KR20140094383A - 수계 도료 조성물을 이용한 방청 복합 피막의 형성방법 - Google Patents

수계 도료 조성물을 이용한 방청 복합 피막의 형성방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 금속표면의 방식처리에 관한 것으로 철을 비롯한 금속의 각종 소재, 예를 들면, 브레이크디스크, 볼트, 너트, 스프링, 샤프트, 피스톤, 실린더, 베어링메탈 등에 내식성, 내약품성, 또는 착색화 된 외관을 부여시킨 방식처리 피막의 형성방법에 관한 것이다.
구체적으로 본 발명은 철을 비롯한 금속소재에 대해서, 유기 관능성 실란을 함유하는 베이킹(소부)형 아연 함유 처리액을 도장에 의해 하도층을 형성하는 제1공정과 하도층이 완전하게 건조되기 전에, (A) 수성의 변성 에폭시 수지, (B) 방청안료, (C) 체질안료 및 (D) 유기 관능성 실란을 함유하는 수성 크롬 비함유 처리액에 의해 상도층을 형성하는 제2공정 및 하도층과 상도층을 250 내지 350℃에서 경화시키는 제3공정으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명의 금속표면처리 피막은 유기 관능성 실란 결합제를 함유하는 베이킹형 아연 함유 처리액으로 특정한 수성 크롬 비함유 처리액을 조합시키는 것에 의해, 생산효율이 좋은 two-coat, one-bake 방식으로, 250℃ 내지 350℃에서 일회의 베이킹으로도 뛰어난 내식성, 내약품을 발휘하고, 처리액으로서도 안정하기 때문에, 광범위한 각종 금속부품에 사용할 수 있고, 또한 하도 처리액에 포함되는 유기 관능성 실란 결합제와 상도로서의 수성 크롬 비함유 처리액에 포함되는 변성 에폭시 수지, 유기 관능성 실란이 작용기의 반응, 가수분해된 실라놀기의 축합반응에 의해, 부착성과 내식성이 양호한 복합 피막이 수득되는 효과가 있다.

Description

수계 도료 조성물을 이용한 방청 복합 피막의 형성방법{METHOD OF FORMING A COMPOSITE PLATING LAYER USING THE AQUEOUS COATING COMPOSITION}
본 발명은 금속표면의 방식처리에 관한 것이다.
더 상세하게는, 철을 비롯한 금속의 각종 소재, 예를 들면, 브레이크디스크, 볼트, 너트, 스프링, 샤프트, 피스톤, 실린더, 베어링메탈 등에 내식성, 내약품성, 또는 착색화 된 외관을 부여시킨 방식처리 복합 피막의 형성방법에 관한 것이다.
종래부터 각종 금속표면의 방식처리로서, 베이킹(소부)형 아연 함유 처리액으로 처리하는 것은 잘 알려져 있지만, 그 상태로는 백청이 발생하기 쉽고, 내약품성이 약하기 때문에, 추가로 도장에 의한 방청처리가 실시되는 경우가 많다.
이들 방청처리로서 자주 사용되는 수성 크롬 비함유 도료에는 아크릴 수지, 알키드 수지를 베이스로 한 제품, 혹은, 그것들의 수지에 경화제로서 아미노 수지를 조합시킨 제품, 블록 이소시아네이트를 조합시킨 제품 등이 있다.
그렇지만 상기의 처리액은 수지 그 자체가 가지는 특성과 안정화와 안료분산을 위해서, 유화제와 수용성분을 포함하는 첨가제 등에 의해, 내식성, 내약품성이 떨어지고, 고온으로 베이킹 할 경우의 내열성도 떨어지는 문제점이 있다.
기타, 방청처리로서, 수성의 에폭시 수지와 아민계의 경화제를 조합시킨 제품이 있지만, 그것들의 처리액은 내식성, 내약품성은 양호하지만, 가사시간(Pot Life)이 짧고, 사용상 제약이 있어 비경제적이다.
또한 고온으로 베이킹 할 경우의 내열성도 떨어지는 문제가 있다.
그리고 이들 처리액에 의한 피막을 베이킹 하는 경우, 베이킹형 아연 함유 처리액을 도장 후, 250℃에서 350℃의 고온으로 베이킹하고, 냉각 후, 방청 처리액을 도장하고, 150℃에서 200℃로 베이킹(소부)하는 two-coat, two-bake 방식이 일반적이다(특허문헌 1, 2, 3 참조).
이러한 방식으로 대형의 각종 소재를 처리하는 경우에는, 베이킹형 아연 함유 처리액을 도장 후, 고온으로 베이킹하기 때문에 냉각에 장시간 걸리고, 2차에 걸친 베이킹으로 생산효율이 떨어지고 비경제적이다.
또한 two-coat, one-bake 방식의 방청처리 피막을 형성하는 방법으로, 하도 층에 금속도금층을 형성하고 상도로서 에폭시기를 포함하는 알콕시 실란의 반응성분을 바인더의 주성분으로 한 수성 크롬 비함유 처리액이 제안되고 있다(예를 들면, 특허문헌 4 참조).
그렇지만, 이들 성분으로 구성된 처리액은 에폭시기를 포함하는 알콕시 실란의 반응성분을 바인더의 주성분으로 하기 때문에, 가사시간(Pot Life)이 짧고, 사용상 제약이 있고, 금속 도금층을 사용하여 생산의 효율이 낮고 비경제적이다.
1. 한국 등록특허 제10-0474009호 2. 한국 공개특허공보 제10-2006-0005416호 3. 한국 등록특허 제10-0853337호 4. 한국 공개특허공보 제10-2008-0050001호
본 발명의 목적은 특정한 처리액을 조합시키는 것에 의해, 뛰어난 내식성, 내약품성을 가지는 금속처리 피막 및 그 형성방법을 제공하는 것이다.
즉, 본 발명은 특정한 베이킹형 아연 함유 처리액과 특정한 수성 크롬 비함유 처리액을 조합시키는 것에 의해, 생산효율이 좋고 경제적인 two-coat, one-bake 방식으로, 250℃에서 350℃로 베이킹해도 뛰어난 내식성, 내약품성을 가지는 금속표면 처리 피막을 제공하는 것이다.
또, 도장 부위에 있어서 장시간 사용 또는 스탠딩(정치)시켜도 처리액의 성상이 변화되지 않고, 도장 작업성도 일정하고, 품질도 안정되고 접착성이 우수한 금속표면 처리 피막을 제공하는 것이다.
본 발명자들은, 철을 비롯하는 금속소재에 대해서, 베이킹형 아연 함유 처리액과 수성 크롬 비함유 처리액의 two-coat, one-bake 방식의 베이킹에 있어서, 수성 크롬 비함유 처리액으로 뛰어난 내식성, 내약품성, 부착성을 가지기 위해서는, 그 수성 크롬 비함유 처리액이, (A)수성의 변성 에폭시 수지, (B)방청안료, (C)체질안료 및 (D)유기 관능성 실란을 함유하는 것을 주된 성분으로 하는 것임을 발견하고 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
또한 베이킹형 아연 함유 처리액은 유기 관능성 실란을 함유하고, 수성 크롬 비함유 처리액은 (A)수성의 변성 에폭시 수지의 고형분 100중량부에 대해서, (B)방청안료의 고형분이 5∼40중량부, (C)체질안료의 고형분이 5∼100중량부, (D)유기 관능성 실란이 1∼10중량부를 함유하는 것에 의하여 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 것이다.
본 발명의 금속표면처리 피막은 유기 관능성 실란 결합제를 함유하는 베이킹형 아연 함유 처리액으로 특정한 수성 크롬 비함유 처리액을 조합시키는 것에 의하여, 생산효율이 좋은 two-coat, one-bake 방식으로, 250℃ 내지 350℃에서 일회의 베이킹으로도 뛰어난 내식성, 내약품을 발휘하고, 처리액으로서도 안정하기 때문에, 광범위한 각종 금속부품에 사용할 수 있다.
또한 하도 처리액에 포함되는 유기 관능성 실란 결합제와 상도 처리액으로서 수성 크롬 비함유 처리액에 포함되는 변성 에폭시 수지, 유기 관능성 실란이 작용기의 반응, 가수분해된 실라놀기의 축합반응에 의하여, 부착성과 내식성이 양호한 복합 피막이 수득되는 효과가 있다.
이하에 본 발명을 더욱 구체적으로 설명한다.
본 발명의 금속표면 처리방법은 금속 등의 처리물 표면에 특정한 베이킹형 아연 함유 처리액을 도장함으로써, 특정의 크롬 비함유 아연, 알루미늄 피막층이 형성되고, 추가로, 그 위에 특정한 수성 크롬 비함유 처리액에 의해, 크롬 비함유 복합 피막이 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 하도로서 베이킹형 아연 함유 처리액은 2 액형의 크롬 비함유 수성 처리액으로서, 유기관능성 실란 5~15중량%, 아연 플레이크 15~25중량%, 알루미늄 플레이크 12~18중량%, 계면활성제 2~4중량%, 탈이온수 30~38중량%, 글리콜류 10~16중량 %의 조성으로 이루어져 있다.
상기 하도 처리액으로 NOF Metal Coatings Asia Pacific Co., Ltd의 상품명 GEOMETRTM등을 사용할 수 있다.
하도 처리한 표면 피막의 피복 두께는 3μ 이상인 것이 바람직하고, 특히 5∼15μ인 것이 바람직하다. 피복이 3μ 미만에서는 충분한 내식성이 수득되지 않고, 15μ이 넘으면, 코스트가 높아지게 되어 비경제적이므로 바람직하지 못하고 외관불량의 원인이 된다.
본 발명에 상도 피막으로 사용되는 수성 크롬 비함유 처리액은 (A)수성의 변성 에폭시 수지, (B)방청안료, (C)체질안료 및 (D)유기 관능성 실란을 함유하며, 상도 피막의 피복 두께는 5μ 이상인 것이 바람직하고, 특히 10∼30μ인 것이 바람직하다. 피복이 5μ 미만이면, 충분한 내식성이 수득되지 않고, 30μ이 넘으면 코스트가 높아지게 되어 비경제적이므로 바람직하지 못하고, 피막이 두꺼워 지면 외관불량의 원인이 된다.
본 발명의 수성 크롬 비함유 처리액 (A)성분의 수성의 변성 에폭시 수지는 소수성의 변성 에폭시 수지를 유화제에 의해 강제 유화시킨 것, 수지 중에 카복시기를 도입해 아민 등에 의해 중화해 자기 유화시킨 것 등을 들 수 있다.
이러한 변성 에폭시 수지로서는 시판품으로서 예를 들면, MODEPICS 301, 302(Arakawa Chemical Industries, Ltd.), PKHW-34, PKHW -35(Inchem사) 등을 들 수 있다.
본 발명의 수성 크롬 비함유 처리액에는 (A)성분의 수성의 변성 에폭시 수지 이외에, (A)성분과의 혼합 안정성을 손상시키지 않고, 또, 내식성, 내약품성에 악영향을 미치지 않는 한, 기타 각종 수용성 또는 수분산성 수지, 경화제, 예를 들면 아크릴 수지, 페놀 수지, 멜라민 수지, 블록형 이소시아네이트 화합물 등을 사용할 수 있다.
상기의 아크릴 수지 시판품으로서는 Boncoat SFC-65, BC-280(DIC사), Polysol AP-1020, AP-1272(SHOWA DENKO K.K.) 등이 있으며, 페놀수지의 시판품으로서는 PE-201L (DIC사), SHONOL 2370(SHOWA DENKO K.K.제) 등이 있고, 멜라민 수지의 시판품으로서는 NIKALAC MW30, MX-035(Sanwa Chemical co., LTD.) 등 및 블록형 이소시아네이트 화합물의 시판품으로서는 DURANATE WB40-100(Asahi KASEI CHEMICALS사) 등을 들 수 있다.
본 발명의 (Ｂ)성분의 방청안료는 인산 아연계, 인산 알루미늄계, 칼슘 이온교환 실리카 등을 들 수 있다. (B)성분의 함유량은 (A)성분의 수지 100중량부에 대해서, 5∼40중량부이고, 바람직하게는 10∼30중량부이다. (B)성분의 함유량이 5중량부 미만인 경우에는, 내식성이 저하되고, 40중량부를 넘으면, 처리액의 안정성이 저하된다.
인산 아연계 방청안료의 시판품으로서는, LF보우세이 D-1, ZP-50S (KIKUCHI COLOR CHEMICALS CORPORATION.)가 있고, 아인산 아연계 방청안료의 시판품으로서는 EXPERT NP-1500, NP-1600(TOHO GANRYO KOGYO CO., LTD.) 등을 들 수 있다.
인산 알루미늄계 안료의 시판품으로서는 K-WHITE ＃82, K-WHITE ＃105(TAYCA CORPORATION) 등을 들 수 있다.
칼슘 이온교환 실리카는 미세한 다공질의 실리카 담체에 이온교환에 의해서 칼슘 이온이 도입된 실리카 미립자이다. 그러한 칼슘 이온교환 실리카의 시판품으로서는 SHIELDEX C303, SHIELDEX AC-3, SHIELDEX AC-5(이상, 모두, W.R.Grace & Co.) 등을 들 수 있다.
본 발명의 (Ｃ)성분의 체질안료는 탄산칼슘, 황산바륨, 탈크, 카올린 등을 들 수 있지만, 액의 분산 안정성을 고려했을 경우, 탈크를 사용하는 것이 바람직하다. (C)성분의 함유량은 (A)성분의 수지 100중량부에 대해서, 5∼100중량부, 바람직하게는 20∼70중량부이다. (C)성분의 함유량이 5중량부 미만인 경우에는 내식성, 내열성이 저하되고, 100중량부를 넘으면 내약품성, 부착성이 저하된다.
상기의 탄산칼슘 시판품으로서는 Homocal-D(Siraishi Kogyo Kaisha, Ltd.) 등을 들 수 있고, 황산바륨의 시판품으로서는 W-1(TAKEHARA KAGAKU KOGYO CO., LTD.) 등을 들 수 있으며, 탈크의 시판품으로서는 MicroAce P-3, MicroAce P-4(NIPPON TALC Co., Ltd.) 등 및 카올린의 시판품으로서는 ASP 170(BASF사) 등을 들 수 있다.
본 발명의 (Ｄ)성분의 유기 관능성 실란은 아미노계 실란, 에폭시계 실란 등을 들 수 있지만, 장시간의 액의 안정성을 고려했을 경우, 아미노계 실란을 사용하는 것이 바람직하다. (D)성분의 함유량은 (A)성분의 수지 100중량부에 대해서, 2∼15중량부, 바람직하게는 3∼9중량부이다. (D)성분의 함유량이 2중량부 미만인 경우에는 부착성이 저하되고, 9중량부를 넘으면 안정성, 외관, 내수성이 저하된다.
아미노계 실란의 시판품으로서는 KBM-602, KBM-603, KBM -903(Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) 등을 들 수 있고, 에폭시계 실란의 시판품으로서는 KBM-402, KBM-403(Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) 등을 들 수 있다.
본 발명에 있어서는, 상기 (A)성분, (B)성분, (C)성분, (D)성분 이외에, 처리액으로서의 매체인 물이 필수적이다. 그 물은 크롬 비함유 처리액으로서의 안정성을 유지시키기 위해서, pH7의 탈이온수를 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서의 금속표면 처리방법이 양호한 내식성, 내약품성, 부착성을 발휘하는 이유에 대해서 설명하면 이하와 같다.
하도로서의 베이킹형 아연 함유 처리액에 포함되는 유기 관능성 실란 결합제와 상도로서의 수성 크롬 비함유 처리액에 포함되는 변성 에폭시 수지, 유기 관능성 실란이 작용기의 반응, 가수분해된 실라놀기의 축합반응에 의해, 상호 반응하고, 양호한 부착성, 내식성이 수득되는 처리 피막이 된다.
본 발명의 수성 크롬 비함유 처리액은 필수성분으로서 (A)수성의 변성 에폭시 수지, (B)방청안료, (C)체질안료, (D)유기 관능성 실란 이외에, 필요에 따라서, 윤활제, 증점제, pH조정제, 소포제, 표면조정제, 착색제, 및 소량의 유기용제 등을 포함할 수 있다.
윤활제에 대해서는 본 발명의 수성 크롬 비함유 처리액으로 형성되는 피막에 윤활성을 제공할 목적으로 사용되지만, 사용 용도에 따라서는 윤활성이 불필요한 경우도 있으며, 그 경우는 사용되지 않는다.
그러나, 윤활제가 배합되는 경우의 윤활성의 부여제로서는 불소 수지 분말 (예를 들면, 4불화에틸렌 수지, 4불화에틸렌-에틸렌 공중합 수지, 3불화에틸렌 에틸렌클로라이드 수지, 불화비닐리덴 수지 등의 미분말)이나 폴리올레핀 왁스(예를 들면, 폴리에틸렌 왁스, 폴리프로필렌 왁스 등) 등을 들 수 있다.
기타, 수성 도포액 중에 통상 사용되는 각종 첨가제, 예를 들면, 증점제(하이드록시메틸셀룰로오스, 카르복시에틸셀룰로오스, 벤토나이트, 라포나이트 등), pH조정제 (암모니아, 아민 등), 소포제(아크릴계, 실리콘계, 광유계 등), 표면조정제(아크릴계, 실리콘계 등), 또는 착색제(산화티타늄, 산화철, 카본블랙, 아조계 유기안료, 프탈로시아닌계 유기안료 등의 착색 안료, 알칼리성 염료, 산성 염료 등의 염료 및 이것들을 수지 또는 계면활성제로 분산한 착색 페이스트)를 필요에 따라 사용할 수 있다.
또한 본 발명의 크롬 비함유 처리액은 수성이지만, 상기 첨가제를 혼합하기 위해서, 극히 소량의 물에 용해하는 유기용제(예를 들면, 알코올계, 셀로솔브계 등)을 포함하는 것도 지장이 없다.
본 발명의 수성 크롬 비함유 처리액을 제조하기 위해서는, 예를 들면, 탈이온수에, 액안정제(ｐＨ조정제), (A)성분, (B)성분, (C)성분과 (D)성분을 교반하면서 혼합하고, 추가로, 기타 필요에 따라서 상기의 각종 원재료를 교반하면서 첨가해서 제조할 수 있다.
본 발명의 하도로서 베이킹형 아연 함유 처리액(NOF Metal Coatings Asia Pacific Co., Ltd의 상품명 GEOMETRTM)과 상도로서 수성 크롬 비함유 처리액의 피막을 형성시키기 위한 도장공법으로서는 붓 도장, 롤 도장, 스프레이 도장, 플로우 코팅, 침지법 등을 들 수 있지만, 통상 스프레이 도장 또는 원심분리를 동반하는 침지가 사용된다.
본 발명의 복합 처리 피막의 형성방법에 대하여 설명한다.
<1 공정>
트리클로로에탄에 의한 증기 탈지 및 연마 처리한 냉간압연강판(SPCC,종부 길이 150mm, 횡부 길이 70mm, 두께 0.8mm)에 하도로서 유기 관능성 실란을 함유하는 베이킹형 아연 함유 처리액을 에어 스프레이로 도포하여 두께 5 내지 15μ의 피막을 형성한다.
상기 피막을 전기로를 사용해서 35 내지 120℃에서 5 내지 25분간 예열 건조하였다.
<2 공정>
1 공정의 도막이 완전히 건조하기 전에 상기 도막에 (A) 수성의 변성 에폭시 수지, (B) 방청안료, (C) 체질안료 및 (D) 유기 관능성 실란을 함유하는 수성 크롬 비함유 처리액을 에어 스프레이로 두께 10 내지 30μ의 피막을 도포한다.
도포 후, 전기로를 사용해서 35 내지 120℃에서 5 내지 25분간 예열 건조하였다.
<3 공정>
상기에서 형성된 의 하도 및 상도 복합 피막을 곧바로 250 내지 350℃에서 2 내지 30분 베이킹시켜 방청 복합 처리 피막을 형성한다.
이하 본 발명을 실시예에 의해, 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이것들에 한정되는 것은 아니다. 그리고, 「부」 및 「％」는 모두 중량기준이다.
[실시예 1]
먼저 탈이온수 150부에 트리에틸아민 5부를 첨가하고, 수성의 변성 에폭시 수지(상품명: CS 301)를 고형분으로 100부를 첨가하고, 디스퍼 교반으로 혼합한다. 이어서, 방청안료(상품명: LF보우세이 D-1) 20부를 첨가하고, 디스퍼 교반으로 혼합한다. 이어서 체질안료(상품명: Homocal-D) 50부를 첨가하고, 디스퍼 교반으로 혼합한다. 이어서, 착색제(상품명: SA블랙 E-1319) 20부를 첨가하고, 디스퍼 교반으로 혼합한다. 이어서, 표면조정제(상품명: ByK-349) 5부를 첨가하고, 디스퍼 교반으로 혼합한다. 이어서, 유기 관능성 실란(상품명: KBM-602) 6부를 첨가하고, 디스퍼 교반으로 혼합한다. 마지막으로 탈이온수로 도장 가능한 점도로 조정하고, 수성 크롬 비함유 처리액을 얻는다.
트리클로로에탄에 의한 증기 탈지 및 연마 처리한 SPCC판 (종부 길이 150mm, 횡부 길이 70mm, 두께 0.8mm)에 하도로서 베이킹형 아연 함유 처리액(NOF Metal Coatings Asia Pacific Co., Ltd, 상품명 GEOMETRET 360)을 에어 스프레이 도장했다.
도포 후, 전기로를 사용해서 70℃에서 10분간 예열 건조하였다. 이 피막의 두께는 10μ이었다.
다음에, 상도로서 상기에 의해 수득된 수성 크롬 비함유 처리액을 베이킹형 아연 함유 처리액이 완전하게 건조되기 전에, 에어 스프레이로 도장했다.
도포 후, 전기로를 사용해서 70℃에서 10분간 후, 곧바로 300℃에서 20분간 베이킹시키고, 제1차 시험재를 얻었다. 이 수성 크롬 비함유 처리액의 피막 두께는 25μ이었다.
[실시예 2 내지 6 및 비교예1 내지 6]
실시예 1에 있어서, 사용하는 수성의 변성 에폭시 수지, 방청안료, 체질안료, 유기 관능성 실란, 기타 원료를 하기 표 1에 나타내는 바와 같이 한 이외는, 실시예 1과 동일한 순서로 실시하고, 수성 크롬 비함유 처리액을 얻었다.
그 시험결과도 표 1에 나타낸다.
[비교예 7 내지 8]
실시예 1에 있어서, 사용하는 수지의 종류, 사용하는 방청안료, 체질안료, 기타 원료를 하기 표 1에 나타내는 바와 같이 한 이외는, 실시예 1과 동일한 순서로 실시하고, 수성 크롬 비함유 처리액을 얻었다.
그 시험결과도 표 1에 나타낸다.
표 1에서 보는 바와 같이 비교예 1의 (A)성분의 고형분에 대한 (B)성분 고형분의 비율이 본 발명의 청구범위보다 적은 경우에는 내식성이 부족하게 되거나, 반대로 비교예 2와 같이 (B)성분의 비율이 본 발명의 청구범위보다 많은 경우에는 처리액의 안정성, 외관이 바람직하지 못하다.
또한 비교예 3과 같이, (A)성분의 고형분에 대한 (C)성분 고형분의 비율이 본 발명의 청구범위보다 적은 경우에는 내열성이 부족하게 되거나, 반대로 비교예 4와 같이 (C)성분의 비율이 본 발명의 청구범위보다 많은 경우에는 부착성, 내약품성이 바람직하지 못하다.
그리고 비교예 5와 같이, (A)성분의 고형분에 대한 (D)성분의 비율이 본 발명의 청구범위보다 적은 경우에는 부착성이 부족하게 되거나, 반대로 비교예 6과 같이 (D)성분의 비율이 본 발명의 청구범위보다 많은 경우에는 처리액의 안정성, 외관, 내수성이 바람직하지 못하다.
따라서 광범위한 금속부품에 사용하는 것은 곤란하다.
또한 비교예 7, 8에 있어서, 본 발명의 청구 범위 외의 수지를 사용하는 경우도, 충분한 내식성, 내열성, 또는 안정성이 얻어지지 않고 있다.
Figure pat00001
<표 1의 주석>
(A)성분/ (B)성분, (A)성분/ (C)성분, (A)성분/ (D)성분의 중량비는 고형분환산이다.
＊1: 도료용 수성의 변성 에폭시 수지 디스퍼션으로서, MODEPICS 301(불휘발분 33%), MODEPICS 302(불휘발분 33%), Arakawa Chemical Industries, Ltd., PKHW-34(불휘발분 34%), PKHW-35(불휘발분 31%), Inchem사, 등을 사용할 수 있다.
＊2: 도료 용수성 아크릴수지 에멀션, AP-1272(불휘발분54%), SHOWA DENKO K.K.
＊3: 도료용 수성 에폭시 수지, W3435R67(불휘발분 67%) Mitsubishi Chemical Corporation.
＊4: 도료용 수성 에폭시 수지 경화제(변성 폴리아미드아민), ＷＤ11M60(불휘발분 60% ), Mitsubishi Chemical Corporation.
＊5: 방청안료로서, ＬＦ 보우세이 D-1, ZP-50S, KIKUCHI COLOR CHEMICALS CORPORATION., K-WHITE ＃82, K-WHITE #105, TAYCA CORPORATION., SHIELDEX C-303, SHIELDEX AC-3, W.R.Grace사, 등을 사용할 수 있다.
＊6: 체질안료로서 MicroAce P-3, MicroAce P-4, NIPPON TALC Co., Ltd., ASＰ170, BASF사 등을 사용할 수 있다.
＊7: 유기 관능성 실란으로서 KBM-402, KBM-403, KBM-602, KBM-603, Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. 등을 사용할 수 있다.
＊8: 착색 페이스트, MIKUNI COLOR LTD., 불휘발분 23%
＊9: 처리액 안정제, pH조정제, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.
＊10: 수계 도료용 실리콘계 레벨링제, BYK Japan KK.
[처리액 상태의 평가기준]
○: 액의 상태에 변화 없음.
△: 액의 점도가 조금 상승하고 있다.
×: 액의 점도가 현저하게 상승하고 있다.
[외관의 평가기준]
○: 전혀 이상 없음.
△: 깨짐 또는 부풀음이 5% 미만의 면적에 인정된다.
×: 깨짐 또는 부풀음이 5% 이상의 면적에 인정된다.
[부착성 시험결과의 평가기준]
○: 박리가 전혀 인정되지 않는다.
△: 박리가 5% 미만의 면적에 인정된다.
×: 박리가 5% 이상의 면적에 인정된다.
[내수성의 평가기준]
○: 부풀음이 전혀 인정되지 않는다.
△: 부풀음이 5% 미만의 면적에 인정된다.
×: 부풀음이 5% 이상의 면적에 인정된다.
[내식성 시험결과의 평가기준]
○: 적색 녹(적녹)이 전혀 인정되지 않는다.
△: 적색 녹이 5% 미만의 면적에 인정된다.
×: 적색 녹이 5% 이상의 면적에 인정된다.
[내산성 및 내알칼리성의 평가기준]
○: 부풀음이 전혀 인정되지 않는다.
△: 부풀음이 5% 미만의 면적에 인정된다.
×: 부풀음이 5% 이상의 면적에 인정된다.
[내열성의 평가기준]
○: 깨짐이 전혀 인정되지 않는다.
△: 깨짐이 5% 미만의 면적에 인정된다.
×: 깨짐이 5% 이상의 면적에 인정된다.
이상에서 설시한 본 발명의 실시예에 의하여 본 발명은 한정되지 아니하며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진자는 본 발명의 개념을 벗어나지 아니하고 변형이 가능하고, 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속하는 것이다.
또한 전술한 발명에 대한 권리범위는 이하의 청구범위에 의하여 정하여 지는 것으로서, 명세서 본문의 기재에 구속되지 아니하며, 청구범위에 속하는 변형과 변경은 모두 본 발명의 범위에 속하는 것이다.

Claims (6)

  1. 철을 비롯한 금속소재에 대해서, 유기 관능성 실란을 함유하는 베이킹(소부)형 아연 함유 처리액을 도장에 의해 하도층을 형성하는 제1공정,
    상기 하도층이 완전하게 건조되기 전에, (A) 수성의 변성 에폭시 수지, (B) 방청안료, (C) 체질안료 및 (D) 유기 관능성 실란을 함유하는 수성 크롬 비함유 처리액에 의해 상도층을 형성하는 제2공정,
    상기 하도층과 상도층을 250 내지 350℃에서 경화시키는 제3공정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 금속표면상의 복합 처리 피막 형성방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 베이킹형 아연 함유 처리액은 2액형의 크롬 비함유 수성 처리액으로서, 유기 관능성 실란 5~15중량%, 아연 플레이크 15~25중량%, 알루미늄 플레이크 12~18중량%, 계면활성제 2~4중량%, 탈이온수 30~38중량%, 글리콜류 10~16중량 %의 조성으로 이루어진 것을 특징으로 하는 금속표면상의 복합 처리 피막 형성방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 수성 크롬 비함유 처리액이, (A) 수성의 변성 에폭시 수지의 고형분 100중량부에 대해서, (B) 방청안료의 고형분이 5∼40중량부, (C) 체질안료의 고형분이 5∼100중량부, (D) 유기 관능성 실란이 1∼10중량부를 함유하는 것을 특징으로 하는 금속표면상의 복합 처리 피막 형성방법.
  4. 제 1 항에 있어서, (A) 수성의 변성 에폭시 수지는 수성의 콜로이드성 디스퍼션, 에멀션 타입인 것을 특징으로 하는 금속표면상의 복합 처리 피막 형성방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 베이킹형 아연 함유 처리액과 수성 크롬 비함유 처리액은 고온에서 two-coat, one-bake의 도장방식에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 금속표면상의 복합 처리 피막 형성방법.
  6. 청구항 1 내지 5의 금속표면상의 복합 처리 피막 형성방법에 의하여 형성된 유기 관능성 실란을 포함하는 소부형 아연 함유 처리액으로 이루어진 하도층과 (A) 수성의 변성 에폭시 수지, (B) 방청안료, (C) 체질안료 및 (D) 유기 관능성 실란을 함유하는 수성 크롬 비함유 처리액으로 이루어진 상도층으로 구성된 것을 특징으로 하는 금속표면상의 복합 처리 피막.
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