Pigmente und Druckfarben

Pigmente sind ein wesentlicher Bestandteil der Druckfarbe und die wichtigste filmbildende Substanz in der Druckfarbenschicht. Sie verleihen der Tinte nicht nur satte, dekorative Farben und sorgen für eine gute Deckkraft auf dem bedruckten Substrat, sondern verbessern auch die physikalischen Eigenschaften der Tintenschicht. Zu diesen Verbesserungen gehören eine höhere mechanische Festigkeit, eine bessere Korrosionsbeständigkeit und eine geringere Durchlässigkeit für Luft und Wasser. Bestimmte Spezialpigmente verleihen der Tinte darüber hinaus funktionelle Eigenschaften wie Fluoreszenz und antistatische Effekte und spielen eine zentrale Rolle bei der Entwicklung multifunktionaler Tintenformulierungen.

In der Regel bewerten wir die Leistung von Pigmenten anhand von Kriterien wie Farbstärke, Deckvermögen, Lichtechtheit, Wetterbeständigkeit, Kreidungsbeständigkeit, Hitzebeständigkeit sowie Säure- und Alkalibeständigkeit.

 

Stärke der Färbung

Die Abtönungsstärke bezieht sich auf die Intensität der Farbe, die entsteht, wenn ein Pigment mit einem anderen gemischt wird. Je stärker die Farbstärke, desto weniger Pigment ist erforderlich. So wird zum Beispiel Ultramarinpigment häufig weißer Tinte zugesetzt, um Gelbtöne zu neutralisieren; je stärker die Abtönungsstärke des Ultramarinpigments ist, desto geringer ist die benötigte Menge.

Deckkraft

Die Opazität bezieht sich auf die Fähigkeit der Druckfarbe, die darunter liegende Farbe nach dem Druck auf eine Substratoberfläche zu verbergen. Bei Pigmenten zeigt sich die Opazität darin, ob das Pigment in der Druckfarbenschicht den Bedruckstoff wirksam verdecken kann, so dass die Grundfarbe nicht durchscheint. Diese Eigenschaft wird in der Regel in Gramm Pigment ausgedrückt, das erforderlich ist, um einen Quadratmeter Fläche zu bedecken.

 

Lichtechtheit und Wetterbeständigkeit

Pigmente können ihre Farbe und ihre Eigenschaften verändern, wenn sie dem Sonnenlicht und den Witterungsbedingungen ausgesetzt sind. Lichtechtheit und Wetterbeständigkeit bezeichnen die Fähigkeit, solchen Veränderungen zu widerstehen. Diese Eigenschaft ist besonders wichtig für Druckfarben für den Außenbereich. So absorbieren beispielsweise Glimmer-Eisenoxid- und Aluminiumpulverpigmente ultraviolette Strahlen, was die Witterungsbeständigkeit der Farbschicht erheblich verbessert.

 

Kreiden

Kreidung tritt auf, wenn das Bindemittel in der Druckfarbenschicht durch photochemische Zersetzung zerfällt, so dass sich die Pigmente von der Druckfarbenschicht lösen und Pulver bilden. Dies wirkt sich nicht nur auf das Erscheinungsbild aus, sondern beeinträchtigt auch die Schutzfunktion der Druckfarbenschicht.

Hitzebeständigkeit

Bezieht sich auf die Fähigkeit eines Pigments, die Farbstabilität unter Hochtemperaturbedingungen zu erhalten. Für Druckfarben, die bei hohen Temperaturen eingebrannt werden müssen (wie z. B. Einbrennlacke), ist die Hitzebeständigkeit ein wichtiger Indikator.

 

Beständigkeit gegen Säuren und Laugen

Bezieht sich auf die Fähigkeit eines Pigments, seine ursprüngliche Farbe in sauren oder alkalischen Umgebungen beizubehalten. Beispielsweise müssen Pigmente, die in wasserbasierten Druckfarben verwendet werden, eine ausgezeichnete Alkalibeständigkeit aufweisen.

 

Pigment-Klassifizierung

Pigmente sind vielfältig und lassen sich je nach ihrer Funktion in der Druckfarbe in vier Haupttypen einteilen: Farbpigmente, Rostschutzpigmente, Extenderpigmente und Spezialpigmente.

 

Färbende Pigmente

Diese Kategorie von Pigmenten bietet verschiedene Farben, die in erster Linie dazu dienen, Farbe und Deckkraft zu liefern und gleichzeitig die Haltbarkeit und Abriebfestigkeit von Farbfilmen zu verbessern. Nach Farbe werden sie in neun Hauptgruppen eingeteilt: Gelb, Rot, Orange, Violett, Blau, Grün, Weiß, Schwarz und Metallic. Zu den gängigen Sorten gehören: Chromgelb, Eisengelb, lichtechtes Gelb, Antimonrot, Toluidinrot, Eisenblau, Phthalocyaninblau, Zinkoxid, Titanweiß, Ruß, Chromoxidgrün, Aluminiumpulver und Kupferpulver.

Anti-Rost-Pigmente

Rostschutzpigmente werden in physikalische und chemische Typen eingeteilt und dienen als wesentliche Bestandteile von Rostschutzfarben.

Physikalische Rostschutzpigmente, wie z. B. Eisenoxidrot, zeichnen sich durch stabile chemische Eigenschaften und feine Partikel aus, die die Dichte der Farbschicht erhöhen und gleichzeitig Feuchtigkeit und Sauerstoff abhalten. Aluminiumpulver mit seiner schuppenartigen Struktur verbessert die Versiegelung der Farbschicht und reflektiert ultraviolette Strahlen, um die Alterung zu verzögern.

Chemische Rostschutzpigmente wie Bleimennige, Zinkchromatgelb und Zinkpulver verhindern Rost durch chemische Reaktionen.

 

Extender-Pigmente

Diese auch als Füllstoffpigmente bezeichneten Pigmente werden häufig aus natürlichen Mineralien oder industriellen Nebenprodukten gewonnen und sind daher kostengünstiger. Mit einem Brechungsindex, der dem von Ölen oder Harzen ähnelt, fehlt ihnen die Farbgebung oder Deckkraft. Zu ihren Hauptfunktionen gehören die Erhöhung der Farbschichtdicke, die Verbesserung der Härte und Abriebfestigkeit, die Verbesserung der Suspensions- und Egalisierungseigenschaften sowie die Optimierung der Farbstruktur zur Erhöhung der Alterungsbeständigkeit. Die Verwendung von Extender-Pigmenten hilft auch, die Kosten der Druckfarben zu kontrollieren, da sie eine funktionelle Redundanz mit Farbpigmenten verhindern.

 

Spezial-Pigmente

• Effekt-Pigmente:Zum Beispiel winkelabhängige Farbverschiebungspigmente, die bewirken, dass Farbschichten bei unterschiedlichen Betrachtungswinkeln Farb- und Helligkeitsschwankungen aufweisen. Sie werden häufig in Autolacken und im hochwertigen Verpackungsdruck verwendet.
• Fluoreszierende Pigmente: Unterteilt in anorganische und organische Typen, die eine intensive Fluoreszenz ausstrahlen. Weit verbreitet in der Werbung und Sicherheitsbeschilderung.
• Antistatische Füllstoffe:Sie werden in antistatischen Druckfarben verwendet und sind wegen ihrer niedrigen Kosten und einfachen Anwendung beliebt, so dass sie in der Elektronikfertigung und bei Kunststoffverpackungen weit verbreitet sind.

 

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