KR20000038815A - 엠보스 처리된 융착라미나강판 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 엠보스 처리된 융착라미나 강판 및 그의 제조 방법에 관한 것으로, 도장라인에서 소지강판 또는 소지강판 및 도금층(2) 위에 라인속도 40 ∼ 70 MPM 으로 롤코팅하여 크롬산염을 얇은 박막으로 도포한후, PMT 60 ∼ 140℃ 온도조건에서 건조시켜 20 ∼ 80mg/m2의 크롬산염층을 형성시키는 크로메이트처리 공정과 그리고 폴리에스테르 도료를 롤코팅한 후, PMT 200 ∼ 210℃ 로 가열 및 건조시켜 프라이머의 건조도막두께를 7 ∼ 10μm으로 형성시킨 후, 연속공정으로 140 ∼ 240℃로 가열된 프라이머 도막층(3) 표면 위에 인쇄된 PET필름(6)인 융착 라미나필름을 유압 4.5Kg/m2인 상, 하 탄성고무롤로 압착 접착(라미네이팅)한 후 도장라인 출측에서 요철 무늬가 새겨져 있는 상, 하의 작업롤 양면 엠보스롤을 설치하여 강판을 통과시켜 소재의 양면에 엠보스를 부여한 것으로 소재와 필름의 완벽한 접착력으로 미기포발생 등의 표면결함이 발생치 않으며, 일반적으로 기존 PVC라미나필름을 사용하는 라미나강판과 동등 이상의 물성을 갖도록 하였다.

Description

엠보스 처리된 융착라미나강판 및 그 제조방법
본 발명은 강판에 다양한 무늬와 입체감을 부여하기 위하여, 도장라인에서 소지강판 또는 그 도금층 위에 부식방지 및 도료의 부착성 향상을 위한 전처리로서 크롬산염 처리를 한 후, 그 상층에 PCM(Pre-coated metal)용 도료를 도장처리하여 폴리에스테르도막층이 형성되도록한 후 연속공정으로 프라이머 표면 위에 현대적인 패션, 디자인 감각미로 인쇄된 PET필름인 융착라미나필름을 탄성고무롤로 압착 접착(라미네이팅)한 후 소정의 무늬가 새겨진 금속롤(이하, "엠보스롤"이라 함)을 이용하여 압하처리하여 표면에 입체무늬를 양면에 부여하도록한 엠보스 융착라미나강판 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.
현재 라미나강판에 사용되어 오고 있는 대부분의 라미네이트필름은 PVC 필름을 근본으로 PET/인쇄/PVC필름이나 PET/PVC필름, 또는 PVC필름 단독의 형성 구조로 사용되어지고 있다. PVC 필름은 일반 페인트와는 달리 다양하고 풍부한 질감과 내약품성이 우수하고 PET 필름과 인쇄의 결합시 고광택의 표면과 다양한 무늬 및 색상을 표현할 수 있는 관계로 가전제품의 패널 또는 케이스용 등과 같은 내장재용으로 많이 사용되어 오고 있다.
그러나 라미네이트 필름 및 라미네이트 강판의 제조공정 과정이 복잡하고 PVC 필름을 사용한 제품을 재활용 처리할 때 발생하는 환경오염 문제와 가격이 비싸고 의장재 적용이 곤란하다는 단점이 있다.
또한 종래의 라미네이트 강판은 PVC 필름의 연실율의 한계로 고가공성 제품엔 적용하지 못하는 것이 단점으로 지적되고 있다.
본 발명의 목적은 상기한 문제점들을 감안하여 발명한 것으로, 종래 본딩처리하는 PVC필름 소재를, 융착 PET필름으로 대체 사용하여 열융착 방식으로 강판에 융착시켜, 소정의 가공 공정만 거치면 제품이 완성될 수 있는 즉, PCM라인에서 압착 접착하여 라미나강판이 제조될 수 있게 함에 그 목적이 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 종래 PVC 필름을 사용하는 라미나 강판에서 가지지 못한 여러 가지 장점들 즉, 다양한 무늬 및 색상을 지닌 입체감 있는 미려한 외관과 저렴한 가격 및 PET필름 사용에 따른 환경규제 문제를 해결하고 그리고 가공 공정상의 공정 단축등이 가능토록 함을 목적으로 한다.
이하, 본 발명의 구성과 특징을 더욱 상세히 설명한다.
도 1 은 본 발명에 따른 양면 엠보스 융착라미나강판의 표면 단면상태를 도시하는 도면.
도 2 는 5 mm 크로스 커트(cross cut) ± 9 mm 에릭슨 시험후, 표면을 확대하여 본 확대도
도 3 은 본 발명에 따른 양면 엠보스 융착라미나강판의 표면 조도를 측정한 것을 보여주는 도면
도 4 는 엠보스의 작업조건을, 스턱코(stucko) 무늬를 내기 위한 스튜코(stucco) 엠보스를 사용하여, 작업하였을 경우의 표면 외관를 나타낸 도시도
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1. 소지강판 2. 도금층
3. 프라이머도막층 4. 인쇄층
5. 프라이머잉크층 6. 필름층
10. 융착라미나필름
본 발명에 따른 양면 엠보스 융착라미나강판의 바람직한 한 제조방법은, 도장라인에서 롤코팅 방식으로 도포형크롬산염을 소지강판(1) 또는 소지강판(1) 위에 도금층이 형성되어 있는 경우엔 그 도금층(2) 위에, 라인속도 40 - 70 MPM 으로 얇은 박막으로 롤코팅으로 도포하여, PMT(peak metal temperature)섭씨 60 ∼ 140℃의 온도조건에서 열풍으로 건조시켜 20 ∼ 80mg/m2의 크롬산염층을 형성시킨다. 이 크로메이트 처리 공정은 부식방지 및 도료의 부착성향상을 위한 전처리로서의 크롬산염 처리공정이다.
그 위에 PCM(pre-coated metal) 용 도료로 플렉서블 폴리에스테르 도막으로 이루어지는 프라이머인 폴리에스테르도막층을 건조도막두께로 7 ∼ 10μm가 되도록 폴리에스테르 도료를 롤 코팅한 후, 건조 오븐에서 PMT 섭씨 200 ∼ 210℃로 가열하여 건조시킨 후, 연속공정으로 140 ∼ 240℃로 가열된 프라이머 도막층(3) 표면 위에, 인쇄된 PET필름인 도면부호 4,5, 그리고 6을 포함하는 라미나필름(이하, "융착라미나필름(10)" 이라 한다.)을 유압 4.5Kg/m2인 상, 하 탄성고무롤로 압착 접착(라미네이팅)한 후, 도장라인 출측에 설치된 상, 하의 작업롤 양면에 요철로 엠보스처리된 금속롤을 설치하여 강판을 통과시켜 소재의 양면에 엠보스 처리를 하면 본 발명의 제품이 완성된다.
이때 양면 엠보스 융착라미나강판에 도포하는 프라이머인 폴리에스테르의 도료는 40 ∼ 70MPM의 라인속도에서 소재의 요철부에 완전한 레벨링성이 요구되어지고 요철에 따른 필름과의 기공발생이나 기타 요철에 따른 필름과의 접착 불량이 발생되지 않도록 하여야 한다. 여기서 사용한 상기의 프라이머 도료 원료의 선정 및 포뮬러(FORMULA)와 필름의 설정은 다음과 같다.
종래의 PCM(Pre-coated metal) 도료에 사용되는 일반수지는, 라미나 PET필름도막과의 특성 차이로 인하여 도장 처리후, 열풍 건조시 포핑(Popping)발생 및 도막 상호간의 부착성 및 가공시의 도막균열 등의 문제가 발생된다.
이에 반하여 본 발명의 양면 엠보스 융착라미나강판에 적용 하기 위하여 개발된 하도 도료인 프라이머는, 열풍 건조시의 포핑발생이 없고 PET필름도막과의 부착성 및 가공성, 내후성, 내식성이 극대화 되도록 제조 되었다. 특히 프라이머 도막층(3)과 PET필름과의 유연성을 유지시키기 위하여 에폭시계 또는 폴리에스테르계 수지를 사용하는데, 프라이머 자체의 기본 물성인 일반적인 내식성, PET필름과 도료와의 접착성 강화등 외에 연신율을 최대한 부여하여 소재와 PET필름 사이 계면에서 충분한 완충작용을 하여 가공시 발생되는 소재의 균열이 PET필름층(6)까지 발전되지 않고 프라이머도막층(3)에서 흡수되도록 되어 있다.
또한, 본 발명에서 적용하는 융착 라미나필름층(10)의 도막구성은 다음과 같다.
일반적인 금속판 표면에 본딩처리 후 PVC필름, PET/PVC필름 또는 PET/인쇄/PVC필름을 라미네이팅하는 종래 방식과는 달리 본 발명에 따른 양면 엠보스 융착라미나강판은, PET필름 자체의 융착력을 이용한 방식으로 크게 3가지 층구조로 이루어진다. 즉, 그 3 층의 구조는 도 1 에 도시한 바와 같이, 라미나 필름층(10), 프라이머도막층(3), 그리고 도금된 소지강판층의 구조를 가진다.
그 구성을 살펴보면, 먼저 신축성이 우수한 공중합 폴리에틸렌텔레프탈레이트(co-PET) 필름층(6)에, 인쇄층(4)이 형성된다. 이 인쇄층(4)과 필름층(6) 사이엔, 필름층(6)과의 접착력 향상을 도모하기 위하여 유성계 폴리우레탄, 폴리에스테르, 또는 아크릴수지, 용제류, 기타 첨가제로 제조된 프라이머잉크층(5)이 형성된다. 인쇄층(4)은 다양한 색상과 무늬를 나타내기 위한 안료, 아크릴, 폴리우레탄, 폴리에스테르 및 비닐수지, 용제류 등으로 제조된다. 이 3 가지는 순차적으로 도포되어 하나의 융착 라미나필름(10)을 형성한다. 각층의 실시상 바람직한 두께로는 인쇄층(4)이 2㎛, 프라이머잉크층(5)이 약 1㎛, 그리고 필름층(6)이 약 20 - 40㎛ 두께가 이루어지게 한다.
상기한 특성의 PET필름 및 도료는, 본 발명에서 목적으로 하는 미려한 외장성, 가공성에 적합하도록 되어 있다. 다시말해, 상기한 융착라미나필름(10)을 소지 강판상에 형성시켜, 강판 표면에 다양한 무늬 및 칼라를 형성한 후, 양면 엠보스로 입체감과 질감 효과를 나타낸다.
상기한 본 발명에 따른 양면 엠보스 융착라미나강판을 종래의 라미나강판과의 물성을 비교 평가한 시험 결과를 아래 표 1 및 첨부한 도 2 에 나타내었다.
표 1. 융착 라미나 강판 비교 물성 평가 결과
검사방법 허용치 실험조건
종래 라미나강판 본발명의 강판
1. 박리실험 ○ ○ 최저값 기준 50mm/min의 속도로인장하중
2. 에릭슨 시험 ○ △ 박리되지 말 것 5mm 크로스컷트+ 9mm에릭슨
3. 굴곡시험 ○ ○ 흠, 깨어짐,박리되지 않을 것 O. T 꺽음. 25±5℃에서
4. 내한성시험 ○ ○ 흠, 깨어짐,박리되지 않을 것 0℃±1℃×1시간
5. 내비등수성시 험 ○ ○ 흠, 깨어짐,박리되지 않을 것 100℃물에서 1시간
6. 내약품성시험 ○ ○ 부식 및 표면색상의변화가 없을 것 10%수산화나트륨수용액,에틸알코올
7. 자기소화성시 험 × ○ 즉시 꺼질 것 LPG or LNG 버너
8. 내자외 시험 × ○ 광택 및 블리스터(blister) 없을것 20w×20cm×24시간
9. 내후성 시험 ○ ○ 광택 및 블리스터 없을 것 XENON ARC 램프에서 300시간 조사
10. 내염수분무시 험 △ ○ 2mm 이내 부식 염수분무시 8시간분무, 16시간오프, 15싸이클시험
○ : 우수 △ : 보통 × : 나쁨
도 2 는 5 mm 크로스 커트(cross cut) ± 9 mm 에릭슨 시험후, 표면을 확대하여 본 것으로, 여기서 보듯이, 에릭슨 시험에서는 종래의 라미나 강판과 본 발명의 강판 사이엔 별 차이가 없이 동일하게 박리 필름이 없었다.
또 표 1에서 보면, 본 발명에 의한 양면 엠보스 융착라미나강판은 종래 라미나강판과 동등한 물성인 열적(내열성, 내한성), 기계적(가공성), 화학적(내화학성) 특성을 나타내었으며, 또한 내자외성 및 내염수분무성에서는 기존 라미나강판보다 월등히 우수함을 나타내어 본 발명에 따른 양면 엠보스 융착라미나강판은 내·외장에 적용이 가능한 것으로 판명되었다.
도 3 은 본 발명에 따른 양면 엠보스 융착라미나강판의 표면 조도를 참고로 측정한 자료를 첨부한 것이고, 도 4 는 엠보스의 작업조건을, 스턱코(stucko) 무늬를 내기 위한 스튜코(stucco) 엠보스를 사용하여, 유압 850 - 900 kg/cm, 가공심도 200 - 250 ㎛, 속도(MPM) 40 - 60, 강판 표면 온도 섭씨 20 - 30 도의 조건으로 하여 작업하였을 경우의 표면 외관를 나타낸 것이다.
도 4 의 표면 사진에서 보듯이, 미려한 외장을 나타내고 있다. 즉, 종래 PVC필름에만 엠보스 처리한 엠보스 라미나강판 보다 한층 더 미려하고, 입체감을 나타낸다. 따라서 더욱 다양한 문양과 색상의 표현이 가능하다.
이와같은 본 발명에 의하면, 상술한 시험 결과에서 보듯이, PVC 필름을 사용하는 종래 라미나강판보다 다양한 무늬와 입체감을 표현할 수 있어 단조로운 외장으로부터 탈피하고 표면의 외장성을 향상시킬수 있고, 또한 가공성 등의 면에서 우수한 성질의 것으로 나타남을 확인할 수 있었다.
또한 본 발명에 의하면 소재의 필름의 완벽한 접착력으로 기포 발생 등의 표면 결함이 전혀 없다.
또한, 종래 PVC필름을 사용하는 라미나강판제품 보다 우수한 물적 특성 즉, 열적, 기계적, 화학적 특성을 가지며, 수요자의 다양한 욕구를 충족시켜줄 수 있다.
또한, 제조 공정 과정이 간편하고, 종래 PVC필름의 환경오염등의 문제도 없다.
또한 외장용도 가능하고, 가격도 저렴하게 제조할 수 있는 장점이 있다.

Claims (4)

  1. 공지의 소지강판(1) 또는 소지강판(1) 및 도금층(2) 위에,
    에폭시계 또는 폴리에스테르계 프라이머 도료에 의하여 형성시켜, 연신율, 내식성 및 부착성을 부여한 프라이머도막층(3)과;
    상기 프라이머도막층(3) 위에 형성되며, 안료, 아크릴, 폴리우레탄, 폴리에스테르 및 비닐수지, 그리고 용제류를 함유하는 인쇄층(4)과;
    상기 인쇄층(4) 상에 형성되는 필름층(6)과;
    상기한 필름(6)과 인쇄층(4) 사이에 형성되며, 유성계 폴리우레탄, 폴리에스테르, 또는 아크릴수지, 용제류, 기타 첨가제로 이루어져 접착력을 향상시키는 프라이머잉크층(5)을 포함하는 것을 특징으로 하는 융착라미나강판
  2. 제 1 항에 있어서, 상기한 필름(6)은 공중합 폴리에틸렌 텔레프탈레이트(co-PET) 필름인 것을 특징으로 하는 융착라미나강판
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기한 프라이머도막층(3)은 7 - 10 ㎛ 이고, 인쇄층(4)은 2 ㎛ 이고, 프라이머잉크층(5)은 1 ㎛ 이며, 필름층(6)은 20 - 40 ㎛ 인 것을 특징으로 하는 융착라미나강판
  4. 소지강판(1) 또는 소지강판(1) 및 도금층(2) 위에, 에폭시계 또는 폴리에스테르계 프라이머 도료를 롤코팅한 후, PMT 200 ∼ 210℃ 로 가열 및 건조시켜 프라이머의 건조 도막두께(D.F.T)를 7 ∼ 10μm으로 형성시킨 후, 연속공정으로 140 ∼ 240℃로 가열된 프라이머 표면위에 인쇄된 PET필름인 융착라미나필름을 유압 4.5kg/m2인 상, 하 탄성고무롤로 압착 접착하여 융착라미나강판을 제조한 후, 요철무늬가 새겨져 있는 상, 하 양면 엠보스처리된 롤로서 압하처리하여 표면에 입체 무늬를 형성시키는 공정으로 이루어지는 것을 특징을 하는 양면 엠보스 융착라미나강판의 제조방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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