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Aluminiumpasten ist eine Aufschlämmung von Pigmenten und Flüssigkeiten. Bei der Herstellung von Aluminiumpasten können sowohl chemische Lösungsmittel als auch Wasser als Flüssigkeit verwendet werden.
nDer Begriff Aluminiumpaste wird allgemein verwendet, um eine Mischung aus Aluminiumpigmenten und einer Flüssigkeit zu beschreiben. Die Flüssigkeit kann dabei ein Lösungsmittel oder Wasser sein. ECKART produziert sowohl lösemittelhaltige als auch wasserbasierende Aluminiumpasten.
Aluminiumpasten sind komprimierte und hochkonzentrierte Metallpigmente oder -pulver. Aluminiumpigmente werden verwendet, um die metallische Optik einer Vielzahl von Farben, Lacken und Tinten herzustellen. Dabei erzeugt die Manipulation der Partikelform und -größe innerhalb der Beschichtung, der Tinte oder des Masterbatches (Druckfarbe für grafische Anwendungen und Masterbatches für Kunststoffe) unterschiedliche Effekte. Es reicht nicht aus, einer Farbe oder Druckfarbe einfach pure Pigmente hinzuzufügen. Die Aluminiumpigmente werden mit einem Dispersionsmittel aus Lösungsmittel oder Wasser zu einer Paste verarbeitet. Häufig basiert die Paste also auf einer Pigmentsuspension.
Aus Sicherheitsgründen und dem schwierigeren Handling werden trockene Pigmente nicht typischerweise in Pulverform verarbeitet. Aluminiumflakes und -staub können sich als Kleinstpartikel in der Luft verteilen und bei der Entzündung mit Wäre schnell ausbreiten. Wenn die Kleinstpartikel mit elektrischen Impulsen in Berührung kommen, können starke elektrische Ladungen entstehen, sogenannte Bogenblitze.
Dieser Staub, der in der Raumfahrttechnologie für Raketen oder für Pyrotechnik bewusst eingesetzt wird, stellt als Nebenprodukt in der Effektpigmentproduktion ein deutliches Risiko dar. Deswegen möchten Hersteller von Farben, Lacken und Masterbatches diese Staubentwicklung in ihrem Produktionsprozess, sofern möglich, vermeiden.
Für die Herstellung von Aluminiumpasten können verschiedene Lösemittel verwendet werden. Während das verwendete Lösemittel von der Endverwendung abhängt, ist Testbenzin allgemein üblich. Auch Wasser kann verwendet werden, wenn die Paste für wasserbasierende Lackformulierungen eingesetzt werden soll. Wässrige Aluminiumpaste wird auch in der Baustoffindustrie für die Herstellung von Leichtbeton eingesetzt. Eine mit Aluminium vermischte Wasser- und Laugenlösung fängt an zu gasen, was zu kleinen Lufteinschlüssen im Beton führt. Das Ergebnis ist ein leichterer Beton, der auch als Porenbeton bezeichnet wird.
Allgemeinen können Aluminiumflakepigmente mit Wasser reagieren. Wenn beides kombiniert wird, entsteht Wasserstoff. Wasserstoff ist bei unsachgemäßer Handhabung ein brennbares und gefährliches Gas.
ECKART setzt sich für die sichere Herstellung, Handhabung und Versand von Aluminiumpigmentpasten ein.
ECKART bietet eine große Auswahl an verschiedenen Pasten an. Darüber hinaus bieten wir für verschiedene Märkte spezielle Produkte aus Aluminiumpigmentpasten. Dazu gehören:
In der Automobilindustrie werden typischerweise hochwertige Aluminiumpigmente mit einer herausragenden brillanten Optik eingesetzt; so zum Beispiel die Silberdollarpigmente der Produktreihen STAPA® METALLUX 2000 and METALLUX 3000. Pigmente aus diesen Serien bieten neben ihrer Brillanz einen hervorragenden Flop-Effekt, der das Karosseriedesign optisch aufwertet und die Kurven und Kanten der jeweiligen Fahrzeugform elegant unterstreicht.
Jüngste Produktlinien mit noch höherer metallischer Helligkeit und Deckkraft ermöglichen darüber hinaus die Formulierung brillanter Effekte auch in Formulierungen mit einem hohen Festkörpergehalt.
Den neuesten Markttrend in der Automobilbranche hin zu feinen, strukturlosen Spiegeleffekten kann mit der SILVERSHINE 400er Serie begegnet werden, die nach neuesten Erkenntnissen in sorgfältiger Silberdollar-Vermahlungstechnologie hergestellt wird. Vakuum-metallisierte Pigmente (VMP) oder PVD-Pigmente (aus der ECKART-Produktlinie METALURE®) ermöglichen die Formulierung spiegelgleicher Oberflächen und haben sich erfolgreich im Automobil-OEM-Markt etabliert.
Darüber hinaus hat sich die Automobilindustrie sehr stark von der lösemittelbasierende auf die wasserbasierte Lacktechnologie umgestellt. Hier bietet ECKART eine Vielzahl von verschiedenen Produktlinien für die verschiedenen Lackchemien. Während STAPA® HYDROMIC als Additivtechnologie eher darauf ausgelegt ist, eine gute Gasungsstabilität bei moderaten Herstellungskosten zu gewährleisten, steht die siliziumverkapselte STAPA® IL HYDROLAN-Technologie für eine sehr robuste Aluminium-Flakenpaste mit ausgezeichneter Gasstabilität.
In der Refinish-Industrie, in der lange Lagerzeiten in den Verkaufslinien zusammen mit der Pastenlagerung in versiegelten Dosen weit verbreitet sind, ist jede Gasbildung nicht akzeptabel. Hier sind die verkapselten STAPA® IL HYDROLAN-Aluminiumtypen die beste Wahl.
Die Reparaturlackindustrie ist auch ein Zielabsatzgebiet für das kürzlich entwickelte STAPA® IL HYDROLAN Plus verkapselte Aluminiumpastenpigment. Durch eine Änderung im Produktionsprozess konnte die schützende Siliziumdioxidschicht um das reine Aluminiumpigment kompakter und dichter gestaltet werden, was in diesen hochempfindlichen Automobilanwendungen eine noch bessere Gasstabilität gewährleistet.
Metallische Effektpigmente werden in der Farben- und Lackindustrie sowohl wegen ihrer optischen Effekte als auch wegen ihren funktionalen Eigenschaften eingesetzt. Effektpigmente sind immer lamellar (Flakes) und ihr Partikeldurchmesser ist größer als der von gewöhnlichen Farbpigmenten. Während die Partikelgröße von Farbpigmenten im Wellenlängenbereich des sichtbaren Lichts liegt, liegt der Durchmesser von metallischen Effektpigmenten im Allgemeinen bei 5 - 45μm.
In vielen Fällen lassen sich die Eigenschaften von Metalleffektpigmenten direkt aus dem Produktionsprozess ableiten. Die Goldbronzepigmente werden in Kugelmühlen trocken gemahlen (Hametag-Verfahren), aber aus Sicherheitsgründen werden Aluminiumpigmente fast ausschließlich in einem Nassmahlverfahren unter Zugabe von Waschbenzin (Hall-Verfahren) hergestellt. Dabei wird das Ausgangsmaterial (geschmolzenes und verdüstes Aluminium mit einer Reinheit von 99,5% nach EN 576) in Kugelmühlen zu plättchenartigen Partikeln gemahlen bzw. geformt und mit Mahlhilfen gefüllt.
Die Mahlparameter und der Schmierstoff für die Paste werden durch die Anwendung bestimmt, für die das Aluminiumpigment bestimmt ist. Die so entstehenden "Pigmentschlämme" wird gesiebt, durch Filterpressen gepresst und in Mischern zu einem minimalen Verhältnis von 65% Feststoffen und 35% Lösungsmittel vermengt. So entsteht der sogenannte "Filterkuchen". Durch die Zugabe bestimmter Lösemittel oder Additive zum fertigen Filterkuchen kann dieser speziell für die spätere Endanwendung angepasst werden.
In der Druckindustrie werden verschiedene Aluminiumpasten abhängig vom jeweiligen Druckverfahren und der Chemie eingesetzt.
Für ein optimales Trocknungsverhalten bei lösemittelbasierenden Druckanwendungen im Flexo- oder Tiefdruck werden vorzugsweise lösemittelhaltige Aluminiumpasten mit einem niedrigen Siedepunkt wie Ethylacetat eingesetzt. Durch den Einsatz von leicht flüchtigen Lösemitteln lassen sich auch hohe Druckgeschwindigkeiten bis 400m/min und höher erzielen. Hierfür werden oft umgenetzte Pasten verwendet. Bei Lebensmittelverpackungen, die Low-Migration-Regelungen unterliegen, werden Pasten mit einem sehr niedrigen Mineralölgehalt oder mineralölfreie Pasten verwendet, um Migrationtests zu bestehen.
Im Vergleich dazu werden im Siebdruck eher Lösemittel mit einem hohen Siedepunkt wie Butylglykol, Methoxypropylacetat oder Methoxypropanol eingesetzt, um ein glattes, gleichmäßiges und, wenn gewünscht, hochbrillantes Druckergebnis zu erzielen.
Produktserien, die sich im konventionellen Tief- und Flexodruckbereich bewährt haben sind zum Beispiel ROTOVARIO oder für migrationsarme Verpackungen ROTOVARIO FPG. Mit den in diesen Serien enthaltenen Pigmentpasten lassen sich je nach Bedarf seidig glatte oder matte metallische Effekte erzielen. Spiegelähnliche Metalleffekte können mit Produkten aus den Serien PLATINVARIO® oder METALURE® AE erlangt werden. Unter den Seriennamen ROTOSTAR, PLATINSTAR oder ULTRASTAR bietet ECKART zusätzlich auch fertig gemischte Druckfarben für Druckfarbenhersteller an. Je nach Anforderung an den metallischen Glanz sind diese Serien auch als migrationsarme Variante erhältlich.
Für wässrige Flexo- oder Tiefdruckanwendungen werden additivbehandelte oder eingekapselte Pigmentpasten verwendet, um eine optimale Kombination aus Wasserstabilität und Brillanz zu gewährleisten. Die Wasserstabilität bei Produkten aus der HYDROXAL-Reihe ist so hoch, dass diese als rein wasserbasierende Dispersion angeboten wird. Ähnliche Produkte sind in der STAPA® HP Z-Reihe oder den daraus gefertigten Druckfarben der ROTOSTAR Aqua Serie enthalten. Migrationsarme Produkte runden auch hier das Portfolio von ECKART ab.
Aluminiumpasten für UV-härtende Flexo- oder Offsetdruckanwendungen werden in UV-Acryl-basierenden System angeboten. Um die Haltbarkeit zu verbessern und eine Gelierung der fertigen Druckfarbe zu vermeiden, wurden die entsprechenden Produktserien (METALURE® UV, ROTOVARIO UV) entsprechend modifiziert. So wird eine Reaktion der Metallionen mit dem UV-Bindemittel und eine daraus folgende Kettenreaktion vermieden. Bei der Trocknung reagiert nur die Lichtquelle mit dem Bindemittel, während die Pigmente inert bleiben. Die Oberflächenmodifizierung der Pigmente erleichtert deren optimale Ausrichtung im Druckfilm für eine hohe Brillanz.
Für die Verwendung und den optimalen Farbtransfer im Offsetdruck werden wesentlich feinere Aluminiumpigmente als bei anderen Standarddruckverfahren eingesetzt. Durch den ölbasierenden Charakter der Druckfarben und für ein gutes metallisches Druckergebnis werden die jeweiligen Lösemittel genau auf das verwendete Öl / Mineralöl abgestimmt. Für Druckfarbenhersteller werden zusätzlich auch Farben, die den verschiedenen regulatorischen Anforderungen entsprechen, angeboten (METALSTAR, UNIPAK, TOPSTAR).
Da metallische Druckfarben in den verschiedensten Anwendungen eingesetzt werden, entsprechen die Aluminiumpasten, -pigmente und Druckfarben von ECKART den höchsten regulatorischen Standards. Unsere Regulatory Abteilung informiert regelmäßig über die neuesten Listungs- und Inhaltsstoffregelungen, um alle nötigen Informationen für die Produktsicherheit für unsere Kunden zur Verfügung zu stellen. Zusätzlich stellen Aluminiumpigmenten in Druckfarben keine höheren Ansprüche beim Recycling der Substrate dar als Standardfarben. So können recycelte Substrate zu hochwertigen, wieder verwendbaren Produkten wie z.B. Papier weiterverarbeitet werden.
Für Kunststoffanwendungen werden in Aluminiumpasten hochsiedende Öle als flüssige Komponente eingesetzt. Dabei müssen die Öle lösemittelfrei und ohne Wasser sein. Zusätzlich ist es wichtig, dass das Öl nicht an die Pastenoberfläche migriert. Ein weiteres Kriterium ist, dass das Anpastungsmittel für den direkten Lebensmittelkontakt geeignet sein muss. Besonders in der Verpackungsindustrie finden sich viele verschiedene Kunststoffanwendungen, so z.B. Flaschen, Verschlüsse oder Tiegel.. Die Produkte, die ECKART für die Kunststoffindustrie anbietet, sind einfach in Polymersysteme zu integrieren, haben einen hohen Metallanteil (meist ca. 80%) und sind staubfrei.
Mehr dazu erfahren Sie auf unserem Stand auf der diesjährigen K-Fair.
Metallische Effekte spielen auch in der Kosmetikindustrie, besonders aber bei lösemittelbasierenden Nagellacken, eine große Rolle. Unsere Produktserie SILVERDREAM bietet beeindruckende Metallic-Töne, die von bestechend glitzerndem Silbereffekt, Spiegel- oder Regenbogenoptik reichen. Hierfür sorgen die nach unserer einzigartigen PVD-Technologie unter Vakuum metallisierten Pigmente.
Es gibt eine Vielzahl von Eigenschaften, die auf Aluminiumpasten zutreffen. Dazu zählen:
Wie bereits erwähnt werden diese optischen Effekte durch die Modifikation von Aluminiumpigmentpasten erzielt. Dazu gehören:
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