KR101521357B1 - Composition for manufacturing primer free layer of color steel sheet - Google Patents

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KR101521357B1
KR101521357B1 KR1020130159415A KR20130159415A KR101521357B1 KR 101521357 B1 KR101521357 B1 KR 101521357B1 KR 1020130159415 A KR1020130159415 A KR 1020130159415A KR 20130159415 A KR20130159415 A KR 20130159415A KR 101521357 B1 KR101521357 B1 KR 101521357B1
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차병학
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Abstract

The present invention relates to a composition for manufacturing a primer free layer of a color steel sheet. When manufacturing a primer free layer of a color steel sheet using a composition according to the present invention, it is environment friendly since a pretreatment process using chromium is omitted. Additionally, coating thickness of a primer free layer manufactured by the composition of the present invention is less than 1 micrometer, therefore production costs of steel manufactures may be reduced, and power consumption may be reduced since PMT temperature of the primer layer is 80°C or lower.

Description

칼라강판의 프라이머 프리층을 제조하기 위한 조성물 {COMPOSITION FOR MANUFACTURING PRIMER FREE LAYER OF COLOR STEEL SHEET}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a composition for producing a primer-free layer of a colored steel sheet,

본 발명은 칼라강판의 프라이머 프리층을 제조하기 위한 조성물에 관한 것이다.
The present invention relates to a composition for producing a primer-free layer of a colored steel sheet.

칼라강판은 강도가 우수하고 가공이 용이하여 가전제품 및 건자재용으로 많이 사용되고 있다. 그러나 강판은 쉽게 부식된다는 취약점을 지니고 있어 이를 보완하고자 강판 표면에 아연이나 알루미늄을 도금하고 크롬산염처리를 하여 내식성을 향상시키고 있다. 이와 같이 도금과 크롬산염처리를 거친 강판에 도장처리를 함으로써 강판의 내식성을 향상시킴과 동시에 도료가 가지고 있는 다양한 색상을 이용하여 장식의 효과를 높여 사용하고 있다. Colored steel sheets are widely used for household appliances and construction materials because of their excellent strength and easy processing. However, the steel sheet has a weak point that it is easily corroded. In order to compensate it, the surface of the steel sheet is coated with zinc or aluminum and treated with chromate to improve the corrosion resistance. In this way, the corrosion resistance of the steel sheet is improved by coating the steel plate subjected to the plating and the chromate treatment, and the decorative effect is increased by using various colors of the paint.

크로메이트 피막으로 불리는 6가 크롬을 포함한 종래의 표면 처리 강판은 내식성이 뛰어난 것이 특징이며 지금까지 AV(음향,영상) 기기의 새시나기구 부품, 복사기, 프린터, 세탁기의 강판 등에 이용되고 있다. 그러나 크롬산염을 사용할 경우 크롬산염은 소지층의 Fe 산화층과 수소결합 형성하여 우수한 밀착성, 펀칭성 등의 피막특성을 얻을수 있으며, 또한 SRA(Stress Relief Annealing)후에도 양호한 피막특성을 나타낸다. 그러나 기존 코팅액 조성은 크롬산화물 함유가 필수적이고, 이에 따른 인체의 악영향과 환경문제를 야기할 수 있다. 이와 같은 문제 때문에 6가 크롬을 비롯한 중금속물질 사용에 대해 EU 회원국간의 유해물질 사용금지에 관한 규정(RoHS: Restriction of the use of Hazardous Substances) 등과 같은 환경규제가 강화되고 있는 현실에 비추어 그 용도가 제한적일 수 밖에 없는 실정이다.Conventional surface-treated steel sheets containing hexavalent chromium, called chromate films, are characterized by their excellent corrosion resistance and have been used for a long time in AV (audio and video) apparatuses, apparatus parts, copiers, printers, and steel plates for washing machines. However, when chromate is used, the chromate forms a hydrogen bond with the Fe oxide layer of the substrate layer to obtain excellent film properties such as adhesion and punching property, and exhibits good film characteristics even after SRA (Stress Relief Annealing). However, the composition of the conventional coating liquid is required to contain chromium oxide, which may cause adverse effects on the human body and environmental problems. Due to these problems, the use of heavy metals, including hexavalent chromium, has been limited due to the fact that environmental regulations such as RoHS (Restriction of the use of Hazardous Substances) It is inevitable.

또한 기존의 PCM 강판은 일반적으로 구성에 있어서 베이스강판 상에 전처리층, 프라이머층 및 상도층이 단계적으로 형성되어 있다. 기존 강판의 프라이머 층의 경우 도막 두께가 5 마이크로미터 이상으로 소부시에 두께에 따른 PMT 온도가 높게 형성되어 전력소모율이 높아지는 단점이 있다.In the conventional PCM steel sheet, the pretreatment layer, the primer layer and the upper layer are formed stepwise on the base steel sheet in the constitution. In the case of the primer layer of the conventional steel sheet, the coating thickness is 5 micrometers or more, and the PMT temperature according to the thickness is formed to be high in the small bushing, thereby increasing the power consumption rate.

이에, 공정단계를 최소화함으로써 경제적이면서도 내식성과 가공성이 높고, 동시에 환경친화적인 칼라강판의 제조방법이 요구되고 있는 실정이다.
Accordingly, there is a need for a method for manufacturing a color steel sheet which is economical, has high corrosion resistance and processability, and is environmentally friendly at the same time by minimizing the process steps.

본 발명의 목적은 칼라강판의 프라이머 프리층을 제조하기 위한 조성물을 제공하기 위한 것이다.
An object of the present invention is to provide a composition for producing a primer-free layer of a colored steel sheet.

상기 목적을 달성하기 위하여, In order to achieve the above object,

본 발명은 에틸렌 아클릴산, 폴리카보네이트 디올, 메틸메타크릴레이트, 이산화티타늄, 리튬화합물 및 인산화합물, 실란 커플링제, 경화제 및 용제를 포함하는 것을 특징으로 하는 칼라강판의 프라이머 프리층을 제조하기 위한 조성물을 제공한다.
The present invention relates to a composition for producing a primer-free layer of a colored steel sheet, which comprises ethylene acroleic acid, polycarbonate diol, methyl methacrylate, titanium dioxide, a lithium compound and a phosphate compound, a silane coupling agent, a hardener and a solvent .

본 발명에 따른 조성물로 칼라강판의 프라이머 프리층을 제조하는 경우 기존의 크롬을 사용하는 전처리과정을 거치지 않는바 환경친화적이다. 또한 상기 칼라강판을 구성하는 프라이머 프리층의 코팅 두께가 1 마이크로미터 이내이므로 철강사의 원단위 부담을 덜 수 있으며, 상기 프라이머 프리층의 PMT가 80 ℃ 이하가 되는바 전력소모를 절감할 수 있다. 또한 기존품과 달리 2 코팅, 2 베이크 공정이 소요되는바 칼라강판의 제조 비용을 절감할 수 있다.
When preparing a primer-free layer of a color steel sheet with the composition according to the present invention, it is eco-friendly since it does not undergo a pretreatment process using conventional chromium. In addition, since the coating thickness of the primer-free layer constituting the color steel sheet is less than 1 micrometer, the load of the steel maker can be reduced, and the power consumption of the primer-free layer can be reduced as the PMT of the primer- In addition, unlike existing products, it is possible to reduce the manufacturing cost of color coated steel sheet, which requires two coatings and two baking processes.

도 1은 기존의 칼라강판(좌) 및 본 발명의 칼라강판(우)의 모식도를 비교하여 나타낸 것이다.
도 2은 본 발명의 실시예 2에 따른 칼라강판 프라이머 프리층의 두께별 성능 평가결과를 비교한 것이다. 본 발명의 칼라강판 및 비교예의 칼라강판을 사용하여 내충격성, 가공성, CCT 평가를 거친 후의 균열 여부를 비교한 결과이다(SAMPLE A:프라이머 프리층 A; SAMPLE B: 프라이머 프리층 B; #3: 프라이머 프리층 두께 1 ㎛; #6: 프라이머 프리층 두께 2 ㎛; #9: 프라이머 프리층 두께 3 ㎛)
도 3은 본 발명의 실시예 3에 따른 본 발명의 칼라강판(프라이머 프리층의 PMT 80℃)과 비교예(프라이머 층 PMT 232 ℃) 의 T-Bending 성능 평가결과를 비교한 결과이다(좌: 본발명의 T-Bending결과; 우: 비교예의 T-Bending결과; 아래에서 위로 각각 0T, 1T, 2T이다).
Fig. 1 shows a comparison between a conventional color steel plate (left) and a color steel plate (right) according to the present invention.
2 compares the performance evaluation results of the color coated steel plate primer-free layer according to Example 2 of the present invention with respect to thickness. (SAMPLE A: primer-free layer A; sample B: primer-free layer B; # 3: primer-free layer A) Primer Free Layer Thickness 1 占 퐉 6 # Primer Free Layer Thickness 2 占 퐉 # 9 Primer Free Layer Thickness 3 占 퐉)
3 is a result of comparing the T-Bending performance evaluation results of the color steel sheet (PMT 80 ° C of the primer-free layer) of the present invention and the comparative example (primer layer PMT 232 ° C) according to Example 3 of the present invention (left: T-Bending result of the present invention; Right: T-Bending result of Comparative Example; from top to bottom are 0T, 1T, 2T respectively).

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명은 에틸렌 아클릴산, 폴리카보네이트 디올, 메틸메타크릴레이트, 이산화티타늄, 리튬화합물 및 인산화합물, 실란 커플링제, 경화제 및 용제를 포함하는 것을 특징으로 하는 칼라강판의 프라이머 프리층을 제조하기 위한 조성물을 제공한다.The present invention relates to a composition for producing a primer-free layer of a colored steel sheet, which comprises ethylene acroleic acid, polycarbonate diol, methyl methacrylate, titanium dioxide, a lithium compound and a phosphate compound, a silane coupling agent, a hardener and a solvent .

또한 본 발명은 에틸렌 아클릴산 10~20 중량%, 폴리카보네이트 디올 1~10 중량%, 메틸메타크릴레이트 1~50 중량%, 이산화티타늄 1~5 중량%, 리튬화합물 1~5 중량% 및 인산화합물 0.1~1 중량%, 실란 커플링제 0.1~3 중량%, 경화제 0.1~8 중량% 및 용제 30~70 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 칼라강판의 프라이머 프리층을 제조하기 위한 조성물을 제공한다.
The present invention also relates to a process for the preparation of a composition comprising 10 to 20% by weight of ethylene acylic acid, 1 to 10% by weight of polycarbonate diol, 1 to 50% by weight of methyl methacrylate, 1 to 5% by weight of titanium dioxide, 1 to 5% Free layer of a colored steel sheet, which comprises 0.1 to 1% by weight of a silane coupling agent, 0.1 to 3% by weight of a silane coupling agent, 0.1 to 8% by weight of a curing agent, and 30 to 70% by weight of a solvent.

본 명세서에서 사용된 용어 "소지강판"은 냉연 강판 및 도금 강판 등의 철재류, 공지의 비철금속류를 의미한다. 상기 소지강판은 알루미늄, 스테인레스, 및 구리 등의 비철금속류을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 도금강판은 아연도금강판, 합금화 아연도금강판, 용융아연도금강판, Zn-Al합금도금강판, Zn-Al-Si합금도금강판, Al 도금강판과 같은 용융도금강판; 2층 아연 합금화 도금강판, 아연 도금강판, Zn계 합금도금강판 및 2층 아연계 합금 도금강판과 같은 전기도금강판; 기상아연도금강판과 같은 기상도금강판; 및 착색아연도금강판, 박막유기도장강판, 및 유기복합도금강판과 같은 유기피복도장강판 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. As used herein, the term "base steel sheet" means steel materials such as cold-rolled steel sheet and coated steel sheet, and known non-ferrous metals. The base steel sheet may include non-ferrous metals such as aluminum, stainless steel, and copper, but is not limited thereto. The coated steel sheet may be a galvanized steel sheet, a galvanized steel sheet, a galvanized steel sheet, a hot-dip galvanized steel sheet, a Zn-Al alloy coated steel sheet, a Zn-Al-Si alloy coated steel sheet or an Al-coated steel sheet; Electroplated steel sheets such as two-layer zinc-alloyed steel sheet, zinc-coated steel sheet, Zn-based alloy coated steel sheet and two-layered zinc-base alloy coated steel sheet; Vapor-phase coated steel sheets such as weather galvanized steel sheets; And organic coated steel sheets such as colored zinc plated steel sheets, thin film organic coated steel sheets, and organic composite coated steel sheets. However, the present invention is not limited thereto.

본 명세서에서 사용된 용어 "프라이머 프리층"은 기존의 칼라강판의 구성인 전처리층 및 프라이머층을 하나로 통합한 층이다. 상기 “전처리층”은 칼라강판의 제조과정에서 부착성 및 내식성을 높이기 위하여 포함하는 단계로, 상기 전처리층은 인산피막, 크로메이트, 박막 접착처리 피막 등과 같이 공지된 화성피막을 처리하여 형성된다. 상기 “프라이머층”은 보통 칼라강판의 내식성 및 상도층과의 부착성을 부여하기 위한 하도 도막층을 의미한다. 상기 하도 도막층은 일반적으로 폴리에스테르계 하도, 에폭시계 하도, 아크릴계 하도 또는 이들의 변성계 하도를 포함할 수 있으며 일반적으로 5 ㎛ 두께로 형성된다. As used herein, the term "primer-free layer" is a layer in which a pretreatment layer and a primer layer, which constitute a conventional color steel sheet, are integrated into one. The pretreatment layer is formed by treating a known chemical conversion coating such as a phosphoric acid coating, a chromate, a thin film adhesion coating, or the like to enhance adhesion and corrosion resistance in the process of manufacturing a color steel sheet. The " primer layer " usually means a lower coating layer for imparting corrosion resistance to a colored steel sheet and adhesion to a top coat layer. The undercoating layer may include a polyester-based, epoxy-based, acrylic-based primer, or a modified primer-based primer, and is generally formed to a thickness of 5 탆.

본 발명은 앞서 설명한 종래의 전처리층과 프라이머층을 이중으로 만들지 않고, 즉 프라이머층을 별도로 만들지 않고, 종래의 전처리층과 프라이머층의 기능을 통합한 프라이머 프리층을 사용하였다. In the present invention, a primer-free layer combining the functions of a conventional pretreatment layer and a primer layer is used without duplicating the conventional pretreatment layer and the primer layer described above, that is, without separately forming a primer layer.

본 명세서에서 사용된 용어 “상도층”은 본 발명의 프라이머 프리층 상에 형성되는 것으로 대략 15~20㎛ 두께로 형성되며, 칼라강판에 내식성, 가공성 및 색깔을 부여하는 역할을 한다.As used herein, the term " top layer " is formed on the primer-free layer of the present invention to have a thickness of about 15 to 20 탆 and serves to impart corrosion resistance, workability, and color to the color steel sheet.

본 발명의 칼라강판은 상기 소지 강판 상에 프라이머 프리층을 형성하고 소부 경화하는 단계; 및 상기 프라이머 프리층 상에 상도층을 형성하여 소부 경화함으로써 2 코팅, 2 베이크 방법으로 제조될 수 있다.
Forming a primer-free layer on the base steel sheet and curing the base steel sheet; And forming a top layer on the primer-free layer and curing the primer layer by a two-coat, two-bake method.

본 발명의 프라이머 프리층을 형성하는 조성물에 있어서 상기 실란 커플링제는 강판에 베리어성 및 내식성을 부여하는 기본적인 화합물로 아미노 실란, 머캅토 실란, 비닐메톡시 실란, 비닐트리메톡시 실란, 비닐에폭시 실란, 비닐트리에폭시 실란, 3-아미노프로필트리에톡시 실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시 실란, 3-메타글리옥시프로필트리메톡시 실란 및 γ-글리시독시프로필트리에톡시 실란 및 이들의 혼합물 중 선택된 하나 이상의 물질을 사용하는 것이 바람직하다. 좀 더 바람직하게는 3-글리시독시프록실트리메톡시 실란일 수 있다. In the composition for forming the primer-free layer of the present invention, the silane coupling agent is a basic compound that imparts barrier property and corrosion resistance to the steel sheet, and includes aminosilane, mercapto silane, vinyl methoxy silane, vinyl trimethoxy silane, vinyl epoxysilane , Vinyltriethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, and gamma -glycidoxypropyltriethoxysilane and their It is preferable to use at least one substance selected from the mixture. And more preferably 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane.

상기 경화제는 우레아(Urea), 에틸렌티오우레아, 이미노우레아, 카보이미드, 블록이소시아네이트 멜라민, 멜라민 경화제, 이소시아네이트 계열 경화제, 아지리딘, 에폭시 경화제 및 이들의 혼합물을 사용할 수 있으나 이에 제한되지 않으며, 우레아, 에틸렌티오우레아 및 이미노우레아를 사용하는 것이 바람직하다. The curing agent may be selected from urea, ethylenethiourea, iminourea, carboimide, block isocyanate melamine, melamine curing agent, isocyanate curing agent, aziridine, epoxy curing agent and mixtures thereof, It is preferred to use ethylene thiourea and iminourea.

상기 리튬화합물은 리튬 폴리 실리케이트(Lithium Poly silicate)를 사용하는 것이 바람직하며 이에 제한되지 않는다.The lithium compound is preferably a lithium polysilicate, but not limited thereto.

상기 인산화합물은 인산아연 화합물이나 인산알루미늄을 사용하는 것이 바람직하며 이에 제한되지 않는다.The phosphoric acid compound is preferably a zinc phosphate compound or aluminum phosphate but is not limited thereto.

상기 용제는 상기 조성물들의 혼합이 균일하게 이루어지도록 하는 역할을 한다. 그리고 상기와 같은 특성을 갖는 용제로는 방향족 탄화수소류, 지방족 탄화수소류, 케톤류, 에스테르류, 에테르류, 알코올류 등의 일반 용제류, 및 VOC 규제에 대응하기 위한 무취 미네랄 스프리트, 증류수 등의 무독성 유기용제류 및 이들의 혼합물을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 증류수를 사용하여 수용성 타입으로 제조하는 것이 특히 바람직하다. The solvent serves to uniformly mix the compositions. Examples of the solvent having the above properties include general solvents such as aromatic hydrocarbons, aliphatic hydrocarbons, ketones, esters, ethers and alcohols, and non-toxic organic solvents such as odorless mineral spirits and distilled water Solvents, and mixtures thereof. However, the present invention is not limited thereto, and it is particularly preferable to use a distilled water as a water-soluble type.

종래의 칼라강판은 크롬타입 전처리 코팅층, 프라이머 코팅층(하도층) 및 상도층을을 포함하는 3코팅, 3베이크 공정으로 제조되는 것이 일반적이다. 그러나 본 발명의 칼라강판은 상기 전처리 코팅층 및 프라이머 코팅층이 프라이머 프리층으로 통합되는바 2코팅, 2베이크 공정으로 제조되어 철강사의 비용절감이 가능하다. 또한 기존의 칼라강판의 전처리 단계에 사용되는 크롬 등의 환경 규제 물질을 전처리 하는 과정이 생략되므로 친환경 칼라강판의 생산이 가능하다.
Conventional colored steel sheets are generally manufactured by a 3-coating, 3-bake process including a chromium-type pretreatment coating layer, a primer coating layer (lower layer) and a top layer. However, the color steel sheet of the present invention can be manufactured by a 2-coating process and a 2-bake process, in which the pretreatment coating layer and the primer coating layer are integrated into a primer-free layer. In addition, the process of pretreatment of environmentally regulated substances such as chromium used in the pretreatment step of existing color steel sheets is omitted, and thus, environmentally friendly color steel sheets can be produced.

또한 상기 조성물은 에틸렌 아클릴산 10~20 중량%, 폴리카보네이트 디올 1~10 중량%, 메틸메타크릴레이트 1~50 중량%, 이산화티타늄 1~5 중량%, 리튬화합물 1~5 중량% 및 인산화합물 0.1~1 중량%, 실란 커플링제 0.1~3 중량% , 경화제 0.1~8 중량% 및 용제 30~70 중량%를 포함할 수 있으나 이에 제한되지 않는다.
The composition may further comprise 10 to 20% by weight of ethylene acroleic acid, 1 to 10% by weight of polycarbonate diol, 1 to 50% by weight of methyl methacrylate, 1 to 5% by weight of titanium dioxide, 1 to 5% But is not limited to, 0.1 to 1 wt%, a silane coupling agent 0.1 to 3 wt%, a curing agent 0.1 to 8 wt%, and a solvent 30 to 70 wt%.

상기 에틸렌 아크릴산(Ethylene acrylic acid)은 내식성에 영향을 주는 인자로서 10~20 중량%로 적용될 경우 내식성이 우수해질 수 있으나 상기 범위를 벗어나는 경우 내식성 및 가공성을 저하시킬 수 있다. 수분 산성 폴리우레탄 수지(PUD) 베이스의 PCDL은 가공성에 영향을 주는 인자로서 elongation이 400 이하일 경우 가공성에 저하를 초래할 수 있으며, 600 이상일 경우 내용제성을 저하시킬 수 있다. 메틸메타크릴레이트(Methlymethacrylate)는 1~50 중량%으로 적용될 수 있으며 상기 범위를 벗어나는 경우 내용제성 및 내식성이 떨어질 수 있다. 이산화티타늄은 킬레이트 구조체로서 분산성 및 내식성을 향상하기 위한 첨가제로 사용하며 1~5 중량%를 포함할 수 있으나 상기 범위를 벗어나는 경우 가공성이 저하될 수 있다. 실란 커플링제인 3-글리시독시프록실트리메톡시 실란 (3-Glycidoxypropyltrimethoxysilane)을 포함하는 커플링제는 소재와 코팅도막의 단단한 결합에 도합을 줄 수 있으며, 0.1~3 중량% 내외로 적용될 경우 내식성, 내용제성, 가공성 향상에 도움이 될 수 있으나 상기 범위를 벗어나는 경우 저장 안정성을 저하시키는 원인이 될 수 있다. 경화제는 도막의 가교도를 높이는 역할을 하며, 0.1~5 중량% 로 적용이 될 경우 내용제성 및 내식성 향상에 도움이 될 수 있으나, 상기 범위를 벗어나는 경우 가공성 저하의 원인이 될 수 있다. 리튬 폴리 실리케이트(Lithium Poly silicate)를 포함하는 구조체는 1~5 중량% 이내로 적용될 경우 내식성 향상에 도움을 줄 수 있으나 상기 범위를 어나는 경우 저장안정성을 저하시키는 원인이 될 수 있다. 인산(Phosphate)을 포함하는 구조체는 0.1~1 중량% 미만으로 적용될 경우 소재와의 밀착성을 향상시킬 수 있으며 상기 범위를 벗어나는 경우 소재와의 밀착성이 떨어질 수 있다. 용제의 함량이 30 중량% 미만일 경우에는 조성물 혼합이 균일하게 이루어지지 않고, 용제의 함량이 70 중량%를 초과할 경우에는 프라이머 프리층의 건조시간이 증가되어 제조 공정의 효율성이 저하될 수 있다.
Ethylene acrylic acid is a factor affecting corrosion resistance and when applied in an amount of 10 to 20% by weight, corrosion resistance may be improved. However, if it is outside the above range, corrosion resistance and processability may be deteriorated. PCDL based on water-dispersible polyurethane resin (PUD) is a factor affecting processability. When elongation is less than 400, it may cause deterioration of processability. If it exceeds 600, it may deteriorate solvent resistance. Methyl methacrylate may be applied in an amount of 1 to 50% by weight, and if it is out of the range, solvent resistance and corrosion resistance may be deteriorated. Titanium dioxide is used as an additive to improve dispersibility and corrosion resistance as a chelate structure and may contain 1 to 5% by weight, but if it is out of the range, the workability may be deteriorated. The coupling agent comprising 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, which is a silane coupling agent, can give a solid coupling to the material and coating film, and when applied in the range of about 0.1 to 3% by weight, , Solvent resistance and processability, but deviating from the above range may cause deterioration of storage stability. The curing agent serves to increase the degree of crosslinking of the coating film, and if it is applied in an amount of 0.1 to 5% by weight, it may help improve the solvent resistance and corrosion resistance, but if it is out of the above range, it may cause deterioration of workability. When the structure including lithium polysilicate is applied in an amount of 1 to 5% by weight or less, corrosion resistance may be improved. However, if the amount is within the above range, the structure may deteriorate storage stability. When the structure containing phosphoric acid is applied in an amount of 0.1 to less than 1% by weight, the adhesion to the material can be improved, and if it is out of the above range, the adhesion to the material may be deteriorated. When the content of the solvent is less than 30% by weight, the composition is not uniformly mixed. When the content of the solvent is more than 70% by weight, the drying time of the primer-free layer is increased and the efficiency of the manufacturing process may be lowered.

상기 조성물로 제조된 프라이머 프리층의 두께는 0.5 ~ 2 ㎛일 수 있으나 이에 제한되지 않으며 바람직하게는 1 ㎛일 수 있다. 기존에 사용하는 칼라강판은 전처리 및 프라이머하도층 형성 단계를 포함하는데 이러한 경우 하도층의 두께는 5 ㎛ 이상으로 형성된다. 그러나 이러한 전처리 및 프라이머 하도층의 형성 단계를 거치는 경우 제조비용이 상승하여 가격경쟁력이 떨어진다. 이와 달리 본 발명의 조성물로 제조된 칼라강판의 프라이머 프리층의 두께는 1 ㎛ 이하로 얇게 형성될 수 있으며, 이를 통해 철강사의 제조비용을 절감할 수 있다. The thickness of the primer-free layer made of the composition may be 0.5 to 2 탆, but is not limited thereto, and may preferably be 1 탆. Conventional colored steel sheets include a pretreatment and a primer undercoat layer formation step, in which case the thickness of the undercoat layer is formed to be 5 占 퐉 or more. However, when the preprocessing and the formation of the primer undercoat layer are carried out, the manufacturing cost is increased and the price competitiveness is degraded. Alternatively, the thickness of the primer-free layer of the color steel sheet manufactured using the composition of the present invention may be as thin as 1 占 퐉 or less, thereby reducing the manufacturing cost of the steelmaker.

또한 본 발명의 조성물로 프라이머 프리층을 형성하는 단계는 최고 강판온도(peak metal temperature, PMT)가 70 ℃ 내지 140 ℃ 일 수 있으나 이에 제한되지 않으며, 바람직하게는 PMT 온도가 80 ℃ 이거나 또는 그 이하일 수 있다. In addition, the step of forming the primer-free layer with the composition of the present invention may be performed at a temperature of 70 ° C to 140 ° C, but is not limited thereto. Preferably, the PMT temperature is 80 ° C or lower .

일반적으로 사용되는 기존의 칼라강판의 하도층의 경우 경화제의 경화 온도 및 가공성을 부여하기 위한 수지의 조성상 특성으로 인해 PMT를 200~250 ℃ 정도로 제어한다. 그러나 이는 저온, 특히 PMT 200℃ 미만에서 각 도장층의 경화가 일정 시간 내에 이루어지지 못하여 건조효율성이 저하되어 충분한 건조가 불가능하게 된다. 그러나 본 발명의 프라이머 프리층을 사용하는 경우, PMT를 80℃ 이하로 제어가 가능하다. 이와 같이 저온 경화형 프라이머 프리층의 사용으로 인해 저온에서도 충분한 건조가 가능하여 공정 비용을 줄이고 이산화탄소의 배출량을 줄일 수 있는 효과가 있다.In the case of the undercoating layer of the conventional color steel sheet, the PMT is controlled to about 200 to 250 ° C due to the characteristics of the resin composition for imparting the curing temperature and workability of the curing agent. However, since the curing of each coating layer can not be performed within a predetermined time at a low temperature, particularly at a PMT of less than 200 ° C, the drying efficiency is lowered and sufficient drying is impossible. However, when the primer-free layer of the present invention is used, it is possible to control the PMT to 80 DEG C or less. The use of the low-temperature curing type primer-free layer enables sufficient drying even at a low temperature, thereby reducing the process cost and reducing the emission amount of carbon dioxide.

상기 프라이머 프리층에 형성되는 상도층은 폴리에스테르수지 100 중량부에 대하여 안료 10~55 중량부, 용제 5~50 중량부, 경 방향족 용제 나프타 10~30 중량부, 방향족 용제 나프타 10~30 중량부를 포함하는 수지 조성물로 제조할 수 있으나 이에 제한되지 않으며, 당업계에 알려진 일반적인 상도층을 제조하는 방법으로 제조될 수 있다. 상도층은 PMT 180~250 ℃로 소부 경화하여 형성할 수 있으며, 상도층의 두께는 13~18 ㎛로 제조할 수 있다.
The upper layer formed on the primer-free layer may contain 10 to 55 parts by weight of a pigment, 5 to 50 parts by weight of a solvent, 10 to 30 parts by weight of a light aromatic solvent naphtha, and 10 to 30 parts by weight of an aromatic solvent naphtha in 100 parts by weight of a polyester resin But it is not limited thereto and can be produced by a method for producing a general top coat layer known in the art. The upper layer can be formed by curing the PMT at 180 to 250 ° C, and the upper layer can be formed to have a thickness of 13 to 18 μm.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는다는 것은 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. It is to be understood by one of ordinary skill in the art that these embodiments are only for illustrating the present invention and that the scope of the present invention is not construed as being limited by these embodiments.

<< 실시예Example 1>  1> 칼라강판의Collar 제조 Produce

본 발명의 일 실시예에 따른 칼라 도장 강판의 제조방법을 설명하면 다음과 같다. A method of manufacturing a color coated steel sheet according to an embodiment of the present invention will now be described.

먼저 용융아연도금강판(GI) 상에 프라이머 프리층을 형성하였다. 프라이머 프리층은 에틸렌 아크릴산(Ethylene acrylic acid) 15 중량%, PCDL 10 중량%, 메틸메타크릴레이트(Methlymethacrylate) 25 중량%, 3-글리시독시프로필트리메톡시 실란(3-Glycidoxypropyltrimethoxysilane) coupling agent 2 중량%, 티오 우레아(Urea) 경화제 3 중량%, 리튬 폴리 실리케이트(Lithium Poly silicate) 3 중량%, 트리 암모늄 포스페이트(Phosphate) 0.5% 및 증류수 41.5 중량% 포함하는 비크롬성(Non-cr type) 수용성 용액 형태로 제조하였다. 용융아연도금강판(GI) 상에 상기 용액을 열풍 가열방식을 사용해 PMT 80℃ 로 소부 경화하고 두께 1 ㎛ 로 코팅하여 프라이머 프리층을 형성하였다. 이후, 프라이머 프리층 상에 상도층을 형성하였다. 상기 상도층은 폴리에스테르수지 100 중량부에 대하여 안료 35 중량부, 용제 30 중량부, 경 방향족 용제 나프타 20 중량부, 방향족 용제 나프타 15 중량부를 포함하는 범용적인 수지 조성물로 제조하였다. 상도층의 두께는 15 ㎛로 형성하였고, PMT 232 ℃로 소부 경화하여 형성함으로써 본 발명의 칼라강판을 완성하였다.
First, a primer-free layer was formed on the hot-dip galvanized steel sheet (GI). The primer-free layer contained 15 wt% of ethylene acrylic acid, 10 wt% of PCDL, 25 wt% of methyl methacrylate, 2 wt% of 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane coupling agent Non-cr type water-soluble solution containing 3% by weight of a curing agent, 3% by weight of a thiourea curing agent, 3% by weight of lithium polysilicate, 0.5% by weight of triammonium phosphate and 41.5% by weight of distilled water Lt; / RTI &gt; The solution was hot-air heated to a PMT of 80 DEG C on a hot-dip galvanized steel sheet (GI) and coated with a thickness of 1 mu m to form a primer-free layer. Thereafter, an upper layer was formed on the primer-free layer. The upper layer was made of a general resin composition containing 35 parts by weight of pigment, 30 parts by weight of solvent, 20 parts by weight of light aromatic solvent naphtha and 15 parts by weight of aromatic solvent naphtha based on 100 parts by weight of polyester resin. The thickness of the upper layer was 15 탆 and the PMT was hardened at 232 캜 to obtain a color steel sheet of the present invention.

<< 실시예Example 2>  2> 칼라강판Color steel plate 두께별 성능 평가 Performance evaluation by thickness

<2-1> <2-1> 프라이머primer 프리층의Free layer 용액 성상 비교 Comparison of solution properties

두께별 성능평가를 위한 프라이머 프리층의 용액을 다음과 같이 조성하였다.The solution of primer-free layer for performance evaluation by thickness was prepared as follows.

프라이머 프리 A 용액은 상기 실시예 1의 칼라강판의 프라이머 프리층의 제조방법과 같다. 프라이머 프리 B 용액은 상기 실시예 1의 칼라강판의 프라이머 프리층의 제조에 사용되는 용제의 조성에 있어서 우레아(Urea) 경화제를 3 중량% 더 추가하고 이에 따른 증류수 양을 조절하여 전체 중량을 100 중량%로 맞춘 후 제조하였다. The primer-free A solution is the same as the method of producing the primer-free layer of the colored steel sheet of Example 1 above. The primer-free B solution was prepared by adding 3% by weight of a urea curing agent to the composition of the solvent used in the preparation of the primer-free layer of the colored steel sheet of Example 1, adjusting the amount of distilled water to 100% %.

프라이머 프리층을 열풍 건조하였고, 80 ℃에서 소부 경화하여 프라이머 프리 A 및 B를 각각 두께 1, 2, 3 ㎛로 3개씩 제조하였다.
The primer-free layer was hot-air dried and cured at 80 DEG C to prepare three primer pores A and B each having a thickness of 1, 2, and 3 mu m, respectively.

먼저 프라이머 프리 A 및 B 용액의 성상을 비교하였다(표 1).
First, the properties of the primer-free A and B solutions were compared (Table 1).

프라이머 프리 A 및 B 용액 성상 비교Comparison of primer-free A and B solution properties 시료sample 프라이머primer 프리free A A 프라이머primer 프리free B B 검사 방법method of inspection 성분ingredient 유무기복합 타입Organic-inorganic hybrid type 유무기복합 타입
(경화제를 3% 추가함)
Organic-inorganic hybrid type
(3% addition of hardener)
--
외관Exterior 백색 불투명 액상White opaque liquid 백색 불투명 액상White opaque liquid 육안검사Visual inspection 점도(25℃, cPs)Viscosity (25 ° C, cPs) 7.57.5 7.57.5 브룩필드(Brookfield)점도계Brookfield Viscometer pHpH 8.88.8 8.88.8 pH 미터pH meter 고형분(%)Solid content (%) 15.015.0 15.015.0 110℃, 1hr 건조110 ° C, 1 hour drying 저장안정성Storage stability 상온 2개월 보관2 months at room temperature 상온 2개월 보관2 months at room temperature 상온(5~30℃) 보관Store at room temperature (5 ~ 30 ℃)

검사 결과 프라이머 프리 A 및 B 용액은 백색 불투명 액상으로 점도 7.5 cPs, 8.8 pH, 고형분 함량 15.0% 및 2개월의 저장안정성을 나타냈다.
As a result, the primer-free A and B solutions were white opaque liquid, viscosity 7.5 cPs, pH 8.8, solids content 15.0% and storage stability for 2 months.

<2-2> <2-2> 칼라강판의Collar 성능 평가 Performance evaluation

본 발명의 프라이머 프리 A 및 B 용액을 사용한 칼라강판과 기존의 크롬 전처리층을 갖는 칼라강판을 비교예로 하여 강판의 성능을 평가하였다. 비교예로는 기존의 크롬 전처리 과정을 갖는 칼라강판을 사용하였다. 비교예의 칼라강판은 크롬 타입 용액을 포함하는 전처리 층, 5㎛ 두께의 primer 층 및 15 ㎛ 두께의 상도층을 포함하며, 3 코팅, 3 베이크 공정으로 제조되는 당업계에서 범용적으로 사용하는 칼라강판 제품을 사용하였다(도 1 좌측 칼라강판 구조 참고). The performance of the steel sheet was evaluated using a color steel sheet using the primer-free A and B solutions of the present invention and a color steel sheet having a conventional chromium pretreatment layer as comparative examples. As a comparative example, a color steel plate having a conventional chromium pretreatment process was used. The color steel sheet of the comparative example includes a pretreatment layer including a chromium type solution, a primer layer having a thickness of 5 탆 and a top layer having a thickness of 15 탆, and a color steel sheet (See color steel plate structure on the left in Fig. 1).

칼라강판의 성능 평가는 부착량, 상도 광택, 내마모성, 연필 경도, 내충격성, CCT&Erichsen, 가공성(T-BEND), 내식성의 항목으로 나누어 평가하였다. The performance evaluation of the color steel sheet was evaluated in terms of adhesion amount, top gloss, abrasion resistance, pencil hardness, impact resistance, CCT & Erichsen, T-BEND and corrosion resistance.

칼라강판 부착량은 프라이머 프리층의 경우 습식 측정법으로 측정하였고, 상도층의 부착량은 오토메이션(AUTOMATION) 사의 QN-7500-FN 건도막 측정기로 측정하였다. The color coated steel plate adhesion amount was measured by a wet measurement method in the case of the primer-free layer, and the adhesion amount of the upper layer was measured by a QN-7500-FN dry film measuring instrument of AUTOMATION Corporation.

상도층의 광택은 BYK 사의 글로스 미터(gloss meter) 측정기를 사용하여 측정하였다. 광택도는 입사각 60°에서의 측정치로부터 판단하였다. 광택도가 27 이하인 경우 품질 기준을 만족한다. The gloss of the top layer was measured using a gloss meter of BYK. The glossiness was judged from the measured value at an incident angle of 60 °. When the glossiness is 27 or less, it meets the quality standard.

내마모성 항목은 MEK (Methylethylketone) 강용제를 사용하여 평가하였다. 1~2kg/f 하중으로 80~100회 이상 강판을 러빙(rubbing)한 후 도막 박리 여부를 확인하였다. 80회 이상 러빙하여 외관에 이상이 없는 경우 품질 기준을 만족한다. The abrasion resistance items were evaluated using MEK (methylethylketone) steel agent. After rubbing the steel plate for 80 ~ 100 times at a load of 1 ~ 2kg / f, the peeling of the coating film was confirmed. If it is rubbed more than 80 times and there is no abnormality in appearance, it meets the quality standard.

연필 경도 항목은 경도별로 규격화 되어 있는 미쯔비시 펜슬(Mitsubishi Pencil)을 사용하여 측정하였다. F 이상인 경우 품질 기준을 만족한다. Pencil hardness items were measured using a Mitsubishi Pencil which is standardized by hardness. F or more.

내충격성 항목은 듀퐁(Dupont)사의 내충격성 테스트기를 사용하여 평가하였다. 500g의 추를 높이 500mm에서 낙하시킨 후의 도막의 크랙(crack) 및 박리 여부를 확인하였다. 시험부에 셀로판 테이프를 밀착시켜 붙인 후 떼어내고 박리 유무를 확인하였다. 상기 조건에서 테이프 탈부착시 도막 균열이 발생하지 않는 경우 품질기준을 만족한다.The impact resistance items were evaluated using an impact resistance tester manufactured by DuPont. Cracks and peeling of the coating film after dropping 500 g of the weight at a height of 500 mm were confirmed. The cellophane tape was adhered to the test section, and then peeled off and peeled off. If the coating film crack does not occur when the tape is detached and attached under the above conditions, the quality standard is satisfied.

CCT & Erichsen항목은 칼라강판에 크로스컷(Cross Cut) 기를 사용하여 평가하였다. 강판에 1mm 간격으로 100 개의 바둑판 무늬를 만들고 Erichsen 시험기로 6~7mm까지 누른후, 시험부에 셀로판 테이프를 밀착시켜 붙인 후 떼어내고 박리 유무를 확인하였다. 상기 조건에서 테이프 탈부착시 도막 균열이 발생하지 않는 경우 품질기준을 만족한다. CCT & Erichsen items were evaluated by using a cross cut machine on a color steel plate. 100 checkerboard patterns were made on the steel sheet at intervals of 1 mm, and pressed to an area of 6 to 7 mm with an Erichsen tester. Then, a cellophane tape was adhered to the test section, and then peeled off and peeled off. If the coating film crack does not occur when the tape is detached and attached under the above conditions, the quality standard is satisfied.

가공성(T-BEND) 항목은 2T-Bending후 시험부에 셀로판 테이프를 밀착시켜 붙인 후 떼어내고 박리 유무를 확인하는 방법으로 평가하였다. 상기 조건에서 테이프 탈부착시 도막 균열이 발생하지 않는 경우 품질기준을 만족한다. The processability (T-BEND) item was evaluated by 2T-bending, followed by sticking a cellophane tape to the test section, peeling it, and confirming the presence or absence of peeling. If the coating film crack does not occur when the tape is detached and attached under the above conditions, the quality standard is satisfied.

내식성 항목은 평판 내식성, X-cut내식성, Edge-cut내식성으로 나누어 평가하였다. X-cut 및 Edge-cut내식성은 강판의 표면에 컷팅하고 500 시간 이후에 평가하였다. 염수분부기기는 Q-FOG 사의 QN-7500-FN을 사용하였다. 500시간 후 발청이 없는 경우 평판 내식성의 품질 기준을 만족한다. 500시간 후 블리스터(BLISTER) 발생이 3mm 이하인 경우 X-cut의 품질 기준을 만족한다. 500시간 후 블리스터(BLISTER) 발생이 18mm 이하인 경우 Edge-cut의 내식성 품질 기준을 만족한다.
The corrosion resistance items were evaluated as plate corrosion resistance, X-cut corrosion resistance and edge-cut corrosion resistance. The X-cut and Edge-cut corrosion resistance was evaluated after 500 hours after cutting on the surface of the steel sheet. QN-7500-FN of Q-FOG was used for the salt water dispensing machine. If there is no rust after 500 hours, it meets the quality standard of plate corrosion resistance. When the occurrence of blisters is less than 3 mm after 500 hours, the quality standard of X-cut is satisfied. When BLISTER occurs less than 18mm after 500 hours, it meets the corrosion-resistance quality standard of edge-cut.

칼라강판의 두께별 성능 평가 결과는 다음과 같다(표 2).
The performance evaluation results of the thickness of the color steel plate are as follows (Table 2).

Figure 112013116569017-pat00001
Figure 112013116569017-pat00001

<프라이머 프리층 두께별 칼라강판 성능 평가 결과>
<Results of color steel sheet performance evaluation according to primer-free layer thickness>

평가 결과, 프라이머 프리층의 두께에 따른 성능의 차이가 없는 것으로 나타났다. 상도 광택은 두께 1 ㎛의 프라이머 프리층을 사용하였을 때 24.5로 비교예의 하도층 5 ㎛를 사용한 칼라강판의 24.4와 비교하여 성능의 차이가 없었다. 내마모성은 본 발명의 칼라강판과 비교예 모두에서 100회로 동등한 성능 결과가 나타났다. 또한 연필 경도 역시 본 발명의 칼라강판과 비교예 모두에서 H 로 동등한 성능으로 나타났다. 내충격성, 가공성 CCT-Erichsen 평가에서 역시 본 발명의 칼라강판과 비교예 모두에서 균열이 발생하지 않았다 (도 2). 내식성 평가에서도 본 발명의 칼라강판과 비교예 모두에서 발청이 생기지 않았으며 블리스터 역시 기준치 이하로 성능의 차이가 없는 것으로 나타났다.As a result of evaluation, there was no difference in performance according to the thickness of the primer-free layer. The top gloss was 24.5 when a primer-free layer having a thickness of 1 탆 was used, and there was no difference in performance compared with 24.4 of a color steel sheet using the underlayer 5 탆 of the comparative example. The abrasion resistance showed an equivalent performance result of 100 times in both the color steel sheet of the present invention and the comparative example. The pencil hardness also showed equivalent performance to H in both the color steel sheet of the present invention and the comparative example. Impact Resistance, Workability CCT-Erichsen evaluation also showed no cracks in both the color steel sheet of the present invention and the comparative example (FIG. 2). In the corrosion resistance evaluation, neither the color steel sheet of the present invention nor the comparative example showed flaking, and the blister also showed no difference in performance below the reference value.

이는 본 발명의 두께 1, 2, 3 ㎛의 프라이머 프리층을 갖는 칼라강판이 기존의 전처리 단계를 거친 두께 5 ㎛ 프라이머층을 갖는 비교예에 비하여 성능의 차이가 동등하거나 그 이상임을 나타내는 결과이다.
This is a result indicating that the color steel sheet having the primer-free layer having thicknesses of 1, 2, and 3 占 퐉 according to the present invention is equal to or more than the comparative example having the 5 占 퐉 thick primer layer having the pre-treatment step.

<< 실시예Example 3>  3> 칼라강판Color steel plate 프라이머primer 프리층의Free layer PMTPMT 별 성능 평가Star performance evaluation

<3-1> <3-1> 프라이머primer 프리층Free layer PMTPMT 별 용액 성상Star Solution Characteristics

온도별 성능평가를 위한 칼라강판은 상기 실시예 1의 프라이머 프리층의 제조방법을 이용하여 프라이머 프리층 두께가 1 ㎛로 제조된 칼라강판을 사용하였다. The color steel sheet for performance evaluation according to temperature was a color steel sheet having a primer free layer thickness of 1 占 퐉 using the method of manufacturing the primer-free layer of Example 1 described above.

상기 칼라강판의 프라이머 프리층을 제조하기 위한 조성물에 있어서 PMT별 성능 평가를 확인하기 위해서 프라이머 프리층의 열풍 건조시, 프라이머 프리층의 PMT 경화 온도(PMT,℃)를 80/100/120/130/140 ℃의 다섯가지 PMT 조건을 설정하여 각각의 칼라강판을 제조하였다. 특히 본 발명의 프라이머 프리층의 최저 경화온도는 80 ℃로 설정하였으나, 건조 도중 80 ℃ 이하로 떨어지는바, PMT 80 ℃ 이하의 저온에서도 충분한 건조가 가능함을 알 수 있었다. In order to confirm the performance evaluation for each PMT in the composition for producing the primer-free layer of the colored steel sheet, the PMT curing temperature (PMT, ° C) of the primer-free layer was 80/100/120/130 / 140 ° C were set for each color steel sheet. In particular, although the minimum curing temperature of the primer-free layer of the present invention was set at 80 캜, it was found that sufficient drying was possible even at a low temperature of 80 캜 or below when PMT dropped below 80 캜 during drying.

먼저 본 실시예의 프라이머 프리층의 용액 성상을 비교하였다(표 3).
First, the solution properties of the primer-free layer of this example were compared (Table 3).

프라이머 프리층의 용액 성상 비교Comparison of solution properties of primer-free layer 시료sample 프라이머 프리Primer-free 검사 방법method of inspection 성분ingredient 유무기복합TypeCombination Type -- 외관Exterior 백색 불투명 액상White opaque liquid 육안검사Visual inspection 점도(25℃, cPs)Viscosity (25 ° C, cPs) 7.57.5 Brookfield 점도계Brookfield Viscometer pHpH 8.88.8 pH 미터pH meter 고형분(%)Solid content (%) 15.015.0 110℃, 1hr 건조110 ° C, 1 hour drying 저장안정성Storage stability 상온 2개월 보관2 months at room temperature 상온(5~30℃) 보관Store at room temperature (5 ~ 30 ℃)

검사 결과, 본 발명의 프라이머 프리 용액은 백색 불투명 액상으로 점도 7.5 cPs, 8.8 pH, 고형분 함량 15.0% 및 2개월의 저장안정성을 나타냈다.
As a result of the test, the primer-free solution of the present invention was a white opaque liquid having a viscosity of 7.5 cPs, a pH of 8.8, a solid content of 15.0% and storage stability of 2 months.

<3-2> <3-2> 칼라강판의Collar 성능 평가 Performance evaluation

본 발명의 실시예 <3-1>의 80/100/120/130/140 ℃의 프라이머 프리 PMT 조건을 갖는 다섯개의 칼라강판과 기존의 크롬 전처리층을 갖는 칼라강판(비교예) 을 비교하여 성능을 평가하였다. 비교예로는 기존의 크롬 전처리 과정을 갖는 칼라강판을 사용하였다(도 1 좌측 칼라강판 구조 참고). 비교예의 칼라강판은 크롬 타입 용액을 포함하는 전처리 층, 5㎛ 두께의 primer 층 및 15 ㎛ 두께의 상도층을 포함하며, 3 코팅, 3 베이크 공정으로 제조되는 일반적인 칼라강판 제품을 사용하였다(도 1 좌측 칼라강판 구조 참고). 비교예의 칼라강판의 프라이머 층의 PMT 는 232 ℃ 로 높은 경화온도를 갖는다.Five colored steel plates having the primer-free PMT condition of 80/100/120/130/140 ° C. of Example <3-1> of the present invention and a color steel plate having a conventional chromium pretreatment layer (comparative example) . As a comparative example, a color steel plate having a conventional chrome pretreatment process was used (refer to the color steel plate structure on the left side of FIG. 1). The color steel sheet of the comparative example was a general color steel sheet product comprising a pretreatment layer containing a chromium type solution, a primer layer having a thickness of 5 탆 and a top coat layer having a thickness of 15 탆 and being produced by a 3-coating and 3-bake process Left steel plate structure). The PMT of the primer layer of the color steel sheet of the comparative example has a high curing temperature of 232 캜.

칼라강판의 성능 평가는 부착량, 상도 광택, 내마모성, 연필 경도, 내충격성, 가공성(T-BEND), 내식성의 항목으로 나누어 평가하였다. The performance evaluation of the color steel sheet was evaluated by dividing into the items of adhesion amount, top gloss, abrasion resistance, pencil hardness, impact resistance, workability (T-BEND) and corrosion resistance.

칼라강판 부착량은 프라이머 프리층의 경우 습식 측정법으로 측정하였고, 상도층의 부착량은 AUTOMATION 사의 QN-7500-FN 건도막 측정기로 측정하였다. The color coated steel sheet was measured by a wet measurement method in the case of the primer-free layer, and the adhesion amount of the upper layer was measured by a QN-7500-FN dry film measuring instrument of AUTOMATION Corporation.

상도층의 광택은 BYK 사의 gloss meter 측정기를 사용하여 측정하였다. 광택도는 입사각 60°에서의 측정치로부터 판단하였다. 광택도가 27 이하인 경우 품질 기준을 만족한다. The gloss of the top layer was measured using a BYK gloss meter. The glossiness was judged from the measured value at an incident angle of 60 °. When the glossiness is 27 or less, it meets the quality standard.

내마모성 항목은 MEK (Methylethylketone) 강용제를 사용하여 평가하였다. 1~2kg/f 하중으로 강판을 80~100회 이상 러빙(rubbing)한 후 도막 박리 여부를 확인하였다. 80회 이상 러빙하여 외관에 이상이 없는 경우 품질 기준을 만족한다. The abrasion resistance items were evaluated using MEK (methylethylketone) steel agent. The steel sheet was rubbed 80 ~ 100 times with a load of 1 ~ 2kg / f. If it is rubbed more than 80 times and there is no abnormality in appearance, it meets the quality standard.

연필 경도 항목은 경도별로 규격화 되어 있는 미츠비시 펜슬(Mitsubishi Pencil)을 사용하여 측정하였다. F 이상인 경우 품질 기준을 만족한다. Pencil hardness items were measured using a Mitsubishi Pencil which is standardized by hardness. F or more.

내충격성 항목은 듀퐁(Dupont)사의 내충격성 테스트기를 사용하여 평가하였다. 500g의 추를 높이 500mm에서 낙하시킨 후의 도막의 크랙(crack) 및 박리 여부를 확인하였다. 시험부에 셀로판 테이프를 밀착시켜 붙인 후 떼어내고 박리 유무를 확인하였다. 상기 조건에서 테이프 탈부착시 도막 균열이 발생하지 않는 경우 품질기준을 만족한다.The impact resistance items were evaluated using an impact resistance tester manufactured by DuPont. Cracks and peeling of the coating film after dropping 500 g of the weight at a height of 500 mm were confirmed. The cellophane tape was adhered to the test section, and then peeled off and peeled off. If the coating film crack does not occur when the tape is detached and attached under the above conditions, the quality standard is satisfied.

가공성(T-BEND) 항목은 2T-Bending후 시험부에 셀로판 테이프를 밀착시켜 붙인 후 떼어내고 박리 유무를 확인하는 방법으로 평가하였다. 본 항목에서는 0T, 1T 밴딩을 추가로 실험하였다. 상기 조건에서 테이프 탈부착시 도막 균열이 발생하지 않는 경우 품질기준을 만족한다. The processability (T-BEND) item was evaluated by 2T-bending, followed by sticking a cellophane tape to the test section, peeling it, and confirming the presence or absence of peeling. In this section, 0T and 1T banding were further tested. If the coating film crack does not occur when the tape is detached and attached under the above conditions, the quality standard is satisfied.

내식성 항목은 평판 내식성, X-cut내식성, Edge-cut내식성으로 나누어 평가하였다. X-cut 및 Edge-cut내식성은 강판의 표면에 컷팅하고 500 시간 이후에 평가하였다. 염수분부기기는 Q-FOG 사의 QN-7500-FN을 사용하였다. 500시간 후 발청이 없는 경우 평판 내식성의 품질 기준을 만족한다. 500시간 후 블리스터(BLISTER) 발생이 3mm 이하인 경우 X-cut의 품질 기준을 만족한다. 500시간 후 블리스터(BLISTER) 발생이 18mm 이하인 경우 Edge-cut의 내식성 품질 기준을 만족한다.
The corrosion resistance items were evaluated as plate corrosion resistance, X-cut corrosion resistance and edge-cut corrosion resistance. The X-cut and Edge-cut corrosion resistance was evaluated after 500 hours after cutting on the surface of the steel sheet. QN-7500-FN of Q-FOG was used for the salt water dispensing machine. If there is no rust after 500 hours, it meets the quality standard of plate corrosion resistance. When the occurrence of blisters is less than 3 mm after 500 hours, the quality standard of X-cut is satisfied. When BLISTER occurs less than 18mm after 500 hours, it meets the corrosion-resistance quality standard of edge-cut.

본 발명 칼라강판의 프라이머 프리층의 PMT별 성능 평가 결과는 다음과 같다(표 4) The performance evaluation results of PMT of the primer-free layer of the color steel sheet of the present invention are as follows (Table 4)

Figure 112013116569017-pat00002
Figure 112013116569017-pat00002

<프라이머 프리층의 PMT별 칼라강판 성능 평가 결과>
&Lt; Evaluation result of color steel sheet for each PMT of primer-free layer >

평가 결과, 프라이머 프리층의 PMT 경화 온도에 따른 칼라강판 성능의 차이가 없는 것으로 나타났다. 상도 광택은 PMT 경화 온도 80/100/120/130/140 ℃의 프라이머 프리층을 사용하였을 때 각각 27로 비교예의 하도층 5 ㎛를 사용한 칼라강판과 비교하여 성능의 차이가 없었다. 내마모성은 본 발명의 칼라강판과 비교예 모두에서 100회로 동등한 성능 결과가 나타났다. 또한 연필 경도 역시 본 발명의 PMT별 칼라강판과 비교예 모두에서 H 로 동등한 성능으로 나타났다. 내충격성, 가공성 CCT-Erichsen 평가에서 역시 본 발명의 각각의 PMT별 칼라강판과 비교예 모두에서 균열이 발생하지 않았다. 내식성 평가에서도 본 발명의 PMT별 칼라강판과 비교예 모두에서 발청이 생기지 않았으며 블리스터 역시 기준치 이하로 성능의 차이가 없는 것으로 나타났다.As a result of the evaluation, it was found that there was no difference in the performance of the color steel sheet according to the PMT curing temperature of the primer-free layer. When the primer-free layer having a PMT hardening temperature of 80/100/120/130/140 ° C was used, the top gloss was 27, and there was no difference in performance compared to the color steel sheet using the underlayer 5 μm of the comparative example. The abrasion resistance showed an equivalent performance result of 100 times in both the color steel sheet of the present invention and the comparative example. Also, the pencil hardness showed the same performance as H in both the color steel sheet for each PMT of the present invention and the comparative example. Impact Resistance and Workability CCT-Erichsen evaluation also showed no cracks in both the PMT-specific color steel sheets and the comparative examples of the present invention. In the corrosion resistance evaluation, neither the color steel sheet of the present invention nor the comparative example produced no flaking, and the blister also showed no difference in performance below the reference value.

이는 본 발명의 프라이머 프리층의 경화온도를 70 내지 140 ℃로 설정하여 제조한 칼라강판이 기존의 200 ℃ 이상의 높은 PMT 온도를 갖는 비교예의 칼라강판에 비하여 성능의 차이가 동등하거나 그 이상임을 알 수 있는 결과이다. It can be seen that the color steel sheet prepared by setting the curing temperature of the primer-free layer of the present invention at 70 to 140 ° C is equal to or more than the conventional color steel sheet of the comparative example having a PMT temperature of 200 ° C or more .

특히 본 발명의 프라이머 프리층의 경화온도는 80 ℃로 설정하였으나, 건조 도중 80 ℃ 이하로 떨어지는바, PMT 80 ℃ 이하의 저온에서도 충분한 건조가 가능하여, 공정 비용을 줄이고 이산화탄소의 배출량을 줄일 수 있는 효과가 있음을 알 수 있다. In particular, the curing temperature of the primer-free layer of the present invention is set at 80 캜, but when the temperature is lowered to 80 캜 or lower during drying, sufficient drying can be performed even at a low temperature of 80 캜 or below, thereby reducing the process cost and the emission amount of carbon dioxide It can be seen that there is an effect.

Claims (6)

에틸렌 아클릴산 10~20 중량%, 폴리카보네이트 디올 1~10 중량%, 메틸메타크릴레이트 1~50 중량%, 이산화티타늄 1~5 중량%, 리튬화합물 1~5 중량% 및 인산화합물 0.1~1 중량%, 실란 커플링제 0.1~3 중량%, 경화제 0.1~8 중량% 및 용제 30~70 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 칼라강판의 프라이머 프리층을 제조하기 위한 조성물.
10 to 20% by weight of ethylene acylic acid, 1 to 10% by weight of polycarbonate diol, 1 to 50% by weight of methyl methacrylate, 1 to 5% by weight of titanium dioxide, 1 to 5% by weight of lithium compound and 0.1 to 1% , 0.1 to 3 wt% of a silane coupling agent, 0.1 to 8 wt% of a curing agent, and 30 to 70 wt% of a solvent, to form a primer-free layer of a colored steel sheet.
제1항에 있어서,
상기 실란 커플링제는 아미노 실란, 머캅토 실란, 비닐메톡시 실란, 비닐트리메톡시 실란, 비닐에폭시 실란, 비닐트리에폭시 실란, 3-아미노프로필트리에톡시 실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시 실란, 3-메타글리옥시프로필트리메톡시 실란, γ-글리시독시프로필트리에톡시 실란 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 칼라강판의 프라이머 프리층을 제조하기 위한 조성물.
The method according to claim 1,
The silane coupling agent is selected from the group consisting of amino silane, mercapto silane, vinyl methoxy silane, vinyl trimethoxy silane, vinyl epoxysilane, vinyl triepoxy silane, 3-aminopropyl triethoxy silane, 3- glycidoxypropyl trimethoxy Silane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane,? -Glycidoxypropyltriethoxysilane, and mixtures thereof. The composition of claim 1,
제1항에 있어서,
상기 경화제는 우레아(Urea), 에틸렌티오우레아, 이미노우레아, 카보이미드, 블록이소시아네이트 멜라민, 멜라민 경화제, 이소시아네이트 계열 경화제, 아지리딘, 에폭시 경화제 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 칼라강판의 프라이머 프리층을 제조하기 위한 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the curing agent is selected from the group consisting of urea, ethylenethiourea, iminourea, carboimide, block isocyanate melamine, melamine curing agent, isocyanate curing agent, aziridine, epoxy curing agent and mixtures thereof. Free layer of the composition.
제1항에 있어서,
상기 리튬화합물은 리튬 폴리 실리케이트(Lithium Poly silicate)인 것을 특징으로 하는 칼라강판의 프라이머 프리층을 제조하기 위한 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the lithium compound is a lithium polysilicate (Lithium Poly silicate).
제1항에 있어서,
상기 인산화합물은 인산아연 화합물 또는 인산알루미늄인 것을 특징으로 하는 칼라강판의 프라이머 프리층을 제조하기 위한 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the phosphoric acid compound is a zinc phosphate compound or aluminum phosphate.
제1항에 있어서,
상기 용제는 증류수, 방향족 탄화수소, 지방족 탄화수소, 케톤, 에스테르류, 에테르, 알코올, 무취 미네랄 스프리트 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 칼라강판의 프라이머 프리층을 제조하기 위한 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the solvent is selected from the group consisting of distilled water, aromatic hydrocarbons, aliphatic hydrocarbons, ketones, esters, ethers, alcohols, odorless mineral spirits, and mixtures thereof.
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