KR20100053493A - 강판용 프라이머 코팅 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 아연도금강판 코팅 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 금속 분말 입자를 포함하는 수용성 아연도금강판 코팅 조성물에 관한 것이다.
본 발명에 있어서, 상기 수용성 아연도금강판 코팅 조성물은 수분산 폴리우레탄 40 - 90 중량%, 금속 분말 5 - 35 중량%, 레벨링제 0.1 - 5 중량%, 및 나머지는 물로 이루어진 코팅조성물로 이루어진다.
본 발명에 따른 수용성 아연도금강판 코팅 조성물은, 외관이 미려할 뿐만 아니라, 레벨링 특성이 좋고, 가공성이 좋아 스프레이 코팅이 가능하며, 또한 강판에 대한 접착력 및 내절곡성이 양호하고, 내열탕성이 양호하여 다양한 형태의 제품으로 성형이 가능한 아연도금강판을 제공할 수 있게 된다.

Description

강판용 프라이머 코팅 조성물{PRIMER COATING COMPOSITION FOR STEEL PLATE}

본 발명은 아연도금강판 코팅 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 금속 분말 입자를 포함하는 수용성 아연도금강판 코팅 조성물에 관한 것이다.

아연도금 강판의 표면 부식을 방지하기 위해 백여년 전부터 크로메이트 (Chromate) 코팅 처리를 하였다. 기존의 크로메이트 방청 코팅 처리는 크게 2가지로 분류할 수 있다. 하나는 수지하지 처리로 수지층의 방식기능을 보완하고 강판에 대한 도장 밀착성을 향상시키기 위한 방법으로 이에 대한 예가 대한민국 특허 출원 제1999-51479호에 기술되어 있다. 또 다른 예로는 반응형 크로메이트로서 전해형(Electrolytic reaction type)과 분무형(Spray reaction type)이 있다. 반응형 크로메이트 코팅은 코팅량이 5-80mg/[Cr] 으로 강판의 방청요구 특성에 따라 다양하게 처리하고 있는데 주로 무도장 강판의 방청성을 강화하기 위해서 처리한다.

Cr(VI)를 포함하고 있는 크로메이트는 값이 싸고 내식성이 우수하여 오랫동안 사용되어 왔으나, 오늘날 후두암 등을 일으키는 일급 발암물질로 알려져 국제적으로 환경유해 물질로 그 사용을 규제하고 있다. 유럽연합(EU)을 중심으로 한 세계각국에서는 납(Pb), 카드늄(Cd), 수은(Hg) 등과 함께 Cr(VI)에 대한 사용을 규제하고 있는데, 이전에는 제조 및 공정배출을 규제하였으나, 최근에는 최종제품에 대한 규제를 하고 있다. 자동차에 관한 폐차조례(ELV; End of Life Cycle)에서는 2007년 1월부터 상기 금속에 대한 전면규제를 시행할 예정이며, 전기 및 전자기기에 관한 RoHS(Restriction ofHazardous Substance) 규정에서는 2006년 7월부터 상기 환경부하 물질이 포함되어 있는 제품의 폐기를 전면 금지하는 규제를 시행할 예정이다. 따라서 현재 전세계적으로 건축, 가전 및 자동차용으로 크롬(Cr)을 사용하지 않는 부식 방지제 즉 방청제의 개발에 부심하고 있다.

크롬을 포함하지 않는 방청제의 개발은 오래 전부터 다양한 각도에서 행해져 왔다. 그 대표적인 방법으로 고분자 수지를 이용하는 방법이다. 그러나, 종래 사용되는 고분자 수지 코팅층은 강판의 절곡시 표면이 파쇄되는 문제가 있었으며, 끓는 물에서 사용시 표면 코팅이 박리되거나 변색되는 문제가 있어왔다. 또한, 코팅시 유기용매에 분산시켜 코팅함으로써 환경적인 유해성이 해결되지 않는 문제가 있어왔다.

본 발명의 목적은 신규한 코팅 아연도금강판을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 신규한 수계 아연도금강판 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 신규한 아연도금강판 조성물로 코팅된 미려한 외관의 아연도금강판을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 신규한 아연도금강판 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 금속 입자를 포함하는 스프레이 코팅 조성물을 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은,

아연도금강판;

상기 아연도금강판의 상면에 형성되는 수분산 폴리우레탄 프라이머층; 및

상기 프라이머층 상면에 형성되는 표면 코팅층

이 형성된 코팅 강판으로 이루어진다.

본 발명에 있어서, 상기 아연도금강판은 강판에 전기아연도금을 통해서 표면에 아연도금이 형성된 강판으로서, 바람직하게는 표면에 크롬도금이 처리되지 않은 아연도금강판이다. 여기서, 상기 아연도금강판은 포스코 등에서 상업적으로 구입해서 이용할 수 있다. 본 발명의 실시에 있어서, 상기 아연도금강판은 주로 엘리베이터에 사용되는 내장재로 제품을 사용할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 수분산 폴리우레탄 프라이머층은 수분산 폴리우레탄을 포함하는 프라이머층이 표면에 균일하게 형성될 수 있도록, 수분산 폴리우레탄 40 - 90 중량%, 레벨링제 0.01 - 5 중량%, 소포제 0.01 - 5 중량%, 표면개질제 0.01 - 5 중량%, 및 나머지가 물로 이루어진 조성물을 코팅 건조하여 이루어지며, 선택적으로, 강판의 미려한 외관을 위해서 금속 분말을 더 포함하여 이루어진다.

본 발명에 있어서, 상기 레벨링제는 이론적으로 한정되지는 않지만, 발수 특성이 있는 아연도금강판 표면에 수성 코팅막이 균일하게 형성될 수 있도록 사용되며, 바람직하게는 0.1 - 5 중량%, 보다 바람직하게는 0.3 - 3 중량%, 가장 바람직하게는 0.5 - 2 중량%의 함량으로 사용되는 것이 좋다. 본 발명에 있어서, 상업적으로 구입할 수 있는 다양한 제품을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 아연도금강판특성이 적합하도록 레벨링제는 BYK-333 계통의 제품을 사용하는 것이 좋다.

본 발명에 있어서, 상기 소포제는 스프레이되거나 롤코팅 시 코팅의 폼 형성을 억제하기 위해서 사용되는 것으로서, 상업적으로 구입해서 사용할 있다. 바람직하게는 Tego 사의 Foamex#810, 805 등을 사용할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 표면 개질제는 프라이머 코팅면의 스크러치 특성을 개질하기 위해서 사용되는 것으로서, 상업적으로 구입해서 사용할 수 있으며, 바람직하게는 다우코팅사의 PA-14 제품을 사용할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 금속분말은 가공 강판의 미려한 외관을 위해서, 프라이머층에 선택적으로 포함되며, 바람직하게는 5 - 35 중량%, 보다 바람직하게는 6 - 25 중량%, 가장 바람직하게는 7 - 20 중량% 범위로 사용하는 것이 좋다. 상기 금속 분말이 양이 적을 경우에는 외관 장식효과가 미미할 수 있으며, 상기 금속 분말의 양이 과다할 경우에는 프라이머층의 아연도금강판에 대한 접착력이 낮아져, 열탕 등에서 고온의 물과 접촉시 코팅층이 박리되는 문제가 발생하게 된다.

본 발명의 실시에 있어서, 상기 금속분말은 외관 장식 효과가 나타날 수 있도록 3 - 200 미크론, 바람직하게 5 - 60 미크론 범위의 입자크기로 사용하는 것이 바람직하다. 본 발명의 바람직한 실시에 있어서, 상기 금속분말은 표면 반사가 쉽게 일어날 수 있도록 편상 형태의 금속분말을 사용하는 것이 바람직하다. 본 발명의 실시에 있어서, 상기 금속 분말은 상업적으로 이용가능하며, 예를 들어 머크사의 Xirallic #T60-21 제품들을 사용할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 소포제는 스프레이되는 수분산제의 폼 형성을 억제하기 위해서 사용되는 것으로서, 바람직하게는 Tego 사의 Foamex#810을 사용할 수 있다.

본 발명에서, 상기 수분산 폴리우레탄 프라이머층에 사용되는 수분산 폴리우레탄은 철판의 절곡 가공시 코팅면에 내절곡성을 제공할 수 있도록 폴리카보네이트 폴리올, 에스테르 폴리올, 아크릴 폴리올, 에테르 폴리올, 카프로락톤 폴리올 및/또는 이들의 혼합물을 이용하는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시에 있어서, 상기 폴리카보네이트 폴리올은 공지된 방법에 의해서 제조될 수 있으며, 상기 폴리카보네이트 폴리올은 지방족 혹은 방향족 폴리올과 포스겐의 반응 그리고 카보닉 에스테르의 에스테르 교환반응을 들 수 있다. 알리파틱 폴리카보네이트 폴리올의 제조방법은 카보닉에스테르의 에스테르 교환반응에 의한 제조방법이 일반적이다. 또한 벨지움 특허공보 제630,530호(1963)에는 사이클릭 카보네이트로부터 분자량 분포가 좁은 고분자량의 폴리카보네이트 폴리올을 제조하는 방법이 공개되어 있다. 예를 들면 에틸렌 글리콜 카보네이트와 여러 가지의 구조를 가지는 디올의 치환 반응에 의해 얻을 수 있다. 상기 폴리카보네이트 디올은 상업적으로도 이용가능하며, 바람직하게는 일본 우베사의 Carb 100을 사용할 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 카프로락톤폴리올은 폴리올 개시제나 폴리아민 개시제를 이용하여, ε-카프로락톤을 개환중합함으로써 얻어지는 폴리에스테르폴리올이며, 폴리올 개시제로는 예컨대, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 1,4-부틸렌글리콜, 1,3-부틸렌글리콜, 1,6-헥산디올, 네오펜틸글리콜, 비스페놀 A, 레조르신 등의 디올; 예컨대, 글리세린, 1,2,6-헥산트리올, 1,1,1-트리스(히드록시메틸)프로판 등의 트리올; 예컨대, 펜타에리스리톨, 에리스리톨, 메틸글루콕시드 등의 테트라올; 예컨대, 소르비톨, 디펜타에리스리톨 등의 헥사올; 예컨대, 자당 등의 옥탄올 등을 들 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 폴리에스테르 폴리올은 폴리올과 산을 반응시켜 제조되는 폴리에스테르 폴리올을 사용할 수 있다. 본 발명의 바람직한 실시에 있어서, 상기 폴리에스테르 폴리올은 금속증착층에 내박리성을 제공할 수 있도록 에틸렌글리콜, 네오펜틸글리콜, 헥산디올과 같은 폴리올을 이소프탈산, 아디픽산, 아젤릭산과 같은 산을 반응시켜 제조되는 에스테르 폴리올을 이용하여 제조될 수 있다.

본 발명의 다른 일 실시예에 있어서, 상기 아크릴 폴리올은 비닐 형태로 수산기를 갖는 단량체, 예를 들어 2-하이드록시 에칠 아크릴레이트, 2-하이드록시 에칠 메타크릴레이트, 2-하이드록시 부칠 아크릴레이트, 하이드록시프로필 메타크릴레이트등에서 선택된 화합물을 이용하여 제조되는 폴리올이다. 상기 아크릴 폴리올의 제조 방식은 대한민국 특허 출원 제10-1999-18863 호 등에 공지되어 있으며, 상업적으로도 이용가능하다. 바람직하게는 분자량이 800 - 6000, 보다 바람직하게는 1000 - 3000인 일본 소꼬화학의 아크릴폴리올을 사용할 수 있다.

본 발명의 다른 일 실시에 있어서, 상기 폴리올은 폴리카보네이트 디올과 아크릴레이트, 바람직하게는 메틸메타아크릴레이트를 반응시켜 제조되는 폴리올 일 수 있다.

본 발명에서, 상기 폴리이소시아네이트, 바람직하게는 디이소시아네이트는 절곡성에 제한을 받지 않고, 주지 일반의 디이소시아네이트를 1종류 또는 2종류 이상 혼합해서 사용할 수 있다. 상기 디이소시아네이트로서는 톨루엔디이소시아네이트, 디페닐메탄-4,4'-디이소시아네트, p-페닐렌디이소시아네이트, 크실릴렌디이소시아네이트, 1,5-나프틸렌디이소시아네이트, 3,3'-디메틸디페닐-4,4'-디이소시아네이트, 디아니시딘이시소시아네이트, 테트라메틸크실릴렌디이소시아네이트 등의 방향족 디이소시아네이트; 이소포론디이소시아네이트, 디시클로헥실메탄-4,4'-디이소시아네이트, 트랜스-1,4-시클로헥실디이소시아네이트, 노르보르넨디이소시아네이트 등의 지환식 디이소시아네이트; 1,6-헥사메틸렌디이소시아네이트, 2,4 및/또는 (2,4,4)-트리메틸헥사메틸렌디이소시아네이트, 리신디이소시아네이트 등의 지방족 디이소시아네이트를 들 수 있다.

보다 바람직하게는 니켈전기도금 강판의 코팅면이 내열탕성, 특히 열탕에서의 황변방지 특성을 확보할 수 있도록, 지방족 디이소시아네이트가 바람직하며, 4,4'-디사이크로헥실메탄디이소시아네이트가 보다 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 수분산 폴리우레탄들은 상기 폴리올을 폴리이소시아네이트와의 반응에 의해서 형성된 예비중합체를 중화시켜 쇄연장시키는 방법을 이용하여 제조될 수 있다.

본 발명의 실시에 있어서, 상기 수분산 폴리우레탄들은 단독 또는 아크릴우레탄 디스퍼전을 일부 혼합하여 사용할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시에 있어서, 상기 폴리우레탄 예비중합체는 카르복실기를 가지는 카프로락톤 폴리올과 폴리이소시아네이트가 유기용매와 혼합되어 촉매, 예를 들어 주석 촉매, 일예로 디부틸틴디라우리레이터에 의해서 진행될 수 있다. 폴리우레탄 예비중합체의 제조시 사용되는 유기용매는 당업계에서 공지된 통상의 유기용매를 사용할 수 있으며, 예를 들어 벤젠, 톨루엔, 에틸아세테이트, 아세톤, 메틸에틸케톤, 디에틸에테르, 테트라하이드로퓨란, 초산메틸, 아세토니트릴, 클로로포름, 염화메틸렌, 사염화탄소, 1,2-디클로로에탄, 1,1,2-트리클로로에탄, 테트라클로로에틸렌, N-메틸피롤리돈 등이 있으며, 이들은 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다.

본 발명의 다른 바람직한 실시에 있어서, 상기 폴리우레탄 예비중합체는 폴리에스테르 폴리올, 아크릴 폴리올 또는 이들의 혼합물은 디메틸프로피온산과 같은 카르복실기를 가지는 화합물을 폴리이소시아네이트와 함께 유기용매와 혼합되어 촉매, 예를 들어 주석 촉매로 반응시켜 얻어질 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 수분산 폴리우레탄은 수분산 폴리우레탄 예비중합체를 제조하여 물에 분산시키는 통상의 방법을 통해서 얻어진다. 발명의 바람직한 실시에 있어서, 수분산 폴리우레탄는 트리에틸아민과 반응시켜 수용화되고 예비중합되고, 에틸렌 디아민과 같은 쇄연장제로 쇄연장되어 되어 분산되어 제조된다.

본 발명에 있어서, 상기 수분산 폴리우레탄은 말단 NCO가 0.5 - 12 %가 되도록 사용하는 것이 바람직하다. 상기 말단 NCO의 함량이 적으면 수분산이 되지 않으며, 많으면 입자가 커지며 수분산 겔링이 되게 된다.

본 발명에 있어서, 상기 수분산 폴리우레탄은 프라이머 코팅 조성물이 적절한 코팅 적성을 나타낼 수 있도록, 50 - 5000 cps의 점도를 가지는 것이 바람직하다. 본 발명의 바람직한 일 실시에 있어서, 상기 코팅 조성물은 스프레이 코팅시는 스프레이가 가능하도록 수분산 폴리우레탄의 점도를 150 cps이하에서 조절하는 것이 바람직하다. 본 발명의 다른 일 실시에 있어서, 상기 코팅 조성물의 롤 코팅이나 콤마 코팅 등의 코팅이 가능하도록 수분산 폴리우레탄의 점도를 5000 cps 이하로 조절하는 것이 좋다.

본 발명에 있어서, 상기 수분산 폴리우레탄 프라이머는 별도의 가교제 없이 일액형으로 아연도금강판에 코팅되어 도막을 형성할 수 있으며, 프라이머층 및 상부 코팅층의 특성에 따라 이액형 형태로 수성 가교제를 투입하여 제조할 수 있다. 본 발명의 실시에 있어서, 상기 수성 가교제는 통상의 다관능성 가교제, 예를 들어 수용성 옥사졸린. 아지리딘.수용성 멜라민.카보디리이트등을 사용할수 폴리이소시아네이트 등을 사용할 수 있으며, 프라이머 조성물 100 중량부에 대해서 1 - 5 중량부의 범위로 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 표면 코팅층은 코팅막에 내스크러치성이나 내환경성을 제공할 수 있도록 UV 코팅층이나 폴리우레탄 코팅층을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 UV 코팅층은 UV에 의해서 표면도막이 형성되는 통상의 코팅층을 이용할 수 있으며, 특별한 제한은 없다. 본 발명의 바람직한 실시에 있어서, 상기 UV 코팅층은 우레탄 아크릴레이트와 같은 UV 수지를 코팅하여 UV를 조사하여 코팅층을 형성하도록 구성된다.

본 발명에 있어서, 상기 폴리우레탄 표면 코팅층은 수분산 폴리우레탄을 사용하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 표면경도가 좋은 폴리카보네이트 폴리올을 이용해서 제조되는 수분산 폴리우레탄을 코팅하여 제조하는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 표면코팅층과 상기 프라이머층 사이에는 강판에 미려한 외관을 제공할 수 있도록 다양한 형태의 인쇄층을 더 형성할 수 있다. 상기 인쇄층은 실크스크린 인쇄타입으로 제공되는 것이 바람직하다.

본 발명은 일 측면에서, 아연도금강판에 프라이머용으로 사용되는 수분산 폴리우레탄 조성물을 제공한다.

본 발명에 있어서, 상기 수분산 폴리우레탄 조성물은 프라이머층이 아연도금강판의 표면에 균일하게 형성될 수 있도록, 수분산 폴리우레탄 40 - 90 중량%, 레벨링제 0.01 - 5 중량%, 소포제 0.01 - 5 중량%, 표면개질제 0.01 - 5 중량%, 및 나머지가 물로 이루어지며, 선택적으로, 강판의 미려한 외관을 위해서 금속 분말을 포함하여 이루어진다.

본 발명에 있어서, 상기 레벨링제는 이론적으로 한정되지는 않지만, 발수 특성이 있는 아연도금강판 표면에 수성 코팅막이 균일하게 형성될 수 있도록 사용되는 실리콘계 첨가제이며, 폴리에테르변성 디메틸폴리실록산계 첨가제인 BYK-333를 사용하는 것이 좋다.

본 발명에 있어서, 상기 소포제는 스프레이되거나 롤코팅 시 코팅의 폼 형성을 억제하기 위해서 사용되는 것으로서, 상업적으로 구입해서 사용할 있다. 바람직하게는 Tego 사의 Foamex#810, 805 등을 사용할 수 있다. TEGO® Foamex 805의 화학적 조성은 폴리에테르 실록산 공중합체 에멀젼으로 실리카 프리이며, 유효성분은 특정한 전이한계 없이 European Directive 2002/72/EG, Annex III -Incomplete List of Additives - under Polyoxyalkyl (C2-C4)dimethylpolysiloxane에 기재되어 있으며, TEGO® Foamex 810은 소수성 실리카를 함유한 폴리에테르 실록산 공중합체이다.

본 발명에 있어서, 상기 표면 개질제는 프라이머 코팅면의 내스크러치 특성을 개질하기 위해서 사용되는 것으로서, 상업적으로 구입해서 사용할 수 있으며, 바람직하게는 다우코팅사의 PA-14 제품을 사용할 수 있으며, 상기 다우코닝사의 PA-14는 카비놀기를 가지는 반응성 실리콘 계면활성제이다.

본 발명에 있어서, 상기 금속분말은 가공 강판의 미려한 외관을 위해서, 프라이머층에 선택적으로 포함되며, 바람직하게는 5 - 35 중량%, 보다 바람직하게는 6 - 25 중량%, 가장 바람직하게는 7 - 20 중량% 범위로 사용하는 것이 좋다.

본 발명에 있어서, 상기 수분산 폴리우레탄 프라이머 층은 상면에 표면 코팅층이 형성되고, 또한 코팅면의 외관특성이 개선될 수 있도록 수분산 폴리우레탄을 물에 분산시켜 제조한 수분산 폴리우레탄 스프레이 조성물을 스프레이 코팅시켜 제조된다. 상기 스프레이 코팅방식은 통상의 스프레이 코팅방식을 사용할 수 있으며 특별한 제한은 없다.

본 발명에서, 상기 수분산 폴리우레탄 프라이머층에 사용되는 수분산 폴리우레탄은 철판의 절곡 가공시 코팅면에 내절곡성 및 내박리성을 제공할 수 있도록 폴리카보네이트 폴리올, 에스테르 폴리올, 아크릴 폴리올 및/또는 이들의 혼합물을 이용하는 것이 바람직하며, 이소시아네이트는 프라이머층에 내열탕성을 제공할 수 있도록 지방족 디이소시아네이트를 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명에서, 상기 수분산 폴리우레탄 조성물은 절곡성이 뛰어나 아연도금강판이외에도 스테인레스와 같은 강판에 프라이머용으로 사용될 수 있다.

본 발명에 의해서, 내절곡성과 내열탕성 및 내박리성을 가지는 코팅면이 형성된 전기아연도금 강판이 제공되었다. 이러한 전기아연도금 강판은 절곡성이 뛰어나 90도 각도의 심부절곡이 가능하며, 뜨거운 물에서도 변색이 일어나지 않는 내박리성이 뛰어난 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의해서, 전기아연도금 강판에 균일한 프라이머 표면을 제공하면서도 친환경적인 수분산계 코팅 조성물이 제공되었다. 이러한 코팅 조성물은 다량의 금속 분말을 포함하면서도 스프레이 코팅될 수 있어, 다양한 형태의 미려한 코팅 강판이 가능하게 되었다.

이하, 실시예를 통해서 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하기 위한 것이 아님을 당업자는 주지하여야 한다.

실시예

수분산 폴리우레탄 합성

실시예 1

준비된 1L 4구 플라스크와 냉각장치, 온도계, 교반기, 맨틀 등을 준비한 후 폴리카보네이트디올(우베사 분자량(Mw) 2000) 405 g, DMBA 33 g, 트리메티롤프로판 12.5 g, NMP 90 g을 투입하고 85 ℃로 승온하여 1 시간 동안 용해시킨 후 60℃로 냉각하였다.

그후 4,4?-디사이크로헥실메탄디이소시아네이트 249 g, NMP 160 g을 투입하고 발열에 주의 하면서 85℃로 승온하여 유지하면서 반은 1시간후 디부틸틴디라우레이트 0.08 g을 투입한후 4시간 유지 반응하여 말단 NCO 프레폴리머를 제조하였다.

그 후 이온교환수 540 g, 이소프로필알콜 11g, 트리에틸아민 13g을 준비하여 교반하면서 제조된 NCO 예비중합체 465 g을 서서히 투입하면서 강하게 교반하여 수용화 한 후 이온교환수 42 g, 에틸렌디아민 6 g을 투입하여 쇄연장을 실시한 후 투명하며 pH 7.1 고형분 31.8% 점도 98 cps의 수분산 폴리우레탄을 제조하였다.

실시예 2

폴리카보네이트 디올 285 g과 폴리테트라메틸에테르글리콜(분자량 2000) 120 g을 사용한 것 외는 실시예 1과 동일하게 제조하였다

실시예 3

실시예 1에서 폴리카보네이트 디올 405 g 대신에 아크릴폴리올(UMB-2005B 일본종합화학 분자량 2200) 80 g, 폴리카보네이디올 332 g을 사용한 것외에는 실시예1 과 동일하게 제조하였다.

실시예 4

실시예 1에서 DMBA 33g 대신에 프락셀 205BA 80g(일본다이셀) 사용한 것외에는 실시예 1과 동일하게 제조하였다.

실시예 5

실시예 1에서 프레폴리머에서 DMBA 33g 대신에 D-3403 125 g(태고케미컬)을 사용하였고 수분산 공정에서 이온교환수 505 g과 이소프로필알콜 15g을 준비하여 교반하면서 제조된 예비중합체 520g을 투입하면서 강하게 교반한 후 이온교환수 53g, 에틸렌디아민 7 g을 투입하여 쇄연장을 실시한 후, 반투명이며 pH7.6 고형분 31.8 점도 75cps 의 실험품을 제조 하였다

실시예 6

준비된 2L 4구 플라스크와 냉각장치, 온도계, 교반기, 맨틀 등을 준비한 후 폴리카보네이트 디올 분자량 1000 315 g, DMBA 27 g, 메틸메타아크릴레이트 356 g, MEHQ(중합방지제) 0.03 g, 4,4?-디사이크로헥실메탄디이소시아네이트 51.5 g을 투입한 후 85℃에서 5 시간 유지 반응한 후 65℃로 냉각하여 트리에틸아민 13.6 g을 투입한 후 중화한 후 이온교환수 900g 투입하여 1시간 동안 강하게 교반한다.

그 후 10% 히드라진 용액을 58g을 투입하여 충분하게 교반하여 상 전환을 시킨후 과류산칼륨 3.2g을 투입하고 50℃부근에서 3시간 동안 쇄연장을 실시하여 고형분 43.5% pH 7.5 점도 105 cps 반투명의 수지를 제조하였다.

코팅 조성물 및 코팅 막 제조

실시예 7

실시예 1에서 제조된 수분산 폴리우레탄 79.35 중량부, 금 입자(머크사, 독일 Xirallic #T60-21) 10 중량부, 레벨링제(BYK-333) 1.5 중량부, 소포제(tego #805) 0.15 중량부, 표면개질제(PA-14 다우코닝) 1 중량부, 및 물 8 중량부를 혼합하여 코팅 조성물을 제조한 후, 10 x 20 cm 크기의 아연도금강판에 스프레이 코팅한 후, 90 ℃에서 10 분간 건조하여 프라이머 코팅면을 형성하고, 그 위에 UV코팅층을 형성하여, 코팅된 아연도금강판을 제조하였다.

실시예 8

실시예 2에서 제조한 폴리우레탄을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 7과 동일하게 제조된 코팅 조성물을 이용하여 코팅된 아연도금강판을 제조하였다.

실시예 9

실시예 3에서 제조한 폴리우레탄을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 7과 동일하게 제조된 코팅 조성물을 이용하여 코팅된 아연도금강판을 제조하였다.

실시예 10

실시예 4에서 제조한 폴리우레탄을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 7과 동일하게 제조된 코팅 조성물을 이용하여 코팅된 아연도금강판을 제조하였다.

실시예 11

실시예 5에서 제조한 폴리우레탄을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 7과 동일하게 제조된 코팅 조성물을 이용하여 코팅된 아연도금강판을 제조하였다.

실시예 12

실시예 6에서 제조한 폴리우레탄을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 7과 동일하게 제조된 코팅 조성물을 이용하여 코팅된 아연도금강판을 제조하였다.

실시예 13

실시예 6에서 제조된 수분산 폴리우레탄 79.35 중량부, 금 입자(머크사, 독일 Xirallic #T60-21) 10 중량부, 레벨링제(BYK-333) 1.5 중량부, 소포제(tego #805) 0.15 중량부, 표면개질제(PA-14 다우코닝) 1 중량부, 수성 가교제(WS-500, 일본 쇼쿠바이사) 3 중량부, 및 물 5 중량부를 혼합하여 코팅 조성물을 제조한 후, 10 x 20 cm 크기의 아연도금강판에 스프레이 코팅한 후, 90 ℃에서 10 분간 건조하여 프라이머 코팅면을 형성하고, 그 위에 UV코팅층을 형성하여, 코팅된 아연도금강판을 제조하였다.

비교실시예 1

아크릴 에멀젼(AP-3570 (주)아펙, 고형분 47% pH 6-7, MFT 40℃) 79.35중량부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 7과 동일하게 제조된 코팅 조성물을 이용하여 코팅된 아연도금강판을 제조하였다.

비교실시예 2

Joncryl 537 존슨폴리머(고형분46% Tg44℃ pH9 Acid Value 40) 79.35 중량부를 사용한 것을 제외하고는 실시예 7과 동일하게 제조된 코팅 조성물을 이용하여 코팅된 아연도금강판을 제조하였다.

특성 검사

실시예 7 내지 13, 비교실시예 1-2와 같이 제조된 코팅된 아연도금강판의 코팅 적성, 레벨링성, 코팅면의 접착성, 내열탕성, 절곡성 및 광택을 측정하여 표 1에 나타내었다.

실시예	7	8	9	10	11	12	13	비교1	비교2
코팅적성	◎	◎	◎	◎	◎	◎	◎	○	○
레벨링성	◎	◎	◎	◎	◎	◎	◎	○	○
접 착 력	◎	◎	◎	◎	◎	◎	◎	Ｘ	Ｘ
내열탕성	◎	◎	◎	○	○	◎	◎	Ｘ	Ｘ
절 곡 성	◎	◎	◎	○	○	◎	◎	○	○
광 택	96	93	95	91	90	95	97	81	92

◎ 매우양호 ○ 양호 △ 부족 Ｘ 매우부족

코팅 적성 및 레베링성은 스프레이 후 표면 평활도 등을 육안고찰하여 관측하였으며, 접착력은 건조 후 셀로 테이프를 코팅면에 붙인 다음, ×-Cutting하여 떼어낸 후, 표면을 고찰하였다. 내열탕성은 건조 후 100℃ 끓는 물에 10 분 침적하여 표면의 상태 고찰하여 이루어졌다. 내절곡성은 강판을 90˚각도로 절곡하여, 코팅면의 파손여부를 육안 관찰하는 형태로 이루어졌으며, 광택도는 BYK Gloss Meter 85˚ 각도로 고찰하여 이루어졌다.

Claims (7)

1. 아연도금강판;
   상기 아연도금강판의 상면에 형성되는 수분산 폴리우레탄 프라이머층; 및
   상기 프라이머층 상면에 형성되는 표면코팅층
   을 포함하며,
   여기서, 상기 수분산 폴리우레탄 프라이머층은 수분산 폴리우레탄 40-90 중량%, 레벨링제 0.01-5중량%, 소포제 0.01-5중량%, 내스크러칭성 개질제 0.01-5 중량%, 및 나머지가 물로 이루어진 조성물을 코팅 건조시켜 제조되며,
   상기 수분산 폴리우레탄은 폴리카보네이트 폴리올, 에스테르 폴리올, 에테르폴리올, 폴리카프로락톤 폴리올, 아크릴폴리올 및 이들의 2이상의 혼합물로 이루어진 그룹에서 선택되는 폴리올을 폴리이소시아네이트와 반응시켜 제조되며,
   상기 폴리이소시아네이트는 지방족 디이소시아네이트인 표면코팅 아연도금강판.
2. 제1항에 있어서, 상기 수분산 폴리우레탄 프라이머층은 금속입자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 코팅 아연도금강판.
3. 제1항에 있어서, 상기 수분산 폴리우레탄은 비이온성 수분산 폴리우레탄인 표면 코팅 아연도금강판.
4. 제1항에 있어서, 상기 폴리카보네이트 폴리올은 폴리카보네이트 폴리올에 아크릴 단량체를 추가로 반응시켜 제조되는 것임을 특징으로 하는 표면 코팅 아연도금강판.
5. 수분산 폴리우레탄 40 - 90 중량%, 레벨링제 0.01 - 5 중량%, 소포제 0.01 - 5 중량%, 내스크러치성 개질제 0.01 - 5 중량%, 및 나머지가 물로 이루어지며,
   상기 수분산 폴리우레탄은 폴리카보네이트 폴리올, 에스테르 폴리올, 에테르폴리올, 폴리카프로락톤 폴리올, 아크릴폴리올 및 이들의 2이상의 혼합물로 이루어진 그룹에서 선택된 폴리올과 폴리이소시아네이트를 반응시켜 제조되며,
   상기 폴리이소시아네이트는 지방족 디이소시아네이트인 강판용 프라이머 코팅 조성물.
6. 제5항에 있어서, 상기 수분산 프라이머 코팅 조성물은 금속입자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 강판용 프라이머 코팅 조성물.
7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 수분산 폴리우레탄은 50 - 5000 cps의 점도를 가지는 것을 특징으로 하는 강판용 프라이머 코팅 조성물.