18.05.2021

Was ein Weißpigment auszeichnet

Weißpigmente gibt es in verschiedenen Formen mit unterschiedlichen Eigenschaften. Nordmann-Partner Venator, ein global agierendes Chemieunternehmen, ist Spezialist auf dem Gebiet der Titanoxide, Zinksulfide und Bariumsulfate.

Die Lichtstreuung innerhalb eines beliebigen Mediums ist die Differenz der Brechungsindizes des enthaltenen Pigments oder Extenders und dem Medium selbst. Liegt das Verhältnis dieser Brechungsindizes nahe 1, hat das gesamte System ein transparentes Aussehen. Weicht es deutlich ab, erscheint es weiß:

Im Hinblick auf den benötigten hohen Brechungsindex sind die Möglichkeiten, Weißpigmente zu erzeugen, begrenzt. Am häufigsten werden Rutil-Titandioxid-Pigmente eingesetzt, gefolgt von den weniger effektiven Anatas-Titandioxiden und Pigmenten auf Zinksulfid-Basis. Die geringste Effektivität verzeichnen Luftblasen, sogenannte Voids. Alle Weißpigmente, beziehungsweise Voids, wirken unabhängig voneinander und können einzeln oder in Verbindung miteinander verwendet werden.

Extender erhöhen die Effizienz von Weißpigmenten – allein jedoch sind sie transparent oder etwas milchig. In BOPP- oder BOPET-Folien erzeugen sie kleine gleichmäßige Luftbläschen, die bei der Verstreckung entstehen und die Funktion von Weißpigmenten übernehmen.

Weiß ist nicht gleich Weiß

Fast jedes Produkt ist heute in der Trendfarbe weiß erhältlich. Beim Blick auf beispielsweise unterschiedlich weiße Autos oder Hemden wird deutlich, dass weiß nicht gleich weiß ist. Warum ist das so?

Um das hellste blaustichige Weiß zu erzeugen, ist im sichtbaren Teil des Sonnenspektrums eine größtmögliche Lichtreflektion notwendig. Venator erzielt diese Effekte, indem es Partikelgrößen und die Verteilung der Weißpigmente präzise steuert und so Produkte mit sehr hoher Deckkraft und in unterschiedlichen Schattierungen herstellt. Der Weißton ist dabei auch vom Prozess, der auf das Pigment aufgetragenen Beschichtung sowie dem Herstellungsverfahren selbst – Chlorid- oder Sulfatverfahren - abhängig.

Venator bietet Rutil-Titandioxid-Pigmente mit dem höchsten Brechungsindex an, ebenso Anatas-Pigmente und Pigmente auf Zinksulfid-Basis. Darüber hinaus können sogenannte Abstandshalter verwendet werden, um die Leistung der Titandioxid-Pigmente zu verbessern.  Sie verhindern ein Crowding und sorgen dafür, die Pigmentteilchen in einem angemessenen Abstand zu halten. Ein Blanc fixe (d. h. synthetisches Bariumsulfat) wie z. B. Blanc fixe Micro PLUS von Venator ist für diese Aufgabe gut geeignet. Mit einer Partikelgröße, die der Wellenlänge des sichtbaren Lichts entspricht, schafft Blanc fixe genügend Platz, damit mindestens eine komplette Lichtwelle zwischen zwei Titandioxidpartikeln hindurchlaufen kann. Gleichzeitig sorgt die geringe Partikelgröße für eine größtmögliche Anzahl von Einzelpartikeln, um diesen geometrischen Effekt zu optimieren.

Pigmente auf Basis von Titandioxid und Zinksulfid

Beide Pigmenttypen besitzen einen hohen Brechungsindex und zeigen keine Absorption im sichtbaren Spektrum – ihre optischen Eigenschaften sind vergleichbar. Jedoch sorgt der etwas höhere Brechungsindex von Titandioxid für eine höhere Opazität bei ähnlicher Konzentration. Außerhalb des sichtbaren Lichtspektrums verhalten sich die Produkte sehr unterschiedlich, außerdem ist Zinksulfid deutlich weicher und weniger abriebfest als Rutil-Titandioxid. Anatas-Pigmente sind ebenfalls weicher als Rutil-Titandioxid, bieten jedoch nicht die gleiche Tiefe und Helligkeit. Sie sind im Vergleich jedoch reiner und enthalten in der Regel weniger Spurenelemente.

Unter dem Markenamen SACHTOLITH® bietet Venator ein reines Zinksulfid-Pigment an, in Kombination mit Bariumsulfat steht die LITHOPONE-Reihe zur Verfügung, und das Anatas-Pigment-Sortiment wird unter dem Namen HOMBITAN® vertrieben. Darüber hinaus umfasst das Portfolio zahlreiche Titandioxidpigmente, die sich für verschiedenste Anwendungen im Innen- und Außenbereich eignen und sowohl nach dem Chlorid-, als auch dem Sulfatverfahren hergestellt werden.

Neu im Portfolio ist TIOXIDE® TR29. Hierbei handelt es sich um ein Titandioxid-Pigment mit extrem niedrige, abspaltbaren Kristallwassergehalt. Es eignet sich besonders für die Produktion von mehrschichtigen dünnen Filmen sowie für Anwendungen, bei denen ein niedriger Feuchtigkeitsgehalt für die Aufrechterhaltung der Integrität des Artikels entscheidend ist.

Die in den letzten drei Jahren eingeführten Innovationen TIOXIDE® TR48 für Masterbatch und ABS-Compounds sowie TIOXIDE® TR42 für langlebige Anwendungen, einschließlich PVC-Profilen und Agrarfolien, haben sich als sehr erfolgreiche Ergänzungen des Kunststoffportfolios erwiesen und gewinnen weiterhin an Bedeutung.

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