KR20120076930A - 나노입자를 포함하는 우수한 내식성 및 내균열성을 나타내는 코팅 조성물 및 이로 형성된 피막을 갖는 내식성 및 내균열성이 우수한 코팅강판 - Google Patents

나노입자를 포함하는 우수한 내식성 및 내균열성을 나타내는 코팅 조성물 및 이로 형성된 피막을 갖는 내식성 및 내균열성이 우수한 코팅강판 Download PDF

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Abstract

본 발명은 입자크기가 다른 두 가지 나노입자크기 분류의 무기입자에 의해 우수한 내식성 및 내균열성을 나타내는 코팅 조성물 및 이로 형성된 피막을 포함하는 내식성 및 내균열성이 우수한 코팅강판에 관한 것이다. 본 발명의 일 구현에 의하면, 코팅조성물 100중량부에 대하여 평균입자직경이 10 nm 내지 20nm 범위인 무기입자 2 내지 2.5 중량부 및 평균입자직경이 40 nm 내지 60nm 범위인 무기입자 2 내지 2.5중량부를 포함하는 코팅조성물이 제공된다. 본 발명에 의한 두 가지 입자크기 분류의 무기입자를 포함하는 코팅조성물로 형성된 피막은 피막에서는 평균입자직경이 작은 무기입자와 평균입자직경이 큰 무기입자의 조합에 의하여 개선된 내식성 및 내균열성을 나타낸다. 큰 무기입자에 의한 배리어(barrier) 효과로 내식성능을 나타내며 큰 무기입자 사이의 공극에 작은 무기입자가 충진되어 무기입자의 표면적인 최대화되고 경화 공정시 발생하는 내부 전단응력(internal stress)이 상기 무기입자들의 표면으로 분산되어 피막의 크랙이 방지된다. 특정한 크기의 작은 무기입자와 큰 무기입자를 최적 비율로 포함하는 코팅 조성물로 형성된 피막을 포함하는 강판은 상기 작은 무기입자와 큰 무기입자의 상승작용에 의해 우수한 내식성 및 내균열성을 나타낸다. 따라서, 품질이 우수할 뿐만 아니라 외관이 우수한 피막 강판이 제공된다.

Description

나노입자를 포함하는 우수한 내식성 및 내균열성을 나타내는 코팅 조성물 및 이로 형성된 피막을 갖는 내식성 및 내균열성이 우수한 코팅강판{Coating Composition Comprising Nano-Particles and Providing Superior Corrosion Resistance and Crack Resistance And Coated Steel Sheet Having a Coating Layer Thereof and Providing Superior Corrosion Resistance and Crack Resistance}
본 발명은 나노입자를 포함하는 우수한 내식성 및 내균열성을 나타내는 코팅 조성물 및 이로 형성된 피막을 포함하는 내식성 및 내균열성이 우수한 코팅강판에 관한 것이다. 보다 상세하게 본 발명은 입자크기가 다른 두 가지 나노입자크기 분류의 무기입자에 의해 우수한 내식성 및 내균열성을 나타내는 코팅 조성물 및 이로 형성된 피막을 포함하는 내식성 및 내균열성이 우수한 코팅강판에 관한 것이다.
생산지에서 수요처로 이동시에 필요한 일시 방청특성 및 강판 자체의 내식성을 향상시키기 위해 도금강판은 일반적으로 후처리 코팅된다. 이러한 방청 및 내식을 위한 강판의 후처리로는 크로메이트 처리 및 인산염 처리와 같은 화성처리가 일반적으로 행하여져 왔다. 이 중 크로메이트 코팅은 저렴한 처리공정으로서 아연도금강판에 우수한 도장 밀착성 및 내식성을 부여한다. 그러나, 크롬은 대표적인 공해물질로서 작업자와 환경에 심한 피해를 입히기 때문에 사용이 규제되며, 근래에는 크롬-프리(Cr-free)처리가 사용된다.
기존에 크롬-프리 코팅액으로는 아크릴수지, 폴리에스테르 수지 및/또는 에폭시 수지를 베이스로 한 유기계 코팅액, SiO2 및/또는 TiO2 등을 포함하는 무기계 코팅액 또는 이들 두 가지를 혼합한 유무기 복합계 코팅액이 사용되어 왔다. 그러나, 상기한 종래의 유기계 내식성 코팅액으로 내식성 처리된 도금강판은 내식성이 불충분할 뿐만 아니라 주로 일시 방청 특성이 요구되는 제품에 적용된다. 한편, 무기계 코팅액은 건조과정에서 발생하는 코팅피막의 균열(crack)로 인하여 내식성이 저하되는 문제가 있다.
이에 본 발명의 일 구현은 강판에 우수한 내식성 및 내균열성을 부여하는 코팅조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 구현은 본 발명에 의한 코팅조성물로 형성된 피막을 포함하는 내식성 및 내균열성이 우수한 코팅강판을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 견지에 의하면,
코팅조성물 100중량부에 대하여 평균입자직경이 10 nm 내지 20nm 범위인 무기입자 2 내지 2.5 중량부 및 평균입자직경이 40 nm 내지 60nm 범위인 무기입자 2 내지 2.5중량부를 포함하는 코팅조성물이 제공된다.
본 발명의 다른 견지에 의하면,
코팅조성물 100중량부에 대하여 평균입자직경이 10 nm 내지 20nm 범위인 무기입자 2 내지 2.5 중량부 및 평균입자직경이 40 nm 내지 60nm 범위인 무기입자 2 내지 2.5중량부를 포함하는 코팅조성물로 형성된 피막을 포함하는 코팅강판이 제공된다.
본 발명에 의한 두 가지 입자크기 분류의 무기입자를 포함하는 코팅조성물로 형성된 피막은 피막에서는 평균입자직경이 작은 무기입자와 평균입자직경이 큰 무기입자의 조합에 의하여 개선된 내식성 및 내균열성을 나타낸다. 큰 무기입자에 의한 배리어(barrier) 효과로 내식성능을 나타내며 큰 무기입자 사이의 공극에 작은 무기입자가 충진되어 무기입자의 표면적인 최대화되고 경화 공정시 발생하는 내부 전단응력(internal stress)이 상기 무기입자들의 표면으로 분산되어 피막의 크랙이 방지된다. 특정한 크기의 작은 무기입자와 큰 무기입자를 최적 비율로 포함하는 코팅 조성물로 형성된 피막을 포함하는 강판은 상기 작은 무기입자와 큰 무기입자의 상승작용에 의해 우수한 내식성 및 내균열성을 나타낸다. 따라서, 품질이 우수할 뿐만 아니라 외관이 우수한 피막 강판이 제공된다.
도 1은 실시예 1에서 형성된 강판 피막의 SEM 사진 (배율 X 10,000) 이다.
도 2는 실시예 1에서 형성된 강판 피막의 내식성 시험결과를 나타내는 사진이다.
도 3은 비교예 1에서 형성된 강판 피막의 SEM 사진 (배율 X 10,000) 이다.
도 4는 비교예 1에서 형성된 강판 피막의 내식성 시험결과를 나타내는 사진이다.
본 발명의 일 구현에 의한 코팅조성물은 피막내부의 내부응력을 저하시켜서 피막의 크랙발생이 억제될 뿐만 아니라 내식성이 향상되도록 평균입자 크기가 작은 무기입자(이하, '작은 무기입자'라 한다.) 및 평균입자 크기가 큰 무기입자(이하, '큰 무기입자'라 한다)를 특정한 배합비로 포함한다.
상기 본 발명에 의한 코팅조성물로 형성된 피막은 피막에 작은 무기입자와 큰 무기입자가 균일하게 일정한 간격으로 분산되어 존재한다. 따라서, 큰 무기입자에 의한 배리어(barrier) 효과로 내식성능을 나타내며 큰 무기입자 사이의 공극에 작은 무기입자가 충진되어 무기입자의 표면적인 최대화된다. 이에 따라, 경화 공정시 발생하는 피막에 가하여지는 내부 응력(internal stress)이 상기 큰 무기입자와 작은 무기입자의 표면에 분산되어 흡수되므로 피막에 직접적으로 가하여지는 내부응력이 감소되고 따라서 피막의 크랙이 방지된다. 이와 같이 작은 무기입자 및 큰 무기입자는 내부응력에 대한 배리어로 또한 작용한다. 크랙억제로 인하여 또한 향상된 내식성을 나타낸다.
본 발명에 의한 코팅조성물은 평균입자직경이 10 nm 내지 20nm 범위인 작은 무기입자와 평균입자직경이 40 nm 내지 60nm인 큰 무기입자를 함께 포함한다. 작은 무기입자의 평균입자직경이 10 nm 보다 작으면 충진 입자의 단가가 상승하여 경제성이 떨어지며 입자 사이즈가 너무 작아지므로 입자 표면의 전하가 증가함에 의해 응집 현상이 심화되는 점에서 바람직하지 않다. 작은 무기입자의 평균입자직경이 20nm 보다 작은 입자와 큰 입자의 혼합으로 큰 입자의 공극에 작은 입자를 충진하여 최대의 전체 입자 표면적을 얻기에 부적합하다. 큰 무기입자의 평균입자직경이 40nm 보다 작으면 표면적을 충진시킬 뿐만 아니라 내부 응력이 분산되도록 하는 작은 입자로 채워져서 큰 입자에 의한 공극 형성면에서 바람직하지 않으며, 60nm 보다 크면 일반적인 코팅 피막 두께, 최대 500nm인 점을 고려할 때 배합될 수 있는 큰 무기입자의 양이 제한된다는 점에서 바람직하지 않다.
중량을 기준으로 코팅 조성물 100중량부에 대하여 작은 무기입자는 2 중량부 내지 2.5중량부의 양으로 배합될 수 있다. 작은 무기입자의 함량이 2 중량부 미만이면 공극 충진 효과가 불충분하며 2.5중량부를 초과하면 과량의 작은 무기입자로 인하여 큰 무기입자에 의한 공극을 충진하고 남는 작은 무기입자가 코팅 피막에 단독으로 존재하여 오히려 내식성을 저하시킬 수 있을 뿐만 아니라 코팅조성물에서의 분산성 문제로 인하여 바람직하지 않다.
중량을 기준으로 코팅 조성물 100중량부에 대하여 큰 무기입자는 2 중량부 내지 2.5중량부의 양으로 배합될 수 있다. 큰 무기입자의 함량이 2 중량부 미만이면 내식성을 나타내기 위해 필요로 하는 큰 무기입자의 양이 불충분할 뿐만 아니라 작은 무기입자가 채워지는 충분한 공극이 형성되지 않으며 2.5중량부를 다량 첨가로 인한 분산상의 문제로 인하여 바람직하지 않다.
본 발명에 의한 코팅조성물은 상기와 같이 특정한 두 가지 입자크기분류의 무기입자를 특정한 배합비로 포함함을 특징으로 하며, 이는 종래 이 기술분야에서 강판의 표면처리에 사용되는 것으로 알려져 있는 어떠한 코팅조성물에 적용될 수 있다. 구체적으로는 무기입자를 포함하는 무기계 코팅조성물에 적용될 수 있다. 바람직하게 상기 코팅조성물은 TiOx형 및/또는 SiOx형 졸-겔(sol-gel), 보다 바람직하게는 SiOx형 졸-겔(sol-gel) 코팅조성물일 수 있다.
상기 무기입자는 그 종류를 특히 한정하는 것은 아니며, 강판 코팅조성물, 특히 무기계 코팅조성물에 배합될 수 있는 것으로 일반적으로 알려져 있는 어떠한 무기입자가 사용될 수 있으며, 이로써 한정하는 것은 아니지만, 예를들어, SiO2, TiO2 및 ZrO2로 구성되는 그룹으로부터 선택된 최소 일종의 무기입자가 사용될 수 있다. 구체적으로 무기 피막을 형성하는 코팅 조성물의 주제 무기물인 벌크상과 유사한 입자를 사용하는 것이 좋다. 예를 들어, Si계열의 무기물을 사용하는 졸(sol)용액에는 SiO2 입자를 Ti계열의 무기물을 사용하는 졸 용액은 TiO2 입자를, Zi 계열의 무기물을 사용하는 졸용액은 ZrO2 입자를 사용하는 것이 보다 바람직하다.
상기 2 가지 입자크기분류의 무기입자를 특정한 배합비로 포함하는 것을 제외하고 상기 코팅조성물은 일반적인 것으로 이로써 특히 한정하는 것은 아니지만, 상기 코팅조성물은 무기계 내식성 물질로서 티타늄 화합물, 및/또는 실리콘 화합물을 포함하는 졸-겔 코팅조성물일 수 있다. 상기 코팅 조성물은 강판처리용 코팅조성물에 또한, 필요에 따라 일반적으로 포함될 수 있는 것으로 알려져 있는 계면활성제, 바인더, 발수제, 왁스, 안료, 커플링제, 경화제, 웨팅제, 가교제, 소포제, 분산제, 내식성 개선제, 가교촉진제, 응집방지제, 밀착성 개선제 등 강판표면처리 코팅 조성물에 일반적으로 배합될 수 있는 것으로 알려져 있는 어떠한 성분을 포함할 수 있다.
상기 티타늄 화합물의 예로는 이로써 한정하는 것은 아니지만, 예를들어, 가수분해성기로서 저급 알콕시기를 포함하는 가수분해성 티탄화합물로서 Ti(OR)4(식중, R은 같거나 다를 수 있으며, C1 내지 C5 알킬기)로 나타내어지는 것을 들 수 있다.
상기 실리콘 화합물로는 이로써 한정하는 것은 아니지만, 예를들어, 가수분해성 실리콘 화합물로서, 테트라메톡시실란, 트리메톡시실란, 테트라에톡시 실란, 트리에톡시실란, 테트라프로폭시실란, 테트라부톡시실란, 테트라키스(2-메톡시에톡시)실란, 테트라벤질옥시 실란, 메틸트리메톡시실란, 에틸트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 페닐 트리메톡시실란, 디메틸디메톡시실란, 디메틸디에톡시실란, 디페닐디에톡시실란, γ-이소시아네이트 프로필 트리메톡시 실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, γ-클로로프로필트리메톡시실란, γ-메르캅토프로필 트리메톡시실란, γ-아미노프로필트리에톡시실란, 혹은 γ-(2-아미노에틸)프로필 트리메톡시실란)과 같은 알콕시 실란류, 테트라 이소프로페닐 옥시실란, 페닐트리이소프로페닐 옥시실란, γ-이소시아네이트 프로필 트리이소프로페닐 옥시실란, γ-메타크릴옥시 포로필 트리이소프로페닐 옥시실란, γ-메르캅토 프로필 트리 이소프로페닐 옥시실란 혹은 테트라부테닐옥시실란과 같은 알케닐 옥시실란류; 테트라아세톡시실란, 메틸트리아세톡시실란, γ-메르캅토프로필트리아세톡시실란, 테트라프로피오닐옥시실란, 페닐트리프로피오닐옥시실란 또는 비닐트리아세톡시실란과 같은 아실옥시실란류; 테트라클로로실란, 페닐트리클로로실란, 테트라브로모실란 혹은 벤질 트리브로모실란과 같은 할로실란류, 테트라키스(디메틸이미노옥시)실란, 메틸트리스(디메틸이미노옥시)실란, 테트라키스(메틸-에틸이미노옥시)실란, γ-메타크릴옥시프로필트리스(디메틸 이미노옥시)실란류 등을 들 수 있다.
본 발명의 일 구현에 있어서, 상기 코팅조성물은 상기 티타늄 화합물 및 실리콘 화합물로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 적어도 일종의 무기물, 작은 무기입자, 큰 무기입자, 알코올 및 산촉매를 포함할 수 있다. 상기 티타늄 화합물, 실리콘 화합물, 작은 무기입자 및 큰 무기입자로는 상기한 것이 포함될 수 있다.
상기 알코올로는 이로써 한정하는 것은 아니지만, 예를들어, 에탄올 및/또는 이소프로필 알코올이 사용될 수 있다. 솔겔 조성물 제조 후의 저장안정성 측면에서는 함수량이 적은 이소프로필 알코올을 사용하는 것이 바람직하다. 솔젤 조성물은 25℃ 이하에서 보관하는 것이 저장안정성면, 구체적으로는 변질방지 측면에서 바람직하다.
산촉매로는 이로써 한정하는 것은 아니지만, 예를들어 불화수소산(HF) 및/또는 질산이 사용될 수 있다.
상기 코팅조성물에서 티타늄화합물 및 실리콘 화합물로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 최소 일종의 무기물과 알코올은 피막 형성시 탈수축합반응성 및 반응정도를 고려하여 무기물: 알코올을 체적비로 3:2 내지 2:1로 포함하는 것이 바람직하다. 알코올은 99.5wt% 농도의 알코올이 상기 체적비로 사용된다. 알코올의 농도가 달라지면, 상기 무기물의 함량을 고려하여, 농도와 체적의 상관관계에 따라 알코올 중의 탈수축합반응에 관련하는 히드록시기의 함량에 따라 사용양을 적합하게 조절할 수 있다.
산촉매는 코팅조성물의 투명도 확보 및 생성된 졸 표면의 전기전하를 증대하여 코팅조성물의 분산력을 최대화 하기 위한 이유로 상기 코팅 조성물의 pH가 1 내지 2가 되도록 첨가될 수 있다.
구체적으로 상기와 같은 비율로 조성되는 무기물, 알코올 및 산을 포함하는 무기 코팅 조성물 100중량부에 대하여 작은 무기입자 2 내지 2.5 중량부 및 큰 무기입자 2 내지 2.5 중량부를 포함할 수 있다.
본 발명에 의한 코팅조성물은 표면처리를 필요로 하는 어떠한 강판에 적용될 수 있는 것으로 강판의 종류를 특히 한정하는 것은 아니지만, 예를들어, 도금강판 혹은 도금처리되지 않은 강판이 사용될 수 있다. 이로써 특히 한정하는 것은 철판 등의 금속강판, 바람직하게는 냉연강판; 아연도금 강판; 아연니켈 도금강판, 아연철 도금강판, 아연티탄 도금강판, 아연마그네슘 도금강판, 아연망간 도금강판, 아연알루미늄 도금강판, 아연알루미늄마그네슘 도금강판 등의 아연계 도금 강판; 알루미늄계 도금강판; 또한 이들 도금층에 이종금속 또는 불순물로서, 예를 들면, 코발트, 몰리브덴, 텅스텐, 니켈, 티탄, 알루미늄, 망간, 철, 마그네슘, 주석 및 구리 등으로 구성되는 그룹으로부터 선택된 최소 일종을 포함하는 도금 강판; 상기 도금층에 실리카 및 알루미나 등으로 구성되는 그룹으로부터 선택된 최소 일종의 무기물을 분산시킨 도금강판; 실리콘, 구리, 마그네슘, 철, 망간, 티탄, 및 아연 등으로 구성되는 그룹으로부터 선택된 최소 일종이 첨가된 알루미늄 합금판; 또는 인산염이 도포된 아연도금강판; 또는 열연강판이 사용될 수 있다. 필요에 따라 상기 도금 중에 2종류 이상을 순차적으로 처리한 다층 도금 금속판이 또한 사용될 수 있다. 이와 같이, 본 발명에 의한 코팅조성물은 이로써 한정하는 것은 아니지만, 자동차 재료, 가전제품, 건축재료 분야에서 일반적으로 사용되는 어떠한 강판에 적용될 수 있다.
강판에 본 발명에 의한 상기 코팅조성물을 적용하고 건조하여 피막을 형성할 수 있다. 본 발명에 의한 상기 코팅조성물은 강판의 일면 또는 양면에 적용될 수 있다. 코팅 조성물을 적용하는 방법은 특별히 제한되지 않으며, 이 기술분야에 알려져 있는 어떠한 방법이 사용될 수 있으며, 예를들어, 공지의 코팅 방법, 예를 들어 바 코팅, 딥 코팅, 롤 코팅, 커튼 코팅, 스프레이 코팅, 슬릿 코팅, 그라비아 코팅, 애니록스 코팅 등을 사용할 수 있다.
상기 코팅조성물은 이 기술분야에서 일반적으로 알려져 있는 어떠한 건조 온도 범위 및 시간동안 가교 및/또는 건조될 수 있다. 예를들어, 건조는 150℃ 내지 200℃의 온도에서 코팅조성물이 완전히 건조 및/또는 가교되는 시간 동안 행할 수 있다. 코팅조성물의 구체적인 성분 및 코팅층의 두께에 따라, 약 30분 내지 60분 동안 건조하므로써 완전히 건조시킬 수 있다. 건조 온도가 150℃ 미만이면 무기물의 탈수축합에 의한 가교반응 및 건조가 불충분 하므로 바람직하지 않다. 200℃를 초과하면 코팅 조성물의 구성성분이 연소될 수 있다. 또한, 건조시간이 30분 미만이면 무기물의 탈수축합에 의한 가교반응 및 건조가 불충분할 수 있으며, 60분을 초과하면 장시간의 건조 및 가교로 인해 비경제적이다.
상기 코팅조성물은 강판상에 건조 피막두께가 400 nm 내지 500 nm이 되도록 적용되는 것이 바람직하다. 피막 두께가 400 nm 미만이면 충분한 내식성을 나타내지 못한다는 점에서 바람직하지 않으며, 500 nm를 초과하면 후막화로 인한 피막표면의 크랙 발생 비율이 증대될 뿐만 아니라 공정 비용이 상승되므로 바람직하지 않다.
본 발명의 다른 구현에 의하면, 본 발명에 의한 코팅조성물로 형성된 피막을 갖는 코팅강판이 제공된다. 본 발명에 의한 코팅조성물로 형성된 피막을 갖는 코팅강판은 내식성 및 내균열성이 우수할 뿐만 아니라, 균일한 피막 형성으로 인하여 강판의 외관 및 피막의 품질이 우수하다. 따라서, 이로써 한정하는 것은 아니지만, 예를들어, 최근 컴퓨터, 휴대전화, 자동차 부품, 정밀 전자기기 부품 및 가전제품 등 경량화 제품에 광범위하게 적용될 수 있다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다. 하기 실시예는 본 발명을 설명하는 것으로 이로써 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
실시예 1:
테트라에톡시실란(TEOS), 메틸트리에톡시실란(MTES) 및 이소프로필알코올을 2:1:2의 부피비로 혼합한 후 여기에 HNO3 산촉매를 조성물의 pH가 1 내지 2가 되도록 첨가하여 코팅조성물을 제조하였다. 그 후, 상기 코팅 조성물 100중량부에 대하여 평균입자직경이 10nm인 SiO2 분말 2.5중량부 및 평균입자직경이 50nm인 SiO2 분말을 2.5중량부를 교반하면서 혼합하여 코팅조성물을 제조하였다.
그 후, 편면 아연 부착량 20g/㎡으로 양면이 아연도금된 전기아연도금 강판의 일면에 상기 코팅 조성물을 건조 피막 두께가 약 450nm가 되도록 분사코팅하였다. 그 후, 상기 코팅 조성물을 200℃로 30분간 가열 건조하여 피막을 형성하였다.
그 후, 형성된 피막에 내식성 및 내균열성을 평가하였다. 내균열성은 표면 SEM 관찰 방법으로 평가하였으며, 형성된 피막의 SEM 사진을 도 1에 나타내었다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 피막의 표면은 200℃에서 30분간 경화 후에도 표면 크랙이 발생하지 않음을 확인할 수 있다. 내식성은 ASTM B117에 따른 염수분무 시험으로 행하였다. 염수 분무 시간에 따른 강판 표면의 사진을 도 2에 나타내었다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 염수 분무 후, 76시간 후에도 백청이 발생되지 않았다.
비교예 1:
테트라에톡시실란(TEOS), 메틸트리에톡시실란(MTES) 및 이소프로필알코올을 2:1:2의 부피비로 혼합한 후 여기에 HNO3 산촉매를 조성물의 pH가 1 내지 2가 되도록 첨가하여 코팅조성물을 제조하였다.
그 후, 편면 아연 부착량 20g/㎡으로 양면이 아연도금된 전기아연도금 강판의 일면에 상기 코팅 조성물을 건조 피막 두께가 약 450nm가 되도록 분사코팅하였다. 그 후, 상기 코팅 조성물을 200℃로 30분간 가열 건조하여 피막을 형성하였다.
그 후, 형성된 피막에 내식성 및 내균열성을 평가하였다. 내균열성은 표면 SEM 관찰의 방법으로 평가하였으며, 본 비교예 1에서 형성된 피막의 SEM 사진을 도 3에 나타내었다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 열 건조(경화) 후에 피막에 균열이 발생되었다. 내식성은 ASTM B117에 따른 염수분무 시험으로 행하였다. 염수 분무 시간에 따른 강판 표면의 사진을 도 4에 나타내었다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 염수 분무 후, 48시간 후에 백청이 발생되었다.
상기 실시예 및 비교예에서 형성된 피막에 의해 알 수 있듯이, 작은 무기입자와 큰 무기입자를 함께 포함하는 실시예의 코팅조성물로 형성된 피막은 작은 무기입자와 큰 무기입자를 포함하지 않는 비교예의 코팅조성물로 형성된 피막에 비하여 우수한 내식성 및 내균열성을 나타내었다.

Claims (8)

  1. 코팅조성물 100중량부에 대하여 평균입자직경이 10 nm 내지 20nm 범위인 무기입자 2 내지 2.5 중량부 및 평균입자직경이 40 nm 내지 60nm 범위인 무기입자 2 내지 2.5중량부를 포함하는 코팅조성물.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 무기입자는 SiO2, TiO2 및 ZrO2로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 적어도 일종인 코팅조성물.
  3. 제 1항에 있어서, 티탄 화합물 및 실리콘 화합물로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 적어도 일종의 무기물, 알코올, 및 산촉매를 포함하는 코팅조성물 100중량부에 대하여 평균입자직경이 10 nm 내지 20nm 범위인 무기입자 2 내지 2.5 중량부 및 평균입자직경이 40 nm 내지 60nm 범위인 무기입자 2 내지 2.5중량부를 포함하는 코팅조성물.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 무기물: 알코올은 3:2 내지 2:1 부피비로 배합되는 코팅조성물.
  5. 제 3항에 있어서, 상기 산촉매는 조성물의 pH가 1 내지 2가 되도록 사용되는 코팅조성물.
  6. 제 3항에 있어서, 상기 티탄 화합물은 Ti(OR)4(식중, R은 같거나 다를 수 있으며, C1 내지 C5 알킬기)로 나타내어지는 것임을 특징으로 하는 코팅조성물.
  7. 제 3항에 있어서, 상기 실리콘 화합물은 테트라메톡시실란, 트리메톡시실란, 테트라에톡시 실란, 트리에톡시실란, 테트라프로폭시실란, 테트라부톡시실란, 테트라키스(2-메톡시에톡시)실란, 테트라벤질옥시 실란, 메틸트리메톡시실란, 에틸트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 페닐 트리메톡시실란, 디메틸디메톡시실란, 디메틸디에톡시실란, 디페닐디에톡시실란, γ-이소시아네이트 프로필 트리메톡시 실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, γ-클로로프로필트리메톡시실란, γ-메르캅토프로필 트리메톡시실란, γ-아미노프로필트리에톡시실란, 혹은 γ-(2-아미노에틸)프로필 트리메톡시실란)과 같은 알콕시 실란류, 테트라 이소프로페닐 옥시실란, 페닐트리이소프로페닐 옥시실란, γ-이소시아네이트 프로필 트리이소프로페닐 옥시실란, γ-메타크릴옥시 포로필 트리이소프로페닐 옥시실란, γ-메르캅토 프로필 트리 이소프로페닐 옥시실란 혹은 테트라부테닐옥시실란과 같은 알케닐 옥시실란류; 테트라아세톡시실란, 메틸트리아세톡시실란, γ-메르캅토프로필트리아세톡시실란, 테트라프로피오닐옥시실란, 페닐트리프로피오닐옥시실란 또는 비닐트리아세톡시실란과 같은 아실옥시실란류; 및 테트라클로로실란, 페닐트리클로로실란, 테트라브로모실란 혹은 벤질 트리브로모실란과 같은 할로실란류, 테트라키스(디메틸이미노옥시)실란, 메틸트리스(디메틸이미노옥시)실란, 테트라키스(메틸-에틸이미노옥시)실란, γ-메타크릴옥시프로필트리스(디메틸 이미노옥시)실란류로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 적어도 일종임을 특징으로 하는 코팅조성물.
  8. 청구항 1 내지 7 중 어느 한 항의 코팅조성물로 형성된 피막을 포함하는 코팅강판.

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