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마감 코팅의 접착 특성을 테스트하면 제품의 성공적인 성능을 보장 할 수 있습니다.
오늘날 안목 있는 고객의 증가하는 기대를 충족시키기 위해 다단계 가구 스타일 마감 시스템을 갖춘 매우 복잡한 마감재가 목재 마감 산업의 모든 부문에서 예외가 아닌 더 일반적으로 사용되고 있습니다. 이러한 마무리 경향은 유약, 셰이더, 토너 및 기타 고성능 코팅을 사용해야합니다. 이러한 마감 시스템을 사용하면 피니셔는 사용 된 시스템의 접착 특성이 제품 성능에 대한 기대치를 성공적으로 충족하는지 확인하기 위해 테스트에서 더 경계해야합니다.
접착력은 포뮬레이터의 실험실에서 코팅의 접착 특성에 많은 관심을 기울이는 매우 광범위한 주제입니다. 그러나 애플리케이터의 관점에서 접착력은 종종 간과되거나 오해됩니다. 피니셔의 관점에서 코팅 접착력과 코팅 접착 무결성을 테스트하는 방법에 대한 실무 지식을 제공하는 것이 저의 의도입니다.
접착력은 "기판 접착"이라고하는 코팅이 기판에 부착되는 능력과 "코팅 간 접착"이라고하는 시스템에서 여러 코팅에 부착되는 코팅의 능력입니다.
코팅이 표면에 부착되는 능력에 영향을 미치는 두 가지 요소가 있습니다 : 기계적 접착력과 화학적 접착력.
기계적 접착은 코팅이 표면의 샌딩 스크래치 프로파일에 부착되고 기판의 섬유 주위를 흐르면서 필름을 표면에 기계적으로 고정함으로써 발생합니다. 더 깊고 더 큰 샌딩 프로파일은 코팅 접착력을 증가시키는 반면 더 얕은 프로파일과 더 매끄러운 표면은 코팅이 충분히 부착되는 능력을 방해합니다.
화학적 접착력은 코팅 제형의 화학적 성질에 부착하는 코팅의 능력을 나타냅니다. 코팅 화학의 다양한 성분이 접착력에 영향을 미칩니다. 코팅은 표면의 기공 내로 침투하고 기판의 섬유 주위를 적시기에 충분한 습윤 특성을 가져야합니다. 코팅 시스템의 용매 블렌드는 코팅이 시스템 내의 코팅층으로 연소되도록합니다. 코팅의 수지 특성은 다양하며 접착 능력에 영향을 미칩니다.
일반적으로 래커에서 변환 바니시, 2액형 우레탄, 폴리에스터에 이르기까지 코팅 기술의 규모를 높이면 접착 특성이 크게 향상됩니다.
그러나 각 범주 내의 모든 제품이 성능면에서 동일하다고 가정해서는 안됩니다. 모든 제품은 고유한 접착 특성을 나타냅니다. 피니셔는 선택한 코팅 시스템이 각 특정 마감 프로젝트에 필요한 접착 요구 사항을 충족하는지 확인하는 궁극적인 책임이 있습니다. 동일한 코팅 시스템은 또한 다양한 목재 종 및 기질에 대해 다른 수준의 화학적 접착력을 나타냅니다. 목재 수지와 목재의 피치 및 오일은 코팅의 화학적 접착력에 상당한 영향을 미칩니다. 접착 성능에 영향을 미치는 모든 다른 요소를 염두에두고 피니셔는 사용할 코팅 시스템에 대해 올바른 결정을 내려야합니다.
자세한 마무리 일정 및 standard 그런 다음 작업 절차를 작성하고 코팅 공급업체 담당자의 서명을 받아 승인해야 합니다. 선택한 코팅 시스템이 건전하고 안전한지 확인하기 위해 피니셔는 생산 전에 항상 필름의 접착력 테스트를 적절하게 수행해야 합니다.
코팅이 기판에서 분리되는 저항성을 평가하고 필름의 다양한 접착력 분석을 제공하는 세 가지 절차는 크로스 해치 테스트, 스크래핑 접착력 테스트 및 풀오프 테스트입니다.
스크랩 테스트 방법은 빔에 부착 된 둥근 스타일러스 또는 루프가있는 가중 균형 빔을 사용합니다. 건식 마감 필름이있는 패널은 스타일러스 아래로 밀려나고 마감재가 기판에서 긁힐 때까지 빔에 더 많은 무게를로드합니다. 평가자는 필름을 제거하는 데 필요한 킬로그램 단위의 무게를 사용하여 코팅의 접착 특성에 값을 할당합니다. 이 절차는 미국을 따릅니다. standard 시험 방법 (ASTM) - D2197, D2248, D2454, 5178, 시험 할 코팅 및 기판에 따라 다름. 전체 테스트 방법은 ASTM 웹 사이트에서 찾을 수 있습니다.
목재 산업에서 가장 일반적으로 사용되는 두 번째 테스트 방법은 크로스 해치 커터 테스트입니다. 이 테스트는 PosiTest CH와 같은 저렴한 크로스 해치 커터 테스트 키트를 사용하여 빠르고 간단하게 수행할 수 있습니다. 크로스 해치 커터를 사용하여 마감 필름에 격자 패턴을 기판까지 절단합니다. 그런 다음 테스트 영역을 각 방향으로 대각선으로 5회 브러싱하여 느슨한 필름 마감 입자를 제거합니다.
그런 다음 접착력 테스트용 특수 테이프를 크로스 해치 테스트 영역에 단단히 붙이고 테스트 영역에서 테이프를 다시 떼어내면 테스트 테이프에 의해 벗겨진 코팅의 양을 확인할 수 있습니다. 그런 다음 크로스 해치 테스트 영역을 (ASTM) 표준 D3002 및 D3359와 육안으로 비교합니다.
표준에는 다양한 정도의 필름 풀오프에 대한 시각적 다이어그램이있는 5 개의 차트가 있습니다. ASTM 클래스 5B는 최고 수준의 접착력을 나타내는 필름 풀오프가 없음을 보여줍니다. ASTM 클래스 1B는 제거된 필름의 35%에서 65% 사이가 가장 열악한 접착력을 나타냅니다. 클래스 2B-4B는 클래스 1B와 5B 사이에 떨어지는 다양한 접착도를 나타냅니다. 이 시각적 비교의 특성상 결과는 때때로 다소 주관적이며 이 테스트와 관련된 숫자 값으로 결정적이지 않습니다.
세 번째 방법은 유압 풀오프 테스터를 사용하여 기판에 수직 인 방향으로 코팅을 분리하는 데 필요한 인장 응력을 평방 인치당 파운드 (psi) 단위로 측정합니다. 이 테스트를 수행하기 위해 DeFelsko를 사용했습니다. Positest 이 테스트를 수행하기 위해 ASTM D4541에 따른 접착 시험기. 금속 로딩 돌리는 CA(시아노아크릴레이트 또는 "슈퍼 접착제") 접착제 또는 제조에 의해 공급된 접착제에 의해 건식 코팅 필름의 표면에 수직으로 고정된다.
접착제가 경화되면 돌리는 수압이 적용된 상태에서 유압 풀오프 장비에 부착되고 돌리가 기판에서 코팅을 끌어낼 때까지 점차적으로 증가합니다. 테스터의 게이지는 기판에서 코팅을 분리하는 데 필요한 압력(psi)의 양을 보여줍니다.
결과는 코팅의 접착 특성에 할당 될 수있는 결정적인 숫자입니다. 다양한 목재 기판 밀도로 인해 테스트 패널의 다른 영역에서 얻은 판독값이 다를 수 있습니다. 기대치를 충족하기에 허용되는 인발 압력의 높고 낮은 범위는 코팅의 접착 값에 할당되어야 합니다.
우리 연구에 따르면 standard 다양한 기판에 적용되는 각 코팅 범주에 대한 예상 인발 압력이 발견되었으며 평가중인 특정 코팅 시스템에 대한 피니셔가 결정해야합니다.
접착력을 테스트하기 전에 경화 시간이 얼마나 경과해야 합니까? 코팅은 초기 경화 후 및 장기 경화가 발생한 후에 확인하는 것이 좋습니다. 접착 테스트를 수행 할시기와 관련하여 코팅 제조업체의 권장 사항을 따라야합니다. 적용된 밀 수, 주변 공기 건조 또는 강제 경화 건조 방법 및 코팅 유형과 같은 요소는 테스트를 수행해야 하는 시기에 대해 고려해야 합니다.
일반적으로 30 일 후에 두 번째 검사를 수행해야합니다. 코팅이 계속 경화됨에 따라 접착 특성이 변경됩니다. 일부 코팅은 코팅이 계속 가교됨에 따라 접착력이 향상되고, 다른 코팅 시스템은 시스템 내의 기판 또는 코팅층 사이의 수축률이 다르기 때문에 접착력이 감소합니다.
피니셔는 표준 이하의 접착력에 대한 가드를 실망시켜서는 안됩니다. 하나의 주요 제품 고장은 파산을 초래할 수 있으며 피니셔인 귀하에게 일자리를 앗아갈 수 있습니다.
참고: Phil Stevenson은 뉴저지주 바인랜드에 있는 American Wood Finishing Institute의 설립자입니다. ATSM 차트는 D 3359-02에서 허가를 받아 추출되었습니다. Standard 테이프 테스트에 의한 접착력 측정 테스트 방법, © ASTM 국제. 100 바 하버 드라이브, 웨스트 콘쇼호켄, PA 19428
