Page 17 - Marix Technology

2009년 Marix Technoloy

2.3. 발수성

2.3.1. 금속 비누의 접촉각
금속 비누의 금속에 따른 접촉각의 크기는 Zn>Ba>Ca>Mg 순이며, 실례로 칼슘 스테아레이트
는 110 ◦ , 알루미늄 스테아레이트는 120 ◦ , 납 스테아레이트는 130 ◦ 이다. 일반적으로 110～130 ◦ 의 접

촉각을 갖는 금속 비누는 젖음 현상이 일어나기 어렵기 때문에 건축용 방수제, 종이 제품의 방수

제, 폭약 화학 염표 세제와 같은 흡습성 물질의 내수 방지제 등으로 사용된다.
이 중에서 스테아린 산의 경우 팜유로부터 저가로 얻을 수 있어 고급 지방산 중에서 가장 널리
이용되며, 여기에 저가의 칼슘이나 아연, 알루미늄 등이 중화된 금속 비누가 널리 이용되고 있다.

2.3.2. 발수제로서의 특성
금속 비누가 갖는 낮은 임계 표면 장력(큰 접촉각)은 다음과 같은 발수성을 갖게 된다.
a. 분말 상태로 흡습성 물질에 단순 혼합해 주는 것만으로도 효과를 볼 수 있다.

b. 흡습성 물질에 소량 가하면, 흡습성 물질은 물을 흡수해도 금속 비누는 물을 흡수하지 않기 때

문에 발수제용 윤활제로도 이용할 수 있고, 따라서 caking 방지와 유동성 유지가 가능하다.
c. 폴리머계 발수제와 같이 물질의 표면을 완전히 도막하는 것이 아니라, 섬유 표면에 코팅되기
때문에 직물은 섬유 상이의 공간을 얻어 통기성 있는 방수성 표면을 얻을 수 있다.

d. 금속 비누가 극성 물질 표면에 배열하여 단분자막을 형성할 경우 소량으로도 우수한 발수성을

갖기 때문에, 이러한 방법으로 금속 비누를 용매에 녹이거나 분말을 도포 후 가열 용융시키는
방법을 사용할 수 있다.

2.4. 윤활성
a. 결정이 층상 구조를 이루고 있으며, 표면은 낮은

응집 에너지를 갖는 CH 3 가 규칙적으로 배열된다.
또한 외부 힘에 의해 층간의 미끄러짐이 쉽게 일
어나 마찰력이나 부착력을 감소시킨다.
b. 경계 마찰시 금속 표면(응집 에너지가 높은 표면)에

흡착 배열되어 금속간의 접촉을 억제한다. 플라스
틱 가공의 경우 지방산과 금속에 따라 폴리머와의

친화력이 미묘하게 변화하는데, 그림 14와 같이 금
속 비누는 폴리머에서 밀려나와 금속 표면에 극성
부분이 배열되고, 금속 표면은 표면 응집 에너지가
낮은 CH 3 로 변하게 된다. 따라서 폴리머나 가공기

의 벽사이에 마찰이 저하되고 이형성이 향상된다.
[그림 13] 철 표면에서의 흡착

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