[发明专利]用于取向电工钢板的无铬涂布剂、其制备方法、使用该涂布剂的电工钢板及该钢板的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种涂布剂，该涂布剂不含铬(Cr)，并且当使用所述涂布剂形成绝缘薄膜时，其显示出耐腐蚀性、优良的与材料的粘着性和界面特性及改进的张力，涉及一种制备该涂布剂的方法、使用该涂布剂的取向电工钢板，及制备所述电工钢板的方法。

背景技术

本发明的涂布剂，其为一种不含铬(Cr)的涂布剂，可用于涂布取向电工钢板等。

取向电工钢板含有3.1％的硅(Si)并且在轧制方向具有优良的磁性，因而被用作例如变压器、发动机、发电机以及其他电磁装置的铁芯材料。

基本而言，一种优良的绝缘涂层必须具有均匀的颜色以便不具有不良外观。但是，近来，具有高磁通密度的取向电工钢板已在商业上使用，同时，也在寻求一种高张力绝缘薄膜。由此发现，高张力绝缘薄膜实际有助于最终产品磁性的改进。

已提出了多种形成高张力绝缘薄膜的方法。当前，商业上可用的取向电工钢板正通过利用钢板和在镁橄榄石基薄膜上形成的绝缘薄膜之间的热膨胀系数的差异向钢板施加张应力来减少铁的损耗。对于形成绝缘薄膜的常规方法，日本专利特开平11-71683号公开了一种使用具有高玻璃化转变温度的胶态二氧化硅改进绝缘薄膜张力的方法，并且日本专利第3098691号和第2688147号提出了在电工钢板上使用氧化铝溶胶与硼酸的混合物形成高张力氧化物薄膜的技术。此外，韩国专利第10-0377566提出了一种通过在镁橄榄石基薄膜上形成第一层来改进镁橄榄石基薄膜和绝缘薄膜之间的紧贴性、并通过在第一层上形成第二层而显示出强的薄膜张力效应的技术，所述第一层包括含有特定金属原子的磷酸二氢盐和二氧化硅，所述第二层包括作为主要组分的硼酸铝。

但是，由于常规的涂布剂必须包括铬氧化物，因此其用途在环境标准要求更严格的现实中受到限制。

因此，近来，依照更严格的环境标准，积极开发不涂铬的电工钢板。对于无取向电工钢板的涂布剂，为补偿当无取向电工钢板涂有无铬涂布剂时发生的耐腐蚀性和紧贴性的衰减，积极地提出了将磷酸盐引入无铬涂布剂的方法和将胶态二氧化硅引入无铬涂布剂以诱发屏蔽效应的方法。但是，含有磷酸盐的无铬涂布剂的问题在于，由于磷酸盐而难以改进胶粘性(sticky)，含有胶态二氧化硅的无铬涂布剂的问题在于，由于胶态二氧化硅而难以改进耐腐蚀性。

常规地，为制备用于取向电工钢板的无铬高张力涂布剂，日本专利第2007-23329提出了一种将经Fe、Al、Ga、Ti等改良的胶态二氧化硅引入无铬涂布剂的方法，并且韩国公开专利第10-2008-0025733提出了一种将Fe、Co、Cu等的氧化物引入无铬涂布剂的方法。但是，前一种方法的问题在于，将胶态二氧化硅通过其与Fe、Al等的反应来改良的过程极复杂，在制造成本方面不利，而且不十分有效，因此难以将该方法用在工业领域中。后一种方法的问题在于，虽然与前一种方法相比，该方法可较简单地使用，但是该方法无法充分满足需要较高耐腐蚀性及薄膜张力的高级取向电工钢板的水平，仅因为当干燥涂布剂以另外改进薄膜的致密性及张力时引入的氧化物阻止了游离磷酸的出现。

因此，尚未提出商业上使用的可满足所有所需物理性能的取向无铬涂布剂的技术。

发明内容

技术问题

为解决上述常见问题，本发明涉及一种无铬涂布剂，其克服了作为现有技术中问题点的无铬涂布剂所具有的相容性、耐腐蚀性、紧贴性劣化的问题，该无铬涂布剂具有薄膜张力优异的绝缘薄膜特性；涉及一种制备该涂布剂的方法，一种使用该涂布剂的取向电工钢板，及一种制备该取向电工钢板的方法。相应地，本发明的一个目标为提供一种对环境有利的并可改进薄膜的耐腐蚀性及张力的无铬涂布剂。

技术方案

为实现上述目标，本发明提供了一种添加金属磷酸盐、胶态二氧化硅和赤铁矿溶胶来替代铬氧化物从而对环境有利且改进薄膜的耐腐蚀性及张力的涂布剂。

有益效果

本发明的涂布剂具有优良的相容性。当使用该涂布剂在取向电工钢板上形成绝缘薄膜时，赤铁矿与二氧化硅之间的反应及赤铁矿与磷酸盐之间的反应在低温下发生，并且二氧化硅颗粒之间的反应在高温下发生，由此，形成了一种强且致密的绝缘薄膜，并改善了绝缘薄膜与其他材料之间的紧贴性。此外，以该方式形成的绝缘薄膜可显著改进取向电工钢板的张力，并且与常规绝缘薄膜相比，耐腐蚀性优良。

附图说明

图1为展示薄膜张力相对于金属磷酸盐、胶态二氧化硅与赤铁矿溶胶的组分比的变化的视图，其中薄膜张力变化使用二维等高线来表示。