KR101286248B1 - 방향성 전기강판의 절연피막 조성물 및 그 제조방법, 절연피막 조성물을 이용한 방향성 전기강판의 절연피막 형성방법 및 이에 의해 절연피막이 형성된 방향성 전기강판 - Google Patents

방향성 전기강판의 절연피막 조성물 및 그 제조방법, 절연피막 조성물을 이용한 방향성 전기강판의 절연피막 형성방법 및 이에 의해 절연피막이 형성된 방향성 전기강판 Download PDF

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Abstract

본 발명은 방향성 전기강판의 절연피막 조성물에 관한 것으로, 자성체 나노입자로 이루어진 코어와, 코어의 표면에 결합된 적어도 하나 이상의 작용기를 갖는 셀을 포함하는 코어-셀 나노입자 0.05~70중량%; 및 30~99.5중량%의 인산염;을 포함하여 조성되되, 상기 코어-셀 나노입자는 자성체 나노입자로 이루어진 코어와, 상기 코어의 표면에 결합된 적어도 하나 이상의 작용기를 갖는 셀을 포함하는 것을 특징으로 하는 방향성 전기강판의 절연피막 조성물을 제공한다.
따라서 크롬산화물을 포함하지 않아 환경적으로 유리하면서도 절연피막에 의한 인장응력이 우수하여 장력부여능이 향상되고 내식성 또한 우수한 방향성 전기강판의 제조가 가능하다.

Description

방향성 전기강판의 절연피막 조성물 및 그 제조방법, 절연피막 조성물을 이용한 방향성 전기강판의 절연피막 형성방법 및 이에 의해 절연피막이 형성된 방향성 전기강판{Coating solution for forming an insulation film on grain-oriented electrical steel sheet, method for manufacturing said coating solution, and method for forming an insulation film on grain-oriented electrical steel sheet by using the same}
본 발명의 방향성 전기강판의 절연피막 형성에 관한 것으로, 보다 상세하게는 크롬을 함유하지 않으면서도 크롬계 절연피막보다 우수한 피막장력의 확보가 가능한 방향성 전기강판의 절연피막 조성물, 상기 절연피막 조성물의 제조방법, 상기 절연피막 조성물을 이용한 방향성 전기강판의 절연피막 형성방법 및 이에 의해 절연피막이 형성된 방향성 전기강판에 대한 것이다.
방향성 전기강판은 압연방향의 자기적 특성이 우수하여 변압기, 전동기, 발전기, 기타 전자기기의 철심 재료로 사용된다.
방향성 전기강판을 적층시켜 제조되는 부품의 에너지 손실율을 최소화시키도록 방향성 전기강판을 절연코팅하여 표면에 절연피막을 형성한다.
절연피막은 기본적으로 외관에 결함이 없는 균일한 색상을 가져야 하며, 최근에는 고자속밀도 방향성 전기강판이 상용화되면서 절연피막의 고장력화를 추구하게 되었고 실제 고장력 절연피막이 최종제품의 자기적 특성 개선에 크게 기여함이 확인되었다.
현재 상품화되고 있는 방향성 전기강판은 강판과 폴스테라이트계 바탕 피막 위에 형성된 절연피막의 열팽창계수 차이를 이용하는 것에 의해 강판에 인장응력을 부여함으로써 철손 감소 효과를 도모하고 있다.
종래의 대표적인 절연피막 형성방법은 고온의 유리전이온도를 가진 콜로이드 실리카를 사용하여 피막장력을 향상시키거나, 알루미나 졸(Alumina sol)과 붕산 혼합액을 이용하여 전기강판에 고장력의 산화물 피막을 형성하는 기술이 제안되었다. 또한 폴스테라이트계 바탕 피막 위에 특정 금속원자를 함유한 인산수소염과 실리카로 구성된 제1층을 형성시킴으로써 폴스테라이트계 바탕 피막과 절연 피막과의 밀착성 향상을 유도하고, 그 위에 재차 붕산 알루미늄을 주성분으로 하는 제2층을 형성시킴으로써 더욱 강력한 피막장력 효과를 내는 기술이 제안되었다.
그러나 종래기술에 따른 절연피막 조성물은 크롬산화물을 필수적으로 함유하고 있어, 환경규제가 강화되고 있는 현실에 비추어 그 용도가 제한되고 있다.
이에, 최근 환경규제 강화에 따라 전기강판에서도 비크롬화가 활발히 진행되고 있는데 무방향성 전기강판 코팅제의 경우 비크롬화에 따른 내식성 및 밀착성 약화를 보강하기 위해 인산염을 도입하는 방법과 콜로이드 실리카 도입을 통한 배리어 효과를 유도하는 방법이 활발히 제안되고 있다.
그러나 인산염 또는 콜로이드 실리카를 주축으로 하는 비크롬계 코팅제 모두 인산염이 가지고 있는 젖음성(Sticky) 및 콜로이드 실리카가 가지고 있는 내식성 향상의 한계를 각각 가지고 있다.
종래 방향성 전기강판용 비크롬계 장력코팅제는 Fe, Al, Ga, Ti 등이 개질 된 콜로이드 실리카를 도입하는 방법과, Fe, Co, Cu 등의 산화물을 도입하여 내식성과 피막장력을 향상시키는 방법이 제안된바 있다.
그러나 전자의 경우 콜로이드 실리카를 Fe, Al 등과 반응시켜 개질 시키는 과정이 상당히 복잡하여 제조비용 측면에서 불리하고 그 효과 또한 충분하지 않아 산업계에서 실시되기에는 어려우며, 후자의 경우 전자에 비해 간단하게 이용할 수 있으나 도입된 산화물들이 단순히 코팅제 건조시 발생하는 자유인산을 방지하는 효과에 의해 부수적으로 피막 치밀성이나 피막장력을 향상시킨다는 점에서 최근 높은 내식성과 피막장력이 요구되는 고급 방향성 전기강판 수준을 만족시키는 데에는 한계가 있는 것이었다. 따라서 아직까지 요구되는 모든 물성을 만족할 만한 방향성 전기강판의 비크롬계 절연코팅제의 상용화 기술은 제안되지 않은 실정이다.
본 발명은 전술한 종래기술의 제반 문제점을 감안하여 이를 해소하고자 안출된 것으로, 비크롬계 코팅제가 갖고 있는 상용성, 내식성 및 밀착성의 열화를 극복하고, 피막장력이 우수한 절연피막 특성을 가지는 비크롬계의 방향성 전기강판 절연피막 조성물, 상기 절연피막 조성물의 제조방법, 상기 절연피막 조성물을 이용한 방향성 전기강판의 절연피막 형성방법 및 이에 의해 제조된 절연피막을 갖는 방향성 전기강판을 제공하고자 하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 방향성 전기강판의 절연피막 조성물은 0.05~70중량%의 코어-셀 나노입자; 및 30~99.5중량%의 인산염;을 포함하여 조성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 절연피막 조성물은 상기 코어-셀 나노입자는 자성체 나노입자로 이루어진 코어와, 상기 코어의 표면에 결합된 적어도 하나 이상의 작용기를 갖는 셀을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 절연피막 조성물은 상기 자성체 나노입자는 Fe, Co, Ni, Pt, Mn으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종의 금속 또는 이들의 산화물을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 절연피막 조성물은 상기 셀은 Si, Al, Mn, Zr, Ti으로부터 선택된 적어도 1종의 금속 또는 이들의 산화물에 수산화기가 결합된 형태인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 절연피막 조성물은 상기 코어-셀 나노입자는 입경이 1~500nm인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 절연피막 조성물은 상기 인산염은 Al, Mg, Ti, Si, Mn, Zn, Co, Ni, Fe으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종의 금속 성분을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 상기 절연피막 조성물을 편면당 도포량이 0.5~10.0g/m2가 되도록 방향성 전기강판의 표면에 도포하고, 200~1100℃ 온도범위에서 열처리하는 방향성 전기강판의 절연피막 형성방법, 및 상기 절연피막 조성물이 도포되어 절연피막이 형성된 방향성 전기강판을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 크롬산화물을 포함하지 않아 환경적으로 유리하면서도 절연피막에 의한 인장응력이 우수하여 장력부여능이 향상되고 내식성 또한 우수한 방향성 전기강판의 제조가 가능하다.
도 1은 코어-셀 나노입자를 전자현미경(TEM)으로 분석한 결과이다.
이하, 본 발명에 대하여 보다 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 본 발명의 기술분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 기술적 사상이 충분히 전달될 수 있도록 제공되는 것이다.
본 발명의 절연피막 조성물은 크롬을 포함하지 않는 코팅제로 방향성 전기강판의 절연코팅용도로 사용될 수 있는 것이다.
크롬계 장력코팅제의 경우, 피막건조 시 6가 크롬이온(Cr6+)이 코팅제 내에 존재하는 물과 반응하여 크롬산(H2CrO4) 화합물로 변하며 다시 크롬산은 강판에 존재하는 철(Fe)과 반응하여 산화철(FeO)을 생성함으로써 산화철과 금속 인산염이 반응할 수 있는 상태로 만든다. 이러한 작용은 크롬산에 존재하는 두개의 수산화기(Hydroxy group) 때문에 가능하며 강판과 코팅제 간의 밀착성을 향상시키는 데 많은 도움을 주어 결과적으로 피막장력을 향상시키게 된다. 또한 6가 크롬이온은 생산된 산화철(FeO)과도 반응하여 3가 크롬이온(Cr3+)으로 환원되기도 하며 환원된 3가 크롬의 축합반응에 의해 피막치밀성을 높일 수 있고, 이는 내식성 향상에 지대한 영향을 미친다. 또한 산화크롬은 피막 건조 후 젖음성(Sticky) 불량을 일으키는 자유인산 발생을 억제함으로써 표면 물성을 향상시킨다. 따라서 이러한 산화크롬이 코팅제에서부터 배제되면 피막 밀착성, 피막장력, 내식성 등과 같은 표면특성 확보가 매우 어렵게 된다.
따라서 본 발명은 산화크롬을 배제한 코팅제를 사용할 경우 발생하는 피막장력과 내식성 및 상용성 저하 문제를 해결하고자 다음과 같은 기술을 제안한다.
비크롬계이면서 인산염을 포함한 코팅제에 발생할 수 있는 피막장력 및 표면 흡습성 저하 문제는 도 1에 나타낸 것과 같은 코어-셀(core-shell) 나노입자를 도입하여 해결하였다.
본 발명의 절연피막 조성물은 저온에서는 코어-셀 나노입자와 인산염간의 혼용성이 우수하고, 고온에서는 소재표면 및 인산염과의 강한 수소결합을 형성하여 공고하고 치밀한 피막을 형성하여 소재와 피막간에 밀착성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 절연피막 조성물은 자성체 나노입자를 코어(core)로 하고, 그 표면에 하나 이상의 작용기를 가지는 셀(shell)로 형성된 코어-셀 나노입자로 구성된 것을 특징으로 하고 있다.
이하, 상기 제안된 기술을 검토하면서 본 발명에 대해 보다 상세히 설명한다.
최근 방향성 전기강판의 고급화 추세에 따라 절연피막의 고장력화에 의한 자성 개선이 중요한 요인으로 되었는데, 방향성 전기강판은 최종공정으로 절연코팅 및 평탄화 소둔의 최종공정을 거치게 된다. 이때 절연코팅 후 소둔을 거치면서 열에 의해 팽창된 소재는 냉각시 다시 수축하려는 반면 이미 세라믹화가 된 절연코팅층은 소재의 수축을 방해하게 된다. 이러한 모재와 코팅제 간의 열팽창계수의 차를 크게 함으로써 피막장력을 향상시킬 수 있다.
그러나 단순한 모재와 코팅제와의 열팽창률 차이만으로는 고장력피막을 형성하는데 한계가 있으므로, 본 발명은 용액 성분간에 강한 수소결합을 형성할 수 있도록 하여 연쇄반응에 의해 치밀한 피막층을 형성시켜 강력한 피막장력을 부여하고자 하였다. 이러한 치밀한 피막층을 형성하기 위해서는 금속 인산염과 반응하여 접착력을 향상시킬 수 있는 물질을 필요로 하는바, 다른 성분들과 상용성이 좋은 코어-셀 나노입자를 사용하여 해결하였다.
코어-셀 나노입자는 코어(core)와 셀(shell) 구조를 갖는 나노입자로서, 코어의 표면에 적어도 하나 이상의 수산화기를 가지는 셀로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 코어-셀 나노입자의 코어는 자성체 나노입자가 사용되는 것이 바람직하다. 자성체 나노입자는 화학성분으로는 Fe, Co, Ni, Pt, Mn 단독 혹은 혼합물, 또는 Fe2O3, Fe3O4와 같은 산화물로 이루어질 수 있다.
자성체 나노입자는 초상자성(superparamagnetism) 특성이 있어 강판 표면에 도포시 치밀한 코팅층을 형성하여 내식성 및 밀착성 향상에 기여한다.
자성체 나노입자는 매우 큰 반응 표면적과 표면 특이성 때문에 강판 표면에 도포시 치밀한 코팅층을 형성한다. 또한, 자성체 나노입자는 개별 입자가 단자구(single magnetic domain)가 되기 때문에 여러 개의 자구(magnetic domain)로 이루어진 기존의 덩어리 물질에 비하여 특이한 자기적 성질을 나타낸다. 그러나, 자성체 나노입자를 강판에 도포할 경우 나노입자 서로간의 끌리는 특성 때문에 용액 안정성이 저하되고 강판 표면에 줄무늬 결함 및 색상편차를 유발한다. 반면, 본 발명에 사용되는 코어-셀 나노입자를 사용하면 자성체 나노입자 서로간의 응집현상을 억제하고 높은 반응성을 유지하여 치밀한 코팅층을 형성한다.
그러나 초상자성 나노입자를 단독으로 사용할 경우 나노입자들이 서로 화학결합하여 입자크기가 불균일해지며 덩어리로 응집되면서 표면에 얼룩무늬 결함 및 색상편차 결함을 유발하는 문제점이 발생될 수 있다.
상기 문제점을 해결하기 위해 본 발명에서는 코어-셀 나노입자의 셀은 무기물질 사용되며, 화학성분으로는 Si, Al, Mg, Zr, Ti 단독 혹은 혼합물, 또는 이들의 산화물에 수산화기가 결합된 형태를 사용한 것이다.
즉, 초상자성 나노입자 표면을 실리카 등의 산화물로 코팅처리를 하게 되면, 실리카 등의 산화물이 초상자성 나노입자의 특성을 보호할 뿐 아니라, 실리콘 등의 산화물 표면에 쉽게 수산화기 결합이 유도된다. 실리카 산화물에 결합된 수산화기는 금속 인산염 및 물과의 혼용성이 향상되며 금속 인산염과 수소결합을 형성하여 용액 안정성 및 피막장력을 개선하여 피막특성이 탁월한 절연피막 형성이 가능하다. 코어-셀 나노입자의 셀은 SiOm(OH)n 의 화학식으로 된 것이 바람직하다.
본 발명에서는 철펜타카보닐 화합물을 환원시키기 위한 환원제로서, 수소, 금속 하이드라이드, 알코올류가 사용될 수 있다. 환원제의 바람직한 예로는 에탄올, n-부탄올, sec-부탄올 또는 i-부탄올 등이 있다. 더욱 바람직하게는 1,2-헥사데카네디올이 적합하다.
또한 본 발명에서는 나노입자 안정화제가 사용될 수 있다. 나노입자 안정화제는 생성되는 자성체 나노입자를 안정화시켜 일정한 크기의 나노입자가 형성되게 하는 물질로서, 이러한 물질로는 유기산, 유기아민, 알칸 티올이 사용 가능하며, 더욱 바람직하게는 트리페닐포스핀이 사용되는 것이 적합하다.
바람직한 실시예로서 코어-셀 나노입자는 환원제로 사용된 1,2-헥사데카네디올(hexandecanediol)과 나노입자 안정화제로 사용된 트리페닐포스핀(Triphenylphosphine)의 1:1 혼합용액에 철펜타카보닐(Iron pentacarbonyl)과 4염화규소(Silicon tetrachloride)를 첨가하고 200℃에서 4시간 동안 교반하여 제조할 수 있다.
또한, 코어-셀 나노입자는 비표면적이 매우 크기 때문에 200℃ 이상에서 열처리를 할 경우 축합반응이 빠르게 진행되어 매우 공고하고 치밀한 피막을 형성하여 절연특성이 탁월한 장점이 있다.
본 발명의 절연피막 조성물은 0.05~70중량%의 코어-셀 나노입자, 및 30~99.5중량%의 인산염을 포함하여 조성된다.
코어-셀 나노입자의 함량이 0.05중량%미만으로 너무 낮은 경우에는 치밀한 피막이 형성되지 않아 절연특성과 피막장력 특성이 저하될 수 있다. 코어-셀 나노입자의 함량이 70중량%를 초과하는 경우 흡습성이 저하되거나 오히려 피막장력이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
코어-셀 나노입자의 함량이 70중량%를 초과하는 경우 상대적으로 금속 인산염의 함량이 줄어들어 피막에 미세한 크랙이 발생되어 피막장력과 흡습성이 저하된다.
본 발명의 상기 코어-셀 나노입자는 1 내지 500 nm의 입경범위를 갖는 것이 바람직하다. 상기 코어-셀 나노입자의 입경이 1nm보다 작은 경우에는 비표면적이 증가하여 용액안정성이 떨어지는 문제가 발생할 수 있고, 500nm보다 클 경우에는 피막장력이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
본 발명의 절연피막 조성물에 사용되는 상기 인산염의 금속 성분은 Al, Mg, Ti, Si, Mn, Zn, Co, Ni, Fe 단독 혹은 혼합액을 사용하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 제1인산 마그네슘(Mg(H2PO4)2)과 제1인산 알루미늄(Al(H2PO4)3) 혼합액으로 구성된다.
절연피막 조성물에서 금속 인산염은 30~99.5중량%로 함유되는 것이 바람직하다. 금속 인산염의 함량이 30중량% 미만일 경우 코팅제의 접착력이 저하되어 피막장력 및 밀착성이 저하되고, 99.5중량%를 초과할 경우 자유인산에 의한 젖음성(sticky)을 유발할 수 있다.
본 발명의 절연피막 형성방법은 전술한 코어-셀 나노입자와 금속 인산염으로 조성된 절연피막 조성물을 강판표면에 편면당 0.5~10.0 g/m2 범위가 되도록 도포한 다음, 200℃ 이상 내지 1100℃ 미만의 온도범위에서 열처리하여 수행될 수 있다.
본 발명의 절연피막 조성물을 방향성 전기강판의 표면에 도포하는 방법은 당 기술분야에 통상적으로 알려진 적절한 어느 방법에 의해 수행될 수 있으나, 도포량이 편면당 0.5~10.0 g/m2 범위가 되도록 도포한 다음, 200℃ 이상 내지 1100℃ 미만의 온도범위에서 열처리하면, 방향성 전기강판 절연코팅제가 갖추어야 할 밀착성 및 피막에 의한 장력이 우수한 제품을 얻을 수 있음을 실험적으로 알 수 있었다. 또한 이렇게 제조된 절연피막에 의한 장력부여도 종래기술의 절연피막에 비해 월등히 향상됨은 물론 내식성 면에도 매우 우수하다.
도포량이 0.5 g/m2 미만일 경우 피막이 얇아 절연특성이 열위하여 변압기 등의 제품으로 생산하기에 충분하지가 않다. 또한, 도포량이 10.0 g/m2 을 초과할 경우 점적율이 낮아져 효율적인 변압기 제작이 어려운 문제점이 있어 도포량을 편면당 0.5~10.0g/m2 로 한정하였다.
제품상에 건조된 피막 두께는 1.5~3.5 ㎛ 가 적합하였으며, 특별히 도포량을 2.0~5.0 g/m2 범위로 하였을 때 최적의 표면특성을 얻을 수 있는 것으로 조사되었다.
이하, 본 발명을 실시예에 의거하여 보다 상세히 설명한다.
(1) 코어-셀 나노입자의 제조
1,2-헥사데카네디올(Hexandecanediol) 4.0mmol(1.0g), 1,2-디클로로벤젠(Dichlorobenzene) 20mL, 올레산(Oleic acid) 2.0mmol, 트리페닐포스핀(Triphenylphosphine) 2.0mmol을 냉각기가 장착된 100mL 반응 용기에 넣고 200℃에서 10분 동안 교반하였다. 이어서 반응 용기에 철펜타카보닐(Iron pentacarbonyl) 20 mmol(2.0mL)과 4염화규소(Silicon tetrachloride) 7.0mmol을 천천히 첨가하고 200℃에서 14시간 동안 가열하여 코어-셀 나노입자를 형성하였다. 반응온도를 상온으로 낮추고 생성된 고체를 원심분리한 다음, 에탈올(10mL)로 3회 씻어주었다. 수득된 고체를 감압하에서 건조하고 코어-셀 나노입자 940mg을 수득하였다.
(2) 방향성 전기강판의 코팅 처리 및 물성 평가
중량%로 Si: 3.1%를 함유하고, 마무리 소둔된 1차 피막을 가진 판 두께 0.23mm의 방향성 전기강판(300x60mm)을 공시재로 하여, 수득된 코어-셀 나노입자와 제1인산 알루미늄(Al(H2PO4)3)의 혼합액을 도포량이 편면당 4.0g/m2이 되도록 도포한 다음, 850℃ 온도조건에서 80초간 열처리하였다.
이러한 방향성 전기강판을 850℃에서 30초 동안 건조하면 코팅된 면은 코팅제에 의한 인장응력 부가로 한 쪽 방향으로 휘게 되고 이러한 휨의 정도를 측정하여 피막에 의한 장력을 평가하였다.
SRA는 건조한 100% N2 가스분위기에 750℃, 2시간 열처리하였으며, 밀착성은 SRA 전, 후 시편을 10, 20, 30 ~ 100 mmΦ원호에 접하여 180° 구부릴 때 피막박리가 없는 최소원호직경으로 나타낸 것이며, 내식성은 5%, 35℃, NaCl 용액에 8시간 동안 시편의 녹 발생 유무를 평가하는 것으로서 본 시험에서는 녹 발생 면적이 5% 이하일 경우 우수, 20% 이하일 경우 양호, 20 ~ 50% 약간 불량, 50% 이상에서는 불량으로 표시하였다.
또한 상기 시험조건과 동일하게 크롬계 코팅제(CrO3, 콜로이달 실리카, 제1인산 알루미늄 조성)를 도포하여 본 발명과 표면특성 평가를 비교하였다.
구분 코어-셀
나노입자(중량%)		 인산염
(중량%)		 (피막장력/도포량)*100 밀착성(mmΦ) 내식성 광택 용액
안정성
종래예 - - 5.0 20 ○ 22.7 △
비교예1 71 29 4.2 50 ▽ 11.2 ▽
비교예2 92 8 3.3 50 X 5.0 ▽
실시예1 0.05 99.5 5.4 20 ○ 32.5 ○
실시예2 30 70 6.4 20 △ 16.4 △
실시예3 40 60 16.2 20 ○ 37.2 ○
실시예4 50 50 22.4 10 ◎ 45.4 ◎
실시예5 60 40 11.6 30 ○ 22.6 ▽
주) 물성판정/ 우수: ◎, 양호: ○, 보통: △, 약간불량: ▽, 불량: X
표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 절연피막 조성물은 피막장력과 밀착성, 내식성, 광택이 우수한 효과를 나타내는 것이 확인된다.
코어-셀 나노입자가 70중량%를 초과하고, 인산염이 30% 미만인 비교예1,2는 피막장력이 낮고, 밀착성, 내식성, 광택, 용액 안정성이 불량하였다.
따라서 코어-셀 나노입자와 인산염의 배합비를 조정하여 피막장력 효과를 다양하게 부여할 수 있으며, 크롬계 코팅제보다 우수한 피막장력을 얻을 수 있다.

Claims (11)

  1. 0.05~70중량%의 코어-셀 나노입자; 및
    30~99.5중량%의 인산염;
    을 포함하여 조성되되,
    상기 코어-셀 나노입자는 자성체 나노입자로 이루어진 코어와, 상기 코어의 표면에 결합된 적어도 하나 이상의 작용기를 갖는 셀을 포함하며,
    상기 셀은 Si, Al, Mn, Zr, Ti으로부터 선택된 적어도 1종의 금속 또는 이들의 산화물에 수산화기가 결합된 형태인, 방향성 전기강판의 절연피막 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 자성체 나노입자는 Fe, Co, Ni, Pt, Mn으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종의 금속 또는 이들의 산화물을 포함하는 것을 특징으로 하는 방향성 전기강판의 절연피막 조성물.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 셀은 SiOm(OH)n의 화학식을 갖는 것을 특징으로 하는 방향성 전기강판의 절연피막 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 코어-셀 나노입자는 입경이 1~500nm인 것을 특징으로 하는 방향성 전기강판의 절연피막 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 인산염은 Al, Mg, Ti, Si, Mn, Zn, Co, Ni, Fe으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종의 금속 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 방향성 전기강판의 절연피막 조성물.
  7. 환원제와 안정화제의 혼합용액에 철펜타카보닐(Iron pentacarbonyl)과 4염화규소(Silicon tetrachloride)를 혼합하여 교반하여 코어-셀 나노입자를 제조하고, 제조된 코어-셀 나노입자를 인산염과 혼합하여 청구항 1 및 청구항 2, 청구항 4 내지 청구항 6 중 어느 한 항의 절연피막 조성물을 제조하는 것을 특징으로 하는 방향성 전기강판의 절연피막 조성물 제조방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 환원제는 1,2-헥사데카네디올(hexandecanediol)인 것을 특징으로 하는 방향성 전기강판의 절연피막 조성물 제조방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 안정화제는 트리페닐포스핀(Triphenylphosphine)인 것을 특징으로 하는 방향성 전기강판의 절연피막 조성물 제조방법.
  10. 제1항 및 제2항, 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항의 절연피막 조성물을 편면당 도포량이 0.5~10.0g/m2가 되도록 방향성 전기강판의 표면에 도포하고, 200~1100℃ 온도범위에서 열처리하는 것을 특징으로 하는 방향성 전기강판의 절연피막 형성방법.
  11. 제1항 및 제2항, 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항의 절연피막 조성물이 도포되어 절연피막이 형성된 방향성 전기강판.
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