WO2011147892A1 - Verwendung oberflächenmodifizierter effektpigmente in einem lösemittelfreien beschichtungsmittel, lösemittelfreies beschichtungsmittel und beschichteter gegenstand - Google Patents
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Definitions
- the surface-modified effect pigments can be used in a powder coating as well as in toners.
- Powder coatings are considered to be an ideal solvent-free coating systems with regard to ever stricter environmental regulations, such as VOC guidelines, in many
- Powder coatings are used, for example, in the painting of vehicle parts, garden furniture, camping articles, household appliances,
- Refrigerators or shelves used. For the most part, metallic objects are painted, but painting of e.g.
- the powder technology is based on the principle of electrostatic charging, whereby the electrostatic charging of the powder coating
- the powder paint is charged via at least one electrode integrated in the powder paint pasteurization.
- the powder coating passes on the one hand by the conveying air of the powder paint gun and on the other hand by the air movement in the application cabin, caused by the
- the applied powder coating is melted by supplying thermal energy and subsequently cured. Excess powder coating, which does not adhere to the substrate to be coated, can be recycled and reused. Since this so-called overspray is usually finer than the powder coating originally used, the overspray is blended with not yet used powder coating to a stable
- Powder coatings can to achieve different colors and / or optical effects with organic or inorganic colorants and / or
- platelet-shaped effect pigments such as metal effect pigments or
- powder coating resins are provided, for example, with organic or inorganic pigments, these are combined with others
- Powder coating components such as hardeners, additives or fillers, extruded after mixing and after further process steps for
- Flake-form effect pigments such as metal effect pigments or pearlescent pigments, are normally not incorporated into a powder coating in this manner. They are destroyed by the applied shear forces and thus do not give any visual
- Name powder spray gun Such agglomerates are entrained from a certain size of the conveying air and lead to hitting on the substrate to be coated to Lackierêtn, so a
- platelet-shaped effect pigments can be incorporated into powder coatings by the so-called bonding method.
- the powder coating technology it is possible to apply coating layers with higher layer thicknesses than with conventional coating methods, which may be advantageous in terms of chemical and physical resistance.
- the layer thickness also influences, for example, the accuracy of fit in the assembly of
- EP 1 339 806 B1 describes a powder coating composition comprising a resin support and a pigment.
- the pigment is first cast with alumina or a mixture of cerium and
- Aluminum oxides and a silane coupling agent coated can either be applied to the first layer or be present as a mixed layer with this.
- pearlescent pigments suitable for use in powder coatings (“powder coating precursors") are known. These are synthesized according to the periginous pigments described in EP 1 339 806 B1, in which case additionally on the surface of the silane coupling agent, e.g.
- Alumina which is usually added as a giant powder coatings, is present.
- the silane coupling agent is present as a separate layer.
- WO 2006/136435 A2 relates to a method, preferably a
- Spray-drying process for the preparation of periginous pigments, which with a non-cured, chemically crosslinkable and / or under
- Electron-beam crosslinkable oligomeric and / or polymeric binder are coated.
- Such pearlescent pigments are characterized by a high flexibility in the application.
- Pulveriacken it is particularly advantageous if the coating of the pigment is identical to the Binder of the powder coating is, so that it comes after application and curing of Pulveriacks to form a homogeneous paint layer in which the pearlescent pigments are chemically incorporated.
- paint layers opposite
- WO 2005/063897 A2 relates to metallic effect pigments prepared by the process according to the teaching of WO 2006/136435 A2.
- Digiycidylpolysiloxane compound surface-treated pigments are known from EP 0 764 191 B1. This surface treatment is intended to settle and agglomerate the pigments in liquid
- Prevent coating agents such as in a paint or an ink.
- Polymer-coated pearlescent and metallic pigments are known from EP 2 098 574 A2.
- the polymer layer is a prepolymer over a
- Coupling reagent covalently bonded to the at least one metal oxide layer of the pigment.
- WO 98/46682 A1 describes powder coating compositions which contain metal or pearlescent pigments. To a more even
- the pigments are treated with a viscous liquid so that the pigments have a sticky surface. After mixing with the powder coating, the powder coating adheres to the sticky surface of the pigments.
- Coating center allow the provision of a coated article with a visually pleasing appearance without defects in the coating. They are intended for powder coatings in indoor and / or
- Powder-coated building facades should be distinguished by their good ability to disguise and weather stability.
- When used as a toner should give a uniform print image.
- At least one optional protective layer can be arranged on the dielectric layer, and the effect pigments on the effect pigment surface are surface-modified with at least one epoxide group-containing compound, with the proviso that the at least one epoxide group-containing compound contains no silicon atoms.
- Preferred developments are specified in the dependent claims 2 to 11.
- the object on which the invention is based is also achieved by providing surface-modified effect pigments comprising platelet-shaped substrates with at least one dielectric layer, wherein at least one optional layer is provided on the at least one dielectric layer
- Protective layer may be arranged, wherein the effect pigments on the
- At least one epoxide group-containing compound does not contain silicon atoms, and the surface-modified effect pigments have a specific epoxide equivalent weight ranging from 119,000 to 800, based on the total weight of the surface-modified effect pigments.
- the object of the invention is also achieved by providing a
- solvent-free coating agent comprising surface-modified effect pigments dissolved, the surface-modified effect pigments having a platelet-shaped substrate and at least one dielectric layer, wherein at least one optional protective layer can be arranged on the at least one dielectric layer, and the effect pigments on the effect pigment surface are surface-modified with at least one epoxide group-containing compound, with the proviso that the
- At least one epoxide group-containing compound contains no Siiiziumatome.
- Coating agent is coated.
- coated with a powder paint objects are preferably facade elements, vehicle parts, bodies,
- the at least one epoxide group-containing compound is selected from the group consisting of:
- the epoxide group-containing compounds to be used according to the invention do not comprise any
- silanes containing epoxide groups and / or siloxanes or polysiloxanes containing epoxide groups are mentioned, but with what
- Silicon atom (s) are meant.
- effect pigments used preferably have no silanes, such as alkyl silanes, as a surface modification.
- Powder coatings comprising the surface-modified effect pigments to be used according to the invention have in the
- the solvent-free coating agent is a powder coating or a toner.
- Coating agents are included.
- a toner is understood to mean a dry toner whose
- Solvent content is at most 3 wt .-%, preferably at most 1 wt .-% is. According to a further preferred embodiment, the content of solvent in the dry toner is at most 0.5% by weight. According to another preferred embodiment, the dry toner contains no
- the Pulveriack invention preferably contains no solvent.
- the invention relates in particular to powder coatings which are prepared by the dry biend process and which contain the surface-modified effect pigments to be used according to the invention.
- the metals of the metallic platelet-shaped substrates may be selected from the group consisting of aluminum, copper, zinc, iron, titanium, stainless steel, silver, their alloys, and mixtures thereof.
- the metals of the metallic platelet-shaped substrates are selected from the group consisting of aluminum, copper, zinc, iron, stainless steel, their alloys and mixtures thereof.
- the metals of the metallic platelet-shaped substrates are particularly preferably selected from the group consisting of aluminum, copper, zinc, iron, their alloys and mixtures thereof.
- the metals of the metallic substrates are selected from the group consisting of
- Aluminum platelets are particularly preferably used as metallic platelet-shaped substrates.
- the non-metallic platelet-shaped substrates are preferably substantially transparent, preferably transparent, i. for visible light, they are at least partially permeable. Under partially becomes permeable
- the transmission at least 50%, further preferably at least 70%, more preferably at least 90%, in each case based on the incident light.
- the non-metallic platelet-shaped substrates may be selected from the group consisting of natural mica platelets, synthetic
- non-metallic platelet-shaped substrates comprising an inorganic-organic mixed layer are selected.
- non-metallic platelet-shaped substrates may be glass flakes coated on both sides with semitransparent metal layers selected from the group consisting of silver, aluminum, chromium, nickel, gold, platinum, palladium, copper, zinc, titanium, their alloys, and mixtures thereof , be used.
- semitransparent metal layers selected from the group consisting of silver, aluminum, chromium, nickel, gold, platinum, palladium, copper, zinc, titanium, their alloys, and mixtures thereof , be used.
- effect pigments it is also possible to use those whose substrates are mixtures of the platelet-shaped substrates indicated above.
- the non-metallic platelet-shaped substrates are selected from the group consisting of natural mica platelets, synthetic
- the non-metallic platelet-shaped substrates are selected from the group consisting of natural mica platelets, synthetic mica platelets, glass flakes, and mixtures thereof. Very particular preference is given to natural and synthetic mica flakes and their mixtures as substrates.
- natural mica platelets are preferred as the substrate.
- the usable as a substrate glass flakes for example, a
- composition according to the teaching of EP 1 980 594 B1.
- the surface-modified effect pigments which can be used for the inventive use in solvent-free coating systems, in particular powder coatings, are prepared by forming the platelet-shaped substrates with at least one dielectric
- the at least one dielectric charge, the optionally present at least one protective layer and the surface modification with at least one epoxide group-containing compound can each independently completely envelop the platelet-shaped substrate or be present only partially on the platelet-shaped substrate.
- the surface-modified effect pigments are preferably distinguished by a uniform, homogeneous structure of each of these layers.
- each layer preferably envelops the platelet-shaped substrate or the correspondingly already precoated substrate substantially completely, preferably completely.
- the surface modification with at least one epoxide group-containing compound can each independently completely envelop the platelet-shaped substrate or be present only partially on the platelet-shaped substrate.
- the surface-modified effect pigments are preferably distinguished by a uniform, homogeneous structure of each of these layers.
- each layer preferably envelops the platelet-shaped substrate or the correspondingly already precoated substrate substantially completely, preferably completely.
- the surface modification with at least one epoxide group-containing compound can each independently completely e
- the at least one dielectric layer of the surface-modified effect pigments is preferably arranged directly on the platelet-shaped substrate. If at least one protective layer is arranged on the at least one dielectric layer, then the protective layer is between the at least one dielectric layer and the second
- the effect pigment surface is surface-modified with the at least one epoxide group-containing compound, the epoxide group-containing compound is disposed on the outside.
- the at least one epoxide group-containing compound is preferably present in a layer, preferably at least partially enveloping the effect pigment surface.
- the effect pigment to be used according to the invention comprises only a single dielectric layer, which is applied directly to the platelet-shaped substrate.
- the effect pigment to be used according to the invention comprises only a single dielectric layer, which is applied directly to the platelet-shaped substrate, and a single protective layer, which is applied directly to the dielectric layer.
- the epoxide group-containing compound is applied directly to the protective layer and at least partially enveloping it.
- the effect pigment to be used according to the invention has two, three, four, five, six or more
- the dielectric layers are preferably applied directly following one another.
- the at least one optional protective layer is preferably disposed externally with respect to the dielectric layers, so that the
- the layer form of dielectric layers is arranged alternately with respect to the refractive index.
- the alternately arranged high and low refractive dielectric layers directly on the substrate, the optional protective layer directly on said Schichtfoige and the epoxide group-containing compound directly on the optional protective layer or directly on said layer sequence are arranged.
- the layer form of alternating high and low refractive dielectric layers preferably starts and ends with a high refractive index layer, so that on the
- a dielectric layer is understood as meaning a coating which is not or slightly electrically conductive, ie a layer having a specific resistance of 1-10 4 ohm and greater. Reference may be made to literature values for known substances.
- the dielectric layer it is preferable to apply layers comprising metal oxides, metal oxide hydrates, metal hydroxides, metal suboxides,
- the dielectric coating consists of the abovementioned materials.
- the dielectric layer may comprise or consist of only a single one of these compounds.
- the dielectric layer may also comprise several of the compounds listed above in the same layer.
- the dielectric layer may comprise at least two different metal oxides or a metal oxide and a metal hydroxide of one or more metals.
- the dielectric layer may thus comprise at least two of the compounds listed above as a mixture in the same layer or as separate layers.
- Metal oxides, metal oxide hydrates, metal hydroxides, organic dielectric materials and / or mixtures thereof are preferably used as the dielectric layer. Particular preference is given to using metal oxides and metal oxide hydrates and / or mixtures thereof. Furthermore, it is preferred that the dielectric layer is not an inorganic / organic mixed layer according to DE 10 2006 009 131 A1.
- organic dielectric materials are understood as meaning organic monomers and polymers. These include, inter alia, acrylates, polyethers, polyamides, (poly) urethanes, Polyoiefine, isocyanates, latex or cellulose derivatives. Preferably, acrylates and / or polyethers are used.
- the dielectric layer may include a high refractive index layer
- the dielectric layer may be an optically active layer.
- dielectric high-index layer for example, are examples of materials that are present in the dielectric high-index layer.
- Metal oxides such as titanium oxide, preferably titanium dioxide (TiO 2 ), iron oxide, preferably iron (IN) oxide (Fe 2 O 3 ), zinc oxide preferably ZnO, tin oxide, preferably tin dioxide (SnO 2), zirconium oxide, preferably
- Metal oxides such as Fe 2 0 3 doped Ti0 2 and / or mixtures thereof.
- the dielectric high-index layer particularly preferably comprises titanium dioxide, iron (III) oxide, goethite, ilmenite,
- the dielectric high-index layer comprises titanium dioxide, iron (III) oxide and / or mixtures thereof.
- the dielectric high-index layer consists of the abovementioned compounds or mixtures thereof.
- the titanium dioxide can be modified in the rutile or anatase crystal modification available.
- the titanium dioxide layer is in the rutiiform.
- the rutile form can be obtained, for example, by applying a layer of tin dioxide to the platelet-shaped substrate to be coated, for example, before application of the titanium dioxide layer. On this layer of tin dioxide, titanium dioxide crystallizes in the rutile modification.
- the tin dioxide may be present as a separate layer, wherein the layer thickness may be a few nanometers, for example less than 10 nm, more preferably less than 5 nm, even more preferably less than 3 nm.
- the tin dioxide can also be present at least partially in admixture with the titanium dioxide.
- dielectric low-refraction layers include metal oxides such as silicon oxide, preferably silicon dioxide (S1O2), aluminum oxide, preferably aluminum (III) oxide (Al 2 O 3 ), boron oxide, preferably B2O3,
- Metailfluoride such as magnesium fluoride, preferably MgF 2 , aluminum fluoride, preferably AIF 3 , cerium fluoride, preferably CeF 3 , calcium fluoride,
- metal oxide hydrates such as alumina hydrate AIO (OH), silica hydrate, organic monomers and polymers consisting of, for example, acrylates or methacrylates and / or mixtures of the abovementioned compounds.
- the dielectric low-index layer preferably comprises silicon dioxide, silicon oxide hydrate, aluminum oxide, aluminum oxide hydrate and / or acrylates.
- the dielectric low refractive index layer is silicon dioxide
- the dielectric low-index layer particularly preferably comprises silicon dioxide and / or silicon oxide hydrate.
- at least one protective layer can furthermore be applied to the at least one dielectric coating.
- the protective layer can on the one hand
- Metal oxide hydrates and / or metal hydroxides include.
- the protective layer may comprise organic polymers consisting of, for example, acrylates or polyethers.
- the at least one protective layer comprises metal oxides, metaoxide hydrates and / or metal hydroxides of chromium, cerium and / or silicon.
- the at least one protective layer comprises metal oxides, metal oxide hydrates and / or metal hydroxides of silicon and / or organic polymers.
- the at least one protective layer preferably comprises metal oxides, metaoxide hydrates and / or metal hydroxides of chromium, cerium and / or silicon.
- the at least one protective layer preferably comprises silicon dioxide, silicon oxide hydrate and / or acrylates. In a further embodiment, the
- the at least one protective layer may comprise a single one of the aforementioned compounds.
- the at least one protective layer may also comprise several of these compounds, which may be present as a mixture or as discrete layers, which preferably follow one another directly.
- the protective layer may at least partially form the dielectric layer to form a mixed layer
- Effect pigment surface i. on the dielectric layer or the optional protective layer, at least one compound having epoxide groups. Accordingly, mixtures of different epoxide group-containing compounds can also be present.
- the epoxide group-containing compound has at least one epoxide group in the molecule. This can be added to saturated or unsaturated, branched or unbranched, substituted or unsubstituted aliphatic or
- the epoxide group may be bonded in the molecule via at least one free carboxylic, sulfonic or phosphonic acid group or at least one free hydroxyl group.
- the epoxy group-containing compound may have both mono- and di-substituted epoxy groups in the molecule.
- substituted epoxide groups are to be understood as those which carry only one radical other than hydrogen.
- different moieties of the di-substituted epoxy groups can be in both the 1, 1 and 1, 2 positions.
- the non-hydrogen radicals of the di-substituted epoxide groups are in the 1, 2-position.
- Epoxy group in the molecule include 1, 2-epoxy-3-methoxypropane (930-37-0), 1, 2-epoxy-3-ethoxypropane (4016-11-9), 1, 2-epoxy-3-propoxypropane (3126-95-2), 1,2-epoxy-3-isopropoxypropane (4016 14-2), 3-butoxy-1,2-epoxypropane (2426-08-6), 3-tert-butoxy-1,2-epoxypropane (7665-72-7), 1, 2-epoxy-3- ( isopentyloxy) propane (15965-97-6), 1,2-epoxy-3- (hexyloxy) propane (5926-90-9), 1,2-epoxy-3- [2- (ethylhexyl) oxypropane (2461-
- 1,2-Epoxy-3-methoxypropane (930- 37-0), 1,2-epoxy-3-ethoxypropane (4016-11-9), 1, 2-epoxy-3-ethoxypropane (1), 2-epoxy-3-ethoxypropane (1), 2-epoxy-3-propoxypropane (3126-95-2), 1,2-epoxy-3-isopropoxypropane (4016-14-2), 3-tert-butoxy-1,2-epoxypropane (7665-72-7) , 1,2-epoxy-3- (isopentyloxy) propane (15965-97-6),
- epoxy group-containing compounds which have only one epoxide group in the molecule, 1,2-epoxy-3-methoxypropane (930-37-0), 1,2-epoxy-3-ethoxypropane (4016-11-9), 1 , 2-epoxy-3-propoxypropane (3126-95-2), 1, 2-epoxy-3-isopropoxypropane (4016-14-2), 3-tert- Butoxy-1,2-epoxypropane (7665-72-7), 1- (Cyciohexyloxy) -2,3-epoxypropane (3681-02-5), [(Vinyloxy) methyl] oxirane (3678-15-7), 1 -Allyloxy-2,3-epoxypropane (106-92-3), 2,3-epoxypropyl propargyl ether (18180-30-8), 1,2-epoxy-3- (4-viny1benzyloxy) propane (113538-80- 0), 2,3-epoxypropyl
- the epoxide group-containing compound has at least two epoxide groups in the molecule.
- covalent attachment of the epoxide group-containing compound can take place by reacting an epoxide group with the effect pigment surface, for example a hydroxyl group on the effect pigment surface.
- the at least one further epoxy group can then in the powder coating a covalent bond with the
- the epoxide group-containing compounds which have at least two epoxide groups in the molecule include, for example, bis (2,3-epoxypropyl) ether (2238-07-5), 1,2-bis (2,3-epoxypropoxy) ethane (2,224- 15-9), 1,4-bis (2,3-epoxypropoxy) butane (2425-79-8), 1,3-bis (2,3-epoxypropoxy) butane (3332-48-7), 1, 5 Bis (2,3-epoxypropoxy) pentane (7517-06-8), 1, 3-bis (2,3-epoxypropoxy) -2,2-dimethylpropane (17557-23-2), 1, 6-bis ( 2,3-epoxypropoxy) - hexane (16096-31-4), 1,2-bis (2 : 3-epoxypropoxy) cyclohexane (37763-26-1), 1,4-bis [(2,3-epoxypropoxy) methyl] cyclohexane (142
- epoxide group-containing compounds which have at least two epoxide groups in the molecule, bis (2,3-epoxypropyl) ether (2238-07-5), 1,3-bis (2,3-epoxypropoxy) butane (3332-48 -7), 1,5-bis (2,3-epoxypropoxy) pentane (7517-06-8), 1,2-bis (2,3-epoxypropoxy) cyclohexane (37763-26-1), 1, 3 Bis (oxiran-2-ylmethoxy) propan-2-ol (3568-29-4), bis [2- (2,3-epoxypropoxy) ethyl] ether (4206-61-5), 2,2 '- [oxybis [(methyl-2,1-ethanediyl) oxymethylene]] bisoxirane (41638-13-5), 1,2,3-tris (2,3-epoxypropoxy) propane (13236-02-7), 2- [3 - [1,3-bis [3
- epoxide group-containing compounds which have at least two epoxide groups in the molecule, bis (2,3-epoxypropyl) ether (2238-07-5), 1,3-bis (2,3-epoxypropoxy) butane (3332-48 -7), 1, 5-bis (2,3-epoxypropoxy) pentane (7517-06-8), 1,2,3-tris (2,3-epoxypropoxy) propane (13236-02-7), 2 , 6-bis (2,3-epoxypropyl) phenyl-2,3-epoxypropyl ether (13561-08-5), bis (oxirane-2-ylmethyl) oxalate (60468-47-5), bis (2,3-epoxy pyrolylmonate (60468-48-6), bis (2,3-epoxypropyl) -2,2-dimethylmuthate (25677-88-7), bis (2,3-epoxycyclohexylmethyi
- a mixture of different epoxide group-containing compounds is applied to the purelypigmentoberfikiee.
- epoxide group-containing compound no silane-functional group.
- Pigments which are surface-modified with epoxide group-containing compounds having in addition to the epoxide group at least one silane-functional group in the molecule are not compatible with the surrounding powder coating for reasons not yet understood.
- Pigment agglomerates on the substrate to be coated and a concomitant, insufficient recyclability of overspray are the result. Furthermore, powder coatings which contain such surface-modified effect pigments contain an insufficient coating of the substrate edges during application, which leads to an increased
- the epoxide group-containing compound can be applied to the dielectric layer or the optional protective layer by the at least one epoxide group-containing compound with the respective
- Effect pigment is optionally mixed in the presence of a solvent and then dried.
- 10% by weight, based on the total weight of the surface-modified effect pigment, of at least one compound containing epoxide groups is applied to the dielectric layer or the optionally present protective layer.
- the amount of the at least one epoxy group-containing compound used is in a range of 0.5 to 8 wt%, more preferably in a range from 0.6 to 6 wt .-%, particularly preferably in a range of 0.7 to 5 wt .-% and most preferably in a range of 0.8 to 4% by weight, each based on the total weight of surface-modified effect pigments.
- the epoxide group-containing compound is not applied to the dielectric layer or the optional protective layer by the spray-drying method.
- the spray-drying process is described in WO 2006/136435 A2 or in WO 2005/063897 A2.
- the epoxide group-containing compound can have at least one
- Epoxy group bound to the dielectric layer or the optional protective layer it is preferred that at least part of the epoxide groups of the at least one epoxide group-containing compound remain on the effect pigment surface in order to allow a reaction with the powder coating components.
- Each free epoxide group can be used for further crosslinking of the epoxide group-containing
- Compounds serve each other and / or for reaction with the binder component of the powder coating.
- the at least one epoxide group-containing compound is preferably applied directly to the pigment surface, i. without coupling reagent applied.
- the pigments to be used according to the invention therefore have a surprisingly simple structure.
- the epoxide group-containing compounds have a
- Epoxy equivalent weight in the range of 10 to 20,000.
- the epoxy group-containing compounds have a Epoxidäquivalientwhen in the range of 15 to 15,000 and more preferably in the range of 20 to 10,000.
- Most particularly preferred exhibit the epoxide group-containing compounds an epoxide equivalent weight ranging from 22 to 7,000 or from 30 to 800.
- the epoxide equivalent weight is understood to mean that amount of epoxide group-containing compound in grams which contains 16 grams of epoxide-bonded oxygen (epoxide oxygen).
- the determination is carried out, as known to those skilled in the art, by titration with cetyltrimethylammonium bromide under acidic conditions.
- the effect pigments surface-modified with an epoxide group-containing compound have a specific epoxide equivalent weight in a range from 119,000 to 800, preferably from a range from 115,000 to 900, and more preferably from a range from 114,000 to 1,000. With very particular preference the surface-modified effect pigments have a specific epoxide equivalent weight in the range from 106,000 to 2,500.
- the specific epoxide equivalent weight is understood to mean the amount of pigment in grams which contains 16 grams of epoxide oxygen (epoxide oxygen).
- the determination of the specific epoxide equivalent weight is carried out in accordance with the determination of the epoxide equivalent weight of the compound containing epoxide groups by titration. This must additionally the Amine number of Vietnamese devisfi Stahlenmod en effect pigment can be determined.
- the average diameter of the effect pigments, indicated as D 50 of the surface-modified effect pigments, is preferably in a range from 2.0 ⁇ m to 100 ⁇ m, preferably in a range from 2.5 ⁇ m to 75 ⁇ m, more preferably in a range of 3.0 ⁇ to 50 ⁇ , more preferably in a range of 3.5 ⁇ to 35 ⁇ and most preferably in a range of 4.2 to 24 ⁇ .
- the Dgo value of the diameter of the effect pigments is preferably in a range from 8 to 290 ⁇ , more preferably in a range from 10 to 240 ⁇ , even more preferably in a range from 19 to 155 ⁇ , more preferably in a range of 24 to 90 ⁇ and most preferably in a range of 16 to 47 ⁇ .
- volume-average size distribution function as obtained by laser diffraction methods, indicates that 10%, 50%, and 90%, respectively, of the surface-modified effect pigments have a diameter equal to or less than the specified value.
- the size distribution curve of the effect pigments based on non-metallic, platelet-shaped substrates is measured using a device from Malvern (device:
- the present invention comprises the use of surface-modified pearlescent pigments in a powder coating, wherein the surface-modified pearlescent pigments based on a platelet-shaped transparent substrate comprise at least one dielectric layer, optionally at least one protective layer, and a surface modification with at least one epoxide group-containing compound.
- the present invention comprises the use of surface-modified pearlescent pigments in a powder coating, wherein the surface-modified pearlescent pigments based on a platelet-shaped transparent substrate comprise at least one optically active layer, optionally at least one protective layer, and a
- the present invention comprises the use of surface-modified pearlescent pigments in a powder coating, wherein the surface-modified pearlescent pigments based on flake-form natural or synthetic mica comprise at least one dielectric layer consisting of metal oxides and / or metal oxide hydrates, optionally at least one protective layer, and a
- the present invention comprises the use of surface-modified pearl pigments in a powder coating, wherein the surface-modified pearlescent pigments based on flake-form natural or synthetic mica comprise at least one dielectric layer, optionally at least one protective layer consisting of metal oxides and / or metal hydroxides, and a surface modification comprising at least one epoxide group-containing compound having at least two epoxide groups.
- the present invention comprises the use of surface-modified pearlescent pigments in a powder coating, wherein the surface-modified pearlescent pigments based on flake-form natural or synthetic mica comprise at least one dielectric layer consisting of metal oxides and / or metal hydroxides, optionally at least one protective layer consisting of metal oxides,
- Metal oxide hydrates and / or metal hydroxides, as well as a surface modification with at least one epoxide group-containing compound having at least two epoxide groups, without silicon atoms in the molecule include.
- the present invention comprises the use of surface-modified pearlescent pigments in a powder coating, wherein the surface-modified pearlescent pigments based on a platelet-shaped substrate comprise at least one dielectric layer, optionally at least one protective layer, and a surface modification with at least one epoxide group-containing compound, and wherein the surface-modified pearlescent pigments specific epoxide equivalent weight ranging from 119,000 to 800.
- the present invention comprises the use of surface-modified pearlescent pigments in a powder coating, wherein the surface-modified pearlite pigments based on glass flakes comprise at least one dielectric layer, optionally at least one protective layer, and a surface modification with at least one epoxide group-containing compound.
- the present invention comprises the use of surface-modified pearlite pigments in a powder coating, wherein the surface-modified pearlite pigments based on glass flakes comprise at least one dielectric layer, optionally at least one protective layer consisting of metal oxides, metal oxide hydrates and / or metal hydroxides, and a surface modification with at least one epoxy group-containing Compound with at least two epoxide groups.
- the present invention comprises the use of surface-modified metallic effect pigments in one
- the surface-modified metallic effect pigments based on a platelet-shaped substrate comprise at least one dielectric layer, optionally at least one protective layer, as well as a surface modification with at least one epoxide group-containing compound.
- the present invention comprises the use of surface-modified metallic effect pigments in one
- the surface-modified metallic effect pigments based on a platelet-shaped substrate comprise at least one dielectric layer, optionally at least one protective layer, and a surface modification with at least one epoxide group-containing compound having at least two epoxide groups.
- the present invention comprises the use of surface-modified metallic effect pigments in one
- Powder coating wherein the surface-modified metallic effect pigments based on piuschtigenförmigem aluminum comprise at least one dielectric layer, optionally at least one protective layer, and an outer layer having at least one epoxide group-containing compound.
- the present invention comprises the use of surface-modified metallic effect pigments in one
- Powder coating wherein the surface-modified metallic effect pigments based on contemplatl aluminum comprise at least one dielectric layer, optionally at least one protective layer, as well as a surface modification with at least one epoxide group-containing compound having at least two epoxide groups.
- the present invention comprises the use of surface-modified metallic effect pigments in one
- Powder coating wherein the surface-modified metallic effect pigments based on respect to hypothetical aluminum at least one dielectric layer, consisting of an acrylic, optionally at least one
- Protective layer as well as a surface modification with at least one epoxide group-containing compound.
- the present invention comprises the use of surface-modified metallic effect pigments in one
- the surface-modified metallic effect pigments based on pi2011förmigem aluminum at least one dielectric layer consisting of Stiiziumdioxid and / or Siliziumoxidhydrat, optionally at least one protective layer consisting of an acrylic, and a surface modification with at least one epoxy group-containing Compound having at least two epoxy groups, which contains no Siüziumatome in the molecule include.
- the present invention comprises the use of surface-modified metal effect pigments in one
- Powder paint wherein the based on platelet-copper
- surface-modified metal effect pigments comprise at least one dielectric layer, optionally at least one protective layer, as well as a surface modification with at least one epoxide group-containing compound.
- the present invention comprises the use of surface-modified metal effect pigments in one
- the platelet-shaped copper-based surface-modified metal effect pigments comprise at least one dielectric layer, optionally at least one protective layer, as well as a surface modification with at least one epoxide group-containing compound having at least two epoxide groups.
- the present invention comprises the use of surface-modified metal effect pigments in one
- the present invention comprises a powder-coated article comprising a powdered lacquer comprising surface-modified effect pigments having a specific epoxide equivalent weight in the range from 119,000 to 800.
- the present invention comprises surface-modified effect pigments based on a platelet-shaped substrate which is coated with at least one dielectric layer, optionally at least one protective layer, and a surface modification with at least one epoxide group-containing compound having an epoxide equivalent weight in the range from 10 to 20,000 ,
- the present invention comprises surface-modified pearlescent pigments based on natural or synthetic mica, which is coated with at least one dielectric layer, optionally at least one protective layer, and a surface modification with at least one epoxide group-containing compound having an epoxide equivalent weight in the range from 10 to 20,000.
- the present invention comprises surface-modified metallic effect pigments based on platelet-shaped aluminum, which is coated with at least one dielectric layer, optionally at least one protective layer, and with surface modification with at least one epoxide group-containing compound having an epoxide equivalent weight in the range from 10 to 20,000.
- the described surface-modified effect pigments are particularly suitable for the pigmentation of powder coatings, which are produced by the dry blend process.
- the segregation of effect pigment and powder coating, which is frequently observed here during application, can be largely avoided by using the surface-modified effect pigments described.
- the surface-modified effect pigments to be used according to the invention are mixed with a powder coating by the dry blend method and then applied by the corona method, it is possible to almost completely prevent adhesion of the effect pigments to the electrode (s) and impact plate of the powder coating gun. In particular, there is practically no adhesion at least over a period of 20 s at 100 kV and 100 ⁇ application voltage.
- black spots by the use of the invention to be used
- surface-modified effect pigments are also used in powder coatings which are produced by the bonding process.
- Powder coatings which contain the surface-modified effect pigments to be used according to the invention are distinguished by the fact that they lead to a good coating of the edges in the baked state after the coating process. An edge escape can thus not be observed.
- Surface-modified effect pigments to be used according to the invention are present at 10% by weight, preferably in a range from 0.5 to ⁇ 8.0% by weight, more preferably in a range from 0.7 to ⁇ 6% by weight and very particularly preferably in a range from 1, 0 to -5 wt .-%, each based on the total weight of the pigmented powder coating.
- inventive powder finishes can additionally be any material.
- Charge control additives and / or trickle agents e.g. pyrolytically produced alumina or pyrolytically produced silicon dioxide are added. These can positively influence the flow behavior of the powder paint.
- Powder coatings containing surface-modified effect pigments may be suitable not only indoors but also for outdoor applications.
- Surface-modified effect pigments used in powder coatings for outdoor use should contain a weather-stabilized effect pigment precursor such as the commercially available Phoenix XT series, the Phoenix CFE series, the Symic OEM series or even the LUXAN CFX series from Eckart GmbH.
- the weather-stable effect pigment precursors can be prepared, for example, analogously to EP 1 682 622 B1 and are distinguished by excellent UV and weather stability.
- Facade cleaning ability for example, a hand cleaning method can be used.
- Powder coatings containing the surface-modified effect pigments to be used according to the invention are distinguished by improved cleanability compared to the corresponding ones
- the surface-modified effect pigments can also be used in other solvent-free coating compositions, in particular in toners.
- the invention thus also relates to toners which contain the surface-modified effect pigments.
- the invention also includes articles which are printed with a toner containing the surface-modified effect pigments.
- Articles printed with the toner according to the invention are, for example, printed paper, cardboard or films.
- the present invention relates to the use of surface-modified effect pigments in toners, wherein the surface-modified effect pigments based on a platelet-shaped substrate comprise a dielectric layer, optionally at least one
- Protective layer as well as a surface modification with at least one epoxide group-containing compound.
- the present invention relates to the use of surface-modified effect pigments in toners, wherein the surface-modified effect pigments based on a platelet-shaped substrate comprise a dielectric layer, optionally at least one
- Protective layer as well as a surface modification with at least one epoxide group-containing compound having at least two epoxy groups.
- the present invention relates to a toner containing surface-modified effect pigments, wherein the surface-modified effect pigments based on a platelet-shaped substrate comprise a dielectric layer, optionally at least one
- the present invention relates to a toner containing surface-modified effect pigments, wherein the surface-modified effect pigments based on a platelet-shaped substrate comprise a dielectric layer, optionally at least one
- Protective layer as well as a surface modification with at least one epoxide group-containing compound having at least two epoxy groups.
- the invention will be described in more detail by means of examples without wishing to be limited thereto.
- the surface-modified effect pigments were used in various commercially available powder coatings.
- Epoxidqäuivalentconstru 140 to 170 dissolved in 60 g of ethanol having an H 2 0 content of 35 wt .-% and then mixed with the pigment in the kneader. After a mixing time of 20 minutes, the mixture was dried at 100.degree. The resulting surface-modified effect pigment with a
- Boiling temperature brought. With stirring, initially 2.0 g of H 2 O and then within one hour a solution of 2.17 g of Ce (NO 3 ) 3 in 100 g of isopropanol was added. Subsequently, a solution of 0.45 g
- the pigment filter cake was submitted in a laboratory kneader Fa. IKA.
- 2.5 g of epoxy group-containing compound (Cyracure 6107, Dow Corning, epoxide equivalent weight 131 to 140) in 30 g
- the pigment filter cake was dried at 120 ° C in a vacuum oven.
- the resulting effect pigment served as a comparison material for the subsequent powder paint applications.
- the pigment filter cake was dried at 120 ° C in a vacuum oven.
- Standard aluminum powder PCU 3500 (Eckart GmbH): commercially available stabilized aluminum pigment.
- the starting material is standard aluminum powder PCU 3500, a commercial! available stabilized aluminum pigment used (Eckart GmbH), wherein according to Example 1 of WO 2005/063897 A2, the further layer mitteis spray-drying was applied.
- the standard aluminum powder PCR 501 used there instead of the standard aluminum powder PCR 501 used there, the type standard aluminum powder PCU 3500 was used.
- the respective effect pigment was combined with the highly weather-resistant powder coating 059/82170 black (Tiger) and 0.2% Acematt OK 412 (Evonik) with ThermoMix for 4 minutes at level 4 incorporated.
- the pigmentation level was 5.0 wt .-%, since in this pigmentation verifiable application behavior is achievable
- the powder paint was weighed out to 95.0% by weight.
- Total amount of powder paint in the mixer was 300 g plus 0.6 g Acematt OK 412.
- ThermoMix is a commercial kitchen mixer (Vorwerk).
- the additive Acematt OK 412 is SiO 2 particles having a mean agglomerate particle size of 6.0 ⁇ m, which in this application assumes the function of a pouring agent.
- the Puiver! Acke were with the powder coating gun OptiSelect (ITWGema) in a commercial kitchen mixer (Vorwerk).
- Black spots are areas on the powder coating surface that are caused by an inhomogeneous distribution of the effect pigments. Since these phenomena are in the macroscopic range, a lacquer-technically trained look is needed to assess the appearance. In particular, very smooth structures with a very smooth course without the appearance of black spots are preferred.
- Example 40 kV-10 ⁇ / 2.5 Nm3 / h-70% 100 kV-100 ⁇ / 2.5 Nm3 / h-70% or pre-application runner Application Black Application Black
- Example 5 buildup yes a orange peel
- Comparative examples contained clearly black spots were to be recognized after the application, whereas in powder coatings, which
- Powder coatings which contained surface-modified effect pigments according to the examples according to the invention had, compared with the corresponding powder paints with effect pigments For example, a significantly more uniform structure and a smoother course of the pigmented powder coating can be seen.
- Comparative Example 6 was an effect pigment prepared according to WO 2005/063897 A2. Effect pigments prepared in this way can be applied very well in a powder paint application because of comparable electrostatic properties of the powder coating particles and the effect pigments coated with the corresponding binder. In contrast to powder application which contain the effect pigments to be used according to the invention, these powder coating applications are distinguished by their optical depth effect. An observer perceives a certain glittering effect over the entire viewing angle. A powder coating containing effect pigments according to Comparative Example 6 therefore has an overall more lively effect than the powder coating containing a uniform appearance containing the invention
- Figure 1 shows a light micrograph (light microscope Axio Imager Z1m, Zeiss) of the effect pigment of Comparative Example 5.
- Figure 2 shows a light micrograph (light microscope Axio Imager Z1m, Zeiss) of the effect pigment of Comparative Example 5.
- Powder coatings containing effect pigments from Comparative Examples 1, 3 and 4 had a medium to strong loss of effect. On the corresponding paint panels a very clear discoloration in the direction of black (color of the powder coating used) was observed. These paint panels looked extremely uneven and visually very unattractive after the test.
- Powder coatings containing surface-modified effect pigments according to the examples according to the invention also had an effect loss. This was less pronounced. There was only a slight discoloration towards black. The desired gloss effect (generated by the respective surface-modified
- the specific epoxide equivalent weight is understood to mean the amount of pigment in grams which contains 16 grams of epoxide oxygen (epoxide oxygen).
- the determination of the specific epoxide equivalent weight was carried out as follows:
- 10.0 g not surface-modified effect pigment were weighed into a 80 ml beaker and in about 10 ml of chloroform and about 40 ml conc. Stirred up acetic acid. The sample was placed on a magnetic stirrer and immersed in a pH electrode. The sample was titrated with 0.1 N acetic perchloric acid. The consumption thus obtained is included as VB (2) in the calculation of the specific epoxide equivalent weight.
- the weight in grams of the respective effect pigment depends on the expected specific epoxide equivalent weight and is equal to the determination of the zero value.
- the respective weight can be
- N normality of the titrant
- epoxide equivalent weight is meant the amount of pigment in grams which contains 16 grams of epoxide oxygen (epoxide oxygen). The determination of the epoxide equivalent weight was carried out as follows:
- the amounts of epoxide group-containing compound were weighed into a 80 ml beaker according to Table 3 and concentrated in about 10 ml of chloroform and about 40 mi. Acetic acid dissolved. Approximately 2.5 g of cetyltrimethylammonium bromide were added and dissolved with stirring, if appropriate also heating. The sample was placed on a magnetic stirrer and immersed in a pH electrode. The sample was titrated with 0.1 N acetic perchloric acid.
- Epoxide equivalent weight Einwaa S e (g) ⁇
- N normality of the titrant
- nonmetallic piuschtchenförmigen substrates was determined using a device from. Maivern (device: MALVERN Mastersizer 2000) according to the manufacturer. For this purpose, about 0.1 g of the corresponding effect pigment as an aqueous suspension, without the addition of dispersing aid, with constant stirring by means of a Pasteur pipette in the sample preparation cell of the measuring device and measured several times. From the individual measurement results, the resulting averages were formed. The evaluation of the scattered light signals was carried out according to the Fraunhofer method.
- the size distribution curve of the effect pigments based on metallic platelet-shaped substrates was measured with a Quantachrome device (device: Cilas 1064) according to the manufacturer's instructions. For this purpose, about 50 ml of the respective pigment were suspended in isopropanol, 300
- the average diameter D50 is the Dso value of the cumulative frequency distribution of the volume components
- the D 5 o value indicates that 50% of the effect pigments have a diameter which is equal to or less than the stated value, for example 20 ⁇ m. Accordingly, the Dgo value indicates that 90% of the effect pigments have a diameter equal to or less than the respective value. Furthermore, the Di 0 value indicates that 10% of the effect pigments have a diameter equal to or less than the respective values.
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung oberflächenmodifizierter Effektpigmente in einem lösemittelfreien Beschichtungsmittel, wobei die oberflächenmodifizierten Effektpigmente ein plättchenförmiges Substrat und wenigstens eine dielektrische Schicht aufweisen, wobei auf der wenigstens einen dielektrischen Schicht wenigstens eine optionale Schutzschicht angeordnet sein kann, und die Effektpigmente an der Effektpigment¬ oberfläche mit wenigstens einer epoxidgruppenhaltigen Verbindung oberflächenmodifiziert sind, mit der Maßgabe, dass die wenigstens eine epoxidgruppenhaltige Verbindung keine Siliziumatome enthält. Weiterhin umfasst die Erfindung einen Pulverlack, welcher diese oberflächenmodifizierten Effektpigmente enthält sowie einen Gegenstand, welcher mit einem, diese oberflächenmodifizierten Effektpigmente enthaltenden Pulverlack, beschichtet ist.
Description
Verwendung oberflächenmodifizierter Effektpigmente in einem lösemittelfreien Beschichtungsmittel, lösemittelfreies Beschichtungsmittel und beschichteter Gegenstand
Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung oberflächenmodifizierter Effektpigmente in einem lösemittelfreien Beschichtungsmittel, ein
lösemittelfreies Beschichtungsmittel, das diese oberflächenmodifizierten Effektpigmente enthält, sowie einen beschichteten Gegenstand. Die oberflächenmodifizierten Effektpigmente können in einem Pulverlack sowie in Tonern eingesetzt werden.
Pulverlacke sind als iösem ittelfreie Lacksysteme hinsichtlich immer strenger werdender Umweltauflagen, wie VOC-Richtlinien, in vielen
Anwendungsbereichen eine Alternative zu konventionellen
Nasslacksystemen. Pulverlacke werden beispielsweise beim Lackieren von Fahrzeugteilen, Gartenmöbeln, Campingartikeln, Haushaltsgeräten,
Kühlschränken oder Regalen eingesetzt. Größtenteils werden metallische Gegenstände lackiert, möglich ist aber auch eine Lackierung von z.B.
Kunststoffen oder Glas.
Die Pulver!acktechnologie basiert auf dem Prinzip der elektrostatischen Aufladung, wobei die elektrostatische Aufladung des Pulveriacks
üblicherweise durch das Corona-Verfahren oder das triboeiektrische
Verfahren erfolgt.
Beim Corona-Verfahren wird der Puiverlack über mindestens eine, in der Pulveriackpistoie integrierte Elektrode aufgeladen. Der Pulverlack gelangt zum einen durch die Förderluft der Pulverlackpistole und zum anderen durch die Luftbewegung in der Applikationskabine, hervorgerufen durch die
Absaugung, auf das zu beschichtende Substrat. Unterstützt wird die
Abscheidung durch ein angelegtes elektrisches Feld, das auch zu einer partiellen Beschichtung der Substratrückseite führt. Dies wird als Umgriff bezeichnet. Beim triboelektrischen Verfahren erfolgt die Ladungsübertragung durch Reibung des Pulverlacks an einem innerhalb der Pulverlackpistole angeordneten Teflonrohr. Pulverlacke, die nach diesem Verfahren appliziert werden, besitzen üblicherweise eine positive Ladung. Auch eine Kombination der beiden beschriebenen Verfahren im Beschichtungsprozess ist möglich.
Anschließend wird der applizierte Pulverlack durch Zuführung thermischer Energie geschmolzen und nachfolgend gehärtet. Überschüssiger Pulverlack, weicher nicht am zu beschichtenden Substrat haften bleibt, kann recycliert und erneut eingesetzt werden. Da dieser sogenannte Overspray in der Regel feiner als der ursprünglich eingesetzte Pulverlack ist, wird der Overspray mit noch nicht verwendetem Pulverlack vermengt, um einen stabilen
Beschichtungsprozess und eine qualitativ hochwertige
Pulverlackbeschichtung zu gewährleisten.
Während das Corona-Verfahren einen weitgehend universellen Einsatz an Pulverlacken erlaubt, werden für das triboeiektrische Verfahren speziell eingestellte Pulverlacke benötigt. Pulverlacke, welche nach dem
triboelektrischeri Verfahren appliziert werden, zeigen im Allgemeinen auf dem zu beschichtenden Substrat einen besseren Verlauf als nach dem Corona- Verfahren applizierte Pulverlacke. Ohne angelegte Fremdspannung baut sich nur ein schwaches elektrisches Feld auf, was die Beschichtung Faradayscher Käfige ermöglicht. Zu beschichtende Substrate mit ausgeprägtem Hohlraum werden daher bevorzugt nach dem triboelektrischen Verfahren lackiert Das triboelektrische Verfahren hat gegenüber dem Corona-Verfahren weiterhin den Vorteil, dass der Aufwand für Erzeugung und Isolation der Hochspannung zum Betreiben der Corona entfällt. Im Vergleich zum Corona-Verfahren ist allerdings beim triboelektrischen Verfahren der Pulverlackdurchsatz geringer, es kann somit weniger Pulverlack pro Zeiteinheit appliziert werden.
Pulverlacke können zur Erzielung unterschiedlicher Farben und/oder optischer Effekte mit organischen oder anorganischen Farbmitteln und/oder
plättchenförmigen Effektpigmenten, wie Metaileffektpigmenten oder
Perlglanzpigmenten, pigmentiert sein.
Werden Pulverlackharze beispielsweise mit organischen oder anorganischen Pigmenten versehen, so werden diese zusammen mit anderen
Pulverlackbestandteilen, wie Härtern, Additiven oder Füllstoffen, nach dem Vermischen extrudiert und nach weiteren Prozessschritten zum
gebrauchsfertigen Pulverlack vermählen. Plättchenförmige Effektpigmente, wie Metaileffektpigmente oder Perlglanzpigmente, werden normalerweise nicht auf diese Weise in einen Pulverlack eingearbeitet. Sie werden durch die einwirkenden Scherkräfte zerstört und ergeben somit keine optisch
ansprechende Pulverlackierung.
Zur Einarbeitung plättchenförmiger Effektpigmente in einen Pulverlack stehen alternative Verfahren zur Verfügung. Zum einen das sogenannte Dry blend- Verfahren, bei dem plättchenförmige Effektpigmente und Pulverlack gemischt werden. Aufgrund der unterschiedlichen Form und Aufladbarkeit der
piättchenförmigen Effektpigmente und des Puiverlacks kann es bei der Applikation zur Entmischung kommen, was die Wiederverwendung des Oversprays erschwert bzw. unmöglich macht. Würde man den Overspray erneut applizieren, hätte die erhaltene Pulverlackbeschichtung veränderte optische Eigenschaften. Beim Corona-Verfahren ist als weiterer Nachteil von Pulverlacken, die nach dem Dry blend-Verfahren hergestellt werden, das Anhaften von Effektpigmenten an Elektrode und Prallteller der
Puiverlackpistole zu nennen. Derartige Agglomerate werden ab einer gewissen Größe von der Förderluft mitgerissen und führen nach Auftreffen auf dem zu beschichtenden Substrat zu Lackierfehlern, also einem
unerwünschten optischen Erscheinungsbild. Gelangen die Agglomerate in den Overspray kommt es dort zu einer Anreicherung der Effektpigmente, was sich nachteilig auf die erneute Verwendung auswirkt.
Alternativ können plättchenförmige Effektpigmente nach dem sogenannten Bonding-Verfahren in Pulverlacke eingearbeitet werden. Hierbei wird der Pulverlack in Gegenwart der piättchenförmigen Effektpigmente bis zur
Erweichungstemperatur erwärmt und dadurch oberflächlich angeschmolzen, was zu einer mehr oder weniger vollständigen physikalischen Adhäsion der piättchenförmigen Effektpigmente an die einzelnen Pulverlackpartikel führt. Somit lässt sich die beim Dry blend-Verfahren auftretende Entmischung vermeiden.
Mittels der Pulveriacktechnologie lassen sich Lackschichten mit höheren Schichtdicken als mit konventioneilen Lackierverfahren aufbringen, was hinsichtlich der chemischen und physikalischen Beständigkeit von Vorteil sein kann. Die Schichtdicke beeinflusst neben der Wirtschaftlichkeit der Lackierung auch beispielsweise die Passgenauigkeit bei der Montage von
pulverlackierten Elementen.
Oberflächenbelegte Perlglanzpigmente, welche mit phosphorhaltigen
Verbindungen versehen sind, werden in der EP 1 812 518 B1 beschrieben, in mit derartigen Perigianzpigmenten pigmentierten Pulverlacken zeigen die Perlglanzpigmente nach Applikation einen leafing-Effekt. Im Unterschied zu mit unbehandelten Perlglanzpigmenten pigmentierten Pulverlacken lässt sich mit einer geringeren Menge des oberflächenbeiegten Pigments ein
vergleichbarer optischer Eindruck hinsichtlich Brillanz erzielen.
In der EP 1 339 806 B1 wird eine Pulverbeschichtungszusammensetzung umfassend einen Harzträger sowie ein Pigment beschrieben. Das Pigment äst zunächst mit Aluminiumoxid oder einer Mischung aus Cer- und
Aluminiumoxiden sowie einem Silan-Haftvermittler beschichtet. Letzterer kann entweder auf der ersten Schicht aufgebracht werden oder als Mischschicht mit dieser vorliegen.
Aus der EP 1 646 693 B1 sind für die Verwendung in Pulverlacken geeignete Perlglanzpigmente ("Pulverlackvorgänger") bekannt. Diese sind entsprechend den, in der EP 1 339 806 B1 beschriebenen, Perigianzpigmenten aufgebaut, wobei hier zusätzlich auf der Oberfläche des Silan-Haftvermittlers z.B.
Aluminiumoxid, das gewöhnlich als Rieseimittel Pulverlacken zugesetzt wird, vorhanden ist. Der Silan-Haftvermittler liegt als separate Schicht vor.
Die WO 2006/136435 A2 betrifft ein Verfahren, vorzugsweise ein
Sprühtrocknungsverfahren, zur Herstellung von Perigianzpigmenten, welche mit einem nicht ausgehärteten, chemisch vernetzbaren und/oder unter
Einwirkung von Wärme, IR-Strahlung, UV-Strahlung und/oder
Elektronenstrahlen vernetzbaren oligomeren und/oder poiymeren Bindemittel beschichtet sind. Derartige Perlglanzpigmente zeichnen sich durch eine hohe Flexibilität in der Anwendung aus. in Pulveriacken ist es insbesondere vorteilhaft, wenn die Beschichtung des Pigments identisch mit dem
Bindemittel des Pulverlacks ist, so dass es nach Aufbringung und Aushärtung des Pulveriacks zur Ausbildung einer homogenen Lackschicht, in der die Perlglanzpigmente chemisch eingebunden sind, kommt. Neben einem ansprechenden Aussehen sind solche Lackschichten gegenüber
beispielsweise mechanischen Belastungen sehr beständig.
Die WO 2005/063897 A2 betrifft nach dem Verfahren gemäß der Lehre der WO 2006/136435 A2 hergestellte Metalleffektpigmente.
Mit einer Polyglycidylether-, Polyglycidylester- oder
Digiycidylpolysiloxanverbindung oberflächenbehandeite Pigmente sind aus der EP 0 764 191 B1 bekannt. Diese Oberflächenbehandlung soll das Absetzen und die Agglomeration der Pigmente in flüssigkeitshaltigen
Beschichtungsmitteln, wie in einem Lack oder einer Tinte, verhindern.
Polymerummantelte Perlglanz- und Metallpigmente sind aus der EP 2 098 574 A2 bekannt. Die Polymerschicht wird als Präpolymerisat über ein
Kopplungsreagenz kovalent an die wenigstens eine Metalloxidschicht des Pigments gebunden.
Die WO 98/46682 A1 beschreibt Pulverlackzusammensetzungen, welche Metall- oder Perlglanzpigmente enthalten. Um eine gleichmäßigere
Aufladbarkeit der Pigmente und des Pulverlacks zu gewährleisten, werden die Pigmente mit einer viskosen Flüssigkeit behandelt, so dass die Pigmente eine klebrige Oberfläche aufweisen. Nach Vermischen mit dem Pulverlack bleibt der Pulverlack an der klebrigen Oberfläche der Pigmente haften.
US 7,618,489 B2 beschreibt mit einer Epoxidverbindung belegte organische oder anorganische Farbpigmente, welche als Farbfilter in Flachbildschirmen Verwendung finden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Effektpigmente für die
Verwendung in einem lösemittelfreien Beschichtungsmittel, insbesondere einem Pulverlack oder einem Toner, bereitzustellen, das eine Beschichtung, insbesondere Pulverlackierung bzw. Druckbild, ergibt, die bzw. das eine geringe optische Tiefenwirkung aufweist.
Bei der Pulverlackapplikation der Effektpigmente soll es ferner zu keinen bzw. vernachlässigbaren Entmischungserscheinungen an der bzw. den Elektroden der Pulverlackpistole kommen.
Die Effektpigmente sollen bei Verwendung in einem lösemittelfreien
Beschichtungsmitte! die Bereitstellung eines beschichteten Gegenstandes mit einem optisch ansprechenden Eindruck ohne Fehler in der Beschichtung ermöglichen. Sie sollen für Pulverlackierungen im Innen- und/oder
Außenbereich einsetzbar sein. Pulverlackierte Gebäudefassaden sollen sich durch ihre gute Reänigungsfähigkeit und Witterungsstabilität auszeichnen. Bei Verwendung als Toner soll sich ein gleichmäßiges Druckbild ergeben.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch die Verwendung oberflächenmodifizierter Effektpigmente in einem lösemittelfreien
Beschichtungsmittel gelöst, wobei die oberfiächenmodifizierten
Effektpigmente ein plättchenförmiges Substrat und wenigstens eine
dielektrische Schicht aufweisen, wobei auf der wenigstens einen
dielektrischen Schicht wenigstens eine optionale Schutzschicht angeordnet sein kann, und die Effektpigmente an der Effektpigmentoberfläche mit wenigstens einer epoxidgruppenhaltigen Verbindung oberflächenmodifiziert sind, mit der Maßgabe, dass die wenigstens eine epoxidgruppenhaitige Verbindung keine Siliziumatome enthält.
Bevorzugte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 11 angegeben.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird auch durch Bereitstellung von oberfiächenmodifizierten Effektpigmenten umfassend plättchenförmige Substrate mit wenigstens einer dielektrischen Schicht gelöst, wobei auf der wenigstens einen dielektrischen Schicht wenigstens eine optionale
Schutzschicht angeordnet sein kann, wobei die Effektpigmente an der
Effektpigmentoberfläche mit wenigstens einer epoxidgruppenhaltigen
Verbindung oberflächenmodifiziert sind, mit der Maßgabe, dass die
wenigstens eine epoxidgruppenhaltige Verbindung keine Siliziumatome enthält, und die oberflächenmodifzierten Effektpigmente ein spezifisches Epoxidäquivalentgewicht aus einem Bereich von 119000 bis 800, bezogen auf das Gesamtgewicht der oberfiächenmodifizierten Effektpigmente, aufweisen.
Die Aufgabe der Erfindung wird auch durch Bereitsteilung eines
iösemittelfreien Beschichtungsmittels enthaltend oberflächenmodifizierte Effektpigmente gelöst, wobei die oberfiächenmodifizierten Effektpigmente ein plättchenförmiges Substrat und wenigstens eine dielektrische Schicht aufweisen, wobei auf der wenigstens einen dielektrischen Schicht wenigstens eine optionale Schutzschicht angeordnet sein kann, und die Effektpigmente an der Effektpigmentoberfläche mit wenigstens einer epoxidgruppenhaltigen Verbindung oberflächenmodifiziert sind, mit der Maßgabe, dass die
wenigstens eine epoxidgruppenhaltige Verbindung keine Siiiziumatome enthält.
Bevorzugte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen lösemittelfreien
Beschichtungsmittels sind in den Ansprüchen 14 und 5 angegeben.
Schließlich wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe auch durch Bereitsteilung eines beschichteten Gegenstandes gelöst, wobei der
Gegenstand mit einem erfindungsgemäßen lösemittelfreien
Beschichtungsmittel beschichtet ist.
Bei diesen mit einem Pulverlack beschichteten Gegenständen handelt es sich vorzugsweise um Fassadenelemente, Fahrzeugteile, Karosserien,
Haushaltsgeräte, Campingartikel, etc.
Erfindungsgemäß weist die wenigstens eine epoxidgruppenhaltige
Verbindung keine Siliziumatome auf. Somit umfassen die erfindungsgemäß zu verwendenden epoxidgruppenhaltigen Verbindungen keine
epoxidgruppenhaltigen Silane und/oder keine epoxidgruppenhaltigen Siloxane oder Polysiloxane. Nachfolgend wird aus Gründen der Vereinfachung nur von epoxidgruppenhaltigen Verbindungen gesprochen, womit jedoch
ausschließlich epoxidgruppenhaltige Verbindungen, die kein(e)
Siliziumatom(e) enthalten, gemeint sind. Die erfindungsgemäß zu
verwendenden Effektpigmente weisen vorzugsweise keine Silane, wie beispielsweise Alkylsilane, als Oberflächenmodifizierung auf.
Die Erfinder haben überraschenderweise festgestellt, dass die
erfändungsgemäß zu verwendenden Effektpigmente nicht nur
anwendungstechnische Vorteile aufweisen, die zu Beschichtungen mit hoher Qualität, d.h. insbesondere ohne unerwünschte Pigmentagglomerate führen, sondern dass auch das optische Erscheinungsbild der Beschichtung durch die erfindungsgemäße Modifizierung der Effektpigmentoberfläche signifikant beeinflusst wird. Pulverlackierungen enthaltend die erfindungsgemäß zu verwendenden oberflächenmodifizierten Effektpigmente weisen im
Unterschied zu beispielsweise Pulverlackierungen enthaltend Effektpigmente hergestellt gemäß WO 2006/136435 A2 oder WO 2005/063897 A2 ein sehr homogenes optisches Erscheinungsbild auf. Pulverlackierungen enthaltend
Effektpigmente gemäß WO 2006/136435 A2 oder WO 2005/063897 A2 zeichnen sich durch ihre optische Tiefenwirkung und ihr lebendigeres
Erscheinungsbild aus.
Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Effektpigmente in einem Toner wird ein optisch feiner wirkendes Druckbild erhalten.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist das lösemittelfreie Beschichtungsmittel ein Pulverlack oder ein Toner.
Die nachfolgend im Hinblick auf die erfindungsgemäß zu verwendenden Effektpigmente gemachten Ausführungen gelten sowohl für die
erfindungsgemäß beanspruchten Effektpigmente als auch das
erfindungsgemäße Beschichtungsmittel, insbesondere den
erfindungsgemäßen Pulverlack und den erfindungsgemäßen Toner. Somit gelten die in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 11 für die Effektpigmente angegebenen Eigenschaften sowie die nachstehenden Erläuterungen auch entsprechend für die im Anspruch 12 beanspruchten oberflächenmodifizierten Effektpigmente und auch für die oberfiächenmodifizierten Effektpigmente, die in dem in den Ansprüchen 13 bis 15 beanspruchten lösemittelfreien
Beschichtungsmittel enthalten sind.
Unter einem Toner wird ein Trockentoner verstanden, dessen
Lösemittelgehalt maximal 3 Gew.-%, vorzugsweise maximal 1 Gew.-% beträgt. Gemäß einer weiter bevorzugten Ausführungsform beträgt der Gehalt an Lösemittel in dem Trockentoner maximal 0,5 Gew.-%. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält der Trockentoner kein
Lösemittel. Die Angaben in Gew.-% beziehen sich jeweils auf das
Gesamtgewicht des Toners.
Gemäß einer sehr bevorzugten Variante ist das lösemittelfreie
Beschichtungsmittel ein Pulveriack. Der erfindungsgemäße Pulveriack enthält vorzugsweise kein Lösemittel.
Gegenstand der Erfindung sind insbesondere Pulverlacke, welche nach dem Dry biend-Verfahren hergestellt sind und die die erfindungsgemäß zu verwendenden oberflächenmodifizierten Effektpigmente enthalten.
Geeignete zu beschichtende plättchenförmige Substrate der
oberflächenmodifizierten Effektpigmente sind metallische oder
nichtmetallische plättchenförmige Substrate.
Die Metalle der metallischen plättchenförmigen Substrate können aus der Gruppe, bestehend aus Aluminium, Kupfer, Zink, Eisen, Titan, Edelstahl, Silber, deren Legierungen und deren Gemische, ausgewählt werden.
Bevorzugt werden die Metalle der metallischen plättchenförmigen Substrate aus der Gruppe, bestehend aus Aluminium, Kupfer, Zink, Eisen, Edelstahl, deren Legierungen und deren Gemische, ausgewählt. Besonders bevorzugt werden die Metalle der metallischen plättchenförmigen Substrate aus der Gruppe, bestehend aus Aluminium, Kupfer, Zink, Eisen, deren Legierungen und deren Gemische, ausgewählt. Ganz besonders bevorzugt werden die Metalle der metallischen Substrate aus der Gruppe, bestehend aus
Aluminium, Kupfer, Zink, deren Legierungen und deren Gemische,
ausgewählt. Insbesondere bevorzugt werden als metallische plättchenfönnige Substrate Aluminiumplättchen eingesetzt.
Die nichtmetallischen plättchenförmigen Substrate sind vorzugsweise im Wesentlichen transparent, bevorzugt transparent, d.h. für sichtbares Licht sind sie zumindest teilweise durchlässig. Unter teilweise durchlässig wird
erfindungsgemäß verstanden, dass die Transmission wenigstens 50 %, weiter
bevorzugt wenigstens 70 %, noch weiter bevorzugt wenigstens 90 %, beträgt, jeweils bezogen auf das eingestrahlte Licht.
Die nichtmetallischen plättchenförmigen Substrate können aus der Gruppe, bestehend aus natürlichen Glimmerplättchen, synthetischen
Glimmerplättchen, Glasflakes, Si02-Plättchen, Al203-P!ättchen,
Polymerplättchen, plättchenförmigen Substraten, die eine anorganischorganische Mischschicht umfassen, ausgewählt werden. Des weiteren können als nichtmetallische plättchenförmige Substrate Glasflakes, die beidseitig mit semitransparenten Metallschichten, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Silber, Aluminium, Chrom, Nickel, Gold, Platin, Palladium, Kupfer, Zink, Titan, deren Legierungen und Mischungen hiervon, beschichtet sind, verwendet werden. Erfindungsgemäß können als Effektpigmente auch solche verwendet werden, deren Substrate Gemische der vorstehend angegebenen plättchenförmigen Substrate sind.
Bevorzugt werden die nichtmetallischen plättchenförmigen Substrate aus der Gruppe, bestehend aus natürlichen Glimmerplättchen, synthetischen
Giimmerplättchen, Glasflakes, Si02-Plättchen, Al203-Plättchen und deren Gemische, ausgewählt. Besonders bevorzugt werden die nichtmetallischen plättchenförmigen Substrate aus der Gruppe, bestehend aus natürlichen Glimmerplättchen, synthetischen Glimmerplättchen, Glasflakes und deren Gemische, ausgewählt. Ganz besonders bevorzugt sind als Substrate natürliche und synthetische Glimmerplättchen und deren Gemische.
Insbesondere sind als Substrat natürliche Glimmerplättchen bevorzugt.
Die als Substrat verwendbaren Glasflakes können beispielsweise eine
Zusammensetzung entsprechend der Lehre der EP 1 980 594 B1 aufweisen.
Die zur erfindungsgemäßen Verwendung in lösemittelfreien Beschichtungssystemen, insbesondere Pulverlacken, einsetzbaren oberflächenmodifizierten Effektpigmente werden hergestellt, indem die plättchenförmigen Substrate mit wenigstens einer dielektrischen
Besch ichtung, optional wenigstens mit einer Schutzschicht, sowie
nachfolgend mit wenigstens einer epoxidgruppenhaltigen Verbindung, die keine Siliziumatome enthält, versehen werden.
Die wenigstens eine dielektrische Beschickung, die optional vorhandene wenigstens eine Schutzschicht sowie die Oberflächenmodifizierung mit wenigstens einer epoxidgruppenhaltigen Verbindung können unabhängig voneinander jeweils das plättchenförmige Substrat entweder vollständig umhüllen oder nur partiell auf dem plättchenförmigen Substrat vorliegen. Vorzugsweise zeichnen sich die oberflächenmodifizierten Effektpigmente durch einen gleichmäßigen homogenen Aufbau jeder dieser Schichten aus. Somit umhüllt vorzugsweise jede Schicht das plättchenförmige Substrat bzw. das entsprechend bereits vorbeschichtete Substrat weitgehend vollständig, bevorzugt vollständig. Insbesondere sind vorzugsweise auch die
Kantenbereiche und nicht nur die oberen und unteren Flächen der
plättchenförmigen Substrate bzw. der entsprechend bereits vorbeschichteten Substrate bedeckt.
Die wenigstens eine dielektrische Schicht der oberflächenmodifizierten Effektpigmente ist vorzugsweise unmittelbar auf dem plättchenförmigen Substrat angeordnet. Wenn auf der wenigstens einen dielektrischen Schicht wenigstens eine Schutzschicht angeordnet ist, dann ist die Schutzschicht zwischen der wenigstens einen dielektrischen Schicht und der
Oberflächenmodifizierung mit der wenigstens einen epoxidgruppenhaltigen Verbindung angeordnet.
Da die Effektpigmentoberfläche mit der wenigstens einen epoxidgruppenhaltigen Verbindung oberflächenmodifiziert ist, ist die epoxidgruppenhaltige Verbindung außenliegend angeordnet. Vorzugsweise liegt die wenigstens eine epoxidgruppenhaltige Verbindung in einer, vorzugsweise die Effektpigmentoberfläche zumindest teilweise umhüllenden, Schicht vor.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das erfindungsgemäß zu verwendende Effektpigment nur eine einzige dielektrische Schicht auf, die direkt auf dem plättchenförmigen Substrat aufgebracht ist. Die
epoxidgruppenhaltige Verbindung ist bei dieser Ausführungsform direkt auf der dielektrischen Schicht und diese zumindest teilweise umhüllend
aufgebracht.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das erfindungsgemäß zu verwendende Effektpigment nur eine einzige dielektrische Schicht, die direkt auf dem plättchenförmigen Substrat aufgebracht ist, und eine einzige Schutzschicht, die direkt auf der dielektrischen Schicht aufgebracht ist, auf. Die epoxidgruppenhaltige Verbindung ist bei dieser Ausführungsform direkt auf der Schutzschicht und diese zumindest teilweise umhüllend aufgebracht.
Bei einer weiteren Variante der Erfindung weist das erfindungsgemäß zu verwendende Effektpigment zwei, drei, vier, fünf, sechs oder mehr
dielektrische Schichten auf. Die dielektrischen Schichten sind dabei vorzugsweise direkt aufeinander folgend aufgebracht.
Die wenigstens eine optionale Schutzschicht ist vorzugsweise in Bezug auf die dielektrischen Schichten außenliegend angeordnet, so dass die
dielektrischen Schichten zwischen dem plättchenförmigen Substrat und der Schutzschicht angeordnet sind.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Schichtenfoige aus dielektrischen Schichten in Bezug auf den Brechungsindex alternierend angeordnet. Vorzugsweise sind die alternierend angeordneten hoch- und niedrigbrechenden dielektrischen Schichten direkt auf dem Substrat, die optional vorhandene Schutzschicht direkt auf der genannten Schichtenfoige und die epoxidgruppenhaltige Verbindung direkt auf der optional vorhandenen Schutzschicht bzw. direkt auf der genannten Schichtenfolge angeordnet. Bei einer weiteren Ausführungsform beginnt und endet die Schichtenfoige aus alternierenden hoch- und niedrigbrechenden dielektrischen Schichten vorzugsweise mit einer hochbrechenden Schicht, so dass auf dem
piättchenförmigen Substrat eine hochbrechende dielektrische Schicht, gefolgt von einer niedrigbrechenden dielektrischen Schicht, gefolgt von einer hochbrechenden dielektrischen Schicht angeordnet sind.
Unter einer dielektrischen Schicht wird im Sinne dieser Erfindung eine nicht oder schwach elektrisch leitfähige Beschichtung, d.h. eine Schicht mit einem spezifischen Widerstand von 1 -104 Ohnvm und größer verstanden. Als Bezug können Literaturwerte für bekannte Substanzen herangezogen werden.
Als dielektrische Schicht werden vorzugsweise Schichten aufgebracht, welche Metalloxide, Metalloxidhydrate, Metallhydroxide, Metallsuboxide,
Metailfluoride, Metalloxyhalogenide, Metallchalcogenide, Metallnitride, Metalloxynitride, Metalisulfide, Metallcarbide, organische dielektrische
Materialien und/oder Mischungen davon umfassen. Gemäß einer bevorzugten Variante besteht die dielektrische Beschichtung aus den vorstehend genannten Materialien.
Bei einer weiteren Ausführungsform kann die dielektrische Schicht nur eine einzige dieser Verbindungen umfassen bzw. hieraus bestehen. Alternativ
kann die dielektrische Schicht auch mehrere der vorstehend aufgeführten Verbindungen in derselben Schicht umfassen. Beispielsweise kann die dielektrische Schicht wenigstens zwei unterschiedliche Metalloxide oder ein Metalloxid sowie ein Metallhydroxid eines oder verschiedener Metalle umfassen. Die dielektrische Schicht kann somit wenigstens zwei der oben aufgeführten Verbindungen als Mischung in derselben Schicht oder als separate Schichten umfassen.
Bevorzugt werden als dielektrische Schicht Metalloxide, Metalloxidhydrate, Metallhydroxide, organische dielektrische Materialien und/oder deren Mischungen eingesetzt. Besonders bevorzugt werden Metalloxide und Metalloxidhydrate und/oder deren Mischungen eingesetzt. Weiterhin ist bevorzugt, dass die dielektrische Schicht keine anorganisch/ organische Mischschicht gemäß DE 10 2006 009 131 A1 ist.
Unter organischen dielektrischen Materialien werden im Sinne dieser Erfindung organische Monomere und Polymere verstanden. Hierzu zählen unter anderem Acrylate, Polyether, Polyamide, (Poiy-)Urethane, Polyoiefine, Isocyanate, Latex oder Cellulose-Derivate. Vorzugsweise werden Acrylate und/oder Polyether eingesetzt.
Die Begriffe Schicht oder Beschichtung werden im Sinne dieser Erfindung austauschbar verwendet, sofern nicht anders angegeben.
Die dielektrische Schicht kann eine hochbrechende Schicht mit einem
Brechungsindex von n 5: 1 ,8, bevorzugt von n > 1 ,9 und besonders bevorzugt von n > 2,0, oder eine niedrigbrechende Schicht mit einem Brechungsindex on n < 1,8, bevorzugt n < 1 ,7 und besonders bevorzugt von n < 1 ,6 sein.
Bei einer weiteren Ausführungsform kann die dielektrische Schicht eine optisch wirksame Schicht sein.
Als dielektrische hochbrechende Schicht eignen sich beispielsweise
Metalloxide wie Titanoxid, vorzugsweise Titandioxid (Ti02), Eisenoxid, vorzugsweise Eisen(IN)oxid (Fe203), Zinkoxid vorzugsweise ZnO, Zinnoxid, vorzugsweise Zinndioxid (Sn02), Zirkoniumoxid, vorzugsweise
Zirkoniumdioxid (Zr02), Antimonoxid vorzugsweise Sb203, Magnesiumoxid, vorzugsweise MgO, Ceroxid, vorzugsweise Cer(lV)oxid (Ce02) und/oder Cer(llf)oxid (Ce203), Cobaltoxid, vorzugsweise CoO, Chromoxid,
vorzugsweise Chrom(IM)oxid (Cr203), Kupferoxid, vorzugsweise Kupfer(l)oxid (Cu20) und/oder Kupfer(il)oxid (CuO), Metallsulfide wie Zinksulfid, vorzugsweise ZnS, Metalloxidhydrate wie Goethit (FeOOH), Titanate wie Calciumtitanat (CaTi03) oder Eisentitanate, wie z.B. Ilmenit (FeTi03), Pseudobrookit (Fe2Ti05) und/oder Pseudorutil (Fe2Ti309), dotierte
Metalioxide, wie beispielsweise mit Fe203 dotiertes Ti02 und/oder deren Gemische.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden als dielektrische
hochbrechende Schicht Metalloxide, Metallhydroxide und/oder
Metalloxidhydrate verwendet. Besonders bevorzugt umfasst die dielektrische hochbrechende Schicht Titandioxid, Eisen(lll)oxid, Goethit, Ilmenit,
Pseudobrookit, Pseudorutil und/oder deren Gemische. Ganz besonders bevorzugt umfasst die dielektrische hochbrechende Schicht Titandioxid, Eisen(ill)oxid und/oder deren Gemische. Bei einer weiteren Ausführungsform besteht die dielektrische hochbrechende Schicht aus den vorstehend genannten Verbindungen bzw. deren Gemische.
Werden die oberflächenmodifizierten Effektpigmente mit Titandioxid beschichtet, kann das Titandioxid in der Rutil- oder Anataskristallmodifikation
vorliegen. Vorzugsweise liegt die Titandioxidschicht in der Rutiiform vor. Die Rutilform kann beispielsweise erhalten werden, indem beispielsweise vor Aufbringung der Titandioxidschicht eine Schicht aus Zinndioxid auf das zu beschichtende plättchenförmige Substrat aufgebracht wird. Auf dieser Schicht aus Zinndioxid kristallisiert Titandioxid in der Rutilmodifikation. Das Zinndioxid kann dabei als separate Schicht vorliegen, wobei die Schichtdicke wenige Nanometer, beispielsweise weniger als 10 nm, weiter bevorzugt weniger als 5 nm, noch weiter bevorzugt weniger als 3 nm, betragen kann. Das Zinndioxid kann aber auch mit dem Titandioxid zumindest teilweise in Mischung vorliegen.
Beispiele für dielektrische niedrigbrechende Schichten sind u.a. Metalloxide wie Siliziumoxid, vorzugsweise Siliziumdioxid (S1O2), Aluminiumoxid, vorzugsweise A!uminium(lll)oxid (Al203), Boroxid, vorzugsweise B2O3,
Metailfluoride wie Magnesiumfluorid, vorzugsweise MgF2, Aluminiumfluorid, vorzugsweise AIF3, Cerfluorid, vorzugsweise CeF3, Calciumfluorid,
vorzugsweise CaF2, Metailoxidhydrate wie Aluminiumoxidhydrat AIO(OH), Siliziumoxidhydrat, organische Monomere und Polymere, bestehend aus beispielsweise Acrylaten oder Methacrylaten und/oder Gemische der vorstehend genannten Verbindungen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform werden als dielektrische
näedrigbrechende Schicht Metalioxide, Metailoxidhydrate und/oder organische dielektrische Materialien eingesetzt. Vorzugsweise umfasst die dielektrische niedrigbrechende Schicht Siliziumdioxid, Siliziumoxidhydrat, Aluminiumoxid, Aluminiumoxidhydrat und/oder Acrylate. Bei einer weiteren Ausführungsform besteht die dielektrische niedrigbrechende Schicht aus Siliziumdioxid,
Aiuminiumoxid, Aluminiumoxid hydrat und/oder Acrylaten. Besonders bevorzugt umfasst die dielektrische niedrigbrechende Schicht Siliziumdioxid und/oder Siliziumoxidhydrat.
Zur Erhöhung der Licht-, Wetter- und/oder chemischen Stabilität kann auf der wenigstens einen dielektrischen Beschichtung weiterhin wenigstens eine Schutzschicht aufgebracht werden. Die Schutzschicht kann einerseits
Metalfoxide, Metalloxidhydrate oder Metallhydroxide von Aluminium, Cer, Chrom, Silizium, Zirkonium oder Gemische aus diesen Metailoxiden,
Metalloxidhydraten und/oder Metallhydroxiden umfassen. Andererseits kann die Schutzschicht organische Polymere bestehend aus beispielsweise Acry!aten oder Polyethern umfassen.
Vorzugsweise umfasst die wenigstens eine Schutzschicht im Fall eines nichtmetallischen plättchenförmigen Substrats Metalloxide, Metaüoxidhydrate und/oder Metallhydroxide von Chrom, Cer und/oder Silizium. Im Fall eines metallischen plättchenförmigen Substrats umfasst die wenigstens eine Schutzschicht Metalioxide, Metalloxidhydrate und/oder Metallhydroxide von Silizium und/oder organische Polymere. Im Fall eines nichtmetallischen Substrats umfasst die wenigstens eine Schutzschicht bevorzugt Metalloxide, Metaüoxidhydrate und/oder Metallhydroxide von Chrom, Cer und/oder Silizium. Im Fall eines metallischen plättchenförmigen Substrats umfasst die wenigstens eine Schutzschicht bevorzugt Siliziumdioxid, Siliziumoxidhydrat und/oder Acrylate. Bei einer weiteren Ausführungsform besteht die
wenigstens eine Schutzschicht aus vorstehend genannten Verbindungen.
Bei einer weiteren Ausführungsform kann die wenigstens eine Schutzschicht eine einzige der vorstehend genannten Verbindungen umfassen. Alternativ kann die wenigstens eine Schutzschicht auch mehrere dieser Verbindungen umfassen, wobei diese als Gemisch oder als diskrete Schichten, die vorzugsweise unmittelbar aufeinander folgen, vorliegen können.
Bei einer weiteren Ausführungsform kann die Schutzschicht die dielelektrische Schicht zumindest teilweise unter Ausbildung einer Mischschicht
durchdringen.
Die zur erfindungsgemäßen Verwendung in Pulveriacken geeigneten oberflächenmodifizierten Effektpigmente weisen auf der
Effektpigmentoberfläche, d.h. auf der dielektrischen Schicht oder der optionalen Schutzschicht wenigstens eine epoxidgruppenhaitige Verbindung auf. Es können mithin auch Gemische verschiedener epoxidgruppenhaltiger Verbindungen vorliegen.
Die epoxidgruppenhaitige Verbindung weist wenigstens eine Epoxidgruppe im Molekül auf. Diese kann an gesättigte oder ungesättigte, verzweigte oder unverzweigte, substituierte oder nicht substituierte aliphatische bzw.
cycloaliphatische, substituierte oder nicht substituierte aromatische oder heterocyclische Reste gebunden sein. Beispielsweise kann die Epoxidgruppe über wenigstens eine freie Carbon-, Sulfon- oder Phosphonsäuregruppe bzw. über wenigstes eine freie Hydroxylgruppe im Molekül gebunden sein. Die epoxidgruppenhaitige Verbindung kann sowohl einfach als auch zweifach substituierte Epoxidgruppen im Molekül aufweisen. Unter einfach
substituierten Epoxidgruppen sind diejenigen zu verstehen, welche nur einen von Wasserstoff verschiedenen Rest tragen. Die von Wasserstoff
verschiedenen Reste der zweifach substituierten Epoxidgruppen können sich sowohl in der 1 ,1- als auch in der 1 ,2-Position befinden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform befinden sich die von Wasserstoff verschiedenen Reste der zweifach substituierten Epoxidgruppen in der 1 ,2-Position.
Beispiele von epoxidgruppenha!tigen Verbindungen, welche eine
Epoxidgruppe im Molekül aufweisen sind unter anderem 1 ,2-Epoxy-3- methoxypropan (930-37-0), 1 ,2-Epoxy-3-ethoxypropan (4016-11-9), 1 ,2- Epoxy-3-propoxypropan (3126-95-2), 1 ,2-Epoxy-3-isopropoxypropan (4016-
14- 2), 3-Butoxy-1 ,2-epoxypropan (2426-08-6), 3-tert-Butoxy-1 ,2-epoxypropan (7665-72-7), 1 ,2-Epoxy-3-(isopentyloxy)propan (15965-97-6), 1 ,2-Epoxy-3- (hexyloxy)propan (5926-90-9), 1 ,2-Epoxy-3-[2-(ethylhexyl)oxy3propan (2461-
15- 6), 1-(Cyclohexyioxy)-2,3-epoxypropan (3681-02-5), 1 ,2-Epoxy-3- (octyloxy)propan (3385-66-8), 1-(Decyloxy)-2,3-epoxypropan (3497-06-1), 4- (2,3-Epoxypropoxy)-1-butanol (47 1-95-9), 3-(2,3-Epoxypropoxy)-1 ,2- propandiol (25038-04-4), 4-[(2,3-Epoxypropoxy)methy!]-2I2-dimethyl-1 ,3- dioxolan (1607-37-0), [(Vinyioxy)methy!3oxiran (3678-15-7), 1-Allyloxy-2,3- epoxypropan (106-92-3), 2,3-Epoxypropyfpropargylet er (18180-30-8), 1 ,2- Epoxy-3-phenoxypropan (122-60-1), 1 ,2-Epoxy-3-(2-methyiphenoxy)propan (2210-79-9), 3-(4-tert-Butylphenoxy)-1 ,2-epoxypropan (3101-60-8), 1 ,2- Epoxy-3-(2-methoxyphenoxy)propan (2210-74-4), 1 ,2-Epoxy-3-(4-methoxy- phenoxy)propan (2211-94-1), 1 ,2-Epoxy-3-(4-chiorophenoxy)propan (2212- 05-7), 3-Benzyloxy-1 ,2-epoxypropan (2930-5-4), 1 ,2-Epoxy-3-(4-vinylbenzyl- oxy)propan (113538-80-0), 2,3-Epoxy-1-propyltripheny!methylether (S-(-):
129940-50-7, R-(+):65291 -30-7)), 3-[4-[1 -[4-(2,3-epoxypropoxy)phenyl]-1 - methylethyl]phenoxy3propan-1 ,2-diol (76002-91-0), 2-[(1-Naphthyloxy)- methyl]oxiran (2461-42-9), 2-(Naphthalen-1-ylmethoxymethyl)oxiran (66931- 57-5), 2-[(2,3-Epoxypropoxy)methyl]furan (5380-87-0), N-(2,3-Epoxypropyl)- phthalimid (S-(+): 161596-47-0, R-(-): 181140-34-1), 4-(2,3-Epoxypropxy)- carbazol (51997-51-4), 2,3-Epoxypropylacetat (6387-89-9), 2,3-Epoxy- propylpropionat (37111-25-4), 2,3-Epoxypropyl-n-butyrat (2461-40-7), 2,3- Epoxypropyllaurat (1984-77-6), 2,3-Epoxypropylacrylat (106-90-1), 2,3- Epoxypropy!methacryiat (106-91-2), 4-(2,3-Epoxypropoxy)butylacrylat
(119692-59-0), Styroloxid (96-09-3), 3,4-Epoxy-1-butadien (930-22-3), 2,3- Epoxy-1-propanol (556-52-5), 3-Oxiranylpropenal (E: 25073-24-9, Z: 25073- 23-8), 1-Oxiranylethanon (4401-11-0), 3-(Oxiran-2-y[)propy!acetat (59287-65- 9), Methyl-3,4-epoxybutyrat (4509-09-5), 1,2-Epoxybutyronitrii (6509-08-6), Oxiran-2-ylmethoxyphosphonsäure (23815-70-5), (3-Methyloxiran-2-yl)- phosphonsäure (23155-02-4), Oxiran-2-ylmethyl-4-methylbenzo!sulfonat
(6746-81-2) oder Oxiran-2-ylmethyl-3-nitrobenzolsulfonat (R-(-): 115314-17- 5).
Vorzugsweise werden als epoxidgruppenhaltige Verbindungen, welche nur eine Epoxidgruppe im Molekül aufweisen, 1 ,2-Epoxy-3-methoxypropan (930- 37-0), 1 ,2-Epoxy-3-ethoxypropan (4016-11-9), 1 ,2-Epoxy-3-propoxypropan (3126-95-2), 1 ,2-Epoxy-3-isopropoxypropan (4016-14-2), 3-tert-Butoxy-1 ,2- epoxypropan (7665-72-7), 1,2-Epoxy-3-(isopentyloxy)propan (15965-97-6),
1.2- Epoxy-3-(hexyloxy)propan (5926-90-9), 1-(Cyclohexyloxy)-2,3-epoxy- propan (3681-02-5), 1 ,2-Epoxy-3-(octyloxy)propan (3385-66-8), 4-(2,3- Epoxypropoxy)-1-butano! (4711-95-9), 3-(2,3-Epoxypropoxy)-1 ,2-propandiol (25038-04-4), 4-[(2,3-Epoxypropoxy)methyl]-2,2-dimethyl-1 ,3-dioxolan (1607- 37-0), [(Vinyloxy)methyl]oxiran (3678-15-7), 1-Allyloxy-2,3-epoxypropan (106- 92-3), 2,3-Epoxypropy!propargylether (18180-30-8), 1 ,2-Epoxy-3-(2- methoxyphenoxy)propan (2210-74-4), 1 ,2-Epoxy-3-(4-methoxyphenoxy)- propan (2211-94-1), 3-Benzyloxy-1 ,2-epoxypropan (2930-5-4), 1 ,2-Epoxy-3- (4-vinylbenzyloxy)propan (113538-80-0), 3-[4-[1-[4-(2,3-epoxypropoxy)- phenyl]-1-methylethyl]phenoxy]propan-1,2-diol (76002-91-0), 2,3-Epoxy- propylacrylat (106-90-1), 4-(2,3-Epoxypropoxy)butylacryiat (119692-59-0),
2.3- Epoxy-1-propanol (556-52-5), 3-Oxiranyipropenal (E: 25073-24-9, Z: 25073-23-8), 1-Oxiranylethanon (4401-11-0), 3-(Oxiran-2-yl)propylacetat (59287-65-9), Methyl-3,4-epoxybutyrat (4509-09-5), 1 ,2-Epoxybutyronitril (6509-08-6), Oxiran-2-ylmethoxyphosphonsäure (23815-70-5), (3-Methyl- oxiran-2-yl)phosphonsäure (23155-02-4) und/oder deren Gemische
eingesetzt.
Besonders bevorzugt werden als epoxidgruppenhaltige Verbindungen, welche nur eine Epoxidgruppe im Molekül aufweisen, 1 ,2-Epoxy-3-methoxypropan (930-37-0), 1 ,2-Epoxy-3-ethoxypropan (4016-11-9), 1,2-Epoxy-3-propoxy- propan (3126-95-2), 1 ,2-Epoxy-3-isopropoxypropan (4016-14-2), 3-tert-
Butoxy-1 ,2-epoxypropan (7665-72-7), 1-(Cyciohexyloxy)-2,3-epoxypropan (3681-02-5), [(Vinyloxy)methyl]oxiran (3678-15-7), 1-Allyloxy-2,3-epoxypropan (106-92-3), 2,3-Epoxypropylpropargylether (18180-30-8), 1 ,2-Epoxy-3-(4- viny!benzyloxy)propan (113538-80-0), 2,3-Epoxypropylacrylat (106-90-1), 4- (2,3-Epoxypropoxy)butylacrylat (119692-59-0), 3-Oxiranylpropenal (E: 25073- 24-9, Z: 25073-23-8), 3-(Oxiran-2-yl)propy!acetat (59287-65-9), Oxiran-2-yl- methoxyphosphonsäure (23815-70-5) und/oder deren Gemische eingesetzt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist die epoxidgruppenhaltige Verbindung wenigstens zwei Epoxidgruppen im Molekül auf.
Bei einer weiteren Ausführungsform weist die epoxidgruppenhaltige
Verbindung zwei oder drei Epoxidgruppen im Molekül auf.
Bei Verwendung einer epoxidgruppenhaltigen Verbindung mit wenigstens zwei oder drei Epoxidgruppen im Molekül kann eine kovalente Anbindung der epoxidgruppenhaltigen Verbindung durch Umsetzung einer Epoxidgruppe mit der Effektpigmentoberfläche, beispielsweise einer Hydroxylgruppe auf der Effektpigmentoberfläche, erfolgen. Die wenigstens eine weitere Epoxidgruppe kann dann bei der Pulverlackierung eine kovalente Bindung mit der
Bindemitteikomponente des Pulverlacks eingehen.
Zu den epoxidgruppenhaltigen Verbindungen, welche wenigstens zwei Epoxidgruppen im Molekül aufweisen, zählen beispielsweise Bis(2,3-epoxy- propyl)ether (2238-07-5), 1 ,2-Bis(2,3-epoxypropoxy)ethan (2224-15-9), 1 ,4- Bis(2,3-epoxypropoxy)butan (2425-79-8), 1 ,3-Bis(2,3-epoxypropoxy)butan (3332-48-7), 1 ,5-Bis(2,3-epoxypropoxy)pentan (7517-06-8), 1 ,3-Bis(2,3- epoxypropoxy)-2,2-dimethylpropan (17557-23-2), 1 ,6-Bis(2,3-epoxypropoxy)- hexan (16096-31-4), 1 ,2-Bis(2!3-epoxypropoxy)cyclohexan (37763-26-1), 1 ,4- Bis[(2,3-epoxypropoxy)methyl]cyclohexan (14228-73-0), 1 ,3-Bis(oxiran-2-
ylmethoxy)propan-2-ol (3568-29-4), Bis[2-(2,3-epoxypropoxy)ethyl]ether (4206-61-5), 2,2'-EOxybis[(nriethyl-2,1-ethandiy!)oxymethylen]]bisoxiran (41638-13-5), PEG-400-DGE (39443-66-8, Fa. Raschig), PPG-DGE/ PPG- DGE 200 (26142-30-3, 30401-87-7, Fa. Raschig), 1 ,2,3-Tris(2,3- epoxypropoxy)propan (13236-02-7), 1 -(2,3-Epoxypropoxy)-2,2-bis[(2,3- epoxypropoxy)methyl]butan (3454-29-3), 2-[3-[1 ,3-Bis[3-(oxiran-2-ylmethoxyl)- propoxy]propan-2-yloxy]propoxymethyloxiran (37237-76-6), 1 ,3-Bis(2,3- epoxypropoxy)-2,2-bis[(2,3-epoxypropoxy)methyl]propan (3126-63-4), GE 500 (118549-88-5, 118606-72-7, 16268-64-0, 191548-99-9, Fa. Raschig), 1 ,3- Bis(2,3-epoxypropoxy)benzoi (101-90-6), 4,4 -Bis(2,3-epoxypropoxy)biphenyl (2461-46-3), 2,2-Bis[4-(2,3-epoxypropoxy)phenyl]propan (1675-54-3), 2,6- Bis(2,3-epoxypropy!)phenyl-2,3-epoxypropylether (13561-08-5), 2,2',2"- [Methylidyntris(phenylenoxymethylen)]trisoxiran (66072-38-6), 2,2',2"- [Ethylidyntris(4, 1 -phenylenoxymethyien)]trisoxiran (87093-13-8), 1,1,2,2- Tetrakis[4-(oxiranylmethoxy)phenyl]ethan (7328-97-4), N,N-Bis(2,3-epoxy- propyl)anilin (2095-06-9), 4-(2,3-Epoxypropoxy)-N,N-bis(2,3-epoxypropyl)- anilin (5026-74-4), 2I4,6-Tris(oxiran-2-ylmethoxy)-1 ,3,5-triazin (2589-01-7), Tris(2,3-epoxypropyl)-1 ,3,5-triazin-2,4,6-trion (2451-62-9), Bis(oxiran-2- ylmethyl)oxaiat (60468-47-5), Bis(2,3-epoxypropyi)malonat (60468-48-6), Bis(2,3-epoxypropyl)-2,2-dimethylgiutarat (25677-88-7), Bis(2,3-epoxypropyl)- adipat (2754-27-0), Bis(2,3-epoxycyclohexylmethyi)adipat (3130-19-6), Bis(2,3-epoxypropyl)cyclohexan-1 ,2-dicarboxylat (5493-45-8), Bis(2,3- epoxypropyl)cyclohexen-1 ,2-dicarboxylat (21544-03-6), Bis(2,3-epoxypropyl)- phthalat (7195-45-1), Bis(2,3-epoxypropyl)terephtha!at (7195-44-0), Tris(2,3- epoxypropyl)trime!litat (7237-83-4), 2-Methyl-2,2'-bioxiran (6341-85-1),
1 ,2,5,6-Diepoxyhexan (1888-89-7), 1 ,2,7,8-Diepoxyoctan (2426-07-5), 1 ,2,8,9- Diepoxynonan (24829-11-6), 1,2,9,10-Diepoxydecan (24854-67-9), m-Bis- (epoxyethyl)benzoi (16832-59-0), Bis(2,3-epoxycyclopentyl)ether (2386-90-5), N,N-Bis(2,3-epoxypropyl)cyclohexylamin (13391-15-6), N,N-Bis(2,3-epoxy- propyl)isopropy!amin (19115-57-2), (3,4-Epoxycyclohexy[)methyl-3,4~epoxy-
cyclohexylcarboxylat (2386-87-0) und/oder Tris(2,3-epoxypropyl)phosphat (18795-33-0).
Bevorzugt werden als epoxidgruppenhaltige Verbindungen, welche
wenigstens zwei Epoxidgruppen im Molekül aufweisen, Bis(2,3-epoxypropyl)- ether (2238-07-5), 1 ,2-Bis(2,3-epoxypropoxy)ethan (2224-15-9), 1 ,4-Bis(2,3- epoxypropoxy)butan (2425-79-8), 1 ,3-Bis(2,3-epoxypropoxy)butan (3332-48- 7), 1 ,5-Bis(2,3-epoxypropoxy)pentan (7517-06-8), 1 ,3-Bis(2,3-epoxypropoxy)-
2.2- dimethylpropan (17557-23-2), 1 ,6-Bis(2,3-epoxypropoxy)hexan (16096- 31-4), 1 ,2-Bis(2,3-epoxypropoxy)cyclohexan (37763-26-1), 1 ,4-Bis[(2,3- epoxypropoxy)methyl]cyclohexan (14228-73-0), 1 ,3-Bis(oxiran-2-ylmethoxy)- propan-2-ol (3568-29-4), Bis[2-(2,3-epoxypropoxy)ethyl]ether (4206-61-5), 2,2,-[Oxybis[(methyl-2,1-ethandiyl)oxymethylen]]bisoxiran (41638-13-5), 1 ,2,3- Tris(2,3-epoxypropoxy)propan (13236-02-7), 1-(2,3-Epoxypropoxy)-2,2-bis- [(2,3-epoxypropoxy)methyl]butan (3454-29-3), 2-[3-[1 ,3-Bis[3-(oxiran-2- ylmethoxyl)propoxy]propan-2-yloxy]propoxymethyloxiran (37237-76-6), 1 ,3- Bis(2 , 3-epoxypropoxy)-2,2-bis[(2 , 3-epoxypropoxy)methyl]propan (3126-63-4),
1.3- Bis(2,3-epoxypropoxy)benzol (101-90-6), 4,4'-Bis(2,3-epoxypropoxy)- biphenyl (2461-46-3), 2,2-Bis[4-(2,3-epoxypropoxy)phenyl]propan (1675-54- 3), 2,6-Bis(2,3-epoxypropyl)phenyl-2,3-epoxypropylether (13561-08-5), 2,2',2"-[Methylidyntris(phenylenoxymethylen)]trisoxiran (66072-38-6), 2,2',2"- [Ethylidyntris(4, 1 -phenylenoxymethylen)]trisoxiran (87093-13-8), 1 ,1 ,2,2- Tetrakis[4-(oxiranylmethoxy)phenyl]ethan (7328-97-4), N,N-Bis(2,3-epoxy- propyl)anilin (2095-06-9), 4-(2,3-Epoxypropoxy)-N,N-bis(2,3-epoxypropyl)- aniiin (5026-74-4), Tris(2,3-epoxypropyl)-1 ,3!5-triazfn-2,4,6-trion (2451-62-9), Bis(oxiran-2-ylmethyl)oxalat (60468-47-5), Bis(2,3-epoxypropyl)malonat (60468-48-6), Bis(2,3-epoxypropyl)-2,2-dimethylglutarat (25677-88-7), Bis(2,3- epoxypropyl)adipat (2754-27-0), Bis(2,3-epoxycyclohexylmethyl)adipat (3130- 19-6), Bis(2,3-epoxypropy!)cyclohexan-1 ,2-dicarboxylat (5493-45-8), Bis(2,3- epoxypropyl)cyclohexen-1 ,2-dicarboxylat (21544-03-6), Bis(2,3-epoxypropyl)-
phthalat (7195-45-1), 2-Methyl-2,2'-bioxiran (6341-85-1), 1 ,2,5,6-Diepoxy- hexan (1888-89-7), 1,2,7,8-Diepoxyoctan (2426-07-5), 1 ,2,8,9-Diepoxynonan (24829-11-6), 1 ,2,9,10-Diepoxydecan (24854-67-9), m-Bis(epoxyethyl)benzoi (16832-59-0), Bis(2,3-epoxycyclopentyl)ether (2386-90-5), N,N-Bis(2,3- epoxypropyl)cyclohexylamin (13391-15-6), N,N-Bis(2,3-epoxypropyl)- isopropylamin (19115-57-2), (3,4-Epoxycyclohexyl)methyl-3,4-epoxycyclo- hexylcarboxylat (2386-87-0) und/oder Tris(2,3-epoxypropyl)phosphat (18795- 33-0) eingesetzt.
Besonders bevorzugt werden als epoxidgruppenhaltige Verbindungen, weiche wenigstens zwei Epoxidgruppen im Molekül aufweisen, Bis(2,3-epoxypropyl)- ether (2238-07-5), 1,3-Bis(2,3-epoxypropoxy)butan (3332-48-7), 1,5-Bis(2,3- epoxypropoxy)pentan (7517-06-8), 1 ,2-Bis(2,3-epoxypropoxy)cyclohexan (37763-26-1), 1 ,3-Bis(oxiran-2-ylmethoxy)propan-2-ol (3568-29-4), Bis[2-(2,3- epoxypropoxy)ethyi]ether (4206-61-5), 2,2'-[Oxybis[(methyl-2,1-ethandiyl)- oxymethylen]]bisoxiran (41638-13-5), 1 ,2,3-Tris(2,3-epoxypropoxy)propan (13236-02-7), 2-[3-[1 ,3-Bis[3-(oxiran-2-ylmethoxyl)propoxy]propan-2-yloxy]- propoxymethyioxiran (37237-76-6), 2,6-Bis(2,3-epoxypropyl)phenyl-2,3- epoxypropylether (13561-08-5), 2,2',2"-[l\/Iethylidynths(pheny!enoxy- methylen)]trisoxiran (66072-38-6), 2,2',2"-[Ethylidyntris(4,1-phenylenoxy- methylen)]trisoxiran (87093-13-8), 1 ,1 ,2,2-Tetrakis[4-(oxiranylmethoxy)- phenyl]ethan (7328-97-4), Bis(oxiran-2-ylmethyl)oxalat (60468-47-5), Bis(2,3- epoxypropyl)malonat (60468-48-6), Bis(2,3-epoxypropyl)-2,2-dimethy[glutarat (25677-88-7), Bis(2,3-epoxycyclohexylmethyl)adipat (3130-19-6), Bis(2,3- epoxypropyl)cyciohexen-1 ,2-dicarboxylat (21544-03-6), 2-Methyl-2,2'-bioxiran (6341-85-1), 1 ,2,5,6-Diepoxyhexan (1888-89-7), 1 ,2,7,8-Diepoxyoctan (2426- 07-5), 1,2,8,9-Diepoxynonan (24829-11-6), 1 ,2,9,10-Diepoxydecan (24854- 67-9), (3,4-Epoxycyciohexyl)methyl-3,4-epoxycyc!ohexylcarboxylat (2386-87- 0), Tris(2,3-epoxypropyl)phosphat (18795-33-0) und/oder deren Gemische eingesetzt.
Ganz besonders bevorzugt werden als epoxidgruppenhaitige Verbindungen, welche wenigstens zwei Epoxidgruppen im Molekül aufweisen, Bis(2,3- epoxypropyl)ether (2238-07-5), 1,3-Bis(2,3-epoxypropoxy)butan (3332-48-7), 1 ,5-Bis(2,3-epoxypropoxy)pentan (7517-06-8), 1 ,2,3-Tris(2,3-epoxypropoxy)- propan (13236-02-7), 2,6-Bis(2,3-epoxypropyl)phenyl-2,3-epoxypropylether (13561-08-5), Bis(oxiran-2-yimethyl)oxalat (60468-47-5), Bis(2,3-epoxy- p ropyl) m alonat (60468-48-6) , Bis(2, 3-epoxyp ropyl)-2 , 2-d i methylg luta rat (25677-88-7), Bis(2,3-epoxycyclohexylmethyi)adipat (3130-19-6), 2-Methyl- 2,2'-bioxiran (6341-85-1), 1 ,2,5,6-Diepoxyhexan (1888-89-7), 1 ,2,7,8- Diepoxyoctan (2426-07-5), (3,4-Epoxycyclohexyl)methyl-3,4-epoxycycio- hexyicarboxylat (2386-87-0), Tris(2,3-epoxypropyl)phosphat (18795-33-0) und/oder deren Gemische eingesetzt.
Insbesondere besonders bevorzugt werden als epoxidgruppenhaitige
Verbindungen, welche wenigstens zwei Epoxidgruppen im Moleküi aufweisen, Bis(2,3-epoxypropyl)ether (2238-07-5), 1 ,3-Bis(2,3-epoxypropoxy)butan (3332-48-7), 1 ,2,3-Τπ5(2,3-βροχνρΓοροχν)ρΓορ3η (13236-02-7), 2,6-Bis(2,3- epoxypropyl)phenyl-2,3-epoxypropylether (13561-08-5), Bis(oxiran-2- ylmethyl)oxalat (60468-47-5), Bis(2,3-epoxypropyl)malonat (60468-48-6), Bis(2,3-epoxycyclohexylmethyl)adipat (3130-19-6), 1 ,2,5,6-Diepoxyhexan (1888-89-7), Tris(2,3-epoxypropyl)phosphat (18795-33-0) und/oder deren Gemische eingesetzt.
Die Angaben in Klammern beziehen sich jeweils auf die zugehörigen CAS- Nummern.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist eine Mischung verschiedener epoxidgruppenhaltigen Verbindungen auf die Effektpigmentoberfiäche aufgebracht. Dabei können beispielsweise eine oder mehrere epoxidgruppen-
haltige(n) Verbindung(eri) mit nur einer Epoxidgruppe mit einer oder mehreren epoxidgruppenhaltige(n) Verbind ung(en) mit wenigstens zwei Epoxidgruppen gemeinsam auf der Effektpigmentoberfläche aufgebracht sein.
Erfindungsgemäß weist die als Ausgangsmaterial eingesetzte
epoxidgruppenhaltige Verbindung keine silanfunktionelle Gruppe auf.
Pigmente, welche mit epoxidgruppenhaltigen Verbindungen, die zusätzlich zu der Epoxidgruppe wenigstens eine silanfunktionelle Gruppe im Molekül aufweisen, oberflächenmodifiziert sind, sind aus bislang nicht verstandenen Gründen nicht mit dem umgebenden Puiverlack kompatibel.
Dies äußert sich in starken Anhaftungen dieser Pigmente am Prallteller sowie an der Elektrode der Pulverlackpistole, was zu einer Entmischung von
Pigment und Pulverlack führt. Auftretende Lackierfehler in Form von
Pigmentagglomeraten am zu beschichtenden Substrat sowie eine damit einhergehende, unzureichende Recyclierbarkeit des Oversprays sind die Folge. Des weiteren weisen Pulverlacke, welche derartig oberflächen- modifzierte Effektpigmente enthalten bei der Applikation eine ungenügende Beschichtung der Substratkanten auf, was zu einer erhöhten
Korrosionsanfälligkeit führt.
Die epoxidgruppenhaltige Verbindung kann auf die dielektrische Schicht bzw. die optional vorhandene Schutzschicht aufgebracht werden, indem die wenigstens eine epoxidgruppenhaltige Verbindung mit dem jeweiligen
Effektpigment gegebenenfalls in Gegenwart eines Lösemittels vermischt und anschließend getrocknet wird. Hierbei werden 10 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des oberflächenmodifizierten Effektpigments, wenigstens einer epoxidgruppenhaltigen Verbindung auf der dielektrischen Schicht bzw. der optional vorhandenen Schutzschicht aufgebracht. Vorzugsweise liegt die Menge der eingesetzten wenigstens einen epoxidgruppenhaltigen Verbindung in einem Bereich von 0,5 bis 8 Gew.-%, weiter bevorzugt in einem Bereich
von 0,6 bis 6 Gew.-%, besonders bevorzugt in einem Bereich von 0,7 bis 5 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt in einem Bereich von 0,8 bis 4 Gew.- %, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des oberflächenmodäfizierten Effektpigments.
Die epoxidgruppenhaltige Verbindung wird nicht durch das Sprühtrocknungsverfahren auf der dielektrischen Schicht bzw. der optional vorhandenen Schutzschicht aufgebracht. Das Sprühtrocknungsverfahren wird in der WO 2006/136435 A2 bzw. in der WO 2005/063897 A2 beschrieben.
Die epoxidgruppenhaltige Verbindung kann über die wenigstens eine
Epoxidgruppe an die dielektrische Schicht bzw. die optional vorhandene Schutzschicht gebunden sein. Erfindungsgemäß ist es bevorzugt, dass wenigstens ein Teil der Epoxidgruppen der wenigstens einen epoxidgruppen- haltigen Verbindung auf der Effektpigmentoberfläche erhalten bleibt, um eine Reaktion mit den Pulverlackkomponenten zu ermöglichen. Jede freie Epoxidgruppe kann zur weiteren Vernetzung der epoxidgruppenhaltigen
Verbindungen untereinander dienen und/oder zur Reaktion mit der Bindemittelkomponente des Pulverlacks.
Die wenigstens eine epoxidgruppenhaltige Verbindung wird vorzugsweise direkt auf die Pigmentoberfläche, d.h. ohne Kopplungsreagenz, aufgebracht. Die erfindungsgemäß zu verwendenden Pigmente weisen mithin einen überraschend einfachen Aufbau auf.
Vorzugsweise besitzen die epoxidgruppenhaltigen Verbindungen ein
Epoxidäquivalentgewicht im Bereich von 10 bis 20000. Bevorzugt besitzen die epoxidgruppenhaltigen Verbindungen ein Epoxidäquivaientgewicht im Bereich von 15 bis 15000 und besonders bevorzugt im Bereich von 20 bis 10000. Ganz besonders bevorzugt weisen die epoxidgruppenhaltigen Verbindungen
ein Epoxidäquivalentgewicht aus einem Bereich von 22 bis 7000 oder aus einem Bereich von 30 bis 800 auf.
Unter dem Epoxidäquivalentgewicht wird diejenige Menge epoxidgruppen- haltiger Verbindung in Gramm verstanden, die 16 Gramm epoxidisch gebundenen Sauerstoff (Epoxid-Sauerstoff) enthält.
Die Bestimmung erfolgt, wie dem Fachmann bekannt, durch Titration mit Cetyltrimethylammoniumbromid unter sauren Bedingungen.
Die mit einer epoxidgruppenhaltigen Verbindung oberflächenmodifizierten Effektpigmente weisen ein spezifisches Epoxidäquivalentgewicht aus einem Bereich von 119000 bis 800, bevorzugt aus einem Bereich von 115000 bis 900 und besonders bevorzugt aus einem Bereich von 114000 bis 1000 auf. Ganz besonders bevorzugt weisen die oberflächenmodifizierten Effektpigmente ein spezifisches Epoxidäquivalentgewicht aus einem Bereich von 106000 bis 2500 auf.
Unter dem spezifischen Epoxidäquivalentgewicht wird die Menge an Pigment in Gramm verstanden, die 16 Gramm epoxidisch gebundenen Sauerstoff (Epoxid-Sauerstoff) enthält.
Je größer der Zahlenwert des spezifischen Epoxidäquivalentgewichtes ist, desto geringer ist die Anzahl an freien Epoxidgruppen auf der Effektpigmentoberfläche. Dies hat zur Folge, dass weniger freie Epoxidgruppen zur
Vernetzung mit dem umgebenden Bindemittel des Pulverlackes zur Verfügung stehen.
Die Bestimmung des spezifischen Epoxidäquivalentgewichtes erfolgt entsprechend der Bestimmung des Epoxidäquivalentgewichtes der epoxidgruppenhaltigen Verbindung durch Titration. Hierbei muß zusätzlich die
Aminzahl des nicht oberfiächenmodifizierten Effektpigmentes bestimmt werden.
Der mittlere Durchmesser der Effektpigmente, angegeben als D50 der oberflächenmodifizierten Effektpigmente, liegt vorzugsweise in einem Bereich von 2,0 μητι bis 100 μητι, bevorzugt in einem Bereich von 2,5 μπι bis 75 μιη, weiter bevorzugt in einem Bereich von 3,0 μιη bis 50 μηι, besonders bevorzugt in einem Bereich von 3,5 μιη bis 35 μιη und ganz besonders bevorzugt in einem Bereich von 4,2 bis 24 μιτι.
Der Dgo-Wert des Durchmessers der Effektpigmente liegt vorzugsweise in einem Bereich von 8 bis 290 μηη, weiter bevorzugt in einem Bereich von 10 bis 240 μιη, noch weiter bevorzugt in einem Bereich von 19 bis 155 μιη, besonders bevorzugt in einem Bereich von 24 bis 90 μιη und ganz besonders bevorzugt in einem Bereich von 16 bis 47 μηη.
Bei den vorstehenden Angaben korrelieren vorzugsweise die
Bereichsangaben der D50- bzw. D90-Werte in der jeweils angegeben
Reihenfolge miteinander, d.h. die jeweils ersten Werte, die jeweils zweiten Werte, die jeweils dritten Werte bzw. die jeweils vierten Werte.
Der D10-, D50- bzw. Dgo-Wert der Summenhäufigkeitsverteilung der
volumengemittelten Größenverteilungsfunktion, wie sie durch Laserbeugungsmethoden erhalten wird, gibt an, dass 10%, 50% bzw. 90% der oberflächenmodifizierten Effektpigmente einen Durchmesser aufweisen, der gleich oder kleiner als der jeweils angegebene Wert ist. Hierbei wird die Größen- verteiiungskurve der auf nichtmetallischen piättchenförmigen Substraten basierenden Effektpigmente mit einem Gerät der Fa, Malvern (Gerät:
MALVERN Mastersizer 2000) und die Größenverteilungskurve der auf metallischen piättchenförmigen Substraten basierenden Effektpigmente mit
einem Gerät der Fa. Quantachrome (Gerät: Cilas 1064), jeweils gemäß Herste!lerangaben bestimmt. Die Auswertung der Streulichtsigna!e erfolgte dabei jeweils nach der Fraunhofer-Methode.
Bei einer weiteren Ausführungsform umfasst die vorliegende Erfindung die Verwendung oberflächenmodifizierter Perlglanzpigmente in einem Puiverlack, wobei die auf einem plättchenförmigen transparenten Substrat basierenden oberflächenmodifizierten Perlglanzpigmente wenigstens eine dielektrische Schicht, optional wenigstens eine Schutzschicht, sowie eine Oberflächenmodifizierung mit wenigstens einer epoxidgruppenhaltigen Verbindung umfassen.
Bei einer weiteren Ausführungsform umfasst die vorliegende Erfindung die Verwendung oberflächenmodifizierter Perlglanzpigmente in einem Pulverlack, wobei die auf einem plättchenförmigen transparenten Substrat basierenden oberflächenmodifizierten Perlglanzpigmente wenigstens eine optisch wirksame Schicht, optional wenigstens eine Schutzschicht, sowie eine
Oberflächenmodifizierung mit wenigstens einer epoxidgruppenhaltigen
Verbindung umfassen.
Bei einer weiteren Ausführungsform umfasst die vorliegende Erfindung die Verwendung oberflächenmodifizierter Perlglanzpigmente in einem Pulverlack, wobei die auf plättchenförmigem natürlichem oder synthetischem Glimmer basierenden oberflächenmodifizierten Perlglanzpigmente wenigstens eine dielektrische Schicht bestehend aus Metalloxiden und/oder Metalloxidhydraten, optional wenigstens eine Schutzschicht, sowie eine
Oberflächenmodifizierung mit wenigstens einer epoxidgruppenhaltigen
Verbindung, welche keine Siiiziumatome im Molekül enthält, umfassen.
Bei einer weiteren Ausführungsform umfasst die vorliegende Erfindung die Verwendung oberflächenmodifizierter Per!glanzpigmente in einem Pulverlack, wobei die auf plättchenförmigem natürlichem oder synthetischem Glimmer basierenden oberflächenmodifizierten Perlglanzpigmente wenigstens eine dielektrische Schicht, optional wenigstens eine Schutzschicht, bestehend aus Metalloxiden und/oder Metallhydroxiden, sowie eine Oberflächenmodifizierung mit wenigstens einer epoxidgruppenhaftigen Verbindung mit wenigstens zwei Epoxidgruppen umfassen.
Bei einer weiteren Ausführungsform umfasst die vorliegende Erfindung die Verwendung oberflächenmodifizierter Perlglanzpigmente in einem Pulverlack, wobei die auf plättchenförmigem natürlichem oder synthetischem Glimmer basierenden oberflächenmodifizierten Perlglanzpigmente wenigstens eine dielektrische Schicht, bestehend aus Metailoxiden und/oder Metallhydroxiden, optional wenigstens eine Schutzschicht, bestehend aus Metalloxiden,
Metalloxidhydraten und/oder Metallhydroxiden, sowie eine Oberflächenmodifizierung mit wenigstens einer epoxidgruppenhaltigen Verbindung mit wenigstens zwei Epoxidgruppen, ohne Siliziumatome im Molekül, umfassen.
Bei einer weiteren Ausführungsform umfasst die vorliegende Erfindung die Verwendung oberflächenmodifizierter Perlglanzpigmente in einem Pulverlack, wobei die auf einem plättchenförmigen Substrat basierenden oberflächenmodifizierten Perlglanzpigmente wenigstens eine dielektrische Schicht, optional wenigstens eine Schutzschicht, sowie eine Oberflächenmodifizierung mit wenigstens einer epoxidgruppenhaltigen Verbindung umfassen und wobei die oberfiächenmodifzierten Perlglanzpigmente ein spezifisches Epoxid- äquivalentgewicht aus einem Bereich von 119000 bis 800 aufweisen.
Bei einer weiteren Ausführungsform umfasst die vorliegende Erfindung die Verwendung oberflächenmodifizierter Perlglanzpigmente in einem Pulverlack,
wobei die auf Glasflakes basierenden oberflächenmodifizierten Perlgianzpigmente wenigstens eine dielektrische Schicht, optional wenigstens eine Schutzschicht, sowie eine Oberflächenmodifzierung mit wenigstens einer epoxidgruppenhaltigen Verbindung umfassen.
Bei einer weiteren Ausführungsform umfasst die vorliegende Erfindung die Verwendung oberflächenmodifizierter Perlgianzpigmente in einem Pulverlack, wobei die auf Glasflakes basierenden oberflächenmodifizierten Perlgianzpigmente wenigstens eine dielektrische Schicht, optional wenigstens eine Schutzschicht, bestehend aus Metalloxiden, Metalloxidhydraten und/oder Metallhydroxiden, sowie eine Oberflächenmodifizierung mit wenigstens einer epoxidgruppenhaltigen Verbindung mit wenigstens zwei Epoxidgruppen umfassen.
Bei einer weiteren Ausführungsform umfasst die vorliegende Erfindung die Verwendung oberflächenmodifizierter Metalleffektpigmente in einem
Pulverlack, wobei die auf einem plättchenförmigen Substrat basierenden oberflächenmodifizierten Metalleffektpigmente wenigstens eine dielektrische Schicht, optional wenigstens eine Schutzschicht, sowie eine Oberflächenmodifizierung mit wenigstens einer epoxidgruppenhaltigen Verbindung umfassen.
Bei einer weiteren Ausführungsform umfasst die vorliegende Erfindung die Verwendung oberflächenmodifizierter Metalleffektpigmente in einem
Pulverlack, wobei die auf einem plättchenförmigen Substrat basierenden oberflächenmodifizierten Metalleffektpigmente wenigstens eine dielektrische Schicht, optional wenigstens eine Schutzschicht, sowie eine Oberfiächen- modifizierung mit wenigstens einer epoxidgruppenhaltigen Verbindung mit wenigstens zwei Epoxidgruppen umfassen.
Bei einer weiteren Ausführungsform umfasst die vorliegende Erfindung die Verwendung oberflächenmodifizierter Metalleffektpigmente in einem
Pulverlack, wobei die auf piättchenförmigem Aluminium basierenden oberflächenmodifizierten Metalleffektpigmente wenigstens eine dielektrische Schicht, optional wenigstens eine Schutzschicht, sowie eine äußere Schicht mit wenigstens einer epoxidgruppenhaltigen Verbindung umfassen.
Bei einer weiteren Ausführungsform umfasst die vorliegende Erfindung die Verwendung oberflächenmodifizierter Metalleffektpigmente in einem
Pulverlack, wobei die auf piättchenförmigem Aluminium basierenden oberflächenmodifizierten Metalleffektpigmente wenigstens eine dielektrische Schicht, optional wenigstens eine Schutzschicht, sowie eine Oberflächenmodifizierung mit wenigstens einer epoxidgruppenhaltigen Verbindung mit wenigstens zwei Epoxidgruppen umfassen.
Bei einer weiteren Ausführungsform umfasst die vorliegende Erfindung die Verwendung oberflächenmodifizierter Metalleffektpigmente in einem
Pulverlack, wobei die auf piättchenförmigem Aluminium basierenden oberflächenmodifizierten Metalleffektpigmente wenigstens eine dielektrische Schicht, bestehend aus einem Acryiat, optional wenigstens eine
Schutzschicht, sowie eine Oberflächenmodifizierung mit wenigstens einer epoxidgruppenhaltigen Verbindung umfassen.
Bei einer weiteren Ausführungsform umfasst die vorliegende Erfindung die Verwendung oberflächenmodifizierter Metalleffektpigmente in einem
Pulverlack, wobei die auf piättchenförmigem Aluminium basierenden oberflächenmodifizierten Metalleffektpigmente wenigstens eine dielektrische Schicht, bestehend aus Stiiziumdioxid und/oder Siliziumoxidhydrat, optional wenigstens eine Schutzschicht, bestehend aus einem Acryiat, sowie eine Oberflächenmodifizierung mit wenigstens einer epoxidgruppenhaltigen
Verbindung mit wenigstens zwei Epoxidgruppen, welche keine Siüziumatome im Molekül enthält, umfassen.
Bei einer weiteren Ausführungsform umfasst die vorliegende Erfindung die Verwendung oberflächenmodifizierter Metaileffektpigmente in einem
Pulverlack, wobei die auf plättchenförmigem Kupfer basierenden
oberflächenmodifizierten Metaileffektpigmente wenigstens eine dielektrische Schicht, optional wenigstens eine Schutzschicht, sowie eine Oberflächenmodifizierung mit wenigstens einer epoxidgruppenhaltigen Verbindung umfassen.
Bei einer weiteren Ausführungsform umfasst die vorliegende Erfindung die Verwendung oberflächenmodifizierter Metaileffektpigmente in einem
Pulverlack, wobei die auf plättchenförmigem Kupfer basierenden oberflächenmodifizierten Metaileffektpigmente wenigstens eine dielektrische Schicht, optional wenigstens eine Schutzschicht, sowie eine Oberflächenmodifzierung mit wenigstens einer epoxidgruppenhaltigen Verbindung mit wenigstens zwei Epoxidgruppen umfassen.
Bei einer weiteren Ausführungsform umfasst die vorliegende Erfindung die Verwendung oberflächenmodifizierter Metaileffektpigmente in einem
Pulverlack, wobei die auf einem plättchenförmigen Substrat basierenden oberflächenmodifizierten Metaileffektpigmente wenigstens eine dielektrische Schicht, optional wenigstens eine Schutzschicht, sowie eine Oberflächenmodifzierung mit wenigstens einer epoxidgruppenhaltigen Verbindung umfassen und wobei die oberflächenmodifzierten Metaileffektpigmente ein spezifisches Epoxidäquivalentgewicht aus einem Bereich von 99000 bis 800 aufweisen.
Bei einer weiteren Ausführungsform umfasst die vorliegende Erfindung einen pulverlackierten Gegenstand, welcher mit einem Pulveriack umfassend oberfiächenmodifizierte Effektpigmente mit einem spezifischen Epoxid- äquivalentgewicht aus einem Bereich von 119000 bis 800 aufweist.
Bei einer weiteren Ausführungsform umfasst die vorliegende Erfindung oberflächenmodifizierte Effektpigmente basierend auf einem plättchen- förmigen Substrat, welches mit wenigstens einer dielektrischen Schicht, optional wenigstens einer Schutzschicht, sowie einer Oberflächenmodifizierung mit wenigstens einer epoxidgruppenhaltigen Verbindung mit einem Epoxidäquivalentgewicht aus einem Bereich von 10 bis 20000 belegt ist.
Bei einer weiteren Ausführungsform umfasst die vorliegende Erfindung oberfiächenmodifizierte Perlglanzpigmente basierend auf natürlichem oder synthetischem Glimmer, welcher mit wenigstens einer dielektrischen Schicht, optional wenigstens einer Schutzschicht, sowie einer Oberflächenmodifizierung mit wenigstens einer epoxidgruppenhaltigen Verbindung mit einem Epoxidäquivalentgewicht aus einem Bereich von 10 bis 20000 belegt ist.
Bei einer weiteren Ausführungsform umfasst die vorliegende Erfändung oberfiächenmodifizierte Metalleffektpigmente basierend auf plättchenförmigem Aluminium, welches mit wenigstens einer dielektrischen Schicht, optional wenigstens einer Schutzschicht, sowie mit Oberflächenmodifizierung mit wenigstens einer epoxidgruppenhaltigen Verbindung mit einem Epoxidäquivalentgewicht aus einem Bereich von 10 bis 20000 belegt ist.
Pulverlacke können zur Erzielung spezieller Farbeffekte neben den
beschriebenen oberflächenmodifizierten Effektpigmenten auch organische
und/oder anorganische Farbpigmente und/oder Farbmittel und/oder weitere Effektpigmente enthalten.
Die beschriebenen oberflächenmodifizierten Effektpigmente eignen sich insbesondere zur Pigmentierung von Pulverlacken, welche nach dem Dry blend-Verfahren hergestellt werden. Die hier bei der Applikation häufig zu beobachtende Entmischung von Effektpigment und Pulverlack lässt sich durch den Einsatz der beschriebenen oberflächenmodifizierten Effektpigmente weitestgehend umgehen. Werden die erfindungsgemäß zu verwendenden oberflächenmodifizierten Effektpigmente nach dem Dry blend-Verfahren mit einem Pulverlack vermischt und anschließend nach dem Corona-Verfahren appliziert, lässt sich ein Anhaften der Effektpigmente an Elektrode(n) und Prallteller der Pulverlackpistole nahezu vollständig vermeiden. Insbesondere kommt es praktisch zu keinen Anhaftungen wenigstens über einen Zeitraum von 20 s bei 100 kV und 100 μΑ Applikationsspannung.
Wenn es zu Pigmentanhaftungen kommt, wachsen diese mit der Zeit an und werden sodann mit der Förderluft mitgerissen. Dies kann zum einen auf dem zu beschichtenden Substrat zu Lackierfehlern in Form von z.B. Pigmentagglomeraten und zum anderen im Overspray zu einer Pigmentanreicherung führen, was in Färb- und/oder Effektverschiebungen bei einer erneuten Verwendung des Oversprays resultieren würde. Durch den Einsatz der erfindungsgemäß zu verwendenden oberflächenmodifizierten Effektpigmente können Pulverlackierungen ohne Lackierfehler, welche durch die
beschriebenen Anhaftungen verursacht werden, erhalten werden. Neben den beschriebenen Lackierfehlern können auch bei Pulverlackierungen
auftretende schwarze, mikroskopisch kleine Fehlstellen, sogenannte "Black Spots", durch den Einsatz der erfindungsgemäß zu verwendenden
oberflächenmodifizierten Effektpigmente umgangen werden.
Selbstverständlich können die erfindungsgemäß zu verwendenden
oberflächenmodifizierten Effektpigmente auch in Pulverlacken, welche nach dem Bonding-Verfahren hergestellt werden, eingesetzt werden.
Pulverlacke, welche die erfindungsgemäß zu verwendenden oberflächenmodifizierten Effektpigmente enthalten, zeichnen sich dadurch aus, dass diese nach dem Lackiervorgang zu einer guten Beschichtung der Kanten im eingebrannten Zustand führen. Eine Kantenflucht kann somit nicht beobachtet werden.
Weiterhin ist eine gute Fluidisierbarkeit des erfindungsgemäßen Pulverlacks, welche diese oberflächenmodifizierten Effektpigmente enthalten, gegeben.
Die Pigmentierung der erfindungsgemäßen Pulverlacke mit den
erfindungsgemäß zu verwendenden oberflächenmodifizierten Effektpigmenten Hegt bei 10 Gew.-%, bevorzugt in einem Bereich von 0,5 bis < 8,0 Gew.-%, besonders bevorzugt in einem Bereich von 0,7 bis < 6 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt in einem Bereich von 1 ,0 bis -s 5 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des pigmentierten Pulverlacks.
Den erfindungsgemäßen Puiverlacken können neben den genannten oberflächenmodifizierten Effektpigmenten zusätzlich
Ladungssteuerungsadditive und/oder Rieselmittel wie z.B. pyrolytisch hergestelltes Aluminiumoxid oder auch pyrolytisch hergestelltes Siliziumdioxid zugegeben werden. Diese können das Fließverhalten des Puiverlacks positiv beeinflussen.
Pulverlacke enthaltend oberflächenmodifizierte Effektpigmente können neben Innen- auch für Außenanwendungen geeignet sein. Oberfiächenmodifizierte Effektpigmente, welche in Pulverlacken für den Außenbereich eingesetzt
werden, sollten einen wetterstabilisierten Effektpigmentvorläufer wie z.B. die kommerziell erhältliche Phoenix XT-Serie, die Phoenix CFE-Serie, die Symic OEM-Serie oder aber auch die LUXAN CFX-Serie der Fa. Eckart GmbH enthalten.
Die wetterstabilen Effektpigmentvorläufer können beispielsweise analog der EP 1 682 622 B1 hergestellt werden und zeichnen sich durch exzellente UV- und Wetterstabilität aus.
Ein wichtiges Kriterium neben der Witterungsbeständigkeit ist die
Reinigungsfähigkeit von pulverlackierten Gebäudefassaden (Hans Pfeifer, Journal für Oberflächentechnik 01/2003, S. 24-27). Zur Prüfung der
Fassadenreinigungsfähigkeit kann beispielsweise eine Handreinigungsmethode herangezogen werden. Hierzu wird ein Vierkantrohr mit einem weichen Lappen, welcher eine Reinigungslösung enthält, umwickelt. Dieses Vierkantrohr wird auf dem zu überprüfenden lackierten Gegenstand ohne Druck hin- und her bewegt. Das Ergebnis wird anschließend visuell begutachtet. Pulverlacke, die die erfindungsgemäß zu verwendenden oberflächenmodifizierten Effektpigmente enthalten, zeichnen sich durch eine verbesserte Reinigungsfähigkeit gegenüber den entsprechenden
Effektpigmenten ohne die beschriebene Oberflächenmodifizierung aus.
Weiterhin können die oberflächenmodifizierten Effektpigmente auch in anderen lösemittelfreien Beschichtungsmitteln, insbesondere in Tonern, eingesetzt werden. Gegenstand der Erfindung sind somit auch Toner, welche die oberfiächenmodifizierten Effektpigmente enthalten. Zur Erfindung gehören des Weiteren auch Gegenstände, die mit einem die oberfiächenmodifizierten Effektpigmente enthaltenden Toner bedruckt sind. Mit dem erfindungsgemäßen Toner bedruckte Gegenstände sind beispielsweise bedrucktes Papier, Pappe oder Folien.
Bei einer weiteren Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung oberflächenmodifzierter Effektpigmente in Tonern, wobei die auf einem plättchenförmigen Substrat basierenden oberflächenmodifizierten Effektpigmente eine dielektrische Schicht, optional wenigstens eine
Schutzschicht, sowie eine Oberflächenmodifizierung mit wenigstens einer epoxidgruppenhaltigen Verbindung umfassen.
Bei einer weiteren Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung oberflächenmodifzierter Effektpigmente in Tonern, wobei die auf einem plättchenförmigen Substrat basierenden oberflächenmodifizierten Effektpigmente eine dielektrische Schicht, optional wenigstens eine
Schutzschicht, sowie eine Oberflächenmodifizierung mit wenigstens einer epoxidgruppenhaltigen Verbindung mit wenigstens zwei Epoxidgruppen umfassen.
Bei einer weiteren Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung einen Toner, welcher oberfiächenmodifizierte Effektpigmente enthält, wobei die auf einem plättchenförmigen Substrat basierenden oberfiächenmodifizierten Effektpigmente eine dielektrische Schicht, optional wenigstens eine
Schutzschicht, sowie eine äußere Schicht mit wenigstens einer
epoxidgruppenhaltigen Verbindung umfassen.
Bei einer weiteren Ausführungsform betrifft die vorliegende Erfindung einen Toner, welcher oberflächenmodifizierte Effektpigmente enthält, wobei die auf einem plättchenförmigen Substrat basierenden oberflächenmodifizierten Effektpigmente eine dielektrische Schicht, optional wenigstens eine
Schutzschicht, sowie eine Oberflächenmodifizierung mit wenigstens einer epoxidgruppenhaltigen Verbindung mit wenigstens zwei Epoxidgruppen umfassen.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Beispielen näher beschrieben ohne auf diese beschränkt sein zu wollen. Die oberflächenmodifizierten Effektpigmente wurden in diversen kommerziell erhältlichen Pulverlacken eingesetzt.
I. Oberflächenmodifizierte Effektpigmente zur Verwendung in
Pulverlacken
Erfindungsgemäßes Beispiel 1 :
150 g kommerziell erhältliches wetterstabilisiertes silbernes Perlglanzpigment auf Basis von natürlichen Glimmerplättchen (Phoenix XT 3001 , Fa. Eckart GmbH) wurden in einem Laborkneter der Fa. IKA vorgelegt. Parallel hierzu wurden 3,1 g epoxidgruppenhaltige Verbindung (Cyracure 6110, Fa. Dow Corning, Epoxidäquivalentgewicht 131 bis 143) in 60 g Ethanol mit einem H20-Gehalt von 25 Gew.-% gelöst und anschließend mit dem Pigment im Kneter vermischt.
Nach einer Mischzeit von 20 min wurde das Gemenge bei 120°C getrocknet. Das resultierende oberflächenmodifizierte Effektpigment mit einem
spezifischen Epoxidäquivalentgewicht von 118000 diente als
Ausgangsmaterial für die anschließenden Pulverlackapplikationen.
Erfindungsgemäßes Beispiel 2:
150 g kommerziell erhältliches silbernes Perlgianzpigment auf Basis von natürlichen Glimmerplättchen (Phoenix PX 3001 , Fa. Eckart GmbH) wurden in einem Laborkneter der Fa. IKA vorgelegt. Parallel hierzu wurden 3,5 g epoxidgruppenhaltige Verbindung (GE 100, Fa. Raschig,
Epoxidqäuivalentgewicht 140 bis 170) in 60 g Ethanol mit einem H20-Gehalt von 35 Gew.-% gelöst und anschließend mit dem Pigment im Kneter vermischt.
Nach einer Mischzeit von 20 min wurde das Gemenge bei 100°C getrocknet. Das resultierende oberflächenmodifizierte Effektpigment mit einem
spezifischen Epoxidäquivaientgewicht von 106000 diente als
Ausgangsmaterial für die anschließenden Pulverlackapplikationen.
Erfindungsgemäßes Beispiel 3:
150 g kommerziell erhältliches wetterstabilisiertes silbernes Perlglanzpigment auf Basis von natürlichen Glimmerplättchen (Phoenix XT 3001 , Fa. Eckart GmbH) wurden in einem Laborkneter der Fa. IKA vorgelegt. Parallel hierzu wurden 4,1 g epoxidgruppenhaltige Verbindung (GE 500, Fa. Raschig, Epoxidäquivaientgewicht 160 bis 180) in 60 g Ethanol mit einem H20-Gehalt von 35 Gew.-% gelöst und anschließend mit dem Pigment im Kneter vermischt.
Nach einer Mischzeit von 20 min wurde das Gemenge bei 120°C getrocknet. Das resultierende oberflächenmodifizierte Effektpigment mit einem
spezifischen Epoxidäquivaientgewicht von 62000 diente als Ausgangsmaterial für die anschließenden Pulverlackapplikationen.
Erfindungsgemäßes Beispiel 4:
150 g kommerziell erhältliches stabilisiertes Aluminiumpigment (Standart Aluminiumpuiver PCU 3500, Fa. Eckart GmbH) wurden in einem Laborkneter der Fa. IKA vorgelegt. Parallel hierzu wurden 2,5 g epoxidgruppenhaltige Verbindung (Cyracure 6105, Fa. Dow Corning, Epoxidäquivaientgewicht 130 bis 135) in 60 g Ethanol mit einem H20-Gehalt von 8 Gew.-% gelöst und anschließend mit dem Pigment im Kneter vermischt.
Nach einer Mischzeit von 20 min wurde das Gemenge bei 100°C getrocknet. Das resultierende oberfiächenmodifizierte Effektpigment mit einem
spezifischen Epoxidäquivaientgewicht von 9200 diente als Ausgangsmaterial für die anschließenden Pulveriackapplikationen.
Erfindungsgemäßes Beispiel 5:
100 g kommerziell erhältliches, silbernes Perlglanzpigment auf Basis von ΤΊΟ2 beschichteten Glimmerplättchen der Feinheit 5-25 μητι (PHOENIX PX 2001 , Fa. Eckart GmbH) wurden in 300 mi Isopropanol suspendiert und auf
Siedetemperatur gebracht. Unter Rühren gab man zunächst 2,0 g H2O und anschließend innerhalb einer Stunde eine Lösung aus 2,17 g Ce(NO3)3 in 100 g Isopropanol hinzu. Anschließend wurde eine Lösung von 0,45 g
Ethylendiamin in 3,0 g H2O hinzugegeben. Danach leitete man über einen Zeitraum von 2 h 10,6 g Tetraethoxysilan und 22 g Isopropanol mittels einer Dosierpumpe kontinuierlich ein. Anschließend ließ man die Suspension noch 6 h lang weiter reagieren. Das Gemisch wurde über Nacht bei
Raumtemperatur gerührt und am nächsten Tag über einen Büchnertrichter filtriert.
Der Pigmentfilterkuchen wurde in einem Laborkneter der Fa. IKA vorgelegt. Parallel hierzu wurden 2,5 g epoxidgruppenhaltige Verbindung (Cyracure 6107, Fa. Dow Corning, Epoxidäquivalentgewicht 131 bis 140) in 30 g
Isopropanol mit einem H2O-Gehalt von 10 Gew.-% gelöst und anschließend mit dem Pigment im Kneter vermischt.
Nach einer Mischzeit von 20 min wurde das Gemenge bei 120°C getrocknet. Das resultierende oberflächenmodifizierte Effektpigment mit einem
spezifischen Epoxidäquivalentgewicht von 20000 diente als Ausgangsmaterial für die anschließenden Pulverlackapplikationen.
In den folgenden Vergleichsbeispieien sind die in einem Puiverlack zu verwendenden Effektpigmente genannt.
Vergleichsbeispiel 1 :
Phoenix XT 3001 (Fa. Eckart GmbH): kommerziell erhältliches wetterstabilisiertes silbernes Perlglanzpigment auf Basis von natürlichen
Glimmerplättchen.
Vergieichsbeispiel 2:
Phoenix PX 3001 (Fa. Eckart GmbH): kommerziell erhältliches silbernes Perlglanzpigment auf Basis von natürlichen Glimmerplättchen.
Vergleichsbeispiel 3:
100 g kommerziell erhältliches, silbernes Perlgianzpigment auf Basis von TiO2 beschichteten Glimmerplättchen der Feinheit 1-15 Mm (PHOENIX PX 3001 , Fa. Eckart GmbH) wurden in 300 ml Isopropanol suspendiert und auf Siedetemperatur gebracht. Unter Rühren gab man zunächst 2,0 g H2O und anschließend innerhalb einer Stunde eine Lösung aus 2,17 g Ce(NO3)3 in 100 g Isopropanol hinzu. Anschließend wurde eine Lösung von 0,45 g Ethylen- diamin in 3,0 g H2O hinzugegeben. Danach leitete man über einen Zeitraum von 2 h 10,6 g Tetraethoxysilan und 22 g Isopropanol mittels einer Dosierpumpe kontinuierlich ein. Anschließend ließ man die Suspension noch 6 h lang weiter reagieren. Das Gemisch wurde über Nacht bei Raumtemperatur gerührt und am nächsten Tag über einen Büchnertrichter abfiltriert.
Der Pigmentfilterkuchen wurde bei 120°C in einem Vakuumtrockenschrank getrocknet.
Das resultierende Effektpigment diente als Vergleichsmateriai für die anschließenden Puiverlackapplikationen.
Vergleichsbeispiel 4:
100 g kommerziell erhältliches, silbernes Perlglanzpigment auf Basis von TiO2 beschichteten Glimmerplättchen der Feinheit 1-15 μηη (PHOENIX PX 3001 , Fa. Eckart GmbH) wurden in 300 ml Isopropanol suspendiert und auf
Siedetemperatur gebracht. Unter Rühren gab man zunächst 2,0 g H2O und anschließend innerhalb einer Stunde eine Lösung aus 2,17 g Ce(NO3)3 in 100 g Isopropanol hinzu. Anschließend wurde eine Lösung von 0,45 g Ethylen- diamin in 3,0 g H2O hinzugegeben. Danach leitete man über einen Zeitraum
von 2 h 10,6 g Tetraethoxysilan und 22 g Isopropanol mittels einer Dosierpumpe kontinuierlich ein. Anschließend ließ man die Suspension noch 6 h lang weiter reagieren. Dann gab man 2,0 g 3-(2,3-Epoxypropoxy)propyitri- methoxysilan (Dynasylan GLY O, Fa. Evonik) hinzu und ließ langsam abkühlen. Das Gemisch wurde über Nacht bei Raumtemperatur gerührt und am nächsten Tag über einen Büchnertrichter abfiltriert.
Der Pigmentfilterkuchen wurde bei 120°C in einem Vakuumtrockenschrank getrocknet.
Das resultierende oberflächenmodifizierte Effektpigment diente als
Vergleichsmaterial für die anschließenden Pulverlackapplikationen.
Vergleichsbeispiel 5:
Standart Aluminiumpulver PCU 3500 (Fa. Eckart GmbH): kommerziell erhältliches stabilisiertes Aluminiumpigment.
Vergleichsbeispiel 6:
Als Ausgangsmaterial wird Standart Aluminiumpuiver PCU 3500, ein kommerziel! erhältliches stabilisiertes Aluminiumpigment, eingesetzt (Fa. Eckart GmbH), wobei entsprechend Beispiel 1 der WO 2005/063897 A2 die weitere Schicht mitteis Sprühtrocknung aufgebracht wurde. Jedoch wurde anstelle des dort eingesetzten Standart Aluminiumpuiver PCR 501 die Type Standart Aluminiumpuiver PCU 3500 verwendet.
II. Applikationsverhalten der Puiverlacke
Das jeweilige Effektpigment wurde zusammen mit dem hochwitterungs- stabilen Pulverlack 059/82170 Farbton schwarz (Fa. Tiger) sowie mit 0,2 % Acematt OK 412 (Fa. Evonik) mittels ThermoMix für 4 Minuten auf Stufe 4
eingearbeitet. Die Pigmentierungshöhe betrug 5,0 Gew.-%, da bei dieser Pigmentierung ein verifizierbares Applikationsverhalten erreichbar ist
Demzufolge wurde der Pulverlack zu 95,0 Gew.-% eingewogen. Die
Gesamtmenge an Pulverlack im Mischer betrug 300 g plus 0,6 g Acematt OK 412.
Der ThermoMix ist ein handelsüblicher Küchenmixer (Fa. Vorwerk). Bei dem Zusatz Acematt OK 412 handelt es sich um SiO2-Partikel mit einer mittleren Agglomeratteilchengröße von 6,0 μηι, welches in diesem Anwendungsfall die Funktion eines Rieselmittels übernimmt. Die Puiver!acke wurden mit der Pulverlackpistole OptiSelect (Fa. ITWGema) in einer handelsüblichen
Beschichtungskabine appliziert. Zur Beurteilung der
Applikationseigenschaften wurde für 20 Sekunden gemäß den in Tabelle 1 angegebenen Parametern in die Beschichtungskabine gesprüht, anschließend die Beschichtung des Substrats durchgeführt und dann die Anhaftungen an den Elektroden und am Prallteller vergleichend beurteilt. Dieses Verfahren lässt einen Schluss auf das Langzeitverhalten der Effektpigmente während einer praxisgerechten Lackierung zu.
Weiterhin wurde anhand der eingebrannten Pulveriackierung das
Oberflächenbild bewertet. Das Augenmerk wurde vor allem auf den Verlauf, also der Glätte der Oberflächenstruktur, sowie auf schwarze, mikroskopisch kleine Fehlsteilen, sogenannte Black Spots geworfen. Als Black Spots werden Bereiche auf der Pulverlackoberfläche bezeichnet, die durch eine inhomogene Verteilung der Effektpigmente hervorgerufen werden. Da diese Erscheinungen im makroskopischen Bereich liegen, ist zur Beurteilung der Erscheinung ein lacktechnisch geschulter Blick vonnöten. Bevorzugt sind insbesondere sehr glatte Strukturen mit sehr glattem Verlauf ohne Erscheinungen von Black Spots.
Das Applikationsverhalten, das Vorhandensein von Black Spots und die Struktur bzw. der Verlauf der Pulverlacke wurden visuell beurteilt.
Tabelle 1
Beispiel 40 kV-10 μΑ / 2,5 Nm3/h-70 % 100 kV-100 μΑ / 2,5 Nm3/h-70 % bzw. VorVergieichs- läufer Applikations- Black ApplikationsBlack
Struktur/Verlauf uktur/Verlauf beispiel verhalten Spots Str
verhalten Spots
sehr einheitliche
Erf. gem. sehr einheitliche geringe
A nein keine
Struktur/
Anhaftungen nein
Beispiel 1 Struktur/
Anhaftungen
leichte Welligkeit leichte Wellig keit
Vergleichsmittlere uneinheitliche Struktur/ keine
A uneinheitliche Struktur/ beispiel 1 Anhaftungen ja Orangenhaut Anhaftungen ja Orangenhaut
Erf. gem. sehr einheitliche
mittlere sehr einheitliche keine
B nein Struktur/
Beispiel 2 Anhaftungen nein Struktur/
Anhaftungen
leichte Welligkeit leichte Welligkeit uneinheitliche Struktur/ uneinheitliche Struktur/
Vergleichs- mittlere
B keine
beispie! 2 Orangen haut,
Anhaftungen ja Anhaftungen ja Orangenhaut, PigmentPigmentagglomerate agglomerate
Erf. gem. keine einheitliche Struktur/ einheitliche Struktur/ keine
C nein
Beispiel 5 Anhaftungen nein Welligkeit
Welligkeit Anhaftungen
extrem uneinheitliche extrem uneinheitliche
Vergleichsmittlere Struktur/
keine
C Struktur/
beispiel 3 Anhaftungen ja Anhaftungen ja Orangenhaut, schlechte
Orangenhaut, matt Kantenlackierung gleichmäßigere
Erf. gem. geringe einheitlichere Struktur/ geringe
D nein Struktur/
Beispiel 4 nein
Anhaftungen leichte Welligkeit
Anhaftungen
leichte Wellig keit
Vergleichsstarke uneinheitliche Struktur/ uneinheitliche Struktur/
D mittlere
beispiel 5 Anhaftungen ja a Orangenhaut
Orangenhaut Anhaftungen j
Vergleichskeine Keine
beispiel 6 Nein
Anhaftungen optische Tiefenwirkung nein
Anhaftungen optische Tiefenwirkung
Bei einer Applikationsspannung von 40 kV-10 μΑ wiesen Pulveriacke enthaltend Effektpigmente aus den Vergleichbeispielen deutlich stärkere Anhaftungen an Prallteller und Elektrode auf als Pulverlacke enthaltend oberflächenmodifizierte Effektpigmente gemäß den erfindungsgemäßen Beispielen. In Pulverlacken, weiche Effektpigmente gemäß den
Vergleichbeispielen enthielten, waren nach der Applikation deutlich Black Spots zu erkennen, wohingegen dies bei Pulverlacken, welche
oberflächenmodifizierte Effektpigmente aus den erfindungsgemäßen Beispielen enthielten, nicht oder nur in äußerst geringem Ausmaß der Fall war. Weiterhin wurde der Verlauf des Pulverlackes sowie die Struktur des Erscheinungsbildes durch die oberflächenmodifzierten Effektpigmente gemäß den erfindungsgemäßen Beispielen positiv beeinflusst. Sowohl der Verlauf als auch die Struktur wurden vom Betrachter deutlich einheitlicher wahrgenommen.
Besonders deutlich kamen die verbesserten optischen Eigenschaften beim direkten Vergleich von Applikationen, welche mit Pulverlacken enthaltend oberflächenmodifizierte Effektpigmente gemäß den erfindungsgemäßen Beispielen, mit Applikationen, welche mit Pulverlacken enthaltend die entsprechenden nicht oberflächenmodifizierten Effektpigmente, zum
Ausdruck. In Tabelle 1 bezieht sich daher der jeweilige Buchstabe in der Spalte "Vorläufer" auf das gleiche Ausgangsmaterial, welches anschließend gemäß den erfindungsgemäßen Beispielen oberflächenmodifiziert bzw. gemäß den Vergleichsbeispielen eingesetzt wurde.
Bei einer Applikationsspannung von 100 kV-100 μΑ zeigten nahezu alle getesteten Pulverlacke gute bis sehr gute Applikationseigenschaften.
Jedoch war das Erscheinungsbild des eingebrannten Pulverlackes auf dem Blech sehr unterschiedlich.
Pulverlacke, welche oberflächenmodifizierte Effektpigmente gemäß den erfindungsgemäßen Beispielen enthielten, wiesen im Vergleich zu den entsprechenden Pulverlacken mit Effektpigmenten aus den
Vergieichsbeispielen eine deutlich einheitlichere Struktur sowie einen glatteren Verlauf des pigmentierten Pulverlackes auf.
Auch hier waren Black Spots nur in den Applikationen von Pulverlacken, weiche Effektpigmente gemäß den Vergieichsbeispielen enthielten, zu erkennen. Bei Applikationen von Pulverlacken, welche oberflächenmodifizierte Effektpigmente gemäß den erfindungsgemäßen Beispielen enthielten, traten diese nicht auf.
Das Vergleichsbeispiel 6 war ein gemäß der WO 2005/063897 A2 hergestelltes Effektpigment. Derartig hergestellte Effektpigmente lassen sich in einer Puiverlackapplikation aufgrund vergleichbarer elektrostatischer Eigenschaften der Pulveriackpartikel und der mit dem entsprechenden Bindemittel umhüllten Effektpigmente sehr gut applizieren. Im Unterschied zu Puiveriackapplikationen, welche die erfindungsgemäß zu verwendenden Effektpigmente enthalten, zeichnen sich diese Pulverlackapplikationen durch ihre optische Tiefenwirkung aus. Ein Beobachter nimmt über den gesamten Betrachtungswinkel einen gewissen Glitzereffekt wahr. Eine Pulver- lackierung enthaltend Effektpigmente gemäß Vergleichsbeispiel 6 wirkt daher insgesamt lebendiger als die ein einheitliches Erscheinungsbild hervorrufende Pulverlackierung enthaltend die erfindungsgemäß
einzusetzenden oberflächenmodifzierten Effektpigmente.
Dieser beschriebene Unterschied lässt sich auch anhand lichtmikroskopischer Aufnahmen erkennen. Abbildung 1 zeigt eine lichtmikroskopische Aufnahme (Lichtmikroskop Axio Imager Z1m, Fa. Zeiss) des Effektpigments aus Vergleichsbeispiel 5. Abbildung 2 zeigt eine
entsprechende lichtmikroskopische Aufnahme des Effektpigments aus Vergleichsbeispiel 6. In Abbildung 1 sind die Effektpigmente im Unterschied zu Abbildung 2 weitestgehend planparallel zum Untergrund angeordnet. Dies wird vom menschlichen Auge bei der Betrachtung der entsprechenden Puiverlackapplikation als homogenes Erscheinungsbild wahrgenommen. Durch die eher statistische Verteilung der Effektpigmente in Abbildung 2
wird die entsprechende Pulverlackapplikation vom menschlichen Auge als lebendig und mit Tiefenwirkung gesehen.
Ml. Fassaden reinigungs-Test
Zur Beurteilung der Fassadenreinigungsfähigkeit wurde eine Lacktafel, welche mit dem entsprechend pigmentierten Pulverlack beschichtet ist, auf die Beständigkeit gegenüber Abrasion durch Reinigungsmittel hin
untersucht.
Zur Durchführung wurde ein Vierkantrohr (L=12 cm/B=6 cm/H=4
cm/Gewicht 500 g) mit einem weichen Lappen einmal umwickelt.
Abfolge: 2 m! der Reinigungslösung Ambruch 2 Kunststoff Intensivreiniger (Fa. Rudolf Ambruch GmbH) wurden gleichmäßig auf dem Lappen verteilt. Die Lacktafel mit der zu prüfenden Beschichtung wurde auf einem Tisch fixiert und das Vierkantrohr ohne Ausübung einer zusätzlichen Gewichtskraft auf der beschichteten Lacktafel vor und zurück bewegt. Dabei entspricht einmal "vor und zurück" einem Zyklus.
Nach jeweils 10 Zyklen wurde das Reinigungsmittel mit einem trockenem Lappen entfernt. Anschließend wurde oben beschriebene Abfolge noch zweimal wiederholt bis insgesamt 30 Zyklen erreicht wurden.
Zur Beurteilung wurden die Lacktafeln hinsichtlich einer Färb- und/oder Effektverschiebung visuell begutachtet.
Tabelle 2
Pulverlacke enthaltend Effektpigmente aus den Vergieichsbeispielen 1 , 3 und 4 wiesen einen mittleren bis starken Effektverlust auf. Auf den entsprechenden Lacktafeln war eine sehr deutliche Entfärbung in Richtung Schwarz (Farbton des eingesetzten Pulverlacks) zu beobachten. Diese Lacktafeln wirkten nach dem Test extrem uneinheitlich und optisch sehr unattraktiv.
Pulverlacke enthaltend oberflächenmodifizierte Effektpigmente gemäß den erfindungsgemäßen Beispielen, wiesen ebenfalls einen Effektverlust auf. Dieser war jedoch weniger stark ausgeprägt. Es war lediglich eine sehr leichte Entfärbung in Richtung Schwarz zu erkennen. Der gewünschte Glanzeffekt (erzeugt durch das jeweilige oberfiächenmodifzierte
Effektpigment) blieb nahezu erhalten. Die entsprechenden Lacktafeln erschienen dem Betrachter deutlich einheitlicher.
Eine mögliche Erklärung hierfür könnte sein, dass die
oberflächenmodifizierten Effektpigmente aufgrund der zusätzlichen
Epoxidgruppen viel besser mit dem umgebenden Pulverlack änteragieren und kovalente Bindungen ausbilden können. Die oberflächenmodifizierten Effektpigmente sind somit besser in die Pulverlackmatrix eingebunden, was sich in einer verbesserten Reinigungsfähigkeit bemerkbar macht,
IV. Bestimmung des spezifischen Epoxidäquivalentgewichts der
oberflächenmodifzierten Effektpigmente
Unter dem spezifischen Epoxidäquivalentgewicht wird die Menge an Pigment in Gramm verstanden, die 16 Gramm epoxidisch gebundenen Sauerstoff (Epoxid-Sauerstoff) enthält. Die Bestimmung des spezifischen Epoxidäquivalentgewichts wurde wie folgt durchgeführt:
10,0 g oberflächenmodifiziertes Effektpigment wurde in ein 80 ml- Becherglas eingewogen und in ca. 10 ml Chloroform und ca. 40 ml konz. Essigsäure verrührt. Ca. 2,5 g Cetyltrimethylammoniumbromid wurden zugegeben und unter Rühren, gegebenenfalls auch Erwärmen gelöst. Die Probe wurde auf einen Magnetrührer gesteilt und eine pH-Elektrode eingetaucht. Die Probe wurde mit 0,1 N essigsaurer Perchiorsäure titriert. Der so ermittelte Verbrauch geht als VB(1) in die Berechnung des spezifischen Epoxidäquivalentgewichts ein.
Da verschieden belegte Effektpigmente auch ohne Epoxidbelegung unter Umständen eine Neutralisationsreaktion mit der Perchlorsäure eingehen könnten, ist es notwendig einen sogenannten Nuliwert oder auch Aminzahi genannt, der jeweiligen Ausgangspigmente zu ermitteln. Der Verbrauch VB(2) an Titrand zur Bestimmung des Nullwertes wird dann von dem
Verbrauch VB(1) zur Bestimmung des Epoxidgehaltes abgezogen.
Zur Bestimmung des Nuilwertes oder auch Aminzahl genannt, wurden 10,0 g nicht oberflächenmodifiziertes Effektpigment in ein 80 ml-Bechergias eingewogen und in ca. 10 ml Chloroform und ca. 40 ml konz. Essigsäure verrührt. Die Probe wurde auf einen Magnetrührer gesteilt und eine pH- Elektrode eingetaucht. Die Probe wurde mit 0,1 N essigsaurer Perchlorsäure titriert. Der so ermittelte Verbrauch geht als VB(2) in die Berechnung des spezifischen Epoxidäquivalentgewichts ein.
Die Einwaage in Gramm des jeweiligen Effektpigmentes richtet sich nach dem zu erwartenden spezifischen Epoxidäquivalentgewicht und ist gleich mit der Bestimmung des Nullwertes. Die jeweilige Einwaage kann
nachstehender Tabelle 3 entnommen werden.
Tabelle 3
Auswertung:
Spezifisches Epoxidäquivalentgewicht - Einwaage(g) -1000
(VB(l)[ml] - VB(2)[ml]) - n - f
N = Normalität des Titrationsmittels
f = Faktor des Titrationsmittels
V. Bestimmung des Epoxidäquivalentgewichts der epoxidgruppen- haltigen Verbindung
Unter dem Epoxidäquivalentgewicht wird die Menge an Pigment in Gramm verstanden, die 16 Gramm epoxidisch gebundenen Sauerstoff (Epoxid- Sauerstoff) enthält. Die Bestimmung des Epoxidäquivalentgewichtes wurde wie folgt durchgeführt:
Je nach zu erwartendem Epoxidäquivalentgewicht wurden entsprechend Tabelle 3 die Mengen an epoxidgruppenhaltiger Verbindung in ein 80 ml- Becherglas eingewogen und in ca. 10 ml Chloroform und ca. 40 mi konz. Essigsäure gelöst. Ca. 2,5 g Cetyltrimethylammoniumbromid wurden zugegeben und unter Rühren, gegebenenfalls auch Erwärmen gelöst. Die Probe wurde auf einen Magnetrührer gestellt und eine pH-Elektrode eingetaucht. Die Probe wurde mit 0,1 N essigsaurer Perchlorsäure titriert.
Auswertung:
Epoxidäquivalentgewicht = EinwaaSe(g) ^^
(VB[ml] - n - j )
N = Normalität des Titrationsmittels
f = Faktor des Titrationsmittels
VI. Teilchengrößenmessung
Die Größenverteilungskurve der Effektpigmente basierend auf
nichtmetallischen piättchenförmigen Substraten wurde mit einem Gerät der Fa. Maivern (Gerät: MALVERN Mastersizer 2000) gemäß Herstellerangaben bestimmt. Hierzu wurden ca. 0,1 g des entsprechenden Effektpigments als wässrige Suspension, ohne Zusatz von Dispergierhilfsmittein, unter ständigem Rühren mittels einer Pasteurpipette in die Probenvorbereitungs-
zelle des Messgerätes gegeben und mehrmals vermessen. Aus den einzelnen Messergebnissen wurden die resultierenden Mittelwerte gebildet. Die Auswertung der Streulichtsignale erfolgte dabei nach der Fraunhofer Methode.
Die Größenverteilungskurve des Effektpigmente basierend auf metallischen plättchenförmigen Substraten wurde mit einem Gerät der Fa. Quantachrome (Gerät: Cilas 1064) gemäß Herstellerangaben vermessen. Hierzu wurden ca. 50 ml des jeweiligen Pigmentes in Isopropanol suspendiert, 300
Sekunden im Ultraschallbad (Gerät: Sonorex IK 52, Fa. Bandelin) behandelt und anschließend mittels einer Pasteurpipette in die Probenvorbereitungs- zelie des Messgerätes gegeben und mehrmals vermessen. Aus den einzelnen Messergebnissen wurden die resultierenden Mittelwerte gebildet. Die Auswertung der Streulichtsignale erfolgte dabei nach der Fraunhofer Methode.
Unter dem mittleren Durchmesser D50 wird im Rahmen dieser Erfindung der Dso-Wert der Summenhäufigkeitsverteilung der volumengem itteiten
Größenverteilungsfunktion, wie sie durch Laserbeugungsmethoden erhalten werden, verstanden. Der D5o-Wert gibt an, dass 50 % der Effektpigmente einen Durchmesser aufweisen, der gleich oder kleiner als der angegebene Wert, beispielsweise 20 μηη, ist. Entsprechend gibt der Dgo-Wert an, dass 90% der Effektpigmente einen Durchmesser aufweisen, der gleich oder kleiner als der jeweilige Wert ist. Weiterhin gibt der Di0-Wert an, dass 10% der Effektpigmente einen Durchmesser aufweisen, der gleich oder kleiner als der jeweilige Werte ist.
Claims
1. Verwendung oberflächenmodifizierter Effektpigmente in einem
lösemitteifreien Beschichtungsmittel,
dadurch gekennzeichnet,
dass die oberflächenmodifizierten Effektpigmente ein plättchenförmiges Substrat und wenigstens eine dielektrische Schicht aufweisen, wobei auf der wenigstens einen dielektrischen Schicht wenigstens eine optionale
Schutzschicht angeordnet sein kann, und die Effektpigmente an der
Effektpigmentoberfläche mit wenigstens einer epoxidgruppenhaltigen Verbindung oberflächenmodifiziert sind, mit der Maßgabe, dass die wenigstens eine epoxidgruppenhaltige Verbindung keine Siüziumatome enthält.
2. Verwendung nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass das plättchenförmige Substrat ein nichtmetallisches plättchenförmiges Substrat ist und vorzugsweise aus der Gruppe, bestehend aus natürlichen Glimmerplättchen, synthetischen Glimmerplättchen, Glasflakes, S1O2- Plättchen, Ai203-Pfättchen und deren Gemische, ausgewählt ist.
3. Verwendung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass das plättchenförmige Substrat ein metallisches Substrat ist und das Metall des metallischen Substrates vorzugsweise aus der Gruppe, bestehend aus Aluminium, Kupfer, Zink, Eisen, Edelstahl, deren
Legierungen und deren Gemische, ausgewählt ist.
4. Verwendung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die wenigstens eine dielektrische Schicht aus der Gruppe, bestehend aus Metalloxiden, Metalloxidhydraten, Metallhydroxiden, organischen dielektrischen Materialien und Mischungen davon, ausgewählt ist.
5. Verwendung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die wenigstens eine optionale Schutzschicht der Metalloxide, Metailoxidhydrate und/oder Metallhydroxide von Aluminium, Cer, Chrom, Silizium, Zirkonium und/oder Gemische davon umfasst.
6. Verwendung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die wenigstens eine optionale Schutzschicht Metalloxide,
Metailoxidhydrate und/oder Metallhydroxide von Silizium und/oder Acrylate und/oder deren Gemische umfasst.
7. Verwendung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die wenigstens eine epoxidgruppenhaltige Verbindung wenigstens zwei Epoxidgruppen aufweist.
8. Verwendung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Anteil der wenigstens einen epoxidgruppenhaltigen Verbindung in einem Bereich von 0,5 bis 8 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht des oberflächenmodifizierten Effektpigmentes, liegt.
9. Verwendung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die oberflächenmodifzierten Effektpigmente einen mittleren
Durchmesser D50 aus einem Bereich von 2 bis 100 μηι aufweisen.
10. Verwendung nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die oberflächenmodifzierten Effektpigmente ein spezifisches
Epoxidäquivalentgewicht aus einem Bereich von 119000 bis 800, bezogen auf das Gesamtgewicht des oberfiächenmodifizierten Effektpigmentes, aufweisen.
11. Verwendung nach einem der vorherigen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das losem itteifreie Beschichtungsmittel ein Pulverlack oder Toner ist.
12. Oberflächenmodifizierte Effektpigmente umfassend piättchenförmige
Substrate mit wenigstens einer dielektrischen Schicht, wobei auf der wenigstens einen dielektrischen Schicht wenigstens eine optionale
Schutzschicht angeordnet sein kann,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Effektpigmente an der Effektpigmentoberfläche mit wenigstens einer epoxidgruppenhaltigen Verbindung oberflächenmodäfizäert sind, mit der Maßgabe, dass die wenigstens eine epoxidgruppenhaltige Verbindung keine Siliziumatome enthält, und die oberflächenmodifizierten Effektpigmente ein spezifisches Epoxidäquivalentgewicht aus einem Bereich von 119000 bis 800, bezogen auf das Gesamtgewicht der oberflächenmodifizierten
Effektpigmente, aufweisen.
13. Lösemittelfreies Beschichtungsmittel enthaltend oberflächenmodifizierte
Effektpigmente,
dadurch gekennzeichnet,
dass die oberfiächenmodifizierten Effektpigmente ein plättchenförmiges Substrat und wenigstens eine dielektrische Schicht aufweisen, wobei auf der wenigstens einen dielektrischen Schicht wenigstens eine optionale
Schutzschicht angeordnet sein kann, und die Effektpigmente an der
Effektpigmentoberfläche mit wenigstens einer epoxidgruppenhaltigen Verbindung oberflächenmodifiziert sind, mit der Maßgabe, dass die wenigstens eine epoxidgruppenhaltige Verbindung keine Siliziumatome enthält.
14. Lösemittelfreies Beschichtungsmittel nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass die oberflächenmodifizierten Effektpigmente ein spezifisches
Epoxidäquivalentgewicht aus einem Bereich von 119000 bis 800, bezogen auf das Gesamtgewicht der oberflächenmodifizierten Effektpigmente, aufweisen.
15. Lösemittelfreies Beschichtungsmittel nach Anspruch 13 oder 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass das lösemittelfreie Beschichtungsmittel ein Pulverlack oder ein Toner ist.
16. Beschichteter Gegenstand,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Gegenstand mit einem lösemittelfreien Beschichtungsmittel nach einem der Ansprüche 13 bis 15 beschichtet ist.
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