KR19990003340A

KR19990003340A - 증착강판 및 그의 제조방법

Info

Publication number: KR19990003340A
Application number: KR1019970027203A
Authority: KR
Inventors: 최장현; 김희춘; 전성수; 안성권
Original assignee: 이철우; 연합철강공업 주식회사
Priority date: 1997-06-11
Filing date: 1997-06-25
Publication date: 1999-01-15
Also published as: KR100264811B1

Abstract

본 발명은 증착강판의 제조에 관한 것으로, 주요 특징은, 소지강판층(20)과, 소지강판층(20)상에 선택적으로 에폭시계 또는 폴리에스테르계 도료를 도포하여 연신율, 내식성 및 부착성을 부여한 프라이마도막층(30)과, 소지강판층(20) 또는 프라이마도막층(30)상에 인쇄 특성 및 증착 접착성을 갖도록 형성한 증착 필름층(10)과, 선택적으로 증착 필름층(10)상에 요철무늬를 갖도록 엠보스 처리한 엠보싱층(50)을 형성한 증착강판에 관한 것으로, 본 발명에 따른 증착 필름층(10)은, 내마모성 및 가공성이 뛰어나도록 UV 클리어처리를 한 클리어도막층(1), 인쇄특성 및 증착 접착성이 뛰어나도록 수분산성 폴리우레탄을 표면처리한 PET 필름층(2), 시각적으로 금속질감을 부여하도록 PET필름상에 연마자국 처리한 헤어라인층(7), 다양한 색상과 무늬를 나타내기 위하여 안료, 아크릴 및 비닐수지, NC, 유기 용제류 등으로 인쇄처리한 인쇄층(3), 은, 알루미늄, 금, 동, 아연, 크롬, 니켈, 주석, 스테인레스 스틸, 티타늄으로 이루어진 그룹 중에서 선택된 적어도 하나의 금속을 진공증착하여 금속 고유의 색상 부여하거나 또는 반사도를 향상시킨 증착층(4), 사용 용도에 따라 아크릴계 또는 폴리우레탄계의 접착제를 코팅하는 접착코팅방식이나, 또는 공중합 PET, PP, PE 필름을 부착하여 열융착방식으로 접착토록 형성하여 소지강판과 증착필름과의 접착성과 내후성을 향상토록한 접착층(5)으로 이루어진다.

Description

증착강판 및 그의 제조방법

본 발명은 알루미늄강판, 주석, 크롬 그리고 니켈도금강판, 전기아연도금처리한 도금강판 및 냉연강판(이하, 소지강판이라함)등의 전처리된 소지강판 자체 또는 프라이마 도장처리된 소지 강판에, 미려한 외장성 및 기능성이 부여된 증착필름을 부착한 후, 탄성고무롤로써 압하처리하여 제조하는 증착강판 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.

예로써, 형광등의 반사판용으로 사용되는 증착강판의 표면에 형성하는 증착필름은, 일반적으로 플라스틱필름 위에, 은, 알루미늄등 일부 금속 성분만을 사용하여 이를 진공증착하는 관계로, 색상 및 외관이 단순할 뿐만 아니라 물성에 있어서도 반사율, 접착성 및 내후성만 우수한 특징이 있다.

다시 말해 상기한 종래의 증착필름 구조는, 도 2 에서 보듯이, 상부에서 부터 순차로 아크릴 클리어도막층(11), 증착층(14), PET필름층(12), 접착층(15), 박리필름층(16)으로 구성되어 있는바, 이는 적용 용도의 대부분이 형광등 반사갓용으로 한정되어 있어, 형광등 반사갓용 외의 용도에는 적용하기 어려운 단점이 있다. 즉, 다른 제품에 적용시 요구되는 가공성, 내마모성, 고내후성, 내식성, 고접착성 등의 물성이 떨어져, 다양하게 여러 제품에 적용하기 어려운 단점이 있었다.

본 발명의 목적은 상기한 단점을 감안하여 안출한 것으로, 전처리(인산염이나 크로메이트처리) 또는 프라이마를 처리한 소지강판의 표면에, 사용 용도에 따라 제조된 본 발명에 따른 증착필름을 부착후, 탄성롤로써 압하처리하고, 그후, 수요자의 요구에 따라 엠보스롤로서 강판표면을 압하처리하여 종래의 평활한 상태보다 매우 입체적이고 변화가 있는 상태를 부여하여 외장성을 향상시키고 아울러 기능성도 향상시킨 증착강판 및 그의 제조방법을 제공함에 있다.

또한 본 발명은, 적용 용도의 다양화 및 증착강판의 제조시 공정단축등도 기할수 있게 한 것으로 이하 본 발명의 다른 목적, 장점 및 특징에 대하여 더욱 상세히 설명한다.

도 1 본 발명에 따른 증착강판을 나타내는 도면.

도 2 는 종래의 일반증착필름의 층을 나타내는 도면.

도 3 는 본 발명의 증착필름의 층을 나타내는 도면.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1: 클리어도막층 2: PET. 필름층

3: 인쇄층 4: 증착층

5: 접착층 6: 박리필름층

7: 헤어라인층 10: 증착필름층

20: 소지강판층 30: 프라이마도막층

40: 배면도막층 50: 엠보싱층

도 1 은 본 발명에 따른 증착강판의 단면 구성을 도시하는 도면이다.

도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 증착강판은, 전처리(인산염이나 크로메이트 처리) 또는 프라이마를 처리한 소지강판층(20)의 표면에, 사용용도에 따라 제조된 증착필름층(10)을 부착 형성한 후, 탄성고무롤로서 압하처리 하고, 그후, 수요자의 요구에 따라 엠보스롤로서 강판을 압하처리하여 엠보싱층(50)이 형성되도록 한다.

이때 미려한 무늬, 색상 및 우수한 기능성을 부여토록 하는 본 발명에 따른 증착필름층(10), 즉 증착필름은, 종래의 증착필름의 단점을 개선한 제품으로서, 후술하는 바와 같이 여러 제품에 적용가능토록 구성하였고 또 증착강판의 제조시 공정단축도 가능하게 구성하였다.

또한 소지강판층(20)의 상부 표면 또는 그 배면에 도포하여 형성하는 프라이마도막층(30) 또는 배면도막층(40)의 PCM 도료는, 가공시 가공부위의 도막균열(크랙) 현상이 발생되지 않고, 도막의 연신율이 좋으며 내식성이 우수한 에폭시계나 또는 폴리에스테르계 PCM 도료를 사용한다.

본 발명에 따른 증착필름과 소지강판에 도포하는 도료의 일반적인 포뮬러(formula)는 다음과 같다.

* 증착필름의 구성 *

비흡수성 소재인 금속판 표면에 사용되는 본 발명에 따른 증착필름은 사용용도에 따라 크게 4 내지 7 층의 층구조로 이루어지는바, 그 구조를 예로들면 도 3 에서 보듯이, 상부로 부터 클리어도막층(1), PET필름층(2), 헤어라인(hair line)층(7), 인쇄층(3), 증착층(4), 접착층(5), 박리필름층(6)으로 나뉘어진다.

상기의 구성 층을 도 3 에 의거 더욱 상세히 살펴보면, 먼저 내마모성 및 가공성이 뛰어나도록 UV 클리어처리를 한 클리어도막층(1), 인쇄특성 및 증착 접착성이 뛰어나도록 수분산성 폴리우레탄을 표면처리한 PET 필름층(2), 시각적으로 금속질감을 부여하도록 PET 필름상에 연마자국 처리한 헤어라인층(7), 다양한 색상과 무늬를 나타내기 위하여 안료, 아크릴 및 비닐수지, NC, 유기 용제류 등으로 인쇄처리한 인쇄층(3), 은, 알루미늄, 금, 동, 아연, 크롬, 니켈, 주석, 스테인레스 스틸, 티타늄으로 이루어진 그룹 중에서 선택된 적어도 하나의 금속을 진공증착하여 금속 고유의 색상을 부여하거나 또는 반사도를 향상시킨 증착층(4), 사용 용도에 따라 아크릴계 또는 폴리우레탄계의 접착제를 코팅하는 접착코팅방식이나, 또는 공중합 PET, PP, PE 필름을 부착하여 열융착 방식으로 접착토록 형성하여 소지강판과 증착필름과의 접착성과 내후성을 향상토록한 접착층(5), 특히 접착코팅 방식을 사용할 때 부착하는 PE, 또는 E.V.A. 필름의 박리필름층(6)으로 이루어 진다. 여기서 클리어도막층(1), 인쇄층(3), 접착층(5), 박리필름층(6), 헤어라인층(7)은 사용 용도에 따라 그 층을 일부 또는 전부 제거하거나 형성시킬 수도 있다.

상기한 접착층(5)을 형성함에 있어, 접착제코팅 경우엔 접착도막두께를 1∼5㎛로 하고, 열융착방식의 열융착필름의 두께는 15∼30㎛의 두께로 형성하고, 박리필름층(6)은 20∼30㎛의 두께로 형성한다.

증착필름층(10)의 증착층(4)의 금속증착막의 두께는 200∼1000Å 범위 일때에 은폐력 및 반사력 등에 있어서 효과가 뛰어나다. 증착막 두께는 증착필름의 표면저항으로 볼 때 대략 0.5∼5Ω의 범위가 바람직하다. 상기의 증착층(4)을 형성하기 위한 금속증착은 진공도가 1.0×10^-3토르 이하의 분위기하에서 실시한다. 진공도가 이 값보다 크면 증착막의 물성은 극히 취약하게 된다. 일반적으로 증착을 실시하는 진공도의 바람직한 범위는 2.0×10^-4토르 이하이다.

바람직한 한 예로써, 증착층(4)은 300∼500Å으로 두께로 형성하고, 인쇄층(3)은 4∼6㎛의 두께로 형성하고, PET필름층(2)은 40∼80㎛의 두께로 형성하고, 클리어도막층(40)은 2∼7㎛의 두께를 갖도록 한다.

더욱 구체적으로 한정하면 예로써, 상기한 클리어도막층(1)은 2㎛정도, PET필름층(2)은 60㎛정도, 인쇄층(3)은 5㎛정도, 접착층(5)은 2㎛정도, 박리필름층(6)은 25㎛정도의 두께가 형성되도록 하는 것이 실시상 바람직하다.

또한 본 발명에서는, 종래의 접착코팅 방식으로 증착 필름을 소지강판에 접착한후 박리필름층(16)을 박리하는 번거로운 공정을 제거하기 위하여, 박리필름층을 도 3 에서 예시한 바와 같이, 공중합 PET, PP, PE 필름을 부착하여 열융착 방식으로 접착토록 하였다.

상기한 본 발명의 구성에 따른 증착강판의 제조 공정을 설명하면, 연속작업공정의 라인속도 20∼70mpm으로 진행하는 소지강판 표면에 접착제코팅처리한 증착필름의 박리필름을 제거하고 증착필름의 접착면을 부착시키거나 또는 열융착으로 접착하는 공정과, 부착된 증착필름을 탄성고무롤로서 압착시켜 소지강판에 접착시키는 공정으로 이루어지며, 상기한 증착필름의 열융착에 의한 접착의 경우엔 섭씨 120 - 210 도의 범위에서 열융착 접착이 가능토록 제조하는 것이 바람직하다.

그리고, 소지강판의 전처리로서 인산염이나 크로메이트처리 또는 에폭시계나 폴리에스테르계의 PCM용 프라이마를 소지강판의 상부표면 또는 배면에 롤코팅하여 섭씨 120도 내지 290도로 가열,건조 시켜 소지강판을 준비하여 사용하는 것이 더욱 바람직하다.

* 도료의 일반적 성상 *

본 발명에 따른 증착강판에 적용하기 위한 프라이마 및 배면 도료는, 증착필름과 소지강판과의 부착성을 최대화하고, 그리고 가공성(연신율) 및 내식성이 극대화 되도록 하였다.

즉, 소지강판층(20)의 상부표면 또는 그 배면에 도포하여 형성하는 프라이마도막층(30) 또는 배면도막층(40)의 PCM 도료는, 가공시 가공부위의 도막균열(크랙) 현상이 발생되지 않고 도막의 연신율이 좋고 내식성이 우수한 에폭시계나 또는 폴리에스테르계 PCM 도료를 사용한다.

특히, 하도인 프라이마의 경우, 증착필름층(10)에 유연성을 부여하도록 에폭시계 또는 폴리에스테르계수지를 베이스(기재)로 사용하여 건조도막두께가 5∼15㎛ 가 되도록 하는 것이 바람직하다.

상술한 본 발명에 따른 제품에 대한 각종 성능시험 방법은 다음과 같다.

(1)내마모성 측정

연필경도 H, 2H, 3H를 통하여 증착필름에 대한 긁힘 발생유무를 관찰한다.

(2)촉진 내후성 측정(KS-M-5982 기준)

촉진내후시험후 색차계를 사용하여 CIE의 ㅿL(lightness),ㅿb(황색도)를 측정한다.

측정장치: 컬러차 측정기(Color Difference Meter. 일본MINOLTA사 200)

측정조건: 촉진내후시험기(미국. ATLAS사 에서 24시간 기준 자외선과 물분무를 각 12시간씩 반복후 6일간 경과후 표면측정.

* ㅿb: (+)값 옐로우, (-)값 블루/ 수치가 등가할수록 황색도가 커짐.

* ㅿL: 색상의 밝기(백색도)를 표시/ 수치가 클수록 밝음.

(3) 내식성 측정(KS-D-9502 기준)

염수분무시험후 브리스터 발생폭의 정도를 측정한다.

측정조건: 염수분무 시험기(일본,SUGA사 IOS형)에서 온도35±2℃, 습도 95%이상, 5% Nacl, 시편각도 60°, 염수분무량 0.5∼3cc/hr의 조건에서 행하였으며,6일 경과후의 부식발생면적을 측정.

(4) 내열성

100℃의 물중탕기에서 3시간 경과후의 증착강판 외관상태를 육안 관찰한다.

(5) 접착성

100℃의 순환식 오븐에서 2일간 경과후의 증착필름층과 소지금속간의 접착상태를 측정한다.

(6) 표면외관

증착필름의 제조방식에 따른 메카니즘 차이에 따라 다양한 색상과 무늬의 인쇄가 가능한가를 판단한다.

(7) 가공성

증착강판을 T-굽힘시험후 크랙정도를 육안으로 관찰한다.

상기의 시험방법에 의거하여 아래의 여러 조건하에서 구체적으로 실시하여 보았으며 그의 시험 결과는 표 1 에 나타 내었다.

( 실시예 1∼ 2 )

소지강판으로서, 두께 0.4mm, 폭 914mm, 도금부착량20g/m²인 인산염처리된 전기아연도금강판을 사용하고, 그 상부 표면에 증착필름을 연속 작업라인상에서 부착하였다.

이때에 사용되어진 증착필름의 층구성은, 주반복 단위가 60 중량%이상이 에틸렌테레탈레이트로 이루어진 PET필름(SKC 사의 금속증착 폴리에스테르필름)을 사용하였으며, 상부에 UV 크리어도막층(1)을 형성시켰고, 하부엔 헤어라인 처리후 적당한 무늬 및 색상의 인쇄를 행하고, 수분산성 폴리우레탄수지를 0.01내지 0.5g/m²의 양으로 도포후 증착기에서 알루미늄을 두께 400Å으로 증착하여 증착층(4)을 형성시켰다.

그후 소지강판과의 접착을 위하여 최종적으로 코팅처리를 행하였다. 그리고 소지강판과의 접착처리 부분은 접착제를 사용한 접착코팅처리방식과 열융착필름을 사용한 열용착접착방식의 두가지를 사용하였다.

( 실시예 3 )

증착필름 상부 표면에 아크릴계의 클리어처리를 한 것 이외에는 실시예 1 과 동일한 방법으로 제조되었다.

( 실험예 4 )

증착필름 상부표면에 아크릴계의 클리어처리를 하고 인쇄처리를 하지않은 것 이외에는 실시예 1 과 동일한 방법으로 제조하였다.

( 실시예 5 )

소지강판에 프라이마 및 배면 코팅처리를 한 것 이외에는 실시예 1 과 동일한 방법으로 제조되었다.

( 비교예 1 )

도 2 에 예시한 바와 같이, PET필름층(12)의 상부표면에 1차로 알루미늄을 증착시켜 증착층(14)을 형성하고, 2차로 아크릴계 클리어처리를 하여 아크릴 클리어도막층(11)을 형성하였으며, PET필름층(12)의 하부에는 접착제를 코팅처리한 전면반사방식의 증착필름을 두께0.5mm, 폭 914mm로 알루미늄 소지강판에 부착시켰다.

항목분류	내마모성	내식성	내열성	접착성	표면외관	내후성	가공성
항목분류	H	내식성	내열성	접착성	표면외관	내후성	가공성	2H	3H
본발명의증착강판	실시예1			◎	△	○	○	◎	◎	○
	실시예2			◎	△	◎	◎	◎	◎	○
	실시예3	×			△	○	○	◎	○	△
	실시예4	×			△	○	○	×	○	△
	실시예5			◎	○	○	○	◎	◎	○
종래증착강판	비교예1	×			△	×	×	×	○	△

(◎ 매우양호,표현가능, ○ 양호, △ 보통, × 불량,표현 불가능)

표 1 의 시험 결과에 의하면, 본 발명에 따른 증착강판은 종래의 일반증착강판보다 표면외관, 내마모성, 내열성, 내식성, 접착성, 내후성 및 가공성의 면에서 뛰어난 것으로 판명되었다.

또, 도 2 에 예시한 바와 같은 종래의 형광등 반사판용 증착강판에서의 전면반사방식의 증착필름은, 증착 및 클리어처리를 PET 필름층(12)의 상부에 순차하는 관계로 증착막이 쉽게 외부에 노출되어, 내열성, 내마모성 등에 있어서 약할뿐만 아니라, 외장성을 고려하여 PET필름층(12) 상부에 1차적으로 인쇄처리를 하여도 그 상부에 2차로 처리하는 증착막층에 의하여 인쇄층이 은폐가 되므로 미려한 외장성의 효과를 살릴수 없는 단점이 있으나 본 발명에 따른 증착필름의 경우는 이와 같은 종래의 단점을 모두 극복할수 있는 효과가 있다.

즉, 외부의 물리적인 압력에 대하여는 내마모성, 가공성 및 내식성이 우수한 UV클리어 처리한 클리어 도막층(1)이 표면에서 뛰어난 물성을 나타내고, 내식성은 프라이마도막층(30) 및 도금층이 소재와 필름 사이의 계면에서 자기방어 및 희생 방식 등으로 방식 효과를 나타내고, 내열성, 접착성 및 내후성에 있어서는 아크릴계 또는 폴리우레탄계의 접착제를 사용하는 것에 의하여 보장된다. 또한 필요에 따라 열융착 필름을 접착시켜, 종래의 접착코팅 방식에서의 박리공정, 즉 증착 필름을 소지강판에 접착할때 요구되는 박리필름의 박리 공정을 삭제할수 있어, 증착강판의 제조공정을 단축 가능한 장점이 있다.

또한 표면 외관에 있어서는 사용용도에 따라 PET 필름층 (2) 내면에 시각적으로 금속질감이 느껴지도록 연마자국 처리한 헤어라인 처리후, 다양하고 미려한 색상 및 무늬를 인쇄하고, 바탕색상으로 금 및 은, 스테인레스스틸 등의 금속자체의 고유 색상을 살리고 질감을 부여할수 있는 금속증착을 행하여 외관이 미려할 뿐만 아니라, 또 수요자의 요구에 따라 요철무늬가 새겨진 엠보스롤을 강판에 압하처리하여 표면에 입체무늬를 형성시켜 한층 더 미려한 모양을 나타낼수 있어 장식용 강판으로도 사용할수도 있다.

상기한 본 발명에서는 예시적으로 전기아연도금강판 및 알루미늄강판을 한정하여 시험한 결과이지만, 적용되는 강판은 이에 한정되는 것이 아니라 다른 강판(소지강판)에도 적용 가능함은 물론이고 그에 따른 효과도 상기와 거의 동일한 효과를 나타낼수 있음은 물론이다.

Claims

소지강판층(20)과, 소지 강판층(20)상에 선택적으로 에폭시계 또는 폴리에스테르계 도료를 도포하여 연신율, 내식성 및 부착성을 부여한 프라이마도막층(30)과, 소지강판층(20) 또는 프라이마도막층(30)상에 인쇄 특성 및 증착 접착성을 갖도록 형성한 증착 필름층(10)으로 이루어지는 증착강판.
제 1 항에 있어서, 소지강판층(20)의 하부측에 배면도막층(40)을 더 형성한 증착강판.
제 1 항에 있어서, 증착 필름층(10)상에 요철무늬를 갖도록 엠보스 처리한 엠보싱층(50)을 더 형성한 증착강판.
제 1 항에 있어서, 증착 필름층(10)은, 내마모성 및 가공성이 뛰어나도록 UV 클리어처리를 한 클리어도막층(1), 인쇄특성 및 증착 접착성이 뛰어나도록 수분산성 폴리우레탄을 표면처리한 PET 필름층(2), 시각적으로 금속질감을 부여하도록 PET필름상에 연마자국 처리한 헤어라인층(7), 다양한 색상과 무늬를 나타내기 위하여 안료, 아크릴 및 비닐수지, NC, 유기 용제류 등으로 인쇄처리한 인쇄층(3), 은, 알루미늄, 금, 동, 아연, 크롬, 니켈, 주석, 스테인레스 스틸, 티타늄으로 이루어진 그룹 중에서 선택된 적어도 하나의 금속을 진공증착하여 금속 고유의 색상 부여하거나 또는 반사도를 향상시킨 증착층(4), 사용 용도에 따라 아크릴계 또는 폴리우레탄계의 접착제를 코팅하는 접착코팅방식이나, 또는 공중합 PET, PP, PE 필름을 부착하여 열융착 방식으로 접착토록 형성하여 소지강판과 증착필름과의 접착성과 내후성을 향상토록한 접착층(5)으로 이루어지는 증착강판.
제 4 항에 있어서, 클리어도막층(1), 인쇄층(3), 접착층(5), 헤어라인층(7) 그리고 박리필름층(6)을 선택적으로 형성한 증착강판.
제 4 항에 있어서, 증착필름층(10)의 증착층(4)은 300∼500Å으로 두께로 형성하고, 인쇄층(3)은 4∼6㎛의 두께로 형성하고, PET필름층(2)은 40∼80㎛의 두께로 형성하고, 클리어도막층(1)은 2∼7㎛의 두께를 갖도록 형성한 증착강판.
제 4 항에 있어서, 접착층(5)을 형성함에 있어 접착제코팅 경우엔 접착도막두께를 1∼5㎛로 하고, 열융착방식의 열융착필름의 두께는 15∼30㎛의 두께로 형성하고, 선택적으로 박리필름층(6)은 20∼30㎛의 두께로 형성한 증착강판.
증착강판을 제조함에 있어서, 연속작업공정의 라인속도 20∼70mpm으로 진행하는 소지강판 표면에 접착제코팅처리한 증착필름의 박리필름을 제거하고 증착필름의 접착면을 부착시키거나 또는 열융착으로 접착하는 공정과, 부착된 증착필름을 탄성고무롤로서 압착시켜 소지강판에 접착시키는 공정으로 이루어지는 증착강판의 제조방법.
제 8 항에 있어서, 상기한 증착필름의 열융착 접착의 경우, 소지강판에의 열융착은 섭씨 120 도 내지 210 도에서 이루어도록한 증착강판의 제조방법.
제 8 항에 있어서, 소지강판의 선처리로서 소지강판의 표면에 건조도막두께 5 내지 15 마이크로미터로 에폭시계 또는 폴리에스테르계 프라이마를 하도 또는 배면도막층(40)에 롤코팅하여 섭씨 120도 내지 290도로 가열,건조 시켜 소지강판을 준비하는 공정을 더 포함하는 증착강판의 제조방법.