KR101674749B1 - A coating composion for coated steel, surface treated steel sheet using the same and method for manufacturing thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 자동차의 연료탱크용으로 사용되는 도금강판의 피복 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 상기 도금강판의 내식성 및 가공 밀착성을 향상시키기 위한 피복 조성물 및 이를 이용한 표면처리강판과 이것의 제조방법에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a coating composition for a coated steel sheet used for a fuel tank of an automobile, and more particularly, to a coating composition for improving the corrosion resistance and workability of the coated steel sheet, a surface treated steel sheet using the same, .
Description
본 발명은 자동차의 연료탱크용으로 사용되는 도금강판의 피복 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 상기 도금강판의 내식성 및 가공 밀착성을 향상시키기 위한 피복 조성물 및 이를 이용한 표면처리강판과 이것의 제조방법에 관한 것이다.
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a coating composition for a coated steel sheet used for a fuel tank of an automobile, and more particularly, to a coating composition for improving the corrosion resistance and workability of the coated steel sheet, a surface treated steel sheet using the same, .
자동차의 연료탱크용 강판은 차량의 안전과 대외 제품품질 이미지에 크게 관계되는 중요부품으로서, 균일한 강도, 이음매 부분의 연료 리크(leak)성, 내구성, 내식성 등의 여러 품질이 요구되는 제품 중 하나이다.
Steel plates for fuel tanks for automobiles are one of the most important parts that are important to the safety of the vehicle and the image of the external product quality, and are required to have various qualities such as uniform strength, fuel leak at joints, durability and corrosion resistance .
이러한 자동차용 연료탱크의 강판으로 사용되는 소재는, 유럽의 경우 플라스틱 제품을 주로 사용하나, 국내 또는 일본에서는 주로 아연-니켈 합금도금계 또는 주석-아연 합금도금계 소재 위에 각각 유무기 복합피막 또는 3가 크롬이 형성된 도금강판이 사용되고 있다.In Europe, plastic materials are mainly used for such steel plates for fuel tanks for automobiles. In domestic or Japan, however, zinc-nickel alloy plating or tin-zinc alloy plating is applied to inorganic composite coatings or 3 A chromium-plated steel plate is used.
이와 같이, 유무기 복합피막으로 표면처리된 강판은 피막을 구성하는 성분과 첨가제의 종류 및 함량 등에 따라 제품의 품질이 좌우되는데, 종래에는 내식성과 내연료성을 향상시키기 위한 목적에서 6가 크롬 성분을 함유한 피막층을 형성하기도 하였으나, 6가 크롬 성분이 함유된 피막층을 형성한 표면처리강판은 폐차시 환경에 유해한 크롬 성분이 용출되는 문제로 인해, 전 세계적으로 사용이 규제되고 있는 실정이다.
As described above, the steel sheet surface-treated with the organic-inorganic hybrid coating film depends on the components constituting the coating, the kind and content of additives, and the like. In the past, in order to improve the corrosion resistance and fuel resistance, However, the surface-treated steel sheet on which the coating layer containing the hexavalent chromium component is formed has a problem that the chromium component, which is harmful to the environment during the scrapping, is eluted, and the use thereof is being regulated in the world.
한편, 최근들어 자동차용 강판에 대한 고방청 규제의 강화 및 화석연료 가격의 급상승으로 인하여 대체연료의 개발이 지속적으로 진행되고 있으며, 이에 사탕수수를 원료를 사용하여 제조한 에탄올 연료를 개솔린과 혼합하여 사용하거나, 디젤과 혼합하여 사용할 수 있는 바이오 디젤에 대한 개발이 이루어지고 있다.In recent years, the development of alternative fuels has been progressing steadily due to the strengthening of high rust prevention regulations for automotive steel plates and the sharp increase in the price of fossil fuels. Therefore, ethanol fuel produced by using sugar cane as raw materials is mixed with gasoline Or biodiesel that can be used in combination with diesel.
이 중, 바이오 디젤의 경우 대두유와 폐식용유를 이용한 바이오 디젤이 국내와 일본을 중심으로 개발되고 있으며, 유럽에서는 주로 사용하는 채종유를 이용한 바이오 디젤이 개발되고 있다. 이와 같은 바이오 디젤은 그 혼합량이 각 국가별로 제한적으로 운용되고 있다.Among them, in the case of biodiesel, biodiesel using soybean oil and waste cooking oil is being developed mainly in Japan and Japan, and biodiesel using seed oil used mainly in Europe is being developed. The amount of such biodiesel is limited in each country.
상기 바이오 디젤을 제조하는 통상의 방법은, 대두유 또는 유체유를 메탄올과 수소치환 반응시킴으로써 제조하는데, 이때 글리세린과 메틸-에스테르로 분해되며, 이 중 메틸-에스테르를 바이오 디젤로 사용한다.
The conventional method for preparing the biodiesel is a process in which a soybean oil or a fluid oil is subjected to a hydrogen substitution reaction with methanol, which is then decomposed into glycerin and methyl-ester, and the methyl-ester is used as the biodiesel.
이와 같이, 기존에 사용해오던 자동차 연료 이외의 에탄올 연료나 바이오 디젤과 같은 새로운 형태의 자동차 연료의 사용이 지속적으로 증가하고 있으며, 이에 따라 기존 연료탱크용 강판에 비해 내식성 등이 더욱 향상된 강판의 개발이 요구되고 있는 실정이다.As a result, the use of new types of automobile fuel such as ethanol fuel and biodiesel other than automobile fuel which have been used in the past has been continuously increasing, and accordingly, the development of a steel sheet having improved corrosion resistance compared to the existing fuel tank steel sheet It is a fact that is demanded.
일 예로, 특허문헌 1에서는 별도의 수지처리를 행하지 않으면서, 크롬-프리 유무기 복합처리 조성물로 처리한 자동차 연료탱크용 아연합금도금강판에 대해 개시하고 있다.
For example, Patent Document 1 discloses an alloyed gold-plated steel sheet for automobile fuel tanks, which is treated with a chrome-free organic-inorganic hybrid composite treatment composition without any additional resin treatment.
본 발명의 일 측면은, 도금강판의 내식성은 물론이고 가공 밀착성을 동시에 향상시킬 수 있는 크롬-프리 피복 조성물과 이를 이용하여 표면처리된 표면처리강판 및 상기 표면처리강판의 제조방법을 제공하고자 하는 것이다.
One aspect of the present invention is to provide a chrome-free coating composition capable of simultaneously improving not only the corrosion resistance of a coated steel sheet but also the processing adhesion, a surface-treated steel sheet surface-treated using the composition, and a method of manufacturing the surface- treated steel sheet .
본 발명의 일 측면은, 고형분 함량 기준으로,An aspect of the present invention is a process for the preparation of
a) 주제성분으로서 실리콘 화합물 0.1~40중량%, 실란 화합물 0.1~10중량% 및 티타늄 또는 지르코늄계 킬레이트제 0.1~10중량%를 포함하고, b) 바인더 수지로서 에폭시 수지 및 우레탄 수지 중 1종 이상을 2~50중량%로 포함하고, c) 경화제로서 멜라민계 경화제 1~20중량%와 에틸렌 아크릴산 및 아지리딘계 중 1종 이상의 보조 경화제를 1~15중량%로 포함하고, d) 밀착 증진제로서 인산 에스테르 및 인산 암모니움 중 1종 이상을 0.1~20%로 포함하여 이루어지는 도금강판용 피복 조성물을 제공한다.
1. A resin composition comprising a) 0.1 to 40% by weight of a silicone compound as a main component, 0.1 to 10% by weight of a silane compound and 0.1 to 10% by weight of a titanium or zirconium chelate chelating agent, b) at least one of an epoxy resin and a urethane resin C) 1 to 20% by weight of a melamine-based curing agent as a curing agent and 1 to 15% by weight of at least one auxiliary curing agent selected from the group consisting of ethylene acrylic acid and aziridine, d) Ester and ammonium phosphate in an amount of 0.1 to 20% by weight based on the total weight of the coating composition.
본 발명의 다른 일 측면은, 냉연강판의 편면 또는 양면에 아연 또는 아연-니켈 합금도금층이 형성된 도금강판을 준비하는 단계; 상기 도금강판의 도금층 상부에 피복 조성물을 도포하는 단계; 및 상기 피복 조성물의 도포 후 소부 건조하는 단계를 포함하고, 상기 피복 조성물은 상술한 도금강판용 피복 조성물인 표면처리강판의 제조방법을 제공한다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a cold-rolled steel sheet, comprising the steps of: preparing a coated steel sheet having a zinc or zinc-nickel alloy plating layer formed on one side or both sides of a cold- Applying a coating composition on the plating layer of the coated steel sheet; And baking and drying the coated composition, wherein the coating composition is a coating composition for a coated steel sheet as described above.
본 발명의 또 다른 일 측면은, 아연 또는 아연-니켈 합금도금층이 형성된 도금강판 및 상기 도금층 상부에 형성된 유무기 복합피막층을 포함하고, 상기 유무기 복합피막층은 상술한 도금강판용 피복 조성물을 이용하여 형성된 것인 표면처리강판을 제공한다.
Another aspect of the present invention relates to a composite coating film comprising a plated steel sheet on which a zinc or zinc-nickel alloy plating layer is formed and an organic-inorganic hybrid coating layer formed on the plating layer, wherein the organic-inorganic hybrid coating layer is formed using the coating composition for a coated steel sheet And a surface treated steel sheet.
본 발명에 의하면, 강판의 물성 향상을 위해 표면처리 함에 있어서 크롬을 사용하지 않으므로 친환경적이면서, 제조공정의 단순화로 저비용 고품질의 표면처리강판을 제조할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, since chromium is not used in the surface treatment in order to improve the physical properties of the steel sheet, it is possible to produce a surface treated steel sheet of low cost and high quality by being eco-friendly and simplifying the manufacturing process.
또한, 본 발명에 따른 표면처리강판은 내식성뿐만 아니라 가공 밀착성이 우수하므로, 이러한 물성이 요구되는 자동차 연료탱크용 소재로서 유용하게 적용할 수 있다.
Further, the surface-treated steel sheet according to the present invention is excellent in corrosion resistance as well as in processing adhesion, and thus can be effectively applied as a material for an automobile fuel tank requiring such physical properties.
도 1은 본 발명에 따른 피복 조성물을 이용하여 표면처리된 표면처리강판의 단면을 도식화하여 나타낸 것이다.
도 2는 내연료성 평가장치를 도식화하여 나타낸 것이다.1 is a schematic cross-sectional view of a surface-treated steel sheet surface-treated using the coating composition according to the present invention.
2 is a schematic representation of the fuel resistance evaluation apparatus.
본 발명자들은 자동차 연료탱크용으로 사용되는 기존의 도금강판에 비해 내식성이 더욱 우수하면서, 다양한 형태의 연료탱크로 심가공 하더라도 박리 등의 표면결함이 없는 도금강판을 제공하기 위하여 깊이 연구한 결과, 본 발명에서 제공하는 피복 조성물을 이용하여 상기 도금강판을 피복처리하는 경우 내식성뿐만 아니라 가공 밀착성을 우수하게 갖는 표면처리강판을 제조할 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
The inventors of the present invention have conducted intensive researches to provide a plated steel sheet which is superior in corrosion resistance to a conventional plated steel sheet used for an automobile fuel tank and has no surface defects such as peeling even if it is deep- It has been confirmed that a surface-treated steel sheet having excellent corrosion resistance as well as corrosion resistance can be produced when the coated steel sheet is coated with the coating composition provided by the present invention, thereby completing the present invention.
이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
먼저, 본 발명의 일 측면에 따른 도금강판용 피복 조성물에 대하여 구체적으로 설명한다.
First, a coating composition for a coated steel sheet according to one aspect of the present invention will be described in detail.
본 발명에 따른 도금강판용 피복 조성물은 주제성분, 바인더 수지, 경화제 및 밀착 증진제로 조성될 수 있으며, 이와 같은 본 발명의 피복 조성물은 크롬을 포함하지 않는 크롬-프리 유무기 복합 조성물인 것이 바람직하다. 이하, 각 성분들의 함량은 특별한 언급이 없는 한 고형분 함량을 기준으로 한다.
The coating composition for a coated steel sheet according to the present invention may be composed of a main component, a binder resin, a curing agent and an adhesion promoter, and the coating composition of the present invention is preferably a chromium-free organic composite composition containing no chromium. Hereinafter, the content of each component is based on the solid content unless otherwise specified.
상기 피복 조성물을 구성하는 a) 주제성분으로는 실리콘 화합물 0.1~40중량%, 실란 화합물 0.1~10중량% 및 티타늄 또는 지르코늄계 킬레이트제 0.1~10중량%를 포함하는 것이 바람직하다.
It is preferable that the main component a) constituting the coating composition comprises 0.1 to 40% by weight of a silicon compound, 0.1 to 10% by weight of a silane compound and 0.1 to 10% by weight of a titanium or zirconium chelate.
상기 실리콘 화합물은 콜로이달 실리카, 실리카졸 및 실리케이트로 이루어지는 그룹에서 선택된 1종 이상인 것이 바람직하며, 이러한 실리콘 화합물은 0.1~40중량%로 포함하는 것이 바람직하며, 보다 유리하게는 3~40중량%로 포함하는 것이 보다 더 바람직하다.
The silicone compound is preferably at least one selected from the group consisting of colloidal silica, silica sol and silicate. The amount of the silicone compound is preferably 0.1 to 40 wt%, more preferably 3 to 40 wt% It is even more desirable to include it.
상기 주제성분 내 함유되는 실리콘 화합물의 함량이 0.1중량% 미만이면 그 함량이 너무 작아 도금강판과의 밀착력이 우수하지 못할 뿐만 아니라, 충분한 내식성도 확보할 수 없으며, 반면 40중량%를 초과하게 되면 주제성분 이외에 함유되는 경화제 등과의 결합력이 약해지는 문제가 있다.
If the content of the silicone compound contained in the main component is less than 0.1% by weight, the content of the silicone compound is too small and the adhesion to the steel sheet is not excellent and sufficient corrosion resistance can not be ensured. On the other hand, There is a problem that bonding force with a curing agent or the like contained in the component other than the component is weakened.
상기 실란 화합물은 물에 안정한 화합물인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 감마-글리시독시프로필트리에톡시 실란(γ- Glycidoxypropyl triethoxy silane), 감마-아미노 프로필트리에톡시 실란(γ- Aminopropyltriethoxy silane), 테트라에톡시 실란(Tetraethoxy silane), 메틸트리메톡시 실란(methyl trimethoxy silane) 및 3-글리시독시프록필트리메톡시 실란 (3-Glycidoxypropyl trimethoxy silane)으로 이루어지는 그룹에서 선택된 1종 이상인 것일 수 있다. 이러한 실란 화합물은 0.1~10중량%로 포함하는 것이 바람직하며, 보다 유리하게는 0.5~10중량%로 포함하는 것이 보다 더 바람직하다. The silane compound is preferably a water-stable compound, more preferably a gamma-glycidoxypropyl triethoxy silane, gamma -aminopropyltriethoxy silane, It may be one or more selected from the group consisting of tetraethoxy silane, methyl trimethoxy silane and 3-glycidoxypropyl trimethoxy silane. The amount of the silane compound is preferably 0.1 to 10% by weight, more preferably 0.5 to 10% by weight.
상기 실란 화합물의 함량이 0.1중량% 미만이면 도금강판과의 밀착력이 떨어지고, 우수한 내식성을 확보하기 어려우며, 반면 그 함량이 10중량%를 초과하게 되면 내식성이 저하될 뿐만 아니라, 경제적으로 불리해지는 문제가 있다. If the content of the silane compound is less than 0.1% by weight, adhesion with the steel sheet is deteriorated and it is difficult to ensure excellent corrosion resistance. On the other hand, if the content exceeds 10% by weight, corrosion resistance is lowered and economically disadvantageous have.
상기 실란 화합물은 물에 가수분해되어 실록사이드(siloxide) 결합이 생성되며, 이는 도금강판과의 강한 결합을 함과 동시에, 각종 무기물을 결합시키는 바인딩 역할을 한다.
The silane compound is hydrolyzed in water to form a siloxide bond, which serves as a binding for binding various inorganic materials while strongly bonding with the steel sheet.
상기 티타늄 또는 지르코늄계 킬레이트제는 0.1~10중량%로 포함하는 것이 바람직한데, 그 함량이 너무 작아 0.1중량% 미만이면 내식성 효과가 저하되고, 반면 10중량%를 초과하게 되면 용액안정성이 떨어지고, 경제적으로 불리해지는 문제가 있다. 보다 유리하게, 상기 킬레이트제는 0.2~8중량%로 포함하는 것이 보다 더 바람직하다.
The content of the titanium or zirconium chelating agent is preferably from 0.1 to 10% by weight. If the content of the chelating agent is less than 0.1% by weight, the corrosion resistance is deteriorated. On the other hand, if it exceeds 10% by weight, . More advantageously, the chelating agent is more preferably comprised between 0.2 and 8 wt%.
본 발명의 피복 조성물은 b) 바인더 수지를 포함하는 것이 바람직하며, 이때 상기 바인더 수지는 상술한 무기계의 주제성분들을 링킹(linking)시키면서 도금강판과의 결합력 향상을 위해 첨가한다.
The coating composition of the present invention preferably comprises a binder resin, wherein the binder resin is added to improve the bonding strength with the steel sheet while linking the main components of the inorganic material.
이러한 바인더 수지로는 도금강판과의 결합력이 우수한 수지를 이용하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 에폭시 수지 및 우레탄 수지 중 1종 이상일 수 있다.As such a binder resin, it is preferable to use a resin having excellent bonding strength with the plated steel sheet, and more preferably, it may be at least one of an epoxy resin and a urethane resin.
상기 에폭시 수지는 수지 분자 내에 수산기(0H기)를 함유하고 있으므로 일부의 수산기가 도금강판과 반응하고, 나머지 수산기들은 무기 성분들과 반응하여 견고한 피막층을 형성시키는 역할을 한다. 또한, 상기 우레탄 수지도 상기 에폭시 수지와 유사한 성능을 가지며, 수지 자체가 유연한 장점이 있어, 본 발명의 바인더 수지로서 적합하게 사용할 수 있다.
Since the epoxy resin contains a hydroxyl group (OH group) in the resin molecule, some hydroxyl groups react with the coated steel sheet, and the remaining hydroxyl groups react with inorganic components to form a hard coat layer. The urethane resin has a similar performance to that of the epoxy resin, and is flexible as the resin itself, and can be suitably used as the binder resin of the present invention.
상기 바인더 수지는 1종 또는 2종을 합하여 2~50중량%로 포함하는 것이 바람직하다. 상기 바인더 수지의 함량이 2중량% 미만이면 바인딩(binding)을 위한 수지의 함량이 적어 수세시 강판 표면에 얼룩이 생겨 표면불균일이 발생할 우려가 있으며, 반면 그 함량이 50중량%를 초과하게 되면 오히려 내식성이 저하되는 문제가 있으므로 바람직하지 못하다. 보다 유리하게, 상기 바인더 수지는 10~50중량%로 포함하는 것이 보다 더 바람직하다.
It is preferable that the binder resin is contained in an amount of 2 to 50% by weight in total of one or two kinds of binder resins. If the content of the binder resin is less than 2% by weight, the content of the resin for binding may be low, resulting in irregularities on the surface of the steel sheet during washing. If the content of the binder resin exceeds 50% by weight, Is undesirably low. More advantageously, the binder resin is more preferably contained in an amount of 10 to 50% by weight.
본 발명은 피복 조성물의 경화를 촉진시키기 위하여 c) 경화제를 포함하는 것이 바람직하다.
The present invention preferably comprises c) a curing agent to promote curing of the coating composition.
상기 경화제로는 상기 바인더 수지의 경화를 촉진할 수 있는 멜라민계 경화제를 포함하는 것이 바람직하며, 이에 더하여 보조 경화제를 더 포함함으로써 상기 바인더 수지의 경화는 물론이고, 상기 바인더 수지와 무기 성분들과의 결합을 더욱 견고하게 바인딩하는 효과를 얻을 수 있다. 상기 보조 경화제로는 에틸렌 아크릴산(ethylene acrylic acid, EAA) 또는 아지리딘(Aziridine)계 경화제를 이용하는 것이 바람직하다.
The curing agent preferably includes a melamine curing agent capable of accelerating the curing of the binder resin. In addition, the curing agent may further comprise a curing agent to cure the binder resin, It is possible to obtain an effect of more firmly binding the binding. As the auxiliary curing agent, ethylene acrylic acid (EAA) or aziridine type curing agent is preferably used.
상기 멜라민계 경화제는 1~20중량%로 포함하는 것이 바람직한데, 그 함량이 1중량% 미만이면 가교결합이 충분히 형성되지 않는 문제가 있으며, 반면 그 함량이 20중량%를 초과하게 되면 미반응된 멜라민 수지가 피막 안정성을 저하시키므로 바람직하지 못하다. 보다 유리하게, 상기 멜라민계 경화제는 1~10중량%로 포함하는 것이 보다 더 바람직하다.The content of the melamine-based curing agent is preferably 1 to 20% by weight. If the content of the melamine-based curing agent is less than 1% by weight, crosslinking is not sufficiently formed. On the other hand, A melamine resin is undesirable because it lowers film stability. More advantageously, the content of the melamine-based curing agent is more preferably 1 to 10% by weight.
또한, 상기 보조 경화제는 1종 또는 2종을 합하여 1~15중량%로 포함하는 것이 바람직한데, 그 함량이 1중량% 미만이면 역시 가교결합이 충분히 형성되지 못하며, 그 함량이 15중량%를 초과하게 되면 미반응된 성분들로 인해 피막 안정성이 저하되는 문제가 있다. 보다 유리하게, 상기 보조 경화제는 2~15중량%로 포함하는 것이 보다 더 바람직하다.
If the content of the auxiliary curing agent is less than 1% by weight, crosslinking can not be sufficiently formed. When the content of the auxiliary curing agent is more than 15% by weight There is a problem that the film stability is deteriorated due to unreacted components. More advantageously, the auxiliary curing agent is more preferably contained in an amount of 2 to 15% by weight.
본 발명의 피복 조성물은 도금강판과의 우수한 밀착력을 갖는 것이 중요하며, 이를 위해 d) 밀착 증진제를 더 포함하는 것이 바람직하다. 상기 밀착 증진제를 포함하는 것으로부터 피막층의 가공성을 개선하는 효과를 얻을 수 있는데, 특히 자동차 연료탱크용 강판으로 적용함에 있어서 연료탱크 제작공정 중 심가공 조건에서 피막층의 박리가 발생하지 않고, 우수한 가공 밀착성을 가질 수 있다.
It is important that the coating composition of the present invention has excellent adhesion with the coated steel sheet, and for this purpose, it is preferable to further include a d) adhesion promoting agent. It is possible to obtain an effect of improving the workability of the coating layer by including the adhesion promoter. In particular, when applied to a steel sheet for an automobile fuel tank, peeling of the coat layer does not occur under deep processing conditions during the fuel tank production process, Lt; / RTI >
상기 밀착 증진제로는 인산 에스테르(Ester phosphate) 또는 인산 암모니움(Ammonium phosphate)을 0.1~20중량%로 포함하는 것이 바람직하다. 상기 밀착 증진제의 함량이 0.1중량% 미만이면 피막층의 가공 밀착성 및 내식성 향상 효과가 미흡하며, 반면 그 함량이 20중량%를 초과하게 되면 조성물의 용액안정성이 저하되는 문제가 있다. 보다 유리하게, 상기 밀착 증진제는 2~20중량%로 포함하는 것이 보다 더 바람직하다.
The adhesion promoter preferably includes 0.1 to 20% by weight of ester phosphate or ammonium phosphate. If the content of the adhesion promoter is less than 0.1% by weight, the effect of improving the coating adhesion and corrosion resistance of the coating layer is insufficient. On the other hand, if the content exceeds 20% by weight, the solution stability of the composition is deteriorated. More advantageously, the adhesion promoter is more preferably contained in an amount of 2 to 20% by weight.
상술한 본 발명의 피막 조성물은 용매를 포함할 수 있으며, 이때 상기 용매는 고형분 함량이 5~30중량%로 되도록 포함할 수 있다.The coating composition of the present invention may include a solvent, wherein the solvent may contain a solid content of 5 to 30% by weight.
상기 고형분 함량이 5중량% 미만이면 목표로 하는 피막 조성물의 부착량을 확보하기 어려운 문제가 있으며, 반면 30중량%를 초과하게 되면 용액 안정성을 확보하기 어려워 코팅 용액 내 하부 침전이 발생할 우려가 있으므로 바람직하지 못하다.If the solid content is less than 5% by weight, there is a problem that it is difficult to ensure the adhesion amount of the target coating composition. On the other hand, when the solid content is more than 30% by weight, it is difficult to ensure solution stability, Can not do it.
상기 용매의 종류로는 특별히 한정하지 아니하나, 예를들어 작업성 및 환경성을 고려하여 물을 사용하는 것이 바람직하며, 성분의 분산 안정성을 고려하여 에탄올, 이소프로필알코올 등의 유기용매를 더 첨가하여 사용할 수 있다. 또한, 용액의 pH 조절을 통한 용액안정성을 높이기 위해 미량의 산 또는 알칼리 성분을 투여하여 사용할 수도 있다.
The type of the solvent is not particularly limited. For example, water is preferably used in consideration of workability and environmental properties. An organic solvent such as ethanol or isopropyl alcohol is further added in consideration of the dispersion stability of the component Can be used. In addition, a small amount of an acid or an alkali component may be administered to enhance solution stability through pH control of the solution.
본 발명의 피복 조성물은 다음과 같은 방법에 의해 제조될 수 있다.The coating composition of the present invention can be prepared by the following method.
구체적으로, 상기 주제성분을 먼저 제조한 후 나머지 성분들을 첨가함으로써 제조하는 것이 바람직하며, 이는 바인더 수지와 밀착 증진제 등의 첨가제와의 안정성을 유지하기 위함이다.Specifically, it is preferable to prepare the main component first and then add the remaining components, in order to maintain the stability of the binder resin and additives such as adhesion promoter.
일 예로, 상기 주제성분으로 이용되는 실리콘 화합물과 실란을 미리 반응시킨 다음, 그 반응액 내에 나머지 성분 즉 바인더 수지, 경화제, 밀착 증진제를 첨가할 수 있다. 또한, 상기 주제성분을 구성하는 킬레이트제는 일 예로 헥사 플로로 타이타닉산(Hexafluoro titanic acid)을 아민(amine)에 중화시켜 염기성으로 제조한 후 투입하는 형식으로 사용할 수 있으며, 바람직하게는 헥사 플로로 타이타닉산에 트리에틸 아민(Triethyl amine, TEA)을 투입하여 제조할 수 있다. 이때, 사용되는 아민은 3~10중량%로 첨가하는 것이 바람직한데, 상기 아민의 함량이 3중량% 미만이면 염기성을 갖지 못하여 용액에 침전이 생기는 문제가 있으며, 반면 10중량%를 초과하게 되면 용액 안정성이 저하되는 문제가 있다.
For example, the silicone compound used as the main component may be reacted with the silane in advance, and then the remaining components, that is, the binder resin, the curing agent and the adhesion promoter, may be added to the reaction solution. In addition, the chelating agent constituting the main component may be prepared by neutralizing hexafluoro titanic acid with an amine to prepare a base and then adding the chelating agent to the base, Can be prepared by adding triethylamine (TEA) to the titanic acid. If the content of the amine is less than 3% by weight, the amine may not have basicity and precipitation may occur in the solution. On the other hand, if it exceeds 10% by weight, There is a problem that stability is lowered.
이하에서는, 본 발명의 다른 일 측면에 따른 표면처리강판을 제조하는 방법에 대하여 상세히 설명한다. 상기 표면처리강판은 이미 언급한 피복 조성물을 이용하는 것이 바람직하며, 이에 하기에서는 상기 피복 조성물의 성분조성 등에 대해서 특별히 개시하지 아니한다.
Hereinafter, a method for manufacturing a surface-treated steel sheet according to another aspect of the present invention will be described in detail. It is preferable to use the coating composition mentioned above for the surface-treated steel sheet, and the composition and the like of the coating composition are not specifically disclosed below.
본 발명의 표면처리강판을 제조하기 위하여, 먼저 도금강판을 준비하는 것이 바람직하다.
In order to produce the surface-treated steel sheet of the present invention, it is preferable to first prepare a coated steel sheet.
상기 도금강판은 냉연강판의 편면 또는 양면에 도금층이 형성된 강판으로서, 바람직하게는 아연 또는 아연합금 도금층이 형성된 아연도금강판 또는 아연합금도금강판일 수 있으나, 아연단독으로 도금층이 형성된 아연도금강판에 비해 내식성이 우수한 아연합금 도금강판인 것이 보다 바람직하다. 이때, 상기 아연합금 도금강판으로는 전기도금법을 통해 아연-니켈 합금도금층이 형성된 아연-니켈합금 도금강판인 것이 바람직하다.The coated steel sheet may be a steel sheet having a coating layer formed on one side or both sides of a cold rolled steel sheet, preferably a zinc-coated steel sheet or a zinc alloy coated steel sheet having a zinc or zinc alloy coating layer formed thereon. It is more preferable to use a zinc alloy plated steel sheet excellent in corrosion resistance. At this time, it is preferable that the zinc alloy plated steel sheet is a zinc-nickel alloy plated steel sheet having a zinc-nickel alloy plating layer formed by electroplating.
한편, 상기 아연 또는 아연-니켈 합금도금층은 편면기준 20~50g/m2의 부착량으로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 부착량이 20g/m2 미만이면 도금강판의 내식성을 충분히 확보하기 어려워지는 문제가 있으며, 반면 50g/m2을 초과하게 되면 두꺼운 도금층에 의해 가공성이나 용접성이 저하되는 문제가 있다.
On the other hand, it is preferable that the zinc or zinc-nickel alloy plating layer is formed with an adhesion amount of 20 to 50 g / m 2 on one side basis. If the amount is less than 20 g / m 2 , there is a problem that it is difficult to sufficiently secure the corrosion resistance of the coated steel sheet. On the other hand, when it exceeds 50 g / m 2 , there is a problem that the thick plating layer degrades workability and weldability.
상기한 바에 따라 준비된 도금강판의 도금층 표면에 피복 조성물을 도포하는 것이 바람직하다.
It is preferable to apply the coating composition to the surface of the plating layer of the coated steel sheet prepared as described above.
상기 피복 조성물의 도포는 상기 도금강판의 내식성 및 가공 밀착성을 향상시키기 위한 것으로서, 이때 상기 피복 조성물은 앞서 언급한 본 발명의 피복 조성물인 것이 바람직하다. 본 발명의 피복 조성물은 주제성분 이외에 바인더 수지, 경화제, 밀착 증진제 등을 더 포함하여 조성되므로, 본 발명에서 목적하는 내식성 및 가공 밀착성을 우수하게 얻을 수 있는 것이다.
The application of the coating composition is intended to improve the corrosion resistance and the processability of the coated steel sheet, wherein the coating composition is preferably the coating composition of the present invention mentioned above. Since the coating composition of the present invention is further comprised of a binder resin, a curing agent, a adhesion promoter and the like in addition to the main component, it is possible to obtain excellent anticorrosion property and processing adhesion property desired in the present invention.
상기 피복 조성물은 반응형 또는 도포형으로 도금강판 표면에 처리할 수 있는데, 그 중 내식성 측면에서 우수한 도포형 처리가 바람직하다.The coating composition may be applied to the surface of the coated steel sheet as a reaction type or coating type. Among them, coating type treatment which is superior in terms of corrosion resistance is preferable.
상기 도포방법으로는 롤 코팅법, 스트레이법, 침적법 등 여러 가지 도포 방법을 이용할 수 있으나, 본 발명의 경우 롤 코팅법을 이용하는 것이 가장 바람직하다. 상기 롤 코팅법은 도금강판의 편면 및 양면 모두 적용할 수 있는 효과가 있다.As the above-mentioned coating method, various coating methods such as roll coating, stray coating, and deposition can be used, and in the present invention, roll coating is most preferable. The roll coating method can be applied to both the one side and both sides of the coated steel sheet.
본 발명의 표면처리강판은 자동차 연료탱크용으로 적용하기 위한 것으로서, 이러한 연료탱크 강판의 한면은 연료와 접하는 부분이고, 다른 한면은 외부로 향하는 부분으로서, 본 발명의 피복 조성물은 상기 강판의 양면에 적용할 수 있는 것이다. 한편, 상기 강판의 외부로 향하는 면의 경우, 도로주행시 자갈이나 굵은 모래 등에 의해 칩핑(Chipping)이 발생하여 강판 표면에 흠집과 같은 표면결함이 발생할 수 있으므로, 두꺼운 상도도장(약 100㎛)을 행하여 제작할 수도 있다.The surface-treated steel sheet of the present invention is intended to be applied to automobile fuel tanks. One surface of the steel sheet of the fuel tank is a portion in contact with fuel, and the other surface thereof is an outwardly facing portion. It can be applied. On the other hand, in the case of the surface facing the outside of the steel sheet, chipping occurs due to gravel, coarse sand or the like during road travel, and surface defects such as scratches may occur on the surface of the steel sheet. It can also be produced.
상기 롤 코팅법은 잘 알려진 바와 같이, 드립팬에 있는 용액을 픽업롤에서 묻혀서 트렌스퍼 롤로 전사 후 어플리케이터 롤에서 최종적으로 강판에 묻혀준 후, 오븐에서 건조하여 최종피막을 형성하는 방법을 사용하고 있으며, 이때 부착되는 부착량은 각 롤의 구동방향, 회전속도, 각 롤 상호 밀착압력 등으로 조절될 수 있다.
As is well known, the roll coating method is a method in which a solution in a drip pan is transferred from a pick-up roll to a transfer roll, followed by being finally buried in a steel sheet in an applicator roll, and then dried in an oven to form a final coating film , And the adhered amount at this time can be adjusted by the driving direction of each roll, the rotational speed, the pressure of each roll, and the like.
상기한 바에 따라 본 발명의 피복 조성물의 도포가 완료된 도금강판을 소부 건조함으로써 최종 표면처리강판을 제조할 수 있다.The coated steel sheet coated with the coating composition of the present invention is baked and dried to produce a final surface treated steel sheet.
이때, 소부온도는 상기 도금강판의 온도(Metal Temperature, MT)를 기준으로 160~250℃에서 행하는 것이 바람직하다. 상기 소부온도가 MT 기준으로 160℃ 미만이면 피복 조성물 내 무기물과 수지 간의 반응이 충분하지 못하게 되어 수세시 피막층의 일부가 탈락되는 문제가 있으며, 반면 250℃를 초과하게 되면 경화반응이 포화되고, 오히려 고열량 손실이 발생하게 되어 경제성이 저하되는 문제가 있다.
At this time, the firing temperature is preferably 160 to 250 DEG C based on the metal temperature (MT) of the coated steel sheet. If the baking temperature is lower than 160 deg. C based on MT, there is a problem that the reaction between the inorganic material and the resin in the coating composition becomes insufficient and part of the coating layer falls off during water washing. On the other hand, if it exceeds 250 deg. C, There is a problem that a high heat loss occurs and the economical efficiency is lowered.
상기 피복 조성물은 상기에 따라 소부 건조 후 부착량이 300~2500mg/m2인 것이 바람직하다. 만일, 부착량이 300mg/m2 미만이면 내식성 및 내연료성의 충분한 확보가 어려워지며, 반면 2500mg/m2를 초과하게 되면 피막 밀착성과 용접성이 열화되는 문제가 있다.
It is preferable that the coating amount of the coating composition after baking is 300 to 2500 mg / m 2 . If the deposition amount is less than 300 mg / m 2, it is difficult to secure sufficient corrosion resistance and fuel resistance. On the other hand, if the deposition amount exceeds 2500 mg / m 2 , the film adhesion and weldability deteriorate.
이하, 본 발명에 따른 표면처리강판에 대해 상세히 설명한다.
Hereinafter, the surface treated steel sheet according to the present invention will be described in detail.
본 발명의 표면처리강판은 아연 또는 아연-니켈 합금도금층이 형성된 도금강판 및 상기 도금층 상부에 형성된 유무기 복합피막층을 포함하는 것이 바람직하다.
The surface-treated steel sheet of the present invention preferably comprises a coated steel sheet on which a zinc or zinc-nickel alloy plating layer is formed and an organic-inorganic hybrid coating layer formed on the plating layer.
상기 유무기 복합피막층은 상술한 피복 조성물을 이용하여 상술한 방법에 의해 형성된 것으로서, 상기 도금강판의 내식성 및 가공 밀착성을 향상시키는 효과가 있다. 이로 인해, 내식성은 물론이고, 가공 밀착성이 우수하여 자동차 연료탱크용으로 적합한 표면처리강판을 제공할 수 있는 것이다.
The organic / inorganic composite coating layer is formed by the above-described method using the coating composition described above, and has the effect of improving the corrosion resistance and the processing adhesion of the coated steel sheet. Therefore, it is possible to provide a surface-treated steel sheet suitable for use in an automobile fuel tank, as well as corrosion resistance and machining adhesion.
이하, 본 발명을 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 이러한 실시예의 기재는 본 발명의 실시를 예시하기 위한 것일 뿐 이러한 실시예의 기재에 의하여 본 발명이 제한되는 것은 아니다. 본 발명의 권리범위는 특허청구범위에 기재된 사항과 이로부터 합리적으로 유추되는 사항에 의해 결정되는 것이기 때문이다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the description of these embodiments is intended only to illustrate the practice of the present invention, but the present invention is not limited thereto. The scope of the present invention is determined by the matters set forth in the claims and the matters reasonably inferred therefrom.
(( 실시예Example ) )
실라인 냉연공정에서 연료탱크용 강판 소재의 용도로 생산된 DDQ(Deep Drawing Quality)급의 두께 0.8mm, 폭 1260m의 냉연강판 코일 상에 전기도금을 통해 아연-니켈 합금도금층을 형성한 도금소재를 준비한 후, 이 도금소재의 도금층 상부에 롤 코팅법을 이용하여 유무기 복합피막층을 형성한 후 소부건조 처리하여 자동차 연료탱크용 강판을 제조하였다.Nickel alloy plating layer formed by electroplating on 0.8 mm thick and 1260 m wide cold rolled steel coil coil of DDQ (Deep Drawing Quality) grade produced for the use of steel sheet material for fuel tank in silane cold rolling process. After the preparation, an organic / inorganic composite coating layer was formed on the plated layer of the plated material by a roll coating method, followed by baking to prepare a steel sheet for an automotive fuel tank.
이후, 품질평가로서 유무기 복합피막층과 도금층 간의 밀착성, 강판의 내식성, 내연료성 및 용접성 등의 물성을 평가하였다.
Subsequently, the evaluation was made on the physical properties such as adhesion between the organic-inorganic composite coating layer and the plating layer, corrosion resistance of the steel sheet, fuel resistance and weldability.
먼저, 유무기 복합피막층과 도금층 간의 밀착성 평가는 컵 가공 후의 밀착성을 평가하였다. 이때, 컵 가공은 강판을 95파이로 펀칭한 후, 가공 다이의 곡률반경이 4가 되도록 하여 높이 25mm의 높이로 컵 가공한 후, 이어서 가공 벽면을 테이프(tape)로 강판에 밀착시킨 후 박리하여, 박리된 면적으로부터 평가하였다. 그 평가기준은 다음과 같다.First, the adhesion between the organic-inorganic composite coating layer and the plating layer was evaluated by evaluating the adhesion after cup processing. At this time, the cup was formed by punching the steel plate at 95 pie, then cupping the steel plate to a height of 25 mm so that the radius of curvature of the processing die became 4, then peeling the processed wall surface with a tape in close contact with the steel plate , And evaluated from the peeled area. The evaluation criteria are as follows.
◎: 박리된 면적이 0~5% ○: 박리된 면적이 5(초과)~20%?: Peeled area is 0 to 5%?: Peeled area is 5 (over) to 20%
□: 박리된 면적이 20(초과)~50% △: 박리된 면적이 5(초과)~75%□: The peeled area was 20 (over) to 50%. Δ: The peeled area was 5 (over) to 75%
×: 박리된 면적이 75(초과)~100%
X: Peeled area was 75 (over) to 100%
강판의 내식성 평가는 평판상태에서 염수농도 5%, 35℃에서 1kg/cm2의 분무압에서 500시간이 경과한 후 발생한 녹의 %로 평가하였으며, 그 평가기준은 다음과 같다.The corrosion resistance of the steel sheet was evaluated by evaluating the percentage of rust after 500 hours of spraying at 5% salt concentration and 35 kg / cm 2 spray pressure in a flat state, and the evaluation criteria were as follows.
◎: 부식면적 0% ○: 부식면적 0(초과)~5%◎: Corrosion area 0% ○: Corrosion area 0 (over) ~ 5%
□: 부식면적 5(초과)~30% △: 부식면적 30(초과)~50%□: Corrosion area 5 (over) ~ 30% Δ: Corrosion area 30 (over) ~ 50%
×: 부식면적 50%이상
×: corrosion area 50% or more
다음으로, 강판의 내연료성은 열화 가솔린과 바이오 디젤의 고온 내연료성을 평가하였으며, 이때 도 2에 나타낸 내연료성 평가장치를 이용하였다.Next, the fuel resistance of the steel sheet was evaluated by evaluating the fuel resistance at high temperature of the deteriorated gasoline and the biodiesel, and the fuel resistance evaluation apparatus shown in FIG. 2 was used.
먼저, 열화 가솔린의 내연료성 평가는 미리 제조한 컵 시편에 78.58부피% 가솔린 + 20부피% 에탄올 + 1.42부피% 순수 + 100ppm 개미산 + 100ppm 아세트산을 60℃에서 3개월 동안 방치한 다음 강판의 부식상태를 점검하였다. First, to evaluate the fuel resistance of deteriorated gasoline, 78.58% by volume gasoline + 20% by volume ethanol + 1.42% by volume pure water + 100 ppm formic acid + 100 ppm acetic acid was allowed to stand at 60 DEG C for 3 months, .
또한, 바이오 디젤의 내연료성은 81부피% 경유 + 9부피% BIO 디젤 + 5부피% 순수 + 5부피% 메탄올 + 20ppm 개미산 + 0.3중량% 퍼옥사이드(peroxide)를 85℃에서 3개월 방치 후 강판의 부식상태를 점검하였으며, 그 평가기준은 다음과 같다. Also, the fuel resistance of the biodiesel was evaluated by measuring the fuel resistance of 81% by volume diesel fuel + 9% by volume BIO diesel + 5% by volume pure water + 5% by volume methanol + 20 ppm formic acid + 0.3% by weight peroxide at 85 DEG C for 3 months The corrosion conditions were checked and the evaluation criteria were as follows.
◎: 부식면적 0% ○: 부식면적 0(초과)~5%◎: Corrosion area 0% ○: Corrosion area 0 (over) ~ 5%
□: 부식면적 5(초과)~30% △: 부식면적 30(초과)~50%□: Corrosion area 5 (over) ~ 30% Δ: Corrosion area 30 (over) ~ 50%
×: 부식면적 50%이상
×: corrosion area 50% or more
강판의 용접성은 공압식 AC Spot 용접기를 이용하여 가압력 250kg, 용접시간 15Cycle 통전전류 7.5kA에서 스패터(Spatter)가 없으며 일정한 강도를 유지하는 것으로 평가하였으며, 그 기준은 용접의 가능(◎), 불가능(×) 및 용접품질 불량(△)의 3가지 모드로 평가기준을 제시하였다.
The weldability of the steel plate was evaluated by using a pneumatic AC spot welder to maintain a constant strength without spatter at a pressing force of 250 kg and a welding time of 15 cycles at an energizing current of 7.5 kA. ×) and poor welding quality (△).
실시예Example 1. 피막 조성물의 성분조성에 따른 품질평가 1. Quality evaluation according to composition of coating composition
냉연강판 상에 전기도금을 통해 편면기준 30g/m2의 부착량으로 아연-니켈 합금도금층을 형성하여 아연-니켈 합금도금강판을 제조하였다. 이후, 상기 아연-니켈 합금도금강판의 도금층 상에 하기 표 1에 나타낸 조성의 피막 조성물을 포함하는 코팅 용액을 이용하여 1000mg/m2의 부착량으로 유무기 복합피막층을 형성한 후 강판온도가 210℃로 되도록 소부건조하여 각각의 자동차용 연료탱크 강판을 제조하였다. 이때, 하기 표 1의 조성을 갖는 피막 조성물을 포함한 코팅 용액은 용매로 물을 사용하고, 물은 상기 피막 조성물의 고형분 함량이 15%가 되도록 첨가하였다.A zinc-nickel alloy plated layer was formed on the cold-rolled steel sheet by electroplating at an adhesion amount of 30 g / m 2 on one side to prepare a zinc-nickel alloy plated steel sheet. Thereafter, a coating solution containing the coating composition having the composition shown in the following Table 1 was applied on the plating layer of the zinc-nickel alloy coated steel sheet to form an organic-inorganic hybrid coating layer with an adhesion amount of 1000 mg / m 2 , To prepare a fuel tank steel sheet for each automobile. At this time, the coating solution containing the coating composition having the composition shown in the following Table 1 was prepared by using water as a solvent, and water was added so that the solid content of the coating composition was 15%.
상기에 따라 제조된 각각의 강판의 물성을 평가하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
The properties of each steel sheet thus prepared were evaluated, and the results are shown in Table 1 below.
화합물silicon
compound
화합물Silane
compound
킬레이트titanium
Chelate
수지urethane
Suzy
에스테르Phosphoric acid
ester
(EAA: 에틸렌 아크릴산 공중합체)
(EAA: ethylene acrylic acid copolymer)
실시예Example 2. 아연-니켈 2. Zinc-Nickel 합금도금Alloy plating 부착량에 따른 품질평가 Quality evaluation according to adhesion amount
냉연강판 상에 전기도금을 통해 아연-니켈 합금도금층을 형성하여 아연-니켈 합금도금강판을 제조하였으며, 이때 하기 표 2에 나타낸 부착량으로 도금을 실시하였다. 이후, 상기 아연-니켈 합금도금강판의 도금층 상에 본 발명의 성분조성을 모두 만족하는 피막 조성물을 이용하여 1000mg/m2의 부착량으로 유무기 복합피막층을 형성한 후 강판온도가 210℃로 되도록 소부건조하여 각각의 자동차용 연료탱크 강판을 제조한 후, 이들의 물성을 평가하여 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
The zinc-nickel alloy plated steel sheet was prepared by forming a zinc-nickel alloy plating layer on the cold-rolled steel sheet through electroplating, and plating was performed at the adhesion amount shown in Table 2 below. Subsequently, a composite coating film satisfying the composition of the present invention was used on the plating layer of the zinc-nickel alloy plated steel sheet to form an organic-inorganic composite coating layer with an adhesion amount of 1000 mg / m 2 , followed by baking , And the properties of these steel sheets were evaluated. The results are shown in Table 2 below.
(g/m2)Plating amount
(g / m 2 )
실시예Example 3. 피막 조성물의 부착량 및 3. The coating amount of the coating composition and 소부온도에At the firing temperature 따른 품질평가 Quality assessment according to
냉연강판 상에 전기도금을 통해 편면기준 30g/m2의 부착량으로 아연-니켈 합금도금층을 형성하여 아연-니켈 합금도금강판을 제조하였다. 이후, 상기 아연-니켈 합금도금강판의 도금층 상에 본 발명의 성분조성을 모두 만족하는 피막 조성물을 이용하여 하기 표 3에 나타낸 바에 따른 부착량으로 유무기 복합피막층을 형성하였다. 그 다음, 하기 표 3에 나타낸 온도조건(강판온도기준)으로 소부건조하여 각각의 자동차용 연료탱크 강판을 제조한 후, 이들의 물성을 평가하여 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
A zinc-nickel alloy plated layer was formed on the cold-rolled steel sheet by electroplating at an adhesion amount of 30 g / m 2 on one side to prepare a zinc-nickel alloy plated steel sheet. Then, using the coating composition satisfying all the composition of the present invention, the organic-inorganic hybrid coating layer was formed on the coating layer of the zinc-nickel alloy plated steel sheet with the coating amount as shown in Table 3 below. Then, each of the fuel tank steel sheets for automobiles was produced by baking under the temperature conditions (based on the steel sheet temperature) shown in the following Table 3, and the properties thereof were evaluated. The results are shown in Table 3 below.
(mg/m2)Coating weight
(mg / m 2 )
(℃)Steel plate temperature
(° C)
상기 표 1 내지 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명에서 제공하는 피막 조성물을 이용하여 본 발명에서 제공하는 방법으로 표면처리하여 제조한 자동차 연료탱크용 강판은 모든 물성(밀착성, 내식성, 내연료성 및 용접성)에서 우수한 결과를 보임을 확인할 수 있다.As shown in Tables 1 to 3, the steel sheet for an automobile fuel tank manufactured by surface treatment using the coating composition provided in the present invention by the method provided in the present invention is excellent in all properties (adhesion, corrosion resistance, fuel resistance and weldability ) Shows excellent results.
반면, 피막 조성물의 성분함량이 본 발명을 만족하지 못하거나, 아연-니켈 합금도금의 부착량이 본 발명을 만족하지 못하거나, 피막 조성물의 부착량이 본 발명을 만족하지 못하거나, 소부건조시 강판온도가 본 발명을 만족하지 못하는 경우, 한 가지 이상의 물성이 열위한 결과를 보였다.
On the other hand, when the content of the coating composition does not satisfy the present invention, the amount of the zinc-nickel alloy plating does not satisfy the present invention, the coating amount of the coating composition does not satisfy the present invention, Is not satisfactory in the present invention, one or more physical properties are shown for heat.
따라서, 본 발명에 따른 피막 조성물을 이용하여 표면처리하는 경우, 자동차 연료탱크용 강판으로 적합하도록 내식성뿐만 아니라 가공 밀착성을 우수하게 확보할 수 있는 효과가 있다.Therefore, when the surface treatment is carried out using the coating composition according to the present invention, not only corrosion resistance but also processing adhesion can be ensured so as to be suitable as a steel sheet for an automotive fuel tank.
Claims (9)
a) 주제성분으로서 실리콘 화합물 0.1~40중량%, 실란 화합물 0.1~10중량% 및 티타늄 또는 지르코늄계 킬레이트제 0.1~10중량%를 포함하고,
b) 바인더 수지로서 에폭시 수지 및 우레탄 수지 중 1종 이상을 2~50중량%로 포함하고,
c) 경화제로서 멜라민계 경화제 1~20중량%와 에틸렌 아크릴산 및 아지리딘계 중 1종 이상의 보조 경화제를 1~15중량%로 포함하고,
d) 밀착 증진제로서 인산 에스테르 및 인산 암모니움 중 1종 이상을 0.1~20%로 포함하여 이루어지고,
상기 실란 화합물은 용매에 가수분해되어 실록사이드(siloxide) 결합을 형성하는 것인 도금강판용 피복 조성물.
On a solids content basis,
a) 0.1 to 40% by weight of a silicon compound, 0.1 to 10% by weight of a silane compound and 0.1 to 10% by weight of a titanium or zirconium chelating agent as a main component,
b) 2 to 50% by weight of at least one of an epoxy resin and a urethane resin as a binder resin,
c) 1 to 20% by weight of a melamine-based curing agent as a curing agent and 1 to 15% by weight of at least one auxiliary curing agent of ethylene-acrylic acid and aziridine,
d) 0.1% to 20% of at least one of phosphoric acid ester and ammonium phosphate as the adhesion promoter,
Wherein the silane compound is hydrolyzed in a solvent to form a siloxide bond.
상기 용매는 고형분 함량이 5~30중량%로 되도록 포함하는 도금강판용 피복 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the solvent has a solid content of 5 to 30% by weight.
상기 실리콘 화합물은 콜로이달 실리카, 실리카졸 및 실리케이트 중 1종 이상이고,
상기 실란 화합물은 감마-글리시독시프로필트리에톡시 실란(γ- Glycidoxypropyl triethoxy silane), 감마-아미노 프로필트리에톡시 실란(γ- Aminopropyltriethoxy silane), 테트라에톡시 실란(Tetraethoxy silane), 메틸트리메톡시 실란(methyl trimethoxy silane) 및 3-글리시독시프록필트리메톡시 실란 (3-Glycidoxypropyl trimethoxy silane)으로 이루어지는 그룹에서 선택된 1종 이상인 것인 도금강판용 피복 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the silicon compound is at least one of colloidal silica, silica sol, and silicate,
The silane compound may be selected from the group consisting of gamma-glycidoxypropyl triethoxy silane, gamma -aminopropyltriethoxy silane, tetraethoxy silane, methyl trimethoxy silane, Wherein the coating composition is at least one selected from the group consisting of methyl trimethoxy silane and 3-glycidoxypropyl trimethoxy silane.
상기 도금강판의 도금층 상부에 피복 조성물을 도포하는 단계; 및
상기 피복 조성물의 도포 후 소부 건조하는 단계를 포함하고,
상기 피복 조성물은 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항의 도금강판용 피복 조성물인 표면처리강판의 제조방법.
Preparing a coated steel sheet on which a zinc or zinc-nickel alloy plating layer is formed on one side or both sides of a cold-rolled steel sheet;
Applying a coating composition on the plating layer of the coated steel sheet; And
A step of baking after coating the coating composition,
Wherein said coating composition is a coating composition for a coated steel sheet according to any one of claims 1 to 3.
상기 아연 또는 아연-니켈 합금도금층은 편면기준 20~50g/m2의 부착량으로 형성되는 것인 표면처리강판의 제조방법.
5. The method of claim 4,
Wherein the zinc or zinc-nickel alloy plating layer is formed with an adhesion amount of 20 to 50 g / m 2 on one side basis.
상기 피복 조성물을 도포하는 단계는 롤코팅, 스프레이 코팅 및 침적법 중 하나의 코팅법에 의해 행해지는 것인 표면처리강판의 제조방법.
5. The method of claim 4,
Wherein the step of applying the coating composition is carried out by a coating method of one of roll coating, spray coating and immersion.
상기 피복 조성물의 도포 후 소부 건조하는 단계는 상기 도금강판의 온도를 기준으로 160~250℃에서 행해지는 것인 표면처리강판의 제조방법.
5. The method of claim 4,
Wherein the step of baking and drying the coated composition is performed at a temperature of 160 to 250 캜 based on the temperature of the coated steel sheet.
상기 피복 조성물은 상기 소부 건조 후 부착량이 300~2500mg/m2인 것인 표면처리강판의 제조방법.
5. The method of claim 4,
Wherein the coating composition has an adhesion amount of 300 to 2500 mg / m 2 after the baking and drying.
상기 유무기 복합피막층은 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항의 도금강판용 피복 조성물을 이용하여 형성된 것인 표면처리강판.Zinc-nickel alloy plating layer, and an organic-inorganic hybrid coating layer formed on the plating layer,
Wherein the organic-inorganic composite coating layer is formed using the coating composition for a coated steel sheet according to any one of claims 1 to 3.
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