17. 폴리우레탄 수지 도료
이 도료는 보통 2액성 도료로서 폴리에스테르 수지 등을 주체로 한 도료 베이스와 이소시아네이트를 주로 한 경화제로써 구성되어 있습니다. 사용하기 전에 일정한 비율로 혼합하여 사용합니다.
1)건조 기구- 이소시아네이트기는 매우 반응성이 좋으며 활성 수소 원자와 아주 빠르게 반 응합니다. 따라서 수산기를 포함한 폴리에스테르 수지, 피마자유, 에폭시 수지, 폴리아마이드 수지 및 아크릴릭 수지 등과 반응합니다.
반응의 속도는 1) 온도 2) 반응기의 형(일반적으로 아민기는 제일 빠릅니다) 3) 이소시아네이트의형 4) 촉매의 존재 등에 의합니다 아민과 이소시아네이트 와의 반응은 매우 빠르나 이것은 실용적이 되지 못하므로 수산기와 이소시아 네이트와의 반응을 이용한 것이 폴리우레탄 수지도료입니다.
1)성질- 경도, 광택, 내화학성(내염수성, 내유성,내습성, 내용제성 및 내약품성), 내마모성, 내오존성, 전기절연성 양호 및 내열성(150～160℃). 폴리스티롤 이외의 모든 금속, 경금속, 플라스틱, 피혁, 고무 및 목재 등에 밀착성이 좋습니다. 그러나 가격이 고가 이며 또한 일반적으로 황변색되기가 쉽고 사용가능시간이 있습니다.(8～24시간)
2)종류
①2액성 : 보통은 이것을 사용하나 사용 이전에 혼합합니다. 그리고 자연건조 또는 강제건조(80～120℃, 20～30분 정도)를 합니다.
②1액성 : 이소시아네이트기에 화학적으로 마스크 되어있는 것을 사용하며(이것을 블록 이소시아네이트라고 함) 일정온도(약 150℃) 이상으로 가열하게 되면 분해하여 나의 이소시아네이트가 생성됩니다. 따라서 소부형으로 되어있습니다.
3)용제- 에스테르, 케톤은 용제, 방향족 탄화수소는 희석제입니다. 앞에서 설명한 바와 같이 이소시아네이트는 수산기와 반응하므로 알코올 종류는 사용하지 못합니다. 또한 물 과 반응하여 탄산가스가 발생하므로(이것을 이용하면 포리우레탄 폼이 됩니다.) 물 을 포함한 용제, 예를 들면 저급 알코올은 사용하지 못하며 지방족 탄화수소는 사 용 불가능합니다.
4)도장- 칠솔 도장, 스프레이도장, 커튼 코터, 롤 코터 및 정전 도장 등
∙ 도장상의 주의사항
①피도장면의 기름, 수분은 완전하게 제거할 것.
②바닥 칠은 충분하게 건조시킨 후에 도장할 것.
③너무 점도가 높은 도료는 사용하지 말 것.
④전용 시너를 쓰고 환기를 잘할 것.
⑤이소시아네이트는 밀전하여 저장하고 직사일광을 피할 것.
⑥목재용 도장에서 일반의 유성 필러(충전용제)를 사용하면 밀착성이 불량하게 되므로 다른 필러는 상관이 없습니다.
⑦나뭇결 손질시에 메우기가 충분하지 못하면 핀홀이 생기기 쉽습니다.
⑧도장용구의 세척에는 락카 시너를 사용합니다.
⑨이소시아네이트 중 저분자의 것은 비교적 기화하기 쉬우며 이것을 흡입하면 천식병이나 기관지염이 발생합니다. 특히 알레르기 체질인 사람은 심합니다. 한편 폴리이소시아네이트는 기화하기가 어려우므로 저분자의 것보다 독성은 적습니다. 어느 것이나 작업장은 환기를 잘하고 건조기로부터의 배기에도 주의합니다.
5)용도- 목재, 철 부분, 금속, 경금속, 고무, 섬유, 플라스틱(폴리스티롤 제외), 차량바닥, 가 솔린 탱크, 공장의 장치, 나무 부분의 바닥(스키, 보트 등) 및 콘크리트 등
18. 금속용 수성 수지 도료
용제로서 유기용제를 쓰고 있는 일반 도료는 도장막 건조 과정에서 어느 것이나 공기 중에 증발하여 도장막 그 자체에는 필요없는 것입니다. 사람이 제일 먼저 도료다운 것을 만든 것은 아교나 카세인을 물에 용해하여 이것을 천연적인 것에서 채취한 안료를 첨가하여 만든 것이라고 합니다. 물을 용제로 하는 합성수지도료는 최근에 현저하게 발전한 도료 중의 하나입니다. 수성합성수지의 특징은
①용제의 대부분이 물이기 때문에 취급이 간단하고 오손이 되어도 물로써 세척할 수 있습니다.
②인화, 폭발의 위험이 없으며 작업상 안전합니다.
③위생상 안전합니다.
1)종류- 수지도료에는 에멀션, 수용성, 디스퍼션(Dispersion)의 3종류의 형태가 있습니다. 입 자의 크기는 수용성, 디스퍼션, 에멀션의 순서로 크게 됩니다. 이중 디스퍼션은 아 직까지 개발도상의 수지이나 장래 가장 유망시되고 있는 것입니다.
①에멀션형 : 수지가 가느다란 입자로 되어 수중에 분산되어 있는 형입니다. 알키드계, 아크릴릭계, 멜라민계, 페놀계, 에폭시계 등이 있습니다. 일반적으로 이러한 도료를 도장하면 휘발하여 그 다음에 수불용성이 우수한 도장막이 형성됩니다.
②수용성형 : 수지가 물에 용해되어 있는 모양으로 페놀 알키드계, 멜라민 알키드계, 아크릴릭계 등이 있습니다. 페놀계는 바닥칠용, 멜라민계, 아크릴릭계는 마무리칠에 사용합니다. 1953년 미국의 GM에서 대화재가 발생하여 600여억원의 손해를 내게 한 것이 바로 이 도료의 개발 동기라고 합니다.
보통의 합성수지는 물에 용해하지 않는데 그렇다면 어떠한 조작으로 물에 용해하는 것인가. 유지나 지방산은 물에 용해하지 않으나 가성소다 등의 알카리로 처리하여 염을 만들면, 즉 비누는 물에 용해합니다. 수용성 수지의 경우는 다시 수용성화를 좋게 하기 위하여 친수성의 기를 분자에 부착하는 것입니다. 즉, 페놀수지, 알키드 수지의 저분자의 산가가 높은 수지에 암모니아나 아민 등으로 수용성화를 하고 건조하여 불융불용의 도장막을 만듭니다. 이러한 것은 에멀션형보다 저장 안정성과 작업성이 좋으며 또한 광택도 좋습니다.
③디스퍼션형 : 에멀션과 수용성 도료의 양쪽의 장점을 활용하기 위하여 에멀션보다도 그 입자의 지름이 적으며, 유화제를 사용하지 않고 만든 것입니다. 이러한 것에는 알키드계, 아크릴릭계 등이 있습니다.
2)성질- 도료는 통상 알카리성이며 보통 pH 7.5～9.0 이다.(카티온 전착도료는 산성) 산성 측으로 기울게 되면 도료로부터 분리하거나 겔화합니다. 통상 상당한 용제형 도료 와 대체적으로 동등한 성능을 갖고 있으며 이것에는 자연건조형과 소부건조형 등이 있습니다.
3)도장- 전착도장, 침지도장, 스프레이, 플로 코트 및 정전도장
∙도장상의 주의사항
①유성도료, 기타 종류의 도료와의 혼입은 긁힘의 원인이 되므로 주의합니다.
②소재의 탈지는 완전하게 하지 않으면 긁힘의 원인이 됩니다.
③물은 용제보다 증발속도가 느리나 비등점은 낮기 때문에 급격하게 가열하게 되면 수포가 나옵니다.
④ 고습한 곳에 세팅하게 되면 도장막이 용해 탈거되어 소지가 보일(이것을 페이퍼 워시라고 함) 때가 있습니다.
4)용제
①적합 : 철 부분, 경금속(차량 프레임, 부품, 자동차 몸체), 전기 부품 등
19. 아크릴릭 수지 도료
아크릴릭 수지도료는 화학적으로 비닐계이나 비닐수지도료와는 그 성능이 매우 다르므로 보통은 별도로 생각합니다. 아크릴릭 수지도료는 일반적으로 경도가 크고 황색으로 변색하기가 어려우며 지촉건조가 빠릅니다.
1)종류-
①열가소성 아크릴릭 수지도료(락카형) : 아크릴릭 산 또는 메타크릴릭 산 에스테르의 중합체 또는 다른 수지와의 공중합 등으로 얻는 수지에 가소제, 안료 등을 첨가한 도료로서 락카와 동일한 용제의 증발로서 건조합니다. 건조가 신속하고, 락카와 비교하여 광택이 좋으며, 내기후성, 경도, 내약품성이 좋고 굴절률이 높기 때문에 메탈릭(Metallic)이 선명하게 나옵니다. 그러나 락카와 같이 살갗붙임이 적고 내용제성, 내온도성이 불량하며 자연건조 또는 저온소부건조(120～130℃)를 합니다.
②열경화성 아크릴릭 수지도료 : 아크릴릭 수지 단독 또는 아크릴릭 수지와 에폭시 수지, 아미노 수지와 같이 사용하며 이것은 소부에 의하여 반응해서 고분자화되어 도장막으로 됩니다. 소부은 고온이 필요하여 최저 140℃, 20분 정도로 합니다. 이 도료의 특징은 내오염성과 경도, 변색성이 우수한 것입니다. 내오염성이란 도장판위에 장유, 겨자, 잉크, 입술연지, 연초의 진(점액)을 부착하여 일정한 시간 후에 면이나 용제로 제거하여 그 자국이 있는가의 여부를 보는 테스트입니다. 이 성질은 특히 냉장고, 전기 밥솥, 실내 냉방 등의 전기제품이나 차량의 천정 등에 필요한 것입니다. 경도는 멜라민계가 F～H의 연필 정도의 경도에 대하여 아크릴릭계는 3H～5H 정도인데 이것은 상처가 나기 어려운 것입니다. 또한 내약품성도 우수합니다.
2)용제- 에스테르, 케톤 종류, 방향족계 탄화수소의 혼합물
3)도장- 스프레이, 정전도장, 에어레스 스프레이, 침지도장, 커튼 플로 코터 및 롤 코터 등
∙도장상의 주의사항
①다른 수지(예로서 알키드계)와 혼합되지 않으므로 다른 수지와의 혼합은 물론이며 스프레이 더스트가 걸리지 않을 것, 또는 동일한 노내에서 소부하지 않을 것 등의 조건이 필요합니다.(오목 부분, 긁힘이 됩니다.)
②아크릴릭 수지도료 열경화형은 어떤 온도 이하에서 소부하면 경도는 나타나나 밀착성, 화학성이 현저하게 저하하고 멜라민 수지도료보다 그 성능이 불량하게 됩니다. 보통 이러한 최저온도는 150℃ 정도이나 도료에 따라서 차이가 있습니다. 멜라민계의 경우에는 소부온도에 따라서 그 성능은 점차로 변하여 보통 소부온도가 상승하면 밀착성은 불량하게 되고 화학성능은 좋게 되나 아크릴릭계의 경우에는 밀착성은 화학성능이 다같이 좋게 되지만 어떠한 온도이하에서는 다같이 다시 급속하게 불량하게 됩니다. 소부조건이 일치되어 있는가의 여부는 소부도장막의 내오염성을 테스트해 보는 것이 좋습니다.
4)용도
①적합 : 철 부분, 경금속(표면처리가 필요)(냉장고, 세탁기, 실내 냉방 등의 전화제품, 경차량, 섀시 및 소재 도장용 등)
②부적합 : 플라스터
20. 실리콘 도료
실리콘 수지는 도료로서 다음의 3가지 방면에 이용합니다.
①내열 도료로서는 순수한 실리콘 수지 또는 변성 실리콘 수지(다른 유기 수지와 혼합할 것)를 이용합니다.
②내기후성이 좋은 도료로서는 변성 실리콘 수지를 사용합니다.
③도료용 첨가제로서 미량을 사용하여 도료의 색 분별, 도장막의 오렌지 필(Peel)을 개선하거나 해머 피니쉬 도료의 보조제, 소포제, 도장막 표면 마찰계수의 감소나 블로킹(Blocking) 방지 등에 이용합니다.
1)성질
<장점>
①내열성이 좋다.
②내기후성이 우수하다.
③기타 전기적 성질(절연성), 내약품성, 발수성, 내한성 등도 좋습니다.
<단점>
①경화시키기 위하여 고온이 필요합니다.
②금속에 부착력이 좋지 못합니다.
③내용제성이 약간 뒤떨어집니다.
④고가입니다.
2)종류
①내열도료
②변성 실리콘 수지도료
- 주로 건성유 변성 알키드 수지와 반응시켜 약 30％의 실리콘을 포함한 자연건조형 옥외도료로서 사용합니다. 내기후성(Chalking성)은 보통의 알키드 수지보다도 매우 우수합니다.
- 아크릴릭 수지나 오일 프리 폴리에스테르 수지와 반응시켜서 5～10％의 실리콘을 포함하여 소부형 옥외도료로 하고 이것은 주로 금속 소재용 도료에 사용합니다. 내기후성(초킹성이나 퇴색성)은 보통의 아크릴릭 수지도료나 오일프리 폴리에스테르 수지도료보다 몇 배나 우수합니다.
3)도장- 스스프레이, 침지도장, 롤 코팅, 칠솔 도장
∙도장상의 주의사항
표면조정 : 더스트가 걸리지 않을 것, 또는 동일한 노내에서 소부하지 않을 것 등의 조건이 필요합니다.(오목 부분, 긁힘이 됩니다.)
4)용도- 내열성이 필요한 장소(연통, 난로 등)와 내기후성이 필요한 외부용(금속 소재용, 컬 러 알루미, 컬러 토탄 등)
21. 불소 수지 도료
불소수지도료는 분자중에 불소(F)를 포함한 수지를 사용한 도료이며 현존하는 도료중에서 최고의 폭로내구성을 가집니다
1)성질
①내기후성이 탁월하고 자외선, Υ선에 다음 가는 것으로서 도장막의 초킹성, 색조 유지성도 매우 우수합니다.
②내약품성이 특별히 좋으며 내산 및 내알카리에 강합니다.
③내한, 내열성이 좋으며 2F에서 -60～150℃, 1F에서 -70～100℃의 온도에 견딥니다.
④내마모성이 좋으며 나일론과 동일한 정도로 아크릴릭의 2배 이상입니다.
⑤내오염성이 좋으며 오손되기 어려우나 오손된 것도 간단하게 제거됩니다.
⑥가공성이 좋으며 도장막의 가용성은 염화비닐졸이상에서 충격이나 절곡에 강합니다.
⑦자기 소화성이 있습니다.
⑧가격이 높습니다.
⑨광택을 내기가 어렵습니다.
⑩소부온도가 높습니다.
⑪알루미에 대해서는 1코트라도 부착하나 그 이외의 금속에는 프라이머리(Primary)가 필요합니다.
2)종류- 도료용에는 1F[(-HCF-HCH-)n]와 2F[(-FCF-HCH-)n]가 있으며 일반적으로 2F는 1F보다 내기후성, 내약품성이 우수하고 내용제성과 그 가격은 1F쪽이 양호합니다.
3)건조기구- 졸(Sol)형 도료에 속하며 불소수지를 잠재용재(진의 용제가 아니고 고온이 되 어 용제로서 일을 하는 용제)에 분산한 모양으로 되어 있으므로 고온으로 가열 하는 것에서 수지가 융합하여 균일한 연속막을 만듭니다. 따라서 도장막의 온 도를 어떠한 일정온도(약 230℃ 이상)로 올리는 것이 필요합니다.
4)용제- 전용 시너를 사용합니다.
5)도장- 스프레이 도장, 리버스 롤 코팅, 커튼 프로 코팅, 정전 도장 등이며 소부 건조는 약 280℃×10분 정도이며 또한 320℃×90초입니다.
∙도장상의 주의사항
①소부에는 도장막의 형성으로 인하여 일정한 온도가 필요하나 반대로 고온으로 장시간 가열하면 수지가 분해합니다. 따라서 이러한 것은 메이커와 잘 상의하여 사용합니다.
②소부 후에는 물을 사용하여 급냉하면 광택이 향상되는 경향이 있습니다.
6)용도
①적합 : 각종 금속(앞처리의 필요) 및 내외 부분용(특히 고층 건축, 공업지구의 건축물용과 드럼통 내면 등)
②부적합 : 목재
22. 분체도료
분체도료라는 것은 가루모양의 도료를 말합니다. 보통의 도료는 액상이며 유기용제나 물을 함유하고 있습니다. 분체도료는 피도장물에 칠을 한 후에 열로써 가루를 용해하여 도장막으로 합니다.
1)성질
①종래 도료용으로 쓰지 못한 여러가지 합성수지를 사용할 수 있습니다.
②용제를 함유하지 않으므로 위생성, 공해성, 화재위험성에 우수하며(분진폭발에는 주의) 세팅은 없어도 좋습니다.
③비교적 고분자량의 수지를 사용하므로 도장막 성능이 우수합니다.
④도장물(페인트와 용제 등)이 과도하여 흐르는 것, 또는 핀홀 ; 한 장소에 모이는 것과 같은 도장막의 결함이 적습니다.
⑤분체이므로 피도장물에칠하지 않은 것은 모두 회수되어 재사용할 수 있으므로 도료의 손실이 적습니다.
⑥점도조절 등이 불필요하므로 작업관리가 용이합니다.
⑦간접경비가 절약됩니다.(도장 설비의 청소비, 폐수 처리비의 절감 등)
분체도료에 사용하는 수지는 염화비닐수지, 폴리아마이드수지, 에폭시수지, 폴리에틸렌수지, 폴리프로필렌수지, 폴리에스테르수지, 아크릴릭수지, CAB 수지, EVA 등의 각각의 용도에 따라서 사용합니다.
2)도장- 유동침지법, 정전도장법, 용사법, 정전침지법 등
∙도장상의 주의사항
①다른 종류의 도료를 동일한 부스(Booth) 내에서 도장하면 오목부분, 때린 자국 등의 도장막 결함이 생깁니다.
②동일한 수지계의 분체도장이라도 제조 메이커가 다른 분체를 동일한 부스내에서 분무하게 되면 오목부분 등의 결함이 생기는 일이 있으므로 사전에 테스트할 것.
③열가소성 분체도료 특히 염화비닐수지, 폴리아마이드, 셀룰로스계는 전용 프라이머가 없으면 소지에 칠이 부착되지 않습니다.
④분체도료를 정전도장할 때 막의 두께가 너무 두껍게 되면 정전 반발이외의 오목부분이 생길 때가 있습니다.
⑤분체도료는 저장, 취급장소의 온도, 습도에 따라서 블로킹이라고 하는 현상이 생깁니다. 즉, 입자 서로가 부착되어 큰 덩어리가 생기는 현상입니다. 따라서 분체도료를 사용할 경우에는 그 도료의 제조 메이커와 블로킹 발생조건을 잘 문의하는 것이 중요합니다.
3)용도
자동차 중에서 마무리 칠 부품, 냉장고, 세탁기 등 가전제품, 펜스(Fence), 내부 미닫이문 등, 익스테리어(Exterior), 가이드 레일 등
이 도료는 보통 2액성 도료로서 폴리에스테르 수지 등을 주체로 한 도료 베이스와 이소시아네이트를 주로 한 경화제로써 구성되어 있습니다. 사용하기 전에 일정한 비율로 혼합하여 사용합니다.
1)건조 기구- 이소시아네이트기는 매우 반응성이 좋으며 활성 수소 원자와 아주 빠르게 반 응합니다. 따라서 수산기를 포함한 폴리에스테르 수지, 피마자유, 에폭시 수지, 폴리아마이드 수지 및 아크릴릭 수지 등과 반응합니다.
반응의 속도는 1) 온도 2) 반응기의 형(일반적으로 아민기는 제일 빠릅니다) 3) 이소시아네이트의형 4) 촉매의 존재 등에 의합니다 아민과 이소시아네이트 와의 반응은 매우 빠르나 이것은 실용적이 되지 못하므로 수산기와 이소시아 네이트와의 반응을 이용한 것이 폴리우레탄 수지도료입니다.
1)성질- 경도, 광택, 내화학성(내염수성, 내유성,내습성, 내용제성 및 내약품성), 내마모성, 내오존성, 전기절연성 양호 및 내열성(150～160℃). 폴리스티롤 이외의 모든 금속, 경금속, 플라스틱, 피혁, 고무 및 목재 등에 밀착성이 좋습니다. 그러나 가격이 고가 이며 또한 일반적으로 황변색되기가 쉽고 사용가능시간이 있습니다.(8～24시간)
2)종류
①2액성 : 보통은 이것을 사용하나 사용 이전에 혼합합니다. 그리고 자연건조 또는 강제건조(80～120℃, 20～30분 정도)를 합니다.
②1액성 : 이소시아네이트기에 화학적으로 마스크 되어있는 것을 사용하며(이것을 블록 이소시아네이트라고 함) 일정온도(약 150℃) 이상으로 가열하게 되면 분해하여 나의 이소시아네이트가 생성됩니다. 따라서 소부형으로 되어있습니다.
3)용제- 에스테르, 케톤은 용제, 방향족 탄화수소는 희석제입니다. 앞에서 설명한 바와 같이 이소시아네이트는 수산기와 반응하므로 알코올 종류는 사용하지 못합니다. 또한 물 과 반응하여 탄산가스가 발생하므로(이것을 이용하면 포리우레탄 폼이 됩니다.) 물 을 포함한 용제, 예를 들면 저급 알코올은 사용하지 못하며 지방족 탄화수소는 사 용 불가능합니다.
4)도장- 칠솔 도장, 스프레이도장, 커튼 코터, 롤 코터 및 정전 도장 등
∙ 도장상의 주의사항
①피도장면의 기름, 수분은 완전하게 제거할 것.
②바닥 칠은 충분하게 건조시킨 후에 도장할 것.
③너무 점도가 높은 도료는 사용하지 말 것.
④전용 시너를 쓰고 환기를 잘할 것.
⑤이소시아네이트는 밀전하여 저장하고 직사일광을 피할 것.
⑥목재용 도장에서 일반의 유성 필러(충전용제)를 사용하면 밀착성이 불량하게 되므로 다른 필러는 상관이 없습니다.
⑦나뭇결 손질시에 메우기가 충분하지 못하면 핀홀이 생기기 쉽습니다.
⑧도장용구의 세척에는 락카 시너를 사용합니다.
⑨이소시아네이트 중 저분자의 것은 비교적 기화하기 쉬우며 이것을 흡입하면 천식병이나 기관지염이 발생합니다. 특히 알레르기 체질인 사람은 심합니다. 한편 폴리이소시아네이트는 기화하기가 어려우므로 저분자의 것보다 독성은 적습니다. 어느 것이나 작업장은 환기를 잘하고 건조기로부터의 배기에도 주의합니다.
5)용도- 목재, 철 부분, 금속, 경금속, 고무, 섬유, 플라스틱(폴리스티롤 제외), 차량바닥, 가 솔린 탱크, 공장의 장치, 나무 부분의 바닥(스키, 보트 등) 및 콘크리트 등
18. 금속용 수성 수지 도료
용제로서 유기용제를 쓰고 있는 일반 도료는 도장막 건조 과정에서 어느 것이나 공기 중에 증발하여 도장막 그 자체에는 필요없는 것입니다. 사람이 제일 먼저 도료다운 것을 만든 것은 아교나 카세인을 물에 용해하여 이것을 천연적인 것에서 채취한 안료를 첨가하여 만든 것이라고 합니다. 물을 용제로 하는 합성수지도료는 최근에 현저하게 발전한 도료 중의 하나입니다. 수성합성수지의 특징은
①용제의 대부분이 물이기 때문에 취급이 간단하고 오손이 되어도 물로써 세척할 수 있습니다.
②인화, 폭발의 위험이 없으며 작업상 안전합니다.
③위생상 안전합니다.
1)종류- 수지도료에는 에멀션, 수용성, 디스퍼션(Dispersion)의 3종류의 형태가 있습니다. 입 자의 크기는 수용성, 디스퍼션, 에멀션의 순서로 크게 됩니다. 이중 디스퍼션은 아 직까지 개발도상의 수지이나 장래 가장 유망시되고 있는 것입니다.
①에멀션형 : 수지가 가느다란 입자로 되어 수중에 분산되어 있는 형입니다. 알키드계, 아크릴릭계, 멜라민계, 페놀계, 에폭시계 등이 있습니다. 일반적으로 이러한 도료를 도장하면 휘발하여 그 다음에 수불용성이 우수한 도장막이 형성됩니다.
②수용성형 : 수지가 물에 용해되어 있는 모양으로 페놀 알키드계, 멜라민 알키드계, 아크릴릭계 등이 있습니다. 페놀계는 바닥칠용, 멜라민계, 아크릴릭계는 마무리칠에 사용합니다. 1953년 미국의 GM에서 대화재가 발생하여 600여억원의 손해를 내게 한 것이 바로 이 도료의 개발 동기라고 합니다.
보통의 합성수지는 물에 용해하지 않는데 그렇다면 어떠한 조작으로 물에 용해하는 것인가. 유지나 지방산은 물에 용해하지 않으나 가성소다 등의 알카리로 처리하여 염을 만들면, 즉 비누는 물에 용해합니다. 수용성 수지의 경우는 다시 수용성화를 좋게 하기 위하여 친수성의 기를 분자에 부착하는 것입니다. 즉, 페놀수지, 알키드 수지의 저분자의 산가가 높은 수지에 암모니아나 아민 등으로 수용성화를 하고 건조하여 불융불용의 도장막을 만듭니다. 이러한 것은 에멀션형보다 저장 안정성과 작업성이 좋으며 또한 광택도 좋습니다.
③디스퍼션형 : 에멀션과 수용성 도료의 양쪽의 장점을 활용하기 위하여 에멀션보다도 그 입자의 지름이 적으며, 유화제를 사용하지 않고 만든 것입니다. 이러한 것에는 알키드계, 아크릴릭계 등이 있습니다.
2)성질- 도료는 통상 알카리성이며 보통 pH 7.5～9.0 이다.(카티온 전착도료는 산성) 산성 측으로 기울게 되면 도료로부터 분리하거나 겔화합니다. 통상 상당한 용제형 도료 와 대체적으로 동등한 성능을 갖고 있으며 이것에는 자연건조형과 소부건조형 등이 있습니다.
3)도장- 전착도장, 침지도장, 스프레이, 플로 코트 및 정전도장
∙도장상의 주의사항
①유성도료, 기타 종류의 도료와의 혼입은 긁힘의 원인이 되므로 주의합니다.
②소재의 탈지는 완전하게 하지 않으면 긁힘의 원인이 됩니다.
③물은 용제보다 증발속도가 느리나 비등점은 낮기 때문에 급격하게 가열하게 되면 수포가 나옵니다.
④ 고습한 곳에 세팅하게 되면 도장막이 용해 탈거되어 소지가 보일(이것을 페이퍼 워시라고 함) 때가 있습니다.
4)용제
①적합 : 철 부분, 경금속(차량 프레임, 부품, 자동차 몸체), 전기 부품 등
19. 아크릴릭 수지 도료
아크릴릭 수지도료는 화학적으로 비닐계이나 비닐수지도료와는 그 성능이 매우 다르므로 보통은 별도로 생각합니다. 아크릴릭 수지도료는 일반적으로 경도가 크고 황색으로 변색하기가 어려우며 지촉건조가 빠릅니다.
1)종류-
①열가소성 아크릴릭 수지도료(락카형) : 아크릴릭 산 또는 메타크릴릭 산 에스테르의 중합체 또는 다른 수지와의 공중합 등으로 얻는 수지에 가소제, 안료 등을 첨가한 도료로서 락카와 동일한 용제의 증발로서 건조합니다. 건조가 신속하고, 락카와 비교하여 광택이 좋으며, 내기후성, 경도, 내약품성이 좋고 굴절률이 높기 때문에 메탈릭(Metallic)이 선명하게 나옵니다. 그러나 락카와 같이 살갗붙임이 적고 내용제성, 내온도성이 불량하며 자연건조 또는 저온소부건조(120～130℃)를 합니다.
②열경화성 아크릴릭 수지도료 : 아크릴릭 수지 단독 또는 아크릴릭 수지와 에폭시 수지, 아미노 수지와 같이 사용하며 이것은 소부에 의하여 반응해서 고분자화되어 도장막으로 됩니다. 소부은 고온이 필요하여 최저 140℃, 20분 정도로 합니다. 이 도료의 특징은 내오염성과 경도, 변색성이 우수한 것입니다. 내오염성이란 도장판위에 장유, 겨자, 잉크, 입술연지, 연초의 진(점액)을 부착하여 일정한 시간 후에 면이나 용제로 제거하여 그 자국이 있는가의 여부를 보는 테스트입니다. 이 성질은 특히 냉장고, 전기 밥솥, 실내 냉방 등의 전기제품이나 차량의 천정 등에 필요한 것입니다. 경도는 멜라민계가 F～H의 연필 정도의 경도에 대하여 아크릴릭계는 3H～5H 정도인데 이것은 상처가 나기 어려운 것입니다. 또한 내약품성도 우수합니다.
2)용제- 에스테르, 케톤 종류, 방향족계 탄화수소의 혼합물
3)도장- 스프레이, 정전도장, 에어레스 스프레이, 침지도장, 커튼 플로 코터 및 롤 코터 등
∙도장상의 주의사항
①다른 수지(예로서 알키드계)와 혼합되지 않으므로 다른 수지와의 혼합은 물론이며 스프레이 더스트가 걸리지 않을 것, 또는 동일한 노내에서 소부하지 않을 것 등의 조건이 필요합니다.(오목 부분, 긁힘이 됩니다.)
②아크릴릭 수지도료 열경화형은 어떤 온도 이하에서 소부하면 경도는 나타나나 밀착성, 화학성이 현저하게 저하하고 멜라민 수지도료보다 그 성능이 불량하게 됩니다. 보통 이러한 최저온도는 150℃ 정도이나 도료에 따라서 차이가 있습니다. 멜라민계의 경우에는 소부온도에 따라서 그 성능은 점차로 변하여 보통 소부온도가 상승하면 밀착성은 불량하게 되고 화학성능은 좋게 되나 아크릴릭계의 경우에는 밀착성은 화학성능이 다같이 좋게 되지만 어떠한 온도이하에서는 다같이 다시 급속하게 불량하게 됩니다. 소부조건이 일치되어 있는가의 여부는 소부도장막의 내오염성을 테스트해 보는 것이 좋습니다.
4)용도
①적합 : 철 부분, 경금속(표면처리가 필요)(냉장고, 세탁기, 실내 냉방 등의 전화제품, 경차량, 섀시 및 소재 도장용 등)
②부적합 : 플라스터
20. 실리콘 도료
실리콘 수지는 도료로서 다음의 3가지 방면에 이용합니다.
①내열 도료로서는 순수한 실리콘 수지 또는 변성 실리콘 수지(다른 유기 수지와 혼합할 것)를 이용합니다.
②내기후성이 좋은 도료로서는 변성 실리콘 수지를 사용합니다.
③도료용 첨가제로서 미량을 사용하여 도료의 색 분별, 도장막의 오렌지 필(Peel)을 개선하거나 해머 피니쉬 도료의 보조제, 소포제, 도장막 표면 마찰계수의 감소나 블로킹(Blocking) 방지 등에 이용합니다.
1)성질
<장점>
①내열성이 좋다.
②내기후성이 우수하다.
③기타 전기적 성질(절연성), 내약품성, 발수성, 내한성 등도 좋습니다.
<단점>
①경화시키기 위하여 고온이 필요합니다.
②금속에 부착력이 좋지 못합니다.
③내용제성이 약간 뒤떨어집니다.
④고가입니다.
2)종류
①내열도료
②변성 실리콘 수지도료
- 주로 건성유 변성 알키드 수지와 반응시켜 약 30％의 실리콘을 포함한 자연건조형 옥외도료로서 사용합니다. 내기후성(Chalking성)은 보통의 알키드 수지보다도 매우 우수합니다.
- 아크릴릭 수지나 오일 프리 폴리에스테르 수지와 반응시켜서 5～10％의 실리콘을 포함하여 소부형 옥외도료로 하고 이것은 주로 금속 소재용 도료에 사용합니다. 내기후성(초킹성이나 퇴색성)은 보통의 아크릴릭 수지도료나 오일프리 폴리에스테르 수지도료보다 몇 배나 우수합니다.
3)도장- 스스프레이, 침지도장, 롤 코팅, 칠솔 도장
∙도장상의 주의사항
표면조정 : 더스트가 걸리지 않을 것, 또는 동일한 노내에서 소부하지 않을 것 등의 조건이 필요합니다.(오목 부분, 긁힘이 됩니다.)
4)용도- 내열성이 필요한 장소(연통, 난로 등)와 내기후성이 필요한 외부용(금속 소재용, 컬 러 알루미, 컬러 토탄 등)
21. 불소 수지 도료
불소수지도료는 분자중에 불소(F)를 포함한 수지를 사용한 도료이며 현존하는 도료중에서 최고의 폭로내구성을 가집니다
1)성질
①내기후성이 탁월하고 자외선, Υ선에 다음 가는 것으로서 도장막의 초킹성, 색조 유지성도 매우 우수합니다.
②내약품성이 특별히 좋으며 내산 및 내알카리에 강합니다.
③내한, 내열성이 좋으며 2F에서 -60～150℃, 1F에서 -70～100℃의 온도에 견딥니다.
④내마모성이 좋으며 나일론과 동일한 정도로 아크릴릭의 2배 이상입니다.
⑤내오염성이 좋으며 오손되기 어려우나 오손된 것도 간단하게 제거됩니다.
⑥가공성이 좋으며 도장막의 가용성은 염화비닐졸이상에서 충격이나 절곡에 강합니다.
⑦자기 소화성이 있습니다.
⑧가격이 높습니다.
⑨광택을 내기가 어렵습니다.
⑩소부온도가 높습니다.
⑪알루미에 대해서는 1코트라도 부착하나 그 이외의 금속에는 프라이머리(Primary)가 필요합니다.
2)종류- 도료용에는 1F[(-HCF-HCH-)n]와 2F[(-FCF-HCH-)n]가 있으며 일반적으로 2F는 1F보다 내기후성, 내약품성이 우수하고 내용제성과 그 가격은 1F쪽이 양호합니다.
3)건조기구- 졸(Sol)형 도료에 속하며 불소수지를 잠재용재(진의 용제가 아니고 고온이 되 어 용제로서 일을 하는 용제)에 분산한 모양으로 되어 있으므로 고온으로 가열 하는 것에서 수지가 융합하여 균일한 연속막을 만듭니다. 따라서 도장막의 온 도를 어떠한 일정온도(약 230℃ 이상)로 올리는 것이 필요합니다.
4)용제- 전용 시너를 사용합니다.
5)도장- 스프레이 도장, 리버스 롤 코팅, 커튼 프로 코팅, 정전 도장 등이며 소부 건조는 약 280℃×10분 정도이며 또한 320℃×90초입니다.
∙도장상의 주의사항
①소부에는 도장막의 형성으로 인하여 일정한 온도가 필요하나 반대로 고온으로 장시간 가열하면 수지가 분해합니다. 따라서 이러한 것은 메이커와 잘 상의하여 사용합니다.
②소부 후에는 물을 사용하여 급냉하면 광택이 향상되는 경향이 있습니다.
6)용도
①적합 : 각종 금속(앞처리의 필요) 및 내외 부분용(특히 고층 건축, 공업지구의 건축물용과 드럼통 내면 등)
②부적합 : 목재
22. 분체도료
분체도료라는 것은 가루모양의 도료를 말합니다. 보통의 도료는 액상이며 유기용제나 물을 함유하고 있습니다. 분체도료는 피도장물에 칠을 한 후에 열로써 가루를 용해하여 도장막으로 합니다.
1)성질
①종래 도료용으로 쓰지 못한 여러가지 합성수지를 사용할 수 있습니다.
②용제를 함유하지 않으므로 위생성, 공해성, 화재위험성에 우수하며(분진폭발에는 주의) 세팅은 없어도 좋습니다.
③비교적 고분자량의 수지를 사용하므로 도장막 성능이 우수합니다.
④도장물(페인트와 용제 등)이 과도하여 흐르는 것, 또는 핀홀 ; 한 장소에 모이는 것과 같은 도장막의 결함이 적습니다.
⑤분체이므로 피도장물에칠하지 않은 것은 모두 회수되어 재사용할 수 있으므로 도료의 손실이 적습니다.
⑥점도조절 등이 불필요하므로 작업관리가 용이합니다.
⑦간접경비가 절약됩니다.(도장 설비의 청소비, 폐수 처리비의 절감 등)
분체도료에 사용하는 수지는 염화비닐수지, 폴리아마이드수지, 에폭시수지, 폴리에틸렌수지, 폴리프로필렌수지, 폴리에스테르수지, 아크릴릭수지, CAB 수지, EVA 등의 각각의 용도에 따라서 사용합니다.
2)도장- 유동침지법, 정전도장법, 용사법, 정전침지법 등
∙도장상의 주의사항
①다른 종류의 도료를 동일한 부스(Booth) 내에서 도장하면 오목부분, 때린 자국 등의 도장막 결함이 생깁니다.
②동일한 수지계의 분체도장이라도 제조 메이커가 다른 분체를 동일한 부스내에서 분무하게 되면 오목부분 등의 결함이 생기는 일이 있으므로 사전에 테스트할 것.
③열가소성 분체도료 특히 염화비닐수지, 폴리아마이드, 셀룰로스계는 전용 프라이머가 없으면 소지에 칠이 부착되지 않습니다.
④분체도료를 정전도장할 때 막의 두께가 너무 두껍게 되면 정전 반발이외의 오목부분이 생길 때가 있습니다.
⑤분체도료는 저장, 취급장소의 온도, 습도에 따라서 블로킹이라고 하는 현상이 생깁니다. 즉, 입자 서로가 부착되어 큰 덩어리가 생기는 현상입니다. 따라서 분체도료를 사용할 경우에는 그 도료의 제조 메이커와 블로킹 발생조건을 잘 문의하는 것이 중요합니다.
3)용도
자동차 중에서 마무리 칠 부품, 냉장고, 세탁기 등 가전제품, 펜스(Fence), 내부 미닫이문 등, 익스테리어(Exterior), 가이드 레일 등
다음검색