1 “Confidential – For CBC use Only – Do not Distribute”. 

Wood Stain & Wood Filler

Lindu ChrystiawanChemist

Regional Application & Formulation Technology Center

Juli 2014

2

Wood StainCat yang campuran utamanya terdiri dari bahan pengikat (binder), pigmen dan ekstender, bahan tambahan (additive) dan pelarut organik (solvent). Cat ini membuat lapisan film (tipis, padat, kering) setelah pelarutnya menguap dan berfungsi sebagai pelindung serta memperindah permukaan kayu.

3

Wood FillerCat yang berfungsi untuk mengisi pori – pori pada kayu. Dalam hal ini dibutuhkan daya isi pori dan daya lekat yang bagus terhadap dinding pori – pori kayu sehingga tidak mudah terlepas pada saat proses pengamplasan.

4

Komposisi Wood Stain

PIGMENT ADDITIVE

BINDER SOLVENT60 – 70 % 10 – 20 %

1 - 2 %0 – 20 %

5

Komposisi Wood Filler

PIGMENT ADDITIVE

BINDER SOLVENT15 – 20 % 20 – 25 %

1 – 2 %45 – 55 %

6

1. Binder / Latex / Polymer

Komponen utama cat berupa bahan kimia sintetik berbentuk cairan yang memiliki kemampuan untuk mengikat semua komponen cat menjadi satu, sehingga dapat melekat ke permukaan suatu bidang.

7

BinderFungsiMembentuk filmMengikat pigment, filler, additive dan bahan-bahan lainBahan pengikat dan pelekat pada substrat

Sifat Kilap (Gloss)

Kekerasan permukaan (Hardness) Ketahanan gores (Scratch)

Ketahanan kimia (Alkali dll) Daya lekat (Adhesion)

Transparensi Kemampuan menghadapi perubahan suhu (Durability)

8

Jenis-Jenis BinderCharacteristics

Homopolymer

Styrene Acrylic

Veova Acrylic

Full Acrylic

Function Adhesive for wood & paper

Primer / Undercoat

Interior Exterior

Scrub Worst Excellent Moderate Good

Durability Worst Moderate Moderate Excellent

Alkaline Worst Excellent Moderate Good

Water Worst Moderate Excellent Good

Rating : Excellent Good Moderate Bad Worst

9

2. PigmentBahan kimia sintetik yang berbentuk butiran halus dan memiliki kemampuan untuk memberikan warna dan daya tutup pada lapisan cat.

Pigment Powder + Additives = Pigment Preparation

10

White Pigment (TiO2)

Rutile Tersusun lebih rapat, density lebih tinggi, index refractive lebih besar, stability lebih bagus, durability lebih bagus. RI = 2.7 = Opacity lebih bagus, memantulkan sinar datangDensity = 4.2

AnataseRI = 2.5 = Opacity lebih jelek, masalah pengapuran, biasa digunakan untuk aplikasi interior, warnanya lebih putihDensity = 3.9

11

White Pigment (TiO2)

Scatters white light - imparts whiteness, brightness and opacity

12

Pigment & Ekstender

Parameter Pigmen EkstenderFungsi Memberikan warna,

daya tutup, durability Menambah volume/berat, meningkatkan sifat tertentu

Jenis Organik dan Inorganik

Clay, CaCO3, Alumunium Silica, Talc, Mica dll

Sifat Organik : warna lebih cerah, tint strength tinggi, daya tutup kurang, durability kurang.

Inorganik : warna kurang cerah, tint strength rendah, daya tutup bagus, durability bagus

Sedikit mempengaruhi :• Daya tutup (Clay)• Daya lekat

(CaCO3)• Kilap (Clay, Talc,

CaCO3)• Derajat keputihan

(CaCO3, Clay, Alumunium Silicate)

• Chemical resistance (talc)

• UV Resistance (mica)

13

3. Additive

Bahan kimia sintetik berbentuk padatan atau cairan yang ditambahkan dalam jumlah sedikit dan berfungsi untuk meningkatkan properti cat saat didalam proses, diaplikasi, disimpan dan memberikan sifat khusus.

14

Jenis-Jenis Additive

Pembuatan Aplikasi Penyimpanan Sifat Khusus

Dispersing Agent

Flow In Can Biocide Slip & Levelling

Defoamer Levelling Dry Film Preservative

Adhesion Promoter

Wetting Agent Sagging Anti Skinning Anti Stain

Coalescent Rheology Modifier

Anti Corrosion

Co-Solvent

15

4. Solvent

Komponen dari cat yang berfungsi untuk melarutkan komponen-komponen lain ke dalam bentuk cair (liquid) tanpa merubah fungsi yang ada sehingga memudahkan didalam proses aplikasi.

``Like Dissolves Like`` Water is polar. Oil is non polar. Water will not dissolve

oil.

Water is polar. Salt (NaCl) is ionic (which is considered extremely polar) so water dissolves salt.

16

Solvent Mechanism

17

Pigment Volume Concentration (PVC)

Sifat dan kekuatan cat ditentukan oleh parameter PVC

PVC adalah perbandingan pigment dan extender terhadap jumlah binder

Semakin banyak binder dalam cat maka semakin rendah nilai PVC nya, hal ini dapat diasumsikan cat tersebut memiliki kualitas yang lebih bagus.

18

Karakteristik Cat

19

CBC – Guidance Formulation forWood Filler

No Ingredients Quantity Description1 Water 212 Diluent2 Natrosol 250 HBR 2 Cellulosic Thickener3 Sodium Benzoat 1 Anti Flash Rust4 Orotan 1288 8.2 Dispersing Agent5 Strodex TH 100 0.5 Wetting Agent6 Rocima 623 2 In Can Preservative7 Nopco 8034 2 Mineral Oil Defoamer       8 Attagel 40 15 Anti Settling Extender9 Zinc Stearate 32 Zinc Stearate Powder

10 Talcon BC 20 432 Talc Powder       

11 Primal AC 261 165 Full Acrylic Binder       

12 Water 14.8 Diluent13 K-Flex 850 S 4 Green Coalescent14 Propylen Glykol 5 Co-Solvent15 Rozone Les 1920 J 5 Dry Film Preservative16 Nopco 8034 2 Mineral Oil Defoamer

17Natrosol 250 HBR Solution 3 % 96.5

Cellulosic Thickener Solution 3 %

  Total 1000  17 Organic Black 0.18  18 Iron Oxide Yellow 16  19 Iron Oxide Red 1.8  

  Pigment Volume 184    Binder Volume 83    PVC 69    Volume Solid 56  

20

CBC – Guidance Formulation forWood Stain Transparent

No Ingredient Quantity Description1 Water 100 Diluent2 Dow Corning 74 1 Silicone Defoamer3 AMP 95 1.5 pH Adjuster4 Orotan 1288 3 Dispersing Agent5 Rocima 623 3 In Can Preservative

6 Aquaflow NHS 350 3High Shear Rheology Modifier

       7 Sodium Benzoat 1 Anti Flash Rust       8 Primal AC 3001 725 Full Acrylic Binder       9 Water 104.5 Diluent

10 Butyl Cellosolve 10 Coalescent11 K-Flex 850 S 17 Green Coalescent12 Aquacer 539 15 Anti Blocking13 Rozone Les 1920 J 15 Dry Film Preservative14 Dow Corning 74 1 Silicone Defoamer15 Black NH 100 0.12 Pigment Black Organic

16Pigment Transparent Red 1.2 Transparent Pigment

  Total 1002.32    Pigment Volume 0.4    Binder Volume 348.0    PVC 1.0    Volume Solid 37  

21

CBC – Guidance Formulation forWood Stain Solid Colour

No Ingredient Quantity Description1 Water 159 Diluent2 Natrosol 250 HBR 2.5 Cellulosic Thickener3 Sodium Benzoat 1 Anti Flash Rust4 Nopco 8034 2 Mineral Oil Defoamer5 AMP 95 1 pH Adjuster6 Orotan 1288 6.5 Dispersing Agent7 Strodex TH 100 2 Wetting Agent8 Rocima 623 3 In Can Biocide       9 R 706 50 TiO2

10 CaCO3 Zancarb 100 Ultrafine CaCO311 Silica Flour 500 15 Silica Flour 500 Mesh12 Talcon BC 20 25 Talc Powder       

13 Primal AC 3001 600 Full Acrylic Binder       

14 Butyl Cellosolve 9 Coalescent15 K-Flex 850 S 14 Green Coalescent16 Rozone Les 1920 J 5 Dry Film Preservative17 Nopco 8034 3 Mineral Oil Defoamer18 Aquaflow NHS 350 2 High Shear Rheology Modifier19 Iron Oxide Yellow 10.5  20 Iron Oxide Red 9.5    Total 1020    Pigment Volume 65    Binder Volume 288    PVC 18    Volume Solid 48  

22

CBC – Guidance Formulation forNatrosol 250 HBR Solution

No Ingredient Quantity Description1 Water 965.5 Diluent2 Natrosol 250 HBR 30 Cellulosic Thickener3 Ammonia 25 %

Solution1.5 pH Adjuster

4 Nopco 8034 1 Mineral Oil Defoamer5 Rocima 623 2 In Can Biocide

Total 1000

23

Test Results – Wood Stain TransparentPhysical and Chemical Properties StandardBASIC CHARACTERISTIC    PVC (%) 1Volume Solid (%) 37Density (kg/m3) 1.05pH 9.55Stormer Viscosity (KU) 58.3Brookfield Viscosity (cps) 1000Mud Cracking ExcellentOPTICAL PROPERTIESClarity ExcellentGloss 20⁰, 60⁰, 85⁰ 46,5 ; 78 ; 92,9FILM PROPERTIESAdhesion 0 % DamageBlocking ExcellentSTORAGE STABILITY 1 week

Stormer Viscosity (KU) 55.90Stability Index 0.96Brookfield Viscosity (cps) 900Stability Index 0.90Syneresis (mm) 0

24

Key Points

Gloss

Blocking & Slip

Mold & Fungae

Non Yellowing

Stain Blocking

Clarity

Adhesion

Odour

Scratch

Hardness

25

Description1.Gloss Binder : Full Acrylic Binder

Primal AC 3001 TiO2 : Rutile DuPont R 706 –

Outstanding Gloss Development

In Can Biocide & Dry Film Preservative : Bioban 551 S, Rocima 623 & Rocima 363

2. Adhesion Primal AC 3001 Coalescent : K-flex 850 S green

coalescent with good film formation

Xiameter OFS 6040

3. Blocking & Slip Primal AC 3001 Additive : Aquacer 539

4. Mold & Fungae In Can Preservative : Rocima

623 Dry Film Preservative : Rozone

Les 1920

5. Non Yellowing Primal AC 3001 In Can Biocide & Dry Film

Preservative

6. Stain Blocking Primal AC 3001 Additive : MRN Z 300 (Zinc

Oxide Sol)

26

Description of Key Points7. Clarity Primal AC 3001 K-Flex 850 S In Can Biocide & Dry Film

Preservative Co-Solvent : Propylen Glykol

8. Odour Primal AC 3001

9. Scratch Primal AC 3001 K-Flex 850 S Dow Corning Additives

10. Hardness Primal AC 3001 K- Flex 850 S

27

Tahapan Pengecatan

Precoat : Wood Filler

Topcoat : Wood Stain Transparent & Solid Colour

Finishing : Sanding Sealer & Clear Finish

28

Equipments

Dispermat Spektrofotometer Colour Card Selection

29

THANK YOU