● 특 징

1. 용제에 의한 중독이나 화제의 위험성이 없다.
2. 대기오염이나 도장실의 배수등에 의한 공해 문제가 없다.
3. 분말이기 때문에 저장이나 수송이 유리하다.
4. 도막 형성시 주름 현상이나 흐름 현상이 없고 점도조절이 필요없다.
5. 도장후 setting이 필요없어 도장작업 공정의 단축이 가능하다.
6. 도장작업이 간단하다.
7. 부착된 도료는 100% 도막을 형성한다.
8. 회수도료 재사용이 가능하다.
9. 1회에 도장방법에 따라 40㎛ ∼50㎛이상의 다양한 도막을 얻을수 있다.

● 용 도

● 제조방법개략도

분체도료의 제조방법은 크게 구별해서 건식법과 습식법의 2종류가 있다. 건식법은 현재 일반적으로 행하 여지고 있는 제조법으로 통상 고체인 각종 원료를 혼합해서 가열, 용융 분산 시킨 것으로 원료 가운데 합성수지를 중심으로 한 용융원료가 분산 매체가 되어 전 원료를 균일하게 혼합, 분산해서 냉각, 분쇄, 분급하는 방법이다.
액체원료(매체)는 일체 사용하지 않는다.

습식법은 각종 원료를 용제 등의 용매에 용해 또는 분산시킨 상태에서 혼련 분산을 행한후에 사용한 용 매를 제거 또는 회수하면서 고형분을 분체 도료화하여 분급하는 방법이다.
분산성 조색성이 뛰어난 제조방법이지만, 사용매체의 제거, 회수라는 특수한 공정이 가해지기 때문에 제조 경비가 높고, 현재는 거의 행하여지고 있지 않다.
본 자료에서는 일반적으로 행하여지고 있는 건식법에 대하여 그 제조방법을 설명한다.

● 제조공정(내용)

1.제조공정 1) 원료의 준비 : 수지, 안료,경화제,첨가제등각종원료를 선택하여 평량 2) 예비혼합(Premixing) : 각종원료를예비 혼합기의 호퍼(hopper)에 충진,원료를 고체인 상태에서 균일하게예비혼합한다.

3) 응용분산 : 혼합원료를 분산기에 투입하고 가열, 용융, 혼합을 행하여 기계밖으로 압출하여 균일한 분산체를 만든다. 분산기는 여러 종류지만 모든 경우 연속 생산성이 높은 용융분산기(extruder)가 이용된다.
4) 냉각 : 가열 혼련 된 분체도료 반제품은 소정의 형상(sheet)으로 하고 냉각시켜 고체화 한다.
5) 조분쇄 : 고체화 된 반제품을 조분쇄하여 5∼15㎜정도의 칩으로 하고 다음 공정의 준비를 한다.

6) 미분쇄 : 칩으로 된 반제품을 정전도장에 가장 적합한 입자로 만들기 위해 미분쇄를 한다.
7) 분 급 : 미분쇄된 분체도료를 일정의 입자 범위내로(입자분포)조정하기 위하여 분급하고 선택하여 제품화한다.

고전압 하에서 음(-)으로 대전된 분체를 접지된 피도물에 분사하여 전기적으로 부착시킨 후 가열 용융 하여 도막화시키는 방법이며(그림2), 그 원리로 보면 용제형의 정전 도장과 크게 다를 바 없습니다.
그리고 한번 부착된 분체 도료는 일반적으로 전기 저항이 높아 방전하기 어렵기 때문에 세팅(Setting) 중에 피도물에서 떨어지는 경우가 없으며, 또한 분체 도료는 어느 정도의 두께로 부착하면 분체끼리 서로 크게 반발하게 되어 그 이상의 두께로는 부착하지 않게 되는 성질을 가지고 있습니다. (그림3),
이를 정전 평형 현상이라 부르고 있으며 이러한 현상이 피도물의 도막 두께를 균일하게 해 주는 원리입니다.

● 유동침적법

[그림4. 유동침적 도장방법]

다공판을 통해 공기를 불어 넣어 분체를 유동상태로 하고, 그속에 미리 가열한 피도물을 집어 넣어 분체를 부착시켜 용융시키는 방법 입니다. 이는 염화비닐이나 폴리에틸렌 등의 열가소성 수지계 도료에 많이 쓰여지는 방법으로 선재(線材)나 망(網), 파이프(Pipe)등의 대량생산에 적합합니다. (그림 4)

● 정전유동침적법

유동 침적법과 같은 방법이지만 예비 가열 대신에 정전기를 이용하여 부착시키는 방법입니다.
이 방법은 균일하게 도장하기가 어렵다는 결점이 있으나 주로 소형의 피도물, 또는 시이트(Sheet)상의 편면(片面) 도장에 사용되고 있으며, 특히 저항기나 콘덴서 등 전기 부품의 도장에 아주 적합한 방법입니다. (그림5)

[그림5. 정전유동 도장방법]

도장방법	장 점	단 점	적용부위
정전 스프레이 도장법	예열에 의존하지 않기 때문에 피도물의 열용량이 다른 경우에도 일정한 도막두께가 얻어진다. 피도물의 형상 및 크기에 관계 없이 도장이 가능, 자동화가 쉽다. 회수와 재사용이 가능하다.	색상의 교환에 시간이 걸린다. 정전장치 및 회수장치 등의 설비가 필요하다. 복잡한 형상의 피도물은 도장 이 어렵다.	ㆍ에폭시 ㆍ아크릴 ㆍ폴리에스테르 ㆍ에폭시-폴리 --에스테르 ㆍ폴리우레탄 ㆍ염화비닐 등
유동 침적법	한번에 전면도장이 가능하며 복잡한 형상도 균일하게 도포가능하다. 콘베이어와 결합하면 자동화와대량 생산이 가능하다. 특별한 기기가 필요없어 작업이 간단, 시공비가 저렴하다.	피도물의 두께가 얇으면 적용이 어렵다. 균일한 예열이 곤란하며 성능 이 우수한 가열로가 필요하다. 소량의 도장시에도 TANK내에 일정량의 도료가 필요하다. 도막두께 조절이 어렵다.	ㆍ폴리에틸렌 ㆍ염화비닐 ㆍ폴리프로필렌 ㆍ에폭시
정전 유동 침적법	자동화와 대량생산이 가능하다. 설비가 간단하며, 설비비가 저렴하다.	평판의 단면이나 긴피도물의 균일한 도장이 불가능하다. 유동조의 크기에 한계가 있으며 대형의 피도물을 도장할 수 없다.	ㆍ염화비닐 ㆍ폴리아미드 ㆍ폴리에틸렌
용 사 법	현지시공이 가능하다. 금속, 포(布), 콘크리트, 도기등 피도물의 폭이 넓다.	복잡한 형상의 피도물에는 시행이 어렵다. 고온의 화염을 통과하기 때문에 도막이 열화하기 쉽다. 수작업이므로 균일한 도막두께 를 얻을 수 있다.	ㆍ폴리에틸렌 ㆍ폴리아미드 ㆍ염화폴리에테르

분체도장에서 도장 마무리는 도장설비, 또는 도장 설비에 대한 설계에서 크게 좌우된다.
용제형 도장설비와 다른 점은 분체 전용의 정전 도장기, 도장실, 도료회수장치를 필요로 한다는 점이며 표면 처리설비나 가열건조로, 콘베이어 등은 용제형의 도장설비를 그대로 사용할 수 있습니다.

● 분체도장기

분체는 액체와 달리 중력이나 압력으로 간단히 수송할 수 없고 밸브(Valve)나 코크(Cock)로 유량을 정확하게 조정할 수 없기 때문에 분체 도장기의 구조는 약간 복잡하여 주로 다음과 같이 3개의 장비로 구분할 수 있습니다. ① 자동 혹은 수동 스프레이 건(Spray Gun) ② 분체 공급장치(Powder Hopper) ③ 고압 발생 장치(배전반, 발생기<Generator>) 또한 도장기를 선택할 때에 특별히 주의해서 검토해야 할 사항이라면 - 분체가 정량적으로 끊임없이 안정하게 분출되고 -- 있는가 - 도착(途着) 효율 - 안전성 - 취급의 간편성 등이 중요한 문제가 되며 그밖에 가격, 애프터 서비스, 설치, 실적등도 고려할 필요가 있다.

● 도장실 및 회수장치

1. 도장실(Spray Chamber) 수세식과 달리 구조가 아주 간단합니다. 도장실의 형상과 크기, 개구부의 크기, 흡기공의 위치, 풍량, 공기 공급장치 등이 설계상의 주안점을 이루고 있습니다.

1) 분진이 도장실 밖으로 비산하지 않는 것이 가장 중요한 문제점으로 이 점이 불충분하게 되면 환경을 오염시킬 우려가 있습니다.
또한 개구부의 크기나 풍량, 흡기공의 위치에도 유의하여야 하며, 대형 팬을 사용하여도 무리가 없어야 합니다.
그러나 풍량이 지나치게 많으면 도착효율이 떨어지므로 주의하여야 합니다.

2) 도장실 내의 풍속과 풍량

풍속은 도착 효율을 악화시키지 않는 범위 내에서 가능한 크게 하고 흡기공의 위치는 바닥쪽에 두는 것이 일반적이며, 스프레이 건의 정면에 있게되면 도착성을 나쁘게 합니다.
사람에 의한 스프레이 도장의 경우에는 작업자의 뒷면에서부터 공기를 불어 넣어 흡기공을 향하여 균일한 바람의 흐름이 이루어질 수 있도록 해야 하지만, 자동 도장의 경우에는 필요하지 않습니다. (참고로 개구부의 픙속은 0.3~0.5m/sec 정도가 적당하나 자동 Gun의 경우 낮게하고 Hand Gun의 경우에는 높게 합니다.)

3) 도장실의 내벽은 될수 있는 한 평활하게 하여 부착된 도료를 간단히 제거할수 있도록 해야하며,재질로서는 플라스틱 등과 같이 연소하기 쉬운 물질은 피하고, 알루미늄, 스테인레스 또는 철판을 사용하는 것이 가장 이상적입니다.

4) 도관(Duct)

될 수 있는 한 저항이 작은 물질을 사용하여 분진이 쌓이지 않도록 하는 것이 이상적이며, 색의 교환이 잦은 경우를 대비해서 도관을 간단하게 제거할 수 있도록 설계하여 두면 편리합니다.
단, 도관의 재질이 연질의 염화비닐인 경우 가소제가 분체속으로 이동하여 문제가 발생하기 때문에 주의를 요하며,특히 아크릴계 분체의 경우에는 더욱 사용할 수 없습니다.

2. 회수장치

분체도장설비 가운데 가장 어려운 장치가 회수 장치로 최근에는 여러가지 방법이 소개되어 기계의 종류도 다양해 졌지만, "회수 효율이 높다", "색의 교환이 쉽다(청소하기가 쉽다)" 등의 모든 장점을 완전하게 충족시켜주는 장치는 시판품에서 찾아 볼수 없습니다. 따라서 장치를 선정하는 경우에는 색 교환을 하지 않는 경우와 색 교환을 하는 경우를 검토하여 결정해야 합니다.

단일 색상 도장의 경우는 회수 효율만을 생각하면 좋기 때문에 간단하지만,색 교환을 하는 경우에는 회수 효율을 희생하기로 하면 쉬운 일이나 경제성, 또는 공해면에 있어서 무시할 수 없기 때문에 2~3색의 교환이 이루어질 경우 그 수 만큼의 회수장치를 설치해 두는 것이 가장 바람직한 방법입니다.

회수 장치는 분체와 공기를 분리하여 분체만을 회수하는 장치로서, 분체 도장에서 사용하고 있는 방법은 다음과 같이 크게 나눌 수 있습니다.

1) 사이클론(Cyclone)
원심력을 이용하여 공기와 분체를 분리하는 방식이나 회수 효율은 좋지 않습니다.

2) 백 필터(Bag Filter)
자루(Bag) 모양의 여과기(Filter)로 분리하는 방식으로 여과기의 눈(目)이 막히는 것이 단점으로 지적되고 있습니다.

3) 위의 두 경우를 결합한 장치(병용형)
사이클론과 백 필터형의 장점을 이용한 것입니다.
이와 같이 위의 3가지 방법은 각각 장점과 단점이 있으나 이것은 일반론일 뿐이며, 사이클론 방식에 있어서도 회수 효율을 향상시킨 개량형이 있으며 또한 백 필터 방식에 있어서도 여과기의 막힘을 방지하기 위한 방법으로 각종의 개량형이 있습니다.
백 필터는 색의 교환이 곤란하지만 필터만 여분으로 쓰거나 전체를 카세트식으로 교환할 수 있는 방식도 실용화되고 있습니다. 소규모로서 색의 교환이 많은 경우에는 사이클론과 필터의 병용형 또는 백 필터의 분체는 회수되지 않는 방식(카트리지식 필터 사용)이 일반적으로 사용되고 있습니다. (표-5의 분체 도장에 사용되는 회수 장치의 종류를 참고하십시오.)

● 건조로
분체 도장 라인에서는 전처리 공정에서 피도물에 부착된 수분을 건조하기 위하여 수절 건조로 및 분체 도장 후의 피도물에 도장된 분체도료를 고온에서 경화 반응을 행하기 위한 가열 건조로의 설치가 필요 하다.

1. 수절 건조로 수절 건조로에서는 피도물에 부착된 수분을 건조시켜, 다음 공정의 분체도장을 행하기 위하여 설치하는 장치이고 수절 건조로에 필요한 온도와 시간은 피도물의 재질, 두께, 형상 등에 따라 다르다.
예를 들면, 피도물이 금속으로 비교적 얇은 물체(0.8 ~ 1.6mm)의 경우는 피도물 온도 120℃,로 내온도 150℃에서 수절시간은 10분이 일반적이다.
또한 피도물의 두께가 2 ~ 3mm이상이 되는 경우 피도물 온도가 120℃까지 승온될 때까지의 가온시간이 길어지므로 수절건조 시간의 연장이 필요하게 된다.
또한 수절 건조로 출구의 피도물 온도가 120℃로 되므로 분체도장 부스 입구까지 는 45 ~ 50℃로 냉각이 필요하다.

2. 가열 경화로 가열 건조로는 피도물에 도장된 분체도료를 경화 반응시키는 장치이고 가열 건조에 필요한 온도 와 시간은 피도물의 재질, 두께, 형상 등에 따라 다르게 된다.
전항, 수절 건조로에서 기록한바와 같이 비교적 얇은 피도물의 경우에는 온도 170~190℃, 로내 온도 200℃이고, 가열시간은 피도물의 승온시간과 170~190℃ 유지시간 10분 이상 합계 20~30분 통과가 일반적이다.
또한 피도물의 두께가 2~3mm이상인 경우 피도물 승온시간은 더욱 길어진다.
또한 가열 건조로 출구의 피도물 온도가 170~190℃로 되기 때문에 도료의 냉각, 경화 및 운반 라인에서 탈하작업 때문에 45~50℃까지의 냉각이 필요하다.

3. 건조로 형상에 따른 분류

1) 산형로
산형로는 피도물을 컨베이어에 의해 연속적으로 통과시키는 터널로서 로내의 열풍이 피도물 입구 또는 출구로 빠져나가는 부분을 최소한으로 억제할 목적에서 만들어졌다.
이 건조로는 넓게 사용되고 있지만, 피도물의 형상에 따라서는 제약되는 경우가 있다.

2) 평형로
평형로는 피도물을 컨베이어에 의해 연속적으로 통과시키는 건조로로서 입, 출구와 건조로 본체가 동일 수준에서 터널상으로 만든다. 피도물의 입, 출구인 개구부에서 달아나는 열풍 손실에 대한 대책으로 에어커튼을 설치한다.

3) 뱃치식로
뱃치식로는 피도물을 대차에 올려, 닥트에서 로에 넣고 건조 후에 꺼내는 형식의 건조로 이다. 본 형식의 로는 출입구에 문짝을 설치하고 수동 또는 자동으로 개폐한다. 또한 이 형식의 로는 비교적 저 생산량의 라인에 적합하다.

산 형 로

평 형 로

평 형 로

뱃 치 로

4. 가열 방식에 따른 분류
가열 건조로는 가열방법에 따라 다음과 같이 분류되며 제반 특성은 표와 같다.

가. 간접 열풍식 건조로
나. 직화식 건조로
다. 원적외선 건조로
라. 원적외선 + 열풍식 병용 건조로
마. 고주파 가열로

1. 분진폭발
폭발의 예로서는 탄진(炭塵), 알루미늄분, 소맥분 등이 잘 알려지고 있습니다.
일반적으로 물질의 미세한 분말 입자가 공기 중에 흩어져 부유하고 있는 환경 하에서 폭발에 필요한 모든 조건이 충족되었을 때에 한하여 폭발을 일으킨다고 전하여지고 있습니다.
분체도장의 경우 이와 같은 폭발 조건이 갖추어 지는 일은 매우 어렵지만 분체도료 자체가 연소성이기 때문에 사전에 충분한 주의와 대책을 강구하여야 할 필요가 있습니다.

2. 방지대책

● 위생상의 문제
분진 중에서도 2μm이상의 것은 코에서 걸려 허파에까지는 이르지 않으며 0.5μm이하의 미세한 분진은 허파에 이르러도 모두 토출(吐出)됩니다.
분체 도료 중에는 0.5∼2μm의 범위의 것도 미량 존재하고 있기 때문에 어느 정도 인체에 영향을 준다고 생각되고 있으나 실제로 그러한 예는 거의 없습니다.
그러나 가능한 한 방진 대책을 세워 두어 작업자를 보호할 필요가 있습니다.얼굴에 분진이 묻어있는 상태에서 작업을 하거나 분진이 자욱히 깔려 있는 환경에서 작업하는 것은 바람직하지 않으며 설비상에 있어 서 충분한 대책을 세워 둠과 동시에 방진 효과가 좋은 마스크(Mask)착용하는 것이 좋습니다.

● 저장 안정성

● 회수도료 관리방법
분체도장을 위한 회수도료 관리방법
① 정전 SPRAY 도장후 필연적으로 발생되는 회수도료를 사용시에는 도료의 흡습 및 입도 분포에 의한 영향으로 HOPPER내의 유동성이 떨어져 토출이 불균일하게 되거나 SPRAY GUN에서 분사시 토출이 잘 되지 않아 도막에 뭉침(SPOT) 현상을 유발시키는 관계로 그 사용 및 관리에 주의가 요망됩니다.

② 회수도료의 사용 방법
회수도료 단독 사용시 흡습 및 입도분포의 영향으로 도장 작업성이 원활하지 못합니다. 따라서 사용시에는 반드시 원도료에 적당량으로 혼합 사용하여야 하며 그 사용 비율은 30%를 넘지 않도록 하여야 합니다.
일반 도료는 회수도료에 이물질(티, 먼지, 타 도료 등)이 오염될 수도 있으므로 필히 확인 바라며
메탈릭 도료, 특수 무늬도료의 회수도료는 색상 또는 무늬가 다르게 나타날 수 있습니다.

● 취급주의사항(라벨, 경고그림 포함)

[국문]
◎ 제품을 취급하시기 전에 반드시 아래의 경고사항을 숙지하신 후 취급하십시오.

[경고 표시]

[주의 사항]

[사용 방법]

[영 문]
HEALTH, SAFETY & ENVIRONMENTAL INFORMATION
(READ THIS SECTION CAREFULLY BEFORE USE)

[WARNINGS]

[PRECAUTIONS]

[DIRECTIONS FOR USE]