도막 부착력 시험 ASTM D4541

1.도막부착력 시험 ASTM D4541 개요

ASTM D4541은 코팅된 도장 시스템의 부착력을 평가하는 시험입니다.

이 테스트는 기본적으로 코팅된 시스템에 부착된 금속 캐리어(돌리)를 사용하여 기판에서 면적당 코팅을 제거, 박리하는 데 필요한 힘을 측정합니다.

이 측정된 인장 강도는 코팅과 소재 사이의 결합 강도를 표시합니다.
테스트는 접착제를 이용하여 돌리(dolly)를 코팅 표면에 수직 방향으로 고정하여 실행합니다.

접착제가 경화된 후 시험기를 돌리에 결합하고 테스트하고자 하는 코팅 표면에 정렬합니다.

표면에 작용하는 힘은 점차적으로 증가되어 파단을 유도하며 이 파단력을 장치로 측정합니다.
이 테스트는 코팅이 제조업체의 권장 사항에 따라 건조/경화되어야 하는 것을 기준으로 합니다.

제조업체의 권장 사항이 없는 경우, 코팅은 최소 10일 동안 건조/경화되어야 합니다.

도막 부착력 시험

2.도막부착력 시험 ASTM D4541 시험 방법

ASTM D4541 테스트는 도장 시스템의 부착력 시험 절차입니다.

이 테스트는 다음과 같은 방법으로 수행됩니다
(1)하중 고정 장치(돌리) 고정: 접착제를 사용하여 하중 고정 장치(또는 돌리)를 코팅 표면에 수직으로 고정합니다.
(2)접착제 경화: 도막과 돌리 사이 접착제가 경화되기를 기다립니다.
(3)시험 장치 부착: 접착제가 경화된 후, 시험 장치(돌리테스터기)를 하중 고정(돌리) 장치에 부착하고 시험하려는 코팅 표면에 정렬합니다.
(4)하중 증가: 시험 장치에 가해지는 힘은 점진적으로 균일하게 증가하며, 하중 고정 장치가 분리되거나 규정된 하중 값에 도달하면 시험이 종료됩니다. 이때의 측정 값이 부착력입니다. 
이 테스트는 두 가지 일반적인 용도로 사용됩니다: 파단 시험(Protocol 1)과 합격/불합격 시험(Protocol 2).

파단 시험은 선택한 시험 변수로 재료 플러그가 분리될 때 최대 하중을 결정합니다. 합격/불합격 시험은 시험 절차의 결과가 최소 부하 기준을 충족하는지 확인하는 데 사용됩니다.
이 테스트는 파괴 시험입니다. 또한, 이 테스트는 금속 소재의 코팅에 대해 부착력 시험용으로 개발되었지만, 콘크리트, 플라스틱이나 목재와 같은 다른 경질 기판에도 적용할 수 있습니다.

 

3.도막 부착력 시험을 하는 이유

도막 부착력 시험은 코팅이 도장된 소재에 잘 부착되는지 확인하기 위해 수행됩니다. 일반적으로 페인트나 바니시 등은 소재의 보호나 미관상의 이유로 사용되며, 이러한 기능이 제대로 수행되려면 제품의 사용 기간 동안에 코팅이 정상적으로 유지되어야 합니다. 따라서 코팅의 부착력을 테스트하는 것은 완제품의 전체적인 수명과도 직결되는 문제입니다.

국제 표준에 따른 부착력 테스트에는 여러 종류가 있으며 대표적으로 Cross-Cut Test, Scrape Adhesion Test, Pull-Off Test 가 있습니다. 이들 시험은 코팅이 소재에 잘 부착되는지, 코팅이 분리되는 정도는 어느 정도인지, 코팅이 제거될 때까지 어느 정도의 힘이 필요한지 등을 측정합니다. 이러한 시험을 통해 코팅의 부착력, 응집력, 파단 강도 등을 평가할 수 있습니다.

따라서 도막 부착력 시험은 코팅의 품질을 보장하고, 제품의 내구성을 향상시키는 데 중요한 역할을 합니다.