KR20120056168A - 아연도금강판 코팅용 복합수지 코팅 조성물 및 상기 조성물로 코팅처리된 아연도금강판 - Google Patents

아연도금강판 코팅용 복합수지 코팅 조성물 및 상기 조성물로 코팅처리된 아연도금강판 Download PDF

Info

Publication number
KR20120056168A
KR20120056168A KR1020100117755A KR20100117755A KR20120056168A KR 20120056168 A KR20120056168 A KR 20120056168A KR 1020100117755 A KR1020100117755 A KR 1020100117755A KR 20100117755 A KR20100117755 A KR 20100117755A KR 20120056168 A KR20120056168 A KR 20120056168A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
composite resin
resin coating
coating composition
steel sheet
weight
Prior art date
Application number
KR1020100117755A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101220679B1 (ko
Inventor
조두환
김종상
송연균
이재화
Original Assignee
주식회사 포스코
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 포스코 filed Critical 주식회사 포스코
Priority to KR1020100117755A priority Critical patent/KR101220679B1/ko
Publication of KR20120056168A publication Critical patent/KR20120056168A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101220679B1 publication Critical patent/KR101220679B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/16—Antifouling paints; Underwater paints
    • C09D5/1687—Use of special additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K13/00—Use of mixtures of ingredients not covered by one single of the preceding main groups, each of these compounds being essential
    • C08K13/02—Organic and inorganic ingredients
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/08—Metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D133/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D133/04—Homopolymers or copolymers of esters
    • C09D133/06—Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, the oxygen atom being present only as part of the carboxyl radical
    • C09D133/08—Homopolymers or copolymers of acrylic acid esters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/08—Anti-corrosive paints
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C09D5/24—Electrically-conducting paints
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/20—Diluents or solvents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C26/00—Coating not provided for in groups C23C2/00 - C23C24/00
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/08—Metals
    • C08K2003/085—Copper

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Abstract

본 발명은 방열성이 우수하여, 영상가전 분야의 제품에 사용하기에 적합하도록 하기 위해, 아연도금강판의 표면에 코팅하여 표면 전기전도성 및 열전도성을 현저히 향상시키기 위한 복합수지 코팅 조성물을 제공하고자 하는 것으로서, 보다 구체적으로는, 본 발명의 복합수지 코팅 조성물은 주제 수지 100중량부에 대하여, 환원성 유기 구리 전구체 화합물 1-20중량부 및 용매를 포함하며, 조성물 내의 고형분 함량은 조성물 전체 중량의 10 내지 50중량%인 복합수지 코팅 조성물을 제공한다.
본 발명의 복합수지 코팅 조성물을 사용함으로써, 상기 조성물 중에 포함된 유기 구리 전구체가 열분해에 의해 구리로 환원됨으로써, 코팅층 상에 나노 사이즈의 구리 입자가 존재할 수 있게 되어, 우수한 표면 전기전도성과 열전도성을 갖는 강판을 얻을 수 있다. 이로 인해, 방열성이 우수하여, 영상가전 분야의 제품에 사용하기에 적합하다.

Description

아연도금강판 코팅용 복합수지 코팅 조성물 및 상기 조성물로 코팅처리된 아연도금강판{COMPOSITIE RESIN COMPOSITION FOR COATING GALVANIZED STEEL SHEET AND GALVANIZED STEEL SHEET COATED WITH THE COMPOSITION}
본 발명은 강판에 대하여 일반적으로 요구되는 내식성 및 가공성, 그리고 사용되는 적용처에 따라 특별히 요구되는 내지문성, 흑색수지 등의 물성을 유지하면서, LCD TV용 바텀 샤시(Bottom Chassis) 소재, LED 소자 보드용 판넬 소재 등으로 적용되는 강판 표면에 대하여 요구되는 표면 전기전도성 및 열전도성이 우수한 복합수지코팅 아연도금 강판을 제공할 수 있는 복합수지 코팅 조성물에 관한 것이다.
보다 구체적으로는 기존의 내지문 아연도금강판 또는 흑색수지강판 등 여러 표면 특성을 갖는 강판에 열전도성 및 표면 전기전도성을 개선함으로써, 영상 가전기기 등에 적합하게 사용할 수 있는 강판의 표면 특성을 제공하는 복합수지 코팅 조성물 및 상기 조성물에 의한 코팅층을 갖는 표면 전기전도성 및 열전도성이 우수한 복합수지코팅 아연도금 강판에 관한 것이다.
최근 영상가전 기기분야에서는 고휘도와 장수명이 장점인 LED 소자를 이용한 LCD TV의 등장으로 두께가 슬림화되고 대형화되는 경향이 있다. 그러나 LED는 기존의 형광등(CCFL, Cold Cathode Fluorescent Lamp) 방식에 비해 열 발생량이 많아 LED 소자의 수명을 단축시키고 있다. 일반적으로 LED 소자 수명은 기판온도가 10℃ 높을수록 수명(L)은 반으로 감소(L½)하는 경향이 있다.
이를 해결하고자 LCD TV용 바텀 샤시의 소재로 기존의 내지문 강판 대신 열전도성이 우수한 알루미늄 소재를 사용하고 있다.
본 발명은 아연계 도금강판 표면에 코팅함으로써, 강판에 대하여 일반적으로 요구되는 내식성, 가공성, 내지문성 등의 특성을 유지하면서, 강판의 표면 전기전도성 및 열전도성을 향상시키기 위한 상기 복합수지 코팅 조성물을 제공한다.
영상가전 기기에 사용되는 아연도금 강판에 상기 복합수지 코팅 조성물을 처리함으로써, 내식성, 가공성, 내지문성, 표면 전기전도성 및 열전도성이 우수한 복합수지코팅 아연도금 강판을 제공한다.
본 발명은 열전도성 및 표면 전기전도성이 우수한 강판 코팅용 복합수지 코팅 조성물로서, 주제수지 100중량부에 대하여, 유기 구리 전구체 화합물 1-20중량부 및 용매를 포함하며, 상기 조성물의 고형분 함량이 조성물의 10 내지 50중량%인 것을 특징으로 하는 복합수지 코팅 조성물을 제공한다.
바람직하게는, 상기 유기 구리 전구체 화합물은 식 [(L1)CuI(L2)]을 갖는 화합물 중에서 선택되는 적어도 하나의 화합물을 사용할 수 있다. 이때, 상기 L1은 두 자리 음이온 리간드이고, L2는 올레핀 중성 리간드이며, 상기 두 자리 음이온 리간드는 1,3-프로판디온, 1,1,1,5,5,5-헥사플루오르-2,4-펜탄디온 및 2,4-펜탄디온으로 이루어진 군에서 선택되며, 상기 올레핀 중성 리간드(L2)는 비닐트리메틸실란, 알릴트리메틸실란, 비닐시클로헥산, 4-메틸-1-펜텐, 알릴시클로헥산 및 4-메틸-1-펜텐으로 이루어진 군에서 선택되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 고분자 수지 용액에 있어서 상기 고분자 수지는 에틸렌 아크릴레이트 고분자 수지 또는 폴리에스테르 고분자 수지를 사용할 수 있다. 보다 바람직하게는 상기 에틸렌 아크릴렐이트 고분자 수지는 중량평균 분자량이 2000~20000인 것을 사용할 수 있고, 상기 폴리에스테르 고분자 수지는 수평균 분자량이 5000 초과 50000 이하인 것을 사용할 수 있다.
상기 고분자 수지 용액은 경화제를 포함하며, 상기 경화제는 멜라민, 부톡시메틸 멜라민, 헥사메톡시메틸 멜라민, 트리메톡시메틸 멜라민 또는 이들의 혼합물의 멜라민 경화제를 사용할 수 있다.
또한, 상기 용매는 물을 사용할 수 있으며, 한편으로는, 시클로 헥사논, 톨루엔, 자일렌, 이소프로판올, 솔벤트 나프타, 셀로솔브, 셀로솔브 아세테이트 또는 이들의 혼합물일 수 있다.
나아가, 상기 복합수지 코팅 조성물은 티타늄 방청 화합물, 실란커플링제, 실리카, 금속 실리케이트 화합물, 흑색안료 또는 이들의 2 이상의 혼합물을 더욱 포함할 수 있다.
그리고, 상기 티타늄 방청 화합물은, [TiIV(L3)(L4)2], [TiIV(L5)2(L4)2], [TiIV(L6)2(OH)2](NH4)2의 화학식을 갖는 화합물 중에서 선택되는 적어도 하나의 화합물을 들 수 있으며, 여기서 L3은 트리에탄올아미네이트이고, L4는 이소프로폭시드이며, L5는 아세틸아세토네이트이고, 그리고 L6는 락테이트이다.
또, 상기 실란커플링제는 감마-글리시독시프로필트리메톡시 실란, 감마-글리시독시프로필메틸 디에톡시실란, 감마-아미노프로필트리메톡시실란, 감마-아미노프로필트리 에톡시실란, 감마-아미노프로필메틸디메톡시실란 및 이들의 혼합물을 들 수 있다.
또한, 상기 금속 실리케이트 화합물은 다음 화학식 MSiO3 (단, M = Li, Na, 또는 K), M2Si5O11 (단, M = Li 또는 Na)을 갖는 화합물로부터 선택되는 적어도 하나의 화합물을 사용할 수 있다.
나아가, 본 발명은 상기 복합수지 코팅 조성물로 코팅된 복합수지 코팅층을 포함하는 복합수지 코팅 강판을 제공한다.
상기 복합수지 코팅층은 유기 구리 전구체 화합물이 열분해에 의해 환원된 구리금속을 포함하며, 상기 구리금속은 5~500nm 크기의 나노 입자이다.
본 발명의 복합수지 코팅 조성물을 사용하여 강판을 코팅함으로써, 상기 조성물 중에 포함된 유기구리 전구체가 열분해에 의해 구리로 환원되어 코팅층 상에 나노 사이즈의 구리 입자가 존재하게 된다. 이와 같은 나노 사이즈의 구리 입자가 강판의 코팅층에 존재함으로써 강판에 우수한 표면 전기전도성과 열전도성을 제공하며, 이러한 강판은 방열성이 우수하여, 영상가전 분야의 제품에 사용하기에 적합하다.
도 1은 본 발명에 따른 복합수지 코팅 아연계 도금강판의 단면 구성도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 복합수지 코팅 이층 전기도금강판의 단면 구성도이다.
도 4는 표 2 및 표 3에 나타낸 방열성 결과를 얻는데 사용된 방열온도 측정을 위한 LED TV 모듈부분을 모사한 열전도성 측정장치의 측면 구조도이다.
도 5는 표 2 및 표 3에 나타낸 방열성 결과를 얻는데 사용된 방열온도 측정을 위한 LED TV 모듈부분을 모사한 열전도성 측정장치의 모식도이다.
도 6은 표 4에 나타낸 방열성 결과를 얻는데 사용된 방열온도 측정을 위한 LED TV 모듈부분을 모사한 방열온도 측정장치의 모식도이다.
도 7은 실시예 64와 비교예 4 내지 6의 방열 온도 측정 결과를 나타낸 그래프이다.
이하 본 발명에 대하여 보다 상세히 설명하고자 한다.
[복합수지 코팅 조성물]
본 발명에 의해 제공되는 복합수지 코팅 조성물은 고분자 수지 용액과 유기 구리 전구체 화합물을 포함하는 유무기계 복합 용액이다.
상기 고분자 수지 용액은 에틸렌 아크릴레이트 고분자 수지 또는 폴리에스테르 고분자 수지의 주제 수지 및 경화제를 포함한다.
주제수지로서, 상기 에틸렌 아크릴레이트 고분자 수지는 알칼리성 계열의 고분자 수지로서, 첨가되는 무기계 성분과 잘 혼합되고 용액 안정성이 뛰어난 장점이 있다. 따라서 본 발명의 복합수지 코팅 조성물은 장시간 보관시에도 용액 안정성이 우수하고, 용액의 냄새가 거의 없다. 나아가, 10 내지 20cps 정도의 점도로 제조가 가능하여 롤코팅 작업성이 우수하다는 장점이 있다. 상기 에틸렌 아크릴레이트 수지는 중량평균 분자량(Mw)이 2000~20000인 것을 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 주제 수지로서, 상기 폴리에스테르 수지를 사용할 수 있으며, 분자구조가 지방족으로 이루어진 폴리에스테르 수지를 사용하는 것이 저점도 및 고연신성을 나타낼 수 있어 바람직하다. 우수한 내열성 및 가공성을 나타내도록 고분자량의 폴리에스테르 수지를 사용하는 것이 바람직하며, 상기 폴리에스테르 수지는 수평균분자량이 5,000 내지 50,000, 바람직하게는 15,000~25,000인 것을 사용할 수 있다. 수평균분자량이 5,000 이하이면 충분한 가공성과 내용제성이 불충분하며, 수평균분자량이 50,000을 초과하면 작업성이 나빠 바람직하지 않다.
본 발명의 고분자 수지용액은 경화제를 포함하며, 유도가열로와 같은 재로시간(Duration Time)이 짧은 경우에 반응성이 우수한 멜라민 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 멜라민 수지 경화제로는 반응성이 좋은 것을 사용하는 것이 좋으며, 이로써 한정하는 것은 아니지만, 멜라민, 부톡시메틸 멜라민, 헥사메톡시메틸 멜라민 및 트리메톡시메틸 멜라민 등이 사용할 수 있으며, 이들은 단독으로 또는 2종 이상의 혼합물로 사용될 수 있다.
상기 경화제는 주제수지 100중량부에 대하여 5?30중량부로 포함할 수 있다. 경화제가 5중량부 미만이면 경화반응이 완전하지 않게 되어 내용제성이 나쁘며, 30중량부를 초과하면 과량 첨가된 경화제 사이에 부반응이 일어나 도막의 경도가 지나치게 높아질 수 있으며, 이로 인해 도막 크랙(Crack)의 측면에서 바람직하지 않다. 보다 바람직하게는 상기 경화제는 주제수지 100중량부에 대하여 10 내지 20중량부 범위로 포함할 수 있다.
본 발명의 복합수지 조성물은 환원성 유기 구리 전구체 화합물을 포함한다. 유기 구리 전구체 화합물은 열에 의해 쉽게 분해되어 환원 구리가 생성되며, 환원된 금속 구리가 코팅층 내에 존재하게 됨으로써 코팅층의 표면 전기전도성과 열전도성을 향상시킬 수 있다.
상기 환원성 유기 구리 전구체 화합물은 주제수지 100중량부에 대하여 1 내지 25중량부의 함량을 갖는 것이 바람직하다. 유기 구리 전구체 화합물의 함량이 1중량부 미만이면 환원된 구리 함량이 적어 우수한 열전도성을 확보할 수 없고, 20중량부를 초과하면 수지 도막 내 구리 함량이 지나치게 많아 수지 도막의 가공성이 나빠지는 문제가 있어 바람직하지 않다. 상기 유기 구리 전구체 화합물은 주제수지 100중량부에 대하여 2 내지 20중량부의 함량을 갖는 것이 보다 바람직하다.
본 발명의 복합수지코팅 조성물에 첨가되는 유기 구리 전구체 화합물로는 [(L1)CuI(L2)](여기서, L1은 두 자리 음이온 리간드이고, L2는 올레핀 중성 리간드이다.)의 화합물 또는 이들의 혼합물이 사용될 수 있다. 바람직하게는 다음 화학식 1로 표시되는 화합물이다.
[화학식 1]
Figure pat00001
단. R1 은 탄소수가 3~8인 시클로알킬 관능기 혹은 실리콘 치환 관능기이고, R2와 R3는 각각 독립적으로 수소 또는 불소 치환된 메틸 관능기이다.
상기 유기 구리 전구체 화합물에서, 상기 L1의 두 자리 음이온 리간드는, 이로써 한정하는 것은 아니지만, 1,3-프로판디온(propanedione, R2=R3=H)과 2,4-펜탄디온(2,4-pentandione, R2=R3=CH3), 1,1,1,5,5,5-헥사플루오르-2,4-펜탄디온(1,1,1,5,5,5-hexafluoro-2,4-pentandione, R2=R3=CF3)을 들 수 있으며, 상기 L2의 올레핀 중성 리간드는 p-결합을 갖는 것으로서, 이로써 한정하는 것은 아니지만, 비닐시클로헥산(vinylcyclohexane, R1: -C6H5), 알릴시클로헥산(allylcyclohexane, R1: -CH2-C6H5), 비닐트리메틸실란(vinyltrimethylsilane, R1: -Si(CH3)3), 알릴트리메틸실란(allyltrimethylsilane, R1= -CH2-Si(CH3)3), 4-메틸-1-펜텐(4-methyl-1-pentene, R1: -CH2-CH(CH3)CH3) 또는 4,4-디메틸-1-펜텐(4,4-dimethyl-1-pentene, R1: -CH2-CH(CH3)2CH3)을 들 수 있다.
상기 유기 구리 전구체 화합물은 활성이 큰 리간드로 구성되어 있어, 복합수지 코팅 처리된 강판을 소부 건조하여 경화하는 과정에서 열에 의해 쉽게 분해되어 구리로 환원되는데, 다음의 식과 같이 환원 구리를 생성하고, 이때 끓는점이 낮은 리간드인 L1 와 L2는 기화되어 없어진다.
[(L1)CuI(L2)](액체) → L1 (가스) + Cu(금속) + L2 (가스)
이와 같이 환원된 구리는 5 내지 500nm 크기로 도막 내에 존재함으로써 표면 전기전도성과 열전도성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 복합수지 코팅 조성물은 무기계 성분으로서, 티타네이트 화합물을 포함한다. 상기 티타네이트 화합물은 고분자 수지와 가교역할을 하므로, 견고한 도막을 얻을 수 있고, 도금강판의 아연층을 보호하게 되고, 내식성이 우수한 강판을 얻을 수 있다. 상기 티타네이트 화합물로는 하기 화학식 2 내지 4의 화합물 또는 이들의 혼합물이 사용될 수 있다.
[화학식 2]
[TiIV(L3)(L4)]
단, L3는 트리에탄올아미네이트(-3)이고, L4는 이소프로폭시드(-1)이다.
[화학식 3]
[TiIV (L5)2(L4)2]
단, L5는 아세틸아세토네이트(-1)이고, L4는 이소프로폭시드(-1)이다.
[화학식 4]
[TiIV (L6)2(OH)2](NH4)2
단, L6는 락테이트(-1)이다.
이와 같은 티타네이트 화합물은 주제수지 100중량부에 대하여 1 내지 20중량부 범위로 포함되는 것이 바람직하다. 티타네이트 화합물의 함량이 1중량부 미만이면 내식성 및 밀착성이 저하되며, 15중량부를 초과하면 고가의 티타네이트 화합물 사용량이 증가하여 제조원가가 상승하므로 경제성이 떨어지는 문제가 있다. 보다 바람직하게는 상기 티타네이트 화합물은 2 내지 15중량부로 포함될 수 있다.
상기 티타네이트 화합물은 소량을 첨가하여도 우수한 내식성을 나타내는데, 이는 2자리 혹은 4자리 결합능력을 가진 L3, L5 및 L6 리간드에 의해 용액 내에서 안정한 구조의 킬레이트 화합물을 형성하고, 말단 리간드인 이소프로폭시드기가 용액 내에서 서서히 가수 분해되어 [Ti(L)(OH)2]가 된다. 이러한 구조는 말단 히드록시기에 의해 강판 표면과의 우수한 결합력을 제공할 뿐만 아니라, 실란 및 실리케이트 화합물과 무기고분자 3차원 구조를 형성하여 내식성을 크게 증가시키는 것으로 생각된다.
본 발명의 복합 수지 코팅 조성물은 실란커플링제를 포함할 수 있다. 상기 실란커플링제는 분자 내에 2개 이상의 다른 반응기를 포함하고 있어, 각종 유기질 성분과 무기질 성분을 화학적으로 결합시키는 역할을 한다. 즉, 수용액에서 메톡시 혹은 에톡시 반응기는 산촉매 가수 분해되어 실란올(-Si(OH)3)이 되고, 이는 무기물 표면과의 축합반응을 통해 Si-O-M (M: 금속)결합을 형성한다. 이러한 실란올 관능기는 강판 표면의 산화층과 강하게 결합한다. 나아가 말단에 존재하는 에폭시기의 고리 열림 반응에 의해, 또 아미노기의 아미노 결합을 통하여 다른 유기물과의 용이하게 결합을 형성한다. 따라서 실란커플링제는 각종 유기물 및 무기물과 삼차원의 무기 고분자 사슬구조를 형성하여 내식성을 증가시키는 역할을 한다.
상기 실란커플링제의 함량은 주제수지 100중량부에 대하여 1 내지 20중량부인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 2 내지 15중량부이다. 실란 커플링제의 함량이 1중량부 미만이면 고품질의 코팅강판을 얻을 수 없으며, 20중량부를 초과하면 코팅용액의 제조비가 높고 품질특성이 낮아지는 문제가 있어 바람직하지 못하다.
이러한 실란 커플링제의 예로는, 특별히 한정하는 것은 아니지만, 감마-글리시독시프로필트리메톡시실란((CH3O)3Si-C3H6OCH2CH-(η-1,2-O)CH2)), 감마-글리시독시프로필메틸디에톡시실란((C2H5O)2Si(CH3)-C3H6OCH2CH-(η-1,2-O)CH2)), 감마-아미노 프로필트리메톡시실란((CH3O)3Si-C3H6NH2)), 감마-아미노프로필트리에톡시실란((C2H5O)3Si-C3H6NH2)) 및 감마-아미노프로필메틸디메톡시실란((CH3O)2Si(CH3)-C3H6NH2)) 등을 들 수 있다.
본 발명의 복합 수지 코팅 조성물은 금속 실리케이트 화합물을 더욱 포함할 수 있다. 상기 금속 실리케이트 화합물은 하기 화학식 5 및 화학식 6 중에서 선택되는 적어도 하나의 화합물을 사용할 수 있다.
[화학식 5]
MSiO3 (단, M은 Li, Na 또는 K이다.)
[화학식 6]
M2Si5O11 (단, M은 Li 또는 Na이다.)
상기 금속 실리케이트 화합물은 강판에 코팅시, 3차원의 망상구조를 형성하므로, 그 자체만으로도 내식성이 큰 화합물이다. 이와 같은 금속 실리케이트 화합물은 내식성은 물론, 아연 도금층과의 결합력이 우수하여 도장 하지용으로 많이 이용되고 있으며, 도금층과 수지층을 결합시키는 가교역할을 한다.
상기 금속 실리케이트 화합물은 주제수지 100중량부에 대하여 1 내지 20중량부 포함될 수 있으며, 바람직하게는 2 내지 15중량부일 수 있다. 금속 실리케이트 화합물의 사용량이 1중량부 미만이면 부착량이 적어 우수한 품질의 강판을 제공할 수 없고, 20중량부를 초과하면 부착량이 많아 수지층과의 결합력이 약해지는 문제가 있어 바람직하지 않다.
또한, 본 발명의 복합 수지 코팅 조성물은 무기계 성분으로서, 실리카를 또한 포함할 수 있다. 상기 실리카는 복합수지코팅 조성물에 의한 코팅층의 체증력과 내식성을 향상시키고, 경도를 부여하기 위해 투입된다. 실리카는 주제수지 100중량부에 대하여 1~20중량부의 함량일 수 있다. 바람직하게는 5 내지 15중량부이다. 실리카 함량이 1중량부 미만이면 함량이 너무 적어서 실리카의 첨가로 인해 얻고자 하는 내식성 향상 및 도막경도를 확보하기 어렵고, 20중량부를 초과하면 도막 밀착성이 떨어지는 문제가 있다.
나아가, 본 발명의 복합 수지 코팅 조성물은 피막의 흡열 및/또는 방열성을 부여하기 위해 안료를 더욱 포함할 수 있다. 상기 안료는 주제수지 100중량부에 대하여 1?15중량부의 함량으로 포함될 수 있으며, 바람직하게는 5 내지 10중량부일 수 있다. 상기 안료의 함량이 1중량부 미만이면 충분한 흡열 및/또는 방열특성을 얻기 어렵고, 15중량부를 초과하면 도막밀착성 및 표면외관이 나빠지므로, 상기 함량범위 내에서 포함하는 것이 바람직하다.
상기 안료는 본 기술분야에서 당업자가 통상적으로 선택할 수 있는 것이라면 특별히 한정하지 않으며, 특히, 흑색수지강판을 얻고자 하는 경우에 흑색안료가 적합하며, 예를 들어, 이로써 한정하는 것은 아니지만, 카본블랙, 카본 나노튜브, 그라파이트, 그라펜 등의 흑색안료를 사용할 수 있다.
상기 적합한 안료 중에서, 카본블랙은, 평균 입자직경이 약 10~30㎚인 것을 사용하는 것이 분산성 등의 면에서 바람직하며, 적합한 카본블랙의 구체적인 예로서는, 이로써 한정하는 것은 아니지만, 에보닉스사(독일)의 네록스(Nerox)™ 시리즈, 프린텍스(Printex)™ 시리즈, 하이블랙(Highblack)™ 시리즈 등을 들 수 있다. 상기 카본블랙은 단독으로 혹은 다른 종류를 혼합하여 함께 사용될 수 있다.
본 발명의 복합수지 코팅 조성물은 용매를 포함하는데, 상기 용매는 수용매 및 용제형 용매를 사용할 수 있다. 상기 용매의 함량은 복합수지 코팅 조성물 내의 고형분 함량이 조성물 전체 중량의 10 내지 50중량%가 되게 하는 양으로 포함하는 것이 바람직하다. 나아가, 본 발명의 복합 수지 조성물은 점도가 10 내지 80cps인 것이 바람직하다. 상기 복합 수지 조성물의 점도가 상기 범위 내에 속하는 경우에 롤 코팅 등의 작업성이 우수하여 바람직하다.
또한 본 발명에 따른 복합수지코팅 조성물은 수용매를 사용하는 경우에는 알칼리계 수용성 용액으로서, 아연계 도금 강판에 대한 도포성이 우수하고, 상온에서 안정하고 냄새가 적어 작업성이 우수하며, 제조가 용이하다.
상기 수용매에는 알코올을 함께 사용할 수 있다. 이때, 알코올은 주제 수지 100중량부에 대하여 1 내지 10중량부 범위로 포함하는 것이 바람직하다.
한편, 용제형 용매를 사용하는 경우에는 고연성의 고분자 수지에 의한 우수한 가공성과 내용제성 및 내열성을 얻을 수 있다.
상기 용제형 용매로는 시클로 헥사논, 톨루엔, 자일렌, 이소프로판올, 솔벤트 나프타, 셀로솔브, 셀로솔브 아세테이트 등을 들 수 있다. 이들 용매는 단독으로 사용할 수 있으며, 이들을 혼합하여 사용할 수 있다. 이중, 퍼짐성이 우수한 케톤류인 시클로 헥사논이 가장 적합하다.
수용매 또는 용제형 용매의 어느 경우라도 조성물에 포함된 유기 구리 전구체로부터 환원된 구리금속이 도막의 전체에 균일하게 분포하게 되므로, 도막 부착량이 많아져도 우수한 표면 전기전도성 및 열전도성을 나타낼 수 있다. 또한, 본 발명에 따라 제공되는 복합수지코팅 조성물은 크롬을 포함하지 않아 환경 친화적이고, 유-무기계 코팅제의 우수한 자기치료 성능에 의한 평판 및 가공부 내식성을 나타내고, 우수한 가공성으로 인해 심가공이 요구되는 가전기기용 강판에 적합하게 사용될 수 있다.
본 발명의 상기 복합수지 조성물은 주제수지와 경화제를 포함하는 고분자 수지 조성물과 티타네이트 화합물, 유기구리 전구체 화합물 및 실란커플링제, 금속 실리케이트 화합물, 실리카, 안료 등을 포함하는 무기계 용액을 각각 제조한 후, 이들을 혼합하여 제조할 수도 있고, 용매에 상기 조성성분들을 혼합하여 제조할 수도 있다.
본 발명의 복합수지 조성물을 상기와 같은 아연계 도금강판에 코팅한 후 강판 도달온도(Peak Metal Temperature, PMT) 150 내지 180℃로 소부 건조하고 수냉함으로써 본 발명의 복합수지 조성물이 코팅된 강판을 제조할 수 있다.
이때 건조된 코팅층의 두께 및 코팅층의 부착량은 특별히 한정하는 것은 아니지만, 통상 0.5 내지 15㎛의 코팅층 두께 및 0.5 내지 25g/㎡의 부착량을 가질 수 있다. 이와 같은 코팅층의 두께 및 부착량은 형성되는 코팅층의 용도에 따라 적절하게 선택할 수 있는 것으로서, 예를 들면, 내지문 강판의 경우에는 0.5 내지 5㎛의 코팅두께 및 0.5 내지 5g/㎡의 범위로 코팅층을 형성할 있고, 흑색수지 강판의 경우에는 5-20㎛의 코팅두께 및 5-25g/㎡의 부착량 범위로 코팅층을 형성할 수 있다.
이와 같은 복합수지 코팅층은 아연계 도금강판의 편면에 형성될 수 있으며, 양면에 설치될 수도 있다.
본 발명의 상기 복합수지 코팅 조성물을 적용하는 대상 강판으로는 아연계 도금강판으로서, 예를 들면, 구리-아연의 이층 전기도금강판, 전기아연도금강판(EG, Electrogalvanized Steel Sheet), 합금화 전기아연도금 강판(Zn-Ni 혹은 Zn-Fe), 용융아연도금강판(GI, Galvanized Steel Sheet), 합금화 용융아연도금강판(GA, Galvanealed Steel Sheet)을 들 수 있다. 구리-아연의 이층 전기도금강판을 사용하는 경우, 열전도성이 우수한 구리도금층이 존재하고, 나아가, 본 발명에 의한 조성물에 의해 형성된 도막에 구리 금속이 복합수지 코팅층에 석출되어 존재함으로써 열전도성을 획기적으로 개선할 수 있어, 보다 바람직하다.
상기 구리-아연 이층 전기도금강판은, 예를 들어, 냉연강판을 알카리탈지 및 산세처리를 한 후 아연전기도금 전에, 혹은 아연전기도금 후 구리도금 셀을 활용하여 1 내지 10g/m2 처리하여 제조한다.
상기 구리 도금은 황산구리(CuSO4) 100 내지 500g/L, 황산(H2SO4) 30 내지 150g/L, 작업온도 10 내지 30℃, 음극전류밀도 2 내지 10A/d㎡, 양극전류 밀도 0.5 내지 6A/d㎡의 조건으로 행할 수 있으며, 양극으로 동판을 사용할 수 있다.
한편, 상기 전기아연도금은 수평형 전기도금 셀에서 황산욕 도금을 행하며, 작업조건은 아연(II) 이온 30 내지 100g/L, 황산(H2SO4) 15 내지 50g/L, 작업온도 30 내지 70℃, 양극 전류밀도 50 내지 150A/d㎡의 조건하에서 5 내지 40g/㎡ 처리하여 제조할 수 있다.
[ 실시예 ]
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 이로써 본 발명을 한정하고자 하는 것은 아니다.
복합수지코팅 조성물 ( 발명예 1-32)
순수에 에틸렌 아크릴레이트 수지 100중량부와 경화제인 멜라민 수지 15중량부를 첨가하여 고분자 수지 용액을 제조하였다.
한편, 순수에 실란커플링제로 감마-글리시독시프로필트리메톡시실란(SinEtsu Chemical Co.제 제조)을 첨가하고, 인산(H3PO4)을 가하여 pH를 2로 조정한 다음, 30분 이상 교반하여 무기계 용액을 제조하였다. 나아가, 상기 무기계 용액에 화학식 1의 리튬 폴리실리케이트 화합물(Dupont Chemical Co.제 제조) 및 화학식 2의 티타네이트 화합물(Dupont Chemical Co. 제조)을 첨가한 다음, 1시간 이상 교반한 후 에탄올에 녹인 유기구리 전구체를 10중량부 첨가하여 잘 희석함으로써, 무기계 조성물을 제조하였다.
상기 고분자 수지용액에 무기계 조성물을 첨가하여 실시예 1 내지 32의 복합수지코팅 조성물을 제조하였다.
각 실시예의 각 성분의 함량은　표 1에 나타낸 바와 같다. 각 성분의 함량 단위는 다른 기재가 없는 한 주제수지 100중량부에 대한 중량부를 나타낸다.
발명예 실란커플링제 금속실리케이트 티타네이트 유기 구리전구체 화합물 고형분(%)
발명예 1 5 5 5 10 10.5
발명예 2 5 5 5 20 13
발명예 3 5 5 15 10 12.5
발명예 4 5 5 15 20 15
발명예 5 5 15 5 10 12.5
발명예 6 5 15 5 20 15
발명예 7 5 15 15 10 14.5
발명예 8 5 15 15 20 17
발명예 9 15 5 5 10 12.5
발명예 10 15 5 5 20 15
발명예 11 15 5 15 10 14.5
발명예 12 15 5 15 20 17
발명예 13 15 15 5 10 14.5
발명예 14 15 15 5 20 17
발명예 15 15 15 15 10 16.5
발명예 16 15 15 15 20 19
발명예 17 2.5 2.5 2.5 5 15.5
발명예 18 2.5 2.5 2.5 10 18
발명예 19 2.5 2.5 7.5 5 17.5
발명예 20 2.5 2.5 7.5 10 20
발명예 21 2.5 7.5 2.5 5 17.5
발명예 22 2.5 7.5 2.5 10 20
발명예 23 2.5 7.5 7.5 5 19.5
발명예 24 2.5 7.5 7.5 10 22
발명예 25 7.5 2.5 2.5 5 17.5
발명예 26 7.5 2.5 2.5 10 20
발명예 27 7.5 2.5 7.5 5 19.5
발명예 28 7.5 2.5 7.5 10 22
발명예 29 7.5 7.5 2.5 5 19.5
발명예 30 7.5 7.5 2.5 10 22
발명예 31 7.5 7.5 7.5 5 21.5
발명예 32 7.5 7.5 7.5 10 24
실시예 1-32: 코팅강판의 제조 1
상기 발명예 1-32에서 얻어진 복합수지코팅 조성물을 롤-코트 도장 시험기를 사용하여 전기아연도금 강판(EG, 도금량 편면 20g/㎡)에 코팅을 실시하고, 자동 배출형 열풍 건조 로에서 강판도달온도(Peak Metal Temperature) 150 내지 180℃로 소부 건조한 후, 수냉하여 실시예 33-64의 코팅강판을 제조하였다. 얻어진 강판의 부착량은 0.5 내지 5g/㎡이었다(코팅층 두께 0.5 내지 5㎛).
비교예 1 내지 3
비교예 1은 기존의 인산염 하지처리 내지문 강판(POSCO사제)으로서, 인산염 부착량이 1.6g/㎡이며, 내지문 수지 부착량이 1.0g/㎡인 강판을 사용하였고,
비교예 2는 내지문 강판으로서 수지 부착량이 1.0g/㎡인 표면 전기전도성 내지문 강판(POSCO사제)을 사용하였으며,
비교예 3은 일반적으로 LED TV에 사용되는 두께 1.2㎜의 Al 소재를 사용하였다.
상기 실시예 1-32 및 비교예 1-3으로부터 제조된 강판의 특성 및 각각의 강판에 대하여 평가한 가공부 내식성, 가공성, 표면전기전도도, LED 기판 온도, 열방사율 및 열전도도에 대한 결과를 표 2에 나타내었다. 한편, 각 평가 항목에 대한 평가 방법 및 평가 기준은 다음과 같다.
성능평가
(1) 내식성
상기 실시예 및 비교예에서 제조한 시편 및 비교예의 시편을 염수분무장치(일본공업표준 시험법 JIS E2731)를 이용하여 35℃, 5% NaCl, 분산압 1Kg/㎡ 의 분사압력으로 분사한 후 5% 백청 발생까지의 소요시간으로 평가하였다. 가공부 내식성은 시편을 에릭센(Ericksen) 25㎜φ, 7㎜ 가공하여 상기 조건의 염수분무실험으로 평가하였다. 평점은 5% 백청이 발생까지의 시간으로 평가하였다. 가공부 내식성 평가는 평판 내식성의 절반일 때의 백청발생 여부로 평가하였다.
[평가기준]
◎: 72Hr 이상
○: 48~72Hr
△: 24~48Hr
×: 24Hr 이하
(2) 가공성
수지피막 처리된 강판의 표면을 180°구부린 다음 바이스에 넣어서 평면이 될 때까지 조인다(0T-벤딩(bending) 실시). 구부러진 도막을 20배 확대경으로 관찰하여 수지도막의 크랙 유무 및 도막에 스카치 테이프를 부착시킨 후 도막을 박리시켰을 때의 테이프에 박리된 상태를 관찰하여 평가한다.
[평가기준]
◎: 0T 벤딩시 크랙 및 박리없음
○: OT 벤딩시 도막 크랙은 보이지만 박리는 없음,
△: OT 벤딩시 크랙 및 도막 박리.
(3) 방열특성 평가
방열특성 평가는 도 5와 같은 LED TV 모듈부분을 모사한 시험장치를 제작하여 측정하였다. 도 5의 시험장치는 외장으로 스티로폼 단열재를 사용하여 외부 온도의 영향을 최소화하였고, 스티로폼의 내부에는 LED TV 모듈부분을 모사하여, Al 하우징의 한쪽에는 글라스(glass)를, 다른 한쪽에는 250×250㎜을 갖는 평가 대상인 바텀 샤시용 소재를 결합하였다. Al 하우징 부분에는 LED 소자(3W)를 장착하고, 기판의 온도와 소재의 온도를 측정하기 위해 온도감응 센서를 설치하였다. 시편을 Al 하우징에 결합시켜 LED 소자를 3시간 작동시킨 후, LED 소자의 기판온도와 바텀 샤시용 소재의 최고 온도를 측정하였다.
방열성 평가는 표면 전기전도성 내지문강판(두께, 1.0mm)을 사용한 경우의 LED 기판의 최고 온도를 기준으로 평가 대상인 바텀 샤시용 소재를 사용한 경우의 LED 기판의 최고 온도와의 차이(DT=T(측정시편)-T(표면 전기전도성 내지문강판))를 계산하여 상대적으로 비교 평가하였다.
(4) 전기전도성
전기전도도는 LORESTA GP(미쯔비씨㈜) 기기를 이용하여 저항값을 측정하여 평가하였다.
[평가기준]
◎: 저항≤0.1mW
○: 0.1mW＜저항＜10mW
△: 저항≥10mW
(5) 열방사율 측정
측정시편의 열방사율은, MIDAC 2200 기기를 사용하여 반사 적외선 분광법으로 측정하여 평가하였다.
(6) 열전도성 평가
측정시편의 열전도도는 NETZSCH사에서 제작한 기기를 사용하여 레이저 플레시법(Laser Flash Method)으로 측정하여 평가하였다. 단위는 W/mK이다.
실시예 강판 코팅용액 부착량 가공부 내식성 가공성 표면전기
전도도		 방열성 열
방사율		 열
전도도
실시예 1 EG 발명예 1 0.5 ○ ◎ ◎ -7 0.94-
0.96		 76-78
실시예 2 발명예 2 1 ○ ◎ ◎ -7
실시예 3 발명예 3 1.5 ○ ◎ ◎ -7
실시예 4 발명예 4 1.5 ○ ◎ ◎ -7
실시예 5 발명예 5 2 ○ ◎ ◎ -7
실시예 6 발명예 6 0.5 ◎ ◎ ◎ -7
실시예 7 발명예 7 1 ○ ◎ ◎ -7
실시예 8 발명예 8 1.5 ◎ ◎ ◎ -7
실시예 9 발명예 9 1.5 ○ ◎ ◎ -7
실시예 10 발명예 10 2 ◎ ◎ ◎ -7
실시예 11 발명예 11 2.5 ○ ◎ ◎ -7
실시예 12 발명예 12 3 ◎ ◎ ◎ -7
실시예 13 발명예 13 4 ○ ◎ ◎ -7
실시예 14 발명예 14 5 ◎ ◎ ◎ -7
실시예 15 발명예 15 0.5 ◎ ◎ ◎ -7
실시예 16 발명예 16 1 ◎ ◎ ◎ -7
실시예 17 발명예 17 1.5 ◎ ◎ ◎ -7
실시예 18 발명예 18 1.5 ◎ ◎ ◎ -7
실시예 19 발명예 19 2 ◎ ◎ ◎ -7
실시예 20 발명예 20 2.5 ◎ ◎ ◎ -8
실시예 21 발명예 21 3 ◎ ◎ ◎ -7
실시예 22 발명예 22 4 ◎ ◎ ◎ -8
실시예 23 발명예 23 5 ◎ ◎ ◎ -8
실시예 24 발명예 24 0.5 ◎ ◎ ○ -8
실시예 25 발명예 25 1 ◎ ◎ ◎ -7
실시예 26 발명예 26 1.5 ◎ ◎ ◎ -8
실시예 27 발명예 27 1.5 ◎ ◎ ◎ -8
실시예 28 발명예 28 2 ◎ ◎ ○ -8
실시예 29 발명예 29 2.5 ◎ ◎ ◎ -8
실시예 30 발명예 30 3 ◎ ◎ ○ -8
실시예 31 발명예 31 4 ◎ ◎ ○ -8
실시예 32 발명예 32 5 ◎ ◎ ○ -8
비교예 1 인산염 내지문 - 1 ○ ◎ △ -1 0.58 68
비교예 2 전도성 내지문 - 1 ○ ◎ ◎ 0 0.57 67
비교예 3 Al - - ◎ ◎ ◎ -9 0.25 132
실시예 33 내지 59: 코팅강판의 제조 2
상기 발명예 6-32의 복합수지 코팅 조성물을 롤-코트 도장 시험기를 사용하여 Cu-Zn 이층 전기도금 강판(도금량은 편면도금량 기준으로 Cu 1 내지 5g/㎡, Zn 15 내지 19g/㎡)에 코팅을 실시하고, 자동 배출형 열풍 건조 로에서 강판도달온도 (Peak Metal Temperature) 160℃로 소부 건조한 후 수냉하여 코팅강판을 제조하였다. 얻어진 강판은 코팅 부착량이 0.5 내지 5g/㎡이었다(코팅층 두께 0.5 내지 5㎛).
상기 실시예 33 내지 59에서 제조된 강판의 특성 및 각각의 강판에 대하여 평가한 표면전기전도도, LED 기판 온도, 열방사율 및 열전도도에 대한 결과를 표 3에 나타내었으며, 상기 비교예 1 내지 3에서 얻은 결과와 비교하였다.
한편, 각 평가 항목에 대한 평가 방법 및 평가 기준은 상기한 바와 같다.
실시예 Cu
도금량		 Zn
도금량		 코팅용액 부착량 표면전기
전도도		 방열성 열
방사율		 열
전도도
실시예 33 1 19 발명예 6 0.5 ◎ -7 0.94-
0.96		 76-78
실시예 34 1 19 발명예 7 1 ◎ -7
실시예 35 1 19 발명예 8 1.5 ◎ -7
실시예 36 1 19 발명예 9 1.5 ◎ -7
실시예 37 1 19 발명예 10 2 ◎ -7
실시예 38 1 19 발명예 11 2.5 ◎ -7
실시예 39 1 19 발명예 12 3 ◎ -8
실시예 40 1 19 발명예 13 4 ○ -8
실시예 41 1 19 발명예 14 5 ○ -8
실시예 42 3 17 발명예 15 0.5 ◎ -8
실시예 43 3 17 발명예 16 1 ◎ -8
실시예 44 3 17 발명예 17 1.5 ◎ -8
실시예 45 3 17 발명예 18 1.5 ◎ -8
실시예 46 3 17 발명예 19 2 ◎ -8
실시예 47 3 17 발명예 20 2.5 ◎ -8
실시예 48 3 17 발명예 21 3 ◎ -9
실시예 49 3 17 발명예 22 4 ○ -9
실시예 50 3 17 발명예 23 5 ○ -9
실시예 51 5 15 발명예 24 0.5 ◎ -9
실시예 52 5 15 발명예 25 1 ◎ -9
실시예 53 5 15 발명예 26 1.5 ◎ -9
실시예 54 5 15 발명예 27 1.5 ◎ -9
실시예 55 5 15 발명예 28 2 ◎ -9
실시예 56 5 15 발명예 29 2.5 ◎ -9
실시예 57 5 15 발명예 30 3 ◎ -10
실시예 58 5 15 발명예 31 4 ○ -10
실시예 59 5 15 발명예 32 5 ○ -10
비교예 1 0 20 - 1 ○ -1 0.58 68
비교예 2 0 20 - 1 ◎ 0 0.57 67
비교예 3 0 20 - - ◎ -9 0.25 132
실시예 60 내지 68: 흑색 복합수지 코팅 조성물
폴리에스테르 수지 100중량부에 대해서 멜라민 경화제 15중량부, 실리카 8중량부, 흑색안료로서 카본블랙(평균 입자직경 15㎚) 5중량부 및 이소프로필디트리에탄올아미노 티타늄 5중량부, R1이 C6H10이고, R2 및 R3가 수소인 화학식 1의 유기금속 구리 전구체 화합물 10중량부 및 잔부 물로 이루어지며, 조성물 내의 고형분 함량이 35중량%인 흑색의 복합수지 코팅 조성물을 제조하였다.
Cu-Zn 이층 전기도금 강판(강판 두께 0.6㎜, 도금량은 편면 기준으로, 구리 1 내지 5g/㎡, 아연 15 내지 19g/㎡)에 상기 얻어진 각각의 코팅 조성물을 사용하여 롤-코트 도장 시험기로 코팅을 실시한 후, 자동 배출형 열풍 건조 로에서 강판도달온도(Peak Metal Temperature) 230℃로 소부 건조하고 수냉하여, 코팅강판을 제조하였다. 얻어진 강판의 코팅층 두께는 0.5 내지 5㎛이었다(부착량 0.5 내지 5g/㎡).
비교예 4 내지 6
비교예 4는 전기아연도금강판(두께 0.6mm, POSCO사제)으로서, 편면 도금량이 20g/㎡인 강판을 사용하였고,
비교예 5는 내지문 강판(POSCO사제)으로서 수지 부착량이 1.0g/㎡인 표면 전기전도성 내지문 강판을 사용하였으며,
비교예 6은 Metal PCB 보드로 사용되는 Al 소재(두께 1.2mm)이다.
성능평가
상기 실시예 60 내지 68 및 비교예 4 내지 6에서 얻어진 강판의 물성을 평가하였다. 평가 항목 및 평가방법은 각각 다음과 같다. 평가 결과는 표 4에 나타낸다.
(1) 방열특성 평가
방열특성 평가는 도 3과 같은 가전제품의 케이스를 모사한 시험장치를 제작하여 측정하였다. 도 3의 시험장치는 외장이 스티로폼(a)으로 이루어지며, 스티로폼의 내부에는 알루미늄 호일(c)로 라인드(lined)되고, 시험장치의 바닥 중앙부에 히터(b)를 놓았다. 히터(b) 상부에는 복사 방지용 알루미늄 판(f)을 놓았다. 히터(b)와 시험장치 상단 사이의 가운데 부분에 온도 측정계(d)가 히터(b) 가운데에 위치하도록 설치하였다. 측정하고자 하는 시편을 개구된 시험장치의 윗부분에 놓고 박스의 내부 온도 변화를 측정하였다. 실시예 64 및 비교예 4-6에 대한 온도변화 측정결과를 도 7에 나타내었다.
상기 실시예 및 비교예의 강판시편을 가로×세로(200×200mm) 크기의 시편으로 제조한 후, 측정장치의 개구된 윗면(e)에 부착시키고 밀봉하였다. 방열온도는 측정 90분이 지난 후 코팅처리하지 않은 전기아연도금강판(EG)에 대한 코팅강판의 내부 온도 차이를 계산하여 평가하였으며, 다음 식과 같다.
DT=T(측정시편 내부온도)-T(EG 내부온도)
(2) 내용제성 평가
내용제성 평가는 시편을 25℃에서 테트라클로로에탄(Tetrachloroethane) 용매에 1분간 방치 후 꺼낸 후 건조한 후의 도막의 변색 및 용해 여부를 색차 변화(ΔE)로 평가하였다.
[평가기준]
◎: ΔE ≤1.0
○: 1.0 ≤ ΔE ≤ 2.0
△: 2.0 ≤ ΔE
(3) 내열성
내열성은 200℃ 오븐에 시편을 1hr 방치 전, 후 색차 변화(DE)를 측정하여 평가하였다.
[평가기준]
◎: ΔE ≤1.0
○: 1.0 ≤ ΔE ≤ 2.0
△: 2.0 ≤ ΔE
(3) 열방사율 측정
측정시편의 열방사율은 MIDAC 2200 기기를 사용하여 반사 적외선 분광법으로 측정하여 평가하였다.
(4) 열전도성 평가
측정시편의 열전도도는 NETZSCH사에서 제작한 기기를 사용하여 Laser Flash Method으로 측정하여 평가하였다. 단위는 W/mK이다.
실시예 Cu 도금량 Zn 도금량 코팅두께 방열성 내용제성 내열성 열방사율 열전도도
실시예 60 1 19 5 -6 ◎ ◎ 0.95-
0.96		 77-78
실시예 61 1 19 10 -7 ◎ ◎
실시예 62 3 17 15 -8 ◎ ◎
실시예 63 3 17 5 -7 ◎ ◎
실시예 64 3 17 10 -8 ◎ ◎
실시예 65 5 15 15 -8 ◎ ◎
실시예 66 5 15 5 -9 ◎ ◎
실시예 67 5 15 10 -10 ◎ ◎
실시예 68 5 15 15 -10 ◎ ◎
비교예 4 0 20 - 0 - - 0.58 68
비교예 5 0 20 1g/㎡ -2 - - 0.57 67
비교예 6 0 - - 2 - - 0.25 132

Claims (17)

  1. 열전도성 및 표면 전기전도성이 우수한 강판 코팅용 복합수지 코팅 조성물로서, 주제수지 100중량부에 대하여, 유기 구리 전구체 화합물 1-20중량부 및 용매를 포함하며, 고형분 함량이 조성물 전체 중량의 10 내지 50중량%인 것을 특징으로 하는 복합수지 코팅 조성물.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 유기 구리 전구체 화합물은 식
    [(L1)CuI(L2)]
    을 갖는 화합물 중에서 선택되는 적어도 하나의 화합물이며,
    상기 L1은 두 자리 음이온 리간드이고, L2는 올레핀 중성 리간드인 것을 특징으로 하는 복합수지 코팅 조성물.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 두 자리 음이온 리간드는 1,3-프로판디온, 1,1,1,5,5,5-헥사플루오로-2,4-펜탄디온 및 2,4-펜탄디온으로 이루어진 군에서 선택되는 것임을 특징으로 하는 복합수지 코팅 조성물.
  4. 제 2항에 있어서, 상기 올레핀 중성 리간드(L6)는 비닐트리메틸실란, 알릴트리메틸실란, 비닐시클로헥산, 4-메틸-1-펜텐, 알릴시클로헥산 및 4-메틸-1-펜텐으로 이루어진 군에서 선택되는 것임을 특징으로 하는 복합수지 코팅 조성물.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 주제수지 용액은 에틸렌 아크릴레이트 고분자 수지 또는 폴리에스테르 고분자 수지의 주제수지와 멜라민 경화제를 포함하는 것임을 특징으로 하는 복합수지 코팅 조성물.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 에틸렌 아크릴레이트 고분자 수지는 중량평균 분자량이 2000~20000인 것을 특징으로 하는 복합수지 코팅 조성물.
  7. 제 5항에 있어서, 상기 폴리에스테르 고분자 수지는 수평균 분자량이 10000 초과 50000 이하인 것을 특징으로 하는 복합수지 코팅 조성물.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 용매는 수용매 또는 시클로 헥사논, 톨루엔, 자일렌, 이소프로판올, 솔벤트 나프타, 셀로솔브 및 셀로솔브 아세테이트로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 용제형 용매을 특징으로 하는 복합수지 코팅 조성물.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 수용매는 주제 수지 100중량부에 대하여 1 내지 10중량부의 알코올을 포함하는 것임을 특징으로 하는 복합수지 코팅 조성물.
  10. 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복합수지 코팅 조성물은 멜라민 경화제, 티타늄 방청 화합물, 실란커플링제, 실리카, 금속 실리케이트 화합물, 흑색안료 또는 이들의 2 이상의 혼합물을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 복합수지 코팅 조성물.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 멜라민 경화제는 멜라민, 부톡시메틸 멜라민, 헥사메톡시메틸 멜라민, 트리메톡시메틸 멜라민 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 복합수지 코팅 조성물.
  12. 제 10항에 있어서, 상기 티타늄 방청 화합물은,
    [TiIV(L3)(L4)2]
    [TiIV(L5)2(L4)2]
    [TiIV(L6)2(OH)2](NH4)2
    의 화학식을 갖는 화합물 중에서 선택되는 적어도 하나의 화합물로서, 여기서 L3은 트리에탄올아미네이트이고, L4는 이소프로폭시드이며, L5는 아세틸아세토네이트이고, 그리고 L6는 락테이트인 것을 특징으로 하는 복합수지코팅 조성물.
  13. 제 10항에 있어서, 상기 실란커플링제는 감마-글리시독시프로필트리메톡시 실란, 감마-글리시독시프로필메틸 디에톡시실란, 감마-아미노프로필트리메톡시실란, 감마-아미노프로필트리 에톡시실란, 감마-아미노프로필메틸디메톡시실란 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것임을 특징으로 하는 복합수지코팅 조성물.
  14. 제 10항에 있어서, 상기 금속 실리케이트 화합물은 다음 화학식
    MSiO3 (단, M = Li, Na 또는 K)
    M2Si5O11 (단, M = Li 또는 Na)
    을 갖는 화합물로부터 선택되는 적어도 하나의 화합물인 것을 특징으로 하는 복합수지 코팅 조성물.
  15. 강판의 편면 또는 양면에 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항의 복합수지 코팅 조성물로 코팅된 복합수지 코팅층을 포함하는 복합수지 코팅 강판.
  16. 제 15항에 있어서, 상기 복합수지 코팅층은 유기 구리 전구체 화합물이 열분해에 의해 환원된 구리금속을 포함하는 복합수지 코팅 강판.
  17. 제 16항에 있어서, 상기 구리금속은 5~500nm 크기의 나노 입자인 것을 특징으로 하는 복합수지 코팅 강판.
KR1020100117755A 2010-11-24 2010-11-24 아연도금강판 코팅용 복합수지 코팅 조성물 및 상기 조성물로 코팅처리된 아연도금강판 KR101220679B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100117755A KR101220679B1 (ko) 2010-11-24 2010-11-24 아연도금강판 코팅용 복합수지 코팅 조성물 및 상기 조성물로 코팅처리된 아연도금강판

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100117755A KR101220679B1 (ko) 2010-11-24 2010-11-24 아연도금강판 코팅용 복합수지 코팅 조성물 및 상기 조성물로 코팅처리된 아연도금강판

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120056168A true KR20120056168A (ko) 2012-06-01
KR101220679B1 KR101220679B1 (ko) 2013-01-09

Family

ID=46608398

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100117755A KR101220679B1 (ko) 2010-11-24 2010-11-24 아연도금강판 코팅용 복합수지 코팅 조성물 및 상기 조성물로 코팅처리된 아연도금강판

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101220679B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102082963B1 (ko) * 2019-03-13 2020-02-28 (주)선영에스티 폴레에스테르를 주성분으로 하는 용융아연도금 부분방지제 및 이를 이용한 용융아연도금 방법

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101543905B1 (ko) 2013-12-24 2015-08-11 주식회사 포스코 내부식성 및 심 용접성이 우수한 복합수지 코팅 조성물 및 상기 조성물로 코팅된 강판
KR101697350B1 (ko) 2016-05-16 2017-01-18 대성볼트 (주) 아연 도금 강판 코팅용 조성물 및 상기 조성물로 코팅된 아연 도금 강판

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005059614A1 (de) * 2005-12-12 2007-06-14 Nano-X Gmbh Beschichtungsmaterial zum Schutz von Metallen, insbesondere Stahl, vor Korrosion und/oder Verzunderung, Verfahren zum Beschichten von Metallen und Metallelement
KR100833869B1 (ko) * 2006-10-10 2008-06-02 삼성전기주식회사 내마이그레이션 잉크 조성물 및 이를 이용하여 제조된전도성 배선
KR100882095B1 (ko) * 2006-12-20 2009-02-10 주식회사 포스코 자기 조립 특성을 이용한 금속 입자의 표면 처리 방법,상기 방법에 의해 표면 처리된 금속 입자, 상기 금속입자를 포함하는 고분자 수지 용액 제조 방법 및 상기방법으로 제조된 고분자 수지 용액으로 코팅된 강판
KR100804934B1 (ko) * 2006-12-27 2008-02-20 주식회사 포스코 방열특성이 우수한 방열수지 조성물, 이를 이용한 강판처리방법 및 이에 따라 처리된 강판

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102082963B1 (ko) * 2019-03-13 2020-02-28 (주)선영에스티 폴레에스테르를 주성분으로 하는 용융아연도금 부분방지제 및 이를 이용한 용융아연도금 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR101220679B1 (ko) 2013-01-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5216868B2 (ja) 鋼板、及び鋼板表面処理組成物
KR101413812B1 (ko) 표면 처리 강판 및 그 제조 방법
TWI286100B (en) Precoated metal sheet for light reflectors
CN102272253A (zh) 钢板表面处理用树脂组合物及利用该组合物经过表面处理的钢板
JP6796101B2 (ja) 被覆めっき鋼板及び被覆めっき鋼板の製造方法
KR101316384B1 (ko) 화성처리용액 조성물, 표면처리강판 및 그 제조방법
KR101220679B1 (ko) 아연도금강판 코팅용 복합수지 코팅 조성물 및 상기 조성물로 코팅처리된 아연도금강판
CN115260899A (zh) 一种疏水涂料及其制备方法和应用
KR20090020032A (ko) 방열특성이 우수한 아연도금강판 및 그 처리 방법
WO2004067802A1 (ja) 黒色亜鉛系めっき鋼板
KR100685027B1 (ko) 방청 코팅 조성물 및 이를 코팅한 전기아연도금 강판
KR930007389B1 (ko) 아연계도금강판의 크롬산염 처리방법
KR101132668B1 (ko) 내열성, 내화학성, 열전도성, 열방사성 및 부착성이 우수한 강판
JP5577782B2 (ja) 表面処理鋼板
JP2005313609A (ja) 塗装鋼板
JP5168075B2 (ja) 耐食性、導電性、耐熱性に優れる表面処理金属材料およびその製造方法
KR101069950B1 (ko) 전기전도성이 개선된 강판 및 이에 사용되는 수지 조성물
WO2006134679A1 (ja) 導電性皮膜被覆鋼板
KR101449109B1 (ko) 유무기복합 코팅용액 조성물 및 유무기복합 코팅 강판
JPWO2011061901A1 (ja) 表面処理鋼板及びその鋼板を用いたカバー部材
KR101091339B1 (ko) 전기전도성 및 방열특성이 우수한 강판
KR100586454B1 (ko) 크롬을 포함하지 않는 방청 코팅 조성물 및 이를 코팅한아연도금 강판
KR101345067B1 (ko) Ｌｅｄ용 방열강판 및 그 제조 방법
KR101102605B1 (ko) 표면처리 조성물 및 이를 이용한 전기주석도금강판의 표면 코팅방법
JP2010022911A (ja) プレコート鋼板の製造方法およびその製造方法により製造されたプレコート鋼板。

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151210

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170103

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171214

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190103

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200103

Year of fee payment: 8