KR20230125662A - 단열코팅층이 연속무늬 형상으로 형성되는 실리카-에어로젤 절연시트의 연속 제조방법 - Google Patents
단열코팅층이 연속무늬 형상으로 형성되는 실리카-에어로젤 절연시트의 연속 제조방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 에어로젤 분말과 실리카 입자를 포함하는 단열코팅층(45)이 지지체의 표면에 연속무늬 형상으로 형성되어 인장강도 및 절연특성이 우수한 실리카-에어로젤 절연시트를 연속으로 생산이 가능한 전기자동차 배터리 제조용 실리카-에어로젤 절연시트의 연속 제조방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 에어로젤이 지지체 표면에 연속무늬 형상으로 단열코팅층을 형성하여 인장강도 및 절연특성이 우수함으로써 연속생산이 가능한 실리카-에어로젤 절연시트의 연속 제조방법에 관한 것이다.
전기자동차의 핵심경쟁력은 장기주행거리와 사고발생시 안전성이며, 이를 결정하는 이차전지의 용량과 안전성이다. 상기 이차전지는 단위셀이 어레이되어 제조되나, 단위셀의 파괴시 순간적으로 700 ~ 1,000 ℃이상의 고온으로 치솟아 연쇄폭발이 야기되면서 심각한 안전 문제를 초래할 수 있다.
상기와 같은 안전 문제를 해결하기 위하여 구조적으로 단열재를 넣어 열폭주현상을 차단하는 시도가 있으나, 유리섬유나, 암면 또는 마이카 시트 등의 무기단열시트는 내구성이 뛰어나지만 열전도율이 상대적으로 높다는 단점이 있어 외부의 충격에 의한 연쇄폭발의 위험성이 여전히 있다,
에어로젤을 사용한 단열시트 관련 종래기술을 살펴보면, 대한민국 등록특허공보 제 10-1516479호에는 에어로젤 분말과 휘발성 유기용제를 서로 혼합하여 제조되는 에어로젤 단열시트의 제조방법이 개시되어 있고, 대한민국 등록특허공보 제 10-1241054호에는 혼합용매에 에어로젤을 일정한 농도로 분산시켜 에어로젤 분산용액을 만들고, 이를 부직포를 함침시킨 후 건조시킨 다음 고내열성 PTFE 멤브레인 등 다공성 투습방수 시트로 라미네이팅하여 단열용 복합 시트의 제조방법이 개시되어 있다.
상기 에어로젤(aerogel)은 기본적으로 규소산화물(SiO2)로 이루어진 3차원 망목구조를 갖는 대표적인 초다공성 나노 구조의 소재로서 졸-겔 반응을 통해 제조된 습윤젤을 기-액 계면에 존재하지 않는 초임계 조건에서 수축없이 건조하여 젤의 기공구조를 그대로 유지할 수 있도록 한 물질이다. 따라서, 초경량이며 기공도가 95 ~ 99 %, 밀도가 0.003 g/㎤로 공기밀도의 약 3배 밖에 되지 아니하여 단열특성이 우수한 소재이다.
따라서 상기 에어로젤을 이용한 단열시트는 무기단열시트에 비해 단열성이 뛰어나고 얇게 제조할 수 있지만 내구성이 약해 셀과 셀사이에 발생하는 마찰에 의해 쉽게 분리되는 문제점이 있다. 또한 에어로젤을 이용한 단열시트는 내구성 부족으로 외력에 의해 단열층이 절단되거나, 인장강도가 부족하여 연속생산이 어렵다는 큰 단점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 한 것으로, 에어로젤을 지지체 표면에 코팅하여 단열코팅층을 형성하며 실리카-에어로젤 혼합분말 슬러리가 지지체에 함침되어 단열함침층을 형성하되, 상기 단열코팅층과 단열함침층을 연속무늬 형상으로 형성함으로써 연속생산이 가능한 실리카-에어로젤 절연시트의 연속 제조방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 단열코팅층이 연속무늬 형상으로 형성되는 실리카-에어로젤 절연시트의 제조방법은, ⅰ) 증류수와 바인더와 증점제 및 에어로젤 분말을 혼합하여 제 1 용액(25)을 제조하는 제 1 단계(S100); ⅱ) 지지체(10)를 준비하는 제 2 단계(S200); ⅲ) 상기 제 2 단계(S200)에서 준비된 지지체(10)의 상부에 상기 제 1 단계(S100)에서 제조된 제 1 용액(25)을 연속무늬 형상으로 코팅하는 제 3 단계(S300); ⅳ) 상기 제 3 단계에서 코팅된 제 1 용액(25)을 건조하여 지지체(10)의 상부에 연속무늬 형상의 제 1 코팅층(20)을 형성하는 제 4 단계(S400); ⅴ) 알코올에 에어로젤 분말을 혼합하여 제 2 용액을 제조하는 제 5 단계(S500); ⅵ) 실리카 입자의 형성을 위해 상기 제 5 단계(S500)에서 제조되는 제 2 용액에 실리카 전구체를 혼합하여 숙성함으로써 졸-겔 반응에 의해 형성되는 실리카 입자와 에어로젤 분말을 포함하는 슬러리를 제조하는 제 6 단계(S600); ⅶ) 상기 제 6 단계(S600)에서 제조된 슬러리를 분쇄하여 균일한 입자크기를 갖는 슬러리 분말를 제조하는 제 7 단계(S700); ⅷ) 상기 제 7 단계(S700)에서 제조된 슬러리 분말과 단섬유 및 아미노프로필트리에톡시실란을 혼합하여 제 1 조성물(35)을 제조하는 제 8 단계(S800); ⅸ) 상기 제 4 단계(S400)에서 제조된 연속무늬 사이에 제 1 조성물을 분사하여 제 2 코팅층(30)을 형성하는 제 9 단계(S900); ⅹ) 상기 제 9 단계(S900)에서 형성된 제 2 코팅층(30)을 압착하여 지지체(10)의 내부로 함침시키는 제 10 단계(S1000); 및 ⅹⅰ) 상기 제 10 단계(S900)에서 형성된 제 2 코팅층(30)을 건조하는 제 11 단계(S1100);를 포함하는 것이 바람직하고, 상기 제 1 단계(S100)에서 분산조성물에 포함하는 증점제는 카르복시메틸셀룰로오스, 폴리아크릴산, 젤라틴, 고흡수성 폴리머, 셀룰로오스로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나 이상이고, 바인더는 규산나트륨, 규산칼륨, 리튬실리케이트, 에폭시, 아크릴, 폴리비닐알콜 및 실리콘 바인더로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나 이상이고,상기 제 1 단계(S100)는 유무기질 혼합바인더 30 내지 60 중량%와 에어로젤 분말 20 내지 50 중량% 및 잔부의 분산 조성물로 20 내지 30 중량% 혼합되며, 상기 제 2 단계(S200)에서 지지체(10)는 E-Glass Tissue, 마섬유, 폴리프로필렌 섬유, 폴리에틸렌 섬유, 폴리에스테르 섬유, 나일론 섬유, 실리카 섬유, 현무암 섬유, 탄소 섬유로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나 이상이고,상기 제 2 단계(S200)에서 지지체(10)의 두께는 100 ∼ 1,000 ㎛ 이며,상기 제 3 단계(S300)에서 연속무늬 형상은 원, 허니콤 또는 다각형일 수 있고, 상기 제 3 단계(S300)에서 연속무늬 형상은 펀칭 공정에 의해 형성되는 타공 형상인 것이 바람직하다.
또한,상기 제 5 단계(S500)에서 알코올은 부탄올, 이소프로필알코올, 에탄올, 메탄올, 프로판올, 펜탄올로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나 이상이고, 상기 제 1 단계(S100) 및 제 5 단계(S500)에서 사용되는 에어로젤 분말의 평균입경은 30 ∼ 50 ㎛이며,상기 제 5 단계(S500)에서 에어로젤 분말은 10 ~ 20 중량%로 포함되며,상기 제 6 단계(S600)에서 실리카 전구체는테트라에틸오르토실리케이트(tetraethyl orthosilicate, TEOS), 테트라메틸오르토실리케이트(tetramthyl orthosilicate, TMOS), 알킬알콕시실란(alkylalkoxysilane), 비스트리알콕시알킬(bistrialkoxy alkyl), 아릴 실란(aryl silane), 폴리헤드랄실세스퀴옥산(polyhedral silsesquioxane)으로이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나 이상일 수 있고, 상기 제 6 단계(S600)에서 실리카 전구체는 제 2 용액 대비 2 내지 10 중량%로 포함되며,상기 제 6 단계(S600)에서 실리카 입자의 평균입경은10 nm ∼ 30 ㎛ 이며,상기 제 8 단계(S800)에서 제조되는 제 1 조성물은 실리카-에어로젤 혼합분말 슬러리 70 내지 90 중량%와 단섬유5 내지 20 중량%및 잔부의아미노프로필트리에톡시실란로 5 내지 10 중량% 구성되고, 상기 단섬유는 유리섬유, 세라믹섬유, 실리카 섬유, 탄소섬유및실리카섬유로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나 이상이며,상기 제 8 단계(S800)에서 사용되는 단섬유의 길이는 10 ∼ 50 mm이고, 평균직경은 5 내지 30 ㎛인 것이 바람직하다.
그리고, 본 발명에 따른 실리카-에어로젤 절연시트(100)의 인장강도는 2 ~ 11 N/mm2 이고, 절연파괴강도는 4 ~ 9 KV/mm이고, 절연파괴전압은 4 ~ 9 KV인 것이 특히 바람직하다.
본 발명에 따른 단열코팅층(45)이 연속무늬 형상으로 형성되는 실리카-에어로젤 절연시트의 연속 제조방법에 따르면, 실리카-에어로젤 절연시트(100)의 인장강도가 증가하여 공정중 상기 단열코팅층(45)의 절단없이 연속생산이 가능한 효과를 갖는다. 또한 본 발명에 따라 제조되는 실리카-에어로젤 절연시트(100)는 에어로젤 분말과 실리카 입자가 단열코팅층(45)을 형성함으로써 기존방법으로 제조된 단열시트에 비해 효율적인 단열특성을 갖는다. 그리고 인장강도 및 절연특성이 우수한 실리카-에어로젤 절연시트(100)를 연속공정으로 제조할 수 있으므로, 경제성 및 공정의 효율성을 확보할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 단열코팅층(45)이 연속무늬 형상으로 형성되는 실리카-에어로젤 절연시트(100)의 제조 흐름도이고,
도 2는 본 발명에 따른 단열코팅층(45)이 연속무늬 형상으로 형성되는 실리카-에어로젤 절연시트(100)의 단면도이고,
도 3은 본 발명에 따른 단열코팅층(45)이 연속무늬 형상으로 형성되는 실리카-에어로젤 절연시트(100)의 제조 공정도이고,
도 4는 본 발명에 따른 단열코팅층(45)이 연속무늬 형상으로 형성되는 실리카-에어로젤 절연시트(100)의 제품사진(a) 및 굴곡사진(b)이다.
도 2는 본 발명에 따른 단열코팅층(45)이 연속무늬 형상으로 형성되는 실리카-에어로젤 절연시트(100)의 단면도이고,
도 3은 본 발명에 따른 단열코팅층(45)이 연속무늬 형상으로 형성되는 실리카-에어로젤 절연시트(100)의 제조 공정도이고,
도 4는 본 발명에 따른 단열코팅층(45)이 연속무늬 형상으로 형성되는 실리카-에어로젤 절연시트(100)의 제품사진(a) 및 굴곡사진(b)이다.
본 출원에서 “포함한다”, “가지다” 또는 “구비하다” 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 다르게 정의되지 않는 한 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
아래에서는 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
이하, 본 발명에 따른 단열코팅층(45)이 연속무늬 형상으로 형성되는 실리카-에어로젤 절연시트(100)의 연속 제조방법에 대하여 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명에 첨부된 도 1은 본 발명에 따른 단열코팅층(45)이 연속무늬 형상으로 형성되는 실리카-에어로젤 절연시트(100)의 제조 흐름도이고, 도 2는 본 발명에 따른 단열코팅층(45)이 연속무늬 형상으로 형성되는 실리카-에어로젤 절연시트(100)의 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 단열코팅층(45)이 연속무늬 형상으로 형성되는 실리카-에어로젤 절연시트(100)의 제조 공정도이고, 도 4는 본 발명에 따른 단열코팅층(45)이 연속무늬 형상으로 형성되는 실리카-에어로젤 절연시트(100)의 제품사진(a) 및 굴곡사진(b)이다..
본 발명에 따른 단열코팅층(45)이 연속무늬 형상으로 형성되는 실리카-에어로젤 절연시트(100)의 연속 제조방법은 도 1에 도시된 바와 같이, ⅰ) 증류수와 바인더와 증점제 및 에어로젤 분말을 혼합하여 제 1 용액(25)을 제조하는 제 1 단계(S100); ⅱ) 지지체(10)를 준비하는 제 2 단계(S200); ⅲ) 상기 제 2 단계(S200)에서 준비된 지지체(10)의 상부에 상기 제 1 단계(S100)에서 제조된 제 1 용액(25)을 연속무늬 형상으로 코팅하는 제 3 단계(S300); ⅳ) 상기 제 3 단계에서 코팅된 제 1 용액(25)을 건조하여 지지체(10)의 상부에 연속무늬 형상의 제 1 코팅층(20)을 형성하는 제 4 단계(S400); ⅴ) 알코올에 에어로젤 분말을 혼합하여 제 2 용액을 제조하는 제 5 단계(S500); ⅵ) 실리카 입자의 형성을 위해 상기 제 5 단계(S500)에서 제조되는 제 2 용액에 실리카 전구체를 혼합하여 숙성함으로써 졸-겔 반응에 의해 형성되는 실리카 입자와 에어로젤 분말을 포함하는 슬러리를 제조하는 제 6 단계(S600);
ⅶ) 상기 제 6 단계(S600)에서 제조된 슬러리를 분쇄하여 균일한 입자크기를 갖는 슬러리 분말를 제조하는 제 7 단계(S700); ⅷ) 상기 제 7 단계(S700)에서 제조된 슬러리 분말과 단섬유 및 아미노프로필트리에톡시실란을 혼합하여 제 1 조성물(35)을 제조하는 제 8 단계(S800); ⅸ) 상기 제 4 단계(S400)에서 제조된 연속무늬 사이에 제 1 조성물을 분사하여 제 2 코팅층(30)을 형성하는 제 9 단계(S900); ⅹ) 상기 제 9 단계(S900)에서 형성된 제 2 코팅층(30)을 압착하여 지지체(10)의 내부로 함침시키는 제 10 단계(S1000); 및 ⅹⅰ) 상기 제 10 단계(S900)에서 형성된 제 2 코팅층(30)을 건조하는 제 11 단계(S1100);를 포함하는 것이 바람직하다.
이를 자세히 살펴보면, 아래와 같다.
제 1
단계(S100)
본 발명에 따른 단열코팅층(45)이 연속무늬 형상으로 형성되는 실리카-에어로젤절연시트(100)의 연속 제조방법에 의해 제조되는 실리카-에어로젤절연시트(100)는 전기자동차 배터리 제조용으로 사용될 수 있다.
구체적으로 본 발명에 따른 실리카-에어로젤절연시트(100)는 무인 드론, ESS배터리 셀팩, 전자부품, 냉장고, 건축 자재, 자동차, 항공기, 산업용 파이프 라인, 보온병 등에 있어서 단열이 필요한 곳에는 모두 적용이 가능하고, 특히 전기자동차의 배터리 셀 사이에서 열확산 방지 소재로 사용되어 외부의 물리적인 충격이나 열에 의한 화재방지용으로 적용이 가능하다. 특히 전기자동차의 배터리 셀의 과열 또는 핫스팟(hot spot)으로 인해 전체 배터리 팩이 화재나 폭발을 일으킬 수 있는 열폭주 상태로 발전하는 것을 방지하기 위해 적용이 가능하다.
상기와 같은 본 발명에 따른 실리카-에어로젤 절연시트(100)는 도 1에 도시된 바와 같이 먼저 바인더와 증점제와 에어로젤 분말 및 증류수를 혼합하여 제 1 용액(25)을 제조하는 제 1 단계(S100)를 거치게 된다.
상기 제 1 단계(S100)에서 제 1 용액(25)의 제조시 상기 제 1 용액(25)은 바인더 15 ~ 40 중량%와 증점제 1 ~ 3 중량%와 에어로젤 분말 10 ~ 30 중량% 및 잔부의 증류수를 혼합하여 제조될 수 있다.
본 발명에 사용될수 있는 상기 에어로젤(aerogel) 분말은 최대 99% 정도의 높은 기공률을 갖는 고다공성 물질로서, 평균입경은 이후 공정에서 혼합의 용이성 및 시트제조측면에서 30 ~ 50 um인 것이 바람직하다. 상기 에어로젤 분말은 제 1 용액(25)의 제조시 10 내지 30 중량%가 혼합되는 것이 바람직하다.
또한 증점제는 상기 제 1 용액(25)의 점도를 코팅하기 적합하도록 하기 위한 것으로써, 상기 증점제는 카르복시메틸셀룰로오스, 폴리아크릴산, 젤라틴, 고흡수성 폴리머, 셀룰로오스로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나 이상인 것이 바람직하며, 상기 증점제는 1 내지 3 중량% 로 혼합되는 것이 바람직하다. 상기 증점제가 1 중량% 미만으로 혼합되는 경우에는 에어로젤 분말이 잘 분산되지 않는 문제점이 발생하며, 3 중량%를 초과하는 경우에는 제 1 용액(25)의 점도가 높아져서 코팅이 불가하게 된다.
또한 상기 바인더는 상기 에어로젤 분말을 지지체에 결합시키기 위해 첨가된다. 상기 바인더는 유기질 또는 무기질 바인더를 사용하는 것이 가능하다. 상기 무기질 바인더는 규산나트륨, 규산칼륨 및 리튬실리케이트 등이 있으며, 유기질 바인더는 에폭시, 아크릴, 폴리비닐알콜 및 실리콘 등이 있다.
본 발명에 따르면, 상기 바인더는 유기질 바인더와 무기질 바인더를 혼합하여 사용하는 것이 바람직하고, 이때 유기질 바인더는 1 내지 10% 중량%로 포함될 수 있고, 무기질 바인더는 90 내지 99 중량% 로 혼합되는 것이 바람직하다.
또한 상기 무기질 바인더는 규산나트륨와 규산칼륨 및 리튬실리케이트를 함께 혼합하여 사용하는 것이 바람직할 수 있고, 이때 상기 규산나트륨와 규산칼륨 및 리튬실리케이트는 1 : 7 : 2의 중량비로 혼합하여 사용하는 것이 가장 바람직할 수 있다. 상기와 같은 비율로 혼합되지 않는 점착성이 떨어지는 문제점이 발생한다.
본 발명에 따르면, 상기 제 1 단계(S100)에서 제조되는 제 1 용액(25)은 에어로젤 분말을 포함하여 제조되는 것이 바람직하나, 실리카 에어로젤 분말, 실리카 광물 분말, 실리카 하이드로겔, 실리카 버블 및 흄드 실리카 분말로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나 이상의 단열소재로 대체하여 제조하는 것도 가능하다.
제 2
단계(S200)
본 발명에 따른 제 2 단계(S200)는 실리카-에어로젤 절연시트(100)를 제조하기 위한 지지체(10)를 준비하는 단계로서, 상기 지지체(10)는 제 1 단계(S100)에서 제조되는 제 1 용액(25)과 이후에서 설명하는 제 1 조성물(35)을 상부에 코팅하여 실리카-에어로젤 절연시트(100)를 제조하게 된다.
본 발명에 따르면, 상기 지지체(10)는 부직포를 사용할 수 있다. 상기 지지체(10)는 E-Glass Tissue, 마섬유, 폴리프로필렌 섬유, 폴리에틸렌 섬유, 폴리에스테르 섬유, 나일론 섬유, 실리카 섬유, 현무암 섬유, 탄소 섬유로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 섬유소재를 이용하여 제조되는 부직포 일 수 있다.
특히 상기 지지체(10)는 에어로젤 분말이 통과되지 못할 정도의 조밀도를 가진 것이 바람직하다. 즉, 상기 부직포의 밀도가 0.05 ~ 0.3 g/cm 3 인 것이 바람직하다.
상기 지지체(10)로 적용하기 위한 부직포의 밀도가 0.05 g/cm 3 미만인 경우에는 조밀도가 낮아 제조공정시 실리카 입자와 에어로젤 분말이 통과하게 되어 절연특성이 불량하고 강도가 저하된다. 그리고 상기 부직포의 밀도가 0.3 g/cm 3 을 초과하는 경우에는 밀도가 높아 실리카 입자와 에어로젤 분말이 통과하지는 않으나 제조공정성이 불량하게 된다.
또한 상기와 같은 지지체(10)로 적용하기 위한 부직포의 두께는 10 ∼ 1,000 ㎛ 인 것이 특히 바람직하다.
따라서 상기와 같은 부직포의 두께와 밀도의 범위에서 제조된 실리카-에어로젤 절연시트(100)의 기계적 물성이 우수하며, 또한 단열코팅층(45)의 형성이 용이하게 된다.
제 3
단계(S300)
본 발명에 따른 제 3 단계(S300)는 상기 제 2 단계(S200)에서 준비된 지지체(10)의 상부에 상기 제 1 단계(S100)에서 제조된 제 1 용액(25)을 연속무늬 형상으로 코팅하는 단계를 가리킨다.
본 발명에 따른 연속무늬 형성은 도 3에 도시된 바와 같이, 지지체(10)가 한 쌍의 가이드롤(guide roll, 50)에 의해 안내되어 코터(coater, 60)의 내부로 진입하게 된다. 상기 코터(60)는 제 1 용액(25)을 지지체(10)의 상부에 코팅하게 된다.
본 발명에 따르면, 상기 코터(60)는 스프레이 코터(spray coater), 롤 코터(roll coater) 또는 바 코터(bar coater)일 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
상기 코터(60)는 제 1 용액(25)을 상기 지지체(10)의 상부로 고르게 코팅하여 상기 지지체(10)의 상부에 제 1 용액(25)의 코팅층을 형성하게 된다. 상기와 같이 제 1 용액(25)을 이용하여 지지체(10)의 상부에 코팅층을 형성함으로써, 도 2에 도시된 바와 같이 이후에 에어로젤 분말을 포함하는 제 1 코팅층(20)을 형성하게 된다.
상기와 같이 지지체(10)의 상부에 제 1 용액(25)의 코팅층이 형성된 후, 상기 지지체(10)는 연속무늬 형성롤(70)로 진행하게 된다. 상기 연속무늬 형성롤(70)은 표면에 양각 또는 음각의 패턴이 형성된 롤러로서, 제 1 용액(25)의 코팅층을 가압하여 연속무늬를 형성하게 된다.
상기 연속무늬는 일정한 형태나 모형 등을 의미하며 본 발명에 따르면, 상기 연속무늬 형상은 원 형상, 허니콤 형상 또는 다각형 인 것이 바람직하다. 또한 본 발명에 따르면, 상기 연속무늬는 펀칭 공정에 의해 형성되는 타공 형상일 수 있다.
특히, 본 발명에 따르면, 상기 연속무늬 형성롤(70)에 의해 지지체(10)의 표면에 분사된 제 1 용액(25)의 코팅층을 가압하여 연속무늬를 형성함으로써, 제조되는 실리카-에어로젤 절연시트(100)의 인장강도를 높힐 수 있는 효과를 발현하게 된다.
본 발명에 따르면, 상기 제 3 단계(S300)에서 형성되는 연속무늬 형상의 면적은 전체 지지체(10)의 면적 대비 30 ~ 70 %인 것이 바람직하고, 상기와 같은 범위에서 연속무늬가 형성되는 경우에 제조되는 실리카-에어로젤 절연시트(100)의 인장강도가 가장 우수할 수 있다.
제 4
단계(S400)
본 발명에 따른 제 4 단계(S400)는 제 1 건조기(80)를 이용하여 상기 제 3 단계(S300)에서 형성된 제 1용액(25)으로 이루어지는 연속무늬를 건조하여 도 2에 도시된 바와 같은 지지체(10)의 상부에 연속무늬 형상의 제 1 코팅층(20)을 형성하는 단계를 가리킨다.
상기 제 4 단계(S400)의 수행시 건조온도는 50 내지 120 ℃인 것이 바람직하다. 건조온도가 50 ℃ 미만이면 건조시간이 너무 장시간 소요될 수 있고, 150 ℃를 초과하는 경우에는 급격한 온도 변화에 의해 제 1 코팅층(20)의 갈변 현상이 발생하거나 또는 균열이 발생할 수 있다.
또한 건조시간은 1시간 내지 5시간이 바람직하고, 건조시간이 1시간 미만인 경우에는 완전 건조가 이루어지지 않을 수 있고, 5 시간을 초과하는 경우에는 상기 제 1 코팅층(20)이 급격한 온도 변화에 의해 균열이 발생할 수 있다.
상기 제 4 단계(S400)에서 사용되는 제 1 건조기(80)는 특별히 한정되지 않으나, 열풍 건조기 또는 오븐 건조기가 바람직하다.
제 5
단계(S500)
본 발명에 따른 제 5 단계(S500)는 알코올에 에어로젤 분말을 혼합하여 제 2 용액을 제조하는 단계를 가리킨다.
상기 제 5 단계(S500)에서 사용되는 알코올은 부탄올, 이소프로필알코올, 에탄올, 메탄올, 프로판올, 펜탄올로 이루어진 그룹으로부터 하나 이상인 것이 바람직하다.
또한 에어로젤 분말은 제 1 단계(S100)와 동일한 것을 사용할 수 있고, 제 5 단계(S500)를 통해 제 2 용액의 제조시 상기 에어로젤 분말은 10 ~ 20중량%로 포함될 수 있고, 알코올은 80 ~ 90 중량%로 혼합될 수 있다.
제 6
단계(S600)
상기 제 6 단계(S600)는 실리카 입자의 형성을 위해 상기 제 5 단계(S500)에서 제조되는 제 2 용액에 실리카 전구체를 혼합하여 숙성함으로써 졸-겔 반응에 의해 실리카 입자를 형성하게 된다. 상기와 같이 졸-겔 반응에 의해 실리카 입자가 형성됨으로써, 상기 제 2 용액은 실리카 입자와 에어로젤 분말을 함께 포함하는 슬러리 형태로 제조될 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 실리카 전구체는 테트라에틸오르토실리케이트(tetraethyl orthosilicate, TEOS), 테트라메틸오르토실리케이트(tetramthyl orthosilicate, TMOS), 알킬알콕시 실란(alkylalkoxysilane), 비스트리알콕시 알킬(bistrialkoxy alkyl), 아릴 실란(aryl silane), 폴리헤드랄 실세스퀴옥산(polyhedral silsesquioxane) 및 이들의 혼합으로 이루어질 수 있다.
이때 상기 실리카 전구체는 제 2 용액 대비 2 내지 10 중량%로 포함되고, 이후에는 숙성함으로써 졸-겔 반응에 의해 실리카 입자를 형성하게 된다.
이때 숙성온도는 40 내지 60 ℃인 것이 바람직하고, 숙성시간은 24시간 내지 48시간인 것이 바람직하다.
상기와 같이 졸-겔 반응을 통해 실리카 입자가 제조되고, 이때 제조되는 실리카 입자의 평균입경은 10 nm ∼ 30 ㎛ 인 것이 바람직하다. 상기와 같이 실리카 입자가 제조됨으로써, 실리카 입자와 에어로젤 분말을 함께 포함하는 슬러리가 제조된다.
제 7
단계(S700)
상기 제 6 단계*S600)를 통해 제조된 슬러리는 제 7 단계(S700)에서 분쇄하여 균일한 입자크기를 갖는 실리카-에어로젤 혼합분말 슬러리을 제조한다.
상기 제 6 단계(S600)에서 제조되는 슬러리는에어로젤 분말과 졸-겔 반응에 의해 다공성 구조를 갖는 실리카 입자를 함께 포함하고 있어, 어트리션밀(attrition mill)이나 비드밀(bead mill)과 같은 해쇄장비를 이용하여 분쇄하여 슬러리분말로의 제조가 가능하다.
상기 제 7 단계(S700)에서 슬러리의분쇄시평균입도는150 나노미터에서 800 나노미터를 갖는 입자로 분쇄하는 것이 바람직하다.
제 8
단계(S800)
본 발명에 따른 제 8 단계(S800)에서는 상기 제 7 단계(S700)에서 제조된 슬러리 분말과 단섬유 및 아미노프로필트리에톡시실란(aminopropyltriethoxysilane)을 혼합하여 제 1 조성물(35)을 제조한다.
상기 제 1 조성물(35)의 제조시 실리카-에어로젤 혼합분말슬러리 70 내지 90 중량%와 단섬유5 내지 20 중량%및 잔부의 아미노프로필트리에톡시실란로 5 내지 10 중량%으로 구성되는 것이 바람직하다.
이때 상기 단섬유는 유리섬유, 실리카섬유, 세라믹섬유, 탄소섬유등으로부터선택되는 적어도 하나 이상일 수 있다. 또한 상기 단섬유의 길이는 10 ∼ 50mm이고 평균직경은5 내지 30 ㎛인 것이 특히 바람직하다.
또한 상기 아미노프로필트리에톡시실란은상기 제 1 조성물(35)에서 바인더 역할을 하게 되고, 이에 따라 슬러리 분말과 단섬유를 응집하고, 이를 상기 제 1 코팅층(20)의 상부에 부착하는 역할을 하게 된다.
제 9
단계(S900)
상기 제 8 단계(S800)에서 제조된 제 1 조성물(35)은 제 9 단계(S900)로서 상기 제 4 단계(S400)에서 제조된 지지체(10)의 상부에 형성된 연속무늬 형상의 제 1 코팅층(20)의 사이에 분사하여 제 2 코팅층(30)을 형성하게 된다. 상기 제 9 단계(S900)는 도 3에 도시된 바와 같이 통상적인 스프레이 등과 같은 도포장치(90) 등을 이용하여 수행될 수 있다.
상기와 같이 제 1 코팅층(20)의 사이에 분사된 제 1 조성물(35)은 이후에 제 2 코팅층(30)을 형성하게 된다. 상기와 같이 실리카 입자와 에어로젤 분말을 포함하는 제 2 코팅층(30)을 형성함으로써 단열성이 극대화되는 실리카-에어로젤 절연시트(100)를 제조할 수 있게 된다.
제 10
단계(S1000)
본 발명에 따른 제 10 단계(S1000)는 도 3에 도시된 바와 같이 상기 제 9 단계(S900)에서 형성된 제 2 코팅층(30)을 압착롤(75)로 가압함으로써, 상기 제 1 조성물을 지지체의 내부로 함침시키게 된다.
상기와 같이 제 1 조성물이 지지체의 내부로 함침된 상태로 제 2 코팅층(30)을 형성함으로써, 본 발명에 따른 실리카-에어로젤 절연시트(100)의 인장강도 등이 개선되는 효과를 얻을 수 있게 된다.
제 11
단계(S1100)
본 발명에 따른 제 11 단계(S1100)에서는 상기 제 10 단계(S900)에서 형성된 제 2 코팅층(30)을 제 2 건조기(85)를 이용하여 건조함으로써 본 발명에 따른 실리카-에어로젤 절연시트(100)의 제조가 완료될 수 있다. 상기 제 11 단계(S1100)는 120 ∼ 140 ℃의 온도에서 30분 내지 1시간 동안 수행될 수 있다.
상기 제 11 단계(S1100)에서 사용되는 제 2 건조기(85)는 특별히 한정되지 않으나, 열풍 건조기 또는 오븐 건조기일 수 있다.
상기와 같이 제 11 단계(S1100)를 통해 제 2 코팅층(30)을 건조함으로써, 도 4의 (a)와 같이 본 발명에 따른 실리카-에어로젤 절연시트(100)의 제조가 완료될 수 있다. 본 발명에 따른 단열코팅층(45)은 도 2에 도시된 바와 같이, 제 1 코팅층(20)과 제 2 코팅층(30)이 연속무늬 형상으로 형성될 수 있으며, 이때 상기 단열코팅층(45)의 두께는 10 내지 300 ㎛ 인 것이 바람직하다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 살펴본다. 그러나 본 발명은 하기 실시예에만 한정되는 것은 아니다.
[
실시예
1]
증류수 300 g에 증점제인 카르복시메틸셀룰로오스 12 g과 바인더 200 g 및 에어로젤 분말(평균입경 50 ㎛) 160 g을 혼합하여 제 1 용액(25)을 제조하여 사용하되, 상기 바인더는 유기질 바인더인 에폭시 10중량%와, 규산나트륨와 규산칼륨 및 리튬실리케이트가 중량비로 1 : 7 : 2로 혼합된 무기질 바인더를 90중량%를 혼합하여 제조하였다. 상기와 같이 제조된 제 1 용액(25)을 지지체(10)인 E-glass fiber로 제조된 부직포(밀도 : 0.05 g/cm3, 두께 15 ㎛)에 지지체(10) 대비 면적이 30 %인 허니컴 형상의 연속무늬를 형성하면서 코팅을 실시하여 제 1 건조기(80)에서 50 ℃에서 5시간 동안 열풍건조하였다.
또한 부탄올 880 g에 에어로젤 분말(평균입경 50 ㎛) 140 g을 혼합하여 제 2 용액을 제조하고, 상기 제 2 용액에 실리카 전구체인 테트라에틸오르토실리케이트(tetraethyl orthosilicate) 24 g 을 혼합한 후 50 ℃에서 24시간 동안 숙성처리하여 실리카 입자를 제조하여 실리카 입자와 에어로젤 분말을 포함하는 슬러리를 제조하였다.
이후에 상기 슬러리를 분쇄하여 150 나노미터의 평균입도을 갖는 슬러리 분말을 제조하고, 상기 슬러리 분말 4 g과, E-glass fiber 단섬유(길이 10 mm, 평균직경 5 ㎛) 6 g 및 아미노프로필트리에톡시실란 10 g을 혼합하여 제 1 조성물(35)을 제조하였다.
이후에 상기 제 1 조성물(35)을 허니컴 형상의 연속무늬로 형성된 제 1 코팅층(20)에 도포하고 압착하여 제 1 코팅층(20)과 제 2코팅층(30)을 연속으로 형성한 후 제 2 건조기(85)에서 120 ℃에서 1시간 동안 열풍건조하여 실리카-에어로젤 절연시트(100)의 시험편을 제조하였다.
[
실시예
2]
증류수 300 g에 증점제인 카르복시메틸셀룰로오스 10 g과 바인더 250 g 및 에어로젤 분말(평균입경 50 ㎛) 150 g을 혼합하여 제 1 용액(25)을 제조하여 사용하되, 상기 바인더는 실시예 1과 동일한 바인더를 사용하였다. 상기와 같이 제조된 제 1 용액(25)을 지지체(10)인 폴리프로필렌 부직포(밀도 : 0.1 g/cm3, 두께 100 ㎛)에 지지체(10) 대비 면적이 45 %인 원 형상의 연속무늬를 형성하면서 코팅을 실시하여 제 1 건조기(80)에서 100 ℃에서 2시간 동안 열풍건조하였다.
또한 이소프로필알코올 880 g에 에어로젤 분말(평균입경 50 ㎛) 200 g을 혼합하여 제 2 용액을 제조하고, 상기 제 2 용액에 실리카 전구체인 테트라메틸오르토실리케이트(tetramthyl orthosilicate) 100 g 을 혼합한 후 50 ℃에서 24시간 동안 숙성처리하여 실리카 입자를 제조하여 실리카 입자와 에어로젤 분말을 포함하는 슬러리를 제조하였다.
이후에 상기 슬러리를 분쇄하여 150 나노미터의 평균입도을 갖는 슬러리 분말을 제조하고, 상기 슬러리 분말 5 g과, 세라믹 섬유의 단섬유(길이 30 mm, 평균직경 10 ㎛) 10 g 및 아미노프로필트리에톡시실란 15 g을 혼합하여 제 1 조성물(35)을 제조하였다.
이후에 상기 제 1 조성물(35)을 허니컴 형상의 연속무늬로 형성된 제 1코팅층(20)에 도포하고 압착하여 제 1 코팅층(20)과 제 2코팅층(30)을 연속으로 형성한 후 제 2 건조기(85)에서 140 ℃에서 30분 동안 열풍건조하여 실리카-에어로젤 절연시트(100)의 시험편을 제조하였다.
[
실시예
3]
증류수 500 g에 증점제인 폴리아크릴산 25 g과 바인더 200 g 및 에어로젤 분말(평균입경 50 ㎛) 300 g을 혼합하여 제 1 용액(25)을 제조하여 사용하되, 상기 바인더는 실시예 1과 동일한 바인더를 사용하였다. 상기와 같이 제조된 제 1 용액(25)을 지지체(10)인 폴리에스테르 부직포(밀도 : 0.3 g/cm3, 두께 150 ㎛)에 지지체(10) 대비 면적이 70 %인 사각형 형상의 연속무늬를 형성하면서 코팅을 실시하여 제 1 건조기(80)에서 50 ℃에서 5시간 동안 열풍건조하였다.
또한 부탄올 850 g에 에어로젤 분말(평균입경 50 ㎛) 210 g을 혼합하여 제 2 용액을 제조하고, 상기 제 2 용액에 실리카 전구체인 테트라에틸오르토실리케이트(tetraethyl orthosilicate) 100 g 을 혼합한 후 50 ℃에서 24시간 동안 숙성처리하여 실리카 입자를 제조하여 실리카 입자와 에어로젤 분말을 포함하는 슬러리를 제조하였다.
이후에 상기 슬러리를 분쇄하여 150 나노미터의 평균입도을 갖는 슬러리 분말을 제조하고, 상기 슬러리 분말 8 g과, 탄소섬유의 단섬유(길이 50 mm, 평균직경 30 ㎛) 12 g 및 아미노프로필트리에톡시실란 20 g을 혼합하여 제 1 조성물(35)을 제조하였다.
이후에 상기 제 1 조성물(35)을 허니컴 형상의 연속무늬로 형성된 제 1 코팅층(20)에 도포하고 압착하여 제 1 코팅층(20)과 제 2코팅층(30)을 연속으로 형성한 후 제 2 건조기(85)에서 140 ℃에서 30분 동안 열풍건조하여 실리카-에어로젤 절연시트(100)의 시험편을 제조하였다.
그리고 상기 시험편에 대하여 인장강도, 절연파괴강도 및 절연파괴전압에 대하여 아래와 같은 방법으로 평가하였다.
1)
인장강도
실시예 1-3에 따라 제조된 실리카-에어로젤 절연시트(100)에 대하여, 인장강신도기(Instron)을 이용하여 KSK 0520(직물의 인장강도 및 신도 시험방법)에 의거하여 MD(mechanical direction) 방향의 인장강도를 측정하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
2)
절연파괴강도 및 절연파괴전압
실시예 1-3에 따라 제조된 실리카-에어로젤 절연시트(100)에 대하여, ASTM D149(Standard Test Method for Dielectric Breakdown Voltage and Dielectric Strength of Solid Electrical Insulating Materials at Commercial Power Frequencies)에 의거하여 절연파괴강도 및 절연파괴전압을 측정하고, 그 결과를 표 1에 나타내었다.
| 인장강도(N/mm2) | 절연파괴강도(KV/mm) | 절연파괴전압(KV) | |
| 실시예 1 | 2.1 | 3.9 | 4.0 |
| 실시예 2 | 4.7 | 6.3 | 5.6 |
| 실시예 3 | 11.2 | 9.1 | 9.2 |
표 1을 살펴보면, 실시예 1 내지 3에 따른 시험편의 경우에 MD방향의 인장강도가 2.1 ~ 11.2 N/mm2
의 범위를 갖는 것으로 측정되었다. 종래기술에 따른 에어로젤을 사용한 단열시트의 경우에 MD방향의 인장강도가 1.0 N/mm2 이하의 측정값을 갖고, 상기와 같이 인장강도가 작아서 연속공정으로 생산이 불가하다.
본 발명에 따른 실시예 1 내지 3의 시험편의 경우에 연속무늬 형상으로 형성된 단열코팅층(45)에 의해 2.1 N/mm2 이상의 인장강도 측정값을 나타내므로, 제조공정중 절단현상이 발생하지 않으므로 연속공정으로 생산이 가능한 것을 알 수 있다.
또한 에어로젤 분말과 실리카 입자가 절연시트의 표면에 단열코팅층(45)을 형성함으로써, 절연파괴강도가 3.9 KV/mm 이상의 측정값을 갖고, 절연파괴전압 또한 4.0 KV 이상의 측정값을 나타내는 것을 알 수 있다.
종래기술에 따른 에어로젤을 사용한 단열시트의 경우에 절연파괴강도는 2.0 KV/mm 이하의 측정값을 갖고, 절연파괴전압은 1.5 KV 이하의 측정값을 나타낸다.
따라서 본 발명에 따른 실시예 1 내지 3의 시험편의 경우에 표면에 형성된 에어로젤 분말과 실리카 입자를 포함하는 단열코팅층(45)에 의해 상당히 우수한 절연특성을 가짐을 알 수 있다.
이상과 같이 설명한 제 1 단계(S100) 내지 제 10 단계(S1000)를 통해 본 발명에 따른 단열코팅층(45)이 연속무늬 형상으로 형성되는 실리카-에어로젤 절연시트(100)를 제조할 수 있고, 상기 실리카-에어로젤 절연시트(100)는 전기자동차 배터리 제조용으로 사용될 수 있다.
상기와 같이 제조되는 본 발명의 실리카-에어로젤 절연시트(100)는 연속무늬가 표면에 형성됨에 따라 인장강도가 증가하여 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 굴곡시에도 단열코팅층(45)의 절단없이 연속공정으로 제조가 가능하고, 또한 표면에 형성된 에어로젤 분말과 실리카 입자를 포함하는 단열코팅층(45)에 의해 상당히 우수한 절연특성을 갖는 것을 확인할 수 있다. 이에 따라 열전도도가 낮고 인장강도가 우수한 실리카-에어로젤 절연시트(100)를 연속공정으로 제조할 수 있으므로, 경제성 및 공정의 효율성을 확보할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실험예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실험예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 또한 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하고, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100 : 실리카-에어로젤 절연시트
10 : 지지체
20 : 제 1 코팅층
25 : 제 1 용액
30 : 제 2 코팅층
35 : 제 1 조성물
50 : 가이드롤
60 : 코터
70 : 연속무늬 형성롤
80 : 제 1 건조기
85 : 제 2 건조기
90 : 도포장치
10 : 지지체
20 : 제 1 코팅층
25 : 제 1 용액
30 : 제 2 코팅층
35 : 제 1 조성물
50 : 가이드롤
60 : 코터
70 : 연속무늬 형성롤
80 : 제 1 건조기
85 : 제 2 건조기
90 : 도포장치
Claims (9)
- 단열코팅층(45)이 연속무늬 형상으로 형성되는 실리카-에어로젤 절연시트(100)의 연속 제조방법으로서,
ⅰ) 증류수와 바인더와 증점제 및 에어로젤 분말을 혼합하여 제 1 용액(25)을 제조하는 제 1 단계(S100);
ⅱ) 지지체(10)를 준비하는 제 2 단계(S200);
ⅲ) 상기 제 2 단계(S200)에서 준비된 지지체(10)의 상부에 상기 제 1 단계(S100)에서 제조된 제 1 용액(25)을 연속무늬 형상으로 코팅하는 제 3 단계(S300);
ⅳ) 상기 제 3 단계에서 코팅된 제 1 용액(25)을 건조하여 지지체(10)의 상부에 연속무늬 형상의 제 1 코팅층(20)을 형성하는 제 4 단계(S400);
ⅴ) 알코올에 에어로젤 분말을 혼합하여 제 2 용액을 제조하는 제 5 단계(S500);
ⅵ) 실리카 입자의 형성을 위해 상기 제 5 단계(S500)에서 제조되는 제 2 용액에 실리카 전구체를 혼합하여 숙성함으로써 졸-겔 반응에 의해 형성되는 실리카 입자와 에어로젤 분말을 포함하는 슬러리를 제조하는 제 6 단계(S600);
ⅶ) 상기 제 6 단계(S600)에서 제조된 슬러리를 분쇄하여 균일한 입자크기를 갖는 슬러리 분말를 제조하는 제 7 단계(S700);
ⅷ) 상기 제 7 단계(S700)에서 제조된 슬러리 분말과 단섬유 및 아미노프로필트리에톡시실란을 혼합하여 제 1 조성물(35)을 제조하는 제 8 단계(S800);
ⅸ) 상기 제 4 단계(S400)에서 제조된 연속무늬 사이에 제 1 조성물을 분사하여 제 2 코팅층(30)을 형성하는 제 9 단계(S900);
ⅹ) 상기 제 9 단계(S900)에서 형성된 제 2 코팅층(30)을 압착하여 지지체(10)의 내부로 함침시키는 제 10 단계(S1000); 및
ⅹⅰ) 상기 제 10 단계(S900)에서 형성된 제 2 코팅층(30)을 건조하는 제 11 단계(S1100);를 포함하는 단열코팅층(45)이 연속무늬 형상으로 형성되는 실리카-에어로젤 절연시트(100)의 연속 제조방법
- 청구항 1에 있어서,
상기 제 1 단계(S100)에서 증점제는 카르복시메틸셀룰로오스, 폴리아크릴산, 젤라틴, 고흡수성 폴리머, 셀룰로오스로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 단열코팅층(45)이 연속무늬 형상으로 형성되는 실리카-에어로젤 절연시트(100)의 연속 제조방법
- 청구항 1에 있어서,
상기 제 1 단계(S100)에서 바인더는 물유리, 실리카졸, 시멘트, 황토, 인산염, 에폭시, 아크릴, 폴리비닐알콜 및 실리콘 바인더로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 단열코팅층(45)이 연속무늬 형상으로 형성되는 실리카-에어로젤 절연시트(100)의 연속 제조방법
- 청구항 1에 있어서,
상기 제 2 단계(S200)에서 지지체(10)는 E-Glass Tissue, 마섬유, 폴리프로필렌 섬유, 폴리에틸렌 섬유, 폴리에스테르 섬유, 나일론 섬유, 실리카 섬유, 현무암 섬유, 탄소 섬유로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 단열코팅층(45)이 연속무늬 형상으로 형성되는 실리카-에어로젤 절연시트(100)의 연속 제조방법
- 청구항 1에 있어서,
상기 제 3 단계(S300)에서 연속무늬 형상은 원, 허니콤 또는 다각형인 것을 특징으로 하는 단열코팅층(45)이 연속무늬 형상으로 형성되는 실리카-에어로젤 절연시트(100)의 연속 제조방법
- 청구항 1에 있어서,
상기 제 3 단계(S300)에서 연속무늬 형상은 펀칭 공정에 의해 형성되는 타공 형상인 것을 특징으로 하는 단열코팅층(45)이 연속무늬 형상으로 형성되는 실리카-에어로젤 절연시트(100)의 연속 제조방법
- 청구항 1에 있어서,
상기 제 5 단계(S500)에서 알코올은 부탄올, 이소프로필알코올, 에탄올, 메탄올로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 단열코팅층(45)이 연속무늬 형상으로 형성되는 실리카-에어로젤 절연시트(100)의 연속 제조방법
- 청구항 1에 있어서,
상기 제 6 단계(S600)에서 실리카 전구체는 테트라에틸오르토실리케이트(tetraethyl orthosilicate, TEOS), 테트라메틸오르토실리케이트(tetramthyl orthosilicate, TMOS), 알킬알콕시 실란(alkylalkoxysilane), 비스트리알콕시 알킬(bistrialkoxy alkyl), 아릴 실란(aryl silane), 폴리헤드랄 실세스퀴옥산(polyhedral silsesquioxane)으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 단열코팅층(45)이 연속무늬 형상으로 형성되는 실리카-에어로젤 절연시트(100)의 연속 제조방법
- 청구항 1 내지 8 중 어느 한 항의 단열코팅층(45)이 연속무늬 형상으로 형성되는 전기자동차 배터리 제조용 실리카 에어로젤 절연시트(100)의 연속 제조방법에 의해 제조되는 단열코팅층(45)이 연속무늬 형상으로 형성되는 실리카-에어로젤 절연시트(100).
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|---|---|---|---|
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