BR112019012440A2

BR112019012440A2 - método para fabricar chapa de aço elétrica com re-vestimento isolante adesivo e método para fabricar chapa de aço elétrica empilhada

Info

Publication number: BR112019012440A2
Application number: BR112019012440A
Authority: BR
Inventors: Tada Chiyoko; Muramatsu Naoki; Nakagawa Nobuko
Original assignee: Jfe Steel Corp
Priority date: 2016-12-22
Filing date: 2017-12-11
Publication date: 2020-04-14
Also published as: WO2018116881A1; US20200086619A1; EP3561153A1; EP3561153A4; CN110088358B; JP6344537B1; KR102365884B1; TW201828310A; KR20190085072A; JPWO2018116881A1; US11186076B2; TWI647714B; EP3561153B1; CN110088358A

Abstract

trata-se de um método para fabricar uma chapa de aço elétrica com um revestimento isolante adesivo que tem propriedade adesiva de alta temperatura excelente e resistência ao óleo de alta temperatura e, mesmo após ser empilhada e submetida ao recozimento de alívio de estresse, tem propriedades magnéticas excelentes (perda de ferro, densidade de fluxo magnético). o método compreende: aplicar um material de revestimento a pelo menos um lado de uma chapa de aço elétrica, em que o material de revestimento contém (a) uma resina epóxi aquosa, (b) um agente de reticulação de endurecimento de alta temperatura em uma quantidade de 30 partes em massa ou menos em relação a 100 partes em massa da resina epóxi aquosa, em termos de teor sólido, (c) partículas de óxido de metal, e (d) um solvente; e cozer o material de revestimento aplicado à chapa de aço elétrica, sob uma condição de uma temperatura de pico de chapa de aço de 150°c ou mais e menos do que 230°c.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para MÉTODO PARA FABRICAR CHAPA DE AÇO ELÉTRICA COM REVESTIMENTO ISOLANTE ADESIVO E MÉTODO PARA FABRICAR CHAPA DE AÇO ELÉTRICA EMPILHADA.

CAMPO DA TÉCNICA [001] A presente descrição refere-se a um método para fabricar uma chapa de aço elétrica com um revestimento isolante adesivo adequado como um material de um núcleo de ferro empilhado para um motor automotivo e similares. A presente descrição também se refere a um método para fabricar uma chapa de aço elétrica empilhada com o uso da chapa de aço elétrica com um revestimento isolante adesivo. ANTECEDENTES DA INVENÇÃO [002] Uma chapa de aço elétrica empilhada usada para um núcleo de ferro de equipamento elétrico e similares tem sido convencionalmente fabricado empilhando-se uma pluralidade de chapas de aço elétricas que tem revestimentos isolantes e, então, integrando-se as chapas de aço elétricas através de um método como calafetação ou solda. A crescente demanda por um equipamento elétrico mais eficaz para economizar energia nos últimos anos impulsionou a tendência a reduzir a espessura de chapa de chapas de aço usadas em uma chapa de aço elétrica empilhada para reduzir a perda por corrente parasita. No caso em que as chapas de aço são finas, entretanto, não apenas a calafetação ou a solda é difícil, mas também, as superfícies de extremidade empilhadas se separam facilmente, tornando difícil manter o formato como um núcleo de ferro.

[003] Para solucionar esse problema, uma técnica para formar uma chapa de aço elétrica empilhada através da ligação por termocompressão de chapas de aço elétricas, cada uma das quais tem um revestimento isolante adesivo em sua superfície, em vez de integrar as chapas de aço por calafetação ou solda, foi proposta.

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2/24 [004] Por exemplo, o documento JP H6-330231 A (PTL 1) propõe uma técnica de aprimorar a força adesiva durante o empilhamento através da formação de um padrão de aspereza específico na superfície de uma chapa de aço elétrica para um núcleo de ferro empilhado adesivo que é uma chapa de aço elétrica que tem um revestimento isolante adesivo em sua superfície.

[005] O documento JP H7-201551 A (PTL 2) propõe uma técnica de aprimorar a viabilidade de corte definindo-se o tamanho de grão médio d da superfície de cada chapa de aço em uma chapa de aço elétrica empilhada a d > 20n (n é o número de chapas de aço). Aumentando-se o tamanho de grão médio d, limites de grão de cristal, que causa uma viabilidade de corte inferior da chapa de aço elétrica empilhada pode ser reduzida para aprimorar a viabilidade de corte.

[006] O documento JP 2000-173815 A (PTL 3) propõe uma chapa de aço elétrica empilhada com uma força adesiva de cisalhamento de 50 kgf/cm² ou mais em temperatura comum. A força adesiva de cisalhamento da chapa de aço elétrica empilhada é aumentada para prevenir um deslocamento ou descolamento de chapas de aço que podem ocorrer durante o corte.

[007] O documento JP 5129573 B2 (PTL 4) propõe uma técnica de formar um revestimento adesivo na superfície de uma chapa de aço elétrica com o uso de um material de revestimento contendo uma resina epóxi, nanopartículas reativas com base em uma rede de silíciooxigênio, e um endurecedor.

LISTA DE CITAÇÃO

LITERATURAS DE PATENTE [008] PTL 1: JP H6-330231 A [009] PTL 2: JP H7-201551 A [0010] PTL 3: JP 2000-173815 A [0011] PTL 4: JP 5129573 B2

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SUMÁRIO (PROBLEMA DA TÉCNICA) [0012] As chapas de aço elétricas com revestimentos isolantes adesivos como descrito em cada uma dentre PTL 1 a PTL 4 podem ser empilhadas e aquecidas e pressionadas para formar uma chapa de aço elétrica empilhada. Entretanto, para usar tal chapa de aço elétrica empilhada como um núcleo de ferro para um motor automotivo que tem estado em demanda rapidamente crescente nos últimos anos, o aprimoramento de desempenho adicional é necessário como descrito abaixo.

[0013] Por exemplo, um motor automotivo é usado em um ambiente de alta temperatura de cerca de 180°C. Uma chapa de aço elétrica empilhada usada no núcleo de ferro do motor automotivo, portanto, precisa ter propriedade adesiva excelente em alta temperatura. Assim, cada chapa de aço elétrica com um revestimento isolante adesivo usado na fabricação da chapa de aço elétrica empilhada precisa ter a propriedade adesiva excelente em um ambiente de alta temperatura (doravante chamada de propriedade adesiva de alta temperatura). As técnicas convencionais como descrito em PTL 1 a PTL 3 não consideram suficientemente essa propriedade adesiva de alta temperatura. Por exemplo, a PTL 3 meramente avalia a força adesiva de cisaIhamento da chapa de aço elétrica empilhada em temperatura comum (20°C).

[0014] Ademais, o núcleo de ferro para um motor automotivo não é simplesmente usado em um ambiente de alta temperatura, mas usado em óleo de alta temperatura. Consequentemente, cada chapa de aço elétrica com um revestimento isolante adesivo precisa ter uma propriedade de ser utilizável de modo estável por um longo tempo no óleo de alta temperatura (doravante chamado de resistência ao óleo de alta temperatura) em um estado de uma chapa de aço elétrica empi

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4/24 lhada obtida empilhando-se essas chapas de aço elétricas com revestimentos isolantes adesivos.

[0015] Foi convencionalmente considerável que, visto que as chapas de aço elétricas com revestimentos isolantes adesivos são integradas sendo empilhadas e aquecidas e pressionadas, o recozimento de alívio de estresse é desnecessário, diferente do caso em que as chapas de aço elétricas são integradas por calafetação ou solda. Para uma integração mais confiável da chapa de aço elétrica empilhada, entretanto, foi proposto que, mesmo no caso de uso de chapas de aço elétricas com revestimentos isolantes adesivos, a calafetação ou a solda é realizada após o empilhamento, e o aquecimento e o pressionamento das chapas de aço elétricas com revestimentos isolantes adesivos. Em tal caso, após a calafetação ou a solda, o recozimento de alívio de estresse precisa ser realizado para aliviar o estresse que causa uma diminuição nas propriedades magnéticas.

[0016] Entretanto, visto que o recozimento de alívio de estresse é realizado à alta temperatura, como 750°C, um componente como uma resina contida no revestimento isolante adesivo pode ser decomposto. Se o componente estrutural no revestimento isolante adesivo se decompor, a propriedade de isolamento entre as chapas de aço elétricas empilhadas em conjunto diminui, em que, como um resultado disso, a perda por corrente parasita aumenta e a propriedade magnética (perda de ferro) como um núcleo de ferro é degradada.

[0017] Embora a propriedade adesiva e a propriedade de isolamento possam ser aprimoradas através do espessamento do revestimento isolante adesivo, se o revestimento isolante adesivo for tornado mais espesso, a razão das chapas de aço elétricas para a chapa de aço elétrica empilhada, a saber, fator de empilhamento, diminui, e consequentemente a densidade de fluxo magnético da chapa de aço elétrica empilhada diminui. No entanto, se o revestimento isolante

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5/24 adesivo é tornado mais fino para aprimorar o fator de empilhamento, uma força adesiva não pode ser obtida, e a propriedade de isolamento da chapa de aço elétrica empilhada especialmente após o recozimento de alívio de estresse não pode ser assegurado. Assim, se tornou impossível, até o presente momento, alcançar tanto uma baixa perda de ferro quanto um alto fator de empilhamento em uma chapa de aço elétrica empilhada após o recozimento de alívio de estresse.

[0018] Portanto, podería ser útil fornecer um método para fabricar uma chapa de aço elétrica com um revestimento isolante adesivo que tem uma propriedade adesiva de alta temperatura excelente e resistência ao óleo de alta temperatura e, mesmo após ser empilhado e submetido ao recozimento de alívio de estresse, tem excelente perda de ferro e fator de empilhamento. Também pode ser útil fornecer um método para fabricar uma chapa de aço elétrica empilhada com o uso da chapa de aço elétrica com um revestimento isolante adesivo.

(SOLUÇÃO PARA O PROBLEMA) [0019] É fornecido o seguinte:

[0020] Um método para fabricar uma chapa de aço elétrica com um revestimento isolante adesivo, em que o método compreende: aplicar um material de revestimento a pelo menos um lado de uma chapa de aço elétrica, em que o material de revestimento contém (a) uma resina epóxi aquosa, (b) um agente de reticulação de endurecimento de alta temperatura em uma quantidade de 30 partes em massa ou menos em relação a 100 partes em massa da resina epóxi aquosa, em termos de teor sólido, (c) partículas de óxido de metal, e (d) um solvente; e cozer o material de revestimento aplicado à chapa de aço elétrica, sob uma condição de uma temperatura de pico de chapa de aço de 150°C ou mais e menos do que 230°C.

[0021] O método para fabricar uma chapa de aço elétrica com um revestimento isolante adesivo, de acordo com 1, em que uma temperaPetição 870190055843, de 17/06/2019, pág. 12/38

6/24 tura de endurecimento de uma mistura (a) da resina epóxi aquosa e (b) do agente de reticulação de endurecimento de alta temperatura é de 150°C ou mais.

[0022] O método para fabricar uma chapa de aço elétrica com um revestimento isolante adesivo, de acordo com 1 ou 2, em que um teor (c) das partículas de óxido de metal no material de revestimento em termos de teor sólido é menor do que 0,1 partes em massa em relação a 100 partes em massa da resina epóxi aquosa.

[0023] Um método para fabricar uma chapa de aço elétrica empilhada, em que o método compreende: empilhar uma pluralidade de chapas de aço elétricas com revestimentos isolantes adesivos obtidos a partir do método para fabricar uma chapa de aço elétrica com um revestimento isolante adesivo de acordo com qualquer um dentre 1 a 3; e, em seguida, aquecer e pressionar a pluralidade de chapas de aço elétricas empilhadas.

(EFEITO VANTAJOSO) [0024] Portanto, é possível obter uma chapa de aço elétrica com um revestimento isolante adesivo que tem uma propriedade adesiva de alta temperatura excelente e resistência ao óleo de alta temperatura e, mesmo após ser empilhado e submetido ao recozimento de alívio de estresse, tem excelente perda de ferro e fator de empilhamento. Também é possível obter uma chapa de aço elétrica empilhada empilhando-se tais chapas de aço elétricas com revestimentos isolantes adesivos.

DESCRIÇÃO DETALHADA (FABRICAÇÃO DE CHAPA DE AÇO ELÉTRICA COM REVESTIMENTO ISOLANTE ADESIVO) [0025] Em uma dentre as modalidades reveladas, um material de revestimento que contém os componentes descritos acima é aplicado a pelo menos um lado de uma chapa de aço elétrica e cozido, para

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7/24 formar um revestimento isolante adesivo (doravante também chamado simplesmente de revestimento isolante). O material de revestimento usado na formação do revestimento isolante será descrito abaixo. MATERIAL DE REVESTIMENTO [0026] Em uma das modalidades reveladas, o material de revestimento que contém os seguintes componentes como componentes essenciais é usado:

uma resina epóxi (à base de água) aquosa, um agente de reticulação de endurecimento de alta temperatura, partículas de óxido de metal, e um solvente.

RESINA EPÓXI AQUOSA [0027] A resina epóxi aquosa não é limitada, e pode ser qualquer resina epóxi aquosa (pré-polímero). Por exemplo, um ou mais selecionados a partir do grupo que consiste em bisfenol tipo A, bisfenol tipo F, tipo alifático e tipo glicidilamina podem ser usados como uma resina epóxi aquosa. A resina epóxi tem resistência ao calor excelente. Portanto, o uso de resina epóxi pode aprimorar a propriedade adesiva de alta temperatura e a resistência ao óleo de alta temperatura. Ademais, visto que a resina epóxi aquosa é usada, um solvente aquoso pode ser usado como o solvente descrito abaixo, em que não há necessidade de usar uma grande quantidade de solvente orgânico.

[0028] O teor da resina epóxi aquosa no material de revestimento não é limitado e pode haver qualquer valor. Entretanto, se o teor da resina epóxi aquosa for excessivamente baixo, a propriedade adesiva diminui, e a propriedade adesiva de alta temperatura e a resistência ao óleo de alta temperatura suficientes podem não ser alcançadas. Consequentemente, o teor da resina epóxi aquosa no material de revestimento é preferencialmente 50% em massa ou mais, mais preferenciPetição 870190055843, de 17/06/2019, pág. 14/38

8/24 almente 60% em massa ou mais, e com preferência adicional, 70% em massa ou mais, em relação ao teor sólido total.

AGENTE DE RETICULAÇÃO DE ENDURECIMENTO DE ALTA TEMPERATURA, [0029] O agente de reticulação de endurecimento de alta temperatura (doravante também chamado simplesmente de agente de reticulação ou endurecedor) pode ser qualquer um ou mais endurecedores de alta temperatura capazes de reticular a resina epóxi aquosa.

[0030] A temperatura de endurecimento de uma mistura (a) da resina epóxi aquosa e (b) o agente de reticulação de endurecimento de alta temperatura é preferencialmente 150°C ou mais. Nenhum limite superior é colocado sobre a temperatura de endurecimento. Se a temperatura de endurecimento for maior do que 200°C, entretanto, o endurecimento durante o cozimento de revestimento é insuficiente, o que pode tornar a bobinagem impossível e impedir a fabricação. A temperatura de endurecimento, portanto, é preferencialmente 200°C ou menos.

[0031] A temperatura de endurecimento no presente documento é uma temperatura na qual a viscoelasticidade medida por um instrumento de teste de propriedades tipo pêndulo de corpo rígido diminui como um resultado do endurecimento. Quando uma estrutura reticulada se desenvolve à medida que a reação de endurecimento avança, o movimento do pêndulo é restringido, e o ciclo de oscilação do pêndulo diminui repentinamente. Por isso, a temperatura de endurecimento pode ser determinada com base em alterações no ciclo de oscilação do pêndulo.

[0032] Os exemplos do agente de reticulação de endurecimento de alta temperatura incluem aminas aromáticas, diciandiamida e isocianato bloqueado. O uso do agente de reticulação de endurecimento de alta temperatura pode prevenir o endurecimento excessivo da resina

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9/24 no cozimento. Consequentemente, ao empilhar as chapas de aço elétricas resultantes com revestimentos isolantes adesivos e aquecer e pressionar as mesmas para fabricar uma chapa de aço elétrica empilhada, a reação de endurecimento pode ser facilitada, de modo que a propriedade adesiva de alta temperatura e a resistência ao óleo de alta temperatura possam ser asseguradas em alto nível.

[0033] Se o teor do agente de reticulação for excessivamente alto, a propriedade adesiva diminui. Consequentemente, o teor do agente de reticulação no material de revestimento em termos de teor sólido é de 30 partes em massa ou menos em relação a 100 partes em massa da resina epóxi aquosa. Nenhum limite inferior é colocado no teor do agente de reticulação. Em termos de alcançar um efeito de adição de agente de reticulação suficiente, entretanto, o teor do agente de reticulação em termos de teor sólido é preferencialmente 1 parte em massa ou mais e, mais preferencialmente, 2 partes em massa ou mais em relação a 100 partes em massa da resina epóxi aquosa.

PARTÍCULAS DE ÓXIDO DE METAL [0034] Visto que o recozimento de alívio de estresse para a chapa de aço elétrica empilhada é realizado em alta temperatura como 750°C, pelo menos parte da resina que é um componente orgânico se decompõe, e a propriedade de isolamento entre as chapas de aço elétricas empilhadas em conjunto diminui, como mencionado acima. Em vista disso, as partículas de óxido de metal que são um componente inorgânico são adicionadas ao material de revestimento. As partículas de óxido de metal permanecem sem ser decompostas, mesmo após o recozimento de alívio de estresse, prevenindo, assim, uma diminuição na propriedade de isolamento.

[0035] As partículas de óxido de metal não são limitadas e podem ser partículas de qualquer óxido de metal. As partículas de um óxido de metal podem ser usadas sozinhas, ou as partículas de dois ou mais

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10/24 óxidos de metal podem ser usadas em combinação. Os exemplos de óxidos de metal que são adequados incluem silica, alumina, titânia e zircônia.

[0036] O teor das partículas de óxido de metal no material de revestimento não é limitado e pode ser qualquer valor. Se o teor das partículas de óxido de metal for excessivamente alto, entretanto, a proporção da resina epóxi no revestimento isolante resultante diminui relativamente, o que pode causar diminuições na propriedade adesiva de alta temperatura e na resistência ao óleo de alta temperatura. Consequentemente, o teor das partículas de óxido de metal no material de revestimento em termos de teor sólido é preferencialmente menor do que 0,10 parte em massa e mais preferencialmente 0,08 parte em massa ou menos em relação a 100 partes em massa da resina epóxi aquosa. Em termos de alcançar o efeito de adição de partícula de óxido de metal suficiente, o teor das partículas de óxido de metal no material de revestimento em termos de teor sólido é preferencialmente de 0,001 parte em massa ou mais e mais preferencialmente de 0,01 parte em massa ou mais em relação a 100 partes em massa da resina epóxi aquosa.

SOLVENTE [0037] O solvente pode ser qualquer solvente capaz de dissolver ou dispersar cada componente contido no material de revestimento. Um solvente típico é a água ou um solvente misturado de água e um solvente orgânico e a água é preferencialmente usada.

ADITIVO [0038] Embora o material de revestimento que consiste nos componentes supracitados (a) a (d) possa ser usado em uma dentre as modalidades reveladas, outro (e) aditivo (ou aditivos, doravante o mesmo) pode ser opcionalmente contido sem neutralizar os efeitos da presente descrição.

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11/24 [0039] Como o aditivo, por exemplo, um ou mais dentre um desespumante, um tensoativo, um neutralizante, um inibidor de corrosão, um lubrificante, um antioxidante e um acelerador de endurecimento como um composto organometálico, que são adicionados para aprimorar adicionalmente o desempenho ou a homogeneidade do revestimento, podem ser usados. O teor total do aditivo no material de revestimento é preferencialmente de 5% em massa ou menos em relação ao teor sólido total do material de revestimento, em termos de manutenção do desempenho de revestimento suficiente.

[0040] O método para preparar o material de revestimento não é limitado e pode ser qualquer método. Por exemplo, o material de revestimento pode ser preparado adicionando-se (c) as partículas de óxido de metal, (d) o solvente e opcionalmente (e) o aditivo, enquanto se agita (a) a resina epóxi aquosa e (b) o agente de reticulação com o uso de um agitador.

[CHAPA DE AÇO ELÉTRICA] [0041] O tipo de chapa de aço elétrica usada na presente descrição não é limitado. A chapa de aço elétrica pode ser qualquer uma dentre uma chapa de ferro macio (chapa de núcleo elétrica) que tem alta densidade de fluxo magnético, uma chapa de aço comum laminada a frio como SPCC definida no documento JIS G 3141 (2009), uma chapa de aço elétrica não orientada contendo Si ou Al para aumentar a resistência específica, etc.

[0042] A espessura (espessura de chapa) da chapa de aço elétrica usada não é limitada. Quando a chapa de aço elétrica é fina, a perda de ferro é baixa. Entretanto, se a chapa de aço elétrica for excessivamente fina, não apenas a estabilidade de formato diminui, mas também, o custo de fabricação de chapa de aço elétrica aumenta. Consequentemente, a espessura da chapa de aço elétrica usada é preferencialmente 50 pm ou mais. Por outro lado, quando a chapa de aço elé

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12/24 trica é mais espessa, a perda de ferro é mais alta. Ademais, as chapas de aço elétricas espessas podem ser integradas através de calafetação ou de solda sem usar revestimentos adesivos. Consequentemente, a espessura de chapa é preferencialmente de 1 mm ou menos, mais preferencialmente de 0,5 mm ou menos e, com preferência adicional, 0,3 mm ou menos.

[0043] O pré-tratamento para a chapa de aço elétrica como o material não é limitado. Embora uma chapa de aço não tratada possa ser usada, é preferencial submeter a chapa de aço ao desengorduramento, como desengorduramento alcalino ou à decapagem com o uso de um ácido como ácido clorídrico, ácido sulfúrico ou ácido fosfórico, antes de aplicar o material de revestimento.

[APLICACÀO1 [0044] O material de revestimento que tem a composição supracitada é aplicado à superfície da chapa de aço elétrica. O método para aplicar o material de revestimento não é limitado e pode ser qualquer método. Por exemplo, o material de revestimento pode ser aplicado com o uso de equipamento industrialmente comum, como um revestidor de cilindro, um revestidor de fluxo, um revestidor de aspersão, um revestidor de lâmina ou um revestidor de barra.

[0045] O material de revestimento pode ser aplicado a pelo menos um lado da chapa de aço elétrica. A possibilidade de formar o revestimento isolante em um lado ou ambos os lados da chapa de aço elétrica pode ser determinada como adequada dependendo das propriedades e do uso necessário da chapa de aço elétrica. Um revestimento isolante produzido a partir do material de revestimento pode ser formado em um lado da chapa de aço elétrica, e um revestimento isolante produzido a partir de outro material de revestimento no outro lado da chapa de aço elétrica.

[COZIMENTO1

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13/24 [0046] Após aplicar o material de revestimento à superfície da chapa de aço elétrica, o material de revestimento é cozido para formar um revestimento isolante adesivo. O método de cozimento não é limitado, e pode ser qualquer método típico como aquecimento de ar quente, aquecimento de infravermelho ou aquecimento por indução.

[0047] Temperatura de pico de chapa de aço: 150°C ou mais e menos do que 230°C [0048] Se a temperatura de pico de chapa de aço no cozimento for menor do que 150°C, a reação de reticulação entre a resina epóxi e o agente de reticulação não avança suficientemente e, consequentemente, propriedade adesiva de alta temperatura suficiente não pode ser avançada. A temperatura de pico de chapa de aço, portanto, é 150°C ou mais. A temperatura de pico de chapa de aço é preferencialmente 160°C ou mais, mais preferencialmente 170°C ou mais e, com preferência adicional, 180°C ou mais. Se a temperatura de pico de chapa de aço for 230°C ou mais, a resina endurece excessivamente no cozimento. Isso causa uma reação de endurecimento insatisfatória subsequentemente ao empilhamento, e ao aquecimento e ao pressionamento das chapas de aço elétricas com revestimentos isolantes adesivos, e resulta na diminuição na propriedade adesiva de alta temperatura e na resistência ao óleo de alta temperatura. A temperatura de pico de chapa de aço, portanto, é menor do que 230°C. A temperatura de pico de chapa de aço é preferencialmente 225°C ou menos e, mais preferencialmente, 220°C ou menos.

[0049] O tempo de cozimento no cozimento, isto é, o tempo de quando o aquecimento é iniciado até quando a temperatura de pico de chapa de aço é alcançada, não é limitado, porém, é preferencialmente de 10 segundos a 60 segundos. Após alcançar a temperatura de pico de chapa de aço, a chapa de aço elétrica é preferencialmente resfriada à temperatura ambiente, sem limitação.

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14/24 [ESPESSURA] [0050] A espessura do material de revestimento aplicado não é limitada, porém, é determinada de modo a alcançar uma força adesiva suficiente e especialmente a propriedade adesiva de alta temperatura suficiente na chapa de aço elétrica empilhada resultante. Especificamente, para uso como um núcleo de ferro de um motor automotivo, a força adesiva de cisalhamento em 180°C é preferencialmente 1,96 MPa (= 20 kgf/cm²) ou mais. A força adesiva de cisalhamento em 180°C pode ser medida pelo método descrito na seção EXEMPLOS.

[0051] Em vista do supracitado, a espessura de filme do revestimento isolante adesivo após o cozimento é preferencialmente 1,0 pm ou mais, e mais preferencialmente 2,0 pm ou mais. Por outro lado, se a espessura de filme alcança um certo ponto, o efeito de aumentar a força adesiva de cisalhamento aumentando-se a espessura de filme é saturada. Além disso, o custo de material de revestimento aumenta à medida que a espessura de filme aumenta. Além disso, se a espessura de filme do revestimento isolante aumenta, o fator de empilhamento na chapa de aço elétrica empilhada diminui, e como um resultado, a densidade de fluxo magnético da chapa de aço elétrica empilhada diminui. Consequentemente, a espessura de filme do revestimento isolante após o cozimento é preferencialmente 20 pm ou menos, mais preferencialmente, 10 pm ou menos e, com preferência adicional, 5 pm ou menos. Portanto, na aplicação, a composição é preferencialmente aplicada de modo que a espessura de filme após o cozimento esteja na faixa supracitada.

(FABRICAÇÃO DE CHAPA DE AÇO ELÉTRICA EMPILHADA) [0052] Uma pluralidade de chapas de aço elétricas com revestimentos isolantes adesivos obtidas dessa forma é empilhada e, então, aquecidas e pressionadas para render uma chapa de aço elétrica empilhada.

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15/24 [EMPILHAMENT01 [0053] O número de chapas de aço empilhadas não é limitado e pode ser qualquer número. O número de chapas de aço empilhado é preferencialmente 40 ou mais, e mais preferencialmente 50 ou mais. O número de chapas de aço empilhado é preferencialmente 300 ou menos, e mais preferencialmente 200 ou menos.

[AQUECIMENTO E PRESSIONAMENTO] [0054] As chapas de aço elétricas com revestimentos isolantes adesivos empilhadas são, então, aquecidas e pressionadas para serem integradas. O componente de resina não endurecida é o revestimento isolante é, portanto, endurecido. Portanto, o endurecimento completo é alcançado sem grupos de ligação não reagidos permanecendo no revestimento, assegurando a força adesiva da chapa de aço elétrica empilhada. A temperatura de aquecimento no tratamento de aquecimento e pressionamento é preferencialmente 100°C ou mais. A temperatura de aquecimento é preferencialmente 250°C ou menos. A pressão no tratamento de aquecimento e pressionamento é preferencialmente 0,49 MPa (= 5 kgf/cm²) ou mais. A pressão é preferencialmente 4,90 MPa (= 50 kgf/cm²) ou menos. O tempo do tratamento de aquecimento e pressionamento é preferencialmente 5 minutos ou mais. O tempo é preferencialmente de 48 horas ou menos.

[0055] A espessura total da chapa de aço elétrica empilhada após o tratamento de aquecimento e pressionamento é preferencialmente de 2 mm ou mais. A espessura total é preferencialmente menor do que 300 mm. Se a espessura total é 2 mm ou mais, os efeitos de baixa perda de ferro e alta densidade de fluxo magnético que são os recursos das chapas de aço elétricas são suficientes. Se a espessura total for menor do que 300 mm, o material empilhado é fabricado facilmente em um gabarito de aquecimento e pressionamento, que aprimora a eficácia de fabricação da chapa de aço elétrica empilhada.

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EXEMPLOS [0056] Os efeitos vantajosos da presente descrição serão descritos em detalhes abaixo com base nos exemplos, embora a presente descrição não é limitada a esses exemplos.

<FABRICAÇÀO DE CHAPA DE AÇO ELÉTRICA COM REVESTIMENTO ISOLANTE ADESIVO>

[0057] As chapas de aço com um tamanho de 150 mm de largura e 300 mm de comprimento foram cortadas de chapas de aço elétricas não orientadas com espessuras de chapa mostradas na Tabela 1 e usadas como amostras. As chapas de aço elétricas como as amostras foram, cada uma, imersas em uma solução ortossilicato de sódio de temperatura comum (0,8% em massa em concentração) por 30 segundos e, então, lavadas com água e subsequentemente secadas.

[0058] Um material de revestimento foi aplicado à superfície (ambos os lados) dessa amostra pré-tratada com o uso de um revestidor de cilindro e, então, cozido em um forno de cozimento de ar quente. Como o material de revestimento, um material de revestimento contendo os componentes mostrados na Tabela 1 e a água como um solvente foi usado. A temperatura de pico de chapa de aço e o tempo de cozimento (o tempo a partir de quando o aquecimento é iniciado a quando a temperatura de pico de chapa de aço é alcançada) no cozimento são mostrados na Tabela 1. Após alcançar a temperatura de pico de chapa de aço, a amostra foi removida do forno e deixada para resfriar à temperatura ambiente, obtendo, assim, uma chapa de aço elétrica com um revestimento isolante adesivo. A espessura de filme do revestimento isolante adesivo após o cozimento é mostrada na Tabela 1. Os componentes contidos no material de revestimento são como a seguir.

RESINA EPÓXI AQUOSA a1: jER 825 (bisfenol tipo A) produzido por Mitsubishi

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Chemical Corporation a2: EPICLON 835 (bisfenol tipo F) produzido por DIC Corporation (b) AGENTE DE RETICULAÇÃO b1: BURNOCK D-500 (tipo isocianato bloqueado) produzido por DIC Corporation b2: EH-3636AS (tipo diciandiamda) produzido por ADEKA Corporation b3: EPICURE 8290-Y-60 (à base de poliamina alifática) produzido por Japan Chemtech Ltd.

[0059]	Temperatura	de	endurecimento da mistura	de a1	e	b1
150°C
[0060] 150°C	Temperatura	de	endurecimento da mistura	de a2	e	b1
[0061] 170°C	Temperatura	de	endurecimento da mistura	de a1	e	b2
[0062] 170°C	Temperatura	de	endurecimento da mistura	de a2	e	b2
[0063] 30°C	Temperatura	de	endurecimento da mistura	de a1	e	b3
[0064] 30°C.	Temperatura	de	endurecimento da mistura	de a2	e	b3

[0065] A temperatura de endurecimento foi avaliada por medição de viscoelasticidade com o uso de um instrumento de teste de propriedades tipo pêndulo de corpo rígido (RPT-3000W produzido por A&D Company, Limited). A alteração de viscoelasticidade como um resultado do endurecimento do filme de revestimento composto pelo agente de reticulação e a resina epóxi aquosa foi medida, e a temperatura em que o ciclo de oscilação do pêndulo (tipo de borda) diminuiu repentinamente foi tomada como a temperatura de endurecimento.

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18/24 (c) PARTÍCULAS DE ÓXIDO DE METAL d: EP (óxido de zircônio) produzido por Daiichi Kigenso Kagaku Kogyo Co., Ltd.

c2: TTO-55 (D) (partículas finas de óxido de titânio) produzido por Ishihara Sangyo Kaisha, Ltd.

ADITIVO e1: SURFYNOL 400 (desespumante) produzido por Nissin Chemical Industry Co., Ltd.

e2: KM-7750 (desespumante) produzido por Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.

e3: DYNOL 604 (tensoativo) produzido por Nissin Chemical Industry Co., Ltd.

[0066] Para avaliar a propriedade adesiva de alta temperatura da chapa de aço elétrica com um revestimento isolante adesivo obtido da forma descrita acima, a força adesiva de cisalhamento a 180°C foi medida. O método de avaliação e os critérios de avaliação são conforme a seguir.

[0067] As peças de teste de tração de cisalhamento foram produzidas de acordo com o documento JIS K 6850: 1999, e submetidas a um teste de tração. Duas chapas de aço elétricas (25 mm de largura x 100 mm de comprimento) com revestimentos isolantes adesivos obtidos como um resultado do cozimento foram empilhadas em um estado de serem deslocadas de modo que seus revestimentos isolantes ligados um ao outro na parte de até 10 mm a partir da extremidade (parte de dobra: 25 mm de largura x 10 mm), e submetidas ao tratamento de aquecimento e pressionamento sob as condições de 200°C na temperatura, 1,96 MPa (= 20 kgf/cm²) na pressão e 1 hora no tempo de tratamento, para produzir cada peça de teste de tração de cisalhamento. Definindo o ambiente teste de tração a 180°C, a peça de teste foi reti

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19/24 da a essa temperatura por 10 minutos e, então, o teste foi conduzido ao manter a temperatura. A taxa de teste foi 3 mm/min. A resistência à tração medida foi determinada com base nos critérios a seguir.

(CRITÉRIOS) [0068] Excelente: 2,94 MPa ou mais [0069] Bom: 1,96 MPa ou mais e menor do que 2,94 MPa [0070] Regular: 0,98 MPa ou mais e menos do que 1,96 MPa [0071] Insatisfatório: 0,49 MPa ou mais e menos do que 0,98 MPa [0072] Muito insatisfatório: menor do que 0,49 MPa <FABRICAÇÀO DE CHAPA DE AÇO ELÉTRICA EMPILHADA>

[0073] A seguir, cinco chapas de aço elétricas com revestimentos isolantes adesivos foram empilhadas e submetidas ao tratamento de aquecimento e pressionamento em que o aquecimento e o pressionamento são simultaneamente realizados para produzir uma chapa de aço elétrica empilhada. As condições do tratamento de aquecimento e pressionamento foram 200°C de temperatura de aquecimento, 1,96 MPa (= 20 kgf/cm²) em pressão e 1 hora de tempo de tratamento.

<RESISTÊNCIA AO ÓLEO DE ALTA TEMPERATURA>

[0074] Para cada uma dentre as chapas de aço elétricas empilhadas obtidas, a resistência ao óleo de alta temperatura foi avaliada. O método de avaliação é conforme a seguir.

[0075] A chapa de aço elétrica empilhada foi imersa em óleo retido a 180°C, por 500 horas. A chapa de aço elétrica empilhada foi, então, removida e pôde ser resfriada e, foi observado se a chapa de aço elétrica empilhada foi ou não separada ou descolada. Como o óleo, Daphne Super Hydro 46HF produzido por Idemitsu Kosan Co., Ltd. foi usado. Os critérios são como a seguir.

(CRITÉRIOS) [0076] Excelente: nem separadas nem descoladas [0077] Bom: não separadas, porém, localmente descoladas

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20/24 [0078] Insatisfatório: separado em duas ou mais partes <RECOZIMENTO DE ALÍVIO DE ESTRESSE>

[0079] Em seguida, cada uma das chapas de aço elétricas empilhadas produzidas da forma descrita acima foi submetida ao recozimento de alívio de estresse, para avaliar as propriedades após o recozimento de alívio de estresse. As condições do recozimento de alívio de estresse foram 800°C x 2 horas em 100% de nitrogênio. Para a chapa de aço elétrica empilhada após o recozimento de alívio de estresse, a perda de ferro e o fator de empilhamento foram avaliados da seguinte forma.

[0080] A chapa de aço elétrica empilhada após o recozimento de alívio de estresse em forma de tira de 30 mm x 280 mm foi definida em uma formação de duplo cruzamento, e a perda de ferro W15/50 (W/kg) foi avaliada pelo método de Epstein definido no documento JIS C 2550. Os critérios são como a seguir.

(CRITÉRIOS) [0081] Excelente: W15/50 < 6,01 W/kg [0082] Bom: 6,01 W/kg < W15/50 < 6,1 W/kg [0083] Insatisfatório: 6,1 W/kg < W15/50 <FATOR DE EMPILHAMENTO>

[0084] Para cada chapa de aço elétrica empilhada após 0 recozimento de alívio de estresse, 0 peso e 0 volume foram medidos, e 0 fator de empilhamento foi calculado de acordo com a seguinte fórmula: [0085] O fator de empilhamento (%) = 100 x peso de chapa de aço elétrica empilhada (g)/(volume de chapa de aço elétrica empilhada (cm³) x gravidade específica da chapa de aço (g/cm³)).

[0086] Os critérios são como a seguir.

(CRITÉRIOS) [0087] Excelente: 97% < fator de empilhamento

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21/24 [0088] Bom: 95% < fator de empilhamento < 97% [0089] Insatisfatório: fator de empilhamento < 95% [0090] Os resultados de avaliação são mostrados na Tabela 2. Como pode ser entendido a partir dos resultados, cada chapa de aço elétrica com um revestimento isolante adesivo que satisfaz as condições de acordo com a presente descrição tiveram a propriedade adesiva de alta temperatura excelente. Cada chapa de aço elétrica empilhada fabricada com o uso dessas chapas de aço elétricas com os revestimentos isolantes adesivos tiveram uma excelente resistência ao óleo de alta temperatura, e tiveram tanto uma excelente perda de ferro quanto um excelente fator de empilhamento mesmo após o recozimento de alívio de estresse.

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TABELA 1

n⁵	Chapa de Aço Elétrica	Composição de material de revestimento	Condições de cozimento	Revestimento isolante adesivo	Observações
Espessura de chapa (mm)	(a) Resina epóxi aquosa	(b) Agente de reticulação	(c) Partículas de óxido de metal	(e) Aditivo	Temperatura de pico de chapa de aço °C)	Tempo de cozimento (s)	Espessura de filme(pm)
Produto	Teor *1 (% em massa)	Produto	Teor *2 (partes em massa)	Produto	Teor *2 (partes em massa)	Produto	Tipo	Teor*1 (% em massa)
1	0,3	a1	90	b1	6	c1	0,05	e1	Tensoativo	5	180	20	4	Exemplo
2	0,2	a2	78	b2	27	c2	0,02	e3	Desespumante	1	220	30	6	Exemplo
3	0,3	a2	65	b1	15	c1	0,05	e2	Desespumante	25	225	20	4	Exemplo
4	0,05	a2	95	b1	2	c1	0,001	e3	Desespumante	3,1	150	10	1	Exemplo
5	0,3	a2	92	b2	6	c2	0,01	e3	Desespumante	2,5	160	30	2	Exemplo
6	0,5	a2	83	b1	15	c2	0,05	e3	Desespumante	4,5	170	30	10	Exemplo
7	1,0	a2	50	b2	30	c2	0,08	e3	Desespumante	35	220	60	20	Exemplo
8	0,5	a1	54	b1	76	c2	0,06	e1	Tensoativo	5	220	20	2	Exemplo Comparativo
9	0,3	a1	72	b1	35	c2	0,05	e1	Tensoativo	2,8	200	30	5	Exemplo Comparativo

22/24 *1 Razão para massa de teor sólido total em material de revestimento *2 Teor em relação a 100 partes em massa de resina epóxi aquosa (teor sólido)

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TABELA 1 (CONTINUAÇÃO)

N°	Chapa de aço Elétrica	Composição de material de revestimento	Condições de cozimento	Revestimento, isolante adesivo	Observações
Espessura de chapa (mm)	(a) Resina epóxi aquosa	(b) Agente de reticulação	(c) Partículas de óxido de metal	(e) Aditivo	Temperatura de pico de chapa de aço (°C)	Tempo de Cozimento (s)	Espessura de filme (pm)
Produto	Teor *1 (% em massa)	Produto	Teor *2 (partes em massa)	Produto	Teor *2 (partes em massa)	Produto	Tipo	Teor *1 (% em massa)
10	0,4	a1	91	b1	10	c2	0,07	-	-	-	240	30	4	Exemplo Comparativo
11	0,3	a1	96	b1	1	c1	0,05	e1	Tensoativo	3	190	20	5	Exemplo
12	0,4	a2	93	b2	3	c1	0,06	e2	Desespumante	4	140	30	4	Exemplo Comparativo
13	0,5	a1	89	b2	10	-	e3	Desespumante	2	210	25	3	Exemplo Comparativo
14	0,4	a1	91	b2	8	c2	0,10	e3	Desespumante	1,7	220	30	4	Exemplo
15	0,3	a2	93	b1	5	c2	1,00	e2	Desespumante	1	190	30	3	Exemplo
16	0,3	a1	75	b3	28	c1	0,05	e1	Tensoativo	4	200	20	4	Exemplo Comparativo
17	0,2	a1	93	b3	4,3	c2	0,05	e3	Desespumante	3	225	30	6	Exemplo Comparativo

23/24 *1 Razão para massa de teor sólido total em material de revestimento *2 Teor em relação a 100 partes em massa de resina epóxi aquosa (teor sólido)

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TABELA 2

N².	Chapa de aço elétrica com revestimento issolante adesivo	Chapa de aço elétrica empilhada	Chapa de aço elétrica empilhada após o recozimento de alívio de estresse	Observações
Propriedade adesiva de alta temperatura	Resistência ao óleo em alta temperatura	Perda de ferro W₁₅/5o (W/kg)	Fator de empilhamento (%)
1	Excelente	Excelente	Bom	Excelente	Exemplo
2	Bom	Bom	Bom	Bom	Exemplo
3	Insatisfatório	Bom	Bom	Excelente	Exemplo
4	Bom	Bom	Bom	Excelente	Exemplo
5	Excelente	Excelente	Bom	Excelente	Exemplo
6	Insatisfatório	Bom	Excelente	Bom	Exemplo
7	Insatisfatório	Bom	Excelente	Bom	Exemplo
8	Muito insatisfatório	Insatisfatório	Excelente	Bom	Exemplo comparativo
9	Muito insatisfatório	Insatisfatório	Bom	Excelente	Exemplo comparativo
10	Muito insatisfatório	Insatisfatório	Excelente	Bom	Exemplo comparativo
11	Excelente	Excelente	Bom	Bom	Exemplo
12	Muito insatisfatório	Insatisfatório	Excelente	Bom	Exemplo comparativo
13	Excelente	Excelente	Insatisfatório	Bom	Exemplo comparativo
14	Excelente	Excelente	Bom	Bom	Exemplo
15	Insatisfatório	Bom	Excelente	Bom	Exemplo
16	Muito insatisfatório	Insatisfatório	Bom	Excelente	Exemplo comparativo
17	Muito insatisfatório	Insatisfatório	Bom	Bom	Exemplo comparativo

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Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método para fabricar uma chapa de aço elétrica com um revestimento isolante adesivo, caracterizado pelo fato de que compreende:

aplicar um material de revestimento a pelo menos um lado de uma chapa de aço elétrica, o material de revestimento contém (a) uma resina epóxi aquosa, (b) um agente de reticulação de endurecimento de alta temperatura em uma quantidade de 30 partes em massa ou menos em relação a 100 partes em massa da resina epóxi aquosa, em termos de teor sólido, (c) partículas de óxido de metal e (d) um solvente; e cozer o material de revestimento sob uma condição de uma temperatura de pico de chapa de aço de 150°C ou mais e menos do que 230°C.
2. Método para fabricar uma chapa de aço elétrica com um revestimento isolante adesivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma temperatura de endurecimento de uma mistura (a) da resina epóxi aquosa e (b) do agente de reticulação de endurecimento de alta temperatura é de 150°C ou mais.
3. Método para fabricar uma chapa de aço elétrica com um revestimento isolante adesivo, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que um teor (c) das partículas de óxido de metal no material de revestimento em termos de teor sólido é menor do que 0,1 parte em massa em relação a 100 partes em massa da resina epóxi aquosa.
4. Método para fabricar uma chapa de aço elétrica empilhada, caracterizado pelo fato de que compreende:

empilhar uma pluralidade de chapas de aço elétricas com revestimentos isolantes adesivos obtidos através do método para fabricar uma chapa de aço elétrica com um revestimento isolante adesi

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2/2 vo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3; e em seguida, aquecer e pressionar a pluralidade de chapas de aço elétricas empilhadas.