KR102140600B1 - Pcm steel sheet havign excellent glossiness - Google Patents
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Abstract
본 발명은 2C-2B 법에 의해 제조된 PCM(Pre Coated Metal) 강판에 대한 것으로서, 도금강판; 및 상기 도금강판의 적어도 일면에 형성된 코팅층을 포함하며, 상기 코팅층은 순차적으로 투명 전처리층, 투명 베이스 클리어 도장층, 잉크 도장층 및 톱 클리어 도장층으로 이루어지며, 상기 투명 전처리 층은 지르코늄 및 티타늄을 포함하는 금속 방청제; 실리카; 및 티타늄계 커플링제, 지르코늄계 커플링제 및 실란계 커플링제로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 커플링제를 포함하는 크롬프리 전처리층인 프리코팅 강판을 제공한다.The present invention relates to a PCM (Pre Coated Metal) steel sheet manufactured by the 2C-2B method, a plated steel sheet; And a coating layer formed on at least one surface of the plated steel sheet, wherein the coating layer is sequentially composed of a transparent pretreatment layer, a transparent base clear paint layer, an ink paint layer and a top clear paint layer, and the transparent pretreatment layer comprises zirconium and titanium. Metal rust inhibitors; Silica; And at least one coupling agent selected from the group consisting of a titanium-based coupling agent, a zirconium-based coupling agent, and a silane-based coupling agent.
Description
본 발명은 PCM(Pre Coated Metal) 강판에 대한 것으로서, 특히 2C-2B 법에 의해 제조된 강판에 대한 것이다. The present invention relates to a PCM (Pre Coated Metal) steel sheet, in particular, to a steel sheet manufactured by the 2C-2B method.
기존 프리-코티드 금속(Pre-Coated Metal, PCM) 강판 제품은 냉연강판(Colled Rolled Steel Sheet, CR), 전기아연도금강판(Electrolytic Galvanized Iron, EGI), 용융아연도금강판(Hot-Dip Galvanized Steel Sheet, GI), AL(Aluminium) 등의 소재 위에 도장하는 방식으로 얻어진 강판이다. Existing Pre-Coated Metal (PCM) steel products include Cold Rolled Steel Sheet (CR), Electrolytic Galvanized Iron (EGI), and Hot-Dip Galvanized Steel. It is a steel sheet obtained by coating on materials such as Sheet, GI), and AL (Aluminium).
이러한 PCM 강판은 도 1에 나타낸 바와 같이, 도금강판 상에 전처리(전처리층)를 수행한 후에 프라이머 코팅(프라이머층)을 수행하고, 베이스 클리어 도장(베이스 도장층), 잉크도장 및 톱 클리어 도장을 포함하는 구조를 갖는다. 이러한 종래의 PCM 강판은 프라이머 코팅, 베이스 클리어 도장 및 톱 클리어 도장을 수행하고, 각 코팅 후에 소성하는 단계를 포함하는 3C-3B(3 coating 3 baking) 방식에 의해 제조된다. 이러한 3C-3B 방식에 의한 PCM 강판에 있어서는 많은 코팅 및 소성 공정을 포함하여, PCM 강판의 제조공정이 복잡하다. As shown in Fig. 1, the PCM steel sheet is subjected to a pretreatment (pretreatment layer) on the plated steel sheet, followed by primer coating (primer layer), and base clear coating (base coating layer), ink coating and top clear coating. It has a structure containing. This conventional PCM steel sheet is manufactured by a 3C-3B (3 coating 3 baking) method including performing primer coating, base clear coating, and top clear coating, and firing after each coating. In the PCM steel sheet according to the 3C-3B method, the manufacturing process of the PCM steel sheet is complicated, including many coating and firing processes.
한편, PCM 강판은 일반적으로 도장 후에는 적용된 소재의 표면 특성을 육안으로 확인할 수 없다. 즉, PCB 강판에 적용되는 상기 프라이머 코팅은 전처리층에 의해 강판과 밀착되며, 프라이머 코팅층에 의해 상부의 베이스 클리어 도장과의 밀착성을 제공한다. 이때, 상기 프라이머층은 내식성을 제공하기 위해 포함되는 것으로서, 원하는 내식성을 구현하기 위해서는 프라이머층의 적용이 반드시 요구되었다. On the other hand, PCM steel sheets generally cannot visually confirm the surface characteristics of the applied material after painting. That is, the primer coating applied to the PCB steel plate is in close contact with the steel plate by the pretreatment layer, and the primer coating layer provides adhesion to the upper base clear coating. In this case, the primer layer is included to provide corrosion resistance, and application of the primer layer is required to implement desired corrosion resistance.
한편, 이러한 프라이머층의 적용을 위해서는 강판과의 견고한 밀착성이 요구되며, 이러한 밀착성을 위해 전처리층을 형성할 필요가 있다. 이러한 전처리 층은 통상 안료를 사용하고 있는데, 이 경우 이후의 프라이머층, 베이스 클리어 도장층, 잉크 도장층 등을 투명하게 형성하더라도 소재가 가지고 있는 고유의 광택도가 외부로 발현되는 것을 차단하게 된다. 이에, 금속과 같은 재질감을 부여하기 위해 베이스 클리어 도장층 등의 이후의 층을 형성함에 있어서 광택을 부여하기 위한 금속 성분을 포함해야 할 필요가 있다.On the other hand, in order to apply such a primer layer, solid adhesion to the steel sheet is required, and a pretreatment layer needs to be formed for such adhesion. Such a pretreatment layer usually uses a pigment. In this case, even if a primer layer, a base clear coating layer, an ink coating layer, etc. are formed transparently, the inherent glossiness of the material is prevented from being expressed to the outside. Accordingly, in order to impart a texture like a metal, it is necessary to include a metal component for imparting gloss in forming a subsequent layer such as a base clear coating layer.
또한, 이러한 안료는 상기와 같은 강판 표면에 색상을 부여하는 기능을 수행함은 물론, PCM 강판에 대하여 밀착성 및 내식성을 향상시키는 역할을 또한 수행한다. 따라서, 상기 전처리 층을 형성함에 있어서 안료를 포함하지 않는 경우에는 안료 이외의 다른 필러, 예를 들어, 밀착성 및 내식성을 보완하기 위한 첨가제의 사용이 요구되는데, 이러한 첨가제들은 전처리 층의 투명도를 저하하여 투명도를 확보할 수 없고, 또 이로 인해 강판이 가지고 있는 고유의 광택도를 외부로 표현할 수 없다.In addition, these pigments not only perform the function of imparting color to the surface of the steel sheet as described above, but also play a role of improving adhesion and corrosion resistance to the PCM steel sheet. Therefore, when the pretreatment layer does not contain a pigment, it is required to use other fillers other than the pigment, for example, additives to supplement adhesion and corrosion resistance, and these additives lower the transparency of the pretreatment layer. Transparency cannot be secured, and due to this, the inherent glossiness of the steel sheet cannot be expressed externally.
소재 강판이 가지고 있는 고유의 광택도를 활용하는 경우에는 광택 부여를 위한 광택제를 첨가하는 경우에 비하여 보다 심미감을 향상시킬 수 있어, 강판의 고품질화를 도모할 수 있다.In the case of utilizing the inherent glossiness of the material steel sheet, the aesthetics can be improved more than when a gloss agent is added to impart gloss, and the high quality of the steel sheet can be achieved.
이에, 2C-2B 공정에 의한 PCM 강판을 제조함으로써 공정을 단순화하는 방법으로의 개선이 요구되나, 아직, 강판에 대한 내식성 및 강판과 도장층과의 밀착성을 만족시키는 PCM 강판 및 그 제조방법은 소개되지 못하고 있다.Accordingly, improvement in the method of simplifying the process by manufacturing the PCM steel sheet by the 2C-2B process is required, but the PCM steel sheet and its manufacturing method that satisfy the corrosion resistance of the steel sheet and the adhesion between the steel sheet and the coating layer are introduced. It is not possible.
더 나아가, 소재인 강판의 광택도 등의 특성이 도장 후에도 육안을 확인할 수 있는 PCM 강판에 대하여도 개시된 바 없다.Furthermore, there is no disclosure of a PCM steel sheet in which properties such as glossiness of a steel sheet as a material can be checked with the naked eye even after painting.
본 발명자들은 PCM 강판에 있어서, 종래 3C-3B 방법에 의해 제조되는 PCM 강판에서 포함되는 프라이머층을 생략하면서도 소재와의 밀착성이 우수하여 도료의 박리 문제를 방지할 수 있고, 또한, 내식성이 우수한 PCM 강판을 제공하고자 한다.In the PCM steel sheet, the present inventors have omitted the primer layer included in the PCM steel sheet manufactured by the conventional 3C-3B method, and have excellent adhesion to the material, thus preventing the problem of peeling of the paint, and also PCM having excellent corrosion resistance. I want to provide a grater.
또한, 본 발명은 일 구현예로서, 2C-2B 방법에 의한 PCM 강판의 제조에 적용되는 소재의 특성을 도장 후에도 확인할 수 있는 강판을 제공하고자 한다.In addition, as an embodiment of the present invention, it is intended to provide a steel plate capable of confirming the properties of a material applied to the manufacture of a PCM steel plate according to the 2C-2B method even after painting.
본 발명은 프리코팅 강판에 대한 것으로서, 상기 프리코팅강판은 도금강판; 및 상기 도금강판의 적어도 일면에 형성된 코팅층을 포함하며, 상기 코팅층은 순차적으로 투명 전처리층, 투명 베이스 클리어 도장층, 잉크 도장층 및 톱 클리어 도장층으로 이루어지며, 상기 투명 전처리 층은 지르코늄 및 티타늄으로부터 선택되는 금속을 포함하는 금속 방청제; 실리카; 티타늄계 커플링제, 지르코늄계 커플링제 및 실란계 커플링제로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 커플링제; 및 아크릴 수지 및 실리카 변성 아크릴 수지로부터 선택되는 수지를 포함한다. 상기 투명 전처리층은 금속방청제 0.5 내지 1중량%, 실리카 10 내지 15중량%, 커플링제 0.5 내지 3중량% 및 잔부 수지를 포함한다.The present invention relates to a pre-coated steel sheet, wherein the pre-coated steel sheet is a plated steel sheet; And a coating layer formed on at least one surface of the plated steel sheet, wherein the coating layer is sequentially composed of a transparent pretreatment layer, a transparent base clear paint layer, an ink paint layer and a top clear paint layer, and the transparent pretreatment layer is formed from zirconium and titanium. Metal rust inhibitors including selected metals; Silica; At least one coupling agent selected from the group consisting of a titanium-based coupling agent, a zirconium-based coupling agent, and a silane-based coupling agent; And a resin selected from acrylic resins and silica-modified acrylic resins. The transparent pretreatment layer includes 0.5 to 1% by weight of a metal rust inhibitor, 10 to 15% by weight of silica, 0.5 to 3% by weight of a coupling agent, and the balance resin.
상기 투명 전처리층은 40 내지 80㎎/㎡의 부착량을 갖는다.The transparent pretreatment layer has an adhesion amount of 40 to 80 mg/m 2.
상기 투명 베이스 클리어 도장층은 폴리에스테르 수지, 상기 폴리에스테르 수지 100중량부 기준으로, 픽업 개선제 0.1 내지 0.5중량부, 레벨링제 1.0 내지 2.5중량부, 에폭시 수지 1.0 내지 3.0중량부, 경화제 10 내지 15중량부 및 산촉매 1 내지 3중량부를 포함하는 것일 수 있다.The transparent base clear coating layer is a polyester resin, based on 100 parts by weight of the polyester resin, 0.1 to 0.5 parts by weight of a pickup improving agent, 1.0 to 2.5 parts by weight of a leveling agent, 1.0 to 3.0 parts by weight of an epoxy resin, 10 to 15 parts by weight of a curing agent It may include parts and 1 to 3 parts by weight of an acid catalyst.
상기 투명 베이스 클리어 도장층은 12 내지 18㎛의 두께 범위를 갖는 것일 수 있다.The transparent base clear coating layer may have a thickness range of 12 to 18 μm.
상기 폴리에스테르 수지는 중량평균분자량이 22,000 내지 25,000이고, 유리전이온도(Tg)가 50-55℃이며, OH 당량수(OH value, OHv)가 5-10인 것이 바람직하다.The polyester resin preferably has a weight average molecular weight of 22,000 to 25,000, a glass transition temperature (Tg) of 50-55°C, and an OH equivalent number (OH value, OHv) of 5-10.
상기 잉크 도장층은 1800 내지 28,000의 중량평균 분자량을 갖는 폴리에스테르 수지, 상기 폴리에스테르 수지 100중량부를 기준으로 안료 5 내지 10중량부를 포함하며, 1 내지 10㎛의 두께를 가질 수 있다.The ink coating layer may include a polyester resin having a weight average molecular weight of 1800 to 28,000, and 5 to 10 parts by weight of a pigment based on 100 parts by weight of the polyester resin, and may have a thickness of 1 to 10 μm.
본 발명에 따르면, 2C-2B 공정에 의해 PCM 강판을 제조할 수 있어, 제조공정을 단순화할 수 있다.According to the present invention, a PCM steel sheet can be manufactured by the 2C-2B process, and the manufacturing process can be simplified.
또한, 본 발명의 일 구현예에 따르면, 프라이머층을 포함하지 않고, 전처리층에서 안료를 사용하지 않음으로써 강판의 광택도를 도장 후에도 육안으로 확인할 수 있어 보다 미려한 PCM 강판을 얻을 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, since the primer layer is not included and the pigment is not used in the pretreatment layer, the glossiness of the steel sheet can be visually confirmed even after painting, thereby obtaining a more beautiful PCM steel sheet.
나아가, 프라이머 층을 포함하지 않고도 소재와 도료간의 우수한 밀착성을 확보할 수 있음은 물론, 내식성을 발현할 수 있다.Further, it is possible to secure excellent adhesion between the material and the paint without including a primer layer, as well as to express corrosion resistance.
도 1은 종래의 3C-3B 공정에 의해 제조되는 PCM 강판의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 2C-2B 공정에 의해 제조되는 PCM 강판의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 적용된 전처리 층이 소재 도금강판과 베이스 코팅층 간에 작용하는 메커니즘을 개념적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 실시예에 따른 전처리층을 갖는 강판의 가공성을 테스트한 시편의 표면을 촬영한 사진이다.
도 5는 실시예에 따른 전처리층을 갖는 강판의 내약품성을 테스트한 시편의 표면을 촬영한 사진이다.
도 6은 비교예 및 실시예에 따른 전처리층을 갖는 강판의 내식성을 테스트한 시편의 표면을 촬영한 사진이다.1 is a view schematically showing the structure of a PCM steel sheet manufactured by a conventional 3C-3B process.
2 is a view schematically showing the structure of the PCM steel sheet manufactured by the 2C-2B process of the present invention.
3 is a diagram conceptually showing a mechanism in which the pretreatment layer applied to the present invention acts between the material plated steel sheet and the base coating layer.
4 is a photograph taken of a surface of a specimen for testing the workability of a steel sheet having a pretreatment layer according to an embodiment.
5 is a photograph of the surface of a specimen for testing the chemical resistance of a steel sheet having a pretreatment layer according to an embodiment.
6 is a photograph taken of a surface of a specimen for testing the corrosion resistance of a steel sheet having a pretreatment layer according to Comparative Examples and Examples.
본 발명은 PCM(Pre Coated Metal) 강판에 대한 것으로서, 특히 2C-2B 법에 의해 제조된 강판에 대한 것으로서, 본 발명의 PCM 강판은 도금강판 표면에 전처리층을 형성하고, 상기 전처리 층 상에 프라이머층을 형성함이 없이, 수지 도장층을 형성한다. The present invention relates to a PCM (Pre Coated Metal) steel sheet, in particular, to a steel sheet manufactured by the 2C-2B method, wherein the PCM steel sheet of the present invention forms a pre-treatment layer on the surface of the plated steel sheet, and a primer on the pre-treatment layer. Without forming a layer, a resin coating layer is formed.
일반적으로 강판 표면에 수지 도장층을 형성함에 있어서는 도 1에 나타낸 바와 같이, 도금강판 표면에 강판과 도장층과의 밀착성을 향상시키기 위해 전처리층과 프라이머층을 형성하고, 상기 프라이머층 상에 도장층을 형성한다. 상기 전처리층은 강판에 대한 밀착성을 향상시키기 위한 것이고, 상기 프라이머 층은 강판 상에 형성된 전처리층과 도장층과의 견고한 밀착성을 제공하며, 또한 내식성을 제공한다.In general, in forming a resin coating layer on the surface of a steel plate, as shown in Fig. 1, a pretreatment layer and a primer layer are formed on the surface of the plated steel plate to improve adhesion between the steel plate and the coating layer, and a coating layer on the primer layer. To form. The pretreatment layer is to improve adhesion to the steel sheet, and the primer layer provides solid adhesion between the pretreatment layer formed on the steel sheet and the coating layer, and also provides corrosion resistance.
그러나, 이와 같이 이와 같이 프라이머 층을 포함하는 경우에는 내식성을 향상시키는 데에는 기여하지만, 공정이 복잡하고, 이러한 프라이머층의 형성을 위해 강판과 프라이머층 사이의 전처리층에 밀착성 향상을 위하여 안료를 첨가할 필요가 있다. 상기 전처리 층에 안료를 포함하는 경우에는 강판이 가지고 있는 고유의 광택도가 외부로 발현되는 것을 차단하게 되며, 이로 인해 프라이머 층 또는 상부의 수지 도장층에 광택성 부여하여 고휘도를 달성하기 위해 별도의 금속 분말 또는 마이카 등을 첨가할 필요가 있다. However, in the case of including a primer layer as described above, it contributes to improving the corrosion resistance, but the process is complicated, and for the formation of such a primer layer, a pigment may be added to improve adhesion to the pretreatment layer between the steel plate and the primer layer. There is a need. When the pigment is included in the pretreatment layer, the inherent glossiness of the steel sheet is prevented from being expressed to the outside, and thus, a separate layer to achieve high luminance by imparting gloss to the primer layer or the upper resin coating layer. It is necessary to add metal powder or mica.
한편, 상기 프라이머를 포함하지 않는 경우에는 내식성이 저하되게 되며, 이로 인해 2C 2B 공정에 의해 PCM 강판을 제조하는 경우 통상적으로 2C 2B 공정을 2회 적용하여 코팅층을 두껍게 형성함으로써 내식성을 확보하는 등의 방법이 적용되고 있는 실정이다. On the other hand, if the primer is not included, the corrosion resistance is deteriorated, and for this reason, in the case of manufacturing a PCM steel sheet by the 2C 2B process, the 2C 2B process is usually applied twice to form a thick coating layer to secure corrosion resistance. The method is being applied.
한편, 소재의 광택도를 도장 후에도 발현시키고자 상기 전처리 층에 안료를 포함하지 않는 경우에는 프라이머 또는 수지 도장과의 밀착성이 저하하게 되며, 또한 내식성이 저하하는 문제가 있다. 나아가, 이러한 밀착성 및 내식성 저하를 방지하기 위해서는 다른 첨가제를 첨가해야 하나, 이 경우 추가되는 첨가제로 인해 투명도가 저하하게 되어 투명 전처리층을 구현한다고 할 수 없다.On the other hand, when the pretreatment layer does not contain a pigment in order to express the glossiness of the material even after coating, there is a problem that the adhesion to the primer or resin coating is lowered, and the corrosion resistance is also lowered. Further, in order to prevent such decrease in adhesion and corrosion resistance, other additives must be added, but in this case, transparency is lowered due to the added additive, and thus it cannot be said to implement a transparent pretreatment layer.
이와 같이, 프라이머를 포함하는 경우에는 연쇄적인 작용으로 인해 고투명도를 구현하여 소재의 광택을 도장 후에도 발현시키는 것이 용이하지 않다. 또한, 전처리 층에 안료를 포함하지 않는 경우에도 밀착성과 내식성을 확보하면서 고투명성을 달성하기가 용이하지 않아, 소재의 광택을 이용하기가 어렵다.As described above, in the case of including a primer, it is not easy to realize high transparency due to a chain action to express the gloss of the material even after painting. In addition, even when the pretreatment layer does not contain a pigment, it is difficult to achieve high transparency while securing adhesion and corrosion resistance, and thus it is difficult to use the gloss of the material.
이에, 본 발명은 프라이머를 포함하지 않도록 하여 2C 2B 공법에 의한 PCM 강판을 제조하는 기술을 제공하고자 한다. 구체적으로, 본 발명 일구현예로서의 PCM 강판은 도 2에 나타낸 바와 같이, 도금강판 소재 표면에 전처리 층, 투명 베이스 클리어 도장층, 나노 잉크 도장층 및 톱 클리어 도장층을 포함한다.Thus, the present invention is to provide a technique for manufacturing a PCM steel sheet by the 2C 2B method by not including the primer. Specifically, the PCM steel sheet as an embodiment of the present invention includes a pretreatment layer, a transparent base clear coating layer, a nano ink coating layer, and a top clear coating layer on the surface of a plated steel sheet material, as shown in FIG. 2.
본 발명은 종래 프라이머층이 제공하는 밀착성 및 내식성 향상의 기능을 전처리 층이 발현하면서도 안료를 포함하지 않아 고투명성을 달성할 수 있는 전처리층을 제공하고자 한다. 본 발명에 따른 전처리 층은 금속 방청제, 실리카, 커플링제 및 수지를 포함하는 크롬프리 전처리층이다. The present invention is to provide a pretreatment layer capable of achieving high transparency because the pretreatment layer does not contain a pigment while the pretreatment layer expresses the function of improving adhesion and corrosion resistance provided by the conventional primer layer. The pretreatment layer according to the present invention is a chromium-free pretreatment layer containing a metal rust inhibitor, silica, a coupling agent, and a resin.
본 발명의 전처리 층은 실리카를 포함한다. 상기 실리카는 소지 도금강판의 표면에 위치하여 도금강판 표면을 덮어 피막을 형성하면서 견고하게 소지 강판과 밀착하게 되며, 이로 인해 강판에 대한 내식성 및 내약품성을 제공한다. The pretreatment layer of the present invention comprises silica. The silica is located on the surface of the base plated steel sheet to form a film by covering the surface of the plated steel sheet and firmly adheres to the base steel sheet, thereby providing corrosion resistance and chemical resistance to the steel sheet.
상기 실리카는 나노 사이즈의 입경을 갖는 분말을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 실리카의 입자 사이즈는 이에 한정하는 것은 아니지만, 예를 들어, 5 내지 15㎚의 사이즈를 갖는 것이 실리카 입자 간의 공백을 최소화할 수 있으며, 이로 인해 표면에 공극이 발생하는 것을 방지할 수 있어 바람직하다.The silica is preferably a powder having a nano-sized particle diameter. The particle size of the silica is not limited thereto, but, for example, having a size of 5 to 15 nm can minimize the space between the silica particles, and thus, it is preferable to prevent the occurrence of voids on the surface. .
상기 실리카는 10 내지 15중량%의 함량으로 포함할 수 있다. 10중량% 미만으로 포함하는 경우에는 강판 표면에 피막이 충분히 형성될 수 없어 내식성 및 내약품성을 제공하기에 충분하지 않으며, 15중량%를 초과하는 경우에는 물성 향상이 더 이상 향상 되어지지 않는 문제가 있는바, 상기 범위로 포함하는 것이 바람직하다.The silica may be included in an amount of 10 to 15% by weight. If it contains less than 10% by weight, the film cannot be sufficiently formed on the surface of the steel sheet, so it is not sufficient to provide corrosion resistance and chemical resistance. If it exceeds 15% by weight, there is a problem that the improvement of physical properties is no longer improved. Bar, it is preferable to include in the above range.
상기 금속 방청제는 전처리층에서 내식성을 제공하기 위한 것으로서, 다가금속이온 화합물을 사용한다. 상기 다가 금속이온은 상기 강판 표면에 위치하는 실리카 분말의 입자 사이의 공극을 메워 강판에 대한 내약품성 및 내식성을 향상시키는 역할을 제공한다. 상기 다가 금속이온 화합물은 티타늄 화합물 또는 지르코늄 화합물을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 티타늄 화합물 및 지르코늄 화합물을 혼합하여 사용할 수 있으며, 혼합 사용시에 가공성, 내식성 등의 물성을 향상시키는 데 보다 바람직하다.The metal rust inhibitor is for providing corrosion resistance in the pretreatment layer, and a polyvalent metal ion compound is used. The polyvalent metal ions fill the voids between particles of silica powder located on the surface of the steel sheet, thereby providing a role of improving chemical resistance and corrosion resistance for the steel sheet. The polyvalent metal ion compound is preferably a titanium compound or a zirconium compound. The titanium compound and the zirconium compound may be mixed and used, and it is more preferable to improve physical properties such as workability and corrosion resistance when used in combination.
상기 다가 금속이온 화합물은 고형분 함량 기준으로 0.5 내지 1중량%의 함량으로 포함할 수 있다. 0.5중량% 미만으로 포함하는 경우에는 내식성을 확보할 수 없으며 1중량%를 초과하는 경우에는 용액안정성을 저해하는 문제가 있는바, 상기 범위로 포함하는 것이 바람직하다. The polyvalent metal ion compound may be included in an amount of 0.5 to 1% by weight based on the solid content. If it is contained in an amount of less than 0.5% by weight, corrosion resistance cannot be secured, and if it exceeds 1% by weight, there is a problem of impairing solution stability, and it is preferable to include it in the above range.
또한, 본 발명의 전처리 층은 커플링제를 포함한다. 상기 커플링제는 실리카와 전처리 층의 상부에 형성되는 베이스 도장층 간을 가교결합하여 강판과 베이스 도장층간의 밀착성을 제공하며, 이로 인해 베이스 도장층의 내구성 및 경화도를 향상시켜, 강판에 대한 내식성을 제공한다. 상기 커플링제로는 Ti계 가교제, Si계 가교제 또는 Si 커플링제를 사용할 수 있으며, 통상적으로 사용되는 것이라면 본 발명에서도 적합하게 사용할 수 있다. 상기 커플링제는 0.5 내지 3중량%의 함량으로 포함할 수 있다.In addition, the pretreatment layer of the present invention contains a coupling agent. The coupling agent cross-links between the silica and the base coating layer formed on the top of the pretreatment layer to provide adhesion between the steel plate and the base coating layer, thereby improving the durability and hardening of the base coating layer, thereby providing corrosion resistance to the steel sheet. to provide. As the coupling agent, a Ti-based crosslinking agent, a Si-based crosslinking agent, or a Si coupling agent may be used, and if it is commonly used, it may be suitably used in the present invention. The coupling agent may be included in an amount of 0.5 to 3% by weight.
본 발명의 전처리 층은 주재로서 잔부 함량의 수지를 포함한다. 상기 수지는 특별히 한정하지 않으나, 아크릴 수지 및 실리카 변성 아크릴 수지 등을 들 수 있다. 상기 수지는 소재와의 밀착성을 제공하며, 전처리층 조성성분의 바인더로서 기능한다.The pretreatment layer of the present invention contains a resin in the balance as a main material. The resin is not particularly limited, but acrylic resin and silica-modified acrylic resin And the like. The resin provides adhesion to the material and functions as a binder for the composition component of the pretreatment layer.
본 발명의 전처리 층이 소지 도금강판에 대한 관계를 도 3에 개념적으로 나타내었다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 실리카가 소지 도금 강판의 표면에 밀착하고, 상기 실리카 입자 간에 다가 금속이온이 충진되는 형태로 피막을 형성하여 강판에 대한 견교한 밀착을 발현하면서, 내식성을 제공한다. 또한, 가교제는 실리카 입자 및 상부에 형성되는 베이스 도장과의 사이에 가교결합하여 강판과 도장층과의 견고한 밀착성을 제공할 수 있다.The relationship between the pretreatment layer of the present invention and the plated steel sheet is conceptually shown in FIG. 3. As shown in FIG. 3, silica is in close contact with the surface of the plated steel sheet, and a film is formed in a form in which polyvalent metal ions are filled between the silica particles to provide a tight adhesion to the steel sheet while providing corrosion resistance. In addition, the crosslinking agent may crosslink between the silica particles and the base coating formed thereon to provide a strong adhesion between the steel plate and the coating layer.
본 발명에 따른 전처리층이 형성된 PCM 강판은 프라이머층을 포함하지 않고도 강판과 베이스 도장층과의 밀착성을 향상시킬 수 있으며, 우수한 내식성 및 내약품성을 제공한다. 또한, 본 발명의 전처리층은 내부에 안료를 포함하지 않음으로써 소지 도금강판의 광택도를 외부로 발현할 수 있어, 그 광택도를 활용할 수 있다. 따라서, 고휘도 발현을 위해 별도의 광택 부여를 위한 첨가제를 사용할 필요가 없다.The PCM steel sheet on which the pretreatment layer according to the present invention is formed can improve adhesion between the steel sheet and the base coating layer without including a primer layer, and provides excellent corrosion resistance and chemical resistance. In addition, since the pretreatment layer of the present invention does not contain a pigment inside, the glossiness of the plated steel sheet can be expressed to the outside, and the glossiness can be utilized. Therefore, it is not necessary to use a separate additive for imparting gloss to express high luminance.
상기 전처리층은 도금강판 표면에 상기 전처리층의 조성을 갖는 전처리 조성물을 도포한 후에 건조함으로써 형성할 수 있다. 상기 도포는 특별히 한정하지 않는 것으로서, 롤 코팅 또는 스프레이 코팅 등의 방법에 의해 적용할 수 있다.The pretreatment layer may be formed by drying after applying a pretreatment composition having the composition of the pretreatment layer on the surface of the plated steel sheet. The application is not particularly limited, and may be applied by a method such as roll coating or spray coating.
상기 전처리 조성물은 상기 소지 도금강판 표면에 형성된 전처리층의 조성을 갖는 고형분과 용매를 포함하는 것으로서, 상기 용매는 이소프로필알코올, 또는 에탄올 등을 들 수 있다. The pretreatment composition includes a solid component having a composition of a pretreatment layer formed on the surface of the base plated steel sheet and a solvent, and the solvent may be isopropyl alcohol or ethanol.
상기 전처리 조성물을 도금강판 표면에 적용한 후에 강판을 건조함으로써 전처리 층을 형성할 수 있다. 상기 건조는 특별히 한정하지 않으나, 인덕션, 열풍오븐, NIR오븐 등의 설비를 이용하여 수행할 수 있으며, 80 내지 100℃의 온도범위에서 건조할 수 있다. The pretreatment layer may be formed by drying the steel sheet after applying the pretreatment composition to the surface of the plated steel sheet. The drying is not particularly limited, but may be performed using equipment such as an induction oven, a hot air oven, or a NIR oven, and may be dried in a temperature range of 80 to 100°C.
상기 전처리층은 건조 후에 40 내지 80㎎/㎡의 부착량을 갖는 것이 바람직하다. 40㎎/㎡ 미만인 경우에는 내식성이 충분하지 못하며, 80㎎/㎡를 초과하는 경우에는 가공성이 저하하는 문제가 있는바, 상기 범위의 부착량을 갖는 것이 바람직하다.It is preferable that the pretreatment layer has an adhesion amount of 40 to 80 mg/m 2 after drying. If it is less than 40 mg/m 2, the corrosion resistance is not sufficient, and if it exceeds 80 mg/m 2, there is a problem that the workability is deteriorated. Therefore, it is preferable to have an adhesion amount within the above range.
본 발명에 따른 PCM 강판은 상기 전처리층 상에 투명 베이스 클리어 도장층을 포함한다. 상기 투명 베이스 클리어 도장층은 폴리에스테르 수지를 주제수지로 포함하고, 픽업 개선제, 레벨링제, 에폭시 수지, 경화제 및 산촉매를 포함한다.The PCM steel sheet according to the present invention includes a transparent base clear coating layer on the pretreatment layer. The transparent base clear coating layer includes a polyester resin as a main resin, and includes a pickup improving agent, a leveling agent, an epoxy resin, a curing agent, and an acid catalyst.
상기 투명 베이스 클리어 도장층은 주제수지로서 선형의 폴리에스테르 수지를 사용한다. 본 발명은 프라이머가 없는 2코팅 도장시스템을 제공하고자 하는 것으로서, 소재 표면에 바로 베이스 도료가 도장되므로, 소재와 베이스 도료간의 부착성 측면에 우수한 수지를 사용할 필요가 있다. 상기 선형의 폴리에스테르 수지는 소재에 대한 높은 부착성을 확보할 수 있는 것이어서, 본 발명에서 사용하기에 바람직하다.The transparent base clear coating layer uses a linear polyester resin as the main resin. The present invention is to provide a two-coating coating system without a primer, and since the base paint is directly coated on the surface of the material, it is necessary to use a resin having excellent adhesion between the material and the base paint. Since the linear polyester resin can secure high adhesion to the material, it is preferable for use in the present invention.
상기 폴리에스테르 수지는 22000 내지 25000 범위의 중량평균분자량을 가지며, 또한, 상기 폴리에스테르 수지는 50-55℃의 유리전이온도(Tg)를 갖는 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 상기와 같이 분자량이 높고, 유리전이온도가 높은 수지를 적용하는 것이 프라이머 없이도 상기 전처리 층에 대한 우수한 부착성을 구현할 수 있어 바람직하다. 또한, 상기 폴리에스테르 수지는 OHv(OH value)가 5-10인 것을 사용할 수 있다.The polyester resin has a weight average molecular weight in the range of 22000 to 25000, and it is preferable to use a resin having a glass transition temperature (Tg) of 50-55°C for the polyester resin. As described above, it is preferable to use a resin having a high molecular weight and a high glass transition temperature because excellent adhesion to the pretreatment layer can be realized without a primer. In addition, the polyester resin may be used having an OHv (OH value) of 5-10.
한편, 본 발명의 상기 투명 베이스 클리어 도장층은 픽업 개선제를 포함한다. 상기 픽업 개선제로는 일반적으로 사용되는 것이라면 본 발명에서 적합하게 사용할 수 있는 것으로서 특별히 한정하지 않는다. 예를 들면, 흄드 실리카(fumed silica (Aerosil)), 실리카 등을 사용할 수 있다.On the other hand, the transparent base clear coating layer of the present invention contains a pickup improving agent. The pickup improving agent is not particularly limited as long as it is generally used, as it can be suitably used in the present invention. For example, fumed silica (Aerosil), silica, or the like may be used.
상기 픽업 개선제는 상기 폴리에스테르 수지 100중량부에 대하여 0.1 내지 0.5중량부의 범위로 포함할 수 있다. 상기 픽업개선제는 픽업 롤에 상기 베이스 도장층 형성을 위한 조성물을 묻히는 특성을 향상시키고자 하는 것으로서, 그 함량이 높을수록 픽업성 개선에 바람직하나, 과량 포함되는 경우에는 기포의 과다발생, 도막의 헤이지성이 발생하는 등 결함이 발생할 수 있다. 따라서, 상기와 같은 함량 범위로 포함되는 것이 바람직하다.The pickup improving agent may be included in the range of 0.1 to 0.5 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyester resin. The pick-up improver is intended to improve the property of embedding the composition for forming the base coating layer on the pick-up roll, and the higher the content is, the better the pick-up property is improved, but if it is included in an excessive amount, excessive air bubbles are generated and the coating film is weakened. Defects can occur, such as intelligence. Therefore, it is preferable to be included in the content range as described above.
본 발명의 투명 베이스 클리어 도장층은 레벨링제를 또한 포함한다. 상기 레벨링제는 일반적으로 사용되는 것이라면 본 발명에서 적합하게 사용할 수 있는 것으로서 특별히 한정하지 않는다. 예를 들면, 아크릴 타입의 첨가제를 사용할 수 있다. 상기 레벨링제는 상기 폴리에스테르 수지 100중량부에 대하여 1.0 내지 2.5중량부의 범위로 포함할 수 있다. 상기 레벨링제는 아크릴타입의 첨가제로서 함유량이 많을수록 주수지와의 상용성이 저하할 수 있어, 외관에 크레이터(crater)가 발생하거나, 픽업성이 저하하는 등의 결함의 우려가 있다. 한편, 그 함량이 적으면 기포 발생, 외관 레벨링성 저하 등의 문제가 발생할 수 있다. 이에, 상기와 같은 함량 범위로 레벨링제를 투입하는 것이 바람직하다.The transparent base clear paint layer of the present invention also contains a leveling agent. The leveling agent is not particularly limited as long as it is generally used, as it can be suitably used in the present invention. For example, an acrylic type additive can be used. The leveling agent may be included in the range of 1.0 to 2.5 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyester resin. As the leveling agent is an acrylic type additive, the higher the content is, the lower the compatibility with the main resin may be, and there is a concern of defects such as occurrence of craters in the exterior or deterioration of pickup properties. On the other hand, when the content is small, problems such as generation of air bubbles and deterioration of appearance leveling may occur. Accordingly, it is preferable to add a leveling agent in the content range as described above.
본 발명의 투명 베이스 클리어 도장층은 에폭시 수지를 포함한다. 상기 에폭시 수지는 투명 베이스 클리어 도장층에 대하여 부착성 증대, 내약품성 개선의 목적을 갖는 것으로서, 상기 폴리에스테르 수지 100중량부에 대하여 1.0 내지 3.0중량부의 범위로 포함할 수 있다. 상기 에폭시 수지는 함량이 많을수록 가공성이 저하되는 경향이 있는바, 상기 범위로 포함하는 것이 바람직하다.The transparent base clear coating layer of the present invention contains an epoxy resin. The epoxy resin is intended to increase adhesion to the transparent base clear coating layer and improve chemical resistance, and may be included in the range of 1.0 to 3.0 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyester resin. As the content of the epoxy resin increases, the processability tends to decrease, and it is preferable to include it in the above range.
본 발명의 투명 베이스 클리어 도장층은 경화제로서 아민 경화제를 포함한다. 상기 아민 경화제로는 특별히 한정하지 않으나, 멜라민을 들 수 있다. 상기 아민 경화제는 폴리에스테르 수지 100중량부 기준으로 10 내지 15중량부의 범위로 포함하는 것이 주수지와 최적의 경화밀도를 구현하는데 적합하다.The transparent base clear coating layer of the present invention contains an amine curing agent as a curing agent. Although it does not specifically limit as said amine hardening agent, Melamine is mentioned. The amine curing agent is preferably included in the range of 10 to 15 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyester resin to implement the main resin and the optimum curing density.
본 발명의 투명 베이스 클리어 도장층은 산 촉매를 또한 포함한다. 상기 산촉매는 도막 경화시 가교반응에 대한 촉매로 작용하며, 도막 경화를 촉진한다. 상기 산촉매로는 술폰산을 사용할 수 있다. 산촉매의 투입량은 아민 경화제 함량에 따라 조절할 수 있는 것으로서 특별히 한정하지 않으나, 폴리에스테르 수지 100중량부에 대하여 1 내지 3중량부의 함량으로 포함할 수 있다. The transparent base clear paint layer of the present invention also contains an acid catalyst. The acid catalyst acts as a catalyst for the crosslinking reaction during curing of the coating film and accelerates curing of the coating film. As the acid catalyst, sulfonic acid may be used. The amount of the acid catalyst added may be adjusted according to the content of the amine curing agent and is not particularly limited, but may be included in an amount of 1 to 3 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyester resin.
상기 투명 베이스 클리어 도장용 조성물은 용제를 포함한다. 상기 용제는 일반적으로 사용되는 용제를 적용할 수 있는 것으로서, 예를 들어, 케톤류, 탄화수소류 또는 에스테르류의 용제를 사용할 수 있다. 상기 용제는 도막 외관 및 포핑성(POPPING)을 고려하여 적절한 비율로 사용할 수 있다. 특별히 한정하지는 않으나, 예를 들어, 고형분과 용제는 35 내지 45:55 내지 65의 중량비로 혼합할 수 있다.The transparent base clear coating composition contains a solvent. The solvent can be applied to a generally used solvent, and for example, a ketone, hydrocarbon, or ester solvent may be used. The solvent may be used in an appropriate ratio in consideration of the appearance and popping of the coating film. Although not particularly limited, for example, the solid content and the solvent may be mixed in a weight ratio of 35 to 45:55 to 65.
상기 투명 베이스 클리어 도장층은 반드시 이에 한정하는 것은 아니지만 롤 코팅 또는 스프레이 코팅 등의 방법에 의해 베이스 도장용 조성물을 상기 전처리층이 형성된 강판 표면에 도포하여 코팅할 수 있다.The transparent base clear coating layer is not necessarily limited thereto, but the base coating composition may be coated on the surface of the steel sheet on which the pretreatment layer is formed by a method such as roll coating or spray coating.
상기 투명 베이스 클리어 도장용 조성물을 도포한 후에, 상기 강판을 오븐에서 베이킹(baking)함으로써 형성할 수 있다. 이때, 상기 베이킹 온도는 용제의 비점 및 도료의 비점에 따라 다소 차이가 있겠으나, 210~216℃의 범위에서 수행할 수 있다. After applying the transparent base clear coating composition, it can be formed by baking the steel sheet in an oven. At this time, the baking temperature may be slightly different depending on the boiling point of the solvent and the boiling point of the paint, but may be performed in the range of 210 to 216°C.
이때, 상기 베이스 도장은 12 내지 18㎛의 두께 범위로 형성하는 것이 바람직하다. 두께가 얇아진다는 것은 소재를 보호할 수 있는 배리어층의 두께가 barrier 층이 얇아진다는 것을 의미하는 것이다. 따라서, 베이스 도장의 두께가 12㎛ 미만의 두께를 갖는 경우에는 도막으로 인해 얻을 수 있는 특성, 예를 들어, 가공성, 내약품성, 내후성, 내구성 등의 물성이 약화되어 바람직하지 않다. At this time, the base coating is preferably formed in a thickness range of 12 to 18㎛. When the thickness becomes thinner, the thickness of the barrier layer that can protect the material means that the barrier layer becomes thinner. Therefore, when the thickness of the base coating is less than 12 μm, properties obtainable from the coating film, for example, physical properties such as workability, chemical resistance, weather resistance, and durability, are weakened, which is not preferable.
한편, 도막은 두께가 두꺼울수록 우수한 물성을 확보할 수 있으나, 18㎛를 초과하여 지나치게 두꺼우면 기포 발생 및 경화속도 차이로 인해 솔벤트 등에 의해 발생되는 도막 끓음 현상(popping 현상)이 발생하기 쉬우며, 이로 인해 도막 표면에 홀이 발생하기 쉬워 바람직하지 않다.On the other hand, the thicker the coating film, the better physical properties can be secured. However, if the coating film is too thick beyond 18㎛, the coating film popping phenomenon caused by solvents, etc. is likely to occur due to bubble generation and a difference in curing speed. For this reason, holes are easily generated on the surface of the coating film, which is not preferable.
본 발명에 의해 형성된 상기 투명 베이스 클리어 도장층은 투명한 것이 바람직하다. 투명한 도장층을 형성함으로써 전처리층을 투명하게 형성함으로써 소재의 광택도를 외부에서 육안으로 확인할 수 있게 되었으므로, 상기 베이스 도장층도 투명으로 형성함으로써 그 소재의 광택도를 그대로 발현시킬 수 있다.It is preferable that the transparent base clear coating layer formed by the present invention is transparent. By forming the transparent coating layer, the pretreatment layer is made transparent, so that the glossiness of the material can be visually confirmed from the outside. Therefore, the glossiness of the material can be expressed as it is by forming the base coating layer as transparent.
본 발명은 상기 베이스 도장층의 표면에 잉크 도장층을 포함한다. 상기 잉크 도장층은 수지 및 안료를 포함한다.The present invention includes an ink coating layer on the surface of the base coating layer. The ink coating layer contains a resin and a pigment.
이때, 상기 수지는 폴리에스테르 수지를 사용할 수 있다. 상기 폴리에스테르 수지는 1800 이상, 보다 바람직하게는 1800 내지 28,000의 중량평균분자량을 갖는 것을 사용할 수 있다.At this time, the resin may be a polyester resin. The polyester resin may be used having a weight average molecular weight of 1800 or more, more preferably 1800 to 28,000.
상기 잉크에 포함되는 안료는 강판 표면에 색상을 부여하기 위한 것으로서, 필요에 따라 적절히 선택하여 사용할 수 있다. 다만, 상기 안료는 나노사이즈의 안료를 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 상기 안료는 0.3 내지 0.4㎛의 입자사이즈를 갖는 분말을 사용하는 것이 바람직하다. 이와 같은 나노 사이즈의 안료를 사용함으로써 고채도의 색상을 구현할 수 있으며, 양산시에 채터마크(chatter mark) 발생을 억제할 수 있음은 물론, 고광택을 제공할 수 있다.The pigment contained in the ink is for imparting color to the surface of the steel sheet, and may be appropriately selected and used as necessary. However, it is preferable to use a nano-sized pigment as the pigment. For example, the pigment is preferably a powder having a particle size of 0.3 to 0.4㎛. By using such a nano-sized pigment, high saturation colors can be realized, chatter marks can be suppressed during mass production, and high gloss can be provided.
상기 안료는 상기 수지 100중량부에 대하여 5 내지 10중량부의 함량을 포함할 수 있으며, 5중량부 미만으로 포함하는 경우에는 색상 발현이 충분하지 않으며, 10중량부를 초과하는 경우에는 선영성이 떨어지는 문제가 있다.The pigment may contain an amount of 5 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the resin, and if it is included in less than 5 parts by weight, color expression is not sufficient, and if it exceeds 10 parts by weight, the image quality is poor. There is.
나아가, 상기 잉크 도장층은 필요에 따라 분산제, 습윤제 및 침강방지제 등을 더 포함할 수 있다. Furthermore, the ink coating layer may further include a dispersant, a wetting agent, and an anti-settling agent, if necessary.
본 발명의 잉크 도장층은 잉크젯 프린트 등의 방법을 통해 상기 베이스 도장층의 표면에 프린팅하여 형성할 수 있다. 이를 위해 상기와 같은 잉크 도장층을 형성하기 위한 잉크 조성물은 상기와 같은 조성에 용제를 더 포함한다. 상기 용제는 사이클로헥사논, Kocosol과 같은 고비점 방향족 탄화수소류 등을 사용할 수 있다. The ink coating layer of the present invention may be formed by printing on the surface of the base coating layer through a method such as inkjet printing. To this end, the ink composition for forming the ink coating layer as described above further includes a solvent in the above composition. As the solvent, high boiling point aromatic hydrocarbons such as cyclohexanone and Kocosol may be used.
상기 용제는 용제 함량이 50 내지 70중량%가 되도록 포함될 수 있다. 상기 용제 함량이 50중량% 미만인 경우에는 작업성의 문제가 있으며, 70중량%를 초과하는 경우에는 색상발현의 문제가 있다.The solvent may be included so that the solvent content is 50 to 70% by weight. When the solvent content is less than 50% by weight, there is a problem of workability, and when it exceeds 70% by weight, there is a problem of color expression.
상기 잉크 도장층은 1 내지 10㎛의 두께로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 잉크 도장층은 안료를 포함하나, 상기와 같이 얇게 형성되기 때문에, 투명 전처리층 및 투명 베이스 도장층의 형성으로 인해 외부로 발현되는 소재의 광택도가 여전히 외부로 발현될 수 있다. 이에 의해 색상을 갖는 잉크 도장층은 색상을 가지면서도 고휘도를 갖는다.The ink coating layer is preferably formed to a thickness of 1 to 10㎛. The ink coating layer includes a pigment, but since it is formed thin as described above, the glossiness of the material expressed externally due to the formation of the transparent pretreatment layer and the transparent base coating layer may still be expressed externally. Accordingly, the ink coating layer having a color has a high luminance while having a color.
이때, 상기 잉크 도장층은 필요에 따라서 다양한 패턴을 형성할 수 있다. 이때, 형성된 패턴은 소재 자체의 고광택 특성으로 인해 강판의 심미감을 배가시킬 수 있다.At this time, the ink coating layer may form various patterns as necessary. At this time, the formed pattern can double the aesthetics of the steel sheet due to the high gloss characteristics of the material itself.
다음으로, 본 발명의 PCM 강판은 투명한 톱 클리어 도장층을 더 포함할 수 있다. 상기 톱 클리어 도장층은 상기 형성된 잉크 도장층을 보호할 수 있으며, 나아가, 이에 의해 PCM 강판에서의 질감, 광택 등을 조절할 수 있다. 상기 톱 클리어 도장층은 폴리에스테르 수지, 픽업 개선제, 레벨링제, 경화제 및 산촉매를 포함할 수 있다.Next, the PCM steel sheet of the present invention may further include a transparent top clear coating layer. The top clear coating layer can protect the formed ink coating layer, and further, it is possible to adjust the texture, gloss, etc. of the PCM steel sheet. The top clear coating layer may include a polyester resin, a pickup improving agent, a leveling agent, a curing agent, and an acid catalyst.
상기 톱 클리어 도장층에 적용되는 각 조성성분, 함량 및 톱 클리어 도장층을 형성하는 방법 등은 특별히 모순되지 않는 한 상기 투명 베이스 클리어 도장층에 대하여 적용된 것을 그대로 적용할 수 있는 것으로서, 동일한 사항에 대하여는 편의상 생략한다. Each composition, content, and method of forming the top clear coating layer applied to the top clear coating layer can be applied as it is applied to the transparent base clear coating layer, unless otherwise contradicted. Omitted for convenience.
실시예Example
이하, 실시예를 들어, 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 그러나, 이하의 실시예는 본 발명의 일 예로서, 이에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of examples. However, the following examples are examples of the present invention, and the present invention is not limited thereto.
실시예 1Example 1
고형분 함량 기준으로, 금속방청제로서 티타늄 테트라 이소프로필옥사이드의 Ti화합물 0.8중량%, 평균 입자사이즈가 12nm인 실리카 12중량%, 실란커플링제로 비닐트리메톡시실란 2중량% 및 잔부 아크릴 수지를 용매로서 에탄올에 투입하여 혼합하고(고형분과 용매의 중량비는 20:80이다.), 투명 전처리층 형성용 코팅 조성물을 제조하였다.Based on the solid content, 0.8% by weight of a Ti compound of titanium tetraisopropyl oxide as a metal rust inhibitor, 12% by weight of silica having an average particle size of 12 nm, 2% by weight of vinyltrimethoxysilane as a silane coupling agent, and the balance acrylic resin as a solvent. It was added to ethanol and mixed (the weight ratio of the solid content and the solvent is 20:80), and a coating composition for forming a transparent pretreatment layer was prepared.
폴리에스테르 수지(Mw 23000, Tg 53℃, OHv 8), 폴리에스테르 수지 100중량부에 대하여, 픽업개선제로서 실리카를 0.3중량부, 레벨링제로서 비이온계 아크릴 공중합체 2중량부, 에폭시 수지 2중량부, 경화제로서 멜라민 12중량부 및 산촉매로서 술폰산 1.5중량부를 혼합하고, 이를 에스테르 용매와 혼합하여 투명 베이스 클리어 도장층 형성용 코팅 조성물을 제조하였다. 고형분과 용매의 혼합비는 고형분 40에 용매 60의 중량비로 하였다.Polyester resin (Mw 23000, Tg 53°C, OHv 8), based on 100 parts by weight of polyester resin, 0.3 parts by weight of silica as a pickup improver, 2 parts by weight of a nonionic acrylic copolymer as a leveling agent, 2 parts by weight of an epoxy resin Part, 12 parts by weight of melamine as a curing agent and 1.5 parts by weight of sulfonic acid as an acid catalyst were mixed, and the mixture was mixed with an ester solvent to prepare a coating composition for forming a transparent base clear coating layer. The mixing ratio of the solid content and the solvent was taken as the weight ratio of the solid content 40 to the solvent 60.
폴리에스테르 수지(Mw 15000), 상기 폴리에스테르 수지 100중량부를 기준으로, 안료(0.3-0.4㎛의 입경) 7중량부를 혼합하고, 용매로서 사이클로헥사논과 혼합하여 잉크 도장층 형성용 코팅 조성물을 제조하였다. 상기 용매는 고형분과 용매의 혼합비는 고형분 40에 용매 60의 중량비로 하였다.A polyester resin (Mw 15000), based on 100 parts by weight of the polyester resin, 7 parts by weight of a pigment (particle diameter of 0.3-0.4 μm) was mixed and mixed with cyclohexanone as a solvent to prepare a coating composition for forming an ink coating layer. . As for the solvent, the mixing ratio of the solid content and the solvent was set as the weight ratio of the solid content 40 to the solvent 60.
폴리에스테르 수지(Mw 23000, Tg 53℃, OHv 8), 폴리에스테르 수지 100중량부에 대하여, 픽업개선제로서 실리카를 0.3중량부, 레벨링제로서 비이온계 아크릴 공중합체 2중량부, 경화제로서 멜라민 12중량부 및 산촉매로서 술폰산 1.5중량부를 혼합하고, 이를 에스테르 용매와 혼합하여 투명 베이스 클리어 도장층 형성용 코팅 조성물을 제조하였다. 고형분과 용매의 혼합비는 고형분 40에 용매 60의 중량비로 하였다.Polyester resin (Mw 23000, Tg 53°C, OHv 8), based on 100 parts by weight of polyester resin, 0.3 parts by weight of silica as a pickup improver, 2 parts by weight of a nonionic acrylic copolymer as a leveling agent, melamine 12 as a curing agent A coating composition for forming a transparent base clear coating layer was prepared by mixing parts by weight and 1.5 parts by weight of sulfonic acid as an acid catalyst, and mixing this with an ester solvent. The mixing ratio of the solid content and the solvent was taken as the weight ratio of the solid content 40 to the solvent 60.
아연도금강판(GI) 표면 상에 상기 투명 전처리층 형성용 코팅 조성물을 롤코팅법으로 도포한 후 85℃로 열풍 건조하였다(건조 후 부착량 약 60㎎/㎡). 그 후 상기 투명 베이스 클리어 도장층 형성용 코팅 조성물을 상기 투명 전처리층 상에 롤 코팅법으로 도포(건조 후 도막 두께 16㎛)한 후, 215℃의 오븐으로 베이킹하여 투명 전처리층을 형성하였다.The coating composition for forming a transparent pretreatment layer was applied on the surface of a galvanized steel sheet (GI) by a roll coating method, and then dried with hot air at 85°C (approximately 60 mg/m 2 of adhesion amount after drying). Thereafter, the transparent base clear coating layer-forming coating composition was applied on the transparent pretreatment layer by a roll coating method (after drying, a coating film thickness of 16 μm) was applied, and then baked in an oven at 215°C to form a transparent pretreatment layer.
상기 투명 전처리층 상에 상기 제조된 잉크 도장층 형성용 코팅 조성물을 스프레이 코팅하여 건도 후 두께 5㎛의 잉크 도장층을 형성하였다. 나아가, 상기 잉크 도장층 상에 롤 코팅법으로 도포(건조 후 도막 두께 16㎛)한 후, 215℃의 오븐으로 베이킹하여 투명 전처리층을 형성하였다.On the transparent pretreatment layer, the prepared coating composition for forming an ink coating layer was spray-coated to form an ink coating layer having a thickness of 5 μm after drying. Further, the ink coating layer was applied by a roll coating method (a film thickness of 16 μm after drying), and then baked in an oven at 215° C. to form a transparent pretreatment layer.
품질 평가Quality evaluation
상기와 같은 방법에 의해 2C 2B 도장 강판(발명재)을 제조하였다. 제조된 2C 2B 도장 강판에 대하여 가공성, 내약품성, 내식성, 내습성을 평가하였다. 비교를 위하여, 포스코강판에서 제조 판매되는 3C3B 도장강판(비교재)에 대하여도 동일한 테스트를 수행하였다.A 2C 2B coated steel sheet (invention material) was manufactured by the same method as described above. Processability, chemical resistance, corrosion resistance, and moisture resistance were evaluated for the manufactured 2C 2B coated steel sheet. For comparison, the same test was performed on the 3C3B coated steel sheet (comparative material) manufactured and sold by POSCO Steel Sheet.
1. 가공성1. Processability
실시예에서 얻어진 발명재와 비교재에 대하여 EN 13523-7 굽힘 가공 시험법에 따라 가공성 테스트를 수행하였다. 구체적으로는 다음과 같다.For the invention material and the comparative material obtained in the examples, a workability test was performed according to EN 13523-7 bending test method. Specifically, it is as follows.
EN 23270;1991에 따라 습도 (50±5)%, 온도 (23±2)℃에서 75×150㎜ 사이즈의 시편에 대하여 EN규격 2T(국내/ASTM- 4T) 및 EN규격 4T(국내/ASTM- 8T)의 조건으로 벤딩한다. Vice를 이용하여 1~2초 사이에 180도 T-벤딩을 한다. 투명 점착테이프를 이용하여 대략 75mm의 길이의 테이프를 가공 부위에 붙였다가 0.5~1초 사이에 균일한 속도로 60도 각도로 떼어낸다(테이프 점착 강도: 폭 25mm당 10N). 10배 확대경으로 박리 및 크랙 발생 여부를 확인하고, 합격 여부를 판정한다.According to EN 23270;1991, EN standard 2T (domestic/ASTM-4T) and EN standard 4T (domestic/ASTM-) for specimens of 75×150 mm size at humidity (50±5)% and temperature (23±2)℃ Bending under the condition of 8T). Using Vice, do a 180 degree T-bend between 1 and 2 seconds. Using a transparent adhesive tape, a tape of approximately 75 mm in length is attached to the processing area, and then peeled off at an angle of 60 degrees at a uniform speed within 0.5 to 1 second (tape adhesive strength: 10 N per 25 mm in width). Check the occurrence of peeling and cracks with a 10x magnifying glass, and judge whether or not to pass.
합격 기준The acceptance criteria
EN규격 2T(국내/ASTM- 4T): 박리 없음. EN standard 2T (domestic/ASTM-4T): No peeling.
EN규격 4T(국내/ASTM- 8T): 크랙 없음. EN standard 4T (domestic/ASTM-8T): No crack.
도 4로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 발명재는 2C2B의 코팅층을 가짐에도 불구하고, 3C3B의 코팅층인 비교재와 비교하여 동등한 수준의 가공 품질을 가짐을 알 수 있다. As can be seen from FIG. 4, although the inventive material according to the present invention has a coating layer of 2C2B, it can be seen that it has an equivalent level of processing quality compared to the comparative material, which is a coating layer of 3C3B.
2. 내약품성2. Chemical resistance
75×150㎜ 사이즈의 시편에 대하여 절단면을 완전히 밀봉한 후 23±2℃의 온도 및 65±20%의 습도 조건하에서 시약(5% NaOH)이 담긴 비이커 내에 시편을 침적하였다. 침적 후 24시간 후에 시편을 꺼내어 물로 씻어 건조시켰다. For a specimen having a size of 75×150 mm, the cut surface was completely sealed, and the specimen was immersed in a beaker containing a reagent (5% NaOH) under conditions of a temperature of 23±2°C and a humidity of 65±20%. After 24 hours after immersion, the specimen was taken out, washed with water, and dried.
시약으로 5% NaOH 수용액이 담긴 유리컵 입구에 시편을 덮어 밀착시키고, 시약이 시편에 접촉하도록 유리컵을 뒤집었다. (상기 유리컵 입구의 테두리에는 시편과 밀착시켜 용액이 배출되는 것을 방지하기 위해 왁스가 도포되어 있다.) 이 상태로 24시간 방치하였다.The specimen was covered with the mouth of the glass cup containing 5% NaOH aqueous solution as a reagent, and the glass was turned over so that the reagent was in contact with the specimen. (A wax is applied to the edge of the entrance of the glass cup to prevent the solution from being discharged by contacting the specimen.) It was left in this state for 24 hours.
상기 시약과 접촉한 시편의 표면을 육안으로 확인하여 도막의 박리, 부풀음, 등 외관변화에 대해서 육안 관찰하였다. 상기 시편 표면을 촬영하여 도 5에 나타내었다.The surface of the specimen in contact with the reagent was visually observed, and appearance changes such as peeling, swelling, and the like were observed with the naked eye. The surface of the specimen was photographed and shown in FIG. 5.
관찰 결과, 시편의 표면에 도막의 블리스터 발생이 없는 경우 및 블리스터 발생이 있더라도 블리스터 사이즈가 No. 8F 수준까지는 합격으로 판정한다. As a result of observation, when there is no blistering of the coating film on the surface of the specimen and even if there is blistering, the blister size is No. Up to the 8F level is judged as a pass.
도 5로부터 알 수 있는 바와 같이, 실시예 및 비교예의 시편 표면에는 어떠한 블리스터의 발생 흔적을 발견할 수 없었는바, 내약품성이 우수함을 확인할 수 있었다. (시편에서 원형의 테두리는 시편과 유리컵의 밀착을 위한 왁스로 인한 것이다.)As can be seen from FIG. 5, no traces of blisters were found on the surface of the specimens of Examples and Comparative Examples, and it was confirmed that the chemical resistance was excellent. (The circular rim in the specimen is due to the wax used to adhere the specimen to the glass.)
3. 내식성3. Corrosion resistance
발명재 및 비교재의 70㎝×150㎝ 시편 표면에 커터칼을 사용하여 X자 형태로 강판 표면의 코팅층을 커팅한 후, 스프레이 염수 테스트를 수행하였다. 5% NaCl의 염수를 분무하여 1000시간 후 강판 표면을 육안으로 관찰하여 녹 발생 또는 블리스터 발생 여부를 확인하였다. 염수분무 1000시간 후의 시편을 촬영하고, 이를 도 6에 나타내었다.After cutting the coating layer on the surface of the steel plate in the shape of an X using a cutter knife on the surface of the 70cm×150cm specimen of the invention material and the comparative material, a spray salt solution test was performed. After 1000 hours of spraying with 5% NaCl brine, the surface of the steel plate was visually observed to determine whether rust or blister occurred. The specimen was photographed after 1000 hours of salt spray, and it is shown in FIG. 6.
도 6으로부터 알 수 있는 바와 같이, 발명재는 육안상 특별한 블리스터 발생을 관찰할 수 없으나, 비교재는 커팅 부위에 블리스터(Blister)가 부분적으로 발생함을 알 수 있다.As can be seen from FIG. 6, it can be seen that the invention material cannot observe a special blister generation with the naked eye, but the comparative material partially generates blisters at the cutting area.
Claims (9)
상기 코팅층은 순차적으로 투명 전처리층, 투명 베이스 클리어 도장층, 잉크 도장층 및 톱 클리어 도장층으로 이루어지며,
상기 투명 전처리 층은 지르코늄 및 티타늄으로부터 선택되는 금속을 포함하는 금속 방청제; 실리카; 및 티타늄계 커플링제, 지르코늄계 커플링제 및 실란계 커플링제로부터 선택되는 적어도 하나의 커플링제; 아크릴 수지 및 실리카 변성 아크릴 수지로부터 선택되는 적어도 하나의 수지를 포함하고, 40 내지 80㎎/㎡의 부착량을 갖는 크롬프리 전처리층인 프리코팅 강판.Plated steel sheet; And a coating layer formed on at least one surface of the plated steel sheet,
The coating layer is sequentially composed of a transparent pretreatment layer, a transparent base clear coating layer, an ink coating layer and a top clear coating layer,
The transparent pretreatment layer may include a metal rust inhibitor comprising a metal selected from zirconium and titanium; Silica; And at least one coupling agent selected from a titanium-based coupling agent, a zirconium-based coupling agent, and a silane-based coupling agent. A pre-coated steel sheet comprising at least one resin selected from acrylic resins and silica-modified acrylic resins, and being a chromium-free pretreatment layer having an adhesion amount of 40 to 80 mg/m 2.
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