DE4225031A1 - Glanzpigmente auf Basis mit organischen Pigmenten beschichteter, plättchenförmiger Substrate - Google Patents
Glanzpigmente auf Basis mit organischen Pigmenten beschichteter, plättchenförmiger SubstrateInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft neue Glanzpigmente auf Basis
mit organischen Pigmenten beschichteter, plättchenförmiger Sub
strate, bei denen das organische Pigment direkt auf die Substrat
oberfläche aufgebracht ist, wobei als organische Pigmente Phtha
locyanine, Metallphthalocyanine und Thioindigoverbindungen ausge
schlossen sind.
Weiterhin betrifft die Erfindung die Herstellung dieser Glanz
pigmente sowie ihre Verwendung zur Einfärbung von Lacken, Druck
farben, Kunststoffen, Gläsern, keramischen Produkten und Zu
bereitungen der dekorativen Kosmetik.
Glanz- oder Effektpigmente werden in zunehmendem Maße in vielen
Bereichen der Technik eingesetzt, beispielsweise in Automobillak
ken, in der dekorativen Beschichtung, der Kunststoffeinfärbung,
in Druck-, Anstrich-, insbesondere Sicherheitsfarben sowie in der
Kosmetik.
Ihre optische Wirkung beruht auf der gerichteten Reflexion an
überwiegend flächig ausgebildeten, ausgerichteten metallischen
oder stark lichtbrechenden Pigmentteilchen. Je nach Art der
Pigmentteilchen spricht man auch von Metalleffektpigmenten (z. B.
Aluminium, Zink, Kupfer oder deren Legierungen) oder Perlglanz
pigmenten (z. B. auf Basis metalloxidbeschichteter Glimmer wie
Muskovit, Phlogopit und Biotit, Talkum oder Glas).
Die Glanzpigmente können durch Beschichtung der Ausgangssubstrate
mit dünnen Filmen aus hochbrechenden Oxiden wie Chrom(III)oxid,
vor allem Eisenoxid und Titanoxid mehrphasig aufgebaut sein.
Durch Interferenz und gegebenenfalls Absorption ergibt sich in
diesen Fällen in Abhängigkeit von der Dicke der Oxidschicht eine
Vielzahl von Farbtonvariationen; man nennt diese Pigmente auch
Interferenzpigmente.
Durch die gerichtete Reflexion des einfallenden Lichtes an den
plättchenförmigen Pigmentteilchen zeigen die z. B. in Lack ausge
richteten beschichteten Glanzpigmente Goniochromatizität, d. h.
der Farbeindruck (Helligkeit und/oder Farbton und/oder Farbsätti
gung) ihrer Lackierung ändert sich in Abhängigkeit vom Belich
tungs- bzw. Betrachtungswinkel. Diese Effekte lassen sich auf ein
kompliziertes Zusammenspiel von Reflexion und Transmission des
auftreffenden Lichts zurückführen, wobei dessen Farbe durch an
den Pigmentteilchen hervorgerufene Phänomene wie Interferenz an
dünnen Schichten und Absorption an farbigen Zentren verändert
werden kann.
Als farbige Zentren kommen dabei neben gefärbten, anorganischen
Oxiden wie Eisen(III)-, Chrom(III)- und Cobalt(II)oxid auch orga
nische Farbmittel in Betracht, die den Vorteil haben, daß durch
Variation ihrer chemischen Struktur für das beschichtete Glanz
pigment eine deutlich größere Vielfalt an Farbnuancen möglich
ist.
Da die meist geringe Affinität organischer Farbmittel zu anorga
nischen, insbesondere oxidischen Oberflächen zu Problemen bezüg
lich der Haftfestigkeit des organischen Belags führen kann, wer
den zur Herstellung organisch beschichteter Glanzpigmente viel
fach Haftvermittler, wie Harz-Bindemittelsysteme (EP-A-403 432),
anionische Polymere und Chromsalze (US-A-4 755 229) oder Alu
miniumhydroxid (DE-A-24 29 762) eingesetzt. Die Verwendung dieser
Hilfsmittel ist jedoch in verschiedener Hinsicht nachteilig. Die
meist polymeren Bindemittel verursachen in der Regel eine Ab
trübung des Pigments und können, da sie zumindest teilweise in
organischen Solventien löslich sind, bei der Einarbeitung des
beschichteten Pigments in das jeweilige Anwendungsmedium eine
Ablösung der organischen Schicht nicht verhindern. Der Einsatz
von Metallsalzen ist auf Farbmittel beschränkt, die mit Me
tallkationen stabile, unlösliche Komplexe bilden.
Schließlich ist es auch bekannt, organische Pigmente ohne Zuhil
fenahme eines Haftvermittlers direkt auf die Substratoberfläche
aufzubringen. So ist in der DE-A-35 36 168 ein Verfahren be
schrieben, bei dem Küpenfarbstoffe, speziell 4-Methyl-
6-chlor-6′-methoxythioindigo, als Leukofarbstoff alkalisch gelöst
werden und aus dieser Lösung während der Oxidation zum Farbstoff
auf das Substrat aufgefällt werden.
Weiterhin ist es aus der DE-A-40 09 567 bekannt, Phthalocya
nin- oder Metallphthalocyaninpigmente durch Wasserzugabe aus kon
zentrierter Schwefelsäure auf silikatischem Substrat abzuschei
den.
Auch diese Verfahren bzw. die so beschichteten Pigmente weisen
Nachteile auf. Entweder ist man auf die Verwendung reversibel re
duzierbarer organischer Pigmente (Küpenfarbstoffe) beschränkt,
oder es können nur Glanzpigmente mit blau-grüner Absorptionsfarbe
hergestellt werden.
Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, mit organischen
Pigmenten beschichtete Glanzpigmente bereitzustellen, die die ge
nannten Nachteile nicht aufweisen und sich insgesamt durch gute
Anwendungseigenschaften auszeichnen.
Demgemäß wurden die eingangs definierten Glanzpigmente gefunden.
Weiterhin wurde ein Verfahren zur Herstellung dieser Glanzpig
mente gefunden, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß man die
Substratteilchen in einer Lösung des organischen Pigments disper
giert und dieses anschließend mit Hilfe eines Lösungsmittels, in
dem das organische Pigment weitgehend unlöslich ist, direkt auf
die Oberfläche der Substratteilchen auffällt.
Außerdem wurde die Verwendung dieser Glanzpigmente zur Einfärbung
von Lacken, Druckfarben, Kunststoffen, Gläsern, keramischen Pro
dukten und Zubereitungen der dekorativen Kosmetik gefunden.
Bei den erfindungsgemäßen Glanzpigmenten sind die organischen
Pigmente direkt ohne Verwendung eines Haftvermittlers auf die
Substratoberfläche aufgebracht.
Prinzipiell eignen sich alle organischen Pigmente, die in einem
Lösungsmittel unzersetzt löslich sind, in dem das anorganische
Substrat ungelöst bleibt.
Beispielsweise sind alle Monoazo-, Disazo-, Anthrachinon-,
Anthrapyrimidin-, Chinacridon-, Chinophthalon-, Diketopyrrolopyr
rol-, Dioxazin-, Flavanthran-, Indanthron-, Isoindolin-, Isoindo
linon-, Isoviolanthron-, Perinon-, Perylen-, Pyranthron- und
Triphenylmethanpigmente und deren Metallkomplexe, soweit exi
stent, geeignet.
Besonders geeignet sind Pigmente, die im Farbstoffgerüst eine
Amino- oder Amidgruppe enthalten, wie aminosubstituierte
Anthrachinonpigmente, Anthrapyrimidin-, Chinacridon-, Dioxazin-,
Flavanthron-, Indanthron- und Isoindolinpigmente.
Im einzelnen seien aus den verschiedenen Reihen folgende Pigmente
beispielhaft aufgeführt:
- - Monoazopigmente:
C.I. Pigment Brown 25; C.I. Pigment Orange 5, 36, 67; C.I. Pigment Red 3, 48 : 4, 52 : 2, 251, 112, 170; C.I. Pigment Yellow 1, 3, 73, 74, 65, 97, 151, 154; - - Disazopigmente:
C.I. Pigment Red 144, 166; C.I. Pigment Yellow 12, 17, 83, 113; - - Anthrachinonpigmente:
C.I. Pigment Yellow 147; C.I. Pigment Red 177; - - Anthrapyrimidinpigmente:
C.I. Pigment Yellow 108; - - Chinacridonpigmente:
C.I. Pigment Red 122, 202, 207; C.I. Pigment Violet 19; - - Chinophthalonpigmente:
C.I. Pigment Yellow 138; - - Diketopyrrolopyrrolpigmente:
C.I. Pigment Red 254; - - Dioxazinpigmente:
C.I. Pigment Violet 23, 37; - - Flavanthronpigmente:
C.I. Pigment Yellow 24; - - Idanthronpigmente:
C.I. Pigment Blue 60, 64; - - Isoindolinpigmente:
C.I. Pigment Orange 69; C.I. Pigment Red 260; C.I. Pigment Yellow 139; - - Isoindolinonpigmente:
C.I. Pigment Orange 61; C.I. Pigment Red 257; C.I. Pigment Yellow 109, 110, 173; - - Isoviolanthronpigmente:
C.I. Pigment Violet 31; - - Perinonpigmente:
C.I. Pigment Orange 43; C.I. Pigment Red 194; - - Perylenpigmente:
C.I. Pigment Black 31; C.I. Pigment Red 123, 149, 178, 179, 190, 224; C.I. Pigment Violet 29; Pyranthronpigmente:
C.I. Pigment Orange 51; C.I. Pigment Red 216; - - Triphenylmethanpigmente:
C.I. Pigment Blue 61, 62; - - Metallkomplexe:
C.I. Pigment Red 48; 2, 52 : 2.
Als Substrat sind für die erfindungsgemäßen Glanzpigmente silika
tische Plättchen bevorzugt, besonders helle bzw. weiße Glimmer,
ganz besonders Schuppen von naß vermahlenem Muskovit. Selbstver
ständlich sind auch andere natürliche Glimmer wie Phlogopit, Bio
tit, künstliche Glimmer, Talk- und Glasschuppen geeignet.
Die Substratteilchen sind vorzugsweise mit Metalloxid beschich
tet. Sie zeigen dann deutlich verstärkte Interferenzfarben und
eignen sich besonders zur Herstellung von "two-tone"-Pigmenten,
die in applizierter Form je nach Belichtungs- bzw. Betrachtungs
winkel entweder die Interferenzfarbe des Substrats oder die Ab
sorptionsfarbe des organischen Pigments zeigen.
Für die Metalloxidbeschichtung sind die üblichen, hochbrechenden,
farblosen oder farbigen Metalloxide wie Eisen(III)oxid,
Chrom(III)oxid, Titan-, Zirkon- und Zinndioxid sowie deren Mi
schungen geeignet. Die Substrate können dabei sowohl mit nur ei
ner als auch mit mehreren unterschiedlichen Metalloxidschichten
belegt sein.
Die Herstellung der metalloxidbeschichteten Substrate ist allge
mein bekannt. Metalloxid-, im wesentlichen titandioxidbeschich
tete Glimmerpigmente sind auch im Handel unter den Namen Iriodin®
(E. Merck, Darmstadt), Flonac® (Kemira Oy, Pori, Finnland) und
Mearlin® (Mearl Corporation, New York) erhältlich.
Die erfindungsgemäßen Glanzpigmente enthalten in der Regel 0,05
bis 10 Gew.-%, bevorzugt 0,1 bis 2 Gew.-% organisches Pigment,
bezogen auf das anorganische Substrat.
Die erfindungsgemäßen Glanzpigmente zeichnen sich durch gute An
wendungseigenschaften wie hohen Glanz, Farbtonreinheit, interes
sante Farbeffekte, verbessertes Deckvermögen und gute Echtheiten
aus. Wenn Absorptionsfarbe des aufgebrachten organischen Pigments
und Interferenzfarbe des anorganischen Substrats voneinander ab
weichen, werden interessante two-tone-Pigmente erhalten. Stimmen
die beiden Farbtöne dagegen überein, ergeben sich besonders hoch
glänzende, farbintensive, einfarbige Pigmente.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung der Glanzpig
mente wird die unterschiedliche Löslichkeit der organischen Pig
mente in verschiedenen Lösungsmitteln ausgenutzt.
Zweckmäßigerweise geht man so vor, daß man das organische Pigment
zunächst in einem geeigneten Lösungsmittel (I) löst und dann die
Substratteilchen in der entstandenen Lösung dispergiert. Umge
kehrt kann man jedoch auch erst die Substratteilchen in dem Lö
sungsmittel (I) dispergieren und dann das organische Pigment zu
geben und lösen. Durch Mischen mit einem geeigneten zweiten Lö
sungsmittel (II) setzt man anschließend die Löslichkeit des orga
nischen Pigments so stark herab, daß es sich auf den als Kristal
lisationskeimen dienenden Substratteilchen abscheidet.
Als Lösungsmittel (I) eignen sich alle Lösungsmittel, in denen
das organische Pigment unzersetzt löslich ist und das anorgani
sche Substrat ungelöst bleibt. Geeignet sind sowohl anorganische
als auch organische Lösungsmittel, die polar sind. Es können so
wohl protische als auch aprotische Lösungsmittel verwendet wer
den.
Bevorzugt sind z. B. Phenol, Dimethylformamid, N-Methylpyrrolidon
und Dimethylsulfoxid. Besonders bevorzugt sind, insbesondere kon
zentrierte, Säuren wie Schwefelsäure, Polyphosphorsäure, Ameisen
säure, Essigsäure, Trifluor- und Trichloressigsäure und Benzoe
säure. Selbstverständlich können auch deren Mischungen eingesetzt
werden.
Je nach dem Lösevermögen des verwendeten Lösungsmittels und der
Löslichkeit des organischen Pigments muß deren Mischung zur Lö
sung des Pigments erhitzt werden oder nicht. In der Regel reichen
Temperaturen bis 200°C aus. Dient konzentrierte Schwefelsäure als
Lösungsmittel, reicht üblicherweise Raumtemperatur aus.
Als Lösungsmittel (II) eignen sich alle Lösungsmittel, die sich
mit dem ersten Lösungsmittel mischen und die Löslichkeit des or
ganischen Pigments so stark herabsetzen, daß es vollständig oder
nahezu vollständig auf dem anorganischen Substrat abgeschieden
wird. In Frage kommen auch hier sowohl anorganische als auch or
ganische Lösungsmittel. Bevorzugt sind zum Beispiel Wasser und
Alkohole, wie Methanol und Ethanol.
Man geht üblicherweise so vor, daß man entweder das Lösungsmit
tel (II) langsam zu der Dispersion des anorganischen Substrats
zutropft oder die Dispersion in dieses Lösungsmittel eingießt.
Dabei kann Kühlung erforderlich sein.
Die Isolierung des beschichteten Pigments kann anschließend in
üblicher Weise durch Abfiltrieren, Waschen und Trocknen erfolgen.
Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens können die neuen
Glanzpigmente über das ganze Farbspektrum vorteilhaft hergestellt
werden.
Die erfindungsgemäßen Glanzpigmente eignen sich für eine Vielzahl
von Anwendungszwecken wie zur Einfärbung von Lacken, Druckfarben,
Kunststoffen, Gläsern, keramischen Produkten und Zubereitungen
der dekorativen Kosmetik.
Herstellung von mit organischen Pigmenten belegten, titandioxid
beschichteten Glimmerpigmenten.
p g des organischen Pigments P wurden in l1 g des Lösungsmit
tels (I) bei T °C gelöst. Dann wurden 100 g TiO2-beschichtetes
Glimmerpigment als Substrat X in dieser Lösung 2 bis 5 min dis
pergiert. Die erhaltene Suspension wurde anschließend unter Rüh
ren zu l2 g des Lösungsmittels (II) gegeben. Das so beschichtete
Pigment wurde abfiltriert, mit Wasser gewaschen und getrocknet.
Die Prüfung der erhaltenen Pigmente erfolgte durch Abrakeln ihrer
10 gew.-%igen Lacke (handelsüblicher Polyester-CAB-Lack) auf Kar
ton.
Einzelheiten zu diesen Versuchen sowie deren Ergebnisse sind in
der folgenden Tabelle zusammengestellt.
Claims (6)
1. Glanzpigmente auf Basis mit organischen Pigmenten beschichte
ter, plättchenförmiger Substrate, bei denen das organische
Pigment direkt auf die Substratoberfläche aufgebracht ist,
wobei als organische Pigmente Phthalocyanine, Metallphthalo
cyanine und Thioindigoverbindungen ausgeschlossen sind.
2. Glanzpigmente nach Anspruch 1, die als organische Pigmente
Monoazo-, Disazo-, Anthrachinon-, Anthrapyrimidin-, Chinacri
don-, Chinophthalon-, Diketopyrrolopyrrol-, Dioxazin-, Fla
vanthron-, Indanthron-, Isoindolin-, Isoindolinon-, Isovio
lanthron-, Perinon-, Perylen-, Pyranthron-, Triphenylmethan
pigmente oder deren Metallkomplexe enthalten.
3. Glanzpigmente nach Anspruch 1 oder 2, die als organische Pig
mente Anthrachinon-, Anthrapyrimidin-, Chinacridon-, Dioxa
zin-, Flavanthron-, Indanthron- oder Isoindolinpigmente ent
halten.
4. Glanzpigmente nach den Ansprüchen 1 bis 3, bei denen das Sub
strat aus metalloxidbeschichteten, silikatischen Plättchen
besteht.
5. Verfahren zur Herstellung der Glanzpigmente gemäß den Ansprü
chen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die Substrat
teilchen in einer Lösung des organischen Pigments dispergiert
und dieses anschließend mit Hilfe eines Lösungsmittels, in
dem das organische Pigment weitgehend unlöslich ist, direkt
auf die Oberfläche der Substratteilchen auffällt.
6. Verwendung der Glanzpigmente gemäß den Ansprüchen 1 bis 4 zur
Einfärbung von Lacken, Druckfarben, Kunststoffen, Gläsern,
keramischen Produkten und Zubereitungen der dekorativen Kos
metik.
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---|---|---|---|
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Applications Claiming Priority (1)
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DE4225031A DE4225031A1 (de) | 1992-07-29 | 1992-07-29 | Glanzpigmente auf Basis mit organischen Pigmenten beschichteter, plättchenförmiger Substrate |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE4225031A1 true DE4225031A1 (de) | 1994-02-03 |
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ID=6464368
Family Applications (1)
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DE4225031A Withdrawn DE4225031A1 (de) | 1992-07-29 | 1992-07-29 | Glanzpigmente auf Basis mit organischen Pigmenten beschichteter, plättchenförmiger Substrate |
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