KR20230092428A - 전기강판 코팅 조성물 및 이의 제조 방법 - Google Patents

전기강판 코팅 조성물 및 이의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 의한 전기강판 코팅 조성물은 제1 크롬산 화합물 및 제2 크롬산 화합물을 동시에 포함하는 크롬산 혼합물, 수지, 및 환원제를 포함하고, 상기 제1 크롬산 화합물은 MgCr2O4이고 상기 제2 크롬산 화합물은 FeCr2O4일 수 있다.

Description

전기강판 코팅 조성물 및 이의 제조 방법{ELECTRICAL STEEL SHEET COATING COMPOSITION AND METHOD OF MANUFACTURING THEREOF}
본 발명은 전기강판에 사용되는 것으로서, 더욱 상세하게는 전기강판 코팅 조성물 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
무방향성 전기강판은 강판 내 결정 배열이 불규칙적인 것으로 특정방위에 편중되지 않는 자기적 특성을 나타내므로 전동기, 발전기, 및 소형 변압기와 같은 상기 자기적 특성을 필요로하는 분야에 사용되고 있다. 상기 무방향성 전기강판의 특징은 응용범위가 넓기 때문에 자기적 특성, 강판 두께, 편차, 층간, 절연성, 내식성, 타발가공성, 및 용접성과 같은 다양한 응용범위에서 여러가지 특성을 요구하고 있다.
상기 특성 중 절연성과 관련하여, 철판 사이의 층간 절연을 목적으로 절연피막을 형성시켰다. 그러나, 소형 전동기기의 사용이 확대되면서 상기 절연성 보다 상기 내식성, 상기 타발가공성, 및 상기 내식성과 같은 특성에 유리한 피막 성능을 주요한 물성으로 평가하게 되었다.
최근, 강판 표면의 품질이 상기 강판 사용 특성에 영향을 미침에 따라, 표면 품질이 우수한 전기강판에 대한 요구가 증가하였다. 이에 따라, 내열성 및 절연성과 같은 특성을 중시하여 인산염과 크롬산염과 같은 물질을 사용하는 무기질계의 결점을 보완한 유기질과 무기질을 동시에 사용하는 복합형태의 유기 및 무기 복합코팅재가 개발되었다.
상기 유기 및 무기 복합코팅재를 사용하여 층을 형성시킨 강판의 경우, 상기 무기질이 함유됨에 따라, 내열성과 윤활성과 같은 특성이 우수하고, 상기 유기질이 함유됨에 따라, 가공성과 표면외관이 미려한 것을 확인할 수 있다. 상기 강판 표면의 품질에서 중요시되는 것은 피막의 균일성, 표면조도, 광택, 및 색상과 같은 인자를 들 수 있다. 기존 코팅재의 경우 시간이 경과함에 따라 코팅액의 불안전성과 강판표면조도의 상승과 같은 문제점이 발견되어, 용액의 안정성은 물론 코팅후 품질이 우수한 새로운 조성계의 유기 및 무기 복합코팅재의 제조에 대한 기술이 요구되고 있다.
코팅처리의 유무를 구별할 수 있는 색상의 경우 절연피막층 내의 Cr3+ 양에 의한 것이 지배적이다. 구체적으로, 코팅용액 내 Cr6+가 환원된 피막 중 Cr3+의 양이 색상에 영향을 미친다. Cr6+를 Cr3+로 환원시키는 역할로 유기환원제인 에틸렌 글리콜의 코팅액 내 첨가량도 색상에 중요하게 작용한다.
소지 전기강판 표면에 도포된 코팅층의 두께가 증가할 경우, 단위면적 당 Cr3+도 증가하여 강판 표면의 녹색 정도가 높아지게된다. 또한, 도포 작업시 건조 온도가 Cr6+가 Cr3+로 환원하는 양을 변화시키기 때문에 건조 온도 역시 색상에 영향을 미친다.
코팅 건조 후 강판 표면의 광택과 피막의 균일성은 코팅재에 사용되는 소지 강판의 조도와 수지의 종류에 의해 영향을 받는다. 상기 소지 강판의 조도가 낮으면 같은 조성계의 코팅일 경우 높은 광택도를 나타내고, 내열성이 강한 수지일수록 광택도는 높게 나타난다.
상기 피막의 균일성에 있어서, 코팅재의 원료로 사용되는 수지의 평할성(Spreading)이 중요한 인자로 작용하며, 상기 평활성이 높은 경우 균일한 피막을 수득할 수 있다. 상기 유기 및 무기 복합코팅재에 사용되는 수지는 서로 반응성이 없거나 부분적으로만 반응하는 두 액체로 이루어진 분산계의 에멀젼 형태의 아크릴계 수지를 사용할 수 있다.
상기 평활성을 향상시키기 위해 계면활성제를 첨가제로 코팅액에 소량 첨가한다. 그러나, 상기 계면활성제를 첨가할 경우, 작은 기포가 발생하며, 상기 기포의 발생을 억제하기 위해, 소포제를 소량 첨가한다.
상기 기포 발생에 영향을 주는 인자로 기포 물질의 농도, pH, 용액 온도, 및 오염물질의 종류가 있다. 종래의 유기 및 무기 복합코팅재의 사용원료로서 중크롬산화물(CrO3), 산화 마그네슘(MgO), 산화 칼슘(CaO), 에멀젼 아크릴수지, 또는 에틸렌 글리콜을 물에 용해하여 사용해 왔다.
그러나, 크롬 코팅은 6가 크롬의 코팅이기 대문에 환경규정상 사용에 제한이 크다. 이에 따라, 환경규정에 저해되지 않는 3가 크롬의 코팅 적용에 대한 연구가 필요하다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 표면 품질이 향상되고, 수지의 물성이 개선되어 시간경과에 따른 안정성, 코팅 후 절연 피막의 표면조도, 광택도, 색도, 및 피막의 균일성이 우수하며, 내식성, 내열성, 및 절연성이 향상된 코팅 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 상기 이점을 갖는 상기 코팅 조성물로 코팅된 전기 강판을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 상기 이점을 갖는 상기 코팅 조성물의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른, 전기강판 코팅 조성물은, 제1 크롬산 화합물 및 제2 크롬산 화합물을 동시에 포함하는 크롬산 혼합물, 수지, 및 환원제를 포함하고, 상기 제1 크롬산 화합물은 MgCr2O4이고, 상기 제2 크롬산 화합물은 FeCr2O4를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 전기강판 코팅 조성물 전체 중량을 기준으로 상기 제1 크롬산 화합물은 5 내지 30 wt%이고, 상기 제2 크롬산 화합물은 5 내지 20 wt%일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 전기강판 코팅 조성물 전체 중량을 기준으로 상기 수지는 10 내지 20 wt%일 수 있다. 일 실시예에서, 상기 수지는 아크릴 수지, 스티렌 수지, 아세트산 비닐 수지, 폴리에스테르 수지, 우레탄 수지, 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리아미드 수지, 폴리카보네이트 수지, 페놀 수지, 알키드 수지 및 에폭시 수지 중 1종 이상의 고분자 수지를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 전기강판 코팅 조성물 전체 중량을 기준으로 상기 환원제는 10 내지 20 wt%를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 환원제는 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 글리세린, 부틸 카비톨 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 전기강판 코팅 조성물은 절연성이 5 내지 7.5 Ω/cm2·lam일 수 있다. 일 실시예에서, 전기강판 코팅 조성물은 내열성이 5 B 이상일 수 있다. 일 실시예에서, 전기강판 코팅 조성물은 6가 크롬(Cr6+)을 포함하지 않을 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른, 전기강판 코팅 조성물의 제조 방법은, 제1 크롬산 화합물 및 제2 크롬산 화합물을 동시에 투입하여 혼합하는 혼합 단계, 및 제1 혼합 단계에서 생성된 크롬산 혼합물에 수지 및 환원제를 주입하여 합성하는 합성 단계를 포함하고, 상기 제1 크롬산 화합물은 MgCr2O4이고, 상기 제2 크롬산 화합물은 FeCr2O4일 수 있다. 일 실시예에서, 상기 전기강판 코팅 조성물 전체 중량을 기준으로 상기 제1 크롬산 화합물은 5 내지 30 wt%이고, 상기 제2 크롬산 화합물은 5 내지 20 wt%일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 전기강판 코팅 조성물 전체 중량을 기준으로 상기 수지는 10 내지 20 wt%를 포함할 수 있다. 일 실시예에서 , 상기 전기강판 코팅 조성물 전체 중량을 기준으로 상기 환원제는 10 내지 20 wt%를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 코팅액 조성물은 제1 크롬산 화합물 및 제2 크롬산 화합물인 MgCr2O4 및 FeCr2O4를 동시에 포함함으로써, 표면 품질이 향상되고, 수지의 물성이 개선되어 시간경과에 따른 안정성, 코팅 후 절연 피막의 표면조도, 광택도, 색도, 및 피막의 균일성이 우수하며, 우수한 내식성, 내열성, 및 절연성을 갖는 전기강판 코팅 조성물을 제공할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른, 전기강판 코팅 조성물의 제조 방법은 상기 이점을 갖는 전기강판 코팅 조성물을 제조하는 방법을 제공할 수 있다.
제1, 제2 및 제3 등의 용어들은 다양한 부분, 성분, 영역, 층 및/또는 섹션들을 설명하기 위해 사용되나 이들에 한정되지 않는다. 이들 용어들은 어느 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션을 다른 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션과 구별하기 위해서만 사용된다. 따라서, 이하에서 서술하는 제1 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션은 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 제2 부분, 성분, 영역, 층 또는 섹션으로 언급될 수 있다.
여기서 사용되는 전문 용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 “포함하는”의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
어느 부분이 다른 부분의 "위에" 또는 "상에" 있다고 언급하는 경우, 이는 바로 다른 부분의 위에 또는 상에 있을 수 있거나 그 사이에 다른 부분이 수반될 수 있다. 대조적으로 어느 부분이 다른 부분의 "바로 위에" 있다고 언급하는 경우, 그 사이에 다른 부분이 개재되지 않는다.
다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.
또한, 특별히 언급하지 않는 한 %는 중량%를 의미하며, 1ppm 은 0.0001중량%이다.
본 발명의 일 실시예에서 추가 원소를 더 포함하는 것의 의미는 추가 원소의 추가량 만큼 잔부인 철(Fe)을 대체하여 포함하는 것을 의미한다.
이하, 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명의 일 실시예에 따른, 전기강판 코팅 조성물은 크롬산 혼합물, 수지, 및 환원제를 포함한다. 상기 전기강판 코팅 조성물은 예를 들어, 전기강판의 절연피막을 형성하기 위한 코팅 조성물로서, 절연성과 같은 전기강판의 특성을 향상시키기 위한 것이다.
상기 크롬산 혼합물은 제1 크롬산 화합물 및 제2 크롬산 화합물을 동시에 포함할 수 있다. 상기 제1 크롬산 화합물은 MgCr2O4, 상기 제2 크롬산 화합물은 FeCr2O4-일 수 있다. 상기 제1 크롬산 화합물 및 상기 제2 크롬산 화합물을 단독으로 사용하는 경우보다 상기 제1 크롬산 화합물 및 상기 제2 크롬산 화합물을 동시에 혼용하여 사용하는 경우 절연성이 개선되는 전기강판을 제공할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 크롬산 화합물은 상기 전기강판 코팅 조성물 전체 중량을 기준으로 5 내지 30 wt% 범위 일 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 크롬산 화합물의 함량은 10 내지 30 wt% 범위일 수 있다. 더욱 구체적으로, 상기 제1 크롬산 화합물의 함량은 15 내지 30 wt% 범위일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제2 크롬산 화합물은 상기 전기강판 코팅 조성물 전체 중량을 기준으로 5 내지 20 wt%일 수 있다. 구체적으로, 상기 제2 크롬산 화합물의 함량은 10 내지 30 wt% 범위일 수 있다. 더욱 구체적으로, 상기 제2 크롬산 화합물의 함량은 15 내지 30 wt% 범위일 수 있다.
상기 제1 크롬산 화합물 및 상기 제2 크롬산 화합물이 상기 범위의 하한 값을 벗어나는 경우, 내식성이 저하되는 문제가 있다. 상기 제1 크롬산 화합물 및 상기 제2 크롬산 화합물이 상기 범위의 상한 값을 벗어나는 경우, 용액이 응고되는 문제가 있다.
수지는 전기강판의 표면 광택이 우수하고, 조도가 미려하게 하기 위해 첨가되는 것이다. 상기 수지는 예를 들어, 아크릴 수지, 스티렌 수지, 아세트산 비닐 수지, 폴리에스테르 수지, 우레탄 수지, 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리아미드 수지, 폴리카보네이트 수지, 페놀 수지, 알키드 수지 및 에폭시 수지 중 1종 이상의 고분자 수지를 포함할 수 있고, 구체적으로 아크릴계 수지 또는 아크릴-스티렌 공중합체 수지 중 1종을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 수지는 상기 전기강판 코팅 조성물 전체 중량을 기준으로 10 내지 20 wt% 범위 일 수 있다. 상기 범위의 하한 값을 벗어나는 경우, 내식성의 문제가 있고, 상기 범위의 상한 값을 벗어나는 경우, 용액이 응고하는 문제가 있다.
환원제는 6가 크롬(Cr6+)를 3가 크롬(Cr3+)로 환원시키는 첨가제로서, 예를 들어, 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 글리세린, 부틸 카비톨 중 1종 이상을 포함할 수 있다. 구체적으로, 에틸렌 글리콜 및 글리세린을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 환원제는 상기 전기강판 코팅 조성물 전체 중량을 기준으로 10 내지 20 wt%일 수 있다. 상기 범위의 하한 값을 벗어나는 경우, 내식성의 문제가 있으며, 상기 범위의 상한 값을 벗어나는 경우, 용액이 응고하는 문제가 있다.
일 실시예에서, 상기 전기강판 코팅 조성물은 6가 크롬(Cr6+)을 포함하지 않을 수 있다. 상기 환원제의 함량이 상기 범위를 만족함으로써, 상기 전기강판 코팅 조성물에 있어서, 환경 오염을 유발하는 상기 6가 크롬의 함량을 전혀 포함하지 않는 상기 전기강판 코팅물을 수득할 수 있다.
일 실시예에서, 전기강판 코팅 조성물은 잔부로 물을 포함한다. 상기 물은 예를 들어, 정수된 이온수 일 수 있다. 일 실시예에서, 상기 물은 전체 전기강판 코팅 조성물에 대하여, 35 내지 75 wt% 범위를 차지할 수 있다. 상기 범위의 하한 값을 벗어나는 경우, 내식성의 문제가 있고, 상기 범위의 상한 값을 벗어나는 경우, 용액이 응고하는 문제가 있다.
본 발명의 일 실시예에서 전술한 성분 외에 원소의 추가를 배제하는 것은 아니며, 본 발명의 기술 사상을 해치지 않는 범위 내에서 다양하게 포함될 수 있다.
일 실시예에서, 전기강판 코팅 조성물은 절연성이 5 내지 7.5 Ω/cm2·lam 범위 일 수 있다. 상기 절연성은 제1 크롬산 화합물과 제2 크롬산 화합물을 단독으로 사용하는 경우보다 상기 제1 크롬산 화합물 및 상기 제2 크롬산 화합물을 동시에 혼용하여 사용할 경우 절연성이 우수하다.
상기 절연성은 상기 범위의 하한 값을 벗어나는 경우, 내식성의 문제가 있다. 상기 범위의 상한 값을 벗어나는 경우, 용액이 응고하는 문제가 있다.
일 실시예에서, 전기강판 코팅 조성물은 일 실시예에서, 내열성이 5 B 이상일 수 있다. 상기 내열성이 5 B 이상일 경우, 내열성이 강하여 광택도가 높게 나타날 수 있고, 상기 내열성이 5 B 보다 낮은 경우, 코팅 건조 후 강판 표면의 광택과 피막의 균일성이 고르지 못한 문제가 발생할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른, 전기강판 코팅 조성물의 제조 방법은 제1 크롬산 화합물 및 제2 크롬산 화합물을 동시에 투입하여 혼합하는 혼합 단계 및 제1 혼합 단계에서 생성된 크롬산 혼합물에 수지 및 환원제를 주입하여 합성하는 합성 단계를 포함할 수 있다. 상기 제1 크롬산 화합물, 상기 제2 크롬산 화합물, 상기 수지, 및 상기 환원제에 대한 설명은 전기강판 코팅 조성물에서 전술한 내용과 모순되지 않는 범위에서 동일하다.
제1 크롬산 화합물 및 제2 크롬산 화합물을 동시에 투입하여 혼합하는 혼합 단계는 제1 크롬산 화합물 및 제2 크롬산 화합물을 혼용하여 사용하기 위해, 동시에 투입하는 것일 수 있다. 상기 제1 크롬산 화합물 및 상기 제2 크롬산 화합물의 혼합을 위해 물, 예를 들어 정수된 이온수에 상기 제1 크롬산 화합물 및 상기 제2 크롬산 화합물을 투입하여 혼합할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 크롬산 화합물 및 상기 제2 크롬산 화합물은 각각 MgCr2O4와 FeCr2O4-일 수 있다. 일 실시예에서, 상기 제1 크롬산 화합물은 5 내지 30 wt%일 수 있고, 상기 제2 크롬산 화합물은 5 내지 20 wt%일 수 있으며, 이에 대한 상세한 설명은 전기강판 코팅 조성물에서 전술한 바와 모순되지 않는 범위에서 동일하다.
제1 혼합 단계에서 생성된 크롬산 혼합물에 수지 및 환원제를 주입하여 합성하는 합성 단계는 상기 제1 크롬산 화합물은 MgCr2O4 상기 제2 크롬산 화합물은 FeCr2O4-를 포함하는 상기 크롬산 혼합물에 수지 및 환원제를 주입하여 합성할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 전기강판 코팅 조성물 전체 중량을 기준으로 상기 수지는 10 내지 20 wt%일 수 있다. 일 실시예에서, 상기 환원제는 상기 전기강판 코팅 조성물 전체 중량을 기준으로 10 내지 20 wt%일 수 있다. 상기 수지 및 상기 환원제에 대한 상세한 설명은 전기강판 코팅 조성물에서 전술한 바와 모순되지 않는 범위에서 동일하다.
이하 본 발명의 구체적인 실시예를 기재한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명의 구체적인 일 실시예일 뿐 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
전기강판 코팅 조성물을 활용하여 절연피막 용액을 제조하기 위해, 실시예 1은 이온수 59.64 wt%에 MgCr2O4와 FeCr2O4-를 각각 전체 전기강판 코팅 조성물 기준으로 10 wt% 및 10 wt%를 투입시킨다. MgCr2O4와 FeCr2O4-이 혼합된 크롬산 혼합물에 아크릴계 수지 또는 아크릴-스티렌 공중합체 수지 중 1종과 환원제인 에틸렌 글리콜 및 글리세린을 전기강판 코팅 조성물 대비 각각 13.69 wt% 및 6.67 wt%를 투입하여 합성한다.
상기 투입 및 합성 단계를 거친 후, 780 ℃ 수소 20%, 질소 80% 조건 하에서 2시간 가열하고, CROSS-HATCH CUT 테스트를 통하여 내열성이 5 B 이상에 해당하는지 확인하였다. 또한, MgCr2O4가 초록색의 색상을 가지기 때문에, 초록색을 나타내는지 여부에 따라 MgCr2O4를 포함하는지 여부를 확인하고, SEM을 통해, 코팅막 성분을 확인하였다. 하기 표 1의 내식성 테스트는 5 % NaCl 수용액을 65 ℃에서 8 시간 테스트한 결과 부식의 정도가 5 % 이하인 것을 의미한다.
실시예 2
실시예 2는 69.64 wt% 물에 MgCr2O4와 FeCr2O4-를 각각 5 wt% 및 5 wt% 투입하는 것 외에 실시예 1과 동일한 코팅 조성물 제조 방법을 반복하였다.
실시예 3
실시예 3은 49.64 wt% 물에 MgCr2O4와 FeCr2O4-를 각각 10 wt% 및 20 wt% 투입하는 것 외에 실시예 1과 동일한 코팅 조성물 제조 방법을 반복하였다.
실시예 4
실시예 4는 49.64 wt% 물에 MgCr2O4와 FeCr2O4-를 각각 20 wt% 및 10 wt% 투입하는 것 외에 실시예 1과 동일한 코팅 조성물 제조 방법을 반복하였다.
실시예 5
실시예 5는 49.64 wt% 물에 MgCr2O4와 FeCr2O4-를 각각 15 wt% 및 15 wt% 투입하는 것 외에 실시예 1과 동일한 코팅 조성물 제조 방법을 반복하였다.
실시예 6
실시예 4는 39.64 wt% 물에 MgCr2O4와 FeCr2O4-를 각각 20 wt% 및 20 wt% 투입하는 것 외에 실시예 1과 동일한 코팅 조성물 제조 방법을 반복하였다.
비교예 1
비교예 1은 59.64 wt% 물에 MgO를 5 wt% 및 CrO3를 15 wt%를 투입하는 것 외에 실시예 1과 동일한 코팅 조성물 제조 방법을 반복하였다.
구분 구성 성분 절연성 내열성 6가 크롬(Cr3 6+)
MgCr2O4 FeCr2O4 MgO CrO3 수지 1,2-에틸렌 DIOL 물
실시예 1 10 10 0 0 13.69 6.67 59.64 5 상 X
실시예 2 5 5 0 0 13.69 6.67 69.64 5 상 X
실시예 3 10 20 0 0 13.69 6.67 49.64 6 상 X
실시예 4 20 10 0 0 13.69 6.67 49.64 6 상 X
실시예 5 15 15 0 0 13.69 6.67 49.64 7 상 X
실시예 6 20 20 0 0 13.69 6.67 39.64 7.5 상 X
비교예 1 0 0 5 15 13.69 6.67 59.64 5 중 O
상기 표 1을 살펴보면, MgCr2O4와 FeCr2O4-를 동시에 혼용하는 실시예 1 내지 6과 대비하여, 비교예 1과 같이, 종래 MgO 및 CrO3를 투입하는 것은 절연성과 내열성이 떨어지고, 환경 오염을 유발하는 6가 크롬이 검출되는 것을 확인할 수 있다.
비교예 2
비교예 2는 MgCr2O4를 20 wt% 단독 투입하는 것 외에 실시예 1과 동일한 코팅 조성물 제조 방법을 반복하였다.
비교예 3
비교예 3은 69.64 wt% 물에 MgCr2O4를 10 wt% 단독 투입하는 것 외에 실시예 1과 동일한 코팅 조성물 제조 방법을 반복하였다.
비교예 4
비교예 4는 49.64 wt% 물에 MgCr2O4를 30 wt% 단독 투입하는 것 외에 실시예 1과 동일한 코팅 조성물 제조 방법을 반복하였다.
비교예 5
비교예 5는 49.64 wt% 물에 FeCr2O4-를 40 wt% 단독 투입하는 것 외에 실시예 1과 동일한 코팅 조성물 제조 방법을 반복하였다.
비교예 6
비교예 6은 49.64 wt% 물에 FeCr2O4-를 40 wt% 단독 투입하는 것 외에 실시예 1과 동일한 코팅 조성물 제조 방법을 반복하였다.
비교예 7
비교예 7은 49.64 wt% 물에 FeCr2O4-를 30 wt% 단독 투입하는 것 외에 실시예 1과 동일한 코팅 조성물 제조 방법을 반복하였다.
비교예 8
비교예 8은 49.64 wt% 물에 FeCr2O4-를 20 wt% 단독 투입하는 것 외에 실시예 1과 동일한 코팅 조성물 제조 방법을 반복하였다.
구분 구성 성분 절연성 내열성 내식성 6가 크롬
(Cr6+)
MgCr2O4 FeCr2O4 MgO CrO3 수지 1,2-에틸렌 DIOL 물
실시예1 10 10 0 0 13.69 6.67 59.64 5 상 O X
실시예2 5 5 0 0 13.69 6.67 69.64 5 상 O X
실시예3 10 20 0 0 13.69 6.67 49.64 6 상 O X
실시예4 20 10 0 0 13.69 6.67 49.64 6 상 O X
실시예5 15 15 0 0 13.69 6.67 49.64 7 상 O X
실시예6 20 20 0 0 13.69 6.67 39.64 7.5 상 O X
비교예2 20 0 0 0 13.69 6.67 59.64 5 상 X X
비교예3 10 0 0 0 13.69 6.67 69.64 5 상 X X
비교예4 30 0 0 0 13.69 6.67 49.64 5 상 X X
비교예5 40 0 0 0 13.69 6.67 49.64 6 상 X X
비교예6 0 40 0 0 13.69 6.67 49.64 6 상 X X
비교예7 0 30 0 0 13.69 6.67 49.64 5.5 상 X X
비교예8 0 20 0 0 13.69 6.67 49.64 5 상 X X
상기 표 2를 살펴보면, MgCr2O4와 FeCr2O4를 단독으로 사용하는 경우인 비교예 2 내지 8 보다, MgCr2O4와 FeCr2O4를 동시에 혼용하여 사용하는 경우인 실시예 1 내지 6이 절연성 및 내식성이 우수한 것을 확인할 수 있다. 이는, MgCr2O4와 FeCr2O4 의 두 물질이 상호 교호 작용을 하기 때문이다. 또한, FeCr2O4는 MgCr2O4가 모재와의 부착력을 향상시킬 수 있다. MgCr2O4 및 FeCr2O4 를 단독으로 투여하는 경우, 내식력이 취약한 것을 확인할 수 있다.
이와 같이, MgCr2O4 및 FeCr2O4 를 혼용으로 사용하는 경우, 구체적으로, 각각의 함량이 10 % 이상, 더욱 구체적으로, 15 % 이상, 더욱 구체적으로 각각 20 %씩 혼용하여 사용하는 경우, 절연성 및 내식성이 우수한 것을 확인할 수 있다.
본 발명은 상기 구현예 및/또는실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 구현예 및/또는 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (13)

  1. 제1 크롬산 화합물 및 제2 크롬산 화합물을 동시에 포함하는 크롬산 혼합물;
    수지; 및
    환원제를 포함하고,
    상기 제1 크롬산 화합물은 MgCr2O4이고, 상기 제2 크롬산 화합물은 FeCr2O4를 포함하는 전기강판 코팅 조성물.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 전기강판 코팅 조성물 전체 중량을 기준으로 상기 제1 크롬산 화합물은 5 내지 30 wt%이고,
    상기 제2 크롬산 화합물은 5 내지 20 wt%인 전기강판 코팅 조성물.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 전기강판 코팅 조성물 전체 중량을 기준으로 상기 수지는 10 내지 20 wt%를 포함하는 전기강판 코팅 조성물.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 수지는 아크릴 수지, 스티렌 수지, 아세트산 비닐 수지, 폴리에스테르 수지, 우레탄 수지, 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리아미드 수지, 폴리카보네이트 수지, 페놀 수지, 알키드 수지 및 에폭시 수지 중 1종 이상의 고분자 수지를 포함하는 전기강판 코팅 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 전기강판 코팅 조성물 전체 중량을 기준으로 상기 환원제는 10 내지 20 wt%를 포함하는 전기강판 코팅 조성물.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 환원제는 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 글리세린, 부틸 카비톨 중 1종 이상을 포함하는 전기강판 코팅 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    절연성이 5 내지 7.5 Ω/cm2·lam 인 전기강판 코팅 조성물.
  8. 제1항에 있어서,
    내열성이 5 B 이상인 전기강판 코팅 조성물.
  9. 제1항에 있어서,
    전기강판 코팅 조성물은 6가 크롬(Cr6+)을 포함하지 않는 전기강판 코팅 조성물.
  10. 제1 크롬산 화합물 및 제2 크롬산 화합물을 동시에 투입하여 혼합하는 혼합 단계; 및
    제1 혼합 단계에서 생성된 크롬산 혼합물에 수지 및 환원제를 주입하여 합성하는 합성 단계를 포함하고,
    상기 제1 크롬산 화합물은 MgCr2O4이고, 상기 제2 크롬산 화합물은 FeCr2O4인 전기강판 코팅 조성물의 제조 방법.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 전기강판 코팅 조성물 전체 중량을 기준으로 상기 제1 크롬산 화합물은 5 내지 30 wt%이고,
    상기 제2 크롬산 화합물은 5 내지 20 wt%인 전기강판 코팅 조성물의 제조 방법.
  12. 제10 항에 있어서,
    상기 전기강판 코팅 조성물 전체 중량을 기준으로 상기 수지는 10 내지 20 wt%를 포함하는 전기강판 코팅 조성물의 제조 방법.
  13. 제10 항에 있어서,
    상기 전기강판 코팅 조성물 전체 중량을 기준으로 상기 환원제는 10 내지 20 wt%를 포함하는 전기강판 코팅 조성물의 제조 방법.
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