안료-플라스틱-페인트-잉크-종이 코팅 – DCM8 사용 이유

안료 제조업체 Kronos가 플라스틱의 3D 표면 Profiling을 위해 Leica DCM8을 사용하는 이유

Leica DCM8 – 광학식 3D 표면측정 시스템

플라스틱, 에멀젼 페인트, 종이, 코팅, 인쇄 잉크 – 우리가 매일 사용하는 색상이 있는 아이템 중 상당수는 이산화 티탄을 포함합니다.

이것들의 광전자 특성과 높은 굴절률로 인하여, 무기 백색 안료는 높은 자외선 내성과 우수한 불투명도를 갖습니다. Thomas Koch 박사는 1916 년 이산화 티타늄을 생산 해 오고 있는 Kronos의 연구 서비스 부서의 분석실 책임자입니다. 우리는 Kronos가 공초점 Leica DCM8 3D 표면 계측 시스템을 가지고 분석 작업하는 이유를 알아내기 위해 그와 인터뷰 했습니다.

Kronos에서 Leica DCM8을 사용하는 분야는 어떤 곳입니까?

우리는 Leica DCM8을 사용하여 이산화 티탄(TiO2) 어플리케이션을 분석합니다.  예를 들어 코팅 및 플라스틱의 부식을 검사하기 위해 표면 거칠기 분석을 수행하고 이산화 티타늄 안료의 최상층이 코팅 매트릭스에 얼마나 잘 매립되어 있는지 확인합니다.  예를 들어, 모든 코팅제는 건조 될 때 침전되기 쉽습니다.  즉, 코팅 시스템에 따라 안료 입자가 어느 정도까지 침몰합니다.  그래서 특수 유기화합물을 첨가하여 고무처럼 거친 코팅을 만들어서 침하량을 줄입니다.  우리에게 중요한 측정 중의 하나는 상단 코팅층과 첫번째 안료층의 시작 사이의 높이입니다.  Leica DCM8은 이 작업에 이상적입니다.  코팅이 괜찮으면 빛에 영향을 받지 않기 때문에 첫번째 색소층만 볼 수 있습니다.  그러나 코팅층 안으로 더 나아가는 스텝을 발견하면 손상과 결함이 있음을 알 수 있습니다.  Leica DCM8 소프트웨어로 생성하기 쉬운 높이 프로파일을 기반으로 표면과 색소층의 거칠기와 색소층에서 표면까지의 거리를 측정 할 수 있습니다.  이 분석은 안료층과 코팅 표면층, 즉 두 가지의 반사를 모두를 제공합니다.

Leica DCM8은 플라스틱 분석에도 유용합니까?

예, 라이카 DCM8을 플라스틱에도 사용합니다.  플라스틱은 이산화 티탄을 거의 함유하지 않습니다.  안료는 불투명도를 제공하고 빛의 보호 역할을 합니다.  자외선은 유기 물질을 파괴합니다.  이산화 티타늄은 햇빛을 반사하고 UV부분을 흡수하여 빛이 매트릭스 깊숙이 침투하는 것을 방지합니다.  Leica DCM8을 사용하여 플라스틱의 프로파일을 보고 거칠기 측정을 수행합니다.  코팅과 마찬가지로 우리는 이산화 티타늄의 위치와 표면의 풍화를 측정 할 수 있습니다.

DCM8 표면 측정 시스템에 대해 특별히 고맙게 생각하는 점은 무엇입니까?

우리는 1 년 반 동안 Leica DCM8을 사용 해왔습니다.  이제 테스트 방법들을 위한 다양한 표준 루틴을 만들었습니다.  이 프로세스는 소프트웨어 덕분에 Semi-Auto로 실행됩니다.  이 장비는 기존 분석이 실험적이며 많은 노력과 인력이 필요하기 때문에 시료 처리량이 증가합니다.  따라서 Leica DCM8은 새로운 표면의 상태와 코팅 및 플라스틱 표면의 풍화 결과를 특성화하고 손상을  분석하기 위한 훌륭한 도구입니다.

공초점 표면 측정과 달리 일반적으로 사용되는 분석 타입 사이의 차이점은 무엇입니까?

Leica DCM8을 사용하면 첫번째 TiO2 층의 품질과 샘플 표면과 그 사이의 공간들을 정밀하게 측정 할 수 있습니다.  긴 시료 준비 및 복잡한 측정 또는 연마 및 연마되지 않은 단면 샘플들을 사용하지 않아도 됩니다.  그러나 가장 주된 이점은 측정이 TiO2에 매우 Sensitive 하다는 것입니다.  그렇지 않으면 우리는 비싸고 시간이 많이 걸리는 전자 현미경으로만 높은 해상도를 얻을 수 있습니다.  Leica DCM8 방법은 비접촉적이고 비파괴적인 방법으로 샘플 준비 시간을 절약하고, 때로는 고객의 샘플을 원래 상태로 볼 수도 있습니다.  플라스틱 및 코팅 분석을 위해 DCM8 공초점 3D 표면 계측 시스템을 사용하는 것은 새로운 발견입니다.  제가 아는 한, 우리는 Leica DCM8을 사용하여 이러한 어플리케이션을 처음으로 수행합니다.  저는 이 유형의 분석이 앞으로 플라스틱 제조사와 도료 생산자들에 의해 많이 사용될 수 있다고 생각합니다.  저는 우리 회사에서 이 새로운 방법들을 아주 성공적으로 개발해 놓은 Ralf Theissmann 박사와 Horst Purwin박사에게 감사하다는 것을 이번 기회에 말씀 드리고 싶습니다.

수면 밑의 표면 젖음 관찰

Leica 현미경으로 과학자들이 “자체 세척(self-cleaning)”표면 조사

Leica DCM 8 – Applications :

극도로 물에 잘 젖지 않는 표면(super hydrophobic surface)위에 앉은 물방울 아래의 물과 공기의 접점을 3D 공촛점으로 이미징.

기판은 금과 도데 칸 티올 (dodecanethiol) 자기 조립 단일 분자층으로 덮여진 미세 구조의 에폭시이다.

소수성(발수성) 표면의 습윤 특성을 더 잘 이해하기 위해 Leica 공 촛점 현미경 및 프로파일로 미터가 과학자들에 의해 사용되었습니다. 그들은 거칠기와 시간이 지남에 따라 어떻게 변하는지를 연구하기 위해 표면 위에 물을 놓은 표면의 이미지를 기록했습니다.  목표는 다양한 용도에 사용할 자체 세척 표면을 가진 재료 개발에 기여하는 것입니다.  방수 표면은 깨끗하고 부스러지지 않으며 수분 손실을 줄이기 위해 식물과 곤충에 의해 자연적에서 흔히 사용됩니다.  일반적으로 물질의 표면과 접촉하면서 물이 떨어지면 이 사실을 알 수 있습니다.  예로는 왁스 또는 탄화수소 중합체 입니다.  물을 물리 칠 수 있는 물질의 능력을 소수성 (hydrophobicity)이라고 합니다.  식물의 잎과 곤충 외골격과 같은 초 소수성 표면은 물을 상당히 격퇴시킵니다.  셀프 클리닝 표면은 전자 장치 (패널 디스플레이, 회로 보드 및 케이스), 차량 및 건물 (시트, 가구, 창 및 벽) 및 섬유 (의류 및 직물)에 매우 실용적이며, 이러한 기술은 표면의 오염을 없애고 청소를 간소화합니다.  그것은 먼지, 다른 입자뿐만 아니라 물, 기름 및 기타 액체의 부착을 크게 감소시킵니다.  초 소수성(Superhydrophicity)은 Technion Israel Institute of Technology의 Boaz Pokroy 교수 연구 그룹의 핵심 주제입니다.

DCM 8 공 촛점 현미경 / 표면 측정기를 사용하는 이 그룹은 물과 공기 계면에서 소수성 표면의 물방울 바닥을 처음으로 이미지화 했습니다.  이 이미지 데이터는 계면 젖음 현상에 대한 이해를 높이는 데 큰 도움이 될 수 있습니다.  또한, 이 그룹은 끔(gold)위에 얇은 왁스 층을 일련의 이미지로 기록하고 그 위에 물 방울을 기록했습니다.  왁스 층은 시간 경과에 따른 표면 조도의 변화를 나타냈습니다. 표면은 재 결정화를 유도 한 층의 변형으로 인하여 소수성에서 수 시간 동안 초 소수성으로 변했습니다.  아마도 언젠가 초 소수성(superhydrophobic) 표면이 테이블, 창문, 문, 심지어 옷에도 사용될 것입니다.  초 소수성 표면은 물건을 깨끗하게 유지하는 작업을 훨씬 쉽게 달성합니다.

위에 표시된 공 촛점 이미지의 x 치수를 따라 측정 된 Line profile.  프로파일은 기판 표면 상에 놓인 물방울 아래의 물-공기 계면의 프로파일이다.  프로파일의 최대 높이는 Rt 값으로 표시됩니다.