KR101797278B1 - Color steel sheet and method for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
본 발명의 구현예들은 강판; 변성 폴리비닐알코올 수지, 실란 화합물, 에테르계 화합물을 포함하는 하도층 조성물의 경화물을 함유하는 하도층; 및 하이브리드 실리카 변성 폴리아크릴 수지, 안료, 실란 화합물, 에테르계 화합물 및 알코올계 용제를 포함하는 상도층 조성물의 경화물을 함유하는 상도층; 을 포함하는 도장 강판 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.Embodiments of the present invention include a steel plate; A subbing layer containing a cured product of a subbing layer composition comprising a modified polyvinyl alcohol resin, a silane compound, and an ether compound; And an upper layer containing a cured product of a top layer composition comprising a hybrid silica-modified polyacrylic resin, a pigment, a silane compound, an ether compound and an alcohol solvent; And a method for producing the same.
Description
본 발명은 도장 강판 및 이의 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 비크롬계 도장층을 포함하는 도장 강판 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a coated steel sheet and a method for producing the same, and more particularly, to a coated steel sheet including a chrome-based coating layer and a method for producing the same.
도장 강판의 경우 건자재, 가전제품, 자동차 등으로 그 수요가 증가되고 있다. 특히, 용융아연도금 강판, 전기아연도금 강판, 알루미늄 강판 및 스테인레스 강판 등의 강판은 제품의 표면에 크로메이트 처리(Chromate Treatment) 또는 인산염 처리와 같은 화성처리를 수행하여 제품을 생산하고 있다.In the case of painted steel plates, demand is increasing for construction materials, household appliances, and automobiles. In particular, steel sheets such as hot-dip galvanized steel sheets, electro-galvanized steel sheets, aluminum steel sheets and stainless steel sheets are subjected to a chemical treatment such as chromate treatment or phosphating treatment on the surface of the product.
관련 선행기술로는 한국공개특허공보 2004-0025310호가 있다.
A related prior art is Korean Patent Publication No. 2004-0025310.
본 발명의 일 실시예는 비크롬계 도장층을 포함하면서도 강판과 도장층의 밀착력이 높고, 내식성, 내충격성, 가공성, 도막 경화도, 경도, 도막 밀착성, 가공성 및 내열성이 우수한 도장 강판 및 이의 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.An embodiment of the present invention relates to a coated steel sheet which has a high adhesion between a steel sheet and a paint layer and which has a chrome-based paint layer and is excellent in corrosion resistance, impact resistance, workability, film hardening degree, hardness, coat adhesion, workability and heat resistance, Method.
본 발명의 다른 실시예는 세라믹 입자를 함유하는 비크롬계 도장층을 포함하면서도 내식성, 내충격성, 가공성, 도막 경화도, 경도, 도막 밀착성, 가공성, 및 내열성이 우수한 도장 강판 및 이의 제조 방법을 제공하기 위한 것이다. Another embodiment of the present invention provides a coated steel sheet having excellent corrosion resistance, impact resistance, workability, coating film hardness, hardness, coating film adhesion, workability, and heat resistance, and a method for manufacturing the same, including a chrome-based coating layer containing ceramic particles .
본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 비크롬계 도장층을 포함하면서도 친환경성, 내열성, 내식성 및 밀착력이 우수하여, 고내열성이 요구되는 가전제품에 적용하기 유리한 도장 강판 및 이의 제조 방법을 제공할 수 있다.
According to still another embodiment of the present invention, there is provided a coated steel sheet which is excellent in application to household appliances which includes a chromium-based paint layer and is excellent in environmental friendliness, heat resistance, corrosion resistance and adhesion, and which requires high heat resistance, and a method for manufacturing the same .
본 발명의 일 구현예는 강판의 적어도 일면에 변성 폴리비닐알코올 수지 20 중량% 내지 50 중량%, 실란 화합물 5 중량% 내지 10 중량%, 에테르계 화합물 1 중량% 내지 5 중량% 및 잔량의 수성 용제를 함유하는 하도층 조성물을 도포하고, 1차 가열 건조하여 하도층을 형성하는 단계; 및 상기 하도층의 상부면에 하이브리드 실리카 변성 폴리아크릴 수지 35 중량% 내지 65 중량%, 안료 5 중량% 내지 10 중량%, 실란 화합물 5 중량% 내지 10중량%, 알코올계 용제 10 중량% 내지 50 중량% 및 에테르계 화합물 1 중량% 내지 5 중량%를 함유하는 상도층 조성물을 도포하고, 2차 가열 건조하여 상도층을 형성하는 단계; 를 포함하는 도장 강판 제조 방법에 관한 것이다.One embodiment of the present invention relates to a steel sheet comprising 20 to 50% by weight of a modified polyvinyl alcohol resin, 5 to 10% by weight of a silane compound, 1 to 5% by weight of an ether compound, Applying a subbing layer composition containing at least one metal selected from the group consisting of tin, And 35 to 65% by weight of a hybrid silica-modified polyacrylic resin, 5 to 10% by weight of a pigment, 5 to 10% by weight of a silane compound, 10 to 50% by weight of an alcoholic solvent, % And an ether compound in an amount of 1% by weight to 5% by weight and applying a second heat drying to form an upper layer; The present invention relates to a method for producing a coated steel sheet.
상기 강판은 용융아연도금 강판(GI), 전기아연도금 강판(EG), 알루미늄 강판 및 스테인레스 강판 중 어느 하나일 수 있다.The steel sheet may be any one of a hot-dip galvanized steel sheet (GI), an electrogalvanized steel sheet (EG), an aluminum steel sheet, and a stainless steel sheet.
상기 상도층 조성물은 알루미나, 산화칼슘, 일산화티탄, 산화칼륨, 산화마그네슘, 산화나트륨, 산화베릴륨 및 산화리튬 중 하나 이상을 포함하는 무기화합물을 추가로 함유하고, 상기 무기 화합물의 함량은 상도층 조성물 100 중량부를 기준으로 10 중량부 내지 40 중량부일 수 있다. Wherein the top layer composition further comprises an inorganic compound comprising at least one of alumina, calcium oxide, titanium monoxide, potassium oxide, magnesium oxide, sodium oxide, beryllium oxide and lithium oxide, 10 parts by weight to 40 parts by weight based on 100 parts by weight.
상기 하도층을 형성하는 단계에서, 하도층 조성물의 도포량은 100 mg/m2내지 300 mg/m2이고, 1차 가열 건조 온도는 80℃ 내지 100℃ 일 수 있다.In the step of forming the undercoat layer, the application amount of the undercoat layer composition may be from 100 mg / m 2 to 300 mg / m 2 , and the first heat drying temperature may be from 80 ° C to 100 ° C.
상기 상도층을 형성하는 단계에서, 상도층 조성물의 도포두께는 8 ㎛ 내지 15 ㎛ 이고, 2차 가열 건조 온도는 220℃ 내지 240℃일 수 있다. In the step of forming the upper layer, the coating thickness of the upper layer composition may be 8 탆 to 15 탆, and the second heat drying temperature may be 220 캜 to 240 캜.
상기 상도층 조성물은 표면장력 조정제 및 기포방지제 중 하나 이상의 첨가제를 추가로 포함할 수 있다.The top layer composition may further comprise at least one additive selected from a surface tension modifier and a foam inhibitor.
본 발명의 다른 구현예는 강판; 상기 강판의 적어도 일면에 형성된 하도층 및 상기 하도층의 상부면에 형성된 상도층을 포함하며; 상기 하도층은 변성 폴리비닐알코올 수지 20 중량% 내지 50 중량%, 실란 화합물 5 중량% 내지 10 중량%, 에테르계 화합물 1 중량% 내지 5 중량%를 포함하는 하도층 조성물의 경화물을 함유하고; 상기 상도층은 하이브리드 실리카 변성 폴리아크릴 수지 35중량% 내지 65 중량%, 안료 5 중량% 내지 10 중량%, 실란 화합물 1 중량% 내지 10 중량%, 에테르계 화합물 1 중량% 내지 5 중량% 및 알코올계 용제 10 중량% 내지 50 중량%를 포함하는 상도층 조성물의 경화물을 함유하는 도장 강판에 관한 것이다.Another embodiment of the present invention is a steel plate comprising: a steel plate; A lower layer formed on at least one side of the steel sheet and a top layer formed on an upper side of the lower layer; Said subbing layer containing a cured product of a subbing layer composition comprising 20% to 50% by weight of a modified polyvinyl alcohol resin, 5% to 10% by weight of a silane compound and 1% to 5% by weight of an ether compound; Wherein the top layer comprises from 35% to 65% by weight of hybrid silica modified polyacrylic resin, from 5% to 10% by weight of pigment, from 1% to 10% by weight of silane compound, from 1% And 10% to 50% by weight of a solvent. The present invention also relates to a coated steel sheet containing a cured product of an upper layer composition.
상기 상도층 조성물은 알루미나, 산화칼슘, 일산화티탄, 산화칼륨, 산화마그네슘, 산화나트륨, 산화베릴륨 및 산화리튬 중 하나 이상을 포함하는 무기 화합물을 추가로 함유하고, 상기 무기 화합물의 함량은 상도층 조성물 100 중량부를 기준으로 10 중량부 내지 40 중량부일 수 있다.
Wherein the top layer composition further comprises an inorganic compound comprising at least one of alumina, calcium oxide, titanium monoxide, potassium oxide, magnesium oxide, sodium oxide, beryllium oxide and lithium oxide, 10 parts by weight to 40 parts by weight based on 100 parts by weight.
본 발명의 실시예들은 내열성이 높은 비크롬계 도장층을 포함하면서도 내식성, 내충격성, 가공성, 도막 경화도, 경도, 도막 밀착성, 가공성 및 내지문성 우수한 도장 강판 및 이의 제조 방법을 제공할 수 있다.
Embodiments of the present invention can provide a coated steel sheet having excellent corrosion resistance, impact resistance, workability, coating film hardness, hardness, coating film adhesion, workability and smoothness, and a method of manufacturing the same, even though it includes a chromium-based coating layer having high heat resistance.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 도장 강판을 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 도장 강판을 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 도장 강판 제조 방법의 순서도이다.FIG. 1 illustrates a coated steel sheet according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 illustrates a coated steel sheet according to another embodiment of the present invention.
3 is a flowchart of a method of manufacturing a coated steel sheet according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부한 도면을 참고하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 본 명세서에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다. 본 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. Throughout this specification, the same or similar components are denoted by the same reference numerals. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 도장 강판을 도시한다. 이를 참조하면, 본 발명의 도장 강판은 강판(100), 하도층(200) 및 상도층(300)을 포함한다. 본 명세서에서는, 하도층(200) 및 상도층(300)을 「도장층」 또는 「도막」으로 통칭하는 경우가 있다. 상기 하도층(200)은 강판의 적어도 일면에 형성되며, 상기 상도층(300)은 하도층(200)의 표면 상부에 형성된다.1 shows a coated steel sheet according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, the coated steel sheet of the present invention includes a
하도층(200)은 변성 폴리비닐알코올 수지, 실란 화합물, 에테르계 화합물 및 수성 용제를 포함하는 하도층 조성물의 경화물을 함유한다. 이를 통해, 하도층(200)은 크롬 전처리층을 생략하면서도, 강판(100)과의 접착력 및 상도층(300)과의 접착력을 양자 모두 높은 수준으로 구현할 수 있다. 상기 하도층 조성물에 대해서는 후술한다.The
상도층은(300) 하이브리드 실리카 변성 폴리아크릴 수지, 안료, 실란 화합물, 에테르계 화합물 및 알코올계 용제를 포함하는 상도층 조성물의 경화물을 함유한다. 도 1에서, 하이브리드 실리카 변성 폴리아크릴 수지는 변성폴리아크릴 및 실리카 입자(300a)가 복합된 상태의 유기-무기 하이브리드 수지이다. 이를 통해, 상도층(300)은 하도층(200)과의 접착력 및 도장층의 내열성을 양자 모두 높은 수준으로 구현할 수 있다. 상기 상도층 조성물에 대해서는 후술한다.The top layer contains (300) a cured product of a top layer composition comprising a hybrid silica modified polyacrylic resin, a pigment, a silane compound, an ether based compound and an alcohol based solvent. 1, the hybrid silica-modified polyacrylic resin is an organic-inorganic hybrid resin in which modified polyacrylic and
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 도장 강판을 도시한다. 이를 참조하면, 본 발명의 도장 강판은 강판(100), 하도층(200) 및 상도층(300)을 포함한다. 상기 하도층(200)은 도 1에서 설명한 바와 동일한 구성일 수 있다. 상기 상도층(300)은 하이브리드 실리카 변성 폴리아크릴 수지, 안료, 실란 화합물, 에테르계 화합물, 알코올계 용제 및 무기화합물(300b)을 포함하는 상도층 조성물의 경화물을 함유한다. 도 2에서, 하이브리드 실리카 변성 폴리아크릴 수지는 변성폴리아크릴 및 실리카 입자(300a)가 복합된 상태의 유기-무기 하이브리드 수지이다. 또한, 상도층 조성물은 무기화합물(300b)을 추가로 포함하여 상도층을 치밀하게 형성할 수 있다. 이를 통해, 상도층(300)은 하도층(200)과의 접착력, 도장층의 내열성, 내식성, 내충격성, 경도 등을 모두 높은 수준으로 구현할 수 있다. 상기 상도층 조성물에 대해서는 후술한다.2 shows a coated steel sheet according to another embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, the coated steel sheet of the present invention includes a
이러한 구성을 통해, 본 발명의 도장 강판은 크롬계 성분을 도장층에 사용하지 않으면서도, 높은 수준의 내열성, 내식성, 내충격성, 가공성, 도막 경화도, 경도 및 도막 밀착성을 구현할 수 있다. 이러한 도장 강판은 전술한 물성들 및 특히 친환경성과 내열성이 우수하여, 이러한 특성을 요구하는 가전 제품, 예를 들면, 고열 조리기구(예를 들면, 오븐, 전자레인지 등)등에 적용하기 적합하다.Through such a constitution, the coated steel sheet of the present invention can realize a high level of heat resistance, corrosion resistance, impact resistance, workability, coating film hardness, hardness and coating film adhesion without using a chromium component in a coating layer. Such painted steel sheets are suitable for application to home appliances, such as high-temperature cooking appliances (for example, ovens, microwave ovens, etc.), which have the above-mentioned physical properties and particularly excellent in environmental friendliness and heat resistance.
본 명세서에서 「비크롬계 도장층」이란, 크롬원소를 포함하지 않는 조성물을 이용하여 형성된 크롬-프리 도장층을 의미하며, 상기 비크롬계 도장층은 크롬 전처리층을 포함하지 않는다.
As used herein, the "chromium-based coating layer" means a chromium-free coating layer formed using a composition containing no chromium element, and the chromium-based coating layer does not include a chromium pretreatment layer.
이하, 본 발명의 하도층 조성물 및 상도층 조성물에 대하여 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the undercoat layer composition and the top coat layer composition of the present invention will be described in more detail.
하도층 조성물Undercoat layer composition
일 실시예의 하도층 조성물은 변성 폴리비닐알코올 수지, 실란 화합물, 에테르계 화합물 및 잔량의 수성 용제를 포함한다.The undercoat layer composition of one embodiment includes a modified polyvinyl alcohol resin, a silane compound, an ether compound, and a residual amount of an aqueous solvent.
변성 폴리비닐알코올 수지는 변성 작용기가 강판 표면의 작용기와 상호작용하여 하도층 조성물에 우수한 강판 접착력을 부여한다. 이를 통해, 일 실시예의 도장 강판은 우수한 도막 밀착성을 구현할 수 있다. In the modified polyvinyl alcohol resin, the modifying functional group interacts with the functional groups on the surface of the steel sheet, thereby imparting excellent steel sheet adhesion to the underlayer composition. Thus, the coated steel sheet of one embodiment can achieve excellent coating film adhesion.
특히, 상기 변성 폴리비닐알코올 수지는 후술하는 상도층 및 상도층 조성물에 포함되는 하이브리드 실리카 변성 폴리아크릴 수지와의 상호작용성이 우수하다. 이를 통해, 일 실시예의 도장 강판은 우수한 도막 밀착성 및 내열성을 구현할 수 있다.In particular, the modified polyvinyl alcohol resin is excellent in interactivity with the hybrid silica-modified polyacrylic resin contained in the upper layer and the upper layer composition described later. Thus, the coated steel sheet of one embodiment can achieve excellent coating film adhesion and heat resistance.
구체적으로, 변성 폴리비닐알코올 수지는 폴리비닐알코올의 작용기 일부를 아세토아세틸기, 카르복시산기, 아크릴기 및 우레탄기 중 하나 이상의 작용기로 변성시킨 것일 수 있다. 이러한 경우, 폴리비닐알코올의 변성된 작용기와 강판 표면 작용기의 상호작용성이 더욱 높아, 강판과 하도층 조성물의 접착력이 더욱 향상될 수 있다. 또한, 변성 폴리비닐알코올 수지는 하도층의 경화 또는 건조 후 탄성도를 높일 수 있다. 이러한 경우, 도장 강판은 도장 후 가공성이 향상될 수 있다.Specifically, the modified polyvinyl alcohol resin may be one obtained by modifying a functional group of polyvinyl alcohol with at least one functional group selected from an acetoacetyl group, a carboxylic acid group, an acrylic group and a urethane group. In this case, the interactivity between the modified functional group of the polyvinyl alcohol and the surface functional group of the steel sheet is higher, and the adhesion of the steel sheet and the undercoat layer composition can be further improved. Further, the modified polyvinyl alcohol resin can increase the elasticity of the undercoat layer after curing or drying. In such a case, the coated steel sheet may have improved processability after coating.
구체적으로, 폴리비닐알코올의 변성도는 예를 들면, 0.1 몰% 내지 40 몰%, 1 몰% 내지 20 몰% 또는 2 몰% 내지 7 몰%일 수 있다. 상기 범위 내에서, 하도층 조성물은 강판, 하도층 및 상도층의 밀착력을 더욱 향상시킬 수 있다.Specifically, the degree of modification of the polyvinyl alcohol may be, for example, from 0.1 mol% to 40 mol%, 1 mol% to 20 mol%, or 2 mol% to 7 mol%. Within this range, the undercoat composition can further enhance the adhesion of the steel sheet, undercoat layer and topcoat layer.
구체적으로, 상기 변성 폴리비닐알코올계 수지는 평균 중합도가 예를 들면, 500 내지 5,000일 수 있다. 상기 범위 내에서, 하도층 조성물은 강판, 하도층 및 상도층의 밀착력을 더욱 향상시킬 수 있고, 하도층의 내열성을 더욱 향상시킬 수 있다.Specifically, the average degree of polymerization of the modified polyvinyl alcohol-based resin may be, for example, 500 to 5,000. Within this range, the undercoat composition can further improve adhesion between the steel sheet, undercoat layer and topcoat layer, and further improve the heat resistance of the undercoat layer.
구체적으로, 상기 변성 폴리비닐알코올계 수지는 비누화도가 예를 들면, 80% 이상 일 수 있다. 상기 범위 내에서, 하도층 조성물은 강판, 하도층 및 상도층의 밀착력을 더욱 향상시킬 수 있다. 일 구체예에서, 변성 폴리비닐알코올계 수지의 비누화도는 87%이상, 예를 들면 87% 내지 97% 또는 87% 내지 89% 일 수 있다. 이러한 경우, 변성 폴리비닐알코올계 수지는 하도층 조성물의 수분산성을 높이고, 하도층의 유연성(가공성)을 향상시킬 수 있다. 다른 구체예에서, 변성 폴리비닐알코올계 수지의 비누화도는 90% 이상, 예를 들면 97% 이상 또는 98% 이상일 수 있다. 이러한 경우, 하도층 조성물은 하도층의 강도 및 내부식성을 높일 수 있다.Specifically, the degree of saponification of the modified polyvinyl alcohol-based resin may be 80% or more, for example. Within this range, the undercoat composition can further enhance the adhesion of the steel sheet, undercoat layer and topcoat layer. In one embodiment, the saponification degree of the modified polyvinyl alcohol-based resin may be 87% or more, for example, 87% to 97% or 87% to 89%. In this case, the modified polyvinyl alcohol resin can improve the water dispersibility of the undercoat layer composition and improve the flexibility (workability) of the undercoat layer. In another embodiment, the degree of saponification of the modified polyvinyl alcohol-based resin may be 90% or more, such as 97% or more or 98% or more. In this case, the underlayer composition can increase the strength and corrosion resistance of the underlayer.
상기 변성 폴리비닐알코올 수지는 하도층 조성물 전체 중량의 20 중량% 내지 50 중량%의 함량으로 첨가된다. 변성 폴리비닐알코올 수지의 함량이 20 중량% 미만일 경우, 도장 강판은 하도층과 상도층의 밀착력을 충분히 확보하기 어려울 수 있다. 또한, 변성 폴리비닐알코올 수지의 함량이 50 중량% 초과일 경우, 하도층 조성물의 건조시간 및 농도가 과도하게 증가하여 하도층의 경화성 및 레벨링성이 낮아질 수 있다. 예를 들면, 변성 폴리비닐알코올 수지의 함량은 20 중량% 내지 40 중량% 또는 30 중량% 내지 40 중량%일 수 있다. 이러한 경우, 도장 강판은 하도층과 상도층의 밀착력, 가공성, 경화성 및 레벨링성이 더욱 향상될 수 있다. The modified polyvinyl alcohol resin is added in an amount of 20 wt% to 50 wt% of the total weight of the undercoat layer composition. If the content of the modified polyvinyl alcohol resin is less than 20% by weight, it may be difficult to sufficiently secure the adhesion between the primer layer and the upper layer in the coated steel sheet. When the content of the modified polyvinyl alcohol resin is more than 50% by weight, the drying time and the concentration of the undercoat composition may be excessively increased to lower the hardenability and leveling property of the undercoat layer. For example, the content of the modified polyvinyl alcohol resin may be 20% by weight to 40% by weight or 30% by weight to 40% by weight. In this case, the coated steel sheet can further improve the adhesion, workability, hardenability and leveling property of the undercoating layer and the upper coating layer.
실란 화합물은 하도층 조성물의 가교력을 증대시켜 하도층과 상도층의 밀착성을 향상시키는 역할을 한다. 예를 들면, 실란 화합물은 하도층 조성물의 변성 폴리비닐알코올 수지의 작용기와 상호작용하는 동시에 상도층 조성물의 하이브리드 실리카 변성 폴리아크릴 수지의 작용기와 상호작용한다. 이러한 경우, 실란 화합물은 하도층과 상도층의 밀착력, 도막 경화도 및 내부식성을 더욱 향상시킬 수 있다. The silane compound enhances the crosslinking ability of the undercoat layer composition and improves the adhesion between the undercoat layer and the overcoat layer. For example, the silane compound interacts with the functional groups of the hybrid silica-modified polyacrylic resin of the top layer composition while interacting with the functional groups of the modified polyvinyl alcohol resin of the underlayer composition. In such a case, the silane compound can further improve adhesion between the primer layer and the top layer, coating film hardenability and corrosion resistance.
구체적으로, 실란 화합물은 유기 실란 화합물, 예를 들면, 유기 알콕시실란 화합물, 유기 할로겐실란 화합물 등일 수 있다.Specifically, the silane compound may be an organosilane compound, for example, an organic alkoxysilane compound, an organic halogen silane compound, or the like.
더욱 구체적으로, 유기알콕시실란 화합물을 사용하는 경우, 하도층은 내부식성 및 친환경성이 더욱 향상될 수 있다. 예를 들면, 유기알콕시실란 화합물은 3-아미노프로필트리에폭시실란, N,N-비스[3-(트리메톡시실릴)프로필]에틸렌디아민, N-(β-아미노에틸)-γ-아미노프로필메틸디메톡시실란, N-[2-(비닐벤질아미노)에틸]-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-(1,3-디메틸부틸리덴)-3-(트리에폭시실란)-1-프로판아민, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-메타글리독시프로필트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필트리에톡시실란, γ-글리시독시 트리메틸 디메톡시실란 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한 되지 않는다. 상기 예시의 실란 화합물은 1종을 단독으로 사용하거나, 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.More specifically, when an organic alkoxysilane compound is used, the undercoat layer can further improve corrosion resistance and environmental friendliness. For example, the organoalkoxysilane compound may be selected from the group consisting of 3-aminopropyltriethoxysilane, N, N-bis [3- (trimethoxysilyl) propyl] ethylenediamine, N- (1,3-dimethylbutylidene) -3- (triepoxysilane) -1-propane < / RTI > Amine, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-methacrylidoxytpropyltrimethoxysilane, gamma -glycidoxypropyltriethoxysilane, gamma -glycidoxytrimethyldimethoxysilane and the like , But is not limited thereto. The above-mentioned silane compounds may be used singly or in combination of two or more.
상기 실란 화합물은 하도층 조성물 전체 중량의 5 중량% 내지 10 중량%의 함량으로 첨가된다. 실란 화합물의 함량이 5 중량% 미만일 경우, 효과가 미미할 수 있다. 또한, 실란 화합물의 함량이 10 중량% 초과일 경우, 더 이상의 밀착력 증가 효과가 없으며, 도장 강판의 내식성 및 가공성이 저하될 수 있다. 예를 들면, 실란 화합물의 함량은 6 중량% 내지 9 중량% 또는 7 중량% 내지 8 중량%일 수 있다. 이러한 경우, 도장 강판은 하도층과 상도층의 밀착력, 도막 경화도 및 내부식성이 더욱 향상될 수 있다.The silane compound is added in an amount of 5 wt% to 10 wt% of the total weight of the undercoat layer composition. If the content of the silane compound is less than 5% by weight, the effect may be insignificant. When the content of the silane compound is more than 10% by weight, there is no further increase in the adhesion strength, and the corrosion resistance and workability of the coated steel sheet may be deteriorated. For example, the silane compound content may be from 6 wt% to 9 wt% or from 7 wt% to 8 wt%. In such a case, the coated steel sheet can further improve the adhesion between the undercoat layer and the upper layer, the degree of hardening of the coating film, and the corrosion resistance.
에테르계 화합물은 하도층과 상도층의 상용성을 높이고, 하도층의 내부식성을 향상시킬 수 있다. 이러한 경우, 도장 강판은 하도층 및 상도층의 밀착력 및 내부식성이 더욱 향상된다.The ether compound can improve the compatibility of the undercoat layer and the topcoat layer and improve the corrosion resistance of the undercoat layer. In such a case, the coated steel sheet further improves the adhesion and corrosion resistance of the undercoating layer and the upper coating layer.
구체적으로, 에테르계 화합물의 예시는 프로필렌글리콜에테르 아세테이트, 3-메톡시부틸 아세테이트, 에틸렌글리콜모노에틸렌에테르, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜 모노부틸 에테르 등을 포함하는 에틸렌글리콜계 에테르; 또는 프로필렌글리콜 에테르, 에틸렌글리콜모노프로필에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 포로필렌글리콜모노에틸렌에테르 등을 포함하는 프로필렌글리콜계 에테르; 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 상기 예시의 에테르계 화합물은 1종을 단독으로 사용하거나, 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.Specifically, examples of the ether compound include ethylene glycol type ethers including propylene glycol ether acetate, 3-methoxybutyl acetate, ethylene glycol monoethylene ether, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether and the like; Propylene glycol ethers including propylene glycol ether, ethylene glycol monopropyl ether, propylene glycol monomethyl ether, and propylene glycol monoethylene ether; But are not limited thereto. The above-mentioned ether compounds may be used singly or in combination of two or more.
구체예에서, 에테르계 화합물로는 프로필렌글리콜에테르 아세테이트, 3-메톡시부틸 아세테이트, 프로필렌글리콜 에테르 및 에틸렌글리콜모노프로필에테르 중 1종 이상을 사용할 수 있다. 이러한 경우, 하도층 조성물은 친환경성이 높아, 가전제품, 조리기구 등에 적용하기 유리할 수 있다.In an embodiment, at least one of propylene glycol ether acetate, 3-methoxybutyl acetate, propylene glycol ether, and ethylene glycol monopropyl ether may be used as the ether compound. In this case, since the undercoat layer composition is highly environmentally friendly, it can be advantageously applied to household appliances, cooking utensils and the like.
상기 에테르계 화합물은 하도층 조성물 전체 중량의 1 중량% 내지 5 중량%의 함량으로 첨가된다. 에테르계 화합물의 함량이 1 중량% 미만일 경우, 효과가 미미할 수 있다. 또한, 에테르계 화합물의 함량이 5 중량% 초과일 경우, 더 이상의 상용성 증가 효과보다 밀착력 저하의 효과가 더 커질 수 있다.The ether compound is added in an amount of 1 wt% to 5 wt% of the total weight of the undercoat layer composition. If the content of the ether compound is less than 1% by weight, the effect may be insignificant. When the content of the ether compound is more than 5% by weight, the effect of lowering the adhesion strength may be greater than the effect of further improving the compatibility.
일 실시예에서, 하도층 조성물은 전술한 변성 폴리비닐알코올 수지, 실란 화합물 및 에테르계 화합물이 수성 용제에 분산된 상태의 수분산 조성물일 수 있다. 이러한 경우, 휘발성 유기화합물(voltatile organic compounds: VOC)의 양을 저감할 수 있어 친환경성이 높고, 가전제품, 조리기 등의 사용자와 접촉성이 높은 제품에 적용하기에 유리하다. 뿐만 아니라, 수분산된 하도층 조성물은 가공성 및 작업성이 우수하여 하도층의 레벨링성 및 밀착성을 더욱 향상 시킬 수 있다.In one embodiment, the undercoat layer composition may be an aqueous dispersion composition in which the above-mentioned modified polyvinyl alcohol resin, silane compound and ether compound are dispersed in an aqueous solvent. In this case, the amount of volatile organic compounds (VOC) can be reduced, which is advantageous for application to products having high contact with users such as household appliances and cooking utensils with high environmental friendliness. In addition, the water-dispersed undercoat layer composition is excellent in workability and workability, and can further improve the leveling property and adhesion of the undercoat layer.
구체적으로, 수성 용제는 하도층 조성물의 전체 중량에서 변성 폴리비닐알코올 수지, 실란 화합물, 에테르계 화합물의 함량을 제외한 나머지 잔량으로 포함될 수 있다. 예를 들면, 수성 용제의 함량은 하도층 조성물 전체 중량 중 40 중량% 내지 75 중량%일 수 있다. 상기 범위 내에서, 수분산된 하도층 조성물은 가공성 및 작업성이 우수하여 하도층의 레벨링성 및 밀착성을 더욱 향상 시킬 수 있다.Specifically, the aqueous solvent may be contained in the remaining amount excluding the content of the modified polyvinyl alcohol resin, the silane compound, and the ether compound in the total weight of the undercoat layer composition. For example, the content of the aqueous solvent may be from 40% to 75% by weight of the total weight of the undercoat layer composition. Within this range, the water-dispersed undercoat layer composition is excellent in workability and workability, and can further improve the leveling property and adhesion of the undercoat layer.
구체적으로, 수성 용제의 예시는 증류수, 탈이온수 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 또한, 수성 용제는 1종을 단독으로 사용하거나, 하도층 조성물의 상용성을 고려하여 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
Specifically, examples of the aqueous solvent include, but are not limited to, distilled water, deionized water, and the like. The aqueous solvent may be used alone or in admixture of two or more in consideration of the compatibility of the undercoat layer composition.
상도층 조성물Top layer composition
일 실시예의 상도층 조성물은 하이브리드 실리카 변성 폴리아크릴 수지, 안료, 실란 화합물, 에테르계 화합물 및 알코올계 용제를 포함한다.The top layer composition of one embodiment comprises a hybrid silica modified polyacrylic resin, a pigment, a silane compound, an ether compound and an alcohol solvent.
하이브리드 실리카 변성 폴리아크릴 수지는 하도층 표면의 작용기와 상호작용하여 상도층 조성물에 우수한 강판 접착력을 부여한다. 이를 통해, 일 실시예의 도장 강판은 우수한 도막 밀착성을 구현할 수 있다. 뿐만 아니라, 하이브리드 실리카 변성 폴리아크릴 수지는 도장 강판에 우수한 내충격성, 내부식성, 경도, 내지문성 및 내열성을 부여한다.The hybrid silica-modified polyacrylic resin interacts with functional groups on the surface of the undercoat layer to impart superior sheet adhesion to the topcoat composition. Thus, the coated steel sheet of one embodiment can achieve excellent coating film adhesion. In addition, the hybrid silica-modified polyacrylic resin imparts excellent impact resistance, corrosion resistance, hardness, weather resistance and heat resistance to the coated steel sheet.
하이브리드 실리카 변성 폴리아크릴 수지는 실리카 입자와 변성 폴리아크릴이 복합된 유기-무기 하이브리드 수지를 의미한다. 이를 통해, 도장 강판은 내충격성, 내부식성, 고경도성, 내지문성 및 내열성 등과 같은 실리카의 장점을 증대하면서도, 동시에 도막 밀착성 향상, 가공성 향상, 하도층에 대한 접착력 증가 등과 같은 변성 폴리아크릴 수지의 장점을 증대할 수 있다. The hybrid silica-modified polyacrylic resin means an organic-inorganic hybrid resin in which silica particles and modified polyacrylic are combined. As a result, the coated steel sheet has advantages such as improved impact resistance, corrosion resistance, hardness, transparency, and heat resistance, while at the same time improving the adhesion of the coating film, improving the workability and increasing the adhesion to the undercoat layer Can be increased.
구체적으로, 상기 실리카 입자는 흄드 실리카, 침강형 실리카, 콜로이드형 실리카, 실리카겔, 실리카졸 등일 수 있다. 더욱 구체적으로, 실리카 입자는 평균 입경이 1 nm 내지 15 nm, 예를 들면, 5 nm 내지 10 nm일 수 있다. 이러한 경우, 실리카 입자는 미립화되어 변성 폴리아크릴 수지와의 혼화성이 우수하고, 상도층 조성물의 레벨링성을 향상 시킬 수 있다.Specifically, the silica particles may be fumed silica, precipitated silica, colloidal silica, silica gel, silica sol, or the like. More specifically, the silica particles may have an average particle size of 1 nm to 15 nm, for example, 5 nm to 10 nm. In this case, the silica particles are atomized to have excellent miscibility with the modified polyacrylic resin, and the leveling property of the top layer composition can be improved.
구체적으로, 실리카 입자는 다양한 표면 처리에 의해 개질된 것일 수 있다. 이러한 경우, 실리카 입자는 표면의 친수성, 소수성 또는 반응성 등이 상도층 조성물과의 상용성이 향상되도록 적절하게 조절될 수 있다. 더욱 구체적으로, 실리카 입자의 표면 처리제 또는 개질제는 변성 폴리아크릴 수지와의 상용성이 우수한 것일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. Specifically, the silica particles may be modified by various surface treatments. In such a case, the silica particles can be appropriately adjusted so that the hydrophilicity, hydrophobicity, reactivity, etc. of the surface, etc., are improved in compatibility with the top layer composition. More specifically, the surface treatment agent or modifier of the silica particles may be excellent in compatibility with the modified polyacrylic resin, but is not limited thereto.
구체적으로, 하이브리드 실리카 변성 폴리아크릴 수지는 실리카 입자를 20 중량% 내지 30 중량%로 포함할 수 있다. 이러한 경우, 도장 강판은 경도, 내지문성, 도막 밀착성이 더욱 향상될 수 있다.Specifically, the hybrid silica-modified polyacrylic resin may contain 20% by weight to 30% by weight of silica particles. In this case, the coated steel sheet can be further improved in hardness, weatherability, and film adhesion.
구체적으로, 상기 변성 폴리아크릴 수지는 폴리아크릴의 작용기 일부를 아세토아세틸기, 카르복시산기, 아크릴기 및 우레탄기 중 하나 이상의 작용기로 변성시킨 것일 수 있다. 이 때, 폴리아크릴의 변성도는 예를 들면, 0.1 몰% 내지 40 몰%, 1 내지 20 몰% 또는 2 몰% 내지 7 몰%일 수 있다. 상기 범위 내에서, 상도층 조성물은 가교성 및 도막 경화성이 더욱 향상 될 수 있고, 동시에 하도층과의 밀착력도 더욱 향상될 수 있다.Specifically, the modified polyacrylic resin may be obtained by modifying a functional group of a polyacrylic functional group with at least one functional group selected from an acetoacetyl group, a carboxylic acid group, an acrylic group and a urethane group. At this time, the degree of modification of the polyacrylic acid may be, for example, from 0.1 mol% to 40 mol%, from 1 mol% to 20 mol%, or from 2 mol% to 7 mol%. Within the above range, the top layer composition can further improve the crosslinkability and the film hardening property, and at the same time, the adhesion with the undercoat layer can be further improved.
상기 하이브리드 실리카 변성 폴리아크릴 수지는 상도층 조성물 전체 중량의 35 중량% 내지 65 중량%의 함량으로 첨가된다. 하이브리드 실리카 변성 폴리아크릴 수지의 함량이 35 중량% 미만일 경우, 도장 강판은 내충격성, 내부식성, 경도, 내지문성 및 내열성이 충분하지 않을 수 있다. 또한, 하이브리드 실리카 변성 폴리아크릴 수지의 함량이 65 중량% 초과일 경우, 상도층 조성물의 경화시간 및 농도가 과도하게 증가하여 상도층의 레벨링성, 도장 강판의 가공성이 낮아질 수 있다. 예를 들면, 하이브리드 실리카 변성 폴리아크릴 수지의 함량은 40 중량% 내지 60 중량%, 40 중량% 내지 55 중량% 또는 45 중량% 내지 55 중량% 일 수 있다. 상기 범위 내에서, 도장 강판은 내충격성, 내부식성, 고경도성, 내지문성, 내열성, 도막 밀착성, 가공성 등이 더욱 향상될 수 있다.The hybrid silica-modified polyacrylic resin is added in an amount of 35 wt% to 65 wt% of the total weight of the top layer composition. When the content of the hybrid silica-modified polyacrylic resin is less than 35% by weight, the coated steel sheet may not have sufficient impact resistance, corrosion resistance, hardness, weather resistance and heat resistance. When the content of the hybrid silica-modified polyacrylic resin is more than 65% by weight, the curing time and concentration of the top layer composition excessively increase, and the leveling property of the upper layer and the workability of the coated steel sheet may be lowered. For example, the content of the hybrid silica-modified polyacrylic resin may be 40 wt% to 60 wt%, 40 wt% to 55 wt%, or 45 wt% to 55 wt%. Within the above range, the coated steel sheet can further improve impact resistance, corrosion resistance, hardness, transparency, heat resistance, coating film adhesion, workability and the like.
안료는 도장 강판에 구현하길 원하는 색상에 따라 다양하게 선택될 수 있다. 구체적으로, 안료는 이산화티탄, 안티몬, 탄소, 산화철 및 규소(Si) 중 하나 이상의 성분을 함유하는 안료일 수 있다. 이러한 경우, 상도층 조성물과의 혼화성이 우수하고, 우수한 색감을 구현하면서도 내열성 등이 향상 될 수 있다. 예를 들면, 안료의 예시는 이산화티타늄을 함유하는 백색안료, 카본 블랙을 함유하는 흑색안료, 산화철을 함유하는 적색안료를 포함할 수 있다. 이러한 예시의 안료는 단독으로 혹은 조합하여 사용함으로써 다양한 색상을 발휘할 수 있다. 그러나, 안료는 상기에 제한되지 않고 적절한 것을 선택하여 사용할 수 있다.The pigments can be selected in various ways depending on the color desired to be implemented in the coated steel sheet. Specifically, the pigment may be a pigment containing at least one of titanium dioxide, antimony, carbon, iron oxide and silicon (Si). In this case, it is possible to improve the compatibility with the top layer composition and to improve the heat resistance while realizing excellent color feeling. For example, examples of pigments may include white pigments containing titanium dioxide, black pigments containing carbon black, and red pigments containing iron oxides. These exemplary pigments can exhibit various colors by being used alone or in combination. However, the pigment is not limited to the above, and an appropriate pigment may be selected and used.
구체적으로, 안료는 원하는 목적에 따라 착색, 은폐, 방청 등의 기능을 구현할 수 있으며, 다양한 색상을 발휘하는 것을 사용할 수 있다.Specifically, the pigment can realize functions such as coloring, hiding, and anti-rusting according to a desired purpose, and a pigment exhibiting various colors can be used.
예를 들면, 방청안료는 강판의 부식반응을 억제시키거나 근본적으로 역행시키는 안료로서, 부식의 원인이 되는 물과 산소의 침투를 차단하거나, 강판 표면이 알칼리성이 되도록 하여 부동태화 시키거나, 도료층이 전기저항체가 되어 애노드와 캐소드 간의 부식전류를 저지할 수 있다.For example, the anticorrosive pigment is a pigment which suppresses or basically reverses the corrosion reaction of a steel sheet, and it is possible to prevent penetration of water and oxygen which cause corrosion, passivate the surface of the steel sheet so as to be alkaline, This becomes the electric resistance body, and the corrosion current between the anode and the cathode can be prevented.
상기 안료는 상도층 조성물 전체 중량의 5 중량% 내지 10 중량%의 함량으로 첨가된다. 안료의 함량이 5 중량% 미만일 경우, 색감 구현 효과가 미미할 수 있다. 또한, 안료의 함량이 10 중량% 초과일 경우, 상도층의 물성이 저하될 수 있다. The pigment is added in an amount of 5 wt% to 10 wt% of the total weight of the top layer composition. If the content of the pigment is less than 5% by weight, the coloring effect may be insignificant. When the content of the pigment is more than 10% by weight, the physical properties of the top layer may be deteriorated.
상도층 조성물에 사용되는 실란 화합물은 전술한 하도층 조성물에서 사용하는 실란 화합물과 마찬가지로, 상도층 조성물의 가교력을 증대시켜 하도층과 상도층의 밀착성을 향상시키는 역할을 한다. 예를 들면, 실란 화합물은 하도층 조성물의 변성 폴리비닐알코올 수지의 작용기와 상호작용하는 동시에 상도층 조성물의 하이브리드 실리카 변성 폴리아크릴 수지의 작용기와 상호작용한다. 이러한 경우, 실란 화합물은 하도층과 상도층의 밀착력 및 도막 경화도를 더욱 향상시킬 수 있다.The silane compound used in the top layer composition serves to improve the adhesion between the underlayer and the top layer by increasing the crosslinking power of the top layer composition as in the silane compound used in the underlayer composition described above. For example, the silane compound interacts with the functional groups of the hybrid silica-modified polyacrylic resin of the top layer composition while interacting with the functional groups of the modified polyvinyl alcohol resin of the underlayer composition. In this case, the silane compound can further improve the adhesion between the undercoating layer and the upper layer and the degree of coating film hardening.
구체적으로, 상도층 조성물에서의 실란 화합물은 유기 실란 화합물, 예를 들면, 유기 알콕시실란 화합물을 사용할 수 있다. 이러한 경우, 상도층은 내부식성 및 친환경성이 우수하고, 밀착성이 더욱 향상될 수 있다. 또한, 상도층 조성물에서의 실란 화합물은 전술한 상도층 조성물에서의 실란 화합물과 동일할 수 있으나, 상도층 및 하도층의 서로 다른 성분을 고려해 다른 종류를 사용할 수도 있다. Specifically, the silane compound in the top layer composition may be an organosilane compound, for example, an organic alkoxysilane compound. In this case, the top coat layer is excellent in corrosion resistance and environment friendliness, and adhesion can be further improved. In addition, the silane compound in the top layer composition may be the same as the silane compound in the above-described top layer composition, but other types may be used in consideration of the different components of the top layer and the underlayer.
더욱 구체적으로 상도층 조성물에서의 실란 화합물은 유기 에톡시실란 화합물을 사용할 수 있다. 이러한 경우, 실란 화합물의 가교성, 다른 성분들과의 사용성이 더욱 우수하여 도막 밀착성이 더욱 향상될 수 있다. 예를 들면, 유기 에톡시실란 화합물은 3-아미노프로필트리에톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 옥틸트리에톡시실란 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한 되지 않는다. 상기 예시의 실란 화합물은 1종을 단독으로 사용하거나, 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.More specifically, the silane compound in the top layer composition may use an organic ethoxysilane compound. In this case, the crosslinkability of the silane compound and usability with other components are more excellent, and the coating film adhesion can be further improved. For example, the organic ethoxysilane compound may include, but is not limited to, 3-aminopropyltriethoxysilane, methyltriethoxysilane, vinyltriethoxysilane, octyltriethoxysilane, and the like. The above-mentioned silane compounds may be used singly or in combination of two or more.
상기 실란 화합물은 상도층 조성물 전체 중량의 1 중량% 내지 10 중량%의 함량으로 첨가된다. 실란 화합물의 함량이 1 중량% 미만일 경우, 효과가 미미할 수 있다. 또한, 실란 화합물의 함량이 10 중량% 초과일 경우, 더 이상의 밀착력 증가 효과가 없으며, 도장 강판의 내식성 및 가공성이 저하될 수 있다. 예를 들면, 실란 화합물은 상도층 조성물 전체 중량의 3 중량% 내지 10 중량% 또는 5 중량% 내지 10 중량%의 함량으로 첨가될 수 있다.The silane compound is added in an amount of 1 wt% to 10 wt% of the total weight of the top layer composition. When the content of the silane compound is less than 1% by weight, the effect may be insignificant. When the content of the silane compound is more than 10% by weight, there is no further increase in the adhesion strength, and the corrosion resistance and workability of the coated steel sheet may be deteriorated. For example, the silane compound may be added in an amount of 3 wt% to 10 wt% or 5 wt% to 10 wt% of the total weight of the top layer composition.
에테르계 화합물은 하도층과 상도층의 상용성을 높이고, 하도층의 내부식성을 향상시킬 수 있다. 이러한 경우, 도장 강판은 하도층 및 상도층의 밀착력 및 내부식성이 더욱 향상된다.The ether compound can improve the compatibility of the undercoat layer and the topcoat layer and improve the corrosion resistance of the undercoat layer. In such a case, the coated steel sheet further improves the adhesion and corrosion resistance of the undercoating layer and the upper coating layer.
구체적으로, 에테르계 화합물의 예시는 프로필렌글리콜에테르 아세테이트, 3-메톡시부틸 아세테이트, 에틸렌글리콜모노에틸렌에테르, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜 모노부틸 에테르 등을 포함하는 에틸렌글리콜계 에테르; 또는 프로필렌글리콜 에테르, 에틸렌글리콜모노프로필에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 포로필렌글리콜모노에틸렌에테르 등을 포함하는 프로필렌글리콜계 에테르; 등을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 상기 예시의 에테르계 화합물은 1종을 단독으로 사용하거나, 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.Specifically, examples of the ether compound include ethylene glycol type ethers including propylene glycol ether acetate, 3-methoxybutyl acetate, ethylene glycol monoethylene ether, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether and the like; Propylene glycol ethers including propylene glycol ether, ethylene glycol monopropyl ether, propylene glycol monomethyl ether, and propylene glycol monoethylene ether; But are not limited thereto. The above-mentioned ether compounds may be used singly or in combination of two or more.
구체예에서, 에테르계 화합물로는 프로필렌글리콜에테르 아세테이트, 3-메톡시부틸 아세테이트, 프로필렌글리콜 에테르 및 에틸렌글리콜모노프로필에테르 중 1종 이상을 사용할 수 있다. 이러한 경우, 하도층 조성물은 친환경성이 높아, 가전제품, 조리기구 등에 적용하기 유리할 수 있다.In an embodiment, at least one of propylene glycol ether acetate, 3-methoxybutyl acetate, propylene glycol ether, and ethylene glycol monopropyl ether may be used as the ether compound. In this case, since the undercoat layer composition is highly environmentally friendly, it can be advantageously applied to household appliances, cooking utensils and the like.
상기 에테르계 화합물은 상도층 조성물 전체 중량의 1 중량% 내지 5 중량%의 함량으로 첨가된다. 에테르계 화합물의 함량이 1 중량% 미만일 경우, 효과가 미미할 수 있다. 또한, 에테르계 화합물의 함량이 5 중량% 초과일 경우, 더 이상의 상용성 증가 효과보다 밀착력 저하의 효과가 더 커질 수 있다.The ether compound is added in an amount of 1 wt% to 5 wt% of the total weight of the composition. If the content of the ether compound is less than 1% by weight, the effect may be insignificant. When the content of the ether compound is more than 5% by weight, the effect of lowering the adhesion strength may be greater than the effect of further improving the compatibility.
용제는 전술한 상도층 조성물에 포함되는 각 물질들을 용해하고, 상도층 조성물의 점도를 조절하는 역할을 한다. 구체적으로, 이러한 상도층 조성물에 사용되는 용제는 알코올계 용제일 수 있다. 이러한 경우, 상도층 조성물은 혼화성 및 코팅성이 더욱 향상될 수 있다. 더욱 구체적으로, 알코올계 용제는 에탄올, 프로판올, 부탄올, 펜탄올 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 상기 예시의 알코올계 용제는 1종을 단독으로 사용하거나, 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.The solvent dissolves the respective materials contained in the above-described top layer composition and serves to control the viscosity of the top layer composition. Specifically, the solvent used in such a top layer composition may be an alcohol-based solvent. In this case, the top layer composition can be further improved in compatibility and coating properties. More specifically, the alcoholic solvent may include at least one of ethanol, propanol, butanol, and pentanol. The above-mentioned alcoholic solvents may be used alone or in combination of two or more.
일 구체예에서, 상도층 조성물은 알코올계 용제로 프로판올, 부탄올 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다. 이러한 경우, 상도층의 건조시간을 적절하게 조절하여 제조 공정의 효율성을 높일 수 있다. 또한, 프로판올, 부탄올 또는 이들의 혼합물을 포함하는 알코올계 용제는 상도층과 하도층의 상용성을 더욱 향상시킬 수 있다.In one embodiment, the top coat layer composition may use propanol, butanol, or mixtures thereof as the alcoholic solvent. In this case, the drying time of the top layer can be appropriately adjusted to increase the efficiency of the manufacturing process. In addition, the alcohol-based solvent containing propanol, butanol or a mixture thereof can further improve the compatibility of the upper layer and the lower layer.
구체적으로, 알코올계 용제의 함량은 상도층 조성물 전체 중량 중 10 중량% 내지 50 중량%일 수 있다. 예를 들면, 알코올계 용제의 함량은 10 중량% 내지 40 중량% 또는 20 중량% 내지 30 중량%일 수 있다. 상기 범위 내에서, 상도층 조성물은 코팅성 및 다른 성분들과의 상용성이 우수하여 상도층의 레벨링성 및 밀착성을 더욱 향상 시킬 수 있다.Specifically, the content of the alcohol-based solvent may be 10 wt% to 50 wt% of the total weight of the top layer composition. For example, the content of the alcoholic solvent may be 10% by weight to 40% by weight or 20% by weight to 30% by weight. Within this range, the top layer composition is excellent in coatability and compatibility with other components, so that the leveling property and adhesion of the top layer can be further improved.
일 실시예의 상도층 조성물은, 전술한 성분들 이외에 무기 화합물을 추가로 포함할 수 있다. 이러한 경우, 무기 화합물은 상도층의 안정성, 내열성, 내식성 등을 향상시킬 수 있다. 뿐만 아니라, 상도층 조직의 치밀성을 향상시켜 도장 강판의 내지문성, 내충격성, 경도, 내열성 등을 더욱 향상 시킬 수 있다.The top coat layer composition of one embodiment may further comprise an inorganic compound in addition to the above-mentioned components. In this case, the inorganic compound can improve the stability, heat resistance, corrosion resistance, etc. of the upper layer. In addition, it is possible to further improve the denseness of the upper layer structure to improve the weatherability, impact resistance, hardness, heat resistance and the like of the coated steel sheet.
구체적으로, 무기 화합물은 알루미나, 산화칼슘, 일산화티탄, 산화칼륨, 산화마그네슘, 산화나트륨, 산화베릴륨 및 산화리튬 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 이러한 경우, 상도층 조성물의 반응성이 더욱 향상되어 상도층의 밀착력이 더욱 높아질 수 있다. 또한, 무기 화합물을 추가로 포함하는 경우, 상도층은 도막의 치밀성이 더욱 향상될 수 있다. 이를 통해, 도장 강판은 내열성, 경화성, 경도 등을 더욱 향상시킬 수 있다.Specifically, the inorganic compound may include at least one of alumina, calcium oxide, titanium monoxide, potassium oxide, magnesium oxide, sodium oxide, beryllium oxide and lithium oxide. In this case, the reactivity of the top layer composition can be further improved, and the adhesion of the top layer can be further increased. Further, when an inorganic compound is additionally contained, the upper layer can further improve the denseness of the coating film. As a result, the coated steel sheet can further improve heat resistance, hardenability, hardness and the like.
구체적으로, 무기 화합물은 전체 상도층 조성물 100 중량부를 기준으로 10 중량부 내지 40 중량부로 포함될 수 있다. 예를 들면, 무기 화합물의 함량은 10 중량부 내지 35 중량부, 15 중량부 내지 35 중량부 또는 20 중량부 내지 30 중량부일 수 있다. 상기 범위 내에서, 상도층 조성물의 반응성이 더욱 향상되고, 상도층의 밀착력, 내열성, 내식성, 경도 등이 더욱 높아질 수 있다. Specifically, the inorganic compound may be contained in an amount of 10 parts by weight to 40 parts by weight based on 100 parts by weight of the total top coat layer composition. For example, the content of the inorganic compound may be 10 parts by weight to 35 parts by weight, 15 parts by weight to 35 parts by weight, or 20 parts by weight to 30 parts by weight. Within the above range, the reactivity of the top layer composition can be further improved, and the adhesion, heat resistance, corrosion resistance and hardness of the top layer can be further increased.
일 실시예의 상도층 조성물은 기타 물성 등의 추가적인 향상을 위해, 첨가제를 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 첨가제는 표면장력 조정제 및 기포방지제, 도장 강판의 제조 시 일반적으로 사용되는 기타의 첨가제 중 하나 이상일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.The top coat layer composition of one embodiment may further comprise additives for further improvement, such as other physical properties. Specifically, the additive may be at least one of a surface tension adjusting agent and an antifoaming agent, and other additives commonly used in the production of a coated steel sheet, but is not limited thereto.
구체적으로, 표면장력 조정제는 상도층의 결함을 방지하여 도장 강판의 가공성, 내식성 등의 물성을 더욱 향상 시킬 수 있다. 예를 들면, 표면장력 조정제는 폴리에스테르, 폴리아크릴산알킬, 폴리알킬비닐에테르, 셀룰로오즈 아세테이트 부틸레이트, 디메틸폴리실록산, 메틸페닐폴리실록산 및 유기변성폴리실록산 중 하나 이상일 수 있다.Specifically, the surface tension adjuster can prevent defects in the upper layer and further improve physical properties such as workability and corrosion resistance of the coated steel sheet. For example, the surface tension modifier may be at least one of polyester, alkyl polyacrylate, polyalkyl vinyl ether, cellulose acetate butyrate, dimethyl polysiloxane, methylphenyl polysiloxane and organic modified polysiloxane.
더욱 구체적으로, 표면 장력 조정제는 전체 상도층 조성물 100 중량부를 기준으로 0.5 중량부 내지 2 중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 상도층의 결함을 방지하여 도장 강판의 가공성, 내식성 등의 물성을 더욱 향상 시킬 수 있다.More specifically, the surface tension adjusting agent may be contained in an amount of 0.5 to 2 parts by weight based on 100 parts by weight of the total top layer composition. Within the above range, defects in the upper layer can be prevented, and the physical properties such as workability and corrosion resistance of the coated steel sheet can be further improved.
구체적으로, 기포방지제는 상도층 조성물의 도포 과정에서 발생하는 기포의 생성을 억제하여 도장 강판의 물성을 더욱 향상시킬 수 있다.Specifically, the antifoaming agent can inhibit the formation of bubbles generated during the application of the top layer composition, thereby further improving the physical properties of the coated steel sheet.
더욱 구체적으로, 기포방지제는 전체 상도층 조성물 100 중량부를 기준으로 0.1 중량부 내지 0.5 중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위에서, 상도층의 기포발생을 방지하고, 도장 강판의 외관, 평활성, 가공성, 내식성 등을 더욱 향상 시킬 수 있다.More specifically, the antifoaming agent may be contained in an amount of 0.1 to 0.5 parts by weight based on 100 parts by weight of the total top coat layer composition. Within the above range, it is possible to prevent the occurrence of bubbles in the upper layer and to further improve the appearance, smoothness, workability, corrosion resistance, etc. of the coated steel sheet.
구체적으로, 전술한 첨가제의 총량은 상도층 조성물 100 중량부를 기준으로 0.1 중량부 내지 4 중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위 내에서, 상도층 조성물의 작용을 저해하지 않으면서도 첨가제의 효과를 향상시킬 수 있다.
Specifically, the total amount of the above-mentioned additives may be included in an amount of 0.1 to 4 parts by weight based on 100 parts by weight of the top layer composition. Within this range, the effect of the additive can be improved without inhibiting the action of the top layer composition.
전술한 본 발명 일 구현예의 도장 강판은 크롬계 성분을 포함하지 않는 비크롬계 도장층을 포함함으로서, 친환경성이 높다. 또한, 휘발성 유기화합물(voltatile organic compounds: VOC)의 양을 저감할 수 있고, 특히 고운에서의 유기화합물의 휘발량이 더욱 적다. 이러한 경우, 일 구현예의 도장 강판은 가전제품, 고열 조리기구(오븐, 가스레인지, 전자레인지, 그릴기 등)등의 사용자와 접촉성이 높은 제품에 적용하기에 유리하다. The above-described coated steel sheet of the embodiment of the present invention includes a chromium-based paint layer that does not contain a chromium-based component, and thus has high environmental friendliness. In addition, the amount of volatile organic compounds (VOC) can be reduced, and the volatilization amount of the organic compound in particular is even smaller. In such a case, the coated steel sheet of one embodiment is advantageous for application to products such as household appliances, high-temperature cooking appliances (ovens, gas ranges, microwave ovens, grillers, etc.)
뿐만 아니라, 일 구현예의 도장 강판은 내열성이 높은 비크롬계 도장층을 포함하면서도 내식성, 내충격성, 가공성, 도막 경화도, 경도, 도막 밀착성, 가공성, 및 내열성이 우수한 효과가 있다.
In addition, the coated steel sheet of one embodiment has an excellent effect on corrosion resistance, impact resistance, workability, coating film hardness, hardness, coating film adhesion, workability, and heat resistance, while including a chromium-free coating layer having high heat resistance.
본 발명의 다른 구현예는 전술한 도장 강판의 제조 방법에 관한 것이다.Another embodiment of the present invention relates to a method of manufacturing the above-described coated steel sheet.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 도장 강판 제조 방법의 공정 순서를 도시한 것이다. 도 1 및 3을 참조하면, 본 발명의 도장 강판 제조 방법은 강판(100)에 하도층(200)을 형성하는 단계(S200) 및 상도층(300)을 형성하는 단계(S300)를 포함한다.FIG. 3 shows a process sequence of a method for manufacturing a coated steel sheet according to an embodiment of the present invention. Referring to FIGS. 1 and 3, a method of manufacturing a coated steel sheet according to the present invention includes a step S200 of forming a
하도층 형성 단계(S200)에서는 강판(100)의 적어도 일면에 하도층 조성물을 도포한 후, 1차 가열 건조하여 하도층(200)을 형성한다.In the sublayer formation step S200, a sublayer composition is coated on at least one surface of the
강판(100)은 용융아연도금 강판(GI), 전기아연도금 강판(EG), 알루미늄 강판 및 스테인레스 강판 중 어느 하나일 수 있다. 이러한 예시의 강판은, 본 발명의 실시예에서 사용된 하도층 조성물 및 상도층 조성물과의 밀착력이 더욱 우수할 수 있다.The
하도층 조성물은 전술한 바와 같이, 변성 폴리비닐알코올 수지 20 중량% 내지 50 중량%, 실란 화합물 5 중량% 내지 10 중량%, 에테르계 화합물 1 중량% 내지 5 중량% 및 수성 용제를 함유한다. 하도층 조성물의 구체적인 내용은, 전술한 설명을 준용한다.The subbing layer composition contains 20% to 50% by weight of a modified polyvinyl alcohol resin, 5% to 10% by weight of a silane compound, 1% to 5% by weight of an ether compound and an aqueous solvent as described above. The details of the undercoat layer composition are the same as those described above.
하도층 조성물의 도포 방식은 특별히 제한되지 않으나, 예를 들면, 스프레이-스퀴징(Spray Squeezing) 방식, 롤 코팅(Roll coating) 방식 및 침지(dipping) 방식 중 1종 이상의 방식으로 수행될 수 있다. 일 구체예에서, 하도층 조성물은 롤코팅 방식으로 도포될 수 있으며, 이러한 경우, 도포량 및 도포된 조성물층의 두께 등을 균일하게 조절할 수 있다.The coating method of the undercoat layer composition is not particularly limited, but may be carried out in one or more of spray-squeezing, roll coating and dipping. In one embodiment, the undercoat layer composition can be applied in a roll coating manner, in which case the amount of application and the thickness of the applied composition layer, etc. can be uniformly controlled.
구체적으로, 하도층을 형성하는 단계(S200)는 하도층 조성물을 100 mg/m2내지 300 mg/m2로 도포량으로 강판을 코팅할 수 있다. 예를 들면, 하도층 조성물의 도포량은 100 mg/m2내지 250 mg/m2또는 150 mg/m2내지 250 mg/m2일 수 있다. 상기 범위 내에서, 도장 강판의 도막 밀착성, 가공성 및 내식성이 더욱 향상되고, 도포 공정 시 작업성, 건조성이 향상될 수 있다. Specifically, the step of forming the undercoat layer (S200) may coat the steel sheet with the undercoat composition at a coating amount of 100 mg / m 2 to 300 mg / m 2. For example, the application amount of the subbing layer composition may be from 100 mg / m2 to 250 mg / m2 or from 150 mg / m2 to 250 mg / m2. Within the above range, the coating film adhesion, workability, and corrosion resistance of the coated steel sheet are further improved, and workability and dryness in the coating step can be improved.
구체적으로, 하도층을 형성하는 단계(S200)에서 1차 가열 건조 온도(Peak Metal Temperture : PMT)는 80℃ 내지 100℃ 일 수 있다. 상기 범위 내에서, 하도층 조성물을 적절한 속도로 건조시키면서, 동시에 경화 및 건조가 과도하게 진행되어 하도층과 강판의 밀착성에 영향을 미치는 것을 방지할 수 있다. Specifically, the primary heating and drying temperature (PMT) may be 80 ° C to 100 ° C in the step of forming the undercoating layer (S200). Within the above range, it is possible to prevent the undercoat layer from being affected by the adhesion between the undercoat layer and the steel sheet, while simultaneously drying the undercoat layer composition at an appropriate rate, while simultaneously hardening and drying.
구체적으로, 1차 가열 건조는 열풍가열 방식, 유도가열 방식 및 근적외선 가열 방식 중 1종 이상의 방식으로 수행될 수 있다.Specifically, the first heat drying may be performed in at least one of a hot air heating method, an induction heating method and a near infrared ray heating method.
상도층 형성 단계(S300)에서는 상기 하도층 형성 단계(S200)에서 형성된 하도층(200)의 상부면에 상도층 조성물을 도포한 후, 2차 가열 건조하여 상도층(300)을 형성한다.In the upper layer formation step S300, the upper layer composition is applied to the upper surface of the
상도층 조성물은 전술한 바와 같이, 하이브리드 실리카 변성 폴리아크릴 수지 35 중량% 내지 65 중량%, 안료 5 중량% 내지 10 중량%, 실란 화합물 5 중량% 내지 10중량%, 알코올계 용제 10 중량% 내지 50 중량% 및 에테르계 화합물 1 중량% 내지 5 중량%를 함유한다. 상도층 조성물의 구체적인 내용은, 전술한 설명을 준용한다.The top coat layer composition comprises 35 to 65% by weight of hybrid silica modified polyacrylic resin, 5 to 10% by weight of pigment, 5 to 10% by weight of silane compound, 10 to 50% by weight of alcoholic solvent, By weight and 1 to 5% by weight of an ether compound. The details of the top layer composition are the same as those described above.
상도층 조성물의 도포 방식은 특별히 제한되지 않으나, 예를 들면, 스프레이-스퀴징(Spray Squeezing) 방식, 롤 코팅(Roll coating) 방식 및 침지(dipping) 방식 중 1종 이상의 방식으로 수행될 수 있다. 일 구체예에서, 상도층 조성물은 스프레이-스퀴징(Spray Squeezing) 방식 또는 롤 코팅(Roll coating) 방식으로 도포될 수 있다. 이러한 경우, 도포두께 및 도포된 조성물층의 레벨링성 등을 균일하게 조절할 수 있고, 제조 공정이 단순화되어 생산 수율을 향상시킬 수 있다.The coating method of the top coat layer composition is not particularly limited, but may be carried out in one or more of spray-squeezing, roll coating and dipping, for example. In one embodiment, the top coat layer composition may be applied by a spray-squeezing method or a roll coating method. In this case, the coating thickness and the leveling property of the applied composition layer can be uniformly controlled, and the manufacturing process can be simplified to improve the production yield.
구체적으로, 상도층을 형성하는 단계(S200)는 상도층 조성물을 8 ㎛ 내지 15 ㎛의 두께로 형성할 수 있다. 예를 들면, 상도층 조성물의 도포두께는 10 ㎛ 내지 14 ㎛ 또는 12 ㎛ 내지 14 ㎛일 수 있다. 상기 범위 내에서, 도장 강판의 도막 밀착성, 가공성 및 내식성이 더욱 향상되고, 도포 공정 시 작업성, 건조성이 향상될 수 있다.Specifically, the step of forming a top coat layer (S200) can form the top coat layer composition with a thickness of 8 mu m to 15 mu m. For example, the coating thickness of the top layer composition may be from 10 占 퐉 to 14 占 퐉 or from 12 占 퐉 to 14 占 퐉. Within the above range, the coating film adhesion, workability, and corrosion resistance of the coated steel sheet are further improved, and workability and dryness in the coating step can be improved.
구체적으로, 상도층을 형성하는 단계(S300)에서 2차 가열 건조 온도(Peak Metal Temperture : PMT)는 220℃ 내지 240℃ 일 수 있다. 상기 범위 내에서, 상도층 조성물을 적절한 속도로 건조시키면서, 동시에 경화 및 건조가 과도하게 진행되는 것을 방지하여 상도층과 하도층의 밀착성에 더욱 향상시킬 수 있다.Specifically, in the step S300 of forming the upper layer, the second heat-drying temperature (PMT) may be 220 to 240 ° C. Within the above range, it is possible to dry the top layer composition at an appropriate speed while preventing excessive curing and drying, thereby further improving the adhesion between the top layer and the underlayer.
구체적으로, 2차 가열 건조는 열풍가열 방식, 유도가열 방식 및 근적외선 가열 방식 중 1종 이상의 방식으로 수행될 수 있다.Specifically, the secondary heating and drying can be performed in one or more of a hot air heating system, an induction heating system, and a near-infrared heating system.
상기의 과정(S200 내지 S300)을 포함하는 실시예들의 도장 강판 제조 방법은, 크롬계 성분을 포함하지 않는 비크롬계 상도층 및 하도층을 형성함으로서, 친환경성이 높다. 또한, 휘발성 유기화합물(voltatile organic compounds: VOC)의 양을 저감할 수 있다. 이러한 경우, 일 구현예의 도장 강판은 가전제품, 고열 조리기구(오븐, 가스레인지, 전자레인지, 그릴기 등)등의 사용자와 접촉성이 높은 제품에 적용하기에 유리하다.The method for producing a coated steel sheet according to the embodiments including the above-described steps (S200 to S300) is high in environment-friendliness by forming a chromium-based upper layer layer and a lower layer layer not containing a chromium-based component. Also, the amount of volatile organic compounds (VOC) can be reduced. In such a case, the coated steel sheet of one embodiment is advantageous for application to products such as household appliances, high-temperature cooking appliances (ovens, gas ranges, microwave ovens, grillers, etc.)
뿐만 아니라, 실시예들의 도장 강판 제조 방법은 내열성, 내식성, 경도, 내충격성, 가공성, 도막경화도, 내지문성이 및 도막 밀착성 등을 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 최외각 표면(상도층)의 레벨링성 및 내지문성 향상으로 외관 품질을 향상시킬 수 있다.
In addition, the coated steel sheet manufacturing method of the embodiments can ensure the heat resistance, the corrosion resistance, the hardness, the impact resistance, the workability, the degree of film hardening, the transparency and the film adhesion, and the leveling of the outermost surface It is possible to improve the quality of appearance by improving the quality and easiness.
실시예Example
실시예 1Example 1
용융아연도금강판(GI)의 일면에 변성 PVA 수지 20 중량%, 실란 화합물 5 중량%, 에테르계 화합물 1 중량% 및 잔량의 물로 이루어진 하도층 조성물을 100 mg/㎡가 되도록 도포하고 80℃로 1차 가열 건조하여 하도층을 형성하였다. 이후, 하이브리드 실리카 변성 폴리아크릴 40 중량%, 안료 5 중량%, 에톡시 실란 화합물 5 중량%, 프로파놀 및 부탄올을 포함하는 용제 49 중량% 및 에테르계 화합물 1 중량%를 포함하는 상도층 조성물 도막 두께가 10 μm가 되도록 하도층의 상부에 도포하였다. 이 후, 220℃에서 2차 가열 건조 (Peak Metal Temperature; PMT)하였다. On one side of the hot-dip galvanized steel sheet (GI), a subbing layer composition consisting of 20% by weight of a modified PVA resin, 5% by weight of a silane compound, 1% by weight of an ether compound and water in a residual amount of 100 mg / The mixture was heated and dried to form a subbing layer. Thereafter, an upper layer composition film thickness including 40 wt% of hybrid silica-modified polyacryl, 5 wt% of pigment, 5 wt% of ethoxysilane compound, 49 wt% of solvent containing propanol and butanol, and 1 wt% Lt; RTI ID = 0.0 > 10 < / RTI > Thereafter, the substrate was subjected to a second heat drying (PMT) at 220 ° C.
상기 방법으로 하도층 및 상도층을 포함하는 도장 강판의 시편을 제조하였다.
A specimen of the coated steel sheet including the lower layer and the upper layer was prepared by the above method.
실시예 2Example 2
용융아연도금강판(GI)의 일면에 변성 PVA 수지 50 중량%, 실란 화합물 10 중량%, 에테르계 화합물 5 중량% 및 잔량의 물로 이루어진 하도층 조성물을 300 mg/㎡가 되도록 도포하고, 100℃로 1차 가열 건조하여 하도층을 형성하였다.On one side of the hot-dip galvanized steel sheet (GI), a subbing layer composition consisting of 50% by weight of modified PVA resin, 10% by weight of silane compound, 5% by weight of ether compound and water in a residual amount of 300 mg / Followed by primary heat drying to form a primer layer.
하이브리드 실리카 변성 폴리아크릴 60 중량%, 안료 10 중량%, 에톡시 실란 10 중량%, 프로파놀 및 부탄올을 포함하는 용제 15 중량% 및 에테르계 화합물 5 중량%를 포함하는 상도층 조성물 도막 두께가 12 μm가 되도록 하고 하도층의 상부에 도포하였다. 이 후, 220℃에서 2차 가열 건조 (Peak Metal Temperature; PMT)하였다. A top layer composition comprising 60% by weight of hybrid silica-modified polyacryl, 10% by weight of pigment, 10% by weight of ethoxysilane, 15% by weight of solvent containing propanol and butanol, and 5% And applied on top of the undercoat layer. Thereafter, the substrate was subjected to a second heat drying (PMT) at 220 ° C.
상기 방법으로 하도층 및 상도층을 포함하는 도장 강판의 시편을 제조하였다.
A specimen of the coated steel sheet including the lower layer and the upper layer was prepared by the above method.
실시예 3Example 3
전기아연도금강판(EG)의 일면에 변성 PVA 수지 25 중량%, 실란 7 중량%, 에테르계 화합물 3 중량% 및 잔량의 물로 이루어진 하도층 조성물을 도포량 150 mg/㎡가 되도록 도포하고 80℃로 1차 가열 건조하여 하도층을 형성하였다.An undercoat layer composition comprising 25% by weight of modified PVA resin, 7% by weight of silane, 3% by weight of an ether compound and a residual amount of water was coated on one side of an electrogalvanized steel sheet (EG) so that the applied amount became 150 mg / The mixture was heated and dried to form a subbing layer.
하이브리드 실리카 변성 폴리아크릴 55 중량%, 안료 10 중량%, 에톡시 실란 10% 프로파놀 및 부탄올을 포함하는 용제 20 중량% 및 에테르계 화합물 5 중량%를 포함하는 상도층 조성물 도막 두께가 14 μm가 되도록 하고 하도층의 상부에 도포하였다. 이 후, 240℃에서 2차 가열 건조 (Peak Metal Temperature; PMT)하였다. 55% by weight of hybrid silica-modified polyacrylic, 10% by weight of pigment, 10% by weight of ethoxysilane and 20% by weight of solvent containing propanol and butanol and 5% by weight of an ether compound. And applied to the top of the undercoat layer. Thereafter, the substrate was subjected to a second heat drying (peak metal temperature; PMT) at 240 ° C.
상기 방법으로 하도층 및 상도층을 포함하는 도장 강판의 시편을 제조하였다.
A specimen of the coated steel sheet including the lower layer and the upper layer was prepared by the above method.
실시예 4Example 4
용융아연도금강판(GI)의 일면에 변성 PVA 수지 40 중량%, 실란 10 중량%, 에테르계 화합물 5 중량% 및 잔량의 물로 이루어진 하도층 조성물을 도포량이 200 mg/㎡가 되도록 도포하고 100℃로 1차 가열 건조하여 하도층을 형성하였다.A subbing layer composition composed of 40 wt% of modified PVA resin, 10 wt% of silane, 5 wt% of an ether compound and water in a residual amount was coated on one side of a hot-dip galvanized steel sheet (GI) so that the applied amount became 200 mg / Followed by primary heat drying to form a primer layer.
하이브리드 실리카 변성 폴리아크릴 45 중량%, 안료 10 중량%, 에톡시 실란 5% 프로파놀 및 부탄올을 포함하는 용제 39 중량% 및 에테르계 화합물 1 중량%를 포함하는 상도층 조성물 도막 두께가 15 μm가 되도록 하고 하도층의 상부에 도포하였다. 이 후, 230℃에서 2차 가열 건조 (Peak Metal Temperature; PMT)하였다. 45% by weight of hybrid silica-modified polyacrylic, 10% by weight of pigment, 5% by weight of ethoxysilane and 39% by weight of solvent containing propanol and butanol and 1% by weight of an ether compound. And applied to the top of the undercoat layer. Thereafter, the substrate was subjected to a second heat drying (PMT) at 230 ° C.
상기 방법으로 하도층 및 상도층을 포함하는 도장 강판의 시편을 제조하였다.
A specimen of the coated steel sheet including the lower layer and the upper layer was prepared by the above method.
실시예 5Example 5
용융아연도금강판(GI)의 일면에 PVA 수지 40 중량%, 실란 10 중량%, 에테르계 화합물 5 중량% 및 나머지 물로 이루어진 하도층 조성물을 도포량이 200 mg/㎡가 되도록 도포하고 100℃로 1차 가열 건조하여 하도층을 형성하였다.The undercoat layer composition consisting of 40 wt% of PVA resin, 10 wt% of silane, 5 wt% of ether compound and the rest of water was coated on one side of the hot-dip galvanized steel sheet (GI) so that the applied amount became 200 mg / Followed by heating and drying to form a subbing layer.
하이브리드 실리카 변성 폴리아크릴 60 중량%, 안료 10 중량%, 에톡시 실란 5% 프로파놀 및 부탄올을 포함하는 용제 20 중량% 및 에테르계 화합물 5 중량%를 포함하는 상도층 조성물 도막 두께가 15 μm가 되도록 하고 하도층의 상부에 도포하였다. 이 후, 230℃에서 2차 가열 건조 (Peak Metal Temperature; PMT)하였다. 60% by weight of hybrid silica-modified polyacryl, 10% by weight of pigment, 5% by weight of ethoxysilane, 20% by weight of solvent containing propanol and butanol, and 5% by weight of an ether compound. And applied to the top of the undercoat layer. Thereafter, the substrate was subjected to a second heat drying (PMT) at 230 ° C.
상기 방법으로 하도층 및 상도층을 포함하는 도장 강판의 시편을 제조하였다.
A specimen of the coated steel sheet including the lower layer and the upper layer was prepared by the above method.
실시예 6 Example 6
용융아연도금강판(GI)의 일면에 변성 PVA 수지 40 중량%, 실란 화합물 10 중량%, 에테르계 화합물 5 중량% 및 나머지 물로 이루어진 하도층 조성물을 도포량이 200 mg/㎡가 되도록 도포하고 100℃로 1차 가열 건조하여 하도층을 형성하였다. 이후, 크롬프리 상도층은 하이브리드 실리카 변성 폴리아크릴 50 중량%, 안료 7 중량%, 에톡시 실란 3% 프로파놀 및 부탄올을 포함하는 용제 37 중량% 및 에테르계 화합물 3 중량%를 포함하는 상도층 조성물 도막 두께가 15 μm가 되도록 하고 하도층의 상부에 도포하였다. 이 후, 230℃에서 2차 가열 건조 (Peak Metal Temperature; PMT)하였다. On one side of the hot-dip galvanized steel sheet (GI), a subbing layer composition consisting of 40% by weight of modified PVA resin, 10% by weight of a silane compound, 5% by weight of an ether compound and the balance water was applied at a coverage of 200 mg / Followed by primary heat drying to form a primer layer. The chromium free top coat layer was then coated with a top layer composition comprising 50 wt% of hybrid silica modified polyacryl, 7 wt% pigment, 37 wt% solvent containing 3% propanol and butanol, and 3 wt% The coating was applied to the top of the undercoat layer to a thickness of 15 mu m. Thereafter, the substrate was subjected to a second heat drying (PMT) at 230 ° C.
상기 방법으로 하도층 및 상도층을 포함하는 도장 강판의 시편을 제조하였다.
A specimen of the coated steel sheet including the lower layer and the upper layer was prepared by the above method.
실시예 7Example 7
상도층 조성물 100 중량부를 기준으로 무기 화합물(알루미나) 40 중량부를 추가로 포함하는 상도층 조성물을 이용하여 상도층을 형성한 것을 제외하고는 실시예 6과 동일한 방식으로 도장강판 시편을 제조하였다.
Upper layer A coated steel plate specimen was prepared in the same manner as in Example 6, except that the upper layer layer was formed using a top layer composition further comprising 40 parts by weight of an inorganic compound (alumina) based on 100 parts by weight of the composition.
비교예Comparative Example
비교예 1 Comparative Example 1
하도층 조성물에서 변성 PVA 수지를 폴리에스테르 수지로 변경한 것을 제외하고는, 실시예 3과 동일한 방식으로 도장강판 시편을 제조하였다.
A coated steel sheet specimen was prepared in the same manner as in Example 3, except that the modified PVA resin was changed to a polyester resin in the undercoat layer composition.
비교예 2 Comparative Example 2
상도층 조성물에서 하이브리드 실리카 변성 폴리아크릴 수지를 실리카입자를 포함하지 않는 폴리에스테르 수지로 변경한 것을 제외하고는, 실시예 3과 동일한 방식으로 도장강판 시편을 제조하였다.
A coated steel sheet specimen was prepared in the same manner as in Example 3, except that the hybrid silica-modified polyacrylic resin in the top layer composition was changed to a polyester resin not containing silica particles.
비교예 3Comparative Example 3
하도층 조성물의 형성단계를 생략한 것을 제외하고는, 실시예 3과 동일한 방식으로 도장강판 시편을 제조하였다.
A coated steel sheet specimen was prepared in the same manner as in Example 3, except that the step of forming the undercoat layer composition was omitted.
상기 실시예 1 내지 7 및 비교예 1 내지 3 에서 제조한 도장 강판의 시편에 대하여, 하기의 평가방법으로 물성을 측정하였다. 결과는 표 1 및 표 2에 나타내었다.
The specimens of the coated steel sheets prepared in Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 3 were measured for physical properties by the following evaluation method. The results are shown in Tables 1 and 2.
<물성평가방법>≪ Property evaluation method &
(1) 광택(1) glossy
: 광택 평가를 위하여, 광택도계(Tri-Microgloss-20-60-85, Sheen Instruments Ltd., England)를 이용하여 입사각 60°에서 도장강판 시편의 광택도를 측정하였다.: For gloss evaluation, the gloss of the coated steel sheet specimen was measured at an incident angle of 60 ° using a gloss meter (Tri-Microgloss-20-60-85, Sheen Instruments Ltd., England).
(2) 내식성 (2) Corrosion resistance
: 내식성 평가는 72시간 중성 염수분무시험을 실시한 후 도막 박리, 들뜸, 도금면의 부식, 녹발생 유무 등을 확인하였다. 평가 기준은 다음과 같다.: The corrosion resistance evaluation was carried out for 72 hours of neutral salt spray test, and then the film peeling, peeling, corrosion of the plated surface, and the occurrence of rust were confirmed. The evaluation criteria are as follows.
우수(O) : 도막 박리, 들뜸, 도금면의 부식 및 녹발생 없음 Excellent (O): No peeling, peeling, corrosion of plated surface and no rust
양호(△): 도막 들뜸이 2개 이하 발생; 도막의 박리, 도금면의 부식 및 녹발생은 없음 Good (△): Two or less occurrences of film peeling occurred; There is no peeling of coating, corrosion of plated surface and no rust
불량(X): 도막 들뜸이 3개 이상 발생; 또는 도막 들뜸, 도막 박리, 도금면의 부식 및 녹 중 2종 이상이 복합 발생Defective (X): 3 or more occurrences of film peeling occurred; Or combination of two or more kinds of film peeling, film peeling, corrosion of plated surface and rust
(3) 내충격성 (3) Impact resistance
: 내충격성은 1/2Φ x 1kg x 500mm 조건으로 추를 낙하하여 표면 충격 후, 크랙이 발생하였는지 여부로 다음과 같이 평가하였다.: The impact resistance was evaluated by whether or not a crack occurred after a surface impact by dropping the weight under the condition of 1/2? X 1 kg x 500 mm.
우수(O) : 크랙 발생 없음Excellent (O): No cracking
불량(X) : 크랙 발생Bad (X): Cracked
(4) 가공성(4) Processability
: 가공성은 T-bending 테스트를 실시하여 벤딩부위 반경이 시편 두께의 2배수에서 크랙이 발생하였는지 여부로 다음과 같이 평가하였다.: The T-bending test was carried out to determine whether the bending radius of the specimen occurred at twice the specimen thickness.
우수(O) : 크랙 발생 없음Excellent (O): No cracking
불량(X) : 크랙 발생Bad (X): Cracked
(5) 도막경화도(5) Coating hardness
: 도막경화도 평가는 가제에 MEK를 묻힌 후, 1kgf 힘으로 50회 rubbing 왕복 한 후, 수지 박리 및 부풀음 발생 여부로 다음과 같이 평가하였다. : Evaluation of coating film hardness was carried out by rubbing 50 times of 1 kgf force after MEK was applied to the gauze, and then evaluation was made as to whether resin peeling or swelling occurred.
우수(O) : 수지 박리 및 부풀음 발생 여부 없음Excellent (O): No occurrence of resin peeling and swelling
불량(X) : 수지 박리 또는 부풀음 발생Defective (X): resin peeling or swelling occurs
(6) 연필경도(6) Pencil Hardness
: 연필경도는 유니펜슬(일본 미쓰비시사 제품)을 이용하였다.: Pencil hardness was measured using a pencil (manufactured by Mitsubishi, Japan).
(7) 도막 부착성 (밀착성)(7) Coating film adhesion (adhesion)
: 도막 부착성은 도료가 도장된 평면 샘플위에 가로x세로 각 1mm의 간격으로 10줄씩 Cross cutting하여 1mm2의 면적을 가진 정사각형 100점을 만든 후, 추가로 6mm 높이로 Cross cutting 평판부에 구형의 가공(에릭슨 가공)을 하고, 마지막으로 접착 테이프를 붙였다 땔 때 100점의 도막입자에 대한 박리 여부로 다음과 같이 평가 하였다.: The film adhesion was evaluated by cross-cutting 10 lines at intervals of 1mm width x 1mm on a flat sample coated with paints, making 100 squares with an area of 1mm 2 , then cross cutting at a height of 6mm, (Erickson processing), and when the adhesive tape was finally attached, the peeling of 100 pieces of the coating film particles was evaluated as follows.
우수(O) : Cross cutting부 도막 입자의 박리 없음Excellent (O): No peeling of the cross cutting part
양호(△) : Cross cutting부 도막 입자의 박리가 5점 이하 발생 Good (△): Peeling of the cross cutting part coat particles occurred less than 5 points
불량(X) : Cross cutting부 도막 입자의 박리가 6점 이상 발생 Defective (X): 6 points of peeling of the cross cutting part
(8) 내열성 (8) Heat resistance
: 내열성 평가는 전기 오븐을 이용하여 250℃, 24 h 가열한 후, 수지 박리, 부풀음 변색 발생 여부로 다음과 같이 평가하였다.: The heat resistance evaluation was carried out by heating in an electric oven at 250 DEG C for 24 hours, and then evaluation was made as to whether resin peeling or blistering discoloration occurred.
양호(O) : 수지 박리, 부풀음 및 색변 발생 여부 없음Good (O): No peeling, no swelling and no color generation
불량(X) : 수지 박리, 부풀음 및 색변 발생
Defective (X): Resin peeling, bulging and shading
100: 강판
200: 하도층
300, 310: 상도층
300a: 실리카 입자
300b: 무기화합물100: steel plate
200: underlayer
300, 310: upper layer
300a: silica particles
300b: inorganic compound
Claims (8)
상기 하도층의 상부면에 하이브리드 실리카 변성 폴리아크릴 수지 35 중량% 내지 65 중량%, 안료 5 중량% 내지 10 중량%, 실란 화합물 1 중량% 내지 10중량%, 알코올계 용제 10 중량% 내지 50 중량% 및 에테르계 화합물 1 중량% 내지 5 중량%를 함유하는 상도층 조성물을 도포하고, 2차 가열 건조하여 상도층을 형성하는 단계; 를 포함하고,
상기 상도층 조성물은 알루미나, 산화칼슘, 일산화티탄, 산화칼륨, 산화마그네슘, 산화나트륨, 산화베릴륨 및 산화리튬 중 하나 이상을 포함하는 무기화합물을 상도층 조성물 100 중량부를 기준으로 10 중량부 내지 40 중량부로 함유하고,
상기 하도층을 형성하는 단계에서, 하도층 조성물의 도포량은 100 mg/m2내지 300 mg/m2이고, 1차 가열 건조 온도는 80℃ 내지 100℃이며,
상기 상도층을 형성하는 단계에서, 상도층 조성물의 도포두께는 8 ㎛ 내지 15 ㎛ 이고, 2차 가열 건조 온도는 220℃ 내지 240℃인 도장 강판 제조 방법.
The undercoat layer composition comprising 20% by weight to 50% by weight of a modified polyvinyl alcohol resin, 5% by weight to 10% by weight of a silane compound, 1% by weight to 5% by weight of an ether compound and a residual amount of an aqueous solvent, Applying and drying the first layer to form a primer layer; And
Wherein the surface of the undercoat layer comprises 35 to 65 wt% of hybrid silica-modified polyacrylic resin, 5 to 10 wt% of pigment, 1 to 10 wt% of silane compound, 10 to 50 wt% of alcoholic solvent, And an ether compound in an amount of 1 wt% to 5 wt%, and heating and drying the second layer to form an upper layer; Lt; / RTI >
Wherein the top layer composition comprises an inorganic compound comprising at least one of alumina, calcium oxide, titanium monoxide, potassium oxide, magnesium oxide, sodium oxide, beryllium oxide and lithium oxide in an amount of from 10 parts by weight to 40 parts by weight / RTI >
In the step of forming the undercoat layer, the application amount of the undercoat layer composition is from 100 mg / m 2 to 300 mg / m 2 , the first heat drying temperature is from 80 ° C to 100 ° C,
Wherein the coating thickness of the top coat layer composition is 8 占 퐉 to 15 占 퐉 and the second heat drying temperature is 220 占 폚 to 240 占 폚 in the step of forming the top coat layer.
The coated steel sheet manufacturing method according to claim 1, wherein the steel sheet is one of a hot-dip galvanized steel sheet (GI), an electrogalvanized steel sheet (EG), an aluminum steel sheet, and a stainless steel sheet.
상기 상도층 조성물은 표면장력 조정제 및 기포방지제 중 하나 이상의 첨가제를 추가로 포함하고,
상기 첨가제의 함량은 전체 상도층 조성물 100 중량부를 기준으로 0.1 중량부 내지 4 중량부인 도장 강판 제조 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the top layer composition further comprises at least one of a surface tension modifier and an antifoam agent,
Wherein the content of the additive is 0.1 part by weight to 4 parts by weight based on 100 parts by weight of the total top layer composition.
상기 하도층은 변성 폴리비닐알코올 수지 20 중량% 내지 50 중량%, 실란 화합물 5 중량% 내지 10 중량%, 에테르계 화합물 1 중량% 내지 5 중량%를 포함하는 하도층 조성물의 경화물을 함유하고;
상기 상도층은 하이브리드 실리카 변성 폴리아크릴 수지 35 중량% 내지 65 중량%, 안료 5 중량% 내지 10 중량%, 실란 화합물 1 중량% 내지 10중량%, 에테르계 화합물 1 중량% 내지 5 중량% 및 알코올계 용제 10 중량% 내지 50 중량%를 포함하는 상도층 조성물의 경화물을 함유하고,
상기 상도층 조성물은 알루미나, 산화칼슘, 일산화티탄, 산화칼륨, 산화마그네슘, 산화나트륨, 산화베릴륨 및 산화리튬 중 하나 이상을 포함하는 무기화합물을 상도층 조성물 100 중량부를 기준으로 10 중량부 내지 40 중량부로 함유하며,
상기 하도층 조성물은 경화전 도포량이 100 mg/m2내지 300 mg/m2이고, 상기 상도층 조성물은 도포두께가 8 ㎛ 내지 15 ㎛인 도장 강판 제조 방법.
A steel sheet, a lower layer formed on at least one side of the steel sheet, and a top layer formed on an upper surface of the lower layer;
Said subbing layer containing a cured product of a subbing layer composition comprising 20% to 50% by weight of a modified polyvinyl alcohol resin, 5% to 10% by weight of a silane compound and 1% to 5% by weight of an ether compound;
Wherein the top layer comprises from 35% to 65% by weight of hybrid silica modified polyacrylic resin, from 5% to 10% by weight of pigment, from 1% to 10% by weight of silane compound, from 1% And 10% to 50% by weight of a solvent,
Wherein the top layer composition comprises an inorganic compound comprising at least one of alumina, calcium oxide, titanium monoxide, potassium oxide, magnesium oxide, sodium oxide, beryllium oxide and lithium oxide in an amount of from 10 parts by weight to 40 parts by weight Lt; / RTI >
Wherein the undercoat layer composition has a coating amount before curing of 100 mg / m 2 to 300 mg / m 2 , and the topcoat composition has a coating thickness of 8 탆 to 15 탆.
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