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코팅제에 사용되는 탄산칼슘은 빛을 산란시켜 투명도를 낮추는 데 기여한다. 이 입자들은 완전히 둥글지 않기 때문에 빛이 직진하는 대신 굴절되고 퍼지는 수많은 작은 지점을 만들어낸다. 따라서 코팅을 적용했을 때, 기존의 둥근 충전재보다 아래에 있는 것을 훨씬 더 효과적으로 가릴 수 있다. 최상의 결과를 얻기 위해 제조업체들은 일반적으로 1~3미크론 크기의 미세하게 분쇄된 탄산칼슘 입자를 사용한다. 이러한 작은 입자는 첨가제를 포함하지 않은 일반 배합 대비 약 18% 더 나은 커버력을 제공한다. 최근 『코팅 소재 저널(Coating Materials Journal)』에 발표된 연구는 다양한 산업 분야에서 수행된 현장 테스트의 이러한 결과를 뒷받침하고 있다.
탄산칼슘은 높은 가격의 이산화티타늄(TiO2)을 부분적으로 대체하는 데 효과적이며, 밝기를 충분히 유지하면서 전체 비용을 절감할 수 있기 때문에 다양한 응용 분야에서 잘 활용된다. 약 20% 혼합 시 대부분의 제품은 여전히 원래 반사 특성의 약 95%를 유지하며, 이로 인해 생산되는 갤런당 약 38센트의 소재비 절감 효과를 얻을 수 있다. 이 광물은 100그램당 22~28그램의 낮은 기름 흡수율을 나타내므로 안료 함량을 증가시킬 때 발생하는 성가신 점도 문제를 유발하지 않는다. 따라서 제조업체는 도포 성능이나 건조 후 외관에 영향을 주지 않고도 더 많은 색소를 배합할 수 있게 된다. 외관 품질을 해치지 않으면서 비용을 절감하려는 기업들에게 탄산칼슘은 경제적 이점과 동시에 우수한 마감 품질을 제공하는 실용적인 해결책이 된다.
30% 부피 농도를 초과하게 되면 입자들이 너무 밀집하면서 투명도 문제를 일으키기 시작한다. 물질이 지나치게 많이 응집되면 입자 간 간격이 극도로 줄어들어 빛이 차단되는 것이 아니라 오히려 통과할 수 있는 경로를 찾게 되고, 이로 인해 하부 기재의 문제가 드러나게 된다. 대부분의 수성계 시스템의 경우, 하부를 효과적으로 가리고 필름의 무결성을 유지하며 내구성을 보장하는 균형을 고려할 때 약 15~25% 정도가 가장 적합하다. 표면 처리된 탄산칼슘은 입자 간 적절한 간격을 유지하면서 더 고르게 분산되기 때문에 제조업체가 문제 없이 함량 한계를 다소 더 높일 수 있도록 도와준다.
코팅용 탄산칼슘은 완벽하게 매끄러운 표면을 구현하는 데 중요한 역할을 하며, 입자 공학 기술을 통해 최종 마감 품질을 정밀하게 조절할 수 있습니다. 현대의 제형들은 탄산칼슘의 독특한 특성을 활용하여 기능적 성능과 미적 외관 모두를 최적화합니다.
코팅막의 특징인 오렌지 필 광택을 유발하는 미세한 표면 결함을 수정할 때, 1~3마이크론 크기의 초미세 탄산칼슘 입자는 뛰어난 효과를 발휘합니다. 시험 결과에 따르면, 일반 필러와 비교했을 때 이러한 미세 입자는 보기 싫은 질감을 약 40% 정도 줄일 수 있습니다. 이 입자 크기는 폴리머 필름의 매끄러운 표면을 형성하기에 이상적이라고 제조업체들이 판단하는 크기와 정확히 일치하므로, 페인트 작업 시 브러시로 칠하든 롤러로 칠하든 관계없이 더 나은 결과를 얻을 수 있습니다. 이러한 초미세 등급을 포함한 제형으로 전환한 페인트 작업자들은 층 사이의 샌딩 작업을 약 22% 정도 덜 해도 코팅 간 접착력은 여전히 강력하게 유지된다고 보고합니다. 이는 다중 코팅이 필요한 작업을 수행하는 시공자들에게 실질적인 시간 절약을 의미합니다.
좋은 외관의 필름을 제작할 때 입자들이 거의 동일한 크기를 갖는 것이 매우 중요합니다. 입자 크기의 변동성을 단지 5%만 줄여도 표면이 약 18% 더 매끄러워지는 것을 확인할 수 있습니다. 외관이 균일하고 깔끔하게 보이는 데 중요한 요소를 고려하면 이는 상당히 인상적인 결과입니다. 구형 모양의 입자들도 많은 도움이 되는데, 이는 빛을 이상한 방향으로 산란시키지 않기 때문입니다. 따라서 제품은 60도 각도에서 측정 시 광택도 90유닛 이상의 높은 광택 기준에 도달할 수 있습니다. 반면에 입자 크기의 변동성이 과도할 경우 문제가 발생하기 시작합니다. 입자 배열이 불균일해져서 표면에 미세한 울퉁불퉁함이 생기며, 10배율 현미경으로 자세히 보면 누구나 쉽게 눈치챌 수 있습니다. 이러한 결함들은 완제품의 외관과 촉감을 해칩니다.
PCC는 나노 첨가제 기술로 얻어지는 것과 유사한 표면 마감을 제공하지만 비용은 약 30% 정도 저렴합니다. 점도 측면에서 보면, 공학적으로 설계된 PCC 입자는 일반적인 분쇄 탄산칼슘에 비해 두께 요구 사항을 줄여줍니다. 여기서 약 12~15%의 감소가 발생하며, 이는 제조업체가 여전히 충분한 불투명도를 유지하면서 25~35마이크론 두께의 훨씬 더 얇은 코팅을 적용할 수 있음을 의미합니다. 실제 산업 환경에서 수행된 시험 결과에 따르면, PCC 첨가제를 포함한 코팅은 시간이 지나도 매끄러운 상태를 유지합니다. 가속화된 내후성 시험을 거친 후에도 이러한 표면은 Ra 측정값이 0.8마이크론 이하로 유지되었으며, 기존의 충전재와 비교했을 때 상당히 인상적인 수치입니다. 장기간 사용 중 매끄러움을 유지하는 측면에서 기존 옵션 대비 약 2.5배 향상된 성능을 보입니다.
페인트 및 코팅제에 탄산칼슘(CaCO₃)을 사용하는 비중이 크게 증가하고 있으며, 이는 원가 절감 효과와 더불어 외관 향상 및 물리적 특성 개선에 기여하기 때문이다. 안료 확장제이자 기능성 충전재 역할을 하는 탄산칼슘은 건축용, 산업용, 장식용 등 다양한 용도에서 최적의 성능을 보장한다.
탄산칼슘은 이산화티타늄과 같은 고가의 주요 안료를 대체하는 비용 효율적인 선택지로, 제형의 불투명도나 밝기를 희생하지 않으면서도 효과를 발휘합니다. 균일한 입자 크기 분포와 적절한 굴절 특성을 갖춘 이 소재는 표면 전반에 걸쳐 균일한 색상 분산을 달성하는 데 도움이 됩니다. 내구성이 특히 중요한 실내 및 실외 용도에서 페인트 제조사들은 이를 매우 유용하게 활용합니다. 이 첨가제는 페인트의 문지름 저항성과 표면 부착력을 개선할 뿐만 아니라 마감 처리된 표면의 전반적인 매끄러움을 향상시킵니다. 또한 탄산칼슘은 시간이 지나며 직사광선에 노출되었을 때 색상의 일관성을 유지하는 데 기여하여, 페인트 칠된 구조물이 훗날 더 이상의 바래기, 균열 또는 벗겨짐 문제를 덜 겪게 합니다.
낮은 기름 흡수율 덕분에 흐름성이나 도포 특성에 부정적인 영향을 주지 않으면서도 더 높은 안료 함량을 가능하게 하여 전체적으로 코팅 작업성을 개선합니다.
탄산칼슘은 입자의 크기와 분포 특성 덕분에 페인트 제형 내에서 일종의 구조적 지지체 역할을 하며, 색소가 용기 바닥에 침전되는 것을 방지하는 데 도움이 됩니다. 이 탄산칼슘 입자는 거의 둥근 형태를 가지고 있어 착색제들 사이에 잘 배열되며, 최종적으로 페인트가 표면에 도포되었을 때 보다 우수하고 일관된 빛 반사를 가능하게 합니다. 페인트 제조사들은 특히 용제형 페인트에서 자주 발생하는 성가신 플로팅(floating) 및 플러딩(flooding) 문제를 줄이는 데 유용하다고 생각합니다. 도포 중에 착색제가 고르지 않게 이동하면 최종 제품의 시각적 외관이 어울리지 않게 나타나기 때문입니다.
탄산칼슘의 표면 화학을 다양한 개질 기술을 통해 변화시키면 수지와의 혼합성과 균일한 분산성이 향상된다. 스테아르산으로 코팅된 경우, 이러한 소재는 약 90% 이상의 발수성을 갖게 되며, 이는 중요한 코팅 특성을 잃지 않으면서도 유기 바인더와 훨씬 더 효과적으로 작용할 수 있음을 의미한다. 코팅 산업 분야의 최고 전문가들이 수행한 연구에 따르면, 이렇게 처리된 입자는 일반적인 비처리 입자에 비해 점도 변동을 약 35~40% 정도 줄이는 것으로 나타났다. 이는 전체적인 도포 과정을 보다 원활하게 만들 뿐 아니라 생산 공정 중 자재 낭비를 줄이는 데도 기여한다.
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