KR20160077573A - 백색 도장용 수지 조성물 및 이를 이용한 표면처리 강판 - Google Patents

백색 도장용 수지 조성물 및 이를 이용한 표면처리 강판 Download PDF

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KR20160077573A
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Abstract

본 발명은 수 평균 분자량이 6,000 내지 25,000인 폴리에스테르 수지 10 내지 40 중량%, 안료 30 내지 40 중량%, 멜라민 수지 1 내지 10 중량%, 산촉매 1 내지 10 중량%, 분산제 0.3 내지 0.8 중량% 및 잔부 용매를 포함하는 백색 도장용 수지 조성물 및 이를 이용한 표면 처리강판을 제공하며, 강판 및 상기 강판 표면에 형성된 백색 수지 코팅층을 포함하고, 상기 코팅층은 상기 백색 도장용 주시조성물의 경화물을 포함하는 표면처리 강판을 제공하여, 밀착성, 경도, 광택도 및 선영성이 우수한 조성물 및 이를 이용한 강판을 제공하고자 한다.

Description

백색 도장용 수지 조성물 및 이를 이용한 표면처리 강판{White-colored Resin Composition and Surface Treated Steel Sheet Using the Same}
본 발명은 백색 도장용 수지 조성물 및 이를 이용한 표면처리 강판에 관한 것이다.
일반적인 강판에 대한 도장 방법으로, 성형 가공 후 도장하는 후도장(Post-coating) 방식과 성형 가공 전 도장하는 선도장(Pre-coating) 방식이 있다. 상기 후도장 방식은 비교적 도장설비가 단순하고 설치비용이 적다는 장점이 있으나, 도장시간이 길고, 경제성 및 효율성이 크게 저하되어 도장 비용이 상승하는 문제점이 있다. 이에 반해, 상기 선도장 방식은 짧은 시간 내에 대량 생산이 가능하고, 도료의 손실 및 환경오염을 최소화할 수 있는 도장 시스템이다. 이러한 선도장 방식을 PCM(Pre-coated Metal) 또는 칼라강판 이라고 한다.
세탁기, 냉장고 또는 전자레인지 등과 같은 가전분야에서는 오래전부터 후도장 방식을 사용하였으나, 가격경쟁력 확보 및 가전제품의 슬림화 추세에 따라 선도장 방식을 적용하는 비율이 증가하고 있다. 최근 가전분야에서 제품의 부가가치를 높이고 후발업체와의 차별화를 위해서 고급화 전략이 사용되고 있다. 제품의 고급화 및 차별화를 위해서 고경도, 고광택 및 고선영성의 물성을 확보할 수 있는 도장에 대한 수요가 늘고 있다.
본 발명은 경도, 광택도 및 선영성이 우수하며, 자외선 투명 코팅층과의 밀착성이 우수한 백색 도장용 수지 조성물 및 이를 이용한 강판을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 수 평균 분자량이 6,000 내지 25,000인 폴리에스테르 수지 10 내지 40 중량%, 안료 30 내지 40 중량%, 멜라민 수지 1 내지 10 중량%, 산촉매 1 내지 10 중량%, 분산제 0.3 내지 0.8 중량% 및 잔부 용매를 포함하는 백색 도장용 수지 조성물을 제공한다.
상기 폴리에스테르 수지의 유리 전이온도는 5 내지 30℃일 수 있다.
상기 폴리에스테르 수지의 수산가는 5 내지 20 mgKOH/g일 수 있다.
상기 폴리에스테르 수지의 산가는 1 내지 5 mgKOH/g일 수 있다.
상기 폴리에스테르 수지는 방향족 다가산 또는 그 유도체; 다가알코올; 및 에스테로화 축합반응 촉매를 혼합하고 축중합시켜 제조된 것일 수 있다.
상기 폴리에스테르 수지 및 멜라민 수지에 대한 안료의 함량은 1.0 내지 1.5 배일 수 있다.
상기 안료는 백색안료, 방청안료 또는 이들의 혼합물일 수 있다.
상기 백색안료는 Color CIE L* 값이 98 내지 99.9 범위일 수 있다.
상기 안료가 백색안료 및 방청안료의 혼합물인 경우, 상기 방청안료 및 백색안료의 함량비는 1: 10 내지 15일 수 있다.
상기 산촉매는 디노닐나프탈렌설폰산(DNNSA), 디노닐나프탈렌디설폰산(DNNDSA), 도데실벤젠설폰산(DDBSA) 및 파라톨루엔설폰산(pTSA)에서 선택된 하나 이상일 수 있다.
상기 분산제는 산성그룹을 가진 공중합체 용액 및 산성그룹을 가진 블록 공중합체의 알킬올알모늄염에서 선택된 하나 이상일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 강판 및 상기 강판 표면에 형성된 백색 수지 코팅층을 포함하고, 상기 코팅층은 상기 조성물의 경화물을 포함하는 표면처리 강판을 제공한다.
상기 표면처리 강판의 Color CIE L*값이 85 이상일 수 있다.
상기 코팅층은 두께가 5 내지 15 ㎛일 수 있다.
상기 표면처리 강판은 상기 코팅층 위에 형성된 자외선 투명 코팅층을 더 포함할 수 있다.
본 발명이 제공하는 백색 도장용 수지 조성물 및 이를 이용한 강판은 자외선 투명 코팅층과의 밀착성이 우수하며, 경도, 광택도 및 선영성이 우수한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표면처리 강판의 단면을 나타낸 모식도이다.
도 2는 실시예 8, 9 및 비교예 2의 전단속도에 따른 점성도를 보여주는 그래프이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태를 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시 형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다.
본 발명은 백색 도장용 수지 조성물 및 이를 이용한 표면처리 강판에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 수 평균 분자량이 6,000 내지 25,000인 폴리에스테르 수지 10 내지 40 중량%, 안료 30 내지 40 중량%, 멜라민 수지 1 내지 10 중량%, 산촉매 1 내지 10 중량%, 분산제 0.3 내지 0.8 중량% 및 잔부 용매를 포함하는 백색 도장용 수지 조성물을 제공한다.
상기 폴리에스테르 수지의 수 평균 분자량(Mn)이 6,000 미만이면 수지의 가공성을 확보하기 어려우며, 25,000 초과하면 내약품성 및 광택도가 낮다. 또한, 상기 폴리에스테르 수지는 선형(linear) 구조를 가지며, 가공성이 우수하다는 장점이 있다. 상기 폴리에스테르 수지의 함량은 10 내지 40 중량%인 것이 바람직하며, 상기 함량이 10 중량% 미만이면 도막 가공성이 열위하며, 40 중량% 초과하면 경도 확보가 어렵다.
상기 폴리에스테르 수지의 유리 전이온도는 5 내지 30℃인 것이 바람직하며, 유리전이온도가 5℃ 미만이면 경도를 확보할 수 없으며, 30℃ 초과하면 가공성이 저하될 수 있다.
상기 폴리에스테르 수지의 수산가는 5 내지 20 mgKOH/g인 것이 바람직하다. 수산가의 범위는 내마찰성을 높이고 가공성을 확보하기 위한 것으로, 수산가가 5 mgKOH/g 미만이면 내마찰성이 저하되고, 20 mgKOH/g 초과하면 가공성이 저하될 수 있다.
또한, 상기 폴리에스테르 수지의 산가는 1 내지 5 mgKOH/g 범위 일 수 있으며, 산가가 1 mgKOH/g 미만이면 수지색상에 황변이 발생할 수 있으며, 5 mgKOH/g 초과하면 내약품성이 저하될 수 있다.
상기 폴리에스테르 수지의 제조 방법은 한정되는 것은 아니나, 예를 들면, 방향족 다가산 또는 그 유도체; 다가알코올; 및 에스테로화 축합반응 촉매를 혼합하고 축중합시켜 제조되는 것일 수 있다.
상기 방향족 다가산 또는 그 유도체는, 예를 들어, 무수 프탈산, 테트라하이드로 무수 프탈산, 헥사하이드로 무수 프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산 등이 있으며, 지방족 및 지환족 다가산으로는 아디픽산, 사이크로헥산디카르복실산, 헥사하이드로프탈릭언하이드라이드, 테트라하이드로프탈릭언하이드라이드, 아제라익산, 세바식산 및 푸마르산 등이 있다.
상기 다가알코올은, 예를 들어, 비스페놀에이 또는 비스페놀에이계에틸렌 부가물, 비스페놀에이계프로필렌 부가물, 프리메틸올프로판, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 네오펜틸글리콜, 디에틸렌글리콜, 1,4-부탄디올, 1,3-엠피디올, 펜타에리트리톨, 디에틸렌글리콜, 디트리메틸올프로판, 하이드록시피바리닐 하이드록시피발레이트, 1,6-헥산디올, 1,4-사이클로엑사디메탄올, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올 (TMPD), 2-부틸-2-에틸-1,3-프로판디올 (BEPD) 및 3-하이드록시 디메틸프로필-3-하이드록시디메틸프로파노에이트 (HPHP) 등이 있다.
또한, 상기 에스테르화 축합반응의 촉매는, 예를 들어, 징크옥사이드, 안티모니옥사이드 등과 같은 금속류와 파라톨루엔 포스포닉산, 포스포닉산, 테트라이소프로필티타네이트 및 술포닉산 등이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 백색 도장용 수지 조성물은 방향족 다가산 또는 그 유도체, 다가알코올, 및 에스테로화 축합반응 촉매를 혼합하고 축중합시켜 폴리에스테르 수지를 제조하는 단계; 및 상기 폴리에스테르 수지, 안료, 멜라민 수지, 산촉매, 분산제 및 잔부 용매를 혼합하는 단계를 통해 제조될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 안료는 백색안료, 방청안료 또는 이들의 혼합물인 것으로, 안료의 함량은 30 내지 40 중량%인 것이 바람직하다. 상기 함량이 30 중량% 미만이면 은폐력이 떨어져 표준판 조색에 어려움이 발생되며, 40 중량% 초과하면 상대적으로 수지 함량이 적어지므로 가공성, 내약품성 등 물성저하가 발생된다.
상기 폴리에스테르 수지 및 멜라민 수지에 대한 상기 안료의 함량은 1.0 내지 1.5배인 것이 바람직하며, 전체 수지에 대한 안료의 함량이 1.0배 미만이면 착색력이 낮아 충분한 백색도 값을 확보하지 못하며, 1.5배 초과하면 과량의 안료함량으로 인해 연속 작업성이 저하될 수 있다.
상기 백색 안료는 TiO2를 함유하는 안료일 수 있으며, 또한, 상기 백색안료는 Color CIE L* 값이 98 내지 99.9 범위일 수 있다. 이러한 범위에서 저도막 상태에서도 높은 백색도를 구현할 수 있다. 상기 Color CIE L* 값은 국제조명위원회 (Commission Internationale de L’eclairage)에서 정하는 L*A*B* 색표시계에 따른 L*값을 의미한다.
상기 안료가 백색안료 및 방청안료의 혼합물인 경우, 상기 방청안료 및 백색안료의 함량비는 1: 10 내지 15인 것이 바람직하다. 상기 방청안료에 대하여 백색 안료의 함량이 10배 미만이면 백색도가 91이하의 값을 나타내며, 15배 초과하면 코팅강판의 내식성이 저하된다.
상기 멜라민 수지는 경화제로 사용되며, 조성물에 멜라민 수지가 포함됨으로 인해 상기 백색 도장용 수지 조성물의 경화물인 코팅층과 자외선 투명 코팅층간의 밀착성을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 멜라민 수지를 포함한 조성물로 코팅된 강판은 가전기기 등의 판넬용으로 제조되기 위한 가공성, 도막밀착성, 광택성 및 선영성이 우수하다.
상기 멜리만 수지는, 예를 들어, 헥사메톡시메틸멜라민 수지가 사용될 수 있다. 기존의 우레탄계 가교제는 광택도 내지 선영성과 같은 물성이 저하되며, 가전제품 등에 적용하기에는 부적합하다는 문제가 있다. 전체 조성물에서 상기 멜라민 수지의 함량은 1 내지 10 중량%인 것이 바람직하며, 상기 함량이 1중량% 미만이면 경화력 저하가 발생되며, 라인 작업시 가이드롤 오염 등이 발생될 수 있다. 10 중량% 초과하면 과경화로 인한 상도층(자외선 투명 코팅층)과의 접착력이 떨어져 물성저하가 발생된다.
상기 산촉매는 특별히 제한되는 것은 아니나, 예를 들면, 디노닐나프탈렌설폰산(DNNSA), 디노닐나프탈렌디설폰산(DNNDSA), 도데실벤젠설폰산(DDBSA) 및 파라톨루엔설폰산(pTSA)에서 선택된 하나 이상일 수 있다. 상기 산촉매 대신 라인 건조설비인 인덕션 오븐을 이용하여 짧은 시간에 소부할 수 있으나, 과도막으로 인한 도막 결함(popping)이 발생될 수 있다.
상기 산촉매의 함량은 1 내지 10 중량%인 것이 바람직하며, 상기 함량이 1 중량% 미만이면 미경화로 인한 도막불량이 야기되며, 10 중량% 초과하면 과경화로 인한 상도층(자외선 투명 코팅층)과의 접착력이 떨어져 물성저하가 발생된다.
상기 분산제는 산성그룹을 가진 공중합체 용액 및 산성그룹을 가진 블록 공중합체의 알킬올알모늄염에서 선택된 하나 이상일 수 있으며, 더욱 자세히 BYK Chemie사의 DISPERBYK-170, DISPERBYK-174, DISPERBYK-180, EFKA-4061, BYK-P104 및 DISPERBYK-110에서 선택된 하나 이상일 수 있다.
분산제의 함량은 0.3 내지 0.8 중량%인 것이 바람직하다. 상기 분산제의 함량이 0.3 중량% 미만이면 배합물의 연화 시 분산성이 떨어지며, 도료의 저장성이 저하될 수 있으며, 0.8 중량% 초과하면 과량 투입되어 물성개선은 미미하고 제조비용이 상승된다.
본 발명에 따른 백색 도장용 수지 조성물은 앞서 설명한 성분 외에도, 도장 상태의 물성을 개선하거나, 추가 도장을 위해 필요한 물성을 제공하기 위해서 잔부 용매를 포함할 수 있다. 상기 잔부 용매는 응집방지제, 부착증진제, 방청보조제 및 용제에서 선택된 하나 이상일 수 있다. 상기 부착증진제는 인산염계 화합물, 실란계 화합물 등일 수 있으며, 이 외에도 방청보조제 및 용제 등은 각각 상업적으로 입수 가능한 다양한 제품이 사용 가능하다.
본 발명의 일 실시예는, 강판 및 상기 강판 표면에 형성된 백색 수지 코팅층을 포함하고, 상기 코팅층은 상술한 백색 도막용 수지 조성물의 경화물을 포함하는 표면처리 강판을 제공한다. 상기 표면처리 강판의 Color CIE L*값은 85 이상일 수 있으며, 바람직하게는 85 내지 95, 더욱 바람직하게 89 내지 92일 수 있다.
상기 강판은 자동차 재료, 가전제품, 건축재료 등의 용도로 이용되는 금속으로, 당업계에서 통상적으로 사용되는 강판이라면 어떠한 것이라도 무방하며, 예를 들어, 냉연강판; 아연 도금강판, 아연니켈 도금강판, 아연철 도금강판, 아연티탄 도금강판, 아연마그네슘 도금강판, 아연망간 도금강판, 아연알루미늄 도금강판 등의 아연계 전기도금강판; 용융도금강판; 또는 알루미늄 도금강판 등일 수 있다.
또한, 도금층에 이종금속 또는 불순물로서, 예를 들면, 코발트, 몰리브덴, 텅스텐, 니켈, 티탄, 알루미늄, 망간, 철, 마그네슘, 주석, 동 등을 함유한 도금 강판; 이들 도금층에 실리카, 알루미나 등의 무기물을 분산시킨 도금강판; 또는 실리콘, 동, 마그네슘, 철, 망간, 티탄, 아연 등을 첨가한 알루미늄 합금판; 또는 인산염이 도포된 아연도금강판; 또는 열연강판을 사용할 수 있고, 필요에 따라 상기 도금 중에 2 종 이상을 순차적으로 처리한 다층 도금판을 사용할 수 있다.
상술한 백색 도장용 수지 조성물은 강판의 일면 또는 양면에 도포하며, 도포는 다양한 통상적인 방법으로 행할 수 있으며, 예를 들어, 바 코터, 롤 코터 혹은 커튼 코터 방법이 사용될 수 있다. 상기 수지 조성물을 강판에 도포하는 과정은 특별히 제한되지 않으며 다양한 방법을 통해 수행할 수 있다. 예를 들어, 강판에 수지 조성물을 도포한 후, 건조하여 백색 수지 코팅층을 형성할 수 있다. 건조하는 과정은, 특별히 한정하는 것은 아니지만, 열풍 가열방식, 적외선 가열방식 또는 유도 가열방식으로 행할 수 있다.
상기 열풍 가열방식은 160 내지 340℃ 온도에서 10 내지 50초 동안 건조를 행할 수 있으며, 유도가열 방식은 주파수 범위 5 내지 50 MHz 및 전력 3 내지 15 KW에서 5 내지 20 초 동안 건조를 행할 수 있다.
상기 코팅층은 두께가 5 내지 15 ㎛인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 10 내지 15 ㎛ 일 수 있다. 상기 코팅층의 두께가 5 ㎛ 미만이면 도막의 은폐력과 가공성 내지 내용제성 등이 저하될 수 있고, 15 ㎛ 초과하면 제조원가가 높아져 생산성이 낮아질 수 있다. 본 발명에 따른 백색 도장용 수지 조성물의 경화물은 상대적으로 얇은 코팅 두께에도 높은 수준의 백색도를 구현할 수 있다.
상기 표면처리 강판은 상기 코팅층 위에 형성된 자외선 투명 코팅층을 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 코팅층과 강판 사이에 별도의 하도 코팅층을 포함하지 않는 구조일 수 있다. 이는 기존의 하도 코팅층을 형성하지 않더라도 가전분야 등에서 요구되는 물성을 만족할 수 있기 때문이다.
도 1을 참조하면, 냉연강판(10) 위에 백색 수지 코팅층(20)이 형성되고, 그 위에 다시 자외선 투명 코팅층(30)이 형성된 구조이다.
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 내지 4
수 평균 분자량이 6,000 내지 25,000인 폴리에스테르 수지를 30 중량%에 백색안료 35 중량%, 분산제 0.5 중량%를 혼합한 후, 연화공정에서 백색안료를 충분히 분산하였다. 그 후, 헥사메톡시메틸멜라민 수지를 5 중량%와 산촉매 1 중량%를 투입 후 충분히 혼합하여 조성물을 제조하였다.
상기 조성물을 이용하여 코일 코팅(Coil coating) 생산라인에서 연속도장으로 도장하고 PMT(Peak of Metal Temperature)로 220 내지 250℃까지 승온한 후 냉각하였다. 냉각 후 형성된 백색 수지 코팅층의 두께는 8 내지 14 ㎛ 범위에서 조절하였다. 그 후, 무용제형 자외선 경화형 상도 투명 조성물(삼화페인트공업 제품)을 10 ㎛ 두께로 도장하여, 표면 처리된 강판을 제조하였다.
구 분 백색 수지 조성물의 두께(㎛)
실시예1 8
실시예2 10
실시예3 12
실시예4 14
실시예 5
실시예 1과 동일한 방법으로 용액 조성물을 제조하였다. 제조된 용액 조성물을 이용하여 코일 코팅(Coil coating) 생산라인에서 연속도장으로 도장하고 PMT(Peak of Metal Temperature)로 220 내지 260℃까지 승온한 후 냉각하였다. 냉각 후 형성된 백색 수지 코팅층의 두께는 12 ㎛ 범위에서 조절하였다. 그런 다음, 무용제형 자외선 경화형 상도 투명 조성물(삼화페인트공업 제품)을 10 ㎛ 두께로 도장하여, 표면 처리된 강판을 제조하였다.
실시예 6
수 평균 분자량이 6,000 내지 25,000인 폴리에스테르 수지를 25 중량%, 백색안료 37 중량%, 분산제 0.5 중량%를 혼합한 후, 연화공정에서 백색안료를 충분히 분산하였다. 그 후, 헥사메톡시메틸멜라민 수지를 5 중량%, 산촉매 1 중량% 및 무독성 방청안료 3 중량%를 투입 후 충분히 혼합하여 용액 조성물을 제조하였다.
용액 조성물을 이용하여 코일 코팅(Coil coating) 생산라인에서 연속도장으로 도장하고 PMT(Peak of Metal Temperature)로 220 내지 250℃까지 승온한 후 냉각하였다. 냉각 후 형성된 백색 수지 코팅층의 두께는 12 ㎛로 조절하였다. 그 후, 무용제형 자외선 경화형 상도 투명 조성물(삼화페인트공업 제품)을 10 ㎛ 두께로 도장하여, 표면 처리된 강판을 제조하였다.
실시예 7
수 평균 분자량이 6,000 내지 25,000인 폴리에스테르 수지를 25 중량%, 백색안료 37 중량%, 분산제 0.5 중량%를 혼합한 후, 연화공정에서 백색안료를 충분히 분산하였다. 그 후, 헥사메톡시메틸멜라민 수지를 5 중량%, 산촉매 1 중량%, 무독성 방청안료 3 중량% 및 방청보조제 0.5 중량%를 투입 후 충분히 혼합하여 용액 조성물을 제조하였다.
용액 조성물을 이용하여 코일 코팅(Coil coating) 생산라인에서 연속도장으로 도장하고 PMT(Peak of Metal Temperature)로 220 내지 250℃까지 승온한 후 냉각하였다. 냉각 후 형성된 백색 수지 코팅층의 두께는 12 ㎛로 조절하였다. 그 후, 무용제형 자외선 경화형 상도 투명 조성물(삼화페인트공업 제품)을 10 ㎛ 두께로 도장하여, 표면 처리된 강판을 제조하였다.
실시예 8
분산제로 산성그룹을 가진 공중합체 용액(BYK-Chemie, Disperbyk-170)을 사용한 것을 제외하고, 실시예 3과 동일한 방법으로 표면처리된 강판을 제조하였다.
실시예 9
분산제로 산성그룹을 가진 블록 공중합체의 알킬올암모늄 염(BYK-Chemie, Disperbyk-180)을 사용한 것을 제외하고, 실시예 3과 동일한 방법으로 표면처리된 강판을 제조하였다.
비교예 1
분자량이 2,000 내지 3,000인 PCM 건재용 폴리에스테르 수지를 30 중량%를 사용하였다는 점을 제외하고는, 실시예 3과 동일한 방법으로 표면 처리된 강판을 제조하였다.
비교예 2
분산제로 변성 폴리우레탄인(CIBA, EFKA-4061)을 사용한 것을 제외하고, 실시예 3과 동일한 방법으로 표면 처리된 강판을 제조하였다.
비교예 3
헥사메톡시메틸멜라민 수지 대신 HDI-트라이머 타입의 우레탄 가교제인 MEKO-HDI 트라이머를 사용하고, 산촉매 대신에 DBTDL (Dibutyltin Dilaurate)을 사용하였다는 점을 제외하고는, 실시예 3과 동일한 방법으로 표면 처리된 강판을 제조하였다.
[ 실험예 1]
실시예 1 내지 4에 따른 표면 처리된 강판을 제조하는 과정에서, PMT 온도를 224 내지 241℃ 범위에서 달리하였다. 색차계로 Macbeth 7000A를 사용하여, 실시예 1 내지 4의 강판에 대하여 P/B(Pigment/Binder) 비율에 따른 색차값을 산출하였다. 결과는 하기 표 2와 같다.
PMT 224℃ 232℃ 241℃
8μ L* 90.2 89.3 89.5
a* -2.2 -2.2 -2.2
b* -1.8 -2.0 -1.9
10μ L 90.7 90.0 89.7
a -2.1 -2.2 -2.2
b -1.5 -1.8 -1.7
12μ L 91.8 91.3 90.6
a -2.1 -2.1 -2.2
b -1.0 -1.1 -1.3
14μ L 91.9 91.6 90.9
a -2.0 -2.1 -2.2
b -1.0 -1.0 -1.2
표 2에 기재된 바와 같이, 실시예 1 내지 4에 따른 표면 처리된 강판의 Color CIE L* 값은 85 이상의 값을 가지며, 더욱 바람직하게 85 내지 95의 값을 가짐을 확인하였다.
[ 실험예 2]
실시예 3과 비교예 1에서 제조된 표면 처리된 강판에 대하여, 세탁기 가전규격 중 중요물성에 대한 테스트를 실시하였다. 각 경우에 PMT(Peak of Metal Temperature)는 232℃에서 실시하였다. 강판의 표면 테스트 결과는 하기 표 3과 같다.
시험항목 시험방법 결 과 비 고
실시예3 비교예1
연필경도 - HB~F HB~F -
크로스커트시험 100/100 양호 불량 접착력
에릭슨시험 6.0mm 양호 양호 -
충격시험 1/2”x 500g x 50cm 양호 양호 -
가공성 시험 1T 미세 크랙 크랙 발생 상온
2T 크랙 없음 크랙 발생
내세제성시험 5%세제x50℃x240hrs 양호 양호 -
실시예 3은 수 평균 분자량이 6,000 내지 25,000인 폴리에스테르 수지를 사용하였지만, 비교예 1은 수 평균 분자량이 2,000 내지 3,000인 폴리에스테르 수지를 사용하였다. 이로 인해, 비교예 1은 세탁기 가전규격 중 중요물성에 대한 테스트에서 크로스커트 시험에서 접촉성 불량의 결과가 나왔으며, 가공성 시험에서는 크랙이 발생하여 가공성이 낮음을 확인하였다.
[ 실험예 3]
실시예 3, 6 및 7에 따른 표면 처리된 강판에 대하여 내식성을 비교 실험 하였다. 구체적으로는, 각 경우에 대해 ASTM B117 시험방법으로 240 시간 동안 방치한 후 평가하였다. 평가 결과는 표 4와 같다.
구 분 평면부 X-부
실시예3 수포 발생되지 않음 최대편측 3 mm 이하
실시예6 수포 발생되지 않음 최대편측 1 mm 이하
실시예7 수포 발생되지 않음 최대편측 0.5 mm 이하
[ 실험예 4]
실시예 8, 9 및 비교예 2에서 제조된 용액 조성물에 대하여, 점성도 변화 현상을 관찰하기 위해서 틱소트로피(thixotropy)를 평가하였다. 각 용액 조성물에 대한 성분 및 특성은 하기 표 5와 같으며, 실험 결과는 도 2에 나타내었다.
구 분 주요성분 고형분 아민가
(mgKOH/g)		 산가
(mgKOH/g)		 밀도
(20℃기준)
실시예8 산성그룹을 가진 공중합체 용액 52% - 53 1.03
실시예9 산성그룹을 가진 블록 공중합체의 알킬올암모늄 염 79% 95 95 1.07
비교예2 변성폴리우레탄 30% - - 0.95
도 2의 그래프에 나타난 바에 따르면, 실시예 8과 9는 비교예 2에 비해 점성도 변화가 상대적으로 적은 것으로 나타났다. 그에 반해, 비교예 2는 매우 급격한 기울기 변화를 나타내었으며, 이를 통해 점성도 변화가 매우 큰 것을 알 수 있다.
[ 실험예 5]
실시예 3 및 비교예 1에 따른 표면 처리된 강판을 제조하는 과정에서, PMT(Peak of Metal Temperature)는 220 내지 260℃ 범위에서 변화시켰다. 각 경우에 대해서, 자외선 경화형 상도 투명 조성물을 도장한 후 층간 접착력을 확인하였다. 그 결과는 표 6과 같다.
PMT 자외선 투명층과의 접착력 비 고
비교예 1 실시예 3
220℃ ◎ ◎ 평가방법
◎: 매우 우수
○: 우수
△: 보통
Ⅹ: 불량
230℃ ◎ ◎
240℃ ○ ◎
250℃ △ ◎
260℃ Ⅹ ◎
상기 표 6의 결과로부터, 본 발명의 하나의 실시예인 실시예3에 따른 표면 처리된 강판은 백색 수지 코팅층과 자외선 투명층의 접착력이 모든 온도 범위에서 매우 우수한 것을 알 수 있다. 그에 반해, 비교예 1의 경우에는 PMT가 올라가면 자외선 투명층과의 접착력이 저하되는 것을 확인하였다.
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: 백색 수지 코팅층
30: 자외선 투명 코팅층

Claims (15)

  1. 수 평균 분자량이 6,000 내지 25,000인 폴리에스테르 수지 10 내지 40 중량%, 안료 30 내지 40 중량%, 멜라민 수지 1 내지 10 중량%, 산촉매 1 내지 10 중량%, 분산제 0.3 내지 0.8 중량% 및 잔부 용매를 포함하는 백색 도장용 수지 조성물.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 폴리에스테르 수지의 유리 전이온도는 5 내지 30℃인 백색 도장용 수지 조성물.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 폴리에스테르 수지의 수산가는 5 내지 20 mgKOH/g인 백색 도장용 수지 조성물.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 폴리에스테르 수지의 산가는 1 내지 5 mgKOH/g인 백색 도장용 수지 조성물.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 폴리에스테르 수지는 방향족 다가산 또는 그 유도체; 다가알코올; 및 에스테로화 축합반응 촉매를 혼합하고 축중합시켜 제조된 것인 백색 도장용 수지 조성물.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 폴리에스테르 수지 및 멜라민 수지에 대한 안료의 함량은 1.0 내지 1.5 배인 백색 도장용 수지 조성물.
  7. 제 1항 또는 제 6항에 있어서, 상기 안료는 백색안료, 방청안료 또는 이들의 혼합물인 백색 도장용 수지 조성물.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 백색안료는 Color CIE L* 값이 98 내지 99.9 범위인 백색 도장용 수지 조성물.
  9. 제 7항에 있어서, 상기 안료가 백색안료 및 방청안료의 혼합물인 경우, 상기 방청안료 및 백색안료의 함량비는 1: 10 내지 15 인 백색 도장용 수지 조성물.
  10. 제 1항에 있어서, 상기 산촉매는 디노닐나프탈렌설폰산(DNNSA), 디노닐나프탈렌디설폰산(DNNDSA), 도데실벤젠설폰산(DDBSA) 및 파라톨루엔설폰산(pTSA)에서 선택된 하나 이상인 백색 도장용 수지 조성물.
  11. 제 1항에 있어서, 상기 분산제는 산성그룹을 가진 공중합체 용액 및 산성그룹을 가진 블록 공중합체의 알킬올알모늄염에서 선택된 하나 이상인 백색 도장용 수지 조성물.
  12. 강판 및 상기 강판 표면에 형성된 백색 수지 코팅층을 포함하고,
    상기 코팅층은 제 1항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 따른 조성물의 경화물을 포함하는 표면처리 강판.
  13. 제 12항에 있어서, 상기 표면처리 강판의 Color CIE L*값은 85 이상인 표면처리 강판.
  14. 제 12항에 있어서, 상기 코팅층은 두께가 5 내지 15 ㎛인 표면처리 강판.
  15. 제 12항에 있어서, 상기 표면처리 강판은 상기 코팅층 위에 형성된 자외선 투명 코팅층을 더 포함하는 표면처리 강판.
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