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Farbkoordinaten von gedruckten Effektpigmenten in Multi-Reflexionsgeometrien

03.02.2010

Farbige Flächen können je nach Tageszeit und Lichteinfall sehr unterschiedlich wirken. Der Eindruck von Farbe entsteht erst durch die Reflexion des Lichts. Im Gegensatz zu konventionellen, unifarbenen Absorptionspigmenten ändern auf dem Interferenzeffekt basierende Effektpigmente ihr Aussehen mit dem Beobachtungswinkel und den Lichtverhältnissen. Man spricht von so genannten Flop-Lacken, wobei man zwischen Hell-/Dunkel-Flop und Farb-Flop unterscheiden kann. Richtig bunt geht es zu, wenn ein Interferenzpigment auf einen bereits bunten Untergrund aufgebracht wird. Die Transparenz der Perlglanzpigmente lässt die Untergrundfarbe durchscheinen, im Glanzwinkel wird sie aber von der Interferenzfarbe überstrahlt. Die Untergrundfarbe kann die gleiche sein wie die des Interferenzpigmentes, sie kann aber auch von ihr abweichen, so dass alle nur denkbaren Flip-Flop-Effekte möglich sind. Unter bestimmten Bedingungen, zum Beispiel auf gewölbten Flächen, kann man sogar beide Farben nebeneinander sehen.

Die aktuell neueste Entwicklung der Pigmenthersteller sind derzeit spezielle Effektpigmente, die je nach Lichtverhältnissen, d.h. sonnig oder bewölkt, mehr oder weniger stark glitzern. Generell gilt: Die Farbe von Objekten mit Effektlackierung kann nicht mehr, wie bisher üblich, mit konventionellen Farbmessgeräten mit nur einer festen Probengeometrie bestimmt werden. Aber auch diese neuen Lackfarben müssen messtechnisch erfasst und rückgeführt werden, um eine gleich bleibende Qualität in der Produktion gewährleisten zu können.

In einer Kooperation mit dem Institut für Druckmaschinen und Druckverfahren der Technischen Universität Darmstadt wurden winkelabhängige Farbkoordinaten von gedruckten Effektpigmenten für 14 verschiedene Reflexionsgeometrien bestimmt. Dabei wurden am Roboter-Gonioreflektometer der PTB auch Messungen in so genannten Off-Axis Reflexionsgeometrien durchgeführt. Hierbei liegen die Richtungsvektoren der einfallenden Strahlung, der reflektierten Strahlung und der Probennormale nicht in einer Ebene. Durch das allgemeine Interesse der Industrie am Erscheinungsbild von Oberflächen („visual appearance“) bekommen Reflexionsdaten in solchen Geometrien eine zunehmend starke Relevanz. Für kommerzielle Mehrwinkel-Spektralphotometer bedeutet dies, dass insbesondere die Rückführung für bestimmte Winkelpaare noch zu überprüfen ist. Es ergaben sich hier für einzelne extreme Einfalls- und Reflexionswinkel, z.B. Einfallswinkel von 65° zur Probennormalen mit gemessener Reflexion unter 80°, Abweichungen von bis zu 385 %. Dies führt bei der Bestimmung von Farbkoordinaten und der Luminanz von speziellen gedruckten Effektpigmentoberflächen zu Fehlern, die Werte von bis zu 85 % erreichen können. Durch den Einsatz von entsprechend kalibrierten Reflexionsstandards kann diese Abweichung auf einen Wert von nur 4 % verringert werden.


            

Mit einem Effektpigment bedrucktes Papier am robotergestützten Gonioreflektometer