JP2003193263A - 優れた端面絶縁性を有する鉄心と鉄心端面の絶縁被膜処理方法 - Google Patents

優れた端面絶縁性を有する鉄心と鉄心端面の絶縁被膜処理方法

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JP2003193263A
JP2003193263A JP2002216949A JP2002216949A JP2003193263A JP 2003193263 A JP2003193263 A JP 2003193263A JP 2002216949 A JP2002216949 A JP 2002216949A JP 2002216949 A JP2002216949 A JP 2002216949A JP 2003193263 A JP2003193263 A JP 2003193263A
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insulating coating
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insulating
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Tomoji Kumano
知二 熊野
Tsutomu Kaido
力 開道
Hiroyasu Fujii
浩康 藤井
Yuji Kubo
祐治 久保
Noriko Yamada
紀子 山田
Kazutaka Tone
和隆 東根
Osamu Tanaka
收 田中
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Nippon Steel Plant Designing Corp
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Nittetsu Plant Designing Corp
Nippon Steel Corp
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    • C23C18/127—Preformed particles

Abstract

(57)【要約】 【課題】 絶縁性、耐蝕性、密着性、耐熱性、磁気特性
改善効果等に極めて優れる鉄心の端面の絶縁処理を、脱
脂洗浄や焼鈍等の前処理なしに、低温且つ短時間で行う
手段を提供する。 【解決手段】 鉄心端面にシリコン化合物として、純シ
リコンポリマー、変性シリコンポリマーおよび／または
混合シリコンポリマ−の乾燥膜からなり、平均膜厚０．
５μｍ以上、耐電圧３０Ｖ以上、且つ空気中における耐
熱性が４００℃以上の絶縁被膜を有する鉄心。また、そ
の製造方法としては鉄心形成後、絶縁被膜剤として純シ
リコンポリマー、変性シリコンポリマーおよび／または
混合シリコンポリマ−の１種または２種以上を用いて浸
漬処理、スプレ−処理することからなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電磁鋼板を用いた鉄
心加工工程において、鉄心の切断、打ち抜き等によって
生じた端面を絶縁性、密着性、耐蝕性等に極めて優れる
絶縁被膜によって被覆処理した鉄心、および、その絶縁
処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】無方向性電磁鋼板をモータ鉄心に使用す
る場合、電磁鋼板コイルをスリットし、所定の形状に打
ち抜き加工し、所定枚数積層し、溶接、かしめ、ボルト
締め、バンドクランプ、金型或いは接着等によりクラン
プされることにより、鉄心とされる。この際、大型モー
タの場合には、必要に応じて歪取り焼鈍やワニス処理等
が施される。小型モータの場合には焼鈍、ブルーイン
グ、アルミダイキャスト等の工程を経て組み立てられ
る。
【０００３】電磁鋼板表面には通常、絶縁被膜処理が施
されているが、ワニス処理やブルーイング焼鈍は表面や
鉄心端面（打ち抜き、剪断等による加工面）の耐蝕性や
絶縁性を向上する目的で行われるものである。このよう
にして用いられる電磁鋼板の表面絶縁被膜は、耐蝕性、
打ち抜き性、溶接性、絶縁性に影響する。特に、絶縁性
向上については、渦電流損失による鉄損増加を抑えるた
めに積層時の鋼板板間の絶縁性向上という観点で数々の
研究がなされてきた。
【０００４】従来、鋼板表面の絶縁被膜剤としては、無
機系、有機系、無機−有機複合系の被膜剤が使用用途や
目的に応じて適用されてきた。一般に無機系被膜は耐熱
性や溶接性に優れるが打ち抜き性が劣る。一方、有機被
膜の場合には打ち抜き性、密着性が優れるが耐熱性と溶
接性が劣る欠点がある。近年では、このような両者の欠
点を解決すべく、中間的な性能を発揮できる無機−有機
系被膜が一般的に用いられるようになった。しかしなが
ら、鋼板製造時に形成する絶縁被膜のみでは絶縁性が十
分でなかったり、焼鈍工程を含む場合、絶縁性が極めて
低下することから、ワニス処理等の絶縁が必要となって
いる。
【０００５】特に近年では、打ち抜きや切断加工で生じ
た鉄心端面の絶縁が、鉄心効率に大きい影響を及ぼすこ
とが見出され、工業的に優れた鉄心端面処理技術の開発
の要望が高まってきた。しかしながら、従来、一般的に
行われて来た鉄心端面の絶縁処理方法では、耐蝕性や絶
縁性向上にそれなりに有効ではあるものの、密着性や膜
強度、絶縁性が不十分である。
【０００６】例えば、ブルーイング処理の場合、絶縁
性、耐蝕性に乏しいばかりでなく、安定性に劣り、熱処
理工程に多大なコストアップをもたらす。
【０００７】さらに、有機化合物や有機化合物を主体と
するワニス処理の場合、耐蝕性や絶縁性についてはそれ
なりに有効であるものの、密着性、膜強度、絶縁性、耐
熱性等が不十分である。特に、塗れ性不良の問題は前処
理として洗浄や焼鈍を必要とする。更に、耐熱性につい
ても、鉄心加工工程にＡｌダイキャスト等の熱処理工程
を含む場合には不向きである。
【０００８】また、リン酸塩等の無機系の絶縁被膜処理
の場合、有機系、半有機系被膜処理時と同様に前処理が
必要で、高温度の乾燥が必要である。被膜性能上も厚塗
りが困難、密着性不良、焼鈍による絶縁被膜が脱落する
等の問題がある。これら従来技術については、作業環境
や効率の面から問題が多く、更なる改善が望まれてい
る。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の鉄心
端面の耐蝕性、絶縁性を向上するためのブルーイング焼
鈍やワニス処理を中心とする絶縁被膜処理では、焼付け
後の絶縁被膜の密着性、絶縁性、耐蝕性、耐熱性、作業
性或いは磁気特性において、多くの問題があることか
ら、これらの解決策として極めて迅速で容易な端面被覆
被膜を提供する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、従来のワニス
処理、ブルーイング等の熱処理に変わる新しい鉄心端面
の絶縁被覆処理技術として、以下の構成を要旨とする。
【００１１】（１）鉄心端面に平均膜厚０．５μｍ以上
のシリコン化合物をＳｉＯ2換算で３０質量部以上から
なる絶縁被膜が処理されたことを特徴とする優れた端面
絶縁性を有する鉄心。
【００１２】（２）前記絶縁被膜の平均膜厚が２μｍ以
上、耐電圧が３０Ｖ以上であることを特徴とする前記
（１）に記載の優れた端面絶縁性を有する鉄心。
【００１３】（３）前記絶縁被膜が空気中において４０
０℃×１時間以上の耐熱性を有することを特徴とする前
記（１）または（２）に記載の優れた端面絶縁性を有す
る鉄心。
【００１４】（４）前記シリコン化合物として、シリコ
ーン樹脂、アルカリシリケ−ト、コロイダルシリカ、低
融点ガラスフリット、（Ｒ1）nＳｉ（Ｘ1）4-n〔但し、
ｎ＝０〜３の整数、Ｒ1はアルキル基またはフェニル基
でｎ＝２，３の時は複数のＲ1が異なっていても良く、
Ｘ1はＣｌまたはＯ（Ｒ2）で表されるアルコキシ基でＲ
2はアルキル基であり、ｎ＝０，１，２の時は複数のＲ2
が異なっても良い〕で表される物質の１種または２種以
上の加水分解反応と脱水縮合反応によって生成する化合
物である純シリコンポリマー、（Ｒ3）nＳｉ（Ｘ2）4-n
〔但し、ｎ＝０〜３の整数、Ｒ3はアルキル基またはフ
ェニル基以外の有機官能基で、ｎ＝２，３の時は複数の
Ｒ3が異なっていても良く、Ｘ2はＣｌまたはＯ（Ｒ4）
で表されるアルコキシ基でＲ4はアルキル基であり、ｎ
＝０，１，２の時は複数のＲ4が異なっても良い〕で表
される物質の１種または２種以上の加水分解反応と脱水
縮合反応によって生成する化合物である変性シリコンポ
リマー、（Ｒ1）nＳｉ（Ｘ 1）4-n〔但し、ｎ＝０〜３の
整数、Ｒ1はアルキル基またはフェニル基でｎ＝２，３
の時は複数のＲ1が異なっていても良く、Ｘ1はＣｌまた
はＯ（Ｒ2）で表されるアルコキシ基でＲ2はアルキル基
であり、ｎ＝０，１，２の時は複数のＲ2が異なっても
良い〕で表される化合物の１種または２種以上と
（Ｒ3）nＳｉ（Ｘ2）4-n〔但し、ｎ＝０〜３の整数、Ｒ
3はアルキル基またはフェニル基以外の有機官能基で、
ｎ＝２，３の時は複数のＲ3が異なっていても良く、Ｘ2
はＣｌまたはＯ（Ｒ4）で表されるアルコキシ基でＲ4は
アルキル基であり、ｎ＝０，１，２の時は複数のＲ4が
異なっても良い〕で表される物質の１種または２種以上
の加水分解反応と脱水縮合反応によって生成する化合物
であることを特徴とする混合シリコンポリマー、の１種
または２種以上からなる乾燥膜であることを特徴とする
前記（１）〜（３）のいずれかに記載の優れた端面絶縁
性を有する鉄心。
【００１５】（５）前記純シリコンポリマ−が、Ｒ1お
よびＲ2のアルキル基の炭素数が４以下であるテトラメ
トキシシラン、テトラエトキシシラン、テトライソプロ
ポキシシラン、テトラブトキシシラン、モノメチルトリ
メトキシシラン、モノメチルトリエトキシシラン、モノ
メチルトリイソプロポキシラン、モノメチルトリブトキ
シラン、モノエチルトリメトキシシラン、モノエチルト
リエトキシシラン、モノエチルトリイソプロポキシシラ
ン、モノエチルトリブトキシシラン、ジメチルジメトキ
シシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジエチルジメト
キシシラン、ジエチルジエトキシシラン、フェニルトリ
メトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、フェニ
ルトリエトキシシラン、ジフェニルジエトキシシランな
どの中から選ばれる１種または２種以上の加水分解と部
分脱水縮合反応によって生成する化合物であり、前記変
性シリコンポリマ−が、アクリル変性シリコンポリマ
ー、アルキド変性シリコンポリマー、ポリエステルアク
リル変性シリコンポリマー、エポキシ変性シリコンポリ
マー、アミノ変性シリコンポリマー、ビニル変性シリコ
ンポリマー、フッ素変性シリコンポリマーの１種または
２種以上であることを特徴とする前記（４）に記載の優
れた端面絶縁性を有する鉄心。
【００１６】（６）前記絶縁被膜中の酸素（Ｏ）、炭素
（Ｃ）、水素（Ｈ）、窒素（Ｎ）、硫黄（Ｓ）、フッ素
（Ｆ）以外の金属元素または半金属元素Ｍが主としてシ
リコン(Ｓｉ)であり、該Ｓｉは主としてＳｉ−Ｏの結合
を有する形で存在し、Ｓｉ以外の該ＭがＬｉ，Ｎａ，
Ｋ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃ
ｕ，Ｚｎ，Ｙ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｂ，Ａｌ，Ｇｅ，Ｓ
ｎ，Ｐ，Ｓｂ，Ｂｉから選ばれる１種または２種以上で
あることを特徴とする前記（１）〜（５）のいずれかに
記載の優れた端面絶縁性を有する鉄心。
【００１７】（７）前記絶縁被膜中の酸素（Ｏ）、炭素
（Ｃ）、水素（Ｈ）、窒素（Ｎ）、硫黄（Ｓ）、フッ素
（Ｆ）以外の元素の総質量に対し、前記絶縁被膜中のＳ
ｉ，Ｌｉ，Ｎａ，Ｋ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ，
Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｙ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｂ，
Ａｌ，Ｇｅ，Ｓｎ，Ｐ，Ｓｂ，Ｂｉの総質量割合が９０
質量部以上であり、前記絶縁被膜中のＯ，Ｃ，Ｈ，Ｎ，
Ｓ以外の元素の総質量に対してＳｉの質量割合が５０質
量部以上であることを特徴とする前記（１）〜（６）の
いずれかに記載の優れた端面絶縁性を有する鉄心。
【００１８】（８）前記鉄心の本体が無方向性電磁鋼板
からなることを特徴とする前記（１）〜（７）のいずれ
かに記載の優れた端面絶縁性を有する鉄心。
【００１９】（９）鉄心を製造するに際し、材料を所定
の形状に打ち抜き或いは剪断後、積層し、クランプし、
焼鈍しもしくは焼鈍を省略し、鉄心端面に絶縁被膜処理
をし、乾燥および／または焼付け処理をすることからな
る鉄心を加工し、その端面を絶縁被膜処理する方法にお
いて、絶縁被膜処理剤として、シリコーン樹脂、アルカ
リシリケ−ト、コロイダルシリカ、低融点ガラスフリッ
ト、（Ｒ1）nＳｉ（Ｘ1）4-n〔但し、ｎ＝０〜３の整
数、Ｒ1はアルキル基またはフェニル基でｎ＝２，３の
時は複数のＲ1が異なっていても良く、Ｘ1はＣｌまたは
Ｏ（Ｒ2）で表されるアルコキシ基でＲ2はアルキル基で
あり、ｎ＝０，１，２の時は複数のＲ2が異なっても良
い〕で表される物質の１種または２種以上の加水分解反
応と脱水縮合反応によって生成する化合物を含む溶液で
ある純シリコンポリマーゾル、（Ｒ3）nＳｉ（Ｘ2）4-n
〔但し、ｎ＝０〜３の整数、Ｒ3はアルキル基またはフ
ェニル基以外の有機官能基で、ｎ＝２，３の時は複数の
Ｒ3が異なっていても良く、Ｘ2はＣｌまたはＯ（Ｒ4）
で表されるアルコキシ基でＲ4はアルキル基であり、ｎ
＝０，１，２の時は複数のＲ4が異なっても良い〕で表
される物質の１種または２種以上の加水分解反応と脱水
縮合反応によって生成する化合物を含む溶液である変性
シリコンポリマーゾル、（Ｒ1）nＳｉ（Ｘ1）4-n〔但
し、ｎ＝０〜３の整数、Ｒ1はアルキル基またはフェニ
ル基でｎ＝２，３の時は複数のＲ1が異なっていても良
く、Ｘ1はＣｌまたはＯ（Ｒ2）で表されるアルコキシ基
でＲ2はアルキル基であり、ｎ＝０，１，２の時は複数
のＲ2が異なっても良い〕で表される化合物の１種また
は２種以上と（Ｒ3）nＳｉ（Ｘ2）4-n〔但し、ｎ＝０〜
３の整数、Ｒ3はアルキル基またはフェニル基以外の有
機官能基で、ｎ＝２，３の時は複数のＲ3が異なってい
ても良く、Ｘ2はＣｌまたはＯ（Ｒ4）で表されるアルコ
キシ基でＲ4はアルキル基であり、ｎ＝０，１，２の時
は複数のＲ4が異なっても良い〕で表される物質の１種
または２種以上の加水分解反応と脱水縮合反応によって
生成する化合物を含む溶液である混合シリコンポリマー
ゾルの中から選ばれるシリコン化合物の１種または２種
以上を用いて浸漬処理および／またはスプレー処理し、
乾燥および／または焼き付け後の平均膜厚で０．５〜２
０μｍとすることを特徴とする鉄心端面の絶縁被膜処理
方法。
【００２０】（１０）前記純シリコンポリマ−ゾルが、
テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラ
イソプロポキシシラン、テトラブトキシシラン、モノメ
チルトリメトキシシラン、モノメチルトリエトキシシラ
ン、モノメチルトリイソプロポキシラン、モノメチルト
リブトキシラン、モノエチルトリメトキシシラン、モノ
エチルトリエトキシシラン、モノエチルトリイソプロポ
キシシラン、モノエチルトリブトキシシラン、ジメチル
ジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジエチ
ルジメトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、フェ
ニルトリメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラ
ン、フェニルトリエトキシシラン、ジフェニルジエトキ
シシランなどの中から選ばれる１種または２種以上の加
水分解と部分脱水縮合反応によって生成する化合物を含
む溶液であり、前記変性シリコンポリマーゾルが、アク
リル変性シリコンポリマー、アルキド変性シリコンポリ
マー、ポリエステルアクリル変性シリコンポリマー、エ
ポキシ変性シリコンポリマー、アミノ変性ポリマー、ビ
ニル変性ポリマー、フッ素変性ポリマーを１種または２
種以上含む溶液であることを特徴とする前記（９）に記
載の鉄心端面の絶縁被膜処理方法。
【００２１】（１１）前記絶縁被膜中の酸素（Ｏ）、炭
素（Ｃ）、水素（Ｈ）、窒素（Ｎ）、硫黄（Ｓ）、フッ
素（Ｆ）以外の金属元素または半金属元素Ｍが主として
シリコン(Ｓｉ)であり、該Ｓｉは主としてＳｉ−Ｏの結
合を有する形で存在し、シリコン以外の該ＭがＬｉ，Ｎ
ａ，Ｋ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｙ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｂ，Ａ
ｌ，Ｇｅ，Ｓｎ，Ｐ，Ｓｂ，Ｂｉから選ばれる１種また
は２種以上を含有することを特徴とする前記（９）また
は（１０）に記載の鉄心端面の絶縁被膜処理方法。
【００２２】（１２）前記絶縁被膜中の酸素（Ｏ）、炭
素（Ｃ）、水素（Ｈ）、窒素（Ｎ）以外の元素の総質量
に対し、前記絶縁被膜中のＳｉ，Ｌｉ，Ｎａ，Ｋ，Ｍ
ｇ，Ｃａ，Ｙ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｂ，Ａｌ，Ｇｅ，Ｓ
ｎ，Ｐ，Ｓｂ，Ｂｉの総質量割合が９０％以上であり、
前記絶縁被膜中の酸素、炭素、水素、窒素以外の元素の
総質量に対してＳｉの質量割合が５０質量％であること
を特徴とする前記（９）〜（１１）のいずれかに記載の
鉄心端面の絶縁被膜処理方法。
【００２３】（１３）前記絶縁被膜処理材に、さらに、
充填剤として、純シリコンポリマーゾル、変性シリコン
ポリマーゾル、および／または、混合シリコンポリマ−
ゾルのＳｉＯ2分１００質量部当り、無機酸化物粉体粒
子、無機酸化物コロイド状物質、有機樹脂紛体粒子、有
機樹脂エマルジョン溶液の１種または２種以上を固形分
として０．１〜５０質量部添加することを特徴とする前
記（９）〜（１２）のいずれかに記載の鉄心端面の絶縁
被膜処理方法。
【００２４】（１４）前記無機粉体粒子或いはコロイド
状物質として、一次粒子径７〜５０００ｎｍのＳｉ
Ｏ2、Ａｌ2Ｏ3、ＴｉＯ2、ＺｒＯ2、および／または、
これらの複合物質の中から選ばれる１種または２種以上
を用いることを特徴とする前記（１３）に記載の鉄心端
面の絶縁被膜処理方法。
【００２５】（１５）前記有機樹脂紛体粒子又はそのエ
マルジョン溶液物質として、粒子径５０〜１００００ｎ
ｍのアクリル、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロ
ピレン、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリウレタ
ン、メラミン、フェノール、エポキシ樹脂、および／ま
たは、これらの共重合体の中から選ばれる１種または２
種以上を用いることを特徴とする前記（１３）に記載の
鉄心端面の絶縁被膜処理方法。
【００２６】（１６）前記鉄心端面の処理に際し、常温
〜３００℃で３０秒以上の乾燥を挟む２回以上の重ね塗
り処理することを特徴とする前記（９）〜（１５）のい
ずれかに記載の鉄心端面の絶縁被膜処理方法。
【００２７】（１７）前記重ね塗り処理に際し、少なく
とも１回の塗布処理において、前記（１３）〜（１５）
のいずれかに記載の充填剤を添加配合した絶縁被膜剤を
塗布して、前記充填剤を含む層が乾燥後の厚みで０．２
〜１０μｍとなるように処理し、かつ、少なくとも最後
の塗布処理に充填剤を添加配合しない絶縁被膜剤を塗布
して、全絶縁被膜剤平均厚みを０．５〜２０μｍとする
ことを特徴とする前記（９）〜（１６）のいずれかに記
載の鉄心端面の絶縁被膜処理方法。
【００２８】（１８）前記鉄心が無方向性電磁鋼板から
なることを特徴とする前記（９）〜（１７）のいずれか
に記載の鉄心端面の絶縁被膜処理方法。
【００２９】
【発明の実施の形態】本発明における鉄心は、モータ、
アクチュエータ、発電機、トランス、リアクトル等のエ
ネルギー変換機器の鉄心で、電磁鋼板（磁性材料として
用いられるステンレス鋼板、鉄板も含む）の積層鉄心
（線状、棒状、塊状等の鉄心、粉末成型鉄心なども含
む）である。
【００３０】鉄心の加工端部、表面に絶縁被膜が施され
ていないか、殆どない部分があり、鉄心の端面や表面で
絶縁性がないか或いは乏しい鉄心では、鉄心と接触する
部材、例えば、誘導機の二次導体、モータ発電機等にお
ける鉄心を固定するケース、ボルト、その他固定部材、
巻線、磁石などが鉄心に短絡し、短絡電流による損失の
発生増加、トルクや推力或いは出力の低減を引き起こす
場合がある。
【００３１】また、鉄心の端面や表面で耐食性が低い場
合には、端面や表面に錆が発生し易く、この錆は記録装
置のメディア、エンコーダなどの精密センサに損傷を与
えたり、機械的な諸問題を引き起こすので耐食性の向上
は重要である。
【００３２】従来、電磁鋼板を用いる鉄心加工工程にお
ける鉄心端面と表面の絶縁や耐蝕性向上策としては、フ
ープ材を鉄心に打ち抜いた後、ワニス、塗料処理或いは
ブルーイング等の熱処理が採用されている。
【００３３】しかしながら、従来技術では、ワニス処理
を行うに際し、前処理として、打ち抜き時に付着した打
ち抜きオイルを除去のための洗浄、焼鈍等を行う必要が
あり、設備、時間、コスト面で問題があった。さらに、
形成したワニスの密着力や絶縁性、耐蝕性が不安定であ
ったり、十分な効果が得られにくいことから、ワニス処
理の場合には必要以上の厚塗りをせざるを得ない問題が
あった。
【００３４】また、ブルーイング処理においても、焼鈍
のための時間やコストの問題の他、酸化膜の安定性や耐
蝕性、絶縁性効果においても問題であった。
【００３５】本発明者等は、このような問題を解決すべ
く、液組成、塗布条件および乾燥或いは、焼付け条件に
付いて絶縁被膜の改善に取り組んだ。その結果、シリコ
ン化合物を主成分とする溶液を端面処理剤として用いる
ことにより、極めて優れた絶縁性を有する鉄心が得られ
ることを見出した。
【００３６】ＳｉＯ2換算で３０質量部以上からなる被
膜は絶縁性に優れ、とりわけ、有機珪素化合物を主成分
とするゾルを、浸漬或いはスプレー塗布することにより
形成される純シリコンポリマー、変性シリコンポリマ
ー、および／または、混合シリコンポリマ−からなる絶
縁皮膜により、前処理や高温乾燥等を必要とせず、短時
間で外観、密着性、耐熱性、耐蝕性、耐磨耗性、高絶縁
性の優れる鉄心端面被膜および被膜処理方法の開発に成
功した。
【００３７】ここで、ＳｉＯ2換算とはシリコン化合物
中にシロキサン（Ｓｉ−Ｏ―Ｓｉ）結合の形で存在する
Ｓｉを全てＳｉＯ2の形にした場合のことを指す。
【００３８】また、純シリコンポリマーとは、Ｒ1）nＳ
ｉ（Ｘ1）4-n〔但し、ｎ＝０〜３の整数、Ｒ1はアルキ
ル基またはフェニル基でｎ＝２，３の時は複数のＲ1が
異なっていても良く、Ｘ1はＣｌまたはＯ（Ｒ2）で表さ
れるアルコキシ基でＲ2はアルキル基であり、ｎ＝０，
１，２の時は複数のＲ2が異なっても良い〕で表される
物質の１種または２種以上の加水分解反応と脱水縮合反
応によって生成する化合物を意味し、変性シリコンポリ
マーは、（Ｒ3）nＳｉ（Ｘ2）4-n〔但し、ｎ＝０〜３の
整数、Ｒ3はアルキル基またはフェニル基以外の有機官
能基で、ｎ＝２，３の時は複数のＲ3が異なっていても
良く、Ｘ2はＣｌまたはＯ（Ｒ4）で表されるアルコキシ
基でＲ4はアルキル基であり、ｎ＝０，１，２の時は複
数のＲ4が異なっても良い〕で表される物質の１種また
は２種以上の加水分解反応と脱水縮合反応によって生成
する化合物を意味し、混合シリコンポリマーは、
（Ｒ1）nＳｉ（Ｘ1）4-n〔但し、ｎ＝０〜３の整数、Ｒ
1はアルキル基またはフェニル基でｎ＝２，３の時は複
数のＲ1が異なっていても良く、Ｘ1はＣｌまたはＯ（Ｒ
2）で表されるアルコキシ基でＲ2はアルキル基であり、
ｎ＝０，１，２の時は複数のＲ2が異なっても良い〕で
表される化合物の１種または２種以上と（Ｒ3）nＳｉ
（Ｘ2）4-n〔但し、ｎ＝０〜３の整数、Ｒ3はアルキル
基またはフェニル基以外の有機官能基で、ｎ＝２，３の
時は複数のＲ3が異なっていても良く、Ｘ2はＣｌまたは
Ｏ（Ｒ4）で表されるアルコキシ基でＲ4はアルキル基で
あり、ｎ＝０，１，２の時は複数のＲ4が異なっても良
い〕で表される物質の１種または２種以上の加水分解反
応と脱水縮合反応によって生成する化合物を意味する。
【００３９】また、これらのシリコンポリマーの溶液状
態をそれぞれ純シリコンポリマーゾル、変性シリコンポ
リマーゾル、混合シリコンポリマーゾルとする。
【００４０】以下に本発明を詳細に説明する。
【００４１】本発明においては、鉄心端面への絶縁被膜
の処理方法に特徴がある。液組成としては、シリコン化
合物の成分として、シリコン樹脂、アルキルシリケ−
ト、アルカリシリケ−ト、コロイダルシリカ、低融点ガ
ラスフリット、純シリコンポリマ−ゾル、変性シリコン
ポリマ−ゾル、混合シリコンポリマ−ゾルの１種または
２種以上を用いることを特徴とする。これらの溶液に鉄
心材料を浸漬するか、スプレーで被覆処理することによ
り、打ち抜き時形成された鉄の露出面である鉄心端面や
スロット部に均一で緻密な塗膜を形成できる。
【００４２】特に、シリコン化合物が純シリコンポリマ
−ゾル、変性シリコンポリマ−ゾル、混合シリコンポリ
マ−ゾルの１種または２種以上を適用した場合には、乾
燥が低温、短時間で終了し鉄心端面に緻密で密着性、絶
縁性の良いと膜を形成する。
【００４３】これらのゾルから形成されたシリコンポリ
マ−の中でも純シリコンポリマ−の被膜には、より優れ
た耐熱性が得られ、焼鈍工程を有する鉄心製造に最適で
あることが判明した。
【００４４】また、より低温かつ短時間で被膜を形成す
る方法として架橋点作用のあるＳｉ以外の金属あるいは
半金属であるＬｉ，Ｎａ，Ｋ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｃｒ，Ｍ
ｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｙ，Ｔｉ，Ｚｒ，
Ｎｂ，Ｂ，Ａｌ，Ｇｅ，Ｓｎ，Ｐ，Ｓｂ，Ｂｉを溶媒に
溶解するアルコキシドや塩化物の形で導入し、シリコン
化合物とともに脱水縮合反応を起こすことも、シロキサ
ン（Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ）結合ネットワークの形成を加速さ
せることになり有効である。
【００４５】高い絶縁抵抗や耐電圧、耐蝕性、耐熱性を
得ようとする場合には、前記シリコン化合物の中でも、
特に、シリコンポリマーに充填剤として、全シリコンポ
リマ−のＳｉＯ2分１００質量部当り、無機酸化物粉体
粒子、無機酸化物コロイド状物質、有機樹脂粉体粒子、
有機樹脂エマルジョン溶液の１種または２種以上を、固
形分として０．１〜５０質量部添加することにより、極
めて顕著な絶縁性と耐電圧の向上効果が得られ、さら
に、複合効果として鉄心端面や鋼板表面への付着力を改
善することができる。
【００４６】このような被膜剤の処理にあたっては、従
来の有機系ワニスや無機系絶縁剤を使用する場合のよう
に、洗浄、焼鈍のような前処理は必ずしも必要とせず、
打ち抜きした鉄心材料をクランプした後、直接絶縁被膜
処理できる利点がある。
【００４７】絶縁剤溶液を塗布する場合は、溶剤の種
類、溶剤の割合、濃度、粘性を制御することにより、鉄
心端面への溶液付着性を制御する。浸漬法においては引
き抜き速度を、またスプレー法の場合にはノズル形状、
噴射速度等を前記溶液条件と組み合わせて制御すること
により、所定の膜厚みに塗布する。この際、１回の処理
で所望の膜厚みが得られない場合には、一度塗膜処理
後、低温で乾燥し、再度浸漬やスプレー処理を行うこと
により、厚膜が得られる。
【００４８】乾燥条件は、本発明のシリコン化合物の場
合、３００℃未満のような低温度、短時間での乾燥・焼
付け処理が容易に行える。
【００４９】特に、シランを原料として得られる純シリ
コンポリマー、変性シリコンポリマー、混合シリコンポ
リマ−を用いる場合、常温〜１２０℃程度の乾燥で十分
であり、特に、変性シリコンポリマーや混合シリコンポ
リマーは変性官能基の作用により低温、短時間の乾燥が
可能である。短時間乾燥を必要とする場合は、他のシリ
コン化合物を用いる場合と同様に３００℃程度までの乾
燥を行うことにより、極めて迅速な鉄心端面処理が可能
となる。
【００５０】次に、本発明の限定理由について述べる。
【００５１】先ず、高絶縁性を有する鉄心材料の限定理
由について述べる。
【００５２】本発明における鉄心の特徴は、平均膜厚が
０．５μｍ以上で、被膜中のＳｉ化合物がＳｉＯ2換算
で３０質量部以上含有することである。
【００５３】鉄心端面の平均膜厚を０．５μｍ以上とし
たのは、絶縁性と耐食性の向上効果を得るのに必要なた
めである。平均膜厚０．５μｍ未満では局所的に被膜の
薄い部分が生じた場合に十分な絶縁性や耐食性が得られ
ない。
【００５４】また、被膜中のＳｉ化合物がＳｉＯ2とし
て３０質量部以上含有することが必要な理由は、被膜の
緻密性、絶縁性、耐熱性のために重要で、特に、絶縁
性、耐熱性の向上のためには、５０質量部以上さらには
７５質量部以上あることが望ましい。
【００５５】もう一つの特徴はシリコン化合物として、
アルカリシリケ−ト、コロイダルシリカ、低融点ガラス
フリット、純シリコンポリマー、変性シリコンポリマ
ー、混合シリコンポリマーの１種または２種以上からな
ることである。
【００５６】これらのシリコン化合物で処理し、乾燥を
行った場合、絶縁被膜は緻密で、且つ、均一な被膜が形
成される。アルカリシリケ−トは珪酸Ｎａで代表される
Ｍ2Ｏ・ｎＳｉＯ2・ｍＨ2Ｏ（Ｍ：ＬｉＮａ，Ｋ、ｎ：
１〜４）で表される化合物の１種または２種以上が用い
られる。
【００５７】これらシリコン化合物の中でも、特に、純
シリコンポリマ−、変性シリコンポリマ−、混合シリコ
ンポリマ−と呼ばれる有機珪素化合物被膜を有する鉄心
においては、緻密で均一性に富み、耐蝕性、絶縁性にお
いて優れた性能が得られる。とりわけ、純シリコンポリ
マー被膜を有する鉄心の場合には、より高温での耐熱性
に優れる利点がある。
【００５８】最も好ましい絶縁被膜条件としては、前記
シリコン化合物の中で、純シリコンポリマー、変性シリ
コンポリマーおよび／または混合シリコンポリマーの乾
燥膜からなり、平均厚みで２．０μｍ以上、好ましくは
２．５〜２０μｍの絶縁被膜を鉄心端面に有し、その耐
電圧が３０Ｖ以上である。
【００５９】これは、鉄心は材料は、剪断や打ち抜き加
工において条件によってはその端面の形状、粗度が変化
する。２．０μｍ以上であれば、これらのばらつきを吸
収して安定した絶縁性が得られる。また、膜厚が厚すぎ
る場合には、コストの問題や絶縁被膜の密着性を低下さ
せる問題が生じることによる。
【００６０】次に、本発明の鉄心のもうひとつの特徴
は、耐熱性が４００℃以上である。本発明で言う耐熱性
とは、その温度で焼鈍した場合に、密着性や絶縁性性を
損なわないことを意味する。本発明に使用する処理剤の
うち、とりわけ、純シリコンポリマ−ゾルを使用した場
合に耐熱性が優れ、鉄心をＡｌダイキャストしたり、Ｃ
ｕダイキャストする場合に適している。
【００６１】さらに、このシリコンポリマ−ゾルにおい
ては、熱硬化型のシリコンポリマ−ゾルがより好ましい
処理剤である。これは熱硬化型の場合には、ディップ処
理等の塗布工程で鋼板間にしみ込んだ溶液が加熱乾燥時
に短時間で乾燥できる利点があるためである。
【００６２】本発明者等はモータ鉄心の絶縁性と鉄心の
効率について調査したところ、コア端面の絶縁性を向上
することにより、鉄心と接触する部材との電気絶縁性の
改善効果が得られ、損失増加と出力低下を引き起こす板
間の短絡電流が抑制され、モータのトルク（推力）や出
力が増加することを見出した。
【００６３】例えば、高速回転の誘導モータ（１８万ｒ
ｐｍ、二極）では、回転し鉄心における二次導体間隔２
ｃｍ、鉄心高さ（電磁鋼板積層高さ）５０ｃｍ、鉄心励
磁磁束密度１Ｔにおいて、少なくとも３４Ｖの耐電圧
〔参考：１８０，０００ｒｐｍ／６０ｓ＝３ｋＨｚ、√
２π×３，０００×０．０２ｍ×０．５ｍ／２×１Ｔ×
端面２個＝３３．３Ｖ〕が必要であり、従って、実用的
には５０Ｖ以上が必要である。
【００６４】本発明の純シリコンポリマーゾル、変性シ
リコンポリマーゾル及び混合シリコンポリマ−ゾルで得
られる塗膜は溶液中に含まれるアルコール類等の溶剤分
の脱溶剤過程において、層状や三次元的な硬化によるＳ
ｉＯ2主体の緻密で密着性の優れた絶縁被膜を低温、短
時間乾燥で形成する。
【００６５】こうして形成された絶縁被膜により、乾燥
後膜厚で０．５μｍ以上とすると３０Ｖ以上の高耐電圧
が得られることから、平均膜厚の下限を０．５μｍと制
限した。
【００６６】しかしながら、膜厚が２０μｍ超では乾燥
や焼付け条件によっては処理後の被膜密着性が低下した
り、亀裂を生じ、鉄心端面での安定性に欠ける。特に、
熱処理加工を受ける場合には密着不良が生じる場合があ
る。また、乾燥に長時間を要したり、コストアップにも
繋がるため制限される。
【００６７】絶縁皮膜として、純シリコンポリマー、変
性シリコンポリマー、混合シリコンポリマ−の１種また
は２種以上を用いることを特徴とする。純シリコンポリ
マーゾルは、公知の（Ｒ1）nＳｉ（Ｘ1）4-n〔但し、ｎ
＝０〜３の整数、Ｒ1はアルキル基またはフェニル基で
ｎ＝２，３の時は複数のＲ1が異なっていても良く、Ｘ1
はＣｌまたはＯ（Ｒ2）で表されるアルコキシ基でＲ2は
アルキル基であり、ｎ＝０，１，２の時は複数のＲ2が
異なっても良い〕で表される物質の１種または２種以上
を無溶媒或いは有機溶媒中で加水分解し、部分的脱水縮
重合して製造される。
【００６８】この際、用いる原料シランモノマーの種類
を変えることにより、ゾルから形成する塗膜に種々の性
能を付与することができる。
【００６９】また、本発明者らは、純シリコンポリマ−
を使用して絶縁性、耐熱性の良好な厚膜を得るため条件
について膨大な実験と検討を重ねた結果、上記一般式で
表される組成の中でｎ＝０、と１で表されるいわゆる４
官能、３官能のシリコンポリマ−ゾルを使用するのが熱
処理工程を含む場合には圧倒的に有利であることを突き
止めた。
【００７０】とりわけｎ＝０，１の組み合わせの中で、
ｎ＝１成分を２０〜８０％の範囲で組み合わせることに
より厚膜で外観、絶縁、耐熱性、密着性の極めて優れる
絶縁被膜処理が可能である。
【００７１】変性シリコンポリマーは、純シリコンポリ
マーゾルの原料モノマーをアルキル基、フェニル基以外
の有機樹脂により変性を行ったものであり、変性方法と
しては公知のコールドブレンドや縮合反応等によって変
性が行われたものである。
【００７２】混合シリコンポリマーは純シリコンポリマ
ーを形成する原料モノマーと変性シリコンポリマーゾ形
成する原料モノマーを所望の配分で加水分解および脱水
縮合して製造され、純シリコンポリマー成分と変性シリ
コンポリマー成分が分子レベルでネットワーク化された
構造となっている。
【００７３】純シリコンポリマーを得るためのゾルの原
料は、アルキル基の炭素数が４以下であるテトラメトキ
シシラン、テトラエトキシシラン、テトライソプロポキ
シシラン、テトラブトキシシラン、モノメチルトリメト
キシシラン、モノメチルトリエトキシシラン、モノメチ
ルトリイソプロポキシラン、モノメチルトリブトキシラ
ン、モノエチルトリメトキシシラン、モノエチルトリエ
トキシシラン、モノエチルトリイソプロポキシシラン、
モノエチルトリブトキシシラン、ジメチルジメトキシシ
ラン、ジメチルジエトキシシラン、ジエチルジメトキシ
シラン、ジエチルジエトキシシラン、フェニルトリメト
キシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、フェニルト
リエトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン等、さ
らには塩化シランとして四塩化シラン、メチル三塩化チ
タン等の１種または２種以上が用いられる。
【００７４】アルキル基あるいはフェニル基の導入は被
膜に柔軟性、加工性を付与することができるとともに、
他の有機官能基に比較して耐熱性も発現することができ
る。
【００７５】しかしながら、アルキル基の炭素数が増加
するにつれて耐熱性の低下、造膜性の低下や乾燥温度の
高温化などの課題が生じるので、４以下の炭素数が望ま
しく、特に５００〜６００℃程度の耐熱性を考慮する場
合は１以下の炭素数が望ましい。
【００７６】変性シリコンポリマーとしては、例えば、
アクリル変性シリコンポリマー、アルキド変性シリコン
ポリマー、ポリエステルアクリル変性シリコンポリマ
ー、エポキシ変性シリコンポリマー、アミノ変性シリコ
ンポリマー、ビニル変性シリコンポリマー、フッ素変性
シリコンポリマーの１種または２種以上が用いられる。
これらの変性シリコンポリマーはＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合以
外に有機官能基同士の結合も生じるため低温で緻密な絶
縁皮膜となる。
【００７７】混合シリコンポリマ−としては、上記純シ
リコンポリマーを得るための原料モノマーと変性シリコ
ンポリマーの原料モノマーの各１種または２種以上が用
いられることにより形成される。純シリコンポリマーの
耐熱性等と変性シリコンポリマーの低温硬化性、撥水等
の機能性の両立を分子レベルで可能とするポリマーであ
る。
【００７８】また、これらいずれのシリコンポリマーに
対しても縮合反応を促進する触媒あるいは架橋点として
他金属酸化物を導入できるが、その際の原料の金属アル
コキシドとしては、チタンテトラエトキシド、チタンイ
ソプロポキシド、アルミブトキシドなどがある。
【００７９】これらシリコンポリマーからなる絶縁皮膜
は脱溶剤と脱水が同時におこる極めて速い乾燥過程によ
り緻密で強固なＳｉＯ2主体の被膜を形成する。したが
って、形成された絶縁被膜は緻密で耐蝕性があり、圧縮
応力に強い性質があり、後工程で種々の加工を行う場合
に有利である。
【００８０】さらに、有機基がメチル基のようなアルキ
ル基もしくはフェニル基さらにはＣＦ3基のようにフッ
素を含む基の場合、撥水性があり、より優れた耐食性が
得られることから耐食性の向上に寄与する。
【００８１】これらのシリコンポリマーの場合、何れも
従来技術に比較して良好な膜は得られるが、特に純シリ
コンポリマーの場合、より緻密で絶縁性、耐熱性、密着
性の良い被膜を生成するのに対し、変性シリコンポリマ
ーや混合シリコンポリマーの場合、含有する有機樹脂成
分によって絶縁性、膜強度、耐蝕性、耐熱性等において
前者に比しやや劣る傾向が見られる。
【００８２】また、前記絶縁被膜の好ましい条件として
酸素、炭素、水素、窒素以外の金属元素又は半金属元素
Ｍが主としてシリコン(Ｓｉ)であり、該Ｓｉは主として
Ｓｉ−Ｏの結合を有する形で存在し、シリコン以外の該
ＭがＬｉ，Ｎａ，Ｋ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｙ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｎ
ｂ，Ｂ，Ａｌ，Ｇｅ，Ｓｎ，Ｐ，Ｓｂ，Ｂｉから選ばれ
る１種または２種以上を含有する場合の利点は次の理由
による。
【００８３】絶縁性の付与のためには絶縁被膜は緻密で
アモルファスな構造が望ましい。したがって、比較的高
温までアモルファス構造を有するＳｉ−Ｏ−Ｓｉネット
ワーク構造を被膜マトリックスの基本骨格にすることが
必要である。
【００８４】しかしながら、溶液（ゾル）から被膜を形
成する方法においては脱溶剤時あるいは縮合時に生じる
体積収縮による被膜の剥離という課題がある。
【００８５】その解決策として、溶剤中で安定な酸化物
を分散させ被膜中に取り込む方法があり、溶剤に適した
Ｓｉ以外の金属あるいは半金属の酸化物、複合酸化物の
添加の利点がある。
【００８６】また、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ系の縮合反応は一般
に反応性が低いという欠点があり、その反応性の改善と
して金属・半金属触媒の添加あるいはＳｉ−Ｏ−Ｓｉネ
ットワークの架橋点となるＳｉ以外の金属、半金属
（Ｍ）によるＭ−Ｏ結合の導入をＭのアルコキシドやア
セチルアセテート錯体や塩化物を用いることで行い、短
時間化で緻密なＭを含んだ膜が形成される。結果として
Ｍを含む被膜はクラックも少なく緻密な絶縁被膜が得ら
れる。
【００８７】次に、前記絶縁被膜中の酸素、炭素、水
素、窒素、イオウ、フッ素以外の元素の総質量に対し、
前記絶縁被膜中のＳｉ，Ｌｉ，Ｎａ，Ｋ，Ｍｇ，Ｃａ，
Ｙ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｂ，Ａｌ，Ｇｅ，Ｓｎ，Ｐ，Ｓ
ｂ，Ｂｉの総質量割合が９０質量部以上であり、前記絶
縁被膜中の酸素、炭素、水素、窒素、イオウ、フッ素以
外の元素の総質量に対してＳｉの質量割合が５０質量部
以上である理由は以下による。
【００８８】高い絶縁性は基本的に被膜中の絶縁性酸化
物によって保持される。したがって、絶縁性酸化物の成
分金属Ｓｉ，Ｌｉ，Ｎａ，Ｋ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｙ，Ｔｉ，
Ｚｒ，Ｎｂ，Ｂ，Ａｌ，Ｇｅ，Ｓｎ，Ｐ，Ｓｂ，Ｂｉの
割合が、加工性や撥水性等を付与するために導入される
ことがある有機官能基に含有される酸素、炭素、水素、
窒素、イオウ、フッ素を除き、さらに、金属成分に限定
するために酸素を除いた成分において９０質量部以上さ
らには９５質量部以上であることが望ましい。
【００８９】その中でも、前述したように、被膜のマト
リックス構造はＳｉ−Ｏ−Ｓｉのネットワークの寄与が
大きく、絶縁皮膜には、基本骨格成分であるＳｉの質量
割合が酸素、炭素、水素、窒素、イオウ、フッ素以外の
元素の総質量５０質量部以上あることが必要であり、絶
縁性の向上および膜強度の向上の観点から７５質量部以
上存在することが望ましい。
【００９０】本発明を適用するにあたっては、鉄心材料
として、特に、無方向性電磁鋼板を用い、鉄心に組み立
てる際の端面絶縁に用いると有利である。即ち、モ−タ
−コア等の鉄心材料においては、殆どのケ−スにおい
て、積層された鉄心の防錆、絶縁のために焼鈍や有機ワ
ニス処理の一方或いは両者が行われており、実施効果は
絶大である。
【００９１】次に、本発明を用いた鉄心の製造方法にお
いては、鉄心加工工程に無方向性電磁電磁鋼板鉄心は打
ち抜きし、積層し、クランプし、必要に応じて焼鈍し、
防錆、絶縁等の目的で処理されるが、本発明の技術は、
優れた被膜性能を有する簡易、低コスト、高生産性無方
向性電磁鋼板鉄心が容易に得られる。
【００９２】絶縁被膜剤の成分として適用されるシリコ
ン化合物としては、シリコーン樹脂、アルカリシリケ−
ト、コロイダルシリカ、低融点ガラスフリット、純シリ
コーンポリマーゾル、変性シリコーンポリマーゾル、混
合シリコーンポリマーゾルの１種または２種以上で処理
される。
【００９３】絶縁被膜の平均膜厚は０．５μｍ〜２０μ
ｍとして製造することに特徴がある。これらのシリコン
化合物で処理し、乾燥を行った場合、絶縁被膜は緻密
で、且つ、均一な被膜が形成される。
【００９４】特に、有機珪素化合物からなる純シリコン
ポリマ−ゾル、変性シリコンポリマ−ゾル、混合シリコ
ンポリマ−ゾルを用いた場合には、絶縁被膜剤の処理行
程において洗浄、焼鈍等の前処理を必要としないため、
工業的な処理コストの低下に効果的である。
【００９５】また、絶縁被膜特性としては、緻密で均一
性に富み、耐蝕性、絶縁性において優れた性能が得られ
る。さらに、純シリコンポリマーの場合には、より高温
での耐熱性に優れる利点があり、焼鈍や、アルミダイキ
ャスト等の熱処理工程を含む場合に有利である。
【００９６】このような本発明被膜の場合、平均膜厚が
０．５μｍ未満の場合には、十分な絶縁性と耐食性の向
上効果が得られない。一方、膜厚が２０μｍ超では局所
的な厚膜部が生じて鉄心の積み厚が増加したり、密着性
を劣化する。特に、焼鈍行程を含む場合、絶縁被膜の局
部的な剥離や脱落を生じやすくなることから制限され
る。
【００９７】これらの塗布にあたっては浸漬法、スプレ
ー等があるが、浸漬法の方が塗布設備が簡単で、液の使
用効率を考えると有利である。
【００９８】本発明の特徴とする被膜剤は、液組成とし
て、純シリコンポリマーゾル、変性シリコンポリマーゾ
ル、混合シリコンポリマ−ゾルの１種または２種以上を
用いることを特徴とする。
【００９９】純シリコンポリマーゾルは、公知の
（Ｒ1）nＳｉ（Ｘ1）4-n〔但し、ｎ＝０〜３の整数、Ｒ
1はアルキル基またはフェニル基でｎ＝２，３の時は複
数のＲ1が異なっていても良く、Ｘ1はＣｌまたはＯ（Ｒ
2）で表されるアルコキシ基でＲ2はアルキル基であり、
ｎ＝０，１，２の時は複数のＲ2が異なっても良い〕で
表される物質の１種または２種以上を無溶媒或いは有機
溶媒中で加水分解し、部分的脱水縮重合して製造され、
ゾル状態で保持されたものである。
【０１００】変性シリコンポリマーゾルは、純シリコン
ポリマーゾルの原料モノマーをアルキル基、フェニル基
以外の有機樹脂により変性を行ったものを加水分解と部
分脱水縮合した化合部の溶液であり、変性方法としては
公知のコールドブレンドや縮合反応等によって変性が行
われたものである。
【０１０１】混合シリコンポリマーゾルは、純シリコン
ポリマーゾルを形成する原料モノマーと変性シリコンポ
リマーゾルを形成する原料モノマーを所望の配分で加水
分解および脱水縮合して製造され、純シリコンポリマー
ゾル成分と変性シリコンポリマーゾル成分が分子レベル
でネットワーク化された構造となっている。
【０１０２】また、これらの被膜剤には、Ｓｉ以外の金
属、半金属（Ｍ）をアルコキシドあるいは塩化物として
一緒に加水分解、部分脱水縮合をさせてＯ−Ｍ−Ｏ―Ｓ
ｉ−という結合を付与したゾルにすることも可能であ
る。
【０１０３】純シリコンポリマーゾルの原料は、アルキ
ル基の炭素数が４以下であるテトラメトキシシラン、テ
トラエトキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テ
トラブトキシシラン、モノメチルトリメトキシシラン、
モノメチルトリエトキシシラン、モノメチルトリイソプ
ロポキシラン、モノメチルトリブトキシラン、モノエチ
ルトリメトキシシラン、モノエチルトリエトキシシラ
ン、モノエチルトリイソプロポキシシラン、モノエチル
トリブトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメ
チルジエトキシシラン、ジエチルジメトキシシラン、ジ
エチルジエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラ
ン、ジフェニルジメトキシシラン、フェニルトリエトキ
シシラン、ジフェニルジエトキシシラン等、さらには塩
化シランとして四塩化シラン、メチル三塩化チタン等の
１種または２種以上が用いられる。
【０１０４】変性シリコンポリマーゾルとしては、例え
ば、アクリル変性シリコンポリマー、アルキド変性シリ
コンポリマー、ポリエステルアクリル変性シリコンポリ
マー、エポキシ変性シリコンポリマー、アミノ変性シリ
コンポリマー、ビニル変性シリコンポリマー、フッ素変
性シリコンポリマーの１種または２種以上が用いられ
る。これらは、水および／またはアルコール類等の溶媒
で適宜希釈して用いられる。
【０１０５】特に、極性官能基を有する変性シリコンポ
リマーはアルコールを溶媒として必要としないことから
操業的に有効である。また、変性シリコンポリマーでは
有機官能基同士の結合がＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合以外にも生
じ、低温で緻密な絶縁膜を形成するために有効である。
【０１０６】混合シリコンポリマ−としては、上記純シ
リコンポリマーを得るための原料モノマーと変性シリコ
ンポリマーの原料モノマーの各１種または２種以上が用
いられる。また、マトリックスの架橋点として用いられ
る金属アルコキシドとしてはチタンテトラエトキシド、
チタンイソプロポキシド、アルミブトキシドなどがあ
る。
【０１０７】これらシリコンポリマーにより鉄心端面、
表面等に処理された溶液は、脱溶媒と脱水が同時に行わ
れるため、乾燥が極めて速く、その過程で緻密で強固な
ＳｉＯ2主体の被膜を形成する。また、形成された絶縁
被膜は緻密で耐蝕性があり、圧縮応力に強い性質があ
り、後工程で種々の加工を行う場合に有利である。
【０１０８】これらのシリコンポリマ−ゾルを用い、乾
燥および／または焼付け後の被膜厚が０．５〜２０μｍ
の場合には何れも密着性が良好で、絶縁性、耐電圧、耐
食性、耐熱性の優れた鉄心端面の絶縁処理が達成でき
る。特に、純シリコンポリマ−においては、より耐熱性
の優れた絶縁被膜が得られる。
【０１０９】とりわけ、テトラエトキシシラン、テトラ
メトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルト
リメトキシシラン等の１種または２種以上を用いた場合
には優れた耐熱性が得られる。反面、前記変性シリコン
ポリマ−や混合シリコンポリマ−の場合、耐熱性が劣る
傾向が見られることから、焼鈍を施さない用途に適して
いる。
【０１１０】純シリコンポリマーゾル、変性シリコンポ
リマ−ゾルおよび混合シリコンポリマ−ゾルの１種また
は２種以上を用いる塗布液には、充填剤として、純シリ
コンポリマーゾル、変性シリコンポリマーゾルおよび混
合シリコンポリマ−ゾルのＳｉＯ2分１００質量部当
り、無機酸化物粉体粒子、有機樹脂粉体粒子、および／
または、これらのエマルジョン溶液、コロイド溶液の１
種または２種以上を固形分として０．１〜５０質量部添
加することにより極めて顕著な絶縁性と耐電圧の向上効
果が得られ、さらに、複合効果として鉄心端面や鋼板表
面への付着力を改善する。
【０１１１】また、乾燥時の体積収縮を減少させること
によりクラック発生を抑え、厚膜化が容易に出来る。
【０１１２】この際に添加する充填物としては、無機物
質の場合、粉体粒子或いはコロイド状物質として、一次
粒子径７〜５０００ｎｍのＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｔｉ
Ｏ2、ＺｒＯ2、および、これらの複合物質の中から選ば
れる１種または２種以上を０．１〜５０質量部添加配合
する。
【０１１３】有機物質の場合は樹脂紛体粒子、エマルジ
ョン物質物質として、粒子径５０〜１００００ｎｍのア
クリル、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリウレタン、メ
ラミン、フェノール、エポキシ樹脂、及び、これらの共
重合体の中から選ばれる１種または２種以上を０．１〜
５０質量部添加配合すると絶縁性向上に効果的である。
【０１１４】添加量が全シリコンポリマーのＳｉＯ2分
１００質量部当り０．１質量部未満では、絶縁性と密着
性向上効果が弱い。一方、５０質量部超になると塗膜の
耐電圧はより向上するが、膜の緻密性が損なわれたり、
液の寿命を低下するため制限される。
【０１１５】充填剤としては、無機酸化物系の場合、Ｓ
ｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、ＴｉＯ2、ＺｒＯ 2、或いは、これら
の複合物質の紛体やコロイド状物質が低コストで良好な
分散と添加による絶縁性向上効果が得られるため有利で
ある。
【０１１６】有機系の場合には、アクリル、ポリスチレ
ン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリ
カーボネート、ポリウレタン、メラミン、フェノール、
エポキシ樹脂の中から選ばれる１種または２種以上の粉
体、或いは、エマルジョン等が適切な組み合わせで用い
られる。
【０１１７】しかしながら、添加した場合の安定性、強
度、絶縁効果、耐熱性等を総合すると、無機系添加剤の
方がより低コストで良好な分散と安定した絶縁性、密着
性改善効果が得られため有利である。特に、歪み取り焼
鈍などの熱処理工程を行う場合には効果が顕著である。
【０１１８】充填剤の粒子径は重要である。無機系充填
剤の場合、粒子径が７ｎｍ未満の場合、溶液に分散する
場合、凝集性が強まって塗膜厚みが不均一化したり、溶
液のｐＨに影響して液の安定性を劣化する問題があるた
め制限される。
【０１１９】一方、５０００ｎｍ超では、粗粒子による
表面粗さが大きくなりすぎて、摩擦等により粒子物質が
鉄心端面より脱落する恐れがあるため制限される。この
範囲であれば、膜厚み、添加量とのバーランスで密着性
が良好で、高耐電圧の絶縁被膜を形成できる。有機系充
填剤の場合も同様な理由で制限される。
【０１２０】また、添加剤をシリコンポリマーに添加す
るに際しては、より均一な分散が望ましく、予め、紛体
物質をアルコール等の溶剤に分散後添加すると優れた分
散効果が得られ、均一な厚みの塗膜を得るのに有利であ
る。特に、超音波振動による分散を使用或いは他のミキ
サ−等の分散法と併用すると均一な分散が得られる。
【０１２１】溶液を塗布後の鉄心の乾燥にあたっては、
常温乾燥でも良いが、短時間の乾燥や工程を効率化しよ
うとする場合には、３００℃以下の乾燥炉中で３０秒以
上の乾燥をすると、脱溶媒および脱水縮合が十分に進
み、良好な被膜性能が得られる。好ましい乾燥方法とし
ては徐加熱するのが良好な被膜特性が得られる。
【０１２２】これは、急速に加熱すると、水、アルコー
ル等の溶媒の乾燥が急速に生じ、突沸状の表面欠陥が生
じやすいことによる。
【０１２３】本発明の液を用いて重ね塗りを行い、厚膜
を得ようとする場合には、先ず、充填剤入りの溶液を塗
布し、常温〜１２０℃で低温乾燥後、次いで充填剤を含
まない液を処理乾燥するのが、厚膜化と良好な絶縁性能
を得るのに有利である。
【０１２４】重ね塗りに際しては、充填剤入りの被膜剤
を乾燥後平均膜厚で０．２〜１０μｍになるよう塗布
し、次いで充填剤を添加しない溶液を処理し、乾燥後で
０．５〜２０μｍとなるように塗布するのがよい。
【０１２５】充填剤入りを少なく処理するのは充填剤に
よる凹凸を平坦化するためには充填剤なしの方を多めに
塗布する組み合わせが、高絶縁性と均一で密着性、耐蝕
性等を兼ね備えた絶縁被膜が得られやすいことによる。
【０１２６】
【実施例】（実施例１）Ｓｉ；０．３５％、Ａｌ；０．
００２％、Ｍｎ；０．２５％を含有する板厚０．５０ｍ
ｍの無方向性電磁鋼板冷延コイルを連続焼鈍ラインで焼
鈍後、絶縁被膜剤として、固形分で重クロム酸Ｍｇ４５
０質量部、硼酸１２０質量部、アクリル−スチレン樹脂
エマルジョン５質量部からなる溶液を、同ラインにて、
焼付け後の質量で、板温３５０℃で焼き付け処理を行い
製品とした。
【０１２７】次いで、このコイルから２．２ｋＷ、２０
０Ｖ、６０Ｈｚの三相４極かご型誘導モータの回転子の
鉄心〔４４スロット、半閉、スキュー（固定子スロット
ピッチの１．２３倍）有〕を打ち抜き、かしめで製作し
た。
【０１２８】この鉄心を、表１に示す組成の溶液を用い
て端面に付着する被膜剤の乾燥後の塗膜厚みを変更して
浸漬処理し、常温で乾燥し、１００℃×１０分間の焼付
け処理を行った。その後、この鉄心にアルミダイキャス
トにより二次導体バーをつくり、軸を挿入して上記誘導
モータの回転子製作した。このモータの無負荷特性より
損失を求めて本発明の効果を確認した。
【０１２９】また、この際、前記、無方向性電磁鋼板の
製造ラインにおいて焼鈍後の材料（絶縁被膜処理前）を
採取し、１０×３０ｃｍのサンプルを切り出し、バーコ
ーターを用いて前記溶液を乾燥後膜厚を変更して塗布
し、同様にして焼付け処理し、耐電圧、被膜密着性、耐
蝕性等の評価材とした。
【０１３０】この試験における鉄心の被膜状況および磁
気特性及び鋼板面に塗布した材料による焼鈍前後の絶縁
被膜の評価結果を、表２および表３に示す。
【０１３１】
【表１】
【０１３２】
【表２】
【０１３３】
【表３】
【０１３４】この試験の結果、本発明の絶縁被膜剤を鉄
心端面に処理した場合、光沢の良い透明被膜を形成し、
極めて優れた耐蝕性と耐熱性を示した。これに対し、比
較材の従来ワニスや絶縁被膜剤を処理した場合には、打
ち抜き時に付着した油の影響が大で、絶縁被膜が不均一
に付着したため、耐食性が本発明剤を塗布した鉄心に比
較して極めて劣る結果となった。
【０１３５】また、比較例１、２において前処理として
アセトンを用いて油洗浄を行った場合も、端面被膜の付
着状況が不均一で、被膜特性においても本発明に比しか
なり劣る結果となった。
【０１３６】また、鉄心の損失低減率の比較結果は、本
発明１〜１２で処理したモータの損失は７〜１７％低減
した。また、比較例１３，１４の場合には４．５％程度
の改善が見られた。これに対して、比較例１の場合は殆
ど損失の低減は見られず、また、比較例２の場合は５％
低減した。このようにモータ性能においても、本発明の
絶縁処理を行うと、従来の無絶縁処理や従来処理に比
べ、明らかに損失が低減しており、モータの高効率化が
実現した。
【０１３７】また、切り板剤を用いて、バーコーターに
よる塗布試験を行った場合の被膜特性は、表３の如く、
本発明剤を用いた場合、耐蝕性、絶縁性、密着性のいず
れにおいても極めて良好な特性であった．特に、本発明
１〜８，１０，１１のアルコキシランの加水分解による
純シリコンポリマーを塗布した場合には、焼鈍後の耐電
圧も極めて良好な結果が得られることを確認した。
【０１３８】本発明１２の混合シリコンポリマ−の例に
おいてもかなり良好な耐電圧と被膜特性が得られた。ま
た、本発明１３，１４のアルカリシリケ−ト、コロイダ
ルシリカ、シリコン樹脂系の場合は、前記純リコンポリ
マ−の場合に比較して、やや耐電圧、耐食性、密着性が
劣るものの、何れも比較例に比べて安定した被膜性能が
得られた。
【０１３９】これに対し、比較例１、２の場合、耐蝕
性、密着性が本発明に比し極めて悪く、特に、従来ワニ
ス塗布では、焼鈍後の被膜がほぼ焼失し、黒変し、耐蝕
性、絶縁性特性が本発明に比し極めて劣る結果となっ
た。
【０１４０】（実施例２）表４に示す純シリコンポリマ
−組成の本発明剤を実施例１と同様にして、板厚０．５
ｍｍの無方向性電磁鋼板の表面に乾燥後膜厚で５μｍに
なるよう絶縁被膜の焼き付け処理を行った。ついで、こ
れらの絶縁被膜つきの鋼板を積層し、４００℃×１Ｈ
ｒ、空気中で焼鈍処理を行い、被膜の耐熱性について調
査した。結果を同表４に示す。
【０１４１】
【表４】
【０１４２】この試験の結果、本発明の純シリコンポリ
マ−をベ−スとした溶液を処理した場合、何れも４００
℃×１時間の焼鈍の後も透明で光沢のある被膜状態が維
持され、密着性、絶縁性の低下も見られなかった。これ
に対し、比較材の有機系ワニスの場合には、焼鈍による
表面外観、密着性や絶縁性の低下が顕著に発生した。
【０１４３】（実施例３）本発明を利用して端面処理し
た固定子（電機子）鉄心を用いて、マイクロタービン発
電機を製作した。固定子鉄心は電磁鋼板を打ち抜き加工
し、かしめたもので、鉄心固定用のボルト穴が付いてい
るものである。
【０１４４】その後、実施例１の処理条件本発明１で固
定子鉄心を処理し、固定子鉄心をケースに挿入後、ボル
トで固定した。従来は、鉄心がケースやボルトと接触
し、かしめでの層間接触もあるため、鉄心に短絡電流が
流れるので、損失が増加し、固定子の温度上昇が大きか
った。本発明を適用すると、前記の短絡電流が低減回避
でき、温度上昇を平均３度低くできた。
【０１４５】（実施例４）本発明を利用して端面処理し
た鉄心を組み合わせて、ＸＹリニアモータを製作した。
ＸＹリニアモータでは磁束の流れが３次元になるので、
通常の電磁鋼板打ち抜き鉄心を直交させて組み合わせ
た。
【０１４６】従来の鉄心間は、お互いの端面が接触して
いるか、鉄心間に絶縁紙をはさんでいるので、端面接触
の場合は、端面接触による損失増加や性能のばらつきが
多く、他方、絶縁紙をはさむと空隙が比較的広くなり、
励磁電流が大きくなり、無負荷銅損の増加を引き起こし
た。
【０１４７】本発明の絶縁処理法を用いてＵ型鉄心の端
面を処理し、２つの鉄心を組み合わせると、損失が低減
し、性能のばらつきも軽減した。
【０１４８】（実施例５）ポンプ用モータの鉄心は、腐
食から守るために、鉄心素材に電磁鋼板を用いている場
合にはそれぞれ回転子固定子間の空隙側にステンレスカ
バーを巻いて、鉄心を保護したり、或いは鉄心素材にフ
ェライト系ステンレースを用いたりしている。
【０１４９】しかし、前者は構造が複雑であり、ステン
レスカバーに渦電流損が生じると共に、空隙の大きさが
大きくなるなどで出力の低下が免れなく、後者ではフェ
ライト系ステンレースの飽和磁化が低いので、出力の低
下が生じる。そこで、電磁鋼板を素材とした鉄心に本発
明の処理を行なって、モータを製作した。
【０１５０】本発明で絶縁処理した鉄心は端面も処理さ
れ、耐蝕性に優れていることは言うまでもなく、構造が
シンプルで、高飽和磁化の電磁鋼板が使用できるので、
出力低下の問題もない。使用運転時間１００時間でも錆
の発生はなく、モータ性能はポンプ用モータ以外の普通
のモータと同じ性能を示した。
【０１５１】
【発明の効果】モータなどのエネルギー変換機器に使用
される鉄心において、鉄心の端部、表面で、二次導体、
ケース、ボルトなどと短絡すると、機器の損失が増加
し、トルク、推力や出力は低下し、さらには、これらの
性能がばらつく原因ともなるので、鉄心の端部、表面の
絶縁処理は機器性能の向上、安定化に非常に重要であ
り、この絶縁処理が短時間で容易にできることは工業的
に価値がある。
【０１５２】本発明によれば、絶縁性、耐蝕性、密着
性、耐熱性、磁気特性改善効果等に極めて優れる鉄心の
端面の絶縁処理を、脱脂洗浄や焼鈍等の前処理なしに、
低温且つ短時間で行うことができる。
【０１５３】このため、機器性能の向上と安定化に効果
的な方法であり、工程が簡単であるため、低コスト化で
きるので、非常に工業的な価値が高い技術である。機器
の高効率化/低損失化はエネルギー・環境問題において
重要であり、この発明を活用することは社会的にも価値
がある。家電機器、ＦＡ機器、ＯＡ機器をはじめ、自動
車、電車など幅広い活用が考えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１における本発明例３と本発明例６の液
を乾燥後の付着厚みを変化させて焼付け処理した場合の
被膜厚みと耐電圧の関係を表す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ２３Ｃ 22/00 Ｃ２３Ｃ 22/00 Ａ ５Ｈ００２ Ｈ０１Ｆ 41/02 Ｈ０１Ｆ 41/02 Ｊ ５Ｈ６１５ Ｈ０２Ｋ 1/04 Ｈ０２Ｋ 1/04 Ｚ 15/02 15/02 Ｄ (72)発明者 開道 力 千葉県富津市新富20−１ 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内 (72)発明者 藤井 浩康 福岡県北九州市戸畑区飛幡町１−１ 新日 本製鐵株式会社八幡製鐵所内 (72)発明者 久保 祐治 千葉県富津市新富20−１ 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内 (72)発明者 山田 紀子 千葉県富津市新富20−１ 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内 (72)発明者 東根 和隆 東京都千代田区大手町２−６−３ 新日本 製鐵株式会社内 (72)発明者 田中 收 福岡県北九州市戸畑区大字中原46番地の59 日鐵プラント設計株式会社内 Ｆターム(参考） 4G072 AA25 BB09 FF04 GG03 HH17 HH21 HH22 HH23 HH24 UU30 4J038 AA011 CB022 CB082 CC032 CG142 DA162 DB002 DB421 DD181 DD231 DE002 DG002 DH002 DL021 DL031 DL032 DL071 DL081 DL101 EA012 FA241 HA146 HA216 HA441 HA446 HA451 HA481 KA08 KA20 NA14 NA21 PA18 PA19 PC02 4K026 AA03 BA01 BA08 BB05 CA16 CA37 CA41 DA02 DA03 DA06 DA11 EB11 4K044 AA02 BA12 BA13 BA14 BA21 BB01 BC14 CA53 CA62 5E062 AA06 AB05 AC05 5H002 AA07 AA09 AB01 5H615 AA01 BB01 BB02 PP06 RR07 SS24 SS33 TT21 TT26

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 鉄心端面に平均膜厚０．５μｍ以上のシ
    リコン化合物をＳｉＯ2換算で３０質量部以上からなる
    絶縁被膜が処理されたことを特徴とする優れた端面絶縁
    性を有する鉄心。
  2. 【請求項２】 前記絶縁被膜の平均膜厚が２μｍ以上、
    耐電圧が３０Ｖ以上であることを特徴とする請求項１に
    記載の優れた端面絶縁性を有する鉄心。
  3. 【請求項３】 前記絶縁被膜が空気中において４００℃
    ×１時間以上の耐熱性を有することを特徴とする請求項
    １または２に記載の優れた端面絶縁性を有する鉄心。
  4. 【請求項４】 前記シリコン化合物として、シリコーン
    樹脂、アルカリシリケ−ト、コロイダルシリカ、低融点
    ガラスフリット、（Ｒ1）nＳｉ（Ｘ1）4-n〔但し、ｎ＝
    ０〜３の整数、Ｒ1はアルキル基またはフェニル基でｎ
    ＝２，３の時は複数のＲ1が異なっていても良く、Ｘ1は
    ＣｌまたはＯ（Ｒ2）で表されるアルコキシ基でＲ2はア
    ルキル基であり、ｎ＝０，１，２の時は複数のＲ2が異
    なっても良い〕で表される物質の１種または２種以上の
    加水分解反応と脱水縮合反応によって生成する化合物で
    ある純シリコンポリマー、（Ｒ3）nＳｉ（Ｘ2）4-n〔但
    し、ｎ＝０〜３の整数、Ｒ3はアルキル基またはフェニ
    ル基以外の有機官能基で、ｎ＝２，３の時は複数のＲ3
    が異なっていても良く、Ｘ2はＣｌまたはＯ（Ｒ4）で表
    されるアルコキシ基でＲ4はアルキル基であり、ｎ＝
    ０，１，２の時は複数のＲ4が異なっても良い〕で表さ
    れる物質の１種または２種以上の加水分解反応と脱水縮
    合反応によって生成する化合物である変性シリコンポリ
    マー、（Ｒ1）nＳｉ（Ｘ1）4-n〔但し、ｎ＝０〜３の整
    数、Ｒ1はアルキル基またはフェニル基でｎ＝２，３の
    時は複数のＲ1が異なっていても良く、Ｘ1はＣｌまたは
    Ｏ（Ｒ 2）で表されるアルコキシ基でＲ2はアルキル基で
    あり、ｎ＝０，１，２の時は複数のＲ2が異なっても良
    い〕で表される化合物の１種または２種以上と（Ｒ3）n
    Ｓｉ（Ｘ2）4-n〔但し、ｎ＝０〜３の整数、Ｒ3はアル
    キル基またはフェニル基以外の有機官能基で、ｎ＝２，
    ３の時は複数のＲ3が異なっていても良く、Ｘ2はＣｌま
    たはＯ（Ｒ4）で表されるアルコキシ基でＲ4はアルキル
    基であり、ｎ＝０，１，２の時は複数のＲ4が異なって
    も良い〕で表される物質の１種または２種以上の加水分
    解反応と脱水縮合反応によって生成する化合物であるこ
    とを特徴とする混合シリコンポリマー、の１種または２
    種以上からなる乾燥膜であることを特徴とする請求項１
    〜３のいずれか１項に記載の優れた端面絶縁性を有する
    鉄心。
  5. 【請求項５】 前記純シリコンポリマ−が、Ｒ1および
    Ｒ2のアルキル基の炭素数が４以下であるテトラメトキ
    シシラン、テトラエトキシシラン、テトライソプロポキ
    シシラン、テトラブトキシシラン、モノメチルトリメト
    キシシラン、モノメチルトリエトキシシラン、モノメチ
    ルトリイソプロポキシラン、モノメチルトリブトキシラ
    ン、モノエチルトリメトキシシラン、モノエチルトリエ
    トキシシラン、モノエチルトリイソプロポキシシラン、
    モノエチルトリブトキシシラン、ジメチルジメトキシシ
    ラン、ジメチルジエトキシシラン、ジエチルジメトキシ
    シラン、ジエチルジエトキシシラン、フェニルトリメト
    キシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、フェニルト
    リエトキシシラン、ジフェニルジエトキシシランなどの
    中から選ばれる１種または２種以上の加水分解と部分脱
    水縮合反応によって生成する化合物であり、前記変性シ
    リコンポリマ−が、アクリル変性シリコンポリマー、ア
    ルキド変性シリコンポリマー、ポリエステルアクリル変
    性シリコンポリマー、エポキシ変性シリコンポリマー、
    アミノ変性シリコンポリマー、ビニル変性シリコンポリ
    マー、フッ素変性シリコンポリマーの１種または２種以
    上であることを特徴とする請求項４に記載の優れた端面
    絶縁性を有する鉄心。
  6. 【請求項６】 前記絶縁被膜中の酸素（Ｏ）、炭素
    （Ｃ）、水素（Ｈ）、窒素（Ｎ）、硫黄（Ｓ）、フッ素
    （Ｆ）以外の金属元素または半金属元素Ｍが主としてシ
    リコン(Ｓｉ)であり、該Ｓｉは主としてＳｉ−Ｏの結合
    を有する形で存在し、Ｓｉ以外の該ＭがＬｉ，Ｎａ，
    Ｋ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃ
    ｕ，Ｚｎ，Ｙ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｂ，Ａｌ，Ｇｅ，Ｓ
    ｎ，Ｐ，Ｓｂ，Ｂｉから選ばれる１種または２種以上で
    あることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記
    載の優れた端面絶縁性を有する鉄心。
  7. 【請求項７】 前記絶縁被膜中の酸素（Ｏ）、炭素
    （Ｃ）、水素（Ｈ）、窒素（Ｎ）、硫黄（Ｓ）、フッ素
    （Ｆ）以外の元素の総質量に対し、前記絶縁被膜中のＳ
    ｉ，Ｌｉ，Ｎａ，Ｋ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ，
    Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｚｎ，Ｙ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｂ，
    Ａｌ，Ｇｅ，Ｓｎ，Ｐ，Ｓｂ，Ｂｉの総質量割合が９０
    質量部以上であり、前記絶縁被膜中のＯ，Ｃ，Ｈ，Ｎ，
    Ｓ以外の元素の総質量に対してＳｉの質量割合が５０質
    量部以上であることを特徴とする請求項１〜６のいずれ
    か１項に記載の優れた端面絶縁性を有する鉄心。
  8. 【請求項８】 前記鉄心の本体が無方向性電磁鋼板から
    なることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記
    載の優れた端面絶縁性を有する鉄心。
  9. 【請求項９】 鉄心を製造するに際し、材料を所定の形
    状に打ち抜き或いは剪断後、積層し、クランプし、焼鈍
    しもしくは焼鈍を省略し、鉄心端面に絶縁被膜処理を
    し、乾燥および／または焼付け処理をすることからなる
    鉄心を加工し、その端面を絶縁被膜処理する方法におい
    て、絶縁被膜処理剤として、シリコーン樹脂、アルカリ
    シリケ−ト、コロイダルシリカ、低融点ガラスフリッ
    ト、（Ｒ1）nＳｉ（Ｘ1）4-n〔但し、ｎ＝０〜３の整
    数、Ｒ1はアルキル基またはフェニル基でｎ＝２，３の
    時は複数のＲ1が異なっていても良く、Ｘ1はＣｌまたは
    Ｏ（Ｒ 2）で表されるアルコキシ基でＲ2はアルキル基で
    あり、ｎ＝０，１，２の時は複数のＲ2が異なっても良
    い〕で表される物質の１種または２種以上の加水分解反
    応と脱水縮合反応によって生成する化合物を含む溶液で
    ある純シリコンポリマーゾル、（Ｒ3）nＳｉ（Ｘ2）4-n
    〔但し、ｎ＝０〜３の整数、Ｒ3はアルキル基またはフ
    ェニル基以外の有機官能基で、ｎ＝２，３の時は複数の
    Ｒ3が異なっていても良く、Ｘ2はＣｌまたはＯ（Ｒ4）
    で表されるアルコキシ基でＲ4はアルキル基であり、ｎ
    ＝０，１，２の時は複数のＲ4が異なっても良い〕で表
    される物質の１種または２種以上の加水分解反応と脱水
    縮合反応によって生成する化合物を含む溶液である変性
    シリコンポリマーゾル、（Ｒ1）nＳｉ（Ｘ1）4-n〔但
    し、ｎ＝０〜３の整数、Ｒ1はアルキル基またはフェニ
    ル基でｎ＝２，３の時は複数のＲ1が異なっていても良
    く、Ｘ1はＣｌまたはＯ（Ｒ2）で表されるアルコキシ基
    でＲ2はアルキル基であり、ｎ＝０，１，２の時は複数
    のＲ2が異なっても良い〕で表される化合物の１種また
    は２種以上と（Ｒ3）nＳｉ（Ｘ2）4-n〔但し、ｎ＝０〜
    ３の整数、Ｒ3はアルキル基またはフェニル基以外の有
    機官能基で、ｎ＝２，３の時は複数のＲ3が異なってい
    ても良く、Ｘ2はＣｌまたはＯ（Ｒ4）で表されるアルコ
    キシ基でＲ4はアルキル基であり、ｎ＝０，１，２の時
    は複数のＲ4が異なっても良い〕で表される物質の１種
    または２種以上の加水分解反応と脱水縮合反応によって
    生成する化合物を含む溶液である混合シリコンポリマー
    ゾルの中から選ばれるシリコン化合物の１種または２種
    以上を用いて浸漬処理および／またはスプレー処理し、
    乾燥および／または焼き付け後の平均膜厚で０．５〜２
    ０μｍとすることを特徴とする鉄心端面の絶縁被膜処理
    方法。
  10. 【請求項１０】 前記純シリコンポリマ−ゾルが、テト
    ラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトライソ
    プロポキシシラン、テトラブトキシシラン、モノメチル
    トリメトキシシラン、モノメチルトリエトキシシラン、
    モノメチルトリイソプロポキシラン、モノメチルトリブ
    トキシラン、モノエチルトリメトキシシラン、モノエチ
    ルトリエトキシシラン、モノエチルトリイソプロポキシ
    シラン、モノエチルトリブトキシシラン、ジメチルジメ
    トキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジエチルジ
    メトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、フェニル
    トリメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、フ
    ェニルトリエトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラ
    ンなどの中から選ばれる１種または２種以上の加水分解
    と部分脱水縮合反応によって生成する化合物を含む溶液
    であり、前記変性シリコンポリマーゾルが、アクリル変
    性シリコンポリマー、アルキド変性シリコンポリマー、
    ポリエステルアクリル変性シリコンポリマー、エポキシ
    変性シリコンポリマー、アミノ変性ポリマー、ビニル変
    性ポリマー、フッ素変性ポリマーを１種または２種以上
    含む溶液であることを特徴とする請求項９に記載の鉄心
    端面の絶縁被膜処理方法。
  11. 【請求項１１】 前記絶縁被膜中の酸素（Ｏ）、炭素
    （Ｃ）、水素（Ｈ）、窒素（Ｎ）、硫黄（Ｓ）、フッ素
    （Ｆ）以外の金属元素または半金属元素Ｍが主としてシ
    リコン(Ｓｉ)であり、該Ｓｉは主としてＳｉ−Ｏの結合
    を有する形で存在し、シリコン以外の該ＭがＬｉ，Ｎ
    ａ，Ｋ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｙ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｂ，Ａ
    ｌ，Ｇｅ，Ｓｎ，Ｐ，Ｓｂ，Ｂｉから選ばれる１種また
    は２種以上を含有することを特徴とする請求項９または
    １０に記載の鉄心端面の絶縁被膜処理方法。
  12. 【請求項１２】 前記絶縁被膜中の酸素（Ｏ）、炭素
    （Ｃ）、水素（Ｈ）、窒素（Ｎ）以外の元素の総質量に
    対し、前記絶縁被膜中のＳｉ，Ｌｉ，Ｎａ，Ｋ，Ｍｇ，
    Ｃａ，Ｙ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｂ，Ａｌ，Ｇｅ，Ｓｎ，
    Ｐ，Ｓｂ，Ｂｉの総質量割合が９０％以上であり、前記
    絶縁被膜中の酸素、炭素、水素、窒素以外の元素の総質
    量に対してＳｉの質量割合が５０質量％であることを特
    徴とする請求項９〜１１のいずれか１項に記載の鉄心端
    面の絶縁被膜処理方法。
  13. 【請求項１３】 前記絶縁被膜処理剤に、さらに、充填
    剤として、純シリコンポリマーゾル、変性シリコンポリ
    マーゾル、および／または、混合シリコンポリマ−ゾル
    のＳｉＯ2分１００質量部当り、無機酸化物粉体粒子、
    無機酸化物コロイド状物質、有機樹脂紛体粒子、有機樹
    脂エマルジョン溶液の１種または２種以上を固形分とし
    て０．１〜５０質量部添加することを特徴とする請求項
    ９〜１２のいずれか１項に記載の鉄心端面の絶縁被膜処
    理方法。
  14. 【請求項１４】 前記無機粉体粒子或いはコロイド状物
    質として、一次粒子径７〜５０００ｎｍのＳｉＯ2、Ａ
    ｌ2Ｏ3、ＴｉＯ2、ＺｒＯ2、および／または、これらの
    複合物質の中から選ばれる１種または２種以上を用いる
    ことを特徴とする請求項１３に記載の鉄心端面の絶縁被
    膜処理方法。
  15. 【請求項１５】 前記有機樹脂粉体粒子またはそのエマ
    ルジョン溶液物質として、粒子径５０〜１００００ｎｍ
    のアクリル、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピ
    レン、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリウレタン、
    メラミン、フェノール、エポキシ樹脂、および／また
    は、これらの共重合体の中から選ばれる１種または２種
    以上を用いることを特徴とする請求項１３に記載の鉄心
    端面の絶縁被膜処理方法。
  16. 【請求項１６】 前記鉄心端面の処理に際し、常温〜３
    ００℃で３０秒以上の乾燥を挟む２回以上の重ね塗り処
    理することを特徴とする請求項９〜１５のいずれか１項
    に記載の鉄心端面の絶縁被膜処理方法。
  17. 【請求項１７】 前記重ね塗り処理に際し、少なくとも
    １回の塗布処理において、請求項１３〜１５のいずれか
    １項に記載の充填剤を添加配合した絶縁被膜剤を塗布し
    て、前記充填剤を含む層が乾燥後の厚みで０．２〜１０
    μｍとなるように処理し、かつ、少なくとも最後の塗布
    処理に充填剤を添加配合しない絶縁被膜剤を塗布して、
    全絶縁被膜剤平均厚みを０．５〜２０μｍとすることを
    特徴とする請求項９〜１６のいずれか１項に記載の鉄心
    端面の絶縁被膜処理方法。
  18. 【請求項１８】 前記鉄心が無方向性電磁鋼板からなる
    ことを特徴とする請求項９〜１７のいずれか１項に記載
    の鉄心端面の絶縁被膜処理方法。
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