KR200303336Y1 - 금속타일 - Google Patents

Abstract

본 고안은 금속타일에 있어서, 산 또는 알칼리 용액으로 처리되고 그 면의 표면조도가 Ra로서 0.3 ㎛ 내지 0.9㎛ 가 되도록 표면처리된 금속판, 상기 금속판과 열접착하여 상부에 적층되는 디메틸테레프탈레이트와 디메틸이소프탈레이트를 주 반복단위로 하는 융점이 250도 이하인 비결정성 공중합 폴리에스테르 수지필름으로 이루어진 제1필름층, 상기 제1필름층의 상부에 적층되며 폴리에틸렌테레프탈레이트를 주 반복단위로 하는 융점이 250도 이상인 공중합 폴리에스테르 수지필름으로 이루어진 제2필름층을 구비하는 폴리에스테르 필름 접착금속판으로, 상기 금속판의 사방은 90도로 절곡되며, 금속판의 배면부와 결합되는 충진재를 포함하는 금속타일과 상기 금속판과 접착하는 상기 폴리에스테르 수지필름의 내면에 착색 잉크가 상기 내면의 전 표면에 대하여 3 내지 60%의 면적비로 도포된 착색층을 포함하는 착색 금속타일을 제공한다.

Description

금속타일{METAL TILE}

본 고안은 금속타일에 관한 것으로서, 특히 폴리에스테르 필름이 코팅된 금속타일 및 착색 금속타일에 관한 것이다.

종래 사용되는 금속타일은 금속의 부식특성으로 인하여 설치장소나 사용기간에 제한이 있었다. 이를 보완하고자 금속에 가공을 하여 내부식성을 갖거나 기타 필요한 물성을 부여하고자 하는 시도들이 있었다.

이러한 시도들로서 첫째, 금속을 도금하는 방법이 제안되었다. 이러한 방법은 금속타일의 제조단가를 상승시키고 도금된 타일이 내장재로 사용되는 경우 안정성을 신뢰할 수 없는 문제점이 있어 도금 타일 자체가 스스로 용도를 제한하고 범용화를 막는 요인이 되었다.

둘째, 금속판에 고분자 수지물질을 코팅하여 사용하는 방법이 제안되었다. 금속타일은 절단 및 절곡공정 등의 가공 과정에서 기계적인 변형을 수반한다. 그 결과 금속판과 그 위에 적층되는 수지물질간의 계면 결합력의 약화를 초래하고 심한 경우 양자가 서로 박리되는 문제가 발생된다. 계면 결합력의 약화 내지 박리는 금속타일의 내구성 등 건축용 내 ·외장재로서의 용도를 제한하는 결과가 된다. 그러므로 후가공에 따른 형상의 변형에도 불구하고 금속판과 수지물질 간의 계면결합력이 유지될 수 있는 조치가 요구된다. 이를 위한 방법으로서, 금속판 중 알루미늄판의 표면을 크롬메이트 내지 인산크롬메이트를 이용한 특수 화성처리법이 제안되었다. 상기 방법은 알루미늄판의 표면에 크롬 내지 인산의 잔류에 의해 크롬 내지 인산 피막이 형성되는 원리이다. 상기 크롬 내지 인산 피막은 OH기를 다수 함유하고 있어 수지 물질과 수소결합을 하게되어 알루미늄판과 수지물질간의 계면 결합력을 강화시켜준다. 그러나, 상기 크롬 내지 인산은 모두 환경오염을 유발하는 물질로서 금속타일의 제조시나 금속타일의 폐기시 오염원으로서 제공될 수 있는 큰 문제점이 있다. 그러므로 수지물질과 금속판 간의 접착력을 강화시키면서 환경오염을 일으키지 않는 금속타일이 소망되었다.

더 나아가, 상기 금속타일에 색상을 부여하는 경우 주로 수지필름을 이용하는 방식이 주를 이루고 내구성을 위해 금속판과 수지물질 사이에 잉크층을 삽입하는 방식이 제안되었다. 이와 같은 경우 금속판과 수지물질 간의 강한 밀착력을 얻기 위해 접착제를 사용하는 경우 상기 접착제를 도포하고 건조하는 공정이 추가적으로 요구되고, 추가적인 공정과 재료로 인하여 제조단가가 상승하는 문제도 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 고안의 목적은 수지물질과 금속판재 사이에 별도의 접착제를 사용하지 않으며 접착제에 의한 2차적 불량요소를 제거하면서도 수지물질과 금속판재 간의 결합력이 우수하고 결합물질이 환경 친화적이며 내식성, 절연성, 내열성 및 가공성이 우수한 금속타일을 제공하는데 있다.

본 고안의 다른 목적은 수지물질과 금속판재 사이에 착색층을 형성된 착색 금속타일을 제공하는데 있다.

본 고안의 또 다른 목적은 금속타일과 기층이 일체로 구성된 금속타일 시공부재를 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 산 또는 알칼리 용액으로 처리되고 그 면의 표면조도가 Ra로서 0.3 ㎛ 내지 0.9㎛ 가 되도록 표면처리된 금속판, 상기 금속판과 열접착하여 상부에 적층되는 디메틸테레프탈레이트와 디메틸이소프탈레이트를 주 반복단위로 하는 융점이 250도 이하인 비결정성 공중합 폴리에스테르 수지필름으로 이루어진 제1필름층, 상기 제1필름층의 상부에 적층되며, 폴리에틸렌테레프탈레이트를 주 반복단위로 하는 융점이 250도 이상인 공중합 폴리에스테르 수지필름으로 이루어진 제2필름층을 구비하는 폴리에스테르 필름 접착금속판으로, 상기 금속판의 사방은 90도로 절곡되며, 금속판의 배면부와 결합되는 충진재를 포함하는 금속타일과 상기 금속판과 접착하는 상기 폴리에스테르 수지필름의내면에 착색 잉크가 상기 내면의 전 표면에 대하여 3 내지 60%의 면적비로 도포된 착색층을 포함하는 착색 금속타일을 제공한다.

도 1은 본 고안의 바람직한 일실시예에 따른 금속타일 중 금속판의 단면도.

도 2는 본 고안의 바람직한 일실시예에 따른 착색 금속타일 중 금속판의 단면도.

도 3은 본 고안의 바람직한 일실시예에 따른 하드코팅층이 형성된 금속타일 중 금속판의 단면도.

도 4는 본 고안의 바람직한 일실시예에 따른 슬립층이 형성된 금속타일 중 금속판의 단면도.

도 5는 본 고안의 바람직한 일실시예에 따른 금속타일의 단면도.

도 6은 본 고안의 바람직한 일실시예에 따른 금속타일의 사용단면도.

도 7은 본 고안의 바람직한 일실시예에 따른 금속타일의 사용상태도.

도 8은 본 고안의 바람직한 일실시예에 따른 기층이 충진재로 이루어진 금속타일의 사용상태도.

<도면의 주요 부호에 대한 설명>

10 : 금속판 20 : 폴리에스테르 수지필름층

21 : 제1필름층 23 : 제2필름층

30 : 접착면 40 : 착색층

50 : 하드코팅층 60 : 슬립층

70 : 표면부 72 : 측면도

74 : 절곡부 76 : 배면부

80 : 충진재 82 : 기층

이하 본 고안에 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다. 우선, 도면들중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 본 고안을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 고안의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.

도 1은 본 고안의 바람직한 일실시예이에 의한 금속타일 중 금속판의 적층구조를 나타낸 단면도로서 금속판(10)은 산 또는 알칼리 용액을 이용하여 수지필름(20)과 접착되는 접착면(30)을 표면처리한다. 상기 표면의 표면조도는 표면거칠기 곡선의 평균값(Ra)이 대략 0.3 내지 0.9㎛ 정도 되도록 한다. Ra 0.3㎛ 이하에서는 수지필름(20)과 금속판(10)과의 계면 밀착성이 충분치 못하고, Ra 0.9㎛ 이상에서는 금속판의 과다 용해로 인해 외관불량 및 처리액의 오염 등의 문제가 발생한다.

금속판(10)은 프레스 가공성이 우수한 것일 필요가 있으며, 바람직하게는 순도 95% 이상의 알루미늄판 또는 알루미늄-마그네슘 합금강을 사용한다.

금속판(10) 상부에 접착되는 수지물질은 필름 형태가 바람직하며 상기 수지필름은 폴리에스테르 수지필름이 바람직하다.

금속판과 접착되는 폴리에스테르 수지필름은 산변형 폴리에스테르 수지로서 산성분이 0.5 내지 10몰%, 특히 바람직하게는 5몰%이며 폴리에스테르 수지층의 결정화도가 0 내지 30%로 조절된 1층구조의 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름을 사용할 수 있다. 결정화도는 내약품성 내지 내화학성과 접착력에 영향을 준다. 1층구조의 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지필름과 급속판 간의 접착은 일반적으로 열접착방식으로 이루어지는데, 이 경우 가열된 금속판과 접착하는 수지필름면은 열에 의해 그 표면 부근이 용융되어 결정성이 약화되어 금속판과 강한 접착력을 갖게 된다. 열접착 후 수지필름의 용융범위가 접착면 부근으로 제한되어 반대쪽 수지필름면은 결정화 상태를 거의 그대로 유지하므로 내약품성, 내부식성이나 내화학성이 좋게 유지할 수 있다.

또한, 금속판과 결합되는 폴리에스테르 수지필름층은 도 1과 같이 2층구조로 형성될 수 있다. 이러한 경우 표면처리된 금속판(10)과 직접 접착되는 제1필름층(21)은 저온에서도 금속판과 양호한 접착을 이룰 수 있고 투명성을 나타내기 위하여 디메틸테레프탈레이트와 디메틸이소프탈레이트를 주 반복단위로 하는 융점이 250도 이하인 비결정성 산변형 공중합 폴리에스테르 수지필름이 바람직하며, 특히 금속판과의 열접착성을 부여하기 위해 산성분의 5 내지 30몰%가 이소프탈산인 필름을 사용하는 것이 바람직하며 보다 바람직하게는 5 내지 10몰%, 특히 바람직하게는 5몰%가 이소프탈산인 필름을 사용한다. 이소프탈산이 5% 이하인 경우에는 알루미늄판과의 접착력이 약화되어 상기 판(10) 상부에 필름층을 적층하기가 어려울 뿐만 아니라 후공정에서 수지필름이 박리되는 현상이 발생할 수 있다. 또한이소프탈산이 30% 이상인 경우 가열처리와 같은 후공정에서 내열성이 저하되는 단점이 있다.

제1필름층(21) 상부에 적층되는 제2필름층(23)은 내부식성, 강도 및 가공성 등을 위하여 폴리에틸렌테레프탈레이트를 주 반복단위로 하고 융점이 250도 이상인 공중합 폴리에스테르 수지필름을 사용함이 바람직하다. 상기 제2필름층을 형성하는 수지필름의 융점이 250도 이하인 경우, 내열성이 부족하여 후공정 특히 가열과정에서 수지필름의 부분적인 박리형상이 일어날 수 있다. 상기 공중합 폴리에스테르 수지필름은 결정성 2축배향 폴리에스테르 수지필름임이 바람직하며 2축으로 배향되어 강도 및 투명성 등이 우수하다.

또한, 제1 및 제2필름층을 구성하는 공중합 폴리에스테르에 포함되는 공중합성으로는 산 성분으로서, 이소프탈산, 프탈산, 나프탈디카르본산 등의 방향족 디카르본산, 아디핀산, 아제라인산, 세바신산 등의 지방족 디카르본산 또는 치환족 디카르본산 등이 하나 이상이 포함될 수 있다. 알코올 성분으로서는 디메틸글리콜, 디에틸글리콜, 부탄디올, 헥산디올 등의 지방족 디올, 시클로헥산디메타놀 등의 치환족 디올 등이 하나 이상 포함될 수 있다. 상기 성분의 공중합비는 필름의 제조 후 융점이 제1층 및 제2층에 요구되는 수지필름의 융점의 범위 내에 포함되도록 조절할 수 있다.

제1 및 제2필름층의 두께는 통상 10 내지 30㎛이 바람직하다.

도 2는 본 고안의 바람직한 일실시예에 따른 금속타일 중 착색 금속판의 단면도로서 금속타일이 금속재질 본래의 색이 외에 심미성을 더하기 위한 착색 가공시 잉크나 안료를 금속판(10)과 필름층(20) 사이에 포함시키는 것으로, 잉크나 안료(40)를 열접착성이 있는 제1필름층(21)의 열접착성이 있는 면에 미리 인쇄하여 건조시킨 다음, 금속판(10)에 열접착을 하는 것이다. 또한 인쇄 대상물을 제1필름층(21) 대신 금속판(10)에 인쇄할 수도 있다. 인쇄면적은 3% 내지 60%인 것이 바람직한데, 금속판과 수지필름간의 접착력은 제1필름층의 접착력에 의해 결정되는 것이므로 잉크 등은 상기 접착력을 저해하는 요소가 된다. 따라서, 인쇄 면적비가 3% 이하인 경우 금속판과 필름과의 밀착력은 양호하게 되나 착색효과가 미비하여 선별성, 심미성 등이 낮고 다양한 색상 표현이 어렵게 되고, 인쇄 면적비가 60% 이상인 경우에는 착색 효과가 높아 선별성, 심미성 등이 높고 다양한 색상 표현이 가능한 장점은 있으나 상기 접착력이 현저히 저하되는 단점이 있다. 상기 안료 내지 잉크는 니트로 셀룰로오스계, 비닐계, 우레탄계, 폴리에스테르계, 아조계, 프탈로시안계, 자외선 경화형 등이 사용될 수 있다. 부가적으로 상기 착색층(40)과 제1필름층(21)의 접착력을 강화하기 위하여 에폭시 변성 폴리에스테르계, 에폭시 페놀계, 폴리우레탄계, 폴리에스테르계 등으로 이루어진 접착제를 사용할 수 있다.

본 고안의 상기와 같은 재질과 구성이외에도 금속판에 접착제를 도포하고 그 상부에 필름을 라미네이트하여 구성된 금속타일을 사용할 수 있다. 이 때 접착제와 필름의 융점이상 분해온도 이하로 가열하여 제조될 수 있고 상기 필름은 폴리아미드계, 폴리에스테르계 또는 폴리올레핀계 수지필름을 사용할 수 있다.

도 3은 본 고안의 바람직한 다른 일실시예에 따른 금속타일중 금속판의 단면도로서, 폴리에스테르 수지필름층(20)의 표면을 보호하고 방습성, 방청성, 방식성,내유성, 내약품성, 내스크래치성 등을 향상시키기 위하여 하드코팅층(50)을 형성할 수 있다. 하드코팅제로서 통상의 코팅제를 사용할 수 있으며, UV 하드코팅제 또는 열경화성 하드코팅제를 사용하는 것이 바람직하다. UV 하드코팅제의 경우 UV에 의하여 경화되므로 저온에서도 경화가 이루어질 수 있어 상기 폴리에스테르 수지필름의 융점 이하에서 공정이 진행될 수 있으며, 열경화성 하드코팅제의 경우에는 경도 조절이 용이하고 비교적 높은 경도를 가질 수 있으나 가공성 측면에서는 부정적이다.

도 4는 본 고안의 바람직한 다른 일실시예에 따른 금속타일 중 금속판의 단면도로서, 폴리에스테르 수지필름층(20) 또는 하드코팅층(50)의 상부에 가공성 및 권취성을 향상시키기 위하여 슬립층(60)을 형성할 수 있다. 슬립층(60)은 SiO₂및 PE 왁스를 주성분으로 하는 슬립재를 사용할 수 있다.

도 5 및 도 6은 본 고안의 바람직한 일실시예에 따른 금속타일을 나타낸 것으로 상기와 같은 방식으로 제조된 금속판은 사방 말단부가 90도로 절곡되어 평면부(70), 측면부(72), 절곡부(74)를 형성한다. 또한 금속타일이 사용시 충격으로 인하여 변형이 발생하는 방지하기 위하여 충진재(80)을 금속판의 배면부(76)와 결합시킨다. 상기 충진재는 통상의 재료가 사용될 수 있으며 고무 또는 우레탄이 바람직하다.

도 7 및 도 8은 본 고안의 바람직한 일실시예에 따른 금속타일의 사용상태도를 나타낸 것으로서, 도 7은 본 고안의 금속타일이 시공시에 간격의 일정성과 시공상의 편리성을 위하여 망사구조로된 기층에 금속타일이 고정되어 시공상 필요한 넓이에 따라(예 : 30 X 30) 제조될 수 있으나 도 7의 기층구조는 유동성이 큰 망사구조로 되어 있어 금속타일의 간격의 일정성을 유지하기에 어려움이 있는 문제점이 있다. 도 8은 기층(82) 및 충진재(80)가 일체형으로 되어 있는 금속타일 시공부재를 나타낸 것으로 상기와 같은 문제점을 개선하여 금속타일 간의 간격의 일정성을 확보하고 시공시에도 피시공 장소의 넓이에 따라 자유롭게 재단하여 사용함으로 시공상 편리성도 확보할 수 있다. 시공시에 기층(82)은 몰드 물질에 의해 감춰지고 금속타일 부분만이 외부에 나타나게 된다.

이상에서 설명한 본 고안은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.

상술한 바와 같이 본 고안의 실시예에 따른 수지필름 적층 금속판으로 이루어진 금속타일은 환경에 유해한 크롬계 내지 인산계 물질을 이용한 표면처리를 하는 대신, 환경오염을 유발하지 않는 산 또는 알칼리 용액을 이용하여 표면처리를 함으로써 친환경적으로 제조될 수 있다. 나아가 이와 같은 표면처리를 하여 금속판을 원하는 수준의 표면조도를 얻을 수 있으므로, 수지필름과의 우수한 계면 결합을 얻을 수 있는 효과가 있다.

그리고, 융점이 낮은 산변형 폴리에스테르 수지필름을 알루미늄 판과 직접 접착되게 하여 알루미늄 판과의 밀착성, 가공 밀착성을 높일 수 있고, 제1층필름층 상부에 강도, 투명성 등이 우수한 결정성 2축배향 구조의 폴리에스테르 수지필름이 적층되도록 함으로써, 금속타일로서 밀착성 및 가공 밀착성이 전반적으로 우수한 특성을 보인다.

또한, 금속판과 수지필름층 사이에 별도의 접착층 없이 착색층을 도입함으로서 접착제에 의한 2차적인 불량 등을 배재함과 더불어 공정의 단축으로 제조단가를 절감하는 효과가 있어 사용자의 선택에 따라 다양한 색상의 금속타일이 저렴하게 제공될 수 있다.

또한, 본 고안에 의한 금속타일은 금속 표면이 코팅되어 있으므로 내부식성, 내화학성, 방습성, 방청성, 내유성, 내스크래치성 등의 효과가 있어 건축용 내외장재로서 사용될 수 있다.

또한, 본 고안에 의한 금속타일 시공부재는 충진재와 기층이 일체로 구성됨으로서 결국 금속타일과 기층이 일체로 이루어지는 결과가 되어 시공시 금속타일 간의 간격이 일정하고 시공시에 편리성이 확보되는 효과가 있다.

Claims (8)

1. 금속타일에 있어서,

   산 또는 알칼리 용액으로 처리되고 그 면의 표면조도가 Ra로서 0.3 ㎛ 내지 0.9㎛ 가 되도록 표면처리된 금속판,

   상기 금속판의 상부에 적층 및 접착되는 산변형 폴리에스테르 수지로서 산성분이 0.5 내지 10몰%, 결정화도가 0 내지 30%로 설계된 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름층으로 이루어진 폴리에스테르 필름 접착금속판으로,

   상기 금속판의 사방은 90도로 절곡되며, 금속판의 배면부와 결합되는 충진재를 포함함을 특징으로 하는 금속타일.
2. 금속타일에 있어서,

   산 또는 알칼리 용액으로 처리되고 그 면의 표면조도가 Ra로서 0.3 ㎛ 내지 0.9㎛ 가 되도록 표면처리된 금속판,

   상기 금속판과 열접착하여 상부에 적층되는 디메틸테레프탈레이트와 디메틸이소프탈레이트를 주 반복단위로 하는 융점이 250도 이하인 비결정성 공중합 폴리에스테르 수지필름으로 이루어진 제1필름층,

   상기 제1필름층의 상부에 적층되며, 폴리에틸렌테레프탈레이트를 주 반복단위로 하는 융점이 250도 이상인 공중합 폴리에스테르 수지필름으로 이루어진 제2필름층을 구비하는 폴리에스테르 필름 접착금속판으로,

   상기 금속판의 사방은 90도로 절곡되며, 금속판의 배면부와 결합되는 충진재를 포함함을 특징으로 하는 금속타일.
3. 제2항에 있어서,

   제1필름층의 폴리에스테르 수지필름은 산변형 폴리에스테르 수지로서 산성분의 5 내지 30몰%가 이소프탈산인 필름임을 특징으로 하는 금속타일
4. 제2항에 있어서, 상기 금속층은 순도 95% 이상의 알루미늄판 또는 알루미늄-마그네슘 합금강임을 특징으로 하는 금속타일
5. 제2항에 있어서, 상기 금속판과 접착하는 상기 폴리에스테르 수지필름의 내면에 착색 잉크가 상기 내면의 전 표면에 대하여 3 내지 60%의 면적비로 도포된 착색층을 포함함을 특징으로 하는 금속타일.
6. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 폴리에스테르 수지필름층의 상부에 하드코팅층을 구비함을 특징으로 하는 금속타일.
7. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 폴리에스테르 수지필름층의 상부에 슬립층을 구비함을 특징으로 하는 금속타일.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 의한 금속타일을 포함하며 기층 및 충진재가 일체로 구성됨을 특징으로 하는 금속타일 시공부재.