[도료 평가] 분체도료 저장성 평가 방법


분체도료에서 가장 흔하게 쓰이는 열경화성 분체도료는 수지와 경화제의 혼합물을 가루형태(powder)로 만든 도료입니다. 가루형태의 분체도료가 열을 받으면, 혼합물이 녹아 액체형태로 필름을 형성하고, 경화과정을 통해서 고체상태의 필름으로 피도물을 코팅하게 됩니다.


분체도료는 열에 의해 도료로써 성질을 발휘하게 되지만, 열에 의해서 도료가 손상될 수 있습니다.

따라서, 분체도료는 올바른 보관 조건으로 보관이 필요합니다.


[분체도장 기초]분체도료 올바르게 보관방법


분체도료는 도료를 생산하고, 사용하는데 있어서 문제가 없도록 설계과정에서 '저장성 평가'를 통해서 도료의 저장 안정성과 열에 노출시 물성의 변화에 대해서 평가를 합니다.


분체도료 저장성 평가 전 준비사항

분체도료의 저장성 평가를 하기 전에  먼저 가혹한 저장조건에 노출되지 전의 분체도료(intact powder or virgin powder)로 몇가지 평가가 필요합니다.

  • 평가 전 도료의 겔타임
  • 평가 전 도료 시편
  • 평가 전 도료의 광택과 충격성 등의 물성 자료
저장성 평가 전과 저장성 평가 후의 비교를 위해서 미리 평가 전의 도료에 대해서 알아보는 과정이 필요합니다.

분체도료 저장성 평가 방법

저장성 평가하는 방법은 아주 간단합니다. 분체상태의 도료를 특정 온도에 특정 시간을 노출하는 방법으로, 기본적으로 두가지 조건을 사용하지만, 사용자의 요청이나 도료가 쓰이는 곳의 환경을 고려하여 다양한 조건으로 테스트가 가능합니다.
  • 조건 1
    온도: 30 ± 1 ℃, 노출기간: 168시간, 600시간, 1440시간(2개월)
  • 조건 2
    온도: 40 ± 1 ℃, 노출기간: 24시간, 168시간, 600시간(28일)


우리나라를 기준으로 할 때, 도장현장이나 도료보관 장소가 30 ℃내외인 곳이 종종 있습니다. 따라서, 도료사에서 추천하는 도료보관 온도(보통 25 ℃ 이하)보다 조금 가혹한 조건으로 저장성 평가를 합니다. 또한, 분체도료를 이동할 때, 일반적인 분체도료는 냉장탑차 등을 이용하지 않을 경우, 직사광선에 의해서 30 ℃이상의 온도에 노출되 수 있기 때문에 더 가혹한 40 ℃의 조건을 확인하는 것도 필요합니다.


시험방법은 아주 간단합니다.

  1. 비커와 같은 용기(200mm/40mm) 3개에 도료를 각각 100 g씩 넣는다.
  2. 이때 도료가 비커에 고르게 자리잡도록 바닥을 톡톡 치거나 약간의 진동을 가한다.
    (경우에 따라서, 하중을 가할 수도 있습니다.)
  3. 용기의 뚜껑을 닫고, 받침대(밑부분의 열/공기의 흐름이 방해되지 않도록)에 위치한다.
  4. 용기와 받침대를 미리 조건에 맞게 셋팅된 오븐에 넣는다.
  5. 조건의 시간이 경과된 후 오븐에서 꺼낸다.
  6. 오븐에서 꺼낸 후 상온(23 ± 2 ℃)에서 최소 2시간 동안 냉각시킨다.

위의 순서에 따라서 도료를 정해진 온도에 노출을 합니다. 노출이 끝난 후에는 몇가지 평가를 통해서 도료의 저장성을 평가합니다.
  • 오븐에서 꺼낸 용기를 톡톡 쳐서 도료가 자유롭게 움직이는 평가
  • 각 용기(3개)를 합쳐서 충분히 혼합 후
    • 블록킹 평가(굳어짐 정도)
      • 0 등급: 변화 없음
      • 1 등급: 약간의 굳어짐이 보이나 쉽게 부서지는 상태(유동화 양호)
      • 2 등급: 굳어짐이 보이나 손의 압력으로 부서질 수 있는 상태(유동화 미흡)
      • 3 등급: 심하게 굳어진 상태로 손으로 부실 수 없는 상태(유동화 불가)
    • 겔타임 평가(비교)
    • 시편을 만들어 도막, 광택, 충격성 등 물성 평가(비교)


열에 일정시간 노출된 분체도료를 위의 방법으로 평가합니다. 평가 종류에 따라서 시험조건의 노출 전의 도료 및 시편의 평가한 값과 비교를 합니다. 평가 후에는 평가결과에 대한 보고서를 작성합니다. 보고서에는 도료 정보, 노출 조건, 시편 정보, 평가 결과 등을 포함해야 합니다.


위에서 언급했듯이 저장성 평가 조건은 사용자의 요구나 환경에 따라 달라집니다. 또한 분체도료의 종류에 따라서도 열에 약한 도료의 경우는 저장성 평가를 통해서 올바른 저장조건 파악하는데 필요합니다.


도료의 저장성 문제는 고온다습한 여름철에 주로 이슈가 됩니다. 기본적으로 도료의 설계(수지와 배합)에 따라서 저장성에 차이가 있지만, 보편적인 저장성을 갖춘 도료도 노출되는 환경에 따라서 블록킹, 광택저하 등의 저장성 문제가 생길 수 있습니다.


도료보관장소 온도체크
도료보관장소 온도체크를 위한 온습도계


사용자는 도료를 적절한 장소에 보관하고, 공급자는 도료의 생산과 저장, 운송간의 노출되는 온도와 습도에 맞게 도료를 제조하는 노력이 필요하겠습니다.