도료 첨가제

도료 제조시 첨가제 종류와 기능에 대해 간단하게 설명해 드리겠습니다.
도료 첨가제란 도막의 성능을 향상시키는 목적으로 사용되는 물질로, 보조제 또는 조제라고도 합니다.
 
도료 첨가제의 종류와 기능은 다음과 같습니다.

1. 도료 첨가제의 종류와 기능

(1)가소제 (Plasticizers)
- 도막에 유연성, 부착성, 내한성, 내충격성 등을 부여합니다.
- 예) DOP, DBP, TCP 등

(2)건조제 (Driers)
- 유성도료나 유변성 합성수지도료에 첨가되어 산화중합을 촉진시켜 경화건조를 빠르게 합니다.
- 예) 나프텐산 연 (납), 나프텐산 코발트, 나프텐산 망간, 나프텐산 아연 등

(3)경화제 (Hardeners)
- 2액형 에폭시수지도료나 우레탄수지도료에 첨가되어 수지성분과 반응하여 도막을 경화시킵니다.
- 예) DETA, TETA, 이소시아네이트 화합물 등

(4)계면 활성제 (Surfactants)
- 하나의 분자중에 극성기와 비극성기를 갖는 화합물로, 물과 기름과 같은 서로 혼합되지 않는 두 상 사이의 계면장력을 낮춰줍니다.
- 예) 음이온, 양이온, 비이온, 양성 활성제 등

(5)광중합 억제제 (Photopolymerization inhibitors)
- UV 도료의 광중합 방지를 목적으로 사용합니다.

(6)난연제 (Flame retardants)
- 도막이 고온에서 가열되었을 때 타는 것을 방지합니다.
- 예) 염화파라핀, Sb₂O₃, 인산암모늄 등

(7)대전 방지제 (Anti-static agents)
- 정전기 방지 목적으로 사용되는 물질입니다.
- 예) 전류를 흐르게 할 수 있는 물질

(8)동결 융해안정제 (Freeze-thaw stabilizers)
- 수성 도료는 물을 대량 함유하므로 저온에서 오랫동안 방치하면 동결 현상이 발생하여 에멀젼이 파괴됩니다. 동결되어도 온도가 점차 올라가면서 복원하는 것이 바람직하므로 동결 방지를 목적으로 사용합니다.
- 예) Ethylene glycol, Diethylene glycol 등

(9)반응 개시제 (Initiators)
- Monomer를 Polymer로 중합 시킬 때 반응 촉진을 위해 사용되는 물질입니다. 사용 온도에 따라 구별하여 사용하여야 합니다.
- 예) peroxides 등

(10)방부제 (Preservatives)
- 도료의 용기 속에서 부패되거나 도막의 붕괴를 막아주는 역할을 합니다. 도료속의 보호 콜로이드나 증점제 가령 카세인과 같은 단백질이나 메틸 셀룰로오스 등이 분해의 주체를 이루며 수지자체도 작용을 받습니다. 또는 곰팡이의 번식으로 인하여 도막의 피해가 나타나는데 옥외 보다는 옥내가 심하며 각각 독자의 균이 번식합니다.
- 예) 슈퍼 ADIT, 메르탄, 역성 비누카디날 CB 등

(11)방청제 (Anti corrosion agents)
- 하도 도료에 첨가되어 소지의 부식방지를 목적으로 사용합니다.

(12)부착 증진제 (Adhesion promoters)
- 소지와 도막과의 부착력을 증진시키는 기능을 합니다.
- 예) Silane 등

(13)색분리방지제 (Flooding and floating inhibitors)
- Flooding, Floating, Flocculation, Benard (Vortex) Cell 등의 형태로 나타나는 도료의 색분리를 목적으로 사용합니다. 도료의 종류에 따라 원인에 따라 적정한 제품 선택이 중요합니다. 특히 도료 타입에 따라 영향력이 다양하므로 주의해야 합니다.

(14)소광제 (Matting agents)
- 도막의 광택을 감소시킵니다.
- 예) 실리카, 스테아린산 알루미늄, 폴리에칠렌 왁스 등

(15)소포제 (Defoamers)
- 각종 도료의 기포발생을 방지합니다.
- 예) 실리콘, 계면활성제, 고급알코올 등

(16)안료분산제 (Dispersants)
- 안료의 분산성을 높여줍니다.
- 예) Lecithin, 각종의 계면활성제

(17)열 안정제 (Thermal stabilizers)
- 도료 제조시나 도막 형성 후 도막의 열에 의해 노화되는 것을 막아줍니다.

(18)유화제 (Emulsifiers)
- 하나의 계에 유상과 수상이 있을 경우 그것을 서로 혼합하지 않으면 2상간의 계면이 생깁니다. 이때 계면 활성제를 첨가하면 활성제의 극성기는 물에 녹고 비극성기는 유상에 용해하게 배합하여 수상과 유상간의 가교작용을 합니다. 이렇게 해서 두 상이 접촉하면 에멀젼을 형성합니다. 이때 주체에 따라 O/W, W/O형으로 구분하며 활성제의 종류나 유화 방법에 따라 달라지며 입자의 크기와 안정성은 활성제의 영향이 큽니다.

(19)이형제 (Anti-blocking agent)
- 주로 인쇄 시 발생하는 종이와 종이의 Blocking 현상을 막아줍니다.

(20)중합 억제제 (Inhibitor)
- 혼합물이나 물질의 필요치 않는 반응물이 생성되는 것을 방지하는 목적으로 사용합니다.

(21)증점제 (Thickeners)
- 도료에 첨가하여 점도를 높이고 흐름성을 방지하고 안료의 침강방지를 막아주면 도장작업성을 원활하게 할 목적으로 사용합니다.
- 예) Methyl cellulose, Hydroxy ethyl cellulose, Poly vinyl alcohol 등

(22)촉매 (Catalysts)
- 불포화 폴리에스테르수지도료나 산경화형 아미노 알키드수지도료에 첨가되어 중합반응을 촉진시킵니다

2. 도료 첨가제 내용 정리

도료 첨가제는 도료의 특성을 개선하고 도막 형성을 촉진하는 보조 재료입니다. 첨가제는 증점제, 흐름방지제, 침강방지제, 안료분산제, 소포제, 레벨링제, 스키닝방지제, 소광제, 광안정제, 곰팡이방지제, 대전방지제 등 다양한 종류가 있습니다.

첨가제는 도료의 생산 공정을 개선하고 저장 안정성을 유지하며 제품 품질을 개선하고 특수 기능을 부여할 수 있는 코팅의 필수 구성 요소입니다.

 

첨가제의 성질과 효과의 작용기구를 이해한 뒤에 검토하여야 하고 최소 필요량만 사용하는 것이 필수적입니다.