EP2678393A1 - Plättchenförmiges metalloxidhaltiges pigment, verfahren zu dessen herstellung und verwendung desselben als effektpigment und/oder als substrat für effektpigmente - Google Patents

Plättchenförmiges metalloxidhaltiges pigment, verfahren zu dessen herstellung und verwendung desselben als effektpigment und/oder als substrat für effektpigmente

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EP2678393A1
EP2678393A1 EP12708100.8A EP12708100A EP2678393A1 EP 2678393 A1 EP2678393 A1 EP 2678393A1 EP 12708100 A EP12708100 A EP 12708100A EP 2678393 A1 EP2678393 A1 EP 2678393A1
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EP
European Patent Office
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aluminum
aluminum alloy
oxide
pigment
range
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP12708100.8A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Michael GRÜNER
Dirk Schumacher
Günter KAUPP
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Eckart GmbH
Original Assignee
Eckart GmbH
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Filing date
Publication date
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    • C09C2220/10—Wet methods, e.g. co-precipitation

Definitions

  • Platelet-shaped metal oxide-containing pigment process for its preparation and use thereof as an effect pigment and / or as
  • the present invention relates to a platelet-shaped metal oxide-containing pigment having a metallic core of elemental aluminum and / or a
  • An aluminum alloy wherein the metallic core is present in a weight proportion in the range of 0 to 18 wt .-%, based on the total weight of metal oxide in the form of aluminum oxide and / or oxide of the aluminum alloy and aluminum and / or aluminum alloy.
  • the invention further relates to a process for the preparation of these pigments and their use.
  • Oxidized colored aluminum pigments with a content of metallic aluminum of not more than 90% by weight, based on the total weight, are produced according to EP 0 848 735 B1 by a controlled oxidation of conventional aluminum pigments.
  • a striking feature of these oxidized colored aluminum pigments is their excellent metallic luster and their very good hiding power.
  • Platelet-shaped aluminum oxide with a titanium oxide content of 0.1 to 4% by weight is known from EP 0 763 573 B1.
  • the preparation is carried out by a process in which from an aqueous solution of a water-soluble aluminum salt and a water-soluble titanium salt in the presence of an aqueous
  • the platelet-shaped aluminum oxide thus prepared has an average particle diameter of 5 to 60 .mu.m, a thickness of less than 1 pm and a
  • Form factor greater than 20 Particularly important in this process is the addition of the titanium salt, which causes twinning and agglomeration during the process
  • the amount of titanium salt added depends on the form, i. the particle diameter, thickness and aspect ratio of the desired product. At a content of more than 4 wt .-% titanium salt, the formation of platelet-shaped pigments is prevented.
  • the titanium salt, in the preparation of pearlescent pigments, is believed to facilitate the adhesion of the metal oxide on the platelet-shaped alumina substrate.
  • Aluminum oxide substrate with metals for example aluminum, titanium, chromium, nickel, silver, copper, gold or platinum, is described in EP 1 438 360 B1.
  • Molten salt For this purpose, hydrated aluminum oxide, which is doped with titanium oxide and phosphate, mixed with sodium sulfate in aqueous suspension and then dried, whereby a homogeneous powder is obtained. This powder is heated up to 1200 ° C. The resulting Aluminiumoxideinkristalle be separated after cooling from the soluble constituents.
  • platelet-shaped aluminas have a smooth surface and regular crystal forms. They do not tend to twinning and agglomeration during crystal growth.
  • WO 2006/101306 A1 and WO 2008/026860 A1 disclose platelet-shaped a-aluminum oxide crystals and processes for their preparation. These platelet-shaped ⁇ -alumina crystals are additional, in the case of WO
  • platelet-shaped ⁇ -aluminum oxide crystals find use, for example, as a substrate for pearlescent pigments, as described in WO 2008/026829 A1, or as fillers.
  • flaky ⁇ -alumina is heated mullite (3 Al2O3 ⁇ 2 S1O2) in the presence of a reactive fluoride salt such as Na 3 AIF 6 to 1 100 to 1200 ° C.
  • a reactive fluoride salt such as Na 3 AIF 6 to 1 100 to 1200 ° C.
  • the fluoride salt reacts with mullite to form SiF 4 and a-alumina.
  • Produce a-alumina particles with a size of up to 15 pm in the longitudinal direction succeeds according to DE 43 13 358 A1 by sintering a liquid phase of alumina powder with additives that promote the formation of a-alumina platelets and control their grain growth.
  • Additives such as lithium, potassium, sodium or calcium oxide promote the formation of a-alumina platelets here.
  • the grain growth of the ⁇ -alumina platelets controls additives such as zirconium or hafnium oxide.
  • platelet-shaped alumina having a mean diameter of 0.5 to 25 pm and an aspect ratio of over 50 to 2000 described.
  • aluminum oxide platelets Due to their production, aluminum oxide platelets have a phosphorus content of 0.2 to 5.0% by weight, based on the total weight.
  • alumina platelets is phosphoric acid or phosphate in an amount of 0.1 to 3% by weight, calculated as P2O5.
  • P2O5 phosphoric acid or phosphate
  • Aluminum oxide platelets have an aspect ratio of 1:10 to 1: 100.
  • Platelet-shaped boehmite or aluminum hydroxide in a size of 2.5 to 15 pm and an aspect ratio of 100 to 350 is obtained according to JP 2003002641 A by the hydrothermal process in the presence of a (meth) acrylic acid monomer or polymer.
  • Fine platelet-shaped boehmite particles having an orthorhombic crystal structure and a flat-plate-grown crystal surface in which the aspect ratio (minor axis ratio to thickness) is from 3 to 100 are described in EP 0 563 653 A1.
  • the preparation is carried out by the hydrothermal treatment of aluminum hydroxide in water or an aqueous alkali solution at a temperature of at least 150 ° C and a pressure of at most 100 atm.
  • Aluminum hydroxide or aluminum sulfate which after grinding and classification has a particle size of 5 to 50 pm. While in WO 2009/028887 A2 melting in the presence of at least one salt, such as
  • Calcium carbonate is carried out in an electric furnace, are used in WO 2009/028888 A2 for heating microwaves.
  • Porous platelet-shaped metal oxides such as, for example, flaky aluminum oxide, with a specific surface area of from 10 to 3000 m 2 / g, a middle surface
  • Particle diameters of 5 to 500 ⁇ m, an average thickness of 0, 10 to 5 ⁇ m and an aspect ratio of 5 to 300 are described in EP 1 512 664 A1.
  • the preparation is carried out by applying a colloidal solution containing
  • porous platelet-shaped metal oxides are suitable as fillers in, for example, cosmetic formulations, where they include, inter alia, as
  • Carrier material can serve for other auxiliaries.
  • a process for producing platelet-shaped metal oxides such as
  • platelet-shaped aluminum oxide or platelet-shaped titanium dioxide is known from EP 0 236 952 B1.
  • a smooth surface is covered with a dispersion
  • Platelet-shaped aluminum oxide with a tin oxide content of 0.1 to 1.0% by weight is described in JP 2005082441A.
  • a platelet-shaped ⁇ -alumina having a surface roughness Ra of 1 nm to 5 0 10 ⁇ 2 nm is known from JP 2003192338 A.
  • Platelet-shaped ⁇ -alumina having an average particle size of 0.5 to 20 ⁇ m, an average thickness of 0.03 to 0.35 ⁇ m and an aspect ratio of 15 to 20 is described in JP 2008088317 A. After coating with 30 to 50 wt .-% titanium dioxide, the platelet-shaped ⁇ -alumina for no
  • Pearlescent pigments have a typical shine.
  • Metal oxide coated flaky alumina having an aspect ratio of 10 to 50, a diameter of 2 to 20 pm, a brightness (L) of a range of 50 to 80, a and b values ranging from -15 to 15 and -25, respectively to 20 is known from WO 2008/020665 A1.
  • Particle size and aspect ratio should be obtained gloss reduced pigments for use in cosmetic formulations.
  • the object of the present invention is to provide platelet-shaped metal oxide-containing pigments which can be used both as an effect pigment and as a substrate for effect pigments. Furthermore, a simple and reliable method for producing these platelet-shaped metal oxide-containing pigments which can be used both as an effect pigment and as a substrate for effect pigments. Furthermore, a simple and reliable method for producing these platelet-shaped metal oxide-containing pigments which can be used both as an effect pigment and as a substrate for effect pigments. Furthermore, a simple and reliable method for producing these platelet-shaped
  • metal oxide-containing pigments are provided.
  • the object underlying the invention was achieved by providing platelet-shaped metal oxide-containing pigment, wherein the metal oxide-containing pigment has a metallic core of elemental aluminum and / or an aluminum alloy, wherein the metallic core in a weight proportion from a range of 0 to 18 wt .-%, based on the total weight of metal oxide in the form of aluminum oxide and / or oxide of the aluminum alloy and aluminum and / or aluminum alloy, wherein the aluminum and / or the aluminum alloy one of alumina and / or the oxide of
  • Aluminum alloy coated core forms, with the proviso that the
  • Aluminum alloy has an aluminum content of at least 60 wt .-%, based on the total weight of the aluminum alloy.
  • the object underlying the invention was further achieved by providing a method for producing a platelet-shaped metal oxide-containing
  • Aluminum alloy in a range of 0 to 18 wt .-%, based on the Total weight of metal oxide in the form of alumina and / or the oxide of the aluminum alloy and aluminum and / or the aluminum alloy is located.
  • the object underlying the invention is also obtainable by providing a platelet-shaped metal oxide-containing pigment according to the
  • platelet-shaped metal oxide-containing pigment with a content of elemental aluminum and / or an aluminum alloy within a range from 3 to 18% by weight, preferably from a range from 4 to 15% by weight,
  • the object underlying the invention by the use of platelet-shaped metal oxide-containing pigment having a content of elemental aluminum and / or an aluminum alloy from a range of 0 to less than 3 wt .-%, based on the total weight of metal oxide in the form of
  • the pigments according to the invention can be obtained with a well-defined composition, starting from metallic platelets with or made of aluminum and / or with or from an aluminum alloy with defined proportions, wherein the proportion of aluminum at least 60 wt. %, based on the total weight of the
  • the platelet-shaped aluminum oxide platelets are produced, for example, from melts or colloidal solutions.
  • the invention one starts from a platelet-shaped metal substrate.
  • the plate-shaped metal substrates can be obtained by strain-milling aluminum grit or aluminum alloy grit, for example, in a ball mill. About the grinding time, the thickness distribution of the
  • platelet-shaped pigments can be adjusted. If desired, size classification can also be made with respect to the diameter of the platelet-shaped pigments.
  • substrates with defined thickness distribution, defined size distribution in relation to the diameter and defined composition can be used in the method according to the invention.
  • a defined content of aluminum and / or aluminum alloy in the pigments can be adjusted.
  • the inventive method is characterized by simplicity and reliability in terms of the properties of
  • aluminum effect pigments with particularly rounded edges which are also referred to as silver dollars, aluminum effect pigments produced by PVD processes or pigments according to EP 1 613 702 B1 or EP 2 102 294 A2.
  • the platelet-shaped metal oxide-containing pigments produced by the process according to the invention differ structurally from those conventionally used known aluminum oxide platelets.
  • the platelet-shaped pigments according to the invention can be present in amorphous or partially crystalline form.
  • the metal substrates are aluminum and / or
  • the porous surface of the oxidized aluminum and / or aluminum alloy platelets can be identified, for example, by means of scanning electron images.
  • aluminum and / or aluminum alloy plates which were produced by conventional wet grinding or PVD processes and in which a natural oxide layer has formed, is in the
  • oxidized metallic platelets in particular aluminum and / or aluminum alloy platelets to recognize a much rougher surface.
  • an alumina wafer obtained by crystal growth does not have the porous surface structure of the oxidized aluminum and / or aluminum alloy flakes of the present invention.
  • BET specific surface area increases at least by a factor of 2.5, preferably by at least a factor of 2.7, more preferably by at least a factor of 10 and most preferably at least by a factor of 15.
  • BET values of the oxidized aluminum and / or Aluminum alloy flakes are preferably in a range of 50 to 500 m 2 / g, more preferably in a range of 75 to 400 m 2 / g and in total
  • the porosity of the alumina / hydroxide layer causes a subsequent coating applied thereto to be first filled, at least in part, into the pores to form a mixed layer. This results in a
  • the refractive index thus varies between the refractive index of the pure
  • the formation of the mixed layer causes a strong anchoring of the coating on the oxidized aluminum and / or aluminum alloy platelets and thus a high mechanical resistance of the resulting effect pigment or provided with a protective layer oxidized aluminum and / or
  • Aluminum hydroxide layer or the oxide layer of the aluminum alloy also as an interference color line. Be oxidized aluminum and / or
  • the aluminum oxide substrate or the substrate consisting of the oxide of the aluminum alloy has cavities and / or fissures that result from the wet-chemical oxidation. Therefore distinguish the flake-form alumina produced by the process according to the invention differs from the alumina known from the prior art, on the one hand, by a rough, fissured surface and, on the other hand, by a
  • the cavities have average diameters from a range of 20 nm to 40 nm,
  • the proportion of elemental aluminum and / or the aluminum alloy is in a range of 3 to 18 wt .-%, preferably in a range of 4 to 15 wt .-%, based on the total weight of aluminum oxide and / or the oxide of the aluminum alloy and elemental aluminum and / or the aluminum alloy.
  • Aluminum alloy in a range of 6 to 14 wt .-%, even more preferably in a range of 7 to 13 wt .-%, even more preferably in a range of 8 to 12 wt .-%, each based on the total weight of aluminum oxide and / or oxide of the aluminum alloy and elemental aluminum and / or the
  • Aluminum alloy also has a range of 9 to 1 1% by weight, based on the total weight of aluminum oxide and / or oxide of the very suitable
  • Aluminum alloy platelets have an aspect ratio, i. a ratio of average diameter to mean thickness of the platelets, from a range of 50 to 2000, more preferably from a range of 55 to 1500, more preferably from a range of 60 to 1000, and most preferably from a range of 62 to 500.
  • the wet-chemically oxidized aluminum and / or aluminum alloy platelets clearly differ in their optical appearance from the aluminum and / or aluminum alloy platelets used as starting material.
  • the pigments according to the invention have an extremely low content elemental or metallic aluminum or on aluminum alloy, so that the typical metallic luster is lost and the oxidized aluminum or
  • Aluminum alloy platelets have a dark silk gloss.
  • Aluminum alloy the content of aluminum being at least 60% by weight, based on the total weight of the alloy, of a range of from 3 to 15% by weight, based on the total weight of aluminum oxide and / or oxide of the aluminum alloy and aluminum and / or aluminum alloy, a metallic core with an average thickness of preferably ⁇ 25 nm, more preferably ⁇ 22 nm, even more preferably ⁇ 18 nm, even more preferably ⁇ 15 nm, is still present in the oxidized aluminum and / or aluminum alloy plate , At a thickness of ⁇ 20 nm, the metallic core is partially transparent, resulting in partial transparency of the oxidized aluminum and / or aluminum alloy platelets. Due to this partial transparency, the oxidized aluminum and / or aluminum alloy plate has a dark body color. The light falling on the pigment is separated from the partially transparent aluminum and / or
  • Aluminum alloy layer absorbs, which is why the dark body color arises.
  • the metallic core need not be continuous, but can also be clustered, i. fragmented.
  • the oxidized aluminum and / or aluminum alloy platelets can therefore be used as effect pigments without further postcoating and without additional size classification.
  • Protective layer or surface modification provided and / or with at least an optically active layer are coated. If the at least one optically active layer has a refractive index of> 1.8, the above-mentioned interference phenomena can be enhanced.
  • the oxidized aluminum and / or aluminum alloy platelets according to the invention are the result of a controlled-running wet-chemical
  • the oxidation is carried out in an oxidizing agent-containing organic solvent.
  • Oxidationsm ittel preferably water is used.
  • other or further Oxidationsm means, such as peroxides such as
  • Hydrogen peroxide can be used.
  • the starting material to be used aluminum and / or
  • Aluminum alloy flakes are preferably stirred in an aqueous organic solvent, for example a mixture of water and at least one water-miscible solvent, at a pH in the range from 7 to 12 between room temperature and the boiling point of the solvent mixture.
  • an aqueous organic solvent for example a mixture of water and at least one water-miscible solvent
  • oxidized aluminum and / or aluminum alloy platelets can be adjusted.
  • the wet-chemical oxidation can, depending on the desired degree of oxidation of the aluminum or aluminum alloy platelets during the
  • Hydrogen evolution for example, quenched by the addition of a silane, or stopped by filtration of the suspension.
  • the proportion of water in the solvent mixture to be used for the controlled wet-chemical oxidation is preferably in a range from 10 to 89% by weight, preferably in a range from 20 to 75% by weight, based on the weight of the solvent mixture. Based on the weight of the used
  • the water content is preferably in a range of 20 to 500 wt .-%, more preferably in a range of 25 to 355 wt .-%.
  • the proportion of water is preferably at the desired content of metallic aluminum and / or at Aluminum alloy adapted in the oxidized aluminum or aluminum alloy plate.
  • the reaction can become uncontrollable and agglomerates can form.
  • Particularly suitable water-miscible solvents are alcohols, ketones or glycols, such as, for example, ethanol, isopropanol, isobutanol, methoxypropanol, acetone or butylglycol.
  • the solvent mixture may optionally contain aliphatic or aromatic amines, such as, for example, 2-aminoethanol,
  • Ammonia triethylamine, diethylamine, dimethylamine, n-butylamine, isobutylamine, tert-butylamine or pyridine.
  • the controlled wet chemical oxidation is preferably carried out at a temperature in the range of 20 to 140 ° C.
  • the metallic core of elemental aluminum and / or the aluminum alloy is platelet-shaped.
  • the metallic core has holes and / or is subdivided into fragments.
  • the fragments are substantially within an area in the pigment that is substantially parallel to the outer surfaces.
  • the elemental or metallic aluminum and / or the aluminum alloy in the inventive metal oxide-containing pigments form a continuous surface or an area with holes or openings or fragmented.
  • Aluminum alloy plate the surface of the metallic plate or metallic core is heavily roughened and rugged, but may still be formed throughout. According to the invention it is particularly preferred if the
  • metallic core has holes or openings. In these holes or openings, the oxidation of the metallic core is locally completed, so that the metallic core of the aluminum and / or
  • Aluminum alloy plate has openings made of aluminum oxide and / or the oxide of the aluminum alloy.
  • fragments of elemental aluminum and / or aluminum alloy which no longer have to be connected to each other, thus can be present separately. These fragments can be formed flat. In a very strong oxidation, the flat character of the fragments is lost.
  • the fragments of aluminum and / or aluminum alloy platelets are produced by wet chemical oxidation, the fragments lie in an area within the metal oxide-containing pigment.
  • the fragments lie in an area within the metal oxide-containing pigment.
  • the fragments of the invention When the pigments of the invention are arranged planar, then the fragments lie substantially in a central plane of the pigment. If the metal oxide-containing pigments should be bent, then the fragments lie within a central area in the pigment that corresponds to the bending of the pigment
  • metal oxide-containing pigment follows, so that the fragment-containing surface in the
  • the metallic core has an average thickness ranging from 2 nm to 25 nm. Further, it is preferable that the average thickness is in a range of 4 nm to 22 nm, more preferably 6 nm to 21 nm, still more preferably 8 nm to 18 nm, still more preferably 10 nm to 16 nm preferably from 12 nm to 15 nm.
  • the metallic core By average thickness of the metallic core is meant both the thickness of a continuous metallic layer of aluminum and / or aluminum alloy, a metallic layer of aluminum and / or aluminum alloy with holes or openings or a layer with fragments of aluminum and / or aluminum alloy.
  • the mean layer thickness of the aluminum oxide and / or the aluminum alloy oxide is in a range from 5 nm to 500 nm, preferably from 10 nm to 400 nm.
  • a very suitable average layer thickness is in the range from 12 nm to 300 nm.
  • the details of this layer thickness are the sum of the layer thicknesses of aluminum oxide and / or the oxide of the aluminum alloy of the two layers, which are applied on both sides to the surfaces of the metallic core.
  • the average thicknesses of the respective single layer on the top and the bottom of the pigment in a range of 2.5 nm to 250 nm, preferably in a range of 5 nm to 200 nm, more preferably in a range of in each case 6 nm to 150 nm. If no metallic core is present in the metal oxide-containing pigments, the aforementioned average layer thickness in the range from 5 nm to 500 nm is the total layer thickness of the
  • the average thickness of the metallic core and the average layer thickness of the aluminum oxide and / or the oxide of the aluminum alloy are determined by means of scanning electron micrographs of cross sections. To obtain statistically secured values, at least 100 pigment particles are counted.
  • the proportion of aluminum in the aluminum alloy is in a range from 70 to 99% by weight, preferably in a range from 80 to 98% by weight, more preferably in a range from 85 to 95% by weight. -%, in each case based on the total weight of the aluminum alloy.
  • the aluminum alloy contains silicon, magnesium, zinc, titanium, cobalt, copper and / or iron.
  • the aluminum alloy may contain silicon, magnesium, zinc and / or titanium each in a range of 0 to 20 wt%, preferably each in a range of 1 to 10 wt%, each based on the total weight of the alloy.
  • the aluminum alloy cobalt, copper and / or iron in each case in a range of 0 to 5 wt .-%, preferably in each case in a range of 1 to 3 wt .-%, each based on the total weight of the alloy.
  • the aluminum preferably has a purity of at least 98 wt .-%, preferably of at least 99 wt .-%, more preferably of at least 99.9 wt .-%, on. Also in the case of aluminum alloy pigments, the aluminum alloy preferably has a purity of at least 98% by weight, preferably at least 99% by weight.
  • Aluminum alloy platelets which are then oxidized according to the invention used.
  • Aluminum alloy platelets by, for example, iron, zinc, copper, vanadium, chromium, nickel, cobalt, silicon, manganese and / or titanium is preferably less in total as 1 wt .-%, more preferably less than 0.1 wt .-%, most preferably less than 0.01 wt .-%, each based on the total weight of the aluminum or aluminum alloy platelets.
  • the heavy metal content was determined according to the leaching method.
  • the corresponding pigments were heated to boiling in 0.5 M HCl and the extract was analyzed by means of graphite atomic absorption spectrometry (type 240 Z, Varian.) Or by inductively coupled plasma optical emission spectrometry (type CIROS, Spectro).
  • the content of elemental aluminum and / or the aluminum alloy in the oxidized aluminum and / or aluminum alloy plate is in a range of 0 to less than 3 wt .-%, preferably in a range of 0.1 to 2 %
  • the oxidized aluminum and / or aluminum alloy platelets preferably have an average particle size D 50 from a range of 2 ⁇ m 50 pm.
  • Aluminum and / or aluminum alloy flake is preferably in a range of 50 m 2 / g to 500 m 2 / g. More preferably, the BET surface area of the largely, preferably completely, oxidized aluminum and / or
  • Aluminum alloy plate in a range from 75 m 2 / g to 400 m 2 / g, more preferably at 100 m 2 / g to 350 m 2 / g and most preferably at 105 m 2 / g to 300 m 2 / g.
  • Aluminum alloy platelets are therefore suitable as a transparent substrate for the coating with at least one optically active layer and optionally a protective layer.
  • Aluminum alloy flakes can also be used as fillers in
  • Aluminum alloy platelets may optionally be provided with at least one protective layer.
  • a surface modification is conceivable, which facilitates, for example, the incorporation into a surrounding medium.
  • Aluminum alloy platelets at less than 3 wt .-%, based on the
  • Aluminum alloy is less than 1000 nm, preferably less than 300 nm, more preferably less than 260 nm, most preferably less than 200 nm.
  • boehmite is essentially formed in the wet-chemical oxidation of aluminum platelets
  • the oxidized aluminum and / or aluminum alloy platelets may be provided with at least one optically active layer and / or optionally a protective layer. These layers may be metal oxides, metal oxide hydrates,
  • the above-mentioned materials can be present either as separately separate layers or also side by side in the same layer.
  • the optically active layer used is preferably metal oxides, metal oxide hydrates, metal hydroxides and / or mixtures thereof.
  • the protective layer may comprise or preferably consist of one or two metal oxide layers of the elements Si, Al or Ce.
  • a silicon oxide layer preferably SiO 2 layer, is applied as outermost metal oxide layer.
  • particularly preferred is an order in which first a cerium oxide layer is applied, which then follows a Si0 2 layer, as described in EP 1 682 622 B1, the content of which is hereby incorporated by reference
  • Coating may either completely encase the substrate, be only partially on the substrate, or cover only its top and / or bottom surfaces.
  • the pigment is additionally coated with at least one high refractive index metal oxide layer.
  • this is preferably a high-index layer whose refractive index is n> 1, 8, preferably n> 1, 9 and more preferably n > 2.0 is.
  • Suitable high-index layers are, for example, metal oxides, such as titanium oxide, preferably titanium dioxide (TIO 2), iron oxide, preferably iron (III) oxide (Fe 2 O 3 ) and / or iron (II / III) oxide (Fe 3 O 4 ), zinc oxide, preferably ZnO, tin oxide,
  • metal oxides such as titanium oxide, preferably titanium dioxide (TIO 2), iron oxide, preferably iron (III) oxide (Fe 2 O 3 ) and / or iron (II / III) oxide (Fe 3 O 4 ), zinc oxide, preferably ZnO, tin oxide,
  • Calcium titanate CaTiOs
  • iron titanates such as ilmenite (FeTiOs), pseudobrookite (Fe 2 TiO 5) and / or pseudorutile (Fe 2 Ti 3 O 9)
  • metals such as molybdenum, iron, tungsten, chromium, cobalt, nickel, silver, Palladium, platinum, their mixtures and / or alloys, doped metal oxides, such as titanium dioxide and / or
  • Zirconia colored with selectively absorbing colorants and / or mixtures thereof can be used.
  • the latter coloring of non-absorbing high-index metal oxides can e.g. by incorporation of colorants in the
  • Metal oxide layer by doping with selectively absorbing metal cations or colored metal oxides such as iron (III) oxide or by coating the
  • Metal oxide layer with a colorant-containing film take place.
  • the high-index layer preferably comprises metal oxides, metal hydroxides and / or metal oxide hydrates. Particular preference is given to using metal oxides. Very particular preference is given to using titanium dioxide and / or iron oxide and also their mixed oxides, for example ilmenite, pseudobrookite or pseudorutil.
  • the titanium dioxide When coated with titanium dioxide, the titanium dioxide may be in the rutile or anatase crystal modification.
  • the rutile form can be obtained, for example, by applying, for example, a layer of tin dioxide to the platelet-shaped substrate to be coated before applying the titanium dioxide layer. On this layer of tin dioxide, titanium dioxide crystallizes in the rutile modification.
  • the tin dioxide may be present as a separate layer, wherein the layer thickness may be a few nanometers, for example less than 10 nm, more preferably less than 5 nm, even more preferably less than 3 nm.
  • the tin dioxide can also be present at least partially in admixture with the titanium dioxide.
  • metal oxide-containing pigments also have a multilayer coating structure comprising metal oxides, metal hydroxides, metal suboxides and / or metal oxide.
  • preference is given to a layer sequence in which at least one high-index layer and at least one low-index layer are arranged in an alternating manner on a substrate. In the alternating arrangement, it is also possible that one or more high-index layers are arranged directly above one another and subsequently one or more low-refractive layers are arranged directly above one another.
  • the high refractive index layer (s) may be selected from those already mentioned.
  • Examples of low-refraction layers having a refractive index of n ⁇ 1.8, preferably n ⁇ 1.7, and more preferably n ⁇ 1.6 include metal oxides such as silicon oxide, preferably silicon dioxide (S1O2), aluminum oxide, preferably Al 2 O 3, boron oxide, preferably boron (III) oxide (B 2 O 3), metal fluorides such as magnesium fluoride, preferably MgF 2 , aluminum fluoride, preferably AIF 3 , cerium fluoride, preferably cerium (III) fluoride (CeF 3 ), calcium fluoride, preferably CaF 2 , metal oxide hydrates such as Alumina hydrate AIOOH, silica hydrate, and / or mixtures thereof.
  • metal oxides such as silicon oxide, preferably silicon dioxide (S1O2), aluminum oxide, preferably Al 2 O 3, boron oxide, preferably boron (III) oxide (B 2 O 3
  • metal fluorides such as magnesium fluoride, preferably MgF 2 , aluminum fluoride
  • the low refractive index layer comprises silicon dioxide.
  • the metal oxide-containing pigments according to the invention can be coated with a protective layer applied thereon.
  • the protective layer can increase the light, weather and / or chemical stability of these metal oxide-containing pigments or as a post-coating which enhances the handling of the metal oxide-containing pigments
  • the protective layer can furthermore be modified organochemically on the surface.
  • one or more silanes may be applied to this outer protective layer.
  • the silanes may be alkylsilanes having branched or unbranched alkyl radicals having 1 to 24 carbon atoms, preferably 6 to 18 carbon atoms.
  • the surface of the pigment is additionally modified organically-chemically.
  • the silanes may also be organofunctional silanes which allow a chemical attachment to a plastic, a binder of a paint or a paint, etc.
  • Organofunctional silanes which have suitable functional groups are commercially available and are manufactured, for example, by Evonik and marketed under the trade name "Dynasylan.” Further products can be obtained from the company Momentive (Silquest-Silane) or from Wacker, For example, standard and ⁇ -silanes from the GENIOSIL product group, related.
  • Examples of these are 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane (Dynasylan MEMO, Silquest A-174NT), vinyltri (m) ethoxysilane (Dynasylan VTMO or VTEO, Silquest A-151 or A-171), methyltri (m) ethoxysilane (Dynasylan MTMS or MTES ), 3- Mercaptopropyltrimethoxysilane (Dynasylan MTMO; Silquest A-189), 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane (Dynasylan GLYMO, Silquest A-187), tris [3- (trimethoxysilyl) propyl] isocyanurate (Silquest Y-1 1597), bis [3- (triethoxysilyl) propyl ) tetrasulfide (Silquest A-1289), bis [3- (triethoxysilyl) propyl disul
  • organofunctional silanes preference is given to 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane (Dynasylan MEMO, Silquest A-174NT), vinyltri (m) ethoxysilane
  • Methacryloxymethyltri (m) ethoxysilane (GENIOSIL XL 33, XL 36),
  • aqueous prehydrolysates commercially available from Degussa. These include u.a. aqueous aminosiloxane (Dynasylan Hydrosil 1 151), aqueous amino / alkyl functional siloxane (Dynasylan Hydrosil 2627 or 2909), aqueous diaminofunctional siloxane (Dynasylan Hydrosil 2776), aqueous, aqueous epoxyfunctional siloxane (Dynasylan Hydrosil 2926), amino / alkyl functional oligosiloxane (Dynasylan 1 146), vinyl- / alkyl-functional
  • Oligosiloxane (Dynasylan 6598), oligomeric vinylsilane (Dynasylan 6490) or oligomeric short-chain alkyl-functional silane (Dynasylan 9896).
  • the organofunctional silane mixture contains at least one amino-functional silane in addition to at least one silane without a functional bond group.
  • the amino function is a functional group which, with most of the groups present in binders, has one or more chemical groups
  • the following compounds are preferably used for this purpose: 3-aminopropyltrimethoxysilane (Dynasylan AMMO, Silquest A-1110), 3-aminopropyltriethoxysilane (Dynasylan AMEO), [3- (2-aminoethyl) aminopropyl] trimethoxysilane (Dynasylan DAMO, Silquest A-1 120), [3- (2-aminoethyl) aminopropyl] triethoxysilane, triaminofunctional trimethoxysilane (Silquest A-1 130), bis (gamma-trimethoxysilylpropyl) amine (Silquest A-1 170), N-ethyl-gamma-aminoisobutyltrimethoxysilane ( Silquest A-Link 15), N-phenyl-gamma-aminopropyltrimethoxysilane (Silquest Y-9669), 4-amino
  • the silane without a functional linking group is an alkylsilane.
  • the alkylsilane preferably has the formula R (4- Z ) Si (X) z.
  • z is an integer from 1 to 3
  • R is a substituted or unsubstituted, unbranched or branched alkyl chain having 10 to 22 carbon atoms
  • X is a halogen and / or alkoxy group.
  • R may also be cyclically connected to Si, in which case z is usually 2.
  • organic-chemical modifiers such as, for example, substituted or unsubstituted alkyl radicals, polyethers, thioethers, siloxanes, etc., and mixtures thereof can be arranged on or on the surface of the metal oxide-containing pigments or effect pigments based thereon .
  • inorganic-chemical modifiers e.g., Al 2 O 3 or ZrO 2 or mixtures thereof
  • can increase the dispersibility and / or compatibility in the respective application medium are applied to the pigment surface.
  • the surface modification for example, the hydrophilicity or
  • Hydrophobicity of the pigment surface can be changed and / or adjusted.
  • Nonleafing properties of the inventive metal oxide-containing pigments or effect pigments based thereon are changed and / or adjusted.
  • Leafing is understood to mean that the metal oxide-containing pigments according to the invention or effect pigments based thereon are arranged in an application medium, for example a lacquer or an ink, at or in the vicinity of the boundary or surface of the application medium.
  • the surface modifiers may also have reactive chemical groups such as acrylate, methacrylate, vinyl, isocyanate, cyano, epoxy, hydroxy, amino groups or mixtures thereof. These chemically reactive groups allow a chemical attachment, in particular formation of covalent bonds, to the application medium or components of the Application medium, such as binders. As a result, for example, the chemical and / or physical properties of cured paints, inks or printing inks such as resistance to environmental influences such as moisture, sunlight, UV resistance, etc., or against mechanical influences, such as scratches, etc., can be improved.
  • reactive chemical groups such as acrylate, methacrylate, vinyl, isocyanate, cyano, epoxy, hydroxy, amino groups or mixtures thereof.
  • Application medium or components of the application medium can be any suitable application medium or components of the application medium.
  • the invention thus also relates to effect pigments which are based on oxidized aluminum and / or aluminum alloy platelets and are optionally coated with at least one optically active layer and / or at least one protective layer.
  • Effect pigment and / or serve as a substrate for effect pigments is of the respective content of metallic aluminum and / or the respective content of
  • the wet-chemically oxidized aluminum and / or aluminum alloy platelets can be used without further size classification with at least one optically active
  • this fine fraction could, for example, lead to undesired scattering light effects. Furthermore, a different coating speed of the fines and the remaining oxidized aluminum and / or aluminum alloy platelets could
  • Size classification may be done before or after coating the oxidized aluminum and / or aluminum alloy platelets.
  • the oxidized aluminum and / or aluminum alloy platelets can also be sized according to size if they are not coated with an optically active layer.
  • Aluminum alloy platelets are preferably selected to correspond to the oxidized aluminum and / or aluminum alloy platelets to be coated. Alternatively, too much oxidized aluminum or
  • Aluminum alloy platelets prior to coating with at least one optically active layer and / or protective layer to the desired particle size e.g. be reduced by ball mill, jet or stirred ball mill, muller or dissolver.
  • the crushing can be a size classification
  • oxidized aluminum and / or aluminum alloy platelets are coated and / or classified according to size depends on the desired visual appearance and intended use:
  • Oxidized aluminum and / or aluminum alloy platelets containing less than 3% by weight of metallic aluminum and / or aluminum alloy, based on the total weight of oxidised aluminum or aluminum alloy
  • Aluminum alloy platelets may be coated without further coating, e.g. be used as a filler in cosmetic formulations.
  • the oxidized aluminum or aluminum alloy platelets may be a
  • ⁇ Are oxidised aluminum and / or aluminum alloy platelets with a content of metallic aluminum and / or aluminum alloy of less than 3 wt .-%, based on the total weight of the oxidized aluminum and / or aluminum alloy platelets, with at least one optically active layer and / or coated a protective layer, the respective coating can be done due to the low aluminum content in the aqueous medium.
  • the oxidized aluminum and / or aluminum alloy platelets should be used before the
  • Coating with at least one optically active layer are classified by size.
  • Metal hydroxides or metal oxide hydrates, the oxidized aluminum and / or aluminum alloy platelets are suspended in water and mixed with one or more hydrolyzable metal salts or a water glass solution at a suitable pH for the hydrolysis.
  • the pH is chosen so that the metal oxides, metal hydroxides or metal oxide hydrates are precipitated directly on the substrate to be coated.
  • the pH is
  • the annealing temperature can be optimized with respect to the particular coating present.
  • the annealing temperatures are in a range between 500 and 1000 ° C, preferably in a range between 600 and 900 ° C.
  • the effect pigments can each be separated off after the individual coatings, dried and, if appropriate, calcined, in order then to precipitate the other
  • silicon dioxide layer to be present in such a multi-layered structure, this can be achieved either by adding a potassium or sodium waterglass solution at a suitable pH or via sol-gel methods starting from alkoxysilanes, e.g. Tetraethoxysilane be applied.
  • Aluminum alloy platelets and a preferred aspect ratio in the range of 50 to 2,000, can be used without further coating
  • Effect pigment can be used. After the wet-chemical oxidation, a size classification and optionally a calcination can be carried out.
  • ⁇ Will be oxidized aluminum and / or aluminum alloy platelets containing metallic aluminum and / or aluminum alloy from a range of 3 to 15 wt .-%, based on the total weight of the oxidized aluminum and / or aluminum alloy platelets, and a preferred aspect ratio provided a region 50 to 2000 with at least one optically active layer and / or a protective layer, the coating is due to the high aluminum and / or aluminum alloy content
  • the resulting effect pigments can be calcined at less than 600 ° C. under inert gas.
  • Aluminum alloy platelets may be made before or after their coating.
  • Aluminum alloy platelets can be determined as follows:
  • the platelet-shaped metal oxide-containing pigments are dissolved in 15% strength by weight sodium hydroxide solution.
  • the resulting hydrogen is collected in a gas burette and calculated the metal content gas volumetric.
  • volume-averaged size distribution function as determined by
  • Laser diffraction methods indicates that 10%, 50% and 90% of the metal oxide-containing pigments or the effect pigments based thereon have a diameter which is equal to or less than the value specified in each case.
  • the size distribution curve of the metal oxide-containing pigments or the effect pigments based thereon is determined depending on the aluminum content with a device from Malvern (device: MALVERN Mastersizer 2000) or a device from Quantachrome (Cilas 1064), in each case according to the manufacturer's instructions.
  • the evaluation of the scattered light signals was carried out according to the Mie theory or
  • Fraunhofer method which also includes refractive and absorption behavior of the metal oxide-containing pigments or the effect pigments based thereon.
  • pigments according to the invention have a D-io value from a range of 1 ⁇ m to 20 ⁇ m, a D 50 value from a range from 2 ⁇ m to 50 ⁇ m and a D 90 value from a range from 10 ⁇ m to 250 ⁇ m, preferably one Dm value from a range of 3 pm to 17 pm, a D 50 value from a range of 7 pm to 43 pm and a D 90 value from a range of 19 pm to 173 pm.
  • effect pigments based on oxidized aluminum and / or aluminum alloy platelets depends on their content metallic aluminum and / or the content of aluminum alloy.
  • Aluminum alloy platelets containing ⁇ 3% by weight of metallic aluminum, based on the total weight of the oxidized aluminum and / or aluminum alloy platelets comprising at least one optically active layer, have a deep gloss typical for pearlescent pigments
  • Aluminum alloy platelets containing from 3 to 18% by weight of metallic aluminum and / or aluminum alloy,
  • oxidized aluminum and / or aluminum alloy platelets preferably from a range of 4 to 15 wt .-%, each based on the total weight of the oxidized aluminum and / or aluminum alloy platelets lose due to their low aluminum or aluminum alloy content the typical metallic luster, but still have a striking opacity.
  • effect pigments comprising oxidized aluminum and / or aluminum alloy platelets containing
  • metallic aluminum and / or aluminum alloy from a range of 3 to 18 wt .-%, preferably from a range of 4 to 15 wt .-%, each based on the total weight of the oxidized aluminum and / or
  • Aluminum alloy platelets, and a preferred aspect ratio within a range of 50 to 2000 has a D 5 o value of 2 to 50 ⁇ m.
  • Aluminum alloy platelets can be used as fillers in cosmetic formulations, textiles, plastics, films, ceramic materials, glasses,
  • Coating compositions such as paints, printing inks, (inkjet) inks, paints or powder coatings are used.
  • Coating compositions and materials also effect pigments based on these oxidized aluminum or aluminum alloy platelets may be used.
  • cosmetic formulations such as e.g. Body powder, face powder, pressed and loose powder, face makeup, powder cream, cream makeup, emulsion makeup, wax makeup, foundation, mousse makeup, cheek rouge, eye makeup such as eye shadow, mascara, eyeliner, liquid eyeliner, eyebrow pencil, lip balm, lipstick, lip gloss, lip liner, hair styling compositions hairspray,
  • Hair mousse, hair gel, hair wax, hair mascara, permanent or semipermanent hair colors, temporary hair colors, skincare compositions such as lotions, gels, emulsions and nail polish compositions, can be used
  • oxidized aluminum or aluminum alloy platelets according to the invention and / or the effect pigments according to the invention with raw materials, auxiliaries and / or active substances which are suitable for the respective application and optionally colorants.
  • Aluminum content less than 3% by weight, based on the total weight of the oxidized aluminum and / or aluminum alloy platelets, are preferably used as fillers, optionally in combination with colorants, in a concentration between 0.001% by weight for rinse-off products and 40% by weight for leave-on products, each based on the total weight of the cosmetic formulation.
  • Oxidized aluminum or aluminum alloy flakes having an aluminum and / or aluminum alloy content in the range from 3 to 18% by weight, based on the total weight of the oxidized aluminum or aluminum alloy flakes or effect pigments based thereon can be dispersed in cosmetic formulations at a concentration between 0.001% by weight for rinse-off products and 40% by weight for leave-on products, in each case based on the total weight of the cosmetic formulation.
  • effect pigments according to the invention can also be used in admixture with further color and / or effect components.
  • the color and / or effect components include, for example, in the surrounding medium soluble, black or colored dyes or in the surrounding medium insoluble pigments, such as platelet-shaped metallic effect pigments (for example from the product group Visionaire, Fa. Eckart), pearlescent pigments (for example from the
  • Fig. 1 shows a scanning electron micrograph of a
  • the content of elemental aluminum is 0 wt .-%.
  • the voids produced within the aluminum oxide plate thus produced.
  • the cavities extend within the pigment and are considered dark
  • a platelet-shaped metal oxide-containing pigment was obtained with a metallic aluminum content of ⁇ 0.1% by weight, based on the total weight of aluminum oxide and elemental aluminum.
  • Silvershine S2100 (Eckart) with an aspect ratio of 275 in 900g
  • a platelet-shaped metal oxide-containing pigment was obtained with a metallic aluminum content of 0.23% by weight, based on the total weight of aluminum oxide and elemental aluminum.
  • Metalure A41010 PM (Eckart) presented with an aspect ratio of 244 in 270.0 g of isopropanol and dispersed for 10 min. Subsequently, a mixture of 26.7 g of deionized water and 1.6 g of triethanolamine was added and the suspension was heated to 80.degree. After 2 hours of heating, 133.3 g of isopropanol were added. After 7 h at 80 ° C, the suspension was allowed to cool. The suspension was then sucked off through a Buchner funnel and the filter cake in a
  • Vacuum drying oven dried at 100 ° C for 6 h under N 2 atmosphere.
  • a black powder with silky-matt silvery luster was obtained. There was obtained a platelet-shaped metal oxide-containing pigment with a content of metallic aluminum of 5.7 wt .-%, based on the total weight of aluminum oxide and elemental aluminum.
  • TiO2 coating (interference gold):
  • Example 2 50 g of the wet-chemically oxidized aluminum pigment from Example 1 were suspended in 400 ml of deionized water and heated to 80 ° C. with turbulent stirring. The pH was lowered to 1.9 with dilute hydrochloric acid. Then a layer of SnO 2 M was deposited on the surface, this layer being prepared by adding a solution of 3 g SnCl 4 ⁇ 5 H 2 O (in 10 mL concentrated HCl and 50 mL DI water) with simultaneous addition of 10% by weight. formed NaOH solution.
  • TiO2 coating (interference green):
  • Example 2 50 g of the wet-chemically oxidized aluminum pigment from Example 1 were suspended in 400 ml of deionized water and heated to 80 ° C. with turbulent stirring. The pH was lowered to 1.9 with dilute hydrochloric acid. A layer of SnO 2 M was then deposited on the surface, this layer being prepared by adding a solution of 3 g SnCl 4 ⁇ 5 H 2 O (in 10 mL concentrated HCl and 50 mL DI water) with simultaneous addition of 10% by weight.
  • the pH was then adjusted to pH 1.6 with dilute HCl, then a solution of 1000 ml of TiCl 4 (200 g of / 2 / ⁇ fully demineralized water) and at the same time a 10 wt .-% NaOH solution added to the suspension.
  • a 10 wt .-% NaOH solution added to the suspension.
  • the filter cake was calcined at 800 ° C in a tube furnace. An effect pigment with green interference color and a diameter of 3.2 ⁇ m, a D 50 of 10.3 ⁇ m and a D 90 of 26.2 ⁇ m was obtained.
  • TiO2 coating (interference gold):
  • Example 2 60 g of the wet-chemically oxidized aluminum pigment from Example 2 were suspended in 450 ml of deionized water and heated to 80 ° C. with turbulent stirring. The pH was lowered to 1.9 with dilute hydrochloric acid. Then a layer of SnO 2 M was deposited on the surface, this layer being prepared by adding a solution of 3 g SnCl 4 ⁇ 5 H 2 O (in 10 ml concentrated HCl and 50 ml DI water) with simultaneous addition of a 10 wt.
  • the pH was then brought to pH 1, 6 with dilute HCl, then a solution of 200 ml of TiCl 4 (200 g of / 2 / ⁇ of demineralized water) and, at the same time, a 10% by weight NaOH solution.
  • the mixture was stirred for a further hour, filtered off and the filter cake was washed with demineralized water.
  • the filter cake was calcined in a tubular oven at 800 ° C. This gave an effect pigment with golden interference color and a diameter of 10 , 7 pm, a D 50 of 18.3 pm and a D 90 of 26.9 pm.
  • TiO2 coating (interference green gold):
  • Example 2 60 g of the wet-chemically oxidized aluminum pigment from Example 2 were suspended in 450 ml of deionized water and heated to 80 ° C. with turbulent stirring. The pH was lowered to 1.9 with dilute hydrochloric acid. A layer of SnO 2 M was then deposited on the surface, this layer being prepared by adding a solution of 3 g SnCl 4 ⁇ 5 H 2 O (in 10 mL concentrated HCl and 50 mL DI water) with simultaneous addition of 10% by weight.
  • the pH was then brought to pH 1, 6 with dilute HCl, then a solution of 330 ml of TiCl 4 (200 g of / 2 / ⁇ of demineralized water) and, at the same time, a 10% by weight NaOH solution. Solution is added to the suspension Coating was stirred for 1 h, filtered off and the filter cake washed with deionized water. The filter cake was calcined at 800 ° C in a tube furnace. An effect pigment with green-gold interference color and a diameter of 10.8 ⁇ m, a D 50 of 18.3 ⁇ m and a D 90 of 27.1 ⁇ m was obtained.
  • TiO2 coating (interference blue):
  • a black effect pigment with blue interference color and a diameter of 5.2 ⁇ m, a D 50 of 12.0 ⁇ m and a D 90 of 19.5 ⁇ m was obtained.
  • the platelet-shaped metal oxide-containing pigments were dissolved in 15% strength by weight sodium hydroxide solution.
  • the resulting hydrogen was collected in a gas burette and calculated the metal content gas volumetric.
  • Illb particle size measurement The size distribution curve of the platelet-shaped metal oxide-containing pigments containing elemental aluminum or aluminum alloy from a range of 0 to less than 3% by weight, based on the total weight of aluminum oxide and / or the aluminum alloy and elemental oxide
  • Aluminum and / or the aluminum alloy, as well as the size distribution curve of the effect pigments based thereon were determined using a device from Malvern (device: MALVERN Mastersizer 2000) according to the manufacturer's instructions. For this purpose, about 0.1 g of the platelet-shaped metal oxide-containing pigment or of the effect pigment based thereon was used as aqueous suspension without addition of
  • Dispersing aids with constant stirring by means of a Pasteur pipette in the sample preparation cell of the meter and measured several times. From the individual measurement results, the resulting averages were formed.
  • the evaluation of the scattered light signals was carried out according to the Mie theory, which also includes refractive and absorption behavior of the platelet-shaped metal oxide-containing pigments or of the effect pigment based thereon.
  • Range of 3 to 18 wt .-%, based on the total weight of aluminum oxide and / or the oxide of aluminum alloy and elemental aluminum and / or the aluminum alloy, and the size distribution curve of the effect pigments based thereon were with a device from. Quantachrome (device: Cilas 1064) according to the manufacturer's instructions. For this purpose, about 1, 5g of the corresponding pigment were suspended in isopropanol, treated for 300 seconds in an ultrasonic bath (device: Sonorex IK 52, Fa. Bandelin) and then by means of a
  • Pasteur pipette into the sample preparation cell of the measuring device and measure several times. From the individual results were the
  • D 50 By average size D 50 is in the context of this invention, the D 5 o-value of the cumulative frequency distribution of volumengem ittelten size distribution function, as obtained by laser diffraction methods, understood.
  • the D 5 o value indicates that 50% of the oxidized aluminum or aluminum alloy flakes have a diameter equal to or less than the specified value.
  • the D 9 o value indicates that 90% of the oxidized aluminum or aluminum alloy flakes have a diameter equal to or less than the respective value.
  • the scanning electron micrograph was obtained by cross-sectioning the platelet-shaped metal oxide-containing pigments with the scanning electron microscope Supra 35 (Zeiss).
  • the average thickness of the possibly still present metallic core and the average layer thickness of the aluminum oxide and / or the oxide of the aluminum alloy was determined by means of scanning electron images of
  • Aluminum pigments ie the average layer thickness of the aluminum oxide and the average thickness of the possibly still present metallic core, without a further coating with titanium dioxide.
  • the heavy metal content was determined according to the leaching method.
  • the corresponding pigments were heated to boiling in 0.5 M HCl and the extract was analyzed by means of graphite atomic absorption spectrometry (type 240 Z, Varian.) Or by inductively coupled plasma optical emission spectrometry (type CIROS, Spectro).
  • the titanium and tin content of the pigments used as starting material was determined by means of atomic absorption spectrometer (type: 240FS, Varian.).
  • the opacity of the pigments was determined by means of lacquer applications on black and white cover cards (Byko Chart 2853, Byk Gardner).
  • the respective pigment was stirred into a conventional nitrocellulose lacquer (Dr. Renger Erco Bronzemischlack 2615e, from Morton) at a pigmentation level of 6% by weight (based on the total weight of the wet lacquer.)
  • the respective pigment was initially introduced and then brushed in with a brush
  • the finished varnish was spread on a doctor blade extractor with a
  • the brightness values L * were measured with a measuring geometry of 1 10 °, relative to the angle of reflection of the irradiated at 45 °, based on these paint applications on the black and on the white background of the black and white card with the device BYK-mac, Byk Gardner, presumptuous.
  • the brightness (L * value) was determined by diffuse color measurement of the respective powder beds with a colorimeter CM700d from Konica Minolta.
  • the platelet-shaped metal oxide-containing pigments according to the invention can be used as a filler or as an effect pigment in cosmetic formulations, depending on their proportion of elemental aluminum. If the proportion of metallic aluminum is in a range of 0 to less than 3 wt .-%, based on the total weight of aluminum oxide and elemental aluminum, the platelet-shaped metal oxide-containing pigments are preferably used as a filler. If the proportion of metallic aluminum is in a range of 3 to 18 wt .-%, based on the total weight of aluminum oxide and elemental aluminum, the platelet-shaped metal oxide-containing pigments as
  • the metal oxide-containing pigment according to Example 1 can be used in a range from 0.1 to 8.0% by weight, based on the total weight of the mousse formulation become. Balancing can be done with Dow Corning 9041 Silicone Elastomer Blend.
  • Phase A was mixed and heated until everything had melted.
  • Phase B was weighed separately and mixed with a high speed mixer for 60s at 2400 rpm.
  • Half of the molten phase A was added to phase B and mixed again in the blender at 2400 rpm for 30 seconds.
  • the remaining portion of phase B was also added to phase A and mixed again at 2400 rpm for 30 seconds.
  • phase C is added to phase AB and mixed again at 2400 rpm for 30s in the high speed mixer.
  • the metal oxide-containing pigment according to Example 2 can be used in a range of 0.5-2.5% by weight, based on the total weight of the body lotion formulation.
  • the compensation can be done with water.
  • Phase A was mixed and heated to 75 ° C, Phase B was heated to 70 ° C after mixing, then Phase B slowly added with homogenization Phase A added. While stirring, the emulsion was cooled and placed in an appropriate container.
  • the metal oxide-containing pigment according to Example 1 can be used in a range from 0.1 to 1.0% by weight, based on the total weight of the foundation formulation.
  • the compensation can be done with water.
  • Phase A and Phase B were weighed separately. Phase A was heated to 70 ° C with stirring and Phase B added with stirring. Phase C was mixed well until Aristoflex was dissolved and then also heated to 70 ° C. Phase C was added to Phase AB and after cooling to 40 ° C, Phase D was added.
  • the metal oxide-containing pigment according to Example 3 can be used in a range of 5.0-40.0% by weight, based on the total weight of the eye shadow formulation.
  • the compensation can be done with Tale.
  • Phase A was mixed for 30s at 2500 rpm in a high speed mixer. Subsequently, phase B was added and the mixture was mixed for 60 s at 3000 rpm in the same mixer. Finally, the powder mixture by means of a
  • Eyeshadow press pressed at 150 bar for 30s in the form.
  • the metal oxide-containing pigment according to Example 1 can be used in a range of 0.5-5.0% by weight, based on the total weight of the face cream formulation.
  • the compensation can be done with water.
  • Rhodicare from phase B was sprinkled into the water with stirring.
  • Phase B was heated to 80 ° C
  • Phase A was heated to 80 ° C after mixing and then Phase A was added to Phase B with stirring. Subsequently, the mass was cooled to 35 ° C and stirred until a homogeneous appearance was achieved.
  • the metal oxide-containing pigment according to Example 2 can be used in a range from 0.2 to 5.0% by weight, based on the total weight of the body powder formulation.
  • the compensation can be done with Mica.
  • Phase A was mixed, then Phase B was added to Phase A. After mixing, the body powder was filled into a suitable container.
  • the resulting effect pigments can be obtained, for example, in the following cosmetic
  • Example 4 The effect pigment according to Example 4 can be used in a range of 0.01-5.0% by weight, based on the total weight of the lipstick formulation.
  • the compensation can be made with Paraffinum Liquidum.
  • Phase A was heated to 85 ° C, then Phase B was added to Phase A and mixed. Subsequently, the mixture was filled at a temperature of 75 ° C in a lipstick form.
  • the effect pigment according to Example 6 can be used in a range of 0.5-2.5% by weight, based on the total weight of the body lotion formulation.
  • the compensation can be done with water.
  • Phase A was mixed and heated to 75 ° C, Phase B heated to 70 ° C after mixing, then Phase B was slowly added to Phase A with homogenization. While stirring, the emulsion was cooled and placed in an appropriate container.
  • Example 17 Cream Eyeshadow
  • the effect pigment according to Example 8 can be used in a range of 0, 1 to 5.0 wt .-%, based on the total weight of the eye shadow formulation.
  • the compensation can be made with Castor Oil.
  • Phase A was mixed and heated to 85 ° C, Phase B was also mixed and then added to Phase A with stirring. After filling into a corresponding container, the mixture is cooled to room temperature.
  • Example 18 shower gel
  • the effect pigment according to Example 5 can be used in a range of 0.01-1.0% by weight, based on the total weight of the shower gel formulation.
  • the compensation can be done with water.
  • Carbopol was dispersed in phase A, stirred for 15 minutes and heated to 65 ° C. Thereafter, the ingredients of Phase B were sequentially under slow
  • the effect pigment according to Example 6 can be used in a range of 0.1-1.0% by weight, based on the total weight of the foundation formulation.
  • the compensation can be done with water.
  • Phase A and Phase B were weighed separately. Phase A was heated to 70 ° C with stirring and Phase B added with stirring. Phase C was mixed well until Aristoflex was dissolved and then also heated to 70 ° C. Phase C was added to Phase AB and after cooling to 40 ° C, Phase D was added.
  • Example 20 Pressed eye shadow
  • the effect pigment according to Example 8 can be used in a range of 5.0-40.0% by weight, based on the total weight of the eye shadow formulation.
  • the compensation can be done with Tale.
  • Phase A was mixed for 30s at 2500 rpm in a high speed mixer. Subsequently, phase B was added and the mixture was mixed for 60 s at 3000 rpm in the same mixer. Finally, the powder mixture by means of a
  • Eyeshadow press pressed at 150 bar for 30s in the form.
  • the effect pigment according to Example 8 can be used in a range of 0.5-5.0% by weight, based on the total weight of the hair mascara formulation.
  • the compensation can be done with water from phase A.
  • Phase A and Phase B were separately heated to 80 ° C, after which Phase B was added slowly to Phase A.
  • Phase B was added slowly to Phase A.
  • Klucel and Veegum were added to Phase C water.
  • phase AB was cooled to 40 ° C and added during cooling phases C and D with stirring.
  • Citric Acid Citric Acid 0, 10 VWR
  • Triethanolamine Triethanolamine 1 20 VWR
  • the effect pigment according to Example 8 can be used in a range of 0.01-0.5 wt .-%, based on the total weight of the Haargel formulation.
  • the compensation can be done with water.
  • the pigment was stirred with the water from Phase A, Aristoflex AVP and Citric Acid were added with stirring and mixed at a speed of 800 rpm for 15 minutes.
  • the ingredients of Phase B were dissolved until a homogeneous solution formed, then Phase B was added to Phase A and mixed.
  • the effect pigment according to Example 6 can be used in a range from 0.2 to 5.0% by weight, based on the total weight of the body powder formulation.
  • the compensation can be done with Mica. Phase A was mixed, then Phase B was added to Phase A. After mixing, the body powder was filled into a suitable container.
  • the effect pigment according to Example 4 can be used in a range of 0.01-0.50 wt .-%, based on the total weight of the lip gloss formulation. Compensation can be done with Versagel ME 750.
  • Phase A was heated to 85 ° C, then the Phase B ingredients were added individually to Phase A, stirred until a uniform consistency was obtained and then filled into a Lip Gloss tube.
  • the effect pigment according to Example 6 can be used in a range of 0.5-10% by weight, based on the total weight of the lip liner formulation.
  • the balance can be made with other pigments, but the total pigmentation should be maintained at 25% by weight based on the total weight of the lip liner formulation.
  • Phase A was heated to 85 ° C and then Phase B added to Phase A with stirring until a uniform mass resulted. Thereafter, the mixture was poured hot into a stick form.
  • the effect pigment according to Example 4 can be used in a range of 0.5-10.0% by weight, based on the total weight of the lipstick formulation.
  • the compensation can be done with other pigments, the
  • total pigmentation level should be 21% by weight, based on the
  • Phase A was heated to 85 ° C, then Phase B was added to Phase A and mixed. Subsequently, the mixture was filled at a temperature of 75 ° C in a lipstick form.
  • the effect pigment according to Example 7 can be used in a range of 0.5-8.0% by weight, based on the total weight of the eyeliner formulation.
  • the compensation can be done with water.
  • phase A was dispersed in phase A and stirred for 15 minutes, after which phase B was added to phase A, then phase C to phase AB and stirred again for 10 minutes. Subsequently, Phase D was added to Phase ABC and heated to 75 ° C, Phase E was also heated to 75 ° C and then added to Phase ABCD. After cooling to 60 ° C, phase F was added and filled into a suitable vessel.
  • the effect pigment according to Example 6 can be used in a range from 0.1 to 8.0% by weight, based on the total weight of the mousse formulation. Balance with Dow Corning Silicone 9041 Elastomer Blend.
  • Phase A was mixed and heated until all components had melted.
  • Phase B was sold separately in a high speed mixer for 60s at 2400 rpm mixed.
  • Half of the molten phase A was added to phase B and mixed again in the blender at 2400 rpm for 30 seconds.
  • the remaining portion of phase A was added to the aforementioned mixture of phase A and phase B and mixed again at 2400 rpm for 30 seconds.
  • phase C is added to phase AB and mixed again at 2400 rpm for 30s in the high speed mixer.
  • the effect pigment according to Example 7 can be used in a range from 0.1 to 10.0% by weight, based on the total weight of the nail varnish formulation.
  • the compensation can be made with International Lacquers Nailpolish.
  • Phase A and Phase B were mixed and then filled into an appropriate container.
  • the effect pigment according to Example 8 can be used in a range of 0, 1 to 10.0 wt .-%, based on the total weight of the nail polish formulation.
  • the compensation can be made with International Lacquers Nailpolish.
  • the effect pigment according to Example 5 can be used in a range from 0.5 to 5.0% by weight, based on the total weight of the sunscreen formulation.
  • the compensation can be done with water.
  • Phase A was mixed and heated to 80 ° C, phase B was also heated after mixing to 80 ° C, then phase A was slowly under
  • phase B Homogenization added to Phase B. While stirring, the emulsion was cooled, added phase C at 45 ° C and filled into an appropriate container.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein plättchenförmiges metalloxidhaltiges Pigment, wobei das metalloxidhaltige Pigment einen metallischen Kern aus elementarem Aluminium und/oder einer Aluminiumlegierung, wobei der metallische Kern in einem Gewichtsanteil aus einem Bereich von 0 bis 18 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht an Aluminium und/oder Aluminiumlegierung und an Metalloxid in Form von Aluminiumoxid und/oder Oxid der Aluminiumlegierung, vorliegt, aufweist, wobei das Aluminium und/oder die Aluminiumlegierung einen von Aluminiumoxid und/oder dem Oxid der Aluminiumlegierung umhüllten Kern bildet, mit der Maßgabe, dass die Aluminiumlegierung einen Aluminiumgehalt von wenigstens 60 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Aluminiumlegierung, aufweist. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung dieser Pigmente als auch deren Verwendung.

Description

Plättchenförmiges metalloxidhaltiges Pigment, Verfahren zu dessen Herstellung und Verwendung desselben als Effektpigment und/oder als
Substrat für Effektpigmente
Die vorliegende Erfindung betrifft ein plättchenförmiges metalloxidhaltiges Pigment mit einem metallischen Kern aus elementarem Aluminium und/oder einer
Aluminiumlegierung, wobei der metallische Kern in einem Gewichtsanteil aus einem Bereich von 0 bis 18 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht an Metalloxid in Form von Aluminiumoxid und/oder Oxid der Aluminiumlegierung und Aluminium und/oder Aluminiumlegierung, vorliegt. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung dieser Pigmente als auch deren Verwendung.
Oxidierte farbige Aluminiumpigmente mit einem Gehalt an metallischem Aluminium von nicht mehr als 90 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht, werden nach EP 0 848 735 B1 durch eine kontrollierte Oxidation konventioneller Aluminiumpigmente hergestellt. Auffallend ist bei diesen oxidierten farbigen Aluminiumpigmenten ihr hervorragender Metallglanz sowie ihre sehr gute Deckfähigkeit.
Plättchenförmiges Aluminiumoxid mit einem Gehalt an Titanoxid von 0, 1 bis 4 Gew.- % ist aus EP 0 763 573 B1 bekannt. Die Herstellung erfolgt nach einem Verfahren, bei welchem aus einer wässrigen Lösung eines wasserlöslichen Aluminiumsalzes und eines wasserlöslichen Titansalzes in Anwesenheit einer wässrigen
Alkalicarbonatlösung sowie einer wässrigen Lösung, die ein Alkalimetallsulfat und Phosphorsäure oder ein Phosphat enthält, die entsprechenden Einkristalle durch Verdampfung abgeschieden und anschließend bei hohen Temperaturen getrocknet werden. Das so dargestellte plättchenförmige Aluminiumoxid besitzt einen mittleren Teilchendurchmesser von 5 bis 60 pm, eine Dicke von kleiner 1 pm und einen
Formfaktor von größer 20. Besonders wichtig ist bei diesem Verfahren die Zugabe des Titansalzes, welches Zwillingsbildung und Agglomeration während des
Kristallwachstums verhindert. Die Menge des zugegebenen Titansalzes ist abhängig von der Form, d.h. vom Partikeldurchmesser, der Dicke und des Aspektverhältnisses, des gewünschten Produkts. Bei einem Gehalt von mehr als 4 Gew.-% Titansalz wird die Bildung von plättchenförmig ausgebildeten Pigmenten verhindert. Das Titansalz soll bei der Herstellung von Perlglanzpigmenten die Haftung des Metalloxids auf dem plättchenförmigen Aluminiumoxidsubstrat erleichtern.
Die Beschichtung des aus EP 0 763 573 B1 bekannten plättchenförmigen
Aluminiumoxidsubstrats mit Metallen, beispielsweise Aluminium, Titan, Chrom, Nickel, Silber, Kupfer, Gold oder Platin, wird in EP 1 438 360 B1 beschrieben.
Die Herstellung plättchenförmigen Aluminiumoxids erfolgt gemäß European Coatings Journal, 04/1999, S. 90-96 über ein Kristallwachstumsverfahren aus der
Salzschmelze. Hierzu wird hydratisiertes Aluminiumoxid, welches mit Titanoxid und Phosphat dotiert ist, mit Natriumsulfat in wässriger Suspension gemischt und anschließend getrocknet, wobei ein homogenes Pulver erhalten wird. Dieses Pulver wird auf bis zu 1200°C erhitzt. Die dabei entstehenden Aluminiumoxideinkristalle werden nach Abkühlen von den löslichen Bestandteilen getrennt. Diese
plättchenförmigen Aluminiumoxide besitzen eine glatte Oberfläche und regelmäßige Kristallformen. Sie neigen nicht zu Zwillingsbildung und Agglomeration während des Kristallwachstums.
Aus WO 2006/101306 A1 sowie aus WO 2008/026860 A1 sind plättchenförmige a- Aluminiumoxidkristalle sowie Verfahren zu deren Herstellung bekannt. Diese plättchenförmigen α-Aluminiumoxidkristalle sind zusätzlich, im Falle der WO
2006/101306 A1 , mit Zinkoxid im Verhältnis AI2O3 zu ZnO von 100 : 0,04 - 5 und im Falle der WO 2008/026860 A1 mit Zinkoxid und Zinnoxid im Gewichtsverhältnis von AI2O3 : ZnO : SnO von 100 : 0,05 - 5 : 0,01 - 0,5 versetzt. Das zugesetzte Zinkoxid bzw. Zinn- und Zinkoxid verteilt sich auf der Oberfläche der plättchenförmigen Aluminiumoxidkristalle, fördert planares Wachstum und wirkt einer Agglomeration entgegen. Hierbei führt das in WO 2008/026860 A1 zusätzlich verwendete Zinnoxid zu einem verbesserten Aspektverhältnis der α-Aluminiumoxidkristalle. Die
plättchenförmigen α-Aluminiumoxidkristalle finden beispielsweise Verwendung als Substrat für Perlglanzpigmente, wie in WO 2008/026829 A1 beschrieben, oder als Füllstoffe.
Plättchenförmige α-Aluminiumoxideinkristalle mit einer durchschnittlichen Dicke von 10 - 250 nm sowie durch Beschichtung mit Titandioxid hieraus hergestellte
Glanzpigmente sind aus US 3,718,494 bekannt. Zur Herstellung des
plättchenförmigen α-Aluminiumoxids wird Mullit (3 AI2O3■ 2 S1O2) in Gegenwart eines reaktiven Fluoridsalzes wie Na3AIF6 auf 1 100 bis 1200°C erhitzt. Hierbei reagiert das Fluoridsalz mit Mullit unter Bildung von SiF4 und a-Aluminiumoxid. a-Aluminiumoxidpartikel mit einer Größe von bis zu 15 pm in der Längsrichtung herzustellen, gelingt nach DE 43 13 358 A1 durch Sintern einer flüssigen Phase aus Aluminiumoxidpulver mit Zusätzen, die die Bildung von a-Aluminiumoxidplättchen fördern und deren Kornwachstum steuern. Zusätze wie beispielsweise Lithium-, Kalium-, Natrium- oder Calciumoxide fördern hier die Bildung von a-Aluminiumoxidplättchen. Das Kornwachstum der α-Aluminiumoxidplättchen steuern Zusätze wie z.B. Zirkonium- oder Hafniumoxid.
In EP 1 148 028 A2 wird nach dem Hydrothermalverfahren hergestelltes
plättchenförmiges Aluminiumoxid mit einem mittleren Durchmesser von 0,5 bis 25 pm und einem Aspektverhältnis von über 50 bis 2000 beschrieben. Die
Aluminiumoxidplättchen weisen herstellungsbedingt einen Phosphorgehalt von 0,2 bis 5,0 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht, auf.
Nach dem Hydrothermalverfahren erhaltene hexagonale plättchenförmige Einkristalle aus α-Aluminiumoxid mit einer Teilchengröße von 0,2 bis 15 m und einem
Aspektverhältnis von 15 bis 50 sind aus EP 0 761 600 B1 bekannt. An der
Oberfläche der Aluminiumoxidplättchen ist Phosphorsäure oder Phosphat in einer Menge von 0, 1 bis 3 Gew.-%, berechnet als P2O5, vorhanden. Die Herstellung plättchenförmigen α-Aluminiumoxids mit einem Durchmesser von 0, 1 bis 30 pm und einer Dicke von 50 bis 200 nm wird in WO2004/060804 A1
beschrieben. Die nach Erhitzen eines Aluminiumvorläufers, wie beispielsweise Aluminiumhydroxid, in Gegenwart von Lösemittel resultierenden
Aluminiumoxidplättchen weisen ein Aspektverhältnis von 1 : 10 bis 1 : 100 auf.
Plättchenförmiger Böhmit bzw. plättchenförmiges Aluminiumhydroxid in einer Größe von 2,5 bis 15 pm und einem Aspektverhältnis von 100 bis 350 wird gemäß JP 2003002641 A nach dem Hydrothermalverfahren in Gegenwart eines (Meth)acryl- säuremonomeren oder -polymeren erhalten.
Feine, plättchenförmige Böhmitteilchen mit einer orthorhombischen Kristall struktur und einer in Form einer flachen Platte gewachsenen Kristallfläche, bei denen das Streckungsverhältnis (Verhältnis der Nebenachse zur Dicke) zwischen 3 und 100 beträgt, werden in EP 0 563 653 A1 beschrieben. Die Herstellung erfolgt über die hydrothermische Behandlung von Aluminiumhydroxid in Wasser oder einer wässrigen Alkalilösung bei einer Temperatur von wenigstens 150°C und einem Druck von höchstens 100 atm.
Die Herstellung von plättchenförmigem Aluminiumoxid erfolgt gemäß WO
2009/028887 A2 und WO 2009/028888 A2 ausgehend von beispielsweise
Aluminiumhydroxid oder Aluminiumsulfat, welches nach Vermahlung und Klassierung eine Partikelgröße von 5 bis 50 pm aufweist. Während in WO 2009/028887 A2 das Schmelzen in Gegenwart wenigstens eines Salzes, wie beispielsweise
Calciumcarbonat in einem elektrischen Ofen erfolgt, werden in WO 2009/028888 A2 zum Erhitzen Mikrowellen genutzt.
Poröse plättchenförmige Metalloxide, wie z.B. plättchenförmiges Aluminiumoxid, mit einer spezifischen Oberfläche von 1 10 bis 3000 m2/g, einem mittleren
Teilchendurchmesser von 5 bis 500 pm, einer mittleren Dicke von 0, 10 bis 5 pm und einem Aspektverhältnis von 5 bis 300 werden in EP 1 512 664 A1 beschrieben. Die Herstellung erfolgt durch Aufbringen einer kolloidalen Lösung, enthaltend
Metalloxidpartikel mit einem Durchmesser von 5 bis 500 nm, auf einem Substrat, Trocknen, Ablösen des Feststoffs vom Substrat und Erhitzen des Feststoffs.
Derartige poröse plättchenförmige Metalloxide sind als Füllstoffe in beispielsweise kosmetischen Formulierungen geeignet, wo sie unter anderem auch als
Trägermaterial für weitere Hilfsstoffe dienen können.
Ein Verfahren zur Herstellung von plättchenförmigen Metalloxiden, wie
plättchenförmigem Aluminiumoxid oder plättchenförmigem Titandioxid, ist aus EP 0 236 952 B1 bekannt. Eine glatte Oberfläche wird mit einer Dispersion unter
Ausbildung eines filmartigen Überzugs bedeckt, das Dispersionsmedium entfernt und durch anschließendes Abkratzen das plättchenförmige Metalloxid erhalten.
Plättchenförmiges Aluminiumoxid mit einem Zinnoxidgehalt von 0, 1 bis 1 ,0 Gew.-% wird in JP 2005082441 A beschrieben.
Plättchenförmiges α-Aluminiumoxid mit einer Oberflächenrauheit Ra von 1 ,0 nm bis 5■ 102 nm ist aus JP 2003192338 A bekannt.
Plättchenförmiges α-Aluminiumoxid mit einer mittleren Teilchengröße von 0,5 bis 20 pm, einer mittleren Dicke von 0,03 bis 0,35 pm und einem Aspektverhältnis von 15 bis 20 wird in JP 2008088317 A beschrieben. Nach der Beschichtung mit 30 bis 50 Gew.-% Titandioxid weist das plättchenförmige α-Aluminiumoxid keinen für
Perlglanzpigmente typischen Glanz auf.
Metalloxidbeschichtetes plättchenförmiges Aluminiumoxid mit einem Aspektverhältnis von 10 bis 50, einem Durchmesser von 2 bis 20 pm, einer Helligkeit (L) aus einem Bereich von 50 bis 80, a- und b-Werten aus einem Bereich von -15 bis 15 bzw. -25 bis 20 ist aus WO 2008/020665 A1 bekannt. Durch die Einschränkung von
Partikelgröße und Aspektverhältnis sollen glanzreduzierte Pigmente für den Einsatz in kosmetischen Formulierungen erhalten werden.
Perlglanzpigmente basierend auf nach dem Hydrothermalverfahren hergestelltem plättchenförmigen Aluminiumoxid werden in EP 1 932 889 A1 beschrieben. Das Metalloxid der wenigstens einen Metalloxidbeschichtung weist eine Partikelgröße aus einem Bereich von 1 bis 500 nm auf. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, plättchenförmige metalloxidhaltige Pigmente zur Verfügung zu stellen, welche sowohl als Effektpigment als auch als Substrat für Effektpigmente eingesetzt werden können. Weiterhin soll ein einfaches und zuverlässiges Verfahren zur Herstellung dieser plättchenförmigen
metalloxidhaltigen Pigmente bereitgestellt werden.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wurde durch Bereitstellung von plättchenförmigem metalloxidhaltigen Pigment gelöst, wobei das metalloxidhaltige Pigment einen metallischen Kern aus elementarem Aluminium und/oder einer Aluminiumlegierung aufweist, wobei der metallische Kern in einem Gewichtsanteil aus einem Bereich von 0 bis 18 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht an Metalloxid in Form von Aluminiumoxid und/oder Oxid der Aluminiumlegierung und Aluminium und/oder Aluminiumlegierung, vorliegt, wobei das Aluminium und/oder die Aluminiumlegierung einen von Aluminiumoxid und/oder dem Oxid der
Aluminiumlegierung umhüllten Kern bildet, mit der Maßgabe, dass die
Aluminiumlegierung einen Aluminiumgehalt von wenigstens 60 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Aluminiumlegierung, aufweist.
Bevorzugte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 13
angegeben.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wurde weiterhin durch Bereitstellung eines Verfahrens zur Herstellung eines plättchenförmigen metalloxidhaltigen
Pigmentes nach einem der Ansprüche 1 bis 13 gelöst, wobei das Verfahren den folgenden Schritt umfasst:
Nasschemisches Oxidieren von metallischen Plättchen mit oder aus elementarem Aluminium und/oder mit oder aus einer Aluminiumlegierung, wobei der Anteil an Aluminium in der Aluminiumlegierung bei wenigstens 60 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der metallischen Plättchen, liegt, in einem oxidationsmittelhaltigen organischen Lösemittel, bis der Anteil an elementarem Aluminium oder der
Aluminiumlegierung in einem Bereich von 0 bis zu 18 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht an Metalloxid in Form von Aluminiumoxid und/oder dem Oxid der Aluminiumlegierung und Aluminium und/oder der Aluminiumlegierung, liegt.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird auch durch Bereitstellung eines plättchenförmigen metalloxidhaltigen Pigmentes erhältlich nach dem
erfindungsgemäßen Verfahren gelöst.
Des Weiteren wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe durch die
Verwendung von plättchenförmigem metalloxidhaltigen Pigment mit einem Gehalt an elementarem Aluminium und/oder einer Aluminiumlegierung aus einem Bereich von 3 bis 18 Gew.-%, vorzugsweise aus einem Bereich von 4 bis 15 Gew.-%,
vorzugsweise aus einem Bereich von 6 bis 14 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht an Metalloxid in Form von Aluminiumoxid und/oder Oxid der Aluminiumlegierung und elementarem Aluminium und/oder der Aluminiumlegierung, nach einem der Ansprüche 1 bis 8 als Effektpigment gelöst.
Auch wird die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe durch die Verwendung von plättchenförmigem metalloxidhaltigen Pigment mit einem Gehalt an elementarem Aluminium und/oder einer Aluminiumlegierung aus einem Bereich von 0 bis weniger als 3 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht an Metalloxid in Form von
Aluminiumoxid und/oder Oxid der Aluminiumlegierung und elementarem Aluminium und/oder der Aluminiumlegierung, nach Anspruch 1 oder 9 als Füllstoff oder als Substrat bei der Herstellung von Effektpigmenten gelöst.
Die Erfinder haben überraschend herausgefunden, dass die erfindungsgemäßen Pigmente mit einer genau definierten Zusammensetzung erhalten werden können, wenn ausgehend von metallischen Plättchen mit oder aus Aluminium und/oder mit oder aus einer Aluminiumlegierung mit definierten Anteilen, wobei der Anteil an Aluminium wenigstens 60 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der
metallischen Plättchen, beträgt, erhalten werden können. Mithin wird eine vom Stand der Technik völlig andere Herangehensweise gewählt. Im Stand der Technik werden die plättchenförmigen Aluminiumoxidplättchen beispielsweise aus Schmelzen oder kolloidalen Lösungen hergestellt. Erfindungsgemäß geht man bereits von einem plättchenförmigen Metallsubstrat aus. Die plättchenförmigen Metallsubstrate können durch Verformungsvermahlung von Aluminiumgrieß oder Aluminiumlegierungsgrieß beispielsweise in einer Kugelmühle erhalten werden. Über die Mahldauer kann die Dickenverteilung der
plättchenförmigen Pigmente eingestellt werden. Sofern gewünscht, kann auch eine Größenklassierung in Bezug auf den Durchmesser der plättchenförmigen Pigmente durchgeführt werden.
Mithin können bei dem erfindungsgemäßen Verfahren Substrate mit definierter Dickenverteilung, definierter Größenverteilung in Bezug auf den Durchmesser und definierter Zusammensetzung eingesetzt werden. In Abhängigkeit von der Länge der Oxidation kann ein definierter Gehalt an Aluminium und/oder Aluminiumlegierung in den Pigmenten eingestellt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich durch Einfachheit und Zuverlässigkeit in Bezug auf die Eigenschaften der
herzustellenden Substrate oder Effektpigmente aus.
Insbesondere ist es von Vorteil, dass kommerziell erhältliche Aluminiumeffektpigmente in dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt werden können.
Vorzugsweise handelt es sich hierbei um Aluminiumeffektpigmente mit besonders abgerundeten Kanten, die auch als Silberdollar bezeichnet werden, mittels PVD- Verfahren hergestellten Aluminiumeffektpigmente oder Pigmenten gemäß EP 1 613 702 B1 bzw. EP 2 102 294 A2. Beispielsweise wurde beim Einsatz von
Aluminiumeffektpigmenten des Silberdollartyps beobachtet, dass bei der
nasschemischen Oxidation die definierte Form der Silberdollars erhaltenen bleibt, was sich u.a. in einer besonders geringen Kantenstreuung der resultierenden metalloxidhaltigen Pigmente äußert. Ferner wurde die Beibehaltung der besonders gleichmäßigen Dickenverteilung der mittels PVD-Verfahren hergestellten Pigmente beim nasschemischen Oxidationsverfahren beobachtet. Eine derart homogene Dickenverteilung bietet beispielsweise Vorteile für die Herstellung optisch
hochwertiger Interferenzpigmente.
Die über das erfindungsgemäße Verfahren hergestellten plättchenförmigen metalloxidhaltigen Pigmente unterscheiden sich strukturell von den herkömmlich bekannten Aluminiumoxidplättchen. Die erfindungsgemäßen plättchenförmigen Pigmente können in amorpher oder teilkristalliner Form vorliegen.
Bei den Metallsubstraten handelt es sich um Aluminium- und/oder
Aluminiumlegierungsplättchen.
Nach der kontrollierten nasschemischen Oxidation von Aluminium- und/oder Aluminiumlegierungsplättchen besitzt deren Oberfläche eine poröse Struktur. Die Poren entstehen unter anderem durch das bei der nasschemischen Oxidation entstehende Wasserstoffgas, welches sich seinen Weg durch die entstehende Aluminiumoxid/-hydroxidschicht bzw. Oxid-/Hydroxidschicht der Aluminiumlegierung bahnt.
AI + (3 + n) H2O -». AI/ (AI2O3 ■ n H2O) + 3 H2
Die poröse Oberfläche der oxidierten Aluminium- und/oder Aluminiumlegierungsplättchen lässt sich beispielsweise anhand von rasterelektronischen Aufnahmen erkennen. Im Vergleich zu Aluminium- und/oder Aluminiumlegierungsplättchen, welche durch konventionelle Nassmahlung oder PVD-Verfahren hergestellt wurden und bei denen sich eine natürliche Oxidschicht gebildet hat, ist bei den
erfindungsgemäß oxidierten metallischen Plättchen, insbesondere Aluminium- und/oder Aluminiumlegierungsplättchen eine deutlich rauere Oberfläche zu erkennen. Auch ein durch Kristallwachstum erhaltenes Aluminiumoxidplättchen besitzt nicht die poröse Oberflächenstruktur der erfindungsgemäßen oxidierten Aluminium- und/oder Aluminiumlegierungsplättchen.
Dieser strukturelle Unterschied von Aluminium- und/oder Aluminiumlegierungsplättchen vor und nach der nasschemischen Oxidation macht sich auch in einem Anstieg der spezifischen Oberfläche nach BET bemerkbar. Gegenüber dem als Ausgangsmaterial verwendeten metallischen Plättchen mit oder aus Aluminium und/oder mit oder aus einer Aluminiumlegierung steigt die spezifische Oberfläche nach BET mindestens um den Faktor 2,5, bevorzugt mindestens um den Faktor 2,7, besonders bevorzugt mindestens um den Faktor 10 und ganz besonders bevorzugt mindestens um den Faktor 15 an. BET-Werte der oxidierten Aluminium- und/oder Aluminiumlegierungsplättchen liegen bevorzugt in einem Bereich von 50 bis 500 m2/g, besonders bevorzugt in einem Bereich von 75 bis 400 m2/g und ganz
besonders bevorzugt in einem Bereich von 99 bis 365 m2/g.
Die Porosität der Aluminiumoxid/-hydroxidschicht bewirkt, dass eine darauf aufgebrachte nachfolgende Beschichtung zunächst, zumindest teilweise, unter Erhalt einer Mischschicht in die Poren gefüllt wird. Hieraus resultiert ein
Brechungsindexgradient senkrecht zur Oberfläche zwischen dem Brechungsindex der Aluminiumoxid/-hydroxidschicht und der darauf aufgebrachten Beschichtung. Der Brechungsindex variiert also zwischen dem Brechungsindex der reinen
Aluminiumoxid/-hydroxidschicht und dem der reinen Beschichtung.
Die Ausbildung der Mischschicht bewirkt eine starke Verankerung der Beschichtung auf den oxidierten Aluminium- und/oder Aluminiumlegierungsplättchen und somit eine hohe mechanische Beständigkeit des resultierenden Effektpigments bzw. des mit einer Schutzschicht versehenen oxidierten Aluminium- und/oder
Aluminiumlegierungsplättchens.
Werden die oxidierten Aluminium- und/oder Aluminiumlegierungsplättchen mit wenigstens einer optisch aktiven Schicht belegt, dient die Aluminiumoxid-/
Aluminiumhydroxidschicht bzw. die Oxidschicht der Aluminiumlegierung außerdem als Interferenzfarbenstrecke. Werden oxidierte Aluminium- und/oder
Aluminiumlegierungsplättchen mit einem Aluminiumgehalt bzw.
Aluminiumlegierungsgehalt von < 18 Gew.-%, vorzugsweise < 15 Gew.-%, mit wenigstens einer optisch aktiven Schicht beschichtet, wird aufgrund der sich zunächst ausbildenden Mischschicht ein weicher Interferenzfarbflop beobachtet.
Bei einer nahezu vollständigen Oxidation des metallischen Kerns aus elementarem Aluminium und/oder einer Aluminiumlegierung, d.h. bei einem metallischen Anteil aus einem Bereich von 0 bis weniger als 3 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht an Metalloxid in Form von Aluminiumoxid und/oder Oxid der Aluminiumlegierung und Aluminium und/oder Aluminiumlegierung, weisen das Aluminiumoxidsubstrat bzw. das aus dem Oxid der Aluminiumlegierung bestehende Substrat Hohlräume und/oder Fissuren auf, die bei der nasschemischen Oxidation entstehen. Mithin unterscheiden sich das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte plättchenförmige Aluminiumoxid von dem aus dem Stand der Technik bekannten Aluminiumoxid zum einen durch eine raue, zerklüftete Oberfläche und zum anderen durch eine
Hohlräume und Fissuren aufweisende Matrix. Die Hohlräume weisen dabei durchschnittliche Durchmesser aus einem Bereich von 20 nm bis 40 nm,
vorzugsweise aus einem Bereich von 23 nm bis 32 nm auf.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform liegt der Anteil an elementarem Aluminium und/oder der Aluminiumlegierung in einem Bereich von 3 bis zu 18 Gew.-%, bevorzugt in einem Bereich von 4 bis 15 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht an Aluminiumoxid und/oder dem Oxid der Aluminiumlegierung und elementarem Aluminium und/oder der Aluminiumlegierung.
Weiter bevorzugt liegt der Anteil an elementarem Aluminium und/oder der
Aluminiumlegierung in einem Bereich von 6 bis 14 Gew.-%, noch weiter bevorzugt in einem Bereich von 7 bis 13 Gew.-%, noch weiter bevorzugt in einem Bereich von 8 bis 12 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht an Aluminiumoxid und/oder Oxid der Aluminiumlegierung und elementarem Aluminium und/oder der
Aluminiumlegierung. Als sehr geeignet hat sich auch ein Bereich von 9 bis 1 1 Gew.- %, bezogen auf das Gesamtgewicht an Aluminiumoxid und/oder Oxid der
Aluminiumlegierung und elementarem Aluminium und/oder der Aluminiumlegierung, erwiesen.
Vorzugsweise besitzen die nasschemisch oxidierten Aluminium- und/oder
Aluminiumlegierungsplättchen ein Aspektverhältnis, d.h. ein Verhältnis von mittlerem Durchmesser zur mittleren Dicke der Plättchen, aus einem Bereich von 50 bis 2000, weiter bevorzugt aus einem Bereich von 55 bis 1500, besonders bevorzugt aus einem Bereich von 60 bis 1000 und ganz besonders bevorzugt aus einem Bereich von 62 bis 500.
Die nasschemisch oxidierten Aluminium- und/oder Aluminiumlegierungsplättchen unterscheiden sich in ihrem optischen Erscheinungsbild gleichwohl deutlich vom als Ausgangsmaterial eingesetzten Aluminium- und/oder Aluminiumlegierungsplättchen. Die erfindungsgemäßen Pigmente weisen einen äußerst niedrigen Gehalt an elementarem oder metallischem Aluminium bzw. an Aluminiumlegierung auf, so dass der typische Metallglanz verloren geht und die oxidierten Aluminium- oder
Aluminiumlegierungsplättchen dunkel seidenglänzend wirken.
Bei einem Gehalt an elementarem oder metallischem Aluminum und/oder an
Aluminiumlegierung, wobei der Gehalt an Aluminium wenigstens 60 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Legierung beträgt, aus einem Bereich von 3 bis 15 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht an Aluminiumoxid und/oder Oxid der Aluminiumlegierung und Aluminium und/oder Aluminiumlegierung, ist in dem oxidierten Aluminium- und/oder Aluminiumlegierungsplättchen noch ein metallischer Kern mit einer durchschnittlichen Dicke von vorzugsweise < 25 nm, weiter bevorzugt von < 22 nm, noch weiter bevorzugt von < 18 nm, noch weiter bevorzugt < 15 nm, vorhanden. Bei einer Dicke von < 20 nm ist der metallische Kern teiltransparent, was zu einer Teiltransparenz der oxidierten Aluminium- und/oder Aluminiumlegierungsplättchen führt. Aufgrund dieser Teiltransparenz weist das oxidierte Aluminium- und/oder Aluminiumlegierungsplättchen eine dunkle Körperfarbe auf. Das auf das Pigment fallende Licht wird von der teiltransparenten Aluminium- und/oder
Aluminium legierungsschicht absorbiert, weshalb die dunkle Körperfarbe entsteht.
Der metallische Kern muss hierbei nicht durchgängig sein, sondern kann auch in Clusterform, d.h. fragmentiert vorliegen.
In Abhängigkeit von der Schichtdicke des Aluminiumoxids und/oder Oxids der Aluminiumlegierung bei den oxidierten Aluminium- und/oder Aluminiumlegierungsplättchen können aufgrund von Wechselwirkungen mit dem semitransparenten metallischen Aluminiumkern Interferenzerscheinungen auftreten. Die oxidierten Aluminium- und/oder Aluminiumlegierungsplättchen können mithin ohne weitere Nachbeschichtung und ohne zusätzliche Größenklassierung als Effektpigmente eingesetzt werden.
Selbstverständlich können die oxidierten Aluminium- und/oder
Aluminiumlegierungsplättchen aber auch, je nach gewünschtem optischen
Erscheinungsbild, Verwendungszweck oder Anwendungsmedium, mit einer
Schutzschicht bzw. Oberflächenmodifizierung versehen und/oder mit wenigstens einer optisch aktiven Schicht beschichtet werden. Besitzt die wenigstens eine optisch aktive Schicht einen Brechungsindex von >1 ,8, so können die oben erwähnten Interferenzerscheinungen verstärkt werden.
Die erfindungsgemäßen oxidierten Aluminium- und/oder Aluminiumlegierungs- plättchen sind das Ergebnis einer kontrolliert ablaufenden nasschemischen
Oxidation, die weitgehend bis vollständig abgelaufen ist. Die Oxidation wird dabei in einem oxidationsmittelhaltigen organischen Lösemittel durchgeführt. Als
Oxidationsm ittel wird vorzugsweise Wasser verwendet. Selbstverständlich können auch andere oder weitere Oxidationsm ittel, beispielsweise Peroxide wie
Wasserstoffperoxid, verwendet werden.
Die als Ausgangsmaterial einzusetzenden Aluminium- und/oder
Aluminium legierungsplättchen werden vorzugsweise in einem wasserhaltigen organischen Lösemittel, beispielsweise einem Gemisch aus Wasser und wenigstens einem wassermischbaren Lösemittel, bei einem pH-Wert aus einem Bereich von 7 bis 12 zwischen Raumtemperatur und dem Siedepunkt des Lösemittelgemisches gerührt.
Durch Variation der Verfahrensparameter, insbesondere von Temperatur, Wasser und Basenmenge, Dauer der Oxidation, lässt sich der Oxidationsgrad und somit die Schichtdicke der Alumiumoxid-/Aluminiumhydroxidschicht bzw. der Oxid- /Hydroxidschicht der Aluminiumlegierung der erfindungsgemäß oxidierten Aluminium- und/oder Aluminiumlegierungsplättchen einstellen.
Je geringer der Gehalt an elementarem oder metallischem Aluminium bzw. an Aluminiumlegierung im oxidierten Aluminium- oder Aluminiumlegierungsplättchen sein soll, also je weiter die kontrollierte nasschemische Oxidation fortschreiten soll, desto mehr Wasser und Base wird dem Reaktionsgemisch zugegeben.
Der Reaktionsverlauf lässt sich anhand der Wasserstoffentwicklung verfolgen. Zu Beginn der kontrollierten nasschemischen Oxidation wird kein oder nur sehr wenig Wasserstoff aus dem Reaktionsgemisch freigesetzt. Dem folgt eine Phase mit rasch zunehmender mehr oder weniger starker Wasserstoffentwicklung, die schließlich nach beendeter Reaktion zum Stillstand kommt.
Ist keine Wasserstoffentwicklung mehr zu beobachten, werden nasschemisch oxidierte Aluminium- und/oder Aluminiumlegierungsplättchen mit einem Gehalt an metallischem Aluminium bzw. an metallischer Aluminiumlegierung von weniger als 3 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht an Aluminiumoxid und/oder Oxid der Aluminiumlegierung und elementarem Aluminium und/oder der Aluminiumlegierung, erhalten.
Die nasschemische Oxidation kann je nach dem gewünschten Oxidationsgrad der Aluminium- oder Aluminiumlegierungsplättchen auch noch während der
Wasserstoffentwicklung beispielsweise durch Zugabe eines Silans gequencht, oder durch Filtration der Suspension abgebrochen werden.
Oxidierte Aluminium- und/oder Aluminiumlegierungsplättchen mit einem Gehalt an metallischem Aluminium aus einem Bereich von 3 bis 18 Gew.-%, vorzugsweise aus einem Bereich von 4 bis 15 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht an Aluminiumoxid und/oder Oxid der Aluminiumlegierung und elementarem Aluminium und/oder der Aluminiumlegierung, können auf diese Weise hergestellt werden.
Wird die Reaktion durch Zugabe eines Silans beendet, können die oxidierten
Aluminium- und/oder Aluminiumlegierungsplättchen je nach eingesetzter Menge gleichzeitig mit einer Schicht des entsprechenden Silans belegt, mithin die
Pigmentoberfläche organisch-chemisch modifiziert werden.
Der Wasseranteil im zur kontrollierten nasschemischen Oxidation einzusetzenden Lösemittelgemisch liegt, bezogen auf das Gewicht des Lösemittelgemischs, vorzugsweise in einem Bereich von 10 bis 89 Gew.-%, vorzugsweise in einem Bereich von 20 bis 75 Gew.-%. Bezogen auf das Gewicht der eingesetzten
Aluminium- und/oder Aluminiumlegierungsplättchen liegt der Wassergehalt vorzugsweise in einem Bereich von 20 bis 500 Gew.-%, weiter vorzugsweise in einem Bereich von 25 bis 355 Gew.-%. Der Wasseranteil wird dabei vorzugsweise an den gewünschten Gehalt an metallischem Aluminium und/oder an Aluminiumlegierung in den oxidierten Aluminium- bzw. Aluminiumlegierungsplättchen angepasst.
Liegt die Wassermenge, bezogen auf das Gewicht der eingesetzten Aluminium- oder Aluminiumlegierungsplättchen, unterhalb von 20 Gew.-% kann keine oder nur eine sehr schwache Oxidation stattfinden. Bei einer Wassermenge oberhalb von 500 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der eingesetzten Aluminium- oder
Aluminiumlegierungsplättchen, kann die Reaktion unkontrollierbar werden und es können sich Agglomerate bilden.
Als wassermischbare Lösemittel eignen sich insbesondere Alkohole, Ketone oder Glykole, wie beispielsweise Ethanol, (Iso-)Propanol, (Iso-)Butanol, Methoxypropanol, Aceton oder Butylglykol.
Der Wassergehalt dieser Lösemittel ist bei der Ansatzberechnung zu
berücksichtigen.
Zur Einstellung des pH-Wertes werden dem Lösemittelgemisch gegebenenfalls aliphatische oder aromatische Amine, wie beispielsweise 2-Aminoethanol,
Ammoniak, Triethylamin, Diethylamin, Dimethylamin, n-Butylamin, Isobutylamin, tert- Butylamin oder Pyridin zugegeben. Die kontrollierte nasschemische Oxidation wird bevorzugt bei einer Temperatur aus einem Bereich von 20 bis 140°C durchgeführt.
Gemäß einer bevorzugten Variante der Erfindung ist der metallische Kern aus elementarem Aluminium und/oder der Aluminiumlegierung plättchenförmig.
Gemäß einer weiteren Variante der Erfindung weist der metallische Kern Löcher auf und/oder ist in Fragmente unterteilt.
Vorzugsweise befinden sich die Fragmente im Wesentlichen innerhalb einer in dem Pigment liegenden Fläche, die im Wesentlichen parallel zu den Außenflächen angeordnet ist.
In Abhängigkeit von der Stärke der Oxidation kann das elementare oder metallische Aluminium und/oder die Aluminiumlegierung in den erfindungsgemäßen metalloxidhaltigen Pigmenten eine durchgehende Fläche bzw. eine Fläche mit Löchern oder Durchbrechungen bilden oder fragmentiert vorliegen.
Durch die Oxidation des eingesetzten Aluminium- und/oder
Aluminiumlegierungsplättchens wird die Oberfläche des metallischen Plättchens oder metallischen Kerns stark aufgeraut und zerklüftet, kann aber noch durchgehend ausgebildet sein. Erfindungsgemäß ist es besonders bevorzugt, wenn der
metallische Kern Löcher oder Durchbrechungen aufweist. Bei diesen Löchern oder Durchbrechungen ist die Oxidation des metallischen Kerns lokal vollständig abgelaufen, so dass der metallische Kern des Aluminium- und/oder
Aluminumlegierungsplättchens Durchbrechungen aus Aluminiumoxid und/oder dem Oxid der Aluminiumlegierung aufweist.
Wenn die Oxidation noch weiter vorangeschritten ist, dann liegen Fragmente von elementarem Aluminium und/oder von Aluminiumlegierung vor, die nicht mehr miteinander verbunden sein müssen, mithin voneinander getrennt vorliegen können. Diese Fragmente können flächig ausgebildet sein. Bei einer sehr starken Oxidation geht der flächige Charakter der Fragmente verloren.
Da die Fragmente aus einem Aluminium- und/oder Aluminiumlegierungsplättchen durch nasschemische Oxidation erzeugt werden, liegen die Fragmente in einer Fläche innerhalb des metalloxidhaltigen Pigmentes. Vorzugsweise sind die
Fragmente im Wesentlichen äquidistant zu den aus Aluminiumoxid und/oder dem Oxid der Aluminiumlegierung bestehenden Außenflächen des Pigmentes
angeordnet.
Wenn die erfindungsgemäßen Pigmente planar angeordnet sind, dann liegen die Fragmente im Wesentlichen in einer zentralen Ebene des Pigmentes. Wenn die metalloxidhaltigen Pigmente gebogen sein sollten, dann liegen die Fragmente innerhalb einer zentralen Fläche in dem Pigment, die der Biegung des
metalloxidhaltigen Pigmentes folgt, so dass die fragmenthaltige Fläche im
Wesentlichen parallel zu den Außenflächen angeordnet ist. Gemäß einer weiteren Variante der Erfindung weist der metallische Kern eine durchschnittliche Dicke aus einem Bereich von 2 nm bis zu 25 nm auf. Weiterhin ist bevorzugt, dass die durchschnittliche Dicke in einem Bereich von 4 nm bis 22 nm, noch weiter bevorzugt von 6 nm bis 21 nm, noch weiter bevorzugt von 8 nm bis 18 nm, noch weiter bevorzugt von 10 nm bis 16 nm, noch weiter bevorzugt von 12 nm bis 15 nm, liegt.
Unter durchschnittlicher Dicke des metallischen Kerns wird sowohl die Dicke einer durchgehenden metallischen Schicht aus Aluminium und/oder Aluminiumlegierung, eine metallische Schicht aus Aluminium und/oder Aluminiumlegierung mit Löchern oder Durchbrechungen oder eine Schicht mit Fragmenten aus Aluminium und/oder Aluminiumlegierung verstanden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform liegt die mittlere Schichtdicke des Aluminiumoxids und/oder des Oxids der Aluminiumlegierung in einem Bereich von 5 nm bis 500 nm, vorzugsweise von 10 nm bis 400 nm. Eine sehr geeignete mittlere Schichtdicke liegt im Bereich von 12 nm bis 300 nm. Bei den Angaben dieser Schichtdicke handelt es sich um die Summe der Schichtdicken an Aluminiumoxid und/oder dem Oxid der Aluminiumlegierung der beiden Schichten, die beidseitig auf den Flächen des metallischen Kerns aufgebracht sind. Somit liegen die mittleren Dicken der jeweiligen Einzelschicht auf der Ober- bzw. der Unterseite des Pigmentes in einem Bereich von jeweils 2,5 nm bis 250 nm, vorzugsweise in einem Bereich von jeweils 5 nm bis 200 nm, noch weiter bevorzugt in einem Bereich von jeweils 6 nm bis 150 nm. Sofern kein metallischer Kern in den metalloxidhaltigen Pigmenten vorhanden ist, so handelt es sich bei der vorgenannten mittleren Schichtdicke aus dem Bereich von 5 nm bis 500 nm um die Gesamtschichtdicke des
metalloxidhaltigen Pigments.
Die durchschnittliche Dicke des metallischen Kerns sowie die mittlere Schichtdicke des Aluminiumoxids und/oder des Oxides der Aluminiumlegierung werden anhand von rasterelektronischen Aufnahmen von Querschliffen bestimmt. Um statistisch gesicherte Werte zu erhalten, werden mindestens 100 Pigmentteilchen gezählt. Gemäß einer weiteren Variante der Erfindung liegt der Anteil an Aluminium in der Aluminiumlegierung in einem Bereich von 70 bis 99 Gew.-%, vorzugsweise in einem Bereich von 80 bis 98 Gew.-%, weiter bevorzugt in einem Bereich von 85 bis 95 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Aluminiumlegierung.
Des Weiteren ist bevorzugt, dass die Aluminiumlegierung Silicium, Magnesium, Zink, Titan, Cobalt, Kupfer und/oder Eisen enthält.
Die Aluminiumlegierung kann Silicium, Magnesium, Zink und/oder Titan jeweils in einem Bereich von 0 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise jeweils in einem Bereich von 1 bis 10 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Legierung, enthalten.
Zusätzlich oder alternativ kann die Aluminiumlegierung Cobalt, Kupfer und/oder Eisen jeweils in einem Bereich von 0 bis 5 Gew.-%, vorzugsweise jeweils in einem Bereich von 1 bis 3 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Legierung, enthalten.
Bei Verwendung von Aluminium zur Herstellung von Aluminium- und/oder
Aluminiumlegierungspigmenten, die der Oxidation unterworfen werden, weist das Aluminium vorzugsweise einen Reinheitsgrad von wenigstens 98 Gew.-%, vorzugsweise von wenigstens 99 Gew.-%, weiter bevorzugt von wenigstens 99,9 Gew.-%, auf. Auch bei Aluminiumlegierungspigmenten weist die Aluminiumlegierung vorzugsweise einen Reinheitsgrad von wenigstens 98 Gew.-%, vorzugsweise von wenigstens 99 Gew.-%, auf.
Bei einer weiteren Ausführungsform werden bevorzugt hochreine
Aluminiumpigmente zur Herstellung der erfindungsgemäßen oxidierten
Aluminiumplättchen bzw. hochreines Aluminium bei der Herstellung von
Aluminiumlegierungsplättchen, die sodann erfindungsgemäß oxidiert werden, verwendet.
Der Gehalt an Verunreinigungen der eingesetzten Aluminium- oder
Aluminiumlegierungsplättchen durch z.B. Eisen, Zink, Kupfer, Vanadium, Chrom, Nickel, Cobalt, Silizium, Mangan und/oder Titan ist vorzugsweise insgesamt weniger als 1 Gew.-%, besonders bevorzugt weniger als 0,1 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt weniger als 0,01 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Aluminium- oder Aluminiumlegierungsplättchen.
Verunreinigungen durch Schwermetalle in kosmetischen Formulierungen sind im Interesse des Verbrauchers unerwünscht. Insbesondere erhöhte Bleigehalte in kosmetischen Formulierungen sind in jüngster Zeit in Kritik geraten. Farbadditive werden bezüglich ihres Bleigehalts in den USA von der FDA überwacht und dürfen einen Grenzwert von 20 g/g nicht überschreiten. Weitere kosmetische Inhaltsstoffe unterliegen im Hinblick auf den Bleigehalt der Verantwortung der Hersteller (Nancy M. Hepp, William R. Mindak, John Cheng, J. Cosmet. Sei., 60, 405 - 414
(July/August 2009)).
Der Schwermetallgehalt wurde gemäß Auslaugmethode bestimmt. Hierzu wurden die entsprechenden Pigmente in 0,5 M HCl zum Sieden erhitzt und der Extrakt wurde mittels Graphit-Atomabsorptionsspektrometrie (Typ 240 Z, Fa. Varian) bzw. mittels optischer Emissionsspektrometrie mit induktiv gekoppeltem Plasma (Typ CIROS, Fa. Spectro) analysiert.
Gemäß einer weiteren Variante der Erfindung liegt der Gehalt an elementarem Aluminium und/oder der Aluminiumlegierung in dem oxidierten Aluminium- und/oder Aluminiumlegierungsplättchen in einem Bereich von 0 bis weniger als 3 Gew.-%, vorzugsweise in einem Bereich von 0,1 bis 2 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht an Aluminiumoxid und/oder dem Oxid der Aluminiumlegierung und elementarem Aluminium und/oder der Aluminiumlegierung, wobei die oxidierten Aluminium- und/oder Aluminiumlegierungsplättchen vorzugsweise eine mittlere Teilchengröße D50 aus einem Bereich von 2 μηι bis 50 pm aufweisen.
Die BET-Oberfläche des weitgehend, vorzugsweise vollständig, oxidierten
Aluminium- und/oder Aluminiumlegierungsplättchens liegt vorzugsweise in einem Bereich von 50 m2/g bis 500 m2/g. Weiter bevorzugt liegt die BET-Oberfläche des weitgehend, vorzugsweise vollständig, oxidierten Aluminium- und/oder
Aluminiumlegierungsplättchens in einem Bereich von 75 m2/g bis 400 m2/g, besonders bevorzugt bei 100 m2/g bis 350 m2/g und ganz besonders bevorzugt bei 105 m2/g bis 300 m2/g.
Bei dieser Variante der Erfindung liegt der Gehalt an metallischem Aluminium und/oder an der Aluminiumlegierung in den oxidierten Aluminium- und/oder
Aluminiumlegierungsplättchen bei weniger als 3 Gew.-%, bevorzugt in einem Bereich von 0,0 bis 2,8 Gew.-%, weiter bevorzugt in einem Bereich von 0,02 bis 1 ,9 Gew.-%, besonders bevorzugt in einem Bereich von 0,03 bis 1 ,7 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt in einem Bereich von 0,04 bis 1 ,4 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht an Aluminiumoxid und/oder Oxid der Aluminiumlegierung und elementarem Aluminium und/oder der Aluminiumlegierung.
Bei einem Gehalt an metallischem Aluminium und/oder an der Aluminiumlegierung von weniger als 3 Gew.-%, wie vorstehend angegeben, gehen die metallischen Eigenschaften vollständig verloren. Diese oxidierten Aluminium- und/oder
Aluminiumlegierungsplättchen eignen sich mithin als transparentes Substrat für die Beschichtung mit wenigstens einer optisch aktiven Schicht sowie optional einer Schutzschicht.
Diese nahezu vollständig oxidierten Aluminium- und/oder
Aluminiumlegierungsplättchen können auch als Füllstoffe Verwendung in
beispielsweise kosmetischen Formulierungen finden. Selbstverständlich können die als Füllstoffe verwendeten oxidierten Aluminium- und/oder
Aluminiumlegierungsplättchen optional mit wenigstens einer Schutzschicht versehen sein. Alternativ oder zusätzlich ist auch eine Oberflächenmodifizierung denkbar, welche beispielsweise die Einarbeitbarkeit in ein umgebendes Medium erleichtert.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform liegt der Gehalt an metallischem Aluminium oder an der Aluminiumlegierung in den oxidierten Aluminium- und/oder
Aluminiumlegierungsplättchen bei weniger als 3 Gew.-%, bezogen auf das
Gesamtgewicht an Aluminiumoxid und/oder Oxid der Aluminiumlegierung und elementarem Aluminium und/oder der Aluminiumlegierung, und die mittlere Dicke dieser Aluminiumoxidplättchen oder dieses Plättchens aus dem Oxid der
Aluminiumlegierung liegt bei weniger als 1000 nm, bevorzugt bei weniger als 300 nm, besonders bevorzugt bei weniger als 260 nm, ganz besonders bevorzugt bei weniger als 200 nm.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung entsteht bei der nasschemischen Oxidation von Aluminiumplättchen im Wesentlichen Böhmit
(AIO(OH)). Wenn das erhaltene Pigment kalziniert wird, kann eine Umwandlung des Böhmits in Korund (0C-AI2O3) erfolgen.
Die oxidierten Aluminium- und/oder Aluminiumlegierungsplättchen können mit wenigstens einer optisch aktiven Schicht und/oder optional einer Schutzschicht versehen werden. Diese Schichten können Metalloxide, Metalloxidhydrate,
Metallhydroxide, Metallsuboxide, Metalle, Metallfluoride, Metalloxyhalogenide, Metallchalcogenide, Metallnitride, Metalloxynitride, Metallsulfide, Metallcarbide, organische Polymere und/oder Mischungen davon umfassen. Mischungen
vorstehend genannte Materialien können entweder als separat voneinander getrennte Schichten oder auch nebeneinander in derselben Schicht vorliegen.
Vorzugsweise werden als optisch aktive Schicht Metalloxide, Metalloxidhydrate, Metallhydroxide und/oder deren Mischungen eingesetzt. Als optionale Schutzschicht werden bevorzugt Metalloxide, Metallhydroxide und/oder Metallhydroxide von Titan, Aluminium, Eisen, Cer, Chrom, Silizium, Zirkon, Zinn, Polymere wie z.B. Acrylate, Epoxide und/oder Mischungen hiervon verwendet. Bei einer weiteren
Ausführungsform kann die Schutzschicht ein oder zwei Metalloxidschichten der Elemente Si, AI oder Ce umfassen bzw. bevorzugt daraus bestehen. Bei einer Variante wird als äußerste Metalloxidschicht eine Siliziumoxidschicht, vorzugsweise Si02-Schicht, aufgebracht. Besonders bevorzugt ist jedoch eine Reihenfolge, bei der zunächst eine Ceroxidschicht aufgebracht ist, der dann eine Si02-Schicht folgt, wie in der EP 1 682 622 B1 beschrieben, deren Inhalt hiermit unter Bezugnahme
aufgenommen ist.
Die Begriffe Schicht oder Beschichtung werden austauschbar verwendet. Die
Beschichtung kann entweder das Substrat vollständig umhüllen, nur partiell auf dem Substrat vorliegen oder nur dessen obere und/oder untere Fläche bedecken. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Pigment zusätzlich mit wenigstens einer hochbrechenden Metalloxidschicht beschichtet.
Wird nur eine einzige optisch aktive Schicht auf die oxidierten Aluminium- und/oder Aluminium legierungsplättchen aufgebracht, handelt es sich hierbei vorzugsweise um eine hochbrechende Schicht, deren Brechungsindex bei n > 1 ,8, bevorzugt bei n > 1 ,9 und besonders bevorzugt bei n > 2,0 liegt.
Als hochbrechende Schicht eignen sich beispielsweise Metalloxide wie Titanoxid, vorzugsweise Titandioxid (T1O2), Eisenoxid, vorzugsweise Eisen(lll)oxid (Fe203) und/oder Eisen(ll/lll)oxid (Fe304), Zinkoxid, vorzugsweise ZnO, Zinnoxid,
vorzugsweise Zinndioxid (Sn02), Zirkoniumoxid, vorzugsweise Zirkoniumdioxid (Zr02), Antimonoxid vorzugsweise Antimon(lll)oxid (Sb203), Magnesiumoxid, vorzugsweise MgO, Ceroxid, vorzugsweise Cer(IV)oxid (Ce02), Cobaltoxid, vorzugsweise Cobalt(ll)oxid (CoO) und/oder Cobalt( I l/l I l)oxid (Co304), Chromoxid, vorzugsweise Chrom(lll)oxid (Cr203), Kupferoxid, vorzugsweise Kupfer(l)oxid (Cu20) und/oder Kupfer(ll)oxid (CuO), Vanadiumoxid, vorzugsweise Vanadium(IV)oxid (VO2) und/oder Vanadium(lll)oxid (V2O3), Metallsulfide wie Zinksulfid, vorzugsweise
Zink(ll)sulfid (ZnS), Metalloxidhydrate wie Goethit (FeOOH), Titanate wie
Calciumtitanat (CaTiOs) oder Eisentitanate, wie z.B. Ilmenit (FeTiOs), Pseudobrookit (Fe2TiO5) und/oder Pseudorutil (Fe2Ti3O9), Metalle, wie z.B. Molybdän, Eisen, Wolfram, Chrom, Cobalt, Nickel, Silber, Palladium, Platin, deren Gemische und/oder Legierungen, dotierte Metalloxide, wie beispielsweise Titandioxid und/oder
Zirkoniumdioxid, die mit selektiv absorbierenden Farbmitteln eingefärbt sind, und/oder deren Gemische. Die zuletzt genannte Einfärbung nicht absorbierender hochbrechender Metalloxide kann z.B. durch Einbau von Farbmitteln in die
Metalloxidschicht, durch deren Dotierung mit selektiv absorbierenden Metallkationen oder farbigen Metalloxiden wie Eisen(lll)oxid oder durch Überziehen der
Metalloxidschicht mit einem ein Farbmittel enthaltenden Film erfolgen.
Bevorzugt umfasst die hochbrechende Schicht Metalloxide, Metallhydroxide und/oder Metalloxidhydrate. Besonders bevorzugt werden Metalloxide eingesetzt. Ganz besonders bevorzugt werden Titandioxid und/oder Eisenoxid sowie deren Mischoxide wie beispielsweise Ilmenit, Pseudobrookit oder Pseudorutil verwendet. Wird mit Titandioxid beschichtet, kann das Titandioxid in der Rutil- oder Anataskristallmodifikation vorliegen. Die Rutilform kann beispielsweise erhalten werden, indem beispielsweise vor Aufbringung der Titandioxidschicht eine Schicht aus Zinndioxid auf das zu beschichtende piättchenförmige Substrat aufgebracht wird. Auf dieser Schicht aus Zinndioxid kristallisiert Titandioxid in der Rutilmodifikation. Das Zinndioxid kann dabei als separate Schicht vorliegen, wobei die Schichtdicke wenige Nanometer, beispielsweise weniger als 10 nm, weiter bevorzugt weniger als 5 nm, noch weiter bevorzugt weniger als 3 nm, betragen kann. Das Zinndioxid kann aber auch mit dem Titandioxid zumindest teilweise in Mischung vorliegen.
Alternativ zur einfachen Beschichtung können die erfindungsgemäßen
metalloxidhaltigen Pigmente auch einen mehrlagigen Schichtaufbau umfassend Metalloxide, Metallhydroxide, Metallsuboxide und/oder Metalloxidhydrate aufweisen. Bevorzugt ist hierbei eine Schichtenfolge, bei dem wenigstens eine hochbrechende Schicht und wenigstens eine niedrigbrechende Schicht in alternierender Weise auf einem Substrat angeordnet sind. Bei der alternierenden Anordnung ist es auch möglich, dass ein oder mehrere hochbrechende Schichten unmittelbar übereinander und nachfolgend ein oder mehrere niedrigbrechende Schichten unmittelbar übereinander angeordnet sind.
Werden mehrere hochbrechende Schichten auf dem plättchenförmigen
metalloxidhaltigen Pigment aufgebracht, können diese identisch oder verschieden sein. Entsprechendes gilt bei mehreren niedrigbrechenden Schichten. Wesentlich ist jedoch, dass in dem mehrlagigen Schichtaufbau hoch- und niedrigbrechende
Schichten vorkommen. Vorzugsweise sind aufgehend vom plättchenförmigen
Substrat wenigstens eine hoch-, niedrig- und wiederum hochbrechende Schicht angeordnet, was in Effektpigmenten mit besonders intensiven Interferenzfarben resultiert. Die hochbrechend(en) Schicht(en) können beispielsweise aus den bereits erwähnten ausgewählt werden.
Beispiele für niedrigbrechende Schichten mit einem Brechungsindex von n < 1 ,8, bevorzugt bei n < 1 ,7 und besonders bevorzugt bei n < 1 ,6 sind unter anderem Metalloxide wie Siliziumoxid, vorzugsweise Siliziumdioxid (S1O2), Aluminiumoxid, vorzugsweise AI2O3, Boroxid, vorzugsweise Bor(lll)oxid (B2O3), Metallfluoride wie Magnesiumfluorid, vorzugsweise MgF2, Aluminiumfluorid, vorzugsweise AIF3, Cerfluorid, vorzugsweise Cer(lll)fluorid (CeF3), Calciumfluorid, vorzugsweise CaF2, Metalloxidhydrate wie Aluminiumoxidhydrat AIOOH, Siliziumoxidhydrat, und/oder deren Gemische. Vorzugsweise umfasst die niedrigbrechende Schicht Siliziumdioxid. Die erfindungsgemäßen metalloxidhaltigen Pigmente können zusätzlich oder alternativ zu der wenigstens einen optisch aktiven Beschichtung mit einer darauf aufgebrachten Schutzschicht belegt werden. Die Schutzschicht kann die Licht-, Wetter- und/oder chemische Stabilität dieser metalloxidhaltigen Pigmente erhöhen oder als Nachbeschichtung, welche die Handhabung des metalloxidhaltigen
Pigments bei Einarbeitung in unterschiedliche Medien erleichtert, dienen.
Die Schutzschicht kann des Weiteren an der Oberfläche organisch-chemisch modifiziert sein. Beispielsweise können ein oder mehrere Silane auf dieser äußeren Schutzschicht aufgebracht sein. Bei den Silanen kann es sich um Alkylsilane mit verzweigten oder unverzweigten Alkylresten mit 1 bis 24 C-Atomen, vorzugsweise 6 bis 18 C-Atomen handeln.
Gemäß einer erfindungsgemäßen Weiterbildung ist es mithin bevorzugt, dass die Oberfläche des Pigmentes zusätzlich organisch-chemisch modifiziert ist.
Bei den Silanen kann es sich aber auch um organofunktionelle Silane handeln, die eine chemische Anbindung an einen Kunststoff, ein Bindemittel eines Lackes oder einer Farbe, etc. ermöglichen.
Die vorzugsweise als Oberflächenmodifizierungsmittel verwendeten
organofunktionellen Silane, die geeignete funktionelle Gruppen aufweisen, sind kommerziell verfügbar und werden beispielsweise von der Fa. Evonik hergestellt und unter dem Handelsnamen„Dynasylan" vertrieben. Weitere Produkte können von der Fa. Momentive (Silquest-Silane) oder von der Fa. Wacker, beispielsweise Standard- und α-Silane aus der GENIOSIL-Produktgruppe, bezogen werden.
Beispiele hierfür sind 3-Methacryloxypropyltrimethoxysilan (Dynasylan MEMO, Silquest A-174NT), Vinyltri(m)ethoxysilan (Dynasylan VTMO bzw. VTEO, Silquest A- 151 bzw. A-171 ), Methyltri(m)ethoxysilan (Dynasylan MTMS bzw. MTES), 3- Mercaptopropyltrimethoxysilan (Dynasylan MTMO; Silquest A-189), 3- Glycidoxypropyltrimethoxysilan (Dynasylan GLYMO, Silquest A-187), Tris[3- (trimethoxysilyl)propyl]isocyanurat (Silquest Y-1 1597), Bis[3- (triethoxysilyl)propyl)]tetrasulfid (Silquest A-1289), Bis[3-(triethoxysilyl)propyldisulfid (Silquest A-1589), beta-(3,4-Epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilan (Silquest A-186), Bis(triethoxysilyl)ethan (Silquest Y-9805), gamma-lsocyanatopropyltrimethoxysilan (Silquest A-Link 35, GENIOSIL GF40), Methacryloxymethyltri(m)ethoxysilan
(GENIOSIL XL 33, XL 36), (Methacryloxymethyl)(m)ethyldimethoxysilan (GENIOSIL XL 32, XL 34), (Isocyanatomethyl)methyldimethoxysilan,
(Isocyanatomethyl)trimethoxysilan, 3-(Triethoxysilyl)propylbernsteinsäureanhydrid (GENIOSIL GF 20), (Methacryloxymethyl)methyldiethoxysilan, 2- Acryloxyethylmethyldimethoxysilan, 2-Methacryloxyethyltrimethoxysilan, 3- Acryloxypropylmethyldimethoxysilan, 2-Acryloxyethyltrimethoxysilan, 2- Methacryloxyethyltriethoxysilan, 3-Acryloxypropyltrimethoxysilan, 3- Acryloxypropyltripropoxysilan, 3-Methacryloxypropyltriethoxysilan, 3- Methacryloxypropyltriacetoxysilan, 3- Methacryloxypropylmethyldimethoxysilan, Vinyltrichlorsilan, Vinylthmethoxysilan (GENIOSIL XL 10), Vinyltris(2- methoxyethoxy)silan (GENIOSIL GF 58), Vinyltriacetoxysilan.
Vorzugsweise werden als organofunktionelle Silane 3-Methacryloxypropyl- trimethoxysilan (Dynasylan MEMO, Silquest A-174NT), Vinyltri(m)ethoxysilan
(Dynasylan VTMO bzw. VTEO, Silquest A-151 bzw. A-171 ), Methyltri(m)ethoxysilan (Dynasylan MTMS bzw. MTES), beta-(3,4-Epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilan (Silquest A-186), Bis(triethoxysilyl)ethan (Silquest Y-9805), gamma- Isocyanatopropyltrimethoxysilan (Silquest A-Link 35, GENIOSIL GF40),
Methacryloxymethyltri(m)ethoxysilan (GENIOSIL XL 33, XL 36),
(Methacryloxymethyl)(m)ethyldimethoxysilan (GENIOSIL XL 32, XL 34), 3- (Triethoxysilyl)propylbernsteinsäureanhydrid (GENIOSIL GF 20), Vinyltrimethoxysilan (GENIOSIL XL 10) und/oder Vinyltris(2-methoxyethoxy)silan (GENIOSIL GF 58) verwendet.
Es ist aber auch möglich, andere organofunktionelle Silane auf die
erfindungsgemäßen metalloxidhaltigen Pigmente bzw. auf die hierauf basierenden Effektpigmenten, basierend auf oxidierten Aluminium- oder
Aluminiumlegierungsplättchen, aufzubringen.
Weiterhin lassen sich, beispielsweise kommerziell von Degussa erhältliche, wässrige Vorhydrolysate einsetzen. Hierzu gehören u.a. wässriges Aminosiloxan (Dynasylan Hydrosil 1 151 ), wässriges amino-/alkylfunktionelles Siloxan (Dynasylan Hydrosil 2627 oder 2909), wässriges diaminofunktionelles Siloxan (Dynasylan Hydrosil 2776), wässriges, wässriges epoxyfunktionelles Siloxan (Dynasylan Hydrosil 2926), amino- /alkylfunktionelles Oligosiloxan (Dynasylan 1 146), vinyl-/alkylfunktionelles
Oligosiloxan (Dynasylan 6598), oligomeres Vinylsilan (Dynasylan 6490) oder oligomeres kurzkettiges alkylfunktionelles Silan (Dynasylan 9896).
Bei einer bevorzugten Ausführungsform enthält das organofunktionelle Silangemisch neben wenigstens einem Silan ohne funktionelle Bindungsgruppe wenigstens ein aminofunktionelles Silan. Die Aminofunktion ist eine funktionelle Gruppe, die mit den meisten in Bindemitteln vorhandenen Gruppen eine oder mehrere chemische
Wechselwirkungen eingehen kann. Dies kann eine kovalente Bindung, wie z.B. mit Isocyanat- oder Carboxylatfunktionen des Bindemittels, oder
Wasserstoffbrückenbindungen wie mit OH- oder COOR-Funktionen oder auch ionische Wechselwirkungen beinhalten. Eine Aminofunktion ist daher für den Zweck der chemischen Anbindung der metalloxidhaltigen Pigmente bzw. der hierauf basierenden Effektpigmente an verschiedenartige Bindemittel sehr gut geeignet.
Bevorzugt werden hierzu folgende Verbindungen genommen: 3- Aminopropyltrimethoxysilan (Dynasylan AMMO; Silquest A-1 1 10), 3- Aminopropyltriethoxysilan (Dynasylan AMEO), [3-(2-Aminoethyl)- aminopropyl]trimethoxysilan (Dynasylan DAMO, Silquest A-1 120), [3-(2-Aminoethyl)- aminopropyl]triethoxysilan, triaminofunktionelles Trimethoxysilan (Silquest A-1 130), Bis-(gamma-trimethoxysilylpropyl)amin (Silquest A-1 170), N-Ethyl-gamma- aminoisobutyltrimethoxysilan (Silquest A-Link 15), N-Phenyl-gamma-aminopropyl- trimethoxysilan (Silquest Y-9669), 4-Amino-3,3-dimethylbutyltrimethoxysilan (Silquest A-1637), N-Cyclohexylaminomethylmethyldiethoxysilan (GENIOSIL XL 924), N- Cyclohexylaminomethyltriethoxysilan (GENIOSIL XL 926), N-Phenylaminomethyl- trimethoxysilan (GENIOSIL XL 973) und deren Mischungen. Bei einer weiterhin bevorzugten Ausführungsform ist das Silan ohne funktionelle Bindungsgruppe ein Alkylsilan. Das Alkylsilan weist vorzugsweise die Formel R(4-Z)Si(X)z auf. Hierbei ist z eine ganze Zahl von 1 bis 3, R ist eine substituierte oder unsubstituierte, unverzweigte oder verzweigte Alkylkette mit 10 bis 22 C-Atomen und X steht für eine Halogen- und/oder Alkoxygruppe. Bevorzugt sind Alkylsilane mit Alkylketten mit mindestens 12 C-Atomen. R kann auch zyklisch mit Si verbunden sein, wobei in diesem Fall z üblicherweise 2 ist.
An oder auf der Oberfläche der erfindungsgemäßen metalloxidhaltigen Pigmente bzw. hierauf basierenden Effektpigmenten können neben den erwähnten Silanen bzw. Silangemischen auch weitere organisch-chemische Modifizierungsmittel, wie beispielsweise substituierte oder nicht substituierte Alkylreste, Polyether, Thioether, Siloxane, etc. und Mischungen davon angeordnet sein. Es können aber auch anorganisch-chemische Modifizierungsmittel (z.B. AI2O3 oder ZrO2 oder deren Gemische), welche z.B. die Dispergierbarkeit und/oder Verträglichkeit im jeweiligen Anwendungsmedium erhöhen können, auf die Pigmentoberfläche aufgebracht werden.
Über die Oberflächenmodifizierung kann beispielsweise die Hydrophilie oder
Hydrophobie der Pigmentoberfläche verändert und/oder eingestellt werden.
Beispielsweise können über die Oberflächenmodifizierung die Leafing- bzw.
Nonleafing-Eigenschaften der erfindungsgemäßen metalloxidhaltigen Pigmente bzw. hierauf basierenden Effektpigmente verändert und/oder eingestellt werden. Unter Leafing wird verstanden, dass sich die erfindungsgemäßen metalloxidhaltigen Pigmente bzw. hierauf basierenden Effektpigmente in einem Anwendungsmedium, beispielsweise einem Lack oder einer Druckfarbe, an oder in der Nähe der Grenzoder Oberfläche des Anwendungsmediums anordnen.
Die Oberflächenmodifizierungsmittel können auch reaktive chemische Gruppen, wie beispielsweise Acrylat-, Methacrylat-, Vinyl-, Isocyanat-, Cyano-, Epoxy-, Hydroxy-, Aminogruppen oder Mischungen davon, aufweisen. Diese chemisch reaktiven Gruppen ermöglichen eine chemische Anbindung, insbesondere Ausbildung von kovalenten Bindungen, an das Anwendungsmedium oder Komponenten des Anwendungsmediums, wie beispielsweise Bindemittel. Hierdurch können beispielsweise die chemischen und/oder physikalischen Eigenschaften von ausgehärteten Lacken, Farben oder Druckfarben wie Beständigkeit gegenüber Umwelteinflüssen wie Feuchtigkeit, Sonneneinstrahlung, UV-Beständigkeit, etc., oder gegenüber mechanischen Einflüssen, beispielsweise Kratzern etc., verbessert werden.
Die chemische Reaktion zwischen den chemisch-reaktiven Gruppen und dem
Anwendungsmedium bzw. Komponenten des Anwendungsmediums kann
beispielsweise durch Einstrahlung von Energie, beispielsweise in Form von UV- Strahlung und/oder Wärme, induziert werden.
Für die Einarbeitung von mit Silanen nachbeschichteten bzw. mit einer Schutzschicht versehenen metalloxidhaltigen Pigmenten bzw. hierauf basierenden Effektpigmenten in kosmetischen Formulierungen muss darauf geachtet werden, dass das
entsprechende Silan bzw. das Material der äußeren Schutzschicht nach der
Kosmetikverordnung zulässig ist.
Gegenstand der Erfindung sind somit auch Effektpigmente, welche auf oxidierten Aluminium- und/oder Aluminiumlegierungsplättchen basieren und optional mit wenigstens einer optisch aktiven Schicht und/oder wenigstens einer Schutzschicht beschichtet sind.
Ob die oxidierten Aluminium- und/oder Aluminiumlegierungsplättchen als
Effektpigment und/oder als Substrat für Effektpigmente dienen, ist vom jeweiligen Gehalt an metallischem Aluminium und/oder dem jeweiligen Gehalt an
Aluminiumlegierung abhängig.
Die nasschemisch oxidierten Aluminium- und/oder Aluminiumlegierungsplättchen können ohne weitere Größenklassierung mit wenigstens einer optisch aktiven
Schicht und/oder einer optionalen Schutzschicht beschichtet werden. Ein
gegebenenfalls herstellungsbedingt vorhandener Feinstanteil der eingesetzten Aluminium- und/oder Aluminiumlegierungsplättchen wird bei der anschließenden nasschemischen Oxidation teilweise aufgelöst. Nach der nasschemischen Oxidation noch vorhandener Feinstanteil kann in einem nachfolgenden
Größenklassierungsschritt abgetrennt werden.
Würde man die oxidierten Aluminium- und/oder Aluminiumlegierungsplättchen mit wenigstens einer optisch aktiven Schicht belegen, so könnte dieser Feinstanteil beispielsweise zu unerwünschten Streu lichteffekten führen. Des Weiteren könnte eine unterschiedliche Beschichtungsgeschwindigkeit des Feinstanteils und der restlichen oxidierten Aluminium- und/oder Aluminiumlegierungsplättchen zu
Farbunreinheiten des resultierenden Effektpigments führen.
Eine enge Größenverteilung ist zum Erhalt sehr farbreiner Effektpigmente
erforderlich. Die Größenklassierung kann vor oder nach der Beschichtung der oxidierten Aluminium- und/oder Aluminiumlegierungsplättchen erfolgen.
Vorteilhafterweise werden jedoch zuerst die oxidierten Aluminium- und/oder
Aluminiumlegierungsplättchen klassiert und anschließend beschichtet.
Übliche Methoden zur Größenklassierung sind beispielsweise die mehrfache
Nasssiebung, die Zentrifugation in Zyklonen oder eine Sedimentation aus einer Dispersion. Die oxidierten Aluminium- und/oder Aluminiumlegierungsplättchen können selbstverständlich auch dann nach Größe klassiert werden, wenn sie nicht mit einer optisch aktiven Schicht belegt werden.
Die mittlere Teilchengröße D50 der zu oxidierenden Aluminium- oder
Aluminiumlegierungsplättchen wird bevorzugt so gewählt, dass sie der des zu beschichtenden oxidierten Aluminium- und/oder Aluminiumlegierungsplättchens entspricht. Alternativ können zu große oxidierte Aluminium- oder
Aluminiumlegierungsplättchen vor der Beschichtung mit wenigstens einer optisch aktiven Schicht und/oder einer Schutzschicht auf die gewünschte Teilchengröße, z.B. durch Kugelmühle, Strahl- oder Rührwerkskugelmühle, Kollergang oder Dissolver, zerkleinert werden. Der Zerkleinerung kann sich eine Größenklassierung
anschließen. Ob die oxidierten Aluminium- und/oder Aluminiumlegierungsplättchen beschichtet und/oder nach Größe klassiert werden, ist abhängig vom gewünschten optischen Erscheinungsbild und gewünschten Verwendungszweck:
■ Oxidierte Aluminium- und/oder Aluminiumlegierungsplättchen mit einem Gehalt an metallischem Aluminium und/oder an Aluminiumlegierung von weniger als 3 Gew.- %, bezogen auf das Gesamtgewicht der oxidierten Aluminium- oder
Aluminiumlegierungsplättchen, können ohne weitere Beschichtung, z.B. als Füllstoff in kosmetischen Formulierungen eingesetzt werden. Optional können die oxidierten Aluminium- oder Aluminiumlegierungsplättchen einer
Größenklassierung unterzogen werden.
■ Werden oxidierte Aluminium- und/oder Aluminiumlegierungsplättchen mit einem Gehalt an metallischem Aluminium und/oder Aluminiumlegierung von weniger als 3 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der oxidierten Aluminium- und/oder Aluminiumlegierungsplättchen, mit wenigstens einer optisch aktiven Schicht und/oder einer Schutzschicht beschichtet, kann die jeweilige Beschichtung aufgrund des geringen Aluminiumgehalts im wässrigen Medium erfolgen.
Zur Herstellung optisch sehr hochwertiger und farbreiner Effektpigmente sollten die oxidierten Aluminium- und/oder Aluminiumlegierungsplättchen vor der
Beschichtung mit wenigstens einer optisch aktiven Schicht nach Größe klassiert werden.
Weiterhin kann zusätzlich eine Kalzination der oxidierten Aluminium- oder
Aluminiumlegierungsplättchen vor der nasschemischen Beschichtung erfolgen.
Bei der nasschemischen Beschichtung mit beispielsweise Metalloxiden,
Metallhydroxiden oder Metalloxidhydraten werden die oxidierten Aluminium- und/oder Aluminiumlegierungsplättchen in Wasser suspendiert und mit einem oder mehreren hydrolysierbaren Metallsalzen oder einer Wasserglaslösung bei einem für die Hydrolyse geeigneten pH-Wert versetzt. Der pH-Wert wird hierbei so gewählt, dass die Metalloxide, Metallhydroxide bzw. Metalloxidhydrate direkt auf dem zu beschichtenden Substrat aufgefällt werden. Der pH-Wert wird
üblicherweise durch gleichzeitiges Zudosieren einer Base und einer Säure konstant gehalten. Anschließend werden die resultierenden Effektpigmente abgetrennt, gewaschen und in einem Bereich von 50 bis 150°C für 6 bis 18
Stunden getrocknet und gegebenenfalls 0,5 bis 3 Stunden geglüht, wobei die Glühtemperatur im Hinblick auf die jeweils vorliegende Beschichtung optimiert werden kann. In der Regel liegen die Glühtemperaturen in einem Bereich zwischen 500 und 1000°C, vorzugsweise in einem Bereich zwischen 600 und 900°C.
Wird mehr als eine einzige optisch aktive Beschichtung auf die oxidierten
Aluminium- und/oder Aluminiumlegierungsplättchen aufgebracht, können die Effektpigmente jeweils nach den einzelnen Beschichtungen abgetrennt, getrocknet und gegebenenfalls geglüht werden, um dann zur Ausfällung der weiteren
Schichten wieder resuspendiert zu werden. Soll in einem solchen mehrschichtigen Aufbau wenigstens eine Siliziumdioxidschicht vorhanden sein, kann diese entweder durch Zugabe einer Kalium- oder Natronwasserglaslösung bei einem geeigneten pH-Wert oder über Sol-Gel-Verfahren ausgehend von Alkoxysilanen, wie z.B. Tetraethoxysilan, aufgebracht werden.
■ Oxidierte Aluminium- und/oder Aluminiumlegierungsplättchen mit einem Gehalt an metallischem Aluminium und/oder an Aluminiumlegierung aus einem Bereich von 3 bis 18 Gew.-%, vorzugsweise aus einem Bereich von 4 bis 15 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der oxidierten Aluminium- und/oder
Aluminiumlegierungsplättchen, und einem bevorzugten Aspektverhältnis aus einem Bereich von 50 bis 2000 können ohne weitere Beschichtung als
Effektpigment eingesetzt werden. Nach der nasschemischen Oxidation kann eine Größenklassierung und gegebenenfalls eine Kalzination erfolgen.
■ Werden oxidierte Aluminium- und/oder Aluminiumlegierungsplättchen mit einem Gehalt an metallischem Aluminium und/oder an Aluminiumlegierung aus einem Bereich von 3 bis 15 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der oxidierten Aluminium- und/oder Aluminiumlegierungsplättchen, und einem bevorzugten Aspektverhältnis aus einem Bereich 50 von bis 2000 mit wenigstens einer optisch aktiven Schicht und/oder einer Schutzschicht versehen, erfolgt die Beschichtung aufgrund des hohen Aluminium- und/oder Aluminiumlegierungsgehalts
vorzugsweise in einem organischen Lösemittel/-gemisch mit einem Wassergehalt von < 10 Gew.-% bezogen auf das Losem ittel/-gemisch. Nach der Beschichtung mit wenigstens einer optisch aktiven Schicht und/oder Schutzschicht können die resultierenden Effektpigmente bei weniger als 600°C unter Inertgas kalziniert werden. Eine Größenklassierung der oxidierten Aluminium- und/oder
Aluminiumlegierungsplättchen kann vor oder nach deren Beschichtung erfolgen.
Der Gehalt an metallischem Aluminium der oxidierten Aluminium- und/oder
Aluminiumlegierungsplättchen kann wie folgt bestimmt werden:
Die plättchenförmigen metalloxidhaltigen Pigmente werden in 15 Gew.-%iger Natronlauge gelöst. Der hierbei entstehende Wasserstoff wird in einer Gasbürette aufgefangen und der Metallgehalt gasvolumetrisch berechnet.
Der D-io-, D50- bzw. D9o-Wert der Summenhäufigkeitsverteilung der
volumengemittelten Größenverteilungsfunktion, wie sie durch
Laserbeugungsmethoden erhalten wird, gibt an, dass 10%, 50% bzw. 90% der metalloxidhaltigen Pigmente bzw. der hierauf basierenden Effektpigmente einen Durchmesser aufweisen, der gleich oder kleiner als der jeweils angegebene Wert ist. Hierbei wird die Größenverteilungskurve der metalloxidhaltigen Pigmente bzw. der hierauf basierenden Effektpigmente in Abhängigkeit vom Aluminiumgehalt mit einem Gerät der Fa. Malvern (Gerät: MALVERN Mastersizer 2000) oder einem Gerät der Fa. Quantachrome (Fa. Cilas 1064), jeweils gemäß Herstellerangaben bestimmt. Die Auswertung der Streulichtsignale erfolgte dabei nach der Mie-Theorie bzw.
Fraunhofer-Methode, welche auch Brechungs- und Absorptionsverhalten der metalloxidhaltigen Pigmente bzw. der hierauf basierenden Effektpigmente beinhaltet.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weisen die
erfindungsgemäßen Pigmente einen D-io-Wert aus einem Bereich von 1 pm bis 20 pm, einen D50-Wert aus einem Bereich von 2 pm bis 50 pm und einen D90-Wert aus einem Bereich von 10 m bis 250 pm, vorzugsweise einen D-m-Wert aus einem Bereich von 3 pm bis 17 pm, einen D50-Wert aus einem Bereich von 7 pm bis 43 pm und einen D90-Wert aus einem Bereich von 19 pm bis 173 pm, auf.
Das optische Erscheinungsbild von Effektpigmenten, basierend auf oxidierten Aluminium- und/oder Aluminiumlegierungsplättchen, ist abhängig vom Gehalt an metallischem Aluminium und/oder dem Gehalt an Aluminiumlegierung.
Effektpigmente, basierend auf oxidierten Aluminium- und/oder
Aluminiumlegierungsplättchen, mit einem Gehalt an metallischem Aluminium von < 3 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der oxidierten Aluminium- und/oder Aluminiumlegierungsplättchen, welche wenigstens eine optisch aktive Schicht umfassen, weisen einen für Perlglanzpigmente typischen Tiefenglanz bei
gleichzeitiger Transparenz auf.
Effektpigmente, umfassend oxidierte Aluminium- und/oder
Aluminiumlegierungsplättchen, mit einem Gehalt an metallischem Aluminium und/oder an Aluminiumlegierung aus einem Bereich von 3 bis 18 Gew.-%,
vorzugsweise aus einem Bereich von 4 bis 15 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der oxidierten Aluminium- und/oder Aluminiumlegierungsplättchen, verlieren aufgrund ihres geringen Aluminium- bzw. Aluminiumlegierungsgehalts den typischen Metallglanz, weisen aber dennoch eine markante Deckfähigkeit auf.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform weisen Effektpigmente, umfassend oxidierte Aluminium- und/oder Aluminiumlegierungsplättchen mit einem Gehalt an
metallischem Aluminium und/oder an Aluminiumlegierung aus einem Bereich von 3 bis 18 Gew.-%, vorzugsweise aus einem Bereich von 4 bis 15 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der oxidierten Aluminium- und/oder
Aluminiumlegierungsplättchen, und einem bevorzugten Aspektverhältnis aus einem Bereich von 50 bis 2000 einen D5o-Wert von 2 bis 50 pm auf.
In rasterelektronischen Aufnahmen von Querschliffen der oxidierten Aluminium- oder Aluminiumlegierungsplättchen ist deutlich der noch vorhandene Aluminiumkern in Form von metallischen Clustern zu erkennen.
Die vorstehend beschriebenen oxidierten Aluminium- und/oder
Aluminiumlegierungsplättchen können als Füllstoffe in kosmetischen Formulierungen, Textilien, Kunststoffen, Folien, keramischen Materialien, Gläsern,
Beschichtungszusammensetzungen wie Farben, Druckfarben, (Tintenstrahl-)Tinten, Lacken oder Pulverlacken eingesetzt werden. Ebenfalls können in den vorgenannten Zusammensetzungen und Materialien auch Effektpigmente, basierend auf diesen oxidierten Aluminium- oder Aluminiumlegierungsplättchen, verwendet werden.
In kosmetischen Formulierungen, wie z.B. Körperpuder, Gesichtspuder, gepresstem und losem Puder, Gesichtsmakeup, Pudercreme, Crememakeup, Emulsionsmakeup, Wachsmakeup, Foundation, Moussemakeup, Wangenrouge, Augenmakeup wie Lidschatten, Mascara, Eyeliner, flüssige Eyeliner, Augenbrauenstift, Lippenpflegestift, Lippenstift, Lip Gloss, Lip Liner, Haarstylingkompositionen wie Haarspray,
Haarmousse, Haargel, Haarwachs, Haarmascara, permanente oder semipermanente Haarfarben, temporäre Haarfarben, Hautpflegekompositionen wie Lotions, Gele, Emulsionen sowie Nagellackkompositionen, können die
erfindungsgemäßen oxidierten Aluminium- oder Aluminiumlegierungsplättchen und/oder die erfindungsgemäßen Effektpigmente mit für jeweilige Anwendung geeigneten Roh-, Hilfs- und/oder Wirkstoffen sowie optional Farbmitteln kombiniert werden.
Oxidierte Aluminium- und/oder Aluminiumlegierungsplättchen mit einem
Aluminiumgehalt weniger als 3 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der oxidierten Aluminium- und/oder Aluminiumlegierungsplättchen, werden kosmetischen Formulierungen vorzugsweise als Füllstoffe, optional in Kombination mit Farbmitteln, in einer Konzentration zwischen 0,001 Gew.-% für Rinse-off-Produkte und 40 Gew.- % für Leave-on-Produkte, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der kosmetischen Formulierung, zugegeben. Oxidierte Aluminium- oder Aluminiumlegierungsplättchen mit einem Aluminium- und/oder Aluminiumlegierungsgehalt aus einem Bereich von 3 bis 18 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der oxidierten Aluminium- oder Aluminiumlegierungsplättchen, bzw. hierauf basierenden Effektpigmenten, können in kosmetischen Formulierungen in einer Konzentration zwischen 0,001 Gew.-% für Rinse-off-Produkte und 40 Gew.-% für Leave-on-Produkte, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der kosmetischen Formulierung, eingesetzt werden. Die
erfindungsgemäßen Effektpigmente können je nach dem gewünschten optischen Erscheinungsbild der kosmetischen Formulierung auch in Abmischung mit weiteren färb- und/oder effektgebenden Komponenten eingesetzt werden. Zu den farb- und/oder effektgebenden Komponenten gehören beispielsweise im umgebenden Medium lösliche, schwarze oder bunte Farbstoffe oder im umgebenden Medium unlösliche Pigmente, wie plättchenförmige Metalleffektpigmente (z.B. aus der Produktgruppe Visionaire, Fa. Eckart), Perlglanzpigmente (z.B. aus den
Produktgruppen SynCrystal und/oder Mirage, beide Fa. Eckart), organische und/oder anorganische Pigmente. Weitere Farbstoffe und Pigmente für den Einsatz in kosmetischen Formulierungen können unter anderem aus der entsprechenden Positivliste der Kosmetikverordnung (Verordnung (EG) Nr. 1223/2009, Anhang IV bzw. Code of Federal Regulations Title 21 , part 73) ausgewählt werden.
Die Erfindung wird anhand der nachstehenden Figuren und Beispiele näher erläutert, ohne darauf beschränkt zu sein.
Figuren
Fig. 1 zeigt eine rasterelektronenmikroskopische Aufnahme eines
erfindungsgemäßen naßchemisch vollständig oxidierten Aluminiumpigments, dessen Gehalt an elementarem Aluminium 0 Gew.-% beträgt. Deutlich sind die innerhalb des so hergestellten Aluminiumoxidplättchens erzeugten Hohlräume zu erkennen. Die Hohlräume erstrecken sich innerhalb des Pigmentes und sind als dunkle
Schattierung erkennbar.
I Herstellung plättchenförmiger metalloxidhaltiger Pigmente
Beispiel 1
Oxidation:
In einem 3L-Planschliffreaktionsgefäß wurden 900g des Aluminiumpigments
Metalure A41010 PM (Fa. Eckart) mit einem Aspektverhältnis von 244, vorgelegt und 10 min dispergiert. Anschließend wurde ein Gemisch aus 120,0g VE-Wasser (VE = vollentsalzt) und 2, 1 g Ethylendiamin zugegeben und die Suspension auf 80°C aufgeheizt. Nach 2h Heizzeit wurde ein Gemisch aus 500g Isopropanol, 4,2g
Ethylendiamin und 180g VE-Wasser kontinuierlich zudosiert. Nach weiteren 17h Rühren bei 80°C ließ man die Suspension abkühlen. Anschließend wurde die
Suspension über einen Büchnertrichter abgesaugt und der Filterkuchen in einem Vakuumtrockenschrank bei 100°C 6h unter N2-Atmosphäre getrocknet. Es wurde ein plättchenförmiges metalloxidhaltiges Pigment mit einem Anteil an metallischem Aluminium von <0, 1 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht an Aluminiumoxid und elementarem Aluminium, erhalten.
D10 = 2,7 μηπ, D5o = 9,5 m, D9o = 25,4 m.
Beispiel 2
Oxidation:
In einem 5L-Planschliffreaktionsgefäß wurden 300g des Aluminiumpigments
Silvershine S2100 (Fa. Eckart) mit einem Aspektverhältnis von 275 in 900g
Isopropanol vorgelegt und 10 min dispergiert. Anschließend wurde ein Gemisch aus 180,0g VE-Wasser und 40,0g Ethylendiamin zugegeben und die Suspension auf 65°C aufgeheizt. Nach 1 h Heizzeit wurde ein Gemisch aus 130g Ethylendiamin und 1000g VE-Wasser kontinuierlich zudosiert. Nach weiteren 17h Rühren bei 65°C ließ man die Suspension abkühlen. Anschließend wurde die Suspension über einen Büchnertrichter abgesaugt und der Filterkuchen in einem Vakuumtrockenschrank bei 100°C 6h unter N2-Atmosphäre getrocknet.
Es wurde ein plättchenförmiges metalloxidhaltiges Pigment mit einem Anteil an metallischem Aluminium von 0,23 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht an Aluminiumoxid und elementarem Aluminium erhalten.
D10 = 10,2 μηπ, D50 = 17,7 μιτη, D90 = 26,7 pm.
Beispiel 3
Oxidation:
In einem 1 L-Planschliffreaktionsgefäß wurden 100g des Aluminiumpigments
Metalure A41010 PM (Fa. Eckart) mit einem Aspektverhältnis von 244 in 270,0g Isopropanol vorgelegt und 10 min dispergiert. Anschließend wurde ein Gemisch aus 26,7g VE-Wasser und 1 ,6g Triethanolamin zugegeben und die Suspension auf 80°C aufgeheizt. Nach 2h Heizzeit wurde 133,3g Isopropanol zugegeben. Nach 7h bei 80°C ließ man die Suspension abkühlen. Anschließend wurde die Suspension über einen Büchnertrichter abgesaugt und der Filterkuchen in einem
Vakuumtrockenschrank bei 100°C 6h unter N2-Atmosphäre getrocknet.
Es wurde ein schwarzes Pulver mit seidenmattem silbrigen Glanz erhalten. Es wurde ein plättchenförmiges metalloxidhaltiges Pigment mit einem Anteil an metallischem Aluminium von 5,7 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht an Aluminiumoxid und elementarem Aluminium erhalten.
D10 = 2,9 μηπ, D50 = 8,7 μητι, D90 = 24,9 pm.
II Herstellung von Effektpigmenten basierend auf plättchenförmigen
metalloxidhaltigen Pigmenten aus I
Beispiel 4
TiÖ2-Beschichtung (Interferenz gold):
50g des nasschemisch oxidierten Aluminiumpigmentes aus Beispiel 1 wurden in 400ml VE-Wasser suspendiert und unter turbulentem Rühren auf 80°C erhitzt. Der pH-Wert wurde mit verdünnter Salzsäure auf 1 ,9 gesenkt. Dann wurde eine Schicht "Sn02 M auf der Oberfläche abgeschieden. Diese Schicht wurde durch Zugabe einer Lösung aus 3g SnCI4 x 5 H2O (in 10ml konz. HCl und 50ml VE-Wasser) unter gleichzeitiger Zudosierung einer 10 Gew.-%igen NaOH-Lösung gebildet. Danach wurde der pH-Wert mit verdünnter HCl auf pH 1 ,6 heruntergesetzt .anschließend eine Lösung von 700ml TiCI4 (200g ΤΊΟ2/Ι VE-Wasser) sowie gleichzeitig eine 10 Gew.-%ige NaOH-Lösung zu der Suspension zudosiert. Nach dem Ende der
Beschichtung wurde 1 h nachgerührt, über einen Büchnertrichter abfiltriert und der Filterkuchen mit VE-Wasser nachgewaschen. Der Filterkuchen wurde bei 800°C in einem Rohrofen kalziniert.
Es wurde ein Effektpigment mit goldener Interferenzfarbe und einem D-m von 3, 1 pm, einem D50 von 10,5 pm und einem D90 von 27, 1 pm erhalten.
Beispiel 5
TiÖ2-Beschichtung (Interferenz grün):
50g des nasschemisch oxidierten Aluminiumpigmentes aus Beispiel 1 wurden in 400ml VE-Wasser suspendiert und unter turbulentem Rühren auf 80°C erhitzt. Der pH-Wert wurde mit verdünnter Salzsäure auf 1 ,9 gesenkt. Dann wurde eine Schicht "SnO2 M auf der Oberfläche abgeschieden. Diese Schicht wurde durch Zugabe einer Lösung aus 3g SnCI4 x 5 H2O (in 10ml konz. HCl und 50ml VE-Wasser) unter gleichzeitiger Zudosierung einer 10 Gew.-%igen NaOH-Lösung gebildet. Danach wurde der pH-Wert mit verdünnter HCl auf pH 1 ,6 heruntergesetzt, anschließend eine Lösung von 1000ml TiCI4 (200g ΤΊΟ2/Ι VE-Wasser) sowie gleichzeitig eine 10 Gew.-%ige NaOH-Lösung zu der Suspension zudosiert. Nach dem Ende der Beschichtung wurde 1 h nachgerührt, abfiltriert und der Filterkuchen mit VE-Wasser nachgewaschen. Der Filterkuchen wurde bei 800°C in einem Rohrofen kalziniert. Es wurde ein Effektpigment mit grüner Interferenzfarbe und einem D-m von 3,2 pm, einem D50 von 10,3 pm und einem D90 von 26,2 pm erhalten.
Beispiel 6
TiÖ2-Beschichtung (Interferenz gold):
60g des nasschemisch oxidierten Aluminiumpigmentes aus Beispiel 2 wurden in 450ml VE-Wasser suspendiert und unter turbulentem Rühren auf 80°C erhitzt. Der pH-Wert wurde mit verdünnter Salzsäure auf 1 ,9 gesenkt. Dann wurde eine Schicht "SnO2 M auf der Oberfläche abgeschieden. Diese Schicht wurde durch Zugabe einer Lösung aus 3g SnCI4 x 5 H2O (in 10 ml konz. HCl und 50ml VE-Wasser) unter gleichzeitiger Zudosierung einer 10 Gew.-%igen NaOH-Lösung gebildet. Danach wurde der pH-Wert mit verdünnter HCl auf pH 1 ,6 heruntergesetzt, anschließend eine Lösung von 200ml TiCI4 (200g ΤΊΟ2/Ι VE-Wasser) sowie gleichzeitig eine 10 Gew.-%ige NaOH-Lösung zu der Suspension zudosiert. Nach dem Ende der Beschichtung wurde 1 h nachgerührt, abfiltriert und der Filterkuchen mit VE-Wasser nachgewaschen. Der Filterkuchen wurde bei 800°C in einem Rohrofen kalziniert. Es wurde ein Effektpigment mit goldener Interferenzfarbe und einem D-m von 10,7 pm, einem D50 von 18,3 pm und einem D90 von 26,9 pm erhalten.
Beispiel 7
TiÖ2-Beschichtung (Interferenz grüngold):
60g des nasschemisch oxidierten Aluminiumpigmentes aus Beispiel 2 wurden in 450ml VE-Wasser suspendiert und unter turbulentem Rühren auf 80°C erhitzt. Der pH-Wert wurde mit verdünnter Salzsäure auf 1 ,9 gesenkt. Dann wurde eine Schicht "SnO2M auf der Oberfläche abgeschieden. Diese Schicht wurde durch Zugabe von einer Lösung aus 3g SnCI4 x 5 H2O (in 10ml konz. HCl und 50ml VE-Wasser) unter gleichzeitiger Zudosierung von einer 10 Gew.-%igen NaOH-Lösung gebildet. Danach wurde der pH-Wert mit verdünnter HCl auf pH 1 ,6 heruntergesetzt, anschließend eine Lösung von 330ml TiCI4 (200g ΤΊΟ2/Ι VE-Wasser) sowie gleichzeitig eine 10 Gew.-%ige NaOH-Lösung zu der Suspension zudosiert. Nach dem Ende der Beschichtung wurde 1 h nachgerührt, abfiltriert und der Filterkuchen mit VE-Wasser nachgewaschen. Der Filterkuchen wurde bei 800°C in einem Rohrofen kalziniert. Es wurde ein Effektpigment mit grüngoldener Interferenzfarbe und einem D-m von 10,8 pm, einem D50 von 18,3 pm und einem D90 von 27, 1 pm erhalten.
Beispiel 8
TiÖ2-Beschichtung (Interferenz blau):
In einem 3L-Planschliffreaktionsgefäß wurden 30g des nasschemisch oxidierten Aluminiumpigments aus Beispiel 3 in 750,0g Isopropanol vorgelegt und 10 min dispergiert. Anschließend wurde ein Gemisch aus 20,7g VE-Wasser und 1 ,6g Essigsäureanhydrid zugeben und die Suspension auf 95°C aufgeheizt. Bei dieser Temperatur wurde 250ml_ Titanisopropylat zugegeben. Nach 2h bei 95°C wurde 133,3g Isopropanol zugegeben. Nach beendeter Zugabe wurde 8h bei 95°C nachgerührt, anschließend ließ man die Suspension abkühlen und filtrierte über einen Büchnertrichter. Der Filterkuchen wurde in einem Vakuumtrockenschrank bei 100°C 6h unter N2-Atmosphäre getrocknet.
Es wurde ein schwarzes Effektpigment mit blauer Interferenzfarbe und einem D-m von 5,2 pm, einem D50 von 12,0 pm und einem D90 von 19,5 pm erhalten.
Vergleichsbeispiel 1
Analog Beispiel 1 aus DE 195 20 312 A1 .
III Charakterisierung der plättchenförmigen metalloxidhaltigen Pigmente bzw. der Effektpigmente basierend auf plättchenförmigen metalloxidhaltigen
Pigmenten lila Bestimmung des Metallgehalts
Zur Bestimmung des Metallgehalts wurden die plättchenförmigen metalloxidhaltigen Pigmente in 15 Gew.-%iger Natronlauge gelöst. Der hierbei entstehende Wasserstoff wurde in einer Gasbürette aufgefangen und der Metallgehalt gasvolumetrisch berechnet.
Illb Teilchengrößenmessung Die Größenverteilungskurve der plättchenförmigen metalloxidhaltigen Pigmente mit einem Gehalt an elementarem Aluminium oder Aluminiumlegierung aus einem Bereich von 0 bis weniger als 3 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht an Aluminiumoxid und/oder dem Oxid der Aluminiumlegierung und elementarem
Aluminium und/oder der Aluminiumlegierung, sowie die Größenverteilungskurve der hierauf basierenden Effektpigmente wurden mit einem Gerät der Fa. Malvern (Gerät: MALVERN Mastersizer 2000) gemäß Herstellerangaben bestimmt. Hierzu wurden ca. 0, 1 g des plättchenförmigen metalloxidhaltigen Pigments bzw. des hierauf basierenden Effektpigments als wässrige Suspension, ohne Zusatz von
Dispergierhilfsmitteln, unter ständigem Rühren mittels einer Pasteurpipette in die Probenvorbereitungszelle des Messgerätes gegeben und mehrmals vermessen. Aus den einzelnen Messergebnissen wurden die resultierenden Mittelwerte gebildet. Die Auswertung der Streulichtsignale erfolgte dabei nach der Mie-Theorie, welche auch Brechungs- und Absorptionsverhalten der plättchenförmigen metalloxidhaltigen Pigmente bzw. des hierauf basierenden Effektpigments beinhaltet.
Die Größenverteilungskurve der plättchenförmigen metalloxidhaltigen Pigmente mit einem Anteil an elementarem Aluminium oder Aluminiumlegierung aus einem
Bereich von 3 bis 18 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht an Aluminiumoxid und/oder dem Oxid der Aluminiumlegierung und elementarem Aluminium und/oder der Aluminiumlegierung, sowie die Größenverteilungskurve der hierauf basierenden Effektpigmente wurden mit einem Gerät der Fa. Quantachrome (Gerät: Cilas 1064) gemäß Herstellerangaben vermessen. Hierzu wurden ca. 1 ,5g des entsprechenden Pigmentes in Isopropanol suspendiert, 300 Sekunden im Ultraschallbad (Gerät: Sonorex IK 52, Fa. Bandelin) behandelt und anschließend mittels einer
Pasteurpipette in die Probenvorbereitungszelle des Messgerätes gegeben und mehrmals vermessen. Aus den einzelnen Messergebnissen wurden die
resultierenden Mittelwerte gebildet. Die Auswertung der Streulichtsignale erfolgte dabei nach der Fraunhofer-Methode.
Unter der mittleren Größe D50 wird im Rahmen dieser Erfindung der D5o-Wert der Summenhäufigkeitsverteilung der volumengem ittelten Größenverteilungsfunktion, wie sie durch Laserbeugungsmethoden erhalten werden, verstanden. Der D5o-Wert gibt an, dass 50 % der oxidierten Aluminium- oder Aluminiumlegierungsplättchen einen Durchmesser aufweisen, der gleich oder kleiner als der angegebene Wert ist. Entsprechend gibt der D9o-Wert an, dass 90% der oxidierten Aluminium- oder Aluminiumlegierungsplättchen einen Durchmesser aufweisen, der gleich oder kleiner des jeweiligen Wertes ist.
Nie Rasterelektronenmikroskopische Aufnahme
Die rasterelektronenmikroskopische Aufnahme wurde anhand von Querschliffen der plättchenförmigen metalloxidhaltigen Pigmente mit dem Rasterelektronenmikroskop Supra 35 (Fa. Zeiss) erhalten.
Die durchschnittliche Dicke des gegebenenfalls noch vorhandenen metallischen Kerns sowie die mittlere Schichtdicke des Aluminiumoxides und/oder des Oxides der Aluminium legierung wurde anhand von rasterelektronischen Aufnahmen von
Querschliffen bestimmt. Um statistisch gesicherte Werte zu erhalten, wurden mindestens 100 Pigmentteilchen gezählt.
Die in der nachfolgenden Tabelle angegebenen Werte für die mittlere Dicke stehen für die mittlere Gesamtschichtdicke des nasschemisch oxidierten
Aluminiumpigments, also die mittlere Schichtdicke des Aluminiumoxids sowie die durchschnittliche Dicke des gegebenenfalls noch vorhandenen metallischen Kerns, ohne eine weitere Beschichtung mit Titandioxid.
llld Bestimmung der spezifischen Oberfläche nach BET
Zur Bestimmung der spezifischen Oberfläche nach BET wurden die
plättchenförmigen metalloxidhaltigen Pigmente bzw. die hierauf basierenden
Effektpigmente zwei Stunden bei 300°C ausgeheizt und anschließend der Bestimmung, welche mittels flüssigem Stickstoff erfolgte, zugeführt. Als Messgerät wurde ein Gerät des Typs Gemini, Fa. Micromeritics, verwendet. BET-Werte der erfindungsgemäßen Beispiele sind der nachfolgenden Tabelle zu entnehmen.
Nie Bestimmung des Schwermetallgehalts
Der Schwermetallgehalt wurde gemäß Auslaugmethode bestimmt. Hierzu wurden die entsprechenden Pigmente in 0,5 M HCl zum Sieden erhitzt und der Extrakt wurde mittels Graphit-Atomabsorptionsspektrometrie (Typ 240 Z, Fa. Varian) bzw. mittels optischer Emissionsspektrometrie mit induktiv gekoppeltem Plasma (Typ CIROS, Fa. Spectro) analysiert.
Beispiel Schwermetallgehalt nach Auslaugmethode [ppm]
Pb Cd As Bi Hg Sb Se Ba Co Cr Cu Ni Zn V
1 <10 <1 <0,5 <1 <0,5 <1 <1 <10 <10 <10 13 <10 95 <10
2 <10 <1 <0,5 <1 <0,5 <1 <1 <10 <10 <10 12 15 154 <10
3 <10 <1 <0,5 <1 <0,5 <1 <1 <10 <10 <10 14 <10 1 10 <10
4 <10 <1 <0,5 <1 <0,5 <1 <1 <10 <10 <10 15 <10 98 <10
5 <10 <1 <0,5 <1 <0,5 <1 <1 <10 <10 <10 12 <10 103 <10
6 <10 <1 <0,5 <1 <0,5 <1 <1 <10 <10 <10 7 <10 76 <10
7 <10 <1 <0,5 <1 <0,5 <1 <1 <10 <10 <10 5 <10 52 <10
8 <10 <1 <0,5 <1 <0,5 <1 <1 <10 <10 <10 10 <10 1 16 <10 Nif Atomabsorptionsspektrometrie
Der Titan- und Zinngehalt der als Ausgangsmaterial eingesetzten Pigmente wurde mittels Atomabsorptionsspektrometer (Typ: 240FS, Fa. Varian) bestimmt.
lllg Deckfähigkeit / Bestimmung des Deckungsquotienten
Die Deckfähigkeit der Pigmente wurde anhand von Lackapplikationen auf Schwarz- Weiß-Deckungskarten (Byko Chart 2853, Fa. Byk Gardner) bestimmt. Das jeweilige Pigment wurde in einer Pigmentierungshöhe von 6 Gew.-% (bezogen auf das Gesamtgewichtes des Naßlacks in einen konventionellen Nitrocelluloselack (Dr. Renger Erco Bronzemischlack 2615e; Fa. Morton) eingerührt. Dabei wurde das jeweilige Pigment vorgelegt und anschließend mit einem Pinsel in den Lack dispergiert. Der fertige Lack wurde auf einem Rakelabzugsgerät mit einer
Nassfilmdicke von 36 pm auf Schwarz-Weiß-Deckungskarten appliziert.
Die Helligkeitswerte L* wurden bei einer Messgeometrie von 1 10°, relativ zum Ausfallwinkel des bei 45° eingestrahlten Lichts, anhand dieser Lackapplikationen auf dem schwarzem und auf dem weißem Hintergrund der Schwarz-Weiß- Deckungskarte mit dem Gerät BYK-mac, Fa. Byk Gardner, vermessen.
Durch Bildung des Deckungsquotienten Dq lassen sich vom Untergrund
unabhängige Maßzahlen für die Deckfähigkeit der Pigmente ermitteln. Hierzu wird der Quotient der Helligkeitswerte auf schwarzem Hintergrund zu den
Helligkeitswerten auf weißem Hintergrund der Schwarz-Weiß-Deckungskarte berechnet:
L * WO, schwarz
^ U0,weiß
Bei Verwendung identischer Lacksysteme erlaubt der Deckungsquotient den
Vergleich der Deckfähigkeit von verschiedenen Pigmenten zueinander. Je mehr sich der Wert des Deckungsquotienten Dq 1 nähert, desto deckfähiger erscheint das entsprechende Pigment einem Betrachter bei identischer
Pigmentierungshöhe in Gew.-%.
lllh Bestimmung der Helligkeit L*
Die Helligkeit (L*-Wert) wurde durch diffuse Farbmessung der jeweiligen Pulverschüttungen mit einem Farbmessgerät CM700d der Firma Konica Minolta bestimmt.
Je höher der L*-Wert ist, desto heller erscheint das jeweilige Pigment einem Betrachter. IV Anwendungstechnische Beispiele
In den nachfolgenden kosmetischen Formulierungen wurden die erfindungsgemäßen plättchenförmigen metalloxidhaltigen Pigmente bzw. die hierauf basierenden
Effektpigmente verwendet, die nach einem der vorstehenden Beispiele hergestellt wurden.
1 . Die erfindungsgemäßen plättchenförmigen metalloxidhaltigen Pigmente können in Abhängigkeit von ihrem Anteil an elementarem Aluminium als Füllstoff oder als Effektpigment in kosmetischen Formulierungen eingesetzt werden. Liegt der Anteil an metallischem Aluminium in einem Bereich von 0 bis weniger als 3 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht an Aluminiumoxid und elementarem Aluminium, werden die plättchenförmigen metalloxidhaltigen Pigmente bevorzugt als Füllstoff eingesetzt. Liegt der Anteil an metallischem Aluminium in einem Bereich von 3 bis 18 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht an Aluminiumoxid und elementarem Aluminium, können die plättchenförmigen metalloxidhaltigen Pigmente als
Effektpigmente Verwendung finden.
Beispiel 9: Mousse
Das metalloxidhaltige Pigment gemäß Beispiel 1 kann in einem Bereich von 0, 1 - 8,0 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Mousse Formulierung, eingesetzt werden. Der Ausgleich kann mit Dow Corning 9041 Silicone Elastomer Blend erfolgen.
Phase A wurde gemischt und solange erhitzt bis alles aufgeschmolzen war. Phase B wurde separat eingewogen und mit einem Hochgeschwindigkeitsmixer für 60s bei 2400 rpm gemischt. Die Hälfte der geschmolzenen Phase A wurde zur Phase B zugegeben und wieder im Mixer bei 2400 rpm für 30s gemischt. Anschließend wurde der übrige Teil der Phase B ebenfalls zur Phase A zugegeben und wieder bei 2400 rpm für 30s gemischt. Zuletzt wird Phase C zu Phase AB gegeben und wieder bei 2400 rpm für 30s im Hochgeschwindigkeitsmixer gemischt.
Beispiel 10: Body Lotion Water-in-Silicone
Das metalloxidhaltige Pigment gemäß Beispiel 2 kann in einem Bereich von 0,5 - 2,5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Body Lotion-Formulierung, eingesetzt werden. Der Ausgleich kann mit Wasser erfolgen.
Phase A wurde gemischt und auf 75°C erhitzt, Phase B wurde nach dem Mischen auf 70 °C erhitzt, anschließend wurde Phase B langsam unter Homogenisierung zu Phase A hinzugefügt. Unter Rühren wurde die Emulsion abgekühlt und in ein angemessenes Behältnis abgefüllt.
Beispiel 1 1 : Foundation
Das metalloxidhaltige Pigment gemäß Beispiel 1 kann in einem Bereich von 0, 1 - 1 ,0 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Foundation-Formulierung, eingesetzt werden. Der Ausgleich kann mit Wasser erfolgen.
Phase A und Phase B wurden separat eingewogen. Phase A wurde unter Rühren auf 70°C erhitzt und Phase B unter Rühren hinzugefügt. Phase C wurde gut gemischt bis Aristoflex aufgelöst war und anschließend ebenfalls auf 70°C erhitzt. Phase C wurde zu Phase AB hinzugefügt und nach Abkühlen auf 40°C wurde Phase D hinzugefügt.
Beispiel 12: Gepresster Lidschatten
Das metalloxidhaltige Pigment gemäß Beispiel 3 kann in einem Bereich von 5,0 - 40,0 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Lidschatten-Formulierung eingesetzt werden. Der Ausgleich kann mit Tale erfolgen.
Phase A wurde für 30s bei 2500 rpm in einem Hochgeschwindigkeitsmixer gemischt. Anschließend wurde Phase B zugegeben und die Mischung für 60s bei 3000 rpm im gleichen Mixer gemischt. Zuletzt wird die Pulvermischung mittels einer
Lidschattenpresse bei 150 bar für 30s in Form gepresst.
Beispiel 13: Gesichtscreme
Produktname INCI Name Gew.- Hersteller/
% Lieferant
Phase A 100,00
Emulium Kappa Candellila/ Jojoba/ Rice Bran 6,00 Gattefosse SAS
Polyglyceryl-3 Esters (and)
Glyceryl
Stearate (and) Cetearyl Aleohl
(and)
Sodium Stearoyl Lactylate
Cetiol OE Dicaprylyl Ether 2,00 Cognis
Lipex Shea Butyrospermum Parkii Butter 1 ,60 Aarhus Karlshamn
Eutanol G Octyldodecanol 2, 10 Cognis
Tegosoft DC Decyl Cocoate 3,00 Evonik Akorex L Canola Oil 2,30 Aarhus Karlshamn
Copherol F 1300 Tocopherol 0,50 Cognis
C
8139 Bio Cera Alba Beeswax 0,50 Kahl
Beeswax
Phase B
Pigment gemäß Beispiel 1 4,00
Water Aqua 71 , 10
Rhodicare S Xanthan Gum 0,40 Rhodia
Veegum Pure Magnesium Aluminum Silicate 2,50 R.T. Vanderbilt
Glycerin Glycerin 4,00
Phase C
Preservative Preservative q.s.
Das metalloxidhaltige Pigment gemäß Beispiel 1 kann in einem Bereich von 0,5 - 5,0 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Gesichtscreme-Formulierung eingesetzt werden. Der Ausgleich kann mit Wasser erfolgen.
Rhodicare aus Phase B wurde unter Rühren ins Wasser eingestreut. Phase B wurde auf 80°C erhitzt, Phase A nach dem Mischen auf 80°C erhitzt und anschließend wurde Phase A zu Phase B unter Rühren hinzugefügt. Anschließend wurde die Masse auf 35°C abgekühlt und gerührt bis ein homogenes Erscheinungsbild erreicht wurde.
Beispiel 14: Körperpuder
INCI Name Produktname Gew.- Hersteller/
% Lieferant
Phase A 100,00
Mica Silk Mica 40,70 VWR
International
Tale Tale Powder 18,00 Honeywell
Riedel-de
Haen
Boron Nitride Softouch CCS 5,00 Momentive
102
Nylon-12 Orgasol 2002 8,00 Atofina
D/Nat Chemicals
Magnesium Stearate Magnesium 6,00 Sigma-Aldrich
Stearate
Methylparaben, Propylparaben Rokonsal SSH- 0,30 ISP Biochema
1
Mica (and) Iron Oxides Prestige Soft 9,00 Eckart
Bronze
Pigment 2,00
gemäß Beispiel 2
Mica (and) Titanium Dioxide Prestige Magic 9,00 Eckart
Orange
Phase B
Tridecyl Stearate (and) Tridecyl Lipovol MOS- 2,00 Lipo
Trimellitate (and) Dipentaerythrityl 130 Chemicals Hexacaprylate/Hexacaprate
Das metalloxidhaltige Pigment gemäß Beispiel 2 kann in einem Bereich von 0,2 - 5,0 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Körperpuderformulierung, eingesetzt werden. Der Ausgleich kann mit Mica erfolgen.
Phase A wurde gemischt, anschließend wurde Phase B zu Phase A zugegeben. Nach Vermischen wurde das Körperpuder in ein geeignetes Gefäß abgefüllt.
2. Nach Beschichtung der erfindungsgemäßen plättchenförmigen metalloxidhaltigen Pigmente mit zusätzlich wenigstens einer hochbrechenden Metalloxidschicht können die resultierenden Effektpigmente beispielsweise in folgenden kosmetischen
Formulierungen eingesetzt werden:
Beispiel 15: Transparenter Lippenstift
INCI Name Produktname Gew.- Hersteller/
% Lieferant
Phase A 100,00
Ethylenediamine/ Hydrogenated Sylvaclear A2614V 28,00 Arizona Dimer Dilinoleate Copolymer Bis- Chemical
Di-C14-18 Alkyl Amide
Bis-Stearyl Ethylenediamine/ Sylvaclear C75V 28,00 Arizona Neopentyl Glycol/ Hydrogenated Chemical Dimer Dilinoleate
Paraffinum Liquidum Paraffinum Liquidum 13,80 Gustav Heess
Macadamia Integrifolia Seed Oil Floramac Hawaiian 10,00 Floratech
Macadamia Oil- Refined
Isopropyl Myristate Isopropyl Myristate 6,00 VWR
International
C12-15 Alkyl Benzoate Sympatens-LBZ 6,00 Fa. Kolb
Caprylic/ Capric Triglyceride Miglyol 812 7,00 Sasol Wax
Propylparaben Propyl-4- 0,20 Sigma-Aldrich hydroxybenzoate
Phase B
Pigment gemäß 1,00
Beispiel 4 Das Effektpigment gemäß Beispiel 4 kann in einem Bereich von 0,01 - 5,0 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Lippenstift-Formulierung, eingesetzt werden. Der Ausgleich kann mit Paraffinum Liquidum erfolgen.
Phase A wurde auf 85°C erhitzt, danach wurde Phase B der Phase A hinzugegeben und gemischt. Anschließend wurde die Mischung bei einer Temperatur von 75°C in eine Lippenstiftform abgefüllt.
Beispiel 16: Body Lotion Water-in-Silicone
Das Effektpigment gemäß Beispiel 6 kann in einem Bereich von 0,5 - 2,5 Gew.-%,, bezogen auf das Gesamtgewicht der Body Lotion-Formulierung, eingesetzt werden. Der Ausgleich kann mit Wasser erfolgen.
Phase A wurde gemischt und auf 75°C erhitzt, Phase B nach dem Mischen auf 70°C erhitzt, anschließend wurde Phase B langsam unter Homogenisierung zu Phase A hinzugefügt. Unter Rühren wurde die Emulsion abgekühlt und in ein angemessenes Behältnis abgefüllt. Beispiel 17: Creme Lidschatten
Das Effektpigment gemäß Beispiel 8 kann in einem Bereich von 0, 1 - 5,0 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Lidschatten-Formulierung, eingesetzt werden. Der Ausgleich kann mit Castor Oil erfolgen.
Phase A wurde gemischt und auf 85°C erhitzt, Phase B wurde ebenfalls gemischt und anschließend unter Rühren zu Phase A hinzugegeben. Nach Abfüllen in ein entsprechendes Behältnis wird die Mischung auf Raumtemperatur abgekühlt. Beispiel 18: Duschgel
Das Effektpigment gemäß Beispiel 5 kann in einem Bereich von 0,01 - 1 ,0 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Duschgel-Formulierung, eingesetzt werden. Der Ausgleich kann mit Wasser erfolgen.
Carbopol wurde in Phase A dispergiert, 15 Minuten gerührt und auf 65°C erhitzt. Danach wurden die Inhaltsstoffe der Phase B nacheinander unter langsamem
Rühren zu Phase A hinzugefügt. Anschließend wurde die Mischung auf 40°C abgekühlt und Phase C zugegeben.
Beispiel 19: Foundation
Das Effektpigment gemäß Beispiel 6 kann in einem Bereich von 0, 1 - 1 ,0 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Foundation-Formulierung eingesetzt werden. Der Ausgleich kann mit Wasser erfolgen.
Phase A und Phase B wurden separat eingewogen. Phase A wurde unter Rühren auf 70°C erhitzt und Phase B unter Rühren hinzugefügt. Phase C wurde gut gemischt bis Aristoflex aufgelöst war und anschließend ebenfalls auf 70°C erhitzt. Phase C wurde zu Phase AB hinzugefügt und nach Abkühlen auf 40°C wurde Phase D hinzugefügt. Beispiel 20: Gepresster Lidschatten
Das Effektpigment gemäß Beispiel 8 kann in einem Bereich von 5,0 - 40,0 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Lidschatten-Formulierung, eingesetzt werden. Der Ausgleich kann mit Tale erfolgen.
Phase A wurde für 30s bei 2500 rpm in einem Hochgeschwindigkeitsmixer gemischt. Anschließend wurde Phase B zugegeben und die Mischung für 60s bei 3000 rpm im gleichen Mixer gemischt. Zuletzt wird die Pulvermischung mittels einer
Lidschattenpresse bei 150 bar für 30s in Form gepresst.
Beispiel 21 : Haar Mascara
INCI Name Produktname Gew.- Hersteller/
% Lieferant
Phase A 100,00
Polyquaternium-16 Luviquat FC 905 2,70 BASF
(Luviquat
Exellence)
Propylene Glycol 1 ,2-Propanediol 1 ,80 VWR
Methylparaben Methyl-4- 0,20 Sigma- hydroxybenzoate Aldrich
Aqua Wasser 64,45
Phase B
Cetearyl Alcohol Lanette O 5,00 Cognis
Dimethicone Dow Corning 200 1 ,00 Dow Corning
Fluid/ 350 est Ceteareth-25 Cremophor A 25 2,00 BASF
Propylparaben Propyl-4- 0, 10 Sigma- hydroxybenzoate Aldrich
Phase C
Hydroxypropylcellulose Klucel G 0,50 Ashland
Magnesium Aluminium Silicate Veegum HV 0,50 R.T.
Vanderbilt
Aqua Wasser 19,00
Phase D
Pigment gemäß 2,50
Beispiel 8
Phenoxyethanol (and) Methylparaben Phenonip 0,20 Clariant (and) Butylparaben (and)
Ethylparaben (and) Propylparaben
(and) Isobutylparaben
Fragrance Blue Shadow ÖKO 0,05 Bell Flavors and
Fragrances
Das Effektpigment gemäß Beispiel 8 kann in einem Bereich von 0,5 - 5,0 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Haar Mascara-Formulierung, eingesetzt werden. Der Ausgleich kann mit Wasser aus Phase A erfolgen.
Phase A und Phase B wurden getrennt auf 80°C erhitzt, danach wurde Phase B langsam zu Phase A hinzugefügt. In einem separaten Gefäß wurden Klucel und Veegum dem Wasser von Phase C zugegeben. Anschließend wurde Phase AB auf 40°C abgekühlt und während des Abkühlens Phasen C und D unter Rühren zugegeben.
Beispiel 22: Haargel
INCI Name Produktname Gew.- Hersteller/
% Lieferant
Phase A 100,00
Pigment gemäß 0,10
Beispiel 8
Ammonium Acryloyldimehtyl- Aristoflex AVC 1 ,40 Clariant taurate/
VP Copolymer
Citric Acid Citric Acid 0, 10 VWR
Aqua Wasser 55, 10
Phase B
PVP Luviskol K 30 1 ,50 BASF
Powder
Propylene Glycol, Diazolidinyl, Germaben II 0,20 International
Urea, Methylparaben, Speciality Propylparaben Products
Triethanolamine Triethanolamine 1 ,20 VWR
Water Aqua 40,40
Das Effektpigment gemäß Beispiel 8 kann in einem Bereich von 0,01 - 0,5 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Haargel-Formulierung eingesetzt werden. Der Ausgleich kann mit Wasser erfolgen.
Das Pigment wurde mit dem Wasser aus Phase A verrührt, Aristoflex AVP und Citric Acid wurde unter Rühren hinzugegeben und bei einer Geschwindigkeit von 800 rpm für 15 Minuten gemischt. Die Inhaltsstoffe der Phase B wurden aufgelöst bis eine homogene Lösung entstand, anschließend wurde Phase B zu Phase A gegeben und gemischt.
Beispiel 23: Körperpuder
Das Effektpigment gemäß Beispiel 6 kann in einem Bereich von 0,2 - 5,0 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Körperpuder-Formulierung, eingesetzt werden. Der Ausgleich kann mit Mica erfolgen. Phase A wurde gemischt, anschließend wurde Phase B zu Phase A gegeben. Nach Vermischen wurde das Körperpuder in ein geeignetes Gefäß abgefüllt.
Beispiel 24: Lip Gloss
Das Effektpigment gemäß Beispiel 4 kann in einem Bereich von 0,01 - 0,50 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Lipgloss-Formulierung, eingesetzt werden. Der Ausgleich kann mit Versagel ME 750 erfolgen.
Phase A wurde auf 85°C erhitzt, anschließend wurden die Inhaltstoffe der Phase B einzeln zu Phase A hinzugegeben, gerührt bis eine gleichmäßige Konsistenz entstand und dann in ein Lip Gloss Gefäß abgefüllt.
Beispiel 25: Lip Liner
INCI Name Produktname Gew.- Hersteller/
% Lieferant
Phase A 100,00
Hydrogenated Coco-Glycerides Softisan 100 12,35 Sasol Wax
Candelilla Wax Ewacera 42 14,00 H. Erhard
Wagner
Magnesium Stearate Magnesium Stearate 6,00 Sigma-Aldrich
Stearic Acid Kortacid 1895 8,50 Akzo Nobel
Hydrogenated Coconut Oil Lipex 401 8,00 Aarhus Karlshamn
Cetyl Palmitate Walrath synthetic 7,00 Kahl
Caprylic/ Capric Triglyceride Liponate GC-K 3,60 Lipo
Chemicals
Soybean Glycerides (and) Lipex L'sens 15,00 Aarhus Butyrospermum Parkii Karlshamn Unsaponifables
Tocopheryl Acetate D,L-Alpha- 0,25 DSM
Tocopherolacetat
Methylparaben; Propylparaben Rokonsal SSH-1 0,30 ISP Biochema
Phase B
Mica (and) Titanium Dioxide (and) Prestige Sapphire 7,50 Eckart Ferric Ferrocyanide
Mica (and) Iron Oxides Prestige Copper 7,50 Eckart
Mica (and) Titanium Dioxide Prestige Soft Silver 5,00 Eckart
Pigment gemäß 5,00
Beispiel 6
Das Effektpigment gemäß Beispiel 6 kann in einem Bereich von 0,5 - 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Lip Liner Formulierung, eingesetzt werden. Der Ausgleich kann mit weiteren Pigmenten erfolgen, die Gesamtpigmentierung sollte jedoch bei 25 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Lip Liner Formulierung, gehalten werden.
Phase A wurde auf 85°C erhitzt und anschließend Phase B zu Phase A unter Rühren hinzugefügt bis sich eine gleichförmige Masse ergab. Danach wurde die Mischung heiß in eine Stiftform eingefüllt.
Beispiel 26: Lippenstift
INCI Name Produktname Gew.- Hersteller/ Lieferant
%
Phase A 100,00
Carnauba Wax Ewacera 34 4,50 H. Erhard Wagner
Cera Alba Ewacera 12 3,50 H. Erhard Wagner
Candelilla Wax Ewacera 42 4,00 H. Erhard Wagner
Microcrystalline Wax Parcera MW 7,20 Paramelt
Cetyl Palmitate Walrath synthetic 2,00 Kahl
Hydrogenated Coco- Softisan 100 5,00 Sasol Wax
Glycerides
Petrolatum Penreco Blond 5,80 Calumet Speciality
Products
Cetearyl Octanoate Luvitol EHO 10,70 BASF
Tocopheryl Acetate D,L-Alpha- 0,50 DSM
Tocopherolacetat
Castor Oil Castor Oil 36,60 Honeywell Riedel-de Haen
Phase B
Mica (and) Iron Oxide Prestige Fire-red 16,00 Eckart
Pigment gemäß 4,00
Beispiel 4
Methylparaben, Rokonsal SSH-1 0,20 ISP Biochema Propylparaben
Das Effektpigment gemäß Beispiel 4 kann in einem Bereich von 0,5 - 10,0 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Lippenstift-Formulierung, eingesetzt werden. Der Ausgleich kann mit weiteren Pigmenten erfolgen, die
Gesamtpigmentierungshöhe sollte jedoch bei 21 Gew.-%, bezogen auf das
Gesamtgewicht der Lippenstift-Formulierung, gehalten werden.
Phase A wurde auf 85 °C erhitzt, danach wurde Phase B der Phase A hinzugegeben und gemischt. Anschließend wurde die Mischung bei einer Temperatur von 75°C in eine Lippenstiftform abgefüllt.
Beispiel 27: Liquid Eyeliner
INCI Name Produktname Gew.- Hersteller/
% Lieferant
Phase A 100,00
Aqua Wasser 64,70
Water/ carbon black dispersion MBD 201 3,00 Geotech
Aqua (and) Acrylates Copolymer Covacryl E14 10,00 LCW
Magnesium Aluminium Silicate Veegum HV 1 ,00 R.T.
Vanderbilt
Phase B
Propylene Glycol 1 ,2-Propandiol 3,00 VWR
Triethanolamine Triethanolamine 1 ,40 VWR
Phase C
Xanthan Gum Keltrol T 0,30 CP Kelko
Phase D
Pigment gemäß 5,00
Beispiel 7
Mica Silk Mica 2,00 VWR
Phase E
Stearic Acid Kortacid 1895 2,80 Akzo Nobel
Glyceryl Monostearate Aldo MS KFG 0,80 Lonza
Oleyl Alcohol HD-Ocenol 90/95 0,50 Biesterfeld
V
Phenoxyethanol (and) Methylparaben Uniphen P-23 0,50 Induchem (and) Ethylparaben (and)
Butylparaben (and) Propylparaben
Phase F
1 184 Fluid
Das Effektpigment gemäß Beispiel 7 kann in einem Bereich von 0,5 - 8,0 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Eyeliner-Formulierung, eingesetzt werden. Der Ausgleich kann mit Wasser erfolgen.
Veegum wurde in Phase A dispergiert und 15 Minuten gerührt, danach wurde Phase B zu Phase A hinzugefügt, anschließend Phase C zu Phase AB und erneut 10 Minuten gerührt. Anschließend wurde Phase D zu Phase ABC hinzugefügt und auf 75°C erhitzt, Phase E wurde ebenfalls auf 75°C erwärmt und danach zu Phase ABCD hinzugefügt. Nach dem Abkühlen auf 60°C wurde Phase F zugefügt und in ein geeignetes Gefäß abgefüllt.
Beispiel 28: Mousse
Das Effektpigment gemäß Beispiel 6 kann in einem Bereich von 0, 1 - 8,0 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Mousse-Formulierung, eingesetzt werden. Der Ausgleich mit Dow Corning Silicone 9041 Elastomer Blend erfolgen.
Phase A wurde gemischt und solange erhitzt bis alle Komponenten geschmolzen waren. Phase B wurde separat in einem Hochgeschwindigkeitsmixer für 60s bei 2400 rpm gemischt. Die Hälfte der geschmolzenen Phase A wurde zu Phase B gegeben und wieder im Mixer bei 2400 rpm für 30s gemischt. Anschließend wurde der übrige Teil der Phase A zur vorgenannten Mischung von Phase A und Phase B gegeben und wieder bei 2400 rpm für 30s gemischt. Zuletzt wird Phase C zu Phase AB gegeben und wieder bei 2400 rpm für 30s im Hochgeschwindigkeitsmixer gemischt.
Beispiel 29: Nagellack
Das Effektpigment gemäß Beispiel 7 kann in einem Bereich von 0, 1 - 10,0 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Nagellack-Formulierung, eingesetzt werden. Der Ausgleich kann mit International Lacquers Nailpolish erfolgen.
Phase A und Phase B wurden gemischt und anschließend in ein angemessenes Behältnis abgefüllt.
Beispiel 30: Nagellack mit "soft touch" Effekt
INCI Name Produktname Gew.-% Hersteller/ Lieferant
Phase A 100,00
Pigment 2,00
gemäß Beispiel
8
Ceraflour 913 5,00 Byk Chemie
Phase B
Butylacetat (and) International 93,00 International Lacquers Ethylacetat (and) Lacquers
Nitrocellulose (and) Nailpolish &
Isopropyl Alcohol Care Base 359 Das Effektpigment gemäß Beispiel 8 kann in einem Bereich von 0, 1 bis 10,0 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Nagellack-Formulierung, eingesetzt werden. Der Ausgleich kann mit International Lacquers Nailpolish erfolgen.
Beispiel 31 : Sonnencreme
Das Effektpigment gemäß Beispiel 5 kann in einem Bereich von 0,5 - 5,0 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Sonnencreme-Formulierung, eingesetzt werden. Der Ausgleich kann mit Wasser erfolgen.
Phase A wurde gemischt und auf 80°C erhitzt, Phase B wurde nach Mischen ebenfalls auf 80°C erhitzt, anschließend wurde Phase A langsam unter
Homogenisierung zu Phase B hinzugefügt. Unter Rühren wurde die Emulsion abgekühlt, Phase C bei 45°C zugegeben und in ein angemessenes Behältnis abgefüllt.

Claims

Patentansprüche
1 . Plättchenförmiges metalloxidhaltiges Pigment,
dadurch gekennzeichnet,
dass das metalloxidhaltige Pigment einen metallischen Kern aus elementarem Aluminium und/oder einer Aluminiumlegierung, wobei der metallische Kern in einem Gewichtsanteil aus einem Bereich von 0 bis 18 Gew.-%, bezogen auf das
Gesamtgewicht an Metalloxid in Form von Aluminiumoxid und/oder Oxid der
Aluminiumlegierung und Aluminium und/oder Aluminiumlegierung, vorliegt, aufweist, wobei das Aluminium und/oder die Aluminiumlegierung einen von Aluminiumoxid und/oder dem Oxid der Aluminiumlegierung umhüllten Kern bildet, mit der Maßgabe, dass die Aluminiumlegierung einen Aluminiumgehalt von wenigstens 60 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Aluminiumlegierung, aufweist.
2. Pigment nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Anteil an elementarem Aluminium oder der Aluminiumlegierung in einem Bereich von 3 bis zu 15 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht an Aluminiumoxid und/oder dem Oxid der Aluminiumlegierung und elementarem Aluminium und/oder der Aluminiumlegierung, liegt.
3. Pigment nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass der metallische Kern aus elementarem Aluminium und/oder der Aluminiumlegierung plättchenförmig ist.
4. Pigment nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der metallische Kern Löcher aufweist und/oder in Fragmente unterteilt ist.
5. Pigment nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass sich die Fragmente im Wesentlichen innerhalb einer in dem Pigment liegenden Fläche, die im Wesentlichen parallel zu den Außenflächen angeordnet ist, befinden.
6. Pigment nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der metallische Kern eine durchschnittliche Dicke von 2 nm bis zu 25 nm Dicke aufweist.
7. Pigment nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die mittlere Schichtdicke des Aluminiumoxids und/oder des Oxids der
Aluminiumlegierung in einem Bereich von 5 nm bis 500 nm, vorzugsweise in einem Bereich von 10 nm bis 400 nm, liegt.
8. Pigment nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Aluminiumlegierung Silicium, Magnesium, Zink, Titan, Cobalt, Kupfer und/oder Eisen enthält.
9. Pigment nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Gehalt an elementarem Aluminium oder der Aluminiumlegierung in einem Bereich von 0 bis weniger als 3 Gew.-%, vorzugsweise in einem Bereich von 0, 1 bis 2 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht an Aluminiumoxid und/oder dem Oxid der Aluminiumlegierung und elementarem Aluminium und/oder der Aluminiumlegierung, liegt, wobei das Pigment vorzugsweise eine mittlere Teilchengröße D50 aus einem Bereich von 2 bis 50 pm aufweist.
10. Pigment nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Aluminiumoxid im Wesentlichen als Böhmit vorliegt.
1 1 . Pigment nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Pigment zusätzlich mit wenigstens einer hochbrechenden Metalloxidschicht beschichtet ist.
12. Pigment nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Oberfläche des Pigmentes zusätzlich organisch-chemisch modifiziert ist.
13. Pigment nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass es nach dem Verfahren gemäß Anspruch 14 erhältlich ist
14. Verfahren zur Herstellung eines plättchenförmigen metalloxidhaltigen
Pigmentes nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Verfahren den folgenden Schritt umfasst:
Naßchemisches Oxidieren von metallischen Plättchen mit oder aus elementarem Aluminium und/oder mit oder aus einer Aluminiumlegierung, wobei der Anteil an Aluminium in der Aluminiumlegierung bei wenigstens 60 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der metallischen Plättchen, liegt, in einem organischen
oxidationsmittelhaltigen Lösemittel, bis der Anteil an elementarem Aluminium oder der Aluminiumlegierung in einem Bereich von 0 bis 18 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht an Metalloxid in Form von Aluminiumoxid und/oder dem Oxid der Aluminiumlegierung und Aluminium und/oder der Aluminiumlegierung, liegt.
15. Verwendung von plättchenförmigem metalloxidhaltigen Pigment mit einem Gehalt an elementarem Aluminium und/oder einer Aluminiumlegierung aus einem Bereich von 3 bis 18 Gew.-%, vorzugsweise aus einem Bereich von 4 bis 15 Gew.-%, weiter vorzugsweise aus einem Bereich von 6 bis 14 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht an Aluminiumoxid und/oder Oxid der
Aluminiumlegierung und elementarem Aluminium und/oder der
Aluminiumlegierung, nach einem der Ansprüche 1 bis 8 als Effektpigment.
16. Verwendung von plättchenförmigem metalloxidhaltigen Pigment mit einem Gehalt an elementarem Aluminium und/oder einer Aluminiumlegierung aus einem Bereich von 0 bis weniger als 3 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht an Aluminiumoxid und/oder Oxid der Aluminiumlegierung und elementarem
Aluminium und/oder der Aluminiumlegierung, nach Anspruch 1 oder 9 als Füllstoff oder als Substrat bei der Herstellung von Effektpigmenten.
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