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KR101696604B1 - 도금 강판용 유무기 하이브리드 코팅 조성물 - Google Patents

도금 강판용 유무기 하이브리드 코팅 조성물 Download PDF

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KR101696604B1
KR101696604B1 KR1020140135703A KR20140135703A KR101696604B1 KR 101696604 B1 KR101696604 B1 KR 101696604B1 KR 1020140135703 A KR1020140135703 A KR 1020140135703A KR 20140135703 A KR20140135703 A KR 20140135703A KR 101696604 B1 KR101696604 B1 KR 101696604B1
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acid
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이종호
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삼화페인트공업주식회사
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Abstract

본 발명은 크롬을 포함하지 않아 친환경적이면서도 다양한 도금강판에 적용되어 내식성, 내습성, 내열성 및 가공성 등의 물성 또한 향상시킬 수 있는 도금 강판용 유무기 하이브리드 코팅 조성물에 관한 것이다.

Description

도금 강판용 유무기 하이브리드 코팅 조성물 {ORGANIC-INORGANIC HYBRID COATING COMPOSITION FOR PLATED STEEL SHEET}
본 발명은 도금 강판용 유무기 하이브리드 코팅 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 도금 강판에 적용되는 종래의 코팅 조성물과 달리 크롬을 포함하지 않아 친환경적이면서도 다양한 도금강판에 적용되어 내식성, 내습성, 내열성 및 가공성 등의 물성 또한 향상시킬 수 있는 도금 강판용 유무기 하이브리드 코팅 조성물에 관한 것이다.
도금 강판의 크로메이트 처리는 값싼 방청 처리 방법으로 폭넓게 사용되고 있다. 도금 강판의 크로메이트 처리는 내식성이 수배 증가하며 광택 도금 표면을 얻을 수 있는 장점이 있다.
따라서, 종래에는 도금 강판의 방청 목적으로 Cr 처리가 범용적으로 사용되어 왔고, 여기에 사용된 6가 크롬의 유독성으로 인해 작업 환경 및 폐수 처리 등에서 다양한 대책을 필요로 하며, 상기 표면 처리 금속을 사용한 자동차, 가전 제품, 건재 제품 등의 리사이클 및 폐기 처리에 있어서도 인체 유해성과 환경 오염 문제를 야기시키고 있다.
따라서 각 철강사들은 Cr이 함유되지 않으면서 방청성 및 각종 요구되는 물성을 확보할 수 있는 표면처리 강판을 개발하는데 주력하고 있다.
종래에는 나노 실리케이트와 에폭시 실란을 이용하여 크로메이트된 아연-니켈 강판에 코팅하는 방법 또는 실리콘 수지와 콜로이달 실리카 및 나노 실리케이트와 실리콘 레벨링제를 첨가함으로써 작업성을 향상하여 크로메이트된 아연계 합금 도금 강판에 코팅하는 방법이 실시되고 있다.
이러한 방법들은 크로메이트가 포함되어 있어 유해성이 존재하며 일반 도금 강판에 비하여 가격이 비싼 아연-니켈 강판을 사용하고 건조 작업의 온도가 200 ℃ 이상으로 너무 높아서 경제적이지 못하다.
한국공개특허 제2004-0016893호에서는 아연계 도금 강판 표면에 산화물 미립자 및 인산 또는 인산화합물을 함유하는 복합산화물 피막을 형성한 후 상기 피막 위에 스트레이트 실리콘 수지 피막을 형성하는 표면처리 강판에 대하여 개시하고 있다. 상기 문헌에 개시된 기술에서는 크로메이트를 사용하지 않고 복합산화물 피막을 형성하기 때문에 환경 유해성에서는 문제가 없을 수 있으나 이중의 코팅이 필요하기 때문에 생산 비용이 증가하게 되어 경제적이지 못하다.
한국공개특허 제2006-0133164호에서는 실란 및 실란 축합물로 크롬을 함유하지 않은 표면처리 조성물을 이용하여 후처리된 금속 강판 HGI(Hot dipping galvanizing steel)에 대하여 개시하고 있다. 상기 문헌에 개시된 기술에서는 크롬을 함유하지 않아 환경 유해성에는 문제가 없으나 에폭시 실란과 아미노 실란을 사용하여 300 ℃ 이상의 고온에서 황변이 발생하고 무기계 수성금속 표면처리 조성물로 가공성이 좋지 않다.
상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명자들은 크롬을 포함하지 않고도 내식성, 내습성, 내열성 및 가공성이 우수한 도금 강판용 유무기 하이브리드 코팅 조성물을 개발하기 위해 연구를 거듭하였고 그 결과 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
따라서, 본 발명의 목적은 크롬을 포함하지 않아 친환경적이면서도 금속 도금 강판에 적용되어 내식성, 내습성, 내열성 및 가공성 등의 물성을 향상시킬 수 있는 도금 강판용 유무기 하이브리드 코팅 조성물을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 실란 화합물 또는 이들의 가수분해 축합물 10 내지 20 중량%, 나노 실리카 5 내지 15 중량%, 산도 조절제 0.1 내지 1 중량%, 수용성 용제 1 내지 10 중량%, 금속 방청제 0.01 내지 5 중량%, 수분산 수지 10 내지 20 중량%, 첨가제 0.1 내지 2 중량% 및 나머지 잔량의 물을 포함하는 도금 강판용 유무기 하이브리드 코팅 조성물을 제공한다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 실란 화합물로는 비닐트리메톡시 실란, 비닐에폭시 실란, 비닐메톡시 실란, 3-아미노프로필트리에톡시 실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시 실란, 3-메타글리시독시프로필트리메톡시 실란, 3-머캅토프로필트리메톡시 실란, N-(1,3-디메틸부틸리덴)-3-(트리에톡시 실란)-1-프로판아민, 감마-글리시독시프로필트리에톡시 실란, 아미노프로필메틸디메톡시 실란, 감마 머르캅토프로필트리에톡시 실란, 2-우레이도알킬트리에톡시 실란, 비닐트리에톡시 실란, 3-메타아크릴옥시트리메톡시 실란, 2-글리시딜옥시프로필트리메톡시 실란 및 2-아미노프로필트리에톡시 실란으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 혼합물을 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 나노 실리카로는 직경이 2~20 ㎚인 것을 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 산도 조절제로는 인산, 글리콜산, 포름산, 아세트산, 락트산 및 염산으로 이루어진 군에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합물을 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 수용성 용제로는 에탄올, 메탄올, 2-프로판올, 이소프로필알콜, 2-메톡시 프로판올 및 2-부톡시 에탄올로 이루어진 군에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합물을 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 금속 방청제로는 티오우레아, 암모늄 설페이트, 머캅토아세트산, 폴리설파이드, 5산화 바나듐, 3산화 바나듐, 3염화 바나듐, 일산화 바나듐, 암모늄메타바나데이트, 바나듐 옥시아세틸아세토네이트, 바나듐아세틸아세토네이트, 지르코늄실리케이트, 지르코늄 니트리드, 지르코늄 아크릴레이트, 지르코늄 옥사이드, 헥사플루오로지르코닉산, 지르코늄플루오라이드, 지르코늄아세틸아세토네이트, 지르코늄 아세테이트 또는 지르코늄 아세테이트 솔루션, 지르코늄 하이드록사이드 및 지르코늄카보네이트로 이루어진 군에서 선택되는 것을 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 수분산 수지로는 카르복실기 또는 하이드록시기를 갖는 수용성의 에폭시 수지, 에폭시포스페이트 수지, 아크릴계 또는 비닐계 단량체로 변성된 에폭시-포스페이트 수지, 아크릴계 수지, 비닐계 수지, 양이온성 수분산성 우레탄 수지 및 아크릴계 또는 비닐계 단량체로 변성된 아크릴-우레탄 수지로 이루어진 군에서 선택되는 것을 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 첨가제로는 소포제, 레벨링제 및 실리콘 왁스로 이루어진 군에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합물을 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 본 발명에 따른 코팅 조성물에는 티탄 화합물 1 내지 3 중량%가 더 포함될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 티탄 화합물로는 티타늄 아세틸아세토네이트, 락트산 티타늄킬레이트 및 디이소프로필디트리에탄올아민 티타네이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 도금 강판용 유무기 하이브리드 코팅 조성물은 상도 도장하지 않은 나판으로서의 내식성 및 상도 도장한 경우의 장기 내식성, 도장 밀착성 등을 향상시킬 수 있다.
또한 본 발명에 따른 도금 강판용 유무기 하이브리드 코팅 조성물은 크롬을 포함하지 않음으로써 작업자에게 유해하지 않을 뿐만 아니라, 내식성, 내열성, 내습성 및 가공성이 우수한 도막을 형성함으로써, 다양한 도금 강판의 품질을 개선하고 활용도를 높일 수 있다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적 의미로 한정되어 해석되지 아니하며, 본 발명의 기술적 사항에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
본 명세서에 기재된 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예이며, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것이 아니므로, 본 출원 시점에서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있다.
본 발명에 따른 도금 강판용 유무기 하이브리드 코팅 조성물은 실란 화합물 또는 이들의 가수분해 축합물 10 내지 20 중량%, 나노 실리카 5 내지 15 중량%, 산도 조절제 0.1 내지 1 중량%, 수용성 용제 1 내지 10 중량%, 금속 방청제 0.01 내지 5 중량%, 수분산 수지 10 내지 20 중량%, 첨가제 0.1 내지 6 중량% 및 나머지 잔량의 물을 포함한다.
본 발명에서 사용되는 실란 화합물은 물에 의해 가수분해가 가능하고 알콕시기가 3개 이상인 것을 사용하는 것이 바람직하며, 예를 들어 비닐트리메톡시 실란, 비닐에폭시 실란, 비닐메톡시 실란, 3-아미노프로필트리에폭시 실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시 실란, 3-메타글리시독시프로필트리메톡시 실란, 3-머캅토프로필트리메톡시 실란, N-(1,3-디메틸부틸리덴)-3-(트리에톡시 실란)-1-프로판아민, 감마-글리시독시프로필트리에톡시 실란, 아미노프로필메틸디메톡시 실란, 감마 머르캅토프로필트리에톡시 실란, 2-우레이도알킬트리에톡시 실란, 비닐트리에톡시 실란, 3-메타아크릴옥시트리메톡시 실란, 2-글리시딜옥시프로필트리메톡시 실란 및 2-아미노프로필트리에톡시 실란으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 혼합물을 사용할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
본 발명에서 사용되는 실란 화합물의 가수분해 축합물은 상기 실란 화합물을 이용하여 가수분해 축합시킨 실란 화합물을 의미한다.
본 발명에 따른 코팅 조성물에 실란 화합물 또는 이들의 가수분해 축합물은 10 내지 20 중량%로 포함되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 코팅 조성물에 실란 화합물 또는 이들의 가수분해 축합물이 10 중량% 미만으로 포함되는 경우 나노 실리카와의 결합이 형성되지 않아 물성 향상 효과가 미미할 수 있으며, 실란 화합물 또는 이들의 가수분해 축합물이 20 중량%를 초과하여 포함되는 경우 실란올이 잔존하여 도막의 내구성이 저하될 수 있는 문제점이 있다.
본 발명에서 사용되는 나노 실리카는 콜로이달 형태로 미립화되어 물에 안정화되며, 미립화된 나노 실리카의 직경은 2~20 ㎚일 수 있다.
본 발명에 따른 코팅 조성물에 나노 실리카는 5 내지 15 중량%로 포함되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 코팅 조성물에 상기 나노 실리카가 5 중량% 미만으로 포함되는 경우 본 발명에 따른 코팅 조성물에 의해 형성된 도막의 내식성이 저하될 수 있으며, 상기 나노 실리카가 15 중량%를 초과하여 포함되는 경우 도금 강판에의 도막의 부착성 및 코팅 조성물의 저장 안정성이 저하될 수 있다.
본 발명에 따른 코팅 조성물에 산도 조절제가 포함되며, 산도 조절제는 강판의 부식을 최소화하면서 실란의 가수분해를 도와주고 가수분해된 실란의 저장 안정성을 향상시켜주는 역할을 할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 산도 조절제로는, 예를 들어, 인산, 글리콜산, 포름산, 아세트산, 락트산 및 염산으로 이루어진 군에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합물을 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 코팅 조성물에 상기 산도 조절제는 0.1 내지 1 중량%로 포함되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 코팅 조성물에 상기 산도 조절제가 0.1 중량% 미만으로 포함되는 경우 실란 화합물의 가수분해 시간이 증가하게 되어 제조 시간이 길어지고 가수분해된 실란 화합물의 안정성이 저하되는 경향이 있으며, 산도 조절제가 1 중량%를 초과하여 포함되는 경우 산에 의한 도금 강판의 부식이 발생될 수 있으며 실란 화합물의 가수분해 속도가 증가하여 반응의 제어가 어려울 수 있다.
본 발명에 따른 코팅 조성물에 수용성 용제가 포함되며, 수용성 용제는 실란 화합물의 물에 대한 상용성과 가수분해성, 도막의 건조 속도를 빠르게 하는 역할을 할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 수용성 용제로는, 예를 들어, 에탄올, 메탄올, 2-프로판올, 이소프로필알콜, 2-메톡시 프로판올 및 2-부톡시 에탄올로 이루어진 군에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합물을 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 코팅 조성물에 상기 수용성 용제는 1 내지 10 중량%로 포함되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 코팅 조성물에 상기 수용성 용제가 1 중량% 미만으로 포함되는 경우 물에 대한 상용성이 좋지 않을 수 있으며, 실란 화합물의 가수분해가 느려질 수 있고, 상기 수용성 용제가 10 중량%를 초과하여 포함되는 경우 알코올 성분의 증가로 인한 화재와 폭발의 위험성이 존재할 수 있다.
본 발명에 따른 코팅 조성물에는 금속 방청제가 포함되며, 상기 금속 방청제는 도장 후의 밀착성과 장기 내식성을 향상시키기 위해 사용된다.
상기 금속 방청제로는 지르코늄, 바나듐, 황원자를 포함하는 것을 사용할 수 있으며, 구체적으로는 티오우레아, 암모늄 설페이트, 머캅토아세트산 및 폴리설파이드, 바나듐 화합물로는 산화수가 2~5가인 바나듐 화합물, 예컨대 5산화 바나듐, 3산화 바나듐, 3염화 바나듐, 일산화 바나듐, 암모늄메타바나데이트, 바나듐 옥시아세틸아세토네이트, 지르코늄 화합물로는 예를 들어 지르코늄실리케이트, 지르코늄 니트리드, 지르코늄 아크릴레이트, 지르코늄 옥사이드, 헥사플루오로지르코닉산, 지르코늄플루오라이드, 지르코늄아세틸아세토네이트, 지르코늄 아세테이트 또는 지르코늄 아세테이트 솔루션, 지르코늄 하이드록사이드, 지르코늄카보네이트 등을 사용하는 것이 바람직하다.
이러한 금속 방청제는 자체에 함유된 금속 성분으로 인해 아연 도금 강판의 아연 금속과의 결합이 용이할 수 있으며, 금속 킬레이트 작용에 의해 유기 수지 자체의 치밀성을 부여할 수 있고, 상도 도료와의 결합력을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따른 코팅 조성물에 상기 금속 방청제는 0.01 내지 5 중량%로 포함되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 코팅 조성물에 수분산 수지가 포함되며, 상기 수분산 수지는 코팅 후 형성된 도막의 가공성 및 상도 밀착성을 향상시키는 역할을 할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 수분산 수지로는 양이온성 이온교환 수지, 비이온성 이온교환수지, 음이온성 이온교환 수지가 있으나, 본 발명에 따른 코팅 조성물이 산타입이므로 양이온성 이온 교환 수지를 사용하는 것이 바람직 하다.
본 발명에 일 실시형태에 있어서, 본 발명에서 사용될 수 있는 수분산 수지로는, 예를 들어, 카르복실기 또는 하이드록시기를 갖는 수분산 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 수분산 수지에 카르복실기와 하이드록시기가 없으면 수분산 안정성이 저하되고, 커플링제와 반응 가능한 관능기가 없으므로 물성 향상에 있어서 바람직하지 않다.
본 발명에 일 실시형태에 있어서, 상기 수분산 수지로는 계면활성제를 사용하지 않는 자기 유화형으로서 이동 현상(Migration)이 전혀 없으며 강력한 접착력을 갖는 저온 경화형 양이온성 수분산 우레탄 수지를 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에서는 상기 수분산 수지를 극성이 큰 수용액에 수분산시키기 위해 산염기 반응으로 염(Salt)화시켜 이온결합을 유도하는 방법, 예를 들어 수분산 수지의 분산을 위해 중화제를 사용하여 고분자의 일부를 이온화시키는 방법을 사용할 수 있고, 이러한 방법은 본 기술분야의 당업자에게 자명한 것이다.
본 발명에 따른 코팅 조성물에 첨가제가 포함되며, 상기 첨가제로는 소포제, 레벨링제 및 실리콘 왁스로 이루어진 군에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합물을 사용할 수 있다.
상기 첨가제 중 소포제는 도막 형성 과정에서 기포가 발생되는 것을 방지할 수 있으며, 레벨링제는 도막이 균일하게 형성될 수 있게 하며, 실리콘 왁스는 본 발명의 코팅 조성물의 윤활성을 개선할 수 있게 하는 역할을 한다.
본 발명에 따른 코팅 조성물에 첨가제는 0.1 내지 6 중량%로 포함되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 코팅 조성물은 상기 실란 화합물 또는 이들의 가수분해 축합물, 나노 실리카, 산도 조절제, 수용성 용제, 금속 방청제, 수분산 수지 및 첨가제와 함께 100 중량%가 되도록 나머지 잔량의 물을 포함한다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 본 발명에 따른 코팅 조성물에는 실란 화합물 또는 이들의 가수분해 축합물의 가교 촉진 및 커플링제로서 티탄 화합물 1~3 중량%가 더 포함될 수 있다.
본 발명에 따른 코팅 조성물에 티탄 화합물이 포함됨으로써 내습성 및 내식성 등이 향상될 수 있다.
본 발명에는 상기 티탄 화합물로, 예를 들어, 티타늄 아세틸아세토네이트, 락트산 티타늄킬레이트 및 디이소프로필디트리에탄올아민 티타네이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 코팅 조성물은 아연도금 강판, 아연계 전기도금강판, 용융도금강판, 알루미늄 도금강판, 도금층에 소량의 이종 금속, 예를 들어, 코발트, 몰리브덴, 니켈, 티탄, 알루미늄, 철, 마그네슘, 주석, 동, 텅스텐 또는 이들의 혼합물을 함유한 도금강판, 도금층에 실리카, 알루미나 또는 이들의 혼합물을 분산시킨 도금강판, 알루미늄 합금판, 냉연강판 및 열연강판에 적용할 수 있다. 또한 이상의 도금 층에 2종 이상을 순차적으로 처리한 다층 도금 강판에도 적용 가능하다.
실시예
본 발명을 후술하는 실시예를 참조하여 설명하는 바, 이는 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다.
실시예 1 내지 3
하기 표 1에 나타난 조성으로 순수 및 수용성 용제로서 에탄올과의 혼합물에 에폭시계 실란 화합물(A-187, A-186 또는 A-1100)을 첨가하여 가수 분해시켰다. 다음으로 산도조절제로서 유기산 및 인산에 금속 방청제로서 지르코늄 아세테이트와 5산화 바나듐을 용해시킨 후 이 용액을 상기 실란 화합물 용액에 첨가하여 15분 동안 교반하였다. 이후 콜로이달 나노 실리카와 티타네이트 화합물(Tyzor LA), 티오우레아, 첨가제로서 소포제(BYK-024), 레벨링제(BYK-331) 및 윤활제로서 왁스를 첨가한 후 10분 동안 상온에서 1000 rpm의 속도로 교반하였다. 최종적으로, 수분산 우레탄 수지(HMAR(01))를 첨가한 후 20분 동안 상온에서 1000 rpm의 속도로 교반하여 본 발명에 따른 코팅 조성물을 제조하였다.
비교예 1 및 2
하기 표 1에 나타난 조성에 따라 실시예 1 내지 3과 동일한 방법으로 비교예 1 및 2의 도금 강판용 유무기 하이브리드 코팅 조성물을 제조하였다.
[표 1]
Figure 112014095993239-pat00001
상기 표 1에서, A-187, A-186 및 A-1100(모멘티브, 미국)은 각각 실란 화합물이고, LUDOX SM(그레이스, 미국) 및 LUDOX HSA(그레이스, 미국)은 나노 실리카이다. Tyzor LA(Dupont, 미국)는 티탄화합물이며, HMAR(01)(제품명, 보광화학, 한국)은 양이온성 수분산 우레탄 수지이다. BYK-024 및 BYK-331(BYK, 독일)은 각각 소포제와 레벨링제이다.
시험예 1: 물성 측정 시험
상기 실시예 1 내지 실시예 3 및 비교예 1 및 2에서 제조된 코팅 조성물을 아연 도금강판(Galvanizing steel)에 도포하여 도막을 형성하고, 각 도막에 대해 내식성, 내습성 및 내열성을 측정하고 평가하여 하기의 표 2에 나타내었다. 각 도막의 내식성, 내습성 및 내열성은 하기 기준에 따라 2단계 평가법(◎ : 양호, Ⅹ : 불량)에 의해 평가하였다.
(1) 내식성: ASTM B117에 규정한 방법에 의거하여 시간에 따른 백청 발생율로 내식성을 측정하고, 다음 기준에 의해 평가하였다. (양호: 120 시간 후 백청 발생 면적 5% 미만, 불량: 120 시간 후 백청 발생 면적 5% 이상)
(2) 내습성: 도막의 내습성을 평가하기 위하여 각 도막이 맞닿도록 하고 약 10 내지 20 kgfcm의 조건으로 압력을 준 상태에서 약 50℃, 약 95%의 습도의 조건에서 120 시간 동안 유지한 후, 색차계를 사용하여 각 도막의 색차를 측정한다. 색차 △E<4이면 양호, △E>4이면 불량으로 평가하였다.
(3) 내열성: 각 도막의 내열성을 평가하기 위하여 각 도막을 전기로에서 20분 동안 약 200℃ 내지 약 400℃로 가열한 후, 색차계를 사용하여 각 도막의 색차를 측정한다. 색차 △E<3이면 양호, △E>3이면 불량으로 평가하였다.
[표 2]
Figure 112014095993239-pat00002
표 2를 참조하면, 실시예 1 내지 3의 본 발명에 따른 도금 강판용 코팅 조성물을 이용하여 형성된 도막의 내식성, 내습성 및 내열성이 비교예 1 및 2의 도금 강판용 코팅 조성물을 이용하여 형성된 도막보다 우수함을 알 수 있다.
또한, 표 2를 참조하면, 비교예 1에 따른 코팅 조성물은 과량의 산도 조절제를 사용하여 내식성이 저하되었고, 비교예 2에 따른 코팅 조성물은 금속 방청제를 과량으로 사용하여 내식성이 저하되는 것을 알 수 있다.
본 발명에 따른 코팅 조성물에는 수용성 용제가 사용됨으로써 저온(약 70℃ 내지 약 80℃)에서 경화 및 건조가 가능하다. 만일 도막의 미건조 및 경화가 이루어지지 않을 경우 도막의 물성을 확보하기 어렵다.
본 발명에 따른 실시예 1 내지 3의 코팅 조성물은 경화 및 건조성이 양호하며 내식성, 내습성 및 내열성이 우수한 것을 알 수 있다.

Claims (10)

  1. 실란 화합물의 가수분해 축합물 10 내지 20 중량%, 나노 실리카 5 내지 15 중량%, 산도 조절제 0.1 내지 1 중량%, 수용성 용제 1 내지 10 중량%, 금속 방청제 0.01 내지 5 중량%, 수분산 수지 10 내지 20 중량%, 첨가제 0.1 내지 6 중량% 및 나머지 잔량의 물을 포함하며,
    상기 실란 화합물은 3-머캅토프로필트리메톡시 실란, 감마 머르캅토프로필트리에톡시 실란으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종의 화합물 또는 2종의 혼합물이며,
    상기 나노 실리카는 직경이 2~20㎚이며, 또한 상기 나노 실리카는 콜로이달 형태로 미립화되며,
    상기 산도 조절제는 인산, 글리콜산, 포름산, 아세트산, 락트산 및 염산으로 이루어진 군에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합물이며,
    상기 금속 방청제는 티오우레아, 암모늄 설페이트, 머캅토아세트산, 폴리설파이드, 5산화 바나듐, 3산화 바나듐, 3염화 바나듐, 일산화 바나듐, 암모늄메타바나데이트, 바나듐 옥시아세틸아세토네이트, 바나듐아세틸아세토네이트, 지르코늄실리케이트, 지르코늄 니트리드, 지르코늄 아크릴레이트, 지르코늄 옥사이드, 헥사플루오로지르코닉산, 지르코늄플루오라이드, 지르코늄아세틸아세토네이트, 지르코늄 아세테이트 또는 지르코늄 아세테이트 솔루션, 지르코늄 하이드록사이드 및 지르코늄카보네이트로 이루어진 군에서 선택되며,
    상기 수분산 수지는 저온 경화형 양이온성 수분산 우레탄 수지이며,
    티탄 화합물 1~3 중량%을 추가로 포함하며,
    상기 티탄 화합물은 락트산 티타늄킬레이트인 것을 특징으로 하는 도금 강판용 유무기 하이브리드 코팅 조성물.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 수용성 용제는 에탄올, 메탄올, 2-프로판올, 이소프로필알콜, 2-메톡시 프로판올 및 2-부톡시 에탄올로 이루어진 군에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 도금 강판용 유무기 하이브리드 코팅 조성물.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 첨가제는 소포제, 레벨링제 및 실리콘 왁스로 이루어진 군에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 도금 강판용 유무기 하이브리드 코팅 조성물.
  9. 삭제
  10. 삭제
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