도막

도막(塗膜)은 도료를 도포하여 형성되는 피막을 말한다.

개요

도막은 쉽게 말하면 도료를 칠한 후 건조되어 수분과 휘발성 물질이 날라 가고 딱딱하게 굳어져 피도물의 표면에 달라붙은 얇은 피막을 말한다.

형성되는 도막은 수지ㆍ식물성 기름ㆍ건조제ㆍ셀룰로오스 유도체ㆍ안료 따위가 결합하여 이루어지며, 색은 안료로 생성되지만 건조 속도ㆍ광택ㆍ굳기ㆍ내구성 따위의 성질은 주로 안료 이외의 성분으로 결정되며 도막두께는 보통 20∼40㎛ 정도의 박막에 지나지 않는다.

도막의 형성 요소

도막의 형성 요소는 도료를 칠한 후 건조되어 남는 물질로 도료의 구성에서 수분과 휘발성 물질을 제외한 부분으로 볼 수 있다.

도막의 구성

주요소(主要素)

도막의 주성분이 되는 것으로 건성유, 천연수지, 합성수지, 섬유소 유도체 등이 사용된다. 투명 도료에서는 안료가 없으며 불투명도료(에나멜)에서는 안료의 입자가 도막 형성 요소에 결합되어 도막이 형성된다. 이런 의미에서 도막 형성 요소를 결합재 성분 즉 바인더(Binder)라고 부르기도 한다.

도막의 주요 형성 요소를 크게 나누면 두 종류가 있다. 하나는 원래부터 고체인 도막 형성 요소로 섬유소유도체, 천연수지 등이 있다. 다른 하나는 유동성 또는 반유동성의 도막 형성 요소로써 대부분을 차지하며 대표적인 것으로 건성유가 있다. 도막 형성 요소가 고체인 경우에는 이것을 용제에 녹여 유동성이 있는 도료로 만들어 도료를 칠한 후 용제가 휘발하여 도막이 형성된다. 도막 형성 요소가 액상인 경우에는 도료를 칠하면 화학반응에 의하여 고화하여 도막이 형성된다.

부요소(副要素)

도막의 성능을 향상시킬 목적으로 가하는 물질이다. 예를 들면 도막의 물리적인 성질을 개선하기 위한 가소제, 건조를 촉진시키기 위한 건조제나 경화제, 안료의 분산을 개선하기 위한 분산제, 피막방지제, 증점제, 표면평활제, 방부제, 방청제, 자외선 흡수제 등등의 여러 가지의 도료용 첨가제이다.

안료(顔料)

안료에 색과 불투명성을 부여하는 성분으로 각종의 무기안료(無機顔料) 또는 유기안료(有機顔料), 체질안료(體質顔料)가 사용된다. 안료는 도막 형성 요소이나 용제에 불용성으로 도료 중에 아주 미세한 입자(보통 0.1∼20㎛)로 분산되어 있다. 안료가 들어있는 도료는 다양한 색상의 도막을 형성하며 이런 색상을 가진 도막을 베이스 코트(Base coat)라고 한다.

안료를 포함하지 않은 도료는 보통 투명한 도막을 형성하는데 이런 투명한 도막을 클리어 코트(Clear Coat)라고 부른다.

조요소(助要素)

용제성분으로 고체인 도막 형성 요소를 용해하는 성분이다. 또 도막 형성 요소가 유동성인 경우 희석하여 점도를 낮추기 위해 사용된다. 여하튼 용제성분은 도료에 유동성을 부여하기 위한 성분으로 도료를 칠한 후 건조 과정 중 증발하여 도막 중에는 남지 않으며, 일반적으로 각종의 유기용제가 사용되지만 특수한 경우에는 용제에 불용성인 도막 형성 요소를 현탁액(懸濁液:Suspension) 형으로 분산시킨 경우도 있다.

도막의 성질

도막은 보통 두께가 20∼40㎛ 정도의 박막에 지나지 않지만 요구되는 성질은 아주 다양하고 까다로운 점이 많다. 예를 들면 도막에 요구되는 성질은 감각적인 심리적 성질(색, 광택, 작업성 등)에서 물리적(경도, 굴곡성, 내충격성), 화학적(내약품성, 내용제성), 전기적(정전 또는 전착도장조성, 전기절연성 등), 계면 물리화학적(안료 분산, 부착, 내식성 등)성질 등 아주 광범위하다.

도막이 구비해야할 조건은 그 사용 목적에 따라 다르지만 일반적으로 다음의 성질을 구비해야 한다.

• 도막은 평활하고 광택이 있어야 한다.
• 도막은 단단하고 한편 유연하며 부착성이 좋아야 한다.
• 도막은 내후성, 화학적 저항성이 커야 한다.

요구되는 성질은 서로 상반되는 것이 많은데, 예를 들면 화학적 특성과 물리적 특성은 서로 상반되는데 물리적 성질을 향상시키다 보면 화학적 특성이 나빠지는 경우가 있어 이들의 균형을 잘 조화시키는 것이 기술이다.

도막의 구조

일반 구조

도막의 일반적인 구조는 하도, 중도, 상도로 나누며 소지의 외관에 도막을 형성함으로써, 각종 원자재나 완제품의 노화, 산화 등을 방지하여 수명을 연장시키고, 방수, 방오, 내화, 전자파 차폐, 단열 등의 특수 목적에 부합한 기능이 있으며 주위와의 조화로운 색상을 구현한다.

도막의 일반 구조

일반 구조에서 하도는 주로 피도물, 소지와의 부착성을 요구하며 중도는 각종 기능을 부여하며 상도는 보호의 역할을 한다.

자동차의 도막

자동차의 도막은 공장별 공정 및 차종에 따라 차이가 있겠지만, 강판 상부의 도막 구성과 역할은 대게 아래와 같다.

자동차의 도막 구조

• 화성 피막 : 강판 표면 조도 확보, 방청성 향상 (수㎛ 이하)
• 전착 도막 : 내구 방청성 확보 (약 20㎛)
• 중도 도막 : 층간 부착성 및 치핑성 확보, 외관 증대 (약 40㎛)
• 상도 도막은 또 베이스와 클리어로 나눌 수 있다.

1. 베이스 코트 : 칼라 감 확보 (약 15㎛)
2. 클리어 코트 : 베이스 도막 보호, 외관 확보, 내산성/내스크레치성 등의 기능성 확보 (약 40㎛)

2코트는 상용차(트럭), 3코트는 면허시험장의 광택이 안나 던 연습용 차량, 4코트는 일반적인 승용차 그리고 5코트는 화이트 펄 칼라에 주로 사용된다. 외관 품질을 더 개선시키기 위해 해외 고급차의 경우 중도나 클리어를 두 번 도장하기도 한다.

참고자료

• 〈도막〉, 《네이버 국어사전》
• 〈서론 - 도료의 구성, 분류, 성질, 건조조건〉, 《네이버 블로그》, 2016-07-20
• 김순만, 〈페인트란 무엇인가〉, 《네이버 블로그》, 2021-06-14
• 도원아빠, 〈세상에서 가장 아름다운 자동차 (부제 : 자동차에 뺑끼를 어떻게 칠하나요?)〉, 《행복가득 도원》, 2007-01-12

같이 보기

• 도장막
• 피막
• 막
• 표면
• 수지
• 건조제
• 기름
• 셀룰로오스
• 안료
• 도막두께
• 하도
• 중도
• 상도

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