Der Lacklaborant Lernwerk

Alle Tafeln › Kapitel 7 · Wasserlacke und Elektrotauchlackierung

L-80

Glanzgradklassifizierung physikalisch trocknender wässriger Lacke

Vom Hochglanzlack zur matten Dispersionsfarbe — alles eine Frage der PVK

Prüfungsteil 2A 10 · B 12

KernaussageGlanzgrad und Bindemittelgehalt hängen eng zusammen: niedrige PVK ergibt Hochglanz, hohe PVK ergibt matte Dispersionsfarbe.

Eine Reihe vom Lack zur Farbe

Physikalisch trocknende wässrige Systeme (siehe L-73) bilden eine durchgehende Reihe: Hochglanzlack, Halbglanzlack, seidenmatter Lack und matte Dispersionsfarbe. Der Glanzgrad wird wesentlich durch die Pigmentierungshöhe (PVK) und die dadurch entstehende Oberflächenstruktur beeinflusst; zusätzlich wirken Bindemittel, Pigment-/Füllstoffart, Teilchengröße, Mattierungsmittel und Filmbildung auf den Glanz. Alle vier basieren auf demselben Bindemittelprinzip, mit unterschiedlichem Pigmentanteil.

PVK bestimmt den Glanz

Je niedriger die PVK, desto glänzender der Film — bei sehr wenig Pigment bildet das Bindemittel eine geschlossene, glatte Oberfläche. Steigt die PVK, wird die Oberfläche zunehmend uneben und streut das Licht diffus: Der Glanz sinkt (siehe L-55). Unterhalb der KPVK ist der Film im Allgemeinen dichter und ausreichend mit Bindemittel gefüllt; in Richtung bzw. oberhalb der KPVK verändern sich Filmstruktur und Filmeigenschaften deutlich, und Poren-/Hohlraumanteil sowie Glanz können sich entsprechend ändern.

Die Reihe im Überblick

Die folgenden Zahlen sind Orientierungswerte für gängige Dispersionssysteme, keine Normbereiche: Hochglanzlacke liegen bei PVK etwa 10–15 % und hohem Bindemittelgehalt (65–70 Gew.-%). Halbglanz folgt bei 15–30 %, seidenmatt bei 30–40 %, matte Innenfarben bei 40–60 %; hoch gefüllte, preiswerte Wandfarben liegen darüber und sind dann überkritisch (siehe L-55).

Fassadenfarben sind in der Regel deutlich höher pigmentiert als hochwertige Glanzlacke; Dispersions-Fassadenfarben liegen dabei meist unterkritisch, Werte von 60 % PVK und darüber sind außen die Domäne der Siliconharz- und Silicatfarben — einen allgemeingültigen Fassadenbereich gibt es nicht. Wo eine konkrete Rezeptur liegt, hängt von Bindemittel, Pigment- und Füllstoffsystem, der zugehörigen KPVK und den geforderten Eigenschaften ab — dieselbe PVK bedeutet bei unterschiedlicher KPVK ein völlig anderes Filmgefüge. Zwischen den Glanzstufen liegen fließende Übergänge, keine scharfen Grenzen.

Eine hohe Pigmentierung hat zwei Gründe: erstens Wirtschaftlichkeit — Füllstoffe sind günstiger als Bindemittel (matte Wandfarben); zweitens Diffusionsoffenheit — viele Poren senken den sd-Wert und lassen Wasserdampf aus dem Untergrund entweichen (Siliconharz- und Silicatfarben außen, siehe L-78, L-79). Der Preis wird oberhalb der KPVK fällig: Dort reicht das Bindemittel nicht mehr aus, um alle Pigment- und Füllstoffteilchen zu benetzen und einzubinden. Der Film wird porös, nimmt mehr Wasser auf, und die Beständigkeit lässt nach — und an der Oberfläche sitzen die Pigment- und Füllstoffkörner nur noch lose in einer zu dünnen Bindemittelbrücke. UV baut das organische Bindemittel an der Oberfläche ab, und die freigelegten Pigmentkörner bilden eine pulvrige Schicht — die Kreidung. Kontrollierte Kreidung ist dabei kein Fehler: Regen wäscht den Kreidestaub samt Schmutz ab — selbstreinigend. Problematisch wird es erst, wenn die Kreidung so stark ist, dass Farbe verloren geht oder die Schutzwirkung nachlässt.

Messung und Normeinteilung

Objektiv wird der Glanz mit einem Reflektometer gemessen: Ein definierter Lichtstrahl trifft die Fläche, erfasst wird der spiegelnd reflektierte Anteil. Nach DIN EN ISO 2813 richtet sich der Messwinkel nach der Glanzhöhe — 20° für Hochglanz, 60° als Standard, 85° für matte Flächen. Für Innenfarben ordnet DIN EN 13300 vier Stufen zu: glänzend (Reflektometerwert ≥ 60 bei 60°), mittlerer Glanz (< 60 bei 60° und ≥ 10 bei 85°), matt (< 10 bei 85°) und stumpfmatt (< 5 bei 85°); die früheren Bezeichnungen seidenglänzend und seidenmatt zählen zum mittleren Glanz. Dieselbe Norm stuft zusätzlich Nassabriebbeständigkeit, Deckvermögen und Korngröße in Klassen ein und löste damit die alte DIN 53778 ab.

Kosten und Praxisfolge

Hoher Glanz braucht viel Bindemittel, und das Bindemittel ist oft ein wesentlicher Kostenfaktor — matte Farben sind deshalb häufig preiswerter als glänzende (in stark pigmentierten Systemen kann dagegen der Pigment-/Füllstoffanteil die Kosten dominieren). Umgekehrt lässt sich aus dem gewünschten Glanzgrad direkt die ungefähre PVK und der nötige Bindemittelanteil ableiten. Das ist eine wichtige erste Orientierung, bevor Deckvermögen und Wischfestigkeit fein abgestimmt werden, und verkürzt die erste Formulierungsrunde spürbar.

Merksatz

Glanzgrad und PVK hängen direkt zusammen: niedrige PVK/viel Bindemittel = Hochglanz, hohe PVK/wenig Bindemittel = matte Dispersionsfarbe. Fassadenfarben sind häufig höher pigmentiert als Glanzlacke — eine hohe PVK fördert Mattierung und Diffusionsoffenheit, oberhalb der KPVK aber auch Porosität, Wasseraufnahme und Kreidung. Maßgeblich ist immer die PVK im Verhältnis zur KPVK des Systems, nicht die PVK-Zahl allein. Objektiv wird der Glanz per Reflektometer gemessen und nach DIN EN 13300 in vier Stufen eingeteilt.

GlanzgradHochglanzlackHalbglanzlackseidenmattmatte DispersionsfarbePVKBindemittelgehaltphysikalisch trocknendRezepturentwicklungPigmentierungshöheKPVKDiffusionsoffenheitKreidungReflektometerDIN EN 13300Glanzmessung
Quellen
  • Müller/Poth, Lackformulierung und Lackrezeptur
  • Brock/Groteklaes/Mischke, Lehrbuch der Lacktechnologie
  • DIN EN 13300
  • DIN EN ISO 2813

Übungsblatt Ü-80

Prüfen, ob es sitzt.

Verständnis8 Punkte

1. Warum sinkt der Glanz eines physikalisch trocknenden Films mit steigender PVK?

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Niedrige PVKWenig Pigment: Das Bindemittel bildet eine geschlossene, glatte Oberfläche, die Licht gerichtet reflektiert — hoher Glanz.
Steigende PVKMehr Pigment: Die Oberfläche wird zunehmend uneben; Pigmentkörner ragen an die Oberfläche.
FolgeDas Licht wird diffus gestreut statt gerichtet reflektiert — der Glanz sinkt.
BezugDieser Zusammenhang gilt zusätzlich zur KPVK-Betrachtung aus L-55 und erklärt die ganze Reihe von Hochglanz bis matt.
Warum das eine Eins verdientDer Mechanismus (glatte vs. uneben werdende Oberfläche, gerichtete vs. diffuse Reflexion) wird korrekt erklärt und mit dem PVK-Konzept verknüpft.
Berechnung8 Punkte

2. Ordnen Sie zu: Ein Lack mit PVK 12 % und ein Anstrich mit PVK 75 %. Welcher Glanzklasse und welchem ungefähren Bindemittelgehalt entsprechen sie?

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PVK 12 %Liegt im Bereich 10–15 % → Hochglanzlack, Bindemittelgehalt etwa 65–70 Gew.-%.
PVK 75 %Liegt weit im oberen Pigmentierungsbereich → hoch pigmentierte, überkritische matte Wandfarbe (innen). Der Bindemittelgehalt ist entsprechend niedrig — mit typischen Dichten grob 10–15 Gew.-% des Trockenfilms; exakt lässt er sich nur mit den Dichten von Pigment, Füllstoff und Bindemittel berechnen (siehe L-55).
TrendJe höher die PVK, desto niedriger der Bindemittelgehalt und desto matter der Film.
AntwortsatzPVK 12 % → Hochglanz; PVK 75 % → hoch pigmentierte, überkritische matte Wandfarbe (innen).
EinschränkungDie Zuordnung ist eine Orientierung. Ob 75 % in der konkreten Rezeptur sinnvoll sind, entscheidet die Lage zur KPVK — oberhalb der KPVK werden Film und Beständigkeit deutlich schlechter.
Warum das eine Eins verdientBeide PVK-Werte werden korrekt der Glanzklasse und dem passenden Bindemittelgehaltsbereich zugeordnet; der gegenläufige Trend wird richtig erkannt.
Anwendung7 Punkte

3. Ein Kunde möchte einen möglichst günstigen, aber noch gut deckenden Innenanstrich. Wie wählen Sie die PVK, und welchen Zielkonflikt müssen Sie beachten?

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WahlEine PVK im mittleren bis oberen Bereich (z. B. 40–60 %, matte Innendispersionsfarbe) — sie kommt mit relativ wenig, günstigem Bindemittel aus.
ZielkonfliktZu hohe PVK (nahe oder über der KPVK) senkt zwar die Kosten weiter, aber Wischfestigkeit und Filmfestigkeit leiden (siehe L-55); das Deckvermögen steigt oberhalb der KPVK durch Luftporen sogar an (Dry-Hiding) — auf Kosten der Beständigkeit.
KompromissMan wählt die PVK so hoch wie für die Kostenersparnis nötig, aber unterhalb der Stelle, wo Wischfestigkeit und Filmfestigkeit spürbar leiden.
KontrolleVor der Freigabe wird die Rezeptur auf Deckvermögen und Wischfestigkeit geprüft.
Warum das eine Eins verdientDie PVK-Wahl wird richtig im mittleren bis hohen Bereich verortet, und der Zielkonflikt Kosten gegen Wischfestigkeit/Filmfestigkeit wird klar benannt — die geforderte Abwägung.

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