表面張力の決定

テストインクを使用してプラスチック-金属-ガラス-セラミックなどで出来た固体の表面エネルギー(OFE)/表面張力(OFS)を確定できます。 これにより、とりわけ、印刷-接着-ラッカーなどに対する表面の付着の可能性についても、利用の際の様子で決められます。

表面張力の決定は、試験される表面上にテストインクを塗布することで行われます;長さ数センチの被膜を塗り、テストインクの様態を観察することで行われます

被膜が-インクの仕様に応じて-2秒または4秒内で縮む場合には、試験面のOFSは、テストインクのそれよりも低いということです

逆に、被膜のマークが周りに流れ出すと、塗布されたインクのOFSは、表面のそれよりも低いことが示されています。

被膜が観察時間内に変化しなければ、OFSの数値はちょうどであるか、やや高いということです。

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以下の適用例では、10 mlボトルのテストインク PINKで綿棒を使用して試験したものです。 毎回新しい綿棒をご使用ください。

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このアプリケーション例では、PINK 38 Jumbo ジャンボテストペンを使用して、黒いPEプラスチックの表面張力をテストします。

材料の清浄度

材料の清浄度および純度という用語には、より詳細な定義が必要です。 成形部品またはフィルムであっても、材料の純度という言葉は材料の構造、つまり内部構造全体を指すため、材料はの表面の場合は清浄度という用語が適切です。

材料の汚れには複数の原因があり、さまざまな形をとなって表れる場合があります。 粒子状の汚れだけでなく、フィルム状の汚れの場合もあります。 前者は個々の点として存在し、不規則な間隔で存在します。

一方で、フィルム状の汚れは、表面を完全にまたは部分的に覆っているもので、清浄または純粋と呼ぶこともできますが、これは、表面張力/表面エネルギーなどのそれぞれの定義に従っている必要があります。

しかしこれは、ワークの内部構造に関しては使用できません。内部構造は純度によってのみ記述することができます。 また、さらなる処理の対象となるのは表面であるため、清浄度の状態も定義が必要があり、これは一般的には表面張力によって表されます。


2種類の検査プロセスが相互に補完し合う

この処理には、たとえば、印刷、塗装、接着などが含まれます。 このために利用できる簡単なソリューションとしては、テストインクによる表面を検査や接触角測定などがあります。 前者は取り扱いがシンプルで、製造工程で試験面にインクを容易に塗布できるため実用的な方法です。 後者は機材への投資が必要となります。 表面張力は、その極性成分と分散成分に分けて示すことができます。

テストインク法では、両方の値の合計のみが示されます。表面を評価するのには通常はこれで十分です。 どちらの方法も、非接触または継続的には行えません。 継続的に行えないという意味は、フィルムの場合のように、製造プロセスではにおける測定は静止状態でのみ行えるからです。つまり、移動するウェブでは行えません。

例外的に、非常に低い速度で行うことは可能です。 清浄度と純度という用語はどちらかを選択して使用できますが、清浄度は常に表面にのみ適用されます。 ただし、混乱を引き起こす可能性があるため、混同して使用しないことをお勧めします。


表面張力を高める前処理

伝統的に、前処理という用語は、機械的手段による表面の洗浄、特に溶媒を使用する、または使用しない洗浄を指します。 前処理は、数十年の間、コロナ、プラズマ、火炎処理による物理的処理にも使用されており、これによる電気的作用によって表面が変化し、極性成分の大幅な増加によって表面張力が増加し、接着性が著しく向上します。

たとえば、未処理の表面張力値が約30 mN/mであるポリオレフィンから作られたプラスチックは、比較的簡単に45 mN/mを超える値に向上でき、印刷、接着、塗装のための非常に優れた接着値を提供します。 これらの値は、従来の洗浄方法では決して達成できません。したがって、物理的な方法による利用可能な前処理を行うには、ほとんどの場合、機械的方法による前洗浄が必要となることを理解してください。

これはとりわけ、フィルムや成形部品の製造に使用されるオイルなどによって汚染された金属の表面に当てはまります。