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KR200469950Y1 - 주름질감을 갖는 칼라강판 - Google Patents

주름질감을 갖는 칼라강판 Download PDF

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KR200469950Y1
KR200469950Y1 KR2020110011694U KR20110011694U KR200469950Y1 KR 200469950 Y1 KR200469950 Y1 KR 200469950Y1 KR 2020110011694 U KR2020110011694 U KR 2020110011694U KR 20110011694 U KR20110011694 U KR 20110011694U KR 200469950 Y1 KR200469950 Y1 KR 200469950Y1
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South Korea
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steel sheet
layer
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zinc
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유니온스틸 주식회사
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Abstract

주름질감과 같은 고급스럽고 화려한 입체적 질감을 가지는 칼라강판이 개시된다.

Description

주름질감을 갖는 칼라강판{COLOR STEEL SHEET HAVING WRINKLE TEXTURE}
주름질감을 갖는 칼라강판에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 특정 도료 조성물을 사용하는 것에 의해, 고급스러운 시각적 효과뿐만 아니라 입체감에 의한 촉각적 효과를 가지는 칼라강판에 관한 것이다.
건자재나 가전제품 등에 사용되는 칼라강판에 특유의 외관과 입체적 질감을 부여하기 위한 노력이 지속적으로 이루어지고 있다.
종래에는 소재 자체에 엠보스를 구성한 후에 색상을 도장하거나 도장된 판넬에 후공정 프레스 작업을 진행하는 것에 의해 건축 내외장재에 소재 입체감을 부여하였다. 또한 도료 자체에 특수한 무늬를 형성하여 입체감을 부여하기도 하였다. 그러나, 상기 종래 방법에 의해 제조된 강판들은 거친 질감으로 인해 가전 및 내장재 등에 사용하기에는 한계가 존재하였다.
따라서, 고급스럽고 화려한 입체적 질감을 갖는 칼라강판을 용이하고 효율적으로 제조할 수 있는 기술의 개발이 요구되고 있는 실정이다.
KR 10-2006-0084170 A KR 10-2005-0024063 A
본 고안은 상기 요구를 만족시키기 위한 것으로, 고급스럽고 화려한 입체적 질감을 갖는 칼라강판을 용이하고 효율적으로 제조할 수 있는 기술을 제공하고자 한다.
일 측면에 따르면,
소지층, 전처리층, 하도도막층, 및 상도도막층을 포함하되,
상기 상도도막층은 도료 조성물 100 중량부에 대하여, 수평균 분자량이 6,000~20,000이고, 유리전이온도(Tg)가 1~40℃ 이고 OH값이 25~50인 오일 프리 폴리에스테르 수지 40 내지 60 중량부; 멜라민 수지 3 내지 10 중량부; 레올로지 첨가제 3 내지 5 중량부; 및 유기용제, 안료, 필러, 소포제, 레벨링제 및 색분리방지제로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 첨가제 10 내지 60 중량부를 함유하는 것인, 주름질감을 갖는 칼라강판이 개시된다.
선택적으로, 상기 칼라강판은 소지층과 하도도막층 사이에 전처리층을 더욱 포함할 수 있다.
선택적으로, 상기 칼라강판은 상도도막층 상에 클리어도막층을 더욱 포함할 수 있다.
상기 구현예에 따른 칼라강판은 주름질감과 같이 고급스러우면서도 화려한 입체적 질감을 가질 수 있다.
도 1은 본 고안에 따른 주름질감을 갖는 칼라강판의 단면도를 나타낸다.
도 2는 본 고안에 따른 실시예 1에 따른 주름질감을 갖는 칼라강판을 나타낸다.
본 명세서에 달리 정의되어 않는 한, 사용된 모든 기술 및 과학 용어는 당업계에 통상의 기술자가 통상적으로 이해하는 바와 같은 의미를 가진다. 본 명세서에 포함되는 용어를 포함하는 다양한 과학적 사전이 잘 알려져 있고, 당업계에서 이용가능하다. 비록 본 명세서에 설명된 것과 유사 또는 등가인 임의의 방법 및 물질이 본원의 실행 또는 시험에 사용되는 것으로 발견되나, 몇몇 방법 및 물질이 설명되어 있다. 당업자가 사용하는 맥락에 따라, 다양하게 사용될 수 있기 때문에, 특정 방법학, 프로토콜 및 시약으로 본 고안을 제한하는 것으로 이해되어서는 안된다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 단수형은 문맥이 명확하게 달리 지시하지 않으면 복수의 대상을 포함한다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 달리 언급되지 않는 한, "또는"은 "및/또는"을 의미한다. 더욱이, 용어 "포함하는" 뿐만 아니라, 다른 형태, 예를 들어, "가지는", "이루어지는" 및 "구성되는"는 제한적이지 않다.
수치 범위는 상기 범위에 정의된 수치를 포함한다. 본 명세서에 걸쳐 주어진 모든 최대의 수치 제한은 낮은 수치 제한이 명확히 씌여져 있는 것처럼 모든 더 낮은 수치 제한을 포함한다. 본 명세서에 걸쳐 주어진 모든 최소의 수치 제한은 더 높은 수치 제한이 명확히 씌여져 있는 것처럼 모든 더 높은 수치 제한을 포함한다. 본 명세서에 걸쳐 주어진 모든 수치 제한은 더 좁은 수치 제한이 명확히 씌여져 있는 것처럼, 더 넓은 수치 범위 내의 더 좋은 모든 수치 범위를 포함할 것이다.
본 명세서에 제공된 제목은 다양한 면 또는 전체적으로 명세서의 참조로서, 하기의 구현예를 제한하는 것으로 이해되어서는 안된다.
주름질감을 갖는 칼라강판을 제공하고자 한다.
본 명세서에서 상호 교환적으로 사용된, 용어 "주름질감" 및 "가죽질감"은 칼라강판의 표면에 나타나는 구김살, 즉 칼라강판의 폭을 접어서 줄이 지게 한 것과 같은 느낌을 나타내는 입체적 질감을 의미한다. 예를 들면, 물결 무늬 또는 목 무늬와 같은 무늬로 표현될 수 있다.
일반적으로 건자재에 사용되는 Pre-Coated Metal(PCM) 도료용 수지는 수지의 주쇄(backbone)에 하이드록실기(hydroxyl group), 카르복실기(carboxyl group) 등과 같은 관능기 가지(branch)를 포함하고 있다. 따라서, 도막의 가교제로 사용되는 멜라민 (예를 들면, Hexa Methoxymethyl melamine) 수지와의 가교결합시, 망상 구조를 이루게 되어 도면 형성 후에 도막의 연신이 극히 제한적이었다. 반면, 가전용으로 사용되는 Flexible Polyester 도료용 수지는 수지의 주쇄가 선형 구조(linear structure)를 이루므로, 도막의 연신율은 매우 우수하나 내후성, 내자외선성 및 내식성이 취약하다는 문제가 있었다.
이에 본 고안자들은 Pre-Coated Metal(PCM) 도료용 수지의 단점을 보완할 수 있고, Flexible Polyester 도료용 수지의 장점을 포함하여, 칼라강판에 주름질감과 같은 고급스럽고 화려한 입체적 질감을 부여할 수 있는 도료 조성물을 적용하였다.
일 구현예에 따르면, 소지층(200), 하도도막층(300), 및 상도도막층(400)을 포함하는, 주름질감을 갖는 칼라강판(100)이 제공된다. 상기 주름질감을 갖는 칼라강판의 단면도를 도 1에 나타내었다.
1. 소지층
본 명세서에서 사용된 용어 "소지층(200)"은 냉연 강판 및 도금 강판 등의 철재류, 공지의 비철금속류를 의미한다.
상기 소지층은 알루미늄, 스테인레스, 및 구리 등의 비철금속류을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 도금강판은 아연도금강판, 합금화 아연도금강판, Zn-Al합금도금강판, Al 도금강판과 같은 용융도금강판; 2층 아연 합금화 도금강판, 아연 도금강판, Zn계 합금도금강판 및 2층 아연계 합금 도금강판과 같은 전기도금강판; 기상아연도금강판과 같은 기상도금강판; 및 착색아연도금강판, 박막유기도장강판, 및 유기복합도금강판과 같은 유기피복도장강판 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 소지는 미려함을 더하기 위하여 헤어라인(Hair line)과 같은 표면 스크래치 등의 물리적으로 처리될 수도 있다.
2. 전처리층
필요에 따라, 상기 칼라강판은 소지층과 도막층과의 부착성 및 내식성을 높이기 위하여 전처리층(도시하지 않음)을 더욱 포함할 수도 있다.
상기 전처리층은 인산피막, 크로메이트, 논(non)-크로메이트, 박막 접착처리 피막 등과 같이 공지된 화성피막 처리하여 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 전처리층으로서 크로메이트를 사용하는 경우 내식성 및 가공성이 향상될 수 있으며, 논-크로메이트를 사용하는 경우 친환경적이라는 장점이 있다.
3. 하도도막층
본 명세서에서 사용된, 용어 "하도도막층(300)"은 칼라강판의 내식성 향상, 상도도막층과의 부착성 강화, 및 상도도막층(400)에 연신율을 부여할 수 있는 도막층을 의미한다. 상기 하도도막층(300)은 소지층(100)과 상도도막층(400) 사이의 계면에서 완충작용을 하는 것에 의해, 가공시 발생되는 소지층의 균열이 상도도막층까지 발전되지 않도록 흡수할 수 있다.
상기 하도도막층(300)은 폴리에스테르계 하도, 에폭시계 하도, 아크릴계 하도, 아크릴계 프라이머 또는 이들의 변성계 하도를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 상업적으로 입수가능한 폴리에스테르계 하도로는 고려화학(주)의 FP 1800 series, 삼성정밀(주)의 Y005 series, DCC(주)의 HDP 600,삼화페인트(주)W003 등이 있다.
선택적으로, 상기 하도도막층(300)에는 안료가 포함될 수 있다. 상기 안료는 내식성을 위하여 방청안료를 사용할 수 있으며, 또한 PCM용 도료에 사용되는 유기 및 무기안료 등이 사용될 수도 있다. 상기 방청안료는 독성 안료 또는 납이나 크롬이 배제된 무독성 방청안료를 포함할 수 있다. 예를 들면, 납 및 크롬이 함유된 레드 리드(Red Leed), 징크 포타슘 크로메이트(Zinc Potassium Chremate), 징크 테트라옥시 크로메이트(Zinc Tetra Chromate), 스트론티움 크로메이트(strontium Chromate), Borate계로서 바륨 메타보레이트(Barium Metaborate), Molybdate계로서 징크몰리브데이트(Zinc Molybdate), 칼슘징크몰리브데이트(Calcium Zinc Molybdate), Phosphate계는 징크 포스페이트(Zinc Phosphate), 알루미늄 트리포스페이트(Aluminum Triphosphate), silicate계로서 칼슘 보로실리케이트(Calcium Borosilicate), 포스포실리케이트(Phosphosilicate), 칼슘 이온-교환 실리케이트(Calcium Ion-exchanged Silicate), 마그네슘 이온-교환 실리케이트(Magnecium Ion-exchanged Silicate) 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
4. 상도도막층
본 명세서에서 사용된, 용어 "상도도막층(400)"은 도막의 표면에 주름질감과 같은 입체적 질감을 나타내기 위한 도막층을 의미한다. 상기 상도도막층(400)은 칼라강판에 주름질감을 부여하기 위한 도료 조성물을 사용하는 것에 의해, 우수한 주름질감을 가질 수 있다. 상기 도료 조성물은 폴리에스테르 수지, 경화제, 레올로지 첨가제 및 그 외의 첨가제를 포함할 수 있다.
폴리에스테르 수지
상기 폴리에스테르 수지는 다염기산과 다가 알코올을 에스테르화 반응시키는 것에 의해 제조된, 수평균 분자량이 6,000~20,000이고, 유리전이온도(Tg)가 1~40℃ 이고 OH값이 5~50(mgKOH/g)인 오일 프리 폴리에스테 수지를 사용한다.
상기 다염기산은 방향족 산, 지환족 산 및 지방족 산으로부터 유래할 수 있다. 예를 들면, 상기 방향족 산은 (무수)프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, p-tert-부틸벤조산, (무수)트리멜리트산, (무수)피로멜리트산, 테트라클로로(무수)프탈산 및 술폰산나트륨이소프탈산 디메틸에스테르 등을 포함할 수 있고, 상기 지환족 산은 1,1-사이클로헥산디카르복시산, 헥사하이드로(무수)프탈산, 1,3-사이클로헥산디카르복시산, 1,4-사이클로헥산디카르복시산, 테트라하이드로(무수)프탈산, 메틸헥사하이드로(무수)프탈산, (무수)헤트산(Het acid), (무수)하이믹산(HIMIC acid) 수소첨가 (무수)트리멜리트산, 엔도메틸렌테트라하이드로(무수)프탈산과 같은 지환식 폴리카르복시산류, 4-tert-부틸사이클로헥산모노카르복시산, 헥사하이드로벤조산과 같은 지환식 모노카르복시산 등을 포함할 수 있으며, 그리고 상기 지방족 산은 아디프산, 아젤라인산, 세바신산, (무수)말레산, 푸마르산, 이타콘산, 옥텐산, 이소노난산 및 이들의 무수물 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 다가 알코올은 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 1,3-부틸렌글리콜, 1,4-부틸렌글리콜, 1-6헥산디올, 1,6-헥사메틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 네오펜틸글리콜, 트리에틸렌글리콜, 사이클로헥산디메탄올, 수소첨가 비스페놀 A, 글리세린, 트리메틸롤에탄, 트리메틸롤프로판, 펜타에리스리톨 및 디펜타에리스리톨, 솔비톨 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 다염기산과 다가 알코올의 에스테르화 반응을 특별히 제한되지 않으나, 용융법 또는 용제법이 사용될 수 있다. 상기 용융법은 예를 들면, 다염기산과 다가 알코올을 질소의 존재 하에, 150∼250℃에서 가열하고, 생성되는 물을 순차적으로 제거하는 것에 의해 에스테르화 반응 시키는 것을 의미한다. 상기 용제법은 예를 들면, 자일렌 등의 용제의 존재 하에 다염기산과 다가 알코올을 가열하는 것에 의해 에스테르화 반응 시키는 것을 의미한다. 상기 에스테르화 반응을 촉진시키기 위하여, 촉매가 사용될 수 있다. 예를 들면, 상기 촉매는 디부틸주석옥사이드, 3산화안티몬, 아세트산아연, 아세트산아연, 아세트산망간, 아세트산코발트, 아세트산칼슘, 아세트산납, 테트라부틸티타네이트 및 테트라이소프로필티타네이트 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
일 예에서, 상기 변성 오일 프리 폴리에스테르 수지는 하기의 표 1에서와 같이 구성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
분자량 OH Tg A.V 수지 합성 주성분
수지 A 15,000~20,000 5~20 1~10 10↓ 이소프탈산, 아디픽산, 디에틸글리콜
수지 B 6,000~10,000 30~50 30~40 10↓ 무수프탈산,1,4-사이크로헥산디카르폭실산,
1-6 헥산디올
상기 폴리에스테르 수지는 전체 도료 조성물의 중량을 기준으로 40 내지 60 중량부로 사용될 수 있다. 상기 폴리에스테르 수지의 함량이 40 중량부 미만의 경우, 도막의 가공성 및 내후성이 크게 저하될 수 있으며, 60 중량부를 초과하는 경우 도막의 내용제성이 급격히 저하될 수 있다.
경화제
상기 경화제는 멜라민 수지를 사용한다. 상기 멜라민 수지는 수평균 분자량이 300 내지 1,000인 메톡시형, 부톡시형 또는 메톡시 부톡시 혼합형 등이 사용될 수 있다.
예를 들면, 메톡시형 멜라민 수지는 CYMEL-303, CYMEL-327, CYMEL-370(CYTEC사), BE-370, BE-3717(BIP사), RESIMINE AQ-717, RESIMINE AQ-730, RESIMINE AQ-747, RESIMINE AQ-7550(SOLUTIA사) 등을 포함할 수 있고, 부톡시형 멜라민 수지는 RESIMINE-750, RESIMINE-7512(SOLUTIA사), BE-630, BE-692(BIP사)등을 포함할 수 있으며, 이미노형 멜라민 수지는 CYMEL-325, CYMEL-327, CYMEL-328 등을 포함할 수 있으며, 그리고 부톡시/메톡시 혼합형 수지는 CYMEL-254, CYMEL-235, CYMEL-1168, CYMEL-1156, CYMEL-1141, CYMEL-1170(CYTEC사), RESIMINE-751, RESIMINE-755(SOLUTIA사) 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 경화제는 전체 도료 조성물의 중량을 기준으로 3 내지 10 중량부로 사용될 수 있다. 상기 경화제의 함량이 3 중량부 미만의 경우, 도막의 경화도가 크게 저하될 수 있으며, 10 중량부를 초과하는 경우 도막의 가공성이 크게 저하될 수 있다.
필요에 따라, 상기 도료 조성물은 경화촉진제를 더욱 포함할 수 있다.
상기 경화촉진제는 주수지인 폴리에스테르 수지와 경화제인 멜라민 수지와의 경화를 촉진시키는 것에 의해 도막의 치밀도를 향상시키기 위해 사용되는 원료를 의미한다.
예를 들면, 상기 경화촉진제는 p-톨루엔 설폰산(Toluene Sulfonic Acid,p-TSA), 디니노닐나프탈렌설폰산(Dinonylnaphthalene Sulfonic Acid), 도데실벤젠설폰산(Dodesyl Benzene Sulfonic Acid, DDBSA) 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 경화촉진제는 전체 도료 조성물의 중량을 기준으로 0.1 내지 1.5 중량부로 사용될 수 있다. 상기 경화제의 함량이 0.1 중량부 미만의 경우, 도막의 경화도가 크게 저하될 수 있으며, 1.5 중량부를 초과하는 경우 도막의 가공성이 크게 저하될 수 있다.
레올로지 첨가제
상기 레올로지 첨가제는 도료 조성물의 레올로지(Rheology) 거동을 조절하여, 도막 표면의 주름 형성을 향상시키는데 중요한 역할을 하는 원료를 의미한다.
상기 레올로지 첨가제는 많은 기공(pore)을 포함하고 있고, 고분자 수지가 상기 기공에 채워지므로, 고분자 자체의 고유 유동성이 감쇄하게 된다. 따라서, 고분자 수지는 점도성을 갖는 상태, 예를 들면, 진흙 또는 젤리와 같은 상태가 되어, 도막의 가공성 및 물성이 저하되는 결과를 초래하게 되는 것이다. 본 고안은 레올로지 첨가제의 함량을 조절하는 것에 의해, 가공성 및 물성이 저하됨이 없이, 고급스러우면서 화려한 주름질감을 갖는 칼라강판을 구현하였다.
상기 레올로지 첨가제는 BENTONE SD-2(NL CHEMICALS사), BENTONE EW (NL CHEMICALS사), TIXOGEL MP(UNITED CATALYSTS사), TIXOGEL MP-250(UNITED CATALYSTS사), TIXOGEL MP-100(UNITED CATALYSTS사), GARAMITE 1210(SOUTHERN CLAY PRODUCTS사), GARAMITE 2578(SOUTHERN CLAY PRODUCTS사), GARAMITE 1958(SOUTHERN CLAY PRODUCTS사) 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 레올로지 첨가제는 전체 도료 조성물의 중량을 기준으로 3 내지 5 중량부로 사용될 수 있다. 상기 레올로지 첨가제의 함량이 3 중량부 미만의 경우, 도막의 주름질감이 불량하게 형성될 수 있으며, 5 중량부를 초과하는 경우 도막의 가공성이 크게 저하될 수 있다.
그 외의 첨가제
상기 그 외의 첨가제는 유기용제, 안료 및 필러를 포함할 수 있다.
상기 유기용제는 방향족 탄화수소류, 지방족 탄화수소류, 케톤류, 에스테르류, 에테르류, 알코올류 등의 일반 용제류, 및 VOC 규제에 대응하기 위한 무취 미네랄 스프리트 등의 무독성 유기용제류를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 안료는 무기안료 및 유기안료를 포함할 수 있으며, 상기 무기안료는 산화아연, 이산화티탄, 리토폰(Lithopone), 염기성탄산납, 산화철, 카본블랙, 크롬산납, 황색산화철, 광명탄, 염기성탄산납, 옥시염화비스무스, 운모티탄, 안산화동, 및 아연 등을 포함할 수 있고, 그리고 상기 유기안료는 아조계의 베타-나프톨류(불용성), 나프톨 AS류(불용성), 축합 아조계 다환계의 프탈로시아닌계, 퀴나크리돈계, 디옥사진계, 이소인돌리논계, 건염염료계, 필로콜린계, 플루오루빈계, 퀴노프탈론계 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 필러는 무기필러 및 유기필러를 포함할 수 있으며, 상기 무기필러는 일반적으로 소광제로 알려진 비정형 코팅 실리카 등을 포함할 수 있고, 그리고 상기 유기필러는 폴리아크릴, 폴리아미드, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 등의 플라스틱 필러 등을 포함할 수 이 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
선택적으로, 상기 첨가제는 소포제, 레벨링제, 색분리방지제 뿐만 아니라, 미려한 외관을 얻기 위하여 메타릭이나 펄입자 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
일 예에서, 상기 도료 조성물은 하기와 표 2에서와 같이 구성될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
성분 함량(중량부)
폴리에스테르수지 A 35-45
폴리에스테르수지 B 5-15
멜라민수지 3-10
레올로지 첨가제 3-5
경화촉진제 0.1-2
탄화수소계 용제 5-15
에스테르계 용제 5-15
무기안료 1-30
무기필러 1-5
소포제 0.1-2
레벨링제 0.1-2
색분리방지제 0.1-2
상기 도료 조성물은 칼라강판에 도료 자체의 음각/양각 효과에 의한 입체적 질감을 부여하는 동시에 색감의 농담 차이에 의한 자연스럽고 고급스러운 가죽질감을 부여할 수 있다.
5. 클리어도막층
필요에 따라, 상기 칼라강판은 최상부 도막층을 형성하는 클리어(clear) 도막층(500)을 더욱 포함할 수 있다.
상기 클리어도막층(500)은 안료를 제외하고는 상기 상도도막층(400)에 사용되는 도료 조성물을 구성 성분으로 하여 이루어질 수 있다. 또한, 상기 클리어도막층(500)은 상도도막층(400)과의 부착성, 고내후성, 가공성 이외에, 상도도막층 대비 한층 더 거친 질감을 부여하기 위하여 메타릭이나 펄입자 등이 첨가될 수도 있다.
상기 구현예에 따른 주름질감을 갖는 칼라강판은 롤 코팅 전 후에 물리적으로 가죽 패턴을 압착하여 제조된 종래의 강판과는 달리, 특정 도료 조성물을 사용하는 것에 의해 도료 자체의 유동적 특성을 이용하여 고급스러우면서도 화려한 가죽질감을 가질 수 있다.
상기 칼라강판은 i) 소지층 상에 전처리층을 형성하는 단계; ii) 상기 전처리층 상에 에폭시변성 또는 폴리에스테르변성 프라이머를 포함하는 하도도막층를 형성하는 단계; iii) 상기 하도도막층 상에 상기 특정 도료 조성물을 포함하는 상도도막층을 형성하는 단계에 의해 제조될 수 있다.
상기 i) 단계는 소지강판에 전기도금 또는 용융도금 처리한 아연 또는 아연합금 도금층을 형성하는 단계, 및 30 내지 120 mpm의 라인스피드(line speed)로 크롬산염 또는 논-크롬산염 처리하고, 60 내지 140℃의 온도에서 건조시켜 전처리층을 형성하는 단계에 의해 수행될 수 있다.
상기 단계 ii) 및 단계 iii) 에서 각각의 조성물을 도포하는 방법은 특별히 제한되지 않으며 공지의 롤코팅법, 바코팅법, 플로어(Floor) 코팅법 등을 이용할 수 있다. 또한, 상기 하도도막층 및 상도도막층은 PMT(Peak Metal Temperature) 190 내지 240℃의 온도에서 건조될 수 있다.
상기 단계 ii)에서 하도도막층의 두께는 5 내지 15㎛일 수 있다. 상기 단계 iii)에서 상도도막층의 두께는 10 내지 30㎛일 수 있다. 상기 상도도막층의 두께가 10㎛ 미만인 경우 표면주름이 만족스럽지 않게 형성될 수 있으며, 30㎛를 초과하는 경우 도막 외관에 발포가 형성될 수 있으며, 또한 경제적인 측면에서 불리할 수 있다.
필요에 따라, 상기 단계 iii)에서 상도도막층을 형성한 후 클리어도막층을 형성하는 단계를 더욱 수행할 수 있다. 또한, 상도도막층 또는 클리어도막층에 양면 엠보스롤을 사용하여 엠보스 입체무늬를 더욱 부여할 수 있다.
상기 구현예에 따라 제조된 칼라강판은 고급스러우면서도 화려한 가죽질감과 같은 입체적 질감을 가질 수 있다.
따라서, 전자기기, 예를 들면, 에어컨디셔너, 냉장고 등의 가전제품, 퍼스널 컴퓨터 및 복사기 등의 OA 기기, 텔레비젼 및 비디오 등의 AV 기기, 자동차 전장 품, 기타 산업용 및 생활 관련용 전자 기기류에 고급스러운 시각적 효과뿐만 아니라 입체감에 의한 촉각적 효과를 부여하기 위하여 사용될 수 있을 것으로 기대된다.
이하, 본 고안의 이해를 돕기 위해 다양한 실시예를 제시한다. 하기 실시예는 본 고안을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐 본 고안의 보호범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
<실시예>
실시예에서 사용된 시편규격 및 도장 조건은 하기와 같다:
코일규격: W(넓이) 1040 X T(두께) 0.5mm GI(용융도금강판)
건조도막두께: 하도 15㎛, 상도 15㎛
하도도료작업점도: 85 KU(25℃)
상도도료작업점도: 85 KU(25℃)
롤코팅방식:내츄럴(NATURAL)
[실시예 1]
0.4t의 논-크롬산염이 전처리된 GI 소지강판 상에 변성폴리에스테르 프라이머를 5㎛ 두께로 코팅하고, PMT 190℃에서 건조시키는 것에 의해 하도도막층을 형성하였다.
그 다음, 오일프리 폴리에스테르화합물수지 56.8 중량부, 멜라민수지 3.6 중량부, 레올로지 첨가제로서 GARAMITE 2578 3.0 중량부, 소광제 1.5 중량부, 경화촉진제, 색분리방지제 및 소포제 0.6 중량부, 용제 디비이 13 중량부 및 피엠에이 7 중량부, 안료(백색,흑색,황색)등을 포함하는 상도도막층을 형성하여, 소지강판/아연합금도금층/논-크롬산염층/하도도막층/상도도막층 적층구조의 칼라강판을 제조하였다.
[비교예 1]
레올로지첨가제를 첨가하지 않았다는 점을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 소지강판/아연합금도금층/논-크롬산염층/하도도막층/상도도막층 적층구조의 칼라강판을 제조하였다.
실험예 1: 레올로지 첨가제에 의한 칼라강판의 외관 평가
실시예 1 및 비교예 1에 의해 제조된 칼라강판 상의 주름질감의 형성 여부를 평가하였다 (평가기준 ◎: 매우 양호, ○: 양호, △: 보통, Χ: 불량).
그 결과를 하기의 표 3에 나타내었다.
구 분 외관평가
비교예 1 Χ
실시예 1 ○
상기 표 3로부터 알 수 있듯이, 실시예 1에 의해 제조된 칼라강판의 주름질감은 양호하게 형성되었으나, 비교예 1에 의해 제조된 칼라강판의 주름질감은 불량하게 형성되었다.
실험예 2: 레올로지 첨가제의 함량에 따른 칼라강판의 외관 평가
레올로지의 함량이 1.0 중량부(실시예 2), 5.0 중량부(실시예 3) 및 7.0 중량부(실시예 4)이 되도록 첨가하였다는 점을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로, 소지강판/아연합금도금층/논-크롬산염층/하도도막층/상도도막층 적층구조의 칼라강판을 제조하였다.
그 결과를 하기의 표 4에 나타내었다.
구 분 외관평가
실시예 1 ○
실시예 2 △
실시예 3 ◎
실시예 4 Χ
상기 표 4으로부터 알 수 있듯이, 레올로지 첨가제의 함량이 3.0 중량부 내지 5.0 중량부인 경우, 칼라강판의 주름질감은 양호하게 형성되었으나, 레올로지 첨가제의 함량이 3.0 중량부 미만이거나 5.0 중량부를 초과하는 경우에는 칼라강판의 주름질감이 보통이거나 불량하게 형성되었다.
실험예 3: 도장방식에 따른 칼라강판의 외관 평가
상도도막층 상에 도료 조성물을 REVERSE 도장 방식과 NATURAL 도장 방식을 사용하여 코팅하는 것에 의한 칼라강판의 주름질감 형성을 평가하였다.
그 결과를 하기의 표 5에 나타내었다.
구분 외관평가
REVERSE △
2 Roll NATURAL ◎
상기의 표 5로부터 알 수 있듯이, 2 Roll NATURAL 도장 방식으로 코팅된 칼라강판의 주름질감이 매우 양호하게 형성되었으나, REVERSE 도장 방식으로 코팅된 칼라강판의 주름질감은 보통으로 형성되었다.
실험예 4: 상기 구현예에 따른 칼라강판의 물성 평가
실시예 1에 의한 칼라강판과 통상의 일반칼라강판에 대한 작업성, 표면주름, 내용제성, 연필경도, 가공성, 부착성, 충격성, 내비등수성, 내약품성 및 내식성에 대한 물성 평가를 수행하였다.
물성 평가의 평가방법은 하기와 같으며, 그 결과를 하기의 표 6에 나타내었다.
1. 작업성: 현장 롤코팅시의 픽업(pick up) 성능을 의미한다.
2. 표면주름: 건조 도막의 표면 주름의 발생 정도를 의미한다.
3. 내용제성: MEK Rubbing법으로서, 일반적인 의학용 거즈에 MEK를 헝건히 적셔 1kg의 하중으로 왕복 rubbing을 실시하여 하도 도막이 벗겨져 나가는 순간까지의 횟수를 측정한다.
4. 연필경도: 일본 미쯔비시 제품인 '유니펜슬'을 사용하고 500kg의 하중을 준 상태에서 일정한 속도로 도막 표면을 긁은 후 지우개로 지워 도막에 잔흔이 남아 있는 정도 측정한다(통상적으로 낮은 경도 2B B HB F H 2H 3H 높은 경도임).
5. 가공성: 실온에서 T 굽힘 후 도막의 크랙 발생 정도 수준으로서, 실온에서 2T bending 후 스카치테이프로 붙여 도막의 박리 발생 유무를 확인한다(1점-5점 평가: 1점 모두 벗겨지는 수준임, 5점 완전히 벗겨지지 않는 수준임).
6. 부착성: 100*100 CROSS CUT후 6mm 간격으로 ERISHEN 시험한다.
7. 충격성: 500g*50cm*1/2 자유 낙하 후 도막 크랙 발생 유무를 평가한다.
8. 내비등수성: 98±2℃에서 1hrs후 외관을 평가한다.
9. 내약품성 : 5% NaOH, 5%CH3COOH에 12hrs 침지 후 도막의 SPOT 정도를 확인한다.
10. 내식성: 35℃의 5% NaCL에서 240hrs 측정 후 도막의 녹 발생 정도를 확인한다.
구 분 실시예 1 일반칼라강판
1. 작업성 ○ ○
2. 표면주름 ◎ X
3. 내용제성 100 100
4. 연필경도 F F
5. 가공성(T-BENDING) 2T 2T
6. 부착성 100/100 ○ ○
7. 충격성 ○ ○
8. 내비등수성 ○ ○
9. 내약품성 5% NaOH ○ ○
5% CH3COOH ○ ○
10. 내식성(240hrs) ○ ○
상기의 표 6로부터 알 수 있듯이, 실시예 1에 의한 칼라강판의 작업성, 표면주름, 내용제성, 연필경도, 가공성, 부착성, 충격성, 내비등수성, 내약품성 및 내식성이 매우 우수하였다.
이상 특정 실시예를 도시하고 설명하였으나, 본 고안의 기술사상은 첨부된 도면과 상기한 설명 내용에 한정되지 않으며, 본 고안의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능함을 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 사실이며, 이러한 형태의 변형은 본 고안의 정신에 위배되지 않는 범위 내에서 본 고안의 특허청구범위에 속한다고 볼 것이다.
100 : 칼라강판
200 : 소지층
300 : 하부도막층
400 : 상부도막층
500 : 클리어도막층

Claims (10)

  1. 소지층, 전처리층, 하도도막층, 및 상도도막층을 포함하되,
    상기 상도도막층은 도료 조성물 100 중량부에 대하여, 수평균 분자량이 6,000~20,000이고, 유리전이온도(Tg)가 1~40℃ 이고 OH값이 25~50인 오일 프리 폴리에스테르 수지 40 내지 60 중량부; 멜라민 수지 3 내지 10 중량부; 레올로지 첨가제 3 내지 5 중량부; 유기용제 5 내지 30 중량부; 안료 1 내지 30 중량부; 필러 1 내지 5 중량부; 및 소포제, 레벨링제 및 색분리방지제로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 첨가제 0.1 내지 6 중량부를 함유하는 것인, 주름질감을 갖는 칼라강판.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 멜라민 수지는 수평균 분자량이 300 내지 1,000인 메톡시형, 부톡시형 또는 메톡시 부톡시 혼합형으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인, 칼라강판.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 상도도막층은 p-톨루엔 설폰산, 디니노닐나프탈렌설폰산 및 도데실벤젠설폰산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 경화촉진제를 더욱 포함하는 것인, 칼라강판.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 경화촉진제는 도료 조성물 100 중량부에 대하여 0.1 내지 1.5 중량부를 포함하는 것인, 칼라강판.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 소지층은 알루미늄, 스테인레스, 구리, 아연도금강판, 합금화 아연도금강판, Zn-Al합금도금강판, Al 도금강판, 2층 아연 합금화 도금강판, 아연 도금강판, Zn계 합금도금강판, 2층 아연계 합금 도금강판, 기상아연도금강판, 기상도금강판, 착색아연도금강판, 박막유기도장강판, 및 유기복합도금강판으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 것인, 칼라강판.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 하도도막층은 폴리에스테르계 하도, 에폭시계 하도, 아크릴계 하도, 아크릴계 프라이머 또는 이들의 변성계 하도를 포함하는 것인, 칼라강판.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 하도도막층은 레드 리드(Red Leed), 징크 포타슘 크로메이트(Zinc Potassium Chremate), 징크 테트라옥시 크로메이트(Zinc Tetra Chromate), 스트론티움 크로메이트(strontium Chromate), 바륨 메타보레이트(Barium Metaborate), 징크몰리브데이트(Zinc Molybdate), 칼슘징크몰리브데이트(Calcium Zinc Molybdate), 징크 포스페이트(ZincPhosphate), 알루미늄 트리포스페이트(Aluminum Triphosphate), 칼슘 보로실리케이트(Calcium Borosilicate), 포스포실리케이트(Phosphosilicate), 칼슘 이온-교환 실리케이트(Calcium Ion-exchanged Silicate) 및 마그네슘 이온-교환 실리케이트(Magnecium Ion-exchanged Silicate)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 방청안료를 더욱 포함하는 것인, 칼라강판.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 칼라강판은 상도도막층 상에 클리어도막층을 더욱 포함하는 것인, 칼라강판.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 클리어도막층은 메탈릭 또는 펄입자를 포함하는 것인, 칼라강판.
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