KCC ‘공정 단축’ 후도막 분체도료 개발…이차전지 시장 공략

분체도료 250㎛ 두께 도막 1회 공정으로 단축
전기·전력 부품의 절연·내식 성능 요구 충족

▲KCC가 개발한 후(厚)도막 분체도료 적용 샘플(왼쪽)과 기존 분체도료 1회 도장 샘플(오른쪽). (사진= KCC)

KCC가 도장 공정을 절반으로 줄일 수 있는 후(厚)도막 분체도료를 개발하며 이차전지·전기전력 시장 공략에 나선다고 28일 밝혔다.

일반적으로 도료(페인트)는 끈적한 액상 형태를 떠올리지만, 분체도료는 휘발성 용제나 희석제를 사용하지 않는 ‘가루형’ 도료를 일컫는다. 정전 스프레이 건을 이용해 도장 대상인 금속(양전하)에 분체도료(음전하)를 흡착시킨 뒤 열을 가해 도막을 형성하는 방식으로, 가루가 부착돼 굳는 구조인 만큼 도막이 흘러내리거나 주름이 생길 우려가 적어 작업성이 우수한 것이 특징이다. 또 금속에 부착되지 않은 분체도료는 회수 및 재사용이 가능해 작업 과정에서 발생하는 폐기물이 적어 친환경성과 경제성도 높다.

KCC는 정전도장 1회만으로 최대 250㎛ 이상의 도막 두께를 구현하는 분체도료를 선보였다. 이번 신제품은 기존 분체도료가 1회 도장으로 구현할 수 있었던 최대 도막 두께 약 120㎛ 수준을 두 배 이상 확대한 것으로, 이차전지와 전력 제어장치 등 핵심 부품에 요구되는 절연·난연·고(高)내식 성능을 충족하도록 개발됐다.

일반적인 분체도료는 1회 도장 시 약 60~80㎛ 수준의 도막 두께를 형성하며, 전압이나 에어압력 등의 도장 조건을 조정하더라도 최대 120㎛ 내외가 한계로 작용한다. 일정 두께를 넘어서면 이미 붙은 분말과 새로 분사된 분말 사이에서 정전기적 반발력이 발생하는 ‘정전반발 현상’ 때문에 더 이상 두껍게 도장할 수 없다. 이러한 한계로 250㎛ 이상의 도막이 요구되는 이차전지 부품과 전력제어 및 변환장치, 고내식 구조물 시장에서는 2회 공정 또는 예열 공정이 불가피했다.

KCC가 이번에 개발한 제품은 정전반발 한계를 제어하는 기술을 적용해 예열 없이 한 번의 도장만으로 최대 250㎛ 후도막 구현이 가능한 것이 핵심이다. 또 250㎛ 두께에서도 도막 평활성을 유지하는 레벨링 향상 기술을 더해, 작업 품질도 한층 높였다.

분체도료 도장 업체가 후도막 도장 시 KCC 신제품을 활용하게 되면 도장 공정 단축과 예열 및 경화(Cure) 과정에서의 에너지 절감을 통해 생산 원가를 낮출 수 있다. 이에 따라 작업 효율성이 크게 개선되면서 가격 경쟁력도 한층 강화될 것으로 보인다. 공정이 한 번으로 줄어들면서 도장면이 외부 공기와 분진에 노출되는 시간도 짧아져 오염 입자 유입 가능성도 낮아진다. 아울러 에너지 사용량 감소를 통해 탄소 배출 저감 효과도 기대할 수 있다.

KCC는 공정을 대폭 단축하면서도 절연 성능과 난연 특성은 기존 제품 수준 이상으로 확보했다. 특히 이차전지와 고전압 전력부품의 안전성과 직결되는 내전압 신뢰성까지 강화되면서, 전기·전력기기 부품 제조사의 소재 선택 폭도 한층 넓어질 것으로 전망된다.

KCC 관계자는 “전기차 시장은 배터리와 전력부품의 절연·내열 요구가 높아지는 동시에, 제조 공정 효율화가 경쟁력의 핵심 요소가 되고 있다”며 “이번 신제품은 이런 시장 변화에 대응하기 위한 KCC의 기술 역량을 보여주는 사례”라고 말했다.

이어 “앞으로도 EV 부품과 고신뢰 산업용 소재 분야에서 요구되는 성능과 공정 효율을 동시에 만족시키는 맞춤형 제품 개발을 지속적으로 추진할 것”이라고 덧붙였다.