KR101153893B1 - Thermally fast-curable coating materials for surface treatment of steel and surface treated steel using the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고속 열경화형 금속 표면 처리용 조성물 및 표면 처리 강판에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 열경화 타입으로 연속적인 생산 라인에 적용이 가능하도록 코팅막의 건조 혹은 경화 시간을 줄인 금속 표면 처리용 조성물을 기반으로 내식성, 내화학성, 코팅밀착성, 저온 건조성이 우수하면서 투명한 친환경 표면 처리 강판에 관한 것이다. The present invention relates to a composition for treating high-speed thermosetting metal surface and to a surface-treated steel sheet, and more particularly to a composition for treating a metal surface which reduces the drying or curing time of the coating film to be applied to a continuous production line in a thermosetting type. On the basis of the corrosion resistance, chemical resistance, coating adhesion, low temperature drying properties and to a transparent environmentally friendly surface treated steel sheet.

Description

고속 열경화형 금속 표면 처리용 조성물 및 표면 처리 강판{Thermally fast-curable coating materials for surface treatment of steel and surface treated steel using the same}Thermally fast-curable coating materials for surface treatment of steel and surface treated steel using the same}

본 발명은 고속 열경화형 금속 표면 처리용 조성물 및 표면 처리 강판에 관한 것이다.
The present invention relates to a composition for high speed thermosetting metal surface treatment and a surface treated steel sheet.

강판에 내식 및 특수한 기능을 부가하기 위해 아연 및 여러 금속을 도금하여 아연 및 각종 도금 강판을 제조하게 된다. 그러나, 이와 같은 아연도금 강판 및 각종 도금 강판은 아연 등의 금속성분이 부식 환경에 장기간 노출됨에 따라 백청 등의 녹이 발생하게 된다. 따라서, 도금 강판 등의 백청 발생 등을 방지하기 위해 크로메이트계 등의 전처리제를 이용한 표면 처리가 행하여져 왔다. In order to add corrosion resistance and special functions to the steel sheet, zinc and various metals are plated to manufacture zinc and various plated steel sheets. However, in such a galvanized steel sheet and various coated steel sheets, as metal components such as zinc are exposed to a corrosive environment for a long time, rust such as white rust occurs. Therefore, surface treatment using pretreatment agents, such as a chromate system, has been performed in order to prevent the occurrence of white rust, such as a plated steel plate.

크로메이트 처리된 강판은 치밀하고 견고해 내식성이 좋고 공기 중에서 안정하고 비용이 저렴하고, 이외에도 경도, 내마모성, 윤활성, 이형성, 장식성 등 우수성을 가지고 있으나, 최근 전세계적으로 보건 안전 및 환경 오염 등의 폐해 등에 대하여 그 심각성이 크게 부각되고 환경 규제에 대한 요구가 심해지면서, 인체에 유해한 성분의 사용에 대한 제한이 증가하고 있다. 크로메이트 처리 시에 사용되는 크롬산의 6가 크롬은 강력한 산화력으로 인하여 폐암 등을 유발할 수 있고, 처리 공정에서 발생된 폐수가 심각한 수질 오염을 야기하며, 이에 따라, 폐수 처리 비용이 과다하게 발생한다. 따라서, 전세계적으로 그리고 국내에서도 수질 및 작업장 내 6가 크롬에 대한 규제를 실시하고 있으며, 대부분의 철강사들은 크로메이트 처리 대체 기술의 개발에 노력을 기울이고 있다. The chromated steel sheet is dense and solid, which has good corrosion resistance, stable in air and low cost, and also has excellent hardness, abrasion resistance, lubricity, mold releasability, decoration, etc. As the severity of the severity and the demands on environmental regulations have increased, the restrictions on the use of harmful ingredients are increasing. Hexavalent chromium of chromic acid used in chromate treatment can cause lung cancer and the like due to strong oxidizing power, and wastewater generated in the treatment process causes serious water pollution, and thus, wastewater treatment costs are excessively generated. As a result, global and domestic regulations on hexavalent chromium in water quality and workplaces are being enforced, and most steel companies are working to develop alternative technologies for chromate treatment.

가장 대표적인 크로메이트 처리 대체 기술은 6가 크롬 대신 3가 크롬을 대체하여 사용하는 경우이고 이 외에 중인산염, 규산염, Zr 및 V 화합물, Mo, W 등의 무기물질을 전기 도금하는 방법이 있다. 그리고, 과망간산염(permanganate)을 침적하여 피막을 형성하는 기술을 개발하기도 하는데 침적시간이 길고 여러 온도를 관리해야 하기 때문에 실제 생산 공정에 적용하는데 문제가 될 수 있다. 유기인삼염을 사용하는 경우 우수한 내식성을 보이나, 다양한 특성을 모두 만족할 만한 대체 기술은 아직 개발되어 있지 않고, 가까운 장래에 개발될 것이라는 기대도 크지 않은 실정이다. 이상의 무기 코팅기술은 건조 조건에 따라 물성의 차이가 크고 건조온도가 매우 높아야 하며, 처리제의 처리시간도 오래 침적해야 하는 문제점이 있다.The most representative alternative to chromate treatment is the use of trivalent chromium instead of hexavalent chromium. In addition, electroplating of inorganic materials such as bisulfate, silicate, Zr and V compounds, Mo, and W is performed. In addition, a technique for forming a film by depositing permanganate (permanganate) may be developed, which may be a problem in the actual production process because the deposition time is long and the temperature must be controlled. In the case of using organic ginseng salts, excellent corrosion resistance is shown, but an alternative technology that satisfies all the various characteristics has not been developed yet, and there is little expectation that it will be developed in the near future. The inorganic coating technology has a problem in that the difference in physical properties according to drying conditions and the drying temperature is very high, and the treatment time of the treatment agent must be deposited for a long time.

최근에는 무기계 및 유기계의 코팅기술의 장단점을 보완하는 하이브리드 코팅기술이 적용되고 있는데, 현재는 주로 유기 코팅 수지에 무기 콜로이달을 분산하여 내식성을 증대시키는 개념의 적용이 널리 사용되고 있다.Recently, a hybrid coating technique is being applied to supplement the advantages and disadvantages of inorganic and organic coating techniques. Currently, the application of a concept of increasing inorganic corrosion resistance by dispersing inorganic colloidal coatings in organic coating resins is widely used.

이와 같이 무-유기 복합체(하이브리드) 코팅의 경우 용액 및 작업특성, 내식성을 포함한 피막특성이 비교적 양호한 결과를 내고 있다. 그리하여 현재 산업적으로 실제 사용되고 있는 크로메이트 처리 대체기술로 무-유기 복합체 코팅기술이 적용되고 있으며, 이로서 내식성, 코팅 밀착성 등의 물리적인 성질은 만족할 수 있었으나, 오랜 건조 혹은 경화로 인하여 실질적인 제조에 있어서 수초 혹은 수십초 이내에 건조가 되어야 하는 생산 라인에 적용하는데 다소 어려움이 있다.
As described above, in the case of the organic-inorganic composite (hybrid) coating, the coating properties including the solution, the working properties, and the corrosion resistance have relatively good results. Thus, organic-inorganic composite coating technology is applied as an alternative technology for chromate treatment currently used in industry. As a result, physical properties such as corrosion resistance and coating adhesion can be satisfied, but due to long drying or curing, It is somewhat difficult to apply to production lines that have to be dried within tens of seconds.

이에, 상기한 바와 같은 종래기술이 가지는 문제를 해결하기 위해 본 발명자들은 기존의 방법을 대신하여 졸-겔 공정을 이용하여 제조된 유기 실록산 수지와 적절한 유기 수지를 사용하여 친환경적이고 고내식성, 코팅 밀착성, 저온 건조성, 투명성이 우수하면서도 속경화가 가능한 금속 표면처리용 조성물을 제조함으로써 본 발명을 완성하게 되었다.Accordingly, in order to solve the problems of the prior art as described above, the present inventors use an organic siloxane resin prepared by using a sol-gel process and an appropriate organic resin in place of the conventional method, and are environmentally friendly, high corrosion resistance, and coating adhesion. The present invention has been completed by producing a composition for metal surface treatment which is excellent in low temperature drying property and transparency and which can be hardened quickly.

따라서, 본 발명은 하나 이상의 아민 작용기를 가지는 실록산 반복단위를 포함하는 화합물, 및 하나 이상의 에폭시 작용기를 가지는 실록산 반복단위를 포함하는 화합물로 이루어진 그룹 중에서 선택된 하나 이상의 바인더 수지; 및 아민계 화합물 및 에폭시 수지로 이루어진 그룹 중에서 선택된 하나 이상의 경화제를 포함하는 금속 표면 처리용 조성물을 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention provides at least one binder resin selected from the group consisting of a compound comprising a siloxane repeating unit having at least one amine functional group, and a compound comprising a siloxane repeating unit having at least one epoxy functional group; And an at least one curing agent selected from the group consisting of an amine compound and an epoxy resin.

또한, 본 발명은 상기 금속 표면 처리용 조성물을 이용한 코팅층을 포함하는 강판 및 이의 제조방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.
In addition, the present invention has another object to provide a steel sheet comprising a coating layer using the composition for treating the metal surface and a method for producing the same.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 In order to achieve the above object, the present invention

하나 이상의 아민 작용기를 가지는 실록산 반복단위를 포함하는 화합물, 및 하나 이상의 에폭시 작용기를 가지는 실록산 반복단위를 포함하는 화합물로 이루어진 그룹 중에서 선택된 하나 이상의 바인더 수지; 및At least one binder resin selected from the group consisting of a compound comprising a siloxane repeating unit having at least one amine functional group, and a compound comprising a siloxane repeating unit having at least one epoxy functional group; And

아민계 화합물 및 에폭시 수지로 이루어진 그룹 중에서 선택된 하나 이상의 경화제를 포함하는 금속 표면 처리용 조성물을 그 특징으로 한다.It is characterized by a composition for treating a metal surface comprising at least one curing agent selected from the group consisting of an amine compound and an epoxy resin.

또한, 본 발명은 상기 금속 표면 처리용 조성물을 이용한 코팅층을 포함하는 강판 및 이의 제조방법을 다른 특징으로 한다.
In addition, the present invention is characterized in that the steel sheet including the coating layer using the composition for treating the metal surface and a method for producing the same.

본 발명에 따른 금속 표면 처리용 조성물은 유기 실록산 수지와 적절한 유기 수지를 혼합 사용함으로써 친환경적이고 고내식성, 코팅 밀착성, 저온 건조성, 투명성이 우수하면서도 속경화가 가능하다. 따라서, 상기 조성물을 코팅층으로 포함하는 강판은 인라인으로 제작할 수 있는 철강 표면 처리 코팅 적용 분야에 응용 가능하다.
The composition for treating a metal surface according to the present invention is environmentally friendly by using an organic siloxane resin and an appropriate organic resin, and is excellent in corrosion resistance, coating adhesion, low temperature drying, transparency, and fast curing. Therefore, the steel sheet including the composition as a coating layer is applicable to steel surface treatment coating applications that can be produced in-line.

도 1은 GI 강판 표면(상), 비교예 1의 금속 표면 처리용 조성물로 코팅된 강판 표면(중) 및 실시예 1의 금속 표면 처리용 조성물로 코팅된 강판 표면(하)을 나타낸 것이다.
도 2는 황산 10% 용액에 침지된 실시예 3의 금속 표면 처리용 조성물로 코팅된 강판의 변화 추이를 나타낸 것이다.
도 3은 수산화나트륨 10% 용액에 침지된 실시예 3의 금속 표면 처리용 조성물로 코팅된 강판의 변화 추이를 나타낸 것이다.
도 4는 실시예 1의 금속 표면 처리용 조성물로 코팅된 강판에 칼집을 내어 내식성 테스트를 한 결과이다.
1 shows a GI steel sheet surface (top), a steel sheet surface (middle) coated with the metal surface treatment composition of Comparative Example 1, and a steel sheet surface (bottom) coated with the metal surface treatment composition of Example 1. FIG.
Figure 2 shows the change of the steel sheet coated with the composition for treating the metal surface of Example 3 immersed in 10% sulfuric acid solution.
Figure 3 shows the change of the steel sheet coated with the composition for treating the metal surface of Example 3 immersed in a 10% solution of sodium hydroxide.
Figure 4 is a result of the corrosion resistance test by cutting the steel plate coated with the composition for treating the metal surface of Example 1.

이와 같은 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명은 하나 이상의 아민 작용기를 가지는 실록산 반복단위를 포함하는 화합물, 및 하나 이상의 에폭시 작용기를 가지는 실록산 반복단위를 포함하는 화합물로 이루어진 그룹 중에서 선택된 하나 이상의 바인더 수지; 및 아민계 화합물 및 에폭시 수지로 이루어진 그룹 중에서 선택된 하나 이상의 경화제를 포함하는 금속 표면 처리용 조성물, 및 이로부터 제조된 표면 처리 강판에 관한 것이다.One or more binder resins selected from the group consisting of compounds comprising siloxane repeating units having at least one amine functional group, and compounds comprising siloxane repeating units having at least one epoxy functional group; And it relates to a metal surface treatment composition comprising at least one curing agent selected from the group consisting of an amine compound and an epoxy resin, and a surface-treated steel sheet prepared therefrom.

본 발명에 따른 바인더 수지는 강판 표면처리용 수지 조성물에 포함되어 도금된 또는 도금되지 않은 강판 상에 피복되어, 내식성, 코팅 밀착성 등이 우수하면서 고속 열경화형 금속 강판을 제조하기 위한 것으로서, 이러한 목적을 위해 하나 이상의 아민 작용기를 가지는 실록산 반복단위를 포함하는 화합물, 및 하나 이상의 에폭시 작용기를 가지는 실록산 반복단위를 포함하는 화합물로 이루어진 그룹 중에서 선택된 하나 이상을 사용하는 것이 바람직하다.The binder resin according to the present invention is included in the resin composition for steel sheet surface treatment and coated on a plated or unplated steel sheet to produce a high speed thermosetting metal steel sheet with excellent corrosion resistance, coating adhesion, and the like. Preference is given to using at least one selected from the group consisting of a compound comprising a siloxane repeating unit having at least one amine functional group, and a compound comprising a siloxane repeating unit having at least one epoxy functional group.

상기 실록산 반복단위를 가지는 화합물은 에폭시알콕시실란 또는 아민알콕시실란의 실란 화합물 및 물 또는 실란올의 축합 반응에 의해 제조된 에폭시기 혹은 아민기가 수식된 올리고머 또는 폴리머 실록산 수지를 의미하며, 특히, 실록산 반복단위가 1 내지 100개인 올리고머가 보다 바람직하다.The compound having the siloxane repeating unit refers to an oligomer or polymer siloxane resin in which an epoxy group or an amine group is prepared by a condensation reaction of a silane compound of epoxyalkoxysilane or aminealkoxysilane and water or silanol, and in particular, a siloxane repeating unit Oligomers having 1 to 100 are more preferred.

특히, 바인더 수지로 하나 이상의 에폭시 작용기와 실록산 반복단위를 가지는 화합물을 사용할 때는 경화제로 아민계 화합물을 포함하고, 바인더 수지로 하나 이상의 아민 작용기와 실록산 반복단위를 가지는 화합물을 사용할 때는 경화제로 에폭시 수지를 포함하는 것이 더욱 바람직하다.In particular, when a compound having at least one epoxy functional group and siloxane repeating unit is used as the binder resin, an amine compound is included as a curing agent, and when a compound having at least one amine functional group and a siloxane repeating unit is used as the binder resin, an epoxy resin is used as the curing agent. It is more preferable to include.

상기 하나 이상의 아민 작용기를 가지는 실록산 반복단위를 포함하는 화합물은 하기 화학식 1의 화합물로부터 유도된 것이 바람직하다;It is preferable that the compound including the siloxane repeating unit having one or more amine functional groups is derived from the compound represented by Formula 1 below;

[화학식 1][Formula 1]

R1Si(R2)a(R3)b R 1 Si (R 2 ) a (R 3 ) b

상기 화학식 1에서, In Chemical Formula 1,

R1은 -NH2, -NH(R4), -N(R5)(R6), 피리딜, 피롤, 이미다졸, 우레이도, 및 아세트아미드로 이루어진 그룹 중에서 선택된 하나 이상의 치환기로 치환된 C1 - 20알킬, C2-20알케닐, C2 - 20알키닐, C3 - 8사이클로알킬, C6 - 20아릴, 또는 C7 - 20아르알킬을 나타내고,R 1 is substituted with one or more substituents selected from the group consisting of -NH 2 , -NH (R 4 ), -N (R 5 ) (R 6 ), pyridyl, pyrrole, imidazole, ureido, and acetamide C 1 - 20 alkyl, C 2-20 alkenyl, C 2 - 20 alkynyl, C 3 - 8 cycloalkyl, C 6 - 20 aryl, or C 7 - represents a 20 aralkyl,

R2는 C1 - 20알킬 또는 C6 - 20아릴을 나타내며,R 2 is C 1 - 20 alkyl or C 6 - 20 aryl group refers to,

R3은 C1 - 20알콕시 또는 C6 - 20아릴옥시를 나타내고,R 3 is C 1 - 20 alkoxy or C 6 - 20 represents an aryloxy group,

여기서, R4, R5 및 R6은 각각 독립적으로 C1 - 20알킬, C2 - 20알케닐, C2 - 20알키닐, C3-8사이클로알킬, 또는 C6 - 20아릴을 나타내며,Wherein, R 4, R 5 and R 6 are each independently C 1 - 20 alkyl, C 2 - 20 alkenyl, C 2 - 20 alkynyl, C 3-8 cycloalkyl, or C 6 - 20 aryl group refers to,

a는 0 내지 2의 정수를 나타내고,a represents an integer of 0 to 2,

b는 1 내지 3의 정수를 나타내며,b represents an integer of 1 to 3,

a와 b의 합은 3이다.The sum of a and b is 3.

상기 화학식 1에서,In Chemical Formula 1,

R1은 -NH2, -NH(R4), 및 -N(R5)(R6)으로 이루어진 그룹 중에서 선택된 하나 이상의 치환기로 치환된 C1 - 12알킬, 또는 C6 - 12아릴을 나타내고,R 1 is -NH 2, -NH (R 4) , and -N (R 5) with (R 6) substituted with one or more substituents selected from the group consisting of C 1 - 12 alkyl, or C 6 - 12 aryl ,

R3은 C1 - 12알콕시를 나타내고,R 3 is C 1 - 12 represents alkyl,

여기서, R4, R5 및 R6은 각각 독립적으로 C1 - 12알킬을 나타내며,Wherein, R 4, R 5 and R 6 are each independently C 1 - 12 represents a alkyl,

a는 0이고, b는 3인 화합물에서 유도되는 것이 보다 바람직하다.More preferably, a is 0 and b is derived from a compound of 3.

특히, 상기 하나 이상의 아민 작용기를 가지는 실록산 반복단위를 포함하는 화합물은 3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필에톡시실란, 4-아미노부틸트리에톡시실란, m-아미노페닐트리메톡시실란, p-아미노페닐트리메톡시실란, 아미노페닐트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리(메톡시에톡시에톡시)실란, 11-아미노언데실트리에톡시실란, 2-(4-피리딜에틸)트리에톡시실란, 2-(트리메톡시실릴에틸)피리딘, N-(3-트리메톡시니실프로필)피롤, 3-(m-아미노페녹시)프로필트리메톡시실란, 아미노프로필실란트리올, 3-아미노프로필메틸다이에톡시실란, 3-아미노프로필다이이소프로필에톡시실란, 3-아미노프로필다이메틸에톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리에톡시실란, N-(6-아미노헥실)아미노메틸트리에톡시실란, N-(6-아미노헥실)아미노프로필트리메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-11-아미노언데실트리메톡시실란, (아미노에틸아미노메틸)페네틸트리메톡시실란, N-3-[(아미노(폴리프로필레녹시)]아미노프로필트리메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필실란트리올, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필메틸다이메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노이소부틸메틸다이메톡시실란, (아미노에틸아미노)-3-이소부틸다이메틸메톡시실란, (3-트리메톡시실릴프로필)다이에틸렌트리아민, n-부틸아미노프로필트리메톡시실란, N-에틸아미노이소부틸트리메톡시실란, N-메틸아미노프로필트리메톡시실란, N-페닐아미노프로필트리메톡시실란, 3-(N-알릴아미노)프로필트리메톡시실란, (사이클로헥실아미노메틸)트리에톡시실란, N-사이클로헥실아미노프로필트리메톡시실란, N-에틸아미노이소부틸메틸다이에톡시실란, (페닐아미노메틸)메틸다이메톡시실란, N-페닐아미노메틸트리에톡시실란, N-메틸아미노프로필메틸다이메톡시실란, 우레이도프로필트리에톡시실란, 아세트아마이도프로필트리메톡시실란 및 우레이도프로필트리메톡시실란으로 이루어진 그룹 중에서 선택된 하나 이상의 실란 화합물을 사용하여 졸-겔 반응에 의해서 만들어진 아민 작용기 함유 실록산 화합물일 수 있으며, 실란의 알콕시기를 물을 이용하여 하이드록시를 만들거나, 실란올, 실란디올 또는 실란트리올과 직접 반응하여 제조할 수 있다. In particular, the compound comprising a siloxane repeating unit having one or more amine functional groups is 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropylethoxysilane, 4-aminobutyltriethoxysilane, m-aminophenyltrimethoxy Silane, p-aminophenyltrimethoxysilane, aminophenyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltri (methoxyethoxyethoxy) silane, 11-aminoundecyltriethoxysilane, 2- (4-pyridyl Ethyl) triethoxysilane, 2- (trimethoxysilylethyl) pyridine, N- (3-trimethoxynisylpropyl) pyrrole, 3- (m-aminophenoxy) propyltrimethoxysilane, aminopropylsilanetri All, 3-aminopropylmethyldiethoxysilane, 3-aminopropyldiisopropylethoxysilane, 3-aminopropyldimethylethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane , N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyltriethoxysilane, N- (6-aminohexyl) aminometh Triethoxysilane, N- (6-aminohexyl) aminopropyltrimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -11-aminoundecyltrimethoxysilane, (aminoethylaminomethyl) phenethyltrimethoxysilane , N-3-[(amino (polypropylenoxy)] aminopropyltrimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropylsilanetriol, N- (2-aminoethyl) -3- Aminopropylmethyldimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminoisobutylmethyldimethoxysilane, (aminoethylamino) -3-isobutyldimethylmethoxysilane, (3-trimethoxy Silylpropyl) diethylenetriamine, n-butylaminopropyltrimethoxysilane, N-ethylaminoisobutyltrimethoxysilane, N-methylaminopropyltrimethoxysilane, N-phenylaminopropyltrimethoxysilane, 3 -(N-allylamino) propyltrimethoxysilane, (cyclohexylaminomethyl) triethoxysilane, N-cyclohexylaminopropyltrimethoxy Silane, N-ethylaminoisobutylmethyldiethoxysilane, (phenylaminomethyl) methyldimethoxysilane, N-phenylaminomethyltriethoxysilane, N-methylaminopropylmethyldimethoxysilane, ureidopropyl tree It may be an amine functional group-containing siloxane compound produced by a sol-gel reaction using at least one silane compound selected from the group consisting of ethoxysilane, acetamidopropyltrimethoxysilane and ureidopropyltrimethoxysilane. The alkoxy group can be prepared by making hydroxy using water or by directly reacting with silanol, silandiol or silanetriol.

또한, 상기 하나 이상의 아민 작용기를 가지는 실록산 반복단위를 포함하는 화합물은 50 내지 600 g/eq의 활성수소 당량을 가지는 것이 바람직하다.In addition, the compound including the siloxane repeating unit having one or more amine functional groups preferably has an active hydrogen equivalent of 50 to 600 g / eq.

상기 하나 이상의 에폭시 작용기를 가지는 실록산 반복단위를 포함하는 화합물은 하기 화학식 2의 화합물로부터 유도된 것이 바람직하다;It is preferable that the compound including the siloxane repeating unit having one or more epoxy functional groups is derived from the compound represented by Formula 2 below;

[화학식 2][Formula 2]

R7Si(R8)a(R9)b R 7 Si (R 8 ) a (R 9 ) b

상기 화학식 2에서, In Chemical Formula 2,

R7은 에폭사이드 환을 가지는 C1 - 20알킬, C3 - 8사이클로알킬, 또는 C1 - 20알콕시를 나타내고,R 7 is C 1 having an epoxide ring-20 alkyl, C 3 - 8 cycloalkyl, or C 1 - represents a 20 alkoxy,

R8은 C1 - 20알킬 또는 C6 - 20아릴을 나타내며,R 8 is C 1 - 20 alkyl or C 6 - 20 aryl group refers to,

R9은 C1 - 20알콕시 또는 C6 - 20아릴옥시를 나타내고,R 9 is C 1 - 20 alkoxy or C 6 - 20 represents an aryloxy group,

a는 0 내지 2의 정수를 나타내고,a represents an integer of 0 to 2,

b는 1 내지 3의 정수를 나타내며,b represents an integer of 1 to 3,

a와 b의 합은 3이다.The sum of a and b is 3.

상기 화학식 2에서In Chemical Formula 2

R7은 에폭시사이클로헥실, 글리시독시, 또는 에폭시헥실을 나타내고,R 7 represents epoxycyclohexyl, glycidoxy, or epoxyhexyl,

R9는 C1 - 12알콕시를 나타내고,R 9 is C 1 - 12 represents alkyl,

a는 0이고, b는 3인 화합물에서 유도되는 것이 보다 바람직하다.More preferably, a is 0 and b is derived from a compound of 3.

상기 하나 이상의 에폭시 작용기를 가지는 실록산 반복단위를 포함하는 화합물은 2-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸트리에톡시실란, 2-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸트리메톡시실란, (3-글리시독시프로필)트리에톡시실란, (3-글리시독시프로필)트리메톡시실란, 5,6-에폭시헥실트리에톡시실란, (3-글리시독시프로필)메틸다이에톡시실란, (3-글리시독시프로필)메틸다이메톡시실란 및 (3-글리시독시프로필)다이메틸메톡시실란으로 이루어진 그룹 중에서 선택된 하나 이상의 실란 화합물을 사용하여 졸-겔 반응에 의해서 만들어진 에폭시 작용기 함유 실록산 화합물일 수 있으며, 실란의 알콕시기를 물을 이용하여 하이드록시를 만들거나, 실란올, 실란디올 또는 실란트리올과 직접 반응하여 제조할 수 있다. Compounds comprising siloxane repeating units having one or more epoxy functional groups include 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltriethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, ( 3-glycidoxypropyl) triethoxysilane, (3-glycidoxypropyl) trimethoxysilane, 5,6-epoxyhexyltriethoxysilane, (3-glycidoxypropyl) methyldiethoxysilane, Epoxy functional group-containing siloxane made by sol-gel reaction using at least one silane compound selected from the group consisting of (3-glycidoxypropyl) methyldimethoxysilane and (3-glycidoxypropyl) dimethylmethoxysilane The compound may be an alkoxy group of silane, which may be prepared by making hydroxy using water or by directly reacting with silanol, silandiol or silantriol.

또한, 상기 하나 이상의 에폭시 작용기를 가지는 실록산 반복단위를 포함하는 화합물은 50 내지 600 g/eq의 에폭시 당량을 가지는 것이 바람직하다.
In addition, the compound comprising a siloxane repeating unit having one or more epoxy functional groups preferably has an epoxy equivalent of 50 to 600 g / eq.

본 발명에서 경화제는 바인더 수지로 하나 이상의 아민 작용기를 가지는 실록산 반복단위를 포함하는 화합물을 사용할 경우에 에폭시 수지가 바람직하고, 하나 이상의 에폭시 작용기를 가지는 실록산 반복단위를 포함하는 화합물을 사용할 경우에 아민계 화합물이 적합하다.In the present invention, the curing agent is preferably an epoxy resin when a compound containing a siloxane repeating unit having at least one amine functional group is used as the binder resin, and an amine type when a compound containing a siloxane repeating unit having at least one epoxy functional group is used. Compounds are suitable.

상기 경화제로 사용되는 에폭시 수지는, 비스페놀A, 비스페놀F, 노볼락형 페놀 등의 폴리페놀류와 에피클로로히드린 등의 에피할로히드린을 반응시켜 글리시딜기를 도입해서 이루어지거나, 또는 이 글리시딜기 도입 반응 생성물에 폴리페놀류를 더 반응시켜 분자량을 증대시켜 이루어지는 방향족 에폭시 수지; 또한 지방족 에폭시 수지, 지환식 에폭시 수지 등을 들 수 있고, 이들의 1종 단독 또는 2종 이상을 혼합해서 사용할 수 있다. 이들 에폭시 수지는, 특히 저온에서의 피막 형성성을 필요로 하는 경우에는 수평균 분자량이 1500 이상(바람직하게는 1500 내지 10000)인 것이 적합하다.The epoxy resin used as said hardening | curing agent is formed by reacting polyphenols, such as bisphenol A, bisphenol F, and a novolak-type phenol, with epihalohydrin, such as epichlorohydrin, and introducing a glycidyl group, or this glyc Aromatic epoxy resin which makes a molecular weight increase by further making polyphenols react with a cylyl group introduction reaction product; Furthermore, an aliphatic epoxy resin, an alicyclic epoxy resin, etc. are mentioned, These 1 type can be used individually or in mixture of 2 or more types. Especially when these epoxy resins require film formability in low temperature, it is suitable that a number average molecular weight is 1500 or more (preferably 1500-10000).

또한, 에폭시 수지는 상기 에폭시 수지 중의 에폭시기 또는 수산기에 각종 변성제를 반응시킨 수지도 포함되며, 예컨대, 건성 유지방산을 반응시킨 에폭시 에스테르 수지; 아크릴산 또는 메타크릴산 등을 함유하는 중합성 불포화 모노머 성분으로 변성한 에폭시아크릴레이트 수지; 이소시아네이트 화합물을 반응시킨 우레탄변성 에폭시 수지 등을 들 수 있다.The epoxy resin also includes a resin obtained by reacting various modifiers with an epoxy group or a hydroxyl group in the epoxy resin, and includes, for example, an epoxy ester resin reacted with dry oil and fat dispersion; Epoxy acrylate resin modified with a polymerizable unsaturated monomer component containing acrylic acid or methacrylic acid; The urethane modified epoxy resin etc. which made the isocyanate compound react are mentioned.

더욱이, 에폭시 수지로는, 에폭시기를 갖는 불포화 모노머와 아크릴산 에스테르 또는 메타크릴산 에스테르를 필수로 하는 중합성 불포화 모노머 성분을 용액중합법, 에멀젼 중합법 또는 현탁 중합법 등에 의해 합성한 에폭시기 함유 모노머와 공중합한 아크릴계 공중합체 수지를 들 수 있고, 상기 중합성 불포화 모노머 성분으로서는, 예컨대, 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 프로필(메타)아크릴레이트, n-, iso- 또는 tert-부틸(메타)아크릴레이트, 헥실(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 데실(메타)아크릴레이트, 라우릴(메타)아크릴레이트 등의 아크릴산 또는 메타크릴산의 C1 -24의 알킬에스테르; 아크릴산, 메타크릴산, 스티렌, 비닐톨루엔, 아크릴아미드, 아크릴로니트릴, N-메티롤(메타)아크릴아미드, N-메티롤(메타)아크릴아미드의 C1 -4 알킬에테르화물; N, N-디에틸아미노에틸메타크릴레이트 등을 들 수 있다. 또한, 에폭시기를 갖는 불포화 모노머로서는, 글리시딜메타크릴레이트, 글리시딜아크릴레이트, 3,4-에폭시시클로헥실-1-메틸(메타)아크릴레이트 등, 에폭시기와 중합성 불포화기를 갖는 것이면, 특별히 제한되는 것은 아니다.Moreover, as an epoxy resin, the unsaturated monomer which has an epoxy group, and the polymerizable unsaturated monomer component which consists of acrylic ester or methacrylic acid ester are copolymerized with the epoxy group containing monomer synthesize | combined by solution polymerization method, emulsion polymerization method, suspension polymerization method, etc. And one acrylic copolymer resin. Examples of the polymerizable unsaturated monomer component include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, n-, iso- or tert-butyl. (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, decyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate such as acrylic acid or methacrylic acid of the C 1 -24 Alkyl esters; Acrylic acid, methacrylic acid, styrene, vinyltoluene, acrylamide, acrylonitrile, N- methylol (meth) acrylamide, N- methylol (meth) C 1 -4 alkyl ether compound of acrylamide; N, N-diethylaminoethyl methacrylate, etc. are mentioned. Moreover, as an unsaturated monomer which has an epoxy group, especially if it has an epoxy group and polymerizable unsaturated groups, such as glycidyl methacrylate, glycidyl acrylate, and 3, 4- epoxycyclohexyl-1-methyl (meth) acrylate, It is not limited.

에폭시 모노머 수지로는 부틸글리시딜에테르, 헥실글리시딜에테르, 페닐글리시딜에테르, 알릴글리시딜에테르, 파라-t-부틸페닐글리시딜에테르, 에틸렌옥시드, 프로필렌옥시드, 파라크실릴글리시딜에테르, 글리시딜아세테이트, 글리시딜부틸레이트, 글리시딜헥소에이트, 글리시딜벤조에이트 등을 들 수 있고, 다가 에폭시 화합물로는 비스페놀 A, 비스페놀 F, 비스페놀 AD, 비스페놀 S, 테트라메틸비스페놀 A, 테트라메틸비스페놀 AD, 테트라메틸비스페놀 S 등의 비스페놀류를 글리시딜화한 비스페놀형 에폭시 수지, 비페놀, 디히드록시나프탈렌 등의 2가 페놀류를 글리시딜화한 에폭시 수지, 1,1,1,-트리스(4-히드록시페닐)메탄 등의 트리스페놀류를 글리시딜화한 에폭시 수지, 테트라키스페놀류를 글리시딜화한 에폭시 수지, 페놀노볼락, 크레졸노볼락 등의 노볼락류를 글리시디화한 에폭시 수지, 글리세린, 폴리에틸렌글리콜 등의 다가 알코올을 글리시딜화한 지방족 에테르형 에폭시 수지, p-옥시벤조산 등의 히드록시카르복실산을 글리시딜화한 에테르에스테르형 에폭시 수지, 프탈산, 테레프탈산과 같은 폴리카르복실산을 글리시딜화한 에스테르형 에폭시 수지, 지환족 에폭시드 등을 들 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.As the epoxy monomer resin, butyl glycidyl ether, hexyl glycidyl ether, phenyl glycidyl ether, allyl glycidyl ether, para-t-butylphenyl glycidyl ether, ethylene oxide, propylene oxide, parac Silyl glycidyl ether, glycidyl acetate, glycidyl butyrate, glycidyl hexate, glycidyl benzoate, and the like. Examples of the polyvalent epoxy compound include bisphenol A, bisphenol F, bisphenol AD, and bisphenol S. , An epoxy resin glycidylated with a dihydric phenol such as bisphenol-type epoxy resin obtained by glycidylating bisphenols such as tetramethylbisphenol A, tetramethylbisphenol AD, tetramethylbisphenol S, biphenol, dihydroxy naphthalene, 1 Epoxy resin which glycidylated trisphenols, such as 1,1,-tris (4-hydroxyphenyl) methane, the epoxy resin which glycidylated tetrakisphenol, phenol novolak, cresol novolak, etc. Aliphatic ether type epoxy resin which glycidylated polyhydric alcohols, such as an epoxy resin which glycidated novolak, glycerin, and polyethyleneglycol, and ether ester type epoxy which glycidylated hydroxycarboxylic acids, such as p-oxybenzoic acid The ester type epoxy resin which glycidylated polycarboxylic acid, such as resin, a phthalic acid, a terephthalic acid, an alicyclic epoxide, etc. is mentioned, It is not limited to this.

또한, 경화제로 사용되는 아민계 화합물은 1개 이상의 1차 아민 및/또는 2차 아민 화합물로서, 예를 들어 메틸아민, 에틸아민, 프로필아민, 부틸아민, 에틸렌디아민, 프로필렌디아민, 헥사메틸렌디아민, 디에틸렌트리아민 등의 3급 아미노기를 갖지 않는 1차 아민류와, 디메틸아민, 디시클로헥실아민, 피페리딘, 페닐에틸아민 등의 3급 아미노기를 갖지 않는 2차 아민류를 들 수 있다. 또한, 1개 이상의 3급 아미노기와 1개 이상의 활성수소기를 갖는 3차 아민류를 사용할 수 있는데, 예를 들어 2-디메틸아미노에탄올, 트리에탄올아민 등의 아미노 알코올류, 아미노페놀류, 이미다졸류, 이미다졸린류, 아미노카르복실산류, 아미노히드라지드류 등을 들 수 있으며, 아민계 화합물은 이에 한정되지 않는다.In addition, the amine compound used as the curing agent is at least one primary amine and / or secondary amine compound, for example methylamine, ethylamine, propylamine, butylamine, ethylenediamine, propylenediamine, hexamethylenediamine, Primary amines which do not have tertiary amino groups, such as diethylenetriamine, and secondary amines which do not have tertiary amino groups, such as dimethylamine, dicyclohexylamine, piperidine, and phenylethylamine, are mentioned. In addition, tertiary amines having at least one tertiary amino group and at least one active hydrogen group can be used, for example, amino alcohols such as 2-dimethylaminoethanol and triethanolamine, aminophenols, imidazoles, and imida. Sleepiness, aminocarboxylic acids, aminohydrazide, and the like, and the like, and the amine compound is not limited thereto.

특히, 본 발명에 따른 금속 표면 처리용 조성물 중에 바인더 수지와 경화제는 바인더 수지의 활성수소 당량과 경화제의 에폭시 당량이 1 : 1로 포함되도록 하는 것이 바람직하다. 상기 범위를 벗어나면 코팅막의 경화 속도가 느려지는 문제가 있다.
In particular, the binder resin and the curing agent in the composition for treating the metal surface according to the present invention are preferably such that the active hydrogen equivalent of the binder resin and the epoxy equivalent of the curing agent are 1: 1. Outside the above range there is a problem that the curing rate of the coating film is slowed.

본 발명에 따른 금속 표면 처리용 조성물은 상기 바인더 수지, 경화제 외에도 용제를 함께 사용할 수 있는데, 이러한 용제는 금속표면 처리용 조성물에서 고형분을 제외한 성분으로서 당업계에서 통상적으로 사용하는 용제라면 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 알킬렌글리콜 모노알킬에테르 아세테이트 및/또는 물을 사용하는 것이 좋고, 이의 사용량은 바인더 수지 100 중량부 기준으로 0 내지 300 중량부가 적합하다. 300 중량부를 초과하면 용액의 점도가 너무 감소되어 코팅성을 나쁘게 하는 문제가 있다.The metal surface treatment composition according to the present invention may be used with a solvent in addition to the binder resin and the curing agent, but such solvent is not particularly limited as long as it is a solvent commonly used in the art as a component excluding solids in the metal surface treatment composition. It is preferable to use alkylene glycol monoalkyl ether acetate and / or water, and the amount thereof is preferably 0 to 300 parts by weight based on 100 parts by weight of the binder resin. If it exceeds 300 parts by weight, the viscosity of the solution is reduced too much, there is a problem of poor coating properties.

이때, 상기 용제는 금속 표면 처리용 조성물의 젖음성, 분산성 등의 특성을 높이기 위해 별도의 알코올류 용제와 알칼리계 수용액을 추가로 첨가할 수 있다. 상기 알코올류 용제로는 에탄올, 메탄올, 프로판올, 이소프로판올, 글리세롤 등을 사용할 수 있으며, 상기 알칼리계 수용액으로는 아민화합물, N-메틸피롤리돈, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 탄산나트륨, 수산화암모늄 등을 사용할 수 있다.At this time, the solvent may further add a separate alcohol solvent and an alkaline aqueous solution in order to improve the properties such as wettability, dispersibility of the metal surface treatment composition. Ethanol, methanol, propanol, isopropanol, glycerol, and the like may be used as the alcohol solvent, and as the alkaline aqueous solution, an amine compound, N-methylpyrrolidone, sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, ammonium hydroxide, or the like may be used. Can be.

또한, 본 발명의 금속 표면 처리용 조성물은 웨팅제, 가교제, 윤활제, 소포제 등의 첨가제를 하나 이상 추가로 포함할 수 있다. 상기 웨팅제는 줄무늬 및 밀착성에, 가교제는 내식성 및 내알칼리성에, 윤활제는 마찰계수 및 가공성에, 소포제는 작업성을 더욱 향상시키는데 효과가 있다.In addition, the composition for treating the metal surface of the present invention may further include one or more additives such as a wetting agent, a crosslinking agent, a lubricant, and an antifoaming agent. The wetting agent is effective in streaking and adhesion, the crosslinking agent in corrosion resistance and alkali resistance, the lubricant in friction coefficient and processability, and the antifoaming agent in further improving workability.

이들 첨가제는 상기 바인더 수지 100 중량부에 대하여 10 내지 200 중량부로 사용되는 것이 바람직하며, 보다 바람직하기로는 50 내지 150 중량부가 적합하다. 상기 첨가제의 함량이 10 중량부 미만이면 내식성, 내알칼리성 등 첨가제의 사용 효과가 나타나지 않으며, 200 중량부를 초과하면 효과가 포화되어 그 이상의 첨가는 무의미할 뿐 아니라 용액안정성을 감소시키는 문제가 있다.These additives are preferably used in an amount of 10 to 200 parts by weight, more preferably 50 to 150 parts by weight, based on 100 parts by weight of the binder resin. If the content of the additive is less than 10 parts by weight, there is no use effect of the additives such as corrosion resistance, alkali resistance, etc., if it exceeds 200 parts by weight, the effect is saturated, and further addition is not meaningful and there is a problem of reducing solution stability.

상기 웨팅제로는 탈응집형 습윤 분산제, 고분자형 습윤 분산제 등이 있으며, 이들의 바람직한 예로는 EFKA사와 Tego사 등에서 시판하는 습윤 분산제 등이 있으며, EFKA 3580(Ciba사), BW-W500(범우화학) 또는 WET500(Ciba사)가 있다.The wetting agent includes a deagglomerated wet dispersant, a polymer wet dispersant, and the like. Examples of the wetting agent include a wet dispersant commercially available from EFKA and Tego, and the like. EFKA 3580 (Ciba) and BW-W500 (Bumwoo Chemical) Or WET500 (Ciba).

상기 가교제로는 비닐실란, 메톡시실란, 아크릴실란, 에폭시실란, 클로로실란, 알콕시실란, 실라잔, 실릴화제, 멜라민, 멜라민 수지, 알킬멜라민, 알킬멜라민 수지, 불소화 멜라민 및 불소화 멜라민 수지, 폴리아민계, 알킬화 방향족 폴리아민계, 폴리아마이드계 또는 산무수물계 경화제 등을 사용할 수 있다.Examples of the crosslinking agent include vinylsilane, methoxysilane, acrylicsilane, epoxysilane, chlorosilane, alkoxysilane, silazane, silylating agent, melamine, melamine resin, alkylmelamine, alkylmelamine resin, fluorinated melamine and fluorinated melamine resin, and polyamine type. , Alkylated aromatic polyamine-based, polyamide-based or acid-anhydride-based curing agents and the like can be used.

상기 윤활제로는 실리콘 왁스, 폴리에틸렌 왁스, 폴리프로필렌왁스, 아마이드 왁스, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 왁스, 파라핀 왁스 등이 있다.The lubricant includes silicone wax, polyethylene wax, polypropylene wax, amide wax, polytetrafluoroethylene (PTFE) wax, paraffin wax, and the like.

상기 소포제로는 오일형, 변성유형, 용액형, 분말형, 에멀젼형 실리콘 소포제가 사용될 수 있다.
The antifoaming agent may be an oil type, a modified type, a solution type, a powder type, or an emulsion type silicone antifoaming agent.

또한, 본 발명은 상기 금속 표면 처리용 조성물을 이용한 코팅층을 포함하는 강판에 관한 것이다.The present invention also relates to a steel sheet comprising a coating layer using the composition for treating the metal surface.

상기 본 발명의 금속 표면 처리용 조성물을 코팅층으로 하여 강판에 도포 및 건조하여 강판을 처리할 수 있다.The metal surface treatment composition of the present invention as a coating layer may be applied to a steel sheet and dried to treat the steel sheet.

본 발명에 따른 금속 표면 처리용 조성물이 코팅층으로 도포될 수 있는 강판으로는 이로서 특히 한정하는 것은 아니지만, 상기 강판은 자동차 재료, 가전제품, 건축재료 등의 용도로 이용되는 금속, 특정적으로 철판 등의 금속을 의미하는 것으로서, 이러한 목적으로 당업계에서 통상적으로 사용되는 강판이라면 어떠한 것이라도 무방하지만, 바람직하게는 냉연강판; 아연도금 강판, 아연니켈 도금강판, 아연철 도금강판, 아연티탄 도금강판, 아연마그네슘 도금강판, 아연망간 도금강판, 아연알루미늄 도금강판 등의 아연계 전기도금 강판; 용융도금강판; 알루미늄 도금강판; 또한 이들 도금층에 이종금속 또는 불순물로서, 예를 들면, 코발트, 몰리브덴, 텅스텐, 니켈, 티탄, 알루미늄, 망간, 철, 마그네슘, 주석, 동 등을 함유한 도금 강판; 또한 이들 도금층에 실리카, 알루미나 등의 무기물을 분산시킨 도금강판; 또는 실리콘, 동, 마그네슘, 철, 망간, 티탄, 아연 등을 첨가한 알루미늄 합금판; 또는 인산염이 도포된 아연도금강판; 또는 열연강판을 사용할 수 있고, 필요에 따라 상기 도금 중에 2종류 이상을 순차적으로 처리한 다층 도금판을 사용할 수 있다.The steel sheet to which the composition for treating the metal surface according to the present invention may be applied as a coating layer is not particularly limited thereto. As the meaning of the metal, any steel plate commonly used in the art for this purpose may be any, but preferably cold-rolled steel sheet; Zinc-based electroplating steel sheets such as galvanized steel sheet, zinc nickel plated steel sheet, galvanized steel sheet, zinc titanium plated steel sheet, zinc magnesium plated steel sheet, zinc manganese plated steel sheet and zinc aluminum plated steel sheet; Hot-dip galvanized steel sheet; Aluminum plated steel sheet; Further, plated steel sheets containing, as the dissimilar metals or impurities in these plating layers, for example, cobalt, molybdenum, tungsten, nickel, titanium, aluminum, manganese, iron, magnesium, tin, copper, and the like; Further, plated steel sheet in which inorganic materials such as silica and alumina are dispersed in these plating layers; Or an aluminum alloy plate containing silicon, copper, magnesium, iron, manganese, titanium, zinc or the like; Or galvanized steel sheet coated with phosphate; Alternatively, a hot rolled steel sheet may be used, and a multilayer plated sheet obtained by sequentially treating two or more kinds during the plating may be used as necessary.

본 발명의 조성물을 이용하여 강판에 처리하는 방법은 필요에 따라서, 강판에 부착된 유분, 얼룩을 제거하기 위하여 이 기술분야에 일반적으로 알려져 있는 방법으로 강판 표면을 세정한 후에 행할 수 있다. 세정은 이로서 한정하는 것은 아니지만, 알카리 탈지제, 산성 탈지제, 고온수 또는 용재 등을 사용하여 행할 수 있다. 세정 후에는 산 또는 알카리를 이용하여 표면 조정을 할 수 있다.The method for treating the steel sheet using the composition of the present invention may be carried out after washing the surface of the steel sheet by a method generally known in the art in order to remove oil and stains attached to the steel sheet, if necessary. Although washing | cleaning is not limited to this, It can carry out using an alkali degreasing agent, an acidic degreasing agent, high temperature water, or a solvent. After cleaning, surface adjustment can be performed using acid or alkali.

강판 표면의 세정 시 될 수 있는 한 세정제가 강판 표면에 잔류하지 않도록 세정 후에 수세하는 것이 바람직하다. 이로서 한정하는 것은 아니지만, 일 예로서, 상기와 같이 소재금속(강판) 표면을 세정, 수세 및 표면 조정한 후에 본 발명의 금속표면 처리 조성물로 표면 처리하는 것이 바람직하다.It is preferable to wash with water after washing so that the cleaning agent does not remain on the surface of the steel sheet as much as possible when cleaning the surface of the steel sheet. Although not limited to this, As an example, it is preferable to surface-treat with the metal surface treatment composition of this invention after wash | cleaning, water washing, and surface adjustment of the raw material metal (steel plate) surface as mentioned above.

본 발명에 의한 방법으로 금속 표면을 처리함에 있어서, 금속 표면 처리용 조성물은 이 기술분야에 일반적으로 알려져 있는 어떠한 코팅방법으로 강판 표면에 코팅층으로 도포할 수 있다. 도포 시 사용되는 코팅방법은 특별히 제한되지 않으며, 공지의 코팅 방법, 예를 들어 바 코팅, 딥 코팅, 롤 코팅, 커튼 코팅, 스프레이 코팅, 슬릿코팅, 그라비아 코팅 등을 사용할 수 있다. 이때, 코팅온도는 특별히 한정하는 것은 아니다. 상기 코팅층의 두께는 1.0 ~ 7.0 ㎛인 것이 바람직하다.In treating the metal surface by the method according to the present invention, the composition for treating the metal surface may be applied as a coating layer on the surface of the steel sheet by any coating method generally known in the art. The coating method used in the application is not particularly limited, and known coating methods such as bar coating, dip coating, roll coating, curtain coating, spray coating, slit coating, gravure coating, and the like can be used. At this time, the coating temperature is not particularly limited. The thickness of the coating layer is preferably 1.0 ~ 7.0 ㎛.

이와 같이 표면 전처리된 강판은 기재 강판 표면에 상기 금속 표면 처리용 조성물을 100 ~ 300 ℃에서 5분 이내(1 초 내지 5 분) 경화시켜 제조할 수 있다.Thus, the surface pretreated steel sheet may be prepared by curing the metal surface treatment composition on the surface of the base steel sheet at 100 to 300 ° C. within 5 minutes (1 second to 5 minutes).

상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 금속 표면 처리용 조성물은 유기 실록산 수지와 적절한 유기 수지를 혼합 사용함으로써 속경화가 가능함과 동시에 친환경적이고 고내식성, 코팅 밀착성, 저온 건조성, 투명성이 우수하다.
As described above, the composition for treating the metal surface according to the present invention can be quickly cured by mixing and using an organic siloxane resin and an appropriate organic resin, and is environmentally friendly, and has high corrosion resistance, coating adhesion, low temperature drying property, and transparency.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 더욱 상세히 설명한다. 단, 하기의 실시예는 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of examples. It should be noted, however, that the following examples are illustrative of the invention and are not intended to limit the scope of the invention.

[[ 제조예Manufacturing example : 바인더 수지 제조]Binder Resin Manufacturing

제조예Manufacturing example 1: 에폭시 작용기를 가지는  1: having an epoxy functional group 실록산Siloxane 반복단위를 포함하는 화합물( Compounds containing repeating units ( HEOSHEOS /170)의 제조/ 170)

에폭시 작용기를 가지는 실록산 반복단위를 포함하는 화합물(HEOS/170)의 출발 물질로 3-글리시독시프로필트리메톡시실란(GPTS, Aldrich)을 사용했다. 가수 반응을 위해 물(H2O)을 GPTS 1 mol에 대비하여 1.5 mol을 사용하였고, 축합 반응을 촉진시키기 위한 촉매로 앰버라이트 IRA-400 클로라이드 형(Aldrich) 이온교환수지를 사용했다. 또한, 초기 단계에서 알콕시실란과 물의 불용성으로 인한 상 분리를 막기 위해 용매 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(PGMEA, Aldrich)를 이용하여 합성하였다. 모든 출발 물질을 혼합한 후, 리플럭스에서 80 ℃로 24시간 동안 반응하여 만들었다. 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane (GPTS, Aldrich) was used as a starting material of the compound (HEOS / 170) including a siloxane repeating unit having an epoxy functional group. For hydrolysis, 1.5 mol of water (H 2 O) was used in comparison to 1 mol of GPTS, and Amberlite IRA-400 chloride type (Aldrich) ion exchange resin was used as a catalyst for promoting the condensation reaction. In addition, it was synthesized using a solvent propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA, Aldrich) to prevent phase separation due to insolubility of alkoxysilane and water in the initial stage. All starting materials were mixed and then reacted at 80 ° C. for 24 hours in reflux.

HEOS/170은 입자가 생성된 후, 분자 하나당 8 ~ 13개의 에폭시 기가 수식되어 있고, 이것을 에폭시 하나에 달린 분자량으로 나타낼 경우(에폭시 당량, epoxy equivalent), HEOS/170의 에폭시 당량은 170 g/mol이다.
HEOS / 170 has 8 to 13 epoxy groups per molecule modified after the particles are formed, and this is represented by the molecular weight attached to one epoxy (epoxy equivalent, epoxy equivalent), and the epoxy equivalent of HEOS / 170 is 170 g / mol to be.

제조예Manufacturing example 2: 아민 작용기를 가지는  2: having amine functionality 실록산Siloxane 반복단위를 포함하는 화합물( Compounds containing repeating units ( AOSAOS /130)의 제조/ 130)

아민 작용기를 가지는 실록산 반복단위를 포함하는 화합물(AOS/130)의 출발물질로는 3-아미노프로필트리메톡시실란(APTS, Aldrich)과 다이페닐실란디올(DPSD, Gelest)가 사용되었으며, 축합 반응의 촉매로 바륨하이드록사이드모노하이드레이트(Ba(OH)2.H2O, Aldrich)를 사용하였다. Ba(OH)2.H2O의 양은 전체 사용되는 실란의 0.1 mol%가 사용되었고, 반응은 플라스크에 넣어 자기회전교반기와 실리콘 오일 배치를 이용하여 고온에서 반응하였으며, 반응온도는 전체 조성에서 메탄올이 증발되는 80 ℃로 고정하였다. 총 3시간의 반응 후에 촉매를 제거하기 위하여 0.45 ㎛ 필터를 사용하여 여과 후 최종 생성물인 수지 형태의 재료를 수득하였다. APTS와 DPSD의 양은 mol 비율로 2:1 로 반응하여 만들었다. As a starting material of the compound (AOS / 130) containing a siloxane repeating unit having an amine functional group, 3-aminopropyltrimethoxysilane (APTS, Aldrich) and diphenylsilanediol (DPSD, Gelest) were used. Barium hydroxide monohydrate (Ba (OH) 2 .H 2 O, Aldrich) was used as the catalyst. The amount of Ba (OH) 2 .H 2 O was 0.1 mol% of the total silane used, and the reaction was carried out at high temperature using a magnetic stirrer and a silicone oil batch in a flask. It was fixed at 80 ° C. to evaporate. After a total of 3 hours of reaction, a final product of the resin form was obtained after filtration using a 0.45 μm filter to remove the catalyst. The amount of APTS and DPSD was made by reacting 2: 1 in mol ratio.

AOS/130은 입자가 생성된 후, 분자 하나당 평균 2~3 개의 아민 기가 수식되어 있고, 활성수소(아민기 내에 존재하는 2개의 수소)를 기준으로 당량을 계산하였고, AOS/130의 활성수소 당량은 130 g/eq이다.
After the particles were produced, AOS / 130 averaged two to three amine groups per molecule, and the equivalents were calculated based on active hydrogen (two hydrogens present in the amine group). Is 130 g / eq.

제조예Manufacturing example 3: 아민 작용기를 가지는  3: having amine functionality 실록산Siloxane 반복단위를 포함하는 화합물( Compounds containing repeating units ( AOSAOS /210)의 제조/ 210)

아민 작용기를 가지는 실록산 반복단위를 포함하는 화합물(AOS/210)의 출발물질로는 3-아미노프로필트리메톡시실란(APTS, Aldrich)과 다이페닐실란디올(DPSD, Gelest)가 사용되었으며, 축합 반응의 촉매로 바륨하이드록사이드모노하이드레이트(Ba(OH)2.H2O, Aldrich)를 사용하였다. Ba(OH)2.H2O의 양은 전체 사용되는 실란의 0.1 mol%가 사용되었고, 반응은 플라스크에 넣어 자기회전교반기와 실리콘 오일 배치를 이용하여 고온에서 반응하였으며, 반응온도는 전체 조성에서 메탄올이 증발되는 80 ℃로 고정하였다. 총 3시간의 반응 후에 촉매를 제거하기 위하여 0.45 ㎛ 필터를 사용하여 여과 후 최종 생성물인 수지 형태의 재료를 수득하였다. APTS와 DPSD의 양은 mol 비율로 1:1 로 반응하여 만들었다. As a starting material of the compound (AOS / 210) containing a siloxane repeating unit having an amine functional group, 3-aminopropyltrimethoxysilane (APTS, Aldrich) and diphenylsilanediol (DPSD, Gelest) were used. Barium hydroxide monohydrate (Ba (OH) 2 .H 2 O, Aldrich) was used as the catalyst. The amount of Ba (OH) 2 .H 2 O was 0.1 mol% of the total silane used, and the reaction was carried out at high temperature using a magnetic stirrer and a silicone oil batch in a flask. It was fixed at 80 ° C. to evaporate. After a total of 3 hours of reaction, a final product of the resin form was obtained after filtration using a 0.45 μm filter to remove the catalyst. The amount of APTS and DPSD was made by reacting 1: 1 in mol ratio.

AOS/210은 입자가 생성된 후, 분자 하나당 2~3개의 아민 기가 수식되어 있고, 활성수소(아민기 내에 존재하는 2개의 수소)를 기준으로 당량을 계산하였고, AOS/210의 활성수소 당량은 210 g/eq이다.
AOS / 210 has two to three amine groups per molecule modified after particles are produced, and the equivalents are calculated based on active hydrogen (two hydrogens present in the amine groups). 210 g / eq.

[[ 참조예Reference Example : 경화제 사용]: Using curing agent]

참조예Reference Example 1: 에폭시  1: epoxy 모노머Monomer 수지 Suzy

에폭시 수지로 에폭시 당량이 185인 비스페놀A 디글리시딜에테르(YD-128, 국도화학)를 사용하였다.
Bisphenol A diglycidyl ether (YD-128, Kukdo Chemical Co., Ltd.) having an epoxy equivalent of 185 was used as the epoxy resin.

참조예Reference Example 2: 에폭시  2: epoxy 다이머Dimer 수지 Suzy

에폭시 수지로 에폭시 당량이 650인 비스페놀A 디글리시딜에테르(YD-172, 국도화학)를 사용하였다.
Bisphenol A diglycidyl ether (YD-172, Kukdo Chemical Co., Ltd.) having an epoxy equivalent of 650 was used as an epoxy resin.

참조예Reference Example 3: 아민 화합물 3: amine compound

아민 화합물로 활성 수소 당량이 15인 에틸렌다이아민(EDA, 시그마알드리치)를 사용하였다.
Ethylenediamine (EDA, Sigma Aldrich) having an active hydrogen equivalent of 15 was used as the amine compound.

[[ 실시예Example 1 ~ 5 및  1 to 5 and 비교예Comparative example 1: 금속 표면 처리용 조성물 제조] 1: Preparation of Composition for Metal Surface Treatment]

실시예Example 1 One

다음 표 1과 같이 경화제로 에폭시 모노머 수지(YD-128)와 바인더 수지로 아민 작용기를 가지는 실록산 반복단위를 포함하는 화합물(AOS/130)을 10분 동안 혼합 교반하여 금속 표면 처리용 조성물을 제조하였다. 이때, 사용된 용제로는 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(PGMEA, Aldrich)를 사용하였다.Next, as shown in Table 1, a compound (AOS / 130) including an epoxy monomer resin (YD-128) as a curing agent and a siloxane repeating unit having an amine functional group as a binder resin was mixed and stirred for 10 minutes to prepare a composition for metal surface treatment. . In this case, propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA, Aldrich) was used as the solvent.

YD-128과 AOS/130의 배합비는 각각의 에폭시 당량과 활성 수소 당량을 1 : 1로, 185 : 130의 중량비로 구성되었다.
The mixing ratio of YD-128 and AOS / 130 was composed of the epoxy equivalent and the active hydrogen equivalent of 1: 1 and the weight ratio of 185: 130, respectively.

실시예Example 2 2

다음 표 1과 같이 경화제로 에폭시 모노머 수지(YD-128)와 바인더 수지로 아민 작용기를 가지는 실록산 반복단위를 포함하는 화합물(AOS/210)을 10분 동안 혼합 교반하여 금속 표면 처리용 조성물을 제조하였다. 이때, 사용된 용제로는 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(PGMEA, Aldrich)를 사용하였다.Next, as shown in Table 1, a compound (AOS / 210) containing an epoxy monomer resin (YD-128) as a curing agent and a siloxane repeating unit having an amine functional group as a binder resin was mixed and stirred for 10 minutes to prepare a metal surface treatment composition. . In this case, propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA, Aldrich) was used as the solvent.

YD-128과 AOS/210의 배합비는 각각의 에폭시 당량과 활성 수소 당량을 당량을 1 : 1로, 185 : 210의 중량비로 구성되었다.
The compounding ratio of YD-128 and AOS / 210 was composed of the epoxy and active hydrogen equivalents of 1: 1 and 185: 210 by weight.

실시예Example 3 3

다음 표 1과 같이 경화제로 에폭시 다이머 수지(YD-172)와 바인더 수지로 아민 작용기를 가지는 실록산 반복단위를 포함하는 화합물(AOS/130)을 10분 동안 혼합 교반하여 금속 표면 처리용 조성물을 제조하였다. 이때, 사용된 용제로는 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(PGMEA, Aldrich)를 사용하였다.Next, as shown in Table 1, a compound (AOS / 130) containing an epoxy dimer resin (YD-172) as a curing agent and a siloxane repeating unit having an amine functional group as a binder resin was mixed and stirred for 10 minutes to prepare a composition for metal surface treatment. . In this case, propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA, Aldrich) was used as the solvent.

YD-172와 AOS/130의 배합비는 각각의 에폭시 당량과 활성 수소 당량을 1 : 1로, 650 : 130의 중량비로 구성되었다.
The compounding ratio of YD-172 and AOS / 130 was composed of the epoxy equivalent and the active hydrogen equivalent of 1: 1 and the weight ratio of 650: 130, respectively.

실시예Example 4 4

다음 표 1과 같이 경화제로 에폭시 다이머 수지(YD-172)와 바인더 수지로 아민 작용기를 가지는 실록산 반복단위를 포함하는 화합물(AOS/210)을 10분 동안 혼합 교반하여 금속 표면 처리용 조성물을 제조하였다. 이때, 사용된 용제로는 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(PGMEA, Aldrich)를 사용하였다.Next, as shown in Table 1, a compound (AOS / 210) containing an epoxy dimer resin (YD-172) as a curing agent and a siloxane repeating unit having an amine functional group as a binder resin (AOS / 210) was mixed and stirred for 10 minutes to prepare a composition for metal surface treatment. . In this case, propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA, Aldrich) was used as the solvent.

YD-172와 AOS/210의 배합비는 각각의 에폭시 당량과 활성 수소 당량을 1 : 1로, 650 : 210의 중량비로 구성되었다.
The blending ratio of YD-172 and AOS / 210 consisted of a weight ratio of 1: 1 and 650: 210 of epoxy equivalent and active hydrogen equivalent, respectively.

실시예Example 5 5

다음 표 1과 같이 경화제로 에폭시 모노머 수지(YD-128)와 에폭시 다이머 수지(YD-172)와 바인더 수지로 아민 작용기를 가지는 실록산 반복단위를 포함하는 화합물(AOS/210)을 10분 동안 혼합 교반하여 금속 표면 처리용 조성물을 제조하였다. 이때, 사용된 용제로는 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(PGMEA, Aldrich)를 사용하였다.Next, mixing and stirring the epoxy monomer resin (YD-128), the epoxy dimer resin (YD-172), and the siloxane repeating unit having an amine functional group as the binder resin (AOS / 210) for 10 minutes as shown in Table 1 To prepare a composition for treating a metal surface. In this case, propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA, Aldrich) was used as the solvent.

경화제(YD-128과 YD-172) 및 AOS/210의 배합비는 각각의 에폭시 당량과 활성 수소 당량을 1 : 1로, 835 : 210의 중량비로 구성되었다.
The blending ratio of the curing agent (YD-128 and YD-172) and AOS / 210 was composed of the epoxy equivalent and the active hydrogen equivalent of 1: 1 and the weight ratio of 835: 210, respectively.

실시예Example 6 6

다음 표 1과 같이 경화제로 아민계 화합물(EDA)와 에폭시 작용기를 가지는 실록산 반복단위를 포함하는 화합물(HEOS/170)을 10분 동안 혼합 교반하여 금속 표면 처리용 조성물을 제조하였다. 이때, 사용된 용제로는 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(PGMEA, Aldrich)를 사용하였다.Next, as shown in Table 1, a compound (HEOS / 170) including an amine compound (EDA) and a siloxane repeating unit having an epoxy functional group was mixed and stirred for 10 minutes to prepare a metal surface treatment composition. In this case, propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA, Aldrich) was used as the solvent.

EDA와 HEOS/170의 배합비는 각각의 에폭시 당량과 활성 수소 당량을 1 : 1로, 15 : 170의 중량비로 구성되었다.
The mixing ratio of EDA and HEOS / 170 consisted of 1: 1 and 15: 170 weight ratios of epoxy equivalent and active hydrogen equivalent, respectively.

비교예Comparative example 1 One

다음 표 1과 같이 바인더 수지로 에폭시 작용기를 가지는 실록산 반복단위를 포함하는 화합물(HEOS/170)과 아민 작용기를 가지는 실록산 반복단위를 포함하는 화합물(AOS/130)을 조합하여 금속 표면 처리용 조성물을 제조하였다. 이때, 사용된 용제로는 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(PGMEA, Aldrich)를 사용하였다.As shown in Table 1, a composition for treating a metal surface is prepared by combining a compound including a siloxane repeating unit having an epoxy functional group as a binder resin (HEOS / 170) and a compound including a siloxane repeating unit having an amine functional group (AOS / 130). Prepared. In this case, propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA, Aldrich) was used as the solvent.

HEOS/170과 AOS/130의 배합비가 각각의 에폭시 당량과 활성 수소 당량을 1:1로, 170 : 130의 중량비로 구성되었다.
The blending ratio of HEOS / 170 and AOS / 130 consisted of a weight ratio of 170: 130 of 1: 1 epoxy equivalent and active hydrogen equivalent, respectively.

구분(중량부)Division (weight part) 비교예 1Comparative Example 1 실시예 1 Example 1 실시예 2Example 2 실시예 3Example 3 실시예 4Example 4 실시예 5Example 5 실시예 6Example 6 바인더
수지
bookbinder
Suzy
에폭시기
함유
실록산 화합물
Epoxy group
contain
Siloxane compound
HEOS
/170
HEOS
/ 170
170170 -- -- -- -- -- 170170
아민기 함유
실록산
화합물
Amine group containing
Siloxane
compound
AOS
/130
AOS
/ 130
130130 130130 -- 130130 -- -- --
AOS
/210
AOS
/ 210
-- -- 210210 -- 210210 210210 --
경화제Hardener 에폭시
수지
Epoxy
Suzy
YD
-128
YD
-128
-- 185185 185185 -- -- 185185 --
YD
-172
YD
-172
-- -- -- 650650 650650 650650 --
아민 화합물Amine compound EDAEDA -- -- -- -- -- -- 1515 용제solvent PGMEAPGMEA 130130 115115 115115 350350 350350 465465 130130 총 합계total 430430 430430 510510 11301130 12101210 15101510 315315

실험예Experimental Example 1: 물성 확인 1: check physical properties

상기 실시예 1 ~ 6 및 비교예 1의 금속 표면 처리용 조성물을 용융도금아연강판인 GI mark(Immersing galvanized steel sheet)에 건조 도막의 부착량이 5 ~ 10 mg/㎡이 되도록 코일바를 이용하여 바코팅을 하였고, 이때 기판의 두께는 0.55 ~ 0.6 mm였다. 그 후, 전기유도히터에서 220 ℃로 분당 2미터의 속도로 움직이는 컨베이어 벨트에 놓고 경화시켜 표면처리된 강판을 제조하였으며, 이를 물성시험에서 시편으로 사용하였다[코팅층의 두께: 3 ~ 5 ㎛].Bar coating on the metal surface treatment compositions of Examples 1 to 6 and Comparative Example 1 using a coil bar so that the adhesion of the dry coating film to the GI mark (Immersing galvanized steel sheet), which is a hot dip galvanized steel sheet, may be 5 to 10 mg / m 2. At this time, the thickness of the substrate was 0.55 ~ 0.6 mm. Subsequently, it was placed on a conveyor belt moving at 220 ° C. at 220 ° C. in an electric induction heater and cured to prepare a surface-treated steel sheet, which was used as a specimen in a physical property test [coating layer thickness: 3 to 5 μm].

도 1은 GI 강판 표면(상), 비교예 1의 금속 표면 처리용 조성물로 코팅된 강판 표면(중) 및 실시예 1의 금속 표면 처리용 조성물로 코팅된 강판 표면(하)을 나타낸 것이다. 거친 GI 강판 표면(상)이 실시예 1의 금속 표면 처리를 통하여 매끈한 강판 표면(하)으로 코팅되었다. 비교예 1의 금속 표면 처리용 조성물로 코팅된 강판 표면(중)에서는 거친 코팅면을 보여주고 있다.
1 shows a GI steel sheet surface (top), a steel sheet surface (middle) coated with the metal surface treatment composition of Comparative Example 1, and a steel sheet surface (bottom) coated with the metal surface treatment composition of Example 1. FIG. The rough GI steel plate surface (top) was coated with the smooth steel plate surface (bottom) through the metal surface treatment of Example 1. In the steel plate surface (middle) coated with the composition for metal surface treatment of the comparative example 1, the rough coating surface is shown.

상기 실시예 1 ~ 6 및 비교예 1의 금속 표면 처리용 조성물로 코팅된 강판을 다음과 같이 평가하였고, 평가 결과를 하기 표 2에 나타내었다. Steel sheets coated with the metal surface treatment compositions of Examples 1 to 6 and Comparative Example 1 were evaluated as follows, and the evaluation results are shown in Table 2 below.

1) 속경화성1) fast curing

전기유도히터에서 220 ℃로 분당 2미터의 속도로 움직이는 컨베이어 벨트에 놓고 경화를 진행하였고, 경화가 되면 속경화성이 있는 것으로 판단하였다. It was placed on a conveyor belt moving at a speed of 2 meters per minute at 220 ° C. in an electric induction heater, and the curing was carried out.

실시예 1 내지 6 및 비교예 1의 모든 조성물은 경화가 완료되었다.
All compositions of Examples 1 to 6 and Comparative Example 1 were cured.

2) 내화학성2) chemical resistance

메틸에틸케톤(MEK)를 이용하여 경화된 표면처리 강판을 문질렀을 경우에 표면 변화로 평가하였다. The surface change was evaluated when the hardened steel sheet was rubbed with methyl ethyl ketone (MEK).

[판단기준][Judge criteria]

○: 100번 문지른 후 표면 변화율 없음○: No surface change after rubbing 100 times

△: 100번 문지른 후 표면 변화율 10% 이내△: within 100% of surface change rate after rubbing 100 times

× : 100번 문지른 후 표면 변화율 10% 이상
×: 100% or more of surface change rate after rubbing 100 times

3) 접착/가공성3) Adhesive / Processable

도막의 변형에 의한 접착성 변화를 테스트하기 위하여 다이아몬드 칼을 이용하여 크로스-컷(cross-cut)한 시편을 원형구슬을 이용하여 굴곡을 만든 후에 굴곡면 전체에 테이프를 붙인 후 접착력 테스트를 하는 방식으로, 자세하게는 다음과 같다.In order to test the change of adhesion due to the deformation of the coating film, the cross-cut specimen using diamond knife is made by bending using circular beads, and then the tape is attached to the entire bending surface and the adhesion test is performed. In detail, it is as follows.

코팅된 강판에 크로스-컷하여 10 x 10 개의 고립된 코팅면을 만들고 Erichsen 기계를 이용하여 크로스-컷 부분에 굴곡을 만든 후, 테이프를 크로스-컷한 지역에 단단히 붙여서 떼어낼 경우, 100개의 고립된 코팅면이 테이프에 얼마나 붙어 나오는지를 평가하면 된다. 재료의 굴곡성이 좋고, 코팅의 접착성이 좋을 경우, 테이프에 붙어서 강판으로부터 탈락되어 나오는 것은 적게 되고, 재료와 강판 사이의 접착성이 나쁜 경우에는 테이프에 코팅이 많이 붙어서 나온다. If you cross-cut a coated steel sheet to make 10 x 10 isolated coated surfaces and make bends in the cross-cut area using the Erichsen machine, then 100 tapes are removed if the tape is securely attached to the cross-cut area. You can evaluate how much the coated surface sticks to the tape. When the flexibility of the material is good and the adhesion of the coating is good, less sticking out of the steel sheet due to sticking to the tape occurs, and when the adhesiveness between the material and the steel sheet is bad, the coating adheres to the tape.

[판단기준][Judge criteria]

○: 코팅 탈락율 없음○: no coating dropout rate

▲: 코팅 탈락율 1 내지 5 %▲: coating rejection rate 1 to 5%

△: 코팅 탈락율 5 내지 20 % (Triangle | delta): 5-20% of coating | column dropping ratios

× : 코팅 탈락율 20 % 이상
×: 20% or more coating dropout rate

4) 내약품성4) Chemical resistance

10% 황산과 10% 수산화나트륨을 각각 만든 후 코팅된 샘플을 용액에 침지하여 그 변화추이를 확인하였다. After making 10% sulfuric acid and 10% sodium hydroxide, respectively, the coated sample was immersed in the solution to confirm the change trend.

[판단기준][Judge criteria]

○: 72시간 후 코팅막 변화 5% 이내○: within 5% of coating film change after 72 hours

△: 72시간 후 코팅막 변화 5 내지 20 % △: coating film change after 72 hours 5 to 20%

× : 72시간 후 코팅막 변화 20 % 이상
×: 20% or more of coating film change after 72 hours

5) 내식성5) corrosion resistance

경화 후 강판에 칼집을 내고, 칼집 낸 강판과 안 낸 강판 모두를 35 ℃, 95%의 습도에서 5% 식염수를 연속 분무하는 염수 분무조에 놔두고, 시간에 따른 발청 정도를 확인하였다.After hardening, the steel sheet was cut out, and both the cut steel sheet and the uncoated steel sheet were placed in a salt spray tank continuously spraying 5% saline solution at 35 ° C. and 95% humidity, and the degree of rusting over time was confirmed.

[판단기준][Judge criteria]

○: 500 시간 후 발청 없음○: no after 500 hours

▲: 500 시간 후 발청율 1 내지 5 %▲: 1 to 5% incineration rate after 500 hours

△: 500 시간 후 발청율 5 내지 20 % (Triangle | delta): 5 to 20% of a coating ratio after 500 hours

×: 500 시간 후 발청율 20 % 이상
×: after 500 hours incineration rate 20% or more

구분division 결과result 비교예 1Comparative Example 1 실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 실시예 3Example 3 실시예 4Example 4 실시예 5Example 5 실시예 6Example 6 속경화성Fast curing 220 ℃ 전기유도히터에서 2 mpm 경화 완료2 mpm curing at 220 ℃ electric induction heater 내화학성Chemical resistance ×× 접착/가공성Adhesive / Processable ×× 내약품성Chemical resistance 황산Sulfuric acid ×× NaOHNaOH ×× 내식성Corrosion resistance ××

도 2는 황산 10% 용액에 침지된 실시예 3의 금속 표면 처리용 조성물로 코팅된 강판의 변화 추이를 나타낸 것으로, 72시간까지 코팅막과 강판에 변화가 없었다. Figure 2 shows the change of the steel sheet coated with the composition for treating the metal surface of Example 3 immersed in 10% sulfuric acid solution, there was no change in the coating film and the steel sheet until 72 hours.

도 3은 수산화나트륨 10% 용액에 침지된 실시예 3의 금속 표면 처리용 조성물로 코팅된 강판의 변화 추이를 나타낸 것으로, 72시간까지 코팅막과 강판에 변화가 없었다.Figure 3 shows the change of the steel sheet coated with the composition for treating the metal surface of Example 3 immersed in a 10% solution of sodium hydroxide, there was no change in the coating film and the steel sheet until 72 hours.

도 4는 실시예 1의 금속 표면 처리용 조성물로 코팅된 강판에 칼집을 내어 내식성 테스트를 한 결과로서, 58일 후에 적청이 드러나기 시작하였다.Figure 4 shows the corrosion resistance test by cutting the steel plate coated with the composition for treating the metal surface of Example 1, the red blue began to appear after 58 days.

Claims (15)

바인더 수지로 하나 이상의 아민 작용기를 가지는 실록산 반복단위를 포함하는 화합물과, 경화제로 에폭시 수지를 포함하되,
상기 하나 이상의 아민 작용기를 가지는 실록산 반복단위를 포함하는 화합물은 50 내지 600 g/eq의 활성수소 당량을 가지며, 하기 화학식 1의 화합물로부터 유도된 것을 특징으로 하는 고속 열경화형 금속 표면 처리용 조성물:
[화학식 1]
R1Si(R2)a(R3)b
상기 화학식 1에서,
R1은 -NH2, -NH(R4), -N(R5)(R6), 피리딜, 피롤, 이미다졸, 우레이도, 및 아세트아미드로 이루어진 그룹 중에서 선택된 하나 이상의 치환기로 치환된 C1-20알킬, C2-20알케닐, C2-20알키닐, C3-8사이클로알킬, C6-20아릴, 또는 C7-20아르알킬을 나타내고,
R2는 C1-20알킬 또는 C6-20아릴을 나타내며,
R3은 C1-20알콕시 또는 C6-20아릴옥시를 나타내고,
여기서, R4, R5 및 R6은 각각 독립적으로 C1-20알킬, C2-20알케닐, C2-20알키닐, C3-8사이클로알킬, 또는 C6-20아릴을 나타내며,
a는 0 내지 2의 정수를 나타내고,
b는 1 내지 3의 정수를 나타내며,
a와 b의 합은 3이다.
A binder resin comprising a compound comprising a siloxane repeating unit having at least one amine functional group, and an epoxy resin as a curing agent,
The compound comprising a siloxane repeating unit having one or more amine functional groups has an active hydrogen equivalent of 50 to 600 g / eq, a composition for high-speed thermosetting metal surface treatment, characterized in that derived from the compound of formula
[Formula 1]
R 1 Si (R 2 ) a (R 3 ) b
In Chemical Formula 1,
R 1 is substituted with one or more substituents selected from the group consisting of -NH 2 , -NH (R 4 ), -N (R 5 ) (R 6 ), pyridyl, pyrrole, imidazole, ureido, and acetamide C 1-20 alkyl, C 2-20 alkenyl, C 2-20 alkynyl, C 3-8 cycloalkyl, C 6-20 aryl, or C 7-20 aralkyl,
R 2 represents C 1-20 alkyl or C 6-20 aryl,
R 3 represents C 1-20 alkoxy or C 6-20 aryloxy,
Wherein R 4 , R 5 and R 6 each independently represent C 1-20 alkyl, C 2-20 alkenyl, C 2-20 alkynyl, C 3-8 cycloalkyl, or C 6-20 aryl,
a represents an integer of 0 to 2,
b represents an integer of 1 to 3,
The sum of a and b is 3.
제 1 항에 있어서,
상기 실록산 반복단위를 가지는 화합물은 아민알콕시실란과, 물 또는 실란올의 축합 반응에 의해 제조된 것을 특징으로 하는 고속 열경화형 금속 표면 처리용 조성물.
The method of claim 1,
The compound having a siloxane repeating unit is prepared by a condensation reaction of an amine alkoxysilane and water or silanol.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
R1은 -NH2, -NH(R4), 및 -N(R5)(R6)으로 이루어진 그룹 중에서 선택된 하나 이상의 치환기로 치환된 C1-12알킬, 또는 C6-12아릴을 나타내고,
R3은 C1-12알콕시를 나타내고,
여기서, R4, R5 및 R6은 각각 독립적으로 C1-12알킬을 나타내며,
a는 0이고, b는 3인 것을 특징으로 하는 고속 열경화형 금속 표면 처리용 조성물.
The method of claim 1,
R 1 represents C 1-12 alkyl substituted with one or more substituents selected from the group consisting of —NH 2 , —NH (R 4 ), and —N (R 5 ) (R 6 ), or C 6-12 aryl ,
R 3 represents C 1-12 alkoxy,
Wherein R 4 , R 5 and R 6 each independently represent C 1-12 alkyl,
a is 0, b is 3, The composition for high-speed thermosetting metal surface treatment.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 에폭시 수지는 방향족 에폭시 수지, 지방족 에폭시 수지, 지환식 에폭시 수지, 에폭시 에스테르 수지, 에폭시아크릴레이트 수지 및 우레탄변성 에폭시 수지로 이루어진 그룹 중에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 고속 열경화형 금속 표면 처리용 조성물.
The method of claim 1,
The epoxy resin is at least one selected from the group consisting of aromatic epoxy resins, aliphatic epoxy resins, alicyclic epoxy resins, epoxy ester resins, epoxy acrylate resins and urethane-modified epoxy resin composition for a high-speed thermosetting metal surface treatment.
제 1 항에 있어서,
상기 바인더 수지와 경화제는 바인더 수지의 활성수소 당량과 경화제의 에폭시 당량을 1 : 1 로 포함하는 것을 특징으로 하는 고속 열경화형 금속 표면 처리용 조성물.
The method of claim 1,
The binder resin and the curing agent comprises a 1: 1 active hydrogen equivalent of the binder resin and epoxy equivalent of the curing agent in a high speed thermosetting metal surface treatment composition.
제 1 항에 있어서,
가교제, 웨팅제, 윤활제 및 소포제로 이루어진 그룹 중에서 선택된 하나 이상의 첨가제를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 고속 열경화형 금속 표면 처리용 조성물.
The method of claim 1,
A composition for high speed thermosetting metal surface treatment further comprising at least one additive selected from the group consisting of a crosslinking agent, a wetting agent, a lubricant and an antifoaming agent.
기재 강판; 및
제 1 항의 고속 열경화형 금속 표면 처리용 조성물이 경화되어 상기 기재 강판의 일면 또는 양면에 형성된 코팅층을 포함하는 것을 특징으로 하는 강판.
Base steel sheet; And
The steel sheet according to claim 1, wherein the composition for treating the high-speed thermosetting metal surface is cured to include a coating layer formed on one or both surfaces of the base steel sheet.
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