DE4314267A1

DE4314267A1 - Verwendung oxidischer, keramischer Farben zur Herstellung von farbigen Metallic-Lackierungen und farbige Metallic-Lacke

Info

Publication number: DE4314267A1
Application number: DE19934314267
Authority: DE
Inventors: Hans Dipl Ing Sander; Manfred Dipl Chem Dr Mansmann; Johannes Dipl Chem Liebermann
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1993-04-30
Filing date: 1993-04-30
Publication date: 1994-11-03

Description

Die Erfindung betrifft die Verwendung oxidischer, keramischer Farben zur Herstellung von farbigen Metallic-Lackierungen und farbige, unter Ver wendung oxidischer, keramischer Farben hergestellte Metallic-Lacke.

Im Bereich der Metallic-Lackierungen finden im allgemeinen Einschicht- und Zweischichtlackierungen Anwendung. Bei Autolacken sind die An sprüche an das makellose Aussehen und die Haltbarkeit der Lackierung besonders hoch. Hier dominiert die Zweischichtlackierung ("clear-on-base finish" bzw. "Basecoat/Clearcoat"-Verfahren), in speziellen Fällen werden jedoch auch Mehrschichtlackierungen verwendet. Dies ist z. B. in EP-A 0 388 931 beschrieben. Heutzutage weisen etwa 70% aller Personenwagen Metallic-Lackierungen auf, was die Bedeutung der Metallic-Lackierungen besonders hervorhebt.

Für das metallische Aussehen werden plättchenförmige Metallteilchen, insbesondere Aluminiumplättchen, verwendet. Im Idealfall sind diese Plättchen weitgehend parallel zur Oberfläche des Lackfilms orientiert und sind durch die Reflexion des einfallenden Lichts wirksam. Relativ große Teilchen (mit z. B. 20 bis 30 µm Plättchendurchmesser) verursachen einen ausgeprägten Metalleffekt, haben aber ein geringeres Deckvermögen als kleinere Teilchen (z. B. 3 bis 6 µm), die zwar hell, aber weniger metallisch wirken.

Für farbige Metallic-Lackierungen wären für die Farbgebung lösliche (organische) Farbstoffe ideal, da sie keine störende Lichtstreuung bewirken. Sie können aber wegen ihrer häufig zu geringen Lichtechtheit nur eingeschränkt verwendet werden. Daher finden für farbige Metallic- Lackierungen transparente Pigmente Einsatz, wobei durch die hohen Anforderungen an höchste Lichtechtheit, insbesondere hinsichtlich der Farbtonbeständigkeit und der Glanzhaltung, die Möglichkeiten einge schränkt sind.

Anorganische Pigmente zeichnen sich gegenüber organischen Pigmenten häufig durch ihre Wetterbeständigkeit und ihre Lichtechtheit aus. Ferner sind anorganische Pigmente im Gegensatz zu organischen Pigmenten migrationsstabil.

Anorganische Pigmente sind gegenüber den organischen Pigmenten im all gemeinen durch eine niedrige Lichtabsorption und ein hohes Streuver mögen gekennzeichnet. Das höchste Streuvermögen weisen sie auf, wenn die Teilchengrößen der Pigmente im Bereich der halben Lichtwellenlänge liegen. Transparente Pigmente weisen demgegenüber wesentlich kleinere Teilchengrößen auf. Dementsprechend liegen die Teilchengrößen anorgani scher Pigmente zwischen 0,1 und 1 µm, die von transparenten anorgani schen Pigmenten jedoch zwischen 0,01 und 0,1 µm. Mit dem Einsatz üb licher anorganischer Farbpigmente kommt kein tiefer Metallic-Flop zu stande, vielmehr erzielt man nur trübe Farbwirkungen bedingt durch den hohen Anteil an Streulicht. Günstiger sind hier die Einfärbungen mit transparenten Pigmenten. Aber auch die transparenten anorganischen Pigmente haben gewisse Nachteile. So ist die Palette verfügbarer transpa renter anorganischer Pigmente sehr begrenzt. Beispiele transparenter an organischer Pigmente sind neben transparenten Spinellblau- und Spinell grün-Pigmenten insbesondere die transparenten Eisenoxide. Die spezifi schen Oberflächen der transparenten Pigmente liegen sehr hoch, meist im Bereich von ca. 70 bis etwa 140 m²/g. Dadurch erklärt sich auch die Schwierigkeit in der Dispergierung der transparenten Pigmente bei der Herstellung von Lackformulierungen.

Aufgabe war es daher, Substanzen zur Verfügung zu stellen, die als farb gebende Komponenten in Metallic-Lacken verwendet werden können, ohne daß die oben genannten Nachteile auftreten.

Diese Aufgabe konnte durch die Verwendung oxidischer, keramischer Farben für die Herstellung von farbigen Metallic-Lackierungen gelöst werden.

Unter dem Begriff "farbig" soll auch grau bzw. schwarz verstanden werden.

Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung von oxidischen, keramischen Farben mit einer mittleren Teilchengröße von 1 µm bis 25 µm in Gegenwart von Metalleffekt-Pigmenten zur Herstellung farbiger Metallic-Lackierungen.

Als oxidische, keramische Farben werden vorzugsweise oxidische Misch phasenpigmente einer mittleren Teilchengröße von 1 bis 25 µm aus folgenden Gruppen eingesetzt:

Baddeleyit:
- Zirkonium Vanadium Baddeleyit, gelb (Zr, V)O₂

Borat:
- Cobalt Magnesium Borat, rot-blau (Co,Mg)₂B₂O₅

Korund-Hematit:
- Chrom Aluminium Korund, pink (Al,Cr)₂O₃
- Mangan Aluminium Korund, pink (Al,Mn)₂O₃
- Chrom Eisen Hematit, grün-schwarz, braun (Cr,Fe)₂O₃

Granat:
- Granat, victoria-grün 3CaO · Cr₂O₃ · 3SiO₂

Olivin:
- Cobalt Silicium Olivin, blau Co₂SiO₄
- Nickel Silicium Olivin, grün Ni₂SiO₄

Periclas:
- Cobalt Nickel Periclas, grau (Co,Ni)O

Phenacit:
- Cobalt Zink Silicium Phenacit, blau (Co,Zn)₂SiO₄

Phosphat:
- Cobalt Phosphat, violett Co₃(PO₄)₂
- Cobalt Lithium Phosphat, violett CoLiPO₄

Priderit:
- Nickel Barium Titan Priderit, rosa 2 NiO·3 BaO·17 TiO₂

Pyrochlor:
- Blei Antimon Pyrochlor, gelb Pb₂Sb₂O₇

Rutil-Cassiterit:
- Nickel Antimon Titan Rutil, gelb (Ti, Ni, Sb)O₂
- Nickel Niob Titan Rutil, gelb (Ti, Ni, Nb)O₂
- Nickel Wolfram Titan Rutil, gelb (Ti, Ni, W)O₂
- Chrom Antimon Titan Rutil, ocker (Ti, Cr, Sb)O₂
- Chrom Niob Titan Rutil, ocker (Ti, Cr, Nb)O₂
- Chrom Wolfram Titan Rutil, ocker (Ti, Cr, W)O₂
- Mangan Antimon Titan Rutil, ocker (Ti, Mn, Sb)O₂
- Titan Vanadium Antimon Rutil, grau (Ti, V, Sb)O₂
- Zinn Vanadium Cassiterit, gelb (Sn, V)O₂
- Chrom Zinn Cassiterit, blaurot (Sn, Cr)O₂
- Zinn Antimon Cassiterit, grau (Sn, Sb)O₂
- Mangan Chrom Antimon Titan Rutil, braun (Ti, Mn, Cr, Sb)O₂
- Mangan Niob Titan Rutil, braun (Ti, Mn, Nb)O₂

Sphen:
- Chrom Zinn Sphen, pink CaO · SnO₂ · SiO₂ · Cr₂O₃

Spinell:
- Cobalt Aluminium Spinell, blau CoAl₂O₄
- Cobalt Zinn Spinell, blau-grau Co₂SnO₄
- Cobalt Zink Aluminium Spinell, blau (Co, Zn)Al₂O₄
- Zink Chrom Cobalt Aluminium Spinell, blau (Zn, Co)(Cr, Al)₂O₄
- Cobalt Cbrom Spinell, blau-grün Co(Al, Cr)₂O₄
- Cobalt Chrom Spinell, grün CoCr₂O₄
- Cobalt Titan Spinell, grün Co₂TiO₄
- Chrom Aluminium Spinell, pink Zn(AlCr)₂O₄
- Eisen Chrom Spinell, braun Fe(Fe,Cr)₂O₄
- Eisen Titan Spinell, braun Fe₂TiO₄
- Nickel Eisen Spinell, braun NiFe₂O₄
- Zink Eisen Spinell, braun (Zn, Fe)Fe₂O₄
- Zink Eisen Chrom Spinell, braun (Zn, Fe)(Fe, Cr)₂O₄
- Kupfer Chrom Spinell, schwarz CuCr₂O₄
- Eisen Cobalt Spinell, schwarz (Fe, Co)Fe₂O₄
- Eisen Cobalt Chrom Spinell, schwarz (Co, Fe)(Fe, Cr)₂O₄
- Mangan Eisen Spinell, schwarz (Fe, Mn)(Fe, Mn)₂O₄
- Chrom Eisen Mangan Spinell, braun (Fe, Mn)(Fe, Cr, Mn)₂O₄
- Cobalt Zinn Aluminium Spinell, blau CoAl₂O₄/Co₂SnO₄
- Chrom Eisen Nickel Spinell, schwarz (Ni, Fe)(Cr, Fe)₂O₄
- Chrom Mangan Zink Spinell, braun (Zn, Mn)Cr₂O₄

Zirkon:
- Zirkonium Silizium Vanadium Zirkon, blau Zr (Si, V)O₄
- Zirkonium Silizium Praseodym Zirkon, gelb (Zr, Pr)SiO₄
- Zirkonium Silizium Eisen Zirkon, pink ZrSiO₄ · Fe₂O₃.

Ein weiterer Gegenstand der Erfindung sind farbige Metallic-Lacke, die als farbgebende Komponente oxidische, keramische Farben mit einer mittleren Teilchengröße von 1 bis 25 µm enthalten.

Bevorzugt sind Metallic-Lacke, die als farbgebende Komponente oxidische Mischphasenpigmente aus folgenden Gruppen:

Baddeleyit:
- Zirkonium Vanadium Baddeleyit, gelb (Zr, V)O₂

Borat:
- Cobalt Magnesium Borat, rot-blau (Co,Mg)₂B₂O₅

Granat:
- Granat, victoria-grün 3 CaO · Cr₂O₃ · 3SiO₂

Periclas:
- Cobalt Nickel Periclas, grau (Co,Ni)O

Phenacit:
- Cobalt Zink Silicium Phenacit, blau (Co,Zn)₂SiO₄

Phosphat:
- Cobalt Phosphat, violett Co₃(PO₄)₂
- Cobalt Lithium Phosphat,violett CoLiPO₄

Priderit:
- Nickel Barium Titan Priderit, rosa 2 NiO · 3 BaO · 17 TiO₂

Pyrochlor:
- Blei Antimon Pyrochlor, gelb Pb₂Sb₂O₇

Sphen:
- Chrom Zinn Sphen, pink CaO · SnO₂ · SiO₂ · Cr₂O₃

Spinell:
- Cobalt Aluminium Spinell, blau CoAl₂O₄
- Cobalt Zinn Spinell, blau-grau Co₂SnO₄
- Cobalt Zink Aluminium Spinell, blau (Co, Zn)Al₂O₄
- Zink Chrom Cobalt Aluminium Spinell, blau (Zn, Co)(Cr, Al)₂O₄
- Cobalt Chrom Spinell, blau-grün Co(Al, Cr)₂O₄
- Cobalt Chrom Spinell, grün CoCr₂O₄
- Cobalt Titan Spinell, grün Co₂TiO₄
- Chrom Aluminium Spinell, pink Zn(AlCr)₂O₄
- Eisen Chrom Spinell, braun Fe(Fe,Cr)₂O₄
- Eisen Titan Spinell, braun Fe₂TiO₄
- Nickel Eisen Spinell, braun NiFe₂O₄
- Zink Eisen Spinell, braun (Zn, Fe)Fe₂O₄
- Zink Eisen Chrom Spinell, braun (Zn, Fe)(Fe, Cr)₂O₄
- Kupfer Chrom Spinell, schwarz CuCr₂O₄
- Eisen Cobalt Spinell, schwarz (Fe, Co)Fe₂O₄
- Eisen Cobalt Chrom Spinell, schwarz (Co, Fe)(Fe, Cr)₂O₄
- Mangan Eisen Spinell, schwarz (Fe, Mn)(Fe, Mn)₂O₄
- Chrom Eisen Mangan Spinell, braun (Fe, Mn)(Fe, Cr, Mn)₂O₄
- Cobalt Zinn Aluminium Spinell, blau CoAl₂O₄/Co₂SnO₄
- Chrom Eisen Nickel Spinell, schwarz (Ni, Fe)(Cr, Fe)₂O₄
- Chrom Mangan Zink Spinell, braun (Zn, Mn)Cr₂O₄

Die Farbgebung wird durch die Verwendung von oxidischen, keramischen Farben, d. h. von anorganischen, oxidischen Pigmenten mit mittlerer Teil chengröße von 1 µm bis 25 µm in Gegenwart von Metalleffekt-Pigmenten, insbesondere Aluminium, Kupfer und Messing, bewirkt.

Keramische Farben sind bedeutende Produkte industrieller Fertigung. Eine neuere Darstellung dieses Gebietes findet sich in Ullmann′s Encyclopedia of Industrial Chemistry, 5th Ed. (1986), Vol. A 5, Seite 545 bis 554.

Im Gegensatz zu den bekannten, anorganischen Farbpigmenten für den Einsatz in Lacken, wo die wesentlichen Eigenschaften durch das Wechsel spiel von Brechzahl und Absorptionskoeffizient der zugrundeliegenden kristallchemischen Individuen und deren Teilchengrößen bestimmt werden, d. h. hohe Brechzahl, hohe Absorption zumindest in bestimmten Spektralbereichen des sichtbaren Lichts und Teilchengrößen im Bereich der halben Wellenlänge des sichtbaren Lichts, gelten für keramische Farben neben den Farbeigenschaften Einschränkungen durch die notwendigen Beständigkeitseigenschaften gegenüber hohen Temperaturen und den Korrosionseinwirkungen der Schmelzen beim keramischen Brand. Die Lösegeschwindigkeit bei hoher Temperatur in der Keramik oder der geschmolzenen Glasur z. B. muß niedrig sein.

In Lackanwendungen gelten Pigmentteilchengrößen oberhalb 1 µm als unerwünscht, da größere Pigmentteilchen die Glanzgebung nachteilig beeinflussen bzw. im Bereich einiger weniger µm den Glanz zerstören.

Um so überraschender war der Befund, daß außerordentlich ansprechende, ästhetisch hoch befriedigende, farbige Metallic-Lackierungen bei der Kombination der Metalleffekt-Pigmente mit den vorstehend näher charakterisierten, keramischen Farben erzielt werden können.

Die Konzentration der Metalleffekt-Pigmente liegt dabei im Bereich üblicher Werte, d. h. etwa zwischen 0,1 und 10%, bevorzugt etwa im Bereich zwischen 0,5 und 5%. Aber auch höhere Pigmentierungen, z. B. bis etwa 15% sind möglich. Die Konzentration der keramischen Farben bewegt sich bevorzugt, berechnet als Pigment-Volumenkonzentration (PVK) bei ähnlichen Werten, d. h. bei PVK von 0,1 bis 10, bevorzugt von 0,5 bis 5% PVK.

Metallic-Lacke werden in der Industrie zur Beschichtung diverser Substrate, insbesondere Automobile, eingesetzt. Dabei können Ein-, Zwei- oder Mehrschichtsysteme zum Einsatz kommen. Heute wird bei der Decklackierung überwiegend nach dem Zweischichtverfahren gearbeitet. Bei diesem Verfahren wird zunächst ein Basislack, der Metallpigmente und gegebenenfalls Farbpigmente enthält, appliziert und anschließend ein Klarlack aufgebracht; danach erfolgt die Härtung. Dieses Zweischicht verfahren, wie auch das Einschichtverfahren, wo auf den zusätzlichen Klarlack verzichtet wird, sind heute Stand der Technik.

Die für Metallic-Lackierungen üblichen Systeme und Verarbeitungsweisen können auch für die erfindungsgemäßen farbigen Metallic-Lackierungen verwendet werden. Für die Formulierung der Metallic-Lacke wird auf die Angaben in Ullmann′s Encyclopedia of Industrial Chemistry, 5th Ed., Vol. A 18, (1992), Seite 360 bis 544, insbesondere die Seiten 373, 458 und 517 bis 519, wo sich auch weiterführende Literatur findet, hingewiesen. Dabei führen die Zwei- oder Mehrschichtsysteme zu hochglänzenden Lackfilmen, wie sie z. B. besonders im Automobilbereich erwünscht sind. Bei Ein schichtsystemen, die preiswerter aufzubringen sind, werden sehr anspre chende Beschichtungen mit Matt- bis Seidenglanz erhalten.

Als Bindemittel kommen die üblichen Polymersysteme, z. B. auf Basis von Alkydharzen, Polyestern, Melaminharzen, Polyurethanen etc., wie in der Fachliteratur beschrieben, zum Einsatz (vgl. z. B. H. Kittel, Herausg., Lehrbuch der Lacke und Beschichtungen, Verlag W.A. Colomb in der H. Heenemann GmbH, Berlin-Oberschwandorf, insbesondere Band I, Teil 1 (1971), Teil 2 (1973), Teil 3 (1974), Band IV (1976), Band V (1977); Ullmann′s Enzyklopädie der technischen Chemie, Band 15, Seiten 589 bis 726, Verlag Chemie GmbH, D-6940 Weinheim, 1978).

Die Bindemittelsysteme können dabei sowohl in rein organischen Lösungs mitteln gelöst sein wie auch in Wasser bzw. in Kombinationen von Wasser mit organischen Lösungsmitteln angewandt werden. Zur Verringerung der Umweltbelastung werden heute in zunehmendem Maße wasserverdünn bare Bindemittelsysteme, vor allem für den Basislack, eingesetzt.

Wäßrige Basislacke sind in zahlreichen Patenten beschrieben, z. B. EP-A 21 414, EP-A 38 217, EP-A 69 936, EP-A 89 497, DE-A 35 45 618, DE-A 36 28 124, DE-A 40 28 386. Die eingesetzten Klarlacke sind heute noch überwiegend lösungsmittelhaltig. Sie basieren im allgemeinen auf hydroxylgruppenhaltigen Polymeren mit Melaminharzen oder Polyiso cyanaten.

Für die erfindungsgemäßen Metallic-Lackierungen werden die üblichen Metalleffekt-Pigmente, insbesondere Aluminiumpigmente verwendet, die sich je nach Anforderung in der Teilchengröße und der angewandten Oberflächenbehandlung unterscheiden (vgl. hierzu Pigment Handbook, Vol. I, 2nd Ed. (1988), Seite 785 bis 801). Vorzugsweise werden sogenannte "non-leafing"-Typen eingesetzt, die eine gleichmäßige Verteilung der Metallplättchen im Basecoat ermöglichen.

Die Erfindung soll anhand der nachfolgenden Beispiele näher erläutert werden.

Beispiele Verwendete Aluminiumpigmente

Für die Erzielung des Metallic-Effektes wurden im organischen Binde mittel-System handelsübliche Aluminiumpigmente der Eckart-Werke, 8510 Fürt/Bay., der Bezeichnung STAPA® Metallic R 207 Lff. 65%ig in Test benzin/Solventnaphta 1 : 1 verwendet. Für Lackformulierungen auf wäßri ger Basis wurde als Aluminiumpigment STAPA® Hydrolac WH 27 n.l., 65%ig in Wasser/Testbenzin der gleichen Firma eingesetzt.

Verwendete keramische Farben

Die verwendeten keramischen Farben sind in Tabelle 1 näher charakteri siert. Sie stellen Handelsprodukte der Bayer AG bzw. deren Tochterfirmen dar, wie sie für die Farbgebung in Emails bzw. in keramischen Glasuren zum Einsatz kommen.

Herstellung der Lackierungen

Zur Herstellung farbiger Metallic-Lackierungen auf der Basis von lösungs mittelhaltigen Zweischicht-Lacken in einem Alkyd-Melaminharz-System wurden für den Basecoat die Rezepturen aus der Tabelle 2 angewandt.

Tabelle 2

Rezepturen für Basecoat im Alkyd-Melaminharz-System (Gewichtsteile)

Als Klarlack (Clearcoat) wurde ein DD-Polyurethansystem der Bayer AG verwendet, das aus den Komponenten Polyacrylat und Polyisocyanat gebildet wurde und das die in Tabelle 3 angegebene Zusammensetzung aufwies.

Tabelle 3

Rezeptur des Klarlacks für die Zweischicht-Metallic- Lackierungen (Gewichsteile)

Bei der Formulierung der Basecoat-Lacke wurden die keramischen Farben üblicherweise in einem Teil der Polymerlösung 30 Minuten mit einer Perlmühle dispergiert, danach erfolgte die Komplettierung mit restlichem Bindemittel und Lösemittel. Zum Schluß wurde durch Rühren das Metallpigment zugemischt.

Der Basislack wurde in einer Trockenfilmdicke von 10 bis 40 µm, bevorzugt 10 bis 25 µm, auf Bleche aufgespritzt und nach einer Ablüftzeit von 5 bis 30 Minuten bei Raumtemperatur bzw. 2 bis 30 Minuten bei 50 bis 120°C getrocknet. Danach wurde in üblicher Weise der Klarlack aufgebracht und das System 30 Minuten bei 130°C gehärtet. Statt des beschriebenen Polyurethansystems können auch andere, dem Stand der Technik entsprechende Bindemittelsysteme, z. B. auf Basis von Acrylaten, Verwendung finden.

Zur Herstellung farbiger Metallic-Lackierungen auf der Basis von lösungs mittelhaltigen Einschichtlacken wurde, wie vorstehend beschrieben, verfahren, mit Ausnahme, daß nach dem Einbrennen des Metallic-Lackes kein Klarlack aufgebracht wurde.

Im Falle der Zweischicht-Lackierungen wurden außerordentlich ansprechende, ästhetische, hochglänzende, farbige Metallic-Lackierungen, im Fall der Einschicht-Lackierungen ebenso ansprechende, farbige, matte Metallic-Lackierungen erhalten.

Für die messende Bewertung einer Metalleffektlackierung verwendet man die Messung des "Helligkeits-Flops" mit einem Goniophotometer. Dazu verfährt man in folgender Weise:

Der Probenteller des Goniophotometers wird so einjustiert, daß der Lichteinfall unter 45°, bezogen auf die Probennormale, erfolgt. Der Empfängerarm wird auf 38°, ebenfalls bezogen auf die Probennormale, bewegt und der Meßwert abgelesen (Meßwert 45°/38°). Anschließend wird dieser Vorgang für die Beobachtungswinkel von 0 der Probennormale wiederholt (Meßwert 45°/0°).

Der Metalleffekt (ME) kann aus den Meßwerten nach folgender Formel berechnet werden:

Zur Kalibrierung des Gerätes wird eine Metalleffektlackierung mit hohem ME-Wert als Standard benutzt. Nach Einbringung des Standards in den Strahlengang wird die Anzeige bei den Winkeln 45°/38° auf den Wert von 75 eingestellt.

Bei ausgeprägten Metalleffekten werden ME-Werte von wenigen hundert bis zu ME-Werten oberhalb tausend erhalten. Entsprechend den Adsorp tionseigenschaften der verwendeten keramischen Farben und der ange wandten Konzentrationen sind diese Metallic-Lackierungen sehr schön farbig, wobei die Farbwirkung mit steigender Konzentration der kerami schen Farben bzw. abnehmender Konzentration des Metallpigments zu nimmt. Die niedrigsten Konzentrationen für das Metallpigment sind durch die Bedingung, daß der Untergrund nicht mehr sichtbar sein darf, d. h. der Lackfilm deckend sein muß, begrenzt. Die keramischen Farben tragen zum Deckvermögen nur in geringem Umfang bei.

In Tabelle 4 sind die ME-Werte verschiedener Zweischicht-Lackierungen, hergestellt wie oben beschrieben und entsprechend den in Tabelle 2 für den Basecoat angegebenen Rezepturen, und der Zusammensetzung des Clearcoats aus Tabelle 3, zusammengestellt. Die verwendeten keramischen Farben sind in Tabelle 1 charakterisiert.

Tabelle 4

Metallic-Effekt (ME-Werte) in Zweischicht-Lackierungen mit unterschiedlichen keramischen Farben

Vergleichsbeispiele

Mit normalen anorganischen Farbpigmenten, die wie ausgeführt, ein hohes Streuvermögen aufweisen, kommt kein genügender Metallic-Effekt zustande. In den folgenden Vergleichsbeispielen wurden typische anorganische Mischphasenpigmente (siehe Tabelle 5) in Metallic-Lacken eingesetzt. Dazu wurden die in den Tabellen 2 und 3 angegebenen Rezepturen für Basecoat bzw. Clearcoat angewandt. Statt der keramischen Farben wurden die entsprechenden Mengen der anorganischen Pigmente aus Tabelle 5 verwendet. Die Lackierungen sehen aufgrund des Streuvermögens der Pigmente so aus, als ob kein Aluminiumpigment vorhanden wäre (d. h. sie zeigen keinerlei Metallic-Effekt). In der niedrigsten Pigmentkonzentration wirken die Lackierungen schmutzig.

Verwendung der keramischen Farben in weiteren Lacksystemen

Die Rezepturen eines weiteren gängigen lösungsmittelhaltigen Basecoat- Systems für Zweischicht-Metallic-Lacke sind in Tabelle 6 zusammenge stellt. Als Clearcoat diente der in Tabelle 3 genannte Klarlack. In Tabelle 7 sind die Metalleffekt-Werte (ME) mit zwei typischen keramischen Farben (siehe Tabelle 1) angegeben.

Tabelle 7

Metallic Effekt (ME-Werte) in Zweischicht-Lackierungen

Auch in den heute immer wichtiger gewordenen wäßrigen Basislack- Systemen können ausgesprochen ästhetische, farbige Metallic-Lackie rungen erhalten werden. Rezepturen für zwei unterschiedliche, wasserver dünnbare, farbige Metallic-Basislacke sind in den Tabellen 8 und 9 angegeben. Als Klarlack diente in den Beispielen wiederum die Rezeptur aus Tabelle 3.

Die Formulierung der wasserverdünnbaren Systeme erfolgte in der Weise, daß zunächst das Bindemittel (Position 1 in Tabelle 8 und 9) mit Wasser, 2-Butoxyethanol und Dimethylethanolamin (Position 2 in Tabelle 8) bzw. mit Wasser, Dimethylethanolamin (Position 2 in Tabelle 9) gemischt wurde. Danach wurde die keramische Farbe eingerührt und 30 Minuten mit einer Perlmühle dispergiert. Die Auflackung erfolgte sodann in der angegebenen Reihenfolge der Rezepturpositionen. Die Applizierung des Basislacks und des Klarlacks wurde, wie bereits beschrieben, vorge nommen.

Die Metallic-Effekt-Werte (ME) mit Zweischicht-Lackierungen, Basislack aus Tabelle 8 und typischen keramischen Farben aus Tabelle 1 sind in Tabelle 10 bzw. mit Basislack aus Tabelle 9 in Tabelle 11 zusammenge stellt.

Tabelle 10

ME-Werte mit Zweischicht-Lackierung (Wasser verdünnbarer Basislack der Tabelle 8)

Tabelle 11

ME-Werte mit Zweischicht-Lackierung (Wasser verdünnbarer Basislack der Tabelle 9)

Claims

1. Verwendung oxidischer, keramischer Farben mit einer mittleren Teilchengröße von 1 µm bis 25 µm in Gegenwart von Metalleffekt- Pigmenten zur Herstellung farbiger Metallic-Lackierungen.

2. Verwendung gemäß Anspruch 1, wobei als oxidische, keramische Farben oxidische Mischphasenpigmente aus folgenden Gruppen eingesetzt werden: Baddeleyit:
- Zirkonium Vanadium Baddeleyit, gelb (Zr, V)O₂Borat:
- Cobalt Magnesium Borat, rot-blau (Co,Mg)₂B₂O₅Korund-Hematit:
- Chrom Aluminium Korund, pink (Al,Cr)₂O₃
- Mangan Aluminium Korund, pink (Al,Mn)₂O₃
- Chrom Eisen Hematit, grün-schwarz, braun (Cr,Fe)₂O₃Granat:
- Granat, victoria-grün 3CaO · Cr₂O₃ · 3SiO₂Olivin:
- Cobalt Silicium Olivin, blau Co₂SiO₄
- Nickel Silicium Olivin, grün Ni₂SiO₄Periclas:
- Cobalt Nickel Periclas, grau (Co,Ni)OPhenacit:
- Cobalt Zink Silicium Phenacit, blau (Co,Zn)₂SiO₄Phosphat:
- Cobalt Phosphat, violett Co₃(PO₄)₂
- Cobalt Lithium Phosphat,violett CoLiPO₄Priderit:
- Nickel Barium Titan Priderit, rosa 2NiO · 3BaO · 17 TiO₂Pyrochlor:
- Blei Antimon Pyrochlor, gelb Pb₂Sb₂O₇Rutil-Cassiterit:
- Nickel Antimon Titan Rutil, gelb (Ti, Ni, Sb)O₂
- Nickel Niob Titan Rutil, gelb (Ti, Ni, Nb)O₂
- Nickel Wolfram Titan Rutil, gelb (Ti, Ni, W)O₂
- Chrom Antimon Titan Rutil, ocker (Ti, Cr, Sb)O₂
- Chrom Niob Titan Rutil, ocker (Ti, Cr, Nb)O₂
- Chrom Wolfram Titan Rutil, ocker (Ti, Cr, W)O₂
- Mangan Antimon Titan Rutil, ocker (Ti, Mn, Sb)O₂
- Titan Vanadium Antimon Rutil, grau (Ti, V, Sb)O₂
- Zinn Vanadium Cassiterit, gelb (Sn, V)O₂
- Chrom Zinn Cassiterit, blaurot (Sn, Cr)O₂
- Zinn Antimon Cassiterit, grau (Sn, Sb)O₂
- Mangan Chrom Antimon Titan Rutil, braun (Ti, Mn, Cr, Sb)O₂
- Mangan Niob Titan Rutil, braun (Ti, Mn, Nb)O₂Sphen:
- Chrom Zinn Sphen, pink CaO · SnO₂ · SiO₂ · Cr₂O₃Sphen:
- Chrom Zinn Sphen, pink CaO · SnO₂ · SiO₂ · Cr₂O₃Spinell:
- Cobalt Aluminium Spinell, blau CoAl₂O₄
- Cobalt Zinn Spinell, blau-grau Co₂SnO₄
- Cobalt Zink Aluminium Spinell, blau (Co, Zn)Al₂O₄
- Zink Chrom Cobalt Aluminium Spinell, blau (Zn, Co)(Cr, Al)₂O₄
- Cobalt Chrom Spinell, blau-grün Co(Al, Cr)₂O₄
- Cobalt Chrom Spinell, grün CoCr₂O₄
- Cobalt Titan Spinell, grün Co₂TiO₄
- Chrom Aluminium Spinell, pink Zn(AlCr)₂O₄
- Eisen Chrom Spinell, braun Fe(Fe,Cr)₂O₄
- Eisen Titan Spinell, braun Fe₂TiO₄
- Nickel Eisen Spinell, braun NiFe₂O₄
- Zink Eisen Spinell, braun (Zn, Fe)Fe₂O₄
- Zink Eisen Chrom Spinell, braun (Zn, Fe)(Fe, Cr)₂O₄
- Kupfer Chrom Spinell, schwarz CuCr₂O₄
- Eisen Cobalt Spinell, schwarz (Fe, Co)Fe₂O₄
- Eisen Cobalt Chrom Spinell, schwarz (Co, Fe)(Fe, Cr)₂O₄
- Mangan Eisen Spinell, schwarz (Fe, Mn)(Fe, Mn)₂O₄
- Chrom Eisen Mangan Spinell, braun (Fe, Mn)(Fe, Cr, Mn)₂O₄
- Cobalt Zinn Aluminium Spinell, blau CoAl₂O₄/Co₂SnO₄
- Chrom Eisen Nickel Spinell, schwarz (Ni, Fe)(Cr, Fe)₂O₄
- Chrom Mangan Zink Spinell, braun (Zn, Mn)Cr₂O₄Zirkon:
- Zirkonium Silizium Vanadium Zirkon, blau Zr (Si, V)O₄
- Zirkonium Silizium Praseodym Zirkon, gelb (Zr, Pr)SiO₄
- Zirkonium Silizium Eisen Zirkon, pink ZrSiO₄ · Fe₂O₃

3. Metallic-Lacke, dadurch gekennzeichnet, daß sie als farbgebende Komponente oxidische, keramische Farben mit einer mittleren Teilchengröße von 1 µm bis 25 µm enthalten.

4. Metallic-Lacke gemäß Anspruch 3, wobei als oxidische, keramische Farben oxidische Mischphasenpigmente aus folgenden Gruppen eingesetzt werden: Baddeleyit:
- Zirkonium Vanadium Baddeleyit, gelb (Zr, V)O₂Borat:
- Cobalt Magnesium Borat, rot-blau (Co,Mg)₂B₂O₅Korund-Hematit:
- Chrom Aluminium Korund, pink (Al,Cr)₂O₃
- Mangan Aluminium Korund, pink (Al,Mn)₂O₃
- Chrom Eisen Hematit, grün-schwarz, braun (Cr,Fe)₂O₃Granat:
- Granat, victoria-grün 3 CaO-Cr₂O₃ · 3SiO₂Olivin:
- Cobalt Silicium Olivin, blau Co₂SiO₄
- Nickel Silicium Olivin, grün Ni₂SiO₄Periclas:
- Cobalt Nickel Periclas, grau (Co,Ni)OPhenacit:
- Cobalt Zink Silicium Phenacit, blau (Co,Zn)₂SiO₄Phosphat:
- Cobalt Phosphat, violett Co₃(PO₄)₂
- Cobalt Lithium Phosphat,violett CoLiPO₄Priderit:
- Nickel Barium Titan Priderit, rosa 2NiO · 3 BaO · 17TiO₂Pyrochlor:
- Blei Antimon Pyrochlor, gelb Pb₂Sb₂O₇Rutil-Cassiterit:
- Nickel Antimon Titan Rutil, gelb (Ti, Ni, Sb)O₂
- Nickel Niob Titan Rutil, gelb (Ti, Ni, Nb)O₂
- Nickel Wolfram Titan Rutil, gelb (Ti, Ni, W)O₂
- Chrom Antimon Titan Rutil, ocker (Ti, Cr, Sb)O₂
- Chrom Niob Titan Rutil, ocker (Ti, Cr, Nb)O₂
- Chrom Wolfram Titan Rutil, ocker (Ti, Cr, W)O₂
- Mangan Antimon Titan Rutil, ocker (Ti, Mn, Sb)O₂
- Titan Vanadium Antimon Rutil, grau (Ti, V, Sb)O₂
- Zinn Vanadium Cassiterit, gelb (Sn, V)O₂
- Chrom Zinn Cassiterit, blaurot (Sn, Cr)O₂
- Zinn Antimon Cassiterit, grau (Sn, Sb)O₂
- Mangan Chrom Antimon Titan Rutil, braun (Ti, Mn, Cr, Sb)O₂
- Mangan Niob Titan Rutil, braun (Ti, Mn, Nb)O₂Sphen:
- Chrom Zinn Sphen, pink CaO · SnO₂ · SiO₂ · Cr₂O₃Spinell:
- Cobalt Aluminium Spinell, blau CoAl₂O₄
- Cobalt Zinn Spinell, blau-grau Co₂SnO₄
- Cobalt Zink Aluminium Spinell, blau (Co, Zn)Al₂O₄
- Zink Chrom Cobalt Aluminium Spinell, blau (Zn, Co)(Cr, Al)₂O₄
- Cobalt Chrom Spinell, blau-grün Co(Al, Cr)₂O₄
- Cobalt Chrom Spinell, grün CoCr₂O₄
- Cobalt Titan Spinell, grün Co₂TiO₄
- Chrom Aluminium Spinell, pink Zn(AlCr)₂O₄
- Eisen Chrom Spinell, braun Fe(Fe,Cr)₂O₄
- Eisen Titan Spinell, braun Fe₂TiO₄
- Nickel Eisen Spinell, braun NiFe₂O₄
- Zink Eisen Spinell, braun (Zn, Fe)Fe₂O₄
- Zink Eisen Chrom Spinell, braun (Zn, Fe)(Fe, Cr)₂O₄
- Kupfer Chrom Spinell, schwarz CuCr₂O₄
- Eisen Cobalt Spinell, schwarz (Fe, Co)Fe₂O₄
- Eisen Cobalt Chrom Spinell, schwarz (Co, Fe)(Fe, Cr)₂O₄
- Mangan Eisen Spinell, schwarz (Fe, Mn)(Fe, Mn)₂O₄
- Chrom Eisen Mangan Spinell, braun (Fe, Mn)(Fe, Cr, Mn)₂O₄
- Cobalt Zinn Aluminium Spinell, blau CoAl₂O₄/Co₂SnO₄
- Chrom Eisen Nickel Spinell, schwarz (Ni, Fe)(Cr, Fe)₂O₄
- Chrom Mangan Zink Spinell, braun (Zn, Mn)Cr₂O₄Zirkon:
- Zirkonium Silizium Vanadium Zirkon, blau Zr (Si, V)O₄
- Zirkonium Silizium Praseodym Zirkon, gelb (Zr, Pr)SiO₄
- Zirkonium Silizium Eisen Zirkon, pink ZrSiO₄ · Fe₂O₃.