ISO 14680 Farben und Lacke – Bestimmung des Pigmentgehalts

Die von der Internationalen Organisation für Normung (ISO) herausgegebene Norm „ISO 14680 Farben und Lacke – Bestimmung des Pigmentgehalts“ besteht aus folgenden, unter demselben Titel veröffentlichten Unterabschnitten:

• Die Norm „ISO 14680-1 Teil 1: Zentrifugationsverfahren“ gehört zu einer Reihe von Normen, die sich mit der Probenahme und Prüfung von Farben, Lacken und verwandten Produkten befassen. Diese Norm beschreibt ein Verfahren zur Bestimmung des Pigmentgehalts von Farben, bei dem Feststoffe durch Zentrifugation sedimentiert werden. Es dient in erster Linie der Kontrolle der Zusammensetzung von Beschichtungsstoffen während der Produktion und als Abnahmeprüfung für den Anwender der Beschichtungsstoffe.

Bei der Anwendung dieser Methode auf Beschichtungsstoffe, die Farbstoffe, Ruß, hochdisperses Siliciumdioxid oder hochdisperses Titandioxid enthalten, können Schwierigkeiten auftreten. Für Dispersionsfarben ist diese Methode möglicherweise nicht geeignet. Der Pigmentgehalt von Beschichtungsstoffen kann auch durch ein Veraschungsverfahren (ISO 14680-2) oder ein Filtrationsverfahren (ISO 14680-3) bestimmt werden.

Im Sinne dieser Norm bezeichnet der Pigmentgehalt, ermittelt durch Zentrifugation, den Massenanteil der Feststoffpartikel im geprüften Produkt, die unter den angegebenen Bedingungen in dem zur Trennung verwendeten Lösungsmittel unlöslich sind. Dazu gehören Pigmente, Füllstoffe und andere Feststoffbestandteile des Produkts.

Grundsätzlich werden nach Verdünnung einer Probemenge des Produkts mit Lösungsmittel die Feststoffpartikel durch Zentrifugieren abgetrennt, getrocknet und gewogen. Der Pigmentgehalt wird dann aus der Masse des Feststoffanteils und der Masse der Probemenge berechnet.

Eine repräsentative Probe des zu prüfenden Produkts wird gemäß ISO 15528 entnommen. Jede Probe wird gemäß ISO 1513 untersucht und für die Prüfung vorbereitet.

• ISO 14680-2 Teil 2: Veraschungsverfahren ist eine Norm aus einer Reihe von Normen für die Probenahme und Prüfung von Farben, Lacken und verwandten Produkten. Diese Norm beschreibt ein Verfahren zur Bestimmung des Pigmentgehalts von Farben durch Veraschung des geprüften Produkts. Dieses Verfahren ist nicht anwendbar auf Beschichtungsmaterialien, die Aluminium, organische Pigmente oder mit Farbstoffen oder organischen Verbindungen behandelte anorganische Pigmente enthalten.

Solche Komponenten, die etwa 10 Prozent des Pigments ausmachen können, gehen beim Veraschen verloren. Da sich der Zustand vieler Pigmente und Füllstoffe unter den angegebenen Testbedingungen ändert, hängt es von der Zusammensetzung und der gewählten Veraschungstemperatur ab, ob aus dem scheinbaren Pigmentgehalt, der mit dieser Methode ermittelt wird, auf den wahren Pigmentgehalt des getesteten Produkts geschlossen werden kann.

Diese Methode ist im Allgemeinen nicht für UV-Farben und -Lacke oder solche geeignet, die reaktive Verdünner enthalten, die besondere Heizbedingungen erfordern. Der Pigmentgehalt von Beschichtungsmaterialien kann auch durch die Zentrifugationsmethode (Norm ISO 14680-1) oder die Filtrationsmethode (Norm ISO 14680-3) bestimmt werden.

Im Sinne dieser Norm bezeichnet der durch Veraschung ermittelte Pigmentgehalt den Massenanteil des geprüften Produkts, der nach der Veraschung unter festgelegten Bedingungen als Rückstand verbleibt. Er umfasst anorganische Pigmente, Füllstoffe und andere feste Bestandteile des Produkts, die unter Prüfbedingungen nicht flüchtig sind, deren Zustand sich jedoch geändert haben kann.

Grundsätzlich verascht der Rückstand nach Verdunstung des Lösungsmittels in einem Probenabschnitt des zu prüfenden Produkts bei etwa 600 bis 900 Grad Celsius, bei Anwesenheit von Carbonaten bei 450 Grad Celsius. Das Vorhandensein von Carbonaten sollte durch ein anderes qualitatives Analyseverfahren ermittelt werden. Der Pigmentgehalt wird aus der Masse des Veraschungsrückstands und des Probenabschnitts berechnet. Manche Bindemittel veraschen bei 450 Grad Celsius nicht vollständig. Daher können die bei dieser Temperatur erzielten Ergebnisse eine geringe Reproduzierbarkeit aufweisen.

Eine repräsentative Probe des zu prüfenden Produkts wird gemäß ISO 15528 entnommen. Jede Probe wird gemäß ISO 1513 untersucht und für die Prüfung vorbereitet.

Der Test wird zweimal durchgeführt. Ein Porzellantiegel wird in einem Muffelofen oder Schnellveraschungsofen bei einer dieser Norm entsprechenden Temperatur auf eine konstante Masse erhitzt. Nach dem Abkühlen in einem Exsikkator werden ungefähr 2 g der Probe auf 0,001 g genau gewogen. Der Porzellantiegel wird in den Ofen bei 80 °C plus/minus 2 °C gestellt und erhitzt, bis das gesamte Lösungsmittel verdampft ist. Dann wird er aus dem Ofen genommen und in den Muffelofen oder Schnellveraschungsofen gestellt, der auf die Veraschungstemperatur erhitzt wird. In den meisten Fällen ist die Veraschung nach 2 Stunden abgeschlossen. Der Porzellantiegel wird mindestens 30 Minuten in den Exsikkator gestellt und abgekühlt. Er wird auf 0,001 g genau gewogen und dann für 15 Minuten in den Muffelofen oder Schnellveraschungsofen zurückgestellt. Er wird in einem Exsikkator auf Raumtemperatur abgekühlt und erneut gewogen. Dieser Vorgang wird wiederholt, bis die Masse konstant ist.

• ISO 14680-3 Teil 3: Filtrationsverfahren ist eine Norm aus einer Reihe von Normen für die Probenahme und Prüfung von Farben, Lacken und verwandten Produkten. Diese Norm beschreibt ein Verfahren zur Bestimmung des Pigmentgehalts von Farben durch Zugabe einer Kaliumhydroxidlösung zur Koagulation des Pigments und Filterung der entstehenden Feststoffe.

Dieses Verfahren eignet sich insbesondere für Beschichtungsstoffe, die Ruß, hochdisperses Siliciumdioxid, hochdisperses Titandioxid, organische Pigmente oder Polymerdispersionen enthalten. Bei vielen wasserverdünnbaren Farben ist es nicht anwendbar, da bei Zugabe von Kalilauge das gesamte Bindemittel koaguliert. Der Pigmentgehalt von Beschichtungsstoffen kann auch mittels Zentrifugenmethode (ISO 14680-1) oder Veraschungsmethode (ISO 14680-2) bestimmt werden.

Im Sinne dieser Norm bezeichnet der durch Filtration ermittelte Pigmentgehalt den Massenanteil der Feststoffpartikel, der unter den festgelegten Bedingungen bei der Filtration im geprüften Produkt als Rückstand verbleiben. Hierzu zählen Pigmente, Füllstoffe und andere feste Bestandteile des Produkts.

Grundsätzlich wird eine Probe des zu prüfenden Produkts nach Verdünnung mit dem Lösungsmittel und Zugabe einer Kaliumhydroxidlösung in Methanol durch einen Glasfiltertiegel mit Filterhilfsmittel filtriert. Die durch Filtration abgetrennten Feststoffe werden getrocknet und gewogen. Bei vollständig gelösten Bindemitteln wird der Pigmentgehalt aus der Masse der Feststoffe und der Masse der Probe berechnet.

Eine repräsentative Probe des zu prüfenden Produkts wird gemäß ISO 15528 entnommen. Jede Probe wird gemäß ISO 1513 untersucht und für die Prüfung vorbereitet.

Unsere Organisation, die seit Jahren Unternehmen aller Branchen durch ein breites Spektrum an Prüf-, Mess-, Analyse- und Bewertungsaktivitäten unterstützt, verfügt über ein starkes Team von Mitarbeitern, die die globalen Entwicklungen in Wissenschaft und Technologie aufmerksam verfolgen und sich ständig weiterentwickeln. In diesem Zusammenhang bieten wir auch Prüfdienstleistungen gemäß der Norm ISO 14680 „Farben und Lacke – Bestimmung des Pigmentgehalts“ an.