KR100784084B1 - 금속표면처리용 용액 조성물 및 이를 도포한 아연계도금강판의 제조방법 - Google Patents

금속표면처리용 용액 조성물 및 이를 도포한 아연계도금강판의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 아연 및 도금아연강판의 내식성을 보완해주던 크롬을 대체하기 위한 금속표면처리용액 조성물 및 이 조성물을 도포한 아연계 도금강판의 제조방법에 관한 것이다. 용액 조성물로는 에멀전 중합으로 얻어진 수분산 아크릴 수지와 수용성 우레탄이 혼합 수지의 비율을 80:20~20:80으로 사용하였으며, 수지들의 응집력을 증가시켜 주는 금속 착화합물은 수지고형분 비율의 0.1~10중량% 범위로 첨가하였다. 그리고 이들의 부착력을 증가시켜 줄 수 있는 아크릴기와 함께 우레탄 관능기를 동시에 지니며 수분분산 용이한 물질을 수지고형분대비 1내지 15중량%를 포함하여 용액이 제조되었다. 이 용액은 크롬을 포함하지 않고 수용성이므로 환경 문제를 일으키지 않으며 또한 내식성, 내흑변성등 기존의 크롬이 보유한 특성을 부착력 향상으로 극대화할 수 있는 용액이다.

Description

금속표면처리용 용액 조성물 및 이를 도포한 아연계 도금강판의 제조방법{Solution compositions for metal surface treating and Method of producing galvanized steel sheet}
본 발명은 주로 건축용 자재, 전자 제품, 자동차의 재료로 사용되는 아연 및 아연계 합금 도금강판에 사용되는 도금강판용 용액 조성물 및 이 조성물을 도포한 아연계도금강판의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명은 특히 금속표면에 코팅된 막의 밀착성 및 도금강판과의 접착력을 향상시켜 내식성을 크게 향상시킬 수 있는 유-무기 복합 조성물에 관한 것이다.
아연계 도금강판, 강판 등의 금속재료는 대기중의 산소, 수분 및 이온에 의해 산화되어 부식된다. 그리하여 이들의 부식을 막는 방법으로 오래전부터 크로메이트를 이용하여 금속표면에 코팅하여 피막을 형성시켜왔다. 크로메이트의 크롬성분 Cr(VI)는 훌륭한 내식성을 지님과 동시에 가격이 싸서 도금강판의 대량생산을 용이하게 하였기 때문이다. 하지만 최근 들어 6가 크롬의 사용규제로 더 이상 크로메이트를 포함한 물질을 사용하여 내식성을 기대할 수 없게 되었다. 따라서 기존에 사용하던 크로메이트를 대체하기위해서 여러 방향으로 연구되고 있으며, 특히 고분 자들과 내식성 관련첨가제를 혼합한 유-무기복합용액에 관한 연구가 활발히 진행되고 있는 것이 현실이다.
유-무기 복합용액의 구성물 중 널리 사용되고 있는 유기물로는 아크릭 에멀전, 수용성 우레탄 수지 또는 이들의 혼합수지를 주로 사용해 왔으며 이와 혼합하여 특정무기물을 포함하는 착화합물을 사용함으로 내식성의 효과를 기대해왔다. 여기에 보조적으로 기타첨가제를 사용하여 용액의 최적화를 이루려고 노력해 왔다. 하지만 유기물과 무기물의 혼합물의 배합은 단시간에 건조와 부착력을 요구하는 표면처리 강판의 제조공정상 부착력저하로 도막이 박리 되는 현상이 자주 발생 된다. 따라서 코팅 후 이런 결함을 개선하기 위하여, 내식성, 내흑변성 등이 우수한 피막을 오래 유지시켜 줄 수 있는 적절한 코팅용액의 제조가 요구되고 있다.
따라서, 본 발명은 우레탄과 아크릴을 수분에 분산시킨 금속코팅용 용액으로 크롬을 대체할 수 있을 정도의 내식성, 내흑변성과 더불어 환경친화성 및 저장안정성을 갖는 안정된 수지의 제조 및 용액의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한 것으로 특히 부착력 및 밀착성 향상으로 도막의 박리 되는 경우를 해결하기 위해 창안된 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명에서는 수지조성물로 내후성 및 경도 향상에 도움을 주는 아크릴과 빠른 건조, 강한 막의 형성 및 우수한 내화학성의 장점을 지니는 우레탄이 혼합된 수지를 수분 분산하여 사용하였다.
또한, 상기목적을 달성하기 위해서 착화합물로는 실란계, 티타늄계 혹은 지르코늄계가 단독 혹은 둘 이상의 혼합물로 사용하여 수지 및 금속표면과의 결합을 강화시켜서 내식성을 증가시켰다.
특히 우레탄기를 아크릴수지에 일부도입한 물질을 사용하여 유기수지, 금속 착화합물, 도금 강판의 접착력을 증가시켜주는 수용성 접착효과를 지닌 물질을 도입하여 본 발명의 효과를 극대화하였다.
이하 본 발명에 관해 상세히 설명한다.
우선, 본 발명은 전술한 바와 같이 아연 및 도금아연강판의 내식성을 보완해주던 크롬을 대체하기 위한 금속 표면 처리용액 제조방법을 제공하고 아울러 이 표면처리용액으로 코팅되는 표면처리강판의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
용액 조성물로는 에멀전 중합으로 얻어지는 수분산 수용성 아크릴수지와 수용성 우레탄이 고형분 비로 중량%를 기준으로 80:20~20:80으로 사용하고, 이들 수지들의 응집력을 증가시켜주는 금속 착화합물은 수지 고형분 대비 0.1~10 중량% 범위로 첨가한 것으로 구성되어 있다. 그리고 이들의 부착력을 증가시켜 줄 수 있는 아크릴기와 함께 우레탄 관능기를 동시에 지니는 수분분산 용이한 우레탄 아크릴레이트 화합물을 수지 고형분 대비 1내지 15중량%를 포함하고 나머지는 용제로서 물로 구성되는 용액을 구성하는 것으로 되어있다. 이 용액은 크롬을 포함하지않고 수용성이므로 환경문제를 일으키지 않으며 또한 내식성, 내흑변성등 기존의 크롬이 보유한 특성을 부착력향상으로 극대화할 수 있는 용액이다.
상기 수분산, 즉, 아크릴 에멀전수지는 한 개의 아크릴 관능기를 갖는 아크릴 모노머로 구체적인 예로 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 노르말 부틸 아크릴레이트, 라우일 아크릴레이트 등이 있으며 메타 아크릴레이트의 예로는 메틸 메타크릴레이트, 아이소프로필 메타아크릴레이트, 노르말 부틸 메타아크릴레이트, 라우일 메타 아크릴레이트 등이 있다. 이밖에 아크릴 또는 메타크릴릭 관능기를 가지면서 동시에 카르복실기함유 모노머를 갖는 예로는 아크릴산. 메타크릴산, 이타콘산, 푸마르산을 들 수 있고 아크릴 또는 메타 크릴릭 관능기를 가지며, 동시에 수산기를 포함하는 모노머로는 2-하이드록시 에틸(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시 프로필(메타) 아크릴레이트, 2-하이드록시아밀(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시-3-페녹시 프로필 아크릴레이트 등을 예시할 수 있다. 그외 기능성 모노머로는 스티렌, 아크릴로 나이트릴을 들 수 있고 계면 활성제의 역할을 도와주기 위해 친수성인 폴리옥시에틸렌기를 포함하는 아크릴 또는 메타아크릴 모노머도 일부사용 할 수 있다. 예를들면 노닐 페놀 테트라 에톡시 아크릴레이트, 페닐 디에톡시 아크릴레이트 등을 들 수 있다. 본 발명 상의 용액 조성물은 상기 구체적인 예로든 메틸 아크릴레이트, 라우일 메타 아크릴레이트, 아크릴산, 메타 크릴산, 메틸 메타 크릴레이트, 라우일 메타 아크릴레이트, 노닐 페놀테트라 에폭시 아크릴레이트 등으로 이루어지는 물질 중 하나 이상의 물질로 선택 이용되어 얻어진다.
상기 아크릴 모노머중 적어도 하나를 포함하는 혼합 모노머로 아크릴 에멀전이 제조되며, 계면 활성제, 라디칼 중합 개시제, pH 조절제를 이용하여 안정된 수분 분산된 아크릴수지를 얻을 수 있다. 사용된 음이온 계면 활성제로 암모니움 또는 나트륨 설폰산염을 포함하는 것이 바람직하며 예를 들면 소듐 도데실 벤젠 설포네이트, 소듐 라우릴 설포네이트를 들 수 있으며 사용되는 100중량의 모노머 대비 0.2중량부 이상 5중량부 미만으로 사용하는 것을 권장한다. 너무 많이 사용할 경우 내수성 및 내습성, 내약품성 등의 물성을 악화시키므로 적당한 양을 사용하도록 한다.
반응을 시작하게 하는 라디칼 중합 개시제로는 물에 쉽게 녹는 암모늄 퍼설페이트, 소디움 퍼설페이트, 포타슘 퍼설페이트등을 들 수 있으며 사용되는 100중량의 모노머 대비 0.05중량부에서 5중량부 사이가 적당하다.
이밖에 반응시 아크릴수지를 안정화하기 위해서 pH 조절제를 포함하는데 예를 들면 아황산 나트륨, 황산 나트륨, 중탄산 나트륨, 중탄산 암모늄과 같은 화합물이 이용된다. 왜냐하면 에멀전시 산도가 높은 경우 반응이 일정하게 일어나지 않으며 이로 인하여 에멀전 입자가 고르게 성장하지 않게 된다. 권장 사용량은 전체 모노머 100중량부에 대하여 0.1~1중량부가 적당하다. 0.1중량보다 적으면 제대로 pH 조절이 힘들고 1중량부 초과 되면 과도한 염의 존재로 에멀전의 내수성과 내식성이 떨어지게 된다.
위와 같은 조건으로 얻어진 수용성 아크릴수지는 중화를 거쳐야 안정화되며 일반적으로 암모니아수, 디메틸 에탄올, 트리 에틸 아민, 1-아미노-2-메틸프로판, 2-아미노-2-메틸 프로판 등을 이용하여 중화하여 pH7~9로 유지시켜서 안정된 수용성 아크릴 수지를 최종적으로 얻을 수 있다. 사용되는 양은 산 당량비의 20~200%가 바람직하며 20%미만일 경우 수분산이 양호하지 못한 문제가 발생하며 200%를 초과 할 경우 수분산 입자가 작아져 아크릴 중합이 양호하게 되지 못하는 문제가 발생한다.
본 발명의 수용성 우레탄 수지는 폴리 에스터 폴리올, 폴리 카보네이트 폴리올, 폴리 카플로락톤 폴리올, 폴리 에테르 폴리올과 같이 분자 구조상 말단에 알코올 기를 갖는 물질이 다양한 이소시아네이트를 포함하는 물질과 반응하여 얻어진 고분자로 이 고분자 내에 카르복실산 또는 설포닐산기를 포함하여 염을 형성하여 수분 분산을 용이하게 한 물질이다. 이렇게 하여 얻어진 수분산성 우레탄 수지는 내약품성, 유연성, 도막의 질긴 정도를 향상시키기 위해 시중에 제품화되어 있는 것을 사용한다.
아크릴계 수지와 우레탄 수지의 비율은 80:20~20:80이 적당하며 아크릴 수지가 80초과되고 우레탄 수지가 20미만이면 다량의 아크릴 물질의 갑작스런 경화로 접착성이 떨어지기 쉽다. 반대로 아크릴 수지가 20미만이고 우레탄 수지가 80초과되면 분산하는데 어려움을 겪으며 우레탄 수지 비율이 너무 높아져서 경제성에서 떨어진다.
이들 유기 수지와 무기 금속 소지와의 결합을 강하게 하고 최종적으로는 내식성을 향상시키기 위해서 유기 금속 착화합물을 사용한다. 이들의 금속 착화합물의 함량은 수지고형분 100중량% 대비 0.1~10중량%가 적당하며 0.1%미만일 경우 소기 목적을 달성할 수 없으며, 10%초과 되면 고가이므로 비경제적일 뿐만 아니라 용액의 안정성이 급격히 감소하여 저장중 겔(gel)이 되는 현상을 일으킨다. 본 발명에서는 금속 착화합물로서 다음에 열거하는 제반 실란계 커플링제 중의 어느 한가지 커플링제, 유기 티타네이트 거플링제들 중의 어느 한가지 커플링제 또는 지르코네이트 커플링제들 중의 어느 한가지 커플링제를 적어도 한가지 이상 선택하여 혼합사용한다.
구체적인 실란계 커플링제로는 비닐 트리 메톡시(에톡시) 실란, 메타 아크릴 옥시 프로필 트리 메톡시(에톡시) 실란, 3-글리시독시 프로필 트리 메톡시(에톡시) 실란, N-(2-아미노 에틸) 아미노 프로릴 트리 에톡시 실란, 아미노 알킬실란, 감마-글리딜 프로필 트리 메톡기 (에톡시) 실란, 등을 들 수 있다.
구체적인 유기 티타네이트계 커플링제로는 티타늄 스테아레이트 콤플렉스, 티타늄 오가노 포스페이트 콤플렉스, 티타늄 아세틸 아세토네이트, 이소-부톡시 티타늄 에틸 아세토 아세테이트, 디-이소-프로폭시 티타늄 비스 에틸 아세토 아세테이트, 테트라 이소프로필 티타네이트, 테트라 노말 부틸 티타네이트, 테트라 에틸 티타네이트, 락트산과 티타늄 알콕시드의 반응물 등이 있으며 이밖에 황산 티타닐, 플루오르티탄산 같이 티타늄을 포함하는 무기물 또한 가능하다. 유기 지르코늄계로는 테트라 노말-프로필 지르코네이트, 테트라 노말 부틸 지르코네이트, 트리에탄올아민 지르코네이트와 지르코 알루미네이트계인 카르복시 지르코 알루미네이트등 아민기 함유 아미노지르코 알루미네이트, 아세트산 지르코닐 외에 지르코늄을 포함하는 질산 지르코닐, 황산 지르코닐, 탄산 지르코닐, 플루오르 지르코늄산, 암모늄 헥사 플루오르 지르코네이트 또한 가능하다.
본 발명의 네 번째 성분으로 유-무기수지와 금속표면과의 접착력을 즉, 밀착성을 수분 상태에서 증가시켜 줄 수 있는 하기 화학식[1]의 구조를 갖는 물질을 사용하였다. 구조적인 특징은 수분 분산이 용이하게 할 수 있는 (R1)부분과 우레탄기를 도입해 준 (R2)부분 그리고 아크릴기를 도입해준 (R3)로 구성되어 있다.
구조적 특징을 자세히 살펴보면, (R1)부분은 폴리 에스터, 폴리 카보네이트, 폴리 카플로락톤, 폴리 에테르기를 포함하며, (R2)부분은 하기 화학식 [2]를 포함한다. (R3)부분은 알킬기 (C1~C20)를 포함하며 (R4)부분은 메틸기 또는 수소기를 포함하는 물질이다.
상기 화학식 1을 갖는 물질은 결론적으로 말단의 아크릴기는 가교에 일부 참가하여 강한 막을 형성하게 해주고 도입된 우레탄기는 우레탄의 장점을 보완하며 산소가 풍부한 (R1)기는 수분분산에 용이하게 하여 전체적으로는 유-무기 및 금속의 접착력을 향상시켜 주는 역할을 한다.
Figure 112006047157891-pat00001
(화학식 1)
Figure 112006047157891-pat00002
(화학식 2)
화학식 1을 얻기 위해서는 다양한 폴리올이 두개의 이소시아네이트 그룹을 갖는 물질과 반응하여 양쪽에 우레탄 그룹을 도입하고 다시 아크릴 모너머 중 하이드록시(-OH)를 갖는 물질이 말단에 남아 있는 이소시아네이트기와 반응을 하여 양쪽 말단에 아크릴 기를 도입한 것이다.결론적으로는 얻어진 [화학식 1]은 2개의 아크릴기, 4개의 우레탄기와 폴리 에스터/폴리 카보네이트/ 폴리 카플로 락톤/ 폴리 에테르와 같은 기를 한 화합물에 포함하는 물질이다. 그리고 [화학식 2]는 [화학식 1]에 우레탄 기를 도입하기 위한 것으로 본래에 이소시아네이트 기를 양쪽 말단에 갖는 물질이 다양한 폴리올과 반응하여 [화학식 1]에 우레탄을 도입할 수 있도록 한 것으로 다이이소시아네이트 기를 포함하는 물질을 모체로 한다.
즉 사용된 물질은 두 개의 우레탄기와 두개의 아크릴기를 포함하며 동시에 수분 분산될 수 있는 물질로 분자량은 500에서 10000사이가 적당하다. 분자량이 500이하이면 수분 분산시키기 어려우며 10000이상이면 내수성을 감소시키는 역할을 한다. 상기물질의 사용량은 전체수지의 고형분 비율의 1~15중량%가 적당하며 1중량% 미만일 경우 효과를 발휘할 수 없고 15중량%초과 될 경우 가열 건조시 아크릴 관능기의 가교력의 갑작스러운 증가로 코팅막이 균일하지않고 또한 경제적이지 못하다. 바람직하게는 3~10중량% 내외가 적당하다.
최종적으로 적용되는 아연도금강판 금속표면처리제의 조성물로는 상기 언급한 물질 외에 소포제, 증점제, 계면활성제, 표면 장력 조정제가 보조적으로 사용될 수 있으며 제조된 용액은 아연도금강판에 스프레이 코팅, 롤 코팅, 바 코팅 등으로 도장되며 건조온도는 금속 표면 온도가 80~150oC 범위에서 5초간 실시하였다. 부착량은 300mg/m2 미만일시 백청을 발생하여 부식할 수 있으며 2,000mg/m2 이상 시 도막이 잘 건조되지 않으므로 부착량은 800~1,500mg/m2 이 바람직하다. 이 밖에도 건조방법으로는 열풍, 유도가열 또는 NIR(Near ZnfaRed)방식으로 건조작업을 수행가능하다.
이하에서 본 발명의 도금강판용 아크릴 에멀전수지 제조방법을 일실시예로 구체적이고도 상세히 설명하기로 하며 구체적인 실시 및 비교예의 용액제조법은 표 1에서 설명하기로 한다. (각 성분의 사용량에 대한 단위는 중량 부이다.)
(실시예)
실시예 1: 수용성 아크릴수지 제조
2리터(l)용량을 갖는 4구 유리 플라스크에 온도계, 콘덴서, 교반기, 승온 장치를 부착하여 질소 분위기 및 80oC로 유지한다. 미리 준비한 탈이온수 150g에 소듐 라우릴 설페이트 0.36g, 포타슘 퍼설페이트 0.24g, 중탄산 암모늄 0.24g 용액을 녹인 후 첨가하여 30분간 교반하였다. 이어서 별도의 용기에 스티렌 15g, 메틸메타크릴레이트 15g, 노르말-부틸아크릴레이트 20g, 아크릴산 4g 용액을 제조한 후 1시간에 걸쳐 적하한 후 30분 정도 반응을 더 진행시킨 후 용액의 온도를 40oC로 낮춘 후 암모니아수로 중화시켜서 pH 7~9로 유지하여 수분 분산된 아크릴수지를 얻었다.
Figure 112006047157891-pat00003
주1) 보광화학, 수용성 우레탄 (RS-KT)
주2) 마그텍, 수용성 우레탄 (Neo Resins R-986)
주3) 미원상사, WS-4,000
시편의 제작방법
탈지처리된 70x150 mm (예외: 내흑변성 실험 (지름 6cm)) 크기에 두께가 0.5 mm인 아연도금강판을 준비하여 실시예 1~3, 비교예 1~2에서 형성된 각각의 용액을 도포하여 강판온도 115oC에서 5초간 소부 처리하여 표면처리 강판을 각각 제작하였다. 그리고 상기 표 1에 나타나있는 실시예와 비교예의 용액특성을 알아보기 위해서 하기에 언급된 실험방법으로 시험하였다. 이때, 얻어진 도막의 물성시험의 결과fmf 하기 표 2에 나타내었다.
Figure 112006047157891-pat00004
용액 안정성 시험
각각의 도료를 밀봉하여 30일간 보관 후 용액 상태를 측정하여 평가하였다.
(◎: 이상 없음, ⅹ: 층분리)
도막 물성 시험
피막 부착량: 시편을 1cm X 1cm로 자른 후 마운팅(mounting)->폴리슁연마(olishing)의 과정을 거쳐 금속현미경으로 두께측정.
밀착성: 테이프에 박리 되어 나오는 도막의 개수로 평가하였다
(◎: 3개 이하, O: 4~7, △: 8~10, X: 10개 이상)
외관: 도장의 시편의 외관이 이물질 및 미도장 부위가 없이 양호한지 평가한다.
(◎: 이상 없음, O: 티 약간, △: 크레터링, X: 미도장)
내식성: 도장된 시편을 35oC, 95% 의 습도에서 5%의 식염수를 연속 분부하여 24시간 이후 백청 정도를 평가한다. (Salt Spray Test)
(◎: 5% 미만, O: 5~10%, △: 10~20 %, X: 20% 이상)
내흑변성: 항온 항습기에 넣어 48시간 동안 방치 후 흑변의 정도를 육안으로 측정한다.
(◎: 5% 미만, O: 5~10%, △: 10~20 %, X: 20% 이상)
내후성: 촉진 내후성 시험기에 넣어 48 시간 동안 방치 후 △E 값을 색차계로 측정한다.
(◎: 이상 없음, O: 변색 50% 이내, △: 완전 변색, X: 완전 탈락)
내알칼리성: 도장된 시편에 0.5N 가성 소다 용액을 1mL정도 떨어 뜨려 8분 이후의 소재의 변색 여부를 평가한다.
(◎: 이상 없음, O: 변색 50% 이내, △: 완전 변색, X: 완전 탈락)
상기 표 1과 2에서 나타낸 바와 같이 본 발명에 따른 화합물, 우레탄을 포함한 아크릴의 비율이 3%까지 첨가된 코팅용액으로 코팅된 아연도금강판에 대하여 내식성, 내후성, 용액안전성 등 우수한 특징을 나타냈다. 하지만 이 화합물이 아예 포함되지 않은 경우 표면처리용액으로 적당치 못한 결과를 보였는데 이는 수지, 첨가제, 금속표면과의 서로 간의 밀착성 및 부착성의 감소로 기인한 것으로 여겨진다. 그리고 ~10%가까이 첨가시 표면처리용액이 요구하는 특성들이 점점 악화되는 기미를 보이기 시작하였다. 따라서 본 발명에 따라 제조된 표면처리용액은 아연 및 아연 합금계를 위한 표면처리용액으로 특히 우수한 밀착성과 부착성을 요구하는 경우 매우 유용할 것으로 판단된다.
이상과 같은 본 발명에 의한 금속표면처리용 조성물은 아연 및 아연계 합금 도금강판의 부식방지를 증가시킬 뿐만 아니라 부착력의 향상으로 적은 양으로도 내식성 및 우수한 도막 밀착성의 특징을 발휘할 수 있다. 이러한 특징의 향상은 바니쉬, 분체도료와 같은 경우에 특히 우수한 성능을 특히 발휘하게 한다.
또한, 본 발명의 조성물은 인체에 해로운 크로메이트를 함유하지 않고 기존 크로메이트의 특성을 대체 할 수 있는 환경 친화적인 도금 강판용 금속표면처리제 이다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 참고하여 설명하였으나 이 실시예에만 한하지 않고 다양한 수정 및 변경이 가능하다. 그러나 이러한 수정 및 변경은 본 발명의 범위내에 속하는 것이라 할 수 있다. 이는 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 충분히 이해할 수 있을 것이다.

Claims (6)

  1. 수계의 유기 수지의 수용성 아크릴 수지와 수용성 우레탄 수지의 구성비율이 중량%기준으로 80:20~20:80의 비율로 혼합한 수지 조성물로 이루어지고, 금속 착화합물은 수지 고형분 대비 0.1~10중량%로 하며 이들수지의 밀착성을 향상시키기 위해 수분산이 용이한 우레탄 아크릴레이트 화합물을 수지고형분 대비 1~15중량% 포함하고 나머지는 용제로서 물로 구성되는 금속표면처리용 용액 조성물.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 수용성 아크릴 수지는 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 노르말 부틸 아크릴레이트, 라우일 아크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 아이소프로필 메타아크릴레이트, 노르말 부틸 메타아크릴레이트, 라우일 메타 아크릴레이트, 아크릴산. 메타크릴산, 이타콘산, 푸마르산, 2-하이드록시 에틸 (메타)아크릴레이트, 2-하이드록시 프로필 (메타) 아크릴레이트, 2-하이드록시아밀(메타)아크릴레이트, 2-하이드록시-3-페녹시 프로필 아크릴레이트, 스티렌, 아크릴로 나이트릴, 노닐 페놀 테트라 에톡시 아크릴레이트, 페닐 디에톡시 아크릴레이트 중 적어도 어느 하나를 이용하여 얻어지는 아크릴 에멀전으로 이루어지는 금속표면처리용 용액 조성물.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 수용성 우레탄 수지는, 폴리 에스터 폴리올, 폴리카보네이트 폴리올, 폴리카플로락톤 폴리올, 폴리 에테르 폴리올과 같이 분자 구조상 말단에 알코올 기를 갖는 물질이 다양한 이소시아네이트를 포함하는 물질과 반응하여 얻어진 고분자로 되고, 이 고분자 내에 카르복시산 또는 설포닐산 같은 수분 분산을 용이하게 하는 물질을 포함하는 수용성 우레탄 수지로 되는 금속표면처리용 용액 조성물.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 금속 착화합물은 i) 유기 티타네이트 커플링제로서 티타늄 스테아레이트 콤플렉스, 티타늄 오가노 포스페이트 콤플렉스, 티타늄 아세틸 아세토네이트, 이소-부톡시 티타늄 에틸 아세토 아세테이트, 디-이소-프로폭시 티타늄 비스 에틸 아세토 아세테이트, 테트라 이소프로필 티타네이트, 테트라 노말 부틸 티타네이트, 테트라 에틸 티타네이트, 락트산과 티타늄 알콕시드의 반응물, 황산 티타닐, 플루오르티탄산 ii) 유기 지르코늄계 커플링제로서 테트라 노말-프로필 지르코네이트, 테트라 노말 부틸 지르코네이트, 트리에탄올아민 지르코네이트와 지르코 알루미네이트계인 카르복시 지르코 알루미네이트 아미노 지르코 알루미네이트, 질산 지르코닐, 황산 지르코닐, 아세트산 지르코닐, 탄산 지르코닐, 플루오르 지르코늄산, 암모늄 헥사 플루오르 지르코네이트 iii) 실란계 커플링제로서 비닐 트리메톡시(에톡시) 실란, 메타 아크릴 옥시 프로필 트리메톡시(에톡시) 실란, 3-글리시독시 프로필 트리메톡시(에톡시) 실란, N-(2-아미노 에틸) 아미노 프로필 트리 에톡시 실란, 아미노 알킬실란, 감마-글리딜 프로필 트리 메톡기 (에톡시) 실란 중 어느 한가지 이상의 화합물로 선택되어 혼합되는 금속표면처리용 용액 조성물.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 유-무기수지와 금속표면과의 밀착성을 향상시키기 위한 수분분산 용이한 우레탄 아크릴레이트 화합물은 다음의 화학구조식(1) 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 금속표면처리용 용액 조성물.
    Figure 112007056450371-pat00005
    (화학구조식 1)
    단, 여기에서 상기 화학식의 (R1) 은 폴리 에스터, 폴리 카보네이트, 폴리 카플로락톤, 폴리 에테르기를 포함하며 (R2) 조성은 하기 구조 [화학식 2]를 포함하는 조성물을 특징으로 한다. (R3)는 알킬기 (C1~C20)를 포함하며 (R4) 기는 메틸기 또는 수소기를 포함하는 화합물.
    Figure 112007056450371-pat00006
    (화학구조식 2)
  6. 제 1항 내지 제 5항 중 어느 하나의 항에 기재된 금속표면처리용 용액조성물을 0.3~2.0g/m2 부착량으로 도금강판에 도포하고, 도금강판의 건조 표면온도가 80~150oC가 되도록 열풍, 유도가열 및 NIR(Near InfraRed) 방식에 의해 건조하는 방법으로 후처리를 실시하여서 제조되는 것을 특징으로 하는 아연계 도금강판의 제조방법.
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