KR101445758B1 - 절연 수지 조성물 및 이를 이용한 절연품 - Google Patents

절연 수지 조성물 및 이를 이용한 절연품 Download PDF

Info

Publication number
KR101445758B1
KR101445758B1 KR1020130054481A KR20130054481A KR101445758B1 KR 101445758 B1 KR101445758 B1 KR 101445758B1 KR 1020130054481 A KR1020130054481 A KR 1020130054481A KR 20130054481 A KR20130054481 A KR 20130054481A KR 101445758 B1 KR101445758 B1 KR 101445758B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
weight
resin composition
insulating resin
composition
modified acrylic
Prior art date
Application number
KR1020130054481A
Other languages
English (en)
Inventor
송방차랑
이용진
조해동
박동규
김유철
김연진
Original Assignee
주식회사 유니코정밀화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 유니코정밀화학 filed Critical 주식회사 유니코정밀화학
Priority to KR1020130054481A priority Critical patent/KR101445758B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101445758B1 publication Critical patent/KR101445758B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
    • H01B3/18—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
    • H01B3/30—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes
    • H01B3/302—Polyurethanes or polythiourethanes; Polyurea or polythiourea
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/16—Solid spheres
    • C08K7/18—Solid spheres inorganic
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B17/00—Insulators or insulating bodies characterised by their form
    • H01B17/56—Insulating bodies
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
    • H01B3/18—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances
    • H01B3/30—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes
    • H01B3/44—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes vinyl resins; acrylic resins
    • H01B3/447—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties mainly consisting of organic substances plastics; resins; waxes vinyl resins; acrylic resins from acrylic compounds

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Abstract

수분산 폴리우레탄 수지 1 내지 50 중량%, 변성 아크릴 수지 10 내지 50 중량%, 착색제 1 내지 20 중량%, 방청 첨가제 1 내지 20 중량%, 콜로이드실리카 1 내지 20 중량%, 아크릴비드 0.5 내지 10 중량% 및 물 잔부를 포함하는 절연 수지 조성물, 그리고 이를 이용한 절연품이 제공된다.

Description

절연 수지 조성물 및 이를 이용한 절연품{INSULATION RESIN COMPOSITION AND INSULATED PRODUCT USING THE SAME}
절연 수지 조성물 및 이를 이용한 절연품에 관한 것이다.
산업용 및 가정용 전기ㆍ전자 제품의 고기능화에 따라서 내열성 및 전기 절연 특성의 요구도 증대하고 있다. 또한 현재 대두되고 있는 국제적인 친환경 정책과 관련하여 각종 전기 전자 기기에 사용되는 재료와 부품에 대한 유해물질 규제가 강화되고 있는 실정이다. 이러한 환경규제 정책을 효과적으로 만족시킬 수 있으며, 저렴하면서도 기존 제품이 가지는 동등이상의 전기절연성과 물리 화학적 물성이 우수한 특성을 가지는 친환경 수계 절연 코팅제의 개발이 요구되고 있다.
절연 코팅제는 전자기기, 전기 자동차 및 하이브리드 자동차용 배터리 등에 절연을 요하는 부품에 사용될 수 있으며, 예를 들면, 액정표시장치(LCD) TV, 플라즈마표시장치(PDP) TV, 발광다이오드(LED) TV 등은 내부에 절연을 요하는 전원 커버(source cover)를 포함한다.
상기 전원 커버는 기존의 방법으로 절연시트를 부착하는 형태이거나 절연필름을 라미네이팅하여 적용하는 형태를 시도해왔다. 그러나 이러한 방법은 특히 절연시트 부착의 경우 기존의 널리 사용되어 오던 고가의 폴리카보네이트를 사용하게 되거나, 라미네이팅 적용 소스커버의 경우 가공부위의 취약성으로 인해 가공부 부식이 문제가 되었다. 또한 생산 비용면에서도 우수하지 못하며, 라미네이팅 절연층의 두께 또한 50 ㎛ 정도로 유지되었다. 또한 용액 코팅 적용 소스커버의 경우 유기용매를 포함하는 절연수지 조성물로 형성되어 시도되고 있으나, 이는 생산 공정에서 환경오염물질을 발생시키고, 유해 물질 처리 등의 설비를 위한 비용이 발생하는 등의 문제와 잔존 유기용매 영향에 의한 우수한 절연성능을 얻기에는 한계가 있는 문제가 있다.
일 구현예는 내식성, 내전압성, 경도, 내용제성, 가공성 및 내열탕성이 우수할 뿐만 아니라 친환경적인 절연 수지 조성물을 제공하기 위한 것이다.
다른 일 구현예는 상기 절연 수지 조성물을 이용한 절연품을 제공하기 위한 것이다.
일 구현예는 수분산 폴리우레탄 수지 1 내지 50 중량%; 변성 아크릴 수지 10 내지 50 중량%; 착색제 1 내지 20 중량%; 방청 첨가제 1 내지 20 중량%; 콜로이드실리카 1 내지 20 중량%; 아크릴비드 0.5 내지 10 중량%; 및 물 잔부를 포함하는 절연 수지 조성물을 제공한다.
상기 변성 아크릴 수지는 비닐 변성 아크릴 수지, 실리콘 변성 아크릴 수지, 에폭시 변성 아크릴 수지, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 착색제는 안료를 포함할 수 있다.
상기 방청 첨가제는 티타네이트 화합물, 지르코늄 화합물, 인산 화합물 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 절연 수지 조성물의 pH는 8.0 내지 11.0 일 수 있고, 비중은 1.03 내지 1.07 일 수 있고, 점도는 딘 컵(#4 Din 53211)에서 배출시 30 내지 80 초일 수 있고, 고형분은 25 내지 40 중량% 일 수 있다.
다른 일 구현예는 기판; 상기 기판 위에 위치하고 하도층 조성물로부터 형성되는 하도층; 및 상기 하도층 위에 위치하고 상기 절연 수지 조성물로부터 형성되는 상도층을 포함하는 절연품을 제공한다.
또 다른 일 구현예는 기판; 및 상기 기판 위에 위치하고 상기 절연 수지 조성물로부터 형성되는 코팅층을 포함하는 절연품을 제공한다.
상기 기판은 전기아연도금강(EG), 용융아연도금강(GI), 합금화용융아연도금강(GA), 스테인리스강(SUS), 알루미늄강(Al), 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 하도층 조성물은 수분산 폴리우레탄 수지 10 내지 50 중량%, 변성 아크릴 수지 1 내지 40 중량%, 방청 첨가제 1 내지 10 중량%, 가교제 0.5 내지 6 중량%, 그리고 물 잔부를 포함할 수 있다.
상기 가교제는 3-아미노프로필트리에폭시 실란, 3-메타글리옥시프로필트리메톡시 실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시 실란 또는 이들의 조합의 실란 커플링제; 리튬 폴리실리케이트, 소듐 폴리실리케이트, 포타슘 폴리실리케이트 또는 이들의 조합의 금속 실리케이트; 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 하도층 조성물의 pH는 8.0 내지 11.0 일 수 있고, 비중은 1.01 내지 1.03 일 수 있고, 점도는 딘 컵(#4 Din 53211)에서 배출시 10 내지 14 초일 수 있고, 고형분은 18 내지 23 중량% 일 수 있다.
상기 하도층의 두께는 0.5 내지 3.0 ㎛ 일 수 있고, 상기 상도층의 두께는 7.0 내지 47.0 ㎛ 일 수 있고, 상기 코팅층의 두께는 7.0 내지 50.0 ㎛ 일 수 있다.
기타 본 발명의 구현예들의 구체적인 사항은 이하의 상세한 설명에 포함되어 있다.
내식성, 내전압성, 경도, 내용제성, 가공성 및 내열탕성이 우수할 뿐만 아니라 친환경적인 절연품을 구현할 수 있다.
도 1은 실시예 8의 절연 수지 조성물을 이용하여 형성된 도막의 외관을 나타낸 사진이다.
도 2는 실시예 8의 절연 수지 조성물을 이용하여 형성된 도막의 내식성을 측정한 사진이다.
도 3은 실시예 8의 절연 수지 조성물을 이용하여 형성된 도막의 가공성 및 내용제성을 측정한 사진이다.
도 4는 실시예 8의 절연 수지 조성물을 이용하여 형성된 도막의 경도를 측정한 사진이다.
도 5는 실시예 8의 절연 수지 조성물을 이용하여 형성된 도막의 내열탕성을 측정한 사진이다.
도 6은 실시예 8의 절연 수지 조성물을 이용하여 두께 별로 형성된 도막의 내전압을 측정한 사진이다.
이하, 본 발명의 구현예를 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
일 구현예에 따른 절연 수지 조성물은 수분산 폴리우레탄 수지, 변성 아크릴 수지, 착색제, 방청 첨가제, 콜로이드실리카, 아크릴비드 및 물을 포함할 수 있다.
상기 절연 수지 조성물은 용매로 물을 사용하므로 수용성일 수 있다. 이와 같이 수용성의 절연 수지 조성물을 사용할 경우, 유기용매를 사용한 유성의 절연 수지 조성물의 사용 대비 공정상 친환경적이며 원가를 절감할 수 있다.
또한 상기 성분으로 이루어진 절연 수지 조성물은 내식성, 내전압성, 경도, 내용제성, 가공성 및 내열탕성의 물성이 우수하다.
상기 수분산 폴리우레탄 수지는 폴리에스테르 폴리올, 디이소시아네이트 및 가교제를 반응시켜 제조한 폴리우레탄 프리폴리머를 중화제로 중화시킨 다음, 물에 분산시켜 사슬 연장제인 디아민을 반응시켜 가교결합을 이루어 제조된 수지일 수 있다.
상기 수분산 폴리우레탄 수지의 수평균분자량은 100,000 내지 300,000 일 수 있다. 또한 상기 수분산 폴리우레탄 수지를 이루는 하드 세그먼트(hard segment) 및 소프트 세그먼트(soft segment)의 적절한 배합 비율로 강판에 우수한 밀착성, 가공성 및 연성을 부여할 수 있다.
상기 수분산 폴리우레탄 수지는 상기 절연 수지 조성물의 총량에 대하여 1 내지 50 중량%로 포함될 수 있고, 구체적으로는 10 내지 40 중량%로 포함될 수 있다. 상기 폴리우레탄 수지를 상기 함량 범위 내로 사용할 경우 다양한 물성 밸런스를 얻을 수 있으며 구체적으로 가공성 및 절연성이 우수하며, 수지를 작은 함량으로 사용 가능함에 따라 원가를 절감할 수 있다.
상기 변성 아크릴 수지는 아크릴 수지가 가지고 있는 딱딱한 성질에 탄력성을 부여하고 내식성을 향상시키기 위해 개발된 수지이다.
상기 변성 아크릴 수지는 비닐 변성 아크릴 수지, 실리콘 변성 아크릴 수지, 에폭시 변성 아크릴 수지, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 상기 비닐 변성 아크릴 수지 및 상기 실리콘 변성 아크릴 수지는 우수한 탄력성을 부여하며, 상기 에폭시 변성 아크릴 수지는 우수한 내식성을 부여할 수 있다.
상기 변성 아크릴 수지는 상기 절연 수지 조성물의 총량에 대하여 10 내지 50 중량%로 포함될 수 있고, 구체적으로는 20 내지 50 중량%로 포함될 수 있다. 상기 변성 아크릴 수지를 상기 함량 범위 내로 사용할 경우 다양한 물성 밸런스를 얻을 수 있으며 구체적으로 내용제성 및 경도가 우수하다.
상기 착색제는 절연품 외관의 컬러를 구현하는 안료로서, 이러한 착색제는 컬러에 제한되지 않으며, 절연성을 띠는 다양한 컬러의 안료를 사용할 수 있다.
구체적으로는 청색 컬러를 구현하는 착색제를 사용할 수 있다. 청색 착색제에 사용된 원료는 30% 농도로 수분산시켜서 수용성 수지류에 잘 섞이도록 하여 제조한 BASF사의 Heliogen Blue L-6900, L-7080, L-6700F 라는 안료이며, 1종 이상의 혼합물로 사용될 수 있다.
상기 착색제는 상기 절연 수지 조성물의 총량에 대하여 1 내지 20 중량%로 포함될 수 있고, 구체적으로는 5 내지 10 중량%로 포함될 수 있다. 상기 착색제를 상기 함량 범위 내로 사용할 경우 다양한 물성 밸런스를 얻을 수 있고 구체적으로 원하는 컬러의 외관을 나타내고 절연성이 우수하다.
상기 방청 첨가제는 메인 수지의 기본적인 내식성의 물성을 좀 더 향상시키기 위해 첨가되는 첨가제이다.
상기 방청 첨가제는 티타네이트 화합물, 지르코늄 화합물, 인산 화합물 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 티타네이트 화합물의 예로는, 티타늄 아세틸아세토네이트, 이소프로필디트리에탄올아미노 티타네이트 등을 들 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 지르코늄 화합물의 예로는, 지르코늄 아세틸아세토네이트, 지르코늄 락테이트 등을 들 수 있고, 이들은 단독으로 사용하거나 또는 중합인산 화합물과 혼합하여 사용할 수도 있다.
상기 방청 첨가제는 상기 절연 수지 조성물의 총량에 대하여 1 내지 20 중량%로 포함될 수 있고, 구체적으로는 5 내지 10 중량%로 포함될 수 있다. 상기 방청 첨가제를 상기 함량 범위 내로 사용할 경우 다양한 물성 밸런스를 얻을 수 있고 구체적으로 우수한 방청 효과를 얻을 수 있다.
상기 콜로이드실리카는 다수의 히드록시기를 함유하고 있으며, Si-O-Si 내부 실록산 결합을 이루는 무기 수지로서 유기 수지와 혼합 사용시 도막의 표면 경도, 내스크래치성, 내열성, 내식성, 내마모성, 결합성 등을 향상시킬 수 있다.
상기 콜로이드실리카는 Nissan Chemical사의 Snowtex 20, ST-O, ST-20L, ST-PS-SO, ST-PS-M 제품으로, 단독으로 또는 둘 이상의 혼합물로 사용될 수 있다.
상기 콜로이드실리카는 상기 절연 수지 조성물의 총량에 대하여 1 내지 20 중량%로 포함될 수 있고, 구체적으로는 5 내지 10 중량%로 포함될 수 있다. 상기 콜로이드실리카를 상기 함량 범위 내로 사용할 경우 다양한 물성 밸런스를 얻을 수 있고 구체적으로 내식성 및 밀착성이 우수하다.
상기 아크릴비드를 사용함으로써 상기 절연품의 우수한 표면 질감을 나타낼 수 있고 내스크래치성을 향상시킬 수 있다.
상기 아크릴비드는 상기 절연 수지 조성물의 총량에 대하여 0.5 내지 10 중량%로 포함될 수 있고, 구체적으로는 1 내지 5 중량%로 포함될 수 있다. 상기 아크릴비드를 상기 함량 범위 내로 사용할 경우 다양한 물성 밸런스를 얻을 수 있고 구체적으로 우수한 표면 질감, 내스크래치성 및 절연성을 얻을 수 있다.
상기 물은 상기 절연 수지 조성물의 총량에 대하여 잔부로 포함될 수 있다.
상기 절연 수지 조성물은 다양한 물성 밸런스를 얻기 위해 pH, 비중, 점도 및 고형분 함량을 소정의 범위 내로 가질 수 있다.
예를 들면, 상기 절연 수지 조성물의 pH는 8.0 내지 11.0 일 수 있고, 구체적으로는 8.5 내지 9.5 일 수 있다. 또한 비중은 1.03 내지 1.07 일 수 있고, 구체적으로는 1.04 내지 1.06 일 수 있다. 또한 점도는 딘 컵(#4 Din 53211)에서 배출시 30 내지 80 초 일 수 있고, 구체적으로는 50 내지 70 초 일 수 있다. 또한 고형분은 25 내지 40 중량% 일 수 있고, 구체적으로는 28 내지 33 중량% 일 수 있다. 상기 범위 내로 각각 조절된 절연 수지 조성물은 내식성, 내전압성, 경도, 내용제성, 가공성 및 내열탕성의 우수한 물성 밸런스를 가질 수 있다.
상기 절연 수지 조성물은 절연품에 사용될 수 있다. 상기 절연품은 전자기기, 전기 자동차 및 하이브리드 자동차용 배터리 등에 절연을 요하는 부품으로 사용될 수 있다. 예를 들면, LCD, PDP, LED 등의 TV 내부에 전원 커버(source cover)로 사용될 수 있다.
상기 절연품은 기판, 상기 기판 위에 위치하는 하도층, 그리고 상기 하도층 위에 위치하는 상도층을 포함하는 제1 구조를 가질 수 있다. 또한 상기 절연품은 기판, 그리고 상기 기판 위에 위치하는 코팅층을 포함하는 제2 구조를 가질 수도 있다.
상기 제1 구조 및 상기 제2 구조에서의 상기 기판은 전기아연도금강, 용융아연도금강(GI), 합금화용융아연도금강(GA), 스테인리스강, 알루미늄강, 또는 이들의 조합을 포함하는 재료로 이루어질 수 있다.
상기 제1 구조에서의 상기 상도층 및 상기 제2 구조에서의 상기 코팅층은 상기 절연품의 외부면을 형성한다.
상기 상도층 및 상기 코팅층은 각각 전술한 절연 수지 조성물을 이용하여 형성될 수 있다. 이에 따라 우수한 외관 및 표면 질감을 가질 뿐 아니라 내식성, 내전압성, 경도, 내용제성, 가공성 및 내열탕성이 우수한 절연품을 구현할 수 있다.
상기 제1 구조에서의 상기 상도층의 두께는 7.0 내지 47.0 ㎛ 일 수 있고, 구체적으로는 10 내지 30 ㎛ 일 수 있다. 상기 상도층의 두께가 상기 범위 내일 경우 내식성, 내전압성, 경도, 내용제성, 가공성 및 내열탕성의 우수한 물성 밸런스를 얻을 수 있다.
상기 제2 구조에서의 상기 코팅층의 두께는 7.0 내지 50.0 ㎛ 일 수 있고, 구체적으로는 10 내지 35 ㎛ 일 수 있다. 상기 코팅층의 두께가 상기 범위 내일 경우 내식성, 내전압성, 경도, 내용제성, 가공성 및 내열탕성의 우수한 물성 밸런스를 얻을 수 있다.
상기 제1 구조에서의 상기 하도층은 상기 기판과 상기 상도층의 사이에서 완충 작용을 하여, 상기 기판과 상기 상도층 간의 강한 밀착성을 부여하는 역할을 한다.
상기 하도층은 수분산 폴리우레탄 수지, 변성 아크릴 수지, 방청 첨가제, 가교제 및 물을 포함하는 하도층 조성물로 형성될 수 있다.
상기 하도층 조성물은 상기 상도층에 사용되는 상기 절연 수지 조성물과 같이 용매로 물을 사용한 수용성일 수 있다. 이에 따라 유기용매를 사용한 유성의 절연 수지 조성물의 사용 대비 공정상 친환경적이며 원가를 절감할 수 있다.
상기 수분산 폴리우레탄 수지는 전술한 상도층 및 코팅층 형성시 사용되는 수분산 폴리우레탄 수지와 동일하다.
상기 수분산 폴리우레탄 수지는 상기 하도층 조성물의 총량에 대하여 10 내지 50 중량%로 포함될 수 있고, 구체적으로는 20 내지 50 중량%로 포함될 수 있다. 상기 수분산 폴리우레탄 수지가 상기 함량 범위 내로 사용될 경우 상기 하도층의 밀착성 및 내용제성이 우수하다.
상기 변성 아크릴 수지는 전술한 상도층 및 코팅층 형성시 사용되는 변성 아크릴 수지와 동일하다.
상기 변성 아크릴 수지는 상기 하도층 조성물의 총량에 대하여 1 내지 40 중량%로 포함될 수 있고, 구체적으로는 10 내지 40 중량%로 포함될 수 있다. 상기 변성 아크릴 수지가 상기 함량 범위 내로 사용될 경우 내용제성 및 밀착성이 우수하다.
상기 방청 첨가제는 전술한 상도층 및 코팅층 형성시 사용되는 방청 첨가제와 동일하다.
상기 방청 첨가제는 상기 하도층 조성물의 총량에 대하여 1 내지 10 중량%로 포함될 수 있고, 구체적으로는 5 내지 10 중량%로 포함될 수 있다. 상기 방청 첨가제가 상기 함량 범위 내로 사용될 경우 우수한 방청 효과를 얻을 수 있고 내식성이 향상될 수 있다.
상기 가교제는 하부의 상기 기판과 상부의 상기 상도층 간의 밀착성을 향상시키는 역할을 할 수 있다.
상기 가교제는 3-아미노프로필트리에폭시 실란, 3-메타글리옥시프로필트리메톡시 실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시 실란 또는 이들의 조합의 실란 커플링제; 리튬 폴리실리케이트, 소듐 폴리실리케이트, 포타슘 폴리실리케이트 또는 이들의 조합의 금속 실리케이트; 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
상기 가교제는 상기 하도층 조성물의 총량에 대하여 0.5 내지 6 중량%로 포함될 수 있고, 구체적으로는 2 내지 5 중량%로 포함될 수 있다. 상기 가교제가 상기 함량 범위 내로 사용될 경우 상기 기판과 상기 상도층 간의 밀착성을 향상시킬 수 있다.
상기 하도층 조성물은 다양한 물성 밸런스를 얻기 위해 pH, 비중, 점도 및 고형분 함량을 소정의 범위 내로 가질 수 있다.
예를 들면, 상기 하도층 조성물의 pH는 8.0 내지 11.0 일 수 있고, 구체적으로는 8.5 내지 9.5 일 수 있다. 또한 비중은 1.01 내지 1.03 일 수 있고, 구체적으로는 1.01 내지 1.02 일 수 있다. 또한 점도는 딘 컵(#4 Din 53211)에서 배출시 10 내지 14 초 일 수 있고, 구체적으로는 10 내지 11 초 일 수 있다. 또한 고형분은 18 내지 23 중량% 일 수 있고, 구체적으로는 19 내지 21 중량% 일 수 있다. 상기 범위 내로 각각 조절된 절연 수지 조성물은 내식성, 내전압성, 경도, 내용제성, 가공성 및 내열탕성의 우수한 물성 밸런스를 가질 수 있다.
상기 하도층의 두께는 0.5 내지 3.0 ㎛ 일 수 있고, 구체적으로는 1.5 내지 2.0 ㎛ 일 수 있다. 상기 하도층의 두께가 상기 범위 내일 경우 내식성, 내전압성, 경도, 내용제성, 가공성 및 내열탕성의 우수한 물성 밸런스를 얻을 수 있다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예들을 제시한다. 다만, 하기에 기재된 실시예들은 본 발명을 구체적으로 예시하거나 설명하기 위한 것에 불과하며, 이로서 본 발명이 제한되어서는 아니된다.
(절연 수지 조성물 제조)
절연 수지 조성물 제조에 사용되는 성분의 사양은 다음과 같다.
수분산 폴리우레탄 수지로는 빅터켐에서 제조한 VS-8308A(A1-1), VS-8238 및 VS-8572A를 혼합하여 사용하였다.
변성 아크릴 수지로는 빅터켐에서 제조한 VAC-507S 및 VAC-920R을 혼합하여 사용하였다.
착색제로는 BASF사의 Heliogen Blue L7080을 사용하였다.
방청 첨가제로는 Dupont사의 Tyzor TE® 및 Dupont사의 Zircore®을 혼합하여 사용하였다.
콜로이드실리카로는 Nissan Chemical사의 Snowtex ST-PS-M grade를 사용하였다.
아크릴비드로는 Negami사의 Art Pearl을 사용하였다.
용매로 물을 사용하였다.
실시예 1 내지 8 및 비교예 1 내지 17
하기 표 1 및 표 2의 조성으로 각 성분을 혼합하여 고속교반기로 400rpm의 속도로 40분간 교반하여 절연 수지 조성물을 제조하였다.
실시예
1 2 3 4 5 6 7 8
수분산 폴리우레탄 수지(중량%) 10 20 20 30 30 30 35 35
변성 아크릴 수지(중량%) 45 30 40 40 30 30 30 35
착색제(중량%) 5 5 5 5 5 10 5 5
방청 첨가제(중량%) 10 10 5 10 10 5 10 10
콜로이드실리카(중량%) 8 8 8 5 8 8 10 8
아크릴비드(중량%) 3 3 3 3 1 5 3 3
물(중량%) 19 24 19 7 16 12 7 4
비교예
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
수분산 폴리우레탄 수지(중량%) - 0.5 55 35 20 20 20 20 20 20 20 20 20
변성 아크릴 수지(중량%) 60 45 20 5 55 45 20 45 20 45 20 45 20
착색제(중량%) 5 5 5 5 5 0.5 25 5 5 5 5 5 5
방청 첨가제(중량%) 5 5 5 5 5 5 5 0.5 25 5 5 5 5
콜로이드실리카(중량%) 8 8 8 8 8 8 8 8 8 0.5 25 8 8
아크릴비드(중량%) 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 0.1 15
물(중량%) 19 33.5 4 39 4 18.5 19 18.5 19 21.5 22 16.9 27
( 절연품용 도막 제조)
실시예 1 내지 8 및 비교예 1 내지 13의 절연 수지 조성물을 이용하여 하도 용액 #4 Bar coater로 코팅된 1.4 ㎛ 두께 상부에 #38 Bar coater로 흑색 수지 용액을 코팅하여 15㎛ 두께의 도막을 형성하였다.
평가 1: 외관 특성
도 1은 실시예 8의 절연 수지 조성물을 이용하여 형성된 도막의 외관을 나타낸 사진이다.
도 1을 참고하면, 우수한 광택도 및 색차를 나타냄에 따라 일 구현예에 따른 절연 수지 조성물을 이용할 경우 외관 특성이 우수함을 알 수 있다.
상기 광택도는 60°Gloss 기기로 측정하였고, 상기 색차는 Minolta CR-400으로 측정하였다.
평가 2: 내식성 측정
실시예 1 내지 8 및 비교예 1 내지 13의 절연 수지 조성물을 이용하여 형성된 도막을 X 형태로 컷(cut)하여 Q-FOG 염수분무기기로 5% NaCl, 35℃ 조건에서 120 시간 연속 노출하여 내식성을 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 3 및 도 2에 나타내었다.
(내식성 평가 기준)
○: 백청 발생율 5% 미만임
△: 백청 발생율 5% 이상 20% 미만임
X: 백청 발생율 20% 이상임
도 2는 실시예 8의 절연 수지 조성물을 이용하여 형성된 도막의 내식성을 측정한 사진이다.
도 2를 참고하면, X 형태로 컷(cut)한 부분이 2mm 이내로 얻어짐에 따라, 일 구현예에 따른 절연 수지 조성물을 이용할 경우 내식성이 우수함을 알 수 있다.
평가 3: 가공성 측정
실시예 1 내지 8 및 비교예 1 내지 13의 절연 수지 조성물을 이용하여 형성된 도막을 0T 벤딩(Bending) 후 스카치테이프로 테이핑하여 박리의 유,무로 가공성을 측정하였고, 그 결과를 하기 표 3 및 도 3에 나타내었다.
(가공성 평가 기준)
○: 박리 없음
△: 1개 이상 10개 미만의 박리가 발생함
X: 10개 이상의 박리가 발생함
도 3은 실시예 8의 절연 수지 조성물을 이용하여 형성된 도막의 가공성 및 내용제성을 측정한 사진이다.
도 3을 참고하면, 크랙이 발생하지 않고 박리되지 않음에 따라, 일 구현예에 따른 절연 수지 조성물을 이용할 경우 가공성이 우수함을 알 수 있다.
평가 4: 내용제성 측정
실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 13의 절연 수지 조성물을 이용하여 형성된 도막에 대하여, 메틸에틸케톤(MEK)을 적신 거즈를 2 Kgf의 힘으로 왕복 러빙(rubbing)을 반복하여, 내용제성을 측정하였다. 그 결과를 하기 표 3 및 도 3에 나타내었다.
(내용제성 평가 기준)
○: 50회 이상에서 박리되지 않음
△: 30회 이상 50회 미만에서 박리되지 않음
X: 30회 미만에서 박리되지 않음
도 3은 실시예 8의 절연 수지 조성물을 이용하여 형성된 도막의 및 내용제성 및 가공성을 측정한 사진이다.
도 3을 참고하면, 왕복 러빙을 50회 반복해도 벗겨짐 현상이 없음에 따라, 일 구현예에 따른 절연 수지 조성물을 이용할 경우 내용제성이 우수함을 알 수 있다.
평가 5: 경도 측정
실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 13의 절연 수지 조성물을 이용하여 형성된 도막을 미쓰비시사 제품인 1H 연필로 45도 경사를 준 상태에서 500g의 하중으로 선을 그은 후 도막면의 스크래치 발생 정도를 측정하였다. 그 결과를 하기 표 3 및 도 4에 나타내었다.
(경도 평가 기준)
○: 5줄에서 스크래치 발생 없음
△: 2줄 이상 3줄 이하에서 스크래치가 발생함
X: 4줄 이상 5줄 이하에서 스크래치가 발생함
도 4는 실시예 8의 절연 수지 조성물을 이용하여 형성된 도막의 경도를 측정한 사진이다.
도 4를 참고하면, 긁힘이 나타나지 않음에 따라, 일 구현예에 따른 절연 수지 조성물을 이용할 경우 경도가 우수함을 알 수 있다.
평가 7: 내열탕성 측정
실시예 1 내지 8 및 비교예 1 내지 13의 절연 수지 조성물을 이용하여 형성된 도막을 항온조에 OT 벤딩(Bending) 후 80℃에서 30분 침적한 후 크랙 발생 여부로 내열탕성을 측정하였고, 그 결과를 하기 표 3 및 도 5에 나타내었다.
하기 표 3에서 ○는 도막의 크랙발생이 없음을 나타내고, X 는 크랙발생을 나타낸다.
도 5는 실시예 8의 절연 수지 조성물을 이용하여 형성된 도막의 내열탕성을 측정한 사진이다.
도 5를 참고하면, 크랙이 발생하지 않고 변색되지 않음에 따라, 일 구현예에 따른 절연 수지 조성물을 이용할 경우 내열탕성이 우수함을 알 수 있다.
평가 8: 내전압 측정
실시예 1 내지 8 및 비교예 1 내지 13의 절연 수지 조성물을 이용하여 형성된 도막을 내전압측정기로 내전압을 측정하여, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
실시예 1 내지 8의 경우 내전압이 500 내지 5,000 V 범위 내로 측정됨으로써, 일 구현예에 따른 절연 수지 조성물을 이용할 경우 절연성이 우수함을 알 수 있다.
참고로, 실시예 8의 절연 수지 조성물을 이용하여 각각 두께 15㎛, 20㎛, 25㎛, 30㎛, 35㎛ 및 40㎛로 도막을 형성한 후, 각각 도막의 두께에 따른 내전압을 측정하여, 그 결과를 도 6에 나타내었다.
도 6은 실시예 8의 절연 수지 조성물을 이용하여 두께 별로 형성된 도막의 내전압을 측정한 사진이다.
도 6을 참고하면, 도막의 두께가 15 내지 40 ㎛의 범위 내로 형성되는 경우 내전압이 500 내지 5,000 V 범위 내로 얻어짐을 알 수 있다. 또한 두께가 증가할수록 내전압이 증가함을 알 수 있다.
내식성 내전압(V) 경도(1H) 내열탕 내용제성(MEK) 가공성
실시예 1 ○ 1,000 ○ ○ ○ △
실시예 2 ○ 1,500 ○ ○ △ △
실시예 3 △ 1,500 ○ ○ ○ △
실시예 4 △ 1,500 ○ ○ ○ △
실시예 5 ○ 2,000 △ ○ ○ △
실시예 6 ○ 900 ○ ○ ○ △
실시예 7 ○ 2,700 ○ ○ ○ △
실시예 8 ○ 2,700 ○ ○ ○ ○
비교예 1 ○ 500 △ ○ ○ X
비교예 2 △ 480 △ X ○ X
비교예 3 ○ 2,800 ○ X ○ ○
비교예 4 X 2,300 ○ ○ ○ ○
비교예 5 ○ 1,800 ○ X ○ △
비교예 6 ○ 1,600 ○ X ○ △
비교예 7 X 800 △ ○ X △
비교예 8 X 1,500 ○ X ○ △
비교예 9 ○ 1,400 △ ○ X X
비교예 10 △ 1,700 ○ X ○ △
비교예 11 ○ 1,450 ○ X ○ △
비교예 12 ○ 1,800 X X ○ △
비교예 13 ○ 700 ○ X ○ X
상기 표 3을 통하여, 일 구현예에 따른 절연 수지 조성물을 이용할 경우 내식성, 내전압성, 경도, 내용제성, 가공성 및 내열탕성이 모두 우수함을 확인할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (20)

  1. 수분산 폴리우레탄 수지 1 내지 50 중량%;
    변성 아크릴 수지 10 내지 50 중량%;
    착색제 1 내지 20 중량%;
    방청 첨가제 1 내지 20 중량%;
    콜로이드실리카 1 내지 20 중량%;
    아크릴비드 0.5 내지 10 중량%; 및
    물 잔부
    를 포함하는 절연 수지 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 변성 아크릴 수지는 비닐 변성 아크릴 수지, 실리콘 변성 아크릴 수지, 에폭시 변성 아크릴 수지, 또는 이들의 조합을 포함하는 절연 수지 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 착색제는 안료를 포함하는 절연 수지 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 방청 첨가제는 티타네이트 화합물, 지르코늄 화합물, 인산 화합물 또는 이들의 조합을 포함하는 절연 수지 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 절연 수지 조성물의 pH는 8.0 내지 11.0인 절연 수지 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 절연 수지 조성물의 비중은 1.03 내지 1.07 인 절연 수지 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 절연 수지 조성물의 점도는 딘 컵(#4 Din 53211)에서 배출시 30 내지 80 초인 절연 수지 조성물.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 절연 수지 조성물의 고형분은 25 내지 40 중량%인 절연 수지 조성물.
  9. 기판;
    상기 기판 위에 위치하고 하도층 조성물로부터 형성되는 하도층; 및
    상기 하도층 위에 위치하고 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 절연 수지 조성물로부터 형성되는 상도층
    을 포함하는 절연품.
  10. 기판; 및
    상기 기판 위에 위치하고 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 절연 수지 조성물로부터 형성되는 코팅층
    을 포함하는 절연품.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 기판은 전기아연도금강(EG), 용융아연도금강(GI), 합금화용융아연도금강(GA), 스테인리스강(SUS), 알루미늄강(Al), 또는 이들의 조합을 포함하는 절연품.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 하도층 조성물은
    수분산 폴리우레탄 수지 10 내지 50 중량%,
    변성 아크릴 수지 1 내지 40 중량%,
    방청 첨가제 1 내지 10 중량%,
    가교제 0.5 내지 6 중량%, 그리고
    물 잔부
    를 포함하는 절연품.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 가교제는 3-아미노프로필트리에폭시 실란, 3-메타글리옥시프로필트리메톡시 실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시 실란 또는 이들의 조합의 실란 커플링제; 리튬 폴리실리케이트, 소듐 폴리실리케이트, 포타슘 폴리실리케이트 또는 이들의 조합의 금속 실리케이트; 또는 이들의 조합을 포함하는 절연품.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 하도층 조성물의 pH는 8.0 내지 11.0인 절연품.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 하도층 조성물의 비중은 1.01 내지 1.03 인 절연품.
  16. 제12항에 있어서,
    상기 하도층 조성물의 점도는 딘 컵(#4 Din 53211)에서 배출시 10 내지 14 초인 절연품.
  17. 제12항에 있어서,
    상기 하도층 조성물의 고형분은 18 내지 23 중량% 인 절연품.
  18. 제9항에 있어서,
    상기 하도층의 두께는 0.5 내지 3.0 ㎛ 인 절연품.
  19. 제9항에 있어서,
    상기 상도층의 두께는 7.0 내지 47.0 ㎛ 인 절연품.
  20. 제10항에 있어서,
    상기 코팅층의 두께는 7.0 내지 50.0 ㎛ 인 절연품.
KR1020130054481A 2013-05-14 2013-05-14 절연 수지 조성물 및 이를 이용한 절연품 KR101445758B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130054481A KR101445758B1 (ko) 2013-05-14 2013-05-14 절연 수지 조성물 및 이를 이용한 절연품

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130054481A KR101445758B1 (ko) 2013-05-14 2013-05-14 절연 수지 조성물 및 이를 이용한 절연품

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101445758B1 true KR101445758B1 (ko) 2014-10-06

Family

ID=51996113

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130054481A KR101445758B1 (ko) 2013-05-14 2013-05-14 절연 수지 조성물 및 이를 이용한 절연품

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101445758B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109642329A (zh) * 2016-09-13 2019-04-16 株式会社神户制钢所 表面处理金属板、以及表面处理金属板的制造方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11156291A (ja) * 1997-11-28 1999-06-15 Nippon Paint Co Ltd 意匠性を有するプレコート塗膜の形成方法
JP2002053769A (ja) 2000-05-29 2002-02-19 Mitsui Kinzoku Toryo Kagaku Kk 腐食防止被覆組成物用顔料及びそれを用いた腐食防止被覆組成物
KR20040023652A (ko) * 2001-07-18 2004-03-18 다이니혼 잉키 가가쿠 고교 가부시키가이샤 활성 에너지선 경화성 수성 도료 조성물, 도장 금속 재료및 그의 제조 방법
US20100129661A1 (en) 2008-11-24 2010-05-27 Samsung Electronics Co., Ltd. Coating compound for portable electronic apparatus and coating method for the portable electronic apparatus

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11156291A (ja) * 1997-11-28 1999-06-15 Nippon Paint Co Ltd 意匠性を有するプレコート塗膜の形成方法
JP2002053769A (ja) 2000-05-29 2002-02-19 Mitsui Kinzoku Toryo Kagaku Kk 腐食防止被覆組成物用顔料及びそれを用いた腐食防止被覆組成物
KR20040023652A (ko) * 2001-07-18 2004-03-18 다이니혼 잉키 가가쿠 고교 가부시키가이샤 활성 에너지선 경화성 수성 도료 조성물, 도장 금속 재료및 그의 제조 방법
US20100129661A1 (en) 2008-11-24 2010-05-27 Samsung Electronics Co., Ltd. Coating compound for portable electronic apparatus and coating method for the portable electronic apparatus

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109642329A (zh) * 2016-09-13 2019-04-16 株式会社神户制钢所 表面处理金属板、以及表面处理金属板的制造方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5216868B2 (ja) 鋼板、及び鋼板表面処理組成物
KR101419630B1 (ko) 흑색 금속판
CN105925124B (zh) 防腐蚀涂料组合物及其涂膜、具有该涂膜的基材及其制造方法
EP2037003B1 (en) Coated steel sheet
JP6073155B2 (ja) 薄膜黒色塗装金属板
CN105682916B (zh) 黑色涂装金属板
KR101755963B1 (ko) 수계 수지 도막 적층 금속판
KR20170116094A (ko) 방식 도료 조성물 및 건조 도막의 형성 방법
JP5176890B2 (ja) 塗装鋼板およびこれを用いてなる電子機器用筐体
KR101445758B1 (ko) 절연 수지 조성물 및 이를 이용한 절연품
JP4873974B2 (ja) プレコート金属板及びその製造方法
KR101372747B1 (ko) 가공성이 우수한 수지코팅 강판 및 이에 사용되는 수지조성물
KR101069950B1 (ko) 전기전도성이 개선된 강판 및 이에 사용되는 수지 조성물
KR20090107835A (ko) 향상된 내열성과 내스크래치성을 갖는 크롬프리 수지 용액조성물, 이의 제조 방법 및 이를 이용한 표면처리 강판
JPH0515175B2 (ko)
KR101480156B1 (ko) 평면표시장치의 백 커버용 친환경 수용성 수지 조성물, 이를 이용한 평면표시장치의 백 커버
JP2010022911A (ja) プレコート鋼板の製造方法およびその製造方法により製造されたプレコート鋼板。
KR101500838B1 (ko) 박막 흑색 도장 금속판
JP5626149B2 (ja) 表面処理鋼板及び家電製品用筐体
JP4246689B2 (ja) 耐食性に優れるプレコート金属板
KR101091339B1 (ko) 전기전도성 및 방열특성이 우수한 강판
KR101478343B1 (ko) 평면표시장치의 탑 샤시용 친환경 수용성 수지 조성물, 이를 이용한 평면표시장치의 탑 샤시
JPWO2014175420A1 (ja) プレコート鋼板およびその製造方法
KR102115306B1 (ko) 2코팅-2베이킹 방식에 의한 후도막 불소 pcm 강판 제조용 pcm 도료 조성물 및 이에 의해 제조된 pcm 도장강판
JP6310361B2 (ja) 黒色塗装金属板

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170918

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180927

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190923

Year of fee payment: 6