[发明专利]用于将电工钢带电绝缘的无铬无磷酸盐涂层

说明书

本发明涉及一种通过使用无磷酸盐的含水分散体在电工钢带上提供电绝缘和抗腐蚀的涂层的方法。本发明还涉及这种含水分散体，所述含水分散体特别适用于在电工钢带上提供抗腐蚀和电绝缘的涂层。本发明的含水分散体基本上不含磷酸盐和有机化合物，包含溶解在水中的硅酸盐作为形成涂层的无机粘结剂，以及元素钛和铝的氧化物颜料的混合物。本发明还涉及层合的电工钢带，其由根据本发明制备的电工钢带制成，或由涂布有根据本发明的含水分散体的电工钢带制成。

技术领域

本发明涉及通过使用无磷酸盐的含水分散体在电工钢带(electrical steelstrip)上提供电绝缘和抗腐蚀的涂层的方法。此外，本发明涉及这样的含水分散体，其特别适合在电工钢带上提供电绝缘和抗腐蚀的涂层。本发明的含水分散体基本上不含磷酸盐和有机化合物，包含溶解在水中的硅酸盐作为形成涂层的无机粘结剂，以及元素钛和铝的氧化物颜料的混合物。本发明的主题还包括层合的电工钢带，其由根据本发明的方法生产的电工钢带制成或由涂布有根据本发明的含水分散体的电工钢带制成。

背景技术

就数量和价值而言，电工钢板(electrical steel sheet)在全球的年产量约为1000万吨，是最重要的软磁材料。根据其性能，可将其细分为非晶粒取向和晶粒取向材料。从狭义上讲，电工钢板和电工钢带是指由铁硅合金制成的冷轧带，以及由其切割或冲压而成的叠片(lamination)，其用于生产电机的磁路，即发电机的铁芯、电动机、变压器、继电器、接触器、扼流圈、点火线圈、电表和可控偏转磁铁。晶粒取向电工钢带是节能变压器生产中的重要材料。可以发现晶粒取向电工钢带以分层、缠绕或冲压的形式作为配电和电力变压器的核心材料。另一方面，在不需要各向异性的软磁性能和特别低的芯损失的情况下，使用非晶粒取向电工钢带。非晶粒取向钢带主要用于发电机、电动机、接触器、继电器和小型变压器。

在现有技术中，例如在欧洲专利申请EP 1 752 548 A1中以多种方式描述了晶粒取向电工钢带的生产。通常，最终退火的冷轧带在存储和运输到客户之前通常具有腐蚀保护。现有技术中已知众多预处理方法，它们提供用于运输保护的合适的涂层。

用于电绝缘晶粒取向电工钢带的涂料组合物在现有技术中是已知的，并且通常包含铬和任选存在的可选自磷酸盐、硅酸盐和/或树脂的另外的无机或有机粘结剂。含铬组合物在公开申请DE 2247269中有描述，并且还适合于在将有机涂层施用于电工钢带以生产冲压层合铁芯之前进行预处理以提高涂层附着力，这从公开申请DE 2146344中可以明显看出。出于环境卫生的原因而配制成完全不含铬的组合物也是可得的，例如在EP 1967612 A1中有描述，其中它们以具有有机树脂并且基于聚硅氧烷共聚物的组合物的形式存在，作为电工钢带上的涂层，既赋予耐腐蚀性又赋予高电阻。

最近，也已经描述了不使用铬化合物或水溶性磷酸盐的用于将电绝缘和抗腐蚀的涂层施用于电工钢带的纯无机组合物。例如，EP 2752503 A1描述了完全无铬无磷酸盐的水基制剂，该制剂由硅烷的混合物组成，所述混合物包含至少一种具有至少一个不可水解的官能团的硅烷，且优选颗粒状二氧化硅。这样的组合物的优点是从环境卫生的观点来看在很大程度上没有问题，因为它们既不包含铬化合物也不包含磷酸盐、或有机溶剂、或在施用或烘烤期间释放到环境中的组分。

因此，仍然需要廉价、替代的无铬无磷酸盐的涂料组合物，该涂料组合物尤其不使用有机粘结剂，因此可以完全不用溶剂进行配制。同样重要的是，作为电工钢带上的涂层，这些组合物具有高导电性、良好的可涂布性，以及特别是用于生产层合铁芯的良好的可焊接性。

发明内容

本发明的发明人现已出人意料地发现，通过在水不溶性氧化物颜料的存在下包含溶解于水中的特定硅酸盐的含水分散体，可以满足所需的要求特性。

因此，在第一方面，本发明涉及一种涂布电工钢带的方法，其中将无铬无磷酸盐的水基组合物的湿膜施用于所述电工钢带的至少部分表面，然后干燥，其中所述组合物包含：