KR100489232B1 - 엠보싱 강판의 제조방법 - Google Patents

엠보싱 강판의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 일반 탄소 강판등의 표면에 편면 엠보싱을 가하여 엠보싱 강판을 제조하는 방법에 관한 것이다.
본 발명에 의하면, 강판을 엠보싱처리하여 강판표면에 엠보싱 패턴을 형성한 후, 아연 또는 아연합금계 전기도금을 행하여 엠보싱 강판을 제조하는 방법에 있어서,
상기 엠보싱 패턴은 평탄면과 골로 이루어지고,
상기 골의 깊이는 40 ~ 120㎛이고, 상기 골의 거리는 평탄면에서 수직으로 0.5 ~5mm이고, 골의 옆 벽과 평탄면의 수평선과 이루는 각이 61 ~ 85도이고, 그리고 상기 도금시 도금량은 5~40g/m2인 것을 특징으로 하는 엠보싱 강판의 제조방법이 제공된다.
본 발명은 미려하고, 내식성이 양호할 뿐만 아니라 도장 밀착성이 우수한 엠보싱 강판을 제공할 수 있는 효과가 있는 것이다.

Description

엠보싱 강판의 제조방법{Method for Manufacturing Embossed Steel Sheet}
본 발명은 일반 탄소강판등의 표면에 편면 엠보싱을 가하여 엠보싱 강판을 제조하는 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 미려하고, 내식성이 양호하고 도장 밀착성이 우수한 엠보싱 강판을 제조하는 방법에 관한 것이다.
가정용 가전제품, 건축 재료등의 용도로 제공되는 도장강판 및 이들의 사용은 점점 증가되고 있다.
강판표면의 외관 표현 수단으로 엠보 가공에 의한 재질감을 부여하기 위한 종래방법으로는 도장전의 원판에 엠보한 강판을 래미네이트한 방법, 염화비닐 수지 필름을 래미네이트하는 방법 및 강판에 염화비닐계 도료를 도장한 강판을 염화 비닐계 수지의 열 가소성을 이용하고 엠보를 가공하는 방법등이 알려져 있다.
최근에는 강판의 요철가공에 의하여 강판의 표면에 엠보싱 패턴을 직접 형성시키는 기술이 제안되고 있다.
강판의 표면에 엠보싱 패턴을 직접 형성시키는 기술로는 워킹롤과 백압롤을 강대가 지나감으로서 엠보싱 모양을 만들는 기술을 들수 있는 이 기술은 미국특허 제 6261702호에 제시되어 있다.
그러나, 상기한 미국특허에 제시된 기술은 도 1에 나타난 바와 같이 골(1)과 산(2)으로 이루어진 형태로서 엠보싱 패턴이 모두 골(1)과 산(2)으로 이루어지므로 평탄면이 없어 미려하지 않게 되는 문제점이 있다.
또한, 미국특허 제5552235호 및 제5780726호에는 강판에 골의 깊이를 635㎛(0.025인치)~812㎛(0.032인치)을 기준으로 강판을 엠보싱하는 기술이 제시되어 있다.
그러나, 상기 미국특허는 강판의 표면에 골의 깊이가 너무 깊어 도장시 파핑의 발생이 쉽고, 또한 내식성 확보를 위해 전기도금을 행 할시 각진 부위에 전류 집중에 의하여 과 도금이 일어나 도금 밀착성이 떨어지고, 표면이 불량해지는 문제점이 있다.
본 발명자는 상기한 종래기술의 제반 문제점을 해결하기 위하여 연구 및 실험을 행하고, 그 결과에 근거하여 본 발명을 제안하게 된 것으로서, 본 발명은 강판에 편면 엠보싱 패턴을 형성하고 적절한 도금조건으로 도금함으로써, 미려하고, 내식성이 양호할 뿐만 아니라 도장 밀착성이 우수한 엠보싱 강판을 제조하는 방법을 제공하고자 하는데, 그 목적이 있는 것이다.
이하, 본 발명에 대하여 설명한다.
본 발명은 강판을 엠보싱처리하여 강판표면에 엠보싱 패턴을 형성한 후, 아연 또는 아연합금계 전기도금을 행하여 엠보싱 강판을 제조하는 방법에 있어서,
상기 엠보싱 패턴은 평탄면과 골로 이루어지고,
상기 골의 깊이는 40 ~ 120㎛이고, 상기 골의 거리는 평탄면에서 수직으로 0.5 ~5mm이고, 골의 옆 벽과 평탄면의 수평선과 이루는 각이 61 ~ 85°(도)이고, 그리고 상기 도금시 도금량은 5~40g/m2인 것을 특징으로 하는 엠보싱 강판의 제조방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 상기한 본 발명의 엠보싱 강판에 크로메이트 처리 또는 도장처리를 추가로 행하는 엠보싱 강판의 제조방법에 관한 것이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 강판을 엠보싱처리하여 강판표면에 엠보싱 패턴을 형성한 후, 아연 또는 아연합금계 전기도금을 행하여 엠보싱 강판을 제조하는 방법에 바람직하게 적용된다.
본 발명에 부합되는 엠보싱 패턴의 일례가 도 2에 개략적으로 나타나 있고, 도 3에는 도 2의 엠보싱 패턴의 확대도가 나타나 있는데, 이하에서는 이들 도면을 통하여 본 발명을 설명한다.
도 2 및 도 3에도 나타나 있는 바와 같이, 본 발명에 부합되는 엠보싱 패턴은 편면 엠보싱 형태로서 평탄면(10)과 골(20)로 이루어진다.
본 발명의 엠보싱 패턴은 평탄면에 압흔의 골이 파지는 형태로서 이 골들은 서로 연결되지 않고 독립으로 존재하게 되는 편면 엠보싱 형태를 갖는다.
상기 골의 깊이(D)는 40 ~ 120㎛로 설정하는 것이 바람직한데, 그 이유는 상기 골의 깊이(D)가 40㎛미만인 경우에는 도금과 도장이 행하여 졌을 때 엠보 무늬의 깊이가 앝아 미려함이 나타나지 않고, 120㎛를 초과하는 경우에는 평탄면과 골이 맞닿는 부위에 전류집중에 의해 도금층의 밀착성이 떨어지기 때문이다.
상기 골의 거리(L)는 미려함으로 인해 0.5 ~ 5mm로 설정하는 것이 바람직한데, 그 이유는 골의 거리(L)가 0.5 mm미만인 경우에는 도금시 골이 너무 좁아 골바닥(21) 부위에 도금이 되기 어려워 내식성이 떨어지고, 5mm를 초과하는 경우에는 엠보싱 무늬가 너무 크게 나타나 미려함이 사라지기 때문이다.
상기 골의 옆 벽(22)과 평탄면(10)의 수평선과 이루는 각은 61 ~ 85°(도)로 설정하는 것이 바람직한데, 그 이유는 골의 옆 벽 (22)과 평탄면(10)의 수평선과 이루는 각 (θ)가 61°(도)미만인 경우에는 이웃 골의 옆 벽(22)이 서로 교차되어 나타나 도장시 앵카 역할의 감소로 인하여 밀착성이 감소되고, 85°(도)를 초과하는 경우에는 도장 처리시 공기의 배출이 어려워 파핑 형태의 도장 불량이 나타나기 때문이다.
본 발명에서는 상기와 같이 본 발명에 부합되는 엠보싱 패턴이 그 표면에 형성되어 있는 강판을 내식성 확보를 위하여 아연 또는 아연합금계 전기도금을 행하게 된다.
상기 전기도금시 도금량은 5~40g/m2로 설정하는 것이 바람직한데, 그 이유는 도금량이 5g/m2미만인 경우에는 도금으로 내식성 확보가 어렵고, 40g/m2를 초과하는 경우에는 엠보 에지부의 과 도금에 의해 도금 밀착성이 떨어지기 때문이다.
본 발명에 따라 강판을 엠보싱 처리하기 위해서는 엠보싱 하고자 하는 강판을 준비한 다음, 본 발명에 부합되는 엠보싱 무늬의 압흔이 강판에 형성되도록 강판을 엠보 무늬가 각인된 상부 워킹롤과 강판을 받쳐주는 하부 워킹롤의 사이를 통과시킴으로써 편면 엠보싱 팬턴이 강판에 형성된다.
즉, 강판이 상기 롤을 통과할 때 강판의 강도에 따라 압하력을 가함으로써 본 발명의 엠보싱 패턴이 형성된다.
상기와 같이 본 발명의 엠보싱 패턴이 형성된 강판을 5 ~ 40g/m2의 도금량으로 아연 혹은 아연계 합금도금을 행하므로써, 본 발명에 부합되는 엠보싱 강판이 제조된다.
본 발명에서는 상기와 같이 도금된 강판에 크로메이트처리 또는 도장처리를 행할 수도 있다.
상기 크로메이트처리 또는 도장처리는 통상적인 방법에 의하여 행할 수 있다.
본 발명에 바람직하게 적용될 수 있는 강종으로는 저탄소강, 보다 바람직하게는 C:10~1000ppm, Mn:0~200ppm, 및 P:0~100 ppm을 함유하는 강종(CQ ~ EDDQ)을 들 수 있다.
물론, 본 발명에 부합되는 편면 엠보싱 패턴을 갖도록 엠보싱 처리되는 경우에는 알루미늄이나, 스텐레스강판등도 본 발명에 적용될 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.
(실시예)
탄소함량이 0.005중량%인 두께 0.6mm의 탄소강판을 하기 표 1과 같은 엠보싱 패턴이 얻어지도록 엠보싱한 후, 하기 표1의 도금량으로 아연도금한 다음, 도장두께 20㎛로 도장처리하여 시편을 제작하였다.
상기와 같이, 제작된 시편에 대하여 내식성, 파핑성, 도금밀착성, 표면외관을 조사하고, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
또한, 하기 표 1의 발명재(7)에 대한 강판 표면사진을 관찰하고, 그 결과를 도 4에 나타내었다.
또한, 하기 표 1에는 상기한 특성들을 종합적으로 평가한 결과를 나타내었다.
하기 표 1의 도금 밀착성은 도금 후에 엠보싱 강판을 120도 구부린 후에 테이프 (Tape)로 밀착시켜 박리한 후 테이프에 도금층이 박리되면 불량, 박리층이 없으면 양호로 판정하였다.
또한, 도막의 내식성은 스크래치를 발생시켜 JIS 2783에 의해 염수분무실험으로 적녹이 10시간 이후에 발생되는 것을 양호 그 이내를 불량으로 나타내었다.
또한, 도장을 처리하여 표면에 기포발생 없는 것을 양호, 기포가 발생된 것을 불량으로 나타내었다.
또한, 도장된 후 도막의 밀착성은 강판을 180o 구부려서 테이프로 박리 시켰을 때 박리가 일어나면 불량, 박리가 없으면 양호로 나타내었다.
또한, 표면외관은 표면에 얼룩이 발생되거나 엠보싱 무늬가 선명치 않으면 불량, 얼룩발생이 없고 무늬가 선명하면 양호로 판정하였다.
시편 No. 강판의 골 깊이(㎛) 강판의 골과 평탄면 각도(O) 골의거리(mm) 강판의 도금량(g/m2) 내식성 파핑성 도금밀착성 도막밀착성 표면외관 종합판정
비교재1 35 80 2 20 양호 양호 양호 양호 불량 불량
발명재1 40 80 2 20 양호 양호 양호 양호 양호 양호
발명재2 60 80 2 20 양호 양호 양호 양호 양호 양호
발명재3 120 80 2 20 양호 양호 양호 양호 양호 양호
비교재2 125 80 2 20 양호 불량 불량 양호 양호 불량
발명재4 80 80 2 20 양호 양호 양호 양호 양호 양호
비교재3 60 60 2 20 양호 양호 양호 불량 불량 불량
발명재5 60 61 2 20 양호 양호 양호 양호 양호 양호
발명재6 60 80 2 20 양호 양호 양호 양호 양호 양호
발명재7 60 85 2 20 양호 양호 양호 양호 양호 양호
비교재4 60 86 2 20 양호 불량 양호 양호 양호 불량
비교재5 60 80 0.3 20 불량 양호 양호 양호 불량 불량
발명재8 60 80 0.5 20 양호 양호 양호 양호 양호 양호
발명재9 60 80 2 20 양호 양호 양호 양호 양호 양호
발명재10 60 80 5 20 양호 양호 양호 양호 양호 양호
비교재6 60 80 5.5 20 양호 양호 양호 양호 불량 불량
비교재7 60 80 2 3 불량 양호 양호 양호 불량 불량
발명재11 60 80 2 5 양호 양호 양호 양호 양호 양호
발명재12 60 80 2 10 양호 양호 양호 양호 양호 양호
발명재13 60 80 2 30 양호 양호 양호 양호 양호 양호
발명재14 60 80 2 40 양호 양호 양호 양호 양호 양호
비교재8 30 80 2 20 양호 양호 양호 양호 불량 불량
비교재9 130 80 2 40 양호 불량 불량 양호 양호 불량
비교재10 60 55 2 45 양호 양호 양호 불량 불량 불량
비교재11 60 90 2 45 양호 불량 양호 양호 양호 불량
비교재12 60 80 0.25 45 불량 양호 양호 양호 불량 불량
비교재13 60 80 6 45 양호 양호 양호 양호 불량 불량
상기 표 1 및 도 4에 나타난 바와 같이, 본 발명에 부합되는 엠보싱 패턴을 강판에 형성시킨 다음, 본 발명에 부합되는 도금량으로 도금하는 경우(발명재1-14)에는 내식성, 파핑성, 도금 밀착성, 도막 밀착성 및 표면외관에 있어서 본 발명의 조건을 벗어나는 경우(비교재 1-13)에 비하여 우수함을 알 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 미려하고, 내식성이 양호할 뿐만 아니라 도장 밀착성이 우수한 엠보싱 강판을 제공할 수 있는 효과가 있는 것이다.
도 1은 종래방법에 따라 형성된 엠보싱 패턴의 일례 나타내는 개략도
도 2는 본 발명에 따라 형성된 엠보싱 패턴의 일례 나타내는 개략도
도 3은 본 발명에 따라 형성된 엠보싱 패턴을 확대하여 나타내는 확대도
도 4는 본 발명에 따라 엠보싱 패턴이 형성된 엠보싱 강판의 표면 사진
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10 . . . 평탄부 20 . . . 골

Claims (2)

  1. 강판을 엠보싱처리하여 강판표면에 엠보싱 패턴을 형성한 후, 아연 또는 아연합금계 전기도금을 행하여 엠보싱 강판을 제조하는 방법에 있어서,
    상기 엠보싱 패턴은 강판을 엠보 무늬가 각인된 상부 워크롤과 강판을 받쳐주는 하부 워킹롤의 사이를 통과시킴으로써 형성되고,
    상기 엠보싱 패턴은 평탄면과 골로 이루어지고,
    상기 골의 깊이는 40 ~ 120㎛이고, 상기 골의 거리는 평탄면에서 수직으로 0.5 ~5mm이고, 골의 옆 벽과 평탄면의 수평선과 이루는 각이 61 ~ 85°(도)이고, 그리고 상기 도금시 도금량은 5~40g/m2인 것을 특징으로 하는 엠보싱 강판의 제조방법
  2. 제1항에 있어서, 도금을 행한 후, 크로메이트처리 또는 도장처리를 추가로 행하는 것을 특징으로 하는 엠보싱 강판의 제조방법
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