CN115702260A - 电磁钢板用涂布组合物、电磁钢板、层叠铁芯以及旋转电机 - Google Patents

Abstract

层叠铁芯使用的电磁钢板是在母材钢板(2)的表面具有涂布电磁钢板用涂布组合物而形成的绝缘被膜(3)的电磁钢板，所述电磁钢板用涂布组合物以特定的比率配合有环氧树脂、由烷基酚构成的第一固化剂、由苯酚甲阶酚醛树脂和苯酚酚醛清漆树脂中的任意一方或双方构成的第二固化剂。

Description

电磁钢板用涂布组合物、电磁钢板、层叠铁芯以及旋转电机

技术领域

本发明涉及一种电磁钢板用涂布组合物、电磁钢板、层叠铁芯及旋转电机。本申请基于2020年6月17日于日本申请的特愿2020-104235号来主张优先权，并将其内容援引于此。

背景技术

作为被使用于旋转电机的铁芯(core)，已知一种多个电磁钢板被相互接合并层叠而成的层叠铁芯。作为电磁钢板彼此的接合方法，已知铆接或焊接。但是，在铆接或焊接中，由于加工时的机械应变或热应变，电磁钢板的磁特性(铁芯铁损)容易劣化。

作为铆接、焊接以外的接合方法，例如，已知一种使电磁钢板相互粘接的方法，该电磁钢板在表面形成有具有粘接能力的绝缘被膜(专利文献1)。因为使用了所述绝缘被膜的粘接不会赋予机械应变或热应变，所以与铆接及焊接相比，铁芯铁损较为优异。环氧树脂的体积变化较少，耐热性及耐油性、耐化学性优异，作为对电磁钢板彼此进行粘接的粘接剂较为优异(专利文献2、3)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本国特开2017-011863号公报

专利文献2：日本国特开2000-173816号公报

专利文献3：国际公开第2004/070080号

发明内容

发明要解决的技术问题

近年来，受到电机效率的进一步提高的要求，需要铁芯铁损的进一步降低。对于铁芯铁损的降低，电磁钢板的薄化是有力的。但是，伴随板厚的减少，钢板的杨氏模量会降低，因此要求作为铁损劣化的原因的应力应变不会被赋予钢板。环氧树脂虽然耐热性优异，但较硬且韧性较低，因此应力应变会因粘接时的固化而被赋予钢板，因此当钢板变薄时，会成为铁损劣化的原因。

此外，在电动汽车的驱动电机等中，在驱动中会成为高温，因此需要进一步的耐热性。

作为提高耐热性的方法，存在一种配合酚醛树脂的方法。但是，耐热性优异的树脂在常温下较硬，且会对层叠铁芯赋予较大的应力，因此会使磁特性劣化。另一方面，在常温附近为适当硬度的树脂在高温下会变得柔软，因此耐热性较差。由于这些原因，难以兼顾优异的磁特性与优异的耐热性，该耐热性是指即使在驱动时被暴露于高温的状态下，也能够保持足够的粘接强度。

本发明的目的在于提供一种能够兼顾层叠铁芯的磁特性与在驱动时的高温状态下也可保持电磁钢板彼此的粘接强度的耐热性的电磁钢板用涂布组合物、使用了该电磁钢板用涂布组合物的电磁钢板、层叠铁芯及旋转电机。

用于解决技术问题的技术手段

本发明具有以下方案。

[1]本发明的一个方案的电磁钢板用涂布组合物，其含有环氧树脂、由烷基酚构成的第一固化剂、以及由苯酚甲阶酚醛树脂和苯酚酚醛清漆树脂中的任意一方或双方构成的第二固化剂，所述第一固化剂的含量相对于所述环氧树脂100质量份为1.0质量份以上20.0质量份以下。

[2]如上述[1]所述的电磁钢板用涂布组合物，所述烷基酚也可以包含烷基的碳原子数为2～20的单烷基苯酚和烷基的碳原子数为2～20的二烷基苯酚中的任意一方或双方。

[3]如上述[1]或[2]所述的电磁钢板用涂布组合物，所述第二固化剂的含量相对于环氧树脂100质量份也可以为5.0质量份以上150.0质量份以下。

[4]如上述[1]～[3]的任意一项所述的电磁钢板用涂布组合物，固化收缩率也可以为15％以下。

[5]如上述[1]～[4]的任意一项所述的电磁钢板用涂布组合物，由[所述第一固化剂(A)的含量]/[所述第二固化剂(B)的含量]表示的质量比也可以为0.01～4.0。

[6]本发明的一个方案的电磁钢板，其在表面具有包含如上述[1]～[5]的任意一项所述的电磁钢板用涂布组合物的绝缘被膜。

[7]本发明的一个方案的层叠铁芯，其是如上述[6]所述的电磁钢板多个层叠且彼此粘接而成的。

[8]本发明的一个方案的旋转电机，其具备如上述[7]所述的层叠铁芯。

发明效果

根据本发明的上述方案，能够提供一种能兼顾层叠铁芯的磁特性与即使在驱动时的高温状态下也可保持电磁钢板彼此的粘接强度的耐热性的电磁钢板用涂布组合物、使用了该电磁钢板用涂布组合物的电磁钢板、层叠铁芯及旋转电机。

附图说明

图1是具备本发明的第1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是用于形成图1所示的层叠铁芯的原材料的俯视图。

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是用于制造图1所示的层叠铁芯的制造装置的侧视图。

具体实施方式

以下，参照附图，针对本发明的一个实施方式的层叠铁芯、具备该层叠铁芯的旋转电机、以及形成该层叠铁芯的原材料进行说明。另外，在本实施方式中，作为旋转电机，举电动机，具体而言，交流电动机，更具体而言，同步电动机，再具体而言，永磁铁励磁型电动机为一例进行说明。这种电动机例如被优选地采用于电动汽车等。

此外，以下，对于夹着“～”地记载的数值限定范围，下限值及上限值被包含于该范围。对于表示为“小于”或“超过”的数值，该值不被包含于数值范围。

(旋转电机10)

如图1所示，旋转电机10包括定子20、转子30、外壳50、以及旋转轴60。定子20及转子30被收容在外壳50内。

定子20被固定在外壳50内。

在本实施方式中，作为旋转电机10，采用了转子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为12极18槽的三相交流电机。然而，极数、槽数、相数等能够适当改变。

旋转电机10例如能够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进行旋转。

定子20包括定子用粘接层叠铁芯(以下，称为定子铁芯)21、以及未图示的绕组。

定子铁芯21包括环状的铁芯背部22、以及多个齿部23。以下，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环绕的方向)称为周向。

在从轴向观察定子20的俯视下，铁芯背部22被形成为圆环状。

多个齿(teeth)部23从铁芯背部22的内周向径向内侧(沿着径向朝向铁芯背部22的中心轴线O)突出。多个齿部23被沿周向隔开同等的角度间隔地配置。在本实施方式中，每隔以中心轴线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。

所述绕组被卷绕于齿部23。所述绕组既可以被集中卷绕，也可以被分布卷绕。

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和多个永磁铁32。

转子铁芯31被形成为与定子20同轴地配置的环状(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。

多个永磁铁32被固定于转子铁芯31。在本实施方式中，2个1组的永磁铁32形成1个磁极。多组永磁铁32被沿周向隔开同等的角度间隔地配置。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(整体上，为24个)永磁铁32。

在本实施方式中，作为永磁铁励磁型电动机，采用了埋入磁铁型电机。

在转子铁芯31，形成有多个贯通孔33，该多个贯通孔33沿轴向贯穿转子铁芯31。多个贯通孔33被与多个永磁铁32的配置对应地设置。各永磁铁32被以被配置在对应的贯通孔33内的状态固定于转子铁芯31。各永磁铁32向转子铁芯31的固定例如能够通过利用粘接剂对永磁铁32的外表面与贯通孔33的内表面进行粘接等来实现。另外，作为永磁铁励磁型电动机，也可以不采用埋入磁铁型，而是采用表面磁铁型电机。

定子铁芯21及转子铁芯31均为层叠铁芯。例如，定子铁芯21如图2所示，通过如下方式形成：将多个电磁钢板40沿层叠方向层叠。

另外，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)例如被设为50.0mm。定子铁芯21的外径例如被设为250.0mm。定子铁芯21的内径例如被设为165.0mm。转子铁芯31的外径例如被设为163.0mm。转子铁芯31的内径例如被设为30.0mm。但是，这些值仅为一例，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、外径或内径不仅仅限于这些值。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的内径为内切于全部齿部23的前端部的虚拟圆的直径。

形成定子铁芯21及转子铁芯31的各电磁钢板40例如通过对如图4～图6所示的原材料1进行冲裁加工等来形成。原材料1是作为电磁钢板40的母材的电磁钢板。作为原材料1，例如可举出带状的钢板或切割板等。

在层叠铁芯的说明中，以下，针对该原材料1进行说明。另外，在本说明书中，有时会将作为电磁钢板40的母材的带状的钢板称为原材料1。有时会将对原材料1进行冲裁加工，制成被用于层叠铁芯的形状的钢板称为电磁钢板40。

(原材料1)

原材料1例如在被卷绕于图7所示的钢卷1A的状态下被处理。在本实施方式中，作为原材料1，采用了无取向性电磁钢板。作为无取向性电磁钢板，能够采用JIS C 2552：2014的无取向性电磁钢板。然而，作为原材料1，也可以不采用无取向性电磁钢板，而是采用取向性电磁钢板。作为该情况下的取向性电磁钢板，能够采用JIS C 2553：2019的取向性电磁钢板。此外，能够采用JIS C 2558：2015的无取向性薄电磁钢带或取向性薄电磁钢带。

原材料1的平均板厚t0的上下限值也考虑到原材料1被用作电磁钢板40的情况，例如被如下这样设定。

随着原材料1变薄，原材料1的制造成本会增加。因此，考虑到制造成本，原材料1的平均板厚t0的下限值为0.10mm，优选的是，为0.15mm，更优选的是，为0.18mm。

另一方面，当原材料1过厚时，制造成本会变得良好，但在原材料1被用作电磁钢板40的情况下，涡流损耗会増加，铁芯铁损会劣化。因此，考虑到铁芯铁损和制造成本，原材料1的平均板厚t0的上限值为0.65mm，优选的是，为0.35mm，更优选的是，为0.30mm。

作为满足原材料1的平均板厚t0的上述范围的情况，可例示0.20mm。

另外，原材料1的平均板厚t0不仅包含后述的母材钢板2的厚度，也包含绝缘被膜3的厚度。此外，原材料1的平均板厚t0的测定方法例如根据以下的测定方法。例如，在原材料1被卷绕为钢卷1A的形状的情况下，将原材料1中的至少一部分拆开为平板形状。在被拆开为平板形状的原材料1中，选定原材料1的长度方向的预定的位置(例如，从原材料1的长度方向的端缘离开原材料1的全长的10％量的长度的位置)。在该选定的位置处，将原材料1沿其宽度方向划分为5个区域。在作为这5个区域的分界的4处，对原材料1的板厚进行测定。能够将4处的板厚的平均值作为原材料1的平均板厚t0。

针对该原材料1的平均板厚t0的上下限值，当然也能够采用为作为电磁钢板40的平均板厚t0的上下限值。另外，电磁钢板40的平均板厚t0的测定方法例如根据以下的测定方法。例如，沿周向隔开同等的间隔地，在4处(即，每隔以中心轴线O为中心的90度)对层叠铁芯的层叠厚度进行测定。

将测定的4处层叠厚度分别除以被层叠的电磁钢板40的张数，算出每1张的板厚。能够将4处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，原材料1包括母材钢板2、以及绝缘被膜3。

原材料1中，带状的母材钢板2的两面被绝缘被膜3覆盖。在本实施方式中，原材料1的大部分由母材钢板2形成，在母材钢板2的表面，层叠有绝缘被膜3，该绝缘被膜3比母材钢板2更薄。

关于母材钢板2的化学组成，如以下所示，以质量％计，含有2.5％～4.5％的Si。另外，能够通过将化学组成设为该范围，从而将原材料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

在原材料1被用作电磁钢板40时，绝缘被膜3会发挥在层叠方向上相邻的电磁钢板40间的绝缘性能。此外，在本实施方式中，绝缘被膜3具备粘接能力，将在层叠方向上相邻的电磁钢板40粘接。绝缘被膜3既可以为单层构成，也可以为多层构成。更具体而言，例如，绝缘被膜3既可以为兼具绝缘性能与粘接能力的单层构成，也可以为包含绝缘性能优异的下层绝缘被膜、以及粘接性能优异的上层绝缘被膜的多层构成。另外，所谓本实施方式中的“绝缘被膜3的粘接能力”，意味着在由夹着绝缘被膜3地层叠的多个电磁钢板40构成的层叠体中，能够在预定的温度条件下表现出预定值以上的粘接强度的能力。

在本实施方式中，绝缘被膜3遍及整个表面地、无间隙地覆盖母材钢板2的两面。然而，也可以是，在可确保前述的绝缘性能或粘接能力的范围内，绝缘被膜3的一部分层不无间隙地覆盖母材钢板2的两面。换言之，也可以是，绝缘被膜3的一部分层被间断地设置于母材钢板2的表面。但是，为了确保绝缘性能，母材钢板2的两面需要被绝缘被膜3覆盖，使得整个表面不露出。具体而言，在绝缘被膜3不具有绝缘性能优异的下层绝缘被膜，而为兼具绝缘性能与粘接能力的单层构成的情况下，绝缘被膜3需要被遍及母材钢板2的整个表面地、无间隙地形成。与此不同，在绝缘被膜3为包含绝缘性能优异的下层绝缘被膜、以及粘接能力优异的上层绝缘被膜的多层构成的情况下，除了将下层绝缘被膜与上层绝缘被膜这两者遍及母材钢板2的整个表面地、无间隙形成之外，遍及母材钢板的整个表面地、无间隙地形成下层绝缘被膜，并间断地设置上层绝缘被膜也能够兼顾绝缘性能与粘接能力。

作为构成下层绝缘被膜的涂布组合物，并不被特别地限定，例如能够使用含铬酸处理剂、含磷酸盐处理剂等一般的处理剂。

具备粘接能力的绝缘被膜3是涂布含有环氧树脂、第一固化剂(A)、以及第二固化剂(B)的电磁钢板用涂布组合物而形成的。

由电磁钢板用涂布组合物构成的绝缘被膜在层叠铁芯制造时的加热压接前，为未固化状态或半固化状态(B阶段)，因加热压接时的加热，固化反应进行，而表现出粘接能力。电磁钢板用涂布组合物既可以用于形成单层构成的绝缘被膜，也可以用于形成设置在下层绝缘被膜上的上层绝缘被膜。

作为环氧树脂，能够使用一般的环氧树脂，具体而言，只要为一个分子中具有2个以上环氧基的环氧树脂，就能够无特别限制地使用。作为这种环氧树脂，例如可举出双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、苯酚酚醛型环氧树脂、甲酚酚醛型环氧树脂、三苯基甲烷型环氧树脂、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、异氰尿酸酯型环氧树脂、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)或氢化物等。作为环氧树脂，既可以单独使用1种，也可以并用2种以上。

相对于电磁钢板用涂布组合物的总质量，环氧树脂的含量例如优选30～90质量％，更优选的是，40～80质量％，进一步优选的是，50～70质量％。当环氧树脂的含量为上述下限值以上时，能够进一步提高电磁钢板40的粘接强度。当环氧树脂的含量为上述上限值以下时，能够进一步抑制电磁钢板40的应力应变。

第一固化剂由烷基酚构成。

作为烷基酚，没有特别限定，例如可举出：甲酚(邻甲酚等)、乙基苯酚(邻乙基苯酚等)、丙基苯酚(对丙基苯酚、对异丙基苯酚等)、丁基苯酚(对丁基苯酚、对仲丁基苯酚等)、壬基苯酚(对壬基苯酚等)、十二烷基苯酚(对十二烷基苯酚等)、二甲基苯酚(2,3-二甲基苯酚等)、二乙基苯酚(2,3-二乙基苯酚等)、二丁基苯酚(2,6-二仲丁基苯酚等)、三甲基苯酚(2,3,4-三甲基苯酚等)等。作为烷基酚，可以单独使用一种，也可以并用两种以上。

从容易兼顾磁特性和耐热性的观点出发，作为烷基酚，优选包含烷基的碳原子数为2～20的单烷基苯酚和烷基的碳原子数为2～20的二烷基苯酚中的任意一方或双方。

单烷基苯酚的烷基的碳原子数更优选为3～16、进一步优选为4～12。

单烷基苯酚的两个烷基的碳原子数各自独立，更优选为3～20、进一步优选为4～12。

电磁钢板用涂布组合物中的第一固化剂(A)的含量相对于环氧树脂100质量份为1.0质量份以上20.0质量份以下。若第一固化剂(A)的含量为所述下限值以上，则得到耐热性优异的层叠铁芯。若第一固化剂的含量为所述上限值以下，则得到磁特性优异的层叠铁芯。

第一固化剂(A)的含量的下限值优选为2.0质量份以上、更优选为3.0质量份以上。第一固化剂(A)的含量的上限值优选为18.0、更优选为16.0质量份以下、进一步优选为15.0质量份以下。

第二固化剂(B)是从苯酚甲阶酚醛树脂和苯酚酚醛清漆树脂中选择的一种以上。作为第二固化剂的苯酚甲阶酚醛树脂和苯酚酚醛清漆树脂在苯酚骨架中均不具有烷基和烷氧基。

作为第二固化剂(B)，可以单独使用苯酚甲阶酚醛树脂，也可以单独使用苯酚酚醛清漆树脂，也可以并用苯酚甲阶酚醛树脂和苯酚酚醛清漆树脂。

电磁钢板用涂布组合物中的第二固化剂(B)的合计的含量相对于环氧树脂的100质量份优选为5.0质量份以上150.0质量份以下。若第二固化剂(B)的含量为所述下限值以上，则能够确保耐热性。若第二固化剂(B)的含量为所述上限值以下，则能够抑制磁特性的劣化。

第二固化剂(B)的含量的下限值优选为5.0质量份以上、更优选为10.0质量份以上、进一步优选为20.0质量份以上。第二固化剂(B)的含量的上限优选为150.0质量份以下、更优选为100.0质量份以下、进一步优选为70.0质量份以下。

由[第一固化剂(A)的含量]/[第二固化剂(B)的含量]表示的质量比(以下，也称为[A/B比]。)优选为0.01～4.0。A/B比更优选为0.1以上、进一步优选为0.25以上。另外，A/B比更优选为3.8以下、进一步优选为3.5以下。若A/B比在上述上限值和下限值的范围内，则能够更良好地实现抑制应力应变和耐热性的兼顾。

电磁钢板用涂布组合物也可以含有环氧树脂、第一固化剂(A)及第二固化剂(B)以外的其他成分。作为其他成分，例如可举出丙烯酸树脂、第一固化剂(A)及第二固化剂(B)以外的其他固化剂、固化促进剂(固化催化剂)、乳化剂、消泡剂等。此外，从确保粘接强度的观点出发，电磁钢板用涂布组合物中不包含二氧化硅、氧化铝、玻璃等无机填充材料。作为其他成分，可以仅使用一种，也可以并用两种以上。

作为丙烯酸树脂，并不被特别地限定。作为用于丙烯酸树脂的单体，例如可例示丙烯酸、甲基丙烯酸等不饱和羧酸、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、正(甲基)丙烯酸正丁酯、异(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、以及(甲基)丙烯酸羟丙基酯等(甲基)丙烯酸酯。另外，所谓(甲基)丙烯酸酯，意味着丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。作为丙烯酸树脂，既可以单独使用1种，也可以并用2种以上。

丙烯酸树脂也可以具有来源于丙烯酸单体以外的其他单体的构成单位。作为其他单体，例如可举出乙烯、丙烯、苯乙烯等。作为其他单体，既可以单独使用1种，也可以并用2种以上。

丙烯酸树脂的玻璃化转变点(Tg点)并不被特别地限定，但下限优选为－40℃，更优选的是，为－20℃。丙烯酸树脂的Tg点的上限优选为80℃，更优选的是，为50℃。

在电磁钢板用涂布组合物含有丙烯酸树脂的情况下，丙烯酸树脂的含量没有特别限制，例如，相对于环氧树脂和丙烯酸树脂的合计量，可以设为1质量％以上50质量％以下。在作为丙烯酸改性环氧树脂或丙烯酸单体而含有的情况下的含量也相同。

在使用丙烯酸树脂的情况下，也可以作为使丙烯酸树脂接枝于环氧树脂得到的丙烯酸改性环氧树脂来使用。也可以是，在电磁钢板用涂布组合物中，作为形成丙烯酸树脂的单体而被包含。

作为其他固化剂，可举出通过加热而开始固化反应的潜在性环氧树脂固化剂。具体而言，可举出芳香族多胺、酸酐、双氰胺、三氟化硼-胺络合物、有机酸肼等。作为其他固化剂，可以单独使用一种，也可以并用两种以上。

电磁钢板用涂布组合物中的其他固化剂的含量相对于环氧树脂的100质量份，优选为20质量份以下、更优选为10质量份以下。

一般，耐热性优异的环氧树脂粘接剂若确保高温下的粘接强度则在常温附近杨氏模量大，对钢板赋予应力而使磁特性(铁芯铁损)劣化。另一方面，若为在常温附近具有适度的强度的树脂组成，则耐热性降低。

在本实施方式中，通过将第一固化剂(A)的烷基酚与第二固化剂(B)组合使用，固化物成为具有烷基作为侧链的结构。因此，固化物的弹性模量适度降低，对钢板赋予的应力减少，得到磁特性优异的层叠铁芯。另外，由于酚醛树脂具有优异的耐热性，因此通过组合使用第一固化剂(A)和第二固化剂(B)，耐热性也提高。由此，能够兼顾磁特性和耐热性。

电磁钢板用涂布组合物的固化收缩率优选为15％以下、更优选为12％以下、进一步优选为10％以下、特别优选为8％以下。若固化收缩率为所述上限值以下，则容易减少对钢板的应力赋予，容易得到磁特性优异的层叠铁芯。

此外，固化收缩率通过依据JIS K6941的方法测定。

绝缘被膜3例如能够通过将电磁钢板用涂布组合物涂布于母材钢板的表面并进行干燥、烧结来形成。

烧结时的到达温度的下限值优选为120℃以上，更优选的是，为140℃以上。烧结时的到达温度的上限值优选为200℃以下，更优选的是，为180℃以下。当到达温度为上述下限值以上时，电磁钢板用涂布组合物会与电磁钢板充分地粘接，剥离会被抑制。当到达温度为上述上限值以下时，能够抑制环氧树脂的固化，并能够维持电磁钢板用涂布组合物的粘接能力。

烧结时间的下限值优选为5秒以上，更优选的是，为10秒以上。烧结时间的上限值优选为40秒以下，更优选的是，为30秒以下。当烧结时间为上述下限值以上时，电磁钢板用涂布组合物会与电磁钢板充分地粘接，剥离会被抑制。当烧结时间为上述上限值以下时，能够抑制环氧树脂的固化，并能够维持电磁钢板用涂布组合物的粘接能力。

考虑到原材料1被用作电磁钢板40的情况，绝缘被膜3的平均厚度t1的上下限值例如也可以如下地设定。

在原材料1被用作电磁钢板40的情况下，对绝缘被膜3的平均厚度t1(每单面电磁钢板40(原材料1)的厚度)进行调整，以能够确保被相互层叠的电磁钢板40间的绝缘性能及粘接能力。

在单层构成的绝缘被膜3的情况下，绝缘被膜3整体的平均厚度t1(电磁钢板40(原材料1)的厚度)例如能够设为1.5μm以上8.0μm以下。

在多层构成的绝缘被膜3的情况下，下层绝缘被膜的平均厚度例如能够设为0.3μm以上2.5μm以下，优选的是0.5μm以上1.5μm以下。上层绝缘被膜的平均厚度例如能够设为1.5μm以上8.0μm以下。

另外，关于原材料1中的绝缘被膜3的平均厚度t1的测定方法，能够以与原材料1的平均板厚t0同样的考虑方法，求得多处绝缘被膜3的厚度，并作为它们的厚度的平均值来求得。

针对该原材料1中的绝缘被膜3的平均厚度t1的上下限值，当然也能够作为电磁钢板40中的绝缘被膜3的平均厚度t1的上下限值来采用。

另外，电磁钢板40中的绝缘被膜3的平均厚度t1的测定方法例如根据以下的测定方法。例如，选定形成层叠铁芯的多个电磁钢板中的、位于层叠方向最外侧的电磁钢板40(表面在层叠方向上露出的电磁钢板40)。在选定的电磁钢板40的表面中，选定径向的预定位置(例如，电磁钢板40中的内周缘与外周缘的正中间(中央)的位置)。在选定的位置处，在沿周向隔开同等的间隔地，在4处(即，每隔以中心轴线O为中心的90度)对电磁钢板40的绝缘被膜3的厚度进行测定。能够将测定的4处厚度的平均值作为绝缘被膜3的平均厚度t1。

另外，像这样，在位于层叠方向的最外侧的电磁钢板40中，对绝缘被膜3的平均厚度t1进行测定的理由是，绝缘被膜3被以如下方式制作：绝缘被膜3的厚度在电磁钢板40的沿着层叠方向的层叠位置处几乎不会变化。

通过对如上的原材料1进行冲裁加工，从而制造电磁钢板40，并利用电磁钢板40来制造层叠铁芯(定子铁芯21或转子铁芯31)。

(层叠铁芯的层叠方法)

以下，回到层叠铁芯的说明。

形成定子铁芯21的多个电磁钢板40如图3所示，介由绝缘被膜3而被层叠。

在层叠方向上相邻的电磁钢板40被绝缘被膜3遍及整个表面地粘接。换言之，在电磁钢板40中，朝向层叠方向的面(以下，称为第1面)遍及整个表面地成为粘接区域41a。但是，在层叠方向上相邻的电磁钢板40也可以不遍及整个表面地被粘接。换言之，也可以是，在电磁钢板40的第1面中，粘接区域41a与非粘接区域(未图示)混合存在。

在本实施方式中，形成转子铁芯31的多个电磁钢板由图1所示的铆接部42(销钉)相互固定。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同样地具有通过绝缘被膜3固定的层叠结构。

此外，也可以是，定子铁芯21及转子铁芯31等层叠铁芯通过所谓的旋转堆叠来形成。

(层叠铁芯的制造方法)

所述定子铁芯21例如用图7所示的制造装置100来制造。以下，在对制造方法进行说明时，首先，针对层叠铁芯的制造装置100(以下，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)向箭头F方向送出原材料1，并通过被配置于各工作台的模具进行多次冲裁，逐渐形成为电磁钢板40的形状。然后，将冲裁后的电磁钢板40层叠，一边使其升温一边进行加压。结果，通过绝缘被膜3，使在层叠方向上相邻的电磁钢板40粘接(即，使绝缘被膜3中的位于粘接区域41a的部分发挥粘接能力)，粘接完成。

如图7所示，制造装置100包括多级冲裁站110。冲裁站110既可以为两级，也可以为三级以上。各级冲裁站110包括：凹模111，其被配置于原材料1的下方；以及凸模112，其被配置于原材料1的上方。

制造装置100还在比最下游的冲裁站110靠下游位置处包括层叠站140。该层叠站140包括加热装置141、外周冲裁凹模142、绝热构件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、绝热构件143被配置在原材1的下方。另一方面，外周冲裁凸模144及弹簧145被配置在原材1的上方。另外，附图标记21表示定子铁芯。

在具有以上说明的构成的制造装置100中，首先，从钢卷1A沿图7的箭头F方向依次送出原材料1。然后，针对该原材料1，依次进行多级冲裁站110的冲裁加工。通过这些冲裁加工，针对原材料1，得到图3所示的具有铁芯背部22和多个齿部23的电磁钢板40的形状。但是，在该时间点，完全未被冲裁，因此沿着箭头F方向向下一工序前进。

然后，最后，原材料1被向层叠站140送出，由外周冲裁凸模144冲裁，并被高精度地层叠。在该层叠时，电磁钢板40因弹簧145而受到一定的加压力。通过依次重复以上说明的那样的、冲裁工序、层叠工序，能够将预定张数的电磁钢板40重叠。进而，以这种方式使电磁钢板40重叠而形成的层叠铁芯被加热装置141例如加热到温度200℃。通过该加热，相邻的电磁钢板40的绝缘被膜3彼此被粘接(粘接工序)。

作为粘接工序中的加热温度，例如优选为120～250℃、更优选为150～230℃、进一步优选为200～220℃。若加热温度为上述下限值以上，则绝缘被膜3充分固化，进一步提高层叠铁芯的粘接强度。若加热温度在上述上限值以下，则能够抑制绝缘被膜3的热劣化，进一步提高层叠铁芯的粘接强度。

作为粘接工序中的加热时间，受到层叠铁芯的大小或加热方法的影响，例如优选为30～120分钟、更优选为45～100分钟、进一步优选为60～80分钟。若加热时间为上述下限值以上，则绝缘被膜3充分固化，进一步提高层叠铁芯的粘接强度。若加热时间为上述上限值以下，则能够抑制绝缘被膜3的热劣化，进一步提高层叠铁芯的粘接强度。

对层叠体进行加压时的压力例如优选为2～50MPa、更优选为3～30MPa、进一步优选为4～20MPa。若对层叠体进行加压时的压力为上述下限值以上，则绝缘被膜3充分密合，进一步提高层叠铁芯的粘接强度。若对层叠体进行加压时的压力为上述上限值以下，则能够抑制绝缘被膜3从端部露出，能够进一步提高层叠铁芯的层叠精度。

另外，也可以是，加热装置141不被配置于外周冲裁凹模142。即，也可以是，在使外周冲裁凹模142中层叠的电磁钢板40粘接前，将其取出到外周冲裁凹模142外。在该情况下，在外周冲裁凹模142中，也可以没有绝热构件143。进而，在该情况下，也可以是，在将被重叠的粘接前的电磁钢板40以未图示的夹具从层叠方向的两侧夹住并保持后，进行输送或加热。

通过以上的各工序，定子铁芯21完成。

如以上说明，在本发明中，由将环氧树脂、第一固化剂(A)及第二固化剂(B)以特定的比率组合而得到的电磁钢板用涂布组合物在电磁钢板的表面形成绝缘被膜。由此，能够兼顾层叠铁芯的优异的磁特性(铁芯铁损)和即使在驱动时的高温状态下也能够保持电磁钢板彼此的粘接强度的优异的耐热性。

另外，本发明的技术范围并不被限定于所述实施方式，能够在不脱离本发明的主旨的范围内加以各种变更。

定子铁芯的形状并不被限定于所述实施方式中示出的形态。具体而言，能够根据定子铁芯的外径及内径的尺寸、层叠厚度、槽数、齿部的周向和径向的尺寸比例、齿部和铁芯背部的径向的尺寸比例等，所期望的旋转电机的特性来任意地设计。

在所述实施方式中的转子中，2个1组的永磁铁32形成1个磁极，但本发明不限于此。例如，既可以是，1个永磁铁32形成1个磁极，也可以是，3个以上的永磁铁32形成1个磁极。

在上述实施方式中，作为旋转电机10，举永磁铁励磁型电动机为一例进行了说明，但旋转电机10的结构如以下例示的那样，不仅限于此，进一步地，也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，举永磁铁励磁型电动机为一例进行了说明，但本发明不仅限于此。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，举同步电动机为一例进行了说明，但本发明不限于此。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，举交流电动机为一例进行了说明，但本发明不限于此。例如，旋转电机10也可以是直流发电机。

在上述实施方式中，作为旋转电机10，举电动机为一例进行了说明，但本发明不限于此。例如，旋转电机10也可以是发电机。

此外，能够适当地在不脱离本发明的主旨的范围内，将所述实施方式中的构成要素置换为周知的构成要素，此外，也可以将所述的变形例适当组合。

实施例

以下，根据实施例，对本发明的一个方案的效果具体地进行说明，但实施例中的条件仅为为了确认本发明的可实施性及效果而采用的一个条件例，本发明并不被以下的记载限定。只要不脱离本发明的主旨，并达成本发明的目的，本发明就能够采用各种条件。

[原料]

将实施例中使用的原料在以下示出。

(环氧树脂)

E1：双酚A型环氧树脂

E2：双酚F型环氧树脂

E3：三苯基甲烷型环氧树脂

(第一固化剂)

A1：对仲丁基苯酚

A2：对壬基苯酚

A3：对十二烷基苯酚

A4：2,6-二仲丁基苯酚

A5：对丙基苯酚

(第二固化剂)

H1：苯酚甲阶酚醛树脂

H2：苯酚酚醛清漆树脂

(固化剂(比较对象))

B1：二氨基二苯基甲烷

B2：双氰胺

B3：4-甲基六氢邻苯二甲酸酐

(配合剂)

M1：丙烯酸树脂(甲基丙烯酸甲酯单元：丙烯酸异丙酯单元：苯乙烯单元：丙烯酸2-乙基己酯单元(摩尔比)＝40：30：20：10，玻璃化转变温度：17℃)

M2：丙烯酸树脂(甲基丙烯酸甲酯单元：丙烯酸正丁酯单元(摩尔比)＝55：45，玻璃化转变温度：10℃)

[磁特性]

从各例的电磁钢带中切出55mm×55mm尺寸的矩形电磁钢板(单板)，以钢板温度200℃、压力10MPa、加压时间1小时的条件将10张电磁钢板层叠粘接，制作出层叠铁芯。针对得到的层叠铁芯，通过JIS C2556(2015)规定的单板磁测定法，对轧制方向和相对于轧制方向为直角方向的单板磁特性进行测定，将它们的值的平均值作为磁特性求得。另外，作为磁特性(磁性)，作为铁损，评价了“W10/400(W/kg)”。“W10/400”为频率400Hz，最大磁通密度1.0T时的铁损。

[粘接强度]

从各例的电磁钢带中，切出了2张宽度30mm×长度60mm的长方形的电磁钢板(单板)。接着，在表面涂布电磁钢板用涂布组合物，将彼此的宽度30mm×长度10mm的前端部分彼此重叠，并进行加压，由此制作出测定用的样本。加压条件设为钢板温度200℃、压力10MPa、加压时间1小时。

针对得到的样本，在气氛温度分别为25℃或150℃的气氛下，将拉伸速度设为2mm/分地进行拉伸，对到剥离为止的最大负荷(N)进行测定，并将该最大负荷(N)除以粘接面积得到的数值设为粘接强度(MPa)。

<固化收缩率>

在各例的电磁钢带的表面涂布电磁钢板用涂布组合物，对固化收缩率进行了测定。固化收缩率依据JIS K 6941，根据膜厚的变化进行了测定。

[判定]

针对各例，按以下的基准进行了判定。另外，铁损越小，意味着赋予电磁钢板的应力应变越被抑制。将测定结果及判定结果在表2中示出。在表中，对发明范围外的值标注了下划线。

[基准]

“良好”：25℃的粘接强度为5.0MPa以上，150℃的粘接强度为1.0MPa以上，且磁特性小于12.0W/kg。

“差”：25℃的粘接强度小于5.0MPa，150℃的粘接强度小于1.0MPa，或者磁特性为12.0W/kg以上。

[实施例1]

作为母材钢板，使用了以质量％计，Si：3.0％，Mn：0.2％，Al：0.5％，剩余部分由Fe及杂质构成的板厚0.25mm、宽度100mm的无取向性电磁钢板。

将表1所示的各成分混合而制备电磁钢板用涂布组合物。将得到的电磁钢板用涂布组合物涂布于母材钢板的表面，在160℃下烧结15秒，由此得到具有平均厚度为3μm的绝缘被膜的电磁钢带。

[实施例2～10，比较例1～9]

除了如在表1中示出那样，对电磁钢板用涂布组合物的组成及烧结条件进行了改变以外，以与实施例1同样的方式，得到了电磁钢带。

将各例的电磁钢板用涂布组合物的组成及烧结条件示出于表1。将各例的磁特性(磁性)及粘接强度的评价结果示出于表2。

[表1]

[表2]

如表2所示，在将环氧树脂、第一固化剂(A)及第二固化剂(B)以特定的比率组合而得到的实施例1～10中，即使在150℃下也确保充分的粘接强度，耐热性优异，并且磁特性也优异。

另一方面，在第一固化剂的含量为本发明的范围外的比较例1～4、不包含第一固化剂的比较例5～7、9以及不包含第二固化剂的比较例8中，不能兼顾耐热性和磁特性。

工业可利用性

根据本发明，能够兼顾层叠铁芯的耐热性与磁特性。因此，工业可利用性较大。

附图标记说明

1…原材料、2…母材钢板、3…绝缘被膜、10…旋转电机、20…定子、21…定子铁芯、40…电磁钢板。

Claims (8)

1.一种电磁钢板用涂布组合物，

其含有环氧树脂、由烷基酚构成的第一固化剂A、以及由苯酚甲阶酚醛树脂和苯酚酚醛清漆树脂中的任意一方或双方构成的第二固化剂(B)；

所述第一固化剂A的含量相对于所述环氧树脂100质量份为1.0质量份以上20.0质量份以下。

2.如权利要求1所述的电磁钢板用涂布组合物，

所述烷基酚包含烷基的碳原子数为2～20的单烷基苯酚和烷基的碳原子数为2～20的二烷基苯酚中的任意一方或双方。

3.如权利要求1或2所述的电磁钢板用涂布组合物，

所述第二固化剂B的含量相对于环氧树脂100质量份为5.0质量份以上150.0质量份以下。

4.如权利要求1至3的任意一项所述的电磁钢板用涂布组合物，

固化收缩率为15％以下。

5.如权利要求1至4的任意一项所述的电磁钢板用涂布组合物，

由[所述第一固化剂A的含量]/[所述第二固化剂B的含量]表示的质量比为0.01～4.0。

6.一种电磁钢板，

其在表面具有包含如权利要求1至5的任意一项所述的电磁钢板用涂布组合物的绝缘被膜。

7.一种层叠铁芯，

其是层叠多个如权利要求6所述的电磁钢板且彼此粘接而成的。

8.一种旋转电机，

其具备如权利要求7所述的层叠铁芯。

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