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Anstriche

Bindemittel

Die Bindemittel eines Anstrichstoffes haben folgende Aufgaben:

  • Pigmentteilchen untereinander und an den Untergrund zu binden

  • bei Außenbeschichtungen den Untergrund vor Witterungseinflüssen zu schützen

Mineralische Bindemittel

Kalk

 

Kalk, der für Anstriche verwendet wird, ist kohlensaurer Kalk.

 

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Gewinnung

Der Kalkstein (CaCO3) wird im Steinbruch gewonnen, in Kalköfen bei einer Temperatur von 1200 °C zu gebranntem Kalk (CaO) umgewandelt. Der gebrannte Kalk wird mit Wasser (H20) gelöscht und in Kalkgruben gelagert. Der gelöschte Kalk – Ca(OH2) – ist ein anorganisches Bindemittel und zugleich Farbpigment. Beim Löschen von Kalk besteht durch Spritzer Verätzungsgefahr (Haut, Augen).

 

Eigenschaften

Kalkanstriche bilden eine poröse Anstrichschicht, die den Austausch von Feuchtigkeit begünstigt. Kalkfarbenanstriche werden durch schwefelige Rauchabgase in Verbindung mit Luftfeuchtigkeit zu wasserlöslichen Gips umgewandelt. Kalkfarbenanstriche an Fassaden sind deshalb nur noch begrenzt anwendbar.

 

Trocknung

Kalkfarben trocknen physikalisch durch Verdunsten des Anmachwassers und chemisch durch Aufnahme von Kohlendioxid aus der Luft. Nach Beendigung des Trocknungsprozesses bildet sich wieder Kalkstein (CaCO3) → Kreislauf des Kalkes.

 

Verwendung:

Bindemittel für Kalkmörtelputze, Pigment und Bindemittel für wasserdampfdurchlässige Innenanstriche. Kalkanstriche haben pilztötende und insektenabweisende Eigenschaften. Sie eignen sich für feuchte Räume, Keller, Stallungen usw. Farbstarke Töne sind nicht herstellbar. Durch Leinölzusatz verbessert sich die Verstreichbarkeit und Wischfestigkeit.

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Silikatfarben

 

Wasserglas als wässriges mineralisches Bindemittel ist farblos, hell, klar und etwas dickflüssig = wasserlösliches Glas

 

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Herstellung:

Pottasche (K2CO3) und Quarzsand werden unter großer Hitze zusammengeschmolzen. In das Schmelzgemenge wird heißer Wasserdampf eingeleitet. Es entsteht Kaliwasserglas – auch Kaliumsilikat genannt. Silikatfarben werden heute industriell hergestellt.

Man unterscheidet:

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Purkristalatfarben

  • ohne organische Zusätze, sind Zweikomponentenfarben mit Fixativ (anorganisches, mineralisches Bindemittel) und alkalifesten Mineralfarbpigmenten.

  • Dispersions-Silikatfarben sind mit hochpolymeren Kunststoff-Dispersionen angereicherte Silikatfarben. Sie werden auch als Dispersionsfarben bezeichnet. Der Vorteil gegenüber den puren Silikatfarben besteht zunächst in der größeren Lagerstabilität. Während reine Wasserglasfarben auch bei sorgfältigem Luftabschluss allmählich eindicken, bleiben Einkomponenten-Silikatfarben auch nach Anbruch lange Zeit stabil. Ein weiterer Vorzug liegt in der fleckfreien, tuchmatten Auftrocknung, die bei Puranstrichfarben oft nicht erreicht wird.

 

Verwendung

  • Purkristallfarben eignen sich für wetterbeständige Fassadenanstriche und für wasch- und chemikalienbeständige Innenanstriche. Die Trocknung erfolgt durch Verdunsten der Wasseranteile und durch Aufnahme von Kohlendioxid aus der Luft (Verkieselung).

  • Bei Dispersions-Silikatfarben kommt noch das Erhärten der Dispersionsanteile hinzu. Auf mineralischen Untergründen entstehen atmungsaktive, wasserdampfdurchlässige, licht- und wetterbeständige Anstrichschichten. Wasserglasfarben eigenen sich als Imprägniermittel für feuerhemmende Anstriche auf leicht brennbaren Stoffen (wie Holz, Pappe und Gewebe) und durch pilztötende Wirkung auch für Feuchträume. Nicht geeignete Untergründe sind Gipsputz und alte Kalkfarbenanstriche. Dispersions-Silikatfarben mit hohem Dispersionsanteil werden als Armierungsfarben zur Rissüberbrückung eingesetzt.

 

 

Zementfarben

 

Aus weißem Portlandzement werden fabriksmäßig unter Beigabe von Zusatzstoffen (meist Mineralfasern), weiße und pastellgetönte, pulverförmige Anstrichfarben hergestellt, die vor dem Anstrich mit Wasser nach Vorschrift des Herstellers anzusetzen sind. Sie ergeben einen steinharten Anstrichfilm, der wetterfest, wasserabweisend und wasserbeständig ist.

Zement bindet auch unter Wasser ab, deshalb nur so viel Farbe anrühren, wie in 6 Stunden  verarbeitet werden kann!

 

Verwendung:

Fassanden, Werk- und Fabrikhallen, Keller, Brauereien und andere Feuchträume.

 

  • Der Grundanstrich ist in der Regel mit dünnflüssiger Farbe auszuführen

  • Saugende und trocknende Untergründe vor der Grundierung gut vornässen.

  • Die Zwischen- und Deckanstriche können jeweils nach 24 Stunden Trockenzeit des Voranstriches ausgeführt werden.

  • Bei gut erhaltenen, festen Untergründen genügen meistens 2 Anstriche

Bild: Kalk

https://bit.ly/3wmBLRA

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Wässrige organische Bindemittel

Leime und Kleister

 

Stärkeleim (pflanzlich)

Stärkeleime werden durch chemischen oder thermochemischen Aufschluss von stärkehaltigen Stoffen, z.B. Kartoffelstärke, unter Zusatz von Harzseifen gewonnen. Heute werden sie nur noch selten eingesetzt. Stärkeleime sind nicht wasserfest und nach der Trocknung wieder wasserlöslich.

 

Zelluloseleim (pflanzlich)

Holzzellstoff (Zellulose) wird nach der Vorbehandlung in Natronlauge mit Chlormethylgas (ergibt Methylzellulose) oder Chloressigsäure (ergibt Carboxy-Methylzellulose) aufgeschlossen. Zellulosekleister, für dickflüssige Lösungen, werden ähnlich hergestellt. Zelluloseleime werde als Trockenleime in pulvriger Form geliefert. Mit der vorgeschriebenen Menge Wasser angerührt, ergeben sie in einer Quellzeit von 10 bis 15 Minuten eine pastenförmige Lösung.

 

Verwendung

Zelluloseleime sind nach dem Trocknen wieder quell bar und in Wasser löslich. Sie ergeben keine wasch- und wetterbeständigen Anstriche. Sie werden als Bindemittel für Leimfarben, als plastische Anstriche und als Spachtelmasse für Innenanstriche verwendet. Zelluloseleimfarben trocknen physikalisch durch Verdunsten der Wasseranteile.

 

 

Zellulosekleister

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Sie besitzen gegenüber den Zelluloseleimen größere Klebekraft und sind dickflüssiger als diese. Ihre größere Adhäsionskraft bewirkt eine gute Haftung beim Kleben von Tapeten.

 

 

Haut- und Knochenleim

 

Wässriges organisches Klebe- und Bindemittel. Sie werden durch Knochen von Häuten und Knochen hergestellt und als Trockenleim geliefert. Man unterscheidet die Sorten Perlleim und Gelatine. Als Bindemittel fast vollständig verdrängt, bestenfalls noch für Dekorationsarbeiten wie Linieren, Walzen und Schablonieren. Als Bindemittel für Kreidegrund bei Echtvergoldungen.

 

 

Kaseinleim

 

Wässriges organisches Klebe- und Bindemittel tierischer Herkunft. Fabrikmäßig gefertigte Kaseinleime in Pulver- oder Pastenform sind im Handel erhältlich.

Dispersions-Bindemittel

Bild: Glas

https://bit.ly/2PkftLK

Abbildung: Zusammenhang Rohstoffe, Werkstoffe, Hilfsstoffe

Kunststoffdispersionen nehmen eine Zwischenstellung zwischen wässrigen und nicht wässrigen Bindemitteln ein. Sie sind mit Wasser verdünnbar, können mit Bürste, Roller oder Spritzapparat flott verarbeitet werden und trocknen wasserunlöslich und sehr widerstandsfähig auf.

 

Emulsionen (Öl-Wasser)

 

Ersetzt man den öligen Bestandteil durch ein Kustharzpolymeter und versetzt die wässerige Phase mit geeigneten Stabilisatoren, Konservierungsmitteln und ähnlichen, erhält man ein ölfreies Dispersions-Bindemittel. Die festen Kunststoffe sind in Wasser in einer Teilchengröße von 1/1000 (grob) bis 1/100000 (fein) dispergiert.

 

 

Kunststoffdispersion

 

Wir unterscheiden verschiedene Arten von Polymerisat- und Copolymere-Kunststoffbindemitteln.

 

PVAC             Polyvinylacetat

PVC                Polyvinylchlorid

PVP                Polyvinylpropionat

PMMA            Polymethamethylacrylat

SB                  Styrol-Butadien

 

Unter den Polymerisat Harzen sticht besonders das Acrylatharz hervor, das zur Herstellung hochwertiger Anstrichfarben verwendet wird.

Stabilisatoren und Hilfsstoffe machen die Anstrichdispersion erst zu einem lagerbeständigen und verarbeitungsfähigen Bindemittel. Ihre Zugaben bewirkt außerdem guten Verlauf, schnelle Trocknung und eine gewissen Filmdicke. Zur besseren Filmbildung dienen „permanente“ (dauernd) und „temporäre“ (vorübergehend) Weichmacher. Die meisten Kunststoffdispersionen sind frostempfindlich. Diese sollte bei einer Temperatur von unter + 5°C weder gelagert noch verarbeitet werden.

 

Die Filmbildung erfolgt durch einen kalten Fluss

Die Trocknung der Kunststoffdispersionen erfolgt durch Verdunsten des Wassers, dadurch rücken die Kunststoffbestandteile aneinander und verkleben sich miteinander, bis sie einen zusammenhängenden, einheitlichen Film bilden. Die vollständige Aushärtung der Beschichtung passiert erst nach mehreren Tagen.

 

Verwendung

Dispersionsfarben können überall dort gestrichen werden, wo der Untergrund tragfähig ist. (Ausnahme: ungeschütztes Eisen oder Stahlbauteile). Fast alle Dispersionsfarben sind reine Oberflächenhafter und dringen daher nur ganz gering in den Anstrichgrund ein. Bei der Verarbeitung von Dispersionsanstrichen ist aus diesem Grund auf einwandfreie Verankerung des ersten Anstriches mit dem Untergrund zu achten.

 

Sorten von Dispersionen und deren Verwendung

  • unpigmentierte Dispersion

  • pigmentierte Dispersion

  • Dispersionslacke

 

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Unpigmentierte Dispersionen

 

Binder zum Selbstansetzen von wisch-, wasch- und wetterfesten Binderfarben, als Zusatz zu Leim- und Kalkfarben, zur Verbesserung der Klebekraft bei Kleistern und als Überzug zum Schutze bearbeiteter Flächen.

Grundiermittel (Haftgrund, Putzhärter, Putzgrund) sind nichtpigmentierte, feindisperse Dispersionen zu Verfestigung der Putzfläche und zur Haftvermittlung zwischen Untergrund und Anstrich. Pigmente und Füllstoffe machen als Bindemittel zur Dispersionsfarbe und zu Dispersionsschutz.

Armierungspasten mit Glas- oder Kunstfasern zur Überbrückung von Haar- und Schwindrissen in Putzflächen.

Armierungskleber zur Einbettung von Armierungsgewebe

 

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Pigmentierte Dispersionsfarben

 

Innendispersionen (Wandfarben) mit gut deckenden Weiß- und Buntpigmenten für wasch- bis scheuerbeständige Anstriche auf Putz, Tapeten (Raufasertapeten), Akustik- und Dämmplatten. Die Farben gibt es auch mit Schimmelschutz (fungiziden und bakteriziden Wirkstoffen).

Außendispersionen (Fassadenfarben) haben einen höheren Bindemittelanteil als Innendispersionen; sie sind wetter- und lichtbeständig; für Putz, Beton, Asbestzement und Zinkblech.

Gefüllte Dispersionsfarben werden mit Quarzmehl (Korndurchmesser bis zu 0,2 mm) angereichert. Sie bilden dicke Anstrichschichten und eignen sich vor allem zu Einhebung rauer Strukturen auf mineralischen Putzen.

Putzfüller (Spachtelmassen) mit Weißpigmenten und feinem Quarzsand zum Glätten rauer Putzflächen und Ausbessern der Löcher.

Vollton- und Abtönfarben mit licht-, wetter- und alkalibeständigen Buntpigmenten.

 

 

Dispersionslacke

 

Als Bindemittel werden meist Acrylate besonderer Feinheit verwendet. Dadurch entstehen Lackfilme, die guten Verlauf und relativ guten dauerhaften Glanz aufweisen.

Auf Grund des geringen Pigmentanteiles decken und füllen Dispersionslacke eher weniger gut.

Aus Umweltschutzgründen ist die Lackindustrie sehr bemüht, diese Lackart weiterzuentwickeln und zu verbessern.

Verwendung, Verarbeitung und Einsatzgebiete sind ähnlich wie bei Dispersionen. Vor allem als Alternative zu lösemittelverdünnbaren Kunstharzen.

Ölige Bindemittel

Die pflanzlichen, öligen Bindemittel, die für Anstrichfarben verwendet werden, besitzen die Eigenschaft, sich von einem flüssigen in einen festen Körper zu verwandeln. Die Trocknung erfolgt durch Sauerstoffaufnahme (Oxidation) und durch den Zusammenschluss einfacher organischer Verbindungen zu größeren Molekülen (Polymerisation). Alle öligen Bindemittel sind Verbindungen von Glycerin und Fettsäuren. Die daraus hergestellten Anstrichfarben zählen zu den „irreversiblen“ (nicht umkehrbar) Anstrichstoffen, d.h. nach erfolgter Trocknung kann ein neuer Farbauftrag erfolgen, ohne den vorhergegangenen aufzulösen.

Durch Laugen werden auch getrocknete Öl-Farbbindemittel zerlegt und wasserlöslich gemacht.

 

 

Leinöl

 

Leinöl wird durch Auspressen des Leinsamens gewonnen. Der Leinsamen ist die Frucht der Flachspflanze.

 

Eigenschaften und Verwendung

 

Als eigentliches öliges Bindemittel findet Leinöl wegen seiner langen Trockenzeit keine Anwendung, doch ist es der wichtigste Stoff zur Herstellung von Firnissen, Standölen, Sikkativen, Öllacken, Kitten, Öllasuren usw. Leinöl wird heute jedoch wegen der ungesättigten Fettsäuren recht häufig in Lebensmitteln verwendet.

 

 

Leinölfirnis

 

Leinölfirnis ist ein Bindemittel das zur Herstellung von Ölfarben verwendet wird. Die Bestandteile sind: Leinöl mit Zusätzen von Trocknungsstoffen (Sikkative). Die Trocknung erfolgt wie beim Leinöl durch Sauerstoffaufnahme und Verkettung der Moleküle. Beim Firnis geht die Sauerstoffaufnahme wesentlich rascher vor sich, da die zugesetzen Trockenstoffe selbst viel Sauerstoff enthalten, den sie an das Öl weitergeben.

Die Trocknung sollte innerhalb von 24 Stunden klebefrei erfolgen. Die Trocknungszeit wird wesentlich von der Witterung beeinflusst, da ein Farbfilm bei warmem, trockenem Wetter rascher trocknet als bei Kälte oder bei großer Luftfeuchtigkeit. Alle Ölfirnise sind trocknende pflanzliche Öle, die mit zwei bis fünf Prozent sauerstoffabgegebenen Trockenstoffen versetzt sind und innerhalb von 24 Stunden an der Luft klebefrei auftrocknen.

 

 

Eigenschaften

Leinölfirnis vergrößert bei der Trocknung sein Volumen. Bei dickem Farbauftrag erfolgt Runzelbildung! Trocknende Leinölanstrichfilme sind nicht wasserquellfest!

 

Verwendung

Leinölfirnis ist in vielen öligen Werkstoffen (Öllacken, Öl-Kunstharzlacken, Ölfarben, Kitten usw.) enthalten.

 

 

Trocknende Öle

 

  • Holzöl: aus den Früchten des Tungbaumes gepresst → wasserbeständige Alkydharze

  • Oiticica: aus den Nüssen des Oiticicabaumes → wasserbeständige Alkydharze

  • Perillaöl: aus den Samen der Perillapflanze → Alkydharz

 

Halbtrocknende Öle

 

  • Öle wie Sojaöl (Sojapflanze), Sonnenblumenöl, Saflor Öl, Rizinenöl werden zur Herstellung von vergilbungsbeständigen Alkydharzen verwendet.

 

Nichttrocknende Öle

 

  • Rizinusöl

  • Erdnussöl

Harzartige Bindemittel

Sie werden als Filmbildner (Bindemittel) für Lacke verwendet. Haftung, Glanzgrad, Verlauf mechanische Widerstandskraft eines Lackes hängen weitgehend vom verwendeten Filmbildner ab.

 

Naturharzlacke

 

Diese Lacke werden heute nur noch wenig verwendet. Beispiele für die bekanntesten Naturharzlacke sind: Kopale, Kolophonium, Schellack, usw.

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Kunstharzlacke

 

Die chemische Industrie stellt die Ausgangsstoffe für die Kunstharze her. Als Ausgangspunkt werden neben künstlichen aufgebauten Stoffen auch Naturstoffe, Naturöle und Fetter verschiedener Art, verwendet.

Die Kunstharze können nach ihrer Entstehungsweise folgend unterteilt werden:

  • Kondensationsharze

  • Polymerisationsharze

  • Polyadditionsharze

 

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Kondensationsharze

 

Kondensation bedeutet in diesem Fall eine chemische Reaktion, ein Zusammenfügen zweier oder mehrerer Moleküle zu großmolekularen, technisch brauchbaren Harzen. Dabei spalten sich Wasser, teilweise Formaldehyd (ein giftiges, eigenartig riechendes Gas) ab. Zu den Kondensationsharzen gehören Alkydharze, Phenolharze, Harnstoff- und Melaminharze, Siliconharze, usw.

 

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Alkydharze

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Alkydharze sind eine der bedeutendsten Gruppen von Kunstharzen. Das Alkydharz wird durch Verkochen von Phthalsäure, Glyzerin und Fettsäuren trockener Öle aufgebaut. Der Begriff „Alkyd“ wurde aus den englischen Wörtern alcohol + acid (Säure) gebildet. Alkydharze dienen zur Herstellung lufttrocknender Malerlacke für Innen und Außenanstriche, sowie thixotroper Lacke. Durch Kombination mit Nitrozellulose, Harnstoff- und Melaminharzen oder trocknenden Ölen lassen sich Alkydharze mit unterschiedlichen Eigenschaften bilden. Alkydharze für Heizkörperlacke werden mit trocknenden Ölen aufgebaut, andere Alkydharztypen sind speziell für Einbrennlacke entwickelt worden.

 

Weitere wichtige Kondensationsharze:

 

  • Phenolharze

sind die wichtigsten Kondensationsharze. Sie bestehen in der Hautsache aus Phenol, einem aus Steinkohlenteer gewonnen Stoff, und Formalin, einem Produkt der Holzkohle.

  • Öllösliche Phenolharze

Infolge ihrer Öllöslichkeit stellt man aus ihnen verschiedene in der Praxis bewährte Kunstharzlacke her.

  • Harnstoff- und Melaminharze

Sind Kondensationsprodukte aus Harnstoff bzw. Melamin und Formaldehyd. Sie werden hauptsächlich für Einbrennlacke und säurehärtende Lacke verwendet.

  • Siliconharze (Si)

Die Lackindustrie stellt aus Siliconharzen temperaturbeständige Malerlacke her, die vorwiegend Einbrennlacke sind. Siliconimprägnierungen auf Fassaden mit Kalkmörtelputzen oder Kalkfarbenanstrichen ergeben wasserabweisende Schutzfilme. In wässrigen Dispersionen und Mineralabbindemitteln ergeben Siliconharze wasserabweisende Fassadenbeschichtungen.

 

Polymerisationsharze

 

Die Polymerisationsharze sind physikalisch trocknende Lackrohstoffe, die in Lösemitteln gelöst oder in wässriger Dispersion zu Anwendung kommen. Zu de Polymerisationsharzen zählen die dem Chlorkautschuk ähnlichen Polyvinyl-Mischpolymerisate, die Acrylatharze sowie die Bindemittel der Dispersionsfarben, z.B. Polyvinylacetat.

 

Polyadditionsharze (Zweikomponentenharze)

 

Bei der Polyaddition findet ein Aufeinanderfügen der Ausgangsstoffe statt (ähnlich der Polymerisation). Der letzte Schritt zum Aufbau des Fertigproduktes vollzieht sich erst nach dem Auftragen im Anstrichfilm. Die Filmbildung erfolgt durch chemische Reaktion zweier Komponenten, weshalb man die Lacke dieser Gruppe Zweikomponentenlacke nennt. (DD-Lacke)

Lösemittel

Ihre Verwendung ist eine zweifache:

  • als Lösemittel bei der Herstellung von Anstrichstoffen durch die Industrie

  • als Verdünnungsmittel bei der Verarbeitung von Anstrichstoffen durch Maler und Lackierer

 

Das Lösemittel eines Lackrohstoffes kann auch als Verdünnungsmittel des betreffenden Lackes verwendet werden. Umgekehrt muss ein Verdünnungsmittel nicht auch das Lösemittel des betreffenden Lackes sein.

Aufgaben der Lösemittel im Anstrichstoff

Aufgrund ihrer Fähigkeit, Lackrohstoffe gleichmäßig zu lösen (fein zu verteilen), ohne sich dabei in ihrer Substanz zu verändern, sind sie zur Lackherstellung unentbehrlich. Jedes Lösemittel weist aber neben seinen Vorzügen auch Nachteile auf, die besonders bei der Verarbeitung zutage treten. Ein scharfes Lösemittel kann den Untergrund anlösen, zu schnelle Verflüchtigung beeinträchtigt den Verlauf, zu langsame Trocknung kann zum Treiben und laufen des Lackes besonders anstehenden Flächen führen. In der Regel erhalten Lacke daher Lösemittelgemische verschiedener Verflüchtigungsgruppen, die so abgestimmt sind, dass sich die negativen Eigenschaften gegenseitig aufheben und sich die Filmbildung ohne Störung vollziehen kann. Nach der Trocknung haben die Lösemittel den Anstrichfilm restlos verlassen.

 

Eigenschaften

Lösemittel sind helle, meist farblose Flüssigkeiten von unterschiedlichem Geruch. Hierbei handelt es sich um gefährliche Arbeitsstoffe.

 

  • nicht jedes Lösemittel ist für jeden Anstrichstoff gleichermaßen geeignet

  • Lackrohstoffe lösen sich ihrer Zusammensetzung entsprechend nur in bestimmten Lösemitteln. Bei falscher Anwendung können sie Schäden in Anstrichfilm und Anstrichuntergrund bewirken.

  • Lösemittel unterscheiden sich sehr in ihrer Verdunstungsgeschwindigkeit. Es gibt schnell, normal und langsam verflüchtende unter ihnen. Nach ihrer Zusammensetzung teilt man sie in Kohlenwasserstoffe (aliphatische, aromatische), Alkohole Ester und Ketone ein.

  • Lösemittel sind leicht brennbar und können der Gesundheit schaden. Die Schutz- und Unfallverhütungsvorschriften müssen strengstens beachtet werden. Zur Lagerung sind sie in Spezialgefäßen (Metall- oder geeignete Kunststoffbehälter) gut zu verschließen.

 

 

 

Anwendungsbereiche

Lösemittel werden verwendet:

  • zur Konsistenzeinstellung von Anstrichstoffen

  • zur Erhöhung der Eindringtiefe von Grundanstrichstoffen

  • zur Reinigung und zum Entfetten von Metall-Anstrichgründen

  • zum Herauswaschen von Holzinhaltsstoffen

  • zum Ablösen alter Anstriche (lösende Abbeizmittel, Abbeizfluide)

  • zum Reinigen von Werkzeugen und Geräten

 

Spezialverdünnungen

z.B. Nitroverdünnung, Kunstharz-Spritzverdünnung, Speziallöser für DD-Lacke, Chlorkautschukverdünner und Waschverdünnungen.

Spezialverdünnungen sind Lösemittelgemischte, die vom Lackhersteller für einen bestimmten Lack aus verschiedenen Lösemitteln zusammengestellt werden. Sie beeinflussen Verarbeitungs- und Endeigenschaften des betreffenden Lackes wie z. B.

  • gute Lösefähigkeit und Verdünnbarkeit des Lackes;

  • die für die Verarbeitung bestgeeignete Verdunstungsgeschwindigkeit;

  • Verlauf und Glanzbildung;

  • Trockenschichtstärke.

 

Wenn im technischen Merkblatt oder in der Gebrauchsanweisung eine Spezialverdünnung vorgeschrieben ist, muss diese verwende werden. Waschverdünnungen eignen sich nur für Reinigungszwecke.

 

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MAK-Wert (Maximale Arbeitsplatzkonzentration)

 

MAK ist die höchst zulässige Konzentration von Gasen, Dämpfen oder Feinstaub am Arbeitsplatz. Die Luft am Arbeitsplatz darf die MAK-Werte nicht übersteigen, damit selbst über Jahr hinweg bei täglich achtstündiger Arbeitszeit im Allgemeinen keine gesundheitlichen Schädigungen hervorgerufen werden. Die Werte sind aufgrund der bisherigen Erfahrungen mit gefährlichen Stoffen festgelegt worden. Neue Erkenntnisse werden laufen berücksichtigt. Gemessen wird er MAK-Wert in mg/m3 bei Gasen, Feinstaub oder anderen Substanzen. Neben den MAK-Werten hat auch die technische Richtwerkonzentration (TRK) krebserzeugender und Erbgut ändernder Arbeitsstoffe große Bedeutung.

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Daten einiger Lösemittel

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Gefahrenklassen (GKl)

 

Nach der „Verordnung über brennbare Flüssigkeiten“ (VbF) sind Stoffe, die bei 35 °C weder fest noch salbenförmig sind, bei 50 °C eine Dampfdruck von 3 bar oder weniger haben und zu einer der nachstehenden Gruppen gehören, in folgende Gefahrenklassen eingeteilt:

 

Gruppe A

Flüssigkeiten, die einen Flammpunkt nicht über 100 °C haben und hinsichtlich der Wasserlöslichkeit nicht die Eigenschaften der Gruppe B aufweisen:

 

  • Gefahrenklasse I

    • Flüssigkeiten mit einem Flammpunkt unter 21 °C

  • Gefahrenklasse II

    • Flüssigkeiten mit einem Flammpunkt von 21 °C bis 55 °C

  • Gefahrenklasse III

    • Flüssigkeiten mit einem Flammpunkt über 55 °C bis 100 °C

 

Gruppe B

Flüssigkeiten mit einem Flammpunkt unter 21 °C, die sich bei 15 °C in jedem beliebigen Verhältnis in Wasser lösen oder deren brennbare flüssige Bestandteile sich bei 15 °C in jedem beliebigen Verhältnis in Wasser lösen.

Pigmente

Farbpigmente bestehen aus feinen, festen weder in Löse noch in Bindemitteln löslichen Teilchen. Sie können farbig oder unbunt sein und geben Anstrichen ihr typisches farbiges Aussehen. Die Größe der Farbteilchen liegt zwischen 0,5 und 5µm (µm = 1/1000 mm)

 

Lösliche Farbstoffe sind Beizen oder Stofffarben, die sich in Flüssigkeiten auflösen, nur den Untergrund färben und keine deckenden Eigenschaften besitzen.

Der Sammelname für Pigmente und Farbstoffe ist Farbmittel.

Einteilung der Pigmente und Farbstoffe

Anorganische Pigmente

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Sie besitzen im Allgemeinen gute bis sehr gute Eigenschaften und Verwendungsmöglichkei-ten. Sie haben hohes Deck- und Farbvermögen, sie sind licht-, wetter- und hitzebeständig, und sie eignen sich hervorragend zu Herstellung von Lackfarben, Dispersionsfarben und Si-likatfarben.

 

Natürlich-anorganische Pigmente

Frühere Bezeichnung: Erdpigmente, da sie als farbige Erden vorkommend; heute weitgehend ersetzt durch synthetisch-anorganische Pigmente.

 

Synthetisch-anorganische Pigmente

Frühere Bezeichnung: Mineralpigmente; sie werden durch chemische Prozesse wie Glühen, Fällen oder Aufschließen gewonnen.

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Füllstoffe

Sie können natürlicher oder synthetischer Art sein; sie haben meist nur geringes Deckvermögen und dienen nur in Leim- und Dispersionsfarben als Pigmente.

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Organische Pigmente

 

Natürlich-organische Farbstoffe

Tier- und Pflanzenfarbstoffe

 

Synthetisch-organische Farbstoffe

Durch chemische Prozesse hergestellte Farbstoffe

 

Organische Pigmente

Sie sind dagegen weniger deckvermögend, weniger licht-, wetter- und hitzebeständig. Dafür zeichnen sie sicher aber durch größere Reinheit, Leuchtkraft und Vielfalt von Farbtönen und Farbnuancen aus. Sie finden in der Hauptsache zur Pigmentierung von Lackfarben Verwendung.

  

Füllstoffe

Sie dienen nur in begrenztem Umfang als farbgebende Mittel, da ihr Färbevermögen meist gering ist. Oft werden sie als Streckmittel oder Farbunterlagen verwendet. Hauptsächlich dienen Füllstoffe zur Verbesserung der technischen Eigenschaften der Anstrich- und Beschichtungsstoffe. Füllstoffe geben Anstrichmitteln, Kitten, Spachteln- und Verputzmassen die nötige Fülle, damit diese nicht einfallen, z.B. dient Schwerspat als Füllstoff in Spachtelmassen, Quarzmehl als Füllstoff in Verputzmassen.

 

Streckmittel

Sie werden auch Extender genannt, werden zum Vermischen teurer und farbstarker Weiß- und Buntpigmente verwendet. z.B. besteht Titanweiß aus 30% Titanoxid und 70% Kalkspat als Verschnittmittel. Verschnittmittel beeinträchtigen nicht die Eigenschaften der Pigmente für die Malerarbeit. Lediglich mit Leichtspat verschnittene Pigmente dürfen nicht für Außenanstriche, Korrosionsschutzanstriche und Wasserglasfarben verwendet werden. Substrate dienen als Farbunterlage für organische Farbstoffe. Z.B. werden mit löslichen Teerfarbstoffen Substrate „eingefärbt“, um die Teerfarbstoffe körperhaft zu machen (Farblacke)

Fällung und Verlackung als Beispiele der Pigmentherstellung

Die ältesten Pigmente sind farbige Erden, wie Ocker und Umbra. Sie waren schon in der Steinzeit bekannt. Auch Tierblut und Pflanzensäfte benutzte der Frühzeitmensch schon bald als Farbmittel. Heute werden Pigmente weitgehend synthetisch hergestellt, sind besser dispergier bar und fallen im Farbton gleichmäßiger aus. Von den vielen modernen Herstellungsverfahren seien die Fällung und die Verlackung herausgestellt, da sie für den Lernenden leicht verständlich sind. Beim Fällungsverfahren gewinnt man aus einer bestimmten Lösung durch Hinzugeben eines anderen flüssigen Stoffes das Farbpigment.

 

 

Bei der Verlackung wird der Farbstoff mit dem Substrat vermischt und erhitzt, wobei geeignete Chemikalien als Verlackungsmittel zugegeben werden. Dabei wird der Farbstoff an das Substrat unlöslich gebunden. Das entstandene Pigment wird als „Farblack“ bezeichnet.

Eigenschaften der Farbpigmente

Lichtechtheit

Die Einteilung erfolgt in Gruppen:

 

Gruppe I:                    vollkommen lichtecht

Gruppe II:                   gut lichtecht

Gruppe III:                  mäßig lichtecht

Gruppe IV:                  wenig lichtecht

 

Allgemein verstehen wir darunter die Beständigkeit des Pigmentes gegenüber UV-Bestrahlung. Pigmente verändern unter UV-Bestrahlung ihre physikalische Eigenschaft sehr unterschiedlich. Hoch lichtechte Pigmente sind vor allem für Außenanstriche erforderlich. Pigmente können sich durch ungeeignete Bindemittel oder durch aggressive Untergründe chemisch verändern oder gar zersetzen. Das Lichtechtheit eines Pigmentes wird auch durch das Ausmischen des Farb-Volltones mit Weiß beeinträchtigt. Im Allgemeinen sind Mineral- und Erdpigmente gut lichtecht, organische Pigmente eher weniger

 

Farbvermögen

Beim Ausmischen mit Weiß oder anderen Buntfarben können wir auch ein unterschiedliches Farbvermögen der Pigmente erkennen. Vor allem Abtönkonzentrate weisen ein hohes Farbevermögen auf. Stark färbende Pigmente werden oft mein einem füllenden Pigment verschnitten (günstiger). Als Verschnittmittel (Extender) werden verwendet: Dolomit, Tonerde, Kalkspat und ungebrannter Gips.

 

Laugenbeständigkeit

Bei Verwendung des Pigmentes in Kalk- oder Zementfarben dürften diese ihren Farbton nicht verändern

 

Wasserglasechtheit

Das Silikatfarbenbindemittel Wasserglas ist alkalische, außerdem dicken alle gipsverschnittenen Pigmente ein.

 

Benetzbarkeit

Manche Pigmente lassen sich nur schwer in Bindemittel oder Wasser einrühren. Die hohe Ober- und Grenzflächenbespannung kann durch Zugabe von Netzmitteln behoben werden. Der Einsatz bestimmter Pigmente beeinflusst den Verlauf (größere Teilchen – besser Verlauf)

 

Deckvermögen

Pigmente unterscheiden sich durch ihre Farbton und durch ihr Deckvermögen. Dieses ist abhängig von der Teilchengröße, der Lichtbrechungsfähigkeit des Farbpigmentes, dem Bindemittel, in dem es verwendet wird und von der Konzentration der Farbpigmente im Anstrichstoff.

 

 

Schutzwirkung

Pigmente im Anstrichstoff sorgen für eine gewisse Schichtdicke und Fülle, Härte und Widerstandsfähigkeit. Manche wirken trocknungsbeschleunigend, manche schützen vor Korrosion. Sogenannte aktive Pigmente verseifen mit den Fettsäuren ölhaltiger Bindemittel und garantieren wetterbständige Anstriche. Inaktive Pigmente werden vom Öl (Bindemittel) lediglich eingebunden; sie gehen mit ihnen keine chemische Verbindung ein.

 

Zu den aktiven Pigmenten zählen: Bleimennige, Bleiweiß, Zinkchromat, Zinkgelb und Zinkweiß. Schuppenpigmente sind winzige Metallpartikel, die im noch nassen Anstrich nach außen wandern und sich beim Trocknen schuppenförmig übereinanderlegen. Dadurch entsteht ein sehr widerstandsfähiger Film, der vor Nässe, Korrosion, und UV-Strahlung schützt (UV Strahlen = ultraviolette Sonnenstrahlen; sie können Anstriche zersetzen)

 

Giftigkeit

Unter den Pigmenten gibt es blei- und chromhaltige (z.B. Bleiweiß, Bleimennige, Chromgelb, Zinkchromat), die giftig bzw. gesundheitsschädlich sind. Auch Gold- und Kupferbronze haben diese negativen Eigenschaften. Wo immer möglich verwenden die Lack- und Anstrichhersteller heute ungefährlichere Austauschstoffe. So wird Bleimennige weitgehend durch Zinkstaubfarbe und Zinkchromat auch Zinkphosphat ersetzt.

 

 

Nach ihren Eigenschaften werden unterschieden:

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Deckende Pigmente

Sie bewirken, dass die Reflexion einer den Farbton bestimmenden Wellenlänge des auftreffenden Lichtes vollständig ist. Dies wird bestimmt durch die Lichtbrechung, Beugung und Streuungseigenschaften des Pigmentes. Im Allgemeinen decken dunkle Farbpigmente besser als weiße Pigmente.

 

Lasierende Pigmente

Sie ermöglichen das gewollte Durchscheiden des Untergrundes. Von dieser Eigenschaft ist die Teilchengröße, deren Form und auch die Pigmentkonzentration im Anstrichstoff abhängig. Verwendung in Holzlasuren, Patina u. a.

 

Metalleffekt-Pigmente

Sie bestehen aus speziellen Metallpulvern, die dem Anstrich ein metallisches glänzendes Aussehen geben. Ähnliches gilt auch für Perlglanzpigmente. Zu den Effektpigmenten zählen auch die Leuchtpigmente. Effektpigmente werden häufig bei Metalllackierungen im Mehrschichtenverfahren angewendet.

 

Nicht deckende Pigmente (Farbstoffe)

Sie ergeben einen klaren, transparenten, aber farbigen Überzug (z.B. Glühlampenlacke, Lacke für Durchlichtbeschriftungen, Holzarbeiten u.a.).

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