3-8.3종류의 건조3. 도막 건조(塗膜乾燥)

한마디로「건조」라고 말해도, 3종류의 건조 작업이 있습니다.
표면 부착 수의 건조 및 도막의 건조 및 재료의 내부 건조입니다.
전항까지 내부 건조를 설명하고 왔으므로 이 절에서는 도막의 건조를 설명합니다.

3-8-1.바인더의 고정화에 의한 표면 피막의 형성

도막의 건조는 내부에서 표면쪽으로 수분이 이동하는 것과 동시에,
수분 동안의 비 휘발성 용질 (바인더)는 건조와 함께 표면에 농축되어 도막 내부에 조성 편 석이 발생합니다.
이 경우, 조성 분포는 수분과 용질의 확산 계수가 기지라면 건조의 기초방정식을 푸는 것으로 요구됩니다.
바인더의 고정화에 의해 내부에 갇힌 수분은 증발을 할 수 없어져, 어느종류의 오즈모시스상태가 발생합니다.

바인더의 고정화는 감소율 건조 기간에 발생하므로, 건조 온도를 낮게 해서 정률건조 기간을 길게해서, 한계 수분 함유율을 내리는 방법도 있습니다.

바인더의 고정화에 의한 표면 피막의 형성

3-8-1-1.수성도료의 건조조건

수용성도료가 이상적인 도장 조건은 실온 20∼25℃, 습도 40∼60RH%로 여겨지고 있습니다.
하이 솔리드 용제형 베이스코트(basecoat), 하이소릿도톳푸코토쿠리야, 수성 베이스코트등의 용제 베이스코트가 이상적인 도장 조건은 실온 15∼25℃, 습도 30∼50RH%로 여겨지고 있습니다.
용제형 톳푸쿠리야코토의 이상적인 도장 조건은 실온 15∼25℃, 습도 30∼50RH%로 여겨지고 있습니다.
수성 베이스코트의 이상적인 도장 조건은 실온 15∼25℃, 습도 30∼50RH%로 여겨지고 있습니다.

자동차 용 수성베이스 코트의 성분 비교 예

66%
용제 12%
기재 22%

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에멀젼 계 수성 도료의 건조 변화

3-8-1-1.소부 도료의 건조 조건

도료의 건조를 단시간 (20∼40분)로 실시할 수 있는 도장 방법입니다.
가열 됨으로써 도막에 중합 반응이 일어나 치밀한 도막가 완성됩니다.
규정 시간 소부 건조한 도막은 즉시 사용 가능한 설계대로의 강인한 도막됩니다.
온도, 시간이 부족한 경우는 극단적으로 성능이 떨어진 도막되고, 반대로 너무 많을 경우는 황변·윤기 퇴 등의 현상이 나타납니다.

재질 유형 가열온도 가열시간
멜라민 계 용제 형 110~160℃

20~30분

아크릴 용제 형 140~180℃
우레탄계 용제 형 120~140℃
불소계 용제 형 160~180℃
실리콘계 용제 형 60~80℃
에폭시 분체 형 130~180℃
폴리에스테르계 분체 형 60~80℃

3-8-2.도막의 표면 평활성

용제의 표면 장력은 건조의 전체 기간 거의 일정합니다.
도막의 항복 응력에 기인하는 압축력은 건조의 진행에 비례하여 증가합니다.
정률 건조 기간은 도막 수축하지만 표면 장력이 유지되고 표면은 평활입니다.
한계 함수율에서 표면 장력과 압축력이 동일합니다.
감소 비율 건조 기간에 들어가면 항복 응력이 표면 장력보다 커지므로 도막 표면이 압축되어 표면이 거칠어 시작합니다.

도막의 표면 평활성

3-8-3.재료의 열팽창

재료 열팽창계수
탄소강 (S40C) 11.2
스테인레스 스틸 (SUS410) 10.4
스테인레스 스틸 (SUS304) 17.3
알루미늄 (A1050 99.5 %) 23.5
14.2
실버 18.9
구리 16.8
29.1
주석 20
아연 33
황동 18~23
유리 9
화강암 8
벽돌 3~9
목재 (섬유 방향) 3~5
목재 (섬유에 직각 방향) 35~60
폴리 에스테르 55~100
폴리에틸렌 100~180
폴리 염화 비닐 70~80
폴리스티렌 60~80
폴리 카보네이트 70
※ 팽창 계수는 10의 마이너스 6 제곱입니다.

예를 들어 SUS410는 길이에 100 만분의 10.4입니다.
재료가 1m (1000m)이라면, 1 ℃ 온도 변화하면 10.4μmm 변화합니다.
아크릴계의 열처리 도장을 한 경우 상온 20 ℃에서 180 ℃까지 가열하면

온도 T의 시간 길이를 L (T) 열팽창 계수를 α라고하면
L(T0+ΔT) = L(T0)(1+αΔT)
라는 관계입니다.

180℃의 경우, 20℃에 대하여, 차분은 160℃
L(180) = L(20)*(1+160×10.4×10^-6)=1.001664 L(0)이 됩니다.

1m의 SUS410는 1.664mm 팽창합니다.
동일한 조건에서 1m 알루미늄 A1050은 23.5mm 팽창합니다.

SUS410와 A1050를 접착시킬 경우 특히 알루미늄의 보강으로 스틸 리벳, 나사 등으로 고정 된 제품은
소부 도장하면 알루미늄 리벳 · 나사를 지점으로 구부리 리벳 · 나사가 튀어 날아 등의 가공 불량이 발생합니다.

설치 구멍을 “길구멍”으로하거나 기타 방법으로“놓친 “”놀이 “를 포함해야합니다.

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