JP7040508B2 - Electrical steel sheet with insulation coating - Google Patents

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Description

本発明は、絶縁被膜付き電磁鋼板に関し、特に、自動車用モータや電気機器類の鉄心の素材に好適で、嫌気性アクリル系接着剤によって電磁鋼板を貼り合わせてコアを形成する用途に好適な、接着剤適合性に優れる絶縁被膜付き電磁鋼板に関する。 The present invention relates to an electromagnetic steel sheet with an insulating coating, and is particularly suitable as a material for an iron core of an automobile motor or an electric device, and is suitable for an application in which an electromagnetic steel sheet is bonded with an anaerobic acrylic adhesive to form a core. The present invention relates to an electromagnetic steel sheet with an insulating coating having excellent adhesive compatibility.

自動車用モータや電気機器類の鉄心などに使用される積層電磁鋼板は、従来、絶縁被膜を備える電磁鋼板を複数枚積み重ねた後、カシメや溶接などの方法により一体化することで製造されていた。近年、省エネルギーのため電気機器に対する高効率化の要求が増している。それに伴って、渦電流損を低減するために積層電磁鋼板に使用される電磁鋼板の板厚を薄くする傾向にある。しかしながら、電磁鋼板が薄い場合、カシメや溶接が難しいばかりか、積層電磁鋼板の端面が開きやすくなり、鉄心としての形状を保ち難い。 Laminated electrical steel sheets used for iron cores of automobile motors and electrical equipment have conventionally been manufactured by stacking a plurality of electrical steel sheets having an insulating coating and then integrating them by caulking or welding. .. In recent years, there has been an increasing demand for higher efficiency of electrical equipment for energy saving. Along with this, there is a tendency to reduce the thickness of the electrical steel sheet used for the laminated electrical steel sheet in order to reduce the eddy current loss. However, when the electrical steel sheet is thin, not only is it difficult to caulk and weld, but also the end face of the laminated electrical steel sheet is easily opened, and it is difficult to maintain the shape as an iron core.

この問題を解決するため、カシメや溶接で電磁鋼板を一体化する技術に代えて、以下の2つの技術が提案されている。前者は、表面に接着性の絶縁被膜を形成した複数枚の電磁鋼板を熱圧着して、積層電磁鋼板を形成する技術である。後者は、絶縁被膜付き電磁鋼板に接着剤を塗布して、複数枚の電磁鋼板を貼り合せて、積層電磁鋼板を形成する技術である。後者の技術に適用される接着剤としては、嫌気性アクリル系接着剤が多用されることが知られている。 In order to solve this problem, the following two techniques have been proposed in place of the technique of integrating electrical steel sheets by caulking or welding. The former is a technique for forming a laminated electrical steel sheet by thermocompression bonding a plurality of electrical steel sheets having an adhesive insulating film formed on the surface thereof. The latter is a technique of applying an adhesive to an electromagnetic steel sheet with an insulating film and laminating a plurality of electrical steel sheets to form a laminated electrical steel sheet. It is known that an anaerobic acrylic adhesive is often used as an adhesive applied to the latter technique.

特許文献1には、「Siに結合するアルコキシ基以外の置換基が、水素、アルキル基、およびフェニル基から選ばれた少なくとも1種の非反応性置換基のみからなるトリアルコキシシランおよび/またはジアルコキシシラン(A)と、シランカップリング剤(B)とを、質量比(A/B):0.05~1.0の下に含み、さらに、平均粒子径が0.08~0.9μmかつアスペクト比が10~100である板状シリカ(C)を、全固形分に対し2~30質量%含む表面処理剤を電磁鋼板の少なくとも片面に塗布、乾燥して成る絶縁被膜を有することを特徴とする絶縁被膜付き電磁鋼板」が記載されている。この絶縁被膜は接着機能を有しないため、後者の技術に適用できる可能性がある。 Patent Document 1 states that "a substituent other than the alkoxy group bonded to Si is a trialkoxysilane and / or a dialkoxysilane consisting of only at least one non-reactive substituent selected from a hydrogen, an alkyl group, and a phenyl group. The alkoxysilane (A) and the silane coupling agent (B) are contained in a mass ratio (A / B) of 0.05 to 1.0, and the average particle size is 0.08 to 0.9 μm. In addition, a surface treatment agent containing 2 to 30% by mass of plate-shaped silica (C) having an aspect ratio of 10 to 100 with respect to the total solid content is applied to at least one surface of the electromagnetic steel plate and dried to have an insulating film. "Characteristic electromagnetic steel plate with insulating film" is described. Since this insulating coating does not have an adhesive function, it may be applicable to the latter technique.

特開2013-64195号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-64195

特許文献1の絶縁被膜付き電磁鋼板は、絶縁被膜中にクロム化合物を含まずとも、近年の電磁鋼板に求められる耐食性や耐テンションパッド性に優れている。なお、ここでいう「耐テンションパッド性」とは、コイルのスリットなどを行うために、電磁鋼板を押さえるために用いるフェルト状のテンションパッドで絶縁被膜の表面をこする際の絶縁被膜の剥がれにくさである。 The electrical steel sheet with an insulating coating of Patent Document 1 is excellent in corrosion resistance and tension pad resistance required for electrical steel sheets in recent years, even if the insulating coating does not contain a chromium compound. The term "tension resistant pad" as used herein means that the insulating film is peeled off when the surface of the insulating film is rubbed with a felt-shaped tension pad used to hold the electromagnetic steel plate for slitting the coil or the like. It is a kusa.

しかしながら、本発明者らの検討によると、特許文献1の絶縁被膜付き電磁鋼板では、嫌気性アクリル系接着剤に対する接着強度を十分に得ることができず、この点において改良の余地があることが判明した。 However, according to the study by the present inventors, the electromagnetic steel plate with an insulating coating of Patent Document 1 cannot sufficiently obtain the adhesive strength against the anaerobic acrylic adhesive, and there is room for improvement in this respect. found.

そこで本発明は、上記課題に鑑み、嫌気性アクリル系接着剤に対する接着強度、耐食性、及び耐テンションパッド性のいずれにも優れる絶縁被膜付き電磁鋼板を提供することを目的とする。 Therefore, in view of the above problems, it is an object of the present invention to provide an electromagnetic steel plate with an insulating film having excellent adhesive strength, corrosion resistance, and tension pad resistance to an anaerobic acrylic adhesive.

上記課題を解決すべく本発明者らが鋭意検討したところ、電磁鋼板に絶縁被膜を形成するための表面処理剤の成分として、シランカップリング剤を主成分とし、トリアルコキシシラン及び/又はジアルコキシシランと板状シリカとを含むことに加えて、さらに所定量のウレタン樹脂を含有させることによって、上記の目的を達成できるとの知見を得た。 As a result of diligent studies by the present inventors in order to solve the above problems, as a component of the surface treatment agent for forming an insulating film on the electromagnetic steel plate, a silane coupling agent is the main component, and trialkoxysilane and / or dialkoxy is used. It was found that the above object can be achieved by further containing a predetermined amount of urethane resin in addition to containing silane and plate-shaped silica.

上記知見に基づき完成された本発明の要旨構成は以下のとおりである。
[1]Siに結合するアルコキシ基以外の置換基が、水素、アルキル基、及びフェニル基から選ばれた少なくとも1種の非反応性置換基のみからなるトリアルコキシシラン及び/又はジアルコキシシラン(A)と、
シランカップリング剤(B)と、
平均粒子径が0.08~0.9μmで、かつ、アスペクト比が10~100である板状シリカ(C)と、
ウレタン樹脂(D)と、
水と、
を以下の条件(1)~(3)を満足するように含有する表面処理剤を電磁鋼板の少なくとも片面に塗布、乾燥してなる絶縁被膜を有する絶縁被膜付き電磁鋼板。
(1)前記トリアルコキシシラン及び/又はジアルコキシシラン(A)と前記シランカップリング剤(B)との質量比(A/B)が0.05~1.00である。
(2)前記板状シリカ(C)の含有量が、前記表面処理剤における(A)~(D)の総質量に対し2~30質量%である。
(3)前記ウレタン樹脂(D)の含有量が、前記表面処理剤における(A)~(D)の総質量に対し2~30質量%である。
The abstract structure of the present invention completed based on the above findings is as follows.
[1] A trialkoxysilane and / or a dialkoxysilane (A) in which the substituent other than the alkoxy group bonded to Si consists of only at least one non-reactive substituent selected from a hydrogen, an alkyl group, and a phenyl group. )When,
Silane coupling agent (B) and
Plate-shaped silica (C) having an average particle size of 0.08 to 0.9 μm and an aspect ratio of 10 to 100,
Urethane resin (D) and
water and,
An electromagnetic steel sheet with an insulating coating having an insulating coating obtained by applying a surface treatment agent containing the following conditions (1) to (3) to at least one surface of the electrical steel sheet and drying the steel sheet.
(1) The mass ratio (A / B) of the trialkoxysilane and / or the dialkoxysilane (A) to the silane coupling agent (B) is 0.05 to 1.00.
(2) The content of the plate-shaped silica (C) is 2 to 30% by mass with respect to the total mass of (A) to (D) in the surface treatment agent.
(3) The content of the urethane resin (D) is 2 to 30% by mass with respect to the total mass of (A) to (D) in the surface treatment agent.

[2]Siに結合するアルコキシ基以外の置換基が、水素、アルキル基、及びフェニル基から選ばれた少なくとも1種の非反応性置換基のみからなるトリアルコキシシラン及び/又はジアルコキシシラン(A)と、
シランカップリング剤(B)と、
平均粒子径が0.08~0.9μmで、かつ、アスペクト比が10~100である板状シリカ(C)と、
ウレタン樹脂(D)と、
潤滑剤(E)と、
水と、
を以下の条件(1)~(4)を満足するように含有する表面処理剤を電磁鋼板の少なくとも片面に塗布、乾燥してなる絶縁被膜を有する絶縁被膜付き電磁鋼板。
(1)前記トリアルコキシシラン及び/又はジアルコキシシラン(A)と前記シランカップリング剤(B)との質量比(A/B)が0.05~1.00である。
(2)前記板状シリカ(C)の含有量が、前記表面処理剤における(A)~(E)の総質量に対し2~30質量%である。
(3)前記ウレタン樹脂(D)の含有量が、前記表面処理剤における(A)~(E)の総質量に対し2~30質量%である。
(4)前記潤滑剤(E)の含有量が、前記表面処理剤における(A)~(E)の総質量に対し0.5~20質量%である。
[2] A trialkoxysilane and / or a dialkoxysilane (A) in which the substituent other than the alkoxy group bonded to Si consists of only at least one non-reactive substituent selected from a hydrogen, an alkyl group, and a phenyl group. )When,
Silane coupling agent (B) and
Plate-shaped silica (C) having an average particle size of 0.08 to 0.9 μm and an aspect ratio of 10 to 100,
Urethane resin (D) and
Lubricant (E) and
water and,
An electromagnetic steel sheet with an insulating film having an insulating film obtained by applying a surface treatment agent containing the above conditions (1) to (4) so as to satisfy the following conditions (1) to (4) on at least one surface of the electrical steel sheet and drying it.
(1) The mass ratio (A / B) of the trialkoxysilane and / or the dialkoxysilane (A) to the silane coupling agent (B) is 0.05 to 1.00.
(2) The content of the plate-shaped silica (C) is 2 to 30% by mass with respect to the total mass of (A) to (E) in the surface treatment agent.
(3) The content of the urethane resin (D) is 2 to 30% by mass with respect to the total mass of (A) to (E) in the surface treatment agent.
(4) The content of the lubricant (E) is 0.5 to 20% by mass with respect to the total mass of (A) to (E) in the surface treatment agent.

本発明の絶縁被膜付き電磁鋼板は、嫌気性アクリル系接着剤に対する接着強度、耐食性、及び耐テンションパッド性のいずれにも優れる。 The electromagnetic steel plate with an insulating coating of the present invention is excellent in all of adhesive strength, corrosion resistance, and tension pad resistance to an anaerobic acrylic adhesive.

以下、本発明の実施形態による絶縁被膜付き電磁鋼板について説明する。 Hereinafter, an electromagnetic steel sheet with an insulating coating according to an embodiment of the present invention will be described.

(電磁鋼板)
本実施形態において、素材である電磁鋼板としては、特に制限はなく、従来から公知のものいずれもが適合する。すなわち、磁束密度の高いいわゆる軟鉄板(電気鉄板)やSPCCなどの一般冷延鋼板、また比抵抗を上げるためにSiやAlを含有させた無方向性電磁鋼板などいずれもが有利に適合する。
(Electrical steel sheet)
In the present embodiment, the electrical steel sheet used as the material is not particularly limited, and any conventionally known electrical steel sheet is suitable. That is, any of so-called soft iron plates (electric iron plates) having a high magnetic flux density, general cold-rolled steel sheets such as SPCC, and non-oriented electrical steel sheets containing Si or Al in order to increase specific resistance are advantageous.

(表面処理剤)
本実施形態で用いる表面処理剤(電磁鋼板用表面処理剤)は、Siに結合するアルコキシ基以外の置換基が、水素、アルキル基、及びフェニル基から選ばれた少なくとも1種の非反応性置換基のみからなるトリアルコキシシラン及び/又はジアルコキシシラン(A)と、シランカップリング剤(B)と、平均粒子径が0.08~0.9μmで、かつ、アスペクト比が10~100である板状シリカ(C)と、ウレタン樹脂(D)と、水とを含有し、任意で潤滑剤(E)を含有する。
(Surface treatment agent)
In the surface treatment agent (surface treatment agent for electromagnetic steel plates) used in the present embodiment, at least one non-reactive substituent in which the substituent other than the alkoxy group bonded to Si is selected from hydrogen, alkyl group, and phenyl group. A trialkoxysilane and / or a dialkoxysilane (A) consisting of only a group, a silane coupling agent (B), an average particle size of 0.08 to 0.9 μm, and an aspect ratio of 10 to 100. It contains a plate-shaped silica (C), a urethane resin (D), and water, and optionally contains a lubricant (E).

[トリアルコキシシラン及び/又はジアルコキシシラン(A)]
本実施形態で用いる表面処理剤は、トリアルコキシシラン及び/又はジアルコキシシラン(A)を含む。
[Trialkoxysilane and / or Dialkoxysilane (A)]
The surface treatment agent used in this embodiment contains trialkoxysilane and / or dialkoxysilane (A).

トリアルコキシシランの種類は特に限定されず、一般式R1Si(OR’)3で示され、それらの1種以上を用いることができる。R1は水素、アルキル基、及びフェニル基から選ばれる非反応性置換基である。R1がアルキル基の場合は、好ましくは炭素数1~6の直鎖又は分岐のアルキル基であり、更に好ましくは炭素数1~3の直鎖又は分岐のアルキル基である。R’はアルキル基であり、好ましくは炭素数1~4の直鎖又は分岐のアルキル基であり、更に好ましくは炭素数1~2の直鎖又は分岐のアルキル基である。例えば、メチルトリメトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、及びこれらの加水分解物などが使用できる。なかでも、電磁鋼板の耐食性がより優れるという観点から、R1がアルキル基であるトリアルコキシシランが好ましい。 The type of trialkoxysilane is not particularly limited, and is represented by the general formula R1Si (OR') 3 , and one or more of them can be used. R1 is a non-reactive substituent selected from hydrogen, alkyl groups, and phenyl groups. When R1 is an alkyl group, it is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and more preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 3 carbon atoms. R'is an alkyl group, preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and more preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 2 carbon atoms. For example, methyltrimethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltriethoxysilane, phenyltriethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, hydrolyzate thereof, and the like can be used. Among them, trialkoxysilane in which R1 is an alkyl group is preferable from the viewpoint of more excellent corrosion resistance of the electrical steel sheet.

ジアルコキシシランの種類は特に限定されず、一般式R2R3Si(OR’’)2で示され、それらの1種以上を用いることができる。ここで、R2及びR3は水素、アルキル基、及びフェニル基から選ばれる非反応性置換基である。R2及びR3がアルキル基の場合は、好ましくは炭素数1~6の直鎖又は分岐のアルキル基であり、更に好ましくは炭素数1~3の直鎖又は分岐のアルキル基である。R’’はアルキル基であり、好ましくは炭素数1~4の直鎖又は分岐のアルキル基であり、更に好ましくは炭素数1~2の直鎖又は分岐のアルキル基である。例えば、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、及びこれらの加水分解物などが使用できる。なかでも、電磁鋼板の耐食性がより優れるという観点から、R2及びR3がアルキル基であるジアルコキシシランが好ましい。 The type of dialkoxysilane is not particularly limited, and is represented by the general formula R2R3Si (OR'') 2 , and one or more of them can be used. Here, R2 and R3 are non-reactive substituents selected from hydrogen, alkyl groups, and phenyl groups. When R2 and R3 are alkyl groups, they are preferably linear or branched alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms, and more preferably linear or branched alkyl groups having 1 to 3 carbon atoms. R ″ is an alkyl group, preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and more preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 2 carbon atoms. For example, dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, and hydrolysates thereof can be used. Of these, dialkoxysilanes in which R2 and R3 are alkyl groups are preferable from the viewpoint of better corrosion resistance of the electrical steel sheet.

[シランカップリング剤(B)]
本実施形態で用いる表面処理剤は、シランカップリング剤(B)を含む。シランカップリング剤(B)の種類は特に限定されず、一般式XSi(R4)n(OR)3-n(ここで、nは0、1又は2)で示され、それらの1種以上を同時に用いることができる。Xは、活性水素含有アミノ基、エポキシ基、及びメルカプト基から選ばれる少なくとも1種の反応性官能基を有する分子鎖である。R4はアルキル基であり、好ましくは炭素数1~4の直鎖又は分岐のアルキル基であり、更に好ましくは炭素数1~2の直鎖又は分岐のアルキル基である。ORは任意の加水分解性基であり、Rは例えばアルキル基であり、好ましくは炭素数1~4の直鎖又は分岐のアルキル基であり、更に好ましくは炭素数1~2の直鎖又は分岐のアルキル基である。また、Rは例えばアシル基(-COR5)であり、R5は好ましくは炭素数1~4の直鎖又は分岐のアルキル基であり、更に好ましくは炭素数1~2の直鎖又は分岐のアルキル基である。シランカップリング剤(B)として、例えば、N-(アミノエチル)3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、2-(3,4エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、及びこれらの加水分解物などが使用できる。なかでも、電磁鋼板の耐食性がより優れるという観点から、アミノ基又はエポキシ基を有するシランカップリング剤が好ましい。
[Silane Coupling Agent (B)]
The surface treatment agent used in this embodiment contains a silane coupling agent (B). The type of the silane coupling agent (B) is not particularly limited, and is represented by the general formula XSi (R4) n (OR) 3-n (where n is 0, 1 or 2), and one or more of them may be used. Can be used at the same time. X is a molecular chain having at least one reactive functional group selected from an active hydrogen-containing amino group, an epoxy group, and a mercapto group. R4 is an alkyl group, preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and more preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 2 carbon atoms. OR is an arbitrary hydrolyzable group, R is, for example, an alkyl group, preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and more preferably a linear or branched group having 1 to 2 carbon atoms. Alkyl group of. Further, R is, for example, an acyl group (-COR5), R5 is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and more preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 2 carbon atoms. Is. Examples of the silane coupling agent (B) include N- (aminoethyl) 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, and 3-glycidoxypropylmethyl. Dimethoxysilane, 2- (3,4 epoxycyclohexyl) ethyltriethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, hydrolyzate thereof and the like can be used. Among them, a silane coupling agent having an amino group or an epoxy group is preferable from the viewpoint of more excellent corrosion resistance of the electromagnetic steel sheet.

[成分(A)と成分(B)の含有量比]
本実施形態において、トリアルコキシシラン及び/又はジアルコキシシラン(A)とシランカップリング剤(B)との質量比(A/B)は、0.05~1.00の範囲とする。質量比が1.00を超える場合、シランカップリング剤(B)の量が十分でなく、絶縁被膜の強靭性を十分に得ることができない。その結果、耐テンションパッド性の劣化やハンドリングでの傷や被膜剥離などが発生し易い。本開示では、トリアルコキシシラン及び/又はジアルコキシシラン(A)よりもシランカップリング剤(B)を多く含有させることにより、耐テンションパッド性を顕著に向上させることができる。この観点から、質量比(A/B)は1.00以下とし、好ましくは0.50以下とする。一方で、質量比(A/B)が低すぎると、TIG溶接性が低下する。この観点から、質量比(A/B)は0.05以上とし、好ましくは0.10以上とする。
[Content ratio of component (A) to component (B)]
In the present embodiment, the mass ratio (A / B) of the trialkoxysilane and / or the dialkoxysilane (A) to the silane coupling agent (B) is in the range of 0.05 to 1.00. When the mass ratio exceeds 1.00, the amount of the silane coupling agent (B) is not sufficient, and the toughness of the insulating coating cannot be sufficiently obtained. As a result, the tension pad resistance is deteriorated, and scratches and film peeling during handling are likely to occur. In the present disclosure, the tension pad resistance can be remarkably improved by containing a larger amount of the silane coupling agent (B) than the trialkoxysilane and / or the dialkoxysilane (A). From this point of view, the mass ratio (A / B) is 1.00 or less, preferably 0.50 or less. On the other hand, if the mass ratio (A / B) is too low, the TIG weldability deteriorates. From this point of view, the mass ratio (A / B) is 0.05 or more, preferably 0.10 or more.

[板状シリカ(C)]
本実施形態で用いる表面処理剤は、板状シリカ(C)を含む。この板状シリカは、葉状シリカや鱗片状シリカとも呼ばれるもので、SiO2の薄層が多数積層された層状珪酸構造を有している。そして、かかる板状シリカとしては、非結晶性又は微結晶性を有するものが好ましい。板状シリカは、薄層の一次粒子が積層した凝集粒子を作製し、この凝集粒子を粉砕することによって得ることができる。かような板状シリカは層状の形態をとるため、一般的なシリカ粒子、例えばコロイダルシリカなどと比較して腐食物質透過抑制性に優れ、さらに水酸基が多いために密着性に優れ、かつ軟質であることから滑り性に優れる。また、板状シリカを含む表面処理剤を塗布した場合、塗布量が少なくなりがちな鋼板表面凸部においても表面処理剤が残り、鋼板表面の凹凸に従った均一な表面処理剤の塗布が可能となるため、耐食性に劣ることがない。
[Plate-shaped silica (C)]
The surface treatment agent used in this embodiment contains plate-shaped silica (C). This plate-like silica is also called leaf-like silica or scaly silica, and has a layered silicic acid structure in which a large number of thin layers of SiO 2 are laminated. The plate-shaped silica preferably has non-crystalline or microcrystalline properties. The plate-shaped silica can be obtained by producing agglomerated particles in which thin-layer primary particles are laminated and pulverizing the agglomerated particles. Since such plate-shaped silica has a layered form, it has excellent corrosive substance permeation inhibitory properties as compared with general silica particles such as colloidal silica, and since it has many hydroxyl groups, it has excellent adhesion and is soft. Because of its existence, it has excellent slipperiness. Further, when a surface treatment agent containing plate-shaped silica is applied, the surface treatment agent remains even on the convex portion of the steel sheet surface where the amount of application tends to be small, and the surface treatment agent can be uniformly applied according to the unevenness of the steel sheet surface. Therefore, the corrosion resistance is not inferior.

板状シリカ(C)は、平均粒子径が0.08~0.9μmで、かつ、アクペクト比が10~100の範囲であることが好ましく、平均粒子径は0.1~0.5μm程度、アスペクト比は20~90とすることがより好ましい。平均粒子径が0.08μm以上、かつアスペクト比が10以上の場合では、被膜形態への効果があり、被膜の均一化が十分となる。また、平均粒子径が0.9μm以下、かつアスペクト比が100以下の場合には、トリアルコキシシラン及び/又はジアルコキシシラン(A)とシランカップリング剤(B)の絶縁被膜への取り込みが十分となり、耐テンションパッド性が十分となる。 The plate-shaped silica (C) preferably has an average particle size of 0.08 to 0.9 μm and an aspect ratio of 10 to 100, and has an average particle size of about 0.1 to 0.5 μm. The aspect ratio is more preferably 20 to 90. When the average particle size is 0.08 μm or more and the aspect ratio is 10 or more, there is an effect on the film morphology and the film is sufficiently uniform. When the average particle size is 0.9 μm or less and the aspect ratio is 100 or less, the trialkoxysilane and / or the dialkoxysilane (A) and the silane coupling agent (B) are sufficiently incorporated into the insulating film. Therefore, the tension pad resistance is sufficient.

板状シリカ(C)は、平均粒子径が0.1~0.3μmで、かつ、アスペクト比が10~50であると打抜き性に優れ、さらに好ましい。平均粒子径が0.1μm以上であれば、打抜きによる板状シリカの粉砕による粉の発生が多くなく、金型が汚れることがないため、打抜き性に優れる。また、板状シリカの平均粒子径が大きいほど打抜き時の金型磨耗が多くなる傾向があるが、平均粒子径が0.3μm以下では金型磨耗が問題とならず、打抜き性に優れる。さらに、アスペクト比が10~50であると、前述のとおり打ち抜き時に変形しやすく、特に打抜き性に優れる。また、アスペクト比が50以下であれば、より鋼板表面の凹凸に従った均一な被膜形成が可能となるため、耐食性にも優れる。 The plate-shaped silica (C) has an average particle size of 0.1 to 0.3 μm and an aspect ratio of 10 to 50, which is more preferable because of its excellent punching property. When the average particle size is 0.1 μm or more, powder is not generated much by crushing the plate-shaped silica by punching, and the mold is not contaminated, so that the punching property is excellent. Further, the larger the average particle size of the plate-shaped silica is, the more the die wear tends to be during punching. However, when the average particle size is 0.3 μm or less, the die wear does not become a problem and the punching property is excellent. Further, when the aspect ratio is 10 to 50, it is easily deformed at the time of punching as described above, and is particularly excellent in punching property. Further, when the aspect ratio is 50 or less, it is possible to form a more uniform film according to the unevenness of the surface of the steel sheet, so that the corrosion resistance is also excellent.

なお、本明細書において板状シリカの「平均粒子径」は、絶縁被膜の断面を走査型電子顕微鏡(SEM)にて倍率2万倍で観察したときの、板状シリカの厚みに垂直な面における長径について、視野中の全ての粒子で平均した長さを意味するものとする。また、本明細書において板状シリカの「アスペクト比」とは、絶縁被膜の断面をSEMにて倍率2万倍で観察したときの、各粒子についての板状シリカの厚みに垂直な面における長径/最大厚みの比の値を、視野中の全ての粒子について平均した値を意味するものとする。 In the present specification, the "average particle size" of the plate-shaped silica is a plane perpendicular to the thickness of the plate-shaped silica when the cross section of the insulating coating is observed with a scanning electron microscope (SEM) at a magnification of 20,000 times. It is assumed that the major axis in the above means the average length of all particles in the field of view. Further, in the present specification, the "aspect ratio" of the plate-shaped silica is the major axis in the plane perpendicular to the thickness of the plate-shaped silica for each particle when the cross section of the insulating coating is observed at a magnification of 20,000 times by SEM. / The value of the ratio of the maximum thickness shall mean the value averaged for all the particles in the field of view.

板状シリカ(C)の含有量は、表面処理剤における(A)~(E)の総質量に対し2~30質量%の範囲とし、20質量%以下とすることが好ましい。すなわち、当該含有量は、表面処理剤が潤滑剤(E)を含有しない場合には、(A)~(D)の総質量に対する含有量を意味することとなる。含有量が2質量%以上であれば、均一塗布性に優れた電磁鋼板が得られ、含有量が30質量%以下であれば、耐食性及び耐テンションパッド性が低下しない。 The content of the plate-shaped silica (C) is preferably in the range of 2 to 30% by mass with respect to the total mass of (A) to (E) in the surface treatment agent, and is preferably 20% by mass or less. That is, the content means the content of (A) to (D) with respect to the total mass when the surface treatment agent does not contain the lubricant (E). When the content is 2% by mass or more, an electromagnetic steel sheet having excellent uniform coating properties can be obtained, and when the content is 30% by mass or less, the corrosion resistance and the tension pad resistance are not deteriorated.

[ウレタン樹脂(D)]
本実施形態で用いる表面処理剤は、ウレタン樹脂(D)を含むことが重要である。ウレタン樹脂(D)としては、ウレタン結合を複数有する共重合物であれば特に制限されるものではなく、例えば、ポリエーテル系ウレタン樹脂、ポリエステル系ウレタン樹脂、ポリカーボネート系ウレタン樹脂が挙げられ、1種又は2種以上を用いることができる。
[Urethane resin (D)]
It is important that the surface treatment agent used in this embodiment contains a urethane resin (D). The urethane resin (D) is not particularly limited as long as it is a copolymer having a plurality of urethane bonds, and examples thereof include a polyether urethane resin, a polyester urethane resin, and a polycarbonate urethane resin. Alternatively, two or more types can be used.

ウレタン樹脂の重量平均分子量は、特に限定されるものではないが、5000~750000の範囲内とすることが好ましい。なお、本明細書において、ウレタン樹脂の重量平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)法にて、具体的には以下の方法で算出するものとする。GPC法における計測機器は、高速GPC装置(東ソー株式会社製HLC-8320GPC)を用いる。標準試料による既知の重量平均分子量と溶出時間との関係をあらかじめ求め、溶出時間から重量平均分子量が求まる検量線を作成する。以下の装置及び操作条件でウレタン樹脂の溶出時間を計測し、前記検量線を参照して、重量平均分子量(ポリスチレン換算)を算出する。
<装置及び操作条件>
分離カラム:東ソー株式会社製TSKgelSuperAWM-H(2本を直列に接続して使用)
検出器:示差屈折計
カラム温度:40℃
移動相:関東化学株式会社製N,N-ジメチルホルムアミド(10mmоl/L LiBr)
標準試料:標準ポリスチレンキット(東ソー株式会社製PStQuick B)
試料濃度:0.1質量%
試料注入量:30μL(マイクロリットル)
流速:0.5mL/min
The weight average molecular weight of the urethane resin is not particularly limited, but is preferably in the range of 5000 to 750000. In the present specification, the weight average molecular weight of the urethane resin shall be calculated by the gel permeation chromatography (GPC) method, specifically by the following method. As the measuring device in the GPC method, a high-speed GPC device (HLC-8320GPC manufactured by Tosoh Corporation) is used. The relationship between the known weight average molecular weight and the elution time of the standard sample is obtained in advance, and a calibration curve is prepared in which the weight average molecular weight can be obtained from the elution time. The elution time of the urethane resin is measured under the following equipment and operating conditions, and the weight average molecular weight (in terms of polystyrene) is calculated with reference to the calibration curve.
<Device and operating conditions>
Separation column: TSKgelSuperAWM-H manufactured by Tosoh Corporation (used by connecting two in series)
Detector: Differential refractometer Column temperature: 40 ° C
Mobile phase: N, N-dimethylformamide (10 mmоl / L LiBr) manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.
Standard sample: Standard polystyrene kit (PStQuick B manufactured by Tosoh Corporation)
Sample concentration: 0.1% by mass
Sample injection amount: 30 μL (microliter)
Flow velocity: 0.5 mL / min

ウレタン樹脂(D)の含有量は、表面処理剤における(A)~(E)の総質量に対し2~30質量%とすることが重要であり、15質量%以下とすることが好ましい。すなわち、当該含有量は、表面処理剤が潤滑剤(E)を含有しない場合には、(A)~(D)の総質量に対する含有量を意味することとなる。含有量が2質量%以上の場合、嫌気性アクリル系接着剤に対する十分な接着強度が得られ、含有量が30質量%以下の場合、耐食性及び耐テンションパッド性が低下しない。 It is important that the content of the urethane resin (D) is 2 to 30% by mass with respect to the total mass of (A) to (E) in the surface treatment agent, and it is preferably 15% by mass or less. That is, the content means the content of (A) to (D) with respect to the total mass when the surface treatment agent does not contain the lubricant (E). When the content is 2% by mass or more, sufficient adhesive strength to the anaerobic acrylic adhesive is obtained, and when the content is 30% by mass or less, the corrosion resistance and the tension pad resistance are not deteriorated.

[潤滑剤(E)]
本実施形態で用いる表面処理剤は、打抜き性及び耐テンションパッド性を向上させるため、任意で潤滑剤(E)を含有することができる。潤滑剤(E)としては、ポリエチレンワックス、酸化ポリエチレンワックス、酸化ポリプロピレンワックス、カルナバワックス、パラフィンワックス、モンタンワックス、ライスワックス、テフロン(登録商標)ワックス、2硫化炭素、グラファイトなどが挙げられる。また、潤滑剤(E)としては、ノニオン性アクリル樹脂を用いてもよい。ノニオン性アクリル樹脂としては、例えばアクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、スチレンなどのビニル系モノマーをポリエチレンオキサイド又はポリプロピレンオキサイドを構造上にもつノニオン系界面活性剤(乳化剤)の存在下、水中で乳化重合した水系エマルション等、ノニオン性乳化剤で乳化されたアクリル樹脂が挙げられる。これらの潤滑剤の中から、1種又は2種以上を用いることができる。
[Lubricant (E)]
The surface treatment agent used in the present embodiment may optionally contain a lubricant (E) in order to improve punching property and tension pad resistance. Examples of the lubricant (E) include polyethylene wax, polyethylene oxide wax, polypropylene oxide wax, carnauba wax, paraffin wax, montan wax, rice wax, Teflon (registered trademark) wax, carbon disulfide, graphite and the like. Further, as the lubricant (E), a nonionic acrylic resin may be used. As the nonionic acrylic resin, for example, in the presence of a nonionic surfactant (emulsifier) having a vinyl-based monomer such as acrylic acid, methacrylic acid, acrylic acid ester, methacrylic acid ester, and styrene in a polyethylene oxide structure or a polypropylene oxide in its structure. , Acrylic resin emulsified with a nonionic emulsifier, such as an aqueous emulsion emulsion-polymerized in water. From these lubricants, one kind or two or more kinds can be used.

表面処理剤が潤滑剤(E)を含む場合、その含有量は、表面処理剤における(A)~(E)の総質量に対し0.5~20質量%とすることが好ましく、2~15質量%がより好ましい。含有量が0.5質量%以上の場合、耐テンションパッド性の向上が十分に得られ、含有量が20質量%以下の場合、嫌気性アクリル系接着剤に対する接着特性が低下しない。 When the surface treatment agent contains the lubricant (E), the content thereof is preferably 0.5 to 20% by mass with respect to the total mass of (A) to (E) in the surface treatment agent, and 2 to 15%. More preferably by mass. When the content is 0.5% by mass or more, the tension pad resistance is sufficiently improved, and when the content is 20% by mass or less, the adhesive property to the anaerobic acrylic adhesive is not deteriorated.

本実施形態で用いる表面処理剤は、水以外の成分が上記(A)~(D)又は上記(A)~(E)からなることが好ましいが、必要に応じて、その他の成分を、表面処理剤における(A)~(E)の総質量に対して5質量%以下で含有してもよい。当該含有量は、表面処理剤が潤滑剤(E)を含有しない場合には、(A)~(D)の総質量に対する含有量を意味することとなる。その他の成分としては、アルコール、ケトン、セロソルブ系の水溶性溶剤、界面活性剤、消泡剤、レベリング剤、pH調整剤、防菌防カビ剤などが挙げられる。これらの成分を添加することにより、表面処理剤の乾燥性、塗布外観、作業性、意匠性が向上する。 In the surface treatment agent used in the present embodiment, the components other than water are preferably composed of the above (A) to (D) or the above (A) to (E), but if necessary, other components may be added to the surface. It may be contained in an amount of 5% by mass or less with respect to the total mass of (A) to (E) in the treatment agent. When the surface treatment agent does not contain the lubricant (E), the content means the content of (A) to (D) with respect to the total mass. Examples of other components include alcohols, ketones, cellosolve-based water-soluble solvents, surfactants, defoamers, leveling agents, pH adjusters, antibacterial and antifungal agents, and the like. By adding these components, the dryness, coating appearance, workability, and designability of the surface treatment agent are improved.

本実施形態で用いる表面処理剤は、上記した各成分を脱イオン水、蒸留水などの水中で混合することにより得られる。表面処理剤における(A)~(E)の総質量の割合は適宜選択すればよいが、2~16質量%の範囲とすることが好ましい。 The surface treatment agent used in this embodiment is obtained by mixing each of the above-mentioned components in water such as deionized water and distilled water. The ratio of the total mass of (A) to (E) in the surface treatment agent may be appropriately selected, but is preferably in the range of 2 to 16% by mass.

(絶縁被膜付き電磁鋼板の製造方法)
本実施形態では、電磁鋼板の少なくとも片面に表面処理剤を塗布し、加熱乾燥することにより、絶縁被膜を形成する。表面処理剤を電磁鋼板に塗布する方法としては、ロールコート法、バーコート法、浸漬法、スプレー塗布法などが挙げられ、処理される電磁鋼板の形状などによって適宜最適な方法が選択される。より具体的には、例えば、電磁鋼板がシート状であればロールコート法、バーコート法又はスプレー塗布法を選択できる。スプレー塗布法は、表面処理剤を電磁鋼板にスプレーしてロール絞りや気体を高圧で吹きかけて塗布量を調整する方法である。電磁鋼板が成型品とされている場合であれば、表面処理剤に浸漬して引き上げ、場合によっては圧縮エアーで余分な表面処理剤を吹き飛ばして塗布量を調整する方法などが選択される。
(Manufacturing method of electrical steel sheet with insulating film)
In the present embodiment, an insulating film is formed by applying a surface treatment agent to at least one surface of an electromagnetic steel sheet and heating and drying it. Examples of the method of applying the surface treatment agent to the electrical steel sheet include a roll coating method, a bar coating method, a dipping method, a spray coating method, and the like, and an optimum method is appropriately selected depending on the shape of the electrical steel sheet to be treated. More specifically, for example, if the electromagnetic steel sheet is in the form of a sheet, a roll coating method, a bar coating method, or a spray coating method can be selected. The spray coating method is a method in which a surface treatment agent is sprayed on an electromagnetic steel sheet and a roll squeezer or a gas is sprayed at high pressure to adjust the coating amount. If the electrical steel sheet is a molded product, a method of immersing it in a surface treatment agent and pulling it up, and in some cases, blowing off excess surface treatment agent with compressed air to adjust the coating amount, or the like is selected.

電磁鋼板の表面に塗布した表面処理剤を、加熱乾燥する際の加熱温度(最高到達板温)は、通常80~350℃であり、100~300℃であることがより好ましい。加熱温度が80℃以上であれば、絶縁被膜中に主溶媒である水分が残存しないため、耐食性が劣化しない。また、加熱温度が350℃以下であれば、絶縁被膜のクラック発生が抑制されるため、耐食性が劣化しない。また、加熱時間は、使用される電磁鋼板の種類などによって適宜最適な条件が選択される。なお、生産性などの観点からは、0.1~60秒が好ましく、1~30秒がより好ましい。 The heating temperature (maximum reached plate temperature) when the surface treatment agent applied to the surface of the electromagnetic steel sheet is heated and dried is usually 80 to 350 ° C., more preferably 100 to 300 ° C. When the heating temperature is 80 ° C. or higher, moisture, which is the main solvent, does not remain in the insulating film, so that the corrosion resistance does not deteriorate. Further, when the heating temperature is 350 ° C. or lower, the generation of cracks in the insulating coating is suppressed, so that the corrosion resistance does not deteriorate. Further, the optimum heating time is appropriately selected depending on the type of the electromagnetic steel sheet used and the like. From the viewpoint of productivity and the like, 0.1 to 60 seconds is preferable, and 1 to 30 seconds is more preferable.

絶縁被膜の付着量は特に限定しないが、片面当たり0.05~5g/m2程度とすることが好ましい。付着量、すなわち絶縁被膜の全固形分質量は、アルカリ剥離による被膜除去後の重量減少から測定することができる。また、付着量が少ない場合には、アルカリ剥離法によって測定した付着量既知の標準試料を蛍光X線分析により測定し得た検量線から測定することができる。付着量が0.05g/m2以上であれば、耐食性と共に絶縁性を満足することができ、一方5g/m2以下であれば、被膜密着性が向上するだけでなく、塗装焼付時にふくれが発生せずに塗装性の低下を招くことがない。より好ましくは0.1~3.0g/m2である。絶縁被膜は電磁鋼板の両面に形成することが好ましいが、目的によっては片面のみでもよく、他面は他の絶縁被膜としても構わない。 The amount of the insulating coating adhered is not particularly limited, but is preferably about 0.05 to 5 g / m 2 per side. The amount of adhesion, that is, the total solid content mass of the insulating film can be measured from the weight loss after the film is removed by alkali peeling. When the amount of adhesion is small, a standard sample having a known amount of adhesion measured by the alkaline stripping method can be measured from a calibration curve obtained by fluorescent X-ray analysis. If the adhesion amount is 0.05 g / m 2 or more, corrosion resistance and insulation can be satisfied, while if it is 5 g / m 2 or less, not only the film adhesion is improved, but also blisters occur during coating baking. It does not occur and does not cause deterioration of paintability. More preferably, it is 0.1 to 3.0 g / m 2 . The insulating film is preferably formed on both sides of the electrical steel sheet, but depending on the purpose, only one side may be used, and the other side may be another insulating film.

以下、実施例を用いて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples.

(1)素材
板厚:0.5mmの電磁鋼板[A230(JIS C 2552(2000))]を供試材として使用した。
(1) Material A magnetic steel sheet [A230 (JIS C 2552 (2000))] having a plate thickness of 0.5 mm was used as a test material.

(2)前処理(洗浄)
試験板の作製方法としては、まず上記の供試材の表面を、日本パーカライジング(株)製パルクリーンN364Sを用いて処理し、表面上の油分や汚れを取り除いた。次に、水道水で水洗して供試材表面が水で100%濡れることを確認した後、更に純水(脱イオン水)を流しかけ、100℃雰囲気のオーブンで水分を乾燥したものを試験板として使用した。
(2) Pretreatment (cleaning)
As a method for producing the test plate, first, the surface of the test material was treated with Palclean N364S manufactured by Nihon Parkerizing Co., Ltd. to remove oil and dirt on the surface. Next, after washing with tap water and confirming that the surface of the test material is 100% wet with water, further pour pure water (deionized water) and dry the water in an oven at 100 ° C. Used as a board.

(3)表面処理剤
各成分を表1に示す組成(質量比)にて水中で混合し、表面処理剤を得た。なお、表面処理剤に対する成分(A)~(E)の総質量の濃度は6.3g/Lとした。以下に、表1で使用した化合物について説明する。
(3) Surface treatment agent Each component was mixed in water with the composition (mass ratio) shown in Table 1 to obtain a surface treatment agent. The concentration of the total mass of the components (A) to (E) with respect to the surface treatment agent was 6.3 g / L. The compounds used in Table 1 will be described below.

[トリアルコキシシラン/ジアルコキシシラン(A)]
A1:メチルトリメトキシシラン
A2:ジメチルジメトキシシラン
[Trialkoxysilane / Dialkoxysilane (A)]
A1: Methyltrimethoxysilane A2: Didimethyldimethoxysilane

[シランカップリング剤(B)]
B1:3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン
B2:3-アミノプロピルトリメトキシシラン
B3:N-(アミノエチル)3-アミノプロピルトリメトキシシラン
[Silane Coupling Agent (B)]
B1: 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane B2: 3-aminopropyltrimethoxysilane B3: N- (aminoethyl) 3-aminopropyltrimethoxysilane

[板状シリカ(C)]
C1:平均粒子径0.2μm、アスペクト比20
C2:平均粒子径0.5μm、アスペクト比50
C3:平均粒子径0.1μm、アスペクト比10
[Plate-shaped silica (C)]
C1: Average particle diameter 0.2 μm, aspect ratio 20
C2: Average particle diameter 0.5 μm, aspect ratio 50
C3: Average particle diameter 0.1 μm, aspect ratio 10

[ウレタン樹脂(D)]
D1:ポリエーテル系ウレタン樹脂(重量平均分子量:7500)
D2:ポリエーテル系ウレタン樹脂(重量平均分子量:700000)
D3:ポリエステル系ウレタン樹脂(重量平均分子量:200000)
D4:ポリエステル系ウレタン樹脂(重量平均分子量:500000)
D5:ポリカーボネート系ウレタン樹脂(重量平均分子量:500000)
[Urethane resin (D)]
D1: Polyether-based urethane resin (weight average molecular weight: 7500)
D2: Polyester urethane resin (weight average molecular weight: 700,000)
D3: Polyester urethane resin (weight average molecular weight: 200,000)
D4: Polyester urethane resin (weight average molecular weight: 500,000)
D5: Polycarbonate urethane resin (weight average molecular weight: 500000)

[潤滑剤(E)]
E1:ポリエチレンワックス(ケミパール900)
[Lubricant (E)]
E1: Polyethylene wax (Chemipearl 900)

(4)処理方法
連続焼鈍ラインにおいて所定の材質を得るための焼鈍を行った後、鋼板が冷却された段階でロールコーター塗装にて表面処理剤を塗布し、オーブンにて最高到達板温が200℃となるようにして乾燥させ、被膜付着量0.5g/m2の絶縁被膜を両面に形成した。ロールコーター条件としては、3ロールでフルリバース方式とした。なお、乾燥温度は試験板表面の到達温度を示す。
(4) Treatment method After annealing to obtain a predetermined material in a continuous annealing line, a surface treatment agent is applied by roll coater coating when the steel sheet is cooled, and the maximum plate temperature reached in the oven is 200. It was dried at ° C. to form an insulating film having a film adhesion amount of 0.5 g / m 2 on both sides. As the roll coater condition, a full reverse method was adopted with 3 rolls. The drying temperature indicates the temperature reached on the surface of the test plate.

(5)評価
[接着特性]
接着強度評価用試験片のサイズは、25mm×100mmとし、DIN EN 1465(2009-07)に準じてせん断引張試験片を作製し、せん断引張試験を実施した。具体的には、接着剤を介して2枚の試験片の絶縁被膜同士を接着させて、接着面と平行な方向に引張荷重をかけて、接着面が破壊される時の最大荷重を接着面積で割ることで、引張せん断強度を求めた。接着剤としては、アセック(株)製の嫌気性アクリル系接着剤AS5334を使用し、アクチベータとしては、アセック(株)製のAS8000を使用した。以下の判定基準で引張せん断強度を評価した。結果を表1に示す。なお、◎又は○であれば合格とした。
(判定基準)
◎:8MPa以上
○:5MPa以上8MPa未満
×:5MPa未満
(5) Evaluation [Adhesive characteristics]
The size of the test piece for adhesive strength evaluation was 25 mm × 100 mm, and a shear tensile test piece was prepared according to DIN EN 1465 (2009-07), and a shear tensile test was carried out. Specifically, the insulating coatings of the two test pieces are adhered to each other via an adhesive, a tensile load is applied in a direction parallel to the adhesive surface, and the maximum load when the adhesive surface is broken is the adhesive area. The tensile shear strength was obtained by dividing by. As the adhesive, an anaerobic acrylic adhesive AS5334 manufactured by Asek Co., Ltd. was used, and as an activator, AS8000 manufactured by Asek Co., Ltd. was used. The tensile shear strength was evaluated according to the following criteria. The results are shown in Table 1. If it is ◎ or ○, it is considered as a pass.
(criterion)
⊚: 8 MPa or more ○: 5 MPa or more and less than 8 MPa ×: less than 5 MPa

[耐食性]
50mm×50mmに打ち抜いた供試材2枚を重ね合わせ、200gのオモリを乗せて50℃、相対湿度80%の恒温恒湿槽で2週間放置した。重ね合わせた2面の平均の錆発生面積率を目視にて測定した。結果を表1に示す。なお、◎又は○であれば合格とした。
(判定基準)
◎:0%
○:0%超え5%未満
×:5%以上
[Corrosion resistance]
Two test materials punched out to 50 mm × 50 mm were stacked, and 200 g of a weight was placed on the test material and left in a constant temperature and humidity chamber at 50 ° C. and a relative humidity of 80% for 2 weeks. The average rust-generated area ratio of the two superposed surfaces was visually measured. The results are shown in Table 1. If it is ◎ or ○, it is considered as a pass.
(criterion)
◎: 0%
◯: More than 0% and less than 5% ×: 5% or more

[耐テンションパッド性]
面積が10mm×10mmのテンションパッドを用い、太平理化工業(株)製ラビングテスターにて、19.6N(2.0kgf)の荷重をかけ絶縁被膜表面を100往復擦った。擦った部分とその近傍の付着量測定を行い、100往復後の絶縁被膜残存率を算出した。付着量は、Siの蛍光X線強度を測定し、付着量既知の標準板により得られた検量線から求めた。結果を表1に示す。なお、◎又は○であれば合格とした。
(判定基準)
◎:90%以上
○:70%以上90%未満
×:70%未満
[Tension pad resistance]
Using a tension pad having an area of 10 mm × 10 mm, a load of 19.6 N (2.0 kgf) was applied by a rubbing tester manufactured by Taihei Rika Kogyo Co., Ltd., and the surface of the insulating coating was rubbed 100 times back and forth. The amount of adhesion between the rubbed portion and its vicinity was measured, and the residual ratio of the insulating film after 100 round trips was calculated. The amount of adhesion was determined from the calibration curve obtained by measuring the fluorescent X-ray intensity of Si and using a standard plate having a known amount of adhesion. The results are shown in Table 1. If it is ◎ or ○, it is considered as a pass.
(criterion)
⊚: 90% or more ○: 70% or more and less than 90% ×: less than 70%

Figure 0007040508000001
Figure 0007040508000001

本発明の絶縁被膜付き電磁鋼板は、嫌気性アクリル系接着剤に対する接着強度、耐食性、及び耐テンションパッド性のいずれにも優れているので、自動車用モータや電気機器類の鉄心の素材に好適である。 The electromagnetic steel sheet with an insulating coating of the present invention is excellent in adhesive strength, corrosion resistance, and tension pad resistance against anaerobic acrylic adhesives, and is therefore suitable as a material for iron cores of automobile motors and electrical equipment. be.

Claims (2)

Siに結合するアルコキシ基以外の置換基が、水素、アルキル基、及びフェニル基から選ばれた少なくとも1種の非反応性置換基のみからなるトリアルコキシシラン及び/又はジアルコキシシラン(A)と、
シランカップリング剤(B)と、
平均粒子径が0.08~0.9μmで、かつ、アスペクト比が10~100である板状シリカ(C)と、
ウレタン樹脂(D)と、
水と、
を以下の条件(1)~(3)を満足するように含有する表面処理剤を電磁鋼板の少なくとも片面に塗布、乾燥してなる絶縁被膜を有する絶縁被膜付き電磁鋼板。
(1)前記トリアルコキシシラン及び/又はジアルコキシシラン(A)と前記シランカップリング剤(B)との質量比(A/B)が0.05~1.00である。
(2)前記板状シリカ(C)の含有量が、前記表面処理剤における(A)~(D)の総質量に対し2~30質量%である。
(3)前記ウレタン樹脂(D)の含有量が、前記表面処理剤における(A)~(D)の総質量に対し2~30質量%である。
Substituents other than the alkoxy group bonded to Si are trialkoxysilane and / or dialkoxysilane (A) consisting of only at least one non-reactive substituent selected from hydrogen, alkyl group, and phenyl group.
Silane coupling agent (B) and
Plate-shaped silica (C) having an average particle size of 0.08 to 0.9 μm and an aspect ratio of 10 to 100,
Urethane resin (D) and
water and,
An electromagnetic steel sheet with an insulating coating having an insulating coating obtained by applying a surface treatment agent containing the following conditions (1) to (3) to at least one surface of the electrical steel sheet and drying the steel sheet.
(1) The mass ratio (A / B) of the trialkoxysilane and / or the dialkoxysilane (A) to the silane coupling agent (B) is 0.05 to 1.00.
(2) The content of the plate-shaped silica (C) is 2 to 30% by mass with respect to the total mass of (A) to (D) in the surface treatment agent.
(3) The content of the urethane resin (D) is 2 to 30% by mass with respect to the total mass of (A) to (D) in the surface treatment agent.
Siに結合するアルコキシ基以外の置換基が、水素、アルキル基、及びフェニル基から選ばれた少なくとも1種の非反応性置換基のみからなるトリアルコキシシラン及び/又はジアルコキシシラン(A)と、
シランカップリング剤(B)と、
平均粒子径が0.08~0.9μmで、かつ、アスペクト比が10~100である板状シリカ(C)と、
ウレタン樹脂(D)と、
潤滑剤(E)と、
水と、
を以下の条件(1)~(4)を満足するように含有する表面処理剤を電磁鋼板の少なくとも片面に塗布、乾燥してなる絶縁被膜を有する絶縁被膜付き電磁鋼板。
(1)前記トリアルコキシシラン及び/又はジアルコキシシラン(A)と前記シランカップリング剤(B)との質量比(A/B)が0.05~1.00である。
(2)前記板状シリカ(C)の含有量が、前記表面処理剤における(A)~(E)の総質量に対し2~30質量%である。
(3)前記ウレタン樹脂(D)の含有量が、前記表面処理剤における(A)~(E)の総質量に対し2~30質量%である。
(4)前記潤滑剤(E)の含有量が、前記表面処理剤における(A)~(E)の総質量に対し0.5~20質量%である。
Substituents other than the alkoxy group bonded to Si are trialkoxysilane and / or dialkoxysilane (A) consisting of only at least one non-reactive substituent selected from hydrogen, alkyl group, and phenyl group.
Silane coupling agent (B) and
Plate-shaped silica (C) having an average particle size of 0.08 to 0.9 μm and an aspect ratio of 10 to 100,
Urethane resin (D) and
Lubricant (E) and
water and,
An electromagnetic steel sheet with an insulating film having an insulating film obtained by applying a surface treatment agent containing the above conditions (1) to (4) so as to satisfy the following conditions (1) to (4) on at least one surface of the electrical steel sheet and drying it.
(1) The mass ratio (A / B) of the trialkoxysilane and / or the dialkoxysilane (A) to the silane coupling agent (B) is 0.05 to 1.00.
(2) The content of the plate-shaped silica (C) is 2 to 30% by mass with respect to the total mass of (A) to (E) in the surface treatment agent.
(3) The content of the urethane resin (D) is 2 to 30% by mass with respect to the total mass of (A) to (E) in the surface treatment agent.
(4) The content of the lubricant (E) is 0.5 to 20% by mass with respect to the total mass of (A) to (E) in the surface treatment agent.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009235530A (en) 2008-03-28 2009-10-15 Jfe Steel Corp Magnetic steel sheet having insulating film
JP2011252191A (en) 2010-06-01 2011-12-15 Nippon Steel Corp Electromagnetic steel sheet and method for producing the same
JP2013064195A (en) 2011-08-31 2013-04-11 Jfe Steel Corp Electromagnetic steel sheet having insulating coating
WO2016163116A1 (en) 2015-04-07 2016-10-13 Jfeスチール株式会社 Electromagnetic steel sheet with insulating film
CN108473819A (en) 2015-12-24 2018-08-31 Posco公司 Electric steel plate is bonded coating composition, the electric steel plate for being formed with adhesive coating, electric steel plate product and its manufacturing method

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0923088B1 (en) * 1997-12-12 2003-05-14 Kawasaki Steel Corporation Electrical steel sheet coating

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009235530A (en) 2008-03-28 2009-10-15 Jfe Steel Corp Magnetic steel sheet having insulating film
JP2011252191A (en) 2010-06-01 2011-12-15 Nippon Steel Corp Electromagnetic steel sheet and method for producing the same
JP2013064195A (en) 2011-08-31 2013-04-11 Jfe Steel Corp Electromagnetic steel sheet having insulating coating
WO2016163116A1 (en) 2015-04-07 2016-10-13 Jfeスチール株式会社 Electromagnetic steel sheet with insulating film
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