동결 방지제와 도료 첨가제

동결 방지제와 도료 첨가제 분류

도료는 유동상의 물질로서 물체 표면에 도포하였을 때, 시간의 경과에 따라 물체표면의 보호, 미장 또는 특수한 기능을 발휘할 수 있는 기능적으로는 미완성 상태인 반제품 상태의 화학제품”이라고 정의할 수 있다.

이러한 제반 조건을 만족시키기 위하여는 도막으로 남아 피막을 형성하는 “도막형성요소”와 도막이 형성되도록 보조역할을 하는 용제나 희석제 같은 휘발성분인 “도막형성조요소”로 구성되어 있다.

도료 구성 요소

1. 도료 첨가제의 분류

도막형성요소 중 도막형성부요소를 첨가제(Additive)라 하며 일반적으로 도료용 첨가제는 다음과 같이 분류할 수 있다.

➊ 도료성상을 향상 : 피막방지제, 증점제, 습윤 및 분산제, 소포제, 동결방지제

➋ 도막성능을 향상 : 건조제, 가소제, 소광제, 융착용제, 접착력부여제

➌ 도막에 특수한 성능을 가진 것 : 방부제등

 

1-1.증점제

도료의 점도를 높임으로써 도료의 흘림방지(Anti-sagging), 침강방지(Anti-settling), 상품의 질에 도움을 주는 첨가제이며, 증점제로는 다음과 같은 종류들이 있다.

증점제의 종류

1-2. 피막생성방지제(Anti-skinning Agent)

피막생성현상으로서는 ① 도료표면층의 용제의 증발 ② 산화피막의 생성이 원인이나 도료에서는 주로 건성유나 건성유로 변성한수지를 사용하여 도료가 저장 중에 용기 내에서 산화반응에 의해 불용성의 피막이 형성되는데 이것을 방지하는 첨가제이다.

 

1-3. 가소제와 융착제

➊ 가소제 (Platicizer) : 합성수지 셀룰로오즈 유도체 등의 고분자를 사용한 도막의 유동성을 주기 위한 보조원료로 사용되는 저분자물질로서 증발속도가 극히 적고 장시간 도막 중에 남아서 도막의 연화, 가소화 등의 효과를 주는 첨가제이다.

➋ 융착제 (Coalescing Agent) : 에멀션에서 물이 증발함에 따라서 도막표면에 스며 나오고 에멀션 입자를 균일한 도막으로 만들며 또는, 도막의 최저형성온도를 저하시켜 건조도막을 형성하기 쉽게 하는 첨가제

 

1-4. 습윤 및 분산제(Wetting Dispersion Agent)

습윤 및 분산제는 피분산입자에 습윤성을 부여하여 전색제 안으로 입자가 쉽게 풀려 흩어지도록 하고 다음 그 입자 간에 입체장애와 정전기력 반발력을 내재하여 안정한 분산상태를 형성유지시키는 역할을 하는 첨가제로서 혼합안료 간의 색분리(Flooding,  Floating)의 방지, 도장물과의 젖음성을 양호하게 하는 첨가제이다.

 

1-5. 소포제(Defoamer)

기포현상은 액체표면에서 이물질의 표면장력의 차 때문에 생긴다. 물의 표면장력은 극히 높으므로 거품이 발생하기 쉬운데 유기용제는 표면장력이 작고 거품은 잘 발생되지 않는다.

이러한 표면장력으로 인한 소포는 통상 소포제의 표면장력을 피소포제의 표면장력보다 낮게 구성되어 있으며 도료의 표면으로 이행하기 쉬운 고유의 성질을 갖는다.

소포제 성분

1-6. 동결 방지제(Anti-freeze Agent)

에멀션 도료의 수분에 있어서 수지가 응집하는 것을 방지하기 위한 역할을 하는 첨가제이다.

➊ Glycol류 : Propylene Glycol

➋ Polyethylene

➌ Fatty Acid Modified Ester

 

1-7. 광안정제(Light and Heat Stabilizer)

도막에 빛을 조사했을 경우 ①도막표면에서 반사하는 빛 ②도막을 투과하는 빛 ③도막에 흡수하는 빛의 3가지로 구분된다.

도막에 변화를 일으키게 하는 것은 ③의 흡수광이다.흡수광의 에너지가 도막성분의 결합에너지보다 클 때는 도막의 노화, 색변화 등 붕괴현상이 나타나는 데 이를 방지하기 위하여 첨가하는 물질이 광안정제(Light and Heat Stabilizer)이다.

➊ Antioxidant : Dibutyl-Hydroxy-Toluene, 2.2. 6.6-tetramethyl Piperidine Derivatives

➋ UV Absorber :ArylSalicylate류, 2-Hydroxyl Benzophenone Derivatives, 2-Hydroxyl Benzotriazole Derivatives

➌ 안료류: TiO2, Carbon Black, Zinc Oxide

 

1-8. 건조제(Drier)

건성유 또는 건성유 변성, 합성수지에 가해 산화 또는 중합을 촉진시켜 도막형성시간을 짧게 하는 기능을 하는 첨가제로서 피막방지제(Anti-skinning Agent)와 역의 작용을 한다.

건조제(Drier)로서는 Co, Mn, Pb, Ca, Zn 등이 사용된다.

건조제 종류

1-9. 소광제(Flatting Agent, Matting Agent)

도료의 건조도막면의 광택을 감소시켜 반광 또는 무광으로 만들기 위하여 첨가하는 물질을 소광제라 한다.

소광제 종류

1-10. Levelling, Mar, Slip Agent

도막형성 시의 대류현상이나 표면장력의 차 등에 의해 발생하는 유전성의 결점에 의해 붓자국(brush marke), 오렌지 필(Orange Peel) 등을 개선하고, 상 선영성 및 도막의 긁힘  등을 향상하는 첨가제이다.

1-11. 방부제(Biocide)

수성도료의 탄수화물, Cellulose 유도체, 계면활성제, 소포제 등은 세균이나 박테리아 등의 생성원이 되므로 이러한 미생물의 번식을 억제시키는데 필요한 역할을 하는 첨가제이다.

 

1-12.PH 조절제과 접착 증진제(Adhesion Promoters)

에멀션 도료에서의 계면활성제는 각각 일정한 PH 범위 내에서 안정한 도료를 형성하는데 PH조절제로서는 휘발성의 염산이나 암모니아를 주로 사용한다.

수용성 수지 도료에서는 Carbonic Acid 또는 Sulfonic Acid 등을 중화해서 수용화하는데 그 중화제로서는 암모니아, 유기아민류를 사용한다.

접착 증진제은 계면이 다른 이종의 물질 간의 층간에 작용하여 피도면과의 접착력 및 내구성을 증진하는 첨가제이다.