DE4418075A1 - Effektlack bzw. Effektlackierung, insbesondere für Fahrzeugkarosserien unter Verwendung von flüssigkristallinen Interferenzpigmenten - Google Patents
Effektlack bzw. Effektlackierung, insbesondere für Fahrzeugkarosserien unter Verwendung von flüssigkristallinen InterferenzpigmentenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft Interferenzpigmente auf der Basis von
flüssigkristallinen Polymeren nach Anspruch 1, einen Effektlack
nach dem Oberbegriff des Anspruches 18 und damit lackierte
Gebrauchsgegenstände insbesondere Kraftfahrzeug-Karosserien,
nach dem Oberbegriff des Anspruches 27. Außerdem beinhaltet die
Erfindung ein Verfahren zur Herstellung der Interferenzpigmente
nach Anspruch 10. Flüssigkristalline Polymere gehen
beispielsweise aus der DE 40 08 076 A, der EP 66 137 A und der
US-PS 5,188,760 als bekannt hervor.
Bei den üblichen Fahrzeug-Uni-Lacken sind in der Regel in einen
klaren Träger aus Kunstharz Farbpigmente eingelagert, die die
gewünschte Farbtönung des Lackes bestimmen. Die Farbwirkung
dieser Pigmente beruht auf einer spektral selektiven Absorbtions
wirkung, so daß von dem auftreffenden - weißen - Licht ein
spektral breiter Anteil von den Pigmenten absorbiert und nur ein
spektral schmaler Anteil reflektiert wird.
In dem Bemühen um brillantere Farbeindrücke insbesondere bei
Fahrzeugkarosserien hat man die sog. Effektlacke entwickelt. Bei
einer Gruppe daraus, den Metallic-Lacken sind u. a. kleine Me
tallflitter als Pigmente mit in den Träger eingemischt. Bei ei
ner anderen Gruppe werden beschichtete Glimmerpartikel als Pig
mente verwendet. Bei diesen Effektlacken ist eine bessere Farb
brillanz als bei den Uni-Lacken erreichbar; außerdem ist je nach
Lichteinfallrichtung und/oder Betrachtungsrichtung ein leicht
geänderter Farbeindruck vorhanden, was erwünscht ist. Die EP 383
376 AI beschreibt einen solchen Effektlack, bei dem kleine Glim
merplättchen allseits gleichmäßig mit einem vernetzten, flüssig
kristallinen Polymer (LCP) in chiral-nematischer Anordnung be
schichtet sind. Die Farberscheinung derartiger Pigmente kommt
durch eine Interferenzerscheinung zustande. Von dem einfallenden
Licht werden nur diejenigen Lichtwellen reflektiert, deren Wel
lenlänge mit den äquidistanten Netzebenenabständen der flüssig
kristallinen Polymere interferieren, wogegen die Lichtanteile
anderer Wellenlängen durch den klaren Lack-Körper hindurchgehen
und von dem - vorzugsweise - dunklen Untergrund adsorbiert wer
den. Derartige, plättchenförmige, parallel zur lackierten Ober
fläche ausgerichtete Interferenzpigmente haben bei orthogonaler
Betrachtung eine bestimmte erste Farbe - Basisfarbe - und unter
einer geneigten Betrachtungsrichtung eine zweite, kürzerwellige
Farbe. Diese vom Betrachtungswinkel abhängige Farberscheinung
der lackierten Oberfläche macht die Lackierung sehr effektvoll
und für bestimmte Anwendungsfälle, bei denen derartige Farbef
fekte vom Kunden positiv aufgenommen werden, sehr wünschenswert.
Nachteilig ist die aufwendige Herstellung der Interferenzpigmen
te, wodurch sich der Effektlack und dementsprechend die Effekt
lackierung auf dem Gebrauchsgegenstand recht kostspielig gestal
ten.
Der Anmelderin ist vertraulich die Herstellung von Interferenz
pigmenten auf der Basis von Polysiloxanen bekannt geworden, wo
bei diese jeweils als Ganzes aus kleinen Bruchstücken einer dün
nen vernetzten Folie aus flüssigkristallinen Polymeren bestehen.
Diese Interferenzpigmente selber sind farblos und klar durch
sichtig. Die mit ihnen erzielbare Farbwirkung beruht auf der re
gelmäßigen Struktur und der gleichmäßigen Anordnung der Moleküle
in dem Flüssigkristall und auf einer darauf zurückzuführenden
Interferenz eines bestimmten spektralen Lichtanteiles, für den
das Pigment reflektiv wirkt. Die anderen Lichtanteile gehen
durch das Pigment hindurch. Dadurch lassen sich verblüffende
Farbeffekte unterschiedlicher Art erzielen, je nach Ausgestal
tung der Lackierung bzw. der Interferenzpigmente und deren Mi
schung. Abgesehen von der neuartigen ästhetischen Farbwirkung
der Lackierung bzw. des dazu verwendeten Lackes bietet diese
Lackierung auch noch eine Reihe technischer Vorteile. Die Inter
ferenzpigmente haben aufgrund ihres chemischen Aufbaues ein etwa
gleichgroßes spezifisches Gewicht wie der Träger der Pigmente
bzw. die Lackbasis. Dadurch kommt es nicht zu einer massebeding
ten Entmischung von Pigmenten und Lackbasis bei der Lagerung des
Lackes oder beim Applizieren des Lackes durch Versprühen mittels
einer hochrotierenden Glocke, wie dies bei konventionellen Lacken
mit spezifisch schweren Absorptionspigmenten - meist auf Me
tallbasis - zu beobachten ist. Da sich im übrigen das gesamte
Farbspektrum durch Mischen einiger weniger Typen von Interfe
renzpigmente in unterschiedlichen Verhältnissen beim Lackierer
herstellen lassen, kann die Lagerhaltung vor Ort auf einige we
nige Grundtypen von Lacken beschränkt werden, so daß die Logi
stik bezüglich der verschiedenen Lackfarben ganz erheblich verein
facht ist. Die Interferenzpigmente der angesprochenen Art werden
gewonnen, indem die flüssigkristallinen Polymere aus dem flüssi
gen Zustand heraus auf eine glatte Unterlage, beispielsweise auf
eine polierte Walze aufgerakelt werden, wodurch sich ein dünner
Film bildet. Durch den Rakelvorgang kommt es zu einer Ausrich
tung der Moleküle innerhalb des Filmes, wobei die Ausrichtung um
so besser ist, je dünner der Film ist; erst nach diesem Ausrich
ten weist der Film eine Interferenzfarbe auf. Aufgrund der Mono
mer-Architektur der Moleküle der flüssigkristallinen Polymere
stellen sich beim Schervorgang während des Rakelns selbsttätig
äquidistante Netzebenen und damit farbselektiv wirkende Beu
gungsstrukturen ein.
Die wirksame Interferenzfarbe der an sich durchsichtigen und
farblosen Pigmente kann dadurch gebildet werden, daß in den
smektischen oder cholesterischen Phasen der Interferenzpigmente
die äquidistant beabstandeten Netzebenen hinsichtlich ihrer Net
zebeneabstände der Wellenlänge einer bestimmten Farbtönung der
farbbestimmenden Lacklage angepaßt werden, was durch geeignete
chemische Strukturbildungsmaßnahmen bezüglich der Molekülarchi
tektur erreicht werden kann. Die Anmelderin konnte Interferenz
pigmente mit der Grundfarbe Rot und andere mit der Grundfarbe
Grün darstellen. In vorteilhafter Weise lassen sich Zwischenfar
ben dadurch herstellen, daß unterschiedliche Interferenzpigmente
gemeinsam in einen Basislack eingemischt werden, wobei die Farb
stellung von dem Mischungsverhältnis der unterschiedlichen In
terferenzpigmente abhängt. Nachdem hier die Mischungsverhältnis
se stufenlos variiert werden können, sind auch stufenlos alle
Farbschattierungen für den Farbgrundton vorgebbar.
Der Farbgrundton der Interferenzpigmente ist bestimmt durch den
Farbeindruck bzw. die Farbe, die sich bei senkrechter Beleuch
tung der lackierten Oberfläche und senkrechter Betrachtung ein
stellt. Nachdem bei schräg zur Oberfläche gerichtetem Strahlen
gang die Netzebenenabstände - geometrisch bedingt - gegenüber
der orthogonalen Strahlrichtung verändert erscheinen, verschiebt
sich der Farbeindruck in Richtung zu einer im Farbspektrum in
Richtung zu kürzeren Wellenlängen versetzt liegenden, anderen
Farbe, und zwar hängt dies von der relativen Betrachtungsrich
tung der Oberfläche ab. D.h. je nach Lage einer bestimmten Ober
flächenpartie zum Strahlengang des Betrachters erscheint die
Oberflächenpartie in der Grundfarbe oder in der anderen kürzer
welligen Farbe. Beispielsweise können Interferenzpigmente der
Grundfarbe Rot in die Farbe Grün umschlagen; mit anderen Inter
ferenzpigmenten ist ein Farbumschlag zwischen grün und blau dar
stellbar.
Die Intensität der dabei wahrnehmbaren Farben ist um so stärker,
je dunkler die Farbe des Untergrundes ist, der die farbbestim
mende Lacklage trägt, wobei der Farbton des Untergrundes aller
dings durch absorptiv wirkende Farbpigmente bestimmt sein muß.
Und zwar beruht dies darauf, daß die durch die Interferenzpig
mente hindurchgehenden Lichtanteile vom dunklen Untergrund mehr
oder weniger vollständig absorbiert werden, und zwar um so mehr,
je dunkler der Untergrund ist. Je heller der Untergrund ist, ein
um so größerer Lichtanteil aus dem nicht interferierenden Licht
wird vom Untergrund ebenfalls zurückreflektiert und überlagert
sich mit dem von den Interferenzpigmenten zurückgeworfenen
Lichtanteil, so daß dieser in seiner Farbintensität blasser er
scheint. Je heller also der Untergrund ist, um so geringer sind
die Farbintensitäten der Grundfarbe und der umgeschlagenen
Farbe. Dies geht soweit, daß auf beispielsweise verchromten
Blankteilen überhaupt kein Farbeffekt erreichbar ist, weil es
auf einem spiegelnden Untergrund nicht zu einer spektralen In
tensitätsverschiebung im Licht kommt.
Eine Bedingung für das Auftreten von flüssigkristallinen Phasen
ist eine starre mesogene Molekülgestalt. Die Repetitionseinhei
ten flüssigkristalliner Polymere enthalten die mesogenen Einhei
ten. Die beiden am häufigsten realisierten Molekülstrukturen
sind die Seitenketten-LC-Polymere, bei denen die mesogenen Ein
heiten als Seitenketten des Polymerrückgrates chemisch fixiert
sind, und die Hauptketten-LC-Polymere, bei denen die mesogenen
Einheiten das Polymerrückgrat oder Teil des Polymerrückgrates
bilden. Neben den Homopolymeren sind eine Vielzahl von Copolyme
ren darstellbar, die verschiedene mesogene Einheiten oder nicht
mesogene und mesogene Einheiten enthalten können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bezüglich der
verschiedenen gattungsgemäß zugrundegelegten Kategorien, nämlich
Interferenzpigmente, Verfahren zu deren Herstellung, Lack bzw.
lackierter Gebrauchsgegenstand, eine von der Basis der
Polysiloxane unabhängige stoffliche Basis zu finden, die bei
Effektlacken bzw. Effektlackierungen eine noch bessere Brillanz
im Farbeindruck erwarten läßt, wobei die verwendeten In
terferenzpigmente eine noch bessere chemische und physikalische
Verträglichkeit mit den üblichen Lackkörpern besitzen sollen und
auch in technisch einfacher Weise und kostengünstig herstellbar
sein sollen.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß bezüglich des zugrun
degelegten Interferenzpigmente durch die kennzeichnenden
Merkmale des Anspruches 1, bezüglich des Verfahrens zu deren
Herstellung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches
10, bezüglich des Lackes durch die kennzeichnenden Merkmale des
Anspruches 18 und bezüglich des zugrundegelegten
Gebrauchsgegenstandes durch die kennzeichnenden Merkmale des
Anspruches 27 gelöst.
Es ist bekannt, daß flüssigkristalline Polymerer aufgrund ihres
hohen Molekulargewichtes und der damit gegebenen hohen
Viskosität eine lange Orientierungszeit besitzen. Dieser
Nachteil wird anspruchsgemäß durch den Einsatz von
niedermolekularen mono- oder difunktionellen Acrylaten,
Methacrylaten, Epoxiden oder Vinylethern vermieden, die eine
erheblich kürzere Orientierungszeit aufweisen und vernetzt
werden können, um die ausgebildete Mesophase einzufrieren. Die
derart erhaltenen polymeren Netzwerke zeigen keine
flüssigkristallinen Übergänge mehr und sie bleiben bis zur
thermischen Zersetzung in einem hochgeordneten Zustand, der
konserviert ist. Die farbigen Filme bzw. die Interferenzpigmente
erhält man durch Zumischung einer niedermolekularen chiralen
Verbindung zu der nematischen Komponente, wodurch die Bildung
der chiral nematischen reflektierenden Phase induziert wird.
In der Praxis hat es sich dabei herausgestellt, bei der Herstel
lung der farbgebenden Filme bzw. der Pigmente bevorzugt chirale
Verbindungen einzusetzen, die gute flüssigkristalline und gute
Vernetzereigenschaften besitzen. Wird ein cholesterisches Netz
werk mit nichtmesogenen Diacrylaten hergestellt, wird ein Ver
netzer, z. B. ein 1,4-Diacryloyloxy-benzol zugesetzt.
Die eingesetzten nematischen und chiralen Komponenten sind
teilweise als Handelsprodukte erhältlich bzw. ist ihre
Herstellung aus der Literatur bekannt. Die Herstellung der
nematischen Komponente Di-[4-(6-Acryloyloxyhexyloxy)benzoesäure]-
1,4-phenyldiester ist beschrieben von D. J. Broer; J. Boven;
G.N. Mol; G. Challa; Makromol. Chem. 190, 2255(1989) und die
Herstellung der nematischen Komponente 4-(8-Acryloyloxy-3,6-
dioxy-octoyloxy)benzoesäure-4′-methoxybiphenylester erfolgte
nach M. Engel; B. Hisgen; R. Keller; W. Kreuder; B. Reck; H.
Ringsdorf; H.-W. Schmidt; P. Tschirner; Pure and Appl. Chem. 57,
1009 (1985). Der als chirale Komponente eingesetzte 4-(4-
Hexyloxybenzoyloxy)benzoesäure-2-octylester wird als
Handelsprodukt von der Firma Merck unter der Bezeichnung S. 811
vertrieben. Die chirale Komponente Cholesterylbutyrat wird von
der Firma Fluka vertrieben unter der Bestellnummer 26 770. Die
Herstellung der eingesetzten chiralen Komponente
Cholesterylacrylat ist beschrieben von A. C. De Visser; K. De
Groot; J. Feyen; A. Brantjes; J. Polym. Sci., A-1, 9, 1893
(1971). Die Herstellung der chiralen Komponente Cholesteryl-4-
(6-acryloyloxyhexyloxy)benzoat erfolgte durch Veresterung mit
Cholesterin über das entsprechende Säurechlorid. Das als
Vernetzer eingesetzte 1,4-Diacryloyloxy-benzol wurde nach L.
Liebert; L. Strzelecki; D. Vagogne; Bull. Soc. Chim. Fr. 9-10,
2073 (1975) hergestellt.
Der im Zusammenhang mit der Herstellung der Interferenzpigmente
erzeugte Film sollte zumindest nach dem Aushärten eine Dicke von
3 bis 15 µm haben. Bei dünneren Filmen verliert sich die ge
wünschte interferenzwirksame Farberscheinung und bei dickeren
Filmen ist die Ausrichtung der Moleküle nicht so gut, so daß die
Farberscheinung durch ein milchiges Aussehen beeinträchtigt ist.
Durch Zerkleinern des ausgehärteten Filmes in kleine Partikel
entstehen die vorliegend erforderlichen Interferenzpigmente in
Plättchenform, in denen ebenfalls bzw. nach wie vor die Seiten
gruppen-Mesogene zumindest näherungsweise nematisch und/oder
smektisch und/oder vorzugsweise cholesterisch geordnet sind. Die
verwendbaren plättchenförmigen Interferenzpigmente haben einen
Plättchendurchmesser in der Größenordnung von 5 bis 100 µm oder
etwa das Ein- bis Zehnfache der Filmdicke; kleinere oder größere
Partikel, die beim Zerkleinern des ausgehärteten Filmes entste
hen, müssen beispielsweise durch Siebvorgänge aussortiert wer
den. Beim Applizieren des damit pigmentierten Basislackes auf
einer Oberfläche ordnen sich die plättchenförmigen Pigmente
selbsttätig durch Scherkräfte in dem Basislack parallel zur
Oberfläche an. Die kleinen, der Würfelform eher angenäherten
Partikel richten sich im applizierten Lack jedoch nicht parallel
zur Bauteiloberfläche aus, weshalb sie aussortiert werden soll
ten. Die sehr großen Pigmentplättchen können beim Applizieren
des Lackes Probleme bieten, weshalb auch so große Pigmente aus
gesiebt werden sollten.
Eine andere zweckmäßige Ausgestaltung der Lackierung kann darin
gesehen werden, daß der Untergrund der farbbestimmenden Lacklage
in einem solchen durch Absorptionspigmente hervorgerufenen Farb
ton gehalten ist, der mit der Grundfarbe oder mit der umgeschla
genen Farbe der Interferenzpigmente etwa übereinstimmt. Dadurch
wird erreicht, daß die mit dem Untergrund übereinstimmende Farbe
besonders intensiv und brillant erscheint. In der anderen Be
trachtungs- bzw. Beleuchtungsrichtung erscheint die Farbe der
lackierten Oberfläche zwar auch in dem betreffenden Farbton des
Untergrundes, ist jedoch in der anderen Farbe der Interferenz
pigmente abgetönt und mit fein verteilten Flitterpunkten über
säht. Daneben ist es selbstverständlich auch noch möglich, den
die farbbestimmende Lacklage tragenden Untergrund mittels Ab
sorptionspigmenten weder dunkel, noch in einer der Farben der
Interferenzpigmente, sondern in einer dritten Farbe abzutönen,
die beispielsweise im Farbspektrum zwischen beiden Farben liegt
oder einen besonders großen spektralen Abstand zu wenigstens ei
ner der beiden Farben hat. Dadurch kann ein dreifacher Farbein
druck des lackierten Gegenstandes erreicht werden.
Alternativ zur zweckentsprechenden Abtönung des die farbbestim
mende Lacklage tragenden Untergrundes oder auch zusätzlich dazu
ist es ohne weiteres auch denkbar, dem - u. U. sogar unterschied
liche - Interferenzpigmente enthaltenden Effektlack auch noch
Absorptionspigmente beizumischen. Durch das Zumischen von dunk
len Absorptionspigmenten zu dem erfindungsgemäßen Effektlack
kann ein durchaus vergleichbarer Eindruck wie durch einen
dunklen Untergrund erreicht werden. Ähnlich verhält es sich beim
Zumischen von hellen Absorptionspigmenten; sie bewirken eine Ab
schwächung des Farbumschlages und der einzelnen Farbintensitä
ten. Durch Zumischen von Absorptionspigmenten in einer der Ef
fektfarben kann eine Intensivierung dieses Farbeindruckes zu La
sten der Farbwirkung der anderen Effektfarbe erreicht werden.
Das Zumischen von Absorptionspigmenten zu dem Effektlack emp
fiehlt sich dann, wenn ein - aus welchen Gründen auch immer -
heller oder gar ein metallisch glänzender Untergrund mit Effekt
lack lackiert werden soll. Eine solche Aufgabe kann sich bei
spielsweise beim Umlackieren von Altfahrzeugen oder bei Repara
turlackierungen stellen.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Beispielen noch näher
erläutert.
Die Polymerfilme wurden in einer in-situ Photopolymerisation in
der cholesterischen Phase der entsprechenden Monomermischung
hergestellt. Eine Monomermischung, bestehend aus 50 Mol.-% einer
nematischen Komponente und 50 Mol.-% einer chiralen Komponente
und etwa 1 Gew.-% 2,2-Dimethoxy-2-phenylacetophenon wurden in 1
ml Chloroform gelöst. Als nematische Komponente wurde ein Di-[4-
(6-Acryloyloxyhexyloxy)benzoesäure]-1,4-phenyldiester eingesetzt
und als chirale Komponente ein Cholesterylacrylat. Die Reakti
onslösung wurde auf eine Unterlage, z. B. auf eine Folie, auf ein
Blech oder auf einen Objektträger, mit einer Schichtstärke von
etwa 5 µm aufgetragen. Nach Verdampfung des Lösungsmittels wurde
die beschichtete Unterlage auf 115°C erwärmt, wobei bei der Mo
nomermischung die Mesophase ausgebildet wurde. Eine gute
Orientierung wurde dadurch erzielt, indem man die
Reaktionslösung auf die Unterlage aufrakelte, mit elektrischen
oder magnetischen Feldern behandelte oder zuvor eine
Orientierungsschicht auf die Unterlage aufbrachte. Anschließend
wurde der aufgebrachte Film durch UV-Licht ausgehärtet. Der aus
gehärtete Film besaß bei senkrechter Beleuchtung und senkrechter
Aufsicht eine violette Farbe.
Durch Variation des Gehaltes an den beiden Komponenten kann man
bei dem Film Reflexionsfarben im gesamten sichtbaren Bereich
des Spektrums und im IR-Bereich einstellen, wie aus der nachfol
genden Tabelle ersichtlich ist.
Anteil des chiralen Monomers (Mol-%) | |
Reflexionswellenlänge λR (nm) | |
10 | |
1668 | |
20 | 998.0 |
30 | 674.5 |
35 | 572.0 |
40 | 512.5 |
45 | 474.0 |
50 | 435.5 |
60 | 378.0 |
70 | 362.5 |
Der farbgebende Film wurde von der Unterlage mit einem
klingenartigen Werkzeug abgeschält, wobei schuppenartige Gebilde
erhalten wurden. Die Schuppen wurden anschließend mit einer
Luftstrahlmühle (Firma Alpine) zerkleinert; es sind auch andere
thermische schonende Mühlen für Kunststoffteile einsetzbar. Das
erhaltene Mahlgut wurde darauf gesiebt und eine Siebfraktion mit
einer mittleren Größe von etwa 30 µm für die Weiterverarbeitung
verwendet.
Die erhaltenen Interferenzpigmente wurden mit einem Klarlack im
Verhältnis von 1 : 7 bis 1 : 20 Gewichtsteilen gemischt. Als
Klarlack wurde ein Zweikomponenten-Decklack auf Polyurethan
basis; z. B. 2K-PU-Decklack 0111 der Firma BASF Lacke u. Farben
oder ein Lack "Standox" der Firma Herberts verwendet.
Der Effektlack wurde durch ein pneumatisches Sprühverfahren
(Werkzeug: SATA) auf einen KW-Schiebedachdeckel appliziert, der
mit einer schwarzen Füllerlackierung der Bezeichnung DL 0404 der
Anmelderin als Untergrund versehen war. Ein elektrostatisches
Applikationsverfahren für den erfindungsgemäßen Effektlack mit
tels hochrotierenden Sprühglocken erscheint ebenfalls
einsetzbar. Nach dem Auftrag wurde der Effektlack zunächst
getrocknet und anschließend thermisch forciert gehärtet.
Auf dem Karosserieteil wurde als Ergebnis eine Farbbeschichtung
erhalten, die unter diffusem Weißlicht - bei bewölktem Himmel -
je nach der Betrachtungsrichtung in einer intensiv violetten
Farbtönung bzw. in einem grünen Farbton erschien.
Ein anderer farbgebender Film wurde aus Di-[4-(6-acryloyloxy)
hexyloxy]benzoesäure-1,4-(2-methyl)phenyldiester als nematischer
Komponente und Cholesteryl-2,3-(2-acryloyloxyethoxy)benzoat als
chiraler Komponente hergestellt. Die Herstellung des Films er
folgte nach der im vorhergehenden Beispiel angegebenen Verfah
rensweise mit dem Unterschied, daß die beschichtete Unterlage
auf 90°C erwärmt wurde.
Bei diesem Film wurden folgende Reflexionswellenlängen einge
stellt:
Anteil des chiralen Monomers (Mol-%) | |
Reflexionswellenlänge λR (nm) | |
10 | |
1668 | |
20 | 998 |
30 | 674 |
35 | 572 |
40 | 512 |
45 | 474 |
50 | 435 |
60 | 378 |
70 | 362 |
Die Vorteile die mit Erfindungsgegenstand erzielt werden beste
hen insbesondere darin, daß mit dem Effektlack bzw. mit der Ef
fektlackierung eine noch höhere Farbbrillanz bei großer Lichtbe
ständigkeit erreicht wird als mit bisher bekannten Interferenz
pigmenten erzielt werden konnte. Dies ist damit zu erklären, daß
die erfindungsgemäßen Interferenzpigmente sehr schmalbandige Ab
sorptionskurven für die verschiedenen Farben ausbilden. Außerdem
besitzen die Interferenzpigmente eine bessere chemische und phy
sikalische Verträglichkeit mit den üblichen Lacken, mit denen
sie gemischt werden. Die erfindungsgemäßen Interferenzpigmente
besitzen gegenüber den bisher bekannten eine wesentlich höhere
Vernetzung, die insbesondere bei der Verwendung der
difunktionellen nematischen Diacrylate und der difunktionellen
chiral nematischen Diacrylate erreicht wird. Die hergestellten
Interferenzpigmente besitzen eine große mechanische Stabilität
und eine große Farbstabilität und zeigen eine hervorragende
Haftfähigkeit und Benetzungsfähigkeit. Die Ausgangskomponenten
für die flüssigkristallinen Seitenketten-Polymeren sind außerdem
einfach und kostengünstig herzustellen.
Claims (37)
1. Interferenzpigmente aus flüssigkristallinen Seitenketten-Po
lymeren (LCP) für farbige Lacke, in denen die Seitengruppen-Me
sogene zumindest näherungsweise nematisch und/oder smektisch
und/oder cholesterisch geordnet sind,
gekennzeichnet durch die Gemeinsamkeit fol
gender Merkmale:
- - die flüssigkristallinen Seitenketten-Polymere (LCP) der In terferenzpigmente sind aus einer nematischen und einer mit ihr vernetzten chiralen Komponente gebildet,
- - wobei die nematische Komponente aus einem niedermolekularen mono- oder difunktionellen niedermolekularen Acrylat, Methacrylat, Epoxid oder Vinylether oder einer Mischung daraus besteht und
- - wobei die chirale Komponente aus einer optisch isomeren, ein Chiralitätszentrum aufweisenden niedermolekularen, chiralen Verbindung besteht.
2. Interferenzpigmente nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die nematische Komponente aus einem Di-[4-(6-acryloyloxy)
alkyloxy]benzoesäure-1,4-phenyldiester, Di-[4-(6-acryloyloxy)
alkyloxy]benzoesäure-1,4-(2-methyl)phenyldiester oder aus einem
Di-[4-(6-acryloyloxy)alkyloxy]benzoesäure-1,4-(2-methoxy)phenyl
diester oder aus einer Mischung der genannten Komponenten be
steht.
3. Interferenzpigmente nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die chirale Komponente aus einem Cholesteryl-3,5-(2-
acryloyloxyalkoxy)benzoat, Cholesteryl-3,4-(2-acryloyloxy
alkoxy)benzoat, Cholesteryl-2,5(2-acryloyloxyalkoxy)benzoat,
Cholesteryl-2,4-(2-acryloyloxyalkoxy)benzoat oder einem β-
Oestradiyl-3,17-(4-acryloylalkyloxy)benzoat besteht.
4. Interferenzpigmente nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die chirale Komponente aus einem β-Oestradiyl-3,17-acrylat,
R bzw. S-1,1′-Bi-2-naphthoyl[-4-alkoxybenzoyloxy]-(4,4-biphenylyl
oxyalkoxyacrylat) oder einem R bzw. S-1,1′-Bi-2-naphthoyl[hexyl
terephthaloyl]-(4,4-biphenyloyloxyalkoxyacrylat) besteht.
5. Interferenzpigmente nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die chirale Komponente aus einem R bzw. S-Di-[4-(3-acryl
oyloxy-2-methylpropoxy)benzoesäure]-1,4-phenyldiester,
4-(4-Hexyloxybenzyoloxy)benzoesäure-2-octylester, Di-[4-(3-acryl
oyloxy-2-methylpropoxy]benzoesäure-1,4-phenyldiester, Di-[4-(3-
acryloyloxy-2-methylpropoxy]benzoesäure-1,4-(2-methyl)phenyldi
ester, Di-[4-(3-acryloyloxy)-2-methylpropoxy]benzoesäure-1,4-(2-
methoxy)phenyldiester, Di-[4-(1-acryloyloxy-1-methylethoxy]ben
zoesäure-1,4-phenyldiester, Di-[4-(1-acryloyloxy-1-methylethoxy]
benzoesäure-1,4-(2-methyl)phenyldiester, Di-[4-(1-acryloyloxy)-1-
methylethoxy]benzoesäure-1,4-(2-methoxy)phenyldiester, Di-[4-(6-
acryloyloxy-3-methylhexoxy]benzoesäure-1,4-phenyldiester, Di-[4-
(6-acryloyloxy-3-methylhexoxy]benzoesäure-1,4-(2-methyl)phenyl
diester oder Di-[4-(6-acryloyloxy)-3-methylhexoxy]benzoesäure-
1,4-(2-methoxy)phenyldiester besteht.
6. Interferenzpigmente nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein den Ausgangskomponenten zugesetzter Vernetzer aus 1,4-
Diacryloyloxy-benzol besteht.
7. Interferenzpigmente nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß Interferenzpigmente mit unterschiedlichen Netzebenenab
ständen gemischt im Lack enthalten sind.
8. Interferenzpigmente nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Interferenzpigmente eine Stärke von etwa 3 bis 15 µm auf
weisen.
9. Interferenzpigmente nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die plättchenförmigen Interferenzpigmente einen Durchmesser
von 5 bis 100 µm, vorzugsweise von 10 bis 50 µm aufweisen.
10. Verfahren zum Herstellen von plättchenförmigen Interferenz
pigmenten, insbesondere für die Verwendung in einem Lack nach
Anspruch 18, bei dem durch Aufbringen von flüssigkristallinen
Seitenketten-Polymeren (LCP) in flüssigem Zustand auf einer
glatten Unterlage ein dünner Film mit zumindest näherungsweise
nematisch und/oder smektisch und/oder cholesterisch geordneten
Molekülen erzeugt wird, bei dem dieser Film ausgehärtet, von der
Unterlage abgezogen und in plättchenförmige Partikel zerkleinert
wird, wobei vor Weiterverarbeitung der Partikel als Interferenz
pigmente die im Durchmesser kleiner als die Filmstärke messenden
Partikel und die im Durchmesser um mehr als das Zehnfache größer
als die Filmstärke messenden durch ein korngrößen-selektives
Trennverfahren aussortiert werden,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Dünnfilm aus flüssigkristallinen Seitenketten-Polymeren
(LCP) gemäß folgender Kennzeichnung als Lösungsmittelauftrag
aufgebracht oder aus einem Pulver aufgeschmolzen wird:
- - die Seitenketten-Polymere sind aus einer nematischen und ei ner mit ihr vernetzten chiralen Komponente gebildet,
- - wobei die nematische Komponente aus niedermolekularen einem mono- oder difunktionellen Acrylat, Methacrylat, Epoxid oder Vinylether oder einer Mischung daraus besteht und
- - wobei die chirale Komponente aus einer optisch isomeren, ein Chiralitätszentrum aufweisenden niedermolekularen Verbindung besteht.
11. Verfahren nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß die nematische Komponente aus einem Di-[4-(6-
acryloyloxy)alkyloxy]benzoesäure-1,4-phenyldiester, Di-[4-(6-
acryloyloxy)alkyloxy]benzoesäure-1,4-(2-methyl)phenyldiester oder
aus einem Di-[4-(6-acryloyloxy)alkyloxy]benzoesäure-1,4-(2-
methoxy)phenyldiester oder aus einer Mischung der genannten
Komponenten besteht.
12. Verfahren nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß die chirale Komponente aus einem Cholesteryl-3,5-(2-
acryloyloxyalkoxy)benzoat, Cholesteryl-3,4-(2-
acryloyloxyalkoxy)benzoat, Cholesteryl-2,5-(2-
acryloyloxyalkoxy)benzoat, Cholesteryl-2,4-(2-
acryloyloxyalkoxy)benzoat oder einem β-Oestradiyl-3,17-(4-
acryloylalkyloxy)benzoat besteht.
13. Verfahren nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß die chirale Komponente aus einem β-Oestradiyl-3,17acrylat,
R bzw. S-1,1′-Bi-2-naphthoyl[-4-alkoxybenzoyloxy-(4,4-bi
phenoylyloxyalkoxyacrylat) oder einem R bzw. S-1,1′-Bi-2-
naphthoyl[hexylte-rephthaloyl]-(4,4-biphenylyloxyalkoxyacrylat)
besteht.
14. Verfahren nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß die chirale Komponente aus einem R bzw. S-Di-[4-(3-
acryloyloxy-2-methylpropoxy)benzoesäure]-1,4-phenyldiester
4-(4-Hexyloxybenzyoloxy)benzoesäure-2-octylester, Di-[4-(3-acryl
oyloxy-2-methylpropoxy]benzoesäure-1,4-phenyldiester, Di-[4-(3-
acryloyloxy-2-methylpropoxy]benzoesäure-1,4-(2-methyl)phenyl
diester, Di-[4-(3-acryloyloxy)-2-methylpropoxy]benzoesäure-1,4-
(2-methoxy)phenyldiester, Di-[4-(1-acryloyloxy-1-methylethoxy]
benzoesäure-1,4-phenyldiester, Di-[4-(1-acryloyloxy-1-methyl
ethoxy]benzoesäure-1,4-(2-methyl)phenyldiester, Di-[4-(1-acryl
oyloxy)-1-methylethoxy]benzoesäure-1,4-(2-methoxy)phenyldiester,
Di-[4-(6-acryloyloxy-3-methylhexoxy]benzoesäure-1,4-phenyldi
ester, Di-[4-(6-acryloyloxy-3-methylhexoxy]benzoesäure-1,4-(2-
methyl)phenyldiester oder Di-[4-(6-acryloyloxy)-3-methylhexoxy]
benzoesäure-1,4-(2-methoxy)phenyldiester besteht.
15. Verfahren nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein den Ausgangskomponenten zugesetzter Vernetzer aus 1,4-
Diacryloyloxy-benzol besteht.
16. Verfahren nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Film in einer Stärke von etwa 3 bis 15 µm aufgerakelt
wird.
17. Verfahren nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß nur plättchenförmige Interferenzpigmente mit einen Durch
messer von 5 bis 100 µm, vorzugsweise von 10 bis 50 µm verwendet
werden.
18. Lack zum Lackieren von Gebrauchsgegenständen, insbesondere
von Fahrzeugkarosserien, in dem zumindest auch, vorzugsweise nur
plättchenförmige, bei der Lack-Applikation sich selbsttätig etwa
parallel zur Gegenstandsoberfläche ausrichtende Interferenzpig
mente aus flüssigkristallinen Seitenketten-Polymeren (LCP) ein
gemischt sind, in denen die Seitengruppen-Mesogene zumindest nä
herungsweise nematisch und/oder smektisch und/oder cholesterisch
geordnet sind,
gekennzeichnet durch die Gemeinsamkeit fol
gender Merkmale:
- - die flüssigkristallinen Seitenketten-Polymere (LCP) der In terferenzpigmente sind aus einer nematischen und einer mit ihr vernetzten chiralen Komponente gebildet,
- - wobei die nematische Komponente aus einem niedermolekularen, mono- oder difunktionellen Acrylat, Methacrylat, Epoxid oder Vinylether oder einer Mischung daraus besteht und
- - wobei die chirale Komponente aus einer optisch isomeren, ein Chiralitätszentrum aufweisenden niedermolekularen Verbindung besteht.
19. Lack nach Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet,
daß die nematische Komponente aus einem Di-[4-(6-acryloyloxy)
alkyloxy]benzoesäure-1,4-phenyldiester, Di-[4-(6-acryloyloxy)
alkyloxy]benzoesäure-1,4-(2-methyl)phenyldiester oder aus Di-[4-
(6-acryloyloxy) alkyloxy]benzoesäure-1,4-(2-methoxy)phenyldiester
oder aus einer Mischung der genannten Komponenten besteht.
20. Lack nach Anspruch 19,
dadurch gekennzeichnet,
daß die chirale Komponente aus einem Cholesteryl-3,5-(2-
acryloyloxyalkoxy)benzoat, Cholesteryl-3,4-(2-acryloyloxy
alkoxy)-benzoat, Cholesteryl-2,5-(2-acryloyloxyalkoxy)benzoat,
Cholesteryl-2,4-(2-acryloyloxyalkoxy)benzoat oder einem β-
Oestradiyl-3,17-(4-acryloylalkyloxy)benzoat besteht.
21. Lack nach Anspruch 19,
dadurch gekennzeichnet,
daß die chirale Komponente aus einem β-Oestradiyl-3,17-acrylat,
R bzw. S-1,1′-Bi-2-naphthoyl[-4-alkoxybenzoyloxy]-(4,4-biphenyl
oyloxy-alkoxyacrylat) oder einem R bzw. S-1,1′-Bi-2-naphthoyl
[hexyl-terephthaloyl-(4,4-biphenylyloxyalkoxyacrylat) besteht.
22. Lack nach Anspruch 19,
dadurch gekennzeichnet,
daß die chirale Komponente aus einem R bzw. S-Di-[4-(3-
acryloyloxy-2-methylpropoxy) benzoesäure]-1,4-phenyldiester,
4-(4-Hexyloxybenzyoloxy)benzoesäure-2-octylester, Di-[4-(3-acryl
oyloxy-2-methylpropoxy]benzoesäure-1,4-phenyldiester, Di-[4-(3-
acryloyloxy-2-methylpropoxy]benzoesäure-1,4-(2-methyl)phenyl
diester, Di-[4-(3-acryloyloxy)-2-methylpropoxy]benzoesäure-1,4-
(2-methoxy)phenyldiester, Di-[4-(1-acryloyloxy-1-methylethoxy]
benzoesäure-1,4-phenyldiester, Di-[4-(1-acryloyloxy-1-methyl
ethoxy]benzoesäure-1,4-(2-methyl)phenyldiester, Di-[4-(1-acryl
oyloxy)-1-methylethoxy]benzoesäure-1,4-(2-methoxy)phenyldiester,
Di-[4-(6-acryloyloxy-3-methylhexoxy]benzoesäure-1,4-phenyl
diester, Di-[4-(6-acryloyloxy-3-methylhexoxy]benzoesäure-1,4-(2-
methyl)phenyldiester oder Di-[4-(6-acryloyloxy)-3-methylhexoxy]
benzoesäure-1,4-(2-methoxy)phenyldiester besteht.
23. Lack nach Anspruch 19,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein den Ausgangskomponenten zugesetzter Vernetzer aus 1,4-
Diacryloyloxy-benzol besteht.
24. Lack nach Anspruch 19,
dadurch gekennzeichnet,
daß Interferenzpigmente mit unterschiedlichen Netzebenenabstän
den gemischt im Lack enthalten sind.
25. Lack nach Anspruch 19,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Interferenzpigmente eine Stärke von etwa 3 bis 15 µm
aufweisen.
26. Lack nach Anspruch 19,
dadurch gekennzeichnet,
daß die plättchenförmigen Interferenzpigmente einen Durchmesser
von 5 bis 100 µm, vorzugsweise von 10 bis 50 µm aufweisen.
27. Mehrlagig lackierter Gebrauchsgegenstand, insbesondere
Fahrzeugkarosserie, mit in der farbbestimmenden Lacklage der
Lackierung zumindest auch, vorzugsweise nur eingelagerten Inter
ferenzpigmenten entsprechend der gewünschten Farbtönung des Ge
brauchsgegenstandes, wobei die in der farbbestimmenden Lacklage
eingelagerten Interferenzpigmente plättchenförmig ausgebildet
und etwa parallel zur Gegenstandsoberfläche ausgerichtet sind
und als ganzes jeweils aus vernetzten flüssigkristallinen Sei
tenketten-Polymeren (LCP) bestehen, wobei die Seitengruppen-Me
sogene innerhalb der Interferenzpigmente zumindest näherungswei
se nematisch und/oder smektisch und/oder cholesterisch geordnet
sind,
gekennzeichnet durch die Gemeinsamkeit fol
gender Merkmale:
- - die flüssigkristallinen Seitenketten-Polymere (LCP) der In terferenzpigmente sind aus einer nematischen und einer mit ihr vernetzten chiralen Komponente gebildet,
- - wobei die nematische Komponente aus einem niedermolekularen mono- oder difunktionellen Acrylat, Methacrylat, Epoxid oder Vinylether oder einer Mischung daraus besteht und
- - wobei die chirale Komponente aus einer optisch isomeren, ein Chiralitätszentrum aufweisenden niedermolekularen Verbindung besteht.
28. Gebrauchsgegenstand nach Anspruch 27,
dadurch gekennzeichnet,
daß die nematische Komponente aus einem Di-[4-(6-acryloyloxy)
alkyloxy]benzoesäure-1,4-phenyldiester, Di-[4-(6-acryloyloxy)
alkyloxy]benzoesäure-1,4-(2-methyl)phenyldiester oder aus Di-[4-
(6-acryloyloxy)alkyloxy]benzoesäure-1,4-(2-methoxy)phenyldiester
oder aus einer Mischung der genannten Komponenten besteht.
29. Gebrauchsgegenstand nach Anspruch 27,
dadurch gekennzeichnet,
daß die chirale Komponente aus einem Cholesteryl-3,5-(2-acryl
oyloxyalkoxy)benzoat, Cholesteryl-3,4-(2-acryloyloxyalkoxy)
benzoat, Cholesteryl-2,5-(2-acryloyloxyalkoxy)benzoat,
Cholesteryl-2,4-(2-acryloyloxyalkoxy)benzoat oder einem
β-Oestradiyl-3,17-(4-acryloylalkyloxy)benzoat besteht.
30. Gebrauchsgegenstand nach Anspruch 27,
dadurch gekennzeichnet,
daß die chirale Komponente aus einem β-Oestradiyl-3,17-acrylat,
R bzw. S-1,1′-Bi-2-naphthoyl[-4-alkoxybenzoyloxy]-(4,4-biphenyl
oyloxyalkoxyacrylat) oder einem R bzw. S-1,1′-Bi-2-naphthoyl[
hexyl-terephthaloyl]-(4,4-biphenylyloxyalkoxyacrylat) besteht.
31. Gebrauchsgegenstand nach Anspruch 27,
dadurch gekennzeichnet,
daß die chirale Komponente aus einem R bzw. S-Di-[4-(3-acryl
oyloxy-2-methylpropoxy)benzoesäure]-1,4-phenyldiester,
4-(4-Hexyloxybenzyoloxy)benzoesäure-2-octylester, Di-[4-(3-acryl
oyloxy-2-methylpropoxy]benzoesäure-1,4-phenyldiester, Di-[4-(3-
acryloyloxy-2-methylpropoxy]benzoesäure-1,4-(2-methyl)phenyl
diester, Di-[4-(3-acryloyloxy)-2-methylpropoxy]benzoesäure-1,4-
(2-methoxy)phenyldiester, Di-[4-(1-acryloyloxy-1-methylethoxy]
benzoesäure-1,4-phenyldiester, Di-[4-(1-acryloyloxy-1-methyl
ethoxy]benzoesäure-1,4-(2-methyl)phenyldiester, Di-[4-(1-acryl
oyloxy)-1-methylethoxy]benzoesäure-1,4-(2-methoxy)phenyldiester,
Di-[4-(6-acryloyloxy-3-methylhexoxy]benzoesäure-1,4-phenyldi
ester, Di-[4-(6-acryloyloxy-3-methylhexoxy]benzoesäure-1,4-(2-
methyl)phenyldiester oder Di-[4-(6-acryloyloxy)-3-methylhexoxy]
benzoesäure-1,4-(2-methoxy)phenyldiester besteht.
32. Gebrauchsgegenstand nach Anspruch 27,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein den Ausgangskomponenten zugesetzter Vernetzer aus 1,4-
Diacryloyloxy-benzol besteht.
33. Gebrauchsgegenstand nach Anspruch 27,
dadurch gekennzeichnet,
daß der die farbbestimmende, mit Interferenzpigmenten versehene
Lacklage tragende Untergrund dunkelfarbig ist.
34. Gebrauchsgegenstand nach Anspruch 27,
dadurch gekennzeichnet,
daß der die farbbestimmende, mit Interferenzpigmenten versehene
Lacklage tragende Untergrund in der selben Farbtönung gehalten
ist wie ein Farbton der farbbestimmenden Lacklage.
35. Gebrauchsgegenstand nach Anspruch 27,
dadurch gekennzeichnet,
daß Interferenzpigmente mit unterschiedlichen Netzebenenabstän
den gemischt in der farbbestimmenden Lacklage enthalten sind.
36. Gebrauchsgegenstand nach Anspruch 27,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Interferenzpigmente eine Stärke von etwa 3 bis 15 µm
aufweisen.
37. Gebrauchsgegenstand nach Anspruch 27,
dadurch gekennzeichnet,
daß die plättchenförmigen Interferenzpigmente einen Durchmesser
von 5 bis 100 µm, vorzugsweise von 10 bis 50 µm aufweisen.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: DAIMLERCHRYSLER AG, 70567 STUTTGART, DE WACKER-CHE |
|
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |