KR20140059323A - 칼라강판 및 칼라강판 하도용 도료조성물 - Google Patents

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KR20140059323A
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Abstract

본 발명은 도장 공정을 단순화하여 제조원가를 절감하면서 동시에 소지면과의 밀착성을 향상시키고 내식성, 내충격성을 개선할 수 있는 칼라강판 하도용 도료조성물 및 이를 이용한 칼라강판을 구현하기 위하여, 50% 내지 70%의 폴리에스테르 주 수지, 5% 내지 10%의 멜라민 수지, 10% 내지 20%의 안료, 10% 내지 20%의 첨가제 및 5% 내지 25%의 용제를 포함하는, 칼라강판 하도용 도료조성물이 제공된다.

Description

칼라강판 및 칼라강판 하도용 도료조성물{Color steel plate and paint composition for primary coat of the same}
본 발명은 강판 및 도료조성물에 관한 것으로서, 더 상세하게는 칼라강판 및 칼라강판 하도용 도료조성물에 관한 것이다.
칼라강판이란 강판 소재에 내식성, 미관 등을 부여하기 위해 도료조성물로 도장하거나 라미 필름(Lami Flim) 등을 부착한 강판으로서, 건축 내외장재 및 가전용으로 많이 사용된다. 이러한 칼라강판은 강판 상에 도료조성물을 도포한 후 경화시킨 도료층을 형성함으로써 구현된다. 최근에는 치열한 제품경쟁에서 우위를 점하기 위한 일환으로, 고품질을 확보하면서 동시에 제조원가를 절감할 수 있는 컬러 강판 및 칼라강판 하도용 도료조성물에 대한 시장의 요구가 증대되고 있다. 일반적으로 칼라강판의 도료층은 하도층(primary coating)과 상도층(top coating)으로 구성되는데, 상도층의 화학적 조성에 따라 하도층의 화학적 조성도 달라진다. 그러나, 상도층의 화학적 조성이 달라짐에 따라 하도층의 화학적 조성도 변경하여야 하므로, 칼라강판을 제조하기 위한 생산라인이 복잡하고 제조비용이 증가하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 칼라강판의 제조공정을 단순화하고 제조비용을 절감하면서 동시에 소지면과의 밀착성을 향상시키고 내식성, 내충격성을 개선할 수 있는 칼라강판 하도용 도료조성물 및 이를 이용한 칼라강판을 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 관점에 따르면, 50% 내지 70%의 폴리에스테르 주 수지, 5% 내지 10%의 멜라민 수지, 10% 내지 20%의 안료, 10% 내지 20%의 첨가제 및 5% 내지 25%의 용제를 포함하는, 칼라강판 하도용 도료조성물이 제공된다.
상기 칼라강판 하도용 도료조성물에서, 상기 폴리에스테르 주 수지는 폴리에스테르(polyester), 블록화 이소시아네이트(blocked isocyanate) 및/또는 벤조구아나민(benzoguanamine)을 포함할 수 있다.
상기 칼라강판 하도용 도료조성물에서, 상기 안료는 SiO2, CrO3, Cr2O3 및 CaO로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나를 구비하는 방청안료와 TiO2를 구비하는 백색안료를 포함할 수 있다.
상기 칼라강판 하도용 도료조성물에서, 상기 첨가제는 아크릴(acrylic), 우레탄(urethane) 또는 에폭시(epoxy) 화합물을 포함할 수 있다.
상기 칼라강판 하도용 도료조성물에서, 상기 용제는 탄화수소(hydrocarbon)계 용제 또는 사이클로-헥사논(cyclo-hexanon)계 용제를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 관점에 따르면, 강판; 상기 강판의 한 면 또는 양면에 상술한 칼라강판 하도용 도료조성물을 도포한 후 경화시켜 형성된 공용하도층; 및 상기 공용하도층 상에 폴리에스테르(polyester) 또는 폴리비닐리덴 플루오라이드(polyvinylidene fluoride)를 주 수지로 포함하는 칼라강판 상도용 도료조성물을 도포한 후 경화시켜 형성된 상도층;을 구비하는, 칼라강판이 제공된다.
상기 칼라강판에서, 상기 칼라강판 상도용 도료조성물은 40% 내지 50%의 폴리에스테르 주 수지, 5% 내지 6%의 멜라민 수지, 20% 내지 30%의 안료, 10% 내지 20%의 첨가제 및 10% 내지 20%의 용제를 포함할 수 있다.
상기 칼라강판에서, 상기 칼라강판 상도용 도료조성물은 40% 내지 60%의 폴리비닐리덴 플루오라이드 주 수지, 20% 내지 30%의 안료, 10% 내지 20%의 첨가제 및 10% 내지 20%의 용제를 포함할 수 있다.
상기 칼라강판에서, 상기 강판과 상기 공용하도층 사이에 개재되는 전처리층을 더 구비할 수 있다.
상기 칼라강판에서, 상기 강판은 아연도금강판, 갈바륨강판, 알루미늄도금강판, 또는 전기아연도금강판을 포함할 수 있다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 도장 공정을 단순화하여 제조원가를 절감하면서 동시에 소지면과의 밀착성을 향상시키고 내식성, 내충격성을 개선할 수 있는 칼라강판 하도용 도료조성물 및 이를 이용한 칼라강판을 구현할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 칼라강판을 도해하는 사시도이다.
도 2는 칼라강판 상도용 도료조성물에 포함된 폴리에스테르 수지의 분자 구조를 도해하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 칼라강판을 도해하는 사시도이다.
도 4는 칼라강판 상도용 도료조성물에 포함된 폴리비닐리덴 플루오라이드 수지의 분자 구조를 도해하는 도면이다.
도 5는 제 1 비교예에 따른 칼라강판을 도해하는 사시도이다.
도 6은 제 2 비교예에 따른 칼라강판을 도해하는 사시도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 칼라강판을 도해하는 사시도이다.
도 8은 제 3 비교예에 따른 칼라강판을 도해하는 사시도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있는 것으로, 이하의 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 또한 설명의 편의를 위하여 도면에서는 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 칼라강판 하도용 도료조성물은 50% 내지 70%의 폴리에스테르 주 수지, 5% 내지 10%의 멜라민 수지, 10% 내지 20%의 안료, 10% 내지 20%의 첨가제 및 5% 내지 25%의 용제를 포함(comprise)한다. 강판의 적어도 일면 상에 상기 칼라강판 하도용 도료조성물을 도포한 후 경화시킴으로써 공용하도층(共用下塗層)을 형성한다.
발명자는 상술한 화학 조성을 가지는 칼라강판 하도용 도료조성물을 피도장(被塗裝) 소재에 적용함으로써, 피도장 소재와의 밀착성이 우수하며 내식성, 내충격성을 유지하면서 동시에 다양한 화학적 조성을 가지는 상도층(上塗層)에 공용(共用)으로 적용될 수 있는 하도층을 구현할 수 있음을 발견하였다. 예를 들어, 칼라 강판의 상도층이 폴리에스테르(polyester)를 주 수지로 하는 화학적 조성을 가지는 경우 뿐만 아니라 폴리비닐리덴 플루오라이드(polyvinylidene fluoride)를 주 수지로 하는 화학적 조성을 가지는 경우에도, 발명자가 고안한 칼라강판 하도용 도료조성물로 구현한 하도층은 피도장 소재와의 밀착성이 우수하며 내식성, 내충격성을 유지할 수 있음을 확인하였다.
이하에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 칼라강판 하도용 도료조성물을 구성하는 성분들에 대하여 설명한다.
폴리에스테르 주(主)수지는 칼라강판 하도용 도료조성물이 경화되어 소지면(素地面) 상에 형성되는 공용하도층을 구성하는 주 수지로서, 예를 들어, 불포화기를 가진 폴리에스테르를 같은 이중결합을 지닌 중합성 모노머에 용해시킨 후 개시제 및 촉진제를 혼합하여 상온에서 중합하도록 구성할 수 있는데, 결정성이 높고 내열성도 크며, 내약품성이 강하며, 열변형 온도는 약 235℃ 정도로 상대적으로 높은 편이다. 나아가, 폴리에스테르 주 수지는 폴리에스테르 뿐만 아니라, 블록화 이소시아네이트(blocked isocyanate) 및/또는 벤조구아나민(benzoguanamine)을 더 포함할 수 있다. 상기 블록화 이소시아네이트는 -NCO기를 페놀 또는 알코올성 -OH기로 블록화한 이소시아네이트로서, 다시 해리가 가능하며, 휘발성 이소시아네이트의 휘발 방지 및 폴리머의 가교를 위해 사용될 수 있다. 벤조구아나민은 멜라민의 아미노기(-NH2)를 페닐(phenyl)기로 대체한 결정질 화학물질로서, 수지의 가교제 역할을 한다.
칼라강판 하도용 도료조성물을 구성하는 폴리에스테르 수지는, 예를 들어, 주요한 베이스 수지(base resin)가 단량체(monomer)들이 단계적으로 중합하여 형성된 단계중합체(step growth polymer)일 수 있다. 단계중합체는 연쇄중합체(chain-growth polymer)와 달리, 관능기를 갖고 있는 단량체들이 단계적으로 중합하는 반응에 의하여 생성된다. 즉, 중합반응이 단량체로부터 다이머(dimer), 트라이머(trimer) 등으로 서서히 진행된다. 단량체는 반응초기에 거의 다 소모하며 고분자의 분자량은 반응시간에 따라 증가한다. 이러한 단계중합체는 관능기 사이의 축합반응으로 진행되는 축중합체의 합성반응으로 생성된다.
한편, 단계중합체는, 예를 들어, 상기 단량체가 하나씩 엇갈리는 형태로 규칙적으로 주 사슬에 연결되어 있는 신디오타틱 방식으로 구성될 수 있다. 고분자의 주 사슬에 연결되어 있는 단량체의 비대칭적 연결방식을 의미하는 고분자의 입체규칙도는 이소타틱(isotatic), 신디오타틱(syndiotactic), 아타틱(atatic)으로 분류될 수 있다. 이소타틱 방식은 사슬 중에 단지 한 가지 대칭성을 가진 단량체 단위만이 존재하는 연결방식으로 이소타틱 중합체는 쉽게 결정화 할 수 있다. 아타틱 고분자는 단량체 구조가 규칙적인 연쇄를 갖고 있지 않아 중합체가 결정화되기 어렵다. 본 발명의 일 실시예에서는 상기 단계중합체가 단량체가 하나씩 엇갈리는 형태로 규칙적으로 주 사슬에 연결되어 있는 신디오타틱 방식으로 구성되므로, 칼라강판 하도용 도료조성물을 구성하는 수지의 도장 결합력이 강화될 수 있다.
멜라민(melamine) 수지는 아미노기(-NH2)를 가지는 열경화성 수지로서, 예를 들어, 약알칼리성으로 한 포름알데히드로부터 메틸멜라민을 거쳐 탈수축합하여 구현할 수 있으며, 무색 투명하여 아름답게 착색할 수 있으며, 열, 산, 용제에 대하여 내성이 강하고 절기절연성도 우수하다. 멜라민 경화수지를 포함하므로 공용하도층은 밀착성이 좋고 착색과 광택이 우수하다. 본 발명의 일 실시예에 따른 칼라강판 하도용 도료조성물에서 멜라민 수지의 함량은 5% 내지 10%일 수 있으나, 엄격하게는 8% 내지 10%일 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 칼라강판 하도용 도료조성물에서 상기 안료는 SiO2, CrO3, Cr2O3 및 CaO로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나를 구비하는 방청안료와 TiO2를 구비하는 백색안료를 포함할 수 있다. 안료는 칼라강판 하도용 도료조성물을 도포한 후 경화시켜 형성된 공용하도층에서 착색, 은폐, 방청 등의 기능을 구현할 수 있으며, 나아가 다양한 색상을 발휘하고 소지면의 내구력을 유지, 보호하는 기능을 제공한다.
방청안료는 강판의 부식반응을 억제시키거나 근본적으로 역행시키는 안료로서, 부식의 원인이 되는 물과 산소의 침투를 차단하거나, 강판 표면이 알칼리성이 되도록 하여 부동태화 시키거나, 도료층이 전기저항체가 되어 애노드와 캐소드 간의 부식전류를 저지함으로써 구현될 수 있다. 방청안료는, 예를 들어, SiO2,CrO3, Cr2O3 및 CaO로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 칼라강판에서 공용하도층은, 방청성의 저하를 방지하기 위하여 방청안료를 함유하는 것이 바람직하다.
백색안료인 이산화티타늄(TiO2)은 굴절률이 2.3 내지 2.6으로 안료 중에 상대적으로 높으며 따라서 은폐력도 아연화(ZnO)의 2배 내지 3배 정도로서 백색도료 중에서 가장 크다. 또한, 이산화티타늄은 착색력도 백색안료 중에서 가장 커서 연백(white lead)의 10배, 아연화(ZnO)의 4배에 달한다. 응집력이 약하여 분산하기도 용이하며 인체에 대하여 상대적으로 무독하며, 화학적으로 안전하기 때문에 산, 알칼리에 대한 저항성도 높다. 이산화티타늄은 가시광선을 효율적으로 산란시켜서 공용하도층에서 명도를 가지면서 은폐력의 효과를 가진다. 이산화티타늄은 화학적으로 비활성이고 비용해성이며 안정하다. 이산화티타늄은 아나타제(anatase) 및 루틸(rutile) 타입의 2가지 결정형태를 가질 수 있으며, 루틸 타입이 아나타제 타입 보다 광을 효율적으로 산란시키고 안정하며 광반응이 작기 때문에 더 많이 사용될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 칼라강판에서 공용하도층은 도료의 은폐력을 개선하기 위하여 칼라강판 하도용 도료조성물에서 이산화티타늄의 함량비율이 상대적으로 증가될 수 있다.
한편, 칼라 강판에 색상을 부여하는 착색안료는 백색(white)안료인 이산화티타늄(TiO2) 이외에도, 황색(yellow)안료인 무기분말 형태의 크롬옐로우(Cr), 흑색(black)안료인 카본, 적색(red)안료인 철산화물(iron oxide) 등을 포함할 수 있다. 착색안료는 물, 기름, 용제에 녹지 않는 분말로 수지바니쉬에 분산시켜 도료가 색채를 가지도록 하며, 도장의 목적 또는 기능에 따라 구별되며 물과 용제에 녹아 나오지 않는 것이 필수조건이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 칼라강판 하도용 도료조성물을 도포한 후 경화시켜 형성한 공용하도층은 입체적 구조로 되어 있어 성분 간의 부피관계는 도료 성능에서 중요한 역할을 한다. 안료체적농도(PVC : Pigment Volume Concentration)는 수학식 1과 같이 총 비휘발성 물질에 대한 도료층 내의 모든 안료의 체적비이다.
Figure pat00001
임계 안료체적농도(CPVC : Critical Pigment Volume Concentration)라 불리는 특정의 안료체적농도에서는 도료층의 여러 물리적 및 광학적 성질이 갑자기 변한다. 일반적으로 안료체적농도는 안료 표면을 적시고 안료 입자간의 빈 공간을 채우는데 필요한 양 만큼의 바인더만이 존재하는 농도를 의미한다. 광택, 침투성, 다공성, 은폐력 및 착색력 같은 성질은 안료체적농도와 직접 관련이 있다.
발명자는 공용하도층을 형성하기 위한 칼라강판 하도용 도료조성물에서 이산화티타늄 및 방청안료의 함량이 10% 내지 20%인 경우에서, 상술한 광택, 침투성, 다공성, 은폐력 및 착색력의 특성이 동시에 우수한 효과를 가질 수 있다는 것을 확인하였다. 예를 들어, 칼라강판 하도용 도료조성물에서 이산화티타늄의 함량이 증가할수록 은폐력이 증가하여 10% 내지 20%의 함량일 때 은폐력이 최고에 도달하며 그 이후에는 은폐력이 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 현상은 이산화티타늄의 함량이 어느 정도에 이르면 이산화티타늄의 입자 간에 서로 응집이 일어나게 되어 효과적인 광산란이 일어나지 않기 때문인 것으로 이해된다. 즉, 광산란은 안료와 바인더와 같은 다른 성분과의 굴절률 차이에 의해 일어나므로 이산화티타늄이 서로 응집하게 되면 응집된 이산화티타늄 서로 간에는 효과적인 광산란이 일어나지 못하므로 은폐력이 감소한다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 칼라강판 하도용 도료조성물에서 상기 첨가제는 아크릴(acrylic), 우레탄(urethane) 또는 에폭시(epoxy) 화합물을 포함할 수 있다. 이러한 첨가제는 칼라강판 하도용 도료조성물에 의하여 구현된 공용하도층과 소지면(素地面) 사이의 결합력을 증대시켜 우수한 밀착성을 구현할 수 있도록 한다. 나아가, 공용하도층과 소지면(素地面) 사이의 결합력을 향상시키기 위하여, 아민(amine)계 또는 디올(diol)계 화합물을 포함하는 프로모터(promotor)가 아크릴(acrylic), 우레탄(urethane) 또는 에폭시(epoxy) 화합물과 결합되어 칼라강판 하도용 도료조성물에 첨가될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 칼라강판 하도용 도료조성물은 탄화수소(hydrocarbon)계 용제 또는 사이클로-헥사논(cyclo-hexanon)계 용제를 포함할 수 있다. 또한, 균일한 도막 경화 및 롤 마크(roll mark) 흠을 방지하기 위하여 가능한 탄화수소계 용제, 또는 작업성 및 저장성을 위하여 에스테르계 용제, 에테르계 용제를 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 칼라강판 하도용 도료조성물은 5% 내지 25%의 용제를 포함할 수 있으며, 엄격하게는 15% 내지 25%의 용제를 포함할 수 있으나, 변형된 실시예로서, 조성물의 총량이 100%가 되도록 조절하는 잔량의 용제를 포함할 수도 있다.
한편, 본 발명의 변형된 실시예에 따른 칼라강판 하도용 도료조성물은 50% 내지 70%의 폴리에스테르 주 수지, 5% 내지 10%의 멜라민 수지, 10% 내지 20%의 안료, 10% 내지 20%의 첨가제 및 5% 내지 25%의 용제로 이루어(consist of)질 수 있다. 이 경우, 칼라강판 하도용 도료조성물을 구성하는 폴리에스테르 수지, 멜라민 수지, 안료, 첨가제 및 용제에 대한 설명은 앞서 설명한 내용과 동일하므로 여기에서는 생략한다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 칼라강판 하도용 도료조성물로부터 구현된 공용하도층을 적용한 칼라강판에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 다른 실시예에 따른 칼라강판을 도해하는 사시도이며, 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 칼라강판의 상도층을 형성하기 위한 칼라강판 상도용 도료조성물에 포함된 폴리에스테르 수지의 분자 구조를 도해하는 도면이다.
먼저, 도 1을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 칼라강판(101)은 강판(110) 및 강판(110) 상에 형성된 공용하도층(120)을 구비한다. 강판(110)은 아연도금강판, 갈바륨강판, 알루미늄도금강판, 또는 전기아연도금강판을 포함할 수 있다. 공용하도층(120)은 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 칼라강판 하도용 도료조성물을 도포한 후 경화시켜 형성할 수 있다. 공용하도층(120)은, 예를 들어, 강판(110) 상에 칼라강판 하도용 도료조성물을 도포한 후에 200℃ 내지 250℃의 온도에서 베이킹하여 경화시킬 수 있으며, 경화된 후의 두께는 10㎛ 내지 20㎛일 수 있다. 공용하도층(120)은 강판(110)의 한 면 또는 양면에 형성될 수 있다.
공용하도층(120)이 강판(110)의 한 면에만 형성될 경우에는 강판(110)의 반대면에는 서비스코팅층(119)이 추가로 형성될 수도 있다. 한편, 강판(110)과 공용하도층(120) 사이에는 전처리층(112)이 개재될 수도 있다. 전처리층(112)은 공용하도층(120)이 강판(110)과의 밀착성을 개선하기 위하여 제공될 수 있다. 결국, 본 발명의 실시예들에서, 칼라강판 하도용 도료조성물이 도포되는 소지는 강판(110) 또는 전처리층(112)이 될 수 있다.
공용하도층(120) 상에는 폴리에스테르(polyester)를 주 수지로 포함하는 제 1 칼라강판 상도용 도료조성물을 도포한 후 경화시켜 구현된 제 1 상도층(133)을 형성한다. 제 1 상도층(133)은 폴리에스테르(polyester)를 주 수지로 포함하며, 소위 RMP 상도층으로 명명될 수 있다. 상기 제 1 칼라강판 상도용 도료조성물은 40% 내지 50%의 폴리에스테르 주 수지, 5% 내지 6%의 멜라민 수지, 20% 내지 30%의 안료, 10% 내지 20%의 첨가제 및 10% 내지 20%의 용제를 포함하거나 이루어질 수 있다. 도 2와 같이, 상기 제 1 칼라강판 상도용 도료조성물의 주 수지는 폴리에스테르 구조를 가진다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 칼라강판을 도해하는 사시도이며, 도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 칼라강판의 상도층을 형성하기 위한 칼라강판 상도용 도료조성물에 포함된 폴리비닐리덴 플루오라이드 수지의 분자 구조를 도해하는 도면이다.
먼저, 도 3을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 칼라강판(102)은 강판(110) 및 강판(110) 상에 형성된 공용하도층(120)을 구비한다. 강판(110), 서비스코팅층(119) 및 전처리층(112)에 대한 상세한 설명은 도 1을 참조하여 이미 설명하였으므로 여기에서는 생략한다. 공용하도층(120)은 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 칼라강판 하도용 도료조성물을 도포한 후 경화시켜 형성할 수 있다. 공용하도층(120)은 강판(110)의 한 면 또는 양면에 형성될 수 있다. 공용하도층(120) 상에는 폴리비닐리덴 플루오라이드(polyvinylidene fluoride, PVDF)를 주 수지로 포함하는 제 2 칼라강판 상도용 도료조성물을 도포한 후 경화시켜 구현된 제 2 상도층(135)을 형성한다. 제 2 상도층(135)은 폴리비닐리덴 플루오라이드를 주 수지로 포함하며, 소위 불소 상도층으로 명명될 수 있다. 상기 제 2 칼라강판 상도용 도료조성물은 40% 내지 60%의 폴리비닐리덴 플루오라이드 주 수지, 20% 내지 30%의 안료, 10% 내지 20%의 첨가제 및 10% 내지 20%의 용제를 포함하거나 이루어질 수 있다. 도 4와 같이, 상기 제 2 칼라강판 상도용 도료조성물의 주 수지는 폴리비닐리덴 플루오라이드 구조를 가진다.
본 발명의 주요한 기술적 사상 중의 하나는, 도 1 및 도 3과 같이, 폴리에스테르를 주 수지로 하는 제 1 상도층(133)이나 폴리비닐리덴 플루오라이드를 주 수지로 하는 제 2 상도층(135)을 적용하는 칼라강판(101, 102)에서도 하부의 하도층은 상도층의 화학적 성분과 무관하게 동일한 화학적 구성을 가지는 하나의 공용하도층(120)이 공통적으로 사용된다는 점이다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 칼라강판에서는 상도층의 화학적 조성이 달라져도 공통적으로 사용되는 공용하도층(120)을 발명함으로써, 생산라인이 단순화되고 제조비용을 절감할 수 있는 유리한 효과를 기대할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예와 비교하기 위한 제 1 비교예에 따른 칼라강판을 도해하는 사시도이며, 도 6은 본 발명의 실시예와 비교하기 위한 제 2 비교예에 따른 칼라강판을 도해하는 사시도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 제 1 비교예에 따른 칼라강판(101a)은 폴리에스테르를 주 수지로 포함하는 제 1 상도층(133)을 구비하고, 제 2 비교예에 따른 칼라강판(102a)은 폴리비닐리덴 플루오라이드를 주 수지로 포함하는 제 2 상도층(135)을 구비한다. 이 때, 제 1 상도층(133)과 대응하는 제 1 하도층(123)과 제 2 상도층(135)에 대응하는 제 2 하도층(125)은 통상적으로 알려져 있으며 서로 화학적 성분이 상이하다. 이와 같이, 상도층의 화학적 조성이 달라짐에 따라 하도층의 화학적 조성도 변경되어야 하므로, 칼라강판을 제조하기 위한 생산라인이 복잡하고 제조비용이 증가하는 문제점이 있다. 이에 반하여, 본 발명의 실시예들에 의하면, 상도층의 화학적 조성이 달라져도 공통적으로 사용되는 공용하도층을 적용할 수 있으므로, 생산라인이 단순화되고 제조비용을 절감할 수 있음은 이미 설명하였다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 칼라강판을 도해하는 사시도이며, 도 8은 본 발명의 실시예와 비교하기 위한 제 3 비교예에 따른 칼라강판을 도해하는 사시도이다.
먼저, 도 7을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 칼라강판(103)에 의하면, 하나의 강판(110) 상에 상술한 제 1 상도층(133)과 제 2 상도층(135)을 동시에 구현할 수 있다. 즉, 본 발명의 기술적 사상에 의하면, 상도층의 화학적 조성이 달라져도 공통적으로 사용되는 공용하도층을 적용할 수 있으므로, 하나의 강판(110) 상에 폴리에스테르를 주 수지로 포함하는 제 1 상도층(133)과 폴리비닐리덴 플루오라이드를 주 수지로 포함하는 제 2 상도층(135)을 동시에 구현하고자 하는 경우에도 단일한 조성의 공용하도층(120)을 제공할 수 있다. 따라서, 상도층의 화학적 조성에 따라 별도의 하도층을 따로 형성할 필요가 없으므로, 생산라인을 단순화할 수 있으며 제조비용을 절감할 수 있다.
이에 반하여, 본 발명의 실시예에 의한 공용하도층(120)을 도입하지 않는다면, 도 8과 같이, 하나의 강판(110) 상에 폴리에스테르를 주 수지로 포함하는 제 1 상도층(133)과 폴리비닐리덴 플루오라이드를 주 수지로 포함하는 제 2 상도층(135)을 동시에 구현하고자 하는 경우에, 각각 화학적 조성이 상이한 제 1 하도층(123)과 제 2 하도층(125)을 별도로 형성하여야 하므로, 생산라인이 복잡하고 제조비용이 증가하는 문제점이 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위해서 실험예를 제공한다. 다만, 하기의 실험예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 본 발명이 아래의 실험예에 의해서 한정되는 것은 아니다.
<실험예 1>
본 발명의 실험예에 따른 칼라강판들은 도 1 및 도 5에 개시된 칼라강판을 각각 준비하였다. 본 실험예에서, 폴리에스테르를 주 수지로 포함하는 상도층(133)을 13㎛의 두께를 가지도록 공통적으로 적용하였다. 그리고, 도 1에 개시된 칼라강판은 다양한 두께(10㎛, 13㎛, 15㎛, 18㎛)의 공용하도층(120)을 적용하였다. 한편, 도 5에 개시된 칼라강판은 통상 알려진 화학적 조성을 가지는 하도층(123)을 5㎛의 두께를 가지도록 적용하였다. 표 1을 참조하면, 각각의 칼라강판에 대하여 내식성, 가공성, 밀착성, 내마모성, 내충격성 등의 특성을 평가한 결과, 통상 알려진 화학적 조성을 가지는 하도층이 적용된 칼라강판(도 5의 101a)에 비하여 공용하도층(120)이 적용된 칼라강판(도 1의 101)이 품질 측면에서 열위하지 않음을 확인할 수 있었다.
Figure pat00002
<실험예 2>
본 발명의 실험예에 따른 칼라강판들은 도 3 및 도 6에 개시된 칼라강판을 각각 준비하였다. 본 실험예에서, 폴리비닐리덴 플루오라이드를 주 수지로 포함하는 상도층(135)을 13㎛의 두께를 가지도록 공통적으로 적용하였다. 그리고, 도 3에 개시된 칼라강판은 다양한 두께(10㎛, 13㎛, 15㎛, 18㎛)의 공용하도층(120)을 적용하였다. 한편, 도 6에 개시된 칼라강판은 통상 알려진 화학적 조성을 가지는 하도층(125)을 5㎛의 두께를 가지도록 적용하였다. 표 2를 참조하면, 각각의 칼라강판에 대하여 내식성, 가공성, 밀착성, 내마모성, 내충격성 등의 특성을 평가한 결과, 통상 알려진 화학적 조성을 가지는 하도층이 적용된 칼라강판(도 6의 102a)에 비하여 공용하도층(120)이 적용된 칼라강판(도 3의 102)이 품질 측면에서 열위하지 않음을 확인할 수 있었다.
Figure pat00003
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 50% 내지 70%의 폴리에스테르 주 수지, 5% 내지 10%의 멜라민 수지, 10% 내지 20%의 안료, 10% 내지 20%의 첨가제 및 5% 내지 25%의 용제를 포함하는, 칼라강판 하도용 도료조성물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 폴리에스테르 주 수지는 폴리에스테르(polyester), 블록화 이소시아네이트(blocked isocyanate) 및 벤조구아나민(benzoguanamine)을 포함하는, 칼라강판 하도용 도료조성물.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 안료는 SiO2, CrO3, Cr2O3 및 CaO로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나를 구비하는 방청안료와 TiO2를 구비하는 백색안료를 포함하는, 칼라강판 하도용 도료조성물.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 첨가제는 아크릴(acrylic), 우레탄(urethane) 또는 에폭시(epoxy) 화합물을 포함하는, 칼라강판 하도용 도료조성물.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 용제는 탄화수소(hydrocarbon)계 용제 또는 사이클로-헥사논(cyclo-hexanon)계 용제를 포함하는, 칼라강판 하도용 도료조성물.
  6. 강판;
    상기 강판의 한 면 또는 양면에 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 따른 칼라강판 하도용 도료조성물을 도포한 후 경화시켜 형성된 공용하도층; 및
    상기 공용하도층 상에 폴리에스테르(polyester) 또는 폴리비닐리덴 플루오라이드(polyvinylidene fluoride)를 주 수지로 포함하는 칼라강판 상도용 도료조성물을 도포한 후 경화시켜 형성된 상도층;
    을 구비하는, 칼라강판.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 칼라강판 상도용 도료조성물은 40% 내지 50%의 폴리에스테르 주 수지, 5% 내지 6%의 멜라민 수지, 20% 내지 30%의 안료, 10% 내지 20%의 첨가제 및 10% 내지 20%의 용제를 포함하는, 칼라강판.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 칼라강판 상도용 도료조성물은 40% 내지 60%의 폴리비닐리덴 플루오라이드 주 수지, 20% 내지 30%의 안료, 10% 내지 20%의 첨가제 및 10% 내지 20%의 용제를 포함하는, 칼라강판.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 강판과 상기 공용하도층 사이에 개재되는 전처리층을 더 구비하는, 칼라강판.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 강판은 아연도금강판, 갈바륨강판, 알루미늄도금강판, 또는 전기아연도금강판을 포함하는, 칼라강판.


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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101701634B1 (ko) * 2015-09-22 2017-02-01 현대제철 주식회사 칼라강판 및 그 제조방법
KR101715508B1 (ko) * 2015-09-22 2017-03-13 현대제철 주식회사 칼라강판 및 그 제조방법
CN107443836A (zh) * 2017-06-13 2017-12-08 青岛海尔特种钢板研制开发有限公司 一种二合一底漆胶水彩板及其制造方法

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