KR100366984B1 - 가공밀착성이우수하고고선명반사력을갖는수지피복금속판 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 탁월한 가공밀착 강도 및 선명 반사력을 갖기 위해 금속판의 요철을 흡수할 수 있는 연질 수지층 및 프린팅층을 갖는 고선명 반사력을 갖는 수지 피복 금속판에 관한 것이다.
본 발명의 수지 피복 금속판은 하기를 포함한다: 프로파일의 산술 평균 편차 의 표면 거칠기(Ra)가 0 ㎛ 초과 10 ㎛ 이하인 금속판 (기재 판); 착색 페인트층; 연질 수지층; 접착제층; 그리고 투명 수지 필름. 상기에서, 금속판의 적어도 한 면은 투명 수지 필름 방향으로 금속판의 측면부터 순서대로 하나씩 적층된 상기 층들에 의해 덮어씌워진다.
Description
최근, 가정용 전기 기구 및 장치, 오디오, 주방 기구, 및 내부 마감 재료와 같은 장식 디자인 물품의 고품위를 추구하고 있다. 고품위의 장식 디자인은 재료의 스트레치 성형 또는 딥드로잉(deep drawing)으로 형성된 포장의 형태 및 포장재의 표면의 장식으로 표현될 수 있는데, 특히 고선명 반사력을 갖는 포장 재료 상에 프린트된 프린트 패턴으로 표현될 수 있다. 따라서, 스트레치 성형 및 딥드로잉과 같은 가공을 위해 고정된 가공밀착성이 우수하고 고선명 반사력을 갖는 장식 강철판에 대한 요구가 증가하고 있다.
지금까지, 금속판의 표면 거칠기를 나타내는 프로파일의 산술 평균 편차의 표면 거칠기(Ra) 가 작은 광택판이 고선명 반사력을 갖는 장식 금속판에 사용되는 금속 기재로서 추천되었던 것은 금속판의 표면 거칠기가 선명 반사력에 크게 영향을 주기 때문이다. 그러나, 광택판이 로울링 성형에 의해 제조될 경우, 쉽게 미끄러지는 것은 거칠기가 작음으로 인해 마찰 계수가 작기 때문이다. 따라서,프로파일의 작은 산술 평균 편차의 표면 거칠기(Ra) 를 갖는 광택판은 전혀 생산적이지 못하고 재료가 너무 비싸다. 더욱, 그와 같은 광택판이 금속 기재로서 사용될 경우, 기재 상에 형성되는 피복 층에 대한 앵커(anchor) 효과는 충분하지 못하므로, 피복 층의 가공밀착성은 불충분하게 될 것이다.
한편, 고선명 반사력을 갖는 장식 금속판의 기재 판으로서 다소 큰 표면 거칠기를 갖는 값싼 금속판을 사용하기 위해, 접착제층 또는 프린팅층이 있는 투명 열가소성 수지 필름이 기재 판 상에 덮어씌워진 다음, 거울 마무리 롤(mirror finish roll)에 의해 열로 프레스되어 고선명 반사력을 갖는 적층 금속판을 제조하는 것이 일본 공개 특허 공보 코카이 헤이세이 6-23909 호에 제안되어 있다.
그러나, 그와 같은 적층 금속판이 롤링에 의해 열프레스되는 경우, 열가소성 수지층이 열에 의한 표면 기복을 가지므로 얻어진 금속판이 항상 만족할만한 고선명 반사력을 갖지는 않는다는 것은 배제할 수 없다. 다른 문제는 부분적으로 배열된 프린팅 패턴 및 셰이딩 패턴에 기인한 요철이 투명 열가소성 수지층의 표면까지 나타나는 것인데, 이로써 적층 금속판이 충분한 선명 반사력을 갖지 못하게 된다.
본 발명에 의해 해결된 문제
선행 기술의 문제를 고려하여, 본 발명의 목적은 탁월한 가공밀착성 및 고선명 반사력을 갖는 수지 피복 금속판을 제공하는 것이다.
문제를 해결하기 위한 수단
본 발명의 수지 피복 금속판은 하기를 포함한다: 프로파일의 산술 평균 편차의 표면 거칠기(Ra) 가 0 ㎛ 초과이고 10 ㎛ 이하인 금속판 (기재 판); 착색 페인트층; 연질 수지층; 접착제층; 그리고 투명 수지 필름. 상기에서, 금속판의 적어도 한 면은 투명 수지 필름 방향으로 금속판의 측면으로부터 순서대로 하나씩 적층된 상기 층들에 의해 덮어씌워진다.
또한, 본 발명의 수지 피복 금속판에서, 상기 연질 수지층은 투명 수지로 이루어지고, 후가열에 의해 완전하게 경화되지 않는 양의 경화제와 혼합된 수지의 페인트를, 후가열에 의해 완전하게 경화된 경화제와 혼합된 수지 상에 페인트한 후, 저경도를 갖도록 가열해서 제조된 연질 수지로 이루어진 층, 또는 폴리에스테르 수지 페인트층, 또는 폴리올레핀 수지로 이루어진 필름이다.
또한, 본 발명의 수지 피복 금속판에서, 상기 접착제층은 안료를 함유하는데, 안료는 금속 분말, 특히 알루미늄 분말 또는 마이카 분말을 포함한다.
또한, 본 발명의 수지 피복 금속판에서, 상기 투명 수지 필름은 시각적 거울 마무리된 양 표면을 갖는, 폴리에틸렌 테레프탈레이트의 이축 배향 필름이다.
또한, 본 발명의 수지 피복 금속판에서, 패턴 프린팅 층 또는 패턴 및 고형 프린팅 층은 접착제층과 연질 수지층 사이에 제공되거나, 패턴 프린팅층 또는 패턴 및 고형 프린팅층은 접착제층과 투명 수지 필름 사이에 제공된다.
본 발명은 가공밀착성이 우수하고 고선명 반사력을 갖는 수지 피복 금속판에 관한 것이다.
도 1 은 본 발명의 수지 피복 금속판의 구성을 나타내는 도식 단면이고,
도 2 는 수지 피복 금속판의 다른 구성을 나타내는 도식 단면이고,
도 3 은 수지 피복 금속판의 또다른 구성을 나타내는 도식 단면이다.
참조 문자의 설명
A : 투명 수지 필름
B : 접착제층
C : 연질 수지층
D : 착색 페인트층
P1 : 고형 프린팅층
P2 : 패턴 프린팅층
S : 금속판
고선명 반사력을 갖는 본 발명의 수지 피복 금속판은 금속판 상에 형성된 착색 페인트 층과 최외각 투명 수지 필름 (양 표면은 시각적 거울 마무리됨) 사이에 제공된 연질 수지층이 있어서, 연질 수지층은 금속판의 거칠기로 인한 요철 및 금속판과 상기 수지층이 열로 프레스되는 경우 프린팅 또는 셰이딩 패턴에 의한 요철 또는 금속판의 요철에 의해 영향을 받은 착색 페인트 층의 요철을 흡수하기 위해 변형된다. 또한, 연질 수지층의 존재로 인해, 투명 수지 필름은 시각적 거울 마무리된 최외각 표면 변형없이 열로 프레스 된다. 결과적으로, 본 발명의 수지 피복 금속판은 현저한 고선명 반사력, 그리고 층 사이의 이층(離層)이 스트레치 성형 또는 딥드로잉과 같은 격렬한 작업에서조차 일어나지 않는 그와 같은 탁월한 가공밀착성을 갖는다.
구현예
본 발명은 하기 구현예로 상세하게 설명된다.
도 1 내지 3 은, 금속판에 수지 피복층이 제공되는 경우에 수지 피복 금속판의 한 측면의 구성을 나타내고 있다.
도 1 은 청구항 1에서 청구된 바와 같은 본 발명에 따른 구현예를 나타내는데, 여기서, A 는 투명 수지 필름, B 는 접착제층, C 는 연질 수지층, D 는 착색 페인트층, 그리고 S 는 금속판이다.
도 1 에서, A 는 수지 피복 금속판의 최외각층을 형성하는 투명 수지 필름이다. 이러한 투명 수지 필름은 압출법, 칼렌더링(calendering)법, 캐스팅법 등에 의해 형성되거나, 캐스팅 후 일축 또는 이축으로 배향된다.
투명 수지 필름은 시각적 거울 마무리된 표면 둘이 있으며, 형성후의 표면 거칠기 Ra max 가 5 ㎛ 이하인 고선명 반사력을 갖는, 본 발명의 수지 피복 금속판을 얻는 것이 필요하다. 필름 표면이, 표면 거칠기 Ra max 가 5 ㎛ 초과해서더 거칠어지는 경우, 수지 피복 금속판의 선명 반사력은 필름 표면에 의한 확산 반사력 때문에 열등하다.
투명 수지 필름의 두께는 바람직하게는 5 ~ 100 ㎛, 더욱 바람직하게는 12??㎛ 내지 80 ㎛ 이다. 투명 수지 필름의 두께가 5 ㎛ 미만인 경우, 수지 피복 금속판 전체의 선명 반사력은 열등하게 되고, 또한 적층 작업에서 투명 수지 필름을 취급하기가 아주 어렵다. 한편, 투명 수지 필름의 두께가 100 ㎛ 초과인 경우, 수지 피복 금속판의 가공밀착성은 열등하다.
투명 수지 필름 A 는 하기에서 형성된 필름을 포함한다: 폴리에스테르 수지, 폴리카르보네이트 수지, 폴리비닐 알코올 수지, 폴리프로필렌 수지, 그리고 비가소성 또는 가소성 비닐클로라이드 수지, 폴리메틸펜탄 수지, 셀룰로오스 트리아세테이트 수지, 셀룰로오스 디아세테이트 수지 등. 필요하다면, 상기에 안정화제 및 가소제를 선명 반사력을 낮게 하지 않을 정도로 첨가할 수 있다. 또한, 폴리에스테르 필름은 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지 및 이의 공중합체 수지에서 형성된 필름을 포함한다. 무엇보다도, 이축 배향 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지 필름은 고선명 반사력을 갖는 본 발명의 수지 피복 금속판에 사용되는 것이 실제로 바람직하다.
수지 피복 금속판의 형성 시 또는 취급시 금속판의 내스크래치성 및 내슬립성을 향상시키기 위해, 본 발명의 수지 피복 금속판의 최외각 층을 형성하는 투명 수지 필름이 바람직하게는 열경화성 페인트, 또는 자외선 조사 수지 페인트, 예컨대 실리콘 수지 페인트, 플루오라이드 수지 페인트, 아크릴 수지 페인트, 멜라민수지 페인트 또는 우레탄 수지 페인트의 탑코팅으로, 0.1 ∼ 50 ㎛, 더욱 바람직하게는 0.3 ∼ 30 ㎛ 의 두께로 피복된다. 탑코팅의 두께가 0.2 ㎛ 미만인 경우, 간섭색이 현저하게 보이고, 내스크래치성은 감소한다. 한편, 탑코팅의 두께가 50 ㎛ 초과이면, 이의 가공성은 감소하고, 또한 경제적인 효율은 저하된다.
도 1 에서, B 는 접착제층인데, 이는 폴리에스테르 수지, 아크릴 수지, 우레탄 수지, 에폭시 수지, 및 멜라민 수지 중의 하나를 접착제의 주된 성분으로서 함유한다. 또한, 접착 효과가 있는 접착 보조제, 예컨대 실란 커플링제를 상기 수지에 추가해서 성분으로서 사용할 수 있다.
접착제층은 투명하거나, 착색 페인트층의 고품위 장식성을 얻기 위해 안료를 함유할 수 있는데, 상기 착색 페인트층은 하부층으로서 형성된다. 접착제층에 함유된 안료는 유기 또는 무기 물질이 될 수 있다. 특히, 접착제층이 금속 광택을 갖는, 소위 금속색 색조이면, 페인트 착색 금속 분말 또는 비착색 금속 분말이 될 수 있는 금속 분말, 특히 알루미늄 분말 또는 마이카 분말을 함유하는 안료를 사용하는 것이 바람직하다.
접착 수지 중 고형 물질에 대한 안료의 비는 바람직하게는 1 ∼ 30 중량 %, 더욱 바람직하게는 3 ∼ 20 중량 % 이다. 접착제 중 고형 물질에 대한 안료의 비가 1 중량 % 미만이면, 안료에 의한 색조 (금속 광택)을 얻을 수 없고, 접착제 중 고형 물질에 대한 안료의 비가 30 중량 % 초과이면, 접착제층은 부서지기 쉽고, 또한 가공밀착 강도는 격렬한 작업에서 열등하다.
상기 안료의 입자는 글러브 형태 또는 비늘 형태일 수 있다. 그의 평균입자 크기는 바람직하게는 0.1 ∼ 90 ㎛, 더욱 바람직하게는 1 ∼ 80 ㎛ 이다. 평균 입자 크기가 0.1 ㎛ 미만인 경우, 금속 색조는 열등하고, 평균 입자 크기가 100 ㎛ 초과이면, 수지 피복 금속판의 선명 반사력은 저하된다.
상기 접착제층의 두께는 바람직하게는 1 ∼ 50 ㎛, 더욱 바람직하게는 3 ∼ 30 ㎛ 이다. 접착제층의 두께가 1 ㎛ 미만이면, 수지 피복 금속판의 내열수성 및 가공밀착성은 열등하게 되고, 더욱이 안료를 첨가하면, 안료는 페인트에서 거의 균일하게 확산되지 않는다. 한편, 접착제층의 두께가 50 ㎛ 초과이면, 경제적으로 불리하고, 더욱이 안료를 거기에 첨가하면, 수지 피복 금속판의 외관은 적층을 위한 가열시 접착제에 함유되어 있는 잔류 용매로 인해 악화될 것이다. 따라서, 그의 선명 반사력은 저하된다.
도 1 에서, C 는, 피복 금속판의 탁월한 가공밀착성 및 고선명 반사력을 갖는 본 발명의 수지 피복 금속판을 제조하기 위해 중요하게 제공되는 연질 수지층이다. 본 발명에 따라서, 거친 표면을 갖는 금속판이 기재 판으로 사용될 경우, 또는 착색 페인트가 부분적으로 편평하지 않은 두께를 갖는 금속판 상에 페인트 되어 피복 금속판이 요철을 갖는 경우, 또는 패턴 및/또는 고형 프린팅층 (자연히 형성된 요철이 있음) 이 있는 투명 수지 필름이 금속판 상에 덮어씌워지는 경우, 연질 수지층 C 는 그와 같은 요철을 흡수할 수 있다.
즉, 금속판, 착색 페인트층 및 프린팅층의 표면 거칠기에서 파생한 요철은 투명 수지 필름 A 의 표면에 나타나지 않기 위해서 연질 수지층 C 에 의해 흡수된다. 달리, 요철이 투명 수지 필름 A 의 표면에 나타난다면, 확산 반사를 일으킴으로써, 수지 피복 금속판의 선명 반사력을 저하시킨다.
층을 적층시키는 경우, 연질 수지층 C 는, 적층 롤 압력에 의해 변형되어 금속판, 착색 페인트층 또는 프린팅층의 요철로 인한 투명 수지 필름 A 의 변형을 방지한다.
한편, 연질 수지층 C 와 다른 층 사이의 이층은, 심지어 적층물이 스트레치 성형 또는 딥드로잉과 같은 격렬한 작업을 수행할 경우에서조차 일어나지 않도록 연질 수지층 C 는 탁월한 가공밀착성을 가질 필요가 있다.
상기 조건을 고려해서, 본 발명에 따른 수지 피복 금속판의 연질 수지층은 예를 들어 완전하게 경화되지 않은 (경화부족의) 경화형 수지 두 개의 액체 혼합물 수지를 포함한다. 즉, 후가열로 경화제에 의해 완전하게 경화되는 수지는 경화부족의 연질 수지를 형성하기 위해 후가열로 완전하게 경화되지 않을 정도의 양의경화제와 혼합되는데, 이는 본 발명의 연질 수지층에 적합하다.
또는, 상기 연질 수지로 이루어진 필름은 바람직하게는 연질 수지층 C 로서 사용된다.
투명 수지층은 첨가된 안료로써 투명한 층 또는 불투명한 층 또는 반투명한 층이 될 수 있다. 그러나, 투명층은, 하부층으로서 형성된 표면 처리층의 장식 디자인을 명확하게 하기 위해 선택되는 것이 가장 바람직하다.
연질 수지층 C 가 경화부족의 수지로 형성되는 경우, 그와 같은 수지는 주요 성분으로서 폴리에스테르 수지, 아크릴계 수지, 우레탄 수지, 에폭시 수지, 및 멜라민 수지 중의 하나를 포함한다. 무엇보다도, 폴리에스테르 수지가 주요 성분으로서 사용되는 것이 바람직한 것은, 연질 수지층에 적용될 경우, 가장 탁월한 가공밀착성 및 선명 반사력을 얻기 때문이다. 폴리에스테르 수지를 사용하는 경우에, 우레탄 수지는 100 중량 % 의 폴리에스테르 수지에 대해 0.5∼15 중량 % 의 우레탄 수지의 비로 폴리에스테르 수지 내에 경화제로서 첨가된다. 이렇게 제조된 폴리에스테르 수지는 금속 기재 판 상에 형성된 표면 처리층 상에 페인트된 다음, 0.3 ∼ 2분 동안, 230 ∼ 280 ℃ 의 온도에서 가열되어 반경화된다. 경화제가 0.5 중량 % 미만인 경우, 금속판에 관한 가공밀착성은 충분하지 않다. 한편, 경화제의 비가 15 중량 % 초과 20 중량 % 이하이면, 탁월한 가공밀착성을 얻을 수 있지만 수지가 더 경화되어 연질 수지층은 기재 판 및/또는 프린팅층의 요철을 더 이상 흡수할 수 없게 된다. 또한, 경화제의 비가 20 중량 % 초과이면, 수지는 지나치게 경화되어 연질 수지층은 부서지기 쉽고 가공밀착성은 저하된다.
연질 수지층용 수지 필름은 이를 연화시키시 위해 엘라스토머와 블렌드된 폴리에스테르 수지의 필름, 카르복실기, 히드록실기, 가수분해성 기, 및 분자 내에 함유되어 있는 산 무수물기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 작용기를 가짐으로써 제조된 개질 폴리올레핀 수지의 필름, 그리고 이를 연화시키기 위해 공지된 가소제를 첨가해서 제조된 폴리비닐클로라이드 수지의 필름을 포함한다. 무엇보다도, 폴리올레핀 수지 또는 폴리비닐클로라이드 수지의 필름은 본 발명의 수지 피복 금속판의 연질 수지층 C 에 바람직하다.
상기 연질 수지층 C 의 두께는 바람직하게는 10 ∼ 100 ㎛, 더욱 바람직하게는 20 ∼ 70 ㎛ 이다. 연질 수지층의 두께가 10 ㎛ 미만이면, 전 수지피복 금속판의 선명 반사력이 열등하게 되는 것은 연질 수지층이 금속판 및/또는 프린팅층의 요철을 완전하게 더 이상 흡수할 수 없기 때문이다. 한편, 연질 수지층의 두께가 100 ㎛ 초과이면, 전 수지 피복 금속판의 표면 경도 및 가공밀착 강도는 열등하다.
또한, 연질 수지 필름이 연질 수지층 C 로서 사용될 경우, 연질 수지 필름의 상부층 또는 하부층 (또는 상부층과 하부층 모두)상에 실란 커플링제로 앵커 처리를 수행해서 적층 수지층(필름) 사이의 밀착 강도를 향상시킬 수 있다.
도 1 에서, D 는 착색 페인트층이다. 이러한 착색 페인트층은 장식 디자인을 표현하기 위한 착색층을 형성하기 위한 것이다. 이러한 착색 페인트층에 대해, 페인트용 수지는 주요 성분으로서 폴리에스테르 수지, 아크릴계 수지, 우레탄 수지, 에폭시 수지, 및 멜라민 수지 중의 하나를 포함한다. 특히, 폴리에스테르 수지를 주요 성분으로서 사용하는 것이 바람직한 것은 가공밀착 강도가 아주 우수하기 때문이다. 이러한 페인트에 함유되는 안료에 대해, 공지된 유기 및 무기 안료를 적용할 수 있다.
수지 페인트 중 고형 물질에 대한 안료의 비는 바람직하게는 1 ∼ 30 중량 %, 더욱 바람직하게는 3 ∼ 20 중량 % 이다. 고형 물질에 대한 안료의 비가 1 중량 % 미만이면, 안료로 착색 색조를 얻을 수 없다. 고형 물질에 대한 안료의 비가 30 중량 %를 초과하면, 착색 페인트층은 부서지기 쉽고 이의 가공밀착 강도는, 격렬한 작업을 수행하는 경우 열등하다. 안료의 입자는 글러브 모양 또는 비늘 모양이 될 수 있다. 그의 평균 입자 크기는 바람직하게는 0.1 ∼ 100 ㎛,더욱 바람직하게는 1 ∼ 80 ㎛ 이다. 평균 입자 크기가 0.1 ㎛ 미만인 경우, 취급하기는 아주 어렵고, 평균 입자 크기가 100 ㎛ 초과이면, 피복성은 열등하고 수지 피복 금속판의 선명 반사력은 저하된다.
상기 안료를 포함하는 착색 페인트층 D 의 두께는 바람직하게는 1 ∼ 60 ㎛, 더욱 바람직하게는 3 ∼ 30 ㎛ 이다. 착색 페인트 층 D 의 두께가 1 ㎛ 미만인 경우, 안료에 의한 마스킹(masking)은 열등하다. 한편, 착색 페인트층의 두께가 60 ㎛ 초과인 경우, 경제적인 효율은 저하된다.
또한, 착색 페인트층 D 는 둘 이상의 층으로 이루어진 층을 포함한다. 즉, 착색 페인트 층 D 가 금속 기재의 녹막이를 증가시키기 위해 녹방지 안료를 포함하는 하부 피복물을 갖는 복수의 층으로 형성된 적층물을 포함한다.
도 1 에서, S 는 기재 판으로서의 금속판이다. 이러한 금속판은 하기를 포함한다: 강철판, 스테인레스 강철판, 아연도금된 강철판, 아연도금된 합금 강철판, 복합 아연도금 강철판, 니켈도금된 강철판, 공지된 크롬 처리, 포스페이트 크롬 처리, 그리고 전기화학 크롬 처리와 같은 화학 전환 처리를 갖는 또다른 표면 처리 강철판; 강철판 표면 상에 직접 처리된 주석없는 강철과 같은 표면처리 강철판; 알루미늄 합금판 및 구리 강철과 같은 철없는 금속판; 그리고 상기의 화학 전환 처리된 강철판.
또한, 프로파일의 산술 평균 편차의 표면 거칠기 (Ra) 가 0 ㎛ 초과 10 ㎛ 이하인 본 발명의 수지 피복 금속판이 필요하다. 금속판이 0 ㎛ 의 Ra 를 갖는 거울 마무리 표면을 갖는 경우, 착색 페인트 층 D 상의 앵커 효과는 얻을 수 없으므로 가공밀착 강도는 불충분하다. 또한, 0 ㎛ 의 Ra 를 갖는 거울 마무리 표면을 갖는 금속판을 제조하는 것은 전혀 생산적이지 못하고, 따라서 그와 같은 금속판은 너무 비싸다.
한편, Ra 가 10 ㎛ 를 초과하는 금속판이 기재판으로 사용되는 경우, 선명 반사력이 감소하는 것은, 금속판의 표면 거칠기에 기인한 요철이 연질 수지층 B 에 의해 완전하게 흡수될 수 없기 때문이다. 금속판의 Ra 가 0.1 ∼ 2 ㎛ 인 것이 더욱 바람직하다.
도 2 는 청구항 12 에 기재되어 있는 발명에 해당하고, 도 1 에 나타나 있는 구성과 유사하지만, 패턴 및/또는 고형 프린팅층은 접착제층 B 와 연질 수지층 C 사이에 존재한다.
도 3 은 청구항 13 에 기재되어 있는 발명에 해당하고, 도 1 에 나타나 있는 구성과 유사하지만, 패턴 및/또는 고형 프린팅층은 접착제층 B 와 투명 수지 필름 A 사이에 제공된다.
다음, 본 발명의 수지 피복 금속판을 제조하는 방법을 설명한다.
(1) 연질 수지층의 형성
도 1 에 나타나 있는 수지 피복 금속판 (청구항 1 에 기재되어 있음) 의 경우, 안료를 함유하는 페인트는 롤 코팅 등으로 1회 또는 2회 금속판 S 의 표면 상에 페인트되어 착색 페인트층 D 를 형성한다. 페인트 층의 두께가 증가될 필요가 있는 경우, 페인팅 회수를 증가시킨다. 그 다음, 연질 수지층 C 는 착색 페인트층 상에 형성된다. 연질 수지층 C 가 페인트 코팅으로 형성되는 경우, 후가열로 완전하게 경화되기 위해 첨가된 경화제를 갖는 수지는 다른 수지 (후가열로 완전하게 경화되지 않을 정도로 첨가된 경화제를 가짐) 로 이루어진 페인트와 함께 피복되고, 건조시킨 후 가열한다. 연질 수지층 C 가 연질 수지로 이루어진 필름으로 형성된 또다른 경우, 연질 수지는 페인트층 상에 덮여씌여진 압출 피복에 의해 필름으로 형성된다. 대안적으로, 착색 페인트층 D 가 제공된 상기 페인트된 금속판은 가열된 다음, 연질 수지로 이루어진 필름과 접촉되고, 상기 금속판은 한 쌍의 적층롤을 사용해서 프레스되고, 적층되어 연질 수지층 C 를 제조한다.
(2) 수지 피복 필름의 제조
도 1 에 나타나 있는 수지 피복 필름 (청구항 1 에 기재되어 있음) 의 경우에, 금속 분말, 특히 알루미늄 분말 또는 마이카 분말로 이루어진 안료와 혼합된 접착물, 또는 비혼합 접착물은 투명 수지 필름 A 상에 페인트되고 건조되어, 접착제층 B 를 형성한다.
도 2 에 나타나 있는 수지 피복 필름 (청구항 12 에 기재되어 있음) 의 경우에, 금속 분말, 특히 알루미늄 분말 또는 마이카 분말로 이루어진 안료와 혼합된 접착물, 또는 비혼합 접착물은 투명 수지 필름 A 상에 페인트되고 이들은 건조되어 접착제층 B 를 형성한 후, 패턴 프린팅층 P2 또는 패턴 프린팅층 P2 및 고형 프린팅층 P1 을 얻는다.
도 3 에 나타나 있는 수지 피복 필름 (청구항 13 에 기재되어 있음) 의 경우에, 먼저, 패턴 프린팅층 P2, 또는 패턴 프린팅층 및 고형 프린팅층 P1 은 투명 수지 필름 A 상에 형성되고, 계속해서, 상기에서 기재된 바와 같이, 금속 분말, 특히알루미늄 분말 또는 마이카 분말로 이루어진 안료와 혼합된 접착물, 또는 비혼합 접착물은 상기 프린팅층 상에 페인트되고 건조되어 접착제층 B 를 형성한다.
(3) 덮어씌우기
· 상기에 기재된 바와 같이 형성된 연질 수지 피복 금속판은 가열된 다음, 수지 피복 필름과 접촉되고 이들은 한 쌍의 적층롤을 사용해서 프레스된다. 이들은 더 가열된 다음, 한 쌍의 미러롤을 사용해서 프레스된 후, 냉각된다.
· 이 때, 적층롤의 적합한 롤 압력은 1 ∼ 80 kg/cm2, 더 바람직하게는 5 ∼ 60 kg/cm2이다. 롤압력이 5 kg/cm2미만인 경우, 피복 수지 필름은 금속판의 폭 위에 균일하게 프레스될 수 없어서, 외형(선명 반사력)이 균등하게 되지 않는다. 한편, 롤 압력이 60 kg/cm2초과인 경우, 롤이 크게 마모되어 적층롤은 빈번하게 교체되어야하므로, 생산성은 감소한다.
실시예 1
연질 수지층의 형성
백색 안료를 포함하는 폴리에스테르 공중합체 페인트를, 0.5 mm 의 두께, 12 g/m2의 아연도금양, (크로뮴의 양으로서) 0.08 g/dm2의 크로메이트 필름층, 그리고 0.55 ㎛ 의 평균 표면 거칠기 Ra 를 갖는 아연도금 강철판 상에 두께 12 ㎛ 로 페인트하고, 건조시킨다. 또한, 경화제로서 100 중량 % 의 투명 폴리에스테르 수지 및 3 중량 % 의 우레탄 수지의 혼합물을 10 ㎛ 두께로 상기 위에 페인트하고 건조시킨 다음, 1분 동안, 260 ℃ 의 온도에서, 베이크해서 연질 수지층이 있는 금속판을 만든다.
수지 피복 필름의 제조
수지 접착제 중 고형 물질에 대해 15 중량 % 의 안료의 비로 3 ㎛ 의 평균 입자 크기를 갖는 금색 비늘 형태의 알루미늄 분말로 이루어진 안료를 함유하는 폴리에스테르 공중합체 수지 접착제를, 25 ㎛ 의 두께 및 0.8 ㎛ 의 평균 표면 거칠기 Ra 의 투명한 이축 배향 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름 (3 ㎛ 두께의 아크릴 수지로 미리 탑코팅되었음) 상에 10 ㎛ 의 두께로 페인트하고 건조시켜 수지 피복 필름을 얻는다.
덮어씌우기
상기 연질 수지층이 제공된 금속판을 200 ℃ 로 가열하고, 상기 수지 피복 필름과 접촉시키고, 20 kg/cm2의 롤 압력 하에서 한 쌍의 적층 롤을 사용해서 프레스 한다. 또한, 연질 수지층이 제공된 금속판을 200 ℃ 의 대기에서 한 쌍의 미러롤을 사용해서 프레스한 다음 냉각해서 수지 피복 금속판을 만든다.
평가
이렇게 얻은 수지 피복 금속판의 특성은 하기의 평가 기준에 따라 평가한다.
(i) 선명 반사력
수지 피복 금속판의 장식 표면 상의 반사된 이미지의 선명 반사력 (즉, 통상의 반사된 이미지의 선명 반사력)을 휴대용 이미지 광택계 PDG-4 형 (Japan ColorResearch Institute 제조) 으로 측정한다. 측정된 값이 클수록 선명 반사력이 크다.
(ii) 가공밀착 강도
본 발명에서, 가공밀착 강도의 평가는, 하기 두 개의 테스트로 측정하고 그의 결과를 종합해서 판단한다.
(a) 에리크센 테스트 (Erichsen test)
절단 나이프로 수지 피복 금속판의 수지 피복 표면을 기재 금속까지 십자형으로 절단하고, 에리크센 테스터로 수지 피복 금속판의 후부로부터 수지 피복 금속판의 8 mm 스트레치 성형을 행한다. 그 후, 이층(離層)의 정도는 100 ℃ 에서, 1시간 동안 수지 피복 금속판을 계속해서 가열한 다음, 이층의 존재를 관찰함으로써 평가된다.
(b) 컵딥드로잉 테스트(cup-deep drawing test)
컵 내로의, 수지 피복 금속판의 딥드로잉은 야마다식 딥드로잉 테스터로 행하는데, 드로잉비는 r = 2.2 이다. 기재 금속에 도달한 십자형 절단은 컵의 원통형 부분내에 형성된 수지 피복 금속판의 수지 표면에 5 mm 의 간격으로 만든다. 그 후, 이층(離層)의 정도는 딥드로잉에 의해 컵내에 형성된 수지 피복 금속판을 100 ℃에서, 1시간 동안 계속해서 가열한 다음, 이층의 존재를 관찰함으로써 평가된다.
상기에서 기술된 바와 같이 제조된 수지 피복 금속판의 선명 반사력을 나타내는 수치는 0.8 로 우수하고, 또한, 가공밀착 강도도 우수하다.
비교예 1
실시예 1 과 동일한, 백색 안료를 포함하는 폴리에스테르 공중합체 페인트를 실시예 1 에서 사용한 것과 같은 아연도금 강철판 상에 12 ㎛ 두께로 페인트하고 건조시킨다. 또한, 경화제로서 100 중량 % 의 투명 폴리에스테르 수지와 17 중량 % 의 우레탄 수지의 혼합물을 10 ㎛ 두께로 거기에 페인트하고 건조시킨 다음, 0.3 분 동안, 280 ℃ 의 온도에서 베이크해서 수지층을 만든다. 이러한 수지층은 실시예 1 과 동일한 조건하, 실시예 1 과 동일한 수지 피복 필름에 의해 덮어씌워져서 수지 피복 금속판을 만든다. 이렇게 얻은 수지 피복 금속판의 특성은 실시예 1 과 동일한 방법으로 평가된다. 결과적으로, 가공밀착 강도는 우수하지만, 선명 반사력을 나타내는 수치는 0.1 로서 이는 열등하다.
실시예 2
연질 수지층의 형성
백색 안료를 포함하는 폴리에스테르 공중합체 페인트를, 0.5 mm 의 두께, 14 g/m2의 아연도금양, (크로뮴의 양으로서) 0.07 g/dm2의 크로메이트 필름층, 그리고 8.5 ㎛ 의 평균 표면 거칠기 Ra 를 갖는 아연도금 강철판 상에 두께 5 ㎛ 로 페인트하고, 건조시킨다. 이러한 페이트된 금속판을 200 ℃ 의 온도로 가열하고, 100 ㎛ 의 두께를 갖는 투명 말레산 변성 폴리에틸렌 필름과 접촉시키고, 20 kg/cm2의 압력 하에서 한 쌍의 적층롤을 사용해서 프레스한 다음, 냉각시켜서 연질 수지층이 있는 금속판을 제조한다.
수지 피복 필름의 제조
수지 접착제 중 고형 물질에 대해 20 중량 % 의 안료의 비로 3 ㎛ 의 평균 입자 크기를 갖는 비늘 형태의 알루미늄 분말로 이루어진 안료를 함유하는 폴리에스테르 공중합체 수지 접착 페인트를, 20 ㎛ 의 두께 및 0.8 ㎛ 의 평균 표면 거칠기 Ra 의 투명한 이축 배향 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름 (1 ㎛ 두께의 플루오라이드 수지로 미리 탑코팅되었음) 상에 12 ㎛ 의 두께로 페인트하고 건조시켜 수지 피복 필름을 얻는다.
덮어씌우기
상기 연질 수지층이 제공된 금속판을 200 ℃ 로 가열하고, 상기 수지 피복 필름과 접촉시키고, 20 kg/cm2의 압력 하에서 한 쌍의 적층 롤을 사용해서 프레스하고, 200 ℃ 의 대기에서 한 쌍의 미러롤을 사용해서 더 프레스한 다음, 냉각해서 수지 피복 금속판을 제조한다.
이렇게 얻은 수지 피복 금속판의 특성은 실시예 1 과 동일한 방법으로 평가된다. 결과적으로, 수지 피복 금속판의 선명 반사력을 나타내는 수치는 1.0 으로서 우수하고, 또한 가공밀착 강도도 우수하다.
비교예 2
실시예 2 와 동일한, 백색 안료 포함하는 폴리에스테르 공중합체 페인트를 실시예 2에서 사용한 바와 같은 아연도금 강철판 상에 5 ㎛ 두께로 페인트하고 건조시킨다. 이러한 페인트된 금속판을 200 ℃ 의 온도로 가열하고, 100 ㎛ 의 두께를 갖는 폴리에틸렌 필름과 접촉시키고, 20 kg/cm2의 압력하에서 한 쌍의 적층롤를 사용해서 프레스한 다음, 냉각해서 투명 수지 피복 금속판을 얻는다. 이러한 투명 수지 피복 금속판을 실시예 1 과 동일한 조건 하에서 실시예 1 과 동일한 수지 피복 필름으로 덮어씌워서 수지 피복 금속판을 만든다. 이렇게 얻은 수지 피복 금속판의 특성은 실시예 1 과 동일한 방법으로 평가된다. 결과적으로, 선명 반사력을 나타내는 수치는 0.9 로서 우수하지만, 가공밀착 강도는 열등하다.
실시예 3
연질 수지층의 형성
적색 안료를 포함하는 폴리에스테르 공중합체 페인트를, 0.5 mm 의 두께, 15 g/m2의 아연도금양, (크로뮴의 양으로서) 0.06 g/dm2의 크로메이트 필름층, 그리고 0.1 ㎛ 의 평균 표면 거칠기 Ra 를 갖는 아연도금 강철판 상에 두께 10 ㎛ 로 페인트하고, 건조시킨다. 이러한 페이트된 금속판을 200 ℃ 의 온도로 가열하고, 50 ㎛ 의 두께를 갖는 투명 폴리비닐클로라이드 필름과 접촉시키고, 20 kg/cm2의 압력하에서 한 쌍의 적층롤을 사용해서 프레스한 다음, 냉각시켜서 연질 수지층이 있는 금속판을 제조한다.
수지 피복 필름의 제조
수지 접착제 중 고형 물질에 대해 20 중량 % 의 안료의 비로 2 ㎛ 의 평균 입자 크기를 갖는 비늘 형태의 마이카 분말로 이루어진 안료를 함유하는 폴리에스테르 공중합체 수지 접착 페인트를, 25 ㎛ 의 두께 및 0.8 ㎛ 의 평균 표면 거칠기Ra 의 투명한 이축 배향 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름 (4 ㎛ 두께의 멜라민 수지로 미리 탑코팅되었음) 상에 10 ㎛ 의 두께로 페인트하고 건조시켜 수지 피복 필름을 얻는다.
상기 연질 수지층이 제공된 금속판을 200 ℃ 로 가열하고, 상기 수지 피복 필름과 접촉시키고, 20 kg/cm2의 압력 하에서 한 쌍의 적층 롤을 사용해서 프레스하고, 200 ℃ 의 대기에서 한 쌍의 미러롤을 사용해서 더 프레스한 다음, 냉각해서 수지 피복 금속판을 제조한다.
이렇게 얻은 수지 피복 금속판의 특성은 실시예 1 과 동일한 방법으로 평가된다. 결과적으로, 수지 피복 금속판의 선명 반사력을 나타내는 수치는 0.9 정도로 우수하고, 또한 가공밀착 강도도 우수하다.
비교예 3
연질 수지층의 형성
적색 안료를 포함하는 폴리에스테르 공중합체 페인트를, 0.5 mm 의 두께, 15 g/m2의 아연도금양, (크로뮴의 양으로서) 0.06 g/dm2의 크로메이트 필름층, 그리고 11.5 ㎛ 의 평균 표면 거칠기 Ra 를 갖는 아연도금 강철판 상에 두께 10 ㎛ 로 페인트하고, 건조시킨다. 이러한 페인트된 금속판을 실시예 3 과 동일한 조건하에서, 실시예 3과 동일한 투명 폴리비닐클로라이드 필름으로 더 덮어씌워서 수지 피복 금속판을 제조한다. 이렇게 얻은 수지 피복 금속판의 특성은 실시예 1 과 동일한 방법으로 평가된다. 결과적으로, 가공밀착 강도는 우수하지만, 선명 반사력을 나타내는 수치는 0.1 로서 열등하다.
실시예 4
실시예 1 과 동일한, 갈색 안료를 포함하는 폴리에스테르 공중합체 페인트를, 5 ㎛ 의 두께로 실시예 1 의 아연도금된 강철판 상에 페인트한 다음, 건조시킨다. 또한, 실시예 1 과 동일한 폴리에스테르 수지로 이루어진 투명 연질 수지층을 10 ㎛ 의 두께로 상기 페인트된 금속판 상에 형성한다. 그 다음, 실란 커플링제를 25 ㎛ 의 두께 및 0.8 의 표면 거칠기 Ra 를 갖는 투명 이축 배향 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름(두께 2 ㎛ 로 실리콘 수지로 미리 탑코팅된 다른 면을 갖는다) 의 한 면에 0.3 ㎛ 두께로 페인트한 다음, 건조시킨다. 그 후, 투명 폴리에스테르 공중합체 수지 접착제를 30 ㎛ 의 두께로 거기에 페인트하고, 또, 거기 위에, 폴리에스테르 수지 잉크를 사용해서 1 ㎛ 두께로 그레인 패턴 프린팅함으로써 수지 피복 필름을 형성한다. 상기 연질 수지층이 있는 금속판은 실시예 1 과 동일한 조건에서, 제조된 수지 피복 필름에 의해 더 덮어씌워져서 수지 피복 금속판을 제조한다. 이렇게 얻은 수지 피복 금속판의 특성은 실시예 1 과 동일한 방법으로 평가된다. 결과적으로, 선명 반사력을 나타내는 수치는 0.8 로서 우수하고, 가공밀착 강도는 우수하다.
실시예 5
실시예 1 과 동일한, 갈색 안료 포함하는 폴리에스테르 공중합체 페인트를 실시예 1 과 동일한 아연도금 강철판 상에 5 ㎛ 두께로 페인트하고 건조시킨다. 또한, 실시예 1 에서 사용된 것과 동일한 폴리에스테르 수지로 이루어진 투명 연질수지층은 실시예 1 과 동일한 방법으로 10 ㎛ 의 두께로 상기 페인트된 금속판 상에 형성된다. 그 다음, 폴리에스테르 수지 잉크를 사용해서 실시예 4 와 동일한 투명 이축 배향 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름 (실시예 4 와 동일한 방법으로 미리 탑코팅된 다른 한 면을 가짐) 의 한 면 상에 패턴 프린팅을 행하고, 계속해서 고형 프린팅을 (7 ㎛ 의 전체 두께로) 거기 위에 행한다. 그 다음, 실시예 4 에서 사용된 것과 동일한 실란 커플링제를 실시예 4 와 동일한 방법으로 페인트하고, 그 후, 동일한 투명 폴리에스테르 공중합체 수지 접착물을 30 ㎛ 의 두께로 거기 위에 페인트하고 건조시킨다. 상기 연질 수지층이 있는 금속판을 실시예 1 과 동일한 조건에서, 제조된 수지 피복 필름으로 덮어씌워서 수지 피복 금속판을 제조한다. 이렇게 얻은 수지 피복 금속판의 특성은 실시예 1 과 동일한 방법으로 평가된다. 결과적으로, 선명 반사력을 나타내는 수치는 0.8 로서 우수하고, 또한 가공밀착 강도도 우수하다.
발명의 효과
본 발명의 수지 피복 금속판은 착색 페인트층과 접착제층 사이, 또는 착색 페인트층과 프린팅층 사이에 연질 수지층을 가지므로, 연질 수지층은 금속판의 표면 거칠기로 인한 요철 또는 착색 페인트층과 프린팅층의 요철을 흡수할 수 있어서 수지 피복 금속판의 선명 반사력이 탁월하다.
또한, 연질 수지층은 착색 페인트층, 프린팅층, 및 접착제층에 대해 탁월한 밀착 강도를 가지며, 또한 접착제층과 프린팅층은 투명 수지층과 함께 탁월한 밀착 강도를 가지므로, 상기 층 사이의 이층(離層) 은 수지 피복된 금속판의 스트레치성형 및 딥드로잉과 같은 힘든 작업에서조차 전혀 일어나지 않는다. 따라서, 본 발명의 수지 피복 금속판은 탁월한 가공밀착 강도를 갖는다.
Claims (12)
- 강철판, 스테인레스 강철판, 아연도금된 강철판, 아연도금된 합금 강철판, 복합 아연도금 강철판, 니켈도금된 강철판, 공지된 크롬 처리, 포스페이트 크롬 처리, 그리고 전기화학 크롬 처리와 같은 화학 전환 처리를 갖는 또다른 표면 처리 강철판; 강철판 표면 상에 직접 처리된 주석없는 강철과 같은 표면처리 강철판; 알루미늄 합금판 및 구리 강철과 같은 철없는 금속판; 그리고 상기의 화학 전환 처리된 강철판을 포함하는 금속판 (기재 판);페인트용 수지는 주요 성분으로서 폴리에스테르 수지, 아크릴계 수지, 우레탄 수지, 에폭시 수지 및 멜라민 수지 중의 하나를 포함하는 착색 페인트층;주요 성분으로서 폴리에스테르 수지, 아크릴계 수지, 우레탄 수지, 에폭시 수지 및 멜라민 수지 중의 하나를 포함하는 연질 수지층;접착제의 주요 성분으로서 폴리에스테르 수지, 아크릴계 수지, 우레탄 수지, 에폭시 수지 및 멜라민 수지 중의 하나를 포함하는 접착제층; 및폴리에스테르 수지, 폴리카르보네이트 수지, 폴리비닐 알코올 수지, 폴리프로필렌 수지, 및 비가소성 또는 가소성 비닐클로라이드 수지, 폴리메틸펜탄 수지, 셀룰로오스 트리아세테이트 수지, 셀룰로오스 디아세테이트 수지 등에서 형성된 필름을 포함하는 투명 수지 필름을 포함하는, 프로파일의 산술 평균 편차의 표면 거칠기(Ra)가 0 ㎛ 초과 10 ㎛ 이하인 수지 피복 금속판으로서,금속판의 적어도 한 면은 착색 페인트층, 연질 수지층, 접착제층 및 투명층에 의해 금속판의 측면으로부터 투명 수지 필름 방향으로 순서대로 하나씩 적층된 수지 피복 금속판.
- 제 1 항에 있어서, 연질 수지층이 주요 성분으로서 폴리에스테르 수지, 아크릴계 수지, 우레탄 수지, 에폭시 수지 및 멜라민 수지 중의 하나를 포함하는 경화부족의 혼합형 수지층인 수지 피복 금속판.
- 제 1 항에 있어서, 연질 수지층이 우레탄 수지가 100 중량%의 폴리에스테르 수지에 대해 0.5∼15 중량%의 우레탄 수지의 비로 폴리에스테르 수지 내에 경화제로서 첨가되는 폴리에스테르 수지의 페인트 피복층인 수지 피복 금속판.
- 제 1 항에 있어서, 연질 수지층이 카르복실기, 히드록실기, 가수분해성기 및 분자 내에 함유되어 있는 산 무수물기로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 작용기를 가짐으로써 제조된 개질 폴리올레핀 수지로 이루어진 필름인 수지 피복 금속판.
- 제 1 항에 있어서, 접착제층이 금속 분말인 안료를 포함하는 수지 피복 금속판.
- 제 5 항에 있어서, 안료가 알루미늄 분말인 수지 피복 금속판.
- 제 5 항에 있어서, 안료가 마이카 분말인 수지 피복 금속판.
- 제 1 항에 있어서, 투명 수지 필름의 양쪽 표면이 거울 마무리된 수지 피복 금속판.
- 제 1 항에 있어서, 투명 수지 필름이 이축 배향 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름인 수지 피복 금속판.
- 제 1 항에 있어서, 패턴 프린팅층, 또는 패턴 프린팅층 및 고형 프린팅층이 상기 접착제층과 상기 연질 수지층 사이에서 형성된 수지 피복 금속판.
- 제 1 항에 있어서, 패턴 프린팅층, 또는 패턴 프린팅층 및 고형 프린팅층이 상기 접착제층과 상기 투명 수지층 사이에서 형성된 수지 피복 금속판.
- 제 2 항에 있어서, 연질 수지층이 우레탄 수지가 100 중량%의 폴리에스테르 수지에 대해 0.5∼15 중량%의 우레탄 수지의 비로 폴리에스테르 수지 내에 경화제로서 첨가되는 폴리에스테르 수지의 페인트 피복층인 수지 피복 금속판.
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