KR102554770B1

KR102554770B1 - 냉장고용 외장부재 및 이를 포함하는 냉장고

Info

Publication number: KR102554770B1
Application number: KR1020200122484A
Authority: KR
Inventors: 김유미; 도홍승; 이구형
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2020-09-22
Filing date: 2020-09-22
Publication date: 2023-07-12
Also published as: KR20220039412A

Abstract

본 발명은 냉장고용 외장부재 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 금속 소재로 형성된 강판; 상기 강판의 상면에 형성되며, 고분자 수지를 포함하는 프라이머층; 상기 프라이머층 일면에 형성되고, 폴리에스테르 수지를 포함하는 베이스층; 및 상기 베이스층 일면에 형성되는 코팅층;을 포함하고, 상기 코팅층은, 세라믹 수지를 포함하여, 강도, 가공성 및 내침식성이 우수한 것을 특징으로 한다.

Description

냉장고용 외장부재 및 이를 포함하는 냉장고{OUT PLATE FOR REFRIGERATOR AND REFRIGERATOR INCLUDING SAME}

본 발명은 냉장고용 외장부재 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 냉장고와 세탁기, 조리기기, 공기조화기, 식기세척기 등과 같은 가전제품들은 강판 또는 플라스틱으로 본체 또는 도어가 형성되며, 상기 본체 또는 도어는 다양한 색감이나 질감 또는 무늬를 나타낼 수 있도록 형성된다.

이와 같은 가전기기는 생활수준의 향상 및 소비자의 선호에 따라 점차 고급화 또는 디자인의 차별화가 진행되고 있다. 특히, 최근에는 기능은 물론 디자인이 구매결정의 중요한 요소로 작용하고 있어 다양한 무늬와 색감 및 질감 등을 가지는 가전기기가 개발되고 있다.

대표적으로 냉장고 도어 외관을 형성하는 강판은 성형 가공하기 전에 도장을 하는 코팅(Pre Coating) 방식으로 도장한 강판인 피씨엠(Pre Coated Metal) 강판이 주로 사용되고 있다. 이러한 강판은 필수적으로 내꺽임성 및 가공성 등이 요구되며, 외기 조건에 의해 강판이 산화되는 것을 방지함은 물론 사용자가 원하는 표면 색상을 얻기 위해 안료 등이 도장되므로 강판의 표면 특성이 중요한 관리 인자가 되고 있다.

이와 관련하여, 대한민국 공개특허 제10-2012-0111774호에는 가공성 및 내식성을 개선시키기 위해서, 우레탄 변성 폴리에스테르 수지를 포함하는 PCM 도료 조성물을 개시하고 있다.

다만, 종래 PCM 강판은 PVC 가소제 등에 의한 침식에 취약하여 아크릴 수지를 포함하여 내침식성을 개선시키고자 하나, 이러한 아크릴 수지의 특성상 가공성이 저하되는 문제가 있다.

상세히, 사용자는 가전제품을 사용하는 중에 외부 표면에 메모, 또는 기타 다른 물건을 걸어 두기 위해 PVC 가소제를 포함하는 큐방(흡착판, 또는 압축판이라고도 함), 또는 자석을 장시간 동안 부착할 수 있다. 한편, 이러한 PVC 가소제는 장시간 동안 가전 제품과 접촉하게 되면 접촉면으로 가소제가 전이되어 얼룩이 발생할 수 있다.

그러나 폴리에스테르 수지의 우수한 도막 물성에도 불구하고 가소제 이행성에 의한 자국을 저감시키는 데에는 한계가 있어, 가소제의 침식으로 인한 얼룩의 발생을 개선할 수 있는 도료의 개발이 요구되고 있다.

또한, 이러한 종래 PCM 강판은 냉장고 도어 판금 성형시 우수한 밴딩성 및 드로잉성을 실현시킬 수 있는 충분한 가공성이 확보되지 않는 한계가 있다.

본 발명의 목적은 가소제의 침식에 대한 저항성을 개선시켜 가소제로 인한 얼룩 발생을 감소시킬 수 있는 냉장고 외장부재 및 이를 포함하는 냉장고를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 가공성이 우수한 PCM 강판을 포함하여, 냉장고 도어 제작시, 드로잉 가공이 가능한 냉장고 외장부재 및 이를 포함하는 냉장고를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 매트한 질감을 구현 가능한 PCM 강판을 포함하여, 보다 고급스러운 외관을 갖는 냉장고 외장부재 및 이를 포함하는 냉장고를 제공하는 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 냉장고용 외장 부재는 강판 표면을 형성하는 도료층에 세라믹 수지를 포함하여 내식성 및 가공성이 우수한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고용 외장 부재는, 금속 소재로 형성된 강판; 상기 강판의 상면에 형성되며, 고분자 수지를 포함하는 프라이머층; 상기 프라이머층 일면에 형성되고, 폴리에스테르 수지를 포함하는 베이스층; 및 상기 베이스층 일면에 형성되는 코팅층;을 포함하고, 상기 코팅층은, 세라믹 수지를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 강판은, 전기아연도금강판(EGI) 또는 용융아연도금강판 (GI)인 것이 가능하다.

상기 프라이머층은, 4㎛~6㎛의 두께로 형성되는 것이 가능하다.

상기 베이스층은, 주수지로 폴리에스테르 수지를 포함하고, 보조수지로 멜라민 수지를 포함하는 것이 가능하다.

상기 폴리에스테르 수지는, 수평균 분자량(Mn)이 20,000~25,000g/mol인 것이 가능하다.

상기 베이스층은, 두께가 10~25㎛로 형성되는 것이 가능하다.

상기 세라믹 수지는, 수평균 분자량(Mn)이 50,000~80,000g/mol인 것이 가능하다.

상기 코팅층은, 주수지로 상기 세라믹 수지를 포함하고, 보조수지로 멜라민 수지를 포함하는 것이 가능하다.

상기 코팅층은, 상기 코팅층을 형성하는 전체 조성물 100 중량%에 대하여 상기 세라믹 수지를 60 내지 90 중량%로 포함하는 것이 가능하다.

상기 코팅층은 실리카 (SiO₂)를 더 포함하는 것이 가능하다.

상기 코팅층은, 폴리메틸 메타아크릴레이트　(PMMA) 입자를 더 포함하는 것이 가능하다.

상기 폴리메틸 메타아크릴레이트　(PMMA) 입자는 평균 입경이 10~30㎛인 것이 가능하다.

상기 코팅층은, 5~20㎛ 두께로 형성되는 것이 가능하다.

상기 외장 부재는 광택도가 10~25%인 것이 가능하다.

본 발명의 일 실시예에 따른 냉장고는, 저장 공간을 형성하는 캐비닛; 상기 저장 공간을 개폐하는 도어; 및 상기 도어 외관을 형성하는 외장 부재를 포함하고, 상기 외장 부재는, 금속 소재로 형성된 강판; 상기 강판의 상면에 형성되며, 고분자 수지를 포함하는 프라이머층; 상기 프라이머층 일면에 형성되고, 폴리에스테르 수지를 포함하는 베이스층; 및 상기 베이스층 일면에 형성되는 코팅층;을 포함하고, 상기 코팅층은, 세라믹 수지를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 외장부재는 코팅층을 형성하는 코팅 조성물에 주수지로 세라믹 수지를 사용하여, 우수한 가소제 내침식성을 구현하는 이점이 있다. 이를 통해 가소제가 포함된 포장재에 의한 얼룩 발생을 억제시켜 포장재에 포함된 가소제의 이행으로 인한 제품 품질의 하락을 저감시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 외장부재는 주 수지로 폴리에스테르 수지를 포함하고, 보조 수지로 멜라민 수지를 포함하는 베이스층을 포함하여 우수한 색상 구현 및 가공성을 가지는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 의한 냉장고의 정면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 외장부재의 단면을 보인 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 외장부재의 제조방법을 보인 순서도이다.

이하에서는 본 발명의 구체적인 실시 예를 도면과 함께 상세히 설명하도록 한다. 그러나 본 발명은 본 발명의 사상이 제시되는 실시 예에 제한된다고 할 수 없으며, 또 다른 구성요소의 추가, 변경, 삭제 등에 의해서 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명의 사상범위 내에 포함되는 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 냉장고의 정면도이다.

본 발명의 실시 예에 의한 냉장고(1)는 저장공간을 형성하는 캐비닛(10)과, 상기 캐비닛(10)에 장착되어 저장공간을 개폐하는 도어(20)에 의해 외형이 형성될 수 있다.

상기 캐비닛(10)의 저장공간은 식품의 냉장 보관을 위한 냉장실과, 식품의 냉동 보관을 위한 냉동실을 포함할 수 있다. 그리고, 상기 냉장실과 냉동실은 상하로 구획되거나 좌우로 구획되어 형성될 수 있다. 그리고, 상기 냉장실과 냉동실은 각각 베리어에 의해서 다수로 구획되어 형성될 수 있다.

상기 냉장실과 냉동실의 내부에는 선반, 서랍 또는 바스켓과 같은 다양한 수납부재가 구비될 수 있다. 상기 수납부재는 필요에 따라서 상기 도어(20)가 개방된 상태에서 인출입 될 수도 있으며, 인출입에 의해 식품을 수납 저장할 수 있게 된다.

상기 도어(20)는 슬라이딩 또는 회전 방식으로 상기 저장공간을 개폐할 수 있도록 구성되며, 닫힌 상태에서는 상기 냉장고(1)의 전면 외관을 형성할 수 있다.

상기 도어(20)는 상기 냉장실을 개폐하는 냉장실 도어(21)와 상기 냉동실을 개폐하는 냉동실 도어(22)를 포함할 수 있다.

상기 냉장실 도어(21)는 상기 냉장실의 개구된 전면을 회동에 의해 개폐하도록 구비될 수 있다. 그리고, 상기 냉동실 도어(22)는 상기 냉동실의 개구된 전면을 회동에 의해 개폐하도록 구비될 수 있다.

한편, 상기 냉장고 도어(20)의 외관은 외장부재(100)에 의해 형성된다. 상기 외장부재(100)는 상기 냉장고 도어(20)의 외측에서 노출되는 부분으로 상기 냉장고 도어(20)의 가장 외측을 형성하게 되며, 상기 냉장고 도어(20)의 전면 전체와 외측 둘레를 형성할 수 있도록 구성된다.

본 기재에서는, 상기 외장부재(100)가 상기 냉장고(1)의 도어(20)의 외관을 형성하는 것으로 예를 들어 설명하고 있으나, 상기 외장부재(100)는 상기 냉장고(1)에 제한되지 않고 세탁기, 공기청정기 등 다양한 가전기기에 적용될 수 있다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 외장부재(100)에 대하여 상세히 설명한다. 도 2는 본 발명의 실시예에 의한 외장부재의 단면을 보인 도면이다.

상기 외장부재(100)는 다층구조로 형성될 수 있다. 상세히, 상기 외장부재(100)는 전체적으로 금속소재의 강판(110)과, 상기 강판(110)의 일면에 제공되는 프라이머층(120)을 포함한다.

그리고, 상기 외장부재(100)는 상기 프라이머층(120) 일면에 형성되어 상기 외장부재(100)의 균일한 색감을 구현하는 베이스층(130)을 포함한다.

그리고, 상기 외장부재(100)는 상기 베이스층(130) 일면에 형성되어, 표면 질감을 구현하는 코팅층(140)을 포함한다.

이하, 외장부재(100)의 각 층에 대해서 상세히 설명한다.

[강판]

본 발명의 일 실시예에 의한 강판(110)으로는, 일례로 금속판체 자체, 또는 그 위에 아연-알루미늄-실리카 합금용융도금, 전기 및 용융 아연도금과 같이 공지의 도금층이 형성된 것 또는 구리, 알루미늄, 동, 및 스테인리스 원판 등의 공지의 금속/비금속 소지를 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

본 발명에서는 전기아연도금강판(EGI), 용융아연도금강판(GI)을 사용하는 것이 냉장고용 외장부재로서 바람직하다.

또한, 상기 강판(110)은 엠보 또는 패턴이 형성된 것을 사용할 수 있으며, 상기의 엠보 또는 패턴은 도막층을 형성한 후 마지막 단계에서 가공하여 형성할 수도 있다.

[프라이머층]

상기 강판(110) 일면에는 상기 프라이머층(120)이 형성될 수 있다. 상세히, 상기 프라이머층(120)은 상기 강판(110)의 상부에 위치할 수 있다. 즉, 상기 강판(110)과 상기 베이스층(130) 사이에는 상기 프라이머층(120)이 형성될 수 있다.

상기 프라이머층(120)은 상기 강판(110)과 후술할 베이스층(130) 사이의 층간 결합력, 내약품성, 내식성 등에 영향을 주는 층으로, 상호 연계 물성을 감안하여 에폭시계 또는 에폭시변성 폴리에 스테르계 도료, PCM(Pre-Coated Metal)용 폴리에스테르계 도료, 또는 이를 변성한 계의 도료를 사용할 수 있다.

구체적인 일례로, 상기 프라이머층(120)은 폴리에스테르 수지를 주성분으로 구성될 수 있다. 폴리에스테르 수지의 첨가량이 50 중량% 미만일 경우에는 도포를 위한 조성물이 묽게 형성될 수 있으며 건조 및 사용이 용이하지 않을 수 있다.　

상기 프라이머층(120)의 두께는 3㎛~10㎛, 보다 바람직하게는 4㎛~6㎛의 두께로 형성될 수 있다. 상기 프라이머층(104)이 3㎛ 이하로 얇게 형성되는 경우 충분한 색상 구현이 어렵게 되며, 10㎛ 이상으로 형성되는 경우 표면 외관 불량 및 경제성이 저하될 수 있다.

[베이스층]

본 발명의 일 실시예에 의한 베이스층(130)은 상기 프라이머층(120)의 일면에 형성될 수 있다. 상세히, 상기 베이스층(130)은 상기 프라이머층(120) 상부에 형성될 수 있다. 상기 베이스층(130)은 상기 냉장고 도어 외관 디자인에 따라 다양한 색상 및 형상 구현이 가능하다.

상기 베이스층(130)을 형성하는 주수지로는, 폴리에스테르 수지, 우레탄 수지, 변성 폴리에스테르 수지, 아크릴 수지, 실리콘 변성 폴리 에스테르 수지, 알키드 수지, 불소 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리 비닐 아세테이트 수지, 및 폴리 알키드계 수지일 수 있다.

바람직하게는 상기 베이스층(130)을 형성하는 주수지로, 폴리에스테르 수지, 우레탄 수지, 변성 폴리에스테르 수지, 아크릴 수지, 실리콘 변성 폴리 에스테르 수지로 사용할 수 있다.

구체적인 일례로, 수평균분자량(Mn)이 10,000 내지 30,000g/mol 보다 더 바람직하게는 20,000~25,000g/mol인 폴리에스테르(polyester)수지를 주수지로 사용하는 것이 냉장고용으로 적합한 색상 구현 및 가공성을 충족할 수 있게 되어 바람직하다.

상기 주수지는 일례로, 상기 베이스층(130)을 형성하는 조성물 전체 100 중량%에 대하여 30~70 중량%, 바람직하게는 40~60 중량%로 포함될 수 있다. 이 범위 내에서 색상 구현, 가공성 및 내침식성이 우수한 효과가 있다.

본 기재에서의 수평균분자량 (Mn)은 GPC(gel permeation chromatography)를 이용하여 기준시료인 폴리스티렌의 절대분자량에 대한 상대분자량을 측정할 수 있다.

상기 베이스층(130)을 형성하는 보조 수지로는 멜라민 수지, 이소시아네이트 수지, 아크릴 수지 등을 사용할 수 있다. 구체적으로는 색상 구현 및 경화성을 고려하였을 때, 보조 수지로 멜라민 수지를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 멜라민 수지는 일례로, 메톡시 멜라민 수지, 부톡시 멜라민 수지, 또는 이들의 혼합하여 사용할 수 있다.

상기 보조 수지는 일례로, 상기 베이스층(130)을 형성하는 전체 조성물 100 중량%에 대하여 1~12 중량%, 바람직하게는 3~11 중량%, 더욱 바람직하게는 3~6 중량%로 포함될 수 있다. 이 범위 내에서 색상 구현, 광택감 및 가공성 측면에서 우수한 이점이 있다.

또한, 상기 베이스층(130)은 안료, 용제 및 레벨링제, 소포제 등과 같은 첨가제를 더 포함할 수 있다.

상기 안료는 색감을 부여 및 방청성을 향상시키는 역할을 한다. 이때, 안료로는 TiO₂, P₂O₅, Al₂O₃, CaO, 카본블랙(carbon black), 세라믹 무기 안료 등에서 선택된 1종 이상이 이용될 수 있다.

여기서, 상기 안료는 구체적인 일례로, TiO2, 카본 블랙 등을 사용할 수 있다. 상기 안료는 상기 베이스층(130)을 형성하는 전체 조성물 100 중량%에 대하여 1~35 중량%, 바람직하게는 1~30 중량%로 포함될 수 있다. 안료의 조성이 1중량% 미만인 경우, 선명한 색상을 구현하기 어렵고, 35중량%를 초과하는 경우, 냉장고용 외장부재로서의 가공성 및 색상 구현이 어려운 문제가 있다.

상기 베이스층(130)의 (건조 후 도막) 두께는 일례로 10~25㎛ 범위로 형성될 수 있고, 더욱 바람직하게는 15~20㎛ 범위로 형성될 수 있다.

상기 베이스층(130)의 두께가 10㎛ 미만인 경우 상기 외장부재(100)의 전체 색감을 구현하는데 불충분할 수 있으며, 두께가 25㎛를 초과하는 경우, 상기 외장부재(100)가 과도하게 두꺼워질 수 있으며, 상기 프라이머층(120)과의 부착력이 현저하게 감소될 수 있다.

[코팅층]

본 발명의 일 실시예에 의한 코팅층(140)은 상기 베이스층(130)의 일면에 형성될 수 있다. 상세히, 상기 코팅층(140)은 상기 베이스층(130) 상부에 형성될 수 있다. 이러한 코팅층은 상기 외장부재 최상층에 위치할 수 있고, Top 층이라고도 할 수 있다.

즉, 본 발명의 일 실시예에 의한 외장부재는 강판(110), 프라이머층(120), 베이스층(130) 및 코팅층(140)의 순서로 적층될 수 있다.

상기 코팅층(140)은 외부 오염물질로부터 외장부재의 표면을 보호하고, 가공부재의 가공성 및 촉감 재질을 구현할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 코팅층(140)은 주수지로 아크릴 수지 또는 세라믹 수지 등을 포함할 수 있다. 상기 코팅층(140)을 형성하는 주수지로 세라믹 수지를 사용하는 것이, 본 발명의 외장부재의 내스크래치성 및 가공성 측면에서 우수한 이점이 있다. 특히, 본 발명의 코팅층(140)은 세라믹 수지를 주수지로 포함하여, PVC 등을 포함하는 가소제에 의해 외장부재가 침식되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 상기 코팅층(140) 주수지로 세라믹 수지를 사용하는 경우, 일례로 수평균 분자량(Mn)이 50,000~80,000g/mol, 보다 바람직하게는 60,000~70,000g/mol인 세라믹 수지를 사용할 수 있다. 이 범위 내에서, 냉장고용 외장부재에 적합한 가공성 및 가소제에 의한 침식성이 개선될 수 있다.

상기 세라믹 수지는 상기 코팅층(140)을 형성하는 전체 조성물 100 중량%에 대하여, 60 내지 90 중량%, 바람직하게는 70 내지 80 중량%로 포함될 수 있다. 이 범위 내에서, 냉장고용 외장부재에 적합한 가공성 및 색상 구현이 발휘될 수 있는 이점이 있다.

상기 코팅층(140)은 보조 수지로 멜라민 수지, 이소시아네이트 수지, 아크릴 수지 등을 사용할 수 있다. 구체적으로는 색상 구현 및 경화성을 고려하였을 때, 보조 수지로 멜라민 수지를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 코팅층(140)을 형성하는 보조 수지는 일례로, 상기 코팅층(140)을 형성하는 전체 조성물 100 중량%에 대하여 5~20 중량%, 바람직하게는 10~15 중량%로 포함될 수 있다. 이 범위 내에서 색상 구현, 광택감, 가소제 내이행성 및 가공성 측면에서 우수한 이점이 있다.

또한, 상기 코팅층(140)은 산촉매, 안료, 및 필러 등과 같은 첨가제를 더 포함할 수 있다.

상기 산촉매는 제한되는 것은 아니나, 일례로,　p-톨루엔 술폰산, 플루오로 술폰산 등을 사용할 수 있다.

그리고, 상기 산촉매는 상기 코팅층(140)을 형성하는 전체 조성물 100 중량%에 대해, 0.3 내지 1.5 중량 %, 바람직하게는 0.3 내지 0.6 중량%로 포함될 수 있다. 다만， 상기 산촉매의 함량이 적을 경우， 경화도 및 경도가 저하될 수 있다. 반면， 상기 산촉매의 함량이 많을 경우， 가공성이 저하될 수 있다.

상기 안료는 원하는 색상에 따라 다양하게 선택될 수 있다. 예를 들어, 백색 안료로는 이산화티타늄(TiO2)를 이용할 수 있고, 노란색 안료로는 크롬(Cr)을 이용할 수 있다. 또한 흑색 안료로는 카본 블랙을 이용할 수 있으며, 금속 안료로도 포함할 수 있다. 따라서, 이들 안료들을 단독으로 혹은 조합하여 사용함으로써 다양한 색상을 발휘할 수 있다.

그리고, 상기 안료는 상기 코팅층(140)을 형성하는 조성물 전체 100 중량%에 대하여, 0.1 내지 1 중량%로 첨가될 수 있다.

그리고, 상기 코팅층(140)은 소광제를 더 포함하여 형성될 수 있다. 상기 소광제는 실리카 (SiO₂)를 포함할 수 있다.

상기 소광제는 표면 난반사 유도를 통한 광택 감소의 역할을 하여, 목적하는 광택 정도에 따라 함량을 조절할 수 있다. 일례로 본 발명의 일 실시예에서는 상기 코팅층(140)을 형성하는 전체 조성물 100 중량%에 대하여 1~5 중량%, 바람직하게는 2~3 중량%로 포함될 수 있다.

그리고, 상기 코팅층(140)을 형성하는 조성물은 외장 부재의 표면 질감을 향상시키기 위해 폴리메틸 메타아크릴레이트　(PMMA)， 아크릴， 또는 이들의 조합을 포함하는 질감 개선제를 포함할 수 있다.

상기 질감 개선제는, 상기 코팅층의 두께 대비 평균 입자 직경이 1.0 ~ 2.0배인 입자가 혼합된 것일 수 있다.

구체적인 일례로, 상기 질감 개선제는 평균 입자의 직경이 10~30㎛, 바람직하게는 15~25㎛일 수 있다. 이 범위 내에서 외장부재의 질감표현이 우수한 효과가 있다.

이러한 평균 입경은, 본 기술분야에 속하는 통상의 방법에 의해 측정될 수 있고, 일례로, 다이나믹 레이져 라이트 스케터링(dynamic laser light scattering)법으로 인텐시티 가우시안 분포(intensity Gaussian distribution, Nicomp 380)를 이용하여 측정할 수 있다.

이러한 상기 질감 개선제는 상기 코팅층(140)을 형성하는 조성물 전체 100 중량%에 대하여, 1~10 중량%, 바람직하게는 1~5 중량%로 포함될 수 있고 이 범위 내에서 외장부재의 질감표현이 우수한 효과가 있다.

상기 코팅층(140)은 5~20㎛, 바람직하게는 5~15㎛의 두께를 가지도록 형성될 수 있다. 상기 클리어 코팅층(150)의 두께가 5㎛ 미만인 경우, 상기 코팅층(140)에 의해 형성되는 표면 질감이 충분이 형성되지 못할 수 있으며, 상기 코팅층(140)의 두께가 과도하게 두꺼워지게 될 경우 색상을 표현하는 상기 프라이머층(120)과 멀어지게 되어 색상의 이질감이 발생될 수 있다.

그리고, 본 발명에 의한 외장 부재는, 광택도가 10~25%, 바람직하게는 15~23%일 수 있다. 이에, 냉장고 도어를 매트한 질감으로 표현할 수 있게 되어 보다 더 고급스러운 외관을 제공할 수 있는 이점이 있다.

이하에서는 상기와 같은 구조를 가지는 본 발명의 실시 예에 의한 외장 부재의 제조 방법에 대하여 상세히 설명한다.

도 3은 상기 냉장고의 외장 부재의 제조 방법을 순차적으로 보인 도면이다.

도면에 도시된 바와 같이, 냉장고 도어 외관을 형성하는 강판(110)을 준비한다(S100). 그리고, 준비된 강판(110)은 클리닝 섹션을 거쳐서 이물질이 제거된 후 건조된 상태에서, 강판의 상면에 프라이머층(120)을 형성하는 조성물이 도포될 수 있다. 이러한 프라이머층(120)은 상기 강판(110)에 견고하게 접착되도록 충분한 두께로 도포되는 것이 바람직할 것이다.

상기 프라이머층 형성단계(S200)가 완료되면, 상기 프라이머층(120) 상면에 베이스층(130)이 형성된다. 상기 베이스층(130)은 주수지로 폴리에스테르 수지와 보조수지로 멜라민 수지를 포함하는 조성물을 도포하여 형성되며 그 두께는 15 내지 20㎛로 도포될 수 있다.

한편, 상기와 같이 베이스층(130) 형성단계(S300)가 완료되면, 상기 베이스층(130) 상면에 코팅층(140)을 형성하는 조성물이 도포된다. 도포 후 건조하여 상기 코팅층(140)을 형성할 수 있다.

상기 코팅층 형성단계(S400)가 완료되면, 외장부재를 추가적으로 가공하는 단계(S500) 더 진행될 수 있다.

이러한 본 발명의 범위는 상기한 실시예에 한정되는 것이 아니라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 당업자에게 있어서는 본 발명을 기초로 하는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.

아울러, 본 발명의 일 실시예로 냉장고용 외장 부재를 예를 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 일례로, 본 발명의 일 실시예에 의한 외장부재는 세탁기, 에어컨 등의 가전제품의 외장부재, 또는 가구의 외장부재로도 적용될 수 있을 것이다.

이하, 본 발명에 따른 외장 부재를 적용한 적용한 시험방법 및 시험결과에 대해 설명한다.

실시예 1

용융아연도금강판(GI)상에 폴리에스테르 수지로 이루어진 조성물을 5㎛ 두께로 도포한 후, 가열 건조하여 프라이머층을 형성하였다.

이후, 프라이머층 상에, 프라이머 조성물 100 중량%에 대하여, 폴리에스테르 수지 50~60 중량%, 멜라민 수지 4~6 중량% 및 카본블랙을 포함하는 안료 2~3중량%를 포함하는 프라이머 조성물을 15㎛ 두께로 도포한 후 가열하여 베이스층을 형성하였다.

이후, 베이스층 상에 코팅 조성물 100 중량%에 대하여, 세라믹 수지 70~80중량%, 멜라민 수지 10~15 중량%, 산촉매 0.3~0.6 중량%, 실리카 2~3 중량%, PMMA 3~5 중량%를 포함하는 코팅 조성물을 5㎛ 두께로 도포하여 코팅층을 형성하여 블랙 색상을 가지는 강판 시편을 제조하였다.

실시예 2

상기 실시예 1에서, 상기 코팅층의 두께를 10㎛ 두께로 도포하여 코팅층을 형성한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 시편을 제조하였다.

실시예 3

상기 실시예 1에서, 용융아연도금강판(GI)을 대신하여 전기아연도금(EGI)를 사용하고, 상기 코팅층의 두께를 10㎛ 두께로 도포하여 코팅층을 형성한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 시편을 제조하였다.

실시예 4

상기 실시예 1에서, 프라이머층 상에, 프라이머 조성물 100 중량%에 대하여, 폴리에스테르 수지 40~50 중량%, 멜라민 수지 3~5 중량% 및 TiO₂를 포함하는안료 20~25중량%를 포함하는 프라이머 조성물을 도포하여 베이스층을 형성하여 회색 색상을 가지는 강판을 제조한 것을 제외하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 시편을 제조하였다.

실시예 5

상기 실시예 4에서 상기 코팅층의 두께를 10㎛ 두께로 도포하여 코팅층을 형성한 것을 제외하고, 상기 실시예 4와 동일한 방법으로 시편을 제조하였다.

이어서 시험 시편에 의해 아래 항목에 대한 도막의 물성을 평가하였다.

-도막 두께: 측정대상 부위의 도막을 제거하고 측정기로 소재 평면에 영점을 설정하였다. 이어서 표준판 두께를 세팅하고 도막 제거부위 근처에서 원방향으로 5회를 측정하여 평균치를 산정하였다.

-광택도: 　광택도계(byk Gloss meter)를 이용하여 입사각 60도에서 시편의 광택도를 측정하였다.

- 경화도: 시편에 메킬에틸케톤(MEK)을 묻힌 후, 3kgf 힘으로 300회 러빙(rubbing) 왕복한 후, 수지 박리 및 부풀음 발생 여부로 다음과 같이 평가하였다.

-C.CT: 시편의 도막면에 크로스 컷(Cross Cut)을 사용하여 1mm 간격으로 100개의 바둑판 무늬를 만들고, 도막을 닦은 후 25mm 셀로판 테이프를 밀착시켜 붙인 후 신속하게 반대방향(180˚)으로 떼어내어 도막이 테이프에 붙어 서 떨어졌는가를 관찰하였다. 셀로판 테이프는 NZIBAN CELLOPHANE TAPE NO.1125를 사용하였다.

-C. C.E.T: 시험 시편의 도막면에 크로스 컷(Cross Cut)을 사용하여 1mm 간격으로 100개의 바둑판 무늬를 만들고, 에릭슨 (Erichsen) 시험기로 6mm/sec의 길이까지 작동시켰다

-임팩트(Impact): 충격봉 지름 1/2inch(12.7mm), 낙하하중 1kg, 낙하높이 50cm의 조건에 따라 충격추를 낙하시킨 후, 변형부위의 균열 유무를 확인하였다. 또한 시험조건에 따라 셀로판 접착 테이프를 변형 부위에 부착한 후 신속하게 떼어내어 도막의 박리 유무를 관찰하였다.

-가공성: KSB0804 시험방법에 따라, Bending 각도를 90도 유지하여 가공성을 평가하였다.

-내 비등수성: 내열탕 항온수조 온도를 98±2℃로 유지시킨 후, 항온수조에 시험편을 넣고 1시간 경과 후 꺼내어 물로 씻어서 도막의 이상 유무를 관찰하였다.

-내약품성: 시험편의 절단면을 시약 및 시험기간에 견딜 수 있는 테이프 또는 페인트로 완전히 보호하고, 비이커에 5%CH3COOH, 5% NaOH, 10% Na2CO3, 50% Latic Acid 시약을 넣고 시험편을 비이커와 접촉하지 않도록 24시간 동안 완전히 침적시키고, 시험편을 꺼내 물로 씻어 건조시킨 다음 이상 유무를 관찰하였다.

- 큐방 침식성: 70℃, 95% 습도 챔버에서 큐방(폴리에틸렌 재질의 흡착판) 부착 24시간 이후 떼어내고 흔적이 남는지 여부를 확인하였다.

- PVC 자석 침식성: 70℃, 95% 습도 챔버에서 PVC 자석 부착 24시간 이후 떼어내고 흔적이 남는지 여부를 확인하였다.

-내오염성: 70℃, 95% 습도 챔버에서 테이프 부착 72시간 후 떼어내고 침식 여부를 확인하였다.

-내식성: ASTM D B1117에 준하는 염수분무시험규격으로 240시간 동안 시험을 실시하였다. 시험편의 절단면을 테이프로 봉하여 보호하고 평면부에 커터로 ×자 흠을 내고, 240시간 경과 후 시험편 평면부의 백청 및 블리스터(Blister) 발생 정도를 관찰하였다.

구분	시험방법	시험결과(BLACK)			시험결과(GREY)
구분	시험방법	실시예 1	실시예 2	실시예 3	실시예 4	실시예 5
두께	Primer/Base/Top	5/15/5	5/15/10	5/15/10	5/15/5	5/15/10
광택도	Gloss meter	21%	15%	15%	21%	15%
경화도	3Kgf, 300회	양호	양호	양호	양호	양호
C.CT	100/100	양호	양호	양호	양호	양호
C.E.T.	6mm	양호	양호	양호	양호	양호
Impact	1/2"50cm1Kg	No Crack	No Crack	No Crack	No Crack	No Crack
가공성	0T	미세 crack	미세 crack	미세 crack	미세 crack	미세 crack
	1T	No Crack	No Crack	No Crack	No Crack	No Crack
	2T	No Crack	No Crack	No Crack	No Crack	No Crack
내비등수성	0T	미세 crack	미세 crack	미세 crack	미세 crack	미세 crack
	1T	미세 crack	미세 crack	미세 crack	미세 crack	미세 crack
	2T	No Crack	No Crack	No Crack	No Crack	No Crack

구분	시험방법	시험결과(BLACK)			시험결과(GREY)
구분	시험방법	실시예 1	실시예 2	실시예 3	실시예 4	실시예 5
내약품성	10% CH₃C0OH*24Hr	양호	양호	양호	양호	양호
	5% NaOH*24Hr	양호	양호	양호	양호	양호
	10% Na₂CO₃*24Hr	양호	양호	양호	양호	양호
	50% Latic Acid*24hrs	양호	양호	양호	양호	양호
큐방 침식성	70℃95%24hr	양호	양호	양호	양호	양호
PVC 자석 침식성	70℃95%*24 hr	양호	양호	양호	양호	양호
내오염성	70℃95%72 hr	양호	양호	양호	양호	양호
내식성	240hrs/밴딩 부위	양호	양호	양호	양호	양호
내식성	240hrs / X-cut / Field	No blister	No blister	No blister	No blister	No blister

상기 표 1 및 표 2와 같이, 본 발명에 따른 외장 부재는 각종 물성 시험에서 양호한 결과를 나타내었다.

상기 표 1에서와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 실시예 1 내지 5는 가전기기 특히 냉장고 외장 부재에 적합한 우수한 강도성 및 가공성을 갖춘 것을 확인할 수 있었다.

특히, 상기 표 2에서와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 실시예 1 내지 5는, 큐방 및 PVC 자석 부착 후에도 외장부재 표면에 흔적이 남지 않아, PVC 가소제로 인한 내침식성이 우수한 것을 확인할 수 있었다.

본 발명의 세라믹 수지를 포함하는 PCM 강판인 실시예 1 내지 5는 우수한 우수한 내용제성, 가공성, 경도, 내산성 및 내알칼리성의 물성을 유지하면서 우수한 가소제 내이행성을 나타내는 것을 확인할 수 있다

이에 따라 본 발명의 외장 부재에 의하면, 냉장고, 세탁기, 전자 레인지 등의 가전제품 외장부재로서 가혹한 가공조건을 만족하는 가공성 및 내침식성을 구현할 수 있는 PCM 강판을 제조할 수 있다.

Claims

저장 공간을 형성하는 캐비닛;
상기 저장 공간을 개폐하는 도어; 및
상기 도어 외관을 형성하는 외장 부재;를 포함하고,
상기 외장 부재는,
금속 소재로 형성된 강판;
상기 강판의 일면에 형성되며, 고분자 수지를 포함하는 프라이머층;
상기 프라이머층 일면에 형성되고, 폴리에스테르 수지와 안료를 포함하는 베이스층; 및
상기 베이스층 일면에 형성되어, 상기 도어의 표면을 형성하는 코팅층;을 포함하고,
상기 코팅층은,
상기 코팅층을 형성하는 전체 조성물 100 중량%에 대하여, 주수지로 세라믹 수지를 60 내지 90 중량%로 포함하고, 보조수지로 멜라민 수지를 5 내지 20 중량%로 포함하고,
실리카를 포함하는 소광제와, 폴리메틸 메타아크릴레이트　(PMMA) 입자를 포함하는 질감 개선제가 포함된 것을 특징으로 하는 냉장고.
제1항에 있어서,
상기 강판은, 전기아연도금강판(EGI) 또는 용융아연도금강판 (GI)인 냉장고.
제1항에 있어서,
상기 프라이머층은, 4㎛~6㎛의 두께로 형성되는 냉장고.
제1항에 있어서,
상기 베이스층은,
주수지로 폴리에스테르 수지를 포함하고, 보조수지로 멜라민 수지를 포함하는 냉장고.
제4항에 있어서,
상기 폴리에스테르 수지는, 수평균 분자량(Mn)이 20,000~25,000g/mol인 냉장고.
제1항에 있어서,
상기 베이스층은, 두께가 10~25㎛로 형성되는 냉장고.
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제1항에 있어서,
상기 폴리메틸 메타아크릴레이트　(PMMA) 입자는 평균 입경이 10~30㎛인 냉장고.
제1항에 있어서,
상기 코팅층은, 5~20㎛ 두께로 형성되는 냉장고.
제1항에 있어서,
상기 외장 부재는 광택도가 10~25%인 냉장고.
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