도료(paint)

1 개요

 1) 도료의 정의

   - 상온에서 고체 또는 액체로서 유동성을 가지는 물질로 물체의 표면에 도포되어 건조된 피막을 형성시키는 물질.

     * 피막을 형성함으로 그 물체의 보호, 미화 및 그 목적 기능성을 발휘할 수 있는 화학제품이다.

   - 도료(paint)는 반제품으로 도장(painting)이라는 수단을 거처야 비로소 완제품됨.

     * 도료는 화학제품으로 도막을 얻기 위한 재료이며 도막을 형성을 목적한다.

   - 도료 물성을 좌우하는 인자로는 원료의 종류, 배합비, 경화조건등이 있다.

 2) 도료와 도막, 도장의 차이

   - 도료 : 화학제품으로 도막을 얻기 위한 초기형태로, 도막을 형성하기 위한 기능 및 운반이 고려된 제품이다.

   - 도막 : 물체에 도포되어 물체를 보호하고 미화기능을 가지며 특정한 기능성을 가진 보호막을 뜻한다.

   - 도장 : 물체에 피복을 뜻하며 도장은 도막을 얻기위한 일련의 과정을 포함한다.(도포, 건조)
 3) 도료의 목적

   - 물체의 보호 : 방수, 방습, 방청, 방식, 내유, 내약품등

   - 미화 : 색상, 광택의 변화, 표식, 감촉, 팽활화, 입체화등

   - 기능성 : 전자파차폐, 대전방지, 향균, 절연, 내열, 난연, 탄성, 결로방지, 미끄럼방지등

   - 경제성 : 물체를 보호하고 미화하는 것은 도금, 벽지, 타일이 있으나 다른제품에 비히 피복하기 가장 용이하고 갱신이 자유롭고 경제적.
 4) 도료의 조건

   - 1회 도장으로 두꺼운 막을 형성할 수 있도록 고농도 저점도여야 한다.

   - 흘러내림을 막기 위해 속건성이 있어야 한다.

   - 평활한 도막을 형성해야 한다.

   - 도막은 단단하고 유연하며 부착성이 좋아야 한다.

   - 도막은 내후성, 내화학성이 있어야 한다.

 

2 도료의 구성

 1) 수지

   - 피도체 및 도막 층간의 접착제 역할

   - 안료의 분산매질

   - 도료 및 도막이 특성을 좌우
 2) 경화제

   - 경화반응에 의한 열경화성 수지도료에 사용된다.

     * 수지와 경화제의 반응에 의해서 도막이 생성된다.

   - 열가소성 수지도료(경화반응을 이용하지 않고 용제 증발등의 물리적 건조에 의해 도막이 형성)에는 사용되지 않는다.
  3) 용제

   - 수지나 경화제를 용해시키는 촉매로 사용됨.

   - 수지용액의 점도를 조절하여 도장을 용이하게 하고 뛰어난 외관의 도막을 부여하는것을 목적한다.

     * 작업성조절 : 점도조절, 증발속도에 의한 건조성 조절, 스프레이 작업성 조절

   - 용해성 등 요구성질에 부합해야함.

     * 수지의 용해성이 있을 것

     * 무색으로 탁하지 않을 것

     * 상온에서 증발할 것

   - 용제의 분류

      a 비극성용제 : 지방족탄화수소(가솔린), 방향족탄화수소(크실렌, 톨루엔)

      b 극성용제 : 알코올계(IPA, 메틸, 에틸), 에스테르계(아세테이트), 케톤계(아세톤), 기타(글리콜)
 4) 첨가제

   - 도료의 제조부터 도료가 건조되어 내구력을 지속시킬때까지 도료에 필요한 기능을 부여하는 보조역할물질.

   - 도막의 성능을 향사시킬 목적으로 참가하는 물질

   - 기능에 따른 분류

      a 도막의 물리적 성질을 개선하기 위한 가소제

      b 건조를 촉진시키는 건조제

      c 안료의 분산을 개선하기 위한 분산제

      d 피막방지제, 방부제, 자외선 흡수제등

   - 용도에 따른 분류

      a 도료 제조시 : 습윤제, 분산제

      b 도료 저장시 : 피막방지제, 침강방지제

      c 도장 작업시 : 소포제

      d 도막 형성시 : 평활제, 소포제, 경화촉진제

      e 도막 형성후 : 가소제, 점착방지제, 자외선흡수제, 방부제, 난연제
 5) 안료

   - 광학적 기능부여 : 착색, 은폐, 광택

   - 안료 고유의 성질 부여 : 방청, 발광, 내열

   - 도료 및 도막 성능 향상 : 작업성, 경도, 신장율, 부착성

   - 유기안료의 특징

      a 선명하고 착색력이 크다.

      b 내약품성은 양호하나 내광성(자외선 영향)은 약하다.

      c 비중이 작고 독성이 낮다.

   - 무기안료 

      a 생감 및 착색력이 약하다.

      b 비중이 크고 혼합성이 불량하며 중금속의 경우 유독성이 있다.

      c 내광성이 우수하다.

 

3 도료의 종류

 1) 우레탄 수지 도료

   - 폴리우레탄도료로 우레탄 결합을 가지거나 건조과정에서 우레탄 결합을 생성하는 도료.

   - 저온경화되며 외관이 우수하다.

   - 부착성, 내약품성, 내마모성이 우수하다.

   - 황변되기 쉽고 독성이있다.

     * 방향족 이소시아네이트를 경화제를 사용할 경우 황변 발생하며, 황변을 개선한 지방족 이소시아네이트 타입이 있으나 고가임.

   - 우레탄수지의 종류

      a 2액형 폴리우레탄 수지 도료

      b 가열 경화형 우레탄 수지 도료

 2) 에폭시 수지 도료

   - 에테르 결합의 고분자 수지로 에스테르 결합이 없어서 내약품성과 반응성이 풍부하다.

   - 피도체에 부착성 내마모성 및 내식성이 우수하다.

   - 경화시간이 길고 경화시 온도에 의한 영향이 크다.

   - 에폭시 수지 종류

      a 유기 폴리아민 경화형 도료

      b 이소시아네이트 에폭시 수지 도료

      c 가열형 에폭시 에스테르 도료

 3) 알키드 수지 도료

   - 알코올과 산과의 결합에 의해 생성된 수지상의 물질.

   - 통상 무수프탈산과 같은 다염기산과 글리세린같은 다가 알코올이 지방산으로 변성한 수지를 말함.

   - 변성유의 종류, 유장 변셩의 종류에 의해 물성이 좌우됨.

   - 알키드 수지의 종류

      a 유변성 알키드 수지

      b 오일프리 알키드 수지

      c 변성 알키드 수지

   - 알키드 수지의 특징

      a 내구성이 우수하고 내후성이 좋다.

      b 가격이 저렴하다.

      c 유연하면서 강인하고 광택유지성이 좋다.

      d 내알카리성이 나빠서 시멘트에는 사용하기 어렵다.

  4) 불소수지도료

   - 지방족 탄화수소의 분자구조에 수소를 불소로 치환한 분자구조의 도로.

   - 내열, 내한성이 우수하고 내마모성, 내후성 내약품성이 우수하다.

   - 장기 초내구성 도료로 사용되나 고가이다.

 5) 수용성 수지도료

   - 주용매가 물로 구성되어 있다.

   - 안전하고 경제적이나 건조가 늦고 습도에 좌우된다