ISO 9211-4:2022
(Main)Optics and photonics — Optical coatings — Part 4: Specific test methods: abrasion, adhesion and resistance to water
Optics and photonics — Optical coatings — Part 4: Specific test methods: abrasion, adhesion and resistance to water
ISO 9211 describes surface treatments of components and substrates, excluding ophthalmic optics (spectacles), by the application of optical coatings and gives a standard form for their specification. It defines the general characteristics and the test and measurement methods wherever necessary, but it is not intended to define the process method. This document describes specific test methods of abrasion, adhesion and resistance to water for coating environmental durability tests that are identified in ISO 9211‑3 but not described in other normative references. They are typically performed in sequence with other environmental durability tests, an example is shown in ISO 9211‑3:2008, Annex A.
Optique et photonique — Traitements optiques — Partie 4: Méthodes d'essai spécifiques: abrasion, adhérence et résistance à l'eau
L'ISO 9211 décrit les traitements de surface des composants et des substrats, à l'exclusion de l'optique ophtalmique (lunettes) par l'application de traitements optiques, et normalise leur spécification. Elle définit les caractéristiques générales, les méthodes d'essai et les méthodes de mesure chaque fois que nécessaire, mais elle n'est pas destinée à définir la méthode de fabrication. Le présent document décrit les méthodes d’essai spécifiques d’abrasion, d’adhérence et de résistance à l’eau pour les essais de durabilité environnementale des traitements présentés dans l'ISO 9211‑3 mais qui ne font pas l'objet d'une description dans d'autres références normatives. Ils sont généralement effectués en séquence avec d'autres essais de durabilité, un exemple est donné dans l’ISO 9211‑3:2008, Annexe A.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 9211-4
Fourth edition
2022-03
Optics and photonics — Optical
coatings —
Part 4:
Specific test methods: abrasion,
adhesion and resistance to water
Optique et photonique — Traitements optiques —
Partie 4: Méthodes d'essai spécifiques: abrasion, adhérence et
résistance à l'eau
Reference number
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Published in Switzerland
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Contents Page
Foreword .iv
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Preparation prior to testing . 1
5 Abrasion tests: cheesecloth/eraser test (conditioning method 01) .2
5.1 General . 2
5.2 Test conditions . 2
5.2.1 General . 2
5.2.2 Moderate abrasion test . 2
5.2.3 Severe abrasion test . 2
5.3 Degree of severity: abrasion – cheesecloth/eraser test (conditioning method 01) . 2
5.4 Recovery . 3
5.5 Evaluation . 3
6 Adhesion test: tape test (conditioning method 02) . 3
6.1 General . 3
6.2 Test conditions . 3
6.3 Degree of severity: adhesion – tape test (conditioning method 02) . 3
6.4 Recovery . 4
6.5 Evaluation . 4
7 Adhesion test: crosshatch test (conditioning method 03) . 4
7.1 General . 4
7.2 Test conditions . 4
7.3 Degree of severity . 4
7.4 Conditioning. 4
7.5 Recovery . 5
7.6 Evaluation . 5
8 Resistance to water: exposure to water (conditioning method 04) .5
8.1 General . 5
8.2 Test conditions . 5
8.3 Degree of severity: resistance to water – exposure to water (conditioning method
04) . 6
8.4 Recovery . 6
8.5 Evaluation . 6
9 Adhesion test: pull-off test (conditioning method 05) . 7
9.1 General . 7
9.2 Test conditions . 7
9.3 Degree of severity: adhesion – pull-of test (conditioning method 05) . 8
9.4 Evaluation . 8
10 Environmental test code . 8
Annex A (normative) Materials for abrasion testing of optical coatings . 9
Annex B (informative) Cheesecloth pad, pad cover and fixture preparation for moderate
abrasion testing of optical coatings .12
Annex C (normative) Visual examination of optical coatings .14
Bibliography .15
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ISO 9211-4:2022(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to
the World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see
www.iso.org/iso/foreword.html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 172, Optics and photonics, Subcommittee
SC 3, Optical materials and components.
This fourth edition cancels and replaces the third edition (ISO 9211-4:2012), which has been technically
revised.
The main changes are as follows:
— Addition of a new adhesion test method (pull-off test).
A list of all parts in the ISO 9211 series can be found on the ISO website.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www.iso.org/members.html.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 9211-4:2022(E)
Optics and photonics — Optical coatings —
Part 4:
Specific test methods: abrasion, adhesion and resistance to
water
1 Scope
ISO 9211 describes surface treatments of components and substrates, excluding ophthalmic optics
(spectacles), by the application of optical coatings and gives a standard form for their specification. It
defines the general characteristics and the test and measurement methods wherever necessary, but it is
not intended to define the process method.
This document describes specific test methods of abrasion, adhesion and resistance to water for coating
environmental durability tests that are identified in ISO 9211-3 but not described in other normative
references. They are typically performed in sequence with other environmental durability tests, an
example is shown in ISO 9211-3:2008, Annex A.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content
constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For
undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 48-2, Rubber, vulcanized or thermoplastic — Determination of hardness — Part 2: Hardness between
10 IRHD and 100 IRHD
ISO 9211-1, Optics and photonics — Optical coatings — Part 1: Vocabulary
ISO 14997:2017, Optics and photonics — Test methods for surface imperfections of optical elements
ISO 29862, Self adhesive tapes — Determination of peel adhesion properties
EN 13144:2018, Metallic and other inorganic coatings — Method for quantitative measurement of adhesion
by tensile test
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 9211-1 apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at https:// www .electropedia .org/
4 Preparation prior to testing
Recommended storage time is at least 12 h after the coating process under ambient atmospheric
conditions, or as specified between manufacturer and customer.
Before and after subjecting a coated specimen (component or witness sample) to any inspection or test,
the specimen shall be properly cleaned using nonresidue cleaning agents only. This is a mutually agreed
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method by the manufacturer and customer. Following the cleaning, the coated sample shall be properly
dried, as for example, with a lens tissue or soft clean cloth.
5 Abrasion tests: cheesecloth/eraser test (conditioning method 01)
5.1 General
The purpose of these tests is to evaluate to what extent the optical and mechanical properties of optical
coatings on components and substrates are affected when subjected to specific abrading conditions at
ambient atmospheric conditions.
5.2 Test conditions
5.2.1 General
Abrasion tests shall be conducted using a coating abrasion tester capable of meeting the requirements
of 5.2 and 5.3. The length of stroke of the tester shall be approximately 20 mm when the dimensions of
the specimen permit. A stroke is defined as one pass in one direction on the surface being tested. The
tester shall be operated in a cycling mode. A cycle is defined as one stroke in one direction, followed
by a return stroke in the opposite direction. The cycle speed shall be in the range of (30 to 90) cycles
per minute. The head of the tester shall be approximately normal to the surface under test during the
rubbing operation. The specimen shall be firmly held so that it does not slide during the test.
5.2.2 Moderate abrasion test
The rubbing head of the abrasion tester shall be covered with a pad of cotton cheesecloth in accordance
with A.1, approximately 5 mm thick and 10 mm wide. Suggested instructions for preparing the
cheesecloth pad, cover and fixture are provided in Annex B.
5.2.3 Severe abrasion test
The rubbing head of the abrasion tester shall be affixed with a standard eraser, in accordance with A.2.
The eraser shall be inserted into the holder so that the exposed length does not exceed 3 mm.
It is permissible to clean the eraser with a clean towel but solvents should not be used. Also, the eraser
may be conditioned by rubbing it across a clean, smooth or frosted glass surface to wear away some of
the rubber if embedded foreign material is suspected.
5.3 Degree of severity: abrasion – cheesecloth/eraser test (conditioning method 01)
The degrees of severity for conditioning method 01 are given in Table 1.
Table 1 — Degrees of severity: abrasion – cheesecloth/eraser test (conditioning method 01)
Force
Degree of severity Abrader Number of strokes
N
01 Cheesecloth 50 5 ± 1
02 Cheesecloth 100 5 ± 1
03 Eraser 20 10 ± 1
04 Eraser 40 10 ± 1
A requirement for a greater number of strokes shall be indicated by adding a multiplier to the degree of
severity. For example, a requirement for 150 cheesecloth rubs would be indicated as “degree of severity
01 × 3”; a requirement for 100 eraser rubs would be indicated as “degree of severity 03 × 5”.
2
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5.4 Recovery
Subsequent to the rubbing operation, the specimen shall be cleaned as described in Clause 4.
5.5 Evaluation
The film on the specimen shall be visually examined in reflected and/or transmitted light, with the
unaided eye, for evidence of physical damage to the coating. The examination shall be performed using
either the methods specified in Annex C, in ISO 14997:2017, A.3, or as agreed between the supplier and
the user. The method used shall be stated. The coating shall not show any evidence of damage, such as
abrasion or coating removal. If slight sleeking or scratching is visible and the cheesecloth or eraser and/
or coating is suspected of having foreign material embedded in it, another area of the surface shall be
retested using a fresh cheesecloth pad or eraser.
6 Adhesion test: tape test (conditioning method 02)
6.1 General
The purpose of these tests is to evaluate to what extent the mechanical properties of optical coatings on
components and substrates are affected when subjected to peel, i.e. combined tensile and shear stress
conditions at ambient atmospheric conditions.
6.2 Test conditions
6.2.1 The adhesive tape used for this test shall be clear in colour with an adhesive strength on steel
of at least 9,8 N per 25 mm width when tested in accordance with ISO 29862, Method 1, 180° angle of
peel. It shall be 12 mm to 13 mm wide. It shall show no evidence of deterioration and shall be capable of
being unwound from the roll at a normal rate of speed without showing evidence of adhesive offsetting,
adhesive splitting, or stringing out of adhesive, nor breakage or splitting of the tape backing. The tape
shall be free of bare spots or foreign particles or any defect that may affect serviceability or appearance.
6.2.2 Apply approximately 25 mm of tape to the coated surface when the dimensions of the specimen
permit, with sufficient tape remaining to securely grasp with a thumb and finger.
6.2.3 Press the tape firmly onto the coated surface. Rub the non-adhesive surface of the tape with a
finger to ensure firm contact with the specimen and to work out any air bubbles that may be present.
6.2.4 Unless otherwise required in the relevant specification, do not apply the tape within 2 mm of
any rim of the specimen.
6.2.5 Hold the specimen firmly in one hand, and in the other the end of the tape that protrudes beyond
the edge of the test specimen.
6.2.6 Remove the tape at an angle perpendicular to the coated surface at one of the rates indicated in
Table 2.
6.3 Degree of severity: adhesion – tape test (conditioning method 02)
The degrees of severity for conditioning method 02 are given in Table 2.
3
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Table 2 — Degrees of severity: adhesion – tape tes
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NORME ISO
INTERNATIONALE 9211-4
Quatrième édition
2022-03
Optique et photonique — Traitements
optiques —
Partie 4:
Méthodes d'essai spécifiques:
abrasion, adhérence et résistance à
l'eau
Optics and photonics — Optical coatings —
Part 4: Specific test methods: abrasion, adhesion and resistance to
water
Numéro de référence
ISO 9211-4:2022(F)
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publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: +41 22 749 01 11
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Web: www.iso.org
Publié en Suisse
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Sommaire Page
Avant-propos .iv
1 Domaine d'application .1
2 Références normatives .1
3 Termes et définitions . 1
4 Préparation avant essai . 2
5 Essais d’abrasion: essai de tampon d’étamine/gomme (méthode de conditionnement
01) . 2
5.1 Généralités . 2
5.2 Conditions d'essai . 2
5.2.1 Généralités . 2
5.2.2 Essai d'abrasion modérée . 2
5.2.3 Essai d'abrasion sévère . 2
5.3 Degré de sévérité: abrasion – essai de tampon d’étamine/gomme (méthode de
conditionnement 01) . 2
5.4 Reprise . 3
5.5 Évaluation . 3
6 Essai d'adhérence: essai au ruban (méthode de conditionnement 02) .3
6.1 Généralités . 3
6.2 Conditions d'essai . 3
6.3 Degré de sévérité: adhérence – essai au ruban (méthode de conditionnement 02) . 4
6.4 Reprise . 4
6.5 Évaluation . 4
7 Essai d’adhérence: essai de quadrillage (méthode de conditionnement 03) .4
7.1 Généralités . 4
7.2 Conditions d'essai . 4
7.3 Degré de sévérité . 5
7.4 Conditionnement . 5
7.5 Reprise . 5
7.6 Évaluation . 5
8 Résistance à l'eau: exposition à l'eau (méthode de conditionnement 04) .6
8.1 Généralités . 6
8.2 Conditions d'essai . 6
8.3 Degré de sévérité: résistance à l'eau – exposition à l'eau (méthode de
conditionnement 04) . 6
8.4 Reprise . 7
8.5 Évaluation . 7
9 Essai d’adhérence: essai de traction (méthode de conditionnement 05) .7
9.1 Généralités . 7
9.2 Condition d'essai . 7
9.3 Degré de sévérité: adhérence – essai de traction (méthode de conditionnement 05) . 8
9.4 Évaluation . 8
10 Code des essais d'environnement . 9
Annexe A (normative) Matériaux pour les essais de résistance à l'abrasion des traitements
optiques .10
Annexe B (normative) Préparation du tampon d'étamine, de l'enveloppe protectrice et de
la tête de frottement de l'appareil d'abrasion pour les essais d'abrasion modérée
des traitements optiques .13
Annexe C (normative) Examen visuel des traitements optiques .15
Bibliographie .16
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ISO 9211-4:2022(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux.
L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document
a été rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2
(voir www.iso.org/directives).
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l'ISO (voir www.iso.org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion
de l'ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: www.iso.org/iso/fr/avant-propos.
Le présent document a été élaborée par le comité technique ISO/TC 172, Optique et photonique, sous-
comité SC 3, Matériaux et composants optiques.
Cette quatrième édition annule et remplace la troisième édition (ISO 9211-4:2012), qui a fait l’objet
d’une révision technique.
Les principales modifications sont les suivantes:
— Ajout d'une nouvelle méthode d’essai d’adhérence (essai de traction)
Une liste de toutes les parties de la série ISO 9211 se trouve sur le site web de l’ISO:
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive des dits organismes
se trouve à l’adresse www.iso.org/fr/members.html.
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NORME INTERNATIONALE ISO 9211-4:2022(F)
Optique et photonique — Traitements optiques —
Partie 4:
Méthodes d'essai spécifiques: abrasion, adhérence et
résistance à l'eau
1 Domaine d'application
L'ISO 9211 décrit les traitements de surface des composants et des substrats, à l'exclusion de l'optique
ophtalmique (lunettes) par l'application de traitements optiques, et normalise leur spécification. Elle
définit les caractéristiques générales, les méthodes d'essai et les méthodes de mesure chaque fois que
nécessaire, mais elle n'est pas destinée à définir la méthode de fabrication.
Le présent document décrit les méthodes d’essai spécifiques d’abrasion, d’adhérence et de résistance à
l’eau pour les essais de durabilité environnementale des traitements présentés dans l'ISO 9211-3 mais
qui ne font pas l'objet d'une description dans d'autres références normatives. Ils sont généralement
effectués en séquence avec d'autres essais de durabilité, un exemple est donné dans l’ISO 9211-3:2008,
Annexe A.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour
les références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition
du document de référence s'applique (y compris les éventuels amendements).
ISO 48-2, Caoutchouc vulcanisé ou thermoplastique — Détermination de la dureté — Partie 2: Dureté
comprise entre 10 DIDC et 100 DIDC
ISO 9211-1, Optique et photonique — Traitements optiques — Partie 1: Vocabulaire
ISO 14997:2017, Optique et photonique — Méthodes d'essai applicables aux imperfections de surface des
éléments optiques
ISO 29862, Rubans auto-adhésifs — Détermination des caractéristiques du pouvoir adhésif linéaire
EN 13144:2018, Revêtements métalliques et autres revêtements inorganiques — Méthode de mesurage
quantitatif de l’adhérence par essai de traction
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l'ISO 9211-1 s'appliquent.
L'ISO et l'IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse https:// www .electropedia .org/ .
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ISO 9211-4:2022(F)
4 Préparation avant essai
Il est préconisé une durée de stockage d'au moins 12 h après l'achèvement de l'opération de traitement
dans des conditions atmosphériques ambiantes, ou conformément au cahier des charges conclu entre le
fabricant et le client.
Une éprouvette traitée (composant ou échantillon témoin) doit être correctement nettoyée à l’aide de
produits de nettoyage non résiduels uniquement. Il s'agit d'une méthode convenue entre le fabricant
et le client. Après le nettoyage, l'échantillon revêtu doit être correctement séché, par exemple avec un
tissu pour lentilles ou un chiffon doux et propre.
5 Essais d’abrasion: essai de tampon d’étamine/gomme (méthode de
conditionnement 01)
5.1 Généralités
Ces essais ont pour but d'évaluer dans quelle mesure les propriétés optiques et mécaniques des
traitements optiques des composants et substrats sont affectées par des conditions abrasives
spécifiques dans des conditions atmosphériques ambiantes.
5.2 Conditions d'essai
5.2.1 Généralités
Les essais d'abrasion doivent être effectués en utilisant un appareil d'essai d'abrasion du traitement
capable de satisfaire aux exigences de 5.2 et de 5.3. La course de l'appareil doit être d'environ 20 mm
lorsque les dimensions de l'éprouvette le permettent. Une course se définit comme un passage, dans
un sens, sur la surface soumise à essai. Le fonctionnement de l'appareil doit être cyclique. Un cycle
se définit comme une course dans un sens suivi d'une course en sens inverse. La vitesse du cycle doit
être comprise entre (30 et 90) cycles par minute. La position de la tête de l'appareil doit être proche
de la normale par rapport à la surface soumise à essai au cours du frottement. L'éprouvette doit être
fermement maintenue pour l'empêcher de glisser au cours de l'essai.
5.2.2 Essai d'abrasion modérée
La tête de frottement de l'appareil d'essai d'abrasion doit être recouverte d'un tampon d'étamine en
coton conformément à A.1, d'environ 5 mm d'épaisseur sur 10 mm de largeur. Des instructions suggérées
pour la préparation du tampon d'étamine, de l'enveloppe protectrice et de la tête de frottement sont
fournies dans l'Annexe B.
5.2.3 Essai d'abrasion sévère
Une gomme à effacer normalisée doit être fixée sur la tête de frottement de l'appareil d'essai d'abrasion
conformément à A.2. La gomme doit être insérée dans son support de manière à avoir une longueur
maximale exposée de 3 mm.
Il est permis de nettoyer la gomme à effacer avec un chiffon propre, mais il convient de ne pas utiliser
de solvants. La gomme à effacer peut également être conditionnée en la frottant sur une surface en
verre propre et lisse ou dépolie pour enlever du caoutchouc si l'on soupçonne l'inclusion d'une matière
étrangère.
5.3 Degré de sévérité: abrasion – essai de tampon d’étamine/gomme (méthode de
conditionnement 01)
Les degrés de sévérité pour la méthode de conditionnement 01 sont donnés dans le Tableau 1.
2
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ISO 9211-4:2022(F)
Tableau 1 — Degrés de sévérité: abrasion – essai de tampon d’étamine/gomme (méthode de
conditionnement 01)
Force
Degré de sévérité Abrasif Nombre de courses
N
01 Étamine 50 5 ± 1
02 Étamine 100 5 ± 1
03 Gomme à effacer 20 10 ± 1
04 Gomme à effacer 40 10 ± 1
Une exigence pour un plus grand nombre de courses doit être indiquée en ajoutant un multiplicateur
pour le degré de sévérité. Par exemple, une exigence pour 150 tampons d'étamine en coton serait
indiquée comme «le degré de sévérité 01 x 3», une exigence de 100 frottements à la gomme à effacer
serait indiquée comme «le degré de sévérité 03 x 5».
5.4 Reprise
Après l'opération de frottement, l'éprouvette doit être nettoyée de la manière décrite dans l'Article 4.
5.5 Évaluation
Le film recouvrant l'éprouvette doit être examiné à l'œil nu en lumière réfléchie et/ou transmise afin de
déceler une détérioration physique du traitement. L'examen doit être effectué en utilisant la méthode
spécifiée dans l'Annexe C ou conformément à l'ISO 14997:2017, A.3, ou doit faire l'objet d'un accord entre
le fournisseur et l'utilisateur. La méthode utilisée doit être précisée. Le traitement ne doit pas révéler de
traces de détérioration, telle qu'abrasion ou enlèvement du traitement. Si des filandres ou des rayures
sont visibles et que l'on soupçonne la présence d'un matériau étranger dans l'étamine, dans la gomme
et/ou sur le traitement, refaire l'essai sur une autre zone de la surface en utilisant un nouveau tampon
d'étamine ou une nouvelle gomme.
6 Essai d'adhérence: essai au ruban (méthode de conditionnement 02)
6.1 Généralités
Ces essais ont pour but d'évaluer dans quelle mesure les propriétés mécaniques des traitements
optiques des composants et des substrats sont affectées par des desquamations, c'est-à-dire traction
combinée et cisaillement dans des conditions atmosphériques ambiantes.
6.2 Conditions d'essai
6.2.1 Le ruban adhésif sensible à la pression utilisé pour cet essai doit être de couleur claire et avoir
une force d'adhérence sur de l'acier d'au moins 9,8 N pour 25 mm de largeur lorsqu'il est testé avec la
méthode 1 de l'ISO 29862, avec un angle de décollement de 180°. Il doit avoir une largeur comprise
entre 12 mm et 13 mm. Il ne doit présenter aucune détérioration et pouvoir être déroulé de la bobine à
une vitesse normale sans présenter de signes de décalage, de séparation ou de rétraction de l'adhésif,
ni de cassure ou de séparation du vulcanisant du ruban. Le ruban doit être exempt de zones nues ou de
particules étrangères ou de tout défaut susceptible d'influer sur l'aptitude à l'emploi ou l'aspect.
6.2.2 Appliquer environ 25 mm de ruban sur la surface traitée lorsque les dimensions de l'éprouvette
le permettent, en laissant suffisamment de ruban pour bien le saisir entre le pouce et l'index.
6.2.3 Presser fermement le ruban sur la surface traitée. Frotter la surface non adhésive du ruban
avec le doigt pour assurer un contact étroit avec l'éprouvette et éliminer toute bulle d'air pouvant être
présente.
3
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6.2.4 Sauf exigences contraires dans la spécification correspondante, ne pas appliquer le ruban à
moins de 2 mm de toute bordure de l'éprouvette.
6.2.5 Tenir l'éprouvette fermement dans une main et une extrémité du ruban dépassant la zone à
soumettre à essai dans l'autre.
6.2.6 Enlever le ruban perpendiculairement à la surface traitée avec une des vitesses indiquées dans
le Tableau 2.
6.3 Degré de sévérité: adhérence – essai au ruban (méthode de conditionnement 02)
Les degrés de sévérité pour la méthode de conditionnement 02 sont donnés dans le Tableau 2.
Tableau 2 — Degrés de sévérité – essai au ruban (méthode de conditionnement 02)
Degré de sévérité Vitesse d'enlèvement du ruban
Lente
01
(approximativement 2 s à 3 s pour 25 mm)
Rapide
02
(approximativement 1 s pour 25 mm)
Arrachage
03
(beaucoup moins d' 1 s pour 25 mm)
NOTE La vitesse "d'arrachage" se réfère à l'action rapide du poignet et des doigts.
6.4 Reprise
Ne pas nettoyer l'éprouvette avant l'évaluation.
6.5 Évaluation
Le film recouvrant l'éprouvette doit être examiné à l'œil nu en lumière réfléchie et/ou transmise afin
de déceler un enlèvement du traitement. L'examen doit être effectué en utilisant la méthode spécifiée
dans l'Annexe C ou conformément à l'ISO 14997:2017, A.3, ou doit faire l'objet d'un accord entre le
fournisseur et l'utilisateur. La méthode utilisée doit être précisée. Aucun enlèvement du traitement ne
doit se manifester.
Sauf exigences contraires, précisées dans une spécification particulière, les décolorations visibles du
traitement, telles que les taches, les marbrures, les rayures ou les nuages doivent être acceptables
si l'éprouvette satisfait aux exigences optiques et autres exigences de comportement aux essais
d'environnement de la spécification correspondante
7 Essai d’adhérence: essai de quadrillage (méthode de conditionnement 03)
7.1 Généralités
Ces essais ont pour but d'évaluer la mesure dans laquelle les propriétés d'adhérence des traitements
optiques des composants et substrats sont affectées par le découpage du traitement (libération des
tensions et effets sur l'adhérence) dans des conditions atmosphériques ambiantes.
7.2 Conditions d'essai
7.2.1 Utiliser un dispositif de coupe [par exemple une lame de rasoir (adaptée aux substrats mous) ou
un traçoir diamanté] pour pratiquer six découpes parallèles distantes de 1,5 mm ± 0,5 mm, et d'environ
15 mm à 20 mm de long dans le traitement lorsque les dimensions de l'éprouvette le permettent.
Découper entièrement le traitement sans trop entamer le substrat. Faire tourner l'éprouvette d'environ
4
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90 °et pratiquer six découpes parallèles, perpendiculaires à la première série de découpes. Vérifier si le
quadrillage découpé présente des écailles ou d'autres irrégularités et enregistrer les résultats.
7.2.2 Appliquer le ruban adhésif tel que spécifié en 6.2.1 sur le quadrillage conformément de 6.2.2
à 6.2.5.
7.3 Degré de sévérité
Aucun degré de sévérité n'est nécessaire pour la méthode de conditionnement 03 et il convient d'ignorer
la notation du degré de sévérité dans ce cas.
7.4 Conditionnement
Enlever le ruban conformément au Tableau 2, degré de sévérité 03.
7.5 Reprise
Ne pas nettoyer l'éprouvette avant l'évaluation.
7.6 Évaluation
Classer les résultats du quadrillage conformément au Tableau 3. Un grossissement peut être utilisé.
Tableau 3 — Système de classement pour l’adhérence – essai de quadrillage (méthode de
conditionnement 03)
Classement Image Description
Les bords des découpes n'ont pas subi le
0 — moindre changement; aucun des carrés ne s'est
détaché.
De petites écailles se sont détachées du traite-
ment au niveau des intersections; moins de 5 %
1 de la totalité de la surface est affecté.
De petites écailles se sont détachées du trai-
tement le long des découpes et au niveau des
2 intersections; la surface affectée est comprise
entre 5 % et 15 % de la totalité de la surface.
Certaines parties des carrés se sont détachées;
la surface affectée est comprise entre 15 % et
3 35 % de la totalité de la surface.
Des carrés entiers se sont détachés; la surface
affectée est comprise entre 35 % et 65 % de la
4 totalité de la surface.
Écaillage et détachement pires que pour le
5 —
classement n° 4.
5
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8 Résistance à l'eau: exposition à l'eau (méthode de conditionnement 04)
8.1 Généralités
Ces essais ont pour but d'évaluer dans quelle mesure les caractéristiques optiques et mécaniques des
traitements optiques des composants et substrats sont affectés après immersion dans de l'eau distillée
ou déionisée, ou dans une solution d'eau salée.
8.2 Conditions d'essai
8.2.1 Le récipient d'essai doit être réalisé en un matériau non réactif, tel qu'un verre approprié ou une
céramique, d'une capacité permettant d'immerger complètement le(s) élément(s) soumis à essai.
8.2.2 L'(es) éprouvette(s) doi(ven)t être maintenue(s) dans le récipient d'essai à l'aide d'un porte-
éprouvette en un matériau non réactif tel que du polytétrafluoréthylène (PTFE) ou un polymère acétal.
8.2.3 Pour les essais, il faut utiliser de l'eau distillée ou déionisée dont la résistivité doit être
supérieure ou égale à 0,2 MΩ⋅cm, à une température de 23 °C ± 2 °C.
8.2.4 Le pH de l'eau ou de la solution saline doit se situer entre 6,5 et 7,2, mesuré à une température de
23 °C ± 2 °C. N'utiliser que de l'acide chlorhydrique chimiquement pur dilué ou une solution d'hydroxyde
de sodium chimiquement pur pour ajuster le pH. Ce dernier doit être mesuré soit par électrométrie,
à l'aide d'une électrode en verre, soit par colorimétrie, en utilisant du bleu de bromothymol comme
indicateur.
8.2.5 La solution d'eau salée doit être préparée en dissolvant du chlorure de sodium dans de l'eau
distillée ou déionisée à température ambiante pour obtenir une concentration de 45 g/l. Le chlorure de
sodium ne doit pas contenir plus de 1 % d'impuretés au totale.
8.2.6 Un essai cyclique consiste en une ébullition de l'éprouvette de 2 min soit dans de l'eau distillée,
soit dans de l'eau salée et 1 min de refroidissement dans de l'eau distillée à température ambiante. Cet
essai cyclique ne s'applique qu'au dégré de sévérité 12.
8.3 Degré de sévérité: résistance à l'eau – exposition à l'eau (méthode de
conditionnement 04)
Les degrés de sévérité pour la méthode de conditionnement 04 sont donnés dans le Tableau 4.
Tableau 4 — Degrés de sévérité: résistance à l'eau - exposition à l'eau (méthode de
conditionnement 04)
Degré de sévérité Temps d’exposition Solution
01 6h Eau distillée ou déionisée
02 24 h Eau distillée ou déionisée
03 96 h Eau distillée ou déionisée
04 6 h Eau salée
05 24 h Eau salée
06 96 h Eau salée
07 5 min Eau distillée ou déionisée bouillante
08 15 min Eau distillée ou déionisée bouillante
09 5 min Eau salée bouillante
a
L’utilisateur doit spécifier s’il faut utiliser de l’eau distillée ou salée, ainsi que le nombre de cycles.
6
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Tableau 4 (suite)
Degré de sévérité Temps d’exposition Solution
10 15 min Eau salée bouillante
11 60 min Eau salée bouillante
a
12 2 min + 1 min Eau distillée ou salée bouillante suivie par de
l’eau distillée à température ambiante
a
L’utilisateur doit spécifier s’il faut utiliser de l’eau distillée ou salée, ainsi que le nombre de cycles.
8.4 Reprise
Après immersion, les éprouvettes soumises à l'essai de solubilité dans l'eau doivent être séchées
à l'aide d'un chiffon doux et propre. Les éprouvettes soumises à la solution salée doivent être lavées
délicatement dans de l'eau distillée ou déionisée à une température ne dépassant pas 38 °C pour enlever
les dépôts de sel. Sécher ensuite les éprouvettes avec un chiffon doux et propre ou sous un flux d'azote
sec.
8.5 Évaluation
Le film recouvrant l'éprouvette doit
...
FINAL
INTERNATIONAL ISO/FDIS
DRAFT
STANDARD 9211-4
ISO/TC 172/SC 3
Optics and photonics — Optical
Secretariat: JISC
coatings —
Voting begins on:
2021-12-15
Part 4:
Voting terminates on:
Specific test methods: abrasion,
2022-02-09
adhesion and resistance to water
Optique et photonique — Traitements optiques —
Partie 4: Méthodes d'essai spécifiques: abrasion, adhérence et
résistance à l'eau
RECIPIENTS OF THIS DRAFT ARE INVITED TO
SUBMIT, WITH THEIR COMMENTS, NOTIFICATION
OF ANY RELEVANT PATENT RIGHTS OF WHICH
THEY ARE AWARE AND TO PROVIDE SUPPOR TING
DOCUMENTATION.
IN ADDITION TO THEIR EVALUATION AS
Reference number
BEING ACCEPTABLE FOR INDUSTRIAL, TECHNO-
ISO/FDIS 9211-4:2021(E)
LOGICAL, COMMERCIAL AND USER PURPOSES,
DRAFT INTERNATIONAL STANDARDS MAY ON
OCCASION HAVE TO BE CONSIDERED IN THE
LIGHT OF THEIR POTENTIAL TO BECOME STAN-
DARDS TO WHICH REFERENCE MAY BE MADE IN
NATIONAL REGULATIONS. © ISO 2021
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Published in Switzerland
ii
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ISO/FDIS 9211-4:2021(E)
Contents Page
Foreword .iv
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Preparation prior to testing . 1
5 Abrasion tests: cheesecloth/eraser test (conditioning method 01) .2
5.1 General . 2
5.2 Test conditions . 2
5.2.1 General . 2
5.2.2 Moderate abrasion test . 2
5.2.3 Severe abrasion test . 2
5.3 Degree of severity: abrasion – cheesecloth/eraser test (conditioning method 01) . 2
5.4 Recovery . 3
5.5 Evaluation . 3
6 Adhesion test: tape test (conditioning method 02) . 3
6.1 General . 3
6.2 Test conditions . 3
6.3 Degree of severity: adhesion – tape test (conditioning method 02) . 3
6.4 Recovery . 4
6.5 Evaluation . 4
7 Adhesion test: crosshatch test (conditioning method 03) . 4
7.1 General . 4
7.2 Test conditions . 4
7.3 Degree of severity . 4
7.4 Conditioning. 4
7.5 Recovery . 5
7.6 Evaluation . 5
8 Resistance to water: exposure to water (conditioning method 04) .5
8.1 General . 5
8.2 Test conditions . 5
8.3 Degree of severity: resistance to water – exposure to water (conditioning method
04) . 6
8.4 Recovery . 6
8.5 Evaluation . 6
9 Adhesion test: pull-off test (conditioning method 05) . 7
9.1 General . 7
9.2 Test conditions . 7
9.3 Degree of Severity: adhesion – pull-of-test (conditioning method 05) . 8
9.4 Evaluation . 8
10 Environmental test code . 8
Annex A (normative) Materials for abrasion testing of optical coatings . 9
Annex B (informative) Cheesecloth pad, pad cover and fixture preparation for moderate
abrasion testing of optical coatings .12
Annex C (normative) Visual examination of optical coatings .14
Bibliography .15
iii
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ISO/FDIS 9211-4:2021(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to
the World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see
www.iso.org/iso/foreword.html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 172, Optics and photonics, Subcommittee
SC 3, Optical materials and components.
This third edition cancels and replaces the second edition (ISO 9211-4:2012), which has been technically
revised.
The main changes are as follows:
— Addition of a new adhesion test method (pull-off test).
A list of all parts in the ISO 9211 series can be found on the ISO website.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www.iso.org/members.html.
iv
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FINAL DRAFT INTERNATIONAL STANDARD ISO/FDIS 9211-4:2021(E)
Optics and photonics — Optical coatings —
Part 4:
Specific test methods: abrasion, adhesion and resistance to
water
1 Scope
ISO 9211 describes surface treatments of components and substrates, excluding ophthalmic optics
(spectacles), by the application of optical coatings and gives a standard form for their specification. It
defines the general characteristics and the test and measurement methods wherever necessary, but it is
not intended to define the process method.
This document describes specific test methods of abrasion, adhesion and resistance to water for coating
environmental durability tests that are identified in ISO 9211-3 but not described in other normative
references. They are typically performed in sequence with other environmental durability tests, an
example is shown in ISO 9211-3:2008, Annex A.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content
constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For
undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 48-2, Rubber, vulcanized or thermoplastic — Determination of hardness — Part 2: Hardness between
10 IRHD and 100 IRHD
ISO 9211-1, Optics and photonics — Optical coatings — Part 1: Vocabulary
ISO 14997:2017, Optics and photonics — Test methods for surface imperfections of optical elements
ISO 29862, Self adhesive tapes — Determination of peel adhesion properties
EN 13144:2018, Metallic and other inorganic coatings — Method for quantitative measurement of adhesion
by tensile test
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 9211-1 apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at https:// www .electropedia .org/
4 Preparation prior to testing
Recommended storage time is at least 12 h after the coating process under ambient atmospheric
conditions, or as specified between manufacturer and customer.
Before and after subjecting a coated specimen (component or witness sample) to any inspection or test,
the specimen shall be properly cleaned using nonresidue cleaning agents only. This is a mutually agreed
1
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ISO/FDIS 9211-4:2021(E)
method by the manufacturer and customer. Following the cleaning, the coated sample shall be properly
dried, as for example, with a lens tissue or soft clean cloth.
5 Abrasion tests: cheesecloth/eraser test (conditioning method 01)
5.1 General
The purpose of these tests is to evaluate to what extent the optical and mechanical properties of optical
coatings on components and substrates are affected when subjected to specific abrading conditions at
ambient atmospheric conditions.
5.2 Test conditions
5.2.1 General
Abrasion tests shall be conducted using a coating abrasion tester capable of meeting the requirements
of 5.2 and 5.3. The length of stroke of the tester shall be approximately 20 mm when the dimensions of
the specimen permit. A stroke is defined as one pass in one direction on the surface being tested. The
tester shall be operated in a cycling mode. A cycle is defined as one stroke in one direction, followed
by a return stroke in the opposite direction. The cycle speed shall be in the range of (30 to 90) cycles
per minute. The head of the tester shall be approximately normal to the surface under test during the
rubbing operation. The specimen shall be firmly held so that it does not slide during the test.
5.2.2 Moderate abrasion test
The rubbing head of the abrasion tester shall be covered with a pad of cotton cheesecloth in accordance
with A.1, approximately 5 mm thick and 10 mm wide. Suggested instructions for preparing the
cheesecloth pad, cover and fixture are provided in Annex B.
5.2.3 Severe abrasion test
The rubbing head of the abrasion tester shall be affixed with a standard eraser, in accordance with A.2.
The eraser shall be inserted into the holder so that the exposed length does not exceed 3 mm.
It is permissible to clean the eraser with a clean towel but solvents should not be used. Also, the eraser
may be conditioned by rubbing it across a clean, smooth or frosted glass surface to wear away some of
the rubber if embedded foreign material is suspected.
5.3 Degree of severity: abrasion – cheesecloth/eraser test (conditioning method 01)
The degrees of severity for conditioning method 01 are given in Table 1.
Table 1 — Degrees of severity: abrasion – cheesecloth/eraser test (conditioning method 01)
Force
Degree of severity Abrader Number of strokes
N
01 Cheesecloth 50 5 ± 1
02 Cheesecloth 100 5 ± 1
03 Eraser 20 10 ± 1
04 Eraser 40 10 ± 1
A requirement for a greater number of strokes shall be indicated by adding a multiplier to the degree of
severity. For example, a requirement for 150 cheesecloth rubs would be indicated as “degree of severity
01 × 3”; a requirement for 100 eraser rubs would be indicated as “degree of severity 03 × 5”.
2
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ISO/FDIS 9211-4:2021(E)
5.4 Recovery
Subsequent to the rubbing operation, the specimen shall be cleaned as described in Clause 4.
5.5 Evaluation
The film on the specimen shall be visually examined in reflected and/or transmitted light, with the
unaided eye, for evidence of physical damage to the coating. The examination shall be performed using
either the methods specified in Annex C, in ISO 14997:2017, A.3, or as agreed between the supplier and
the user. The method used shall be stated. The coating shall not show any evidence of damage, such as
abrasion or coating removal. If slight sleeking or scratching is visible and the cheesecloth or eraser and/
or coating is suspected of having foreign material embedded in it, another area of the surface shall be
retested using a fresh cheesecloth pad or eraser.
6 Adhesion test: tape test (conditioning method 02)
6.1 General
The purpose of these tests is to evaluate to what extent the mechanical properties of optical coatings on
components and substrates are affected when subjected to peel, i.e. combined tensile and shear stress
conditions at ambient atmospheric conditions.
6.2 Test conditions
6.2.1 The adhesive tape used for this test shall be clear in colour with an adhesive strength on steel
of at least 9,8 N per 25 mm width when tested in accordance with ISO 29862, Method 1, 180° angle of
peel. It shall be 12 mm to 13 mm wide. It shall show no evidence of deterioration and shall be capable of
being unwound from the roll at a normal rate of speed without showing evidence of adhesive offsetting,
adhesive splitting, or stringing out of adhesive, nor breakage or splitting of the tape backing. The tape
shall be free of bare spots or foreign particles or any defect that may affect serviceability or appearance.
6.2.2 Apply approximately 25 mm of tape to the coated surface when the dimensions of the specimen
permit, with sufficient tape remaining to securely grasp with a thumb and finger.
6.2.3 Press the tape firmly onto the coated surface. Rub the non-adhesive surface of the tape with a
finger to ensure firm contact with the specimen and to work out any air bubbles that may be present.
6.2.4 Unless otherwise required in the relevant specification, do not apply the tape within 2 mm of
any rim of the specimen.
6.2.5 Hold the specimen firmly in one hand, and in the other the end of the tape that protrudes beyond
the edge of the test specimen.
6.2.6 Remove the tape at an angle perpendicular to the coated surface at one of the rates indicated in
Table 2.
6.3 Degree of severity: adhes
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.