プリント性が加えられた片面エンボスカラー鋼板及びその製造方法
【課題】片面エンボスにプリント工程を加えることにより，多様な質感及び色感を表すことができ，これによる相乗効果として凹凸部分の立体感がさらに鮮明に表現されると共に，表面汚染性の改善及び親環境理念を導入することにより，機能性と意匠性を共に持つ片面エンボスカラー鋼板に関する。
【解決手段】素地鋼板（１）上に，亜鉛又は亜鉛合金メッキ層（２），ノンクロメート層（３），及びエポキシ変性又はポリエステル変性プライマー下塗塗膜層（４）が順次形成され，主樹脂がポリエステル樹脂であり，架橋樹脂がメラミン樹脂であり，樹脂の架橋を促進する硬化促進剤，その他の添加剤，溶剤などを含む有色ベース塗膜層（５）を形成し，多様な色感及び立体感を表すプリント印刷層（６）と，その上層に表面の汚染物質から保護するクリア層（７）を付加する工程を含む，機能性及び意匠性が向上した片面エンボスカラー鋼板及びその製造方法に関する。
【解決手段】素地鋼板（１）上に，亜鉛又は亜鉛合金メッキ層（２），ノンクロメート層（３），及びエポキシ変性又はポリエステル変性プライマー下塗塗膜層（４）が順次形成され，主樹脂がポリエステル樹脂であり，架橋樹脂がメラミン樹脂であり，樹脂の架橋を促進する硬化促進剤，その他の添加剤，溶剤などを含む有色ベース塗膜層（５）を形成し，多様な色感及び立体感を表すプリント印刷層（６）と，その上層に表面の汚染物質から保護するクリア層（７）を付加する工程を含む，機能性及び意匠性が向上した片面エンボスカラー鋼板及びその製造方法に関する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はプリント性が加えられた片面エンボスカラー鋼板に関し，片面エンボスにプリント工程を加えることにより，既存のエンボスカラー鋼板より多様な質感及び色感を表現することができ，これによる相乗効果として凹凸部分の立体感がさらに鮮明に表現されると共に，表面汚染性の改善及び環境に適合すべきであるという理念すなわち親環境理念を導入することにより，機能性と意匠性を共に持つ片面エンボスカラー鋼板に関する。
【０００２】
最近の需要者層は，家電製品の選択において，基本的な機能性の他に外観を重要な選択基準としており，生産者は製品のデザインや製品表面の色感及び質感などの多様化及び高級化の開発に持続的な努力を行っている。また，このような基本的な機能性及び表面外観の多様化の他に，今後の環境規制に対比して人体に無害な物質で製造された，親環境的概念の製品を同時に開発しなければならないという困難な問題点が現出している現状である。
【背景技術】
【０００３】
従来のエンボスカラー鋼板は，所定の模様が刻まれた金属ロール（エンボスロール）を利用して，冷間圧延の粗圧延時，片面に圧下処理してエンボスを付与した後，その表面に電気メッキ及び溶融メッキ処理した亜鉛メッキ又は既知のメッキを行い，クロム酸処理などの一般的な前処理工程を経た後，シート方式でスプレイ塗装を行う片面エンボス製品があり，これと類似する外観を持つ製品には，ＰＣＭ（pre-coated metal）用の塗料を塗装処理した後，両面エンボスロールで圧下処理した両面エンボス製品があった。
【０００４】
従来の技術には，大韓民国特許第１９７３２号（片面エンボスカラー鋼板及びその製造方法）があり，これは両面凹凸の接合により現出する面密着性不良の解決，及びＰＣＭ塗装を処理するための片面エンボス鋼板のエンボス部位で，気孔／気泡のない塗装技術と凹凸による様々な不良を防止する塗料の開発，すなわち，これによる処理条件及びその製造方法は改善されたが，開示している樹脂（特に，上塗）は，表面凹凸が形成された角ばった部分での色相差（不均一な隠蔽力）の発生及び深加工性が良好ではなく，最適品質の鋼板を得ることができず，表面外観もエンボスの凹凸模様にのみ依存し，比較的に単純なものとなるという短所があった。
【０００５】
従来技術の大韓民国特許第４４２１９２号（片面エンボスカラー鋼板）は，片面エンボスに既知のクロメート層を形成し，この層上に高加工性のポリエステル下塗を形成し，ポリエステル樹脂を主樹脂とし，その他の樹脂などを添加して上塗をコーティングした片面エンボスカラー鋼板であって，従来の塗装工程による環境問題を解決し，鋼板表面に凹凸又は皺を形成させ，自然な外観を持つようにしたものである。しかしながら，このような外観の凹凸及び皺などは，単一の色でのみ表現されるだけであり，色感の単調さのため需要者の優れた感覚を満足することができず，また製品を製造することにおいて，人体に無害な環境規制の物質を一部使用して，世界的な親環境改善の流れに応じられなかったという短所を持っていた。
【０００６】
そして，ＰＣＭカラー鋼板を生産する塗装方式の側面から見ると，表面外観をさほど重要視しない建材用には，２−ロールナチュラル（2-roll natural）又は２−ロールリバース（2-roll reverse）のロールコーティング方式を使用しているが，繊細な塗膜の調整が難しく，ロールマーク（roll mark）及びポッピングが発生しやすかった。
【０００７】
そのため，表面外観を重要視する家電用のカラー鋼板では，このような短所を補完した３−ロールフルリバース（3-roll full reverse）方式を通常的に適用しているが，これもやはり生産速度の低下の他に，エンボス素地の特性である凹凸により，塗膜厚さの自由なコントロールが困難であった。
【０００８】
この発明の先行技術文献情報としては次のものがある。
【特許文献１】大韓民国特許第１９７３２号公報
【特許文献２】大韓民国特許第４４２１９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は，このような従来技術の問題点を克服し，エンボスカラー鋼板の表面にプリント工程を加えることにより，多様な質感及び色感の表現が可能であり，より一層立体的で特色のある最適な優れた外観を持つ多様な親環境的な片面エンボスカラー鋼板及びその製造方法を提供することにある。また本発明のさらなる目的は，既存のロールコーティングの塗装方法改善を通して，不均一な凹凸部位の隠蔽力の改善，豊かな質感の塗膜形成を可能にすることにより，より一層優れた色感及び質感の感じられるエンボスの外観を有するエンボスカラー鋼板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は，素地鋼板（１）；亜鉛又は亜鉛合金メッキ層（２）；ノン（non）−クロム酸塩又はクロム酸塩前処理層（３）；数平均分子量が１５，０００〜２５，０００で，ガラス転移温度（Ｔｇ）が１０〜３０℃で，ＯＨ値は５〜２０のオイルフリーポリエステル，ポリイソシアネート，エポキシ，顔料，添加剤，溶剤を含む下塗塗膜層（４）；数平均分子量が８，０００〜２０，０００で，ガラス転移温度（Ｔｇ）が２０〜４５℃で，ＯＨ値は１５〜４０のオイルフリーポリエステルとメラミンを反応させた変性オイルフリーポリエステル化合物，顔料，添加剤，溶剤を含む有色ベース塗膜層（５）；プリント印刷層（６）；及び，上塗クリア層（７）を含む，片面エンボスカラー鋼板により達成される。
【００１１】
前記ベース（base）及びクリア（clear）塗膜層を構成する塗料の主樹脂は，数平均分子量が８，０００〜２０，０００で，ガラス転移温度（Ｔｇ）が２０〜４５℃で，ＯＨ値は１５〜４０のオイルフリーポリエステルと加工性の優れたメラミンを反応させた変性オイルフリーポリエステル化合物である。
【００１２】
また，親環境性を付与するために，ノン−クロム（non-Cr）前処理層，環境規制物質（６価クロム，鉛，カドミウム）の顔料使用を排除したベース塗料及び下塗塗料を含むカラー塗装鋼板を指す。
【００１３】
また，プリント印刷層を構成するプリントインクは，既知のＰＣＭ用プリントインクはいずれも使用可能であるが，エンボス凹凸部位における印刷性及びそれによる境界面のポッピング（popping）性を勘案する必要がある。
【００１４】
本発明に使用されるメッキ処理された素地鋼板（１）には，亜鉛−アルミニウム−シリカ合金メッキ鋼板，電気及び溶融亜鉛メッキ処理したメッキ鋼板など，既知のほとんどのメッキが適用可能であり，その他に銅板，アルミニウム板，ステンレス原板なども使用可能である。
【００１５】
ノン（non）−クロメート層（３）は，鋼板に耐食性，プライマー（下塗）塗料の付着性向上などのためのものであって，親環境的な塗布型ノン（non）−クロメート層が好ましいが，既存のクロメート皮膜に比べて耐食性が少し劣る短所があり，需要者の要求に従い，既知のクロメート又はクロム３価の前処理剤を使用することもできる。
【００１６】
本発明のカラー塗装鋼板の最上部塗膜層（７）を形成するクリア塗料は，塗膜の表面で良好な質感及び優れた耐汚染性を示すＰＣＭ塗料であって，優れたガスケット性及びポリエチレンバッグ（PE bag）浸食性を維持するように設計されたポリエステル樹脂と，加工性の優れたメラミン樹脂を基本として使用し，塗膜緻密度を通した耐汚染性及び耐食性を付与する。上塗クリア塗膜層（７）にこのような物性を付与するためには，クリア塗料の必須的な成分として，低温硬化促進剤であるｐ−トルエンスルホン酸（p-Toluene Sulfonic Acid, PTSA）を適用し，加工性の優れたメトキシ又はメトキシブトキシ部分置換メラミンの含量を増加させた。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のプリント性エンボスカラー鋼板は，従来の単色又は基本模様のみを呈するカラー鋼板に比べて，多様な質感又は色感を持ちより一層立体感を与えることにより，全く新しい美観を現出する。また，表面汚染性の改善及び親環境的性状を持つことにより，機能性はもちろんのこと，外観及びデザインなどの外観も重要視する需要者の購買条件を満たし，新しい需要を創出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下，下記に詳細に説明する。
【００１９】
一般的に，建材用に使用されているＰＣＭ塗料（Regular Polyester）用樹脂は，樹脂の主鎖（backbone）にヒドロキシル基（Hydroxyl group），カルボキシル基（Carboxyl group）などの官能基が枝（branch）をなしており，塗膜の架橋樹脂（硬化剤）として使用されるメラミン（例えば，Hexa-Methoxymethyl melamine）樹脂と架橋形成時に網状構造を持つようになることで，塗膜形成後に塗膜の延伸（elongation）が極めて制限的であった。これに反して，家電用に使用されるFlexible Polyester塗料用ポリエステル樹脂は，樹脂の主鎖が線形構造（linear structure）であるため，塗膜の延伸率は非常に優れているが，耐食性，耐汚染性部門に脆弱であるという短所を有していた。
【００２０】
このような短所を補完するために，クリア塗料の乾燥塗膜ガラス転移温度（Ｔｇ）５５〜６５を基準に，ポリエステル主樹脂は，塗膜の柔軟性などのような家電に求められる一般的な物性の付与の他に，優れた耐汚染性を付与するために，数平均分子量が８，０００〜２０，０００で，樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）が２０〜４５℃で，ＯＨ値は１５〜４０のオイルフリーポリエステルと加工性の優れたメラミンを反応させた変性オイルフリーポリエステル化合物が好ましい。
【００２１】
前記架橋樹脂として使用されるメラミンは，数平均分子量が３００〜１，０００のアルキル化されたタイプ（highly allkylated type）のヘキサメトキシメチルメラミン（hexa methoxy methyl melamine）と，少しアルキル化されたタイプ（partially allkylated type）のメトキシブトキシ形メラミンが推奨される。
【００２２】
もし，ブトキシメラミン単独や，メトキシメラミンとブトキシメラミンの混合物を使用する場合は，上記ポリエステル樹脂との相溶性が急激に低くなり，メラミンが塗料の上層部に移転し，ロールマークなどの作業性不良を惹起させ得るからである。
【００２３】
商業的に調達可能なものに，ＲＥＳＩＭＩＮＥ ７５５（SOLUTIA社），ＲＥＳＩＭＩＮＥ ７５７（SOLUTIA社），ＲＥＳＩＭＩＮＥ ７５１（SOLUTIA社），ＣＹＭＥＬ １１６８（CYTEL社），ＣＹＭＥＬ １１７０（CYTEL社），ＣＹＭＥＬ ２３２（CYTEL社）などがある。
【００２４】
硬化促進剤は，主樹脂のポリエステルと架橋樹脂のメラミンとの架橋を促進させ，塗膜緻密度及び耐汚染性を高めるためのものであって，アミンでブロッキングしマスクされた酸として，ｐ−トルエンスルホン酸（Toluene Sulfonic Acid），ジノニルナフタレンスルホン酸（Dinonylnaphthalene Sulfonic Acid），ドデシルベンゼンスルホン酸（DDBSA, Dodesyl Benzen Sulfonic Acid）などを含む。
【００２５】
この他にも，エポキシでマスキングされたスルホン酸（Epoxy Masking Sulfonic Acid）や，有機樹脂でマスキングされたスルホン酸を使用することができるが，決められた短い焼付時間に最大限の塗膜緻密度を誘導するために，低温解離度の高いＰＴＳＡが推奨できる。
【００２６】
使用する溶剤には，エンボス凹凸部位におけるポッピング性の他に，プリントインク塗膜との相互連係ポッピング性，インク塗膜浸透性，ロールマーク防止などを勘案して，炭化水素系及びエステル系，エーテル系，アセテート系から選択して使用する。
【００２７】
以下では，有色ベース塗料について述べる。
【００２８】
本発明の 有色ベース塗料は，トップクリア（TOP CLEAR）塗料の樹脂を基本ベースに，下塗及び上塗ＣＬＥＡＲとの付着性，プリントインクとの付着性などを考慮し，乾燥塗膜ガラス転移温度（Ｔｇ）５０〜５５を基準に，硬化促進剤としてはジノニルナフタレンスルホン酸（Dinonylnaphthalene Sulfonic Acid, DNNSA）が推奨され，残余の他の添加剤及び溶剤の種類は大同小異であるが，使用量は適切に調節する必要がある。
【００２９】
顔料は，ＰＣＭ用塗料に使用される有機，無機顔料を制限なく使用することができるが，環境規制物質を使用する顔料は排除し，需要者の要求に従って使用できる。
【００３０】
本発明のクリア及びベース塗料は，次表１の組成比を持つものが好ましい。
【００３１】
【表１】
【００３２】
以下では，下塗に関して述べる。
【００３３】
素材密着のために使用される下塗は，ポリエステル系下塗，エポキシ系下塗，アクリル系下塗，アクリル系プライマー又はこれを変性した系の下塗を使用することができるが，素地及びベース塗膜との密着性，塗膜ポッピング，凹凸部位のビルドアップ（build up），作業性，加工性，耐食性，耐薬品性などを考慮し，乾燥塗膜ガラス転移温度（Ｔｇ）４０〜４５を基準に，主樹脂は数平均分子量が１５，０００〜２５，０００で，ガラス転移温度（Ｔｇ）が１０〜３０℃で，ＯＨ値は５〜２０のオイルフリーポリエステルを使用し，架橋樹脂としてはビルドアップ及びポッピング性改善のためのポリイソシアネートと耐食性及び付着性のためのエポキシが推奨される。
【００３４】
ポリイソシアネートは，ポリエステルの主鎖に枝で置換されたＯＨ基と一定部分反応し（ウレタン結合），樹脂自体にビルドアップ，ポッピング性，耐食性，加工性などの物性を補完する役割をする。
【００３５】
使用可能なイソシアネート化合物には，ヘキサメチレンジイソシアネート（Hexamethylene Diisocyanate），イソポロンジイソシアネート（Isophorone Diisocyanate），キシレンジイソシアネート（Xylene Diisocyanate），２,４,６−トリイソシアネートトルエン（triisocyanatetoluene）と，これに類似する性質のものを適用することができ，主にイソシアネート基をマスキングして熱により解離される製品を使用する。
【００３６】
エポキシは，耐食性，耐薬品性，樹脂との相溶性，付着力を考慮すると，ビスフェノール−Ａ（Bisphenol-A, BPA）が好ましい。変性ＢＰＡ形は，ポリエステル主樹脂との相溶性が低くなり，使用が制限される。
【００３７】
使用可能な製品には，KUKDO Chemical Co., Ltd. YD-011, KUMHO EPICOAT 828, 1001などがある。
【００３８】
硬化促進剤は，主樹脂のポリエステルと架橋樹脂との架橋を促進させ，素地及び塗膜との付着性を高めるためのものであって，アミンでブロッキングしマスクされた酸として，ｐ−トルエンスルホン酸（Toluene Sulfonic Acid），ジノニルナフタレンスルホン酸（Dinonylnaphthalene Sulfonic Acid），ドデシルベンゼンスルホン酸（DDBSA, Dodesyl Benzene Sulfonic Acid）などを含む。この他にも，エポキシでマスキングされたスルホン酸（Epoxy Masking Sulfonic Acid）や，有機樹脂でマスキングされたスルホン酸を使用することができる。
【００３９】
使用する溶剤には，エンボス凹凸部位におけるポッピング性，及びビルドアップなどを勘案して，主として高沸点の炭化水素系及びエステル系，アセテート系から選択して使用する。
【００４０】
この時，凹凸部位におけるポッピング性及びビルドアップ，ロールピックアップ（pick up）性の改善のために，無定形シリカを一部使用するが，ｓｙｌｏｉｄ ＃１６１（GRACE davison社）が推奨される。
【００４１】
また，下塗はその基本物性である一般的な耐食性の他に，素地及び塗膜との付着性の強化等の以外にも，延伸率を付与して素地と上層塗膜間の界面で十分な緩衝作業をすることによって，加工時に発生する素材の亀裂が上部層まで進むことなく，下塗層で吸収されるよう作用する。
【００４２】
下塗に使用する顔料は，耐食性のために防錆顔料を使用しなければならないが，世界的な趨勢である環境物質規制の流れに応じて，鉛やクロムが排除された無毒性防錆顔料を基本に，需要者の要求に従って既存の防錆顔料を使用することもできる。
【００４３】
既存の防錆顔料は，鉛及びクロムが含有されたレッドリード（Red Leed），ジンクポタシウムクロメート（Zinc Potassium Chromate），ジンクテトラオキシクロメート（Zinc Tetraoxy Chromate），ストロンチウムクロメート（Strontium Chromate）があり，無毒性防錆顔料には，代表的なＢｏｒａｔｅ系は，バリウムメタボレート（Barium Metaborate），Ｍｏｌｙｂｄａｔｅ系はジンクモリブデート（Zinc Molybdate），カルシウムジンクモリブデート（Calcium Zinc Molybdate），Ｐｈｏｓｐｈａｔｅ系はジンクホスフェート（Zinc Phosphate），アルミニウムトリホスフェート（Aluminum Triphosphate），ｓｉｌｉｃａｔｅ系はカルシウムボロシリケート（Calcium Borosilicate），ホスホシリケート（Phosphosilicate），カルシウムイオン−交換シリケート（Calcium Ion-exchanged Silicate），マグネシウムイオン−交換シリケート（Magnesium Ion-exchanged Silicate）などがある。
【００４４】
本発明の下塗塗料は，次表２の組成比を持つものが好ましい。
【００４５】
【表２】
【００４６】
以下では，本発明の意匠性において重要な役割をするＰＣＭ用プリントインクについて述べる。一般的に使用されるＰＣＭ用プリントインクはいずれも適用可能であるが，片面エンボスの場合，一般的なインクの特性である速乾性，上・下塗との付着性の他に，凹凸境界面における印刷性及びポッピング性がさらに要求される。
【００４７】
この時，プリントインクに使用される顔料中に，パール，メタリックの場合，粒子のサイズが最大６０μm以内のものが推奨される。６０μmを超えたサイズのものを使用する場合，粒子の突出により表面鮮鋭性が劣るだけでなく，メッシュ（mesh）境界面の印刷性不良，印刷層の上にクリア塗料をロールコーティングするとき，ロール間の境界面に挟まって塗装不良を惹起する。
【００４８】
このような物性を備えるプリントインクを，連続工程上で適用してエンボス素地の基本凹凸による立体感の他に，さらに多様な質感及び色感を表現することにより，不均一な凹凸部分の色相差（隠蔽力）を軽減することができ，より一層立体的で，特色のある最適の優れた外観を持つ多様な親環境的な片面エンボスカラー鋼板を提供することができるようになる。
【００４９】
上記本発明のカラー塗装鋼板の断面構成は，図１に示す。
【００５０】
また，本発明の製造工程は，片面にのみエンボスを付与した既知の素地鋼板（１）に，電気メッキ又は溶融メッキ処理した亜鉛又は亜鉛合金メッキ層（２）を形成する段階；２０〜８０ｍｐｍのラインスピード（line speed）でノン（non）−クロム酸塩又はクロム酸塩を処理し，５０〜１５０℃で乾燥し前処理層（３）を形成する段階；前記前処理層に数平均分子量が１５，０００〜２５，０００で，ガラス転移温度（Ｔｇ）が１０〜３０℃で，ＯＨ値は５〜２０のオイルフリーポリエステル，ポリイソシアネート，エポキシ，顔料，添加剤及び溶剤を含む下塗塗膜層（４）を形成する段階；数平均分子量が８，０００〜２０，０００で，ガラス転移温度（Ｔｇ）が２０〜４５℃で，ＯＨ値は１５〜４０のオイルフリーポリエステルとメラミンを反応させた変性オイルフリーポリエステル化合物，硬化促進剤，その他の添加剤，溶剤を含む上塗塗料をコーティングし，ＰＭＴ１９０〜２４０℃で加熱及び乾燥し上塗塗膜層（５）を形成する段階；プリント層（６）を形成する段階；及び，上塗クリア層（７）を形成する段階を含む。
【００５１】
このような工程は，図２に詳しく示される。
【００５２】
前記塗装鋼板の製造において，片面エンボス鋼板の素地は，焼鈍を終えた冷間圧延鋼板を粗圧延する工程で，２段（１セット）の粗圧延作業ロール中で，上段又は下段の一箇所に，片面エンボスされた作業ロールを設けて粗圧延を行うことにより，片面エンボス模様を形成する。エンボスされた冷延鋼板を脱脂工程を経て，その表面上に電気メッキ又は溶融メッキ処理した亜鉛メッキ鋼板を用途に合わせて選択して行う。しかし，素地に粗圧延を行ってからメッキする既存方法の外に，工程短縮及び需要者の緊急な納期の要請に対応するために，メッキ処理した後，予め保管したメッキ鋼板を利用して緊急圧延処理した素地も使用可能である。
【００５３】
勿論，前記メッキ処理された素地の外に，通常の冷延鋼板，銅又はステンレスなどの素地も使用することができる。このような素地上には，塗装ラインで２０〜８０ｍｐｍのラインスピードで，ノン（non）−クロム酸塩処理をロールコーティング方式で表面に薄い膜で塗布し，５０〜１５０℃の温度で乾燥しノン（non）−クロメート層を形成させ，その上に親環境的なポリエステル下塗及び有色のポリエステル系ベースを形成する。
【００５４】
そして，連続工程で有色ベース塗膜上に，本発明の意匠性をより一層付与するためのプリント印刷工程を行う。
【００５５】
この時，使用する印刷ロールとしては，多様なパターン（pattern）ロールの他に，全面印刷の可能なメッシュ（mesh）ロールがあり，メッシュロールの使用範囲は１００〜２００メッシュであって，１００メッシュ以下はインク乾燥性が遅くなり，２００メッシュ以上はインクの特性である速乾性により印刷性が粗雑になる。エンボス素地上の作業性，印刷性，速乾性を考慮すると，１３０〜１７０メッシュが推奨される。
【００５６】
印刷度数は，デザインパターン及び色により，１〜４回の間で適宜に適用可能である。
【００５７】
本発明のカラー鋼板は，塗膜断面を構成する各層の乾燥塗膜厚さ（Ｄ．Ｆ．Ｔ）が，上塗クリア塗膜５〜２０μm，プリントインク塗膜１〜３μm，ベース塗膜１０〜２０μm，下塗塗膜４〜１０μm，ノン−クロメート層１００〜２５０mg/m2（クロメート層２０〜８０mg/m2），メッキ層１５〜２３μmであることが好ましい。上塗クリア塗膜の厚さが５μm未満では，加工性及び光沢の低下及び表面汚染物質の不良を惹起し，２０μmを超えると，塗膜ポッピング性，塗膜硬度の低下及び経済性の側面で不利であるため，８〜１５μmになるようにロールコーティングした後，ドライオーブンでロールコーティングしたＰＭＴ（peak metal temperature）１９０〜２４０℃で加熱して乾燥する。塗装方法は，ロール（roll）コーティングする方法の外に，既存のフロア（floor）コーティング方法を含む。
【００５８】
既存の平板素地に，家電用カラー鋼板を生産するロールコーティング方式は，一般的にＶ型３−ロールフルリバース方式を適用しているが，エンボス素地の特性により，塗膜の自由なコントロールが難しいのが現状である。図３に，３−ロールフルリバース方法の概略図を示した。
【００５９】
また，既存のロールコーティングで塗料が素地にコーティングされる部分工程を見ると，まず，貯蔵パン（CATCH PAN）に塗料を一定以上の高さになるように供給した後，この貯蔵された塗料をピックアップロール（P/R, pick-up roll）の回転力を利用して引き上げる。引き上げられた塗料をメタリングロール（M/R, metering roll）で逆方向に回転して，ピックアップロール（P/R）に付着した塗料の厚さを調節し，調節された湿塗膜をコーティングロール（C/R, coating roll）に転移する。この転移された湿塗膜を最終的に素地の進行方向と逆にコーティングロール（Ｃ／Ｒ）を回転させながら素地に接触しロールコーティングを処理してはいるものの，貯蔵パンには常に一定以上の塗料があるため，色分離，顔料沈殿，発生した泡の蓄積によりポッピングの不良が惹起される。
【００６０】
このような点を一部でも改善するために，使用中の塗料を強制的に排出した後，再び攪拌した塗料を供給する循環方式を適用しているが，これもやはりエンボス素地という特性のため，根本的な問題点を解決することはできなかった。
【００６１】
従って，このような問題点を補完し，塗膜のビルドアップを補完するために，ロールの回転方向が３−ロールリバース（3-roll reverse）方式と逆に回転する３−ロールナチュラル（3-roll natural）方式であるものの，ロールの配置が既存のＶ型ではない，図４に示すように，ピックアップロール（pick-up roll, P/R），メタリングロール（metering roll, M/R），コーティングロール（coating roll, C/R）を一列に傾斜状に配置構成した後，タンクで攪拌した新鮮な塗料をＭ／Ｒ（metering roll）とＰ／Ｒ（pick-up roll）の間に直接供給するトップフィード（Top feed）方式でコーティング処理することで，豊かな質感の塗膜を得ることができる。
【００６２】
本発明の重要特徴は，片面エンボスカラー鋼板にプリント印刷工程を加えるものであって，片面エンボス素地の凸部分に多様な色感及び質感を持つプリント印刷を付加することにより，エンボス模様をさらに鮮明にする。このようなプリントは，需要者の要求に応じて，印刷度数を１〜４回の範囲で，２種以上の色相を自由に表現することができ，メッシュロール（mesh roll）とパターンロール（pattern roll）を利用してデザインを多様に示すことができ，既存のエンボス模様と共にさらに立体感のある美感を表出することができる。
【００６３】
本発明の下塗塗膜層，有色ベース層，クリア層を塗装する３Ｃ３Ｂ鋼板だけでなく，ライン工程の短縮及び製造原価の問題などを考慮し，下塗を除いた工程で製造することもできる。すなわち，前処理した素地に有色ベースのみ塗装した後，プリント印刷，上塗クリアを順次連続処理した，短縮２Ｃ２Ｂ，プリント工程も可能である。
【００６４】
以下，本発明は実施例及び比較例により明確に説明されるが，本発明は下記の実施例により何ら限定されるものではない。
【実施例】
【００６５】
実施例に使用した試験片の規格及び塗装条件は次の通りであり，％は重量％を意味する。
−コイル規格：Ｗ（広さ）１０４０×Ｔ（厚さ）０．５mmＥＧＩ（電気亜鉛メッキ鋼板）
−乾燥塗膜厚さ：下塗５μm，ベース１５μm，プリント３μm，クリア１０μm
−前処理剤 大韓パーカライジング２０３Ｐ（ｎｏｎ−クロムタイプ）
−下塗塗料の作業粘度（２５℃，＃４Ｆｏｒｄ ｃｕｐ基準）１７０秒
−ベース有色塗料の作業粘度（２５℃，＃４Ｆｏｒｄ ｃｕｐ基準）１４０秒
−プリントインクの作業粘度（２５℃，＃４Ｆｏｒｄ ｃｕｐ基準）１００秒
−上塗クリア塗料の作業粘度（２５℃，＃４Ｆｏｒｄ ｃｕｐ基準）１００秒
−ロールコーティング方式：ナチュラルリバース（natural reverse）
【００６６】
【表３】
【００６７】
表４は，上記本発明の実施例と比較例の塗膜物性を比較実験した結果である。
【００６８】
【表４】
【００６９】
１；６０度照射角度条件の光沢機で表面測定
２；ガスケット性：ガスケットの付着後，７０℃９５％湿潤，８Ｈｒ条件で△Ｅ値測定
３；９５％湿潤，４０℃８Ｈｒ条件で外観観察
４；耐溶剤性：Ｍ．Ｅ．Ｋラビング（Rubbing）
５；加工性：Ｔ曲げ，スクエアカッピング（Square cupping）後の亀裂状態
６；付着性：６mm クロスカット
７；衝撃：１／２φ×１ｋｇ×５０ｃｍ
８；耐薬品性：試験前の試片と５％ＮａＯＨ，５％ＨＣｌ溶液に２４ｈｒ浸漬後，試験の変色観察
９；耐食性：Ｓ．Ｓ．Ｔ（salt spray test）３５℃５％ＮａＣｌ，２４０ｈｒ経過後の外観観察
１０；耐ＵＶ性：２０ｗ×２０ｃｍ×４８ｈｒ測定後，△Ｅ＝１．５以内であること
【００７０】
前記表４に示すように，本発明による環境親和的なプリント片面エンボスカラー鋼板は，より鮮鋭且つ鮮明な立体感を呈し，その機能的な面でも優れた耐食性を示す環境規制物質を使用しないにもかかわらず，家電製品の基本的な物性の試験規格値を充足し，さらに耐汚染性，加工性などの面で，従前の製品と同等又はそれ以上の効果を表すことができることが分かる。図５〜図８に，それぞれ，本発明の実施例１〜３及び比較例の片面エンボスカラー鋼板の表面写真を示す。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の片面エンボスカラー鋼板の断面図。
【図２】本発明の片面エンボスカラー鋼板の製造工程図。
【図３】３−ロールリバース（3-roll reverse）塗装方法の概略図。
【図４】３−ロールナチュラル（3-roll natural）塗装方法の概略図。
【図５】本発明の実施例１の片面エンボスカラー鋼板の表面写真。
【図６】本発明の実施例２の片面エンボスカラー鋼板の表面写真。
【図７】本発明の実施例３の片面エンボスカラー鋼板の表面写真。
【図８】比較例の片面エンボスカラー鋼板の表面写真。
【符号の説明】
【００７２】
１ 素地鋼板
２ 亜鉛又は亜鉛合金メッキ層
３ ノン−クロム酸塩又はクロム酸塩前処理層
４ 下塗塗膜層
５ ベース塗膜層
６ プリント印刷層
７ 上塗クリア層
【技術分野】
【０００１】
本発明はプリント性が加えられた片面エンボスカラー鋼板に関し，片面エンボスにプリント工程を加えることにより，既存のエンボスカラー鋼板より多様な質感及び色感を表現することができ，これによる相乗効果として凹凸部分の立体感がさらに鮮明に表現されると共に，表面汚染性の改善及び環境に適合すべきであるという理念すなわち親環境理念を導入することにより，機能性と意匠性を共に持つ片面エンボスカラー鋼板に関する。
【０００２】
最近の需要者層は，家電製品の選択において，基本的な機能性の他に外観を重要な選択基準としており，生産者は製品のデザインや製品表面の色感及び質感などの多様化及び高級化の開発に持続的な努力を行っている。また，このような基本的な機能性及び表面外観の多様化の他に，今後の環境規制に対比して人体に無害な物質で製造された，親環境的概念の製品を同時に開発しなければならないという困難な問題点が現出している現状である。
【背景技術】
【０００３】
従来のエンボスカラー鋼板は，所定の模様が刻まれた金属ロール（エンボスロール）を利用して，冷間圧延の粗圧延時，片面に圧下処理してエンボスを付与した後，その表面に電気メッキ及び溶融メッキ処理した亜鉛メッキ又は既知のメッキを行い，クロム酸処理などの一般的な前処理工程を経た後，シート方式でスプレイ塗装を行う片面エンボス製品があり，これと類似する外観を持つ製品には，ＰＣＭ（pre-coated metal）用の塗料を塗装処理した後，両面エンボスロールで圧下処理した両面エンボス製品があった。
【０００４】
従来の技術には，大韓民国特許第１９７３２号（片面エンボスカラー鋼板及びその製造方法）があり，これは両面凹凸の接合により現出する面密着性不良の解決，及びＰＣＭ塗装を処理するための片面エンボス鋼板のエンボス部位で，気孔／気泡のない塗装技術と凹凸による様々な不良を防止する塗料の開発，すなわち，これによる処理条件及びその製造方法は改善されたが，開示している樹脂（特に，上塗）は，表面凹凸が形成された角ばった部分での色相差（不均一な隠蔽力）の発生及び深加工性が良好ではなく，最適品質の鋼板を得ることができず，表面外観もエンボスの凹凸模様にのみ依存し，比較的に単純なものとなるという短所があった。
【０００５】
従来技術の大韓民国特許第４４２１９２号（片面エンボスカラー鋼板）は，片面エンボスに既知のクロメート層を形成し，この層上に高加工性のポリエステル下塗を形成し，ポリエステル樹脂を主樹脂とし，その他の樹脂などを添加して上塗をコーティングした片面エンボスカラー鋼板であって，従来の塗装工程による環境問題を解決し，鋼板表面に凹凸又は皺を形成させ，自然な外観を持つようにしたものである。しかしながら，このような外観の凹凸及び皺などは，単一の色でのみ表現されるだけであり，色感の単調さのため需要者の優れた感覚を満足することができず，また製品を製造することにおいて，人体に無害な環境規制の物質を一部使用して，世界的な親環境改善の流れに応じられなかったという短所を持っていた。
【０００６】
そして，ＰＣＭカラー鋼板を生産する塗装方式の側面から見ると，表面外観をさほど重要視しない建材用には，２−ロールナチュラル（2-roll natural）又は２−ロールリバース（2-roll reverse）のロールコーティング方式を使用しているが，繊細な塗膜の調整が難しく，ロールマーク（roll mark）及びポッピングが発生しやすかった。
【０００７】
そのため，表面外観を重要視する家電用のカラー鋼板では，このような短所を補完した３−ロールフルリバース（3-roll full reverse）方式を通常的に適用しているが，これもやはり生産速度の低下の他に，エンボス素地の特性である凹凸により，塗膜厚さの自由なコントロールが困難であった。
【０００８】
この発明の先行技術文献情報としては次のものがある。
【特許文献１】大韓民国特許第１９７３２号公報
【特許文献２】大韓民国特許第４４２１９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は，このような従来技術の問題点を克服し，エンボスカラー鋼板の表面にプリント工程を加えることにより，多様な質感及び色感の表現が可能であり，より一層立体的で特色のある最適な優れた外観を持つ多様な親環境的な片面エンボスカラー鋼板及びその製造方法を提供することにある。また本発明のさらなる目的は，既存のロールコーティングの塗装方法改善を通して，不均一な凹凸部位の隠蔽力の改善，豊かな質感の塗膜形成を可能にすることにより，より一層優れた色感及び質感の感じられるエンボスの外観を有するエンボスカラー鋼板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は，素地鋼板（１）；亜鉛又は亜鉛合金メッキ層（２）；ノン（non）−クロム酸塩又はクロム酸塩前処理層（３）；数平均分子量が１５，０００〜２５，０００で，ガラス転移温度（Ｔｇ）が１０〜３０℃で，ＯＨ値は５〜２０のオイルフリーポリエステル，ポリイソシアネート，エポキシ，顔料，添加剤，溶剤を含む下塗塗膜層（４）；数平均分子量が８，０００〜２０，０００で，ガラス転移温度（Ｔｇ）が２０〜４５℃で，ＯＨ値は１５〜４０のオイルフリーポリエステルとメラミンを反応させた変性オイルフリーポリエステル化合物，顔料，添加剤，溶剤を含む有色ベース塗膜層（５）；プリント印刷層（６）；及び，上塗クリア層（７）を含む，片面エンボスカラー鋼板により達成される。
【００１１】
前記ベース（base）及びクリア（clear）塗膜層を構成する塗料の主樹脂は，数平均分子量が８，０００〜２０，０００で，ガラス転移温度（Ｔｇ）が２０〜４５℃で，ＯＨ値は１５〜４０のオイルフリーポリエステルと加工性の優れたメラミンを反応させた変性オイルフリーポリエステル化合物である。
【００１２】
また，親環境性を付与するために，ノン−クロム（non-Cr）前処理層，環境規制物質（６価クロム，鉛，カドミウム）の顔料使用を排除したベース塗料及び下塗塗料を含むカラー塗装鋼板を指す。
【００１３】
また，プリント印刷層を構成するプリントインクは，既知のＰＣＭ用プリントインクはいずれも使用可能であるが，エンボス凹凸部位における印刷性及びそれによる境界面のポッピング（popping）性を勘案する必要がある。
【００１４】
本発明に使用されるメッキ処理された素地鋼板（１）には，亜鉛−アルミニウム−シリカ合金メッキ鋼板，電気及び溶融亜鉛メッキ処理したメッキ鋼板など，既知のほとんどのメッキが適用可能であり，その他に銅板，アルミニウム板，ステンレス原板なども使用可能である。
【００１５】
ノン（non）−クロメート層（３）は，鋼板に耐食性，プライマー（下塗）塗料の付着性向上などのためのものであって，親環境的な塗布型ノン（non）−クロメート層が好ましいが，既存のクロメート皮膜に比べて耐食性が少し劣る短所があり，需要者の要求に従い，既知のクロメート又はクロム３価の前処理剤を使用することもできる。
【００１６】
本発明のカラー塗装鋼板の最上部塗膜層（７）を形成するクリア塗料は，塗膜の表面で良好な質感及び優れた耐汚染性を示すＰＣＭ塗料であって，優れたガスケット性及びポリエチレンバッグ（PE bag）浸食性を維持するように設計されたポリエステル樹脂と，加工性の優れたメラミン樹脂を基本として使用し，塗膜緻密度を通した耐汚染性及び耐食性を付与する。上塗クリア塗膜層（７）にこのような物性を付与するためには，クリア塗料の必須的な成分として，低温硬化促進剤であるｐ−トルエンスルホン酸（p-Toluene Sulfonic Acid, PTSA）を適用し，加工性の優れたメトキシ又はメトキシブトキシ部分置換メラミンの含量を増加させた。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のプリント性エンボスカラー鋼板は，従来の単色又は基本模様のみを呈するカラー鋼板に比べて，多様な質感又は色感を持ちより一層立体感を与えることにより，全く新しい美観を現出する。また，表面汚染性の改善及び親環境的性状を持つことにより，機能性はもちろんのこと，外観及びデザインなどの外観も重要視する需要者の購買条件を満たし，新しい需要を創出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下，下記に詳細に説明する。
【００１９】
一般的に，建材用に使用されているＰＣＭ塗料（Regular Polyester）用樹脂は，樹脂の主鎖（backbone）にヒドロキシル基（Hydroxyl group），カルボキシル基（Carboxyl group）などの官能基が枝（branch）をなしており，塗膜の架橋樹脂（硬化剤）として使用されるメラミン（例えば，Hexa-Methoxymethyl melamine）樹脂と架橋形成時に網状構造を持つようになることで，塗膜形成後に塗膜の延伸（elongation）が極めて制限的であった。これに反して，家電用に使用されるFlexible Polyester塗料用ポリエステル樹脂は，樹脂の主鎖が線形構造（linear structure）であるため，塗膜の延伸率は非常に優れているが，耐食性，耐汚染性部門に脆弱であるという短所を有していた。
【００２０】
このような短所を補完するために，クリア塗料の乾燥塗膜ガラス転移温度（Ｔｇ）５５〜６５を基準に，ポリエステル主樹脂は，塗膜の柔軟性などのような家電に求められる一般的な物性の付与の他に，優れた耐汚染性を付与するために，数平均分子量が８，０００〜２０，０００で，樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）が２０〜４５℃で，ＯＨ値は１５〜４０のオイルフリーポリエステルと加工性の優れたメラミンを反応させた変性オイルフリーポリエステル化合物が好ましい。
【００２１】
前記架橋樹脂として使用されるメラミンは，数平均分子量が３００〜１，０００のアルキル化されたタイプ（highly allkylated type）のヘキサメトキシメチルメラミン（hexa methoxy methyl melamine）と，少しアルキル化されたタイプ（partially allkylated type）のメトキシブトキシ形メラミンが推奨される。
【００２２】
もし，ブトキシメラミン単独や，メトキシメラミンとブトキシメラミンの混合物を使用する場合は，上記ポリエステル樹脂との相溶性が急激に低くなり，メラミンが塗料の上層部に移転し，ロールマークなどの作業性不良を惹起させ得るからである。
【００２３】
商業的に調達可能なものに，ＲＥＳＩＭＩＮＥ ７５５（SOLUTIA社），ＲＥＳＩＭＩＮＥ ７５７（SOLUTIA社），ＲＥＳＩＭＩＮＥ ７５１（SOLUTIA社），ＣＹＭＥＬ １１６８（CYTEL社），ＣＹＭＥＬ １１７０（CYTEL社），ＣＹＭＥＬ ２３２（CYTEL社）などがある。
【００２４】
硬化促進剤は，主樹脂のポリエステルと架橋樹脂のメラミンとの架橋を促進させ，塗膜緻密度及び耐汚染性を高めるためのものであって，アミンでブロッキングしマスクされた酸として，ｐ−トルエンスルホン酸（Toluene Sulfonic Acid），ジノニルナフタレンスルホン酸（Dinonylnaphthalene Sulfonic Acid），ドデシルベンゼンスルホン酸（DDBSA, Dodesyl Benzen Sulfonic Acid）などを含む。
【００２５】
この他にも，エポキシでマスキングされたスルホン酸（Epoxy Masking Sulfonic Acid）や，有機樹脂でマスキングされたスルホン酸を使用することができるが，決められた短い焼付時間に最大限の塗膜緻密度を誘導するために，低温解離度の高いＰＴＳＡが推奨できる。
【００２６】
使用する溶剤には，エンボス凹凸部位におけるポッピング性の他に，プリントインク塗膜との相互連係ポッピング性，インク塗膜浸透性，ロールマーク防止などを勘案して，炭化水素系及びエステル系，エーテル系，アセテート系から選択して使用する。
【００２７】
以下では，有色ベース塗料について述べる。
【００２８】
本発明の 有色ベース塗料は，トップクリア（TOP CLEAR）塗料の樹脂を基本ベースに，下塗及び上塗ＣＬＥＡＲとの付着性，プリントインクとの付着性などを考慮し，乾燥塗膜ガラス転移温度（Ｔｇ）５０〜５５を基準に，硬化促進剤としてはジノニルナフタレンスルホン酸（Dinonylnaphthalene Sulfonic Acid, DNNSA）が推奨され，残余の他の添加剤及び溶剤の種類は大同小異であるが，使用量は適切に調節する必要がある。
【００２９】
顔料は，ＰＣＭ用塗料に使用される有機，無機顔料を制限なく使用することができるが，環境規制物質を使用する顔料は排除し，需要者の要求に従って使用できる。
【００３０】
本発明のクリア及びベース塗料は，次表１の組成比を持つものが好ましい。
【００３１】
【表１】
【００３２】
以下では，下塗に関して述べる。
【００３３】
素材密着のために使用される下塗は，ポリエステル系下塗，エポキシ系下塗，アクリル系下塗，アクリル系プライマー又はこれを変性した系の下塗を使用することができるが，素地及びベース塗膜との密着性，塗膜ポッピング，凹凸部位のビルドアップ（build up），作業性，加工性，耐食性，耐薬品性などを考慮し，乾燥塗膜ガラス転移温度（Ｔｇ）４０〜４５を基準に，主樹脂は数平均分子量が１５，０００〜２５，０００で，ガラス転移温度（Ｔｇ）が１０〜３０℃で，ＯＨ値は５〜２０のオイルフリーポリエステルを使用し，架橋樹脂としてはビルドアップ及びポッピング性改善のためのポリイソシアネートと耐食性及び付着性のためのエポキシが推奨される。
【００３４】
ポリイソシアネートは，ポリエステルの主鎖に枝で置換されたＯＨ基と一定部分反応し（ウレタン結合），樹脂自体にビルドアップ，ポッピング性，耐食性，加工性などの物性を補完する役割をする。
【００３５】
使用可能なイソシアネート化合物には，ヘキサメチレンジイソシアネート（Hexamethylene Diisocyanate），イソポロンジイソシアネート（Isophorone Diisocyanate），キシレンジイソシアネート（Xylene Diisocyanate），２,４,６−トリイソシアネートトルエン（triisocyanatetoluene）と，これに類似する性質のものを適用することができ，主にイソシアネート基をマスキングして熱により解離される製品を使用する。
【００３６】
エポキシは，耐食性，耐薬品性，樹脂との相溶性，付着力を考慮すると，ビスフェノール−Ａ（Bisphenol-A, BPA）が好ましい。変性ＢＰＡ形は，ポリエステル主樹脂との相溶性が低くなり，使用が制限される。
【００３７】
使用可能な製品には，KUKDO Chemical Co., Ltd. YD-011, KUMHO EPICOAT 828, 1001などがある。
【００３８】
硬化促進剤は，主樹脂のポリエステルと架橋樹脂との架橋を促進させ，素地及び塗膜との付着性を高めるためのものであって，アミンでブロッキングしマスクされた酸として，ｐ−トルエンスルホン酸（Toluene Sulfonic Acid），ジノニルナフタレンスルホン酸（Dinonylnaphthalene Sulfonic Acid），ドデシルベンゼンスルホン酸（DDBSA, Dodesyl Benzene Sulfonic Acid）などを含む。この他にも，エポキシでマスキングされたスルホン酸（Epoxy Masking Sulfonic Acid）や，有機樹脂でマスキングされたスルホン酸を使用することができる。
【００３９】
使用する溶剤には，エンボス凹凸部位におけるポッピング性，及びビルドアップなどを勘案して，主として高沸点の炭化水素系及びエステル系，アセテート系から選択して使用する。
【００４０】
この時，凹凸部位におけるポッピング性及びビルドアップ，ロールピックアップ（pick up）性の改善のために，無定形シリカを一部使用するが，ｓｙｌｏｉｄ ＃１６１（GRACE davison社）が推奨される。
【００４１】
また，下塗はその基本物性である一般的な耐食性の他に，素地及び塗膜との付着性の強化等の以外にも，延伸率を付与して素地と上層塗膜間の界面で十分な緩衝作業をすることによって，加工時に発生する素材の亀裂が上部層まで進むことなく，下塗層で吸収されるよう作用する。
【００４２】
下塗に使用する顔料は，耐食性のために防錆顔料を使用しなければならないが，世界的な趨勢である環境物質規制の流れに応じて，鉛やクロムが排除された無毒性防錆顔料を基本に，需要者の要求に従って既存の防錆顔料を使用することもできる。
【００４３】
既存の防錆顔料は，鉛及びクロムが含有されたレッドリード（Red Leed），ジンクポタシウムクロメート（Zinc Potassium Chromate），ジンクテトラオキシクロメート（Zinc Tetraoxy Chromate），ストロンチウムクロメート（Strontium Chromate）があり，無毒性防錆顔料には，代表的なＢｏｒａｔｅ系は，バリウムメタボレート（Barium Metaborate），Ｍｏｌｙｂｄａｔｅ系はジンクモリブデート（Zinc Molybdate），カルシウムジンクモリブデート（Calcium Zinc Molybdate），Ｐｈｏｓｐｈａｔｅ系はジンクホスフェート（Zinc Phosphate），アルミニウムトリホスフェート（Aluminum Triphosphate），ｓｉｌｉｃａｔｅ系はカルシウムボロシリケート（Calcium Borosilicate），ホスホシリケート（Phosphosilicate），カルシウムイオン−交換シリケート（Calcium Ion-exchanged Silicate），マグネシウムイオン−交換シリケート（Magnesium Ion-exchanged Silicate）などがある。
【００４４】
本発明の下塗塗料は，次表２の組成比を持つものが好ましい。
【００４５】
【表２】
【００４６】
以下では，本発明の意匠性において重要な役割をするＰＣＭ用プリントインクについて述べる。一般的に使用されるＰＣＭ用プリントインクはいずれも適用可能であるが，片面エンボスの場合，一般的なインクの特性である速乾性，上・下塗との付着性の他に，凹凸境界面における印刷性及びポッピング性がさらに要求される。
【００４７】
この時，プリントインクに使用される顔料中に，パール，メタリックの場合，粒子のサイズが最大６０μm以内のものが推奨される。６０μmを超えたサイズのものを使用する場合，粒子の突出により表面鮮鋭性が劣るだけでなく，メッシュ（mesh）境界面の印刷性不良，印刷層の上にクリア塗料をロールコーティングするとき，ロール間の境界面に挟まって塗装不良を惹起する。
【００４８】
このような物性を備えるプリントインクを，連続工程上で適用してエンボス素地の基本凹凸による立体感の他に，さらに多様な質感及び色感を表現することにより，不均一な凹凸部分の色相差（隠蔽力）を軽減することができ，より一層立体的で，特色のある最適の優れた外観を持つ多様な親環境的な片面エンボスカラー鋼板を提供することができるようになる。
【００４９】
上記本発明のカラー塗装鋼板の断面構成は，図１に示す。
【００５０】
また，本発明の製造工程は，片面にのみエンボスを付与した既知の素地鋼板（１）に，電気メッキ又は溶融メッキ処理した亜鉛又は亜鉛合金メッキ層（２）を形成する段階；２０〜８０ｍｐｍのラインスピード（line speed）でノン（non）−クロム酸塩又はクロム酸塩を処理し，５０〜１５０℃で乾燥し前処理層（３）を形成する段階；前記前処理層に数平均分子量が１５，０００〜２５，０００で，ガラス転移温度（Ｔｇ）が１０〜３０℃で，ＯＨ値は５〜２０のオイルフリーポリエステル，ポリイソシアネート，エポキシ，顔料，添加剤及び溶剤を含む下塗塗膜層（４）を形成する段階；数平均分子量が８，０００〜２０，０００で，ガラス転移温度（Ｔｇ）が２０〜４５℃で，ＯＨ値は１５〜４０のオイルフリーポリエステルとメラミンを反応させた変性オイルフリーポリエステル化合物，硬化促進剤，その他の添加剤，溶剤を含む上塗塗料をコーティングし，ＰＭＴ１９０〜２４０℃で加熱及び乾燥し上塗塗膜層（５）を形成する段階；プリント層（６）を形成する段階；及び，上塗クリア層（７）を形成する段階を含む。
【００５１】
このような工程は，図２に詳しく示される。
【００５２】
前記塗装鋼板の製造において，片面エンボス鋼板の素地は，焼鈍を終えた冷間圧延鋼板を粗圧延する工程で，２段（１セット）の粗圧延作業ロール中で，上段又は下段の一箇所に，片面エンボスされた作業ロールを設けて粗圧延を行うことにより，片面エンボス模様を形成する。エンボスされた冷延鋼板を脱脂工程を経て，その表面上に電気メッキ又は溶融メッキ処理した亜鉛メッキ鋼板を用途に合わせて選択して行う。しかし，素地に粗圧延を行ってからメッキする既存方法の外に，工程短縮及び需要者の緊急な納期の要請に対応するために，メッキ処理した後，予め保管したメッキ鋼板を利用して緊急圧延処理した素地も使用可能である。
【００５３】
勿論，前記メッキ処理された素地の外に，通常の冷延鋼板，銅又はステンレスなどの素地も使用することができる。このような素地上には，塗装ラインで２０〜８０ｍｐｍのラインスピードで，ノン（non）−クロム酸塩処理をロールコーティング方式で表面に薄い膜で塗布し，５０〜１５０℃の温度で乾燥しノン（non）−クロメート層を形成させ，その上に親環境的なポリエステル下塗及び有色のポリエステル系ベースを形成する。
【００５４】
そして，連続工程で有色ベース塗膜上に，本発明の意匠性をより一層付与するためのプリント印刷工程を行う。
【００５５】
この時，使用する印刷ロールとしては，多様なパターン（pattern）ロールの他に，全面印刷の可能なメッシュ（mesh）ロールがあり，メッシュロールの使用範囲は１００〜２００メッシュであって，１００メッシュ以下はインク乾燥性が遅くなり，２００メッシュ以上はインクの特性である速乾性により印刷性が粗雑になる。エンボス素地上の作業性，印刷性，速乾性を考慮すると，１３０〜１７０メッシュが推奨される。
【００５６】
印刷度数は，デザインパターン及び色により，１〜４回の間で適宜に適用可能である。
【００５７】
本発明のカラー鋼板は，塗膜断面を構成する各層の乾燥塗膜厚さ（Ｄ．Ｆ．Ｔ）が，上塗クリア塗膜５〜２０μm，プリントインク塗膜１〜３μm，ベース塗膜１０〜２０μm，下塗塗膜４〜１０μm，ノン−クロメート層１００〜２５０mg/m2（クロメート層２０〜８０mg/m2），メッキ層１５〜２３μmであることが好ましい。上塗クリア塗膜の厚さが５μm未満では，加工性及び光沢の低下及び表面汚染物質の不良を惹起し，２０μmを超えると，塗膜ポッピング性，塗膜硬度の低下及び経済性の側面で不利であるため，８〜１５μmになるようにロールコーティングした後，ドライオーブンでロールコーティングしたＰＭＴ（peak metal temperature）１９０〜２４０℃で加熱して乾燥する。塗装方法は，ロール（roll）コーティングする方法の外に，既存のフロア（floor）コーティング方法を含む。
【００５８】
既存の平板素地に，家電用カラー鋼板を生産するロールコーティング方式は，一般的にＶ型３−ロールフルリバース方式を適用しているが，エンボス素地の特性により，塗膜の自由なコントロールが難しいのが現状である。図３に，３−ロールフルリバース方法の概略図を示した。
【００５９】
また，既存のロールコーティングで塗料が素地にコーティングされる部分工程を見ると，まず，貯蔵パン（CATCH PAN）に塗料を一定以上の高さになるように供給した後，この貯蔵された塗料をピックアップロール（P/R, pick-up roll）の回転力を利用して引き上げる。引き上げられた塗料をメタリングロール（M/R, metering roll）で逆方向に回転して，ピックアップロール（P/R）に付着した塗料の厚さを調節し，調節された湿塗膜をコーティングロール（C/R, coating roll）に転移する。この転移された湿塗膜を最終的に素地の進行方向と逆にコーティングロール（Ｃ／Ｒ）を回転させながら素地に接触しロールコーティングを処理してはいるものの，貯蔵パンには常に一定以上の塗料があるため，色分離，顔料沈殿，発生した泡の蓄積によりポッピングの不良が惹起される。
【００６０】
このような点を一部でも改善するために，使用中の塗料を強制的に排出した後，再び攪拌した塗料を供給する循環方式を適用しているが，これもやはりエンボス素地という特性のため，根本的な問題点を解決することはできなかった。
【００６１】
従って，このような問題点を補完し，塗膜のビルドアップを補完するために，ロールの回転方向が３−ロールリバース（3-roll reverse）方式と逆に回転する３−ロールナチュラル（3-roll natural）方式であるものの，ロールの配置が既存のＶ型ではない，図４に示すように，ピックアップロール（pick-up roll, P/R），メタリングロール（metering roll, M/R），コーティングロール（coating roll, C/R）を一列に傾斜状に配置構成した後，タンクで攪拌した新鮮な塗料をＭ／Ｒ（metering roll）とＰ／Ｒ（pick-up roll）の間に直接供給するトップフィード（Top feed）方式でコーティング処理することで，豊かな質感の塗膜を得ることができる。
【００６２】
本発明の重要特徴は，片面エンボスカラー鋼板にプリント印刷工程を加えるものであって，片面エンボス素地の凸部分に多様な色感及び質感を持つプリント印刷を付加することにより，エンボス模様をさらに鮮明にする。このようなプリントは，需要者の要求に応じて，印刷度数を１〜４回の範囲で，２種以上の色相を自由に表現することができ，メッシュロール（mesh roll）とパターンロール（pattern roll）を利用してデザインを多様に示すことができ，既存のエンボス模様と共にさらに立体感のある美感を表出することができる。
【００６３】
本発明の下塗塗膜層，有色ベース層，クリア層を塗装する３Ｃ３Ｂ鋼板だけでなく，ライン工程の短縮及び製造原価の問題などを考慮し，下塗を除いた工程で製造することもできる。すなわち，前処理した素地に有色ベースのみ塗装した後，プリント印刷，上塗クリアを順次連続処理した，短縮２Ｃ２Ｂ，プリント工程も可能である。
【００６４】
以下，本発明は実施例及び比較例により明確に説明されるが，本発明は下記の実施例により何ら限定されるものではない。
【実施例】
【００６５】
実施例に使用した試験片の規格及び塗装条件は次の通りであり，％は重量％を意味する。
−コイル規格：Ｗ（広さ）１０４０×Ｔ（厚さ）０．５mmＥＧＩ（電気亜鉛メッキ鋼板）
−乾燥塗膜厚さ：下塗５μm，ベース１５μm，プリント３μm，クリア１０μm
−前処理剤 大韓パーカライジング２０３Ｐ（ｎｏｎ−クロムタイプ）
−下塗塗料の作業粘度（２５℃，＃４Ｆｏｒｄ ｃｕｐ基準）１７０秒
−ベース有色塗料の作業粘度（２５℃，＃４Ｆｏｒｄ ｃｕｐ基準）１４０秒
−プリントインクの作業粘度（２５℃，＃４Ｆｏｒｄ ｃｕｐ基準）１００秒
−上塗クリア塗料の作業粘度（２５℃，＃４Ｆｏｒｄ ｃｕｐ基準）１００秒
−ロールコーティング方式：ナチュラルリバース（natural reverse）
【００６６】
【表３】
【００６７】
表４は，上記本発明の実施例と比較例の塗膜物性を比較実験した結果である。
【００６８】
【表４】
【００６９】
１；６０度照射角度条件の光沢機で表面測定
２；ガスケット性：ガスケットの付着後，７０℃９５％湿潤，８Ｈｒ条件で△Ｅ値測定
３；９５％湿潤，４０℃８Ｈｒ条件で外観観察
４；耐溶剤性：Ｍ．Ｅ．Ｋラビング（Rubbing）
５；加工性：Ｔ曲げ，スクエアカッピング（Square cupping）後の亀裂状態
６；付着性：６mm クロスカット
７；衝撃：１／２φ×１ｋｇ×５０ｃｍ
８；耐薬品性：試験前の試片と５％ＮａＯＨ，５％ＨＣｌ溶液に２４ｈｒ浸漬後，試験の変色観察
９；耐食性：Ｓ．Ｓ．Ｔ（salt spray test）３５℃５％ＮａＣｌ，２４０ｈｒ経過後の外観観察
１０；耐ＵＶ性：２０ｗ×２０ｃｍ×４８ｈｒ測定後，△Ｅ＝１．５以内であること
【００７０】
前記表４に示すように，本発明による環境親和的なプリント片面エンボスカラー鋼板は，より鮮鋭且つ鮮明な立体感を呈し，その機能的な面でも優れた耐食性を示す環境規制物質を使用しないにもかかわらず，家電製品の基本的な物性の試験規格値を充足し，さらに耐汚染性，加工性などの面で，従前の製品と同等又はそれ以上の効果を表すことができることが分かる。図５〜図８に，それぞれ，本発明の実施例１〜３及び比較例の片面エンボスカラー鋼板の表面写真を示す。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の片面エンボスカラー鋼板の断面図。
【図２】本発明の片面エンボスカラー鋼板の製造工程図。
【図３】３−ロールリバース（3-roll reverse）塗装方法の概略図。
【図４】３−ロールナチュラル（3-roll natural）塗装方法の概略図。
【図５】本発明の実施例１の片面エンボスカラー鋼板の表面写真。
【図６】本発明の実施例２の片面エンボスカラー鋼板の表面写真。
【図７】本発明の実施例３の片面エンボスカラー鋼板の表面写真。
【図８】比較例の片面エンボスカラー鋼板の表面写真。
【符号の説明】
【００７２】
１ 素地鋼板
２ 亜鉛又は亜鉛合金メッキ層
３ ノン−クロム酸塩又はクロム酸塩前処理層
４ 下塗塗膜層
５ ベース塗膜層
６ プリント印刷層
７ 上塗クリア層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
素地鋼板（１）；亜鉛又は亜鉛合金メッキ層（２）；ノン−クロム酸塩又はクロム酸塩前処理層（３）；数平均分子量が１５，０００〜２５，０００，ガラス転移温度（Ｔｇ）が１０〜３０℃で，ＯＨ値は５〜２０のオイルフリーポリエステル，ポリイソシアネート，エポキシ，顔料，添加剤，溶剤を含む下塗塗膜層（４）；数平均分子量が８，０００〜２０，０００，ガラス転移温度（Ｔｇ）が２０〜４５℃で，ＯＨ値は１５〜４０のオイルフリーポリエステルとメラミンを反応させた変性オイルフリーポリエステル化合物，顔料，添加剤，溶剤を含む有色ベース塗膜層（５）；プリント印刷層（６）；及び上塗クリア層（７）を含む片面エンボスカラー鋼板。
【請求項２】
前記下塗塗膜層の顔料は，ノン−クロム無毒性防錆顔料であることを特徴とする請求項１記載の片面エンボスカラー鋼板。
【請求項３】
前記上塗クリア層の塗料は，数平均分子量が８，０００〜２０，０００，ガラス転移温度（Ｔｇ）が２０〜４５℃で，ＯＨ値は１５〜４０のオイルフリーポリエステルとメラミンを反応させた変性オイルフリーポリエステル化合物，添加剤，溶剤を含むことを特徴とする請求項１記載の片面エンボスカラー鋼板。
【請求項４】
前記添加剤は，ｐ−トルエンスルホン酸（ＰＴＳＡ）の硬化促進剤を含むことを特徴とする請求項３記載の片面エンボスカラー鋼板。
【請求項５】
前記プリント印刷層のインクが，粒子サイズ６０μm以下のパール及びメタリックをさらに含むことを特徴する請求項１記載の片面エンボスカラー鋼板。
【請求項６】
素地鋼板（１）に，電気メッキ又は溶融メッキ処理した亜鉛又は亜鉛合金メッキ層（２）を形成する段階；２０〜８０ｍｐｍのラインスピードでノン−クロム酸塩又はクロム酸塩を処理し，５０〜１５０℃で乾燥し前処理層（３）を形成する段階；前記前処理層に数平均分子量が１５，０００〜２５，０００，ガラス転移温度（Ｔｇ）が１０〜３０℃で，ＯＨ値は５〜２０のオイルフリーポリエステル，ポリイソシアネート，エポキシ，顔料，添加剤及び溶剤を含む下塗塗膜層（４）を形成する段階；数平均分子量が８，０００〜２０，０００，ガラス転移温度（Ｔｇ）が２０〜４５℃で，ＯＨ値は１５〜４０のオイルフリーポリエステルとメラミンを反応させた変性オイルフリーポリエステル化合物，硬化促進剤，その他の添加剤，溶剤を含む上塗塗料をコーティングし，ＰＭＴ１９０〜２４０℃で加熱及び乾燥し上塗塗膜層（５）を形成する段階；プリント印刷層（６）を形成する段階；及び，上塗クリア層（７）を形成する段階を含む，片面エンボスカラー鋼板の製造方法。
【請求項７】
前記プリント層は，メッシュロールで印刷することを特徴とする請求項６記載の片面エンボスカラー鋼板の製造方法。
【請求項８】
前記メッシュロールは，１００〜２００メッシュのロールであることを特徴とする請求項７記載の片面エンボスカラー鋼板の製造方法。
【請求項９】
前記各塗料の塗装は，ピックアップロール（pick-up roll, P/R），メタリングロール（metering roll, M/R），コーティングロール（coating roll, C/R）を一列に傾斜して配置した３−ロールナチュラル（3-roll natural）法によることを特徴とする請求項６記載の片面エンボスカラー鋼板の製造方法。
【請求項１】
素地鋼板（１）；亜鉛又は亜鉛合金メッキ層（２）；ノン−クロム酸塩又はクロム酸塩前処理層（３）；数平均分子量が１５，０００〜２５，０００，ガラス転移温度（Ｔｇ）が１０〜３０℃で，ＯＨ値は５〜２０のオイルフリーポリエステル，ポリイソシアネート，エポキシ，顔料，添加剤，溶剤を含む下塗塗膜層（４）；数平均分子量が８，０００〜２０，０００，ガラス転移温度（Ｔｇ）が２０〜４５℃で，ＯＨ値は１５〜４０のオイルフリーポリエステルとメラミンを反応させた変性オイルフリーポリエステル化合物，顔料，添加剤，溶剤を含む有色ベース塗膜層（５）；プリント印刷層（６）；及び上塗クリア層（７）を含む片面エンボスカラー鋼板。
【請求項２】
前記下塗塗膜層の顔料は，ノン−クロム無毒性防錆顔料であることを特徴とする請求項１記載の片面エンボスカラー鋼板。
【請求項３】
前記上塗クリア層の塗料は，数平均分子量が８，０００〜２０，０００，ガラス転移温度（Ｔｇ）が２０〜４５℃で，ＯＨ値は１５〜４０のオイルフリーポリエステルとメラミンを反応させた変性オイルフリーポリエステル化合物，添加剤，溶剤を含むことを特徴とする請求項１記載の片面エンボスカラー鋼板。
【請求項４】
前記添加剤は，ｐ−トルエンスルホン酸（ＰＴＳＡ）の硬化促進剤を含むことを特徴とする請求項３記載の片面エンボスカラー鋼板。
【請求項５】
前記プリント印刷層のインクが，粒子サイズ６０μm以下のパール及びメタリックをさらに含むことを特徴する請求項１記載の片面エンボスカラー鋼板。
【請求項６】
素地鋼板（１）に，電気メッキ又は溶融メッキ処理した亜鉛又は亜鉛合金メッキ層（２）を形成する段階；２０〜８０ｍｐｍのラインスピードでノン−クロム酸塩又はクロム酸塩を処理し，５０〜１５０℃で乾燥し前処理層（３）を形成する段階；前記前処理層に数平均分子量が１５，０００〜２５，０００，ガラス転移温度（Ｔｇ）が１０〜３０℃で，ＯＨ値は５〜２０のオイルフリーポリエステル，ポリイソシアネート，エポキシ，顔料，添加剤及び溶剤を含む下塗塗膜層（４）を形成する段階；数平均分子量が８，０００〜２０，０００，ガラス転移温度（Ｔｇ）が２０〜４５℃で，ＯＨ値は１５〜４０のオイルフリーポリエステルとメラミンを反応させた変性オイルフリーポリエステル化合物，硬化促進剤，その他の添加剤，溶剤を含む上塗塗料をコーティングし，ＰＭＴ１９０〜２４０℃で加熱及び乾燥し上塗塗膜層（５）を形成する段階；プリント印刷層（６）を形成する段階；及び，上塗クリア層（７）を形成する段階を含む，片面エンボスカラー鋼板の製造方法。
【請求項７】
前記プリント層は，メッシュロールで印刷することを特徴とする請求項６記載の片面エンボスカラー鋼板の製造方法。
【請求項８】
前記メッシュロールは，１００〜２００メッシュのロールであることを特徴とする請求項７記載の片面エンボスカラー鋼板の製造方法。
【請求項９】
前記各塗料の塗装は，ピックアップロール（pick-up roll, P/R），メタリングロール（metering roll, M/R），コーティングロール（coating roll, C/R）を一列に傾斜して配置した３−ロールナチュラル（3-roll natural）法によることを特徴とする請求項６記載の片面エンボスカラー鋼板の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００６−１８８０６４（Ｐ２００６−１８８０６４Ａ）
【公開日】平成１８年７月２０日（２００６．７．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−８１３（Ｐ２００６−８１３）
【出願日】平成１８年１月５日（２００６．１．５）
【出願人】（５００３５７６９９）ユニオン スティール マニュファクチュアリング カンパニー リミテッド (1)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年７月２０日（２００６．７．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１月５日（２００６．１．５）
【出願人】（５００３５７６９９）ユニオン スティール マニュファクチュアリング カンパニー リミテッド (1)
【Ｆターム（参考）】
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