KR101403752B1 - 방열 흑색수지 코팅강판 - Google Patents

방열 흑색수지 코팅강판 Download PDF

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Abstract

본 발명은 강판;
상기 강판의 일면에 형성되고, 주제 수지 30 내지 60 중량부, 규소 함유 화합물 및 알루미늄 함유 화합물을 함유하는 열전도성 분산체 20 내지 40 중량부, 전기전도성 혼합물 1 내지 10 중량부, 무기 금속졸 1 내지 20 중량부, 방청제 2 내지 10 중량부, 유기금속 착화합물 2 내지 20 중량부 및 가교제 1 내지 35 중량부를 포함하는 방열수지 조성물로 형성된 방열층; 및
상기 강판의 다른 일면에 형성되고, 폴리에스테르 수지 10 내지 80 중량부, 흑색안료 분산체 1 내지 45 중량부, 왁스 0.1 내지 10 중량부, 가교제 2 내지 40 중량부 및 용제 5 내지 60 중량부를 포함하는 흑색수지 조성물로 형성된 흑색층을 포함하는 표면처리 강판에 관한 것이다.

Description

방열 흑색수지 코팅강판{Black resin coating steel sheet with heat-spreading ability}
본 발명은 강판 표면에 방열층 및 흑색층이 형성된 표면처리 강판에 관한 것이다.
기존의 디스플레이 전자제품 구성은 전면부 패널을 시작으로 확산시트, 프리즘 시트, 도광판, 반사판, 바텀샤시 및 백커버로 구성된다. 이 중 뱌텀샤시는 패널을 지지하며 내부 PCB 기판 등을 보호하고 전체 제품 내부에서 발생되는 열을 외부로 방출하는 기능을 하며, 백커버는 제품의 최외각에서 내부의 부품들을 보호하는 동시에 전기전도성을 지녀 전자기기 내부에서 발생하는 전자파에 의한 미세진동으로 야기되는 전자제품 수명감소를 최소화시키고 미려한 외관을 지녀 제품으로서의 가치를 가지도록 하는 기능을 갖는다.
최근 박막형 LCD TV에서 사용하는 광원은 종래의 냉음극형광램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp: CCFL)에서 에너지 효율 및 색상 표현력이 우수한 발광다이오드(Light Emitting Diode: LED)로 빠르게 대체되고 있다. LED는 기존 CCFL 대비 높은 광전환효율(CCFL 40%, LED 최고 90%), 무수은(환경친화성), 빠른 응답 속도(60 nano second), 소형화 및 긴 수명(5~10만 시간) 등 여러 가지 장점을 가지고 있어, 박막형 TV의 광원으로의 사용이 증가하고 있다.
그러나, LED를 박막형 TV 기기에 탑재하는 데 있어 각 업체가 고심하고 있는 문제 중 하나는 LED 칩에서 발생하는 열에 대한 방열의 문제이다. 최근 들어 LED의 발광 효율이 높아지고 있으나, 아직까지 LED 칩의 발열량은 상당한 수준이므로 방열 대책을 마련하지 않으면 LED 칩의 온도가 너무 높아져 LED 칩 자체 또는 패키징 수지가 열화 되고, 발광 효율의 저하와 LED 칩의 단수명화를 초래하게 된다. LED의 가장 큰 특징인 장수명(長壽命)을 유지하기 위해서는, LED 칩에서 발생한 열을 외부로 효과적으로 확산시키는 방열 기술 개발이 필수적이다.
이를 위해 LED 자체의 방열 효율을 높이는 방법도 많이 논의되고 있으나, LED 칩이 부착되어 있는 백라이트 유닛(Back light unit)의 바텀샤시(Bottom chassis)에도 방열 기능을 추가하여 LED에서 발생하는 열을 최대한 줄이려는 노력이 병행되고 있다. 특히, LED 램프가 바텀샤시의 어느 부분에 위치하고 있는지에 따라서, 방열 기술의 개념도 달라지게 된다.
LED 백라이트 유닛은 크게 직하형(Direct lighting) 방식과 엣지형(Edge lighting) 방식으로 나눠진다. 직하형 방식의 경우, 사람이 보는 화면의 바로 뒤에 LED 램프가 위치함에 따라 LED 램프의 위치는 바텀샤시의 전면에 고르게 분포되어 있다. 이러한 구조적인 특성에 의해 직하형 방식은 LED에서 방출되는 열이 국부적으로 집중되지 않고, 바텀샤시 전면에 균일하게 분포되어 일반적인 LCD TV에 적용하고 있는 EG 내지문 강판만으로도 충분한 방열성능을 확보할 수 있다.
그러나, 엣지형 방식의 경우, 고출력 LED의 적용 및 직접화로 LED 광원의 수명 저하를 유발하고, LED 칩에서 발생한 열이 TV의 측면 부분에 집중되어 바텀샤시의 열변형이 발생하게 되는 원인이 되고 있다. 현재 이를 해결하기 위한 방법으로 백라이트 유닛의 바텀샤시 재료로 열전도율이 우수한 알루미늄 판재를 적용하거나, 방열패드 부착 및 방열도료 코팅을 수행하고 있다.
알루미늄의 열전도도는 200 W/m·K로 철의 열전도도인 80 W/m·K 대비 2배 이상 높아, LED에서 발생한 열을 빠르게 바텀샤시 전체로 전달하여 열적평형을 이루게 된다. 그러나, 바텀샤시를 알루미늄 판재로 적용할 경우, 기존 재료인 전기아연도금(Electro Galvanizing steel: EG) 내지문강판 대비 2배 이상의 부품비가 소요되며, 알루미늄 판재를 전량 수입에 의존하고 있으므로, 사용량이 증가할 경우 원자재 수급의 문제로 인하여 가격이 추가로 상승할 수도 있다. 또한, 알루미늄은 합금 정도에 따라 열방사율이 0.02 내지 0.25 정도이므로 열을 외부로 복사시키는 성능이 매우 떨어지며, 철에 비해 가공성이 취약해 부품가공 공정에서 30% 이상의 높은 불량이 발생하며, 내식성, 가공성 및 내지문성 등 여러 가지 문제점을 가지고 있다.
그러나, 일반적인 EG 내지문강판의 경우 열전도도가 60~65 W/m·K로 알루미늄 합금 판재의 130~168 W/m·K 에 비하여 매우 낮아, 백라이트 유닛을 통해 전달된 열을 바텀샤시의 다른 부위로 전달시키는데 한계가 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 기존의 내지문 도료에 열전도성 및 방열성이 우수한 첨가제를 도입하여, 방열성능이 우수한 도료의 개발을 필요로 하고 있다.
이와 별도로 최근 들어 PDP, LCD, LED TV 등의 영상가전용 전자제품의 내·외장재의 소재가 가전업체간 박물화 경쟁에 따라 기존에 사용해 왔던 플라스틱 사출물이 철강 박판 재로 급격히 대체되고 있다. 특히 외장재인 백커버의 경우 추가적인 도장공정 없이 프레스 가공 후 바로 장착하기 위해 표면이 미려하고 검은 색깔을 가지는 흑색수지강판과 같은 수지피복강판 등을 적용하고 있다. 수지피복강판은 통상의 경우 상도/하도/아연도금강판/하도의 구조로 조성되어 있으며, 상도는 폴리에스테르와 멜라민이 주성분으로 10 내지 50 ㎛, 하도는 폴리우레탄 주성분으로 0.5 내지 2.0 ㎛의 두께를 갖는다. 이러한 수지피복강판은 추가 도장 공정없이 프레스 가공 후 바로 외장재로 적용이 가능하며 표면외관상 상도는 흑색(흑색도 100-L*)을 선호하여 흑색도 75 내지 98 수준으로 생산하고 있다. 하도는 상도수지층과 소재아연금속 간의 결합력을 증가시키기 위하여 알키드에스테르 성분을 주성분으로 하는 유/무기복합 피막층이 주성분이다. 이러한 구조의 수지피복 강판을 생산하는 연속공정 프로세스 상에서 생산성을 증가 시키기 위하여서는 상도막의 두께를 감소 시키는 것이 유리하나 상도막의 두께가 박막화 될수록 흑색도와 내식성이 저하되는 한계를 나타낸다. 또한 표면 마찰계수 증가로 제품 성형시에 크랙이 발생하는 등 가공성이 저하되기도 하며, 코팅강판 생산을 위한 인라인 작업 중 얇아진 코팅층 때문에 표면결함이 쉽게 드러나기도 한다.
상기 서술한 바텀샤시와 백커버는 각 제품을 생산하기 위하여 각각의 제품생산 프로세스를 거쳐 별도로 생산된 후 TV의 부품으로 조립된다.
본 발명에서는 전술한 버텀샤시와 백커버용 표면처리 강판의 기능을 모두 가진 표면처리 강판(방열 흑색수지 강판)을 제공하고자 한다.
본 발명은 강판;
상기 강판의 일면에 형성되고, 주제 수지 30 내지 60 중량부, 규소 함유 화합물 및 알루미늄 함유 화합물을 함유하는 열전도성 분산체 20 내지 40 중량부, 전기전도성 물질 1 내지 10 중량부, 무기 금속졸 1 내지 10 중량부, 방청제 2 내지 10 중량부, 유기금속 착화합물 2 내지 10 중량부 및 가교제 1 내지 35 중량부를 포함하는 방열수지 조성물로 형성된 방열층; 및
상기 강판의 다른 일면에 형성되고, 폴리에스테르 수지 10 내지 80 중량부, 흑색안료 분산체 1 내지 45 중량부, 왁스 0.1 내지 10 중량부, 가교제 2 내지 40 중량부 및 용제 5 내지 60 중량부를 포함하는 흑색수지 조성물로 형성된 흑색층을 포함하는 표면처리 강판에 관한 것이다.
본 발명에서 "중량부"는 개별 성분 내지 조성 간의 중량 비율을 나타낸다.
본 발명에 따른 표면처리 강판은 바텀샤시와 백커버용 표면처리 강판의 기능을 모두 가지는데, 구제척으로, 바텀샤시의 방열성, 백색도, 내식성, 밴딩성 및 도막밀착성을 확보하는 동시에, 백커버용 표면처리 강판의 의장성, 흑색도, 전기전도성, 도막밀착성, 윤활성 및 내식성을 확보할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 표면처리 강판을 보다 상세하게 설명한다.
본 발명에서 도 1은 본 발명의 일례에 따른 표면처리 강판을 나타낸다. 상기 도 1에 나타난 바와 같이, 본 발명의 표면처리 강판은 강판의 일면에 방열층이 형성되고, 다른 일면에 흑색층이 형성된다.
본 발명에 따른 표면처리 강판에서, 강판의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 이 분야에서 사용되는 일반적인 강판을 사용할 수 있다. 본 발명에서는 구체적으로 아연도금 강판을 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 표면처리 강판은 상기 강판의 일면에 방열층이 형성된다. 상기 방열층은 방열수지 조성물을 강판에 도포한 후, 건조, 열처리 또는 경화시켜 형성할 수 있으며, 구체적으로는 경화시켜 형성할 수 있다.
본 발명에서 방열수지 조성물은 주제 수지, 열전도성 분산체, 전기전도성 물질, 무기 금속졸, 방청제, 유기금속 착화합물 및 가교제를 포함한다.
방열수지 조성물에 포함되는 주제 수지는 열전도성, 방열성 및 전기 전도성을 향상시키는 첨가제들을 수지 조성물 내에서 균일하게 분산시키는 역할을 수행한다. 상기 주제 수지의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 수분산 우레탄 수지, 수분산 아크릴 수지, 수용성 에폭시 수지, 수용성 폴리에스테르 수지 및 수용성 아미노 수지로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있고, 구체적으로는 카복실기 또는 하이드록시기를 가지는 수분산 우레탄 수지, 아크릴계 단량체로 변성된 수분산 우레탄 수지, 비닐계 단량체로 변성된 수분산 우레탄 수지, 카복실기 또는 하이드록시기를 가지는 수성 아크릴 수지 및 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있으며, 보다 구체적으로는 폴리카보네이트 폴리올을 사용한 수분산 우레탄 수지를 포함할 수 있다.
상기 주제 수지는 방열수지 조성물 100 중량부에 대하여, 30 중량부 내지 60 중량부, 구체적으로는 40 중량부 내지 55 중량부 포함될 수 있다. 상기 함량이 30 중량부 미만이면, 소재 강판의 표면에 대한 부착력이 저하될 우려가 있고, 균일한 표면 처리층을 형성하기 어려울 수 있다. 또한, 60 중량부를 초과하면, 내식성이 저하될 우려가 있고, 방열수지 조성물의 점도 상승으로 인해 작업성이 저하될 우려가 있다
본 발명에서 방열수지 조성물에 포함되는 열전도성 분산체는 열전도성과 열복사성이 우수해 상기 열전도성 분산체를 함유하는 방열수지 조성물을 강판에 코팅 시, 강판의 방열성을 향상시킬 수 있다.
상기 열전도성 분산체는 규소 함유 화합물 및 알루미늄 함유 화합물을 포함한다.
상기 규소 함유 화합물의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 규소(Si), 탄화규소(SiC) 및 질화규소(Si3N4)로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다. 상기 규소 함유 화합물의 평균 입경은 0.01 내지 5 ㎛일 수 있고, 구체적으로 0.01 내지 2 ㎛일 수 있다. 상기 입경이 0.01 ㎛ 미만이면, 입자의 균일한 분산이 이루어지지 않아 방열층의 물성이 저하될 우려가 있으며, 5 ㎛를 초과하면, 규소 함유 화합물의 빠른 침전에 의해 용액 안정성이 저하될 우려가 있다.
또한, 알루미늄 함유 화합물의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 알루미늄, 산화 알루미늄, 질화 알루미늄 및 알루미늄 파우더로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다. 상기 알루미늄 함유 화합물의 평균 입경은 0.05 내지 20 ㎛, 구체적으로는 0.1 내지 10 ㎛일 수 있다. 상기 평균입경이 0.05 ㎛ 미만이면, 입자의 균일한 분산이 이루어지지 않아 방열층의 물성이 저하될 우려가 있으며, 20 ㎛를 초과하면, 입자 크기에 대한 효과를 얻을 수 없어 방열성 및 용액 안정성이 저하될 우려가 있다. 또한, 상기 화합물의 장축과 단축의 길이 비율은 100 : 1 내지 1 : 1, 구체적으로는 50 : 1 내지 10 : 1 일 수 있다. 상기 비율이 100 : 1을 초과하면, 입자들의 뭉침 현상에 의해 용액 안정성이 저하되고 박막 코팅의 물성이 저하될 우려가 있다.
상기 규소 함유 화합물 및 알루미늄 함유 화합물은 열전도성 분산체 100 중량부에 대하여 각각 35 내지 65 중량부로 포함될 수 있다. 규소 함유 화합물의 함량이 35 중량부 미만이면, 방열성이 저하될 우려가 있고, 65 중량부를 초과하면, 방열성이 더 이상 향상되지 않고, 용액 안정성이 저하될 우려가 있다. 또한, 알루미늄 함유 화합물의 함량이 35 중량부 미만이면, 방열성 및 전기 전도성이 저하될 우려가 있으며, 65 중량부를 초과하면, 방열성이 더 이상 향상되지 않고, 용액 안정성 및 경화성이 저하될 우려가 있다.
상기 열전도성 분산체는 전술한 규소 함유 화합물 및 알루미늄 함유 화합물 외에 필요에 따라 탄소 함유 화합물, 원적외선 방사성 화합물 및 분산용 수지로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 첨가제를 추가로 포함할 수 있다.
여기서, 탄소 함유 화합물은 방열수지 조성물의 열전도성, 열복사성 및 전기 전도성을 더욱 향상시키는 역할을 수행할 수 있다. 상기 탄소 함유 화합물의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 탄소 나노튜브(CNT), 탄소 섬유, 카본 블랙(CB), 그라파이트(graphite) 및 그래핀으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다. 상기 탄소 함유 화합물의 평균 입경 또는 장축의 길이는 0.05 내지 5 ㎛, 구체적으로는 0.1 내지 3 ㎛일 수 있다. 평균 입경 또는 장축의 길이가 0.05 ㎛미만이면, 입자의 균일한 분산이 이루어지지 않아 방열층의 물성이 저하될 우려가 있으며, 5 ㎛를 초과하면, 방열층의 물성이 저하될 우려가 있다. 또한, 상기 탄소 함유 화합물은 열전도성 분산체 100 중량부에 대하여 10 중량부 이하로 포함될 수 있다. 함량이 10 중량부를 초과하면, 전기 전도성이 더 이상 향상되지 않고, 색상이 어두워져 방열층의 의장성이 저하될 우려가 있다. 화합물의 함량 하한은 특별히 제한되지 않으며, 0.1 중량부 이상, 구체적으로는 1 중량부 이상일 수 있다.
또한, 원적외선 방사성 화합물은 파장이 5 내지 20 ㎛인 구간에서 원적외선 방사율이 0.8 이상인 화합물로 본 발명의 방열수지 조성물의 열전도성 및 열복사성을 더욱 증가시킬 수 있다. 상기 원적외선 방사성 화합물의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 마그네슘(Mg), 산화 마그네슘(MgO), 이산화티타늄(TiO2), 견운모(sericite), 운모(mica), 전기석(tourmaline), 흑운모(biotite), 일라이트(illite), 카올린(kaolin), 벤토나이트(bentonite), 석영반암(quartz porphyry), 편마암(gneisses), 세라믹 파우더(ceramic powder), 게르마늄(Ge), 이산화 게르마늄(GeO2) 및 게르마늄 132(Ge-132)로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있고, 구체적으로는 산화 마그네슘(MgO), 운모(mica), 카올린(kaolin) 및 게르마늄(Ge)으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있다. 상기 원적외선 방사성 화합물은 평균 입경이 0.1 내지 5 ㎛, 구체적으로는 0.5 내지 2 ㎛일 수 있다. 평균 입경이 0.1 ㎛ 미만이면, 입자의 균일한 분산이 이루어지지 않아 방열층의 물성이 저하될 우려가 있으며, 5 ㎛를 초과하면, 용액 안정성이 저하될 우려가 있다. 또한, 원적외선 방사성 화합물의 함량은 특별히 제한되지 않으며, 열전도성 분산체 100 중량부에 대하여 10 중량부 이하로 포함될 수 이다. 함량이 10 중량부를 초과하면, 방열성이 더 이상 향상되지 않고, 오히려 용액 안정성이 저하될 우려가 있다. 화합물의 함량 하한은 특별히 제한되지 않으며, 0.1 중량부 이상, 구체적으로는 1 중량부 이상일 수 있다.
또한, 분산용 수지는 전술한 규소 함유 화합물, 알루미늄 함유 화합물, 탄소 함유 화합물 및 원적외선 방사선 화합물을 분산시키는 분산 용매로서 사용할 수 있다. 이 때, 상기 화합물들의 분산은 이 분야에서 일반적으로 통용되는 수단을 제한 없이 사용할 수 있으며, 본 발명에서는 예를 들어, 다이노밀 또는 링밀 등을 이용할 수 있다. 상기 분산용 수지의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 전술한 열전도성 및 열복사성이 우수한 물질을 잘 분산시킬 수 있는 유기 수지라면 제한 없이 사용할 수 있다. 본 발명에서는 상기 수지로 수분산 우레탄 수지, 수분산 아크릴 수지, 수용성 에폭시 수지, 수용성 폴리에스테르 수지 및 수용성 아미노 수지로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나 이상을 사용할 수 있고, 구체적으로는 수분산 우레탄 수지를 사용할 수 있다. 상기 분산용 수지의 함량은 특별히 제한되지 않으며, 열전도성 분산체 100 중량부에 대하여 20 중량부 내지 80 중량부, 구체적으로 40 내지 60 중량부 포함할 수 있다. 상기 함량이 20 중량부 미만이면, 조성물의 점도가 크게 증가하여 방열층의 물성이 저하될 우려가 있으며, 80 중량부를 초과하면, 열전도성과 방열성이 저하되고, 전기 전도성 또한 저하될 우려가 있다.
본 발명에서 방열수지 조성물에 포함되는 열전도성 분산체는 방열수지 조성물 100 중량부에 대하여 20 내지 40 중량부 포함될 수 있다. 상기 함량이 20 중량부 미만이면, 내식성이 저하될 우려가 있으며, 40 중량부를 초과하면, 소재 강판의 표면에 대한 부착력이 저하될 우려가 있고, 균일한 표면처리층을 형성하기 어렵다.
본 발명에서 방열수지 조성물에 포함되는 전기전도성 물질은 자체의 전기전도도가 우수한 물질로, 상기 방열수지 조성물에 포함되어 강판에 코팅되었을 때 우수한 전기전도성을 부여할 수 있다.
상기 전기전도성 물질의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 아연, 구리, 황동, 니켈, 망간, 바나듐, 텅스텐, 몰리브덴, 타이타늄, 알루미늄, 은, 백금 및 코발트로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 전기전도성 물질의 평균 입경은 0.1 내지 30 ㎛, 구체적으로는 1 내지 15 ㎛일 수 있다. 상기 평균 입경이 0.1 ㎛ 미만이면, 입자의 균일한 분산이 이루어지지 않아 방열층의 물성이 저하될 우려가 있으며, 30 ㎛를 초과하면, 용액안정성이 저하될 우려가 있다. 또한, 입자의 장축과 단축의 길이 비율은 100 : 1 내지 1 : 1, 구체적으로 40 : 1 내지 1 : 1일 수 있다. 상기 비율이 100 : 1을 초과하면, 입자들의 뭉침 현상에 의해 용액 안정성이 저하되고, 방열층의 물성이 저하될 우려가 있다.
또한, 전기전도성 물질의 함량은 특별히 제한되지 않으며, 방열수지 조성물 100 중량부에 대하여 1 내지 10 중량부 포함될 수 있다. 상기 함량 범위에서 전기전도도가 우수한 방열수지 조성물을 제조할 수 있다.
본 발명에서 방열수지 조성물에 포함되는 무기 금속졸은 내식성을 부여하는 역할을 수행할 수 있다.
상기 무기 금속졸의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 실리카졸, 알루미나졸, 티타니아졸 및 지르코니아졸로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 상기 무기 금속졸의 함량은 특별히 제한되지 않으며, 방열수지 조성물 100 중량부에 대하여 1 내지 10 중량부 포함될 수 있다. 상기 함량이 1 중량부 미만이면, 내식성 및 전기 전도성이 저하될 우려가 있으며, 10 중량부를 초과하면, 내식성 및 전기 전도성이 더 이상 향상되지 않고 용액 안정성이 저하될 우려가 있다.
본 발명에서 방열수지 조성물에 포함되는 방청제는 내식성을 향상시키는 역할을 수행한다. 상기 방청제의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 알루미늄, 중인산 알루미늄, 아연, 몰리브덴, 불소 및 붕산으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나 이상, 둘 이상의 혼합물 또는 혼합물의 인산염, 또는 헥사암모늄 헵타 몰리브데이트 테트라하이드레이트의 인산 수용액을 포함할 수 있다.
또한, 상기 방청제의 함량은 특별히 제한되지 않으며, 방열수지 조성물 100 중량부에 대하여 2 내지 10 중량부 포함될 수 있다. 상기 함량이 2 중량부 미만이면, 내식성이 저하될 우려가 있으며, 10 중량부를 초과하면, 용액 안정성이 저하될 우려가 있다.
본 발명에서 방열수지 조성물에 포함되는 유기금속 착화합물은 소재 강판과 방열수지 조성물의 밀착성을 향상시키는 역할을 수행한다. 특히, 아연도금 강판과의 축합 반응 및 수소 결합 형성에 의하여 밀착성을 향상시키며, 이에 따라 소재 강판의 내식성을 향상시킬 수 있다.
상기 유기금속 착화합물의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 실란계 커플링제, 티타늄계 커플링제 및 지르코늄계 커플링제로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있다. 여기서, 실란계 커플링제로는 비닐트리에톡시 실란, 2-글리시딜옥시프로필트리메톡시 실란, 3-글리시딜옥시프로필메틸디메톡시 실란, N-2-(아미노에틸)-3-아미노프로필트리에톡시 실란 및 4-아미노프로필 트리에톡시 실란으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나 이상을 사용할 수 있고, 티타늄계 커플링제로는 티타늄 아세틸 아세토네이트, 이소-부톡시 티타늄 에틸 아세토 아세테이트, 테트라 이소프로필 티타네이트 및 테트라 노말 부틸 티타네이트로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나 이상을 사용할 수 있으며, 지르코늄계 커플링제로는 테트라 노말-프로필 지르코네이트, 테트라 노말-부틸 지르코네이트, 트리에탄올 아민 지르코네이트 및 헥사플루오로 지르코네이트로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나 이상을 사용할 수 있다.
또한, 상기 유기금속 착화합물의 함량은 특별히 제한되지 않으며, 방열수지 조성물 100 중량부에 대하여 2 내지 10 중량부 포함될 수 있다. 상기 함량이 2 중량부 미만이면, 소재 강판과의 밀착성이 저하될 우려가 있으며, 10 중량부를 초과하면, 조성물의 저장 안정성이 저하되며, 원가 상승의 원인이 될 우려가 있다.
본 발명에서 방열수지 조성물에 포함되는 가교제는 주제 수지 및 분산용 수지에 포함되어 있는 카르복실기 또는 하이드록시기와의 가교 결합을 통해 상기 주제 수지 및 분산용 수지를 가교시키는 역할을 하며, 이를 통해 내식성을 향상시킬 수 있다.
상기 가교제의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 멜라민계, 이소시아네이트계 및 아지리딘계로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있다. 이 때, 멜라민계 가교제는 메톡시 멜라민 수지, 에톡시 멜라민 수지, 프로폭시 멜라민 수지, 부톡시 멜라민 수지 및 펜톡시 멜라민 수지로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나 이상을 사용할 수 있고, 이소시아네이트계 가교제로는 디페닐메탄-4,4'-디이소시아네이트, 톨루엔디이소시아네이트, 4,4'-디페닐디메틸메탄디이소시아네이트, 자일렌디이소시아네이트, 1,5-나프탈렌 디이소시아네이트, 이소포론 디이소시아네이트, 헥사메틸렌디이소시아네이트, 이소프로필렌디이소시아네이트, 메틸렌디이소시아네이트, 트리메틸헥사메틸렌디이소시아네이트, 리딘디이소시아네이트, 메틸시클로헥산디이소시아네이트 및 상기 중 선택된 하나와 폴리올의 반응물로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나 이상을 사용할 수 있으며, 아지리딘계 가교제로는, N,N’-톨루엔-2,4-비스(1-아지리딘카르복사미드), N,N’-디페닐메탄-4,4’-비스(1-아지리딘카르복사미드), 트리에틸렌 멜라민, 비스이소프로탈로일-1-(2-메틸아지리딘) 및 트리-1-아지리디닐포스핀옥시드로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나 이상을 사용할 수 있다.
또한, 상기 가교제의 함량은 특별히 제한되지 않으며, 방열수지 조성물 100 중량부에 대하여 1 내지 35 중량부를 포함될 수 있다. 상기 함량이 1 중량부 미만이면, 유기 수지의 가교가 어려워질 우려가 있으며, 35 중량부를 초과하면, 균일한 방열층을 형성하기 어렵고, 미반응된 가교제에 의한 내식성 저하 및 원가 상승을 초래할 우려가 있다. 또한, 상기 가교제는 주제 수지의 함량에 대하여 5 내지 50 중량%로 포함될 수 있다.
본 발명에 따른 방열층, 즉 방열수지 조성물에 형성되는 방열층의 두께는 특별히 제한되지 않으며, 0.3 내지 5 ㎛일 수 있다. 상기 두께가 0.3 ㎛ 미만이면, 표면처리 강판의 방열성 및 내식성이 저하될 우려가 있고, 5 ㎛를 초과하면, 표면처리 강판의 표면 전기 전도성이 저하될 우려가 있다.
본 발명에 따른 표면처리 강판은 상기 강판의 다른 일면, 즉, 방열층이 형성되지 않은 일면에 흑색층이 형성된다. 상기 흑색층은 흑색수지 조성물을 강판의 일면에 도포한 후, 건조, 열처리 또는 경화시켜 형성할 수 있으며, 구체적으로는 경화시켜 형성할 수 있다.
본 발명에서 흑색수지 조성물은 폴리에스테르 수지, 흑색안료 분산체, 왁스, 용제 및 가교제를 포함한다.
흑색수지 조성물에 포함되는 폴리에스테르 수지는 내식성 및 밴딩성의 향상을 위해 사용될 수 있다. 상기 폴리에스테르 수지의 중량평균분자량은 특별히 제한되지 않으며, 20,000 내지 50,000일 수 있다. 상기 분자량이 20,000 미만이면, 내식성이 저하될 우려가 있으며, 50,000을 초과하면, 용액안정성이 저하될 우려가 있다. 또한, 상기 폴리에스테르 수지의 산가 및 염기가는 특별히 제한되지 않으며, 산가는 5 mgKOH/g 이하, 염기가는 5 내지 20 mgKOH/g일 수 있다. 상기 산가가 5 mgKOH/g을 초과하면, 내식성 및 밴딩성이 저하될 우려가 있고, 염기가가 5 mgKOH/g 미만이면, 용액 안정성이 부족할 우려가 있으며, 염기가가 20 mgKOH/g를 초과하면, 내식성이 저하될 우려가 있다.
상기 폴리에스테르 수지는 산성분의 모노머와 다가알코올의 공중합으로 합성될 수 있다. 여기서, 산성분의 모노머로는 방향족 산, 지방족 산 및 지환족 산을 포함할 수 있고, 다가알코올은 에틸렌옥사이드 부가 비스페놀에이 및 다가알코올을 포함할 수 있으며, 구체적으로는 상기 에틸렌옥사이드 부가 비스페놀에이 및 다가알코올의 부가중합물일 수 있다.
상기 방향족 산은 내식성을 증가시키는 역할을 한다. 상기 방향족 산의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 무수프탈산, 테레프탈산 및 이소프탈산으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다. 또한, 그 함량은 폴리에스테르 수지를 합성하기 위한 모노머 100 mol%에 대하여 20 내지 60 mol%로 포함될 수 있다. 상기 함량이 20 mol% 미만이면, 내식성을 충분히 향상시킬 수 없으며, 60 mol%를 초과하면, 밴딩성이 부족할 우려가 있다.
지방족 산은 밴딩상을 향상시키는 역할을 수행할 수 있다. 상기 지방족 산의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 아디픽산(adipic acid), 석시닉산(succinic acid), 아젤라익산(azelaic acid) 및 세바식산(sebacic acid)으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다. 또한, 그 함량은 특별히 제한되지 않으며, 폴리에스테르 수지를 합성하기 위한 모노머 100 mol%에 대하여 5 내지 40 mol%로 포함될 수 있다. 함량이 5 mol% 미만이면, 밴딩성을 충분히 향상시킬 수 없으며, 40 mol%를 초과하면, 내식성이 부족할 우려가 있다.
방향족 산은 내식성 및 밴딩성을 향상시키기 위해 사용할 수 있다. 상기 방향족 산의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 1,4-사이클로헥산 디카르복실산, 헥사하이드로 프탈릭 안하이드라이드 및 테트라 하이드로 프탈릭 안하이드라이드로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다. 또한, 그 함량은 특별히 제한되지 않으며, 폴리에스테르 수지를 합성하기 위한 모노머 100 mol%에 대하여 1 내지 30 mol%로 포함될 수 있다. 상기 함량이 1 mol% 미만이면, 상기 방향족 혹은 지방족 산성분의 함량에 따라 내식성 혹은 밴딩성이 부족할 우려가 있으며, 30 mol%를 초과하면 내식성과 밴딩성 중 어느 하나 이상의 물성이 부족할 우려가 있다.
에틸렌옥사이드 부가 비스페놀에이는 내식성과 밴딩성을 향상시키기 위해 사용할 수 있다. 상기 에틸렌옥사이드 부가 비스페놀에이는 에틸렌옥사이드와 비스페놀에이의 부가중합에 의해 제조될 수 있으며, 에틸렌옥사이드와 비스페놀에이의 함량 비율은 특별히 제한되지 않으며, 비스페놀에이 1 mol에 대하여 에틸렌옥사이드 4 내지 6 mol이 부가중합 될 수 있다. 상기 함량이 4 mol 미만이면, 밴딩성이 부족할 우려가 있으며, 6 mol을 초과하면, 내식성이 저하될 우려가 있다.
상기 에틸렌옥사이드 부가 비스페놀에이의 함량은 특별히 제한되지 않으며, 폴리에스테르 수지를 합성하기 위한 모노머 100 mol%에 대하여 30 내지 60 mol% 포함될 수 있다. 함량이 30 mol% 미만이면, 내식성 혹은 밴딩성이 부족할 우려가 있으며, 60 mol%를 초과하면 내식성과 밴딩성 중 어느 하나 이상의 물성이 부족할 우려가 있다.
또한, 다가알코올의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 1,4-부틸렌글리콜, 1,3-부틸렌글리콜, 2,3-부틸렌글리콜, 1,6-헥산디올, 프로필렌 글리콜, 디에틸렌 글리콜, 메틸프로판디올, 네오펜틸 글리콜 및 1,4-시클로헥산 안하이드라이드로로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나 이상을 사용할 수 있다. 상기 다가알코올의 함량은 특별히 제한되지 않지며, 폴리에스테르 수지를 합성하기 위한 모노머 100 mol%에 대하여 20 내지 40 mol% 포함될 수 있다. 함량이 20 mol% 미만이면, 밴딩성이 부족할 우려가 있으며, 40 mol%를 초과하면 내식성이 저하될 우려가 있다.
본 발명의 폴리에스테르 수지의 함량은 특별히 제한되지 않으며, 흑색수지 조성물 100 중량부에 대하여 10 내지 80 중량부 포함될 수 있다. 상기 함량이 10 중량부 미만이면, 내식성 및 밴딩성이 저하될 우려가 있으며, 80 중량부를 초과하면, 의장성 및 윤활성이 저하될 우려가 있다.
본 발명의 흑색수지 조성물에 포함되는 흑색안료 분산체는 흑색도를 향상시키기 위하여 사용할 수 있다. 상기 흑색안료 분산체는 폴리에스테르 수지 및 흑색안료 입자를 포함할 수 있다. 여기서, 폴리에스테르 수지는 전술한 폴리에스테르 수지를 제한없이 사용할 수 있고, 흑색안료 입자의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 탄소 나노튜브, 탄소 섬유, 카본 블랙, 그래파이트 및 그래핀으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다. 상기 흑색안료 입자의 평균 입경은 2 내지 1000 nm일 수 있다. 또한, 상기 흑색안료 분산체는 흑색안료 분산체 100 중량부에 대하여 폴리에스테르 수지 10 내지 95 중량부 및 흑색안료 입자 0.1 내지 25 중량부를 포함할 수 있다.
상기 흑색안료 분산체의 함량은 특별히 제한되지 않으며, 흑색수지 조성물 100 중량부에 대하여 1 내지 45 중량부 포함할 수 있다. 상기 함량이 1 중량부 미만이면, 흑색도를 충분히 구현할 수 없으며, 45 중량부를 초과하면, 내식성 및 밴딩성이 저하될 우려가 있다.
본 발명의 흑색수지 조성물에 포함되는 왁스는 윤활성을 증대시키기 위해 사용할 수 있다. 상기 왁스의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 칸델릴라(Candelilla) 왁스, 카나우바(Carnauba) 왁스, 캐스터 왁스, 에스팔토 왁스, 오우리큐리 왁스, 베이베리 왁스, 조조바 왁스, 라이스브랜 왁스, 소이 왁스 등의 식물성 왁스와 파라핀 왁스, 폴리에틸렌 왁스, 피셔-트롭스 왁스, 아마이드 왁스, 폴리프로필렌 왁스, 폴리올레핀 왁스 및 이들의 변성 왁스를 포함하는 합성수지 왁스로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 왁스의 함량은 특별히 제한되지 않으며, 흑새수지 조성물 100 중량부에 대하여 0.1 내지 10 중량부로 포함될 수 있다. 상기 함량이 0.1 중량부 미만이면, 윤활성이 부족할 우려가 있으며, 10 중량부를 초과하면, 도막 밀착성이 부족할 우려가 있다.
본 발명의 흑색수지 조성물에 포함되는 용제는 의장성의 향상을 위해 사용할 수 있다. 상기 용제는 끓는점이 100 내지 180℃인 용제와 끓는점이 181 내지 240℃인 용제의 혼합용제일 수 있으며, 그 비율은 특별히 제한되지 않으며, 10:1 내지 1:10일 수 있다. 비율이 1:10 미만이거나 10:1을 초과하면, 의장성이 저하될 우려가 있다.
상기 용제 중 끓는점이 100 내지 180℃인 용제의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 사이클로헥산, 솔베소 100, 톨루엔, 자일렌, 1-메톡시-2-프로판올, 사이클로헥사논 및 노르말 부탄올로 이루어진 그룹으부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있으며, 끓는점이 181 내지 240℃인 용제의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 부틸카르비톨, 디베이직에스터, 벤질알콜, 에틸벤조에이트, 디메틸아닐린, 디메틸설폭사이드, 아닐린, 1-옥탄올 및 1-햅탄올로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 용제의 함량은 특별히 제한되지 않으며, 흑색수지 조성물 100 중량부에 대하여 5 내지 60 중량부로 포함될 수 있다. 상기 함량이 5 중량부 미만이면, 의장성이 부족할 우려가 있고, 60 중량부를 초과하면, 내식성이 저하될 우려가 있다.
본 발명의 흑색수지 조성물에 포함되는 가교제는 경화도의 향상을 위해 사용할 수 있다. 상기 가교제의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 멜라민계 가교제, 이소시아네이트계 가교제 및 아지리딘계 가교제로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상을 사용할 수 있다.
상기 가교제의 함량은 특별히 제한되지 않으며, 흑색수지 조성물 100 중량부에 대하여 2 내지 40 중량부로 포함될 수 있다. 상기 함량이 2 중량부 미만이면, 경화가 완료되지 않아 미경화가 일어날 수 있으며, 40 중량부를 초과하면, 과경화로 인해 밴딩성이 부족할 우려가 있다.
본 발명에 따른 흑색층, 즉 흑색수지 조성물에 의해 형성되는 흑색층의 두께는 특별히 제한되지 않으며, 1 내지 55 ㎛일 수 있다. 상기 두께가 1 ㎛ 미만이면, 표면처리 강판의 의장성 및 내식성이 저하될 우려가 있으며, 25 ㎛를 초과하면, 표면처리 강판의 방열성이 저하될 우려가 있다.
본 발명에 따른 표면처리 강판은 강판 및 흑색층 사이에 형성된 하도층을 추가로 포함할 수 있다. 상기 하도층은 하도용액 조성물에 의해 형성될 수 있으며, 이 때, 하도용액 조성물은 이 분야에서 사용되는 일번적인 하도용액을 사용할 수 있다.
하기 도 2는 발명의 다른례에 따른 표면처리 강판의 나타낸다. 상기 도 2에 나타난 바와 같이, 강판의 일면에는 방열층이 형성되고, 다른 일면에는 하도층 및 흑색층이 형성될 수 있다.
또한, 본 발명은 본 발명에 따른 표면처리 강판을 제조하는 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 표면처리 강판의 제조는 강판의 일면에 방열수지 조성물을 도포하고 경화시키는 단계; 및
상기 강판의 다른 일면에 흑색수지 조성물을 도포하고 경화시키는 단계에 의해 제조할 수 있다.
이 때, 방열수지 조성물 및 흑색수지 조성물의 도포 및 경화 방법은 특별히 제한되지 않으며, 이 분에서 사용되는 일반적인 도포 및 경화 방법을 이용할 수 있다.
본 발명에서는 강판에의 방열처리 조성물 및 흑색수지 조성물의 도포 순서는 특별히 제한되지 않으며, 강판에 흑색수지 조성물을 도포 및 건조한 후 다른 일면에 방열수지 조성물을 도포 및 건조할 수도 있다.
본 발명에서는 백커버와 바텀샤시가 일체화된 방열 흑색수지강판을 제작할 수 있다. 상기 제작된 방열 흑색수지강판은 우수한 방열성, 전기전도성, 밴딩성, 내식성, 도막 밀착성, 윤활성 및 의장성을 가지며, 흑색수지강판의 흑색면은 높은 흑색도를 가진다.
또한, 상기 흑색수지강판을 제조하기 위한 표면처리 수지조성물은 우수한 용액안정성을 가진다.
도 1은 본 발명의 일례에 따른 표면처리 강판의 모식도이다.
도 2는 본 발명의 다른예에 따른 표면처리 강판의 모식도이다.
도 3은 방열온도 평가 장치를 이용하여 표면처리 강판의 온도를 측정하는 그림이다.
본 발명은 이들의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법을 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명의 청구항의 범위에 의해 정의될 뿐이다.
실시예
실시예 1
(1) 방열수지 조성물 제조
수용성 폴리카보네이트 폴리올 우레탄 수지(Alerdink U 933, Alberdingk Boley사(제)) 40 중량부, 열전도성 분산체 30 중량부, 실리카 졸(Snowtex-N, Nissin Chemical사(제)) 10 중량부, 인산아연 방청제(Halox 550, Halox사(제)) 5 중량부, 유기금속 착화합물(Tyzor LA, Dupont사(제)) 10 중량부 및 멜라민계 가교제(Cymel 325, Cytec사(제)) 5 중량부를 혼합하여 방열수지 조성물을 제조하였다.
이 때, 상기 열전도성 분산체는 상기 열전도성 분산체의 고형분 100 중량부에 대하여 규소 함유 화합물인 Si3N4(α-Si3N4, Enomaterial사(제), 평균입경(1.5 ㎛)) 50 중량부 및 알루미늄 함유 화합물인 Al2O3(Baikalox CR 100, Baikowik사(제), 평균입경(0.5 ㎛)) 50 중량부를 혼합하였고, 상기 혼합물을 분산용 수지인 수용성 폴리카보네이트 폴리올 우레탄 수지(Alerdink U 933, Alberdingk Boley사(제)) 50 중량부(상기 열전도성 분산체의 고형분 100 중량부 기준)에 첨가한 후, 링밀을 이용하여 분산시킴으로써 제조되었다.
(2) 흑색수지 조성물 제조
a. 폴리에스테르 수지 제조
폴리에스테르 고분자 수지는 이소프탈산 30 mol%, 아디픽산 10 mol%, 1,4-사이클로헥산 디카르복실산 10 mol%, 비스페놀에이 1몰과 에틸렌 옥사이드 4몰을 부가중합시킨 화합물 40 mol% 및 1,4-부틸렌글리콜 10 mol%를 원형플라스크에 넣고 질소를 통과시키며 115℃에서 반응시켜 제조하였다. 상기 제조된 폴리에스테르 고분자 수지는 산가 2.5 mgKOH/g, 염기가 15.0 mgKOH/g이며, 중량평균분자량이 22,450이었다.
b. 용제(혼합용제) 제조
도료 유동성과 탈포력 향상을 통한 작업 안정성 확보와 속건조 혹은 속경화 시에 표면 결함을 최소화하기 위한 용제 제조를 위하여 솔베소 100과 Cyclohexanone을 각각 50 중량부 섞어 제조하였다.
c. 흑색안료 분산체 분산액 제조
흑색수지 조성물의 흑색도를 구현하기 위한 흑색안료 분산체는 수지 용액에 직접 교반을 통해서는 적절한 분산안정성을 구현하기 힘들며, 이렇게 불균일한 분산 상태는 안료의 적절한 흑색도를 구현하는데도 적합하지 않아 일반적으로 분산액을 선제조하여 나머지 수지 용액에 첨가하였다. 이러한 흑색안료 분산체 분산액의 제조는 a에서 제조한 수지 35 중량부, 분산안정제 Lubrizol, Solsperse 32600 15 중량부, 카본블랙 N 500(코리아 카본블랙, 입자경 44±nm) 10 중량부, b에서 제조한 혼합용제 40 중량부에 알루미나 볼을 첨가 후 볼 밀에서 3000 rpm으로 10분간 작동시켜 제조하였다.
d. 흑색수지 조성물 제조
흑색수지 조성물을 제조하기 위하여 a의 폴리에스테르 고분자 수지 40 중량부, c의 안료 분산액 17 중량부, 가교제(Cytec industry, Cymel 325) 5 중량부, 왁스(Lubrizol, Lanco Glidd 4832) 0.5 중량부, 소포제 (EFKA, EFKA-2720) 1 중량부, 산촉매(King industry, Nacure 1051) 0.5 중량부, 부착증진제(Evonik Tego Chemie GmbH, Tego addid 230) 3 중량부, 소광제(Evonik Degussa, Aerosil R 7200) 2 중량부 및 b의 용제 31 중량부를 상온에서 교반하여 수지 조성물을 제조하였다.
(3) 강판에 코팅을 통한 표면처리 강판 제작
a. 상기 제조된 방열수지 조성물을 편면 아연 부착량이 각각 20 g/m2인 전기아연도금 강판(강판 두께: 1.0 mm)에 롤 코터를 이용하여 코팅 후, 180℃에서 건조 및 경화하여 건조 후 두께가 2 ㎛인 방열층이 형성된 표면처리강판을 제작하였다.
b. 상기 방열수지 조성물이 편면 코팅된 시편의 다른 면에 BCF 하도코팅 용액(범우화학㈜)을 롤코터를 이용하여 코팅 후, 180℃에서 건조 및 경화하여 건조 후 두께가 1 ㎛인 하도층이 형성된 표면처리 강판을 제작하였다
C. 상기 하도코팅 용액이 코팅된 시편의 표면에 상기 제조된 흑색수지 조성물을 롤코터를 이용하여 코팅한 후, 240℃에서 건조 및 경화하여 건조 후 두께가 7 ㎛인 흑색층이 형성된 표면처리 강판을 제작하였다.
실시예 2 내지 22
(1) 방열수지 조성물의 제조
열전도성 분산체의 성분 및 그 함량을 하기의 표 1에 기재된 바와 같이 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 방열수지 조성물을 제조하였다.
(2) 흑색수지 조성물의 제조
실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 흑색수지 조성물을 제조하였다.
(3) 강판에 코팅을 통한 표면처리 강판 제작
실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 표면 처리층이 형성된 표면처리 강판을 완성하였다.
상기 실시예 1 내지 22에서 사용된 열전도성 분산체의 성분 및 그 함량을 하기 표 1에 정리하여 기재하였다.
실시예 A B C D
종류 함량 종류 함량 종류 함량 종류 함량
1 Si3N4 45 Al2O3 45 Graphite 5 벤토나이트 5
2 Si3N4 40 Al2O3 45 CNT 9 운모 6
3 Si3N4 55 Al2O3 35 CNT 6 카올린 4
4 Si3N4 60 AlN 35 CNT 3 벤토나이트 2
5 Si3N4 40 AlN 50 Graphite 7 운모 3
6 Si3N4 38 AlN 50 CB 6 카올린 6
7 Si3N4 48 AlN 42 CB 4 벤토나이트 6
8 Si3N4 50 AlN 45 Graphite 2 운모 3
9 Si 40 AlN 60 - 0 - 0
10 Si 44 AlN 56 - 0 - 0
11 Si 48 Al2O3 52 - 0 - 0
12 Si 42 AlN 48 CB 5 운모 5
13 Si 55 AlN 35 CB 5 카올린 5
14 Si 60 Al2O3 25 CB 5 벤토나이트 10
15 Si 40 Al2O3 45 CNT 7 운모 8
16 SiC 45 AlN 42 CNT 6 카올린 7
17 SiC 43 AlN 43 CNT 5 벤토나이트 9
18 SiC 39 AlN 55 Graphite 4 운모 2
19 SiC 52 Al2O3 44 Graphite 2 카올린 2
20 SiC 48 Al2O3 42 Graphite 7 벤토나이트 3
21 SiC 50 AlN 41 CB 6 운모 3
22 SiC 45 Al2O3 41 CB 5 카올린 9
A: 규소 함유 화합물
B: 알루미늄 함유 화합물
C: 탄소 함유 화합물
D: 파장이 5 ㎛ 내지 20 ㎛인 구간에서 원적외선 방사율이 0.8 이상인 화합물
함량 단위: 중량부
Si : 9710HK, SS nanomaterials사, 평균입경 0.05㎛
Si3N4 : a-Si3N4, Enomaterial사, 평균입경 1.5 ㎛
SiC : 6820HK, SS nanomaterial사, 평균입경 0.04㎛
Al2O3 : CA-5M, KC주식회사, 평균입경 5㎛
AlN : ANP-001B, AG materials사, 평균입경 1.5㎛
CB : FW200, Evonik 대구사
CNT : CNTEC 3.0A, 월드튜브
Graphite : Graphitan 7525, Ciba geigy사
운모 : Muscovite mica, Imerys사, 평균입경 3㎛
카올린 : Polwhite B, Imerys사, 평균입경 ~1.5㎛
벤토나이트 : 벤토나이트, 대정시약
비교예 1 내지 18
(1) 방열수지 조성물의 제조
열전도성 분산체의 성분 및 그 함량을 하기의 표 2에 기재된 바와 같이 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 방열수지 조성물을 제조하였다.
(2) 흑색수지 조성물의 제조
실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 흑색수지 조성물을 제조하였다.
(3) 강판에 코팅을 통한 표면처리 강판 제작
실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 표면 처리층이 형성된 표면처리 강판을 완성하였다.
상기 비교예 1 내지 18에서 사용된 열전도성 분산체의 성분 및 그 함량을 하기 표 2에 정리하여 기재하였다.
비교예 A B C D
　 종류 함량 종류 함량 종류 함량 종류 함량
1 Si 20 Al2O3 70 CB 5 운모 5
2 Si 25 Al2O3 65 CB 5 카올린 5
3 Si 60 Al2O3 15 CB 15 벤토나이트 10
4 Si 53 Al2O3 27 CB 15 운모 5
5 Si 40 AlN 30 CB 20 카올린 10
6 SiC 20 AlN 70 - 0 벤토나이트 10
7 SiC 30 AlN 60 CNT 10 - 0
8 SiC 20 Al2O3 60 CNT 10 카올린 10
9 SiC 62 Al2O3 25 CNT 8 벤토나이트 5
10 SiC 70 Al2O3 20 - 0 운모 10
11 SiC 25 AlN 60 Graphite 10 카올린 5
12 SiC 22 Al2O3 68 Graphite 8 벤토나이트 2
13 Si3N4 33 AlN 57 CB 6 운모 4
14 Si3N4 51 AlN 29 CB 10 카올린 10
15 Si3N4 25 Al2O3 60 Graphite 6 벤토나이트 9
16 Si3N4 26 Al2O3 64 - 0 운모 10
17 Si3N4 24 Al2O3 66 CB 10 - 0
18 Si3N4 47 Al2O3 13 CNT 20 벤토나이트 20
A: 규소 함유 화합물
B: 알루미늄 함유 화합물
C: 탄소 함유 화합물
D: 파장이 5 ㎛ 내지 20 ㎛인 구간에서 원적외선 방사율이 0.8 이상인 화합물
※ 함량 단위: 중량부
Si : 9710HK, SS nanomaterials사, 평균입경 0.05㎛
Si3N4 : a-Si3N4, Enomaterial사, 평균입경 1.5 ㎛
SiC : 6820HK, SS nanomaterial사, 평균입경 0.04㎛
Al2O3 : CA-5M, KC주식회사, 평균입경 5㎛
AlN : ANP-001B, AG materials사, 평균입경 1.5㎛
CB : FW200, Evonik 대구사
CNT : CNTEC 3.0A, 월드튜브
Graphite : Graphitan 7525, Ciba geigy사
운모 : Muscovite mica, Imerys사, 평균입경 3㎛
카올린 : Polwhite B, Imerys사, 평균입경 ~1.5㎛
벤토나이트 : 벤토나이트, 대정시약
실시예 23 내지 40
(1) 방열수지 조성물의 제조
열전도성 분산체의 성분 및 입자크기를 하기의 표 3에 기재된 바와 같이 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 방열수지 조성물을 제조하였다.
(2) 흑색수지 조성물의 제조
실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 흑색수지 조성물을 제조하였다.
(3) 강판에 코팅을 통한 표면처리 강판 제작
실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 표면 처리층이 형성된 표면처리 강판을 완성하였다.
상기 실시예 23 내지 40에서 제조된 열전도성 분산체의 성분 및 입자크기를 하기 표 3에 정리하여 기재하였다.
실시예 A B C D
종류 크기 (㎛) 종류 크기 (㎛) 종류 크기 (㎛) 종류 크기 (㎛)
23 Si 0.05 AlN 1.2 CB 0.05 운모 3.2
24 Si 0.05 AlN 2.1 Graphite 1.2 카올린 1.2
25 Si 0.05 Al2O3 4.9 CB 0.1 벤토나이트 2.2
26 Si 0.05 Al2O3 4.9 CNT 0.1 카올린 0.5
27 Si 0.05 Al2O3 4.9 CNT 0.12 벤토나이트 1.5
28 Si 0.05 AlN 1.5 CB 0.1 운모 1.5
29 Si3N4 1.5 Al2O3 5.3 CB 0.05 운모 2.5
30 Si3N4 1.3 Al2O3 5.3 Graphite 3.3 카올린 0.5
31 Si3N4 1.5 AlN 1.8 CB 0.05 벤토나이트 1.5
32 Si3N4 1.6 Al2O3 4.9 CNT 0.2 운모 2.5
33 Si3N4 1.6 AlN 2.1 CB 0.1 카올린 1.2
34 Si3N4 2 AlN 1.2 CNT 0.2 운모 3.2
35 SiC 0.04 AlN 1.2 Graphite 4.1 운모 2.5
36 SiC 0.04 Al2O3 12 Graphite 3.3 카올린 1.2
37 SiC 0.04 Al2O3 12 CNT 0.12 벤토나이트 3.2
38 SiC 0.1 Al2O3 12 CB 0.1 운모 2.5
39 SiC 0.1 AlN 1.8 CB 0.05 카올린 2.1
40 SiC 0.1 AlN 1.8 CNT 0.1 벤토나이트 3.3
A: 규소 함유 화합물
B: 알루미늄 함유 화합물
C: 탄소 함유 화합물
D: 파장이 5 ㎛ 내지 20 ㎛인 구간에서 원적외선 방사율이 0.8 이상인 화합물
함량 단위: 중량부
Si : 9710HK, SS nanomaterials사
Si3N4 : a-Si3N4, Enomaterial사
SiC : 6820HK, SS nanomaterial사
SiC : 6880XH, SS nanomaterial사
Al2O3 : CA-5M, KC주식회사
Al2O3 : 갈색용융 알루미나, 금강사
AlN : ANP-001B, AG materials사
AlN : ANP-001B5Y, AG material사
CB : FW200, Evonik 대구사
CNT : CNTEC 3.0A, 월드튜브
Graphite : Graphitan 7525, Ciba geigy사
운모 : Muscovite mica, Imerys사
카올린 : Polwhite B, Imerys사
카올린 : Polwhite E, Imerys사
벤토나이트 : 벤토나이트, 대정시약
비교예 19 내지 31
(1) 방열수지 조성물의 제조
열전도성 분산체의 성분 및 그 함량을 하기의 표 4에 기재된 바와 같이 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 방열수지 조성물을 제조하였다.
(2) 흑색수지 수지조성물의 제조
실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 흑색수지 조성물을 제조하였다.
(3) 강판에 코팅을 통한 표면처리 강판 제작
실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 표면 처리층이 형성된 표면처리 강판을 완성하였다.
상기 비교예 1 내지 18에서 사용된 열전도성 분산체의 성분 및 입자크기를 하기 표 4에 정리하여 기재하였다.
비교예 A B C D
종류 크기 (㎛) 종류 크기 (㎛) 종류 크기 (㎛) 종류 크기 (㎛)
19 Si 0.05 AlN 25 CB 0.01 카올린 1.2
20 Si 0.05 Al2O3 50 CB 1 운모 7
21 Si 0.05 Al2O3 5.3 CNT 8 카올린 1.2
22 Si 0.05 Al2O3 5.3 Graphite 11 벤토나이트 1.5
23 Si3N4 7.5 AlN 2.1 CNT 0.1 카올린 0.5
24 Si3N4 9 AlN 1.2 CB 0.1 벤토나이트 1.5
25 Si3N4 1.5 Al2O3 60 CNT 0.2 카올린 2.1
26 Si3N4 1.5 Al2O3 5 Graphite 11 운모 2.5
27 SiC 80 AlN 2.1 CNT 0.1 카올린 1.2
28 SiC 65 Al2O3 5.3 Graphite 3.3 운모 1.5
29 SiC 0.1 AlN 25 CB 0.1 카올린 1.5
30 SiC 0.1 Al2O3 60 CB 0.05 벤토나이트 8
31 SiO2 0.1 Al2O3 5.3 CNT 0.2 카올린 1.2
A: 규소 함유 화합물
B: 알루미늄 함유 화합물
C: 탄소 함유 화합물
D: 파장이 5 ㎛ 내지 20 ㎛인 구간에서 원적외선 방사율이 0.8 이상인 화합물
함량 단위: 중량부
Si : 9710HK, SS nanomaterials사
Si3N4: a-Si3N4, Enomaterial사
SiO2 : Ludox HAS, GRACE사
SiC : 6820HK, SS nanomaterial사
SiC : 6880XH, SS nanomaterial사
SiC : Black Silicon carbide, Futong industry사
Al2O3: CA-5M, KC주식회사
Al2O3 : CA-83F, KC주식회사
AlN : ANP-001B, AG materials사
AlN : ANP-010F, AG materials사
AlN : ANP-001B5Y, AG materials사
CB : FW200, Evonik 대구사
CB : Raven 5000 ultra III P, Columbian chemical사
CNT : CNTEC 3.0A, 월드튜브
CNT : CNTer-A 3.0B, 월드튜브
Graphite : Graphitan 7525, Ciba geigy사
Graphite : Graphitan 7700B, Ciba geigy사
운모 : Muscovite mica, Imerys사
카올린 : Polwhite B, Imerys사
카올린 : Polwhite E, Imerys사
벤토나이트 : 벤토나이트, 대정시약
실시예 41 내지 54
(1) 방열수지 조성물의 제조
방열수지 조성물에 첨가되는 수지 및 각종 첨가제의 함량과 종류, 크기, 장단축 비율 등을 하기의 표 5에 기재된 바와 같이 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 방열수지 조성물을 제조하였다.
(2) 흑색수지 조성물의 제조
실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 흑색수지 조성물을 제조하였다.
(3) 강판에 코팅을 통한 표면처리 강판 제작
실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 표면 처리층이 형성된 표면처리 강판을 완성하였다.
상기 실시예 41 내지 54에서 사용된 방열수지 조성물에 첨가되는 수지 및 각종 첨가제의 함량과 종류, 크기, 장단축 비율 등을 하기 표 5에 정리하여 기재하였다.
실시예 A B C D E F G
함량 함량 종류 함량 크기 (㎛) 장단축 비율 함량 함량 함량 함량
41 40 32 아연 9 20 30:1 5 4 3 7
42 52 25 아연 8 13 18:1 6 4 2 3
43 60 20 아연 2 0.4 1.6:1 7 4 5 2
44 30 40 아연 6 13 18:1 4 5 10 5
45 35 35 구리 3 0.2 1.2:1 5 5 10 7
46 51 30 구리 2 0.2 1.2:1 6 2 6 3
47 45 27 텅스텐 4 0.2 1.4:1 5 4 10 5
48 50 32 텅스텐 2.8 0.2 1.4:1 6 2 5 2
49 47 29 알루미늄 8 12 32:1 6 4 4 2
50 38 40 알루미늄 9 10 27:1 5 2 4 2
51 54 26 알루미늄 8 15 74:1 6 1 3 2
52 45 35 황동 4 8 25:1 6 2 6 2
53 36 31 황동 6 8 35:1 5 5 10 7
54 52 25 황동 3 10 30:1 6 3 8 3
A : 수성 유기수지
B: 열전도성 분산체
C : 전기전도성 혼합물
D : 가교제
E : 무기금속 졸
F : 방청제
G : 유기금속 착화합물
비교예 32 내지 45
(1) 방열수지 조성물의 제조
방열수지 조성물에 첨가되는 수지 및 각종 첨가제의 함량과 종류, 크기, 장단축 비율 등을 하기의 표 5에 기재된 바와 같이 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 방열수지 조성물을 제조하였다.
(2) 흑색수지 조성물의 제조
실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 흑색수지 조성물을 제조하였다.
(3) 강판에 코팅을 통한 표면처리 강판 제작
실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 표면 처리층이 형성된 표면처리 강판을 완성하였다.
상기 비교예 32 내지 45에서 사용된 방열수지 조성물에 첨가되는 수지 및 각종 첨가제의 함량과 종류, 크기, 장단축 비율 등을 하기 표 6에 정리하여 기재하였다.
비교예
　		 A B C D E F G
함량 함량 종류 함량 크기(㎛) 장단축 비율 함량 함량 함량 함량
32 20 40 아연 10 20 30:1 16.0 7 3 4
33 47 35 알루미늄 5 32 65:1 6.0 3 2 2
34 52 22 알루미늄 4 10 16:1 9.0 6.6 6 0.4
35 64 20 알루미늄 2 12 32:1 7.0 3 2 2
36 32 36 황동 7 8 25:1 12.0 0.3 5.7 7
37 50 10 아연 8 0.4 1.6:1 6.0 7 10 9
38 35 40 텅스텐 0.2 0.2 1.2:1 4.8 6 8 6
39 30 50 아연 4 13 18:1 5.0 5 4 2
40 44 36 구리 0.5 0.2 1.2:1 6.5 6 4 3
41 51 32 황동 4 0.05 1.4:1 6.5 2.5 2 2
42 30 35 황동 6 10 27:1 24.0 1 2 2
43 45 29 아연 5 13 18:1 7.0 6.5 0.2 7.3
44 44 32 황동 5 15 74:1 0.4 8 4 6.6
45 45 33 알루미늄 8 12 125:1 6.0 2 3 4
A : 수성 유기수지
B: 열전도성 분산체
C : 전기전도성 혼합물
D : 가교제
E : 무기금속 졸
F : 방청제
G : 유기금속 착화합물
실시예 55 내지 70
(1) 방열수지 조성물의 제조
실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 방열수지 조성물을 제조하였다.
(2) 흑색수지 조성물의 제조
흑색수지 조성물을 제조하기 위한 폴리에스테르 수지를 합성하기 위하여 표 7에 기재된 바와 같이 원료물질들의 종류와 함량 mol%를 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 흑색수지 조성물을 제조하였다.
(3) 강판에 코팅을 통한 표면처리 강판 제작
실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 표면 처리층이 형성된 표면처리 강판을 완성하였다.
상기 실시예 55 내지 70에서 제조된 흑색수지 조성물의 폴리에스테르 수지를 합성하기 위한 모노머의 종류와 함량 몰%를 하기 표 7에 정리하여 기재하였다.
실시예 A 　 B 　 C 　 D 　 E 　
종류 몰% 종류 몰% 종류 몰% 에틸렌옥사이드 : 비스페놀에이 비율 몰% 종류 몰%
55 이소프탈산 30 아디픽산 10 1,4-사이클로헥산디카르복실산 10 4:1 40 1,4-부틸렌글리콜 10
56 이소프탈산 30 아젤라익산 15 테트라 하이드로 프탈릭 안하이드라이드 5 6:1 40 1,3-부틸렌글리콜 10
57 이소프탈산 28 세바식산 15 테트라 하이드로 프탈릭 안하이드라이드 7 4:1 30 2,3-부틸렌글리콜 20
58 이소프탈산 20 석시닉산 15 헥사하이드로 프탈릭 안하이드라이드 15 5:1 35 1,6-헥산디올 15
59 이소프탈산 30 아젤라익산 7 헥사하이드로 프탈릭 안하이드라이드 13 5:1 35 프로필렌글리콜 15
60 테레프탈산 35 석시닉산 5 헥사하이드로 프탈릭 안하이드라이드 10 5:1 40 디에틸렌글리콜 10
61 테레프탈산 32 아젤라익산 13 1,4-사이클로헥산디카르복실산 5 5:1 40 네오펜틸글리콜 10
62 테레프탈산 23 석시닉산 20 1,4-사이클로헥산디카르복실산 7 4:1 30 1,4-시클로헥산안하이드라이드 20
63 테레프탈산 25 아디픽산 13 테트라 하이드로 프탈릭 안하이드라이드 12 4:1 30 네오펜틸글리콜 20
64 테레프탈산 25 아디픽산 13 1,4-사이클로헥산디카르복실산 12 5:1 30 1,4-부틸렌글리콜 20
65 무수프탈산 23 세바식산 15 테트라 하이드로 프탈릭 안하이드라이드 12 5:1 40 1,3-부틸렌글리콜 10
66 무수프탈산 25 아젤라익산 15 헥사하이드로 프탈릭 안하이드라이드 10 6:1 35 2,3-부틸렌글리콜 15
67 무수프탈산 30 석시닉산 10 헥사하이드로 프탈릭 안하이드라이드 10 6:1 40 1,6-헥산디올 10
68 무수프탈산 23 아디픽산 15 1,4-사이클로헥산디카르복실산 12 4:1 30 프로필렌글리콜 20
69 무수프탈산 33 아젤라익산 5 헥사하이드로 프탈릭 안하이드라이드 12 4:1 35 디에틸렌글리콜 15
70 무수프탈산 30 아젤라익산 11 테트라 하이드로 프탈릭 안하이드라이드 9 6:1 35 1,4-시클로헥산안하이드라이드 15
A : 방향족 산성분
B : 지방족 산성분
C : 지환족 산성분
D : 에틸렌옥사이드 부가 비스페놀에이
F : 다가알코올
비교예 46 내지 54
(1) 방열수지 조성물의 제조
실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 방열수지 조성물을 제조하였다.
(2) 흑색수지 조성물의 제조
흑색수지 조성물을 제조하기 위한 폴리에스테르 수지를 합성하기 위하여 표 8에 기재된 바와 같이 원료물질들의 종류와 함량 mol%를 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 흑색수지 조성물을 제조하였다.
(3) 강판에 코팅을 통한 표면처리 강판 제작
실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 표면 처리층이 형성된 표면처리 강판을 완성하였다.
상기 비교예 46 내지 54에서 제조된 흑색수지 조성물의 폴리에스테르 수지를 합성하기 위한 모노머의 종류와 함량 몰%를 하기 표 8에 정리하여 기재하였다.
A 　 B 　 C 　 D 　 E
종류 몰% 종류 몰% 종류 몰% 에틸렌옥사이드 : 비스페놀에이 비율 몰% 종류
이소프탈산 10 아디픽산 25 1,4-사이클로헥산 디카르복실산 15 6:1 35 1,4-부틸렌글리콜
이소프탈산 20 세바식산 15 테트라 하이드로 프탈릭 안하이드라이드 25 5:1 20 1,3-부틸렌글리콜
테레프탈산 30 석시닉산 3 헥사하이드로 프탈릭 안하이드라이드 17 4:1 40 2,3-부틸렌글리콜
무수프탈산 30 석시닉산 20 - 0 4:1 35 1,6-헥산디올
무수프탈산 25 아젤라익산 15 헥사하이드로 프탈릭 안하이드라이드 10 5:1 25 프로필렌글리콜
테레프탈산 35 아디픽산 10 테트라 하이드로 프탈릭 안하이드라이드 5 2:1 30 디에틸렌글리콜
무수프탈산 5 아젤라익산 35 테트라 하이드로 프탈릭 안하이드라이드 20 5;1 30 1,3-부틸렌글리콜
테레프탈산 20 아디픽산 5 헥사하이드로 프탈릭 안하이드라이드 35 5:1 30 2,3-부틸렌글리콜
이소프탈산 25 세바식산 1 테트라 하이드로 프탈릭 안하이드라이드 34 4:1 30 1,4-부틸렌글리콜
A : 방향족 산성분
B : 지방족 산성분
C : 지환족 산성분
D : 에틸렌옥사이드 부가 비스페놀에이
F : 다가알코올
실시예 71 내지 79
(1) 방열수지 조성물의 제조
실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 방열수지 조성물을 제조하였다.
(2) 흑색수지 조성물의 제조
흑색수지 조성물을 제조하기 위하여 표 9에 기재된 바와 같이 폴리에스테르 수지의 함량과 분자량, 혼합용제의 종류와 비율 및 함량 및 첨가제(안료분산액, 왁스, 가교제)의 함량을 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 흑색수지 조성물을 제조하였다.
(3) 강판에 코팅을 통한 표면처리 강판 제작
실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 표면 처리층이 형성된 표면처리 강판을 완성하였다.
상기 실시예 71 내지 79에서 제조된 흑색수지 조성물의 폴리에스테르 수지의 함량과 분자량, 혼합용제의 종류와 비율 및 함량 및 첨가제 (안료분산액, 왁스, 가교제)의 함량을 하기 표 9에 정리하여 기재하였다.
폴리에스테르 고분자 수지 혼합용제 안료
분산액		 왁스　 가교제　
A B
함량 중량평균
분자량		 종류 종류 A:B 비율 함량 함량 함량 함량
40 25,000 사이클로헥산 부틸카르비톨 5:5 30 16 8 6.0
60 35,000 톨루엔 벤질알콜 4:6 20 9 3 8
55 30,000 1-메톡시-2-프로판올 에틸벤조에이트 2:8 30 6 2 7
30 40,000 사이클로헥사논 1-옥탄올 7:3 53 6 5 6
50 45,000 노르말부탄올 부틸카르비톨 8:2 35 4 4 7
65 28,000 톨루엔 벤질알콜 4:6 15 6 2 12
45 33,000 사이클로헥사논 1-옥탄올 5:5 28 15 9 8
50 45,000 노르말부탄올 부틸카르비톨 7:3 22 12 7 9
48 30,000 사이클로헥산 에틸벤조에이트 3:7 32 4 7 9
비교예 55 내지 62
(1) 방열수지 조성물의 제조
실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 방열수지 조성물을 제조하였다.
(2) 흑색수지 조성물의 제조
흑색수지 조성물을 제조하기 위하여 표 10에 기재된 바와 같이 폴리에스테르 수지의 함량과 분자량, 혼합용제의 종류와 비율 및 함량 및 첨가제(안료분산액, 왁스, 가교제)의 함량을 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 흑색수지 조성물을 제조하였다.
(3) 강판에 코팅을 통한 표면처리 강판 제작
실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 표면 처리층이 형성된 표면처리 강판을 완성하였다.
상기 비교예 55 내지 62에서 제조된 흑색수지 조성물의 폴리에스테르 수지의 함량과 분자량, 혼합용제의 종류와 비율 및 함량 및 첨가제(안료분산액, 왁스, 가교제)의 함량을 하기 표 10에 정리하여 기재하였다.
비교예 폴리에스테르
고분자 수지		 혼합용제 안료
분산액		 왁스 가교제
A B 　 　
　 함량 중량평균
분자량		 종류 종류 A:B 비율 함량 함량 함량 함량
55 40 40,000 사이클로헥사논 - 10:0 30 12 8 10.0
56 40 80,000 노르말부탄올 1-옥탄올 4:6 35 9 3 13.0
57 8 45,000 1-메톡시-2-프로판올 벤질알콜 2:8 55 20 8 9.0
58 30 20,000 사이클로헥산 에틸벤조에이트 7:3 53 9 5 3.0
59 45 30,000 디메틸프탈레이트 벤젠 4:6 35 4 4 12.0
60 55 25,000 사이클로헥사논 벤질알콜 8:2 2 25 6 12.0
61 48 38,000 1-메톡시-2-프로판올 부틸카르비톨 5:5 35 0.1 7.9 9
62 50 44,000 노르말부탄올 에틸벤조에이트 6:4 12 13 15 10
실시예 80 내지 85
(1) 방열수지 조성물의 제조
실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 방열수지 조성물을 제조하였다.
(2) 흑색수지 조성물의 제조
실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 흑색수지 조성물을 제조하였다.
(3) 강판에 코팅을 통한 표면처리 강판 제작
실시예 1과 동일한 방법으로 표면처리강판을 제작하되 표 11에 기재된 바와 같이 방열층과 흑색층의 두께를 변화시켜 제조하였다.
상기 실시예 80 내지 85에서 제조된 방열면과 흑색면 코팅층의 두께를 하기 표 11에 정리하여 기재하였다.
실시예 방열면 코팅층의 두께 (㎛) 흑색면 코팅층의 두께(㎛)
80 0.5 8
81 1.2 15
82 3.5 4.5
83 1.5 3.2
84 2.1 22
85 4.2 19
비교예 63 내지 70
(1) 방열수지 조성물의 제조
실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 방열수지 조성물을 제조하였다.
(2) 흑색수지 조성물의 제조
실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 흑색수지 조성물을 제조하였다.
(3) 강판에 코팅을 통한 표면처리 강판 제작
실시예 1과 동일한 방법으로 표면처리강판을 제작하되 표 12에 기재된 바와 같이 방열층과 흑색층의 두께를 변화시켜 제조하였다.
상기 비교예 63 내지 70에서 제조된 방열면과 흑색면 코팅층의 두께를 하기 표 12에 정리하여 기재하였다.
비교예 방열면 코팅층의 두께 (㎛) 흑색면 코팅층의 두께(㎛)
63 0.1 22
64 6.5 15
65 1.2 0.6
66 2.2 30
67 0.2 3.5
68 4.2 0.3
69 7.3 5.8
70 3.3 33
실시예 및 비교예에서 제조된 강판에 대하여, 하기 제시된 방법으로 그 물성을 측정하였다.
1. 방열성 측정
첨부된 도 3 에 나타난 바와 같이, 방열온도 평가 장치를 이용하여 상기 실시예 및 비교예에서 제조된 표면처리 강판의 온도를 측정하였다. 구체적으로, 첨부된 도 3에 도시된 알루미늄 압출바의 6, 7 및 8의 위치에서 표면처리 강판의 온도를 측정하여 그 평균 값이 LED 모듈의 온도보다 얼마나 낮은지를 측정하였고, 하기와 같은 평가 기준에 따라 방열성을 평가하였다.
<방열성의 평가 기준>
○: 평균 온도 값이 LED 모듈의 온도 대비 -3℃ 이상인 경우
△: 평균 온도 값이 LED 모듈의 온도 대비 -3℃ 미만 -1℃ 이상인 경우
×: 평균 온도 값이 LED 모듈의 온도 대비 -1℃ 미만인 경우
2. 전기 전도성 측정
표면 저저항 측정기(Loresta GP, Mitsubishi Chemical사(제)를 이용하여 상기 실시예 및 비교예에서 제조된 표면처리 강판의 표면 저항을 측정하였고, 하기와 같은 평가 기준에 따라 표면 전기 전도성을 평가하였다.
<전기 전도성의 평가 기준>
○: 표면처리 강판의 표면 저항이 0.1 mΩ 이하인 경우
△: 표면처리 강판의 표면 저항이 0.1 mΩ 초과 1.0 mΩ 이하인 경우
×: 표면처리 강판의 표면 저항이 1.0 mΩ 초과하는 경우
3. 방열면 백색도 측정
Lab 색차계(ColorEye XTH, GretagMacbeth사(제))를 이용하여 상기 실시예 및 비교예에서 제조된 표면처리 강판의 L 좌표 값(백색도 값)을 측정하였고, 하기와 같은 평가 기준에 따라 백색도를 평가하였다.
<백색도의 평가 기준>
○: 표면처리 강판의 L 좌표 값이 60 이상인 경우
×: 표면처리 강판의 L 좌표 값이 60 미만인 경우
4. 도막밀착성 측정
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 표면처리 강판을 150cm×75cm(가로×세로)의 크기로 재단하여 시편을 제조하고, 상기 시편의 표면을 크로스 컷 가이드(cross cut guide)를 이용하여 1 mm의 간격으로 가로 및 세로 각각 100 개의 칸을 형성하도록 줄을 긋고, 상기 100 개의 칸이 형성된 부분을 에릭슨(erichsen) 시험기를 이용하여 6 mm의 높이로 밀어 올리며, 밀어 올린 부위에 박리 테이프(NB-1, Ichiban사(제))를 부착한 후 떼어내면서 에릭슨 부분이 박리되는지 여부를 관찰하였다.
<도막밀착성의 평가 기준>
○: 표면의 박리가 없는 경우
△: 표면의 박리가 100 개 중 1개 내지 3개인 경우
×: 표면의 박리가 100 개 중 3개를 초과한 경우
5. 밴딩성 측정
코팅 강판의 밴딩성 측정은 수지 조성물의 코팅 및 경화 후 0T 밴딩을 하고 접힌 면을 확대 관찰하여 다음과 같은 기준에 의하여 평가하였다.
[평가기준]
○: 0%, 10%, 20% 인장 후 0T 밴딩 및 테이핑 박리를 하였을 때 모두 크랙의 흔적 없이 깨끗한 경우
△: 0% 인장 후 0T 밴딩 및 테이핑 박리 시에는 크랙의 흔적이 없으나 10%, 20% 인장 후 0T 밴딩 및 테이핑 박리 시에는 부분 크랙의 흔적이 보일 경우
×: 0%, 10%, 20% 인장 후 0T 밴딩 및 테이핑 박리를 하였을 때 부분 크랙 혹은 도막 전체 박리가 일어날 경우
6. 윤활성 측정
CETR (Center for Tribology Inc.) USA의 UMT-2MT를 이용하여 표면 마찰계수를 측정하여 다음 기준에 의하여 평가하였다.
[평가기준]
○: 마찰계수 (㎛) 0.25 미만
△: 마찰계수 (㎛) 0.25 이상 0.4 미만
×: 마찰계수 (㎛) 0.4 이상
7. 흑색층 내식성 측정
시편을 JIS-Z2371에 준한 염수분무시험을 144시간 행하여, 발청 정도를 다음 기준에 의하여 평가하였다.
[평가기준]
○: 백청 5% 미만
△: 백청 5% 이상 20% 미만
×: 백청 20% 이상
8. 흑색층 의장성 측정
코팅 강판의 경화 후에 표면 결함은 육안 및 현미경으로 관찰하여 다음 기준에 의하여 평가하였다.
[평가기준]
○: 육안 및 현미경으로 10배 확대하여 관찰 시 뚜렷한 결함이 없는 경우
△: 육안으로 관찰 시에는 뚜렷한 결함이 없으나 현미경으로 10배 확대하여 관찰할 경우 색의 변화나 부분박리가 보일 경우
×: 육안으로 관찰 시에 뚜렷한 결함이 보일 경우
9. 방열층 내식성 측정
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 표면처리 강판을 30cm×30cm(가로×세로)의 크기로 재단하여 시편을 제조하고, 상기 시편의 평판에 5%의 염수 농도 및 35℃의 온도를 갖는 염수를 1kg/cm2의 분무압으로 고르게 분사한 후, 72 시간이 경과한 다음, 상기 표면처리 강판에 발생된 백청(부식) 면적을 측정하였다.
<내식성의 평가 기준>
○: 백청의 발생 면적이 전체 면적의 5% 미만인 경우
△: 백청의 발생 면적이 전체 면적의 5% 이상 10% 이하인 경우
×: 백청의 발생 면적이 전체 면적의 10% 초과인 경우
10. 용액 안정성 측정
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 수지 조성물의 제조 직 후, 각각 초기 점도(Vi)를 측정하고, 25℃로 냉각시킨 후, 25℃에서의 나중 점도(Vl)를 측정한 후, 하기의 일반식 1에 대입하였으며, 그 결과를 하기의 평가 기준에 따라 평가하였다.
[일반식 1]
△V = (Vl - Vi)/ Vi × 100 (%)
<용액 안정성의 평가 기준>
○: △V가 20(%) 미만이거나 육안 관찰시 겔화 현상이 보이지 않음
×: △V가 20(%) 이상이거나 육안 관찰시 겔화 현상이 보임
11. 흑색층 흑색도 측정
Lab 색차계(ColorEye XTH, GretagMacbeth사(제))를 이용하여 상기 실시예 및 비교예에서 제조된 표면처리 강판의 L 좌표 값(백색도 값)을 측정하였고, 하기와 같은 평가 기준에 따라 흑색도를 평가하였다.
<흑색도의 평가 기준>
○: 표면처리 강판의 L 좌표 값이 26 이하인 경우
×: 표면처리 강판의 L 좌표 값이 26 초과인 경우
상기 실시예 1 내지 22 및 비교예 1 내지 18에서 제조된 표면처리 강판에 대한 물성 측정 결과를 하기의 표 13 및 14에 기재하였다.
실시예 방열성 전기 전도성 방열면 백색도 용액안정성
1 O O O O
2 O O O O
3 O O O O
4 O O O O
5 O O O O
6 O O O O
7 O O O O
8 O O O O
9 O O O O
10 O O O O
11 O O O O
12 O O O O
13 O O O O
14 O O O O
15 O O O O
16 O O O O
17 O O O O
18 O O O O
19 O O O O
20 O O O O
21 O O O O
22 O O O O
O: 우수
×: 불량
비교예 방열성 전기 전도성 백색도 용액안정성
1 X X O X
2 X X O X
3 O O X X
4 O O X O
5 X O X O
6 X X O X
7 O X X X
8 X X X X
9 X O X X
10 X O O X
11 O X X X
12 X X X X
13 X X X X
14 O O X O
15 X X O O
16 X X O X
17 X X X X
18 X O X X
O: 우수
×: 불량
상기 표 13 및 14에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1 내지 22의 경우, 열전도성 분산체에 대하여 규소 함유 화합물 및 알루미늄 함유 화합물의 함량이 각각 35 내지 65 중량부의 범위에 속하므로, 전기 전도성, 백색도 및 용액 안정성이 우수할 뿐만 아니라, 방열성 또한 우수함을 확인할 수 있다.
반면, 본 발명에 따르지 않는 비교예 1 내지 18의 경우, 규소 함유 화합물 또는 알루미늄 함유 화합물의 함량이 본 발명에서 특정한 함량 범위를 벗어났기 때문에, 방열성, 전기 전도성, 백색도 및 용액 안정성의 물성 중 적어도 하나 이상의 물성이 불량함을 확인할 수 있다.
따라서, 본 발명의 방열수지 조성물은 열전도성 분산체에 포함되는 규소 함유 화합물 및 알루미늄 함유 화합물의 함량을 열전도성 분산체 100 중량부에 대하여 각각 35 내지 65 중량부의 범위 내로 조절함으로써, 전기 전도성, 백색도 및 용액 안정성이 우수할 뿐만 아니라, 방열성 또한 우수한 표면처리 강판을 제조할 수 있음을 확인할 수 있다
또한, 상기 실시예 23 내지 40 및 비교예 19 내지 31에서 제조된 표면처리 강판에 대한 물성측정 결과를 하기의 표 15 및 16에 기재하였다.
실시예 방열성 밴딩성 방열면 내식성 용액안정성
23 O O O O
24 O O O O
25 O O O O
26 O O O O
27 O O O O
28 O O O O
29 O O O O
30 O O O O
31 O O O O
32 O O O O
33 O O O O
34 O O O O
35 O O O O
36 O O O O
37 O O O O
38 O O O O
39 O O O O
40 O O O O
O: 우수
×: 불량
비교예 방열성 밴딩성 방열면 내식성 용액안정성
19 X O X O
20 X X X X
21 O O X X
22 O X X O
23 X O O X
24 X O X X
25 X O X X
26 O X O X
27 X X X X
28 X X X X
29 X X O O
30 X X X X
31 X O X X
O : 우수
×: 불량
상기 표 15 및 16에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 23 내지 40의 경우, 열전도성 분산체에 포함되는 규소 함유 화합물, 알루미늄 함유 화합물, 탄소 함유 화합물 및 원적외선 방사성 화합물의 평균 입경 등이 본 발명의 범위에 속하므로, 밴딩성, 방열면 내식성 및 용액 안정성뿐만 아니라, 방열성이 우수함을 확인할 수 있다.
반면, 본 발명에 따르지 않는 비교예 19 내지 31의 경우, 열전도성 분산체에 포함되는 규소 함유 화합물, 알루미늄 함유 화합물, 탄소 함유 화합물 또는 원적외선 방사성 화합물의 평균 입경 중 적어도 하나 이상이 본 발명에서 특정한 평균 입경 범위 등을 벗어났기 때문에, 방열성, 밴딩성, 방열면 내식성 및 용액안정성의 물성 중 적어도 하나 이상의 물성이 불량함을 확인할 수 있다.
따라서, 본 발명의 방열수지 조성물은 열전도성 분산체에 포함되는 규소 함유 화합물, 알루미늄 함유 화합물, 탄소 함유 화합물 및 원적외선 방사성 화합물의 평균 입경을 본 발명의 범위로 조절함으로써, 가공성, 내식성 및 내알칼리성뿐만 아니라, 방열성이 우수한 표면처리 강판을 제조할 수 있음을 확인할 수 있다
상기 실시예 41 내지 54 및 비교예 32 내지 45에서 제조된 표면처리 강판에 대한 물성 측정 결과를 하기의 표 17 및 18에 기재하였다.
실시예 방열성 전기전도성 방열면 백색도 밴딩성 방열면 내식성 도막밀착성
41 O O O O O O
42 O O O O O O
43 O O O O O O
44 O O O O O O
45 O O O O O O
46 O O O O O O
47 O O O O O O
48 O O O O O O
49 O O O O O O
50 O O O O O O
51 O O O O O O
52 O O O O O O
53 O O O O O O
54 O O O O O O
O : 우수
×: 불량
비교예 방열성 전기전도성 방열면 백색도 밴딩성 방열면 내식성 도막밀착성
32 X X X X X X
33 O X X X O O
34 O O X X O X
35 X X O X X X
36 O O X X X X
37 X X X O O O
38 O X O O O O
39 X X X X O X
40 O X X O O O
41 O X O X O O
42 O O X X X X
43 O O X O X O
44 O O X X X X
45 O X X O X X
O : 우수
×: 불량
상기 표 17 내지 18에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 41 내지 54의 경우, 방열수지 조성물에 포함되는 주제 수지, 열전도성 분산체, 무기금속 졸, 방청제, 전기전도성 혼합물, 유기금속 착화합물 및 가교제의 함량이 본 발명의 범위에 속하고, 전기전도성 혼합물의 평균 입도 크기 및 장단축 비율 또한 본 발명의 범위에 속하므로, 전기 전도성, 방열면 백색도, 밴딩성, 방열면 내식성 및 도막밀착성뿐만 아니라, 방열성이 우수함을 확인할 수 있다.
반면, 본 발명에 따르지 않는 비교예 32 내지 45의 경우, 금속 방열수지 조성물에 포함되는 주제 수지, 열전도성 분산체, 무기금속 졸, 방청제, 전기전도성 혼합물, 유기금속 착화합물 또는 가교제의 함량 또는 전기전도성 혼합물의 평균입도 크기 혹은 장단축 비율 중 적어도 하나 이상이 본 발명에서 특정한 함량 범위를 벗어났기 때문에, 방열성, 전기 전도성, 방열면 백색도, 밴딩성, 방열면 내식성 및 도막밀착성의 물성 중 적어도 하나 이상의 물성이 불량함을 확인할 수 있다.
따라서, 본 발명의 방열수지 조성물은 주제 수지, 열전도성 분산체, 무기금속 졸, 방청제, 전기전도성 혼합물, 유기금속 착화합물 및 가교제의 함량이 본 발명의 범위에 속하고, 전기전도성 혼합물의 평균입도 크기 및 장단축 비율이 본 발명에서 한정한 범위 내로 조절함으로써, 전기 전도성, 방열면 백색도, 밴딩성, 방열면 내식성 및 도막밀착성뿐만 아니라, 방열성 또한 우수한 표면처리강판을 제조할 수 있음을 확인할 수 있다.
상기 실시예 55 내지 70 및 비교예 46 내지 54에서 제조된 표면처리 강판의 물성 측정 결과를 하기의 표 19 및 20에 기재하였다.
실시예 밴딩성 도막밀착성 흑색면 내식성 윤활성
55 O O O O
56 O O O O
57 O O O O
58 O O O O
59 O O O O
60 O O O O
61 O O O O
62 O O O O
63 O O O O
64 O O O O
65 O O O O
66 O O O O
67 O O O O
68 O O O O
69 O O O O
70 O O O O
O : 우수
×: 불량
비교예 밴딩성 도막밀착성 흑색면 내식성 윤활성
46 X X X X
47 O X X O
48 X O X X
49 X X X X
50 O X X X
51 X X O X
52 X X X O
53 X X X X
54 X X O X
O : 우수
×: 불량
상기 표 19 내지 20에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 55 내지 70의 경우, 흑색수지 조성물에 포함되는 폴리에스테르 수지의 합성에 사용되는 방향족, 지방족, 지환족 산과 에틸렌옥사이드 부가 비스페놀에이 및 다가알코올의 함량이 본 발명의 한정 범위에 속하고, 에틸렌옥사이드 부가 비스페놀에이의 부가중합 시 에틸렌옥사이드 대 비스페놀에이의 비율이 본 발명의한정 비율 범위에 속하므로, 밴딩성, 도막밀착성, 흑색면 내식성 및 윤활성 등이 우수함을 확인할 수 있다.
반면, 본 발명에 따르지 않는 비교예 46 내지 54의 경우, 흑색수지 조성물에 포함되는 폴리에스테르 수지의 합성에 사용되는 방향족, 지방족, 지환족 산과 에틸렌옥사이드 부가 비스페놀에이 및 다가알코올의 함량 또는 에틸렌옥사이드 부가 비스페놀에이의 부가중합 시 에틸렌옥사이드 대 비스페놀에이의 비율 중 적어도 하나 이상이 본 발명에서 특정한 범위를 벗어났기 때문에 밴딩성, 도막밀착성, 흑색면 내식성 및 윤활성의 물성 중 적어도 하나 이상의 물성이 불량함을 확인할 수 있다.
따라서, 본 발명의 흑색수지 조성물은 폴리에스테르 수지의 합성에 사용되는 방향족, 지방족, 지환족 산과 에틸렌옥사이드 부가 비스페놀에이 및 다가알코올의 함량이 본 발명에서 한정한 범위에 속하고, 에틸렌옥사이드 부가 비스페놀에이의 부가중합 시 에틸렌옥사이드 대 비스페놀에이의 비율을 본 발명의 한정 범위 내로 조절함으로써 밴딩성, 도막밀착성, 흑색면 내식성 및 윤활성이 우수한 표면처리강판을 제조할 수 있음을 확인할 수 있다.
상기 실시예 71 내지 79 및 비교예 55 내지 62에서 제조된 표면처리 강판의 물성 측정 결과를 하기의 표 21 및 22에 기재하였다.
실시예 밴딩성 도막밀착성 흑색면 내식성 윤활성 의장성 흑색도
71 O O O O O O
72 O O O O O O
73 O O O O O O
74 O O O O O O
75 O O O O O O
76 O O O O O O
77 O O O O O O
78 O O O O O O
79 O O O O O O
O : 우수
×: 불량
실시예 밴딩성 도막밀착성 흑색면 내식성 윤활성 의장성 흑색도
55 O O X O X X
56 X X X O X X
57 X X X O X X
58 X O X X O O
59 X X X X X O
60 O O X X X O
61 X O O O X X
62 X X X X X X
O : 우수
×: 불량
상기 표 21 내지 22에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 71 내지 79의 경우, 흑색수지 조성물의 폴리에스테르 수지, 혼합용제, 안료분산액, 왁스 및 가교제의 함량이 본 발명의 한정 범위에 속하고, 폴리에스테르 수지의 중량평균 분자량 및 용제의 혼합 비율이 본 발명의 한정 범위에 속하므로 밴딩성, 도막밀착성, 흑색면 내식성, 윤활성, 의장성 및 흑색도가 우수함을 확인할 수 있다.
반면, 본 발명에 따르지 않는 비교예 55 내지 62의 경우, 흑색지 조성물의 폴리에스테르 수지, 용제, 안료분산액 및 왁스 혹은 가교제의 함량 또는 폴리에스테르 수지의 중량평균 분자량 또는 용제 혼합 비율 중 적어도 하나 이상이 본 발명에서 특정한 범위를 벗어났기 때문에 밴딩성, 도막밀착성, 흑색면 내식성, 윤활성, 의장성 및 흑색도의 물성 중 적어도 하나 이상의 물성이 불량함을 확인할 수 있다.
따라서, 본 발명의 금속표면처리용 흑색수지 조성물은 폴리에스테르 수지, 혼합용제, 안료분산액, 왁스 및 가교제의 함량이 본 발명의 함량 한정 범위에 속하고, 폴리에스테르 수지의 중량평균 분자량 및 용제의 혼합비율을 본 발명의 한정 범위 내로 조절함으로써 밴딩성, 도막밀착성, 흑색면 내식성, 윤활성, 의장성 및 흑색도가 우수한 표면처리 강판을 제조할 수 있음을 확인할 수 있다.
상기 실시예 80 내지 85 및 비교예 63 내지 70에서 제조된 표면처리 강판의 물성 측정 결과를 하기의 표 23 및 24에 기재하였다.
실시예 방열성 전기전도성 방열면
백색도		 방열면
내식성		 흑색면 내식성 방열면 밴딩성 흑색면
밴딩성		 흑색도 의장성
80 O O O O O O O O O
81 O O O O O O O O O
82 O O O O O O O O O
83 O O O O O O O O O
84 O O O O O O O O O
85 O O O O O O O O O
O : 우수
×: 불량
비교예 방열성 전기전도성 방열면
백색도		 방열면
내식성		 흑색면 내식성 방열면 밴딩성 흑색면
밴딩성		 흑색도 의장성
63 X O O X O X O O O
64 X X X O O O O O O
65 O O O O X O X X X
66 X O O O O O X X X
67 X O X X O X O O O
68 O O O O X O X X X
69 X X X O O X O O O
70 X O O O O O X O X
O : 우수
×: 불량
상기 표 23 내지 24에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 80 내지 85의 경우, 표면처리 강판의 제조 과정에서 표면처리 층의 건조 후 방열층 및 흑색층의 두께가 각각 0.3 ㎛ 내지 5.0 ㎛ 및 1 ㎛ 내지 25 ㎛의 두께 범위 내에 속하므로, 방열성, 전기전도성, 방열면 백색도, 방열면 내식성, 흑색면 내식성, 방열면 밴딩성, 흑색면 밴딩성, 흑색도 및 의장성이 우수함을 확인할 수 있다
반면, 본 발명에 따르지 않는 비교예 63 내지 70의 경우, 표면처리 강판의 제조 과정에서 표면처리 층의 건조 후 방열층 및 흑색층의 두께가 본 발명에서 특정한 범위를 벗어났기 때문에 방열성, 전기전도성, 방열면 백색도, 방열면 내식성, 흑색면 내식성, 방열면 밴딩성, 흑색면 밴딩성, 흑색도 및 의장성의 물성 중 적어도 셋 이상의 물성이 불량함을 확인할 수 있다.
따라서, 본 발명의 표면처리 강판의 제조방법은 표면처리 층의 건조 후 방열층 및 흑색층의 두께가 각각 0.3 ㎛ 내지 5.0 ㎛ 및 1 ㎛ 내지 25 ㎛의 두께 범위 내로 조절함으로써 방열성, 전기전도성, 방열면 백색도, 방열면 내식성, 흑색면 내식성, 방열면 밴딩성, 흑색면 밴딩성, 흑색도 및 의장성이 우수한 표면처리강판을 제조할 수 있음을 확인할 수 있다.
1: 방열층
2: 금속 강판
3: 흑색층
4: 하도층

Claims (25)

  1. 강판;
    상기 강판의 일면에 형성되고, 주제 수지 30 내지 60 중량부, 규소 함유 화합물 및 알루미늄 함유 화합물을 함유하는 열전도성 분산체 20 내지 40 중량부, 전기전도성 물질 1 내지 10 중량부, 무기 금속졸 1 내지 10 중량부, 방청제 2 내지 10 중량부, 유기금속 착화합물 2 내지 10 중량부 및 가교제 1 내지 35 중량부를 포함하는 방열수지 조성물로 형성된 방열층; 및
    상기 강판의 다른 일면에 형성되고, 폴리에스테르 수지 10 내지 80 중량부, 흑색안료 분산체 1 내지 45 중량부, 왁스 0.1 내지 10 중량부, 가교제 2 내지 40 중량부 및 용제 5 내지 60 중량부를 포함하는 흑색수지 조성물로 형성된 흑색층을 포함하는 표면처리 강판.
  2. 제1항에 있어서,
    방열수지 조성물의 주제 수지는 수분산 우레탄 수지, 수분산 아크릴 수지, 수용성 에폭시 수지, 수용성 폴리에스테르 수지 및 수용성 아미노 수지로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하는 표면처리 강판.
  3. 제 1 항에 있어서,
    방열수지 조성물의 열전도성 분산체에 포함되는 규소 함유 화합물은 규소, 탄화규소 및 질화규소로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상을 포함하며, 평균 입경이 0.01 내지 5 ㎛인 표면처리 강판.
  4. 제 1 항에 있어서,
    방열수지 조성물의 열전도성 분산체에 포함되는 알루미늄 함유 화합물은 알루미늄, 산화 알루미늄, 질화 알루미늄 및 알루미늄 파우더로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상을 포함하고, 입자의 장축과 단축의 길이 비율이 100 : 1 내지 1 : 1이며, 평균 입경이 0.05 내지 20 ㎛인 표면처리 강판.
  5. 제 1 항에 있어서,
    방열수지 조성물의 열전도성 분산체는 분산체 100 중량부에 대하여 규소 함유 화합물 35 내지 65 중량부 및 알루미늄 함유 화합물 35 내지 65 중량부를 포함하는 표면처리 강판.
  6. 제 1 항에 있어서,
    방열수지 조성물의 열전도성 분산체는 탄소 나노튜브, 탄소 섬유, 카본 블랙, 그라파이트 및 그래핀으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 탄소 함유 화합물을 추가로 포함하는 표면처리 강판.
  7. 제 6 항에 있어서,
    탄소 함유 화합물은 열전도성 분산체 100 중량부에 대하여 10 중량부 이하로 포함되며, 평균 입경 또는 장축의 길이가 0.05 내지 5 ㎛인 표면처리 강판.
  8. 제 1 항에 있어서,
    방열수지 조성물의 열전도성 분산체는 파장이 5 내지 20㎛인 구간에서 원적외선 방사율이 0.8 이상인 원적외선 방사성 화합물을 추가로 포함하는 표면처리 강판.
  9. 제 8 항에 있어서,
    원적외선 방사선 화합물은 열전도성 분산체 100 중량부에 대하여 10 중량부 이하로 포함되며, 마그네슘, 산화 마그네슘, 이산화티타늄, 견운모, 운모, 전기석, 흑운모, 일라이트, 카올린, 벤토나이트, 석영반암, 편마암, 세라믹 파우더, 게르마늄, 이산화 게르마늄 및 게르마늄 132로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하는 표면처리 강판.
  10. 제 1 항에 있어서,
    방열수지 조성물의 열전도성 분산체는 열전도성 분산체 100 중량부에 대하여 20 내지 80 중량부의 분산용 수지를 추가로 포함하는 표면처리 강판.
  11. 제 1 항에 있어서,
    방열수지 조성물의 전기전도성 물질은 아연, 구리, 황동 니켈, 망간, 바나듐, 텅스텐, 몰리브덴, 타이타늄, 알루미늄, 은, 백금 및 코발트로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상을 포함하는 표면처리 강판.
  12. 제 1 항에 있어서,
    방열수지 조성물의 전기전도성 물질은 평균 입경이 0.1 내지 30 ㎛이며, 입자의 장축과 단축의 길이 비율이 100 : 1 내지 1 : 1인 표면처리 강판.
  13. 제 1 항에 있어서,
    방열수지 조성물의 무기 금속졸은 실리카졸, 알루미나졸, 티타니아졸 및 지르코니아졸로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상을 포함하는 표면처리 강판.
  14. 제 1 항에 있어서,
    방열수지 조성물의 방청제는 알루미늄, 중인산 알루미늄, 아연, 몰리브덴, 불소 및 붕산으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나 이상, 둘 이상의 혼합물 또는 혼합물의 인산염, 또는 헥사암모늄 헵타 몰리브데이트 테트라하이드레이트의 인산 수용액인 표면처리 강판.
  15. 제 1 항에 있어서,
    방열수지 조성물의 유기금속 착화합물은 실란계 커플링제, 티타늄계 커플링제 및 지르코늄계 커플링제로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하는 표면처리 강판.
  16. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    방열수지 조성물의 가교제는 멜라민계, 이소시아네이트계 및 아지리딘계로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하며, 주제 수지의 함량에 대하여 5 내지 50 중량%로 포함되는 표면처리 강판.
  17. 제 1 항에 있어서,
    방열층의 두께는 0.3 내지 5 ㎛인 표면처리 강판.
  18. 제 1 항에 있어서,
    흑색수지 조성물의 폴리에스테르 수지는 중량평균분자량이 20,000 내지 50,000이고, 산가는 5 mgKOH/g 이하이며, 염기가는 5 내지 20 mgKOH/g인 표면처리 강판.
  19. 제 1 항에 있어서,
    흑색수지 조성물의 폴리에스테르 수지는 산 성분과 다가 알코올의 축합 반응물인 표면처리 강판.
  20. 제 19 항에 있어서,
    산 성분은 방향족 산 20 내지 60 mol%, 지방족 산 5 내지 40 mol% 및 지환족 산 1 내지 30 mol%을 포함하며, 다가 알코올은 에틸렌 옥사이드 부가 비스페놀에이 30 내지 60 mol% 및 다가 알코올 20 내지 40 mol%를 포함하는 표면처리 강판.
  21. 제 1 항에 있어서,
    흑색수지 조성물의 흑색안료 분산체는 분산체 100 중량부에 대하여 흑색안료 입자 0.1 내지 25 중량부 및 폴리에스테르 수지 10 내지 95 중량부를 포함하는 표면처리 강판.
  22. 제 21 항에 있어서,
    흑색안료 입자의 평균 입경은 2 내지 1000 nm인 표면처리 강판.
  23. 제 1 항에 있어서,
    흑색수지 조성물의 왁스는 식물성 왁스 및 합성수지 왁스로부터 선택되는 하나 이상을 포함하는 표면처리 강판.
  24. 제 1 항에 있어서,
    흑색수지 조성물의 용제는 끓는점이 100 내지 180℃인 용제 및 끓는점이 181 내지 240℃인 용제를 10 : 1 내지 1 : 10의 비율로 포함하는 표면처리 강판.
  25. 제 1 항에 있어서,
    흑색층의 두께는 1 내지 25 ㎛인 표면처리 강판.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101954615B1 (ko) * 2018-09-03 2019-03-06 (주)대우건설 세라믹계 조성물과 유리 플레이크를 이용한 강재 및 콘크리트 구조물용 세라믹 도장재 조성물 및 이를 이용한 도장 공법

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108610984A (zh) * 2017-02-09 2018-10-02 连云港市英普石英有限公司 一种聚能电加热管涂层及生产方法
CN107190252B (zh) * 2017-06-13 2018-04-03 武汉圆融科技有限责任公司 一种无铬绝缘涂层组合物及其制备方法与取向硅钢板
CN108832152B (zh) * 2018-06-26 2020-11-24 山东亚泰新材料科技有限公司 一种带涂层的质子交换膜燃料电池金属流场板
CN108728746A (zh) * 2018-08-07 2018-11-02 重庆维富金属制品有限公司 一种新型镀锌钢板及其加工方法
KR102027219B1 (ko) * 2018-12-24 2019-10-01 주식회사 백콤 내부점검과 이물질 제거기능을 갖는 수봉식 진공펌프
CN111387206A (zh) * 2019-09-05 2020-07-10 绿城装饰工程集团有限公司 一种抗菌电气石负离子粉母料及其制备方法
KR102647414B1 (ko) 2019-10-11 2024-03-12 엘지디스플레이 주식회사 스트레쳐블 표시장치
CN110684467A (zh) * 2019-10-11 2020-01-14 江苏冠军科技集团股份有限公司 一种基于氧化石墨烯的水基防腐涂料及其制备方法
CN111286223A (zh) * 2020-03-09 2020-06-16 上海达克罗涂复工业有限公司 一种防腐锌铝涂液及其应用
CN111787649A (zh) * 2020-05-22 2020-10-16 广东日禾电器有限公司 一种急速发热浆料制备方法
CN113151878B (zh) * 2021-02-01 2022-03-11 湖北叒成科技有限公司 一种zk61m镁合金黑色化成液及化成工艺
KR102700138B1 (ko) * 2022-03-25 2024-08-28 주식회사 케이씨씨 도료 조성물
TWI814313B (zh) * 2022-03-29 2023-09-01 辰展股份有限公司 可撓性散熱金屬板
CN115926571A (zh) * 2022-10-09 2023-04-07 滁州学院 一种超低红外发射率涂层的制备方法
CN116461169B (zh) * 2023-04-24 2024-04-26 江阴百士特控制显示设备有限公司 一种车控室设备柜用高效散热板材及其制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010514886A (ja) 2006-12-27 2010-05-06 ポスコ 優れた放熱黒色樹脂組成物、これを利用した亜鉛めっき鋼板処理方法、及びこれにより処理されためっき鋼板

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010514886A (ja) 2006-12-27 2010-05-06 ポスコ 優れた放熱黒色樹脂組成物、これを利用した亜鉛めっき鋼板処理方法、及びこれにより処理されためっき鋼板

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101954615B1 (ko) * 2018-09-03 2019-03-06 (주)대우건설 세라믹계 조성물과 유리 플레이크를 이용한 강재 및 콘크리트 구조물용 세라믹 도장재 조성물 및 이를 이용한 도장 공법

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