KR101720128B1 - 수용성 비철금속 도장강판의 제조장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 수용성 비철금속 도장강판의 제조방법에 관한 것으로서, 용융 도금공정을 거치지 않고 강판 소재에 수용성 비철금속 파우더, 바인더 및 레진이 혼합된 액상의 조성물을 도포하여 컬러 도장강판을 제조하는 것을 목적으로 한다.
이를 위하여 본 발명은, 강판 소재(S)의 표면을 탈지하기 위한 전처리부(20)와, 상기 전처리부(20)를 통과한 강판 소재(S)에 수용성 비철금속이 함유된 액상의 조성물을 도포하기 위한 수용성 비철금속 도장부(30)와, 수용성 비철금속이 함유된 액상의 조성물이 도포된 강판을 열풍에 의해 건조시키는 열풍 건조부(40)와, 상기 열풍 건조부(40)를 통과한 강판에 상도 코팅을 하는 상도 코팅부(50)와, 상기 상도 코팅부(50)를 통과한 강판을 열풍에 의해 베이킹(Baking)하는 상도 오븐(70)과, 상기 상도 오븐(70)을 통과한 강판의 형상을 교정하는 후처리부(80)를 포함하여 이루어져, 용융 도금을 하지 않은 강판 소재(S)를 사용하여 도장라인에서 컬러 도장강판을 제조하되, 컬러 도장라인에서 화성처리부와 하도 코팅부를 하나의 수용성 비철금속 도장부(30)로 통합하여 컬러 도장강판(Sc)을 제조하는 것을 특징으로 한다.

Description

수용성 비철금속 도장강판의 제조장치{Manufacturing Appratus of Steel Sheet Coated by Water-soluble Nonferrous Metal}
본 발명은 수용성 비철금속 도장강판의 제조방법 및 이에 의해 제조된 수용성 비철금속 도장강판에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 컬러 도장강판을 제조할 때 도금 강판을 사용하지 않고 강판 소재에 수용성 비철금속 파우더와 바인더 및 레진이 혼합된 액상의 조성물을 도포함으로써, 도금 라인의 가동비용을 절감하고, 도금공정 시 작업자가 유해물질에 노출되는 것을 방지할 수 있으며, 기존의 컬러 도장라인에서 크롬 도금공정과 하도 코팅 공정을 하나의 수용성 비철금속 도장공정으로 통합하여 컬러강판을 제조함으로써, 컬러 도장강판의 제조비용을 절감하는 동시에 생산성을 향상시킬 수 있는 수용성 비철금속 도장강판의 제조방법 및 이에 의해 제조된 수용성 비철금속 도장강판에 관한 것이다.
각종 가전제품의 케이스나 건축물의 내,외장재로 사용되는 강판으로는, 그 표면을 보호하고 방식성을 향상시키기 위해 각종 도료를 도포한 컬러 도장강판이 널리 사용되고 있다.
상기한 컬러 도장강판을 제조하기 위해서는, 먼저 강판 소재(S)를 용융 아연 또는 알루미늄이 저장된 용융 도금 포트를 통과시켜 도금 강판(Sa)을 제조한다.
도 1a는 종래의 도금 강판(Sa) 제조공정을 개략적으로 도시한 것이다.
종래의 일반적인 도금 강판(Sa) 제조라인은, 도 1a에 도시된 바와 같이, 페이오프 릴(Payoff Reel)(101)과, 전처리부(102)와, 가열로(103)와, 용융 도금 포트(104)와, 후처리부(105)와, 텐션 릴(Tension Reel)(106)을 포함하여 구성된다.
상기 페이오프 릴(101)은 코일 상태로 감겨진 강판 소재(S)를 풀어서 전처리부(102)로 공급한다.
상기 전처리부(102)에서는 강판 소재(S)의 표면을 탈지처리하여 소둔장치인 가열로(103)로 공급하고, 상기 가열로(103)에서 열처리된 강판 소재(S)는 용융 도금 포트(104)로 공급된다.
상기 용융 도금 포트(104)는 히터(도시 생략)에 의해 아연, 알루미늄, 또는 아연과 알루미늄을 용융시키고, 상기 강판 소재(S)가 용융 도금 포트(104)를 통과하도록 하여 강판 소재(S)의 표면에 도금층을 형성한다.
후처리부(105)에서는, 스킨 패스 밀(Skin Pass Mill)(도시 생략) 등에 의해 강판의 표면 조도와 기계적 성질을 향상시키고, 텐션 레벨러(Tension Leveller)(도시 생략) 등에 의해 강판의 형상을 교정한다.
이어서 내식성 확보를 위해 크로메이트(Chromate) 코팅을 하고 방청을 위해 오일러(Oiler)에서 도유한 후 텐션 릴(106)에 권취하면, 강판 소재(S)의 표면에 아연, 알루미늄, 갈바륨 등이 도금된 도금 강판(Sa)의 제조가 완료된다.
상기한 도금 강판(Sa)은, 그 자체로 제품으로 판매되거나 컬러 도장강판의 소재로 사용된다.
상기 도금 강판(Sa)에 컬러 도장을 하기 위해서는 도 1b와 같은 컬러 도장라인이 사용된다.
종래의 일반적인 컬러 도장강판(Sb) 제조라인은, 도 1b에 도시된 바와 같이, 페이오프 릴(Payoff Reel)(201)과, 전처리부(202)와, 화성처리부(203)와, 열풍건조부(204)와, 하도 코팅부(205)와, 서비스 코팅부(206)와, 하도 오븐(207)과, 상도 코팅부(208)와, 상도 오븐(209)과, 후처리부(210)와, 텐션 릴(Tension Reel)(211)을 포함하여 구성된다.
상기 페이오프 릴(201)은, 아연, 알루미늄 또는 갈바륨이 도금되어 권취된 도금 강판(Sa)을 풀어서 전처리부(202)에 공급한다.
상기 전처리부(202)는 도금 강판(Sa)의 표면을 탈지처리한 후 화성처리부(203)로 공급한다.
상기 화성처리부(203)는, 코터 팬(Coater Pan)(203a)과, 상기 코터 팬(203a)에 담겨 있는 수용성 크롬을 픽업하는 픽업 롤(Pickup Roll)(203b)과, 상기 픽업 롤(203b)에 의해 픽업된 수용성 크롬을 도금 강판(Sa)에 도포하는 어플리케이터 롤(Applicator Roll)(203c)와, 상부 애플리케이터 롤을 지지하기 위한 백업 롤(Backup Roll)(203d)로 구성된다.
이하, 컬러 도장을 하기 전의 도금 강판(Sa)과 도장 후의 컬러 도장강판(Sb)을 특별히 구분할 필요가 없는 경우에는, 이를 통칭하여 '강판'이라 칭하기로 한다.
상기 화성처리부(203)에서는, 내식성 확보 및 하도 코팅과의 밀착성을 향상시키기 위해 강판의 표면에 수용성 크롬을 도포한다.
크롬이 도포된 강판은, 열풍 건조부(204)에서 건조된 후 하도 코팅부(205)로 공급된다.
상기 하도 코팅부(205)는, 코터 팬(205a)과, 상기 코터 팬(205a)에 담겨있는 하도 도료를 픽업하는 픽업 롤(205b)와, 상기 픽업 롤(205b)에 의해 픽업된 도료를 강판에 도포하는 애플리케이터 롤(203c)과, 상기 애플리케이터 롤(203c)을 지지하기 위한 백업 롤(205d)로 구성된다.
하도 코팅부(205)에서는, 상도 도장과의 밀착성 향상, 색상의 선명성 및 내식성 향상을 위해 강판의 표면에 프라이머(Primer)를 도포한다.
이어서 상기 강판은 하도 오븐(207)으로 공급되어 열풍 경화에 의해 베이킹(Baking)된다.
한편, 상기 하도 오븐(207)으로 공급되기 전에, 강판의 배면을 도장하는 서비스 코팅부(206)가 더 구비될 수도 있다.
상기 서비스 코팅부(206)는, 코터 팬(206a)과, 픽업 롤(206b)과, 애플리케이터 롤(206c)를 포함하여 이루어져 강판의 배면을 코팅한다.
하도 오븐(207)에서 열풍 경화에 의해 베이킹(Baking)된 강판은 상도 코팅부(208)로 공급된다.
상도 코팅부(208)는, 코터 팬(208a)과, 상기 코터 팬(208a)에 담겨 있는 상도 도료를 픽업하는 픽업 롤(208b)과, 픽업 롤(208b)에 의해 픽업된 도료를 강판에 도포하는 애플리케이터 롤(208c)과, 애플리케이터 롤(208c)을 지지하는 백업 롤(208d)로 구성된다.
상도 코팅부(208)를 통과한 강판은, 상도 오븐(209)에서 열풍 경화에 의해 베이킹(Baking)된 후 후처리부(210)로 공급된다.
도 1b에는 도시되지 않았지만, 강판이 상기 후처리부(210)로 공급되기 전에 클리어 코팅부를 더 구비할 수도 있다.
상기 클리어 코팅부(도시 생략)는, 유광 또는 무광의 투명 도료를 강판에 도포하여 상도층을 보호하기 위한 것이다.
상기 후처리부(210)에서는, 텐션 레벨러(Tension Leveler)(도시 생략) 등을 통과시켜 강판의 형상을 교정하고, 필요시 강판 표면을 보호하기 위해 보호필름을 부착한다.
이어서 상기 후처리부(210)를 통과한 강판을 텐션 릴(Tension Reel)(211)에 권취하면 도금 강판(Sa)에 도료가 도포된 컬러 도장강판(Sb)의 제조가 완료된다.
그런데 상기한 종래의 컬러 도장강판(Sb) 제조방식은, 먼저 도금 라인에서 아연, 알루미늄 등을 용융시켜 강판 소재(S)에 도금층을 형성하여 도금 강판(Sa)을 제조한 후(도 1a 도금라인 참조), 상기한 도금 강판(Sa)을 사용하여 컬러 도장라인에서 도료를 도포하여 컬러 도장강판(Sb)을 제조하고 있다(도 1b 도장라인 참조).
즉, 종래의 컬러 도장강판 제조방법에 의하면, 도 1a에 도시된 도금라인과 도 1b에 도시된 컬러 도장라인을 모두 구비하여야 하므로 설비가 복잡해진다.
또한, 도 1a에 도시된 도금 라인에서 가열로(소둔장치) 및 용용 도금 포트를 가동시켜야 하므로 가동비용이 많이 소요된다는 문제점이 있다.
특히, 용융 도금 포트에서 아연, 알루미늄 등을 용융시키는 과정에서 에너지가 많이 소비된다.
또한, 도금공정시 발생하는 유해물질에 의해 작업자의 건강이 위협을 받게 되고 환경을 오염시키게 된다는 문제점이 있다.
또한, 용융 도금 강판을 사용하여 도장을 하는 종래의 컬러 도장라인은, 크롬을 도장하는 화성처리부, 하도 코팅부 및 상도 코팅부를 포함하여 구성되어 있다.
이에 따라 컬러 도장강판의 제조설비가 복잡해지고, 이로 인해 제조원가가 상승되며 생산성이 저하된다는 문제점이 있다.
: 공개특허 특2002-0093941 KR : 공개특허 10-2004-0023652 KR
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 용융 도금공정을 거치지 않고 강판 소재에 직접 수용성 비철금속 파우더와 바인더 및 레진이 혼합된 액상의 조성물을 도포하여 컬러 도장강판을 제조할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은, 컬러 도장강판의 제조시 용융 도금공정을 생략하여 도금 라인을 구축할 필요가 없도록 하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 기존의 용융 도금라인에 구비된 가열로 및 용융 도금 포트를 가동할 필요가 없도록 하여 에너지를 절감하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 용융 도금공정을 거치지 않은 친환경적인 컬러 도장강판을 제조할 수 있도록 함으로써, 용융 도금공정 시 발생하는 유해물질에 작업자가 노출되거나 환경이 오염되는 것을 방지하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 기존의 컬러 도장라인에서 화성처리부와 하도 코팅부를 하나의 수용성 비철금속 도장부로 통합함으로써, 컬러 도장강판의 제조공정을 단순화하여 시설비 및 가동비를 절감하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 수용성 비철금속 파우더, 바인더 및 레진이 혼합된 액상의 조성물에 안료를 첨가하여 컬러 도장강판을 제조할 수 있도록 함으로써, 기존 컬러 도장라인의 화성처리부와 하도 코팅부 및 상도 코팅부를 하나의 수용성 비철금속 도장부로 통합할 수 있도록 하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 컬러 도장라인의 단순화에 의해 제품의 제조원가를 절감하고 생산성을 향상시키는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 강판 소재를 사용하여 컬러 도장강판을 제조하는 방법에 있어서, 강판 소재의 표면을 탈지하기 위한 전처리부와, 상기 전처리부를 통과한 강판 소재에 수용성 비철금속이 함유된 액상의 조성물을 도포하기 위한 수용성 비철금속 도장부와, 수용성 비철금속이 함유된 액상의 조성물이 도포된 강판을 열풍에 의해 건조시키는 열풍 건조부와, 상기 열풍 건조부를 통과한 강판에 상도 코팅을 하는 상도 코팅부와, 상기 상도 코팅부를 통과한 강판을 열풍에 의해 베이킹(Baking)하는 상도 오븐과, 상기 상도 오븐을 통과한 강판의의 형상을 교정하는 후처리부를 포함하여 이루어져, 용융 도금을 하지 않은 강판 소재를 사용하여 도장라인에서 컬러 도장강판을 제조하되, 컬러 도장라인에서 화성처리부와 하도 코팅부를 하나의 수용성 비철금속 도장부로 통합하여 컬러 도장강판을 제조하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 수용성 비철금속 도장부는, 실리카 베이스(Silica Base)의 바인더(Binder)와, 레진(Resin)과, 비철금속 파우더(Powder)가 혼합된 액상의 조성물을 강판 소재에 도포하여 컬러 도장강판을 제조하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 수용성 비철금속 도장부에서 상기 액상의 조성물에 안료를 첨가하여 도포함으로써 상도 코팅을 거치지 않고 컬러 도장강판을 제조하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 수용성 비철금속 도장부는, 슬롯 다이 코터(Slot Die Coater)와 백업 롤(Backup Roll)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 수용성 비철금속 도장부는, 스프레이 코터(Spray Coater)와 백업 롤을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 수용성 비철금속 도장부는, 바 코터(Bar Coater)와 백업 롤을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 수용성 비철금속 도장부는, 나이프 코터(Knife Coater)와 백업 롤을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 수용성 비철금속 도장부는, 콤마 코터(Comma Coater)와 백업 롤을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 상도 코팅부와 상도 오븐 사이에 강판의 배면을 코팅하기 위한 서비스 코팅부가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 전처리부의 전방에 페이오프 릴(Payoff Reel)이 더 구비되고, 상기 후처리부의 후방에 텐션 릴(Tension Reel)이 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 수용성 비철금속 도장강판은 상기한 어느 하나의 방법에 의해 제조되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 용융 도금공정을 거치지 않고 강판 소재에 직접 수용성 비철금속 파우더와 바인더 및 레진이 혼합된 액상의 조성물을 도포하여 컬러 도장강판을 제조할 수 있는 효과가 있다.
또한, 컬러 도장강판의 제조시 용융 도금공정을 생략할 수 있으므로, 용융 도금 라인의 구축에 따르는 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
또한, 기존의 도금 라인에 설치된 가열로 및 용융 도금 포트를 가동할 필요가 없으므로 에너지를 절감할 수 있는 효과가 있다.
또한, 도금공정 시 발생하는 유해물질에 작업자가 노출되는 것을 원천적으로 방지하고, 도금에 따른 유해 물질에 의해 환경이 오염되는 것을 방지할 수 있는 친환경적인 도장강판을 제조할 수 있는 효과가 있다.
또한, 기존의 컬러 도장라인에서 화성처리부와 하도 코팅부를 하나의 수용성 비철금속 도장부로 통합함으로써, 컬러 도장강판의 제조공정을 단순화하여 시설비 및 가동비를 절감할 수 있는 효과가 있다.
또한, 수용성 비철금속 파우더와 바인더 및 레진이 혼합된 액상의 조성물에 안료를 첨가하여 컬러 도장강판을 제조할 수 있으므로, 기존의 컬러 도장라인에서 화성처리부와 하도 코팅부 및 상도 코팅부를 하나의 수용성 비철금속 도장부로 통합할 수 있는 효과가 있다.
또한, 용융 도금공정이 필요 없게 되고 컬러 도장라인이 단순화되므로, 제품의 제조원가를 대폭 절감할 수 있는 동시에 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1a는, 종래기술에 따라 강판 소재(S)를 사용하여 도금 강판(Sa)을 제조하는 과정을 개략적으로 도시한 용융 도금라인의 구성도.
도 1b는, 종래기술에 따라 도금 강판(Sa)을 사용하여 컬러 도장강판(Sb)을 제조하는 과정을 개략적으로 도시한 컬러 도장라인의 구성도.
도 2는, 본 발명에 따른 수용성 비철금속 도장강판(Sc)을 제조하는 과정을 개략적으로 도시한 구성도.
도 3은, 본 발명에 따른 수용성 비철금속 도장강판의 제조라인에 사용되는 슬롯 다이 코터를 나타낸 도면.
도 4는, 본 발명에 따른 수용성 비철금속 도장강판의 제조라인에 사용되는 스프레이 코터를 나타낸 도면.
도 5는, 본 발명에 따른 수용성 비철금속 도장강판의 제조라인에 사용되는 바 코터를 나타낸 도면.
도 6은, 본 발명에 따른 수용성 비철금속 도장강판의 제조라인에 사용되는 나이프 코터를 나타낸 도면.
도 7은, 본 발명에 따른 수용성 비철금속 도장강판의 제조라인에 사용되는 콤마 코터를 나타낸 도면.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 도 2 내지 도 7을 참조하여 상세히 설명한다.
<제 1실시예>
도 2는 본 발명에 따른 수용성 비철금속 도장강판의 제조라인을 개략적으로 도시한 것이다.
본 발명의 제 1실시예는, 용융 도금을 하지 않은 강판 소재(S)를 사용하여 도장라인에서 컬러 도장강판을 제조한다.
본 발명에 따른 수용성 비철금속 도장강판 제조라인은, 도 2에 도시된 바와 같이, 강판 소재(S)의 표면을 탈지하기 위한 전처리부(20)와, 상기 전처리부(20)를 통과한 강판 소재(S)에 수용성 비철금속이 함유된 액상의 조성물을 도포하기 위한 수용성 비철금속 도장부(30)와, 수용성 비철금속이 함유된 액상의 조성물이 도포된 강판을 열풍에 의해 건조시키는 열풍 건조부(40)와, 상기 열풍 건조부(40)를 통과한 강판에 상도 코팅을 하는 상도 코팅부(50)와, 상기 상도 코팅부(50)를 통과한 강판을 열풍에 의해 베이킹(Baking)하는 상도 오븐(70)과, 상기 상도 오븐(70)을 통과한 강판의 형상을 교정하는 후처리부(80)를 포함하여 이루어진다.
또한, 상기 전처리부(20)의 전방에 페이오프 릴(Payoff Reel)(10)이 더 구비될 수 있고, 상기 후처리부(80)의 후방에 텐션 릴(Tension Reel)(90)이 더 구비될 수 있다.
상기 페이오프 릴(10)은 용융 도금을 하지 않은 강판 소재(S)를 풀어서 전처리부(20)에 공급한다.
상기 전처리부(20)에서는 표면을 탈지처리한 후 수용성 비철금속 도장부(30)로 공급한다.
상기 수용성 비철금속 도장부(30)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 슬롯 다이 코터(Slot Die Coater)(32)와 백업 롤(Backup Roll)(31)을 포함하여 구성된다.
본 발명에서 통상의 롤 코터(Roll Coater)를 사용하지 않고 슬롯 다이 코터(32)를 사용하여 코팅을 하는 이유는, 액상의 조성물에 혼합된 비철금속의 비중이 높아 롤 코터를 사용할 경우 코터 팬(Coater Pan)에 침전물이 생기기 때문이다.
또한, 상기 슬롯 다이 코터(32) 대신, 도 4에 도시된 스프레이 코터(Spray Coater)(33), 도 5에 도시된 바 코터(Bar Coater)(34), 도 6에 도시된 나이프 코터(Knife Coater)(35), 도 7에 도시된 콤마 코터(Comma Coater)(36)가 사용될 수도 있다. 도 4 내지 도 7에서 도면부호 "31"은 백업 롤(Backup Roll)을 나타낸 것이다.
상기 수용성 비철금속 도장부(30)는, 수용성 비철금속 파우더(Powder)와, 실리카 베이스(Silica Base)의 바인더(Binder) 및 레진(Resin)이 혼합된 액상의 조성물을 강판 소재(S)에 도포한다.
상기 수용성 비철금속으로는, 아연, 알루미늄, 마그네슘, 구리, 황동 등의 파우더(Powder)가 사용될 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.
수용성 비철금속으로 아연 파우더를 사용할 경우, 바인더(Binder), 레진(Resin), 비철금속 파우더(Power)의 중량비는, 6~12 : 3~9 : 2~6 으로 하는 것이 바람직하다.
또한 수용성 비철금속으로 알루미늄 파우더를 사용할 경우, 바인더(Binder), 레진(Resin), 비철금속 파우더(Power)의 중량비는, 6~12 : 3~9 : 0.5~2.5 로 하는 것이 바람직하다. 이는 각 비철금속의 비중을 고려한 것이다.
종래에는 강판 소재(S)에 아연, 알루미늄 등을 용융 도금한 도금 강판(Sa)을 사용하여 컬러 도장라인에서 도장강판을 제조하였다.
즉, 종래에는 도 1a에 도시된 바와 같은 용융 도금라인에서 먼저 도금 강판(Sa)을 제조한 후, 상기한 도금 강판(Sa)을 사용하여 도 1b에 도시된 컬러 도장라인에서 도장강판을 제조하였다.
상기한 종래의 방식에 의하면, 용융 아연 또는 용융 알루미늄 포트에 강판 소재(S)를 통과시키므로, 강판 소재(S)와 도금층 사이에 합금층이 형성되어 밀착성이 향상된다.
이에 따라, 컬러 도장라인에서 도료를 코팅할 때 도료의 밀착성이 우수해진다는 장점이 있다.
그러나 강판에 많은 후가공을 할 필요가 없는 경우, 예컨대 건자재로 사용되는 판재의 경우에는, 도료의 밀착성이 다소 저하되더라도 제조원가가 저렴한 도장강판이 경쟁력이 있다.
본 발명은 바로 이러한 경우에 사용되는 도장강판을 제조함에 있어, 용융 도금공정을 거치지 않고 도장라인에서 수용성 비철금속 파우더와 바인더 및 레진이 혼합된 액상의 조성물을 도포하여 컬러 도장강판을 제조한다는 데 그 특징이 있다.
또한 본 발명은 도 2에 도시된 바와 같이, 컬러 도장라인에서 기존의 화성처리부와 하도 코팅부를 하나의 수용성 비철금속 도장부(30)로 통합하여 컬러 도장강판을 제조한다.
종래의 컬러 도장강판 제조방식은, 도 1b에 도시된 바와 같이, 화성처리부(크로메이트 코팅부)(203)와 하도 코팅부(205)를 포함하여 구성된다.
그러나 본 발명은 도 2에 도시된 바와 같이, 상기한 종래의 화성처리부 및 하도 코팅부 대신, 하나의 수용성 비철금속 도장부(30)에 의해 수용성 비철금속 파우더, 바인더 및 레진이 혼합된 액상의 조성물을 도포한다.
본 발명에 의하면, 강판 소재(S)에 별도의 하도 코팅을 할 필요가 없이, 수용성 비철금속 파우더, 바인더 및 레진이 혼합된 액상의 조성물을 도포한 후 바로 상도 코팅을 할 수가 있다(본 발명에서 하도 코팅을 생략할 수 있는 이유에 대해서는 후술하기로 한다).
이에 따라 도장강판의 제조원가를 대폭적으로 절감할 수 있고, 제조공정이 단순화되므로 생산성을 향상시킬 수가 있다.
컬러 도장라인에서 하도를 코팅하는 이유는, 상도 도장에 대한 내식성을 추가적으로 확보하고 상도 도장과 소재와의 밀착성을 향상시키기 위한 것이다.
그런데, 본 발명에 따라 강판 소재(S)에 수용성 비철금속 파우더, 바인더 및 레진이 혼합된 액상의 조성물을 도포하게 되면, 구 형태의 파우더가 바인더에 의해 부착되는 형태가 된다.
즉, 본 발명의 수용성 비철금속 코팅에 의하면, 비철금속 파우더 사이에 공극이 형성되어 그 사이로 산소가 포집되므로 내식성을 확보할 수가 있다.
또한 상도 코팅시, 상도 도료가 상기 파우더 사이의 공극으로 흡수되어 도료와의 밀착성을 향상시키게 된다.
따라서 본 발명에 의하면, 내식성 확보 및 상도 도료와의 밀착성 향상을 위해 별도의 하도 코팅을 할 필요가 없어지게 된다.
종래의 용융 도금 방식은, 강판 소재(S)를 용융 아연 또는 용융 알루미늄이 저장된 용융 도금 포트(104)를 통과시키므로, 강판소재의 표면에 도금층 조직이 치밀하게 결합된다. 이에 따라 상도 코팅을 위해서는 하도 코팅이 필수적으로 요구된다.
그러나 본 발명에 의하면, 비철금속 파우더 사이의 공극에 의해 내식성 및 상도 도료와의 밀착성을 확보할 수 있으므로 별도의 하도 코팅을 할 필요가 없다.
이에 따라 컬러 도장강판의 제조원가를 대폭 절감할 수 있고 생산성을 향상시킬 수가 있다.
다시 도 2를 참조하면, 수용성 비철금속 도장부(30)를 거친 강판은 열풍 건조부(40)로 공급되어 건조된 후, 상도 코팅부(50)로 공급된다.
상기 상도 코팅부(50)는, 상도 도료가 담긴 코터 팬(Coater Pan)(50a)과, 상도 도료를 픽업하기 위한 픽업 롤(Pickup Roll)(50b)과, 상도 도료를 도포하기 위한 애플리케이터 롤(50c)을 포함하여 이루어진다.
상기 상도 코팅부(50)를 거친 강판은 상도 오븐(Oven)(70)에서 열풍 경화된다.
한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 상도 코팅부(50)와 상도 오븐(70) 사이에 서비스 코팅부(60)가 더 구비될 수 있다.
상기 서비스 코팅부(60)는, 코터 팬(60a)과, 픽업 롤(60b)과, 애플리케이터 롤(60c)을 포함하여 이루어져 강판의 배면을 코팅한다.
상기 상도 오븐(70)을 거친 강판은, 후처리부(80)에서 형상이 교정된 후 최종적으로 텐션 릴(Tension Reel)(90)에 권취된다. 이때, 상기 컬러 도장강판(Sb)에 보호필름을 부착하여 권취할 수도 있다.
본 발명에 의하면, 종래와 같이 용융 도금 강판(Sa)을 사용하여 도장강판을 제조하는 것이 아니라, 컬러 도장라인에서 수용성 비철금속 파우더, 바인더 및 레진이 혼합된 액상의 조성물을 강판 소재(S)에 직접 도포한다.
이에 따라 강판 소재(S)에 용융 아연 또는 용융 알루미늄을 도금하는 용융 도금공정을 생략할 수가 있다.
또한, 수용성 비철금속 파우더, 바인더 및 레진이 혼합된 액상의 조성물을 강판 소재(S)에 직접 도포하게 되므로, 비철금속 파우더 사이의 공극에 의해 내식성을 확보할 수 있고, 상도 코팅시 상도 도료와의 밀착성을 향상시킬 수가 있다.
이에 따라 컬러 도장라인에서 별도의 하도 코팅을 할 필요가 없어지게 되어, 종래의 컬러 도장라인에서 화성처리부와 하도 코팅부를 하나의 수용성 비철금속 도장부로 통합할 수가 있다.
이에 따라 컬러 도장강판의 제조원가를 대폭 절감할 수 있고, 제조 공정의 단순화로 생산성을 향상시킬 수가 있다.
또한, 본 발명은 용융 도금공정을 거치지 않으므로, 용융 도금라인에 설치된 가열로 및 용융 도금 포트를 가동할 필요가 없다.
또한, 도금 작업시 작업자가 유해물질에 노출되거나 도금 공장의 가동에 의해 환경이 오염되는 것을 원천적으로 방지할 수 있으므로, 친환경적인 도장 강판을 제조할 수가 있다.
<제 2실시예>
본 발명에 따른 제 2실시예는, 상기한 제 1실시예의 수용성 비철금속 도장부(30)에서 비철금속 파우더, 바인더 및 레진이 혼합된 액상의 조성물에 안료를 첨가하여 강판 소재(S)를 코팅한다.
본 발명의 제 2실시예에 의하면, 수용성 비철금속 도장부(30)에서 액상의 조성물에 직접 안료를 첨가하므로, 상도 코팅을 거치지 않고 컬러 도장강판을 제조할 수가 있다.
즉, 기존의 컬러 도장라인에서 화성처리부(크로메이트 코팅부), 하도 코팅부 및 상도 코팅부를 하나의 수용성 비철금속 도장부(30)로 통합할 수 있다.
그 이외의 사항은 상기한 제 1실시예의 경우와 동일하므로 중복된 설명은 생략하기로 한다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것으로서 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않는다. 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위를 벗어남이 없이 다양한 수정 및 변경이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
10: 페이오프 릴(Payoff Reel) 20: 전처리부
30: 수용성 비철금속 도장부 31: 백업 롤(Backup Roll)
32: 슬롯다이 코터(Slot Die Coater) 33: 스프레이 코터(Spray Coater)
34: 바 코터(Bar Coater) 35: 나이프 코터(Knife Coater)
36: 콤마 코터(Comma Coater) 40: 열풍 건조부
50: 상도 코팅부 50a: 코터 팬(Coater Pan)
50b: 픽업 롤(Pickup Roll)
50c: 애플리케이터 롤(Applicator Roll)
60: 서비스 코팅부 60a: 코터 팬
60b: 픽업 롤(Pickup Roll)
60c: 애플리케이터 롤(Applicator Roll)
70: 상도 오븐(Oven) 80: 후처리부
90: 텐션 릴(Tension Reel)
101: 페이오프 릴(Payoff Reel) 102: 전처리부
103: 가열로 104: 용융 도금 포트(Pot)
105: 후처리부 106: 텐션 릴(Tension Reel)
201: 페이오프 릴(Payoff Reel) 202: 전처리부
203: 화성처리부 203a: 코터 팬
203b: 픽업 롤 203c: 애플리케이터 롤
203d: 백업 롤 204: 열풍 건조부
205: 하도 코팅부 205a: 코터 팬
205b: 픽업 롤 205c: 애플리케이터 롤
205d: 백업 롤 206: 서비스 코팅부
206a: 코터 팬 206b: 픽업 롤
206c: 애플리케이터 롤 206d: 백업 롤
207: 하도 오븐 208: 상도 코팅부
208a: 코터 팬 208b: 픽업 롤
208c: 애플리케이터 롤 208d: 백업 롤
209: 상도 오븐 210: 후처리부
211: 텐션 릴 S: 강판 소재
Sa: 도금 강판 Sb: 컬러 도장강판

Claims (11)

  1. 수용성 비철금속 도장강판의 제조장치에 있어서,
    강판 소재(S)의 표면을 탈지하기 위한 전처리부(20)와,
    상기 전처리부(20)를 통과한 강판 소재(S)에 수용성 비철금속이 함유된 액상의 조성물을 도포하기 위한 수용성 비철금속 도장부(30)와,
    수용성 비철금속이 함유된 액상의 조성물이 도포된 강판을 열풍에 의해 건조시키는 열풍 건조부(40)와,
    상기 열풍 건조부(40)를 통과한 강판의 형상을 교정하는 후처리부(80)를 포함하여 이루어져,
    용융 도금을 하지 않은 강판 소재(S)를 사용하여 도장 라인에서 컬러 도장강판을 제조하되,
    컬러 도장라인에서, 화성처리부와 하도 코팅부와 상도 코팅부를 하나의 수용성 비철금속 도장부(30)로 통합하여 컬러 도장강판(Sc)을 제조하고,
    상기 수용성 비철금속 도장부(30)는,
    실리카 베이스(Silica Base)의 바인더(Binder)와, 레진(Resin)과, 수용성 비철금속 파우더(Powder)가 혼합된 액상의 조성물을 제조하고, 여기에 안료를 첨가한 후 강판 소재(S)에 도포함으로써, 상도 코팅을 거치지 않고 컬러 도장강판을 제조하며,
    상기 전처리부(20)의 전방에 페이오프 릴(10)이 더 구비되고, 상기 후처리부(80)의 후방에 텐션 릴(90)이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 수용성 비철금속 도장강판의 제조장치.
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  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 수용성 비철금속 도장부(30)는, 슬롯 다이 코터(32)와 백업 롤(31)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 수용성 비철금속 도장강판의 제조장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 수용성 비철금속 도장부(30)는, 스프레이 코터(33)와 백업 롤(31)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 수용성 비철금속 도장강판의 제조장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 수용성 비철금속 도장부(30)는, 바 코터(34)와 백업 롤(31)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 수용성 비철금속 도장강판의 제조장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 수용성 비철금속 도장부(30)는, 나이프 코터(35)와 백업 롤(31)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 수용성 비철금속 도장강판의 제조장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 수용성 비철금속 도장부(30)는, 콤마 코터(36)와 백업 롤(31)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 수용성 비철금속 도장강판의 제조장치.
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