도장[paint coating]

금속의 부식에 쓰이는 방식도장에 대해 서술한다.

도장에 쓰이는 도료는 도막형성물질에 안료를 혼합하고, 여기에 도막의 물성을 향상시키기 위한 첨가제나 적당한 점도로 하기 위한 유기용제(신너)를 가한 것이다.

 

최근은 용매에 물을 사용하는 경우도 있다.

 

아마인유나 오동나무유 등 천연산의 건성유(공기 중에서 산화, 중합에 의해 고화하는)를 도막형성물질에 사용한 도료를 유성도료라고 부른다.

다염기산과 다가알코올을 반응시켜서 얻어지는 알키드수지를 건성유와 화학적으로 결합(변성)시킨 것을 사용한 도료(알키드수지도료)는 대기 중에서 사용되는 일반적인 도료로서, 그대부분은 알키드수지로서 프탈산수지(무수프탈산, 글리세롤 등의 원료)를 사용한 프탈산수지도료이다.

 

이것들에 대해 페놀계, 염화고무계, 염화비닐계, 에폭시계, 우레탄계, 타르에폭시계 등의 합성수지를 도막형성물질에 사용한 도료를 합성수지도료라고 한다.

안료에는 색을 안정시키기 위한 착색안료, 도막에 은폐성(투과해도 보이지 않는 성질)을 주고 또는 자외선의 투과를 막아서 수지의 분해를 경감시키는 체질안료, 하도(下塗)에 덧붙여 방식성을 부여하는 방청안료가 있다.

 

방성안료에는 연단(鉛丹)(Pb3O4), 크롬산아연(ZrCrO4)등이 있는데 어느 것이나 도막을 투과해서 생긴 물에 녹아 방식작용을 나타낸다.

 

아연가루를 다량 안료로 포함하는 징크리치페인트는 아연가루가 캐소드방식(전기방식)작용을 한다.

 

도막의 성능은 환경물질을 차단함과 동시에 높은 전기저항을 가진 층을 형성하여 부식반응을 억제하는 것에 있다. 핀홀을 없에고 다층으로 나누어 두껍게 분포함으로써 그 특성이 향상된다.

도막이 우수한 특성을 발휘하고 길게 갖기 위해서는 금속표면과의 양호한 접착성(흔히 밀착성이라고 부름)이 최(最)중요인자이다. 접착성을 향상시키는 수단은 금속표면의 양호한 전처리(바탕처리)이다.

 

오염, 유류를 제거하는데는 용제나 알칼리탈지제를 사용하고 녹이나 밀스케일을 제거하기 위해서는 산세, 블라스트(샌드블라스트, 쇼트블라스트)를 사용한다. 블라스트는 분석표면에 거칠기를 주는 경우에도 접착성 향상에 도움을 준다. 바탕의 인산염처리(화성처리)는 접착성 향상에 매우 유효하여 비교적 소형인 철강제품에 쓰인다.

 

도장은 육상구조물, 해양구조물, 저조류, 차량, 승용차, 가전전기제품 등에 실장(實裝)을 겸한 방식에 쓰인다. 용도에 따라 내후성, 내수성, 내염수성, 내약품성등 특성의 하나 또는 그 이상이 요구되고 목적에 따라 내충격성, 내흠집성, 내오염성, 내열성 등도 필요하다.

교량을 대표로 하는 육상구조물은 기본적으로 접착성과 방청력을 가진 하도, 내후성을 주체로하는 상도(上塗), 이들과 접착성이 좋은 중도(中塗)에 의해 구성된다.

 

탱커의 밸러스트탱크, 수도본관 내면 등 해수나 물에 접하는 구조물에는 두꺼운 콜타르 에폭식수지도료를 사용하는 경우가 많다.

 

최근 유해성을 고려하여 수도본관에서는 콜타르를 사용하지 않는 에폭시수지계도료로 변하고 있다.