KR100482211B1 - 자동차 연료탱크용 수지피복용액 및 이를 이용한수지피복강판의 제조방법 - Google Patents

자동차 연료탱크용 수지피복용액 및 이를 이용한수지피복강판의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동차 연료탱크용에 적용되는 수지피복용액 및 이를 이용한 Zn계 합금도금강판의 제조방법에 관한 것으로서, 수지피복용액 중 수지입도, 금속분말의 미세구조 등을 조정함으로써, 용접성의 향상 및 용액 안정성을 제공할 수 있는 자동차 연료탱크용 수지피복용액 및 이를 이용한 수지피복강판의 제조방법을 제공하고자 하는데, 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은,
수평균 분자량이 25000~50000인 수용성 페녹시수지, 이 페녹시수지에 대해 2~15phr인 멜라민수지와 10~20phr인 콜로이달 실리카, 및 금속분말을 포함하여 이루어지는 수지피복용액에 있어서, 상기 페녹시수지의 입경은 0.1~4.0㎛이고, 상기 금속분말은 미세구조가 판상구조이며, 그 판상구조에서 장방형의 길이는 0.1~3.0㎛인 것을 특징으로 하는 자동차 연료탱크용 수지피복용액 및 이를 이용한 수지피복강판의 제조방법에 관한 것이다.

Description

자동차 연료탱크용 수지피복용액 및 이를 이용한 수지피복강판의 제조방법{RESIN SOLUTION FOR AUTOMOTIVE FUEL TANK AND METHOD FOR MANUFACTURING RESIN COATED STEEL SHEET BY USING IT}
본 발명은 자동차 연료탱크용에 적용되는 수지피복용액 및 이를 이용한 Zn 또는 Zn계 합금도금강판의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 폐차시 납성분의 처리가 문제시 되는 Pb을 다량 함유한 Pb-Sn 도금강판(이하, Terne sheet라 함)대신에 Zn계 합금도금강판 위에 수지피막을 처리한 강판을 이용함으로써, 환경을 보존할 수 있는 자동차용 연료탱크용 수지피복용액 및 이를 이용한 강판의 제조방법에 관한 것이다.
최근, 자동차 연료탱크강판으로 사용되고 있는 Terne 도금강판을 대체하기 위한 강판으로서, Pb을 전혀 사용하지 않는 아연 또는 아연계 합금도금강판에 크로메이트 및 수지처리한 강판이 개발되고 있다.
이러한 수지처리강판들은 주로 수지용액의 특성에 따라 다양한 성능을 나타내는데, 관련된 기술로서, 대한민국 특허 제1998-54829호, 제1999-63948호, 제1999-63949호 등이 있다. 그러나, 이들은, 페녹시수지 용액내에 금속분말을 넣어 용접성을 향상시킨 기술로서, 투입되는 금속의 종류, 금속의 형상 및 함량만 언급하였을 뿐, 수지용액내에서의 금속의 균일 분산성, 수지내에서 금속입자들의 거동, 페녹시수지의 입자, 수지의 점도 등에 대해서는 언급하지 않았다.
따라서, 용접성뿐 아니라 용액 안정성을 향상시키기 위한 수지용액 조성들에 관한 기술개발이 요구되는 실정이다.
이에, 본 발명자들은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 연구 및 실험을 거듭하고 그 결과에 근거하여 본 발명을 제안하게 된 것으로, 본 발명은 수지피복용액 중 수지입도, 금속분말의 미세구조 등을 조정함으로써, 용접성의 향상 및 용액 안정성을 제공할 수 있는 자동차 연료탱크용 수지피복용액 및 이를 이용한 수지피복강판의 제조방법을 제공하고자 하는데, 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은,
수평균 분자량이 25000~50000인 수용성 페녹시수지, 이 페녹시수지에 대해 2~15phr인 멜라민수지와 10~20phr인 콜로이달 실리카, 및 금속분말을 포함하여 이루어지는 수지피복용액에 있어서,
상기 페녹시수지의 입경은 0.1~4.0㎛이고, 상기 금속분말은 미세구조가 판상구조이며, 그 판상구조에서 장방형의 길이는 0.1~3.0㎛인 것을 특징으로 하는 자동차 연료탱크용 수지피복용액에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 Zn 또는 Zn계 합금 도금강판에 크로메이트처리를 한 후 수지용액을 도포하고 강판의 온도가 160∼250℃로 될 때까지 소부처리하는 것을 포함하여 이루어지는 자동차 연료탱크용 수지피복강판의 제조방법에 있어서,
상기 수지용액의 도포시에는 상기한 수지피복용액을 이용하고,
상기 소부처리후 건조된 수지피막의 두께는 1~10㎛인 것을 특징으로 하는 자동차 연료탱크 강판용 수지피복강판의 제조방법에 관한 것이다.
이하, 본 발명에 대하여 설명한다.
도 1(a),(b)에 나타난 바와 같이, 본 발명의 수지피복강판은, 냉연강판에 Zn 또는 Zn계 합금 도금을 실시한 후 도포형 크로메이트처리한 강판에 내연료성이 우수한 본 발명의 수지용액을 도포하는 3층 구조를 지닌다. 이 때 본 발명에서는, 도 1(a),(b)에 나타난 바와 같이, 편면 또는 양면으로 3층 구조를 갖는 수지피복강판을 제공할 수 있다. 즉, 강판에 적용되는 크로메이트 및 수지의 도포 형태는 크로메이트의 경우 편면과 양면 구분 없이 모든 면에 실시하며, 수지의 경우는 기능성을 부여하기 위하여 경우에 따라 한쪽면 또는 양면에 모두 적용할 수 있다. 즉, 고객사의 용접조건은 서로 상이한데, 용접이 용이한 고전류조건과 전극을 자주 교환하여 주는 고객사의 경우는 양면을 사용하여도 무방하나, 저전류조건과 전극을 자주 교체하지 않는 고객사의 경우는 편면수지를 도포한 강판을 사용하는 것이 좋다. 편면 수지가 도포된 강판으로 연료탱크를 제작하는 경우, 수지가 도포된 면이 연료용액과 맞닿는 쪽으로 향하게 되고 반대면인 크로메이트만 도포된 면은 바깥쪽으로 향하게 되어 강판을 용접할 때 전극은 수지가 맞닿지 않는 부분에 용접이 되므로 훨씬 더 용접이 용이하게 되는 장점이 있는 것이다. 그리고 수지가 도포되지 않는 면은 고객사에서 연료탱크의 내식성을 보강하기 위하여 분체도장 방식의 두꺼운 외부도장(약100μm)을 처리하여 제작하기 때문에 내식성에 미치는 영향은 거의 없다고 말 할 수 있다.
상기 3층 구조에 있어서, 먼저 도금층으로는 Zn 혹은 Zn계 합금도금강판을 사용할 수 있는데, 여기서는 Zn 단독의 도금강판 보다는 내식성이 우수한 Zn계 합금도금강판이 보다 바람직하다.
다음, 전기도금후 크로메이트처리시 사용되는 크로메이트 용액은, 반응형, 전해형, 도포형이 있는데, 작업성 및 내식성 측면에서 우수한 도포형을 사용하는 것이 바람직하다.
마지막으로, 최상부에 도포되는 수지로는, 내연료성이 우수한 페녹시수지가 가장 바람직한데, 상기 페녹시수지가 내연료성과 내식성에서 우수한 이유는 다음과 같이 설명된다. 대개 우레탄, 에폭시, 아크릴수지의 경우 유리전이온도가 분자량에 따라 조금씩은 상이하나 대개 50℃부근 혹은 그 이하인데 비해, 페녹시수지는 100℃ 정도의 높은 유리전이온도(Glass Transition Temperature, Tg)를 가진다. 유리전이온도가 높다는 것은 수지사슬이 움직이는 온도가 높다는 것으로서, 유리전이온도 이하의 경우에는 수지 자체의 사슬들이 마이크로 브라운 운동을 하지 않아 외부 저분자의 부식인자(수분, 휘발유 등)들에 대해 1차적인 방어 효과를 나타내고, 반면에, 수지 자체 사슬이 마이크로 브라운 운동을 하면 움직이는 사슬 사이로 저분자가 쉽게 침투하여 부식인자들의 침투가 용이해 진다는 것이다. 그러나, 페녹시 수지는, 에폭시수지와 분자구조가 거의 유사하나 합성방법에서 주원료인 비스페놀A(bis-phenol A)와 에피크로로히드린(epi-chlorohydrin)과의 1:1 축합반응을 통하여 고체상태로 합성되기 때문에, 이 수지를 수용성으로 만들기 위해서는 높은 온도에서 용제와 유화제를 투입하여 물에 유화시켜야 한다. 이 때, 유화되는 과정에서 수지의 입자와 점도가 결정되는데, 수지의 입도는 용액안정성과 용접성과 연관이 있으며, 수지의 점도는 금속을 부유(浮遊)시킬 수 있는 부력작용을 나타내는 것이다.
이하, 본 발명에 대하여 보다 상세히 설명한다.
본 발명의 수지피복용액에는, 주제용액으로서 수용화된 페녹시수지가 함유되는데, 이 때, 수평균 분자량은 25000~50000인 것이 바람직하고, 그 입도는 0.1~4.0㎛인 것이 바람직하다. 그 이유는, 상기 수평균 분자량이 25000 미만이면 분자량이 너무 적어 원하는 물성확보가 어려우며, 반대로 50000이상이면 페녹시 수지합성방법의 한계로 인하여 합성이 불가하기 때문이다. 또한, 상기 페녹시수지의 입도가 0.1㎛ 미만이면 수용성으로 제조할 때 입자크기 제어가 곤란하고, 4.0㎛ 보다 크면 용액 안정성이 나쁘고, 투입되는 금속분말의 분산이 용이하지 않게 되기 때문이다. 이하, 수지입도와 용액안정성 및 용접성과의 관계에 대하여, 살펴본다.
수지입도가 크면 클수록 수지용액내에서 무게가 커져서 가라 앉으려는(침전물 생성) 성질이 강하고, 이로 인해 용액 안정성에 막대한 지장을 초래한다. 또한, 코팅롤로 도포된 후(습한 피막상태) 수지입자가 있는 영역으로 0.1~3.0㎛입경의 금속분말이 침투하지 못하고 수지주변에 모이게 됨으로 인해, 소부후에도 습한 피막상태와 같은 금속분포가 이루어진다. 이로 인해 불규일한 금속분말의 분포를 갖는 피막이 얻어지면, 저항용접시 소지금속까지 전류의 부분 통전 경로가 형성되지 못하여 전류단락상태를 초래하고, 용접성을 저하시킨다.
이와 반대로, 수지입자의 입경이 작으면 용액상태에서 금속입자와 골고루 섞이게 되어 건조피막에서도 금속입자의 분산이 잘되고, 이에 따라 용접성이 향상된다.
한편, 수지입자는 점도와도 관련이 있는데, 즉 단위 부피 속에 물과 수지가 동일한 함량이 있을 때 수지입자가 적으면 적을수록 좀더 점도가 상승된다. 수지입자가 작아 용액의 점도가 낮아지면, 투입한 금속분말의 비중으로 인하여 수지용액내에서 금속이 침전하면서 주위에 있는 수지입자들을 같이 공침시키면서 금속과 수지가 뒤엉킨 상태로 되어, 교반을 해도 잘 풀어지지 않아 용액 사용이 불가하게 된다. 이로 인해, 용액안정성은 물론, 금속을 원활하게 분산 시키지 못함으로 인해 용접성에 치명적인 영향을 초래하게 된다.
다음, 본 발명의 수지피복용액에는 경화제로서 멜라민수지가 페녹시수지 함량 대비 2∼15phr 투입되는데, 이 때 멜라민수지는 반응성이 좋은 것을 선정하는 것이 바람직하다. 그 이유는, 상기 멜라민수지의 함량이 페녹시수지 대비 2phr미만이면 수지피복처리후 경화반응이 충분치 않아 원하는 물성 확보가 어렵게 되고, 15phr 이상이면 과량 첨가에 의해 경화제끼리 반응하여 도막물성에 악영향을 미치기 때문이다.
한편, 본 발명에서는, 내식성 향상을 위한 첨가제로서 콜로이달 실리카가 페녹시수지 함량 대비 10~20phr 첨가하는데, 상기 콜로이달 실리카의 함량이 10phr미만이면 내식성 향상효과가 없으며, 반대로 20phr 이상이면 실리카 투입함량에 비해 내식성 향상 효과가 없어서 바람직하지 않다.
또한, 용접성 향상을 위해 금속분말을 첨가하는데, 그 종류로는 수지피막내에서 통전을 용이하게 할 수 있는 것이면 어느 금속이라도 좋으며, 바람직한 예로는, Ni, Al, Co, Cu, Zn, Fe, Sn, Mn 등이 있고, 본 발명에서는 이들 그룹으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다.
상기 금속분말의 미세구조는 용접성과 관련이 있는데, 본 발명에서는 구형보다는 판상구조인 것이 바람직하다. 즉, 구형인 경우는 용액내에서 침전이 잘 일어날 뿐만 아니라 저항용접시 통전을 위하여 소지강판까지 전류흐름 구조를 가지기가 용이하지 않은 반면에, 판상구조인 경우는 부도체인 수지층내의 금속 입자들끼리 서로 연결되어 소지강판까지 전달되어야 전류의 흐름이 용이하기 때문에 우수한 용접성을 기대 할 수가 있다. 또한, 구상의 경우 완전한 흐름구조를 형성시키기 위해서는, 금속분말 함량이 판상구조에 비해 많이 들어가야 하기 때문에 용액 안정성 및 제조원가 측면에서는 바람직하지 않다. 또한, 상기 판상구조에 있어서 장방형의 길이는, 0.1~3.0㎛가 바람직한데, 그 이유는 크기가 3.0㎛이상인 경우에는 수지층내에서 적층이 될 경우 적층이 쉽게 되지 않고 수지용액내에서 금속분말의 무게에 의해 금속분말 슬러지가 쉽게 발생하고, 0.1㎛ 미만이면 금속분말 크기가 너무 작아 분말 제조 및 형상 제어가 곤란하기 때문이다.
이하, 수지피복강판의 제조방법에 대하여 설명한다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 수지피복강판은 3층 구조를 갖는 것으로서, 제1층인 Zn 또는 Zn계 합금 도금강판에는 통상 10~40g/㎡의 도금이 부착된다. 다음, 크로메이트처리시에는, 통상 20~150mg/㎡의 크롬을 부착시킨다.
이후, 크로메이트처리된 강판 위에 형성되는 수지피막의 건조후 두께는, 1.∼10.0㎛로 하는 것이 바람직한데, 그 이유는 피막두께가 1.0㎛ 미만이면 피막두께가 얇아 충분한 내식성과 내연료성을 확보하기가 어렵고, 10.0㎛ 이상이면 도막두께 증가에 따라 내식성과 내연료성에 영향이 없을 뿐만 아니라, 스팟(spot) 및 빔 (beam)용접시 용접성이 저하되기 때문이다. 한편, 수지피막처리후 소부온도는 강판온도(MT - Metal Temperature)를 기준으로 160∼250℃의 온도범위가 바람직한데, 그 이유는 소부온도가 160℃ 미만이면 수지의 경화반응이 충분하지 못하여 내식성 및 내연료성이 저하되고, 250℃이상이면 경화반응은 더 이상 일어나지 않고 열량 손실이 그 만큼 크기 때문이다.
한편, 강판에 크로메이트 및 수지용액을 도포를 하는 방법으로는, 롤(roll)에 의한 롤코팅, 스프레이 (spray), 침적법(dipping)등이 있으나, 여기서는 롤코팅 방법이 가장 바람직하다. 롤 코팅법은, 도 2에 나타난 바와 같이, 드립팬에 있는 수지를 픽업롤(P.U.R)에서 묻혀서 트렌스퍼롤(T.F.R)로 전사한 후 어플리케이터롤(A.P.R)에서 최종적으로 강판에 묻혀준 뒤 오븐에서 건조하여 수지피막을 형성시키는 방법이고, 이 때 크로메이트처리된 강판 표면에 부착되는 수지 부착량은 각 롤의 구동방향, 회전속도, 각 롤 상호간의 밀착압력 등으로 조절된다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
(실시예 1)
도금부착량이 30g/m2 인 전기 Zn-Ni 합금도금강판에 크로메이트처리를 한 다음, 강판 온도가 160℃가 되게 소부건조하였다. 그 후 냉각하고, 각각의 용액조성으로 제조된 수지용액을 롤코팅 방법으로 도포하여, 강판온도가 190℃가 되게 소부건조함으로써, 피막 건조두께가 3㎛인 수지피복강판을 제조하였다. 이 때, 수지용액은, 물에 분산시킨 형태의 수평균 분자량이 5만인 페녹시수지(이하, '주제용액'이라 함)를 하기 표1과 같이, 입경을 달리하여 100으로 첨가하고, 경화제로서 멜라민수지를 5phr, 입경이 20nm인 콜로이달 실리카를 15phr, Ni분말을 30phr, 왁스를 2phr 혼합한 것으로 하였다.
이후, 입경 및 점도를 측정하고, 용접성은 강판을 서로 엇물리게 한 다음의 표면접촉저항으로 평가하였다.
먼저 페녹시 수지의 입경분석은 수용화된 페녹시수지를 고형분 0.1~0.5%로 순수에 묽게 희석한 다음 표면이 잘 연마된 금속표면 위에 마이크로 피펫을 이용하여 자연 낙하시킨 다음 금속 표면위에서 자연건조 후 주사형 전자현미경(SEM)을 이용하여 5,000~10,000배의 배율로 관찰한다. 이때 희석된 수지용액의 건조를 빨리 하기 위하여 열을 가해주면 열에 의해 수지의 입자가 녹아 파괴되어 입경관찰이 어렵게 된다. 또한 사용되어 지는 금속표면의 조도는 미세할수록 좋으며 약 0.1㎛이하인 것을 사용하는 것이 좋다.
수지용액의 점도는, 25℃에서 BF(Brookfield)형 점도계(Model No. DV-Ⅱ, rpm 100, Spindle No. 62)를 사용하여 측정하였고, 금속분말의 슬러지(sludge)는 직경이 20mm이고 높이가 200mm인 시험관에 수지용액을 넣고 상온에서 진동없이 슬러지가 발생하는 시간으로 평가하였는데, 그 기준은 다음과 같다.
◎ : 점도가 150cps 이상으로 금속 분말 슬러지 발생시점이 10일 이상
○ : 점도가 100~150cps 로 슬러지 발생시간이 5 ~ 10일
□ : 점도가 70 ~ 100cps 로 슬러지 발생시간이 1 ~ 5일
△ : 점도가 50~70cps 로 슬러지 발생시간이 12시간
× : 점도가 50 cps 로 슬러지 발생시간이 12시간 이내
그리고, 용접성 평가는 강판의 수지피복면이 상부로 향하게 하여 서로 적층되게 한 다음 스팟 용접기의 상하전극을 물려 200~600kgf의 하중을 인가한 상태에서 정밀저항계를 이용하여 표면의 접촉저항을 평가하였는데, 저항치가 낮으면 낮을수록 용접이 용이하다는 것을 나타내며, 실제로 측정한 스팟 용접기와 표면의 접촉저항과 연관시켜 볼 때 10Ω(ohm) 이하의 저항치가 나타나면 스팟 용접기이 용이하다는 것을 알 수가 있었다. 그 평가기준은 다음과 같다.
◎ : 접촉저항치가 10Ω 이하
○ : 접촉저항치가 10 ~ 100Ω
□ : 접촉저항치가 100 ~ 1000Ω
△ : 접촉저항치가 1000 ~ 10,000Ω
× : 접촉저항치가 10,000Ω 이상
구분 페녹시수지 입경(㎛) 품질평가
용액안정성 용접성
발명재1 0.1 ◎ ◎
발명재2 0.5 ◎ ◎
발명재3 1.0 ◎ ◎
발명재4 2.0 ◎ ◎
발명재5 4.0 ◎ ◎
비교재1 5.0 □ □
상기 표 1에 나타난 바와 같이, 페녹시수지의 입경이 5.0㎛인 비교재(1)은 용액 안정성 및 용접성이 감소하는 것을 알 수 있다.
(실시예 2)
실시예 1에 있어서, 수지용액 중 페녹시수지의 입경을 1.0㎛로 하고, 미세구조가 판상구조인 금속분말의 종류 및 판상구조에서 장방형의 길이를 하기 표 2와 같이 변화시킨 이외는, 동일한 방식으로 하여 품질평가를 실시하였다.
구분 금속분말 품질평가
종류 판상구조중 장방형길이(㎛) 용액안정성 용접성
발명재6 Ni 0.1 ◎ ◎
발명재7 1.0 ◎
발명재8 3.0 ◎
비교재2 4.0 △
발명재9 Co 0.1 ◎
발명재10 0.8 ◎
발명재11 1.9 ◎
비교재3 3.8 △
발명재12 Sn 0.1 ◎
발명재13 1.0 ◎
발명재14 3.0 ◎
비교재4 4.0 X
상기 표 2에 나타난 바와 같이, 미세구조가 판상이고, 판상의 형상중 장방형의 길이가 3.0㎛ 이상인 비교재(2)~(4)의 경우, 용접성은 우수하였으나 용액안정성이 열화하였다.
상기한 바와 같은 본 발명에 의하면, 수지피복용액 중 페녹시수지의 입경, 금속분말의 미세구조를 제어함으로써, 자동차용 연료탱크용 수지피복강판에서 용액안정성 및 용접성을 대폭적으로 향상시킬 수 있고, Pb성분을 함유하지 않는 도금강판을 사용함으로써, 환경을 보존할 수 있는 효과가 있는 것이다.
도 1(a),(b)는 자동차 연료탱크용 수지피복강판 개략도로서,
(a)는 편면, (b)는 양면을 나타낸다.
도2는 코팅롤을 이용하여 강판에 수지를 코팅하는 설비의 개략도를 나타낸다.

Claims (4)

  1. 수평균 분자량이 25000~50000인 수용성 페녹시수지, 이 페녹시수지에 대해 2~15phr인 멜라민수지와 10~20phr(per hundred ratio)인 콜로이달 실리카, 및 금속분말을 포함하여 이루어지는 수지피복용액에 있어서,
    상기 페녹시수지의 입경은 0.1~4.0㎛이고, 상기 금속분말은 미세구조가 판상구조이며, 그 판상에서 장방형의 길이는 0.1~3.0㎛인 것을 특징으로 하는 자동차 연료탱크용 수지피복용액
  2. 제1항에 있어서, 상기 금속분말은 Ni, Al, Co, Cu, Zn, Fe, Sn, Mn로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상인 것을 특징으로 하는 자동차 연료탱크용 수지피복용액
  3. Zn 또는 Zn계 합금도금강판에 크로메이트처리를 한 후 수지용액을 도포하고 강판의 온도가 160∼250℃로 될 때까지 소부처리하는 것을 포함하여 이루어지는 자동차 연료탱크용 수지피복강판의 제조방법에 있어서,
    상기 수지용액의 도포시에는 제 1항 또는 제 2항의 용액을 이용하고,
    상기 소부처리후 건조된 수지피막의 두께는 1~10㎛인 것을 특징으로 하는 자동차 연료탱크 강판용 수지피복강판의 제조방법
  4. 제 3항에 있어서, 상기 크로메이트처리 및 수지용액의 도포를 Zn 또는 Zn계 합금도금강판의 편면 또는 양면에 행하는 것을 특징으로 하는 자동차 연료탱크 강판용 수지피복강판의 제조방법
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100782719B1 (ko) 2006-12-27 2007-12-05 주식회사 포스코 크롬프리 및 수지 처리된 강판, 그 제조방법 및 이에사용되는 수지처리액

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100498094B1 (ko) * 2000-12-21 2005-07-01 주식회사 포스코 내식성 및 도막밀착성이 우수한 수지피복조성물 및 이를이용한 피막형성방법
KR101116038B1 (ko) 2009-12-23 2012-02-22 주식회사 포스코 우수한 용접성, 가공성, 내식성을 갖는 프리코트 강판용 수지 조성물, 이를 이용한 프리코트 강판의 제조방법 및 강판

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05156582A (ja) * 1991-06-24 1993-06-22 Nippon Steel Corp 亜鉛メッキ鋼線用被覆組成物およびこれを施したケーブル用亜鉛メッキ鋼線
JPH06146010A (ja) * 1992-11-04 1994-05-27 Nippon Steel Corp 樹脂被覆ケーブル用亜鉛メッキ鋼線
JPH0885187A (ja) * 1994-09-20 1996-04-02 Nippon Paint Co Ltd ラミネート金属板及びその製造方法
KR20010083962A (ko) * 1999-12-28 2001-09-06 이구택 용액안정성이 우수한 연료탱크용 수지 피복 용액제조방법, 이로부터 제조된 수지피복 용액 및 이를이용하여 내알칼리성이 개선된 표면처리강판 제조방법
KR100396084B1 (ko) * 1998-12-01 2003-08-27 주식회사 포스코 연료탱크용 표면처리강판 및 그 제조방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05156582A (ja) * 1991-06-24 1993-06-22 Nippon Steel Corp 亜鉛メッキ鋼線用被覆組成物およびこれを施したケーブル用亜鉛メッキ鋼線
JPH06146010A (ja) * 1992-11-04 1994-05-27 Nippon Steel Corp 樹脂被覆ケーブル用亜鉛メッキ鋼線
JPH0885187A (ja) * 1994-09-20 1996-04-02 Nippon Paint Co Ltd ラミネート金属板及びその製造方法
KR100396084B1 (ko) * 1998-12-01 2003-08-27 주식회사 포스코 연료탱크용 표면처리강판 및 그 제조방법
KR20010083962A (ko) * 1999-12-28 2001-09-06 이구택 용액안정성이 우수한 연료탱크용 수지 피복 용액제조방법, 이로부터 제조된 수지피복 용액 및 이를이용하여 내알칼리성이 개선된 표면처리강판 제조방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100782719B1 (ko) 2006-12-27 2007-12-05 주식회사 포스코 크롬프리 및 수지 처리된 강판, 그 제조방법 및 이에사용되는 수지처리액

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