KR101348514B1 - 색상 분체 도료 및 이를 이용한 도장 방법 - Google Patents

색상 분체 도료 및 이를 이용한 도장 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 분산제 역할을 하는 투명 분체 도료와 적어도 하나 이상의 단색 색상 분체 도료를 정해진 비율로 혼합하여 만들어진 것으로 금속 표면 도장에 사용되는 색상 분체 도료에 관한 것이다.
본 발명은 투명 분체 도료에 적어도 하나 이상의 서로 다른 단색 색상 분체 도료를 혼합하여 다양한 색상의 색상 분체 도료를 만들어서 금속 표면의 도막을 다양한 두께와 색상으로 미려하게 구현할 수 있는 장점이 있고, 특히 투명 분체 도료가 분산제 역할을 하기 때문에 하나 이상의 서로 다른 단색 색상 분체 도료를 혼합하여 금속 표면에 다양한 색상을 도막을 형성하는 경우 색 교환이나 조색을 용이하게 하는 장점이 있다.

Description

색상 분체 도료 및 이를 이용한 도장 방법{Color powder coating and painting method thereof}
본 발명은 분체 도료 및 그 도장 방법에 관한 것이며, 더욱 상세히는 색상 분체 도료 및 이를 이용한 도장 방법에 관한 것이다.
분체 도료는 용제나 물 등과 같은 희석제를 포함하지 않는 고형분 도료로서 주로 금속 표면에 도장하여 가열시키면 용해된 후 경화 반응하여 도막을 형성하는 것이다.
이러한 분체 도료는 색상 유무에 따라 투명 분체 도료(예컨대, 폴리우레탄 도료)와 색상 분체 도료(예컨대, 노란색, 오렌지색, 적색, 녹색, 청색, 검정색, 골드펄 색상 등)로 구분된다.
이러한 분체 도료를 이용하는 분체도장장치로는 피도장 금속이 수용되고 분체 분사 공간이 구비되어 있는 분체도장탱크와 분체 도료 투입용 호퍼, 상기 호퍼의 분체 도료를 압축공기와 혼합한 후 분사구 주변에 설치된 고온장치를 통해 가열, 용융하여 상기 피도장 금속 표면에 분사하여 도막을 형성하는 분무기(spray gun)가 사용된다.
상기한 분체도장탱크와 호퍼, 분무기는 이 기술분야에서 다양한 형태로 제작, 판매되는 것이므로, 그 구성에 대한 구체적인 도면이나 실시예를 설명하지 않더라도 통상의 기술자가 용이하게 이해할 수 있는 것들이다.
도 1을 참조하면, 종래의 분체 도료를 이용한 도장 방법(S100)은 작업자에 의해 다음과 같이 수행된다.
먼저, 피도장 금속의 표면에 있는 오염물질(예컨대, 먼지, 녹, 기름 등)을 제거하는 전처리 작업이 완료된 피도장 금속을 히터로 예열하여 분체도장탱크에 수용한다(S110).
이어서, 투명 분체 도료나 색상 분체 도료를 분체도장탱크와 연결된 호퍼에 투입한다(S120).
이어서, 분무기로 이 분체 도료와 압축공기를 혼합한 후 가열, 용융하여 상기 분체도장탱크에 수용되어 있는 피도장 금속 표면에 분사하여 도막을 형성한다(S130). 이때, 도막의 두께는 평균 60마이크로미터(㎛)로 형성한다.
하지만, 상기한 바와 같은 종래의 분체 도료를 이용한 도장 방법(S100)으로 금속 표면을 도장하는 경우에는 색 교환이나 조색이 곤란하기 때문에 다양한 색상의 도막을 구현하기가 어려운 단점이 있다.
즉, 종래에는 투명 분체 도료만으로 금속 표면을 도장하거나, 혹은 단색을 나타내는 색상 분체 도료만으로 금속 표면을 도장하기 때문에 금속 표면의 도막을 다양한 색상으로 미려하게 형성하지 못하였다.
실제로, 본 발명자가 금속 표면에 서로 다른 색상의 도막을 형성하기 위하여 제1 단색 색상 분체 도료와 다른 제2 단색 색상 분체 도료를 단순 혼합하여 도막을 형성하는 시험을 진행해 본 결과, 제1 단색 색상과 제2 단색 색상의 색 교환이 이루어지지 않고 조색 자체가 불가능하였다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 분산제 역할을 하는 투명 분체 도료와 색상이 서로 다른 여러가지 단색 색상 분체 도료 중 적어도 하나 이상의 색상이 서로 다른 단색 색상 분체를 정해진 비율로 혼합하여 만들어진 것으로 금속 표면 도장에 사용되는 색상 분체 도료를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기한 본 발명에 따른 색상 분체 도료를 이용한 도장 방법을 제공하는 것이다.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 색상 분체 도료는, 분산제 역할을 하는 투명 분체 도료 82∼97중량%와 색상이 서로 다른 여러가지 단색 색상 분체 도료 중 적어도 하나 이상의 색상이 서로 다른 단색 색상 분체 3∼12중량%를 혼합기로 혼합하여 만들어진 것으로 금속 표면 도장에 사용되는 것을 특징으로 하며, 예컨대 투명 분체 도료와 적어도 하나 이상의 서로 다른 단색 색상 분체 도료를 94:6의 비율로 혼합하는 것이 바람직하다.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 색상 분체 도료를 이용한 도장 방법은, 분산제 역할을 하는 투명 분체 도료 82∼97중량%와 색상이 서로 다른 여러가지 단색 색상 분체 도료 중 적어도 하나 이상의 색상이 서로 다른 단색 색상 분체 3∼12중량%를 혼합기로 정해진 시간 동안(예컨대, 대략 3∼7분, 바람직하게는 5분) 혼합하여 금속 표면 도장에 사용되는 색상 분체 도료를 만드는 제1과정과; 제1과정에 만든 상기 색상 분체 도료를 호퍼에 투입하여 정해진 시간 동안(예컨대, 대략 10∼15분) 재차 혼합하는 제2과정; 제2과정 전이나 후에 피도장 금속의 표면에 있는 오염물질(예컨대, 먼지, 녹, 기름 등)을 제거하는 전처리 작업이 완료된 피도장 금속을 히터로 예열하여 분체도장탱크에 수용하는 제3과정; 제2과정과 제3과정이 완료된 후에 분무기로 제2과정에서 재차 혼합된 상기 색상 분체 도료와 압축공기를 혼합한 후 가열, 용융하여 상기 분체도장탱크에 수용되어 있는 피도장 금속 표면에 분사하여 도막을 형성하는 제4과정; 및 제4과정에 이어서 도막 형성이 완료된 피도장 금속을 가마에 투입하여 정해진 시간 동안(예컨대, 대략 1시간∼2시간) 정해진 온도(예컨대, 대략 180∼220℃)로 열처리하는 제5과정;으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 투명 분체 도료에 색상이 서로 다른 여러가지 단색 색상 분체 도료 중 적어도 하나 이상의 색상이 서로 다른 단색 색상 분체를 혼합하여 다양한 색상의 색상 분체 도료를 만들어서 금속 표면의 도막을 다양한 두께와 색상으로 미려하게 구현할 수 있는 장점이 있고, 특히 투명 분체 도료가 분산제 역할을 하기 때문에 색상이 서로 다른 여러가지 단색 색상 분체 도료 중 적어도 하나 이상의 색상이 서로 다른 단색 색상 분체를 혼합하여 금속 표면에 다양한 색상을 도막을 형성하는 경우 색 교환이나 조색을 용이하게 하는 장점이 있다.
도 1은 종래의 분체 도료를 이용한 도장 방법을 나타낸 공정도.
도 2는 본 발명에 따른 색상 분체 도료를 이용한 도장 방법을 나타낸 공정도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 색상 분체 도료는 혼합기로 만드는 것이 바람직하다.
상기 혼합기는 이 기술분야에서 다양한 형태로 제작, 판매되는 것이므로, 그 구성에 대한 구체적인 도면이나 실시예를 설명하지 않더라도 통상의 기술자가 용이하게 이해할 수 있는 것들이다.
본 발명에 따른 색상 분체 도료를 이용하는 분체도장장치로는 피도장 금속이 수용되고 분체 분사 공간이 구비되어 있는 분체도장탱크와 분체 도료 투입용 호퍼, 상기 호퍼의 분체 도료를 압축공기와 혼합한 후 분사구 주변에 설치된 고온장치를 통해 가열, 용융하여 상기 피도장 금속 표면에 분사하여 도막을 형성하는 분무기(spray gun)가 사용된다.
상기한 분체도장탱크와 호퍼, 분무기는 이 기술분야에서 다양한 형태로 제작, 판매되는 것이므로, 그 구성에 대한 구체적인 도면이나 실시예를 설명하지 않더라도 통상의 기술자가 용이하게 이해할 수 있는 것들이다.
본 발명에 따른 색상 분체 도료를 이용하는 분체도장장치로는 금속 표면의 도막의 밀착력을 강화하고 색 교환 혹은 조색의 완성도를 개선하기 위하여 도막 형성이 완료된 피도장 금속을 정해진 시간 동안 정해진 온도로 열처리하는 가마가 사용된다.
상기한 가마는 피도장 금속이 수용되고 상기한 열처리가 가능한 다양한 형태로 제작 가능한 것이며, 그 구성에 대한 구체적인 도면이나 실시예를 설명하지 않더라도 통상의 기술자가 용이하게 이해할 수 있는 것들이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 색상 분체 도료를 이용한 도장 방법(S200)은 작업자에 의해 다음과 같이 수행된다.
먼저, 분산제 역할을 하는 투명 분체 도료 82∼97중량%와 색상이 서로 다른 여러가지 단색 색상 분체 도료 중 적어도 하나 이상의 색상이 서로 다른 단색 색상 분체 3∼12중량%를 혼합기로 정해진 시간 동안(예컨대, 대략 3∼7분, 바람직하게는 5분) 혼합하여 금속 표면 도장에 사용되는 색상 분체 도료를 만든다(S210).
예컨대, 노란색, 오렌지색, 적색, 녹색, 청색, 검정색, 골드펄 색상 중 어느 하나의 색상을 나타내는 단색 색상 분체 도료를 적어도 하나 이상 상기 투명 분체 도료와 혼합하여 금속 표면 도장에 사용되는 색상 분체 도료를 만들 수 있다.
이때, 분산제 역할을 하는 투명 분체 도료와 색상이 서로 다른 여러가지 단색 색상 분체 도료 중 적어도 하나 이상의 색상이 서로 다른 단색 색상 분체 도료를 94:6의 비율로 혼합하는 것이 바람직하다.
예컨대, 오렌지색 색상 분체 도료와 투명 분체 도료를 94:6의 비율로 혼합하여 오렌지색 색상 분체 도료를 만들거나, 노란색 색상 분체 도료와 적색 색상 분체 도료를 작업자가 원하는 비율로 혼합한 도료와 투명 분체 도료를 94:6의 비율로 혼합하여 오렌지색 색상 분체 도료를 만들 수 있다.
본 발명에서는 상기한 노란색, 오렌지색, 적색, 녹색, 청색, 검정색, 골드펄 색상뿐만 아니라, 또 다른 색상의 다양한 단색 색상 분체 도료를 하나 혹은 둘 이상 혼합한 도료를 투명 분체 도료와 혼합하여 작업자가 원하는 도막을 나타내는 색상 분체 도료를 만들 수 있다.
상기와 같이 작업자가 원하는 도막을 나타내는 색상 분체 도료를 만든 상태에서, 다음으로 금속 표면의 도막 형성 시 색 교환 혹은 조색의 완성도를 개선하기 위하여 상기 색상 분체 도료를 호퍼에 투입하여 정해진 시간 동안(예컨대, 대략 10∼15분) 재차 혼합한다(S220).
또한, 상기한 S220 과정 전이나 후에 피도장 금속의 표면에 있는 오염물질(예컨대, 먼지, 녹, 기름 등)을 제거하는 전처리 작업이 완료된 피도장 금속을 히터로 예열하여 분체도장탱크에 수용한다(S230).
상기한 S220 과정과 S230 과정이 모두 완료되고 나면, 이어서 분무기로 상기 S220에서 재차 혼합된 상기 색상 분체 도료와 압축공기를 혼합한 후 가열, 용융하여 상기 분체도장탱크에 수용되어 있는 피도장 금속 표면에 분사하여 도막을 형성한다(S240).
이때, 도막의 두께는 평균 60마이크로미터(㎛)로 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 S240 과정에서는 상기 피도장 금속 표면에 적어도 하나 이상의 서로 다른 상기 색상 분체 도료를 다단계로 분사하여 두께 혹은 색상이 각각 다른 도막을 형성할 수 있다.
예컨대, 상기 S240 과정에서는 상기 피도장 금속 표면에 적어도 하나 이상의 서로 다른 상기 색상 분체 도료를 4단계로 구분하여 분사하되, 1단계에서는 전체 도막의 두께가 15마이크로미터(㎛)가 되도록 분사하고, 2단계에서는 전체 도막의 두께가 30마이크로미터(㎛)가 되도록 분사하고, 3단계에서는 전체 도막의 두께가 45마이크로미터(㎛)가 되도록 분사하고, 4단계에서는 전체 도막의 두께가 60마이크로미터(㎛)가 되도록 분사할 수 있으며, 그 결과로 금속 표면의 도막을 다양한 두께와 색상으로 미려하게 구현할 수 있다.
상기와 같이 도막 형성이 완료되고 나면, 마지막으로 피도장 금속을 가마에 투입하여 정해진 시간 동안(예컨대, 대략 1시간∼2시간) 정해진 온도(예컨대, 대략 180∼220℃)로 열처리한다(S250).
상기와 같이 도막이 형성된 피도장 금속 표면을 열처리하면 도막의 밀착력을 강화하고 색 교환 혹은 조색의 완성도를 개선할 수 있다. 또한, 도막을 열처리하는 동안 투명 분체 도료가 분산제 역할을 하기 때문에 금속 표면에 형성되는 다양한 색상의 도막의 색 교환이나 조색을 용이하게 할 수 있다.
또한, 상기와 같이 도막이 형성된 피도장 금속 표면을 열처리하는 경우, 예컨대 피도장 금속이 두께 1t, 즉 1mm인 철판인 경우 정해진 시간 동안(예컨대, 대략 1시간∼2시간) 200℃로 가열하는 것이 바람직하고, 두께 2t인 철판인 경우 정해진 시간 동안(예컨대, 대략 1시간∼2시간) 220℃로 가열하는 것이 바람직하다.
이상에서 설명한 본 발명에 따른 색상 분체 도료 및 그 도장 방법은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있는 범위까지 그 기술적 정신이 있다.

Claims (6)

  1. 분산제 역할을 하는 투명 분체 도료 82∼97중량%와 색상이 서로 다른 여러가지 단색 색상 분체 도료 중 적어도 하나 이상의 색상이 서로 다른 단색 색상 분체 도료 3∼12중량%를 혼합기로 혼합하여 만들어진 것으로 금속 표면 도장에 사용되는 것을 특징으로 하는 색상 분체 도료.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 단색 색상 분체 도료는 노란색, 오렌지색, 적색, 녹색, 청색, 검정색, 골드펄 색상 중 어느 하나의 색상을 나타내는 단색 색상 분체 도료인 것을 특징으로 하는 색상 분체 도료.
  3. 분산제 역할을 하는 투명 분체 도료 82∼97중량%와 적어도 하나 이상의 서로 다른 단색 색상 분체 도료 3∼12중량%를 혼합기로 정해진 시간 동안 혼합하여 금속 표면 도장에 사용되는 색상 분체 도료를 만드는 제1과정(S210)과;
    제1과정(S210)에 만든 상기 색상 분체 도료를 호퍼에 투입하여 정해진 시간 동안 재차 혼합하는 제2과정(S220);
    제2과정(S220) 전이나 후에 피도장 금속의 표면에 있는 오염물질을 제거하는 전처리 작업이 완료된 피도장 금속을 히터로 예열하여 분체도장탱크에 수용하는 제3과정(S230);
    제2과정(S220)과 제3과정(S230)이 완료된 후에 분무기로 제2과정(S220)에서 재차 혼합된 상기 색상 분체 도료와 압축공기를 혼합한 후 가열, 용융하여 상기 분체도장탱크에 수용되어 있는 피도장 금속 표면에 분사하여 도막을 형성하는 제4과정(S240); 및
    제4과정(S240)에 이어서 도막 형성이 완료된 피도장 금속을 가마에 투입하여 정해진 시간 동안 정해진 온도로 열처리하는 제5과정(S250);
    으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 색상 분체 도료를 이용한 도장 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 제1과정(S210)에서는 노란색, 오렌지색, 적색, 녹색, 청색, 검정색, 골드펄 색상 중 어느 하나의 색상을 나타내는 단색 색상 분체 도료를 적어도 하나 이상 상기 투명 분체 도료와 혼합하는 것을 특징으로 하는 색상 분체 도료를 이용한 도장 방법.
  5. 제3항에 있어서, 상기 제4과정(S240)에서는 상기 피도장 금속 표면에 적어도 하나 이상의 서로 다른 상기 색상 분체 도료를 다단계로 분사하여 두께 혹은 색상이 각각 다른 도막을 형성하는 것을 특징으로 하는 색상 분체 도료를 이용한 도장 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제4과정(S240)에서는 상기 피도장 금속 표면에 적어도 하나 이상의 서로 다른 상기 색상 분체 도료를 4단계로 구분하여 분사하되, 1단계에서는 전체 도막의 두께가 15마이크로미터(㎛)가 되도록 분사하고, 2단계에서는 전체 도막의 두께가 30마이크로미터(㎛)가 되도록 분사하고, 3단계에서는 전체 도막의 두께가 45마이크로미터(㎛)가 되도록 분사하고, 4단계에서는 전체 도막의 두께가 60마이크로미터(㎛)가 되도록 분사하는 것을 특징으로 하는 색상 분체 도료를 이용한 도장 방법.
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