Bénard-Zellen
Diese Verlaufstörung ist einfach zu erkennen an der (im Idealfall) typischen hexagonalen Form ihrer Zellen an der Lackschichtoberfläche (siehe Abbildung 1).
Abbildung 1: Bildung von Bénard-Zellen; links Orangenschaleneffekt (auch bei Klarlacken); rechts Sichtbarwerden durch Entmischen von Pigmenten (floating, siehe Ausschwimmen).
Ein Abgrenzen gegenüber der sich wesentlich unregelmäßiger bildenden Orangenhautstruktur (Orangenschaleneffekt) ist nicht immer ohne weiteres möglich; zwischen beiden Phänomenen gibt es ursächliche Zusammenhänge.
Als Ursachen für Bénard-Zellen lassen sich Gradienten verschiedener Faktoren über die Schichtdicke hinweg ausmachen (siehe auch Ausschwimmen). Hier kann es sich handeln um den Lösemittelgehalt, die Dichte, die Temperatur, die Oberflächenspannung usw. In jedem Fall löst der Gradient auf den Zellenbereich begrenzte Zirkulationsströmungen aus (an senkrechten Flächen auch als Rollzellenbildung bezeichnet), die häufig dann besonders gut sichtbar werden, wenn der Lack Pigmente unterschiedlicher Dichte und Partikelgröße enthält. Abbildung 2 zeigt eine mikroskopische Aufnahme eines Titandioxid- und Kupferphthalocyanin-Pigmente enthaltenden Flüssiglackes, in dem das blaue Pigment flockuliert vorliegt. In Abbildung 3 sind deutlich größere Zellen zu sehen, in denen sich Aluminium-Effektpigmente wegen der Strömungsrichtungen teils parallel, teils senkrecht zur Oberfläche orientieren und dadurch unterschiedlich hell wirken.
Der Grund für die auffallende Regelmäßigkeit der Bénard-Zellen ist, dass sie spontan, dann aber zugleich überall in der Schicht auftreten. So sind die Bénard-Zellen geradezu zum Musterbeispiel für synergistische Wirkungen geworden.
Literatur
farbe & lack 81, 411 (1975)
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Meichsner, G.; Mezger, T.; Schröder, J., Lackeigenschaften messen und steuern, 2. Aufl.; Vincentz: Hannover, (2016)
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Übersetzungen:
| E | Bénard cells |