KR0136144B1 - 도포안정성이 우수한 무방향성 전기강판 표면의 절연피막 형성용 피복조성물 및 이를 이용한 절연피막 제조방법 - Google Patents

도포안정성이 우수한 무방향성 전기강판 표면의 절연피막 형성용 피복조성물 및 이를 이용한 절연피막 제조방법

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Abstract

본 발명은 무방향성 전기강판 표면의 전기절연피막 형성에 사용되는 피복액에 관한 것으로, 본 발명에 의하면, 중크롬산 금속염중 CrO3100중량부 ; 계면활성제가 첨가되지 않은 에멀션 아크릴수지 고형분 35-115중량부 및 에틸렌 글리콜 25-74 중량부로 구성됨을 특징으로 하는 도포안정성이 우수한 무방향성 전기강판 표면의 절연피막형성용 피복조성물이 제공된다.
이들 피복조성물을 이용하여 절연피막을 제조하는 방법 또한 제공된다.
계면활성제가 첨가되지 않은 에멀션 형태의 아크릴수지를 사용하여 조성된 피복액을 사용함으로써, 기포발생량이 현저하게 감소되고, 겔화현상이 감소되어 피막액의 도포성 및 저장성이 증대될 뿐만 아니라 처리후 피막특성이 우수한 피막이 형성되었다.

Description

도포안정성이 우수한 무방향성 전기강판 표면의 절연피막형성용 피복조성물 및 이를 이용한 절연피막제조방법
본 발명은 무방향성 전기강판 표면의 전기절연피막 형성에 사용되는 조성물 및 이를 이용한 절연피막 제조방법에 관한 것이다.
종래에는 크롬산염계의 무기계용액에 에멀션 타입의 수지가 함유된 크롬산염-아크릴 에멀션 수지계 절연피복액으로 무방향성 전기강판의 표면을 처리하였다. 이경우 형성된 무기, 유기 혼합계 절연피막은 무기계 절연피막이 갖는 고유한 장점 및 유기계 절연피막이 지닌 장점을 동시에 구비하고 있으나 무방향성 전기강판의 표면에 연속적으로 도포하는 경우 및 순환작업시 용액저장조 표면으로부터 기포가 발생되어 도포작업이 진행됨에 따라 생성된 기포의 퇴적량이 증대되어 이를 제거하기 위한 별도의 공정이 요구되어 장기간 안정하게 연속도포작업을 행할 수 없는 문제가 있는 것이다.
즉, 계면활성제에 의한 아크릴수지의 에멀션화는 절연피복액을 사용물성으로 조정할 경우 필요한 물과 임의로 배합하여 희석사용하는데는 필수적인 것이지만 반면에 기포발생의 원인이 되는 것이다. 또한 현장에서는 설비사정등에 의해 도포처리를 중단하고 수일 경과후에 용액을 재사용하는 경우가 빈번한데, 이때 충분한 경시안정성을 확보하는 것이 중요한 문제로 대두되고 있다.
이에, 본 발명의 목적은 기포가 발생되지 않아 안정적으로 연속도포작업에 적용될 수 있을 뿐만아니라 도포처리후 절연피막으로서 갖추어야 할 일반적인 피막의 특성 또한 충족시킬 수 있는 새로운 절연피막형성용 피막조성물을 제공하는 것이다.
본 발명에 일 견지에 의하면, 중크롬산 금속염중 CrO3100중량부, 계면활성제가 첨가되지 않은 에멀션아크릴 수지고형분 35-115 중량부 및 에틸렌 글리콜 25-74중량부로 구성됨을 특징으로 하는 도포안정성이 우수한 무방향성 전기강판 표면의 절연 피막형성용 피복조성물이 제공된다.
본 발명의 다른 견지에 의하면, 무방향성 전기강판에 상기한 바와같은 조성으로 된 피복조성물을 건조피막 두께가 3.0-5.5 um/편면이 되도록 도포하고 650 ℃ 로 15-25 초간 소둔함을 특징으로 하는 절연피막 제조방법이 제공된다.
이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명은 종래의 무방향성 전기강판의 절연피복액으로 사용되어 왔던 무기, 유기혼합계 절연피복액의 유기수지성분중 계면활성제가 첨가된 에멀션 타입의 아크릴 수지 대신, 계면활성제가 첨가되지 않은 아크릴 에멀션수지(이하, 소프프리 타입 AE 수지라 한다)를 사용함으로써 기포발생을 억제하고자 하는 것이다.
본 발명의 피복조성물(이하 피복액이라 한다)은 중크롬산 금속염중 CrO3100중량부, 소프프리타입 AE수지 고형분 35-115 중량부 및 에틸렌글리콜 25-75 중량부로 구성된다.
상기 중크롬산 금속염은 피막에 내식성을 부여하기 위해 사용되며, 이 중크롬산 금속염은 산화아연, 산화칼슘 또는 산화마그네슘과 같은 2가 금속산화물을 크롬산 용액에 첨가용해시켜 제조한 것을 단독으로 또는 복합하여 사용할 수 있다.
그러나, 이러한 세가지 중크롬산염 용액의 제조방법 및 이들의 배합비는 본 발명을 특히 한정하는 것은 아니며 일반적인 것이다.
상기 소프프리타입 아크릴 에멀션 수지는 소재와의 밀착성을 증대시키고 광택 및 피막의 유연성을 부여하기 위해 첨가된다. 피복액내 중크롬산염 중 CrO3100중량부를 기준으로 수지고형분의 첨가량이 35 중량부 이하인 경우에는 충분한 피막밀착성 및 양호한 피막외관을 얻을 수 없으며, 115 중량부 이상인 경우에는 피막생성속도가 느려져 실용성이 없게 됨으로 처리용액내 중크롬산염 중 CrO3100중량부를 기준으로 수지고형분 35-115중량부를 첨가하는 것이 바람직하다.
상기 에틸렌글리콜은 크롬 6가를 크롬 3가로 환원시키기 위한 유기환원제로서 첨가되며, 피복용액내 중크롬산염중 CrO3100중량부를 기준으로 첨가량이 25중량부이하일 경우에는 피막내 잔존크롬 6가가 다량 존재하게 되어 황갈색의 저조한 표면색상이 나타나게 되며, 74 중량부 이상일 경우에는 처리액이 겔(gel)화 되기 쉬워 용액안정성이 떨어지게 됨으로 처리용액내 중크롬산염중 CrO3100중량부를 기준으로 에틸렌 글리콜 25-74 중량부를 첨가하는 것이 바람직하다.
한, 무방향성 전기강판에 본 발명의 피복액을 건조피막 두께가 3.0-5.5 μm 편면이 되도록 도포하고 650℃ 로 15-25초간 가열하고, 소둔함으로써 도포안정성이 우수한 절연피막이 형성되도록 할 수 있다.
15초 이하로 가열하는 경우 완전히 경화되지 못하며, 25초 이상 가열하는 경우, 과경화되어 탄화됨으로, 15-25초간 가열하는 것이 바람직하며, 건조피막의 두께가 3.0um이하인 경우에는 전기 절연성을 나타내지 못하며, 5.5μm 이상인 경우에는 강판을 적층하여 사용하는 경우 바람직하지 못함으로 때문에 3.0-5.5μm 건조피막두께로 도포하는 것이 바람직하다.
상기 건조온도가 낮은 경우에는 경화처리시 장시간이 소요되며, 고온인 경우 경제성등을 고려하여 650℃ 에서 경화시간을 변화시키면서 피막처리할 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예를 통하여 보다 상세히 설명한다.
[실시예 1]
하기 표 1에 나타낸 바와같은 조성으로 발명예 1-4 및 비교예 1-7의 피복액을 제조하였다. 뚜껑이 있는 메스실린더에 제조된 각 피복액을 25 ml 씩 첨가한 후 1분간 강력교반하여 그 결과를 하기 표 2에 상층부의 발포량(ml) 및 상태(O, X 로 나타냄)로 나타내어 절연 피복액에 생성된 기포의 정도를 측정하였다. 또한 경시에 따른 용액내의 외관변화를 육안관찰하여 하기 표 2에 나타내었다.
* 기포상태
O 표는 절연피복액 25ml 당 생성된 기포의 양이 2.5ml 이하로 기포가 감지되지 않을 정도의 양호한 기포상태를 나타내며,
X 표는 연속작업이 불가능한 상태로 기포가 20.0ml 이상으로 다량 발생된 상태를 나타낸다.
* 경시외관
O 표는 피복액 제조초기와 거의 동등하게 경시안정성이 양호한 상태를 나타내며,
X 표는 피복액의 처리안정성이 불안정하여 표면외관이 극히 불량하게 나타나는 겔화반응이 진행된 상태를 나타낸다.
상기 표 2에 나타낸 바와 같이 계면활성제가 첨가되지 않은 아크릴에멀션 타입의 수지를 이용하여 피복조성물을 제조한 발명예 1-4 및 비교예 4-7에서는 계면활성제가 첨가된 에멀션 수지를 사용한 종래의 비교예 1 및 비교예 2에 비하여 기포발생량이 극히 적게 나타났다. 한편 종래의 계면활성제가 첨가되어 있는 수지에 별도의 액상소포제를 첨가시킨 비교예 3의 경우 소포효과는 나타났으나, 극심한 겔화현상으로 인하여 5일 이상 경과될 경우, 절연피복액의 재사용이 불가하여 무리하게 도포작업을 진행하더라도 표면외관이 극히 불량하게 나타났으며 또한, 비교예 7의 경우 극심한 겔화 현상으로 도포처리가 불가하였다.
[실시예 2]
발명예 1-4 및 비교예 3-6과 같은 조성으로 된 피복액을 제조후 5일이 경과한 뒤에 각 피복액을 무방향성 전기강판(두께 0.5㎜, Si 0.4% 함유)의 표면에 합성고무롤로 균일하게 도포 소둔하여, 발명예 1의 경우는 피막두께가 3.8μm/ 편면인 절연피막을 발명예 2의 경우는 피막두께가 3.5μm/ 편면인 절연피막, 발명예 3의 경우는 피막두께가 3.7μm/ 편면인 절연피막, 발명예 4의 경우는 피막두께가 3.8μm/ 편면인 절연피막이 형성되도록 하였다.
하기 표 3에서, 응력제거소둔은 건조한 100% N2가스분위기하에서 750℃ 로 2시간 열처리하였으며, 절연성(Amps.)은 300 PSI 압력하에서 입력 0.5 V, 1.0 A(암페어)의 전류를 통과하였을 때의 수납전류값으로, 그리고 밀착성(㎜ø)은 소둔후 시편을 10, 20, 30㎜ø인 원호에 접하여 180˚구부릴때 피막박리가 없는 최소원호직경으로 나타냈으며, 피막외관은 육안관찰하였다.
상기 표 3에 나타낸 바와같이, 본 발명의 절연피복액을 사용하여 형성된 피막의 특성 또한 양호함을 알 수 있었으나, 반면, 비교예 5의 경우 도포소둔후 피막생성 상태가 저조하였으며, 비교예 3, 비교예 4 및 비교예 6의 경우 처리후 피막 외관이 불량하여 피막두께등 피막요구특성의 측정자체가 무의미한 결과를 나타냈다.
상기 시험결과에서 알 수 있듯이, 계면활성제가 첨가되지 않은 에멀션 형태의 아크릴 수지를 사용하여 조성된 피복액을 사용함으로써, 기포발생량이 현저하게 감소되고, 겔화현상이 감소되어 피막액의 도포성 및 저장성이 증대될 뿐만아니라 처리후 피막특성이 우수한 피막이 형성되었다.

Claims (2)

  1. 중크롬산 금속염 중 CrO3100중량부 ; 계면활성제가 첨가되지 않은 에멀션 아크릴수지 고형분 35-115 중량부 및 에틸렌 글리콜 25-74 중량부로 구성됨을 특성으로 하는 도포안정성이 우수한 무방향성 전기강판 표면의 절연피막형성용 피복조성물.
  2. 무방향성 전기강판에 청구범위 1항의 피복조성물을 건조피막 두께가 3.0-5.5 μ m / 편면이 되도록 도포하고, 약 650 ℃ 로 15-25 초간 소둔함을 특징으로 하는 절연피막 제조방법.
KR1019940036811A 1994-12-26 1994-12-26 도포안정성이 우수한 무방향성 전기강판 표면의 절연피막 형성용 피복조성물 및 이를 이용한 절연피막 제조방법 KR0136144B1 (ko)

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