KR101701634B1 - 칼라강판 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 베이스 강판; 상기 베이스 강판 상에 형성되고, 금속색상 안료를 포함하는 하도층; 및 상기 하도층 상에 형성되고, 표면에 주름 무늬 및 플라워(Flower) 무늬가 형성된 텍스쳐 클리어층;을 포함하는 칼라강판 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 이를 통해 본 발명은 코팅층의 두께를 저감하는 경우에도 도막 밀착성, 도막 내충격성, 도막 경화도 및 내식성을 부여할 수 있으며, 동시에 플라워 무늬를 구현하는 금속색상의 칼라강판 및 이의 제조방법을 제공할 수 있다.

Description

칼라강판 및 그 제조방법{COLOR STEEL SHEET AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 표면에 주름 무늬 및 플라워(Flower) 무늬가 형성된 금속색상의 칼라강판 및 그 제조방법에 관한 것이다.
칼라강판은 건자재, 가전제품, 자동차 등으로 그 수요가 증가되고 있다. 이러한, 칼라강판은 베이스 강판 표면에 전처리층, 하도층, 상도층을 순차로 형성하는 방법으로 제조되며, 통상 상도층에 목표하는 색상을 나타내는 안료가 포함된다.
종래에는 금속의 질감을 갖는 칼라강판을 제조하기 위해 상도층에 금속색상의 안료를 혼합하는 방법이 제안되어 있었다. 이러한 경우, 상도층은 금속색상을 구현할 수 있으나 금속색상을 나타내는 안료의 특성상 질감을 나타내는 텍스쳐 무늬는 구현되기 어려운 문제점이 있었다.
이와 관련된 선행기술로는 한국 공개특허공보 제2002-0095816호가 있다.
본 발명의 하나의 목적은 코팅층의 두께를 저감하는 경우에도 도막 밀착성, 도막 내충격성, 도막 경화도 및 내식성을 부여할 수 있으며, 동시에 주름 무늬 및 플라워 무늬를 구현하는 금속색상의 칼라강판 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 구현예는 베이스 강판; 상기 베이스 강판 상에 형성되고, 금속색상 안료를 포함하는 하도층; 및 상기 하도층 상에 형성되고, 표면에 주름 무늬 및 플라워(Flower) 무늬가 형성된 텍스쳐 클리어층;을 포함하는 칼라강판에 관한 것이다.
상기 텍스쳐 클리어층은 폴리에스테르 수지 65 중량% 내지 75 중량%, 멜라민 수지 3 중량% 내지 13 중량%, 무기 안료 0.1 중량% 내지 3 중량%, 아민계 화합물 1 중량% 내지 9 중량%, 아크릭 비즈 0.1 중량% 내지 0.5 중량%, 폴리프로필렌 왁스 0.1 중량% 내지 1 중량%, 첨가제 1 중량% 내지 9 중량% 및 용제 10 중량% 내지 20 중량% 를 포함하는 텍스쳐 클리어층 형성용 조성물의 경화물일 수 있다.
상기 하도층은 폴리에스테르 수지 58 중량% 내지 68 중량%, 멜라민 수지 1 중량% 내지 9 중량%, 에폭시 수지 1 중량% 내지 9 중량%, 금속색상 안료 7 중량% 내지 17 중량%, 첨가제 1 중량% 내지 9 중량% 및 용제 10 중량% 내지 20 중량%를 포함하는 하도층 형성용 조성물의 경화물일 수 있다.
상기 플라워(Flower) 무늬는 평균 직경이 0.1mm 내지 1mm 인 응집부를 중심으로 방사상의 반사부가 형성되어 평균 직경이 1mm 내지 4mm인 불규칙한 구형이 분산된 형태의 무늬이고, 상기 주름 무늬는 상기 플라워 무늬가 분산되고 남은 여백에 일정한 간격으로 형성된 것일 수 있다.
본 발명의 다른 구현예는 베이스 강판 상에 금속색상 안료를 포함하는 하도층 형성용 조성물을 도포하여 하도층을 형성하는 단계; 및 상기 하도층 상에 텍스쳐 클리어층 형성용 조성물을 도포한 후, 경화하여 표면에 주름 무늬 및 플라워(Flower) 무늬가 형성된 텍스쳐 클리어층을 형성하는 단계; 를 포함하는 칼라강판 제조방법에 관한 것이다.
상기 칼라강판 제조방법에서 텍스쳐 클리어층 형성용 조성물은 폴리에스테르 수지 65 중량% 내지 75 중량%, 멜라민 수지 3 중량% 내지 13 중량%, 무기 안료 0.1 중량% 내지 3 중량%, 아민계 화합물 1 중량% 내지 9 중량%, 아크릭 비즈 0.1 중량% 내지 0.5 중량%, 폴리프로필렌 왁스 0.1 중량% 내지 1 중량%, 첨가제 1 중량% 내지 9 중량% 및 용제 10 중량% 내지 20 중량% 를 포함할 수 있다.
상기 칼라강판 제조방법에서 하도층 형성용 조성물은 폴리에스테르 수지 58 중량% 내지 68 중량%, 멜라민 수지 1 중량% 내지 9 중량%, 에폭시 수지 1 중량% 내지 9 중량%, 금속색상 안료 7 중량% 내지 17 중량%, 첨가제 1 중량% 내지 9 중량% 및 용제 10 중량% 내지 20 중량%를 포함할 수 있다.
상기 칼라강판 제조방법에서 상기 텍스쳐 클리어층 형성용 조성물은 원액 점도가 100 m2/sec 내지 120 m2/sec 이고, 비중이 1.0 내지 1.10 이며, 상기 텍스쳐 클리어층을 형성하는 단계는 상기 텍스쳐 클리어층 형성용 조성물을 도포한 후, 60m/min 내지 70m/min의 생산속도로, PMT(Peak Metal Temperature) 210℃ 내지 240℃에서 20초 내지 50초 동안 건조하는 것을 포함할 수 있다.
상기 칼라강판 제조방법에서 상기 플라워(Flower) 무늬는 평균 직경이 0.1mm 내지 1mm 인 응집부를 중심으로 방사상의 반사부가 형성되어 평균 직경이 1mm 내지 4mm인 불규칙한 구형이 분산된 형태의 무늬이고, 상기 주름 무늬는 상기 플라워 무늬가 분산되고 남은 여백에 일정한 간격으로 혼재된 것일 수 있다.
본 발명은 코팅층의 두께를 저감하는 경우에도 도막 밀착성, 도막 내충격성, 도막 경화도 및 내식성을 부여할 수 있으며, 동시에 주름 무늬 및 플라워 무늬를 구현하는 금속색상의 칼라강판 및 이의 제조방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명 일 실시예에 칼라강판의 단면도이다.
도 2는 실시예 1에 따라 제조된 칼라강판의 표면 사진이다.
도 3은 비교예 1에 따라 제조된 칼라강판의 표면 사진이다.
본 발명의 일 구현예는 베이스 강판; 상기 베이스 강판 상에 형성되고, 금속색상 안료를 포함하는 하도층; 및 상기 하도층 상에 형성되고, 표면에 주름 무늬 및 플라워(Flower) 무늬가 형성된 텍스쳐 클리어층;을 포함하는 칼라강판에 관한 것이다.
이하, 본 발명 일 실시예의 칼라강판을 간략하게 나타낸 도 1을 참고하여, 본 발명 일 실시예의 칼라강판에 대해 구체적으로 설명한다.
일 실시예의 칼라강판은 베이스 강판(101), 하도층(120) 및 텍스쳐 클리어층(130)을 포함한다.
베이스 강판(101)은 특별히 제한되지 않으나, 구체적으로 슬라이딩 도어, 방화문, 건재용 패널 등 강판의 기계적 물성 및 장식성을 동시에 구현해야 하는 용도의 강판일 수 있다. 이러한 경우, 칼라강판은 경제적 효과가 더욱 우수할 수 있다.
베이스 강판(101)은 예를 들면, 열연강판 또는 냉연강판일 수 있으며, 두께가 0.2mm 내지 1mm 인 판재일 수 있다. 이러한 경우, 칼라강판은 생산성이 더욱 우수할 수 있다.
베이스 강판(101)은 표면에 형성된 도금층(102)을 포함할 수 있다. 이러한 도금층은 아연, 알루미늄, 니켈 등을 포함할 수 있다. 이러한 도금층이 형성된 강판은 예를 들면, 용융아연도금강판(GI 강판), 합금화용융아연도금강판(GA 강판), 전기아연도금강판(EG 강판) 등을 포함할 수 있다.
상기 베이스 강판의 상부에는 경우에 따라 전처리 층(110)이 추가로 형성될 수 있다. 또한, 이러한 전처리층(110)은 생략이 가능하다.
일 실시예의 칼라강판은 베이스 강판(101)의 상부에 하도층(120) 및 텍스쳐 클리어층(130)을 순차적으로 포함한다.
상기 하도층(120)은 칼라강판에 색상 구현성, 방청성 및 내식성을 부여하는 동시에, 베이스 강판(101)과 텍스쳐 클리어층(120)의 부착력을 향상시켜 칼라강판의 도막 밀착성, 도막 내충격성, 도막 경화도 및 내식성을 향상시킨다.
상기 하도층(120)은 하도층 형성용 조성물을 베이스 강판(101)의 상부에 도포하여 코팅층을 형성한 후 이를 경화하여 얻어질 수 있다.
상기 하도층 형성용 조성물은 폴리에스테르 수지 58 중량% 내지 68 중량%, 멜라민 수지 1 중량% 내지 9 중량%, 에폭시 수지 1 중량% 내지 9 중량%, 금속색상 안료 7 중량% 내지 17 중량%, 첨가제 1 중량% 내지 9 중량% 및 용제 10 중량% 내지 20 중량%를 포함할 수 있다. 이러한 하도층 형성용 조성물은 작업성 및 도포성 우수하고, 색상 구현성, 방청성 및 내식성을 구현하고, 베이스 강판(101) 및 텍스쳐 클리어층(120)과의 부착력이 우수한 하도층을 형성할 수 있다.
또한, 상기 조성의 하도층 형성용 조성물이 경화되어 형성된 하도층은 도포성 및 부착력이 우수한 동시에 색상을 구현할 수 있어, 상도층을 생략하는 경우에도 칼라강판에 우수한 도막 밀착성, 도막 내충격성, 도막 경화도 및 내식성을 부여할 수 있다. 이러한 경우, 칼라강판에 형성된 코팅층의 두께를 줄일 수 있어 경량화 및 가공성이 우수하며, 상도층 및 하도층을 각각 형성하는 2PASS 공정을 단일 공정으로 진행할 수 있어 경제성이 우수하다.
상기 하도층 형성용 조성물이 함유하는 폴리에스테르 수지, 멜라민 수지 및 에폭시 수지는 함께 복합적으로 작용하여 바인더 수지의 역할을 한다. 이러한 경우, 하도층은 베이스 강판(101)과 텍스쳐 클리어층(120)의 양자와의 부착력이 우수하다.
상기 하도층 형성용 조성물은 예를 들면, 전체 하도층 형성용 조성물 중 폴리에스테르 수지 60 중량% 내지 65 중량%를 포함할 수 있다. 이러한 경우, 하도층 형성용 조성물의 점도가 우수하여 작업성 및 도포성이 향상될 수 있고, 하도층은 경화성이 향상될 수 있다. 상기 범위에서, 하도층 형성용 조성물은 후술하는 금속색상 안료에 의한 색상발현성이 우수하며, 금속 반사도가 우수하여 더욱 우수한 외관을 구현할 수 있다.
상기 하도층 형성용 조성물은 예를 들면, 전체 하도층 형성용 조성물 중 멜라민 수지 1 중량% 내지 5 중량%를 포함할 수 있다. 이러한 경우, 하도층 형성용 조성물은 도포후 코팅층의 균일성 및 경화성이 더욱 향상될 수 있다.
상기 하도층 형성용 조성물은 예를 들면, 전체 하도층 형성용 조성물 중 에폭시 수지 3 중량% 내지 9 중량%를 포함할 수 있다. 이러한 경우, 하도층 형성용 조성물은 경화성 및 부착력이 우수할 수 있다.
상기 하도층 형성용 조성물은 폴리에스테르 수지, 멜라민 수지 및 에폭시 수지를 예를 들면, 6~8 : 1~2 : 1~2 의 중량비로 사용할 수 있다. 이러한 경우, 하도층 형성용 조성물은 작업성 및 도포성이 더욱 향상될 수 있고, 하도층의 경화성, 부착력 및 밀착성이 향상될 수 있다.
상기 하도층 형성용 조성물은 금속색상 안료를 포함한다. 이를 통해, 하도층에 금속색상의 표면을 구현한다. 이러한 금속색상의 표면은 텍스쳐 클리어층과 복합적으로 작용하여, 고급스러운 금속의 외관을 구현할 수 있다.
상기 범위에서, 하도층 형성용 조성물은 후술하는 금속색상 안료에 의한 색상발현성이 우수하며, 금속 반사도가 우수하여 더욱 우수한 외관을 구현할 수 있다.
상기 금속색상 안료는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 실버색상 안료, 골드색상 안료일 수 있다. 이러한 경우, 금속색상 안료의 차폐성이 우수할 뿐 아니라 차폐성 및 반사도가 높아 더욱 우수한 외관을 구현할 수 있다.
상기 금속색상 안료는 예를 들면, 전체 하도층 형성용 조성물 중 금속색상 안료 7 중량% 내지 17 중량%로 포함될 수 있다. 이러한 경우, 하도층이 갖는 차폐성 및 색상 구현성이 우수할 뿐 아니라 반사도 및 광택성이 더욱 우수하여 텍스쳐 클리어층과 복합적으로 작용하여, 더욱 금속과 유사하고, 더욱 고급스러운 금속의 외관을 구현할 수 있다.
상기 하도층 형성용 조성물은 첨가제를 포함한다. 이를 통해, 하도층 형성용 조성물의 작업성 및 경화성을 향상시키는 동시에, 각 성분들간의 상용성을 더욱 향상시킬 수 있다.
상기 첨가제는 예를 들면, 소포제 및 산촉매를 포함할 수 있다. 이러한 경우, 하도층에 기공이 발생하지 않아 균일성이 우수한 동시에, 칼라강판의 내식성, 도막 밀착성, 도막 내충격성 및 도막 경화도가 더욱 향상될 수 있다.
상기 소포제 및 산촉매는 예를 들면, 전체 하도층 형성용 조성물 중 소포제 및 산촉매의 합이 2 중량% 내지 9 중량%가 되도록 포함할 수 있다. 이를 통해, 하도층 형성용 조성물의 경화성을 더욱 향상시키는 동시에, 칼라강판의 내식성, 도막 밀착성, 도막 내충격성 및 도막 경화도가 더욱 향상시킬 수 있다.
상기 하도층 형성용 조성물은 용제를 포함한다. 이를 통해, 하도층 형성용 조성물의 도포성, 작업성 및 부착성을 향상시키는 동시에, 각 성분들간의 상용성을 더욱 향상시킬 수 있다.
상기 용제는 예를 들면, 알코올계 용제, 케톤계 용제 및 방향족 나프타계 용매 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 이러한 경우, 하도층의 건조속도를 단축시키는 동시에 텍스쳐 클리어층과의 상용성 및 부착력이 더욱 향상될 수 있다.
상기 텍스쳐 클리어층(130)은 표면에 주름 무늬 및 플라워(Flower) 무늬가 형성된 것으로, 칼라강판의 표면을 보호하는 동시에, 고급스러운 외관을 나타내는 장식성을 구현한다.
구체적으로, 상기 플라워(Flower) 무늬는 평균 직경이 0.1mm 내지 1mm 인 응집부를 중심으로 방사상의 반사부가 형성되어 평균 직경이 1mm 내지 4mm인 불규칙한 구형이 분산된 형태의 무늬이고, 상기 주름 무늬는 상기 플라워 무늬가 분산되고 남은 여백에 일정한 간격으로 형성된 것일 수 있다. 이를 통해, 텍스쳐 클리어층(130)은 응집부를 통해 하도층의 금속색상을 표면에 나타내면서도 더욱 우수한 광택성을 구현하고, 반사부를 통해 하도층의 금속색상을 난반사시키면서 다채로운 외관을 구현한다.
상기 텍스쳐 클리어층(130)은 하도층(120)의 상부에 텍스쳐 클리어층 형성용 조성물을 도포하여 코팅층을 형성한 후 이를 경화하여 얻어질 수 있다.
상기 텍스쳐 클리어층 형성용 조성물은 폴리에스테르 수지 65 중량% 내지 75 중량%, 멜라민 수지 3 중량% 내지 13 중량%, 무기 안료 0.1 중량% 내지 3 중량%, 아민계 화합물 1 중량% 내지 9 중량%, 아크릭 비즈 0.1 중량% 내지 0.5 중량%, 폴리프로필렌 왁스 0.1 중량% 내지 1 중량%, 첨가제 1 중량% 내지 9 중량% 및 용제 10 중량% 내지 20 중량% 를 포함할 수 있다.
이를 통해, 상기 플라워(Flower) 무늬(예를 들면, 평균 직경이 0.1mm 내지 1mm 인 응집부를 중심으로 방사상의 반사부가 형성되어 평균 직경이 1mm 내지 4mm인 불규칙한 구형이 분산된 형태의 무늬) 및 상기 주름 무늬(예를 들면, 상기 플라워 무늬가 분산되고 남은 여백에 일정한 간격으로 형성된 형태의 무늬)가 구현된 텍스쳐 클리어층(130)을 구현할 수 있으며, 평균 직경이 종래에 비하여 더욱 크게 형성되는 형태의 플라워 무늬를 제공할 수 있다. 또한, 이러한 조성의 텍스쳐 클리어층 형성용 조성물은 작업성 및 우수할 뿐 아니라 칼라강판의 표면을 보호하는 효과가 우수하다.
상기 텍스쳐 클리어층 형성용 조성물이 함유하는 폴리에스테르 수지 및 멜라민 수지는 함께 복합적으로 작용하여 바인더 수지의 역할을 한다. 이러한 경우, 텍스쳐 클리어층(130)은 하도층(120)과의 부착력이 우수하다.
상기 텍스쳐 클리어층 형성용 조성물은 예를 들면, 전체 텍스쳐 클리어층 형성용 조성물 중 폴리에스테르 수지 68 중량% 내지 73 중량%를 포함할 수 있다. 이러한 경우, 텍스쳐 클리어층 형성용 조성물의 점도가 우수하여 작업성 및 도포성이 향상될 수 있고, 텍스쳐 클리어층은 경화성 및 표면 광택성이 향상될 수 있다. 상기 범위에서, 텍스쳐 클리어층 형성용 조성물은 하도층의 금속색상 안료에 의한 색상발현성 및 금속 반사도가 우수하여 더욱 우수한 외관을 구현할 수 있다.
상기 텍스쳐 클리어층 형성용 조성물은 예를 들면, 전체 텍스쳐 클리어층 형성용 조성물 중 멜라민 수지 8 중량% 내지 12 중량%를 포함할 수 있다. 이러한 경우, 텍스쳐 클리어층 형성용 조성물은 도포후 코팅층의 균일성 및 경화성이 더욱 향상될 수 있을 뿐 아니라, 후술하는 아민계 화합물, 아크릭 비즈 및 폴리프로필렌 왁스와 복합적으로 작용하여 더욱 조대하고 우수한 외관의 플라워 무늬를 형성할 수 있다.
상기 텍스쳐 클리어층 형성용 조성물은 폴리에스테르 수지 및 멜라민 수지를 예를 들면, 5:1 내지 15:1의 중량비로 사용할 수 있다. 이러한 경우, 텍스쳐 클리어층 형성용 조성물은 더욱 우수한 표면 보호성을 구현하는 동시에, 더욱 조대한 외관의 플라워 무늬를 형성할 수 있다.
상기 텍스쳐 클리어층 형성용 조성물은 무기 안료를 포함한다. 이를 통해, 텍스쳐 클리어층의 색상을 더욱 다채롭게 구현하고, 광택도 및 반사도를 금속외관과 더욱 흡하게 구현한다.
상기 무기 안료는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 이산화규소를 포함하는 무기 안료일 수 있다. 이러한 경우, 불투명 정도를 일부 구현하여 표면에 하도층에서 반사되는 색상을 투과시키면서도 은은하면서도 고급스러운 외관을 구현할 수 있다.
상기 무기 안료는 예를 들면, 전체 텍스쳐 클리어층 형성용 조성물 중 무기 안료 0.5 중량% 내지 1.5 중량%를 포함할 수 있다. 이러한 경우, 텍스쳐 클리어층의 투명성 및 불투명도의 균형이 더욱 우수하여 금속과 유사하고, 더욱 고급스러운 금속의 외관을 구현할 수 있다.
상기 텍스쳐 클리어층 조성물은 아민계 화합물, 아크릭 비즈 및 폴리프로필렌 왁스를 포함하며, 전술한 멜라민 수지와 함께 복합적으로 작용하여 텍스쳐 클리어층에 플라워 무늬를 구현한다.
상기 아민계 화합물은 건조 과정 중 열에 의해 아크릭 비즈와 반응하여 더욱 우수한 결합력으로 경화될 수 있다. 이를 통해 텍스쳐 클리어층 조성물에 인위적인 수축력의 불균일성 및 경화시간의 불균일성을 유발한다. 이를 통해, 전술한 플라워 무늬의 광택부와 반사부를 형성함으로써 더욱 우수한 외관을 구현한다. 또한, 이때 전술한 멜라민 수지는 경화도의 차이를 더욱 증가시킴으로서, 더욱 불균일하고 조대한 직경을 갖는 플라워 무늬를 구현한다.
상기 아크릭 비즈는 전술한 바와 같이 아민계 화합물 및 멜라민 수지와 화학적으로 작용하여 플라워 무늬를 형성할 뿐 아니라, 비즈의 특성을 이용하여 물리적으로 두께의 불균일성, 경화속도 및 건조 속도 차이를 유발하여 더욱 불규칙적이고 조대한 직경을 갖는 플라워 무늬를 구현한다.
상기 폴리프로필렌 왁스는 전술한 바와 같이 아민계 화합물, 아크릭 비즈 및 멜라민 수지와 화학적으로 작용하여 플라워 무늬를 형성할 뿐 아니라, 비즈의 특성을 이용하여 물리적으로 두께의 불균일성, 경화속도 및 건조 속도 차이를 유발하여 플라워 무늬를 구현하며, 폴리프로필렌 왁스와 전체 텍스쳐 클러어층 형성용 조성물이 갖는 부분적인 반발력을 하여, 주름 무늬를 구현한다.
상기 텍스쳐 클리어층 조성물은 예를 들면, 텍스쳐 클리어층 조성물 중 아민계 화합물 3 중량% 내지 8 중량%, 아크릭 비즈 0.2 중량% 내지 0.4 중량% 및 폴리프로필렌 왁스 0.5 중량% 내지 1 중량%를 포함할 수 있다. 이러한 경우, 더욱 조대하고 우수한 외관의 플라워 무늬를 구현할 수 있다.
상기 텍스쳐 클리어층 조성물 중 폴리프로필렌 왁스 및 아크릭 비즈의 중량비는 예를 들면, 1:0.5 내지 1:2 일 수 있다. 이러한 경우, 더욱 조대하고 우수한 외관의 플라워 무늬를 구현할 수 있다.
상기 텍스쳐 클리어층 조성물은 첨가제를 포함한다. 이를 통해, 텍스쳐 클리어층 형성용 조성물의 작업성 및 경화성을 향상시키는 동시에, 각 성분들간의 상용성을 더욱 향상시킬 수 있다.
상기 첨가제는 예를 들면, 소포제 및 산촉매를 포함할 수 있다. 이러한 경우, 칼라강판의 내식성, 도막 밀착성, 도막 내충격성 및 도막 경화도가 더욱 향상될 수 있다.
상기 소포제 및 산촉매는 예를 들면, 전체 텍스쳐 클리어층 조성물 중 소포제 및 산촉매의 합이 2 중량% 내지 9 중량%가 되도록 포함할 수 있다. 이를 통해, 텍스쳐 클리어층 형성용 조성물의 경화성을 더욱 향상시키는 동시에, 칼라강판의 내식성, 도막 밀착성, 도막 내충격성 및 도막 경화도가 더욱 향상시킬 수 있다.
상기 텍스쳐 클리어층 형성용 조성물은 용제를 포함한다. 이를 통해, 하도층 형성용 조성물의 도포성, 작업성 및 부착성을 향상시키는 동시에, 각 성분들간의 상용성을 더욱 향상시킬 수 있다.
상기 용제는 예를 들면, 알코올계 용제, 케톤계 용제 및 방향족 나프타계 용매 중 비점이 서로 다른 2 종 이상을 포함할 수 있다. 이러한 경우, 텍스쳐 클리어층의 건조속도를 단축시키는 동시에 하도층의 상용성 및 부착력이 더욱 향상될 수 있다. 그 뿐 만아니라, 비점이 서로 다른 2종 이상의 용제를 사용함으로써, 수축과 건조에 의한 작용을 촉진하여 더욱 우수한 외관의 플라워 무늬를 구현할 수 있다. 상기 용매는 예를 들면, 비점이 100℃ 내지 150℃인 제1용매 및 비점이 120℃ 내지 200℃의 제2용매의 혼합일 수 있다. 이러한 경우, 낮은 비점을 갖는 용제가 먼저 증발하고 높은 비점을 갖는 용제가 나중에 증발하는 비점 차를 이용해, 텍스쳐 클리어층의 경화속도를 부분적으로 다르게 하는 효과를 촉진하여 더욱 우수한 텍스쳐 클리어층의 외관을 구현할 수 있다.
본 발명의 다른 구현예는 베이스 강판 상에 금속색상 안료를 포함하는 하도층 형성용 조성물을 도포하여 하도층을 형성하는 단계; 및 상기 하도층 상에 텍스쳐 클리어층 형성용 조성물을 도포한 후, 경화하여 표면에 주름 무늬 및 플라워(Flower) 무늬가 형성된 텍스쳐 클리어층을 형성하는 단계; 를 포함하는 칼라강판 제조방법에 관한 것이다.
본 발명 일 실시예의 칼라강판 제조방법에서, 베이스 강판, 하도층 형성용 조성물 및 텍스쳐 클리어층 형성용 조성물에 대한 설명은 전술한 바와 같다. 또한, 베이스 강판, 하도층 형성용 조성물 및 텍스쳐 클리어층 형성용 조성물의 제조방법은 해당 기술분야에서 사용되는 통상적인 방법을 따를 수 있으며, 특별히 제한되지 않는다.
일 실시예의 칼라강판 제조방법은 베이스 강판 상에 금속색상 안료를 포함하는 하도층 형성용 조성물을 도포하여 하도층을 형성한다.
상기 하도층 형성용 조성물은 예를 들면, 원액 컵 점도가 100 m2/sec 내지 120 m2/sec 이고, 비중이 1.0 내지 1.10 이 되도록 조절하는 것을 포함할 수 있다. 이러한 경우, 작업성이 우수할 뿐 아니라 더욱 플라워 무늬를 구현할 수 있다.
상기 하도층 형성용 조성물은 베이스 강판에 도포되어 하도 코팅층을 형성하며, 60m/min 내지 70m/min의 생산속도로, PMT(Peak Metal Temperature) 210℃ 내지 240℃에서 20초 내지 50초 동안 건조될 수 있다.
상기 하도층 형성용 조성물은 건조 후 하도층 두께가 10㎛ 내지 20㎛ 가 되도록 도포될 수 있다. 이러한 경우, 칼라강판의 가공성, 내식성 및 부착성이 더욱 향상될 수 있다.
일 실시예의 칼라강판 제조방법은 상기 방법으로 형성된 하도층의 상부에 텍스쳐 클리어층 형성용 조성물을 도포하여 플라워 무늬를 갖는 텍스쳐 클리어층을 형성한다.
상기 텍스쳐 클리어층 형성용 조성물은 원액 점도가 100 m2/sec 내지 120 m2/sec 이고, 비중이 1.0 내지 1.10 이며, 상기 텍스쳐 클리어층을 형성하는 단계는 상기 텍스쳐 클리어층 형성용 조성물을 도포한 후, 60m/min 내지 70m/min의 생산속도로, PMT(Peak Metal Temperature) 210℃ 내지 241℃에서 20초 내지 50초 동안 건조될 수 있다. 이러한 경우, 텍스쳐 클리어층에 포함된 성분들의 경화속도 차이 및 결합력 차이가 더욱 증대되어 더욱 조대하고 우수한 외관의 플라워 무늬를 구현할 수 있다. 이러한 경우, 평균 직경이 0.1mm 내지 1mm 인 응집부를 중심으로 방사상의 반사부가 형성되어 평균 직경이 1mm 내지 4mm인 불규칙한 구형이 분산된 형태의 플라워 무늬 및 상기 플라워 무늬가 분산되고 남은 여백에 일정한 간격으로 형성된 주름 무늬를 형성하기에 유리하다. 또한, 이러한 경우 텍스쳐 클리어층이 취성을 갖지 않고 고광택을 구현하도록 할 수 있다.
상기 텍스쳐 클리어층 형성용 조성물은 건조 후 텍스쳐 클리어층 두께가 5㎛ 내지 20㎛ 가 되도록 도포될 수 있다. 이러한 경우, 칼라강판의 외관이 우수하면서도 가공성이 더욱 향상될 수 있다.
실시예
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.
여기에 기재되지 않은 내용은 이 기술 분야에서 숙련된 자이면 충분히 기술적으로 유추할 수 있는 것이므로 그 설명을 생략하기로 한다.
실시예 1
용융아연도금강판 상에, 하도층 형성용 조성물을 도포하여 하도 코팅층을 형성한 후 60m/min의 생산속도로, 224℃에서 20초 동안 건조하여 두께 15㎛의 하도층을 형성하였다. 이후, 상기 하도층 상에 텍스쳐 클리어층 형성용 조성물을 도포하고, 60m/min의 생산속도로 241℃에서 30초 동안 건조하여 플라워 무늬가 형성된 두께 10㎛의 텍스쳐 클리어층을 형성하였다.
상기 하도층 형성용 조성물은 폴리에스테르 수지 58 중량%, 멜라민 수지 2 중량%, 에폭시 수지 5 중량%, 금속색상 안료(실버) 15 중량%, 소포제 2.5 중량%, 산촉매 2.5 중량% 및 방향족 나프타 15 중량%를 혼합 교반하여 제조하였다.
상기 텍스쳐 클리어층 형성용 조성물은 폴리에스테르 수지 68.5 중량%, 멜라민 수지 5 중량%, 무기 안료(이산화규소) 1 중량%, 아민계 화합물 5 중량%, 아크릭 비즈 0.5 중량%, 폴리프로필렌 왁스 1 중량%, 소포제 4 중량%, 산촉매 5 중량%, 방향족 나프타 5 중량% 및 시클로헥사논 5 중량%를 혼합 교반하여 제조하였다.
비교예 1
용융아연도금강판 상에, 하도층 형성용 조성물을 도포하여 하도 코팅층을 형성한 후 60m/min의 생산속도로, 224℃에서 20초 동안 건조하여 두께 15㎛의 하도층을 형성하였다. 이후, 상기 하도층 상에 동일한 방법으로 상도층 형성용 조성물을 도포 후 건조하여 두께 15㎛의 상도층을 형성하였다.
상기 하도층 형성용 조성물은 폴리에스테르 수지 60 중량%, 에폭시 수지 10 중량%, 소포제 2.5 중량%, 산촉매 2.5 중량% 및 에탄올 25 중량%를 혼합 교반하여 제조하였다.
상기 상도층 형성용 조성물은 폴리에스테르 수지 50 중량%, 멜라민 수지 10 중량%, 소포제 2.5 중량%, 산촉매 2.5 중량%, 금속색상 안료(실버) 10 중량% 및 에탄올 15 중량%를 혼합 교반하여 제조하였다.
<물성 평가>
실시예 1 및 비교예 1에 따라 제조된 칼라강판 시편에 대하여 하기의 방법으로 물성을 평가하였다.
(1) 가공성
가공성은 T-bending 테스트를 실시하여 벤딩부위 반경이 시편 두께의 2배수에서 크랙이 발생하였는지 여부로 다음과 같이 평가하였다.
양호(O) : 크랙 발생 없음
불량(X) : 크랙 발생
(2) 도막 부착성 (밀착성)
도막 부착성은 도료가 도장된 평면 샘플위에 가로x세로 각 1mm의 간격으로 10줄씩 Cross cutting하여 1mm2의 면적을 가진 정사각형 100점을 만든 후, 추가로 6mm 높이로 Cross cutting 응집부에 구형의 가공(에릭슨 가공)을 하고, 마지막으로 접착 테이프를 붙였다 땔 때 100점의 도막입자에 대한 박리 여부로 다음과 같이 평가 하였다.
양호(O) : Cross cutting부 도막 입자의 박리 없음
불량(X) : Cross cutting부 도막 입자의 박리 발생
(3) 내충격성
내충격성은 1/2Φ x 1kg x 500mm 조건으로 추를 낙하하여 표면 충격 후, 크랙이 발생하였는지 여부로 다음과 같이 평가하였다.
양호(O) : 크랙 발생 없음
불량(X) : 크랙 발생
(4) 도막경화도
도막경화도 평가는 가제에 MEK를 묻힌 후, 1kgf 힘으로 50회 rubbing 왕복한 후, 수지 박리 및 부풀음 발생 여부로 다음과 같이 평가하였다.
양호(O) : 수지 박리 및 부풀음이 발생되지 않음
불량(X) : 수지 박리 또는 부풀음 발생
(5) 내식성
내식성 평가는 시편에 X-cutting 후 500시간 중성 염수분무시험을 실시한 후 도막 박리 여부, 도금면의 부식 여부, 녹발생 유무, 블리스터 사이즈를 확인하였다. 평가 기준은 다음과 같다.
양호(O) : 도막 박리, 도금면의 부식 및 녹발생 없음, 블리스터 3mm 이하
불량(X) : 도막 박리, 들뜸, 도금면의 부식 또는 녹발생 있음, 블리스터 3mm초과
<물성 평가 결과>
상기 평가기준에 의거한 물성 평가 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
가공성 도막밀착성 내충격성 도막경화도 내식성 무늬 유무
실시예 1 ○ ○ ○ ○ ○ ○
비교예 1 × × × × × ×
또한, 상기에서 실시예 1 및 비교예 1에서 제조된 칼라강판 시편의 표면 무늬를 촬영하여 실시예 1의 결과는 도 2에, 비교예 1의 결과는 도 3에 표시하였다.
이를 통해, 실시예 1의 칼라강판은 비교예 1 보다 더욱 조대하면서도 광택이 우수한 무늬를 구현함을 확인할 수 있었다.
이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 기술자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
101 : 베이스 강판
102 : 도금층
120 : 하도층
130 : 텍스쳐 클리어층

Claims (8)

  1. 베이스 강판;
    상기 베이스 강판 상에 형성되고, 금속색상 안료를 포함하는 하도층; 및
    상기 하도층 상에 형성되고, 표면에 주름 무늬 및 플라워(Flower) 무늬가 형성된 텍스쳐 클리어층;을 포함하며,
    상기 플라워(Flower) 무늬는 평균 직경이 0.1mm 내지 1mm 인 응집부를 중심으로 방사상의 반사부가 형성되어 평균 직경이 1mm 내지 4mm인 불규칙한 구형이 분산된 형태의 무늬이고, 상기 주름 무늬는 상기 플라워 무늬가 분산되고 남은 여백에 일정한 간격으로 형성된 것이며,
    상기 하도층은 폴리에스테르 수지 58 중량% 내지 68 중량%, 멜라민 수지 1 중량% 내지 9 중량%, 에폭시 수지 1 중량% 내지 9 중량%, 금속색상 안료 7 중량% 내지 17 중량%, 첨가제 1 중량% 내지 9 중량% 및 용제 10 중량% 내지 20 중량%를 포함하는 하도층 형성용 조성물의 경화물이고,
    상기 텍스쳐 클리어층은 폴리에스테르 수지 65 중량% 내지 75 중량%, 멜라민 수지 3 중량% 내지 13 중량%, 무기 안료 0.1 중량% 내지 3 중량%, 아민계 화합물 1 중량% 내지 9 중량%, 아크릭 비즈 0.1 중량% 내지 0.5 중량%, 폴리프로필렌 왁스 0.1 중량% 내지 1 중량%, 첨가제 1 중량% 내지 9 중량% 및 용제 10 중량% 내지 20 중량%를 포함하는 텍스쳐 클리어층 형성용 조성물의 경화물인 칼라강판.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 베이스 강판 상에 금속색상 안료를 포함하는 하도층 형성용 조성물을 도포하여 하도층을 형성하는 단계; 및
    상기 하도층 상에 텍스쳐 클리어층 형성용 조성물을 도포한 후, 60m/min 내지 70m/min의 생산속도로, PMT(Peak Metal Temperature) 210℃ 내지 241℃에서 20초 내지 50초 동안 건조 및 경화하여 표면에 주름 무늬 및 플라워(Flower) 무늬가 형성된 텍스쳐 클리어층을 형성하는 단계; 를 포함하고,
    상기 텍스쳐 클리어층 형성용 조성물은 폴리에스테르 수지 65 중량% 내지 75 중량%, 멜라민 수지 3 중량% 내지 13 중량%, 무기 안료 0.1 중량% 내지 3 중량%, 아민계 화합물 1 중량% 내지 9 중량%, 아크릭 비즈 0.1 중량% 내지 0.5 중량%, 폴리프로필렌 왁스 0.1 중량% 내지 1 중량%, 첨가제 1 중량% 내지 9 중량% 및 용제 10 중량% 내지 20 중량% 를 포함하는 것이고, 원액 점도가 100 m2/sec 내지 120 m2/sec 이고, 비중이 1.0 내지 1.10 이며,
    상기 하도층 형성용 조성물은 폴리에스테르 수지 58 중량% 내지 68 중량%, 멜라민 수지 1 중량% 내지 9 중량%, 에폭시 수지 1 중량% 내지 9 중량%, 금속색상 안료 7 중량% 내지 17 중량%, 첨가제 1 중량% 내지 9 중량% 및 용제 10 중량% 내지 20 중량%를 포함하는 것이고,
    상기 플라워(Flower) 무늬는 평균 직경이 0.1mm 내지 1mm인 응집부를 중심으로 방사상의 반사부가 형성되어 평균 직경이 1mm 내지 4mm인 불규칙한 구형이 분산된 형태의 무늬이고, 상기 주름 무늬는 상기 플라워 무늬가 분산되고 남은 여백에 일정한 간격으로 혼재된 것인 칼라강판 제조방법.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
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