoxid, Zirkoniumoxid, Chromoxid, Titanoxid, insbesondere Titandioxid, Titanoxidhydrat sowie Mischungen hieraus, wie z.B. Ilmenit oder Pseudobrookit. Als
Metallsuboxide können beispielsweise die Titansuboxide eingesetzt werden. Als Metalle eignen sich z.B. Chrom, Aluminium, Nickel, Silber, Gold, Titan, Kupfer oder Legierungen, als Metallfluorid eignet sich beispielsweise Magnesiumfluorid. Als Metallnitride oder Metalloxynitride können beispielsweise die Nitride oder Oxynitride der Metalle Titan,
Zirkonium und/oder Tantal eingesetzt werden. Bevorzugt werden
Metalloxid-, Metall-, Metallfluorid und/oder Metalloxidhydratschichten und ganz besonders bevorzugt Metalloxid- und/oder Metalloxidhydratschichten auf das Substrat aufgebracht. Weiterhin können auch
Mehrschichtaufbauten aus hoch- und niedrigbrechenden Metalloxid-, Metalloxidhydrat-, Metall- oder Metallfluoridschichten vorliegen, wobei sich vorzugsweise hoch- und niedrigbrechende Schichten abwechseln.
Insbesondere bevorzugt sind Schichtpakete aus einer hoch- und einer niedrigbrechenden Schicht, wobei auf dem Substrat eine oder mehrere dieser Schichtpakete aufgebracht sein können. Die Reihenfolge der hoch- und niedrigbrechenden Schichten kann dabei an das Substrat angepasst
werden, um das Substrat in den Mehrschichtaufbau mit einzubeziehen. In einer weiteren Ausführungsform können die Metalloxid-, Metalloxidhydrat-, Metallsuboxid-, Metall-, Metallfluorid-, Metallnitrid-, Metalloxynitridschichten , mit Farbmitteln versetzt oder dotiert sein. Als Farbmittel oder andere
Elemente eignen sich beispielsweise organische oder anorganische
Farbpigmente wie farbige Metalloxide, z.B. Magnetit, Chromoxid oder Farbpigmente wie z.B. Berliner Blau, Ultramarin, Bismutvanadat, Thenards Blau, oder aber organische Farbpigmente wie z.B. Indigo, Azopigmente, Phthalocyanine oder auch Karminrot oder Elemente wie z.B. Yttrium oder Antimon. Effektpigmente enthaltend diese Schichten zeigen eine hohe Farbenvielfalt in Bezug auf ihre Körperfarbe und können in vielen Fällen eine winkelabhängige Änderung der Farbe (Farbflop) durch Interferenz zeigen.
Die äußere Schicht auf dem Substrat ist bevorzugt ein hochbrechendes Metalloxid. Diese äußere Schicht kann zusätzlich auf den oben genannten Schichtpaketen oder bei hochbrechenden Trägern Teil eines
Schichtpaketes sein und z.B. aus Ti02, Titansuboxiden, Fe2O3, Fe304, Sn02, ZnO, Zr02) Ce203, CoO, Co304, V205, Cr203 und/oder Mischungen davon, wie zum Beispiel llmenit oder Pseudobrookit, bestehen. Ti02 ist besonders bevorzugt, ferner Fe203, sowie Gemische aus TiO2 und Fe203. Sofern die Substratplättchen mit Ti02 beschichtet sind, liegt das Ti02 vorzugsweise in der Rutilmodifikation vor, ferner in der Anatasmodifikation.
Besonders bevorzugte Effektpigmente besitzen folgenden Aufbau:
Substratplättchen + (Si02) + Ti02 (Rutil)
Substratplättchen + (Si02) + Fe203
Substratplättchen + (SiO2) + Fe304
Substratplättchen + (Si02) + Si02 + Ti02 (Rutil)
Substratplättchen + (Si02) + Ti02 (Rutil) + Si02 + Ti02 (Rutil)
Substratplättchen + (Si02) + Ti02 (Anatas) + Si02 + Ti02 (Anatas)
Substratplättchen + (Si02) + Ti02/Fe203 + Si02 + Ti02 + Ti02/Fe203
Substratplättchen + (Si02) + Ti02/Fe203 + Si02 + Ti02/Fe203.
Optional kann auf das Substratplättchen eine SiO2-Schicht als
Schutzschicht aufgebracht werden. Sofern es sich bei dem
Substratplättchen um ein Glasplättchen handelt, empfiehlt sich häufig die Aufbringung einer SiO2-Schicht um das Glasplättchen bei der
nasschemischen Beschichtung gegen Auslaugung zu schützen.
Dabei soll unter "hochbrechend" eine Brechzahl von > 1 ,8, bevorzugt >2,0, und "niedrigbrechend" eine Brechzahl von < 1 ,8 verstanden werden.
Die Dicke der Metalloxid-, Metalloxidhydrat-, Metallsuboxid-, Metall-, Metallfluorid-, Metallnitrid-, Metalloxynitridschichten oder einer Mischung daraus beträgt üblicherweise 3 bis 300 nm und im Falle der Metalloxid-, Metalloxidhydrat-, Metallsuboxid-, Metallfluorid-, Metallnitrid-,
Metalloxynitridschichten oder einer Mischung daraus vorzugsweise 20 bis 200 nm. Die Dicke der Metallschichten beträgt vorzugsweise 4 bis 50 nm.
Die Größe der Substrate und damit der Effektpigmente ist nicht kritisch. Plättchenförmige Substrate und/oder mit einer oder mehreren
transparenten oder semitransparenten Metalloxid-, Metall- oder
Metallfluoridschichten beschichtete plättchenförmige Substrate weisen in der Regel eine Dicke zwischen 0,05 und 5 pm, insbesondere zwischen 0,1 und 4,5 pm auf. Die Ausdehnung in der Länge bzw. Breite beträgt üblicherweise zwischen 1 und 250 pm, vorzugsweise zwischen 2 und 200 pm und insbesondere zwischen 2 und 100 pm.
Ganz besonders bevorzugte Effektpigmente besitzen folgenden
Schichtaufbau:
Glimmerplättchen + TiO2
Glimmerplättchen + TiO2 + Fe2O3
Glimmerplättchen + Ti02/Fe2O3
Glimmerplättchen + Fe203
Glimmerplättchen + Fe3O4
Glimmerplättchen + Titanoxynitride
Glimmerplättchen + Ti02 + SiO2 + TiO2
Glimmerplättchen + TiO2/Fe203
Glimmerplättchen + Ti02/Fe203 + Si02 + Ti02
Glimmerplättchen + TiO2/Fe203 + Si02 + Ti02/Fe203
Glimmerplättchen + TiO2/Fe203 + Si02 + Ti02 + Ti02/Fe203
Glimmerplättchen + Ti02 + Si02 + Ti02/Fe203
Glimmerplättchen + TiFe205
Al203-Plättchen + Ti02
Al203-Plättchen + Fe203
Al203-Plättchen + Titanoxynitride
Si02-Plättchen + Ti02
Si02-Plättchen + Fe2O3
Si02-Plättchen + Titanoxynitride
Glasplättchen + Ti02
Glasplättchen + Fe203
Glasplättchen + Ti02 + Fe203
Glasplättchen + Si02 + Ti02
Glasplättchen + Si02 + Fe203
Glasplättchen + Si02 + Ti02 + Fe203
Glasplättchen + Si02 + Ti02 + Si02
Glasplättchen + Ti02 + Si02 + ΤιΌ2
Glasplättchen + Ti02/Fe203
Glasplättchen + Ti02/Fe203 + Si02 + Ti02
Glasplättchen + Ti02/Fe203 + Si02 + Ti02/Fe203
Glasplättchen + Ti02/Fe203 + Si02 + Ti02 + Ti02/Fe203
Glasplättchen + Ti02 + Si02 + Ti02/Fe203
Glasplättchen + TiFe205
Glasplättchen + Si02 + Ti02/Fe203
Glasplättchen + Si02 + Ti02/Fe203 + Si02 + Ti02
Glasplättchen + Si02 + Ti02/Fe203 + Si02 + Ti02/Fe203
Glasplättchen + Si02 + Ti02/Fe203 + Si02 + TiO2 + Ti02/Fe2O3
Glasplättchen + Si02 + Ti02 + Si02 + Ti02/Fe2O3
Glasplättchen + Si02 + TiFe205
Fe203-Plättchen + Ti02
Fe203-Plättchen + Fe203
Fe203-Plättchen + Titanoxynitride
Metallplättchen (gegebenenfalls passiviert) + Ti02
Metallplättchen (gegebenenfalls passiviert) + Fe203.
Besonders bevorzugt sind hierbei Effektpigmente mit den genannten Schichtaufbauten und auf Basis von Glimmerplättchen, Glasplättchen und SiO2-Plättchen, insbesondere auf Basis von Glimmerplättchen.
TiO2/Fe2O3 bedeutet, dass TiO2 und Fe2O3 in einer Schicht als Gemisch und/oder als Mischoxid in Form des Pseudobrookits vorliegen. Das
Pseudobrookit bzw. die TiO2/Fe2O3-Mischschicht kann gegebenenfalls auch noch mit AI2O3 dotiert sein.
Geeignete Effektpigmente sind kommerziell erhältlich, z.B. von der Firma BASF Corp. beispielsweise unter den Markennamen Firemist®, Rightfit™, Magnapearl®, von der Firma Merck KGaA unter den Markennamen Iriodin®, Miraval®, Xirallic® und Colorstream®
Zur zusätzlichen Erhöhung der Licht-, Wasser- und Wetterstabilität der Pigmente empfiehlt es sich häufig, in Abhängigkeit vom Einsatzgebiet, das Effektpigment einer Nachbeschichtung oder Nachbehandlung zu
unterziehen. Als Nachbeschichtungen bzw. Nachbehandlungen kommen beispielsweise die in den DE-PS 22 15 191 , DE-OS 31 51 354, DE-OS 32 35 0 7 oder DE-OS 33 34 598 beschriebenen Verfahren in Frage. Durch diese Nachbeschichtung wird die chemische Stabilität weiter erhöht oder die Handhabung des Pigments, insbesondere die Einarbeitung in
unterschiedliche Medien, erleichtert. Zur Verbesserung der Benetzbarkeit, Dispergierbarkeit und/oder Verträglichkeit mit den Anwendungsmedien können funktionelle Beschichtungen aus AI2O3 oder ZrO2 oder deren Gemische bzw. Mischphasen auf die Pigmentoberfläche aufgebracht werden. Weiterhin sind organische, bzw. organisch/anorganisch
kombinierte Nachbeschichtungen möglich, z.B. mit Silanen, wie
beispielsweise beschrieben in der EP 0090259, EP 0 634 459, WO
99/57204, WO 96/32446, WO 99/57204, U.S. 5,759,255, U.S. 5,571 ,851 , WO 01/92425 oder in J.J. Ponjee, Philips Technical Review, Vol. 44, No. 3, 81 ff. und P.H. Harding J.C. Berg, J. Adhesion Sei. Technol. Vol. 11 No. 4, S. 471-493.
Der Gewichtsanteil der plättchenförmigen Effektpigmente in den
Pigmentgranulaten kann zwischen 40-90 Gew.-%, insbesondere >50-90
Gew.-%, liegen. Bevorzugt liegt der Gewichtsanteil zwischen >50-75 Gew.- %. In einer bevorzugten Variante der Erfindung enthält das
Pigmentgranulat 60-80 Gew.-% und besonders bevorzugt 60 -75 Gew.-% der plättchenförmigen Effektpigmente bezogen auf das Pigmentgranulat. Die optimalen Anteile innerhalb dieser Bereiche sind für den Fachmann leicht zu ermitteln und hängen im Wesentlichen von der Teilchengröße der eingesetzten Effektpigmente, dem Formfaktor der Effektpigmente und der Art des Pigmentaufbaus ab.
Als weiteren wesentlichen Bestandteil enthalten die Pigmentgranulate neben den plättchenförmigen Effektpigmenten auch zumindest ein
Trägermaterial. Ein geeignetes Trägermaterial sollte insbesondere eine hohe Transparenz aufweisen. Die Trägermaterialien können als einzelne Partikel vorliegen, die bevorzugt sphärisch sind.
Deshalb können als Trägermaterial Polymer- und Glaskugeln,
insbesondere Polymervollkugeln, Polymerhohlkugeln, Glasvollkugeln und/oder Glashohlkugeln eingesetzt werden. Bevorzugt sind dabei
Glasvollkugeln und besonders bevorzugt Glashohlkugeln.
Dabei unterstützen transparente Träger, wie z.B. Glasvollkugeln sowie Glashohlkugeln, mit ihrer Lichtdurchlässigkeit die optischen Eigenschaften, z.B. den Perlglanz oder Metallglanz, der auf der Oberfläche aufgebrachten Effektpigmente.
Es können auch Gemische der Trägermaterialien, insbesondere von Glasvollkugeln und Glashohlkugeln zur Anwendung kommen. Dabei können alle denkbaren Mischungsverhältnisse zum Einsatz kommen, vorzugsweise werden die Trägermaterialien derart gemischt, dass physikalische und chemische Eigenschaften, wie Haftung im
Anwendungsmedium und Chemikalienfestigkeit, mit ästhetischen Effekten und ökonomische Betrachtungen, korrelieren. Auch Gemische von
Trägermaterialien mit unterschiedlicher Partikelgröße können verwendet werden.
Das Trägermaterial kann Partikelgrößen von 3- 000 μιη, bevorzugt 5 - 1000 μιη, aufweisen. Bevorzugt weist das Trägermaterial Partikelgrößen von 3-299 m, ganz besonders bevorzugt von 4 -250 pm, insbesondere von 5 -200 μιη. Besonders bevorzugt sind Partikelgrößen von 15-150 μητι, insbesondere 15— 100 μηι. Dabei ist unter der angegebenen Partikelgröße die mittlere Partikelgrößen D50 zu verstehen. Sie kann mittels Siebanalyse nach DIN 66165-Teil 2, Ausgabe 1987-04, bestimmt werden, oder, insbesondere für kleine Partikelgrößen, mittels Laserbeugung wie in ISO 13320, Ausgabe 2009/10 beschrieben.
Derartige Glasvollkugeln sind im Handel erhältlich, z.B. von der Fa. Sovitec GmbH. Dabei werden die Partikelgrößen bestimmt nach DIN 66165-Teil 2. Weitere Glashohlkugeln sind beispielsweise bei der Firma„3M
Deutschland GmbH" unter dem Handelsnamen„3M Glass Bubbles" bzw. bei der Firma„Omega Minerals Norderstedt" unter dem Handelsnamen „Sphericel" erwerbbar.
Die Glaskugeln sollten je nach Anwendungsgebiet chemisch beständig sein. Vorzugsweise können Glasvollkugeln oder Glashohlkugeln aus Kalk- NatronGlas mit den Hauptbestandteilen SiO2/CaO/Na2O, ECR-Glas, C- Glas, Borosilikatglas oder Quarzglas verwendet werden.
Dabei können Glashohlkugeln der„3M Deutschland GmbH" folgende Kennwerte aufweisen:
Öl-Absorption: 0,2 - 0,6 g Öl/cm3 (bestimmt nach ASTM 0281 -95).
Korngröße: ' 9-120 μιη (bestimmt nach DIN 66165-2)
Es können auch Glashohlkugeln oder Glasvollkugeln aus Kalk-Natron-Glas mit den Hauptbestandteilen SiO2/CaO/Na2O, ECRGIas, C-Glas,
Borosilikatglas oder Quarzglas verwendet werden, die mit einem
organischen oder anorganischen Pigment beschichtet oder eingefärbt sind.
Prinzipiell können alle organischen und anorganischen Pigmente zur Einfärbung oder Beschichtung von Glashohlkugeln oder Glasvollkugeln verwendet werden.
W
- 11 -
So können beispielsweise organische Pigmente, wie in„Industrielle Organische Pigmente" der Autoren Hunger/Herbst, erschienen im VCH- Verlag 1995, auf den Seiten 633-640 beschrieben, verwendet werden." Weiterhin können Organische und Anorganische Pigmente, wie in den
„Pigment + Füllstofftabellen" des Autors Lückert, erschienen im Vincentz- Verlag 2002, 6.Auflage, beschrieben, verwendet werden. Dabei sind auf den Seiten 407-434 Schwarzpigmente, 72-94 Weißpigmente, 216-299 Rotpigmente und 326-361 Blaupigmente beschrieben. o Anschließend können die eingefärbten oder beschichteten Glashohlkugeln oder Glasvollkugeln mit plättchenförmigen Effektpigmenten auf der Oberfläche beschichtet werden.
Werden dabei zumindest semitransparente, plättchenförmigen
Effektpigmenten verwendet, können sich interessante Effekte ergeben. 5 Es können auch farbige Glashohlkugeln der Firma„Quadra Industries" verwendet werden. Diese verwendeten Glashohlkugeln können folgenden Kennwert aufweisen:
Korngröße: 15-65 pm (bestimmt nach DIN 66165-2)
Die Glaskugeln der Fa. Quadra Industries" sind mit organischen und/oder anorganischen Pigmenten umhüllt.
0
Es besteht ebenfalls die Möglichkeit unstrukturierte Partikel der gleichen Teilchengrößenverteilung zu verwenden.
Der Anteil an Trägermaterial bezogen auf das Pigmentgranulat kann 10 -5 60 Gew.-%, insbesondere 10 - <50 Gew.-% betragen. Bevorzugt beträgt der Anteil an Trägermaterial 25-<50 Gew.-%, besonders bevorzugt 20-40 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt 25-40 Gew.-%.
Weiterhin kann bei einer Partikelgröße des Trägermaterials von 15-299 pm, bevorzugt von 15-200 pm, insbesondere von 5-150 pm das
Verhältnis von Effektpigment und Trägermaterial auch von 1 :1 bis 3:10 betragen.
Die Pigmentgranulate enthalten außerdem zumindest einen Haftvermittler, bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe der Ethylen-Acrylsäure-Emulsionen (EAA), Acrylatdispersionen, Polyurethandispersionen und Acrylat- /Polyurethan-Mischpolymerdispersionen.
Geeignete Haftvermittler sind vorzugsweise solche, die physikalisch trocknen. Besonders bevorzugt werden als Haftvermittler wässrige
Emulsionen verwendet, vorzugsweise EAA-Emulsionen (ethylene acrylic acid copolymers), im Handel beispielsweise erhältlich von der Fa.
Michelman unter der Bezeichnung "Michem Prime 4983 R" sowie
Emulsionen und Dispersionen auf der Basis von acrylierten Polypropylenen oder niedrigchlorierten Polypropylenen. Derartige Emulsionen und
Dispersionen sind im Handel erhältlich, beispielsweise von der Fa.
Tramaco unter der Bezeichnung "Trapylen 9310 W" und "Trapylen 6700 W".
Die Größe der EAA-Emulsionsteilchen beträgt vorzugsweise 20 - 300 nm. Die bevorzugt verwendeten EAA-Emulsionen bestehen vorzugsweise aus 65-85 Teilen Wasser und 15-35 Teilen EAA.
Die Größe der acrylierten Polypropylen- oder niedrigchlorierten
Polypropylen-Emulsionsteilchen bzw. Dispersionsteilchen beträgt vorzugsweise 50-5000 nm.
Geeignete Haftvermittier sind weiterhin Wachs-Emulsionen, im Handel beispielsweise erhältlich von der Fa. KEIM ADDITEC Surface GmbH.
Geeignete Wachs-Emulsionen sind z.B. LD-PE-Wachs-Emulsionen (LD-PE = low density Polyethylen), z.B. Ultralube V-06070480 der Fa. KEIM
ADDITEC Surface GmbH. Die Wachs-Emulsionen enthalten vorzugsweise Emulsionsteilchen der Größe 20-100 nm. Die geeigneten Wachs- Emulsionen weisen vorzugsweise einen Schmelzbereich von 50- 60 °C, insbesondere von 90-140 °C und ganz besonders bevorzugt von 90-130 °C auf.
Nachfolgend werden weiter geeignete Haftvermittler genannt, die auf Basis von wässrigen Dispersionen bestehen, wie z.B. solche
) auf Basis von Copolymeren oder auf Basis von Terpolymeren:
- Vinylacetat (VAC) / (Ethylen) [E] = VAC/E
- Vinylacetat (VAC / (Ethylen) [E] / Vinylchlorid (VC) = VAC/E VC - Vinylchlorid (VC) / Ethylen [E] / Acrylsäureester (AY) = VC/E/AY
- Vinylchlorid (VC) / Ethylen [E] / Vinyllaurat (VL) = VC/EA/L
- Vinylacetat (VAC) / (Ethylen) [E] / Vinylchlorid (VC) = VAC/EA C ) auf Basis von Acrylatdispersionen
- Styrolacrylsäureester (S-AY)
- Acrylsäureester (AY)
- selbstvernetzendes Acrylat
- Polyacrylate und deren Copolymerisate
- PMMA und deren Copolymerisate ) Dispersionen auf Basis der Zusammensetzung:
- Versaticsäurevinylester (VeoVa) / Acrylsäureester (AY)= VeoVa/AY
- Ethylen-Copolymerisat/Acrylat = E-Copo./AY
- wässrige Polyvinylbutyral-Dispersionen = PVB
- wässrige Polyvinylpropionat-Dispersionen = PVP
- wasserverdünnbare Harnstoffharze
- wasserverdünnbare Polyester
- wasserverdünnbare Alkydharze
- wasserverdünnbare Kolophoniumharze und Kolophoniumharzester
- wasserverdünnbarer Schelllack
- wasserverdünnbare Polyvinylacetale
- wasserverdünnbare Polyvinylether
- wasserverdünnbare Sojaproteine
- Polyvinylalkohole = PVOH ) Polyurethandispersionen
a) aliphatische Polyurethane
- Polyether (PE) / Polyurethan (PU) = PE/PU
- Polyester (PES) / Polyurethan (PU) = PES/PU
- Polycarbonat (PC) / Polyurethan (PU) = PC/PU
- Polyester (PES) / Polycarbonat (PC) / Polyurethan (PU ) =
PES/PC/PU
4b) aliphatische ölbasierende Polyurethan Hybride
- auf Basis Rizinusöl (CO)
- auf Basis Ricinusöl und Leinöl (LO)
Als Haftvermittler sind weiterhin geeignet Klebstoffe auf Basis von Harzen und Polymeren, die mit organischen Lösemitteln verdünnbar bzw. in diesen löslich sind. Üblicherweise sind diese Haftvermittler nicht wasserlöslich oder wasserverdünnbar. Beispiele für geeignete Rohstoffe finden sich z.B. in den Lackrohstofftabellen, Vincentz-Verlag, 10.Auflage, Auflage 2000, Seiten 62-622.
Beispiele für mögliche Klebstoffe, die als Haftvermittler verwendet werden können, basieren auf nachfolgenden Harzen und Polymeren :
- gesättigte Polyester
- ungesättigte Polyester
- Epoxide
- Polyacrylate und Copolymerisate
- PMMA und u.-Copolymerisate
- Polyamide
- Ketonharze und-Aldehydharze
- Polystyrole
- Polyurethane (PU)
- Polyurethane (PU) / Acrylate (AY)=(PU/AY)
- feuchtigkeitshärtbare Polyurethane
- PVC
- Polyvinylacetate
- Polyvinylacetale
- Polyvinylether
- Alkyd/Melamin
- Harnstoffharze
- Polyvinylbutyral = PVB
- Polyvinylpropionat = PVP
- Hamstoffharze
- Polyesterharze
- Alkydharze
- Kolophoniumharze und Kolophoniumharzester
- Schelllack
Die als Haftvermittler einsetzbaren Klebstoffen werden unterteilt nach dem Verfestigungsmechanismus in:
1. Polymerisationsklebstoffe, wie z.B.
- Cyanacrylat(CY-AY);
- MMA-Klebstoffe(MMA = Methylmethacrylat);
- anaerob härtende Klebstoffe
- strahlenhärtende Klebstoffe
2. Polykondensationsklebstoffe, wie z.B.
- Phenolformaldehydklebstoffe
- Siliconklebstoffe
- Silanvernetzende Polymerklebstoffe
- Polyimidklebstoffe
3. Polyaddditionsklebstoffe, wie z.B.
- Epoxidharzklebstoffe
- Polyurethan-Klebstoffe
4. Schmelzklebstoffe, wie z.B.
- feuchtigkeitsreaktiver amorpher Poly Alpha Olefin-Schmelzklebstoff = K-APAO.
Der Anteil an Haftvermittler in den Pigmentgranulaten kann 1-10 Gew.-% betragen. Bevorzugt beträgt der Anteil 1-9 Gew.-%, besonders bevorzugt 1-8 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt 1-7 Gew.-% bezogen auf die Gesamtmasse des jeweiligen Pigmentgranulats.
Pigmentgranulate können zusätzlich zumindest ein Additiv enthalten, wie sie für den Einsatz in Anwendungsmedien aus den Bereichen Farben, Lacke, Pulverlacke, Kunststoffe, üblich sind. Derartige Additive und/oder
Hilfsstoffe können Gleitmittel, Trennmittel, Stabilisatoren, Antistatika, Flammschutzmittel, Antioxidantien, Farbmittel, Flexibilisatoren,
Weichmacher, wie z.B. Diisononylphthalat, Treibmittel, Antioxidantien, UV- Absorber, anorganische Füllstoffe und/oder Tenside, organische
polymerverträgliche Lösungsmittel und/oder Tenside, Phenolderivate, Mineralöle sein. Einen Überblick über die einsetzbaren Additive und Hilfsstoffe findet sich in Saechtling, Kunststoff Taschenbuch, 27. Ausgabe, Carl Hanser Verlag oder gibt R. Wolf in "Plastics, Additives" in Ullmann's, Encyclopedia of Industrial Chemistry, Internetedition, 7th Edition, 2003.
Insbesondere bevorzugt enthalten die Pigmentgranulate Netzmittel, z.B. Silikone, Silane und/oder Fluortenside.
Der Anteil an Additiv im Pigmentgranulat kann 0-5 Gew.-%, bevorzugt 0,1-5 Gew.-% betragen. Bevorzugt beträgt der Anteil 0,2-5 Gew.-%, besonders bevorzugt 0,2-4,5 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt 0,3-4 Gew.-% bezogen auf die Gesamtmasse des Pigmentgranulats.
Unter dem Begriff "Granulat" sind in dieser Anmeldung alle dem Fachmann denkbaren festen Teilchenformen, wie z.B. Pellets, Briketts, Pearlets, Würstchen oder die tablettierte Form, zu verstehen. Diese sind
makroskopische Agglomerationen von Pigmentgranulate-Partikeln, d.h. sie bestehen aus einzelnen, in sich stabilen Pigmentgranulat-Partikeln, die aneinander haften und bei Bedarf redispergierbar sind Die Teilchengrößen der Granulate liegen vorzugsweise im Bereich von 0,025 bis 150 mm, insbesondere 0,1 bis 20 mm, und ganz besonders bevorzugt im Bereich von 0,05 bis 6 mm.
In Pigmentgranulaten kann Trägermaterial, Haftvermittler und
plättchenförmiges Effektpigment in einem Gewichtsverhältnis von
0,1:0,01 :0,9 bis 0,49:0,1 :0,51 vorliegen. Bevorzugt beträgt das
Gewichtsverhältnis von 0,20:0,1 :0,70.
Des Weiteren können Pigmentgranulate bevorzugt enthalten
>50 - 90 Gew.-% eines oder mehrerer Effektpigmente
10 - <50 Gew.-% zumindest eines Trägermaterials mit einer Partikelgröße von 3 - 000 pm, bevorzugt 5 - 000 pm,
1 - 10 Gew.-% Haftvermittler und optional
0,1 - 5 Gew.-% Additive,
bezogen auf die Gesamtrezeptur des Pigmentgranulates, wobei der Gesamtanteil aller Komponenten im Pigmentgranulat 100 Gew.-% beträgt.
Bevorzugt enthalten die Pigmentgranulate >50 - 75 Gew.-% eines oder mehrerer Effektpigmente, 25 - <50 Gew.-% zumindest eines
Trägermaterials mit einer Partikelgröße von 3 - 000 pm, bevorzugt 5 - 1000 pm, 1 - 7 Gew.-% Haftvermittler und optional 0,3 - 4 Gew.-% Additive.
Insbesondere bevorzugt enthalten diese bevorzugten
Pigmentpräparationen Glaskugeln, bevorzugt Glashohlkugeln, als
Trägermaterial.
Besonders bevorzugte Pigmentgranulate enthalten >50 - 75 Gew.-% eines oder mehrerer Effektpigmente, 25 - <50 Gew.-% zumindest eines
Trägermaterials mit einer Partikelgröße von 4 - 250 pm, 1 - 7 Gew.-% Haftvermittler und optional 0,3 - 4 Gew.-% Additive. Insbesondere bevorzugt enthalten diese Pigmentpräparationen Glaskugeln, bevorzugt Glashohlkugeln, als Trägermaterial.
Weiterhin können Pigmentgranulate bei einer Partikelgröße des
Trägermaterials von 15-299 pm, bevorzugt von 15-200 pm, insbesondere von 15-150 pm, 40-90 Gew.-%, eines oder mehrerer Effektpigmente, 10 - 60 Gew.-% zumindest eines Trägermaterials, 1 - 7 Gew.-% Haftvermittler und optional 0,3 - 4 Gew.-% Additive enthalten.
Weiter bevorzugt sind Pigmentgranulate, die >50 - 75 Gew.-% eines oder mehrerer Effektpigmente, 25 - <50 Gew.-% zumindest eines
Trägermaterials mit einer Partikelgröße von 15 - 150 pm, 1 - 7 Gew.-% Haftvermittler und optional 0,3 - 4 Gew.-% Additive enthalten.
Insbesondere bevorzugt enthalten diese Pigmentpräparationen
Glaskugeln, bevorzugt Glashohlkugeln, als Trägermaterial.
Durch das Trägermaterial können die gewünschten Eigenschaften der erfindungsgemäßen Pigmentgranulate, wie z.B. verringertes
Staubverhalten und/oder verbesserte Rieselfähigkeit, gewährleistet werden. Die Trägerteilchen sind vorteilhaft mit dem Effektpigment zumindest partiell oder vollständig beschichtet bzw. umhüllt und
miteinander zu einem gut rieselfähigen Granulat verklebt.
Auch können Pigmentgranulate zumindest einen Füllstoff, zumindest einen Farbstoff und/oder zumindest ein Farbpigment enthalten, insbesondere solche, die im Kunststoff- und/oder Lackbereich üblich sind. Bezogen auf das Pigmentgranulat, wobei der Gesamtanteil aller Komponenten 100 Gew.-% beträgt, kann der Anteil an Farbstoff, Farbpigment und/oder Füllstoff 0 - 10 Gew.-% bevorzugt 0,1 - 5 betragen.
Unter Füllstoffen sind z.B. die bekannten, natürlichen und synthetischen Materialien wie Carbonate, v.a. Calciumcarbonate, Bariumsulfate, Silikate, Talkum, Glimmer, Kaolin, Feldspat, Aluminiumsilikat, Siliciumdioxid, Aluminiumhydroxid und weitere anorganische und organische Füllstoffe zu verstehen. Derartige Füllstoffe sind in den„Pigment + Füllstofftabellen" des Autors Lückert, erschienen im Vincentz-Verlag 2002, 6.Auflage, Seiten 596-768 und in Detlef Gysau,„Füllstoffe", Vincentz Verlag 2005
beschrieben.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Pigmentgranulate, wobei zumindest ein plättchenförmiges Effektpigment, und zumindest ein Trägermaterial mit mindestens einem Haftvermittler und ggf. zumindest einem Additiv gleichzeitig oder nacheinander miteinander gemischt werden.
Pigmentgranulate lassen sich relativ leicht herstellen. Als mögliches Herstellverfahren sind die schonende Mischung der einzelnen
Komponenten - Effektpigment(e), Trägermaterial, Haftvermittler - und anschließende Rotogranulierung zu nennen. In diesem Fall werden die zu mischenden Komponenten mit einem Mischer, in den man das
Trägermaterial, den Haftvermittler und ggf. Additive und das Effektpigment oder die Mischung aus Effektpigmenten und optional weitere organische
und/oder anorganische Pigmente vermischt. Im nächsten Schritt werden auf einem horizontal rotierenden Pelletierteller die Granulate auf die vorgesehene Teilchengröße hin verrundet. Zuletzt erfolgt die schonende Trocknung der Rohgranulate in einer Wirbelschicht, z.B. in einem Fließbett oder Wirbelschichttrockner. Bevorzugt ist jedoch die Ausführung in einem Wirbelschichttrockner.
Die Reihenfolge der Zugabe von Effektpigment, Haftvermittler und
Trägermaterial ist variabel und kann beispielsweise auch in der Weise erfolgen, dass das Effektpigment vorgelegt wird und nachfolgend mit dem Haftvermittler, dem Trägermaterial und ggf. Additiven gemischt wird. Diese Ausführungsweise ist insbesondere bevorzugt.
Ebenfalls ist es möglich, dass man das Effektpigment, das Trägermaterial und ggf. Additive vorlegt, und anschließend mit den Haftvermittler zusetzt.
In den erfindungsgemäßen Pigmentgranulaten liegen die Effektpigmente, das Trägermaterial und der Haftvermittler sowie ggf. Additive miteinander gemischt vor. Vorzugsweise wird das Trägermaterial mit dem Effektpigment durch den Haftvermittler zumindest partiell oder vollständig beschichtet oder umhüllt. Eine vollständige Umhüllung und "Verklebung" des
Trägermaterials mit dem plättchenförmigen Effektpigmentes ist ganz besonders bevorzugt.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist auch die Verwendung der erfindungsgemäßen Pigmentgranulate, einzeln oder in Gemischen, in Anwendungsmedien wie Druckfarben, Automobil-OEM-Lacken,
Autoreparaturlacksystemen, Industrielacksystemen, Coil-Coating-Lacken, Pulverlacken, Holzlacken, Kunststofflacken, Dispersionsfarben,
Fußbodenbeschichtungen, Gewächshausbeschichtungen,
Lederbeschichtungen, Künstlerfarben, Kosmetikanwendungen,
Textilanwendungen, Kunststoffen und Effekt-Putzsystemen im Bausektor sowie als Streu- und Effektgranulat, z.B. für Tapeten, sowie die
Verwendung in hydraulisch härtenden Effekt-Putzsystemen.
Die erfindungsgemäßen Pigmentgranulate können vorteilhaft, einzeln oder in Gemischen, zur Herstellung von Beschichtungen verwendet werden, die ein starkes Glitzern zeigen. Gleichzeitig können solche Beschichtungen ein mattes und/oder samtiges Aussehen aufweisen.
Ein besonderer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass die
erfindungsgemäßen Pigmentgranulate ein starkes winkelunabhängiges Glitzerverhalten der Beschichtungen hervorrufen. Aus unterschiedlichen Betrachtungswinkeln zeigen diese hierbei keinen "An-Aus-Effekt" sondern durch Desorientierung der plättchenförmigen Effektpigmente wird ein winkelunabhängiges Glitzern erzeugt. Von einem "An-Aus-Effekt" spricht man bei Pigmentteilchen, wenn sich bei Änderung des Betrachtungswinkels das Reflexionsvermögen dieser Teilchen verändert.
Die Desorientierung der plättchenförmigen Effektpigmente und damit der winkelunabhängige Glitzereffekt wird gemäß der Erfindung farbmetrisch über den Flopindexes nach Alman charakterisiert (D. H. Alman, Proc. of the ISCC Williamsburg Conf. on Appearance 53( 987). Große Werte des Alman- Indexes bedeuten einen großen Farbflop von Glanzwinkeln zu flachen Winkeln also eine gute Orientierung und kleine Werte zeigen
Desorientierung/winkelunabhängiges Glitzern an. Der Alman-Index wird nach folgender Formel berechnet:
Alman - Index = 2>69( s io)''"
( )0'86
L* entspricht der gemessenen Luminanz bzw. Helligkeit unter den
verschiedenen Winkeln, mit Abständen vom Glanzwinkel von 15°, 110° bzw. 45°. Insbesondere die Herstellung von Beschichtungen mit einem Alman-Index von < 5 ist mit den erfindungsgemäßen Pigmentgranulaten bevorzugt möglich.
Für solche Beschichtungen eignen sich vor allem die im Vorangegangenen genannten bevorzugten Pigmentgranulate, insbesondere solche, die 40 -
90 Gew.-%, bevorzugt >50 - 75 Gew.-% eines oder mehrerer
Effektpigmente, 0 - 60 Gew.-%, bevorzugt 25 - <50 Gew.-% zumindest eines Trägermaterials mit einer Partikelgröße von 15 - 150 μιη, 1 - 7 Gew.- % Haftvermittler und optional 0,3 - 4 Gew.-% Additive enthalten.
Insbesondere bevorzugt enthalten diese Pigmentpräparationen
Glaskugeln, bevorzugt Glashohlkugeln, als Trägermaterial.
Die erfindungsgemäßen Pigmentgranulate sind insbesondere als
Streugranulate geeignet, z.B. für PVC-Plastisole, in wässrigen und lösemittelhaltigen PU-Klebern (PU = Polyurethan), in wässrigen und lösemittelhaltigen Acrylat-Klebem. Dort können sie z.B. auf Tapeten aus Papier, Vlies, PVC-Schaum oder Textil, fest verklebt werden.
Für die Tapetenapplikation ist es möglich, dass ein Haftprimer vorgelegt wird, auf den die Effekt-Granulate aufgestreut werden. Zur gleichmäßigen Applikation hat sich eine Dosiereinrichtung als vorteilhaft erwiesen. Die Aufbringung der Effekt-Granulate erfolgt über ein entsprechend den gewünschten Partikeldurchmessern ausgewähltes Sieb.
Durch das partielle bzw. vollflächige Auftragen der erfindungsgemäßen Pigmentgranulate auf in der Tapetenindustrie übliche PVC-Plastisole als Haftgrund, wie z. B. Folcosol K-RSD 5048 transparent, oder
Folcosol S-RSD 2067/9 Glattschaum (Hersteller: Fa. Folmann, München), werden dekorative Tapeten erzeugt.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung sind Farben, insbesondere dispersionsbasierte Wandfarben für innen und außen, mit zumindest einem wie zuvor beschriebenen Pigmentgranulat. Die Wandfarben bestehen im Wesentlichen aus Wasser, Bindemitteln, Pigmenten, Füllstoffen und Additiven. Bindemittel sind auf Wasserglas basierende Silikatsysteme oder wässrige Kunststoff- bzw. Polymerdispersionen, bestehend aus
Reinacrylaten, Styrolacrylaten, Vinylacetat-Ethylen-Copolymeren,
Siliconharzen, Polyurethanen. Die Formulierungen können je nach
Anwendung überkritisch oder unterkritisch pigmentiert sein. Die
Verwendung der Pigmentgranulate kann in Kombination mit den üblichen Pigmenten und Füllstoffen erfolgen, dabei können die Pigmentgranulate
am Ende des Herstellprozesses eindispergiert werden. Eine ausführliche Beschreibung der Anwendungen und Formulierungen der
Dispersionsfarben findet sich in R. Baumstark,„Dispersionen für
Bautenfarben", Vincentz Verlag 2001.
Um den besonderen Effekt der Pigmentgranulate besonders zur Geltung zu bringen, können die Formulierungen in der Weise zu modifiziert werden, dass insbesondere der Gehalt an Titandioxid und gegebenenfalls auch der Gehalt an Füllstoffen verringert werden kann oder sogar gänzlich darauf verzichtet werden kann. Der Titandioxid-Pigment- und/oder Füllstoffgehalt kann dabei gegenüber den gängigen Rezepturen um 10 bis 100%
verringert werden. Letzteres entspricht sogenannten Lasuren. Der
Untergrund kann mit einem geeigneten Untergrundanstrich versehen werden, der die Haftung und das Wasseraufnahmevermögen einstellt. Die Untergrundfarbe kann aus koloristischen Gründen mit Pigmenten versehen werden.
Die nachfolgenden Beispiele sollen die Erfindung näher erläutern, ohne sie jedoch zu begrenzen.
Beispiel 1 : Desorientiertes Pigmentgranulat
Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Pigmentgranulats ist eine homogene Durchmischung zu gewährleisten. Die Mischung wird mit Hilfe eines Eirich R02 VAC EX-Mischers hergestellt.
400 g Sphericell® 25 P45 (Glashohlkugeln der Teilchengröße
D50=40-60 μηι, ermittelt nach DIN 66165-Teil 2; Ausgabe: 1987-04, der Fa. Omega Minerals, Norderstedt GmbH) und 600 g Iriodin® 307 werden nacheinander im Mischbehälter vorgelegt. Dann wird die Mischung mit einer Wirblergeschwindigkeit von 590 upm (ca. 4 m/s
Umfangsgeschwindigkeit) vermischt. Anschließend wird innerhalb von 20 min. mittels einer Laborschlauchpumpe der Firma„Ismatec" (Modell BVP) 200 g einer Mischung„Alberdingk AC 25381" (48 %ige Acrylatdispersion, der Firma„AlberdingkBoley") in destilliertem Wasser (Verhältnis 1 :1) zudosiert. Die Mischergeschwindigkeit wird beibehalten. Danach wird der Mischbehälter evakuiert und auf 70°C temperiert. Es bildet sich ein
pulverförmiges Granulat. Nun wird im Mischbehälter Normaldruck eingestellt (1013 mbar) und auf 30°C abgekühlt.
Die anschließende Überprüfung des Trockengehaltes wird wie folgt durchgeführt:
In einem Moisture Analyzer, Typ MA 30 der Fa. Sartorius werden 4,5 g ungemahlene Prüfsubstanz bei 135°C 2 min lang behandelt. Es kann ein Restfeuchtegehalt von 0,45% ermittelt werden.
Der Grobanteil des so hergestellten Pigmentgranulats wird zunächst über ein Sieb der Maschenweite 400 pm abgetrennt. Durch die anschließende Klassierung über ein Sieb der Maschenweite 60 ym wird die Zielfraktion abgetrennt. Das so erhaltene Granulat ist abriebfest und formstabil und weist eine außergewöhnliche Reinheit des erzeugten Perleffektes auf.
Beispiel 2: Desorientiertes Pigmentgranulat
Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Pigmentgranulats ist eine homogene Durchmischung zu gewährleisten. Die Mischung wird mit Hilfe eines Eirich R02 VAC EX-Mischers hergestellt.
500 g Sphericell® 60 P18 (Glashohlkugeln der Teilchengröße
D50=15-19 pm, ermittelt nach DIN 66165-Teil 2; Ausgabe: 1987-04, der Fa. Omega Minerals, Norderstedt GmbH) und 500 g Iriodin® 325 werden nacheinander im Mischbehälter vorgelegt. Dann wird die Mischung mit einer Wirblergeschwindigkeit von 590 upm (ca. 4 m/s
Umfangsgeschwindigkeit) vermischt. Anschließend wird innerhalb von 20 min. mittels einer Laborschlauchpumpe der Firma„Ismatec" (Modell BVP) 200 g einer Mischung„Alberdingk AC 25381" (48 %ige Acrylatdispersion, der Firma„AlberdingkBoley") in destilliertem Wasser (Verhältnis 4:1) zudosiert. Die Mischergeschwindigkeit wird beibehalten. Danach wird der Mischbehälter evakuiert und auf 70°C temperiert. Es bildet sich ein pulverförmiges Granulat. Nun wird im Mischbehälter Normaldruck eingestellt ( 013 mbar) und auf 30°C abgekühlt.
Die anschließende Überprüfung des Trockengehaltes wird wie folgt durchgeführt:
In einem Moisture Analyzer, Typ MA 30 der Fa. Sartorius werden 4,5 g ungemahlene Prüfsubstanz bei 135°C 12 min lang behandelt. Es kann ein Restfeuchtegehalt von 0,45% ermittelt werden.
Der Grobanteil des so hergestellten Pigmentgranulats wird zunächst über ein Sieb der Maschenweite 400 μιτι abgetrennt. Durch die anschließende Klassierung über ein Sieb der Maschenweite 60 pm wird die Zielfraktion abgetrennt. Das so erhaltene Granulat ist abriebfest und formstabil und weist eine außergewöhnliche Reinheit des erzeugten Perleffektes auf.
Beispiel 3: Desorientiertes Pigmentgranulat
Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Pigmentgranulats ist eine homogene Durchmischung zu gewährleisten. Die Mischung wird mit Hilfe eines Eirich R02 VAC EX-Mischers hergestellt.
300 g Q-Cel® 5037 (Glashohlkugeln der Teilchengröße
D50=45 Mm, ermittelt nach DIN 66165-Teil 2; Ausgabe: 1987-04, der Fa. Omega Minerals, Norderstedt GmbH) und 700 g Iriodin® 53 werden nacheinander im Mischbehälter vorgelegt. Dann wird die Mischung mit einer Wirblergeschwindigkeit von 590 upm (ca. 4 m/s
Umfangsgeschwindigkeit) vermischt. Anschließend wird innerhalb von 20 min. mittels einer Laborschlauchpumpe der Firma„Ismatec" (Modell BVP) 250 g einer Mischung„Alberdingk AC 25381" (48 %ige Acrylatdispersion, der Firma„AlberdingkBoley") in destilliertem Wasser (Verhältnis 4:1) zudosiert. Die Mischergeschwindigkeit wird beibehalten. Danach wird der Mischbehälter evakuiert und auf 70°C temperiert. Es bildet sich ein pulverförmiges Granulat. Nun wird im Mischbehälter Normaldruck eingestellt (1013 mbar) und auf 30°C abgekühlt.
Die anschließende Überprüfung des Trockengehaltes wird wie folgt durchgeführt:
In einem Moisture Analyzer, Typ MA 30 der Fa. Sartorius werden 4,5 g ungemahlene Prüfsubstanz bei 135°C 12 min lang behandelt. Es kann ein Restfeuchtegehalt von 0,45% ermittelt werden.
Der Grobanteil des so hergestellten Pigmentgranulats wird zunächst über ein Sieb der Maschenweite 400 pm abgetrennt. Durch die anschließende Klassierung über ein Sieb der Maschenweite 60 pm wird die Zielfraktion abgetrennt. Das so erhaltene Granulat ist abriebfest und formstabil und weist eine außergewöhnliche Reinheit des erzeugten Perleffektes auf.
Beispiel 4: Dispersionsfarben mit koloristischem Effekt und strukturierter
Oberfläche
Farbenzubereitung:
In einem 1 I-Becherglas werden 500 g Caparol Deco Lasur glänzend der Firma Caparol vorgelegt und anschließend unter Rühren mit einem IKA- Laborrührer RW 16 basic, bei 400 Upm innerhalb 1 min. mit 75 g destilliertem Wasser
verdünnt. Dies stellt die Grundmasse dar.
Für die Vorstreichfarbe wird die Grundmasse mit 2%„Caparol Abtönfarbe Gelb" (Serie AVA Vollton und Abtönfarbe für außen und innen) unter Rühren versetzt.
Für die Referenzfarben 1A und 1B wird unter Rühren 5% Iriodin® Star Gold 307 zu der Grundmasse zugegeben. Für die erfindungsgemäßen Farben 2 und 3 wird unter Rühren 5% und 10% des desorientierten
Pigmentgranulates aus Beispiel 1 zu der Grundmasse zugegeben.
Applikation:
Beim Vorstreichen wird die Vorstreichfarbe mittels Mikrofaserrolle gleichmäßig auf den Untergrund aufgebracht. Nach 1 stündiger Trocknung bei 25°C folgt der zweite Anstrich. Der zweite Anstrich mit den
Referenzfarben 1A und B, sowie den erfindungsgemäßen Farben 2 und 3 erfolgt mittels Pinsel. Der Pinselstrich wird jeweils nur in einer Richtung von oben nach unten durchgeführt. Bei allen Referenzfarben und
erfindungsgemäßen Farben mit Ausnahme der Referenzfarbe 1A wird ein einmaliger Farbauftrag durchgeführt. Bei der Referenzfarbe 1A wird die Referenzfarbe zweimal appliziert. Als Untergrund für die Farben wird eine Reparatur-Vlies-Tapete der Fa.„Dresden Papier" und ein„Tempera- Duplextapetenvlies" jeweils ungestrichen verwendet. Die Grammatur beträgt 130 g/m2.
Farbmessung:
Die Tapeten-Muster werden farbmetrisch bezüglich des Flopindexes nach Alman charakterisiert (D. H. Alman, Proc. of the ISCC Williamsburg Conf. on Appearance 53(1987). Der Flopindex nach Alman, kurz Alman-Index, dient als Maß für die Desorientierung, wobei große Werte einen großen Farbflop von Glanzwinkeln zu flachen Winkeln also eine gute Orientierung bedeuten. Der Alman-Index wird nach folgender Formel berechnet:
Alman - Index = 2>69( s io)''"
( )°'86
L* entspricht der gemessenen Luminanz bzw. Helligkeit unter den verschiedenen Winkeln, mit Abständen vom Glanzwinkel von 15°, 1 0° bzw. 45°.
Zur Durchführung der Farbmessungen wird das Spectrophotometer„BYK- mac" der Fa.„BYK-Gardner" verwendet. Die Bewertung der Pigment- Desorientierung auf den beschichteten Tapeten erfolgt anhand des
Flopindex nach Alman wie auch anhand einer visuellen Bewertung des Sparkle Effektes/Glitzereffektes.
Dabei werden folgende Werte gemessen:
Aus den Werten lässt sich erkennen, dass die Farben 2 und 3 einen deutlich geringeren Alman-Index aufweisen. Die gewünschte
Desorientierung der Pigmentpartikel bei gleicher Pigmentkonzentration (Proben 1B und 2) ist somit gegeben. Dies ist auch anhand der visuellen Beurteilung der Muster im Vergleich erkennbar: Der Perlglanz im
Glanzwinkel ist vermindert. Es resultiert zudem eine Änderung der
Oberflächenbeschaffenheit, einhergehend mit einem visuellen
und tatsächlichen haptischen Effekt beim Anfassen. In der visuellen Bewertung zeichnet sich die Oberfläche durch ein matteres (verringerter Glanz) und samtiges Aussehen aus. Unter gerichteter Beleuchtung ergibt sich überraschenderweise, trotz verringertem Glanz der Oberfläche, ein starkes Glitzern, das ebenso unerwartet im Gegensatz zu der eigentlich glänzenderen Referenz 1 B auch noch unter flachen Beleuchtungswinkeln in Erscheinung tritt.
Bei Probe 1A erfolgt ein zweimaliger Auftrag der Referenzfarbe. Im
Vergleich zu 1 B wird zusätzlich noch einmal dünn überstrichen. Dies erhöht den Alman-Index, entsprechend einer auch visuell
nachvollziehbaren, verstärkten Orientierung mit höherem
Glanzeffekt.
Beispiel 5: Verwendung in Pulverlacksystemen
Zu einem Pulverklarlack, bestehend aus:
Komponente Handelsname Hersteller Menge
Harz Uralac ® 879 DSM 930 g
Härter Primid ®XL 552 EMS-Chemie 50 g
Entgasungsadditiv Benzoin 4 g
Verlaufsadditiv Byk 364P Altana 16 g
Summe 1000 g
werden 10 Gew.-% Pigmentgranulat aus Beispiel 1 hinzugegeben und intensiv miteinander vermischt. Das Pigmentgranulat wird mittels eines Überkopfmischer der Marke„GFI" in den Pulverklarlack eingearbeitet. Die Mischung wird durch 20 minütiges Mischen bei einer Drehzahl von 20 min"1 homogenisiert. Das Pulverlack-Pigmentgranulat-Gemisch wird
elektrostatisch auf ein Blech appliziert (60 kV) und 12 min bei 200°C (Objekttemperatur) eingebrannt.
Ergebnis: auch in diesem Fall kann eine Desorientierung erreicht werden.
Beispiel 6: Verwendung im Offset-Überdrucklack
Es können außergewöhnliche Perleffekte durch Zugabe von 20 Gew.-% des Pigmentgranulates aus Beispiel 1 zu dem wässrigen Offset- Überdrucklack 35298, der Weilburger Graphics GmbH, erzielt werden. Der
pigmentierte Lack wird im Flexodruckverfahren mittels eines„Flexiproof - Gerätes der Firma„Erichsen" appliziert. Dabei wird als Bedruckstoff„Algro Finess 2000" mit einer Grammatur von 80 g/m2 der Firma„Sappi Fine Paper" verwendet.