JP2024505336A

JP2024505336A - 電磁鋼板積層体

Info

Publication number: JP2024505336A
Application number: JP2023537541A
Authority: JP
Inventors: ジョンウキム，; ボンウハ，; ドンギュイ，; テヨンノ，; ギョンリョルパク，
Original assignee: ポスコカンパニーリミテッド
Priority date: 2020-12-21
Filing date: 2021-12-20
Publication date: 2024-02-06
Also published as: US20240051269A1; CN116761715A; EP4265408A1; EP4265408A4; KR20220089676A; WO2022139383A1

Abstract

【課題】溶接、クランピング、インターロッキングなど既存の締結方法を用いず、電磁鋼板を接着（締結）できる高分子接着層を形成した電磁鋼板積層体およびその製造方法を提供する。【解決手段】複数の電磁鋼板と、前記電磁鋼板の間に位置する高分子接着層と、を含む積層体であって、前記高分子接着層のコーティングの厚さは、１．８ないし５．４μｍであり、前記積層体の占積率が９５．８ないし９８．５％であり、下記数学式１を満たすものであり、［数学式１］１７２．４≦占積率（％）×厚さ（μｍ）≦５３１下記数学式２を満たすことを特徴とする。［数学式２］４０≦せん断接着強度（ＭＰａ）×高温接着強度（ＭＰａ）≦１３０（但し、高温接着強度は、１５０℃の条件で、ＩＳＯ４５８７規格で測定した値である。）【選択図】図１

Description

本発明は、電磁鋼板積層体に係り、より詳しくは、溶接、クランピング、インターロッキングなど既存の締結方法を用いず、電磁鋼板を接着（締結）できる高分子接着層を形成した電磁鋼板積層体に関する。

無方向性電磁鋼板は、圧延板上のすべての方向に磁気的特性が均一な鋼板であって、モータ、発電機の鉄心、電動機、小型変圧器などに幅広く用いられている。
電磁鋼板は、打抜加工後、磁気的特性の向上のために応力除去焼鈍（ＳＲＡ）を実施しなければならないものと、応力除去焼鈍による磁気的特性効果より熱処理による経費損失が大きい場合、応力除去焼鈍を省略するもの、２つの形態に区分される。
絶縁被膜は、モータ、発電機の鉄心、電動機、小型変圧器などの積層体の仕上げ製造工程でコーティングされる被膜であって、通常、渦電流の発生を抑制させる電気的特性が要求される。その他にも、連続打抜加工性、耐粘着性および表面密着性などが要求される。連続打抜加工性とは、所定の形状に打抜加工後、複数を積層して鉄心に作るとき、金型の摩耗を抑制する能力を意味する。
耐粘着性とは、鋼板の加工応力を除去して磁気的特性を回復させる応力除去焼鈍過程後に鉄心鋼板間の密着しない能力を意味する。
このような基本的な特性の他に、コーティング溶液の優れた塗布作業性と配合後に長時間使用可能な溶液安定性なども要求される。このような絶縁被膜は、溶接、クランピング、インターロッキングなど別途の締結方法を用いてこそ、電磁鋼板積層体に製造することが可能である。

本発明が目的とするところは、溶接、クランピング、インターロッキングなど既存の締結方法を用いず、電磁鋼板を接着（締結）できる高分子接着層を形成した電磁鋼板積層体およびその製造方法を提供することである。

本発明の電磁鋼板積層体は、複数の電磁鋼板と、前記電磁鋼板の間に位置する高分子接着層と、を含む積層体であり、前記高分子接着層のコーティングの厚さは、１．８ないし５．４μｍであり、前記積層体の占積率が９５．８ないし９８．５％であり、下記数学式１を満たすことを特徴とする。
［数学式１］
１７２．４≦占積率（％）×厚さ（μｍ）≦５３１
前記積層体は、下記数学式２を満たすことができる。
［数学式２］
４０≦せん断接着強度（ＭＰａ）×高温接着強度（ＭＰａ）≦１３０
（但し、高温接着強度は、１５０℃の条件で、ＩＳＯ４５８７規格で測定した値である。）

前記積層体のせん断接着強度は、４．８ないし１７．９ＭＰａであってもよい。
前記積層体の高温接着強度は、５ないし７．２ＭＰａであってもよい。
前記積層体内の高分子接着層の表面絶縁抵抗は、９０ないし１６０Ωであってもよい。
前記積層体内の高分子接着層内の無機物の含有量は、５ないし３０重量％であってもよい。
前記積層体内の高分子接着層の耐スティッキング性温度は、１１０ないし１９５℃であってもよい。
前記積層体の耐ＡＴＦ性温度は、１５０ないし１９０℃であってもよい。
前記積層体の引張接着強度は、１．２ないし１３Ｎ／ｍｍ^２であってもよい。

本発明の電磁鋼板積層体の製造方法は、固形分で、樹脂７０ないし９５重量％、およびＳｉＯ_２、ＴｉＯ_２、ＺｎＯのうち１種以上の無機物ナノ粒子５ないし３０重量％含むコーティング組成物を鋼板に塗布し、熱処理して硬化し、コーティング組成物の塗布時にバーコータおよびロールコータおよび鋼板の圧力を５０ないし１５００ｋｇｆに調節して電磁鋼板上に高分子接着層を形成するステップと、前記高分子接着層が形成された電磁鋼板を積層するステップと、を含む。

本発明によると、溶接、クランピング、インターロッキングなど既存の締結方法を用いず、電磁鋼板を接着することができ、電磁鋼板積層体の磁性にさらに優れている。

電磁鋼板積層体の模式図である。本発明の電磁鋼板積層体の断面の概略図である。

以下、本発明について詳しく説明する。ただし、これは例示として提示されるものであって、これによって本発明が制限されず、本発明は、後述する請求の範囲の範疇によって定義されるだけである。
本発明では、電磁鋼板積層体を提供する。
本発明に係る電磁鋼板積層体は、複数の電磁鋼板と、複数の電磁鋼板の間に位置する高分子接着層と、を含む。図１には、本発明の電磁鋼板積層体の模式図を示す。図１に示しているように、複数の電磁鋼板が積層されている形態である。

図２には、本発明の電磁鋼板積層体の断面の概略図を示す。図２に示しているように、本発明の電磁鋼板積層体１００は、複数の電磁鋼板１０と、複数の電磁鋼板の間に位置する高分子接着層３０と、を含む。
本発明の電磁鋼板積層体は、溶接、クランピング、インターロッキングなど既存の方法を用いず、単に前述の接着コーティング組成物を用いて高分子接着層を形成することによって、互いに異なる電磁鋼板を熱融着させた積層体であってもよい。
このとき、電磁鋼板積層体は、熱融着した後にも、高温接着性および高温耐油性に優れた特性がある。

以下では、各構成別に詳しく説明する。
電磁鋼板１０は、一般的な無方向性または方向性電磁鋼板を制限なく用いることができる。本発明では、複数の電磁鋼板１０の間に高分子接着層３０を形成し、電磁鋼板積層体１００を製造することが主要構成であるので、電磁鋼板１０に対する具体的な説明は省略する。
高分子接着層３０は、複数の電磁鋼板１０の間に形成され、複数の電磁鋼板１０を、溶接、クランピング、インターロッキングなど既存の締結方法を用いずに接着できる程度に接着力が強い。
高分子接着層３０は、接着コーティング組成物を表面にコーティングし、硬化して接着コーティング層を形成し、これを積層して熱融着して高分子接着層３０を形成する。
接着コーティング層が形成された複数の電磁鋼板１０を積層して熱融着すると、接着コーティング層内の樹脂成分が熱融着するようになり、高分子接着層を形成するようになる。

このような高分子接着層は、有機物の主成分に無機金属化合物が含まれている。高分子接着層内で、有機物内に無機物成分が均一に分散して微細相を形成することができる。
より具体的に、電磁鋼板積層体は、高分子接着層のコーティングの厚さは、１．８ないし５．４μｍであり、前記積層体の占積率が９５．８ないし９８．５％であり、下記数学式１を満たすことができる。
［数学式１］
１７２．４≦占積率（％）×厚さ（μｍ）≦５３１．０
素材の厚さが同一であるという仮定下で、コーティングの厚さが高くなると、占積率が低くなることが一般的であり、これによる表面絶縁抵抗も高くなる。しかし、コーティングの厚さによる占積率の下向きが線状変化ではないので、最適の範囲で調節することは、現在市場の要求事項に必須の部分である。さらに具体的に数学式１の値は３９０ないし４５０であってもよい。

より具体的に前記積層体は、下記数学式２を満たすことができる。
［数学式２］
４０≦せん断接着強度（ＭＰａ）×高温接着強度（ＭＰａ）≦１３０
（但し、高温接着強度は、１５０℃の条件で、ＩＳＯ４５８７規格で測定した値である。）
せん断接着強度と高温接着強度とは、無機物の含有量および高分子の組成によって同時に向上し難い特性である。せん断接着強度は、ボンディング溶液に高分子樹脂の含有量が多いほど、無機物の含有量が少ないほど良くなるのに対し、高温接着強度は、ボンディング溶液の樹脂の含有量が少ないほど、無機物の含有量が多いほど良くなる。しかし、ボンディング溶液の樹脂および無機物の含有量によってせん断接着強度および高温接着強度は、線形的な反比例の関係にあるのではないので、最適の範囲で調節することは、現在市場の要求事項に必須の部分である。二律背反的に見える、このようなファクターを調節して市場のニーズに合わせて調節することができる。さらに具体的に数学式２の値は８０ないし１３０であってもよい。

このような要素等を満たすことができるように積層体を構成すると、現在、ＥＶ市長で要求される多様な特性をいずれも満たすことができる積層体（コア）が得られる。
前記要素等は、固形分で、樹脂７０ないし９５重量％、およびＳｉＯ_２、ＴｉＯ_２、ＺｎＯのうち１種以上の無機物ナノ粒子５ないし３０重量％含むコーティング組成物を鋼板に塗布し、熱処理して硬化し、コーティング組成物の塗布時にロールコータおよび鋼板の圧力を５０ないし１５００ｋｇｆに調節して得られる。さらに具体的に１００ないし１２００ｋｇｆに調節して得られる。
ＳｉＯ_２の平均粒径は、１０ないし３０ｎｍ、ＴｉＯ_２の平均粒径は、３０ないし５０ｎｍ、ＺｎＯの平均粒径は、７０ないし１００ｎｍであってもよい。
樹脂は、エポキシ系樹脂であり、重量平均分子量は、８，０００ないし１５，０００ｇ／ｍｏｌであり、ガラス転移温度は、７０ないし９０℃であってもよい。

以下、それぞれの要素について、具体的に検討する。
コーティングの厚さ
セルフボンディング製品のコーティングの厚さは、１．８以上５．４μｍ以下である。コーティングの厚さが１．８μｍ以下の場合、接着強度に劣ることがあり、高い周波数領域で絶縁破壊が発生することがある。これに対し、コーティングの厚さが厚すぎる場合、モータコア占積率（Ｓｔａｃｋｉｎｇｆａｃｔｏｒ）に劣ることがある。より具体的な範囲は、４．０ないし４．５μｍであってもよい。
より具体的に、コーティングの厚さが１．８μｍ未満であると、モータが高速回転する時に一枚のコア間の絶縁破壊現象が発生してモータ効率が低下する。また、コーティングの厚さが５．４μｍ以上であり、コーティング層の厚さが過度に高くなり、モータコアの組立過程でボンディング層が側面から流れ出る現象が発生するだけでなく、モータコアの占積率が低下することがある。

コーティングの厚さは、ボンディング溶液物性（比重、粘度、固形分）で制御することができる。ボンディング溶液の比重１．０５ないし１．４、粘度（ｃｐｓ）５ないし１００、または、固形分（ｗｔ．％）５ないし５０を含む場合、前記範囲のコーティングの厚さを満たすことができる。
コーティングの厚さは、赤外線分光分析法（ＦＴ－ＩＲ、ＦｏｕｒｉｅｒＴｒａｎｓｆｏｒｍＩｎｆｒａ－ＲｅｄＳｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）コーティング厚さ測定器によって測定した。赤外線分光分析法は、分子が固有の振動数に該当する周波数を吸収する性質を用いた分析法で、赤外線を物質に反射させて探知される波長のスペクトルを読む原理である。

占積率
セルフボンディング製品の占積率（Ｓｔａｃｋｉｎｇｆａｃｔｏｒ）は、素材の厚さ０．２７ｍｍｔを基準に９５．８ないし９８．５％である。モータコアの締結強度、製造不良率、モータ効率および絶縁破壊を勘案して、このような範囲で調節することができる。
占積率が９５．８％以下の場合、コーティングの厚さが厚いためモータ効率に劣るだけでなく、モータコアの製造過程でボンディング溶液が漏れ出る不良が発生することがある。これに対し、占積率が９８．５％以上の場合、コーティングの厚さが薄すぎて締結強度に劣るだけでなく、一枚のコア間の絶縁破壊現象が発生することがある。
占積率は、無方向性電磁鋼板の表面に塗布されたコーティングの厚さで制御することができる。
占積率は、電磁鋼板から切断されたストリップで構成された試料の積層係数を測定して％と表現する［｛圧力：１Ｎ／１０．２ｋｇｆ／ｃｍ^２｝／｛Ｓｔａｃｋｉｎｇｆａｃｔｏｒ（％）＝実際重量／計算された重量（幅×の長さ×密度×高さ）×１００｝］。

せん断（Ｓｈｅａｒ）接着強度
セルフボンディング製品のせん断（Ｓｈｅａｒ）接着強度は、４．８ないし１７．９ＭＰａである。セルフボンディング製品の１８０℃でのせん断接着強度は、モータ組立過程で熱衝撃による組立不良を防止するために、好ましくは１４．９ＭＰａ以上１７．９ＭＰａ以下である。
せん断接着強度は、前記範囲より低いと、モータコアの製造時にコアの側面およびスロット（Ｓｌｏｔ）部に接着が行われていないため、モータ組立過程で不良が発生するだけでなく、モータの騒音／振動が増加することになる。
これに対し、せん断接着強度が前記範囲を超える場合、接着強度が高すぎて金型内で融着する場合、コアの分離が容易でなく生産性を低下することになる。
せん断接着強度を制御するために、高分子樹脂に含まれた無機物の含有量で制御することができる。全体重量％を基準に、０．１ないし６０重量％の無機物を含む場合、前記範囲のせん断接着強度を満たすことができる。このとき、より好ましい無機物の含有量は、５ないし３０重量％であってもよい。
このとき、用いる無機物の種類は、ナノサイズのシリカ粒子および金属リン酸塩の単独または二つの無機物の混合物である。
せん断接着強度は、せん断測定器を用いて測定した値にした。試片（厚さ０．２７ｍｍｔ、大きさ１００×２５ｍｍ）を二枚準備して試片の両端部１２．５ｍｍを重ねた後、一定の条件（温度２２０度、加圧３ＭＰａ、時間３０分）下で融着した後、ＩＳＯ４５８７規格によって測定した値である。

高温接着強度（１５０℃以上）
高温接着強度（１５０℃以上）は、１８０℃を基準にせん断（Ｓｈｅａｒ）接着強度が５以上７．２ＭＰａ以下である。
高温接着強度（１５０℃以上）が１８０℃を基準に５ＭＰａ以下であると、ボンディングコアの製作時の締結力に劣るだけでなく、耐ＡＴＦ性に劣ることがある。これに対し、高温接着強度が７．２ＭＰａ以上の場合、高い高温接着強度のために、高い温度で熱融着する必要があるので、ボンディングコアの製作時の作業性に劣ることがある。
高温接着強度は、高分子鎖の種類とコーティング硬化温度（Ｃｕｒｉｎｇｔｅｍｐ．）によって制御することができる。ボンディング溶液１００重量％を基準に網状型または架橋型高分子鎖の比率が５０ないし９９重量％であり、硬化温度が１５０ないし３００℃であるとき、前記範囲の高温接着強度を満たすことができる。
高温接着強度は、万能材料試験器（ＵｎｉｖｅｒｓａｌＴｅｓｔｉｎｇＳｙｓｔｅｍｓ）を用いて測定した値にした。試片（厚さ０．２７ｍｍｔ、大きさ１００×２５ｍｍ）を二枚準備して試片の両端部１２．５ｍｍを重ねて熱融着してせん断接着強度測定用Ｓａｍｐｌｅを準備した後、準備されたＳａｍｐｌｅを１５０℃以上で１分間維持した後、ＩＳＯ４５８７規格によって測定した値である。

表面絶縁抵抗
セルフボンディング製品の表面絶縁抵抗（Ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）は、９０ないし１６０Ω・ｍｍ^２／ｌａｍ．）以下である。高い絶縁抵抗の確保のために、コーティングの厚さが厚すぎる場合、モータコア占積率（Ｓｔａｃｋｉｎｇｆａｃｔｏｒ）に劣ることがある。コーティングの厚さが薄すぎる場合、高周波領域で作動する駆動モータの場合、一枚のコア間の絶縁破壊現象が発生してモータ効率の低下が発生することがある。
表面絶縁抵抗が９０Ω・ｍｍ^２／ｌａｍ．未満であると、モータが高速回転する時に一枚のコア間の絶縁破壊現象が発生してモータ効率が低下することがある。また、表面絶縁抵抗が１６０Ω・ｍｍ^２／ｌａｍ．以上であると、コーティング層の厚さが過度に高くなり、モータコアの組立過程で不良が発生するだけでなく、モータコアの占積率が低下することがある。

表面絶縁抵抗は、セルフボンディング製品の一面に塗布されたコーティングの厚さおよびコーティング層内に入っている無機物の含有量で制御することができる。一面に塗布されたコーティングの厚さが１．０ないし６．０μｍの場合、前記範囲の表面絶縁抵抗を満たすことができる。
また、コーティングの厚さを１．８ないし５．４μｍで限定した場合、全体重量％を基準に無機物の含有量が５ないし３０重量％の無機物を含む場合、前記範囲の表面絶縁抵抗を満たすことができる。
このとき、用いる無機物の種類は、ナノサイズのシリカ粒子および金属リン酸塩の単独または二つの無機物の混合物である。
表面絶縁抵抗は、ＦｒａｎｋｌｉｎＩｎｓｕｌａｔｉｏｎＴｅｓｔｅｒによって測定された電流値を数式（Ｒｉ（絶縁抵抗）＝６４５（１／Ｉ（電流ｍＡ））－１Ω・ｍｍ^２／ｌａｍ．）によって切換えた抵抗値である。この測定器は、単板試験法装置であって、一定の圧力および一定の電圧下で電磁鋼板の表面絶縁抵抗を測定する装置（ＡＳＴＭＡ７１７）で、電流の範囲は０～１．０００Ａｍｐであり、一定の加圧（２０．４ａｔｍ）下で測定する。

耐スティッキー性温度
セルフボンディング製品の耐スティッキー（Ａｎｔｉ－Ｓｔｉｃｋｙ）性温度は、１１０ないし１９５℃である。
耐スティッキング性（Ａｎｔｉ－Ｓｔｉｃｋｙ性）温度が１１０℃未満であると、コイルの巻取り時にボンディング層同士くっ付いてスリッティング性、打抜性およびボンディングコアの形状品質に劣ることがあり、これに対し、耐スティッキー性温度が１９５℃超過であると、ボンディングコアの製作時に熱融着温度が高すぎてモータコアの生産性に劣ることがある。
耐スティッキー性温度は、ボンディング溶液のガラス転移温度（Ｔｇ）によって制御することができる。ガラス転移温度（Ｔｇ）が－５０ないし１００℃であるとき、前記範囲の耐スティッキー性温度を満たすことができる。
耐スティッキング性（Ａｎｔｉ－Ｓｔｉｃｋｙ性）温度は、０．２７ｍｍｔの素材であり、１００ｍｍ×１００ｍｍ×１０ｍｍに積層した素材を３ＭＰａ下で３０分間加圧した後、試片が互いにくっ付く温度と表現した。

耐ＡＴＦ（ＡｕｔｏｍａｔｉｃＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＦｌｕｉｄ）温度
耐ＡＴＦ性温度は、１５０ないし１９０℃である。モータが実際にＡＴＦＯｉｌの直／間接な接触によって冷却されることを勘案して調節することができる。
耐ＡＴＦ性温度が１５０℃未満であると、ＡＴＦオイルによってモータコアの締結強度に劣り、窮極的にモータの騒音／振動が増加するだけでなく、効率も低下することがある。
これに対し、１９０℃超過であると、ＡＴＦオイルが劣化するだけでなく、高いＡＴＦ温度によってロータ（Ｒｏｔｏｒ）コアに取り付けられたマグネット（Ｍａｇｎｅｔｉｃ）の温度上昇による減磁現象で、モータ効率が低下することがある。
耐ＡＴＦ性温度は、ボンディング溶液のガラス転移温度（Ｔｇ）によって制御することができる。ガラス転移温度（Ｔｇ）が－５０ないし１００℃であるとき、前記範囲の耐ＡＴＦ性温度を満たすことができる。
耐ＡＴＦ性温度は、ボンディングされた試片を１８０℃および５００時間の間ＡＴＦＯｉｌに浸漬した後、締結強度が低下しない温度と示した。試片は、ＩＳＯ４５８７規格に合わせて製作および締結強度が測定された。

引張（Ｔｅｎｓｉｌｅ）接着強度
一枚のボンディング層の引張（Ｔｅｎｓｉｌｅ）接着強度は、常温を基準に１．２以上１３Ｎ／ｍｍ^２以下である。
製品の引張接着強度が、常温を基準に１．２Ｎ／ｍｍ^２未満であると、ボンディングコアの製作時の締結力に劣ることがあり、これに対し、引張強度が１３Ｎ／ｍｍ^２以上の場合、引張強度が強すぎてボンディングコアの製作時の作業性に劣ることがある。
引張接着強度を制御するために、ボンディングコア融着温度によって制御することができる。ボンディングコアの製作時に熱融着温度が１００℃ないし２５０℃前記範囲の引張強度を満たすことができる。このとき、必要な熱融着圧力は、１．０ないし５Ｎ／ｍｍ^２である。
引張強度は、５０ｍｍ×５０ｍｍ×１０ｍｍであり、前記で提示した１００℃ないし２５０℃で熱融着した後、常温で引張測定器によって測定された値にした。

打抜性
セルフボンディング製品の打抜性（Ｐｕｎｃｈａｂｉｌｉｔｙ）は、３００万打以上５００万打以下である。
打抜性（Ｐｕｎｃｈａｂｉｌｉｔｙ）が３００万打未満であると、金型製造単価が上昇するようになり、これに対し、打抜性が５００万打以上であると、金型の摩耗度の増加によるモータコアバー（Ｂｕｒｒ）の高さが上昇してモータコアの形状不良が発生することがある。
打抜性をセルフボンディング製品のコーティングの厚さおよびコーティング層内の無機物の含有量によって制御することができる。
打抜性は、０．２７ｍｍｔのセルフボンディング製品であり、電磁鋼板専用金型器で評価した。打抜評価条件は、クリアランス８％であり、ＳＰＭ（ＳｐｏｔＰｅｒＭｉｎｕｔｅ）３５０で１日を基準に８時間作業した。

硬化温度
セルフボンディング製品の硬化温度は、１００以上３００℃以下である。コーティング作業時耐のスティッキー性および現場作業性を勘案して、好ましくは１５０以上２５０℃以下である。
セルフボンディング製品の硬化温度が１００℃未満であると、Ｉｎ－ｌｉｎｅコーティング作業後、コイルの巻取時にボンディング層同士くっ付く現象が発生することがある。これに対し、硬化温度が２５０℃以上であると、ボンディング層が劣化またはハードして締結力に劣ることがある。
硬化温度を制御するために、ボンディング溶液に添加する硬化剤の量を制御することができる。全体重量％を基準に、０．０１ないし１０重量％の硬化剤を含む場合、前記範囲の硬化温度を満たすことができる。
セルフボンディング製品の硬化温度は、素材の板温（ＰＭＴ：ＰｉｃｋＭｅｔａｌＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）を非接触ＴＣ（Ｔｈｅｒｍｏｃｏｕｐｌｅ）によって測定した。

以下、本発明の好ましい実施例および比較例を記載する。しかし、下記の実施例は、本発明の好ましい一実施例であるだけで、本発明が下記の実施例に限定されるのではない。
［実験例１］
無方向性電磁鋼板（５０×５０ｍｍ、０．３５ｍｍｔ）を供試片として準備した。接着コーティング溶液をＢａｒＣｏａｔｅｒおよびＲｏｌｌＣｏａｔｅｒ用いて、各準備された供試片に上部と下部に一定の厚さ（約５．０μｍ）で塗布して板温を基準に２２０℃で２０秒間硬化した後、空気中でゆっくり冷却させて、接着コーティング層を形成した。塗布時にＲｏｌｌＣｏａｔｅｒおよび鋼板の圧力を１０００ｋｇｆに調節した。
接着コーティング層がコーティングされた電磁鋼板を高さ２０ｍｍに積層した後、０．１ＭＰａの力で加圧して１２０℃、１０分間熱融着した。熱融着層の成分および熱融着された電磁鋼板の多様な特性を、下記表１ないし３にまとめた。
このとき、用いたコーティング溶液の組成は、次のとおりである。用いた無機物の含有量は、下記表のように調節されてテストした。

適用されたボンディング溶液の成分は、下記に表記した。本発明に用いられた樹脂は、エポキシ系樹脂であり、重量平均分子量が１０，０００ｇ／ｍｏｌであり、ガラス転移温度が８０℃である。また、無機物は、ＳｉＯ_２、ＴｉＯ_２、ＺｎＯの単独または２種以上混合して用い、無機物ナノ粒子大きさは、それぞれＳｉＯ_２が１５ｎｍ、ＴｉＯ_２が４０ｎｍ、ＺｎＯが８０ｎｍである。樹脂および無機物の重量％は溶液に含まれている水またはＳｏｌｖｅｎｔを除いた固形分重量％である。

比較例２および比較例３の場合、無機物の含有量が多く、コーティングの厚さが薄いにもかかわらず、占積率が低く、また高い無機物の含有量と低いコーティングの厚さでせん断および高温接着強度に劣るだけでなく、打抜性にも劣る。また、比較例４は、コーティングの厚さが厚すぎて、占積率に劣るだけでなく、高温接着強度および耐スティッキー性温度が高いため、発明としては不適切であると判断できる。
また、比較例１の場合、コーティングの厚さおよび占積率が好ましい範囲に属するにもかかわらず、［数学式１］の占積率（％）×厚さ（μｍ）の範囲を満たさないため、高温接着強度に劣り、表面絶縁抵抗に劣り、引張強度にも劣る特性を示した。これにより、コーティングの厚さおよび占積率がそれぞれ独立して制御されるべき要素ではなく、コーティングの厚さによる占積率の下向きが線状変化ではないので、［数学式１］の関係を満たしてこと、優れた積層体が得られることが分かる。

＜総合評価＞
（総合評価の主要基準：せん断（Ｓｈｅａｒ）接着強度×高温接着強度×表面絶縁抵抗×コーティングの厚さ×占積率）
表１および表２に示しているように、実施例１ないし４に関連するセルフボンディング製品およびボンディング層は、いずれも比較例に関連するセルフボンディング製品およびボンディング層に比べてせん断および引張接着強度が大きく、高温接着強度、抵抗がいずれも適切な範囲を満たし、総合評価が全て「Ａ」であった。
比較例１ないし４の場合、実際のモータ製品に適用されるにはせん断（Ｓｈｅａｒ）接着強度、高温接着強度、表面絶縁抵抗、コーティングの厚さおよび占積率のうちの２つ以上の特性を満たしておらず、総合評価も「Ｂ」となり、劣っていることが分かった。

［実験例２］
実験例１と同様に実施するが、コーティング溶液組成を下記表３のように用いて、コーティング溶液の塗布時にＲｏｌｌＣｏａｔｅｒおよび鋼板の圧力を、下記表３のように調節した。

実施例の場合、すべての特性に優れていることが確認できる。これに対し、比較例５ないし８の場合、実際のモータ製品に適用されるにはせん断（Ｓｈｅａｒ）接着強度、高温接着強度、表面絶縁抵抗、コーティングの厚さおよび占積率のうちの２つ以上の特性を満たしておらず、総合評価も「Ｂ」となり、劣っていることが分かった。

本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、互いに異なる多様な形態で製造することができ、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者は、本発明の技術的な思想や必須の特徴を変更することなく他の具体的な形態で実施できることが理解できるであろう。したがって、以上で述べた一実施例等はあらゆる面で例示的なものであり、限定的ではないものと理解されるべきである。

１０電磁鋼板
３０セルフボンディング層
１００電磁鋼板積層体

Claims

複数の電磁鋼板と、
前記電磁鋼板の間に位置する高分子接着層と、を含む積層体であり、
前記高分子接着層のコーティングの厚さは、１．８ないし５．４μｍであり、
前記積層体の占積率が９５．８ないし９８．５％であり、
下記数学式１を満たすものであることを特徴とする電磁鋼板積層体。
［数学式１］
１７２．４≦占積率（％）×厚さ（μｍ）≦５３１
下記数学式２を満たすことを特徴とする請求項１に記載の電磁鋼板積層体。
［数学式２］
４０≦せん断接着強度（ＭＰａ）×高温接着強度（ＭＰａ）≦１３０
（但し、高温接着強度は、１５０℃の条件で、ＩＳＯ４５８７規格で測定した値である。）
前記積層体のせん断接着強度は、４．８ないし１７．９ＭＰａであることを特徴とする請求項１に記載の電磁鋼板積層体。
前記積層体の高温接着強度は、５ないし７．２ＭＰａであることを特徴とする請求項１に記載の電磁鋼板積層体。
前記積層体内の高分子接着層の表面絶縁抵抗は、９０ないし１６０Ωであることを特徴とする請求項１に記載の電磁鋼板積層体。
前記積層体内の高分子接着層内の無機物の含有量は、５ないし３０重量％であることを特徴とする請求項１に記載の電磁鋼板積層体。
前記積層体内の高分子接着層の耐スティッキング性温度は、１１０ないし１９５℃であることを特徴とする請求項１に記載の電磁鋼板積層体。
前記積層体の耐ＡＴＦ性温度は、１５０ないし１９０℃であることを特徴とする請求項１に記載の電磁鋼板積層体。
前記積層体の引張接着強度は、１．２ないし１３Ｎ／ｍｍ^２であることを特徴とする請求項１に記載の電磁鋼板積層体。
固形分で、樹脂７０ないし９５重量％、およびＳｉＯ_２、ＴｉＯ_２、ＺｎＯのうち１種以上の無機物ナノ粒子５ないし３０重量％含むコーティング組成物を鋼板に塗布し、熱処理して硬化し、コーティング組成物の塗布時にロールコータおよび鋼板の圧力を５０ないし１５００ｋｇｆに調節して電磁鋼板上に高分子接着層を形成するステップと、
前記高分子接着層が形成された電磁鋼板を積層するステップと、を含むことを特徴とする電磁鋼板積層体の製造方法。