KR20100126078A - Discolored coating steel sheet having unevenness pattern - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 요철이 형성된 변색도장강판에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 경시적으로 색상이 변화하는 변색 도장강판으로서, 금속판재 또는, 아연이나 아연합금 도금층이 형성된 금속판재의 소지강판; 및 상기 소지강판 상에 형성되고, (i) 수평균 분자량이 10,000~13,000, 유리전이온도(Tg)가 20℃~40℃, 수산가 20~60 mgKOH/g, 산가 1~5 mgKOH/g의 폴리에스테르 수지로 이루어진 주수지와 (ii) 이소시아네이트 수지 및 메톡시기를 갖는 메틸에테르화 멜라민 수지로 이루어진 가교수지, 및 (iii) 경화 촉매, 산화에 의해 경시적으로 색상이 변화하는 금속파우더, 용제, 및 왁스를 포함하는 첨가제로 이루어진 도료를 도장한 변색도막층;을 포함하고, 상기 변색도막층의 표면에는 왁스의 팽윤시 표면장력 차이에 의해 요철이 형성되어 있어서, 불균일한 변색이 유도되는 변색 도장강판에 관한 것이다. The present invention relates to a discoloration-coated steel sheet having irregularities, and more particularly, to a discoloration-coated steel sheet whose color changes over time, including: a steel sheet of a metal sheet or a metal sheet having a zinc or zinc alloy plating layer formed thereon; And formed on the base steel sheet, (i) poly with a number average molecular weight of 10,000 ~ 13,000, glass transition temperature (Tg) of 20 ℃ ~ 40 ℃, 20 ~ 60 mgKOH / g, acid value 1 ~ 5 mgKOH / g A crosslinked resin composed of a main resin consisting of an ester resin, (ii) an isocyanate resin and a methyl etherified melamine resin having a methoxy group, and (iii) a curing catalyst, a metal powder whose color changes over time by oxidation, a solvent, and A discoloration coating layer coated with a paint comprising an additive including a wax; wherein the unevenness is formed on the surface of the discoloration coating layer due to a difference in surface tension during swelling of the wax, resulting in uneven discoloration. It is about.
건축자재로서의 동(銅)판은 반영구적인 수명과 방수성, 재질의 경량성 및 가 공과 시공의 간편성과 더불어, 아름다운 색상 때문에 널리 이용되고 있다. 동판은 시간이 경과함에 따라 산화ㅇ부식되는 바, 시공 초기에는 동판의 원래 색상인 붉은 색상이었다가 약 4∼5년 정도가 지난 후 갈색 계열의 색상을 띄고, 20∼25년 정도가 경과되면 녹청색으로 색상이 변화한다. 이런 동판의 장점을 이용하기 위하여 해외뿐만 아니라 국내에서도 동판의 표면을 인위적으로 산화시켜 녹청색의 동판을 생산하고 있다. Copper plate as a building material is widely used for its beautiful color with semi-permanent life and waterproofness, light weight of materials and ease of processing and construction. The copper plate is oxidized and corroded with time. The initial color of the copper plate is red, which is the original color of the copper plate. After about 4-5 years, the copper plate has a brownish color. As the color changes. In order to take advantage of such copper plate, the surface of copper plate is artificially oxidized in overseas as well as in domestic to produce cyan copper plate.
다만, 자연 산화에 의한 밤색산화동판 또는 녹청산화동판은 적어도 5년 또는 20년 이상 경과한 후에야 비로소 형성되므로 다양한 수요가의 요구를 만족시키기에 충분치 않았다. 이에, 산화 가공처리를 통해 인위적으로 산화동판을 제조하는 기술이 널리 알려져 있다. However, since brown oxide copper plate or cyanide copper oxide plate by natural oxidation is formed only after at least five or twenty years have elapsed, it is not sufficient to satisfy the requirements of various demands. Thus, a technique for artificially manufacturing copper oxide through oxidation processing is widely known.
그러나, 산화동판은 고가이고 대량생산이 어려우며 산화 가공처리시 사용되는 약품의 독성이 강하기 때문에 취급이 어렵다는 문제가 있다. 이에, 알루미늄 분말을 이용하여, 색상이 변화하는 도금강판을 제조한 예가 있다. 그러나, 이러한 도금강판은 자외선 노출부위와 비노출 부위의 색상 차이가 뚜렷하고 변색이 균일하게 일어나기 때문에, 자연미가 떨어진다는 단점이 있다. However, copper oxide has a problem that it is difficult to handle because the copper oxide plate is expensive, difficult to mass-produce, and the chemicals used in the oxidation processing are strong. Thus, using aluminum powder, there is an example of manufacturing a plated steel sheet that changes color. However, such a plated steel sheet has a disadvantage in that natural color is inferior because color difference between the UV-exposed part and the non-exposed part is clear and discoloration occurs uniformly.
따라서, 자연스러운 변색을 유도하여 천연의 동 또는 금속과 같은 천연소재와 최대한 유사하게 만드는 기술이 요청되고 있는 실정이다. Therefore, there is a demand for a technology that induces natural discoloration and makes it as similar as possible to natural materials such as natural copper or metal.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고 요청되고 있는 기술을 구현하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은, 경시적으로 자연스러운 변색이 가능한 변색강판을 제공함과 동시에 상업적으로 안정적인 대량 생산성을 확보하는 데 있다.The present invention is to solve the above problems and to implement the requested technology, the object of the present invention is to provide a color change steel sheet capable of natural discoloration over time and at the same time to secure a commercially stable mass productivity.
본 발명은 경시적으로 색상이 변화하는 변색 도장강판으로서, 금속판재 또는, 아연이나 아연합금 도금층이 형성된 금속판재의 소지강판; 및 상기 소지강판 상에 형성되고, (i) 수평균 분자량이 10,000~13,000, 유리전이온도(Tg)가 20℃~40℃, 수산가 20~60 mgKOH/g, 산가 1~5 mgKOH/g의 폴리에스테르 수지로 이루어진 주수지와 (ii) 가교수지, 및 (iii) 경화 촉매, 산화에 의해 경시적으로 색상이 변화하는 금속파우더, 용제, 및 왁스를 포함하는 첨가제로 이루어진 도료를 도장한 변색도막층; 을 포함하고, 상기 변색도막층의 표면에는 왁스의 팽윤시 표면장력 차이에 의해 형성된 요철이 있어서, 불균일한 변색이 유도되는 것을 특징으로 하는, 요철이 형성된 변색 도장강판을 제공한다.The present invention provides a discolored coated steel sheet that changes color over time, comprising: a steel sheet of a metal sheet or a metal sheet having a zinc or zinc alloy plating layer formed thereon; And formed on the base steel sheet, (i) poly with a number average molecular weight of 10,000 ~ 13,000, glass transition temperature (Tg) of 20 ℃ ~ 40 ℃, 20 ~ 60 mgKOH / g, acid value 1 ~ 5 mgKOH / g A discolored coating layer coated with a paint consisting of an additive comprising a main resin made of an ester resin, (ii) a crosslinked resin, and (iii) a curing catalyst, a metal powder whose color changes over time by oxidation, a solvent, and a wax. ; It includes, and the surface of the discoloration coating layer has irregularities formed by the difference in surface tension during swelling of the wax, characterized in that non-uniform discoloration is induced, provides a discoloration-coated steel sheet with irregularities.
이러한 변색 도장강판은 표면에 요철이 형성되어 있어서, 금속파우더의 산화에 의한 강판의 변색시 불균일한 색상 변화가 유발됨으로써 천연동판과 같은 자연스러운 외관을 나타낼 수 있다. 구체적으로, 상기 요철에 의해 도료에 함유된 금속파우더가 균일하게 분포하지 않고 국부적으로 편중되어 분포됨으로써 불균일한 변색이 유도될 수 있다.Since the discoloration-coated steel sheet has irregularities formed on its surface, a non-uniform color change is caused when the steel sheet is discolored by oxidation of the metal powder, thereby exhibiting a natural appearance such as natural copper plate. Specifically, the metal powder contained in the coating is unevenly distributed by the unevenness, so that it is locally biased and distributed, thereby causing uneven discoloration.
본 발명에서는 자연스러운 요철 형성을 위해 특정한 주수지 및 가교수지를 사용하는 바, 주수지의 관능기수를 줄임과 동시에 유연성을 부여하는 모노머의 적절한 배합으로 도막의 가공성과 내화학성 등의 물성을 향상시킨다. 또한, 멜라민 경화 시스템을 사용한 분지 구조 도입을 통해 내스크래치성 및 도막 치밀도를 향상시키고 도막강도와 내구성을 부여할 수 있다. In the present invention, a specific main resin and a crosslinked resin are used to form natural unevenness, and the physical properties of the coating film are improved by appropriate blending of monomers that give flexibility while reducing the number of functional groups of the main resin. In addition, the introduction of a branched structure using a melamine curing system can improve scratch resistance and coating density, and impart coating strength and durability.
또한, 본 발명에 따른 변색 도장강판은 표면의 요철 무늬 형성 정도에 따라서 부분 변색 조절이 가능하다는 장점이 있다.In addition, the discolored coated steel sheet according to the present invention has the advantage that the partial discoloration can be adjusted according to the degree of irregularities formed on the surface.
경우에 따라, 본 발명에 따른 변색 도장강판에서 상기 소지강판과 변색도막층 사이에 크롬산염 또는 논(non)-크롬산염으로 이루어진 전처리층이 추가로 형성될 수 있다. 또한, 상기 전처리층 상부 또는 변색도막층 하부에 방청 안료가 함유되어 있는 방청 프라이머 도막층이 추가로 형성될 수도 있다. In some cases, in the discolored coated steel sheet according to the present invention, a pretreatment layer made of chromate or non-chromate may be further formed between the base steel sheet and the discolored coating layer. In addition, an anti-rust primer coating layer containing an rust-preventing pigment may be further formed on the pretreatment layer or on the bottom of the discoloration coating layer.
상기 변색도막층의 요철을 보호하기 위해, 변색도막층의 상부에 클리어 도막층이 추가로 형성될 수도 있다.In order to protect the unevenness of the discoloration coating layer, a clear coating layer may be further formed on the discoloration coating layer.
상기 도막층 각각의 건조도막두께(D.F.T)는 용도에 따라 적절히 선택할 수 있으며 특별히 제한되는 것은 아니다. 구체적으로, 상기 변색도막층은 10~30 ㎛, 더욱 바람직하게는 15~20㎛일 수 있고, 상기 클리어 도막층의 건조도막두께는 5~20 ㎛, 더욱 바람직하게는 9~12㎛일 수 있다. 또한, 상기 방청 프라이머 도막층은 3~10 ㎛, 더욱 바람직하게는 4~6㎛ 일 수 있는 바, 건조도막두께가 3㎛ 미만이면 방청성 및 부착력이 떨어지고, 10㎛ 초과시에는 표면 외관 불량 및 경제성이 떨어지기 때문이다.The dry coating thickness (D.F.T) of each of the coating layers may be appropriately selected depending on the application, and is not particularly limited. Specifically, the discoloration coating layer may be 10 ~ 30 ㎛, more preferably 15 ~ 20 ㎛, the dry coating thickness of the clear coating layer may be 5 ~ 20 ㎛, more preferably 9 ~ 12 ㎛. . In addition, the anti-corrosive primer coating layer may be 3 ~ 10 ㎛, more preferably 4 ~ 6 ㎛ bar, if the dry coating thickness is less than 3 ㎛ anti-rusting and adhesion is poor, when it exceeds 10 ㎛ poor surface appearance and economic Because it falls.
이하, 본 발명의 이점들과 특징들 및 이를 수행하는 방법들이 하기 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명 및 첨부된 도면들을 참조함으로써 더욱 용이하게 이해될 수 있을 것이다. 그러나, 본 발명은 많은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 여기서 언급한 실시예들로만 한정되어 구성되는 것은 아니다. Advantages and features of the present invention and methods of performing the same will be understood more readily by reference to the following detailed description of the preferred embodiments and the accompanying drawings. However, the present invention may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 소지강판 상에 변색도막층이 형성되어 있는 변색 도장강판에 관한 것이다. According to an embodiment of the present invention, a discolored coating steel sheet is formed on the base steel sheet with a discoloration coating layer.
또 다른 실시예에 따르면, 도 1에 도시된 바와 같이, 소지강판(10) 상에 순차적으로 전처리층(11), 방청 프라이머 도막층(20), 변색도막층(30), 및 클리어 도막층(40)이 형성되어 있는 변색 도장강판에 관한 것이다. 이하에서는 변색 도장강판을 구성하는 각각의 층 별로 구체적으로 살펴본다. According to another embodiment, as shown in FIG. 1, the
1.One. 소지강판 및 전처리층Steel sheet and pretreatment layer
상기 소지강판(10)은 특별히 제한되는 것은 아니지만, 금속판재 자체, 또는 금속판재 상에 아연이나 아연합금 도금층이 형성된 것일 수 있다. 상기 아연 또는 아연합금으로 이루어진 도금층은 예를 들어, 아연-알루미늄-실리카 합금 용융도금강판, 전기 및 용융아연도금, CR강판 등 공지의 도금층일 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. The
경우에 따라, 상기 소지강판(10)과 도막층(예를 들어, 방청 프라이머 도막 층(20) 또는 변색 도막층(30)) 사이의 층간 밀착성 및 내식성을 확보하기 위해, 인산, 크로메이트, 논(non)-크로메이트 등 공지의 화성피막을 처리한 전처리층(11)을 소지강판(10) 상에 형성할 수 있다.In some cases, in order to secure interlayer adhesion and corrosion resistance between the
2.2. 방청 프라이머 도막층Antirust primer coating layer
상기 방청 프라이머 도막층(20)은 소지강판(10) 표면과 변색도막층(30) 사이의 층간 밀착성, 도막 경도, 내약품성, 내식성 등을 향상시키기 위한 도막층이다.The rust preventive
상기 방청 프라이머 도막층(20)은 도장강판의 용도, 소지강판(10) 또는 변색도막층(30)의 종류에 따라 상업적으로 시판되는 하도를 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 예를 들어, 에폭시계 폴리에스테르 하도, 에폭시변성 폴리에스테르계 하도, PCM용 폴리에스테르계 하도 또는 변성 PCM용 폴리에스테르계 하도 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The rust preventive
상기 방청 프라이머 도막층(20)에는 안료가 첨가될 수 있는 바, 내식성을 담보하기 위하여 통상의 크롬 및 납계 방청안료 등이 사용될 수 있으나, 환경물질 규제의 추세에 부응하여 납이나 크롬이 배제된 무독성 방청안료를 사용하는 것이 바람직하다. Pigment may be added to the rust-preventive
상기 크롬 및 납계 방청안료의 예로는, 납 및 크롬이 함유된 레드 리드(Red Leed), 징크 포타슘 크로메이트(Zinc Potassium Chromate), 징크 테트라옥시 크로메이트(Zinc Tetraoxy Chromate), 스트론튬 크로메이트(Strontium Chromate) 등을 들 수 있다. Examples of the chromium and lead-based rust preventive pigments include lead and chromium-containing red lead, zinc potassium chromate, zinc tetraoxy chromate, strontium chromate, and the like. Can be mentioned.
또한, 상기 무독성 방청안료의 예로는 바륨 메타보레이트(Barium Metaborate) 등의 Borate계; 징크몰리브데이트(Zinc Molybdate), 칼슘징크몰리브데이트(Calcium Zinc Molybdate) 등의 Molybdate계; 징크 포스페이트(Zinc Phosphate), 알루미늄 트리포스페이트(Aluminum Triphosphate) 등의 Phosphate계; 칼슘 보로실리케이트(Calcium Borosilicate), 포스포실리케이트(Phosphosilicate), 칼슘 이온-교환 실리케이트(Calcium Ion-exchanged Silicate), 마그네슘 이온-교환 실리케이트(Magnecium Ion-exchanged Silicate) 등의 silicate계; 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. In addition, examples of the non-toxic anti-pigment pigments such as Borate-based barium metaborate (Barium Metaborate); Molybdate type | system | groups, such as zinc molybdate and a calcium zinc molybdate; Phosphate type, such as zinc phosphate and aluminum triphosphate; Silicate systems such as calcium borosilicate, phosphosilicate, calcium ion-exchanged silicate, magnesium ion-exchanged silicate, and the like; And the like, but is not limited thereto.
상기 방청 프라이머 도막의 건조 도막 두께는 특별히 제한되는 것은 아니지만, 3㎛ 미만이면 방청성 및 부착력이 떨어지고, 10㎛ 초과시에는 표면 외관 불량 및 경제성이 떨어지는 바, 건조 도막 두께는 3~10㎛가 바람직하며, 보다 바람직하게는 4~6㎛일 수 있다. The dry coating film thickness of the rust preventive primer coating film is not particularly limited, but if the thickness is less than 3㎛, the rust preventive property and adhesion strength is lowered, and when it exceeds 10㎛, poor surface appearance and economical efficiency, the dry coating film thickness is preferably 3 ~ 10㎛, More preferably, it may be 4-6 micrometers.
상기 방청 프라이머 도막의 도장방식은 롤코팅 방식에 국한되지 않고, PCM 강판에 사용되는 커튼플로워 방식도 적용될 수 있다. 또한 도장 후 소부조건은 연속라인에서 PMT 180~220℃가 되도록 하는 것이 바람직하다.The coating method of the rust preventive primer coating film is not limited to the roll coating method, curtain curtain method used for PCM steel sheet may also be applied. In addition, the baking condition after the coating is preferably to be PMT 180 ~ 220 ℃ in the continuous line.
3.3. 변색도막층Discoloration coating layer
상기 변색도막층(30)은 소지강판(10) 상에 형성되고, (i) 수평균 분자량이 10,000~13,000, 유리전이온도(Tg)가 20℃~40℃, 수산가 20~60 mgKOH/g, 산가 1~5 mgKOH/g의 폴리에스테르 수지로 이루어진 주수지와 (ii) 이소시아네이트 수지 및 메톡시기를 갖는 메틸에테르화 멜라민 수지로 이루어진 가교수지, (iii) 경화 촉매, (iv) 산화에 의해 경시적으로 색상이 변화하는 금속파우더, (v) 용제, 및 (vi) 왁스를 포함하는 도료('변색도막층용 도료')를 도장하여 형성된다.The
본 발명에서, 상기 변색도막층용 도료에는 산화에 의해 경시적으로 색상이 변화하는 금속파우더가 포함되어 있어서, 시간 경과에 따라 강판의 색상이 변화하게 되는 바 다양한 수요가의 요구를 충족시킬 수 있다. In the present invention, the discoloration coating layer paint includes a metal powder that changes color over time due to oxidation, so that the color of the steel sheet changes over time to meet various demands.
또한, 상기 변색도막층용 도료에는 왁스가 포함되어 있는 바, 도료 내의 수지 경화시 왁스가 용융되면서 팽윤하게 된다. 이 때, 왁스가 있는 부위와 없는 부위의 표면 장력 차이에 의해 요철이 형성될 수 있다. 상기 요철에 의해 금속파우더의 편중 현상이 발생하고, 이에 따라 강판의 변색 또한 불균일하게 일어나는 바 자연스러운 색상 변화를 유도할 수 있다. In addition, the discoloration coating layer paint includes a wax, and when the resin is cured in the paint, the wax melts and swells. At this time, the unevenness may be formed by the difference in the surface tension between the portion with and without the wax. The unevenness of the metal powder occurs due to the unevenness, and thus, discoloration of the steel sheet may also occur unevenly, thereby inducing a natural color change.
구체적인 예에서, 본 발명에서 도장강판에 요철을 발현하기 위한 메커니즘이 도 2에 모식적으로 도시되어 있다. In a specific example, a mechanism for expressing irregularities in a coated steel sheet in the present invention is schematically illustrated in FIG.
도 2를 참조하면, 먼저 특정한 수지에 왁스 및 금속 파우더 등을 투입하고 용제를 포함시켜 변색도막층용 도료를 형성한다. 형성된 변색도막층용 도료를 강판 상에 도장하고 건조시키면, 왁스가 표면 측으로 이동하고, 왁스의 녹는 속도와 도료 표면과 내부의 경화속도의 차이에 의해 요철 무늬가 형성된다. 이와 같이 요철 무늬가 형성되는 과정에서 양각 부위(凸)로 금속파우더가 이동하면서 편중되게 된다. 이와 같이 불균일하게 분포하는 금속 파우더에 의해 불균일한 변색이 유도될 수 있다. Referring to FIG. 2, first, waxes, metal powders, and the like are added to a specific resin to include a solvent to form a discoloration coating layer paint. When the formed discoloration coating layer coating material is coated on a steel sheet and dried, the wax moves to the surface side, and an uneven pattern is formed by the difference between the melting speed of the wax and the curing speed between the paint surface and the inside. As such, the metal powder is biased while moving to the relief portion (이동) in the process of forming the uneven pattern. In this way, non-uniform discoloration may be induced by the non-uniformly distributed metal powder.
상기 변색도막층(30)의 건조 도막 두께는 도장조건이나 요철무늬의 안정성 면에서 10~30㎛인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 20㎛ 내외일 수 있다. The dry coating thickness of the
또한, 도장방법은 롤코팅, 커튼플로워 코팅, 스프레이 코팅 등이 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 연속 PCM 라인에서 롤코팅시, 롤회전 방법에 따라 요철 무늬의 형성 정도가 달라질 수 있는 바, 일반적인 Reverse 방식도 적용이 가능하지만, 보다 자연스러운 요철 무늬 형성을 위해서는 Natural 방식이 바람직하다. 이 때 소부조건은 210~245℃일 수 있으며, 특히 바람직하게는 230~235℃가 적당하다. In addition, the coating method may be used, such as roll coating, curtain follower coating, spray coating, but is not limited thereto. For example, when the roll coating in the continuous PCM line, the degree of formation of the concave-convex pattern may vary according to the roll rotation method, it is also possible to apply the general reverse method, but the natural method is preferred for more natural concave-convex pattern formation. At this time, the baking conditions may be 210 ~ 245 ℃, particularly preferably 230 ~ 235 ℃ is suitable.
상기 주수지는 기존의 폴리에스테르 수지 대신, 기존보다 관능기와 분지구조가 작고 우레탄 결합이 가능한 수지를 사용할 수 있는 바, 수평균 분자량이 10,000~13,000, 유리전이온도(Tg)가 20℃~40℃, 수산가 20~60 mgKOH/g, 산가 1~5 mgKOH/g의 폴리에스테르 수지이다. 이러한 주수지를 사용하는 경우 내화학성 및 내약품성과 도막경도가 뛰어나다. The main resin, instead of the conventional polyester resin, the functional group and the branched structure is smaller than the conventional resin can be used as a urethane bond, the number average molecular weight of 10,000 ~ 13,000, the glass transition temperature (Tg) 20 ℃ ~ 40 ℃ It is a polyester resin of 20-60 mgKOH / g, acid value 1-5 mgKOH / g. When such main resin is used, it has excellent chemical resistance, chemical resistance and film hardness.
이러한 본 발명에 따른 폴리에스테르 수지는 분자량을 적절한 수준으로 조절하였으며, 도막강도와 내구성을 부여하기 위한 분지 구조에 있어서 분지구조와 관능기수를 낮춤으로써 탄화수소 용제에 대한 용해도를 높였다. The polyester resin according to the present invention was adjusted to an appropriate level of the molecular weight, and increased the solubility in a hydrocarbon solvent by lowering the branching structure and the number of functional groups in the branched structure to give coating strength and durability.
경우에 따라, 상기 변색도막층용 도료에는 산화촉진제, 레벨링제, 소포제 또는 안료 등이 추가적으로 포함될 수 있다. 이 때, 각 성분의 함량은 특별히 제한되는 것은 아니지만, 산화촉진제 0.1 ~ 2.0 중량%, 레벨링제 0.05 ~ 1.0 중량%, 소포제 0.05 ~ 1.0 중량%, 안료는 0 ~ 22 중량%, 금속파우더는 3 ~ 25 중량%, 용제 15 ~ 45 중량%, 왁스 0.3~1.5 중량%로 함유될 수 있다. In some cases, the discoloration coating layer may further include an oxidation promoter, a leveling agent, an antifoaming agent, or a pigment. At this time, the content of each component is not particularly limited, but 0.1 to 2.0% by weight of the oxidation promoter, 0.05 to 1.0% by weight of the leveling agent, 0.05 to 1.0% by weight of the defoaming agent, 0 to 22% by weight of the pigment, 3 to 3% by weight of the metal powder It may be contained in 25% by weight, 15 to 45% by weight solvent, 0.3 to 1.5% by weight wax.
이하에서는 본 발명에 따른 변색도막층용 도료를 구성하는 각 성분에 대해 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, each component which comprises the coating material for discoloration coating layer which concerns on this invention is demonstrated in detail.
주수지Main resin
본 발명에 사용되는 폴리에스테르 수지는 수평균 분자량이 10,000~13,000인 바, 상기 수지의 수평균 분자량이 13,000를 초과하면 관능기수가 너무 작아져 가교 반응성이 떨어지고, 10,000 미만이면 도막의 내구성을 유지하기 어렵다.When the polyester resin used in the present invention has a number average molecular weight of 10,000 to 13,000, when the number average molecular weight of the resin exceeds 13,000, the number of functional groups is too small to reduce crosslinking reactivity, and when it is less than 10,000, it is difficult to maintain the durability of the coating film. .
또한, 상기 폴리에스테르 수지는 유리전이온도(Tg)가 20~40℃, 수산가 20~60 mgKOH/g, 산가 1~5 mgKOH/g인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 참고로, 상기 폴리에스테르 수지의 유리전이온도(Tg)는 시차열분석법 (Differential Thermal Analysis: DTA), 또는 수평균 분자량은 겔투과 크로마토그래피 (Gel Permeation Chromatography: GPC)를 사용하여 측정할 수 있다.In addition, it is preferable to use the polyester resin having a glass transition temperature (Tg) of 20 to 40 ° C, a hydroxyl value of 20 to 60 mgKOH / g, and an acid value of 1 to 5 mgKOH / g. For reference, the glass transition temperature (Tg) of the polyester resin may be measured by differential thermal analysis (DTA), or the number average molecular weight may be measured using gel permeation chromatography (GPC).
종래의 폴리에스테르 수지는 높은 분지구조에 관능기수가 약 50 ~ 70 mgKOH/g로 많아서 무극성 용매인 탄화수소계 용제에는 잘 녹지 않았다. 반면에, 본 발명의 폴리에스테르 수지는 관능기인 수산기수(수산가)를 기존보다 적은 20 ~ 60 mgKOH/g로 조절함으로써 분지구조 또한 낮게 유지한다. 수산가가 20 미만이면 도막의 가교밀도가 떨어지고 60 초과이면 탄화수소계 용제에 대한 용해도가 떨어지고, 도막의 가공성이 떨어지게 된다.The conventional polyester resin has a high branched structure and a large number of functional groups of about 50 to 70 mgKOH / g, so that it is insoluble in a hydrocarbon solvent which is a nonpolar solvent. On the other hand, the polyester resin of the present invention maintains a low branching structure by adjusting the number of hydroxyl groups (hydroxyl value) which is a functional group to 20 ~ 60 mgKOH / g less than the conventional. If the hydroxyl value is less than 20, the crosslinking density of the coating film is lowered. If the hydroxyl value is more than 60, the solubility in a hydrocarbon-based solvent is lowered, resulting in poor workability of the coating film.
상기 주수지의 함량은 전체 도료 조성물 중 25 내지 55 중량%인 것이 바람직한 바, 25 중량% 미만이면 도막의 유연성 및 가공성이 크게 저하되며, 55 중량%를 초과하면 도막의 내오염성 및 경도가 급격히 저하될 수 있다. The content of the main resin is preferably 25 to 55% by weight of the total coating composition, if less than 25% by weight is greatly reduced the flexibility and processability of the coating film, if it exceeds 55% by weight of the coating film fouling resistance and hardness is sharply reduced Can be.
하나의 바람직한 예에서, 상기 주수지에는 방향족 탄화수소계 용제가 포함되어 있을 수 있고, 방향족 탄화수소계 용제의 함량은 주수지인 폴리에스테르 수지 함량 대비 약 40% 이상일 수 있다.In one preferred embodiment, the main resin may include an aromatic hydrocarbon solvent, the content of the aromatic hydrocarbon solvent may be about 40% or more compared to the polyester resin content of the main resin.
가교수지Crosslinked resin
상기 특정한 주수지와 도막을 형성하기 위한 가교수지의 예로는 이소시아네이트 수지 및/또는 멜라민 수지를 들 수 있다. Examples of the crosslinked resin for forming the specific main resin and the coating film include isocyanate resins and / or melamine resins.
일반적으로 멜라민 수지는 아미노기 또는 부톡시기를 함유하는 멜라민 수지와 메톡시기를 함유하는 멜라민 수지가 있다. 상기 아미노기 또는 부톡시기를 함유하는 멜라민 수지는 도막의 경도 등에서 유리하다. 또한, 메톡시기를 함유하는 멜라민 수지는 산 촉매와 함께 사용할 경우 경화반응 속도가 빠르고, 도막의 가공성이 우수한 특성이 있다. In general, melamine resins include melamine resins containing amino or butoxy groups and melamine resins containing methoxy groups. Melamine resins containing the amino group or the butoxy group are advantageous in hardness and the like of the coating film. In addition, the melamine resin containing a methoxy group has a characteristic that the curing reaction rate is fast and excellent in the processability of the coating film when used with an acid catalyst.
이에, 하나의 바람직한 예에서, 가교수지로서 메톡시기를 함유하는 멜라민 수지 또는 아미노기 또는 부톡시기를 함유하는 멜라민 수지를 단독으로 사용할 수 있다. Thus, in one preferred example, the melamine resin containing a methoxy group or the melamine resin containing an amino group or butoxy group can be used alone as a crosslinking resin.
또 다른 예에서, 메톡시기를 함유하는 멜라민 수지의 장점을 발휘하면서도 도막의 내구성과 가공성 등 기본물성을 기존도료 대비 동등 이상의 물성을 확보하 기 위해, 메톡시기를 함유하는 멜라민 수지와 이소시아네이트 수지를 혼합하여 사용할 수 있다. In another example, in order to achieve the advantages of the melamine resin containing methoxy group while ensuring the basic properties such as durability and processability of the coating film compared to conventional paint, melamine resin containing methoxy group and isocyanate resin are mixed. Can be used.
상기 메톡시기를 함유하는 멜라민 수지와 이소시아네이트 수지의 혼합비는 특별히 제한되는 것은 아니며, 무늬 형성에는 이소시아네이트가 효과적이고, 경도에 있어서는 멜라민 수지가 효과적인 점을 고려하여 적절히 혼합가능하다. 멜라민 수지와 이소시아네이트 수지의 혼합비가 0.05:1 미만일 경우 도막의 경화도가 불량해지고 도료 저장시 점도 증가가 큰 단점이 있고, 0.5:1를 초과할 경우 도막의 경도는 양호해지나 도막의 가공성 및 무늬형성이 저하되는 단점이 있는 바, 0.05:1 ~ 0.5:1인 것이 바람직하다. The mixing ratio of the melamine resin and the isocyanate resin containing the methoxy group is not particularly limited, and is suitably mixed in consideration of the fact that isocyanate is effective for pattern formation and melamine resin is effective in hardness. If the mixing ratio of melamine resin and isocyanate resin is less than 0.05: 1, there is a disadvantage in that the degree of curing of the coating film is poor and the viscosity is increased when the coating material is stored.When the mixing ratio is more than 0.5: 1, the hardness of the coating film is good but the processability and pattern formation of the coating film are good. There is a disadvantage in this deterioration, it is preferable that it is 0.05: 1 ~ 0.5: 1.
한편, 본 발명에서는 멜라민 수지 또는 이소시아네이트 수지를 단독으로 사용하는 경우를 제외하지 않는다.In addition, in this invention, the case where melamine resin or an isocyanate resin is used independently is not excluded.
또한, 상기 가교수지의 함량은 전체 도료 조성물에 대하여 5 내지 15 중량%를 사용하는 것이 바람직한 바, 가교수지의 함량이 5 중량% 미만이면 도막의 내용제성 및 경도가 급격히 저하되며, 15중량 %를 초과하면 도막의 유연성 및 내충격성이 저하될 수 있다. In addition, the content of the crosslinked resin is preferably 5 to 15% by weight based on the total coating composition, if the content of the crosslinked resin is less than 5% by weight, the solvent resistance and hardness of the coating film is sharply reduced, 15% by weight If exceeded, the flexibility and impact resistance of the coating film may be lowered.
경화 촉매Curing catalyst
상기 경화 촉매는 주수지인 폴리에스테르 수지와 가교 수지의 가교를 촉진시켜 도막의 치밀도를 높이기 위한 것으로서, 예를 들어 p-톨루엔 술폰산(p-TSA) 또는 디노닐나프탈렌 술폰산(DNNSA), 디나프탈렌 디술폰산(DNNDSA), 플루오로 술폰산 중에서 선택된 술폰산을 아민 또는 에폭시로 중화시킨 것을 사용할 수 있다. 또한 우레탄 가교결합을 위해 Tin 촉매(DBTDL)가 사용될 수 있다. The curing catalyst is to increase the density of the coating film by promoting the crosslinking of the polyester resin and the crosslinking resin as the main resin, for example, p-toluene sulfonic acid (p-TSA) or dinonylnaphthalene sulfonic acid (DNNSA), dinaphthalene The sulfonic acid selected from disulfonic acid (DNNDSA) and fluoro sulfonic acid may be neutralized with amine or epoxy. Tin catalyst (DBTDL) can also be used for urethane crosslinking.
상기 경화 촉매는 전체 도료 조성물에 대하여 0.5 ~ 1.5 중량%로 포함되는 것이 바람직한 바, 함량이 0.5 중량% 미만이면 색상의 변색이 일어나지 않을 수 있고, 1.5 중량%를 초과하면 비용적으로 부적합하다.The curing catalyst is preferably contained in 0.5 to 1.5% by weight relative to the total coating composition, if the content is less than 0.5% by weight of the color change does not occur, if the content exceeds 1.5% by weight is unsuitable for cost.
금속파우더 및 안료Metal Powders and Pigments
상기 금속 파우더는 산화에 의해 경시적으로 색상이 변화하는 것이라면 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, 알루미늄 파우더, 구리 파우더, 주석 파우더 등을 들 수 있다. 이러한 금속 파우더에는 필요에 따라 표면 처리 등이 행해질 수도 있다. The metal powder is not particularly limited as long as the color changes over time by oxidation, and examples thereof include aluminum powder, copper powder, and tin powder. Such metal powder may be subjected to surface treatment or the like as necessary.
상기 금속 파우더의 평균 입경은 특별히 제한되는 것은 아니지만, 5 ~ 40㎛인 것이 바람직한 바, 입경이 5㎛ 미만이면 색 변화가 미미한 문제가 있고, 40㎛를 초과하면 작업시 외관이 불량해지는 문제가 있다.The average particle diameter of the metal powder is not particularly limited, but is preferably 5 to 40 μm. If the particle size is less than 5 μm, there is a slight problem of color change. .
상기 금속 파우더는 유무기 안료의 함량 대비 50% 이상이면 색상의 변화가 신선하면서 뚜렸한 변화를 가져오고 50% 미만이면 색상의 변화가 뚜렷하지 못하다. 또한 안료를 포함하지 않고 금속파우더 단독으로 사용가능하다. When the metal powder is 50% or more relative to the content of the organic-inorganic pigment, the color change is fresh and rich, and the color change is less than 50%. It can also be used as a metal powder alone without containing a pigment.
상기 금속파우더와 안료의 함량은 각각 3 ~ 25 중량%, 0 ~ 22 중량%, 일 수 있고, 바람직하게는 전체 도료 조성물에 대하여 금속 파우더 및 안료의 총 함량이 10 ~ 40 중량%로 포함될 수 있다. 상기 금속 파우더 및 안료의 총 함량이 10 중 량% 미만이면 원하는 색상 변화를 기대하기 어렵고, 40 중량%를 초과하면 비용상승을 초래하고 도료화가 어렵다. The metal powder and the pigment content may be 3 to 25% by weight, 0 to 22% by weight, respectively, and preferably, the total content of the metal powder and the pigment may be included in an amount of 10 to 40% by weight based on the total coating composition. . When the total content of the metal powder and pigment is less than 10% by weight, it is difficult to expect a desired color change, and when it exceeds 40% by weight, it causes cost increase and paint is difficult.
유기 용제Organic solvents
상기 용제는 특별히 제한되는 것은 아니지만, 취급, 도장 작업시의 용이성 등을 고려할 때 유기 용제가 바람직하다. The solvent is not particularly limited, but an organic solvent is preferable in view of ease of handling and painting.
하나의 바람직한 예에서, 상기 유기 용제는 진용제인 글리콜 에스테르계, 글리콜 에테르계, 케톤계 용제, 알코올계 용제와 보조용제인 방향족 탄화수소계 용제의 혼합 용제일 수 있다. In one preferred embodiment, the organic solvent may be a mixed solvent of a glycol ester solvent, a glycol ether solvent, a ketone solvent, an alcohol solvent and an aromatic hydrocarbon solvent as an auxiliary solvent.
이 때, 상기 진용제의 함량이 많으면 요철 무늬 형성을 저해함과 동시에 무늬 형성의 경시 변화 현상이 발생하는 문제가 있으며, 상기 보조용제인 방향족 탄화수소계 용제는 함량이 과다하면 왁스의 팽윤을 저해하여 요철 형성을 저해하고, 불용성 용제 성분인 바 용융되지 않고 도료의 흐름성을 떨어뜨려 롤 작업성이 저하되는 문제가 있다.At this time, if the content of the true solvent is a problem of inhibiting the formation of the uneven pattern and at the same time there is a problem that the phenomenon of the pattern formation occurs. There is a problem that the unevenness is inhibited, the insoluble solvent component is not melted, and the flowability of the paint is lowered and the roll workability is reduced.
이를 고려할 때, 상기 방향족 탄화수소계 용제의 함량은 전체 용제의 함량 대비 80% 이상일 수 있고, 더욱 바람직하게는, 85~95% 일 수 있다. 반면 진용제의 함량은 5~20%일 수 있다. In consideration of this, the content of the aromatic hydrocarbon solvent may be 80% or more relative to the content of the total solvent, more preferably, may be 85 to 95%. On the other hand, the content of the soluble agent may be 5 to 20%.
상기 방향족 탄화수소계 용제로는 예를 들어, 유공사의 코코졸(KOCOSOL) #100, 코코졸 #150, 코코졸 #200 등을 들 수 있다. Examples of the aromatic hydrocarbon solvents include KOCOSOL # 100, Cocosol # 150, Cocosol # 200, and the like.
상기 글리콜 에스테르계 용제로는 예를 들어, 유니온 카바이드사의 에틸 아 세테이트, n-부틸 아세테이트, 셀로솔브 아세테이트, 프로필렌 글리콜 모노메틸 아세테이트, 3-메톡시 부틸 아세테이트 등을 들 수 있다. Examples of the glycol ester solvents include ethyl acetate, n-butyl acetate, cellosolve acetate, propylene glycol monomethyl acetate, 3-methoxy butyl acetate, and the like.
상기 글리콜 에테르계 용제로는 예를 들어, 유니온 카바이드 사의 메틸 셀로솔브, 에틸 셀로솔브, 에틸렌 글리콜 부틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 메틸 에테르, 디에틸렌 글리콜 에틸에테르, 디에틸렌 글리콜부틸 에테르 등을 들 수 있다.Examples of the glycol ether solvent include methyl cellosolve, ethyl cellosolve, ethylene glycol butyl ether, diethylene glycol methyl ether, diethylene glycol ethyl ether, diethylene glycol butyl ether, etc. of Union Carbide.
상기 케톤계 용제로는 예를 들어, 사이클로헥사논 등이 있으며, 상기 알코올계 용제로는 예를 들어, 에탄올, 이소프로판올, n-부탄올, 아밀알콜, 사이클로 헥산올 등을 들 수 있다. Examples of the ketone solvents include cyclohexanone, and examples of the alcohol solvents include ethanol, isopropanol, n-butanol, amyl alcohol and cyclohexanol.
상기 용제의 함량은 전체 도료 조성물에 대하여 25 ~ 45 중량% 범위인 것이 바람직하다.The content of the solvent is preferably in the range of 25 to 45% by weight based on the total coating composition.
왁스Wax
일반적으로 왁스를 도료에 첨가하면, 용제에 녹아서 도료에 골고루 퍼진 상태가 되기 때문에, 도장 후 경화시 도막 표면의 요철 형성이 이루어지지 않으며, 오히려 저장 중에 일부 왁스가 재응집되어 강판 표면에 분화구 같은 무늬를 형성시킴으로써 외관 불량을 일으킨다. 즉, 도장하기 전에 첨가제인 왁스가 미리 녹으면 요철이 형성되지 않고, 도장 후 경화시의 고열에 의해 녹아야 요철이 형성될 수 있다. 이에, 본 발명에서는 유기 용제에 잘 녹지 않도록 불용성의 왁스를 사용한다. In general, when wax is added to the paint, it is dissolved in the solvent and is evenly spread in the paint. Therefore, during coating and curing, no irregularities are formed on the surface of the coating film. Forming of the film causes poor appearance. That is, if the wax, which is an additive, melts before coating, the unevenness may not be formed, and the unevenness may be formed only by melting due to the high heat during the curing after the coating. Thus, in the present invention, an insoluble wax is used so as not to be soluble in an organic solvent.
이러한 불용성 왁스를 사용하는 경우 상온에서는 고체 상태로 도료 내에 분포되어 있는 바, 도장 후에도 원래 형태를 유지한 상태로 도막 표면에 분포될 수 있다. 이 후 경화시 고온에 의해 왁스가 녹으면서 왁스가 있는 부분과 없는 부분 사이에 국부적 표면장력 차이가 생기게 되고, 이러한 표면장력이 도막 표면을 밀어 올리면서 경화됨으로써 요철 무늬를 형성할 수 있다. In the case of using such an insoluble wax is distributed in the paint in a solid state at room temperature, it may be distributed on the surface of the coating film in a state of maintaining its original form even after coating. Thereafter, when the wax melts due to high temperature during curing, a difference in local surface tension is generated between the portion with and without the wax, and the surface tension hardens while pushing up the surface of the coating film, thereby forming an uneven pattern.
이러한 불용성 왁스와 함께 본 발명에 사용되는 용제는 왁스를 녹이는 성질을 가진 에스테르계, 알코올계, 케톤계 용제를 상대적으로 적게 사용하고, 불용성이면서 왁스가 표면장력 효과를 잘 발휘할 수 있도록 도료의 건조를 늦추어 건조시 도료의 유동성을 부여하는 성질을 지닌 탄화수소계 용제를 상대적으로 다량 사용한다.The solvent used in the present invention together with such an insoluble wax uses relatively few ester-based, alcohol-based, and ketone-based solvents that dissolve the wax, and allows drying of the paint so that the wax exhibits excellent surface tension effects. It uses a relatively large amount of hydrocarbon solvent which has the property of giving fluidity of paint during drying.
하나의 바람직한 예에서, 상기 불용성 왁스는 폴리프로필렌 왁스일 수 있다. 상기 폴리프로필렌(PP) 왁스는 슬립성을 가질 뿐 아니라 녹는점이 약 95℃로 낮기 때문에 열에 의한 유동성이 우수하여 일반 PE 파라핀계, PTFE(폴리테트라플로로에틸렌)계 왁스에 비해 무늬 형성이 뛰어난 특징을 갖는다. 이러한 합성 폴리프로필렌 왁스의 구체적인 예로는 마이크로파우다사의 MP22, 및 M300, 랑코사의 PP1340, 및 PP1350 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다In one preferred example, the insoluble wax may be polypropylene wax. The polypropylene (PP) wax has not only slip properties but also a low melting point of about 95 ° C., which is excellent in fluidity due to heat, and thus has excellent pattern formation compared to general PE paraffin-based and PTFE (polytetrafluoroethylene) waxes. Has Specific examples of such synthetic polypropylene wax include, but are not limited to, MP22, M300, PP1340, and PP1350 from Lanco, Inc.
상기 왁스의 함량은 전체 도료 조성물에 대하여 바람직하게는 0.3~1.5 중량%, 더욱 바람직하게는 0.5~1.0% 일 수 있는 바, 0.5% 미만의 경우에는 금속파우더의 편중된 요철의 무늬가 넓어져서 요철 형성이 어렵고, 1.0% 초과의 경우에는 반대로 요철의 무늬가 너무 좁아져서 금속파우더가 편중된 질감이 떨어지기 때문이다.The content of the wax may be preferably 0.3 to 1.5% by weight, more preferably 0.5 to 1.0% with respect to the total coating composition. In the case of less than 0.5%, the unevenness of the unevenness of the metal powder is widened. This is because it is difficult to form, and in the case of more than 1.0%, the concave-convex pattern becomes so narrow that the metal powder is unbalanced in texture.
상기 왁스는 직접 도료 내에 포함될 수도 있으나, 시간이 경과함에 따라 용 제에 왁스가 점차 용해되어 질감이 떨어지고 저장기간이 짧아질 수 있다. 따라서, 방향족 탄화수소계 용제에 침지된 상태로 변색도막층용 도료 내에 1000 RPM 이상의 고속으로 교반 및 분산되어 페이스트 형태로 존재하는 것이 바람직하다. The wax may be included directly in the paint, but as time passes, the wax gradually dissolves in the solvent, resulting in a drop in texture and a short shelf life. Therefore, it is preferable to stir and disperse | distribute at 1000 RPM or more high speed in the discoloration coating-layer paint in the state immersed in aromatic hydrocarbon solvent, and exist in paste form.
이 때, 상기 왁스의 분산은 코팅제 제조시 마지막 공정에서 교반기를(Dispermatt) 사용하여 고속교반을 통해서 수행될 수 있다. At this time, the dispersion of the wax may be carried out through a high speed stirring using a stirrer (Dispermatt) in the last step in preparing the coating.
산화촉진제Oxidation promoter
본 발명에서 변색도막층용 도료에는 금속 파우더의 산화가 안정적으로 유도될 수 있도록, 산화 촉진제가 더욱 포함될 수 있다. In the present invention, the discoloration coating layer paint may further include an oxidation promoter so that oxidation of the metal powder may be stably induced.
상기 산화 촉진제는 금속 파우더의 산화를 촉진할 수 있는 것이라면 특별히 제한되지 않는 바, 예를 들어, 인산 또는 인산 화합물; p-톨루엔 술폰산, 도데실 벤젠술폰산(benzenesulfonic acid) 등의 방향족 술폰산 등을 들 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. The oxidation promoter is not particularly limited as long as it can promote oxidation of the metal powder, for example, phosphoric acid or a phosphoric acid compound; aromatic sulfonic acids such as p-toluene sulfonic acid and dodecyl benzenesulfonic acid, but are not limited thereto.
또한, 산화 촉진제에는 블록(block)제가 부가될 수 있는 바, 블록제의 예로는, 이소 프로파놀 아민(iso propanol amin), 암모니아(ammonia), 에틸 에탄올 아민(ethyl ethanol amin), 트리 이소 프로파놀 아민(iso propanol amin), n-메틸 디에탄올 아민(methyl diethanol amin), 디에틸 에탄올 아민(diethyl ethanol amin), n,n-디부틸 에탄올 아민(dibutyl ethanol amin) 등을 들 수 있다. In addition, a block agent may be added to the oxidation promoter. Examples of the block agent include iso propanol amin, ammonia, ethyl ethanol amin, and triisopropanol. Amines (iso propanol amin), n-methyl diethanol amine (diethyl ethanol amin), diethyl ethanol amine (n, n-dibutyl ethanol amine) and the like.
상기 산화 촉진제의 함량은, 전체 도료 조성물에 대하여 0.5∼1.5 중량%인 것이 바람직한 바, 함량이 0.5 중량% 미만이면 첨가에 따른 효과를 발휘하기 어렵 고, 산화촉진제는 고가이므로 1.5 중량%를 초과하면 경제적으로 바람직하지 않다.The content of the oxidation promoter is preferably 0.5 to 1.5% by weight based on the total coating composition, if the content is less than 0.5% by weight it is difficult to exert the effect of the addition, if the oxidation accelerator is expensive and exceeds 1.5% by weight It is not economically desirable.
기타 첨가제 (레벨링제, 소포제, 및 안료)Other additives (leveling agents, antifoams, and pigments)
본 발명에 따른 변색도막층용 도료에는 필요에 따라 다양한 첨가제를 더욱 포함할 수 있다. The discoloration coating layer paint according to the present invention may further include various additives as necessary.
예를 들어, 도막 평활성을 유지하고 도장 작업시 소포성 향상을 위하여 레벨링제 및 소포제가 첨가될 수 있다. 상기 레벨렝제의 예로는 아크릴계나 비닐계 또는 실리콘계 레벨링제를 들 수 있고, 소포제의 예로는 쿠수모토 케미칼사의 디스파론 L-1980, 디스파론 L-1984, 디스파론 AP-30, BYK사의 BYK356, BYK410 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 레벨링제와 소포제는 각각 0.5~1.0 중량%로 첨가되는 것이 바람직하다. For example, a leveling agent and an antifoaming agent may be added to maintain the coating film smoothness and to improve the antifoaming during painting. Examples of the leveling agent include an acrylic, vinyl or silicone leveling agent, and examples of the antifoaming agent include Disparon L-1980, Disparon L-1984, Disparon AP-30, BYK of Kusumoto Chemical Co., Ltd. BYK356, BYK410, and the like, but is not limited thereto. The leveling agent and the antifoaming agent is preferably added in 0.5 to 1.0% by weight, respectively.
또한, 상기 도료는 안료를 함유하지 않은 투명 도료 형태로 사용할 수도 있지만, 유기 안료, 무기안료, 금속 안료, 또는 펄 안료 등의 안료를 함유할 수도 있다. 특히 금속 안료로서 메탈릭 안료 또는 펄 안료로서 마이카(운모) 안료를 포함하는 경우 안료에서 나오는 미세 안료 성분이 부유하여 표면장력 차에 의한 요철 형성이 극대화될 수 있다는 장점이 있다. In addition, the paint may be used in the form of a transparent paint containing no pigment, but may also contain a pigment such as an organic pigment, an inorganic pigment, a metal pigment, or a pearl pigment. In particular, when a metallic pigment or a mica (mica) pigment is included as a metallic pigment, the fine pigment component derived from the pigment is suspended, thereby forming an unevenness due to the difference in surface tension.
상기 안료의 함량이 과다하면 도료의 질을 떨어뜨리며, 반대로 너무 소량이면 기대하는 효과를 충분히 얻을 수 없으므로, 이를 고려할 때 전체 도료 조성물에 대하여 10 ~ 25 중량%가 바람직하다. When the content of the pigment is excessive, the quality of the paint is deteriorated. On the contrary, if the amount is too small, the expected effect may not be sufficiently obtained. In consideration of this, 10 to 25% by weight of the total coating composition is preferable.
기타, 실리카, 운모, 알루미나 등과 같은 체질안료, 충진제 등을 포함할 수 있다. Others may include extender pigments such as silica, mica, alumina, fillers, and the like.
하나의 바람직한 예에서, 본 발명의 변색도막층용 도료는 다음과 같은 조성비를 가지는 것이 바람직하다.In one preferable example, it is preferable that the coating material for discoloration coating layers of this invention has the following composition ratios.
[표 1]TABLE 1
5.5. 클리어 도막층Clear coating layer
본 발명에 따른 변색강판에는 경우에 따라 클리어 도막층을 형성할 수도 있는 바, 클리어 도막층(40)은 상기 변색도막층(30)을 보호하며 내약품성, 내식성, 내오염성, 광택 등의 물성을 보완하는 역할을 한다. 클리어 도막층(40)은 상업적으로 사용되고 있는 가전용 또는 건재용 클리어 도료를 사용하여 형성될 수 있다. In the color change steel sheet according to the present invention may be formed in some cases a clear coating layer, the
상기 클리어 도막층(40)의 형성을 위한 도료용 수지는 UV, 폴리에스테르, 실 리콘, 우레탄, 아크릭, 아크릭변성, 불소수지 등이 사용될 수 있다. 또한, 낙서방지, 자기세정, 실크 촉감의 클리어, 고광택 고경도용 클리어, 링클 클리어 등 다양한 질감과 기능을 발휘할 수 있는 클리어 도료가 적용될 수 있다. As the resin for the paint for forming the
클리어 도막층(40)의 건조도막두께는 바람직하게는 5~20㎛, 더욱 바람직하게는 10㎛일 수 있고, 소부조건은 210~241℃, 바람직하게는 230~235℃일 수 있다. The dry coating thickness of the
또한 본 발명은, 하기 단계들을 포함하는 요철이 형성된 변색 도장강판의 제조방법을 제공한다.In another aspect, the present invention provides a method of manufacturing a discolored painted steel sheet having irregularities including the following steps.
(1) 금속판재 또는, 아연이나 아연합금 도금층이 형성된 금속판재의 소지강판(10) 상에, 50~120 rpm의 라인속도 (line speed)로 크롬산염 또는 논(non)-크롬산염을 도포한 후 60 ~ 140℃ 온도에서 건조시켜, 20~80 ㎎/m2의 크로메이트층 또는 30~150㎎/㎡의 논-크로메이트층의 전처리층(11)을 형성하는 단계; 및(1) A chromate or non-chromate is coated on a
(2) (i) 수평균 분자량이 10,000~13,000, 유리전이온도(Tg)가 20℃~40℃, 수산가 20~60 mgKOH/g, 산가 1~5 mgKOH/g의 폴리에스테르 수지로 이루어진 주수지와 (ii) 가교수지, 및 (iii) 경화 촉매, 산화에 의해 경시적으로 색상이 변화하는 금속파우더, 유기 용제, 및 불용성 왁스를 포함하는 첨가제로 이루어진 도료를 코팅하고 PMT 210 ~ 245℃로 가열 및 건조시켜 변색도막층(30)을 형성하면서 요철을 형성하는 단계.(2) (i) Main resin consisting of a polyester resin with a number average molecular weight of 10,000 to 13,000, a glass transition temperature (Tg) of 20 ° C to 40 ° C, a hydroxyl value of 20 to 60 mgKOH / g, and an acid value of 1 to 5 mgKOH / g. And (ii) a crosslinked resin, and (iii) a curing catalyst, a metal powder that changes color over time by oxidation, an organic solvent, and an additive comprising an insoluble wax and heated to PMT 210-245 ° C. And drying to form unevenness while forming the
경우에 따라, (3) 상기 단계(1)에서 전처리층(11)을 형성한 후 단계(2)를 수 행하기 전에 상기 전처리층(11)에 방청 프라이머 도료를 코팅하고 PMT 180 ~ 210℃로 가열 및 건조시켜 방청 프라이머 도막층(20)을 형성하는 단계;를 추가로 수행할 수 있다. 또한, (4) 상기 변색도막층(30) 형성 후 클리어 도막층(40)을 형성하는 단계;를 추가로 수행할 수도 있다.In some cases, (3) after forming the
본 발명의 도장방법은 롤코팅, 커튼플로워 코팅, 스프레이 코팅 등이 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The coating method of the present invention may be used, such as roll coating, curtain follower coating, spray coating, but is not limited thereto.
또한, 도장방법은 롤코팅, 커튼플로워 코팅, 스프레이 코팅 등이 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 연속 PCM 라인에서 롤코팅시, 롤회전 방법에 따라 요철 무늬의 형성 정도가 달라질 수 있는 바, 일반적인 리버스(Reverse) 방식도 적용이 가능하지만, 보다 자연스러운 요철 무늬 형성을 위해서는 내츄럴(Natural) 방식이 바람직하다. 이 때 소부조건은 210~245℃일 수 있으며, 특히 바람직하게는 230~235℃가 적당하다. In addition, the coating method may be used, such as roll coating, curtain follower coating, spray coating, but is not limited thereto. For example, when roll coating in a continuous PCM line, the degree of formation of the uneven pattern may vary depending on the roll rotation method. However, a general reverse method may be applied, but it is natural to form a more uneven pattern. ) Method is preferred. At this time, the baking conditions may be 210 ~ 245 ℃, particularly preferably 230 ~ 235 ℃ is suitable.
실시예Example
이하, 본 발명의 목적을 달성하는데 적합한 도료를 선정하기 위한 실험예 및 비교예에 대해 더욱 상세히 살펴보기로 한다. 이때 사용된 소재의 규격 및 시험조건, 시편 작성방법 등은 아래와 같다. Hereinafter, an experimental example and a comparative example for selecting a paint suitable for achieving the object of the present invention will be described in more detail. At this time, the standards, test conditions, and specimen preparation method of the used materials are as follows.
(가) 소재규격 및 작업조건 (A) Material specifications and working conditions
- 소지강판: 0.45T EGI강판-Steel sheet: 0.45T EGI sheet
- 전처리층: 80 mg/m2의 논-크로메이트 화성피막층Pretreatment layer: 80 mg / m 2 non-chromate chemical coating layer
- 건조도막: 방청 프라이머 도막층 5㎛ / 변색도막층 20㎛ / 클리어 도막층 10㎛-Dry coating: Antirust primer coating layer 5㎛ /
- PMT: 방청 프라이머 도막층 210℃/ 변색도막층 280℃/ 클리어 도막층 232℃ -PMT: rust preventive primer coating layer 210 ℃ / discoloration coating layer 280 ℃ / clear coating layer 232 ℃
(나) 시편 작성방법(B) preparation of specimens;
0.45T의 EGI강판을 메틸에틸케톤으로 탈지하고, 일반 하이폴리머 하도 도료를 건조도막두께 5㎛가 되도록 바코팅한 후 소부며, 하기 표 2의 각각의 도료를 건조도막두께 약 20㎛가 되도록 바코팅한 후 PMT 232℃ 분위기 온도에서 37초간 소부한다. 그런 다음, 하이폴리머 클리어 도료를 건조도막두께 10㎛가 되도록 도장 후 PMT 232℃ 온도에서 소부하여 시험 시편을 작성하였다. 0.45T of EGI steel sheet was degreased with methyl ethyl ketone, and the general high polymer undercoat was barcoated to have a dry coating thickness of 5 μm, followed by baking. Each paint of Table 2 below had a thickness of approximately 20 μm. After coating, bake for 37 seconds at PMT 232 ℃ atmosphere temperature. Then, the high polymer clear paint was applied to a dry coating thickness of 10 μm and then baked at PMT 232 ° C. to prepare test specimens.
[표 2]TABLE 2
(다) 도막 물성 시험 평가방법(C) Coating property test evaluation method
- 경화도: MEK Rubbing (내용제성)-Hardness: MEK Rubbing (solvent resistance)
- 연필경도: 일본 미쓰비시사 제품인 "유니펜슬" 사용, 굵기 견디는 한계수치 결과 -Pencil hardness: Using the "Uni Pencil" manufactured by Mitsubishi Corporation, Japan
- 가공성: 상온(20℃)에서 T banding하여 가공부위에 크랙 발생여부 평가 -Machinability: Evaluate the occurrence of cracks on the processed part by T banding at room temperature (20 ℃)
- 내산성: 상온(20℃)에서 5% 초산 용액에 24시간 침지후 도막상태 평가 -Acid resistance: Evaluation of coating state after immersion in 5% acetic acid solution for 24 hours at room temperature (20 ℃)
- 내알카리성: 상온(20℃)에서 5% 가성소다 용액에 24시간 침지후 도막상태 평가-Alkali resistance: Evaluation of coating state after immersion in 5% caustic soda solution at room temperature (20 ℃) for 24 hours
- 내비등수성: 끓는물(98℃ 이상)에 1시간 침지후 도막상태 평가 -Boiling water resistance: Evaluation of coating state after immersion in boiling water (over 98 ℃) for 1 hour
- 부착력: 1mm 간격으로 100 눈금이 되도록 크로스컷(Cross Cut)후 6mm압출 후 테 이핑 박리 -Adhesive force: 6mm extrusion after cross cut to make 100 scales at 1mm intervals
- 변색: QUV 1000시간후 관찰 육안으로 비교 관찰Discoloration: Observed after 1000 hours of QUV
[표 3] 도막 물성 시험결과 비교 [Table 3] Comparison of test results of coating properties
상기 표 3에서 보듯이, 일반 도막 물성은 거의 대등한 것으로 나타났으나, 사용된 금속파우더의 양과 안료의 비에 따라서 색상의 차이가 있음을 확인할 수 있다. 상기 금속 파우더는 유무기 안료의 함량 대비 50% 이상인 실시예 1-3 의 경우 색상의 변화가 신선하면서 뚜렸한 변화를 가져오는 반면, 50% 미만인 실시예 4 의 경우 상대적으로 색상의 변화가 뚜렷하지 못하다. As shown in Table 3, general physical properties of the coating film was found to be almost equivalent, but it can be seen that there is a difference in color depending on the amount of the metal powder used and the ratio of the pigment. In the case of Examples 1-3, wherein the metal powder is 50% or more relative to the content of the organic-inorganic pigment, the color change is fresh and rich, while in Example 4, which is less than 50%, the color change is relatively insignificant. Can not do it.
본 발명에 따른 변색 도장강판은 경시적 색상 변화시 표면에 형성된 불균일한 요철에 의해 색상 변화가 불균일하게 이루어짐으로써, 자연스러운 변색을 유도할 수 있을 뿐만 아니라, 강판의 기본 물성인 내구성, 내약품성 및 기계적 물성에서 기존 제품과 동등 이상의 효과를 나타낼 수 있다는 장점이 있다. The color-coated steel sheet according to the present invention is a color change is made by a non-uniform irregularities formed on the surface during the color change over time, not only can lead to natural discoloration, but also durability, chemical resistance and mechanical properties of the basic properties of the steel sheet It has the advantage that it can show more than the same effect as the existing product in physical properties.
도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 변색 도장강판의 모식도이다;1 is a schematic diagram of a discolored painted steel sheet according to an embodiment of the present invention;
도 2는 본 발명의 일 예에 따라 변색 도장강판을 형성하는 과정의 모식도이다.Figure 2 is a schematic diagram of a process of forming a discolored painted steel sheet according to an embodiment of the present invention.
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