LSP-왁스 & 실런트의 발수와 친수

안녕하세요. AD 오토브라이트 다이렉트입니다.
오늘은 자동차 도장면 보호를 위한 LSP(Last Step Product - 왁스, 실런트)의 발수와 친수에 대한 포스팅입니다.

일반적으로 왁스나 실런트를 작업했을 때 코팅층이 아직 남아있는지를 판단하는 방법으로 물을 뿌렸을 때 도장면에 비딩이 생기면 코팅층이 남아있는 것이고 아니면 없어졌다고 판단을 합니다. 이 방법은 코팅층의 여부를 매우 쉽게 알 수 있기 때문에 최근 들어서 대부분의 왁스와 실런트들이 비딩이 생기도록 제품을 개발하고 있습니다.

비딩(Beading)이란?

비딩은 구슬, 구슬 장식을 뜻하는 영어 단어로, 디테일링에서는 물과 접촉한 경계면의 에너지(표면장력)가 크기 때문에 도장면 위에서 물이 구슬 형태로 있게 되는 현상을 말합니다.

왁스나 실런트에 발수성을 추가해서 물방울이 도장면 위에서 비딩 형태로 있게 한 이유는 간단합니다. 디테일링 산업에서 고압수나 호수에서 나오는 물은 세차 용도로 사용하지만 그외에 빗물이나 바닥에 고인 물을 오염물로 인식하면서 도장면에서 물이 빨리 제거되도록 하기 위함입니다. 발수성(소수성)은 고체표면의 젖음성과 직결되는 성질인데, 고체표면의 젖음성은 액적의 접촉각θ(Contact Angle)을 지표로 판단할 수 있습니다.

일반적으로는 발수성(소수성)은 수적의 접촉각θ가 90° 이상의 경우를 말하나, 최근에는 θ가 110°에서 150°를 고발수성, 또한 150° 이상이 되면 초발수성(superhydrophobic)이로 부르고 있습니다. 참고로 발수성이 110도 이상인 고발수성부터 도장면에서 물이 흘러내리는 정도인 쉬팅(sheeting) 속도도 함께 좋아지는 것이 일반적인 현상입니다.

접촉각θ에 영향을 미치는 것은 고체 표면의 표면장력인데, 표면장력이 높을수록 접촉각θ이 커져 발수성이 좋아집니다. 하지만 고급 카나우바 왁스처럼 천연 오일을 주성분으로 제조된 LSP는 표면장력을 높이는데 한계가 있어서 접촉각θ이 150도 이상인 초발수성이 되기는 어렵습니다.

자연에서 초발수성을 지닌 대표적인 식물이 연잎인데요, 그래서 발수성을 보이는 것을 연잎효과라고 부르기도 합니다. 연잎을 확대해서 보면 표면에 형성된 마이크로와 나노수준의 돌기들이 있다는 것을 알 수 있습니다. 나노돌기는 물을 싫어하는 소수성 물질인 왁스로 이루어져 연잎은 초발수성을 가지게 됩니다. 이외에도 우리가 흔히 볼 수 있는 나비나 매미 등의 날개에서 흔히 발견되는 돌기 구조는 물에 접촉하는 면적을 최소화하고, 물 반발 코팅은 돌기 사이의 골에 물이 들어가는 것을 막아주게 됩니다. 이러한 원리에 의해 야생에 존재하는 동식물이나 곤충들은 누가 닦아주지 않아도 항상 깨끗한 상태를 유지할 수 있습니다.

즉, 천연 재료를 주원료로 사용하고 있는 카나우바 왁스에서는 초발수성을 볼 수가 없고, 하이브리드 왁스나 실런트에서 초발수성인 제품들이 있습니다. 특히 나노 입자를 추가해 경화가 되면서 표면에 나노돌기를 형성하게 하는 실런트 제품들이 발수성이 아주 뛰어난 것을 볼 수 있는데, 이런 제품들은 발수성과 비딩이 매우 좋은 대신에 나노 또는 마이크로 돌기 때문에 도장면의 부드러움(슬릭이라고 표현하기도 합니다)이 떨어지는 단점이 있습니다.

발수가 잘된다고 해서 무조건 좋은 왁스는 아닙니다. 수평을 이루는 본네트, 트렁크 그리고 루프 같은 경우에는 발수 때문에 형성된 비딩이 굴러 떨어지지 못하고 그대로 태양에 말라버릴 경우 워터스팟이나 물때를 만들 수 있기 때문입니다. 발수나 친수냐가 왁스나 실런트의 방오 성능을 판단할 수 있는 척도가 되지는 못합니다. 단지 발수성을 가진 왁스나 실런트는 세차할 때마다 내 차량에 왁스나 실런트가 얼마나 잔존해있는지 알 수 있는 편리함을 제공해주는 한가지 기능이라고 알아두시면 좋을 것 같습니다.

여러분들이 좋은 LSP를 판단할 수 있는 방법은 시공을 했을 때 오염물질이 얼마나 쉽게 제거가 되는지, 그리고 도장면의 클리어 코팅층이 잘 보호가 되는지로 판단하는게 좋습니다. 왁스와 실런트는 광을 살려주는 역활도 하지만 그보다 더 기본이 되는 기능은 도장면의 보호입니다. 이상 자동차 도장면 보호를 위한 LSP(Last Step Product - 왁스, 실런트)의 발수와 친수에 대한 포스팅이였습니다. 긴 글 읽어주셔서 감사합니다.