DE19502231A1 - Effektpigment mit dunkler Körperfarbe - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft Effektpigmente mit
dunkler Körperfarbe.
Plättchenförmige Pigmente auf der Basis schuppenförmiger
Substrate, die mit Titansuboxid und/oder Titanoxidnitri
den und gegebenenfalls Titandioxid beschichtet sind,
sowie Verfahren zur Herstellung solcher Pigmente sind in
der Literatur vielfach beschrieben. Diese Pigmente
zeichnen sich im wesentlichen durch eine dunkle Körper
farbe aus, die von grün über blaugrün, blau, grau und
graublau bis zu schwärzlich und schwarz reichen kann.
In der JP 59-126 468 sind z. B. plättchenförmige Pigmente
auf der Basis von Glimmersubstraten beschrieben, die mit
einer Schicht aus Titandioxid und Titansuboxiden und/oder
Titannitriden beschichtet sind. Dabei wird vorgeschlagen,
diese Pigmente z. B. durch Reduktion von mit Titandioxid
beschichtetem Glimmer mit einem reduzierenden Gas wie
Wasserstoff- oder Ammoniakgas herzustellen, indem man den
mit Titandioxid beschichteten Glimmer mit metallischem
Titan vermischt und die erhaltene Mischung anschließend
unter Vakuum bei erhöhter Temperatur oder auf andere
Weise reduziert. Die Pigmente sollen einen hellen Farbton
besitzen.
In der JP 60-60 163 sind plättchenförmige Pigmente auf
der Basis von Glimmersubstraten beschrieben, die mit
einer ersten Schicht aus Titansuboxiden oder Titannitri
den beschichtet und mit einer zweiten Schicht aus Titan
dioxid überzogen sind. Hierbei werden im wesentlichen die
gleichen Herstellungsmethoden wie die in der
JP 59-126 468 vorgeschlagenen verwendet. Die Pigmente
sollen eine Körperfarbe, die von grün über blau bis
bläulichviolett reicht, und eine ausgezeichnete Inter
ferenzfarbe besitzen, die vorzugsweise durch Wahl einer
geeigneten Schichtdicke an die Körperfarbe angepaßt wird.
Die JP 58-164 653 beschreibt ein Verfahren zur Herstel
lung eines perlglänzenden Pigments mit dunklem Perlglanz,
bei dem man mit Titandioxid und gegebenenfalls anderen
Metalloxiden beschichteten Glimmer bei erhöhter Tempera
tur mit Ammoniakgas behandelt, wodurch das Titandioxid zu
Titanmonoxid reduziert wird. Die hierbei erhaltenen
Pigmente besitzen eine Körperfarbe, die von dunkelblau
über bläulichschwarz bis zu schwarz reicht, und weisen
Perlglanz auf.
In der WO 93/19 131 ist ein Verfahren zur Herstellung
plättchenförmiger Farbpigmente beschrieben, bei dem man
mit Titandioxid beschichtete plättchenförmige Substrate
mit einem aus der Gruppe Erdalkalimetalle, B, Al, Si, Zn,
Fe, LiH, CaH₂, Al₄C₃, Mg₂Si, MgSi₂, Ca₂Si oder CaSi₂ ausge
wählten Reduktionsmittel in fester Form in einer nicht
oxidierenden Gasatmosphäre bei erhöhter Temperatur
reduziert. Die hierbei erzielbare Körperfarbe reicht von
grau über gelblich schwarz und bläulich schwarz bis hin
zu schwarz, wobei sich die Interferenzfarbe durch Variie
ren der Titanoxid-Schichtdicken variieren läßt.
Eine weitere Klasse perlglänzender Pigmente mit dunkler
Körperfarbe ist die der Rußeinschlußpigmente, die z. B. in
der US 4 076 551 und DE 42 22 372 beschrieben sind. Diese
Pigmente basieren auf plättchenförmigen Substraten, die
mit einer Schicht aus einem oder mehreren Metalloxiden
und/oder -hydroxiden beschichtet sind, in denen Rußteil
chen geringer Größe eingelagert sind.
Die im Stande der Technik beschriebenen Pigmente erfüllen
nicht alle an dunkle Effektpigmente gestellten ästheti
schen Anforderungen in zufriedenstellender Weise. Es
besteht z. B. ein ständig wachsender Bedarf an Effektpig
menten mit dunkler Körperfarbe, die ein hohes Chroma bzw.
eine hohe Sättigung der Interferenzfarbe aufweisen. Das
Chroma läßt sich nicht einfach durch Erhöhung der
Schichtdicke der aufgetragenen Schicht bzw. Schichten
erhöhen, da hierdurch die Absorption des einfallenden und
reflektierten Lichts erhöht und somit das Chroma der
Interferenzfarbe erniedrigt wird.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung bestand in der
Bereitstellung neuer Effektpigmente mit dunkler Körper
farbe, deren optische Eigenschaften den verschiedenen
ästhetischen Anforderungen auf andere und/oder zufrieden
stellendere Weise entsprechen als die im Stande der
Technik beschriebenen Pigmente. Eine weitere Aufgabe der
vorliegenden Erfindung bestand in der Bereitstellung
neuer Effektpigmente mit dunkler Körperfarbe, durch die
die Palette bisher zugänglicher Pigmente dieser Art
verbreitert und/oder vervollständigt wird. Andere Ziele
der vorliegenden Erfindung sind für den Fachmann aus der
folgenden ausführlichen Beschreibung leicht ersichtlich.
Es wurde gefunden, daß diese Aufgaben durch Bereitstel
lung der Effektpigmente gemäß der vorliegenden Erfindung
gelöst werden können.
Die Erfindung betrifft somit ein Effektpigment mit
dunkler Körperfarbe auf der Basis eines plättchenförmigen
Substrats, das mit einer oder mehreren Schichten überzo
gen ist, wobei die äußerste Schicht Titanoxid
und Ruß enthält, oder das mit zwei oder mehr
Schichten bedeckt ist, wobei die äußerste Schicht Titan
oxid und die zweitäußerste Schicht
Ruß enthält, während die gegebenenfalls vorhandenen
weiteren Schichten ein oder mehrere Metalloxide
enthalten, wobei das Effektpigment dadurch
erhältlich ist, daß man das beschichtete plättchenförmige
Substrat bei etwa 500-1000°C einer Reduktionsreaktion
unter Inertgasbedingungen unterzieht. Weiterhin betrifft
die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung dieser
Effektpigmente, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man
das plättchenförmige Substrat, das mit einer oder mehre
ren Schichten überzogen ist, wobei die äußerste Schicht
Titanoxid und/oder -oxidhydrat und Ruß enthält, oder das
mit zwei oder mehr Schichten bedeckt ist, wobei die
äußerste Schicht Titanoxid und/oder -oxidhydrat und die
zweitäußerste Schicht Ruß enthält, während die gegebenen
falls vorhandenen weiteren Schichten ein oder mehrere
Metalloxide und/oder -oxidhydrate enthalten, mit einer
reduzierenden Komponente und gegebenenfalls einem Metall
halogenid mischt und anschließend bei etwa 500-1000°C,
vorzugsweise bei 700-900°C unter Inertgasbedingungen
glüht.
Weiterhin betrifft die Erfindung Effektpigmente mit
dunkler Körperfarbe auf der Basis eines plättchenförmigen
Substrats, das mit einer oder mehreren Schichten überzo
gen ist, wobei die äußerste Schicht auf Ruß basiert, oder
das mit zwei oder mehr Schichten bedeckt ist, wobei die
äußerste Schicht Titanoxid und die
zweitäußerste Schicht Ruß enthält, während die gegebenen
falls vorhandenen weiteren Schichten ein oder mehrere
Metalloxide enthalten, die dadurch
erhältlich sind, daß man eine Mischung aus plättchenför
migem Substrat, das gegebenenfalls mit einer oder mehre
ren Schichten aus einem oder mehreren Metalloxiden
und/oder -oxidhydraten beschichtet ist, und Ruß ohne
flüssiges Medium einem Schnellrührvorgang unterzieht, das
entstehende beschichtete plättchenförmige Substrat
gegebenenfalls in einem wäßrigen Medium suspendiert und
ein oder mehrere Metalloxide und/oder -hydroxide durch
Hydrolyse der entsprechenden, ein oder mehrere Metall
salze enthaltenden Lösung als äußerste Schicht auf dem
Substrat ausfällt. Derartige Effektpigmente treten bei
der Herstellung der oben beschriebenen Effektpigmente als
Zwischenstufen auf.
Weiterhin betrifft die Erfindung die Verwendung des neuen
Effektpigments und der neuen Zwischenstufe aus plättchen
förmigem Substrat zur Pigmentierung von Kunststoffen,
Farben, Lacken und Kosmetika.
Die verschiedenen beanspruchten Effektpigmente basieren
auf blättchenförmigen Substraten, die vorzugsweise aus
der Gruppe natürlicher oder synthetischer Glimmer,
anderer Schichtsilikate wie Talkum, Kaolin oder Sericit
oder Glasplättchen ausgewählt sind. Außerdem kommen auch
Metallplättchen wie z. B. Aluminiumplättchen oder plätt
chenförmige Metalloxide wie z. B. plättchenförmiges
Eisenoxid, Siliciumdioxid oder Wismutoxidchlorid in
Frage, wobei diese Aufzählung lediglich als beispielhaft
und nicht als Beschränkung der Erfindung aufzufassen ist.
Besonders bevorzugt sind natürliche oder synthetische
Glimmer, andere Schichtsilikate oder Glasplättchen und
ganz besonders natürliche oder synthetische Glimmer.
Vorzugsweise besitzen die blättchenförmigen Substrate in
der Hauptrichtung eine Ausdehnung von weniger als 500,
insbesondere weniger als 250 µm und ganz besonders
weniger als 100 µm und eine Dicke von vorzugsweise
weniger als 10, insbesondere von nicht mehr als 5 und
besonders bevorzugt zwischen 0,1-3 µm. Das Verhältnis
der Ausdehnung in der Hauptrichtung zur Dicke der blätt
chenförmigen Substrate (aspect ratio) beträgt mehr als 5
und vorzugsweise mehr als 10.
Zu Beginn können die blättchenförmigen Substrate mit
einer oder mehreren Schichten überzogen sein, die jeweils
aus einem oder mehreren aus der Gruppe bestehend aus:
Titanoxid, Zinnoxid, Zirkoniumoxid, Zinkoxid, Eisenoxid,
Chromoxid, Aluminiumoxid, Cobaltoxid, Nickeloxid und den
entsprechenden Oxidhydraten
ausgewählten Metalloxiden und/oder -oxidhydraten beste hen.
ausgewählten Metalloxiden und/oder -oxidhydraten beste hen.
Diese vorbeschichteten Substrate und Verfahren zu ihrer
Herstellung sind an sich bekannt und z. B. in den Deut
schen Patenten und Patentanmeldungen 14 67 468, 19 59
998, 20 09 566, 22 14 454, 22 15 191, 22 44 298, 23 13
331, 25 22 572, 31 37 808, 31 37 809, 31 51 343, 31 51
354, 31 51 355, 32 11 602 und 32 35 017 beschrieben. Bei
den in diesen Literaturstellen beschriebenen Beschich
tungsverfahren handelt es sich um naßchemische Beschich
tungsverfahren, doch können auch andere Methoden wie
Aufdampfen (CVD-Verfahren) zur Anwendung kommen.
Die Schichtdicke dieser als Vorbeschichtung aufgebrachten
Überzüge beträgt jeweils zwischen 40 und 500 nm, und der
Gewichtsanteil der Einzelschichten liegt zwischen 5 und
200 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des unbeschichteten
blättchenförmigen Substrats.
Besonders bevorzugt basieren die Effektpigmente gemäß der
vorliegenden Erfindung auf lichtdurchlässigen oder
halbdurchlässigen blättchenförmigen Substraten, insbeson
dere auf natürlichen oder synthetischen Glimmersubstra
ten, die unbeschichtet oder mit nicht mehr als einer
Schicht vorbeschichtet sind.
Eine bevorzugte Ausführungsform eines Effektpigments mit
dunkler Körperfarbe gemäß der vorliegenden Erfindung ist
schematisch in der Fig. 1 gezeigt. Das gegebenenfalls
vorbeschichtete blättchenförmige Substrat (1) ist mit
einer ersten Schicht (2) auf Rußbasis beschichtet.
Derartige Effektpigmente werden im folgenden als Effekt
pigmente (I) bezeichnet.
Die Herstellung der Effektpigmente (I) erfolgt durch
Mischen des gegebenenfalls vorbeschichteten blättchenför
migen Substrats (1) mit Ruß und gegebenenfalls mit
weiteren Pigmentkomponenten und/oder weiteren Komponen
ten. Das Gemisch wird anschließend ohne ein flüssiges
Medium einer Behandlung bei hoher Rührgeschwindigkeit
unterzogen. Dieses mechanisch-chemische Verfahren ist
ausführlich in der EP 0 554 776 beschrieben.
Der hierbei verwendete Mischer verleiht dem Gemisch
vorzugsweise eine Rührenergie von 290 J oder mehr pro
Gramm Gemisch. Vorzugsweise beträgt die als Drehzahl
gemessene Rührgeschwindigkeit 30 m/s oder mehr. Der
genaue geometrische Aufbau oder andere Merkmale des
Mischers sind weniger kritisch, wobei die im Handel
erhältlichen Intensivmischer wie z. B. der von der Firma
Dynamics Co., USA, hergestellte Mischer 36FL23 einsetzbar
sind.
Die mittlere Größe der verwendeten Rußteilchen beträgt
vorzugsweise weniger als 1000 nm. Sehr kleine Teilchen
mit einer mittleren Teilchengröße unterhalb 100 nm und
insbesondere unterhalb 50 nm sind bevorzugt. Besonders
bevorzugt ist Ruß, dessen mittlere Teilchengröße 10-30 nm
beträgt.
Vorzugsweise beträgt die eingesetzte Rußmenge nicht mehr
als 50 Gew.-%, insbesondere weniger als 20 Gew.-%, und
vor allem liegt sie zwischen 0,05-8,0 Gew.-% und ganz
besonders zwischen 0,5-3,0 Gew.-%, bezogen auf die Masse
an unbeschichtetem blättchenförmigem Substrat (1), d. h.
bezogen auf seine Masse vor einer möglichen Nachbeschich
tung.
Das bei dem mechanisch-chemischen Verfahren eingesetzte
Gemisch kann noch weitere Komponenten, insbesondere eine
oder mehrere Pigmentkomponenten enthalten, die jeweils
aus Pigmentteilchen mit einer mittleren Korngröße von
5 µm oder weniger, vorzugsweise 2 µm oder weniger und
insbesondere mit einer mittleren Korngröße im Submikron
bereich bestehen. Geeignete Pigmente sind in der EP 0 554
776 aufgelistet. Besonders bevorzugt sind anorganische
Pigmente wie z. B. Pigment White 6, Pigment White 21,
Pigment Yellow 42, Pigment Red 101, Pigment Violet 16,
Pigment Brown 6, Pigment Black 11 und Pigment Black 22
sowie organische Pigmente wie z. B. Pigment Yellow 108,
Pigment Red 149, Pigment Blue 15 : 3, Pigment Blue 61 : 1,
Pigment Green 7, Pigment Brown 23, Pigment Black 1,
Pigment Black 31 und Pigment Yellow 101.
Die Zugabe anderer Pigmentkomponenten als Ruß und gegebe
nenfalls weiterer Komponenten zu dem Gemisch führt zu
speziellen Farbeffekten und ist aus ästhetischer Sicht
oftmals höchst erwünscht. Andererseits wird hierdurch die
mechanische Stabilität der auf das blättchenförmige
Substrat (1) aufgetragenen Beschichtung manchmal nachtei
lig beeinflußt, insbesondere dann, wenn die Teilchen der
zusätzlichen Pigmentkomponente bzw. -komponenten eine
recht hohe mittlere Größe aufweisen. Die Menge an zusätz
licher Pigmentkomponente bzw. an zusätzlichen Pigmentkom
ponenten, bezogen auf die Masse der Rußkomponente,
beträgt vorzugsweise weniger als 50 Gew.-% und ganz
besonders weniger als 30 Gew.-%.
Die Schichtdicke des auf das gegebenenfalls vorbeschich
tete blättchenförmige Substrat (1) mechanisch-chemisch
aufgebrachten Überzugs beträgt vorzugsweise weniger als
1000 nm und insbesondere nicht mehr als 500 nm. Besteht
der Überzug ausschließlich aus Ruß, so beträgt die
Schichtdicke vorzugsweise weniger als 500 nm und insbe
sondere nicht mehr als 350 nm.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform besteht
dieser erste Überzug ausschließlich aus Ruß. Die Effekt
pigmente (I) und insbesondere die bevorzugten Ausfüh
rungsformen der Effektpigmente (I) sind normalerweise von
geringerer Helligkeit als vergleichbare Rußeinschlußpig
mente.
Die Zusammensetzung des beschichteten blättchenförmigen
Substrats (1) hat sich als weniger kritisch erwiesen.
Insbesondere basiert sie auf den als bevorzugtes Substrat
angegebenen Stoffen, die mit einer oder mehreren, insbe
sondere einer oder zwei Schichten aus jeweils einem oder
mehreren Metalloxiden beschichtet
sind, die vorzugsweise aus der Gruppe der obengenannten
Metalloxide ausgewählt sind.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird
das unbeschichtete blättchenförmige Substrat (1) mit
Überzugsschichten versehen, die eine verbesserte
Witterungsbeständigkeit ergeben. Solche Überzüge sind
z. B. in der EP 0 268 918 oder der EP 0 342 533
beschrieben.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform werden die
weiter unten beschriebenen Effektpigmente (III) und (IV)
gemäß der vorliegenden Erfindung bei diesem mechanisch
chemischen Nachbeschichtungsschritt als blättchenförmige
Substrate (1) verwendet.
Die angegebenen blättchenförmigen Substrate (1) sind
lediglich beispielhaft zu verstehen und dienen zur
Veranschaulichung der Erfindung, ohne sie zu beschränken.
Der mechanisch-chemische Nachbeschichtungsschritt ist
ganz allgemein auf plättchenförmige Pigmente anwendbar.
Unterzieht man die blättchenförmigen Substrate (1) einem
mechanisch-chemischen Nachbeschichtungsschritt wie
beschrieben, so führt dies zu einer Änderung der opti
schen Eigenschaften des blättchenförmigen Substrats und
außerdem werden diesen Pigmenten hierdurch neue funktio
nale Eigenschaften verliehen.
Durch das Auftragen einer im wesentlichen auf Ruß basie
renden Beschichtung erhält das blättchenförmige Substrat
(1) eine dunklere Körperfarbe bei gleichzeitiger Erhöhung
des Chromas. Deckschichten mit anderen Pigmentkomponenten
als Ruß zeigen eine Reihe verschiedener Farbeffekte, sind
jedoch ebenfalls durch ein hohes Chroma gekennzeichnet.
Aus ästhetischer Sicht stellt sich die Änderung der
Körperfarbe und insbesondere die Kombination aus einer
dunklen bis sehr dunklen Körperfarbe und einem hohen
Chroma als sehr vorteilhaft heraus.
Es hat sich außerdem gezeigt, daß die durch einen mecha
nisch-chemischen Reaktionsschritt der beschriebenen Art
hergestellte Deckschicht einen hohen Abriebwiderstand
besitzt, was bei Überzugsschichten, die auf Ruß basieren
oder ausschließlich daraus bestehen, als besonders
überraschend anzusehen ist.
Des weiteren hat sich gezeigt, daß bei Auftragen der
zusätzlichen mechanisch-chemischen Nachüberzugsschicht
auf ein blättchenförmiges Substrat (1), das eine oder
mehrere Schichten enthält, die diesem hohe Witterungsbe
ständigkeit verleihen, diese Eigenschaft der Witterungs
beständigkeit durch die Nachbeschichtung nicht oder nur
zu einem geringen und auf jeden Fall annehmbaren Maß
nachteilig beeinflußt wird.
In der Fig. 2 ist eine weitere bevorzugte Ausführungs
form der Effektpigmente mit dunkler Körperfarbe gemäß der
vorliegenden Erfindung dargestellt, die im folgenden als
Effektpigmente (II) bezeichnet werden. Das gegebenenfalls
vorbeschichtete blättchenförmige Substrat (1) wird mit
einer ersten Schicht (2) auf Rußbasis versehen, die dann
mit einer zweiten, Titandioxid oder -oxidhydrat enthal
tenden Schicht (3) überzogen wird.
Die Herstellung der Effektpigmente (II) erfolgt durch
Dispergierung der als Zwischenstufe erhaltenen Effektpig
mente (I) in einer wäßrigen Lösung und Beschichtung mit
einer zweiten Schicht auf der Basis von Titandioxid bzw.
-oxidhydrat nach in der Technik hinreichend bekannten und
z. B. in der US 3 087 828 und der US 3 553 001 beschrie
benen Verfahren. Besonders bevorzugt sind Überzüge auf
der Basis von TiO₂ in
der Rutil-Modifikation, die sich z. B. nach den in der US
4 086 100 oder der US 4 867 794 beschriebenen Verfahren
herstellen lassen.
Gegebenenfalls kann die zweite Schicht aus einem oder
mehreren anderen Metalloxiden als
Titanoxid bestehen. Solche zusammenge
setzten Schichten lassen sich durch gemeinsame Fällung
verschiedener Metalloxide bzw. -oxidhydrate herstellen,
wie dies z. B. in der US 4 494 993, der US 4 509 988 oder
der EP 0 096 284 beschrieben ist. Die Menge an TiO₂ bzw.
des beträgt vorzugsweise
jedoch mindestens 65 Gew.-% und insbesondere nicht
weniger als 75 Gew.-%, bezogen auf die Masse der zweiten
Überzugsschicht. Die zweite Überzugsschicht läßt sich
auch mittels einer CVD-Reaktion (chemical vapour deposi
tion) aufbringen.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform besteht
die zweite Überzugsschicht ausschließlich aus TiO₂.
Die Schichtdicke des zweiten Überzugs liegt vorzugsweise
im Bereich von 10 bis 1000 nm und insbesondere von 40 bis
500 nm.
Im Falle eines naßchemischen Beschichtungsschritts, dem
der Vorzug gegeben wird, wird das bei der Beschichtungs
reaktion anfallende Produkt abfiltriert, mit entionisier
tem Wasser gewaschen, bei mäßig hohen Temperaturen
unterhalb 300°C getrocknet und gegebenenfalls bei Tempe
raturen zwischen 600-1000°C geglüht, wobei die Effektpig
mente (II) der Fig. 2 erhalten werden.
Die Effektpigmente (II) besitzen vorteilhafte Eigenschaf
ten, insbesondere eine bevorzugte Kombination aus relativ
niedrigen Helligkeitswerten und relativ hohen Buntheits
werten, wie dies aus der Fig. 6 ersichtlich ist. Diese
besondere Kombination von L- und C-Werten ist aus ästhe
tischer Sicht besonders erwünscht.
In der Fig. 3 ist eine weitere bevorzugte Ausführungs
form der Effektpigmente mit dunkler Körperfarbe gemäß der
vorliegenden Erfindung dargestellt, die im folgenden als
Effektpigmente (III) bezeichnet werden. Die Effektpig
mente (III), die man durch eine Reduktionsreaktion der
Effektpigmente (II) erhält, bestehen aus einem gegebenen
falls vorbeschichteten blättchenförmigen Substrat (1),
das mit einer ersten Schicht (2) auf Rußbasis beschichtet
ist. Diese Schicht (2) ist mit einer zweiten Schicht (4)
überzogen, die man durch eine Reduktionsreaktion der
Titandioxid und/oder -oxidhydrat enthaltenden Schicht (3)
erhält.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform solch einer Reduk
tionsreaktion wird das Effektpigment (II) mit einer
reduzierenden Komponente vermischt und anschließend bei
Temperaturen zwischen 500-1000°C, insbesondere zwischen
700-900°C geglüht.
Vorzugsweise besteht die reduzierende Komponente aus
einem oder mehreren Reduktionsmitteln, die aus der Gruppe
fester Reduktionsmittel ausgewählt sind, die sich aus
Erdalkalimetallen, B, Al, Ti, Si, Zn, Fe, LiH, CaH₂,
Al₄C₃, Mg₂Si, MgSi₂, Ca₂Si und CaSi₂ zusammensetzt.
Des weiteren können als Reduktionsmittel Legierungen von
Metallen oder Metallboriden, -carbiden und -siliciden zum
Einsatz kommen. Die als Reduktionsmittel wohlbekannten
Alkalimetalle lassen sich ebenfalls, bevorzugt in flüssi
ger oder gasförmiger Phase, verwenden. Es ist ebenfalls
möglich, gasförmige Reduktionsmittel wie Wasserstoffgas,
NH₃-Gas, CO-Gas usw. zu verwenden. Diese gasförmigen
Reduktionsmittel werden vorzugsweise mit einer inerten
Gaskomponente gemischt, um eine bessere Reaktionsführung
zu gewährleisten.
Weiterhin sind auch Kombinationen dieser Reduktionsmittel
untereinander möglich.
Feste Reduktionsmittel, denen der Vorzug gegeben wird,
liegen in der Regel als feine Pulver vor und werden mit
dem Effektpigment (II) innig vermischt. Besonders bevor
zugt sind feinpulverisierte Elemente wie z. B. Al, Si, Ca
und B oder deren Kombinationen. Besonders bevorzugt ist
feinpulverisiertes metallisches Silicium.
Vorzugsweise wird das Effektpigment (II) mit einer festen
reduzierenden Komponente vermischt und anschließend bei
etwa 500-1000°C, insbesondere zwischen 700-900°C, in einer
nichtoxidierenden Gasatmosphäre wie N₂, Ar, He, CO₂, CxHy,
H₂, NH₃ oder unter Vakuumbedingungen geglüht. Besonders
bevorzugt ist das Glühen in Gegenwart einer festen
reduzierenden Komponente unter Inertgasbedingungen,
insbesondere in einer Atmosphäre aus N₂ oder Ar. Es sei
darauf hingewiesen, daß es in Gegenwart von N₂ oder NH₃
neben TiO₂-x auch zur Bildung von TiN oder TiON kommen
kann.
Die Körperfarbe des entstehenden Effektpigments (III)
läßt sich durch Änderung
- - der Art des festen Reduktionsmittels (ein hohes Reduk tionspotential ergibt dunklere Farbtöne) und
- - der Menge des festen Reduktionsmittels, der Dauer der Reduktionsbehandlung und/oder der Reaktionstemperatur
variieren.
Die Menge an reduzierender Komponente beträgt vorzugs
weise 1-50 Gew.-%, besonders bevorzugt 2-30 Gew.-%,
bezogen auf den Gewichtsanteil der zweiten Überzugs
schicht (3) des Effektpigments (II). Das Gewichtsverhält
nis aus unbeschichtetem blättchenförmigen Substrat (1)
und reduzierender Komponente liegt vorzugsweise im
Bereich von 200 : 1 bis 1 : 1, insbesondere von 100 : 1 bis
10 : 1.
Vorzugsweise wählt man eine Reaktionstemperatur von mehr
als 600°C, besonders bevorzugt zwischen 700-1000°C und vor
allem zwischen 700 und 900°C. Die Dauer der Reduktions
reaktion beträgt vorzugsweise mehr als 10 Minuten und
liegt besonders bevorzugt zwischen 15 und 60 Minuten.
Nachstehend sind einige Beispiele der Reduktionsreaktion
für die Fälle aufgeführt, in denen die Überzugsschicht
(3) des Effektpigments (II) nur aus TiO₂ besteht:
Enthält die zweite Schicht (3) ein oder mehrere andere
Metalloxide als Titandioxid
so ist die Zusammensetzung der Schicht (4)
des Effektpigments (III) komplizierter, da sie auch
niedere Oxide der anderen Metalloxide
enthält.
Durch Zugabe eines Halogenids, vorzugsweise eines Chlo
rids, zur Reaktionsmischung kann die Reduktionsreaktion
beschleunigt werden. Besonders bevorzugte Zusatzstoffe
sind LiCl, NaCl, KCl, MgCl₂, CaCl₂, CuCl₂, CrCl₃, MnCl₂,
FeCl₂, FeCl₃, CoCl₂, NiCl₂ oder CeCl₃. Die Reaktionstempe
ratur kann in der Regel in Gegenwart von Chlorid um 150-
300°C verringert werden.
Die Menge an Halogenid und insbesondere an Chloridkompo
nente kann zwischen 0,1-40 Gew.-%, vorzugsweise 0,5-10
Gew.-%, bezogen auf die Masse der plättchenförmigen
Zwischenstufe, schwanken.
Die erhaltenen Effektpigmente (III) besitzen die ver
schiedensten, ästhetisch sehr ansprechenden Farbtöne, die
von dunkelrot über dunkelgrün, dunkelblau, dunkelviolett
bis dunkelgrau und sogar noch dunkleren Farbtönen rei
chen.
Die Palette an erzielbaren Farben läßt sich durch
Nachbeschichten des Effektpigments (III) mit einer oder
mehreren, vorzugsweise einer zusätzlichen Überzugs
schicht, die jeweils aus einem oder mehreren Metalloxiden
und/oder -oxidhydraten bestehen, die jeweils vorzugsweise
aus der folgenden Gruppe von Metalloxiden und/oder
-oxidhydraten:
Titanoxid, Zinnoxid, Zirkoniumoxid, Zinkoxid, Eisenoxid,
Chromoxid, Aluminiumoxid, Cobaltoxid, Nickeloxid und den
entsprechenden Oxidhydraten
ausgewählt sind, noch erweitern.
ausgewählt sind, noch erweitern.
Die Nachbeschichtung des Effektpigments (III) erfolgt
vorzugsweise nach den oben für die Vorbeschichtung von
blättchenförmigen Substraten angegebenen Verfahren.
Besonders bevorzugt sind Effektpigmente (III) auf der
Basis eines unbeschichteten blättchenförmigen Substrats,
das mit einer ersten Schicht aus Ruß und einer zweiten
Schicht aus TiO₂ oder dem entsprechenden Oxidhydrat
beschichtet ist, wobei dieses als Zwischenstufe erhaltene
Effektpigment vom Typ (II) durch eine Reduktionsreaktion
zum Effektpigment vom Typ (III) umgesetzt wird.
In der Fig. 4 ist eine schematische Darstellung einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform der Effektpigmente
mit dunkler Körperfarbe gemäß der vorliegenden Erfindung
zu sehen, die im folgenden als Effektpigmente (IV)
bezeichnet werden. Das Effektpigment (IV) erhält man
durch eine Reduktionsreaktion eines Pigments auf der
Basis eines gegebenenfalls vorbeschichteten blättchenför
migen Substrats, das mit einer Schicht aus Titanoxid bzw.
-oxidhydrat und gegebenenfalls weiteren Metalloxiden bzw.
-oxidhydraten überzogen ist, in der Ruß und gegebenen
falls weitere kleine Pigmentteilchen eingelagert sind.
Das Effektpigment (IV) besteht somit aus einem gegebenen
falls vorbeschichteten blättchenförmigen Substrat, das
mit einer Schicht (5) überzogen ist, die man durch eine
Reduktionsreaktion der Einschlußschicht erhält.
Nichtreduzierte Einschlußpigmente sind in der Literatur
beschrieben. In der US 4 076 551 ist z. B. ein Pigment
beschrieben, das man durch Suspendierung des Substrats in
einem wäßrigen Medium, das Rußteilchen mit einer Teil
chengröße unterhalb 1 µm aufweist, und anschließender
Abscheidung der Schicht aus Metalloxid bzw. -oxidhydrat
oder Wismutoxidchlorid auf dem Substrat erhält. In der EP
0 499 864 wurde vorgeschlagen, solche Pigmente zur
Erhöhung ihres Abriebwiderstands bei einer erhöhten
Temperatur zwischen 700-900°C in einer Inertgasatmosphäre
zu glühen. Eine weitere Verbesserung des Abriebwider
stands läßt sich weiterhin dadurch erreichen, daß man die
Rußteilchen mittels eines ionischen Tensids, eines nicht
ionischen Tensids und einer organofunktionellen Silanver
bindung in der Matrix aus Metalloxid bzw. -oxidhydrat
befestigt, wie dies in der DE 42 22 372 vorgeschlagen
wird. In der WO 93/11 194 wurde eine andere Art von
Einschlußpigment vorgeschlagen, das andere Pigmentteil
chen als Ruß enthält, die in einer Schicht aus Metalloxid
eingelagert sind.
Diese bekannten Einschlußpigmente sowie deren Modifika
tionen lassen sich alle einer Behandlung gemäß der
vorliegenden Erfindung unterziehen.
Bei der vorliegenden Erfindung wählt man das blättchen
förmige Substrat (1) vorzugsweise aus den gleichen, oben
als Substrat genannten Stoffen aus, wobei sowohl ein
unbeschichtetes als auch ein mit einer oder mehreren
Schichten aus einem oder mehreren Metalloxiden bzw.
-oxidhydraten, die vorzugsweise aus der obigen Auflistung
von Metalloxiden bzw. -oxidhydraten ausgewählt werden,
vorbeschichtetes Substrat einsetzbar ist.
Zur Herstellung der Effektpigmente (IV) wird das blätt
chenförmige Substrat mit der Einschlußschicht versehen,
deren Metalloxidmatrix vorzugsweise auf Titandioxid
basiert, jedoch auch ein oder mehrere andere Metalloxide
oder -oxidhydrate enthalten kann, die vorzugsweise aus
der folgenden Gruppe von Metalloxiden bzw. -oxidhydraten
ausgewählt sind, die sich aus Zinnoxid, Zirkoniumoxid,
Zinkoxid, Eisenoxid, Chromoxid, Aluminiumoxid, Cobalt
oxid, Nickeloxid und den entsprechenden Oxidhydraten
zusammensetzt. Der Prozentanteil an Titanoxid
beträgt vorzugsweise 60 Gew.-% oder mehr und
insbesondere nicht weniger als 75 Gew.-%, bezogen auf die
Masse der Metalloxidmatrix. Besonders bevorzugt sind
Einschlußpigmente auf der Basis blättchenförmiger
Substrate, bei denen die Metalloxidmatrix der Überzugs
schicht aus Titandioxid besteht.
Vorzugsweise besitzen die Teilchen des eingelagerten
Rußes oder anderen Pigments eine geringe Größe und weisen
insbesondere eine mittlere Teilchengröße von weniger als
2 µm, vorzugsweise von weniger als 1 µm, ganz besonders
von nicht mehr als 200 nm und vor allem zwischen 10-50 nm
auf. Die weiteren Pigmente werden vorzugsweise aus der
oben angeführten Auflistung von Pigmenten ausgewählt,
können jedoch auch aus anderen organischen oder anorgani
schen Pigmenten ausgewählt sein. Der Prozentanteil der
Rußpigmente beträgt vorzugsweise mindestens 60 Gew.-% und
insbesondere nicht weniger als 75 Gew.-%, bezogen auf die
Masse der eingelagerten Pigmentkomponente. Besonders
bevorzugt sind Einschlußpigmente, deren eingelagerte
Pigmentkomponente ausschließlich aus Ruß besteht.
Die Masse der Einschlußschicht, die sowohl die Metall
oxidmatrix als auch die eingelagerte Pigmentkomponente
umfaßt, schwankt vorzugsweise zwischen 10-300 Gew.-% und
insbesondere zwischen 15-200 Gew.-%, bezogen auf die
Masse an unbeschichtetem oder vorbeschichtetem blättchen
förmigem Substrat. Der Gewichtsanteil der eingelagerten
Pigmentkomponente schwankt in der Regel zwischen 0,5-50
Gew.-% und insbesondere zwischen 2-30 Gew.-%, bezogen auf
die Masse der Einschlußschicht.
Die Herstellung der Einschlußpigmente erfolgt vorzugs
weise nach herkömmlichen naßchemischen Verfahren, wie sie
z. B. in der US 4 076 551, EP 0 499 864, DE 42 22 372 und
WO 93/11 194 beschrieben sind.
Durch die sich daran anschließende Reduktionsreaktion der
Einschlußpigmente, bei der man vorzugsweise unter den
gleichen Reduktionsbedingungen wie oben beschrieben
arbeitet, wird die Einschlußschicht in die Schicht (5)
überführt.
Die so erhaltenen Effektpigmente (IV) besitzen die
verschiedensten dunklen, ästhetisch sehr ansprechenden
Farben. Weiterhin zeigen sie oftmals interessante opti
sche Eigenschaften wie z. B. einen Doppelflop der Inter
ferenzfarbe.
Die Palette an erzielbaren Farben läßt sich durch Nachbe
schichten des Effektpigments (IV) mit einer oder mehre
ren, vorzugsweise einer zusätzlichen Überzugsschicht, die
jeweils aus einem oder mehreren Metalloxiden und/oder
-oxidhydraten bestehen, die jeweils vorzugsweise aus der
folgenden Gruppe von Metalloxiden und/oder -oxidhydraten:
Titanoxid, Zinnoxid, Zirkoniumoxid, Zinkoxid, Eisenoxid,
Chromoxid, Aluminiumoxid, Cobaltoxid, Nickeloxid und den
entsprechenden Oxidhydraten
ausgewählt sind, noch erweitern.
ausgewählt sind, noch erweitern.
Die Nachbeschichtung des Effektpigments (IV) erfolgt
vorzugsweise nach den oben für die Vorbeschichtung von
blättchenförmigen Substraten angegebenen Verfahren.
Besonders bevorzugt sind Effektpigmente (IV) auf der
Basis eines unbeschichteten blättchenförmigen Substrats,
das mit einer ersten Schicht aus Ruß und einer zweiten
Schicht aus TiO₂ bzw. dem entsprechenden Oxidhydrat
beschichtet ist, wobei dieses Pigment durch eine
Reduktionsreaktion zum Effektpigment (IV) umgesetzt wird.
Die Effektpigmente (I)-(IV) gemäß der vorliegenden
Erfindung stellen eine beträchtliche Bereicherung der
Palette technisch verwendbarer Pigmente dar, wodurch
ihnen eine erhebliche wirtschaftliche Bedeutung zukommt.
Besonders bevorzugt sind die Effektpigmente (III) und
(IV), die auf Ruß enthaltenden Pigmenten basieren, die
einer Reduktionsreaktion unterzogen werden. Diese Pig
mente besitzen niedrige Helligkeitswerte und eine hohe
Buntheit.
Die nachfolgenden Beispiele dienen zur näheren Beschrei
bung der Erfindung, ohne sie zu beschränken. Vor- und
nachstehend bedeuten alle Temperaturangaben °C.
50 g Glimmer mit einer Teilchengröße von 1-100 µm (mitt
lere Teilchengröße: 9 µm) und 0,76 g Ruß (FW200, im
Handel von der Firma Degussa erhältlich, mittlere Teil
chengröße: 13 nm) werden in einen Schnellmischer (36FL23,
hergestellt von der Firma Dynamics Co., USA) vorgelegt.
Man rührt die Mischung 120 sec bei einer Drehzahl von 72
m/sec und erhält auf diese Weise mit Ruß beschichtete
Glimmerteilchen.
Diese suspendiert man in 550 g entionisiertem Wasser und
erhitzt die Suspension unter ständigem Rühren auf 75°C.
Man tropft 80 ml einer Zinntetrachloridlösung (53 g/l)
bei einem pH-Wert von 1,5 zu, den man durch gleich
zeitiges Zudosieren 32%iger wäßriger Natronlauge im
wesentlichen konstant hält. Danach erhöht man den pH-Wert
auf 1,8 und tropft 422 ml einer Titantetrachloridlösung
(423 g/l) zu, wobei man den pH durch gleichzeitiges
Zudosieren 32%iger wäßriger Natronlauge im wesentlichen
auf einem konstanten Wert von 1,8 hält.
Anschließend werden die beschichteten Teilchen abfil
triert, mit entionisiertem Wasser gewaschen und getrock
net. 10 g des erhaltenen Pulvers werden mit 0,26 g
metallischem Siliciumpulver der Firma Wako Junyaku
Industries Co. und 0,40 g wasserfreiem Calciumchlorid der
Firma Kanto Chemical Co. vermischt. Die Mischung wird in
Tiegel gegeben, die in einen elektrischen Röhrenofen
überführt werden, der 30 Minuten auf 800°C erhitzt wird.
Während der Reduktionsreaktion wird durch die Ofenröhre
Stickstoff geleitet.
Die erhaltenen Pigmente besitzen eine tief dunkelgoldene
Körperfarbe mit Perlglanz.
Zur Herstellung von Pigmenten verfuhr man nach dem im
Beispiel 1 beschriebenen Verfahren, wobei man die zuge
gebenen Mengen an Titantetrachloridlösung, metallischem
Siliciumpulver und Calciumchlorid wie in der folgenden
Tabelle angegeben variierte. Die übrigen Reaktionsbedin
gungen wurden wie in Beispiel 1 angegeben gewählt.
Die Reaktionsbedingungen, unter denen man in den Beispie
len 1-5 arbeitete, und das Aussehen sowie die koloristi
schen Eigenschaften (Hunterlab) der erhaltenen Pigmente
sind in der Tabelle 1 zusammengefaßt.
50 g Glimmer mit einer Teilchengröße von 1-100 µm (mitt
lere Teilchengröße: 9 µm) und 0,76 g Ruß (FW200, im
Handel von der Firma Degussa erhältlich, mittlere Teil
chengröße: 13 nm) werden in einen Schnellmischer (36FL23,
hergestellt von der Firma Dynamics Co., USA) vorgelegt.
Man rührt die Mischung 120 Sek. bei einer Drehzahl von 72
m/sec und erhält auf diese Weise mit Ruß beschichtete
Glimmerteilchen.
Diese suspendiert man in 550 g entionisiertem Wasser und
erhitzt die Suspension unter ständigem Rühren auf 75°C.
Man tropft 80 ml einer Zinntetrachloridlösung (53 g/l)
bei einem pH-Wert von 1,5 zu, den man durch gleich
zeitiges Zudosieren 32%iger wäßriger Natronlauge im
wesentlichen konstant hält. Danach erhöht man den pH-Wert
auf 1,8 und tropft eine Titantetrachloridlösung (423 g/l)
zu, wobei man den pH durch gleichzeitiges Zudosieren
32%iger wäßriger Natronlauge im wesentlichen auf einem
konstanten Wert von 1,8 hält. Die in den Beispielen 6-10
verwendete Menge an Titantetrachloridlösung ist der
Tabelle 2 zu entnehmen.
Anschließend werden die beschichteten Teilchen abfil
triert, mit entionisiertem Wasser gewaschen, getrocknet
und 30 Minuten unter Stickstoff auf 800°C erhitzt.
Das Aussehen und die koloristischen Eigenschaften
(Hunterlab) der in den Beispielen 6-10 erhaltenen Pig
mente sind in der Tabelle 2 zusammengefaßt.
50 g Glimmer mit einer Teilchengröße von 1-100 µm (mitt
lere Teilchengröße: 6 µm) und 1,55 g Ruß (FW200, im
Handel von der Firma Degussa erhältlich, mittlere Teil
chengröße: 13 nm) werden in einen Schnellmischer (36FL23,
hergestellt von der Firma Dynamics Co., USA) vorgelegt.
Man rührt die Mischung 120 sec bei einer Drehzahl von 72
m/sec und erhält auf diese Weise mit Ruß beschichtete
Glimmerteilchen.
Diese suspendiert man in 550 g entionisiertem Wasser und
erhitzt die Suspension unter ständigem Rühren auf 75°C.
Man tropft 178 ml einer Zinntetrachloridlösung, (53 g/l)
bei einem pH-Wert von 1,5 zu, den man durch gleich
zeitiges Zudosieren 32%iger wäßriger Natronlauge im
wesentlichen konstant hält. Danach erhöht man den pH-Wert
auf 1,8 und tropft 687 ml einer Titantetrachloridlösung
(423 g/l) zu, wobei man den pH durch gleichzeitiges
Zudosieren 32%iger wäßriger Natronlauge im wesentlichen
auf einem konstanten Wert von 1,8 hält.
Anschließend werden die beschichteten Teilchen abfil
triert, mit entionisiertem Wasser gewaschen und getrock
net. 10 g des erhaltenen Pulvers werden mit 0,31 g
metallischem Siliciumpulver der Firma Wako Junyaku
Industries Co. und 0,46 g wasserfreiem Calciumchlorid der
Firma Kanto Chemical Co. vermischt. Die Mischung wird in
Tiegel gegeben, die in einen elektrischen Röhrenofen
überführt werden, der 30 Minuten auf 800°C erhitzt wird.
Während der Reduktionsreaktion wird durch die Ofenröhre
Stickstoff geleitet.
Die erhaltenen Pigmente besitzen eine tief dunkelgoldene
Körperfarbe mit Perlglanz.
100 g eines Rußeinschlußpigments, das gemäß Beispiel 5
der DE 42 22 372 hergestellt wurde, werden mit 2 g
metallischem Siliciumpulver (erhältlich von der Firma E.
Merck) und 0,5 g wasserfreiem Calciumchlorid (erhältlich
von der Firma E. Merck) gemischt und 1 Stunde lang
kräftig gemischt.
30 g der Mischung werden in Tiegel gegeben, die in einen
elektrischen Röhrenofen überführt werden, der 45 Minuten
auf 850°C erhitzt wird. Während der Reduktionsreaktion
wird durch die Ofenröhre Stickstoff geleitet.
Die erhaltenen Pigmente besitzen eine tief dunkelblaue
Körperfarbe und die Interferenzfarbe zeigt einen Doppel
farbflop von blau nach violett.
100 g eines Rußeinschlußpigments, das gemäß Beispiel 1
der DE 42 22 372 hergestellt wurde, werden mit 3,8 g
metallischem Siliciumpulver (erhältlich von der Firma E.
Merck) und 2 g wasserfreiem Calciumchlorid (erhältlich
von der Firma E. Merck) gemischt und 1 Stunde lang
kräftig gemischt.
30 g der Mischung werden in Tiegel gegeben, die in einen
elektrischen Röhrenofen überführt werden, der 45 Minuten
auf 900°C erhitzt wird. Während der Reduktionsreaktion
wird durch die Ofenröhre Stickstoff geleitet.
Die erhaltenen Pigmente besitzen eine graue Körperfarbe
und die Interferenzfarbe zeigt einen Doppelfarbflop von
grau nach blau.
50 g Glimmer mit einer Teilchengröße von 1-100 µm (mitt
lere Teilchengröße: 9 µm) werden in 550 g entionisiertem
Wasser suspendiert und die Suspension unter ständigem
Rühren auf 75°C erhitzt. Man tropft 80 ml einer Zinn
tetrachloridlösung (53 g/l) bei einem pH-Wert von 1,5 zu,
den man durch gleichzeitiges Zudosieren 32%iger wäßriger
Natronlauge im wesentlichen konstant hält. Danach erhöht
man den pH-Wert auf 1,8 und tropft eine Titantetra
chloridlösung (423 g/l) zu, wobei man den pH durch
gleichzeitiges Zudosieren 32%iger wäßriger Natronlauge im
wesentlichen auf einem konstanten Wert von 1,8 hält. Die
in den Vergleichsbeispielen 11-15 verwendete Menge an
Titantetrachloridlösung ist der Tabelle 3 zu entnehmen.
Anschließend werden die beschichteten Teilchen abfil
triert, mit entionisiertem Wasser gewaschen und getrock
net. 10 g des erhaltenen Pulvers werden mit metallischem
Siliciumpulver der Firma Wako Junyaku Industries Co. und
wasserfreiem Calciumchlorid der Firma Kanto Chemical Co.
vermischt. Die Mischung wird in Tiegel gegeben, die in
einen elektrischen Röhrenofen überführt werden, der
30 Minuten auf 800°C erhitzt wird. Während der
Reduktionsreaktion wird durch die Ofenröhre Stickstoff
geleitet. Die Mengen an metallischem Siliciumpulver und
wasserfreiem Calciumchlorid sind der Tabelle 3 zu
entnehmen, worin auch das Aussehen und die koloristischen
Eigenschaften (Hunterlab) der in den Vergleichsbeispielen
11-15 erhaltenen Pigmente zusammengefaßt sind.
Das Diagramm Helligkeit L gegen Buntheit C der Fig. 5
zeigt einen Vergleich der koloristischen Eigenschaften
der Pigmente gemäß Beispielen 1-5 (schwarze Ringe) und
Beispielen 14-18 (weiße Ringe). Daraus ist ersichtlich,
daß die Pigmente aus Beispielen 1-5 gemäß der vorliegen
den Erfindung dunkler sind und eine höhere Buntheit C
aufweisen als die entsprechenden herkömmlichen Pigmente
aus Beispielen 14-18 ohne Zugabe von Ruß.
Das Diagramm Helligkeit L gegen Buntheit C der Fig. 6
zeigt die koloristischen Eigenschaften der Pigmente aus
den Beispielen 1-10 gemäß der vorliegenden Erfindung. Die
nicht reduzierten Pigmente aus den Beispielen 6-10 (weiße
Dreiecke) besitzen größere Helligkeit und niedrigere
Buntheit als die Pigmente aus den Beispielen 1-5
(schwarze Ringe), wobei jedoch die für die Pigmente aus
den Beispielen 6-10 gefundene Kombination aus relativ
niedrigen Helligkeitswerten und relativ hohen Buntheits
werten aus ästhetischer Sicht vorteilhaft ist.
Claims (13)
1. Effektpigment mit dunkler Körperfarbe auf der Basis
eines plättchenförmigen Substrats, das mit einer
oder mehreren Schichten überzogen ist, wobei die
äußerste Schicht Titanoxid und
Ruß enthält, oder das mit zwei oder mehr Schichten
überzogen ist, wobei die äußerste Schicht Titanoxid
und die zweitäußerste Schicht
Ruß enthält, während die gegebenenfalls vorhandenen
weiteren Schichten ein oder mehrere Metalloxide
enthalten, wobei das Effekt
pigment dadurch erhältlich ist, daß man das be
schichtete plättchenförmige Substrat bei etwa 500-
1000°C einer Reduktionsreaktion unter Inertgasbe
dingungen unterzieht.
2. Effektpigment nach Anspruch 1, das dadurch erhält
lich ist, daß man das beschichtete plättchenförmige
Substrat mit einer reduzierenden Komponente mischt,
die ein oder mehrere Reduktionsmittel enthält, die
aus der Gruppe der Reduktionsmittel ausgewählt sind,
die sich aus Erdalkalimetallen, B, Al, Si, Zn, Fe,
LiH, CaH₂ Al₄C₃, Mg₂Si, MgSi₂, Ca₂Si und CaSi₂ zusam
mensetzt, und anschließend bei 700-900°C unter
Inertgasbedingungen glüht.
3. Effektpigment nach Ansprüchen 1-2, dadurch gekenn
zeichnet, daß das plättchenförmige Substrat aus der
Gruppe Glimmer, glimmerartiges Eisenoxid, Schicht
silikate, blättchenförmige Oxide und Metallplättchen
ausgewählt ist.
4. Effektpigment nach Ansprüchen 1-3, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Reduktionsreaktion in Gegenwart
eines Metallhalogenids durchgeführt wird.
5. Effektpigment nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich
net, daß das Metallhalogenid aus der Gruppe der
Metallchloride ausgewählt ist, die sich aus LiCl,
NaCl, KCl, MgCl₂, CaCl₂₁ CuCl₂, CrCl₃, MnCl₂, FeCl₂,
FeCl₃, CoCl₂, NiCl₂ und CeCl₃ zusammensetzt.
6. Effektpigment nach Ansprüchen 1-5, dadurch gekenn
zeichnet, daß die äußerste Überzugsschicht des
beschichteten, Titandioxid und
Ruß enthaltenden plättchenförmigen Substrats zusätz
lich ein nichtionisches Tensid, eine organofunktio
nelle Silanverbindung sowie ein anionisches oder
kationisches Tensid enthält.
7. Effektpigment nach Ansprüchen 1-6, dadurch gekenn
zeichnet, daß die zweitäußerste Überzugsschicht des
beschichteten, Ruß enthaltenden plättchenförmigen
Substrats ausschließlich aus Ruß besteht.
8. Effektpigment nach Ansprüchen 1-7, dadurch gekenn
zeichnet, daß das plättchenförmige Substrat mit
einer oder mehreren Schichten vorbeschichtet ist,
die jeweils ein oder mehrere Metalloxide und/oder
-oxidhydrate enthalten, die aus der Gruppe Titan
oxid, Cerozid, Zinnoxid, Zinkoxid, Zirkoniumoxid,
Eisenoxid, Chromoxid, Cobaltoxid, Nickeloxid,
Manganoxid, Siliciumoxid und/oder den entsprechenden
Oxidhydraten ausgewählt sind.
9. Verfahren zur Herstellung von Effektpigmenten nach
Ansprüchen 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß das
plättchenförmige Substrat, das mit einer oder mehre
ren Schichten bedeckt ist, wobei die äußerste
Schicht Titanoxid und/oder -oxidhydrat und Ruß
enthält, oder das mit zwei oder mehr Schichten
bedeckt ist, wobei die äußerste Schicht Titanoxid
und/oder -oxidhydrat und die zweitäußerste Schicht
Ruß enthält, während die gegebenenfalls vorhandenen
weiteren Schichten ein oder mehrere Metalloxide
und/oder -oxidhydrate enthalten, mit einer reduzie
renden Komponente und gegebenenfalls einem Metall
halogenid gemischt und anschließend bei 500-1000°C,
vorzugsweise bei 700-900°C, unter Inertgasbedingun
gen geglüht wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß das beschichtete plättchenförmige Substrat und
das Reduktionsmittel in einem Gewichtsverhältnis von
200 : 1 bis 1 : 1, vorzugsweise von 100 : 1 bis 10 : 1
gemischt werden.
11. Verfahren nach Ansprüchen 9-10, dadurch gekennzeich
net, daß zu der Mischung aus beschichtetem Substrat
und Reduktionsmittel ein Metallhalogenid in einer
Menge von 0,1-40 Gew.-%, vorzugsweise von 0,5-10
Gew.-%, bezogen auf die Masse des beschichteten
Substrats, gegeben wird.
12. Effektpigmente mit dunkler Körperfarbe auf der Basis
eines plättchenförmigen Substrats, das mit einer
oder mehreren Schichten überzogen ist, wobei die
äußerste Schicht auf Ruß basiert, oder das mit zwei
oder mehr Schichten bedeckt ist, wobei die äußerste
Schicht Titanoxid und die
zweitäußerste Schicht Ruß enthält, während die
gegebenenfalls vorhandenen weiteren Schichten ein
oder mehrere Metalloxide
enthalten, wobei die Effektpigmente dadurch erhält
lich sind, daß man eine Mischung aus plättchenförmi
gem Substrat, das gegebenenfalls mit einer oder
mehreren Schichten aus einem oder mehreren Metall
oxiden und/oder -oxidhydraten beschichtet ist, und
Ruß ohne flüssiges Medium einem Schnellrührvorgang
unterzieht, das entstehende beschichtete plättchen
förmige Substrat gegebenenfalls in einem wäßrigen
Medium suspendiert und Titanoxid und/oder -oxid
hydrat durch Hydrolyse der entsprechenden, ein oder
mehrere Titansalze enthaltenden Lösung auf dem Sub
strat als äußerste Schicht abscheidet.
13. Verwendung des neuen Effektpigments und des als
Zwischenstufe erhaltenen neuen plättchenförmigen
Substrats zur Pigmentierung von Kunststoffen,
Farben, Lacken und Kosmetika.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP94102184 | 1994-02-12 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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