CN115668411A - 电磁钢板用涂布组合物、接合用表面被覆电磁钢板及层叠铁芯 - Google Patents

Abstract

该电磁钢板用涂布组合物是含有环氧树脂、高温固化型交联剂以及无机微粒的电磁钢板用涂布组合物，相对于所述环氧树脂的100质量份，所述高温固化型交联剂为5～30质量份，所述无机微粒是从金属氢氧化物、在25℃下与水反应而成为金属氢氧化物的金属氧化物、以及具有羟基的硅酸盐矿物中选择的一种以上，所述无机微粒的体积平均粒径为0.05～2.0μm，所述环氧树脂的含量相对于所述电磁钢板用涂布组合物的总质量为45质量％以上，所述无机微粒的含量相对于所述环氧树脂100质量份为1～100质量份。

Description

电磁钢板用涂布组合物、接合用表面被覆电磁钢板及层叠 铁芯

技术领域

本发明涉及电磁钢板用涂布组合物、接合用表面被覆电磁钢板及层叠铁芯。本申请基于2020年6月17日在日本提交的特愿2020－104244号主张优先权，将其内容引用至此。

背景技术

通常，在使用电磁钢板组装电机或变压器等的层叠铁芯的情况下，通过剪切加工或冲裁制成单位铁芯后层叠，通过螺栓固定、铆接、焊接或接合固定，制成层叠铁芯。近年来，需要电机的效率进一步提高，追求铁芯铁损的进一步降低。要降低铁芯铁损，减薄电磁钢板的厚度是有效的。然而，电磁钢板较薄时，不仅难以铆接或焊接，层叠端面也容易张开，难以维持作为层叠铁芯的形状。

针对该问题，提出了一种技术方案：代替通过铆接或焊接将电磁钢板一体化，而将在表面形成有接合性的绝缘被膜的电磁钢板热压接合，形成层叠铁芯。例如，在专利文献1中，提出了一种包含环氧树脂、固化剂和具有特定的平均半径的纳米粒子的电磁钢板用涂布组合物。在专利文献2中，提出了一种包含水溶性环氧树脂、无机纳米粒子和无机添加物的电磁钢板用涂布组合物。在专利文献3中，提出了一种电磁钢板的方案，在其平面之一设置有包含环氧树脂、固化剂和填充剂的热固化性烧结漆包层。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本国特表2008－518087号公报

专利文献2：日本国特表2016－540901号公报

专利文献3：日本国特表2018－518591号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

在专利文献1～3的技术中，可以实现提高绝缘被膜的结合强度、耐腐蚀性、电气绝缘性、电磁钢板表面的品质、层叠铁芯的形状的稳定性。

但是，针对成形层叠铁芯时的生产性的提高，并没有任何考虑。

本发明是鉴于上述的情况而完成的，其目的在于一种可以提高层叠铁芯的生产性的电磁钢板用涂布组合物、接合用表面被覆电磁钢板及层叠铁芯。

用于解决技术问题的技术手段

为了解决上述技术问题，本发明提出了以下的技术手段。

[1]一种电磁钢板用涂布组合物，是含有环氧树脂、高温固化型交联剂以及无机微粒的电磁钢板用涂布组合物，

相对于所述环氧树脂的100质量份，所述高温固化型交联剂为5～30质量份，

所述无机微粒是从金属氢氧化物、在25℃下与水反应而成为金属氢氧化物的金属氧化物、以及具有羟基的硅酸盐矿物中所选择的一种以上，

所述无机微粒的体积平均粒径为0.05～2.0μm，

所述环氧树脂的含量相对于所述电磁钢板用涂布组合物的总质量为45质量％以上，

所述无机微粒的含量相对于所述环氧树脂100质量份为1～100质量份。

[2]如[1]所述的电磁钢板用涂布组合物，

所述无机微粒是从氢氧化铝、氢氧化钙、氢氧化镁、氧化钙、氧化镁、滑石、云母及高岭土中所选择的一种以上。

[3]如[1]或[2]所述的电磁钢板用涂布组合物，

所述高温固化型交联剂为从芳香胺、酚醛类固化剂及双氰胺中所选择的一种以上。

[4]一种接合用表面被覆电磁钢板，

在表面具有涂布[1]～[3]的任一项所述的电磁钢板用涂布组合物而成的绝缘被膜。

[5]一种层叠铁芯，

是将如[4]所述的接合用表面被覆电磁钢板层叠2片以上而成的。

发明效果

根据本发明的电磁钢板用涂布组合物，可以提高层叠铁芯的生产性。

附图说明

图1是具备本发明的一实施方式的层叠铁芯的旋转电机的剖视图。

图2是图1所示的层叠铁芯的侧视图。

图3是图2的A－A剖视图。

图4是形成图1所示的层叠铁芯的原料的俯视图。

图5是图4的B－B剖视图。

图6是图5的C部的放大图。

图7是为了制造图1所示的层叠铁芯而使用的制造装置的侧视图。

图8是示出处理时间与接合强度的相关性的图表的一个示例。

具体实施方式

下面，参照附图，针对本发明的一实施方式的层叠铁芯(层叠芯)、具备该层叠铁芯的旋转电机、形成该层叠铁芯的材料进行说明。此外，在本实施方式中，作为旋转电机举出电动机，具体而言举出交流电动机，更具体而言举出同步电动机，进一步具体而言举出永久磁铁励磁型电动机作为一例进行说明。这种电动机例如优选被采用在电动汽车等中。

如图1所示，旋转电机10包括定子20、转子30、壳体50以及旋转轴60。定子20及转子30被容纳在壳体50内。定子20被固定于壳体50内。

在本实施方式中，作为旋转电机10，采用转子30位于定子20的径向内侧的内转子型。然而，作为旋转电机10，也可以采用转子30位于定子20的外侧的外转子型。此外，在本实施方式中，旋转电机10是12极18槽的三相交流电机。然而，极数、槽数、相数等可以适当变更。

旋转电机10例如可以通过对各相施加有效值10A、频率100Hz的励磁电流，从而以转速1000rpm旋转。

定子20包括定子用接合层叠铁芯(下面，定子铁芯)21、及未图示的绕组。

定子铁芯21包括环状的铁芯背部22、以及多个齿部23。在下文中，将定子铁芯21(或铁芯背部22)的中心轴线O方向称为轴向，将定子铁芯21(或铁芯背部22)的径向(与中心轴线O正交的方向)称为径向，将定子铁芯21(或铁芯背部22)的周向(围绕中心轴线O回旋的方向)称为周向。

铁芯背部22在从轴向观察定子20的俯视下被形成为圆环状。多个齿部23从铁芯背部22的内周朝向径向内侧(沿着径向朝向铁芯背部22的中心轴线O)突出。多个齿部23在周向上隔开同等的角度间隔地配置。在本实施方式中，隔开以中心轴线O为中心的中心角20度地设置有18个齿部23。多个齿部23被形成为彼此同等的形状且同等的大小。因此，多个齿部23具有彼此相同的厚度尺寸。

所述绕组缠绕于齿部23。所述绕组可以集中缠绕，也可以分散缠绕。

转子30相对于定子20(定子铁芯21)被配置于径向的内侧。转子30包括转子铁芯31、以及多个永久磁铁32。

转子铁芯31被形成为与定子20同轴配置的环状(圆环状)。在转子铁芯31内，配置有所述旋转轴60。旋转轴60被固定于转子铁芯31。

多个永久磁铁32被固定于转子铁芯31。在本实施方式中，两个一组的永久磁铁32形成一个磁极。多个组的永久磁铁32在周向上隔开同等的角度间隔配置。在本实施方式中，每隔以中心轴线O为中心的中心角30度地设置有12组(整体为24个)永久磁铁32。

在本实施方式中，作为永久磁铁励磁型电动机，采用埋入磁铁型电机。转子铁芯31上，形成有在轴向上贯通转子铁芯31的多个贯通孔33。多个贯通孔33与多个永久磁铁32的配置对应地设置。各永久磁铁32在被配置于对应的贯通孔33内的状态下固定于转子铁芯31。各永久磁铁32的向转子铁芯31的固定例如能够通过接合剂接合永久磁铁32的外表面和贯通孔33的内表面等而实现。此外，作为永久磁铁励磁型电动机，可以采用表面磁铁型电机代替埋入磁铁型电机。

定子铁芯21及转子铁芯31均为层叠铁芯。例如，如图2所示，定子铁芯21是通过在层叠方向上层叠多个电磁钢板(接合用表面被覆电磁钢板)40而形成的。

此外，定子铁芯21及转子铁芯31各自的层叠厚度(沿着中心轴线O的全长)例如设为50.0mm。定子铁芯21的外径例如被设为250.0mm。定子铁芯21的内径例如设为165.0mm。转子铁芯31的外径例如设为163.0mm。转子铁芯31的内径例如设为30.0mm。其中，这些值是一个示例，定子铁芯21的层叠厚度、外径或内径、以及转子铁芯31的层叠厚度、外径或内径并不仅限定于这些值。在此，定子铁芯21的内径以定子铁芯21中的齿部23的前端部为基准。即，定子铁芯21的内径是与所有齿部23的前端部内接的假想圆的直径。

形成定子铁芯21及转子铁芯31的各电磁钢板40例如是通过将图4至图6所示的材料1进行冲裁加工等而形成的。材料1是电磁钢板40的母材的钢板(电磁钢板)。作为材料1，例如举出带状的钢板或剪切板等。

虽然在说明层叠铁芯的过程中，但在下文中，针对该材料1进行说明。此外，在本说明书中，有时将电磁钢板40的母材即带状的钢板称为材料1。有时将材料1进行冲裁加工制成层叠铁芯所使用的形状的钢板称为电磁钢板40。

材料1例如在被卷绕于钢卷1A的状态下被处理。在本实施方式中，作为材料1，采用无取向性电磁钢板。作为无取向性电磁钢板，可以采用JIS C 2552：2014的无取向性电磁钢带。然而，作为材料1，也可以代替无取向性电磁钢板，而采用取向性电磁钢板。作为此时的取向性电磁钢板，可以采用JIS C 2553：2019的取向性电磁钢带。此外，可以采用JIS C2558：2015的无取向性薄电磁钢带或取向性薄电磁钢带。

材料1的平均板厚t0的上下限值还考虑到将材料1作为电磁钢板40使用的情况，例如以如下的方式设定。

随着材料1变薄，材料1的制造成本增加。因此，若考虑制造成本，则材料1的平均板厚t0的下限值为0.10mm，优选为0.15mm，较优选为0.18mm。

另一方面，若材料1过厚，则制造成本优良，但材料1用作电磁钢板40时，涡电流损耗增加，铁芯铁损变差。因此，若考虑铁芯铁损与制造成本，则材料1的平均板厚t0的上限值为0.65mm，优选为0.35mm，较优选为0.30mm。

作为满足材料1的平均板厚t0的上述范围的板厚，可以例示0.20mm。

此外，材料1的平均板厚t0不仅包含后述的母材钢板2的厚度，还包含绝缘被膜3的厚度。此外，材料1的平均板厚t0的测定方法例如是基于以下的测定方法。例如，在材料1被卷绕成钢卷1A的形状的情况下，将材料1的至少一部分卷绕成平板形状。在被卷成平板形状的材料1中，选定材料1的长度方向的规定的位置(例如，从材料1的长度方向的端缘分开材料1的整长的10％的长度的位置)。在该选定的位置，将材料1沿着其宽度方向划分为五个区域。在这五个区域的边界即四处，测定材料1的板厚。可以将四处板厚的平均值设为材料1的平均板厚t0。

针对该材料1的平均板厚t0的上下限值当然也可以用作电磁钢板40的平均板厚t0的上下限值。此外，电磁钢板40的平均板厚t0的测定方法例如是基于以下的测定方法。例如，在周向上隔开同等的间隔，在四处(即，每隔以中心轴线O为中心的90度)测定层叠铁芯的层叠厚度。将测定的四处的层叠厚度分别除以层叠的电磁钢板40的片数，算出相当一片的板厚。可以将四处的板厚的平均值作为电磁钢板40的平均板厚t0。

如图5及图6所示，材料1包括母材钢板2、以及绝缘被膜3。材料1是带状的母材钢板2的两面由绝缘被膜3覆盖而构成的。在本实施方式中，材料1的大部分由母材钢板2形成，在母材钢板2的表面，层叠有比母材钢板2更薄的绝缘被膜3。

母材钢板2的化学组分如下文以质量％单位所示，以质量％计含有2.5％～4.5％的Si。此外，通过将化学组分设定在该范围，从而能够将材料1(电磁钢板40)的屈服强度例如设定为380MPa以上540MPa以下。

Si：2.5％～4.5％

Al：0.001％～3.0％

Mn：0.05％～5.0％

剩余部分：Fe及杂质

材料1被用作电磁钢板40时，绝缘被膜3发挥在层叠方向上彼此相邻的电磁钢板40之间的绝缘性能。此外，在本实施方式中，绝缘被膜3具备接合能力，接合层叠方向上相邻的电磁钢板40。绝缘被膜3可以是单层结构，也可以为多层结构。更具体而言，例如，绝缘被膜3可以是兼具绝缘性能和接合能力的单层结构，也可以是包含绝缘性能优异的基底绝缘被膜与接合性能优异的顶层绝缘被膜的多层结构。在此，所谓具备接合能力，是指在规定的温度条件下具有规定值以上的接合强度。

在本实施方式中，绝缘被膜3无间隙地覆盖母材钢板2的两面整面。然而，在确保前述的绝缘性能或接合能力的范围中，绝缘被膜3也可以没有无间隙地覆盖母材钢板2的两面。换言之，绝缘被膜3也可以断续地设置于母材钢板2的表面。例如，在绝缘被膜3为包含绝缘性能优异的基底绝缘被膜与接合性能优异的顶层绝缘被膜的多层结构的情况下，无间隙地在母材钢板的整面形成基底绝缘被膜，即使断续地设置顶层绝缘被膜，也能够兼顾绝缘性能和接合能力。

作为形成基底绝缘被膜的涂布组合物，并不特别地限定，例如可以使用含铬酸处理剂、含磷酸盐处理剂等的通常的处理剂。

具备接合能力的绝缘被膜是后述的电磁钢板用涂布组合物被涂布在母材钢板上而成的。具备接合能力的绝缘被膜例如是兼具绝缘性能和接合能力的单层结构的绝缘被膜、或被设置于基底绝缘被膜上的顶层绝缘被膜。具备接合能力的绝缘被膜在制造层叠铁芯时的加热压接前，为未固化状态或半固化状态(B阶段)，通过加热压接时的加热而进行固化反应，展现接合能力。

本发明的电磁钢板用涂布组合物含有环氧树脂、高温固化型交联剂以及无机微粒。

环氧树脂只要是在一分子中具有两个以上环氧基的环氧树脂，则能够无限制的使用。作为这样的环氧树脂，例如可举出双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、三苯甲烷型环氧树脂、苯酚酚醛清漆型环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂、脂环式环氧树脂、缩水甘油酯型环氧树脂、缩水甘油胺型环氧树脂、乙内酰脲型环氧树脂、异氰脲酸酯型环氧树脂、丙烯酸改性环氧树脂(环氧丙烯酸酯)、含磷环氧树脂、以及它们的卤化物(溴化环氧树脂等)或加氢物等。这些环氧树脂可以单独使用一种，也可以并用两种以上。

环氧树脂的含量相对于电磁钢板用涂布组合物的总质量，为45质量％以上。环氧树脂的含量相对于电磁钢板用涂布组合物的总质量，优选45质量％～90质量％，较优选50～80质量％，更加优选50～70质量％。若环氧树脂的含量为上述下限值以上，则进一步提高电磁钢板40的接合强度。若环氧树脂的含量为上述上限值以下，则可以进一步缓和电磁钢板40的应力形变。

高温固化型交联剂能够将上述环氧树脂交联即可。在此，所谓高温固化型交联剂，是指在室温(例如，20℃～30℃)下不使固化反应进行，固化温度(反应温度)为100℃以上的交联剂。

环氧树脂与高温固化型交联剂的混合物的固化温度优选为150℃以上。另一方面，固化温度的上限并不特别限定。然而，固化温度高于200℃时，涂装烧结时的固化不充分，因而不能进行钢卷卷取，有时会对层叠铁芯的制造带来妨碍。因此，固化温度优选为200℃以下。

在此，“固化温度”设为以刚体摆锤型物性试验机测定的粘弹性随着固化而降低的温度。随着固化反应的进行而发展交联结构时，会限制摆锤的运动，摆锤的摆动周期急剧降低。因此，可以根据摆锤的摆动周期的变化决定固化温度。

作为高温固化型交联剂，例如可举出芳香胺、酚醛类固化剂、酸酐类固化剂、双氰胺、封端异氰酸酯等。通过适用高温固化型的交联剂，可以抑制烧结工序中的树脂的过度固化。由此，通过层叠所得到的接合用表面被覆电磁钢板并加热加压来制造层叠铁芯时，能够进一步使固化反应进行，因此进一步提高高温时的接合强度。

作为芳香胺，例如可举出间苯二甲胺、间苯二胺、二氨基二苯甲烷、二氨基二苯基砜等。

作为酚醛类固化剂，例如可举出苯酚酚醛清漆树脂、甲酚酚醛清漆树脂、双酚酚醛清漆树脂、三嗪改性苯酚酚醛清漆树脂、苯酚甲阶酚醛树脂、甲酚萘酚甲醛缩聚物等。

作为酸酐类固化剂，例如可举出邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、甲基四氢邻苯二甲酸酐、甲基六氢邻苯二甲酸酐、甲基纳迪克酸酐、氯茵酸酐、均苯四甲酸酐、二苯甲酮四甲酸酐、乙二醇双(偏苯三甲酸酐酯)、甲基环己烯四羧酸酐、偏苯三酸酐、聚壬二酐等。

双氰胺还作为潜伏性固化剂而被广知。潜伏性固化剂具有以下能力：与环氧树脂配合，可以在室温下稳定地存储，通过热、光、压力等使树脂组合物急速固化。双氰胺是熔点207～210℃的无色斜方状晶或板状晶。在160～180℃下与环氧树脂反应，在20～60分钟固化。

双氰胺优选与固化促进剂并用。作为固化促进剂，可举出第三胺、咪唑类、芳香胺等。

封端异氰酸酯是将聚异氰酸酯的异氰酸酯基用封端剂掩住抑制反应的化合物。作为聚异氰酸酯的原料，例如可举出二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、二异氰酸六亚甲酯(HDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)等。作为封端剂，例如可举出醇类或酚类等。

出于进一步提高层叠铁芯的生产性的观点，作为高温固化型交联剂，较优选从芳香胺、酚醛类固化剂及双氰胺中选择的一种以上，间苯二甲胺、间苯二胺、二氨基二苯甲烷、苯酚酚醛清漆树脂、甲酚酚醛清漆树脂、苯酚甲阶酚醛树脂以及双氰胺中选择的一种以上。

高温固化型交联剂可以单独使用一种，也可以并用两种以上。

高温固化型交联剂的含量相对于环氧树脂100质量份，为5～30质量份，优选10～30质量份，较优选15～25质量份。若高温固化型交联剂的含量为上述下限值以上，则进一步提高层叠铁芯的生产性。若高温固化型交联剂的含量为上述上限值以下，则进一步提高层叠铁芯的接合强度。

无机微粒是从金属氢氧化物、在25℃下与水反应而成为金属氢氧化物的金属氧化物、以及具有羟基的硅酸盐矿物中所选择的一种以上。本实施方式的无机微粒含有羟基。羟基的存在使高温固化型交联剂活化，有效地促进基于环氧树脂的交联的固化。其结果，相比于不含有本实施方式的无机微粒的情况，能够缩短接合电磁钢板彼此时的时间，能够提高层叠铁芯的生产性。

无机微粒可以单独使用一种，也可以并用两种以上。

作为金属氢氧化物，例如可举出氢氧化铝、氢氧化钙、氢氧化镁、氢氧化锰、氢氧化铁(II)、氢氧化锌等。金属氢氧化物之中，氢氧化铝、氢氧化钙、氢氧化镁尤其使高温固化型交联剂活化，环氧树脂的固化促进效果显著，因此优选。

金属氢氧化物可以单独使用一种，也可以并用两种以上。

作为在25℃(室温)下与水反应而成为金属氢氧化物的金属氧化物，例如可举出氧化钙、氧化镁等。

在25℃下与水反应而成为金属氢氧化物的金属氧化物可以单独使用一种，也可以并用两种以上。

作为具有羟基的硅酸盐矿物，例如可举出滑石(talc)、云母(mica)、高岭土(kaolinite)、微晶高岭石、绿泥石、海蓝柱石等。在具有羟基的硅酸盐矿物之中，滑石、云母、高岭土尤其使高温固化型交联剂活化，环氧树脂的固化促进效果显著，因此优选。

具有羟基的硅酸盐矿物可以单独使用一种，也可以并用两种以上。

无机微粒的含量相对于环氧树脂100质量份，为1～100质量份，优选为5～70质量份，较优选10～50质量份。若无机微粒的含量为上述下限值以上，则进一步提高层叠铁芯的生产性。若无机微粒的含量为上述上限值以下，则进一步提高层叠铁芯的接合强度。

无机微粒的体积平均粒径为0.05～2.0μm，优选0.05～1.5μm，更加优选为0.05～1.0μm。进一步优选的无机微粒的体积平均粒径为小于0.2μm。若无机微粒的体积平均粒径为上述上限值以下，则可以使无机微粒含有的羟基进一步均匀地分散。难以廉价地入手体积平均粒径小于0.05μm的无机微粒。

无机微粒的体积平均粒径是在通过以ISO13320及JIS Z 8825：2013为基准的激光衍射-散射法所得到的球当量径的分布曲线中，在体积基准下，以相当于累积频率50％的粒径定义的数值(d50)。

本实施方式的电磁钢板用涂布组合物也可以含有环氧树脂、高温固化型交联剂以及无机微粒以外的其他组分(下面，称为“任意组分”。)。

作为任意组分，可举出不属于上述的高温固化型交联剂的固化促进剂(固化催化剂)、消泡剂、表面活性剂等。

作为消泡剂，例如可举出硅油等。

作为表面活性剂，例如可举出烷基聚葡糖苷等。

本实施方式的电磁钢板用涂布组合物也可以含有硅树脂。含有硅树脂的情况下，硅树脂的含量优选相对于电磁钢板用涂布组合物的总质量，为40质量％以下。此外，硅树脂是具有硅氧烷(Si－O－Si)键的树脂。硅树脂的含量较优选为30质量％以下，更优选为20质量％以下，特别优选为10质量％以下。可以不含有硅树脂，因此下限为0质量％。

本实施方式的电磁钢板用涂布组合物包含任意组分的情况下，任意组分的含量相对于环氧树脂100质量份，优选0.1～5质量份。

在将本实施方式的电磁钢板用涂布组合物涂布在电磁钢板上后，使其干燥，得到绝缘被膜3。在将本实施方式的电磁钢板用涂布组合物涂布在电磁钢板上时，优选进行烧结、涂布(烧结工序)。

作为烧结工序中的到达温度，例如优选为120～220℃，较优选130～210℃，进一步优选140～200℃。若到达温度为上述下限值以上，则电磁钢板用涂布组合物与电磁钢板充分地接合，抑制剥离。若到达温度为上述上限值以下，则能够抑制环氧树脂的固化，能够维持电磁钢板用涂布组合物的接合能力。

作为烧结工序中的烧结时间，例如优选5～60秒钟，较优选10～30秒钟，更加优选10～20秒钟。若烧结时间为上述下限值以上，则电磁钢板用涂布组合物与电磁钢板充分地接合，抑制剥离。若烧结时间为上述上限值以下，则能够抑制环氧树脂的固化，能够维持电磁钢板用涂布组合物的接合能力。

绝缘被膜3的平均厚度t1的上下限值还考虑到材料1被用作电磁钢板40的情况，例如以如下的方式设定。

在材料1被用作电磁钢板40的情况下，为了确保彼此层叠的电磁钢板40之间的绝缘性能，绝缘被膜3的平均厚度t1(电磁钢板40(材料1)每单面的厚度)调整为能够确保彼此层叠的电磁钢板40之间的绝缘性能及接合能力。

在单层结构的绝缘被膜3的情况下，绝缘被膜3的平均厚度t1(电磁钢板40(材料1)每单面的厚度)例如可以设为1.5μm以上8.0μm以下。

在多层结构的绝缘被膜3的情况下，基底绝缘被膜的平均厚度例如可以设为0.1μm以上2.0μm以下，优选0.3μm以上1.5μm以下。顶层绝缘被膜的平均厚度例如可以设为1.5μm以上8.0μm以下。

此外，材料1中的绝缘被膜3的平均厚度t1的测定方法出于与材料1的平均板厚t0同样的考虑方法，可以求得多个位置的绝缘被膜3的厚度，作为这些厚度的平均而求得。绝缘被膜3的厚度例如通过将材料1在厚度方向切断，用扫描电子显微镜(SEM)观察截面从而求得。

针对该材料1中的绝缘被膜3的平均厚度t1的上下限值，当然也能够用作电磁钢板40中的绝缘被膜3的平均厚度t1的上下限值。此外，电磁钢板40中的绝缘被膜3的平均厚度t1的测定方法例如是基于以下的测定方法。例如，形成层叠铁芯的多个电磁钢板之中，选择位于层叠方向的最外侧的电磁钢板40(在层叠方向上露出表面的电磁钢板40)。在选择的电磁钢板40的表面，选定径向的规定位置(例如，电磁钢板40中的内周缘与外周缘的恰好中间(中央)的位置)。在选定的位置处，在周向上隔开同等的间隔，在四处(即，每隔以中心轴线O为中心的90度)测定电磁钢板40的绝缘被膜3的厚度。可以将测定的四处的厚度的平均值作为绝缘被膜3的平均厚度t1。

此外，这样在位于层叠方向的最外侧的电磁钢板40测定绝缘被膜3的平均厚度t1的理由在于，是以绝缘被膜3的厚度在沿着电磁钢板40的层叠方向的层叠位置几乎不变的方式制作了绝缘被膜3。

通过对以上这样的材料1进行冲裁加工来制造电磁钢板40，并利用电磁钢板40制造层叠铁芯(定子铁芯21或转子铁芯31)。

下面，回到层叠铁芯的说明。如图3所示，形成定子铁芯21的多个电磁钢板40经由绝缘被膜3被层叠。

在层叠方向上彼此相邻的电磁钢板40由绝缘被膜3遍及整面地接合。换言之，在电磁钢板40中朝向层叠方向的面(下面，称为第一面)遍及整面地成为接合区域41a。但是，在层叠方向彼此相邻的电磁钢板40也可以不是遍及整面地接合。换言之，在电磁钢板40的第一面中，也可以混合存在接合区域41a和非接合区域(没有图示)。

在本实施方式中，形成转子铁芯31的一方的多个电磁钢板通过图1所示的铆接部42(销钉)彼此固定。然而，形成转子铁芯31的多个电磁钢板也可以与定子铁芯21同样地，具有由绝缘被膜3固定的层叠结构。

此外，定子铁芯21或转子铁芯31等的层叠铁芯也可以通过所谓的旋转堆叠而形成。

所述定子铁芯21例如使用图7所示的制造装置100进行制造。在下文中，在进行制造方法的说明时，首先针对层叠铁芯的制造装置100(下面，简称为制造装置100)进行说明。

在制造装置100中，从钢卷1A(卷材)将材料1朝向箭头F方向送出，同时通过被配置于各工作台的模具进行多次的冲裁，逐渐形成电磁钢板40的形状。然后，将冲裁后的电磁钢板40层叠并升温的同时进行加压。其结果，通过绝缘被膜3使在层叠方向彼此相邻的电磁钢板40接合(即，使位于绝缘被膜3之中的接合区域41a的部分发挥接合能力)，接合结束。

如图7所示，制造装置100包括多级的冲裁工作站110。冲裁工作站110可以是二级，也可以是三级以上。各级冲裁工作站110具备被配置于材料1的下方的凹模111、以及被配置于材料1的上方的凸模112。

制造装置100还在比最下游的冲裁工作站110更下游位置具备层叠工作站140。该层叠工作站140具备加热装置141、外周冲裁凹模142、隔热部件143、外周冲裁凸模144、以及弹簧145。

加热装置141、外周冲裁凹模142、隔热部件143被配置在材料1的下方。另一方面，外周冲裁凸模144及弹簧145被配置在材料1的上方。此外，附图标记21表示定子铁芯。

在具有以上说明的结构的制造装置100中，首先从钢卷1A将材料1向图7的箭头F方向依次送出。然后，对于该材料1，依次进行基于多个级的冲裁工作站110的冲裁加工。通过这些冲裁加工，在材料1上得到具有图3所示的铁芯背部22和多个齿部23的电磁钢板40的形状。但是，在该时刻并没有完全冲裁，因此沿着箭头F方向向下一工序前进。

然后最后，材料1被送出到层叠工作站140，由外周冲裁凸模144冲裁，精度良好地层叠。该层叠时，电磁钢板40由于弹簧145而承受一定的加压力。通过依次重复以上说明的那样的、冲裁工序、层叠工序，能够重叠规定片数的电磁钢板40。并且，以这样的方式重叠电磁钢板40而形成的层叠体由加热装置141加热到例如温度200℃(加热工序)。通过该加热，彼此相邻的电磁钢板40的绝缘被膜3彼此接合。

此外，加热装置141也可以不是配置在外周冲裁凹模142上。即，也可以在使在外周冲裁凹模142中层叠的电磁钢板40接合之前，取出至外周冲裁凹模142外。此时，在外周冲裁凹模142上也可以没有隔热部件143。并且此时，也可以在通过未图示的夹具从层叠方向的两侧夹住层叠着的接合前的电磁钢板40并保持的基础上，传输或加热。

通过以上的各工序，完成定子铁芯21。

作为加热工序中的加热温度，例如优选120～220℃，较优选130～210℃，更加优选140～200℃。若加热温度为上述下限值以上，则绝缘被膜3充分地固化，进一步提高层叠铁芯的接合强度。若加热温度为上述上限值以下，则能够抑制绝缘被膜3的劣化，能够进一步缓和电磁钢板40的应力形变。

在使绝缘被膜3固化时，优选加压层叠体。

加压层叠体时的压力例如优选0.1～20MPa，较优选0.2～10MPa，更加优选0.5～5MPa。若加压层叠体时的压力为上述下限值以上，则绝缘被膜3充分固化，进一步提高层叠铁芯的接合强度。若加压层叠体时的压力为上述上限值以下，则能够抑制绝缘被膜3的劣化，能够进一步缓和电磁钢板40的应力形变。

对层叠体加热及加压时的处理时间例如优选5～12分钟，较优选6～11分钟，更加优选7～10分钟。若处理时间为上述下限值以上，则绝缘被膜3充分固化，会进一步提高层叠铁芯的接合强度。若处理时间为上述上限值以下，则进一步提高层叠铁芯的生产性。

此外，在不含有无机微粒的情况下，处理时间需要为20分以上，但在本实施方式中，由于电磁钢板用涂布组合物含有特定量的无机微粒，从而能够在处理时间12分以内，制造具有充分的接合强度的层叠铁芯。

以上，针对本发明的一实施方式进行了说明。但是，本发明的技术范围并不限定于所述实施方式，在不脱离本发明的宗旨的范围中能够施加各种变更。

例如，定子铁芯21的形状并不仅限定于上述实施方式中所示的方式。具体而言，定子铁芯21的外径及内径的尺寸、层叠厚度、槽数、齿部23的周向与径向的尺寸比率、齿部23与铁芯背部22的径向的尺寸比率等，能够根据希望的旋转电机的特性任意地进行设计。

在所述实施方式中的转子30中，2个1组的永久磁铁32形成一个磁极，但本发明并不仅限定于该方式。例如，可以是1个永久磁铁32形成一个磁极，也可以是3个以上的永久磁铁32形成1个磁极。

在上述实施方式中，作为旋转电机10，举出永久磁铁励磁型电动机作为一例进行了说明，但旋转电机10的结构如以下例示并不仅限于此，进一步能够采用以下未例示的各种公知的结构。

在上述实施方式中，作为旋转电机10，举出永久磁铁励磁型电动机作为一例进行了说明，但本发明并不仅限定于此。例如，旋转电机10也可以是磁阻型电动机或电磁铁励磁型电动机(绕组励磁型电动机)。

在上述实施方式中，作为交流电动机，举出同步电动机为一例进行了说明，但本发明并不限定于此。例如，旋转电机10也可以是感应电动机。

在上述实施方式中，作为旋转电机10，举出交流电动机作为一例进行了说明，但本发明并不限定于此。例如，旋转电机10也可以是直流电动机。

在上述实施方式中，作为旋转电机10，举出电动机作为一例进行了说明，但本发明并不限定于此。例如，旋转电机10也可以是发电机。

此外，在不脱离本发明的宗旨的范围中，能够适当将所述实施方式中的构成要素置换为周知的构成要素，并且可以适当组合上述的变形例。

[实施例]

下面，通过实施例及比较例更具体地说明本发明，但本发明并不限定于以下的实施例。

[实施例1]

制造了以质量％计，Si：3.0％、Mn：0.2％、Al：0.5％、剩余部分为Fe及杂质构成的厚度：0.25mm、宽：100mm的无取向性电磁钢板。作为电磁钢板用涂布组合物，使用以下所示的环氧树脂组合物。以绝缘被膜的厚度平均为3μm的方式，在到达温度200℃下，10秒钟，烧结并涂布电磁钢板用涂布组合物，得到电磁钢板。

＜环氧树脂组合物＞

环氧树脂(双酚A型环氧树脂)：100质量份。

高温固化型交联剂(双氰胺)：20质量份。

无机微粒(氢氧化铝、体积平均粒径0.5μm)：30质量份。

＜接合强度的测定＞

剪切接合强度的测定中，切取30mm×60mm尺寸的单板，以搭接30mm×10mm量的方式重叠。设为钢板温度200℃、压力2MPa，将处理时间分别设为4分钟、5分钟、6分钟、7分钟、8分钟下制作层叠体(试样)。将这些试样冷却至室温(25℃)后，测定剪切接合强度，将用接合面积除算的数值作为接合强度。

[比较例1]

作为电磁钢板用涂布组合物，除使用不含有无机微粒的环氧树脂组合物以外，与上述实施例1同样地得到电磁钢板。

从所得到的电磁钢板切取30mm×60mm尺寸的单板，以搭接30mm×10mm量的方式重叠。钢板温度设为200℃、压力2MPa，除将处理时间分别设为12分钟、14分钟、16分钟、18分钟、20分钟、22分钟以外，与上述实施例1同样地，制作层叠体(试样)，测定剪切接合强度。

在图8中示出实施例1及比较例1的接合强度的测定的结果。图8表示电磁钢板用涂布组合物的不同导致的处理时间与接合强度的相关性。如图8所示，在适用本发明的实施例1中，处理时间5分钟的接合强度为2MPa以上，处理时间8分钟的接合强度为10MPa。

另一方面，采用不含有无机微粒的环氧树脂组合物的比较例1，接合强度成为2MPa以上需要处理时间14分钟，接合强度成为10MPa需要处理时间22分钟。

[实施例2～28、比较例2～8]

除作为电磁钢板用涂布组合物，将表1～2记载的无机微粒、高温固化型交联剂及环氧树脂作为环氧树脂组合物使用以外，与上述实施例1同样地得到电磁钢板。从所得到的电磁钢板切取30mm×60mm尺寸的单板，以搭接30mm×10mm量的方式重叠。除将处理时间设为8分钟以外，与上述实施例1同样地，制作层叠体(样品)，测定剪切接合强度。在表1～2中示出结果。表1中，比较例2的无机微粒的栏的“－”表示不含有无机微粒。表1及表2的环氧树脂以外的树脂的栏的“－”表示不含有环氧树脂以外的树脂。

[表1]

[表2]

如表1～2所示，在应用本发明的实施例2～28中，处理时间8分钟的接合强度为6MPa以上。

另一方面，使用不含有无机微粒的环氧树脂组合物的比较例2，处理时间8分钟的接合强度为0MPa。无机微粒的添加量脱离本发明的范围的比较例3，处理时间8分钟的接合强度为1MPa。无机微粒的添加量脱离本发明的范围的比较例4，处理时间8分钟的接合强度为2MPa。环氧树脂的含量脱离本发明的范围外的比较例5，处理时间8分钟的接合强度为2MPa。高温固化型交联剂的含量脱离本发明的范围的比较例6，处理时间8分钟的接合强度为2MPa。高温固化型交联剂的含量脱离本发明的范围的比较例7，处理时间8分钟的接合强度为2MPa。无机微粒的体积平均粒径脱离本发明的范围的比较例8，处理时间8分钟的接合强度为2MPa。

由以上的结果可知，根据本发明的电磁钢板用涂布组合物，能够缩短制造层叠铁芯需要的处理时间，能够提高层叠铁芯的生产性。

此外，还可知，根据本发明的电磁钢板用涂布组合物，即使是较短的处理时间，也可以制造具有充分的接合强度的层叠铁芯。

附图标记说明

10 旋转电机

20 定子

21 定子用接合层叠铁芯

30 转子

40 电磁钢板

50 壳体

60 旋转轴

Claims (5)

1.一种电磁钢板用涂布组合物，是含有环氧树脂、高温固化型交联剂以及无机微粒的电磁钢板用涂布组合物，

相对于所述环氧树脂的100质量份，所述高温固化型交联剂为5～30质量份，

所述无机微粒是从金属氢氧化物、在25℃下与水反应而成为金属氢氧化物的金属氧化物、以及具有羟基的硅酸盐矿物中所选择的一种以上，

所述无机微粒的体积平均粒径为0.05～2.0μm，

所述环氧树脂的含量相对于所述电磁钢板用涂布组合物的总质量为45质量％以上，

所述无机微粒的含量相对于所述环氧树脂100质量份为1～100质量份。

2.根据权利要求1所述的电磁钢板用涂布组合物，

所述无机微粒为从氢氧化铝、氢氧化钙、氢氧化镁、氧化钙、氧化镁、滑石、云母及高岭土中所选择的一种以上。

3.根据权利要求1或2所述的电磁钢板用涂布组合物，

所述高温固化型交联剂是从芳香胺、酚醛类固化剂以及双氰胺中所选择的一种以上。

4.一种接合用表面被覆电磁钢板，

在表面具有涂布权利要求1～3的任一项所述的电磁钢板用涂布组合物而成的绝缘被膜。

5.一种层叠铁芯，

是将权利要求4所述的接合用表面被覆电磁钢板层叠两片以上形成的。

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