Netz- und Dispergieradditive. Borchi Gen

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1 Netz- und Dispergieradditive von OMG Borchers Borchi Gen

2 Netz- und Dispergieradditive werden häufig in ihrer Bedeutung innerhalb des Produktionsprozesses von Farben und Lacken unterschätzt. Zu Unrecht! Die Dispergierung der Pigmente ist sowohl der zeit- als auch der energieaufwändigste Arbeitsschritt im Gesamtablauf. Ein leistungsstarkes Additiv kann dabei helfen, den Mahlprozess entscheidend zu verkürzen und dadurch Zeit und Geld zu sparen. Darüber hinaus trägt das Leistungsvermögen des Netz- und Dispergieradditivs maßgeblich zu einem optimalen Gesamtergebnis bei. Neben der Glanz- und Farbstärkeentwicklung spielt das Dispergieradditiv auch eine entscheidende Rolle bei der Stabilisierung der Farbe. Die Bedeutung von Netz- und Dispergieradditiven erkennt man daher meistens erst dann, wenn es bereits zu spät ist. Eine Vielzahl von unerwünschten Lackfehlern ist auf eine unzureichende Pigmentanreibung und somit auf eine falsche Additivauswahl zurückzuführen. Neben einer schwachen Farbstärke-Entwicklung zählen zu den typischen Defekten: Farbtonveränderungen Flokkulation Ausschwimmen Bernard-Zellen Rub Out Glanzverlust Absetzen mangelnde Farbstärke Flokkulation Rub-out Bénard - Zellen Um das Auftreten genau dieser Defekte zu verhindern, hält Borchers für Sie mit der Produktreihe der Borchi Gen Netz- und Dispergieradditive für jeden Anwendungsbereich die optimale Lösung bereit. Borchi Gen-Additive nehmen während des gesamten Dispergierprozesses und auch darüber hinaus positiven Einfluss auf das von Ihnen gewünschte Endergebnis. Generell lassen sich innerhalb des Dispergierprozesses 3 Phasen unterscheiden: 1. Benetzung: Die Bindemittellösung dringt in die Hohlräume in den Pigmentagglomeraten ein und verdrängt die dort vorhandene Luft. Teilweise kann dies bis zu 75 % des Pigmentvolumens sein! Während dieses Vorganges findet auf der Pigmentoberfläche eine Umwandlung der Grenzfläche fest/gasförmig zu einer Grenzfläche fest/flüssig statt. Durch das Eindringen des Bindemittels werden erste lose Agglomerate zersprengt. 2. Dispergierung: Im zweiten Schritt des Dispergierprozesses werden die Pigmentteilchen, die aus lose zusammenhängenden Agglomeraten sowie großflächig miteinander fest verbundenen Aggregaten bestehen, durch die eingebrachte mechanische Energie zerteilt. Im Idealfall liegt am Ende ein vollständig deflokkulierter Zustand vor, in dem sämtliche Pigmentpartikelverbände in ihre Primärteilchen zerschlagen worden sind. Agglomerate Aggregate Dispergierung Primärteilchen Wussten Sie, dass von der während der Dispergierung eingebrachten Energie unter Umständen nur 0,1%, also ein verschwindend geringer Anteil, effektiv zum Aufbrechen der Bindungen zwischen den Pigmentpartikeln genutzt wird und der Rest als Wärme verloren geht? Mit einem leistungsfähigen Dispergieradditiv lässt sich die Effektivität des Dispergierprozesses um ein Vielfaches erhöhen. 3. Stabilisierung: Genauso wichtig wie die durch den Dispergierprozess erzielte Zerschlagung und gleichmäßige Verteilung der Pigmentpartikel ist, dass dieser Zustand auch während der anschließenden Lagerung und Verarbeitung der Farbe erhalten bleibt. Ohne die Anwesenheit eines geeigneten Dispergieradditivs kommt es bereits binnen kürzester Zeit zu einer Reflokkulation der Primärteilchen, was sich in einem signifikanten Absinken der Farbstärke sowie einem Glanzverlust bemerkbar macht. Als weitere unerwünschte Nebeneffekte können Farbtonverschiebungen, Stippenbildung oder Sedimentation auftreten.

3 Die Stabilisierung der Pigmentpartikel innerhalb der Bindemittelmatrix durch die auf der Pigmentoberfläche adsorbierten Dispergieradditive kann grundsätzlich auf zwei verschiedene Arten erfolgen. Während in polaren Medien die Stabilisierung bevorzugt durch die Ausbildung von elektrischen Doppelschichten erzielt wird, dominiert in unpolaren Umgebungen die sterische Abstoßung. _ Die elektrostatische Stabilisierung beruht auf einer Abstoßung von gleichnamigen Ladungen, die durch die Adsorption eines elektrisch geladenen Dispergieradditivs auf der Pigmentoberfläche hervorgerufen wird. Es bildet sich rund um das Pigment eine elektrische Doppelschicht aus, die aus einer festen Schicht in der unmittelbaren Umgebung der Oberfläche und einer sich daran anschließenden diffusen Schicht besteht. Nähern sich zwei solcher umhüllten Pigmentteilchen, so verhindert ihre gegenseitige elektrostatische Abstoßung eine mögliche Flokkulation. elektrostatische Stabilisierung sterische Stabilisierung In unpolaren Medien werden Pigmentdispersionen bevorzugt mit Hilfe der sterischen Stabilisierung in einen stabilen Zustand überführt. Für diese Methode benötigt man polymere Dispergieradditive, die über pigmentaffine Gruppen an der Pigmentoberfläche adsorbieren und deren andere Molekülteile frei beweglich in die umgebende Binde- bzw. Lösemittelmatrix hineinragen. Diese Polymerhülle verhindert den direkten Kontakt zweier Pigmentpartikel und damit ihre Flokkulierung. Je dichter die Belegung der Pigmentoberfläche und je dicker die Polymerschicht ist, desto wirkungsvoller ist die sterische Stabilisierung. Netz- und Dispergieradditive lassen sich in vielerlei Hinsicht in unterschiedliche Kategorien unterteilen. Neben der eben beschriebenen Wirkungsweise stellt das Molekulargewicht des Additivs eines der wichtigsten Unterscheidungskriterien dar. In der Regel werden durch den strukturellen Aufbau nahezu sämtliche anwendungstechnischen Charakteristika wie zum Beispiel die besondere Eignung für bestimmte Pigmentarten oder die empfohlene Einsatzmenge mit beeinflußt und vorbestimmt. Man unterscheidet generell zwischen hochmolekularen und niedermolekularen Netz- und Dispergieradditiven. _ nieder- und hochmolekulare Netz- und Dispergieradditive Die konventionellen niedermolekularen Typen, deren Molekulargewicht üblicherweise zwischen 500 und g/mol liegt, werden ihrerseits entsprechend ihrer chemischen Struktur in anionische, kationische und nichtionische Substanzen unterteilt. Sie besitzen oft eine lineare, tensidartige Struktur, aufgebaut aus einem polaren hydrophilen und einem unpolaren hydrophoben Kettenende, die sich entsprechend den vorherrschenden Polaritäten auf der Pigmentoberfläche anlagern und zur Bindemittelgrenzfläche hin ausrichten. Zumeist enthalten sie aber lediglich ein oder zwei pigmentaffine Gruppen, so dass nur im Fall von anorganischen Pigmenten, die einen ionischen Aufbau und damit eine relativ große Polarität auf ihrer Oberfläche aufweisen, eine ausreichend starke und dauerhafte Adsorption gewährleistet ist. Diese spielt für die Wirksamkeit des Additivs eine entscheidende Rolle. Die Stabilisierung von organischen Pigmenten mit Hilfe der konventionellen niedermolekularen Dispergieradditive ist dagegen weitaus schwerer zu realisieren, da die vergleichsweise unpolare Pigmentoberfläche nur schwache Wechselwirkungen mit dem Additiv bietet und somit keine ausreichend gute Schutzschicht gebildet werden kann, um eine Flokkulation der Pigmentpartikel zu verhindern. Dieser Umstand war der entscheidende Grund für die Entwicklung von hochmolekularen Netz- und Dispergieradditiven, mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht zwischen und g/mol. Sie besitzen im Gegensatz zu den niedermolekularen Typen eine weitaus größere Anzahl an pigmentaffinen Gruppen, die zudem speziell auf die charakteristische Struktur und die dadurch herrschenden Wechselwirkungen an der Oberfläche der organischen Pigmente abgestimmt sind und so in der Lage sind, eine dauerhafte und ausreichend starke Adsorptionsschicht zu erzeugen. Die Adsorptionskräfte beruhen größtenteils auf Dipol-Dipol- und van-der-waals-wechselwirkungen. Chemisch gesehen lassen sich zwei Hauptgruppen unterscheiden. Bei den einen handelt es sich um modifizierte Polyurethane, die zweite Familie umfasst die große Gruppe der Polyacrylate. Obwohl die hochmolekularen Additive speziell für organische Pigmente entwickelt worden sind, findet ihr Konzept ebenso erfolgreich Anwendung bei anorganischen Pigmenten. Doch auch die modernen Dispergiermittel haben nicht nur Vorteile. So ist das hohe Molekulargewicht in einigen Fällen mit einer eingeschränkten Bindemittelverträglichkeit verbunden. Außerdem liegen die benötigten Einsatzmengen der hochmolekularen Netz- und Dispergieradditive deutlich höher als bei den niedermolekularen Typen. Um Ihnen für jedes Einsatzgebiet und jedes anwendungstechnische Problem die optimale Lösung anbieten zu können, beinhaltet unsere Palette der Borchi Gen Netz- und Dispergieradditive daher sowohl nieder- als auch hochmolekulare Produkte. Insgesamt umfasst die Borchi Gen Produktfamilie momentan circa eineinhalb Dutzend aufeinander abgestimmte Produkte für den wässrigen und lösemittelhaltigen Bereich. Molekulargewicht

4 Eigenschaften und empfohlene Einsatzgebiete der Borchi Gen Netz- und Dispergieradditive Die folgende Tabelle hilft, auf einen Blick das für die unterschiedlichsten Anwendungen optimale Borchi Gen Netz- und Dispergieradditiv auszuwählen: Bindemittelsysteme Pigmentpasten Pigmente wässrig lösemittelfrei lösemittelhaltig PU Acrylat EP Alkyd UV NC bindemittelfrei bindemittelhaltig universal Ttandioxid anorganisch organisch Ruß Borchi Gen 1253 ( ) ( ) Borchi Gen WNS ( ) ( ) Borchi Gen SN 95 ( ) Borchi Gen 0851 ( ) Borchi Gen 1350 ( ) Borchi Gen 1252 ( ) Borchi Gen AP Borchi Gen DFN ( ) ( ) Borchi Gen 12 ( ) Borchi Gen ND plus ( ) ( ) ( ) Borchi Gen 0650 Borchi Gen 0451 ( ) ( ) Borchi Gen 0755 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) Borchi Gen 1451 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) Borchi Gen 1452 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) Borchi Gen 1459 Borchi Gen 1251 ( ) ( ) Borchi Gen 1051 ( ) ( ) ( ) Borchi Gen 911 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) : besonders empfohlenes Einsatzgebiet ( ): geeignetes Einsatzgebiet Borchi Gen 1253 ist ein hochmolekulares Acrylatpolymer. Es ist für den Einsatz in wässrigen Pigmentkonzentraten und Lacken bestimmt. Besonders gut eignet es sich für die Stabilisierung anorganischer und organischer Pigmente in hochwertigen wässrigen Anwendungen. Pigmente hoher Dichte wie etwa Titandioxid werden mit Borchi Gen 1253 wirkungsvoll gegen Absetzen stabilisiert. Borchi Gen WNS ist besonders gut für die Herstellung wässriger organischer Pigmentpräparationen geeignet. Diese können zur Einfärbung wässriger Lacke, Wand- und Druckfarben verwendet werden. Wie Borchi Gen DFN ist das Produkt OH-funktionell und kann in vernetzenden Systemen mit eingebunden werden. Bei Borchi Gen SN 95 handelt es sich um ein hochmolekulares Polyurethan-Blockpolymer mit hervorragenden Netz- und Dispergiereigenschaften für den hochwertigen wässrigen Anwendungsbereich (z. B. Automobil OEM- und Reparaturlacke). Borchi Gen SN 95 ist hochwirksam bei der Anreibung von Rußen und organischen Pigmenten, wobei eine deutliche Absenkung der Mahlviskosität die Herstellung von hoch beladenen Pigmentpasten ermöglicht. Es ist außerdem absolut frei von organischen Lösemitteln.

5 Borchi Gen 0851 ist ein hochmolekulares Polyurethan-Blockpolymer mit hervorragenden Netz- und Dispergiereigenschaften für den hochwertigen wässrigen Anwendungsbereich (z. B. Automobil OEM- und Reparaturlacke). Neben der hohen Wirksamkeit bei der Anreibung von Rußen und organischen Pigmenten zeigt es insbesondere bei Perylenpigmenten eine sehr gute Farbstärkeentwicklung und hervorragende Pigmentstabilisierung bei niedriger Viskosität. Das Produkt ist VOC-frei. Borchi Gen 1350 ist ein polymeres Netz- und Dispergiermittel, das sich besonders gut zur Stabilisierung transparenter Eisenoxidpigmente in wässrigen Anwendungen eignet. Es zeigt eine sehr gute Verträglichkeit sowohl mit Alkydemulsionen als auch mit Acrylatdispersionen und wässrigen Polyolen. Mit Borchi Gen 1350 wird neben einer hohen Farbstärke auch eine hervorragende Transparenz erzielt. Borchi Gen 1252 ist ein hochmolekulares Acrylatpolymer. Es ist für den Einsatz in wässrigen und lösemittelhaltigen Pigmentkonzentraten und Lacken bestimmt. Besonders gut eignet es sich für die Stabilisierung anorganischer und organischer Pigmente in hochwertigen Anwendungen. Auch Pigmente hoher Dichte wie etwa Titandioxid werden mit Borchi Gen 1252 wirkungsvoll gegen Absetzen stabilisiert. Borchi Gen 1252 hat 100% Aktivgehalt und ist VOC-frei. Borchi Gen AP ist ein nichtionisches, APEO-freies Netz- und Dispergiermittel. Es wird für wässrige Pigmentpräparate, Dispersionsfarben und Lacke empfohlen. Besonders in Kombination mit Borchi Gen 12 (Verhältnis 1:4) werden sehr gute Ergebnisse mit anorganischen Pigmenten erzielt. Wegen des sauren Charakters (ph-wert 1-2) wird bei empfindlichen Bindemitteln eine Neutralisation mit Ammoniak oder Amin empfohlen. Borchi Gen DFN ist ein nicht ionisches Netz- und Dispergiermittel sowohl für den wässrigen als auch für den lösemittelhaltigen Bereich. Das Hauptanwendungsgebiet liegt im Dispersionsfarbenbereich und in der Herstellung von organischen Pigmentpräparationen. In gemischt pigmentierten Systemen verhindert das Additiv - selbst bei nachträglicher Zugabe - wirkungsvoll das Ausschwimmen der Pigmente und führt zu einer deutlichen Farbintensivierung. Weiterhin erhöht es die Lagerstabilität. Borchi Gen DFN ist OH-funktionell und kann somit in vernetzenden Lacksystemen kovalent eingebunden werden. Borchi Gen 12 ist ein betont umweltfreundliches VOC- und APEO-freies Netz- und Dispergieradditiv, das auf Basis von nachwachsenden Rohstoffen entwickelt wurde. Es besitzt einen Wirkstoffgehalt von 100%. Borchi Gen 12 eignet sich sowohl für wässrige als auch für lösemittelhaltige Systeme und garantiert eine hervorragende Filmflexibilität. Es ist genau wie Borchi Gen DFN OH-funktionell. Bei der Dispergierung von anorganischen Pigmenten, speziell bei Pigmentpasten empfehlen wir die Kombination mit Borchi Gen ND plus (Verhältnis 3:1) oder Borchi Gen AP (Verhältnis 4:1) Borchi Gen ND plus wird bevorzugt als Netz- und Dispergiermittel in lösemittelhaltigen und lösemittelfreien Industrielacken eingesetzt. Aufgrund seines 100%igen Wirkstoffgehaltes eignet es sich jedoch auch für wässrige Systeme. Durch seine anionische Struktur eignet es sich besonders gut für die Dispergierung von anorganischen Pigmenten. Darüber hinaus zeigt Borchi Gen ND plus in mit farbigen Metallen sikkativierten Weiß- und Klarlacken eine stark aufhellende Wirkung. In 2K-Systemen kann durch Zugabe von Borchi Gen ND plus eine Verlängerung der Topfzeit erreicht werden. Borchi Gen 0650 ist ein auf Phosphorsäureester basierendes Netz- und Dispergieradditiv. Es wird für wässrige, lösemittelhaltige sowie universale Pigmentpasten empfohlen. Insbesondere bei anorganischen und oberflächenbehandelten organischen Pigmenten zeigt es sehr gute Benetzung und erleichtert die Dispergierung schon bei geringen Zusatzmengen. Zur Verbesserung des Rub Out und zur zusätzlichen Stabilisierung kann es auch als Post-Additiv zugesetzt werden. Borchi Gen 0451 ist eine Entwicklung, die in besonderem Maße den Anforderungen an VOC-freie, universell verwendbare Netz- und Dispergiermittel entspricht. Es handelt sich um ein lösemittelfreies, hochmolekulares, aber dennoch fließfähiges Additiv mit exzellenten Netz- und Dispergiereigenschaften. Durch seine universelle Löslichkeit und Bindemittelverträglichkeit ist es in nahezu allen Lacksystemen einsetzbar, dies gilt auch für strahlenhärtende UV-Systeme. Weiterhin eignet es sich hervorragend für die Formulierung von Pigmentpasten speziell mit Rußen und organischen Pigmenten. Borchi Gen 1451 ist ein modifiziertes Polyurethan. Es ist nichtionisch und besonders geeignet zur Dispergierung von organischen Pigmenten und Rußen in hochwertigen Automobil- und Industrielacken. Borchi Gen 1452 ist ein modifiziertes Polyurethan. Es ist nichtionisch und besonders geeignet zur Dispergierung von organischen Pigmenten und Rußen in Pigmentpasten. Borchi Gen 0755 ist eine gezielte Entwicklung für mittel- und niederpolare Anwendungen. Es ist eine Modifikation von Borchi Gen 0451 mit verbesserter Verträglichkeit in lösemittelhaltigen und wässrigen Lacken, Druckfarben und gängigen, universellen Dispergierharzen. Es wird empfohlen für Ruß, organische und anorganische Pigmente. Borchi Gen 1459 ist die Lösung eines hochmolekularen Polycarbonsäurepolymers und eines Polysiloxan.Copolymers in Xylol. Es zeigt ausgezeichnete benetzende und deflokkulierende Wirkung in lösemittelhaltigen Systemen. Insbesondere in Kombinationen von Titandioxid mit anderen Pigmenten verhindert es zuverlässig das Auf- und Ausschwimmen von Pigmenten. Borchi Gen 1459 wird zur Verhinderung der Bénard-Zellenbildung und Verbesserung der Gleit-, Fließ- und Verlaufseigenschaften eingesetzt. Borchi Gen 1459 ist sehr effektiv bei der Stabilisierung von Aluminiumpigmenten und Mattierungsmittel-Pasten. Borchi Gen 1251 enthält ein hochmolekulares Polyurethan-Blockpolymer für den Einsatz im hochwertigen, lösemittelhaltigen Anwendungsbereich (z. B. Automobil OEM- und Reparaturlacke). Das Produkt enthält 85% Wirkstoff, gelöst in Methoxypropylacetat. Borchi Gen 1251 eignet sich hervorragend zur Formulierung von Pigmentkonzentraten und Lacken mit organischen Pigmenten und Rußen. Borchi Gen 1051 ist ein weiteres hochmolekuares Dispergieradditiv für den lösemittelhaltigen Bereich an. Es handelt sich um eine Lösung eines polyurethanbasierten Block-Copolymeren in einem speziellen, aromatenfreien Lösemittelgemisch. Das Haupteinsatzgebiet liegt bei hochwertigen 2Klndustrielacken wie z. B. Automobil-Reparatur- oder OEM-Lacken. Optimale Verträglichkeit besteht bei Verwendung in mittelpolaren Bindemittelsystemen. Borchi Gen 911 ist ein lösemittelhaltiges Dispergierharz, das insbesondere für alkydbasierte Lacke empfohlen wird. Es beinhaltet eine Wirkstoffkombination, die neben sehr guten Netz- und Dispergiereigenschaften eine wirkungsvolle Stabilisierung der Pigmente gewährleistet. Sowohl die Reagglomeration der dispergierten Pigmente als auch die Bildung harter Bodensätze werden verhindert.

6 OMG Borchers GmbH Berghausener Straße Langenfeld Telefon: (0) 21 73/ Fax: (0) 21 73/ Internet: OMG Borchers GmbH Postfach Langenfeld Februar 2016 Die vorstehenden Informationen und unsere anwendungstechnische Beratung in Wort, Schrift und durch Versuche erfolgen nach bestem Wissen, gelten jedoch nur als unverbindliche Hinweise, auch in Bezug auf etwaige Schutzrechte Dritter einschließlich Marken. Die Beratung befreit Sie nicht von einer eigenen Prüfung unserer aktuellen Beratungshinweise, insbesondere unserer Sicherheitsdatenblätter und technischen Informationen, sowie der eigenen Prüfung unserer Produkte im Hinblick auf ihre Eignung für die beabsichtigten Verfahren und Zwecke, Anwendung, Verwendung- und Verarbeitung unserer Produkte und der aufgrund unserer anwendungstechnischen Beratung von Ihnen hergestellten Produkte erfolgen außerhalb unserer Kontrollmöglichkeiten und liegen daher ausschließlich in Ihrem Verantwortungsbereich. Der Verkauf unserer Produkte erfolgt nach Maßgabe unserer jeweils aktuellen Verkaufs- und Lieferbedingungen.