JP3335921B2 - 窒化防止性、密着性および耐食性に優れた絶縁被膜付き電磁鋼板とその製造方法 - Google Patents
窒化防止性、密着性および耐食性に優れた絶縁被膜付き電磁鋼板とその製造方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気特性の劣化が
なく、密着性、耐食性が良好な絶縁被膜付き電磁鋼板と
その製造方法に関するものである。
なく、密着性、耐食性が良好な絶縁被膜付き電磁鋼板と
その製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電磁鋼板は、所望の磁気特性を得るため
に比抵抗を増大させるが、そのために、通常は比抵抗の
高い元素を鋼板に含有させている。比抵抗の高い元素と
しては、Ｓｉが代表的であるが、最近では、他の特性と
の関係で、Ａｌ，Ｍｎ等の元素が使用されることがあ
る。一方、電磁鋼板は、打ち抜き加工時の歪みを除去し
て磁気特性を向上させるため、窒素ガス含有雰囲気で焼
鈍される場合が多い。Ｓｉ，Ａｌ等を含有する電磁鋼板
を窒素ガス含有雰囲気で焼鈍すると、窒化する場合があ
り、磁気特性が低下するという問題がある。特にセミプ
ロセス電磁鋼板では、この傾向が強い。フルプロセス鋼
板の場合は、磁気特性の回復が十分でないという問題が
ある。電磁鋼板の窒化防止法として、鋼板に窒化抑制元
素を導入する方法、鋼板表面に窒化抑制元素を付着させ
る方法等が知られている。例えば、銑鉄または製鋼造塊
工程で、０．００２〜０．２０重量％のＳｅ，Ｔｅ，Ｓ
ｂ，Ｂｉまたは０．０１〜０．２０重量％のＰｂ，Ｓｎ
のいずれか１種または２種以上を添加し、乾燥後加熱し
て、窒素ガス含有雰囲気で焼鈍する際の窒化を防止する
方法が提案されている（特公昭５１−３６６９２号公
報）。しかし、この方法では粒成長性が阻害され、磁気
特性が低下する場合が多い。また鋼板にＰおよび／また
はＢ含む化合物の水溶液あるいはさらにＳｅ，Ｔｅ，Ａ
ｓ，Ｓｂ，Ｓ，ＢｉまたはＳｎの少なくとも１種を含む
化合物の水溶液を塗布後、乾燥し加熱して、還元性窒素
ガス含有雰囲気で焼鈍する際の窒化を防止する方法が提
案されている（特公昭５１−３６６９２号公報）。
に比抵抗を増大させるが、そのために、通常は比抵抗の
高い元素を鋼板に含有させている。比抵抗の高い元素と
しては、Ｓｉが代表的であるが、最近では、他の特性と
の関係で、Ａｌ，Ｍｎ等の元素が使用されることがあ
る。一方、電磁鋼板は、打ち抜き加工時の歪みを除去し
て磁気特性を向上させるため、窒素ガス含有雰囲気で焼
鈍される場合が多い。Ｓｉ，Ａｌ等を含有する電磁鋼板
を窒素ガス含有雰囲気で焼鈍すると、窒化する場合があ
り、磁気特性が低下するという問題がある。特にセミプ
ロセス電磁鋼板では、この傾向が強い。フルプロセス鋼
板の場合は、磁気特性の回復が十分でないという問題が
ある。電磁鋼板の窒化防止法として、鋼板に窒化抑制元
素を導入する方法、鋼板表面に窒化抑制元素を付着させ
る方法等が知られている。例えば、銑鉄または製鋼造塊
工程で、０．００２〜０．２０重量％のＳｅ，Ｔｅ，Ｓ
ｂ，Ｂｉまたは０．０１〜０．２０重量％のＰｂ，Ｓｎ
のいずれか１種または２種以上を添加し、乾燥後加熱し
て、窒素ガス含有雰囲気で焼鈍する際の窒化を防止する
方法が提案されている（特公昭５１−３６６９２号公
報）。しかし、この方法では粒成長性が阻害され、磁気
特性が低下する場合が多い。また鋼板にＰおよび／また
はＢ含む化合物の水溶液あるいはさらにＳｅ，Ｔｅ，Ａ
ｓ，Ｓｂ，Ｓ，ＢｉまたはＳｎの少なくとも１種を含む
化合物の水溶液を塗布後、乾燥し加熱して、還元性窒素
ガス含有雰囲気で焼鈍する際の窒化を防止する方法が提
案されている（特公昭５１−３６６９２号公報）。
【０００３】ところで、電磁鋼板は、磁気特性の他に、
モータ、トランス等の製品に加工する段階で、例えば、
被膜密着性、耐食性等の種々の特性も要求されるが、従
来の窒化防止を行って得た電磁鋼板は、これらの特性が
満足できる状態になかった。電磁鋼板に窒化抑制元素を
導入したものは、窒化抑制元素が焼鈍時に表面層に濃化
する傾向にあり、絶縁被膜を施しても、被膜密着性が著
しく劣り、これに伴い耐食性も劣っていた。鋼板表面に
窒化抑制元素を付着したものは、水溶性または水分散性
の化合物を単に付着させたに過ぎないので、窒化抑制効
果があるが、被膜密着性、耐食性は著しく劣った。
モータ、トランス等の製品に加工する段階で、例えば、
被膜密着性、耐食性等の種々の特性も要求されるが、従
来の窒化防止を行って得た電磁鋼板は、これらの特性が
満足できる状態になかった。電磁鋼板に窒化抑制元素を
導入したものは、窒化抑制元素が焼鈍時に表面層に濃化
する傾向にあり、絶縁被膜を施しても、被膜密着性が著
しく劣り、これに伴い耐食性も劣っていた。鋼板表面に
窒化抑制元素を付着したものは、水溶性または水分散性
の化合物を単に付着させたに過ぎないので、窒化抑制効
果があるが、被膜密着性、耐食性は著しく劣った。
【０００４】本発明者らは、絶縁被膜の性能を低下させ
ることなく、窒化を抑制する電磁鋼板の検討を鋭意行っ
た。そして鋼板に窒化抑制元素を導入した電磁鋼板に絶
縁被膜を形成し、これを窒素ガス含有雰囲気で焼鈍する
と、Ｓｉ3 Ｎ4 ，ＡｌＮが鋼板中に析出し、これらが磁
気特性を低下させる原因となることを突き止めた。ま
た、窒化抑制元素のみを表面に付着させる従来の電磁鋼
板の窒化抑制方法は、吸湿性があり、被膜密着性と耐食
性が劣ることを知った。これらの知見を基に、さらに検
討を進め、絶縁被膜を水に難溶性にすると、窒化抑制元
素に起因する吸湿性が抑制できることを見いだした。さ
らに絶縁被膜中に、クロム酸および／またはリン酸が存
在すると、被膜密着性が改良され、さらに焼鈍後の被膜
密着性と耐食性も確保できることを見いだした。加えて
絶縁被膜中のＣｌ含有量が少量になると、絶縁被膜付き
電磁鋼板の腐食も焼鈍後の腐食も抑制されることを見い
だした。
ることなく、窒化を抑制する電磁鋼板の検討を鋭意行っ
た。そして鋼板に窒化抑制元素を導入した電磁鋼板に絶
縁被膜を形成し、これを窒素ガス含有雰囲気で焼鈍する
と、Ｓｉ3 Ｎ4 ，ＡｌＮが鋼板中に析出し、これらが磁
気特性を低下させる原因となることを突き止めた。ま
た、窒化抑制元素のみを表面に付着させる従来の電磁鋼
板の窒化抑制方法は、吸湿性があり、被膜密着性と耐食
性が劣ることを知った。これらの知見を基に、さらに検
討を進め、絶縁被膜を水に難溶性にすると、窒化抑制元
素に起因する吸湿性が抑制できることを見いだした。さ
らに絶縁被膜中に、クロム酸および／またはリン酸が存
在すると、被膜密着性が改良され、さらに焼鈍後の被膜
密着性と耐食性も確保できることを見いだした。加えて
絶縁被膜中のＣｌ含有量が少量になると、絶縁被膜付き
電磁鋼板の腐食も焼鈍後の腐食も抑制されることを見い
だした。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明
は、前記知見に基づき、製造コストが安く、窒化防止効
果があり、被膜密着性、耐食性等の絶縁被膜性能も高
く、当然鉄損、磁束密度のような磁気特性が優れた絶縁
被膜付き電磁鋼板、すなわちワンコートワンペーク型電
磁鋼板とその製造方法を提供することが課題である。な
お本発明では、磁気特性と相関があることが周知の窒化
量で、磁気特性の目安とする。
は、前記知見に基づき、製造コストが安く、窒化防止効
果があり、被膜密着性、耐食性等の絶縁被膜性能も高
く、当然鉄損、磁束密度のような磁気特性が優れた絶縁
被膜付き電磁鋼板、すなわちワンコートワンペーク型電
磁鋼板とその製造方法を提供することが課題である。な
お本発明では、磁気特性と相関があることが周知の窒化
量で、磁気特性の目安とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決すべくなされたものである。すなわち、本願の第一の
発明は、水に難溶性の絶縁被膜付き電磁鋼板であって、
該絶縁被膜がクロム酸系被膜および／またはリン酸系被
膜であり、該絶縁被膜が、クロム酸および／またはリン
酸（ＣｒＯ 3 および／またはＨ 3 ＰＯ 4 換算で）１００
重量部に対して、Ｓｅ，Ｔｅ，Ａｓ，Ｓｂ，Ｐ，Ｓ，Ｂ
ｉおよびＳｎからなる群より選ばれた少なくとも１種の
元素を２５重量部以下および樹脂固形分を１００重量部
以下含有し、かつ該絶縁被膜中にＳｅ，Ｔｅ，Ａｓ，Ｓ
ｂ，Ｐ，Ｓ，ＢｉおよびＳｎからなる群より選ばれた少
なくとも１種の元素を含有する物質を含み、これらの元
素の合計重量が０．００１〜１．５ｇ／ｍ2 であり、該
絶縁被膜中のＣｌの含有量が０．１重量％以下であり、
該絶縁被膜の目付量が０．１〜５ｇ／ｍ 2 である窒化防
止性、密着性および耐食性に優れた絶縁被膜付き電磁鋼
板である。
決すべくなされたものである。すなわち、本願の第一の
発明は、水に難溶性の絶縁被膜付き電磁鋼板であって、
該絶縁被膜がクロム酸系被膜および／またはリン酸系被
膜であり、該絶縁被膜が、クロム酸および／またはリン
酸（ＣｒＯ 3 および／またはＨ 3 ＰＯ 4 換算で）１００
重量部に対して、Ｓｅ，Ｔｅ，Ａｓ，Ｓｂ，Ｐ，Ｓ，Ｂ
ｉおよびＳｎからなる群より選ばれた少なくとも１種の
元素を２５重量部以下および樹脂固形分を１００重量部
以下含有し、かつ該絶縁被膜中にＳｅ，Ｔｅ，Ａｓ，Ｓ
ｂ，Ｐ，Ｓ，ＢｉおよびＳｎからなる群より選ばれた少
なくとも１種の元素を含有する物質を含み、これらの元
素の合計重量が０．００１〜１．５ｇ／ｍ2 であり、該
絶縁被膜中のＣｌの含有量が０．１重量％以下であり、
該絶縁被膜の目付量が０．１〜５ｇ／ｍ 2 である窒化防
止性、密着性および耐食性に優れた絶縁被膜付き電磁鋼
板である。
【０００７】好ましい発明は、該絶縁被膜がさらに、ク
ロム酸および／またはリン酸（ＣｒＯ3 および／または
Ｈ3 ＰＯ4 換算で）１００重量部に対して、Ｍｇ，Ａ
ｌ，Ｃａ，Ｚｎ，ＫおよびＮａからなる群より選ばれた
少なくとも１種の元素を含有する物質を１．５〜３０重
量部含有する窒化防止性、密着性および耐食性に優れた
絶縁被膜付き電磁鋼板である。
ロム酸および／またはリン酸（ＣｒＯ3 および／または
Ｈ3 ＰＯ4 換算で）１００重量部に対して、Ｍｇ，Ａ
ｌ，Ｃａ，Ｚｎ，ＫおよびＮａからなる群より選ばれた
少なくとも１種の元素を含有する物質を１．５〜３０重
量部含有する窒化防止性、密着性および耐食性に優れた
絶縁被膜付き電磁鋼板である。
【０００８】本願の第二の発明は、絶縁被膜形成材料を
含有する水分散液として、クロム酸および／またはリン
酸（ＣｒＯ 3 および／またはＨ 3 ＰＯ 4 換算で）１００
重量部に対して、Ｓｅ，Ｔｅ，Ａｓ，Ｓｂ，Ｐ，Ｓ，Ｂ
ｉおよびＳｎからなる群より選ばれた少なくとも１種の
元素を２５重量部以下、および樹脂固形分を１００重量
部以下加えた塗液を、電磁鋼板に塗布し、焼付して、該
絶縁被膜中の該元素を含有する物質の合計重量を０．０
０１〜１．５ｇ／ｍ2 、Ｃｌの含有量を０．１重量％以
下とすることを特徴とする窒化防止性、密着性および耐
食性に優れた水に難溶性の絶縁被膜付き電磁鋼板の製造
方法である。
含有する水分散液として、クロム酸および／またはリン
酸（ＣｒＯ 3 および／またはＨ 3 ＰＯ 4 換算で）１００
重量部に対して、Ｓｅ，Ｔｅ，Ａｓ，Ｓｂ，Ｐ，Ｓ，Ｂ
ｉおよびＳｎからなる群より選ばれた少なくとも１種の
元素を２５重量部以下、および樹脂固形分を１００重量
部以下加えた塗液を、電磁鋼板に塗布し、焼付して、該
絶縁被膜中の該元素を含有する物質の合計重量を０．０
０１〜１．５ｇ／ｍ2 、Ｃｌの含有量を０．１重量％以
下とすることを特徴とする窒化防止性、密着性および耐
食性に優れた水に難溶性の絶縁被膜付き電磁鋼板の製造
方法である。
【０００９】
【発明の実施の形態】本願の第一の発明は、水に難溶性
の絶縁被膜付き電磁鋼板であって、該絶縁被膜中に窒化
抑制剤が含まれ、該絶縁被膜中のＣｌの含有量が０．１
重量％以下の少量に制限された窒化防止性、密着性およ
び耐食性に優れた絶縁被膜付き電磁鋼板である。
の絶縁被膜付き電磁鋼板であって、該絶縁被膜中に窒化
抑制剤が含まれ、該絶縁被膜中のＣｌの含有量が０．１
重量％以下の少量に制限された窒化防止性、密着性およ
び耐食性に優れた絶縁被膜付き電磁鋼板である。
【００１０】本発明が適用される電磁鋼板は、鋼板中の
成分を調整し、比抵抗を大きくし、所望の磁気特性を有
するようにした鋼板であるが、Ｓｉ，Ａｌ，Ｍｎ等の比
抵抗が大きく、窒化性が強い元素を導入して、磁気特性
を良くした鋼板に有効である。例えば、Ａｌの含有量が
０．０５〜３重量％、Ｓｉの含有量が０．１〜３．５重
量％である鋼板に効果がある。これらの下限値未満では
窒化がしにくいため、窒化防止策を必要としない。また
時効劣化の点から、鋼板中のＣの含有量が０．０１重量
％以下であるのが好ましい。
成分を調整し、比抵抗を大きくし、所望の磁気特性を有
するようにした鋼板であるが、Ｓｉ，Ａｌ，Ｍｎ等の比
抵抗が大きく、窒化性が強い元素を導入して、磁気特性
を良くした鋼板に有効である。例えば、Ａｌの含有量が
０．０５〜３重量％、Ｓｉの含有量が０．１〜３．５重
量％である鋼板に効果がある。これらの下限値未満では
窒化がしにくいため、窒化防止策を必要としない。また
時効劣化の点から、鋼板中のＣの含有量が０．０１重量
％以下であるのが好ましい。
【００１１】本発明の絶縁被膜は、水に難溶性でなけれ
ばならない。すなわち沸騰水に３０分間浸漬し、被膜成
分が１０重量％以上溶出しない絶縁被膜でなければなら
ない。したがって本発明の絶縁被膜は、溶接性、耐熱性
が良く、歪取り焼鈍に耐える無機質被膜、または打ち抜
き性、溶接性が良く、歪取り焼鈍に耐える半有機質被膜
であるが、クロム酸系被膜および／またはリン酸系被膜
であることが望ましい。クロム酸系被膜の場合は、６価
のクロム酸イオンを３価のクロム酸イオンに還元して、
水に難溶性にするが、還元温度を下げるために反応促進
剤として還元剤を添加することが好ましい。還元剤とし
ては有機系が好ましく、エチレングリコール、グリセリ
ン、蔗糖等の多価アルコール：蟻酸、酢酸等のカルボン
酸が挙げられる。有機系還元剤の使用量は、ＣｒＯ3 １
００重量部に対し５〜１００重量部である。５重量部未
満であると、低温で還元する際に、還元が不十分で、絶
縁被膜がべとついたり、クロムが溶出する恐れがある。
１００重量部を超えると、さらに低温での還元は期待で
きず、絶縁被膜が軟化するため、耐テンションパット性
が低下する。リン酸系被膜の場合は、反応促進剤として
酸化剤、界面活性剤等を用いると良い。
ばならない。すなわち沸騰水に３０分間浸漬し、被膜成
分が１０重量％以上溶出しない絶縁被膜でなければなら
ない。したがって本発明の絶縁被膜は、溶接性、耐熱性
が良く、歪取り焼鈍に耐える無機質被膜、または打ち抜
き性、溶接性が良く、歪取り焼鈍に耐える半有機質被膜
であるが、クロム酸系被膜および／またはリン酸系被膜
であることが望ましい。クロム酸系被膜の場合は、６価
のクロム酸イオンを３価のクロム酸イオンに還元して、
水に難溶性にするが、還元温度を下げるために反応促進
剤として還元剤を添加することが好ましい。還元剤とし
ては有機系が好ましく、エチレングリコール、グリセリ
ン、蔗糖等の多価アルコール：蟻酸、酢酸等のカルボン
酸が挙げられる。有機系還元剤の使用量は、ＣｒＯ3 １
００重量部に対し５〜１００重量部である。５重量部未
満であると、低温で還元する際に、還元が不十分で、絶
縁被膜がべとついたり、クロムが溶出する恐れがある。
１００重量部を超えると、さらに低温での還元は期待で
きず、絶縁被膜が軟化するため、耐テンションパット性
が低下する。リン酸系被膜の場合は、反応促進剤として
酸化剤、界面活性剤等を用いると良い。
【００１２】本発明の絶縁被膜は、Ｓｅ，Ｔｅ，Ａｓ，
Ｓｂ，Ｐ，Ｓ，ＢｉおよびＳｎからなる群より選ばれた
少なくとも１種の元素を含有する物質を、これらの元素
の合計重量で、鋼板の単位面積（片面）当たり０．００
１〜１．５ｇ／ｍ2 含有し、好ましくは０．００１〜
１．０ｇ／ｍ2 含有する。０．００１ｇ／ｍ2 未満であ
ると窒化抑制が不十分で、１．５ｇ／ｍ2 を超えると被
膜密着性が低下する。これらの元素を含有する物質の合
計重量は、クロム酸および／またはリン酸（ＣｒＯ3 お
よび／またはＨ3 ＰＯ4 換算）の１００重量部に対し
て、２５重量部以下である。Ｓｅ，Ｔｅ，Ａｓ，Ｓｂ，
Ｐ，Ｓ，ＢｉおよびＳｎからなる群より選ばれた少なく
とも１種の元素を含有する物質、すなわち窒化抑制元素
を含有する物質は、絶縁被膜形成材料に溶解または分散
されて使用される。物質は、酸化物、水酸化物、炭酸
塩、重クロム酸塩、クロム酸塩、リン酸塩等であるが、
塩化物は回避するのが良い。一般に酸化物は、溶解性が
低いので、その場合は、コロイド液として、絶縁被膜形
成材料に混合すれば良い。例えば、被膜形成材料がクロ
ム酸系のように、酸性度が高い場合は、酸化物コロイド
にすれば表面電荷がカチオンになり、非常に安定し、配
合が容易になる。元素がＳｂの場合は、日産化学工業株
式会社が販売する、Ａ−１５３０ＺＢが有効である。
Ｓｂ，Ｐ，Ｓ，ＢｉおよびＳｎからなる群より選ばれた
少なくとも１種の元素を含有する物質を、これらの元素
の合計重量で、鋼板の単位面積（片面）当たり０．００
１〜１．５ｇ／ｍ2 含有し、好ましくは０．００１〜
１．０ｇ／ｍ2 含有する。０．００１ｇ／ｍ2 未満であ
ると窒化抑制が不十分で、１．５ｇ／ｍ2 を超えると被
膜密着性が低下する。これらの元素を含有する物質の合
計重量は、クロム酸および／またはリン酸（ＣｒＯ3 お
よび／またはＨ3 ＰＯ4 換算）の１００重量部に対し
て、２５重量部以下である。Ｓｅ，Ｔｅ，Ａｓ，Ｓｂ，
Ｐ，Ｓ，ＢｉおよびＳｎからなる群より選ばれた少なく
とも１種の元素を含有する物質、すなわち窒化抑制元素
を含有する物質は、絶縁被膜形成材料に溶解または分散
されて使用される。物質は、酸化物、水酸化物、炭酸
塩、重クロム酸塩、クロム酸塩、リン酸塩等であるが、
塩化物は回避するのが良い。一般に酸化物は、溶解性が
低いので、その場合は、コロイド液として、絶縁被膜形
成材料に混合すれば良い。例えば、被膜形成材料がクロ
ム酸系のように、酸性度が高い場合は、酸化物コロイド
にすれば表面電荷がカチオンになり、非常に安定し、配
合が容易になる。元素がＳｂの場合は、日産化学工業株
式会社が販売する、Ａ−１５３０ＺＢが有効である。
【００１３】本発明の絶縁被膜は、Ｃｌの含有量が０．
１重量％以下、好ましくは０．０５重量％以下に制限さ
れる。０．１重量％を超えると、電磁鋼板の耐食性が劣
るようになる。Ｃｌは絶縁被膜材料や水溶媒から混入す
るので、被膜材料としては酸化物を使用すると、Ｃｌの
混入を防止できる。
１重量％以下、好ましくは０．０５重量％以下に制限さ
れる。０．１重量％を超えると、電磁鋼板の耐食性が劣
るようになる。Ｃｌは絶縁被膜材料や水溶媒から混入す
るので、被膜材料としては酸化物を使用すると、Ｃｌの
混入を防止できる。
【００１４】本発明の絶縁被膜に、さらにＭｇ，Ａｌ，
Ｃａ，Ｚｎ，ＫおよびＮａからなる群より選ばれた少な
くとも１種の元素を含有する物質を配合すると、遊離酸
が中和されるので、絶縁被膜形成材料、すなわち塗液の
安定性が良くなり、電磁鋼板の耐食性が向上する。Ｍ
ｇ，Ａｌ，Ｃａ，Ｚｎ，ＫおよびＮａからなる群より選
ばれた少なくとも１種の元素を含有する物質は、酸化
物、水酸化物、炭酸塩、重クロム酸塩、クロム酸塩、リ
ン酸塩等である。塩化物は絶縁被膜中のＣｌ含有量を増
加させるので、好ましくない。これら金属元素はクロム
酸および／またはリン酸（ＣｒＯ3 および／またはＨ 3
ＰＯ4 換算）１００重量部に対して、１．５〜３０重量
部、好ましくは１．０〜２５重量部配合される。１．５
重量部未満であると、塗液中の遊離酸が多くなり、樹脂
を配合させる時に塗液の安定性が悪く、３０重量部を超
えると、電磁鋼板の耐食性が低下する。
Ｃａ，Ｚｎ，ＫおよびＮａからなる群より選ばれた少な
くとも１種の元素を含有する物質を配合すると、遊離酸
が中和されるので、絶縁被膜形成材料、すなわち塗液の
安定性が良くなり、電磁鋼板の耐食性が向上する。Ｍ
ｇ，Ａｌ，Ｃａ，Ｚｎ，ＫおよびＮａからなる群より選
ばれた少なくとも１種の元素を含有する物質は、酸化
物、水酸化物、炭酸塩、重クロム酸塩、クロム酸塩、リ
ン酸塩等である。塩化物は絶縁被膜中のＣｌ含有量を増
加させるので、好ましくない。これら金属元素はクロム
酸および／またはリン酸（ＣｒＯ3 および／またはＨ 3
ＰＯ4 換算）１００重量部に対して、１．５〜３０重量
部、好ましくは１．０〜２５重量部配合される。１．５
重量部未満であると、塗液中の遊離酸が多くなり、樹脂
を配合させる時に塗液の安定性が悪く、３０重量部を超
えると、電磁鋼板の耐食性が低下する。
【００１５】本発明の絶縁被膜に、樹脂を配合させる
と、打ち抜き性が改善される。樹脂としては、ガラス転
移点が−３０〜１５０℃程度の、アクリル樹脂、アルキ
ド樹脂、スチレン樹脂、オレフィン樹脂、酢酸ビニル樹
脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹脂、メ
ラミン樹脂等の１種または２種以上の混合物が使用され
る。樹脂は水に溶解または分散して、絶縁被膜形成材料
に配合される。その配合量は、クロム酸および／または
リン酸（ＣｒＯ3 および／またはＨ3 ＰＯ4 換算）１０
０重量部に対して、樹脂固形分として１００重量部以下
である。１００重量部を超えると、ＴＩＧ溶接性が急激
に低下し、歪取り焼鈍後の耐食性も急減する。
と、打ち抜き性が改善される。樹脂としては、ガラス転
移点が−３０〜１５０℃程度の、アクリル樹脂、アルキ
ド樹脂、スチレン樹脂、オレフィン樹脂、酢酸ビニル樹
脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹脂、メ
ラミン樹脂等の１種または２種以上の混合物が使用され
る。樹脂は水に溶解または分散して、絶縁被膜形成材料
に配合される。その配合量は、クロム酸および／または
リン酸（ＣｒＯ3 および／またはＨ3 ＰＯ4 換算）１０
０重量部に対して、樹脂固形分として１００重量部以下
である。１００重量部を超えると、ＴＩＧ溶接性が急激
に低下し、歪取り焼鈍後の耐食性も急減する。
【００１６】本発明の絶縁被膜付き電磁鋼板は、電磁鋼
板に、絶縁被膜形成材料、すなわち塗液を塗布し、焼付
けして製造される。塗布は、工業的に実施されているロ
ールコーター法、エアナイフ法、バーコーター法等で実
施される。焼付けは熱風式、赤外式、誘導加熱式等の通
常の方法で実施される。絶縁被膜中の水分が蒸発する程
度の低温加熱でもその目的を達成することができる。塗
液は、絶縁被膜材料を含む水分散液に、窒素化抑制剤、
中和用金属元素、樹脂、還元剤等を所定量配合し、十分
攪拌して調製される。塗液には、さらに防錆剤、ほう
酸、その他の添加剤を配合して 被膜性能を向上させる
ことができる。本発明の絶縁被膜の目付量は、０．１〜
５ｇ／ｍ2 である。０．１ｇ／ｍ2 未満であると打ち抜
き性が低下し、５ｇ／ｍ2 を超えると、被膜密着性が低
下する。
板に、絶縁被膜形成材料、すなわち塗液を塗布し、焼付
けして製造される。塗布は、工業的に実施されているロ
ールコーター法、エアナイフ法、バーコーター法等で実
施される。焼付けは熱風式、赤外式、誘導加熱式等の通
常の方法で実施される。絶縁被膜中の水分が蒸発する程
度の低温加熱でもその目的を達成することができる。塗
液は、絶縁被膜材料を含む水分散液に、窒素化抑制剤、
中和用金属元素、樹脂、還元剤等を所定量配合し、十分
攪拌して調製される。塗液には、さらに防錆剤、ほう
酸、その他の添加剤を配合して 被膜性能を向上させる
ことができる。本発明の絶縁被膜の目付量は、０．１〜
５ｇ／ｍ2 である。０．１ｇ／ｍ2 未満であると打ち抜
き性が低下し、５ｇ／ｍ2 を超えると、被膜密着性が低
下する。
【００１７】（実施例１）高純度無水クロム酸をＣｒＯ
3 換算で８０重量部、高純度リン酸をＨ3 ＰＯ4換算で
２０重量部、Ａｌ（ＯＨ）3 をＡｌ換算で５重量部およ
びアクリル樹脂／エポキシ樹脂を５０重量部含む水分散
液に、高純度酸化アンチモンゾルを種々の割合で混合
し、塗液を調製した。該塗液を、Ｓｉ １重量％、Ａｌ
１重量％およびＣ ０．００５重量％を含有する電気
鋼板にロールコーター法で塗布し、到達板温３００℃で
焼付を行い、被膜目付量０．３ｇ／ｍ2 の絶縁被膜付き
電磁鋼板を得た。Ｓｂの混合量と窒化量および磁気特性
（鉄損）の関係を、それぞれ図１および図２に示した。
磁気特性は鋼板の圧延方向と圧延方向に垂直の方向のエ
プスタインサンプルを用いて、周波数５０Ｈｚ、最大磁
束密度１．５Ｔのときの鉄損（Ｗ 15/50 ）を測定した。
3 換算で８０重量部、高純度リン酸をＨ3 ＰＯ4換算で
２０重量部、Ａｌ（ＯＨ）3 をＡｌ換算で５重量部およ
びアクリル樹脂／エポキシ樹脂を５０重量部含む水分散
液に、高純度酸化アンチモンゾルを種々の割合で混合
し、塗液を調製した。該塗液を、Ｓｉ １重量％、Ａｌ
１重量％およびＣ ０．００５重量％を含有する電気
鋼板にロールコーター法で塗布し、到達板温３００℃で
焼付を行い、被膜目付量０．３ｇ／ｍ2 の絶縁被膜付き
電磁鋼板を得た。Ｓｂの混合量と窒化量および磁気特性
（鉄損）の関係を、それぞれ図１および図２に示した。
磁気特性は鋼板の圧延方向と圧延方向に垂直の方向のエ
プスタインサンプルを用いて、周波数５０Ｈｚ、最大磁
束密度１．５Ｔのときの鉄損（Ｗ 15/50 ）を測定した。
【００１８】水に難溶性の被膜と水に易溶性の被膜の密
着性に及ぼすＳｂの混合量の影響を図３に示した。後者
の場合は、低温で焼き付けし、クロム酸溶出量が１００
０μｇ／１００ｃｍ2 程度の被膜を対照とした。
着性に及ぼすＳｂの混合量の影響を図３に示した。後者
の場合は、低温で焼き付けし、クロム酸溶出量が１００
０μｇ／１００ｃｍ2 程度の被膜を対照とした。
【００１９】密着性は、３０℃、相対湿度１００％の試
験槽に、６時間放置後、２０mmφのセロファンテープの
１８０度曲げ剥離試験によった。なお被膜中のＣｌ含有
量はいずれの場合も０．００５〜０．０１重量％であ
る。
験槽に、６時間放置後、２０mmφのセロファンテープの
１８０度曲げ剥離試験によった。なお被膜中のＣｌ含有
量はいずれの場合も０．００５〜０．０１重量％であ
る。
【００２０】（実施例２）クエン酸洗浄した厚さ０．５
mmの電磁鋼板（Ｓｉ０．３５重量％、Ａｌ０．６重量％
およびＣ０．００５重量％）に、被膜形成材料としてク
ロム酸とリン酸の他に窒化抑制元素剤、金属元素、樹脂
と還元剤を含有する水溶液（塗液）を、ロールコーター
法で塗布し、到達板温３００℃で焼付けして、絶縁被膜
を形成した。鋼板中のＡｌ含有量；塗液中のクロム酸と
リン酸の比率；クロム酸／リン酸被膜中のＳｂとＳｎの
合計付着量、Ｃｌ含有量、Ｍｇ、Ａｌ、Ｃａ、Ｚｎ、Ｋ
とＮａの合計量、樹脂の種類とその含有量、還元剤の種
類とその含有量；クロム酸／リン酸被膜の目付量；絶縁
被膜付き電磁鋼板の窒化量、ＴＩＧ溶接性、耐食性、密
着性、層間抵抗、占積率、打ち抜き性、耐溶剤性；窒素
焼鈍後の電磁鋼板の耐食性、密着性で表される性能を表
１に示した。
mmの電磁鋼板（Ｓｉ０．３５重量％、Ａｌ０．６重量％
およびＣ０．００５重量％）に、被膜形成材料としてク
ロム酸とリン酸の他に窒化抑制元素剤、金属元素、樹脂
と還元剤を含有する水溶液（塗液）を、ロールコーター
法で塗布し、到達板温３００℃で焼付けして、絶縁被膜
を形成した。鋼板中のＡｌ含有量；塗液中のクロム酸と
リン酸の比率；クロム酸／リン酸被膜中のＳｂとＳｎの
合計付着量、Ｃｌ含有量、Ｍｇ、Ａｌ、Ｃａ、Ｚｎ、Ｋ
とＮａの合計量、樹脂の種類とその含有量、還元剤の種
類とその含有量；クロム酸／リン酸被膜の目付量；絶縁
被膜付き電磁鋼板の窒化量、ＴＩＧ溶接性、耐食性、密
着性、層間抵抗、占積率、打ち抜き性、耐溶剤性；窒素
焼鈍後の電磁鋼板の耐食性、密着性で表される性能を表
１に示した。
【００２１】
【表１】
【００２２】
【表２】
【００２３】絶縁被膜付き電磁鋼板の前記性能は後記の
条件で測定し、評価した。 窒化量 ：窒素中、７５０℃で２時間均熱で、歪取り焼
鈍を行い、その前後の窒素量の差を窒化量とした。 ◎ ：２０ppm 未満 ○ ：２０〜５０ ppm △ ：５０〜１２０ ppm × ：１２０ ppm超 ＴＩＧ溶接性：下記条件で溶接を行い、ブローホールの
生じない最大溶接速度を測定した。 電 極 ：Ｔｈ−Ｗ２．６mmφ 加圧力 ：１００kgf/cm2 電 流 ：１２０Ａ シールドガス：Ａｒ６ l/min ◎ ：８００〜１０００mm/min ○ ：６００〜８００mm/min △ ：４００〜６００mm/min × ：４００mm/min未満 耐食性（焼鈍前）：塩水噴霧（５％ＮａＣｌ溶液）試験
で赤錆面積率が１０％以上になるまでの時間を測定し
た。 ◎ ：１５時間超 ○ ：７〜１５時間 △ ：４〜７時間 × ：４時間未満 耐食性（焼鈍後）：窒素中７５０で２時間均熱で、歪取
り焼鈍を行った後、恒温恒湿試験機（５０℃、相対湿度
８０％）に１４日間置いた後の赤錆面積率を測定した。 ◎ ：２０％未満 ○ ：２０〜４０％ △ ：４０〜６０％ × ：６０％以上 密着性 ：２０mmφでの１８０°曲げ戻し試験後の被膜
剥離率を測定した。 ◎ ：剥離なし ○ ：２０％未満が剥離 △ ：２０〜４０％が剥離 × ：４０％超が剥離 層間抵抗：ＪＩＳ Ｃ２５５０に沿って層間抵抗値を測
定した。 ◎ ：４０Ωｃｍ2 ／枚超 ○ ：５〜４０Ωｃｍ2 ／枚 △ ：０〜５Ωｃｍ2 ／枚 × ：抵抗なし 占積率 ：ＪＩＳ Ｃ２５５０に沿って占積率を測定し
た。 ◎ ：９９％超 ○ ：９８〜９９％ △ ：９７〜９８％ × ：９７％未満 打ち抜き性：１５mmφスチールダイスにおいて、返り高
さが５０μｍに達するまでの打ち抜き数を測定した。 ◎ ：１５０万回超 ○ ：７０万〜１５０万回 △ ：２０万〜９８万回 × ：２０万回未満 耐溶剤性：沸騰キシレン中に６時間浸漬後の被膜の減量
を測定した。 ◎ ：０．０５ｇ／ｍ2 未満 ○ ：０．０５〜０．１ｇ／ｍ2 △ ：０．１〜０．２ｇ／ｍ2 × ：０．２ｇ／ｍ2 超
条件で測定し、評価した。 窒化量 ：窒素中、７５０℃で２時間均熱で、歪取り焼
鈍を行い、その前後の窒素量の差を窒化量とした。 ◎ ：２０ppm 未満 ○ ：２０〜５０ ppm △ ：５０〜１２０ ppm × ：１２０ ppm超 ＴＩＧ溶接性：下記条件で溶接を行い、ブローホールの
生じない最大溶接速度を測定した。 電 極 ：Ｔｈ−Ｗ２．６mmφ 加圧力 ：１００kgf/cm2 電 流 ：１２０Ａ シールドガス：Ａｒ６ l/min ◎ ：８００〜１０００mm/min ○ ：６００〜８００mm/min △ ：４００〜６００mm/min × ：４００mm/min未満 耐食性（焼鈍前）：塩水噴霧（５％ＮａＣｌ溶液）試験
で赤錆面積率が１０％以上になるまでの時間を測定し
た。 ◎ ：１５時間超 ○ ：７〜１５時間 △ ：４〜７時間 × ：４時間未満 耐食性（焼鈍後）：窒素中７５０で２時間均熱で、歪取
り焼鈍を行った後、恒温恒湿試験機（５０℃、相対湿度
８０％）に１４日間置いた後の赤錆面積率を測定した。 ◎ ：２０％未満 ○ ：２０〜４０％ △ ：４０〜６０％ × ：６０％以上 密着性 ：２０mmφでの１８０°曲げ戻し試験後の被膜
剥離率を測定した。 ◎ ：剥離なし ○ ：２０％未満が剥離 △ ：２０〜４０％が剥離 × ：４０％超が剥離 層間抵抗：ＪＩＳ Ｃ２５５０に沿って層間抵抗値を測
定した。 ◎ ：４０Ωｃｍ2 ／枚超 ○ ：５〜４０Ωｃｍ2 ／枚 △ ：０〜５Ωｃｍ2 ／枚 × ：抵抗なし 占積率 ：ＪＩＳ Ｃ２５５０に沿って占積率を測定し
た。 ◎ ：９９％超 ○ ：９８〜９９％ △ ：９７〜９８％ × ：９７％未満 打ち抜き性：１５mmφスチールダイスにおいて、返り高
さが５０μｍに達するまでの打ち抜き数を測定した。 ◎ ：１５０万回超 ○ ：７０万〜１５０万回 △ ：２０万〜９８万回 × ：２０万回未満 耐溶剤性：沸騰キシレン中に６時間浸漬後の被膜の減量
を測定した。 ◎ ：０．０５ｇ／ｍ2 未満 ○ ：０．０５〜０．１ｇ／ｍ2 △ ：０．１〜０．２ｇ／ｍ2 × ：０．２ｇ／ｍ2 超
【００２４】
【発明の効果】本発明の電磁鋼板は、窒素ガス含有雰囲
気中の焼鈍でも窒化しにくく、焼鈍後の磁気特性が優れ
ている。また焼鈍前後の被膜密着性、耐食性等の絶縁被
膜性能が優れており、モータ、トランス等の用途等に広
範に利用することができる。
気中の焼鈍でも窒化しにくく、焼鈍後の磁気特性が優れ
ている。また焼鈍前後の被膜密着性、耐食性等の絶縁被
膜性能が優れており、モータ、トランス等の用途等に広
範に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 鋼板中のＳｂ含有量と、電磁鋼板の窒化量と
の関係図である。
の関係図である。
【図２】 鋼板中のＳｂ含有量と、電磁鋼板の磁気特性
（鉄損）との関係図である。
（鉄損）との関係図である。
【図３】 鋼板中のＳｂ含有量と、電磁鋼板の密着性と
の関係図である。
の関係図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤田 明男 岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地な し） 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 (72)発明者 河野 正樹 岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地な し） 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 (56)参考文献 特開 平９−316655（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−207424（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C23C 22/00 - 22/86 H01F 1/18
Claims (3)
- 【請求項１】水に難溶性の絶縁被膜付き電磁鋼板であっ
て、該絶縁被膜がクロム酸系被膜および／またはリン酸
系被膜であり、該絶縁被膜が、クロム酸および／または
リン酸（ＣｒＯ 3 および／またはＨ 3 ＰＯ 4 換算で）１
００重量部に対して、Ｓｅ，Ｔｅ，Ａｓ，Ｓｂ，Ｐ，
Ｓ，ＢｉおよびＳｎからなる群より選ばれた少なくとも
１種の元素を２５重量部以下および樹脂固形分を１００
重量部以下含有し、かつ前記元素の合計重量が０．００
１〜１．５ｇ／ｍ2 であり、該絶縁被膜中のＣｌの含有
量が０．１重量％以下であり、該絶縁被膜の目付量が
０．１〜５ｇ／ｍ 2 であることを特徴とする窒化防止
性、密着性および耐食性に優れた絶縁被膜付き電磁鋼
板。 - 【請求項２】該絶縁被膜が、さらにクロム酸および／ま
たはリン酸（ＣｒＯ 3 および／またはＨ 3 ＰＯ 4 換算
で）１００重量部に対して、Ｍｇ，Ａｌ，Ｃａ，Ｚｎ，
ＫおよびＮａからなる群より選ばれた少なくとも１種の
元素を含有する物質を１．５〜３０重量部含有すること
を特徴とする請求項１に記載の窒化防止性、密着性およ
び耐食性に優れた絶縁被膜付き電磁鋼板。 - 【請求項３】絶縁被膜形成材料を含有する水分散液とし
て、クロム酸および／またはリン酸（ＣｒＯ 3 および／
またはＨ 3 ＰＯ 4 換算で）１００重量部に対して、Ｓ
ｅ，Ｔｅ，Ａｓ，Ｓｂ，Ｐ，Ｓ，ＢｉおよびＳｎからな
る群より選ばれた少なくとも１種の元素を２５重量部以
下、および樹脂固形分を１００重量部以下加えた塗液
を、電磁鋼板に塗布し、焼付して、該絶縁被膜中の該元
素を含有する物質の合計重量を０．００１〜１．５ｇ／
ｍ 2 、Ｃｌの含有量を０．１重量％以下とすることを特
徴とする窒化防止性、密着性および耐食性に優れた水に
難溶性の絶縁被膜付き電磁鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21889798A JP3335921B2 (ja) | 1998-08-03 | 1998-08-03 | 窒化防止性、密着性および耐食性に優れた絶縁被膜付き電磁鋼板とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21889798A JP3335921B2 (ja) | 1998-08-03 | 1998-08-03 | 窒化防止性、密着性および耐食性に優れた絶縁被膜付き電磁鋼板とその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000054155A JP2000054155A (ja) | 2000-02-22 |
| JP3335921B2 true JP3335921B2 (ja) | 2002-10-21 |
Family
ID=16727031
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21889798A Expired - Fee Related JP3335921B2 (ja) | 1998-08-03 | 1998-08-03 | 窒化防止性、密着性および耐食性に優れた絶縁被膜付き電磁鋼板とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3335921B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4687231B2 (ja) * | 2005-05-11 | 2011-05-25 | 住友金属工業株式会社 | 海浜耐候性に優れた構造用鋼材と表面処理剤 |
| EP2264220B8 (en) * | 2008-03-31 | 2017-04-26 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Grain-oriented electrical steel sheet and producing method therefor |
-
1998
- 1998-08-03 JP JP21889798A patent/JP3335921B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000054155A (ja) | 2000-02-22 |
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