DE19655347C5

DE19655347C5 - Perlglanzpigment-Zubereitung und deren Verwendung

Info

Publication number: DE19655347C5
Application number: DE1996155347
Authority: DE
Inventors: Dipl.-Ing. Dr. Sommer Günter; Dipl.-Chem. Dr. Kaupp Günter
Original assignee: Eckart GmbH
Current assignee: Eckart GmbH
Priority date: 1996-04-24
Filing date: 1996-04-24
Publication date: 2014-07-24
Anticipated expiration: 2016-04-25
Also published as: DE19655347B4

Abstract

Perlglanzpigment-Zubereitung aus Perlglanzpigment und einem Druckfarben-Bindemittel in Form einer kompakten, weitgehend lösungsmittelfreien Teilchenform, wobei die Teilchen die Form von Tabletten, Briketts oder Würstchen haben und wobei das Druckfarben-Bindemittel eine Celluloseverbindung aus der Gruppe Cellulose-Nitrat, Alkylcellulose, Hydroxycellulose, Hydroxyalkylcellulose und Celluloseacetobutyrat ist, wobei die kompakte Teilchenform durch Tablettieren, Brikettieren, Verpressen oder Extrudieren einer Druckfarben-Bindemittel- und Lösungsmittel-haltigen Perlglanzpigment-Paste erhalten worden ist und wobei die Teilchen während eines Trocknungsvorganges zumindest teilweise gesintert sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Perlglanzpigment-Zubereitung (Präparation) als Vorprodukt für eine Perlglanzpigment enthaltende Druckfarbe.
Perlglanzpigment ist gewöhnlich staub- oder pulverförmig im Handel. Für die Verarbeitung in der Druckfarbe wird das Perlglanzpigment mit einer Bindemittel-Lösung und gegebenenfalls drucküblichen Additiven vermischt und die Mischung auf die für die Applikation im Druckverfahren erforderliche Viskosität eingestellt. Zur Erzielung des für Perlglanzpigment typischen weichen Glanzeffekts auch in der Druckfarbe ist eine möglichst gleichmäßige Verteilung und Orientierung der Perlglanzpigment-Teilchen in dem Bindemittel erforderlich. Prinzipiell sind bei jeder Verarbeitung von Perlglanzpigmenten hohe Scherkräfte zu vermeiden. Daher muß das Perlglanzpigment vor dem eigentlichen Dispergiervorgang zur Herstellung der Druckfarbe über mehrere Stunden mit Lösemittel vorbehandelt werden (sog. „Sumpfen”). Dieser Vorgang ist zeit- und damit auch kostenaufwendig. Trotz der Vorbehandlung durch „Sumpfen” und Rühren kann die gewünschte gleichmäßige Dispersion nicht immer erreicht werden und dadurch auch der Druck nicht voll befriedigen.
Die US 4,116,628 offenbart ein Verfahren zur Verbesserung der Beständigkeit von plättchenförmigen Perlglanzpigmentpartikeln gegenüber Agglomeration und gegenüber mechanischer Beanspruchung und einer Verringerung des Verlustes an Glanz während der Handhabung oder einem Transport.
Die WO 93/00065 A1 betrifft eine kosmetische Formulierung, die neben Perlglanzpigment eine Wachskomponente und eine Ölkomponente enthält.
Die WO 94/28867 A1 betrifft einen Feststoffschutz gegenüber UV-Licht, wobei Pigment in einem Wachs eingearbeitet vorliegen kann.
Die EP 0 763 573 B1 betrifft plättchenförmiges Aluminiumoxid mit einem Gehalt an Titanoxid.
Die DE 2 045 749 betrifft feste Arzneiformkörper mit Metall- bzw. Perlmuttglanz.
Die JP 07070377 A betrifft ein perlglanzpigmenthaltiges Farbstoffkonzentrat zur Einfärbung von Kunststoffen.
Die US 3,819,566 betrifft die Bereitstellung von mit Titanoxid beschichteten Glimmerplättchen in einem Kunststoff zur Verwendung als Farbstoffkonzentrat zur Einfärbung von Kunststoffen.
Die US 3,382,201 betrifft die Bereitstellung von Perlglanzpigmenten in einem Kunststoff zur Herstellung eines Farbstoffkonzentrats zur Einfärbung von Kunststoffen.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, Perlglanzpigment für Druckfarben in einer Form bereitzustellen, daß dadurch die eigentliche Herstellung der Druckfarbe erheblich erleichtert und vereinfacht wird und vor allem die erwartete Druckqualität, d. h. ein hervorragender Perlglanzeffekt erreicht wird.
Diese Aufgabe wird durch Bereitstellung einer Perlglanzpigment-Zubereitung gemäß Anspruch 1 gelöst.
Es hat sich überraschend herausgestellt, daß durch eine Vorbenetzung der Perlglanzpigment-Teilchen mit dem in Anspruch 1 angegebenen Druckfarben-Bindemittel eine erheblich raschere und gleichmäßigere Dispergierung der Pigmentteilchen in der bei der eigentlichen Herstellung der Druckfarbe herangezogenen Bindemittel-Lösung stattfindet. Neben einer Zeitersparnis und damit verbundenen Flexibilisierung für den Anwender führt dies zu einer deutlichen Verbesserung des angestrebten Perlglanzes im Druck. Überraschend ist dies deshalb, weil angesichts des Vorliegens der Perlglanzpigment-Präparation in grober Teilchenform ein intensiverer Mischvorgang zu erwarten ist, um eine hinreichend gleichmäßige Dispersion zu erzielen. Entscheidend dafür scheint die Vorbenetzung der Pigmentteilchen mit dem in Anspruch 1 angegebenen Bindemittel zu sein, die überraschenderweise trotz Überführung der Paste in eine kompakte Teilchenform erhalten bleibt. Offensichtlich führt die dabei auftretende Pressung oder Verdichtung der Paste sogar zu einer besonders innigen Vorbenetzung der Pigmentteilchen mit dem Druckfarben-Bindemittel.
Eine besonders gute Redispergierbarkeit der erfindungsgemäßen Perlglanzpigment-Präparation hat sich gezeigt, wenn als Druckfarben-Bindemittel die in Anspruch 1 genannten Celluloseverbindungen eingesetzt werden. Diese Celluloseverbindungen führen ersichtlich zu einer intensiven Vorbenetzung der Perlglanzpigment-Teilchen und ergeben damit ein Druckfarben-Vorprodukt, das sich wiederum in einer damit verträglichen Bindemittel-Lösung bei der Herstellung der Druckfarbe rasch dispergieren läßt.
Dies gilt für die Vorbenetzung mit den in Anspruch 1 genannten Celluloseverbindungen da diese offenbar einerseits die Bindung der an die Teilchen des Perlglanzpigments, andererseits die Bildung der Paste unterstützen, aus der durch Kompaktieren die Präparation in Teilchenform erzeugt wird.
Die Gruppe der Celluloseverbindungen, die erfindungsgemäß verwendet werden, besteht aus Cellulosenitrat, Alkylcellulose, Hydroxicellulose, Hydroxialkylcellulose und Celluloseacetobutyrat.
Die eingesetzte Menge an Druckfarben-Bindemittel ist nicht kritisch und liegt im Bereich von 0,5 bis 45 Gew.-%, bevorzugt 2 bis 15 Gew.-%.
Von Bedeutung ist jedoch die durch Zugabe von Lösemittel für das Druckfarben-Bindemittel eingestellte Viskosität der Mischung vor der Formung der Präparation-Teilchen durch Kompaktieren zur Teilchenform, da bei zu hohem Lösemittelgehalt der Mischung die Perlglanzpigmente stark zur Separation von der Bindemittel-Lösung neigen, während bei einer zu hohen Viskosität die Benetzung unvollständig und die Formung von Teilchen beträchtlich erschwert ist.
Die Überführung der Perlglanzpigment-Paste in eine kompakte Teilchenform erfolgt durch Tablettieren, Brikettieren Verpressen oder Extrudieren. In allen diesen Fällen wird auf die Paste in einem mehr oder weniger viskosen Zustand eine Pressung ausgeübt, die die eingangs geschilderte Vorbenetzung der Pigmentteilchen mit dem Bindemittel unterstützt. Entsprechend haben die Teilchen die Form von Tabletten, Briketts, oder Würstchen. Besonders bevorzugt als Kompaktierungsvorgang ist ein Verpressen oder Extrudieren.
Bei einem Pressen der Mischung oder Paste aus Perlglanzpigment und Druckfarben-Bindemittel-Lösung durch eine Lochplatte, das entweder chargenweise mittels Kolben oder kontinuierlich durch einen Extruder erfolgt, entstehen Teilchen in Würstchenform. Durch die entsprechende Einstellung der Viskosität der Mischung kann dafür gesorgt werden, daß die Länge der Teilchen sich durch Abbrechen oder Abreißen beim Austreten aus der Lochplatte selbsttätig reguliert. Das Abtrennen der aus der Lochplatte austretenden Pastenstränge zu Teilchen kann jedoch auch in bekannter Weise durch mechanische Einwirkung, z. B. durch umlaufende Trennmesser, erfolgen. Ein Tablettieren oder Brikettieren erfolgt durch Pressen der Paste in entsprechenden Formen.
Durch die anschließend an das Formen der Präparation-Teilchen erfolgende Trocknung wird das im Bindemittel enthaltene Lösemittel weitgehend entfernt, so daß die Präparation-Teilchen einerseits eine hinreichende mechanische Widerstandsfähigkeit zeigen, um bei der Handhabung und beim Transport ihre Form zu behalten, andererseits bei dem Kontakt mit einer Bindemittel-Lösung schon bei geringster mechanischer Einwirkung (Umrühren) rasch zerfallen und dadurch dispergieren.
Die Art der Trocknung der durch das Kompaktieren hergestellten Teilchen bzw. der Paste und das dadurch erfolgende Austreiben des Lösungsmittels ist im wesentlichen abhängig von der Art des verwendeten Lösungsmittels. Da die meisten der hier in Frage kommenden Lösungsmittel, in Verbindung mit der Celluloseverbindung als Bindemittel, unter dem Erweichungspunkt des Bindemittels flüchtig sind, läßt sich die Trocknung bei erhöhter Temperatur durchführen. Dabei wird im Fall der Trocknung der Teilchen die Temperatur nahe am Erweichungspunkt des Bindemittels gewählt, um dadurch eine zumindest in einer Randschicht der Teilchen einsetzende Sinterung der mit dem Bindemittel vorbenetzten bzw. beschichteten Perlglanzpigment-Teilchen zu bewirken. Hierdurch wird die Formbeständigkeit der Präparation-Teilchen für die Handhabung und die Dauer des Transports verbessert.
Die vorliegende Erfindung befaßt sich auch mit Perlglanzpigment auf Basis von Glimmer, wie z. B. Muskovit, Biotit oder synthetischem Glimmer, mit einer TiO₂- und/oder Fe₂O₃-Beschichtung. Gegebenenfalls können darüber hinaus noch weitere Metalloxidschichten der Reihe B, Al, Si, Cr, Sn, Zn, Zr oder Ce enthalten sein. Ebenso ist es möglich Perlglanzpigment mit einer Beschichtung von Titansuboxiden, Titanoxinitriden und Titannitriden oder Mischungen davon zu verwenden. Zusätzlich zur Metalloxidbeschichtung kann auch eine Belegung mit farbgebenden Pigmenten oder Farbstoffen auf dem Perlglanzpigment vorhanden sein. Außerdem ist eine derartige koloristische Ausgestaltung durch Abmischen der Perlglanzpigmente mit farbgebenden Substanzen bei der Anpastung realisierbar.
Im Rahmen der Erfindung lassen sich auch Abmischungen von Perlglanzpigmenten und Metallpigmenten in der gewünschten Präparation herstellen, da sich gezeigt hat, daß ein gewisser Anteil an Metallpigmenten den Einfluß der Vorbenetzung mit dem Bindemittel nicht beeinträchtigt. Jedoch soll der Anteil an Metallpigmenten nicht mehr als 20 Gewichts-% des Perlglanzpigment-Anteils betragen. Als Metallpigment eignen sich alle im Effektpigmentsektor gängigen Metalle wie Aluminium, Kupfer, Zink, Zinn und ihre Legierungen. Aluminium- und Goldbronzepigmente sind hierfür bevorzugt.

Claims

Perlglanzpigment-Zubereitung aus Perlglanzpigment und einem Druckfarben-Bindemittel in Form einer kompakten, weitgehend lösungsmittelfreien Teilchenform, wobei die Teilchen die Form von Tabletten, Briketts oder Würstchen haben und wobei das Druckfarben-Bindemittel eine Celluloseverbindung aus der Gruppe Cellulose-Nitrat, Alkylcellulose, Hydroxycellulose, Hydroxyalkylcellulose und Celluloseacetobutyrat ist, wobei die kompakte Teilchenform durch Tablettieren, Brikettieren, Verpressen oder Extrudieren einer Druckfarben-Bindemittel- und Lösungsmittel-haltigen Perlglanzpigment-Paste erhalten worden ist und wobei die Teilchen während eines Trocknungsvorganges zumindest teilweise gesintert sind.
Perlglanzpigment-Zubereitung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß das Druckfarben-Bindemittel in einer Menge von 0,5 bis 45 Gew.-%, vorzugsweise von 2 bis 15 Gew.-%, bezogen auf das Perlglanzpigment, vorliegt.
Perlglanzpigment-Zubereitung nach einem der Ansprüche 1 bis 2 dadurch gekennzeichnet, daß das eingesetzte Perlglanzpigment ein Standard-Pigment auf Basis von Glimmer, bevorzugt Muskovitglimmer, mit einer TiO₂- und/oder Fe₂O₃-Beschichtung und gegebenenfalls noch weiteren Metalloxidschichten der Reihe B, Al, Cr, Si, Sn, Zn, Zr oder Ce ist.
Perlglanzpigment-Zubereitung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das eingesetzte Perlglanzpigment ein Standard-Pigment auf Basis von Glimmer, bevorzugt Muskovitglimmer, mit einer Beschichtung von Titan-Suboxiden und/oder Titanoxinitriden und/oder Titannitriden ist.
Perlglanzpigment-Zubereitung nach einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, daß das eingesetzte Perlglanzpigment ein Standard-Pigment auf Basis von Glimmer, bevorzugt Muskovitglimmer, mit einer Metalloxidbeschichtung ist und eine weitere Belegung mit farbgebenden Pigmenten oder Farbstoffen besitzt.
Perlglanzpigment-Zubereitung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Perlglanzpigment-Zubereitung eine Mischung von 80 bis 99,5 Gew.-% Perlglanzpigment und 0,5 bis 20 Gew.-% Metalleffekt-Pigmenten auf Basis von Al, Cu und Legierungen davon enthalten kann.
Perlglanzpigment-Zubereitung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Perlglanzpigment-Zubereitung auch Farbpigmente oder Farbstoffe im Bereich von 0,1 bis 30 Gew.-%, bezogen auf das Perlglanzpigment, enthalten kann.
Verwendung einer Perlglanzpigment-Zubereitung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 in Druckfarben.