CN102575352B - 电磁钢板及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供电磁钢板(10)及其制造方法，对于电磁钢板(10)，设置有基底铁(1)、和形成在基底铁(1)的表面上的绝缘被膜(2)。绝缘被膜(2)包含：含有磷酸金属盐的第1成分：100质量份；和第2成分：5质量份～45质量份，所述第2成分包含下述粒子：所述粒子的平均粒径为2.0μm～15.0μm，熔点为60℃～140℃，选自聚烯烃蜡、环氧树脂和丙烯酸树脂组成的组中的1种以上。

Description

电磁钢板及其制造方法
技术领域
本发明涉及适用于电气设备的铁芯材料等的电磁钢板及其制造方法。
背景技术
在使用电磁钢板制造发动机时，在将箍状的电磁钢板以规定形状打孔加工后，将多个电磁钢板层叠固定来制作层叠铁芯。然后，在层叠铁芯的齿等上缠绕铜线，安装铜线连接用的接线柱、法兰及轴承等，将它们固定于壳上。另外，在缠绕铜线后，进行向漆中的含浸或涂料的喷涂，进而进行用于烧结及干燥的加热。
在这样的发动机的内部，包含不耐热的部件。例如，铜线的绝缘被膜及铜线的取出部等的端子接线柱等不耐热。因此，如果由发动机产生的热滞留在内部，则发动机的性能降低，或产生故障。
因此，对于层叠铁芯，也要求良好的散热性。对于层叠铁芯的散热，以往主要采用了热可以在与电磁钢板的层叠方向垂直的方向上扩散的结构等。即，发动机以从层叠铁芯的径向(与电磁钢板的表面平行的方向)的端部经由壳散热、或者在端部设置散热板并经由散热板散热的方式构成。
然而，根据发动机的结构或层叠铁芯的形状，有时难以向层叠铁芯的径向散热。另外，即使可以向层叠铁芯的径向散热，有时也难以充分散热。此时，向层叠铁芯的层叠方向(与电磁钢板的表面垂直的方向)散热就变得重要。
然而，在现有的技术中，在层叠铁芯的层叠方向上得到高散热性是极为困难的。这种情况在将层叠铁芯用于变压器等时也是同样的。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特公昭50-15013号公报
专利文献2：日本特开平03-36284号公报
专利文献3：日本特公昭49-19078号公报
专利文献4：日本特开平06-330338号公报
专利文献5：日本特开平09-323066号公报
专利文献6：日本特开2003-166071号公报
专利文献7：日本特开2007-104878号公报
专利文献8：日本特开平07-41913号公报
专利文献9：日本特开平03-240970号公报
发明内容
发明所要解决的问题
本发明的目的在于，提供在用于层叠铁芯时能够提高层叠方向的散热性的电磁钢板及其制造方法。
用于解决问题的手段
在电磁钢板的表面形成有绝缘被膜。对于绝缘被膜，要求绝缘性、耐腐蚀性、可焊性、密合性、耐热性等特性。并且，绝缘被膜通常包含铬酸盐或磷酸盐等化合物为主成分。这些化合物的导热率明显低于金属的导热率。这是在层叠方向上难以得到高导热性的重要原因之一。
另外，在使用了现有的电磁钢板制造出的层叠铁芯中，在电磁钢板间存在间隙，存在该间隙也是在层叠方向上难以得到高导热性的重要原因之一。这是由于间隙的导热率明显比绝缘被膜低。
本发明的发明者们考虑这些现有的电磁钢板的性质，并为了解决上述问题而进行了深入研究，结果想到了以下的各个方式。
(1)一种电磁钢板，其特征在于，具有：
基底铁(baseiron)、
和形成在所述基底铁的表面上的绝缘被膜，
所述绝缘被膜包含：
含有磷酸金属盐的第1成分：100质量份；
和第2成分：5质量份～45质量份，所述第2成分包含下述粒子：所述粒子的平均粒径为2.0μm～15.0μm，熔点为60℃～140℃，选自聚烯烃蜡、环氧树脂及丙烯酸树脂组成的组中的1种以上。
(2)一种电磁钢板，其特征在于，具有：
基底铁、
和形成在所述基底铁的表面上的绝缘被膜，
所述绝缘被膜包含：
第1成分：100质量份，所述第1成分包含磷酸金属盐：100质量份、和平均粒径为0.05μm～0.50μm的选自丙烯酸树脂、环氧树脂及聚酯树脂组成的组中的1种、或2种以上的混合物或者共聚物：1质量份～50质量份；
第2成分：5质量份～40质量份，所述第2成分包含下述粒子：所述粒子的平均粒径为2.0μm～15.0μm，熔点为60℃～140℃，选自聚烯烃蜡、环氧树脂及丙烯酸树脂组成的组中的1种以上。
(3)一种电磁钢板，其特征在于，具有：
基底铁、
和形成在所述基底铁的表面上的绝缘被膜，
所述绝缘被膜包含：
第1成分：100质量份，所述第1成分包含胶体二氧化硅：100质量份、和平均粒径为0.05μm～0.50μm的选自丙烯酸树脂、环氧树脂及聚酯树脂组成的组中的1种、或2种以上的混合物或者共聚物：40质量份～400质量份；
和第2成分：5质量份～40质量份，所述第2成分包含下述粒子：所述粒子的平均粒径为2.0μm～15.0μm，熔点为60℃～140℃，选自聚烯烃蜡、环氧树脂及丙烯酸树脂组成的组中的1种以上。
(4)(1)～(3)中任一项所述的电磁钢板，其特征在于，所述第1成分及所述第2成分占所述绝缘被膜的90％以上。
(5)一种电磁钢板的制造方法，其特征在于，包括：
在基底铁的表面涂布处理液的工序、
和对所述处理液进行烧结干燥的工序，
作为所述处理液，使用包含下述成分的处理液：
含有磷酸金属盐的第1成分：100质量份；
第2成分：以树脂固体成分计为5质量份～45质量份，所述第2成分包含下述粒子：所述粒子的平均粒径为2.0μm～15.0μm，熔点为60℃～140℃，选自聚烯烃蜡、环氧树脂及丙烯酸树脂组成的组中的1种以上。
(6)一种电磁钢板的制造方法，其特征在于，包括：
在基底铁的表面涂布处理液的工序、
和对所述处理液进行烧结干燥的工序，
作为所述处理液，使用包含下述成分的处理液：
第1成分：以固体成分计为100质量份，所述第1成分包含磷酸金属盐：100质量份、和平均粒径为0.05μm～0.50μm的选自丙烯酸树脂、环氧树脂及聚酯树脂组成的组中的1种、或2种以上的混合物或者共聚物的乳液：以树脂固体成分计为1质量份～50质量份；
第2成分：以树脂固体成分计为5质量份～40质量份，所述第2成分包含下述粒子：所述粒子的平均粒径为2.0μm～15.0μm，熔点为60℃～140℃，选自聚烯烃蜡、环氧树脂及丙烯酸树脂组成的组中的1种以上。
(7)一种电磁钢板的制造方法，其特征在于，包括：
在基底铁的表面涂布处理液的工序、
和对所述处理液进行烧结干燥的工序，
作为所述处理液，使用包含下述成分的处理液：
第1成分：以固体成分计为100质量份，所述第1成分包含胶体二氧化硅：100质量份、和平均粒径为0.05μm～0.50μm的选自丙烯酸树脂、环氧树脂及聚酯树脂组成的组中的1种、或2种以上的混合物或者共聚物的乳液：以树脂固体成分计为40质量份～400质量份；
第2成分：以树脂固体成分计为5质量份～40质量份，所述第2成分包含下述粒子：所述粒子的平均粒径为2.0μm～15.0μm，熔点为60℃～140℃，选自聚烯烃蜡、环氧树脂及丙烯酸树脂组成的组中的1种以上。
(8)(5)～(7)中任一项所述的电磁钢板的制造方法，其特征在于，将所述烧结干燥的达到温度设为150℃～300℃，将时间设为3秒～15秒。
(9)(5)～(8)中任一项所述的电磁钢板的制造方法，其特征在于，所述第1成分及所述第2成分以固体成分换算计占所述处理液的90％以上。
发明的效果
根据本发明，在绝缘被膜中包含规定的第2成分，该第2成分在制作层叠铁芯时熔融并凝固，从而能够减少层叠铁芯中的间隙。因此，能够提高层叠铁芯中的层叠方向的散热性。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式所涉及的电磁钢板的制造方法的流程图。
图2是表示本发明的实施方式所涉及的电磁钢板的结构的剖视图。
图3是表示绝缘被膜的示意图。
具体实施方式
以下，对于本发明的实施方式，边参照所附的附图边进行说明。图1是表示本发明的实施方式所涉及的电磁钢板的制造方法的流程图，图2是表示本发明的实施方式所涉及的电磁钢板的结构的剖视图。
在本实施方式中，首先，制作基底铁1(步骤S1)。在基底铁1的制作中，例如首先将规定组成的板坯在1150℃～1250℃左右加热，进行热轧来制作热轧板，将热轧板卷绕成线圈状。接着，边将热轧板开卷边进行冷轧来制作厚度为0.15mm～0.5mm左右的冷延板，将冷延板卷绕成线圈状。然后，在750℃～1100℃下退火(最终退火)。这样操作得到基底铁1。此外，在冷轧前，也可以根据需要在800℃～1050℃的范围内退火。
基底铁1的组成例如为适于无方向性电磁钢板的组成。即，基底铁1例如包含：Si：0.1质量％以上、Al：0.05质量％以上，剩余部分含有Fe及不可避免的杂质。此外，除了Si及Al以外，也可以含有Mn：0.01质量％以上且1.0质量％以下。另外，S、N及C等典型元素的含量优选为小于100ppm，更优选为小于20ppm。含有Si越多，电阻就越大，从而磁特性就越提高。但是，如果Si的含量超过4.0质量％，则有时脆性变得明显。因此，Si含量优选为4.0质量％以下。另外，含有Al越多，磁特性就越提高。但是，如果Al的含量超过3.0质量％，则有时制作基底铁1时的冷轧会变得困难。因此，优选Al含量为3.0质量％以下。
此外，基底铁1的组成也可以是适于方向性电磁钢板的组成。
另外，基底铁1的表面粗糙度越低，层叠铁芯中的电磁钢板彼此的密合性就越高。因此，基底铁1的轧制方向及与轧制方向垂直的方向(板宽方向)的中心线平均粗糙度(Ra)优选为1.0μm以下，更优选为0.5μm以下。如果中心线平均粗糙度(Ra)超过1.0μm，则电磁钢板彼此的密合性低，难以得到层叠方向的高导热性。此外，为了使中心线平均粗糙度(Ra)小于0.1μm，需要严格地对冷轧进行控制，成本容易增高。因此，中心线平均粗糙度(Ra)优选为0.1μm以上。
接着，如图2所示，在基底铁1的表面上形成绝缘被膜2(步骤S2)。在绝缘被膜2的形成中，将规定的处理液涂布在基底铁1的表面上(步骤S2a)，然后通过加热使处理液干燥(步骤S2b)。其结果是，处理液中的成分被烧结到基底铁1的表面上。涂布处理液的方法没有特别限定，例如可以使用辊涂机或喷雾机涂布处理液，也可以将基底铁1浸渍在处理液中。另外，使处理液干燥的方法也没有特别限定，例如可以使用常规的辐射炉或热风炉使处理液干燥，也可以通过感应加热等使用了电能的加热使处理液干燥。另外，关于处理液的干燥及烧结(步骤S2b)的条件，其处理的温度(烧结温度)优选设为150℃～300℃，其处理的时间优选设为3秒～15秒。特别是如后所述那样在处理液中包含磷酸金属盐时，烧结温度优选设为230℃～300℃。
此外，在涂布处理液前，可以在基底铁1的表面实施前处理。作为前处理，例如可以列举出：使用了碱性药剂等的脱脂处理、及使用了盐酸、硫酸或磷酸等的酸洗处理等。
这里，对用于形成绝缘被膜2的处理液进行说明。作为该处理液，能够使用大致分类为以下3种类((a)～(c))的处理液。
(a)
一种处理液，其包含：
含有磷酸金属盐的第1成分：100质量份；
和第2成分：以树脂固体成分计为5质量份～45质量份，该第2成分包含下述粒子：所述粒子的平均粒径为2.0μm～15.0μ，熔点为60℃～140℃，选自聚烯烃蜡、环氧树脂及丙烯酸树脂组成的组中的1种以上。
(b)
一种处理液，其包含：
第1成分：以固体成分计为100质量份，该第1成分包含磷酸金属盐：100质量份、和平均粒径为0.05μm～0.50μm的选自丙烯酸树脂、环氧树脂及聚酯树脂组成的组中的1种、或2种以上的混合物或者共聚物的乳液：以树脂固体成分计为1质量份～50质量份；
和第2成分：以树脂固体成分计为5质量份～40质量份，该第2成分包含下述粒子：所述粒子的平均粒径为2.0μm～15.0μm，熔点为60℃～140℃，选自聚烯烃蜡、环氧树脂及丙烯酸树脂组成的组中的1种以上。
(c)
一种处理液，其包含：
第1成分：以固体成分计为100质量份，第1成分包含胶体二氧化硅：100质量份、和平均粒径为0.05μm～0.50μm的选自丙烯酸树脂、环氧树脂及聚酯树脂组成的组中的1种、或2种以上的混合物或者共聚物的乳液：以树脂固体成分计为40质量份～400质量份；
和第2成分：以树脂固体成分计为5质量份～40质量份，该第2成分包含下述粒子：所述粒子的平均粒径为2.0μm～15.0μm，熔点为60℃～140℃，选自聚烯烃蜡、环氧树脂及丙烯酸树脂组成的组中的1种以上。
此外，第1成分及第2成分的总量优选以固体成分换算计为处理液整体的90％以上。这是为了确保绝缘被膜的良好的绝缘性、导热性、耐热性等。
关于第1成分，构成磷酸金属盐的磷酸的种类没有特别限定，例如能够使用正磷酸、偏磷酸、多磷酸等。另外，构成磷酸金属盐的金属离子的种类也没有特别限定，但优选Li、Al、Mg、Ca、Sr及Ti等轻金属，特别优选Al及Ca。另外，磷酸金属盐溶液例如优选通过在正磷酸中混合金属离子的氧化物、碳酸盐、和/或氢氧化物来制备。
作为磷酸金属盐，可以仅使用1种，也可以混合使用2种以上。在第1成分中，也可以包含膦酸和/或硼酸等添加剂。
同样，关于第1成分，作为胶体二氧化硅，例如优选使用平均粒径为5nm～40nm、且Na含量为0.5质量％以下的胶体二氧化硅。另外，胶体二氧化硅的Na含量更优选为0.01质量％～0.3质量％。
在本实施方式中，优选在第1成分中包含丙烯酸树脂、环氧树脂和/或聚酯树脂的乳液。特别在第1成分中不包含磷酸金属盐而包含胶体二氧化硅时，如果包含丙烯酸树脂和/或环氧树脂，则容易形成均质的绝缘被膜2。
作为丙烯酸树脂、环氧树脂和/或聚酯树脂的乳液，可以使用市售的树脂乳液。丙烯酸树脂、环氧树脂和/或聚酯树脂的熔点虽然没有特别限定，但优选为50℃以下。这是由于如果它们的熔点超过50℃，则容易粉化。另外，如果考虑成本，则它们的熔点优选为0℃以上。
作为丙烯酸树脂，优选作为常规的单体的丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸正壬酯、丙烯酸正癸酯及丙烯酸正十二酯等。另外，作为丙烯酸树脂，优选使作为具有官能团的单体的丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、马来酸酐、富马酸、巴豆酸及衣康酸以及作为具有羟基的单体的(甲基)丙烯酸-2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸-3-羟基丁酯及2-羟基乙基(甲基)烯丙醚等共聚而成的树脂。
作为环氧树脂，例如可以列举出：使羧酸酐与胺改性环氧树脂反应而成的树脂。具体而言，可以列举出：双酚A-二缩水甘油醚、双酚A-二缩水甘油醚的己内酯开环加成物、双酚F-二缩水甘油醚、双酚S-二缩水甘油醚、酚醛清漆缩水甘油醚、二聚酸缩水甘油醚等。作为改性的胺，可以列举出：异丙醇胺、单丙醇胺、单丁醇胺、单乙醇胺、二亚乙基三胺、乙二胺、丁胺、丙胺、异佛尔酮二胺、四氢糠胺、二甲苯二胺、己胺、壬胺、三亚乙基四胺、四亚甲基五胺、二氨基二苯砜等。作为羧酸酐，优选使琥珀酸酐、衣康酸酐、马来酸酐、柠康酸酐、邻苯二甲酸酐、偏苯三酸酐等反应而成的产物。
作为聚酯树脂，例如优选使二羧酸与二醇反应而得到的树脂。作为二羧酸，可以列举出：对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、萘二甲酸、联苯二甲酸、琥珀酸、己二酸、癸二酸、富马酸、马来酸、马来酸酐、衣康酸及柠康酸等。作为二醇，可以列举出：乙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、1，5-戊二醇、新戊二醇、1，6-己二醇、三乙二醇、二丙二醇及聚乙二醇等。另外，也可以使用使丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、富马酸、衣康酸、柠康酸、或甲基丙烯酸酐等与这些聚酯树脂接枝聚合而得到的产物。
另外，作为丙烯酸树脂、环氧树脂及聚酯树脂，可以仅使用1种，也可以混合使用2种以上。此外，作为这些有机树脂，使用平均粒径为0.05μm～0.50μm的有机树脂。如果平均粒径小于0.05μm，则容易在处理液中凝聚，从而绝缘被膜2的均匀性容易降低。另一方面，如果平均粒径超过0.50μm，则处理液的稳定性容易降低。另外，平均粒径优选为0.1μm以上，优选为0.3μm以下。此外，作为平均粒径，例如能够使用由粒径为1μm以下的粒子求出的数均粒径。
关于磷酸金属盐与丙烯酸树脂、环氧树脂及聚酯树脂的混合比率，相对于磷酸金属盐100质量份的丙烯酸树脂、环氧树脂及聚酯树脂的总量为1质量份～50质量份。如果丙烯酸树脂、环氧树脂及聚酯树脂的总量小于1质量份，则丙烯酸树脂、环氧树脂及聚酯树脂容易发生凝聚，绝缘被膜2的均匀性容易降低。另一方面，如果丙烯酸树脂、环氧树脂及聚酯树脂的总量超过50质量份，则耐热性降低。
另外，关于胶体二氧化硅与丙烯酸树脂、环氧树脂及聚酯树脂的混合比率，相对于胶体二氧化硅100质量份的丙烯酸树脂、环氧树脂及聚酯树脂的总量为40质量份～400质量份。如果丙烯酸树脂、环氧树脂及聚酯树脂的总量小于40质量份，则难以适当形成绝缘被膜2，绝缘被膜2有可能粉化。另一方面，如果环氧树脂及聚酯树脂的总量超过400质量份，则耐热性降低。
关于第2成分，作为聚烯烃蜡、环氧树脂和/或丙烯酸树脂的粒子，使用平均粒径为2.0μm～15.0μm、且熔点为60℃～140℃的粒子。在环氧树脂中，有不能判断熔点的环氧树脂，对于这样的环氧树脂，使用软化点代替熔点。在使用聚烯烃蜡的粒子时，特别优选使用预先用少量的表面活性剂使低分子量型的聚乙烯的粒子分散在水溶液中而成的形态。作为环氧树脂的粒子，可以使用强制分散而成的粒子和制作成自乳化型的粒子中的任一种。自乳化型的粒子在处理液中的稳定性特别优异。例如，优选将聚乙烯醇与常规的环氧树脂接枝聚合而成的自乳化型的粒子等。作为丙烯酸树脂的粒子，市售了非常多种的制作成分散液的粒子，优选使用这些粒子。
此外，这些粒子既可以单独使用，也可以混合使用2种以上。另外，也可以以粉末状态使用这些粒子。
如上所述，聚烯烃蜡、环氧树脂、和/或丙烯酸树脂的粒子的平均粒径为2.0μm～15.0μm。如果平均粒径小于2.0μm，则详细内容如后所述，难以使层叠铁芯中的电磁钢板间的导热性充分提高。另一方面，如果平均粒径超过15.0μm，则层叠铁芯中的占空因数有可能降低。此外，平均粒径优选为4.0μm以上且优选为10.0μm以下。另外，作为平均粒径，例如能够使用由粒径为2μm以上的粒子求出的数均粒径。
另外，如上所述，聚烯烃蜡、环氧树脂、和/或丙烯酸树脂的粒子的熔点为60℃～140℃。如果熔点小于60℃，则在对处理液进行烧结干燥时(步骤S2b)，粒子有可能熔融而蒸发。另一方面，如果熔点超过140℃，则详细内容如后所述，通过由电磁钢板制作层叠铁芯时的加热不能够使粒子熔融，难以使导热性提高。此外，聚烯烃蜡的分子量优选为800～40000，聚烯烃蜡的熔点优选为100℃以上且优选为130℃以下。另外，环氧树脂及丙烯酸树脂的分子量优选为1000～50000，环氧树脂及丙烯酸树脂的熔点优选为80℃以上且优选为110℃以下。
关于第1成分及第2成分的配合比率，在使用处理液(a)时、即在第1成分中不包含丙烯酸树脂、环氧树脂及聚酯树脂时，相对于第1成分的固体成分100质量份的第2成分的量设为5质量份～45质量份。如果第2成分的量小于5质量份，则详细内容如后所述，难以使导热性充分提高。另一方面，如果第2成分的量超过45质量份，则难以适当形成绝缘被膜2，在电磁钢板的割缝(slit)加工时等，绝缘被膜2有可能粉化。
另外，在使用处理液(b)或(c)时、即在第1成分中包含丙烯酸树脂、环氧树脂和/或聚酯树脂时，相对于第1成分的固体成分100质量份的第2成分的量设为5质量份～40质量份。如果第2成分的量小于5质量份，则详细内容如后所述，难以使导热性充分提高。另一方面，如果第2成分的量超过40质量份，则绝缘被膜2的耐热性降低，或绝缘被膜2容易产生瑕疵。
此外，也可以在上述的处理液中添加表面活性剂等添加剂。作为表面活性剂，优选非离子系表面活性剂，另外也可以添加光泽剂、防腐剂、抗氧化剂等。
通过这样的方法制造出的电磁钢板10的绝缘被膜2如图3所示，在第1成分固体化而形成的基部2a(结合部)上，具备将由第2成分形成的粒子2b分散固定而成的结构。此外，基部2a的厚度优选设为0.3μm～3.0μm左右，更优选设为0.5μm以上且1.5μm以下。
并且，在制造层叠铁芯时，如上所述，在层叠了电磁钢板后，进行向漆中的含浸或涂料的喷涂，进而进行用于烧结及干燥的加热。在本实施方式的电磁钢板中，在其加热时，粒子2b熔融。因此，在电磁钢板间的间隙内涂布扩散，然后凝固。其结果是，层叠铁芯内的空隙减少，层叠铁芯的层叠方向(与电磁钢板的表面垂直的方向)的导热性明显提高。
此外，上述的胶体二氧化硅、丙烯酸树脂、环氧树脂及聚酯树脂、以及聚烯烃蜡、环氧树脂及丙烯酸树脂的平均粒径为数均粒径。作为胶体二氧化硅的数均粒径，例如使用通过氮吸附法(JISZ8830)测定出的粒径。另外，作为丙烯酸树脂、环氧树脂及聚酯树脂、以及聚烯烃蜡、环氧树脂及丙烯酸树脂的数均粒径，例如使用通过激光衍射法测定出的粒径。
此外，作为处理液，从对环境的考虑出发，优选不含有Cr。
另外，关于绝缘被膜2的结构，以基部2a的表面作为基准的粒子2b的头顶部的高度的平均高度优选设为2μm～3μm左右。这是为了伴随粒子2b的熔融有效地填充间隙。
另外，在使用了处理液(a)时，绝缘被膜2包含：
含有磷酸金属盐的第1成分：100质量份；
和第2成分：5质量份～45质量份，该第2成分包含下述粒子：所述粒子的平均粒径为2.0μm～15.0μm，熔点为60℃～140℃，选自聚烯烃蜡、环氧树脂及丙烯酸树脂组成的组中的1种以上。
另外，在使用了处理液(b)时，绝缘被膜2包含：
第1成分：100质量份，该第1成分包含磷酸金属盐：100质量份、和平均粒径为0.05μm～0.50μm的选自丙烯酸树脂、环氧树脂及聚酯树脂组成的组中的1种、或2种以上的混合物或者共聚物：1质量份～50质量份；
第2成分：5质量份～40质量份，该第2成分包含下述粒子：所述粒子的平均粒径为2.0μm～15.0μm，熔点为60℃～140℃，选自聚烯烃蜡、环氧树脂及丙烯酸树脂组成的组中的1种以上。
另外，在使用了处理液(c)时，绝缘被膜2包含：
第1成分：100质量份，该第1成分包含胶体二氧化硅：100质量份、和平均粒径为0.05μm～0.50μm的选自丙烯酸树脂、环氧树脂及聚酯树脂组成的组中的1种、或2种以上的混合物或者共聚物：40质量份～400质量份；
第2成分：5质量份～40质量份，该第2成分包含下述粒子：所述粒子的平均粒径为2.0μm～15.0μm，熔点为60℃～140℃，选自聚烯烃蜡、环氧树脂及丙烯酸树脂组成的组中的1种以上。
此外，第1成分及第2成分优选占绝缘被膜2的90％以上。这是为了确保良好的绝缘性、导热性、耐热性等。
实施例
制作基底铁，该基底铁具有含有Si：2.5质量％、Al：0.5质量％及Mn：0.05质量％的无方向性电磁钢板用的组成。基底铁的厚度设为0.35mm，其中心线平均粗糙度(Ra)设为0.42μm。
另外，制作各种第1成分用的液体。该液体的成分表示在表1中。
表1
在包含磷酸金属盐的液体的制作中，将正磷酸与Mg(OH)2、Al(OH)3等各金属氢氧化物、氧化物、碳酸盐混合搅拌，制备40质量％的水溶液。
在包含胶体二氧化硅的液体的制作中，制作包含市售的平均粒径为15nm且表面用铝改性了的胶体二氧化硅30质量％的液体、及包含平均粒径为25nm的胶体二氧化硅40质量％的液体，将前者作为胶体二氧化硅1，将后者作为胶体二氧化硅2。
表1中的8种有机树脂的详细情况如下。
“丙烯酸树脂1”
使甲基丙烯酸甲酯：60质量％、甲基丙烯酸-2-羟基乙酯：15质量％及甲基丙烯酸月桂酯：25质量％共聚而得到的丙烯酸树脂。
“丙烯酸树脂2”
将富马酸：20质量％、丙烯酸甲酯：30质量％、丙烯酸丁酯：35质量％及苯乙烯单体：15质量％混合而得到的丙烯酸树脂。
“丙烯酸树脂3”
使丙烯酸甲酯：60质量％、苯乙烯单体：20质量％、丙烯酸异丁酯：20质量％共聚而得到的未保持羧基及羟基的丙烯酸树脂。
“环氧树脂1”
在将双酚A用三乙醇胺改性后使琥珀酸酐反应而得到的羧基改性环氧树脂。
“环氧树脂2”
在酚醛清漆型环氧树脂中配合乙烯丙烯嵌段共聚物并加成壬基苯基醚环氧乙烷而形成的自乳化型的环氧树脂。
“聚酯树脂”
在使苯二甲酸二甲酯：40质量％及新戊二醇：40质量％共聚后使富马酸：10质量％及偏苯三酸酐：10质量％接枝聚合而得到的含羧基聚酯树脂。
“水性聚氨酯”
用已知的方法由六亚甲基二异氰酸酯及聚乙二醇合成出的水性聚氨酯。
“酚醛树脂”
甲阶酚醛(Resol)型酚醛树脂水系乳液。
将这些有机树脂分别制成30％乳液溶液，将它们混合在含有磷酸金属盐或胶体二氧化硅的液体中。进而，根据需要添加适量粘度调节剂、表面活性剂，制备表1所示的液体
此外，丙烯酸树脂1、2、3的平均粒径分别为0.15μm、0.25μm、0.6μm。另外，环氧树脂1的平均粒径为0.28μm，环氧树脂2的平均粒径为0.56μm。并且，聚酯树脂的平均粒径为0.3μm，水性聚氨酯的平均粒径为0.22μm，酚醛树脂乳液的平均粒径为0.65μm。在这些平均粒径的测定中，将树脂乳液用蒸馏水稀释后，通过市售的基于激光衍射法的粒径测定装置测定数均粒径，该粒径测定装置以JIS法(JISZ8826)为基准。此外，表1中的树脂质量份是换算为固体成分的值。
接着，在表1所示的液体中，添加规定量的表2所示的聚烯烃蜡、环氧树脂、或丙烯酸树脂的粒子。
表2
表2中的8种粒子的详细情况如下。
“聚烯烃蜡1”
其为低分子量型的聚乙烯型，平均粒径为6μm，熔点为132℃，分子量为2000。
“聚烯烃蜡2”
其为聚乙烯型，平均粒径为9.5μm，熔点为110℃，分子量为7200。
“聚烯烃蜡3”
其为离聚物型，平均粒径为0.5μm，熔点为65℃，分子量为4000。
“聚烯烃蜡4”
其为乙烯乙酸乙烯酯共聚型，平均粒径为12μm，熔点为40℃，分子量为20000。
“环氧树脂1”
在环氧当量为620的双酚A型环氧树脂中，添加3质量％的聚氧化烯(polyoxyalkylene)多环苯醚而得到的环氧树脂。平均粒径为2.4μm，熔点为83℃，分子量为1200。
“环氧树脂2”
其为在双酚F型环氧树脂中添加2.5质量％的聚氧化乙烯(polyoxyethylene)苯醚类而成的环氧树脂。平均粒径为1.5μm，熔点为128℃，分子量为2500。
“丙烯酸树脂1”
其为使甲基丙烯酸甲酯：40质量％、苯乙烯：40质量％、丙烯酸-2-乙基己酯：13质量％及二甲基丙烯酸乙二醇酯：7质量％共聚而得到的丙烯酸树脂。平均粒径为3.8μm，熔点为65℃，分子量为13000。
“丙烯酸树脂2”
将丙烯酸树脂1与乙酸乙烯酯进一步共聚而得到的丙烯酸树脂。平均粒径为5.5μm，熔点为80℃，分子量为20000。
制作将这些粒子制备成40质量％的分散液，将其作为处理液用于实验。
此外，表2所示的粒子的分子量由GPC(凝胶渗透色谱法)测定。另外，在上述各粒子的平均粒径的测定中，用超声波清洗机使分散液在蒸馏水中分散约1分钟，然后通过市售的基于激光衍射法的粒径测定装置测定数均粒径，该粒径测定装置以JIS法(JISZ8826)为基准。上述各粒子的熔点使用以JIS法(JISK7121)为基准的市售的差示扫描量热计测定。
并且，将处理液(分散液)涂布在基底铁上，以表2所示的条件进行烧结。处理液使用辊涂机涂布。此时，调整辊压下量等，以使绝缘被膜的基部的厚度为1.0μm。烧结(干燥)使用辐射炉进行，调整炉温的设定，以使得可以得到表2所记载的规定的加热条件。以达到板温为150℃～410℃、烧结时间为2秒～40秒的方式进行调整。
并且，对于在烧结结束后得到的电磁钢板，评价各种特性。即，对导热性、绝缘性、密合性、耐腐蚀性、外观、耐热性及表面粗糙度进行评价。
难以准确测定形成在基底铁的表面上的绝缘被膜的导热率。因此，导热性按照以下所示的方法评价。即，首先，将形成了绝缘被膜的电磁钢板切割成30mm的方形，层叠50张制作层叠样品。然后，将层叠样品边在10kgf/cm2(约98N/cm2)下加压边在150℃的热风炉中加热120分钟，然后放冷到常温。这是为了模拟漆或粉体涂装的烧结。接着，使层叠样品以其周围由隔热材料覆盖的状态用加压力20kgf/cm2(约196N/cm2)加压密合在加热到200℃的放热体上。然后，测定与发热体对置侧(加压侧)的层叠样品的温度，在该值稳定时，测定放热端与测定端之间的温度差。可以说该温度差越小，导热性就越良好。此外，在任一个试样中，测定端的温度在从加压密合的开始约60分钟之稳定。
在绝缘性的评价中，基于JIS法(JISC2550)测定层间电阻。并且，将层间电阻小于5Ω·cm2/张的样品评价为×，将5Ω·cm2/张～10Ω·cm2/张的样品评价为△，将10Ω·cm2/张～50Ω·cm2/张的样品评价为○，将50Ω·cm2/张以上的样品评价为◎。
在密合性的评价中，在消除应力退火(退火温度750℃×2小时，氮气氛中)后的电磁钢板的样品上粘贴粘接胶带，然后将其卷绕成10mm、20mm、30mm直径的金属棒。接着，撕下粘接胶带，由剥离痕迹评价密合性。将即使卷绕成直径为10mm的金属棒也未剥离的样品评价为10mmφOK，将即使卷绕成直径为20mm的金属棒也未剥离的样品评价为20mmφOK。另外，将即使卷绕成直径为30mm的金属棒也未剥离的样品评价为30mmφOK，将在卷绕成直径为30mm的金属棒时剥离的样品评价为30mmφOUT。
耐腐蚀性基于JIS法的盐水喷雾试验(JISZ2371)进行，使用经过7小时后的样品以10分进行评价。评价基准如下。
10：未生锈
9：生锈极少量(面积率为0.1％以下)
8：生锈面积率＝超过0.1％且0.25％以下
7：生锈面积率＝超过0.25％且0.50％以下
6：生锈面积率＝超过0.50％且1％以下
5：生锈面积率＝超过1％且2.5％以下
4：生锈面积率＝超过2.5且5％以下
3：生锈面积率＝超过5且10％以下
2：生锈面积率＝超过10％且25％以下
1：生锈面积率＝超过25％且50％以下
在外观的评价中，将有光泽、平滑且均匀的样品评价为5，以下，将有光泽但均匀性略差的样品评价为4，将略有光泽平滑但均匀性差的样品评价为3，将光泽少、平滑性略差均匀性差的样品评价为2，将光泽、均匀性、平滑性差的样品评价为1。
在消除应力退火(退火温度750℃×2小时，氮气氛中)后，在钢板表面上以100gf(约0.98N)的负荷摩擦2mm×30mm的纱布，基于绝缘被膜的剥离状况，评价耐热性。将未剥离的样品评价为5，将略微剥离的样品评价为4，将明显剥离的样品评价为3，将剥离状况严重的样品评价为2，将即使不用纱布摩擦也剥离的样品评价为1。
在表面粗糙度的评价中，使用以JIS法(JISB0601)为基准的市售的表面粗糙度测定装置测定中心线平均粗糙度(Ra)。
这些评价结果表示在表3中。
表3
如表3所示，通过该实验可知本发明的效果。即，如表3所示，在相当于本发明的实施例的样品中，导热性的评价中的温度差为20％以下，可以说具有优异的导热性。另外，也可知相当于本发明的实施例的样品除了导热性优异以外，绝缘性、密合性、耐腐蚀性、外观及耐热性也优异。另外，在相当于比较例的样品中，温度差为20℃以上的较大的值的样品多，并且，不存在绝缘性、密合性、耐腐蚀性、外观及耐热性全部优异的样品。
此外，得到的样品的表面粗糙度在实施例中为0.27μm～0.86μm，在比较例中为0.21μm～1.27μm。
由以上说明可知，在本发明的实施方式所涉及的电磁钢板中，在层叠铁芯的制造中，通过在漆或粉体涂装时加热，电磁钢板间的导热性提高，从而可以解决层叠方向的导热性低这样的问题点。
以上，关于本发明的优选实施方式进行了详细的说明，本发明不限于所述例子。只要是具有本发明所属技术领域的一般知识的人，在权利要求书所记载的技术思想的范畴内，显然可以想到各种的变更例或修改例，关于这些当然也可以理解为属于本发明的技术范围。
产业上的可利用性
本发明例如能够在电磁钢板制造产业及电磁钢板利用产业中利用。

Claims (9)

1.一种电磁钢板，其特征在于，具有：基底铁和形成在所述基底铁的表面上的绝缘被膜，
所述绝缘被膜包含：
含有磷酸金属盐的第1成分：100质量份；和
第2成分：5质量份～45质量份，所述第2成分包含下述粒子：所述粒子的平均粒径为4.0μm～15.0μm，熔点为60℃～140℃，并且所述粒子为选自聚烯烃蜡、环氧树脂及丙烯酸树脂组成的组中的1种以上的粒子，
其中，所述绝缘被膜具备下述结构：所述粒子被分散固定在由所述第1成分固体化而形成的基部上，所述基部的厚度为0.3μm～3.0μm，以所述基部的表面作为基准的所述粒子的头顶部的平均高度为2μm～3μm。
2.一种电磁钢板，其特征在于，具有：基底铁和形成在所述基底铁的表面上的绝缘被膜，
所述绝缘被膜包含：
第1成分：100质量份，所述第1成分包含磷酸金属盐：100质量份和平均粒径为0.05μm～0.50μm的选自丙烯酸树脂、环氧树脂及聚酯树脂组成的组中的1种或2种以上的混合物或者共聚物：1质量份～50质量份；和
第2成分：5质量份～40质量份，所述第2成分包含下述粒子：所述粒子的平均粒径为4.0μm～15.0μm，熔点为60℃～140℃，并且所述粒子为选自聚烯烃蜡、环氧树脂及丙烯酸树脂组成的组中的1种以上的粒子，
其中，所述绝缘被膜具备下述结构：所述粒子被分散固定在由所述第1成分固体化而形成的基部上，所述基部的厚度为0.3μm～3.0μm，以所述基部的表面作为基准的所述粒子的头顶部的平均高度为2μm～3μm。
3.一种电磁钢板，其特征在于，具有：基底铁和形成在所述基底铁的表面上的绝缘被膜，
所述绝缘被膜包含：
第1成分：100质量份，所述第1成分包含胶体二氧化硅：100质量份和平均粒径为0.05μm～0.50μm的选自丙烯酸树脂、环氧树脂及聚酯树脂组成的组中的1种或2种以上的混合物或者共聚物：40质量份～400质量份；和
第2成分：5质量份～40质量份，所述第2成分包含下述粒子：所述粒子的平均粒径为4.0μm～15.0μm，熔点为60℃～140℃，并且所述粒子为选自聚烯烃蜡、环氧树脂及丙烯酸树脂组成的组中的1种以上的粒子，
其中，所述绝缘被膜具备下述结构：所述粒子被分散固定在由所述第1成分固体化而形成的基部上，所述基部的厚度为0.3μm～3.0μm，以所述基部的表面作为基准的所述粒子的头顶部的平均高度为2μm～3μm。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的电磁钢板，其特征在于，所述第1成分及所述第2成分占所述绝缘被膜的90％以上。
5.一种电磁钢板的制造方法，其特征在于，包括：在基底铁的表面涂布处理液的工序和对所述处理液进行烧结干燥的工序，
作为所述处理液，使用包含如下成分的处理液：
含有磷酸金属盐的第1成分：100质量份；和
第2成分：以树脂固体成分计为5质量份～45质量份，所述第2成分包含下述粒子：所述粒子的平均粒径为4.0μm～15.0μm，熔点为60℃～140℃，并且所述粒子为选自聚烯烃蜡、环氧树脂及丙烯酸树脂组成的组中的1种以上的粒子，
其中，将所述粒子分散固定在由所述第1成分固体化而形成的基部上，所述基部的厚度为0.3μm～3.0μm，以所述基部的表面作为基准的所述粒子的头顶部的平均高度为2μm～3μm。
6.一种电磁钢板的制造方法，其特征在于，包括：在基底铁的表面涂布处理液的工序和对所述处理液进行烧结干燥的工序，
作为所述处理液，使用包含如下成分的处理液：
第1成分：以固体成分计为100质量份，所述第1成分包含磷酸金属盐：100质量份和平均粒径为0.05μm～0.50μm的选自丙烯酸树脂、环氧树脂及聚酯树脂组成的组中的1种或2种以上的混合物或者共聚物的乳液：以树脂固体成分计为1质量份～50质量份；和
第2成分：以树脂固体成分计为5质量份～40质量份，所述第2成分包含下述粒子：所述粒子的平均粒径为4.0μm～15.0μm，熔点为60℃～140℃，并且所述粒子为选自聚烯烃蜡、环氧树脂及丙烯酸树脂组成的组中的1种以上的粒子，
其中，将所述粒子分散固定在由所述第1成分固体化而形成的基部上，所述基部的厚度为0.3μm～3.0μm，以所述基部的表面作为基准的所述粒子的头顶部的平均高度为2μm～3μm。
7.一种电磁钢板的制造方法，其特征在于，包括：在基底铁的表面涂布处理液的工序和对所述处理液进行烧结干燥的工序，
作为所述处理液，使用包含如下成分的处理液：
第1成分：以固体成分计为100质量份，所述第1成分包含胶体二氧化硅：100质量份和平均粒径为0.05μm～0.50μm的选自丙烯酸树脂、环氧树脂及聚酯树脂组成的组中的1种或2种以上的混合物或者共聚物的乳液：以树脂固体成分计为40质量份～400质量份；和
第2成分：以树脂固体成分计为5质量份～40质量份，所述第2成分包含下述粒子：所述粒子的平均粒径为4.0μm～15.0μm，熔点为60℃～140℃，并且所述粒子为选自聚烯烃蜡、环氧树脂及丙烯酸树脂组成的组中的1种以上的粒子，
其中，将所述粒子分散固定在由所述第1成分固体化而形成的基部上，所述基部的厚度为0.3μm～3.0μm，以所述基部的表面作为基准的所述粒子的头顶部的平均高度为2μm～3μm。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的电磁钢板的制造方法，其特征在于，将所述烧结干燥的达到温度设为150℃～300℃，将时间设为3秒～15秒。
9.根据权利要求5至7中任一项所述的电磁钢板的制造方法，其特征在于，所述第1成分及所述第2成分以固体成分换算计占所述处理液的90％以上。
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