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KR20170071678A - Graphene Oxide having enhanced dispersibility, and a method of making a surface-treated steel plate thereby - Google Patents

Graphene Oxide having enhanced dispersibility, and a method of making a surface-treated steel plate thereby Download PDF

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KR20170071678A
KR20170071678A KR1020150179394A KR20150179394A KR20170071678A KR 20170071678 A KR20170071678 A KR 20170071678A KR 1020150179394 A KR1020150179394 A KR 1020150179394A KR 20150179394 A KR20150179394 A KR 20150179394A KR 20170071678 A KR20170071678 A KR 20170071678A
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KR
South Korea
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graphene oxide
graphene
steel sheet
alkyl
coating composition
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KR1020150179394A
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Korean (ko)
Inventor
유혜진
정용균
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주식회사 포스코
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Publication date
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Abstract

본 발명은 그래핀 옥사이드가 무극성 용매나 약한 극성을 띄는 용매에서는 분산성이 현저히 떨어지는 것을 보완하고자 그래핀 옥사이드의 가장자리 부분에 길이가 다른 알킬기를 합성하여, 무극성 용매에서의 분산성을 향상시켜 용제형의 그래핀/고분자 코팅 용액을 제조하고 이를 코팅하여 표면처리된 강판을 제조하는 방법에 관한 것이다. In order to compensate for the fact that the graphene oxide is poorly dispersed in a non-polar solvent or a weakly polar solvent, an alkyl group having a different length at the edge portion of graphene oxide is synthesized to improve dispersibility in a non-polar solvent, And a method for producing a surface-treated steel sheet by coating the graphene / polymer coating solution.

Description

그래핀 산화물의 분산성 향상 방법 및 이를 이용한 표면처리 강판 제조 {Graphene Oxide having enhanced dispersibility, and a method of making a surface-treated steel plate thereby}TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for improving the dispersibility of graphene oxide and a method for manufacturing a surface-treated steel sheet using the same,

본 발명은 그래핀 산화물에 길이가 다른 알킬기를 도입하여 용액에서의 분산성을 향상시키고, 이를 이용하여 표면처리된 강판 제조에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing a steel sheet having surface treated by introducing alkyl groups having different lengths into graphene oxide to improve dispersibility in a solution.

일반적으로 흑연(graphite)은 대표적인 층상 구조를 가지는 물질로서, 탄소 원자가 6각형 모양으로 연결된 판상의 2차원 그래핀(graphene)이 적층되어 있는 구조이다. 그래핀은 탄소 원자 3개가 SP2 혼성 오비탈 결합으로 결합되어 이루어진 대표적인 단일 평판 시트로, 6각형 결정 격자에 집적된 형태이다.Generally, graphite is a material having a typical layered structure, in which plate-shaped two-dimensional graphenes in which carbon atoms are connected in a hexagonal shape are laminated. Graphene is a typical single flat sheet with 3 carbon atoms bonded by SP2 hybrid orbital bond, and is integrated in a hexagonal crystal lattice.

흑연에 있어서, 각 층을 이루는 그래핀 내의 탄소 원자 간 결합은 공유 결합으로 매우 강하지만, 그래핀과 그래핀 간의 결합은 반데르발스 결합으로서 상기한 공유 결합에 비하여 매우 미약하다.In graphite, the bond between carbon atoms in graphene constituting each layer is very strong as a covalent bond, but the bond between graphene and graphene is van der Waals bond, which is very weak compared to the covalent bond described above.

그래핀은 흑연의 한 층, 즉 흑연의 면 단층을 말하는데, 흑연에 있어서 그래핀과 그래핀 간의 결합이 상기한 바와 같이 미약하므로 두께가 약 4 옹스트롱으로 매우 얇은 이차원 구조를 가지는 그래핀이 존재할 수 있다. 이러한 그래핀에서는 기존의 물질과 다른 매우 유용한 특성이 발견되었다.Graphene refers to one layer of graphite, that is, a surface layer of graphite, in which graphene has a very thin two-dimensional structure with a thickness of about 4 angstroms because the bond between graphene and graphene is weak in graphite . These graphenes have found very useful properties that differ from conventional materials.

가장 주목할 특징으로는 그래핀에서 전자가 이동할 경우 마치 전자의 질량이 제로인 것처럼 흐른다는 것이며, 이는 전자가 진공 중의 빛이 이동하는 속도, 즉 광속으로 흐른다는 것을 의미한다. 또한 이러한 그래핀은 전자와 정공에 대하여 비정상적인 반정수 양자 홀 효과(half-integer quantum hall effect)를 갖는 특징이 있다.The most notable feature is that when electrons move from graphene, the mass of electrons flows like zero, which means that electrons flow at the rate at which light travels in vacuum, that is, the flux. These graphenes also have an unusual half-integer quantum Hall effect on electrons and holes.

또한, 현재까지 알려진 상기 그래핀의 전자 이동도는 약 20,000 내지 50,000 ㎠/Vs의 높은 값을 가진다고 알려져 있다. 이와 같이, 그래핀의 우수한 특성으로 인하여 차세대 실리콘 또는 ITO(INDIUM TIN OXIDE) 등의 투명 전극 등을 대체할 물질로 주목을 받고 있다.In addition, the electron mobility of the graphenes known to date is known to have a high value of about 20,000 to 50,000 cm 2 / Vs. As described above, due to the excellent properties of graphene, it has attracted attention as a substitute material for transparent electrodes such as next-generation silicon or ITO (INDIUM TIN OXIDE).

또한, 그래핀은 상대적으로 가벼운 원소인 탄소만으로 이루어져 1차원 또는 2차원 나노 패턴을 가공하기가 매우 용이하다는 장점이 있고, 이를 활용하면 반도체-도체 성질을 조절할 수 있을 뿐 아니라 탄소가 가지는 화학 결합의 다양성을 이용하여 센서, 메모리 등 광범위한 기능성 소자의 제작도 가능하기 때문에 현재 그래핀을 상용화하기 위하여 손쉽게 대면적의 질 좋은 그래핀 필름을 얻기 위해 많은 사람들이 노력하고 있다.In addition, graphene has a merit that it is very easy to process 1-dimensional or 2-dimensional nanopatterns composed of only carbon, which is a relatively light element. In addition, it can control the semiconductor-conductor properties, Since diversity can be used to fabricate a wide range of functional devices such as sensors and memories, many people are working hard to obtain a large-area graphene film easily in order to commercialize the graphene.

그래핀을 손쉽게 대면적으로 기재에 코팅하기 위해서 용액공정이 널리 이용되고 있다. 그러나 이러한 용액 공정을 이용하기 위해서는 그래핀/그래핀 옥사이드의 분산성이 매우 중요하다.Solution processes are widely used to easily coat graphene onto substrates with large areas. However, in order to use such a solution process, the dispersibility of graphene / graphene oxide is very important.

그래핀 옥사이드는 극성 용매에서는 우수한 분산성을 보이지만, 무극성 용매나 약한 극성을 띄는 용매에서는 분산성이 현저히 떨어진다. 또한, 분산성이 떨어지면 코팅 강판의 물성이 열위해진다.Graphene oxide shows good dispersibility in polar solvents, but dispersibility is poor in nonpolar solvents or in solvents with weak polarity. Also, when the dispersibility is poor, the physical properties of the coated steel sheet are poor.

강판 코팅을 위한 수성 또는 용제형 고분자 용액에 적용하기 위해서는 다양한 용제에 대한 분산성 확보가 필요하다. For application to aqueous or solvent-type polymer solutions for steel sheet coating, it is necessary to ensure dispersibility for various solvents.

한국 특허공개번호 제 2015-0076632 호Korean Patent Publication No. 2015-0076632 한국 특허등록번호 제 1535178 호Korean Patent Registration No. 1535178

이에, 본 발명은 그래핀 그래핀 옥사이드의 가장자리 부분에 알킬기를 길이 별로 합성하여 무극성 용매에서의 분산성을 향상시키고자 하였다.Accordingly, the present invention intends to improve the dispersibility in a non-polar solvent by synthesizing an alkyl group at the edge portion of graphene graphene oxide in length.

본 발명의 다른 측면은 환원율이 높은 알킬환원 그래핀 옥사이드를 제조하여 고품질의 그래핀 코팅 강판을 제조하기 위한 것이다.Another aspect of the present invention is to produce an alkyl-reduced graphene oxide having a high reduction ratio to produce a high-quality graphene-coated steel sheet.

본 발명은 상기 분산성을 개선하고자, 그래핀 옥사이드의 가장자리에 길이가 다른 알킬 작용기를 도입시켜 분산성을 향상시켰다.In order to improve the dispersibility, the present invention improves the dispersibility by introducing alkyl groups having different lengths to the edges of graphene oxide.

그래핀 옥사이드를 알킬아민으로 개질시킨 알킬환원 그래핀 옥사이드는 알킬아민의 아민 그룹과 그래핀 옥사이드의 카르복실기와의 반응을 통해 아미드 결합이 형성되면서 그래핀의 가장자리 부분에 알킬기가 결합되게 된다. Alkyl-reduced graphene oxide with graphene oxide modified with alkylamine reacts with amine group of alkylamine and carboxyl group of graphene oxide to form amide bond and bond alkyl group to edge of graphene.

알킬아민은 알킬기가 탄소수 C5~C19인 알킬아민 중 1종 이상이 가능하다. 알킬아민의 바람직한 구체예로서, 헥실아민, 데실아민, 옥타데실아민 등의 1종 이상이 가능하며 당업자에게 자명한 범위내에서 이에 제한되지 않는다. 탄소수가 C4이하의 경우 탄소 길이가 너무 짧아서 분산안정성 확보가 어려우며, C20 이상에서는 강판 코팅 시에 탄소길이가 길어 경화 분산 안정성 확보는 용이하나, 강판 코팅 시 미경화 되거나 강판과의 밀착성 저하로 가공성이 열화 될 수 있다.The alkylamine may be at least one alkylamine having an alkyl group of C5 to C19. As preferred specific examples of the alkylamine, at least one of hexylamine, decylamine, octadecylamine, and the like is possible and is not limited within a range that is obvious to a person skilled in the art. When the number of carbon atoms is less than C4, the carbon length is too short to ensure dispersion stability. In the case of C20 or more, the carbon length is long when coating the steel sheet, so that the stability of the curing dispersion is easy. However, Can be deteriorated.

나아가, 본 발명의 알킬환원 그래핀 옥사이드 및 용매로 구성된 코팅 조성물로 강판을 코팅하여 물성이 향상된 강판을 제공하였다. 본 발명의 알킬아민화 그래핀 옥사이드로 코팅되는 소지강판의 종류는 특별히 제한하지 않으나, 예를 들면, 냉연강판; 열연강판; 아연도금강판; 알루미늄도금강판; 또는 코발트, 몰리브덴, 텅스텐, 니켈, 티탄, 알루미늄, 망간, 철, 마그네슘, 주석, 동 또는 이들의 혼합물을 함유하는 도금강판, 실리콘, 동, 마그네슘, 철, 망간, 티탄, 아연 또는 이들의 혼합물을 첨가한 알루미늄 합금판일 수 있다.Further, a steel sheet is coated with a coating composition composed of the alkyl-reduced graphene oxide of the present invention and a solvent to provide a steel sheet having improved physical properties. The kind of the ground steel sheet coated with the alkyl amidated graphene oxide of the present invention is not particularly limited, and for example, a cold-rolled steel sheet; Hot - rolled steel; galvanized steel; Aluminum-plated steel sheet; Copper, magnesium, iron, manganese, titanium, zinc, or a mixture thereof, or a mixture of two or more of these metals, It may be an aluminum alloy plate added.

강판에 코팅하기 위해 알킬아민화 그래핀 옥사이드에 사용되는 용매는 극성 또는 무극성 용매가 모두 가능하며, 바람직하게는 톨루엔, 클로로포름, NMP, THF 또는 DCM이 가능하다.The solvent used for the alkyl aminated graphene oxide to coat the steel sheet may be either polar or non-polar solvent, preferably toluene, chloroform, NMP, THF or DCM.

본 발명의 바람직한 구체예로서, 본 발명의 알킬아민화 그래핀 옥사이드와 용매의 혼합물을 강판에 코팅하는 방법이 제공된다.As a preferred embodiment of the present invention, there is provided a method for coating a steel sheet with a mixture of an alkylaminated graphene oxide and a solvent of the present invention.

즉, 1) 그래핀 옥사이드를 DMF 안에서 48시간동안 90도로 가열하는 단계;1) heating graphene oxide to 90 DEG C in DMF for 48 hours;

2) 상기 그래핀 옥사이드를 알킬아민으로 환원시켜 알킬아민화 그래핀 옥사이드를 얻는 단계;2) reducing the graphene oxide with an alkylamine to obtain an alkylaminated graphene oxide;

3) 상기 알킬아민화 그래핀 옥사이드를 용매에 분산켜 코팅조성물을 얻는 단계; 및3) dispersing the alkyl aminated graphene oxide in a solvent to obtain an on-coating composition; And

4) 상기 코팅조성물을 강판에 코팅 후 건조시키는 단계를 포함하여 고품질의 그래핀 코팅 강판을 제조할 수 있다.4) coating the coating composition on a steel sheet, and then drying the coating composition to produce a high-quality graphene-coated steel sheet.

본 발명의 그래핀 코팅된 강판을 제조하는 방법에 있어서, 위에서 설명된 알킬아민화 그래핀 옥사이드, 용매 등이 적용될 수 있다.In the method of producing the graphene-coated steel sheet of the present invention, the above-described alkylaminated graphene oxide, a solvent and the like can be applied.

본 발명에 따른 방법으로 분산성이 향상된 알킬아민화 그래핀 산화물은 강판 코팅용 고분자 용액과의 상용성 확보가 용이하여, 강판 코팅 후 내식성, 가공성, 밀착성 등의 물성이 보다 우수하였다.Alkylaminated graphene oxide having improved dispersibility by the method according to the present invention has excellent properties such as corrosion resistance, workability, and adhesion after coating with a steel sheet because of easy compatibility with a polymer solution for coating steel.

또한, 극성 용매에서만 분산성을 갖던 그래핀 산화물을 무극성 용매에서도 쉽게 분산시킴으로써 다양한 코팅 고분자 용액에 적용할 수 있으며, 더불어 그래핀 코팅 강판의 물성 확보에 용이하다. In addition, by easily dispersing graphene oxide, which has dispersibility only in a polar solvent, in a nonpolar solvent, it can be applied to various coating polymer solutions, and it is easy to secure the physical properties of the graphene coated steel sheet.

도 1은 그래핀 옥사이드(GO)의 XPS C1s 스펙트럼(a)과 알킬환원 그래핀 옥사이드(alkyl-rGO)의 O1s 스펙트럼(b), 그리고 (c) C1s 스펙트럼을 나타낸 것이다.
도 2는 그래핀 옥사이드(GO)와 알킬환원 그래핀 옥사이드(alkyl-rGO)의 라만 스펙트럼을 나타낸 것이다.
도 3은 그래핀 옥사이드(GO)와 알킬환원 그래핀 옥사이드(alkyl-rGO)의 분산성 테스트 결과를 나타낸 것이다.
도 4는 각 용매에 따른 상층액의 흡광도 변화를 나타낸 것이다.
도 5는 NMP에서의 분산 상층액 그래핀의 SEM 이미지를 나타낸 것이다.
FIG. 1 shows the O1s spectrum (b) of the XPS C1s spectrum (a) of the graphene oxide (GO) and the alkyl reduced graphene oxide (alkyl-rGO), and (c) the C1s spectrum.
Figure 2 shows the Raman spectrum of graphene oxide (GO) and alkyl-reduced graphene oxide (alkyl-rGO).
Fig. 3 shows the results of the dissolution test of graphene oxide (GO) and alkyl-reduced graphene oxide (alkyl-rGO).
4 shows changes in absorbance of the supernatant depending on each solvent.
Figure 5 shows an SEM image of a dispersed upper layer droplet graphene in NMP.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태를 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시 형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the embodiments of the present invention can be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below.

본 발명에 의하면, 본 발명은 길이가 각기 다른 알킬기를 그래핀 옥사이드의 가장자리에 합성함으로써 무극성 용매에서 분산성을 향상시키고, 이를 코팅하여 표면처리된 강판을 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a steel sheet which is surface-treated by coating the coating solution with a non-polar solvent by synthesizing an alkyl group having different lengths at the edge of graphene oxide.

먼저, 헥실아민, 데실아민, 옥타데실아민을 그래핀 옥사이드와 반응시켜 알킬기의 길이가 다른 알킬환원 그래핀 옥사이드(alkyl-rGO)를 합성하였다. First, hexylamine, decylamine, and octadecylamine were reacted with graphene oxide to synthesize alkyl-reduced graphene oxide (alkyl-rGO) having different alkyl groups.

합성된 알킬환원 그래핀 옥사이드(alkyl-rGO)는 X-선 광전자 분광법(XPS)을 통해 반응이 잘 진행되었다는 것을 확인하였다. 먼저, 도 1(a)의 그래핀 옥사이드(GO)의 XPS C1s 그래프를 보면, 탄소와 산소의 결합 피크들이 크게 관찰되는 반면, 알킬환원 그래핀 옥사이드(alkyl-rGO)의 C1s 그래프에서는 탄소와 산소의 결합 피크들이 매우 급격히 감소한 것을 확인할 수 있다(도 1(c)). 이는 알킬환원 그래핀 옥사이드(alkyl-rGO)의 합성과정에서 그래핀 옥사이드를 DMF 안에서 48시간동안 90도로 가열해주었기 때문에 그래핀 옥사이드와 결합되어있던 많은 작용기들이 환원되었기 때문이다. 또한, 이 알킬환원 그래핀 옥사이드(alkyl-rGO)의 C1s 피크를 도 1(c)와 같이 여러 피크로 나누어 분석해보면, C-N 결합 피크가 새로 생긴 것을 알 수 있다. 이로서, 그래핀 옥사이드의 카르복실 그룹과 알킬아민의 아미드 그룹이 반응하여 C-N 결합, 즉, 아미드 결합이 형성되었다는 것을 확인하였다.The synthesized alkyl-reduced graphene oxide (alkyl-rGO) was confirmed to have proceeded well by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). First, the XPS C1s graph of graphene oxide (GO) in FIG. 1 (a) shows large bond peaks of carbon and oxygen, whereas in the C1s graph of alkyl-reduced graphene oxide (alkyl-rGO) (Fig. 1 (c)). This is because many of the functional groups bound to graphene oxide were reduced because the graphene oxide was heated in DMF at 90 ° C. for 48 hours during the synthesis of alkyl-reduced graphene oxide (alkyl-rGO). When the C1s peak of this alkyl-reduced graphene oxide (alkyl-rGO) is divided into several peaks as shown in Fig. 1 (c), it can be seen that a C-N bond peak is newly formed. As a result, it was confirmed that the carboxyl group of graphene oxide and the amide group of the alkylamine reacted to form a C-N bond, that is, an amide bond.

그리고, 알킬기의 길이가 다른 아민을 사용하여 서로 다른 세 가지의 알킬환원 그래핀 옥사이드(alkyl-rGO)가 합성되었다는 것을 확인하기 위해 XPS의 C1s와 O1s 피크를 비교해보았다. 같은 조건에서 합성을 진행하였기 때문에 각각의 알킬환원 그래핀 옥사이드(alkyl-rGO)들은 비슷한 정도로 환원이 일어났을 것이다. 그러므로, 원소 분석 측면에서 보면, 알킬기의 길이가 길어질수록 비슷한 산소의 양을 가지고 있으면서 탄소의 양은 증가해야 한다. 도 1(b) 및 도 1(c)에서 살펴보면, 탄소의 양이 거의 비슷함에 따라 산소의 양이 알킬기의 길이가 증가할수록 급격하게 줄어드는 것을 알 수 있다. 달리 말하면, 산소의 양이 같다면, 알킬기의 길이가 증가할수록 탄소의 양이 증가한다는 것이므로, 알킬기의 길이에 따라 알킬환원 그래핀 옥사이드(alkyl-rGO)의 합성이 성공적으로 이루어진 것을 확인할 수 있다.We also compared the C1s and O1s peaks of XPS to confirm that three different alkyl-reduced graphene oxide (alkyl-rGO) were synthesized using amines of different alkyl lengths. Because the synthesis proceeded under the same conditions, the reduction of each alkyl-reduced graphene oxide (alkyl-rGO) would have occurred to a similar extent. Therefore, in terms of elemental analysis, the longer the alkyl group is, the greater the amount of carbon should be, while having similar amounts of oxygen. 1 (b) and 1 (c), it can be seen that the amount of oxygen decreases sharply as the length of the alkyl group increases as the amount of carbon is almost the same. In other words, if the amount of oxygen is the same, since the amount of carbon increases as the length of the alkyl group increases, it can be confirmed that the synthesis of alkyl-reduced graphene oxide (alkyl-rGO) has been successfully performed according to the length of the alkyl group.

또한, 라만분광법(Raman spectroscopy)을 이용하여 그래핀 옥사이드가 알킬 관능화 반응 중에 환원이 진행되었다는 것을 확인하였다(도 2). 그래핀 옥사이드에 비해 알킬환원 그래핀 옥사이드(alkyl-rGO)의 G 피크의 다운쉬프트(down shift)가 관찰되었는데, 이것은 그래핀 옥사이드가 반응 과정 중에서 환원되었다는 증거이다. 그리고 D/G 피크의 비율로서 그래핀의 퀄리티를 확인할 수 있는데, 그래핀 옥사이드가 알킬환원 그래핀 옥사이드(alkyl-rGO)로 반응이 진행되면서 D/G 비율이 증가한 것을 확인할 수 있다. 그 이유는, 알킬환원 그래핀 옥사이드(alkyl-rGO) 합성 과정에서 환원 반응이 일어나면서 작용기들이 떨어져 나가고 그 자리에 결함이 생성되었기 때문이다.Also, it was confirmed by using Raman spectroscopy that graphene oxide was reduced during the alkyl functionalization (FIG. 2). A downshift of the G peak of alkyl-reduced graphene oxide (alkyl-rGO) was observed compared to graphene oxide, which is evidence that graphene oxide was reduced during the course of the reaction. As a ratio of the D / G peak, graphene quality can be confirmed. It can be confirmed that the graphene oxide is increased in the D / G ratio by progressing the reaction with the alkyl-reduced graphene oxide (alkyl-rGO). The reason for this is that the reduction reaction occurs during the synthesis of the alkyl-reduced graphene oxide (alkyl-rGO), and the functional groups are separated and defects are generated in place.

이렇게 합성된 세 종류의 알킬환원 그래핀 옥사이드(alkyl-rGO)의 분산 안정성을 확인하기 위하여 5가지 종류의 용매(NMP, THF, DCM, Chloroform, Toluene)에 분산시켜 보았다. 초음파 분산 직후 분산도를 확인해보면, 세 가지 알킬환원 그래핀 옥사이드(alkyl-rGO)는 용매에 관계없이 잘 분산되어있는 반면에, 그래핀 옥사이드는 무극성인 톨루엔에서 분산되지 못하고 바로 가라앉는 것을 확인하였다. 그리고 2일 뒤, 그래핀 옥사이드는 NMP를 제외한 네 가지의 용매에서 대부분 가라앉았고, 2주일 뒤, 톨루엔에 분산되었던 헥실환원 그래핀 옥사이드(hexyl-rGO)를 제외한 알킬환원 그래핀 옥사이드(alkyl-rGO)들은 모든 용매에서 우수한 분산성을 보였다(도 3).In order to confirm the dispersion stability of the alkyl-rGO compounds synthesized in this way, five kinds of solvents (NMP, THF, DCM, Chloroform, Toluene) were dispersed. When the dispersion was observed immediately after the ultrasonic dispersion, it was confirmed that the three alkyl-reduced graphene oxides (alkyl-rGO) were well dispersed regardless of the solvent, while the graphene oxide was not dispersed in the non-polar toluene . After 2 days, the graphene oxide was mostly submerged in the four solvents except NMP, and after two weeks, the alkyl-reduced ruthenium oxide (alkyl-rGO) except for hexyl-reduced graphene oxide ) Showed excellent dispersibility in all solvents (Fig. 3).

분산 2주 후, 각 용액의 상층액을 따로 취해 자외-가시광 분광법(UV-Vis spectroscopy)을 이용하여 각 그래핀 종류에 따른 분산 농도를 확인해 보았다(도 4). 그 결과, 알킬 길이가 길어질수록 소수성의 성질이 커져 극성 용매에 분산 안정성이 떨어지고 무극성 용매에서의 분산 안정성이 증가하는 것을 확인하였다. 그러나, 전반적으로 극성 용매에서도 친수성의 성질을 띄는 그래핀 옥사이드보다 소수성의 성질을 띄는 알킬환원 그래핀 옥사이드(alkyl-rGO)가 분산 안정성이 우수하였다. After 2 weeks of dispersion, the supernatant of each solution was taken separately and UV-Vis spectroscopy was used to confirm the dispersion concentration according to each type of graphene (FIG. 4). As a result, it was confirmed that the longer the alkyl length was, the larger the hydrophobic property was, and the dispersion stability in the polar solvent was deteriorated and the dispersion stability in the non-polar solvent was increased. However, in general, alkyl-reduced graphene oxide (alkyl-rGO), which is more hydrophobic than graphene oxide which is hydrophilic in polar solvents, has excellent dispersion stability.

NMP의 분산 상층액을 취해 스핀코팅을 한 SEM 이미지(도 5)와 자외-가시광 분광법(UV-Vis spectroscopy) 결과(도 4)를 종합해보면, 옥타데실환원 그래핀 옥사이드(octadecyl-rGO) 같은 경우 소수성의 성질을 가지고 있어 극성 용매인 NMP에서 박리성은 떨어지지만 가장자리에 긴 알킬기를 가지고 있기 때문에 분산성이 양호한 것으로 예측된다. 이러한 결과를 통해 적절한 알킬기를 그래핀 옥사이드에 도입함으로써 무극성 용매뿐만 아니라 극성 용매에서도 박리성은 조금 저하되지만 분산 안정성을 향상시킬 수 있다는 것을 밝혀내었다.When a spin-coated SEM image (FIG. 5) and a UV-Vis spectroscopy (FIG. 4) of a dispersed upper layer liquid of NMP are taken together, it can be seen that in the case of octadecyl-rGO It is predicted that the dispersibility is good because it has a hydrophobic property and it has a long alkyl group on the edge though it has poor releasability in NMP which is a polar solvent. From these results, it has been found that the introduction of an appropriate alkyl group into graphene oxide can improve the dispersion stability although the peeling property is slightly lowered in the polar solvent as well as the non-polar solvent.

그래핀Grapina 코팅 용액의 제조 Preparation of coating solution

상기 그래핀 분산용액을 유기 수지와 혼합하여 그래핀 분산물 코팅 용액을 얻는다.The graphene dispersion solution is mixed with an organic resin to obtain a graphene dispersion coating solution.

일 예에 따르면, 그래핀 산화물은 상기 그래핀 산화물 코팅 용액 100중량부에 대하여 5~80중량부, 바람직하게는 25~75중량부로 포함될 수 있다. 만약, 그래핀 분산물의 함량이 5중량부 미만일 경우 최종 제품 내 그래핀의 함량이 지나치게 적어 그래핀의 우수한 물성이 발현되기 어려울 수 있으며, 반면, 그래핀 산화물의 함량이 80중량부를 초과할 경우 그래핀 코팅층의 부착력이 저하되거나, 균일한 그래핀 코팅층의 확보가 어려울 수 있다.According to one example, the graphene oxide may be included in an amount of 5 to 80 parts by weight, preferably 25 to 75 parts by weight, based on 100 parts by weight of the graphene oxide coating solution. If the content of the graphene dispersion is less than 5 parts by weight, the graphene content in the final product may be too small to exhibit excellent physical properties of graphene. On the other hand, if the graphene oxide content exceeds 80 parts by weight, The adhesion of the pin coating layer may be deteriorated or it may be difficult to secure a uniform graphene coating layer.

유기 수지는 그래핀 산화물을 균일하게 분산시키고, 코팅시에는 바인더 역할을 한다. 상기 유기 수지의 예로서, 수분산 우레탄 수지, 수분산 아크릴 수지, 수용성 에폭시 수지, 수용성 폴리에스테르 수지 및 수용성 아미노 수지로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 혼합물일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 바람직하게는, 수분산 우레탄 수지를 들 수 있다. 보다 바람직하게는, 카복실기 또는 하이드록시기를 가지는 수분산 우레탄 수지, 아크릴계 단량체로 변성된 수분산 우레탄 수지, 비닐계 단량체로 변성된 수분산 우레탄 수지 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것일 수 있으며, 가장 바람직하게는 폴리카보네이트 폴리올을 사용한 수분산 우레탄 수지를 들 수 있다.The organic resin uniformly disperses the graphene oxide and serves as a binder in coating. Examples of the organic resin may be a mixture of one or more kinds selected from the group consisting of water-dispersible urethane resin, water-dispersible acrylic resin, water-soluble epoxy resin, water-soluble polyester resin and water-soluble amino resin, no. The water-dispersible urethane resin is preferably used. More preferably, it may be selected from the group consisting of an aqueous dispersion urethane resin having a carboxyl group or a hydroxy group, an aqueous dispersion urethane resin modified with an acrylic monomer, an aqueous dispersion urethane resin modified with a vinyl monomer, , And most preferably an aqueous dispersion urethane resin using a polycarbonate polyol.

일 예에 따르면, 유기 수지는 그래핀 코팅용액 100 중량부에 대하여, 25~70 중량부, 바람직하게는 40~55 중량부로 포함될 수 있다. 상기 유기 수지의 함량이 25 중량부 미만이면, 소지강판의 표면에 대한 부착력이 저하될 수 있고, 균일한 그래핀 코팅층을 형성하기 어려울 수 있으며, 70 중량부를 초과하면, 그래핀 산화물 코팅 용액의 점도 상승으로 인해 작업성이 저하될 수 있다.According to one example, the organic resin may be contained in an amount of 25 to 70 parts by weight, preferably 40 to 55 parts by weight, based on 100 parts by weight of the graphene coating solution. If the content of the organic resin is less than 25 parts by weight, the adhesion to the surface of the base steel sheet may be deteriorated and it may be difficult to form a uniform graphene coating layer. If the content exceeds 70 parts by weight, the viscosity of the graphene oxide coating solution The workability may be deteriorated.

일 예에 따르면, 그래핀 분산물 코팅 용액은 무기금속 졸, 방청제, 유기금속 착화합물 및 가교제 중 1종 이상의 내식성 향상제를 더 포함할 수 있으며, 이러한 내식성 향상제는 그래핀 코팅용액 100 중량부에 대하여, 0.1~5 중량부, 바람직하게는 0.5~4 중량부, 보다 바람직하게는 1~4 중량부로 포함될 수 있다.According to one example, the graphene dispersion coating solution may further comprise at least one corrosion resistance improving agent selected from the group consisting of inorganic metal sols, rust inhibitors, organometallic complexes and crosslinking agents. The corrosion resistance improving agent is added to 100 parts by weight of the graphene coating solution, 0.1 to 5 parts by weight, preferably 0.5 to 4 parts by weight, more preferably 1 to 4 parts by weight.

무기금속 졸은 내식성을 향상시키는 역할을 하는 것으로서, 구체적인 예를 들면, 실리카 졸, 알루미나 졸, 티타니아 졸 및 지르코니아 졸 중 1종 또는 2종 이상의 혼합물일 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. The inorganic metal sol serves to improve the corrosion resistance. Specific examples thereof include, but are not limited to, silica sol, alumina sol, titania sol, and zirconia sol, or a mixture of two or more thereof.

방청제 또한 내식성을 향상시키는 역할을 하는 것으로서, 알루미늄 또는 중인산 알루미늄과 같은 금속 화합물; 헥사암모늄 헵타몰리브데이트 테트라하이드레이트의 인산 수용액; 아연; 몰리브덴; 불소; 붕산; 이들의 혼합물 또는 이들의 인산염 용액 등 일 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.Rust inhibitors also serve to improve corrosion resistance, including metal compounds such as aluminum or aluminum aluminum; An aqueous solution of phosphoric acid of hexaammonium heptamolybdate tetrahydrate; zinc; molybdenum; Fluorine; Boric acid; A mixture thereof or a phosphate solution thereof, but is not limited thereto.

유기금속 착화합물은 소지강판, 특히 아연도금 강판과의 축합 반응 및 수소 결합 형성에 의하여 밀착성을 향상시키며, 이에 따라 소지강판의 내식성을 향상시키는 역할을 하는 것으로서, 실란계 커플링제, 티타늄계 커플링제 및 지르코늄계 커플링제 중 1종 또는 2종 이상의 혼합물로 이루어질 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.The organometallic complex improves the adhesion property by the condensation reaction with the base steel sheet, particularly the zinc-plated steel sheet and the hydrogen bond formation, and thereby improves the corrosion resistance of the base steel sheet, and the silane coupling agent, Zirconium-based coupling agents, and mixtures of two or more thereof. However, the present invention is not limited thereto.

가교제는 유기 수지에 포함되어 있는 카복실기 또는 하이드록시기와의 가교 결합을 통해 유기 수지를 가교시키는 역할을 하며 이를 통해 코팅층의 밀착력 및 내식성을 향상시키는 역할을 하는 것으로서, 카르보디이미드(carbodiimide)기를 가지는 화합물, 멜라민계 가교제, 이소시아네이트계 가교제, 아지리딘계 가교제 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상일 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.The crosslinking agent serves to crosslink the organic resin through cross-linking with a carboxyl group or a hydroxy group contained in the organic resin, thereby enhancing the adhesion and corrosion resistance of the coating layer. The crosslinking agent has a carbodiimide group But are not limited to, a compound selected from the group consisting of a melamine crosslinking agent, an isocyanate crosslinking agent, an aziridine crosslinking agent, and a mixture thereof.

일 예에 따르면, 그래핀 분산물 코팅 용액은 소포제, 평활제, 왁스 및 용제 중 1종 이상의 첨가제를 더 포함할 수 있으며, 이러한 첨가제는 그래핀 산화물 코팅 용액 100 중량부에 대하여 0.1~5중량부로 포함될 수 있다.According to one example, the graphene dispersion coating solution may further include at least one of an antifoaming agent, a smoothing agent, a wax, and a solvent. Such additives may be added in an amount of 0.1 to 5 parts by weight per 100 parts by weight of the graphene oxide coating solution .

용제는 물, 에탄올 또는 이들의 혼합물로 이루어질 수 있으며, 그래핀 코팅용액의 젖음성 및 분산성 등의 향상을 위해서는 물과 에탄올의 혼합물로써 에탄올이 0.1~10 중량%로 포함되어 있는 것이 바람직하다. 다만, 그래핀 분산물 코팅 용액 중 용제의 함량은 특별히 제한되지 않으며, 전술한 성분들의 함량에 따라 적절히 선택될 수 있다.The solvent may be water, ethanol or a mixture thereof. In order to improve wettability and dispersibility of the graphene coating solution, it is preferable that 0.1 to 10% by weight of ethanol is contained as a mixture of water and ethanol. However, the content of the solvent in the graphene dispersion coating solution is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the content of the above-mentioned components.

발명예와 비교예에 대하여 하기 표 1과 같이 코팅 조성물의 성분 함량을 달리하였다.The component contents of the coating composition were varied as shown in Table 1 for Examples and Comparative Examples.

그래핀Grapina 분산물Dispersion 코팅층 형성 Coating layer formation

다음으로, 그래핀 분산물 코팅 용액을 소지강판 상에 도포하여 그래핀 분산물 코팅층을 형성한다.Next, a graphene dispersion coating solution is applied on a base steel sheet to form a graphene dispersion coating layer.

본 발명에서는 소지강판의 종류에 대해서는 특별히 한정하지 않으며, 예를 들어, 냉연강판; 열연강판; 아연도금강판; 알루미늄도금강판; 또는 코발트, 몰리브덴, 텅스텐, 니켈, 티탄, 알루미늄, 망간, 철, 마그네슘, 주석, 동 또는 이들의 혼합물을 함유하는 도금강판, 실리콘, 동, 마그네슘, 철, 망간, 티탄, 아연 또는 이들의 혼합물을 첨가한 알루미늄 합금판 중 1종일 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.In the present invention, the kind of the base steel sheet is not particularly limited, and for example, a cold-rolled steel sheet; Hot - rolled steel; galvanized steel; Aluminum-plated steel sheet; Copper, magnesium, iron, manganese, titanium, zinc, or a mixture thereof, or a mixture of two or more of these metals, But it is not necessarily limited to these.

또한, 본 발명에서는 그래핀 분산물 코팅 용액을 소지강판 상에 도포하는 방법에 대해서도 특별히 한정하지 않으며, 예를 들어, 스프레이 코팅, 바코팅, 롤 코팅, 그라비아 코팅, 딥 코팅, 솔루션캐스팅 코팅 중 어느 하나의 방법에 의해 도포할 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.Also, in the present invention, the method of applying the graphene dispersion coating solution onto the base steel sheet is not particularly limited. For example, any of spray coating, bar coating, roll coating, gravure coating, dip coating and solution cast coating But the present invention is not limited thereto.

[비교예][Comparative Example]

알킬아민의 탄소수 C0, C2, C4, C20, C22 (비교예 1~5)로 그래핀 개질 한 뒤 용매에 분산 시키고, 무극성 용매에서의 분산성을 향상시켜 용제형의 그래핀/고분자 코팅 용액을 제조하고 이를 코팅하여 표면처리된 강판을 제조The grafting reaction was carried out by graphening with alkylamines having carbon atoms of C0, C2, C4, C20 and C22 (Comparative Examples 1 to 5) and then dispersing them in a solvent to improve the dispersibility in the non- To prepare a surface-treated steel sheet

[실시예][Example]

알킬아민의 탄소수 C6, C8, C10, C12, C14, C16, C18 (실시예 1~7)로 그래핀 개질 한 뒤 용매에 분산 시키고, 무극성 용매에서의 분산성을 향상시켜 용제형의 그래핀/고분자 코팅 용액을 제조하고 이를 코팅하여 표면처리된 강판을 제조(Examples 1 to 7), and dispersed in a solvent to improve the dispersibility in the non-polar solvent to obtain a solvent-type graphene / A polymer coating solution was prepared and coated to prepare a surface-treated steel sheet

(1) 내스크래치성(1) scratch resistance

내스크래치성을 평가하기 위해 연필경도를 측정하였는 바, 상기 연필경도는 JIS K5600-5-4KS에 따라 측정하였다. 여기서, 상기 연필경도는 9B~9H까지 순차적으로 측정하였으며, 9B에 근접할수록 경도고 약한 것이고 9H에 근접할수록 경도가 강한 것이다.The pencil hardness was measured in order to evaluate the scratch resistance, and the pencil hardness was measured according to JIS K5600-5-4KS. Here, the pencil hardness is measured sequentially from 9B to 9H, and the closer to 9B the hardness is, the closer to 9H the harder the hardness.

F: 내스크래치성 우수F: Excellent scratch resistance

B: 내스크래치성 열위B: My Scratchy Dread

◎: HB 이상◎: HB or more

○: B 이상 ~ F 이하○: B or more to F or less

△: 4B 이상 ~ 2B 이하DELTA: 4B or more to 2B or less

×: 5B 이하×: 5 B or less

(2) 내식성(2) Corrosion resistance

코팅된 시편을 35, 95%의 습도에서 5%의 식염수를 연속분무하여 초기 발청정도를 평가하였다. 평가결과는 하기와 같은 방법으로 평가하였다.The initial wetness of the coated specimens was evaluated by continuous spraying of 5% saline at 35, 95% humidity. The evaluation results were evaluated in the following manner.

◎: 480시간 이상 없음.◎: No more than 480 hours.

○: 240시간 이후 초기 발청.◯: Initial screening after 240 hours.

△: 120시간 이후 초기 발청.△: Initial call after 120 hours.

×: 72시간 이전 초기 발청.×: Initial call before 72 hours.

(3) 벤딩성(3) Bending property

코팅된 시편의 표면을 180° 구부린 다음, 바이스에 넣어서 평면이 될 때까지 조였다. (0, 1, 2, 3T-Bending 실시). 구부러진 도막에 스카치테이프를 부착시킨 후 도막을 박리시켰을 때 테이프에 박리된 상태를 평가하였다.The surface of the coated specimen was bent by 180 °, then inserted into a vise and tightened to a flat surface. (0, 1, 2, 3T-Bending). A scotch tape was attached to the curved coating film, and when the coating film was peeled off, the state of peeling off the tape was evaluated.

◎: 0T, 1T, 2T, 3T 모두 박리 없음.◎: 0T, 1T, 2T, 3T No peeling.

○: 1T, 2T, 3T 박리 없음.○: 1T, 2T, 3T No peeling.

△: 2T, 3T 박리 없음.?: 2T, 3T No peeling.

×: 3T 미세 크랙 발생.X: 3T Micro crack occurred.

(4) 부착성(4) Adhesiveness

코팅된 시편을 가로 및 세로 크기가 1mm가 되도록 커터로 커팅하여 100개를 제조하고, 3M 테이프를 붙인 뒤 떼어내어 도막의 부착성을 평가하였다. 평가결과는 하기와 같은 방법으로 평가하였다.The coated specimens were cut with a cutter so as to have a width of 1 mm and a length of 1 mm to prepare 100 pieces, and 3M tape was attached and then peeled off to evaluate the adhesion of the coating. The evaluation results were evaluated in the following manner.

◎: 이상 없음.◎: No abnormality.

○: 10개 이내 탈락.○: 10 or less eliminated.

△: 50개 이내 탈락.△: Within 50 pieces.

×: 완전 탈락.×: Completely eliminated.

(5) 윤활성(5) Lubrication

윤활성은 드로비드 마찰시험기(하중 1,000kgf, 속도 1,000mm/min,거리 100mm)를 사용하여 마찰계수 측정을 행하였다.The lubricity was measured using a drag bead friction tester (load 1,000 kgf, speed 1,000 mm / min, distance 100 mm).

○: 마찰계수 0.15 미만?: Friction coefficient less than 0.15

△: 마찰계수 0.15 이상 0.30 미만?: Friction coefficient 0.15 or more and less than 0.30

×: 마찰계수 0.30 이상X: Friction coefficient 0.30 or more

비고Remarks 내스크래치성Scratch resistance 내식성Corrosion resistance 벤딩성Bending property 부착성Attachment 윤활성Lubricity 비교예1Comparative Example 1 ×× ×× ×× ×× 비교예2Comparative Example 2 ×× ×× ×× 비교예3Comparative Example 3 ×× 비교예4Comparative Example 4 ×× ×× 비교예5Comparative Example 5 ×× ×× ×× 실시예1Example 1 실시예2Example 2 실시예3Example 3 실시예4Example 4 실시예5Example 5 실시예6Example 6 실시예7Example 7

그래핀 옥사이드(GO)와 세 종류의 알킬환원 그래핀 옥사이드(alkyl-rGO)를 각각 고분자 용액과 혼합한 뒤 강판에 코팅하여 표면 물성을 평가하였다(도 5).The surface properties of graphene oxide (GO) and three kinds of alkyl-reduced graphene oxide (alkyl-rGO) were mixed with a polymer solution and coated on a steel sheet (FIG. 5).

우수한 분산 안정성을 갖는 알킬환원 그래핀 옥사이드(alkyl-rGO)가 강판 코팅용 고분자 용액내에서도 보다 안정한 분산성을 가져 강판 코팅 후 내식성, 가공성, 밀착성 등의 물성이 보다 우수하였다.Alkyl-reduced graphene oxide (alkyl-rGO) having excellent dispersion stability has more stable dispersibility even in a polymer solution for steel plate coating, and thus has more excellent properties such as corrosion resistance, workability, and adhesion after steel plate coating.

그래핀 옥사이드와 같이 분산성이 열위할 경우 코팅용액과의 상용성이 떨어져, 코팅 후 표면에 뭉치는 등의 현상이 발생되고 이는 결함으로 작용하여 내식성 등 물성을 저하시키는 단점이 있다.When the dispersibility is lowered as in the case of graphene oxide, compatibility with the coating solution is lowered, and a phenomenon such as aggregation on the surface after coating occurs, which causes defects and deteriorates physical properties such as corrosion resistance.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It will be obvious to those of ordinary skill in the art.

Claims (8)

알킬환원 그래핀 옥사이드, 바인더 및 용매를 포함하는 코팅 조성물로 코팅된 강판으로서,
상기 알킬환원 그래핀 옥사이드는 그래핀 옥사이드와 알킬아민의 환원 반응물이며,
상기 알킬아민은 탄소수 C5~C19인 알킬아민 중 1종 이상임을 특징으로 하는 그래핀 코팅 강판.
A steel sheet coated with a coating composition comprising an alkyl reduced graphene oxide, a binder and a solvent,
The alkyl-reduced graphene oxide is a reduction reaction product of graphene oxide and an alkylamine,
Wherein the alkylamine is at least one of alkylamines having C5 to C19 carbon atoms.
제1항에 있어서, 상기 알킬아민이 헥실아민, 데실아민, 옥타데실아민 중 하나 이상임을 특징으로 하는 그래핀 코팅 강판.
The graphene-coated steel sheet according to claim 1, wherein the alkylamine is at least one of hexylamine, decylamine and octadecylamine.
제1항에 있어서, 상기 용매가 톨루엔, 클로로포름, NMP, THF 또는 DCM임을 특징으로 하는 그래핀 코팅 강판.
The graphene-coated steel sheet according to claim 1, wherein the solvent is toluene, chloroform, NMP, THF or DCM.
제1항에 있어서, 상기 코팅 조성물 100중량부에 대하여 그래핀 산화물이 5~80중량부로 포함됨을 특징으로 하는 그래핀 코팅 강판.
The graphene-coated steel sheet according to claim 1, wherein graphene oxide is contained in an amount of 5 to 80 parts by weight based on 100 parts by weight of the coating composition.
제1항에 있어서, 상기 코팅 조성물 100 중량부에 대해, 바인더로서 25~70 중량부의 유기수지를 포함함을 특징으로 하는 그래핀 코팅 강판.
The graphene-coated steel sheet according to claim 1, wherein 25 to 70 parts by weight of an organic resin is contained as a binder with respect to 100 parts by weight of the coating composition.
제1항에 있어서, 상기 코팅 조성물이 무기금속 졸, 방청제, 유기금속 착화합물 및 가교제 중 1종 이상의 내식성 향상제를 추가로 포함함을 특징으로 하는 그래핀 코팅 강판.
The graphene-coated steel sheet according to claim 1, wherein the coating composition further comprises at least one corrosion inhibitor selected from inorganic metal sols, rust inhibitors, organometallic complexes and crosslinking agents.
제6항에 있어서, 상기 가교제는 카르보디이미드(carbodiimide)기를 가지는 화합물, 멜라민계 가교제, 이소시아네이트계 가교제, 아지리딘계 가교제 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상임을 특징으로 하는 그래핀 코팅 강판.
The graphene-coated steel sheet according to claim 6, wherein the crosslinking agent is at least one selected from the group consisting of a compound having a carbodiimide group, a melamine crosslinking agent, an isocyanate crosslinking agent, an aziridine crosslinking agent, .
그래핀 옥사이드를 DMF 안에서 48시간동안 90도로 가열하는 단계;
상기 그래핀 옥사이드를 알킬아민으로 환원시켜 알킬환원 그래핀 옥사이드를 얻는 단계;
상기 알킬환원 그래핀 옥사이드를 바인더 및 용매에 분산시켜 코팅조성물을 얻는 단계; 및
상기 코팅조성물을 강판에 코팅 후 건조시키는 단계를 포함함을 특징으로 하는 그래핀 코팅 강판의 제조방법.
Heating the graphene oxide to 90 DEG C in DMF for 48 hours;
Reducing the graphene oxide with an alkylamine to obtain an alkyl-reduced graphene oxide;
Dispersing the alkyl-reduced graphene oxide in a binder and a solvent to obtain a coating composition; And
Coating the coating composition on a steel sheet, and drying the coating composition.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019123103A1 (en) * 2017-12-19 2019-06-27 Arcelormittal A coated steel substrate
WO2019123105A1 (en) * 2017-12-19 2019-06-27 Arcelormittal A coated steel substrate
WO2019122958A1 (en) * 2017-12-19 2019-06-27 Arcelormittal A coated steel substrate
WO2019239304A1 (en) * 2018-06-15 2019-12-19 Arcelormittal A coated metallic substrate
KR20210156081A (en) * 2020-06-17 2021-12-24 인하대학교 산학협력단 Manufacturing method of polymer film comprising graphene oxide
US11945963B2 (en) 2018-06-15 2024-04-02 Arcelormittal Coated non-conductive substrate

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111819302A (en) * 2017-12-19 2020-10-23 安赛乐米塔尔公司 Coated Steel Substrate
WO2019123105A1 (en) * 2017-12-19 2019-06-27 Arcelormittal A coated steel substrate
WO2019122958A1 (en) * 2017-12-19 2019-06-27 Arcelormittal A coated steel substrate
WO2019123104A1 (en) * 2017-12-19 2019-06-27 Arcelormittal A coated steel substrate
WO2019123103A1 (en) * 2017-12-19 2019-06-27 Arcelormittal A coated steel substrate
US12473609B2 (en) 2017-12-19 2025-11-18 Arcelormittal Coated steel substrate
WO2019239304A1 (en) * 2018-06-15 2019-12-19 Arcelormittal A coated metallic substrate
WO2019239195A1 (en) * 2018-06-15 2019-12-19 Arcelormittal A coated metallic substrate
KR20210008421A (en) * 2018-06-15 2021-01-21 아르셀러미탈 Coated metal substrate
JP2021526988A (en) * 2018-06-15 2021-10-11 アルセロールミタル Coated metal substrate
US11945963B2 (en) 2018-06-15 2024-04-02 Arcelormittal Coated non-conductive substrate
US12331216B2 (en) 2018-06-15 2025-06-17 Arcelormittal Coated metallic substrate
KR20210156081A (en) * 2020-06-17 2021-12-24 인하대학교 산학협력단 Manufacturing method of polymer film comprising graphene oxide

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