KR101992541B1 - Manufacturing Method of Film Laminate Steel Sheet Using Ground Zn-Mg-Al Coating Sheet Having High Corrosion Resistance and Steel Sheet Using the Same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 Zn-Mg-Al계 고내식 도금강판을 연마가공한 소재를 이용한 필름 라미네이트 강판의 제조방법 및 이에 의해 제조된 강판에 관한 것으로서, Zn-Mg-Al 합금계 도금강판를 소재로 사용하여 절단부 또는 가공부의 내부식성을 향상시키는데 그 목적이 있다.
이를 위하여 본 발명은, (a) 소지강판(10)의 표면에 헤어라인층(20)을 형성하는 단계(S10)와; (b) 상기 헤어라인층(20)과 소지강판(10)의 하부에 전처리층(30)을 각각 형성하는 단계(S20)와; (c) 상부 전처리층(30)에 도료 조성물을 도포하여 상부 도막층(40)을 형성하는 단계(S30)와; (d) 하부 전처리층(30)에 도료 조성물을 도포하여 하부 도막층(60)을 형성하는 단계(S40)와; (e) 상기 상부 도막층(40)에 필름을 라미네이팅하는 단계(S50)를 포함하여 이루어지는 필름 라미네이트 강판의 제조방법에 있어서, 상기 소지강판(10)은, Zn-Mg-Al계 합금으로서, 전체 중량을 기준으로, Zn이 94 ~ 98 중량%, Mg가 1 ~ 4 중량%, Al이 0.1 ~ 4 중량% 및 잔부로서 불가피한 불순물을 함유하고, 상기 S10 단계에서, 소지강판(10)을 1,000 ~ 3,500rpm의 속도로 회전하는 샌드페이퍼가 포함된 롤을 통과시켜 표면에 헤어라인 또는 소정의 패턴을 형성하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a method for manufacturing a film laminated steel sheet using a material obtained by polishing a Zn-Mg-Al high corrosion resistant coated steel sheet and a steel sheet produced by the method, and a Zn- Or the corrosion resistance of the machining portion.
The method includes the steps of: (a) forming a hairline layer (20) on a surface of a base steel sheet (10); (b) forming (S20) a pretreatment layer (30) on the lower part of the hairline layer (20) and the base steel sheet (10); (c) applying a coating composition to the upper pretreatment layer 30 to form a top coat layer 40 (S30); (d) applying a coating composition to the lower pretreatment layer 30 to form a lower coating layer 60 (S40); (S50) laminating a film on the upper coating layer (40), wherein the base steel sheet (10) is a Zn-Mg-Al base alloy, The method for producing a steel sheet according to any one of the above items 1 to 3, wherein the steel sheet contains from 94 to 98% by weight of Zn, from 1 to 4% by weight of Mg, from 0.1 to 4% by weight of Al and unavoidable impurities as the remainder, And passes through a roll including sandpaper rotating at a speed of 3,500 rpm to form a hair line or a predetermined pattern on the surface.
Description
본 발명은 고내식 도금강판 소재를 이용한 필름 라미네이트 강판의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, Zn-Mg-Al계 고내식 도금강판을 연마가공하여 헤어라인(Hair Line) 또는 소정의 패턴(Pattern)을 형성한 후, 폴리에스테르수지를 함유한 유색 접착제를 도장하고, 이어서 필름을 라미네이팅하여 강판을 제조하는 방법 및 이에 의해 제조된 라미네이트 강판에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to a method of manufacturing a film laminate steel sheet using a high corrosion resistant coated steel sheet material, and more particularly, to a method of manufacturing a film laminate steel sheet using a high- And then laminating the film to produce a steel sheet, and a laminated steel sheet produced by the method.
강판에 필름을 부착한 필름 라미네이트(Laminate) 강판의 소재로는, 용융아연도금강판과 전기아연도금강판이 널리 사용되고 있다. Hot dip galvanized steel sheets and electrogalvanized steel sheets are widely used as materials for film laminate steel sheets to which a film is attached to steel sheets.
상기 용융아연도금강판 또는 전기아연도금강판을 사용하여 제조된 필름 라미네이트 강판은, 평상시에는 필름층과 도금층이 모재인 철을 보호하고 있어 내부식성에 별다른 문제가 없다.The film laminated steel sheet produced by using the hot-dip galvanized steel sheet or the electro-galvanized steel sheet protects the iron which is the base material of the film layer and the plating layer at normal times, so that there is no problem in corrosion resistance.
그러나 강판의 가공 또는 파손에 의해 필름 라미네이트 강판의 절단면이 외부에 노출될 경우에는, 모재인 철도 그대로 외부에 노출된다. However, when the cut surface of the film laminated steel sheet is exposed to the outside due to processing or breakage of the steel sheet, the railway which is the base material is exposed to the outside as it is.
이에 따라 아연의 희생방식 기능만으로는 내부식성을 보장할 수 없다는 문제가 있다. As a result, there is a problem that corrosion resistance can not be guaranteed only by the function of sacrificing the zinc.
또한 종래의 필름 라미네이트 강판은, 표면의 헤어라인(Hair Line) 질감과 메탈(Metal) 질감을 필름에서 구현하고 있다. In addition, the conventional film laminated steel sheet implements a hair line (Hair Line) texture and a metal (Metal) texture on the surface of the film.
이와 같이 필름에서 헤어라인 질감과 메탈 질감을 표현하게 되면, 필름의 두께가 두꺼워지고 제조비용이 아주 높아지게 된다는 문제점이 있다. As described above, when the hair line texture and the metal texture are expressed in the film, the thickness of the film becomes thick and the manufacturing cost becomes very high.
한편 본 발명과 관련된 선행기술을 검색해 본 결과 다수의 특허문헌이 검색되었으며, 그 중 일부를 소개하면 다음과 같다.As a result of searching the prior art related to the present invention, a large number of patent documents have been searched, and some of them will be described as follows.
특허문헌 1은, 소지강판, 전처리층, 하도 도막층, 열가소성 폴리올레핀계 도료 조성물로 이루어진 상도도막층, 및 열가소성 폴리올레핀 필름을 순차적으로 포함하는, 고내식성 라미네이트 칼라강판 및 그 제조방법에 대해 기재하고 있다.Patent Document 1 discloses a highly corrosion-resistant laminate colored steel sheet and a method of manufacturing the same, which comprises sequentially a base steel sheet, a pretreatment layer, a bottom coat layer, a top coat layer made of a thermoplastic polyolefin coating composition, and a thermoplastic polyolefin film .
특허문헌 2는, 종래 2차원 평면 이미지를 가지는 PET 필름 등이 적층된 강판에 3차원 입체 이미지를 구현할 수 있는 엠보스 패턴을 형성하여 외관 성능이 향상된 엠보스 라미네이트 강판 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 금속판체 및 도금강판 중에서 선택되는 소재층; 전처리층; 접착제층; 및 라미네이트층을 순차적으로 포함하고, 상기 라미네이트층은 상기 접착제층 상에 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트) 필름을 부착 또는 증착하여 형성되어 있고, 상기 소재층 표면 또는 상기 라미네이트층 표면에 3차원 입체무늬를 포함하는 엠보스가 형성되어 있는, 엠보스 라미네이트 강판에 대해 기재하고 있다.Patent Document 2 relates to an embossed laminated steel sheet having an improved appearance performance by forming an emboss pattern capable of realizing a three-dimensional stereoscopic image on a steel sheet laminated with a PET film or the like having a conventional two-dimensional plane image, A material layer selected from a metal plate body and a plated steel plate; Pretreatment layer; An adhesive layer; And a laminate layer, wherein the laminate layer is formed by adhering or vapor-depositing a PET (polyethylene terephthalate) film on the adhesive layer, and the surface of the material layer or the surface of the laminate layer includes a three- The embossed laminated steel sheet in which the embossment is formed.
특허문헌 3은, 헤어라인 필름 적층 금속판 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 본 발명의 금속판재는 금속 재질의 얇은 판 형상을 가지는 소지 강판(11)과 전처리층(12)으로 구성된 소지 강판 부재(10); 바탕색 도료층(21); 접착제층(22); 및 접착제층(31)과 필름 소지(32) 및 헤어라인 처리층(33)으로 구성된 헤어라인 처리된 필름층(30)이 순차적으로 적층된 헤어라인 처리된 필름을 적층한 구성이고, 그 제조방법은 연속도장 공정을 적용하여 금속판재에 전처리 공정을 실시하는 단계, 바탕색 도장장치를 이용하여 소지 강판 부재와 층간 부착력 혹은 요구 물성을 만족시키도록 바탕색을 처리하는 바탕색 도료 처리단계, 도료를 가열 경화시키는 가열 경화 단계, 접착제 도장장치를 이용하여 접착제를 도장하는 단계, 접착제를 건조장치로 건조시키는 단계, 및 적층장치를 이용하여 표면에 헤어라인 처리된 필름을 적층하는 단계를 포함하고 있다. Patent Document 3 relates to a hairline film laminated metal sheet and a method of manufacturing the same. The metal plate material of the present invention comprises a base
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 필름 라미네이트 강판의 제조시, Zn-Mg-Al 합금계 도금강판를 소재로 사용하여 절단면의 내부식성을 향상시키는데 그 목적이 있다.DISCLOSURE Technical Problem The present invention has been proposed in order to solve the problems of the prior art as described above, and it is an object of the present invention to improve the corrosion resistance of a cut surface by using a Zn-Mg-Al alloy-based plated steel sheet as a material in the production of a film laminated steel sheet.
본 발명의 다른 목적은, 강판 소재를 연마가공하여 헤어라인 또는 소정의 패턴을 형성하고, 메탈 질감에 색상을 부여하면서도 강판이 투명성을 유지하도록 하는 데 있다. It is another object of the present invention to form a hair line or a predetermined pattern by polishing a steel sheet material so that the steel sheet maintains transparency while imparting color to the metal texture.
본 발명의 또 다른 목적은, 필름 라미네이팅 후에도 헤어라인, 패턴 및 메탈 질감이 외부로 잘 드러나도록 하는 데 있다. A further object of the present invention is to make hair lines, patterns and metal textures well visible even after film laminating.
본 발명의 또 다른 목적은, 스테인리스스틸 질감을 갖도록 연마가공된 Zn-Mg-Al계 강판이, 유색 접착제의 도장 및 필름 라미네이팅 후에도, 고가공, 고경도의 기계적 물성을 유지할 수 있도록 하는 데 있다.It is still another object of the present invention to provide a Zn-Mg-Al steel sheet which has been polished to have a stainless steel texture so as to maintain high mechanical strength and mechanical properties even after coating of a colored adhesive and film laminating.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, (a) 소지강판의 표면에 헤어라인층을 형성하는 단계(S10)와; (b) 상기 헤어라인층과 소지강판의 하부에 전처리층을 각각 형성하는 단계(S20)와; (c) 상부 전처리층(30)에 도료 조성물을 도포하여 상부 도막층을 형성하는 단계(S30)와; (d) 하부 전처리층에 도료 조성물을 도포하여 하부 도막층을 형성하는 단계(S40)와; (e) 상기 상부 도막층에 필름을 라미네이팅하는 단계를 포함하여 이루어지는 필름 라미네이트 강판의 제조방법에 있어서, 상기 소지강판은, Zn-Mg-Al계 합금으로서, 전체 중량을 기준으로, Zn이 94 ~ 98 중량%, Mg가 1 ~ 4 중량%, Al이 0.1 ~ 4 중량% 및 잔부로서 불가피한 불순물을 함유하고, 상기 S10 단계에서, 소지강판을 1,000 ~ 3,500rpm의 속도로 회전하는 샌드페이퍼가 포함된 롤을 통과시켜, 소지강판의 표면에 헤어라인 또는 소정의 패턴을 형성하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a steel sheet, comprising the steps of: (a) forming a hairline layer on a surface of a steel sheet; (b) forming (S20) a pretreatment layer on the lower part of the hairline layer and the base steel sheet, respectively; (c) applying a coating composition to the
또한 상기 S20 단계에서 형성되는 전처리층은, 전체 중량을 기준으로, 암모늄 지르코닐카보네이트가 1 ~ 5 중량%, 바나듐이 1 ~ 5 중량%, 실리콘디옥사이드가 1 ~ 10 중량%, 물이 80 ~ 95 중량%, 잔부로서 기타 첨가제가 함유되는 것을 특징으로 한다.Also, the pretreatment layer formed in step S20 may include 1 to 5 wt% of ammonium zirconyl carbonate, 1 to 5 wt% of vanadium, 1 to 10 wt% of silicon dioxide, 80 to 95 wt% of water, By weight, and other additives as the remainder.
또한 상기 상부 도막층은, 전체 중량을 기준으로, 폴리에스테르 수지가 40 ~ 70 중량%, 피그먼트(Pigment)가 1 ~ 35 중량%, 가교제가 5 ~ 25 중량%, 블록된 촉매(Blocked Catalyst)가 0.1 ~ 5 중량%, 표면조절제가 0.1 ~ 5 중량% 함유되는 것을 특징으로 한다.The upper coating layer may contain 40 to 70% by weight of a polyester resin, 1 to 35% by weight of a pigment, 5 to 25% by weight of a crosslinking agent, a blocked catalyst, Of 0.1 to 5% by weight, and a surface conditioner of 0.1 to 5% by weight.
또한 상기 상부 도막층을 형성하는 폴리에스테르 수지는, 중량평균분자량이 10,000 ∼ 30,000이고, 유리전이온도(Tg)가 10 ∼ 50℃이며, OH Value가 10 ~ 50인 것을 특징으로 한다.The polyester resin forming the upper coat layer has a weight average molecular weight of 10,000 to 30,000, a glass transition temperature (Tg) of 10 to 50 ° C and an OH Value of 10 to 50.
또한 상기 상부 도막층을 형성하는 폴리에스테르 수지는, 도막 두께가 4 ~ 10㎛이고, PMT 220 ~ 240℃에서 건조되는 것을 특징으로 한다.The polyester resin forming the upper coating film layer is characterized in that the coating film thickness is 4 to 10 탆 and the PMT is dried at 220 to 240 캜.
또한 상기 하부 도막층을 형성하는 폴리에스테르계 도료 조성물은, 전체 중량을 기준으로, 폴리에스테르 수지가 20 ~ 40 중량%, 티타늄 디옥사이드가 5 ~ 20 중량%, 비스페놀 A형 에폭시 수지가 2 ~ 15 중량%, 유기용제가 50 ~ 60 중량% 함유되는 것을 특징으로 한다.The polyester coating composition for forming the lower coat layer preferably comprises 20 to 40% by weight of a polyester resin, 5 to 20% by weight of a titanium dioxide, 2 to 15% by weight of a bisphenol A type epoxy resin % And an organic solvent in an amount of 50 to 60% by weight.
또한 상기 하부 도막층을 형성하는 에폭시계 도료 조성물은, 전체 중량을 기준으로, 비스페놀 A형 에폭시 수지가 20 ~ 30 중량%, 분자량이 1,000 이하의 폴리에스테르 소중합체가 10 ~ 20 중량%, 유기용제가 50 ~ 60 중량% 함유되는 것을 특징으로 한다.The epoxy coating composition for forming the lower coat layer preferably comprises 20 to 30% by weight of a bisphenol A type epoxy resin, 10 to 20% by weight of a polyester oligomer having a molecular weight of 1,000 or less, Is contained in an amount of 50 to 60% by weight.
또한 상,하부 압착롤에 의해 필름을 라미네이팅하는 상기 S50 단계에서, 압착롤의 외면과 소지강판의 표면을 20 ~ 200℃로 가열한 후 라미네이팅하는 것을 특징으로 한다.In the step S50 of laminating the film by the upper and lower pressing rolls, the outer surface of the pressing roll and the surface of the base steel sheet are heated to 20 to 200 캜 and then laminated.
또한 상기 필름은 2장의 필름으로 이루어지고, 하부 필름은 폴리염화비닐 필름, 상부 필름은 폴리에틸렌 필름인 것을 특징으로 한다.The film is composed of two films, and the lower film is a polyvinyl chloride film and the upper film is a polyethylene film.
본 발명에 의하면, Zn-Mg-Al계 고내식 도금강판을 연마가공한 소재를 사용하여 필름 라미네이트 강판을 제조함으로써, 절단 단면부의 내부식성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, the film-laminated steel sheet is produced by using a material obtained by grinding a Zn-Mg-Al high corrosion-resistant plated steel sheet to improve the corrosion resistance of the cross-section.
또한 연마가공에 의해 형성된 헤어라인 또는 소정의 패턴 및 메탈 질감에 색상을 부여하면서도, 강판이 투명성을 유지하도록 하는 효과가 있다.In addition, there is an effect that the steel sheet maintains transparency, while imparting hue to a hairline or a predetermined pattern and a metal texture formed by polishing.
이에 따라 강판에 필름을 라미네이팅 후에도, 헤어라인, 패턴 및 메탈 질감이 외부로 잘 드러나도록 할 수 있다.Accordingly, even after laminating the film to the steel sheet, the hair line, the pattern and the metal texture can be exposed to the outside.
또한 스테인리스스틸 질감을 갖도록 연마가공된 Zn-Mg-Al계 강판이, 유색 접착제의 도장 및 필름 라미네이팅 후에도, 고가공, 고경도의 기계적 물성을 유지할 수 있도록 하는 효과가 있다.Further, the Zn-Mg-Al steel sheet polished to have a stainless steel texture has the effect of maintaining high mechanical strength and high mechanical strength after coating of colored adhesive and film laminating.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따라 필름 라미네이트 강판을 제조하는 단계를 나타낸 흐름도.
도 2는 본 발명에 따른 필름 라미네이트 강판의 개략적인 단면도.
도 3은 본 발명에 따라 제조된 필름 라미네이트 강판의 실물 사진.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a flow chart showing the steps of producing a film laminated steel sheet according to an embodiment of the present invention; Fig.
2 is a schematic cross-sectional view of a film laminated steel sheet according to the present invention.
3 is a photograph of a real film of a film laminated steel sheet produced according to the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 Zn-Mg-Al계 고내식 도금강판을 연마가공한 소재를 이용한 필름 라미네이트 강판의 바람직한 실시예를 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the film laminated steel sheet using the material obtained by polishing the Zn-Mg-Al high corrosion resistant coated steel sheet of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 따른 필름 라미네이트 강판의 제조방법은, 도 1에 도시된 바와 같이, (a) 소지강판(10)의 표면에 헤어라인층(20)을 형성하는 단계(S10)와; (b) 상기 헤어라인층(20)과 소지강판(10)의 하부에 전처리층(30)을 각각 형성하는 단계(S20)와; (c) 상부 전처리층(30)에 도료 조성물을 도포하여 상부 도막층(40)을 형성하는 단계(S30)와; (d) 하부 전처리층(30)에 도료 조성물을 도포하여 하부 도막층(60)을 형성하는 단계(S40)와; (e) 상기 상부 도막층(40)에 필름을 라미네이팅하는 단계(S50)를 포함하여 이루어지는 필름 라미네이트 강판의 제조방법에 있어서, 상기 소지강판(10)은, Zn-Mg-Al계 합금으로서, 전체 중량을 기준으로, Zn이 94 ~ 98 중량%, Mg가 1 ~ 4 중량%, Al이 0.1 ~ 4 중량% 및 잔부로서 불가피한 불순물을 함유한다.As shown in FIG. 1, a method of manufacturing a film laminated steel sheet according to the present invention includes the steps of: (a) forming a
여기서 상기 마그네슘(Mg)은, 매우 안정된 상태의 치밀한 부식생성물인 시몬클라이트(Simonkolleite)의 형성을 촉진시킨다.Wherein the magnesium (Mg) promotes the formation of a dense corrosion product, Simonkolleite, in a very stable state.
상기 시몬클라이트는, 소지강판(10)의 표면에 일종의 필름층을 형성하여, 특히 절단 단면부분이 부식되는 것을 방지한다.The Simonclear forms a kind of film layer on the surface of the
그러나 상기 마그네슘의 함량이 4 중량%를 초과하게 되면 소지강판(10)의 가공성이 저하되기 때문에, 상기 마그네슘의 함량은 1 ~ 4 중량% 함유되도록 하는 것이 바람직하다. However, when the magnesium content exceeds 4% by weight, the workability of the
또한 본 발명은, 소지강판(10)을 1,000 ~ 3,500rpm의 속도로 회전하는 샌드페이퍼가 포함된 롤을 통과시켜, 소지강판(10)의 표면에 헤어라인층(30) 또는 소정의 패턴층을 형성한다.The present invention also relates to a method for manufacturing a steel sheet, comprising the steps of passing a roll including sandpaper rotating the steel sheet at a speed of 1,000 to 3,500 rpm to form a hair line layer or a predetermined pattern layer on the surface of the steel sheet do.
상기한 방식에 의해, 소지강판(10)의 표면을 균일하게 연마하여 헤어라인 또는 소정의 패턴을 형성할 수 있다. By the above-described method, the surface of the
상기 헤어라인층(30)과 소지강판(10)의 하부에는 전처리층(30)이 각각 형성된다.A
상기 전처리층(30)은, 전체 중량을 기준으로, 암모늄 지르코닐 카보네이트가 1 ~ 5 중량%, 바나듐이 1 ~ 5 중량%, 실리콘 디옥사이드가 1 ~ 10 중량%, 물이 80 ~ 95 중량%, 잔부로서 기타 첨가제가 함유된다. The
상기 헤어라인층(30)에는, 필름을 부착할 상부 도막층(40)이 형성된다. In the
상기 상부 도막층(40)을 형성하는 도료 조성물은, 선영성과 가공성이 우수해야 하고, 금속 및 필름에 대한 접착력이 강해야 한다.The coating composition for forming the
특히 스테인리스와 같은 질감으로 연마한 헤어라인(Hair Line)이, 외부로 잘 드러나도록 해야 한다.Especially, the hair line which is polished in the same texture as stainless steel should be exposed to the outside.
이러한 요구조건을 충족하기 위해, 상부 도막층(40)은 폴리에스테르수지를 주 수지로 사용하고, 피그먼트(Pigment)와 가교제를 첨가한다. 또한 경화 속도를 조절하기 위하여 블록된 촉매(Blocked Catalyst)와 표면조절제를 첨가한다.In order to satisfy such a requirement, the
즉, 상부 도막층(40)이, 전체 중량을 기준으로, 폴리에스테르 수지가 40 ~ 70 중량%, 피그먼트(Pigment)가 1 ~ 35 중량%, 가교제가 5 ~ 25 중량%, 블록된 촉매(Blocked Catalyst)가 0.1 ~ 5 중량%, 표면조절제가 0.1 ~ 5 중량% 함유되도록 한다. That is, the
상기 상부 도막층(40)을 형성하는 폴리에스테르 수지의 주요 인자는, 중량평균분자량과 유리전이온도(Tg)와 OH Value이다. The main factors of the polyester resin forming the
본 발명에서는 중량평균분자량이 10,000 ∼ 30,000이고, 유리전이온도가 10 ∼ 50℃이며, OH Value가 10 ~ 50인 폴리에스테르 수지를 사용한다.In the present invention, a polyester resin having a weight average molecular weight of 10,000 to 30,000, a glass transition temperature of 10 to 50 ° C and an OH Value of 10 to 50 is used.
상기 폴리에스테르 수지의 중량평균분자량이 10,000미만이면 접착력이 저하되고, 30,000을 초과하면 도막의 경화 및 도료의 고형분을 높이기가 어렵게 된다.When the weight average molecular weight of the polyester resin is less than 10,000, the adhesive strength is lowered. When the weight average molecular weight is more than 30,000, it is difficult to cure the coating film and increase the solid content of the coating material.
또한 폴리에스테르 수지의 유리전이온도가(Tg)가 10℃ 미만이면 금속 및 피접착제와의 부착력이 저하되고, 50℃를 초과하면 도막의 경도가 높아져 가공성이 나빠지게 된다.Further, when the glass transition temperature (Tg) of the polyester resin is less than 10 ° C, the adhesion force with the metal and the adhesive agent decreases. When the glass transition temperature exceeds 50 ° C, the hardness of the coating film increases and the workability deteriorates.
또한 폴리에스테르 수지의 OH Value가 10 미만이면 가교도가 저하되고, 50이상이 되면 피접착제와 부착력이 저하된다.When the OH value of the polyester resin is less than 10, the degree of crosslinking decreases. When the OH value of the polyester resin is 50 or more, the adhesion with the adhesive agent decreases.
상기 피그먼트,는 전체 도료 조성물에 대해 1 ~ 35 중량% 첨가하는 것이 바람직하며, 유기 및 무기 피그먼트를 단독으로 또는 혼용하여 사용할 수 있다.The pigment is preferably added in an amount of 1 to 35% by weight based on the total coating composition, and organic or inorganic pigments may be used singly or in combination.
상기 가교제로는, 메톡시멜라민과 부톡시멜라민을 단독 또는 혼용하여 사용하고, 전체 도료 조성물에 대해 5 ∼ 15 중량% 첨가하는 것이 바람직하다. As the crosslinking agent, it is preferable to use methoxy melamine and butoxy melamine alone or in combination, and to add 5 to 15% by weight to the entire coating composition.
상기 블록된 촉매(Blocked Catalyst)는, p-TSA, DNNDSA, DNNSA, DDBSA, Mixed Acid Catalyst를 단독 또는 혼용하여 사용하고, 전체 도료 조성물에 대하여 0.1 ∼ 5 중량% 첨가하는 것이 바람직하다.The blocked catalyst may be used alone or in combination with p-TSA, DNNDSA, DNNSA, DDBSA, or mixed acid catalyst, and it is preferable that 0.1 to 5 wt% of the blocked catalyst is added to the entire coating composition.
상기 표면조절제는, 전체 도료 조성물에 대하여 0.1∼5 중량% 첨가하는 것이 바람직하며, 피접착제와의 부착력이 저하되는 실리콘계 보다는 비실리콘계를 사용하는 것이 좋다. The surface modifier is preferably added in an amount of 0.1 to 5% by weight based on the total coating composition, and it is preferable to use a non-silicone system rather than a silicone system in which adhesion with the adhesive agent is lowered.
또한 상기 상부 도막층(40)을 형성하는 도료 조성물의 도막 두께는 4 ~ 10㎛이고, PMT(Peak Metal Temperature) 220 ~ 240℃에서 건조하는 것이 바람직하다.The thickness of the coating composition forming the
하부 도막층(60)은, 소지강판(10)의 배면에 형성된 전처리층(30)에 형성되며, 강판이 설치될 용도에 따라 폴리에스테르계 도료 조성물 또는 에폭시 도료 조성물을 도포한다.The
강판을 내장재로 사용하는 경우에는 상기 하부 도막층(60)을 폴리에스테르계 도료 조성물로 형성하는 것이 바람직하고, 강판을 충진재와 부착하여 사용하는 경우에는 상기 하부 도막층(60)을 에폭시 도료 조성물로 형성하는 것이 바람직하다. When a steel sheet is used as an interior material, it is preferable to form the
상기 하부 도막층(60)을 폴리에스테르계 도료 조성물로 형성할 경우에는, 총 중량비를 기준으로, 폴리에스테르 수지가 20 ~ 40 중량%, 티타늄 디옥사이드가 5 ~ 20 중량%, 비스페놀 A형 에폭시 수지가 2 ~ 15 중량%, 유기용제가 50 ~ 60 중량% 함유되도록 하는 것이 바람직하다.When the
한편 상기 하부 도막층(60)을 에폭시 도료 조성물로 형성할 경우에는, 총 중량비를 기준으로, 비스페놀 A형 에폭시 수지가 20 ~ 30 중량%, 분자량이 1,000 이하의 폴리에스테르 소중합체가 10 ~ 20 중량%, 유기용제가 50 ~ 60 중량% 함유되도록 하는 것이 바람직하다.On the other hand, when the
상부 도막층(40)에 형성되는 필름층(50)은, PET(Polyethylene Terephthalate) 필름만을 라미네이팅할 수도 있고, PET 필름과 PP 필름을 합지하여 상부 도막층(40)에 라미네이팅할 수도 있다.The
이 경우 PET(Polyethylene Terephthalate) 필름의 두께는 20 ~ 70㎛이고, PP(Polypropylene) 필름의 두께는 10 ~ 100㎛인 것이 바람직하다. In this case, the thickness of the polyethylene terephthalate (PET) film is preferably 20 to 70 μm, and the thickness of the polypropylene (PP) film is preferably 10 to 100 μm.
또한 본 발명은 두 쌍의 상,하부 압착롤에 의해 필름을 라미네이팅한다.The present invention also laminates the film by two pairs of upper and lower squeeze rolls.
이에 따라 필름을 다림질하는 효과가 있어 평탄도가 높아지게 되고, 오렌지필(Orange Peel)이 사라지게 된다. 또한 광택도가 증가되어 사물이 더욱 또렷하게 반사되므로 강판의 선영성이 향상된다.As a result, the film is ironed and the flatness is increased, and the orange peel disappears. Also, since the gloss is increased and the objects are more clearly reflected, the linearity of the steel sheet is improved.
이에 따라 필름을 라미네이팅 하면서도, 소지강판(10)에 형성된 헤어라인 또는 소정의 패턴이 외부로 선명하게 드러나도록 할 수 있다. As a result, the hair line or the predetermined pattern formed on the
또한 필름 라미네이팅 작업시, 압착 롤의 외면을 20 ~ 200℃로 가열하는 것이 바람직하다. It is also preferable to heat the outer surface of the press roll to 20 to 200 占 폚 during the film laminating operation.
압착 롤의 가열온도가 20℃ 미만이면 필름이 충분히 부착되지 않을 우려가 있고, 200℃를 초과하면 필름의 변형을 초래할 우려가 있다.If the heating temperature of the press roll is less than 20 DEG C, there is a fear that the film is not adhered sufficiently, and if it exceeds 200 DEG C, the film may be deformed.
또한 소지강판(10)을 20 ~ 200℃로 예열한 후 필름을 부착할 수도 있다.Also, it is also possible to preheat the
상기 필름은, 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 폴리염화비닐, 폴리프로필렌, 열경화성 폴리올레핀, 열가소성 폴리올레핀 및 폴리스티렌으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 성분을 포함하는 수지 필름인 것이 바람직하다.The film is preferably a resin film containing at least one component selected from the group consisting of polyester, polyethylene, polyvinyl chloride, polypropylene, thermosetting polyolefin, thermoplastic polyolefin and polystyrene.
또한 상기 필름은 1장으로 이루어질 수도 있고, 2장 이상의 필름이 적층된 다층필름일 수도 있다.The film may be a single film or may be a multilayer film in which two or more films are laminated.
상기 필름이 2장으로 이루어진 경우, 하부 필름은 상부 필름보다 용융점이 낮은 것이 바람직하다. 예를 들어 상부 필름으로 폴리에틸렌 필름을 사용하는 경우, 하부 필름으로는 상기 폴리에틸렌 필름에 비해 녹는점이 낮은 폴리염화비닐 필름을 사용하는 것이 바람직하다. When the film is composed of two sheets, the lower film preferably has a lower melting point than the upper film. For example, when a polyethylene film is used as the upper film, it is preferable to use a polyvinyl chloride film having a lower melting point than the polyethylene film as the lower film.
이하 본 발명에 따른 필름 라미네이트 강판의 실험예에 대하여 설명한다.Hereinafter, an experimental example of the film laminated steel sheet according to the present invention will be described.
먼저 Zn-Mg-Al계 고내식 소지강판(10)의 상부에 헤어라인층(20)을 형성하고, 헤어라인층(20) 및 소지강판(10)의 하부에 전처리층(30)을 형성한 후, 상부 전처리층에 도료 조성물을 도포하여 상부 도막층(40)을 형성하고, 그 위에 필름을 라미네이팅하여 필름층(50)을 형성하여, 본 발명예의 시험편을 제조하였다.First, a
또한 본 발명예와의 비교를 위해, GI(Galvanized Steel) 소지강판의 상부에 전처리층을 형성하고, 상부 도막층을 형성한 후 그 위에 필름을 라미네이팅한 비교 시험편을 제조하였다.For comparison with the present invention, a comparative test piece was prepared by forming a pretreatment layer on top of a GI (Galvanized Steel) base steel sheet, forming a top coat layer, and laminating the film thereon.
그리고 본 발명예 및 비교예의 시험편에 대해 아래의 물성 시험을 실시하였다.The test pieces of the present invention and comparative examples were subjected to the following physical property tests.
<광택도><Glossiness>
광택 측정기를 사용하여 60°광택도를 측정하였다.The gloss was measured using a gloss meter at 60 °.
<연필경도><Pencil hardness>
연필경도 시험기에 시험편을 고정시키고, 미쯔비시 연필의 심이 3㎜정도 노출되도록 끝부분을 평활하게 깎았다. 이 연필을 경도시험기에 결속하고, 1㎏의 하중을 가하여 길이가 20㎜이상 되도록 선을 5회 반복하여 긋고, 시험부위를 지우개로 지운 후 육안으로 그 흔적을 관찰하였다. The test piece was fixed to the pencil hardness tester and the end portion was smoothly cut so that the core of the Mitsubishi pencil was exposed to about 3 mm. The pencil was bound to a hardness tester, and a line was repeatedly drawn five times so as to have a length of 20 mm or more by applying a load of 1 kg. The test area was erased with an eraser and observed with the naked eye.
<C.C.T><C.C.T>
시험 시편의 도막면에 크로스 컷(Cross Cut)을 사용하여 1mm 간격으로 100개의 바둑판 무늬를 만들고, 도막을 닦은 후 25mm 셀로판테이프를 밀착시켜 붙인 후, 신속하게 반대방향(180°)으로 떼어내어 도막이 테이프에 붙어서 떨어졌는가를 관찰하였다. 100 cross checkerboards were made at intervals of 1 mm on the coated side of the test specimen using a cross cut. After wiping the coated film, a 25 mm cellophane tape was closely adhered to the test piece, and then quickly peeled off in the opposite direction (180 °) It was observed whether or not it was attached to the tape.
<C.E.T><C.E.T>
시험 시편의 도막면에 크로스 컷(Cross Cut)을 사용하여 1mm 간격으로 100개의 바둑판 무늬를 만들고, 에릭슨(Erichsen) 시험기로 8mm의 길이까지 작동시켰다.100 checkerboard patterns were made at 1 mm intervals using a cross cut on the surface of the test specimen and operated to a length of 8 mm with an Erichsen tester.
시험부의 도막에 셀로판 테이프를 밀착시켜 붙인 후, 신속하게 반대방향(180°)으로 떼어내어 도막이 테이프에 붙어서 떨어졌는가를 관찰하였다.A cellophane tape was adhered to the coating film of the test part and then quickly peeled off in the opposite direction (180 °) to observe whether or not the coating adhered to the tape.
<CET 후 비등수><Boiling water after CET>
내열탕 항온수조 온도를 80℃로 유지시키고, 항온수조에 시험편을 넣고 30분 경과 후 시험편을 꺼내어 씻은 후, 시험부의 도막에 셀로판테이프를 밀착시켜 붙여 신속하게 반대방향(180°)으로 떼어내어, 도막이 테이프에 붙어서 떨어졌는가를 관찰하였다.After the test piece was taken out and washed, the cellophane tape was closely adhered to the coating film of the test part and quickly peeled off in the opposite direction (180 °) It was observed whether the coating adhered to the tape and fell off.
<내충격성><Impact resistance>
충격봉 지름 1/2inch(12.7mm), 낙하하중 500g의 조건에 따라 충격추를 낙하시킨 후, 변형부위의 균열 유무를 확인하였다. The impact weight was dropped according to the conditions of the impact rod diameter 1/2 inch (12.7 mm) and dropping load 500 g, and the presence of cracks in the deformation area was confirmed.
또한 셀로판 접착테이프를 변형 부위에 부착한 후 신속하게 떼어내어 도막의 박리 유무를 관찰하였다.In addition, the cellophane adhesive tape was attached to the deformation site and then quickly peeled off to observe the peeling of the coating film.
<절단부 단면 내식성><Cross-sectional corrosion resistance of cutting section>
NaCl 5%로 8hrs 분무, 16hrs 휴지를 1Cycle로 하여 총 10Cycle의 SST(Salt Spray Test)를 실시한 후 평면부, X-Cut부, 단면부를 평가하였다.The SST (Salt Spray Test) was performed for 10 cycles of total 8 cycles of spraying NaCl 5% and one cycle of 16 hrs of rest.
아래의 [표 1]은, 비교예와 발명예의 실험결과를 정리한 것이다.[Table 1] below summarizes the experimental results of Comparative Examples and Inventive Examples.
라미네이트 강판
(비교예)General zinc plating material
Laminated steel sheet
(Comparative Example)
헤어라인 라미네이트 강판
(발명예)Zn-Mg-Al type high corrosion resistant material
Hairline laminate steel sheet
(Honorable Mention)
위 [표 1]에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 Zn-Mg-Al계 고내식 도금강판을 연마가공한 소재를 이용한 필름 라미네이트 강판의 물성은, 기존의 일반 아연도금 소재에 필름을 라미네이팅한 강판과 비교하여 동등 이상의 물성을 나타내었다.As can be seen from the above Table 1, the physical properties of the film laminated steel sheet using the material obtained by polishing the Zn-Mg-Al high corrosion resistant coated steel sheet according to the present invention are as follows: the steel laminated film of the conventional general zinc- And exhibited equivalent or better physical properties.
특히 Zn-Mg-Al계 고내식 도금강판을 연마가공한 소재를 사용할 경우, 절단부의 단면 내식성에서 우수한 결과를 나타내었다. Particularly, when a material obtained by polishing a Zn-Mg-Al high corrosion resistant coated steel sheet was used, excellent results were obtained in the cross-sectional corrosion resistance of the cut portion.
또한 본 발명에 따른 Zn-Mg-Al계 고내식 도금강판을 연마가공한 소재를 이용한 필름 라미네이트 강판은, 소지강판에 형성된 헤어라인이 외부로 선명하게 드러나는 것을 확인할 수 있었다. Further, it was confirmed that the film laminate steel sheet using the material obtained by polishing the Zn-Mg-Al high corrosion resistant coated steel sheet according to the present invention clearly showed the hair line formed on the base steel sheet to the outside.
종래의 필름 라미네이트 강판은, 헤어라인 및 메탈 질감을 필름에 구현하고 있어, 필름의 두께가 두꺼워지고 제조비용이 아주 높아지게 된다. The conventional film laminated steel sheet implements the hair line and the metal texture on the film, so that the thickness of the film becomes thick and the manufacturing cost becomes extremely high.
또한 필름 라미네이트 강판의 가공시, 절단 단면부의 내부식성이 저하된다는 문제점이 있다.In addition, when the film laminate steel sheet is processed, there is a problem that the corrosion resistance of the cut end face portion is lowered.
그러나 본 발명에 의하면, Zn-Mg-Al계 고내식 도금강판을 사용함으로써, 절단 단면부의 내부식성을 향상시킬 수가 있다.However, according to the present invention, corrosion resistance of the cut end face can be improved by using a Zn-Mg-Al high corrosion resistant plated steel sheet.
또한 소지강판에 형성된 헤어라인 또는 패턴의 메탈 질감에 색상을 부여하면서도, 강판의 투명성을 유지하도록 할 수가 있다.In addition, it is possible to maintain the transparency of the steel sheet while imparting hue to the metal texture of the hairline or pattern formed on the base steel sheet.
이에 따라 도 3의 사진에서 확인할 수 있듯이, 강판에 필름을 부착하면서도 소지강판에 형성된 헤어라인 또는 패턴이 외부로 선명하게 드러나도록 하여 미감을 향상시킬 수가 있다.Accordingly, as shown in the photograph of FIG. 3, the hair line or pattern formed on the base steel sheet can be clearly displayed to the outside, while the film is attached to the steel sheet, so that the aesthetics can be improved.
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. While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the scope of the present invention.
10: 소지강판
20: 헤어라인층
30: 전처리층
40: 상부 도막층
50: 필름층
60: 하부 도막층10: Substrate steel
20: hairline layer
30: Pre-treatment layer
40: upper coating layer
50: film layer
60: Lower coating layer
Claims (11)
(b) 상기 헤어라인층(20)과 소지강판(10)의 하부에 전처리층(30)을 각각 형성하는 단계(S20)와;
(c) 상부 전처리층(30)에 도료 조성물을 도포하여 상부 도막층(40)을 형성하는 단계(S30)와;
(d) 하부 전처리층(30)에 도료 조성물을 도포하여 하부 도막층(60)을 형성하는 단계(S40)와;
(e) 상기 상부 도막층(40)에 필름을 라미네이팅하는 단계(S50)를 포함하여 이루어지는 필름 라미네이트 강판의 제조방법에 있어서,
상기 소지강판(10)은, Zn-Mg-Al계 합금으로서, 전체 중량을 기준으로, Zn이 94 ~ 98 중량%, Mg가 1 ~ 4 중량%, Al이 0.1 ~ 4 중량% 및 잔부로서 불가피한 불순물을 함유하고,
상기 S10 단계에서, 소지강판(10)을 1,000 ~ 3,500rpm의 속도로 회전하는 샌드페이퍼가 포함된 롤을 통과시켜, 소지강판(10)의 표면에 헤어라인 또는 소정의 패턴을 형성하고,
상,하부 압착롤에 의해 필름을 라미네이팅하는 상기 S50 단계에서, 압착롤의 외면과 소지강판(10)의 표면을 20 ~ 200℃로 가열하여 라미네이팅하고,
상기 필름은 2장의 필름으로 이루어지고, 하부 필름은 폴리염화비닐 필름, 상부 필름은 폴리에틸렌 필름인 것을 특징으로 하는 필름 라미네이트 강판의 제조방법.(a) forming a hairline layer 20 on the surface of the base steel sheet 10 (S10);
(b) forming (S20) a pretreatment layer (30) on the lower part of the hairline layer (20) and the base steel sheet (10);
(c) applying a coating composition to the upper pretreatment layer 30 to form a top coat layer 40 (S30);
(d) applying a coating composition to the lower pretreatment layer 30 to form a lower coating layer 60 (S40);
(e) laminating a film to the upper coating layer (40) (S50), wherein the film laminate steel sheet
The base steel sheet 10 is a Zn-Mg-Al alloy and contains 94 to 98% by weight of Zn, 1 to 4% by weight of Mg, 0.1 to 4% by weight of Al, based on the total weight, Containing impurities,
In step S10, the base steel sheet 10 is passed through a roll including a sandpaper rotating at a speed of 1,000 to 3,500 rpm to form a hair line or a predetermined pattern on the surface of the base steel sheet 10,
In step S50 of laminating the film by the upper and lower pressing rolls, the outer surface of the pressing roll and the surface of the base steel sheet 10 are heated to 20 to 200 DEG C and laminated,
Wherein the film is composed of two films, and the lower film is a polyvinyl chloride film and the upper film is a polyethylene film.
상기 S20 단계에서 형성되는 전처리층(30)은,
전체 중량을 기준으로, 암모늄 지르코닐카보네이트가 1 ~ 5 중량%, 바나듐이 1 ~ 5 중량%, 실리콘디옥사이드가 1 ~ 10 중량%, 물이 80 ~ 95 중량%, 잔부로서 기타 첨가제가 함유되는 것을 특징으로 하는 필름 라미네이트 강판의 제조방법.The method according to claim 1,
In the pretreatment layer 30 formed in step S20,
1 to 5% by weight of ammonium zirconyl carbonate, 1 to 5% by weight of vanadium, 1 to 10% by weight of silicon dioxide and 80 to 95% by weight of water, based on the total weight, Wherein the film-laminated steel sheet is produced by a method comprising the steps of:
상기 상부 도막층(40)은,
전체 중량을 기준으로, 폴리에스테르 수지가 40 ~ 70 중량%, 피그먼트(Pigment)가 1 ~ 35 중량%, 가교제가 5 ~ 25 중량%, 블록된 촉매(Blocked Catalyst)가 0.1 ~ 5 중량%, 표면조절제가 0.1 ~ 5 중량% 함유되는 것을 특징으로 하는 필름 라미네이트 강판의 제조방법.The method according to claim 1,
The upper coating layer (40)
Wherein the amount of the crosslinked catalyst is from 0.1 to 5% by weight, the amount of the blocked catalyst is from 0.1 to 5% by weight, the amount of the blocked catalyst is from 0.1 to 5% by weight, Wherein the surface modifier is contained in an amount of 0.1 to 5% by weight based on the total weight of the film laminate.
상기 상부 도막층(40)을 형성하는 폴리에스테르 수지는,
중량평균분자량이 10,000 ∼ 30,000이고, 유리전이온도가 10 ∼ 50℃이며, OH Value가 10 ~ 50인 것을 특징으로 하는 필름 라미네이트 강판의 제조방법.The method of claim 3,
The polyester resin forming the upper coating layer (40)
A weight average molecular weight of 10,000 to 30,000, a glass transition temperature of 10 to 50 占 폚, and an OH Value of 10 to 50. The method of producing a film laminated steel sheet according to claim 1,
상기 상부 도막층(40)을 형성하는 폴리에스테르 수지는, 도막 두께가 4 ~ 10㎛이고, PMT 220 ~ 240℃에서 건조되는 것을 특징으로 하는 필름 라미네이트 강판의 제조방법.The method of claim 3,
Wherein the polyester resin forming the upper coating layer (40) has a thickness of 4 to 10 탆 and is dried at a temperature of 220 to 240 캜.
상기 하부 도막층(60)은, 폴리에스테르계 또는 에폭시계 도료 조성물로 형성되는 것을 특징으로 하는 필름 라미네이트 강판의 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein the lower coating layer (60) is formed of a polyester-based or epoxy-based coating composition.
상기 하부 도막층(60)을 형성하는 폴리에스테르계 도료 조성물은,
전체 중량을 기준으로, 폴리에스테르 수지가 20 ~ 40 중량%, 티타늄 디옥사이드가 5 ~ 20 중량%, 비스페놀 A형 에폭시 수지가 2 ~ 15 중량%, 유기용제가 50 ~ 60 중량% 함유되는 것을 특징으로 하는 필름 라미네이트 강판의 제조방법.The method according to claim 6,
The polyester-based coating composition for forming the lower coating layer (60)
The epoxy resin is contained in an amount of 20 to 40% by weight, the titanium dioxide in an amount of 5 to 20% by weight, the bisphenol A type epoxy resin in an amount of 2 to 15% by weight, and the organic solvent in an amount of 50 to 60% Wherein the film-laminated steel sheet has a thickness of 10 mm.
상기 하부 도막층(60)을 형성하는 에폭시계 도료 조성물은,
전체 중량을 기준으로, 비스페놀 A형 에폭시 수지가 20 ~ 30 중량%, 분자량이 1,000 이하의 폴리에스테르 소중합체가 10 ~ 20 중량%, 유기용제가 50 ~ 60 중량% 함유되는 것을 특징으로 하는 필름 라미네이트 강판의 제조방법.The method according to claim 6,
The epoxy coating composition for forming the lower coating layer (60)
A film laminate characterized by comprising 20 to 30% by weight of a bisphenol A type epoxy resin, 10 to 20% by weight of a polyester oligomer having a molecular weight of 1,000 or less, and 50 to 60% by weight of an organic solvent, A method of manufacturing a steel sheet.
A film laminated steel sheet produced by the method according to any one of claims 1 to 8.
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