Die Wissenschaft hinter QoR

Dow® Chemical patentierte erstmals 1977 unser neues Aquarellbindemittel für QoR, (Poly(2-ethyl-w-oxazolin). Es ist heute eher als Aquazol® bekannt, da es an einen anderen Hersteller lizenziert wurde. Zu seinen zahlreichen einzigartigen Eigenschaften gehörte seine Löslichkeit in einer Vielzahl von Lösungsmitteln einschließlich Wasser. Seine Eigenschaften für die Verwendung als Klebstoff wurden erstmals 1986 von Thomas Chiu, et al. untersucht. Sie wiesen nach, dass es sich gut mit einer Vielzahl anderer Polymere mischen lässt, die auf dem Markt für Beschichtungen und Klebstoffe verwendet werden, und dass es möglich sein könnte, andere Eigenschaften dieser Produkte zu verbessern. Das Polymer zeigte eine besondere Stabilität unter Scherung, die erforderlich wäre, wenn dieses Produkt unter erheblichem Druck gemahlen werden soll. Aquazol erwies sich auch als vielversprechender Schmelzklebstoff, da es sich bei wesentlich höheren Temperaturen (bis zu 380° C / 715° F) als recht stabil erwies.

Am bedeutendsten für unser Verständnis des Wertes dieses Bindemittels als möglicher Ersatz für traditionelles Gummiarabikum war die Arbeit zur Untersuchung des Bindemittels von Richard Wolbers, et al. (1994). In ihrer ersten Studie untersuchten sie die Eigenschaften des Materials nach beschleunigter Alterung. Wolbers schlug vor, dass Aquazol als potenzielles Konservierungsmaterial recht attraktiv sein könnte, da es in vielen verschiedenen Lösungsmitteln löslich ist und auf vielen verschiedenen Arten von Medien und einer Vielzahl von bereits bemalten Oberflächen eingesetzt werden kann. Sie waren besonders an Hinweisen darauf interessiert, dass das Bindemittel unter Alterungsbedingungen immer noch eine angemessene Leistung erbringen würde. Sie untersuchten die Lichtstabilität, die Fähigkeit, über einen längeren Zeitraum hinweg auflösbar zu bleiben, sowie jegliche Anzeichen von Vernetzungen oder Degradation. Sie fanden heraus, dass das Material höchstwahrscheinlich auflösbar bleibt und seine Flexibilität auch bei niedriger Luftfeuchtigkeit beibehält, im Gegensatz zu natürlichen Bindemitteln wie Gelatine oder Hautleim. Der wahrscheinlichste Mechanismus für das Versagen des Bindemittels war die Kettenspaltung, wodurch das Bindemittel mit der Zeit an Festigkeit verlor. Es wurde auch festgestellt, dass das Bindemittel seine Farbe unter beschleunigter Lichteinwirkung nur geringfügig veränderte. Von besonderem Interesse für einige Restauratoren war, dass das Bindemittel einen sehr ähnlichen Brechungsindex wie Glas hatte, was eine mögliche Verwendung auf Hinterglasbildern nahelegte.

Unser erster Blick auf das neue Harz, Aquazol, als Bindemittel für unsere neue QoR Aquarellfarbe kam von den Konservierungswissenschaften und den Restauratoren, die begannen, das Bindemittel als Klebstoff und für Retusche-Zwecke zu verwenden. Für die Konservierung besaß es mehrere einzigartige Eigenschaften: leicht wasserlöslich, recht stabil unter beschleunigten Lichtbedingungen, recht sicher (von der FDA für die Verwendung als indirekter Kontaktklebstoff für Lebensmitteletiketten zugelassen) und weist einen extrem geringen Geruch auf, was angesichts der vielen sehr stinkenden Produkte und Lösungsmittel, die in der Restaurierung benötigt werden, nicht unbedeutend ist.

Damit wir dieses Bindemittel als Ersatz für traditionelles Gummiarabikum in Aquarellfarben in Betracht ziehen konnten, musste es zusätzliche Eigenschaften bieten, die in traditionellen Formeln nicht erreicht werden konnten. Wenn nicht, gab es keinen Grund, nur eine weitere Aquarellfarbe herzustellen. Was wir bei unseren ersten Untersuchungen von Aquazol herausfanden, war, dass es uns ermöglichte, eine Farbe mit dem Potenzial für eine größere Farbstärke als jede andere professionelle Aquarellfarbe herzustellen. Abgesehen von den umfangreichen praktischen Tests dieser neuen Aquarellfarbe erforderte die nächste technische Auswertung der Testformeln, dass wir unsere eigenen beschleunigten Alterungsstudien dieser Farben durchführen. Auch hier bewies unsere neue Aquarellfarbe ihren extremen Wert. In den kontrollierten beschleunigten Alterungsstudien, die im Vergleich zu traditionellen Bindemitteln getestet wurden, blieb Aquazol fest und flexibel, während die exponierten Proben der traditionellen Aquarellfarben alle spröde wurden und sich von den Testträgern lösten.

Nachdem wir diese Ergebnisse validiert hatten, wurde uns klar, dass wir mit dem neuen Aquazol-Bindemittel etwas ganz Besonderes und hoffentlich Einzigartiges für professionelle Aquarellmaler erreichen können. Das Aquazol-Bindemittel ist in vielerlei Hinsicht mit dem traditionellen Gummiarabikum-Bindemittel vergleichbar. Bei beiden Materialien handelt es sich um Polymere, was eine wichtige chemische Struktur für jedes gut funktionierende Farbbindemittel ist. Eine polymere Struktur bezieht sich einfach auf die Tatsache, dass diese Bindemittel sich wiederholende Einheiten von Einzelverbindungen enthalten, die in viel größeren Längen miteinander verbunden sind. Im Fall von Gummi arabicum handelt es sich um ein natürlich vorkommendes Polysaccharid, das aus den Bäumen Acacia senegal und Acacia seyal gewonnen wird.

Es ist eine ziemlich komplexe chemische Struktur, die hauptsächlich aus einem stark verzweigten Polysaccharid (Anzahl der aneinander gebundenen Zuckermoleküle) und einem Protein-Polysaccharid-Komplex (Hydroxyprolin) besteht, der in einer ziemlich großen kugelförmigen Struktur mit einigen verstreuten größeren Windungen geformt ist. Aquazol besteht ebenfalls aus einer sich wiederholenden Strukturverbindung, die als Ethyloxazolin bezeichnet wird (siehe Abbildung unten).

Wesentlich für beide Polymere ist, dass sie eine hervorragende Wasserlöslichkeit aufweisen. Dies ist ein großer Unterschied zu den meisten anderen gebräuchlichen Bindemitteln für Farben, wie z. B. Acrylfarbe, die, sobald sie getrocknet sind, nicht wieder in Wasser auflösbar sind. Tatsächlich ermöglicht Aquazol im Vergleich zu natürlichen Harzen ein noch höheres Maß an Auflösbarkeit, so dass Künstler die getrocknete QoR Aquarellfarbe auf ihrer Palette leichter wiederherstellen können. Der Wert dieser Formulierung liegt darin, dass sie sich auch leicht mit anderen traditionellen Gummiarabikum-Aquarellfarbenmarken und deren Medien mischen lässt.

Obgleich die Wissenschaft, die hinter QoR steht, unglaublich aufregend ist, wird es die Bewertung dieser Eigenschaften durch Aquarellmaler sein, die es ansprechend finden oder nicht, basierend darauf, wie gut es für ihre speziellen Bedürfnisse und Anwendungen funktioniert. Das neue synthetische Aquazol-Bindemittel in QoR wird letztendlich alternative Wege für Künstler bieten, die begeistert sind, das Potenzial dieser neuen Aquarellfarben zu entdecken und wiederzuentdecken.

Resources:

Julie Arslanoglu and Carolyn Tallent, Evaluation of the Use of Aquazol as an Adhesive in Paintings Conservation, WAAC Newsletter Volume 25 Number 2 May 2003

Chiu, Thomas T.; Thill, Bruce P. and Fairchok, William J., “Poly(2-ethyl-2-oxazoline): A New Water- and Organic Soluble Adhesive,” American Chemical Society, 1986, pp. 425-433.

Wolbers, Richard C.; McGinn, Mary and Duerbeck, Deborah, “Poly(2-Ethyl-2-Oxazoline): A New Conservation Consolidant,” in Painted Wood: History and Conservationed, V. Dorge and F.C. Hault, Los Angeles: Getty Conservation Institute, 1994, pp. 514-517.