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도료
도료(coating material)는 페인트나 에나멜과 같이 고체 물질의 표면에 칠하여 고체막을 만들어 물체의 표면을 보호하고 아름답게 하는 유동성 물질이다.
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개요
도료는 물체의 표면에 바르면 굳어져 피막을 형성, 표면의 부식, 오손, 충해등을 막고 광택, 색채를 주는 유동성 물질의 총칭이다. 고체 성분을 액체 성분 속에 혼입하여 분산 또는 용해시킨 유동성의 물질로서, 물체의 표면에 도막을 형성하고 보호 및 미화하는 역할을 한다. 크게는 페인트와 비니시로 나누어진다. 칠할 때에는 일반적으로 겔(gel) 모양의 유동 상태이고, 칠한 후에는 빨리 건조경화(乾燥硬化)하는 것이 좋다. 도료는 일반적으로 여러 성분으로 구성되어 있다. 전색제는 도료의 최종 목적인 도막의 주성분이 되는 것으로서 아마인유·콩기름·동유(桐油)·옻·합성건성유 등의 액체나 셸락·코펄 등의 천연수지, 석회로진 등의 가공수지, 페놀수지·요소수지·멜라민수지·비닐수지 등의 합성수지, 나이트로셀룰로스·아세틸셀룰로스 등의 셀룰로스 유도체, 합성고무 등의 고무유도체 및 폴리비닐알코올·카세인 등의 수용성화합물 등의 고체가 사용된다.[1][2]
분류
천연수지 도료
천연수지 도료는 옻·캐슈계 도료·유성페인트·유성에나멜·주정도료 등이 대표적이다. 옻은 옻나무 껍질에 상처를 내고, 채취한 수액(생옻)에서 얻은 도료이며, 옻액에 건성유·수지 등을 배합한다. 주성분은 우루시올인데 산화효소 락카아제를 함유하고 있다. 락카아제가 촉매가 되어 우루시올을 산화 중합시켜서 도막을 만든다. 용제가 적게 들며, 우아하고 깊이 있는 광택성을 가지는 도막을 형성한다. 캐슈계 도료는 캐슈 열매 껍질에서 추출한 액과 포말린의 축합물을 주성분으로 하고, 여기에 각종 합성수지를 가한 것을 전색제로 한 도료인데 도막은 옻과 비슷하고 값이 싸다. 유성페인트는 보일유를 전색제로 하는 도료이며, 보일유의 원료 건성유는 아마인유·콩기름·동유 ·어유(魚油) 등이 사용된다. 안료와 보일유의 배합비에 따라 된 반죽페인트와 조합페인트로 나누어진다. 유성페인트는 건조가 약 20시간 걸리고, 도막도 좋지 않지만, 내후성이 좋고 값이 싸 널리 사용되어 왔다. 그러나 근래에는 점차 합성수지페인트로 대치되어 가고 있다.
유성에나멜은 천연수지·합성수지 또는 역청질과 건성유를 혼합하여, 나프타 등의 용제로 희석한 유성니스를 전색제로 하는 도료이며, 건조제로서 금속비누를 첨가한 것이다. 니스에 함유되는 기름의 양에 따라 장유성(스파니스), 중유성(코펄니스), 단유성(골드사이즈)으로 분류된다. 일반적으로 건조·광택·경도는 좋으나 내후성이 떨어진다. 합성수지를 원료로 한 것에는 페놀수지니스, 말레산수지니스가 있으며, 아스팔트나 길소나이트 등의 역청질을 원료로 하는 니스는 값이 사고 방청·내약품성이 좋다.[1]
합성수지 도료
합성수지 도료는 도료 중에서 가장 종류가 많고, 합성수지 화학이 진보됨에 따라 새로운 도료가 계속 나오고 있다. 이 도료는 일반적으로 내알칼리성이기 때문에 콘크리트나 모르타르의 마무리 도료로 쓰인다. 래커는 본래 속건성 도료를 뜻하였으나, 현재는 도막형성 주요소로 셀룰로스 유도체를 사용한 도료의 총칭이다. 유도체 중에서 나이트로셀룰로스가 널리 사용된다. 전색제는 나이트로셀룰로스·수지·가소제(可塑劑)로 이루어져 있고, 용제로는 에스터류·케톤류·에테르류 등이 사용되며, 조용제(助溶劑)로는 알코올, 희석제로는 탄화수소류를 사용한다. 수지의 사용은 광택·부착성·휨성·내후성의 향상을 위하여 알키드수지 등이 사용된다. 전색제의 배합 방법에 따라 여러 가지 성상(性狀)의 것을 얻기 쉽지만 화기(火氣)에 민감하고 광택을 얻기 힘든 결점이 있다. 비닐수지 도료는 아세트산비닐, 아세트산비닐-염화비닐계의 것 등 많은 종류가 있다. 알키드수지 도료는 다가(多價)알코올과 프탈산 등의 다염기산과의 축합물을 기름 또는 지방산으로 변성시켜서 가용성으로 한 축합형 수지를 전색제로 하는 자연건조 도료의 총칭이다. 건조는 유성도료와 같은 산화중합이다.[1]
일반적으로는 도료의 적성을 개선하기 위하여 로진·페놀·스타이렌 등을 첨가한 변성 알키드수지로 되어 있다. 아미노알키드수지 도료는 멜라민이나 요소수지와 알키드수지의 혼합물로 이루어진 우수한 베이킹(구워붙임) 도료이다. 제2차 세계대전 후 사용량이 증대하여 알키드수지 도료와 함께 합성수지 도료의 대명사가 되었다. 에폭시수지 도료는 에폭시수지 분자 내에서 여러 가지 다리결합반응이 일어날 수 있기 때문에 각종 도료를 만들 수 있다. 주된 것에 고온베이킹 에폭시수지 도료·2액형 에폭시수지 도료·에폭시에스터 도료 등이 있다. 폴리에스터수지 도료는 불포화 폴리에스터수지와 스타이렌 단위체를 혼합한 것이다. 스타이렌 단위체를 혼합한 것은 도액의 상태에서는 용제 역할을 하고, 경화할 때는 다리결합반응에 참가하여 전색제의 역할을 하므로, 용제를 사용하지 않는 도료로서 특수한 용도를 가진다. 폴리우레탄수지 도료는 우레탄 결합을 가지는 고분자 도막을 형성하는 도료를 말한다. 2액형·베이킹·유변성(油變性) 폴리우레탄 도료 등의 종류가 있다.[1]
수성 도료
수성 도료는 아쿄카세인류를 전색제로 한 도료이다. 옛적부터 사용되어 왔는데, 유기계 용제 대신 물을 사용하여 경제적이며, 발화성이 낮아서 안전하고 취급이 간편하다. 수성 도료에 대한 관심이 높아짐에 따라 여러 종류의 수성 도료가 개발되어 널리 이용되고 있다. 이 중 에멀션도료와 수용성 베이킹수지 도료가 대표적이다. 에멀션도료는 비닐·아크릴·스타이렌 뷰타다이엔계로서 단위체를 에멀션화중합하고, 지름이 마이크로미터 이하의 입자로 이루어진 라텍스를 전색제로 한다. 도료적성 향상을 위해서는 도막형성 조제의 선택, 안료의 분산 향상 등이 필요한 기술이다. 에멀션도료의 종류는 대한민국에서는 아세트산비닐계가 주이며, 고급품은 아크릴계가 많다. 수용성 베이킹수지 도료는 변성알키드수지·페놀수지·멜라민변성아크릴수지·아미노수지 등의 수용성 수지를 원료로 하고, 용제로 물을 사용한 도료이다. 또한 실용화된 전착도장법은 대규모의 도장 생산성을 향상시키고 수용성도료의 이용 분야를 확장시켰다.[1]
기타 도료
플라스티졸 도료와 분말도료는 용제를 사용하지 않고, 도막형성 요소만으로 물체를 도장한다. 플라스티졸 도료는 미립자의 염화비닐수지에 가소제를 혼합하여 만든 페이스트를 도포한 후, 가열 응용하여 도막을 만드는 도료이다. 가소제만으로는 유동성이 충분하지 못할 경우에 희석제를 혼합한 것을 오르가노졸 도료라고 한다. 분말도료는 플라스틱 가루로 도막을 만드는 도료로서 용제가 필요 없으며, 두꺼운 도막의 형성이 쉽고, 내약품성이 양호하다는 장점이 있다. 도장법으로는 유동침지법과 정전법 등이 있다.[1]
각주
참고자료
같이 보기
