EP1326928A1 - Composite particles - Google Patents

Composite particles

Info

Publication number
EP1326928A1
EP1326928A1 EP01969777A EP01969777A EP1326928A1 EP 1326928 A1 EP1326928 A1 EP 1326928A1 EP 01969777 A EP01969777 A EP 01969777A EP 01969777 A EP01969777 A EP 01969777A EP 1326928 A1 EP1326928 A1 EP 1326928A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
particles
composite
inorganic
pigment
organic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
EP01969777A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Daniel-Gordon Duff
Werner Hoheisel
Kai BÜTJE
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayer Intellectual Property GmbH
Original Assignee
Bayer AG
Bayer MaterialScience AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayer AG, Bayer MaterialScience AG filed Critical Bayer AG
Publication of EP1326928A1 publication Critical patent/EP1326928A1/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/0081Composite particulate pigments or fillers, i.e. containing at least two solid phases, except those consisting of coated particles of one compound
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/22Compounds of iron
    • C09C1/24Oxides of iron
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/28Compounds of silicon
    • C09C1/30Silicic acid
    • C09C1/3045Treatment with inorganic compounds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00Manufacture or treatment of nanostructures
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/80Crystal-structural characteristics defined by measured data other than those specified in group C01P2002/70
    • C01P2002/82Crystal-structural characteristics defined by measured data other than those specified in group C01P2002/70 by IR- or Raman-data
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/60Particles characterised by their size
    • C01P2004/64Nanometer sized, i.e. from 1-100 nanometer
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/25Web or sheet containing structurally defined element or component and including a second component containing structurally defined particles
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2982Particulate matter [e.g., sphere, flake, etc.]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2982Particulate matter [e.g., sphere, flake, etc.]
    • Y10T428/2991Coated
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2982Particulate matter [e.g., sphere, flake, etc.]
    • Y10T428/2991Coated
    • Y10T428/2993Silicic or refractory material containing [e.g., tungsten oxide, glass, cement, etc.]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2982Particulate matter [e.g., sphere, flake, etc.]
    • Y10T428/2991Coated
    • Y10T428/2993Silicic or refractory material containing [e.g., tungsten oxide, glass, cement, etc.]
    • Y10T428/2996Glass particles or spheres
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2982Particulate matter [e.g., sphere, flake, etc.]
    • Y10T428/2991Coated
    • Y10T428/2998Coated including synthetic resin or polymer

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

The invention relates to improved modifications of inorganic and organic pigments. Depending on the pigment material, said pigments can be used as IR light absorbers or as colorants and cause negligible opacifying of the matrix.

Description

Kompositpartikelcomposite
Die vorliegende Erfindung betrifft Kompositpartikel, die wesentlich verbesserte Modifikationen anorganischer und organischer Pigmente darstellen und die je nach Pig- mentmaterial als Absorber für sichtbares und/oder infrarotes Licht wirken und deshalb als farbgebendes Mittel und oder als Infrarot(IR)-Lichtabsorber eingesetzt werden können und eine vernachlässigbare Trübung der Matrix hervorrufen.The present invention relates to composite particles which represent significantly improved modifications of inorganic and organic pigments and which, depending on the pigment material, act as absorbers for visible and / or infrared light and can therefore be used as colorants and or as infrared (IR) light absorbers and cause negligible clouding of the matrix.
Die erfindungsgemäßen Kompositpartikel können in Medien eingesetzt werden, bei denen eine hohe Transparenz, also eine geringe Trübung, wichtig ist, wie z. B. inThe composite particles according to the invention can be used in media in which high transparency, that is to say a low turbidity, is important, such as, for. B. in
Klarlacken, Farben, Kunststoffen, Glas oder Beschichtungen aus diesen Materialien. Sie können aber auch zum Abgleich von Farbtönen in nicht transparenten Medien verwendet werden.Clear varnishes, paints, plastics, glass or coatings made from these materials. They can also be used to match color tones in non-transparent media.
Bekannt ist, dass anorganische Pigmente, die in transparenten Systemen eingesetzt werden, eine Größe von unter 10 nm oder von nur wenigen 10 nm haben dürfen, um keine zusätzliche Trübung zu verursachen. Wegen ihres im allgemeinen geringeren Brechungsindex ist diese Grenze bei organischen Pigmenten bei etwas größeren Teilchengrößen angesiedelt, aber auch hier verursachen zu große Pigmente eine Trü- bung. Zusätzlich müssen diese kleinen Partikel - man nennt sie auch „Nanoteilchen"It is known that inorganic pigments, which are used in transparent systems, may have a size of less than 10 nm or only a few 10 nm in order not to cause additional cloudiness. Because of their generally lower refractive index, this limit is found for organic pigments with somewhat larger particle sizes, but here too too large pigments cause turbidity. In addition, these small particles - they are also called "nanoparticles"
- sehr gut in der Matrix dispergiert und stabilisiert sein, da eine Agglomeration dieser Teilchen, also eine Ausbildung von Sekundärpartikeln, wiederum zu einer Trübung und oft auch zu einer Farbänderung führt.- be very well dispersed and stabilized in the matrix, since agglomeration of these particles, i.e. the formation of secondary particles, in turn leads to clouding and often also to a color change.
Nachteilig bei den bekannten technischen Lösungen dieses Problems ist der hohe zeit- und kostenintensive Aufwand, die Nanoteilchen im erforderlichen Dispergier- grad in die Matrix einzuarbeiten. Die meist in Form von Pulvern oder Pasten vorliegenden Teilchen werden intensiven Scherkräften ausgesetzt (z. B. durch Mahlung), um die vorhandenen Agglomerate in so kleine Einheiten aufzubrechen, dass die Streuung von Licht durch diese Einheiten und somit auch die Trübung der MatrixA disadvantage of the known technical solutions to this problem is the high time and cost-intensive effort involved in incorporating the nanoparticles into the matrix in the required degree of dispersion. The particles, which are usually in the form of powders or pastes, are subjected to intensive shear forces (e.g. by grinding) in order to break up the agglomerates present in such small units that the scattering of light by these units and thus also the clouding of the matrix
(z. B. Lackbindemittel) vernachlässigbar wird. Das Aufbrechen von agglomerierten Nanoteilchen in isolierte Primärpartikel erfordert in der Regel einen wesentlich höheren Aufwand als dies z. B. bei Agglomeraten bestehend aus größeren Primärteilchen (> 100 nm) der Fall ist. Da jedoch die nahezu vollständige Desagglomerierung der Nanoteilchen für eine transparente Farbgebung unbedingt erforderlich ist, wird die schlechte Dispergierbarkeit von herkömmlichen, transparenten Pigmenten zu einem sehr wesentlichen Nachteil für deren Einsatz .(e.g. paint binder) becomes negligible. The breaking up of agglomerated nanoparticles into isolated primary particles usually requires a much higher effort than z. B. in agglomerates consisting of larger primary particles (> 100 nm) is the case. However, since the almost complete deagglomeration of the nanoparticles is absolutely necessary for transparent coloring, the poor dispersibility of conventional, transparent pigments becomes a very important disadvantage for their use.
Um Transparenz der Matrix beim Einsatz von UV-Licht absorbierenden Pigmenten in Kosmetica zu gewährleisten, wird über die Verteilung der UV-absorbierenden anorganischen Partikel in bzw. auf etwa 300 nm großen dielektrischen Teilchen berichtet, die dann wiederum als Träger in die Matrix eingebracht werden (WO 95/09895). Das Material der großen dielektrischen Teilchen wird entsprechend der benutzten Matrix so ausgewählt, dass sich der Brechungsindex des Compoundteil- chens bestehend aus dielektrischem Teilchen und Pigment von dem Brechungsindex der umgebenden Matrix nur noch unwesentlich unterscheidet und so die Transmission im gesamten sichtbaren Teil des Lichtspektrums maximiert wird. Diese Literatur offenbart allerdings nur UV-absorbierende Teilchen wie z. B. TiO2 oder ZnO. Dabei wurde eine möglichst hohe optische Transmission im Bereich von Wellenlängen über 400 nm angestrebt, was transparente Farbpigmente und solare IR-Absorber zwangsläufig ausschließt.In order to ensure transparency of the matrix when using UV light-absorbing pigments in cosmetics, the distribution of the UV-absorbing inorganic particles in or on approximately 300 nm large dielectric particles is reported, which in turn are then introduced into the matrix as carriers ( WO 95/09895). The material of the large dielectric particles is selected in accordance with the matrix used in such a way that the refractive index of the compound particle consisting of dielectric particles and pigment differs only slightly from the refractive index of the surrounding matrix, thus maximizing transmission in the entire visible part of the light spectrum , However, this literature only discloses UV-absorbing particles such. B. TiO 2 or ZnO. The aim was to achieve the highest possible optical transmission in the range of wavelengths above 400 nm, which inevitably precludes transparent color pigments and solar IR absorbers.
Die meisten Versuche, die Transparenz und Einarbeitbarkeit von transparenten Pigmenten zu verbessern, zielen auf die Dispergierbarkeit der Pigmente. Zum Beispiel wurde berichtet, dass eine verbesserte Dispergierbarkeit von feinen Hämatitpartikeln durch eine organische (JP-A 07 126 018) respektive anorganische (JP-A 05 208 829) Behandlung der Pigmente bzw. Beschichtung der Pigmentpartikeloberfläche erreicht werden konnte. Durch eine verbesserte Kompatibilität der Partikeloberflächen mit der Matrix bzw. eine Abschirmung der Adhäsionskräfte zwischen den Pigmentpartikeln kann der für eine Dispergierung notwendige Aufwand etwas reduziert werden. Bei allen diesen vorgeschlagenen Ansätzen ist allerdings weiterhin eine sehr aufwendige Dispergierung fast bis hin zu Primärpartikelgröße notwendig, um eine transparente, intensive Farbgebung zu erreichen. Bei der Nachbehandlung von Ei- senoxid-Hämatit-Partikeln mit u.a. Siliziumdioxid (EP-A 0 997 500) wird einen SiO2- Anteil größer als 20% ausdrücklich sogar für unsinnig gehalten, weil die beiden gewünschten Effekte der Alterungsresistenz bzw. verbesserten Dispergierbarkeit schon mit deutlich weniger Nachbehandlungsmaterial erreicht sein sollen.Most attempts to improve the transparency and incorporation of transparent pigments aim at the dispersibility of the pigments. For example, it was reported that improved dispersibility of fine hematite particles could be achieved by organic (JP-A 07 126 018) or inorganic (JP-A 05 208 829) treatment of the pigments or coating of the pigment particle surface. By improving the compatibility of the particle surfaces with the matrix or by shielding the adhesive forces between the pigment particles, the effort required for dispersion can be somewhat reduced. In all of these proposed approaches, however, a very complex dispersion, almost up to the primary particle size, is still necessary in order to achieve a transparent, intensive coloring. In the aftertreatment of iron oxide hematite particles with, inter alia, silicon dioxide (EP-A 0 997 500), an SiO 2 content greater than 20% is expressly considered to be nonsensical because the two desired effects of aging resistance or improved dispersibility should be achieved with significantly less post-treatment material.
Über die Herstellung von geträgerten Partikeln, die auch gefärbt sein können, wird im Zusammenhang mit ihrem Einsatz als heterogene Katalysatoren berichtet (Catal.The production of supported particles, which can also be colored, is reported in connection with their use as heterogeneous catalysts (Catal.
Today (1997), 34, 281-305). Es wird dabei auch Eisenoxid-Hämätit, das auf Silici- umdioxid aufgebracht ist, für den Einsatz als heterogener Katalysator beschrieben (React. Kinet. Catal. Lett. (1999), 66, 183-18). Über einen möglichen Einsatz als transparentes Pigment wird allerdings nicht eingegangen, und die Übertragung von Katalysatoreigenschaften auf optische Eigenschaften von Pigmenten in einer Kunststoff- oder Lackmatrix ist in keiner Weise naheliegend.Today (1997), 34, 281-305). Iron oxide haematite, which is applied to silicon dioxide, is also described for use as a heterogeneous catalyst (React. Kinet. Catal. Lett. (1999), 66, 183-18). However, a possible use as a transparent pigment is not discussed, and the transfer of catalyst properties to optical properties of pigments in a plastic or lacquer matrix is in no way obvious.
Um ein Mineral, „Thiviers Earth" synthetisch nachzustellen, wurde ein Presskuchen von Eisenoxidpartikeln der Kristallmodifikation Goethit in eine Siliziumdioxiddis- persion eingearbeitet (EP-A 0 947 564). Jedoch war das Ziel dieser Arbeit ein Kom- posit, in dem die Partikelgröße des Eisenoxids vorzugsweise einen Wert zwischen 0,1 und 1 μm einnimmt. Dabei wurde keine transparente Farbe hergestellt, sondern — wie dem Fachmann direkt ersichtlich ist - eine Streufarbe. Diese Pigmente wären somit für die transparente Farbgebung von organischen Matrizen ungeeignet.In order to synthetically recreate a mineral, "Thiviers Earth", a press cake of iron oxide particles of the goethite crystal modification was incorporated into a silicon dioxide dispersion (EP-A 0 947 564). However, the aim of this work was a composite in which the particle size of the Iron oxide preferably takes a value between 0.1 and 1 μm. In this case, no transparent color was produced, but - as is directly apparent to the person skilled in the art - a scatter color. These pigments would therefore be unsuitable for the transparent coloring of organic matrices.
Der vorliegenden Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, speziell modifizierte hochtransparente Kompositpartikel bereitzustellen, die sichtbares und/oder infrarotes Licht absorbieren und die im Stand der Technik bekannten Nachteile nicht aufweisen. Unter infrarotes(IR) Licht wird hier solches Licht verstanden, das in der Solar- Strahlung jenseits der Sichtbarkeitsgrenze, d. h. im Wellenlängenbereich zwischen ca. 700 nm und ca. 2500 nm enthalten ist.The present invention was therefore based on the object of providing specially modified, highly transparent composite particles which absorb visible and / or infrared light and do not have the disadvantages known in the prior art. Infrared (IR) light is understood here to mean light which is in the solar radiation beyond the visibility limit, ie. H. is contained in the wavelength range between approx. 700 nm and approx. 2500 nm.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch solche Kompositpartikel gelöst, die anorganische und/oder organische Pigmentteilchen mit einer Primärteilchengröße von 1 nm bis 100 nm, bevorzugt zwischen 1 nm und 50 nm, enthalten, die auf festen anorganischen oder organischen farblosen Trägerpartikeln einer Primärpartikelgröße von 1 nm bis 200 nm haften, wobei entweder die Pigmentprimärteilchen im wesentlichen nicht mit anderen Pigmentprimärteilchen agglomeriert sind und zudem in der Regel auf einem bestimmten Mindestabstand zueinander stehen oder dass eventuell gebildete Agglomerate dieser Pigmentprimärteilchen untereinander kleiner als 100 nm sind, vorzugsweise kleiner als 50 nm, und diese dann auf einem bestimmten Mindestabstand zueinander stehen. Besagter Mindestabstand soll in der Regel minde- stens ein Viertel des Partikel- bzw. Agglomeratdurchmessers betragen. Unter Pigment sollen hier und im folgenden solche Partikel verstanden werden, die sichtbares und/oder infrarotes Licht absorbieren.This object is achieved according to the invention by such composite particles which contain inorganic and / or organic pigment particles with a primary particle size of 1 nm to 100 nm, preferably between 1 nm and 50 nm, which are based on solid inorganic or organic colorless carrier particles of a primary particle size of 1 nm to 200 nm adhere, wherein either the pigment primary particles are essentially not agglomerated with other pigment primary particles and also generally are at a certain minimum distance from one another or that any agglomerates of these pigment primary particles which are formed are less than 100 nm, preferably less than 50 nm, and these are then at a certain minimum distance from one another. Said minimum distance should generally be at least a quarter of the particle or agglomerate diameter. Here and below, pigment should be understood to mean those particles which absorb visible and / or infrared light.
Es wurde gefunden, dass die Kombination der einzelnen Pigmentteilchen mit einer Primärpartikelgröße von 1 nm bis 100 nm und einem Träger, bestehend aus Agglo- meraten von Halbleiteroxid-, Metalloxid- bzw. Polymerpartikeln, mit einer Primärpartikelgröße von 1 nm bis 10 μm, bevorzugt 2 nm bis 500 nm, vorteilhaft ist. Diese Kompositpartikel bestehend aus geträgerten Pigmenten müssen zur Vermeidung einer Trübung nur sehr grob und deshalb mit geringem Aufwand in eine Matrix dis- pergiert werden, da eine mäßige Agglomeratbildung dieser Trägerpigmente von bis zu wenigen μm Größe nicht zu einer Trübung der Matrix führt und somit toleriert werden kann. Unter einer Matrix versteht man hierbei ein dielektrisches Material wie z. B. ein Klarlack, Farbe, Kunststoff, Glas oder ein Beschichtungsmaterial. Hier wie im folgenden ist die Primärteilchengröße so definiert, dass sie dem Durchmesser einer Kugel mit gleichem Volumen entspricht.It was found that the combination of the individual pigment particles with a primary particle size of 1 nm to 100 nm and a carrier consisting of agglomerates of semiconductor oxide, metal oxide or polymer particles, with a primary particle size of 1 nm to 10 μm, preferably 2 nm to 500 nm, is advantageous. To avoid cloudiness, these composite particles consisting of supported pigments only have to be dispersed very roughly and therefore with little effort, since moderate agglomerate formation of these carrier pigments of up to a few μm in size does not cloud the matrix and is therefore tolerated can. A matrix is understood to be a dielectric material such as B. a clear coat, paint, plastic, glass or a coating material. Here, as in the following, the primary particle size is defined so that it corresponds to the diameter of a sphere with the same volume.
Weiter wurde gefunden, dass eine Umhüllung einzelner Pigmentteilchen mit einer Primärpartikelgröße von 1 nm bis 100 nm mit anderen Primärteilchen bzw. Umhüllungsteilchen bestehend aus Halbleiteroxiden, Metalloxiden oder Polymeren mit ei- ner Gesamtschichtdicke von 1 nm bis 10 μm vorteilhaft ist. Diese mit anderen Partikeln umhüllten Pigmente müssen zur Vermeidung einer Trübung nur sehr grob und deshalb mit geringem Aufwand in eine Matrix dispergiert werden, da eine mäßige Agglomeratbildung dieser umhüllten Pigmente von bis zu einigen μm Größe nicht zu einer Trübung der Matrix führt und somit toleriert werden kann. Unter einer Matrix versteht man hierbei ein dielektrisches Material wie z. B. ein Klarlack, Farbe, Kunststoff, Glas oder ein Beschichtungsmaterial. Die Trägerpartikel oder die Hüllen um die Pigmentteilchen wirken somit als Abstandshalter für die optisch aktiven, bis zu wenigen zehn Nanometer großen Pigmentkerne, um diese elektromagnetisch zu entkoppeln. Bei einer solchen Entkopplung wird somit auch durch eine Agglomeration der Trägerteilchen bzw. der um- hüllten Teilchen keine wesentliche Lichtstreuung hervorgerufen. Eine weitere Voraussetzung für die Reduzierung der Lichtstreuung durch die geträgerten oder umhüllten Pigmente ist, dass das Material des Trägers oder der Hülle einen ähnlichen Brechungsindex wie die umgebende Matrix besitzt. In den meisten Materialkombinationen zwischen Träger bzw. Hülle und Pigment sollte das Material des Trägers sogar einen noch niedrigeren und in einigen wenigen Fällen einen etwas höherenIt has also been found that coating individual pigment particles with a primary particle size of 1 nm to 100 nm with other primary particles or coating particles consisting of semiconductor oxides, metal oxides or polymers with a total layer thickness of 1 nm to 10 μm is advantageous. To avoid turbidity, these pigments coated with other particles only have to be dispersed very roughly and therefore with little effort, since moderate agglomerate formation of these coated pigments of up to a few μm in size does not lead to clouding of the matrix and can therefore be tolerated , A matrix is understood to be a dielectric material such as B. a clear coat, paint, plastic, glass or a coating material. The carrier particles or the shells around the pigment particles thus act as spacers for the optically active pigment cores, which are up to a few tens of nanometers in size, in order to decouple them electromagnetically. With such a decoupling, no substantial light scattering is caused by an agglomeration of the carrier particles or the coated particles. A further prerequisite for reducing the light scattering from the supported or coated pigments is that the material of the support or the casing has a refractive index similar to that of the surrounding matrix. In most material combinations between carrier or shell and pigment, the material of the carrier should be an even lower and in a few cases a slightly higher one
Brechungsindex als die umgebende Matrix besitzen. In allen Fällen ergibt sich ein mittlerer Brechungsindex für das geträgerte oder umhüllte Pigment, der nur noch einen geringfügigen Unterschied zum Brechungsindex der umgebenden Matrix aufweist, wodurch die Lichtstreuung weiter minimiert wird.Have refractive index as the surrounding matrix. In all cases there is an average refractive index for the supported or coated pigment, which has only a slight difference to the refractive index of the surrounding matrix, which further minimizes light scattering.
Gegenstand der Erfindung sind daher Kompositpartikel, die anorganische und oder organische Pigmentteilchen mit einer durchschnittlichen Primärteilchengröße von 1 nm bis 100 nm, bevorzugt zwischen 1 nm und 50 nm, enthalten, die auf festen anorganischen oder organischen farblosen Trägerpartikeln einer Primärpartikelgröße von durchschnittlich 1 nm bis 200 nm haften, dadurch gekennzeichnet, dass die Pigmentprimärteilchen nicht wesentlich mit anderen Pigmentprimärteilchen agglomeriert sind und in der Regel auf einem bestimmten Mindestabstand zueinander stehen, wobei dieser Abstand in der Regel ein Viertel des Pigmentprimärpartikeldurchmessers betragen soll.The invention therefore relates to composite particles which contain inorganic and or organic pigment particles with an average primary particle size of 1 nm to 100 nm, preferably between 1 nm and 50 nm, which are based on solid inorganic or organic colorless carrier particles with an average particle size of 1 nm to 200 nm stick, characterized in that the pigment primary particles are not substantially agglomerated with other pigment primary particles and are generally at a certain minimum distance from one another, this distance should generally be a quarter of the pigment primary particle diameter.
Gegenstand der Erfindung sind weiterhin Kompositpartikel, die Pigmentteilchen mit einer durchschnittlichen Primärpartikelgröße von 1 nm bis 100 nm enthalten, bevorzugt 1 nm bis 50 nm, die mit anderen Primärteilchen, auch Umhüllungsteilchen genannt, oder mit einer festen anorganischen oder organischen Schicht umhüllt sind, wobei die Schichtdicke der Hülle in der Regel mindestens ein Achtel des Pigmentprimärpartikeldurchmessers betragen soll. Gegenstand der Erfindung sind weiterhin Kompositpartikel, die Agglomerate von anorganischen und/oder organischen Pigmentteilchen mit einer durchschnittlichen Primärteilchengröße von 1 nm bis 100 nm, bevorzugt zwischen 1 nm und 50 nm, enthalten. Besagte Agglomerate haften auf festen anorganischen oder organischen farblosen Trägerpartikeln mit einer durchschnittlichen Primärpartikelgröße von 1 nm bis 200 nm und sind dadurch gekennzeichnet, dass sie untereinander im Durchschnitt kleiner als 100 nm sind, vorzugsweise kleiner als 50 nm, und in der Regel auf einem bestimmten Mindestabstand zueinander stehen, wobei dieser Abstand in der Regel ein Viertel des Agglomeratdurchmessers betragen soll.The invention further relates to composite particles which contain pigment particles with an average primary particle size of 1 nm to 100 nm, preferably 1 nm to 50 nm, which are coated with other primary particles, also called coating particles, or with a solid inorganic or organic layer, the Layer thickness of the shell should generally be at least one eighth of the pigment primary particle diameter. The invention furthermore relates to composite particles which contain agglomerates of inorganic and / or organic pigment particles with an average primary particle size of 1 nm to 100 nm, preferably between 1 nm and 50 nm. Said agglomerates adhere to solid inorganic or organic colorless carrier particles with an average primary particle size of 1 nm to 200 nm and are characterized in that they are on average less than 100 nm, preferably less than 50 nm, and usually at a certain minimum distance stand to each other, this distance should generally be a quarter of the agglomerate diameter.
Gegenstand der Erfindung sind weiterhin Kompositpartikel, die Agglomerate aus anorganischen und/oder organischen Pigmentteilchen mit einer Primärteilchengröße von durchschnittlich 1 nm bis 100 nm, bevorzugt zwischen 1 nm und 50 nm, enthalten. Besagte Agglomerate sind im Durchschnitt kleiner als 100 nm, vorzugsweise kleiner als 50 nm, die mit einer festen oder partikulären, anorganischen oder organischen Schicht umhüllt sind, wobei die Gesamtschichtdicke der Hülle in der Regel mindestens ein Achtel des Agglomeratdurchmessers beträgt.The invention furthermore relates to composite particles which contain agglomerates of inorganic and / or organic pigment particles with a primary particle size of on average 1 nm to 100 nm, preferably between 1 nm and 50 nm. Said agglomerates are on average less than 100 nm, preferably less than 50 nm, which are coated with a solid or particulate, inorganic or organic layer, the total layer thickness of the shell generally being at least one eighth of the agglomerate diameter.
Gegenstand der Erfindung sind weiter Kompostitpartikel, wie im vorigen beschrie- ben, die aber Kombinationen verschiedener Typen von Pigmentpartikeln, Trägerpartikeln und/oder Umhüllungspartikeln enthalten.The invention further relates to compostite particles, as described above, but which contain combinations of different types of pigment particles, carrier particles and / or coating particles.
Außerdem sind Gegenstände der Erfindung transparente farbgebende und/oder transparente IR-absorbierende Beschichtungsmaterialien bestehend aus den Komposit- partikeln, die in einem Klarlack (z. B. Polyester-, Acryl-, Alkydharz-, Chlorkautschuk-, Epoxidharz-, Acrylharz-, Öl-, Nitro-, Polyester-, Polyurethanlacke sowie Kombinations-Lacke auf Cellulosenitrat- und Alkydharz-Basis), Kunststoff oder Glas eingearbeitet sind.In addition, objects of the invention are transparent coloring and / or transparent IR-absorbing coating materials consisting of the composite particles, which are coated in a clear lacquer (for example polyester, acrylic, alkyd resin, chlorinated rubber, epoxy resin, acrylic resin, oil -, nitro, polyester, polyurethane and combination paints based on cellulose nitrate and alkyd resin), plastic or glass are incorporated.
Außerdem sind Gegenstände der Erfindung transparent eingefarbte und/oder transparente IR-absorbierende Werkstoffe bestehend aus einem Kunststoff (z. B. Polycarbo- nat, Polyamid, Polyethylen, Polypropylen, Polymefhacrylat, Polymethylrnethacrylat, Polyurethan, Polyethylenterephthalat, Polystyrol, Styrolacrylnitril) oder Glas, in dem die erfindungsgemäßen Kompositpartikel eingearbeitet sind.In addition, objects of the invention are transparently colored and / or transparent IR-absorbing materials consisting of a plastic (for example polycarbonate, polyamide, polyethylene, polypropylene, polymethyl acrylate, polymethyl methacrylate, Polyurethane, polyethylene terephthalate, polystyrene, styrene acrylonitrile) or glass, in which the composite particles according to the invention are incorporated.
Unter den Begriff anorganische Pigmente fallen Metalle wie z. B. Cu, Ag, Au, Pt, Pd, Co oder Legierungen dieser Elemente, Halbleiter wie z. B. Si und alle Oxide,The term inorganic pigments includes metals such as B. Cu, Ag, Au, Pt, Pd, Co or alloys of these elements, semiconductors such. B. Si and all oxides,
Nitride, Phosphide und Sulfide von Metallen und Halbleitern sowie andere Stoffe wie z.B. Aluminate, insbesondere Eisenoxide und -oxidhydroxide, Chromoxide, Cadmiumsulfid, Cadmiumselenid, Cadmiumsulfoselenid, Bismutvanadat, Chromat- pigmente, Ultramarinpigmente, Eisenblaupigmente und Mischphasenpigmente, z.B. dotierte Rutilpigmente. Unter den Begriff anorganische Pigmente fallen ebenso auch dotierte Materialien wie z. B. Zinn-dotiertes Indiumoxid, Aluminium-dotiertes Zinkoxid, Antimon-dotiertes Zinnoxid, Fluor-dotiertes Zinnoxid oder metall-dotiertes Siliciumoxid.Nitrides, phosphides and sulfides of metals and semiconductors as well as other substances such as Aluminates, especially iron oxides and oxide hydroxides, chromium oxides, cadmium sulfide, cadmium selenide, cadmium sulfoselenide, bismuth vanadate, chromate pigments, ultramarine pigments, iron blue pigments and mixed phase pigments, e.g. doped rutile pigments. The term inorganic pigments also includes doped materials such as B. tin-doped indium oxide, aluminum-doped zinc oxide, antimony-doped tin oxide, fluorine-doped tin oxide or metal-doped silicon oxide.
Im Sinne der Erfindung als anorganisches Pigment geeignete Materialien sind auch anorganische Materialien, deren Kristallgitter (Wirtsmaterial) mit solchen Fremdionen dotiert ist, so dass das Material fluoresziert. Hierunter zählen insbesondere alle Materialien und Materialklassen, die als sogenannte Phosphore in Leuchtschirmen oder Fluoreszenzlampen Verwendung finden und wie sie in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, WILEY-VCH, 6* edition, 1999 Electronic Release, KapitelMaterials which are suitable as inorganic pigment in the sense of the invention are also inorganic materials whose crystal lattice (host material) is doped with such foreign ions, so that the material fluoresces. These include in particular all materials and material classes that are used as so-called phosphors in fluorescent screens or fluorescent lamps and as described in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, WILEY-VCH, 6 * edition, 1999 Electronic Release, chapter
„Luminescent Materials: 1. Inorganic Phosphors" genannt sind. Im Sinne der Erfindung als anorganisches Pigment geeignete Materialien sind somit solche Materialien des Typs XY:A zu zählen, wobei X ein Kation aus einem oder mehreren Elementen der Hauptgruppen la, 2a, 3a, 4a, der Nebengruppen 2b, 3b, 4b, 5b, 6b, 7b oder der Lanthaniden des Periodensystems ist, Y entweder ein mehratomiges Anion aus einem oder mehreren Element(en) der Hauptgruppen 3 a, 4a, 5 a, der Nebengruppen 3b, 4b, 5b, 6b, 7b und oder 8b sowie Element(en) der Hauptgruppen 6a und/oder 7 oder ein einatomiges Anion aus der Hauptgruppe 5a, 6a oder 7a des Periodensystems ist und A das Dotierungsmaterial aus Anionen aus einem oder mehreren Elementen der Lanthaniden und/oder Elementen der Hauptgruppen la, 2a und oder AI, Cr, Tl, Mn,“Luminescent Materials: 1. Inorganic Phosphors” are mentioned. Materials suitable for the purposes of the invention as inorganic pigment are therefore materials of the type XY: A, where X is a cation from one or more elements of the main groups la, 2a, 3a, 4a, the subgroups 2b, 3b, 4b, 5b, 6b, 7b or the lanthanides of the periodic table, Y is either a polyatomic anion from one or more element (s) of the main groups 3a, 4a, 5a, the subgroups 3b, 4b , 5b, 6b, 7b and or 8b and element (s) of main groups 6a and / or 7 or a monatomic anion from main group 5a, 6a or 7a of the periodic table and A is the doping material from anions from one or more elements of the lanthanides and / or elements of the main groups la, 2a and or AI, Cr, Tl, Mn,
Ag, Cu, As, Nb, Nd, Ni, Ti, In, Sb, Ga, Si, Pb, Bi, Zn, Co ist. Die Konzentration des Dotierungsmaterials im Wirtsgitter beträgt zwischen 10"5 mol% und 50 mol%, bevor- zugt zwischen 0,01 mol% und 30 mol%, besonders bevorzugt zwischen 0,1 mol% und 20 mol%.Ag, Cu, As, Nb, Nd, Ni, Ti, In, Sb, Ga, Si, Pb, Bi, Zn, Co. The concentration of the doping material in the host lattice is between 10 "5 mol% and 50 mol%, before increases between 0.01 mol% and 30 mol%, particularly preferably between 0.1 mol% and 20 mol%.
Unter der Materialklasse der fluoreszierenden Pigmentteilchen werden bevorzugt Sulfide, Selenide, Sulfoselenide, Oxysulfide, Borate, Aluminate, Gallate, Silikate,Among the material class of the fluorescent pigment particles, preference is given to sulfides, selenides, sulfoselenides, oxysulfides, borates, aluminates, gallates, silicates,
Germanate, Phosphate, Halophosphate, Oxide, Arsenate, Nanadate, Νiobate, Tanta- late, Sulfate, Wolframate, Molybdate, Alkalihalogenide sowie andere Halogenide oder Nitride als Wirtsmaterialien für die fluoreszierenden Pigmentteilchen verwendet. Beispiele für diese Materialklassen sind zusammen mit den entsprechenden Do- tierungen in der folgenden Liste angegeben (Materialien des Typs B:A mit B =Germanates, phosphates, halophosphates, oxides, arsenates, nanadates, obiobates, tantalates, sulfates, tungstates, molybdates, alkali halides and other halides or nitrides are used as host materials for the fluorescent pigment particles. Examples of these material classes are given together with the corresponding doping in the following list (materials of type B: A with B =
Wirtsmaterial und A = Dotierungsmaterial):Host material and A = doping material):
Li Eu; Na TI; Cs Tl; Cs Na; LiF:Mg; LiF:Mg,Ti; LiF:Mg,Na; KMgF3:Mn;Li Eu; Na TI; Cs Tl; Cs Na; LiF: Mg; LiF: Mg, Ti; LiF: Mg, Na; KMgF 3 : Mn;
Al2O3:Eu; BaFCkEu; BaFCkSm; BaFBπEu; BaFCl0,5Br0,5:Sm; BaY2F8:A (A = Pr, Tm, Er, Ce); BaSi2O5:Pb; BaMg2Al!6θ27:Eu; BaMgAl!4θ23:Eu; BaM- gAIι07:Eu; BaMgAl2O3:Eu; Ba2P2θγ:Ti; (Ba,Zn,Mg)3Si2O7:Pb;Al 2 O 3 : Eu; BaFCkEu; BaFCkSm; BaFBπEu; BaFCl 0, 0 5 Br, 5: Sm; BaY 2 F 8 : A (A = Pr, Tm, Er, Ce); BaSi 2 O 5 : Pb; BaMg2Al 6θ27: Eu;! BaMgAl! 4θ2 3 : Eu; BaM- GAIι 07 : Eu; BaMgAl 2 O 3 : Eu; Ba 2 P2θγ: Ti; (Ba, Zn, Mg) 3 Si 2 O 7 : Pb;
Ce(Mg,Ba)Alι ιOi9; Ce0;65τ 0,35MgA1l l°19:Ce,Tb; M§A11 lOi9:Ce,Tb; MgF2:Mn; MgS:Eu; MgS:Ce; MgS:Sm; MgS:(Sm,Ce); (Mg,Ca)S:Eu; MgSiO3:Mn; 3,5MgO-0,5MgF2-GeO2:Mn; MgWO4:Sm; MgWO :Pb; 6MgO-As2O5:Mn; (Zn,Mg)F2:Mn; (Zn4Be)Sθ4:Mn; Z^SiO^Mn; Zn2Siθ4:Mn,As; ZnO:Zn;Ce (Mg, Ba) Alι ιOi9 ; Ce 0; 65 τ 0.35 M g A1 ll ° 19: Ce, Tb; M § A1 1 lOi9: Ce, Tb; MgF 2 : Mn; MgS: Eu; MgS: Ce; MgS: Sm; MgS: (Sm, Ce); (Mg, Ca) S: Eu; MgSiO 3 : Mn; 3.5MgO-0.5MgF 2 -GeO 2 : Mn; MgWO 4 : Sm; MgWO: Pb; 6MgO-As 2 O 5 : Mn; (Zn, Mg) F2: Mn; (Zn4Be) Sθ4: Mn; Z ^ SiO ^ Mn; Zn2Siθ4: Mn, As; ZnO: Zn;
ZnO:Zn,Si,Ga; Zn3(PO4)2:Mn; ZnS:A (A = Ag, AI, Cu); (Zn,Cd)S:A (A = Cu, AI, Ag, Ni); CdB04:Mn; CaF2:Mn; CaF2:Dy; CaS:A A = Lanthanide, Bi); (Ca,Sr)S:Bi; CaW04:Pb; CaWθ4:Sm; CaSO :A (A = Mn, Lanthanide);ZnO: Zn, Si, Ga; Zn 3 (PO 4 ) 2 : Mn; ZnS: A (A = Ag, Al, Cu); (Zn, Cd) S: A (A = Cu, Al, Ag, Ni); CdB04: Mn; CaF 2 : Mn; CaF 2 : Dy; CaS: AA = lanthanide, Bi); (Ca, Sr) S: Bi; CaW04: Pb; CaWθ4: Sm; CaSO: A (A = Mn, lanthanide);
3Ca3(P04)2-Ca(F,Cl)2:Sb,Mn; CaSiO3:Mn,Pb; Ca2AI2Si2O7:Ce; (Ca,Mg)SiO3:Ce; (Ca,Mg)SiO3 :Ti; 2SrO-6(B2O3)-SrF2:Eu; 3Sr3(P04)2-CaCl2:Eu; A3(PO4)2-ACl2:Eu3Ca 3 (P04) 2 -Ca (F, Cl) 2 : Sb, M n ; CaSiO 3 : Mn, Pb; Ca 2 Al 2 Si 2 O 7 : Ce; (Ca, Mg) SiO 3 : Ce; (Ca, Mg) SiO 3 : Ti; 2SrO-6 (B 2 O 3 ) -SrF 2 : Eu; 3Sr 3 (P04) 2-CaCl 2 : Eu; A 3 (PO 4 ) 2-ACl 2 : Eu
(A = Sr, Ca, Ba); (Sr,Mg)2P2θ7:Eu; (Sr,Mg)3(PO )2:Sn; SrS:Ce; SrS:Sm,Ce;(A = Sr, Ca, Ba); (Sr, Mg) 2 P2θ7: Eu; (Sr, Mg) 3 (PO) 2 : Sn; SrS: Ce; SrS: Sm, Ce;
SrS:Sm; SrS:Eu; SrS:Eu,Sm; SrS:Cu,Ag; Sr2P2θ7:Sn; Sr2P2θ7:Eu;SrS: Sm; SrS: Eu; SrS: Eu, Sm; SrS: Cu, Ag; Sr 2 P2θ7: Sn; Sr 2 P2θ7: Eu;
Sr4Ali4θ25:Eu; SrGa2S4:A (A = Lanthanide, Pb); SrGa2S4:Pb;Sr4Ali4θ25: Eu; SrGa 2 S 4 : A (A = lanthanide, Pb); SrGa 2 S 4 : Pb;
Sr3Gd2Si6O18:Pb,Mn; YF3:Yb,Er; YF3:Ln (Ln = Lanthanide); YLiF4:Ln (Ln = Lanthanide); Y3Al5O12:Ln (Ln = Lanthanide); YAl3(BO4)3:Nd,Yb; (Y,Ga)BO3:Eu; (Y,Gd)BO3:Eu; Y2Al3Ga2O12:Tb; Y2SiO5:Ln (Ln = Lanthanide); Y2O3:Ln (Ln =Sr 3 Gd 2 Si 6 O 18 : Pb, Mn; YF 3 : Yb, Er; YF 3 : Ln (Ln = lanthanide); YLiF 4 : Ln (Ln = lanthanide); Y3Al 5 O 12 : Ln (Ln = lanthanide); YAl 3 (BO 4 ) 3 : Nd, Yb; (Y, Ga) BO 3 : Eu; (Y, Gd) BO 3 : Eu; Y 2 Al 3 Ga 2 O 12 : Tb; Y 2 SiO 5 : Ln (Ln = lanthanide); Y 2 O 3 : Ln (Ln =
Lanthanide); Y2θ2S:Ln (Ln = Lanthanide); YNO4.-A (A = Lanthanide, In);Lanthanides); Y2θ2S: Ln (Ln = lanthanide); YNO4.-A (A = lanthanide, In);
Y(PN)O4:Eu; YTaO4:Νb; YAlO3:A (A = Pr, Tm, Er, Ce); YOCl:Yb,Er;Y (PN) O 4 : Eu; YTaO 4 : Νb; YAlO 3 : A (A = Pr, Tm, Er, Ce); YOCl: Yb, Er;
LnPO4:Ce,Tb (Ln = Lanthanide oder Mischungen von Lanthaniden) ; LuVO :Eu; GdVO4:Eu; Gd2O2S:Tb; GdMgB5O10:Ce,Tb; LaOBr:Tb; La2O2S:Tb; LaF3:Nd,Ce;LnPO 4 : Ce, Tb (Ln = lanthanides or mixtures of lanthanides); LuVO: Eu; GdVO 4 : Eu; Gd 2 O 2 S: Tb; GdMgB 5 O 10 : Ce, Tb; LaOBr: Tb; La 2 O 2 S: Tb; LaF 3 : Nd, Ce;
BaYb2F8:Eu; NaYF4:Yb,Er; NaGdF4:Yb,Er; NaLaF4:Yb,Er; LaF3:Yb,Er,Tm; BaYF5:Yb,Er; Ga2O3:Dy; GaN:A (A = Pr, Eu, Er, Tm); Bi4Ge3O12; LiNbO3:Nd,Yb; LiNbO3:Er; LiCaAlF6:Ce; LiSrAlF6:Ce; LiLuF4:A (A = Pr, Tm, Er, Ce); Li2B O7:Mn, SiOx:Er,Al (0 < x < 2).BaYb 2 F 8 : Eu; NaYF 4 : Yb, Er; NaGdF 4 : Yb, Er; NaLaF 4 : Yb, Er; LaF 3 : Yb, Er, Tm; BaYF 5 : Yb, Er; Ga 2 O 3 : Dy; GaN: A (A = Pr, Eu, Er, Tm); Bi 4 Ge 3 O 12 ; LiNbO 3 : Nd, Yb; LiNbO 3 : He; LiCaAlF 6 : Ce; LiSrAlF 6 : Ce; LiLuF 4 : A (A = Pr, Tm, Er, Ce); Li 2 BO 7 : Mn, SiO x : Er, Al (0 <x <2).
Als Materialien für den Träger oder die Umhüllungsteilchen kommen solche Oxide, Fluoride, Chloride von Metallen und Halbleitern sowie z.B. Aluminosilicate oder auch Polymere infrage, die im sichtbaren Spektralbereich im wesentlichen transparent sind.As materials for the carrier or the encapsulation particles come such oxides, fluorides, chlorides of metals and semiconductors and e.g. Aluminosilicates or polymers in question, which are essentially transparent in the visible spectral range.
Der Begriff Volumenkonzentration bezieht sich auf den Anteil des Pigmentvolumens an dem Gesamtvolumen der festen Phase der Kompositpartikel. Das Gesamtvolumen ist das Volumen des Pigments plus das des Trägermaterials aber ohne eventuelle Leerräume im Komposit.The term volume concentration refers to the proportion of the pigment volume in the total volume of the solid phase of the composite particles. The total volume is the volume of the pigment plus that of the carrier material but without any empty spaces in the composite.
In einer bevorzugten Ausführungsform liegen nichtmetallische Pigmente in einer Volumenkonzentration von 1 % - 60% und metallische Pigmente bei 1 % - 40% bezogen auf Pigment/Träger-Komposit bzw. Pigment/Träger-Komposit vor. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform liegen nichtmetallische Pigmente in einer Volumenkonzentration von 10 % - 50% und metallische Pigmente bei 5 % - 20% bezogen auf Pigment/Träger-Komposit vor.In a preferred embodiment, non-metallic pigments are present in a volume concentration of 1% - 60% and metallic pigments at 1% - 40% based on the pigment / carrier composite or pigment / carrier composite. In a particularly preferred embodiment, non-metallic pigments are present in a volume concentration of 10% - 50% and metallic pigments at 5% - 20%, based on the pigment / carrier composite.
In einer bevorzugten Ausführungsform liegen nichtmetallische Pigmente in einer Volumenkonzentration von 1 % - 60% und metallische Pigmente bei 1 % - 40% be- zogen auf das Hüllenpigment-Komposit vor. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform liegen nichtmetallische Pigmente in einer Volumenkonzentration von 10 % - 50%) und metallische Pigmente bei 5 % - 20% bezogen auf das Hüllenpigment- Komposit vor. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform besitzen die Trägerpartikel oder das Hüllenmaterial einen im sichtbaren Spektralbereich reellen Brechungsindex, der zwischen 1,3 und 1,9 liegt. Besonders vorteilhaft ist beispielsweise die Verwendung von Siliciumdioxid als Trägermaterial oder Hüllenmaterial.In a preferred embodiment, non-metallic pigments are present in a volume concentration of 1% - 60% and metallic pigments at 1% - 40%, based on the shell pigment composite. In a particularly preferred embodiment, non-metallic pigments are present in a volume concentration of 10% - 50%) and metallic pigments are 5% - 20% based on the shell pigment composite. In a further preferred embodiment, the carrier particles or the shell material have a real refractive index in the visible spectral range, which is between 1.3 and 1.9. For example, the use of silicon dioxide as carrier material or shell material is particularly advantageous.
Im idealen Fall ist der Brechungsindex des Komposits aus Pigment- und Trägerpartikeln gleich dem der Matrix, in der die Kompositpartikel zum Zwecke der Farbgebung eingearbeitet werden. In diesem besonders bevorzugten Ausführungsform be- sitzt die Volumenkonzentration des Pigments bezogen auf den Pigment/Träger-In the ideal case, the refractive index of the composite of pigment and carrier particles is equal to that of the matrix in which the composite particles are incorporated for the purpose of coloring. In this particularly preferred embodiment, the volume concentration of the pigment is based on the pigment / carrier
Komposit annähernd einen Wert, der sich aus der folgenden mathematischen Beziehung entnehmen läßt:Composite approximately a value that can be derived from the following mathematical relationship:
Cvo. = (Nma ~Ntr)/(Npi -Ntr)C vo . = (N m a ~ N tr ) / (N pi -Nt r )
Dabei ist Cvoι die Volumenkonzentration des Pigments bezogen auf den Pigment/Träger-Komposit, Nma der Brechungsindex der Matrix, in der der Komposit eingebettet ist, Ntr der Brechungsindex des Trägermaterials und Np-, der Brechungsindex des Pigments. Unter Brechungsindex wird hier jeweils der Realteil desselben verstanden.C v ι is the volume concentration of the pigment based on the pigment / carrier composite, N ma the refractive index of the matrix in which the composite is embedded, N tr the refractive index of the carrier material and N p -, the refractive index of the pigment. Refractive index is understood here to mean the real part of the same.
Der Brechungsindex des Komposits darf allerdings geringfügig, vorzugsweise um nicht mehr als 0,3 Einheiten, von dem der umgebenden Matrix abweichen.However, the refractive index of the composite may differ slightly, preferably not more than 0.3 units, from that of the surrounding matrix.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die zulässigen Agglomerate desIn a further preferred embodiment, the permissible agglomerates are
Träger-Pigment-Komposits bzw. Pigment/Umhüllungsteilchen-Komposit kleiner als 50 μm, besonders bevorzugt kleiner als 10 μm, ganz besonders bevorzugt kleiner als 2 μm, um mit bloßem Auge sichtbare Stippen zu vermeiden und einen homogenen Farbeindruck bzw. Infrarotabsorption zu gewährleisten.Carrier-pigment composites or pigment / coating particle composite less than 50 μm, particularly preferably less than 10 μm, very particularly preferably less than 2 μm, in order to avoid specks visible to the naked eye and to ensure a homogeneous color impression or infrared absorption.
In einer weiteren möglichen Ausführungsform kann der Komposit mittels anorganischer oder organischer Nachbehandlung an der Oberfläche modifiziert sein, so dass die Dispergierbarkeit des Komposits in der Matrix verbessert wird. Beispiele:In a further possible embodiment, the composite can be modified on the surface by means of inorganic or organic aftertreatment, so that the dispersibility of the composite in the matrix is improved. Examples:
Beispiel 1example 1
Um die vorteilhafte Wirkung der erfindungsgemäßen Kompositpartikel zu demonstrieren, wurden Eisenoxid-Nanoteilchen (Hämatit) mit einer Größe, von etwa 10 nm, die auf Siliziumdioxidpartikel aufgebracht worden sind, verwendet. Diese Teilchengröße wurde anhand von elektronenmikroskopischen Untersuchungen bestimmt.In order to demonstrate the advantageous effect of the composite particles according to the invention, iron oxide nanoparticles (hematite) with a size of approximately 10 nm, which have been applied to silicon dioxide particles, were used. This particle size was determined on the basis of electron microscopic examinations.
Herstellung der Trägerpigmente:Production of the carrier pigments:
Zur Herstellung eines Eisenoxidsols wurden 2,7 g Eisen-(III)-chlorid (FeCl3 . 6H2O) in 50 ml destilliertem Wasser gelöst. Ein weiteres Volumen von 450 ml destillierten Wassers wurde bis zum Sieden erhitzt und in der Siedehitze die frische Eisen-(III)- chloridlösung tropfenweise (weniger als 2 ml/min) unter sehr intensivem Rühren zugesetzt. Anschließend wurde die Lösung noch 10 Minuten lang am Sieden gehalten und dann abgekühlt. Dabei entstehen in Wasser dispergierte Nanopartikel aus Eisen-(III)-oxid der Kristallform Hämatit. Zur Aufbringung dieser Eisenoxidpartikel auf Siliziumdioxidträger wurden 200 ml destilliertes Wasser vorgelegt und 3.2 g Siliziumdioxidpartikel (Aerosil® 200, Degussa, DE) darin dispergiert. Um den Disper- gierzustand zu verbessern wurde die Vordispersion mit einem Ultraschallfinger behandelt (200 W, 5 Min). Anschließend wurde das Eisenoxidsol zur Siliziumdioxiddispersion unter Rühren zugegeben, Natriumhydroxidlösung bis zum Erreichen eines pH- Werts von 3,5 hinzu gegeben und die Mischung noch 5 Minuten gerührt. Durch Zentrifugation wurde der Feststoff abgetrennt und anschließend bei 80°C im Vaku- umtrockenschrank über mehrerer Stunden getrocknet.To produce an iron oxide sol, 2.7 g of iron (III) chloride (FeCl 3 .6H 2 O) was dissolved in 50 ml of distilled water. A further volume of 450 ml of distilled water was heated to the boil and the fresh iron (III) chloride solution was added dropwise (less than 2 ml / min) with very intensive stirring. The solution was then kept boiling for a further 10 minutes and then cooled. Nanoparticles of iron (III) oxide in the crystal form of hematite are dispersed in water. For applying this iron oxide particles on silica support 200 ml of distilled water were charged and 3.2 g silica (Aerosil ® 200, Degussa, DE) dispersed therein. In order to improve the state of dispersion, the predispersion was treated with an ultrasound finger (200 W, 5 min). The iron oxide sol was then added to the silicon dioxide dispersion with stirring, sodium hydroxide solution was added until the pH reached 3.5 and the mixture was stirred for a further 5 minutes. The solid was separated off by centrifugation and then dried at 80 ° C. in a vacuum drying cabinet for several hours.
Prüfung der Farbeigenschaften der Kompositpartikel:Testing the color properties of the composite particles:
Es wurde eine Lackschicht auf folgende Weise hergestellt. Der Basis-Lack bestand aus einer Mischung aus 3500,0 g des Alkydharzes Alkydal® F 48 (55% Trockenrück- stand in 38:7 Testbenzin : Xylol; Bayer AG, DE), 385,0 g Solventnaphta 100, 28,8 gA lacquer layer was produced in the following way. The base paint consisted of a mixture of 3500.0 g of alkyd resin ® Alkydal F 48 (55% dry residue was in 38: 7 Spirit: xylene; Bayer AG, DE), 385.0 g of solvent naphtha 100, 28.8 g
2-Butanonoxim, 55 % in Testbenzin und 96,3 g Ethylglykolacetat. Zur Dispergierung wurde ein Schüttler (Olbrich Farbenmischer rm 5000) eingesetzt. Als Mahlgarnitur w irde eine 100 ml Weithalsglasflasche (rund) benutzt. Es wurden 50,0 g Ai2θ3 -Kugeln mit d = 1,6 mm - 2,5 mm verwendet. 40,0 g der oben genannten Basis-Lack-Mischung (ca. 48 % Trockenrückstand), die Trockenstoffe, 0,38 g Octa- Soligen Blei mit 24 % Pb; 0,10 g Octa-Soligen Kobalt mit 6 % Co (alle Borchers GmbH, Monheim, DE) und eine Menge Kompositpartikel wurden in die Mahlgarni- tur (100 ml Weithalsglasflasche, rund) zugegeben, so dass eine Konzentration von2-butanone oxime, 55% in white spirit and 96.3 g of ethyl glycol acetate. A shaker (Olbrich paint mixer rm 5000) was used for the dispersion. A 100 ml wide-mouth glass bottle (round) was used as the grinding set. There were 50.0 g Ai2θ 3 balls with d = 1.6 mm - 2.5 mm used. 40.0 g of the above-mentioned basic paint mixture (approx. 48% dry residue), the dry substances, 0.38 g Octa-Soligen lead with 24% Pb; 0.10 g of Octa-Soligen cobalt with 6% Co (all Borchers GmbH, Monheim, DE) and a lot of composite particles were added to the grinding set (100 ml wide-mouth glass bottle, round), so that a concentration of
Hämatit entsprechend 1 Gew.-% bezogen auf den trockenen Lack eingestellt wurde. Die Mischung wurde anschließend 3 Stunden dispergiert. Die Trockenstoffe wurden unmittelbar vor der Dispergierung zugegeben.Hematite was adjusted to 1% by weight based on the dry paint. The mixture was then dispersed for 3 hours. The drying agents were added immediately before the dispersion.
Die fertig dispergierten Lacke wurden über Einwegsiebe mit ca. 280 μm Maschenweite filtriert. Zur Beurteilung der Pigmente wurden die dispergierten Lacke mit einer Lackhantel (Spalthöhe je nach Anforderung) auf Schwarz- Weiß Kacheln (Opalglaskacheln) aufgezogen. Die Trocknung erfolgt einen Tag bei Raumtemperatur und anschließend 1 h bei 65 °C im Trockenschrank. Es wurden diffuse Reflexionsspek- tren im ultravioletten sowie sichtbaren Spektralbereich aufgenommen.The fully dispersed lacquers were filtered through disposable sieves with a mesh size of approx. 280 μm. To assess the pigments, the dispersed varnishes were applied to black and white tiles (opal glass tiles) using a paint bar (gap height depending on requirements). Drying takes place for one day at room temperature and then for 1 h at 65 ° C in a drying cabinet. Diffuse reflection spectra in the ultraviolet and visible spectral range were recorded.
Abbildungen 1 und 2 demonstrieren die vorteilhaften Eigenschaften des oben beschriebenen Lacks auf Basis der erfindungsgemäßen Kompositpartikel. Die Abbildungen zeigen die diffuse Reflexion der Lackaufstriche auf der schwarzen und wei- ßen Unterlage als Funktion der Wellenlänge.Figures 1 and 2 demonstrate the advantageous properties of the paint described above based on the composite particles according to the invention. The illustrations show the diffuse reflection of the paint spreads on the black and white surface as a function of the wavelength.
Die Reflexion durch diesen Lack auf der schwarzen Unterlage (Abb. 1) ist nahezu unabhängig von der Wellenlänge und variiert lediglich zwischen 0,6 % und 1,8 % im Bereich zwischen 400 nm und 800 nm. Auf der weißen Unterlage (Abb. 2) steigt die Reflexion von unter 1 % bei einer Wellenlänge von 400 nm auf über 75 % beiThe reflection from this varnish on the black surface (Fig. 1) is almost independent of the wavelength and only varies between 0.6% and 1.8% in the range between 400 nm and 800 nm. On the white surface (Fig. 2 ) the reflection increases from less than 1% at a wavelength of 400 nm to more than 75%
760 nm. Dies zeigt das geringe Streu- und hohe Absorptionsvermögen des Lacks, das die erfindungsgemäßen Kompositpartikel enthält760 nm. This shows the low scattering and high absorption capacity of the lacquer which contains the composite particles according to the invention
Das aus geträgertem Pigment bestehende Komposit liegt in dieser Lackschicht in einem schlecht dispergierten Zustand vor. Elektronenmikroskopische AufnahmenThe composite consisting of carrier pigment is in a poorly dispersed state in this lacquer layer. Electron micrographs
(Abb. 3) zeigen, dass Agglomerate im Größenbereich von bis zu einigen Mikrometern vorhanden sind. Bei ungeträgerten Pigmenten fuhren solche Agglomerate unabdingbar zu einer unerwünschten Trübung (s. Vergleichsbeispiel). Der vorteilhafte Farbeindruck der geträgerten Pigmente selbst bei schlechtem Dis- pergierzustand wird anhand von CIELAB- Werten, die mit dem Farbmessgerät Lambda 900 der Fa. Perkin Eimer gemessen wurden, deutlich gemacht (s. Tabelle).(Fig. 3) show that agglomerates in the size range of up to a few micrometers are present. In the case of unsupported pigments, such agglomerates inevitably lead to an undesirable cloudiness (see comparative example). The advantageous color impression of the supported pigments, even in the case of poor dispersion, is made clear on the basis of CIELAB values, which were measured with the Lambda 900 color measuring device from Perkin Elmer (see table).
Beispiel 2Example 2
Um die vorteilhafte Wirkung der erfindungsgemäßen Kompositpartikel zu demon- strieren, wurden Eisenoxid-Nanoteiichen (Hämatit) mit einer Größe von etwa 10 nm, die auf Siliziumdioxidpartikel aufgebracht worden sind, verwendet. Diese Teilchengröße konnte anhand von elektronenmikroskopischen Untersuchungen bestätimmt werden.In order to demonstrate the advantageous effect of the composite particles according to the invention, iron oxide nanoparticles (hematite) with a size of approximately 10 nm, which have been applied to silicon dioxide particles, were used. This particle size could be confirmed by means of electron microscopic examinations.
Herstellung der Komposits:Production of the composites:
Die Herstellung der Eisenoxiddispersion erfolgte wie in Beispiel 1 beschrieben.The iron oxide dispersion was prepared as described in Example 1.
Zur Aufbringung dieser Eisenoxidpartikel auf Siliziumdioxidträger wurden 190 ml destillierten Wassers vorgelegt und eine Dispersion von 10,7 g einer Dispersion von Siliziumdioxidpartikeln (Levasil® 300/30 (Bayer AG, Leverkusen, DE)) eingemischt.For applying this iron oxide particles on silica support 190 ml of distilled water were charged and a dispersion of 10.7 g of a dispersion of silicon dioxide (Levasil ® 300/30 (Bayer AG, Leverkusen, DE)) was mixed.
Anschließend wurde das Eisenoxidsol zur Siliziumdioxiddispersion unter Rühren zugegeben, Natriumhydroxidlösung bis zum Erreichen eines pH- Werts von 3,5 hinzugegeben und die Mischung noch 5 Minuten gerührt. Durch Zentrifugation wurde der Feststoff getrennt und anschließend bei 80°C im Vakuumtrockenschrank ge- trocknet. Die Prüfling der Farbeigenschaften des Pigments erfolgte wie bereits in Beispiel 1 beschrieben wurde.The iron oxide sol was then added to the silicon dioxide dispersion with stirring, sodium hydroxide solution was added until the pH reached 3.5 and the mixture was stirred for a further 5 minutes. The solid was separated by centrifugation and then dried at 80 ° C. in a vacuum drying cabinet. The test specimen of the color properties of the pigment was carried out as already described in Example 1.
Abbildungen 4 und 5 demonstrieren die vorteilhaften Eigenschaften des oben beschriebenen Lacks auf Basis des erfindungsgemäßen Kompositpartikel. Die Abbildungen zeigen die diffuse Reflexion der Lackaufstriche auf der schwarzen und weißen Unterlage als Funktion der Wellenlänge.Figures 4 and 5 demonstrate the advantageous properties of the lacquer described above based on the composite particle according to the invention. The images show the diffuse reflection of the paint spreads on the black and white surface as a function of the wavelength.
Die Reflexion durch diesen Lack auf der schwarzen Unterlage (Abb. 4) ist unabhängig von der Wellenlänge und liegt bei unter 1 % im Bereich zwischen 400 nm und 800 nm. Auf der weißen Unterlage (Abb. 5) steigt die Reflexion von unter 1 % bei einer Wellenlänge von 400 nm auf über 75 % bei 720 nm. Dies zeigt das geringe Streu- und hohe Absorptionsvermögen des Lacks basierend auf Kompositpartikel die geträgertes Eisenoxidpigment enthalten.The reflection from this varnish on the black surface (Fig. 4) is independent of the wavelength and is less than 1% in the range between 400 nm and 800 nm. On the white surface (Fig. 5) the reflection increases by less than 1% at a wavelength of 400 nm to over 75% at 720 nm. This shows the low scattering and high absorption capacity of the lacquer based on composite particles that contain iron oxide pigment.
Die das geträgerte Pigment enthaltenden Kompositpartikel liegen in dieser Lackschicht selbst in einem schlecht dispergierten Zustand vor. Elektronenmikroskopische Aufnahmen (Abb. 6) zeigen, dass Agglomerate im Größenbereich von bis zu einigen Mikrometern vorhanden sind. Im Falle von ungeträgertem Pigment führen solche Agglomerate unabdingbar zu einer unerwünschten Trübung (s. Vergleichsbeispiel).The composite particles containing the supported pigment are present in this lacquer layer even in a poorly dispersed state. Electron microscope images (Fig. 6) show that agglomerates in the size range of up to a few micrometers are present. In the case of unsupported pigment, such agglomerates inevitably lead to an undesirable cloudiness (see comparative example).
Der vorteilhafte Farbeindruck der geträgerten Pigmente wird anhand von CIELAB- Werten, die mit dem Farbmessgerät Lambda 900 der Fa. Perkin Eimer gemessen wurden, deutlich gemacht (s. Tabelle).The advantageous color impression of the supported pigments is made clear on the basis of CIELAB values, which were measured with the Lambda 900 color measuring device from Perkin Elmer (see table).
Beispiel 3 Example 3
40 g der kationisch eingestellten Siliziumoxiddispersion Levasil® 200S (Bayer AG, DE) wurden vorgelegt. Dazu wurden 75 g einer Dispersion von Pigmentnanoparti- kein, Bayscript® Magenta VPSP 20015 (Bayer AG, DE) mit einem Pigmentgehalt von 4 Gew.-% unter Rühren schnell hinzugegeben. Der Feststoff wurde anschließend abfiltriert, gewaschen und bei 80°C getrocknet. Das so gewonnene Magenta- Siliziumdioxid-Kompositpulver wurde dann einer Trockenmahlung ausgesetzt. Verwendet wurde eine Pulverisette® 2 (Fritsch GmbH, Idar-Oberstein, DE) Die Mühle arbeitet nach dem Prinzip einer Mörsermühle. Die Mahlgarnitur, Reibschale und das Pistill sind aus Achat. Das Pistill wird durch Verschieben des Gewichtes auf dem Hebelarm mit dem höchsten Druck belastet. Gewicht und Hebelarm schließen dabei bündig ab. Die Drehzahl der Reibschale betrug 70 min"1 (bei 50 Hz Netzfrequenz). Die Reibschale hat einen inneren Durchmesser von 150 mm. Das Pistill hat einen Durchmesser von 70 mm. Der Kunststoffabstreifer wurde nach Anweisung des40 g of the cationically adjusted Levasil® 200S silicon oxide dispersion (Bayer AG, DE) were introduced. To this was added 75 g of a dispersion of Pigmentnanoparti- no, Bayscript Magenta VPSP ® 20015 (Bayer AG, DE) with a pigment content of 4 wt .-%, with stirring added rapidly. The solid was then filtered off, washed and dried at 80 ° C. The magenta-silica composite powder thus obtained was then subjected to dry grinding. A Pulverisette ® 2 (Fritsch GmbH, Idar-Oberstein, DE) was used. The mill works on the principle of a mortar mill. The grinding set, grater bowl and pestle are made of agate. The pestle is loaded with the highest pressure by moving the weight on the lever arm. The weight and lever arm are flush. The speed of the friction cup was 70 min "1 (at 50 Hz mains frequency). The friction cup has an inner diameter of 150 mm. The pestle has a diameter of 70 mm
Mühlenherstellers so eingestellt, daß das Mahlgut von der Wand unter das Pistill geschoben wurde. Es wurden 2,0 g Pigment eingewogen. Die Mahldauer betrug 30 Minuten.Mill manufacturer adjusted so that the ground material was pushed from the wall under the pestle. 2.0 g of pigment were weighed out. The milling time was 30 minutes.
Prüfung der Farbeigenschaften der Kompositpartikel:Testing the color properties of the composite particles:
Es wurde eine Lackschicht auf folgende Weise hergestellt: Der Basis-Lack bestand aus einer Mischung von 3500,0 g Alkydharz Alkydal® F 48 (55% Trockenrückstand in 38:7 TestbenzimXylol; Bayer AG, DE), 385,0 g Solventnaphta 100, 28,8 g 2-Butanonoxim, 55 Gew.-% in Testbenzin, und 96,3 g l-Methoxy-2-Propylacetat. Die Dispergierung erfolgte in einer Kugelmühle (Planeten-Schnellmühle PM 4It has a varnish layer in the following manner: The base paint consisted of a mixture of 3500.0 g of alkyd resin ® Alkydal F 48 (55% dry residue in 38: 7 TestbenzimXylol; Bayer AG, DE), 385.0 g of solvent naphtha 100, 28.8 g of 2-butanone oxime, 55% by weight in white spirit, and 96.3 g of l-methoxy-2-propyl acetate. The dispersion was carried out in a ball mill (PM 4 planetary high-speed mill
(Retsch GmbH & Co. KG, Haan, DE). Der Bewegungsablauf der Mühle kann fol- gendernmaßen beschrieben werden: Bis zu vier Mahlbehälter (Planeten) rotieren um einen gemeinsamen Mittelpunkt. Der Radius der Kreisbahn bis zur Mitte der Mahlbehälter beträgt ca. 15 cm. Zusätzlich rotieren die Mahlbehälter (Planeten) in gegen- läufiger Drehrichtung bei jedem Umlauf um den Mittelpunkt (Sonne) ca. 1,2 mal um ihre eigene Hochachse. Die Drehzahl der Mühle beträgt 250 min"1. Es wurden 10 Achatkugeln mit d = 15 mm und 80 Achatkugeln mit d = 10 mm verwendet. 100,0 g der oben genannten Basis-Lack-Mischung (ca. 48 % Trockenrückstand), die Trok- kenstoffe (0,94 g-Octa-Soligen Blei mit 24 % Pb; 0,25 g-Octa-Soligen Kobalt mit 6 % Co (Borchers GmbH, Monheim, DE) und eine Menge Kompositpartikel wurden in die Mahlgarnitur (250 ml Achatmahlbehälter) zugegeben, so dass eine Konzentration von Kompositpartikel entsprechend 13 Gew.-% bezogen auf den trockenen Lack eingestellt wurde. Das Ganze wurde anschließend 4 Stunden dispergiert. Die Trok- kenstoffe wurden unmittelbar vor der Dispergierung zugegeben. "Die fertig dispergierten Lacke wurden über Einwegsiebe mit ca. 400 μm Maschenweite filtriert.(Retsch GmbH & Co. KG, Haan, DE). The movement sequence of the mill can be described as follows: Up to four grinding vessels (planets) rotate around a common center. The radius of the circular path to the center of the grinding bowl is approx. 15 cm. In addition, the grinding containers (planets) rotate in the opposite direction of rotation with each revolution around the center (sun) about 1.2 times around their own vertical axis. The speed of the mill is 250 min "1. 10 agate balls with d = 15 mm and 80 agate balls with d = 10 mm were used. 100.0 g of the above-mentioned basic lacquer mixture (approx. 48% dry residue) Trok- kenstoffe (0.94 g-octa-soligen lead with 24% Pb; 0.25 g-octa-soligen cobalt with 6% Co (Borchers GmbH, Monheim, DE) and a lot of composite particles were in the grinding set (250 ml agate grinding container) added so that a concentration of composite particles corresponding to 13% by weight based on the dry paint was set. The whole was then dispersed for 4 hours. The dry substances were added immediately before the dispersion. "The finished dispersed paints were mixed with disposable sieves 400 μm mesh size filtered.
Zur Beurteilung der Kompositpartikel wurde der dispergierte Lack mit einer Lack- hantel auf einem nicht saugfähigen schwarz - weiß - Karton aufgestrichen (Nassschichtdicke = 120 μm). Der lackierte Karton (Aufstrich) wurde dann mindestens 12 h bei Raumtemperatur getrocknet.To assess the composite particles, the dispersed paint was spread with a paint dumbbell on a non-absorbent black and white cardboard (wet layer thickness = 120 μm). The lacquered cardboard (spread) was then dried for at least 12 h at room temperature.
Abbildungen 7 und 8 demonstrieren die vorteilhaften Eigenschaften des oben be- schriebenen Lacks auf Basis der erfindungsgemäßen Kompositpartikel. Es zeigt die diffuse Reflexion der Lackaufstriche auf der schwarzen und weißen Unterlage als Funktion der Wellenlänge.Figures 7 and 8 demonstrate the advantageous properties of the paint described above based on the composite particles according to the invention. It shows the diffuse reflection of the paint spreads on the black and white surface as a function of the wavelength.
Die Reflexion durch diesen Lack auf der schwarzen Unterlage (Abb. 7) ist gering abhängig von der Wellenlänge und liegt bei unter 3,2 % im Bereich zwischenThe reflection from this varnish on the black surface (Fig. 7) is slightly dependent on the wavelength and is below 3.2% in the range between
400 nm und 800 nm. Auf der weißen Unterlage (Abb. 8) steigt die Reflexion von ca. 1 % bei einer Wellenlänge von 560 nm auf ca. 12 % bei 420 nm und auf über 90 % bei 750 nm. Diese Ergebnisse zeigen das geringe Streu- und hohe Absorptionsvermögen des hochtransparenten Lacks basierend auf den Kompositpartikeln, die aus geträgertem organischen Magentapigment bestehen.400 nm and 800 nm. On the white background (Fig. 8) the reflection increases from approx. 1% at a wavelength of 560 nm to approx. 12% at 420 nm and to over 90% at 750 nm. These results show this Low scatter and high absorption capacity of the highly transparent lacquer based on the composite particles, which consist of supported organic magenta pigment.
Beispiel 4Example 4
Aus FeSO4-Lösung wurde nach Stand der Technik (DE-A 2 508 932, US-AFeSO 4 solution was converted according to the prior art (DE-A 2 508 932, US-A
2 558 304) durch Fällung mit Natronlauge in Gegenwart von Glykolsäure und anschließende Oxidation mit Luft ein transparentes, gelbes Eisenoxidpigment der α- FeOOH-Modifikation mit einer spezifischen Oberfläche nach BET von ca.110 m2/g hergestellt. Das Pigment wurde abfiltriert, salzfrei gewaschen und der Filterkuchen mit vollentsalztem (NE-) Wasser auf 28,2 g FeOOH/l verdünnt. Die Suspension hatte einen pH- Wert von 3,5.2 558 304) by precipitation with sodium hydroxide solution in the presence of glycolic acid and subsequent oxidation with air, a transparent, yellow iron oxide pigment of the α-FeOOH modification with a BET specific surface area of approx. 110 m 2 / g manufactured. The pigment was filtered off, washed free of salt and the filter cake was diluted to 28.2 g FeOOH / l with deionized (NE) water. The suspension had a pH of 3.5.
Kieselsol Levasil 300, ca. 30 Gew.% SiO2 (Handelsprodukt der Bayer AG, DE), wurde mit NE- Wasser auf 31,5 g SiO /l verdünnt. Die Dispersion hatte einen pH- Wert von 10,3.Levasil 300 silica sol, approx. 30% by weight SiO 2 (commercial product from Bayer AG, DE), was diluted to 31.5 g SiO / l with non-ferrous water. The dispersion had a pH of 10.3.
In einem Becherglas wurden 100 ml VE- Wasser vorgelegt und je 15 g FeOOH und SiO in Form der genannten verdünnten Dispersionen innerhalb einer Stunde bei100 ml of demineralized water were placed in a beaker and 15 g each of FeOOH and SiO in the form of the diluted dispersions mentioned were added within one hour
Raumtemperatur mittels zweier Schlauchpumpen unter Rühren gleichzeitig zudosiert. Nach 30-minütigem Nachrühren betrug der pH- Wert 6,4.Room temperature metered in simultaneously with two peristaltic pumps while stirring. After stirring for 30 minutes, the pH was 6.4.
Der Komposit wurde über ein Membranfilter (0,45 μm Porengröße) abfiltriert und mit VE- Wasser gewaschen, bis die Leitfähigkeit des Filtrats < 100 μS/cm betrug.The composite was filtered through a membrane filter (0.45 μm pore size) and washed with demineralized water until the conductivity of the filtrate was <100 μS / cm.
Nach Trocknung bei 75°C und Desagglomeration in einer Pulvermühle (Starmix) wurden 21 g eines hellbraunen Pulvers erhalten, mit einem durch Redoxtitration ermittelten FeOOH-Gehalt von 63,5 Gew.%.After drying at 75 ° C. and deagglomeration in a powder mill (Starmix), 21 g of a light brown powder were obtained, with an FeOOH content of 63.5% by weight determined by redox titration.
Die Prüfung der Farbeigenschaften der auf diese Weise hergestellten Kompositpartikel erfolgte wie in Beispiel 3 beschrieben, allerdings mit den Ausnahmen, dass die Dauer der Dispergierung in der Planeten-Schnellmühle diesmal nur 60 Minuten betrug, und dass die Einwaagemenge so gewählt wurde, dass die Pigmentierungshöhe 5% FeOOH bezogen auf die Summe FeOOH+Lack betrug.The color properties of the composite particles produced in this way were tested as described in Example 3, with the exception, however, that the duration of the dispersion in the planetary high-speed mill this time was only 60 minutes, and that the amount weighed in was chosen such that the pigmentation level was 5 % FeOOH based on the total FeOOH + lacquer was.
Abbildungen 9 und 10 demonstrieren die vorteilhaften Eigenschaften des oben beschriebenen Lacks auf Basis der erfindungsgemäßen Kompositpartikel. Die Abbildungen zeigen die diffuse Reflexion der Lackaufstriche auf der schwarzen und weißen Unterlage als Funktion der Wellenlänge.Figures 9 and 10 demonstrate the advantageous properties of the paint described above based on the composite particles according to the invention. The images show the diffuse reflection of the paint spreads on the black and white surface as a function of the wavelength.
Die Reflexion durch diesen Lack auf der schwarzen Unterlage (Abb. 9) ist gering abhängig von der Wellenlänge und liegt bei unter 2,5 % im Bereich zwischen 400 nm und 800 nm. Auf der weißen Unterlage (Abb. 10) steigt die Reflexion von ca. 1 % bei einer Wellenlänge von 400 nm auf ca. 77 % bei 750 nm. Diese Ergebnisse zeigen das geringe Streu- und hohe Absorptionsvermögen des hochtransparenten Lacks basierend auf den Kompositpartikeln, die geträgerte Eisenoxid-(Goethit-) Pigmente enthalten.The reflection from this varnish on the black surface (Fig. 9) is slightly dependent on the wavelength and is less than 2.5% in the range between 400 nm and 800 nm. The reflection on the white surface (Fig. 10) increases from approx. 1% at a wavelength of 400 nm to approx. 77% at 750 nm. These results show the low scattering and high absorption capacity of the highly transparent lacquer based on the composite particles that contain supported iron oxide (goethite) pigments.
Der vorteilhafte Farbeindruck der Kompositpartikel wird anhand von CIELAB- Werten, die mit dem Farbmessgerät Lambda 900 der Fa. Perkin Eimer gemessen wurden, deutlich gemacht (s. Tabelle).The advantageous color impression of the composite particles is made clear on the basis of CIELAB values, which were measured with the Lambda 900 color measuring device from Perkin Elmer (see table).
Beispiel 5Example 5
Eine wässrige Dispersion von Nanopartikeln aus Zinn-dotiertem Indiumoxid (ITO), (Nanogate GmbH, Saarbrücken, DE) enthält 20 Gew.-% ITO dispergiert in Ethanol.An aqueous dispersion of nanoparticles made of tin-doped indium oxide (ITO), (Nanogate GmbH, Saarbrücken, DE) contains 20% by weight of ITO dispersed in ethanol.
4 g des pyrogenen Siliziumoxids Aerosil® 200 (Degussa AG, DE) wurden in 100 g4 g of the pyrogenic silicon oxide Aerosil ® 200 (Degussa AG, DE) were in 100 g
Wasser dispergiert und 5 g der ITO-Dispersion bei starkem Rühren hinzugegeben.Dispersed water and added 5 g of the ITO dispersion with vigorous stirring.
Durch Zentrifugation wurde der Feststoff getrennt und anschließend bei 80°C imThe solid was separated by centrifugation and then at 80 ° C. in
Vakuumtrockenschrank innerhalb mehrerer Stunden getrocknet. Das so gewonnene ITO-Siliziumdioxid-Kompositpulver wurde dann einer Trockenmahlung ausgesetzt.Vacuum drying cabinet dried within several hours. The ITO silicon dioxide composite powder obtained in this way was then subjected to dry grinding.
Verwendet wurde die in Beispiel 3 beschriebene Mühle Pulverisette® 2 unter den dort beschriebenen Bedingungen. Prüfung der Farbeigenschaften des Pigments:The Pulverisette ® 2 mill described in Example 3 was used under the conditions described there. Testing the color properties of the pigment:
Es wurde eine Lackschicht auf folgende Weise hergestellt: Der Basis-Lack bestand aus einer Mischung von 3500,0 g Alkydharz Alkydal® F 48 (55% Trockenrückstand in 38:7 TestbenzimXylol; Bayer AG, DE), 28,7 g 2-Butanonoxim, 55 Gew.-% in Testbenzin, 47,8 g Octa Solingen Calcium 4 basisch (Borchers GmbH, Monheim,It has a varnish layer in the following manner: The base paint consisted of a mixture of 3500.0 g of alkyd resin ® Alkydal F 48 (55% dry residue in 38: 7 TestbenzimXylol; Bayer AG, DE), 28.7 g 2-butanone oxime , 55% by weight in white spirit, 47.8 g Octa Solingen Calcium 4 basic (Borchers GmbH, Monheim,
DE), 8,1 g Octa Solingen Kobalt 6 B(Borchers GmbH, Monheim; DE), 32,0 g Octa Solingen Zirkonium 6 (Borchers GmbH, Monheim, DE) und 57,7 g Glykolsäure-n- butylester.DE), 8.1 g Octa Solingen Kobalt 6 B (Borchers GmbH, Monheim; DE), 32.0 g Octa Solingen Zirkonium 6 (Borchers GmbH, Monheim, DE) and 57.7 g glycolic acid n-butyl ester.
Zur Einarbeitung der Kompositpartikel in den Lack wurde eine Teller-Farbenaus- reibmaschine (Muller), wie in DIN EN ISO 8780-5 (April 1995) beschrieben, verwendet. (JEL 25/53, J. Engelsmann AG, Ludwigshafen, DE). Der wirksame Tellerdurchmesser betrug 24 cm. Die Drehzahl des unteren Tellers betrug ca. 75 min"1. Durch Einhängen eines 2,5 kg Belastungsgewichtes auf den Belastungsbügel wurde die Kraft zwischen den Tellern auf ca. 0,5 kN eingestellt. Es wurden 300 mg Kompositpartikel und 2,00 g Lack in einer Stufe zu 100 Umdrehung nach dem in DIN EN ISO 8780-5 (April 1995), Abschnitt 8.1, beschrieben Verfahren dispergiert. Der Muller wurde geöffnet und der Lack zügig auf dem unteren Teller außerhalb des Mittelpunktes gesammelt. Anschließend wurden weitere 2,00 g Lack zugesetzt und die Teller zusammengeklappt. Nach zwei Stufen je zu 50 Umdrehungen ohne Belastungsgewicht war die Präparation beendet. Der mit Kompositpartikel gefüllte Lack wurde mit einem Filmzieher auf einem nicht saugfähigen schwarz - weiß - Karton aufgestrichen (Nassschichtdicke = 120 μm). Der lackierte Karton (Aufstrich) wurde dann 12 h bei Raumtemperatur getrocknet. Es wurden diffuse Reflexionsspektren im ultravioletten, sichtbaren sowie im nahen infraroten Spektralbereich aufgenommen.A plate paint rubbing machine (Muller), as described in DIN EN ISO 8780-5 (April 1995), was used to incorporate the composite particles into the paint. (JEL 25/53, J. Engelsmann AG, Ludwigshafen, DE). The effective plate diameter was 24 cm. The speed of the lower plate was approximately 75 min "1. By hanging a 2.5 kg load weight on the load bracket, the force between the plates was set to approximately 0.5 kN. 300 mg of composite particles and 2.00 g of lacquer were obtained dispersed in a step of 100 revolutions according to the method described in DIN EN ISO 8780-5 (April 1995), section 8.1 The muller was opened and the lacquer was quickly collected on the lower plate outside the center point, followed by a further 2.00 g of lacquer added and the plates folded in. After two steps, each 50 revolutions without load weight, the preparation was finished. The lacquer filled with composite particles was spread with a film applicator on a non-absorbent black and white cardboard (wet layer thickness = 120 μm) Cardboard (spread) was then dried for 12 hours at room temperature, and diffuse reflection spectra were found in the ultraviolet, visible and near infrared spectra ral area added.
Abbildungen 11 und 12 demonstrieren die vorteilhaften Eigenschaften des oben beschriebenen Lacks auf Basis der erfindungsgemäßen Kompositpartikel. Die Abbildungen zeigen die diffuse Reflexion der Lackaufstriche auf der schwarzen und wei- ßen Unterlage als Funktion der Wellenlänge.Figures 11 and 12 demonstrate the advantageous properties of the paint described above based on the composite particles according to the invention. The illustrations show the diffuse reflection of the paint spreads on the black and white surface as a function of the wavelength.
Die Reflexion von Licht durch diesen Lack auf der schwarzen Unterlage (Abb. 11) ist nahezu unabhängig von der Wellenlänge und liegt bei unter 3 % im Bereich zwi- sehen 400 nm und 800 nm. Auf der weißen Unterlage (Abb. 12) fällt die Reflexion von 90 % bei einer Wellenlänge von 650 nm auf 10 % bei einer Wellenlänge von 1800 nm. Dies zeigt das geringe Streu- und hohe Infrarot- Absorptionsvermögen des hochtransparenten Lacks basierend auf den Kompositpartikeln, die getragenes Indi- um-Zinnoxid enthalten.The reflection of light through this lacquer on the black base (Fig. 11) is almost independent of the wavelength and is less than 3% in the range between see 400 nm and 800 nm. On the white background (Fig. 12) the reflection drops from 90% at a wavelength of 650 nm to 10% at a wavelength of 1800 nm. This shows the low scattering and high infrared absorption capacity of the highly transparent lacquers based on the composite particles that contain worn indium tin oxide.
Beispiel 6Example 6
Es wurden Kompositpartikel bestehend aus Eisenoxid-Siliziumdioxidkomposit hergestellt wie in Beispiel 2 erläutert. Das so gewonnene Pulver wurde dann einer Trok- kenmahlung ausgesetzt. Verwendet wurde die in Beispiel 3 beschriebene Mühle Pulverisette® 2 unter den dort beschriebenen Bedingungen.Composite particles consisting of iron oxide-silicon dioxide composite were produced as explained in Example 2. The powder obtained in this way was then subjected to dry grinding. The Pulverisette ® 2 mill described in Example 3 was used under the conditions described there.
Es wurde anschließend eine mit den Kompositpartikeln eingefärbte Kunststoffplatte hergestellt. Als Kunststoff diente ein additivfreies, unstabilisiertes Polycarbonat (Makrolon® 2808 der Bayer AG, Leverkusen) mit einem mittleren Molekulargewicht von ca. 28 000 ( Mw nach GPC ), Lösungsviskosität: η=l,28 (5 g/1 Methylenchlorid). 1 g der Kompositpartikel wurde zu 199 g Granulat des Polcarbonat gegeben, um eine 0,5 Gew%ig Mischung zu erhalten. Diese wurde in einen Kneter (Brabender-Kneter) gegeben und bei 230°C 10 min mit einer Drehzahl von 30 U/min geknetet. Das anschließend erkaltete Material wurde dann in einer beheizten Presse (Fa. Weber, Typ PW-20) bei 250°C 7 min. lang aufgeschmolzen und dann mit einem Druck von 200 kN zu kleinen Platten (90 mm x 60 mm x 2 mm) verpresst. Man erhielt auf diese Weise Polycarbonatplatten, die 0,5 Gew% Kompositpartikel bestehend aus ca. 20A plastic plate colored with the composite particles was then produced. As plastic, an additive-free, unstabilised polycarbonate served (Makrolon ® 2808 from Bayer AG, Leverkusen) with an average molecular weight of about 28,000 (Mw by GPC), solution viscosity: η = l, 28 (5 g / 1 methylene chloride). 1 g of the composite particles was added to 199 g of granules of the polcarbonate to obtain a 0.5% by weight mixture. This was placed in a kneader (Brabender kneader) and kneaded at 230 ° C. for 10 minutes at a speed of 30 rpm. The subsequently cooled material was then in a heated press (Weber, type PW-20) at 250 ° C for 7 min. long melted and then pressed with a pressure of 200 kN to small plates (90 mm x 60 mm x 2 mm). In this way, polycarbonate sheets were obtained, the 0.5 wt% composite particles consisting of approx. 20
Gew% Hämatit und ca. 80 Gew% Siliziumoxid enthielten. Dieses Verhältnis der Anteile Hämatit und Siliziumoxid ist gemäß der in der Beschreibung angegebenen Beziehung Cvoι ~ (Nma - Ntr) (NPi - Ntr) für die Einarbeitung in Polycarbonat optimiert. Diese Probe wird im folgenden als Probe (a) bezeichnet.% By weight of hematite and approximately 80% by weight of silicon oxide. This ratio of the hematite and silicon oxide proportions is optimized for incorporation into polycarbonate in accordance with the relationship C vo ι ~ (Nma - Nt r ) (N P i - N tr ) given in the description. This sample is referred to below as sample (a).
Zur Beurteilung der Farbe und Transparenz wurde der Farbwert (nach CIELAB mit Lichtart D65, 10°-Beobachter) und die Trübung (Haze nach ASTM D 1003) der Po- lycarbonatplatte gemessen. Es ergab sich ein Haze- Wert von 9 %. Der Farbwert beträgt: L* = 56,2; a* = 28,7; b* = 63,3.To assess the color and transparency, the color value (according to CIELAB with illuminant D65, 10 ° observer) and the haze (haze according to ASTM D 1003) of the po- lycarbonate plate measured. The haze value was 9%. The color value is: L * = 56.2; a * = 28.7; b * = 63.3.
Zum Vergleich wurde analog zu Beispiel 2 Kompositpartikel hergestellt, bei denen die Gewichtsverhältnisse zwischen Hämatit und Siliziumoxid (b) ca. 50 Gew% / 50 Gew%, (c) ca. 33 Gew% / 67 Gew % und (d) ca. 10 Gew% / 90"Gew % betrugen. Anschließend wurden diese Kompositpartikel nach der in diesem Beispiel oben angegebenen Methode in Polycarbonat eingearbeitet. Um sicherzustellen, dass der farbgebende Hämatitgehalt in der Polycarbonatprobe in jeweils ähnlicher Menge enthalten ist, betrug der Gehalt an Trägerpigment im Polycarbonat (b) ca. 0,2 Gew%, (c) ca. 0,3 Gew% und (d) ca. 1 Gew%.For comparison, composite particles were produced analogously to Example 2, in which the weight ratios between hematite and silicon oxide (b) approx. 50% by weight / 50% by weight, (c) approx. 33% by weight / 67% by weight and (d) approx. 10 These composite particles were then incorporated into polycarbonate according to the method given above in this example. In order to ensure that the coloring hematite content is contained in the polycarbonate sample in a similar amount, the content of carrier pigment in the polycarbonate was ( b) about 0.2% by weight, (c) about 0.3% by weight and (d) about 1% by weight.
Es ergeben sich für Farbwert (nach CIELAB mit Lichtart D65, 10°-Beobachter, Per- kin Eimer, Lambda 900) und die Trübung (Haze nach ASTM D 1003) der Polycar- bonatplatte folgende Ergebnisse:The results for color value (according to CIELAB with illuminant D65, 10 ° observer, Perkin bucket, Lambda 900) and the haze (Haze according to ASTM D 1003) of the polycarbonate plate are as follows:
Aus dieser Tabelle geht hervor, dass die Streuwirkung der Probe (a) am geringsten ist, in der das relative Verhältnis von Hämatit und Siliziumoxid in den Kompositpartikeln für das Matrixmaterial Polycarbonat gemäß der obigen mathematischen Beziehung optimal ist.This table shows that the scattering effect of sample (a) is the lowest in which the relative ratio of hematite and silicon oxide in the composite particles for the matrix material polycarbonate is optimal according to the above mathematical relationship.
Beispiel 7Example 7
Eine wässrige Dispersion von Nanopartikeln aus Zinn-dotiertem Indiumoxid (ITO), (Nanogate GmbH, Saarbrücken, DE) enthält 20 Gew-% ITO dispergiert in Ethanol. 4 g des pyrogenen Siliziumoxids Aerosil® 200 (Degussa AG, DE) wurden in 100 g Wasser dispergiert und 20 g der ITO-Dispersion bei starkem Rühren hinzugegeben. Durch Zentrifugation wurde der Feststoff getrennt und anschließend bei 80°C im Vakuumtrockenschrank innerhalb mehrerer Stunden getrocknet. Das so gewonnene ITO-Siliziumdioxid-Kompositpulver wurde dann einer Trockenmahlung ausgesetzt.An aqueous dispersion of nanoparticles made of tin-doped indium oxide (ITO), (Nanogate GmbH, Saarbrücken, DE) contains 20% by weight of ITO dispersed in ethanol. 4 of the fumed silica Aerosil ® 200 g (Degussa AG, DE) was dispersed in 100 g water and 20 g of the ITO dispersion was added with vigorous stirring. The solid was separated by centrifugation and then dried at 80 ° C. in a vacuum drying cabinet over a period of several hours. The ITO silicon dioxide composite powder obtained in this way was then subjected to dry grinding.
Verwendet wurde die in Beispiel 3 beschriebene Mühle Pulverisette 2 unter den dort beschriebenen Bedingungen.The Pulverisette 2 mill described in Example 3 was used under the conditions described there.
Es wurde anschließend eine Kunststoffplatte hergestellt, die die auf diese Weise her- gestellten Kompositpartikel enthielten. Als Kunststoff diente ein additivfreies, unsta- bilisiertes Polycarbonat (Makrolon® 2808 der Bayer AG, Leverkusen) mit einem mittleren Molekulargewicht von ca. 28 000 ( Mw nach GPC ), Lösungsviskosität: η=l,28 (5 g/1 Methylenchlorid). 3,2 g der Kompositpartikel wurden zu 196,8 g Granulat des Polycarbonat gegeben, um eine 1,6 Gew%ige Mischung zu erhalten. Diese wurde in einen Kneter (Brabender-Kneter) gegeben und bei 230°C 10 min mit einerA plastic plate was then produced which contained the composite particles produced in this way. As the plastic additive-free, unsta- bilisiertes polycarbonate served (Makrolon ® 2808 from Bayer AG, Leverkusen) with an average molecular weight of about 28,000 (Mw by GPC), solution viscosity: η = l, 28 (5 g / 1 methylene chloride). 3.2 g of the composite particles were added to 196.8 g of granules of the polycarbonate to obtain a 1.6% by weight mixture. This was placed in a kneader (Brabender kneader) and at 230 ° C for 10 min with a
Drehzahl von 30 U/min geknetet. Das anschließend erkaltete Material wurde dann in einer beheizten Presse (Fa. Weber, Typ PW-20) bei 250°C 7 min. lang aufgeschmolzen und dann mit einem Druck von 200 kN zu kleinen Platten (90 mm x 60 mm x 2 mm) verpresst. Man erhielt auf diese Weise Polycarbonatplatten, die 1,6 Gew% Kompositpartikel bestehend aus ca. 50 Gew% ITO und ca. 50 Gew% Siliziumoxid enthielten. Dieses Verhältnis der Anteile Hämatit und Siliziumoxid ist gemäß der in der Beschreibung angegebenen Beziehung Cvoι ~ (Nma - Ntr)/(NPi - Ntr) für die Einarbeitung in Polycarbonat optimiert.Speed of 30 rpm kneaded. The subsequently cooled material was then in a heated press (Weber, type PW-20) at 250 ° C for 7 min. long melted and then pressed with a pressure of 200 kN to small plates (90 mm x 60 mm x 2 mm). In this way, polycarbonate sheets were obtained which contained 1.6% by weight of composite particles consisting of approximately 50% by weight of ITO and approximately 50% by weight of silicon oxide. This ratio of the proportions of hematite and silicon oxide is optimized for incorporation into polycarbonate according to the relationship C vo ι ~ (N ma - N tr ) / (N P i - N tr ) given in the description.
Zur Beurteilung der Transparenz und des IR-Absorptionsvermögens wurde dieTo assess the transparency and the IR absorption capacity, the
Transmission und die Trübung (Haze nach ASTM D 1003) der Polycarbonatplatte gemessen. Es ergab sich ein Haze- Wert von 10 %. Die Transmission der Platte ist in Abbildung 13 dargestellt. Die Transmission steigt vom UV-Bereich kommend auf über 70 % bei einer Wellenlänge von 630 nm an und fallt bei 1200 nm auf unter 3,5 % ab. Dies demonstriert die hohe Transparenz der Polycarbonatscheibe im sichtbarenTransmission and the haze (Haze according to ASTM D 1003) of the polycarbonate plate measured. The haze value was 10%. The transmission of the plate is shown in Figure 13. The transmission increases from the UV range to over 70% at a wavelength of 630 nm and drops to below 3.5% at 1200 nm. This demonstrates the high transparency of the polycarbonate lens in the visible
Spektralbereich und das hohe Absorptionsvermögen im nahen IR-Bereich. Eine solche Scheibe eignet sich deshalb gut für einen Einsatz als Wärmeschutzscheibe. Beispiel 8Spectral range and the high absorption capacity in the near IR range. Such a pane is therefore well suited for use as a heat protection pane. Example 8
2,25 g Eisen(II)oxalat-Dihydrat wurde in 29,3 g Wasser gelöst. 4g Aerosil® 200 (Degussa-Hüls AG, DE) wurden vorgelegt und die Eisenoxalatlösung zugegeben.2.25 g of iron (II) oxalate dihydrate was dissolved in 29.3 g of water. 4 g of Aerosil ® 200 (Degussa-Hüls AG, DE) were placed in the oven and the iron oxalate solution was added.
Der Feststoff wurde 12 h bei 100°C getrocknet und anschließend Während 10 h bei 500°C in Luft erhitzt, was zu Zersetzung des Eisenoxalats und Bildung von Eisenoxidpartikeln führte. Das so gewonnene Eisenoxid-Siliziumdioxid-Kompositpulver wurde dann einer Trockenmahlung ausgesetzt. Verwendet wurde die in Beispiel 3 beschriebene Mühle Pulverisette 2 unter den dort beschriebenen Bedingungen.The solid was dried at 100 ° C for 12 hours and then heated in air for 10 hours at 500 ° C, resulting in decomposition of the iron oxalate and formation of iron oxide particles. The iron oxide-silica composite powder thus obtained was then subjected to dry grinding. The Pulverisette 2 mill described in Example 3 was used under the conditions described there.
Die Prüfung der Farbeigenschaften des Pigments erfolgte wie in Beispiel 5 beschrieben.The color properties of the pigment were tested as described in Example 5.
Abbildungen 14 und 15 demonstrieren die vorteilhaften Eigenschaften des oben beschriebenen Lacks auf Basis der erfindungsgemäßen Kompositpartikel. Die Abbildungen zeigen die diffuse Reflexion der Lackaufstriche auf der schwarzen und weißen Unterlage als Funktion der Wellenlänge.Figures 14 and 15 demonstrate the advantageous properties of the paint described above based on the composite particles according to the invention. The images show the diffuse reflection of the paint spreads on the black and white surface as a function of the wavelength.
Die Reflexion durch diesen Lack auf der schwarzen Unterlage (Abb. 14) zeigt eine nur leichte Abhängigkeit von der Wellenlänge und liegt bei unter 14 % im Bereich zwischen 400 nm und 800 nm. Auf der weißen Unterlage (Abb. 15) steigt die Reflexion von unter 2 % bei einer Wellenlänge von 400 nm auf über 75 % bei 720 nm. Dies zeigt das geringe Streu- und hohe Absorptionsvermögen des transparenten Lacks basierend auf dem geträgerten Eisenoxidpigment.The reflection from this varnish on the black surface (Fig. 14) shows only a slight dependence on the wavelength and is below 14% in the range between 400 nm and 800 nm. The reflection on the white surface (Fig. 15) increases from less than 2% at a wavelength of 400 nm to over 75% at 720 nm. This shows the low scattering and high absorption capacity of the transparent lacquer based on the iron oxide pigment.
Beispiel 9Example 9
Zum Vergleich mit den über Mischung von Dispersionen hergestellten Komposits oder dem durch Zersetzung von Eisenoxalat unter der Anwesenheit von Siliziumdioxidpartikeln hergestellten System wurde über Sol-Gel-Methoden ein Eisenoxid- /Siliziumdioxidhaltiger Feststoff hergestellt, bei dessen Synthese beide Substanzen durch Reaktion aus Vorläufern entstehen.For comparison with the composites made by mixing dispersions or the system made by decomposing iron oxalate in the presence of silica particles, an iron oxide / Silicon dioxide-containing solid produced, in the synthesis of which both substances are formed by reaction from precursors.
Die Methode zur Herstellung wird in der Literatur beschrieben (G. Concas, G. En- nas, D. Gatteschi, A. Musinu, G. Piccaluga, C. Sangregorio, G. Spano, J. L. Stanger,The method of preparation is described in the literature (G. Concas, G. Ennas, D. Gatteschi, A. Musinu, G. Piccaluga, C. Sangregorio, G. Spano, J.L. Stanger,
D. Zedda, Chem. Mater. 1998, 10, 495). 5,7 g Eisennitrat Nonahydrat wurde in 18,4 g Wasser gelöst. 20,8 g Tetraethoxysilan (TEOS) wurde in 17,7 g Ethanol gelöst. Die Eisennitratlösung wurde vorgelegt und die TEOS-Lösung unter Rühren hinzu gegeben. Nach einer Stunde Rühren lag der pH- Wert bei 0,9. Das transparente, gel- be Sol wurde in einen Kunststoffbecher eingegossen und 9 Tage an der Luft gelagert.D. Zedda, Chem. Mater. 1998, 10, 495). 5.7 g of iron nitrate nonahydrate was dissolved in 18.4 g of water. 20.8 g of tetraethoxysilane (TEOS) was dissolved in 17.7 g of ethanol. The iron nitrate solution was introduced and the TEOS solution was added with stirring. After stirring for one hour, the pH was 0.9. The transparent, yellow sol was poured into a plastic beaker and stored in the air for 9 days.
Das so gebildete, feste Gel wurde dann nacheinander zwei Tage bei 60°C, zwei Tage bei 80°C und anschließend zwei Tage bei 100°C getrocknet. Danach wurde die Probe über Nacht bei 800°C kalziniert (an Luft getempert).The solid gel thus formed was then successively dried at 60 ° C for two days, at 80 ° C for two days and then at 100 ° C for two days. The sample was then calcined at 800 ° C. overnight (air-annealed).
Das so gewonnene Eisenoxid-Siliziumdioxid-Komposit wurde dann einer Trockenmahlung ausgesetzt. Verwendet wurde die in Beispiel 3 beschriebene Puverisette® 2 unter den dort beschriebenen Bedingungen. Die Mahldauer betrug auch hier 30 Minuten.The iron oxide-silicon dioxide composite obtained in this way was then subjected to dry grinding. The Puverisette ® 2 described in Example 3 was used under the conditions described there. Here too, the grinding time was 30 minutes.
Die Prüfung der Farbeigenschaften der Kompositpartikel erfolgte, wie in Beispiel 3 beschrieben wurde.The color properties of the composite particles were tested as described in Example 3.
Abbildungen 16 und 17 demonstrieren die vorteilhaften Eigenschaften des oben beschriebenen Lacks auf Basis der erfindungsgemäßen Kompositpartikel. Die Abbil- düngen zeigen die diffuse Reflexion der Lackaufstriche auf der schwarzen und weißen Unterlage als Funktion der Wellenlänge.Figures 16 and 17 demonstrate the advantageous properties of the paint described above based on the composite particles according to the invention. The images show the diffuse reflection of the paint spreads on the black and white surface as a function of the wavelength.
Die Reflexion durch diesen Lack auf der schwarzen Unterlage (Abb. 16) ist nahezu unabhängig von der Wellenlänge und liegt bei unter 2,5 % im Bereich zwischen 400 nm und 800 nm. Auf der weißen Unterlage (Abb. 17) steigt die Reflexion von unterThe reflection from this varnish on the black surface (Fig. 16) is almost independent of the wavelength and is less than 2.5% in the range between 400 nm and 800 nm. The reflection on the white surface (Fig. 17) increases from under
10 % bei einer Wellenlänge von 400 nm auf über 90 % bei 800 nm. Dies zeigt das geringe Streu- und hohe Absorptionsvermögen des hochtransparenten Lacks basierend auf den Kompositpartikeln, die geträgertes Eisenoxidpigment enthalten. Vergleichsbeispiel:10% at a wavelength from 400 nm to over 90% at 800 nm. This shows the low scattering and high absorption capacity of the highly transparent lacquer based on the composite particles that contain carrier iron oxide pigment. Comparative Example:
Zur Demonstration der Wirksamkeit der erfindungsgemäßen Kompositpartikel wurde analog zu Beispiel 1 und 2 ein Lack auf Basis des Eisenoxidpigments hergestellt, allerdings ohne dass die Pigmentpartikel auf Trägerpartikel aufgebracht wurden.To demonstrate the effectiveness of the composite particles according to the invention, a lacquer based on the iron oxide pigment was produced analogously to Examples 1 and 2, but without the pigment particles being applied to carrier particles.
Die Herstellung der Eisenoxiddispersion erfolgte wie in Beispiel 1 beschrieben.The iron oxide dispersion was prepared as described in Example 1.
Durch diese Einarbeitung des nicht geträgerten Pigments in den Lack erhält man eine trübe Schicht und einen stumpfen Farbton. In Abbildungen 18 und 19 wird die Reflexion einer solchen Lackschicht auf schwarzem bzw. weißem Untergrund gezeigt. Diese zum Vergleich dargestellten Messkurven zeigen eine höhere Reflexion des Lacks auf der schwarzen Unterlage (Abb. 18), die durch die erhöhte Streuwirkung der agglomerierten Pigmente verursacht wird. Dagegen fallt die Reflexion des Lacks von der weißen Unterlage deutlich geringer aus, gleichbedeutend mit einem stumpferen Farbton (Abb. 19). Die Messkurven belegen den deutlichen Vorteil bezüglich der Farbeigenschaften für den Lack, der die erfindungsgemäßen Kompositpartikel enthält. In der folgenden Tabelle werden die CIELAB-Werte, die mit dem Farbmessgerät Lambda 900 der Fa. Perkin Eimer gemessen wurden, im Vergleich dargestellt.This incorporation of the non-supported pigment into the lacquer gives a cloudy layer and a dull color. Figures 18 and 19 show the reflection of such a lacquer layer on a black or white background. The measurement curves shown for comparison show a higher reflection of the paint on the black surface (Fig. 18), which is caused by the increased scattering effect of the agglomerated pigments. In contrast, the reflection of the varnish from the white surface is significantly lower, which is equivalent to a duller shade (Fig. 19). The measurement curves demonstrate the clear advantage with regard to the color properties for the lacquer which contains the composite particles according to the invention. The following table shows a comparison of the CIELAB values which were measured using the Perkin Elmer Lambda 900 color measuring device.

Claims

Patentansprüche: claims:
1. Kompositpartikel, die anorganische und/oder organische Pigmentteilchen einer1. Composite particles, the inorganic and / or organic pigment particles
Primärteilchengröße von durchschnittlich 1 nm bis 100 nm, bevorzugt zwischen 1 nm und 50 nm, enthalten, die auf festen anorganis.chen oder organischen farblosen Trägerpartikeln einer Primärpartikelgröße von durchschnittlich 1 nm bis 200 nm haften, dadurch gekennzeichnet, dass die Pigmentprimärteil- chen im wesentlichen nicht mit anderen Pigmentteilchen agglomeriert sind und im wesentlichen einen bestimmten Mindestabstand zueinander haben, wobei dieser Abstand in der Regel mindestens ein Viertel des Partikeldurchmessers betragen soll.Contain primary particle size of on average 1 nm to 100 nm, preferably between 1 nm and 50 nm, which adhere to solid inorganic or organic colorless carrier particles with a primary particle size of on average 1 nm to 200 nm, characterized in that the pigment primary particles essentially are not agglomerated with other pigment particles and are essentially at a certain minimum distance from one another, which distance should generally be at least a quarter of the particle diameter.
2. Kompositpartikel, die anorganische und oder organische Pigmentteilchen einer Primärteilchengröße von durchschnittlich 1 nm bis 100 nm, bevorzugt zwischen 1 nm und 50 nm, enthalten, die mit einer partikulären oder festen, anorganischen oder organischen Schicht umhüllt sind, wobei die Schichtdicke der Hülle in der Regel mindestens ein Achtel des Pigmentprimärpartikeldurchmessers beträgt.2. Composite particles which contain inorganic and or organic pigment particles with a primary particle size of on average 1 nm to 100 nm, preferably between 1 nm and 50 nm, which are coated with a particulate or solid, inorganic or organic layer, the layer thickness of the shell in usually at least one eighth of the pigment primary particle diameter.
3. Kompositpartikel, die Agglomerate von anorganischen und/oder organischen Pigmentteilchen mit einer Primärteilchengröße von durchschnittlich 1 nm bis3. Composite particles, the agglomerates of inorganic and / or organic pigment particles with a primary particle size of on average 1 nm to
100 nm, bevorzugt zwischen 1 nm und 50 nm, enthalten, wobei diese Agglomerate auf festen anorganischen oder organischen farblosen Trägerpartikeln einer Primärpartikelgröße von durchschnittlich 1 nm bis 200 nm haften, dadurch gekennzeichnet, dass die Agglomerate der Pigmentteilchen untereinan- der im wesentlichen kleiner als 100 nm sind, vorzugsweise kleiner als 50 nm, und in der Regel auf einem bestimmten Mindestabstand zueinander stehen, wobei dieser in der Regel ein Viertel des Agglomeratdurchmessers beträgt. Contain 100 nm, preferably between 1 nm and 50 nm, these agglomerates adhering to solid inorganic or organic colorless carrier particles with a primary particle size of on average 1 nm to 200 nm, characterized in that the agglomerates of the pigment particles are essentially less than 100 together nm, preferably less than 50 nm, and are usually at a certain minimum distance from one another, which is usually a quarter of the agglomerate diameter.
4. Kompositpartikel, die Agglomerate aus anorganischen und/oder organischen Pigmentteilchen einer Primärteilchengröße von durchschnittlich 1 nm bis 100 nm, bevorzugt zwischen 1 nm und 50 nm, enthalten, wobei diese Agglomerate im Durchschnitt kleiner als 100 nm und mit einer partikulären oder festen, an- organischen oder organischen Schicht umhüllt sind, die in der Regel eine Gesamtschichtdicke von mindestens ein Achtel des Agglomeratdurchmessers aufweist.4. Composite particles which contain agglomerates of inorganic and / or organic pigment particles with a primary particle size of on average 1 nm to 100 nm, preferably between 1 nm and 50 nm, these agglomerates being smaller than 100 nm on average and with a particulate or solid - Organic or organic layer are encased, which generally has a total layer thickness of at least one eighth of the agglomerate diameter.
5. Kompositmaterial, dadurch gekennzeichnet, dass es Kombinationen von Kompositpartikeln gemäß Ansprüchen 1 bis 4 aus verschiedenen anorganischen und organischen Typen von Pigmentteilchen mit einer Primärpartikelgröße von durchschnittlich 1 nm bis 100 nm enthält.5. Composite material, characterized in that it contains combinations of composite particles according to claims 1 to 4 of different inorganic and organic types of pigment particles with a primary particle size of on average 1 nm to 100 nm.
Kompositmaterial, dadurch gekennzeichnet, dass es Kombinationen von Kompositpartikeln gemäß Ansprüchen 1 und 3 aus verschiedenen anorganischen oder organischen, farblosen Typen von Trägerpartikelmaterialien mit einer Primärpartikelgröße von durchschnittlich 1 nm bis 200 nm enthält.Composite material, characterized in that it contains combinations of composite particles according to claims 1 and 3 of different inorganic or organic, colorless types of carrier particle materials with a primary particle size of on average 1 nm to 200 nm.
7. Kompositmaterial, dadurch gekennzeichnet, dass es Kombinationen von Kompositpartikeln gemäß Ansprüchen 2 und 4 aus verschiedenen anorganischen oder organischen, farblosen Materialien für die Umhüllungsteilchen enthält.7. Composite material, characterized in that it contains combinations of composite particles according to claims 2 and 4 of different inorganic or organic, colorless materials for the coating particles.
8. Kompositmaterial gemäß Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass es anorganische Pigmente enthält aus der Gruppe der Oxide, Nitride, Phosphide und Sulfide von Metallen und Halbleitern, Aluminaten, Eisenoxiden und - oxidhydroxiden, Chromoxiden, Cadmiumsulfid, Cadmiumselenid, Cadmium- sulfoselenid, Bismutvanadat, Chromatpigmenten, Ultramarinpigmenten, Eisenblaupigmenten und Mischphasenpigmenten. 8. Composite material according to claims 1 to 7, characterized in that it contains inorganic pigments from the group of oxides, nitrides, phosphides and sulfides of metals and semiconductors, aluminates, iron oxides and - oxide hydroxides, chromium oxides, cadmium sulfide, cadmium selenide, cadmium sulfoselenide, Bismuth vanadate, chromate pigments, ultramarine pigments, iron blue pigments and mixed phase pigments.
. Kompositmaterial gemäß Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass es Primärteilchen enthält, die Infrarotstrahlung aus dem nahen bzw. solaren Infar- rotbereich absorbiert., Composite material according to claims 1 to 7, characterized in that it contains primary particles which absorb infrared radiation from the near or solar infrared region.
10. Kompositmaterial gemäß Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass es anorganische Pigmente enthält aus der Gruppe der dotierten Materialien.10. Composite material according to claims 1 to 7, characterized in that it contains inorganic pigments from the group of doped materials.
11. Kompositmaterial gemäß Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Träger- oder Umhüllungsmaterialien einen im sichtbaren Spektralbereich reellen Brechungsindex zwischen 1,3 und 1,9 besitzen.11. Composite material according to claims 1 to 10, characterized in that the carrier or cladding materials have a real refractive index in the visible spectral range between 1.3 and 1.9.
12. Verwendung von dem Kompositmaterial gemäß Ansprüchen 1 bis 10 zum Zweck der transparenten Farbgebung oder Lichtabsorption, dadurch gekennzeichnet, dass die Matrix, in die das Kompositmaterial eingebracht wird, ein Brechungsindex besitzt, das um weniger als 0,3 Einheiten von dem des Kom- positmaterials abweicht.12. Use of the composite material according to claims 1 to 10 for the purpose of transparent coloring or light absorption, characterized in that the matrix into which the composite material is introduced has a refractive index which is less than 0.3 units from that of the composite. posit material differs.
13. Oberflächenbeschichtungen enthaltend Kompositmaterial gemäß Ansprüchen 1 bis 11.13. Surface coatings containing composite material according to claims 1 to 11.
14. Kunststoffe enthaltend Kompositmaterial gemäß Ansprüchen 1 bis 11.14. Plastics containing composite material according to claims 1 to 11.
15. Mit Beschichtungen gemäß Anspruch 13 beschichtete Substrate. 15. Substrates coated with coatings according to claim 13.
EP01969777A 2000-10-09 2001-09-26 Composite particles Ceased EP1326928A1 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10049803A DE10049803A1 (en) 2000-10-09 2000-10-09 Composite particles used e.g. for pigmenting paint or plastics comprise unagglomerated primary pigment particles adhering to colorless carrier particles and separated from one another by a minimum distance
DE10049803 2000-10-09
PCT/EP2001/011127 WO2002031060A1 (en) 2000-10-09 2001-09-26 Composite particles

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP1326928A1 true EP1326928A1 (en) 2003-07-16

Family

ID=7659055

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP01969777A Ceased EP1326928A1 (en) 2000-10-09 2001-09-26 Composite particles

Country Status (10)

Country Link
US (1) US6565973B2 (en)
EP (1) EP1326928A1 (en)
JP (1) JP2004511612A (en)
KR (1) KR100773221B1 (en)
CN (1) CN1262610C (en)
AU (1) AU2001289927A1 (en)
DE (1) DE10049803A1 (en)
HK (1) HK1061041A1 (en)
TW (1) TWI316952B (en)
WO (1) WO2002031060A1 (en)

Families Citing this family (72)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6652967B2 (en) * 2001-08-08 2003-11-25 Nanoproducts Corporation Nano-dispersed powders and methods for their manufacture
WO2004050350A1 (en) * 2002-11-27 2004-06-17 Nanoproducts Corporation Nano-engineered inks, methods for their manufacture and their applications
WO2001042140A1 (en) * 1999-12-13 2001-06-14 Jonathan Sherman Nanoparticulate titanium dioxide coatings, and processes for the production and use thereof
JP4234355B2 (en) * 2001-06-28 2009-03-04 大日精化工業株式会社 Method for producing fine pigment and coloring composition
IL146226A0 (en) * 2001-10-29 2002-12-01 Yissum Res Dev Co Near infra-red composite polymer-nanocrystal materials and electro-optical devices produced therefrom
JP2005513198A (en) * 2001-12-18 2005-05-12 ナノゾルティオンス ゲーエムベーハー Security printing liquid and method using nanoparticles
ITFI20020039A1 (en) * 2002-03-08 2003-09-08 Colorobbia Italiana Spa PIGMENTS INCLUDED FOR CERAMIC AND OXIDE PRODUCTS IN THE FORM OF NANOMETRIC PARTICLES
FR2837206B1 (en) * 2002-03-12 2004-07-09 Rhodia Chimie Sa USE OF DISPERSED PRECIPITATED SILICA FOR OBTAINING A DYE BY MIXING WITH AN INORGANIC PIGMENT, DYE THUS OBTAINED AND APPLICATION TO THE DYING OF CERAMIC MATERIALS
FR2837207B1 (en) * 2002-03-12 2004-07-09 Rhodia Chimie Sa USE OF PRECIPITATED SILICA IN THE FORM OF SUBSTANTIALLY SPHERICAL BALLS FOR OBTAINING A DYE, DYE THUS OBTAINED AND APPLICATION TO THE DYING OF CERAMIC MATERIALS
JP2004196649A (en) * 2002-12-06 2004-07-15 Sumitomo Electric Ind Ltd Fluorescent glass, waveguide for optical amplification, and optical amplification module
US6867536B2 (en) * 2002-12-12 2005-03-15 General Electric Company Blue-green phosphor for fluorescent lighting applications
CN100347247C (en) * 2002-12-26 2007-11-07 米克斯服务有限公司 Pigment agglomerates, their manufacture, and use
FR2850271B1 (en) * 2003-01-27 2006-08-04 Oreal USE OF LUMINESCENT SEMICONDUCTOR NANOPARTICLES IN COSMETICS
US7736631B2 (en) 2003-04-01 2010-06-15 L'oreal S.A. Cosmetic dye composition with a lightening effect for human keratin materials, comprising at least one fluorescent dye and at least one aminosilicone, and process of dyeing
US7981505B2 (en) * 2004-06-24 2011-07-19 Ppg Industries Ohio, Inc. Coated articles and multi-layer coatings
WO2006008239A2 (en) * 2004-07-16 2006-01-26 Ciba Specialty Chemicals Holding Inc. Luminescent silicon oxide flakes
JP4237122B2 (en) * 2004-09-21 2009-03-11 住友大阪セメント株式会社 Black material
TW201302930A (en) * 2004-09-21 2013-01-16 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd Black particle, black particle dispersion liquid, black shading film and substrate with black shading film
US7264872B2 (en) 2004-12-30 2007-09-04 3M Innovative Properties Company Durable high index nanocomposites for AR coatings
JP4883383B2 (en) * 2005-06-02 2012-02-22 旭硝子株式会社 Dispersion containing hollow SiO2, coating composition, and substrate with antireflection coating
US8718437B2 (en) 2006-03-07 2014-05-06 Qd Vision, Inc. Compositions, optical component, system including an optical component, devices, and other products
CN101356116B (en) * 2005-12-06 2011-11-09 Lg化学株式会社 Core-shell type nanoparticles and method for preparing the same
US8277785B2 (en) * 2005-12-13 2012-10-02 Avon Products, Inc. Cosmetic compositions with encapsulated pigments and a method for using
US7679060B2 (en) * 2005-12-21 2010-03-16 Los Alamos National Security, Llc Nanophosphor composite scintillator with a liquid matrix
US7834319B2 (en) * 2005-12-21 2010-11-16 Los Alamos National Security, Llc Nanophosphor composite scintillators comprising a polymer matrix
DE102005061684A1 (en) * 2005-12-21 2007-06-28 Eckart Gmbh & Co. Kg Infrared radiation reflecting pigment, useful e.g. in color, lacquers and printing ink, comprises an infrared reflecting core with permeable or encasing coating for infrared-radiation
WO2007075983A2 (en) * 2005-12-21 2007-07-05 Los Alamos National Security, Llc Nanocomposite scintillator, detector, and method
US7547888B2 (en) * 2005-12-21 2009-06-16 Los Alamos National Security, Llc Nanocomposite scintillator and detector
US9874674B2 (en) 2006-03-07 2018-01-23 Samsung Electronics Co., Ltd. Compositions, optical component, system including an optical component, devices, and other products
US9951438B2 (en) 2006-03-07 2018-04-24 Samsung Electronics Co., Ltd. Compositions, optical component, system including an optical component, devices, and other products
EP2041478B1 (en) 2006-03-07 2014-08-06 QD Vision, Inc. An article including semiconductor nanocrystals
KR100773993B1 (en) * 2006-03-10 2007-11-08 (주)케이디티 Photoluminescent sheet
KR100728940B1 (en) * 2006-03-10 2007-06-14 (주)케이디티 Photoluminescent sheet
US9345649B2 (en) 2006-12-21 2016-05-24 Avon Products, Inc. Cosmetic composition containing novel fractal particle-based gels
US8647426B2 (en) * 2006-12-28 2014-02-11 3M Innovative Properties Company Dental filler and methods
US8836212B2 (en) 2007-01-11 2014-09-16 Qd Vision, Inc. Light emissive printed article printed with quantum dot ink
RU2485152C2 (en) 2007-06-05 2013-06-20 Бэнк оф Канада Printing ink or toner compositions, methods for use thereof and products derived therefrom
JP5773646B2 (en) 2007-06-25 2015-09-02 キユーデイー・ビジヨン・インコーポレーテツド Compositions and methods comprising depositing nanomaterials
WO2009014707A2 (en) 2007-07-23 2009-01-29 Qd Vision, Inc. Quantum dot light enhancement substrate and lighting device including same
US8128249B2 (en) 2007-08-28 2012-03-06 Qd Vision, Inc. Apparatus for selectively backlighting a material
US8033715B2 (en) * 2007-11-08 2011-10-11 Illinois Institute Of Technology Nanoparticle based thermal history indicators
TWI411448B (en) 2007-12-27 2013-10-11 Avon Prod Inc Optical blurring pigment composition suitable for use in cosmetics
WO2009145813A1 (en) 2008-03-04 2009-12-03 Qd Vision, Inc. Particles including nanoparticles, uses thereof, and methods
JP2011524064A (en) 2008-05-06 2011-08-25 キユーデイー・ビジヨン・インコーポレーテツド Solid state lighting device containing quantum confined semiconductor nanoparticles
US9207385B2 (en) 2008-05-06 2015-12-08 Qd Vision, Inc. Lighting systems and devices including same
WO2009137053A1 (en) 2008-05-06 2009-11-12 Qd Vision, Inc. Optical components, systems including an optical component, and devices
US8722759B2 (en) * 2008-10-15 2014-05-13 3M Innovative Properties Company Fillers and composite materials with zirconia and silica nanoparticles
WO2011031876A1 (en) 2009-09-09 2011-03-17 Qd Vision, Inc. Formulations including nanoparticles
KR101865888B1 (en) 2009-09-09 2018-06-08 삼성전자주식회사 Particles including nanoparticles, uses thereof, and methods
DE102009040868A1 (en) 2009-09-09 2011-03-10 Bayer Materialscience Ag Lacquer system, useful for producing coatings on plastics, preferably polycarbonate, polymethylmethacrylate or polyethylene terephthalate, comprises aqueous adhesive dispersion made of polymer, organic binder and hetero-coagulate
CN102933687A (en) * 2010-07-19 2013-02-13 海洋王照明科技股份有限公司 Luminescent material of silicate and preparing method thereof
AU2012212388B2 (en) 2011-02-01 2014-09-04 Reserve Bank Of Australia Transparent infrared absorbing materials
CN104350113B (en) 2012-06-05 2018-08-17 陶氏环球技术有限公司 Water-based paint compositions with improved stability
US9929325B2 (en) 2012-06-05 2018-03-27 Samsung Electronics Co., Ltd. Lighting device including quantum dots
EP2906646B1 (en) 2012-10-12 2017-05-03 Dow Global Technologies LLC Aqueous coating composition with improved viscosity stability
DE102013205703A1 (en) * 2013-03-28 2014-10-02 Siemens Aktiengesellschaft Coating with infrared filter for solar systems, solution for the production of the coating and manufacturing process
KR101485012B1 (en) * 2013-04-30 2015-01-21 씨큐브 주식회사 Infrared ray blocking pigment using black, blue, green color inoranic pigment and method of manufacturing the same
ES2772301T3 (en) * 2014-04-02 2020-07-07 Ferro Corp Copper oxide infrared pigments, methods for their production and paints comprising pigments
EP3224201A1 (en) * 2014-11-03 2017-10-04 The Shepherd Color Company PIGMENTS BASED ON LiSbO3 AND LiNbO3 RELATED STRUCTURES
KR102058346B1 (en) * 2015-06-26 2019-12-23 엠. 테크닉 가부시키가이샤 Method for producing sunscreen composition and sunscreen composition obtained thereby
EP3336156A4 (en) * 2015-08-11 2018-07-11 SNG Inc. Transparent porous sustained-release body, method for manufacturing same, sustained-release body kit, sustained-release device, and sustained-release method
US11202738B2 (en) 2015-10-05 2021-12-21 M. Technique Co., Ltd. Metal oxide particles and method of producing the same
CN105315724A (en) * 2015-11-30 2016-02-10 成都乐氏化工工程有限公司 Nanometer aluminum oxide composite material
WO2018081613A1 (en) 2016-10-28 2018-05-03 Ppg Industries Ohio, Inc. Coatings for increasing near-infrared detection distances
CA2988904C (en) 2016-12-21 2020-05-05 Viavi Solutions Inc. Hybrid colored metallic pigment
CA3111745C (en) * 2016-12-21 2023-04-04 Viavi Solutions Inc. Particles having a vapor deposited colorant
CN109081946B (en) * 2017-06-14 2022-10-14 张家港康得新光电材料有限公司 Light absorbing material composition and product using same
EP3421439A1 (en) * 2017-06-29 2019-01-02 Saint-Gobain Glass France Functionalized substrate
US11461607B2 (en) 2018-11-13 2022-10-04 Ppg Industries Ohio, Inc. Method of detecting a concealed pattern
US20210009819A1 (en) * 2019-07-09 2021-01-14 The Boeing Company Coatings for sterilization with uv light
CN113130790B (en) * 2019-12-31 2022-09-27 Tcl科技集团股份有限公司 Nano material, preparation method thereof and quantum dot light-emitting diode
TWI820512B (en) * 2021-11-10 2023-11-01 位元奈米科技股份有限公司 Capacitive sensing identification tag

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2558304A (en) 1948-03-11 1951-06-26 American Cyanamid Co Production of iron oxide pigments
US2913419A (en) 1956-04-18 1959-11-17 Du Pont Chemical process and composition
DE2508932A1 (en) 1975-03-01 1976-09-09 Bayer Ag Pptd transparent red ferric oxide pigment prodn - from ferrous hydroxide or carbonate suspension contg seed modifier at moderate temp
JPS5756904A (en) * 1980-09-22 1982-04-05 Toshiba Corp Magnetic powder for magnetic recording medium
JPS6320367A (en) * 1986-07-11 1988-01-28 Ube Ind Ltd Red composite pigment
JPH028260A (en) * 1988-06-28 1990-01-11 Nippon Sheet Glass Co Ltd Colored uv absorbing pigment
JPH0629137B2 (en) * 1989-09-11 1994-04-20 工業技術院長 Method for producing titanium oxide with gold ultrafine particles immobilized
DE4137764A1 (en) * 1991-11-16 1993-05-19 Merck Patent Gmbh Pigment based on oxide(s) of silicon, zirconium or titanium particles - coated with iron oxide, used e.g. in lacquers, cosmetics and plastics
JP2600562B2 (en) 1991-11-25 1997-04-16 昭和電工株式会社 Manufacturing method of hematite fine particles
JP3014219B2 (en) * 1992-06-25 2000-02-28 鐘紡株式会社 Modified powder and cosmetics containing it
DE4302896A1 (en) * 1993-02-02 1994-08-04 Degussa Iron oxide-containing titanium dioxide powder
US5827507A (en) * 1993-10-01 1998-10-27 Kao Corporation Ultraviolet shielding composite fine particles, method for producing the same, and cosmetics
JPH07126018A (en) 1993-10-27 1995-05-16 Showa Denko Kk Drying of slurry of superfine particles of hematite
DE4434972A1 (en) * 1994-09-30 1996-04-04 Bayer Ag Highly transparent, yellow iron oxide pigments, process for their preparation and their use
JPH10504013A (en) * 1995-06-08 1998-04-14 サン−ゴバン・ヴイトラージユ Printing paste suitable for firing for printing on glass surface and method for producing the paste
DE19520964A1 (en) * 1995-06-08 1996-12-12 Inst Neue Mat Gemein Gmbh Coated inorganic pigments, process for their preparation and their use
US5886069A (en) * 1995-11-13 1999-03-23 E. I. Du Pont De Nemours And Company Titanium dioxide particles having substantially discrete inorganic particles dispersed on their surfaces
DE19614136A1 (en) 1996-04-10 1997-10-16 Inst Neue Mat Gemein Gmbh Process for the production of agglomerate-free nanoscale iron oxide particles with a hydrolysis-resistant coating
GB9805630D0 (en) 1998-03-18 1998-05-13 Johnson Matthey Plc Improvements in creamic materials
US6024789A (en) * 1998-05-07 2000-02-15 Videojet Systems International, Inc. Method of preparing iron-containing pigment with enhanced dispersibility in both polar and nonpolar solvents
JP4446133B2 (en) * 1998-08-28 2010-04-07 戸田工業株式会社 Fine yellow composite hydrous iron oxide pigment, process for producing the same, paint and resin composition using the pigment
DE69916552T2 (en) 1998-09-25 2005-04-14 Toda Kogyo Corp. Fine red iron oxide pigments and color or resin compositions containing them
JP4452958B2 (en) * 1998-09-25 2010-04-21 戸田工業株式会社 Fine red iron oxide pigment, process for producing the same, paint and resin composition using the pigment
JP3910318B2 (en) * 1999-09-09 2007-04-25 三ツ星ベルト株式会社 Method for producing ultrafine particle support

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO0231060A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
KR100773221B1 (en) 2007-11-02
KR20030041154A (en) 2003-05-23
WO2002031060A1 (en) 2002-04-18
US20020071948A1 (en) 2002-06-13
AU2001289927A1 (en) 2002-04-22
US6565973B2 (en) 2003-05-20
CN1468289A (en) 2004-01-14
HK1061041A1 (en) 2004-09-03
DE10049803A1 (en) 2002-04-18
TWI316952B (en) 2009-11-11
CN1262610C (en) 2006-07-05
JP2004511612A (en) 2004-04-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2002031060A1 (en) Composite particles
EP3283573B1 (en) Pearlescent pigments based on monolithic substrates, method for production and use of the pearlescent pigments
EP2348074B1 (en) White pigment reflecting ir radiation, production and use thereof
EP0948572B2 (en) Multi-coated interference pigments
DE69818556T2 (en) Shielding pigment against ultraviolet radiation
EP3053967B1 (en) Metallic gloss pigments based on aluminium flakes with a thickness of 1-30 nm
DE10085488B4 (en) Method for manufacturing pearlescent pigment by coating metal oxide on compound mica
DE102004032799A1 (en) Effect pigments for e.g. paints, coatings or tracers, comprises inorganic flake-form substrates that are uniform in shape and size and that have circular or elliptical shape or polygon shape
DE69918220T2 (en) Ultraviolet light absorbers
EP2217666A2 (en) Security pigment
WO2006018196A1 (en) Nacreous pigments
WO2007045452A2 (en) Color effect pigment with a layer made of discrete metal particles, method for the production thereof and its use
EP2691478A1 (en) Weathering-resistant pearl-lustre pigments, process for producing same and use
EP1633819A1 (en) Photostabilised effect pigments
EP2875077B1 (en) Method for the surface treatment of inorganic particles
EP2859052B1 (en) Method for the production of zns particles having a metal oxide coating and a cobalt content, products obtained thereby, and use of said products
EP2917286B1 (en) Pigment with photocatalytic activity, process for its preparation and coating agent
DE102005018615A1 (en) Electrically conductive pigment for use in e.g. paint, has flake-form substrates coated with conductive layer, where number-weighted mean particle area of pigment is greater than or equal to one hundred and fifty square meter
WO2013135782A1 (en) Composite particles, method for production thereof, and use thereof
DE102008005826A1 (en) Particle, useful in e.g. cosmetics, lacquers and plastics, comprises core and shell comprising oligomer and/or polymer with nitrogenous functional group
JP2024055556A (en) Bismuth oxide dispersion and ultraviolet ray shielding coating agent

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20030509

AK Designated contracting states

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL LT LV MK RO SI

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: BAYER MATERIALSCIENCE AG

RBV Designated contracting states (corrected)

Designated state(s): BE DE ES FR GB NL

17Q First examination report despatched

Effective date: 20061006

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: BAYER INTELLECTUAL PROPERTY GMBH

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R003

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION HAS BEEN REFUSED

18R Application refused

Effective date: 20131017