Der Lacklaborant Lernwerk

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L-155

Glanz, Haze und Oberflächen-Erscheinungsbild

Reflektometer, Goniophotometer und Rauheit

Prüfungsteil 1A 7.1 · B 13

KernaussageGlanz, Glanzschleier (Haze), Bildschärfe (DOI) und Struktur (Orangenhaut) beschreiben das Erscheinungsbild einer Oberfläche. Gemessen werden sie mit dafür geeigneten Verfahren — Glanz mit dem Reflektometer, Haze und DOI mit eigenen Messsystemen, Flop bzw. Winkelabhängigkeit goniospektrophotometrisch, die Feinrauheit über die Rauheitsmessung und die Welligkeit (Orangenhaut) über die Struktur- bzw. Welligkeitsmessung.

Glanzmessung

Der Glanz wird mit dem Reflektometer nach DIN EN ISO 2813 unter festen Messwinkeln bestimmt: gemessen wird zuerst unter 60°; liegt der Wert über 70 GE, wechselt man auf 20° (bessere Auflösung im Hochglanzbereich), unter 10 GE auf 85° (Mattbereich). Angegeben wird der Wert in Glanzeinheiten (GE), bezogen auf einen Standard.

Haze und Bildschärfe

Der Glanzschleier (Haze) ist ein milchiger Schleier nahe der Spiegelreflexion, der den Glanz „stumpf“ wirken lässt. Die Bildschärfe (DOI, distinctness of image) bewertet, wie scharf sich Objekte in der Oberfläche spiegeln. Orangenhaut („orange peel“) ist eine wellige Struktur, die den Verlauf stört.

Metallic-Effekt und Flop

Bei Effektlacken misst ein Goniophotometer die Helligkeit unter mehreren Betrachtungswinkeln. Der Hell-Dunkel-Wechsel beim Kippen ist der Flop; er wird über einen Flop-Faktor beschrieben und ist für die Beurteilung von Metallic- und Perlglanzlacken wichtig.

Rauheit

Die Oberflächenrauheit kann mit Tastschnitt- oder geeigneten optischen Verfahren erfasst werden; das Messverfahren muss zur Strukturgröße und Oberfläche passen. Gebräuchliche Kennwerte sind der arithmetische Mittenrauwert Ra und die gemittelte Rautiefe Rz. Feine Rauheit beeinflusst Glanz und Haptik. Ra und Rz erfassen nur diese Feinrauheit; die Welligkeit der Orangenhaut liegt im Millimeterbereich und wird mit Struktur- bzw. Welligkeitsmessgeräten beurteilt (Kennwerte Longwave und Shortwave); dieselben Geräte liefern häufig zusätzlich einen DOI-Wert.

Mattierungsmittel und wie sie wirken

Hoher Glanz entsteht, wenn die Oberfläche glatt ist und das Licht gerichtet (spiegelnd) reflektiert. Mattierungsmittel erzeugen gezielt das Gegenteil: Es sind feinste Teilchen — meist gefällte oder pyrogene Kieselsäure, manchmal Wachse —, die eine mikroskopische Rauheit an der Filmoberfläche bilden. An dieser Rauheit wird das Licht diffus in viele Richtungen gestreut statt gerichtet reflektiert, und der Glanz sinkt. Eine höhere bzw. gröbere Mattierungsmittelkonzentration kann den Glanz reduzieren; der Effekt hängt außerdem von Partikelgröße, Brechungsindex, Oberflächenstruktur, Bindemittel und Schichtdicke ab und verläuft nicht zwangsläufig linear. Damit die Rauheit an der Oberfläche entsteht und nicht im Film versinkt, müssen Teilchengröße und Schichtdicke zusammenpassen.

Umwelt und Sicherheit

Die optischen Messgeräte sind empfindlich — pfleglich behandeln und nur lösemittelarm reinigen. Prüfmuster sachgerecht lagern und entsorgen.

Merksatz

Glanz: Reflektometer 20°/60°/85° in GE. Haze = Schleier nahe der Spiegelung; DOI = Abbildungsschärfe; Orangenhaut = Welligkeit. Flop = Winkelabhängigkeit bei Metallic (Goniophotometer). Feinrauheit: Ra, Rz; Welligkeit und Orangenhaut: Struktur- bzw. Welligkeitsmessung.

GlanzReflektometerGlanzeinheitHazeDOIOrangenhautFlopGoniophotometerRauheitRaRz
Quellen
  • Brock/Groteklaes/Mischke, Lehrbuch der Lacktechnologie
  • DIN EN ISO 2813

Übungsblatt Ü-155

Prüfen, ob es sitzt.

Verständnis8 Punkte

1. Welche Messwinkel nutzt das Reflektometer zur Glanzmessung und wann setzt man welchen ein?

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60°Universeller Messwinkel für mittlere Glanzgrade.
20°Für hochglänzende Oberflächen — bessere Auflösung im oberen Glanzbereich.
85°Für matte Oberflächen — bessere Auflösung im unteren Glanzbereich.
EinheitDer Glanz wird in Glanzeinheiten (GE) gegen einen Standard angegeben.
Warum das eine Eins verdientDie drei Winkel werden korrekt den Glanzbereichen zugeordnet und die Einheit genannt.
Anwendung8 Punkte

2. Ein Hochglanz-Decklack wirkt trotz hohem 20°-Glanzwert „stumpf“ und die Spiegelung ist unscharf. Wie erklären Sie das und was messen Sie zusätzlich?

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HazeEin hoher Glanzschleier (Haze) legt sich als milchiger Schleier über die Spiegelung und lässt sie stumpf wirken.
DOIDie unscharfe Spiegelung deutet auf eine geringe Bildschärfe (DOI) hin.
MessungZusätzlich Haze und DOI messen; ggf. Orangenhaut/Rauheit prüfen.
UrsachenFeine Oberflächenstörungen, Verlauf oder Dispergierung prüfen.
Warum das eine Eins verdientDie Antwort trennt Glanz von Haze und DOI und benennt die passenden Zusatzmessungen.
Anwendung6 Punkte

3. Warum genügt bei einem Metallic-Lack eine einzige Glanzmessung nicht?

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WinkelabhängigkeitEffektlacke ändern Helligkeit und Aussehen je nach Betrachtungswinkel.
FlopDieser Hell-Dunkel-Wechsel (Flop) wird erst durch Messung unter mehreren Winkeln erfasst.
GerätDafür dient ein Goniophotometer; der Flop-Faktor beschreibt die Winkelabhängigkeit.
Warum das eine Eins verdientDie Winkelabhängigkeit von Effektlacken und der Nutzen des Goniophotometers werden erkannt.

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