Einstellung der Farbe von Decklacken - Methode zur Auswahl von Pigmenten und Sicherstellung von Farbstabilität

Abstract

Ein für Decklacke wesentliches Qualitätsmerkmal ist die (Farb-)Beständigkeit unter Bewitterung. Diese wird vielfach entweder durch Einwirkung zeitaufwendiger (und wenig repro-duzierbarer) Freibewitterung oder normierter Bewitterungszyklen gegen Referenzsysteme ermittelt. Man erhält auf diese Weise zwar bisweilen gut ausdifferenzierte Schädigungsbilder, kann aus diesen jedoch nicht erschließen, welche der beeinflussenden Bewitterungsparameter (v.a. Temperatur-, Wasser- oder Bestrahlungseinwirkung) in jeweils welchem Ausmaß zur Ausbildung des jeweils erhaltenen Schädigungsbildes beigetragen haben. Zudem bleibt unklar, (i) wie genau jede einzelne Formulierung modifiziert werden sollte, um eine Optimierung der Decklackbeständigkeit zu erreichen und (ii) welche der gegebenen Decklacksysteme für welche klimatischen Bedingungen besonders (oder weniger) gut geeignet sind. Die Projektidee bestand darin, den Standard-Floureszenzbewitterungszyklus DIN EN ISO 16474-3:A sowie systematische Varianten hiervon auf testweise insgesamt neun verschiedene Decklacke der Farben Rot, Gelb und Blau einwirken zu lassen und die Differenz aus den zuvor und danach erhaltenen Charakterisierungsergebnisse zur Klärung der oben genannten Fragestellungen einzusetzen. Dies sollte dann möglich werden, wenn der Normzyklus (P1) in jeder Variante genau lediglich einparametrig (hinsichtlich des Aufbaus innerer Spannungen (P2), der UV-Dosis (P3), der Wasser- (P4) und der Temperatureinwirkung (P5)) abgeschwächt wird. Da die Einstrahlung in P1 lediglich durch UV-Licht erfolgt, in der Freibewitterung jedoch auch VIS/NIR-Einstrahlung zur Degradation beiträgt und diese zudem bei dunklen Pigmenten tendenziell stärker ausfällt, wurde aus Gründen der Praxiskorrelation der Durchführung der Fluoreszenzzyklen Px (1 ≤ x ≤ 5) der Xe-Zyklus DIN EN ISO 16474-2:A vorangestellt. Die Differenz Δ zwischen den vor diesem und nach den Px-Bewitterungen erhaltenen Charakterisierungsergebnisse wurden ermittelt und für jeden Messparameter in Ergebnismatrizen festgestellt, bei Anwendung welcher Px-Bewitterung Δ besonders gering ausgefallen war. Da gegenüber dem in diesem Px abgeschwächten Parameter der jeweilige Decklack hinsichtlich des jeweiligen Messparameters als besonders empfindlich gelten kann, lag es nahe, die jeweiligen Decklacke hinsichtlich genau dieses Bewitterungsparameters (z.B. durch entsprechende Additive) zu stabilisieren. Tatsächlich konnte in einem zweiten Durchlauf verifiziert werden, dass die aus den Ergebnis-matrizen für jeden Decklack zu entnehmende, bevorzugte Additivierung tatsächlich zu weit überdurchschnittlichem Optimierungserfolg führte, während anderweitige Additivierungen dies nicht leisteten. Bei nicht oberflächensensitiven Messparametern betrug der Prognose-erfolg deutlich über 90 %; da gezeigt werden konnte, dass die im zweiten Durchlauf prä-parierten Proben eine wesentlich höhere Oberflächenrauheit aufwiesen als die die Proben des ersten Durchlaufs, kann angenommen werden, dass bei Sicherstellung einer durch-gängig hohen Oberflächenhomogenität der Prognoseerfolg für alle Messparameter in den benannten Bereich gebracht werden kann. Mit dem beschriebenen Testkonzept können daher nicht nur Decklackrezepturen zielgenau beständigkeitsoptimiert werden, sondern es kann auch unter farbgleichen Decklacken der-jenige identifiziert werden, der für ein gegebenes Bewitterungsszenario mit guter Sicherheit die beste Beständigkeit aufweisen wird. Das Projektziel wurde erreicht. Datei-Upload durch TIB