JP2015024642A - 立体感のある柄のｐｃｍカラー鋼板及びその製造方法 - Google Patents

立体感のある柄のｐｃｍカラー鋼板及びその製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】立体感又は高級感に対する需要者のニーズを充足し，立体的な効果を実現すると共に，ホログラムなどの繊細な柄を表現ないし具現し，シートタイプの生産方式による製造単価の高騰の問題を解消する。【解決手段】本発明の一態様は，素地鋼板；前処理層；防錆プライマー(primer)塗膜層；ベース(base)塗膜層；ロータリースクリーン印刷層を順次含み，前記ロータリースクリーン印刷層は，光硬化性塗料組成物又は熱硬化性塗料組成物からなるPCM(Pre−Coated Metal)カラー鋼板を提供する。【選択図】図１

Description

本発明は，PCMカラー鋼板及びその製造方法に関するものであって，より詳細には，ロータリースクリーン印刷技術をカラー鋼板の連続塗装工程に適用し，生産性を改善して多様な柄又はパターンを形成することができるロータリースクリーンPCM(Pre−Coated Metal)カラー鋼板及びその製造方法に関するものである。
従来のPCMカラー鋼板の塗装工程は，グラビアオフセット(Gravure Offset)方式で行われることが一般的である。オフセット方式は，柄又はパターンの形成された印刷ロール又は転写ロールを利用して被塗装材の鋼板上に柄を印刷する。
グラビアオフセット方式は，印刷ロール又は転写ロールに柄又はパターンを形成する段階において発生する金型の欠陥によって，鋼板上に印刷された柄の解像度が低いという問題がある。
一方，一般的に建資材や家電製品などに使用されるカラー鋼板に多様なパターンを印刷するために，プリント印刷及びシルクスクリーン印刷技法が利用されてきた。
しかし，前記プリント印刷によって形成されたパターンは，柄の厚さが薄膜であるため，立体感又は高級感に対する需要者のニーズを充足できておらず，前記シルクスクリーン印刷の場合，立体的な効果は具現できるが，ホログラムなどの繊細な柄を表現ないし具現できず，シートタイプの生産方式によって製造単価が高くなるという問題がある。
従って，多様な立体的な柄の具現されたPCMカラー鋼板，及びこれを具現できるとともに，生産性と作業性の改善されたPCMカラー鋼板の製造方法に関する技術開発が望まれている。
本発明は，上述した従来技術の問題点を解決するためのものであって，本発明においてはロータリースクリーン印刷方式を用いて，光硬化性塗料組成物又は熱硬化性塗料組成物を使用して多様な立体柄が具現されたPCMカラー鋼板を提供するものである。
また，本発明は，ロータリースクリーン印刷方式をPCMカラー鋼板の連続塗装工程に導入して塗料組成物の利用環境を最適化することができ，多様な立体柄を一定の厚さに実施でき，生産性と作業性を向上させることができるPCMカラー鋼板の製造方法を提供するものである。
前記目的を達成するために，本発明の一態様は素地鋼板；前処理層；防錆プライマー(primer)塗膜層；ベース(base)塗膜層；ロータリースクリーン印刷層を順次含み，前記ロータリースクリーン印刷層は，光硬化性塗料組成物又は熱硬化性塗料組成物からなるPCM(Pre−Coated Metal)カラー鋼板を提供する。
一実施例において，前記光硬化性塗料組成物は，前記光硬化性塗料組成物の全重量を基準にウレタン(メタ)アクリレートプレポリマー４０〜７５重量％，(メタ)アクリレートモノマー２０〜４５重量％，光重合開始剤３.５〜８重量％，及び残りの含量の添加剤を含むものであり得る。
一実施例において，前記光硬化性塗料組成物は，前記光硬化性塗料組成物の全重量を基準に顔料０.１〜３５重量％をさらに含むものであり得る。
一実施例において，前記熱硬化性塗料組成物は，前記熱硬化性塗料組成物の全重量を基準にポリエステル主樹脂５〜４５重量％，メラミン補助樹脂０.５〜１０重量％，顔料１〜３５重量％，添加剤０.５〜１０重量％，及び溶剤３０〜９０重量％を含むものであり得る。
一実施例において，前記添加剤は，レベリング剤，消泡剤，及び分散剤からなる群から選択された一つ以上を含むものであり得る。
一実施例において，前記ベース(base)塗膜層上にプリント層をさらに含むものであり得る。
一実施例において，前記ロータリースクリーン印刷層の厚さは１μm〜４０μmのものであり得る。
一実施例において，前記ロータリースクリーン印刷層上にクリア層をさらに含むことができる。
一実施例において，前記ロータリースクリーン印刷層は，一つ以上のロータリースクリーン印刷機により形成されるものであり得る。
一実施例において，前記ロータリースクリーン印刷機はスクイージーとスクリーンを含むロータリープレス，及びインプレッションローラーを含むものであり得る。
一実施例において，前記ロータリースクリーン印刷機は，テンションレベラをさらに含み，前記ロータリースクリーン印刷機の前後にテンションブライドルロールが備えられているものであり得る。
前記目的を達成するために，本発明の別の一態様は，金属板体又はメッキ鋼板からなる素地鋼板を準備する段階；前記素地鋼板上に前処理層を形成する段階；前記前処理層上に防錆プライマー(primer)塗膜層を形成する段階；前記防錆プライマー塗膜層上にベース塗料組成物をコーティングしてベース(base)塗膜層を形成する段階；及び，前記ベース塗膜層上にロータリースクリーン印刷方式を利用してロータリースクリーン印刷層を形成する段階を含むが，前記各段階は連続工程からなり，前記ロータリースクリーン印刷層は，光硬化性塗料組成物又は熱硬化性塗料組成物を印刷してなる，PCMカラー鋼板の製造方法を提供する。
一実施例において，前記光硬化性塗料組成物は，前記光硬化性塗料組成物の全重量を基準にウレタン(メタ)アクリレートプレポリマー４０〜７５重量％，(メタ)アクリレートモノマー２０〜４５重量％，光重合開始剤３.５〜８重量％，及び残りの含量の添加剤を含むものであり得る。
一実施例において，前記光硬化性塗料組成物は，前記光硬化性塗料組成物の全重量を基準に顔料０.１〜３５重量％をさらに含むものであり得る。
一実施例において，前記熱硬化性塗料組成物は，前記熱硬化性塗料組成物の全重量を基準にポリエステル主樹脂５〜４５重量％，メラミン補助樹脂０.５〜１０重量％，顔料１〜３５重量％，添加剤０.５〜１０重量％，及び溶剤３０〜９０重量％を含むものであり得る。
一実施例において，前記添加剤は，レベリング剤，消泡剤，及び分散剤からなる群から選択された一つ以上を含むものであり得る。
一実施例において，前記ベース(base)塗膜層を形成する段階の以後にプリント層を形成する段階をさらに含むことができる。
一実施例において，前記ロータリースクリーン印刷層の厚さは１μm〜４０μmのものであり得る。
一実施例において，前記ロータリースクリーン印刷層を形成する段階の以後にクリア層を形成する段階をさらに含むことができる。
一実施例において，前記ロータリースクリーン印刷層を形成する段階は，スクイージーとスクリーンを含むロータリープレス，及びインプレッションローラーを含む一つ以上のロータリースクリーン印刷機を用いて，前記スクリーンに所望の模様のパターンを形成する段階；前記ベース塗膜層が形成された被塗装材を，同一の速度で回転する前記ロータリープレスと前記インプレッションローラーとの間で進行させる段階；及び，前記模様が前記ベース塗膜層上に印刷する段階を含むことができる。
一実施例において，前記ロータリースクリーン印刷機は，テンションレベラをさらに含み，前記ロータリースクリーン印刷機の前後にテンションブライドルロールが備えられているものであり得る。
本発明の一態様によると，ロータリースクリーン印刷方式を用いて，光硬化性塗料組成物又は熱硬化性塗料組成物を使用して多様な立体柄の具現されたPCMカラー鋼板を得ることができる。
また，本発明の別の一態様によると，ロータリースクリーン印刷方式をPCMカラー鋼板の連続塗装工程に導入して塗料組成物の利用環境を最適化することができ，多様な立体柄を一定の厚さに具現でき，生産性と作業性を大きく向上させることができる。
本発明の効果は，上述した効果に限定されるものではなく，本発明の詳細な説明又は特許請求の範囲に記載されている発明の構成から推論可能なすべての効果を含むものと理解されるべきである。
本発明の一実施例に係るPCMカラー鋼板の断面図である。 本発明の別の一実施例に係るPCMカラー鋼板の断面図である。 本発明のまた別の一実施例に係るPCMカラー鋼板の断面図である。 本発明に係るロータリースクリーン印刷機の作動原理を示す図である。 本発明に係るロータリースクリーン印刷層を形成する段階を示す図である。 本発明の一実施例によって光硬化性塗料組成物をロータリースクリーン印刷して製造されたPCMカラー鋼板の表面写真である。 本発明の一実施例によって熱硬化性塗料組成物をロータリースクリーン印刷して製造されたPCMカラー鋼板の表面写真である。
以下では，添付の図面を参照して本発明を説明する。しかし，本発明は様々な異なる形態で実施ないし具現することができ，従ってここで説明する実施例に限定されるものではない。そして，図面において本発明を明確に説明するために，説明と関係のない部分を省略しており，明細書の全般に亘って類似部分に対しては類似の図面符号を付けた。
明細書の全般に亘って，ある部分が別の部分と“連結”されているというとき，これは“直接的に連結”されている場合だけでなく，その中間に別の部材を介して“間接的に連結”されている場合も含む。また，ある部分がある構成要素を“含む”というとき，これは特に反対の記載のない限り，別の構成要素を除くものではなく，別の構成要素をさらに有することができるということを意味する。
以下，添付の図面を参考して本発明の実施例を詳細に説明する。
PCMカラー鋼板
図１は，本発明の一実施例に係るPCMカラー鋼板の断面図である。
本発明の一態様によると，素地鋼板(１１０)；前処理層(１２０)；防錆プライマー(primer)塗膜層(１３０)；ベース(base)塗膜層(１４０)；ロータリースクリーン印刷層(１５０)を順次含み，前記ロータリースクリーン印刷層(１５０)は，光硬化性塗料組成物又は熱硬化性塗料組成物からなるPCM(Pre−Coated Metal)カラー鋼板を提供する。
前記素地鋼板(１１０)には，例えば，金属板体そのもの，又はその上に亜鉛−アルミニウム−シリカ合金溶融メッキ，電気及び溶融亜鉛メッキのように公知のメッキ層が形成されたもの又は銅，アルミニウム，及びステンレス原板などの公知の金属/非金属素地を使用することができるが，これらに限定されるものではない。
前記素地鋼板(１１０)と防錆プライマー塗膜層(１３０)との層間密着性及び基本的な耐食性の確保のためにリン酸皮膜，クロメート，ノン(non)−クロメートなどのように公知の化成皮膜処理された前処理層(１２０)を含むことが好ましい。
前記前処理層(１２０)は，良好な塗膜密着性のために環境に優しいノン(non)−クロメート皮膜処理が好ましいが，既存のクロメート皮膜処理と比較すると，耐食性が多少低下することがあるため，需要家のニーズに応じて公知のクロメート又は３価クロムを組成とするクロメート皮膜処理を遂行することもできた。
前記防錆プライマー塗膜層(１３０)は，素地鋼板(１１０)とベース塗膜層(１４０)との層間結合力，塗膜硬度，耐薬品性，耐食性などに影響する構造であって，このような相互連係物性を鑑みて，エポキシ系又はエポキシ変性ポリエステル系塗料，PCM(Pre−Coated Metal)用のポリエステル系塗料，又はこれを変性した系の塗料を使用できるが，家電用及び建材用などの用途及び適用素地によって商業的に市販されているPCM(Pre−Coated Metal)用の塗料を適宜に選択して使用することができる。
前記防錆プライマー塗膜層(１３０)を成す塗料に含まれる顔料は，耐食性を考慮して通常のクロム及び鉛系の防錆顔料が使用されるが，世界的な環境規制物質の使用制限に応じて，鉛やクロムの排除された無毒性の防錆顔料が需要家のニーズに応じて使用できる。
既存の防錆顔料は，鉛及びクロムの含有されたレッドリード(Red Leed)，ジンクポタシウムクロメート(Zinc Potassium Chromate)，ジンクテトラオキシクロメート(Zinc Tetraoxy Chromate)，ストロンチウムクロメート(Strontium Chromate)があるが，これらに限定されるものではない。
無毒性の防錆顔料には，代表的なボレート(Borate)系のバリウムメタボレート(Barium Metaborate)，モリブデート(Molybdate)系のジンクモリブデート(Zinc Molybdate)，カルシウムジンクモリブデート(Calcium Zinc Molybdate)，ホスフェート(Phosphate)系のジンクホスフェート(Zinc Phosphate)，アルミニウムトリホスフェート(Aluminum Triphosphate)，シリケート(Silicate)系のカルシウムボロシリケート(Calcium Borosilicate)，ホスホシリケート(Phosphosilicate)，カルシウムイオン−交換シリケート(Calcium Ionexchanged Silicate)，マグネシウムイオン−交換シリケート(Magnecium Ion−exchanged Silicate)などがあるが，これらに限定されるものではない。
前記防錆プライマー塗膜層(１３０)の乾燥塗膜厚さは３μm〜１０μmが好ましく，より好ましくは４μm〜６μmが好適である。前記防錆プライマー乾燥塗膜の厚さが３μm未満では防錆性及び付着力が低下し，１０μmを超える場合は表面の外観不良及び経済性が低下することがある。
前記ベース塗膜層(１４０)は，塗膜の層状構造において前記防錆プライマー塗膜層(１３０)上に形成され，前記光硬化性塗料組成物又は前記熱硬化性塗料組成物が吸着されるようにできるため，塗料組成物の付着性，乾燥性，吸収性，及びロータリースクリーン印刷層(１５０)によって具現される柄の解像度に影響を及ぼすことがある。
前記ベース塗膜層(１４０)を形成するベース塗料組成物の主樹脂には，ポリエステル樹脂，ウレタン樹脂，変性ポリエステル樹脂，アクリル樹脂，シリコン変性ポリエステル樹脂，アルキド樹脂，フッ素樹脂，ポリプロピレン樹脂，ポリビニルアセテート樹脂，及びポリアルキド系樹脂などがあるが，これらに限定されるものではない。
前記ベース塗料組成物の補助樹脂には，メラミン樹脂，イソシアネート樹脂，アクリル樹脂，ウレタン樹脂などがあるが，これらに限定されるものではない。
従来の補助樹脂としてウレタン樹脂を過多に使用する場合，高温焼付型の硬化方式において黄変現象が発生することもあるため，メラミン樹脂を使用するか，ウレタン樹脂とメラミン樹脂を混合して使用することが好ましい。
この他にも，前記ベース塗料組成物は，顔料，溶剤，及びレベリング剤，消泡剤，消光剤のような添加剤をさらに含むことができる。
前記ベース塗膜層(１４０)の乾燥塗膜の厚さが１０μm未満である場合，前記光硬化性塗料組成物又は前記熱硬化性塗料組成物の付着性，吸着性に劣ることがあり，３０μmを超える場合，ベース塗料組成物が過多に消費され，経費が増加することがあるため，ベース塗膜層(１４０)の乾燥塗膜厚さは１０μm〜３０μmが好ましく，より好ましくは１５μm〜２０μmが好適である。
本発明に係るPCMカラー鋼板の前記ロータリースクリーン印刷層(１５０)及びこれを形成するための光硬化性塗料組成物と熱硬化性塗料組成物に関して詳細に説明する。
前記ロータリースクリーン印刷機を用いて，前記光硬化性塗料組成物又は前記熱硬化性塗料組成物を使用して多様な立体柄が具現されたPCMカラー鋼板を得ることができる。
光硬化性塗料組成物
一実施例において，前記ロータリースクリーン印刷層(１５０)は，光硬化性塗料組成物からなるものであり得る。
一実施例において，前記光硬化性塗料組成物は，前記光硬化性塗料組成物の全重量を基準にウレタン(メタ)アクリレートプレポリマー４０〜７５重量％，(メタ)アクリレートモノマー２０〜４５重量％，光重合開始剤３.５〜８重量％，及び残りの含量の添加剤を含むものであり得る。
前記ウレタン(メタ)アクリレートプレポリマーは，ジイソシアネート化合物，ジオール化合物及びポリオールの混合物に水酸基含有(メタ)アクリレートを共重合することによって製造できる。
ジイソシアネートで置換されたウレタンプレポリマー(prepolymer)の両末端に二重結合を導入する方法は様々な方法があるが，その中でウレタンプレポリマー１モルに対して２モルの水酸基含有(メタ)アクリレートを反応させるプレポリマー法を使用することが好ましい。
このとき使用される水酸基含有(メタ)アクリレートは，アルキル基に２〜６個の炭素を有するものであって，２−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート，２−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート，２−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート又はこれらの混合物を使用できるが，これらに限定されるものではない。
前記ウレタン(メタ)アクリレートプレポリマーの重量平均分子量は３０００〜５００００であり，分子当りの平均ウレタン結合は７〜５０個であるウレタン(メタ)アクリレートプレポリマーを使用できる。重量平均分子量が３０００未満であれば，硬化された塗膜の引張強度及び硬度は高くなって伸び率は低くなり，所望の付着性と加工性を得ることができず，５００００を超えるとその反対の結果が発生することがある。
前記ジイソシアネート化合物には，脂肪族，脂環族及び芳香族ジイソシアネート化合物のいずれも使用することができる。
例えば，イソホロンジイソシアネート，２，４−トルエンジイソシアネート及びその異性体，１，６−ヘキサメチレンジイソシアネート，リジンジイソシアネート，トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート，２，２−ビス−４'−プロパンイソシアネート，６−イソプロピル−１，３−フェニルジイソシアネート，ビス(２−イソシアネートエチル)−フマレート，１，６−ヘキサンジイソシアネート，４，４'−ビフェニレンジイソシアネート，３，３'−ジメチルフェニレンジイソシアネート，３，３'−ジメチル−４，４'−ジフェニルメタンジイソシアネート，p−フェニレンジイソシアネート，m−フェニレンジイソシアネート，１，５−ナフタレンジイソシアネート，１，４−キシレンジイソシアネート，１，３−キシレンジイソシアネート，又はこれらの混合物を使用できるが，これらに限定されるものではない。
中でも，２，４−トルエンジイソシアネート及びその異性体，１，６−ヘキサメチレンジイソシアネート，イソホロンジイソシアネート，又はこれらの混合物が好ましい。
前記ジオール化合物は，重量平均分子量２００未満の単分子が使用できる。例えば，エチレングリコール，プロピレングリコール，１，３−ブタンジオール，１，４−ブタンジオール，１，５−ペンタンジオール，１，６−ヘキサンジオール，ネオペンチルグリコール，ビスフェノールA，ビスフェノールF，ジシクロペンタンジオール，又はこれらの混合物を使用できるが，これらに限定されるものではない。
前記ポリオールは，重量平均分子量が５００〜３０００のものが使用できる。重量平均分子量が５００未満であれば塗膜の硬度が高くなりすぎ付着性が下がり，３０００を超えると塗膜が過度に脆くなる問題が発生することがある。
前記ポリオールには，ポリエーテルポリオール，ポリエステルポリオール，ポリカーボネートポリオール及びポリカプロラクトンポリオール，又はこれらの混合物が使用できるが，これらに限定されるものではない。
例えば，前記ポリエーテルポリオールには，ポリエチレングリコール，１，２−ポリプロピレングリコール，ポリテトラメチレングリコール，１，２−ポリブチレングリコール及びこれらの共重合形態を使用することができ，またポリテトラメチレングリコールが使用できる。
前記ポリエステルポリオールには，エチレングリコール，ポリエチレングリコール，プロピレングリコール，ポリプロピレングリコール，ポリテトラメチレングリコール，１，３−ブタンジオール，１，４−ブタンジオール，１，５−ペンタンジオール，１，６−ヘキサンジオール，ネオペンチルグリコール，１，４−シクロヘキサンジメタノール，３−メチル−１，８−オクタンジオールなどのジオールとフタル酸，イソフタル酸，テレフタル酸，マレイン酸，フマル酸，アジピン酸，セバシン酸，アゼライン酸などの酸が反応した形態のポリエステルポリオール又はその共重合体が使用できる。
また，前記ポリカーボネートポリオールには，１，６−ヘキサンポリカーボネートが使用でき，ポリカプロラクトンポリオールには，ε−カプロラクトンとエチレングリコール，ポリエチレングリコール，プロピレングリコール，ポリプロピレングリコール，１，３−ブタンジオール，１，４−ブタンジオール，ポリテトラメチレングリコール，１，２−ポリブチレングリコール，１，６−ヘキサンジオール，ネオペンチルグリコール，１，４−シクロヘキサンジメタノールなどのジオールが反応した形態が使用できる。
前記ウレタン(メタ)アクリレートプレポリマーの含量は，前記光硬化性塗料組成物の全重量を基準に，４０〜７５重量％，好ましくは５０〜６５重量％で含まれ得る。ウレタン(メタ)アクリレートプレポリマーの含量が４０重量％未満であると，塗膜の強度が強すぎて所望の加工性を得ることができず，付着力が下がり，７５重量％を超えると，塗膜が過度に柔軟になり，所望の硬度及び耐スクラッチ性が得られない。
前記ジイソシアネート化合物，重量平均分子量が２００未満のジオール化合物，重量平均分子量が５００〜３０００のポリオールの混合物に，水酸基含有(メタ)アクリレートを共重合させて合成されたウレタン(メタ)アクリレートプレポリマーを含む光硬化性塗料組成物を使用することによって，付着力に優れ，硬度及び加工性に優れたカラー鋼板が製造できる。
前記(メタ)アクリレートモノマーには，単官能性モノマー及び多官能性モノマーが使用できる。
前記(メタ)アクリレートの単官能性モノマーには，ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート，ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート，t−オクチル(メタ)アクリレート，N，N−ジメチル(メタ)アクリレート，N−ビニルカプロラクタム，N−ビニルピロリドン，イソブトキシ(メタ)アクリルアミド，ジアセトン(メタ)アクリルアミド，ボニル(メタ)アクリレート，イソボニル(メタ)アクリレート，トリシクロデカニル(メタ)アクリレート，ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート，ジシクロペンタジエン(メタ)アクリレート，メトキシポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート，メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート，エトキシエトキシエチル(メタ)アクリレート，メトキシエチレングリコール(メタ)アクリレート，ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート，ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート，フェノキシエチル(メタ)アクリレート，シクロヘキシル(メタ)アクリレート，ベンジル(メタ)アクリレート，エポキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート，ブトキシエチル(メタ)アクリレート，テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート，ステアリル(メタ)アクリレート，オクタデシル(メタ)アクリレート，ラウリル(メタ)アクリレート，ドデシル(メタ)アクリレート，イソデシル(メタ)アクリレート，ノニル(メタ)アクリレート，２−エチルヘキシル(メタ)アクリレート，イソアミル(メタ)アクリレート，t−ブチル(メタ)アクリレート，イソブチル(メタ)アクリレート，ブチル(メタ)アクリレート，イソプロピル(メタ)アクリレート，プロピル(メタ)アクリレート，エチル(メタ)アクリレート，メチル(メタ)アクリレート，又はこれらの混合物が使用できるが，これらに限定されるものではない。
前記(メタ)アクリレートの多官能性モノマーには，トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート，ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート，エチレングリコールジ(メタ)アクリレート，ジプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート，１，６−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート，トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート，トリメチロールプロパントリオキシエチル(メタ)アクリレート，トリシクロデカンジメタノールジ(メタ)アクリレート，又はこれらの混合物が使用できるが，これらに限定されるものではない。
前記(メタ)アクリレートモノマーの含量は，前記光硬化性塗料組成物の全重量を基準に２０〜４５重量％，好ましくは２５〜３５重量％で含まれ得る。(メタ)アクリレートモノマーの含量が２０重量％未満の場合，塗膜が過度に柔軟になって所望の硬度及び耐スクラッチ性が得られなくなり，４５重量％を超える場合，塗膜の強度が強すぎて所望の加工性を得ることができず，付着力が下がることがある。
前記光重合開始剤は，紫外線光源からエネルギーを吸収して重合反応を開始できる物質を意味する。
例えば，光重合開始剤には，１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン，２，２−ジメトキシ−２−フェニル−アセトフェノン，ベンズアルデヒド，アンスラキノン，３−メチルアセトフェノン，４−クロロベンゾフェノン，４，４'−ジメトキシベンゾフェノン，ベンゾインプロピルエーテル，ベンゾインエチルエーテル，１−(４−イソプロピル−フェノール)−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン，チオキサントン，ベンゾフェノン，２，４，６−トリメチルベンゾイル−ジフェニルホスフィン又はこれらの混合物が使用できるが，これらに限定されるものではない。
また，商業用に供給される光重合開始剤には，Irgacure１８４，６５１，５００，８１９，９０７，１８００(チバガイギー社)などとDarocure １１１６，１１７３(メルク社)，Lucirine LR８７２８(BASF社)，Micure HP−８，TPO，CP−４，BK−６(MIWON商事)などが使用され得る。
前記光重合開始剤は，前記光硬化性塗料組成物の全重量を基準に３.５〜８重量％，好ましくは５〜７重量％で含まれ得る。光重合開始剤の含量が３.５重量％未満であると，硬化が十分に起こらないことがあり，８重量％を超えると，塗膜の黄変及び仮硬化によって付着性と加工性が下がることがある。
追加的に，前記光硬化性塗料組成物は，残りの含量の添加剤をさらに含むことができる。
前記添加剤は，前記ロータリースクリーン印刷用の光硬化性塗料組成物の性質を改善したり強化できる物質を意味する。
前記添加剤は，付着増進剤，酸化防止剤，光吸収剤，光安定剤，シランカップリング剤，熱重合禁止剤，有機顔料，無機顔料，平滑剤，分散剤，消泡剤又はこれらの混合物が使用できるが，これらに限定されるものではない。
特に，前記付着増進剤は，紫外線硬化皮膜の付着力を向上させることができる物質を意味する。
例えば，前記付着増進剤には，リン酸系アクリレート，反応性のないアクリル樹脂及びこれらの混合物が使用できるが，これらに限定されるものではない。
前記添加剤の含量は特に制限されるものではなく，この分野の通常の知識を有する技術者が具現しようとする柄の色相，透明度又は立体的効果などを考慮し，発明の効果を害さない範囲で，前記成分の含量を適宜に選択することができる。
一実施例において，前記光硬化性塗料組成物は，前記光硬化性塗料組成の全重量を基準に顔料０.１〜３５重量％をさらに含むものであり得る。
前記顔料の組成が０.１重量％未満である場合，鮮明な色相を具現し難く，３５重量％を超える場合，硬化できないか，硬化速度が非常に遅くて付着不良が発生することがあり，製造原価が過度に上昇することがある。
前記顔料は，最終製品の表面に多様な色相が具現できるようにする成分として，２０年以上の長期耐候性を保障するために，耐熱性，耐薬品性，耐候性及び耐食性に優れたセラミックの着色顔料が推薦されるが，色相の選択によってメタリック，マイカ顔料の中から選択される一つ以上を単独又は混合して使用することができる。
セラミック顔料は，金属酸化物を高温で塑性して製造された無機質顔料であって，基本樹脂と共に塗膜を形成して色相を与える役割をするが，その例としてはチタニウムジオキシド，コバルトアルミネート，亜クロム酸銅，コバルトクロマイト，クロムアンチモンチタニウム，鉛クロメートなどが使用できるが，これらに限定されるものではない。
メタリック顔料には，アルミニウムペーストを使用することができ，マイカ顔料には，着色マイカ，イリオジンなどを使用できるが，これらに限定されるものではない。
また，前記顔料は微細粒子であり得，好ましくはナノ粒子であり得，この場合，前記顔料が光硬化性塗料組成物内に分散された(dispersed)形態で加工して使用することもできる。
前記光硬化性塗料組成物によると，優秀な化学的，物理的，機械的物性を有する立体感のあるカラー鋼板が製造できる。具体的に，高鮮映，高硬度，及び加工性に優れ，塗装後に硬化させるための焼付炉を備えなくても良いので，環境に優しく，経済的である。
熱硬化性塗料組成物
一実施例において，前記ロータリースクリーン印刷層(１５０)は，熱硬化性塗料組成物からなるものであり得る。
一実施例において，前記熱硬化性塗料組成物は，前記熱硬化性塗料組成物の全重量を基準にポリエステル主樹脂５〜４５重量％，メラミン補助樹脂０.５〜１０重量％，顔料１〜３５重量％，添加剤０.５〜１０重量％，及び溶剤３０〜９０重量％を含むものであり得る。
前記ポリエステル主樹脂は，前記熱硬化性塗料組成物の全重量を基準に５〜４５重量％を含むことができるが，ポリエステル主樹脂の組成が５重量％未満である場合，所望のインクジェットインクの広がり性，吸着性，及び柄の鮮明性を具現し難く，４５重量％を超える場合，前記ロータリースクリーン印刷層(１５０)の乾燥が遅延することがある。
前記熱硬化性塗料組成物に使用可能な補助樹脂には，メラミン樹脂，イソシアネート樹脂，アクリル樹脂，ウレタン樹脂などがあるが，これらに限定されるものではない。
従来の補助樹脂としてウレタン樹脂を過多に使用する場合，高温焼付型の硬化方式において黄変現象が発生することもあるため，メラミン樹脂を使用するか，ウレタン樹脂とメラミン樹脂を混合して使用することが好ましい。
前記メラミン樹脂の中では，アミノ基又はブトキシ基含有メラミン樹脂が塗膜の硬度などにおいて有利であるが，酸触媒と共に使用する場合，硬化反応速度が速く，塗膜の硬化度に優れた特性を有するメトキシ基を含有するメラミン樹脂を使用することが好ましい。
前記メラミン補助樹脂は，熱硬化性塗料組成物の全重量を基準に０.５〜１０重量％含むことができるが，メラミン補助樹脂の組成が０.５重量％未満である場合，塗膜の加工性は良好であるが，塗膜の表面硬度が低下することがあり，１０重量％を超える場合，クリア層(１７０)との付着性が低下することがある。
前記顔料は，熱硬化性塗料組成物の全重量を基準に１〜３５重量％含むことができるが，顔料の組成が１重量％未満である場合，鮮明な色相を具現し難く，３５重量％を超える場合，所望の熱硬化性塗料組成物の広がり性，吸着性，及び柄の鮮明性を具現し難い。
前記顔料には，２０年以上の長期耐候性を保障するために，耐熱性，耐薬品性，耐候性及び耐食性に優れたセラミックの着色顔料が推薦されるが，色相選択に応じてメタリック，マイカ顔料の中から選択される一つ以上を単独又は混合して使用することができる。
セラミック顔料は，金属酸化物を高温で塑性して製造された無機質顔料であって，基本樹脂と共に塗膜を形成して色相を与える役割をするが，その例としてはチタニウムジオキシド，コバルトアルミネート，亜クロム酸銅，コバルトクロマイト，クロムアンチモンチタニウム，鉛クロメートなどが使用できるが，これらに限定されるものではない。
メタリック顔料には，アルミニウムペーストを使用することができ，マイカ顔料には，着色マイカ，イリオジンなどを使用できるが，これらに限定されるものではない。
前記添加剤は，熱硬化性塗料組成物の全重量を基準に０.５〜１０重量％含むことができるが，添加剤の組成が０.５重量％未満である場合，塗膜内で気泡が発生したり，塗料の流れ性が悪化し，表面の鮮鋭性が低下することがあり，１０重量％を超える場合，添加剤の表面浮上によってインクの集中現象が発生することがあり，付着性及び吸収性も低下することがある。
一実施例において，前記添加剤は，レベリング剤，消泡剤，及び分散剤からなる群から選択された一つ以上を含むものであり得る。
前記レベリング剤及び消泡剤には，楠本化成社のディスパロンL−１９８０，ディスパロンL−１９８４，ディスパロンAP−３０，BYK社のBYK３５６などが挙げられるが，これらに限定されるものではない。
前記分散剤には，BYK社のDisperbyk−１４０，Disperbyk−１４２，Disperbyk−１４５及び類似グレードを使用することができるが，これらに限定されるものではない。
前記溶剤には，ポリエステル主樹脂を直接溶解させる活性溶剤としてエステル系，エーテル系，アルコール系，ケトン系溶剤などと，溶解された分子を希釈させる助溶剤として石油系溶剤を混合して使用することができる。
前記エステル系溶剤には，ユニオンカーバイド社のエチルアセテート，n−ブチルアセテート，セロソルブアセテート，プロピレングリコールモノメチルアセテート，３−メトキシブチルアセテートなどが挙げられるが，これらに限定されるものではない。
前記エーテル系溶剤には，ユニオンカーバイド社のメチルセロソルブ，エチルセロソルブ，エチレングリコールブチルエーテル，ジエチレングリコールメチルエーテル，ジエチレングリコールエチルエーテル，ジエチレングリコールブチルエーテルなどが挙げられるが，これらに限定されるものではない。
前記アルコール系溶剤には，エタノール，イソプロパノール，n−ブタノール，メチルアルコール，アミルアルコール，シクロヘキサノールなどが挙げられるが，これらに限定されるものではない。
前記ケトン系溶剤には，シクロヘキサノン，メチルアミルケトン，ジイソブチルケトン，メチルエチルケトンなどが挙げられるが，これらに限定されるものではない。
前記石油系助溶剤には，油公社のココソル#１００，ココソル#１５０などが挙げられるが，これらに限定されるものではない。
前記溶剤は，熱硬化性塗料組成物の全重量を基準に３０〜９０重量％含むことができるが，溶剤が３０％未満で使用されると，塗料粘度の下向効果が減少することがあり，９０％を超えて使用されると，塗装性などの作業性が低下することがある。
また，選択的に前記熱硬化性塗料組成物は，前記熱硬化性塗料組成物の全重量を基準に０.１〜１０重量％のUV安定剤をさらに含むものであり得，前記UV安定剤は，フェニルサリシレート(Phenyl Salicylate)，ベンゾフェノン(Benzophenone)，ベンゾトリアゾール(Benzotriazole)，ニッケル誘導体，及びHALS(hindered amine light stabilizer)からなる群から選択される一つ以上を含むものであり得る。
前記UV安定剤の組成が０.１重量％未満である場合，UVによって塗膜が変性又は変色して耐候性，耐光性が低下することがあり，１０重量％を超える場合，生産単価が高くなり，塗膜の乾燥が迅速に行われず，塗膜の緻密性が低下することがある。
前記表１は，一実施例に係る光硬化性塗料組成物と熱硬化性塗料組成物の組成を比較して示すものである。
前記表２は，前記表１に示す組成による光硬化性塗料組成物と熱硬化性塗料組成物の物性実験結果を示すものである。
前記光硬化性塗料組成物と前記熱硬化性塗料組成物は，それぞれ付着性が優秀であることを示しているが，前記光硬化性塗料組成物の場合，これに含まれる光重合開始剤と主樹脂の二重結合によって耐候性，耐熱性が多少低いものであることが分かる。
一方，一実施例に係るポリエステル樹脂を主樹脂として含む熱硬化性塗料組成物の場合，ポリエステル主樹脂とメラミン補助樹脂の化学反応によって塗膜の緻密度が高いため，耐候性，耐熱性が良好であることを示す。
また，両方の塗料組成物を使用することによって，カラー鋼板の表面に立体柄を具現することができる。
前記光硬化性塗料組成物の場合，有色で作業すると，硬化しないか，多少遅延される反面，クリア形態の立体柄を非常に繊細に具現できるという長所がある。
前記熱硬化性塗料組成物の場合，具現される立体柄の解像度は，前記光硬化性塗料組成物に比べて多少低い反面，クリア形態だけでなく有色形態，すなわち，多様な色相を有する立体柄を具現することができるという長所がある。
図２は，本発明の別の一実施例に係るPCMカラー鋼板の断面図である。
一実施例において，前記ベース塗膜層上にプリント層(１６０)をさらに含むものであり得る。
前記プリント層(１６０)は，塗膜の表面に平面又は立体柄を具現するための塗膜層を意味するものであって，前記プリント層(１６０)をさらに含む場合，前記ロータリースクリーン印刷層(１５０)と共にカラー鋼板の表面に多様なパターンが具現できるため，より華麗で美麗な外観を有するカラー鋼板が提供できる。
このとき，前記プリント層(１６０)を形成するインクは，アクリル樹脂，ウレタン樹脂，シリコン樹脂，フッ素樹脂，EDPM(Ethylene Propylene Diene Monomer)，ポリプロピレン，ポリエチレン，ポリ塩化ビニル，塩素化ポリエチレン，PVDF(Polyvinylidenefluoride)，ポリエステル，ポリアミド及びポリメチルメタクリレートなどを含むことができるが，これらに限定されるものではない。
また，前記インクは塗膜の表面張力を調整するためのレベリング剤，ポッピング性及びチクソトロピック性を調節するための顔料，ワックス，有機溶剤及びフィラーのような添加剤をさらに含むこともでき，これらに限定されるものではない。
一実施例において，前記ロータリースクリーン印刷層(１５０)の厚さは１μm〜４０μmのものであり得る。
前記ロータリースクリーン印刷層(１５０)の乾燥塗膜厚さが１μm未満である場合，前記熱硬化性塗料組成物の付着性，吸着性，耐溶剤性が低下することがあり，具現される色相又は柄の解像度が低下することがあり，４０μmを超える場合，前記熱硬化性塗料組成物が過多に使用され，前記ロータリースクリーン印刷層(１５０)の乾燥が遅延され，コストが増加することがある。
図３は，本発明のまた別の一実施例に係るPCMカラー鋼板の断面図である。
一実施例において，前記ロータリースクリーン印刷層(１５０)上にクリア層(１７０)をさらに含むことができる。
前記クリア層(１７０)は，前記ベース塗膜層(１４０)上に形成された前記ロータリースクリーン印刷層(１５０)を保護することによって，鋼板の表面に具現された色相，柄，質感などを保持し，完成されたカラー鋼板の表面を高鮮映にする役割をする。
前記クリア層(１７０)は，需要者のニーズに応じて前記ロータリースクリーン印刷層(１５０)上に単層ないし多層に形成することができる。
前記クリア層(１７０)を形成するに使用されるクリア塗料の主樹脂には，ポリエステル樹脂，ウレタン樹脂，変性ポリエステル樹脂，アクリル樹脂，シリコン変性ポリエステル樹脂，アルキド，フッ素樹脂，ウレタンアクリレート樹脂，エポキシアクリレート樹脂，ポリエステルアクリレート樹脂，ポリアクリルアクリレート樹脂，シリコンアクリレート樹脂などが挙げられるが，これらに限定されるものではない。
図４は，本発明に係るロータリースクリーン印刷機の作動原理を図式化したものである。
一実施例において，前記ロータリースクリーン印刷層(１５０)は，一つ以上のロータリースクリーン印刷機を利用して形成されるものであり得る。
前記ロータリースクリーン印刷は，パターンの形成された円筒状のスクリーン内部にインクを投入した後，スクリーンに形成されたメッシュ(mesh)部を通じてインクが排出され，柄を連続的に転写する方式を意味する。
図４を参考すると，ロータリープレス(rotary press，H)上のスクリーン(screen，F)内部にスクイージー(squeege，E)が配置される。鋼板(A)がスクリーン(F)と上記スクリーンのすぐ下段にあるインプレッションローラー(impression roller，G)との間を一定の速度で進行することになり，前記鋼板(A)がロータリースクリーン印刷機を通過するとき，鋼板(A)の移動速度によってスクリーン(F)も一定の速度で回転するようになる。このとき，ロータリープレス(H)上のスクイージー(E)は，スクリーン(F)，鋼板(A)及びインプレッションローラー(G)が対峙する位置で，その先端によって位置が固定される。
その後，インク(ink，D)が自動的にスクリーン(F)の中央に供給され，スクイージー(E)のリーディング側(leading side)とスクリーンの内表面によって形成されたくさび形(wedge−shaped)ウェル(well)に集まることになる。スクリーン(F)の動きはインク(D)を垂れ下がるようにするため，フラッドバー(flood bar)がなくとも，スクリーン(F)からこぼれでて，ステンシル(stencil，B)の隙間にインクが供給される。そのあと，スクイージー(E)がインクを切断することによって，鋼板上にインクが転写ないし付着する(ink deposit，C)。
一般的に，ロータリースクリーン印刷方式は，既存の他の分野，例えば，インテリア壁紙及び床材の製造などに度々利用されてきた。しかし，連続生産方式のカラー鋼板製造に適用する場合は，鋼板素材の特性上，WAVE変形及び反曲などの素材変形によって安定した印刷処理が難しいため，鋼板上にロータリースクリーン印刷方式で立体的なパターンを有するカラー鋼板を製造することは，現在まで不可能であるとされてきた。
前記ロータリースクリーン印刷方式によって鋼板を製造する場合，既存の鋼板素材に存在する幅方向の厚さバラツキ(２０〜３０μm)及びたまに発生する不均一な表面形状(WAVE)及び反曲(camber)などの不良によって，素材と前記ロータリープレス(H)の接触境界面との間に隙間が一部発生することになり，この隙間で立体パターンを形成するためのインクの転移が適正に行われず，安定して一貫した印刷処理が難しいという問題がある。
また，鋼板とロータリープレス(H)との回転速度の差異による印刷不良の問題，及びインプレッションロールの径と鋼板素材の厚さ別の弾性による中央の接触面の位置変化により，ロータリープレス(H)の接触面が広くなり，鋼板上に所望の柄及びパターンの再現が繊細に行なわれ難いという問題がある。
これに対して，一実施例によると，前記ロータリースクリーン印刷機は，スクイージー(E)とスクリーンを含むロータリープレス(H)，及びインプレッションローラー(G)を含むものであり得，テンションレベラ(Tension Leveler)をさらに含むことができ，前記ロータリースクリーン印刷機の前後にテンションブライドルロール(Tension Bridle Roll)が備えられているものであり得る。
前記ロータリースクリーン印刷機の最も近接した前の位置に鋼板の幅方向に前記テンションレベラ及び前記テンションブライドルロール(Tension Bridle Roll)を設けて，鋼板素材の変形を最小化することによって印刷不良を防止することができる。
一方，鋼板と前記ロータリープレス(H)の回転速度の差異による印刷不良が発生することがあるが，鋼板の進行速度より前記ロータリープレス(H)の回転速度が速い場合，パターンが所望の厚さに形成されないことがあり得，逆に鋼板の進行速度より前記ロータリープレス(H)の回転速度が遅い場合，印刷された柄が広がったり，伸びたりすることがある。
このような問題は，前記ロータリープレス(H)の回転速度と鋼板の進行速度を同一に制御することによって解決できる。
また，印刷接触面の中央の位置変化は，鋼板の弾性によって変わる中央の印刷ポイントを鋼板の厚さ別に把握し，ロータリープレス(H)が上下方向に移動可能であるように可変的に設計することで，安定した印刷処理が可能であり，これによって，繊細かつ立体感のあるカラー鋼板を製造することができる。
そのため，前記ロータリースクリーン印刷機が設けられた部位の上部及び下部デフレクトロール(Deflect Roll)との間に位置している前記ロータリースクリーン印刷機と前記上部デフレクトロールとの距離，そして前記ロータリースクリーン印刷機と前記下部デフレクトロールとの距離が特定の比を有するように制御し，前記上部デフレクトロールの前後方向の位置を変化させて，前記ロータリースクリーン印刷機との角度を変えるようにすることで，安定した印刷角度を見つけ，これにより鋼板の厚さ変化による印刷接触面の中央の位置を決定した。
一例として，前記ロータリースクリーン印刷機をそれが前記上部及び下部デフレクトロールのそれぞれとの距離が約３：１になる地点に配置し，パターンの形状及び/又は精密程度によって前記上部デフレクトロールを前後方向に移動調整して適切な位置を決定したあと，素材鋼板の厚さによる位置変化を基準に中央の印刷接触面の位置を決めた。
例えば，前記上部デフレクトロールの前後方向の位置に変化を与えることによって，前記インプレッションロールと接触面でなされる真ん中の接触角度の価もまた変わることになり，このとき，変化された前記ロータリースクリーン印刷機の中央の位置を考慮して，前記ロータリースクリーン印刷機の位置を上下可変的に移動させて，中央に対応するように接触させることで安定して繊細な印刷を可能にすることもできる。
このとき，前記ロータリースクリーン印刷機の引き入れ直前の地点で前記インプレッションロールの移動による素材鋼板のテンション変化を制御し，素材鋼板の反曲をできるかぎり相殺するために，前記下部デフレクトロールと前記ロータリープレス(H)との間にステビライザーロール(Stabilizer Roll)をさらに設けることもできる。
上述したところによると，前記ロータリースクリーン印刷機を工程ラインの構造上，垂直(Vertical)タイプで設置適用しているが，これらに限定されなく，ライン空間上，制約のない場合は，水平(Horizontal)タイプで適用することもできる。
前記水平タイプの場合，状況によって張力安定化及び反曲相殺の役割をするステビライザーロールを設けないこともできる。この場合，固定式のインプレッションロールを適用し，ロータリースクリーン部位を前後移動式に変換させるようにする。
PCMカラー鋼板の製造方法
本発明の別の一態様によると，金属板体又はメッキ鋼板からなる素地鋼板(１１０)を用意する段階；前記素地鋼板(１１０)上に前処理層(１２０)を形成する段階；前記前処理層(１２０)上に防錆プライマー(primer)塗膜層を形成する段階；前記防錆プライマー塗膜層(１３０)上にベース塗料組成物をコーティングしてベース(base)塗膜層を形成する段階；及び，前記ベース塗膜層(１４０)上にロータリースクリーン印刷方式を利用してロータリースクリーン印刷層(１５０)を形成する段階を含むが，前記各段階は連続工程からなり，前記ロータリースクリーン印刷層(１５０)は，光硬化性塗料組成物又は熱硬化性塗料組成物を印刷してなる，PCMカラー鋼板の製造方法を提供する。
前記素地鋼板(１１０)を用意する段階において，素地鋼板(１１０)には，例えば，金属板体そのもの，又はその上に亜鉛−アルミニウム−シリカの合金溶融メッキ，電気及び溶融亜鉛メッキのように公知のメッキ層を形成することができ，銅，アルミニウム，及びステンレス原板などの公知の金属/非金属素地を使用することができるが，これらに限定されるものではない。
前記前処理層(１２０)を形成する段階において，非クロム酸塩又はクロム酸塩を処理し，５０℃〜１００℃で乾燥させ前処理層(１２０)を形成することができるが，良好な塗膜密着性のために環境に優しいノン(non)−クロメート皮膜処理が好ましいが，既存のクロメート皮膜処理と比較すると耐食性に多少劣る短所があり，需要者のニーズに応じて公知のクロメート又は３価クロムを組成とするクロメート皮膜処理を行うこともできる。
前記防錆プライマー塗膜層(１３０)を形成する段階において，防錆プライマー塗料に対して毒性又は無毒性の防錆顔料を処理し，PMT(Peak Metal Temperature)１５０℃〜３００℃で加熱及び冷却させて防錆プライマー塗膜層(１３０)を形成することができる。
前記防錆プライマー塗料組成物の組成は，上述したとおりである。
前記防錆プライマー塗料の塗装方式は，ロールコーティング(Roll−Coating)方式に限定されず，PCM(Pre−Coated Metal)鋼板に使用されるカーテンフラワー(Curtain Flower)方式も適用できるが，これらに限定されるものではない。また，塗装後の焼付条件は連続ラインでPMT(Peak Metal Temperature)１５０℃〜３００℃になるようにすることが好ましく，より好ましくはPMT(Peak Metal Temperature)１８０℃〜２１０℃になるようにすることが好適である。
前記ベース塗膜層(１４０)を形成する段階において，ポリエステル樹脂を主樹脂として含むベース塗料組成物をコーティングして前記ベース塗膜層(１４０)を形成できる。
前記ベース塗料組成物の組成は，上述したとおりである。
前記ベース塗料組成物の塗装方法は，ロールコーティング，カーテンフラワーコーティング，スプレーコーティングなどが使用できるが，これらに限定されるものではない。焼付条件は連続ラインでPMT(Peak Metal Temperature)１８０℃〜２４５℃が好ましく，より好ましくはPMT１８５℃〜２００℃である。温度が低すぎると作業時にロールタッチによって塗膜が損なわれることがあり，高すぎると前記ロータリースクリーン印刷層(１５０)をなす前記光硬化性塗料組成物又は前記熱硬化性塗料組成物の付着性及び転写性が低下することがある。
前記ロータリースクリーン印刷層(１５０)を形成する段階において，前記ベース塗膜層(１４０)上に光硬化性塗料組成物又は熱硬化性塗料組成物を印刷する一つ以上のロータリースクリーン印刷機を利用することができる。
図５は，本発明に係るロータリースクリーン印刷層(１５０)を形成する段階を示すものである。
一実施例において，前記ロータリースクリーン印刷層(１５０)を形成する段階は，スクイージー(E)とスクリーンを含むロータリープレス(H)，及びインプレッションローラー(G)を含む一つ以上のロータリースクリーン印刷機を用いて，前記スクリーンに所望の模様のパターンを形成する段階；前記ベース塗膜層(１４０)が形成された被塗装材を同一の速度で回転する前記ロータリープレス(H)と，前記インプレッションローラー(G)との間で進行させる段階；及び，前記模様が前記ベース塗膜層(１４０)上に印刷される段階を含むことができる。
一実施例において，前記ロータリースクリーン印刷機は，テンションレベラをさらに含み，前記ロータリースクリーン印刷機の前後にテンションブライドルロールを備えるものであり得る。
図５を参照すると，まずブランクロータリースクリーンに所望の模様のパターンを形成する。前記パターンは特に制限されるものではなく，具現しようとする柄であればいずれも含むことができる。
そのあと，所望の柄が刻まれた前記ロータリースクリーン印刷機を使用して塗膜層上に前記柄を印刷する。これは，所望の柄が形成されたスクリーン(２)をロータリースクリーン印刷機に装着したあと，網内部にスクイージー(１)を挿入し，ロータリースクリーン印刷用の塗料組成物(２)を網内部に供給すると，スクイージー(１)が網(３)に圧力をかけることによって，前記塗料組成物(２)がスクリーンメッシュに形成された柄を通じて鋼板(４)の表面に印刷されることによって具現できる。
前記光硬化型塗料組成物からなる前記ロータリースクリーン印刷層(１５０)は，前記光硬化型塗料組成物に対してエネルギー密度５００mJ/cm2〜３,０００mJ/cm2の紫外線を照射することによって形成することができる。
前記紫外線のエネルギー密度が５００mJ/cm2未満である場合，塗膜の表面外観の不良が引き起こされることがあり，３,０００mJ/cm2を超える場合，上塗り塗膜層が過度に硬化して付着力が低下したり，塗膜が破壊したりすることがある。
前記熱硬化型塗料組成物からなる前記ロータリースクリーン印刷層(１５０)の焼付条件は，PMT２２０℃〜２４５℃が好ましいが，より好ましくは，２２５℃〜２３５℃である。
一実施例に係るPCMカラー鋼板の製造方法をなすそれぞれの段階は，連続工程によって行われ，特に前記ロータリースクリーン印刷方式を前記連続工程に導入して多様な立体柄の具現されたカラー鋼板の生産性及び作業性を大きく向上させることができる。
一実施例において，前記光硬化性塗料組成物は，前記光硬化性塗料組成物の全重量を基準にウレタン(メタ)アクリレートプレポリマー４０〜７５重量％，(メタ)アクリレートモノマー２０〜４５重量％，光重合開始剤３.５〜８重量％，及び残りの含量の添加剤を含むものであり得る。
一実施例において，前記光硬化性塗料組成物は，前記光硬化性塗料組成物の全重量を基準に顔料０.１〜３５重量％をさらに含むものであり得る。
一実施例において，前記熱硬化性塗料組成物は，前記熱硬化性塗料組成物の全重量を基準にポリエステル主樹脂５〜４５重量％，メラミン補助樹脂０.５〜１０重量％，顔料１〜３５重量％，添加剤０.５〜１０重量％，及び溶剤３０〜９０重量％を含むものであり得る。
一実施例において，前記添加剤は，レベリング剤，消泡剤，及び分散剤からなる群から選択された一つ以上を含むものであり得る。
また，選択的に前記熱硬化性塗料組成物は，前記熱硬化性塗料組成物の全重量を基準に，０.１〜１０重量％のUV安定剤をさらに含むものであり得，前記UV安定剤は，フェニルサリシレート(Phenyl Salicylate)，ベンゾフェノン(Benzophenone)，ベンゾトリアゾール(Benzotriazole)，ニッケル誘導体，及びHALS(hindered amine light stabilizer)からなる群から選択される一つ以上を含むものであり得る。
前記UV安定剤の組成が０.１重量％未満である場合，UVによって塗膜が変性又は変色して耐候性，耐光性が低下することがあり，１０重量％を超える場合，生産単価が高くなり，塗膜の乾燥が迅速に行われず，塗膜の緻密性が低下することがある。
このように，ロータリースクリーン印刷方式をPCMカラー鋼板の連続塗装工程に導入して塗料組成物の利用環境を最適化することができ，多様な色相の立体柄を一定の厚さで具現でき，生産性と作業性を大きく向上させることができる。
一実施例において，前記ベース(base)塗膜層(１４０)を形成する段階の以後にプリント層(１６０)を形成する段階をさらに含むことができる。
このとき，前記プリント層(１６０)を形成するインクは，アクリル樹脂，ウレタン樹脂，シリコン樹脂，フッ素樹脂，EDPM(Ethylene Propylene Diene Monomer)，ポリプロピレン，ポリエチレン，ポリ塩化ビニル，塩素化ポリエチレン，PVDF(Polyvinylidenefluoride)，ポリエステル，ポリアミド及びポリメチルメタクリレートなどを含むことができるが，これらに限定されるものではない。
また，前記インクは塗膜の表面張力を調整するためのレベリング剤，ポッピング性及びチクソトロピック性を調節するための顔料，ワックス，有機溶剤及びフィラーのような添加剤をさらに含むこともでき，これらに限定されるものではない
一実施例において，前記ロータリースクリーン印刷層(１５０)の厚さは１μm〜４０μmのものであり得る。
一実施例において，前記ロータリースクリーン印刷層(１５０)を形成する段階の以後にクリア層(１７０)を形成する段階をさらに含むことができる。
前記クリア層(１７０)は，需要者のニーズに応じて前記ロータリースクリーン印刷層(１５０)上に単層ないし多層に形成できる。
前記クリア層(１７０)を形成するに使用されるクリア塗料の主樹脂には，ポリエステル樹脂，ウレタン樹脂，変性ポリエステル樹脂，アクリル樹脂，シリコン変性ポリエステル樹脂，アルキド，フッ素樹脂，ウレタンアクリレート樹脂，エポキシアクリレート樹脂，ポリエステルアクリレート樹脂，ポリアクリルアクリレート樹脂，シリコンアクリレート樹脂などが挙げられるが，これらに限定されるものではない。
図６は，本発明の一実施例によって光硬化性塗料組成物をロータリースクリーン印刷して製造されたPCMカラー鋼板の表面写真である。
一方，図７は，本発明の一実施例によって熱硬化性塗料組成物をロータリースクリーン印刷して製造されたPCMカラー鋼板の表面写真である。
上述した本発明の説明は例示するためのものであり，本発明の属する技術分野の通常の知識を有する者は，本発明の技術的思想や必須的な特徴を変更することなく，別の具体的な形態で容易に変更が可能であることが理解できるはずである。そのため，上述した実施例はすべての面において例示的なものであり，限定的なものではないものと理解すべきである。例えば，一体ないし単一に説明している各構成要素は，分散して実施することもでき，同様に分散しているものと説明している構成要素も，結合している形態で実施することができる。
本発明の範囲は，後述する特許請求の範囲によって表わされ，特許請求の範囲の意味及び範囲，そしてその均等概念から導出されるすべての変更或いは変形された形態は，本発明の範囲に含まれるものとして解釈すべきである。
前記目的を達成するために，本発明の一態様は素地鋼板；前処理層；防錆プライマー(primer)塗膜層；ベース(base)塗膜層；立体的な柄又はパターンを形成するロータリースクリーン印刷層を順次含み，前記ロータリースクリーン印刷層は，光硬化性塗料組成物からなるPCM(Pre−Coated Metal)カラー鋼板を提供する。
前記目的を達成するために，本発明の別の一態様は，金属板体又はメッキ鋼板からなる素地鋼板を準備する段階；前記素地鋼板上に前処理層を形成する段階；前記前処理層上に防錆プライマー(primer)塗膜層を形成する段階；前記防錆プライマー塗膜層上にベース塗料組成物をコーティングしてベース(base)塗膜層を形成する段階；及び，前記ベース塗膜層上にロータリースクリーン印刷方式を利用して立体的な柄又はパターンを形成するロータリースクリーン印刷層を形成する段階を含むが，前記各段階は連続工程からなり，前記ロータリースクリーン印刷層は，光硬化性塗料組成物を印刷してなる，PCMカラー鋼板の製造方法を提供する。
本発明の一態様によると，ロータリースクリーン印刷方式を用いて，光硬化性塗料組成物を使用して多様な立体柄の具現されたPCMカラー鋼板を得ることができる。
本発明の一実施例に係るPCMカラー鋼板の断面図である。 本発明の別の一実施例に係るPCMカラー鋼板の断面図である。 本発明のまた別の一実施例に係るPCMカラー鋼板の断面図である。 本発明に係るロータリースクリーン印刷機の作動原理を示す図である。 本発明に係るロータリースクリーン印刷層を形成する段階を示す図である。 本発明の一実施例によって光硬化性塗料組成物をロータリースクリーン印刷して製造されたPCMカラー鋼板の表面写真である。 熱硬化性塗料組成物をロータリースクリーン印刷して製造されたPCMカラー鋼板の表面写真である。

Claims (21)

  1. 素地鋼板；前処理層；防錆プライマー(primer)塗膜層；ベース(base)塗膜層；ロータリースクリーン印刷層を順次含み，
    前記ロータリースクリーン印刷層は，光硬化性塗料組成物又は熱硬化性塗料組成物からなるPCM(Pre−Coated Metal)カラー鋼板。
  2. 前記光硬化性塗料組成物は，前記光硬化性塗料組成物の全重量を基準にウレタン(メタ)アクリレートプレポリマー４０〜７５重量％，(メタ)アクリレートモノマー２０〜４５重量％，光重合開始剤３.５〜８重量％，及び残りの含量の添加剤を含む，請求項１記載のPCMカラー鋼板。
  3. 前記光硬化性塗料組成物は，前記光硬化性塗料組成物の全重量を基準に顔料０.１〜３５重量％をさらに含む，請求項２記載のPCMカラー鋼板。
  4. 前記熱硬化性塗料組成物は，前記熱硬化性塗料組成物の全重量を基準にポリエステル主樹脂５〜４５重量％，メラミン補助樹脂０.５〜１０重量％，顔料１〜３５重量％，添加剤０.５〜１０重量％，及び溶剤３０〜９０重量％を含む，請求項１記載のPCMカラー鋼板。
  5. 前記添加剤は，レベリング剤，消泡剤，及び分散剤からなる群から選択された一つ以上を含む，請求項４記載のPCMカラー鋼板。
  6. 前記ベース(base)塗膜層上にプリント層をさらに含む，請求項１記載のPCMカラー鋼板。
  7. 前記ロータリースクリーン印刷層の厚さは１μm〜４０μmである，請求項１記載のPCMカラー鋼板。
  8. 前記ロータリースクリーン印刷層上にクリア層をさらに含む，請求項１記載のPCMカラー鋼板。
  9. 前記ロータリースクリーン印刷層は，一つ以上のロータリースクリーン印刷機を利用して形成される，請求項１記載のPCMカラー鋼板。
  10. 前記ロータリースクリーン印刷機は，スクイージーとスクリーンを含むロータリープレス，及びインプレッションローラーを含む，請求項９記載のPCMカラー鋼板。
  11. 前記ロータリースクリーン印刷機は，テンションレベラをさらに含み，前記ロータリースクリーン印刷機の前後にテンションブライドルロールを備える，請求項１０記載のPCMカラー鋼板。
  12. 金属板体又はメッキ鋼板からなる素地鋼板を用意する段階；
    前記素地鋼板上に前処理層を形成する段階；
    前記前処理層上に防錆プライマー(primer)塗膜層を形成する段階；
    前記防錆プライマー塗膜層上にベース塗料組成物をコーティングしてベース(base)塗膜層を形成する段階；及び，
    前記ベース塗膜層上にロータリースクリーン印刷方式を利用してロータリースクリーン印刷層を形成する段階を含み，
    前記各段階は，連続工程からなり，前記ロータリースクリーン印刷層は，光硬化性塗料組成物又は熱硬化性塗料組成物を印刷してなる，PCMカラー鋼板の製造方法。
  13. 前記光硬化性塗料組成物は，前記光硬化性塗料組成物の全重量を基準にウレタン(メタ)アクリレートプレポリマー４０〜７５重量％，(メタ)アクリレートモノマー２０〜４５重量％，光重合開始剤３.５〜８重量％，及び残りの含量の添加剤を含む，請求項１２記載のPCMカラー鋼板の製造方法。
  14. 前記光硬化性塗料組成物は，前記光硬化性塗料組成物の全重量を基準に顔料０.１〜３５重量％をさらに含む，請求項１３記載のPCMカラー鋼板の製造方法。
  15. 前記熱硬化性塗料組成物は，前記熱硬化性塗料組成物の全重量を基準にポリエステル主樹脂５〜４５重量％，メラミン補助樹脂０.５〜１０重量％，顔料１〜３５重量％，添加剤０.５〜１０重量％，及び溶剤３０〜９０重量％を含む，請求項１２記載のPCMカラー鋼板の製造方法。
  16. 前記添加剤は，レベリング剤，消泡剤，及び分散剤からなる群から選択された一つ以上を含む，請求項１５記載のPCMカラー鋼板の製造方法。
  17. 前記ベース(base)塗膜層を形成する段階の以後にプリント層を形成する段階をさらに含む，請求項１２記載のPCMカラー鋼板の製造方法。
  18. 前記ロータリースクリーン印刷層の厚さは１μm〜４０μmである，請求項１２記載のPCMカラー鋼板の製造方法。
  19. 前記ロータリースクリーン印刷層を形成する段階の以後にクリア層を形成する段階をさらに含む，請求項１２記載のPCMカラー鋼板の製造方法。
  20. 前記ロータリースクリーン印刷層を形成する段階は，
    スクイージーとスクリーンを含むロータリープレス，及びインプレッションローラーを含む一つ以上のロータリースクリーン印刷機により
    前記スクリーンに所望の模様のパターンを形成する段階；
    前記ベース塗膜層の形成された被塗装材を同一の速度で回転する前記ロータリープレスと前記インプレッションローラーとの間で進行させる段階；及び，
    前記模様が前記ベース塗膜層上に印刷される段階を含む，請求項１２記載のPCMカラー鋼板の製造方法。
  21. 前記ロータリースクリーン印刷機は，テンションレベラをさらに含み，前記ロータリースクリーン印刷機の前後にテンションブライドルロールを備える，請求項２０記載のPCMカラー鋼板の製造方法。

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