도장에 관한 이야기 20 - 도장결함 대책 (도장 전/ 중/ 후 결함)

도장 결함 대책 (도장 전/ 중/ 후 결함)

 

1-1. 도료 저장 중에 발생되는 결함

 

1. 침전 (Settling, Caking)

안료 성분이 전색제와 분리되어 용기 밑바닥으로 가라앉는 현상으로 안료가 응고되어서 고형화 된 것을 침전(Settling)이라 하고 Gel 상태로 가라앉아 있는 것을 엉김 (Flocculation)이라 한다.

 

1) 원인 : 

① 저장기간 (Self Life, 보통 12 개월) 이 초과되었을 경우가 일반적임

② 희석된 도료 점도가 낮은 도료를 저장하였을 경우

③ 용해력이 없는 용제나 신나를 사용했을 경우

④ 엉김 (Flocculation)는 주로 안료 조성과 전색제에 따라서 생길 수도 있다.

 

2) 대책 : 

① 장기간 저장하지 말고 저장기간 내에 사용 유도

② 장기간 보관시 정기적으로 뒤집어 보관할 것

③ 일정량 만을 사용 시 용기를 충분히 흔들거나 교반 하여 사용할 것

 

3) 저장기간 내에서 침전이 발생될 경우 도료 문제일 가능성이 있으므로 도료명과 Lot. No를 기술부에 통보하여 원인을 확인해야 한다.

 

4) 침전이 발생된 경우 Agitator로 교반시 도료가 풀릴 경우 사용이 가능하다.

 

5) 무거운 안료가 포함한 도료 즉 , 징크 도료 , A/F 도료나 경화제에 안료가 첨가된 도료에서 발생 가능성 많다.

-> 일정량을 들어서 사용 시 반드시 용기를 충분히 흔들거나 교반 하여 사용해야 한다.

 

2. 피막 (Skinning)

용기 내에서 도료의 표면층이 말라붙어 피막이 생기는 현상

 

1) 원인 :

① 용기의 뚜껑을 열린 채 보관되었을 경우

-> 1액형 도료의 경우 용제가 휘발되어 발생하고 , 산화 중합 반응 도료인 Alkyd 도료의 경우 공기 중의 산소와 반응하여 발생한다.

② 큰 용기에 적은 양의 도료를 보관하였을 경우

-> 공기 중의 산소와 산화 반응으로 인해 발생

③ 휘발이 빠르고 용해력이 약한 용제나 신나 사용 시

④ 도료 제조상에 피막 방지제가 부족하였거나 건조제 (Co, Mn)가 과다 사용되었을 경우

 

2) 대책 : 

① 사용하고 남은 도료의 용기는 Taping 등으로 밀폐시켜 보관

② 밀폐 보관시키기 전에 표면에 시너를 소량 투입하여 공기와의 접촉을 차단시켜 보관한다.

③ 용기의 도료에 피막이 형성되었을 경우 굳은 막을 제거하고 하부의 도료는 사용이 가능하다.

 

3) 1액형 도료인 Rubber, Vinyl 도료나 산화 중합 도료인 Alkyd 도료 등에서 쉽게 발생되고 기름성분 알키드 수지의 이중결합이 공기 중의 산소와 반응하여 산화 중합형 도막이 형성된다.

 

4) 무기 징크의 Shop primer 나 Urethane 도료 경우에도 공기 중의 수분과 반응하여 피막이 형성된다.

 

5) 발생된 피막 (Skin)은 조심스럽게 걷어내고 교반 하여 사용이 가능하다.

 

3. 겔화 (Gelation)

도료의 유동성이 없어져 아교풀 / 젤리 모양으로 도료가 엉기는 현상

겔화가 진행되어 고화된 덩어리 상태를 Caking이라 한다.

 

1) 원인 : 

① 장기간 저장 또는 저장조건이 불량하여 수지와 반응을 일어났을 경우

② 동절기 저온 시 Vinyl 도료의 일반적인 현상

③ 희석 시너가 적합하지 않을 때

④ Zinc Oxide, 연백 등 염기성 안료와 산성의 전색제가 반응하였 때

 

2) 방지 : 

① Lot가 오래된 것부터 사용해서 유효 재고기간을 지킨다. 직사광선이 직접 닿는 장소에는 보관하지 않는다. 

② 완전 밀폐되는 용제를 사용한다. 

③ 사용 가능 기간을 확인하고 사용할 양만을 혼합한다. 사용 가능 시간이 지나면 설령 Gel화 하지 않더라도 이후 성능 저하 특히 다액형 도료에서 타 메이커와 혼합하는 것은 피한다.

 

3) 조치 :

① 약간의 점도 상승이라면 신나 첨가로 사용 가능. 정도가 심하면 새로운 것과 바꾼다. 

②현저하게 사용 가능시간을 경과한 것은 점도 상승이 심하지 않더라도 폐기한다. 문제가 생겨도 어느 메이커도 보장해주지 않는다.

 

1-2. 도장중 및 건조과정에서 발생하는 결함

 

4. 흐름 (Sagging)

수직면에 도장된 Wet 상태 도료의 일부가 흘러내려 맺힌 현상

 

1) 원인 : 

① 너무 두껍게 도장했을 경우

-> 중복 도장 부위나 구석진 부위에 쉽게 발생

② 과다한 신나 사용했을 경우

③ 기온이 지나치게 높거나 지나치게 낮을 경우

④ 시너의 증발이 늦어질 경우

⑤ 2액형 도료의 Pot Life 가 초과되었을 경우

⑥ Spray 사수의 기량 차이

 

2) 대책 : 

① 가능한 중복 도장을 피하고 구석진 부위는 얇게 도장하고 T/up으로 대치하도록 유도

② Spray Pattern 이 불량해 신너를 추가로 투입하는 경우가 있는데 신너 투입보다 도장기 압력을 높이거나 Spray Tip을 교체하도록 유도

③ 겨울에 오전 및 야간 도장을 피하고 오후 도장을 유도하고 여름철에는 오후 도장을 피하고 오전이나 오후 늦게 도장을 유도한다.

④ 겨울철이나 환기가 불량하여 용제의 증발이 늦어져 도료의 유동성이 지속되어 발생되는 경우가 있어 도장 전 적절한 신나(동절용)를 조정하고 환기장치를 점검한다.

⑤ Sagging 성이 불량한 도료는 사용 전에 Wet Gauge로 작업성을 확인하고 Spray 사수의 주의를 환기시켜 작업한다.

 

3) 도료의 작업성 (Sagging 성 ) 불량 판단 여부는 여러 가지 요인들을 종합해야 한다.

① Spray 사수의 기량 차이에 의해서도 발생되는 수도 있으니 부분적으로 발생된 것에 대해서 전체적인 것으로 판단하기 어렵다.

② Sagging 발생 빈도도 중요하지만 발생 부위에 따라 불량 판단 여부가 달라진다.

-> 1 개의 Block에 Sagging 부위가 얼마나 많은지 발생 부위가 평면 부위인지 구석진 부위인지 확인해야 한다.

③ 계절적 요인도 고려해야 한다. 기온이 갑 자기 떨어진 상태에서 야간에 도장이 진행되었거나 도료의 점도가 높아져 평소보다 희석률을 높여서 도장이 진행되는 경우에도 발생이 된다.

 

4) 작업성 불량이 의심되는 도료는 도장 전에 작업성 확인이 필요하다. 도장 중에 작업성이 불량한 경우는 Tip size 가 작은 것으로 교체하여 도막을 낮게 도장되도록 유도한다.

 

5) 도장 후 Sagging 이 발생된 사항을 통보받았을 때의 조치 사항

① 발생된 Sagging 상태를 확인 발생 부위와 얼마나 많은지 현장 확인

② Sagging 발생 부위 주위의 도막 두께 측정 2nd 일 경우 Uni. Gage 사용

③ 사용된 도료의 제품명 및 Lot. No. 확인하고 도장 날짜와 시간 확인

④ 당시 도장 작업자를 찾아서 도장 당시의 특이 사항 확인

–> 희석률 , Tip size 등

⑤ 상기의 사항을 취합하여 부서에 보고하고 다른 Block이나 호선에도 발생 여부를 확인한다.

 

6) 발생된 Sagging에 대한 수정은 형태에 따라서 Scraper와 Disc Sweeping으로 수정하고 재도장한다.

->Sagging 발생 부위에 대한 Disc Sweeping으로 수정된 모습

 

7) 도료의 대한 작업성 불량은 Yard의 생산성과 직결되기 때문에 도막 박리와 함께 매우 민감한 도장 결함으로 철저한 조사와 신속한 현장 조치가 이루어져야 한다.

 

5. 오렌지 필 (Orange Peel)

도막 표면이 평활하게 되지 않고 귤껍질 모양으로 요철이 생기는 현상 (An effect of resembling the skin of orange)

1) 원인 : 

① 도장되는 도료의 점도가 높거나 휘발이 빠른 시너를 사용했을 경우

② 도장 시 Spray Gun 이 소지와의 거리가 가깝거나 도장기의 공기압이 너무 높을 경우

③ 여름철 소지의 온도가 높거나 도장 시 풍속이 높을 경우

 

2) 대책 : 

① Sagging 발생이 되지 않을 정도로 희석률을 높여 도료의 점도를 낮춘다.

② 여름철 기온이 높을 경 우 휘발이 늦은 하절용 신나로 대체하고 도장 거리, 도장기의 공기압 등을 확인한다.

③ 적정 도막보다 다소 높게 도장하도록 유도한다.

 

3) High Solid 도료 (SVR 이 높은 도료에서 발생되기도 하고 작업성 (Sagging 성)이 양호한 도료는 상대적으로 Leveling 성이 불량하여 상기의 현상이 발생될 수도 있다.

 

4) 요철 형태의 골 부위에는 규정 도막 보다 낮을 수도 있다 Primer 도막에서 발생될 경우 Pin-point Rust 가 발생하고 Final 도막에서 발생될 경우 외관 불량 및 광택이 저하된다.

 

5) Sagging 성과 Leveling 성은 서로 상대적인 성질이므로 Leveling 성이 좋으면 상대적으로 Sagging 이 불량하다. Leveling 성이 불량한 도료에서 Orange Peel 현상이 발생되기 쉽다.

 

6) Orange Peel 이 발생된 부위는 Sand Papering이나 Disc Sweeping으로 평활하게 만들고 재도장을 실시한다. Primer에서 발생된 경우는 희석을 많이 하고 재도장 실시.

 

6. Fish Eye

도료가 소지에 부착되지 않고 구멍이나 구덩이가 생기는 현상으로 핵(오염물질)이 있는 것과 핵이 없는 것이 있다. 

1) 원인 : 

① 소지나 하도에 물 , 기름 , 먼지 , 실리콘 오일 등의 오염물질이 잔존한 채 도장이 진행된 경우(표면 장력 차이)

② Disc Grinder에서 기계기름이 비산 되어 소지에 오염된 경우

③ 도장기기에서 나오는 물 , 기름 등이 도료에 섞여 도장이 진행된 경우

④ Anti rust Oil 페인트를 도장하면서 Spray Dust로 인해 발생되는 경우

 

2) 대책 : 

① 도장 전에 오염 물질 잔존 여부를 철저히 확인

② 도장기기의 작동하면서 펌프 헤드에서 생성되는 물이나 피스톤에 들어있는 기름이 도료에 오염되지 않도록 도료 용기에 Cover를 씌운다.

③ Anti rust Oil 페인트와 같은 도료는 가능한 주위의 다른 도장이 완료되고 난 뒤에 도장이 진행되도록 유도하고 후속 검사 시 Oil 도장 주위에 Dust 오염 여부를 확인한다.

 

3) Fish eye 현상은 도장 후 금방 나타나기 때문에 발생 즉시 수정이 가능하다. 즉 , Wet 상태의 Fish eye를 시너가 적셔진 헝겊으로 닦아내고 재도장한다. 그리고 Fish eye의 원인을 찾아내고 수정한 후 도장을 진행시킨다.

 

4) Fish eye는 도료 문제일 가능성보다 오염에 의한 발생 가능성이 높으므로 그리고 도장 중에 쉽게 발견이 되므로 현장 조치가 가능하다. 즉 , 소지의 오염물질 오염이 대부분이고 도장기 오염 , 공급되는 Air 속에 유분 포함 , 등으로 인해 발생될 수 있다. 공급되는 Air에 오일 포함 여부 확인 흰 천을 Air를 쏘여 검게 변화 여부 확인

 

7. Cratering

발생되는 형태와 원인이 Fish eye와 비슷하다. Fish eye는 하도나 소지가 보일 정도의 구멍이 난 것처럼 보이고 Cratering 은 도막 표면에 작은 화산의 분화구 모양 혹은 함몰한 작은 그릇 모양으로 보이는 현상을 말하는데 일명 헤꼬미라고 한다.

1) 원인 : 

① Fish eye의 발생 원인과 비슷하다. 도장 전 소지에 오염 물질이 잔존한 채 도장이 진행되었거나

② 도장 직후 먼지 , 기름 , 등 오염 물질이 오염될 경우

 

2) 대책 : 

① 대책도 상기의 Fish eye와 비슷하다. 도장 전에 오염 물질 잔존 여부를 철저히 확인

② 도장 중에 오염 물질이 오염되지 않도록 주위의 환경을 청결히 해야 한다.

 

3) Cratering과 Fish eye는 발생 원인이 비슷하지만 상기의 그림과 같이 발생된 형상이 조금 다르다. 그리고 무기 징크의 다공성 도막으로 인해 발생되는 Bubble 이 터지면서 생기는 Popping 현상과는 구별된다.

 

4) Cratering 은 오염물질의 표면장력 보다 도막의 표면장력이 크기 때문에 생기는 것이다. Cratering의 수정은 발생 부위에 재도장을 하면 다시 발생될 수가 있기 때문에 Sand papering 하고 붓 로울러로 T/Up 하여 물리적으로나마 도료로 함몰된 부위를 메우는 작업으로 해야 한다.

 

8. Popping

Wet 도막이 건조되면서 내부의 용제나 공기가 빠져나 오는 과정에서 생기는 현상으로 도막 표면에 작은 화산의 분화구처럼 보이는 현상을 말한다.

1) 원인 : 

① 다공성 도막 (Porous Film)을 가진 도료 무기 징크 도료 가 하도로 되어 있을 때 상도 도장 시

② 소지가 주조물 (Rudder Stock, 등 )처럼 표면에 기공이 많을 경우

③ 여름철 도막의 표면의 건조가 너무 빠르거나 속건성 신나 사용 시

 

2) 대책 : 

① 무기 징크 도막에 후속 도장 전에 Mist coat를 실시한다.

② 그늘진 곳에서 도장하거나 직사광선을 피하고 지건성 시너를 사용한다.

 

3) Popping 현상은 Bubble 이 터지면서 생긴 현상으로 Wet 도막일 경우 Leveling 이 잡혀 화산의 분화구 모양이 되지 않으나 Bubble 이 터지고 난 뒤 표면 건조로 인해 터진 자국이 남게 된다.

 

4) Popping 현상은 특히 하도가 무기 징크 도료일 경우 후속 도장 시 쉽게 발견되는데 Inorganic Zinc 도료에 사용되는 수지인 Ethyl Silicate는 도막 내의 징크 입자 사이의 공간을 충분히 메우지 못한다. 이러한 도막 내의 징크 입자의 빈 공간에서 Air와 Gas 가 발생된다.

 

5) 한번 발생된 Popping 은 대부분 가장자리에 Pinhole 이 있기 때문에 수정하기가 어렵다. 발생된 부위에 Sand papering을 하고 로울러 T/up 실시한다. Spray 도장은 재발생이 우려된다.

 

9. 기포 (Bubble)

Wet 도막이 건조되면서 내부의 용제나 공기가 빠져나오는 과정에서 생긴 거품이 꺼지지 않고 도막에 남아있는 현상을 말한다.

 

1) 원인 : 

① 다공성 도막 (Porous을 가진 도료 무기 징크 도료 가 하도로 되어 있을 때 상도 도장 시

② 내열 도료가 규정 도막 이상 도장되었을 경우

③ 여름철 소지 표면의 온도가 높아 도막의 표면의 건조가 너무 빠르거나 용제의 증발이 너무 빠를 경우

 

2) 대책 : 

① 다공성 도막 무기 징크 도막에 후속 도장 전에 Mist coat를 실시한다.

② 내열 도료는 규정 도막 혹은 가능한 얇게 도장토록 유도하고 과도막시 Operating 전에 도막을 깎아낸다.

③ 계절에 맞는 적절한 시너를 사용하고 가능한 얇게 도장하도록 유도한다.

 

3) 발생 형태는 같지만 발생원인과 기포 내부의 내용물이 Air 가 아닌 액체가 들어있는 Blister 와는 구별이 된다.

 

4) Wet 도막이 건조되면서 내부의 용제나 공기가 빠져나오는 과정에서 생긴 거품이 도막 표면 건조로 인해 거품이 꺼지지 않고 도막 표면에 남아있는 현상을 말한다.

 

5) 내열 도료를 D.F.T 100 ㎛ 이상 도장 시 Operating 하게 되면 경화가 되면서 Gas 가 발생하게 되는데 이것으로 인해 기포 (Bubble)가 발생하게 된다.

-> Main Deck 상의 Heating Pipe

 

10. 핀홀 (Pinhole)

Wet 도막이 건조되면서 내부의 용제나 공기가 빠져나오는 과정에서 생긴 구멍 바늘로 찌른 모양 이 도막에 남아있는 현상을 말한다.

1) 원인 : 

① 다공성 도막 (Porous Film)을 가진 도료 (무기 징크 도료)가 하도로 되어 있을 때 상도 도장 시

② 하도에 핀홀이 이미 존재하고 있는 도막에 재도장할 경우

③ 여름철 소지 표면의 온도가 높아 도막의 표면의 건조가 너무 빠르거나 용제의 증발이 너무 빠를 경우

④ 한꺼번에 두터운 도막의 도장 (Spray , 로울러) 이 이루어질 경우

(Spray 시 소지와 너무 가깝게 도장하거나 높은 압력으로 도장이 이루어질 경우 한꺼번에 두터운 도막이 생길 때)

 

2) 대책 : 

① 다공성 도막 무기 징크 도막에 후속 도장 전에 Mist coat를 실시한다.

② 계절에 맞는 적절한 시너를 사용하고 가능한 얇게 도장하도록 유도한다.

③ 로울러 T /up 시 적당한 희석으로 한꺼번에 두텁게 도장이 안되도록 2~3 회 반복하여 도장 실시

 

3) Wet 도막이 건조되면서 내부의 용제나 공기가 빠져나오는 과정에서 생긴 구멍이 도막이 건조되면서 메꿔지지 않고 그 통로가 도막 남아있는 현상을 말한다.

 

4) 한번 발생된 Pinhole 은 수정하기가 매우 어렵다. 수정치 않고 재도장 시 재발할 수 있다. 수정하지 않고 방치할 경 우 Pin-point Rust 가 발생할 수 있다.

 

5) Pinhole 수정

① 적은 부위 물리적으로 핀홀 구멍에 paint로 메꾸고 사상하고 T/Up 실시

② 많은 부위 Disc sweeping을 실시하고 재도장 실시

 

11. Blushing

도막이 완전히 건조 또는 경화되기 전에 수분과 접촉을 하면 , 수분은 도막의 친수성이 강한 성분에 의해 도막 내부로 일부 흡수된다. 이때 도막에 안개가 낀 것처럼 하얗게 변해 본래의 색상과 광택을 잃어버리는 현상을 말한다.

 

1) 원인 : 

① 주요 원인은 친수성이 강한 안료 (특히 무기안료 , IOR, 아산화 동 , 등)가 도막 내에 함유할 경우

② 도막이 완전히 건조가 되기 전에 높은 기온과 습도 조건에서 용제의 휘발이 빨라 도막 표면이 냉각되면서 수분이 응축 , 흡수될 경우.

 

2) 대책 : 

① 완전히 건조되기 전에 수분 접촉을 피한다. (우천 포함)

② 고온 고습 조건에서 옥외 도장을 피하고 옥내 도장을 유도한다.

 

3) Blushing 현상의 대한 Mechanism을 간단하게 표현한 Diagram이다.

 

4) Blushing의 주된 원인은 도막 내의 친수성 성분 안료이다. 즉 , 도막이 완전히 건조 또는 경화되기 전에 접촉된 수분은 도막 내의 침수성이 강한 성분 안료에 의해 도막 내부로 일부 흡수된다.

 

5) 흡수된 수분은 친화력이 가장 좋은 무기안료 주변에 주로 존재하게 되어 안료의 수화 상태를 변화시킨다 무기안료는 주로 산화물 형태로 어느 정도의 수분을 포함하고 있다 ) 안료의 수화 상태가 변화되면 결정구조도 달라지게 되어 빛의 반사도 다르게 나타난다.

 

6) 안료의 결정구조의 변화에 따라 빛의 반사 난반사 가 다르게 되어 광택의 차이뿐만 아니라 안료 고유의 색상이 옅어지는 현상도 나타난다.

-> IOR 이 건조된 상태와 젖은 상태의 색상이 다르다.

 

7) Amine Type의 경화제를 사용하는 에폭시 도료에서 발생되는 Blushing 현상도 안료에 의해 발생하며 , 기타 성분으로서 아민 경화제가 가장 친수성이 높으므로 수분의 흡수를 촉진하는 보조 역할을 하는 것이다..

 

8) Blushing 현상은 상기의 설명과 같이 부분적인 광택과 색상 차이일 뿐 도막 물성에는 영향을 미치지 않는다. 그리고 Blushing 은 도막 결함이라기보다 어느 도료에서도 나타날 수 있는 일반적인 현상이다.

수정을 위해 간단한 Thinner Cleaning 후 재도장이 가능하다.

 

※ A/F 도료에 대한 Blushing, Whitening 현상

1) Tin Free SPC 방오도료에 수화 상태로 있을 수 있는 안료로서 아산화동(Cu2O)과 산화철 (Fe2O3)를 주로 함유한다. 또한 방오도료용 수지도 일반 도료용 수지보다 친수성이 매우 강하므로 수지와 안료의 친수성이 상승작용을 하여 도막이 충분히 건조되기 이전에 수분과 장시간 접촉하면 강한 Blushing 현상을 유발한다. (청변 현상은 아산화동이나 방오제의 영향)

 

2) Whitening 은 배가 운항 중에 수지에 의해 나타나는 현상으로 Blushing과 구별된다.

3) 상기와 같이 가수분해가 진행되는 상태에서 방오도료 도막이 건조되면 Carboxylic acid와 결합한 금속이온이 염 (Salt)의 상태가 되어 그 부분이 하얗게 보인다.

 

4) 방오도료에 나타나는 Blushing과 Whitening 은 방오도료가 가지는 공통적이고 특이한 현상으로 방오 성능 그 자체에는 영향을 주지 않는다.

-> Blushing 은 안료의 결정구조의 변화에 따른 빛의 흡수와 반사로 인해 관찰되는 현상이고 Whitening 은 가수분해 층의 Carboxylic acid에 결합된 해수 중의 금속이온이 건조되면서 하얗게 변하는 현상으로 침수되면 다시 Polishing 되어 없어지기 때문에 그 어느 것도 방오 성능의 변화는 없다.

-> Blushing 현상 : 수분 접촉 특히 지속적인 접촉에 의한 변색 부위

-> Whitening : 시운전후 부분적으로 가수분해가 발생된 부위에 염으로 인해 하얗게 보이는 모습

 

12. Bleeding

하도의 착색 안료 나 Tar 가 상도 도료의 용제에 의해 상도 도막 위로 용출되어 상도의 색상이 다른 색으로 변화는 현상을 말한다.

->Migration of bituminous material from tar epoxy, bitumen or asphalt.

 

1) Bleeding의 주된 원인은 Tar 성분이 함유된 하도에 상도 도장 시 Tar 성분이 상도 도막 표면에 우러나오게 되어 색상이 어둡게 변한다. (Marking Pen 자국도 같은 현상)

 

2) 하도 도료가 Tar 성분이 함유되어 있어 A/F 도료와의 재도장 간격이 짧거나 (2 coat/day) A/F 도장 전 사상할 경우에도 Bleeding 이 발생되기도 한다.

3) 2) 항을 제외하고 대부분 오작에 의해 Tar 도료가 도장되어 수정해야 하는 경우가 많다. 한번 발생된 Bleeding 은 계속 발생되고 오랜 시간이 지난 후에도 발생된다. 간단한 수정 방법은 Aluminum 이 함유된 High solids epoxy paint를 도장한 다음 도장하게 되면 어느 정도의 Bleeding을 막을 수 있다.

 

13. 색 분리 (Floating)

도막의 표면층의 색상과 내부의 색상이 다르게 보이거나 (Flooding) 도막 표면층의 색상이 부분적으로 달라 보이는 (Floating) 현상을 말함

 

1) 원인 : 

① 도료의 제조 시 안료의 분산이 불량해서 안료 입자 간의 서로 재 응집(Flocculation) 이 일어날 경우

-> 용제와 수지에 분산된 안료 입자는 불안정하여 입자 상호 간의 결합하려는 경향이 있다.(하지만 안료 입자가 전하를 가지면 입자 간의 반발력이 생겨 입자 간의 응집을 방지할 수 있다)

② 안료의 응집이 일어나지 않아도 안료 간의 입자의 크기와 비중의 차이가 많이 날 경우에도 발생된다.

-> Carbon Black과 TiO2는 크기와 비중 (4배)의 차이가 심하다.

③ 도료의 용제 조성 중에서 휘발 속도 매우 다른 용제가 존재할 경우

-> 휘발 속도 빠른 용제가 먼저 증발하고 휘발이 늦은 용제가 수지의 용해력이 약할 경우

④ 과도한 희석으로 인해 표면에 생기는 용제의 증발 체열로 인해 쉽게 도막 내의 대류현상이 발생될 경우 - Floating 원인

 

2) 대책 : 

① 분산 입도 규격을 상향 조정하여 분산도를 높인다.

(안료의 입자를 가능한 큰 것을 선택한다.)

② 증발 속도가 느린 고비점 용제에 실리콘 첨가제를 희석하여 첨가한다.

 

3) 색 분리 현상은 도장 후 바로 확인 가능하고 고유의 색상이 나타나지 않을 경우 Wet 상태의 도막을 긁어 보면 하부의 색상이 틀린 것을 확인할 수 있다.

 

4) 색 분리 현상은 거의 도료 자체의 문제이다. (Lot No. 확인하고 유관 부서에 통보)

-> 분산 불량 or 용제의 조성 불량

 

14. Wrinkling / Lifting 

하도에 상도 도장 시 상도만 주름지는 현상을 (Wrinkling)이고 상도 도료가 하도 도료를 들뜨게 하여 주름지는 현상을 (Lifting)이라 한다.

1) 원인 : 

① Wrinkling 은 도막이 두텁거나 건조제 (Co) 과량으로 인해 도막 표면의 건조가 도막 전체의 건조보다 빨리 건조되고 팽창할 경우

-> 산화 중합 도료인 알키드 도료는 표면 건조제와 도막 전체 건조제가 있으며 Co, Mn 은 표면 건조제이고 Zn 은 도막 전체 건조제이다.

② 도료의 건조 경화가 되기 전에 상도로 속건성 도료를 도장 시 주위의 온도가 높거나 직사광선에 노출될 경우에도 Wrinkling 이 발생된다.

③ Lifting 은 상도 도료의 용제가 너무 강할 경우 하도의 도막을 녹일 경우 발생될 수 있다.

 

2) 대책 : 

① Alkyd 도료는 적정 도막을 유지하고 건조제 조정 (Zn 사용) 하여 제조

② 하도를 충분히 건조가 진행된 후 후속 도장 유도

③ 하도가 Alkyd 도료인 경우 상도로 다른 수지의 도료 적용 지양

 

3) 일반적으로 Wrinkling 은 상도만 주름 현상이 보이고 Lifting 은 하도까지 주름 현상이 나타난다.

 

4) Wrinkling 은 하도가 Alkyd 도료이거나 아니면 하도의 건조가 완전하지 않은 상태에 상도 도장이 진행되는 경우에 발생한다. 특히 상도로 Alkyd 가 과도막으로 도장되면 도막 표면 건조와 도막 하부 건조의 차이로 발생되는 경우가 있다.

 

5) Wrinkling 현상에 대한 도료 문제로 도료 제조 시 건조제 과량 투입될 경우 발생된다.

-> 산화 중합형 도료인 알키드 도료는 표면 건조제 주로 Co, Mn)와 도막 전체 건조제(Pb, Zn)를 포함하고 있는데 도료 제조 시 표면 건조제 과량 투입 시 발생된다.

 

6) Lifting 은 주로 하도가 Alkyd 도료인 경우 상도로 강용제가 함유된 Epoxy 나 Vinyl 계통의 도료가 하도의 Alkyd 도막까지 Swelling 시켜 주름지게 만드는 현상으로 특히 하도의 Alkyd 도료가 충분한 건조 경화가 되지 않았을 상기 상도 도료를 도장할 경우 Lifting이 발생한다.

 

7) Wrinkling / Lifting 은 도막의 건조과정에서 발생되고 도막이 흐물흐물하므로 Scraping 등 적당한 도구로 제거하고 정상적으로 재도장하면 된다.

 

1-3. 도막 형성 후에 시간이 지남에 따라 발생하는 결함

 

15. 황변 (Yellowing)

빛 , 열 , 대기 중 화학물질 , 산소 등의 영향으로 백색이나 담색의 색상이 황색 크림색으로 변하는 현상을 말함

 

1) 황변 (Yellowing)은 도료 자체의 문제일 수도 있지만 에폭시 도료의 Chalking 현상처럼 도료 자체의 한계일 수도 있다. 첨가제 (UV 흡수제 ) 첨가나 수지 자체의 개량으로 개선할 수는 있으나 도료 가격 상승 등의 문제가 있다.

 

2 ) 황변 현상은 일반적으로 햇빛 중의 자외선 (형광등에서 나오는 자외선 포함)이나 대기 중의 화학물질 (NOx 계통 , 암모니아 , 등)에 의해 발생된다. 그리고 소부 도료는 적정 소부 온도보다 Over baking 시 발생되기도 한다.

 

3) 수분을 함유한 안료는 황변을 촉진할 수 있고 몇몇 안료는 도막 내에서 변색될 수 있다. Yellow 안료는 회색이나 하얗게 되려고 하고 오렌지 안료는 거뭇해지기도 한다.

 

4) 알키드 도료는 건조제 (특히 Mn)가 과량으로 사용될 경우에도 발생된다.

 

5) 도막을 구성하는 고분자 물질 중에 N=N(azo 기 ), C=O(Carbonyl 기 ), Aromatic 기 등의 이중결합을 가진 구조는 자외선에 의해 광분해된다.

-> Urethane 도료의 황변 과정

 

6) 이러한 황변 현상을 막기 위해 UV 흡수제를 첨가하거나 백색 도료에 청미 (Blueing)를 첨가할 수도 있다.

 

16. Chalking

옥외 폭로된 도막이 자외선에 분해되어서 광택을 잃고 손으로 문지르면 안료가 묻어 나오는 현상을 말함

 

1) Chalking 현상은 Acryl, Silicone, Urethane 수지는 자외선의 영향을 덜 받으나 일반적으로 Epoxy 수지가 자외선에 의해 심하게 발생되는데 제품의 종류 그리고 주어진 환경의 차이는 있지만 도료 결함이라기보다 Epoxy 수지계 도료의 일반적인 특성으로 봐야 한다.

 

2) 안료도 Chalking 현상에 촉매작용으로 영향을 미치게 된다. 일부 TiO2가 Chalking이 심해 밝은 색일수록 Chalking이 잘 일어나고 Black 안료도 심하다. 하지만 Aluminum은 도막 내에서 자외선 관통을 막아주는 역할을 하기도 한다.

 

3) Chalking 현상(Epoxy 도료의 경우)은 자외선에 의해 분자의 결합이 끊어져 안료와 같이 석출 되는 현상으로 즉, 방향족 페닐기에 헤테로 원자(N, O, 등)가 직접적으로 연결되어 있는 경우 자외선에 의해 광분해 되어 자유 라디칼이 생성된다.(산화분해)

-> Epoxy 도료의 자외선에 의한 광분해 현상

 

4) Chalking 현상을 방지하기 위해서는 자외선에 강한 안료 선택과 Acryl 수지나 Aliphatic 폴리우레탄 수지 사용, 자외선 흡수제, 등의 사용을 선택할 수 있다.

 

5) Chalking이 발생된 소지는 보수도장 시 H.P.Washing / 적절한 Thinner Cleaning후 재도장을 실시한다.

① 가능한 같은 수지 Type의 도료 적용(Epoxy / Epoxy)

② 다른 Type의 수지 도료 적용 시 Sealer Coat 적용이 필요하다.

->Epoxy Chalking으로 인해 하도의 도료가 노출되는 모습 (Topside 부위)

 

17. Cracking

도막의 표면이 갈라지는 현상으로 그 형상에 따라서 Crack, Alligatoring, Checking, 등으로 표현된다.

 

1) Crack 현상 중에서 Cracking 은 도막 표면의 갈라짐이 심하여 소지까지 보이는 현상으로 일명 , "Mud Crack"이라 한다.

① 일반적으로 Mud Crack 현상은 무기 징크 도료에서 잘 발생되는데 도막을 너무 두껍게 도장이 되었거나 소지 전처리가 불량할 경우에 발생된다.

② Mud Crack 은 일반적으로 소지와의 부착이 불량하여 Crack 이 진행되면서 소지에서 쉽게 박리된다.

 

2) Allicatoring 은 도막 표면의 갈라짐이 하도가 보일 정도로 마치 악어 등가죽처럼 보이는 현상을 말한다.

① Alligatoring 은 도료 배합 상의 문제일 가능성이 있다. 근본적인 원인은 상도와 하도의 건조 속도 차이로 인한 표면 수축 현상 때문이다.

② 휘발이 빠른 용제가 함유된 도료가 완전히 건조되지 않은 하도 위에 도장될 경우 강한 표면 응력이 발생되고 하도보다 빠른 수축이 일어난다.

③ 겨울철 차가운 소지 (1st 도막 포함)에 후속 도장될 경우 표면 건조가 빠른 환경이 만들어지면 표면이 딱딱해지고 수축해지는 물리적인 현상이 발생된다.

④ Soft 한 하도 위에 Hard 한 상도가 적용될 경우 수축하려는 상도에 의해 발생된다.

 

3) Checking 은 하도까지는 침투가 되지 않은 상도 표면에만 갈라짐이 보이는 현상으로 다소 심한 Checking 은 Alligatoring과 비슷한 양상을 보인다. 특히 도막 표면에 아주 엷게 갈라진 현상을 Hair Cracking이라고 한다.

① Checking의 원인은 상기의 Alligatoring의 원인과 비슷하다.

② Hair Cracking 은 도료가 건조되면서 도막 표면의 건조가 햇빛이나 다른 요인으로 인해 빨라지면서 엷게 갈라지는 현상이 나타난다.

 

4) 일반적으로 Alligatoring과 Checking 은 상도의 갈라짐이 보일 뿐 하도와의 부착은 양호하다. 수정은 표면을 Disc Sweeping 처리하고 재도장하면 된다.

 

18. 박리 (Peeling)

도막이 소지에 대하여 노화 혹은 다른 결함 등으로 부착력이 약해져 벗겨져 떨어지는 현상을 말한다.

Peel Off, Flaking, Delamination, Detachment, Adhesive failure, Cohesive failure, 등의 용어가 사용된다.

 

1) Peeling 형태 중에서 'Flaking' 은 여러 가지 요인에 의해 작은 조각 도막 ) 형태로 떨어져 나가는 현상으로 주로 수리선 Bottom 부위의 들뜬 도막이 선속의 마찰에 의해 부분 박리 (Flaking)되는 형태로 나타난다.

 -> 들뜬 도막이 선속에 의해 부분 박리된 현상

 

2) Peeling 은 일반적으로 도막 표면의 결합력보다 도료의 장력의 힘이 더 커서 발생되는 도막 결함이다. 또한 소지 표면에 습기 , Dust, Oil 등이 오염되었을 경우에도 발생된다.

 

3) 2액형 도료에서 재도장 간격의 초과나 혼합비율이 정확하지 않을 경우 관능기의 감소, 미 반응 성분의 잔류 등에 의해서도 발생된다.

 

4) Galvanized Steel에 알키드 도료나 Oil type의 도료가 도장되면 시간이 지남에 따라 충분히 수축된 도막에서 산화반응으로 Peeling 이 발생된다.

 

5) 후속 도장 시 도막을 너무 얇게 도장하거나 용제의 양이 작거나 속건일 경우 하도의 도막을 충분히 Wetting 시키지 못할 경우에도 발생된다.

->선체 외판 (Topside & Bottom) 부위의 재도장 간격 초과로 인해 발생된 박리 현상

 

6) Peeling을 방지하기 위해서는 재도장 간격 관리 철저 , 도장 조건 측정 및 확인 , 소지면의 청소상태 확인 철저 특히 하늘 보는 Block), 환기 장치 설치 , 등의 도장 관리가 필요하다.

-> 도장 검사 후 도장의 준비 사항과 어느 정도의 Spray 가 안정될 때까지 입회해야 한다.

 

19. Blistering

도막의 일부가 소지 또는 도막 하부에서부터 부풀어 올라 수포 물집이 생기는 현상을 말한다.

 

1) Blistering 은 도장된 부 위가 고습 조건이나 침수 부위에서 자주 발생된다. 즉 , 습기가 도막 부착이 약한 곳을 통한 삼투성 진행에 의해 발생되는데 이러한 삼투압 현상은 습기나 물의 이동을 강하게 도와준다.

① 소지면에 염분 오염이나 염류를 함유할 수 있는 요인 땀 , 지문 , 등이 오염

② 규정 도막 보다 얇게 도장되어 수분이나 습기의 침투가 용이할 경우

 

2) 방청 안료 (Zinc Chromate, 등)가 함유된 Primer 가 침수 부위나 고습 지역에 노출될 경우에도 발생되는데 Chromate 류의 방청 안료가 수용성이기 때문이다.

 

3) Blister 부위는 불활성 액체로 채워져 있어 철 표면은 거의 발청이 되지 않고 수포가 결국에는 터질 경우 발청이 진행된다.