KR20130109302A - Color-coated steel sheet and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 칼라 도장 강판 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 크롬산염 또는 논(Non)-크롬산염으로 피막 처리를 하지 않는 아연도금강판에 저온 경화형 수성 하도를 도장하여 원가를 절감하고 생산성을 크게 향상할 수 있는 칼라 도장 강판 및 그 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a color-coated steel sheet and a method for manufacturing the same, and more particularly, to reduce the cost and productivity by coating a low temperature hardening type aqueous undercoat on a galvanized steel sheet which is not coated with chromate or non-chromate The present invention relates to a precoated steel sheet and a method of manufacturing the same.
일반적으로 칼라 도장 강판의 밀착성, 표면 내식성 및 내후성을 증대시키기 위한 표면처리 방식으로, 크롬산염이나 논(non)-크롬산염을 이용하여 전처리공정을 수행하는 방식이 사용되고 있다. In general, as a surface treatment method for increasing the adhesion, surface corrosion resistance and weather resistance of the color coated steel sheet, a method of performing a pretreatment process using a chromate or non-chromate.
도 1은 종래 기술에 따른 칼라 도장 강판의 구성을 개략적으로 도시한 확대 단면도이다. 도 1을 참조하면 소지층(1) 상에 크롬산염이나 논-크롬산염을 이용한 도장층(2)을 도장한 후, 하도 도장층(3), 상도 도장층(4)을 차례로 형성하여 칼라 도장 강판을 제조하였고, 이러한 전처리공정을 이용한 선행기술의 일례로, 도금강판에 크롬산염이나 논-크롬산염을 이용한 전처리공정을 개시한 선행기술로 한국등록특허공보 제1062441호, 한국등록특허공보 제0892586호, 한국등록특허공보 제0349085호 등이 다수 개시되어 있다. 1 is an enlarged cross-sectional view schematically showing the configuration of a prepainted steel sheet according to the prior art. Referring to FIG. 1, after the
상기 전처리 방식은 모두 6가 크롬과 3가 크롬의 산화-환원을 통한 배리어(Barrier) 효과와 자기수복효과(Self-healing effect)에 의존하는 방식이다. 그러나 6가 크롬은 EU에서 발표한 특정위험물질 사용제한지침(RoHS; Restriction of Hazardous Substances) 상에 환경 유해물질로 명기되어 수년 내에는 모든 가전 부품 용도 및 건자재를 비롯한 많은 사용처에서 강판의 표면처리 조성물 성분으로서의 사용이 허용되지 않게 될 것으로 전망되고 있으며, 그 시기에 있어서도 시급성이 요구되어 현재 국내외에서 개발이 이루어지고 있다. The pretreatment methods are all dependent on the barrier effect and the self-healing effect through oxidation-reduction of hexavalent chromium and trivalent chromium. However, hexavalent chromium has been listed as an environmental hazard in the Restriction of Hazardous Substances (RoHS) published by the EU, and within a few years, surface treatment compositions for steel sheets in many applications, including all consumer electronic components and construction materials. It is anticipated that use as an ingredient will not be allowed, and urgent need is required at that time, and it is currently developing at home and abroad.
또한, 크롬산염이나 논-크롬산염을 이용한 전처리공정을 수행하기 위해 별도의 도장 설비 및 건조기가 요구되어, 도장 설비의 설치 비용 및 관리 비용이 발생하는 문제가 있으며, 종래 사용되는 유성 하도의 경우 다량의 유기 용제를 함유하고 있고, 건조시 많은 열량이 요구되어 유기 용제의 회수 및 열량 발생에 대해 많은 비용이 소요되는 문제점이 있다. In addition, in order to perform a pretreatment process using chromate or non-chromate, a separate coating facility and a dryer are required, and thus, there is a problem in that installation cost and maintenance cost of the painting facility are generated, and in the case of a conventional oil coating It contains an organic solvent, and a large amount of heat is required during drying, there is a problem that a large cost is required for the recovery and generation of calorie of the organic solvent.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 크롬산염 또는 논(Non)-크롬산염으로 피막 처리를 하지 않는 아연도금강판에 저온 경화형 수성 하도를 도장하여 원가를 절감하고 생산성을 크게 향상할 수 있는 칼라 도장 강판 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention is to solve the conventional problems as described above, by coating a low-temperature hardening aqueous base coat on a galvanized steel sheet that is not coated with chromate or non-chromate, to reduce the cost and increase productivity An object of the present invention is to provide a precoated steel sheet and a method of manufacturing the same.
본 발명의 칼라 도장 강판은, 아연 또는 아연합금 도금층을 포함하는 소지층, 상기 소지층 상에 80℃~200℃의 PMT(Peak Metal Temperature)에서 건조되는 수성 하도 도료를 도장하여 형성한 하도 도장층 및 상기 하도 도장층 상에 상도 도료를 도장하여 형성한 상도 도장층을 포함한다. The prepainted steel sheet of the present invention is a base coating layer formed by coating a base material layer including a zinc or zinc alloy plating layer, and an aqueous undercoat paint dried at 80 ° C to 200 ° C PMT (Peak Metal Temperature) on the base material layer. And a top coat layer formed by coating a top coat on the bottom coat layer.
상기 수성 하도 도료는, 아크릴 우레탄 수지(AUD; Acrylic Urethane Dispersion), 수분산성 폴리우레탄 수지(PUD; Poly Urethane Dispersion), 폴리에서터 및 에폭시로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종의 성분으로 이루어진 바인더 15~30 중량%를 함유할 수 있다. The waterborne paint is a binder 15 ~ consisting of one component selected from the group consisting of acrylic urethane resin (AUD; Acrylic Urethane Dispersion), water dispersible polyurethane resin (PUD; Poly Urethane Dispersion), polyether and epoxy It may contain 30% by weight.
또한, 상기 수성 하도 도료는, HDI(1,6-Hexamethylene diisocyanate) 수지, IPDI(Isophorone diisocyanate) 수지, 멜라민 포름알데히드 수지 및 폴리카보디이미드 수지로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 성분으로 이루어진 수성 하도 경화제 1~6 중량%를 함유할 수 있다. In addition, the aqueous undercoat is an aqueous undercoat comprising at least one component selected from the group consisting of HDI (1,6-Hexamethylene diisocyanate) resin, IPDI (Isophorone diisocyanate) resin, melamine formaldehyde resin and polycarbodiimide resin. It may contain 1 to 6% by weight of the curing agent.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 본 발명의 칼라 도장 강판의 제조방법은, 아연 또는 아연합금 도금층으로 이루어진 소지층을 형성하는 단계, 상기 소지층 상에 수성 하도 도료를 도장한 후, 열풍 가열방식 및 근적외선 방식으로 PMT 80℃~200℃로 소부 경화하여 두께가 3~7㎛인 하도 도장층을 형성하는 단계 및 상기 하도 도장층 상에 상도 도료를 도장하여 두께가 18~24㎛인 상도 도장층을 형성하는 단계를 포함한다. According to another aspect of the present invention, the method for manufacturing a color coated steel sheet of the present invention, the step of forming a base layer consisting of zinc or zinc alloy plating layer, after coating the water-based paint coating on the base layer, hot air heating method and Forming an undercoat layer having a thickness of 3 to 7 μm by baking the PMT at 80 ° C. to 200 ° C. in a near-infrared manner and coating a top coat with the top coat layer having a thickness of 18 to 24 μm. Forming a step.
본 발명에 의한 칼라 도장 강판 및 그 제조방법에 의하면, 아연도금강판에 크롬산염이나 논-크롬산염을 이용한 전처리공정을 수행하지 않기 때문에, 전처리공정 수행을 위한 별도의 도장 설비의 설치비용이 크게 절감되고, 그로 인한 관리비용도 함께 절감되는 효과가 있다. According to the color-coated steel sheet according to the present invention and a method for manufacturing the same, since the pretreatment process using chromate or non-chromate is not performed on the galvanized steel sheet, the installation cost of the separate coating equipment for performing the pretreatment process is greatly reduced. In addition, the resulting management costs are also reduced.
또한, 본 발명에 의한 개발 하도를 사용한 결과, 기존 도료 적용에 대한 물성 평가에 비해 동등 수준의 물성을 확보할 수 있기 때문에, 원가 절감 및 생산성 측면에서 칼라 코팅 라인(CCL)에서 기존 가전용 도료 타입의 일부로 적용될 수 있는 이점이 있다. In addition, as a result of using the development base according to the present invention, since the same level of physical properties can be secured compared to the evaluation of the properties of the existing paint application, in the aspect of cost reduction and productivity, the conventional paint coating type for color coating lines (CCL) There is an advantage that can be applied as part of.
또한, 저온 경화형 수성 하도를 사용함으로써 유기용제의 함량을 최소화할 수 있고, 그로 인해 저온에서도 충분한 건조가 가능하여 공정 비용이 감소되고 이산화탄소의 배출량이 감소되는 효과가 있다. In addition, it is possible to minimize the content of the organic solvent by using a low-temperature curing aqueous base, thereby allowing sufficient drying at low temperatures, thereby reducing the process cost and emissions of carbon dioxide.
도 1은 종래 기술에 따른 칼라 도장 강판의 구성을 개략적으로 도시한 확대 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 칼라 도장 강판의 구성을 개략적으로 도시한 확대 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 칼라 도장 강판과 비교예의 칼라 도장강판의 가공성을 비교한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 칼라 도장 강판과 비교예의 칼라 도장강판의 내식성을 비교한 단면도이다. 1 is an enlarged cross-sectional view schematically showing the configuration of a prepainted steel sheet according to the prior art.
Figure 2 is an enlarged cross-sectional view schematically showing the configuration of a prepainted steel sheet according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view comparing the workability of the color-coated steel sheet according to an embodiment of the present invention and the color-coated steel sheet of the comparative example.
4 is a cross-sectional view comparing the corrosion resistance of the prepainted steel sheet and the prepainted steel sheet of the comparative example according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, and in the following description with reference to the accompanying drawings, the same or corresponding components are given the same reference numerals and redundant description thereof will be omitted. Shall be.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 칼라 도장 강판의 구성을 개략적으로 도시한 확대 단면도이다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 칼라 도장 강판은, 소지층(1), 하도 도장층(2) 및 상도 도장층(3)이 순차적으로 적층된 구성을 갖는다. Figure 2 is an enlarged cross-sectional view schematically showing the configuration of a prepainted steel sheet according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2, the color-coated steel sheet according to an embodiment of the present invention has a structure in which a
소지층(1)은 아연 또는 아연합금 도금층을 포함하는 도금강판을 의미하며, 하도 도장층(2)은 상기 소지층(1) 위에 형성되는 것으로, 상도 도장층(3)과 밀착성 및 내식성이 우수한 도료를 사용하도록 한다. The
하도 도장층(2)은 수성 하도 도료를 도장함으로써 형성되는데, 본 발명에서는 상기 수성 하도 도료가 종래의 전처리 공정, 즉 크롬산염이나 논-크롬산염을 이용한 피막 처리의 기능을 수행하는 것에 그 특징이 있다. 구체적으로, 본 발명의 하도 도료는 도료 건조온도(Peak Metal Temperature; 이하 ‘PMT’)가 물이 건조될 수 있는 온도인 80℃~200℃에서 건조될 수 있는 수성 하도 도료인 것이 바람직하다. The
하도 도료가 수성을 가지기 위해서, 본 발명에 따른 하도 도료는, 아크릴 우레탄 수지(AUD; Acrylic Urethane Dispersion), 수분산성 폴리우레탄 수지(PUD; Poly Urethane Dispersion), 폴리에서터 및 에폭시로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종의 성분으로 이루어진 바인더 15~30 중량%, 및 HDI(1,6-Hexamethylene diisocyanate) 수지, IPDI(Isophorone diisocyanate) 수지, 멜라민 포름알데히드 수지 및 폴리카보디이미드 수지로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 성분으로 이루어진 수성 하도 경화제 1~6 중량%를 함유하는 것이 가장 적합함을 다수의 실험으로 확인하였다. In order for the paint to be aqueous, the paint according to the present invention is selected from the group consisting of Acrylic Urethane Dispersion (AUD), Water Dispersible Polyurethane Dispersion (PUD), Polyether and Epoxy. 15-30% by weight of a binder consisting of one component, and 1 selected from the group consisting of HDI (1,6-Hexamethylene diisocyanate) resin, IPDI (Isophorone diisocyanate) resin, melamine formaldehyde resin and polycarbodiimide resin A number of experiments have shown that it is most suitable to contain 1-6% by weight of an aqueous undercoat curing agent consisting of more than one component.
또한, 본 발명의 수성 하도 도료는, 용제로서 NMP(N-methyl-2-pyrrolidone) 5~15 중량%, 알코올류를 0.1 ~ 5.0 중량% 및 잔부는 순수(deionized water)를 더 함유하는 것이 가장 적합함을 다수의 실험을 통해 확인하였다. In addition, the aqueous undercoat of the present invention most preferably contains 5 to 15% by weight of NMP (N-methyl-2-pyrrolidone), 0.1 to 5.0% by weight of alcohols and the remainder of deionized water as a solvent. Suitability was confirmed by a number of experiments.
본 발명의 수성 하도 도료는 바인더와 경화제를 주수지로 하여, 안료, 촉매, 용제, 저장안정제, 첨가제를 포함하여 합계 100 중량%로 구성한다. 이하에서 수성 하도 도료의 조성물을 자세히 설명한다.
The aqueous undercoat of the present invention comprises a binder and a curing agent as a main resin, and comprises 100% by weight in total, including a pigment, a catalyst, a solvent, a storage stabilizer, and an additive. The composition of the aqueous undercoat is described in detail below.
바인더bookbinder
본 발명의 수성 하도 도료는, 아크릴 우레탄 수지(AUD; Acrylic Urethane Dispersion), 수분산성 폴리우레탄 수지(PUD; Poly Urethane Dispersion), 폴리에스터 및 에폭시로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종의 성분으로 이루어진 바인더 15~30 중량%를 함유한다. The waterborne undercoat of the present invention is a binder consisting of one component selected from the group consisting of acrylic urethane resin (AUD; Acrylic Urethane Dispersion), water dispersible polyurethane resin (PUD; Poly Urethane Dispersion), polyester and epoxy. It contains ˜30% by weight.
도막을 이루는 바인더는 도료의 조성물 중 기본 수지로서, 본 발명의 수성 하도 도료에 함유되는 바인더의 함량은, 전체 조성물 고형분 대비 15~30 중량%인 것이 바람직하다. 바인더의 함량이 15 중량% 미만으로 구성되면 칼라강판 가공시 상도의 갈라짐이 심하게 발생되고, 바인더의 함량이 30 중량%를 초과하게 되면 물리적인 힘에 의해 도막이 쉽게 벗겨지는 현상이 발생되는 문제가 발생하게 된다. The binder which forms a coating film is a basic resin in the coating composition, and it is preferable that the content of the binder contained in the aqueous undercoat of this invention is 15-30 weight% with respect to solid content of the whole composition. When the content of the binder is less than 15% by weight, cracking of the top coat occurs severely when processing the color steel sheet, and when the content of the binder exceeds 30% by weight, the coating film is easily peeled off by physical force. Done.
바인더로서 아크릴 우레탄 수지(AUD; Acrylic Urethane Dispersion)와 수분산성 폴리우레탄 수지(PUD; Poly Urethane Dispersion)가 가장 바람직하나, 가공성 향상을 목적으로 폴리에스터의 사용도 가능하고, 소재의 아연 도금층의 부착성 향상 및 유지를 위해 소량의 에폭시를 첨가하는 것이 바람직하다. Acrylic Urethane Dispersion (AUD) and Water Dispersible Polyurethane Dispersion (PUD) are most preferred as binders, but polyesters may be used for the purpose of improving workability, and the adhesion of the galvanized layer of the material may be used. It is desirable to add a small amount of epoxy for improvement and maintenance.
여기서, 상기 바인더로 사용되는 수지의 유리전이온도(Tg)는 5℃~40℃, 산가(Acid value)는 5~25 mgKOH/g 및 수산기값(hydroxyl value)은 2~30 mgKOH/g 인 것이 바람직하다. Here, the glass transition temperature (Tg) of the resin used as the binder is 5 ℃ ~ 40 ℃, the acid value (Acid value) is 5 ~ 25 mgKOH / g and hydroxyl value (hydroxyl value) is 2 ~ 30 mgKOH / g desirable.
경화제Hardener
본 발명의 수성 하도 도료는, HDI(1,6-Hexamethylene diisocyanate) 수지, IPDI(Isophorone diisocyanate) 수지, 멜라민 포름알데히드 수지 및 폴리카보디이미드 수지로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 성분으로 이루어진 수성 하도 경화제 1~6 중량%를 함유한다. The aqueous undercoat of the present invention is an aqueous undercoat comprising at least one component selected from the group consisting of HDI (1,6-Hexamethylene diisocyanate) resin, IPDI (Isophorone diisocyanate) resin, melamine formaldehyde resin and polycarbodiimide resin. It contains 1 to 6 wt% of the curing agent.
경화제는 도료의 조성물 중 기본 수지로서, 본 발명의 수성 하도 도료는, 전체 조성물 고형분 대비 1~6 중량%의 경화제를 함유한다. 경화제의 함량이 1 중량% 미만으로 구성되면 그 역할이 원활하지 않고, 경화제의 함량이 6 중량%를 초과하게 되면 가공성 및 저장성에 악영향을 주게 되어 바람직하지 못하다.The hardening | curing agent is a base resin in the composition of coating materials, and the water-based undercoat of this invention contains 1-6 weight% of hardening | curing agents with respect to the total composition solid content. If the content of the hardener is less than 1% by weight, its role is not smooth, and if the content of the hardener exceeds 6% by weight, it adversely affects the processability and shelf life, which is not preferable.
상기 바인더 및 경화제로서 사용된 수지 내 질소 화합물의 자유 이온 및 카르복실(carboxyl) 그룹은 소지층 면의 아연 산화물과 정전기적인 인력을 형성시켜 하도 도료의 부착성을 향상시키게 된다. The free ions and carboxyl groups of the nitrogen compound in the resin used as the binder and the curing agent form electrostatic attraction with zinc oxide on the surface of the base layer to improve the adhesion of the paint.
촉매catalyst
본 발명에 따른 수성 하도 도료 조성물에는 경화제 수지에 대한 경화를 촉진시켜 내산성 향상 효과를 높이기 위한 경화 촉매가 포함된다. 이러한 촉매는 상기 경화제에 따라 적절히 선택할 필요가 있다. The aqueous undercoat composition according to the present invention includes a curing catalyst for promoting hardening of the curing agent resin to enhance the acid resistance improving effect. It is necessary to select such a catalyst suitably according to the said hardening | curing agent.
상기 수성 하도 경화제가 HDI 수지 또는 IPDI 수지를 포함하는 경우, 이들 경화제는 물에 의해 경화가 지연되는 특성을 가지고 있어, DBTDL(Dibutyl Tin Dilaurate) 또는 Bithmuth Carboxylate가 유기 주석 촉매로 사용되어 충분히 경화할 수 있도록 해야 한다. DBTDL(Dibutyl Tin Dilaurate) 또는 Bithmuth Carboxylate는 전체 조성물 고형분 대비 0.1~1.5 중량%를 사용함으로써 충분한 경화를 도모할 수 있도록 한다. When the aqueous undercoat curing agent contains HDI resin or IPDI resin, these curing agents have the property of delayed curing by water, so that DBTDL (Dibutyl Tin Dilaurate) or Bithmuth Carboxylate can be used as an organic tin catalyst to sufficiently cure. It should be. Dibutyl Tin Dilaurate (DBTDL) or Bithmuth Carboxylate is used to achieve sufficient curing by using 0.1 to 1.5% by weight relative to the total composition solids.
상기 수성 하도 경화제가 멜라민 포름알데히드 수지이면 PTSA(p-Toluenesulfonic acid) 또는 DNNSA(Dinonylnaphthalene sulfonic acid)가 촉매로 사용되며, 상기 수성 하도 경화제가 폴리카보디이미드 수지이면 인산(phosphoric acid) 유도체 또는 술폰산(sulfonic acid) 유도체가 촉매로 사용되는 것이 바람직하다. P-Toluenesulfonic acid (PTSA) or Dinonylnaphthalene sulfonic acid (DNNSA) is used as a catalyst when the aqueous undercoat curing agent is a melamine formaldehyde resin, and a phosphoric acid derivative or sulfonic acid when the aqueous undercoat curing agent is a polycarbodiimide resin. sulfonic acid) derivatives are preferably used as catalysts.
바인더 및 경화제로서 사용된 수지 내 질소 화합물의 자유 이온 및 카르복실(carboxyl) 그룹은 소지층 면의 아연 산화물과 정전기적인 인력을 형성시키고, 촉매로써 사용된 금속착화물 및 산은 이러한 정전기적인 인력을 강화하고 수지가 소재 면에 잘 흡착되도록 돕는다. The free ions and carboxyl groups of the nitrogen compounds in the resin used as binders and hardeners form electrostatic attraction with zinc oxide on the surface of the base layer, and the metal complexes and acids used as catalysts reinforce this electrostatic attraction. To help the resin adsorb well to the surface of the material.
상기 촉매는 전체 도료 조성물 중 0.1~1.5 중량% 함유되는 것이 바람직하다. 촉매의 함량이 0.1 중량% 미만이면 촉매로서의 효과가 떨어져 내산성 향상의 효과가 저하되고, 1.5 중량%를 초과하여 사용될 경우에는 도료 저장성에 악영향을 주어 바람직하지 않기 때문이다.The catalyst is preferably contained 0.1 to 1.5% by weight of the total coating composition. This is because if the content of the catalyst is less than 0.1% by weight, the effect as a catalyst is lowered, and the effect of improving acid resistance is lowered.
안료 조성물Pigment composition
본 발명의 수성 하도 도료는, 이산화티탄 5~10 중량%, 알루미늄 인산화염 0.1~10.0 중량% 및 합성실리카를 0.1~5.0 중량%로 이루어진 군으로부터 선택되는 2종 이상의 성분으로 이루어진 안료조성물을 함유한다.The aqueous undercoat of the present invention contains a pigment composition composed of two or more components selected from the group consisting of 5-10% by weight of titanium dioxide, 0.1-10.0% by weight of aluminum phosphate salt and 0.1-5.0% by weight of synthetic silica. .
금속착염Metal complex
본 발명의 수성 하도 도료는, 인산에폭시 0.05~1.00 중량%, 실란 0.05~1.00 중량% 및 티타늄 화합물 0.05~1.00 중량%로 이루어진 군으로부터 선택되는 2종 이상의 성분으로 이루어진 금속착염을 더 함유한다. The aqueous undercoat of the present invention further contains a metal complex salt composed of two or more components selected from the group consisting of 0.05 to 1.00% by weight of phosphate epoxy, 0.05 to 1.00% by weight of silane, and 0.05 to 1.00% by weight of a titanium compound.
용제solvent
본 발명의 수성 하도 도료는, NMP(N-methyl-2-pyrrolidone) 5~15 중량%, 알코올류를 0.1 ~ 5.0 중량% 및 잔부는 순수(deionized water)를 함유한 수성 하도 용제를 더 함유한다. The aqueous undercoat of the present invention further contains 5-15% by weight of NMP (N-methyl-2-pyrrolidone), 0.1-5.0% by weight of alcohols, and the balance further contains an aqueous undercoating solvent containing deionized water. .
대부분의 수성 도료용 수지는 용해성, 안정성, 유동특성, 안료분산성, 작업성 등의 향상을 목적으로 수가용성 유기용제를 보조용제로 소량 사용하고 있는데, 수성 도료용 수지에서의 유기용제는 도장 작업성, 도막표면상태조절 등의 역할을 한다. Most water-based coating resins use a small amount of water-soluble organic solvents as auxiliary solvents for the purpose of improving solubility, stability, flow characteristics, pigment dispersibility, and workability. It plays a role in controlling sex and surface condition.
수성 수지도료 용제로는 물이 가장 많이 사용되지만 단독 용제로의 사용은 매우 어렵다. 왜냐하면 높은 극성(High polarity)와 약한 용해력(solvency)으로 인해 도료에 매우 강한 요변성(Thixotropic 특성)을 나타내고, 표면장력이 매우 크므로 양호한 도막형성을 어렵게 하기 때문이다. Although water is the most used aqueous solvent coating solvent, it is very difficult to use as a sole solvent. This is because it exhibits very thixotropic properties to paint due to its high polarity and weak solvency, and the surface tension is so great that it is difficult to form a good coating film.
또한, 물은 끓는 점(Boiling point)은 낮으나 증발속도는 느려 베이킹(Baking) 속도가 늦거나 비교적 고온을 필요로 하게 된다. 따라서 물의 특성을 보완할 수 있는 적절한 커플링 용매(Coupling solvent)의 병용이 매우 중요한 요소가 된다. In addition, the water has a low boiling point but a slow evaporation rate, requiring a low baking rate or a relatively high temperature. Therefore, the use of a suitable coupling solvent (Coupling solvent) that can supplement the properties of the water is a very important factor.
용제의 경우 유기용제의 함량을 최소화하는 것이 본 발명의 목적에 부합되지만, 도료 내 바인더의 합성과 저장안정성을 위해 반드시 함유되어야 한다. 사용되는 유기 용제는 물과 친화력이 좋고 유기물의 유동성을 향상하는데 기여하는 용제를 선별하여 사용하여야 한다. 다수의 실험으로 확인한 결과 NMP(N-methyl-2-pyrrolidone) 및 알코올류가 이를 위해 적합함이 확인되었다. In the case of a solvent, minimizing the content of an organic solvent meets the purpose of the present invention, but must be contained for the synthesis and storage stability of the binder in the paint. The organic solvent to be used should be selected by selecting a solvent which has affinity for water and contributes to improving the flowability of the organic material. Numerous experiments have confirmed that NMP (N-methyl-2-pyrrolidone) and alcohols are suitable for this purpose.
따라서, 본 발명의 수성 하도 도료는, 수성 하도 용제로서, NMP 5~15 중량%, 알코올류를 0.1 ~ 5.0 중량% 및 잔부는 순수(deionized water)를 함유하도록 한다. Therefore, the aqueous undercoat of the present invention, as an aqueous undercoat solvent, 5 to 15% by weight of NMP, 0.1 to 5.0% by weight of alcohols, and the balance to contain deionized water.
특히, 경화제로 사용하는 멜라민 포름알데히드 수지가 물에 용해되지 않는 경우에는 아크릭 에멀젼 수지를 소량 첨가하거나 알코올류의 용제를 사용하여 적용할 수도 있다. 여기서, 상기 알코올류는, 메탄올, 에탄올, 이소프로판 알콜, 부틸셀로솔브(Ethylene glycol mono butyl ether) 및 타 알코올류로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 성분으로 이루어질 수 있다. In particular, when the melamine formaldehyde resin used as a curing agent does not dissolve in water, it may be applied by adding a small amount of aric emulsion resin or by using an alcohol solvent. Here, the alcohols may be composed of one or more components selected from the group consisting of methanol, ethanol, isopropane alcohol, butyl cellosolve (Ethylene glycol mono butyl ether) and other alcohols.
저장 안정제Storage stabilizer
본 발명의 수성 하도 도료는, 암모니아, TEA(tertiary ethyl amine) 및 3차 아민으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 성분으로 이루어진 저장 안정제를 0.05~2.00 중량%를 함유한다. The aqueous undercoat of the present invention contains 0.05 to 2.00% by weight of a storage stabilizer composed of at least one component selected from the group consisting of ammonia, tertiary ethyl amine (TEA) and tertiary amine.
기타 첨가제Other additives
본 발명의 수성 하도 도료는, 첨가제로서 도막의 기포를 억제 또는 제거하기 위한 소포제를 0.1~1.0 중량% 더 함유할 수 있다. The aqueous undercoat of the present invention may further contain 0.1 to 1.0% by weight of an antifoaming agent for suppressing or removing bubbles in the coating film as an additive.
상도 도료Topcoat
하도 도장층 상에 도장되는 상도 도료는 통상의 코일 코팅(coil coating)용 도료로 사용되는 폴리에스터계 수지를 주재료로 사용할 수 있다. 상도 도료는 폴리에스터계 수지 외에, 멜라민 포름알데하이드, HDI 및 IPDI 경화제를 더 포함하는 것이 바람직하다. The top coat painted on the undercoat layer may be a polyester-based resin used as a coating material for ordinary coil coating as a main material. It is preferable that the top coat further contains melamine formaldehyde, HDI, and an IPDI curing agent in addition to the polyester resin.
한편, 상기 하도 도장층의 두께는 3~7㎛, 상기 상도 도장층의 두께는 18~24㎛ 인 것이 바람직하다. 특히 하도 도장층의 건조 도막 두께가 3㎛ 미만인 경우, 도장 시 내식성, 내약품성, 내스크래치성이 취약함이 확인되었고, 7㎛를 초과하게 되면 도장시 저온 건조에 어려움이 발견되었다. 전술한 바와 같은 수성 하도 도료의 조성을 나타내면 아래 표 1과 같다.
On the other hand, it is preferable that the thickness of the said undercoat coating layer is 3-7 micrometers, and the thickness of the said upper coat coating layer is 18-24 micrometers. In particular, when the dry coating thickness of the undercoat coating layer is less than 3㎛, it was confirmed that the corrosion resistance, chemical resistance, scratch resistance at the time of coating is weak, and when it exceeds 7㎛ was found difficult to dry at low temperature during coating. The composition of the aqueous undercoat as described above is shown in Table 1 below.
Content (weight ratio, unit: wt%)
15-30
멜라민 포름알데하이드
폴리카보디이미드HDI / IPDI
Melamine formaldehyde
Polycarbodiimide
1-6
안료
Pigment
5-10
0.1-10
0.1-5
용제
solvent
5-15
0.1-5
30-55
첨가제
additive
본 발명의 일 실시예에 따른 칼라 도장 강판의 제조방법을 설명하면 다음과 같다. Referring to the manufacturing method of prepainted steel sheet according to an embodiment of the present invention.
먼저, 소지 강판층 상에 아연 또는 아연합금 도금층을 도금하여 소지층(1)을 형성한다. 이후, 기존 소재와 하도간 밀착성을 위해 코팅한 Non-Cr Process를 배제하고, 상기 소지층(1) 상에 수성 하도 도료를 도장한다. First, the
즉, 아연도금강판에 크롬산염이나 논-크롬산염을 이용한 전처리공정을 수행하지 않고, 전술한 조성을 갖는 하도 도료를 편면 도금된 용융아연도금 강판(소지층)(1) 위에 코팅을 실시하고, 열풍 가열방식 및 근적외선 방식으로 PMT 80℃~200℃로 소부 경화하여 두께가 3~7㎛인 하도 도장층(2)을 형성한다. That is, without performing a pretreatment process using chromate or non-chromate on the galvanized steel sheet, the coating material having the above-described composition is coated on the one-side plated hot-dip galvanized steel sheet (base layer) 1, followed by hot air. The
여기서, 상기 수성 하도 도료는 전술한 바와 같이, 아크릴 우레탄 수지(AUD; Acrylic Urethane Dispersion), 수분산성 폴리우레탄 수지(PUD; Poly Urethane Dispersion), 폴리에서터 및 에폭시로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종의 성분으로 이루어진 바인더 15~30 중량%, 및 HDI(1,6-Hexamethylene diisocyanate) 수지, IPDI(Isophorone diisocyanate) 수지, 멜라민 포름알데히드 수지 및 폴리카보디이미드 수지로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 성분으로 이루어진 수성 하도 경화제 1~6 중량%를 함유한다. Here, the aqueous undercoat is one selected from the group consisting of acrylic urethane resin (AUD; Acrylic Urethane Dispersion), water dispersible polyurethane resin (PUD; Poly Urethane Dispersion), polyether and epoxy. 15-30 wt% of a component binder, and at least one component selected from the group consisting of HDI (1,6-Hexamethylene diisocyanate) resin, IPDI (Isophorone diisocyanate) resin, melamine formaldehyde resin and polycarbodiimide resin It contains 1-6 weight% of the formed aqueous undercoat hardening | curing agent.
일반적으로 유성 하도의 경우 경화제의 경화 온도 및 가공성을 부여하기 위한 수지의 조성상 특성으로 인해 PMT를 200~250 ℃ 정도로 제어하는데, 이는 저온, 특히 PMT 200℃ 미만에서는 각 도장층의 경화가 일정 시간 내에 이루어지지 못하여 건조효율성이 저하되어 충분한 건조가 불가능하게 되게 때문이다. In general, in the case of oil-based coating, PMT is controlled at about 200 to 250 ° C. due to the compositional properties of the resin for imparting curing temperature and workability of the curing agent. This is because the drying efficiency is lowered and sufficient drying is impossible.
본 발명에서는 전술한 조성을 갖는 수성 하도 도료를 사용함으로써 PMT를 200℃ 이하, 특히 80℃~200℃로 제어할 수 있으며, 이와 같이 저온 경화형 수성 하도의 사용으로 인해 저온에서도 충분한 건조가 가능하여 공정 비용을 줄이고 이산화탄소의 배출량을 줄일 수 있는 효과가 있다. In the present invention, by using an aqueous undercoat having the above-described composition, the PMT can be controlled to 200 ° C. or lower, in particular, 80 ° C. to 200 ° C., and thus, due to the use of a low temperature hardening type aqueous undercoat, sufficient drying is possible at low temperatures, thereby resulting in a process cost. It has the effect of reducing the emission of carbon dioxide and reducing CO2 emissions.
이후, 상기 하도 도장층(2) 상에 롤 코팅방식으로 상도(색상 표현) 도료를 도장하여 두께가 18~24㎛인 상도 도장층(3)을 형성함으로써 칼라 강판의 제품을 완성한다.
Thereafter, a top coat (color representation) coating is applied on the
이하에서는, 표 1에 개시된 조성으로 구성된 하도 도료에 따라 제조된 칼라강판의 특성시험결과를 설명한다.
Hereinafter, the results of the characteristic test of the color steel sheet produced according to the paint coating material composed of the composition disclosed in Table 1.
[실시예][Example]
1) 소지층으로 사용되는 용융아연도금 강판1) Hot-dip galvanized steel sheet used as base material
기재로써, 편면 도금량 40g/m2로 양면에 아연 도금된 용융아연도금강판(두께: 0.8mm)을 소지층으로 사용하고, 이 소지층 양면에 이하에 기술하는 방법으로 도포 및 건조하였다.
As a base material, the hot-dip galvanized steel sheet (thickness: 0.8 mm) galvanized on both surfaces by single-sided plating amount 40g / m <2> was used as a base material layer, and it apply | coated and dried on both sides of this base material layer by the method described below.
2) 저 PMT 수성 하도를 적용한 강판제도2) Steel plate applied with low PMT aqueous
상기 제조된 저 PMT 수성 하도를 시험 소재 0.8mm 두께의 소지층의 한쪽 면에 탈지 및 건조 후 전처리(Non-크롬산염)를 하지 않고, 도막 두께 3~7㎛의 개발된 하도 도료를 적용하고, 그 위에 기존 상도(품명: H-9S02-8D)를 적용, 코팅한 후, PMT는 하도 80~150℃, 상도 도료를 210~250℃의 온도로 열풍 건조오븐으로 건조하여, 저 PMT 수성 기능이 형성된 칼라 도장 강판을 제조 하였다. 시험 조건 및 건조 조건은 아래와 같다.
The prepared low PMT aqueous undercoat is degreased and dried on one side of a 0.8 mm thick base material layer without pretreatment (Non-chromate), and a developed undercoat with a thickness of 3-7 μm is applied. After applying and coating the existing top coat (product name: H-9S02-8D), the PMT is dried with a hot air drying oven at a temperature of 80 to 150 ℃ and a top coat of 210 to 250 ℃, and a low PMT aqueous function is achieved. The formed prepainted steel sheet was prepared. Test conditions and drying conditions are as follows.
가. 시험 조건end. Exam conditions
- 시험 소재: 0.8mm 두께 용융아연도금강판 -Test material: 0.8mm thick hot dip galvanized steel sheet
- 건조 도막 두께: 하도 3~7㎛, 상도 18~24 ㎛-Dry coating thickness: 3 ~ 7㎛ lower coat, 18 ~ 24㎛ coat
나. 건조 조건 I. Drying conditions
- PMT: 하도 80~150℃, 상도 210~250℃-PMT: 80 ~ 150 ℃ under coating, 210 ~ 250 ℃ on top
- 건조시간: 하도: 8 ~ 10초, 상도: 30 ~ 35초Drying time: 8 to 10 seconds, top: 30 to 35 seconds
- 오븐 방식: 열풍 건조 오븐, 근적외선 방식
-Oven Method: Hot Air Drying Oven, Near Infrared Method
3) 표 2는 본 발명에 일 실시예에 따른 발명예 1, 2의 하도 도료의 조성물을 나타내는 표이다.
3) Table 2 is a table which shows the composition of the undercoat of invention example 1, 2 which concerns on an Example in this invention.
(단위: wt%)
(Unit: wt%)
(단위: wt%)
(Unit: wt%)
(AUD)bookbinder
(AUD)
(이산화티탄)Pigment 1
(Titanium dioxide)
(알루미늄 인산화염)Pigment 2
(Aluminum Phosphate)
(합성 실리카)
(Synthetic silica)
(인산염 첨가제)Metal complex
(Phosphate additive)
(아민)Storage stabilizer
(Amine)
(용제 성분)High boiling alcohol
(Solvent component)
(용제 성분)Deionized water
(Solvent component)
4) 물성평가 방법4) Property evaluation method
본 발명의 조성으로 구성된 하도 도료에 상도(H-9S02-8D 도료)를 도장하여 물성을 평가하기 위해, 아래 [표 3]의 도막물성 시험방법과 규격을 적용하였다. In order to evaluate the physical properties by coating the top coat (H-9S02-8D paint) on the coating material composed of the composition of the present invention, the coating film property test methods and specifications of the following [Table 3] were applied.
[항목 1: 도막 두께 평가 방법][Item 1: Coating Thickness Evaluation Method]
도막 두께 평가는 기존 적용한 두께를 적용하고 Elcometer을 이용하여 개발 적용 하도 5㎛, 기존 상도(품명: H-9S02-8D) 20㎛로 측정하는 방법에 대하여 규정한다. The film thickness evaluation is based on the method of applying the existing thickness and measuring by using the elcometer with 5㎛ and the existing top coat (H-9S02-8D) 20㎛.
(평가 기준)(Evaluation standard)
양호(0): 두께(5+20㎛), 불량(X): 이외일 경우 불량으로 규정.
Good (0): Thickness (5 + 20 µm), Poor (X): Defective if not specified.
[항목 2: 광택 평가 방법][Item 2: Gloss Evaluation Method]
광택 평가는 Gloss meter(60°)를 사용하여 도막의 표면 광택을 측정하는 방법에 대하여 규정한다. 또한 기재의 여러 부분을 측정하여 평균값을 광택 값으로 결정한다.Gloss evaluation defines the method of measuring the surface gloss of a coating film using a gloss meter (60 degrees). In addition, various parts of the substrate are measured to determine the average value as the gloss value.
(평가 기준)(Evaluation standard)
양호(0) 80%이상, 불량(X): 80%이하로 규정.
Good (0) 80% or more, poor (X): 80% or less
[항목 3: 연필 경도 평가 방법][Item 3: How to evaluate pencil hardness]
연필경도 평가는 도막의 단단함을 Mitsubishi 연필을 사용하여, 연필의 경도로 표시하는 방법에 대하여 규정한다. Pencil hardness evaluation defines the method of expressing the hardness of a coating film by the hardness of a pencil using Mitsubishi pencil.
(평가 기준)(Evaluation standard)
양호(0) F 이상, 불량(X): F 이하로 규정.Good (0) F or more, bad (X): Defined as F or less.
(관련 규격): JISK 5400 (1970)
(Related standards): JISK 5400 (1970)
[항목 4: 가공성 평가 방법][Item 4: Machinability Evaluation Method]
가공성 평가는 상기 코팅 강판 표면에 6mm Erichsen 및 상온 20℃일 경우 0T-Bend, 0℃일 경우 3T-Bending 가공 후 스카치 테이프로 도막을 박리시켰을 때, 테이프에 박리되어 나오는 도막의 여부로 가공 밀착성을 평가한다. The workability evaluation is based on whether the coating film is peeled off the tape when the coating film is peeled off with a scotch tape after 0 mm-bend at 6 mm Erichsen and at room temperature 20 ° C. and at 3 ° C. 3T-Bending at 0 ° C. on the surface of the coated steel sheet. Evaluate.
(평가 기준)(Evaluation standard)
5점: No Crack이고, Taping 시 박리가 없는 상태5 points: No crack, no peeling when taping
4점: Crack은 발생하나 Taping 시 박리가 없는 상태4 points: Crack occurs but there is no peeling when taping
3점: Taping 시 1mm이내 크기로 3~4점 박리가 되는 상태3 points: 3 ~ 4 points peeled off within 1mm when taping
2점: Taping 시 불연속 박리가 되는 상태2 points: Discontinuous peeling when taping
1점: Taping 시 연속 박리가 되는 상태1 point: Continuous peeling when taping
(관련 규격): ASTM D-4145-83, NCCA NO II-19-1980
(Related Standards): ASTM D-4145-83, NCCA NO II-19-1980
[항목 5: Erichsen 평가 방법][Item 5: Erichsen evaluation method]
Erichsen 평가는 상기 코팅 강판 표면에 바둑판 무늬의 흠을 내고, Erichsen 시험기로 시험 편을 밀어서, 도막의 부착성을 시험하는 방법에 대하여 규정한다.Erichsen evaluation defines the method of testing the adhesion of a coating film by making a checkerboard flaw on the surface of the said coated steel plate, and pushing a test piece with an Erichsen tester.
(평가 기준)(Evaluation standard)
5점(도막이 전혀 이상이 없을 시)~1점(도막이 뜯겨져 나갔을 시)으로 규정
5 points (when the film is not abnormal)-1 point (when the film is torn out)
[항목 6: 내 충격성 평가 방법] DUPONT식, IMPACT[Item 6: Impact resistance evaluation method] DUPONT expression, IMPACT
내 충격성 평가는 DUPONT 충격 시험기를 사용하여 시험하는 방법에 대하여 규정한다.The impact resistance rating defines how to test using a DUPONT impact tester.
(평가 기준)(Evaluation standard)
5점: 도막이 전혀 이상이 없을 시5 points: When the coating is not abnormal at all
4점: 약간의 균열이 생겼을 경우4 points: When some crack occurs
3점: 균열은 생기었지만, 박리되지 않을 경우3 points | pieces: A crack is formed but it does not peel.
2점: 균열이 발생하여 부분적으로 박리가 발생할 경우(5% 이내)2 points: When cracking occurs and partial peeling occurs (within 5%)
1점: 균열부분이 전부 박리되었을 경우(5~15% 이내)1 point: When all the cracks peeled off (within 5-15%)
0점: 전부 박리되어 흔적을 찾지 못할 정도의 경우(15% 이상)
0 points: all peeled off and no trace was found (more than 15%)
[항목 7: 밀착성 평가 방법][Item 7: Adhesion Evaluation Method]
밀착성 평가는 Cross Cut Tester를 사용하여 도막의 부착성 시험방법에 대하여 적용한다.The adhesion evaluation is applied to the adhesion test method of the coating film using the Cross Cut Tester.
(평가 기준)(Evaluation standard)
5등급: 박리 면적율(%) 0, 4등급: 박리 면적율(%) 0~5, 3등급: 박리 면적율(%) 5~15, 2등급: 박리 면적율(%) 15~30, 1등급: 박리 면적율(%) 35 이상
Grade 5: Peeling area rate (%) 0, Grade 4: Peeling area rate (%) 0 ~ 5, Grade 3: Peeling area rate (%) 5 ~ 15, Grade 2: Peeling area rate (%) 15 ~ 30, Grade 1: Peeling Area rate (%) 35 or more
[항목 8: 내 세제성 평가 방법][Item 8: Determination of detergent resistance]
내 세제성 평가는 5%의 합성 세제를 50℃의 물에 240 hrs 담궈 둔 후 표면 상태를 측정하는 방법에 대하여 적용한다.Detergent resistance evaluation is applied to a method of measuring the surface state after immersing 5% synthetic detergent in water at 50 ℃ 240 hrs.
(평가 기준)(Evaluation standard)
양호(0) 표면 이상 없음, 불량(X): 표면 불량으로 규정.
Good (0) No abnormal surface, bad (X): Defined as poor surface.
[항목 9: 내 비등수성 평가 방법][Item 9: How to evaluate my boiling water]
내 비등수성 평가는 95℃이상의 물에 1hr 담궈 둔 후 표면 상태를 측정하는 방법에 대하여 적용한다.The boiling resistance evaluation is applied to a method of measuring the surface state after immersion in water of 95 ° C. or higher for 1 hr.
(평가 기준)(Evaluation standard)
양호(0) 표면 이상 없음, 불량(X): 표면 불량으로 규정.
Good (0) No abnormal surface, bad (X): Defined as poor surface.
[항목 10: 내 알칼리성 평가 방법][Item 10: Alkali Resistance Evaluation Method]
내 알칼리성 평가는 알칼리 수용액에 대한 도막의 내구성을 Glass Ring을 사용하여 SPOT 시험을 하는 방법에 대하여 규정한다.Evaluation of alkali resistance defines the durability of coating film against aqueous alkali solution by SPOT test using Glass Ring.
(평가 기준)(Evaluation standard)
도막의 부풂, 파편조각, 박리, 구멍, 변퇴색, 광택저하 등의 결함을 조사하여 5,4,3,2,1,0 의 점수로 평가한다.
Defects such as swelling, fragmentation, peeling, holes, discoloration and glossiness of the coating film are examined and evaluated with a score of 5, 4, 3, 2, 1, 0.
[항목 11: 내식성 평가 방법][Item 11: Corrosion Resistance Evaluation Method]
내식성 평가는 도막이 염수(5%) 분무에 대한 저항력을 시험하는 방법에 대하여 규정한다. Corrosion resistance evaluation defines how the coating tests resistance to salt spray (5%).
(평가 기준)(Evaluation standard)
가. CROSS CUT 부: CROSS CUT 부위의 부풂, 녹 침입거리(편 측 mm)로 평가한다.end. CROSS CUT part: It is evaluated by the swelling and rust invasion distance (one side mm) of CROSS CUT part.
나. 도막부: 부풂음, 녹 적도를 크기와 밀도로 평가한다.I. Coating part: Evaluate swelling and green equability in size and density.
(관련 규격): JISK 5400(1970), JISK 2371
(Related standard): JISK 5400 (1970), JISK 2371
[항목 12: 내습성 평가 방법][Item 12: How to evaluate moisture resistance]
내습성 평가는 도막의 촉진내후성을 Weather-O-Meter로 시험하는 방법에 대하여 규정한다.The moisture resistance evaluation defines the method for testing the accelerated weather resistance of the coating film with the Weather-O-Meter.
(평가 기준)(Evaluation standard)
양호(0): 변색 없음, 불량(X): 색 변으로 규정Good (0): no discoloration, poor (X): defined as color change
(관련 규격): JISK 5400(1970)
(Related standard): JISK 5400 (1970)
전체적 판단 평가 기준은, 아연도금강판에 크롬산염이나 논-크롬산염을 이용한 전처리공정을 수행한 제품(논(Non)-크롬산염+하도+상도 H-9S02-8D도료 적용)을 비교예로 하고, 본 발명에 따른 발명예 1, 2(실시: 개발 하도+상도 H-9S02-8D도료 적용)를 비교할 때, 발명예가 비교예 대비 동등 수준의 물성을 확보하는 것을 목표로 선정하였다.
The overall evaluation criteria are based on the product of the pretreatment process using chromate or non-chromate on galvanized steel sheet (non-chromate + undercoat + top coat H-9S02-8D coating). When comparing Examples 1 and 2 according to the present invention (Example: application of developed undercoat + top coat H-9S02-8D coating), the invention example was selected to secure the same level of physical properties as the comparative example.
도 3은 본 발명의 일 실시예(발명예 2)에 따른 칼라 도장 강판과 비교예의 칼라 도장강판의 가공성을 비교한 단면도, 도 4는 본 발명의 일 실시예(발명예 2)에 따른 칼라 도장 강판과 비교예의 칼라 도장강판의 내식성을 비교한 단면도이며, 표 4는 발명예 1과 기존 비교재(비교예)의 물성평가 결과를 나타내는 표이고, 표 5는 발명예 2와 기존 비교재(비교예)의 물성평가 결과를 나타내는 표이다.
3 is a cross-sectional view comparing the workability of the color-coated steel sheet according to an embodiment (invention example 2) of the present invention and the color-coated steel sheet of the comparative example, Figure 4 is a color coating according to an embodiment of the present invention (invention example 2) It is sectional drawing which compared the corrosion resistance of the steel plate and the color-coated steel sheet of a comparative example, Table 4 is a table which shows the physical property evaluation result of invention example 1 and the existing comparative material (comparative example), Table 5 is invention example 2 and the existing comparative material (comparison) The table which shows the result of evaluation of the physical property of Example).
*주: 상도 도료는 (주)NCC의 세탁기 측판용 백색을 적용하여 시험함.
* Note: Top coat is tested by applying white for washing machine side plate of NCC Co., Ltd.
상기 표 4 및 표 5를 참조하면 발명예 1,2는 거의 모든 항목에서 양호한 결과를 보였으며, 기존 도료를 적용한 비교예에 대한 물성 평가와 비교할 때 동등 수준의 물성을 확보할 수 있는 것으로 판명되었다. Referring to Tables 4 and 5, Inventive Examples 1 and 2 showed good results in almost all items, and it was found that equivalent properties could be secured when compared to evaluations of physical properties of comparative examples using conventional paints. .
또한, 표 4를 참조하면 발명예 2의 가공성 관련, 상온 20℃일 경우 0T-Bending 가공 후 스카치 테이프로 도막을 박리시켰을 때, 미세한 크랙은 있지만 테이프에 박리되어 나오는 도막이 없었으며, 0℃일 경우 3T-Bending 가공 후 스카치 테이프로 도막을 박리시켰을 때, 크랙이 없었고 테이프에 박리되어 나오는 도막도 발견되지 않았으며, 이는 도 3을 통해 육안으로 확인할 수 있었다. In addition, referring to Table 4, when the coating film is peeled off with Scotch tape after 0T-Bending processing at a room temperature of 20 ° C. in relation to the processability of Inventive Example 2, there is no coating film peeling off the tape, but at 0 ° C. When the coating film was peeled off with the Scotch tape after the 3T-Bending process, there was no crack and no coating film peeled off the tape, which was visually confirmed through FIG. 3.
또한, 표 4를 참조하면 발명예 2의 내식성 관련, 평면부, 절단부, 가공부의 내식성은 비교예와 동등한 수준을 나타내었으며, 이는 도 4를 통해 육안으로 확인할 수 있었다.
In addition, referring to Table 4, the corrosion resistance related to the corrosion resistance of the Inventive Example 2, the flat portion, the cut portion, the processed portion exhibited the same level as the comparative example, which can be confirmed with the naked eye through FIG.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.
1: 소지층 2: 하도 도장층
3: 상도 도장층 1: base layer 2: undercoat layer
3: top coat layer
Claims (13)
상기 소지층 상에, 80℃~200℃의 PMT(Peak Metal Temperature)에서 건조되는 수성 하도 도료를 도장하여 형성한 하도 도장층; 및
상기 하도 도장층 상에 상도 도료를 도장하여 형성한 상도 도장층을 포함하는 것을 특징으로 하는 칼라 도장 강판.A holding layer including a zinc or zinc alloy plating layer;
A primer coating layer formed on the base layer by coating an aqueous primer coating dried at 80 ° C. to 200 ° C. (Peak Metal Temperature); And
A prepainted steel sheet comprising a top coat layer formed by coating a top coat on the bottom coat layer.
상기 수성 하도 도료는, 아크릴 우레탄 수지(AUD; Acrylic Urethane Dispersion), 수분산성 폴리우레탄 수지(PUD; Poly Urethane Dispersion), 폴리에서터 및 에폭시로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종의 성분으로 이루어진 바인더 15~30 중량%를 함유하는 것을 특징으로 하는 칼라 도장 강판. The method according to claim 1,
The waterborne paint is a binder 15 ~ consisting of one component selected from the group consisting of acrylic urethane resin (AUD; Acrylic Urethane Dispersion), water dispersible polyurethane resin (PUD; Poly Urethane Dispersion), polyether and epoxy 30% by weight of prepainted steel sheet, characterized in that it contains.
상기 바인더로 사용되는 수지의 유리전이온도(Tg)는 5℃~40℃, 산가(Acid value)는 5~25 mgKOH/g 및 수산기값(hydroxyl value)은 2~30 mgKOH/g 인 것을 특징으로 하는 칼라 도장 강판. The method according to claim 2,
Glass transition temperature (Tg) of the resin used as the binder is 5 ℃ ~ 40 ℃, Acid value (Acid value) is characterized in that 5 ~ 25 mgKOH / g and hydroxyl value (hydroxyl value) is 2 ~ 30 mgKOH / g. Prepainted steel sheet.
상기 수성 하도 도료는, HDI(1,6-Hexamethylene diisocyanate) 수지, IPDI(Isophorone diisocyanate) 수지, 멜라민 포름알데히드 수지 및 폴리카보디이미드 수지로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 성분으로 이루어진 수성 하도 경화제 1~6 중량%를 함유하는 것을 특징으로 하는 칼라 도장 강판. The method according to claim 1,
The aqueous undercoat is an aqueous undercoat curing agent 1 comprising at least one component selected from the group consisting of HDI (1,6-Hexamethylene diisocyanate) resin, IPDI (Isophorone diisocyanate) resin, melamine formaldehyde resin and polycarbodiimide resin. A prepainted steel sheet, characterized by containing ˜6% by weight.
상기 수성 하도 경화제가 HDI 수지 또는 IPDI 수지를 포함하면 DBTDL(Dibutyl Tin Dilaurate) 또는 Bithmuth Carboxylate가 유기 주석 촉매로 사용되고,
상기 수성 하도 경화제가 멜라민 포름알데히드 수지이면 PTSA(p-Toluenesulfonic acid) 또는 DNNSA(Dinonylnaphthalene sulfonic acid)가 촉매로 사용되고,
상기 수성 하도 경화제가 폴리카보디이미드 수지이면 인산(phosphoric acid) 유도체 또는 술폰산(sulfonic acid) 유도체가 촉매로 사용되는 것을 특징으로 하는 칼라 도장 강판. The method of claim 4,
Dibutyl Tin Dilaurate (DBTDL) or Bithmuth Carboxylate is used as the organic tin catalyst when the aqueous undercoat curing agent comprises HDI resin or IPDI resin,
P-Toluenesulfonic acid (PTSA) or Dinonylnaphthalene sulfonic acid (DNNSA) is used as a catalyst when the aqueous lower curing agent is melamine formaldehyde resin,
If the aqueous undercoat curing agent is a polycarbodiimide resin, phosphoric acid (phosphoric acid) derivatives or sulfonic acid derivatives (sulfonic acid) derivatives, characterized in that used as a catalyst.
상기 수성 하도 도료는, 이산화티타늄(이산화티탄) 5~10 중량%, 알루미늄 인산화염 0.1~10.0 중량% 및 합성실리카를 0.1~5.0 중량%로 이루어진 군으로부터 선택되는 2종 이상의 성분으로 이루어진 안료조성물을 더 함유하는 것을 특징으로 하는 칼라 도장 강판. The method according to claim 2 or 4,
The aqueous undercoat is a pigment composition composed of two or more components selected from the group consisting of 5 to 10% by weight of titanium dioxide (titanium dioxide), 0.1 to 10.0% by weight of aluminum phosphate salt and 0.1 to 5.0% by weight of synthetic silica. It further contains a prepainted steel sheet.
상기 수성 하도 도료는, 인산에폭시 0.05~1.00 중량%, 실란 0.05~1.00 중량% 및 티타늄 화합물 0.05~1.00 중량%로 이루어진 군으로부터 선택되는 2종 이상의 성분으로 이루어진 금속착염을 더 함유하는 것을 특징으로 하는 칼라 도장 강판. The method according to claim 2 or 4,
The aqueous undercoat further contains a metal complex salt consisting of two or more components selected from the group consisting of 0.05 to 1.00% by weight of phosphate epoxy, 0.05 to 1.00% by weight of silane and 0.05 to 1.00% by weight of titanium compound. Prepainted steel sheet.
상기 수성 하도 도료는, NMP(N-methyl-2-pyrrolidone) 5~15 중량%, 알코올류 0.1 ~ 5.0 중량% 및 잔부는 순수(deionized water)를 함유한 수성 하도 용제를 더 함유하는 것을 특징으로 하는 칼라 도장 강판. The method according to claim 2 or 4,
The aqueous undercoat contains 5-15% by weight of NMP (N-methyl-2-pyrrolidone), 0.1-5.0% by weight of alcohols, and the balance further contains an aqueous undercoating solvent containing deionized water. Prepainted steel sheet.
상기 알코올류는,
메탄올, 에탄올, 이소프로판 알콜, 부틸셀로솔브(Ethylene glycol mono butyl ether) 및 타 알코올류로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 성분으로 이루어진 것을 특징으로 하는 칼라 도장 강판. The method according to claim 8,
The alcohols,
A color-coated steel sheet comprising one or more components selected from the group consisting of methanol, ethanol, isopropane alcohol, butyl cellosolve, and other alcohols.
상기 수성 하도 도료는, 암모니아, TEA(tertiary ethyl amine) 및 3차 아민으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 성분으로 이루어진 저장 안정제를 0.05~2.00 중량%를 더 함유하는 것을 특징으로 하는 칼라 도장 강판. The method according to claim 2 or 4,
The water-based coating material further comprises 0.05 to 2.00% by weight of a storage stabilizer consisting of at least one component selected from the group consisting of ammonia, tertiary ethyl amine (TEA) and tertiary amine.
상기 하도 도장층의 두께는 3~7㎛, 상기 상도 도장층의 두께는 18~24㎛ 인 것을 특징으로 하는 칼라 도장 강판. The method according to claim 1,
The thickness of the said undercoat coating layer is 3-7 micrometers, The thickness of the said top coat layer is 18-24 micrometers, The prepainted steel plate characterized by the above-mentioned.
상기 소지층 상에 수성 하도 도료를 도장한 후, 열풍 가열방식 및 근적외선 방식으로 PMT 80℃~200℃로 소부 경화하여 두께가 3~7㎛인 하도 도장층을 형성하는 단계; 및
상기 하도 도장층 상에 상도 도료를 도장하여 두께가 18~24㎛인 상도 도장층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 칼라 도장 강판의 제조방법. Forming a base layer composed of a zinc or zinc alloy plating layer;
Coating an aqueous undercoat on the base layer, followed by baking in a PMT 80 ° C. to 200 ° C. by a hot air heating method and a near infrared method to form a undercoat layer having a thickness of 3 to 7 μm; And
And coating a top coat on the bottom coat layer to form a top coat layer having a thickness of 18 to 24 μm.
상기 수성 하도 도료는, 아크릴 우레탄 수지(AUD; Acrylic Urethane Dispersion), 수분산성 폴리우레탄 수지(PUD; Poly Urethane Dispersion), 폴리에서터 및 에폭시로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종의 성분으로 이루어진 바인더 15~30 중량%, 및 HDI(1,6-Hexamethylene diisocyanate) 수지, IPDI(Isophorone diisocyanate) 수지, 멜라민 포름알데히드 수지 및 폴리카보디이미드 수지로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 성분으로 이루어진 수성 하도 경화제 1~6 중량%를 함유하는 것을 특징으로 하는 칼라 도장 강판의 제조방법.
The method of claim 12,
The waterborne paint is a binder 15 ~ consisting of one component selected from the group consisting of acrylic urethane resin (AUD; Acrylic Urethane Dispersion), water dispersible polyurethane resin (PUD; Poly Urethane Dispersion), polyether and epoxy 30% by weight, and an aqueous undercoat curing agent 1 to 1, consisting of at least one component selected from the group consisting of HDI (1,6-Hexamethylene diisocyanate) resin, IPDI (Isophorone diisocyanate) resin, melamine formaldehyde resin and polycarbodiimide resin A method for producing a precoated steel sheet, characterized by containing 6% by weight.
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