(57)【要約】  本発明は、表面処理鋼板及びその製造方法に関し、より詳細には、耐食性と熱伝導性に優れた表面処理鋼板に関する。上記目的を達成すべく、本発明では、電気導電性などの物性に極めて優れたグラフェン（ｇｒａｐｈｅｎｅ）を含有する高分子樹脂組成物を素地鋼板の表面にコーティングすることにより、高分子樹脂組成物による耐食性だけでなく、グラフェン固有の特性にも優れる表面処理鋼板を提供することができる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
素地鋼板、及び
前記素地鋼板の上部のグラフェンを含有する高分子樹脂層
を含み、
前記グラフェンは前記高分子樹脂層内に配列されている、表面処理鋼板。
【請求項２】
前記グラフェンは、高分子樹脂層内において、素地鋼板を向くか、高分子樹脂層の表層を向いて配置されている、請求項１に記載の表面処理鋼板。
【請求項３】
前記グラフェンは、前記高分子樹脂層内で、凝縮された層状であるか、板（ｓｈｅｅｔ）状である、請求項１に記載の表面処理鋼板。
【請求項４】
前記グラフェンを含有する高分子樹脂層は、平均厚さが０．５〜５．０μｍである、請求項１に記載の表面処理鋼板。
【請求項５】
前記グラフェンを含有する高分子樹脂層は、高分子樹脂組成物及び０．０１〜２０重量％のグラフェンを含む組成物からなり、
前記高分子樹脂組成物は、
バインダー樹脂としてウレタン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、エステル樹脂及びオレフィン樹脂からなる群より選択される１種または２種以上を全樹脂組成物の重量部に対して１０〜９０重量部、及び、
残部として水
を含む、請求項１に記載の表面処理鋼板。
【請求項６】
素地鋼板を用意する段階と、
前記素地鋼板の上部にグラフェンを含有する高分子樹脂組成物をコーティングする段階と、
前記コーティングされた素地鋼板を乾燥及び硬化してグラフェンを含有する高分子樹脂層を形成する段階と、
を含み、
前記乾燥する際、前記コーティングされた素地鋼板の下部に電場または磁場を印加して前記高分子樹脂層内で前記グラフェンが配列されるようにする、表面処理鋼板の製造方法。
【請求項７】
前記グラフェンを含有する高分子樹脂組成物は、
バインダー樹脂としてウレタン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、エステル樹脂及びオレフィン樹脂からなる群より選択される１種または２種以上を全樹脂組成物の重量部に対して１０〜９０重量部、及び、残部として水を含む高分子樹脂組成物、並びに、
０．０１〜２０重量％のグラフェン
を含む、請求項６に記載の表面処理鋼板の製造方法。
【請求項８】
前記乾燥する際、前記コーティングされた素地鋼板の下部に−２００〜２００Ｖ（０は除く）の電圧を印加する、請求項６に記載の表面処理鋼板の製造方法。
【請求項９】
前記乾燥する際、前記コーティングされた素地鋼板の下部に−２００〜０未満Ｖの電圧を印加してから硬化させると、前記グラフェンが高分子樹脂層内で高分子樹脂層の表層を向いて存在する、請求項６に記載の表面処理鋼板の製造方法。
【請求項１０】
前記乾燥する際、前記コーティングされた素地鋼板の下部に０超〜＋２００Ｖの電圧を印加してから硬化させると、前記グラフェンが高分子樹脂層内で素地鋼板を向いて存在する、請求項６に記載の表面処理鋼板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表面処理鋼板及びその製造方法に関し、より詳細には、耐食性と熱伝導性に優れた表面処理鋼板に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、自動車の車体などに適用される鋼板は、自動車会社で車体を組み立てた後、リン酸塩処理と塗装を行う。このとき、組み立てられた車体の鋼板には折り重なる部位が多く発生するが、当該折り重なる部位にはリン酸塩や塗料が侵入しにくく、耐食性が脆弱となるという問題がある。
【０００３】
従来では、このような問題を解決するために、鋼板の折り重なる部位をシーリング（ｓｅａｌｉｎｇ）処理して腐食因子がその部位に浸透することを防ぐ方法が用いられている。しかし、これは最終製品の生産性の低下及び原価の上昇を齎す。そのため、シーリング処理をせず、耐食性に優れた表面処理鋼板が求められている。
【０００４】
最近では、シーリング処理を省いた表面処理鋼板として、素地鋼板上に有機皮膜を塗布した鋼板に対する研究が多く成されており、実際、一定の厚さの有機皮膜層を有する表面処理鋼板が実用化されている。
【０００５】
このような有機皮膜層を有する表面処理鋼板は、塗装やリン酸塩処理がされていない部位でも耐食性を確保できるが、厚い有機皮膜層により電気抵抗溶接時に溶接性が低下するという問題がある。
【０００６】
従って、優れた耐食性を確保しながらも、後の電気抵抗溶接時にも優れた溶接性を有する表面処理鋼板が求められている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の一側面は、耐食性だけでなく、高い熱伝導性により優れた溶接性を有する表面処理鋼板及びその製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一側面は、素地鋼板と、上記素地鋼板の上部のグラフェンを含有する高分子樹脂層とを含み、上記グラフェンは上記高分子樹脂層内に配列されている表面処理鋼板を提供する。
【０００９】
本発明の他の一側面は、素地鋼板を用意する段階と、上記素地鋼板の上部にグラフェンを含有する高分子樹脂組成物をコーティングする段階と、上記コーティングされた素地鋼板を乾燥及び硬化してグラフェンを含有する高分子樹脂層を形成する段階と、を含み、上記乾燥する際、上記コーティングされた素地鋼板の下部に電場または磁場を印加して、上記高分子樹脂層内に上記グラフェンを配列させる表面処理鋼板の製造方法を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によると、素地鋼板上にグラフェンを含有する高分子樹脂層を形成することにより、従来の有機皮膜処理などを用いて製造された鋼板に比べて、優れた耐食性を有することができ、熱伝導性も同時に確保することができる。
【００１１】
また、本発明の他の側面によると、均一、且つ一定の厚さのグラフェンを含有する高分子樹脂層を含む表面処理された鋼板を製造することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明者らは、自動車の車体などに適用される表面処理鋼板において、従来の表面処理鋼板より優れた耐食性を実現し、後の電気抵抗溶接時により優れた溶接性も確保すべく鋭意研究した結果、電気伝導度、機械的強度などの物性に極めて優れたグラフェン（ｇｒａｐｈｅｎｅ）を含有する高分子樹脂組成物を鋼板の表面に塗布して一定の厚さを持たせると、均一に形成されたグラフェン（ｇｒａｐｈｅｎｅ）により耐食性、熱伝導性だけでなく、グラフェンが有する様々な固有物性も同時に確保できる表面処理鋼板を提供できることを見出し、本発明を完成した。
【００１３】
グラフェン（Ｇｒａｐｈｅｎｅ）は炭素原子からなり、１原子の厚さの薄い膜であって、炭素が六角形に連結された蜂の巣状の２次元平面構造を有する物質であり、強度と電気伝導性、熱伝導性、電気的性質などの物性に極めて優れることが知られている。
【００１４】
現在、様々な産業分野では、このようなグラフェンの物性を活用した研究が多く行われており、一例として、基板などにグラフェン溶液をコーティングする技術が応用されている。しかし、グラフェン溶液は簡単な方法でもグラフェンをコーティングすることができるが、グラフェンシート（ｓｈｅｅｔ）が一定の方向に均一にコーティングされないという問題点がある。
【００１５】
本発明では、上記グラフェンを素地鋼板と樹脂層の界面付近または樹脂層の表層付近に配列させることで、上述した問題点を解決し、且つ新規な概念の表面処理鋼板を提案する。
【００１６】
即ち、本発明の発明者らの研究結果によると、グラフェンは炭素系材料であって、炭素原子がｓｐ２結合により蜂の巣状に連結されたシート構造であるため、冷延鋼板の表面上の微細スケールの成長を効果的に抑制することができ、緻密な構造のグラフェン層によって腐食環境でも水分などの透過を効果的に遮断することができるため、耐食性を付与することができる。
【００１７】
従って、本発明では、耐食性と熱伝導性に優れた表面処理鋼板として、素地鋼板と、上記素地鋼板の上部にグラフェンを含有する高分子樹脂層とを含み、上記グラフェンは上記高分子樹脂層内に方向性を有して配列されている表面処理鋼板を提案する。
【００１８】
このとき、上記素地鋼板の上部に形成されるグラフェンを含有する高分子樹脂層の平均厚さは０．５〜５．０μｍとすることができ、１〜３μｍの平均厚さを有することがより好ましい。素地鋼板の上部に形成されるグラフェンを含有する高分子樹脂層の平均厚さが０．５μｍ未満では、上記高分子樹脂層上に含まれたグラフェンの含量が不十分であるため、グラフェン固有の特性を付与することが困難である上、高分子樹脂層の耐食性特性の確保も困難である。一方、グラフェンを含有する高分子樹脂層の平均厚さが５．０μｍを超えて過度に厚く形成されると、グラフェンによる特性は十分に確保できるが、高分子樹脂層が不均一に形成される恐れがあり、後の加工時にも加工度が低下する場合がある。
【００１９】
本発明の表面処理鋼板の製造方法は、素地鋼板の上部にグラフェンを含有する高分子樹脂層を形成することができれば特に制限されない。但し、グラフェン溶液を予め製造し、当該グラフェン溶液を素地鋼板の表面に層を成すように塗布する方法などが通常用いられるが、当該方法は工程の効率性または付着強度などの問題が生じる可能性がある。
【００２０】
従って、本発明の一側面は、グラフェンシート（ｓｈｅｅｔ）が均一な方向を有するように素地鋼板をグラフェンシートでコーティングすることができる方法を提案する。即ち、本発明では、グラフェンを含有する高分子樹脂組成物を素地鋼板の表面にコーティングする際に、電磁場（電場または磁場）を利用して、上記組成物中に含まれたグラフェンシート（ｓｈｅｅｔ）を高分子樹脂層内で方向性を有するように配列させることで素地鋼板との密着性を向上させることができる。
【００２１】
即ち、本発明の発明者らの研究結果によると、グラフェンのエッジ（ｅｄｇｅ）部分に存在する水酸基（ＯＨ）は、溶解度（ｓｏｌｕｂｉｌｉｔｙ）が高いため、グラフェン溶液塗布工程を用いると、大面積の薄膜を形成することができ、グラフェンの水酸基（ＯＨ）を均一に配列させることで、素地鋼板との密着性を向上させることができ、さらに、グラフェン固有の特性を有効に付与することができる。
【００２２】
以下では、本発明の一側面による表面処理鋼板の製造方法の例を詳細に説明する。但し、本発明の思想は、提示された特定の実施形態に限定されるものと解釈されるべきではなく、様々な形態で体現することができる。当業者であれば、構成要素の追加、変更、削除などにより他の多様な実施形態を容易に考案することができ、これらも、本発明の思想の範囲内に含まれ得る。
【００２３】
以下、本発明の一側面であるグラフェンを含有する高分子樹脂層を含む表面処理鋼板の製造方法について具体的に説明する。
【００２４】
本発明の表面上にグラフェンを含有する高分子樹脂層が形成された表面処理鋼板を製造する方法は、例えば、素地鋼板を用意する段階と、上記素地鋼板の上部にグラフェンを含有する高分子樹脂組成物をコーティングする段階と、上記コーティングされた素地鋼板を乾燥及び硬化する段階と、を含むことができ、上記乾燥する際、上記コーティングされた素地鋼板の下部に電場または磁場を印加することができる。
【００２５】
本発明の表面処理鋼板の製造方法に適用される素地鋼板は、特に限定されず、通常の鋼材または非鉄鋼材であってもよい。
【００２６】
上述したように、素地鋼板を用意した後、この素地鋼板の上部にグラフェンを含有する高分子樹脂組成物をコーティングすることができる。
【００２７】
このとき、用いられるグラフェンを含有する高分子樹脂組成物は、通常の高分子樹脂組成物にグラフェンが含まれた組成物であってよく、上記高分子樹脂組成物は通常用いられるバインダー樹脂であればよいが、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、エステル樹脂及びオレフィン樹脂からなる群より選択される１種または２種以上の樹脂を使用することが好ましく、ウレタン樹脂を使用することがより好ましい。上記高分子樹脂組成物は、上記バインダー樹脂の他に、硬化剤、耐食性向上剤などをさらに含んでもよい。
【００２８】
一方、上記バインダー樹脂の含有量は、全樹脂組成物の重量部に基づき、１０〜９０重量部とすることができる。このとき、バインダー樹脂の含有量が１０重量部未満では化学物質の浸透に対するバインダー樹脂（例えば、ウレタン樹脂）の耐塩水性及び耐薬品性が発揮されず、耐化学性及び耐アルカリ性が低下する。これにより、ｐＨ１０以上のアルカリ溶液を用いて６０℃で５分間脱脂すると、樹脂皮膜が変色または剥離する場合があるという問題がある。また、９０重量部を超えると、凝集現象によって溶液の安定性が低下するだけでなく、価格が上昇して経済的な側面で不利である。従って、樹脂組成物は、全樹脂組成物の重量部に基づき、１０〜９０重量部のバインダー樹脂、及びその残部として水を含むことができる。
【００２９】
上記バインダー樹脂として用いられるウレタン樹脂は耐水性、耐薬品性、耐酸性及び耐アルカリ性が強く、これにより形成された塗膜は柔らかくて強固であるため、鋼板やアルミ板などに塗装して表面の傷を防止したり、耐薬品性を付与したりするために広く用いられる。従って、このような目的で当業界で通常使用されるウレタン樹脂であれば何れであってもよい。但し、このようなウレタン樹脂を単独で用いると、柔らかくて強固な性質を実現するのに限界があるため、本発明ではウレタン樹脂として軟質ウレタン系樹脂と硬質ウレタン系樹脂を混合した形態で使用することができる。
【００３０】
このような場合、軟質ウレタン系樹脂はウレタン樹脂の固形分濃度を基準に５〜９５重量部含むことができる。上記軟質ウレタン系樹脂の固形分濃度が５重量部未満では加工性は向上するが、耐熱性及び耐水性が低下し、一方、９５重量部を超えると、加工性はそれ以上向上せず、むしろ耐食性が大きく低下するという問題がある。
【００３１】
上記軟質ウレタン系樹脂としては、ポリウレタン分散樹脂、ポリエチレン変性ポリウレタン樹脂などのイソプレンジイソシアネート、二塩基酸及び多価アルコールから製造されるポリウレタン樹脂、またはアクリル−ウレタン樹脂、ポリエチレン−アクリル変性ポリウレタン樹脂などのアクリルポリオールまたはポリイソシアネートから製造されるポリウレタン樹脂を使用することができる。ここで、上記多価アルコールとしては、アクリルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリオレフィン系ポリオールまたはこれらの混合物を用いてもよい。また、上記軟質ウレタン系樹脂の分子量は５，０００〜３００，０００とすることができる。分子量が５，０００未満では加工性が大きく低下し、３００，０００を超えると、溶液の安定性が低下する。
【００３２】
また、硬質ウレタン系樹脂としては、ポリカプロラクトンポリオールまたはポリカーボネートポリオールとジイソシアネート、特に、パラフェニレンジイソシアネートから製造されるポリウレタン樹脂、または４，４’−ビス（ω−ヒドロキシアルキレンオキシ）ビフェニルとメチル−２，６−ジイソシアネートヘキサノエートから製造されるポリウレタン樹脂、またはアセタール結合を有するポリウレタン樹脂などを使用してもよく、このとき、上記硬質ウレタン系樹脂の分子量は２００，０００〜２，０００，０００とすることができる。上記硬質ウレタン系樹脂の分子量が２００，０００未満では加工性が向上せず、２，０００，０００を超えると、溶液の安定性が低下し、樹脂溶液の粘度が上昇して作業性を低下させる。このような硬質ウレタン系樹脂は、乾燥フィルムを製造する際、ショア（Ｓｈｏｒｅ）Ａ硬度が４０〜９０のものを用いることができる。ショアＡ硬度が４０未満では加工性が向上せず、９０を超えると、塗膜、樹脂層が固くなりすぎて加工時に破砕されるため、加工性の向上効果がない。そのため、ウレタン樹脂の硬度は、上記範囲の硬度とすることができる。
【００３３】
一方、上記バインダー樹脂としてアクリル樹脂を用いてもよい。上記アクリル樹脂は、優れた耐高温高湿性、耐寒性及び加工性を有し、廉価であるため、金属表面処理の用途に広く使用される。本発明では、アクリル樹脂として可溶化できる程度のカルボキシル基を含む通常の単量体組成で合成されたアクリル系樹脂を用いることができる。このとき、アクリル系樹脂単量体としては、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、イソプロピル（メタ）アクリレート、ノルマルブチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレートまたはヒドロキシブチル（メタ）アクリレートを使用することができるが、これに限定されない。
【００３４】
上記アクリル樹脂の分子量は５０，０００〜２，０００，０００とすることができる。上記アクリル樹脂の分子量が５０，０００未満では加工性が向上せず、２，０００，０００を超えると、溶液の安定性が減少し、樹脂溶液の粘度が上昇して作業性を低下させる。
【００３５】
また、上記バインダー樹脂としてエポキシ樹脂を用いることもできる。上記エポキシ樹脂は、付着性、耐食性、上塗り塗装性などに優れており、金属素材の被覆材に広く用いられている。本発明では、エポキシ樹脂としてビスフェノールＡ型樹脂、ビスフェノールＦ型樹脂及びノボラック樹脂などを用いることができる。
【００３６】
上記エポキシ樹脂の分子量は５００〜２５，０００とすることができる。上記エポキシ樹脂の分子量が５００未満では架橋密度が高くなって加工性を確保することが困難であり、２５，０００を超えると、可溶化が困難で、硬化皮膜の架橋密度が減少するにつれて耐食性が低下する。
【００３７】
また、上記バインダー樹脂としてエステル樹脂を用いることもできる。上記エステル樹脂は、硬化性、耐薬品性、耐熱性、可塑性に優れており、優れた有機物との付着性を有し、金属表面処理材として広く用いられている。本発明では、エステル樹脂として無水マレイン酸、イソフタル酸、テレフタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、アジピン酸、ピマール酸から製造されるポリエステル樹脂、またはエチレングリコール変性エステル樹脂、プロピレングリコール変性エステル樹脂、ネオペンチルグリコール変性エステル樹脂を使用することができる。
【００３８】
上記エステル樹脂の分子量は２，０００〜２０，０００とすることができる。上記エステル樹脂の分子量が２，０００未満では架橋密度が上昇して加工性が脆弱になり、２０，０００を超えると、価格が上昇するだけでなく、架橋密度の上昇によって耐塩水性が脆弱になり、耐食性が低下する。
【００３９】
また、上記バインダー樹脂としてオレフィン樹脂を用いることもできる。上記オレフィン樹脂は、耐水性、耐酸性及び耐塩水性に優れ、塗膜が強固であるため、金属表面処理後の塗装面の傷を防止するのに効果がある。本発明では、オレフィン樹脂として水溶性ポリオレフィン樹脂を使用することができ、ポリエチレン、ビニル変性ポリエチレン樹脂、ポリビニルブチレン樹脂、塩化ビニル共重合体樹脂、酢酸ビニル共重合体樹脂またはポリビニルアルコール樹脂を使用することが好ましい。
【００４０】
上記オレフィン樹脂の分子量は５０，０００〜２，０００，０００とすることができる。上記オレフィン樹脂の分子量が５０，０００未満では架橋密度が高くなって加工性を確保することが困難であり、分子量が２，０００，０００を超えると、可溶化が困難で、樹脂の沈降が発生し、硬化皮膜の架橋密度が減少して耐食性が低下する。
【００４１】
このように、本発明によるグラフェンを含有する高分子樹脂組成物は、上記バインダー樹脂を含んでなる高分子樹脂組成物に０．０１〜２０重量％のグラフェン、より好ましくは０．１〜２０重量％のグラフェンが含まれた組成物であることが好ましい。
【００４２】
上記高分子樹脂組成物は素地鋼板の耐食性を確保するのに有利な役割を有し、上記高分子樹脂組成物内のグラフェンはグラフェン固有の特性を素地鋼板上に付与するためのものであって、素地鋼板は上記グラフェンによって優れた耐食性だけでなく、優れた熱伝導性も得ることができるため、加工時に溶接性を確保することができる。
【００４３】
上述したように、グラフェン固有の特性を素地鋼板上に付与するためには、素地鋼板をコーティングするための高分子樹脂組成物内に一定量のグラフェンが含まれなければならず、このとき、粉末状態のグラフェンを高分子樹脂組成物に添加してから混合することができる。
【００４４】
このとき、上記高分子樹脂組成物に含まれるグラフェンは、０．０１〜２０重量％とすることができる。グラフェンの含量が０．０１重量％未満では、目的とするグラフェンの物性を十分に確保することができず、その含量が２０重量％を超えると、グラフェンの物性を確保するのには問題ないが、大量のグラフェンが素地鋼板の表面に均一にコーティングされない恐れがある。
【００４５】
このようなグラフェンを含有する高分子樹脂組成物を素地鋼板の上部にコーティングする方法は、特に限定されないが、バーコーター、ロールコーターまたはカーテンコーターなどの方法を用いることができる。一例として、ロールコーターを用いるロールコーティング方法を適用する場合、先ず、ミキシング（ｍｉｘｉｎｇ）タンクにコーティングする組成物、本発明におけるグラフェン溶液を投入して十分に攪拌した後、循環配管を介してコーターパン（ｃｏａｔｅｒ  ｐａｎ）まで搬送させ、コーターパンのロールコーター（ｒｏｌｌ  ｃｏａｔｅｒ）でめっき層上に組成物をコーティングする。
【００４６】
上記したグラフェンを含有する高分子樹脂組成物の素地鋼板上へのコーティングが完了したら、これを乾燥及び硬化することができる。このとき、乾燥方法としては、本技術分野で一般的に知られている方法を用いることができる。例えば、熱風加熱方式、赤外線加熱方式または誘導加熱方式等の方法がある。そして、コーティングされた溶液が強固に固まって層（ｌａｙｅｒ）になるよう、十分に硬化することができる。
【００４７】
一方、本発明では、上記コーティングされた素地鋼板を乾燥しながら、コーティングされた素地鋼板の下部に電場または磁場を印加することができる。
【００４８】
このように、コーティングされた素地鋼板を乾燥しながら、電場または磁場を印加するのは、コーティングされた溶液、即ち、高分子樹脂組成物内に含まれたグラフェンの密着力を向上させるためである。より具体的には、グラフェンが含まれた高分子樹脂組成物を素地鋼板上にコーティングした直後には、グラフェンが均一に配列されておらず、高分子樹脂組成物上に分散されている形態であろう。このようなグラフェンは、エッジ（ｅｄｇｅ）部分に官能基（水酸基（ＯＨ））を含むが、ここに、電場または磁場を印加すると、グラフェンの官能基を引っ張ったり、押し出すことができる。これにより、分散されているグラフェンを素地鋼板と樹脂組成物の界面、即ち、コーティングされた高分子樹脂組成物内の下部または上部に集中させることができる。
【００４９】
一例として、コーティングされた素地鋼板を乾燥しながら、−２００〜＋２００Ｖ（０は除く）の電圧を印加することができる。グラフェンのＯＨ基は−電荷を帯びているため、上記素地鋼板に＋電圧を印加すると、上記グラフェンのＯＨ基が素地鋼板の方向に配列され、−電圧を印加すると、上記グラフェンのＯＨ基が素地鋼板と反対の方向に配列されるようになり、密着力を向上させることができる。このとき、グラフェンは板（ｓｈｅｅｔ）状であっても凝縮された層状であってもよいが、二重板（ｓｈｅｅｔ）状が、グラフェン固有の特性を鋼板に付与するのに有利である場合がある。
【００５０】
上述した効果を得るために素地鋼板に印加する電圧は、適用される素地鋼板により異なってもよいため、特に限定されないが、−２００〜＋２００Ｖ（０は除く）の範囲内で電圧を印加することができる。
【００５１】
従って、グラフェンを含有する高分子樹脂組成物を素地鋼板上に塗布してから乾燥するとき、−２００〜０未満Ｖの電圧を印加すると、後に形成される高分子樹脂層内のグラフェンが素地鋼板と反対の方向、即ち、上記高分子樹脂層の表層を向き、０超〜＋２００Ｖの電圧を印加すると、後に形成される高分子樹脂層内のグラフェンが素地鋼板の方向、即ち、上記高分子樹脂層の下部を向いて存在するようになる。
【００５２】
従って、上述したように、コーティングされた素地鋼板を乾燥しながら電圧を印加するために、ＤＣ電圧装置が備えられた乾燥装置を用いることができる。
【００５３】
本発明の一実施形態により製造された表面処理鋼板は、優れた耐食性だけでなく、グラフェン固有の特性、即ち、優れた熱伝導性などの特性も有することができる。従って、本発明による表面処理鋼板に、後に溶接工程を適用すると、溶接性も確保することができる。
【実施例】
【００５４】
以下では、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明する。但し、下記実施例は本発明を説明するための例示であり、本発明の権利範囲を制限するためのものではないことに留意すべきである。本発明の権利範囲は、特許の請求の範囲に記載された事項とそれから合理的に推論できる事項によって決定される。
【００５５】
（実施例）
一般的な炭素鋼を素地鋼板にし、上記素地鋼板に、バインダーとしてポリウレタン樹脂を含む高分子樹脂組成物に１重量％のグラフェンが含まれた溶液をバーコーター（Ｂａｒ−ｃｏａｔｅｒ）でコーティングした後、上記コーティングされた素地鋼板を熱風加熱方式で乾燥させながら、上記素地鋼板の下部に−２００、０または＋２００Ｖの電圧を印加して表面処理された鋼板を製造した。
【００５６】
上記印加する電圧を変えて製造したそれぞれの表面処理鋼板における、素地鋼板とグラフェンを含む高分子樹脂層との密着力を評価するために、上記それぞれの表面処理鋼板を横縦に１ｍｍの間隔で１０回Ｃｒｏｓｓ  Ｈａｔｃｈ  Ｃｕｔした後、テープを付着してから剥がす方法で密着力評価を行った。その結果は下記表１に示した。
【００５７】
密着力の評価基準は、１００個の正方形からテープを剥がし、高分子樹脂層がどの程度剥がれたかで評価した。このとき、密着力が強く樹脂層が剥がれていない場合には１００／１００、密着力が悪く樹脂層が全部剥がれた場合には０／１００と評価した。
【００５８】
また、上記それぞれの表面処理鋼板に対して耐食性も評価し、その結果を下記表１に併せて示した。
【００５９】
耐食性は、製造された鋼板に塩水噴霧試験を用い、白錆の発生面積が試片の表面積の５％になるまでの経過時間で評価した。
【００６０】
【表１】
2016507404.tif 000002
【００６１】
上記表１に示したように、本発明によるグラフェンを含有する高分子樹脂組成物を素地鋼板上に塗布した後、上記素地鋼板に電圧を印加すると、素地鋼板と樹脂層との密着性だけでなく、耐食性にも優れることが分かる。
【国際調査報告】
2016507404.tif 000003
2016507404.tif 000004
2016507404.tif 000005
2016507404.tif 000006