WO2023113560A1 - 전기강판 접착 코팅 조성물, 전기강판 적층체 및 이의 제조 방법 - Google Patents

전기강판 접착 코팅 조성물, 전기강판 적층체 및 이의 제조 방법 Download PDF

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WO2023113560A1
WO2023113560A1 PCT/KR2022/020643 KR2022020643W WO2023113560A1 WO 2023113560 A1 WO2023113560 A1 WO 2023113560A1 KR 2022020643 W KR2022020643 W KR 2022020643W WO 2023113560 A1 WO2023113560 A1 WO 2023113560A1
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substituted
weight
group
electrical steel
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PCT/KR2022/020643
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하봉우
김정우
노태영
이동규
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주식회사 포스코
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Definitions

  • An embodiment of the present invention relates to an adhesive coating composition for electrical steel sheet, an electrical steel sheet laminate, and a manufacturing method thereof.
  • one embodiment of the present invention is an electrical steel sheet adhesive coating composition formed with a fusion layer capable of bonding (joining) electrical steel sheets without using conventional fastening methods such as welding, clamping, and interlocking, and electrical steel sheet lamination. It relates to a sieve and a method for producing the same.
  • an embodiment of the present invention is an electrical steel sheet adhesive coating composition, an electrical steel sheet laminate, and a method for manufacturing the same, which improve the adhesive strength and noise suppression properties of an electrical steel sheet laminate by controlling components of a fusion layer formed between electrical steel sheets. It is about.
  • Non-oriented electrical steel sheet is a steel sheet with uniform magnetic properties in all directions on a rolled sheet and is widely used in motors, generator iron cores, electric motors, and small transformers.
  • stress relief annealing For electrical steel sheets, stress relief annealing (SRA) must be performed to improve magnetic properties after punching, and stress relief annealing is omitted if the cost loss due to heat treatment is greater than the magnetic property effect by stress relief annealing. form can be distinguished.
  • the insulating film is a film coated in the final manufacturing process of laminates such as motors, generator iron cores, electric motors, and small transformers, and generally requires electrical properties to suppress the occurrence of eddy currents.
  • continuous punching processability, adhesion resistance, and surface adhesion are required.
  • Continuous punching workability refers to the ability to suppress wear of a mold when forming an iron core by stacking a plurality of cores after punching into a predetermined shape.
  • Adhesion resistance refers to the ability to prevent adhesion between iron core steel sheets after the stress relief annealing process in which the magnetic properties are restored by removing the processing stress of the steel sheet.
  • Such an insulating film can be manufactured as an electrical steel laminate only when a separate fastening method such as welding, clamping, or interlocking is used.
  • an electrical steel sheet laminate having a fusion bonding layer capable of bonding (joining) electrical steel sheets without using conventional fastening methods such as welding, clamping, and interlocking is provided.
  • an electrical steel sheet adhesive coating composition, an electrical steel sheet laminate, and a method for manufacturing the same are provided, in which adhesion between electrical steel sheets is improved by controlling components of a fusion layer formed between electrical steel sheets.
  • An adhesive coating composition for electrical steel sheet includes a mixed resin of a polyurethane resin and an epoxy resin, and the mixed resin includes 55 to 98 parts by weight of a polyurethane resin and an epoxy resin based on 100 parts by weight of the mixed resin. 2 to 45 parts by weight, and the polyurethane resin may be formed by reacting an aromatic diisocyanate monomer represented by Formula 1 below with a polyol.
  • R 1 to R 10 are each independently hydrogen, heavy hydrogen, a substituted or unsubstituted C1 to C10 alkyl group, a substituted or unsubstituted C6 to C20 aryl group, a substituted or unsubstituted C5 to C20 heteroaryl group, or an isocyanate group.
  • any one of R 1 to R 5 is an isocyanate group
  • any one of R 6 to R 10 is an isocyanate group, except for the case where R 3 and R 8 are isocyanate groups at the same time
  • L is a substituted or unsubstituted C1 to C10 alkylene group, a substituted or unsubstituted C2 to C10 alkynylene group, a substituted or unsubstituted C6 to C20 arylene group, or a substituted or unsubstituted C5 to C20 heteroarylene group
  • n is any one of 1 to 10 is an integer of
  • any one of R 1 to R 5 is an isocyanate
  • any one of R 6 to R 10 is an isocyanate, except for the case where R 3 and R 8 are simultaneously isocyanates, and R 1 and R 10 are isocyanates simultaneously. More cases may be excluded.
  • any one of R 1 to R 5 is isocyanate
  • any one of R6 to R10 is isocyanate
  • any one of R 1 to R 5 and any one of R 6 to R 10 is symmetrically centered on L at the same time
  • the case of isocyanate may be further excluded.
  • the aromatic diisocyanate monomer represented by Chemical Formula 1 may be represented by Chemical Formula 2 below.
  • L is a substituted or unsubstituted C1 to C10 alkylene group, a substituted or unsubstituted C2 to C10 alkynylene group, a substituted or unsubstituted C6 to C20 arylene group, or a substituted or unsubstituted C5 to C20 heteroarylene group.
  • the polyol may be a compound represented by Formula 3 below.
  • R' is a substituted or unsubstituted C1 to C10 alkyl group, a substituted or unsubstituted C6 to C20 aryl group, or a substituted or unsubstituted C5 to C20 heteroaryl group.
  • the polyurethane resin may include 30 to 50% by weight of an aromatic diisocyanate monomer and 50 to 70% by weight of a polyol.
  • the epoxy resin may have a molecular weight of 5,000 to 20,000 and a hydroxyl value of 2 to 20 mgKOH/g.
  • the adhesive coating composition for electrical steel sheet according to an embodiment of the present invention may further include at least one selected from the group consisting of a coupling agent, a wetting agent, a curing agent, and a curing catalyst.
  • the coupling agent may include 0.2 to 3 parts by weight based on 100 parts by weight of the mixed resin.
  • the curing agent may include 0.5 parts by weight to 2 parts by weight based on 100 parts by weight of the mixed resin.
  • the curing catalyst may include 0.1 part by weight to 1 part by weight based on 100 parts by weight of the mixed resin.
  • the wetting agent may include 0.05 to 0.5 parts by weight based on 100 parts by weight of the mixed resin.
  • An electrical steel sheet laminate includes a plurality of electrical steel sheets; and a fusion layer positioned between the plurality of electrical steel sheets, wherein the fusion layer includes a mixed resin of a polyurethane resin and an epoxy resin, and the mixed resin contains 55 to 98 parts by weight of the polyurethane resin based on 100 parts by weight of the mixed resin. parts by weight and 2 to 45 parts by weight of an epoxy resin, and the polyurethane resin may be formed by reacting an aromatic diisocyanate monomer represented by Formula 1 below with a polyol.
  • R 1 to R 10 are each independently hydrogen, heavy hydrogen, a substituted or unsubstituted C1 to C10 alkyl group, a substituted or unsubstituted C6 to C20 aryl group, a substituted or unsubstituted C5 to C20 heteroaryl group, or an isocyanate group.
  • any one of R 1 to R 5 is an isocyanate group
  • any one of R 6 to R 10 is an isocyanate group, except for the case where R 3 and R 8 are isocyanate groups at the same time
  • L is a substituted or unsubstituted C1 to C10 alkylene group, a substituted or unsubstituted C2 to C10 alkynylene group, a substituted or unsubstituted C6 to C20 arylene group, or a substituted or unsubstituted C5 to C20 heteroarylene group
  • n is any one of 1 to 10 is an integer of
  • a method of manufacturing an electrical steel sheet laminate according to an embodiment of the present invention includes applying an adhesive coating composition to one or both surfaces of an electrical steel sheet and then curing the adhesive coating composition to form an adhesive coating layer; and laminating a plurality of electrical steel sheets on which the adhesive coating layer is formed and heat-sealing them to form a fusion-sealing layer, wherein the adhesive coating composition includes a mixed resin of a polyurethane resin and an epoxy resin, and the mixed resin is a mixed resin.
  • the polyurethane resin Based on 100 parts by weight, it includes 55 to 98 parts by weight of a polyurethane resin and 2 to 45 parts by weight of an epoxy resin, and the polyurethane resin may be formed by reacting an aromatic diisocyanate monomer represented by Formula 1 below with a polyol.
  • R 1 to R 10 are each independently hydrogen, heavy hydrogen, a substituted or unsubstituted C1 to C10 alkyl group, a substituted or unsubstituted C6 to C20 aryl group, a substituted or unsubstituted C5 to C20 heteroaryl group, or an isocyanate group.
  • any one of R 1 to R 5 is an isocyanate group
  • any one of R 6 to R 10 is an isocyanate group, except for the case where R 3 and R 8 are isocyanate groups at the same time
  • L is a substituted or unsubstituted C1 to C10 alkylene group, a substituted or unsubstituted C2 to C10 alkynylene group, a substituted or unsubstituted C6 to C20 arylene group, or a substituted or unsubstituted C5 to C20 heteroarylene group
  • n is any one of 1 to 10 is an integer of
  • the adhesion between the electrical steel sheets may be improved by controlling the components of the fusion layer formed between the electrical steel sheets.
  • electrical steel sheets can be bonded without using conventional fastening methods such as welding, clamping, and interlocking, so that the noise and vibration suppression effect of the electrical steel sheet laminate is more excellent.
  • 1 is a schematic diagram of an electrical steel sheet laminate.
  • FIG. 2 is a schematic view of a cross section of an electrical steel sheet laminate according to an embodiment of the present invention.
  • first, second and third are used to describe, but are not limited to, various parts, components, regions, layers and/or sections. These terms are only used to distinguish one part, component, region, layer or section from another part, component, region, layer or section. Accordingly, a first part, component, region, layer or section described below may be referred to as a second part, component, region, layer or section without departing from the scope of the present invention.
  • substitution is a compound in which at least one hydrogen is a C1 to C30 alkyl group; C1 to C10 alkoxy group; silane group; Alkylsilane group; an alkoxysilane group; It means substituted with an ethyleneoxyl group.
  • hetero means an atom selected from the group consisting of N, O, S, and P, unless otherwise defined.
  • the alkyl group may be a C1 to C20 alkyl group, specifically, a C1 to C6 lower alkyl group, a C7 to C10 intermediate alkyl group, or a C11 to C20 higher alkyl group.
  • a C1 to C4 alkyl group means that there are 1 to 4 carbon atoms in the alkyl chain, which is methyl, ethyl, propyl, iso-propyl, n-butyl, iso-butyl, sec-butyl and t-butyl. indicates that it is selected from the group consisting of
  • Typical alkyl groups include methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, t-butyl, pentyl, hexyl, cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl and the like.
  • An adhesive coating composition for electrical steel sheet includes a mixed resin of a polyurethane resin and an epoxy resin, and the mixed resin contains 55 to 98 parts by weight of the polyurethane resin based on 100 parts by weight of the mixed resin. and 2 to 45 parts by weight of the epoxy resin, and the polyurethane resin may be formed by reacting an aromatic diisocyanate monomer represented by Formula 1 below with a polyol.
  • R 1 to R 10 are each independently hydrogen, heavy hydrogen, a substituted or unsubstituted C1 to C10 alkyl group, a substituted or unsubstituted C6 to C20 aryl group, a substituted or unsubstituted C5 to C20 heteroaryl group, or an isocyanate group.
  • any one of R 1 to R 5 is an isocyanate group
  • any one of R 6 to R 10 is an isocyanate group, except for the case where R 3 and R 8 are isocyanate groups at the same time
  • L is a substituted or unsubstituted C1 to C10 alkylene group, a substituted or unsubstituted C2 to C10 alkynylene group, a substituted or unsubstituted C6 to C20 arylene group, or a substituted or unsubstituted C5 to C20 heteroarylene group
  • n is any one of 1 to 10 is an integer of
  • the mixed resin may include 55 to 98 parts by weight of the polyurethane resin and 2 to 45 parts by weight of the epoxy resin based on 100 parts by weight of the mixed resin. If too much polyurethane resin is included, the high-temperature adhesive strength may be poor due to the low degree of crosslinking of the mixed resin layer, and if the polyurethane resin is included too little, the vibration suppression effect may be poor due to the low viscoelasticity of the mixed resin layer. can If too much epoxy resin is included, the vibration suppression effect may be deteriorated due to the decrease in viscoelastic properties due to the high crosslinking degree of the mixed resin layer. can get hot
  • any one of R 1 to R 5 is an isocyanate
  • any one of R 6 to R 10 is an isocyanate, except for the case where R 3 and R 8 are simultaneously isocyanates, and R 1 and R 10 are isocyanates simultaneously. More cases may be excluded.
  • any one of R 1 to R 5 is isocyanate
  • any one of R6 to R10 is isocyanate
  • any one of R 1 to R 5 and any one of R 6 to R 10 is symmetrically centered on L at the same time
  • the case of isocyanate may be further excluded.
  • the aromatic diisocyanate monomer represented by Formula 1 may be represented by Formula 2 below.
  • L is a substituted or unsubstituted C1 to C10 alkylene group, a substituted or unsubstituted C2 to C10 alkynylene group, a substituted or unsubstituted C6 to C20 arylene group, or a substituted or unsubstituted C5 to C20 heteroarylene group.
  • the polyol may be a compound represented by Formula 3 below.
  • R' is a substituted or unsubstituted C1 to C10 alkyl group, a substituted or unsubstituted C6 to C20 aryl group, or a substituted or unsubstituted C5 to C20 heteroaryl group.
  • the polyol may be polypropylene glycol.
  • the polyol may have a number average molecular weight of 400 to 1000 g/mol.
  • the polyurethane resin may include 30 to 50% by weight of an aromatic diisocyanate monomer and 50 to 70% by weight of a polyol. If the ratio of the aromatic diisocyanate monomer is too small, a problem of a decrease in high-temperature binding strength of the polyurethane resin may occur, and if the ratio is too large, a problem of a decrease in heat-sealability may occur. If the ratio of polyol is too small, the heat sealing property may be deteriorated, and if the ratio of polyol is too large, a problem of sticky defect may occur during long-term storage in a coiled state due to tacky characteristics.
  • the epoxy resin may have a molecular weight of 5,000 to 20,000 and a hydroxyl value of 2 to 20 mgKOH/g.
  • the adhesive coating composition for electrical steel sheet according to an embodiment of the present invention may further include at least one selected from the group consisting of a coupling agent, a wetting agent, a curing agent, and a curing catalyst.
  • the electrical steel sheet adhesive coating composition according to an embodiment of the present invention may further include a coupling agent to enhance interfacial adhesion between the electrical steel sheet 10 and the fusion bonding layer 20 .
  • the coupling agent may include a silane coupling agent, and more specifically, at least one of a vinyl-based silane coupling agent and a methacryloxy-based silane coupling agent.
  • Examples of the vinyl-based silane coupling agent may include vinyl trimethoxy silane, vinyl triethoxy silane, and the like.
  • Methacryloxy-based silane coupling agents include 3-methacryloxypropyl methyldimethoxysilane, 3-methacryloxypropyl trimethoxysilane, 3-methacryloxypropyl Methyldiethoxysilane (3-Methacyloxypropyl methyldiethoxysilane), 3-methacryloxypropyl triethoxysilane (3-Methacryloxpropyl triethoxysilane) may be present.
  • the adhesive coating composition for electrical steel sheet may further include a silicon-based wetting agent in the adhesive coating composition to enhance interfacial adhesion between the electrical steel sheet 10 and the fusion bonding layer 20 .
  • a silicon-based wetting agent may be polyether-modified polydimethylsiloxane.
  • a humectant may be added to the bonding composition for electrical steel sheet in order to enhance interfacial adhesion between the electrical steel sheet and the fusion bonding layer.
  • the adhesive coating composition for electrical steel sheet according to an embodiment of the present invention may further include a curing agent to adjust the reactivity of the surface of the adhesive coating layer.
  • the curing agent may include an aliphatic amine-based, aromatic amine-based, amino amine-based, or imidazole-based curing agent. More specifically, a dicyandiamide-based curing agent may be included.
  • the adhesive coating composition for electrical steel sheet according to an embodiment of the present invention may further contain a curing catalyst to improve sticky defects due to non-curing due to rapid curing reaction during coil coating.
  • the curing catalyst may include an imidazole-based curing catalyst.
  • the electrical steel sheet adhesive coating composition according to an embodiment of the present invention may include 0.2 to 3 parts by weight of the coupling agent based on 100 parts by weight of the mixed resin. Specifically, it may include 0.2 parts by weight to 1 part by weight. If the coupling agent is included too little, the effect of enhancing the interfacial adhesion between the electrical steel sheet and the fusion bonding layer may not be sufficiently obtained. If too much coupling agent is included, a precipitate may occur in the adhesive coating composition due to a reaction between the coupling agents.
  • the adhesive coating composition for electrical steel sheet may include 0.5 parts by weight to 2 parts by weight of the curing agent based on 100 parts by weight of the mixed resin. Specifically, it may include 0.8 parts by weight to 1.2 parts by weight.
  • the curing agent serves to control the reactivity of the surface of the adhesive coating layer. If the curing agent is included too little, the curing reaction of the fusion bonding layer is lowered, and a problem in that the surface of the fusion bonding layer is sticky may occur. Conversely, if too much curing agent is added, the fastening force after low-temperature fusion may be deteriorated.
  • the adhesive coating composition for electrical steel sheet according to an embodiment of the present invention may include 0.1 part by weight to 1 part by weight of the curing catalyst based on 100 parts by weight of the mixed resin. Specifically, it may include 0.3 parts by weight to 0.8 parts by weight. If the content of the curing catalyst is too large, a problem of poor clamping force after fusion may occur due to over-curing reaction, and if the content of the curing catalyst is too small, a problem of sticky property on the surface of the fusion layer may occur due to uncuring. there is.
  • the adhesive coating composition for electrical steel sheet according to an embodiment of the present invention may include 0.05 part by weight to 0.5 part by weight of the wetting agent based on 100 parts by weight of the mixed resin. Specifically, it may include 0.05 parts by weight to 0.15 parts by weight. If the content of the wetting agent is too large, defects in the coating layer may occur due to excessive bubbles in the coating solution, and if the content of the wetting agent is too small, defects in the coating surface may occur due to deterioration in wettability of the coating layer.
  • the adhesive coating composition may include a solvent to facilitate application and uniformly disperse the components.
  • the solvent may include water, alcohol, and the like.
  • the solvent may be included in an amount of 1 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the mixed resin.
  • an electrical steel sheet laminate is provided.
  • An electrical steel sheet laminate according to an embodiment of the present invention includes a plurality of electrical steel sheets; and a fusion bonding layer positioned between the plurality of electrical steel sheets.
  • 1 shows a schematic diagram of an electrical steel sheet laminate according to an embodiment of the present invention. As shown in Figure 1, it is a form in which a plurality of electrical steel sheets are laminated.
  • the electrical steel sheet laminate 100 according to an embodiment of the present invention includes a plurality of electrical steel sheets 10; and a fusion bonding layer 20 positioned between the plurality of electrical steel sheets.
  • An electrical steel sheet laminate according to an embodiment of the present invention does not use conventional methods such as welding, clamping, and interlocking, and simply forms a fusion layer using the adhesive coating composition to form different electrical steel sheets. It may be a heat-sealed laminate.
  • the electrical steel sheet laminate has excellent properties such as high-temperature adhesiveness and high-temperature oil resistance even after thermal fusion.
  • the electrical steel sheet 10 a general non-oriented or grain-oriented electrical steel sheet may be used without limitation.
  • the main configuration is to form the fusion layer 20 between the plurality of electrical steel sheets 10 to manufacture the electrical steel sheet laminate 100, a detailed description of the electrical steel sheet 10 omit
  • the fusion layer 20 is formed between the plurality of electrical steel sheets 10 and has adhesive strength sufficient to bond the plurality of electrical steel sheets 10 without using conventional fastening methods such as welding, clamping, and interlocking. strong.
  • the fusion layer 20 is coated with an adhesive coating composition on the surface, cured to form an adhesive coating layer, and laminated and heat-sealed to form the fusion layer 20 .
  • resin components in the adhesive coating layer are thermally fused to form a fused layer.
  • the fusion layer 20 includes a mixed resin of a polyurethane resin and an epoxy resin. Since the polyurethane resin, the epoxy resin, and the mixed resin have been described in detail with respect to the adhesive coating composition, duplicate descriptions will be omitted. In the process of forming the fusion layer, the mixed resin of the polyurethane resin and the epoxy resin remains as it is. In addition, a coupling agent, a curing agent, a curing catalyst, and a wetting additive also remain, and the content range thereof may be the same as that of the adhesive coating composition. Since the coupling agent, curing agent, curing catalyst, and wetting additive have been described in detail with respect to the adhesive coating composition, overlapping descriptions will be omitted.
  • the fusion layer may include 100 parts by weight of the mixed resin, 0.5 parts by weight of a silane coupling agent, 0.1 part by weight of a silicone-based wetting agent, 1 part by weight of a dicyandiamide-based curing agent, and 0.5 parts by weight of an imidazole-based curing catalyst. .
  • the thickness of the fusion layer 20 may be 1 ⁇ m to 8 ⁇ m. If the thickness of the fusion layer is too thin, the adhesive strength can be rapidly lowered, and if it is too thick, defects due to stickiness become a problem after winding the coating. More specifically, the thickness of the fusion layer 20 may be 4 ⁇ m to 6 ⁇ m.
  • a method for manufacturing an electrical steel sheet laminate according to an embodiment of the present invention includes applying an adhesive coating composition to one or both surfaces of an electrical steel sheet and then curing the adhesive coating composition to form an adhesive coating layer; and forming a fusion bonding layer by laminating a plurality of electrical steel sheets on which the adhesive coating layer is formed and heat-sealing them.
  • an adhesive coating composition is prepared. Since the adhesive coating composition has been described above, overlapping descriptions will be omitted.
  • the adhesive coating composition is coated on the surface of the electrical steel sheet and cured to form an adhesive coating layer.
  • This step may be performed in a temperature range of 150 to 250 °C for curing the adhesive coating composition.
  • a plurality of electrical steel sheets having adhesive coating layers are laminated and heat-sealed to form the fusion layer 20 .
  • the polymer components in the adhesive coating layer are heat-sealed to form a fusion layer.
  • the heat-sealing step may be heat-sealed at a temperature of 150 to 250° C., a pressure of 0.05 to 5.0 MPa, and a pressing condition of 0.1 to 120 minutes. Each of the above conditions may be satisfied independently, and two or more conditions may be satisfied simultaneously. By adjusting conditions of temperature, pressure, and time in the heat-sealing step, dense heat-sealing can be performed between the electrical steel sheets without gaps or organic phases.
  • the heat-sealing step includes a temperature-raising step and a fusion step, and the temperature-raising rate of the temperature-raising step may be 10°C/min to 1000°C/min.
  • a non-oriented electrical steel sheet (50 X 50 mm, 0.35 mmt) was prepared as a blank specimen.
  • the adhesive coating solution was applied to the top and bottom of each prepared blank specimen in a constant thickness using a bar coater and a roll coater, cured at 200 ° C for 20 seconds based on the plate temperature, and then slowly cooled in air to form an adhesive coating layer.
  • an adhesive coating solution 100 parts by weight of a mixed resin of polyurethane resin and epoxy resin, 0.5 parts by weight of a silane coupling agent, 0.1 part by weight of a silicone-based wetting agent, 1 part by weight of a dicyandiamide-based curing agent and 0.5 part by weight of an imidazole-based curing catalyst Those containing parts by weight were used.
  • the polyurethane resin was prepared by reacting 40% by weight of 2,4-methylene diphenyl diisocyanate monomer with 60% by weight of polypropylene glycol having a water molecular weight of 425 g/mol based on the total weight of the polyurethane resin, and then using the epoxy resin.
  • the content ratio of the polyurethane resin and the epoxy resin used, and the type and content ratio of the isocyanate monomer and polyol used in the production of the polyurethane resin are shown in Table 1 below.
  • a silane coupling agent based on 100 parts by weight of the polyurethane resin, 0.5 parts by weight of a silane coupling agent, 0.1 part by weight of a silicone-based wetting agent, 1 part by weight of a dicyandiamide-based curing agent and 0.5 parts by weight of an imidazole-based curing catalyst are included. did
  • MDI means methylene diphenyl diisocyanate
  • TDI means toluene diisocyanate
  • PPG polypropylene glycol (moisture weight 425 g/mol).
  • Electrical steel sheets coated with an adhesive coating layer were laminated to a height of 20 mm, pressed with a force of 0.5 MPa, and heat-sealed at 160° C. for 10 minutes to prepare an electrical steel laminate.
  • the thickness of the fusion layer after thermal fusion was about 6 ⁇ m.
  • the heat-sealed laminate was evaluated according to the mixing ratio of the mixed resin in the coating composition and the type of aromatic diisocyanate monomer used. Specifically, coating film adhesion, peel adhesion (T-peel, N / mm), ATF resistance, attenuation ratio and high temperature adhesion were evaluated and shown in Table 1 below.
  • the measurement method of each characteristic is as follows.
  • Coating film adhesion measurement method The specimen standard for measuring coating film adhesion was manufactured in accordance with ISO 1519. Make a sample of 30 x 300 mm of the coated specimen, bend it at an angle of 180° to an iron cylinder with a diameter of 10 mm, attach the tape to the area, and observe the peeling of the coating layer with the naked eye. When peeling occurred, it was evaluated as NG, and when peeling did not occur, it was judged as OK.
  • Peel adhesion (T-peel, N/mm): The specimen standard for measuring the peel method (T-peel off) was prepared in accordance with ISO 11339. After bonding two 25 x 200 mm specimens with an area of 25 x 150 mm 2 , the unbonded area was bent at 90° to produce a T-shaped tensile specimen. A specimen manufactured by the peeloff method (T-Peeloff) was fixed to the upper/lower jig (JIG) with a constant force, and then pulled at a constant speed and measured using a device for measuring the tensile force of the stacked samples.
  • JIG upper/lower jig
  • the measured value was measured at the point where the interface with the minimum adhesive strength was eliminated among the interfaces of the stacked samples. After maintaining the temperature of the specimen at 60 °C through a heating device, the adhesive force was measured.
  • Anti-ATF characteristic evaluation method When a drive motor is used in a car, a lot of heat is generated during long-term rotation at high speed, and ATF (Automotive Transmission Fluid, automotive transmission oil) is used to cool it. Therefore, in order to secure adhesion reliability during long-term use, it is important that the adhesive strength of the laminated coil is maintained in a state impregnated with high-temperature ATF. Accordingly, the anti-ATF properties were evaluated. Shear adhesion was tested after immersing the prepared laminated coil in ATF at a temperature of 150° C. for 500 hours. The shear adhesion to measure the ATF properties in the above was measured by the shear method (Shear Strength).
  • Specimen specifications for shear method measurement were prepared in accordance with ISO 4587. Two 25 x 100 mm specimens were bonded with an area of 12.5 x 25 mm 2 and heat-sealed under the above conditions to prepare a shear method specimen. After fixing the specimen manufactured by the shear method to the upper and lower jigs (JIG) with a constant force, it was measured using a device for measuring the tensile force of the stacked samples while pulling at a constant speed. At this time, in the case of the shear method, the measured value was measured at the point where the interface with the minimum adhesive strength was eliminated among the interfaces of the stacked samples.
  • JIG jigs
  • a ring type motor core was manufactured to evaluate the noise characteristics generated in the motor core unit among drive motors.
  • a ring core having an outer diameter of 128 mm, an inner diameter of 90 mm, and a height of 45 mm was manufactured by punching and heat-sealing a product coated with a coating agent on a 0.27 mm non-oriented electrical steel sheet.
  • the dynamic characteristics of the thus-manufactured ring core in the axial direction were measured.
  • a transfer function which is a function that applies an external force and obtains a dynamic response to it, is used.
  • F the frequency response function
  • FRF the frequency response function
  • the damping ratio was measured through this FRF characteristic analysis. The higher the damping ratio, the better the vibration absorption, so less vibration and noise occur.
  • Shear adhesion for measuring high-temperature adhesion was measured by a shear method. Specimen specifications for shear method measurement were prepared in accordance with ISO 4587. Two 25 x 100 mm specimens were bonded with an area of 12.5 x 25 mm 2 using a coating agent and heat-sealed under the above-described conditions to prepare shear specimens. The specimen produced by the shear method is set at a high ambient temperature in a tensioner with a heating furnace, fixed to the upper and lower jigs (JIG) with a certain force, and then pulled at a constant speed to measure the tensile force of the stacked samples. measured using the device.
  • JIG jigs
  • the measured value was measured at the point where the interface with the minimum adhesive force was eliminated among the interfaces of the stacked samples. After maintaining the temperature of the specimen at 160 °C through a heating device, the adhesive strength was measured.
  • Comparative Example 1 when only polyurethane resin was used without mixing epoxy resin, the coating film adhesion, peel adhesion, and vibration absorption were excellent, but the high-temperature adhesion showed a value of less than 1 MPa, which was inferior, and it was confirmed that the ATF resistance was also inferior.
  • Comparative Example 2 is a case in which only an epoxy resin is used without mixing a polyurethane resin, and the coating film adhesion, ATF resistance, and high-temperature adhesion are excellent, but the peel adhesion is poor and the damping ratio is less than 0.03, resulting in a noise and vibration suppression effect. You can check what's hot.
  • Comparative Example 3 is a case where the content of the polyurethane resin is low and the content of the epoxy resin is high, and it can be seen that the coating film adhesion, ATF resistance and high temperature adhesion are excellent, but the peel adhesion and vibration absorption are poor.

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Abstract

본 발명은 폴리우레탄 수지 및 에폭시 수지의 혼합 수지를 포함하고, 혼합 수지는, 혼합 수지 100 중량부를 기준으로, 상기 폴리우레탄 수지 55 내지 98 중량부 및 상기 에폭시 수지 2 내지 45 중량부를 포함하고, 폴리우레탄 수지는 방향족 디이소시아네이트 모노머 및 폴리올이 반응하여 형성되는 것인, 전기강판 접착 코팅 조성물, 이를 이용한 전기강판 적층체 및 그 제조 방법을 제공한다.

Description

전기강판 접착 코팅 조성물, 전기강판 적층체 및 이의 제조 방법
본 발명의 일 실시예는 전기강판 접착 코팅 조성물, 전기강판 적층체 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. 구체적으로 본 발명의 일 실시예는 용접, 크램핑, 인터락킹 등 기존의 체결방법을 사용하지 않고, 전기강판을 접착(체결)할 수 있는 융착층을 형성한 전기강판 접착 코팅 조성물, 전기강판 적층체 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. 구체적으로 본 발명의 일 실시예는 전기강판 사이에 형성되는 융착층의 성분을 제어하여, 전기강판 적층체의 접착력 및 소음억제 특성을 향상시킨 전기강판 접착 코팅 조성물, 전기강판 적층체 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
무방향성 전기강판은 압연판 상의 모든 방향으로 자기적 특성이 균일한 강판으로 모터, 발전기의 철심, 전동기, 소형변압기 등에 널리 사용되고 있다.
전기강판은 타발 가공 후 자기적 특성의 향상을 위해 응력제거 소둔(SRA)을 실시하여야 하는 것과 응력제거 소둔에 의한 자기적 특성 효과보다 열처리에 따른 경비 손실이 클 경우 응력제거 소둔을 생략하는 두 가지 형태로 구분될 수 있다.
절연피막은 모터, 발전기의 철심, 전동기, 소형변압기 등 적층체의 마무리 제조공정에서 코팅되는 피막으로서 통상 와전류의 발생을 억제시키는 전기적 특성이 요구된다. 이외에도 연속타발 가공성, 내 점착성 및 표면 밀착성 등이 요구된다. 연속타발 가공성이란, 소정의 형상으로 타발가공 후 다수를 적층하여 철심으로 만들 때, 금형의 마모를 억제하는 능력을 의미한다. 내 점착성이란 강판의 가공응력을 제거하여 자기적 특성을 회복시키는 응력제거 소둔 과정 후 철심강판간 밀착하지 않는 능력을 의미한다.
이러한 기본적인 특성 외에 코팅용액의 우수한 도포 작업성과 배합 후 장시간 사용 가능한 용액 안정성 등도 요구된다. 이러한 절연피막은 용접, 크램핑, 인터락킹 등 별도의 체결방법을 사용하여야 전기강판 적층체로 제조가 가능하다.
본 발명의 일 실시예에서는, 용접, 크램핑, 인터락킹 등 기존의 체결방법을 사용하지 않고, 전기강판을 접착(체결)할 수 있는 융착층을 형성한 전기강판 적층체를 제공한다. 구체적으로 전기강판 사이에 형성되는 융착층의 성분을 제어하여, 전기강판 간의 접착력을 향상시킨 전기강판 접착 코팅 조성물, 전기강판 적층체 및 이의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전기강판 접착 코팅 조성물은 폴리우레탄 수지 및 에폭시 수지의 혼합 수지를 포함하고, 혼합 수지는, 혼합 수지 100 중량부를 기준으로, 폴리우레탄 수지 55 내지 98 중량부 및 에폭시 수지 2 내지 45 중량부를 포함하고, 폴리우레탄 수지는 하기 화학식 1로 표시되는 방향족 디이소시아네이트 모노머 및 폴리올이 반응하여 형성되는 것일 수 있다.
[화학식 1]
Figure PCTKR2022020643-appb-img-000001
상기 화학식 1 에서,
R1 내지 R10은 각각 독립적으로, 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴기, 치환 또는 비치환된 C5 내지 C20 헤테로아릴기, 또는 이소시아네이트기이고, R1 내지 R5 중 어느 하나는 이소시아네이트기이고, R6 내지 R10 중 어느 하나는 이소시아네이트기이고, R3 및 R8이 동시에 이소시아네이트기인 경우는 제외되고, L은 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C10 알키닐렌기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴렌기, 또는 치환 또는 비치환된 C5 내지 C20 헤테로아릴렌기이고, n은 1 내지 10 중 어느 하나의 정수이다.
화학식 1에서 R1 내지 R5 중 어느 하나는 이소시아네이트이고, R6 내지 R10 중 어느 하나는 이소시아네이트이며, R3 및 R8 이 동시에 이소시아네이트인 경우는 제외되고, R1 및 R10 이 동시에 이소시아네이트인 경우가 더 제외될 수 있다.
화학식 1에서 R1 내지 R5 중 어느 하나는 이소시아네이트이고, R6 내지 R10 중 어느 하나는 이소시아네이트이며, R1 내지 R5 중 어느 하나 및 R6 내지 R10 중 어느 하나가 L을 중심으로 대칭으로 동시에 이소시아네이트인 경우가 더 제외될 수 있다.
화학식 1로 표시되는 방향족 디이소시아네이트 모노머는 하기 화학식 2로 표시되는 것일 수 있다.
[화학식 2]
Figure PCTKR2022020643-appb-img-000002
상기 화학식 2에서,
L은 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C10 알키닐렌기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴렌기, 또는 치환 또는 비치환된 C5 내지 C20 헤테로아릴렌기이다.
폴리올은 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물일 수 있다.
[화학식 3]
Figure PCTKR2022020643-appb-img-000003
상기 화학식 3에서,
R'은 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 C5 내지 C20 헤테로아릴기이다.
폴리우레탄 수지는 방향족 디이소시아네이트 모노머를 30 내지 50 중량% 및 폴리올을 50 내지 70 중량% 포함할 수 있다.
에폭시 수지는, 분자량은 5,000 내지 20,000이고, 수산기값은 2 내지 20 mgKOH/g 일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전기강판 접착 코팅 조성물은 커플링제, 습윤제, 경화제 및 경화촉매로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 더 포함할 수 있다.
커플링제는, 혼합 수지 100 중량부 기준으로, 0.2 중량부 내지 3 중량부를 포함할 수 있다.
경화제는, 혼합 수지 100 중량부 기준으로, 0.5 중량부 내지 2 중량부를 포함할 수 있다.
경화촉매는, 혼합 수지 100 중량부 기준으로, 0.1 중량부 내지 1 중량부를 포함할 수 있다.
습윤제는, 혼합 수지 100 중량부 기준으로, 0.05 중량부 내지 0.5 중량부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전기강판 적층체는 복수의 전기강판; 및 복수의 전기강판 사이에 위치하는 융착층;을 포함하고, 융착층은 폴리우레탄 수지 및 에폭시 수지의 혼합 수지를 포함하고, 혼합 수지는, 혼합 수지 100 중량부를 기준으로, 폴리우레탄 수지 55 내지 98 중량부 및 에폭시 수지 2 내지 45 중량부를 포함하고, 폴리우레탄 수지는 하기 화학식 1로 표시되는 방향족 디이소시아네이트 모노머 및 폴리올이 반응하여 형성되는 것일 수 있다.
[화학식 1]
Figure PCTKR2022020643-appb-img-000004
상기 화학식 1 에서,
R1 내지 R10은 각각 독립적으로, 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴기, 치환 또는 비치환된 C5 내지 C20 헤테로아릴기, 또는 이소시아네이트기이고, R1 내지 R5 중 어느 하나는 이소시아네이트기이고, R6 내지 R10 중 어느 하나는 이소시아네이트기이고, R3 및 R8이 동시에 이소시아네이트기인 경우는 제외되고, L은 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C10 알키닐렌기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴렌기, 또는 치환 또는 비치환된 C5 내지 C20 헤테로아릴렌기이고, n은 1 내지 10 중 어느 하나의 정수이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전기강판 적층체의 제조 방법은 전기강판의 일면 또는 양면에 접착 코팅 조성물을 도포한 후, 경화시켜 접착 코팅층을 형성하는 단계; 및 접착 코팅층이 형성된 복수의 전기강판을 적층하고, 열융착하여 융착층을 형성하는 단계;를 포함하고, 접착 코팅 조성물은 폴리우레탄 수지 및 에폭시 수지의 혼합 수지를 포함하고, 혼합 수지는, 혼합 수지 100 중량부를 기준으로, 폴리우레탄 수지 55 내지 98 중량부 및 에폭시 수지 2 내지 45 중량부를 포함하고, 폴리우레탄 수지는 하기 화학식 1로 표시되는 방향족 디이소시아네이트 모노머 및 폴리올이 반응하여 형성되는 것일 수 있다.
[화학식 1]
Figure PCTKR2022020643-appb-img-000005
상기 화학식 1 에서,
R1 내지 R10은 각각 독립적으로, 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴기, 치환 또는 비치환된 C5 내지 C20 헤테로아릴기, 또는 이소시아네이트기이고, R1 내지 R5 중 어느 하나는 이소시아네이트기이고, R6 내지 R10 중 어느 하나는 이소시아네이트기이고, R3 및 R8이 동시에 이소시아네이트기인 경우는 제외되고, L은 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C10 알키닐렌기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴렌기, 또는 치환 또는 비치환된 C5 내지 C20 헤테로아릴렌기이고, n은 1 내지 10 중 어느 하나의 정수이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 전기강판 사이에 형성되는 융착층의 성분을 제어하여, 전기강판 간의 접착력을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 용접, 크램핑, 인터락킹 등 기존의 체결방법을 사용하지 않고, 전기강판을 접착할 수 있어, 전기강판 적층체의 소음 및 진동 억제 효과가 더욱 우수하다.
도 1은 전기강판 적층체의 모식도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기강판 적층체의 단면의 개략도이다.
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.
본 명세서에서 "치환"이란 별도의 정의가 없는 한, 화합물 중 적어도 하나의 수소가 C1 내지 C30 알킬기; C1 내지 C10 알콕시기; 실란기; 알킬실란기; 알콕시실란기; 에틸렌옥실기 로 치환된 것을 의미한다.
본 명세서에서 "헤테로"란 별도의 정의가 없는 한, N, O, S 및 P로 이루어진 군에서 선택되는 원자를 의미한다.
상기 알킬기는 C1 내지 C20의 알킬기 일 수 있으며, 구체적으로 C1 내지 C6인 저급 알킬기, C7 내지 C10인 중급 알킬기, C11 내지 C20의 고급 알킬기일 수 있다.
예를 들어, C1 내지 C4 알킬기는 알킬쇄에 1 내지 4 개의 탄소원자가 존재하는 것을 의미하며 이는 메틸, 에틸, 프로필, 이소-프로필, n-부틸, 이소-부틸, sec-부틸 및 t-부틸로 이루어진 군에서 선택됨을 나타낸다.
전형적인 알킬기에는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 이소부틸기, t-부틸기, 펜틸기, 헥실기, 시클로프로필기, 시클로부틸기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기 등이 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 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 접착 코팅 조성물은, 폴리우레탄 수지 및 에폭시 수지의 혼합 수지를 포함하고, 상기 혼합 수지는, 혼합 수지 100 중량부를 기준으로, 상기 폴리우레탄 수지 55 내지 98 중량부 및 상기 에폭시 수지 2 내지 45 중량부를 포함하고, 상기 폴리우레탄 수지는 하기 화학식 1로 표시되는 방향족 디이소시아네이트 모노머 및 폴리올이 반응하여 형성되는 것일 수 있다.
[화학식 1]
Figure PCTKR2022020643-appb-img-000006
화학식 1 에서,
R1 내지 R10은 각각 독립적으로, 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴기, 치환 또는 비치환된 C5 내지 C20 헤테로아릴기, 또는 이소시아네이트기이고, R1 내지 R5 중 어느 하나는 이소시아네이트기이고, R6 내지 R10 중 어느 하나는 이소시아네이트기이고, R3 및 R8이 동시에 이소시아네이트기인 경우는 제외되고, L은 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C10 알키닐렌기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴렌기, 또는 치환 또는 비치환된 C5 내지 C20 헤테로아릴렌기이고, n은 1 내지 10 중 어느 하나의 정수이다.
본 발명의 일 실시예에서, 혼합 수지는, 혼합 수지 100 중량부를 기준으로, 상기 폴리우레탄 수지 55 내지 98 중량부 및 상기 에폭시 수지 2 내지 45 중량부를 포함할 수 있다. 폴리우레탄 수지가 너무 많이 포함될 경우, 혼합수지층의 낮은 가교도로 인해 고온 접착력이 열위해 질 수 있고, 폴리우레탄 수지가 너무 적게 포함될 경우, 혼합수지층의 낮은 점탄성 특성으로 진동억제 효과가 열위해 질 수 있다. 에폭시 수지가 너무 많이 포함될 경우, 혼합수지층의 높은 가교도로 인한 점탄성 특성의 저하로 진동억제 효과가 열위해 질 수 있고, 에폭시 수지가 너무 적게 포함될 경우, 혼합수지층의 낮은 가교도로 인해 고온 접착력이 열위해 질 수 있다.
화학식 1에서 R1 내지 R5 중 어느 하나는 이소시아네이트이고, R6 내지 R10 중 어느 하나는 이소시아네이트이며, R3 및 R8 이 동시에 이소시아네이트인 경우는 제외되고, R1 및 R10 이 동시에 이소시아네이트인 경우가 더 제외될 수 있다.
화학식 1에서 R1 내지 R5 중 어느 하나는 이소시아네이트이고, R6 내지 R10 중 어느 하나는 이소시아네이트이며, R1 내지 R5 중 어느 하나 및 R6 내지 R10 중 어느 하나가 L을 중심으로 대칭으로 동시에 이소시아네이트인 경우가 더 제외될 수 있다.
화학식 1에서 L을 중심으로 대칭되는 위치에 이소시아네이트가 결합되어 있는 경우에는, 제조된 전기강판 적층체의 도막밀착성, 박리접착력 또는 내ATF 특성이 열위하여 셀프본딩용으로 사용할 수 없는 문제점이 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 방향족 디이소시아네이트 모노머는 하기 화학식 2로 표시되는 것일 수 있다.
[화학식 2]
Figure PCTKR2022020643-appb-img-000007
화학식 2에서,
L은 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C10 알키닐렌기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴렌기, 또는 치환 또는 비치환된 C5 내지 C20 헤테로아릴렌기이다.
폴리올은 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물일 수 있다.
[화학식 3]
Figure PCTKR2022020643-appb-img-000008
화학식 3에서, R'은 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 C5 내지 C20 헤테로아릴기이다. 구체적으로, 폴리올은 폴리프로필렌글리콜 일 수 있다.
폴리올은 수평균 분자량이 400 내지 1000g/mol일 수 있다.
폴리우레탄 수지는 방향족 디이소시아네이트 모노머를 30 내지 50 중량% 포함하고, 폴리올을 50 내지 70 중량% 포함할 수 있다. 방향족 디이소시아네이트 모노머의 비율이 너무 작을 경우에는, 폴리우레탄 수지의 고온체결력 저하의 문제점이 발생할 수 있고, 너무 클 경우에는, 열융착성 저하의 문제점이 발생할 수 있다. 폴리올의 비율이 너무 작을 경우에는, 열융착 특성의 저하가 발생할 수 있고, 폴리올의 비율이 너무 클 경우에는, tacky한 특성으로 코일상태로 장기 보관시 sticky성 결함의 문제점이 발생할 수 있다.
에폭시 수지는, 분자량은 5,000 내지 20,000이고, 수산기값은 2 내지 20 mgKOH/g 일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전기강판 접착 코팅 조성물은 커플링제, 습윤제, 경화제 및 경화촉매로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 전기강판 접착 코팅 조성물은 전기강판(10)과 융착층(20)의 계면접착력 강화를 위해 커플링제를 더 포함할 수 있다. 커플링제로는 실란 커플링제가 포함될 수 있고, 보다 구체적으로 비닐계 실란 커플링제 및 메타크릴옥시계 실란커플링제 중 1종 이상이 포함될 수 있다. 비닐계 실란 커필링제의 예로는 비닐트리 메톡시 실란(Vinyl trimethoxy silane), 비닐 트리에톡시 실란(Vinyl triethoxy silane) 등이 있을 수 있다. 메타크릴옥시계 실란커플링제로는 3-메타크릴옥시프로필 메틸디테녹시실란(3-Methacryloxypropyl methyldimethoxysilane), 3-메타크릴옥시프로필 트리메톡시실란(3-Methacryloxpropyl trimethoxysilane), 3-메타크릴옥시프로필 메틸디에톡시실란(3-Methacyloxypropyl methyldiethoxysilane), 3-메타크릴옥시프로필 트리에톡시실란(3-Methacryloxpropyl triethoxysilane)이 있을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 전기강판 접착 코팅 조성물은 전기강판(10)과 융착층 (20)의 계면접착력 강화를 위해 접착 코팅 조성물에 실리콘계 습윤제를 더 포함할 수 있다. 실리콘계 습윤(Wetting) 첨가제의 예로는 폴리에테르 개질된 폴리디메틸 실록산(Polyether-modified polydimethylsiloxane)이 될 수 있다. 습윤제는 전기강판과 융착층의 계면 접착력을 강화시키기 위하여 전기강판용 본딩 조성물에 첨가될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 전기강판 접착 코팅 조성물은 접착 코팅층 표면의 반응성을 조절하기 위하여 경화제를 더 포함할 수 있다. 경화제로는 지방족 아민계, 방향족 아민계, 아미노 아민계, 또는 이미다졸계를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로 디시안디아마이드계 경화제가 포함될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 전기강판 접착 코팅 조성물은 코일 코팅시 급속 경화반응에 따른 미경화로 인한 sticky성 결함개선을 위해 경화촉매를 더 포함할 수 있다. 경화촉매로는 이미다졸계 경화촉매가 포함될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전기강판 접착 코팅 조성물은 커플링제는, 혼합 수지 100 중량부 기준으로, 0.2 중량부 내지 3 중량부를 포함할 수 있다. 구체적으로, 0.2 중량부 내지 1 중량부를 포함할 수 있다. 커플링제를 너무 적게 포함하는 경우에는, 전기강판과 융착층의 계면 접착력 강화 효과를 충분히 얻지 못할 수 있다. 커플링제를 너무 많이 포함하는 경우에는, 커플링제간 반응에 의하여 접착 코팅 조성물내에 침전물이 발생할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전기강판 접착 코팅 조성물은 경화제는, 혼합 수지 100 중량부 기준으로, 0.5 중량부 내지 2 중량부를 포함할 수 있다. 구체적으로, 0.8 중량부 내지 1.2 중량부를 포함할 수 있다. 경화제는 접착 코팅층 표면의 반응성을 조절하는 역할을 한다. 경화제가 너무 적게 포함되는 경우에는, 융착층의 경화반응이 저하되어, 융착층 표면의 스티키(sticky)성이 발생하는 문제가 발생할 수 있다. 반대로 경화제가 너무 많이 첨가되는 경우에는 저온 융착 후 체결력이 열위해 질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전기강판 접착 코팅 조성물은 경화촉매는, 상기 혼합 수지 100 중량부 기준으로, 0.1 중량부 내지 1 중량부를 포함할 수 있다. 구체적으로, 0.3 중량부 내지 0.8 중량부를 포함할 수 있다. 경화촉매의 함량이 너무 많으면, 과경화반응으로 융착 후 체결력이 열위해 지는 문제점이 발생할 수 있고, 경화촉매의 함량이 너무 적으면, 미경화로 인해 융착층 표면의 sticky성이 발생하는 문제점이 발생할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전기강판 접착 코팅 조성물은 습윤제는, 상기 혼합 수지 100 중량부 기준으로, 0.05 중량부 내지 0.5 중량부를 포함할 수 있다. 구체적으로, 0.05 중량부 내지 0.15 중량부를 포함할 수 있다. 습윤제의 함량이 너무 많으면, 코팅액에 과도한 기포 발생으로 인한 코팅층 결함의 문제점이 발생할 수 있고, 습윤제의 함량이 너무 적으면, 코팅층의 젖음성 저하로 인해 코팅표면에 결함이 발생하는 문제점이 발생할 수 있다.
전술한 성분외에 접착 코팅 조성물은 도포를 용이하고 성분들을 균일하게 분산시키기 위해 용매를 포함할 수 있다. 용매로는 물, 알코올 등을 포함할 수 있다. 용매는 혼합 수지 100 중량부에 대하여 1 내지 20중량부 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는, 전기강판 적층체를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전기강판 적층체는 복수의 전기강판; 및 상기 복수의 전기강판 사이에 위치하는 융착층;을 포함한다. 도 1에서는 본 발명의 일 실시예에 의한 전기강판 적층체의 모식도를 나타낸다. 도 1에서 나타나듯이, 복수의 전기강판이 적층되어 있는 형태이다.
도 2에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기강판 적층체의 단면의 개략도를 나타낸다. 도 2에서 나타나듯이, 본 발명의 일 실시예에 의한 전기강판 적층체(100)은 복수의 전기강판(10); 및 복수의 전기강판 사이에 위치하는 융착층(20);을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전기강판 적층체는, 용접, 크램핑, 인터락킹 등 기존의 방법을 사용하지 않고, 단순히 전술한 접착 코팅 조성물을 사용하여 융착층을 형성함으로써, 서로 다른 전기강판을 열융착시킨 적층체일 수 있다.
이때, 전기강판 적층체는, 열융착 후에도 고온 접착성 및 고온 내유성이 우수한 특성이 있다.
이하에서는 각 구성별로 상세하게 설명한다.
전기강판(10)은 일반적인 무방향성 또는 방향성 전기강판을 제한 없이 사용할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 복수의 전기강판(10) 사이에 융착층(20)을 형성하여, 전기강판 적층체(100)을 제조하는 것이 주요 구성이므로, 전기강판(10)에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
융착층(20)은 복수의 전기강판(10) 사이에 형성되며, 복수의 전기강판(10)을 용접, 크램핑, 인터락킹 등 기존의 체결방법을 사용하지 않고, 접착할 수 있을 정도로 접착력이 강하다.
융착층(20)은 접착 코팅 조성물을 표면에 코팅하고, 경화시켜 접착 코팅층을 형성하고, 이를 적층하여 열융착하여 융착층(20)을 형성한다. 접착 코팅층이 형성된 복수의 전기강판(10)을 적층하고 열융착하면, 접착 코팅층 내의 수지 성분이 열융착하게 되어, 융착층을 형성하게 된다.
본 발명의 일 실시예에서 융착층(20)은 폴리우레탄 수지 및 에폭시 수지의 혼합 수지를 포함한다. 폴리우레탄 수지, 에폭시 수지 및 이의 혼합 수지에 대해서는 접착 코팅 조성물과 관련하여 상세히 전술하였으므로, 중복되는 설명은 생략한다. 융착층 형성 과정에서 폴리우레탄 수지 및 에폭시 수지의 혼합 수지는 그대로 잔존한다. 또한, 커플링제, 경화제, 경화촉매 및 습윤 첨가제도 잔존하며, 그 함량 범위도 접착 코팅 조성물과 동일할 수 있다. 커플링제, 경화제, 경화촉매 및 습윤 첨가제에 대해서는 접착 코팅 조성물과 관련하여 상세히 전술하였으므로, 중복되는 설명은 생략한다.
따라서, 융착층은 혼합 수지 100 중량부, 실란커플링제 0.5중량부, 실리콘 계열 습윤제(wetting agent) 0.1중량부, 디시안디아마이드계 경화제 1중량부 및 이미다졸계 경화촉매 0.5중량부를 포함할 수 있다.
융착층 (20)의 두께는 1㎛ 내지 8㎛일 수 있다. 융착층 두께가 너무 얇으면 접착력이 급격히 저하될 수 있고, 너무 두꺼우면 코팅 권취후에 Stikcy성에 의한 결함이 문제가 된다. 더욱 구체적으로 융착층 (20)의 두께는 4㎛ 내지 6㎛일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 전기강판 적층체의 제조 방법은 전기강판의 일면 또는 양면에 접착 코팅 조성물을 도포한 후, 경화시켜 접착 코팅층을 형성하는 단계; 및 접착 코팅층이 형성된 복수의 전기강판을 적층하고, 열융착하여 융착층을 형성하는 단계;를 포함한다.
이하에서는 각 단계별로 구체적으로 설명한다.
먼저, 접착 코팅 조성물을 준비한다. 접착 코팅 조성물에 대해서는 전술하였으므로, 중복되는 설명은 생략한다.
다음으로, 접착 코팅 조성물을 전기강판의 표면에 코팅한 후, 경화시켜 접착 코팅층을 형성한다. 이 단계는 접착 코팅 조성물의 경화를 위해 150 내지 250℃의 온도 범위에서 수행될 수 있다.
접착 코팅층이 형성된 복수의 전기강판을 적층하고, 열융착하여 융착층(20)을 형성한다. 열융착하는 단계를 통해 접착 코팅층 내의 고분자 성분들이 열융착하고, 융착층을 형성하게 된다.
열융착하는 단계는 150 내지 250℃의 온도, 0.05 내지 5.0 MPa의 압력 및 0.1 내지 120 분의 가압 조건으로 열융착할 수 있다. 상기 조건은 각각 독립적으로 만족할 수 있으며, 2 이상의 조건을 동시에 만족할 수도 있다. 이처럼 열융착하는 단계에서의 온도, 압력, 시간 조건을 조절함으로써, 전기강판 사이에, 갭이나, 유기물상 없이, 조밀하게 열융착될 수 있다.
열융착하는 단계는 승온 단계 및 융착 단계를 포함하고, 승온 단계의 승온속도는 10℃/분 내지 1000℃/분이 될 수 있다.
이하 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
실험예 1
무방향성 전기강판(50 X 50 mm, 0.35mmt)을 공 시편으로 준비하였다. 접착 코팅 용액을 Bar Coater 및 Roll Coater 이용하여 각 준비된 공 시편에 상부와 하부에 일정한 두께로 도포하여 판온 기준 200℃에서 20초간 경화한 후 공기 중에서 천천히 냉각시켜, 접착 코팅층을 형성하였다.
접착 코팅 용액으로 폴리우레탄 수지 및 에폭시 수지의 혼합 수지 100 중량부, 실란커플링제 0.5중량부, 실리콘 계열 습윤제(wetting agent) 0.1중량부, 디시안디아마이드계 경화제 1중량부 및 이미다졸계 경화촉매 0.5중량부를 포함하는 것을 사용하였다. 폴리우레탄 수지는, 폴리우레탄 수지 총 중량을 기준으로, 2,4-메틸렌 디페닐 디이소시아네이트 모노머 40중량%와 수분자량 425g/mol의 폴리프로필렌글리콜 60중량% 반응시켜 제조한 후 사용하였고, 에폭시 수지는 분자량이 1,000 내지 20,000이고, 수산기값이 2 내지 20 mgKOH/g인 것을 사용하였다. 사용한 폴리우레탄 수지 및 에폭시 수지의 함량비, 그리고 폴리우레탄 수지 제조에 사용된 이소시아네이트 모노머와 폴리올의 종류 및 함량비는 하기 표 1과 같다. 폴리우레탄 수지 외에도, 폴리우레탄 수지 100 중량부를 기준으로, 실란커플링제 0.5중량부, 실리콘 계열 습윤제(wetting agent) 0.1중량부, 디시안디아마이드계 경화제 1중량부 및 이미다졸계 경화촉매 0.5중량부를 포함하였다.
표 1의 MDI는 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트를 의미하고, TDI는 톨루엔 디이소시아네이트를 의미하며, PPG는 폴리프로필렌글리콜(수분자량 425g/mol)을 의미한다.
접착 코팅층이 코팅된 전기강판을 높이 20mm로 적층한 후, 0.5MPa의 힘으로 가압하여 160℃, 10 분 동안 열융착하여 전기강판 적층제를 제조하였다. 열융착 후 융착층의 두께는 약 6㎛였다. 열융착된 적층체를 코팅 조성물 내 혼합수지의 혼합비 및 사용된 방향족 디이소시아네이트 모노머의 종류별로 평가하였다. 구체적으로, 도막밀착성, 박리접착력(T-peel, N/mm), 내ATF 특성, 감쇠비 및 고온 접착성을 평가하여 하기 표 1에 나타내었다.
각 특성의 측정 방법은 다음과 같다.
도막밀착성 측정방법 : 도막밀착성 측정을 위한 시편 규격은 ISO 1519에 의거하여 제작하였다. 코팅된 시편을 30 x300 mm로 샘플로 제작하여 지름 10 mm의 철 실린더에 180°로 맞추어 구부린 후 그 부위에 Tape 접착 후 코팅층의 박리유무를 육안으로 관찰한다. 박리 발생하면 NG로 평가하고 박리가 발생하지 않으면 OK로 판단하였다.
박리접착력 (T-peel, N/mm): 박리법 (T-Peel off) 측정을 위한 시편 규격은 ISO 11339에 의거하여 제작하였다. 25 x 200mm 시편 두장을 25 x 150 mm2의 면적으로 접착한 후 미 접착부위를 90°로 구부려 T형태의 인장시편을 제작하였다. 박리법(T-Peeloff)으로 제작된 시편을 상/하부 지그(JIG)에 일정 힘으로 고정시킨 후 일정 속도로 당기면서 적층된 샘플의 인장력을 측정하는 장치를 사용하여 측정하였다. 이때, 전단법의 경우 측정된 값은 적층된 샘플의 계면 중에서 최소 접착력을 가진 계면이 탈락하는 지점을 측정하였다. 가열장치를 통해 시편의 온도를 60℃로 유지한 후 접착력을 측정하였다.
내ATF 특성 평가법 : 구동모터를 자동차에 사용하는 경우 고속에서 장시간 회전시 많은 열이 발생하여, 이를 냉각하기 위하여 ATF (Automotive Transmission Fluid, 자동차 미션오일)를 사용하게 된다. 이에 장기 사용시에 접착 신뢰도를 확보하기 위하여 고온의 ATF에 함침된 상태에서 적층 코일의 접착력이 유지되는 것이 중요하다. 이에, 내ATF 특성을 평가하였다. 상기 제조된 적층 코일을 온도가 150℃인 ATF에 500시간 함침 후 전단 접착력을 테스트하였다. 상기 내 ATF 특성을 측정하기 위한 전단 접착력은 전단법 (Shear Strength)으로 측정하였다. 전단법 측정을 위한 시편 규격은 ISO 4587에 의거하여 제작하였다. 25 x 100mm 시편 두장을 12.5 x 25mm2의 면적으로 접착하여 상기 조건으로 열융착 하여 전단법 시편을 제작하였다. 전단법으로 제작된 시편을 상/하부 지그(JIG)에 일정 힘으로 고정시킨 후 일정 속도로 당기면서 적층된 샘플의 인장력을 측정하는 장치를 사용하여 측정하였다. 이때, 전단법의 경우 측정된 값은 적층된 샘플의 계면 중에서 최소 접착력을 가진 계면이 탈락하는 지점을 측정하였다.
소음억제 특성 평가 : 구동모터 중 모터코어단위에서 발생하는 소음특성평가를 위해 링 형태(ring type)의 모터코어를 제작하였다. 0.27 mm의 무방향성 전기강판에 코팅제가 도포된 제품을 타발 및 열융착을 통해 외경 128 mm, 내경 90 mm, 높이 45 mm 링 코어(ring core)를 제작하였다. 이렇게 제작된 링 코어(ring core)의 축방향의 동적 특성을 측정하였다. 통상 기계나 구조의 동특성(고유주파수, 고유모드, 감쇠비)을 파악하기 위해서 외력(Force)을 가하고 이에 대한 동적인 응답을 구하는 함수인 전달함수(Transfer function)을 사용한다. 이것이 바로 외력(F)에 대한 응답의 비를 나타내는 함수인데 주파수를 반응으로 분석할 경우 특히 주파수응답함수(FRF)라 하여 동특성해석의 기본적이고 가장 많이 사용하는 기본함수가 된다. 본 FRF특성 분석을 통해 감쇠비(Damping ratio)를 측정하였다. 감쇠비가 높을수록 진동흡수성이 우수하여 진동 및 소음도 적게 발생하게 된다.
고온 접착력 평가 : 고온 접착력을 측정하기 위한 전단 접착력은 전단법 (Shear Strength)으로 측정하였다. 전단법 측정을 위한 시편 규격은 ISO 4587에 의거하여 제작하였다. 코팅제를 사용하여 25 x 100 mm 시편 두장을 12.5 x 25 mm2의 면적으로 접착하고 상술한 조건으로 열융착하여 전단법 시편을 제작하였다. 전단법으로 제작된 시편을 가열 Furnace가 있는 인장기에서 고온의 분위기 온도를 설정한 후 상/하부 지그(JIG)에 일정 힘으로 고정시킨 후, 일정 속도로 당기면서 적층된 샘플의 인장력을 측정하는 장치를 사용하여 측정하였다. 이때, 전단법의 경우 측정된 값은 적층된 샘플의 계면 중에서 최소 접착력을 가진 계면이 탈락하는 지점을 측정하였다. 가열장치를 통해 시편의 온도를 160℃로 유지한 후 접착력을 측정하였다.
구분 혼합 수지 (100 중량부) 폴리우레탄 수지 도막밀착성 박리접착력
(N/mm)		 내ATF 특성
(MPa)		 감쇠비 고온 접착력 (MPa)
폴리우레탄 수지 (중량부) 에폭시 수지 (중량부) 방향족 디이소시아네이트 폴리올
종류 함량(중량%) 종류 함량(중량%)
실시예 1 95 5 2,4'-MDI 40 PPG 60 OK 3 2.0 0.1 1.5
실시예 2 80 20 2,4'-MDI 40 PPG 60 OK 2.5 3.0 0.07 2
실시예 3 60 40 2,4'-MDI 40 PPG 60 OK 1.5 5.0 0.05 4
비교예 1 100 0 2,4'-MDI 40 PPG 60 OK 3.5 0.5 0.12 0.05
비교예 2 0 100 2,4'-MDI 40 PPG 60 OK 0.5 8.0 0.01 9
비교예 3 50 50 2,4'-MDI 40 PPG 60 OK 0.7 7.0 0.02 6
비교예 4 95 5 2,4'-TDI 30 PPG 70 OK 0.5 3.0 0.02 2.5
비교예 5 95 5 2,2’-MDI 40 PPG 60 OK 0.7 2.5 0.02 2.0
비교예 6 95 5 4,4’-MDI 40 PPG 60 OK 0.8 1.5 0.05 0.7
비교예 7 80 20 2,4'-TDI 30 PPG 70 OK 0.4 3.5 0.01 3.2
비교예 8 80 20 2,2’-MDI 40 PPG 60 OK 0.6 3.2 0.01 3.0
비교예 9 80 20 4,4’-MDI 40 PPG 60 OK 0.7 1.7 0.04 2.0
비교예 10 60 40 2,4'-TDI 30 PPG 70 OK 0.3 4.0 0.01 3.3
비교예 11 60 40 2,2’-MDI 40 PPG 60 OK 0.5 3.3 0.01 3.5
비교예 12 60 40 4,4’-MDI 40 PPG 60 OK 0.6 1.8 0.03 2.0
표 2에 나타나듯이, 실시예 1 내지 3과 같이, 폴리우레탄 수지와 에폭시 수지를 적절한 함량비로 조절하여 혼합 사용하고, 방향족 디이소시아네이트 모노머로 2,4'-MDI(2,4-메틸렌 디페닐 디이소시아네이트)를 사용한 경우에는, 도막밀착성, 박리접착력, 내ATF 특성, 진동흡수성 및 고온접착력 모두 우수한 특성을 보였다.
비교예 1은 에폭시 수지를 혼합하지 않고 폴리우레탄 수지만 사용한 경우로서, 도막밀착성, 박리접착력 및 진동흡수성은 우수하지만, 고온 접착력이 1MPa 미만의 값을 나타내어 열위하고, 내ATF 특성 역시 열위한 것을 확인할 수 있다.
비교예 2는 폴리우레탄 수지를 혼합하지 않고 에폭시 수지만 사용한 경우로서, 도막밀착성, 내ATF 특성 및 고온 접착력은 우수하지만, 박리접착력이 좋지 않고 감쇠비가 0.03 미만의 값을 나타내어 소음 및 진동억제 효과가 열위한 것을 확인할 수 있다.
비교예 3은 폴리우레탄 수지의 함량이 낮고 에폭시 수지의 함량이 높을 경우로서, 도막밀착성, 내ATF 특성 및 고온 접착력은 우수하지만, 박리접착력 및 진동흡수성이 열위한 것을 확인할 수 있다.
비교예 4 내지 12는 실시예 1 내지 3에서 방향족 디이소시아네이트 모노머를 2,4'-MDI(2,4-메틸렌 디페닐 디이소시아네이트) 외의 화합물로 변경하여 접착코팅층을 제조한 것이다.
방향족 디이소시아네이트로 2,4'-TDI(2,4-톨루엔 디이소시아네이트)를 사용한 비교예 4, 7 및 10의 경우, 도막밀착성, 내ATF 특성 및 고온 접착력은 양호하지만, 박리접착력 및 진동흡수성은 실시예들에 비해 열위한 것을 확인할 수 있다.
방향족 디이소시아네이트로 2,2'-MDI(2,2-메틸렌 디페닐 디이소시아네이트)를 사용한 비교예 5, 8 및 11의 경우에도, 도막밀착성, 내ATF 특성 및 고온 접착력은 양호하지만, 박리접착력 및 진동흡수성은 실시예들에 비해 열위한 것을 확인할 수 있다.
방향족 디이소시아네이트로 4,4'-MDI(4,4- 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트)를 사용한 비교예 6, 9 및 12의 경우, 도막밀착성, 진동흡수성 및 고온 접착력은 양호하지만, 박리접착력 및 내ATF 특성이 실시예들에 비해 열위한 것을 확인할 수 있다.
본 발명은 실시예들에 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 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (14)

  1. 폴리우레탄 수지 및 에폭시 수지의 혼합 수지를 포함하고,
    상기 혼합 수지는, 혼합 수지 100 중량부를 기준으로, 상기 폴리우레탄 수지 55 내지 98 중량부 및 상기 에폭시 수지 2 내지 45 중량부를 포함하고,
    상기 폴리우레탄 수지는 하기 화학식 1로 표시되는 방향족 디이소시아네이트 모노머 및 폴리올이 반응하여 형성되는 것인, 전기강판 접착 코팅 조성물.
    [화학식 1]
    Figure PCTKR2022020643-appb-img-000009
    상기 화학식 1 에서,
    R1 내지 R10은 각각 독립적으로, 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴기, 치환 또는 비치환된 C5 내지 C20 헤테로아릴기, 또는 이소시아네이트기이고,
    R1 내지 R5 중 어느 하나는 이소시아네이트기이고,
    R6 내지 R10 중 어느 하나는 이소시아네이트기이고,
    R3 및 R8이 동시에 이소시아네이트기인 경우는 제외되고,
    L은 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C10 알키닐렌기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴렌기, 또는 치환 또는 비치환된 C5 내지 C20 헤테로아릴렌기이고,
    n은 1 내지 10 중 어느 하나의 정수이다.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 1에서 R1 내지 R5 중 어느 하나는 이소시아네이트이고, R6 내지 R10 중 어느 하나는 이소시아네이트이며,
    R3 및 R8 이 동시에 이소시아네이트인 경우는 제외되고,
    R1 및 R10 이 동시에 이소시아네이트인 경우가 더 제외되는, 전기강판 접착 코팅 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 1에서
    R1 내지 R5 중 어느 하나는 이소시아네이트이고, R6 내지 R10 중 어느 하나는 이소시아네이트이며,
    R1 내지 R5 중 어느 하나 및 R6 내지 R10 중 어느 하나가 L을 중심으로 대칭으로 동시에 이소시아네이트인 경우가 더 제외되는, 전기강판 접착 코팅 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 방향족 디이소시아네이트 모노머는 하기 화학식 2로 표시되는 것인, 전기강판 접착 코팅 조성물.
    [화학식 2]
    Figure PCTKR2022020643-appb-img-000010
    상기 화학식 2에서,
    L은 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C10 알키닐렌기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴렌기, 또는 치환 또는 비치환된 C5 내지 C20 헤테로아릴렌기이다.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 폴리올은 하기 화학식 3으로 표시되는 화합물인, 전기강판 접착 코팅 조성물.
    [화학식 3]
    Figure PCTKR2022020643-appb-img-000011
    상기 화학식 3에서,
    R'은 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴기, 또는 치환 또는 비치환된 C5 내지 C20 헤테로아릴기이다.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 폴리우레탄 수지는 상기 방향족 디이소시아네이트 모노머를 30 내지 50 중량% 및 상기 폴리올을 50 내지 70 중량% 포함하는, 전기강판 접착 코팅 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 에폭시 수지는, 분자량은 5,000 내지 20,000이고, 수산기값은 2 내지 20 mgKOH/g인, 전기강판 접착 코팅 조성물.
  8. 제1항에 있어서,
    커플링제, 습윤제, 경화제 및 경화촉매로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 더 포함하는, 전기강판 접착 코팅 조성물.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 커플링제는, 상기 혼합 수지 100 중량부 기준으로, 0.2 중량부 내지 3 중량부를 포함하는, 전기강판 접착 코팅 조성물.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 경화제는, 상기 혼합 수지 100 중량부 기준으로, 0.5 중량부 내지 2 중량부를 포함하는, 전기강판 접착 코팅 조성물.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 경화촉매는, 상기 혼합 수지 100 중량부 기준으로, 0.1 중량부 내지 1 중량부를 포함하는, 전기강판 접착 코팅 조성물.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 습윤제는, 상기 혼합 수지 100 중량부 기준으로, 0.05 중량부 내지 0.5 중량부를 포함하는, 전기강판 접착 코팅 조성물.
  13. 복수의 전기강판; 및
    상기 복수의 전기강판 사이에 위치하는 융착층;을 포함하고,
    상기 융착층은 폴리우레탄 수지 및 에폭시 수지의 혼합 수지를 포함하고,
    상기 혼합 수지는, 혼합 수지 100 중량부를 기준으로, 상기 폴리우레탄 수지 55 내지 98 중량부 및 상기 에폭시 수지 2 내지 45 중량부를 포함하고,
    상기 폴리우레탄 수지는 하기 화학식 1로 표시되는 방향족 디이소시아네이트 모노머 및 폴리올이 반응하여 형성되는 것인, 전기강판 적층체.
    [화학식 1]
    Figure PCTKR2022020643-appb-img-000012
    상기 화학식 1 에서,
    R1 내지 R10은 각각 독립적으로, 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴기, 치환 또는 비치환된 C5 내지 C20 헤테로아릴기, 또는 이소시아네이트기이고,
    R1 내지 R5 중 어느 하나는 이소시아네이트기이고,
    R6 내지 R10 중 어느 하나는 이소시아네이트기이고,
    R3 및 R8이 동시에 이소시아네이트기인 경우는 제외되고,
    L은 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C10 알키닐렌기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴렌기, 또는 치환 또는 비치환된 C5 내지 C20 헤테로아릴렌기이고,
    n은 1 내지 10 중 어느 하나의 정수이다.
  14. 전기강판의 일면 또는 양면에 접착 코팅 조성물을 도포한 후, 경화시켜 접착 코팅층을 형성하는 단계; 및
    상기 접착 코팅층이 형성된 복수의 전기강판을 적층하고, 열융착하여 융착층을 형성하는 단계;를 포함하고,
    상기 접착 코팅 조성물은 폴리우레탄 수지 및 에폭시 수지의 혼합 수지를 포함하고,
    상기 혼합 수지는, 혼합 수지 100 중량부를 기준으로, 상기 폴리우레탄 수지 55 내지 98 중량부 및 상기 에폭시 수지 2 내지 45 중량부를 포함하고,
    상기 폴리우레탄 수지는 하기 화학식 1로 표시되는 방향족 디이소시아네이트 모노머 및 폴리올이 반응하여 형성되는 것인, 전기강판 적층체의 제조 방법.
    [화학식 1]
    Figure PCTKR2022020643-appb-img-000013
    상기 화학식 1 에서,
    R1 내지 R10은 각각 독립적으로, 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴기, 치환 또는 비치환된 C5 내지 C20 헤테로아릴기, 또는 이소시아네이트기이고,
    R1 내지 R5 중 어느 하나는 이소시아네이트기이고,
    R6 내지 R10 중 어느 하나는 이소시아네이트기이고,
    R3 및 R8이 동시에 이소시아네이트기인 경우는 제외되고,
    L은 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C10 알키닐렌기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴렌기, 또는 치환 또는 비치환된 C5 내지 C20 헤테로아릴렌기이고,
    n은 1 내지 10 중 어느 하나의 정수이다.
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