탈기제는 분말 코팅이 용융되어 필름을 형성할 때 가교 및 응고 반응 중에 생성되는 공기, 수분, 저분자 화합물과 같은 휘발성 물질을 방출하는 보조제입니다. 또한 방출된 저분자 화합물로 인해 발생하는 미세 기공을 적시에 보완하여 코팅 필름에 미세 기공이나 기공이 생기는 것을 방지합니다. 이러한 첨가제는 분말 코팅에 흔히 사용되는 첨가제 중 하나이며, 일반적으로 분말 코팅 조성물에 첨가됩니다.
분말 코팅에 일반적으로 사용되는 탈기제는 벤조인입니다. 벤조인은 흰색 또는 옅은 노란색의 무취 결정으로, 녹는점은 133~137℃, 끓는점은 344℃입니다. 물과 에테르에는 약간 용해되고, 뜨거운 아세톤과 에탄올에는 용해됩니다. 벤조인의 단점은 고온에서 코팅의 황변 현상을 쉽게 유발한다는 것입니다. 벤조인의 이러한 단점을 극복하기 위해,변형 벤조인 및 왁스계 탈기제굽고 건조하는 과정에서 황변 현상이 쉽게 발생하지 않는 제품들이 개발되었습니다.
실험 결과 및 실제 생산 현장을 살펴보면, 분말 코팅의 가교 및 경화 과정에서 저분자 화합물을 생성하는 코팅 종류는 탈기제를 첨가해야 하는 것으로 나타났습니다. 일반 에폭시, 에폭시 폴리에스터, 폴리에스터, 폴리우레탄 분말 코팅은 생산 및 사용 과정에서 수분 흡수가 용이한 문제가 있기 때문에 탈기제 첨가가 타당합니다. 에폭시 무광 및 무광 분말 코팅의 경우, 벤조인과 같은 소포제를 첨가하지 않아도 핀홀 등의 결함이 발생하기 어렵습니다. 그 이유는 아직 명확히 밝혀지지 않았지만, 코팅 표면이 고광택 코팅만큼 매끄럽고 광택이 나지 않아 일부 코팅 결함이 잘 드러나지 않아 체감상 유리하기 때문일 수도 있습니다.
현재 벤조인은 분말 코팅에서 총 피막 형성 물질의 약 0.5% 정도의 비율로 첨가되는 일반적인 탈기제로, 분말 코팅의 종류와 조성에 따라 적절한 범위 내에서 첨가량을 조절할 수 있습니다. 폴리에스터-HAA(하이드록시알킬아미드) 분말 코팅의 경우, 벤조인이 코팅 피막의 황변에 미치는 영향을 고려하여 총 피막 형성 물질의 약 0.3% 정도로 첨가량을 조절하고, 가능한 한 최소화하는 것이 좋습니다.또한, 합성 왁스 기반의 평활제 및 탈기제를 전체 분말 코팅 배합량의 약 1% 정도의 비율로 사용할 수도 있습니다.
분말 코팅 조성물에서 소포제는 코팅 대상물(가공물) 표면에 모래 구멍이나 미세 구멍이 있는 주철, 주조 알루미늄, 용융 아연 도금 강판 및 열연 강판에 분말 코팅 시 도막 내에 입자 또는 화산 구멍이 형성되는 것을 방지하기 위해 첨가됩니다. 즉, 도막 내 기포 발생을 방지하기 위해 첨가되는 첨가제입니다.
주철 부품, 주조 알루미늄 부품, 용융 아연 도금 부품 또는 모래 구멍이나 미세 구멍이 있는 열연 강판에 분체 도장을 적용할 때, 소성 및 경화 과정에서 분체 도료가 녹아 평평해지면서 도장된 물체 표면의 모래 구멍과 미세 구멍을 메웁니다. 도장된 재료의 온도가 상승함에 따라 모래 구멍과 미세 구멍 내부의 공기가 팽창하고 내부 압력도 지속적으로 증가합니다. 내부 압력이 용융된 도료의 강도보다 약간 커지면 내부 공기가 도료를 파열시켜 작은 기포를 형성하고 빠져나갑니다. 필름 형성 과정에서 분체 도료의 응고 반응으로 인해 도료의 용융 점도가 지속적으로 증가하여 결국 고체 도막이 됩니다. 따라서 작은 기포 내부의 압력이 도막을 파열시키는 데 필요한 에너지에 도달하지 못하면 이러한 작은 기포는 도막 표면에서 돌출된 입자 또는 과립을 형성합니다. 작은 기포 내부의 압력이 도막을 파열시키기에 충분해지면 작은 기포가 파열되고 내부의 공기가 대기 중으로 빠져나갑니다. 이 부분에서 코팅이 평탄화 능력을 잃어 공기가 빠져나갈 수 있는 작은 기포를 메우지 못하면, 전형적인 화산 분화구 모양의 입자나 과립이 형성되어 심각한 문제가 될 수 있습니다.
분말 코팅에 소포제를 첨가하면 분말 코팅의 용융 점도를 낮추고 코팅의 표면 장력을 감소시킬 수 있습니다. 이렇게 하면 소성 온도와 압력의 영향을 받는 코팅 표면의 미세 기포(모래구멍이나 핀홀) 속 공기가 쉽게 터져 미경화 코팅막이 공기 중으로 평평하게 배출될 수 있습니다. 동시에 기포가 빠져나가는 코팅막의 틈을 메워 레벨링이 용이해지므로 코팅막 내에 입자나 돌기, 또는 화산 구멍이 있는 입자가 형성되는 것을 방지할 수 있습니다.
수성 및 용제 기반 코팅의 소포 메커니즘은 분말 코팅의 소포 메커니즘과 완전히 다르기 때문에 수성 및 용제 기반 코팅에 사용되는 소포제를 분말 코팅에 직접 적용할 수 없습니다. 분말 코팅의 특성상, 분말 코팅에 사용되는 소포제의 종류는 수성 및 용제 기반 코팅에 비해 다양하지 않습니다.
게시 시간: 2025년 8월 15일