用于形成绝缘膜的涂料溶液、用于形成无取向电工钢板绝缘膜的方法及使用其形成的无取向电工钢板技术

公开了一种用于形成绝缘膜的具有优良相容性和表面光泽度的涂料组合物，以及一种形成所述膜的方法。基于１００ｇ磷酸二氢铝和磷酸二氢锌的混合溶液计，所述涂料组合物含有０．５～５ｇ氢氧化钴和氢氧化锶的混合溶液、１５０～３００ｇ聚酯乳液树脂、３～１０ｇ硅酸铝和０．５～６．０ｇ螯合剂，其中所述聚酯乳液树脂具有２，０００～１５，０００的重均分子量、１５～２５％的固体含量和１００～５００ｃｐ的粘度。即使当将不含铬的涂料组合物以厚膜的形式涂于无取向电工钢板上时，也可呈现出优良的绝缘性能、耐腐蚀性、膜粘附性、相容性及表面光泽度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于形成绝缘膜的涂料组合物和一种形成无取向电工钢板绝缘 膜的方法。具体地，本专利技术涉及一种用于形成无取向电工钢板膜的涂料组合物，该组合物不 含铬(Cr)并且显示出优良的组分相容性、在制备具有厚膜的无取向电工钢板过程中极高 的表面光泽度、优良的耐腐蚀性和在去应力退火(SRA)之后高的膜粘附性，并且涉及一种 形成所述膜的方法。
技术介绍
近年来，由于无取向电工钢板具有改进的磁性能，因此生产出的所述钢板具有高 品质并被用于大型的风力或蒸汽发电机中。相应地，对钢板之间的高绝缘性能的需求也日 益增加。增加绝缘电阻的常规方法包括使用三氧化二铬，但是铬可能会引起环境问题，因 此，在当前情形下，其使用在各个国家受到严格限制。目前对用于电工钢板膜的无铬涂料组合物的制备进行了深入研究，该研究包括引 入磷酸盐从而增强由于不含三氧化二铬而变弱的耐腐蚀性和粘附性的方法、和引入胶态二 氧化硅以诱发屏蔽效应的方法。虽然磷酸盐可改进粘附性和耐腐蚀性，但是使用磷酸盐的 情况的问题在于，磷酸盐中存在的游离磷酸使膜具有胶粘性。为防止由于游离磷酸而造成 的胶粘性，提出了添加有机酸等的技术。但是，在主要由磷酸盐或胶态二氧化硅组成的膜涂料组合物中，磷酸盐具有胶粘 性问题，并且胶态二氧化硅在改进耐腐蚀性方面受限，因此替代三氧化二铬的完美技术方 案的商业化仍未实现。此外，已提出了添加合成树脂以解决所述胶粘性问题和改进耐腐蚀性及绝缘性能 的方法。在添加合成树脂的情况下，改进了绝缘性能，但是降低了与无机组分例如磷酸盐等 的相容性。特别地，涂有厚膜的无取向电工钢板的问题在于光泽度急剧下降。
技术实现思路
技术问题因此，本专利技术牢记在现有技术中由于添加磷酸盐和合成树脂而在形成厚膜的过程 中出现的相容性和表面光泽降低的问题，并且本专利技术提供了一种用于形成绝缘膜、具有优 良相容性和表面光泽度的涂料组合物，并且还提供了一种形成绝缘膜的方法。技术方案根据本专利技术，基于IOOg磷酸二氢铝和磷酸二氢锌的混合溶液计，用于形成绝缘膜 的涂料组合物包括0. 5-5g氢氧化钴和氢氧化锶的混合溶液、150 300g聚酯乳液树脂、 3 IOg硅酸铝和0. 5 6. Og螯合剂，其中所述聚酯乳液树脂具有2，000 15，000的重均 分子量、15 25%的固体含量和100 500cp的粘度。此外，根据本专利技术，形成绝缘膜的方法包括将上述涂料组合物以2. 0 6. Og/m2的 比率涂于钢板的一个表面，然后将所涂的组合物在350 700°C下加热10 50秒；通过上 述方法制得的无取向电工钢板具有较高的表面光泽度，同时具有2 μ m或更大厚度的厚膜 绝缘膜。有益效果根据本专利技术，当将由与无机组分具有高相容性的聚酯乳液树脂等组成的涂料组合 物涂于一种无取向电工钢板上时，可得到一种无铬的无取向电工钢板绝缘膜，该膜可显示 出优良的相容性、绝缘性、耐腐蚀性和SRA之后的膜粘附性，并且所产生的膜为具有2 μ m或 更大厚度的厚膜形式，但是未降低表面光泽度。附图说明图1为展示低频区(A)中储能模量(G’ )根据分子量而增加的图。 具体实施例方式本专利技术的一个方面提供了一种用于形成绝缘膜、具有优良相容性和表面光泽度的 涂料组合物，基于IOOg磷酸二氢铝和磷酸二氢锌的混合溶液计，该组合物含有0. 5 5g氢 氧化钴和氢氧化锶的混合溶液、150 300g聚酯乳液树脂、3 IOg硅酸铝和0. 5-6. Og螯 合剂，其中所述聚酯乳液树脂具有2，000 15，000的重均分子量、15 25%的固体含量和 100 500cp的粘度。所述磷酸盐可具有55 60重量％的固体含量和30 70cp的粘度。基于所述磷酸盐的总重量计，所述氢氧化钴和氢氧化锶的混合溶液可具有55 60重量％的固体含量。所述聚酯乳液树脂可具有40 50°C的玻璃化转变温度(Tg)和4 5的酸度 (pH)。所述螯合剂可为选自以下物质中的一种或多种基于钛的化合物，包括钛酸三乙 醇胺、2，2，2-次氮基三乙醇钛，及有机钛酸盐与无机多孔化合物的混合物。此外，本专利技术的另一方面提供了一种形成无取向电工钢板绝缘膜的方法，该方法 包括将上述涂料组合物以2. 0 6. Og/m2的比率涂于钢板的一个表面，然后将所涂的组合 物在350 700°C下加热10 50秒，由此形成绝缘膜。此外，本专利技术的另一方面提供了一种具有通过上述方法生产的绝缘膜并显示出优 良的相容性和表面光泽度的无取向电工钢板，所述绝缘膜为一种具有2 μ m或更大厚度的厚膜。通常地，在将无取向电工钢板用于发动机或变压器的铁芯的情况下，将该无取向 电工钢板按产品规格切料，由此得到坯料块(blanked piece)，其后，将该坯料块堆叠，然后 焊接或粘结，由此形成铁芯。在该过程中，如果实施了 SRA，则在退火之后，特别是粘附性、绝 缘性和耐腐蚀性可能会改变。因此，SRA之后的性能被认为是重要的。当用于无取向电工 钢板膜的涂料组合物中含有铬时，其极有助于改进SRA之后膜的性能。另一方面，在无铬的 涂料组合物中，可使用磷酸盐代替铬，但是可能会由于极少量存在于膜中的游离磷酸而产 生胶粘性的问题或在退火中产生粘附性问题。此外，由于铬化合物对膜的填充效应，无法得到致密的膜，因此在防止膜性能的降低方面构成限制。在膜干燥之后，磷酸盐产生游离磷酸，并且由此产生的磷酸为吸湿性的，因此降低 了涂有所述膜的钢板的粘附性和耐腐蚀性。此外，根据添加至涂料组合物中的乳液有机树 脂和磷酸盐的相容性，SRA之后膜粘附性降低的程度可能会改变。所述相容性可通过流变 粘弹性和施用涂料组合物之后的表面光泽度之间的关系而解决，所述流变粘弹性取决于所 述乳液树脂的分子量。因此，在本专利技术中，为了克服由于不含铬而产生的耐腐蚀性和粘附性降低的问题 和为了改进SRA之后的膜粘附性，向磷酸二氢铝(Al(H2PO4)3)和磷酸二氢锌(Zn(H2PO4)2)的 磷酸盐混合物中添加氢氧化钴和氢氧化锶的混合物。基于磷酸盐的总重量计，氢氧化钴和 氢氧化锶的混合物可具有55 60重量％的固体含量。基于IOOg所述磷酸盐混合物计，添 加0. 5 5g氢氧化钴和氢氧化锶的混合物、150 300g重均分子量为2，000 15，000并 且固体含量为20 25重量％的聚酯乳液树脂、3 IOg硅酸铝和0. 5 6. Og螯合剂，由此 制得所述涂料组合物。将由此制得的组合物以2. 0 6. Og/m2的比率涂于无取向电工钢板 的一个表面，然后在350 700°C下加热10 30秒，由此形成绝缘膜。即使当待涂组合物的量增加时，通过以下方法仍可实现对表面光泽度降低的预防 和对SRA之后膜粘附性的改进。当将含有氢氧化钴和氢氧化锶的混合物的磷酸二氢铝(Al (H2PO4) 3)和磷酸二氢锌 (Zn(H2PO4)2)的磷酸盐混合物与重均分子量为2，000 15，000并且固体含量为15 25重 量％的聚酯乳液树脂混合时，可确保形成厚膜时的光泽度。在有机_无机混合组合物和用 作基板的钢板之间起粘合剂作用的磷酸盐，不仅在改进粘附性而且在改进耐热性方面均发挥重要作用。在本专利技术中，所述磷酸盐为磷酸二氢铝(Al(H2PO4)3)和磷酸二氢锌(Zn(H2PO4)2) 的磷酸盐混合物。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于形成绝缘膜的具有优良相容性和表面光泽度的涂料组合物，基于１００ｇ磷酸二氢铝和磷酸二氢锌的混合溶液计，该组合物含有０．５～５ｇ氢氧化钴和氢氧化锶的混合溶液、１５０～３００ｇ聚酯乳液树脂、３～１０ｇ硅酸铝和０．５～６．０ｇ螯合剂，其中所述聚酯乳液树脂具有２，０００～１５，０００的重均分子量、１５～２５％的固体含量和１００～５００ｃｐ的粘度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩敏洙，金正雨，韩赞熙，朴顺福，金在宽，
申请(专利权)人：POSCO公司，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]