DE102009023157A1 - Coated particles - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft Partikel umfassend ein beschichtetes Substrat und als äußere Schicht eine Schicht umfassend eine Matrix und Nanopartikel, ein Verfahren zur Herstellung so beschichteter Partikel und deren Vewendung, insbesondere in Pulverlacken.The present invention relates to particles comprising a coated substrate and, as outer layer, to a layer comprising a matrix and nanoparticles, to a process for the production of particles thus coated and their use, in particular in powder coatings.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Partikel umfassend ein beschichtetes Substrat und als äußere Schicht eine Schicht umfassend eine Matrix und Nanopartikel, ein Verfahren zur Herstellung so beschichteter Partikel und deren Verwendung, insbesondere in Pulverlacken.The The present invention relates to particles comprising a coated Substrate and a layer comprising as outer layer a matrix and nanoparticles, a process for making so coated Particles and their use, especially in powder coatings.

Die Beschichtung von Gegenständen mit Lacken oder Farben ist von großer Bedeutung. Dabei spielen die farblichen Effekte und die Stabilität der aufgebrachten Lacke oder Farben eine besondere Rolle. Ein wesentliches Beschichtungsverfahren ist die elektrostatische Pulverlackierung, wobei beim elektrostatischen Pulversprühen (EPS) aus einem geerdeten Behälter mit fluidisiertem Pulverlack mittels Injektor die Pulverpartikel mit einer Corona-Pistole elektrostatisch aufgeladen werden und der Pulverlack durch ein Gleichstrom-Hochspannungsfeld von der Corona-Pistole zum geerdeten Werkstück bewegt wird. Da elektrostatisch applizierbare Pulverlacke im wesentlichen nur aus Kunststoffpulvern und Pigmenten bestehen und keine Lösemittel enthalten, entstehen bei der elektrostatischen Pulverlackierung weder Lösemittelemissionen noch Lackschlämme und dieses Beschichtungsverfahren ist somit besonders umweltfreundlich.The Coating of objects with paints or paints is of great importance. The color effects play here and the stability of the applied paints or colors a special role. An essential coating process is the electrostatic powder coating, wherein the electrostatic Powder spray (EPS) from a grounded container With fluidized powder coating by means of injector the powder particles be electrostatically charged with a corona gun and the Powder paint through a DC high voltage field from the corona gun is moved to the grounded workpiece. Because electrostatic Applicable powder coatings essentially only from plastic powders and pigments exist and contain no solvents arise In electrostatic powder coating neither solvent emissions still lacquer slurries and this coating process is thus particularly environmentally friendly.

Ein Problem bei diesem Beschichtungsverfahren ist jedoch eine immer wieder auftretende Entmischung oder Separierung von Pigmentpartikeln und Kunststoffpulverpartikeln infolge unterschiedlicher Aufladung und Partikelparameter. Diese Entmischung führt zu Veränderungen der Verarbeitungseigenschaften und der optischen Eigenschaften der Beschichtungen. Zur Umgehung dieses Problems wird in WO 98/46682 die Anwendung einer gut haftenden, viskosen Beschichtung auf Effektpigmenten für Pulverlacke beschrieben. Es wird beschrieben, dass Pulverlackpartikel an der viskosen Beschichtung der Effektpigmente anhaften was zu einer geringeren Separierung und insgesamt einer besseren Verarbeitung führt. US 6,325,846 beschreibt die vorteilhafte Verwendung von Aluminiumoxid als Zusatz zu silanbeschichteten plättchenförmigen Pigmenten in Hinblick auf weniger Aufbau an den Elektroden und insgesamt besserer Verarbeitung.A problem with this coating method, however, is a recurrent segregation or separation of pigment particles and plastic powder particles as a result of different charging and particle parameters. This segregation leads to changes in the processing properties and the optical properties of the coatings. To work around this problem is in WO 98/46682 described the use of a well-adhering, viscous coating on effect pigments for powder coatings. It is described that powder coating particles adhere to the viscous coating of the effect pigments resulting in less separation and better overall processing. US 6,325,846 describes the advantageous use of alumina as an additive to silane-coated platelet-shaped pigments in view of less buildup at the electrodes and overall better processing.

Es hat sich aber gezeigt, dass die oben genannten Lösungsansätze in der Praxis nicht immer anwendbar sind. So zeigte sich, dass die Beschichtungen der WO 98/46682 sich beim Einbrennen der Pulverlackschicht bevorzugt ablösen und dann an der Lackoberfläche die mechanischen Eigenschaften beeinflussen, wobei insbesondere die Abriebstabilität der Lackschichten negativ beeinflusst wird.However, it has been found that the abovementioned solutions are not always applicable in practice. It was found that the coatings of the WO 98/46682 preferentially peel off during the firing of the powder coating layer and then influence the mechanical properties of the paint surface, wherein in particular the abrasion resistance of the paint layers is adversely affected.

Es besteht daher weiterhin Bedarf an Methoden zur Verbesserung von elektrostatischen Pulverlackierungen. Es wurde nun gefunden, dass die erfindungsgemäßen Partikel eine bessere Verarbeitung von Pulverlacken ermöglichen.It There is therefore still a need for methods of improvement electrostatic powder coatings. It has now been found that the particles of the invention a better processing of Allow powder coatings.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind somit Partikel umfassend ein beschichtetes Substrat und als äußere Schicht eine Schicht umfassend eine Matrix und Nanopartikel.object The present invention thus comprises particles comprising a coated Substrate and a layer comprising as outer layer a matrix and nanoparticles.

Überraschenderweise wurde gefunden, dass Partikel, bevorzugt Pigmente, insbesondere Effektpigmente wie z. B. Perlglanzpigmente, welche eine äußere Schicht umfassend eine Matrix und Nanopartikel, insbesondere Siliziumdioxidpartikel, aufweisen, sich triboelektrisch einfach fluidisieren lassen und sich dann analog organischen Pulvern oder Pulvermischungen elektrostatisch applizieren lassen.Surprisingly has been found that particles, preferably pigments, in particular Effect pigments such. B. pearlescent pigments, which have an outer Layer comprising a matrix and nanoparticles, in particular silicon dioxide particles, have, triboelectrically fluidize easily and yourself then electrostatically analogous to organic powders or powder mixtures can be applied.

Auch die Separierung von Partikeln, insbesondere von Pigmentpartikeln, und Kunststoffpulverpartikeln infolge unterschiedlicher Aufladung und Partikelparameter wurde wesentlich zurückgedrängt.Also the separation of particles, in particular of pigment particles, and plastic powder particles due to different charging and particle parameters were significantly suppressed.

Bei den erfindungsgemäßen Partikeln kann es sich um Füllstoffe und/oder Pigmente handeln, vorzugsweise handelt es sich um Pigmente, insbesondere um Effektpigmente. Auf diese Weise lässt sich der Vorteil der Separierungsvermeidung mit weiteren Vorteilen, wie z. B. Farbigkeit oder Glanz kombinieren.at the particles according to the invention may be Fillers and / or pigments act, preferably acts these are pigments, in particular effect pigments. In this way the advantage of Separierungsvermeidung with others can be Advantages, such. B. combine color or shine.

Durch die erfindungsgemäße Beschichtung der Partikel ist es gelungen, triboelektrisch leicht aufladbare Partikel, insbesondere Pigmentpartikel, zu erzeugen, welche mit organischen Pulvern leicht fluidisierbar sind. Die erfindungsgemäßen Partikel weisen bevorzugt einen spezifischen Pulverwiderstand in der Messzelle nach Kleber von mindestens 10 Megaohm, bevorzugt > 500 Megaohm, auf. Insbesondere eignen sich deshalb die erfindungsgemäßen Partikel, insbesondere plättchenförmige Effektpigmente, zur Anwendung in elektrostatischen Pulverapplikationen, aufgrund der leichten Fluidisierbarkeit und der vollständigen Verteilung als Primärpartikel, insbesondere zur Anwendung in Pulverlacken. Die applizierten Pulverlackschichten weisen infolge der besseren Fluidisierung im Vergleich zu herkömmlichen Effektpigmenten und dem Stand der Technik ein wesentlich homogeneres Erscheinungsbild und oftmals einen höheren Glanz auf. Ferner lässt sich feststellen, dass auch die Bewitterungsstabilität der mit den erfindungsgemäßen Partikeln erzeugten Pulverlackschichten signifikant erhöht ist.By the coating according to the invention of the particles has succeeded, triboelectrically easily chargeable particles, in particular Pigment particles, which with organic powders easily are fluidizable. The particles according to the invention preferably have a specific powder resistance in the measuring cell after adhesive of at least 10 megohms, preferably> 500 megohms, on. In particular, therefore, the invention are suitable Particles, in particular platelet-shaped effect pigments, for Application in electrostatic powder applications, due to easy fluidizability and complete distribution as primary particles, in particular for use in powder coatings. The applied powder coating layers have due to the better fluidization in comparison to conventional effect pigments and the state The technique is a much more homogeneous appearance and often a higher gloss. It can also be stated that the weathering stability with the inventive Particles generated powder coating layers significantly increased is.

Wesentliches Merkmal der erfindungsgemäßen Partikel ist die äußere Schicht, die eine Matrix und Nanopartikel umfasst. Die Nanopartikel sind dabei von der Matrix umhüllt und/oder in der Matrix immobilisiert. Bevorzugt handelt es sich um eine organisch-anorganische Hybridschicht, die aus einer organischen Matrix und anorganischen Nanopartikeln besteht.An essential feature of the particles according to the invention is the outer layer, which comprises a matrix and nanoparticles. The nanoparticles are enveloped by the matrix and / or immobilized in the matrix. It is preferably an organic-inorganic hybrid layer, which consists of an or ganic matrix and inorganic nanoparticles.

Die Matrix kann aus einem oder mehreren polymeren Stoffen bestehen. Bevorzugte Beispiele hierfür sind Polyorganosiloxane oder Polymere, bevorzugt thermoplastische Polymere. Bevorzugt enthält die Matrix Aminogruppen. Insbesondere bevorzugt sind aminogruppenhaltige Polyorganosiloxane und/oder aminogruppenhaltige Polymere.The Matrix can consist of one or more polymeric substances. Preferred examples of these are polyorganosiloxanes or Polymers, preferably thermoplastic polymers. Preferably contains the matrix amino groups. Particularly preferred are amino group-containing Polyorganosiloxanes and / or amino group-containing polymers.

Die Immobilisierung der Nanopartikel erfolgt bevorzugt in Polyorganosiloxanen durch Verwendung von reaktiven Silanen. Beispiele geeigneter Silane sind Alkylsilane, Monoamino- und Diaminosilane, Methacrylsilane, Epoxysilane, sowie Mischungen von zwei oder mehreren Silanen. Aufgrund des besseren Ladungsverhaltens ist die Verwendung von aminofunktionellen Silanen bevorzugt. Insbesondere bevorzugt sind monofunktionelle Silane mit endständigen Aminogruppen.The Immobilization of the nanoparticles is preferably carried out in polyorganosiloxanes by using reactive silanes. Examples of suitable silanes are alkylsilanes, monoamino and diaminosilanes, methacrylsilanes, Epoxysilanes, as well as mixtures of two or more silanes. by virtue of the better charge behavior is the use of amino-functional Silanes are preferred. Particularly preferred are monofunctional Silanes with terminal amino groups.

Es ist jedoch auch eine Verkapselung unter Verwendung harter, weitgehend unlöslicher, jedoch thermoplastischer polymerer Stoffe (wie z. B. Polyamide, Polyepoxide, Polyolefine, Polyglycole, polymere Tenside) möglich. Als Reinsubstanzen sind insbesondere Polyester- und Polyacrylate bevorzugt. Bei Kombinationen von Polyorganosiloxanen mit thermoplastischen Polymeren ist insbesondere eine Variante, bei der ein Aminosilan als Vernetzungsagens für die thermoplastische Polymerumhüllung (z. B. Polyepoxid) verwendet wird, besonders bevorzugt.It However, encapsulation is also hard, largely used insoluble, but thermoplastic polymeric substances (Such as polyamides, polyepoxides, polyolefins, polyglycols, polymers Surfactants) possible. As pure substances are in particular Polyester and polyacrylates are preferred. For combinations of polyorganosiloxanes with thermoplastic polymers is in particular a variant, in which an aminosilane crosslinking agent for the thermoplastic Polymer cladding (eg polyepoxide) is used, especially prefers.

Die verwendeten thermoplastischen Polymere werden bevorzugt so ausgewählt, dass diese auf dem Partikel bei Raumtemperatur fest sind. Dadurch unterscheiden sich diese wesentlich von den in WO 98/46682 angegebenen viskosen, haftenden Belegungen. Es zeigte sich, dass sich die Belegungen nach dem Stand der Technik beim Einbrennen der Pulverlackschicht bevorzugt ablösen und dann an der Lackoberfläche die mechanischen Eigenschaften beeinflussen, wobei insbesondere die Abriebstabilität der Lackschichten negativ beeinflusst wird. Wird hingegen die erfindungsgemäße Belegung mit aminogruppenhaltigen Polyorganosiloxanen und/oder mit harten thermoplastischen Polymeren gewählt, wird das Ablösen verhindert, beziehungsweise weitgehend vermieden.The thermoplastic polymers used are preferably selected so that they are solid on the particle at room temperature. As a result, these differ significantly from those in WO 98/46682 specified viscous, adhesive assignments. It has been found that the coatings according to the prior art preferentially detach during the firing of the powder coating layer and then influence the mechanical properties of the paint surface, in particular the abrasion stability of the paint layers being adversely affected. If, however, the occupation according to the invention is selected with amino-containing polyorganosiloxanes and / or with hard thermoplastic polymers, the detachment is prevented or largely avoided.

Ein wesentlicher Bestandteil der erfindungsgemäßen Partikel sind die in der äußeren Schicht enthaltenen Nanopartikel. Unter Nanopartikel im Sinne der vorliegenden Erfindung sind Partikel zu verstehen, die vorzugsweise eine mittlere Primärteilchengröße, bestimmt mittels eines Malvern ZETASIZER (dynamischer Lichtstreuung) bzw. Transmissionselektronenmikroskop, von 3 bis 500 nm, insbesondere von 5 bis 200 nm und ganz besonders bevorzugt von 10 bis 120 nm aufweisen. In speziellen ebenfalls bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist die Verteilung der Teilchengrößen eng, d. h. die Schwankungsbreite beträgt weniger als 100% des Mittelwertes, insbesondere bevorzugt maximal 50% des Mittelwertes (nach Partikelverteilungsfunktion, bestimmt durch dynamische Lichtstreuung). Beispiele für geeignete Nanopartikel sind pyrogene Kieselsäure, mikronisierte Farbpigmente, Ruß, organische Polymere, mikronisierte Wachse, Mikrohohlkugeln, nanoskalige Metalle sowie Mischungen verschiedener Nanopartikel. Die Nanopartikel können auch wie in WO 2008/071286 beschrieben oberflächenbehandelt sein. Besonders bevorzugt werden Nanopartikel auf der Basis von Siliziumdioxid verwendet.An essential component of the particles according to the invention are the nanoparticles contained in the outer layer. For the purposes of the present invention, nanoparticles are to be understood as meaning particles which preferably have an average primary particle size, determined by means of a Malvern ZETASIZER (dynamic light scattering) or transmission electron microscope, of 3 to 500 nm, in particular of 5 to 200 nm and very particularly preferably of 10 to 120 nm. In specific likewise preferred embodiments of the present invention, the distribution of the particle sizes is narrow, ie the fluctuation range is less than 100% of the mean value, particularly preferably at most 50% of the mean value (according to particle distribution function, determined by dynamic light scattering). Examples of suitable nanoparticles are fumed silica, micronized color pigments, carbon black, organic polymers, micronized waxes, hollow microspheres, nanoscale metals and mixtures of different nanoparticles. The nanoparticles can also be like in WO 2008/071286 be described surface treated. Particular preference is given to using nanoparticles based on silicon dioxide.

Bevorzugt beträgt der Anteil an erfindungsgemäßen Nanopartikel mindestens 2.5 Gew.-% bezogen auf das Gesamtgewicht des Pigments. Besonders bevorzugt ist ein Anteil von 2.5 bis 5 Gew.-%, insbesondere von 3 bis 5 Gew.-%.Prefers is the proportion of inventive Nanoparticles at least 2.5 wt .-% based on the total weight of the pigment. Particularly preferred is a proportion of 2.5 to 5 wt .-%, in particular from 3 to 5% by weight.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betrifft Partikel, insbesondere Effektpigmente, umfassend ein beschichtetes Substrat und als äußere Schicht eine Schicht umfassend eine Matrix aus aminogruppenhaltigen Polyorganosiloxanen, insbesondere in Kombination mit thermoplastischen Polymeren, und SiO2-Nanopartikel, insbesondere mit einer Teilchengröße von 10 bis 120 nm.A particularly preferred embodiment of the present invention relates to particles, in particular effect pigments, comprising a coated substrate and as outer layer a layer comprising a matrix of amino group-containing polyorganosiloxanes, in particular in combination with thermoplastic polymers, and SiO 2 nanoparticles, in particular having a particle size of 10 to 120 nm.

Als Substrate für die erfindungsgemäßen Partikel eignen sich alle Arten von Materialien. Die Form der Substrate ist nicht kritisch und kann in fachmännischer Weise an die jeweiligen Gegebenheiten angepasst werden. Als Substrate eignen sich vorzugsweise plättchenförmige Substrate, beispielsweise plättchenförmiges TiO2, synthetischer oder natürlicher Glimmer, Glasplättchen, Aluminiumoxidplättchen, Metallplättchen, plättchenförmiges SiO2 oder plättchenförmiges Eisenoxid. Die Metallplättchen können unter anderem aus den elementaren Metallen, wie z. B. Aluminium, Silber oder Titan, aber auch aus Mischungen bzw. Legierungen, wie z. B. Bronze oder Stahl bestehen, vorzugsweise bestehen sie aus Aluminium und/oder Titan. Die Metallplättchen können dabei durch entsprechende Behandlung passiviert sein. Vorzugsweise werden synthetischer oder natürlicher Glimmer, plättchenförmiges SiO2, Aluminiumoxidplättchen oder Glasplättchen als feinteilige Substrate eingesetzt. Die Dicke der Substrate beträgt üblicherweise zwischen 0.05 und 5 μm, insbesondere zwischen 0.1 und 4.5 μm. Die Ausdehnung in der Länge bzw. Breite der erfindungsgemäßen Substrate beträgt üblicherweise zwischen 1 und 250 μm, vorzugsweise zwischen 2 und 200 μm und insbesondere zwischen 2 und 100 μm.Suitable substrates for the particles according to the invention are all types of materials. The shape of the substrates is not critical and can be expertly adapted to the particular circumstances. Suitable substrates are preferably platelet-shaped substrates, for example platelet-shaped TiO 2 , synthetic or natural mica, glass platelets, aluminum oxide platelets, metal platelets, platelet-shaped SiO 2 or platelet-shaped iron oxide. The metal platelets may include, among others, the elemental metals, such as. As aluminum, silver or titanium, but also from mixtures or alloys, such as. As bronze or steel, preferably they are made of aluminum and / or titanium. The metal platelets can be passivated by appropriate treatment. Synthetic or natural mica, platelet-shaped SiO 2 , aluminum oxide platelets or glass platelets are preferably used as finely divided substrates. The thickness of the substrates is usually between 0.05 and 5 .mu.m, in particular between 0.1 and 4.5 microns. The expansion in the length or width of the substrates according to the invention is usually between 1 and 250 μm, preferably between 2 and 200 μm and in particular between 2 and 100 μm.

Plättchenförmige Substrate gemäß dieser Erfindung, insbesondere wenn es sich bei den erfindungsgemäßen Partikeln um Pigmente handelt, haben den Vorteil, dass mit diesen Materialien besondere Effekte zu erzielen sind. So können unter der erfindungswesentlichen äußeren Nanopartikel enthaltenden Schicht Interferenzsysteme auf den plättchenförmigen Substraten aufgebracht sein, die einen besonderen Glanz, große Farbstärke oder winkelabhängige Farben zeigen. Dies ist insbesondere bei der Verwendung von Lacken, insbesondere von Autolacken, von besonderem Interesse. Plättchenförmige Pigmente sind demgemäß als erfindungsgemäße Partikel besonders bevorzugt.Plate-like Substrates according to this invention, in particular if it is the particles of the invention to pigments, have the advantage that with these materials special effects can be achieved. So can under the containing outer nanoparticles essential to the invention Layer interference systems on the platelet-shaped Substrates that have a special shine, large Show color strength or angle-dependent colors. This is especially true when using paints, in particular of car paints, of particular interest. Platelet-shaped pigments are accordingly as particles according to the invention particularly preferred.

In dieser bevorzugten Ausführungsform können die erfindungsgemäßen Substrate mit einer oder mehreren transparenten, semitransparenten und/oder opaken Schichten enthaltend Metalloxide, Metalloxidhydrate, Metalisuboxide, 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) sein. Diese Schichten fungieren vorzugsweise als farbgebendes System, wobei der Farbeindruck sowohl durch Absorption als auch durch Interferenz hervorgerufen werden kann. Als Metalloxide und Metalloxidhydrate eignen sich alle dem Fachmann bekannten Metalloxide oder Metalloxidhydrate, wie z. B. Siliziumoxid, Siliziumoxidhydrat, Eisenoxid, Zinnoxid, Ceroxid, Zinkoxid, 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 die Substrate 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 den Substraten eines oder mehrere dieser Schichtpakete aufgebracht sein können. Die Reihenfolge der hoch- und niedrigbrechenden Schichten kann dabei an die Substrate angepasst werden, um die Substrate in den Mehrschichtaufbau mit einzubeziehen. In einer weiteren Ausführungsform können die Metalloxid-, Metalloxidhydrat-, Metallsuboxid-, Metall-, Metallfluorid-, Metallnitrid-, Metalloxynitridschichten mit Farbmitteln oder anderen Elementen 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. Die Aufbringung einer oder mehrerer transparenter, semitransparenter und/oder opaker Schichten der oben genannten Materialien auf die Substrate ist in der vorliegenden Erfindung bevorzugt. Pigmente, insbesondere plättchenförmige, 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. Durch die Kombination dieser Farbeigenschaften mit der erfindungsgemäßen äußeren Nanopartikel enthaltenden Schicht ergeben sich besondere Vorzüge in den Anwendungen, insbesondere bei der Einarbeitung in Pulverlacke. So wird neben der verbesserten Verarbeitbarkeit und reduzierten Separierung der Pulverlackkomponenten bei der elektrostatischen Beschichtung auch ein großer Freiraum bei der Farbgestaltung der Pulverlacke geschaffen, der mit Lacken und Pigmenten aus dem Stand der Technik allein nicht möglich ist. Der Anwender kann einen gewünschten Farbeffekt auswählen und ist nicht auf den Zusatz weiterer, die Verarbeitbarkeit von Pulverlacken verbessernder Materialien angewiesen.In In this preferred embodiment, the Substrates according to the invention with one or more containing transparent, semi-transparent and / or opaque layers Metal oxides, metal oxide hydrates, metal isoboxides, metals, metal fluorides, Metal nitrides, metal oxynitrides or mixtures of these materials be coated. The metal oxide, metal oxide hydrate, metal suboxide, Metal, metal fluoride, metal nitride, metal oxynitride layers or the mixtures of these can be low (refractive index <1.8) or high refractive index (Refractive index ≥ 1.8). These layers preferably function as a coloring system, whereby the color impression both by absorption as well as by interference. As metal oxides and Metalloxidhydrate are all known in the art metal oxides or metal oxide hydrates, such as. For example, silica, silica hydrate, Iron oxide, tin oxide, cerium oxide, zinc oxide, chromium oxide, titanium oxide, in particular Titanium dioxide, titanium oxide hydrate and mixtures thereof, such as. B. Ilmenite or pseudobrookite. As metal suboxides, for example the titanium suboxides are used. As metals are z. Chromium, aluminum, nickel, silver, gold, titanium, copper or alloys, For example, magnesium fluoride is suitable as the metal fluoride. When Metal nitrides or metal oxynitrides may be, for example the nitrides or oxynitrides of the metals titanium, zirconium and / or tantalum be used. Preference is given to metal oxide, metal, metal fluoride and / or metal oxide hydrate layers, and most preferably Metal oxide and / or metal oxide hydrate layers on the substrates applied. Furthermore, multi-layer structures can also be used from high and low refractive index metal oxide, metal oxide hydrate, Metal or metal fluoride layers are present, wherein preferably and low-refractive layers alternate. Especially preferred are layer packages of a high and a low refractive layer, wherein on the substrates one or more of these layer packages can be applied. The order of the high and low refractive layers can be adapted to the substrates to include the substrates in the multilayer construction. In another embodiment, the metal oxide, Metal oxide hydrate, metal suboxide, metal, metal fluoride, metal nitride, Metal oxynitride layers with colorants or other elements added or be doped. As colorants or other elements are suitable For example, organic or inorganic color pigments such as colored Metal oxides, e.g. B. magnetite, chromium oxide or color pigments such. Berlin blue, ultramarine, bismuth vanadate, thenards blue, or but organic color pigments such. Indigo, azo pigments, phthalocyanines or carmine or elements such. As yttrium or antimony. The application of one or more transparent, semitransparent and / or opaque layers of the above materials on the Substrates are preferred in the present invention. pigments in particular platelet-shaped, containing these layers show a high variety of colors in relation to their body color and can in many cases be an angle-dependent change the color (color flop) by interference show. By the combination of these color properties with the outer according to the invention Nanoparticle-containing layer give special advantages in the applications, especially in the incorporation into powder coatings. So, in addition to the improved processability and reduced Separation of the powder coating components in the electrostatic Coating also a great deal of freedom in color design created the powder coatings, with the paints and pigments from the state the technology alone is not possible. The user can select a desired color effect and is not to the addition of further improving the processability of powder coatings Instructed materials.

Die letzte Schicht einer im Vorangegangenen beschriebenen Beschichtung auf dem Substrat, auf die dann die erfindungswesentliche äußere Nanopartikel enthaltende Schicht aufgebracht wird, ist in einer bevorzugten Ausführungsform ein hochbrechendes Metalloxid. Diese letzte Schicht kann zusätzlich auf den oben genannten Schichtpaketen oder Teil eines Schichtpaketes sein und z. B. aus TiO2, Titansuboxiden, Fe2O3, SnO2, ZnO, Ce2O3, CoO, Co3O4, V2O5, Cr2O3 und/oder Mischungen davon, wie zum Beispiel Ilmenit oder Pseudobrookit, bestehen. TiO2 ist besonders bevorzugt.In a preferred embodiment, the last layer of a coating described above on the substrate, to which the outer nanoparticle-containing layer according to the invention is then applied, is a high-index metal oxide. This last layer may additionally be on the above-mentioned layer packages or part of a layer package and z. Example of TiO 2 , titanium suboxides, Fe 2 O 3 , SnO 2 , ZnO, Ce 2 O 3 , CoO, Co 3 O 4 , V 2 O 5 , Cr 2 O 3 and / or mixtures thereof, such as ilmenite or Pseudobrookit, exist. TiO 2 is particularly preferred.

Beispiele und Ausführungsformen der oben genannten Materialkombinationen und Schichtaufbauten finden sich exemplarisch in der für Effektpigmente gängigen Literatur, so z. B. in den Research Disclosures RD 471001 und RD 472005 , deren Offenbarungen hiermit unter Bezugnahme mit eingeschlossen sind.Examples and embodiments of the abovementioned material combinations and layer constructions can be found, by way of example, in the literature customary for effect pigments, such as, for example, US Pat. Tie Research Disclosures RD 471001 and RE 472005 the disclosures of which are hereby incorporated by reference.

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.The thickness of the metal oxide, metal oxide hydrate, metal suboxide, metal, metal fluoride, metal nitride, metal oxynitride or a mixture thereof is usually 3 to 300 nm and in the case of Metal oxide, metal oxide hydrate, metal suboxide, metal fluoride, metal nitride, metal oxynitride or a mixture thereof preferably 20 to 200 nm. The thickness of the metal layers is preferably 4 to 50 nm.

Die Beschichtung der Substrate mit einer oder mehrerer transparenter, semitransparenter und/oder opaker Schichten enthaltend Metalloxide, Metalloxidhydrate, Metallsuboxide, Metalle, Metalifluoride, Metallnitride, Metalloxynitride oder Mischungen dieser Materialien kann auf allen dem Fachmann bekannten Arten erfolgen, beispielsweise nasschemisch, mittels Sol-Gel-, CVD- und/oder PVD-Verfahren. Vorzugsweise erfolgt eine Beschichtung mit diesen Materialien nasschemisch, im Falle von Metallen auch bevorzugt durch CVD-Verfahren. Bei der nasschemischen Aufbringung sind alle organischen oder anorganischen Verbindungen der entsprechenden Metalle geeignet, insbesondere die Halogenide, Nitrate, Sulfate, Carbonate, Phosphate oder Oxalate, vorzugsweise werden die entsprechenden Halogenide eingesetzt. Derartige Verfahren sind z. B. beschrieben in DE 14 67 468 , DE 19 59 988 , DE 20 09 566 , DE 22 14 545 , DE 22 15 191 , DE 22 44 298 , DE 23 13 331 , DE 25 22 572 , DE 31 37 808 , DE 31 37 809 , DE 31 51 343 , DE 31 51 354 , DE 31 51 355 , DE 32 11 602 oder DE 32 35 017 . Die Optimierung der Aufbringungsbedingungen liegt hierbei im Bereich des fachmännischen Know-hows. Üblicherweise werden bei der Nassbeschichtung die Substrate in Wasser suspendiert und mit einem oder mehreren hydrolysierbaren Metallsalzen bei einem für die Hydrolyse geeigneten pH-Wert versetzt, der so gewählt wird, dass die Metalloxide bzw. Metalloxidhydrate direkt auf den Plättchen ausgefällt werden, ohne dass es zu Nebenfällungen kommt. Der pH-Wert wird üblicherweise durch gleichzeitiges Zudosieren einer Base oder Säure konstant gehalten. Falls gewünscht können die Substrate nach Aufbringung einzelner Beschichtungen abgetrennt, getrocknet und ggf. kalziniert werden, um dann zur Auffällung weiterer Schichten wieder resuspendiert zu werden. In einer alternativen Ausführungsform können auch zunächst alle gewünschten transparenten, semitransparenten und/oder opaken Schichten aufgefällt werden und anschließend insgesamt kalziniert werden, üblicherweise bei Temperaturen von 600 bis 1500°C, vorzugsweise bei Temperaturen von 800 bis 1150°C.The coating of the substrates with one or more transparent, semitransparent and / or opaque layers comprising metal oxides, metal oxide hydrates, metal suboxides, metals, metal fluorides, metal nitrides, metal oxynitrides or mixtures of these materials can be carried out in any manner known to those skilled in the art, for example wet-chemically, by means of sol-gel , CVD and / or PVD methods. Preferably, a coating with these materials is wet-chemically, in the case of metals also preferably by CVD method. In the case of wet-chemical application, all organic or inorganic compounds of the corresponding metals are suitable, in particular the halides, nitrates, sulfates, carbonates, phosphates or oxalates, preferably the corresponding halides are used. Such methods are for. B. described in DE 14 67 468 . DE 19 59 988 . DE 20 09 566 . DE 22 14 545 . DE 22 15 191 . DE 22 44 298 . DE 23 13 331 . DE 25 22 572 . DE 31 37 808 . DE 31 37 809 . DE 31 51 343 . DE 31 51 354 . DE 31 51 355 . DE 32 11 602 or DE 32 35 017 , The optimization of the application conditions is in the area of expert know-how. Usually, in the case of wet coating, the substrates are suspended in water and admixed with one or more hydrolyzable metal salts at a pH which is suitable for the hydrolysis and which is chosen so that the metal oxides or metal oxide hydrates are precipitated directly on the platelets, without it Precipitation comes. The pH is usually kept constant by simultaneous addition of a base or acid. If desired, after application of individual coatings, the substrates can be separated off, dried and optionally calcined, in order then to be resuspended again for the precipitation of further layers. In an alternative embodiment, all desired transparent, semitransparent and / or opaque layers can first be precipitated and then calcined altogether, usually at temperatures of 600 to 1500 ° C., preferably at temperatures of 800 to 1150 ° C.

Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind Effektpigmente, insbesondere Perlglanzpigmente, umfassend ein beschichtetes, plättchenförmiges Substrat, insbesondere Glimmer, Glas- oder SiO2-Plättchen, und als äußere Schicht eine Schicht umfassend eine Matrix aus aminogruppenhaltigen Polyorganosiloxanen, insbesondere in Kombination mit thermoplastischen Polymeren, und SiO2-Nanopartikel, insbesondere mit einer Teilchengröße von 10 bis 120 nm. Besonders bevorzugt ist das plättchenförmige Substrat alternierend mit hoch- und niedrigbrechenden Schichten wie im Vorangegangenen beschrieben beschichtet.A particularly preferred embodiment of the present invention are effect pigments, in particular pearlescent pigments, comprising a coated, platelet-shaped substrate, in particular mica, glass or SiO 2 platelets, and as outer layer a layer comprising a matrix of amino-containing polyorganosiloxanes, in particular in combination with thermoplastic polymers , and SiO 2 nanoparticles, in particular with a particle size of 10 to 120 nm. More preferably, the platelet-shaped substrate is coated alternately with high and low refractive index layers as described above.

Die erfindungswesentliche äußere Schicht umfassend eine Matrix und Nanopartikel kann in vielfältiger Weise auf die Substrate aufgebracht werden. Dies kann z. B. durch eine nasstechnische Fällung (z. B. durch Aussalzen) oder Bedampfen erfolgen. Diese Verfahren sind jedoch sehr Energie aufwändig (z. B. Trocknung). Deshalb ist ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Partikel, wobei ein Substrat, Nanopartikel und ein die Matrix bildendes Material oder ein Precursor des die Matrix bildendes Material bevorzugt bei 20°C bis 200°C, insbesondere bei 50°C bis 150°C, unter Verwendung von dynamischen Mischprozessen miteinander umgesetzt und anschließend mit dem Fachmann geläufigen Methoden aufbereitet werden. Das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich auf einfache Weise durchführen und erlaubt eine große Variabilität in Bezug auf die einsetzbaren Vorstufen und Bedingungen. Es obliegt dem Fachmann, die optimale Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens an die notwendigen Gegebenheiten anzupassen.The comprising outer layer essential to the invention a matrix and nanoparticles can be in a variety of ways be applied to the substrates. This can be z. B. by a nasstechnische precipitation (eg by salting out) or steaming respectively. However, these methods are very energy consuming (eg drying). Therefore, another subject of the present Invention a method for producing the inventive Particles, wherein a substrate, nanoparticles and a matrix forming the Material or a precursor of the matrix-forming material is preferred at 20 ° C to 200 ° C, especially at 50 ° C. up to 150 ° C, using dynamic mixing processes implemented together and then with the expert be processed in accordance with common methods. The invention Method can be carried out in a simple manner and allows a great variability in terms of the applicable precursors and conditions. It is up to the expert the optimal embodiment of the invention Adapt procedure to the necessary conditions.

Darüber hinaus ist die Verwendung der erfindungsgemäßen Partikel in Kunststoffen, Lacken, Beschichtungen oder Farben ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung. Insbesondere können die erfindungsgemäßen Partikel zur elektrostatischen oder tribostatischen Beschichtung vorteilhaft verwendet werden. Die Partikel können hierbei in einem Konzentrationsbereich von 0,5 bis 100 Gew.-%, insbesondere von 0,5 bis 20 Gew.-%, bezogen auf den Gesamtgehalt aller Lackkomponenten eingesetzt werden.About that In addition, the use of the invention Particles in plastics, paints, coatings or paints as well Subject of the present invention. In particular, you can the particles according to the invention for electrostatic or tribostatic coating can be used advantageously. The particles can in this case in a concentration range from 0.5 to 100 wt .-%, in particular from 0.5 to 20 wt .-%, based be used on the total content of all paint components.

Bei Einsatz der erfindungsgemäßen Partikel in Lacken und Farben sind alle dem Fachmann bekannten Anwendungsbereiche möglich, wie z. B. Pulverlacke, Flüssiglacke, Druckfarben für den Tief-, Offset-, Sieb- oder Flexodruck, Toner für Kopierer und Laserdrucker. Die Lacke und Farben können hierbei beispielsweise strahlungshärtend, physikalisch trocknend oder chemisch härtend sein. Für die Herstellung der Druckfarben oder Flüssiglacke ist eine Vielzahl von Bindern, z. B. auf der Basis von Acrylaten, Methacrylaten, Polyestern, Polyurethanen, Nitrocellulose, Ethylcellulose, Polyamid, Polyvinylbutyrat, Phenolharzen, Maleinharzen, Stärke oder Polyvinylalkohol, Aminharzen, Alkydharzen, Epoxidharzen, Polytetrafluorethylen, Polyvinylidenfluoriden, Polyvinylchlorid oder Mischungen hieraus geeignet, insbesondere wasserlösliche Typen. Bei den Lacken kann es sich um Pulverlacke oder Wasser- oder lösemittelbasierte Lacke handeln, wobei die Auswahl der Lackbestandteile dem Allgemeinwissen des Fachmanns unterliegt. Gängige polymere Bindemittel für Pulverlacke sind beispielsweise Polyester, Epoxide, Polyurethane, Acrylate oder Mischungen hieraus.When using the particles according to the invention in paints and coatings all known to the skilled person application areas are possible, such. As powder coatings, liquid coatings, printing inks for gravure, offset, screen or flexographic printing, toner for copiers and laser printers. The paints and paints can be, for example, radiation-curing, physically drying or chemically curing. For the production of printing inks or liquid coatings is a variety of binders, z. Example, based on acrylates, methacrylates, polyesters, polyurethanes, nitrocellulose, ethylcellulose, polyamide, polyvinyl butyrate, phenolic resins, maleic resins, starch or polyvinyl alcohol, amine resins, alkyd resins, epoxy resins, polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluorides, polyvinyl chloride or mixtures thereof, in particular water-soluble types. The paints may be powder paints or water- or solvent-based paints, the selection of the paint components is subject to the general knowledge of the skilled person. Common polymeric binders for powders lacquers are, for example, polyesters, epoxies, polyurethanes, acrylates or mixtures thereof.

Im Falle von Kunststoffen eignen sich alle gängigen Kunststoffe für die Einarbeitung der erfindungsgemäßen Formkörper, z. B. Duromere oder thermoplastische Kunststoffe. Die Beschreibung der Anwendungsmöglichkeiten und der einsetzbaren Kunststoffe, Verarbeitungsverfahren und Additive finden sich z. B. in der RD 472005 oder in R. Glausch, M. Kieser, R. Maisch, G. Pfaff, J. Weitzel, Perlglanzpigmente, Curt R. Vincentz Verlag, 1996, 83 ff. , deren Offenbarungsgehalt hier mit umfasst ist.In the case of plastics, all common plastics are suitable for the incorporation of the moldings of the invention, for. As thermosets or thermoplastics. The description of the applications and the usable plastics, processing methods and additives can be found z. B. in the RE 472005 or in R. Glausch, M. Kieser, R. Maisch, G. Pfaff, J. Weitzel, Pearlescent Pigments, Curt R. Vincentz Verlag, 1996, 83 ff. whose disclosure content is included here.

Besonders bevorzugt werden die erfindungsgemäßen Partikel in Pulverlacken verwendet. Besonders bevorzugt sind Polyester-Pulverlacke, Epoxid-Pulverlacke, Polyester-Epoxid-Pulverlacke, Acrylat-Pulverlacke und Gemische dieser Pulverlacke.Especially the particles according to the invention are preferred used in powder coatings. Particularly preferred are polyester powder coatings, Epoxy powder coatings, polyester-epoxy powder coatings, acrylate powder coatings and mixtures of these powder coatings.

Pulverlacke, Automobillacke und Lacke für Außenanwendungen sind besonders bevorzugt, da bei diesen Anwendungen eine Erhöhung der Bewitterungsstabilität besonders vorteilhaft ist.Powder coatings, Automotive paints and coatings for exterior applications are particularly preferred, since in these applications an increase the weathering stability is particularly advantageous.

Die erfindungsgemäßen Partikel können auch vorteilhaft in Abmischung mit organischen Farbstoffen und/oder Pigmenten, wie z. B. transparenten und deckenden Weiß-, Bunt- und Schwarzpigmenten sowie mit plättchenförmigen Eisenoxiden, organischen Pigmenten, holographischen Pigmenten, LCPs (Liquid Crystal Polymers) und herkömmlichen transparenten, bunten und schwarzen Glanzpigmenten auf der Basis von metalloxidbeschichteten Plättchen auf Basis von Glimmer, Glas, Fe2O3, SiO2, etc., verwendet werden. Die erfindungsgemäßen Partikel können in jedem Verhältnis mit handelsüblichen Pigmenten und Füllern gemischt werden.The particles of the invention may also be advantageous in admixture with organic dyes and / or pigments, such as. B. transparent and opaque white, colored and black pigments and with platelet-shaped iron oxides, organic pigments, holographic pigments, LCPs (Liquid Crystal Polymers) and conventional transparent, colored and black luster pigments based on metal oxide-coated platelets based on mica, glass, Fe 2 O 3 , SiO 2 , etc., can be used. The particles according to the invention can be mixed in any ratio with commercially available pigments and fillers.

Als Füllstoffe sind z. B. natürlicher und synthetischer Glimmer, Nylon Powder, reine oder gefüllte Melaninharze, Talcum, Gläser, Kaolin, Oxide oder Hydroxide von Magnesium, Calcium, Zink, BiOCl, Bariumsulfat, Calciumsulfat, Calciumcarbonat, Magnesiumcarbonat, Kohlenstoff, sowie physikalische oder chemische Kombinationen dieser Stoffe zu nennen. Bezüglich der Partikelform des Füllstoffes gibt es keine Einschränkungen. Sie kann den Anforderungen gemäß z. B. plättchenförmig, sphärisch oder nadelförmig sein.When Fillers are z. B. natural and synthetic Mica, nylon powder, pure or filled melanin resins, Talc, glasses, kaolin, oxides or hydroxides of magnesium, Calcium, zinc, BiOCl, barium sulfate, calcium sulfate, calcium carbonate, Magnesium carbonate, carbon, as well as physical or chemical To name combinations of these substances. Regarding the particle shape There are no restrictions on the filler. It can meet the requirements according to z. B. platelet-shaped, be spherical or acicular.

Die Herstellung der erfindungsgemäßen Pulverlacke ist einfach und leicht zu handhaben. Die erfindungsgemäßen Partikel werden mit dem Pulverlack gemischt, z. B. mit einem Schaufel- oder Taumelmischer. Der erhaltene Pulverlack ist lagerstabil, d. h. es findet keine Entmischung statt. Wird der erfindungsgemäße Pulverlack auf das zu beschichtende Material appliziert, so geschieht das in der Weise, dass die Materialoberfläche vollständig mit einer homogenen Pulverlackschicht bedeckt ist.The Production of the powder coatings according to the invention is easy and easy to handle. The invention Particles are mixed with the powder coating, z. With a bucket or tumble mixer. The powder coating obtained is storage stable, d. H. there is no demixing. Is the inventive Powder coating applied to the material to be coated, so happens that in the way that the material surface completely covered with a homogeneous powder coating layer.

Der erfindungsgemäße Pulverlack kann auf beliebige Materialien, beispielsweise Eisen, Stahl, Aluminium, Kupfer, Bronze, Messing sowie Metallfolien aber auch leitfähige modifizierte Oberflächen von Glas, Keramik und Beton u. ä., als auch auf nicht leitende Oberflächen wie Holz, Glas, Keramik, Kunststoffen, anorganischen Baustoffen oder anderen Materialien zu dekorativen und/oder schützenden Zwecken aufgebracht werden.Of the powder coating according to the invention can be used on any Materials, for example iron, steel, aluminum, copper, bronze, Brass and metal foils but also conductive modified Surfaces of glass, ceramics and concrete u. ä., as well as on non-conductive surfaces such as wood, glass, Ceramics, plastics, inorganic building materials or other materials applied for decorative and / or protective purposes become.

Elektro- oder tribostatische Beschichtungsverfahren sind dem Fachmann geläufig und werden wie z. B. in Römpp Lexikon, Lacke und Druckfarben, Georg Thieme Verlag, 10. Auflage 1997, Seite 185 ff. und Seite 575 ff beschrieben durchgeführt.Electro- or tribostatic coating methods are familiar to the expert and are such. In Rompp Lexicon, paints and printing inks, Georg Thieme Verlag, 10th edition 1997, page 185 ff. And page 575 ff described carried out.

Außer den in der Beschreibung genannten bevorzugten Stoffen und Verbindungen, deren Verwendung, Mitteln und Verfahren sind weitere bevorzugte Kombinationen der erfindungsgemäßen Gegenstände in den Ansprüchen offenbart.Except the preferred substances and compounds mentioned in the description, their use, means and methods are further preferred Combinations of the articles of the invention disclosed in the claims.

Die Offenbarungen in den zitierten Literaturstellen gehören hiermit ausdrücklich auch zum Offenbarungsgehalt der vorliegenden Anmeldung.The Revelations in the cited references include hereby expressly also to the disclosure of the present Registration.

Die folgenden Beispiele erläutern die vorliegende Erfindung näher, ohne den Schutzbereich zu beschränken. Insbesondere sind die in den Beispielen beschriebenen Merkmale, Eigenschaften und Vorteile der den betreffenden Beispielen zugrunde liegenden Verbindungen auch auf andere nicht im Detail aufgeführte, aber unter den Schutzbereich fallende Stoffe und Verbindungen anwendbar, sofern an anderer Stelle nicht Gegenteiliges gesagt wird. Im Übrigen ist die Erfindung im gesamten beanspruchten Bereich ausführbar und nicht auf die hier genannten Beispiele beschränkt.The The following examples illustrate the present invention closer, without limiting the scope. In particular, the features described in the examples, Characteristics and advantages of the examples concerned Connections also to others not detailed, but substances and compounds falling within the scope of protection, unless otherwise stated elsewhere. Furthermore the invention is executable throughout the claimed range and not limited to the examples given here.

Beispiele:Examples:

Bestimmung des spezifischen Pulverwiderstands in der Messzelle nach Kleber:Determination of the specific powder resistance in the measuring cell according to Kleber:

Zur Bestimmung des spezifischen Pulverwiderstands der Pigmente wird das Pigmentpulver drucklos in der Messzelle nach Kleber ( W. Kleber et al., Elektrostatisches und Elektrophoretisches Beschichten, Berichte der V. Vortrags-, Informations- und Arbeitstagung, 10. bis 14. Oktober 1972, Hochschule für Verkehrswesen, Dresden, Seiten 126–127 ) vermessen. Der Durchgangswiderstand wird mittels eines handelsüblichen Ohm-Meters (Tera-Ohm-Meter der Fa. Fischer) ermittelt.To determine the specific powder resistance of the pigments, the pigment powder is pressure-less in the measuring cell according to Kleber ( W. Kleber et al., Electrostatic and Electrophoretic Coating, Reports of the V. Lecture, Information and Workshop, 10 to 14 October 1972, College of Transportation, Dresden, pages 126-127 ). The volume resistance is determined by means of a commercially available ohm meter (tera-ohm meter from Fischer).

Beispiel 1: Herstellung eines erfindungsgemäßen Silbereffektpigments durch Beschichtung eines kommerziellen Pigments unter Verwendung von SiO2-Partikeln und reaktiven AminosilanenExample 1: Preparation of a silver effect pigment according to the invention by coating a com mercial pigment using SiO 2 particles and reactive aminosilanes

Es werden 1440 g Iriodin® 9111 Rutil Feinsatin WR (Firma Merck, Darmstadt, Deutschland) vorgelegt und unter Rühren in einem Pflugscharmischer auf 80°C erhitzt. Danach werden unter Rühren 30 g Dynasylan® AMMO (3-Aminopropyltrimethoxysilan, der Fa. Evonik, Frankfurt, Germany) nach weiteren 15 Minuten 30 g Aerosil® R972 (mit Dimethyldichlorsilan hydrophobierte pyrogene Kieselsäure, basierend auf hydrophiler pyrogener Kieselsäure, der Fa. Evonik, Frankfurt, Deutschland) gleichmäßig innerhalb von ca. 3 Minuten zugegeben. Die Mischung wird dann auf 110°C erhitzt und weitere 30 Minuten gerührt. Das Produkt wird bei 63 μm Maschenweite gesiebt. Das somit erhaltene Pigment hat in der Messzelle nach Kleber einen spezifischen Pulverwiderstand von 10 GOhm (Ausgangspigment 10 MOhm). Die Rieselfähigkeit dieses Pigments ist deutlich verbessert. Die Mischung mit Pulverlack benötigt eine niedrigere Mischenergie, um eine gleichmäßige Verteilung im Pulverlack zu erzielen.There are introduced and heated in a ploughshare mixer at 80 ° C with stirring in 1440 g of Iriodin ® 9111 Rutile Fine Satin WR (Merck, Darmstadt, Germany). Thereafter, 30 g of Dynasylan ® AMMO (3-aminopropyltrimethoxysilane, Fa. Evonik, Frankfurt, Germany), with stirring, after a further 15 minutes, 30 g Aerosil ® R972 (hydrophobized with dimethyldichlorosilane fumed silica, based on fumed hydrophilic silica, the Fa. Evonik, Frankfurt, Germany) was added uniformly within about 3 minutes. The mixture is then heated to 110 ° C and stirred for a further 30 minutes. The product is screened at 63 μm mesh size. The pigment thus obtained has a specific powder resistance of 10 GOhm in the measuring cell according to adhesive (starting pigment 10 MOhm). The flowability of this pigment is significantly improved. The mixture with powder coating requires a lower mixing energy to achieve an even distribution in the powder coating.

Beispiel 2: Herstellung eines erfindungsgemäßen Silbereffektpigments durch Beschichtung eines kommerziellen Pigments unter Verwendung von SiO2-Partikeln und einem thermoplastischen PolyacrylatExample 2: Preparation of a silver effect pigment according to the invention by coating a commercial pigment using SiO 2 particles and a thermoplastic polyacrylate

2000 g Iriodin® 9111 Rutil Feinsatin WR, 80 g Byk 340 (Polymeres Fluortensid der Fa. BYK-Chemie GmbH, Wesel, Deutschland) und 80 g Aerosil® R972 R972 (mit Dimethyldichlorsilan, hydrophobierte pyrogene Kieselsäure, basierend auf hydrophiler pyrogener Kieselsäure, der Fa. Evonik, Frankfurt, Deutschland) werden im Mischer auf 120°C erwärmt, durchmischt und anschließend 30 min die Temperatur gehalten. Das Produkt wird bei 63 μm Maschenweite gesiebt. Das somit erhaltene Pigment hat in der Kleberzelle einen Widerstand von 12 GOhm (Ausgangspigment 10 MOhm). Die Rieselfähigkeit dieses Pigments ist deutlich verbessert, die Mischung mit Pulverlack benötigt eine niedrigere Mischenergie, um eine gleichmäßige Verteilung im Pulverlack zu erzielen.2000 g Iriodin ® 9111 Rutile Fine Satin WR, 80 g of Byk 340 (polymer fluorosurfactant of Messrs. BYK-Chemie GmbH, Wesel, Germany) and 80 g Aerosil ® R972 R972 (with dimethyldichlorosilane, hydrophobic fumed silica based on pyrogenic hydrophilic silica, the Fa. Evonik, Frankfurt, Germany) are heated in the mixer to 120 ° C, mixed and then held for 30 min, the temperature. The product is screened at 63 μm mesh size. The pigment thus obtained has a resistance of 12 GOhm (starting pigment 10 MOhm) in the adhesive cell. The flowability of this pigment is significantly improved, the mixture with powder coating requires a lower mixing energy in order to achieve an even distribution in the powder coating.

Beispiel 3: Anwendungstechnischer Vergleich der erfindungsgemäßen Partikel aus Beispiel 1 und 2 mit Partikeln des Standes der Technik in PulverlackenExample 3: Application Comparison the particles of Example 1 according to the invention and 2 with prior art particles in powder coatings

Es werden mikroskopische Oberflächenbilder von Pulverlackschichten erstellt. Die Pulverlacke werden jeweils durch DryBlending von 95 Gew.-% eines handelsüblichen Pulverlacks mit 5 Gew.-% eines Effektpigmentes hergestellt und mittels elektrostatischer Beschichtung auf einen Träger aufgebracht (Spritzpistole Optiselect der Firma ITW Gema mit Schlitzdüse oder mit Prall; Prozessbedingungen: Förderluft 2.7 bar, Dosierluft 50%, Spannung 100 kV, Strom 100 μA). Als Effektpigmente werden Iriodin® 9111 Rutil Feinsatin WR sowie die hieraus hergestellten erfindungsgemäßen Pigmente von Beispiel 1 und Beispiel 2 verwendet. Deutlich ist eine homogenere Pigmentierung und bessere Orientierung der Effektpigmente für die mit den erfindungsgemäßen Pigmenten erzeugten Pulverlackschichten zu erkennen, was wiederum eine visuelle Steigerung des zu erzielenden Flop-Effektes nach sich zieht. Ferner lässt sich feststellen, dass auch die Bewitterungsstabilität der mit den erfindungsgemäßen Partikeln erzeugten Pulverlackschichten signifikant erhöht ist. Im Durchschnitt wird bei einer 1000 Stunden Bewitterung nach DIN EN ISO 11341 ein um 10% höherer Restglanz festgestellt.Microscopic surface images of powder coating layers are created. The powder coatings are each prepared by dry-blending 95% by weight of a commercially available powder coating with 5% by weight of an effect pigment and applied to a support by means of electrostatic coating (spray gun Optiselect from ITW Gema with slot die or with baffle, process conditions: conveying air 2.7 bar , Dosing air 50%, voltage 100 kV, current 100 μA). Effect pigments Iriodin ® 9111 Rutile Fine Satin WR as well as the pigments produced from Example 1 and Example 2 according to the invention are used. Significantly, a more homogeneous pigmentation and better orientation of the effect pigments can be recognized for the powder coating layers produced with the pigments according to the invention, which in turn leads to a visual increase in the flop effect to be achieved. Furthermore, it can be stated that the weathering stability of the powder coating layers produced with the particles according to the invention is also significantly increased. On average, weathering will stop after 1000 hours of weathering DIN EN ISO 11341 a 10% higher residual gloss detected.

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Claims (15)

Partikel umfassend ein beschichtetes Substrat und als äußere Schicht eine Schicht umfassend eine Matrix und Nanopartikel.Particles comprising a coated substrate and as outer layer a layer comprising a matrix and nanoparticles. Partikel gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Schicht eine aminogruppenhaltige organische Matrix umfasst.Particles according to claim 1, characterized in that the outer layer contains an amino group includes organic matrix. Partikel gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Schicht eine Matrix aus einem oder mehreren Polyorganosiloxanen, insbesondere aus aminogruppenhaltigen Polyorganosiloxanen, umfasst.Particles according to one or more of claims 1 to 2, characterized in that the outer Layer a matrix of one or more polyorganosiloxanes, in particular from amino group-containing polyorganosiloxanes. Partikel gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Schicht eine Matrix aus einem oder mehreren thermoplastischen Polymeren, insbesondere aus Polyestern und/oder Polyacrylaten, umfasst.Particles according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that the outer Layer a matrix of one or more thermoplastic polymers, in particular of polyesters and / or polyacrylates. Partikel gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Schicht eine Matrix aus einem oder mehreren aminogruppenhaltigen thermoplastischen Polymeren umfasst.Particles according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that the outer Layer a matrix of one or more amino group-containing thermoplastic polymers. Partikel gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Schicht als Matrix eine Kombination aus einem oder mehreren Polyorganosiloxanen, insbesondere aus aminogruppenhaltigen Polyorganosiloxanen, und thermoplastischen Polymeren, insbesondere aus aminogruppenhaltigen thermoplastischen Polymeren, umfasst.Particles according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that the outer Layer as matrix a combination of one or more polyorganosiloxanes, in particular from amino group-containing polyorganosiloxanes, and thermoplastic Polymers, in particular of amino-containing thermoplastic Polymers. Partikel gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Nanopartikel eine mittlere Primärteilchengröße von 3 bis 500 nm, insbesondere von 10 bis 120 nm, aufweisen.Particles according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that the nanoparticles a mean primary particle size of 3 to 500 nm, in particular from 10 to 120 nm. Partikel gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Nanopartikel SiO2-Partikel sind.Particles according to one or more of claims 1 to 7, characterized in that the nanoparticles are SiO 2 particles. Partikel gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat natürlichen oder synthetischen Glimmer, Metallplättchen, Glasplättchen, SiO2-Plättchen, Aluminiumoxidplättchen, TiO2-Plättchen oder Eisenoxidplättchen, insbesondere Glimmer, umfasst.Particles according to one or more of Claims 1 to 8, characterized in that the substrate comprises natural or synthetic mica, metal flakes, glass flakes, SiO 2 flakes, aluminum oxide flakes, TiO 2 flakes or iron oxide flakes, in particular mica. Partikel gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat zusätzlich mit einer oder mehrerer transparenter, semitransparenter und/oder opaker Schichten enthaltend Metalloxide, Metalloxidhydrate, Metallsuboxide, Metalle, Metallfluoride, Metallnitride, Metalloxynitride oder Mischungen dieser Materialien beschichtet ist, wobei die Schicht umfassend eine aminogruppenhaltige Matrix und Nanopartikel die äußere Schicht bildet.Particles according to one or more of claims 1 to 9, characterized in that the substrate additionally with one or more transparent, semitransparent and / or opaque layers containing metal oxides, metal oxide hydrates, Metal suboxides, metals, metal fluorides, metal nitrides, metal oxynitrides or mixtures of these materials is coated, wherein the layer comprising an amino group-containing matrix and nanoparticles the outer Layer forms. Partikel gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der spezifische Pulverwiderstand mindestens 10 Megaohm beträgt.Particles according to one or more of claims 1 to 10, characterized in that the specific Powder resistance is at least 10 megohms. Verfahren zur Herstellung von Partikeln gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass Substrat, Nanopartikel und ein die Matrix bildendes Material oder ein Precursor des die Matrix bildendes Materials bei 20°C bis 200°C mit einander umgesetzt werden.Process for the production of particles according to or more of claims 1 to 11, characterized that substrate, nanoparticles and a material forming the matrix or a precursor of the matrix forming material at 20 ° C up to 200 ° C are reacted with each other. Verwendung von Partikeln gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11 in Kunststoffen, Lacken, Beschichtungen oder Farben.Use of particles according to one or several of claims 1 to 11 in plastics, lacquers, Coatings or colors. Verwendung gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Partikel zur elektrostatischen oder tribostatischen Beschichtung verwendet werden.Use according to claim 13, characterized in that the particles for electrostatic or tribostatic coating. Verwendung gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 13 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Partikel in einem Konzentrationsbereich von 0,5 bis 100 Gew.-%, insbesondere von 0,5 bis 20 Gew.-%, bezogen auf den Gesamtgehalt aller Komponenten verwendet werden.Use according to one or more of Claims 13 to 14, characterized in that the particles in a concentration range of 0.5 to 100 wt .-%, in particular from 0.5 to 20 wt .-%, based on the total content of all components be used.
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