Farbmasterbatches

Bei den Farbmitteln unterscheidet man zwischen Farbstoffen und Pigmenten, wobei letztere für den Kunststoffbereich die weitaus größere Bedeutung haben. Pigmentteilchen (Primärteilchen), wie sie in der Regel bei der Herstellung anfallen, besitzen aufgrund ihrer außerordentlich geringen Teilchengrößen ausgeprägte Anziehungskräfte. Dabei entstehen aus den Primärteilchen durch flächiges Zusammenlagern sogenannte Aggregate.

In Pulverpigmenten sind die Aggregate stets zu Agglomeraten zusammen geballt, die bei der Einfärbung zerteilt, vom Kunststoff benetzt und homogen verteilt werden müssen. Diese gleichzeitig ablaufenden Vorgänge werden als Dispergierung bezeichnet. Der Prozess der Dispergierung ist maschinentechnisch schwierig und aufwendig. Bei Farbstoffen handelt es sich um einen Löseprozess. Das Ergebnis ist molekular gelöster Farbstoff. Die Löslichkeit ist abhängig vom jeweiligen Farbstoff, dem Kunststoff und den Verarbeitungsbedingungen.

Farbmasterbatches enthalten Farbmittel in dispergierter oder gelöster Form. Die Farbe oder der Farbton dient unter anderem als Erkennungsmerkmal für Unternehmen oder für ein bestimmtes Produkt, als Schutzkomponente, als Sicherheitsmerkmal oder als funktionelles Additiv. Amorphe Kunststoffe (Polystyrol, Polycarbonat, Polymethylmethacrylat u.a.), deren Transparenz erhalten bleiben soll, bedingen den Einsatz von polymerlöslichen Farbstoffen.

Monokonzentrate oder Single-Pigment-Concentrates (SPC) bestehen aus nur einem Farbmittel in einem Trägermaterial. Verband der Mineralfarben Industrie VDMI - MasterbatchesAls Trägermaterial kommen PE, PP, PS uvm. in Betracht. Je nach Farbmittel varriert die Konzentration im Trägermaterial (anorg. Pigmente bis 70 %, org. Pigmente bis 60 %, Farbstoffe bis 25 %). Sie werden direkt an die Kunststoffverarbeiter z. B. Compoundeure, Extrudeure, Spritzgiesser oder auch an andere Masterbatchhersteller verkauft. Intern verwendet man sie zum Rezeptieren von Tailormade (massgeschneiderten) Masterbatches nach Kundenwunsch, alternativ zu Pulverpigmenten.

Tailormade (Farb) Masterbatches sind entsprechend einem Kundenanforderungsprofil maßgeschneiderte (Farbe, Matrix, Funktion) Masterbatche. Um bestimmte Anforderungen zu erfüllen sind Kombinationen aus Pigmenten, Farbstoffen, Effektpigmenten und anderen Materialien erforderlich. Zum Einsatz kommen pulverförmige Farbmittel oder SPCs.

Effektpigment Masterbatches:
Effektpigmente bedingen eine schonende Behandlung, um die Blättchenstruktur nicht zu zerstören. Die Verarbeitung in Kombination mit Standardpigmenten garantiert das oftmals nicht. Hohe Scherkräfte in Extrudern sollten vermieden werden.

Die Masterbatches enthalten Effektpigmente wie z. B. Perlglanzpigmente, Metallpigmente, colorvariable Pigmente, fluoreszierende Pigmente/Farbstoffe, Glitter, Flitter, Glas oder Fasern.

Verband der Mineralfarben Industrie VDMI - MasterbatchesBeispiel für ein Masterbatch mit Fasern

 



Kombi(Master)batches:
Die Kombination von Farbmitteln und funktionellen Additiven wird von einigen Verarbeitern gewünscht. Der Vorteil liegt auf der Hand. Der Kunde kann mit einem Produkt arbeiten. Die Vermeidung von Fehlern oder Lagerung von mehreren Produkten entfällt.
Kombinationen aus Farbmitteln, UV-Stabilisatoren und Antioxidantien sind häufig, da die notwendigen Konzentrationen im Masterbatch möglich sind.
Weitere Variationen sind Mischungen aus Farbmitteln und Flammschutzmitteln, mit Nukleierungsmitteln, mit Gleitmitteln, mit Antistatika, Antirepellant, Laserpigmenten u.v.m.

Compounds sind granulatförmige oder pulverförmige Zubereitungen, die alle Inhaltstoffe des Endartikels beinhaltet und direkt zum Endartikel verarbeitet werden.
Dabei handelt es sich um gebrauchsfertige Zubereitungen für die Endartikelhersteller.
Schwierige Anforderungsprofile wie z.B. leitfähigen Compounds bedingen Compounds.

Universalbatches sind universell einsetzbar für alle Polymere. Ein Traum für alle Anwender. Aber nur wenige Farbmittel sind universell in Polymeren einsetzbar.
Detaillierte Untersuchungen zeigen problematische Einflüsse (rheologische, mechanische).
Es treten grundsätzlich Farbtondifferenzen durch die Eigenfarbe der Trägersysteme auf.