ISO 6504 Farben und Lacke - Bestimmung der Deckkraft

Die von der Internationalen Organisation für Normung (ISO) herausgegebene Norm „ISO 6504 Farben und Lacke – Bestimmung der Deckkraft“ besteht aus folgenden, unter demselben Titel veröffentlichten Unterabschnitten:

• Die Norm „ISO 6504-1 Teil 1: Kubelka-Munk-Verfahren für weiße und helle Farbstoffe“ beschreibt ein Verfahren zur Bestimmung der Deckkraft (Auftragsmenge, die erforderlich ist, um eine Deckkraft von 98 % zu erreichen) weißer oder heller Farbstoffe. Diese Norm ist anwendbar auf Farbstofffilme mit einem Tristimulus-Wert von mindestens 70 und einer Deckkraft von über 80 %. Sie ist nicht anwendbar auf fluoreszierende oder metallische Farbstoffe.

Im Sinne dieser Norm bezeichnet der Begriff „hellfarbige Farbe“ eine Beschichtung mit Tristimuluswerten größer als 25, gemessen mit einem Spektralphotometer auf einem schwarzen und weißen Untergrund.

Prinzipiell basiert diese Methode auf den Kubelka-Munk-Gleichungen, welche die Streu- und Absorptionskoeffizienten pigmentierter Schichten mit deren Farbe und Deckkraft in Beziehung setzen. Um das Deckvermögen zu bestimmen, müssen sowohl der Reflexionskoeffizient als auch der Reflexionsgrad einer Lackschicht bestimmter Dicke auf schwarzem Untergrund in die Kubelka-Munk-Gleichungen einbezogen werden.

In der Welt der Beschichtungen und Oberflächenveredelungen kommt es bei der Leistungsfähigkeit von Farben und Lacken nicht nur auf Farbe und Haltbarkeit an, sondern auch darauf, wie gut sie die darunterliegende Oberfläche abdecken. Diese Eigenschaft, Deckkraft oder Opazität genannt, ist entscheidend für eine gleichmäßige Deckkraft, ein ästhetisches Erscheinungsbild und einen funktionalen Schutz. Die Norm ISO 6504-1 bietet eine präzise Methode zur Messung dieser wichtigen Eigenschaft bei weißen und hellen Farben und Lacken. Sie basiert auf jahrzehntelanger Forschung in Farbwissenschaft und Optik und unterstützt Hersteller, Qualitätskontrolllabore und Forscher bei der zuverlässigen Messung der Deckkraft.

Während sich die Norm ISO 6504-1 auf das Kubelka-Munk-Modell für laborbasierte Analysen konzentriert, befassen sich andere Abschnitte der Norm mit praktischen Anwendungen für spezifische Oberflächen wie Mauerwerk oder Beton.

Die Deckkraft beschreibt die Fähigkeit einer Beschichtung, die darunterliegende Oberfläche vollständig abzudecken und so das Material unsichtbar zu machen. Dies ist besonders wichtig bei weißen und hellen Farben, da diese Farbtöne häufig in Grundierungen, Decklacken und dekorativen Anstrichen verwendet werden, wo Gleichmäßigkeit entscheidend ist. Eine geringe Deckkraft kann zu sichtbaren Streifen, Farbunterschieden oder Spiegelungen führen.

Zu den Faktoren, die die Verschleierungswirkung beeinflussen, gehören:

• Pigmentkonzentration und -art: Ein höherer Pigmentanteil kann die Deckkraft erhöhen.
• Partikelgröße und Dispersion: Feinere Partikel streuen Licht effektiver.
• Filmdicke: Dickere Schichten bieten im Allgemeinen eine bessere Deckkraft, dies wird jedoch durch Normen geregelt.
• Unterschiede im Brechungsindex: Zwischen Pigmenten und Bindemitteln.

Kernstück der Norm ISO 6504-1 ist die Kubelka-Munk-Theorie, ein mathematisches Modell, das die Wechselwirkung von Licht mit undurchsichtigen Medien wie Lackschichten unter Berücksichtigung von Absorption und Streuung erklärt. Es eignet sich besonders für Weiß und helle Farben, da diese den größten Teil des sichtbaren Lichts reflektieren und somit präzise Messungen ermöglichen.

• Die Norm „ISO 6504-3 Teil 3: Bestimmung der Deckkraft von Anstrichen für Wände, Beton und Innenausbau“ beschreibt Verfahren zur Bestimmung der Deckkraft von weißen oder hellen Anstrichen mit Farbreizwerten über 25 auf einer Schwarz-Weiß-Platte oder einer farblosen, transparenten Folie. Die Farbreizwerte werden auf den Schwarz-Weiß-Platten gemessen. Anschließend wird die Deckkraft aus diesen Werten berechnet.

Dieser Standard beinhaltet auch eine einfache Methode zur Berechnung der Diffusionsrate für flüchtige Farben mit niedriger Verdunstungsrate (z. B. Innenwand- und Deckenanstriche gemäß EN 13300).

Für die Zwecke dieser Norm gelten die folgenden Definitionen:

• Deckkraft: Die Oberfläche, die mit einer bestimmten Menge Beschichtungsmaterial bedeckt werden kann, um einen getrockneten Film mit der gewünschten Dicke zu erhalten.
• Praktische Ausbreitungsgeschwindigkeit: Dies ist die Ausbreitungsgeschwindigkeit, die auf einer gegebenen beschichteten Oberfläche in der Praxis erreicht wird.
• Theoretische Diffusionsrate: Dies ist die Diffusionsrate, die ausschließlich aus dem Volumen der nichtflüchtigen Materie berechnet wird.
• Deckkraft: Die Fähigkeit einer Beschichtung, Verfärbungen oder Farbunterschiede auf einer Oberfläche zu kaschieren.
• Die drei Reizwerte (eines Farbreizes): In einem gegebenen Dreifarbensystem sind dies die Mengen der drei Referenzreize, die erforderlich sind, um die Farbe des betrachteten Reizes nachzubilden.

Dieser Standard basiert auf den folgenden Grundsätzen:

• Bei Methode A werden beschichtete, transparente Folien auf eine schwarz-weiße Platte aufgebracht. Die Ausbreitungsgeschwindigkeit wird aus Messungen der Oberflächenrohdichte und der theoretischen Trockenfilmdicke berechnet. Die Farbreizwerte der beschichteten Folien werden auf schwarzen und weißen Flächen gemessen. Die Deckkraft wird als Prozentsatz dieser Werte für jede beschichtete Folie berechnet.
• Bei Verfahren B werden Schwarz-Weiß-Grafiken beschichtet und getrocknet oder eingebrannt. Die Dispersionsrate wird aus der Oberflächenrohdichte und der theoretischen Trockenfilmdicke berechnet. Die Farbreizwerte jeder beschichteten Grafik werden über den Schwarz-Weiß-Bereichen gemessen. Die Deckkraft wird als Prozentsatz dieser Werte für jede beschichtete Grafik berechnet.
• Bei Methode C werden Schwarz-Weiß-Diagramme beschichtet. Das Ausbreitungsverhältnis wird aus der beschichteten Fläche (aller Diagramme), der Dichte des Beschichtungsmaterials und der Massendifferenz zwischen unbeschichteten und beschichteten Diagrammen berechnet. Anschließend wird die Beschichtung getrocknet. Die Farbreizwerte jedes beschichteten Diagramms werden auf den Schwarz-Weiß-Flächen gemessen. Die Deckkraft wird als Prozentsatz dieser Werte für jedes beschichtete Diagramm berechnet.

In der Beschichtungsindustrie ist die effektive Deckkraft von Farben und Lacken auf Oberflächen wie Wänden oder Beton entscheidend für ein ästhetisches Erscheinungsbild und die Funktionalität. Die Norm ISO 6504-3 bietet ein standardisiertes Verfahren zur Messung der Deckkraft von Farben und Lacken, die speziell für Beton und ähnliche poröse Oberflächen entwickelt wurden. Im Gegensatz zur Norm ISO 6504-1, die die Kubelka-Munk-Theorie zur Spektralanalyse verwendet, konzentriert sich diese Norm auf die praxisnahe Bewertung der Deckkraft bei einem vorgegebenen Auftragsverhältnis.

Die Norm ISO 6504-3 gilt für wasser- und lösemittelbasierte Farben und Lacke für Wände, Beton und ähnliche zementgebundene Oberflächen. Sie legt ein Verfahren zur Bestimmung der Deckkraft bei konstanter Auftragsgeschwindigkeit fest, das typische Anwendungsbedingungen berücksichtigt. Die Norm ist für folgende Zwecke konzipiert:

• Weiße und helle Beschichtungen (Tristimuluswert mindestens 25).
• Labor- oder Feldtests zur Qualitätskontrolle und Produktzertifizierung.
• Einhaltung der Spezifikationen im Bau- und Architekturbereich.

Seit vielen Jahren versteht unser Unternehmen mit seinen kompetenten und erfahrenen Mitarbeitern die Bedürfnisse seiner Kunden, bietet ihnen die benötigten fortschrittlichen Prüfdienstleistungen und unterstützt sie beim Aufbau, der Implementierung und der Verbesserung von Managementsystemen. In diesem Rahmen bieten wir Unternehmen auch Prüfdienstleistungen gemäß der Norm „ISO 6504 Farben und Lacke – Bestimmung der Deckkraft“ an.