RESIN COMPOSITION FOR SURFACE TREATMENT OF STEEL SHEET AND SURFACE-TREATED STEEL SHEET USING THE SAME
본 발명은 강판 표면처리용 수지 조성물 및 이를 이용한 표면처리 강판에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 금속분말, 금속염 등의 전도성 입자를 통하여 전도성을 제공하는 종래의 강판 표면처리용 수지 조성물을 바인더 수지, 그라핀 및 용매로 구성하여 적은 양의 그라핀을 사용하여도 사용자가 요구하는 전도성을 제공할 수 있도록 한 강판 표면처리용 수지 조성물 및 이를 이용한 표면처리 강판에 관한 것이다. 일반적으로 자동차 재료, 가전제품, 건축재료 등의 용도로 이용되는 아연도금 강판 및 아연계 합금도금 강판, 알루미늄 도금강판, 알루미늄계 합금도금강판, 냉연강판, 열연강판에 내식성 및 도장밀착성 등을 부여하기 위해 크로메이트 피막을 코팅하는 표면처리법이 일반적으로 실시되었으나, 6가 크롬의 유독성으로 인해 작업환경 및 배수처리 등에서 여러 가지 대책을 필요함에 따라 6가 크롬을 함유하지 않으면서도 내식성, 내알칼리성, 전도성 등을 비롯한 각종 요구 특성을 만족할 수 있는 크롬을 함유하지 않는 표면처리 강판이 개발되고 있다. 그러나 기존의 유기 또는 유무기 복합코팅을 적용한 표면처리강판은 PDP 패널 등 200 내지 250℃ 이상의 고온에서 장시간 사용시 코팅 성분인 유기물의 열안정성 저하에 따라 수지 성분의 열화에 의한 변색 및 물성 저하가 발생하는 문제점이 있었다. 이러한 표면처리강판의 문제점을 해결하기 위하여 종래에는 내열성이 우수한 실리콘계 수지 또는 불소계 수지를 사용한 도장강판이 사용되어 왔다. 그러나 상기 도장강판은 내구성 등을 확보하기 위하여 통상적으로 약 5㎛ 두께의 하도 위에 20 내지 30㎛의 두께로 코팅하여 사용하므로 전기전도성을 확보 할 수 없으며, 가격이 상승되어 가전기기의 장식을 위한 외판재용으로 사용이 제한되고 있다. 가전 기기용 내판용 표면처리강판으로 통상적으로 아연도금강판 위에 약 1~2㎛의 피막두께를 갖는 내지문 강판이 널리 사용되고 있다. 이와 같은 내지문 강판 등은 내식성 및/또는 내알칼리성 외에 전도성을 제공하기 위하여 도 1에 도시된 바와 같이, 통상적으로 강판의 상단에 아연도금층을 형성시키고, 상기 아연도금층 위에 전도성을 갖는 금속분말 및/또는 금속염 등을 포함한 수지층을 형성시키도록 구성된다. 여기서, 상기 수지층에 전도성을 제공하기 위해 사용되는 금속분말 및/또는 금속염은 통상적으로 산화아연 등이 일부 사용되고 있는바, 상기 산화아연의 경우 100%의 전도율을 얻기 위해 통상적으로 수지층을 형성하기 위한 전도성 수지 조성물의 고형분 기준으로 약 3중량부 이상 포함되도록 하여야 한다. 한편, 최근까지 탄소의 결정체로 알려진 물질은 흑연과 다이아몬드뿐이었으나, 1985년 영국 서섹스(Sussex) 대학의 크로토(Kroto)와 미국 라이스(Rice) 대학의 스몰리(Smalley)는 흑연을 레이저로 증기화시키는 실험에서, 제3의 탄소 동소체로 불리는 풀러렌(fullerene)의 존재를 발견하게 되었고, 이후 1990년 독일의 크래츠머(Kratschmer)와 애리조나 대학의 허프만(Huffman)은 레이저 대신 아크 방전법을 이용하여 풀러렌의 대량생산에 성공하였으며, 이는 탄소 물질의 연구에 있어서 새로운 활기를 불어넣는 계기가 되었다. 이러한 연구 중 가장 중요한 결과로 볼 수 있는 것이 탄소 나노튜브(carbon nanotube)의 발견이다. 탄소 나노튜브는 하나의 탄소가 다른 탄소원자와 육각형 벌집무늬로 결합되어 튜브형태를 이루고 있는 물질이며, 튜브의 직경이 나노미터(10억분의 1미터) 수준으로 극히 작은 물질이다. 탄소나노튜브는 도체와 부도체의 성질을 띠는 흑연과 다이아몬드와는 달리 그 구조의 비틀린 정도에 따라서 도체나 반도체의 성질을 가지며 준일차원적 구조를 가지고 있고, 특이한 양자효과를 보이는 나노 구조체일 뿐 아니라 이론적으로 저온에서는 저항없이 극초고속으로 전류를 보낼 수 있는 양자 도선(quantum wire) 특성을 지니므로 지금까지의 전기소자와는 다른 새로운 개념의 양자소자로서 응용되어 사용될 수도 있다. 또한 탄소나노튜브는 상온에서 흑연보다 낮은 전기 저항을 나타내며 강철보다도 100배 이상 강하고 매우 가벼우며 화학적으로도 안정되어 있다는 특성도 갖고 있다. 자기적 성질로는 온도가 낮아질수록 증가되는 반자성 특성(diamagnetism)을 나타낸다. 그러나 상기 탄소 나노튜브보다도 전도도가 50% 이상 우수한 물질로서 그라핀(graphene)이 발견되었는바, 이는 원자 하나의 두께를 가지며, 전기적으로 매우 성능이 좋은 도체이고, 전자가 마치 정지 질량이 없는 것처럼 움직이며, 특이한 형태의 양자 홀 효과를 갖는다. 본 발명은 강판의 표면에 피복되는 수지층에 전도성을 제공하기 위하여 적은 첨가량으로도 높은 전도성을 발휘할 수 있는 그라핀을 포함한 강판 표면처리용 수지 조성물을 제공하는 것에 해결하고자 하는 과제가 있다. 또한, 본 발명은 전술한 강판 표면처리용 수지 조성물에 포함되는 그라핀의 분산성을 향상시키기 위해 하나 이상의 친수성 관능기로 그라핀을 표면처리하는 것을 제공하는 것에 해결하고자 하는 과제가 있다. 한 가지 관점에서, 본 발명은 바인더 수지, 그라핀 및 용매를 포함하는 것을 특징으로 하는 강판 표면처리용 수지 조성물을 제공한다. 다른 관점에서, 본 발명은 상기 강판 표면처리용 수지 조성물로 표면처리된 강판을 제공한다. 또 다른 관점에서, 본 발명은 상기 강판 표면처리용 수지 조성물을 강판 상부에 코팅하는 단계를 포함하는 표면처리 강판의 제조방법을 제공한다. 본 발명은 강판의 표면처리를 위해 사용되는 강판 표면처리용 수지 조성물에 그라핀을 포함시킴으로써 적은 양의 그라핀만으로도 강판에 수요자가 원하는 전도성을 제공할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명의 강판 표면처리용 수지 조성물에 포함되는 그라핀을 COOH 또는 COO-와 같은 하나 이상의 친수성 관능기로 표면처리함으로써, 그라핀의 분산 안정성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다. 도 1은 표면처리된 강판을 나타내는 구성도, 도 2는 본 발명에 따른 표면처리된 강판을 나타내는 구성도, 도 3은 본 발명에 따른 표면처리된 강판을 나타내는 다른 구성도이다. 본 발명은 바인더 수지, 그라핀 및 용매를 포함하는 것을 특징으로 하는 강판 표면처리용 수지 조성물에 관한 것이다. 본 발명에 따른 강판 표면처리용 수지 조성물은 그라핀을 포함하여 강판의 표면에 코팅되어 수지층을 형성함으로써 전도성을 제공하는 것으로서, 이러한 목적을 위해 당업계에서 통상적으로 사용되는 수지 조성물이라면 어떠한 것이라도, 본 발명에 따른 수지 조성물에 해당 된다. 본 발명에 따른 바인더 수지는 강판 표면처리용 수지 조성물에 포함되어 도금된 또는 도금되지 않은 강판 상에 피복되어, 내스크래치성 및 내열성을 향상시키고, 내식성, 가공성 등이 우수한 금속 강판을 제조하기 위한 것으로서, 이러한 목적을 위해 당업계에서 통상적으로 사용되는 바인더 수지라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하다. 구체적으로 우레탄 수지, 아크릴 수지, 에폭시 수지, 에스테르 수지 및 올레핀 수지로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 사용할 수 있고, 보다 구체적으로 우레탄 수지를 사용할 수 있다. 그 사용량은 전체 강판 표면처리용 수지 조성물 중량 기준으로 10 내지 90중량부를 사용할 수 있다. 이때, 상기 바인더 수지가 전체의 수지 조성물이 10중량부 미만이면 부식이온의 침투에 대한 바인더 수지, 특정적으로 우레탄 수지의 내염수성 및 화학물질의 침투에 대한 내약품성이 발휘되지 않아 내화학성 및 내알칼리성이 저하될 가능성이 있다. 이로 인해, pH 10 이상의 알칼리용액으로 60℃에서 5분간 탈지를 행할 경우, 수지 피막이 변색 또는 박리되는 문제가 있을 수 있고, 90중량부를 초과하면 엉김 현상에 의한 용액 안정성이 저하되며 가격이 상승하는 문제점이 있을 수 있다. 여기서, 상기 우레탄 수지는 내수성, 내약품성, 내산성 및 내알칼리성이 강하고, 형성된 도막(塗膜)이 부드러우면서도 강하기 때문에, 강판이나 알루미늄판 등에 도장하여 표면의 긁힘을 방지하는데 쓰이거나, 내화학성을 부여하기 위하여 널리 사용되는바, 이러한 목적으로 사용되는 당업계의 통상적인 우레탄 수지라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하다. 또한, 통상적인 우레탄 수지는 단독으로 사용될 경우 부드러우면서도 강한 성질을 구현하는데 한계가 있는바, 이에 따라, 본 발명에 따른 우레탄 수지는 연질 우레탄계 수지 및 경질 우레탄계 수지를 서로 혼합된 형태로 사용할 수 있다. 이러한 경우, 연질 우레탄계 수지는 우레탄 수지의 고형분 농도를 기준으로 5 내지 95중량부인 것이 바람직한바, 상기 연질 우레탄계 수지의 고형분 농도가 5중량부 미만이면 가공성은 향상되나 내열성 및 내수열화성이 저하될 우려가 있고, 95중량부 이상이면 가공성 향상에 효과가 없고 내식성이 크게 저하되는 문제점이 있을 수 있다. 상기 연질 우레탄계 수지는 폴리우레탄 디스퍼젼 수지, 폴리에틸렌 변성 폴리우레탄 수지 등과 같은 이소포렌 디이소시아네이트, 이염기산 및 다가알코올로부터 제조되는 폴리우레탄 수지; 및 아크릴-우레탄 수지, 폴리에틸렌-아크릴 변성 폴리우레탄 수지 등과 같은 아크릴 폴리올 및 폴리이소시아네이트로부터 제조되는 폴리우레탄 수지를 사용할 수 있다. 여기서, 상기 다가알코올로서는 아크릴 폴리올, 폴리에스테르폴리올, 폴리에테르폴리올, 폴리올레핀계 폴리올 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다. 또한, 상기 연질 우레탄계 수지의 분자량은 5,000 내지 300,000이 바람직하다. 상기 연질 우레탄계 수지의 분자량이 5,000 이하이면 가공성이 크게 저하되고, 300,000 이상이면 용액의 안정성이 감소하는 문제점이 있을 수 있다. 한편, 상기 경질 우레탄계 수지는 폴리카프로락톤 폴리올 또는 폴리카보네이트 폴리올과 디이소시아네이트, 특히, 파라페닐렌디이소시아네이트로부터 제조된 폴리우레탄 수지; 4,4'-비스(ω-히드록시알킬렌옥시)비페닐과 메틸-2,6-디이소시아네이트헥사노에이트로부터 제조되는 폴리우레탄수지; 또는 아세탈 결합을 갖는 폴리우레탄수지 등이 사용될 수 있다. 상기 경질 우레탄계 수지의 분자량은 200,000 내지 2,000,000이 바람직하다. 상기 경질 우레탄계 수지의 분자량이 200,000 이하이면 가공성의 향상효과가 없고, 2,000,000 이상이면 용액의 안정성이 감소하며 수지용액의 점도가 상승하여 작업성을 저하시키는 문제점이 있다. 또한, 상기 경질 우레탄계 수지는 건조필름 제조시 구체적으로 쇼어(Shore) A 경도가 40 내지 90일 수 있다. 쇼어 A 경도가 40 미만이면 가공성 향상에 효과가 없을 수 있고, 쇼어 A 경도가 90을 넘으면 도막, 수지층이 너무 단단해져서 가공시 파쇄되기 때문에 가공성 향상에 효과가 없을 수 있다. 한편, 아크릴 수지는 내고온고습성과 내한성 및 가공성이 우수하며 가격이 저렴하기 때문에 금속 표면처리 용도로 널리 사용한다. 본 발명에서 사용할 수 있는 아크릴 수지로는 수용화 가능한 정도의 카르복실기를 포함하는 통상의 단량체 조성으로 합성된 아크릴계 수지가 사용될 수 있다. 상기 아크릴계 수지 단량체로는 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 이소프로필(메타)아크릴릴레이트, 노르말부틸(메타)아크릴레이트, 이소부틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실 (메타)아크릴레이트, 히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 스테아릴(메타)아크릴레이트, 히드록시부틸(메타)아크릴레이트 등을 사용할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 상기 아크릴 수지의 분자량은 50,000 내지 2,000,000이 바람직하다. 상기 아크릴계 수지의 분자량이 50,000 이하이면 가공성의 향상효과가 없고, 2,000,000을 초과하면 용액의 안정성이 감소하며 수지용액의 점도가 상승하여 작업성을 저하시키는 문제가 있다. 상기 에폭시 수지는 부착성, 내식성, 상도 도장성 등이 우수하여 금속 소재의 피복재에 널리 사용되고 있다. 본 발명에서 사용할 수 있는 에폭시 수지는 비스페놀 A형 수지, 비스페놀 F형 수지 및 노볼락 수지 등을 사용할 수 있다. 에폭시 수지의 분자량은 500 내지 25,000인 것이 바람직한데 상기 에폭시 수지의 분자량이 500 미만이면 가교 밀도가 높아져 가공성 확보가 어렵고 25,000을 초과하면 수용화가 어렵고 경화 피막의 가교 밀도가 감소되어 내석성이 저하되기 때문이다. 상기 에스테르 수지는 경화성이 우수하고 내약품성, 내열성, 가소성이 우수하며 유기물과의 부착성이 우수하여 금속 표면처리재로 널리 사용되고 있다. 본 발명에 사용될 수 있는 에스테르 수지는 무수말레인산, 이소프탈산, 테레프탈산, 테트라하이드로무수프탈산, 메틸테트라히드로무수프탈산, 아디핀산, 피밀산으로부터 제조되는 폴리에스테르 수지 및 에틸렌글리콜 변성 에스테르 수지, 프로필렌렌글리콜 변성 에스테르 수지, 네오펜틸글리콜 변성 에스테르 수지를 들 수 있다. 상기 에스테르 수지의 분자량은 2,000내지 20,000인 것이 바람직한데, 에스테르 수지의 분자량이 2,000 미만이면 가교 밀도 상승으로 가공성이 취약해지고 20,000 이상이면 가격이 상승하고 가교 밀도 상승으로 인하여 내염수성이 취약해지고, 내식성이 저하되기 때문이다. 상기 바인더 수지 중에서 올레핀 수지는 내수성, 내산성 및 내염수성이 강하고 도막이 강하기 때문에 금속 표면처리 후 도장면의 긁힘을 방지하는데 효과가 있다. 본 발명에서 사용할 수 있는 올레핀 수지는 수용성 폴리올레핀 수지가 사용 가능하며 폴리에틸렌, 비닐 변성 폴리에틸렌 수지, 폴리비닐부틸렌 수지, 염화비닐 공중합체 수지, 초산비닐공중합체 수지, 폴리비닐알콜 수지를 사용할 수 있다. 올레핀 수지의 분자량은 50,000 내지 2,000,000인 것이 바람직한데 상기 올레핀 수지의 분자량이 50,000 미만이면 가교 밀도가 높아져 가공성 확보가 어렵고 2,000,000를 초과하면 수용화가 어렵고, 수지의 침강이 발생하며, 경화 피막의 가교 밀도가 감소되어 내석성이 저하되기 때문이다. 본 발명에 따른 그라핀(graphene)은 강판 표면처리용 수지 조성물로 표면처리하여 수지가 도포, 즉 코팅되어 수지층이 형성된 강판에 전도성을 제공하기 위한 것으로서, 이러한 목적을 위해 당업계에서 통상적으로 사용하는 그라핀이라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하며, 그 사용량은 전체 강판 표면처리용 수지 조성물 중량 기준으로 0.01 내지 0.5중량부, 보다 구체적으로 0.05 내지 0.3 중량부를 사용할 수 있다. 특정적으로, 본 발명에 따른 그라핀은 수지 조성물 내에의 분산 안정성을 향상시키기 위해 그라핀을 하나 이상의 친수성 관능기로 표면처리하여 사용할 수 있다. 상기 친수성 관능기는 분산성을 향상시킬 수 있는 관능기라면 제한없이 사용할 수 있으며, 표면 처리 방법은 공지의 방법을 사용할 수 있다. COOH 또는 COO- 등과 같은 친수성 관능기로 직접 표면처리 할 수 있으며, 상기 친수성 관능기를 포함하는 계면활성제와 같은 다양한 화합물로도 치환하여 사용할 수 있다. 여기서, 상기 COOH 처리, 즉 관능기 COOH를 이용한 그라핀의 표면처리는 그라핀을 산성용액에 넣고 초음파 처리한 뒤 물로 세척하는 것으로서, 상기 물로 세척된 그라핀의 pH는 약 6이다. 또한, 상기 COO- 처리, 즉 관능기 COO-를 이용한 그라핀의 표면처리는 그라핀을 산성용액에 넣고 초음파 처리한 뒤 물로 세척한 후 염기성 수용액으로 다시 세척하는 것으로서, 상기 염기성 수용액으로 다시 세척한 그라핀의 pH는 약 7이며, 염기성 수용액은 당업계의 통상적인 염기성 수용액이라면 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 NaOH를 사용하는 것이 좋다. 한편, 상기 COOH 또는 COO-로 그라핀을 표면처리함에 있어서, 상기 초음파 처리의 후단으로 100 내지 120℃에서 150 내지 250rpm으로 10 내지 30시간 동안 교반처리하는 과정을 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 초음파 처리는 구체적으로 10 내지 20분 동안 그라핀을 포함하는 산성용액에 초음파, 바람직하게는 10 내지 20KHz의 초음파를 제공하는 것을 의미한다. 또한, 상기 그라핀의 표면처리에 사용된 산성용액은 당업계의 통상적인 산성용액이라면 어떠한 것을 사용하여도 무방하지만, 바람직하게는 황산, 질산 또는 염산을 포함하는 무기산을 사용하는 것이 좋고, 보다 바람직하게는 황산 및/또는 질산을 사용하는 것이 좋다. 또한, 상기 그라핀의 표면처리에 사용된 물은 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 재증류수(Double Distilled Water)를 사용하는 것이 좋다. 본 발명에 따른 용매는 강판 표면처리용 수지 조성물에서 고형분을 제외한 성분으로서 당업계에서 통상적으로 사용하는 용매라면 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 물을 사용하는 것이 좋고, 그 사용량은 전체 강판 표면처리용 수지 조성물 중량 기준으로 9 내지 90중량부를 사용하는 것이 좋다. 이때, 상기 용매는 수지 조성물의 젖음성, 분산성 등의 특성을 높이기 위해 별도의 알코올류 용제와 알칼리계 수용액을 추가로 첨가할 수 있다. 상기 알코올류 용제로는 에탄올, 메탄올, 프로판올, 이소프로판올, 글리세롤 등을 사용할 수 있으며, 상기 알칼리계 수용액으로는 아민화합물, N-메틸피롤리돈, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 탄산나트륨, 수산화암모늄 등을 사용할 수 있다. 본 발명에 따른 수지 조성물은 그라핀의 분산 안정성을 위하여 계면활성제를 추가로 포함할 수 있다. 상기 계면활성제는 특별히 제한되지 않으나, 도데실벤젠 술폰산 (DBSA), 폴리아크릴산 (PAA), 소디움 도데실 술포네이트 (SDS), 폴리비닐 알코올 (PVA), 글리세린지방산에스테르 폴리옥실에스테르 화합물, 암모늄 폴리옥시에틸렌 알킬 에스테르 설페이트, 암모늄 폴리록시에틸렌 노닐 페놀 에테르 포스페이트 등을 사용할 수 있다. 계면활성제의 사용량 역시 특별히 한정되는 것은 아니나, 수지 조성물 중량 기준으로 0.05 내지 1.0 중량부를 사용할 수 있다. 또한, 본 발명의 강판 표면처리용 수지 조성물은 웨팅제, 가교제, 윤활제, 소포제 등의 첨가제를 1종 이상 더 포함할 수 있다. 상기 웨팅제는 줄무늬 및 밀착성에, 가교제는 내식성 및 내알칼리성에, 윤활제는 마찰계수 및 가공성에, 소포제는 작업성을 더욱 향상시키는데 효과가 있다. 이들 첨가제는 수지 조성물의 고형분 중량대비 5 내지 25중량부의 양으로 사용될 수 있는 바, 상기 첨가제의 함량이 5중량부 미만이면 내식성, 내알칼리성 등 첨가제의 사용효과가 나타나지 않으며, 25중량부를 초과하면 효과가 포화되어 그 이상의 첨가는 무의미할 뿐 아니라 용액안정성을 감소시키는 문제가 있다. 상기 웨팅제로는 탈응집형 습윤 분산제, 고분자형 습윤 분산제 등이 있으며, 이들의 바람직한 예로는 EFKA사와 Tego사 등에서 시판하는 습윤 분산제 등이 있으며, EFKA 3580(Ciba사), BW-W500(범우화학) 또는 WET 500(Ciba사)가 있다. 상기 가교제로는 비닐실란, 메톡시실란, 아크릴실란, 에폭시실란, 클로로실란, 알콕시실란, 실라잔, 실릴화제, 멜라민, 멜라민 수지, 알킬멜라민, 알킬멜라민 수지, 불소화 멜라민 및 불소화 멜라민 수지, 폴리아민계, 알킬화 방향족 폴리아민계, 폴리아마이드계 또는 산무수물계 경화제 등을 사용할 수 있다. 상기 윤활제로는 실리콘 왁스, 폴리에틸렌 왁스, 폴리프로필렌왁스, 아마이드 왁스, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 왁스, 파라핀 왁스 등이 있다. 상기 소포제로는 오일형, 변성유형, 용액형, 분말형, 에멀젼형 실리콘 소포제가 사용될 수 있다. 본 발명은 또한 본 발명에 따른 강판 표면처리용 수지 조성물이 코팅되어 수지층이 형성되도록 표면처리된 강판에 관한 것이다. 상기 강판은 자동차 재료, 가전제품, 건축재료 등의 용도로 이용되는 금속, 특정적으로 철판 등의 금속을 의미하는 것으로서, 이러한 목적으로 당업계에서 통상적으로 사용되는 강판이라면 어떠한 것이라도 무방하지만, 바람직하게는 냉연강판; 아연도금 강판, 아연니켈 도금강판, 아연철 도금강판, 아연티탄 도금강판, 아연마그네슘 도금강판, 아연망간 도금강판, 아연알루미늄 도금강판 등의 아연계 전기도금 강판; 용융도금강판; 알루미늄 도금강판; 또한 이들 도금층에 이종금속 또는 불순물로서, 예를 들면, 코발트, 몰리브덴, 텅스텐, 니켈, 티탄, 알루미늄, 망간, 철, 마그네슘, 주석, 동 등을 함유한 도금 강판; 또한 이들 도금층에 실리카, 알루미나 등의 무기물을 분산시킨 도금강판; 또는 실리콘, 동, 마그네슘, 철, 망간, 티탄, 아연 등을 첨가한 알루미늄 합금판; 또는 인산염이 도포된 아연도금강판; 또는 열연강판을 사용할 수 있고, 필요에 따라 상기 도금 중에 2종류 이상을 순차적으로 처리한 다층 도금판을 사용할 수 있다. 본 발명의 강판 표면처리용 수지 조성물로 피복, 즉 코팅되어 형성된 수지층의 건조 후 부착량은 300mg/m2 내지 2,500mg/m2인 것이 바람직하다. 수지층의 건조 후 부착량이 2500mg/m2를 초과하면 그라핀에 의한 전기전도도 상승 효과가 있더라도 표면저항값이 크게 상승할 우려가 있고, 건조 후 부착량이 300mg/m2 미만이면 내식성 및 가공성이 크게 저하되어 가전용 부품등에 사용하기 어렵기 때문이다. 본 발명은 또한 본 발명에 따른 강판 표면처리용 수지 조성물을 강판 상부에 코팅하는 단계를 포함하는 표면처리 강판의 제조방법에 관한 것이다. 상기 수지 조성물을 강판에 코팅하는 방법은 특별히 제한되지 않으며, 공지의 코팅 방법, 예를 들어 바 코팅, 딥 코팅, 롤 코팅, 커튼 코팅, 스프레이 코팅, 슬릿코팅, 그라비아 코팅 등을 사용할 수 있다. 본 발명에 따른 강판의 제조방법은 상기 강판 표면처리용 수지 조성물로 코팅된 강판을 80 내지 240℃에서 건조하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이때 상기 건조온도가 높을수록 수지층의 내식성이 향상되는 경향을 보이지만, 240℃를 초과하면 수지가 열화되어 원하는 물성을 확보할 수 없으며, 80 내지 240℃면 고객사의 요구품질을 만족하는데 무리가 없다. 이하에서 실시예를 통하여 본 발명을 구체적으로 설명하기로 한다. 그러나 하기의 실시예는 오로지 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로 이들 실시예에 의해 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. <제조예 1> 관능기 COOH를 이용한 그라핀의 표면처리 그라핀[S2194, Graphene Industries사, 영국 또는 Graphene-P, 엔바로테크, 한국] 2g을 황산[Reagent grade 95~98%, Aldrich chemical, 미국] 8ml 및 질산[ACS Reagent 70%, Aldrich chemical,미국] 22ml가 포함된 용액 250ml에 넣고, 15분간 초음파 장치[BANDELIN electronic사 SONOPULS HD2200, 독일]로 처리하여 교반하였다. 그 다음, 처리된 그라핀을 포함한 혼합용액을 110℃에서 기계식교반기[IKA사 RW20, 독일]를 이용하여 200rpm으로 24시간 동안 처리하였다. 그 다음, 물로 세척한 후 필터[Whatmann 6722-1001, 독일]로 6회에 걸쳐 필터링하여 pH를 약 6으로 맞추어 그라핀을 COOH 처리하였다. <제조예 2> 관능기 COO-를 이용한 그라핀의 표면처리 그라핀[S2194, Graphene Industries사, 영국 또는 Graphene-P, 엔바로테크, 한국] 2g을 황산[Reagent grade 95~98%, Aldrich chemical, 미국] 8ml 및 질산[ACS Reagent 70%, Aldrich chemical,미국] 22ml가 포함된 용액 250ml에 넣고, 15분간 초음파 장치[BANDELIN electronic사 SONOPULS HD2200, 독일]로 처리하여 교반하였다. 그 다음, 처리된 그라핀을 포함한 혼합용액을 110℃에서 기계식교반기[IKA사 RW20, 독일]를 이용하여 200rpm으로 24시간 동안 교반하였다. 그 다음, 물로 세척한 후 필터[Whatmann 6722-1001, 독일]로 6회에 걸쳐 필터링하여 pH를 약 6으로 맞추었다. 그 다음, 상기 pH를 약 6으로 맞춘 그라핀을 10중량부의 NaOH 수용액으로 세척한 뒤 재증류수로 세척하여 pH를 약 7로 조정한 후 건조하여 그라핀을 COO- 처리하였다. <실시예 1> 우레탄 수지로서 [PU Binder 2173, 범우화학, 한국] 15g, 그라핀[S2194, Graphene Industries사, 영국 또는 Graphene-P, 엔바로테크, 한국] 0.05g, 계면활성제로 SDS(도데실산황산나트륨) 0.15g, 물 100ml를 10분 동안 혼합 교반하여 강판 표면처리용 수지 조성물을 제조하였다. 상기 제조된 표면처리용 수지 조성물을 편면 아연 부착량이 20g인 전기아연도금 강판 상부에 건조 후 수지부착량이 2000mg/㎡ 이 되도록 코팅하고 200℃ 에서 경화하였다. <실시예 2> 우레탄 수지로서 [PU Binder 2173, 범우화학, 한국] 15g, 제조예 1에 따라 제조된 COOH 처리된 그라핀 0.05g, SDS 계면활성제 [Sodium Dodecyl Sulfate, ACS Reagent Grade >99.0%, Aldrich chemical, 미국] 0.02g및 물 100ml를 10분 동안 혼합 교반하여 강판 표면처리용 수지 조성물을 제조하였다. 상기 제조된 표면처리용 수지 조성물을 편면 아연 부착량이 20g인 전기아연도금 강판 상부에 건조 후 수지부착량이 2000mg/㎡ 이 되도록 코팅하고 200℃ 에서 경화하였다. <실시예 3> 실시예 2와 동일하게 실시하되, 제조예 1에 따라 제조된 COOH 처리된 그라핀 0.05g 대신 제조예 2에 따라 제조된 COO- 처리된 그라핀 0.05g을 사용하였다. 상기 제조된 표면처리용 수지 조성물을 편면 아연 부착량이 20g인 전기아연도금 강판 상부에 건조 후 수지부착량이 2000mg/㎡ 이 되도록 코팅하고 200℃ 에서 경화하였다. <실시예 4> 에폭시 수지로서 비스페놀A형 에폭시수지 [KEM-101-50, 국도화학, 한국] 15g, 제조예 2에 따라 제조된 COO- 처리된 그라핀 0.05g, SDS 계면활성제 [Sodium Dodecyl Sulfate, ACS Reagent Grade >99.0%, Aldrich chemical, 미국] 0.02g및 물 100ml를 10분 동안 혼합 교반하여 강판 표면처리용 수지 조성물을 제조하였다. 상기 제조된 표면처리용 수지 조성물을 편면 아연 부착량이 20g인 전기아연도금 강판 상부에 건조 후 수지부착량이 2000mg/㎡ 이 되도록 코팅하고 200℃ 에서 경화하였다. <실시예 5> 아크릴 수지로서 [DESMOPHEN A-365, Bayer, 독일] 15g, 제조예 2에 따라 제조된 COO- 처리된 그라핀 0.05g, SDS 계면활성제 [Sodium Dodecyl Sulfate, ACS Reagent Grade >99.0%, Aldrich chemical, 미국] 0.02g및 물 100ml를 10분 동안 혼합 교반하여 강판 표면처리용 수지 조성물을 제조하였다. 상기 제조된 표면처리용 수지 조성물을 편면 아연 부착량이 20g인 전기아연도금 강판 상부에 건조 후 수지부착량이 2000mg/㎡ 이 되도록 코팅하고 200℃ 에서 경화하였다. <실시예 6> 폴리에스터 수지로서 [WSR-3150, 우정산업, 한국] 15g, 제조예 2에 따라 제조된 COO- 처리된 그라핀 0.05g, SDS 계면활성제 [Sodium Dodecyl Sulfate, ACS Reagent Grade >99.0%, Aldrich chemical, 미국] 0.02g및 물 100ml를 10분 동안 혼합 교반하여 강판 표면처리용 수지 조성물을 제조하였다. 상기 제조된 표면처리용 수지 조성물을 편면 아연 부착량이 20g인 전기아연도금 강판 상부에 건조 후 수지부착량이 2000mg/㎡ 이 되도록 코팅하고 200℃ 에서 경화하였다. <비교실시예 1> 우레탄 수지로서 [PU Binder 2173, 범우화학, 한국] 15g, 평균입자크기가 100nm인 산화아연 3.0g (ZnO sol in water, 20 wt%, 나노신소재, 한국) 물 100ml 및 분산제로서 SDS 계면활성제 [Sodium Dodecyl Sulfate, ACS Reagent Grade >99.0%, Aldrich chemical, 미국] 0.02g을 10분 동안 혼합 교반하여 강판 표면처리용 수지 조성물을 제조하였다. 상기 제조된 표면처리용 수지 조성물을 편면 아연 부착량이 20g인 전기아연도금 강판 상부에 건조 후 수지부착량이 2000mg/㎡ 이 되도록 코팅하고 200℃ 에서 경화하였다. <비교실시예 2> 우레탄 수지로서 [PU Binder 2173, 범우화학, 한국] 15g, 제조예 1에 따라 제조된 COOH 처리된 다중벽 탄소나노튜브 0.05g (MWCNT, 나노신소재, 한국), 물 100ml 및 분산제로서 SDS 계면활성제[Sodium Dodecyl Sulfate, ACS Reagent Grade >99.0%, Aldrich chemical, 미국] 0.02g을 10분 동안 혼합 교반하여 강판 표면처리용 수지 조성물을 제조하였다. 상기 제조된 펴면처리용 수지 조성물을 편면 아연 부착량이 20g인 전기아연도금 강판 상부에 건조 후 수지부착량이 2000mg/㎡ 이 되도록 코팅하고 200℃ 에서 경화하였다. <비교실시예 3> 우레탄 수지로서 [PU Binder 2173, 범우화학, 한국] 15g, 제조예 1에 따라 제조된 COOH 처리된 그라핀 0.05g , SDS 계면활성제 [Sodium Dodecyl Sulfate, ACS Reagent Grade >99.0%, Aldrich chemical, 미국] 0.02g및 물 100ml를 10분 동안 혼합 교반하여 강판 표면처리용 수지 조성물을 제조하였다. 상기 제조된 표면처리용 수지 조성물을 편면 아연 부착량이 20g인 전기아연도금 강판 상부에 건조 후 수지부착량이 3000mg/㎡ 이 되도록 코팅하고 220℃ 에서 경화하였다. <실험> 실시예 1 내지 3 및 비교실시예 1내지 3에 따라 제조된 강판 표면처리용 수지 조성물의 전도성 분산 안정성, 백색도, 내식성, 밀착성 및 가공성을 다음의 방법으로 측정하였다. (1) 전도성: 수지피막이 코팅된 시편의 표면을 표면저항측정기[Loresta-GP]로 측정하여 다음 기준에 의하여 평가하였다. ○ : 표면저항 0.1mΩ 이하 △ : 표면저항 0.1Ω 이하 × : 표면저항 0.1Ω 이상으로 전도성 또는 용접성이 극히 불량한 상태 (2) 분산 안정성 : 표면처리용 수지 조성물 100g을 50℃ 오븐 속에 방치하여 10일이 경과한 후 용액의 침전, 젤화, 분리현상이 발생하는 정도를 다음 기준에 의하여 평가하였다. ○ : 침전, 젤화, 분리현상 없음 △ : 침전, 젤화, 분리현상 가운데 하나가 미세하게 발생 × : 침전, 젤화, 분리현상 가운데 하나 이상이 어느 정도 이상 발생 (3) 백색도 : 색차계[Minolta Cxxx]를 이용하여 수지 코팅층의 백색도(L) 를 측정하여, 다음 기준에 의하여 평가하였다. ○: 백색도 75.0 이상 △: 백색도 70.0 이상 75.0 미만 ×: 백색도 70.0 이하 (4) 내식성: 시편을 JIS-Z2371에 준한 염수분무시험을 96시간 행하여, 발청 정도를 다음 기준에 의하여 평가하였다. ○: 백청 5% 미만 △: 백청 5% 이상 20% 미만 ×: 백청 20% 이상 (5) 밀착성 : 시편 상부에 100개의 1 × 1㎜ 박편이 형성되도록 크로스 커팅(cross cutting)한 후, 테이프(Nichiban 405)로 압착 후 떼어내어 떨어져 나온 박편의 수로 다음 기준에 의하여 평가하였다. ○: 박편의 수 없음 △: 박편의 수 5개 이하 ×: 박편의 수 6개 이상 (6) 가공성: 드로비드 마찰시험기(하중 1,000㎏f, 속도 1,000㎜/min, 거리 100㎜)를 사용하여 마찰계수 측정을 행한 후, 시편의 수지피막이 마찰시험기의 비드면에 긁혀서 손상된 정도를 다음 기준에 의하여 평가하였다. ○: 손상면적 5% 미만 △: 손상면적 5% 이상 10% 미만 ×: 손상면적 10% 이상 전술한 평가결과는 다음 표 1로 나타냈다. 표 1 이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모두 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모두 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다. 본 발명은 강판의 표면처리를 위해 사용되는 강판 표면처리용 수지 조성물에 그라핀을 포함시킴으로써 적은 양의 그라핀만으로도 강판에 수요자가 원하는 전도성을 제공할 수 있는 효과가 있으며, 본 발명의 강판 표면처리용 수지 조성물에 포함되는 그라핀을 COOH 또는 COO-와 같은 하나 이상의 친수성 관능기로 표면처리함으로써, 그라핀의 분산 안정성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다. The present invention relates to a resin composition for the surface treatment of a steel sheet, which comprises a binder resin, graphene, and solvent. More specifically, the invention can provide conductivity to a steel sheet upon user demand with only a small amount of graphene by adding graphene to the resin composition used in surface treatment of a steel sheet. 바인더 수지, 그라핀 및 용매를 포함하는 강판 표면처리용 수지 조성물. 제1항에 있어서, 상기 강판 표면처리용 수지 조성물이 전체 강판 표면처리용 수지 조성물의 중량 기준으로 바인더 수지 10 내지 90중량부, 그라핀 0.01 내지 0.5중량부 및 용매 9 내지 90중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 강판 표면처리용 수지 조성물. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 바인더 수지가 우레탄 수지, 아크릴 수지, 에폭시 수지, 에스테르 수지 및 올레핀 수지로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 강판 표면처리용 수지 조성물. 제3항에 있어서, 상기 우레탄 수지가 우레탄 수지 고형분을 기준으로 연질 우레탄계 수지 5 내지 95중량부 및 경질 우레탄계 수지 5 내지 95중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 강판 표면처리용 수지 조성물. 제4항에 있어서, 상기 연질 우레탄계 수지가 이소포렌 디이소시아네이트, 이염기산 및 다가알코올로부터 제조되는 폴리우레탄 수지; 또는 아크릴 폴리올 및 폴리이소시아네이트로부터 제조되는 폴리우레탄 수지임을 특징으로 하는 강판 표면처리용 수지 조성물. 제4항에 있어서, 상기 연질 우레탄계 수지는 수평균 분자량이 5,000 내지 300,000인 것을 특징으로 하는 강판 표면처리용 수지 조성물. 제4항에 있어서, 상기 경질 우레탄계 수지는 폴리카프로락톤 폴리올 또는 폴리카보네이트 폴리올과 디이소시아네이트로부터 제조된 폴리우레탄 수지; 4,4'-비스(ω-히드록시알킬렌옥시)비페닐과 메틸-2,6-디이소시아네이트헥사노에이트로부터 제조되는 폴리우레탄수지; 및 아세탈 결합을 갖는 폴리우레탄수지로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 강판 표면처리용 수지 조성물. 제4항에 있어서, 상기 경질 우레탄계 수지의 수평균분자량이 200,000 내지 2,000,000인 것을 특징으로 하는 강판 표면처리용 수지 조성물. 제4항에 있어서, 상기 경질 우레탄계 수지의 쇼어 A 경도가 40 내지 90인 것을 특징으로 하는 강판 표면처리용 수지 조성물. 제1항에 있어서, 상기 그라핀이 하나 이상의 친수성 관능기로 표면처리된 것을 특징으로 하는 강판 표면처리용 수지 조성물. 제10항에 있어서, 친수성 관능기가 COOH 또는 COO-인 것을 특징으로 하는 강판 표면처리용 수지 조성물. 제1항에 있어서, 상기 용매가 물, 알코올 용매, 알칼리계 수용액 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 강판 표면처리용 수지 조성물. 제1항에 있어서, 전체 강판 표면처리용 수지 조성물의 고형분 중량 대비 5 내지 25중량부의 웨팅제, 가교제, 윤활제, 소포제 또는 이들의 혼합물로 이루어진 첨가제 및 0.05 내지 1.0 중량부의 계면활성제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 강판 표면처리용 수지 조성물. 제1항에 따른 강판 표면처리용 수지 조성물이 코팅되어 수지층이 형성되도록 표면처리된 강판. 제14항에 있어서, 상기 수지층의 두께가 2.5㎛ 이하인 것을 특징으로 하는 강판. 제14항에 있어서, 상기 수지층의 건조 후 부착량이 300 내지 2500mg/m2인 것을 특징으로 하는 강판. 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교실시예 1 비교실시예 2 비교실시예 3 전도성 ○ ○ ○ △ ○ × 분산 안정성 △ ○ ○ △ △ ○ 백색도 ○ ○ ○ ○ × ○ 내식성 ○ ○ ○ △ ○ ○ 밀착성 ○ ○ ○ △ ○ ○ 가공성 ○ ○ ○ ○ ○ ○