집, 자동차 마감, 회사, 레스토랑 등 일상의 장소나 물건에서 무광의 표면을 쉽게 찾아볼 수 있습니다. 특시 집에서는 대부분의 가구들이 무광을 띄며 레스토랑에서 나무판자들이 천장을 이룰 때도 대부분 무광입니다. 유광과 무광 중 선택을 하는 기준은 외관과 스타일도 있지만 사실 청소의 편의성, 표면감도, 촉감의 퀄리티 등의 실용적인 문제들도 많이 고려를 합니다. 경제적 효율성도 결정에 있어서 다른 중요한 요소입니다. 예를 들면, 몇 몇 코팅된 제품들에서 흠집, 구멍, 때 같은 요소들은 무광의 코팅을 바르면 알아채기 쉽지 않습니다. 하지만 유광의 제품들은 그렇지 않죠.
유광과 무광에서의 색감은 주관적인 견해 차이이며 유광일 때는 표면의 규칙적이기 때문에 빛이 반사 되어 우리 눈에 광이 도는 것 처럼 보이는 것 뿐입니다. 엄밀히 말하면, 표면 위에 바로 떨어지는 빛들만 반사되고 나머지는 페인트 필름 안으로 통과되며 내부로 흩어져 색소와 도장되지 않은 표면에 흡수됩니다(어두운 노랑).예를들어 거울같은 경우 높은 투명도로 빛을 반사함으로써 높은 유광의 표면으로 알려져있습니다. 반대로, 미세한 입자로 표면히 고르지 못한 페인트 필름은 빛을 분산시키며 축소된 양의 빛만이 반사됩니다. 이 경우에는, 보통의 노란색 무광 표면이 나타납니다.
완벽하게 무광인 효과를 내기 위해서는 빛의 유입을 분산시키는 것 밖에 없습니다. 도장되지 않은 표면을 비추는 직사광을 회절시키는 것입니다. 그렇지 않으면, 빛을 완벽히 전달하는 도장 전 표면은 유광의 성질을 띌 것입니다.
미세한 페인트 필름의 표면 거칠기(Micro-roughness of the paint film surface) 가 빛을 분산시키면서 무광 표면을 나타내게하는 것입니다.
매트한 (무광의) 표면을 어떻게 만드나?
예전에는 한 방향으로 마른 페인트 필름 표면을 털기 위해 부석분말을 이용했습니다. 이 과정에서 발생되는 조그마한 스크래치들은 곱고, 고급스런 외형의 무광 표면을 자아냅니다.
현재는 무광의 표면으로 생산된 다양한 물품들이 많습니다. 몇몇은 구조가 복잡하지만 그럼에도 빠르게 생산되어집니다. 건조 후 미세한 표면 거칠기를 자아내기 위해서 실리카(이산화규소), 왁스, 유기물 그리고 충전제까지, 이러한 것들로 기반을 한 첨가제들이 페인트에 더해집니다.
용매를 기반으로 한 페인트를 도료 한 후:
용매가 즉시 증발하기 시작하고 → 점성이 높아지며 → 최종 건조 전까지 프린트가 단단해지고 페인트된 필름을 단단하고 탄성있게 만들어줍니다.
용매의 증발은 무광 첨가제가 전체 필름에 고루 분포될 수 있도록 하며, 도료피막을 더 얇게 만들 수 있도록 도와줍니다. 이 수축은 미세한 표변 거칠기(무광 페인트 필름)를 자아내기 위한 주된 이유입니다.
이 사진은 왜 높은 고체의 내융물과 같이 높은 휘발성 유기 화합물(VOC)의 함유량이 윤기를 지우기 쉬운지 설명해줍니다. 우리는 이렇게 단정지을 수 있습니다: 수지가 많이 함유된 페인트일수록, 무광의 표면을 내기가 더욱 어려워집니다. UV나 EB체제들은 대체로 수축이 없으며, 이때문에 이와 같은 체제들이 무광의 표면을 내기 어려운 것입니다.
소광제(Matting Agent)의 종류
주로 쓰이는 소광제의 종류는 실리카silica, 왁스wax, 그리고 충전제filler 크게 세가지가 있습니다.
실리카 소광제 (Silica Matting Agent)
실리카 소광제는 생산 과정의 차이점에 따라 크게 두가지로 나뉩니다.
비교적 소프트한 형태의 실리카를 만드는 열수작용(hydro-thermal) 과정, 그리고 단단한 형태의 물품을 만들어 낼 수 있는 실리카젤(silica-gel)과정이 있습니다.
두 과정들 모두 표준의 실리카와 후처리된 제품들을 만들 수 있습니다. 후처리(after treatment)는 실리카 표면이 유기(밀랍들)물이나 무기물로 부분적으로 변향 될 수 있는 것을 뜻합니다.
실리카젤 소광제와 비교해, 변형된 실리카는 모공 크기의 다른 입자 크기와 입자 크기 분포를 지니고 있습니다. 열수(Hydrothermal) 소광제는 입자크기와 분포가 다릅니다. 처리되지 않은 물질과 처리된 물질또한 찾을 수 있습니다.
다른 케이스로는 현재까지는 발열성의(pyrogenic) 과정을 거쳐 특히 수성의 체계에서 높은 무광의 효과를 나타내는 한 제품만이 유명합니다.
실리카 소광제의 특징
▶실리카는 비교적 무광 능력에서 높은 효율성을 보여줍니다.
▶고농도에서 쓰였을 때, 점성의 증가가 나타날 수 있습니다.
▶실리카 소광제는 보관 중에 침전물을 쌓는 경향이 있는데, 특히 처리되지 않은 실리카가 그렇습니다. 이러한 경향을 피하기 위해, 실리카와 왁스(혹은 발열과정을 거친 실리카)의 배합물이 쓰입니다.
▶무광의 각도를 45도, 60도 그리고 85도 밑으로 조종하는 것이 가능합니다.
▶실리카 소광제들을 포함하고있는 코팅들은 재코팅이 가능합니다. 모든 제품들은 화합물('stir-in' products)입니다.
합성 알루미늄 실리카이트(Synthetic Aluminum silicate)들은 부분적으로 TiO2(Titanium Dioxide, 이산화티타늄)를 대체하기위해 에멀젼 페인트(기름·수지 등을 물에 유화(乳化)한 액을 전색제(展色劑)로 하는 도료)들에 고급 체질알료로써 적용됩니다. 하지만, 합성 알루미늄 실리카이트는 건조된 에멀젼 페인트에 고르게 분포된 무광 효과를 주기 위해서도 사용될 수 있습니다. 롱 오일 알키드 수지 시스템(Long oil Alkyd system)에서 합성 알루미늄 실리카이트는 소광제와 같이 사용됩니다, 하지만 안료와 충전제들로 하여금 분산되어야만합니다. 시리카 소광제는 모든 코팅 체계에 사용되지만 파우더코팅에는 사용되지 않습니다.
왁스 소광제 (Wax Matting Agent)
페인트 코팅, 그리고 잉크에서는 폴리에틸렌(Polyethylene), 폴리프로필렌(Polypropylene), 카르나우바(Carnauba), 그리고 아미드(Amide)에 기반을 둔 왁스들이 대부분 쓰입니다. 폴리테트라플루오론에틸렌(Polytetrafluorethylene (PTFE))에 기반을 둔 왁스 제품들 또한 소광제로 쓰입니다.
실리카와는 다르게, 왁스는 표면 맨 위로 뜨면서 도료피막의 표면특성을 변형합니다. 이 현상은 다음과 같은 특징들에 영향을 미칩니다:
▶무광/유광의 정도
▶미끄럼 및 손상의 저항
▶블로킹과 마모 방지 성질
▶침전물과 표면장력 방지
대부분의 제품들이 왁스 에멀젼에 기반을 두고 넓은 범위의 농축물에 이용할 수 있는미분화(micronized)된 제품들로 전달됩니다. 분산은 입자 크기와 입자 크기 분포에 따라 차이가 납니다.
소광제용 충전제(Fillers as Matting Agents)
앞서 말한 소광제를 첨가함으로써 페인트의 외관이 바뀜에도 불구하고 그 성능에는 변함이 없습니다. 특정 충전제filler들을 쓰면, 확실히 안료의 볼륨을 증가시키고 페인트의 농도를 증가시키며 그에대한 추가적인 기능 가져올 수 있습니다. 이러한 연유로, 이 무광 공법은 착색되고, 가격이 저렴한 페인트 시스템들에만 한정되어있습니다.
특별히 좁은 입자 크기 분포의 충전제는 안료와 같이 분산되어야합니다. 필요로하는 광택도를 조절하기 위해서는, 페인트 제조 과정 맨 마지막에 실리카를 섞으며 조절하기 위한 응용을 해야합니다.
유기물 소광제(Organic Materials as Matting Agents)
현대의 연삭(grinding) 기술로는 폴리 메틸 우레아 수지(poly methyl urea resin)에 기반을 둔 소성체를 가는 것이 가능합니다. 이와같은 제품들은 점도에는 큰 영향을 끼치지 않고, 200도 이상의 온도 안정도를 보여주며, 용해 저항력이 강하고 분산되기 쉽습니다.
자사에서는 현재 실리카 소광제(Silica Matting Agents), 소광제용 충전제(Fillers as Matting Agents) 그리고 유기물 소광제(Organic Materials as Matting Agents)를 취급하고 있습니다.
또한, 고객의 니즈에 맞춘 신제품개발에도 힘쓰고있습니다.
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