분체도장 자료 공유합니다~ > 도장통자료실

1. 기술개요

  1). 기술(제품)의 소개

  도료란 일반적으로 상온에서 유동상태로 물체의 표면에 도장하면 일정시간이 경과한 후 건조 혹은 경화되어 튼튼하고 탄력성이 있는 도막을 형성하며 물체를 보호함과 동시에 내구력을 증가시키고 물체를 미화하는 성능을 가지는 물질을 도료라 한다.

  분체도료란 용제나 물 등의 희석제를 포함하지 않는 100%의 고형분 도료로서 피도물(주로 금속표면)에 도장하여 가열시키면 용해되어 경화 반응하여 도막을 형성하는 것으로서 휘발성분이 없이 가루로 되어 있다는 것이 가장 큰 특징이며, 무공해 도료로서 최근 세계적인 에너지 절약과 자원 대책의 일환으로 각광을 받고 있는 도료 중의 하나이다.

  분체도료는 사용전 중합제에 따라 열경화성과 열가소성으로 크게 분류할 수 있으나, 현재는 주로 열경화성 분체도료가 주로 사용되고 있다.

 열경화성 분체도료에서의 가교반응은 폰리머의 back-bone을 따라 있는 Functional Group 사이에 일어난다. 필연적으로 폴리머는 경화반응이 시작되기 전에 매끄러운 도막을 얻기 위하여 유동적이어야 한다.

  분체도료는 용융점도 또는 용해특성을 지니 softeng온도와 가교반응 속도가 균형을 이룬 중간 체이다.

 2). 기술(제품)의 특징

  분체도료는 액체도료보다 도장 표면에 깨끗하고 고광택을 낼 수 있는 데다 내식성, 내약품성, 도막의 강막성 등이 우수하다는 평가를 받고 있다. 또 저장․수송이 간편하고 쓰다 남은 분말을 회수해 재사용이 가능하다.

  유기용제를 쓰지 않아 도장작업이 휘발성 유기용제(VOC)에 중독될 염려도 없으며 점착성이 없어 작업 후 마무리 작업이 용이하며, 점도조정을 할 필요가 없는 등 액체도료보다 도장작업이 간편하고 한번에 두터운 도막을 형성할 수 있다.

  액체도료처럼 도장 후 용제가 될 때까지 기다릴 필요가 없고 도장라인에서도 쉽게 색상을 바꿀 수 있어 생산성을 25%나 올릴 수 있다

  건조온도가 낮아 에너지가 절감되고 폐기물이 적어 소각․처분비용도 적게 든다. 특히 선진국들이 최근 액체 도료의 유기 용제에서 대기 중으로 배출돼 해 빗 등과 반응하여 오존층을 파괴하는 VOC에 대한 환경규제를 강화하고 있어 도료업체들이 경쟁적으로 분체도료 전용 공장 신․증설에 열을 올리고 있는 실정이다.

  분체도료를 타입별로 살펴보면, 에폭시․폴리에스테르 수지가 사용된 하이브리드타임용 전체시장의 78%를 차지, 분체도료 수요의 대부분을 차지하고 있다. 폴리에스테르타입 13%, 에폭시타입 6%, 폴리우레탄타입 3% 순으로 나타났다.

  하이브리드타입은 주로 가전제품 및 가무용기기, 형광등 갓 등에 사용되는데 국내에서 이 타입의 수요가 절대적인 비중을 보이는 것은 작업 온도가 낮고 저가이며 유광, 반광 등 다양한 광택의 표현이 가능하기 때문이다.

  이에 따라 분체도료 전체 시장에서 차지하는 비중이 70%로 저하가 예상된다. 반면 폴리에스테르 타입은 주로 에어콘, 공조기 등 외장재 및 기계류 등에 사용되는데 90년 이후 수요가 꾸준한 증가를 보여 다른 타입에 비해 가장 높은 성장이 예상된다.

  에폭시타입은 주로 자동차 부품, 산업용 수도관, 전기부품, 파이프 내외면 등에 사용되는데 93년 이후 소폭의 감소세를 보이고 있다. 그러나 자동차용 분체도료에 대한 제품개발이 활발하게 진행되고 있으며, 특히 파이프 코팅에 대한 업계의 관심이 높아 향후 시장비중이 확대될 것으로 전망된다.

  3). 기술(제품)의 용도

  분체도료의 용도는 크게 외관향상, 재질보호, 기능부여로서 사용하며, 각 용도별 내용을 살펴보면 아래와 같다.

  첫째, 외관 향상 용도는 미려한 색상, 광택, 평활성 등을 부여하거나 모양무늬, 다채무늬 등으로 외관을 좋게 하는데 사용한다.

  둘째, 재질 보호 적 용도는 내약품성, 내후 성, 내수성, 공기불투과성 등이 우수하여 피도체를 보호하는데 사용한다.

  셋째, 기능 부여 용도는 내열도료, 절연도료, 방미도료, 단열도료, 방화도료, 방청도료, 전자파 차폐도료, 축광 도료 등 특수 기능을 한다.

  4). 기술 (제품)의 종류

  분체도료는 함유 성분에 따라 분류가 다양하기 때문에 정확하게 분류 하기는 어려우나, 일반적인 분류방식에 따르면 크게 에폭시 수지 계, 에폭시 폴리에스테르 수지 계, 폴리에스테르 수지 계, 아크릴 수지 계, 아크릴․폴리에스테르 수지 계의 5가지로 분류되며, 그 특징을 살펴보면, 아래와 같다.

  에폭시 수지계 : 방식성, 내약품성, 내열성에 내구성이 요구되는 용도에 사용된다.

  에폭시 폴리에스테르 수지 계 : 도막외관, 박막화, 건조범위의 넓음, 중복도장성, 경제성이 우수하다.

  폴리에스테르 수지 계 : 도막외관, 내식성, 내후 성 등 성능 상 커다란 결점이 없고, 조화를 이루고 있다.

  아크릴 수지 계 : 내후성, 도막경도, 선식성, 내오염성이 우수 저온소부(150℃)가 가능하다.

  아크릴․폴리에스테르 수지계 : 우레탄 경화형 폴리에스테르수지계에 비해서 휘발분이 적고, 아크릴수지계에 비해 악취가 적다.

<표 1-1> 분체도료의 종류

   구   분                    강화제                               특      징

 에폭시 수지게        o 디시안 디아미드               방식성, 내약품성, 내열성에

                             o 산무수물                          내구성이 요구되는 용도에

                             o 이 염기산디히드록시드     사용된다

 에폭시 폴리에스    o -COOHakfeks 폴리에스 도막외관, 박막화, 건조범위

 테르 수지계          테르수지                             의 넓음, 중복도장성,경제성

                                                                       이 우수

 폴리에스테르 수    o BLOCKED                       도막외관, 내식성, 내후성

  지계                    o ISOCYANATE                  등 성능상 커다란 결점이

                            (블록 이소시아네이트)         없고, 조화를 이루고 있다.

                            o TGIC

 아크릴 수지계       o 지방족이염기산                내후성, 도막경도, 선영성,

                                                                      내오염성이 우수 저온소부

                                                                      (150℃)가 가능하다

 아크릴․폴리에        o 글리시딜기 함유 아크      우레탄 경화형 폴리에스테

 스테르 수지계           릴 수지                          르 수지계에 비해서 휘발분

                             o 블록이소니아네트            이 적고, 아크릴수지계에 비

                                                                      해 악취가 적다

  5). 국내외 기술(제품)개발 동향

  분체도료는 내절연성, 고내열성, 항균도료, 전자파 차단도료 등 고기능성으로 발전하고 있으나, 현재 국내에서는 고기능성 기술에 대한 직접 투자보다는 해외업체의 기술이전 형태로 이뤄지고 있다.

  (1). 고기능성 분체도료

  내절연성, 고내열성, 항균도료, 전자파 차단도료 등 고기능성 분체도료는 자동차용 분체도료, 파이프coating용 도료, 천근 coating용 도료 등으로 적용범위를 확대시킬 수 있을 것으로 기대되고 있다. 특히 중 방식 개념을 가미한 파이프coating용 도료는 도막두께를 높여 내수성 및 저항성 등의 강화효과를 기대할 수 있다.

  (2). 특수무늬도료

  건축외장재 분야의 소비경향이 다순무늬에서 인테리어 개념의 특수무늬도료 선호로 전환되고 있어 특수무늬도료에 대한 기술개발에 주력하고 있다. 특히 불소도료의 분체도료 대체가 기대되고 있어 다양한 질감 및 색감을 요구하는 패션화 개념의 도료생산이 진행될 것으로 전망되고 있다.

  (3). 저온소부(열가공)형 분체도료

  분체도료는 평균 소부온도가 180℃로 주로 강판에 수요를 보이고 있는데, 소부온도를 120～130℃로 낮추거나 UV경화 개념을 도입해 목재 및 플라스틱 등의 피도 물에까지 적용범위 확대를 꾀하고 있는 것으로 알려졌다.

  (4). 국내 도료 업체별

  국내 도료 업체들은 해외 기술도입의 의존도가 매우 높은데, 그 이유는 인력 적인 문제와 투자비용 과다에 따른 경쟁력 약화로 추정된다.

  해외 기술을 도입한 국내 도료 업체는 건설화학공업(주), DPI(주), 동일화 학공업(주), 동주산업(주), 벽산페인트, 삼화페인트공업(주) 등으로 도입 기술명은 아래와 같다.

  <표 1-2> 해외 도료기술 도입 현황

     업체명                     기술도입품목                            제공국명

  건설화학공업(주)         알루미늄광용 COSMER도료         일본

                                    건출용도료                                  일본

  DPI(주)                       자동차수용                                  미국

                                    PCM도료                                    미국

                                   인쇄잉크                                     일본

  동일화학공업(주)        하겐도료                                     일본

                                   제관용도료                                  일본

  동주산업(주)             자동차, 선박도료                           미국

  (주)벽산                   자동차용도료     &nb