Ergebnis werden niedrigmolekulare Spaltprodukte erhalten. Auf diese Weise wird das Styrol der normalen Misch- polymerisation mit dem Polyester entzogen, und es resultiert an der Lackoberflache ein wcicher Film.

Das Klebrigbleiben der Oberflache von Polyester-Ladten hat der La&-Industrie manche Sorge bereitet. Es ist durch einen Kunstgriff gelungen, die Sauerstoff-Einwirkung aus- zuschalten, indem man dem La& Paraffin zusetzt. Paraffin ist zwar in monomerem Styrol loslich, bei der beginnenden Polymerisation wird es dageg.Cn unloslich und an die Ober- flachc gedriickt. Hier bildet es einen diinnen Film, der den Lack von der Sauerstoff-Einwirkung abschliedt. Dieses Ver- fahren ist Gegenstand vcrschiedener Patentanmeldungen geworden. Sein Nachteil liegt darin, dad man nur matte Filme erhil t , die einer Nachbehandlung bediirfen. Man ist deshalb bemiiht, andere Wege zu gehen. Aus der Literatur' ist bekannt, daO man versucht hat, einen zweiten Reaktions- mechanismus einzubauen, dcr den Luftsauerstoff abfingt. Natiirlich kommen dafiir nur solche Stoffe in Frage, die eine griidere Affinitat zum Sauerstoff haben als das Styrol. So hat man u. a. auch daran gedacht, die trocknenden Ole als Komponenten fur Polyester-Harm einzusetzen. Sic trocknen um so Lesser, j e mehr Sauerstoff vorhanden ist. Man hat nun entweder kleine Mengen der trocknenden Ole oder dcr damit modifizierten Alkydharze den Polyester-Harzen zugesetzt

DBP 948816; E P 713332. ' E P 540 168.

oder die Polyester rnit trocknenden ulen modifiziert. Auf diese Weise soll die Polyester-Polymerisation verbessert wor- den sein. Ganz zufricdcnstellend sind die bei Raumtempe- ratur getrockneten Filme in bczug auf Durchhartung jedoch no& nicht. Es ist immer noch nicht miiglich, sie trodten zu schleifen.

Einen festen Platz in der Ladttechnik haben sich solche Ole und Alkydharze erworben, die rnit Styrol mischpolymeri- siert worden sind. Dic Reaktionsmechanismen bei der Trock- nung sind unklar. Es cntstehen mit Sicherhcit nebeneinander Polystyrole und Mischpolymerisate. K . Hamann und 0. Mazcz8 hnben ein Reaktionsschema zur Diskussion gestellt, das so- wohl der Eigenpolymerisation des Styrols als auch der Misch- polymerisation gerecht wird.

Zum Schlui3 sei auf die Bedeutung hingewiesen, die e p o x y d i e r t e U 1 e in der Lack-Industrie gewinnen kiinnen. Persaurcn wirken unter milden Bedingungen oxydierend auf Olefin-Doppelbindungen unter Bildung von Epoxy-Gruppen. Diese Reaktion wurde zuerst von Prileshajew beschrieben. Durch teilweisen Ersatz von Glycerin durch epoxydierte Ule lassen sich trodtnende oder nichttrocknende plastische Alkyd- harze mit verbesserten Eigenschaften herstellen. Auch unge- sattigte Ule mit nur eincr Doppelbindung in der Fettsaure- Kettc lassen sich durch Epoxydierung in Stoffe verwandeln, die vielleicht als Weichmacher fur Polyvinylchlorid und Nitro- l a k e Bedeutung erlangen konnen.

Fettc 1 Seifen . Anstrichmittel 58, 528 [1956].

Ein Beitrag zur Berechnung von Anstrichmittel-Rezepturen Von Dr. R . B a c h m a n n

Aus dem Larkrohstoff-Laboratvrilrlll der Anwendungstechnischen Ahteilzing der Badischen Anilin- LG Soda-Fabrik A G , LudwigshafenlRhein

Die Eigenschaften pigmenthaltiger Anstrichmittel sind naturgemai3 von der Hohe des Pigmentierungsverhalt- nisses abhangig, so dat3 derartige Anstrichmittel u. a. auch durch die Angabe des Pigmentierungsverhiiltnisses charakterisiert werden konnen. Dies kann wiederum auf verschiedene Weise geschehen. Man kann z. 13. die Pig- ment-Anteile auf einen Bindemittel-Anteil beziehen - das Verhaltnis B : P = 1 : n bzw. P : B = n : 1 wird dabei als eine ,Bindung von 1 : n bzw. n : 1'' bezeich- net -, oder man bezieht die Pigment-Anteile auf 100 Bindemittel-Anteile, was dann als eine ,,Pigmentierung von n . 100°/o" bezeichnet wird. In beiden Fiillen wird jedoch lediglich das gewichtsmiflige Verhaltnis der Pig- mente zum Bindemittel zum Ausdruck gebracht, und diese Art der Kennzeichnung des Pigmentierungsverhalt- nisses gibt daher nur dariiber Auskunft, wieviel Pig- ment-Anteile/Bindemittel-Anteil in dem betreffenden Anstrichmittel enthalten sind.

Demgegeniiber hat die in den USA iibliche Methode zur Angabe des Pigmentierungsverhaltnisses durch die sog. Pigment -Volumen - Konzentration (PVK) den Vorteil, dai3 sie dariiber hinaus auch Riidtschliisse auf die RaumerfiilIung des Pigment-Anteils innerhalb des Anstrichfilms erlaubt. Die ,,Pigment Volume Concen- tration (PVC)" gilt namlich definitionsgemiifl als das prozentuale Verhaltnis des Volumen-Anteils der Pig- mente und Fiillstoffe (Vp + V,) zum Gesamtvolumen aller nichtfliichtigen Restandteile des Anstrichmittels, das sich aus den Volumen-Anteilen der Pigmente und Fiill-

Nach K . W. Asbeck u. M . van Loo, Ind. Engng. Chem. 41, 1470 [1949].

FETTE . S E I F E N ' A N S T R I C H M I T T E L 60. Jahrganq N r . 12 1'158

stoffe und denen der nichtfliichtigen, festen Bindemittel- Bestandteile (Vp + VF + Vfu) zusammensetzt:

VI. + v, * 100 PVK "lo = VII + v, -t VfB

Fafit man den Anstrichfilm als ein durch die Dimen- sionen Lange, Breite und Hohe raumlich begrenztes Ge- bilde auf, das durch die nichtfliichtigen, im Anstrichfilm verbleibenden Bestandteile des betreff enden Anstrich- mittels ausgefullt wird, so kann die PVK auch dem pro- zentualen Volumen-Anteil der Pigmente und Fiillstoffe am Gesamtvolumen des Anstrichfilms gleichgesetzt wer- den. Den Film denkt man sich dabei in der Weise auf- gebaut, dal3 die Pigmente und Fiillstoffe als diskrete Teilchen, deren Gestalt und GroOe dabei recht unter- schiedlich sein konnen, in die kontinuierlich zusammen- hingende Bindemittel-Festsubstanz eingelagert werden *. Aus dieser Betrachtungsweise folgt, dal3 bei einem ganz bestimmten Pigment-Bindemittel-Verhaltnis einmal der

' t Dad dabei das filmbildende Bindemittel als Kontinuum auf- gefagt wird, ist an sich nicht korrekt, da ja in manchen Fallen, wie z. B. bei den Bindemittel-Dispersionen, die filmbildende Bindemittel-Substanz gleichfalls aus diskreten Partikeln besteht, die bei grobdispersen Systemen sogar die gleiche Teilchcngriide wie die Pigment-Teilchen haben kijnnen. Auf eine nahere Erorterung der sich hieraus er- gebenden Folgerungen kann irn Rahmen dieses Beitrages nicht eingegangcn werden. Es soll daher bei der iiblichen Betrachtungsweise, Lei der das filmbildende Bindemittel als ein aus nicht voneinander abgegrenzten Partikeln bestehen- des Kontinuum angesehen wird, bleiben, obwohl diese Betrachtungsweise genau genommen nur bei kolloid- bzw. molekulardispersen Bindemittel-Systemen statthaft ist, bei dcnen die Grode der Bindemittel-Teilchen um Zehner- potenzen kleiner ist als die der Pigment-Teilchen.

~-

I177

Zustand erreicht wird, bei dem die Pigment-Teilchen S O

dicht gepackt sind, dad sie sich gegenseitig beruhren, wahrend die dann noch verbleibenden Zwischenraume vom Rindemittel gerade ausgefullt werden. Dieser aus- gezeichnete Zustand einer dichtcsten Padtung der Pig- ment-Teilchen bci gleichzeitig entsprechend minimalem Bindemittel-Bedarf wird als die sog. ,,Critical Pigment Volumc Concentration (CPVC)": also als die sog. .Kri- tische Pigment-Volumen-Konzentration (KPVK)" be- zcichnet.

Aus diescr Definition ergibt sich, dal3 oberhalb dieser kritischen Grenz-PVK, also bei I'VK > KPVK, der Bindemittel-Anteil nicht mehr ausrcicht, urn alle Zwi- schenraume. die zwischen den sich gegcnseitig beriihren- den Pigment-Teilchen verbleiben, auszufullen, wiihrend unterhalb dieser kritischen Grenz-PVK, also bei PVK < KPVK, mehr Hindemittel vorhanden ist als in die Zwischenraume zwischen den Pigment-Teilchen hinein- geht, so dal3 mit zunehmcndem Bindemittel-Anteil die Zahl der Pigment-'Teilchcn, die sich uberhaupt noch beriihren konncn, immer kleiner wird und diese schliei3- lich allscitig vom 13indemittel eingeschlossen werden. Fur die Praxis wurde dies bedeutcn, dat3 beim Oberschreiten der KPVK nach obenhin in immer zunehmenderem MaBe iiberpigmentiert wird, wahrend im andcren 1:alle das IJmgekehrte zutrifft. Man sollte nun erwartcn, dad bei der KPVK auch die optimalen Filmeigenschaften erhalten werden, und es gibt auch zahlrciche Falle, in denen dies tatsachlich zutrifft. Aber es braucht durchaus nicht immer so zu sein, wcil die verschiedenen Eigcn- schaften einmal nichr von der Natur des Bindemittcls oder im anderen Falle mehr von der Art und Hijhe der Pigmentierung abhiingig sind, so dal3 sich, j c nachdem, um welchc Eigenschaft es sich gerade handelt, auch in Ikrcichen unterhalb oder oberhalb der KPVK giinstigere W e r k crgebcn konncn. DaR jedoch tatsach!ich eine aus- gezeichnete Grcnz-PVK existiert, kann aus dem Kurven- verlauf geschlossen werden, den man erhalt, wenn man den Gang gewisser Eigenschaften iiber der PVK auf- trigt. Diese Kurven haben namlich alle innerhalb eines niehr oder weniger grol3en Intervalls der PVK einen Wendepunkt, bei dem sich der Kurvenverlauf umkehrt. Es diirfte daher nicht unherechtigt scin, wenn die dem Wendcpunkt zugehorige Grenz-PVK oder die meist cinfacher zu ermittelnde PVK dcs Inflexionspunktes, bei dcm sich der Kurvenverlauf sprunghaft andert, mit der kritischen PVK in Beziehung gesetzt wird? so dai3 man damit dann aus den1 experimentell ermittclten Kurven- verlauf auf indirekte Weise die KPVK bestimmen kann. Dancben sind aber auch bcreits Methoden zur direkten cxperimentellen Bestimmung der KPVK entwickelt wor- den, worauf jedoch im Rahmen dieses Beitrages nicht niher cingcgangen werden kann ?.

Irn iibrigen kommt auch der KPVK eine mehr theore- tische Redeutung zu, da j a in der Praxis die Anstrich- mittel in erstcr Linie auf den spateren Verwendungs- zwcck abgcstimmt werden, fur den jeweils ganz unter- schicdliche Qualitatsanforderungen mafigebend sind. So wird man z. l3. an ein Anstrichmittel, das nur fur den Innenanstrich von Gcbauden in Frage kommt, meist geringere Qualitiitsanforderungen stellen als an ein Anstrichmittel, das zugleich auch oder iiberhaupt nur

2 Nahercs hierzu siehe bei R. Ilaccg, Dtsch. Farben-Z. 12, 103, 139 [1958]. I n dieser Arbeit sind auch weitere Zitate uber die hier intcressierende Original-Literatur enthalten.

.. .

zum Audenanstrich von Gebauden dienen soll. Wenn aber in diesem Falle das Optimum der Eigenschaften des Aui3enanstrichmittels gerade bei der KPVK liegt, so ergibt sich ohne weiteres, dal3 dann das entsprechende Innenanstrichmittel auch bei einer von der KPVK ver- schiedenen PVK, bei der dieses Optimum noch nicht erreicht wird, den praktischen Anforderungen durchaus noch genugen wird.

Weiter muB in der Praxis auch die Preisfrage no& beriicksichtigt werden, so dad hier nicht allein das Pig- mentierungsverhiiltnis als solches, sondern auch die Ar t der Pigmentierung, d. h. die Zusammensetzung der zur Pigmentierung verwendeten Pigment-Fullstoff -Gemische, eine Rolle spielt. Aber gerade fur solche Untersuchungen. bei denen es gilt, die unter diesen Voraussetzungcn optimalen Verhaltnisse zu ermitteln, erweist es sich als vorteilhaft, die Eigenschaften in Abhangigkeit von der PVK als Bezugsgrijfle zu verfolgen. Bei dcr volumcn- mal3igen Betrachtung des Pigmentierungsverhaltnisses ergibt sich namlich der entscheidende Vorteil, dal3 hier von vornherein auch dcr unterschiedlichen Dichte dcr jeweils verwendeten Pigmente und Fullstoffe und deren Raumerfiillung innerhalb des Anstrichfilms Rechnung getragen wird, wie aus dcm folgenden Beispiel her- vorgeht :

Fur ein Pigmentierungsverhaltnis von H : P = 1 : 2 werden auf 50 Gew.Tlc. festen Bindemittels 100 Gew.Tle. irgcndcines Pigment-Fullstoff-Gcmisches beniitigt. I3estcht cliescs beispiels weisc aus

50 Gew.Tln. 'I'itandioxyd (Rutil), 1 entsprec+e'ndl1.9 Vol.Tle. I ) = 29.7 Vol.Tle.

50 Gew.Tln. Talkum, entsprcchend 17.8 VoI.?'Ie. J

und wird es ersetzt durch ein Gemisch aus

25 Gcw.Tln. Titandioxyd (Kutil),

50 Gew.Tln. Lithopone (30 O/o),

23 Gew.Tln. Talkum,

entsprcchend 5.95 Vol.Tlc.

entsprcchend I1 .G Vol.Tle.

entsprechend 8.9 Vol.'Tle.

so bleibt das Pigmentierungsverhaltnis gewichtsmiflig in bci- den Fallen das gleiche, wahrend sich im Volumcn der Pig- ment-Fullstoff-Gemische cine Andcrung erg i l t .

Bei dcr Angabe dcs Pigmentierungsverhaltnisses durch die Pigment-Volumcn-Koneentration ware das von vornhcrcin zu crkenncn gcwesen. Angenommcn, die Bindcmittcl-Festsubstanz hatte eine Dichte von 1.09 [kgil], so entsprcchcn die 50 Gew.Tlc. = 45.8 Vol.Tln. festcm Bindcmittcl. Damit crgibt sich im ersten Falle einc Pigment-Volumen-Koneclltration von

29.7 29.7 . 100 =-&. 100 = 39.3 O/O 29.7 + 45.8 I 0 .!)

und im zweiten Falle einc von nur 26.5 26.5

26.5 + 45.8 12.3 * 100 =r. 100 = 36.G0/o

Noch deutlicher lassen sich diese Verhaltnisse bei einem Anstrichmittel zum Ausdruck bringen, bei dem unter sonst gleichen Redingungen zum Pigmentieren einmal Titandioxyd und zum anderen Rleimennigc vcr- wendet werden. In diesem Falle mu& da sich die Dich- ten dieser beiden I'igmente wie 8.8 : 4.2 2 : 1 verhalten, der Gewichtsanteil bzw. das gewichtsmSBige Pigment- Hindemittel-Verhaltnis bei der B!eimennige etwa dop- pelt so hoch sein wie beim Titandioxyd, damit fur beide Pigmente die gleiche PVK erhaltcn wird.

F E T T E . S E I F E N . A N S T R I C H M I T T E L 60. Jahrgang Nr . 12 1958 I178

Gegeben sind: Bindemittel, 100°/oig, Dichte = 1.0 [kgil] Bleimennige, Dichte = 8.8 [kgil] bzw. Titandioxyd (Rutil), Dichtc = 4.2 [kgil]. Die PVK des Anstrichmittels soll jeweils 30 Oio betragen.

Daraus ergibt sim:

Titandioxyd Bleimennige Vol.Tle. Dichte Gew.Tlc. Vol.Tle. Dichte Gew.Tle.

Pigment 30 4.2 126 30 8.8 264 Bindemittel 70 1.0 70 70 1.0 70

GewichtsmaBiges Pigment-Bindemittel-Verhaltnis 126 70

P :B = - = 1.8 264 70

P : B = - = 3.8

P : B Bleimennige 264 70 3.8 ~ : P:B Titandioxyd 70 126 1.8

Da bei uns jedoch die volumenm2flige Angabe des Pigmentierungsverhaltnisses in Form der PVK nicht ublich ist, so ist es verstandlich, dad in der deutschen Fachliteratur auch kaum Veroffentlichungen zu finden sind, in denen experimentelle Untersuchungen dieser Art mit der PVK als Bezugsgrode beschrZeben werden. Ergebnisse dieser Arbeiten sind in der amerikanischen Fachliteratur, insbesondere in "Official Digest", dem Publikationsorgan der Federation of Painl and Varnish Production Clubs, veroffentlicht.

Beim Studium dieser Veroff entlichungen stoflt nun aber leider der mit den amerikanischen Madeinheiten weniger vertraute Leser auf die Schwierigkeit, dad er sich die meist in pounds (lb) und gallons (gal) ange- gebenen Rezepturen erst in die bei uns gultigen metri- schen Madeinheiten umrechnen muS. Hierzu sollen nun im Rahmen dieses Beitrages einige praktische Hinweise gegeben werden.

Zwischen den arnerikanischen Maneinheiten pound (lb) und gallon (gal) und den metrischen MaSeinheiten Kilogramm (kg) und Liter (I) gelten folgende Beziehungen, aus denen sich die daneben angefuhrten Umrechnungsfaktoren ableiten:

Folglich: _ _ .

f ib +kg = 0.453592 [ kg Ib] 1 [Ib] = 0.453592 [kg]

1 [gal] = 3.78533 [l]

bzw.

lb 1 [kg] = 2.20462 [lb] f k a + lb = 2.20462

1 [I] = 0.264178 [gal]

2.20462 lb f k p lb = 8.34522 1 - _-- - 8.34522 [gall T+z

0.264178

In den USA werden die Anstrichmittel nicht wie bei uns nach Gewicht, sondern nach Volumen gehandelt. Es ist daher auch ublich, dad bei Rezeptur-Angaben die Gewichtsanteile der einzelnen Komponenten, aus denen sich das betreffende Anstrichmittel zusammensetzt, von vornherein auf einen Gesamtansatz von 100 Volumen-

Einheiten bezogen und in Gewichtsteilen per 100 VO- lumen-Einheiten, d. h. in pounds per 100 gallons,

-GLIIb/lOO gal], angegeben werden *. Vl,,

Dies hat zugleich den Vorteil, dad man bei der Um- rechnung der Gewichtsteile in Volumenteile diese direkt in Volumenteilen per 100 Volumen-Einheiten, also direkt in Volumen-Prozenten, erhalt. Man braucht dazu lediglich die in pounds per 100 gallons angegebenen Gewichtsteile mit dem sog. ,,Bulking Value" RV [gal/lb], zu multiplizieren:

BV [galilb] Fur den Bulking Value gilt gemad A.S.T.M. Desig-

nation D 16-46 folgende Definition: ,,Bulking Value. - Solid volume of a unit weight of material, usually expressed as gallons per pound", und fur die Ermittlung des Bulking Values ist folgende Beziehung madgebend: Bulking value (usually expressed as gallons per pound)

1 specific grav i ty . 8.33

Fur die Specific Gravity gilt hier die Definition nach A.S.T.M. Designation E 12-27, worin sie als ,,Specific Gravity. - The ratio of the weight in air of a given volume of the material a t a stated temperature to the weight in air of an equal volume of distilled water a t a stated temperature. I t shall be stated thus, when the temperatures of the material and of the water are the same: Specific Gravity xo/xo C. . . . where x is the temperature of the material and the water", definiert wird. Die Specific Gravity entspricht demnach dem Tauchgewichtsverhaltnis, f t l t . Das ist die Verhaltniszahl, die angibt, wie sich das durch Wagung in Luft, d. h. ohne Beriicksichtigung des Luftauftriebs, bei to C ermit- telte Gewicht - also das Tauchgewicht - eines bestimm- ten Volumens einer Substanz zu dem Tauchgewicht des gleichen Volumens Wasser als Vergleichssubstanz bei derselben Temperatur to C verhilt. Fur die Specific Gravity gilt im allgemeinen die Temperatur t = 15.56"c (= 60" F) als Bezugstemperatur.

* Durch das Symbol G soll hier zum Ausdruck gebracht wer- den, dai3 es sich um das durch Wagung in Luft bestimmte Gewicht, das sog. .Tauchgewicht" handelt, das sich von dem fur das Vakuum geltende ,,Gcwicht" G um den Luftauftrieb unterscheidet und mit dem ,.Vakuum-Gewicht" durch fol- gende Beziehung verkniipft i s t :

-~ -

Es bcdeutcn: G' = Masse der Gewichtsstiicke, die der Substanz S in

G = Masse der Gewichtsstiicke, die der Substanz im

dT, = Dichte der Luft in giml d, = Dichte dcr Substanz in g/ml dC;,,,,. = Dichte der Gewichtsstudte in g/ml.

Luft das Gleichgewicht halt

Vakuum das Gleichgewicht halt

Im metrischen MaSsysteni gibt es jedoch keine spezielle Maiigrofle, die dem Bulking Value direkt entspricht. Um daher einen AnschluS a n das metrische Mathystem zu erhalten, mud zunachst noch herausgestellt werden, was der Faktor 8.33 zu bedeuten hat. Es ist dies der abgerundete Zahlenwert fur das durch Wigung in Luft

FETTE * S E I F E N . A N S T R I C H M I T T E L 60. Jahrgang Nr. 12 1958 1179

bestimmte Tauchgewicht von einer Gallone Wasser bei 15.5(j°C (= 60°1:) und 760 Torr. Der genaue Wert hetrigt 8.32823 [Ibigal]. Damit lassen sich dann zwischen dem Bulking Value und den Mafigrofien des metrischen Maflsystems folgende Beziehungcn ableiten:

1

0.1199 0.120

ds:( i s .~) . 8.34 ds(1a.a) t h ( l s ) - - r - -

1

Hierin bcdeuten:

BV - Bulking Value in gal/lb sp, gr. = Specific Gravity bei 15.60/15.6° C (= 60°/600 F)

= Tauchgcwichtsvcrhaltnis bei 15.6°/15.60 C = y'15.6,15,8 GW' = ..Gilllonengewicht* in Luft = Tauchgewicht der VO-

y' = "Litergewicht" in Luft = Tauc5gewicht der Volu-

y := ..Litc.rgewicfit" z .Vakuum"-Gewicht der Volumen- einheit in kg/l

lumeneinheit in Ib/gal

rneneinheit in kg/l

wobei G [kg bzw. 91 V [I bzw. G' Wichtc y =

hier G = Gewicbt (Kraft) bedeutet

d .= ,,Literrnassc" = Masse der Volurnencinheit in kg+/l G [kg' bzw. g'l

3 Dichte d = wobei V [ I bzw. ml] '

hier G stuckc bedeutet

m = Masse der Gewichts-

f , -- f k , I - - Umrechnungsfdktor von kg/l-Emheiten In Ibigal-Einheiten

f 2 = fy\V(,B.G, = Faktor f i i r die Umrechnung des Gewichts der Volurneneinheit des Wasscrs bei 15.60 C in das cntsprcchcnde Tauchgewicht

4 . ( 1 5 . 0 ? , dL(l5.0, 1 - - - ' ( ; \ \ < I ~ I ---* G ' \ ~ t ~ s . ~ , ( l -d \ , .~15 .nl ' d(;c,,,(ls,fl,,

( l u r p - 760 Torr:) - 0.998922 (tiincnsionslosc Verhbltniszahl)

[ - Korrekturfaktor fur den Luftauftrieb, vgl. Anmcrkung S. 1183)

Index W Wasser, lndcx S - Substanz,

Index 15.6 bzw. 15 :: Bczugstempcratur. t .= 15.t0 C (= 60°F)

Index L =: Luft, Index Gcw. - Gewichtsstudte. bzw. t = 15O C

Wie aus dieser Ableitung zu ersehcn ist, wird hierbei von vornherein berucksichtigt, dafi es sich bei den in Volumenteile umzurechnenden Gewichtstei!en um die durch Wigung in Luft bestimmten Tauchgewichte han- delt.

Die dem Bulking Value analoge Maflgrofle des mc- trischen Maflsystems, fur die es hier jedoch kcine spe- ziclle Maflbezeichnung gibt, ist proportional dem Kehr- wert des Produktes aus dem Tauchgewichtsvcrhaltnis ~ ' (15 ,8 /15 ,0 ) fur die betreffende Substanz und dem Tauch- gewicht y'\v(15,81 der Volumeneinheit des Wassers in kg/l

1 BV,,,,j N ___-___ Y'1s.e/15.0 . Y'\V(ls.o)

Setzt man fur das Tauchgewicht der Volumeneinhcit des Wassers bci 15.(i°C das entsprcchende, mit dem Korrekturfaktor fiir den Luftauftricb multiplizierte Va- kuumgewicht ein, so erhalt man fur die dem Bulking Value analoge Griji3e des metrischen Maflsy stems den Ausdruck

BV15.8 - 1 1 Y'15.8/15.8 . Y'lV(l5.6) ' Y'lS.O!lS.O Y\V(15.8) * f,

1 - - Y'l5.8/15.6 ' Y\Y(lS.S) ' o.998922

Das hierin im Nenner stehende Produkt, Y'15.6!15.8. y\v(l:.$) entspricht numerisch dem Ausdruck y'l,.~~15.0 . d\\(ls.o;* da die in kgil-Einhciten gemessene Wichte y und die in kg+/l-Einheiten gemessene Dichte d den gleichen Zah- lenwert haben und sich nur in den Dimensionen bzw. den Mafieinheiten unterscheiden. Der Ausdruck y'ls.8j15.a. d\v(15.0) ist aber gleich der im technisch-wissenschaftlichen Schrifttum als das ,,Spezifische Gewicht, D.ic,5.8!4) einer Substanz S" bezeichneten Mafigriifle, und damit ergibt sich fur die dem Bulking Value analoge Mafigrofle des metrischen MaBsystems noch folgende rein numerische Beziehung :

BVl5.8 - 1 - -- - 1 y'l5.8/15.4 ' Y'\V(15.6) Y'15.8!15.0 ' Y l V ( l S . 6 ) . 0.998922

1 Ds(is,oir) * 0,998922

A .- 1 - - ~ ' l j , 6 / 1 5 . 6 * dw(15,oj . 0.998922

Da sich ferner die Dichte der Stoffe, aus denen sich ein Anstrichmittel zusammensetzt, in vielen Fallen - z. B. die Dichte von Pigmenten - meist nur auf eine bis zwei Dezimalstcllcn genau bestimmen lafit, haben in diesem Fall auch das spezifische Gewicht und die Dichte praktisch den glcichen Zahlenwert, so dafi man in dcr obigen Gleichung fur Y'15.6/lS.8 . d ~ ( 1 5 . ~ ) = D,sw0/4

setzen kann, womit sich schliefllich fur die de Value entsprechende Gro8e no& folgende Beziehung ergibt:

1 ~>

1 BV,5,8 2' g . y'\v(15,(o dp,ls,o) . 0.908!~22

F E T T E . S E I F E N . A N S T R I C H M I T T E L 60. Jahrgonq Nr 1'2 195d 1180

Fur den Bulking Value selbst kann damit folgende Naherungsformel angegeben werden:

1 ds(15.a) . 8.33622

- -- I dS(15.6) * 0.998922 * 8.34522

BV,,, =z

Diese kann bei den fur Anstrichstoffe in Betracht kom- menden Anforderungen a n die Genauigkeit noch weiter vereinfacht werden, und in der Praxis wird daher fur die Umrechnungen gewohnlich folgende vereinfachte Formel zugrundegelegt.

0.1199 0.120 .? - - -- 1 BV,,,, 2z

ds(15.0) * 8.34 dS(15.B) dS(i6)

Dabei wird oftmals sogar noch statt mit dS(15) mit ds(20) gerechnet, d a i n Tabellenwerken meist dSVoo) an- gegeben wird und der Fehler, der damit begangen wird, f u r die praktischen Belange ohne Bedeutung ist.

Aus dieser Formel lai3t sich ohne weiteres ersehen, dai3 die Umrechnung der i n IbilOO gal-Einheiten an- gegebenen Gewichtsanteile in die entsprechenden Vo- lumenanteile, s ta t t mit dem Bulking Value direkt, auch in zwei Teilschritten mit den beiden Faktoren 0.120 und 1!d15 vorgenommen werden kann, wobei man zunachst von dem lb/100 gal-Ansatz zu einem kg/IOO I-Ansatz gelangt:

J" EjaA, I lb 1 I

1 . - d,, [kgil] .'I*

.'. J- [Val.%] VIOO

W e n n man neben den Volumen-Prozenten auch noch die Gewichtsprozente der einzelnen Komponenten er- rechnen will, urn dadurch aus der auf 100 Volumen- einheiten bezogenen Rezeptur eine auf 100 Gewichts- einheiten bezogene Rezeptur zu erhalten, so braucht man lediglich die i n pounds per 100 gallons angegebenen Gewichtsanteile mit dem Bulking Value des betreffen- den Anstrichmittels, BVA [gal/lb], zu multiplizieren,

* Der Faktor 0.120 ist der aufgerundete, reziproke Zahlen- wert des Produktes aus den Faktoren f, und f, und hat, da f, eine dimensionslose Verhaltniszahl ist, als Makinheit

gal kg lb/gal.l/kg- lb . 1 die reziproke Mafieinheit von f,, namlich

was mit Ib/gal multipliziert kg/l ergibt. *') Bei dem zweiten Teilschritt dieser Rechenoperation mu&

damit hierbei mit der d [kgil] operiert werden kann, dem Symbol G in der Gro13e - - m = Masse der Gewichtsstucke zugeschrieben werden, und die Mafieinheit kg ist dabei im Sinne von kg-Masse auf- zufassen, da ohne diese Voraussetzung, dimensionsmabig gesehen, das Rechnen mit der Dichte nicht statthaft ware. Von dieser Auslegung sol1 auch bei den folgenden Aus- fiihrungen Gebrauch gemacht werden, damit statt der Wichte, wie es eigentlich richtiger ware, auch weiterhin mit der Dichte operiert werden kann. Desgleichen sol1 im fol- genden auch nicht mehr zwischen G und G unterschieden werden, da es sich hei den hier in Betracht kommenden Gewichtsangaben stets um die durch Wigung in Luft, ohne Beriidtsichtigung des Luftauftriebes, bestimmten Tauch- gewichte handelt.

-.. .

-- - 1

die Bedeutung G v,,, L' I 100 kg 1 J

F E T T E . S E I F E N A N S T R I C H M I T T E L 60. Jahrgang Nr 12 1958

oder man rechnet sie zunichst wieder in d ie entsprechen- den Gewichtsteile in Kilogramm per 100 Liter-Einheiten urn und dividiert diese d a n n durch die Dichte d,, [kg/l] des betreffenden Anstrichmittels.

Eine zusammenfassende Obersicht uber den Zusam- menhang dieser und der bisher besprochenen Rechen- operationen gibt das folgende Schema:

- . BVA [gal/lb]

0.120 ' - - 1:" :ci ,-.

BV [gal/lb] -

i

1 BV [galilb]

V ~ [VOl.~/O] \'loo

4 I - >

. d [ kgil]

Als Zahlenbeispiel ist ferner i n Tab . 1 das Ergebnis einer nach diesen Rechenoperationen vorgenommenen Berechnung einer etwas vereinfachten amerikanischen Originalrezeptur fur eine Dispersionsfarbe wieder- gegeben. Die Vereinfachung besteht darin, dai3 die Bestandteile, die nur in untergeordneten Mengen ent- hal ten sind, summarisch unter ,,Sonstige" zusammen- gefal3t wurden, d a sie bei der Berechnung der Pigment- Volumen-Konzentration, die im folgenden noch naher erlautert wird, als niengenmai3ig nicht ins Gewicht fal- lende Bestandteile vernachlassigt werden konnen *.

Bei der Berechnung der Pigment-Volumen-Konzen- tration aus den auf diese Weise erhaltenen Zahlen- werten mui3 noch beachtet werden, dai3 hierbei nur der Gehal t a n festem Bindemittel in Rechnung gestellt wird. W e n n also das Bindemittel nicht von vornherein in 100°/oiger Form, sondern als Losung oder als Binde- mittel-Dispersion vorliegt, so mussen erst noch die der eingesetzten Rindemittel-Menge entsprechenden Ge- wichtsanteile festen Bindemittels, GfB/Vloo [lb/100 gal] bzw. [kg/100l], ermittelt werden, aus denen man dann durch Multiplikation mit dem Bulking Value bzw. durch Division durch die Dichte der festen Bindemittel-Sub-

'$ Falls jedo& gemad der Rezeptur dcs Anstrichmittels gro- bere Mengen von diesen bei geringen Anteilen zu vernach- lassigenden Bestandteilen enthalten waren - bei dem gewahlten Beispiel einer Dispersionslarbe etwa grobere Mengen an Verdickungsmittel -, so miinten dercn nicht- fliichtige Bestandteile bei der Berechnung der PVK in ent- sprechender Weise noch mit beriicksichtigt werden, und eine solche Vereinfachung der Rezeptur durch summarisme Zu- sammenfassung diescr Bestandteile kiinnte dann nicht vor- genommen werdcn. Dies gilt auch fur zusatzliche Weich- macher-Anteile, d. h. soweit diese nicht von vornherein bereits als Bindemittel-Bcstandteile in Rechnung gestellt werden, wie bei den iui3erlich plastifizierten Kunststoff- Dispersionen, bei denen grundsatzlich der Gesamtgehalt an Polymerisat und Wcichmacher als Bindemittel-Festsubstanz gerechnet wird.

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I Gfll [Gew.%] . BVf, [galilb] v,, [Vol."/o]

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. . . . JL [Val.%] VIOO

stanz, BVfn [lblgal] bzw. dfB [kg/l], die zugehorigen Volumen-Anteile fester Bindemittel-Substanz, VfB/Vloo [VO~.~ /O] , erhalt.

In der Rezeptur, die dem in der obigen Tabelle (S. 1 1 82) ge- brachten Zahlenbeispiel zugrundeliegt. hat das Bindemittel einen Festgehalt GfB = 46.0 [Gew.o/o], und der Bulking Value bzw. die Dichte der Festsubstanz ist BVf, = 0.1101 [gal/lb] bzw. df, = 1.09 [kg/l]; der Anteil an 46O/oigem Bindemittel be- t r ig t GBIV,, = 632.0 [lb/100 gal] bzw. 75.8 [kg/100 I].

Damit e r rchnen sich gemai3 46.0 100

2 9 2 . 0 ~ 0 . 1 1 0 1 = 32.1 632.0 * - = 292.0;

bzw. I .0.120

46 0 100

75.8. - = 34.9;

.0.120 I 1

34.9 . - = 32.1 1.09

fur den darin enthaltenden Anteil an nichtflichtiger Binde- mittel-Festsubstanz 32.1 Vol.O/o.

Wenn der Bulking Value bzw. die Dichte der Binde- mittel-Festsubstanz nicht bekannt sind, so kann nach der Formel

aus dem in Gewichtsprozent angegebenen Festgehalt des Bindemittels GfH [Gew.O//o], und den leicht zu ermittelnden Dichten des Losungs- bzw. Dispergiermittels, dL [kgll], und des Bindemittels, dB [kg/l], der Festgehalt des Binde- mittels in Volumenprozent, VfB [Vol.O/o], berechnet wer- den *.

Damit kann man dann gemad Vf[{ [Val.%]

100 - - vfn [Val.%] vB [Vol.o/u]

' v100 Vl* weiter ausrechnen, wieviel von den Volumenteilen des Bindemittels, VH/Vlw [Val.%], die in dem betreff enden

* Es konnte aber auch die Dichte der Bindemittel-Festsub- stanz selbst na& der in der FuSnote auf S. 1186 angegebenen Formel berechnet und damit auch der entsprehende Bulking Value erhalten werden.

F E T T E . S E I F E N A N S T R I C H M I T T E L 60. Jahrgang Nr. 12 1958

[Val.%]

Anstrichmittel enthalten sind, als Volumenanteile Binde- mittel-Festsubstanz, Vfl~/Vloo [VO~.~/O] , vorliegen.

In dem obigen Beispiel ist

Gf,, = 46.0 [Gew."/o], dH = 1.04 [kg/l], dL = 1.00 [kg/l] und

_ - vB - 73.0 [VO~.~ /O] . Vl,

Hieraus erhalt man

100 - 46.0 1 .OO

VfH = 100- 1.04 = 43.8 [Vol."/o]

und fur den Anteil an nichtfluchtiger Bindemittel-Festsubstanz

VfB VB Vf, [Vol."/o] 43.8 = 73.0 * - = 32.1 [ V O ~ . ~ / O ] . -=-.

Vl, VlOO 100 100

Somit sind nun alle zur Berechnung der Pigment- Volumen-Konzentration erforderlichen Groflen ermittelt; fur das obige Beispiel errechnet sich damit, gemas der Definition

vp + v,. PVK ("/a) = -. 100 eine Pigment-Volumen-Kon-

vP -k VF + vfB zentration von

.5.7 + 8.1 13.8 45.9

- 5 . 7 + 8.1 + 32.1

. 100 = - * 100 = 30.07 "/o.

Die Umrechnung der Gewichtsanteile in Volumen- Anteile, die fur die Berechnung der PVK erforderlich ist, bietet dariiber hinaus zugleich noch den Vorteil, dai3 man damit auf einfache Weise auch noch die theoretisch miigliche Ergiebigkeit des betreffenden Anstrichmittels ausrechnen kann. Unter der E r g i e b i g k e i t versteht man die Flachenbedeckung, F [m*], die sich mit 1 Liter bzw. 1 Kilogramm des betreffenden Anstrichmittels, [1;1] bzw. [kgA], bei einer bestimmten Schichtdicke, a [p], des Anstrichfilmes erzielen last. Sie ist um so p o s e r , j e hoher der Volumen-Anteil der nichtfliichtigen, im An- strichfilm verbleibenden Substanz des betreffenden An- strichmittels und j e geringer die Schichtdicke, in der das Anstrichmittel aufgetragen wird, ist, und umgekehrt. Wenn der Festgehalt in Liter per 1 1 Anstrichmittel, VfA [l/l,J, oder in Volumenprozent per 1 1 Anstrichmit- tel, Vf,, [Vol."/o/l~~], angegeben und zugleich noch beriick- sichtigt wird, dat3 der Rauminhalt von 1 1 praktisch dem

1183

Rauminhalt einer Schicht von der Schichtdicke a = 1 p und der Grundflache F = 109mm0 entspricht *, so sind fur die Berechnung der Ergiebigkeit des betreffenden An- strichmittels folgende Formeln ma5gebend:

a [p] . 100

Nach diesen Formcln hat die Dispersionsfarbe, die nach der in der obigen Tab. als Beispiel gewahlten Anstrichmittel- Rezeptur erhalten wird, mit einem Festgchalt Vf;, = 45.9 [Vol."/o] und dcr Diehte dA = 1.36 [kgil] bei einer Sehicht- d ike a = 100 [p] cine thcoretische Ergiebigkeit von

bzw.

. 103 45.9 100 100 * 1.36 F =

= 4.59 [mZ/lA] I

1 1.36 [kgil]

3.38 [m*/kgJ

Bei 01-Harz-Bindemitteln ist bei der Obertragung amerikanischer Rezeptur-Angaben noch eine Besonder- heit zu beachten, die sich aus den verschiedenartigen Methoden zur Angabe des 071-Harz-Verhaltnisses ergibt. Bei uns wird dieses ublicherweise als Gewichtsverhaltnis angegeben und als die .Pfiindigkeit" oder ,Fettigkeit" des Lackes bezeichnet, und zwar werden dabei die Ge- wichtsteile tll , Gi), [kg], auf einen Gewichtsteil Harz, G1Iarz [kg] , bczogen. Es gilt somit die Beziehung

- n, Pfundigkeit bzw. Fettigkeit = -- GO1 GHarz

die besagt, dai3 ein n-pfundiger bzw. n-fettiger Lack auf 1 Gew.'I'I. Harz n Gew.Tle. Ul enthilt.

Zum Unterschicd hierzu wird in den USA das Ul- Harz-Verhaltnis durch die ,Gallon Length" zum Aus- druck gebracht, die angibt, wieviel Volumenteile Ul, V01 [gal], per 100 Gewichtsteile Harz, G l o o ~ ~ a r z [1001b], in dem betreflenden La& enthalten sind. Fur die Gal- lon Length gilt somit die Beziehung

Gallon Length = vo' = nllOO [ga1/100 lb], IIarz [loo 1'1

die besagt, dafl ein Lack mit der Gallon Length n'loo auf 100 Gew.Tle. IIarz n Vol.Tle. Ul enthalt und demnach als ein n-Gallonen-Lack bezeichnet werden kann.

= lo3 ymVl

1 184

Fur die gegenseitige Umrechnung von Pfundigkeit bzw. Fettigkeit und Gallon Length gelten somit die fol- genden Beziehungen und Umrechnungsfaktoren:

Gallon Length +- Pfiindigkeit bzw. Fettigkeit 1

Zahlenbeispiel

Gegeben: 25 Gallonen-La& Gallon Length: nllOO = 25 [ga1/100 lb] Bulking Value bzw. Dimte des 01s: BVol = 0.1250 [galilb] bzw. do, = 0.96 [kg/l]

Pfiindigkeit bzw. Fettigkeit dieses Lakes: n = x

Gesucht:

X 0.96. 8.34

100 = 2.0 bzw. x 25 - 25 -. -

100 * 0.1250

bzw.

Gegebcn: 4-pfiindiger bzw. 4-fettiger Lack: n = 4, do, = 0.96 [kgil]

Gallon Length: nllOO = x [ga1/100 lb] Gesucht:

x = - - * loo .0.120 = 50.0 0.96

Obwohl die Umrechnung einer in metrischen Ma5- einheiten gegebenen Rezeptur in einen pounds per 100 Gallonen-Ansatz sich aus dem auf Seite 117'3 angegebe- nen Schema uber den Zusammenhang der Umrechnungs- operationen ohne weiteres ergibt und man dabei ledig- lich die Kehrwerte der fur den umgekehrten Weg gul- tigen Faktoren zu verwenden hat, sei hier doch no& kurz skizziert, wie man dabei am zweckmaBigsten zu ver- fahren hat, insbesondere wenn von einer Rezeptur aus- gegangen wird, bei der die Gewichtsanteile der einzelnen Komponenten nicht in Gewichtsprozenten, sondern ein- fach nur als Gewichtsteile in kg angegeben sind. Um eine solche Umrechnung iiberhaupt vornehmen zu kon- nen, muB entweder die Dichte des nach der betreffenden Rezeptur erhaltlichen Anstrichmittel-Ansatzes, d A [kg/l] , oder sein Volumen, V,, [I], bekannt sein. Diese lassen sich jedoch leicht experimentell bestimmen. Da sie durch

die Beziehung dA = - - miteinander verknupft sind

und das Gesamtgewicht, G A [kg], durch die Rezeptur vorgegeben ist, braucht dabei jeweils nur eine dieser beiden GroBen bestimmt zu werden, da sich die andere dann rechnerisch ermitteln laat.

Das Volumen des Gesamtansatzes, VA [l] , kann aul3er- dem auch als Summe der Teilvolumina der einzelnen Komponenten, VK [l], aus deren Gewichtsanteilen,

60. Jahrgang Nr. 12 igsa

GA V l rgl

F E T T E . SEIFEN . A N S T R I C H M I T T E L

G g [kg], mit Hilfe der zugehorigen Dichten, dg [kg/l], errechnet werden, gemii3 folgender Beziehung:

. ~~. . = v K ( t ) L1l + VK(e) + ' * * * [

Hiermit kann dann die Umrechnung der Rezeptur- Angaben nach folgendem Schema mit Hilfe der iiber den Pfeilen angegebenen Faktoren vorgenommen wer- den:

100

/ / . BVK [gal/lb]

/

-~ VlOO G K L 100 I b gal 1

Dabei werden zunachst die in kg-Einheiten angegebe- nen Gewichtsanteile in Gewichtsprozent und diese dann in Gewichtsanteile per 100 Volumen-Einheiten in kg1100 I-Einheiten umgerechnet. Diese beiden Rechen- operationen konnen aber auch. wie aus dem Schema zu ersehen ist, zu einer einzigen Rechenoperation zusammen- gefai3t werden. Als letztes ist dann lediglich no& die Umrechnung von kg/100 1-Einheiten in lb/100 gal-Ein- heiten vorzunehmen. Wenn bei der ursprunglichen Re- zeptur die Anteile der Einzel-Komponenten bereits in Gewichtsprozenten gegeben sind, so vereinfacht sich die Umrechnung, da in diesem Falle die Umrechnung der lediglich in kg-Einheiten angegebenen Gewichtsanteile in Gewichtsprozent entfillt.

Den Praktiker wird nun letzlich noch die Frage inter- essieren, wie er die Rezeptur fur ein Anstrichmittel, das eine bestimmte vorgegebene Pigment-Volumen-Konzen- tration haben SOH, zu formulieren hat. Dies ist durchaus moglich, und es soll im folgenden no& kurz gezeigt werden, wie man dabei zu verfahren hat.

Neben der gewunschten PVK mui3 man lediglih noch wissen, wie hoch etwa der Festgehalt des betreffenden Anstrichmittels sein mui3, damit man fur die Berechnung der Rezeptur von vornherein einen grofienordnungs- mai3ig richtigen Festgehalt zugrundelegen kann, der zwedrmaligerweise jedom etwas hoher gewahlt wird,

FETTE - S E I F E N * A N S T R I C H M I T T E L 60. Jahrgang Nr. 12 1958

als er effektiv sein miii3te. Dadurch umgeht man namlich die Gefahr, dai3 sich am Ende ein Anstrichmittel von zu niedrigem Festgehalt ergibt, wahrend andererseits bei zu hohem Festgehalt nachtraglich leicht verdunnt werden kann, ohne daf3 dabei an der anteilmaaigen Zusammen- setzung der nichtfliichtigen Bestandteile etwas geandert wird.

Von den Materialien, die zur Herstellung des An- strichmittels, fur das die Rezeptur aufgestellt werden soll, verwendet werden, mu8 ferner noch bekannt sein 1. der Festgehalt des Bindemittels in Gew.O/o 2. die Dichte der Bindemittel-Festsubstanz 3. die Zusammen- setzung des Pigment-Fullstoff-Gemisches in Gew.O/o und 4. die Dichte der einzelnen Pigmente und*Fullstoffe.

Aus 3. und 4. wird dann zunachst die durchschnittliche Dichte des Pigment-Fullstoff-Gemisches berechnet: - 100

GP(l) I GP(2) I . . . GF(I) ~ GF(2) + . . . dP(C dP(2) dF(1) dF(2)

Damit konnen dann mit Hilfe der beiden folgenden Formeln die Gewichtsanteile des Pigment-Fullstoff-Ge- misches und der festen Bindemittel-Substanz in 100 Ge- wichtsteilen des fertigen Anstrichmittels berechnet wer- den:

dP + F [kg/ll = -

und

G(P+F) [kg/100 kg,zI + GfB [kg/100kg~l = GI, [kg/lOOkg~I.

Wenn das Bindemittel nicht in 100°/oiger Form vor- liegt, mui3 noch die Bindemittel-Menge, GB [kg/100 kgA], berechnet werden, in der die entsprechende Menge Bindemittel-Festsubstanz, GfB [kg/100 k g ~ ] , enthalten ist, wozu der nach der obigen Formel fur die Bindemittel- Festsubstanz errechnete Gewichtsanteil, GfB [kg1100 k g ~ ] , durch den Festgehalt des Bindemittels, GtB [Gew.O/o], zu dividieren und mit dem Faktor 100 zu multiplizieren ist:

Die restlichen Bestandteile, die Losungs- und Ver- diinnungsmittel und Hilfsstoffe, ergeben sich dann als Diff erenz auf 100 [ kg/lOO k g ~ ] .

Zur niheren Erlauterung dieser Ausfuhrungen miige das folgende Zahlenbeispiel dienen. Dabei soll diesmal die Re- zeptur fur die Dispersionsfarbe, die bei den bisherigen Bei- spielen zugrundegelegt wurde, ermittelt werden.

Die Aufgabe heifit demnach, die Rezeptur fur eine Dis- persionsfarbe zu formulieren, die eine PVK = 50 O/o bei einem Festgehalt des fertigen Anstrichmittels yon GfA = 59.9 [kg/100 kgA] haben soll. Zur Pigmentierung soll dabei ein Gemiscfi aus 51.4 Gew.Vo r-Titandioxyd mit der Di&te d = 4.2 [kg/l] und 48.6 Gew.% Talkum mit der Dichte d = 2.8 [kg/l] und ala Bindemitlel eine Kunststoff-Dispersion

11&5

mit cincm Festgehalt GfB = 46.0 Gew.O/o und dcr Dichte dcr Bindemittel-Fcstsubstanz (If13 = 1.09 [kg/l] verwcndct wer- den *.

Gegcbcn sind dernnach:

PVK = 3 O o / o Gf.\ 59.9 [kg/IOOkg,j] Gfl: = 4G.0 G c ~ . ~ / o df13 - 1.09 [kgil]

1 GI) = 5 1 . 4 ,, dp L 4.2 [kg/l] 1 G,. = 48.6 d ; 2.8 [kg/l] -!

Gp + GF == 100.0 Gew.O/u

und damit erhil t man:

100 100 d(pi-F1 = 51.4 48.6 12.4 + 17.4 29.8

i - 4.2 2.8

-.

30 * 3.4 102.0 = 59.9 . = 5 9 . 9 .

30 . 3.4 + (100-30) 1.09 102.0 + 76.3 102.0

== .59.9. - - - 34.3 178.3

(1 00-30) . 1.09 76.3 = 59.9 * = 59.9.

3 0 . 3.4 + (100-30) . 1.09 102.0 + 76.3 76.3

- 59.9 . - = 25.6 178.3

und 100 GI< [kg/100 kg,,] = 25.6 .- 46.0 = 55.7

Fur die gcsuchte Rczeptur crgibt sich sornit folgende Formulierng:

G - [Gewoio] Gf

GI00 GI00 - [Gew.o/o]

Pigmentc

und

Full s t off e

Gp [Gew.O/o] 51.4 - 17.6 r-TiO, 17.6 - . - /- * 100 100

\- . _ - - 16.7 Talkum 16.7

34.3 /, GF [Gew.o/o] 4 ~ . ( ;

100 100 -

Bindcmittcl (B) 55.7

(4G.0 Gew.O/o Fcstgehalt) (fB) 25.6 -.

Sonstigcs - -

Gesamtanstrichmittel (A) 100.0

10.0 (als Differenz auf 100 Gew."/o)

(f A) 59.9

Ein Vergleich mit der auf Seite 11 82 wiedergegebenen Tabelle zeigt, dafi es auf diese Weise tatsachlich ohne besondere Schwierigkeiten moglich ist, eine Rezeptur von vornherein auch fur ein beliebiges, vorgesebenes Volumenverhaltnis von Pigment und Bindemittel-Fest- substanz zu formulieren.

* Falls die Dirhte der Bindcmittcl-Fcstsubstanz nicht bekannt i s t , kann sic rnit Hilfc folgender Formcl aus dem Festgehalt des Bindcmittels, GfI, [Gew.O/o], und den Dichten des Lo- sungs- bzw. Dispcrgiermittcls, d], [kgil] und dcs Bindc- mittcls. wic es vorliegt, d, [kgil], bcrechnct werden:

- Gf, [Gew.O/o] d, [kgil] .-- v,,, [Val.%]

z. B.

46.0 * 1.04 4i .HL 46.0. 1.04 ~ ,,09 100-46.0 4934 43.84

- _ - 100 - * 1.04

1 .00

Zusom)ncn fossung Pigment-Volumen-Konzentration, Definition und Berech-

nung. Umrehnung arnerikanischer Rezepturangaben ins metrische Mai3system und urngekehrt. Definition und Ablei- tung des sog. "Bulking Value. Berechnung der theo- retischen Ergiebigkeit eines Anstrichmittels. Bcsonderheiten bei der Rezepturangabe von Anstrichmittcln auf Basis von 01-Harz-Bindernitteln. Sperielle Hinweise fur die Ubcrtra- f;ung von Kezepturangaben aus dem metrischen ins ameri- kanische Mafisystcm. Angaben zur Bcrcchnung und Formu- lierung einer Rezeptur fur ein bclicbigcs, vorgcgcbcncs Volu- rnenverhaltnis der Pigment- und Bindemittel-Festsubstanz- Anteile.

Auf die Ableitung dcs Bulking Value wird besonders aus- fiihrlich eingegangcn, da es im rnctrischen Mansystem keine spezielle MaDgrijDe gibt, die dem Bulking Value direkt ent- spricht. An Hand von Analogie-Betrachtungen werden dabei die Zusammenhlnge zwischen dern Bulking Value und den mctrischen Ma5griji3cn aufgezeigt, die prinzipiell auch fur die Ableitung der in dcr Praxis vcrwendeten Urnrechnungs- bczichungcn ma13gebend sind. Letztere sind jedoch bercits rnoglichst wcitgchend auf die praktischen Belange zugeschnit- ten und vcrcinfacht worden, so da13 sich die ursachlichen Zusarnrncnhange nicht mehr ohne weiteres erkennen lassen. Besonders aus diescrn Grunde und weniger der Vollstandig- keit halber wurde daher bei dcr Ableitung des Bulking Value vcrsucht, diesc Zusarnmenhange einrnal klar herauszustellcn.

F E T T E . S E I F E N . A N S T R I C H M I T T E L 60. Jahrgong N r . 12 1 ')58