도료 제조 프로세스 및 기술 동향

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1. 도료의 제조 프로세스

 

 1) 도료는 많은 원료를 투입하여 제조되기 때문에 주로 거대설치의 배치로 생산된다

 2) 도료는 자본 집약적 산업은 아니지만 1달러의 고정비용을 통해 연간 4달러 이상의 매출을 올린다

 3) 도료를 제조 시 가장 많은 비용이 들어가는 부분은 원료의 구매 비용이다

 4) 일반적으로 미국에서 도료의 수익은 유럽보다 높은 편이며  미국의 이익률은 10% 선인 반면 유럽은 5% 정도이다

 5) 유럽은 수많은 제조사가 존재하며 규모는 더 작고 40% 를 차지하며 미국은 중소업체가 20% 선이다

 6) 미국은 자국의 세금지출 비용 및 노동비가 낮으며 원료가격이 상승하며 마진이 감소하며 제품 가격은 6개월 단위로

    원료상승분을 감안해 인상한다

 

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2. 도료의 기술 동향

 

 1) 도료는 근본적으로 친환경 제품이 아니기 때문에 60 년대 이후부터 기술이 친환경에 집중되어 있으며 수용성도료,

    분체도료, 자외선 경화도료, 하이솔리드도료등 꾸준히 환경 친화적인 도료들이 연구되어 오고 있다

 2) 이러한 타입의 도료들은 많은 발전을 이루어 지금 실제로 양산이되어 다양한 분야에 적용되어 있다

 3) 자외선 경화도료는 목공 도료 및 자동차 내외장등 다양한 분야에 많이 사용되며 처음 도입이 시작된 나라를 이탈리아다

 4) 환경문제가 대두되기 전에는 친환경도료의 발전이 거의 없었지만 물성적인 개선 및 비용의 절감등 다양한 연구가

    이루어지고 있다

 

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3. 코팅에 사용되는 나노 원료들

 

 1) 20마이크로 미만의 산화알루미늄 입자들은 자동차 도료의 내스래치성 및 UV 도료의 상도용 마감재로 사용이 된다

    특히 나노실리카 입자들은 더 좋은 내스크래치성을 보여준다

 2) UV 도료 및 항균 화장품에 사용되는 산화아연은 나노 사이즈의 무기입자를 통해 안전성을 확보하며 유기용 UV

    안정제는 시간이 지나며 UV 선에 의해 분해되어 효율성이 떨어진다

 3) 산화인듐주석은 대전방지 및 IR 흡수제에 대한 제품으로 사용되며 태양열 유리막 코팅에도 사용이 가능한데 이 부문

     에서 대부분의 IR은 차단되며 가시광선은 통과시키는 기술이 접목되어야 한다 또한 휴대가 편리한 저가의 에어컨디션

     기능에도 적용되야 한다

 4) 대전방지 기능과 IR 흡수제에 적용되는 산화안티몬주석과 산화구리는 항균과 오염방지 기능개선을 시켜준다

 5) 내스크래치성, 광택저하 및 내충격성등에 가장 범용적으로 사용하는 원료는 실리카이며 나노사이즈 입자의 실리카

     분산된 제품은 고가의 자동차용에 적용되어 사용 중이다

 6) 바스프는 아크릴레이트 실리카를 분산한 제품을 개발했는데 이러한 실리카는 내수성에 강하여 건축용 도료와 견고한

    필름에 적용될 수 있으며 나노사이즈의 실리카 입자는 분체도료의 유동성 및 흐름성 그리고 내부식성 등을 개선시켜

    준다

 7) Tio2 필러는 자체 정화시킬 수 있는 제품에 사용되며 광촉매 효과로 인해 도료 표면의 오염물질을 제거시켜 줌으로

    건축및 바닥방수제에 적용할 수 있다 또한 나노 사이즈의 입자를 가진 안료들은 항균도료에 적용되어 은유기 화합물과

    함께 사용된다

 8) 산화세륨은 UV 흡수 제품과 내구성, 내칩피성등을 향상시켜 클리어한 목공용 도료에 적용된다

 9) 글래스용 소수성 도료, 바닥재에 적용되는 내마모성 도료 내스크래치성 외장재등 나노원료의 제품은 다양한 분야로

     응용 가능하다

10) 나노의 기술을 다양하게 응용하자면 도막두께를 통해서 열교환기등 다양한 성능을 부여할 수 있다

11) 나노물질을 이용해 개발한 제품의 생산은 연간 15만 톤 이상으로 추측하며 제품가격은 일반도료 가격보다 훨씬 비싸다

12) 전도성 도료를 개발하기 위해 나노튜브 제품들이 응용될 것이며 열가소성 수지 등 기계분야의 도료, 잉크의 금속 전도

     성 도료 등 반응속도 또한 개선될 것이다

13) 최근의 도료 연구를 통해 나노원료들의 사용이 활발해졌으며 점도가 낮고 공유결합이 용이하여 입자의 표면을 기능화 

     시키는데 기여한다

14) 많은 원료업체들이 나노 관련 원재료를 개발 및 공급하고 있으며 BYK, Evonik, BASF 등 화학제조사들을 통해 공급받

     을 수 있다

 

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4. 유럽의 도료 환경규제 개요

 

 1) 유럽의 대부분의 국가들은 1990년대에 이미 도료산업에 대해 각종 규제들을 적용하기 시작했다

 2) VOCs 에 대한 다양한 규제가 있는데 영국은 법규로 제정이 되었으며 독일 및 네덜란드는 각 지방자치단체를 통해

     VOCs 배출에 대해 통제하고 있다

 3) 네덜란드는 1990년에 건축용 실내도료에 대해 유기용제를 함유한 제품의 사용을 금지하였다

 4) 스웨덴은 건축용 실내도료에 대해 대부분 수성제품을 사용하고 있다

 5) 유럽위원회는 1999년에 VOC 감소를 위해 Solvents Emission Directive(SED) 를 채택하여 매년 VOC 저감을 위해 노력

     하고 있다

 6) SED는 도료에 대한 VOC 뿐 아니라 다양한 산업분야에서 배출되는 VOC 또한 규제하고 적용하고 있다

 7) 도료 제조사의 약 40만 개 업체 중 90%는 중소업체이며 고용인원은 1200만 명이다

 8) 유럽위원회는 SED 외에 또 다른 법규들도 마련하였는데 차량용 및 건축용 도료의 VOCs 저감에 집중되어 있다

 9) 도료 및 잉크는 이러한 법규를 통해 VOCs 규제와 함께 승인되었다

10) 자동차 및 건축용 도료의 VOCs 배출은 연간 50만 톤이 넘으며 유럽에서의 4000여 개의 제조사가 해당된다

11) 이러한 법은 10년에 걸쳐 단계를 거쳐 이루어지며 도료 제조업체와 관련 기업들이 신규 법을 적용하는데 유예 기간이

     필요하기 때문에 충분한 대비 시간이 주어져야 한다

12) 이 법안에 따라 제조사들이 준비를 마치게 되면 현재 대비 VOC 배출량이 40% 이상 저감되며 용제를 사용하는 다른 산

      업을 포함해 50% 이상도 저감 할 수 있을 거로 예상한다

13) 도료업계에서 VOC 함량에 대한 규제는 10단계로 나누어 볼 수 있으며 수계 및 용제 등 시스템에 따라서도 나눌 수 있다   또한 건축 내장재로 실내 및 천장용 등 2개의 추가적인 규제도 있다

14) 건축용 도료를 생산하는 중소업체들은 이러한 규제를 지키기 위해 R&D 장비와 설비등에 대한 투자에 비용부담이 크다

15) 이러한 개발비용의 상승으로 인해 제품의 가격이 15% 이상 인상될 것으로 예상된다

16) 자료에 따르면 유기용제 및 알키드 수지의 제조업체는 수익이 40% 정도 감소할 것으로 보이며 대규모 제조업들은 설

      비를 투자할 여력이 되며 수익을 얻을 수 있다

17) 자동차 보수용 도료의 경우 연간 유기용제의 배출량이 15만 톤에 이르며 배출량의 50% 이상을 감소하기 위해 수용성

     도료로의 전환을 시행했다

18) 유럽의 도료산업은 유럽의 규제관련된 Registration Evaluation, Authorization of Chemicals(REACH)에 의한 영향을

      받는데 이 규정은 약 8만여 개 물질에 대해 독성평가를 요구한다

19) 도료제조업체가 연간 100톤 이상 도료를 판매하며 해당 국가에 추가적인 세금을 부과해야 한다

20) 각 당국은 독성물질, 발암물질, 생체축적물질, 내분비교란물질 등 건강에 유해한 자료에 대한 보고서를 제출해야 한다

 

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5. 유럽 REACH의 도료산업 영향

 

 1) REACH에 원료를 등록하려면 많은 비용과 시간이 소요되기 때문에 원료 물질의 감소가 예상된다

 2) REACH 등록비용에는 소량물질은 약 6만 유로, 대량물질 등록은 100만 유로 이상이 드는 걸로 예상된다

 3) REACH 등록을 하게 되면 제조사들은 배합에 대한 기밀유지가 어려워진다

 4) 도료산업이 다양한 수출을 루트를 통해 비 유럽 기업들도 해당 규제를 따라야 한다

 5) 유럽으로 도료를 수출하기 원하는 비유럽의 공급업체들도 REACH 물질등록을 해야 한다