JP2698526B2 - 磁気特性と表面性状の優れた方向性電磁鋼板の製造方法 - Google Patents
磁気特性と表面性状の優れた方向性電磁鋼板の製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、磁気特性と表面性状
の優れた方向性電磁鋼板の製造方法に関し、とくに方向
性電磁鋼板表面にフォルステライト被膜を形成した後に
施される上塗り絶縁被膜の被膜特性の改善を図ろうとす
るものである。
の優れた方向性電磁鋼板の製造方法に関し、とくに方向
性電磁鋼板表面にフォルステライト被膜を形成した後に
施される上塗り絶縁被膜の被膜特性の改善を図ろうとす
るものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、方向性電磁鋼板においては、絶
縁性、加工性及び防錆性等を付与するために表面に被膜
を施す。かかる表面被膜は、最終仕上げ焼鈍時に形成さ
れるフォルステライト被膜とその上に被成されるりん酸
塩系の上塗り被膜からなる。またこれらの被膜は、高温
で成膜され、しかも低い熱膨張率を持つことから、低温
まで下がったときの鋼板とコーティングの熱膨張率の違
いにより鋼板に張力を付与し、鉄損を低減させる効果が
あるので、できるだけ高い張力を鋼板に付与することが
望まれている。
縁性、加工性及び防錆性等を付与するために表面に被膜
を施す。かかる表面被膜は、最終仕上げ焼鈍時に形成さ
れるフォルステライト被膜とその上に被成されるりん酸
塩系の上塗り被膜からなる。またこれらの被膜は、高温
で成膜され、しかも低い熱膨張率を持つことから、低温
まで下がったときの鋼板とコーティングの熱膨張率の違
いにより鋼板に張力を付与し、鉄損を低減させる効果が
あるので、できるだけ高い張力を鋼板に付与することが
望まれている。
【０００３】一方、最終製品となった鋼板は、メジャー
リングロールと呼ばれる長さ測定用のロールを通過した
後にシャーで一定長さに切断されるが、鋼板表面に被膜
の剥離粉が付着していると、この剥離粉がメジャーリン
グロールに付着してロールの径が見掛け上変化し、測定
長さに狂いが生じることがある。またかような発粉によ
って作業環境も悪くなる。かかる発粉は、表面の凹凸に
起因するものと考えられるが、これは占積率の低下を招
くという弊害もあり、それ故、表面が平滑でしかも発粉
しない被膜を被覆することが良好なトランスを作る上で
特に重要である。
リングロールと呼ばれる長さ測定用のロールを通過した
後にシャーで一定長さに切断されるが、鋼板表面に被膜
の剥離粉が付着していると、この剥離粉がメジャーリン
グロールに付着してロールの径が見掛け上変化し、測定
長さに狂いが生じることがある。またかような発粉によ
って作業環境も悪くなる。かかる発粉は、表面の凹凸に
起因するものと考えられるが、これは占積率の低下を招
くという弊害もあり、それ故、表面が平滑でしかも発粉
しない被膜を被覆することが良好なトランスを作る上で
特に重要である。
【０００４】上述したような諸特性を満たすために、従
来から、種々のコーティング被膜が提案されている。例
えば特公昭56-52117号公報には、コロイド状シリカとり
ん酸マグネシウムを82／20のモル比で添加したコーティ
ング液を塗布することによって、鉄損及び磁気歪の応力
特性を改善する方法が、また特公昭53-28375号公報に
は、コロイド状シリカ、りん酸アルミニウム、クロム酸
を添加したコーティング液を塗布することによって、表
面性状に併せ、鉄損及び磁気歪特性を改善する方法が、
それぞれ提案されている。
来から、種々のコーティング被膜が提案されている。例
えば特公昭56-52117号公報には、コロイド状シリカとり
ん酸マグネシウムを82／20のモル比で添加したコーティ
ング液を塗布することによって、鉄損及び磁気歪の応力
特性を改善する方法が、また特公昭53-28375号公報に
は、コロイド状シリカ、りん酸アルミニウム、クロム酸
を添加したコーティング液を塗布することによって、表
面性状に併せ、鉄損及び磁気歪特性を改善する方法が、
それぞれ提案されている。
【０００５】上記の方法により、方向性電磁鋼板の鉄
損、磁気歪み、絶縁特性及び被膜の表面性状の改善に関
し、それなりの効果は認められた。しかしながら、エネ
ルギー需要の増大や騒音に対するユーザーのニーズの高
まりに伴い、より一層の鉄損の低減や磁気歪み特性の改
善が強く求められている。また、トランス等を製造する
メーカーにおいては、鉄心に加工する際の加工成型機の
自動化や高速化が進み、上記したような改良された絶縁
被膜以上に表面性状に優れた絶縁被膜の開発が望まれて
いるのが実情である。
損、磁気歪み、絶縁特性及び被膜の表面性状の改善に関
し、それなりの効果は認められた。しかしながら、エネ
ルギー需要の増大や騒音に対するユーザーのニーズの高
まりに伴い、より一層の鉄損の低減や磁気歪み特性の改
善が強く求められている。また、トランス等を製造する
メーカーにおいては、鉄心に加工する際の加工成型機の
自動化や高速化が進み、上記したような改良された絶縁
被膜以上に表面性状に優れた絶縁被膜の開発が望まれて
いるのが実情である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、方向性電
磁鋼板の絶縁被膜の張力強化により鉄損改善効果に優れ
るのはいうまでもなく、被膜表面が従来以上に平滑でか
つ発粉のない優れた被膜性状を有する方向性電磁鋼板の
有利な製造方法を提案することを目的とする。
磁鋼板の絶縁被膜の張力強化により鉄損改善効果に優れ
るのはいうまでもなく、被膜表面が従来以上に平滑でか
つ発粉のない優れた被膜性状を有する方向性電磁鋼板の
有利な製造方法を提案することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明の要旨構成は次
のとおりである。 １．最終仕上げ焼鈍済みの方向性電磁鋼板の表面に張力
コーティングを施すに当たり、コーティング剤として、
成分組成が乾固固形物比率で、コロイド状シリカ：30〜
60wt％（以下単に％で示す）、Al, Mg, Ca, Fe, Mn及び
Srの第１りん酸塩のうちから選んだ一種又は二種以上：
30〜60％、並びに無水クロム酸及びMg, Ca, Srの重クロ
ム酸塩のうちから選んだ一種又は二種以上：５〜20％の
組成になり、かつコロイド状シリカ中の微量不純物であ
るNa2Oのコロイド液中における濃度が 0.8％以下のもの
を用いることを特徴とする磁気特性と表面性状の優れた
方向性電磁鋼板の製造方法（第１発明）。
のとおりである。 １．最終仕上げ焼鈍済みの方向性電磁鋼板の表面に張力
コーティングを施すに当たり、コーティング剤として、
成分組成が乾固固形物比率で、コロイド状シリカ：30〜
60wt％（以下単に％で示す）、Al, Mg, Ca, Fe, Mn及び
Srの第１りん酸塩のうちから選んだ一種又は二種以上：
30〜60％、並びに無水クロム酸及びMg, Ca, Srの重クロ
ム酸塩のうちから選んだ一種又は二種以上：５〜20％の
組成になり、かつコロイド状シリカ中の微量不純物であ
るNa2Oのコロイド液中における濃度が 0.8％以下のもの
を用いることを特徴とする磁気特性と表面性状の優れた
方向性電磁鋼板の製造方法（第１発明）。
【０００８】２．最終仕上げ焼鈍済みの方向性電磁鋼板
の表面に張力コーティングを施すに当たり、コーティン
グ剤として、成分組成が乾固固形物比率で、コロイド状
シリカ：30〜60％、Al, Mg, Ca, Fe, Mn及びSrの第１り
ん酸塩のうちから選んだ一種又は二種以上：30〜60％、
並びに無水クロム酸及びMg, Ca, Srの重クロム酸塩のう
ちから選んだ一種又は二種以上：５〜20％の組成にな
り、かつコロイド状シリカ中の微量不純物であるNa2Oの
コロイド液中における濃度が0.8 ％以下、 SO4濃度が
0.3％以下のものを用いることを特徴とする磁気特性と
表面性状に優れた方向性電磁鋼板の製造方法（第２発
明）。
の表面に張力コーティングを施すに当たり、コーティン
グ剤として、成分組成が乾固固形物比率で、コロイド状
シリカ：30〜60％、Al, Mg, Ca, Fe, Mn及びSrの第１り
ん酸塩のうちから選んだ一種又は二種以上：30〜60％、
並びに無水クロム酸及びMg, Ca, Srの重クロム酸塩のう
ちから選んだ一種又は二種以上：５〜20％の組成にな
り、かつコロイド状シリカ中の微量不純物であるNa2Oの
コロイド液中における濃度が0.8 ％以下、 SO4濃度が
0.3％以下のものを用いることを特徴とする磁気特性と
表面性状に優れた方向性電磁鋼板の製造方法（第２発
明）。
【０００９】上記の各発明において、コロイド状シリカ
としては、形状が球形でかつ、粒径が５〜50nmのものが
とりわけ有利に適合する。
としては、形状が球形でかつ、粒径が５〜50nmのものが
とりわけ有利に適合する。
【００１０】以下、この発明を由来するに至った実験結
果について説明する。実験には、公知の方法で製造した
板厚：0.23mmの方向性珪素鋼板の最終コイルからサンプ
ルを切出し、Ｎ2 中で 800℃, ２時間の歪取焼鈍を施し
てコイルセットを除去したものを、出発材料として用い
た。この素材の磁束密度はＢ8 で1.92（Ｔ）、鉄損はＷ
17/50 で0.89（W/kg）である。この鋼板の表面に、りん
酸マグネシウム：50％、コロイド状シリカ中の不純物で
あるNa2Oのコイロド液中における濃度が種々に異なる
（ SO4濃度は 0.5％及び0.3 ％の２種）コロイド状シリ
カ：40％、無水クロム酸：10％の配合割合になるコーテ
ィング剤を、10 g/mm2（両面当たり）塗布したのち、Ｎ
2 雰囲気中で 800℃，２分間焼き付けた。なおコロイダ
ルシリカとしては、球形で粒径が15nmのものを用いた。
果について説明する。実験には、公知の方法で製造した
板厚：0.23mmの方向性珪素鋼板の最終コイルからサンプ
ルを切出し、Ｎ2 中で 800℃, ２時間の歪取焼鈍を施し
てコイルセットを除去したものを、出発材料として用い
た。この素材の磁束密度はＢ8 で1.92（Ｔ）、鉄損はＷ
17/50 で0.89（W/kg）である。この鋼板の表面に、りん
酸マグネシウム：50％、コロイド状シリカ中の不純物で
あるNa2Oのコイロド液中における濃度が種々に異なる
（ SO4濃度は 0.5％及び0.3 ％の２種）コロイド状シリ
カ：40％、無水クロム酸：10％の配合割合になるコーテ
ィング剤を、10 g/mm2（両面当たり）塗布したのち、Ｎ
2 雰囲気中で 800℃，２分間焼き付けた。なおコロイダ
ルシリカとしては、球形で粒径が15nmのものを用いた。
【００１１】図１及び図２にそれぞれ、コーティング焼
付け前後における鉄損特性と表面粗さについて調べた結
果を、コロイド状シリカ中のNa2O量（図１は SO4濃度
0.5％, 図２は SO4濃度 0.3％）と成膜後の鉄損改善代
（ΔＷ17/50 ）及び中心線平均粗さ（Ｒａ）との関係で
示す。同図から明らかなように、ΔW17/50は、コロイド
状シリカ中のNa2O量によって大きく変化し、Na2Oの濃度
が 0.8％以下であれば、ΔＷ17/50 が0.05（W/kg）以上
の従来にない大きい改善代が得られることが判明した。
また、表面粗さについては、 SO4濃度が 0.5％程度であ
ってもそれなりの平滑表面が得られたけれども、 SO4濃
度を 0.3％以下にすれば一層良好な平滑表面が得られる
ことが判明した。このようにコロイド状シリカ中のNa2O
量、さらには SO4量を規制することによって、鉄損改善
代や表面状態が改善されるという事実は、この発明で初
めて見出した新規知見である。
付け前後における鉄損特性と表面粗さについて調べた結
果を、コロイド状シリカ中のNa2O量（図１は SO4濃度
0.5％, 図２は SO4濃度 0.3％）と成膜後の鉄損改善代
（ΔＷ17/50 ）及び中心線平均粗さ（Ｒａ）との関係で
示す。同図から明らかなように、ΔW17/50は、コロイド
状シリカ中のNa2O量によって大きく変化し、Na2Oの濃度
が 0.8％以下であれば、ΔＷ17/50 が0.05（W/kg）以上
の従来にない大きい改善代が得られることが判明した。
また、表面粗さについては、 SO4濃度が 0.5％程度であ
ってもそれなりの平滑表面が得られたけれども、 SO4濃
度を 0.3％以下にすれば一層良好な平滑表面が得られる
ことが判明した。このようにコロイド状シリカ中のNa2O
量、さらには SO4量を規制することによって、鉄損改善
代や表面状態が改善されるという事実は、この発明で初
めて見出した新規知見である。
【００１２】次に、コロイド状シリカの好適な粒径、形
状について検討した。実験には上記と同じ最終仕上げ焼
鈍済みの方向性珪素鋼板を用い、これに、りん酸マグネ
シウム：50％、Na2Oの濃度が 0.1％、 SO4濃度が0.05％
で粒径と形状が種々に異なるコロイド状シリカ：40％、
無水クロム酸：10％の配合割合になるコーティング液
を、被膜量が10g/m2（両面当たり）になるように塗布し
たのち、Ｎ2 雰囲気中で 800℃，２分間焼き付けた。か
くして得られた電磁鋼板の焼付け前後における鉄損値を
測定し、その差を求めた。また同時に表面粗さと発粉性
についても調査した。
状について検討した。実験には上記と同じ最終仕上げ焼
鈍済みの方向性珪素鋼板を用い、これに、りん酸マグネ
シウム：50％、Na2Oの濃度が 0.1％、 SO4濃度が0.05％
で粒径と形状が種々に異なるコロイド状シリカ：40％、
無水クロム酸：10％の配合割合になるコーティング液
を、被膜量が10g/m2（両面当たり）になるように塗布し
たのち、Ｎ2 雰囲気中で 800℃，２分間焼き付けた。か
くして得られた電磁鋼板の焼付け前後における鉄損値を
測定し、その差を求めた。また同時に表面粗さと発粉性
についても調査した。
【００１３】表１に、用いたコロイド状シリカの粒径、
形状とコーティング前後における鉄損改善代ΔＷ17/50
との関係を示す。同表から明らかなように、粒径が５〜
50nmで、しかも形状が球状のコロイド状シリカを用いた
場合に、とくに安定して鉄損が改善されている。
形状とコーティング前後における鉄損改善代ΔＷ17/50
との関係を示す。同表から明らかなように、粒径が５〜
50nmで、しかも形状が球状のコロイド状シリカを用いた
場合に、とくに安定して鉄損が改善されている。
【００１４】
【表１】
【００１５】
【作用】この発明に従い、コロイド状シリカ中の微量不
純物であるNa2O、さらには SO4のコロイド液中における
濃度を低減することによって、鉄損特性や表面性状が改
善される理由は、まだ明確に解明されたわけではない
が、次のとおりと考えられる。すなわち、コロイド状シ
リカにおいて、Na2OはSiO2をコロイド粒子として均一に
分散させるために必要な添加物であるが、この分野で用
いられるようなりん酸−シリカ系ガラスでは、NaやLi,
Ｋのようなアルカリ金属酸化物はSi−Ｏ結合やＰ−Ｏ結
合を切断して架橋酸素を減少させ、ガラス溶融時の粘度
を小さくする。その結果、ガラス成膜性が劣化してガラ
スの基本的性質である熱膨張率が高くなり、ガラス軟化
温度も低くなる。またガラス成膜性が劣化することか
ら、コーティングの一部は結晶化が進み、この点からも
熱膨張率が大きくなる。従って、このようなNa2Oをでき
るだけ含有しないコロイド状シリカを用いることによっ
て、ガラス転移点が上昇し、しかも熱膨張率の低い被膜
が形成されることから、鉄損低減効果が向上するものと
考えられる。
純物であるNa2O、さらには SO4のコロイド液中における
濃度を低減することによって、鉄損特性や表面性状が改
善される理由は、まだ明確に解明されたわけではない
が、次のとおりと考えられる。すなわち、コロイド状シ
リカにおいて、Na2OはSiO2をコロイド粒子として均一に
分散させるために必要な添加物であるが、この分野で用
いられるようなりん酸−シリカ系ガラスでは、NaやLi,
Ｋのようなアルカリ金属酸化物はSi−Ｏ結合やＰ−Ｏ結
合を切断して架橋酸素を減少させ、ガラス溶融時の粘度
を小さくする。その結果、ガラス成膜性が劣化してガラ
スの基本的性質である熱膨張率が高くなり、ガラス軟化
温度も低くなる。またガラス成膜性が劣化することか
ら、コーティングの一部は結晶化が進み、この点からも
熱膨張率が大きくなる。従って、このようなNa2Oをでき
るだけ含有しないコロイド状シリカを用いることによっ
て、ガラス転移点が上昇し、しかも熱膨張率の低い被膜
が形成されることから、鉄損低減効果が向上するものと
考えられる。
【００１６】またコロイド状シリカは、そのｐＨ値によ
つて酸性タイプとアルカリ性タイプの２系統に分類され
るが、酸性タイプで SO4濃度の高いコロイド状シリカで
は表面粗さが大きくなる。すなわち、りん酸マグネシウ
ム−コロイダルシリカを用いたガラス被膜の造膜温度は
約 600℃であることが知られている。このようなりん酸
−シリカ系の処理液を鋼板に塗布した場合、コーティン
グ液は焼付過程において脱水縮合反応が進み造膜が進行
するわけであるが、この過程で SO4の一部はガス化す
る。そのため、被膜表面はミクロ的な穴が発生したりフ
クレとなって表面平滑度を劣化させ、発粉し易い表面と
なる。この点、 SO4濃度を低減すれば、上記の問題は解
消し、良好な表面性状を得ることができるわけである。
つて酸性タイプとアルカリ性タイプの２系統に分類され
るが、酸性タイプで SO4濃度の高いコロイド状シリカで
は表面粗さが大きくなる。すなわち、りん酸マグネシウ
ム−コロイダルシリカを用いたガラス被膜の造膜温度は
約 600℃であることが知られている。このようなりん酸
−シリカ系の処理液を鋼板に塗布した場合、コーティン
グ液は焼付過程において脱水縮合反応が進み造膜が進行
するわけであるが、この過程で SO4の一部はガス化す
る。そのため、被膜表面はミクロ的な穴が発生したりフ
クレとなって表面平滑度を劣化させ、発粉し易い表面と
なる。この点、 SO4濃度を低減すれば、上記の問題は解
消し、良好な表面性状を得ることができるわけである。
【００１７】さらに、粒径については一般に、細かい程
りん酸塩との反応性がよくなり、良好なガラス被膜が得
られると考えられているが、粒径を適度に大きくするこ
とによって反応速度を遅らせ、より高温で成膜させるす
なわち反応温度を高めることによって一層張力の向上を
図ることができると考えられる。従って粒径を大きく
し、より高温で焼き付けを行えば張力の向上が期待でき
るわけであるが、通常コーティングの焼き付けは平坦化
焼鈍と同時に行うため、あまり高温で焼き付けると鋼板
が伸びてしまい磁気特性に悪影響を与える。従って粒径
には好適範囲があってその範囲内においてのみ優れた鉄
損低減効果が得られるのである。なおコロイド状粒子の
形状に関しては、球状のものは糸状のものやいびつな形
状のものに比べてコーティング処理液中での分散性が良
く、反応速度の制御が容易になり、一定の温度領域で反
応が十分に進行するため、優れた鉄損低減効果が得られ
るものと考えられる。
りん酸塩との反応性がよくなり、良好なガラス被膜が得
られると考えられているが、粒径を適度に大きくするこ
とによって反応速度を遅らせ、より高温で成膜させるす
なわち反応温度を高めることによって一層張力の向上を
図ることができると考えられる。従って粒径を大きく
し、より高温で焼き付けを行えば張力の向上が期待でき
るわけであるが、通常コーティングの焼き付けは平坦化
焼鈍と同時に行うため、あまり高温で焼き付けると鋼板
が伸びてしまい磁気特性に悪影響を与える。従って粒径
には好適範囲があってその範囲内においてのみ優れた鉄
損低減効果が得られるのである。なおコロイド状粒子の
形状に関しては、球状のものは糸状のものやいびつな形
状のものに比べてコーティング処理液中での分散性が良
く、反応速度の制御が容易になり、一定の温度領域で反
応が十分に進行するため、優れた鉄損低減効果が得られ
るものと考えられる。
【００１８】ところで、コロイド状シリカの種類を変更
する技術としては、特公昭62-53589号公報には、８ nm
以下の超微粒のコロイド状シリカを配合することによっ
て、張力付加性及び滑り性を改善する技術が開示されて
いる。これはコロイド状シリカを微粒にすることによ
り、りん酸塩との反応性を向上させるという意味である
が、この点、この発明では好ましくは球状のものを用
い、粒径はある程度大きくしてコーティング反応を積極
的に制御することにより、張力付加性の向上を図るもの
である。また、特開平３−207868号公報及び特開平３-3
9484号公報には、コロイド状シリカとして、微粒と粗粒
の２種類を混ぜ合わせたものを用いることにより、滑り
性及び張力付与性を改善する技術が開示されているが、
この方法ではコロイド状シリカを混ぜ合わせることによ
ってコロイドの安定性が通常の場合よりも劣化し、コロ
イド状シリカの凝集が起こり、目的が達成されない場合
がしばしば発生した。この点、この発明では、新規な知
見に基づき、コロイド状シリカのNa2O濃度と SO4濃度を
低減し、さらには粒子径を規制することにより、上記の
如き技術を用いなくとも優れた張力付加性及び表面性状
を得ることができるのである。
する技術としては、特公昭62-53589号公報には、８ nm
以下の超微粒のコロイド状シリカを配合することによっ
て、張力付加性及び滑り性を改善する技術が開示されて
いる。これはコロイド状シリカを微粒にすることによ
り、りん酸塩との反応性を向上させるという意味である
が、この点、この発明では好ましくは球状のものを用
い、粒径はある程度大きくしてコーティング反応を積極
的に制御することにより、張力付加性の向上を図るもの
である。また、特開平３−207868号公報及び特開平３-3
9484号公報には、コロイド状シリカとして、微粒と粗粒
の２種類を混ぜ合わせたものを用いることにより、滑り
性及び張力付与性を改善する技術が開示されているが、
この方法ではコロイド状シリカを混ぜ合わせることによ
ってコロイドの安定性が通常の場合よりも劣化し、コロ
イド状シリカの凝集が起こり、目的が達成されない場合
がしばしば発生した。この点、この発明では、新規な知
見に基づき、コロイド状シリカのNa2O濃度と SO4濃度を
低減し、さらには粒子径を規制することにより、上記の
如き技術を用いなくとも優れた張力付加性及び表面性状
を得ることができるのである。
【００１９】次に、この発明の限定理由について述べ
る。この発明で対象とする電磁鋼板は、常法に従い、熱
延、冷延、脱炭焼鈍、最終仕上げ焼鈍を施して得たもの
であり、方向性珪素鋼板をはじめとして従来公知のもの
いずれもが適合する。
る。この発明で対象とする電磁鋼板は、常法に従い、熱
延、冷延、脱炭焼鈍、最終仕上げ焼鈍を施して得たもの
であり、方向性珪素鋼板をはじめとして従来公知のもの
いずれもが適合する。
【００２０】コーティング剤としては、その成分組成が
乾固固形物比率で、コロイド状シリカ：30〜60％、Al,
Mg, Ca, Fe, Mn及びSrの第１りん酸塩のうちから選んだ
一種又は二種以上：30〜60％、無水クロム酸及びMg, C
a, Srの重クロム酸塩のうちから選んだ一種又は二種以
上：５〜20％のものを用いる。というのは、コロイド状
シリカが30％に満たなかったり、第１りん酸マグネシウ
ムが60％より多くなると張力効果が期待できない。また
コロイド状シリカが60％を超えたり、第１りん酸マグネ
シウムが30％より少なくなると均質な被膜ができず、密
着性が悪くなるからである。ここに第１りん酸塩は、A
l, Mg, Ca, Fe,Mn及びSr以外では張力効果が小さいの
で、この発明では上記の６種に限定した。また無水クロ
ム酸やMg, Ca, Srの重クロム酸塩は、耐吸湿性及び耐熱
性の向上のために添加するが、５％に満たないと効果が
なく、一方20％を超えると鉄心加工性が劣化するので、
５〜20％の範囲に限定した。なお、その他にも、シリカ
粉末やアルミナ粉末を用いることができる。これらはい
ずれも耐スティッキング性改善のために有用な成分であ
り、添加量は 0.1〜４％程度が望ましい。
乾固固形物比率で、コロイド状シリカ：30〜60％、Al,
Mg, Ca, Fe, Mn及びSrの第１りん酸塩のうちから選んだ
一種又は二種以上：30〜60％、無水クロム酸及びMg, C
a, Srの重クロム酸塩のうちから選んだ一種又は二種以
上：５〜20％のものを用いる。というのは、コロイド状
シリカが30％に満たなかったり、第１りん酸マグネシウ
ムが60％より多くなると張力効果が期待できない。また
コロイド状シリカが60％を超えたり、第１りん酸マグネ
シウムが30％より少なくなると均質な被膜ができず、密
着性が悪くなるからである。ここに第１りん酸塩は、A
l, Mg, Ca, Fe,Mn及びSr以外では張力効果が小さいの
で、この発明では上記の６種に限定した。また無水クロ
ム酸やMg, Ca, Srの重クロム酸塩は、耐吸湿性及び耐熱
性の向上のために添加するが、５％に満たないと効果が
なく、一方20％を超えると鉄心加工性が劣化するので、
５〜20％の範囲に限定した。なお、その他にも、シリカ
粉末やアルミナ粉末を用いることができる。これらはい
ずれも耐スティッキング性改善のために有用な成分であ
り、添加量は 0.1〜４％程度が望ましい。
【００２１】次に、コロイド状シリカとしては、Na2O濃
度が 0.8％以下のものを用いる。というのは、Na2O濃度
が 0.8％を超えると、前掲図１に示したように、満足い
くほど十分な鉄損低減効果や平滑な表面が得られないか
らである。さらに、一層優れた表面平滑性を得るには S
O4濃度を 0.3％以下とすることが有利である。
度が 0.8％以下のものを用いる。というのは、Na2O濃度
が 0.8％を超えると、前掲図１に示したように、満足い
くほど十分な鉄損低減効果や平滑な表面が得られないか
らである。さらに、一層優れた表面平滑性を得るには S
O4濃度を 0.3％以下とすることが有利である。
【００２２】またコロイド状シリカとしては、球状で粒
径が５〜50nmのものがとりわけ有利に適合し、かかる形
状・大きさのシリカ粒子を用いることによって、さらに
磁気特性及び表面性状の向上を図ることができる。な
お、被膜量は、両面で４〜15 g/m2 程度とするのが好ま
しい。というのは、４g/m2より少ないと絶縁性に問題が
残り、一方15g/m2より多くなると占積率が低下するから
である。さらに焼付け処理については、 700〜950 ℃程
度の温度範囲で５〜120 秒間程度とするのが好ましい。
径が５〜50nmのものがとりわけ有利に適合し、かかる形
状・大きさのシリカ粒子を用いることによって、さらに
磁気特性及び表面性状の向上を図ることができる。な
お、被膜量は、両面で４〜15 g/m2 程度とするのが好ま
しい。というのは、４g/m2より少ないと絶縁性に問題が
残り、一方15g/m2より多くなると占積率が低下するから
である。さらに焼付け処理については、 700〜950 ℃程
度の温度範囲で５〜120 秒間程度とするのが好ましい。
【００２３】
実施例１ 板厚：0.23mmの最終仕上げ焼鈍済みの方向性珪素鋼板に
ついて、その表面に付着した未反応分離剤を除去後、歪
取り焼鈍ついでりん酸酸洗処理を施したのち、成分組成
が乾固固形物比率で、コロイド状シリカ：50％、りん酸
マグネシウム：40％、無水クロム酸：10％になるコーテ
ィングを施した。なおこのとき、コロイド状シリカとし
ては、表２に示すように、形状、粒径並びにNa2O濃度及
び SO4濃度が種々に異なるものを用いた。かくして得ら
れた被膜付き珪素鋼板の諸特性について調べた結果を表
２に併記する。
ついて、その表面に付着した未反応分離剤を除去後、歪
取り焼鈍ついでりん酸酸洗処理を施したのち、成分組成
が乾固固形物比率で、コロイド状シリカ：50％、りん酸
マグネシウム：40％、無水クロム酸：10％になるコーテ
ィングを施した。なおこのとき、コロイド状シリカとし
ては、表２に示すように、形状、粒径並びにNa2O濃度及
び SO4濃度が種々に異なるものを用いた。かくして得ら
れた被膜付き珪素鋼板の諸特性について調べた結果を表
２に併記する。
【００２４】
【表２】
【００２５】
【表３】 ＊２ SEMによる表面観察で評価。 ◎…表面の凹凸が殆どない ○…わずかに表面に凹凸
が発生している △…表面の凹凸が激しい ＊３ コーティング塗布前後における鉄損値の改善代。
なお最終仕上げ焼鈍板の磁束密度Ｂ8 は 1.92 Ｔのもの
を使用。 ＊４ 50×50mm試験片10枚を、乾窒素雰囲気中にて２kg
/mm2の圧縮荷重付与下で800℃, ２ｈの焼鈍後、500 ｇ
の分銅を落下させ、試験片がすべて剥離したときの落下
高さにより評価。 ◎…20cm ○…40cm △…60cm ×…80cm ＊５ λp-p が４×10-4となる圧縮応力値（kg/mm2) 。 ＊６ 非剥離最小曲げ径(mm)。 ＊７ JIS 2550の方法による。 ＊８ 温度：50℃、露点：50℃の空気中に50ｈ保持後、
表面を観察。 ○…錆が殆ど発生しない △…若干錆が発生する ×…
激しく錆が発生する
が発生している △…表面の凹凸が激しい ＊３ コーティング塗布前後における鉄損値の改善代。
なお最終仕上げ焼鈍板の磁束密度Ｂ8 は 1.92 Ｔのもの
を使用。 ＊４ 50×50mm試験片10枚を、乾窒素雰囲気中にて２kg
/mm2の圧縮荷重付与下で800℃, ２ｈの焼鈍後、500 ｇ
の分銅を落下させ、試験片がすべて剥離したときの落下
高さにより評価。 ◎…20cm ○…40cm △…60cm ×…80cm ＊５ λp-p が４×10-4となる圧縮応力値（kg/mm2) 。 ＊６ 非剥離最小曲げ径(mm)。 ＊７ JIS 2550の方法による。 ＊８ 温度：50℃、露点：50℃の空気中に50ｈ保持後、
表面を観察。 ○…錆が殆ど発生しない △…若干錆が発生する ×…
激しく錆が発生する
【００２６】表２より明らかなように、Na2O濃度が0.80
％以下の場合にとりわけ良好な磁気特性が得られ、しか
も併せて SO4濃度を0.30以下にした場合には表面性状も
とりわけ良好であった。
％以下の場合にとりわけ良好な磁気特性が得られ、しか
も併せて SO4濃度を0.30以下にした場合には表面性状も
とりわけ良好であった。
【００２７】実施例２ 板厚：0.23mmの最終仕上げ焼鈍済みの方向性珪素鋼板に
ついて、その表面に付着した未反応分離剤を除去後、歪
取り焼鈍ついでりん酸酸洗処理を施したのち、表４に示
すような種々のコロイド状シリカ及び第１りん酸塩を用
い、成分組成が乾固固形物比率で、コロイド状シリカ：
50％、第１りん酸塩：40％、さらには無水クロム酸：10
％になるコーティングを施した。かくして得られた被膜
付き珪素鋼板の諸特性について調べた結果を表４に併記
する。
ついて、その表面に付着した未反応分離剤を除去後、歪
取り焼鈍ついでりん酸酸洗処理を施したのち、表４に示
すような種々のコロイド状シリカ及び第１りん酸塩を用
い、成分組成が乾固固形物比率で、コロイド状シリカ：
50％、第１りん酸塩：40％、さらには無水クロム酸：10
％になるコーティングを施した。かくして得られた被膜
付き珪素鋼板の諸特性について調べた結果を表４に併記
する。
【００２８】
【表４】
【００２９】同表より明らかなように、この発明で特定
した第１りん酸塩であれば、いずれであっても優れた磁
気特性と表面性状が得られている。
した第１りん酸塩であれば、いずれであっても優れた磁
気特性と表面性状が得られている。
【００３０】実施例３ 種々の板厚の最終仕上げ焼鈍済み方向性珪素鋼板につい
て、その表面に付着した未反応分離剤を除去後、歪取り
焼鈍ついでりん酸酸洗を施したのち、表４に示すような
コロイド状シリカを、乾固固形物比率で50％、同じく第
１りん酸マグネシウム：40％、無水クロム酸：10％にな
るコーティングを施した。かくして得られた被膜付き珪
素鋼板の諸特性について調べた結果を表５に併記する。
て、その表面に付着した未反応分離剤を除去後、歪取り
焼鈍ついでりん酸酸洗を施したのち、表４に示すような
コロイド状シリカを、乾固固形物比率で50％、同じく第
１りん酸マグネシウム：40％、無水クロム酸：10％にな
るコーティングを施した。かくして得られた被膜付き珪
素鋼板の諸特性について調べた結果を表５に併記する。
【００３１】
【表５】
【００３２】同表より明らかなように、板厚が薄い場合
に、特に張力効果が大きく作用してとりわけ良好な磁気
特性が得られている。
に、特に張力効果が大きく作用してとりわけ良好な磁気
特性が得られている。
【００３３】実施例４ 板厚：0.23mmの最終仕上げ焼鈍済み方向性珪素鋼板につ
いて、その表面に付着した未反応分離剤を除去後、歪取
り焼鈍ついでりん酸酸洗を施したのち、コロイド状シリ
カ、無水クロム酸又は重クロム酸塩として、表６に示し
たような種々のものを用い、成分組成が乾固固形物比率
で、コロイド状シリカ：50％、第１りん酸マグネシウ
ム：40％、無水クロム酸又は重クロム酸化合物：10％に
なるコーティングを施した。かくして得られた被膜付き
珪素鋼板の諸特性について調べた結果を表６に併記す
る。
いて、その表面に付着した未反応分離剤を除去後、歪取
り焼鈍ついでりん酸酸洗を施したのち、コロイド状シリ
カ、無水クロム酸又は重クロム酸塩として、表６に示し
たような種々のものを用い、成分組成が乾固固形物比率
で、コロイド状シリカ：50％、第１りん酸マグネシウ
ム：40％、無水クロム酸又は重クロム酸化合物：10％に
なるコーティングを施した。かくして得られた被膜付き
珪素鋼板の諸特性について調べた結果を表６に併記す
る。
【００３４】
【表６】
【００３５】同表より明らかなように、この発明で特定
した重クロム酸塩又は無水クロム酸であれば、いずれを
用いた場合であっても優れた磁気特性と表面性状が得ら
れている。
した重クロム酸塩又は無水クロム酸であれば、いずれを
用いた場合であっても優れた磁気特性と表面性状が得ら
れている。
【００３６】
【発明の効果】かくしてこの発明によれば、磁気特性が
優れ、しかも表面性状が平滑で耐発粉性が良好な方向性
電磁鋼板を安定して得ることができる。
優れ、しかも表面性状が平滑で耐発粉性が良好な方向性
電磁鋼板を安定して得ることができる。
【図１】コロイド状シリカ中のNa2O濃度（ SO4濃度は
0.5％）とコーティング塗布前後における鉄損の改善代
及び表面の平均粗さとの関係を示したグラフである。
0.5％）とコーティング塗布前後における鉄損の改善代
及び表面の平均粗さとの関係を示したグラフである。
【図２】コロイド状シリカ中のNa2O濃度（ SO4濃度は
0.3％）とコーティング塗布前後における鉄損の改善代
及び表面の平均粗さとの関係を示したグラフである。
0.3％）とコーティング塗布前後における鉄損の改善代
及び表面の平均粗さとの関係を示したグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩本 勝生 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎 製鉄株式会社技術研究本部内 (72)発明者 西池 氏裕 千葉県千葉市中央区川崎町１番地 川崎 製鉄株式会社技術研究本部内
Claims (3)
- 【請求項１】 最終仕上げ焼鈍済みの方向性電磁鋼板の
表面に張力コーティングを施すに当たり、コーティング
剤として、成分組成が乾固固形物比率で、コロイド状シ
リカ：30〜60wt％、Al, Mg, Ca, Fe, Mn及びSrの第１り
ん酸塩のうちから選んだ一種又は二種以上：30〜60wt
％、並びに無水クロム酸及びMg, Ca, Srの重クロム酸塩
のうちから選んだ一種又は二種以上：５〜20wt％の組成
になり、かつコロイド状シリカ中の微量不純物であるNa
2Oのコロイド液中における濃度が0.8 wt％以下のものを
用いることを特徴とする磁気特性と表面性状の優れた方
向性電磁鋼板の製造方法。 - 【請求項２】 最終仕上げ焼鈍済みの方向性電磁鋼板の
表面に張力コーティングを施すに当たり、コーティング
剤として、成分組成が乾固固形物比率で、コロイド状シ
リカ：30〜60wt％、Al, Mg, Ca, Fe, Mn及びSrの第１り
ん酸塩のうちから選んだ一種又は二種以上：30〜60wt
％、並びに無水クロム酸及びMg, Ca, Srの重クロム酸塩
のうちから選んだ一種又は二種以上：５〜20wt％の組成
になり、かつコロイド状シリカ中の微量不純物であるNa
2Oのコロイド液中における濃度が0.8 wt％以下、 SO4濃
度が 0.3wt％以下のものを用いることを特徴とする磁気
特性と表面性状に優れた方向性電磁鋼板の製造方法。 - 【請求項３】 コロイド状シリカとして、形状が球形で
かつ粒径が５〜50nmのものを用いることを特徴とする請
求項１又は２記載の方向性電磁鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5062039A JP2698526B2 (ja) | 1992-06-30 | 1993-03-22 | 磁気特性と表面性状の優れた方向性電磁鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17250492 | 1992-06-30 | ||
| JP4-172504 | 1992-06-30 | ||
| JP5062039A JP2698526B2 (ja) | 1992-06-30 | 1993-03-22 | 磁気特性と表面性状の優れた方向性電磁鋼板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0673555A JPH0673555A (ja) | 1994-03-15 |
| JP2698526B2 true JP2698526B2 (ja) | 1998-01-19 |
Family
ID=26403107
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5062039A Expired - Lifetime JP2698526B2 (ja) | 1992-06-30 | 1993-03-22 | 磁気特性と表面性状の優れた方向性電磁鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2698526B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3379061B2 (ja) * | 1997-08-28 | 2003-02-17 | 新日本製鐵株式会社 | 高張力絶縁被膜を有する方向性電磁鋼板とその処理方法 |
| CN101583676B (zh) * | 2007-01-18 | 2012-07-04 | 三菱电机株式会社 | 涂料组合物及其制造方法、热交换器以及空调器 |
| KR102048807B1 (ko) * | 2015-09-02 | 2019-11-26 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | 절연 피막 처리액 및 절연 피막 부착 금속의 제조 방법 |
| KR101701193B1 (ko) | 2015-10-20 | 2017-02-01 | 주식회사 포스코 | 방향성 전기강판의 절연피막 형성용 조성물, 이를 이용한 절연피막의 형성 방법, 및 절연피막이 형성된 방향성 전기강판 |
| KR101796234B1 (ko) | 2015-12-22 | 2017-11-09 | 주식회사 포스코 | 방향성 전기강판용 절연피막 조성물, 이를 이용한 방향성 전기강판의 절연피막 형성방법, 및 방향성 전기강판 |
-
1993
- 1993-03-22 JP JP5062039A patent/JP2698526B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0673555A (ja) | 1994-03-15 |
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