KR20150075000A - 내부식성 및 심 용접성이 우수한 복합수지 코팅 조성물 및 상기 조성물로 코팅된 강판 - Google Patents

내부식성 및 심 용접성이 우수한 복합수지 코팅 조성물 및 상기 조성물로 코팅된 강판 Download PDF

Info

Publication number
KR20150075000A
KR20150075000A KR1020130163283A KR20130163283A KR20150075000A KR 20150075000 A KR20150075000 A KR 20150075000A KR 1020130163283 A KR1020130163283 A KR 1020130163283A KR 20130163283 A KR20130163283 A KR 20130163283A KR 20150075000 A KR20150075000 A KR 20150075000A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
composite resin
steel sheet
weight
coating composition
resin coating
Prior art date
Application number
KR1020130163283A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101543905B1 (ko
Inventor
조두환
권문재
김지훈
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 KR1020130163283A priority Critical patent/KR101543905B1/ko
Publication of KR20150075000A publication Critical patent/KR20150075000A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101543905B1 publication Critical patent/KR101543905B1/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
    • 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
    • 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
    • C09D175/00—Coating compositions based on polyureas or polyurethanes; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D175/04—Polyurethanes
    • 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
    • C09D7/40—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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

본 발명은 주제수지 100 중량부에 대해 아지리딘 경화제 3 내지 40 중량부, 실리케이트 화합물 5 내지 60 중량부, 티타늄 화합물 3 내지 20 중량부, 전도성 첨가제 1 내지 20 중량부 및 용매를 포함하며, 고형분 함량이 조성물 전체 중량의 5 내지 35 중량%인 복합수지 코팅 조성물을 제공한다. 또한, 강판의 편면 또는 양면에 상기 복합수지 코팅 조성물로 형성된 코팅층을 갖는 복합수지 코팅 강판을 제공한다.
소수성과 유연성이 우수한 고분자 수지 및 니켈 유기금속 입자를 함유하는 전도성 첨가제를 포함하는 본 발명의 복합수지 코팅 조성물 및 복합수지 코팅 강판 제조방법을 사용함으로써, 표면 전기전도성 및 심용접성이 향상되고 다양한 조성의 바이오 혼합연료에 대한 내부식성이 우수한 복합수지 코팅 강판을 제조할 수 있다.

Description

내부식성 및 심 용접성이 우수한 복합수지 코팅 조성물 및 상기 조성물로 코팅된 강판{COMPOSITE RESIN COATING COMPOSITION FOR EXCELLENT SEAM WELDABILITY AND CORROSION RESISTANCE AND STEEL SHEET COATED WITH THE COMPOSITION}
본 발명은 내부식성 및 심 용접성이 우수한 복합수지 코팅 조성물 및 상기 조성물로 코팅된 강판에 관한 것으로서, 구체적으로는 소수성과 유연성이 우수한 고분자 수지 및 금속 입자를 함유하는 전도성 첨가제를 포함함으로써 강판의 표면 전기전도성 및 심용접성을 향상시킬 수 있고, 다양한 조성의 바이오 혼합연료에 대한 내부식성이 우수한 복합수지 코팅 조성물 및 상기 조성물로 코팅된 강판에 관한 것이다.
자동차 연료탱크는 스폿(Spot)용접, 심(seam)용접, 브레이징(Brazing) 및 프로젝션(Projection) 용접 등 다양한 종류의 용접에 의해 제조된다. 따라서 연료탱크용 강판은 용접특성이 우수해야 하고, 동시에 연료에 대한 내부식성이 우수해야 한다. 특히 최근에는 화석연료의 사용량을 줄이기 위해 다양한 종류의 바이오 연료를 기존 가솔린이나 디젤연료에 혼합하여 사용함에 따라 연료탱크는 더욱 심한 부식환경에 도출되어 있다.
자동차 연료탱크 강판으로는 내부식성 코팅으로 주로 사용되는 고분자 수지를 주성분으로 하는 수지계 아연도금코팅 강판이 주로 사용되는데, 상기 수지계 아연도금코팅 강판은 일반 가솔린 및 디젤유에 대한 내연료성과 내부식성은 우수한 반면, 바이오 에탄올 및 바이오 디젤을 첨가한 복합연료에 대한 내부식성이 열악하기 때문에 부식생성물에 의한 연료노즐 막힘이 발생할 수 있다.
또한 상기 아연도금코팅 강판은 절연성을 갖는 유기계 수지성분이 코팅면에 포함되어 있기 때문에 용접 특성이 나쁘다. 특히 연료탱크 제조 시 가장 중요한 심용접성의 열위로 인해 생산성이 저하되는 문제점이 있다. 이와 같은 문제를 해결하기 위해, 고분자 수지 조성물에 금속입자를 혼합하여 전도성을 향상시킴으로써 용접성을 개선하는 기술들이 개시되었다. 그러나 이러한 기술은 도막의 두께가 증가하기 때문에 제조비용이 높을 뿐만 아니라, 작업성이 나쁘고 가공 시 금속가루가 발생하여 추가적인 불량이 발생하는 단점이 있다. 또한, 고가의 Sn-Zn 합금 용융도금 강판을 적용하는 기술이 상용화되어 있으나, 가격이 비싸다는 단점이 있다.
최근 바이오 연료와 같은 다종연료의 사용량이 증가함에 따라 연료탱크의 사용 환경이 점점 더 나빠지고 있으므로, 보다 우수한 내연료성 및 심용접성을 갖는 연료탱크용 강판의 개발이 필요하다.
본 발명의 한 측면은 소수성과 유연성이 우수한 고분자 수지 및 니켈 유기금속 입자를 함유하는 전도성 첨가제를 포함함으로써 강판의 표면 전기전도성 및 심용접성을 향상시킬 수 있고, 다양한 조성의 바이오 혼합연료에 대한 내부식성이 우수한 복합수지 코팅 조성물 및 상기 조성물로 코팅된 강판을 제공하고자 한다.
본 발명은 주제수지 100 중량부에 대해 아지리딘 경화제 3 내지 40 중량부, 실리케이트 화합물 5 내지 60 중량부, 티타늄 화합물 3 내지 20 중량부, 전도성 첨가제 1 내지 20 중량부 및 용매를 포함하며, 고형분 함량이 조성물 전체 중량의 5 내지 35 중량%인 복합수지 코팅 조성물을 제공한다.
상기 주제수지는 아크릴 수지, 우레탄 수지 또는 아크릴 변성 우레탄 수지일 수 있다.
상기 주제수지는 수평균 분자량이 15,000 내지 50,000일 수 있다.
상기 실리케이트 화합물은 리튬 폴리실리케이트, 소디움 폴리실리케이트, 포타슘 폴리실리케이트 및 콜로이달 실리카로 구성되는 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다.
상기 티타늄 화합물은 티타늄 카보네이트, 이소프로필 디트리에탄올아미노 티타네이트, 락틱산 티타늄킬레이트 및 티타늄 아세틸아세토네이트로 구성되는 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다.
상기 전도성 첨가제는 하기 화학식 (1) 내지 (4)로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 하나 이상일 수 있다.
Figure pat00001
상기 용매는 물, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 펜탄올, 페놀, 헥산올, 시클로 헥산올 또는 이들의 혼합물일 수 있다.
본 발명은 또한, 강판의 편면 또는 양면에 상기 복합수지 코팅 조성물로 형성된 코팅층을 갖는 복합수지 코팅 강판을 제공한다.
상기 코팅층은 상기 복합수지 코팅 조성물이 0.1 내지 2.5 g/m2 로 코팅되어 형성될 수 있다.
상기 코팅층의 두께는 0.3 내지 2㎛ 일 수 있다.
상기 강판은 아연도금 강판, 용융아연(GI) 강판, 또는 합금화 용융아연(GA) 강판일 수 있다.
소수성과 유연성이 우수한 고분자 수지 및 니켈 유기금속입자를 함유하는 전도성 첨가제를 포함하는 본 발명의 복합수지 코팅 조성물 및 복합수지 코팅 강판 제조방법을 사용함으로써, 표면 전기전도성 및 심용접성이 향상되고 다양한 조성의 바이오 혼합연료에 대한 내부식성이 우수한 복합수지 코팅 강판을 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 복합수지 코팅강판의 단면모식도이다.
도 2는 본 발명의 복합수지 코팅 조성물에 포함되는 아지리딘 경화제의 화학구조식을 나타낸 것이다.
도 3은 (a) 실시예 8 및 (b) 비교예 1의 심용접부 단면 사진을 나타낸 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
본 발명은 주제수지 100 중량부에 대해 아지리딘 경화제 3 내지 40 중량부, 실리케이트 화합물 5 내지 60 중량부, 티타늄 화합물 3 내지 20 중량부, 전도성 첨가제 1 내지 20 중량부 및 용매를 포함하며, 고형분 함량이 조성물 전체 중량의 5 내지 35 중량%인 복합수지 코팅 조성물을 제공한다.
특별히 한정하지 않으나, 상기 복합수지 코팅 조성물에 포함되는 주제 수지는 바이오 혼합연료에 대한 내부식성이 우수한 아크릴 수지, 우레탄 수지 또는 아크릴 변성 우레탄 수지를 사용할 수 있고, 바람직하게는 수분산된 아크릴 공중합 우레탄 수지를 사용할 수 있다. 또한, 경화제로는 아지리딘을 사용할 수 있다.
상기 주제수지와 아지리딘 경화제를 포함하는 조성물에 의해 형성된 도막은 다른 고분자 도막보다 유연성이 우수하기 때문에 내연료성과 내식성이 우수하다. 아크릴 공중합 우레탄 고분자와 아지리딘 분자는 결합의 유연성이 크고, 이를 포함하는 조성물로 형성된 도막은 가공시 신축성이 우수하여 크렉이 유발되는 것을 방지하기 때문에, 수분, 산, 염기 또는 염(salt) 등의 부식인자로부터 받는 영향이 작다는 장점이 있다. 즉, 도막의 은폐력이 우수하여 부식인자가 소지강판에 도달하지 못하도록 하는 효가가 우수하다고 할 수 있다.
특별히 한정하지 않으나, 상기 주제수지는 수평균 분자량이 15,000 내지 50,000일 수 있다. 분자량이 15,000 미만이면 내연료성이 나빠지고, 50,000을 초과하면 조성물의 저장안정성 및 작업성이 나빠질 수 있어 바람직하지 않다.
상기 아지리딘 경화제는 주제수지 100 중량부에 대하여 3 내지 40 중량부를 사용할 수 있다. 3 중량부 미만인 경우 건조도막의 경화반응이 완벽하게 않아 도막의 물성이 나쁘며, 40 중량부를 초과하는 경우 과량의 경화제에 의해 부반응이 일어나 도막의 가공물성이 나빠질 수 있어 바람직하지 않다.
상기 아지리딘 경화제는 반응성이 우수한 것을 선정하는 것이 좋으며, 특별히 한정하지 않으나, 도 2의 (a) 내지 (c)와 같은 아지리딘(Aziridine) 계열 화합물이 사용될 수 있다. 상기 아지리딘계 경화제는 단독으로 혹은 2종 이상의 혼합물로 사용될 수 있다.
상기 복합수지 코팅 조성물은 건조도막의 내부식성을 향상시키기 위하여 실리케이트 화합물을 포함할 수 있다. 상기 실리케이트 화합물은 특별히 한정하지 않으나, 예를 들어 리튬 폴리실리케이트, 소듐 폴리실리케이트, 포타슘 폴리실리케이트 및 콜로이달 실리카로 구성되는 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다.
상기 실리케이트 화합물은 주제수지 100 중량부에 대하여 5 내지 60 중량부를 사용할 수 있는데, 5 중량부 미만인 경우 내부식성 효과가 미흡하고, 60 중량부를 초과하는 경우 내부식성은 향상되나 도막이 거칠어질 수 있다.
상기 복합수지 코팅 조성물은 또한 건조도막의 내부식성을 향상시키기 위하여 티타늄 화합물을 포함할 수 있다. 상기 티타늄 화합물은 작은 함량을 투입해도 가공부에 대한 내부식성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다. 본 발명에 사용되는 티타늄 화합물로는 티타늄 카보네이트, 이소프로필 디트리에탄올아미노 티타네이트, 락틱산 티타늄킬레이트 및 티타늄 아세틸아세토네이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있다.
상기 티타늄 화합물은 주제수지 100 중량부에 대하여 3 내지 20 중량부를 사용할 수 있는데, 3 중량부 미만인 경우 내부식성 효과가 미흡하고, 20 중량부를 초과하는 경우 내부식성은 향상되나 제조원가가 지나치게 상승하여 바람직하지 않다.
다음으로, 상기 복합수지 코팅 조성물은 용접성 향상을 위하여 전도성 첨가제를 포함할 수 있다. 전도성 첨가제가 고분자 수지와 단순 혼합된 경우에는, 가공 시에도 가루가 발생하는 문제와 롤코팅 작업 시 금속입자 침강에 의한 슬러지 발생의 단점이 있다. 이를 개선하기 위해 하기 화학식 (1) 내지 (4)로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 니켈 유기금속 화합물을 사용할 수 있다. 상기 니켈 유기금속 화합물을 사용함으로써, 복합수지 코팅 조성물 제조시 안정성을 높일 수 있고, 건조도막이 형성될 때 내부식성과 용접성을 향상시킬 수 있다.
Figure pat00002

상기 전도성 첨가제는 주제수지 100 중량부에 대하여 1 내지 20 중량부를 사용할 수 있다. 상기 전도성 첨가제 함량이 1 중량부 미만인 경우 건조도막의 표면 전기전도성이 미흡하고, 20 중량부를 초과하는 경우 건조도막의 물성이 나빠져 내연료성이 나빠질 수 있다.
상기 복합수지 코팅 조성물에 사용될 수 있는 용매로는 물, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 펜탄올, 페놀, 헥산올, 시클로 헥산올 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있으며, 특별히 한정하지 않으나 상기 고형분 함량이 되도록, 주제수지 100 중량부에 대하여 50 내지 500 중량부로 포함될 수 있다.
본 발명은 또한 강판의 편면 또는 양면에 상기 복합수지 코팅 조성물로 형성된 코팅층을 갖는 복합수지 코팅 강판을 제공한다.
도 1은 본 발명에 따른 복합수지 코팅강판의 단면모식도로서, 이를 참고하여 설명한다.
상기 코팅층(30)은 상기 복합수지 코팅 조성물이 0.1 내지 2.5 g/m2 로 코팅되어 형성될 수 있다. 0.1 g/m2 미만인 경우 본 발명에서 요구하는 내식성 및 내연료성을 확보할 수 없고, 2.5 g/m2 를 초과하는 경우 절연성이 커져 용접성이 열악해질 수 있다.
상기 코팅층(30)의 두께는 0.3 내지 2 ㎛일 수 있다. 코팅층 두께가 0.3 ㎛ 미만인 경우 도막 두께가 얇아 충분한 내부식성과 내연료성을 확보하기 어렵고, 2 ㎛를 초과하는 경우 내부식성과 내연료성은 향상되나 절연성이 커져 용접성이 저하될 수 있다.
상기 강판(10)은 아연도금 강판, 용융아연(GI) 강판, 또는 합금화 용융아연(GA) 강판일 수 있다. 상기 강판은 도금층(20)이 형성된 것일 수 있으며, 상기 아연 도금 강판은 냉연강판에 아연 단독, 아연을 포함하는 2종 또는 3종 합금 도금 강판, 용융 도금 강판, 건식 도금 강판을 모두 포함할 수 있다. 상기 2종 합금의 경우에는 Zn-X(X=Fe, Co, Ni, Mg), 상기 3종 합금의 경우에는 Zn-A-B(A=Al, B=Si,Mg)가 바람직하다. 특히, 상기 아연도금 강판으로는 냉연강판에 5 내지 60 g/m2의 도금 부착량으로 아연 또는 아연합금, 용융아연 또는 합금 용융아연이 도금된 것이 보다 바람직하다.
본 발명의 복합수지 코팅 강판은 상기 복합수지 코팅 조성물을 롤코팅, 스프레이 코팅 또는 침적법을 사용하여 강판 상에 코팅한 후, 열풍 또는 유도가열로 오븐에서 소부경화하여 복합수지 코팅층(30)을 형성함으로써 제조할 수 있다.
코팅층(30)의 소부 건조 온도는 강판온도(PMT, Peak Metal Temperature) 기준으로 160 내지 250 ℃의 온도범위가 바람직한데, 온도가 160℃ 미만에서는 경화반응이 미흡하여 내부식성과 내연료성 확보가 곤란하다. 반대로 250 ℃를 초과할 경우에는 멜라민 경화제의 가교반응이 너무 증가하여 도막이 딱딱해져 가공성이 열악해질 수 있다. 복합수지 조성물을 강판에 도포하는 방법으로는 롤코팅, 스프레이 코팅, 침적법 등 여러 가지 방법이 있으나 롤코팅 방법이 가장 바람직하다.
이하, 구체적인 실시예를 통해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 예시에 불과하며, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1 ~ 20: 복합수지 코팅 강판 제조
하기 표 1의 함량과 같이, 주제수지로서 수평균 분자량이 30000인 아크릴 공중합 우레탄 수지, 우레탄 수지 또는 아크릴 수지를 사용하였고, 전도성 첨가제로 도 2의 니켈 유기금속 화합물 (a)를 상기 주제수지와 상온에서 교반하여 혼합하고, 상기 혼합물에 경화제인 아지리딘, 리튬 실리케이트, 티타네이트 및 순수를 첨가하여 고형분이 20 중량%가 되도록 복합수지 코팅을 제조하였다.
부착량이 30g/m2인 Zn-Ni 도금 강판 상에 상기 복합수지 코팅 조성물을 롤 코팅 방법으로 코팅하고, 강판 온도가 190℃가 되도록 소부 건조한 다음, 냉각하여 건조도막의 중량이 0.3 내지 2 g/m2인 복합수지 코팅 강판을 제조하였다.
비교예 1 ~ 4: 마이크론 사이즈의 금속 분말을 사용하여 단순 혼합한 경우
하기 표 1의 함량과 같이, 주제 수지로 수평균 분자량이 50000인 페녹시 변성 우레탄 수지, 입경이 1 마이크론 크기의 Ni 금속 파우더, 경화제로 멜라민 수지, 입경이 20 nm인 소듐 실리케이트, 티타네이트, 인산 에스테르 및 순수를 첨가하여 고형분이 20중량%가 되도록 복합수지 코팅 용액을 제조하였다.
부착량이 30g/m2인 아연도금 강판 상에 상기 복합수지 코팅 용액을 롤 코팅 방법으로 코팅하고, 강판 온도가 190℃가 되도록 소부 건조한 다음, 냉각하여 건조도막의 중량이 0.3 내지 2 g/m2인 복합수지 코팅 강판을 제조하였다.
또한, 실시예 8 및 비교예 4의 심용접부 단면을 도 3에 나타내었다.
실험예
품질평가로는 도막 밀착성, 내식성, 표면전기전도성, 내연료성 및 용접성 등 연료탱크강판에 필요한 물성을 평가하였다.
강판의 건조도막의 밀착성 평가는 강판을 비등수에 넣고 끓인 후 내비등수성과 컵가공 후 가공부 도막 박리성 평가를 하였다. 내비등수 도막 밀착성은 비등수에 30분 동안 끓인 다음 5분간 자연 방치시켜 건조한 후, 스카치 테이프를 강판에 붙히고, 박리하여 평가하였고, 그 평가 기준은 다음과 같다.
◎ : 박리된 면적이 0~5%
○ : 박리된 면적이 5~20%
△ : 박리된 면적이 20~50%
× : 박리된 면적이 50% 이상
컵가공 후의 도막 밀착성은 강판을 95mmf 크기로 펀칭하고, 가공다이의 곡률반경이 4가 되도록 하여 높이 25mm 로 컵가공한 다음 가공 벽면을 스카티 테이프로 강판에 붙인 후 후 박리하여 평가하였다. 그 평가 기준은 다음과 같다.
◎ : 박리된 면적이 0~5%
○ : 박리된 면적이 5~20%
△ : 박리된 면적이 20~50%
× : 박리된 면적이 50% 이상
내식성 평가는 염수농도 5%, 35℃에서 1kg/cm2의 분무압 조건에서 복합코팅한 강판이 1,000시간이 지난 후 표면에 발생한 적녹의 발생면적으로 평가하였다. 그 평가 기준은 다음과 같다.
◎ : 부식 면적이 0%
○ : 부식 면적이 5% 이하
△ : 부식 면적이 5~30%
× : 부식 면적이 30% 이상
내연료성 평가는 에탄올과 바이오디젤의 고온 내연료성으로 평가하였다. 평가시편은 상기와 같이 컵 가공 후 도 3과 같이 컵에 연료를 넣고 오링과 유리판을 이용하여 덮어 고정하여 평가하였다. 에탄올 연료성 평가는 85% 에탄올 (5% 순수) + 15% 무연휘발류 + 20ppm 개미산을 60?에서 3개월 방치한 다음 강판의 부식상태를 평가하였다. 바이오 디젤의 경우에는 80% 경유(10% 순수 포함) + 20% 바이오 디젤을 80?에서 3개월 방치 후 강판의 부식상태를 평가하였다. 그 평가기준은 다음과 같다.
◎ : 부식 면적이 0%
○ : 부식 면적이 5% 이하
△ : 부식 면적이 5~30%
× : 부식 면적이 30% 이상
용접성은 두께 0.8mm의 강판에 공압식 AC 스폿 용접기를 이용하여 가압력 250kg, 용접시간 15Cycle 통전전류는 7.5kA에서 스패이트(Spatter)가 없으며 일정한 강도를 유지하는 것으로 평가하였다. 평가 기준은 용접이 가능한 점 용접타점 수로 평가하였다.
◎ : 1200 타점 이상
○ : 900 이상 1200 이하
△ : 600 이상 900 이하
×: 500 이하
Figure pat00003
실시예 1~20의 아지리딘 경화제와 금속이 포함된 고분자 화합물로 이루어진 복합수지 조성물은 금속이 분산된 복합수지 조성물과 달리 침전이 일어나지 않아 용액 안정성이 우수하며, 도막의 유연성이 좋아 가공성이 우수하다.
반면에, 비교예 1~4는 마이크론 금속 입자가 고분자 수지와 단순 혼합된 것으로서, 방치하면 침전이 일어나 용액 안정성이 우수하지 못하며, 가공 시 가루가 발생하여 프레스 작업성 역시 좋지 않다.
(a) 실시예 8 및 (b) 비교예 1의 심용접부 단면을 나타낸 도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 실시예 8은 용접 부위가 넓고 규밀하게 잘 용접된 것을 알 수 있다. 그러나 비교예 1의 심용접부 단면은 검은 홀 형상이 형성되었으며, 이 부위에서 매질이 균일하지 않고 강도가 약하며, 용접이 잘 이루어지지 않음을 알 수 있었다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
10: 강판
20: 도금층
30: 복합수지 코팅층

Claims (11)

  1. 주제수지 100 중량부에 대해 아지리딘 경화제 3 내지 40 중량부, 실리케이트 화합물 5 내지 60 중량부, 티타늄 화합물 3 내지 20 중량부, 전도성 첨가제 1 내지 20 중량부 및 용매를 포함하며, 고형분 함량이 조성물 전체 중량의 5 내지 35 중량%인 복합수지 코팅 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 주제수지는 아크릴 수지, 우레탄 수지 또는 아크릴 변성 우레탄 수지인 복합수지 코팅 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 주제수지는 수평균 분자량이 15,000 내지 50,000인 복합수지 코팅 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 실리케이트 화합물은 리튬 폴리실리케이트, 소디움 폴리실리케이트, 포타슘 폴리실리케이트 및 콜로이달 실리카로 구성되는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 복합수지 코팅 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 티타늄 화합물은 티타늄 카보네이트, 이소프로필 디트리에탄올아미노 티타네이트, 락틱산 티타늄킬레이트 및 티타늄 아세틸아세토네이트로 구성되는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 복합수지 코팅 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 상기 전도성 첨가제는 하기 화학식 (1) 내지 (4)로 구성되는 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 니켈 유기금속 화합물인 복합수지 코팅 조성물.
    Figure pat00004
  7. 제1항에 있어서, 상기 용매는 물, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 부탄올, 펜탄올, 페놀, 헥산올, 시클로 헥산올 또는 이들의 혼합물인 복합수지 코팅 조성물.
  8. 강판의 편면 또는 양면에 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 복합수지 코팅 조성물로 형성된 코팅층을 갖는 복합수지 코팅 강판.
  9. 제8항에 있어서, 상기 코팅층은 상기 복합수지 코팅 조성물이 0.1 내지 2.5 g/m2 로 코팅되어 형성된 복합수지 코팅 강판.
  10. 제8항에 있어서, 상기 코팅층의 두께는 0.3 내지 2㎛ 인 복합수지 코팅 강판.
  11. 제8항에 있어서, 상기 강판은 아연도금 강판, 용융아연(GI) 강판, 또는 합금화 용융아연(GA) 강판인 복합수지 코팅 강판.
KR1020130163283A 2013-12-24 2013-12-24 내부식성 및 심 용접성이 우수한 복합수지 코팅 조성물 및 상기 조성물로 코팅된 강판 KR101543905B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130163283A KR101543905B1 (ko) 2013-12-24 2013-12-24 내부식성 및 심 용접성이 우수한 복합수지 코팅 조성물 및 상기 조성물로 코팅된 강판

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130163283A KR101543905B1 (ko) 2013-12-24 2013-12-24 내부식성 및 심 용접성이 우수한 복합수지 코팅 조성물 및 상기 조성물로 코팅된 강판

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150075000A true KR20150075000A (ko) 2015-07-02
KR101543905B1 KR101543905B1 (ko) 2015-08-11

Family

ID=53788025

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130163283A KR101543905B1 (ko) 2013-12-24 2013-12-24 내부식성 및 심 용접성이 우수한 복합수지 코팅 조성물 및 상기 조성물로 코팅된 강판

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101543905B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101637129B1 (ko) * 2015-07-09 2016-07-06 주식회사 포스코 이종 금속이 도금된 친환경 고내식 자동차 연료 탱크용 강판
WO2018088876A1 (ko) * 2016-11-14 2018-05-17 주식회사 포스코 연료탱크 강판용 복합수지 조성물, 이를 이용한 복합수지코팅강판 및 그 제조방법

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101220679B1 (ko) 2010-11-24 2013-01-09 주식회사 포스코 아연도금강판 코팅용 복합수지 코팅 조성물 및 상기 조성물로 코팅처리된 아연도금강판

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101637129B1 (ko) * 2015-07-09 2016-07-06 주식회사 포스코 이종 금속이 도금된 친환경 고내식 자동차 연료 탱크용 강판
WO2018088876A1 (ko) * 2016-11-14 2018-05-17 주식회사 포스코 연료탱크 강판용 복합수지 조성물, 이를 이용한 복합수지코팅강판 및 그 제조방법
US11492499B2 (en) 2016-11-14 2022-11-08 Posco Composite resin composition for steel plate for fuel tank, composite resin-coated steel plate using same, and manufacturing method therefor

Also Published As

Publication number Publication date
KR101543905B1 (ko) 2015-08-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2957657B1 (en) Single-sided electro-galvanized non-chrome surface treatment steel plate for fuel tank, and surface treatment agent
WO1998045114A1 (fr) Plaque d'acier destinee a un reservoir de carburant tres resistant a la corrosion
CN108026409B (zh) 用于单面镀覆钢板表面处理的组合物、用此经过表面处理的钢板及其表面处理方法
WO2016125740A1 (ja) 燃料タンク用鋼板
KR101543905B1 (ko) 내부식성 및 심 용접성이 우수한 복합수지 코팅 조성물 및 상기 조성물로 코팅된 강판
US10697067B2 (en) Steel sheet for a fuel tank
KR101696038B1 (ko) 유무기 복합 피막용 수지 조성물, 이를 이용한 자동차용 연료탱크강판 및 이의 제조방법
KR100782719B1 (ko) 크롬프리 및 수지 처리된 강판, 그 제조방법 및 이에사용되는 수지처리액
KR101543893B1 (ko) 내식성이 우수한 용융아연합금 도금강판용 피복 조성물 및 용융아연합금 도금강판, 그 제조방법
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
KR101436702B1 (ko) 복합수지 코팅 강판
CN109952350B (zh) 燃料箱钢板用复合树脂组合物、利用该组合物的复合树脂涂覆钢板及其制造方法
JP2690629B2 (ja) 耐食性およびスポット溶接性に優れた有機複合被覆鋼板
JP2007070572A (ja) 塗料組成物および燃料タンク
KR101842555B1 (ko) 도금 강판의 표면처리용 조성물, 이를 이용하여 표면처리된 강판, 및 이를 이용한 표면처리 방법
KR101696027B1 (ko) 우수한 심용접성 및 항곰팡이성을 부여하는 연료탱크 강판용 복합수지 코팅 조성물 및 이를 이용하여 코팅된 강판
KR101714844B1 (ko) 크롬프리 표면처리 조성물 및 크롬프리 표면처리강판
JP3847921B2 (ja) 高耐食性燃料タンク用鋼板
KR101223817B1 (ko) 유무기 복합 피막용 수지 조성물 및 이를 이용한 표면처리강판
CN111996522B (zh) 一种锌铝镁钢板环保钝化剂及制备使用方法
JP3934762B2 (ja) 高耐食性燃料タンク用鋼板
JPS61228949A (ja) 高耐食性燃料タンク用鋼板
KR101639898B1 (ko) 수지 처리 공정 생략형 크롬프리 표면처리 강판 및 이의 제조 방법
JP4938054B2 (ja) 有機被覆溶融Ｓｎ−Ｚｎめっき鋼板
KR101313431B1 (ko) 내식성, 전기전도성 및 윤활성이 우수한 이핵복합 코팅 조성물

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