19.10.2020 - American Chemical Society (ACS)

Gold- und bronzeähnliche Farben, die kein Metall enthalten

Rein organische Farbstoffe entwickelt, die ohne den Einsatz von Metallen Filme bilden können, die an Gold oder Bronze erinnern

Glänzende Metallic-Lacke werden verwendet, um die Schönheit vieler Produkte, wie z.B. Wohndekorationen, Autos und Kunstwerke, zu unterstreichen. Aber die meisten dieser Pigmente verdanken ihren Glanz den Flocken von Aluminium, Kupfer, Zink oder anderen Metallen, die Nachteile haben. Nun haben Forscher, die in ACS Omega berichten, rein organische Farbstoffe entwickelt, die ohne den Einsatz von Metallen Filme bilden können, die an Gold oder Bronze erinnern.

In Farben neigen Metallschuppen dazu, sich am Boden der Dose abzusetzen, was ein regelmäßiges Umrühren während des Gebrauchs und der Lagerung erfordert. Häufig sind mehrere Schichten Metallfarbe erforderlich, um eine gute Deckkraft zu erzielen, was das Gewicht des zu lackierenden Objekts erhöht. Außerdem können Metallpigmente bei der Verwendung in Tintenstrahldruckern die Tintendüsen verstopfen. Aus diesen und anderen Gründen versuchen Forscher, nichtmetallische, organische Farben mit metallähnlichem Glanz zu entwickeln. Bisher haben jedoch nur wenige Kandidaten alle gewünschten Eigenschaften wie Löslichkeit in Lösungsmitteln, gute Filmbildungseigenschaften und ausgezeichnete Stabilität über die Zeit gezeigt. Katsuyoshi Hoshino und Kollegen von der Chiba-Universität in Japan stellten kürzlich ein Perchlorat-dotiertes 3-Methoxythiophen-Oligomer vor, das alle diese Kästchen angekreuzt hat, aber es musste in Lösungsmitteln gelöst werden, die als unsicher für Maler gelten. Um einen industriell akzeptablen Farbstoff mit Metalleffekt zu entwickeln, wollten die Forscher chloriddotierte 3-Methoxythiophen-Oligomere herstellen und testen.

Das Team stellte zwei verschiedene Versionen der chloriddotierten Oligomere her, die sich im Gegensatz zu ihrem zuvor berichteten perchloratdotierten Gegenstück in Wasser auflösten. Sie beschichteten Glasplatten mit Lösungen der neuen Farbstoffe und liessen sie trocknen. Die beiden chloriddotierten Oligomere erzeugten glänzende gold- bzw. bronzeähnliche Filme, aber sie hatten jeweils einen nicht glänzenden dunklen Fleck, der einem Kaffeeringfleck ähnelte, in der Nähe des Zentrums. Obwohl noch weitere Forschung erforderlich ist, um herauszufinden, wie die Bildung dieses Flecks verhindert werden kann, hatten beide Filme ein höheres Reflexionsvermögen als das des Perchlorat-dotierten Oligomers. Die Farben sind wasserlöslich, können aber durch Dehydrierung wasserfest gemacht werden, was ihre industrielle Umsetzung möglich macht. Die neuen Farbstoffe könnten in kommerziellen Tintenstrahldruckern verwendet werden, und sie könnten eines Tages auch in organischen elektronischen Systemen eingesetzt werden, sagen die Forscher.

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