KR20090070230A

KR20090070230A - 강판 코팅용 자외선 경화성 조성물 및 이를 이용한 도장강판 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR20090070230A
Application number: KR1020070138158A
Authority: KR
Inventors: 김진태; 이재륭; 김상곤
Original assignee: 주식회사 포스코; (주)디피아이 홀딩스
Priority date: 2007-12-27
Filing date: 2007-12-27
Publication date: 2009-07-01
Also published as: KR100925632B1

Abstract

본 발명은, 40 내지 60중량%의 에폭시 아크릴레이트, 우레탄 아크릴레이트 및 프탈레이트 아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 2종 이상 선택되는 아크릴레이트 올리고머; 5 내지 35중량%의 반응성 아크릴 모노머;3 내지 10 중량%의 광개시제; 0.5 내지 29 중량%의 부착 증진제; 및 0.5 내지 3 중량%의 기타 첨가제를 포함하여 이루어지는 강판 코팅용 자외선 경화성 조성물을 제공한다.

또한, 본 발명은 수용성 유기수지-무기바인더 복합체 수지 100 중량부에 대해, 방청 내식제 2 내지 10 중량부, 부착증진제 1 내지 10 중량부 및 금속 킬레이트제 2 내지 20 중량부를 포함하는 표면 처리 조성물로 형성된 크롬 프리층;

상기 크롬 프리층 위에 적층되며, 40 내지 60중량%의 에폭시 아크릴레이트, 우레탄 아크릴레이트 및 프탈레이트 아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 2종 이상 선택되는 아크릴레이트 올리고머; 5 내지 35중량%의 반응성 아크릴 모노머; 3 내지 10 중량%의 광개시제; 0.5 내지 29 중량%의 부착 증진제; 및 0.5 내지 3 중량%의 기타 첨가제를 포함하여 이루어지는 자외선 경화성 조성물로 형성된 자외선 경화 피막층을 포함하여 이루어지는 도장 강판을 제공한다.

도장강판, 자외선경화

Description

강판 코팅용 자외선 경화성 조성물 및 이를 이용한 도장 강판 및 그 제조 방법{AN UV REDIATION RESIN COMPOSITION FOR COATING STEEL SHEET AND UV COATING STEEL SHEET AND A METHOD FOR PREPARING THEREOF}

본 발명은 강판 코팅에 사용될 수 있는 자외선 경화성 조성물 및 이를 이용한 도장 강판에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자외선 경화성 도료를 이용하여 표면이 미려하고 내식성이 우수하며, 다양한 색상을 갖는 도장 강판을 제조하는 방법에 관한 것이다.

현재 철판(강판)용 코팅 도막으로는 주로 열경화성 도료나 용제 휘발형의 도료가 사용되고 있다. 그러나 이러한 열경화성 도료나 용제 휘발형 도료는 경화까지 많은 시간이 소요되어 제품 생산성이 저하되고, 용제 휘발에 따른 환경 오염 문제가 발생하며, 고온 경화가 요구되기 때문에 사용가능한 소재가 제한되는 등 여러 가지 문제점을 가지고 있다. 따라서 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 새로운 강판 코팅 도료의 개발이 요구되고 있으며, 그 중 하나로 자외선 경화 도료를 이용 하여 강판을 코팅하는 방법에 대한 연구가 시도되고 있다.

자외선 경화도료는 올리고머, 모노머, 광개시제 및 첨가제 등으로 이루어진다. 자외선 경화 도료에 자외선이 조사되면 광 개시제로부터 라디칼이 생성되고, 생성된 라디칼이 올리고머와 모노머의 이중결합을 공격하여 3차원 망상구조의 가교 결합을 형성하면서 경화된다. 이러한 자외선 경화 도료는 다른 도료들에 비해 단시간에 경화되어 피막을 형성하기 때문에 공정에 소요되는 시간이 짧고, 생산성이 우수하며, 휘발성 용제를 사용하지 않기 때문에 환경 오염이 적다는 장점이 있다.

일본특허공개 평6-313127에는 자외선 경화 우레탄 수지를 이용하여 알루미늄표면을 자외선 코팅하는 방법이 기재되어 있다. 또한, 일본특허공개 평5-039343에는 우레탄(메타)아크릴레이트 올리고머를 이용한 광 경화 조성물이 기재되어 있으며, 이를 철재에 코팅에 적용할 수 있다고 언급되어 있으며, 일본특허공개 평4-368801에는 폴리에스터를 이용한 자외선 경화 코팅 방법이 기재되어 있다.

그러나 상기 특허들에 기재된 자외선 경화 조성물들은 철재와의 친화성이 적어 강판 도막으로 사용하기에는 무리가 있으며, 상기 특허에 기재된 자외선 경화도료로 제조된 도막을 철강소재에 적용할 경우, 내식성이 취약하고, 가공성과 표면 부착력 등이 떨어지는 등의 문제점이 발생한다.

따라서 본 발명은 자외선 경화 방식으로 코팅될 수 있고, 철재와의 친화성이 우수한 강판 코팅용 자외선 경화성 조성물을 제공하여, 내식성, 강판과의 부착성, 내스크래치성 및 가공성이 우수하고, 표면이 미려한 강판을 제조할 수 있도록 하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 40 내지 60중량%의 에폭시 아크릴레이트, 우레탄 아크릴레이트 및 프탈레이트 아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 2종 이상 선택되는 아크릴레이트 올리고머; 5 내지 35중량%의 반응성 아크릴 모노머;3 내지 10 중량%의 광개시제; 0.5 내지 29 중량%의 부착 증진제; 및 0.5 내지 3 중량%의 기타 첨가제를 포함하여 이루어지는 강판 코팅용 자외선 경화성 조성물을 제공한다.

이때 상기 에폭시 아크릴레이트는 비스페놀 A 변성 에폭시 아크릴레이트인 것이 바람직하며, 우레탄 아크릴레이트는 반응기가 적어도 10개 이상인 것이 바람직하다.

상기 반응성 아크릴 모노머는 이소보닐 아크릴레이트(isobonyl acrylate : IBOA), 이소보닐 메타크릴레이트(isobonyl methacrylate), 테트라히드로퓨릴 아크 릴레이트(tetrahydrofuryl acrylate : THFA), 2-페녹시에틸 아크릴레이트(2-phenoxyethyl acrylate), 스테아릴 아크릴레이트(stearyl acrylate), 카프로락톤 아크릴레이트(caprolactone acrylate), 트리프로필렌글리콜 디아크릴레이트(tripropyleneglycol diacrylate : TPGDA), 1, 6-헥산디올 디아크릴레이트(1, 6-hexane diol diacrylate : HDDA), 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(trimethylolpropane triacrylate : TMPTA), 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트(pentaerythritol triacrylate) 및 에톡시레이티드 트리메틸올 프로판 트리아크릴레이트(ethoxylated trimethylol propanetriacrylate)로 이루어진 군으로부터 1종이상 선택하여 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있으며, 특히 이소보닐 아크릴레이트(isobonyl acrylate : IBOA), 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(trimethylolpropane triacrylate : TMPTA) 또는 이들의 혼합물인 것이 바람직하다.

상기 부착 증진제는 인산계 아크릴화합물 및 분자량 10000 내지 20000의 아크릴 레진 중 적어도 하나를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 광개시제는 벤조페논(Benzophenone), 1-하이드록시 사이클로 헥실페닐키톤(1-Hydroxy cyclo hexyl phenyl ketone), 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐 프로판-1-케톤(2-Hydroxy-2-methyl-1-phenyl propane-1-ketone), 2-클로로티옥산톤(2-Chlorothioxantone) 및 2-이소프로필티옥산톤(2-Isoprppylthioxantone)계 화합물로 이루어진 군으로부터 1종 이상 선택하여 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다.

또한 본 발명의 상기 조성물은 상기 기타 첨가제로 소포제 및 레벨링제를 포 함한다.

본 발명은 또한, 수용성 유기수지-무기바인더 복합체 수지 100 중량부에 대해, 방청 내식제 2 내지 10 중량부, 부착증진제 1 내지 10 중량부 및 금속 킬레이트제 2 내지 20 중량부를 포함하는 표면 처리 조성물로 형성되는 크롬 프리층;

상기 크롬 프리층 위에 적층되며, 40 내지 60중량%의 에폭시 아크릴레이트, 우레탄 아크릴레이트 및 프탈레이트 아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 2종 이상 선택되는 아크릴레이트 올리고머; 5 내지 35중량%의 반응성 아크릴 모노머; 3 내지 10 중량%의 광개시제; 0.5 내지 29 중량%의 부착 증진제; 및 0.5 내지 3 중량%의 기타 첨가제를 포함하여 이루어지는 자외선 경화성 조성물로 형성되는 자외선 경화 피막층을 포함하여 이루어지는 도장 강판을 제공한다.

이때 상기 도장 강판의 크롬 프리층의 두께는 0.5 내지 2㎛이고, 자외선 경화 피막의 두께는 0.5 내지 10㎛ 정도인 것이 바람직하다.

또한, 상기 표면 처리 조성물 또는 자외선 경화성 조성물에 10 내지 30nm 크기의 안료 입자가 더 포함될 수 있다.

본 발명은 자외선 경화 방법으로 강판을 코팅함으로써, 공정 시간을 감소시키고, 생산성을 향상시킬 수 있도록 하였다.

또한, 본 발명은 친환경적인 크롬 프리 표면 처리 조성물을 사용하여, 강판의 내식성을 향상시켰다.

또한 본 발명은 자외선 경화 피막을 도입하여 강판 표면을 고급화하고 내스크래치성을 확보하여 가전 및 건재 제품으로 유용하게 사용할 수 있도록 하였다.

또한, 본 발명은 표면 처리 조성물이나 자외선 경화성 조성물에 안료를 첨가하여 다양한 색상 및 미려한 표면을 갖는 강판을 제조할 수 있도록 하였다.

이하 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기로 한다.

먼저, 본 발명의 자외선 경화성 조성물에 대하여 설명하기로 한다.

본 발명의 자외선 경화성 조성물은 (i) 아크릴레이트 올리고머 (ii) 반응성 아크릴 모노머 (iii) 광개시제 (iv) 부착 증진제 및 (v)기타 첨가제를 포함하여 이루어진다.

상기 아크릴레이트 올리고머는 에폭시 아크릴레이트, 우레탄 아크릴레이트 및 프탈레이트 아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 2종 이상 선택되는 것이 바람직하며, 그 함량은 40 내지 60 중량% 정도인 것이 바람직하다. 아크릴레이트 올리고머의 함량이 40 중량% 미만인 경우에는 도막의 가공성 및 밀착성이 나빠지고, 60 중량%를 초과할 경우에는 점도가 너무 높아져 도장 작업성이 나빠지고, 도료 가격 상승의 원인이 되기 때문이다.

이때 상기 에폭시 아크릴레이트는 비스페놀 A 변성 에폭시 아크릴레이트인 것이 바람직하며, 상기 우레탄 아크릴레이트는 반응기가 적어도 10개 이상인 것이 바람직하다.

상기 반응성 아크릴 모노머로는 이소보닐 아크릴레이트(isobonyl acrylate : IBOA), 이소보닐 메타크릴레이트(isobonyl methacrylate), 테트라히드로퓨릴 아크릴레이트(tetrahydrofuryl acrylate : THFA), 2-페녹시에틸 아크릴레이트(2-phenoxyethyl acrylate), 스테아릴 아크릴레이트(stearyl acrylate), 카프로락톤 아크릴레이트(caprolactone acrylate), 트리프로필렌글리콜 디아크릴레이트(tripropyleneglycol diacrylate : TPGDA), 1, 6-헥산디올 디아크릴레이트(1, 6-hexane diol diacrylate : HDDA), 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(trimethylolpropane triacrylate : TMPTA), 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트(pentaerythritol triacrylate) 및 에톡시레이티드 트리메틸올 프로판 트리아크릴레이트(ethoxylated trimethylol propanetriacrylate)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 물성을 고려할 때, 상기 화합물들 중에서도 특히 이소보닐 아크릴레이트(isobonyl acrylate : IBOA), 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(trimethylolpropane triacrylate : TMPTA) 또는 이들의 혼합물을 사용하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 반응성 아크릴 모노머의 함량은 5 내지 35중량% 정도인 것이 바람직하다. 반응성 아크릴 모노머의 함량이 5 중량% 미만이면 도료의 점도가 너무 높아져 작업에 어려움이 있고, 35 중량%를 초과하면, 아크릴레이트 올리고머의 물성을 침해하는 경우가 발생할 수 있기 때문이다.

또한, 본 발명의 조성물은 자외선 경화 피막의 부착력을 향상시키기 위해 부착 증진제를 포함한다. 본 발명에서는 부착 증진제로 인산계 아크릴레이트, 반응기가 없는 아크릴계 폴리머(이하 본 발명에서는 '아크릴 레진'이라 함) 및 이들의 혼합물 등을 사용할 수 있다. 부착 증진제의 함량은 상기 자외선 경화성 조성물 전체 중량에 대하여 1 내지 29 중량% 정도인 것이 바람직하다. 함량이 1중량% 미만이면, 부착력 증진 효과가 미미하고, 29 중량%를 초과하면, 용액의 겔화 또는 물성 저하의 원인이 될 수 있다.

한편, 상기 아크릴 레진은 분자량이 10000 내지 20000 정도인 것으로 반응기가 존재하지 않는 것을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 광 개시제로는 벤조페논(Benzophenone), 1-하이드록시 사이클로 헥실페닐키톤(1-Hydroxy cyclo hexyl phenyl ketone), 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐 프로판-1-케톤(2-Hydroxy-2-methyl-1-phenyl propane-1-ketone), 2-클로로티옥산톤(2-Chlorothioxantone), 2-이소프로필티옥산톤(2-Isoprppylthioxantone)계 화합물 등을 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다.

상기 광 개시제의 함량은 조성물 전체 중량에 대하여 3 내지 10 중량% 정도인 것이 바람직하다. 3 중량% 미만인 경우에는 경화가 충분히 일어나지 않을 수 있으며, 10 중량%를 초과하면 생산 비용이 너무 비싸지고, 도막의 황변 현상, 과도한 경화 등으로 인해 가공성에 어려움이 발생할 수 있기 때문이다.

마지막으로 본 발명의 조성물은 기타 첨가제로 소포제, 레벨링제 등을 포함한다.

상기 기타 첨가제는 조성물 전체 중량을 기준으로 0.5 내지 3 중량% 정도로 포함되는 것이 바람직한데, 0.5 중량% 미만으로 첨가되면 그 효과가 미미하고, 3중량% 를 초과하여 첨가되면, 오히려 물성을 저해할 수 있기 때문이다.

본 발명의 자외선 경화성 조성물은 당해 기술 분야에서 통상적으로 사용하는 방법, 즉 롤(Roll) 코팅 등의 방법을 이용하여 강판 위에 도포한다.

상기와 같은 조성으로 이루어진 본 발명의 자외선 경화성 조성물은 철재와의 친화성이 우수하기 때문에, 종래의 자외선 경화성 코팅 조성물과 달리 소지 강판 위에 바로 코팅하여도 강판과 피막의 밀착성이 우수하여 박리 현상이 발생하지 않는다.

다만, 내식성 및 부식성이 우수한 강판을 제조하기 위해서는 하지 표면 처리를 한 후에 상기 자외선 경화성 조성물을 코팅하는 것이 더 바람직하다. 즉, 도 1에 도시된 바와 같이 아연 또는 아연-합금이 도금된 강판 상에 하지 처리층을 형성 한 다음, 상기 하지 처리층 위에 본 발명의 자외선 경화성 조성물을 도포하여 자외선 경화 피막을 형성하는 것이 바람직하다.

따라서, 본 발명에서는 수용성 유기수지-무기바인더 복합체 수지, 방청 내식제, 부착증진제 및 금속 킬레이트제를 포함하는 표면 처리 조성물로 형성된 크롬 프리층; 및 상기 본 발명의 자외선 경화성 조성물로 형성된 자외선 경화 피막층을 포함하여 이루어지는 도장 강판을 제공한다.

본 발명에서는 크롬 프리층을 형성하기 위해 본 출원인의 한국등록특허 제742903호에 기재된 크롬 프리 표면 처리 조성물을 사용한다. 따라서, 상기 크롬 프리 처리 조성물의 조성 및 제조에 관한 자세한 내용은 상기 한국등록특허 제723903호를 참조하기 바란다.

한국등록특허 제742903호에 기재된 표면 처리 조성물을 간략하게 설명하면, 상기 표면 처리 조성물은 수용성 유기수지-무기바인더 복합체 수지 100 중량부에 대해, 방청 내식제 2 내지 10 중량부, 부착증진제 1 내지 10 중량부 및 금속 킬레이트제 2 내지 20 중량부를 포함하여 이루어진다.

이때 상기 수용성 유기수지-무기바인더 복합체 수지는 유기 수지, 무기 바인더 및 커플링제의 반응에 의해 얻어진 것으로, 상기 유기수지는 카르복실기 또는 하이드록시기를 갖는 수용성의 에폭시 수지, 에폭시-포스페이트 수지, 아크릴계 또는 비닐계 단량체로 변성된 에폭시-포스페이트 수지, 아크릴계 수지, 비닐계 수지, 수분산성 우레탄 수지, 및 아크릴계 또는 비닐계 단량체로 변성된 아크릴-우레탄 수지로 이루어진 군으로부터 선택되며, 상기 무기 바인더는 입자크기 5 내지 30 nm의 실리카졸, 알루미나졸, 티타니아졸, 및 지르코니아졸로 이루어진 군으로부터 선택되고, 상기 커플링제는 비닐계 실란, 에폭시계 실란, 알콕시계 실란 및 알콕시계 티탄으로 이루어진 군으로부터 선택된다.

상기 유기수지 및 무기바인더 수지는 20:80 내지 80:20의 중량비로 혼합되며, 상기 커플링제는 고형분을 기준으로 유기수지 및 무기바인더 수지의 총합 100 중량부에 대하여 1 내지 10 중량부의 양으로 포함된다.

한편, 상기 내식성 방청 첨가제는 표면처리 조성물이 산성 용액일 때, 인산을 안정제로 포함하는, 알루미늄 인산염 수용액, 망간 인산염 수용액, 아연 인산염 수용액, 몰리브덴 인산염 수용액, 및 불소 인산염 소다 수용액으로 이루어진 군으로부터 선택되고, 표면처리 조성물이 염기성 용액일 때, 아민을 안정제로 포함하는, 헥사 암모늄 헵타 몰리브데이트 용액, 디암모늄 디하이드로포스페이트 용액, 암모늄 바나데이트 용액, 소듐 바나데이트 용액, 암모늄 지르코늄 카보네이트 용액, 및 암모늄 플루오로지르코네이트 용액으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이 바람직하다.

상기 금속 킬레이트제는 유기 티타네이트, 유기 지르코네이트 및 유기 실란 으로 이루어진 군으로부터 적어도 1 종 이상 선택되는 것이 바람직하다.

상기 부착증진제는 포스페이트 변성 폴리에스터, 포스페이트 변성 유기실란,포스페이트 변성 아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 적어도 1종 이상 선택되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 표면 처리 조성물에는 경화제 또는 윤활제 등과 같은 성분이 더 포함될 수 있다.

상기 표면 처리 조성물을 당해 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 방법, 예를 들면 롤(Roll) 코팅 등의 방식으로 아연 도금 강판에 적용함으로써, 크롬 프리층을 형성할 수 있다.

상기와 같은 표면처리 조성물은 가공성, 가공 후 내식성 및 도막 밀착성이 우수한 성질을 가지고 있다. 따라서, 본 발명에서는 자외선 경화 코팅 전에 상기 표면 처리 조성물로 하지 처리를 수행함으로써, 기존 철판에 비해 부식성이 떨어진다는 자외선 경화 도료의 단점을 보완할 수 있도록 하였다.

또한, 상기 표면 처리 조성물은 크롬을 함유하고 있지 않기 때문에, 자연친화적이라는 장점도 있다.

한편, 상기 표면 처리 조성물 또는 자외선 경화성 조성물에 안료를 추가로 첨가함으로써, 다양한 색상의 강판을 제조할 수 있다. 사용가능한 안료에 특별한 제한은 없으며, 당해 기술 분야에서 사용되는 안료가 모두 사용될 수 있다. 다만, 첨가되는 안료의 입자 크기는 10 내지 30nm 정도인 것이 바람직하다.

상기와 같이 표면 처리 또는 자외선 경화 조성물에 안료를 추가하여 도장하면, 투명하면서도 은은한 색깔을 띄는 표면이 미려한 강판을 제조할 수 있다.

한편, 본 발명의 상기 강판에 있어서, 상기 크롬 프리층의 두께는 0.5 내지 2㎛ 정도이고, 상기 자외선 경화 피막의 두께는 0.5 내지 10㎛ 정도인 것이 바람직하다.

이하, 구체적인 실시예를 통해, 본 발명을 보다 자세히 설명하기로 한다.

실시예 1

그런 다음, 탈지된 아연 도금 강판 상에 크롬 프리 표면 처리 조성물을 0.5 내지 2um 두께로 코팅하고, 150℃에서 건조시켜 크롬 프리층을 형성한다. 이때 상기 크롬 프리 표면 처리 조성물은 한국등록측허 제742903호를 활용한 제품으로 여기에 적당량 안료를 첨가하여 색상을 표현하였다.

그런 다음, 상기 크롬 프리층 위에 하기 표 1의 실시예 1에 기재된 조성으로 제조된 자외선 경화성 조성물을 0.5 내지 10um의 두께로 코팅한 후, 자외선 경화장치에서 경화시켜 도장 강판을 제조하였다. 이때 광개시제로는 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐 프로판-1-케톤을 사용하였다.

실시예 2

하기 표 1의 실시예 2에 기재된 조성으로 제조된 자외선 경화성 조성물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 도장 강판을 제조하였다.

실시예 3

하기 표 1의 실시예 3에 기재된 조성으로 제조된 자외선 경화성 조성물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 도장 강판을 제조하였다.

실시예 4

하기 표 1의 실시예 4에 기재된 조성으로 제조된 자외선 경화성 조성물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 도장 강판을 제조하였다.

실시예 5

하기 표 1의 실시예 5에 기재된 조성으로 제조된 자외선 경화성 조성물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 도장 강판을 제조하였다.

비교예 1

하기 표 1의 비교예 1에 기재된 조성으로 제조된 자외선 경화성 조성물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 도장 강판을 제조하였다.

비교예 2

하기 표 1의 비교예 2에 기재된 조성으로 제조된 자외선 경화성 조성물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 도장 강판을 제조하였다.

[표 1]

실험예

상기 실시예 및 비교예에 의해 제조된 도장 강판의 자외선 경화성, 내식성, 부착성, 내스크래치성 및 가공성을 평가하였다. 평가 방법은 다음에 기재된 바와 같으며, 그 결과는 표 2에 기재되어 있다.

1. 자외선 경화성

경화성 측정 조도계를 사용하여 UV 경화장치를 통과시킨 후 경화 도막의 택-프리(Tack-free)여부를 관찰하였다.

2. 내식성

강판 표면에 35℃에서 5% 염수를 분무하여 72시간 후의 도막의 표면 상태를 육안으로 관찰하였다.

3. 부착성

도막 위에 1mm 간격으로 cross-cut 하여 100칸을 만든 다음, Cross-cut 한자리에 점착 테이프를 붙였다 떼어내었을 때 떨어지지 않는 수를 평가한다(JIS D 2020).

4. 내스크래치성

내스크래치성은 동전을 이용하여 동일한 힘으로 도막을 눌러 긁은 후, 스크 래치 발생 여부를 육안으로 관찰한다.

5. 가공성

가공성은 코팅한 도막을 180°굴곡 가공한 후, 상기 가공된 도막 위에 테이프를 붙였다 떼어낸 후 박리 현상이 발생하는지 여부를 육안으로 관찰하여 판단하였다.

[표 2]

상기 표 2에 의해 알 수 있듯이, 본 발명의 자외선 경화성 조성물을 이용한 실시예 1 내지 5의 강판은 내식성, 부착성, 내스크래치성, 가공성이 모두 우수하다. 그러나, 비교예 1 내지 2의 강판은 내식성과 부착성은 우수하였으나, 내스크래치성과 가공성이 취약함을 보였다.

도 1은 본 발명의 도장 강판의 구성을 설명하기 위한 도면이다.

Claims

40 내지 60중량%의 에폭시 아크릴레이트, 우레탄 아크릴레이트 및 프탈레이트 아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 2종 이상 선택되는 아크릴레이트 올리고머;

5 내지 35중량%의 반응성 아크릴 모노머;

3 내지 10 중량%의 광개시제;

0.5 내지 29 중량%의 부착 증진제; 및

0.5 내지 3 중량%의 기타 첨가제를 포함하여 이루어지는 강판 코팅용 자외선 경화성 조성물.
제 1항에 있어서,

상기 에폭시 아크릴레이트는 비스페놀 A 타입의 에폭시 아크릴레이트 및 변성 에폭시 아크릴레이트로 이루어진 군에서 1종 이상 선택하고,

프탈레이트 아크릴레이트는 반응성기가 1개 이상인 종에서 1종 선택하며,

우레탄 아크릴레이트는 반응성기가 10개 이상인 군에서 1개 선택하는 것을 특징으로 하는 강판 코팅용 자외선 경화성 조성물
제 1항에 있어서,

상기 반응성 아크릴 모노머는 이소보닐 아크릴레이트(isobonyl acrylate : IBOA), 이소보닐 메타크릴레이트(isobonyl methacrylate), 테트라히드로퓨릴 아크릴레이트(tetrahydrofuryl acrylate : THFA), 2-페녹시에틸 아크릴레이트(2-phenoxyethyl acrylate), 스테아릴 아크릴레이트(stearyl acrylate), 카프로락톤 아크릴레이트(caprolactone acrylate), 트리프로필렌글리콜 디아크릴레이트(tripropyleneglycol diacrylate : TPGDA), 1, 6-헥산디올 디아크릴레이트(1, 6-hexane diol diacrylate : HDDA), 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(trimethylolpropane triacrylate : TMPTA), 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트(pentaerythritol triacrylate)및 에톡시레이티드 트리메틸올 프로판 트리아크릴레이트(ethoxylated trimethylol propanetriacrylate)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 단독 또는 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 하는 강판 코팅용 자외선 경화성 조성물.
제3항에 있어서,

상기 반응성 아크릴 모노머는 이소보닐 아크릴레이트(isobonyl acrylate : IBOA), 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(trimethylolpropane triacrylate : TMPTA) 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 강판 코팅용 자외선 경화성 조성물.
제 1항에 있어서,

상기 부착 증진제는 인산계 아크릴화합물 및 분자량 10000 내지 20000의 아크릴 레진 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 강판 코팅용 자외선 경화성 조성물.
제 1항에 있어서,

상기 광개시제는 벤조페논(Benzophenone), 1-하이드록시 사이클로 헥실페닐키톤(1-Hydroxy cyclo hexyl phenyl ketone), 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐 프로판-1-케톤(2-Hydroxy-2-methyl-1-phenyl propane-1-ketone), 2-클로로티옥산톤(2-Chlorothioxantone) 및 2-이소프로필티옥산톤(2-Isoprppylthioxantone)계 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 단독 또는 혼합하여 사용하는 것을 특징으로 하는 자외선 경화 수지 조성물.
제1항에 있어서,

상기 기타 첨가제는 소포제 및 레벨링제를 포함하는 것을 특징으로 하는 자외선 경화 수지 조성물.
수용성 유기수지-무기바인더 복합체 수지 100 중량부에 대해, 방청 내식제 2 내지 10 중량부, 부착증진제 1 내지 10 중량부 및 금속 킬레이트제 2 내지 20 중량부를 포함하는 표면 처리 조성물로 형성된 크롬 프리층;

상기 크롬 프리층 위에 적층되며, 40 내지 60중량%의 에폭시 아크릴레이트, 우레탄 아크릴레이트 및 프탈레이트 아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 2종 이상 선택되는 아크릴레이트 올리고머; 5 내지 35중량%의 반응성 아크릴 모노머; 3 내지 10 중량%의 광개시제; 0.5 내지 29 중량%의 부착 증진제; 및 0.5 내지 3 중량%의 기타 첨가제를 포함하여 이루어지는 자외선 경화성 조성물로 형성된 자외선 경화 피막층을 포함하여 이루어지는 도장 강판.
제8항에 있어서,

상기 크롬 프리층의 두께는 0.5 내지 2㎛이며,

상기 자외선 경화 피막의 두께는 0.5 내지 10㎛인 것을 특징으로 하는 도장 강판.
제 8항에 있어서,

상기 표면 처리 조성물 또는 자외선 경화성 조성물에 10 내지 30nm 크기의 안료 입자가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 도장 강판.