KR100210699B1

KR100210699B1 - 윤활성 도료

Info

Publication number: KR100210699B1
Application number: KR1019920019443A
Authority: KR
Inventors: 료지 모리따; 오사무 후루야마; 시게오 다나까
Original assignee: 사또미 유따까; 니혼 파커라이징 가부시키가이샤
Priority date: 1991-10-24
Filing date: 1992-10-22
Publication date: 1999-07-15
Also published as: US5432211A; FR2682961A1; TW223107B; DE4235867A1; FR2682961B1; JP3145441B2; JPH05117550A; KR940009293A

Abstract

[목적]

우수한 가공성 및 내부식성을 갖는 윤활성 도료를 제공한다.

[구성]

수지 혼합물, 윤활성 첨가제 및 실리카를 주요성분으로 함유하는 윤활성 도료에 있어서, 수지 혼합물은 분자량이 3000이상인 고분자량 우레탄 수지와 에폭시 수지의 2종류로부터 되고, 우레탄 수지의 고형분이 전체 수지 고형분의 50 내지 97중량이며, 윤활성 첨가제의 함유량은 윤활성 도료의 전체 고형분의 2 내지 40중량이고, 실리카의 함유량은 윤활성 도료의 전체 수지 고형분에 대하여 5 내지 100중량인 것을 특징으로 하는 윤활성 도료.

[효과]

가공성, 내부식성(녹방지성) 및 윤활성이외에 용접성, 내오염성 및 내약품성도 향상된다.

Description

윤활성 도료

본 발명은 가공성 및 내부식성(녹 방지 효과)이 우수한 윤활성 도료에 관한 것이다.

냉연강판 또는 아연계 강판 또는 알루미늄계의 판은 예컨대 가전, 자동차, 건자재 등의 가공조립 업체에서 흔히 사용되고 있다. 이들 제품을 제조하는데 있어서, 상기 판들은 압축 성형 등의 성형가공이 행해진 후 도장조립된다. 이 성형가공 공정에서, 소재 자체의 가공성으로는 불충분하기 때문에 윤활제, 전형적으로는 프레스 오일을 도포하는 것에 의해 목적하는 성형가공성을 달성하고 있다. 그후 도장 조립을 행하는 경우, 도포된 윤활제를 세정공정으로 제거하는 것이 불가결하므로 번잡하게 된다.

최근, 공정간략화, 비용절감, 작업환경을 개선하기 위해 미리 왁스계 윤활제를 판 표면에 도포한 소재를 사용하는 것에 의해 성형가공공정에서의 프레스 오일 사용을 없앤 강판이 제조되고 있다. 그러나 이들 판은 도포된 윤활제를 다음 공정의 도장조립 공정에서 제거해야 하는 문제를 갖고 있다. 또 왁스계 윤활제가 도포된 소재를 압축 성형하는 환경은 프레스 오일의 경우보다 개선되지만 양호하다고는 말할 수 없다. 이들 문제를 극복하기 위한 노력의 일환으로 보다 적절한 윤활표면을 갖는 기능성 표면처리판이 개발되어왔다. 이 판의 표면에는 유기수지를 주성분으로 한 윤활성을 부여한 조성물의 박막이 도포되어 있다. 따라서 이 표면 처리판은 프레스 오일등의 윤활제를 도포할 필요없이 성형가공할 수 있고 또 그후의 세정공정 및 도장 기본 처리를 필요로 하지 않는 표면처리판이다.

이러한 기능성 표면 처리판에 관련된 종래 기술은 (1) 일본국 특공소 제63-25032호, (2) 일본국 특개소 제62-289274호, (3) 일본국 특개소 제61-227178호, 동 제61-227179호, 동 제61-231177호, 동 제61-279687호 및 동 제62-33781호, (4) 일본국 특개소 제60-103185호, (5) 일본국 특개소 제63-83172호 및 (6) 일본 국 특개평 제2-124997호의 각 공보에 기재되어 있다. 이들 종래 기술의 개략적인 설명은 하기에 나타낸다.

즉, (1)은 수용성 또는 수 분산성의 유기수지, 알콕시실란 화합물 및 실리카로 구성된 유기-무기 복합체 반응물과 윤활제를 주성분으로 하는 윤활성 코팅막 형성용수성 조성물에 관한 것이다. 이 유기-무기 복합체 반응물의 막은 가소성이 불량하기 때문에 윤활 성분을 함유하여도 고속 압축성형을 따를 수 없어 충분한 윤활성을 제공 할 수 없다. (2)는 우레탄 수지 및 이산화 규소의 복합 물질 또는 혼합물질을 주성분으로 하는 코팅막에 관한 것이다. 이 성분 유형의 막은 본 발명에서 목적으로 하는 높은 윤활성을 달성할 수 없다. (3)은 윤활제로서 흑연 또는 이황화 몰리브덴의 무기고체 윤활제 또는 윤활유와의 혼합물을 기재하고 있지만, 이 윤활제는 동마찰계수가 0.1이상이고 또 고강도의 압축 성형가공에는 불충분하다. (4)는 크로메이트 처리된 2층 강판에 관한 것이다. 베이스 수지인 우레탄 변성의 비스페놀 A형 에폭시 수지의 가소성은 우레탄 변성에 의해 현저히 향상되지만, 코팅은 여전히 불충분하고, 또 윤활성분을 함유하여도 고속 압축성형가공에는 막이 따라갈 수 없어 윤활성이 불충분하다. (5)는 에폭시 수지, 폴리에스테르 수지 및 아크릴 수지로부터 선정되는 유기 수지와 경화제 성분으로 된 수지 조성물에 윤활성 물질을 배합한 조성물에 관한 것이다. 이 수지 조성물을 사용하여 얻을 수 있는 가공성은 적어서 본 발명에서 목적으로 하는 고도의 압축성형가공에는 불충분하다. (6)에 따라 제공된 코팅은 가공성은 우수 하지만, 내부식성이 본 발명보다 열등하다. 내부식성은 하도용 수지 도포를 포함한 2층 처리에 의해 향상될 수 있지만, 이 처리 공정은 복잡하고 또 목적하는 내부식성과 윤활성을 얻을 수 없으며 본 발명에서와 같이 단일 표면처리제를 사용하는 것과는 상이하다.

상술한 종래 기술의 개요에 나타낸 바와 같이, 고도의 성형가공성과 내부식성 모두를 만족하는 기능성 표면처리판은 아직 얻어지지 않고 있다. 또한 윤활성 도료를 사용한 도포작업 환경의 개선을 위해, 용매 기제 처리제 대신 수성 처리제에 대한 요구가 강하게 요청되어왔다. 상술한 종래 기술의 문제를 해결하기 위해 윤활성 도료 조성물에 대하여 열심히 연구한 결과로써, 본 발명은 높은 압축 가공성형성, 즉 우수한 윤활성 뿐만 아니라 탁월한 내부식성, 용접성 및 내약품성을 갖는 기능성 표면처리 판용의 윤활성 도료를 제공한다.

본 발명자들은 높은 압축 가공성형성 및 내부식성 모두를 만족하는 윤활성 도료를 제공하기 위해 연구한 결과, 본 발명 즉 수지, 윤활성 첨가제 및 실리카(SiO₂)를 주요 성분으로 함유하는 윤활성 도료에 있어서 수지로서 분자량이 3000이상인 고분자 우레탄 수지와 에폭시 수지의 2종의 수지를 특정량비(우레탄 수지의 고형분이 전체 수지 고형분의 50 내지 97중량)로 함유하고 또 특정량(윤활성 도료의 전체 고형분의 5 내지 100중량)의 실리카를 함유하는 것을 특징으로 하는 가공성 및 녹 방지성이 우수한 윤활성 도료에 관한 발명을 완성하기에 이르렀다. 이하에 본 발명을 상세하게 설명한다.

본 발명의 제1특징은 베이스 수지로서 적절한 종류의 수지를 배합 조합시키는 것에 있다.

본 발명에서 사용된 수지는 접착성, 연신, 전신강도, 내부식성, 내마모성 및 내약품성의 균형이 잡힌 조성으로 할 필요가 있다. 이들의 요건을 만족하기 위해서는 특정 수지를 적절히 배합하여 사용하는 것이 바람직하다. 본 발명자 등은 이미 우레탄 수지와 에폭시 수지를 배합하고 또 특정한 왁스를 배합한 것에 의해 높은 가공성형성 및 내부식성을 달성하는 데 성공하였고, 또 더욱 연구한 결과, 우레탄 수지의 분자량을 3000이상의 고분자량으로 특정하는 것에 의해 보다 안정된 성능을 발휘하는 것을 발견하였다.

높은 가공성과 내부식성을 달성하기 위해서는 코팅이 균일한 것이 전제조건이다. 또한 강도와 연신의 균형을 갖는 것도 중요하다. 고분자량의 우레탄 수지와 에폭시 수지를 병용하는 것으로써 저분자량 수지의 조합에 의한 가교성 코팅막보다 고분자량 베이스이기 때문에 기본적인 물성을 제어하기 쉽고, 또 0.3 내지 5g/의 코팅양으로 박막을 형성하는 경우 균일 물성을 얻기 쉽다는 것을 발견하였다. 상술한 저분자량 우레탄 수지는 각종 이소시아네이트 가교제를 포함하는 우레탄 수지와 동일하다. 수지로서는 분자량 3000이상의 내마모성이 우수한 우레탄 수지와 밀착성 또는 막 강도의 향상이 우수한 에폭시 수지를 배합한 수지계의 조합이 특히 고가공성과 내부식성의 제특성을 발휘하는데 적합한 베이스 수지이다.

바람직하게는 본 발명에 사용된 우레탄 수지는 폴리에테르 또는 폴리카르보네이트 골격을 갖는 수지이고, 에폭시 수지는 비스페놀A형의 골격을 갖는 수지, 또는 설파이드 골격(S-S)을 분자의 주쇄중에 갖는 구조를 갖는 수지이다. 고분자량 우레탄 수지를 사용하는 것으로써 박막이고 균일한 요건이 달성되므로 본 발명의 목적을 달성할 수 있다. 특히, 연신이 50이상이고 또 연장강도가 약 150/이상인 수지를 적용하면 최고의 고가공성이 수득된다. 분자량이 3000미만인 우레탄 수지와 상기 에폭시 수지의 조합으로는 고가공성을 일정하게 제공할 수 없다. 분자량 3000이상의 우레탄 수지 단독으로 제조된 가교된 막은 가공성 및 내부식성이 충분하지 않다.

상술한 수지 조합물을 포함하는 수지계를 사용함으로써 우레탄 수지의 이소시아네이트기와 에폭시 수지의 반응성 관능기(히드록시기, 에폭시기등)와의 가교반응에 의해 고분자화를 실행한다. 이 가교반응은 조합된 수지만으로도 진행하지만 필요에 따라서 경화제로 유용한 이소시아네이트 화합물 또는 아미노 화합물등을 배합하는 수가 있다. 양호한 약제 안정성을 유지하기 위해, 가교반응이 상온에서 진행하지 않고 가열시에 진행하도록 우레탄 수지의 이소시아네이트기를 블록화하여 수지계를 사용하는 것이 특히 바람직하다.

우레탄 수지의 이소시아네이트기를 블록화하는 물질로서는 페놀, 크레졸, 방향족 제2아민, 제3급 알코올, 락탐, 옥심등의 단관능의 블록제가 있다. 이소시아네이트기를 갖는 우레탄 수지는 톨릴렌 디이소시아네이트, 디페닐메탄디이소시아네이트, 크실릴렌디이소시아네이트등의 방향족 디이소시아네이트의 단량체, 2량체, 3량체 및 이들과 폴리에테르 폴리올 및 폴리에스테르폴리올등과의 반응물, 및 그들의 수소첨가 유도체인 지환족 이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아 네이트등의 지환족 이소시아네이트, 및 지방족 이소시아네이트의 단량체, 2량체, 3량체와 폴리에테르 폴리올 및 폴리에스테르 폴리올등과의 반응물, 및 이들을 혼합하여 사용할 수 있다. 폴리에테르폴리올 으로서는 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 비스페놀A등의 저분자량 글리콜류에 에틸렌 옥사이드 및 프로필렌 옥사이드등을 첨가한 폴리 및 폴리옥시테트라메틸렌 글리콜등을 들 수 있다. 폴리에스테르폴리올으로서는 저분자량 글리콜류와 2염기산과의 탈수 축합반응에 의해 수득되는 폴리에스테르류 및 카프로락탐등의 락탐류를 저분자량 글리콜 존재하에서 개환중합한 락탐 폴리올류를 들 수 있다.

블록화된 이소시아네이트 화합물의 분자 구조를 갖는 이들 우레탄 수지는 가열에 의해 자기 가교된다. 코팅막 성능, 특히 가공성, 내약품성 및 내부식성을 향상시키기 위한 방법으로서 이소시아네이트 구조를 갖는 수지계와 반응성 관능기(히드록시기, 에폭시기등)를 갖는 에폭시 수지를 배합하고 가열 가교하여 기능성을 향상시키는 방법이 있다. 배합하여 기능성을 향상시키는 방법이 경화제로서 이소시아네이트 화합물을 사용하는 방법 또는 에폭시 변성된 우레탄 수지 단독의 가교 성막방법에 비해 가공성, 내부식성, 내약품성을 대폭 향상시킬 수 있는 것을 발견하였다.

본 발명에서, 반응성 관능기(히드록시기, 에폭시기 등)를 갖는 에폭시 수지는 전체 수지량을 기준하여 고형분 중량비로 3 내지 50중량양으로 배합된다. 이 양이 3미만이면 배합 효과가 부족하고, 또 그의 양이 50를 초과하면, 우레탄 수지의 우수한 가공성 향상효과가 저하된다. 에폭시 수지는 현저한 내약품성 및 내부식성 향상 효과를 갖는다. 이러한 에폭시 수지중, 비스페놀 A형 골격 구조를 갖는 에폭시 수지가 밀착성 및 내부식성을 향상시키는 데 효과적이다. 수지 강도가 향상되기 때문에 가공성 향상 효과도 얻을 수 있다. 설파이드 골격(S-S)을 분자주쇄중에 갖는 구조의 에폭시 수지를 선택하여 배합하는 것에 의해 내약품성, 내부식성 향상이 큰 이외에 가공성이 대폭적으로 향상될 수 있다는 것을 발견하였다. 이것은 설파이드 골격에 의한 고무적 물성 효과에 의한 것이다.

이들 수지에 대한 용매로서는 유기 용매 또는 물이 사용된다. 수지가 유기 용매에 용해되면, 적합한 극성, 비점 및 증발속도를 갖는 용매를 선택할 필요가 있다. 수지가 물에 분산되거나 또는 용해되는 경우, 계면활성제를 사용하여 유화시키는 것에 의해 분산시키는 방법 또는 카르복시기와 같은 극성 기를 부가하는 것에 의해 수지를 수용성으로 만드는 방법을 적용할 수 있다.

그러나, 이들 수지만으로 형성된 막으로써는 소망하는 가공성을 얻을 수 없으므로, 윤활성 첨가제(들)를 병용할 필요가 있다.

본 발명에서 사용할 수 있는 윤활성 첨가제의 예는 공지된 플루오르계, 탄화수소계, 지방산 아미드계, 에스테르계, 알코올계, 금속 비누계 및 무기 윤활제를 포함한다. 가공성을 윤활성 첨가제를 선택하기 위한 기준으로서, 첨가한 윤활제가 막 형성된 수지막에 분산되어 존재하는 것보다 수지막 표면에 존재하도록 하는 물질을 선택하는 것이 성형다이의 표면과 성형된 금속의 마찰을 저감시켜 윤활 효과를 최대한 발휘하는 방법이다. 윤활제가 형성된 수지막에 분산되어 존재하는 경우, 표면마찰계수가 높아 수지막이 파열되기 쉽다. 또한 이 경우, 분말상 표면이 박리 퇴적하여 파우더링 현상이라 불리는 외관 불량 및 가공성 저하를 생기게 한다. 수지막 표면에 존재하는 윤활제 물질로서, 수지와 상용하지 않고 표면 에너지가 적은 물질이 선정된다.

본 발명에서 달성한 가공성을 더욱 향상시키기 위해, 비누화가 0 또는 30이하인 플루오르 함유 화합물 또는 왁스를 사용하는 것이 추천될만 하다. 이러한 화합물 또는 왁스를 사용하는 것은 가공성을 보다 크게 향상시키고 또 내부식성, 내약품성 등의 소망하는 성능을 달성하는데 효과적이다. 비누화가 30을 초과하는 화합물 또는 왁스는 극성이 크서 수지와 상용되기 때문에 막 형성시 수지표면에 존재하기 어려우므로 이러한 화합물 및 왁스는 본 발명이 달성한 가공성능 레벨을 보다 향상시키는데에는 적절하지 않다. 상기 목적을 위해 본 발명에 사용하기 가장 바람직한 것은 수지와의 상용성이 작고 에스테르 결합을 갖지 않는 비누화가 0인 왁스이다. 이러한 왁스의 전형적인 예로서 파라핀, 미세 결정형 또는 폴리에틸렌 비 산화형 왁스가 있다. 이들 왁스의 입도에 관하여는 본 발명에서 특정하지 않지만 20이하의 입도로 첨가되고, 수지의 가열 및 막형성시에 용융한다. 이러한 왁스는 수지와 상용되지 않고 또 표면에너지가 적기 때문에 수지막의 표면부분에 존재하여 냉각시 고체화하는 것이다.

입도가 20이상인 왁스는 고화된 왁스의 분포가 불균일하게 되므로 상기 목적에는 적합하지 않다. 상기 왁스를 부가하는 방법으로서, 톨루엔과 같은 용매에 분산시킨 다음 용매형 수지에 부가하거나, 또는 비 산화형 왁스를 30미만의 비누화가로 산화시켜 수용성 왁스로 만든 다음 수성 수지에 부가하는 방법이 있다. 본 발명에서 부가되는 윤활성 첨가제의 양은 윤활성 도료의 전체 고형분 중량을 기준하여 2 내지 40범위이어야 한다. 상기 첨가제의 양이 2미만이면, 가공성 향상효과가 너무 적고, 또 첨가제의 양이 40를 초과하면, 수지막의 연신 및 강도 감소로 인하여 가공성이 저하되고 또 수지막의 결합제 효과 저하로 인하여 내부식성이 악화된다.

플루오르 함유 화합물은 수지와 상용되지 않고 또 표면 에너지가 적기 때문에 수지막 표면부분에 존재하는 경향이 있고, 또 이들은 우수한 윤활성을 갖는다. 그러나 고속 고면압하에서 이들 화합물의 윤활특성은 왁스에 비교하여 적기 때문에 상기 왁스와 동등한 가공성을 달성하기 위해서는 왁스의 2배량 정도의 첨가를 필요로 한다. 본 발명에서 상기 목적을 위해 사용할 수 있는 플루오르 함유 화합물의 종류로서는 예컨대 폴리에틸렌(PE)의 반복 단위체(CH₂-CH₂)의 H를 플루오르 원자로 치환한 중합체, 즉 폴리프로오르화 비닐(PVF), 폴리플루오르화 비닐리덴(PVdF), 폴리트리플루오로에틸렌(PTrFE), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 및 이들과 각종 올레핀계와의 공중합체 또는 이들의 변성물등 각종의 고분자량 플루오르 함유 화합물이 있다. 이들 화합물중에서, PTFE가 적은 마찰계수로 인하여 특히 바람직하다. 플루오르 함유 화합물은 내열성과 경하중하의 윤활특성면에서 왁스 보다 우수하기 때문에 상기 유형의 왁스와 플루오르 함유 화합물을 병용하는 것에 의해 이 조성물을 윤활 및 항-마찰 용도에 광범위하게 사용할 수 있게 된다. 플루오르 함유 화합물의 첨가방법으로서 수지 중합체로서 단순히 첨가하는 대신, 미분말상으로 해당 윤활도료 조성물에 분산하는 것이 적절하다. 상기 화합물을 수성 도료에 첨가하는 경우, 플루오르 함유 화합물은 발수성이 강하기 때문에, 도료에 분산시키기 전에 계면활성제와 화학적 에칭등에 의해 입자 표면을 친수화 처리할 필요가 있다.

그외의 첨가물로서, 내부식성의 향상을 위해 SiO₂를 전체 수지고형분에 대하여 5이상 100이하의 중량으로 첨가한다. SiO₂의 첨가에 의해, 내부식성의 대폭적인 향상 및 가공성의 향상 효과가 있다. SiO₂첨가량이 5미만인 경우 내부식성 및 가공성의 향상 효과가 저하되고, 또 첨가량이 100를 초과하면, 수지 결합체 효과와 내부식성의 감소 및 수지의 연신 및 강도 저하를 초래하므로 가공성이 저하된다. SiO₂의 입도에 관하여는 본 발명에서는 특정하는 것은 아니지만, 보다 바람직하게는 3이상 30이하가 적절하다. 입도가 30를 초과하는 경우 및 3미만인 경우, 보다 고도의 가공성 및 내부식성이 얻어질 수 없다. 또한 용접성의 향상을 위해 및 의장성 향상을 위해 도전성 물질 및 착색 안료물질을 첨가할 수 있다. 또한 침강방지제, 레벨링제, 중점제 등 각종 첨가제를 첨가할 수 있다.

상기 윤활성 도료가 도포될 수 있는 소재는 냉연강판 또는 아연계 도금강판 또는 알루미늄계 판을 들 수 있다. 내부식성을 보다 향상시키기 위해 표면처리를 행하는 것이 유리하다. 이러한 표면 처리로서 공지의 크로메이트 처리 또는 인산아연 처리가 적합하다. 이들 표면처리된 막 위에 해당 윤활성 도료를 도포한다. 가공성, 내부식성 및 용접성과 같은 성능 특징을 제공하는 점에서 0.3 내지 5G/의 코팅막을 형성시키는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 실시예를 구체적으로 설명한다.

1. 시편의 제조

(1-1) 시험하기 위해 제공된 물질

시판되는 두께 0.8의 아연 전기도금강판(EG : 도금속도 : 20/20g/) 또는 시판되는 두께 1.0의 알루미늄 판(JIS 5052)을 제공하여 시험하였다.

(1-2) 세정처리

시험물질을 실리케이트계 알칼리성 세정제인 Fine Cleaner TM 4336(니혼 파커라이징 컴패니 리미티드)을 사용하여 세정처리시켰다.

(1-3-1) 크로메이트 처리

Zinchrom3367(니혼 파카라이징 컴패니 리미티드)을 물질 표면상에 분무하고, 물로 세정한 후 220의 주위 온도(피이크 금속 온도 : 100)에서 10초간 건조시킴으로써 크로메이트 필름을 형성하였다. 코팅막중에서 크롬량은 50/이다.

(1-3-2) 인산아연 처리

팔본드 TM L3020(니혼 파커라이징 컴패니 리미티드)에 침적 처리를 행하고 수세 처리후 공기 전조시키는 것에 의해 인산아연막을 형성하였다. 인산아연 코팅 중량은 2.3g/이다.

(1-4) 윤활성 도료의 도포

표 1에 나타낸 윤활성 도료를 바아 코터로 도포하고, 260의 주위 온도(피이크 금속 온도 : 160)에서 30초간 건조시켰다.

(2-1) 가공성

고속 큐핑(cupping) 시험을 하기 조건하에서 실행하였다: 블랭크 직경=전기도금된 강철판에 대하여는 96이고 또 알루미늄 판에 대하여는 84; 펀치 직경=40; 블랭크 홀더 압력=1.0톤; 딥 드로우잉 속도=30m/분. 한게 드로우잉 속도(LDR)는 전기아연 도금 강판=2.40, 알루미늄 판=2.10였다.

[평가기준]

◎ : 2.50(전기도금된 강철판) 또는 2.20(알루미늄 판)의 한계 드로우잉 속도(LDR)에서도 드로우잉될 수 있다.

○ : 드로우잉될 수 있다.

X : 드로우잉될 수 없다.

(2-2) 내부식성

JIS-Z-273에 의한 염수분무시험을 전기도금강판은 400시간, 알루미늄판은 1000시간 행하여 백색 녹 발생 상황을 관찰하였다.

[평가기준]

○ : 녹 발생이 전 면적의 5미만

△ : 녹 발생이 전면적의 5이상 20미만

X : 녹 발생이 전면적의 20이상

(2-3) 내약품성

내용매성 또는 내알칼리성 시험을 행하고, 상기 내부식성의 평가를 행하였다. 내용매성 시험은 트리클로로에틸렌 증기에 3분간 침적시켰다. 내 알칼리성 시험에서, 시험물질을 60, 실리케이트계 알칼리성 세정제(20g/1)에 5분간 침적시켰다.

[평가기준]

○ : 녹 발생이 전면적의 5미만으로 성능열화가 없음.

X : 녹 발생이 전면적의 5이상이고 성능열화가 있음.

3. 시험결과

표 1에 윤활성 도료 일람, 표 2에 성능시험결과 일람을 나타내고, 실시예와 비교예를 설명한다.

표 2에서 번호 1 내지 8은 아연계 도금 강판, 알루미늄판에 크로메이트 또는 인산염 막을 형성시킨 후, 본 발명의 윤활성 도료를 도포한 후 건조시켜 코팅을 형성시킨 예이다. 이렇게 형성된 각 코팅은 가공성, 내부식성, 내약품성의 각 성능 모두 양호하다.

표 2에서 번호 9 내지 18은 본 발명과는 상이한 윤활성 도료를 사용한 예이다. 이들 도료를 사용하여 형성된 코팅은 대부분 불충분하거나 또는 불량한 성능을 나타낸다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따라 수득한 윤활성 도료는 주로 수지 혼합물, 윤활성 첨가제 및 SiO를 포함한다. 본 발명자들은 우레탄 수지와 에폭시 수지를 혼합하고 이들과 특정 왁스를 블랜딩함으로써 고도의 가공성 및 내부식성을 달성할 수 있다는 것을 이미 기재하였으며, 더욱 연구한 결과, 우레탄 수지의 분자량이 3000 이상으로 한정되면, 코팅의 균일성이 향상되고 코팅이 높은 성능을 나타내며 안정화된다는 것을 알아내었다. 본 발명은 상기 발견을 구체화한 것이다.

본 발명에 따른 윤활성 도료에 의해 형성된 코팅막은 고분자량 우레탄 수지의 내마모 특성과 에폭시 수지를 병용하는 것에 의해 내부식성, 내약품성 및 가공성이 향상되는 효과와, 수지와 상용되지 않는 왁스 또는 플루오르형 윤활제의 윤활효과, 및 SiO의 현저한 내부식성 및 가공성 향상효과의 작용에 의해, 고도의 가공성, 즉 우수한 윤활성을 갖고 또 내부식성, 용접성, 내오염성, 내약품성이 우수하다. 따라서, 본 발명에 의해 공정단계 간략화, 비용절감 및 작업 환경 개선의 목적이 달성될 수 있다.

Claims

다음 성분으로 구성된 윤활성 도료 : 1) a) 이소시아네이트기를 함유하는 단량체, 이합체 또는 삼합체를 폴리에테르 폴리올 또는 폴리에스테르 폴리올과 중합시켜 형성한 복수의 이소시아네이트 기를 포함하는 우레탄 수지; b) 비스페놀 A골격 구조를 갖는 에폭시 수지; 로 구성된 수지 혼합물; 상기 우레탄 수지는 도료가 얇고 균일한 막으로 형성되기에 충분하 분자량을 갖고 있고, 전체 수지 고형분의 50 내지 97중량를 포함하는 고형분을 함유하며, 상기 에폭시 수지와 가교될 수 있음.
i) 0이상이지만 30미만의 비누화 값을 갖는 왁스, 또는 ii)도료에서 가공성을 개선하기에 적합한 플로오르 함유 중합체, 또는 iii) i) 및 ii)모두로 구성된 윤활성 첨가제; 상기 윤활성 첨가제는 전체 도료 고형분의 2 내지 40중량를 포함하는 고형분을 함유함.
도료의 내부식성 및 가공성을 개선시키기에 충분한 양이지만 전체 수지 고형분을 기준하여 50중량를 초과하지 않는 양으로 존재하는 실리카.