KR102590094B1 - 실리케이트를 포함하는 코팅 조성물 및 이를 이용하여 코팅한 아연도금강판 - Google Patents
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Abstract
본 명세서에서는 실리케이트를 포함한 코팅용액 조성물 및 이를 이용하여 코팅된 아연도금강판에 대하여 개시한다. 개시되는 실리케이트를 포함한 코팅용액 조성물의 일 실시예에 따르면, 전체 조성물에 대해 중량%로, 테트라에틸오르토실리케이트(Tetraethyl orthosilicate) 30 내지 50%, 세틸트라이메틸암모늄브로마이드(Cetyl trimethyl ammomium bromide) 10 내지 20%를 포함한다. 여기서, 상기 테트라에틸오르토실리케이트에 대한, 상기 세틸트라이메틸암모늄브로마이드의 비는 0.6 내지 0.7일 수 있다.
Description
본 발명은 실리케이트를 포함하는 코팅 조성물 및 이를 이용하여 코팅한 아연도금강판에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복합기, 건조기, 오븐 등의 소재로 적용되는 내열성이 향상된 아연도금강판 및 상기 아연도금강판을 제공할 수 있는 코팅 조성물에 관한 것이다.
일반적으로 아연계 도금강판은 4 내지 76중량%의 알루미늄 이외에 나머지 대부분의 성분이 아연으로 구성되고, 미량의 규소, 마그네슘 등의 성분이 첨가된 합금으로 도금한 강판이며, 상기 아연계 도금강판은 건재용, 가전용 등 다양한 용도로 사용되고 있다.
아연도금강판은 도금층이 연(Soft)하여 쉽게 표면이 오염되고, 외부 환경에 노출 시 산화되기 쉽다. 따라서, 아연계 도금강판은 유통 또는 보관하는 중에 녹의 발생을 방지하고 도금 표면을 보호하기 위하여 유기 화합물로 코팅이 수행된다.
그러나, 유기 화합물로 코팅된 코팅막은 열에 약한 특성이 있다. 이런 단점으로 인해, 유기 화합물로 코팅된 아연도금강판이 고온 조건에서 쓰이는 부품에 사용되는 경우, 수지간 결합력 저하로 인한 수지층 손상으로 내식성이 열위해진다. 또한, 유기 화합물로 코팅된 아연도금강판은 기기 내부에서 발생하는 열에 의한 코팅층의 열화로 변색이 일어난다.
또한, 유기 화합물로 코팅된 아연도금강판은 표면 및 내부 오염을 열로 제거하기 어렵다. 통상적으로, 강판의 표면 및 내부 오염 시 알코올류의 물질을 사용하여 제거한다. 하지만, 유기 화합물로 코팅된 아연도금강판을 알코올 류 물질로 세척할 경우, 표면 색상 변화 및 내식성 저하가 발생한다.
아연도금강판의 내식성이 열위해지면, 백화(gray veil)현상 및 백청(white rust)현상이 일어난다. 백화(gray veil)는 아연도금 층이 습도가 높아 쉽게 건조하지 못하는 환경(비, 안개, 이슬 등)하에서 발생하는 것으로, 백색의 분말상의 녹이 아연도금표면에 발생하여 가루로 부착하고 있는 현상이다. 백청(white rust)은 아연도금 층에 수분인 물이 수산화아연이 되어 백화가 되고 다음에 수분이 없어진 도금층 위에 깊이 부착된 후 탈수되어 산화아연이 되어, 표면에 침착하는 현상이다. 아연도금강판에 백화 및 백청현상이 일어나는 경우, 도막의 성능이 떨어지고 표면 외관이 불량해지는 문제가 있다.
종래에는, 변색의 원인이 되는 방향족 고리 화합물을 사용하지 않는 코팅 조성물을 사용하는 경우가 있었으나, 내열성이 열위하여 고온의 환경에서 내식성이 저하되는 문제가 있다. 또한, 강판의 내열성 및 내식성을 향상시키기 위해, 아연과 알루미늄을 섞어서 도금한 갈바륨이 제안되었으나, 제조 원가가 높은 문제가 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 내열성, 내화학성 및 내식성을 갖는 아연도금강판을 제공할 수 있는 코팅 조성물을 제공하는 것이다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 목적은 상기 코팅 조성물을 이용하여 내열성, 내화학성 및 내식성을 갖는 아연도금강판을 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른, 코팅용액 조성물은, 전체 조성물에 대해 중량%로, 테트라에틸오르토실리케이트(Tetraethyl orthosilicate) 30 내지 50%, 세틸트라이메틸암모늄브로마이드(Cetyl trimethyl ammomium bromide) 10 내지 20%를 포함한다.
여기서, 상기 테트라에틸오르토실리케이트에 대한, 상기 세틸트라이메틸암모늄브로마이드의 비는 0.6 내지 0.7일 수 있다.
여기서, 상기 코팅용액 조성물은 알칼리성 물질 10 내지 30% 및 열가소성 수지 3 내지 10%를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 알칼리성 물질은 수산화나트륨(sodium hydroxide), 수산화칼륨(potassium hydroxide) 및 암모니아(ammonium hydroxide)를 포함하는 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 열가소성 수지는 폴리에틸렌(polyethtylene), 폴리프로필렌(polypropylene) 및 폴리염화비닐(polyvinylchloride)을 포함하는 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 코팅용액 조성물은 왁스 2% 이하를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 왁스는 폴리테트라플루오로에틸렌(Polytetrafluoroethylene) 및 폴리에틸렌을 포함할 수 있다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른, 아연도금강판은 강판; 상기 강판의 적어도 일면에 형성된 아연계 도금층; 및 상기 아연계 도금층 상에 형성된 코팅층을 포함하며, 상기 코팅층은, 중량%로, 테트라에틸오르토실리케이트 85 내지 90%; 열가소성 수지 3 내지 10%를 포함할 수 있다.
여기서, 열가소성 수지는 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌을 포함하는 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 코팅층은 왁스 2% 이하를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 왁스는 폴리테트라플루오로에틸렌 및 폴리에틸렌을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 코팅층의 도포량은 800 내지 1200mg/m2일 수 있다.
여기서, 상기 아연도금강판을 메틸에틸케톤을 1kg 하중으로 100회 왕복하여 문지른 전과 후의, 색차(△E)가 0.5 이하일 수 있다.
여기서, 상기 아연도금강판을 350℃에서 1시간 동안 열처리하기 전과 후의 색차(△E)가 3.0 이하일 수 있다.
본 발명에 의하면, 고온의 환경에서 열변색 및 내식성 저하가 없는 아연도금강판을 제공할 수 있는 코팅 조성물을 제공할 수 있다.
또한 본 발명에 의하면, 상기 코팅 조성물로 코팅되어 고열을 발생하는 복합기, 건조기, 오븐 등에 사용 가능한 아연도금강판을 제공할 수 있다.
또한 본 발명에 의하면, 상기 코팅 조성물로 코팅되어 표면 오염을 열로 제거한 후에도 표면 물성저하가 없는 아연도금강판을 제공할 수 있다.
도 1은 발명강판을 350℃에서 1시간 동안 열처리하여 표면 오염(매직)을 제거하고 120시간 후의 사진이다.
도 2는 비교강판을 350℃에서 1시간 동안 열처리하여 표면 오염(매직)을 제거하고 120시간 후의 사진이다.
도 2는 비교강판을 350℃에서 1시간 동안 열처리하여 표면 오염(매직)을 제거하고 120시간 후의 사진이다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 기술사상이 이하에서 설명하는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
본 출원에서 사용하는 용어는 단지 특정한 예시를 설명하기 위하여 사용되는 것이다. 때문에 가령 단수의 표현은 문맥상 명백하게 단수여야만 하는 것이 아닌 한, 복수의 표현을 포함한다. 덧붙여, 본 출원에서 사용되는 "포함하다" 또는 "구비하다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 단계, 기능, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 명확히 지칭하기 위하여 사용되는 것이지, 다른 특징들이나 단계, 기능, 구성요소 또는 이들을 조합한 것의 존재를 예비적으로 배제하고자 사용되는 것이 아님에 유의해야 한다.
한편, 다르게 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진 것으로 보아야 한다. 따라서, 본 명세서에서 명확하게 정의하지 않는 한, 특정 용어가 과도하게 이상적이거나 형식적인 의미로 해석되어서는 안 된다. 가령, 본 명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 예외가 있지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
또한, 본 명세서의 "약", "실질적으로" 등은 언급한 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다.
복합기, 건조기 오븐 등 고열을 발생하는 기기에 사용되는 아연도금강판은 내열성이 요구된다. 그러나, 유기물 중심의 코팅층은 열에 취약하여, 유기물로 코팅된 아연도금강판이 고열을 발생하는 기기에 사용될 경우 열변색이 발생하거나 수지간 결합력 저하로 인한 수지층 손상으로 내식성이 열위해진다.
유기물 중심의 코팅층과 달리, 무기물 중심의 코팅층은 열에 안정적인 특성을 가지며, 고온조건하에서 열변색 및 내식성이 우수하다. 따라서, 무기물 중심의 코팅층은 열로 인한 손상이 적어, 표면의 오염을 열로서 제거한 후에도 반영구적으로 사용할 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 따른 코팅용액 조성물은 무기 물질인 테트라에틸오르토실리케이트를 함유하여, 아연도금강판에 무기물 중심의 코팅층을 형성시킬 수 있다.
무기계 화합물인 테트라에틸오르토실리케이트를 포함한 코팅층은 열적 안정성이 우수하여 열화에 의한 변색이 적고, 내열성이 뛰어나다. 또한, 테트라에틸오르토실리케이트와 같은 실리케이트 화합물은 고분자 수지와의 결합을 통해 부식인자의 이동경로를 차단하는 효과가 있다. 따라서 고온고습의 열대지방으로 권취 코일의 장기 운송이나 보관 시 문제가 되는 표면 산화에 의한 변색현상을 막을 수 있다.
상기 테트라에틸오르토실리케이트는 조성물 총 중량에 대하여 30 내지 50 %로 포함되는 것이 바람직하다. 테트라에틸오르토실리케이트의 함량이 30% 미만이면 함량이 적어 강판과의 밀착력이 부족하다. 또한, 테트라에틸오르토실리케이트의 함량이 30% 미만인 경우에는 본 발명에서 목적으로 하는 내열성, 내식성 및 내화학성을 가질 수가 없다.
반면, 테트라에틸오르토실리케이트의 함량이 50%를 초과하는 경우에는 열가소성 수지와의 결합력이 약해지고, 용액의 안정성이 저하되므로 바람직하지 않다. 또한, 테트라에틸오르토실리케이트의 함량이 50%를 초과하는 경우에는 제조원가의 상승으로 비경제적이다.
또한, 본 발명에 따른 코팅용액 조성물은 계면활성제 중 하나인 세틸트라이메틸암모늄브로마이드를 포함한다.
계면활성제는 서로 다른 성질의 물질이 만나는 면에서 활성화되는 물질이다. 일반적으로 계면활성제는 탄소 원자가 길게 연결된 소수성 부분과 극성을 가지는 친수성 부분으로 나뉜다. 극성을 가지는 친수성 부분은 그 크기가 소수성 부분보다 현저히 작으므로, 친수성 부분을 머리(head)라고 부르고 소수성 긴 사슬 부분을 꼬리(tail)라고 부른다.
계면활성제는 머리 부분이 음이온을 가지고 있는 음이온 계면활성제와 머리 부분이 양이온을 가지고 있는 계면활성제는 양이온 계면활성제로 구분할 수 있다.
세틸트라이메틸암모늄브로마이드는 양이온성 계면활성제로서 친수성인 실리케이트 화합물과 소수성인 열가소성 수지를 섞어주는 역할을 한다. 한편, 세틸트라이메틸암모늄브로마이드는 가열 시 증발하여, 코팅층에 구성 성분으로는 포함되지 않는다.
상기 세틸트라이메틸암모늄브로마이드는 조성물 총 중량에 대하여 10 내지 20%로 포함되는 것이 바람직하다. 세틸트라이메틸암모늄브로마이드의 함량이 10% 미만인 경우에는 테트라에틸오르토실리케이트와 열가소성 수지가 충분히 섞이지 않아, 코팅층의 치밀도 혹은 평활도가 저하될 수 있다. 반면, 세틸트라이메틸암모늄브로마이드의 함량이 20%를 초과하는 경우에는 강판 표면에 핀홀(pin hole)등의 결함이 생길 수 있다.
조성물 합성의 측면에서, 상기 테트라에틸오르토실리케이트와에 대한 상기 세틸트라이메틸암모늄브로마이드의 비를 0.6 내지 0.7로하여 테트라에틸오르토실리케이트와 및 세틸트라이메틸암모늄브로마이드를 첨가하는 것이 바람직하다. 상기 비와 같이 첨가하는 경우, 테트라에틸오르토실리케이트와 열가소성 수지가 우수하게 혼합되어, 합성이 활발히 이루어진다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅용액 조성물은 알칼리성을 더 포함할 수 있다. 상기 알칼리성 물질은 수산화나트륨(sodium hydroxide), 수산화칼륨(potassium hydroxide) 및 암모니아(ammonium hydroxide)를 포함하는 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.
상기 알칼리성 물질은 상기 코팅용액 조성물에 pH(Hydrogen exponent)를 조정하여, 코팅용액의 부착량을 향상시키고, 코팅막의 밀착력을 증대시키는 역할을 한다.
상기 알칼리성 물질은 물질이 가지는 성분의 특성을 발휘하기 위해서, 조성물 총 중량에 대하여, 10% 이상 첨가하는 것이 바람직하다. 반면, 상기 코팅용액 조성물의 부착량을 향상시키고, 코팅막의 밀착력을 증대시킬 수 있도록 상기 알칼리성 물질은 조성물 총 중량에 대하여, 30% 이하로 제어하는 것이 바람직하다. 따라서, 본 발명에서는 상기 알칼리성 물질을 10 내지 30%로 제어하고자 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 코팅용액 조성물은 열가소성 수지를 더 포함할 수 있다. 이때, 열가소성 수지는 폴리에틸렌(polyethtylene), 폴리프로필렌(polypropylene)을 포함하는 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다. 상기 열가소성 수지는 조성물 총 중량에 대하여, 3 내지 10% 포함될 수 있다.
상기 열가소성 수지의 함량이 3% 미만이면 상대적으로 실라케이트 함량이 많아져 가공에 필요한 연성을 얻을 수 없다. 하지만, 그 함량이 과도하여 10%를 초과하면, 가공성은 우수하나, 내열성 및 고온 환경에서의 내부식성이 저하될 수 있다.
물은 상술한 조성물 이외의 잔부로서 코팅용액에 포함된다. 상기 물은 다른 구성 성분의 함량에 따라 조절되고, 또한, 용매로서 작용한다. 또한, 상기 물은 이로써 한정하는 것은 아니지만, 예를 들어, 수돗물, 순수, 초순수, 증류수, 탈이온수 등일 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 코팅용액 조성물은 상기 화합물을 함유함으로써 내열성, 내식성 및 내화학성이 향상된 코팅층을 아연도금강판에 형성시킬 수 있다. 다만, 하기 설명하는 왁스를 추가로 포함할 경우 본 발명의 효과를 더욱 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른, 코팅용액 조성물은 가공 중 코팅층의 탈막을 방지하기 위하여 왁스를 첨가할 수 있다. 상기 왁스는 폴리에틸렌과 폴리테트라플루오로에틸렌과 같은 불소계 폴리에틸렌을 혼합한 왁스로, 조성물 총 중량에 대하여 2% 이하로 첨가된다.
이는 왁스가 2%를 초과하여 첨가되더라도 마찰력 저하 효과가 미미할 뿐만 아니라, 왁스 성분이 코팅층 건조 중 표면으로 용출되어 부식 인자가 침투하기 쉬워져 내식성 저하를 초래할 수 있기 때문이다. 또한, 왁스가 2%를 초과하는 경우에는 도막의 밀착성을 저하시키기 때문에 바람직하지 않다.
한편, 상기 코팅용액 조성물을 이용하여 아연도금강판에 코팅한 후 일련의 열처리 과정을 거치면, 아연계 도금층 상에, 중량%로, 테트라에틸오르토실리케이트 85 내지 90%; 열가소성수지 3 내지 10%를 포함하는 코팅층이 형성된다.
본 발명의 상기 코팅용액 조성물을 적용하는 대상 강판으로는 아연계 도금강판으로서, 예를 들면, 구리-아연의 이층 전기도금강판, 전기아연도금강판(Electrogalvanized Steel Sheet, EG), 합금화 전기아연도금 강판(Zn-Ni 혹은 Zn-Fe), 용융아연도금강판(Galvanized Steel Sheet, GI), 합금화 용융아연도금강판(Galvanealed Steel Sheet, GA)을 들 수 있다.
본 발명의 표면처리 조성물을 아연도금층을 포함하는 도금강판상에 코팅하는 방법으로는 이 기술분야에 알려져 있는 코팅방법이라면 제한 없이 적용될 수 있으며, 예를 들어, 침지 코팅, 바 코팅, 롤 코팅, 분사 코팅 등의 방법이 적용될 수 있으며, 도금강판의 일면 또는 양면에 적용될 수 있다.
한편, 상기 코팅층은 상기 코팅용액 조성물이 800 내지 1200mg/m2의 양이 도포되어 형성된다. 도포되는 코팅용액 조성물이 800mg/m2 미만인 경우에는 코팅층 두께가 얇아 내식성이 열위해지고, 수분 및/또는 산소차단 효과가 충분하지 않아 백청현상이 쉽게 발생할 수 있다. 반면, 도포되는 코팅용액 조성물이 1200mg/m2을 초과하는 경우에는 가공시 수지 탈락 또는 용접성이 저하되는 문제가 있다.
상기 코팅용액 조성물은 코팅 후, 180 내지 200℃에서 경화처리하여, 알칼리성 물질 및 물은 증발되고 실리케이트 및 열가소성 수지와 왁스등 고형 물질들로 코팅층을 이루게 된다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 한다. 다만, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하여 보다 상세하게 설명하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 권리범위를 한정하기 위한 것이 아니라는 점에 유의할 필요가 있다. 본 발명의 권리범위는 특허청구범위에 기재된 사항과 이로부터 합리적으로 유추되는 사항에 의해 결정되는 것이기 때문이다.
{실시예}
코팅 조성물의 제조에 있어서, 조성물 총 중량에 있어, 테트라에틸오르토실리케이트 25%, 세틸트라이메틸암모늄브로마이드 15%, 수산화나트륨 23%, 폴리에틸렌 5%, 폴리프로필렌 5%, 폴리테트라플루오로에틸렌과 폴리에틸렌을 혼합하여 제조한 왁스 1% 및 잔부의 순수를 투입하여 조성물을 제조하였다.
제조된 상기 조성물을 롤코터(Roll Coater)를 이용하여 아연도금 강판 위에 800 내지 1200mg/m2의 부착량으로 도포하고, 180 내지 200℃에서 경화처리하여 코팅강판(발명 강판)을 제조하였다.
다음으로, 코팅층의 조성이 중량%로, 폴리우레탄 40 내지 50%, 변성아크릴 10 내지 20% 및 폴리에틸렌 5 내지 10%인 유기코팅강판(비교 강판)을 제조했다.
상기 발명 강판 및 비교 강판에 대해 내용제성, 내열성 및 내식성을 평가하였다.
<내용제성 평가>
상기 발명강판과 비교강판에 대해 내용제성 평가를 진행했다.
유기코팅강판과 발명코팅 강판을 70mmХ150mm(가로Х세로)의 크기로 각각 시편을 제조하였다. 다음으로, 상기 각각의 시편에 메틸에틸케톤(methylethylketone, MEK) 시약을 묻힌 면 거즈로 1Kg 하중으로 왕복 10회, 50회, 100회 문지른 전과 후의 색차(△E)를 측정하였다. 내용제성 평가 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
| 색차(△E) | ||
| 횟수 | 발명 강판 | 비교 강판 |
| 10회 | 0.3 | 0.2 |
| 50회 | 0.4 | 2.3 |
| 100회 | 0.4 | 6.3 |
발명 강판은 메틸에틸케톤을 100회 문지르고 난 후에도 양호한 광택을 유지했다. 발명 강판은 메틸에틸케톤을 100회 문지르기 전과 후의 색차가 0.5 이하로 측정됐다.
비교 강판은 메틸에틸케톤을 10회 문지른 전과 후의 색차 값은 0.2로 측정되었으며, 양호한 광택을 유지했다. 그러나, 비교 강판은 메틸에틸케톤을 50회 문지르고 난 후 강판 표면의 색이 변했다. 또한, 비교 강판은 메틸에틸케톤을 100회 문지른 후 용제가 착색되어, 강판 표면의 색이 심하게 변했다. 비교강판은 메틸에틸케톤을 50회 문지르기 전과 후의 색차 값은 2.3으로 측정됐고, 100회 문지르기 전과 후의 색차 값은 5.0을 초과한 6.3의 값을 나타냈다.
<내열성 평가>
다음으로, 상기 발명 강판과 비교 강판에 대해 내열성 평가를 진행했다.
발명 강판과 비교 강판을 통상의 네임펜으로 표면을 오염시킨 후, 표면오염을 열처리로 제거하였다. 다음으로, 발명 강판과 비교 강판의 열처리 전과 후의 색차(△E)를 측정하였다. 열처리는 200℃, 250℃, 350℃에서 각각 1시간 동안 진행했다. 내열성 평가 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
| 색차(△E) | ||
| 온도 | 발명 강판 | 비교 강판 |
| 200℃ | 0.5 | 4.23 |
| 250℃ | 0.7 | 8.07 |
| 350℃ | 0.9 | 13.5 |
발명 강판은 350℃에서 1시간 동안 열처리 전과 후의 색차 값이 3.0 이하인 0.9로 측정됐다. 발명 강판은 고온의 환경에서도 열변색이 일어나지 않고 양호한 표면 상태를 유지했다. 따라서, 발명 강판은 표면 오염을 열로 제거한 후에도 기능 변화 없이 사용이 가능했다.
반면, 비교 강판은 200℃에서 1시간 동안 열처리 전과 후의 색차 값이 4.23으로 측정되었으며, 250℃에서 1시간 동안 열처리 전과 후의 색차 값이 8.07로 측정됐다. 특히, 비교 강판은 350℃에서 1시간 동안 열처리 했을 때, 고온으로 인한 열 변색이 생겼으며, 물성저하가 발생했다. 비교강판은 350℃에서 1시간 동안 열처리 전과 후의 색차 값이 3.0을 초과한 13.5로 측정됐다.
<내식성 평가>
다음으로, 상기 발명 강판과 비교 강판에 대해 내식성 평가를 진행했다.
발명강판 및 비교강판에 대해 350℃에서 1시간 동안 열처리 한 다음, 염수분무시험을 진행했다. 염수분무시험은 ASTM B117에서 규정한 방법에 따라 온도 35℃, 습도 95% 조건에서 5%의 염수를 도금강판 표면에 분무한 뒤 120시간 경과 후, 부식 발생 여부를 육안으로 관찰하였다.
발명 강판은 120 시간이 경과 한 후에도, 변색과 같은 표면 결함이 발생하지 않아, 미려한 표면을 유지했다. 또한, 발명 강판은 120 시간이 경과 한 후에도, 코팅층의 손상이 없어 백청 또는 흑청과 같은 부식 현상이 일어나지 않았다. 발명 강판의 내식성 평가 결과는 도 1과 같다.
반면, 비교 강판은 변색 등의 표면 결함이 발생해, 광택이 불량해졌다. 또한, 비교 강판은 코팅층이 손상되어 백청과 흑청과 같은 부식 현상이 일어나, 물성저하가 발생했다. 비교 강판의 내식성 평가 결과는 도 2와 같다.
개시된 실시예에 따르면, 본 발명의 조성물을 이용하여 코팅된 아연도금강판은 반복적인 화학약품에 의한 표면 세정에 대한 내약품성으로 표면 물성의 변화 없이 사용할 수 있다. 또한, 본 발명의 조성물을 이용하여 코팅된 아연도금강판은 350℃ 이상의 고온 조건에서도 내구성을 유지하여, 장기간 사용할 수 있다.
상술한 바에 있어서, 본 발명의 예시적인 실시예들을 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 다음에 기재하는 청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변경 및 변형이 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
Claims (14)
- 전체 조성물에 대해 중량%로,
테트라에틸오르토실리케이트(Tetraethyl orthosilicate) 30 내지 50%;
세틸트라이메틸암모늄브로마이드(Cetyl trimethyl ammomium bromide) 10 내지 20%;
알칼리성 물질 10 내지 30% 및 열가소성 수지 3 내지 10%;
왁스 2% 이하;
나머지 물을 포함하고,
상기 테트라에틸오르토실리케이트에 대한, 상기 세틸트라이메틸암모늄브로마이드의 비는 0.6 내지 0.7이며,
상기 알칼리성 물질은 수산화나트륨, 수산화칼륨 및 암모니아를 포함하는 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하고,
상기 열가소성 수지는 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌을 포함하는 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하며,
상기 왁스는 폴리테트라플루오로에틸렌 및 폴리에틸렌을 포함하는, 코팅용액 조성물. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 강판;
상기 강판의 적어도 일면에 형성된 아연계 도금층; 및
상기 아연계 도금층 상에 형성된 코팅층을 포함하며,
상기 코팅층은,
중량%로, 테트라에틸오르토실리케이트 85 내지 90%;
열가소성 수지 3 내지 10%;
왁스 2% 이하를 포함하고,
상기 열가소성 수지는 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌을 포함하는 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하며,
상기 왁스는 폴리테트라플루오로에틸렌 및 폴리에틸렌을 포함하고,
상기 코팅층의 도포량은 800 내지 1200mg/m2이며,
상기 아연도금강판을 메틸에틸케톤을 1kg 하중으로 100회 왕복하여 문지른 전과 후의, 색차(△E)가 0.5 이하이고,
상기 아연도금강판을 메틸에틸케톤을 1kg 하중으로 100회 왕복하여 문지른 전과 후의, 색차(△E)가 0.5 이하이며,
상기 아연도금강판을 350℃에서 1시간 동안 열처리하기 전과 후의 색차(△E)가 3.0 이하인, 아연도금강판. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
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Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101726095B1 (ko) * | 2015-12-24 | 2017-04-12 | 주식회사 포스코 | 내식성, 내스크래치성 및 내오염성이 우수한 크롬프리 코팅 조성물, 이를 이용한 크롬프리 코팅 강판 제조방법 및 이에 따라 제조된 크롬프리 코팅 강판 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20220086356A (ko) | 2022-06-23 |
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