KR20200095521A - 전기 스트립을 전기 절연하기 위한 크롬- 및 인산염-없는 코팅 - Google Patents
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본 발명은 인산염-없는 수성 분산제를 사용함으로써 전기 강 스트립에서 전기 절연부 및 내부식성 코팅들을 제공하기 위한 방법에 관한 것이다. 추가로, 본 발명은 전기 강 스트립에서 전기 절연부 및 내부식성 코팅들을 제공하기 위해 특히 적절한 그러한 수성 분산제에 관한 것이다. 본 발명의 수성 분산제는 실질적으로 인산염들 및 유기성 화합물들이 없고 원소 티타늄 및 알루미늄의 산화물 안료들의 혼합물 및 코팅을 형성하는 무기성 바인더로서 물에 용해된 실리케이트들을 포함한다. 본 발명의 주제물은 또한 본 발명에 따른 방법으로 제조된 전기 강 스트립 또는 본 발명에 따른 수성 분산제로 코팅된 전기 강 스트립으로부터 제조된 적층된 전기 강 스트립을 포함한다.
Description
본 발명은 인산염-없는 수성 분산제를 사용함으로써 전기 강 스트립에서 전기 절연부 및 내부식성 코팅들을 제공하기 위한 방법에 관한 것이다. 추가로, 본 발명은 전기 강 스트립에서 전기 절연부 및 내부식성 코팅들을 제공하기 위해 특히 적절한 그러한 수성 분산제에 관한 것이다. 본 발명의 수성 분산제는 실질적으로 인산염들 및 유기성 화합물들이 없고 원소들 티타늄 및 알루미늄의 산화물 안료들의 혼합물 및 코팅을 형성하는 무기성 바인더로서 물에 용해된 실리케이트들을 포함한다. 본 발명의 주제물은 또한 본 발명에 따른 방법으로 제조된 전기 강 스트립 또는 본 발명에 따른 수성 분산제로 코팅된 전기 강 스트립으로부터 제조된 적층된 전기 강 스트립을 포함한다.
연간 약 천만톤의 전세계적인 제조에 있어서, 전기 강 시트는 품질 및 값의 관점에 가장 중요한 연자성 재료이다. 그것은 무방향성 (non-grain-oriented) 및 방향성 (grain-oriented) 재료들로 그 특성들에 따라 세분된다. 보다 좁은 의미에서, 전기 강 시트 및 전기 강 스트립은 철-규소 합금들, 뿐만 아니라 적층 커트로 제조되거나 또는 그로부터 펀칭된 냉간 압엽된 스트립을 칭하며, 이는 전기 기계를 위한 자기 회로들, 즉 다이나모들, 전기 모터들, 변압기들, 계전기들, 컨택터들, 쵸크 코일들, 이그니션 코일들, 전기 계기들 및 제어 가능한 편향 자석들을 위한 철 코어들을 제조하는 데 사용된다. 방향성 전기 강 스트립은 에너지-효율좋은 변압기들의 제조에서 중요한 재료이다. 방향성 전기 강 스트립은 층형의, 와인딩된 또는 펀칭된 형태로 배전 및 전력 변압기들에서 코어 재료로서 존재할 수 있다. 무방향성 전기 강 스트립은 다른 한편으로 이방성 연자기 특성들 및 특히 낮은 코어 손실이 요구되지 않을 때도 어디서든 사용된다. 무방향성 강 스트립은 발전기들, 전기 모터들, 컨택터들, 계전기들 및 작은 변압기들에서 주로 사용된다.
방향성 전기 강 스트립의 제조는 예를 들면 유럽 특허 출원 EP 1 752 548 A1 에 종래 기술에서 다양한 방식으로 설명된다. 전형적으로, 최종 어닐링된 냉간 압엽된 스트립에는 전형적으로 고객으로의 저장 및 운반 전에 부식 보호부가 제공된다. 많은 수의 사전처리 방법들은 운반 보호를 위한 적절한 코팅들을 제공하는 종래 기술 분야에서 공지되어 있다.
방향성 전기 강 스트립을 전기 절연하기 위한 코팅 조성물들은 종래 기술 분야에서 공지되어 있고 일반적으로 크롬을 포함하고 인산염들, 실리케이트들 및/또는 수지들로부터 선택된 선택적으로 부가적인 무기성 또는 유기성 바인더들을 포함한다. 크롬-함유 조성물들은 공개된 출원 DE 2247269 에 설명되고, 또한 유기성 코팅이 펀칭되고 적층된 철 코어를 제조하기 위한 전기 강 스트립에 적용되기 전에 코팅 접착성을 개선하도록 사전 처리를 위해 적절하고, 이는 공개된 출원 DE 2146344 으로부터 명백하다. 환경 위생 이유들로 인해 전체적으로 크롬을 갖지 않고 제제 (formulate) 된 조성물들이 사용가능하고 또한, 예를 들면 EP 1967612 A1 에서 설명되고, 여기서 그것들은 전기 강 스트립에서의 코팅으로서, 부식 저항성 및 높은 전기 저항성 양쪽을 부여하는 유기성 수지들 갖는 폴리실록산들의 코폴리머들에 기초된 조성물로서 제공된다.
보다 최근에, 전기 강 스트립에 전기 절연부 및 내부식성 코팅들을 적용하기 위한 순수한 무기성 조성물들은 또한 크롬 화합물들 또는 수용성 인산염들을 사용하지 않는다는 것이 설명된다. 예를 들면, EP 2752503 A1 은 적어도 하나의 비-가수분해성 기능 기를 갖는 적어도 하나의 실란, 및 바람직하게 미립자 실리카를 포함하는 실란들의 혼합물로 구성된 크롬- 및 인산염-없는 물에-기초된 제조물들을 전체적으로 설명한다. 그러한 조성물들은 환경 위생의 관점으로부터 대부분이 문제점을 갖지 않는 데, 왜냐하면 적용 중에 또는 베이킹 중에 환경 내로 방출되는 크롬 화합물들 또는 인산염들 또는 유기성 용매들 또는 성분들을 포함하지 않기 때문이다.
따라서, 특히 유기성 바인더들을 사용하지 않고 따라서 전체적으로 용매들 없이 제제될 수 있는 비싸지 않은, 대안적인 크롬- 및 인산염-없는 코팅 조성물들에 대한 필요성은 여전히 존재한다. 또한 이들 조성물들은 전기 강 스트립에서 코팅으로서 적층된, 철 코어들을 제조하기 위해 높은 전기 전도성, 양호한 코팅성 및, 특히, 양호한 용접성을 갖는 것이 적절하다.
본 발명의 본 발명자들은 놀랍게도 까다로운 요구 프로파일이 불수용성 산화물 안료의 존재 시에 물에 용해되는 특정한 실리케이트들을 포함하는 수성 분산제들에 의해 충족된다는 것을 발견하였다.
제 1 양상에서, 본 발명은 따라서 전기 강 스트립을 코팅하기 위한 방법에 관한 것이고, 물에 기초된 크롬- 및 인산염-없는 조성물의 습식 필름이 적어도 상기 전기 강 스트립의 표면의 일부에 적용된 후 건조되고, 상기 조성물은,
A. SiO2 로서 산출되는, 물에 용해된 15 wt.% 이상, 바람직하게 40 wt.% 이하의 실리케이트들;
B. Na 로서 산출되는, 물에 용해된 4 wt.% 이상, 바람직하게 15 wt.% 이하의 나트륨 및/또는 칼륨 이온들; 및
C. 1 wt.% 이상, 바람직하게 10 wt.% 이하의 적어도 하나의 불수용성 산화물 안료를 포함한다.
본 발명에 따르면, 용어 "전기 강 스트립" 은 규소 및/또는 알루미늄의 그들의 합금된 성분들 및 그들의 구체적인 제조 방법으로 인해, 1000 A/m 보다 작은 보자력장 강도를 갖고 따라서 연자기로 고려되는 스트립 형태의 그러한 타입의 강을 포함한다. 본 발명의 방법의 바람직한 실시형태에서, 전기 강 스트립은 강으로 제조되고 강의 규소의 비율은 0.2 - 4.5 wt.% 의 범위이고, 탄소의 비율은 0.05 wt.% 보다 작다. 본 발명의 문맥에서 처리되는 전기 강 스트립은 특히 DIN EN 10106: 2016-03 표준의 의미 내에서 바람직하게 무방향성이다.
본 발명의 문맥에서, 조성물은 조성물의 성분들이 수상으로 분산되거나 또는 용해되고 물 함량이 적어도 40 wt.% 이라면 "물 베이스 (water-based)" 이다.
본 발명의 문맥에서, 조성물은 PO4 로서 산출되는, 1 g/kg 보다 작은, 바람직하게 0.1 g/kg 보다 작은, 특히 바람직하게 0.01 g/kg 보다 작은 인산염들을 포함한다면 "인산염-없는" 이다.
본 발명의 문맥에서, 조성물은 Cr 로서 산출되는, 1 g/kg 보다 작은, 바람직하게 0.1 g/kg 보다 작은, 특히 바람직하게 0.01 g/kg 보다 작은 크롬 화합물들을 포함한다면 "크롬-없는" 이다.
물에 용해되고 본 발명에 따른 방법의 수성 크롬- 및 인산염-없는 조성물에 포함되는 성분 A) 에 따른 실리케이트들에 대한 소스들로서, 특히, 물 유리들 및 물 유리 용액들, 즉 용융물로부터 고화된 유리-형, 즉 무정형, 수용성 실리케이트들 또는 그 수성 용액들이 사용될 수 있다. 본 발명에 따른 방법의 바람직한 실시형태에서, 수성 크롬- 및 인산염-없는 조성물은 따라서 상응하는 양의 적어도 하나의 산화물 안료와, 일반적인 경험식 M2O·nSiO2 의 실리케이드를 각각 포함하는 하나 이상의 물 유리 용액들을 혼합함으로써 얻어질 수 있고 여기서 n 은 2.5, 바람직하게 3.0, 특히 바람직하게 3.5 이상의 자연수이지만, 그러나 4.5 이하, 바람직하게 4.0 이하의 자연수이고, M 은 나트륨 또는 칼륨으로부터 선택된다. 이는 무기성 바인더 매트릭스의 선택적인 가교결합 및 산화물 입자들의 선택적인 엠베딩을 보장하고, 따라서 균질한 코팅들을 생성시켜서 낮은 전기 표면 전도성을 갖지만 그럼에도 불구하고 용접하는 데 용이하다. 리튬 물 유리들의 양들은 또한 바인더 매트릭스의 부정적인 효과를 갖지 않고 포함될 수 있지만, 그들의 존재는 경제적 관점에서에서 바람직하지 못하고, 바람직한 실시형태에서, 수성 크롬- 및 인산염-없는 조성물에서 리튬의 비율은 1 wt.% 보다 작고, 특히 바람직하게 0.1 wt.% 작고, 매우 특히 바람직하게 0.01 wt.% 보다 작다.
이를 위해, 또한 산화물 안료들이 500 nm 이하, 바람직하게 300 nm 이하, 특히 바람직하게 200 nm 이하의 D90 값을 갖는다면 유리하다. D90 값은 암모니아성 버퍼 용액 (pH = 10) 에서 1 wt.% 수성 분산제로서 90 vol.% 의 분산된 산화물 안료들이 언급된 값 미만의 입자 사이즈를 갖는다는 것을 나타낸다. D90 값은 체적-가중된 점증적인 입자 사이즈 분배들로부터 결정되고, 입자 사이즈 분배 커브는 정적 광 산란 방법들을 사용하여 측정될 수 있다.
본 발명에 따르면, 용어 "산화물 안료" 는 금속 또는 반-금속 원소들 뿐만 아니라, 실질적으로 산소로 이루어진 모든 안료들을 포함하고, 제한조건 "실질적으로" 는 안료에 대해 최대 10 at.%, 그러나 바람직하게 5 at.% 미만의 다른 비-금속 원소들로 구성되는 것을 허용한다.
본 발명에 따른 방법에서 수성 크롬- 및 인산염-없는 조성물에 포함된 산화물 안료는 "불수용성" 이고, 즉 탈이온화된 물 (k<1 μScm-1) 의 킬로그램당 1 그램보다 작은 안료는 60 ℃ 의 온도에서 용해될 수 있다. 산화물 안료는 바람직하게 불수용성 및 알칼리-저항성이고, 즉 60 ℃ 의 온도에서 암모니아성 버퍼 용액 (pH = 10) 에서의 그 용해성은 버퍼 용액의 킬로그램당 안료의 1 그램보다 작다.
본 발명에 따른 방법에서, 바람직한 산화물 안료들은 원소들 Mg, Ca, Al, Si, Mn, Zn, Ti 및/또는 Zr 의 산화물 안료들, 특히 바람직하게 원소들 Al, Ti 및/또는 Zr 의, 매우 특히 바람직하게 원소들 Al 및/또는 Ti 의 산화물 안료들이고, 이는 예를 들면 적어도 90 wt.% 의 Al2O3 및/또는 TiO2 로 이루어진 안료들로부터 선택된다. 특히, 원소들 Ti 및 Al 의 산화물 안료들의 혼합물들은 충분히 높은 전기 저항성에서 매우 양호한 용접성을 본 발명에 따른 방법에서 제조된 코팅에 부여한다. 이러한 문맥에서, 따라서 본 발명에 따른 방법에서 크롬- 및 인산염-없는 조성물은 성분 B) 으로서, 원소 Ti 및 원소 Al 의 산화물 안료들을 포함하고 바람직하게 산화물 안료들의 금속 및 반금속 (half) 원소들의 총량에 기초된, 원소들 Ti 및 Al 의 비율이 적어도 50 at.%, 특히 바람직하게 적어도 80 at.%, 매우 특히 바람직하게 적어도 90 at.% 인 경우가 바람직하고, 질량 비 Ti: Al 는 바람직하게 70: 30 내지 30: 70 의 범위, 특히 바람직하게 60: 40 내지 40: 60 의 범위이다.
본 발명에 따른 방법에서 수성 크롬- 및 인산염-없는 조성물로부터 기인된 코팅들의 양호한 용접성을 위해, 조성물이 성분 B) 으로서, 단지 나트륨 또는 칼륨 이온들 또는 나트륨 및 칼륨 이온들을 포함하는 경우가 바람직하고, 질량 비 Na: K 는 10:1 보다 크거나 또는 1:10 보다 작다. 그러한 조성물들은 바람직하게 복수의 물 유리 용액을 혼합함으로써 얻어지고, 일반적인 경험식 Na2O·nSiO2 의 실리케이트를 포함하는 물 유리 용액들 및 일반적인 경험식 K2O·nSiO2 의 실리케이트를 포함하는 물 유리 용액들이 사용되고, 여기서 n 은 2.5 이상, 바람직하게 3.0 이상, 특히 바람직하게 3.5 이상의 자연수이지만, 그러나 4.5 이하, 특히 4.0 이하의 자연수이다.
본 발명에 따른 방법에서 사용된 크롬- 및 인산염-없는 조성물들은 용매들 없이 제제될 수 있고 또한 용접성 및 낮은 전기 표면 전도성과 관련하여 성능을 증가시키도록 또는 코팅성을 증가시키도록 유기성 수지들을 첨가를 요구하지 않는다. 단지 오르가노실란들의 첨가는 조성물의 특성을 개선시키는 데 유리할 수 있어서 본 발명에 따른 방법에서 수성 크롬- 및 인산염-없는 조성물은 부가적으로 적어도 하나의 가수분해성 및 적어도 하나의 비-가수분해성 치환기를 갖는 적어도 하나의 오르가노실란을 포함하는 것이 바람직할 수 있다.
응축 및/또는 가수분해 중에, 오르가노실란의 가수분해성 치환기는 바람직하게 1 bar 의 대기압에서 100 ℃ 의 비등점을 갖는 알코올로 분해된다. 바람직한 실시형태들에서, 본 발명에 따른 조성물들의 오르가노실란들의 가수분해성 치환기들은 따라서 메톡시, 에톡시 및/또는 프로폭시 기들로부터, 특히 메톡시 기들로부터 선택된다.
비-가수분해성 치환기는 규소 원자에서 공유결합 Si-C 본드를 갖는다. 적절한 오르가노실란들은 하나 이상의 알킬 기들, 하나 이상의 글리시딜옥시 알킬 기들 또는 하나 이상, 바람직하게 1차, 아미노 기(들) 을 가질 수 있다. 특히 오르가노실란들의 적절한 대표적인 것들은 일반적인 구조 식 (I) 을 갖는 아미노실란들로부터 선택된다:
여기서 치환기들 X 는 4개 이하, 바람직하게 2개 이하의, 탄소 원자들을 갖는 알콕시 기들로부터 서로 독립적으로 각각 선택되고, 여기서 m 및 n 은 각각 서로 독립적으로 1-4 의 범위의 정수들이고 y 은 0-8 의 범위, 바람직하게 1-5 의 범위의 정수이고, 예를 들면 이들은 3-(다이에틸렌트라이아민)프로필트리메톡실란, 3-(에틸렌다이아민)프로필트리메톡실란, 3-아미노-프로필트리메톡실란, 3-(다이에틸렌트라이아민)프로필트리에톡실란, 3-(에틸렌다이아민)프로필-트리에톡실란 및 3-아미노프로필트리에톡실란, 특히 바람직하게 3-(다이에틸렌트라이아민)프로필-트리메톡실란이다.
그럼에도 불구하고, 본 발명에 따른 방법에서, 그러한 수성 크롬- 및 인산염-없는 조성물들은 가능하다면 코팅의 가교 결합 및 세팅 중에 임의의 휘발성 유기성 화합물들을 방출하지 않도록 사용되는 경우가 바람직하게 유지된다. 본 발명에 따른 방법의 바람직한 실시형태에서, 수성 크롬- 및 인산염-없는 조성물에서 1 atm 에서 150 ℃ 보다 낮은 비등점을 갖는 유기성 화합물들의 비율은 4 wt.% 미만이고, 바람직하게 1 wt.% 미만이고, 특히 바람직하게 0.5 wt.% 미만이고, 매우 특히 바람직하게 0.1 wt.% 미만이다.
이러한 문맥에서, 본 발명에 따른 방법은 또한 CO2 로서 산출되는, 수성 크롬- 및 인산염-없는 조성물에서 TOC ("Total Organic Contect") 비율이 50 g/kg 보다 작고, 바람직하게 10 g/kg 보다 작고, 특히 바람직하게 1 g/kg 보다 작은 것이 바람직하고, TOC 비율은 질소 스트림 및 하류 스트림의 NIR 분석에서 구리 산화물 촉매의 존재 시에 900 ℃ 로 연소 후에 결정될 수 있다. 바람직하게 낮은 TOC 함량은 유기성 바인더들의 첨가 없이 수성 크롬- 및 인산염-없는 조성물이 본 발명에 따른 방법에서 코팅될 전기 강 스트립의 적절한 코팅성 및 부동태화를 보장한다는 것을 증명한다.
수성 크롬- 및 인산염-없는 조성물의 pH 는 바람직하게 알칼리성, 특히 바람직하게 8.5 보다 높은 알칼리성이지만, 바람직하게 11 보다 낮고, 특히 바람직하게 10.5 보다 낮은 알칼리성이다. 본 발명의 문맥에서 pH 는 pH-민감성 유리 전극에 의해 20 ℃ 에서의 조성물에서 직접 결정된 하이드로늄 이온 활동성의 음의 소수 로그 (negative decimal logarithm) 에 상응한다.
수성 크롬- 및 인산염-없는 조성물은 본 발명에 따른 방법에서 습식 필름으로서 적용된 후 바람직하게 열을 공급함으로써 건조된다. 이를 위해, 전기 강 스트립은 조성물과 접촉하게 된다. 전기 강 스트립의 표면과 조성물의 접촉은 모든 공지된 방법들에 의해 행해질 수 있고 스프레잉, 딥핑, 롤링 또는 롤-적용 및 프린팅을 포함하지만 그것들에 제한되지 않는다. 습식 필름은 바람직하게 0.5 내지 10 ㎛ 의 층 두께를 갖는다. 특히, 습식 필름은 건조 후에, 0.5 ㎛ 이상, 바람직하게 1 ㎛ 이상, 바람직하게 5 ㎛ 이하의 건조 필름 층 두께가 달성되는 그러한 양으로 적용된다. 습식 필름은 바람직하게 200 ℃ 이상, 특히 바람직하게 250 ℃ 이상, 바람직하게 500 ℃ 이하, 특히 바람직하게 400 ℃ 이하의 피크 금속 온도가 달성되는 방식으로 전기 강 스트립을 가열함으로써 건조된다. 피크 금속 온도는 바람직하게 1 내지 200, 바람직하게 10 내지 60 초의 주기 동안 유지된다. 유기성 바인더 성분들을 갖지 않는 수성 크롬- 및 인산염-없는 조성물을 제제할 수 있는 낮은 베이킹 온도들 및 가능예는 요구된 피크 금속 온도가 코팅 시스템의 연속적인 작동에서 짧은 기간의 프로세스 중지 중에 보다 긴 노 중단시간들에 대한 위험 없이, 그리고 피크 금속 온도가 궁극적으로 증가될 때에 임의의 유기성 바인더 성분들의 열화로 인한 코팅 품질 저하에 대한 위험 없이 높은 노 온도들 및 따라서 높은 가열 속도들에 빠르게 도달될 수 있다는 방법론적 이점을 제공한다.
철 코어들을 제조하기 위해, 예를 들면 로터들, 스테이터들 또는 발전기들을 위해, 강 시트들은 상기 설명된 바와 같은 코팅된 전기 강 스트립으로부터 펀칭되고, 스택들에서 함께 프레싱되고 용접된다. 따라서, 본 발명은 또한 하나 위에 다른 하나가 배열되고, 적어도 하나의 측에서, 바람직하게 양쪽 측들에서 서로 용접되고, 실리케이트 및 원소들 Ti 및 Al 의 산화물 안료들로 이루어지는 코팅을 제공하는 많은 수의 전기 강 스트립 부분들을 포함하는 적층된 전기 강 스트립을 포함하고, 전기 강 스트립 부분들에서 코팅은 바람직하게 상기 설명된 본 발명에 따른 방법들에 의해 얻어질 수 있고 이는 성분 B) 로서, 원소 Ti 및 원소 Al 의 산화물 안료들을 포함하는 수성 크롬- 및 인산염-없는 조성물을 사용한다.
추가의 양상에서, 본 발명은 그럼에도 불구하고 뛰어난 용접성을 갖는 전기 절연 코팅들을 형성하도록 전기 강 스트립에 적용되는 데 특히 적절한 수성 분산제에 관한 것이다. 본 발명에 따른 그러한 수성 분산제는,
A. SiO2 로서 산출되는, 물에 용해된 15 wt.% 이상, 40 wt.% 이하의 실리케이트들;
B. Na 로서 산출되는, 물에 용해된 4 wt.% 이상, 15 wt.% 이하의 나트륨 및/또는 칼륨 이온들;
C. 총 1 wt.% 이상, 총 10 wt.% 이하의 불수용성 원소 Ti 및 원소 Al 의 산화물 안료들;
D. PO4 로서 산출되는, 10 mg/kg 보다 적은 인산염들;
E. CO2 의 양으로서 산출되는, 10 g/kg 보다 작은 TOC 함량을 포함하고;
상기 수성 분산제는 바람직하게 상응하는 양의 불수용성 산화물 안료들과, 일반적인 경험식 M2O·nSiO2 의 실리케이트를 각각 포함하는 하나 이상의 물 유리 용액들을 혼합함으로써 얻어질 수 있고, 여기서 n 은 2.5 이상, 4.5 이하의 자연수이고, M 나트륨 또는 칼륨으로부터 선택된다.
수성 분산제의 추가의 바람직한 실시형태들은 본 발명의 제 1 양태의 문맥에 설명된 수성 크롬- 및 인산염-없는 조성물에서 발견될 수 있다.
실시예들:
표 1 은 무방향성 강 시트들 (M700-50A) 에서 절연 코팅을 제공하도록 사용되고 용접성 및 전기 체적 저항성에 관해 측정된 제제들을 나열한다.
조성물들은 나트륨 및/또는 칼륨 물 유리로 이루어지고 1.4 ㎛ 의 습식 필름 두께로 롤러를 사용하여 강시트들에 적용된 후 그것들이 250 ℃ 의 피크 금속 온도에 도달할 때까지 350 ℃ 로 노에서 건조되는 액체 기반 제제 내로 각각의 안료들을 분산함으로써 제조되었다.
이는 단지 본 발명에 따른 안료-함유 물 유리 제제들이 충분히 높은 체적 저항성을 갖고; 놀랍게도, 용접성이 여전히 제공된다 (CE1-CE3 와 비교하여 E1-E5 를 참조) 는 것을 나타낸다. 추가로, 다량의 안료 티타늄 산화물이 포함된 그들 제제들은 용접성에 대해 유리하다 (E4 및 E5 과 비교하여 E3 를 참조). 뿐만 아니라, 단지 하나의 물 유리로 구성된 제제들은 강 시트들에서 코팅들로서 보다 높은 체적 저항을 갖고 따라서 물 유리들의 혼합물보다 우수하였다 (E5 과 비교하여 E1 및 E2 를 참조).
[표 1]
무방향성 강 (M700-50 A) 에서 얇은 코팅으로서 제제들 및 그들의 특성들
1
나트륨 물 유리 37/40
2
칼륨 물 유리 28/30
3
대략 100 m2/g 의 BET 표면적을 갖는 알루미늄 산화물 파우더
4
대략 0.5 ㎛ 의 평균 입자 사이즈를 갖는 금홍석 개질 (rutile modification) 에서 티타늄 산화물 파우더
* Association of German Ironworkers 의 테스트 시트 SEP1210 에 따라 결정된 텅스텐 불활성 가스 용접 후에 용접 시임에서 포어들의 수
A:
전류 세기: 125 A, 피드: 100 mm/min
B:
전류 세기: 135 A, 피드: 125 mm/min
# ASTM A717 에 따라 측정된 체적 저항성
+
≤ 20 Ωcm2
++
> 20 Ωcm2
+++
> 50 Ωcm2
++++
> 100 Ωcm2
Claims (13)
- 전기 강 스트립을 코팅하기 위한 방법으로서,
수성 크롬- 및 인산염-없는 조성물의 습식 필름이 적어도 상기 전기 강 스트립의 표면의 일부에 적용된 후 건조되고, 상기 조성물은,
A) SiO2 로서 산출되는, 물에 용해된 15 wt.% 이상, 바람직하게 40 wt.% 이하의 실리케이트들;
B) Na 로서 산출되는, 물에 용해된 4 wt.% 이상, 바람직하게 15 wt.% 이하의 나트륨 및/또는 칼륨 이온들; 및
C) 1 wt.% 이상, 바람직하게 10 wt.% 이하의 적어도 하나의 불수용성 산화물 안료를 포함하는, 전기 강 스트립을 코팅하기 위한 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 수성 크롬- 및 인산염-없는 조성물은 성분 B) 로서, 단지 나트륨 또는 칼륨 이온들만 또는 나트륨 및 칼륨 이온들을 포함하고, 질량 비 (amount ratio by mass) Na: K 는 10:1 보다 크거나 또는 1: 10 보다 작은, 전기 강 스트립을 코팅하기 위한 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항 중 하나 이상의 항에 있어서,
상기 수성 크롬- 및 인산염-없는 조성물은 상응하는 양의 적어도 하나의 산화물 안료와, 일반적인 경험식 M2O·nSiO2 의 실리케이트를 각각 포함하는 하나 이상의 물 유리 용액들을 혼합함으로써 얻어질 수 있고, 여기서 n 은 2.5 이상, 4.5 이하의 자연수이고, M 은 나트륨 또는 칼륨으로부터 선택되는, 전기 강 스트립을 코팅하기 위한 방법. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 하나 이상의 항에 있어서,
성분 B) 으로서, 불수용성 산화물 안료들은 원소들 Mg, Ca, Al, Si, Mn, Zn, Ti 및/또는 Zr 로부터, 바람직하게 원소들 Al, Ti 및/또는 Zr 로부터, 매우 특히 바람직하게 원소들 Al 및/또는 Ti 로부터 선택되는, 전기 강 스트립을 코팅하기 위한 방법. - 제 4 항에 있어서,
성분 B) 으로서, 산화물 안료들은 원소 Ti 및 원소 Al 로부터 선택되고, 질량 비 Ti: Al 는 바람직하게 70: 30 내지 30: 70 의 범위, 특히 바람직하게 60: 40 내지 40: 60 의 범위인, 전기 강 스트립을 코팅하기 위한 방법. - 제 1 항 내지 제 5 항 중 하나 이상의 항에 있어서,
상기 수성 크롬- 및 인산염-없는 조성물에서 1 atm 에서 150 ℃ 보다 낮은 비등점을 갖는 유기성 화합물들의 비율은 4 wt.% 미만이고, 바람직하게 1 wt.% 미만이고, 특히 바람직하게 0.5 wt.% 미만이고, 매우 특히 바람직하게 0.1 wt.% 미만인, 전기 강 스트립을 코팅하기 위한 방법. - 제 1 항 내지 제 6 항 중 하나 이상의 항에 있어서,
CO2 로서 산출되는, 상기 수성 크롬- 및 인산염-없는 조성물에서 TOC 비율은 50 g/kg 보다 작고, 바람직하게 10 g/kg 보다 작고, 특히 바람직하게 1 g/kg 보다 작은, 전기 강 스트립을 코팅하기 위한 방법. - 제 1 항 내지 제 7 항 중 하나 이상의 항에 있어서,
상기 습식 필름은 열을 공급함으로써 그리고 바람직하게 200 ℃ 이상, 특히 바람직하게 250 ℃ 이상, 바람직하게 500 ℃ 이하, 특히 바람직하게 400 ℃ 이하의 피크 금속 온도에 도달되는 방식으로 건조되는, 전기 강 스트립을 코팅하기 위한 방법. - 제 1 항 내지 제 8 항 중 하나 이상의 항에 있어서,
습식 필름의 그러한 양은 건조 후에, 0.5 ㎛ 이상, 바람직하게 1 ㎛ 이상, 바람직하게 5 ㎛ 이하의 건조 필름 층 두께가 달성되도록 적용되는, 전기 강 스트립을 코팅하기 위한 방법. - 제 1 항 내지 제 9 항 중 하나 이상의 항에 있어서,
상기 전기 강 스트립은 강으로 제조되고 상기 강의 규소의 비율은 0.2 - 4.5 wt.% 의 범위이고, 탄소의 비율은 0.05 wt.% 보다 작은, 전기 강 스트립을 코팅하기 위한 방법. - 제 12 항에 있어서,
상기 전기 강 스트립은 무방향성인 (non-grain-oriented), 전기 강 스트립을 코팅하기 위한 방법. - 수성 분산제 (dispersion) 로서,
A) SiO2 로서 산출되는, 물에 용해된 15 wt.% 이상, 40 wt.% 이하의 실리케이트들;
B) Na 로서 산출되는, 물에 용해된 4 wt.% 이상, 15 wt.% 이하의 나트륨 및/또는 칼륨 이온들;
C) 원소 Ti 및 원소 Al 의 산화물 안료들을 포함하는, 총 1 wt.% 이상, 총 10 wt.% 이하의 불수용성 산화물 안료들;
D) PO4 로서 산출되는, 10 mg/kg 보다 적은 인산염들;
E) CO2 의 양으로서 산출되는, 10 g/kg 보다 작은 TOC 함량을 포함하고;
상기 수성 분산제는 바람직하게 상응하는 양의 상기 불수용성 산화물 안료들과, 일반적인 경험식 M2O·nSiO2 의 실리케이트를 각각 포함하는 하나 이상의 물 유리 용액들을 혼합함으로써 얻어질 수 있고, 여기서 n 은 2.5 이상, 4.5 이하의 자연수이고, M 은 나트륨 또는 칼륨으로부터 선택되는, 수성 분산제. - 적층된 전기 강 스트립으로서,
하나 위에 다른 하나가 배열되고, 적어도 하나의 측에서, 바람직하게 양쪽 측들에서 서로 용접되고, 실리케이트 및 원소들 Ti 및 Al 의 산화물 안료들로 이루어지는 코팅을 제공하는 복수의 전기 강 스트립 부분들을 포함하고,
상기 전기 강 스트립 부분들의 상기 코팅은 바람직하게 제 5 항 내지 제 11 항 중 하나 이상의 항에 따른 방법에 의해 얻어질 수 있는, 적층된 전기 강 스트립.
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