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仕上げ塗料の接着性をテストすることで、製品の性能を確実に引き出すことができます。
今日の目の肥えた顧客の増え続ける期待に応えるため、多段階の家具スタイルの仕上げシステムによる非常に複雑な仕上げが、木材仕上げ業界のすべてのセクターで、例外ではなく、より一般的に使用されるようになってきています。こうした仕上げのトレンドでは、グレーズ、シェーダー、トナー、その他の高性能コーティングを使用する必要があります。これらの仕上げシステムでは、使用するシステムの接着特性が製品の性能に対する期待にうまく応えられるように、仕上げ加工業者はより慎重に試験を行う必要があります。
付着性は非常に幅広いテーマであり、フォーミュレーターの研究所では塗膜の付着性に注目が集まっています。しかし、塗装業者の視点から見ると、付着性は見落とされたり、誤解されたりしがちです。仕上げ加工業者の視点から、塗膜の付着に関する実用的な知識と塗膜の付着性を試験する方法を提供することが私の意図するところです。
付着力とは、塗料が基材に付着する能力（基材付着力）と、塗料が複数の塗料に付着する能力（塗料間付着力）のことで、これらを総称して付着力と呼んでいる。
塗膜の密着性には、機械的な密着性と化学的な密着性の2つの要素があります。
機械的付着は、塗膜が表面の研磨痕に付着し、基材の繊維の周りを流れて、塗膜を表面に機械的に固定することによって起こります。研磨痕が深く大きい場合は塗膜の密着性が向上しますが、研磨痕が浅く表面が滑らかな場合は、塗膜の密着性が低下します。
化学的密着性とは、コーティング剤の化学的な密着性を意味します。塗料の化学的性質に含まれるさまざまな成分が、付着性に影響を及ぼします。塗料は、表面の孔に浸透し、基材の繊維の周りを濡らすのに十分な湿潤性を持っていなければなりません。コーティングシステムの溶媒ブレンドは、システム内のコーティング層にコーティングを焼き付けることを可能にします。コーティングの樹脂の特性は様々で、接着能力に影響を与えます。
ラッカー、化成ワニス、2液ウレタン、ポリエステルと、コーティング技術の規模が大きくなるにつれて、一般的に接着性が大きく向上する。
しかし，各カテゴリーに属するすべての製品が同じ性能であると仮定してはならない。どの製品も、それぞれ固有の接着特性を示します。選択した塗装システムが、特定の仕上げプロジェクトごとに必要な接着要件を満たすかどうかを確認する最終責任は、仕上げ加工業者が負います。同じ塗装システムでも、樹種や基材によって化学的な接着の度合いが異なります。木材に含まれる樹脂やピッチ、オイルは、コーティング剤の化学的密着性に大きな影響を与えます。接着性能に影響を与えるさまざまな要因を念頭に置きながら、仕上げ加工業者は使用する塗装システムについて適切な判断を下す必要があります。
その後、詳細な仕上げスケジュールとstandard 作業手順書を作成し、コーティング・サプライヤーの担当者の署名を得て承認する必要があります。選択した塗装システムが健全で確実なものであることを確認するため、仕上げ加工業者は、生産に先立って、常にフィルムの接着に関する十分な試験を行う必要があります。
クロスハッチ試験、スクレイプ接着試験、引き剥がし試験である。
スクレープテストメソッドは、ビームに丸いスタイラスまたはループを取り付けた、重量のあるバランスビームを利用します。乾燥した仕上げフィルムが付いたパネルをスタイラスの下に押し込み、仕上げフィルムが基板から剥がれるまで、ビームにどんどん重さを加えていきます。評価者は、フィルムを剥がすのに必要な重量（キログラム）を使って、塗膜の接着特性を数値で表します。この手順は、試験する塗料と基材に応じて、Americanstandard test method (ASTM) - D2197, D2248, D2454, 5178 に従っています。完全な試験方法は、ASTMのウェブサイトに掲載されています。
木材業界で2番目に一般的な試験方法は、クロスハッチカッター試験である。この試験は、PosiTest CHのような安価なクロスハッチカッター試験キットを用いて迅速かつ簡単に実施できる。クロスハッチカッターを使って、下地まで格子状のパターンを切り込みます。その後、テストエリアを各方向に5回斜めにブラッシングし、緩んだフィルム仕上げの粒子を取り除く。
その後、粘着力試験用の特殊なテープをクロスハッチ試験領域の上にしっかりと貼り付け、試験領域からテープを引き剥がすことによって素早く剥がし、試験テープによって浮き上がった塗膜の量を明らかにします。その後、クロスハッチ試験エリアを（ASTM）規格D3002およびD3359と目視で比較する。
規格の中には、フィルムの剥離の程度を視覚的に表した5つのチャートがあります。ASTMクラス5Bは、フィルムの剥離がないことを示し、最も高いレベルの接着を表しています。ASTMクラス1Bは、フィルムの35％から65％が剥がれた状態を表し、最も接着力が弱いことを表しています。クラス2B～4Bは、クラス1Bとクラス5Bの間に位置する、さまざまな程度の粘着性を示しています。この視覚的な比較の性質上、結果は時に主観的であり、このテストに関連する数値で確定するものではありません。
3番目の方法は、油圧式プルオフ試験機を利用して、基材に垂直な方向に塗膜を剥離するのに必要な引張応力を平方インチあたりのポンド（psi）で測定する方法です。この試験を実施するために、ASTM D4541に準拠したDeFelskoPositest Adhesion Testerを使用しました。CA（シアノアクリレートまたは「スーパーグルー」）接着剤またはメーカーが提供する接着剤によって、金属製の積載台車を乾燥塗膜の表面に対して垂直に固定します。
接着剤が硬化したら、ドリーを油圧式引き剥がし装置に取り付け、ドリーが基材から塗膜を引き剥がすまで油圧をかけ、徐々に上げていきます。試験機のゲージに、基材から塗膜を剥がすのに必要な圧力（psi）が表示されます。
その結果、塗膜の粘着特性を表す明確な数値が得られます。木質基材の密度が異なるため、試験パネルの異なる領域で得られた測定値が異なる場合があります。期待に沿うような剥離圧力の上限と下限を、塗膜の粘着性に割り当てる必要があります。
当社の調査によると、さまざまな基材に塗布されるコーティングの各カテゴリーについて予想される引き剥がし圧力については、standard が見つからず、評価対象となる特定のコーティングシステムについて仕上げ業者が決定する必要があります。
接着力テストの前に、どの程度の硬化時間を経過させる必要がありますか？初期硬化後と長期硬化後に塗膜の状態を確認することをお勧めします。付着力試験の実施時期については、塗膜製造業者の推奨事項に従ってください。試験を実施する時期については、塗布したミル数、常温乾燥または強制乾燥の方法、塗料の種類などの要因を考慮する必要があります。
通常、30日後に2回目のテストを行う必要があります。塗料は硬化を続けると、粘着特性が変化します。コーティングによっては、コーティングが架橋し続けることで接着性が向上するものもありますが、基材間やコーティング層間の収縮率の違いにより、接着性が低下するものもあります。
フィニッシャーは、規格外の接着に対する警戒を決して緩めてはなりません。一度でも大きな失敗をすれば、倒産に追い込まれ、フィニッシャーであるあなたの仕事も失われてしまうかもしれません。
ATSMチャートは、D 3359-02Standard Test Methods for Measuring Adhesion by Tape test, © ASTM Internationalから許可を得て抜粋したものです。100 Barr Harbor Drive, West Conshohocken, PA 19428
