DE69805102T2 - Ferrit enthaltende perlglanzpigmente - Google Patents

Ferrit enthaltende perlglanzpigmente

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Description

    Hintergrund der Erfindung
  • Es sind viele Perlglanz- oder Perlmutt-Pigmente bekannt, die auf glimmerartigen oder anderen lamellaren Substraten basieren, die mit einer Metalloxid-Schicht beschichtet wurden. Als Resultat der Lichtreflexion und -brechung weisen diese Pigmente einen perlartigen Glanz auf. In Abhängigkeit von der Dicke der Metalloxid-Schicht können sie auch Interferenzfarbeffekte aufweisen. Eine gute Beschreibung dieses Pigments- Typs kann in den US-Patenten Nrn. 3 087 828 und 3 087 829 gefunden werden.
  • Die Perlglanz-Pigmente, die im Handel am häufigsten auftreten, sind Perlglanz- Pigmente aus Titandioxid beschichtetem Glimmer und Eisenoxid-beschichtetem Glimmer. Es ist auch wohlbekannt, dass die Metalloxid-Schicht noch überzogen sein kann. Beispielsweise beschreibt das US-Patent Nr. 3 087 828 die Abscheidung von Fe&sub2;O&sub3; auf einer TiO&sub2;-Schicht, während das US-Patent 3 711 308 ein Pigment beschreibt, in dem es eine gemischte Schicht aus Titan- und Eisenoxiden auf dem Glimmer gibt, die mit Titandioxid und/oder Zirkoniumdioxid überzogen ist.
  • Die Oxid-Beschichtung wird in Form eines dünnen Films auf der Oberfläche des Glimmerpartikels abgeschieden. Das resultierende Pigment hat die optischen Eigenschaften dünner Filme und somit ergibt sich die Farbe, die durch das Pigment widergegeben wird, aus der Lichtinterferenz, die von der Dicke der Beschichtung abhängig ist. Da Eisenoxid eine eigene rote Farbe hat, hat ein Glimmer, der mit diesem Oxid überzogen ist, sowohl eine Reflexionsfarbe wie auch eine Absorptionsfarbe, wobei die erstgenannte aus der Lichtinterferenz, die letztgenannte aus der Lichtabsorption resultiert. Die Reflexionsfarben reichen von Gelb bis Rot und die Pigmente werden im allgemeinen als "Bronze", "Kupfer", "Rostbraun", usw. bezeichnet. Die Pigmente werden für viele Zwecke eingesetzt, z. B. zur Einarbeitung in Kunststoffe und Kosmetika wie auch für Außenanwendungen, z. B. als Kraftfahrzeuglacke.
  • Perglanz-Pigmente, die Ferrite enthalten, sind ebenfalls bekannt. Z. B. beschreiben das US-Patent 5 344 488 und die DE 41 20 747 die Abscheidung von Zinkoxid an Glimmer-Plättchen, die mit Eisenoxid beschichtet waren. Das US-Patent stellt fest, dass zur Vermeidung des Nachteils herkömmlicher Zinkoxid/Glimmer-Pigmente, nämlich der Tendenz zur Agglomeratbildung, und zum Erhalt eines Pigmentes, das eine gute Hautverträglichkeit, antibakterielle Wirkung, günstige organische Absorptionseigenschaften und Oberflächenfarbe hat, die Zinkoxidschicht auf ein vorher hergestelltes, mit Metalloxid beschichtetes, plättchenartiges Substrat aufgetragen wird. Beim Calcinieren werden kleine nadelförmige Kristallite statistisch an der Oberflächenschicht verteilt, so dass die Zinkferrit-Schicht, die erhalten wird, nicht ganz kontinuierlich ist. Das Patent gibt an, dass - anders als Substrate, die ganz mit Zinkoxid in einer kontinuierlichen Schicht beschichtet sind -, die Substrate, die mit einer Kristallite enthaltenden Schicht überzogen sind, nur eine geringe Tendenz zur Agglomeration zeigen.
  • Die Qualität eines Perlglanz-Pigmentes ist im allgemeinen von der Glätte oder Kontinuität der Beschichtung auf dem Glimmer-Substrat abhängig. Die Qualität des Pigments nimmt rasch mit ansteigenden Diskontinuitäten in der Beschichtung ab. Das US-Patent 5 344 488 gibt an, dass ein Diskontinuität zur Vermeidung einer Agglomeration essentiell ist. Daher muß ein Qualitätsverlust in Kauf genommen werden, um ein verwendbares Pigment zu erhalten.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Ferrit- beschichteten Glimmer-Pigments, das im wesentlichen frei von Kristalliten ist und das daher eine hohe Qualität hat. Diese und andere Aufgaben der vorliegenden Erfindung werden dem Fachmann auf diesem Gebiet klar werden.
    • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Perglanz-Pigment, das ein Ferrit-beschichtetes, Eisenoxid-beschichtetes plättchenförmiges Substrat ist, in dem das Ferrit im wesentlichen frei von Kristalliten ist. Das Pigment wird erhalten, indem Metallionen zu einer Aufschlämmung einer wasserhaltigen Eisenverbindung und plättchenartiger Partikel gegeben werden und das Metall und das wasserhaltige Eisenoxid zusammen calciniert werden. Das Metall kann vor oder gleichzeitig mit oder nach der Hydrolyse der Eisenverbindung zugesetzt werden. Das plättchenförmige Substrat kann natürlicher Glimmer, synthetischer Glimmer, Glasflocken, SiO&sub2;, Al&sub2;O&sub3;, TiO&sub2;-beschichteter Glimmer und dgl. sein.
    • Detaillierte Beschreibung der Erfindung
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Perlglanz-Pigment bereitgestellt, das ein Ferrit-beschichtetes, Eisenoxid-beschichtetes Glimmer-Pigment ist, in dem die Ferrit- Beschichtung im wesentlichen frei von Kristalliten ist. Das Ferrit ist üblicherweise völlig frei von Kristalliten und ist eine kontinuierliche Schicht; allerdings schließt die vorliegende Erfindung das Vorliegen eines Streukristallits oder von zwei Streukristalliten nicht aus.
  • Ein Ferrit ist ein Doppeloxid aus Eisenoxid und einem anderen Metalloxid, z. B. Zinkoxid. Ferrite entsprechen im allgemeinen der Formel MFe&sub2;O&sub4;, in der M ein Metall oder ein Gemisch von Metallen ist, das (die) in einem zweiwertigen Zustand vorliegen kann (können), z. B. Calcium, Strontium, Barium, Zink, Cadmium, Mangan, Magnesium, Cobalt, Nickel, Kupfer und dgl. Das Perglanz-Pigment der vorliegenden Erfindung wird hergestellt, indem eine Quelle für das Metall M mit einer Eisenverbindung und dem plättchenförmigen Substrat, vorzugsweise Glimmer, kombiniert wird, das Eisen und das Metall M an dem Substrat abscheiden gelassen werden und dann das Eisen und das Metall M zusammen calciniert werden. Eine Hydrolyse der wasserhaltigen Eisenverbindung kann entweder vor (vorzugsweise), während oder nach Zugabe der Metallverbindung erfolgen.
  • Die Herstellung von mit Eisenoxid beschichteten glimmerigen Perlglanz-Pigmenten ist auf dem Fachgebiet bekannt und das Verfahren muss hier nicht detailliert beschrieben werden. Allgemein ausgedrückt, eine Eisenquelle wird mit dem Glimmer-Substrat unter Bildung einer Aufschlämmung, üblicherweise einer wässrigen Aufschlämmung, zusammengegeben und die Reaktionsbedingungen werden so eingestellt, dass eine wasserhaltige Eisen-Verbindungen an dem Glimmer-Substrat abgeschieden wird, worauf eine Hydrolyse folgt. Eine Einstellung des pH des Systems auf einen basischen Wert erfolgt im allgemeinen durch Zusatz einer Base zu dem Gemisch. Typischerweise umfassen Basen Natriumhydroxid und Kaliumhydroxid. Dieses Verfahren kann, wenn gewünscht, auch in der Dampfphase durchgeführt werden.
  • Zu einer beliebigen Zeit vor dem Calcinieren des mit Eisen beschichteten Glimmers wird eine Quelle für das Metall M mit den Reaktanten kombiniert. Es kann eine beliebige Quelle für das Metall verwendet werden, so lange sie die Bildung einer Eisenoxid- oder Ferrit-Beschichtung nicht beeinträchtigt oder keine Bildung von Kristalliten verursacht. Somit können Metalloxide, Metallsalze wie z. B. das Chlorid oder Sulfat und dgl. oder sogar Metallkomplexe verwendet werden. In den Fällen, in denen der Glimmer in Form einer wässrigen Aufschlämmung vorliegt, ist das Metallsalz vorzugsweise eins, das in Wasser löslich ist.
  • Die Metallquelle wird üblicherweise zugesetzt und das Metall an dem Substrat abgeschieden, nachdem die wasserhaltige Eisenverbindung bereits abgeschieden wurde. Wenn dies gewünscht wird, kann allerdings das Metall zugesetzt werden, bevor die wasserhaltige Eisenverbindung an dem Glimmer-Substrat abgeschieden wurde.
  • Nachdem das Eisen und das Metall abgeschieden wurden, wird das beschichtete Substrat gewaschen und/oder in herkömmlicher Weise calciniert so, wie wenn ein mit Eisenoxid beschichtetes Glimmer-Perlglanz-Pigment hergestellt wird. Als Resultat der Calcinierung wird eine Doppelschichtbeschichtung erhalten, wobei das Eisenoxid an das Glimmer-Substrat angrenzt und eine Ferrit-Schicht über der Fe&sub2;O&sub3;-Schicht liegt. Die relative Dicke der zwei Schichten ist eine Funktion der Menge des Metalls zu der Menge des Eisens. Im allgemeinen kann das Fe : M-Verhältnis im Bereich von etwa 1 bis 10, vorzugsweise von etwa 2 bis 5 liegen. Wenn das Fe/M-Verhältnis groß ist, ist die Fe&sub2;O&sub3;-Schicht, die an das Glimmer-Substrat angrenzt, relativ dick und die Ferrit- Schicht relativ dünn. Wenn das Verhältnis abnimmt, nimmt die relative Menge der Eisenoxid-Schicht ab und die relative Dicke der Ferrit-Schicht nimmt zu, während die absolute Dicke der Beschichtung zunimmt.
  • Im folgenden wird als Beispiel ein mit Eisenoxid-beschichtetes Glimmer-Pigment betrachtet, bei dem sowohl die Absorption wie auch die Reflexion rot ist. Die Beschichtungsschicht ist in diesem Fall etwa 80 nm dick und ist zu 100% Eisen(III)-oxid. Wenn Zink bei einem Fe : Zn-Verhältnis von 11,4 abgeschieden wird, steigt die Dicke der Beschichtung auf 88 nm, wobei 75% Eisen(III)-oxid ist und 25% Zinkferrit ist. Die Absorption und die Reflexion dieses Pigments ist orangerot. Bei einem Fe : Zn-Verhältnis von 5,2 ist die Dicke der Beschichtung auf 95 nm erhöht, wobei 50% Eisen(II)-oxid ist und 50% Zinkferrit ist. Bei einem Fe : Zn-Verhältnis von 3,5 ist die Dicke der Beschichtung auf 105,8 nm erhöht, wovon 25% Eisen(III)-oxid ist und 75% Zinkferrit ist.
  • Wenn die Dicke der Gesamtbeschichtung zunimmt, divergieren Absorption und Reflexion, die anfangs gleich sind, in steigendem Maße. Wenn z. B. das Fe : Zn-Verhältnis 11,4 ist, sind Absorption und Reflexion beide orangerot, wenn das Verhältnis aber auf 3,1 erhöht wird, ist die Extinktion orange-gelb, während die Reflexion rot ist. Auf diese Weise können einzigartige Farbeffekte erhalten werden.
  • Im folgenden werden verschiedene Beispiele zur weiteren Erläuterung der vorliegenden Erfindung angeführt. In diesen Beispielen, wie auch in der Beschreibung und den Ansprüchen, sind alle Temperaturen in Grad Celsius angegeben und alle Teile und Gewichtsteile sind Gew.-Teile und Gew.-%, wenn nichts anderes angegeben ist.
    • BEISPIEL 1
  • Eine Aufschlämmung mit 50 g Glimmer (durchschnittliche Partikelgröße 20 um), der vorher mit 39% FeCl&sub3; zum Erhalt einer Bronzefarbe beschichtet worden war, wurde auf 74ºC erwärmt, und der pH-Wert wurde durch Zugabe von wässriger NaOH auf 8,5 eingestellt. Im Verlauf von etwa 1 h wurde eine wässrige ZnCl&sub2;-Lösung zugegeben, um wässriges Zinkoxid an dem mit wässrigem Eisenoxid beschichteten Glimmer abzuscheiden, während der pH-Wert mit NaOH aufrecht erhalten wurde. Es wurde ausreichend Zn zugesetzt, um ein Fe/Zn-Verhältnis von 4, 5 zu erhalten. Die Aufschlämmung wurde dann filtriert, gewaschen, und bei 900ºC calciniert, wobei ein glänzendes Perlglanz-Pigment mit intensiver goldbronzener Farbe erhalten wurde.
    • BEISPIEL 2 (VERGLEICH)
  • Eine Aufschlämmung mit 78 g calciniertem, mit Eisenoxid-beschichtetem Glimmer- Pigment mit Bronzefarbe (entspricht 50 g Glimmer) in 500 ml destilliertem Wasser wurde auf 74ºC erwärmt, und der pH-Wert wurde mit wässriger NaOH auf 8,5 eingestellt. Im Verlauf von etwa 1 h wurde eine wässrige ZnCl&sub2;-Lösung zugegeben, um wasserhaltiges Zinkoxid auf dem mit Eisenoxid beschichteten Glimmer abzuscheiden, während der pH mit NaOH aufrechterhalten wurde. Es wurde ausreichend Zn zugesetzt, um ein Fe/Zn-Verhältnis von 4,5 zu erreichen. Die Aufschlämmung wurde dann filtriert, gewaschen und bei 900ºC calciniert, wobei ein Bronze-gefärbtes Perlglanz- Pigment erhalten wurde.
    • BEISPIEL 3
  • Es wurde nach dem allgemeinen Verfahren von Beispiel 1 gearbeitet, außer dass das wasserhaltige Eisenoxid Kupferfarbe hatte. Das erhaltene Produkt war ein glänzendes Perglanz-Pigment mit einer intensiven goldorangen Farbe.
    • BEISPIEL 4 (VERGLEICH)
  • Es wurde nach dem allgemeinen Verfahren von Beispiel 2 vorgegangen, außer dass das calcinierte Pigment Kupferfarbe hatte. Das erhaltene Produkt war ein Orangegefärbtes Perlglanz-Pigment.
    • BEISPIEL 5
  • Es wurde nach dem allgemeinen Verfahren von Beispiel 1 gearbeitet, außer dass das wasserhaltige Eisenoxid eine rostbraune Farbe hatte und das Fe/Zn-Verhältnis 5,4 war. Das erhaltene Produkt war ein glänzendes Perlglanz-Pigment mit einer intensiv orangen Farbe. Die mikrophotographische SEM-Aufnahme mit einer Vergrößerung von 71 000 zeigte eine glatte kontinuierliche Schicht des ZnFe&sub2;O&sub4;, die durch Co- Calcinierung des wasserhaltigen Zinks und der Eisenoxide gebildet worden war.
    • BEISPIEL 6 (VERGLEICH)
  • Es wurde nach dem allgemeinen Verfahren von 2 gearbeitet, außer dass das calcinierte Eisenoxid eine rostbraune Farbe hatte und das Fe/Zn-Verhältnis 5,4 war. Das erhaltene Produkt war ein rötlich-orange gefärbtes Perglanz-Pigment. Die photomikrographische SEM-Aufnahme bei einer Vergrößerung von 71 000 zeigte den diskontinuierlichen Überzug aus nadelförmigen Kristalliten des ZnFe&sub2;O&sub4;, der sich bei dem Zweistufenverfahren des Standes der Technik gebildet hatte.
    • BEISPIEL 7
  • L*a*b*-Daten der in den Beispielen 1 bis 6 erhaltenen Pigmente wurden unter Verwendung eines Spektralphotometers gemessen und in Tabelle 1 aufgelistet. Siehe "The Measurement of Appearance", 2. Ausgabe, herausgegeben von Hunter and Harold Byant John Wiley & Sons, 1987. Die CIELab-Messungen charakterisieren das Aussehen des Produktes bezüglich seiner Hell-Dunkel-Komponente, symbolisiert durch L*, einer Rot-Grün-Komponente, dargestellt durch a*, und einer Gelb-Blau- Komponente, symbolisiert durch b*. Zwei weitere Parameter können aus den L*a*b*- Daten abgeleitet werden; Chroma (C), d. h. [(a*)² + (b*)²]1/2 und der Farbton (H), d. h. Arctan (b*/a*). Chroma bezieht sich auf die Intensität oder Lebhaftigkeit der Farbe und der Farbton auf die Farbschattierung des Produktes.
  • Die in Tabelle 1 angegebenen Daten vergleichen Chroma und Farbton, die durch die vorliegende Erfindung und durch den Stand der Technik erhalten wurden, paarweise, wobei jedes Paar einen besonderen Eisengehalt und ein besonderes Fe/Zn-Verhältnis hat. Man kann klar erkennen, dass die Pigmente der vorliegenden Erfindung eine höhere Chroma aufweisen und Farbtöne, die sich deutlicher von der Farbe des ursprünglichen Eisen(III)-oxids unterscheiden als dies bei den gemäß dem Stand der Technik hergestellten Pigmenten der Fall ist. Diese Unterschiede stellen die glatte kontinuierliche Schicht eines Ferrits, die gemäß der vorliegenden Erfindung gebildet wird im Vergleich zu der diskontinuierlichen Schicht aus Kristalliten beim Stand der Technik dar. TABELLE 1
    • BEISPIEL 8
  • Eine Aufschlämmung mit 50 g Glimmer (durchschnittliche Partikelgröße 20 um), der vorher mit 39% FeCl&sub3; zu einer rostbraunen Farbe beschichtet worden war, wurde auf 75ºC erwärmt und der pH wurde bei etwa 3 uneingestellt gelassen. Es wurde ausreichend ZnCl&sub2;-Lösung über einen Zeitraum von 20 min bei dem nicht-eingestellten pH zugesetzt, um ein Fe/Zn-Verhältnis von 4,5 zu erreichen. Der pH wurde dann langsam durch Zugabe von wässrigem NaOH auf 8 eingestellt, um Zinkoxid auf dem mit wasserfreiem Eisenoxid beschichteten Glimmer abzuscheiden. Die Aufschlämmung wurde dann filtriert, gewaschen und bei 900ºC calciniert, wobei ein glänzendes orangegefärbtes Perlglanz-Pigment erhalten wurde.
    • BEISPIEL 9
  • Eine Aufschlämmung mit 50 g Glimmer (durchschnittliche Partikelgröße 20 um), der vorher mit 39% FeCl&sub3; zu einer rostroten Farbe beschichtet worden war, wurde filtriert, gewaschen und wieder aufgeschlämmt, bevor die Aufschlämmung auf 74ºC erwärmt wurde und der pH-Wert auf 9,5 eingestellt wurde. Eine Lösung von ZnCl&sub2; wurde im Verlauf von etwa 20 min zugesetzt, um wasserhaltiges Zinkoxid auf dem mit wasserhaltigem Eisenoxid beschichteten Glimmer abzuscheiden, während der pH mit NaOH konstant gehalten wurde. Es wurde ausreichend Zn zugesetzt, um ein Fe/Zn- Verhältnis von 5,4 zu erreichen. Die Aufschlämmung wurde dann filtriert, gewaschen und bei 900ºC calciniert, wobei ein glänzendes Perlglanz-Pigment mit einer intensiv orangen Farbe erhalten wurde.
    • BEISPIEL 10
  • Eine Aufschlämmung von 50 g Glimmer (durchschnittliche Partikelgröße 15 um), der vorher mit 39% FeCl&sub3; zu einer rostbraunen Farbe beschichtet worden war, wurde auf 75ºC erwärmt, und der pH-Wert wurde mit wässriger NaOH auf 8 eingestellt. Im Verlauf von etwa 40 min wurde eine wässrige ZnCl&sub2;-Lösung zugegeben, um wasserhaltiges Zinkoxid auf dem mit wasserhaltigen Eisenoxid beschichteten Glimmer abzuscheiden, während der pH-Wert mit NaOH konstant gehalten wurde. Es wurde ausreichend Zn zugesetzt, um ein Fe/Zn-Verhältnis von 3,6 zu erreichen. Die Aufschlämmung wurde dann filtriert, gewaschen und bei 900ºC calciniert, wobei ein glänzendes Perglanz-Pigment mit einer intensiv orangen Farbe erhalten wurde.
    • BEISPIEL 11
  • Eine Aufschlämmung von 50 g Glimmer (durchschnittliche Teilchengröße 20 um), der vorher mit 39% FeCl&sub3; zu einer rostbraunen Farbe beschichtet worden war, wurde auf 75ºC erwärmt, und der pH-Wert wurde mit wässriger NaOH auf 9,5 eingestellt. Im Verlauf von etwa 40 min wurde eine wässrige MnCl&sub2;-Lösung zugegeben, um wasserhaltiges Manganoxid auf dem mit wasserfreiem Eisenoxid beschichteten Glimmer abzuscheiden, während der pH-Wert mit NaOH konstant gehalten wurde. Es wurde ausreichend Mn zugesetzt, um ein Fe/Mn-Verhältnis von 4 zu erreichen. Die Aufschlämmung wurde dann filtriert, gewaschen und bei 900ºC calciniert und es wurde ein glänzendes Perglanz-Pigment mit einer dunkelroten Farbe erhalten.
    • BEISPIEL 12
  • Eine Aufschlämmung von 50 g Glimmer (durchschnittliche Partikelgröße 20 um), der vorher mit 39% FeCl&sub3; zu einer Bronzefarbe beschichtet worden war, wurde auf 75ºC erwärmt, und der pH-Wert wurde mit wässriger NaOH auf 9 eingestellt. Im Verlauf von etwa einer Stunde wurde eine wässrige CuCl&sub2;-Lösung zugesetzt, um wasserhaltiges Kupferoxid auf dem mit wasserhaltigem Eisenoxid beschichteten Glimmer abzuscheiden, während der pH-Wert mit NaOH konstant gehalten wurde. Es wurde ausreichend Cu zugesetzt, um ein Fe/Cu-Verhältnis von 2 zu erreichen. Die Aufschlämmung wurde dann filtriert, gewaschen und bei 900ºC calciniert und es wurde ein glänzendes, braun gefärbtes Perglanz-Pigment erhalten.
    • BEISPIEL 13
  • Eine Aufschlämmung von 50 g Glimmer (durchschnittliche Partikelgröße 20 um), der vorher mit 39% FeCl&sub3; zu einer Bronzefarbe beschichtet worden war, wurde auf 75ºC erwärmt, und der pH-Wert wurde mit wässriger NaOH auf 9 eingestellt. Im Verlauf von etwa 2 h wurde eine wässrige MgCl&sub2;-Lösung zugesetzt, um wasserhaltiges Magnesiumoxid an dem mit wasserhaltigem Eisenoxid beschichteten Mica abzuscheiden, während der pH-Wert mit NaOH konstant gehalten wurde. Es wurde ausreichend Mg zugesetzt, um ein Fe/Mg-Verhältnis von 2 zu erreichen. Dann wurde die Aufschlämmung filtriert, gewaschen und bei 900ºC calciniert, wobei ein glänzendes gelbbraunes Perlglanz-Pigment erhalten wurde.
    • BEISPIELE 14 BIS 18
  • Nach dem Verfahren von Beispiel 1 wurden eine Reihe von Perlglanz-Pigmenten hergestellt, wobei das Fe/Zn-Verhältnis verändert wurde; die Farbcharakteristika dieser Produkte wurden beurteilt, indem die L*a*b*-Daten unter Verwendung eines Spektralphotometers gegen eine Schwarz-Weiß-Abstufungskarte gemessen wurden. Die L*a*b*-Daten, die über den Schwarz-Weiß-Teilen der Abstufungskarte gemessen wurden, sind in den folgenden Tabellen 2 und 3 aufgeführt. TABELLE 2 Ansteigende Zn-Konzentration, Interferenzfarbe gegen Schwarz TABELLE 3 Steigende Zn-Konzentration, Extinktionsfarbe gegen Weiß
  • Es wird betont, dass der Farbton, der gegen den schwarzen Bereich der Abstufungskarte gemessen wird, zunächst von einem rötlicheren Farbton von Orange zu einem gelberen Orange bei steigenden Zink-Mengen übergeht und dann bei noch höheren Zink-Konzentrationen zu einem rötlicheren Orange zurückgeht. Die Schwankung der Interferenzfarbe ist für zwei Schichten, eine aus Fe&sub2;O&sub3; und die andere aus ZnFe&sub2;O&sub4;, bezeichnend. Bei niedrigen Zink-Konzentrationen ist das Pigment näher an einer reinen Fe&sub2;O&sub3;-Schicht, das in diesem Beispiel eine rote Interferenzfarbe hat. Je mehr Zink zugesetzt wird, desto stärker wächst die Zinkferrit-Schicht auf Kosten des Eisenoxids, so dass bei einer Konzentration die Ferritoxid-Schicht mit einer orangen Interferenzfarbe effektiv dünner ist, während die Zinkferrit-Schicht dick genug ist, um auch eine orange (vermutlich) Interferenzfarbe zu haben. Wenn mehr Zink zugesetzt wird, wird die ZnFe&sub2;O&sub4;-Schicht dick genug, um eine rote Interferenzfarbe zu erhalten.
  • Der gegen den weißen Teil der Karte gemessene Farbton zum Ablesen der Absorptionsfarbe zeigt, dass der Farbton gelber wird, wenn das gelborange Zinkferrit das rote Eisen(III)-oxid ersetzt.
    • BEISPIEL 19
  • Eine Aufschlämmung von 50 g Glasflocken (durchschnittliche Partikelgröße 100 um), die vorher mit 39% FeCl&sub3; zu einer rostbraunen Farbe beschichtet worden waren, wurde auf 74ºC erwärmt, und der pH-Wert wurde durch Zugabe von NaOH auf 9,5 eingestellt. Im Verlauf von etwa 20 min wurde eine wässrige ZnCl&sub2;-Lösung zugesetzt, um wasserhaltiges Zinkoxid an den mit wasserfreiem Eisenoxid beschichteten Glasflocken abzuscheiden, während der pH mit NaOH aufrecht erhalten wurde. Es wurde ausreichend Zn zugesetzt, um ein Fe/Zn-Verhältnis von 10 zu erreichen. Die Aufschlämmung wurde dann filtriert, gewaschen und bei 700ºC calciniert. Das resultierende Produkt war ein glänzendes Perlglanz-Pigment mit intensiv oranger Farbe.
    • BEISPIEL 20
  • Eine Aufschlämmung von 100 g mit Titandioxid beschichtetem Glimmer mit Perlglanzfarbe (durchschnittliche Partikelgröße 20 um) in 500 ml destilliertem Wasser wurde auf 75ºC erwärmt, und der pH-Wert wurde auf 4,3 eingestellt. Zu der Aufschlämmung wurde eine wässrige Lösung von FeCl&sub3; und ZnCl&sub2; gegeben, worin das Fe/Zn-Verhältnis 2 war. Der pH wurde während der Zugabe mit wässriger NaOH konstant gehalten. Die Aufschlämmung wurde dann filtriert, gewaschen und bei 900ºC calciniert, wobei ein glänzendes hellorange gefärbtes Perglanz-Pigment erhalten wurde.
    • BEISPIELE 21 BIS 27
  • Es wurde nach dem Verfahren von Beispiel 1 gearbeitet, wobei das Zink durch Cobalt, Nickel, Calcium, Barium, Strontium, Cadmium bzw. Blei ersetzt wurde.
  • Bei dem Verfahren und den Produkten der vorliegenden Erfindung können verschiedene Änderungen und Modifikationen durchgeführt werden, ohne dadurch den Geist und Umfang der Erfindung zu verlassen. Die verschiedenen Ausführungsformen, die hier beschrieben wurden, wurden lediglich zum Zweck der Erläuterung der Erfindung, nicht zu ihrer Beschränkung, angeführt.

Claims (10)

1. Perlglanz-Pigment, umfassend ein Ferrit-beschichtetes, Eisenoxid-beschichtetes plättchenförmiges Pigment, in dem die Ferrit-Beschichtung im wesentlichen frei von nadelförmigen Kristalliten ist.
2. Perlglanz-Pigment nach Anspruch 1, wobei das Ferrit die Formel MFe&sub2;O&sub4; hat, worin M ein zweiwertiges Metall oder ein Gemisch aus zweiwertigen Metallen ist und das Fe/M-Verhältnis etwa 1 bis 10 ist.
3. Perlglanz-Pigment nach Anspruch 2, wobei M aus der Gruppe bestehend aus Calcium, Strontium, Barium, Zink, Cadmium, Mangan, Cobalt, Magnesium, Nickel und Kupfer ausgewählt ist und das Fe/M-Verhältnis etwa 2 bis 5 ist.
4. Perglanz-Pigment nach Anspruch 3, wobei die Ferrit-Beschichtung frei von Kristalliten ist.
5. Perlglanz-Pigment nach Anspruch 4, wobei M Zn ist.
6. Perlglanz-Pigment nach Anspruch 1, wobei das plättchenförmige Substrat des plättchenförmigen Pigments aus der Gruppe bestehend aus Glimmer, Glas, mit Metalloxid beschichtetem Glimmer, mit Metalloxid beschichtetem Glas ausgewählt ist.
7. Verfahren zur Herstellung des Perlglanz-Pigments nach Anspruch 1, umfassend
- Abscheiden eines Metalls oder eines Metallgemisches, das ein Ferrit bilden kann, und einer wasserhaltigen Eisenverbindung auf plättchenförmigen Partikeln und
- Calcinieren der resultierenden Kombination.
8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Metall aus der Gruppe bestehend aus Calcium, Strontium, Barium, Zink, Cadmium, Mangan, Magnesium, Cobalt, Nickel und Kupfer ausgewählt wird und wobei das Eisen-zu-Metall-Verhältnis etwa 1 bis 10 ist und wobei das plättchenförmige Partikel aus der Gruppe bestehend aus Glimmer, Glas, mit Metalloxid beschichtetem Glimmer, mit Metalloxid beschichtetes Glas ausgewählt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Eisen-zu-Metall-Verhältnis etwa 2 bis 5 ist und das Metall Zink ist.
10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Eisen-zu-Metall-Verhältnis etwa 2 bis 5 ist und wobei die wasserhaltige Eisenverbindung auf den Partikeln abgeschieden wird, bevor das Metall darauf abgeschieden wird.
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