Kırmızı Pigmentler

Kırmızı Pigmentler
Özet
Önceki sayılarda renk, pigmentler, pigment seçimi üzerinde durmuştuk. Bu sayıda, daha özele gideceğiz ve boya endüstrisinde kullanılan kırmızı, özellikle organik
kırmızı pigmentler üzerine temel bilgileri vereceğiz. Pigmentler renk indeks sayılarıyla sınıflandırılmıştır. Renk indeksleri kimyasal yapılara göre sınıflandırılmıştırlar. Birçok kırmızı pigment geliştirilmiştir ancak sadece sınırlı sayıda pigmentler boya endüstrisinde kabul edilebilme imkanına sahip olmuştur.

Giriş
Yaklaşık olarak 145 değişik kırmızı renk indeksi Renk indeksi 1’den 272’ye vardır fakat yaklaşık 34 Renk İndeksi Kırmızı pigment kaplama endüstrilerinde yaygınca kullanılmıştır. En çok bilinen kırmızı renk indeksleri pigment kırmızı 2, 3, 4, 23, 42, 48:1, 48:2, 48:3, 48:4, 52:1, 52:2, 53:1, 57:1, 3:1, 64:1, 101, 104, 108, 112, 122, 144, 146, 166, 170, 177, 178, 179, 184, 202, 206, 207, 254, 264, 272, vs.

Bu renk indeksi kırmızı pigmentlerin 23 tanesi boya sanayinde ekonomik uygulamadan yüksek performans boyalarına kullanılmaktadır.
Yaygın olarak kullanılan kırmızı renk indeksleri 4, 42, 48:1,48:2, 48:3, 48:4, 52:2, 101, 104, 108, 122, 166, 170, 178, 179, 184, 202, 206, 207, 254, 255, 264, vs dir.
Normal olarak, herhangi bir boya formulasyonunda maksimum 4 pigmentin bir rengi yakalamak için kullanılmasını öneriyoruz; o halde, bu kadar çok kırmızı pigment olması çok mudur? Hayır, öncelikle, bütün özellikleriyle, örneğin parlaklık dahil olmak üzere bir rengi yapmak istiyor isek, mümkün oldukça az sayıda pigment kullanmamız gerekmektedir. Zira kullanılan pigment sayısı ne kadar artar ise boyanın rengi o derece donuklaşacak ve solgunlaşacaktır. İkinci olarak, her bir pigmentin değişik kaliteleri ve değişik fiyatları vardır. Önceki sayılarda, aynı kırmız rengi en azından 4 değişik fiyat seviyesinde üretebileceğimizi açıklamıştık. Bu kırmızı pigmentlerin hepsi bütün boya tiplerinde de kullanılamamaktadır. Bu nedenlerle, birçok kırmızı renk pigmente ihtiyaç olacaktır. Tablo 1 piyasanın önde gelen kırmızı pigmentlerini göstermektedir.



Pigment Renk İndeksleri ve Özellikleri
Aşağıda inorganik pigmentler olan demir oksit ve molibdat oranj hariç diğer organik lider pigmentlerin özellikleri verilmektedir.
Pigment Kırmızı 3
P.K.3 toluidin kırmızı olarak bilinir ve bir β-Naphthol pigmentidir. Pigment Kırmızı 3 dünyada hacim olarak en çok talep edilen pigmentlerden biridir. Pigmentin kristal boyutu değişebilir, dolayısıyla üreticiler değişik tiplerde üretim yaparlar. Kristal boyutu büyük parçacık boyundan ince parçacık boyuna renge mavimsi tondan sarımsı tona etkiler. Pigment Kırmızı 3 koyu renklerde yüksek ışık haslığı ve dış ortam haslığına sahiptir. Fakat bu özellikler tint edildiğinde süratli biçimde geriler. Mavimsi tipler, daha büyük parçacık boyutuna sahip olan tipler "Tolüidin Kırmızı Bulanıklığı” fenomeni yaratırlar. Büyük pigment kristalleri reçineyi adsorbe eder ve boya filmi artan kuruma zamanıyla büzüşür. Dispersiyon artırıldığı oranda bulanıklıkproblemi geriler zira pigment kristalleri daha ufak parçacık boyutlarına parçalanırlar ve boya filmi daha sarımsı yöne kayar. Pigment Kırmızı 3’ün zayıf solvent dayanımı vardır. Pigment Kırmızı 3 iyi bir ısısal kararlığına sahiptir, 180 °C’dır fakat migrasyon sorunu vardır ve fırın boyalarda blooming sorunu ortaya çıkar. P.K.3’ün iyi kimyasal dayanımı da vardır. Molibdatlar ile bir arada kullanılarak bayrak kırmızı üretilebilir.

Pigment Kırmızı 3 hava kurumalı sistemlere, asid ve amin kurumalı sistemlere önerilmektedir ve su bazlı systemlerde kullanılabilmesi mümkündür.

Pigment Kırmızı 4

P.K.4 klorine edilmiş Para Kırmızı olarak bilinen bir β-Naphthol pigmentidir. Sarımsı bir kırmızıdır. Fakat P.K.4 zayıf özellikleri nedeniyle gittikçe daha az oranda kullanılmaktadır. İyi ışık haslığı vardır fakat koyu renk uygulamalarda daha zayıf dış ortam haslığına sahiptir ve bu özelliği az bir titanyum oksit eklenmesinde dahi daha hızlı olarak geriler. Tinting gücü de zayıftır. Aşırı boyama haslığı da zayıftır. Fakat asid ve alkalilere karşı iyi bir kimyasal direnci vardır. Yeterli seviye de solvent direnci yoktur. Bütün bu negatif parametreler yüzünden. P.K.4 piyasa kaybetmektedir.

Esas olarak hava kurumalı solvent sistemlere önerilmektedir.

Pigment Kırmızı 48:4
P.K.48:4 Red Azo Lake pigmenti olarak sınıflandırılmıştır ve Bona Plakes Pigmenti olarak adlandırılmaktadır. Bir Mangan toneridir. P.K.48:4 mavi alt tonuna sahiptir ve kristal boyunun ufaklığı nedeniyle saydam film oluşturur. P.K.48:4 genellikle opasiteyi arttırmak için molibdat oranj ile kullanılır. Bayrak kırmızı elde etmek için P.K. 48:4 / P.K. 104 pigmentleri bileşimi %10 ila 20 arasında Mn-Toner ve %90 ile 80 arasında Molibdat oranj içermelidir.. P.K.48:4 koyu renklerde çok iyi ışık ve dış ortam haslığına sahiptir fakat dış ortamda kaldıkça kararma eğilimindedir. Mn tuzu ayrıca kuruma sürecini hızlandırır. Solventlere karşı iyi bir direnci ve 180 °C ısı kararlığıyla ek kaplama direnci vardır. Fakat alkali direnci çok düşüktür.
Pigment Kırmızı 48:4 fırın sistemlere önerilmektedir. Örneğin alkid melamin sistemlere, hava kurumalı sistemlere önerilmektedir ve test edilerek izosiyanat sistemlerde de kullanılabilir.

Pigment Kırmızı 112
En çok kullanılan grup 1 Naphthol AS pigmentlerindendir. Aydınlık orta bir kırmızı tonları verir. 1939’da patentlenmiştir. İyi ışık ve dış ortam dayanım haslık özelliklerine sahiptir. Fakat P.K.170 ve P.K. 254 kadar dayanıklı değildir. Dolayısıyla, esas olarak iç uygulamalara önerilmektedir. Zira tint edildiğinde orta düzeyde dış ortam haslığı vardır. Bu yüzden inşaat boyalarında böyle kullanılır.

P.K.112 beyaz ile inceltildiğinde bile iyi bir ışık haslığı gösterir. Renk tonları Tolüidin Kırmızı (P.K.3) ile benzerdir ve bir çok uygulamada onun yerini almıştır. Ek kaplamada orta zayıf haslığı, ortadan iyiye solvent direnci ve çok iyi asid ve alkali kimyasallara direnci vardır. Su bazlı pigment pasta sistemlerinde %40’ın üstünde pigment yükleme yapılması ile kullanımı mümkündür.

Ana uygulaması su bazlı pigment pasta olarak inşaat boyalarıdır. Ayrıca akrilik-izosiyanat sistemlerde, asid kurumalı sistemlerde, hava kurumalı sistemlerde ve (<130 °C) fırın sistemlerde önerilebilir.

Pigment Kırmızı 170
Bu pigment en son geliştirilen Naphthol AS pigmentlerindendir ve 1960’larda geliştirilmiştir. Polymorphus bir pigmenttir. Değişik renk tonları da sarımsı ve mavimsi renk tonları olarak vardır. Mavimsi tipi daha saydamdır. Opak tipi ise organik solventlere daha dirençlidir. P.K. 170 harika haslık özellikleri gösterir bu nedenle yüksek performans pigmenti olarak sınıflandırılır. Fırın sistemlerde kanayabilir. Fakat opak tipi (sarımsı tipi) ek kaplama haslığı açısından daha iyidir. P.K.170’in çok iyi dış ortam haslığı vardır. Fakat kararma eğilimindedir. Dış ortam haslık özellikleri tint sistemlerde zayıflar. İyi bir ısı kararlılığı (>160 °C) vardır. Glos problemi yaşamadan katı reçineye göre %25-30 pigment yüklemesi yapılabilir.
Hemen bütün boya uygulamalarına önerilir. Örneğin, hava kurumalı sistemler, fırın sistemler, akrilik izosiyanat sistemler, aminkurumalı epoksi sistemler, asid kurumalı sistemler, su bazlı sistemler.

Pigment Kırmızı 177
Pigment Kırmızı 177 bir yüksek saydamlığa sahip antrakinon kırmızı pigmentidir. Molibdat Oranj gibi inorganik pigmentler ile kombine kullanılır zira kombinasyon diğer organik pigmentler ile üretilemiyecek renk tonlarında yüksek aydınlık ve temizlik verir. İnorganikler ile kombinasyon ile yüksek dış ortam ve ışık haslıkları vardır aksi takdirde yeterli dış ortam haslığı yoktur. Çok iyi ek kaplama haslığı, ısıl direnci (10 dakika 200 °C), asid ve alkalilere kimyasal direnç ve harika solvent direnci vardır. Pigment Kırmızı 177 çoğunlukla metal efekt kaplamalarda kullanılır.
Ana uygulama alanı O.E.M. boyaları ve oto tamir boyalarıdır.

Pigment Kırmızı 179
P.K.179 bir perilen pigmentidir ve saydam ve örtücü tipleri mevcuttur. Çok temiz sarımsı tonu vardır. Saydam tipleri O.E.M. (Otomotiv) ve oto tamir boyalarında metalik uygulamalara uygundur. P.K. 179 tint hallerinde dahi çok yüksek dış ortam haslığına sahiptir. Örtücü tipi molibdat oranj gibi inorganik pigmentler ile tonlama amacıyla kulllanılabilir. Pigmentin çok iyi ısıl kararlılığı ve ek kat kararlılığı vardır.
P.K. 179 fırın boyalara, asid ve izosiyanat sistemler, hava kurumaları boyalara önerilmektedir. Amin kurumalı sistemler ve su bazlı sistemlerde kullanılma potansiyeli vardır.

Pigment Kırmızı 254
Pigment Kırmızı 254 DPP (Diketopirolo-pirol) olarak bilinir ve Ciba tarafından seksenlerin başında patentlenmiştir. Çok temiz bir tonu vardır ve orta oranjdan mavimsi kırmızıya değişik tonlarda üretilmektedir. Çok iyi ışık ve dış ortam haslıklarıyla ek kat boyamaya direnci vardır. Solventlere dayanımı ve asid ve alkali kimyasallara dayanımı iyidir. DPP pigmentleri yüksek performans pigmentleri olarak sınıflandırılmıştır ve ağırlıklı olarak otomotiv (O.E.M.) boyalarıyla oto tamir boyalarında kullanılmıştır. Patent korumasının bitmesini takiben birçok rakip ürün çok ucuz fiyatlarla piyasaya çıkmıştır ve boya endüstrisi diğer boya tiplerinde de bu pigmenti kullanmaya başlamıştır. DPP’nin örtücü ve tipleriyle metalik tip boyalarda kullanılan saydam tipleri mevcuttur.

Pigment Kırmızı 264
Mavimsi kırmızı tonlu bir DPP dir. Piyasaya en son dönemlerde sürülen pigmentlerdendir. P.K. 177’ye benzer, dolayısıyla P.K. 264 bir saydam pigmenttir. Haslık özellikleri diğer DPP pigmentlerine benzerdir ve harika bir dış ortam haslığı vardır .Fakat su esaslı sistemlere uygun değildir. Ek kat boyanma direnci de harikadır. Fakat akış özelliği sınırlıdır.
P.K. 264 özellikle metalik etkiler için otomotiv ve oto tamir boyalarına önerilmektedir. Coil coating olarak tanımlanan levha kaplama boyalarına da uygundur.

Sonuç
Yukarıda sözü edildiği gibi boya endüstrisi tarafından kullanılan 23 değişik kırmızı boya sanayinde kullanılmaktadır. Fakat piyasanın hacim olarak önder pigmentleri P.K. 48:4, P.K. 101, P.K. 104, P.K. 112, P.K. 170 ve P.K 254 olarak özetlenebilir. Diğer pigmentlerin hacimden daha çok yüksek değerleri mevcuttur ve esas olarak otomotiv endüstrisince kullanılmaktadırlar. Yukarıdaki pigmentlerin ikisi inorganik pigmentlerdir ve P.K.104’ün kurşun esaslı olması ve ağır metal içermesi nedeniyle kullanımdan kalkması beklenmektedir.
Tablo 2 kırmızı pigmentlerin önerilmekte olan uygulama alanlarını özetlemektedir.



Doç. Dr. / Associate Prof. Dr. Gürses Öner
Kuzey Afrika ve Türkiye Satış Müdürü
Sales Manager of Turkey and North African
Sudarshan Chemicals Industry Ltd.