ISO 23811:2009
(Main)Paints and varnishes — Determination of percentage volume of non-volatile matter by measuring the non-volatile matter content and the density of the coating material, and calculation of the theoretical spreading rate
Paints and varnishes — Determination of percentage volume of non-volatile matter by measuring the non-volatile matter content and the density of the coating material, and calculation of the theoretical spreading rate
ISO 23811:2009 specifies a simple practical method for calculating the non-volatile matter by volume, NVV, of a coating material from the non-volatile-matter content, NV, the density of the coating material and the density of the solvents. Using the non-volatile matter by volume results and the density obtained in accordance with ISO 23811:2009, it is possible to calculate the theoretical spreading rate of a coating material. ISO 23811:2009 is not applicable to coating materials which exceed the critical pigment volume concentration (CPVC).
Peintures et vernis — Détermination du pourcentage en volume de matières non volatiles par mesurage de la teneur en matières non volatiles et de la masse volumique d'un produit de peinture et calcul du rendement d'application théorique
L'ISO 23811:2009 spécifie une méthode pratique et simple de calcul de la teneur en volume de matières non volatiles, NVV, dans un produit de peinture à partir de la teneur en matières non volatiles, NV, de la masse volumique du produit de peinture et de la masse volumique des solvants. Les valeurs de teneur en volume de matières non volatiles et de masse volumique obtenues par l'ISO 23811:2009 permettent de calculer le rendement théorique d'application du produit de peinture. L'ISO 23811:2009 n'est pas applicable aux produits de peinture dépassant la concentration pigmentaire volumique critique (CPVC).
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 23811
First edition
2009-02-15
Paints and varnishes — Determination of
percentage volume of non-volatile matter
by measuring the non-volatile matter
content and the density of the coating
material, and calculation of the
theoretical spreading rate
Peintures et vernis — Détermination du pourcentage en volume de
matières non volatiles par mesurage de la teneur en matières non
volatiles et de la masse volumique d'un produit de peinture et calcul du
rendement d'application théorique
Reference number
ISO 23811:2009(E)
©
ISO 2009
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ISO 23811:2009(E)
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ISO 23811:2009(E)
Contents Page
Foreword. iv
Introduction . v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions. 1
4 Principle. 2
5 Procedure . 2
6 Calculation. 3
7 Precision. 4
8 Test report . 5
Annex A (informative) Derivation of the theoretical dry film thickness. 6
Annex B (informative) Derivation of the theoretical spreading rate. 8
Annex C (informative) Example for the calculation of the theoretical spreading rate . 11
Bibliography . 12
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ISO 23811:2009(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 23811 was prepared by Technical Committee ISO/TC 35, Paints and varnishes, Subcommittee SC 9,
General test methods for paints and varnishes.
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ISO 23811:2009(E)
Introduction
This method is used to determine the volume of the dry coating obtainable using a coating material by
calculation of the percentage volume of non-volatile matter. The value obtained by this method might not be
the same as that measured or calculated by adding together the masses and volumes of the raw materials in
a formulation. The volume occupied by a combination of resin and solvent might be the same as, greater than
or less than the combined volume of the separate components, since contraction or expansion of resin and
the solvent can occur. A second factor affecting the volume of a dry coating is the degree to which the spaces
between pigment particles are filled with binder. A third factor is the use of volatile components in reactive
systems that, by their reaction, change into non-volatile film-building materials, i.e. amines and reactive
solvents in high-build two-component coating materials.
Above and close to the critical pigment volume concentration, the volume of a dry paint film is greater than the
theoretical volume, due to an increase in unfilled voids between pigment particles. The porosity of the film
means that this method is unsuitable.
Another method for determination of the percentage volume of non-volatile matter is described in ISO 3233.
The method described in ISO 23811 is a quick method which needs only the results of the non-volatile matter
and the density of the coating material and the density of the solvents for the calculation. The precision of the
method depends mainly on the determination of the non-volatile matter content and the unknown densities.
But the precision of the combination of measurements and calculation is better than the precision of pure
calculation methods with no measurements. The simple practical method is often used in the automotive
industry, especially for commercial vehicles.
The method described in ISO 23811 differs from the methods described in ASTM D 2697 and Section 5.5 of
ASTM D 5201-05a and gives different results.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 23811:2009(E)
Paints and varnishes — Determination of percentage volume of
non-volatile matter by measuring the non-volatile matter
content and the density of the coating material, and calculation
of the theoretical spreading rate
1 Scope
This International Standard specifies a simple practical method for calculating the non-volatile matter by
volume, NV , of a coating material from the non-volatile-matter content, NV, the density of the coating
V
material and the density of the solvents. Using the non-volatile matter by volume results and the density
obtained in accordance with this International Standard, it is possible to calculate the theoretical spreading
rate of a coating material.
This International Standard is not applicable to coating materials which exceed the critical pigment volume
concentration (CPVC).
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
ISO 2811-1, Paints and varnishes — Determination of density — Part 1: Pyknometer method
ISO 2811-2, Paints and varnishes — Determination of density — Part 2: Immersed body (plummet) method
ISO 2811-3, Paints and varnishes — Determination of density — Part 3: Oscillation method
ISO 2811-4, Paints and varnishes — Determination of density — Part 4: Pressure cup method
ISO 3251, Paints, varnishes and plastics — Determination of non-volatile-matter content
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
3.1
spreading rate
surface area that can be covered by a given quantity of coating material to give a dried film of requisite
thickness
2 2
NOTE 1 It is expressed in m /l or m /kg.
[ISO 4618:2006]
NOTE 2 See also practical spreading rate (3.3) and theoretical spreading rate (3.5).
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ISO 23811:2009(E)
3.2
non-volatile matter
NV
residue by mass obtained by evaporation under specified conditions
[ISO 4618:2006]
3.3
practical spreading rate
spreading rate which is obtained in practice on the particular substrate being coated
[ISO 4618:2006]
3.4
practical dry film density
practically determined density of a dried and cured coating
3.5
theoretical spreading rate
spreading rate calculated solely from the volume of non-volatile matter
[ISO 4618:2006]
3.6
theoretical dry film density
coating density calculated from the densities of the solvents, coating materials and the non-volatile-matter
content of the coating material
3.7
non-volatile matter by volume
NV
V
percentage residue by volume obtained by evaporation under specified conditions
4 Principle
The non-volatile matter by volume is calculated from the quotient of the density of the coating material and the
density of the dry film, with the dry film density being determined theoretically.
5 Procedure
5.1 Determination of the theoretical dry film density
The dry film density can be determined theoretically, although the density of the solvents and of the coating
material and the coating material’s non-volatile matter by mass also have to be determined. Since it is often
not possible to specify the density of all the solvents present in the coating material, the density of the solvent
in highest proportion is used in the calculation.
The non-volatile matter by mass (NV) is determined as described in ISO 3251.
5.2 Determination of the density
The density of the coating material (ρ ) and that of the solvents in the coating material (ρ ) is determined to
1 2
the nearest 0,001 g/ml in accordance with one of the methods specified in the series of standards ISO 2811-1,
ISO 2811-2, ISO 2811-3 and ISO 2811-4.
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ISO 23811:2009(E)
6 Calculation
6.1 Calculation of the theoretical dry film density
Calculate the theoretical dry film density (ρ), in grams
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 23811
Première édition
2009-02-15
Peintures et vernis — Détermination du
pourcentage en volume de matières non
volatiles par mesurage de la teneur en
matières non volatiles et de la masse
volumique d'un produit de peinture et
calcul du rendement d'application
théorique
Paints and varnishes — Determination of percentage volume of non-
volatile matter by measuring the non-volatile matter content and the
density of the coating material, and calculation of the theoretical
spreading rate
Numéro de référence
ISO 23811:2009(F)
©
ISO 2009
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ISO 23811:2009(F)
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Publié en Suisse
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ISO 23811:2009(F)
Sommaire Page
Avant-propos. iv
Introduction . v
1 Domaine d'application. 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions. 1
4 Principe. 2
5 Mode opératoire . 2
6 Calcul . 3
7 Fidélité . 4
8 Rapport d'essai . 5
Annexe A (informative) Détermination de l'épaisseur théorique du feuil sec. 6
Annexe B (informative) Détermination du rendement d'application théorique . 8
Annexe C (informative) Exemple de calcul du rendement d'application théorique . 11
Bibliographie . 12
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ISO 23811:2009(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 23811 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 35, Peintures et vernis, sous-comité SC 9,
Méthodes générales d'essais des peintures et vernis.
iv © ISO 2009 – Tous droits réservés
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ISO 23811:2009(F)
Introduction
La présente méthode est utilisée pour déterminer le volume du revêtement sec pouvant être obtenu par calcul
du pourcentage en volume des matières non volatiles. La valeur obtenue par cette méthode peut ne pas être
la même que celle que donne un mesurage ou un calcul reposant sur l'addition des masses et des volumes
des matières premières de la formulation. Le volume occupé par une combinaison de résine et de solvant
peut être identique à celui du volume combiné des composants séparés mais il peut également être supérieur
ou inférieur en raison de la contraction ou la dilatation de la résine et du solvant qui peuvent se produire. Un
deuxième facteur affectant le volume d'un revêtement sec est le degré de remplissage des espaces entre
particules de pigment par le liant. Un troisième facteur est l'utilisation, dans les systèmes réactifs, de
composants volatils qui, par réaction, se transforment en matériaux pelliculaires non volatils, notamment les
amines et les solvants réactifs, dans les produits de revêtement bi-composants garnissants.
Juste au-dessus de la concentration pigmentaire volumique critique, le volume de feuil sec est supérieur au
volume théorique en raison d'une augmentation des vides non remplis entre particules de pigments. La
porosité du feuil rend alors la présente méthode inappropriée.
Une autre méthode de détermination du pourcentage en volume des matières non volatiles est décrite dans
l'ISO 3233. La méthode décrite dans la présente Norme internationale est une méthode rapide qui ne
nécessite que les valeurs de la teneur en matières non volatiles et des masses volumiques du produit de
revêtement et des solvants pour le calcul. La fidélité de cette méthode dépend principalement de la
détermination de la teneur en matières non volatiles et des masses volumiques inconnues. Mais la fidélité de
la combinaison «mesurages plus calcul» est toutefois meilleure que celle des méthodes de calcul pur sans
mesurages. La méthode pratique simple est souvent utilisée dans l'industrie automobile, notamment pour les
véhicules utilitaires.
La méthode décrite dans la présente Norme internationale diffère des méthodes décrites dans l'ASTM D 2697
et au chapitre 5.5 de l'ASTM D 5201-05a et donne des résultats différents.
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NORME INTERNATIONALE ISO 23811:2009(F)
Peintures et vernis — Détermination du pourcentage en volume
de matières non volatiles par mesurage de la teneur en
matières non volatiles et de la masse volumique d'un produit de
peinture et calcul du rendement d'application théorique
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale spécifie une méthode pratique et simple de calcul de la teneur en volume
de matières non volatiles, NV , dans un produit de peinture à partir de la teneur en matières non volatiles, NV,
V
de la masse volumique du produit de peinture et de la masse volumique des solvants. Les valeurs de teneur
en volume de matières non volatiles et de masse volumique obtenues par la présente Norme internationale
permettent de calculer le rendement théorique d'application du produit de peinture.
La présente Norme internationale n'est pas applicable aux produits de peinture dépassant la concentration
pigmentaire volumique critique (CPVC).
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les
références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du
document de référence s'applique (y compris les éventuels amendements).
ISO 2811-1, Peintures et vernis — Détermination de la masse volumique — Partie 1: Méthode pycnométrique
ISO 2811-2, Peintures et vernis — Détermination de la masse volumique — Partie 2: Méthode par immersion
d'un corps (plongeur)
ISO 2811-3, Peintures et vernis — Détermination de la masse volumique — Partie 3: Méthode par oscillation
ISO 2811-4, Peintures et vernis — Détermination de la masse volumique — Partie 4: Méthode du cylindre
sous pression
ISO 3251, Peintures, vernis et plastiques — Détermination de l'extrait sec
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s'appliquent.
3.1
rendement superficiel spécifique
aire qui peut être recouverte par une quantité donnée de produit de peinture pour obtenir un feuil sec d'une
épaisseur requise
2 2
NOTE 1 Il est exprimé en m /l ou en m /kg.
[ISO 4618:2006]
NOTE 2 Voir aussi rendement pratique d'application (3.3) et rendement d'application théorique (3.5).
© ISO 2009 – Tous droits réservés 1
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ISO 23811:2009(F)
3.2
matière non volatile
NV
résidu, en masse, obtenu par évaporation dans des conditions spécifiées
[ISO 4618:2006]
3.3
rendement pratique d'application
rendement d'application qui est obtenu en pratique sur un subjectile déterminé lorsqu'il est peint
[ISO 4618:2006]
3.4
masse volumique pratique du feuil sec
masse volumique du revêtement séché et polymérisé, déterminée de façon pratique
3.5
rendement d'application théorique
rendement superficiel spécifique calculé uniquement à partir du volume des matières non volatiles
[ISO 4618:2006]
3.6
masse volumique théorique du feuil sec
masse volumique du revêtement calculée à partir des masses volumiques des solvants, des produits de
peinture et de la teneur en matières non volatiles du produit de peinture
3.7
matières non volatiles en volume
NV
V
pourcentage de résidu, en volume, obtenu par évaporation dans des conditions spécifiées
4 Principe
Le volume de matières non volatiles est calculé par le quotient de la masse volumique du produit de peinture
par la masse volumique du feuil sec, la masse volumique du feuil sec étant déterminée de façon théorique.
5 Mode opératoire
5.1 Détermination de la masse volumique théorique du feuil sec
Bien que la masse volumique des solvants et du produit de peinture ainsi que la teneur en masse des
matières non volatiles contenues dans le produit de peinture soient également à déterminer, il est possible de
déterminer théoriquement la masse volumique du feuil sec. Dans la mesure où il est souvent impossible de
spécifier la masse volumique de tous les solvants présents dans le produit de peinture, c'est la masse
volumique du solvant présent en plus grande proportion qui est utilisée dans le calcul.
La teneur en masse de matières non volatiles (NV) est déterminée comme décrit dans l'ISO 3251.
5.2 Détermination de la masse volumique
La masse volumique du produit de peinture (ρ ) et celle des solvants dans le produit de peinture (ρ ) sont
1 2
déterminées à 0,001 g/ml près conformément à l'une des méthodes spécifiées dans la série des normes
ISO 2811-1, ISO 2811-2, ISO 2811-3 et ISO 2811-4.
2 © ISO 2009 – Tous droits réservés
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ISO 23811:2009(F)
6 Calcul
6.1 Calcul de la masse volumique t
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.