Effektpigment

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Goldtinte auf einem Finger

Effektpigmente sind Pigmente, die dem System, in dem sie eingebettet sind, zusätzliche Eigenschaften wie winkelabhängige Farbton- oder Glanzänderungen (Flop-Effekt) oder Textur verleihen. Da nahezu alle Effektpigmente einen Einfluss auf den Glanz des Systems haben, ist der Begriff Glanzpigment ebenso gebräuchlich, wobei Glanzpigmente streng genommen für vorwiegend plättchenförmige Effektpigmente definiert sind.[1]

Geschichte[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Während Metalleffektpigmente, anfangs aus Gold, später aus Messing, bereits im vierten bis dritten Jahrhundert vor Christus bekannt waren, begann die Entwicklung von Perlglanzpigmenten erst in der Mitte des 17. Jahrhunderts. Erst mit der Aufklärung der Wirkungsweise um 1920 konnten diese synthetisiert werden. In den Jahren 1963 und 1964 wurden die ersten Patente zur Herstellung von Interferenzpigmenten eingereicht. In den Jahren ab 1990 vollzog sich eine sehr schnelle Entwicklung mehrerer neuer Klassen von Interferenzpigmenten, auf Basis von Flüssigkristallpolymeren (LCD-Pigmente), synthetischem Glimmer, Aluminiumoxid und Siliciumdioxid und Borosilikat.[2][3]

Einteilung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Lack mit Metalleffektpigment
Lack mit Interferenzpigment

Einteilung nach Zusammensetzung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Effektpigmente werden in Metalleffektpigmente und spezielle Effektpigmente eingeteilt. Während erstere Gruppe relativ scharf abgegrenzt ist, sind die Grenzen innerhalb der speziellen Effektpigmente weniger ausgeprägt.[1]

Metalleffektpigmente sind Glanzpigmente aus Metall, deren Plättchen sich in der Anwendung parallel orientieren und einen durch Reflexion des Lichts an den Metallplättchen erzeugten, metallähnlichen Effekt zeigen. Wichtige Metalleffektpigmente sind Aluminium-, Messing- und Kupferplättchen.[1][4]

Da Perlglanzpigmente und Interferenzpigmente insbesondere bei neueren Pigmentklassen nicht scharf abgegrenzt werden können, werden diese Gruppe unter dem Begriff spezielle Effektpigmente zusammengefasst. Perlglanzpigmente sind Effektpigmente, die aus transparenten Plättchen mit hohem Brechungsindex bestehen. Sie erzeugen durch Mehrfachreflexion einen perlenähnlichen Effekt. Interferenzpigmente sind Effektpigmente, deren farbgebende Wirkung ganz oder vorwiegend auf Interferenz beruht. Interferenzpigmente können auf transparenten oder nichttransparenten Plättchen basieren. Die weiteste Verbreitung in der Industrie haben metalloxidbeschichtete Glimmerpigmente, die je nach Art und Dicke der Beschichtung zu den Perlglanz- oder zu den Interferenzpigmenten gehören können. Kommerziell erhältliche Perlglanzpigmente sind Fischsilber, basisches Bleicarbonat, Bismutoxidchlorid und plättchenförmiges Eisenoxidrot. Die wichtigsten Interferenzpigmente sind plättchenförmiges Titandioxid, plättchenförmige organische Pigmente, Metalloxid-Glimmerpigmente, Aluminiumoxid-Flakes, Borosilikat-Flakes, Siliciumdioxid-Flakes, metalloxidbeschichtete Metallplättchen, Multischichtpigmente (Fabry-Perot-Struktur), Flüssigkristallpigmente und strukturierte Effektpigmente.[1]

Einteilung nach Erscheinungsbild[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die anwendungstechnische Einteilung bezieht sich auf das Erscheinungsbild der Pigmente. Dazu werden Farbeindruck und Transparenz herangezogen. Deckende Effektpigmente können schwarz, silber, bunt oder goniochromatisch (winkelabhängiger Farbeindruck) sein. Bei halbtransparenten und transparenten Effektpigmenten existieren keine Schwarzpigmente.[5]

Farbeindruck Deckende Pigmente Semitransparente Pigmente Transparente Pigmente
Schwarz Graphit
Molybdänsulfid
Glimmer/Fe3O4
- -
Silber Metalleffektpigmente Glimmer/FeTiO3 Glimmer/TiO2
BiOCl
Bunt Einfach beschichtete Aluminiumplättchen Glimmer/Fe2O3
Al2O3/Fe2O3
plättchenförmiges Fe2O3
Mica/TiO2
Glimmer/TiO2
Winkelabhängige Farbe Mehrfach beschichtete Aluminiumplättchen Glimmer/TiO2/org. Pigment
Glimmer/Fe2O3
Fe2O3/SiO2/Fe2O3
SiO2/Fe2O3
Polyesterfilmzuschnitte
Flüssigkristallpigmente
SiO2/TiO2

Eigenschaften[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Optische Wirkung eines Metalleffektpigments
Optische Wirkung eines Interferenzpigments

Effektpigmente sind im Gegensatz zu klassischen Pigmenten plättchenförmig. Die Wirkung beruht nicht wie bei jenen üblich auf Streuung und Absorption, sondern auf gerichteter Reflexion und Interferenz. Während die Wirkung von Metalleffektpigmenten ausschließlich auf gerichteter Reflexion beruht, sind die Wirkungsweisen im Bereich der Perlglanz- und Interferenzpigmente unterschiedlich. Interferenzpigmente werden dadurch abgegrenzt, dass ihre Wirkung vorwiegend oder ganz auf Interferenz beruht.

Allen Effektpigmenten ist gemeinsam, dass der optische Eindruck winkelabhängig ist. Die koloristische Bewertung ist daher unter mehreren Betrachtungswinkeln durchzuführen. Beim visuellen Vergleich wird dies durch Abkippen der zu vergleichenden Proben auf einfache Art und Weise durchgeführt. Für die farbmetrische Beurteilung reichen herkömmliche Farbmessgeräte nicht aus, da diese nur unter einem Winkel messen können. Farbmessgeräte zur Beurteilung von Effektpigmenten sind in der Lage, die Farbe unter bis zu 10 Winkeln zu bestimmen.

Der Durchmesser der Plättchen beträgt je nach Type etwa 5 bis 100 µm. Die Dicke der einzelnen Plättchen beträgt weniger als 1 µm. Die Plättchen können dabei aus einer oder mehreren Schichten bestehen. Das Trägermaterial ist dabei kristallin (beispielsweise Glimmer) oder amorph (Glas- oder Siliciumdixoxid-Plättchen). Zur Erzielung eines guten Effektbildes müssen die Teilchen eine möglichst glatte Oberfläche besitzen und sich in der jeweiligen Anwendung ausrichten.

Literatur[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • G. Pfaff: Spezielle Effektpigmente. 2. Auflage. Vincentz Network, Hannover 2007, ISBN 3-86630-895-7.

Weblink[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

 Commons: Effect pigments – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. a b c d G. Pfaff: Spezielle Effektpigmente. 2. Auflage. Vincentz Network, Hannover 2007, ISBN 3-86630-895-7, S. 16 ff.
  2. H. Kittel, J. Spille: Lehrbuch der Lacke und Beschichtungen. 2. Auflage. Band V: Pigmente, Füllstoffe und Farbmetrik. Hirzel, Stuttgart 2003, ISBN 978-3-7776-1015-3, S. 130 ff.
  3. G. Pfaff: Spezielle Effektpigmente. 2. Auflage. Vincentz Network, Hannover 2007, ISBN 3-86630-895-7, S. 15.
  4. H. Römpp: Römpp Lexikon Lacke und Druckfarben. Thieme, Stuttgart 1998, ISBN 978-3-13-776001-6.
  5. Raimund Schmid: Identification of effect pigment for color matching. BASF Aktiengesellschaft, Ludwigshafen (englisch).