KR20200035579A - 2코팅-2베이킹 방식에 의한 후도막 불소 pcm 강판 제조용 pcm 도료 조성물 및 이에 의해 제조된 pcm 도장강판 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 후도막 불소 PCM 강판 제조용 PCM 도료 조성물 및 이에 의해 제조된 PCM 도장강판에 관한 것으로서, 하도와 상도의 2코팅-2베이킹 방식으로도 후도막의 불소 PCM 강판을 제조할 수 있는 PCM 도료 조성물을 제공하는데 그 목적이 있다.
이를 위하여 본 발명은, 2코팅 2베이킹 방식에 의해 후도막 불소 PCM(Pre-Coated Metal) 강판을 제조하기 위한 도료 조성물에 있어서, 상기 도료 조성물은, 20 ~ 30㎛의 하도 도막층을 형성하는 하도 도료와, 상도 도막층을 형성하는 상도 도료로 이루어지고, 상기 하도 도료는, 폴리에스테르 수지가 전체 하도 도료 조성물에 대하여 30 ~ 45중량%, 경화제가 5 ~ 15중량%, TiO2가 10 ~ 12 중량%, 방청안료가 10 ~ 12 중량%, 지방족 하이드로카본계, 케톤계, 에스테르계 용제를 혼합한 유기용제가 20 ~ 30 중량% 함유되는 것을 특징으로 한다.

Description

2코팅-2베이킹 방식에 의한 후도막 불소 PCM 강판 제조용 PCM 도료 조성물 및 이에 의해 제조된 PCM 도장강판{PCM COATING COMPOSITION FOR MANUFACTURING THICK FLUORINE PCM SHEET BY 2COATING-2BAKING AND PCM SHEET THEREOF}
본 발명은 2코팅(Coating)-2베이킹(Baking) 방식에 의한 후도막 불소 PCM 강판 제조용 PCM(Pre-Coated Metal) 도료 조성물 및 이에 의해 제조된 PCM 도장강판에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 하도 코터, 하도 오븐, 상도 코터, 상도 오븐으로 구성된 컬러코팅라인(CCL)을 1회만 통과시키는 2코팅-2베이킹 방식으로도 두께 45micron 이상의 후(厚)도막 불소 PCM 강판을 제조할 수 있는 PCM 도료 조성물 및 이에 의해 제조된 PCM 도장강판에 관한 것이다.
강판 도장 방식에는, 강판을 성형 가공한 후에 도장하는 포스트 코팅(Post-Coating) 방식과, 강판을 성형 가공하기 전에 먼저 도장을 하는 프리 코팅(Pre-Coating) 방식이 있다.
상기 포스트 코팅 방식은, 설비비가 저렴하고 소량 생산에 유리하지만 균일한 제품의 생산 및 대량 생산이 어렵다는 단점이 있다.
이에 비하여 프리 코팅 방식은, 균일한 제품을 생산할 수 있고 도료의 손실이 적으며 단시간 내에 대량 생산이 가능하다는 장점이 있다.
상기한 프리 코팅 방식으로 도장한 강판을 통상 피씨엠(Pre-Coated Metal) 강판이라 하고, 프리 코팅에 사용되는 도료를 피씨엠 도료라 부르고 있다.
한편 가혹한 환경에 노출되어 있는 해안 인접 지역에서는, 각종 건축물의 내외장재로서, 고내식성, 고내후성의 후도막 불소 PCM 강판을 많이 사용하고 있다.
또한 종래의 불소 PCM 강판에 적용되는 하도 도료는 불소 계열로서, 프라이머 코터(Primer Coater)에서 하도 도장 시 일반적으로 5micron을 코팅하고 있다.
즉 불소 계열의 하도 도료에 의해서는, 프라이머 코터에서 하도 도막의 두께를 5micron 이상으로 코팅하기가 어렵다.
이에 따라 하도 코터, 하도 오븐(Oven), 상도 코터, 상도 오븐으로 구성되는 일반적인 컬러코팅라인(CCL)에서 두께 45micron의 후(厚)도막 불소를 도장하기 위해서는, 하도 5micron, 중도 1(Base 1) 15micron, 중도 2(Base 2) 15micron, 클리어(Clear) 10micron으로 도장을 하고 있다.
즉 종래의 도료를 사용하여 45micron의 후(厚)도막을 갖는 불소 PCM 강판을 제조하려면, 기존의 컬러코팅라인(CCL)에 코일을 2회 통과시키는 4코팅-4베이킹 과정을 거쳐야 한다.
이에 따라 코일의 핸들링 작업이 번거로워지고, 제조시간이 지연되어 생산성이 저하되며, 제조원가가 크게 상승하게 된다는 문제점이 있다.
또한 컬러코팅라인(CCL)을 2회 통과시키는 과정에서 제품의 불량률이 높아지고 품질이 저하된다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 하도(Primer)와 상도(Top)의 2코팅-2베이킹 방식으로도 후도막 불소 PCM 강판을 제조할 수 있는 PCM 도료 조성물을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은, 컬러코팅라인을 1회만 통과시키는 2코팅-2베이킹 방식에 의해 후도막 불소 PCM 강판을 제조할 수 있도록 함으로써, 제조시간을 단축하여 생산성을 향상시키고 원가를 절감하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 후도막 불소 PCM 강판의 제조공정을 개선함으로써, 제품의 불량률을 감소시키고 고품질의 불소 PCM 강판을 제조하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 2코팅 2베이킹 방식에 의해 후도막 불소 PCM(Pre-Coated Metal) 강판을 제조하기 위한 도료 조성물에 있어서, 상기 도료 조성물은, 20 ~ 30㎛의 하도 도막층을 형성하는 하도 도료와, 상도 도막층을 형성하는 상도 도료로 이루어지고, 상기 하도 도료는, 폴리에스테르 수지가 전체 하도 도료 조성물에 대하여 30 ~ 45중량%, 경화제가 5 ~ 15중량%, TiO2가 10 ~ 12 중량%, 방청안료가 10 ~ 12 중량%, 지방족 하이드로카본계, 케톤계, 에스테르계 용제를 혼합한 유기용제가 20 ~ 30 중량% 함유되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 폴리에스테르 수지는, 유리전이온도(Tg)가 10℃ ~ 20℃, 중량평균분자량(Mn)이 4,000 ~ 4,500, OH값이 20 ~ 25인 것을 특징으로 한다.
또한 상기 경화제는, 비휘발성(NV)이 75% 이상인 블록된 HDI(Hexamethylene Diisocyanate) 타입의 이소시아네이트 수지로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 상도 도료는, 융점이 156 ~ 160℃, 열분해 온도가 382 ~ 393℃, 순도가 99.5% 이상의 불소 수지와, 유리전이온도(Tg)가 60℃, 중량평균분자량(Mn)이 20,000 ~ 25,000인 열가소성 아크릴 수지가 70:30의 비율로 혼합되어, 전체 상도 조성물에 대하여 40 ~ 50 중량% 함유되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 상도 도료에, 세라믹계 무기안료가 전체 상도 조성물에 대하여 15 ~ 35중량%, 4가 암모늄염계의 대전방지제가 0.3 ~ 0.5중량%, 지방족 하이드로카본계, 케톤계, 에스테르계 용제를 혼합한 유기용제가 20 ~ 35 중량% 함유되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 2코팅-2베이킹 도장 방식으로도 기존의 4코팅-4베이킹 도장 방식에 의한 후도막 불소 PCM 강판과 동등한 도막 두께를 얻을 수 있는 효과가 있다.
즉 하도 코터, 하도 오븐, 상도 코터, 상도 오븐으로 구성된 일반적인 컬러코팅라인을 1회만 통과시키고도, 45micron의 후(厚)도막 불소 PCM 강판을 제조할 수 있는 효과가 있다.
또한 후도막 불소의 고내후성, 고내식성 물성을 유지함과 동시에 오븐 사용 횟수 절감에 따른 열 에너지 비용을 절감하여 제조원가를 낮출 수 있는 효과가 있다.
또한 컬러코팅라인(CCL)을 1회만 통과시켜 후도막 불소 PCM 강판을 제조하므로, 제조시간을 단축하여 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한 컬러코팅라인(CCL)의 통과 횟수를 줄임에 따라, 작업성을 개선할 수 있고, 외관 및 물성에 대한 불량율을 낮추어 고품질의 후도막 불소 PCM 강판을 제조할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 2코팅-2베이킹 후도막 불소 PCM 강판의 개략적인 단면도.
도 2는 본 발명에 따라 제조된 2코팅-2베이킹 후도막 불소 PCM 강판의 실물 사진.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.
본 발명의 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위는 아래의 실시예에 한정되지 아니한다.
먼저 본 발명에 따른 2코팅(Coating)-2베이킹(Baking) 후도막 불소 PCM 강판의 하도 조성물은, 20 ~ 30㎛의 하도 도막층(30)을 형성하는 하도용 폴리에스테르(Polyester) 수지를 포함하며, 상기 수지는 유리전이온도(Tg)가 10℃ ~ 20℃이고, 중량평균분자량(Mn)이 4,000 ~ 4,500이며, OH값이 20 ~ 25로, 전체 조성물에 대하여 30 ~ 45 중량% 함유된다.
또한 하도 도막층을 형성하는 하도 도료에, 비휘발성(NV: Non-Volitile)이 75% 이상인 블록된(Blocked) HDI(Hexamethylene Diisocyanate) 타입의 이소시아네이트 수지로 이루어진 경화제가 5 ~ 15중량% 함유된다.
또한 하도 도막층을 형성하는 하도 도료에, TiO2가 10 ~ 12 중량%, 방청안료가 10 ~ 12 중량% 함유된다.
또한 하도 도막층을 형성하는 하도 도료에, 지방족 하이드로카본계, 케톤계, 에스테르계 용제를 혼합한 유기용제가 20 ~ 30 중량% 함유된다.
한편 20 ~ 25㎛의 상도 도막층(40)을 형성하는 상도 도료는, 융점(Melting Point)이 156 ~ 160℃이고, 열분해 온도가 382 ~ 393℃, 순도가 99.5% 이상의 불소수지와, 유리전이온도(Tg)가 60℃, 중량평균분자량(Mn)이 20,000 ~ 25,000인 열가소성 아크릴(Thermoplastic Acrylic) 수지가 70:30의 비율로 혼합되어, 전체 조성물에 대하여 40 ~ 50 중량% 함유된다.
또한 상도 도막층을 형성하는 상도 도료에, 세라믹계 무기안료가 15 ~ 35 중량%, 4가 암모늄염(Quaternary Ammonium Salt)계의 대전방지제가 0.3 ~ 0.5 중량% 함유된다.
또한 상도 도막층을 형성하는 상도 도료에, 지방족 하이드로카본계, 케톤계, 에스테르계 용제를 혼합한 유기용제가, 20 ~ 35 중량% 함유된다.
이하 본 발명에 따른 도료 조성물의 각 성분에 대하여 상세히 설명한다.
<폴리에스테르 수지 및 불소 수지>
먼저 본 발명에 사용되는 하도 도료는 폴리에스테르(Polyester) 수지로서, 유리전이온도(Tg)가 10℃ ~ 20℃, 중량평균분자량(Mn)이 4,000 ~ 4,500, OH값이 20 ~ 25인 고분자 폴리에스테르 수지가 전체 조성물에 대하여 30 ~ 45 중량% 함유된다.
또한 본 발명에 사용되는 상도 도료는 불소 수지로서, 융점이 156 ~ 160℃, 열분해 온도가 382 ~ 393℃, 순도가 99.5% 이상의 불소 수지와, 유리전이온도(Tg)가 60℃, 중량평균분자량(Mn)이 20,000 ~ 25,000인 열가소성 아크릴(Thermoplastic Acrylic) 수지가 70:30의 비율로 혼합되어, 전체 조성물에 대하여 40 ~ 50 중량% 함유된다.
상기 불소 수지로는 예를 들어 Arkema社의 Kynar500 FSF 불소 수지를 사용할 수 있다.
본 발명은, 아연도금강판의 취약점인 내식성을 보완하기 위해, 방청안료(Anti-corrosive Pigments)와 폴리우레탄계 레진(Polyurethane Based Resin)을 적용하여 높은 내식성과 내구성을 발휘하도록 하고 있다.
일반적으로 우레탄과 불소는 도막간의 화학적 결합을 할수 있는 반응기가 없기 때문에, 도막 층간의 부착력이 저하되는 문제가 있다.
본 발명에서는 이러한 우레탄과 불소 도막간의 접착력 향상을 위해, 특수 설계된 폴리올(Polyol)과 이소시아네이트 트라이머(Isocyanate Trimer)를 적용함으로써, PVDF(Polyvinylidene Difluoride) 도막과의 접착력을 향상시키고 후(厚)도막 형성이 가능하도록 하였다.
<경화제>
본 발명에서는 하도 도료에 사용되는 폴리에스테르 수지를 경화시키기 위해, 휘발성(NV)이 75% 이상인 블록된(Blocked) HDI(Hexamethylene Diisocyanate) 타입의 이소시아네이트 수지를 5 ~ 15중량% 함유시킨다.
상기 경화제 함량이 하도 도료 조성물에 대하여 5 중량% 미만이면 도막 경화가 저하되고, 15 중량%를 초과하면 도막의 굽힘성 및 후도막 안정화를 저하시키는 문제가 있다.
따라서 하도 도료에 첨가되는 경화제의 함량은 상기 범위로 함유시키는 것이 바람직하다.
또한 하도 도료에 사용되는 이소시아네이트 수지는, HDI(Hexamethylene Diisocyanate) 타입으로, 해리온도 137 ~ 156℃의 메틸에틸 케톡심(MEKO: Methylethyl Ketoxime)계의 블록킹(Blocking)제로 블록되어 있어, 황변 현상 및 도료 저장 중 반응이 나타나지 않도록 조절되어 있다.
또한 가열 건조 공정중에 해리된 블록킹제가 기화되지 않고, 휘발성 유기 물질의 배출이 최소화되므로 후(厚)도막 도장이 가능해진다.
한편 상도 도막층은 경화제 가교 경화방식이 아닌 불소수지 자체의 열용융 도막의 결정화를 통해 형성되므로, 상도 도료에는 별도의 경화제를 첨가하지 않는다.
< 안료>
먼저 하도 도료에는, TiO2 함량을 하도 전체 조성물에 대하여 10 ~ 12 중량%, 이온 치환반응의 방청안료를 10 ~ 12 중량% 함유시키는 것이 바람직하다.
상기 방청안료의 함량이 10 중량% 미만이면 방청력이 저하되며, 12중량%를 초과하면 도막의 굽힘성을 저하시키는 문제가 있다.
다음으로 상도 도료에는, 세라믹계 무기안료 함량을 상도 전체 조성물에 대하여 15 ~ 35 중량% 함유시킨다.
상기 세라믹계 무기안료의 함량이 15 중량% 미만이면 색상이 잘 구현되지 않고, 35 중량%를 초과하면 도막의 굽힘성을 저하시키게 된다.
일반적으로 메탈릭(Metallic) 도료는, 안료로서 알루미늄 페이스트(Al Paste)를 사용하며, 일반적으로 지방산에 웨팅(Wetting)된 알루미늄 페이스트를 사용하고 있다.
이에 따라, 알루미늄의 특성상 내약품성, 특히 내알칼리성 및 내후성이 취약하다는 단점이 있다.
그러나 본 발명의 PVDF(Polyvinylidene Difluoride) 상도는, 아크릴 레진으로 코팅된 고품질의 알루미늄 페이스트를 사용하고 있다.
즉 본 발명의 메탈릭 안료는, 알루미늄 플레이크(Flake) 자체에 아크릴 수지가 코팅되어 있으므로 우수한 내약품성, 내후성을 발휘할 수 있다.
< 용제>
본 발명에 따른 하도 및 상도 도료는, 취급 및 도장 작업 시의 특성 등을 고려하여 적당량의 유기용제를 함유한다.
상기 유기용제로는, 지방족 하이드로카본계, 케톤계, 에스테르계 용제를 혼합 사용하는 것이 바람직하다.
또한 하도의 용제 함유량은 전체 도료조성물에 대하여 20 ~ 30 중량%, 상도의 용제 함유량은 전체 도료조성물에 대하여 20 ~ 35 중량% 범위로 함유시키는 것이 바람직하다.
<첨가제>
본 발명은 상도 도장 작업시 외관 및 후도막 도장의 안정성을 위해, 상도 도료에 4가 암모늄염(Quaternary Ammonium Salt)계의 대전방지제를 전체 도료 조성물에 대하여 0.3 ~ 0.5 중량% 함유시키킨다.
상기 대전방지제의 함량이 0.3% 중량% 미만이면 도막의 레벨링이 저하되고, 0.5% 중량%를 초과하면 도료의 점도를 급격하게 저하시키는 문제가 있다.
따라서 대전방지제의 함량은 위와 같은 범위로 하는 것이 바람직하고, 하도 도료에는 상기 대전방지제를 첨가할 필요가 없다.
아래의 [표 1]는 본 발명에 따라 제조한 시편의 도막물성 시험결과를 나타낸 것이다.
시험시편은, 전처리된 용융아연도금강판(GI: Galvanized Steel) 0.5T CQ 소재에, 건조 도막 두께가 하도 25㎛, 상도 20㎛가 되도록 제조하였다.
상도의 색상은 회색 단색을 적용하였고, 하도는 232℃, 상도는 241℃에서 건조 한 후 도막의 물성 시험을 실시하였다.
본 발명에 따른 도막물성의 시험결과
시험항목 시험방법 평가기준 결과
도막두께(D.F.T) DJH 측정 25+20㎛ 25.2+20.3 ㎛
색차 색차계 측정 △E ≤ 1.5 0.38
외관 육안 이상 없을 것 양호
광택 광택계 측정(60˚) 25±5 % 22%
연필경도 Mitsubishi-pencil F 이상 양호
Erichsen Test 100/100 , 6mm , Taping 도막의 박리 없을 것 양호
충격성 ½” , 500g , 50cm 도막의 박리 없을 것 양호
경화도 MEK Rubbing 100회 이상 양호
가공성 T-Bending , taping 2T no pee off 양호
내비등수성 98±2℃ , 1hr 이상 없을 것 양호
내약품성 20% HCl , 72hrs 이상 없을 것 양호
25% NaOH , 72hrs 이상 없을 것 양호
20%H2SO4 , 72hrs 이상 없을 것 양호
내후성 QUV-B , 3000hrs △E ≤ 7 0.76
내식성 5% NaCl , 1000hrs X-CUT Blister 2mm이하 양호
내습성 95%RH, 49±1℃, 2000hrs 이상 없을 것 양호
위 시험결과에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 2코팅-2베이킹 방식에 의해 제조된 후도막 불소 PCM 강판은, 4코팅-4베이킹 방식의 후도막 불소 PCM 강판과 대비할 때, 오븐 통과 횟수를 2회 줄였음에도 양호한 물성을 나타내고 있다.
이하 본 발명의 구체적 실시예 및 비교예에 대하여 설명한다.
먼저, 용융아연도금강판(GI: Galvanized Steel) 0.5T CQ 소지강판(10)의 상부에 전처리층(20)을 형성하고, 상기 전처리층(20)의 상부에 후도막 하도 도료 조성물을 도포한 후 소부시켜, 20㎛의 후도막 하도 도막층(30)을 형성하였다.
이어서 상기 후도막 하도 도막층(30)의 상부에 단색 컬러의 불소 상도 도막층(40) 20㎛을 형성하여, 2코팅-2베이킹 방식에 의해 단색의 후도막 불소 PCM 강판을 제조하였다(실시예 1).
한편 위 실시예 1과 동일한 소지강판(10) 및 전처리층(20)의 상부에 후도막 하도 도료 조성물을 도포하여 후도막 하도 도막층(30) 30㎛을 형성하였다.
이어서 상기 후도막 하도 도막층(30) 상부에 메탈릭(Metallic) 컬러의 불소 상도 도막층(40) 20㎛을 형성하여, 2코팅-2베이킹 방식에 의해 메탈릭 색상의 후도막 불소 PCM 강판을 제조하였다(실시예 2).
또한 본 발명에 따른 위 실시예 1 및 실시예 2와의 비교를 위해, 용융아연도금강판의 상부에 전처리층을 형성하고, 종래와 같이 하도 도막층 및 상도 도막층을 각각 두 번씩 형성한 4코팅-4베이킹 방식에 의해 후도막 불소 PCM 강판을 제조하였다(비교예).
그리고 본 발명의 실시예 1, 실시예 2, 비교예의 시험편에 대해 아래의 물성 시험을 실시하였다.
<가공성>
바이스(Vice)를 이용하여 시험편을 T-Bending한 후, 투명 점착 테이프를 붙였다가 0.5 ~ 1초 사이에 60°각도로 떼어내는 방식에 의해 가공성을 평가하였다.
<연필경도>
연필경도 시험기에 시험편을 고정시키고, 미쯔비시 연필의 심이 3㎜정도 노출되도록 끝부분을 평활하게 깎은 후, 이 연필을 경도시험기에 결속하고, 1㎏의 하중을 가하여 길이가 20㎜ 이상 되도록 선을 5회 반복하여 긋고, 시험부위를 지우개로 지운 후 육안으로 그 흔적을 관찰하였다.
<경화도>
시험편을 수평으로 놓고 한 손으로 고정하고, 나머지 한 손으로는 손가락에 거즈 4매를 감아 적당한 양의 용제(Methyl Ethyl Ketone)를 묻혀 상하로 도막면을 100회 문지른 후, 육안으로 그 흔적을 관찰하였다.
<내충격성>
충격봉 지름 1/2inch(12.7mm), 낙하하중 500g의 조건에 따라 충격추를 낙하시킨 후, 변형부위의 균열 유무를 확인하였다.
그리고 셀로판 접착테이프를 변형 부위에 부착하고 신속하게 떼어낸 후 도막의 박리 유무를 관찰하였다.
<C.E.T>
시험 시편의 도막면에 크로스 컷(Cross Cut)을 사용하여 1mm 간격으로 100개
의 바둑판 무늬를 만들고, 에릭슨(Erichsen) 시험기로 8mm의 길이까지 작동시켰다.
이어서 시험부의 도막에 셀로판 테이프를 밀착시켜 붙인 후, 신속하게 반대방향(180°)으로 떼어내어 도막이 테이프에 붙어서 떨어졌는가를 관찰하였다.
<SST>
NaCl 5%로 SST(Salt Spray Test)를 1,000hrs 실시한 후, 평면부 및 X-cut부를 평가하였다.
<내후성>
ASTM G154에 준하는 내후성 시험규격을 적용하여, 3,000시간 경과 후 시험 전 견본과 색차를 평가하였다.
아래의 [표 2]는, 비교예와 본 발명에 따른 실시예 1 및 실시예 2의 시험결과를 나타낸 것이다.
4Coating-4Baking 후도막 불소 PCM 강판과 2Coating-2Baking 후도막 불소 PCM 강판의 시험결과
구분 4Coating-4Baking
후도막 불소 PCM 강판
(비교예)		 단색
2Coating-2Baking
후도막 불소 PCM 강판
(실시예 1)		 Metallic 색상
2Coating-2Baking
후도막 불소 PCM 강판
(실시예 2)
가공성 ○ ○ ○
연필경도 ○ ○ ○
경화도 ○ ○ ○
내충격성 ○ ○ ○
C.E.T ○ ○ ○
SST 평면부 ◎ ◎ ◎
X-Cut부 ○ ◎ ○
내후성 ◎ ◎ ◎
△보통, ○양호, ◎우수
위 [표 2]에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 2코팅-2베이킹 방식의 후도막 불소 PCM 강판의 물성은, 기존의 4코팅-4베이킹 방식의 후도막 불소 PCM 강판과 비교하여 동등 이상의 물성을 나타내었다.
특히 본 발명에 따른 2코팅-2베이킹 방식의 후도막 불소 단색 PCM 강판은, SST 시험시 X-Cut부 내식성에서 우수한 결과를 나타내었다.
종래의 후도막 불소 PCM 강판 제조방식은, 하도 도료로 불소 계열을 사용하기 때문에, 하도 도장시 5micron 이상의 도막을 형성하기가 매우 어렵다.
이에 따라 하도 코터, 하도 오븐, 상도 코터, 상도 오븐으로 구성된 일반적인 컬러코팅라인(CCL)에서 후도막 불소 PCM 강판을 제조하기 위해서는, 상기 컬러코팅라인(CCL)을 2번 통과시켜야만 한다.
즉 종래의 방법에 의하면, 4코팅-4베이킹 방식에 의해 후도막 불소 PCM 강판을 제조하여야 하므로, 작업시간이 길어져 생산성이 저하되고, 열 에너지가 많이 소요되어 제조원가가 상승하게 되며, 컬러코팅라인을 2회 통과시켜야 하기 때문에 이 과정에서 도장 불량이 발생할 가능성이 높아지게 된다.
그러나 본 발명은, 후도막 불소 PCM 강판을 제조함에 있어, 하도 도료로 특수 경화제를 포함하는 폴리에스테르 수지를 사용하고(즉 하도 도료에 불소 계열을 사용하지 않는다), 상도 도료로 불소 수지와 열가소성 아크릴 수지를 혼합하여 사용한다.
즉 본 발명은, 특수 설계된 폴리올(Polyol)과 이소시아네이트 트라이머의 도료 조성물을 하도 도장한 후, 불소 수지와 아크릴 수지를 혼합하여 상도를 도장하기 때문에, 2코팅-2베이킹 방식으로도 하도 도막과 상도 불소 도막 간에 강력한 접착성을 확보할 수 있다.
이에 따라 하도 도막의 두께를 증가시킬 수 있으므로, 컬러도장라인을 1회 통과시키는 2코팅-2베이킹 방식에 의해, 4코팅-4베이킹 방식에 의해 제조되는 종래의 PCM 도장강판과 대비할 때 동등 이상의 두께로 불소 도장을 할 수가 있다.
이로써 오븐의 사용 횟수를 줄여 열에너지 비용을 절감할 수 있고, 작업시간을 단축하여 생산성을 향상시킬 수 있으며, 컬러도장라인의 2회 통과에 따르는 불량률을 감소시킬 수가 있다.
또한 본 발명은 특수 아크릴 레진으로 코팅된 알루미늄 페이스트 PVDF(Polyvinylidene Difluoride)를 적용함으로써, 기존의 4코팅-4베이킹 방식에 의해 제조되는 후도막 불소 PCM 강판과 비교할 때 동등 이상의 물성을 유지할 수가 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것으로서 본 발명의 범위는 상기한 특정 실시예에 한정되지 아니한다. 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위를 벗어남이 없이 다양한 변경 및 수정이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
10: 소지강판
20: 전처리층
30: 하도 도막층
40: 상도 도막층
50: 배면층

Claims (6)

  1. 2코팅-2베이킹 방식에 의해 후도막 불소 PCM(Pre-Coated Metal) 강판을 제조하기 위한 도료 조성물에 있어서,
    상기 도료 조성물은, 20 ~ 30㎛의 하도 도막층을 형성하는 하도 도료와, 상도 도막층을 형성하는 상도 도료로 이루어지고,
    상기 하도 도료는,
    폴리에스테르 수지가 전체 하도 도료 조성물에 대하여 30 ~ 45중량%, 경화제가 5 ~ 15중량%, TiO2가 10 ~ 12 중량%, 방청안료가 10 ~ 12 중량%, 지방족 하이드로카본계, 케톤계, 에스테르계 용제를 혼합한 유기용제가 20 ~ 30 중량% 함유되는 것을 특징으로 하는 후도막 불소 PCM 강판 제조용 PCM 도료 조성물.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 폴리에스테르 수지는,
    유리전이온도(Tg)가 10℃ ~ 20℃, 중량평균분자량(Mn)이 4,000 ~ 4,500, OH값이 20 ~ 25인 것을 특징으로 하는 후도막 불소 PCM 강판 제조용 PCM 도료 조성물.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 경화제는,
    비휘발성(NV)이 75% 이상인 블록된 HDI(Hexamethylene Diisocyanate) 타입의 이소시아네이트 수지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 후도막 불소 PCM 강판 제조용 PCM 도료 조성물.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 상도 도료는,
    융점이 156 ~ 160℃, 열분해 온도가 382 ~ 393℃, 순도가 99.5% 이상의 불소 수지와, 유리전이온도(Tg)가 60℃, 중량평균분자량(Mn)이 20,000 ~ 25,000인 열가소성 아크릴 수지가 70:30의 비율로 혼합되어, 전체 상도 조성물에 대하여 40 ~ 50 중량% 함유되는 것을 특징으로 하는 후도막 불소 PCM 강판 제조용 PCM 도료 조성물.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 상도 도료에, 세라믹계 무기안료가 전체 상도 조성물에 대하여 15 ~ 35중량%, 4가 암모늄염계의 대전방지제가 0.3 ~ 0.5중량%, 지방족 하이드로카본계, 케톤계, 에스테르계 용제를 혼합한 유기용제가 20 ~ 35 중량% 함유되는 것을 특징으로 하는 후도막 불소 PCM 강판 제조용 PCM 도료 조성물.
  6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 기재된 PCM 도료 조성물을 사용하여 제조되는 것을 특징으로 하는 후도막 불소 PCM 도장강판.
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