Ⅰ. 도료일반 I 도료일반 흔히페인트라고불리는도료는단순히색을입히기위해칠하는것으로생각하는경우가많다. 그러나사실도료는첨단과학기술이살아숨쉬는대표적인종합화학제품이다. 도료가처음사용된것은약 40,000년전으로호모사피엔스들이숯가루나돌가루를짐승의피, 나무진액등에섞어고분의벽화에사용할정도로매우오래전부터사용되어왔다. 이후에이집트사람들은이를발전시켜여러가지안료를카세인 (Casein) 에섞어도료를제조해사용하였으며중세에는보석의일종인호박을식물성기름에녹여투명도료를제조한기록도있으나현대적의미의도료, 즉천연수지나합성수지를용제에희석시킨도료는 18세기경부터전문적으로제조되었다. 특히 1920년대산업혁명이후점도가낮은니트로셀룰로오스래커 (Lacquer) 가합성돼자동차용도료로사용되면서도료공업이본격적으로시작되었다. [ 그림 1-1] 프랑스라스코동굴의들소벽화 1) 1) http://en.wikipedia.org/wiki/image:lascaux-aurochs.jpg : 벽화는기원전 3 만 5000 년에서기원전 1 만년사이에그려진것으로추정되고있다. 도료 ( 페인트 ) 규격실무편람 3
I 도료일반 우리나라에처음도료가들어온것은약 1,400 여년전으로중국에서불교가전 파되었을때에불상등의제작에필요한도금, 옻칠기술이함께들어왔으며고종 황제때서양건축법이도입되면서서양식조합페인트가수입되어사용되었다. [ 그림 1-2] 경복궁근정전의단청 이렇게도료의역사는오래되었지만실질적으로도료의형태를갖춘것은세계 2 차대전후로석유화학공업이발달함에따라합성수지분야가크게발전하여도료의성능도크게개량되었으며비닐수지도료, 에폭시도료, 에멀션 (Emulsion) 도료등이개발되어실용화되었다. 도료산업은다품종소량생산이가능하며기술집약적산업이다. 고가의생산설 비가요구되지않는관계로국내에서는대기업과다수의중소기업이생산에참여하고있다. 우리나라도료생산업체는범용도료위주의생산구조를가지고있어친환경성과고기능성의도료개발을위한기반기술이취약하며주요원재료와특수도료는선진국으로부터기술도입이나수입에의존하고있는실정이다. 4 방위사업청 l DAPA
1.1. 도료의정의 도료 ( 페인트 ) : KS M 5001 도료용어 I 도료일반 도료를포함하는액상또는분말형태의물질로바탕에도장하면바탕 보호및겉모양장식가능, 또는특수한기능을갖는것을말한다. 물체표면의보호, 겉모양이나모양의변화, 그밖의것을목적으로하여사용하는재료의일정유동상태에서물체의표면에바르면얇은막이되고, 해당건조방법에따라건조시키면물체표면에고착되어고체의연속적인도막이형성되는것이다. PAINT (ISO 4618 Paints and Varnishes : Terms and Definitions) pigmented coating material which, when applied to a substrate, forms an opaque film having protective, decorative or specific technical properties PAINT (ASTM D 4618 Standard Terminology for Paint) a liquid, liquefiable or mastic composition that is converted to a solid protective, decorative, or functional adherent film after application as a thin layer. 도료를사용해서물체의표면에퍼지게하는조작을 칠한다. 라고말하고, 고체의막이생기는과정을 건조 라고말하며, 고체의피막을 도막 이라고한다. 유동상태란액상, 융해성, 공기현탁제등의상태를포함하는것이다. 안료를함유한도료를 페인트 라고말하는수도있다. 도료 ( 페인트 ) 규격실무편람 5
I 도료일반 1.2. 도료의특징및기능 1.2.1. 도료의특징 물체의표면을피복하여그물체를보호하고미화하는것은도료 뿐만아니라 도금, 벽지, 타일등이있다. 그러나도료가이러한재료와다른점은물체의표면을피복하기가간단하고용이할뿐만아니라피막의갱신이자유롭고경제적이란점이다. 또한도료는붓도장이외의다른방법으로도도장하기쉬우며유동체이기때문에물체에부착하여얇은도막을형성하는성능이있어, 이렇게형성된도막은그종류에따라다르지만일반적으로기계적강도가크고화학적인면에도안정하여물체의보호및미장의목적을이루는특징이있다. 1.2.2. 도료의기능 물체의보호기능 : 방습, 방청, 방식, 내유, 내약품성등외관이나형상의미장기능 : 색 광택의변화, 미관, 표식, 입체화등광학적기능 : 형광, 축광, 발광, 태양열반사또는흡수등열적기능 : 내열, 방화, 색에의한온도의지시등기계적기능 : 탄성, 윤활, 경도부여등전기 전자적기능 : 전기절연, 대전방지, 전파흡수, 전자파차폐등생물저항기능 : 곰팡이방지, 항균, 살충, 방충등 6 방위사업청 l DAPA
Ⅱ. 도료의구성요소및특징 도 료란유동상태로물체의표면에도포하여엷은막을형성, 고체화하여그물체를보호하고외관을아름답게하는제품이라고정의할수있으며, 도 료의주성분은도막 ( 塗膜, Film of Paint) 2) 형성성분인전색제 ( 展色劑, Vehicle) 와 II 구성요소및특징 안료성분으로되어있다. 전색제는투명도료에해당하는것으로, 안료등을분산시켜도료에유동성을주 는성분이며, 안료는도막에색채를부여하는성분이다. [ 그림 2-1] 도료의구성성분 2) 도막 : 물체의표면에칠한도료의얇은층이건조, 고체화, 밀착되면서연속적인피막이된것으로수지, 식물성기름, 건조제, 셀룰로오스유도체, 안료등의조합으로이루어진것이다. 도료 ( 페인트 ) 규격실무편람 9
구분종류예 II 구성요소및특징 안료 액체 착색안료 Tio2, Carbon Black 금속분 Al Paste 체질안료 Talc 3) 소광안료 합성 Silicar 방청안료 ZnO, Zn Dust 건성유 아마인유, 대두유 개량건성유 말레인산화유 액체합성수지 불포화폴리에스테르 천연페놀 천연수지 레진, 쉘락, 단말고무 수지 가공수지 에스테르고무, 석탄로진 마레인산화레진 고체 고체합성수지 알키드수지, 아미노수지 아크릴수지, 에폭시수지 섬유소유도체니트로셀루로이즈 고무유도체염화고무 수용성결합체수용성수지 첨가제 용제 분산제, 가소제, 건조제 색분리방지제 물, 알코올, 에스테르, 케톤 탄화수소 [ 표 2-1] 도료의주원료 3) Talc : Talcum Powder, 활석 ( 滑石 ) 10 방위사업청 l DAPA
2.1. 수지 ( 樹脂, Resin) 주로소나무와전나무따위의침엽수에서분비된점도가높은액체또는그것이공기중에서굳어진물질을말한다. 송진과호박등이수지에해당하는데물에는녹지않으나알코올, 에테르 (Ether) 등의유기성용매에는녹는성질을갖고있어전기절연재로많이쓰이며 II 구성요소및특징 나뭇진이라고도한다. 천연수지와합성수지를통틀어이르는말이다. 도료에사용되는수지는성질에따라천연수지와합성수지로구분되며, 천연수지는주로식물에서추출되거나분비되는것으로바니시 (Varnish) 4), 래커 (Lacquer) 등의도료에사용되고, 합성수지는각종화학원료로화학반응에의하여합성되는수지류를총칭하는것으로, 천연수지와비교하여아주큰분자량을갖는유기화합물이다. [ 그림 2-2] 수지의종류인호박 5) 4) 바니시 (Vanish) : 니스 [ 수지 ( 樹脂 ) 등을용제에녹여만든투명내지반투명의점액 ] 5) http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/22/amber.insect.800pix.050203.jpg 도료 ( 페인트 ) 규격실무편람 11
수지의종류 II 구성요소및특징 [ 그림 2-3] 수지의종류 12 방위사업청 l DAPA
2.2. 안료 ( 顔料, Pigment) 물이나기름, 용제에녹지않는무채또는유채의분말가루로무기화합물 6) ( 무기안료 ) 또는유기화합물 7) ( 유기안료 ) 이다. 안료는수천내지수만의색소분자로구성된일정한크기의입자로크기가 0.3 ~40μm에이르는것도있다. 또한형상도구형, 막대모양, 바늘모양, 박편상등 II 구성요소및특징 여러가지가있다. 또한, 그자체로는물체에염착되는성능이없지만전색제에의해물체에고착되거나또는물체에미세하게분산되어착색되는것이다. 안료는입자상태로사용되므로입자의크기, 입도분포, 결정형태, 표면성질등물리적또는화학적요인에따라사용시여러가지문제가발생한다. 안료는착색, 보강, 중량등의목적으로도료, 인쇄잉크, 플라스틱등에사용되며도막에색채와은폐력을부여하고내구력, 기계적강도를보강하며도료에유동성을주어도장하는데적당한점도를갖게한다. [ 그림 2-4] 안료그림 8) 6) 무기화합물 ( 無機化合物, Inorganic Compounds) : 탄소를포함하지않는화합물의총칭이다. 7) 유기화합물 ( 有機化合物, Organic Compounds) : 탄소가주성분인탄소화합물을통틀어이르는말이다. 8) http://www.southlondonartsupplies.com/earth-pigment-chart.jpg 도료 ( 페인트 ) 규격실무편람 13
안료는무기안료와유기안료로나눠지며무기안료는착색안료, 체질안료, 방청안료및금속안료등으로분류된다. II 구성요소및특징 [ 그림 2-5] 안료의분류 14 방위사업청 l DAPA
2.3. 용제 ( 溶劑, Solvent) 용제는용질을녹여용액을만드는액체를말한다. 단독으로용해하는성질을가진물질로, 일반적으로원액도료에혼합되어있는액체이다. 도료에사용하는휘발성액체도료의유동성을증가시키기위해서사용된다. II 구성요소및특징 좁은의미로는도막형성요소의용매를말하고, 달리조용제, 희석제가있다. 본래는증발속도의대소에의하여구분하지만끓는점의높고낮음에따라서 고 중 저끓는점용제로분류할수도있다. 도료 ( 페인트 ) 규격실무편람 15
2.4. 첨가제 (Additive) II 구성요소및특징 도료의제조에서부터도료도장후건조되어내구력을지속시킬때까지각각의단계에서도료에필요한기능을충분히발휘할수있도록첨가되는성분이다. 첨가제는유기물질, 무기물질등으로되어있으며소량을첨가하여도료, 도막의물리적 화학적기능을부여하여물성을향상시키는원료이다. 첨가제의종류 종류분산제침강방지제건조제가소제소포제색분리방지제소광제방부제 사용목적안료를조색제중에균일하게안정한상태로분산시키는데사용도료가저장중에응집하여침전되는것을방지도장후도막의건조를촉진하여건조시간단축및경화성을좋게하기위해사용도료에유연성, 내구성, 내한성을부여하기위해사용도료를제조할때나도장시에발생가능한기포를방지하기위해사용도료의저장중에분산된안료가응집하여색이변하거나, 도장시의색분리현상을방지하여목적하는색상을얻기위해사용도막의광택을감소시켜무광효과를향상시키기위함보관시부패방지및곰팡이번식감소 [ 표 2-2] 첨가제의종류 16 방위사업청 l DAPA
Ⅲ. 도료의분류 도 료의분류방법은분류하는관점에따라여러가지로나눌수있다. 즉, 도 장방법, 건조조건, 도막의성상및성능, 피도장물, 도장장소, 도장공정, 용도, 도료의상태, 도료의유통경로등에따라분류할수있다. 산업규격 (KS규격) 에서는주로도료를구성하고있는주성분 ( 도막주요소 ) 에의해도료를분류하고이에대한규격들을제시하고있으며이에따라일반적으로도료를분류할때도막주성분에의한분류방법이많이사용된다. III 도료의 분류 분류 도막주성분에의한 분류 명칭의예 유성도료, 수성도료, 알키드수지도료, 에폭시수지도료, 우레탄수지도료등 도료형태에의한분류조합페인트, 분체도료, 용제형도료등 도막형성방법에의한 분류 도장방법에의한분류 자연건조형도료, 강제건조형도료자외선경화도료, 전자선경화도료등붓칠도장용, 스프레이도장용, 정전도장용, 침지도료, 전착도료등 도막상태에의한분류광택도료, 무광택도료, 투명도료, 형광도료 도막성능에의한분류 용도에의한분류 방청도료, 내산도료, 내유도료, 시온도료, 내열도료등자동차용, 항공기용, 선박용, 건축용, 목재용, 중방식용도료등 [ 표 3-1] 도료의분류및명칭의예 도료 ( 페인트 ) 규격실무편람 19
건조형태및수지종류에의한분류는아래표와같다. 구분건조기구수지종류특징 ( 장 단점 ) 용도 산화건조 오일알키드 가격이저렴하다. 내약품성이불량내구성이떨어짐 일반철재용건축용 III 도료의 분류 1 액형 휘발건조 염화고무비닐아크릴래커 작업성이우수내약품성이우수보수도장이용이내열성이나쁨 중방식용건축용목재용자동차용 에폭시우레탄실리케이트 내약품성이우수내수성이우수 중방식용건축용 2 액형상온경화 불포화 폴리에스테르 내유성이우수 기계적물성우수 고가 FRP 용 목재용 콜탈에폭시 내수성이우수 침수부위용 콜탈우레탄 색상에제한 Tank 내부용 아미노알키드 1 액형가열경화 가열건조형에폭시분체도료열경화아크릴 물성이우수 양산작업이가능 열처리설비필요 공업용 PCM 용 실리콘 [ 표 3-2] 건조형태및수지종류에의한분류 20 방위사업청 l DAPA
3.1. 주성분에의한분류 3.1.1. 유성도료 ( 油性塗料, Oil Base Paint) 3.1.1.1. 유성도료란? 콩기름, 들기름, 아마인유, 오동나무기름, 물고기기름등을가열시켜만든기름에건조제를첨가한보일유 (Boiled Oil) 와안료를서로잘혼합한유색불투명한도료이다. 3.1.1.2. 종류에나멜 (Enamel) : 철재및목재에칠하는일반적인유성도료 III 도료의 분류 래커 (Lacquer) : 주로목재에칠하는도료 바니시 (Vanish) : 목재및장판에칠하는투명한도료 3.1.1.3. 특징도장이용이하며도막은유연성및내후성이좋다. 휘발성분이적기때문에 1회에후도막이가능하고, 용제휘발에기인하는핀홀 (Pin Hole) 현상이생기지않는다. 도장에미치는온도, 습도의영향이적다. 철재표면에대해도장성이좋기때문에, 철재에잘부착하여녹방지효과가좋다. 건조시간이길다. 내수성 내용제성 내약품성이떨어진다. 도료 ( 페인트 ) 규격실무편람 21
3.1.2. 수성도료 ( 水性塗料, Water Paint) 3.1.2.1. 수성도료란? 도료를칠하기쉽게하는데쓰는희석용제로물을사용하는도료를총칭하여수 성도료라고한다. 보통안료와카세인 (Casein) 9) 같은수용성호재 ( 糊材 ) 의수용액을 III 도료의 분류 혼합한도료를일컫는다. 보통안료와카세인, 젤라틴, 녹말등의수용성호재의수용액을혼합한도료를말한다. 3.1.2.2. 종류에멀션 (Emulsion) 10) 계 골재를넣은에멀션 (Emulsion) 계수용성합성수지계도막형성방법에따라열경화형과자연경화형으로분류열경화형에는스티렌-부타디엔계와아크릴산-에스테르계가있으며자동차차체하부도장용전착도료로널리이용되고있는데, 소재와의밀착을좋게하기위해표면에미리도포하는초벌칠용도료로사용된다. 또한식품이나음료용깡통의코팅용도료로도사용되고있다. 자연경화형에는아세트산비닐계등이있으며주로건축물의실내, 실외용도료로스프레이로도장하는경우가많으며, 주로에멀션도료가이용되고있다. 9) 카세인 (Casein) : 포유류의젖속에약 80% 가들어있는인단백질의하나. 유즙 ( 乳汁 ) 속에서는칼슘염으로되어있어산을첨가하면굳어가라앉는다. 모든필수아미노산을함유하고있어영양상중요하며, 의약품 접착제 인조섬유를만드는데쓴다. 10) 에멀션 (Emulsion) : 잘섞이지않는두액체가다른매개체에의하여고르게섞인점도가있는용액을말하며우유, 라텍스, 그리스, 버터, 크림등이있다. 22 방위사업청 l DAPA
3.1.2.3. 특징물이용제역할을하고있어서화재나환경오염의우려가없다. 도막은일단마르면내수성이있고내염기성도좋기때문에콘크리트, 모르타르 (Mortar) 등에사용할수있다. 에멀션을형성하고있는수지의작은입자가융합해서도막을이루기때문에 광택은별로없다. 3.1.3. 알키드수지도료 (Alkyd Resin Paint) III 도료의 분류 3.1.3.1. 알키드수지도료란? 다염기산 ( 주로무수푸탈산 ) 과다가알코올 ( 글리세린및펜타에리스리톨 ) 의에스테르 (Ester) 를기재로해서다시각종기름또는지방산에변성한합성수지를도막주요소로한상온건조도료를총칭한것이다. 알키드수지는알키드수지도료의주원료일뿐만아니라아미노알키드수지도료, 니트로셀룰로오즈래커, 인쇄잉크용등으로도아주중요한원료로서도료용합성수지로는가장많이사용되고있다. 3.1.3.2. 종류로진 11) 변성알키드수지도료 (Rosin Modified alkyd Resin) 건조, 경도, 광택이좋고가격이싸나유연성및내후성이나쁘다. 하지도료, 완구용, 농기구용및인쇄잉크용으로사용된다. 페놀변성알키드수지도료 (Phenol Modified alkyd Resin) 경도, 부착성, 내약품성이우수하나내후성이나빠서하지도료, 농기구용및 공업용으로사용된다. 11) 로진 (Rosin) : 송진을증류하여얻는천연수지 도료 ( 페인트 ) 규격실무편람 23
스티렌 12) 변성알키드수지도료 (Styrene Modified alkyd Resin) 건조성이매우좋으나다른도료와혼합되지않고층간부착및내용제성이좋지않다. 빠른건조를필요로하는경우및보수용, 인쇄용잉크, 광택니스등에사용된다. III 도료의 분류 3.1.3.3. 용도건축용 : 옥내 외및피도물의재질에관계없이건재, 철구조물, 설비, 합판등에광범위하게사용한다. 선박용 : 주로장유성도료를사용한다. 차량용 : 대형차량의내 외장, 프레임용흑색에나멜등에사용 3.1.3.4. 특징도막이강하고부착성및내후성이좋다. 색조및광택이좋고색상보유성이좋다. 도막의내수성, 내용제성, 내열성등이비교적좋다. 사용하기쉽고가격이저렴하다. 내알칼리성이약하다. 12) 스티렌 (Styrene) : 벤젠고리를가지고있는방향족탄화수소의하나로, 화학식 C8H8 인무색의액체인데, 현재새집증후군의주된원인의하나로취급된다. 때죽나무 (Styrax) 의천연수지로발견되었으며이나무의이름이스티렌이란이름의유래가되었다. 24 방위사업청 l DAPA
3.1.4. 에멀션도료 (Emulsion 또는 Latex Paint) 3.1.4.1. 에멀션도료란? 에멀션도료는비닐계, 아크릴계, 비닐아크릴공중합계라텍스 13) 를도막형성주요 소로하고있다. 에멀션도료는라텍스에점도부여제및분산제, 습윤제, 곰팡이방 지제, 방부제, 소포제등이첨가되어제조된다. 3.1.4.2. 종류및용도초산비닐계에멀션도료 : 하부도장용아크릴계에멀션도료 : 일반건축용수성도료 III 도료의 분류 3.1.4.3. 특징용제를사용하지않기때문에용제냄새가없고화재및위생상의염려가적다. 붓작업이쉽고건조가빠르다. 콘크리트, 모르타르, 플라스틱등알칼리성피도면에도도장이가능하다. 저온에서연속도막형성되지않고광택도막이얻기어렵다. 3.1.5. 에폭시수지도료 (Epoxy Resin Paint) 3.1.5.1. 에폭시수지도료란? 수지말단에반응성이풍부한에폭시기가있고또한적당한지점에 OH기가있다. 따라서이러한관능기를이용해다양한변성및가교반응을행하는것이가능한도료이다. 13) 라텍스 (Latex) : 고무나무의껍질에흠을내었을때에분비되는우윳빛액체. 30~40% 고무를함유한콜로이드로, 포름산을가하여생고무를만드는원료로쓴다. 도료 ( 페인트 ) 규격실무편람 25
3.1.5.2. 종류 상온건조에폭시수지도료 저온 / 고온건조에폭시수지도료 3.1.5.3. 용도 III 도료의 분류 철재소재하부도장 (Primer) 용및내약품성도료에사용된다. 3.1.5.4. 특징 부착성이좋으며특히내약품성, 내식성이뛰어나다. 옥외폭로시광택소실및 Chalking 현상이발생한다. 3.1.6. 우레탄수지도료 (Urethane Resin Paint) 3.1.6.1. 우레탄수지도료란? 우레탄결합 (-OCONH-) 을도막중에갖은도료를총칭하는것이다. 따라서도막형성요소중에우레탄결합을포함하지않아도도막형성반응과정에서우레탄결합이만들어지는도료도우레탄도료라고한다. 3.1.6.2. 종류및용도 2액형우레탄수지도료 : 콘크리트주차장의바닥재용블록형폴리우레탄수지도료 : 전기절연재료습기경화형폴리우레탄수지도료 : 목공, 플라스틱도장용 26 방위사업청 l DAPA
3.1.6.3. 특징부착성이우수하다. 내약품성이우수하다. 내마모성이뛰어나다. 황변되기쉬우나무황변이소시아네이트경화제를사용하면방지할수있다. 3.1.7. 아크릴수지도료 (Acrylic Resin Paint) 3.1.7.1. 아크릴수지도료란? III 도료의 분류 아크릴수지는아크릴산이나메타크릴산등의에스테르로부터의중합체를말한다. 메타크릴산메틸에스테르의중합체가대표적인데무색, 투명하며빛특히자외선이보통유리보다도잘투과한다. 옥외에노출시켜도변색하지않고내약품성도좋으며전기절연성, 내수성이모두양호하다. 3.1.7.2. 종류아크릴래커가열건조도료에멀젼도료 3.1.7.3. 용도금속마감용도장자동차, 가정용전기제품류, 가드레일, 사무용기기등기계부품류도장 도료 ( 페인트 ) 규격실무편람 27
3.1.7.4. 특징내후성이특히우수하며광택및색상보유력이우수하다. 도막의제반물성이양호하다. 내약품성, 부착성이뛰어나다. III 도료의 분류 3.1.8. 불소수지도료 (Fluorocarbon Resin Coatings) 3.1.8.1. 불소수지도료란? 불소수지는 C-C 결합으로이루어지는폴리올레핀과같은결합인데폴리올레핀의 수소의일부또는전부가불소원자로대치된구조를가진합성수지이다. 시판되고있는것으로 8종류의불소 (Fluorine) 수지가있는데그중에서 70% 인폴리테트라플루오르에틸렌 (PTFE) 이대표적이다. 불소수지는실리콘수지이상으로불활성, 안정하기때문에그특성을이용한각종의특수기능성코팅재가개발되어있다. 3.1.8.2. 용도고내후성외장판넬용불소도료칼라강판 (Pre-coated Metal) 불소도료화학, 플랜트, 강교, 건축물등심한부식환경및장기내구성을요구하는부위에상도마감용 3.1.8.3. 특징내열성, 내한성이우수하다. 비점착성이다. 내마모성이뛰어나다. 내후성, 내약품성, 내구성이우수하다. 28 방위사업청 l DAPA
III 도료의 분류 [ 그림 3-1] 불소수지도장 14) 3.1.9. 실리콘수지도료 (Silicon Resin Paint) 3.1.9.1. 실리콘수지도료란? 실리콘수지는내열성, 내한성, 내후성이좋고우수한전기적특성및특이한계면특성을갖고있어공업용재료로서여러분야에이용되고있다. 실리콘수지는본래열이나빛에대한안정성이좋아도막의황변현상, Chalking, 광택의소실등이일어나지않고장기간에걸쳐안정한성능을나타내는특성을갖고있다. 3.1.9.2. 용도전기절연도료내열도료고내구성도료 14) http://www.auri.co.kr/dojang/j-image/ 불소수지.JPG 도료 ( 페인트 ) 규격실무편람 29
3.1.9.3. 특징내열성이특히우수하다. 내후성이우수하고안료분산성이좋다. 내한성이우수하여저온시의물성변화가적다. 전기절연성이좋고, 내수성이우수하다. III 도료의 분류 가격이높으며밀착성이약간떨어진다. 30 방위사업청 l DAPA
3.2. 도료형태에의한분류 3.2.1. 조합페인트 (Ready Mixed Paint) 3.2.1.1. 조합페인트란? 조합페인트는착색안료, 체질안료와건성유, 알키드수지바니시등을주원료로하여그대로바로사용할수있게배합한것으로서용해할필요없이용도에적합하도록완성품으로서제조되어있는도료이다. 조합페인트는그대로사용이가능하기때문에, 최근유성페인트의거의전부가조합페인트이다. III 도료의 분류 3.2.1.2. 종류및용도겉칠용조합페인트겉칠용은가장보편적인것으로서, 조합페인트라고하면일반적으로이것을말하는것이다. 주로겉칠및재벌칠용으로사용되며광택이있다. 희석제는미네랄스피릿 등유 테레빈유등을사용하며, 색상의종류도된반죽페인트와같이여러종류가있다. 무광택조합페인트무광택면을요구하는겉칠및재벌칠용이며, 안료및휘발성의희석제의함유량이많다. 무광효과가있는알루미늄스테아레이트, 징크스테아레이트등의금속비누및고착력을증가시키는수지니스 유성니스를배합한다. 도막은내후성이약하여옥내도장용으로쓰인다. 목재초벌칠용조합페인트목재가다공질이고도료의흡수량이많은것을해결하기위하여개발된것으로서, 목재바탕에잘스며들고부착력이좋아야한다. 안료분이많고, 연백 ( 鉛白 : 탄산수산화납Ⅱ), 아연화 ( 亞鉛華 : 산화아연 ) 와같은활성안료가사용된다. 도료 ( 페인트 ) 규격실무편람 31
3.2.2. 분체도료 ( 粉體塗料, Powder Paint) 3.2.2.1. 분체도료란? 유기용제및물을사용하지않은불휘발분 100% 의분말상태의도료로서정전스프레이, 용사또는유동침적법에의해피도물에도장한다음이를가열건조시켜도료를융용 15), 유동, 경화시켜연속도막을형성시키는도료이다. III 도료의 분류 3.2.2.2. 종류및용도에폭시계분체도료 : 전기제품, 파이프내면, 컨테이너등도막의기계적성질, 특히부착성, 방식성, 내약품성, 전기절연성이우수하나내후성은좋지않다. 아크릴계분체도료 : 자동차, 가드레일, 건재등에폭시계에비해내후성및내오염성이우수하다. 폴리에스테르계분체도료내후성, 내식성, 물성, 내약품성, 도면상태등모든성질간의균형성이좋고박막화가쉬우며경제성또한좋다. 에폭시 / 폴리에스테르계분체도료 : 가전제품, 건축자재, 차량부품용에폭시계의특징과폴리에스테르계의특징을함께조합시킨혼합형으로사용된다. 3.2.2.3. 특징무용제이기때문에화재위험이나위생상의문제가적고저공해이다. 1회도장으로도도막두께조절이가능하다. 도장공정의자동화가용이하여점도조절및세팅이불필요하기때문에도장관리가쉽다. 도료를회수및재사용할수있기때문에도착효율이좋아경제적이다. 일반적인도장방식과틀리기때문에분체도장을위한설비가필요하다. 15) 용융 ( 熔融 ) : 고체가열에녹아액체로되는일. 32 방위사업청 l DAPA
3.3. 도막형성 ( 경화 ) 방법에의한분류 3.3.1. 자연건조형도료 3.3.1.1. 자연건조형도료란? 도료의도막이일정한시간동안자연방치후건조되어형성되는도료를자연건조형도료라한다. 대부분용제의휘발에의해서도막이형성된다. 3.3.1.2. 종류휘발건조 : 건축용에멀션도료등 III 도료의 분류 산화건조 : 공기중산소를흡수하여도막을형성하는도료, 조합페인트등 3.3.1.3. 특징건조설비가필요치않으며상온에서건조도막이얻어진다. 큰피도물, 가열이불가능한피도물에적당하다. 완전한경화도막이되기까지시간을요한다. 3.3.2. 가열건조형도료 3.3.2.1. 가열건조형도료란? 도료를도장후열을가해서가교반응이진행되어도막이형성되는도료를말한다. 3.3.2.2. 종류가열건조형액상아크릴, 멜라민도료분체도료가열건조형액상불소도료등 도료 ( 페인트 ) 규격실무편람 33
3.3.2.3. 특징단시간에건조도막이얻어진다. 다량생산이나 Line 도장에적당하다. 도막은도료중의성분에가열건조에의해화학반응하여얻어진다. 이때문에밀착성, 내식성, 내약품성이우수한도막이얻어진다. III 도료의 분류 건조로등경화설비가필요하다. 현장도장이어려우므로설비가갖추어진 Line 에서만도장이가능하다. [ 그림 3-2] 가열건조설비 16) 16) http://img.alibaba.com/photo/200314965/paint_booth_spray_booth_bake_oven.jpg 34 방위사업청 l DAPA
3.4. 도막상태에의한분류 3.4.1. 발광도료 ( 發光塗料, Luminescent Paint) 3.4.1.1. 발광도료 ( 야광도료 ) 란? 어두운곳에서도도막이발광하도록만든도료로야광도료라고도한다. 발광도료 는광선을받았을때그에너지를흡수하고어두운곳에서인광을발산한다. 그발 광성은안료로인광체의분말을사용함으로써생기게된다. 자외선보다파장이짧 은것을조사하면가시광선을발하는형인광체를안료로서전색제에섞어만든다. III 도료의 분류 [ 그림 3-3] 각종도로표지판발광도료에는축광도료와액광도료등도있는데축광도료 ( 蓄光塗料 ) 는도막에태양광이나전등광을조사하면어두운곳에서도장시간발광하는도료를말하고액광도료는미량의라듐등방사성물질을혼합하면이것으로부터발하는 α선에의하여도막속의형인광체가저절로발광하는도료를말한다. 3.4.1.2. 용도 광고나도로표지, 시계의문자판등 도료 ( 페인트 ) 규격실무편람 35
3.4.2. 반사도료 ( 反射塗料, Reflection Paint) 3.4.2.1. 반사도료란? 도면에빛으로한방향을조사했을때그입사한빛의방향을향해강한빛을반 사하는도료를반사도료라고한다. III 도료의 분류 반사도료를도장한표지를헤드라이트로조사하면조사한사람의방향으로강한빛이반사되기때문에어두운곳에서도표지를확실하게알아볼수있다. 반사도료의원리는도면의표면에살포되어고착한무색투명의유리또는불용성수지의작은구형입자 ( 직경 0.1~0.2mm정도 ) 가렌즈작용을하여빛을일정한방향으로반사하는것이다. 살포된작은구형입자의뒷면에서는빛은도막의색에따라 선택반사되기때문에도면으로부터반사광은도면고유의색을띄게된다. 3.4.2.2. 용도 가드레일, 방호벽, 도로경계석, 소화전, 펜스, 위험지역, 안전표지판, 시선유도 시설등의표지와자동차의번호판등에도장시사용된다. [ 그림 3-4] 야간의활주로모습 36 방위사업청 l DAPA
3.4.3. 형광도료 ( 螢光塗料, Fluorescent Paint) 3.4.3.1. 형광도료란? 육안으로는볼수없는자외선을흡수하여이것을가시광선으로바꿔반사하는 도료를형광도료라고한다. 형광도료는형광성안료를사용하여얻을수있는데형광성안료에는형광등의경우와같이무기물인형광체를사용하는경우도있으나일반적으로유기형광성물질을사용한다. 사용하는안료에따라청색, 녹색, 노란색, 주황색, 적색등다양한형광색을나타낸다. 형광안료는보통의안료와같은빛을반사하면동시에여러가지형광을발산하기때문에상당히밝은색체를나타내고보통안료로볼수없는 III 도료의 분류 특이한빛을가진색을얻을수있다. 단, 유기형광안료는일반적으로내광성및내열성이떨어지기때문에퇴색이조 기에발생한다. 3.4.3.2. 용도 표지, 간판등에주로사용되며밝은도면을얻기위해백색하도를한후 도장한다. 도료 ( 페인트 ) 규격실무편람 37
3.5. 도막성능에의한분류 3.5.1. 방청도료 ( 防錆塗料, Rust Resisting Paint) 3.5.1.1. 방청도료란? III 도료의 분류 각종금속, 특히철이녹스는것을방지하기위한도료이다. 공기, 물, 이산화탄소등과금속면과의접촉을방지하고또화학적으로녹의발생을막는두가지작용을해야한다. 초벌칠용은바탕금속에대한부착력이특히강해야하며, 덧칠용은특히도막이공기나수분을통과시키지않고흡수성이좋으며, 균열이잘생기지않고내후성과내구력이커야한다. 유성페인트가주가되며, 광명단페인트가널리사 용된다. 3.5.1.2. 종류건성유와방청안료를조합한유성페인트가주가되며, 광명단 ( 사삼산화납 ) 과보일유를조합한광명단페인트가널리사용된다. 광명단대용방청도료로는아연분말, 아산화납, 염기성크롬산아연 ( 아연황 ), 염기성크롬산납 ( 징크크로마이트 ) 등의안료를사용하는데, 뒤의두가지는화학적방청작용이있다. 이밖에산화철분이나벵갈라단독또는아연화, 광명단과의혼합물을안료로하는것이있다. 또전색재로는덧칠이나초벌칠에각각알맞은것을사용하는데, 보일유외에오일니스, 합성수지니스등이많이사용된다. 근래에알루미늄, 아연, 주석등의금속에대한방식처리에염기성크롬산아연과인산과부티랄수지를알코올, 케톤, 물로된혼합용제로분산시킨도료가사용되고있으며, 에팅프라이머라불린다. 선박, 차량, 일반금속재의도장을우선이것으로방식처리하고이어서도장하는방법이널리쓰이고있다. 또한선박바닥을바닷물이나고착생물의부착으로부터보호하는도료도방청도료의일종이다. 38 방위사업청 l DAPA
3.5.2. 시온도료 ( 示溫塗料, Thermo Paint) 3.5.2.1. 시온도료란? 특정한온도에서분명하게변색되는화합물혹은녹아서상태가변화하는화합물 을안료로사용하여온도를측정할목적에사용하는도료이다. 3.5.2.2. 종류불가역성시온도료열분해에의해변색을하는화합물을시온안료로사용한도료가역성시온도료 III 도료의 분류 결정형의전이에의하여가역적인변색을하는안료를사용한도료 용융형시온도료 용융형시온재가가열에의해변화하는도료 3.5.2.3. 용도 고체의표면온도측정, 각종기기장치의표면온도측정, 온도관리를필요로 하는각종분야에사용한다. 3.5.3. 내열도료 ( 耐熱塗料, Heat Resistance Paint) 3.5.3.1. 내열도료란? 고온환경하에서도박리, 부풀음, 갈라짐, 변색, 분해등의이상을나타내지않고 도막으로서미장효과를유지하며소재의열화를방지하는도료이다. 도료 ( 페인트 ) 규격실무편람 39
3.5.3.2. 종류실리콘수지계내열도료실리콘수지는탄소를주체로한유기계수지와달리규산과산소를골격으로하는열에안정한무기질축합체이다. 변성실리콘수지도료 III 도료의 분류 실리콘수지를알키드수지, 에폭시수지, 아크릴수지, 폴리에스텔수지, 멜라민수지등과혼합하거나또는공축합하면비변성실리콘수지의경화온도인 200~250 에비해경화온도를 150 전후혹은낮게할수있다. 그러나비변성형에비해내열성은약간떨어지거나혼합비에따라좌우된다. 기타실리콘수지계외내열도료로서사용되고있는것은유기티탄계및무기질계내열도료가있다. 그밖에최근우주개발의산물로새로운내열도료가많이출현하고있는데이들의대표적인수지로서폴리이미드등이있다. 3.5.3.3. 용도가정용또는업무용난방기구, 각종엔진의커버, 자동차배기관, 화학공장또는석유정제공장등의고열부위, 전기기기등각분야에걸쳐사용된다. 온도범위용도사용수지 상온 ~150 200~300 300~600 조명기구, 전기기기 전기기기, 배기관, 석유 화학공장, 엔진외곽, 난방기구 난방기구, 전기기기, 배기관, 보일러 푸탈산수지계, 페놀수지계, 알키드멜라민수지계등 변성실리콘수지등 비변성실리콘수지계 600 이상미사일티탄산계, 무기물계 [ 표 3-3] 내열도료의온도범위별용도및사용수지 40 방위사업청 l DAPA
3.6. 용도에의한분류 3.6.1. 자동차용도료 III 도료의 분류 [ 그림 3-5] 마이바흐자동차 3.6.1.1. 자동차용도료란? 자동차표면에도장하는도료는녹이나부식으로부터의소재보호, 아름다운색채를통한외관향상, 기능, 의미, 소속등에있어다른차종과의차별화등을목적으로하고있다. 특히오늘날의자동차들은자국뿐아니라세계각지에서다양한기후와환경조건속에오랜기간사용되기때문에, 도장공정은더욱높은수준의품질과기술을요하고있다. 도료 ( 페인트 ) 규격실무편람 41
3.6.1.2. 자동차도장공정자동차도장은일반도장과는비교할수없을정도로복잡한공정을갖고있다. 이를개략적으로살펴보면, 방청을주목적으로하는전처리공정, 외관은물론차체내부까지균일하게도장하여차체의부식을방지하는전착공정, 차체와패널이겹치는부분등실러를도포하는실러공정, 차체바닥이나도어내부에언더코팅을 III 도료의 분류 하여주행시소음과진동을감소시키는언더코팅, 상도의질을높이기위한중간칠작업인중도공정, 차체표면의미관색채감을고려하여외관품질을결정하는상도공정, 그리고조립공정에서긁힘등의상체가생겼을경우이를부분적으로마무리하는공정등을들수있다. 도장공정 [ 그림 3-6] 자동차도장공정예 42 방위사업청 l DAPA
자동차도막의구성 [ 그림 3-7] 자동차도막의구성 17) III 도료의 분류 자동차도막은 [ 그림 3-7] 과같이기능을달리하는 3~5 개의층으로구성되어있 다. 또한도장공정별사용되는도료및도장방법이다르므로전형적인자동차도장 공정별로사용되는도료를알아보고자한다. 3.6.1.3. 자동차도장공정별사용되는도료전착도장과도료현재자동차도장라인에서는대부분하도를전착도장으로하고있다. 전착공정은차체 (Body) 를전착도료가담긴탱크에완전히담가외판은물론차체내부까지균일하게도장하는공정으로방청성능을향상시켜차체의부식을방지하기위한중요한공정이다. 전착도료탱크에는수용성혹은수분산형의도료가들어있으며차체를 극으로하고 + 전하를가진수지입자를전기에의해차체로이동시켜전착하게하는원리이다. 17) http://www.poscoauto.co.kr/images/kor/rnd/rnd_prod07_img06.gif 도료 ( 페인트 ) 규격실무편람 43
III 도료의 분류 [ 그림 3-8] 차체전착도장장면 18) 전착도료에사용되는안료는착색용에는산화티탄, 카본블랙, 산화철등이있 으며체질안료에는크레이, 바리다등이이용된다. 중도나상도도장은일반적으로정전스프레이도장에의해이루어지고있는데, 중 도의목적은강판이나전착도막표면의요철부를채워주면서차체가평활성을나타 내줌으로써결국은그위상도도막의외관을개선하는기능을수행하는것이다. [ 그림 3-9] 정전스프레이도장원리 19) 18) http://www.carbuyersnotebook.com/archives/1104971tauchlackierung.jpg 19) http://www.poscoauto.co.kr/images/kor/rnd/rnd_prod07_img05.gif 44 방위사업청 l DAPA
중도도장과도료경차및트럭등상용차는차종에따라하도에서상도의 2회도장으로마감하는것도있으나승용차에서는중도를포함하여보통 3회를도장한다. 도장은대부분정전도장기기에의해행해지며수작업으로보정도장이이루어진다. 안료는산화티탄에소량의카본블랙및벤가라등을배합하여회색계통으로 있는것이많고체질안료는크레이, 바리다등이병용되는것이있는데최근에는중도의연마를극히줄여서상도를도장하는경향이우세하기때문에체질안료의사용은감소하고있다. 중도에사용되는수지는알키드수지, 폴리에틸렌수지또는이를조합시킨주체에가교제로아미노수지를병용한것이주류를이루고있다. III 도료의 분류 상도도장과도료상도도장은크게솔리드계 (solid type) 도료와운모나알루미늄등의금속분을함유하고있는메탈릭계 (metallic type) 도료를적용하고있는데, 솔리드계는베이스수지에다양한색상의안료를분산시킨형태의것이고, 메탈릭계도료는안료와금속입자를동시에분산시켜금속성의광택을발휘하도록한것으로다시안료와금속입자가혼합된베이스코팅층과투명한코팅층으로구성된다. 요구되는특성으로는특히내자외선성과같은내후성, 내스크레치성, 선영성, 광택성, 산성비나부식성물질에대한내약품성등이요구된다. 사용되는도료는최근대기및수질환경문제를해결하기위한노력으로분체도장이실시되거나 VOC 물질의배출을최소화할수있는수성도료의채용이증가하고있는추세이다. 솔리드계 (Solid Type) 도료알루미늄분을포함하지않고착색안료로만구성되어있기때문에색상이도막표면의반사광만발하게된다. 일반적인적색, 청색등착색안료가나타내는원색이그대로표현되는도료이다. 도료 ( 페인트 ) 규격실무편람 45
메탈릭계 (Metallic Type) 도료반투명에나멜에알루미늄분을혼합한것으로도막중에있는알루미늄분의부상또는진열방향에의해에나멜층을통과하여금속의독특한빛을발한다. 또한, 알루미늄분은빛을반사시키는역할만하며흡수하지는못한다. III 도료의 분류 마이카 (MICA) 도료메탈릭도료의알루미늄대신에티타나이즈드마이카안료가함유된것으로이안료의특성은진주광택빛을발하도록만들어져있다. Pearl 입자의특징은알루미늄입자와달리반사와흡수를동시에시키기때문에보는각도에따라색상이틀려지는화려한도료이다. [ 그림 3-10] 차체상도도장장면 상도도장은정전도장방식이일반적이며수동식에서로봇을활용한자동방식으로 급속히변환되고있다. 46 방위사업청 l DAPA
자동차보수용도료차량이애초에공장에서생산되어나올때자동차메이커에서도장되어제공되는색상이외에교통사고나기타요인등에의해재도장이요구되어지는경우에사용되는도료및외관의재도장이나, 미적변화를주기위하여기존의색상이아닌특수도료로도장을하는모든경우에사용되어지는자동 차용도료를말하는것으로, 자동차대수의증가와함께꾸준히그사용량이늘어가는추세이다. 또한이제자동차메이커가제공하는획일적인칼라에서벗어나자신만의개성을나타내고자하는소비자의욕구가높아지는상황에서, 자동차메이커에서신차에는적용하기힘든소량다품종의다양한특수칼라를적용하는것 III 도료의 분류 또한이범주에포함이된다. [ 그림 3-11] 포르셰 (Porsche) 자동차도장장면 20) 20) www.ridestory.com/files/porsche_paint.jpg 도료 ( 페인트 ) 규격실무편람 47
3.6.1.4. 특징전형적인대량생산방식의공업라인의일부를구성하고있기때문에균일한품질의양질의도막으로만들어져야만된다. 아주복잡한형상및구조의피조물일지라도도장되지않고남는부분없이마감되어야한다. III 도료의 분류 우수한외관과고도의내구성을가져야한다. 색의종류가매우많으며차의모델변경에따라교체된다. 자동차차체에적용되는기타의재료들 ( 접착제, 필러, 고무, 플라스틱, 방음재, 왁스, 유류등 ) 과의접촉에서문제를일으키지않아야한다. 생산라인및시장에서보수도장을받을가능성이있으며, 또한몇년이지 난후재도장되는것이보통인데이러한경우에아무런지장이없어야한다. [ 그림 3-12] 상도도장대기중인자동차 48 방위사업청 l DAPA
3.6.2. 항공기용 III 도료의 분류 [ 그림 3-13] Airbus 社의 A380 1 호기처녀비행후착륙장면 3.6.2.1. 항공기도료란 항공기에적용되는도료및도장방법은항공기의각종비행조건 ( 비, 바람, 온도, 강한자외선, 속도 ) 하에서구조물을보호하거나기능성을부여하기위해적용된다. 3.6.2.2. 항공기도료의구비조건내식성을유지할수있어야한다. 항공기기체에사용되는대부분의알루미늄은이종금속과의접촉에의해부식을일으키기쉬우므로이러한부위는특수한표면처리나도장을통하여완전절연상태를유지해주어야내식성을유지할수있다. 도막이견고해야한다. 항공기의속도증가에따라대기중에존재하는먼지등의입자와충돌시충분히견딜수있는견고성을갖추어야한다. 또한지상에서와는달리높은고도에서의심한온도차를충분히극복할수있어야한다. 도료 ( 페인트 ) 규격실무편람 49
도막이매끄러워야한다. 도장의거칠기는고속비행시공기와의표면의마찰력을증가시키고효율을저하시킴으로도장후표면상태는가능한매끄러운표면을유지할수있어야한다. 도막의무게가가벼워야한다. III 도료의 분류 항공기전면에적용되는도막의무게는비행중량을증가시키고연료의소모량을증대시키기때문에비행효율을저하시킨다. 따라서도막의무게를감소시키기위한고성능도료의개발과두께를최소화하여무게를감소시키기위한노력을기울인다. 도료의건조속도가빨라야한다. 항공기의가동률을증대하기위하여도장의건조는최대한신속히이루어져야 하고이에따라건조속도가빠른도료를항공기에적용하고있다. [ 그림 3-14] 항공기외부도장장면 21) 21) http://www.amtonline.com/article/photos/1172695844928_cs_2.jpg 50 방위사업청 l DAPA
3.6.2.3. 기능에따른항공기도료분류내부식, 내화학, 내방수성에폭시 (Epoxy), 우레탄 (Urethane), 에나멜 (Enamel) 등의일반적인자재에적용된다. 내마멸성 테플론 (Teflon) 자재가해당이되며운행중미끄럼이일어날수있는부위에적용하면제품표면의마모를방지할수있다. 윤활성 Solid Film Lubricant 자재가해당되며미끄럼작용이일어나는부위에적용이 III 도료의 분류 되어마찰을줄여주고제품표면의마모를줄여준다. 자재는아주미세한원형형태의탄소입자물질로되어있다. 전도성 Conductivity Coating 자재가해당되며항공기외면에장착되는복합소재제품의표면에적용되어운행중발생하는정전기의흐름을도와준다. 미끄럼방지 Walkway Paint 자재가해당되며사람이밟고지나가는제품의표면에거친형태의표면을만들어줌으로써미끄럼을방지한다. 표식자료보호 Clear Coating 자재가해당이되며마킹된표면에본자재를적용하여적용된마킹자료를볼수있도록하며지워지지않도록표면을보호해준다. 내연료성 연료탱크 Coating 자재가해당이되며항공기연료로부터제품이손상을입는 것을방지하는역할을하는자재이다. 도료 ( 페인트 ) 규격실무편람 51
3.6.3. 선박용 III 도료의 분류 [ 그림 3-15] Oasis of Seas 크루즈선 3.6.3.1. 선박용도료란? 선박은육상구조물과달리혹독한부식환경에잘견뎌야함은물론안전성이확보되어야하고선체의일부분이파손되는경우에도유지보수가쉬워야한다. 특히운항중에는선체의대부분이바닷물에잠기게되며, 대기중에노출된부분도끊임없이파도와강한자외선등에노출되어있어선박을보호하기위해적절한방오 방청시스템이필요하다. 따라서선박용도료는이러한작용으로부터선박을보호하기위해사용하는도료이다. 선박의밑면에부착생물들이붙게되면선체표면이거칠어져자주보수를해야하며, 선체표면이 0.01mm 거칠어질때마다연료소모가 0.3~1% 씩증가하게된다. 52 방위사업청 l DAPA
대형선박의경우연료비가선박운영비의최대 50% 까지차지하게되므로선박밑면의부착생물문제는심각하게여겨진다. 따라서방오도료를사용할경우보수의번거로움을덜수있을뿐만아니라도료비용과선박의연료비를절약할수있어유조선, 화물선등의대형선박들은막대한경제적이익때문에방오도료를사용하는것을선호하고있다. 22) 선박용도료는방오도료, 탱크용도료, 갑판도료, 화물 용선창용도료등이있다. 3.6.3.2. 종류선저부용도료선저도료 III 도료의 분류 선저, 수선및외부의방청용으로사용된다. 이전에는비닐계, 염화고무계 가많았으나, 현재는콜타르에폭시, 콜타르우레탄및에폭시계가많이 사용된다. 선저방오도료 (Conventional A/F) 방오도료란선체외부에해중생물이달라붙지못하도록부착방지제 (Antifoulant) 를첨가한도료이다. 성분은도막강도를부여하는바인다, 방오제의용출을돕는로진과방오제로구성된다. 선저방오도료 (Self Polishing Copolymer-SPC A/F) 1970년대의석유파동으로연료비절약차원에서가장많이사용되어오고있는도료로아크릴수지와트리부틸주석의코폴리마에이산화동등을병용한것이다. 종래의 A/F 도료에서는바인다가해수에용해하기때문에로진과방오제가방출된후표면이거칠게되어방오성이떨어짐과동시에저항도증가한다. 22) 설동일, 김인수, 이국진, 박상호, 김동근, "IMO-AFS 협약체결에따른국내대처방안연구 ", 한국항해항만학회 11 월호, p40, 2002 도료 ( 페인트 ) 규격실무편람 53
자기연마형방오도료에서는주행중에점차표면이평활하게되어저항이좋고코폴리마전체가균일하게용해하기때문에방오성이계속유지되고우수하며수명도도막에비례하여 3~5년이상도가능하다. 연비소비가높은고속선등을중심으로모든선박에가장많이사용되고있으나최근의해양환경보호를위한 Tin 사용규제로적용의어 III 도료의 분류 려움이있다. 따라서최근에는 Tin Free 방오도료가많이개발되어적용되기시작하고있다. 수선부용도료수선부는건습이교대로반복되며내수, 내후성과함께경우에따라서는방오성도요구된다. 사용도료는염화고무, 비닐및순수에폭시계로나누어진다. 외현부는에폭시, 우레탄도료등이많이사용되며내후성이요구될때는우 레탄도료가추천된다. 탱크용도료 Blast 탱크, 원유및해수병용 Blast 탱크, Cargo 탱크등이있으며각각에적합한도장계가필요하며징크실리케이트, 순수에폭시, 타르에폭시등이주로사용된다. 갑판용도료수선부및외현부와유사한도료가사용된다. 징크실리케이트와염화고무, 비닐, 에폭시의조합이증가하고있다. 미끄럼방지를위해모래또는특수한플라스틱을도료에혼합하는방식도사용되고있다. 54 방위사업청 l DAPA
3.6.4. 건축용 III 도료의 분류 [ 그림 3-16] 아랍에미리트 (UAE) 두바이에건설중인버즈두바이 23) 3.6.4.1. 건축용도료란? 건축물의보호와미장을목적으로공사현장에서현장도장이주류를이루기때문에여름철및겨울철에있어서온도, 습도등의자연환경조건하에서의건조 경화를필요로한다. 건축용도료를올바르게사용하기위해서는도장의목적, 피도물의재질및입지조건에적합한도료의선정, 도장방법의선정, 경제성의검토 ( 재료비와기대내용연수 ) 를파악한도장계획의설정이중요하다. 23) http://image.moneytoday.co.kr/image_display.php?imageid=2008040709070931144_1.jpg 도료 ( 페인트 ) 규격실무편람 55
3.6.4.2. 종류유성도료대표적인건축용도료이나점차고성능합성수지도료로대체되고있으며무공해성측면에서는많이쓰이지않고있다. 작업성이좋고도막이한번에두껍게도장되므로흡입성이있는곳이나 III 도료의 분류 상자등목재의도장에사용되는경우가많다. 합성조합도료철재, 목재를불문하고사용되나내알카리성은약간떨어지므로새몰탈면이나플라스터면에는쓸수없다. 에멀션도료일반적으로물에불용수지, 건성유또는바니시를수중에분산시킨윤활액을주전색제로하여, 여기에안료를혼합한도료를말한다. 요즘많이쓰이는에멀션도료는거의합성라텍스를주전색제로하고있다. 에멀션도료는거의유기용제를포함하고있지않고안전하며무공해이고무취성으로작업성이좋다. 그래서건축의내벽, 외벽, 천정을비롯하여바닥, 목부에도쓰이고있다. 무늬도료보통도료는통상단일채색으로평평한도면에도장된다. 그래서도면은단조해보일수있으며소지, 하도에결함이있는경우눈에띄기쉽다. 그러나무늬도료칠하는횟수를줄여도쉽게얻고자하는효과를충분히낼수있는도료로건축용도료로는중요하다고할수있다. 방화도료 크게분류하여도막이난연성을나타내는것과가열에의해발포하여단 열층을형성하게하는것이있다. 56 방위사업청 l DAPA
전자에해당하는도료는철이나콘크리트등불연성물체에도장하고, 후자에해당하는도료는목재등가연성물체에도장한다. 방화도료는평상시에는일반도료와같은도막외관으로보이지만화재가발생한경우에는목재와같은가연성물체가발화점에도달하지못하게또는발화점에도달하는시간을지연하는기능이있다. 상온건조형불소수지도료불소수지도료는내후성, 가공성, 내약품성이일반적인옥외용도료와비교하여월등하게우수하기때문에, 유지보수가필요하지않는 Maintenance Free 도료로서커텐월및 PCM(Pre-Coated Metal) 등의분야에응용되어왔 III 도료의 분류 는데이불소수지는유기용제에거의용해하지않기때문에분산상으로사용되어고광택이얻어지지않는점과 200 이상의고온가열건조가필요하여용도가제한되어있었다. 최근에스테르및방향족계용제에용해되며또한이소시아네이트로서상온가교가가능하고더나아가고광택을얻을수있는 4불활에틸렌공중합체가개발되어건축용 Maintenance Free의초내후성도료로서적용되기시작하고있다. 탄성도재 ( 塗材 ) 도막이넓은온도범위에걸쳐고무탄성을보이기때문에벽면에생기는균열에추종성을보여적극적인방수기능을가지며더나아가미장성도갖는도료이다. 도료 ( 페인트 ) 규격실무편람 57
3.6.5. 목재용 III 도료의 분류 [ 그림 3-17] 충북청원미동산수목원에만들어진목재문화체험장의내부모습 24) 3.6.5.1. 종류일반목재용상도용 하도용 ( 래커계제외 ) 일반목재에도장되며, 에폭시 / 아크릴 / 우레탄 / 알키드수지를사용하여목재로부터송지차단, 부착성향상, 샌딩성향상등을위해사용되는자연건조형도료일반목재용상도용 하도용 ( 래커계 ) 일반목재에도장되며목재로부터송지차단, 부착성향상, 샌딩성향상등을위해사용되는자연건조형래커계도료 24) http://news.chosun.com/site/data/img_dir/2007/10/17/2007101700031_0.jpg 58 방위사업청 l DAPA
3.6.5.2. 특징피도물이되는목재 ( 나무 ) 의종류가아주많고온도, 습도의영향을받기쉬우며구조상으로소재가균일하지않다. 따라서적절한도장을하려면피도물인목재에대한성질이나조성을충분히파악한후적절한도료를선택해야한다. 3.6.5.3. 목재용도료가갖추어야할조건상온또는 60 이하에서건조되어야한다. 수축과팽창을견딜수있는도막을형성해야한다. 친수성물질인재질에대해부착성능이좋아야한다. III 도료의 분류 도막은열가변성이적어야한다. 도막의경도가높아야한다. 투명도장이많기때문에마감상태가좋으며촉감이좋아야한다. 도료 ( 페인트 ) 규격실무편람 59
3.6.6. 중방식용도료 3.6.6.1. 중방식용도료란? 중방식도료및도장이라는말은이미 30 여년전부터 Heavy Duty Coating 또는 High Performance Coating 이라는단어로사용되어왔으며교량, 해상구조물, 원자력 III 도료의 분류 발전소, 각종플랜트, 컨테이너, 선박등심한부식환경에놓여있는대형철구조물을부식환경에견딜수있는방식도장시스템의총칭을말하는것이다. 방식도료의첫번째목적은금속의방식이라고할수있지만방식뿐만아니라미관을기초로다양한성능을보유하는것도필요하다. 이와같이중방식도료란높은고도에서고속으로운항하는항공기동체및날개 의침식작용방지에서부터지하의파이프라인부식보호를위한도료에이르기까지 각종도료를총망라한것이다. [ 그림 3-18] 부산광안대교 60 방위사업청 l DAPA
3.6.6.2. 종류아연말도료 (Zinc Rich Paint) 염화고무계도료 (Chlorinated Rubber Type Paint) MIO 도료 (Micaceous Iron Oxide Paint) 에폭시수지계도료 (Epoxy Resin Type Paint) 폴리우레탄수지계도료 (Polyurethane Resin Type Paint) 탈에폭시수지계도료 (Tar-Epoxy Resin Type Paint) 염화비닐수지계도료 (Chlorinated Vinyl Resin Type Paint) 페놀수지계도료 (Phenolic Resin Type Paint) III 도료의 분류 유성도료 (Oleoresinous Paint) 알키드수지계도료 (Alkyd Resin Type Paint) 실리콘수지계도료 (Slicon Resin Type Paint) 수용성도료 (Paint) 3.6.6.3. 특징해상, 해중, 수중, 해안공업지역등과같이심한부식환경에서견딜수있는도료로서 5~10년이상의장기물성을유지할수있는방식도장시스템이다. 후도막도장이가능하여도장횟수를줄일수있다. 방청성외에내수성, 내해수성, 내약품성, 내후성등이우수하여보수도장비용을줄일수있다. 두꺼운도막형성이가능내수성, 내염수성, 내산성, 내알칼리성등이우수자원절약, 저공해가능성을가진도료 도료 ( 페인트 ) 규격실무편람 61
성 능 도료 주용도 건조성 내수성 내산성 내알카리성 내성 NH 3 내성 SO 2 내광성 내열성 내용제성 색상제한 III 도료의 분류 유성도료 건축목재부, 철재 無 알키드수지도료 철구조물 無 페놀수지도료 화학공장철물 無 실리콘알키드도료 교량, 철구조물 無 실리콘수지도료 내열조건부위 無 에폭시에스텔도료 철구조물 無 열화고무도료 교량, 탱크외부 無 염화비닐수지도료 교량, 수문, 철구조물 無 역청질도료 교량내부, 지하매설물 有 에폭시수지도료 수문, 철구조물 無 우레탄수지도료 교량, 철구조물 無 탈에폭시도료 수관, 수문, 매몰물 有 탈우레탄도료 수관, 수문, 매몰물 有 유기징크리치도료 교량, 수문, 콘테이너 有 무기징크리치도료 교량, 철구조물, 선박 有 주 ) : 우수, : 양호, : 약간양호, : 좀나쁨, : 나쁨 [ 표 3-4] 중방식도료의종류별용도및성능비교 62 방위사업청 l DAPA
Ⅳ. 도장절차및방법 4.1. 도장절차 도장이라함은보호, 미장등을위해물체의표면을피복할목적으로도료를사 용하여도막또는도막층을형성시키기위해행하는조작의총칭이라말할수있 다. 단지기기를사용하여도료를칠하는것뿐만아니라피도물의소지조정, 도료 조정, 도장기기의조정, 건조조건의조정, 도장 Line 조건전체의조정등소위최 종도막을마무리하기까지의일관된조작이다. 4.1.1. 피도물의소지조정 IV 도장절차및방법 도장하려고하는물체의소지 25) 는도료를도장한경우균일하고아름다운외관을 내기위해서는표면의수분, 유분, 오염물, 녹등을미리충분히제거해놓아야한다. 또도막의성능을향상시키기위해서는물리적또는화학적인표면처리를행한다. 4.1.1.1. 표면처리표면처리는도장의성패를좌우할만큼중요하다. 흔히현장에서표면처리의중요성을인식하지못하고소홀히취급하기때문에일어난도장결함을도료자체의결함으로오인하는사례가많이발생하고있다. 표면처리는피도체가놓이는환경, 비용및수준에따라그방법이달라지기때문에표면처리방법을신중히선택해야한다. 25) 소지 ( 素地 ) : 본래의바탕. groundwork; a foundation; a basis 도료 ( 페인트 ) 규격실무편람 65
4.1.1.2. 표면처리의목적소지면을안정화시켜내식성을향상시킨다. 소지면에부착, 생성된이물질을완전히제거함으로써도료의밀착성을높인다. 소지면과도료의친화력과습윤성을준다. 소지면의돌출부를제거하여소지면을평탄하게한다. IV 도장절차및방법 [ 그림 4-1] 금속제품의가공과정에서부착되는이물질 금속가공제품에는기름, 녹, 먼지등많은이물질이반드시부착되어있기때문에이러한이물질을도장전완전히제거해야한다. 제거작업중기름종류의이물질제거작업을탈지라고한다. 탈지가끝나면금속표면에생성, 부착되어있는산화물이나수산화물층이제거되어야하는데이를제청또는탈청이라고한다. 일반적으로금속은아주불안정하여공기중의산소나물을흡착하여화합하기때문에탈청후곧금속표면을안정한피막으로화성시켜, 금속의내식성을증대시킴과동시에도료의밀착성을향상시킬필요가있다. 이러한작업을화성처리라한다. 이와같이표면처리작업은탈지, 탈청, 화성처리의 3가지작업을실시하는것이며이중한가지과정이라도불안전하게이루어지면표면처리전체에악영향을미치므로엄격하게진행되어야한다. 66 방위사업청 l DAPA
[ 그림 4-2] 철판소지의표면조정일반예 피막화성처리는내식성, 밀착성등도막의내구성을높이기위해빠뜨릴수없 는공정이다. 동시에피막화성처리가결함없이되었는지가도막에관한하자발생 IV 도장절차및방법 에크게영향을미친다. 4.1.2. 도료의조정 도료를피도물에도장하기위해서는여러가지도장기기를사용하거나상도외관, 도막두께그리고작업성등을결정짓는것은도료의조정기술에속한다. 가열건조도장 Line에있어서사용희석제나도장점도를결정할때고려해야할사항은아래와같다. 피도물의형상과표면상태 ( 하도유무등 ) 및물체온도도장기종과대수 ( 토출량과의관계 ) 컨베이어속도와 Hanger 방식온도 (Booth 내온도 ) Setting 시간과 Setting Room의온도 도료 ( 페인트 ) 규격실무편람 67
4.1.2.1. 교반도료를사용할때에는교반용이나교반기를사용하여충분히저어서섞은다음도료를균일한상태로만들어야한다. MIO계열의도료나아연말계의녹방지도료등과같이비중이큰금속안료를다량으로사용하고있는도료에서는안료의침전응집을방지하기위해교반을충분히할필요가있다. 다액형도료나고점도도료의교반은도료를균일화시켜얼룩을방지하기위해교반기를이용해사용해야한다. IV 도장절차및방법 4.1.2.2. 가사시간 26) 다액형도료는사용직전에주제, 경화제, 아연말을혼합하여사용하는데혼합후에는서서히반응이진행되어겔 (Gel) 화되기때문에사용가능시간내에사용해야한다. 다액형도료중에는혼합후일정한숙성시간을두고도료를숙성시키고나서사용하는것도있다. 가사시간이나숙성시간은도료의종류나온도에따라달라지므로다액형도료를사용할때에는혼합후의가사시간에충분히주의할필요가있다. 4.1.2.3. 점도와희석도료의점도는종류에따라다른데온도에따라서도크게달라지고일반적으로저온이될수록점도는높아지며도료의점도가작업성에미치는영향은도장방법에따라다른데일반적으로점도가높아지면작업성은저하된다. 점도가높으면요철부위가큰면에서는도장의도막두께가균일해지기어렵고너무두꺼워진부분은표면건조를일으키고주름이나오그라드는현상이발생한다. 또오목면부분에는도료가붙지않고도막밑으로틈새 ( 브릿지 ) 가생긴다. 점도가너무낮으면도막에흘러내림현상이발생하며오모한부분에는도료가붙지않고도막의빈틈으로틈새가생기고도막도엷어져서방청효과나은폐력이떨어진다. 26) 가사시간 (Pot Life, Pot Stability) : 다액형이상의도료를사용하기위해혼합했을때겔화, 경화등이일어나지않고사용하기에적합한유동성을유지하고있는시간 68 방위사업청 l DAPA
점도불량에의한이러한도막결함의발생을방지하고작업성을향상시키기위해 도료를희석제로희석시켜작업시의온도, 도장방법, 도장면의상태에적합한도료 로조정하는것이필요하다. 4.1.3. 건조조건의조정 도료는도장후실온에방치하여건조시키는것과도막에열을가하여건조시키는 것이있으며전자를자연건조형도료, 후자를가열건조형도료라말하며후자는가 열건조공정이필요하다. 종류열분포도도면에의영향 안정성설비성운용비용조작 간접열풍로 O 높다낮다 약간어렵다 직접열풍로 O 보통보통어렵다 Gas 적외선로 낮다높다 약간어렵다 IV 도장절차및방법 전구적외선로 O O 보통높다쉽다 원적외선로 O O ~ O 높다보통쉽다 : 좋음, O : 양호, : 보통 [ 표 4-1] 가열건조로의비교 4.1.4. 도장 Line 조건전체의조정 도장을완료했다고하는것은결함이없는도막을마무리했다고하는것이다. 즉도장 Line 전체의조정과관리가되어야비로소도장이가능하게된다. 도료 ( 페인트 ) 규격실무편람 69
4.2. 도장방법 도 료는도장용구를사용하여물체의표면에균일하고얇게도포한다. 도료가 건조된피막을도막이라하며도료는도막이되어처음으로그성능을발 휘하게된다. 도장이란이처럼피막을계획적으로몇번에걸쳐도포하여도료의기능을수행하도록하는것을말하며도료의기능을발휘하기위해서는도장이적절해야한다. 도장방법은일반적으로아래와같이분류할수있다. IV 도장절차및방법 명칭 점도 도료종류 방법 특징 붓도장 가소성이작은것 각종 붓사용 일반적 주걱도장 가소성이큰것 Putty 주걱 ( 헤라 ) 사용 1회로후막 롤러도장 점성이크지합성수지않을것 Enamel 롤러 (Roller) 사용 대량연속작업 스프레이점성이 Enamel 도장작은것래커 Spray Gun 사용 작업능률양호 가열열유동성이합성수지신나사용량 Spray Gun 사용분무도장큰것 Enamel 감소 정전도장기사용 대량연속도장 정전도장 점성이작은것 합성수지 Enamel 1) 정전 Spray Gun 2) 고압발생장치 도료효율양호작업능률양호 3) 가압탱크 작업면적축소 침지도장 점성이크지않을것 합성수지 Enamel 침지조사용 작업간단도료효율양호 수성전착도장 점성이작은것 수성 Emulsion 전착조수세조격막조 UF System 정류기열교환기 도료효율양호내부균일도장밀착성양호내식성양호설비비가높다. [ 표 4-2] 도장방법및특징 70 방위사업청 l DAPA
4.2.1. 붓도장 가장오래되었고보편적인도장방법이다. 도료의종류, 용도, 피도면의종류및 형상에따라다양한형태의붓을사용한다. 4.2.1.1. 도장방법 1 도장대상및도료의특성에따라적당한붓을선택한다. 2 새붓을사용하는경우에는도료를붓에묻혀널빤지에여러번문질러붓끝이가지런히모아지고붓끄을림이좋아지도록한다음사용한다. 3 도료를붓에흠뻑적시지말고약 6부정도적셔사용한다. 4 일정한면적에필요한도료를적당히도포한다. 5 적당히칠하고난후골고루넓게칠한다. 6 최종으로붓자국이나지않도록매끈하게마무리한다. IV 도장절차및방법 4.2.1.2. 붓의종류페인트붓도료를충분히적셔주며탄성이강한모질을쓴붓으로써주로말털, 돼지털을사용한다. 요즘은합성모인나일론붓등이많이사용되고있다. 붓자국제거붓도료도장시에는실제붓자국이나는데이를없애기위해말꼬리털로된 3~5인치의평붓을사용한다. 바니시 (Vanish) 붓붓허리가강한붓으로서양털이나말털이주로쓰인다. 양털자체로는붓허리가약해탄성이적으므로돼지털이나말털을섞어사용한다. 에나멜붓일반도료용붓과같으며통상바니시붓, 얼룩제거용붓으로도사용된다. 도료 ( 페인트 ) 규격실무편람 71
래커 (Lacquer) 붓도료를충분히적셔주어야하고붓끝이부드러우며어느정도붓허리의탄성이좋아야하는데주로양, 염소, 말털등이많이쓰인다. 수성붓도료를충분히적셔주며털끝이부드러울필요가있는데통상양털을사용한다. IV 도장절차및방법 [ 그림 4-3] 붓종류 27) 4.2.1.3. 붓도장의특징누구나손쉽게취급할수있다. 도장목적물을임의대로골고루도장할수있다. 옥내 외를가리지않고또피도물의크기및형상에관계없이칠할수있다. 사용후뒤처리가쉽다. 점도가높은도료를칠하기에용이하다. 인력과시간이많이들어능률적이지않다. 붓자국이생긴다. 속건성의도료는칠하기어렵다. 균일한도막을얻기힘들다. 27) http://brushhouse.co.kr/ 72 방위사업청 l DAPA
4.2.2. 롤러도장 (Roller Coating) 4.2.2.1. 롤러도장종류롤러브러시 (Roller Brush) 원통의바깥면에동물또는인조털을접착시킨것으로도료를묻혀서피도물위를굴려도장하는방식이다. 오래전부터사용했던붓을롤러로바꾸면서작업능률도크게향상되었다. 특히건축공사에서는도장면적의대부분이평면이므로롤러브러시도장이가장합리적인방법으로사용된다. IV 도장절차및방법 [ 그림 4-4] 수성 Roller( 좌 ) 와유성 Roller( 우 ) 28) 압송식롤러브러시 도료를압력탱크내에넣어두고도료를롤러에공급하는압송식롤러브러시 가있다. 4.2.2.2. 도장방법 1 도료를트레이 (Tray) 에넣고롤러를 ½ 정도도료에적신다음트레이에서여러번문질러커버털에도료를충분히묻힌다. 2 신문지나합판위에서롤러를문질러커버털에충분히베이도록한다. 3 도료를묻혀트레이에문질러도료를균일하게묻힌다음도장한다. 28) http://brushhouse.co.kr/ 도료 ( 페인트 ) 규격실무편람 73
4 롤러를 W 자형으로가볍게움직여도료를피도면에골고루분배한다음 롤러를겹쳐서상하로하여도료를퍼지게한다음롤러를일정한방향으로 움직여자국등을없앤다. 4.2.2.3. 롤러도장의특징특별한숙련을요하지않으면서작업능률이좋다. 롤러자국이도면에남지않는다. 요철이심한도면이나입체물의구석등에는도장이어렵다. IV 도장절차및방법 4.2.3. 롤러코터도장 (Roller Coater Coating) 4.2.3.1. 롤러코터도장이란? 여러개의롤러를조합하여회전시키면서도료를롤러에공급시키고롤러사이에피도물을통과시켜도장하는것을말한다. 인쇄용롤러와같은방식으로평편하고넓은면을도장하는데적합하여합판, 플라스틱판, 동판, 종이등의표면을고속으로연속도장하는데적합하다. 4.2.3.2. 롤러코터도장의종류정상식로러코터 (Natural Roller Coater) 판의진행과같은방향으로코팅롤러와픽업롤러가회전하는방식으로판에롤러가압력을가하면도료가묻어내리면서도장이된다. 도장되는도료의량이적어도막이얇으나통상코터를 2개연결하여설치하며 2회통과시킨다. 역행식로러코터 (Reverse Roller Coater) 판의진행과반대방향으로코팅롤러가회전하는것으로판면에는롤러의압력이가해져서정지된상태에서도료가칠해지는데도장되는도료의량이많아두꺼운도막을얻을수있다. 74 방위사업청 l DAPA
정상식에서는롤러의회전속도가일정하여도막두께도일정한데비해역 행식의경우에는각롤러의회전속도를변화시켜도막두께를조정할수 있다는장점이있다. 4.2.3.3. 롤러코터도장의특징도료의손실이적다. 롤러간의틈을조정함으로써도막의두께조정이용이하다. 고속자동작업으로 1면또는 2면도장이가능하다. 도막이균일하다. 도료의점도에큰영향을받으므로주의가필요하다. 도막두께가 10~20μ 정도로한정되어있다. 피도물의형상, 표면상태가한정되어있다. IV 도장절차및방법 도료 ( 페인트 ) 규격실무편람 75
4.2.4. 스프레이도장 (Spray Coating) 4.2.4.1. 스프레이도장이란? 스프레이도장방식은크게나누어에어스프레이 (Air Spray) 방식과에어리스스프레이 (Airless Spray) 방식으로구분된다. 에어스프레이방식은분무기와같은원리로도료를공기에의해안개처럼만들어피도면에도포하는방법이고에어리스스프레이방식은물총과같은원리로직접압력을가하여구경이작은노즐을통하여도료를분무하여피도면에도포하는방식이다. IV 도장절차및방법 [ 그림 4-5] 자동차스프레이도장장면 4.2.4.2. 스프레이도장의종류에어스프레이 (Air Spray) 도장속건성도료의대표격인래커의개발과더불어붓도장에대신하여편리한도장법이필요하여연구개발된것이분무기의원리를이용한스프레이도장이다. 스프레이도장중약 80~90% 가에어스프레이도장이며도장속도가광범위하고두께도마음대로조절이가능하다. 상온식에어스프레이와가열식에어스프레이방법이있다. 76 방위사업청 l DAPA
에어리스스프레이 (Airless Spray) 도장도료에직접압력을가해아주작은노즐로미립화하여스프레이하는방법이다. 노즐에서도료를미립화할때공기를사용하지않기때문에도장시도료입자가피도면에서튀어나오는율이적어매우이상적인도장방법으로스프레이노즐쪽의작은구명으로고압의도료가압송되어안개처럼되는원리로적당한미립화를위해도료의점도와압축을조절한다. 상온식에어리스스프레이와가열식에어리스스프레이방법이있다. IV 도장절차및방법 [ 그림 4-6] 건물외부 Spray 도장 4.2.4.3. 도장방법에어스프레이는붓도장에비하면작업능률이좋고넓은면에균일하게도장할수있어현재제조업의 80~90% 가스프레이도장방식을사용하고있다. 다만도료의손실이많다는단점이있으나작업능률이좋다는장점만으로도보충할수있어가장보편적인도장방법에속한다. 장비로는스프레이건, 에어컴프레서, 도료탱크, 도장부스등이필요하다. 도료 ( 페인트 ) 규격실무편람 77
스프레이는좌우로스프레이하는편이자연스럽기때문에평평한면은좌우로스프레이한다음상하로스프레이한다. 끝부분을도장할때는노즐의중심을끝선에맞추고한다. 큰물체는앞쪽에서부터시작하여더스트 (Dust) 가도면에부착되지않도록한다. 각진물체는각진부분을먼저도장하는데거리를약간접근시키고빠른속도로스프레이한다. 원형의물체는회전대로회전하면서아래위로천천히도장하며얼룩지지않게한다. IV 도장절차및방법 4.2.4.4. 스프레이장비스프레이분무기 (Spray Gun) 도료의공급방법에따라흡상식, 중력식, 압송식으로나누며공기의혼합방법에따라서도내부혼합형과외부혼합형으로나눈다. 흡상식분무기밑부분에장착된도료저장용기에서도료를빨아올리는형태로도료 교환이간단하고안정성은있으나도료용량이 1l 이하로한정되어있고도료의점도에따라분출량의변화가크다. 중력식도료용기가분무기의윗부분에달려있어도료가중력으로노즐까지흘러나오게되어있다. 도료분출량에는변화가거의없으나안정성이떨어지고웟부분을도장할수없는단점이있다. 또한용기의용량이 0.5l 이하여서조그만물체나보수도장등에사용된다. 압송식도료저장탱크에서호스로도료를압송시켜공급하는것으로많은량의도료로지속적으로도장하는데적합하며도료의분출량조정범위가넓고상하측면도장도가능하나도장후세척작업이복잡하다. 78 방위사업청 l DAPA
흡상식중력식압송식 [ 그림 4-7] 스프레이분무기의종류스프레이부스 (Spray Booth) 도료적용을위하여외부환경으로부터격리가되어있고일정한범위내에서온도, 습도를유지할수있는공간을말한다. 스프레이부스의특징은온도, 습도이외에일정한조명시설과도료의미세한입자를잡아주기위하여용수순환시설을갖추고있어야한다. IV 도장절차및방법 [ 그림 4-8] 도장부스 (Booth) 29) 29) www.airx.com/images/paint.jpg 도료 ( 페인트 ) 규격실무편람 79
4.2.5. 정전도장 ( 靜電塗裝, Electrostatic Coating) 4.2.5.1. 정전도장이란? 대기는전기적으로절연체이나항상방사능물질과자외선에의해조금이나마전리되고있으므로전자와이온이존재하게되어여기에따라대전입자가대기중에지배되어이동도가능하며약간도체성을갖게된다. 대기중에 2개의도체성을적당한간격을가지고전극으로서대면하여 2개의고압을크게하면대기가스가이온화되어 +, - 이온으로나뉘어져그극과다른이온은곧방전하여그전극에 IV 도장절차및방법 끌려들어가고같은이온은반발하여다른극으로향하여전기력선을따라이행한다. 그러한현상에도료입자를부유시키면이온에의해대전되어피도물에부착한다. ( 단, 코로라방전에서는직류가사용된다 ) 일반적으로정전도장에서는 70 ~ 90kv의전압을사용하는것이보통이다. 분류고정식수동식 무화방식정전무화공기무화공기무화 도장기 No.2 Disk Minibell Cyclone 나가야식 REA REH 전 (kv) 압 90 90 90 90 60 60 공기압 0.5 0.8~1.5 3 - 회전수 (Rpm) 2,000~5,000 800~1,200 1,000 도료점도 15 ~ 25sec 15 ~ 22 15 ~ 20 15 ~ 20 17 ~ 22 25 ~ 60 도출량 (cc/min) 분사거리 (cm) 100 ~ 600 100 ~ 300 10 ~ 40 10 ~ 40 50 ~ 250 300 ~ 600 20 ~ 45 25 ~ 35 15 ~ 30 15 ~ 30 25 ~ 30 25 ~ 40 [ 표 4-3] 정전도장의종류와그조건 80 방위사업청 l DAPA
4.2.5.2. 특징정전도장은미립화된도료를전기적으로피도물에부착시키는것으로도료의비산이적고도착효율이좋다. 도료의손실이적어도료비가절약된다. 도료의비산이없으므로작업자의위생환경에좋다. 인건비절약이가능하고양산형이다. 외관이균일하다. 설비비가높다. 고전압을사용하므로위험성이있다. 피도물의형상에따라보수도장을필요로한다. 도료의선택성이있다.(Lacquer, Polyester, Urethane은곤란하다 ) 4.2.5.3. 정전도장에있어서의도장요인 IV 도장절차및방법 피도물형상 : 요철이적은쪽이좋고볼록부위에도료가집중된다. 재질 : 물질의표면저항치가낮을수록양호하다. 도장방법도장기의배열 : 물체의형상에따라가장좋은방법선택코로라핀사용 : Pattern 변경시켜막후균일화시킨다. 도료 ( 페인트 ) 규격실무편람 81
4.2.5.4. 정전도장시의불량주요인 분류도료신나도장조건도장기피도물공정환경 문제점 요인 수지 안료 M Ω 이물질혼합 증발속도 M Ω 용해력 전압 공기압 점도 토출량 교환 구조 배열 표면처리상태 표면온도 형태 막후 하도 S e t t i n g 환기 습기배기 습도 온도 미립화불량 되돌아옴 IV 도장절차및방법 정전 효과불량얼룩 Spark Silking 맺힘 기포 은폐불량 흐름 Orange Peel 색차 색분리 Pinhole Cratering 먼지 Sand Mark [ 표 4-4] 정전도장시의불량주요인 82 방위사업청 l DAPA
4.2.6. 침적도장 ( 沈積塗裝, Dipping Coating) 4.2.6.1. 침적도장이란? 피도물의도료탱크속에침적시켜올려서남은도료를떨어뜨리어제거하여그대로건조시켜도막을얻는방법으로조작이간단하고도료손실이없으며형상이복잡한것이나대형, 소형부품등의내 외면을도장하는데적합하다. 주로가열건조도료의경우가많이쓰이는데유성에나멜, 합성에나멜, 래커스테인등에도이용된다. 침적도장용도료는저점도이며안료의침전이없어야하고피막이생기지않아야하며탱크중에장기간있게되므로저장안정성이좋아야한다. 4.2.6.2. 도장장비 피도물을침적할도료탱크, 도료침전방지를위한교반기, 순환장치등이필요하며 컨베이어시스템에건조로를연결한장비를보면아래그림과같다. IV 도장절차및방법 [ 그림 4-9] 침적도장장비 30) 4.2.6.3. 도장방법 1 도료점도를일정하게희석한다. 2 도료표면의먼지나거품을제거한다. 3 도장하지않을부분은 Masking한다. 4 피도물을천천히넣은후서서히꺼낸다. 5 도료가완전히떨어질때까지매달아놓는다. 6 아래에고인도료를브러시로닦아내거나정전제적 31) 을한후행거에매단다. 30) http://www.doerken-mks.de/typo3temp/pics/abe15c0b10.jpg 도료 ( 페인트 ) 규격실무편람 83
4.2.7. 전착도장 ( 電着塗裝, Electrodeposition Coating) 4.2.7.1. 전착도장이란? 전착도장이라함은물을매개로해전달된전착도료의고분자수지가직류전기의작용으로물의전기분해 (Electro Lysis) 반응을수반해전기영동 (Electro Phoresis), 전기석출 (Electro Deposition), 전기삼투 (Electro Endosmosis) 의전기화학적반응에따라수불용성도막을형성한후고온에서가열건조돼내식성이강한도막을형성하는도장방법이다. 이같은성질을이용한전착도장시스템은경제성및자동화가뛰어나오래전부터 IV 도장절차및방법 하도용도료로써사용되었으며지난 1973년양이온 (Cation) 전착도료가국내에소개되면서그수요가확대돼현재는약 90% 이상이하도용도료로사용되고있다. 또한피도체에전기전도성만주어진다면전부분에균일하게도막이형성되기때문에고도의방청성이요구되는자동차및부품과가전분야등에서주목받고있는방식이기도하다. [ 그림 4-10] 자동차차체전착도장장면 31) 정전제적 : 침적도장에서제일곤란한문제는피도물아래쪽에묻은도료의처리인데통상도료는자연적하를하는데끝부분이제대로처리되지않아지장을초래한다. 정전제적은정전도장과같은원리인데한쪽끝을접지시켜컨베이어에피도물을달고고전압격자극을통과하면피도물과의전위차가 50~100kv 가되어유동상태로있는도료에전하가대전되어고전압격자극을향하여비산하게된다. 이런방법으로제적을하면 15~30 초내에제적시킬수있다. 84 방위사업청 l DAPA
전기분해 (Electrolysis) 전해질용액중에직류전류를통하면양극과음극사이에서각각방전하여화학분해가일어나는데이러한현상을전기분해라한다. 전착도장의경우에도이러한전기분해가일어나양극과음극에서각각이온을방출하게된다. 전기영동 (Electro-phoresis) 전해질용액속에서콜로이드상태로분산된입자에전장을주면분산질의해리, 이온의흡착등에의해전하를가지게되기때문에반대전하를띤전극을향하여운동한다. 이러한운동을영동 (Migration) 이라하며, 이러한 현상을전기영동이라한다. 전착도장의경우에도도료의수지성분이안료입자를둘러싸고콜로이드상태로분산되어있으며전기이중층 (Stern층) 을이루고있기때문에전장을주면그대극을향하여이동하게된다. 전기석출 (Electro-deposition) IV 도장절차및방법 양극과음극으로이동한입자가각각반응하여분자상태로석출하게되는 데이러한현상을전기석출이라한다. 전착도장에있어서는가장중요한 반응이며도료입자가피도물표면에서전기적으로석출하게된다. 전기침투 (Electro-osmosis) 물을다공질판으로분리한후, 각각에전극을설치하고전위차를주면물이그전위차에의해다공질판을통하여이동하게되어두액면사이의높이가다르게된다. 이러한현상을전기침투라고하며, 이는음이온보다양이온이쉽게다공질판을통과하기때문이다. 전착도장에있어서도전기석출로인해형성된전착도막이다공질판과같이작용하여탈수현상이일어나게된다. 즉전착도막속에남아있는물이전착도막을뚫고용액속으로방출하게되며이로인하여전착도장에서는전착후세팅등이필요없게된다. 도료 ( 페인트 ) 규격실무편람 85
이상과같은 4 가지현상중전기분해와전기영동현상은주로전극부근에서일 어나는도료입자의이동에관계되며전기석출과전기침투현상은주로피도물표면 에서부착과관계된현상이다. 4.2.7.2. 도장방법크게피도물을양극으로하는 Anion형과피도물을음극으로하는 Cation형이있다. 최근까지는방식향상을목적으로납을함유한도료가널리사용되었으나지금은환경문제를고려하여대부분납을포함하지않은도료들을사용하고있다. IV 도장절차및방법 [ 그림 4-11] Cation 형자동차전착도장개략도 32) 4.2.7.3. 특징우수한방청성도장자동화 / 공정단축및합리화도료손실의최소화및저공해성도장방법도막두께의관리가가능하므로일정한도막관리가가능함우수한균일부착성으로복잡한피도물도완전피복가능 32) http://www.poscoauto.co.kr/images/kor/rnd/rnd_prod07_img04.gif 86 방위사업청 l DAPA
V. 도장적용사례 5.1. 전차 V 도장 적용 사례 [ 그림 5-1] K1A1 전차 전 차는 1916년 3월영국에서최초로개발되었으며제1차세계대전을거치면서지상전의왕자로서확고한위치를차지하게되었다. 이는전차의이점 인대구경의화력과장갑에의한방호력, 그리고신속한기동력이라는점에서세계각국은경쟁적으로전차를발전시켜오고있다. 이번장에서는전차에대한도장절차및사용되고있는도료의종류에대해살펴보고자한다. 도료 ( 페인트 ) 규격실무편람 89
5.1.1. 도장절차 전차도장절차는기골및부품과완성전차로나눠이루어지며 [ 그림 5-2] 와같 이진행된다. 기골및부품 완성전차 V 도장 적용 사례 [ 그림 5-2] 전차도장작업공정도 5.1.2. 도장방법 5.1.2.1. 전처리금속표면에부착또는생성된이물질을제거하고금속의내식성및도료의밀착성을강화할목적으로탈지, 제청및화성피막의 3가지작업으로전처리를한다. 탈지금속표면위에방청을할목적으로도포한그리스나기계가공중의절삭유, 담금질유등의기름성분을제거하는것으로 Steam Cleaning 및 Solvent Cleaning을하는것을말한다. 90 방위사업청 l DAPA
5.1.2.2. Masking 도장작업시전면을모두적용하는경우가있는가하면일부부위만칠하는경우가있으며이때 도장되지않아야할부문을덮어주는작업 을 Masking이라고한다. Masking 작업은각종테이프 ( 종이, 알루미늄, 테플론재질 ) 나혹은고무종류의마스컨트가활용되며 Hole 등을막기위한각종 Plug 혹은종이등이사용되며 Masking 재질은도료중의희석제 (Thinner) 성분과반응하지않는재료로되어있어야한다. Masking해야할부위는기계가공부위의 Bolt 및 Bolt Hole 부위, 특히전기접지를요하는부위이다. V 도장 적용 사례 [ 그림 5-3] General Dynamics 사의 M1A1 Abram 전차조립장면 33) 33) http://jdds.dtaq.mnd.mil: 도료 ( 페인트 ) 규격실무편람 91
5.1.2.3. 하부도장전차도장용하도로는 Epoxy-Poly Amide와 Epoxy Primer 등이있다. Epoxy-Polyamide 도료일반및심한부식환경하의모든철재구조물보호용으로우수한내수성, 내윤활성을지니고있으며, 내부부품하도용으로사용된다. Epoxy Primer 도료 내구성이뛰어나며주로내화학성을필요로하는곳에사용하며기골내 외부 및외부부품하도용으로사용한다. Paint Primer 철재제청후녹방지용으로사용한다. V 도장 적용 사례 [ 그림 5-4] 전차도장 5.1.2.4. 건조 건조기는대형 Dry-Oven 및소형 Dry-Oven 을사용하고 Oven 내부온도를 80~10 0 로조절하여사용하며 Seat Cushion 및열에약한부품은자연건조시킨다. 92 방위사업청 l DAPA
대형 Dry-Oven 기골, Top Deck, Rotor 등대형부품및각종 JIG( 고정식대형공작기계 ) 를사용 하여도장하는부품건조에사용한다. 소형 Dry-Oven Conveyor 에걸수있는부품건조에사용한다. 5.1.2.5. 상부도장 전차용으로사용하는상부도장도료로는우레탄 (Urethane) 도료와 에폭시 (Epoxy) 도료등이있다. Urethane 도료내한성및접착력이우수하며알루미늄및철재마감도료로서기골내부및내부부품상도용으로사용한다. Aliphtic Poly Urethane 도료내화학성및부착력이좋으며대기오염에효과적인도료로전차외부상도로사용한다. Epoxy 도료 V 도장 적용 사례 에폭시중합제도료로 Battery 실내부상도용으로사용한다. 화학작용제저항성 (CARC) 도료화학작용제저항성 (CARC) 34) 도료는내구성이강하고수명이길며, 화학작용제가잘침투되지않고제독시쉽게씻겨내려가는도료이다. CARC 도료의화학명은폴리우레탄이며폴리우레탄은분자구조내에우레탄결합을가지고있는고분자화합물 (Polymer) 로서폴리올과이소시아네이트를주재료로하여얻어지는생성물이다. 34) CARC : Chemical Agent Resistant Coating 도료 ( 페인트 ) 규격실무편람 93
[ 그림 5-5] CARC 도료로도색되는 M1A1 전차 5.1.2.6. Touch-up 도장 V 도장 적용 사례 상부도장시누락된부위및불량부위는수정후도장한다. 5.1.2.7. Masking 제거강제건조를끝마치고기골및부품등이아직온기를가지고있을때 Masking Tape을제거한다. Tape을떼고난다음 Taping 자국은희석제및용제 (Solvent) 로제 거한다. 5.1.2.8. 방청유 Masking 한부위는방청유를붓으로도포한다. 5.1.2.9. 위장도색 Masking 전차의위장도색을위해얼룩무늬로 Masking 한다. 94 방위사업청 l DAPA
5.1.2.10. 위장도색 Urethane 도료 4 가지색상의적외선흡수우레탄도료로위장도색을한다. 색상명색상번호색상 산림녹색 FS-34094 흑색 FS-37030 모래색 FS-33303 황토색 FS-33105 [ 표 5-1] 전차에적용되는우레탄도료색상 야외도장작업시도료가루 (Paint Dust) 가생기지않도록피도물과 Spray Gun 과의 거리를유지하며특히하절기에는희석제의비율을조금많게하여 Gun 에의한도 료가루를방지한다. V 도장 적용 사례 [ 그림 5-6] 이스라엘의 Merkava Mk 4 전차 도료 ( 페인트 ) 규격실무편람 95
[ 그림 5-7] 프랑스의 Leclerc 전차 V 도장 적용 사례 5.1.2.11. 내부 Touch-up 도장 조립시각종오물, 먼지, 기름등을세척제로제거하고 Cable, 유압 Tube, Seat Cushion, 도금부위및도장하지않을곳은주의하면서도장한다. [ 그림 5-8] M1A2 Abram 전차의포탑내부 96 방위사업청 l DAPA
5.1.2.12. 기타작업 Plastisol 도료금속물질의코팅부식및마모를방지하며만졌을때좋은촉감을요하는곳에사용한다. 고체윤활유피막 내마모성을요하는마찰부위에사용한다. Non Slip Coating 도료 Walkway Paint에해당되며사람이밟고지나가는부분의표면에거친형태의표면을만들어줌으로써미끄럼을방지한다. 이런종류의도료는고형분이많으므로잘교반하여사용해야한다. 내열도료 Exhaust Assembly 의 Flange Exhaust Grill 에적용하며하도없이 Top Coating 방 식으로도장한다. V 도장 적용 사례 [ 그림 5-9] K1 전차도장 도료 ( 페인트 ) 규격실무편람 97
5.1.3. 전차용도료종류 순번 규격번호규격서명관련규격색상용도 1 KDS 8010-1047 폴리우레탄피복제, 화학작용제보호용 FS-34094 상도 2 KDS 8010-1047 폴리우레탄피복제, 화학작용제보호용 FS-37030 상도 3 KDS 8010-1047 폴리우레탄피복제, 화학작용제보호용 FS-33303 상도 4 KDS 8010-1047 폴리우레탄피복제, 화학작용제보호용 FS-33105 상도 5 MIL-PRF-85285 Polyurethane, Aircraft And Support Equipment 구 )MIL-C-83286 백색상도 6 MIL-C-22750 Coating, Epoxy, High Solids 국방색상도 V 도장 적용 사례 7 MIL-P-53022 8 MIL-PRF-23377 9 TT-P-1757 10 A-A-59464 Primer, Epoxy Coating, Corrosion Inhibiting, Lead And Chromate Free Primer Coatings: Epoxy, High-Solids Primer Coating, Alkyd Base, One Component Plastic Plastisol (For Coating Metallic Objects) 구 )MIL-P-20689 백색 하도 MIL-P-23377 황색하도 방청 코팅 11 MIL-P-14105 Paint, Heat-Resisting (For Steel Surfaces) 내열 12 MIL-T-81772 Thinner, Aircraft Coating 희석 13 A-A-59166 Coating Compound, Nonslip (For Walkways) 구 )MIL-W-5044 마찰 14 MIL-PRF-3150 Lubricating Oil, Preservative, Medium MIL-L-3150 윤활유 15 MIL-PRF-46010 Lubricant, Solid Film, Heat Cured, Corrosion Inhibiting MIL-L-46010 윤활유 [ 표 5-2] K1 전차도장에사용되는도료의종류 98 방위사업청 l DAPA
5.2. 함정 [ 그림 5-10] KDX Ⅲ 함정 V 도장 적용 사례 이번장에는선박건조시도장절차가아닌해군에서함정을운용하면서선저부분 에재도장하는절차에대해알아보고자한다. 도료 ( 페인트 ) 규격실무편람 99
5.2.1. 도장절차 함정선저부분도장은표면처리, 방청도료도장후방오도료도장순으로진행 되며 [ 그림 5-11] 과같다. V 도장 적용 사례 [ 그림 5-11] 함정선저도장절차 5.2.2. 도장방법 5.2.2.1. 표면처리 ( 선저도료제거 ) 선박의조선소 Dry-Dock시선저외판에붙은해중의동 식물, 이물질및손상된외판의도료제거방법으로는 Disk Grinding, Sand Blast 및산세척등이있다. Disk Grinding 디스크판으로녹이많이난곳이나조개류가붙은곳은깎아내고방청도료가손상이안갈정도로녹난곳만갈아낸다. 이후표면을공기로불어내고깨끗한표면에새로운도료를도장한다. 100 방위사업청 l DAPA
Sand Blast 모래와공기를혼합분사하여표면의이물질을제거한다. 샌드블라스트는자재를쉽게채취하여운반할수있으므로설비비가저렴한반면등급에불균형이발생하기쉬운결점이있어숙련된기술이필요하다. 모래입자의크기는 1.5~2.5mm이고, 호스는직경 50mm, 길이는 100m 정도이다. 공기압력은 6kg / cm2이상되어야한다. 산세척약품을이용하여금속표면의산화물을제거하는것을일반적으로산세라고하며, 보통금속의표면의밀스케일을제거하는데사용되어진다. 조선소에서는알루미늄에산성용액이나 Power Tool로표면처리한다. 표면처리규격은스웨덴에서산업규격으로정한것을국제규격으로쓰고있다. 35) V 도장 적용 사례 [ 그림 5-12] 영국해군함정의 Dry-Dock 수리장면 35) 조영일, 김광렬, 최재완공역, 환경공학, 동화기술, p128~129, 1998 도료 ( 페인트 ) 규격실무편람 101
5.2.2.2. 선저도장방법 도장작업은방청도료 3 회, 방오도료 4 회, 만재흘수선 36) 1 회의순서로 Airless Spray 를이용하여피도면에고르게도장한다. 청락후하도도장시간은표면온도와공기의상대습도에따라다르다. 보통 조건하에서하도도장은청락작업이끝난후 8 시간이내이어야한다. 도료의양에따라 Airless Gun 대수를결정하고 Air Hose 를설치한다. Airless Gun 을점검및설치한다. 도료를교반한다. 모서리, 구멍, 구석진곳등은 Spray 도장을한경우도장이제대로안되었거나 도막이미달되기쉬우므로붓으로도장한다. V 도장 적용 사례 [ 그림 5-13] 현측도장완료모습 5.2.2.3. 흘수도장방법만재흘수선 (B/T) 도장이완료되면, 2인 1조로하여설계된흘수선에맞춰비닐테이프를부착시킨다. 비닐테이프작업이완료되면함정에서는흘수선상부에원색도장을한다. 원색도장이끝나면비닐테이프를제거한다. 비닐테이프제거후, 미비한부분은붓으로도장한다. 36) 흘수선 ( 吃水線 ) : 선체가물에잠기는한계선, 흘수 ( 吃水 ) : 선체가물에잠기는깊이나정도 102 방위사업청 l DAPA
[ 그림 5-14] 흘수선 ( 선체가운데의검정색선 ) [ 그림 5-15] 흘수선작업장면 V 도장 적용 사례 흘수선마무리손질 2 시간후함정요원은백색, 흑색으로흘수 Marking 을한다. [ 그림 5-16] 흘수 Marking 장면 도료 ( 페인트 ) 규격실무편람 103
5.2.3. 함정도료 함정에사용되는도료는크게방청도료 (Anti-Corrosion) 와방오도료 (Anti-Fouling) 로 나누어진다. 5.2.3.1. 방청도료의종류및특성알키드수지도료알키드수지는다염기산과다가알코올의축합에서얻어진폴리에스테르수지의일종인데도료용합성수지로서오랜역사를가지고있다. 알키드수지는구성성분중에식물유성분을어느정도함유하고있기때문에도료용으로취급하기쉬운장점이있다. 에폭시수지도료 V 도장 적용 사례 에피크로드히드린과비스페놀 A를축합시킨고분자수지로서분자구조중에에폭사이드기와수산시가규칙적으로분포되어있다. 많은우수한성능을가지며해수환경에서의중방식도료로서폭넓게사용된다. 비닐수지도료 염화비닐수지와아세트산비닐과의혼성중합제로염화비닐의비율이많은것을사용하기때문에다른비닐수지도료보다도도막성능이우수한점이많다. 이도료는에폭시계도료의내후성을보충하기위해마무리칠도료로사용된다. 염화고무계수지도료염화고무는천연고무를염소화하여얻은 4염화고무와 3염화고무의혼합물로, 염화고무에합성수지를병용한타입이다. 천연고무의분자량을저하시켜 4염화탄소로용해시켜염소화시킨수지이다. 선저외판, 갑판및상부구조물등에사용되나최근에는함정에서사용하지않는다. 104 방위사업청 l DAPA
콜탈에폭시계도료 내수성이강한콜타르와밀착성, 경도등우수한특성을가진에폭시수지의 장점을이용하여혼합제조된도료이다. 무기아연말도료전색제는 Silicate( 규산 ) 이고안료는철보다이온화경향이커서철구조물에사용했을때철의부식을방지하는아연말을다량함유시켜제조한도료로서일시방청용 (Shop Primer) 이나장기방청 Primer로이용되고있다. V 도장 적용 사례 도료 ( 페인트 ) 규격실무편람 105
방청도료의장단점과특성에대한상대비교는 [ 표 5-3] 과같다. 계열 특성 알키드계 장점단점 - 내후성우수 - 내약품성이약함 - 색및광택보유성우수 - 내해수성, 내수성이약함 - 가격저렴 - BUBBLE 현상발생 - 작업성이우수함 에폭시계 - 내화학약품성우수 - 기계물리적내성우수 ( 경도, 굴곡, 마모내성 ) - 피도체에대한접착성우수 - 내열성우수 - 내수성우수 - 광택및색보지성이나쁨 - 저온경화성불량 - 2액형도료로사용불편 - 재도장성이나쁨 - 내후성부족 - 비교적속건성 V 도장 비닐계 - 재도장성우수 - 내약품성우수 - 내후성우수 - 내수성우수 - 내열성이낮음 - 염소함유 적용 사례 염화고무계 - 내수성우수 - 내화학약품성우수 - 층간접착성우수 - 염소함유 - 황변현상발생 - 내후성우수 - 내수성, 내해수성우수 - 색상이한정 콜탈에폭시계 - 내약품성우수 - 층간접착성우수 - 후속도장시 Bleeding이발생 - 내열성이낮음 - 후도화가능 - 건조가느림 무기아연말계 - 내후성우수 - 내열성우수 - 방청성우수 - 모든도료를상도도료로사용 - 내마모성우수 - 가격이비싸다 - 도장작업성이나쁨 - 표면처리가까다로움 ( 엄격한소지처리 ) [ 표 5-3] 방청도료의장 단점비교 106 방위사업청 l DAPA
5.2.3.2. 방오도료의종류및특성방오도료란함정의수선부와선저부외판표면에함의성능에영향을미치는유해한생물등의부착및서식을방지할목적으로수지에강력한독성물질이함유되어있는방오제를첨가한도료를말한다. 방오도료가방오기능을나타내기위해서는방오제의적정량이계속적으로도막으로부터해수중에용출하는것이필요하다. 방오도료는방오제가해수중에용출되어가는형태에따라서다음과같이 3가지로나눌수있다. 비마모성용해형 (Soluble Matrix Type) 방오제 ( 독극물 ) 의입자들이해수에수용성인 Binder 도막속에분포되어있어 Binder가해수에녹으면독극물은계속도막표면에노출되어연속적으로용해되어가는형태이다. Binder는약알칼리인해수중에서서서히용해되는산 성계통의 Rosin 화합물로구성되어있다. 비용해형 (Insoluble Matrix Type) 해수에불용성인수지가다량의독극물을함유하고있으며, 도막표면에서독극물이서서히용출되면연속적으로서로연결된독극물들이해수에노출되므 V 도장 적용 사례 로지속적으로방오효과를나타내도록되어있다. 독극물의함유량이높으므로방오성능이비마모성용해형보다우수할뿐만 아니라도막도단단하다. 자기마모형 (Self Polishing Co-Polymer Type) 독극물을효과적으로용출시키기위해아크릴수지나비닐수지와 Tri-Organotins을공중합시켜제조한 Binder에독극물을분포시킨형태이며오늘날방오효과가가장좋다는평이나있는도료이다. 해수중에서가수분해와용해작용이일어나면서방오제가유속에따라연마되어가는형태이다. 용출비 (Reaching Rate) 를조절할수있어도료의수명은물론해수의오염지역에따라적절히도료의구성을조절할수가있다. 도료 ( 페인트 ) 규격실무편람 107
5.2.3.3. 함정선저도장에사용되는방오도료콜타르프리에폭시프라이머 (A/C) 후막형 Coaltar Epoxy 종류의도료로서화학반응에의해경화되어우수한내수성과방청력을바탕으로선박의해수접촉부위중선저부위와 Ballast Tank의장기보호용으로가장적합한도료이다. 침수되는부위의장기보호, 윤활유, 연료유의저장 Tank 및곡물창고의방청도료로널리사용된다. 적용 : Side Bottom, Flat Bottom, Bottop, 외현부 (Topside), Deck 콜타르프리비닐변성에폭시프라이머 (A/C) 하도로도장된 Coaltar Epoxy Aluminum Primer와상도의 Vinyltar Primer 사이에도장하여우수한내수성, 방청력과부착력을증진시키는 Vinyl 변성 Coaltar Epoxy 방청도료이다. V 도장 적용 사례 적용 : Side Bottom, Flat Bottom, Bottom 콜타르프리변성비닐프라이머 (A/C) Vinyl 변성 Coaltar Epoxy 도료와자기마모형방오도료사이에중간부착력을증진시키는방청성능을우수하게발휘하는 Vinyltar Primer 로서선저침 수부위의방청성전용으로사용되는도료이다. 적용 : Side Bottom, Flat Bottom, Bottom 비주석계자기마모형방오도료 (A/F) 특수한수지와유기방오제인 Tbt를공중합시켜특수공중합체방오제로된자기마모형방오도료로서해수에존재하는해중생물체가선체표면에부착하는것을방지하고선체외부표면의매끄러움을유지시켜선박의연료절감효과를비롯한많은경비를절감시켜주는특수한방오도료이다. 적용 : Side Bottom, Flat Bottom, Bottom Side 108 방위사업청 l DAPA
5.2.3.4. 함정에사용되는도료의종류 순번재고번호품명규격번호관련규격색상용도 1 8010-001605794 희석제, 페인트용 KS M 6060 A-A-3007 투명희석제 2 8010-005508474 희석제, 에나멜용 KDS 8010-1027 TT-M-268 투명희석제 3 8010-005587026 희석제, 페인트용 KS M 6060 A-A-3007 투명희석제 4 8010-375046819 페인트라텍스 KPIC 1004-1269 FS-26270 5 8010-375046820 페인트라텍스 KPIC 1004-1269 FS-26081 6 8010-375046817 7 8010-375002345 8 8010-375085985 9 8010-375002359 에폭시프라이머피복키트 갑판피복제폴리레탄중도 갑판피복제폴리우레탄하도 갑판피복제하도및중도희석제 선체상단도장 선체하단도장 KPIC 1006-1217 FS-32169 하도 KPIC-1011-1733 FS-14110 갑판피복 KPIC 1011-1733 FS-30099 하도 KPIC-1005-1270 투명희석제 10 8010-375118378 희석제, 페인트용 KPIC 1005-1270 투명희석제 11 8010-375118379 희석제, 페인트용 KPIC 1005-1270 투명희석제 12 8010-37A185578 코비닐에나멜 VT536-1999 특수선박용 V 도장 적용 사례 13 8010-37A185577 코비닐에나멜 VT536-1000 특수선박용 14 8010-375118375 에폭시코팅키트 KPIC 1008-1736 FS-26081 갑판통로도장 15 8010-375118374 폴리우레탄피복제 KPIC 1008-1735 FS-26270 현측도장 16 8010-375118380 17 8010-375118381 에폭시프라이머피복키트 에폭시프라이머피복키트 KPIC 3011-1221 Black 바닥도장 KPIC 3011-1221 Brown 바닥도장 [ 표 5-4] 함정에사용되는도료의종류 도료 ( 페인트 ) 규격실무편람 109
5.3. 항공기 V 도장 적용 사례 [ 그림 5-17] F-15K 전투기 항공기도장절차는항공기제작회사에서항공기를생산하는과정에서의도장절차 가아닌공군에서항공기를운용중창정비등재도장하는경우를기준으로살펴보 고자한다. 110 방위사업청 l DAPA
5.3.1. 도장절차 항공기창정비시도장절차는항공기입고후분해및세척, 계통별분해된부품 의도장제거, 도장전표면처리, 도장순으로 [ 그림 5-18] 과같이이루어진다. [ 그림 5-18] 항공기창정비시도장절차 V 도장 적용 사례 5.3.2. 도장방법 5.3.2.1. 세척 Cleaning Compound 등을이용해도장제거를위한사전세척작업을수행한다. 세척방법에는증기탈지, 용제및알칼리세척방법등이있다. 증기탈지세척유기용제를가열하여발생하는증기로부품을세척하는방법 도료 ( 페인트 ) 규격실무편람 111
용제 (Solvent) 세척 MEK(Methyl-Ethyl-Ketone), MPK(Methyl-Propyl-Ketone), 이소프로필알코올, 톨루엔, 아세톤등의유기용제로브러시나천을이용하여세척하는방법알칼리세척알칼리용액탱크에부품을침지시켜서세척하는방법 5.3.2.2. 항공기및부품도장제거군에서운용중인항공기 (F-16C/D, F-15K 등 ) 는고가일뿐만아니라기체의많은부분이복합소재로제작되어있다. 이러한항공기의기체표면을보호하면서외부도장을제거하기위해화학적제거방법및기계적제거방법을사용하고있다. 화학적 ( 습식 ) 방법산성의물질로이루어진용액으로세척하여표면을활성화하는방법 ( 산세척 ) V 도장 적용 사례 기계적 ( 건식 ) 방법 Plastic Media Blasting, Sanding, Grit Blast, Liquid Hone 등현재공군에서는기계적도장제거장비인 PMB(Plastic Media Blasting) 시설을구축하여운용중에있다. PMB란플라스틱소립자 (Plastic Media) 를압축공기와함께 항공기표면에분사시켜외부도장을제거하는방법을말한다. [ 그림 5-19] PMB 를이용한 F-16 전투기외부도장제거모습 112 방위사업청 l DAPA
[ 그림 5-20] PMB 를이용한 F-15E 전투기외부도장제거 V 도장 적용 사례 [ 그림 5-21] PMB 를이용한 F-15E 전투기외부도장제거 37) 37) www.swri.org 도료 ( 페인트 ) 규격실무편람 113
V 도장 적용 사례 [ 그림 5-22] Robins 미공군기지의 Robotic De-paint System 38) 미공군 Warner Robins 기지에 F-15E 전투기외부도장제거를위해설치되어있는 Three-Robot De-paint System 모습이다. Ogden 미공군기지에는 F-4, F-16 전투기및 C-130 수송기외부도장제거를위한 Two-Robot De-paint System이갖춰져있다. [ 그림 5-23] Robotic De-paint System 의 Nozzle 및소립자모양 38) www.swri.org 114 방위사업청 l DAPA
[ 그림 5-24] 밀 (Wheat) 입자를이용한 B-2 항공기외부도장제거곡물인밀 (Wheat) 입자를고압의공기를사용하여복합소재로된항공기표면에손상을입히지않으며환경적으로도안전하게외부도장을제거할수있는 Wheat Starch Blasting 방법을적용하여 B-2 항공기외부도장을제거하고있다. V 도장 적용 사례 5.3.2.3. 도장전표면처리알루미늄, 마그네슘합금등으로이루어진재질에대해부식처리제로부식제거및화학적표면처리작업을수행한다. 아노다이징 (Anodizing) 알루미늄재질에전기, 화학적반응을이용하여산화피막을형성하는것이다. 내부식성증가와도료의접착력을높여주기위한목적으로적용된다. 알로딘 (Alodine) 알루미늄재질에화학적반응만을이용하여산화피막을형성한것이다. 내부식성증가와도료의접착력을높여주기위한목적으로적용된다. 도료 ( 페인트 ) 규격실무편람 115
부동태처리 (Passivation) 스테인리스스틸재질에대해서적용된표면처리의종류로서표면의에너지준위를감소, 부동태화하여부식성을향상시키기위하여적용한다. 크롬 (Chrome) 도금스테인리스스틸이나일반탄소강에대하여내마멸성및내부식성을향상시키기위하여크롬을전기, 화학적방법으로도금한다. 이온증기증착도금 (IVD 39) ) 철, 비철금속에광범위하게적용할수있는건식도금의방법으로서도금하고자하는금속을증발시킨후전기적방법으로재질에부착시키는방법이다. 드라이블라스트 (Dry blast) 금속재질표면에대하여알루미늄입자로표면을세게때려서이물질을제거 V 도장 적용 사례 한상태이다. 티타늄화성피막처리티타늄에적용된화성피막처리 ( 알로딘 ) 로서도료의접착력을향상시키거나혹은유압유에대한저항성을증대시키기위하여사용하는표면처리의종류이다. 인산염, 망간염처리 스틸제품의솔리드필름루브리컨트적용전적용하는표면처리의종류이다. 제품의표면처리후가장중요한요소는취급시오염방지이다. 오염은작업후오염된장갑이나이동용기구에의해서가장많이오염이되며또한불량한주변환경및장기간방치상태에서일어난다. 도료의접착력에가장크게영향을주는요소임으로오염방지를위하여집중관리가되어야한다. 제품의표면처리후장기간방치는불가피한오염을유발함으로가능한빨리도장작업을적용하여야하며특별한경우는표면처리후도장적용까지의시간규제가있으면이를어길경우재작업을수행해야한다. 39) IVD : Ion Vapor Deposited 116 방위사업청 l DAPA
5.3.2.4. 항공기및부품도장방법항공기하도, 상도및특수도장은스프레이방법등이적용된다. 스프레이 (Spray) 방법페인트자재를분무를할수있는기기를사용하여공기와같이균일하게분사는경우를말한다. 일반적으로균일한두께와매끄러운외관을얻을수있으며가장널리사용하는방법이다. 가압된공기와페인트자재를미립화하여스프레이건으로제품에도포하는방법으로서일반적으로제품과스프레이끝단과의거리는 15~25 센티미터가적절하다. 터치업 (Touch-Up) 방법 스프레이방법으로적용이힘든후미진곳이나기적용된페인트부위에 도장이손상된경우에적용하는방법으로붓등에페인트자재를묻혀서적용한다. 두께가불균일하게적용되며외관으로도매끄럽지못하다. 침전식 (Immersion) 방법상기의두가지방법으로적용이힘든제품 ( 튜브류등 ) 에대해서적용하는방법으로서커다란침전통에제품을집어넣었다가꺼내어서잔유페인트 V 도장 적용 사례 성분을흘러내리게하는방법으로서두께가불균일하게적용되며외관으로 도매끄럽지못하다. 5.3.2.5. 하부도장 (Priming) 금속의표면처리만으로는외부환경 ( 물리적, 화학적 ) 에대한내식저항성, 마찰저항성등에한계가있고또한상부도장작업을수행할경우, 도장상호간의강한접착력유지를위하여, 금속과상부도장을연결해주는매개체로서의역할을위해하부도장을수행한다. 도료 ( 페인트 ) 규격실무편람 117
실제로화성피막은 60 C 이상의온도에노출될경우내식성이급격히감소하고, 내마멸성역시매우약하기때문에금속의표면피막처리만으로는외부환경, 부식환경노출에상당한제약이따른다. 보다심각한외부환경에견디기위해상부도장을수행할경우금속의표면피막위에직접상부도장을수행할경우에는매우낮은도장접착력을가지기때문에금속과상부도장에순응하고서로를연결해주는하부도장이반드시필요하다. 하부도장만을수행할경우금속의재질과노출환경, 사용목적에따라하부도장이결정되고하부도장위에상부도장을적용할경우는위의조건들과함께도장상호간이조화될수있어야하고이와함께하부도장종류별특성의정확한이해가필요하다. 하부도장은저항특성이우수하고항공기가비행하는동안의급격한온도변화에도견딜수있게도막이유연하여야하며작업도용이한것이적절하다. V 도장 적용 사례 [ 그림 5-25] F-16 전투기외부도장모습 118 방위사업청 l DAPA
[ 그림 5-26] 자동화된도장시스템을이용한 B-2 폭격기도장모습 5.3.2.6. 상부도장 (Top coating) 도막두께의영향도막이얇을시내구성, UV 저항성, 부식방지기능약화및도료접착에영향을주며반대로도막이두꺼울때는무게증가및 Peeling 현상을유발한다. V 도장 적용 사례 사용전저장용기손상여부및용액상태검사부풀거나외부로불룩하게튀어나온저장용기는습기로인해오염되었다는표시이므로개봉시주의해야한다. 용액에서입자가보이거나색상이흰색또는탁하게변질된것은저장용기속에습기가함유되어있다는표시이다. 혼합 비율을정확히혼합하는것이매우중요하다. 경화제나촉매제는물질이응고되도록 Base 에첨가되어야하고 최종수행 특성에도달하도록 Base 에천천히촉매제를넣고저어야한다. 촉매제는규정된이상이나이하로첨가하지않아야한다. 도료 ( 페인트 ) 규격실무편람 119
광택도장 1 차도장은중간두께로하고 2 차도장전 Tack Free 40) 되었는지를확인하고 충분히 Wet Coat 되도록 2 차도장을해야한다. 무광택도장 가벼운 1 차도장적용후 2 차도장은 1 차도장의방향을가로질러적용해야 하며 2 차도장은중간두께가되도록해야한다. 5.3.2.7. 상도의유형미공군및해군의상부도장표준사양은 MIL-C-85285 우레탄도장이다. 폴리우레탄 (Polyurethane) 도료대부분의항공기에서폭넓게사용되며고광택금속이나화학적 / 생물학적저항, UV 저항성능등을제공한다. V 도장 적용 사례 폴리우레탄은습도, 케톤 (Ketone), 알코올에반응하므로세척이나장비건조에만사용하고 Polyurethane 도료희석제만을사용한다. Self Priming Topcoat(SPC) Polyurethane계열로부식억제물과접착증진제를갖고있는자가적 Primer 기능이첨가되어있다. Priming 단계를생략하므로저장물질감소, Cycle 시간의감소, 무게감소, 폐기물감소, 노동력절감, Non-chromate 억제물의효과를갖게된다. High Gloss Topcoat 폴리우레탄의또다른계열로외형이주목적인항공기고광택적용을위한형태를갖는다. 이는표면적용, 접착과유연성을갖도록하며인산염 Ester 용액에저항하도록첨가되었다. 40) 도료를제품에도장한직후에는도료에함유된용제 (Solvent) 때문에끈적임이있으며쉽게묻어나게된다. 끈적거림이없어져서묻어나지않게되는시간을 Tack Free 시간이라고한다. 120 방위사업청 l DAPA
침식과전기적인요구조건에맞게포함되어있다. 유연성은다른제품들보다 20~30% 더높다. Salt Spray와 Filiform은비슷하지만빗물부식과전기저항은확장된작업수행성을갖는다. Epoxy 1960년대에는 Epoxy Topcoat가표준도료계열이었다. 큰접착과용액저항이있으며쉽게적용되며 Recoat 된다. 결점은풍화작용에약하며세월이지남에유연성의계속된손실이있는것이다. 오늘날의항공산업에서는매우제한적으로사용하며지원장비에최적으로사용한다. 5.3.2.8. Masking 도장작업시전면을모두적용하는경우가있는가하면일부부위만칠하는경우가있으며이때 도장이되지않아야할부문을덮어주는작업 을말한다. 마스킹의작업은각종테이프 ( 종이테이프, 알루미늄테이프, 테프론테이프 ) 나혹은고무종류의마스컨트가활용되며홀 (Hole) 등을막기위한각종플러그 (Plug) 혹은종이등이사용된다. V 도장 적용 사례 마스킹재질은페인트중의신나성분과반응하지않는재료로되어있어야한다. [ 그림 5-27] 항공기외부 Masking 도료 ( 페인트 ) 규격실무편람 121
[ 그림 5-28] F-18 전투기위장도색사례 V 도장 적용 사례 위장도색은전술적우위를점하기위해사용된다. 그림은캐나다의 F-18 전투기위장도색사례로적군조종사를혼동시키기위한시도로항공기밑면을조종실형태로위장도장했다. 5.3.2.9. 항공기기관부품내열방식용도료및도장 유기내열도료 Enamel Aluminium, Nubelon, Glyptal 등비교적내열정도가낮은부위에적용되며내열성을가진수지에적절한안료를혼합하여만든재료로서열처리온도또한대부분 500 이하가대부분으로주로엔진의인접된온도가높지않은부위에내부식성부여를목적으로일반적으로적용한다. 무기내열도료 Ceramic 계통 : Soloramic 진흙성분의안료와수용성액에안정되게혼합된내열도료로서엔진 (Compressor Casing) 에사용되고있는비교적높은내열부위에적용되며열처리온도는 1,040±20 이다. 내구성은뛰어나나작업성이나빠최근에는사용범위가대폭축소되고있다. 122 방위사업청 l DAPA
Sermetel 계통 : 광범위한목적에다양하게적용되도록수많은제품으로현 재다양한형태의엔진내열부위에넓게적용되고있는재료이다. [ 그림 5-29] F100-PW-229 엔진 엔진부품의대표적인도장방법으로광범위하게적용하고있는 Sermetel 계통의 무기도료의특징은미세한 Aluminium Powder 가주성분으로하여산 (Acid) 기용액 에화학적으로안정되게희석시킨재료로서사용목적에따라다양한종류가있다. 일반적인유기물도료와달리내열성이높은반면에작업조건이까다롭고재료별, 목적별열처리 (650 ~1,700 ) 절차를거쳐완성된도막을형성하게된다. Sermetel W의한가지재료의작업절차에도각부위의필요에따라다양한형태로작업절차가달라진다. 기본적으로 Sermetel Coating과열처리절차이후 V 도장 적용 사례 Burnishing 41) 절차의유무또는 Burnishing 이후 Seal Top Coating 42) 수행절차유무 에따라작업성격이상이하다. 41) 완성된 Sermetel W Coating 비전도성표면에 Galvanic Corrosion ( 전위차전기적부식 ) 을방지하기위하여전도성을부여하기위해 Peening 작업을수행한것을말한다. 42) Sermetel Coating 표면에 Sealing 효과는주는 Coating 을추가로수행하여 Sermetel Coating 보호내부식수명을향상시키는작업이다. 도료 ( 페인트 ) 규격실무편람 123
5.3.2.10. 스텔스 (Stealth) 도료 [ 그림 5-30] F-22 스텔스전투기 항공기, 함정무기체계등에서적용이가능한수준의스텔스기능을발휘할수있는 V 도장 적용 사례 스텔스코팅제기술은구조물의형상을최적화시켜서 RCS(Radar Cross Section) 를최소화 시키는형상화기술과함께레이더의피탐지가능성을줄일수있는중요한기술이다. [ 그림 5-31] F-117 전투기의 RCS 감소기법전파흡수성능은뒷면에금속판이부착된전파흡수체에입사되는평면전자파의입사에너지와반사에너지의비율로정의되며, 재료의유전율, 투자율, 두께, 입사파의주파수및편파특성에의해결정된다. 124 방위사업청 l DAPA
[ 그림 5-32] 레이더전파흡수원리스텔스코팅제는입사된레이더파를열에너지로변화시켜서반사파를감소시킬수있는전파흡수물질기술과고성능고분자수지시스템기술에기초하여레이더파흡수환경에적합한특성을나타낼수있도록제조된다. 즉, 스텔스코팅제는이와같 은주요성분외에전파흡수재료가배합되어일정규격이상의스텔스기능발휘와동시에코팅제가적용되는각각의용도및환경에적합한도막특성을발휘할수있어야한다. 스텔스코팅제는주로하도, 중도및상도로이루어지는도장시스템중에서중도에해당한다. 코팅제의전색제로는폴리우레탄계수지가가장일반적으로사용되고있다. V 도장 적용 사례 폴리우레탄수지도료는우레탄결합을도막중에갖는도료의총칭으로도막형성요 소중우레탄결합을함유하지않아도도막형성반응과정에서우레탄결합이만들어 지는도료도폴리우레탄도료라한다. [ 그림 5-33] F-22 전투기의시험비행장면 43) 도료 ( 페인트 ) 규격실무편람 125
[ 그림 5-34] F-22 전투기외부 Marking 44) V 도장 적용 사례 스텔스코팅제로사용하기위해서는가장중요한전파흡수특성외에도코팅제의비중, 고형분함량, 점도, 저장안정성, 가사시간, 건조특성, 경도, 도장방법, 하도및상도와의적합성, 인장강도, 신율, 부착강도, 내습성, 내염수분무성, 내유성등의물성이요구된다. 43) F-22 전투기각부분별다른용도와색상의도료가도장되어있다. 44) F-22 전투기동체전체는항공기의적외선신호를제거할수있는스텔스도료로도장되어있다. 126 방위사업청 l DAPA
6.1. 도료저장중에일어나는결함 엉김 (Gelation, Livering) 현상아교풀같이엉기는현상비고 원인 대책 장기간저장했을때 부적합한희석제를사용했을때 다른종류의도료를혼합했을때 용제가휘발됐을때 2액형도료혼합후가사시간경과시 지정기간내도료사용 지정된희석제사용 계통이다른도료혼합하여사용금지 충분히밀봉후저장 필요한양만혼합하여사용 시딩 (Seeding) 현상 원인 도료도막에서로다른형태, 크기로된알갱이가 들어있는상태 저장기간이지나덩어리진도료를사용했을때 경화제나희석제사용이잘못됐을때 2 액형도료일경우가사시간이지난제품을 사용했을때 비고 VI 도료 도막결함원인및대책 분산이나교반이충분하지못했을때 규정된희석제나경화제를사용 대책 가사시간에대해주의 사용전충분히혼합하여사용 도료 ( 페인트 ) 규격실무편람 133
침전 (Settling, Caking) 현상 원인 대책 안료와전색제가분리되어안료가용기밑바닥 으로침전하는현상 장기간저장했을때 희석된도료를장기간방치했을때 희석을많이했을때 지정기간내도료사용 지정시간내도료사용 적정량의희석제사용 보관시수시로뒤집어서보관 비고 피막 (Skinning) 현상도료의표면에피막이형성되는현상비고 원인 뚜껑이열린채저장되었을때 공기중의산소와산화반응할경우 큰통에적은량의도료를보관시 VI 도료 도막결함원인및대책 뚜껑을잘봉해서보관 대책 지정시간내도료사용 용기에가득채워보관 가스발생 현상 용기내에가스가발생하여부풀어오르는현상 비고 원인 도료성분간화학반응할경우 너무오래된도료의경우 고온상태에서보관했을때 대책 조기사용 냉암소에보관 134 방위사업청 l DAPA
변색 (Discoloration) 현상 도막이외부환경및에너지의영향으로다른 색으로변하거나본래안료의색상을잃는현상 비고 원인 건조제과잉사용및변색이심한건조제사용 피도물의화학적성분과안료의반응 햇빛, 화학약품등에의한안료변질 대책 적정건조제선택과정량사용 피도물에따른적정완료선택 내후성및내약품성이우수한안료사용 점도상승 (Fattening) 현상 원인 대책 도료사용중혹은보관중에점도가상승하는 현상 도료를부적합한희석제로희석했을때 저장중산화및중합에의함 희석제가증발했을경우 주제와경화제가반응했을경우 안료와수지가반응했을경우 지정된희석제로희석 보관상태, 보관기간준수및유의 밀폐보관 기사시간내사용및필요량만큼배합 도료교환 비고 VI 도료 도막결함원인및대책 도료 ( 페인트 ) 규격실무편람 135
6.2. 도장및건조과정에서발생하는결함 오렌지필 (Orange peel) 현상건조된도막모양이귤껍질같이나타나는현상비고 원인 대책 스프레이건과피도체사이의거리가멀때 스프레이건압력을낮게하고토출시미립자화가잘안될때 상도도막이너무얇을때 스프레이건에서공급되는도료량이적을때 도료점도가너무높을때 희석제건조가너무빠를때 표면온도나스프레이시온도가너무높을때 도료에따라적당한스프레이건사용 온도에따라적당한희석제선정 스프레이점도조정 VI 도료 도막결함원인및대책 색분리 (Floating, Flooding) 현상 도막의표면과하층의색이다른현상 비고 원인 과량희석 표면의불균형 불충분한교반 안료의분산불량 대책 적당량희석 표면을충분히샌딩 충분히교반 적정도료의선택과안료의충분한분산 136 방위사업청 l DAPA
흐름 (Sagging, Running) 현상 원인 대책 수직으로흐르는자국이나방울이불규칙적으로 나타나는현상 노출이너무큰스프레이건사용시 스프레이건을도장물에너무가까이하여 도장하거나이동을너무천천히했을때 너무두껍게도장하여과도막이형성 되었을때 세팅시간을짧게주었을때 스프레이실의온도가낮을때 작은물체에도장시희석제나경화제의 건조속도가늦은것을선택했을때 스프레이시건의거리를적당히하고적합한 건을선택 희석제나경화제추가는특별한경우에만하고 작은물체도장시는노즐을작게하고 고르게분사 경화속도가빠른경화제나희석제사용 미립화불량 (Bad Atomizing) 현상 스프레이도장시분무된도료입자가작게되지 않는현상 비고 비고 VI 도료 도막결함원인및대책 원인 대책 희석제가부적당할때 도료점도가높을때 스프레이장치및분사압력등이부적당할때 적절한희석제첨가 적정점도까지희석제로희석 공기압, 노즐팁을점검 도료 ( 페인트 ) 규격실무편람 137
곰보 (Cissing, Fish eye) 현상 원인 대책 도료가도장면에잘부착되지않고구멍이나 구덩이가생기는현상 도장면에물, 기름, 면지가묻었을경우 도장기구에물, 기름, 면지가묻어도료와 섞였을경우 도장면이너무미끄럽거나하도가너무 굳었을때 전처리를완전히하고도장기구를잘 세척하여사용 압축공기에혼입된수분이나유분제거 도장면의표면장력을낮추고유동성을조절 비고 기포 (Bubbling) 현상 도료를칠할때에생기는기포가꺼지지않고 남아있는현상 비고 VI 도료 도막결함원인및대책 원인 대책 도료의표면장력및유동성이높을때 소지에수분이잔존해있을시 주조품같이소지에기포가있을때 2액형도료사용시숙성이부족할때 교반을심하게한후곧바로사용시 스프레이점도가높을때 점도를낮추어작업 피도물을청정하게한다. 소지조정후도장 충분히숙성후도장 교반후자연탈포시까지기다린다. 규정점도로작업 138 방위사업청 l DAPA
건조불량 (Lack of Drying) 현상 원인 대책 도막이규정된시간을경과해도건조되지않는현상 통풍조건이나쁠경우 표면에기름이나수분이묻어있을때 2 액형도료에서경화제양이부족시 도막을두껍게도장했을때 점도가높을때 도장조건을잘선별 청소를깨끗이할것 규정된량의경화제를첨가하고충분히교반 규정된도막으로도장 비고 브리딩 (Bleeding) 현상 원인 대책 하도의착색안료가상도도료의용제에의해상도도막위로용출하여상도의색이다른색으로변하는현상 하도가염료나붉은색계통의유기안료와역청질등의가용성수지성분도료일경우 하도에유지성분이부착되었을시 래커와같이용해력이강한용제를함유시 덜건조된하도위에상도시 바니시나알루미늄도료로은폐후도장 청소를깨끗이할것 도장간격유지 비고 VI 도료 도막결함원인및대책 줄무늬 (Tailing) 현상 원인 대책 에어리스스프레이로도장시스프레이패턴의 양끝에굵은선이생기는현상 희석제가부적절할때 분사압력이부적절할때 적합한희석제사용 장비정비후적당한분사압력으로도장 비고 도료 ( 페인트 ) 규격실무편람 139
붓자국 (Brush Mark) 현상붓도장시붓자국으로굴곡이생기는현상비고 원인 붓털이짧거나거친붓을사용할때 도료의퍼짐상태가부족할때 희석제가맞지않을때 대책 질좋은붓사용 소량의바니시나희석제로초벌칠후도장 지정된희석제사용 리프팅 (Lifting) 현상 원인 상도도료가하도도료를들뜨게하여주름지게 하는현상 상도도료의용제가너무강하거나상도와하도의 조합이적당치않을경우 하도와상도의도장간격이적당하지않을경우 비고 VI 도료 도막결함원인및대책 대책 이종도료로상도도장미실시 도장간격유지 크래터링 (Cratering) 현상 표면주위가둥글고불록하게나오며가운데 분화구상의구멍이생기는현상 도료나피도면에먼지, 기름, 물등이 비고 원인 완전히제거되지않았을때 성분이다른도료의스프레이입자부착 압송공기에수분이나유분이존재시 대책 철저한전처리 가까운곳에서성분이다른도료도장금지 140 방위사업청 l DAPA
후점착 (After tack) 현상건조된도막이다시점착성을초래하는현상비고 원인 대책 피도면에산이나알칼리가묻었을시 불휘발성희석제나질나쁜바니시등을첨가했을시 낮은온도에서자연건조후갑자기직사광선을받았을시 미건조품을포장또는포개어적재시 완전히전처리하고건조시킬것 급격한직사광선은피할것 완전건조후적재 백화 (Blushing) 현상 원인 도장시도막이주위의습기를흡수하여하얗게 되는현상 희석제사용시증발이너무빠를때 기온과습도가높을때도장시주위공기중 수분을흡수응축하여광택을감소시킴 비고 지정된희석제사용대책 Retard 희석제를일부사용또는도장실내피도물, 건조실, 도장실을따뜻하게유지색번짐 (Flocculation) VI 도료 도막결함원인및대책 현상도막의색상이녹아번지며얼룩지는현상비고 원인 대책 희석제를많이사용했을때 도막이불균일할때 도료를충분히교반하지않았을때 조색이충분하지않을때 적당량의희석제사용 붓자국등이생기지않게도장 충분히교반하여사용 도료 ( 페인트 ) 규격실무편람 141
6.3. 도막형성후일어나는결함 균열 (Cracking) 현상건조도막이갈라지는현상비고 원인 대책 하도도막의건조불충분 하도또는상도도료가두껍게도장 하도와상도의공정부적합 2액형도료의경우주제와경화제의비율이맞지않을때 2액형도료의경우주제와경화제의혼합이불충분할때 규정된도막두께로도장 규정된건조온도와시간준수 도장사양재검토 주제와경화제를규정된비율로사용 충분히교반후도장 VI 도료 도막결함원인및대책 핀홀 (Pin Hole) 현상 원인 대책 도료를도장하여건조시도막에바늘로찌른 듯한조그만구멍이생긴현상 핀홀이발생된하도위에상도도장시 급격하게가열했을때 피도물자체온도가높을때 용제증발이너무빠를때 스프레이점도가높을때 하도도막핀홀제거후상도도포 적정온도로가열 지정된희석제사용 지정스프레이점도조절후도장 비고 142 방위사업청 l DAPA
광택손실 (Sinking, Clouding) 현상도료자체의특유광택이나지않는현상비고 원인 대책 백화현상이일어났을때 주름현상이일어났을때 건조가불충분한하도도막상에도장시 안료는많고전색제가적은하도도면에도장시 도료의교반부족시 한번에너무두껍게투명도장했을때 베이스코트를너무두껍게칠하지않고균일하게도장 베이스코트도장후자료집에설명된충분한셋팅시간을준다. 녹 (Rusting) 현상도막표면에녹발생비고 원인 대책 도막의균열및손상부위로습기가침투하여금속표면을부식 보수작업전녹제거가완전히되지않아그부위로습기가침투하여녹을형성. 습윤성이있는염이나땀등의불순물이금속표면에남아있을때침투한습기와결합하여녹과수포를형성 도장시구도막청소를깨끗이실시 염잔유물은금속이온을포함하지않은물로세척 녹을샌드브라스트로제거 VI 도료 도막결함원인및대책 도료 ( 페인트 ) 규격실무편람 143
변퇴색현상원인대책 도막이다른색으로변하거나본래의색을잃는 현상 자외선, 화학약품, 대기오염에의해안료가 변질될때 내열성이나쁜수지나착색제사용 내후성이좋은안료를사용하고용도에맞는 도료를선택 변색이잘되지않는수지의도료사용 피도면의성분과반응하지않는안료를사용한 도료선택 비고 주름 (Wrinkling, Rivelling) 현상 건조과정에서표면에불규칙한바퀴자국모양의 주름이나타나는현상 비고 VI 도료 도막결함원인및대책 원인 대책 페인트작업시상도가너무두껍게도장되었을때 실내온도가높거나온도조건이좋지못할때 도막두께를적합하게올린다. 건조조건을적당하게조절한다. 얼룩 (Gloss Shitting) 현상 원인 대책 광택이나는곳과나지않는곳에서얼룩이지는 현상 도료의흡입이일정하지않을때 도막이균일하지않을때 중복하여도장 균일하게도장 비고 144 방위사업청 l DAPA
벗겨짐 (Peeling) 현상도막이피도물에서벗겨지는현상비고 원인 대책 도료가흡습성이클때 피도물에왁스, 실리콘, 물, 오일등이묻어있을때 평활성이우수한금속면에도장시 건조가너무되었거나불충분할때 희석제휘발이너무빨랐을경우 너무저온에서도장했을때 도장실내적정온도및적정습도관리 철저하게이물질제거 샌딩등표면전처리 적정건조시간준수 지정희석제사용 오염 (Staining) 현상 원인 산업폐기가스, 수지, 오일및기타화학물질등이 도막에침투하여오염이나색상을변화시키는현상 산업용폐기가스, 화학물질, 타르등이 도장표면으로침투하여상도색상을 변화시키고안료와화학적반응하기때문 특수수지류, 가솔린과같은것들이 도장표면을오염 비고 VI 도료 도막결함원인및대책 대책 표면에묻어있는먼지, 오일, 가솔린과 같은물질을철저히제거한다. 도료 ( 페인트 ) 규격실무편람 145
메탈릭얼룩 (Metallic Mark) 현상 원인 대책 메탈릭도료 ( 주로알루미늄분함유도료 ) 를칠했을때금속분이균일하게배열되지않고물결모양등을만드는현상 희석제의증발이너무늦을때 도료의유전성이너무양호할때 도장점도가낮을때 한번에너무두껍게도장했을때 규정된희석제사용 압력은높게, 유량은적게, 스프레이건의운행속도는빠르게, 피도면과의거리는멀리하여도장 규정의점도로작업 비고 끓음, 발포 (Bubble) VI 도료 도막결함원인및대책 현상 원인 도막건조시용제증발에의하여도막중에 기포의끊음이나구멍이발생하는현상 피도물의전처리가불충분하여잔류용제, 수분등이발포의원인 하도의경화가불충분한채상도건조시하도의 비고 잔류용제, 반응생성물 Gas 가발생시생성 대책 피도물의전처리를철저 하도경화를충분히실시 146 방위사업청 l DAPA
은폐불량 현상 원인 대책 구도막이나하도류등의색상이도장후보이는 현상 하도가균일하게도장되지않았을때 상도사용전충분히교반하지않았을때 희석제선정이잘못되었을때 균일하게하도도장을한다. 상도사용전에충분히교반하여사용 희석제사용을정확히한다. 비고 황변 (Yellowing) 현상 도막이노랗게변색하는현상 비고 원인 높은온도에가열건조되었을시 내열성이나쁜전색제나착색제사용 2액형인경우경화제에기인 대책 백악화 (Chalking) 현상 지정가열건조온도조건준수 내열성이우수한전색제및착색제사용 무황변경화제성분사용 옥외폭로된도막이표면노화가일어나안료등 이가루현상이되어묻어나는현상 비고 VI 도료 도막결함원인및대책 원인 도막이대기중에수분, 산소, 자외선등에 의하여수지화학결합이분해됨으로써발생 대책 도료선정시유의 자외선및노화방지제사용 도료 ( 페인트 ) 규격실무편람 147
가스책킹 (Gas Checking) 현상 원인 대책 도막건조시연소가스발생의영향으로도막 표면에광택소실이나주름이발생하는현상 연소가스중 NO2, CO2 등의산성가스 성분이도막내부건조보다도막표면건조를 지나치게촉진시발생 피도물탈지에이용되는트리클로로에칠렌이 피도물에잔존시나건조로에남아있을때 배기를원활하게하고불완전연소제거 비고 부풀음 (Blistering) 현상 도막이좁쌀알크기또는분산불량과같이 미세한수포를발생하는현상 비고 VI 도료 도막결함원인및대책 원인 대책 작업시손의뜸및오염물침투 층간부착이좋지못한도료선택시 재도장간격을너무많이주었을때 상도표면의손상에의한수분침투 깨끗한물이나따뜻한물을분사하여표면을깨끗하게한뒤제거 충분한도막형성과건조를완전히한후도장 148 방위사업청 l DAPA