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│ 최근 부각되고 있는 도료분야의 기술개발 동향을 살펴보면 지구환경 │
│보호와 관련 VOC(휘발성유기화합물) 방출규제에 대처하기 위한 자연 │
│친화형도료의 연구개발을 들 수 있고, 정보화시대에 요구되는 전자파 │
│방지도료, 위생성이 강조되는 항균성도료 및 세차, 왁스칠도 필요 없게│
│해주는(Maintenance-Free) 자동차 도료 등 고기능성을 지향하는 도료의│
│개발로 과거에는 생각하지도 못했던 기능을 갖는 꿈의 도료가 나올 │
│날도 머지 않았다. │
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1. 도료의 역사

물체의 표면을 피복하여 그 물체를 보호하고 미화하는 일은 오래 전부터
행하여져 내려왔다. 이집트의 미이라가 옻칠로 도장(塗裝)되어 있다든지
고분에서 발견된 돌화살촉이 도장되어 있는 예는 동서양을 막론하고 흔히
볼 수 있다.물론 여기에 사용된 물질은 천연물로 존재하는 역청질(瀝靑質,
Bitumen), 로진(Rosin), 유지(油脂), 생옻칠 등이다. 대개 이들은 경험에
의해 행해졌으며 여기에 유채색(有彩色)의 분말을 혼합시켜 아름다움을
부여한 것도 있다.

그러나 오늘날 우리가 사용하고 있는 도료의 개념과 비슷한 형태의 것,
즉 용제(溶劑)로 희석하여 사용한 것은 18세기경부터 시작되었으며 감즙
이나 옻칠이 바뀌어 오늘날의 식물유를 사용한 유성(油性)페인트가 나오게
되었다.

도료와 도장의 획기적인 발전이 시작된 것은 1920년 이후 니트로세루
로즈를 합성하여 락카에 응용하면서부터 이다. 이와 같은 속건형도료
(速乾形塗料)가 개발됨과 동시에 도장기기로서도 스프레이 건이 발명
되었으며 이로 인하여 Air spray gun을 사용한 연속 도장도 가능하게
되었다.

제2차 세계대전 중 알키드수지, 초산비닐 에멀젼수지 등이 도료용
수지(樹脂)로 개발되었으나 본격적인 발전은 전쟁이 끝난 후부터이다.
즉, 알키드, 멜라민, 불포화 폴리에스텔, 에폭시, 우레탄, 아크릴, 비닐,
실리콘수지 등이 다양하게 개발되어 도료용 수지로 사용하게 되었으며
오늘날에는 불소수지, 무기질수지도 도료용 수지로 사용하게 되어 도료의
많은 발전을 이룩하게 되었으며 최근에는 환경오염을 고려한 자연친화형
도료 및 특수 기능이 부여된 고기능성 도료에 이르기까지 다양한 제품들이
개발되어 시판되고 있다.

2. 환경 친화형 도료의 대두

현재 유통중인 도료의 약 70% 정도가 휘발성 유기용제를 희석제로
사용하고 있어 산성비의 원인물질 중 하나로 취급되고 있으며 지구환경
보호를 위한 VOC(Volatile Organic Compound, 휘발성유기화합물) 규제
대상이 되고 있다. 이에 대한 도료산업계의 대응방안으로 기존 유기
용제를 물로 대체한 수계도료, 용제의 양을 최소화한 하이솔리드(High
Solid)도료, 100% 고형분의 분체도료 등의 지속적인 연구 개발이 이루어
지고 있다

3. 분야별 도료 기술개발동향

가. 건축용 도료

21세기에서의 건축업계는 어떻게 되어 있을 것인가? 또한, 그 시대의
도료 및 도장기술은 어떻게 변화하여 있을 것인가? 전반적으로 사회
변동이 심한 현대에서 장기적인 시야로부터 예상하기란 매우 어려운
문제이다.

그러나, 예로부터 『의식주』는 인간에 있어서 없으면 안되는 것으로
21세기에 있어서도 어떠한 형태로든 건물은 존재하며 그것을 의도적으로
미장성을 가지게 하고 여러 가지 기능을 부여하는 도료 및 도장기술은
필요할 것이다.

건축용 도료는 도시를 구성하는 건물에 사용되는 것인 만큼 색채에
대해서도 충분한 고려가 필요하며 이에 대한 인식도 점점 높아지고 있다.
색채에 대한 기호도 꾸준히 변화하고 있어 독특한 문화를 창조한다는
의미에서 색채 면에 있어서 도료업계에 요구되는 과제는 한층 크다 하겠다.

또한 최근에는 도료에 의한 미관의 보호 뿐 아니라 새로운 요소로서
기능성이 점점 더 중요해지고 있으며, 정보화시대에 있어서 요구되는
전자파 방지도료 개발, 위생성이 강조되는 항균성도료 및 에너지 절약을
위한 단열기능을 갖는 차열성도료의 개발도 기대된다 하겠다.


나. 선박용 도료

선박은 항상 부식성이 심한 해양환경에 놓여 있기 때문에, 도료에
부과되는 기능은 매우 크다 하겠고 환경친화적이고 기능 및 성능 향상을
위하여 개발되고 있는 주요 선박용 도료를 살펴보면 다음과 같다.

(1) 무용제(無溶劑) 초속경화형 NON-TAR계 방식도료(防蝕塗料)

현재 사용되고 있는 TAR-EPOXY도료에 대체되는 것으로서 1-2시간만에
경화 건조되며 1회 도장으로 소정의 도막을 확보할 수 있는 NON-TAR계의
방식도료이다. 또한, 방식성에 있어서도 TAR EPOXY도료에 비해 물성이
떨어지지 않을 뿐만 아니라 무용제형이기 때문에 안전하다는 장점이 있다.

(2) 수성계(水性系) 방식도료

선박 내 거주지역 내부, 공간부 등 비침수 부분에 적합한 도료이며
도장작업시 수성(水性)인 관계로 안전 면이나 환경대책 면에서 효과가
크다. 물론, 건조성이나 도막에 요구되는 방식성, 물리적 성능에 대해서는
현재 사용되는 녹 방지 도료에 비해 우수한 물성이 요구된다.

(3) 무공해형 선저방오도료(船底防汚塗料)

해양생물 부착방지 방법으로서 유기주석화합물계 방오제(防汚劑,
Antifouling Agent)를 배합하지 않고 도막표면의 물리적 특성, 예를 들면
발수(撥水, Water-Repellent)성능 등을 이용하여 생물부착을 방지하는
도료로서, 적어도 4 - 5년간은 사용 가능하여야 하고 운항 시에 생기는
마찰저항을 감소시키는 효과도 요구되고 있다.


(4) 붙이는 도료

필름을 붙여 도막으로 사용할 수 있도록 한 것으로 선박에서는 도막
두께를 올리기 어려운 엔진부 등에 붙이는 도료로 적용하는 것이 고려될
수 있다. 무용제형이므로 안전하고 위생적이며, 균일한 도막을 얻을 수
있어 품질 면에서도 우수하고 또한 건조시간이 필요 없기 때문에 공정
단축이 되는 장점이 있다.

(5) 분체도료

분체도료는 소부(燒付, 열가공)가 필요하기 때문에 적용은 사다리,
난간, PIPE류 등 비교적 작은 것에 국한되지만 고품질 도막은 얻을 수
있기 대문에 장기 내구성을 기대할 수 있다.

다. 자동차용 도료

19세기 이전의 도장은 물체의 보호와 미장을 목적으로 행해진 작업
이었으나, 현재는 보호와 미장 외에도 도막성능이 중요시되는 경우가
많다. 자동차는 통상 옥외에서 사용되기 때문에 비나 햇빛에 노출되며
지역에 따라 염해(鹽害)에도 노출되고 또는 결빙되기도 한다. 또한
자동차는 예전과 비교하여 현격하게 가격이 싸지고 있다고는 하지만
고급감을 나타나기 위한 외관의 요구가 높아, 고도의 기술을 필요로
하고 있다.

(1) 하도 도료(下塗 塗料)

70년대에는 이미 전착도장(電着塗裝) 기술이 개발되어 음이온형의
전착도료가 이용되었고 80년대에는 녹 방지에 강한 양이온형의 전착도료로
대체되었으며, 더욱 녹 방지력을 향상시킨 후막형 양이온 전착도료가
개발되었다. 또한 표면처리 강판의 적용에 따라 녹 방지력이 대폭 향상
되었다. 90년대에는 도료의 소부(열처리)시 유동성을 조절하는 방법으로
강판의 절단시 생기는 모서리 부분을 피복하는 전착도료도 개발되었다.

(2) 중도 도료(中塗 塗料)

70년대에 이미 현재 사용되고 있는 용제형 중도도료가 개발되어
현재에도 주류를 이루고 있다. 70년대 후반에는 분체도료가 도장되는
경우도 있었지만, 외관의 문제로 아직 주류를 이루지는 않았다. 80년대
후반에는 차체에 작은 돌 등이 충돌하여 상처 자국이 생기는 것을 줄이기
위해 프라이머(Primer, 전처리도료)와 환경문제로 인해 수성도료도
개발되었다. 90년대에는 보다 더 나은 외관 향상을 위해 우레탄을 이용한
중도 도료도 개발되었다.

(3) 상도 도료(上塗 塗料)

미관 및 외적요인에 대한 보호기능을 가진 도료로서 소재를 보호하는
하도 도료 및 중도 도료와 조합하여 사용하며 요구되는 성능으로는 색상,
광택, 내후성 및 밀착성을 들 수 있다. 80년대 우수한 외관을 얻기 위해
2액형 우레탄 도료도 개발되었다.

90년대 들어서 새로운 기능으로서 왁스(Wax)를 도포하지 않더라고 물을
튀겨주는 불소계 도료가 개발되었다. 또한 90년대 후반에는 최근의 문제가
되는 산성비에 의한 도막의 부식이나 세차기의 브러쉬에 의한 상처를 적게
하기 위한 신가교형 불소계 도료도 개발되었다.

현재의 자동차 도장은 전착도료를 제외하고, 용매로 유기용제를 사용
하고 있는 것이 주류이다. 21세기의 도장 기술로서는 환경대응 기술이
최대의 과제로 될 것이고 금후 자동차 도장의 모든 공정이 무용제도장으로
변하지 않으면 안될 날이 머지 않아 올 것이다.

또한, 어떠한 작업 없이 언제까지라도 신차의 광택을 유지할 수 있도록
하는 도료의 개발이 요구되고 있어, 21세기에는 이와 같은 도료
(Maintenance-Free 도료)의 개발로 시가지의 여기저기에서 볼 수 있는
세차장도 없게 되며, 일요일에는 자동차에 왁스칠하는 광경도 대부분 볼
수 없게 되는 날이 올 수 있지 않을까 ?

4. 특허출원동향

o 국가별/연도별 특허출원동향 (표1)

1976년부터 2000년에 이르기까지 도료분야에 대한 특허출원 건수를
보면 총3,054건에 이르고 국가별로 보면 한국특허가 1,142건, 미국
특허가 694건, 일본특허가 649건, 독일특허가 265건 그리고 기타 국가가
304건으로 출원 건수에 있어서 한국특허가 약37%를 점유하고 있어 단연
우위를 차지하고 있으며, 1986년의 아시안 및 1988년의 올림픽 개최에
즈음하여 각국 모두 도료분야의 출원이 급증하였던 경향을 보여주고 있다.

o 출원인별 /연도별 특허출원동향 (표2)

출원건수 상위 10개사의 과거 10년간(1991년 - 2000년)의 출원동향을
보면, 내국인인 금강고려화학(주)가 208건으로 단연 톱을 차지하고 있으며
다음으로 닛본페인트, 바이엘, 롬앤드하스, 디피아이로 이어지며 상위
10개사 중 내국인은 금강고려화학(주)를 포함하여 2개사에 불과하고
나머지는 외국인이 차지하고 있음을 알 수 있다.

<첨부>
(표1) 국가별/연도별 특허출원동향
(표2) 출원인별/연도별 특허출원동향

** 문의 : 심사3국 정밀화학심사담당관실
임창수 서기관. 전화 042)481-5582