JP3408748B2 - 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、耐食性が良好で、さらに環境を汚染しな
い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、耐食性が良好で、さらに環境を汚染しな
い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、窒化することがあ
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。
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、窒化することがあ
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。
【０００３】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，Ｔ
ｅ，Ｓｂ，Ｂｉまたは０．０１〜０．２０重量％のＰ
ｂ，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５１−３６６９
２号）。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，
Ａｓ，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）。
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，Ｔ
ｅ，Ｓｂ，Ｂｉまたは０．０１〜０．２０重量％のＰ
ｂ，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５１−３６６９
２号）。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，
Ａｓ，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）。
【０００４】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低下した。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
はあるが、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低下した。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
はあるが、被膜密着性、耐食性は著しく劣った。
【０００５】また最近は、製造途中に有害な６価クロム
を使用することを回避するという観点でクロムフリーコ
ートが開発され始めている。本発明はこの点も考慮して
いる。
を使用することを回避するという観点でクロムフリーコ
ートが開発され始めている。本発明はこの点も考慮して
いる。
【０００６】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、湿度が高い環境に
おいては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
溶性にし、樹脂を含有させると、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、造膜性が良好な無機成分が存在すると、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、湿度が高い環境に
おいては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
溶性にし、樹脂を含有させると、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、造膜性が良好な無機成分が存在すると、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。
【０００７】
【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、環境を汚染
せず、窒化防止効果があり、すなわち磁気特性が良好
で、かつ被膜密着性、耐食性等の絶縁被膜性能も優れた
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、磁気特性を知る目安とした。
は、前記知見に基づき、製造コストが安く、環境を汚染
せず、窒化防止効果があり、すなわち磁気特性が良好
で、かつ被膜密着性、耐食性等の絶縁被膜性能も優れた
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、磁気特性を知る目安とした。
【０００８】
【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、
該絶縁被膜中に樹脂と、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、
該絶縁被膜中に樹脂と、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。
【０００９】好ましい発明は、該絶縁被膜がシリカおよ
び／またはアルミナを含有する窒化防止性、密着性およ
び耐食性に優れた環境汚染防止性の絶縁被膜付き電磁鋼
板である。また好ましい発明は、該絶縁被膜が樹脂１０
０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
の元素を含有する物質を０．１〜１００重量部と、シリ
カ１００重量部に対してアルミナが０〜５００重量部の
割合で、シリカとアルミナを合計で３〜３００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。さらに好ましい発明は、該絶縁
被膜の目付量が０．０５〜４ｇ／ｍ2 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。
び／またはアルミナを含有する窒化防止性、密着性およ
び耐食性に優れた環境汚染防止性の絶縁被膜付き電磁鋼
板である。また好ましい発明は、該絶縁被膜が樹脂１０
０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
の元素を含有する物質を０．１〜１００重量部と、シリ
カ１００重量部に対してアルミナが０〜５００重量部の
割合で、シリカとアルミナを合計で３〜３００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。さらに好ましい発明は、該絶縁
被膜の目付量が０．０５〜４ｇ／ｍ2 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。
【００１０】本願の第二の発明は、水に難溶性の絶縁被
膜形成材料を含有する水分散液に、樹脂と、Ｓｅ，Ｔ
ｅ，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／ｍ2 、Ｃｌの含有量を０．１重量％以下とする窒
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。
膜形成材料を含有する水分散液に、樹脂と、Ｓｅ，Ｔ
ｅ，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／ｍ2 、Ｃｌの含有量を０．１重量％以下とする窒
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。
【００１１】
【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、該絶縁被膜中に樹脂
と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、該絶縁被膜中に樹脂
と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。
【００１２】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、好ましいのはＳｉ，Ａ
ｌ，Ｍｎ等の比抵抗が大きいが、窒化性も強い元素を導
入して、磁気特性を良くした鋼板である。具体的には、
本発明が適用される電磁鋼板は、鋼板中のＡｌの含有量
が０．０５重量％以上および／またはＳｉの含有量が
０．１重量％以上である。これらの下限値未満では窒化
が余り進まず、窒化を抑制する必要がない。また時効劣
化による磁気特性の点から、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、好ましいのはＳｉ，Ａ
ｌ，Ｍｎ等の比抵抗が大きいが、窒化性も強い元素を導
入して、磁気特性を良くした鋼板である。具体的には、
本発明が適用される電磁鋼板は、鋼板中のＡｌの含有量
が０．０５重量％以上および／またはＳｉの含有量が
０．１重量％以上である。これらの下限値未満では窒化
が余り進まず、窒化を抑制する必要がない。また時効劣
化による磁気特性の点から、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。
【００１３】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有機無機混合被膜である
が、シリカおよび／またはアルミナを含有することが、
焼鈍後の性能の観点から望ましい。
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有機無機混合被膜である
が、シリカおよび／またはアルミナを含有することが、
焼鈍後の性能の観点から望ましい。
【００１４】シリカとさらに加えるアルミナの含有量
は、樹脂１００重量部に対して、３〜３００重量部、好
ましくは５〜３００重量部である。３重量部未満である
と、樹脂が焼鈍時に熱分解して有効量が不足し、その結
果、耐スティッキング性が低下する傾向がある。逆に３
００重量部を超えると、打ち抜き性が低下する傾向があ
る。またシリカ１００重量部に対してアルミナの含有量
が０〜５００重量部、特に０〜１００重量部であると、
焼鈍後の性能が良好である。沸騰水蒸気暴露性を重視す
る場合は、アルミナの配分比を多くすると良い。ただ
し、シリカがなく、アルミナ単独配合の場合は、焼鈍後
の耐食性が劣る傾向がある。
は、樹脂１００重量部に対して、３〜３００重量部、好
ましくは５〜３００重量部である。３重量部未満である
と、樹脂が焼鈍時に熱分解して有効量が不足し、その結
果、耐スティッキング性が低下する傾向がある。逆に３
００重量部を超えると、打ち抜き性が低下する傾向があ
る。またシリカ１００重量部に対してアルミナの含有量
が０〜５００重量部、特に０〜１００重量部であると、
焼鈍後の性能が良好である。沸騰水蒸気暴露性を重視す
る場合は、アルミナの配分比を多くすると良い。ただ
し、シリカがなく、アルミナ単独配合の場合は、焼鈍後
の耐食性が劣る傾向がある。
【００１５】アルミナをアルミナゾルの状態で配合する
場合は、安定化剤として有機酸、特にカルボン酸を加え
るのが好ましい。アルミナゾルの安定化剤として周知の
塩酸の使用は好ましくない。カルボン酸は１価でも、２
価以上の多価カルボン酸でも良く、他の官能基を有する
ものであっても良い。蟻酸、酢酸、プロピオン酸等のモ
ノカルボン酸が好適である。有機酸の配合量は、特に規
定されるものではなく、アルミナゾルが安定するに足る
量である。シリカおよび／またはアルミナは、水に分散
させて、被膜形成材料に配合される。形態はコロイド
状、粉末等様々のものが使用される。なおアルミナを粉
末で配合する場合は安定化剤は不要である。
場合は、安定化剤として有機酸、特にカルボン酸を加え
るのが好ましい。アルミナゾルの安定化剤として周知の
塩酸の使用は好ましくない。カルボン酸は１価でも、２
価以上の多価カルボン酸でも良く、他の官能基を有する
ものであっても良い。蟻酸、酢酸、プロピオン酸等のモ
ノカルボン酸が好適である。有機酸の配合量は、特に規
定されるものではなく、アルミナゾルが安定するに足る
量である。シリカおよび／またはアルミナは、水に分散
させて、被膜形成材料に配合される。形態はコロイド
状、粉末等様々のものが使用される。なおアルミナを粉
末で配合する場合は安定化剤は不要である。
【００１６】本発明の絶縁被膜には、被膜の密着性、特
に高湿度での密着性を改善するために樹脂が配合され
る。樹脂としては、造膜性、耐食性、密着性の観点から
ガラス転移点が３０〜１５０℃のものが好適であり、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。特に好ましい樹脂はアクリル
樹脂および／またはエポキシ樹脂である。樹脂は水に溶
解、乳化または分散して、絶縁被膜形成材料に配合され
る。その配合量は極く少量で良いが、３重量％以上であ
るのが好ましい。３重量％未満であると、樹脂によって
は被膜が水に溶解する場合がある。
に高湿度での密着性を改善するために樹脂が配合され
る。樹脂としては、造膜性、耐食性、密着性の観点から
ガラス転移点が３０〜１５０℃のものが好適であり、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。特に好ましい樹脂はアクリル
樹脂および／またはエポキシ樹脂である。樹脂は水に溶
解、乳化または分散して、絶縁被膜形成材料に配合され
る。その配合量は極く少量で良いが、３重量％以上であ
るのが好ましい。３重量％未満であると、樹脂によって
は被膜が水に溶解する場合がある。
【００１７】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、樹脂１００重量部に対して、０．１〜１００
重量部、好ましくは０．１〜５０重量部である。
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、樹脂１００重量部に対して、０．１〜１００
重量部、好ましくは０．１〜５０重量部である。
【００１８】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、リン酸塩等種々のものが使用可能であ
るが、塩化物は回避するのが良い。一般にこれらの酸化
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。酸化物コロイ
ドにすれば、塗液の性質に合わせて表面電荷の調整が可
能になり、配合できる。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が使用可能
である。
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、リン酸塩等種々のものが使用可能であ
るが、塩化物は回避するのが良い。一般にこれらの酸化
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。酸化物コロイ
ドにすれば、塗液の性質に合わせて表面電荷の調整が可
能になり、配合できる。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が使用可能
である。
【００１９】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
ることになる。Ｃｌは絶縁被膜材料や水溶媒から混入す
るので、被膜材料、窒化抑制剤としては酸化物を使用す
るのが好ましい。
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
ることになる。Ｃｌは絶縁被膜材料や水溶媒から混入す
るので、被膜材料、窒化抑制剤としては酸化物を使用す
るのが好ましい。
【００２０】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、例えば５０〜２５０℃で、１分以内の短
時間の加熱でもその目的を達成することができる。
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、例えば５０〜２５０℃で、１分以内の短
時間の加熱でもその目的を達成することができる。
【００２１】塗液は、絶縁被膜材料を含む水分散液に、
窒素化抑制剤、樹脂等を所定量配合し、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、０．０５〜４ｇ／ｍ
2 、好ましくは０．１〜３ｇ／ｍ2 である。０．０５ｇ
／ｍ2 未満であると被膜が不均一で打ち抜き性が低下
し、４ｇ／ｍ2 を超えると、被膜密着性が低下する。
窒素化抑制剤、樹脂等を所定量配合し、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、０．０５〜４ｇ／ｍ
2 、好ましくは０．１〜３ｇ／ｍ2 である。０．０５ｇ
／ｍ2 未満であると被膜が不均一で打ち抜き性が低下
し、４ｇ／ｍ2 を超えると、被膜密着性が低下する。
【００２２】
【実施例】〔実施例１〕エポキシ樹脂１００重量部と高
純度アルミナ含有シリカを８０重量部（シリカ１００重
量部に対しアルミナ３０重量部）を含む水分散液に、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、Ｓｉ１重量％、Ａｌ１重量％およ
びＣ０．００５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２００℃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、最大磁速密度１．５Ｔ
のときの鉄損（Ｗ１５／５０）を測定した。
純度アルミナ含有シリカを８０重量部（シリカ１００重
量部に対しアルミナ３０重量部）を含む水分散液に、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、Ｓｉ１重量％、Ａｌ１重量％およ
びＣ０．００５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２００℃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、最大磁速密度１．５Ｔ
のときの鉄損（Ｗ１５／５０）を測定した。
【００２３】また水に難溶性の被膜と水に易溶性の被膜
の湿潤密着性に及ぼすＳｂの混合量の影響を図３に示し
た。この場合は、樹脂を含まない塗液を用いて比較標準
とした。湿潤密着性は、５０℃、相対湿度１００％の試
験槽に、試験片を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０．０１〜０．０３重量
％である。
の湿潤密着性に及ぼすＳｂの混合量の影響を図３に示し
た。この場合は、樹脂を含まない塗液を用いて比較標準
とした。湿潤密着性は、５０℃、相対湿度１００％の試
験槽に、試験片を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０．０１〜０．０３重量
％である。
【００２４】〔実施例２〕厚さ０．５ｍｍの仕上げ焼鈍
したフルプロセス電磁鋼板（Ｓｉ０．４５重量％、Ａｌ
０．４８重量％およびＭｎ０．２５重量％）に、被膜形
成材料としてシリカおよび／またはアルミナ、窒化抑制
元素と樹脂を含有する塗液を、ロールコーター法で塗布
し、到達板温２００℃で焼付けして、絶縁被膜を形成し
た。塗液に配合した樹脂種；塗液中のアルミナ含有シリ
カのアルミナとシリカの配合量、アルミナ安定化剤名と
その配合量、塗液中のＳｂとＳｎの合計含有量、Ｃｌ含
有量；被膜の目付量；絶縁被膜付き電磁鋼板の窒化量、
沸騰水蒸気暴露性、耐溶剤性、スティッキング性、耐食
性、打ち抜き性と密着性；窒素焼鈍後の電磁鋼板の耐食
性と密着性で表される性能を表１に示した。
したフルプロセス電磁鋼板（Ｓｉ０．４５重量％、Ａｌ
０．４８重量％およびＭｎ０．２５重量％）に、被膜形
成材料としてシリカおよび／またはアルミナ、窒化抑制
元素と樹脂を含有する塗液を、ロールコーター法で塗布
し、到達板温２００℃で焼付けして、絶縁被膜を形成し
た。塗液に配合した樹脂種；塗液中のアルミナ含有シリ
カのアルミナとシリカの配合量、アルミナ安定化剤名と
その配合量、塗液中のＳｂとＳｎの合計含有量、Ｃｌ含
有量；被膜の目付量；絶縁被膜付き電磁鋼板の窒化量、
沸騰水蒸気暴露性、耐溶剤性、スティッキング性、耐食
性、打ち抜き性と密着性；窒素焼鈍後の電磁鋼板の耐食
性と密着性で表される性能を表１に示した。
【００２５】
【表１】
【００２６】
【表２】
【００２７】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 ×： １２０ppm 超 沸騰水蒸気暴露性：沸騰水蒸気に３０分間暴露後の外観
および試験後の水への被膜成分の溶出量を測定した。 ◎： 変化なし。 ５０mg/m2 未満 ○： 変化殆どなし。 ５０−２００mg/m2 △： 若干変化（白変、発錆等）。２００−５００mg/m2 ×： 変化大（白変、発錆等）。 ５００mg/m2 超 耐溶剤性：溶剤（ヘキサン、キシレン、メタノール、エ
タノール）を脱脂綿にしみこませ、鋼板を５往復研磨後
の外観変化を観察した。 ◎： 変化なし。 ○： 変化殆どなし。 △： 若干変化。 ×： 変化大。 スティッキング性：５０ｍｍ角の鋼板１０枚を重ねて、
２００g/cm2 の荷重をかけながら、窒素雰囲気中７５０
で２時間焼鈍を行った後、鋼板上に５００ｇの分銅を落
下させ、５分割するときの落下高さを測定した。 ◎： １０ｃｍ以下。 ○： １０〜１５ｃｍ。 △： １５〜３０ｃｍ。 ×： ３０ｃｍ超。 耐食性：窒素中７５０で２時間歪取り焼鈍を行った後、
または焼鈍を行わずに恒温恒湿試験機（５０℃、相対湿
度８０％）に１４日間放置後の赤錆面積率を測定した。 焼鈍前 焼鈍後 ◎： １０％未満 ◎： ２０％未満 ○： １０〜２０％ ○： ２０〜４０％ △： ２０〜４０％ △： ４０〜６０％ ×： ４０％以上 ×： ６０％以上 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。 ◎： ５０万回超 ○： ３０万〜５０万回 △： １０万〜３０万回 ×： １０万回未満 密着性：窒素中７５０で２時間歪取り焼鈍を行った後、
または焼鈍を行わずに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 加熱板の造膜性： ◎：外観良好 ○：外観ほぼ良好 △：外観に若干はじき、ひび割れ等の欠陥あり ×：外観にはじき、ひび割れ等の欠陥大
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 ×： １２０ppm 超 沸騰水蒸気暴露性：沸騰水蒸気に３０分間暴露後の外観
および試験後の水への被膜成分の溶出量を測定した。 ◎： 変化なし。 ５０mg/m2 未満 ○： 変化殆どなし。 ５０−２００mg/m2 △： 若干変化（白変、発錆等）。２００−５００mg/m2 ×： 変化大（白変、発錆等）。 ５００mg/m2 超 耐溶剤性：溶剤（ヘキサン、キシレン、メタノール、エ
タノール）を脱脂綿にしみこませ、鋼板を５往復研磨後
の外観変化を観察した。 ◎： 変化なし。 ○： 変化殆どなし。 △： 若干変化。 ×： 変化大。 スティッキング性：５０ｍｍ角の鋼板１０枚を重ねて、
２００g/cm2 の荷重をかけながら、窒素雰囲気中７５０
で２時間焼鈍を行った後、鋼板上に５００ｇの分銅を落
下させ、５分割するときの落下高さを測定した。 ◎： １０ｃｍ以下。 ○： １０〜１５ｃｍ。 △： １５〜３０ｃｍ。 ×： ３０ｃｍ超。 耐食性：窒素中７５０で２時間歪取り焼鈍を行った後、
または焼鈍を行わずに恒温恒湿試験機（５０℃、相対湿
度８０％）に１４日間放置後の赤錆面積率を測定した。 焼鈍前 焼鈍後 ◎： １０％未満 ◎： ２０％未満 ○： １０〜２０％ ○： ２０〜４０％ △： ２０〜４０％ △： ４０〜６０％ ×： ４０％以上 ×： ６０％以上 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。 ◎： ５０万回超 ○： ３０万〜５０万回 △： １０万〜３０万回 ×： １０万回未満 密着性：窒素中７５０で２時間歪取り焼鈍を行った後、
または焼鈍を行わずに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 加熱板の造膜性： ◎：外観良好 ○：外観ほぼ良好 △：外観に若干はじき、ひび割れ等の欠陥あり ×：外観にはじき、ひび割れ等の欠陥大
【００２８】
【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
膜性能と環境汚染防止性が優れており、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
膜性能と環境汚染防止性が優れており、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 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
(72)発明者 尾崎 芳宏
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所内
(56)参考文献 特開 平９−316655（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−130857（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C23C 22/00 - 22/86
C22C 38/00 303
H01F 1/16
H01F 1/18
Claims (5)
- 【請求項１】水に難溶性の絶縁被膜付き電磁鋼板であっ
て、鋼板中のＡｌの含有量が０．０５重量％以上および
／またはＳｉの含有量が０．１重量％以上であり、該絶
縁被膜中に樹脂と、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、さらにシリカおよび／また
はアルミナを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環境汚染防
止性の絶縁被膜付き電磁鋼板。 - 【請求項３】該絶縁被膜が、樹脂１００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種の元素を含有す
る物質を０．１〜１００重量部と、シリカ１００重量部
に対してアルミナが０〜５００重量部の割合で、シリカ
とアルミナを合計で３〜３００重量部含有することを特
徴とする請求項１または請求項２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４】該絶縁被膜の目付量が０．０５〜４ｇ／ｍ
2 であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記
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５】水に難溶性の絶縁被膜形成材料を含有する
水分散液に、樹脂と、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加えた塗液を、鋼板中のＡ
ｌの含有量が０．０５重量％以上および／またはＳｉの
含有量が０．１重量％以上である電磁鋼板に塗布し、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／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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22140798A JP3408748B2 (ja) | 1998-08-05 | 1998-08-05 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP22140798A JP3408748B2 (ja) | 1998-08-05 | 1998-08-05 | 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 |
|---|---|
| JP2000054154A JP2000054154A (ja) | 2000-02-22 |
| JP3408748B2 true JP3408748B2 (ja) | 2003-05-19 |
Family
ID=16766267
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22140798A Expired - Fee Related JP3408748B2 (ja) | 1998-08-05 | 1998-08-05 | 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 |
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| JP (1) | JP3408748B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107190252B (zh) * | 2017-06-13 | 2018-04-03 | 武汉圆融科技有限责任公司 | 一种无铬绝缘涂层组合物及其制备方法与取向硅钢板 |
| CN109825826B (zh) * | 2019-02-27 | 2021-06-01 | 武汉圆融科技有限责任公司 | 一种无铬绝缘涂液及其制备方法与取向硅钢板 |
-
1998
- 1998-08-05 JP JP22140798A patent/JP3408748B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2000054154A (ja) | 2000-02-22 |
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