KR200445926Y1 - 헤어라인 칼라강판 - Google Patents

Abstract

본 고안은 헤어라인이 선처리된 일반 금속판체 또는 도금강판 등의 소지강판에 연속 제조라인 공정에서 각종 도료를 도장한 도막층 형성 및 프린트 처리를 통한 패턴 부여를 통해 다양한 착색 및/또는 패턴 형성이 가능하고, 윤활성, 내오염성, 자기세정성 등을 부여함으로써 기능성과 의장성을 겸비한 칼라강판을 제공한다.

헤어라인, 칼라강판, 전처리층, 도막층

Description

헤어라인 칼라강판{HAIR LINE COLOR STEEL SHEET}

본 고안은 헤어라인이 형성된 칼라강판에 관한 것으로서, 특히 샌드페이퍼를 이용하여 헤어라인이 선처리된 일반 금속판체 또는 도금강판 등의 소지강판에 연속 제조라인 공정에서 각종 도료를 도장한 도막층 형성 및 프린트 처리를 통한 패턴 부여를 통해 다양한 착색 및/또는 패턴 형성이 가능하여 기능성과 의장성을 겸비한 칼라강판에 관한 것이다.

기존에 건재나 가전제품에 사용되어 온 소재에 시각적, 미적 변화를 주기 위하여 강판 표면에 여러 가지 패턴과 칼라를 적용하여 수요가의 다양한 요구에 대응하기 위한 시도가 계속되고 있다.

이러한 다양한 시도 중의 하나로서 스테인레스 강판 표면에 헤어라인 무늬를 형성한 예가 있는데, 소재강판인 스테인레스가 고가여서 제조원가가 높고, 헤어라인 무늬 형성 후에 지문 자국이나 외부오염으로 인하여 강판 표면이 쉽게 더러워지는 경향이 있었으며, 이를 해결하기 위한 방안으로 추가적인 도장처리를 시도하기도 하였으나, 스테인레스 소재의 특성상 도료, 잉크 등과의 소재 부착성이 어렵기 때문에 도장을 이용한 기술적, 미적 표현에 한계가 있어서 수요가의 요구에 적절하 게 부응하지 못하는 문제가 있었다.

이에 저가이면서 스테인레스에서와 유사한 헤어라인 무늬를 재현하기 위하여 헤어라인 무늬가 인쇄된 라미네이트형 필름을 강판에 접착시켜 표현하는 방법이 사용되기도 하였지만, 이 경우 인쇄된 상태의 무늬의 한계 때문에 사실적이고 입체적인 느낌이나 질감 구현 및 안정성에 문제가 있었다.

본 고안은 상기 종래기술의 문제점을 개선하기 위한 것으로, 본 고안의 목적은 첫째, 사실적이고 선명한 헤어라인 무늬를 발현하는 칼라강판을 제공하는 데 있다.

둘째, 헤어라인 무늬형성 후에도 다양한 착색 및/또는 문양이 발현될 수 있는 칼라강판을 제공하는 데 있다.

상기한 본 고안의 목적은 헤어라인 무늬를 갖는 소지강판(1), 전처리층(2), 및 1 내지 3개의 도막층(3)을 순차적으로 포함하는 헤어라인 칼라강판을 제공함으로써 달성된다.

또한, 상기 전처리층(2)과 상기 하나 이상의 도막층(3) 사이에 프린트층 또는 패턴형성층 중 택일하여 포함하는 칼라강판을 제공할 수 있다.

이하, 본 고안의 헤어라인 칼라강판에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 자세히 설명하기로 한다.

먼저, 도 1을 참조하면, 본 고안에 따른 헤어라인 칼라강판의 단면구조는 기본적으로 헤어라인이 형성된 소지강판(1), 전처리층(2), 도막층(3)이 순차적으로 적층된 구조로 이루어진 것이 기본이며, 상기 전처리층(2)과 도막층(3) 사이에 고객이 원하는 이미지나 패턴을 가미시켜 보다 미적이고 화려한 제품으로도 생산 가능하다.

스테인레스 강판과 거의 동등한 수준의 사실적인 헤어라인 무늬 질감을 강판 표면에 표현하기 위해 사용되는 소지강판(1)으로는 일반 금속판체 또는 내식성이 우수한 도금강판이 사용될 수 있는데, 냉간압연강판(CR)이나 전기아연도금강판(EG), 용융아연도금강판(GI), 갈바륨강판(G/L), 합금화 용융아연도금강판(GA), 알루미늄도금강판(Al), 주석강판 등 공지의 도금강판 중에서 선택하여 사용하도록 한다. 이러한 금속판체 및 도금강판들은 스테인레스 강판에 비해 가격이 비교적 저렴할 뿐 아니라 이후 진행될 다양한 착색이나 패턴 형성에 유리한 장점을 가진다.

상기 소지강판에 헤어라인 무늬를 형성하는 방법으로는, 롤 방식의 소지강판 연속공급 장치 중에 다양한 목(目)數의 샌드페이퍼와 이와 관련된 공정,설비 등을 구비하여 헤어라인 무늬가 형성되도록 연마하는 방법을 사용한다. 이때 수요가 의 요구에 따라 순차, 왕복 또는 단발, 연속 진행 방식 중에서 최종 제품의 사용방법이나 용도에 따라 선택하여 적용할 수 있으며, 이에 따라 수요가가 원하는 어떠한 거칠기의 헤어라인이라도 발현할 수 있다.

한편, 헤어라인 무늬 형성을 위한 과정에서 발생할 수 있는 분진 방지 및 소재와의 마찰에 의한 발열을 냉각시키기 위해, 수용성 오일류를 사용할 수도 있다.

상기 소지강판과 도막층과의 층간 부착성 및 기본적인 내식성 확보를 위해 인산피막, 크로메이트, 논(non)-크로메이트, 박막 접착처리 등과 같이 공지된 화성피막 처리된 전처리층(2)을 포함하는 것이 바람직하다.

이하, 본 고안의 칼라강판에 다양한 색상과 패턴을 부여하는 도막층에 관하여 살펴본다.

도막층(3) 형성 공정은, 연속 생산라인 공정에서 상기 소지강판(1)에 전처리층(2)을 형성한 후 강판에 외관 또는 성능을 부여하기 위한 각각의 사용목적에 따라 정해진 도료로 적게는 1회, 많게는 3회 도장 및 소부 건조시키는 것으로 진행된다. 여기서 도장 횟수는 대부분 1회 또는 2회로 마무리되지만, 도막 두께를 두껍게 하고, 고선명, 고광택 목적으로 3회까지도 가능하다.

만약, 1회 도장에서 투명 클리어 도료를 사용하였다면 2회 도장에서 착색 탑 클리어 도료를 사용하고, 1회 도장에서 착색 클리어 도료를 사용하였다면 2회 도장에서는 투명 탑 클리어 도료를 사용하도록 한다.

사용되는 도료에 대해 살펴보면, 투명 클리어 도료의 경우에는 수지, 첨가제, 용제로, 착색 클리어 도료의 경우에는 수지, 첨가제, 용제, 착색안료로 구성되어 있는 공지된 클리어 도료이면 사용 가능한데, 사용목적에 따라 PCM용 도료로 널리 알려져 있고 저렴하며 다양한 색상 발현이 가능한 레귤러 폴리에스테르 수지(Regular Polyester, RMP), 내후성이 우수한 실리콘 수지를 약 30~50% 반응시켜 제조함으로써 내후성과 가공성이 우수한 실리콘 폴리에스테르 수지(Silicone Polyester, SMP), 고분자 폴리에스테르 수지를 주성분으로 하고 내약품성, 광택, 평활성이 우수하여 외관이 미려한 하이 폴리머 폴리에스테르 수지(High Polymer Polyester) 강판용 도료를 선택하여 사용할 수 있다.

또, 보다 선명하고 물성적으로 안정화된 제품이 요구될 경우에는 UV수지를 이용할 수도 있고 이를 이용할 때에는 기존 롤 코팅뿐만 아니라 Curtain Flow 코팅방법을 이용하여 더욱 고급스러운 제품을 생산할 수도 있다.

상기 클리어 도료 조성물에 사용되는 착색안료에 대해 살펴보면, 다양한 유·무기계 착색안료가 사용된다. 통상적으로 일반 유·무기안료의 경우 도료화를 위한 분산시 입자 크기가 10㎛ 이하이지만 분산의 정도에 따라 시각적으로 밝기나 선명도에 제한이 있기 때문에 수요가들로부터 불만이 제기될 수도 있다. 사용되는 안료의 제조사로는 BASF, Shepherd, BAYER, Dupont, Merck, Ciba-GEIGY, 대한스위스화학 등이 있으며, 크게 무기안료와 유기안료로 구분된다.

대표적인 유기안료로는 아조계의 베타-나프톨류(불용성), 나프톨 AS류(불용 성), 축합 아조계 다환계(多環系)의 프탈로시아닌계, 퀴나크리돈계, 디옥사진계, 이소인돌리논계, 건염염료계, 필로콜린계, 플루오루빈계, 퀴노프탈론계, Metal Complex 등이 있다.

한편, 더욱 선명한 색감을 발현하기 위해서는 나노 안료 개념의 안료를 사용토록 하는 것이 더욱 바람직한데, 이 경우 분산시 입자 크기가 수십 내지 수백 나노미터여서 보통의 유·무기계 안료에 비해 입자사이즈가 작아서 보다 미려하고 색채의 선명도가 뛰어난 장점을 지닌다. 사용 가능한 안료의 종류로는 국내 성일PNC社의 다양한 색상의 Chromatic color pigments를 사용함이 바람직한데, 보다 다양하고 차별화된 제품 생산을 위해 기타 나노 안료를 수요가의 요구에 따라 색상 및 모델을 선택하여 사용 가능하다.

또한, 상기 도료에 윤활성, 세정성, 항균성 등 기능적 필요에 따라 실리콘오일, 왁스류 등을 첨가하여 소재의 가공 및 취급에 용이하도록 할 수도 있고, 최종 도막성분에 친수성을 부여하여 빗물에 의해 자기 스스로 세정이 될 수 있도록 할 수도 있으며, 도료 내에 일반 및 특정 항균성 첨가제를 부가하여 기능성까지 부가할 수 있다.

선택적으로, 각각의 클리어 도막층 사이에 프린트층 또는 패턴형성층을 추가함으로써 상기에서 살펴본 바와 같이 헤어라인 무늬가 기본적으로 형성된 강판 위에 다양한 색상 발현뿐만 아니라, 꽃무늬 등의 다양한 문양을 추가 발현하게 할 수도 있다. 이러한 프린트 또는 패턴 형성 방식으로는 PCM 라인 상의 프린트잉크 인 쇄처리 또는 전사 방식, 옵셋 방식, 실크스크린 방식 중 어느 하나에 의해 이루어질 수 있다. 필요에 따라 투명한 PET 필름을 부착시켜 강판 표면 미관을 보다 향상시키는 것 또한 가능하다.

상기에서 살펴본 바와 같이 헤어라인 무늬가 선처리된 강판 상에 다양한 패턴 형성을 실시하여 기능성과 의장성이 겸비된 칼라강판이 완성되어 수요가의 다양한 요구에 부응할 수 있다.

도장방법으로는 작업성과 도료의 표면을 고려하여 정전(Natural), 역전(Reverse), 풀역전(Full-reverse) 방식, 커텐 플로어(Curtain flow) 방식 중에서 택일하여 적용할 수 있다.

본 고안에 의한 헤어라인 칼라강판은, 기본적으로 공지의 소지강판 상에 샌드페이퍼를 이용하여 헤어라인 무늬를 형성시킨 후 강판 표면을 탈지하고 그 위에 크로메이트 또는 논-크로메이트 전처리를 한 후 적어도 1개의 도막층 이상을 형성하는 것으로 완성되며, 다양한 착색 및/또는 패턴 형성이 가능하여 기존의 스테인레스 헤어라인 강판을 대체하는 효과를 가짐을 특징으로 한다.

또, 다양한 수요층에 대비하여 완전한 PCM제품으로서 뿐만 아니라 제품 출고 후 도장할 경우를 감안하여 일종의 반제품 형태로 전처리제 마감, 하도 처리 마감, 프린트 제품 처리 마감 상태로 고객에게 공급될 수도 있다.

본 고안에 따른 헤어라인 칼라강판은 전술한 바와 같이 헤어라인이 선처리된 소지강판에 연속 제조라인 공정에서 각종 도료를 도장한 도막층 형성 및 프린트 처리를 통한 패턴 부여를 통해 다양한 착색 및/또는 패턴 형성이 가능하고 윤활성, 내오염성, 자기세정성 등을 부여함으로써 기능성과 의장성을 겸비한 칼라강판을 제공할 수 있다.

또한 일반 금속판체 또는 도금강판에 헤어라인 무늬를 형성함으로써 건축용 내외장재, 가전제품 등에서 기존의 고가의 스테인레스 강판을 대체하는 효과를 제공할 수 있다.

먼저, 헤어라인이 가공된 냉연강판을 연속생산라인에 도입하여 강판 표면에 부착된 이물질 제거를 위해 탈지시킨 다음, 논-크로메이트 피막처리 공정을 거친 후 40~150℃로 소부하고, 투명 클리어 도료를 도장하여 3~20㎛ 두께의 프라이머 도막층을 형성한 후 100~250℃로 소부건조하고 나서, 프린트잉크를 인쇄하여 프린트층을 형성한 후, 착색 클리어 도료를 사용하여 3~20㎛ 두께의 베이스 도막층을 형성한 후 150~250℃로 소부건조하였고, 마지막으로 클리어 도료를 사용하여 3~20㎛ 두께의 탑 클리어 도막층을 형성한 후 150~250℃로 소부건조하여 헤어라인이 형성된 칼라강판을 제조하였다.

도 1은 본 고안의 일실시예에 따른 헤어라인 칼라강판의 단면도이다.

도 2는 본 고안의 또 다른 일실시예에 따른 헤어라인 칼라강판의 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 설명 *

(1)...소지강판, (2)...전처리층,

(3)...도막층

Claims (4)

1. 헤어라인 무늬가 선가공되고, 금속판체 및 도금강판 중에서 선택된 소지강판; 전처리층; 클리어 도료를 도장한 도막층('프라이머 클리어층'); 프린트층 또는 패턴형성층; 및 착색 클리어 도료를 도장한 도막층('베이스 착색 클리어층')을 순차적으로 포함하고,

   상기 착색 클리어 도료는 분산시 입자 크기가 수십 내지 수백 나노미터인 나노 안료를 포함하는 헤어라인 칼라강판.
2. 제1항에 있어서, 상기 소지강판은 냉간압연강판(CR)이나 전기아연도금강판(EG), 용융아연도금강판(GI), 갈바륨강판(G/L), 합금화 용융아연도금강판(GA), 알루미늄도금강판(Al), 주석강판으로 이루어진 도금강판 중 어느 하나를 사용하는 것을 특징으로 하는 헤어라인 칼라강판.
3. 제1항에 있어서,

   상기 베이스 착색 클리어층 상에 클리어 도료를 도장한 도막층('탑 피니쉬 클리어층')을 추가로 형성하는 것을 특징으로 하는 헤어라인 칼라강판.
4. 제1항에 있어서,

   상기 베이스 착색 클리어층 상에 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름을 부착하는 것을 특징으로 하는 헤어라인 칼라강판.

Images