JPH04358079A - 追加コート性の良好な電気絶縁被膜を有する電磁鋼板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電磁鋼板の絶縁被膜とく
に有機樹脂を含む電気絶縁被膜に関し、とくに近年進歩
の著しいプリント基板用等に電気絶縁被膜を有する電磁
鋼板を用いる際の追加コート性を改良しようとするもの
である。

【０００２】

【従来の技術】電磁鋼板の絶縁被膜に要求される特性は
、電気絶縁性、密着性、溶接性、追加コートとの密着性
、打抜性、溶接性、耐食性、耐冷媒性など数多く挙げら
れる。これらの諸要求を満たすため数多くの研究がなさ
れており、電磁鋼板の表面に絶縁被膜を形成させる方法
や絶縁被膜組成物に関して数多くの技術が提案されてい
る。

【０００３】特に、クロム酸塩系と有機樹脂の積層被膜
または、複合被膜は鋼板の打抜性を従来のリン酸塩系お
よびクロム酸塩系無機被膜に比べて格段に向上させるこ
とが出来るので大いに利用されている。

【０００４】例えば、特公昭６０−３６４７６号公報に
は、少くとも１種の２価金属を含む重クロム酸塩系水溶
液に、該水溶液中のＣｒＯ３　：１００重量部に対し有
機樹脂として酢酸ビニル／ベオバ比が９０／１０〜４０
／６０の比率になる樹脂エマルジョンを樹脂固形分で５
〜１２０重量部および有機還元剤を１０〜６０重量部の
割合で配合した処理液を基地鉄板の表面に塗布し、常法
による焼付け工程を経て得たものであることを特徴とす
る絶縁被膜形成法が開示されている。

【０００５】また特開昭６０−３８０６７号公報には無
水クロム酸、重クロム酸塩等のクロム化合物と、２価又
は３価金属の水酸化物または酸化物と、焼付被膜重量の
０．１〜５ｗｔ％に相当する樹脂分を有するフッ素樹脂
又はポリエチレン樹脂の一種或は二種の樹脂エマルジョ
ンとを含有する処理液を、電磁鋼板に塗布、焼付けする
ことを特徴とする絶縁被膜形成法が開示されている。

【０００６】また特開昭６２−１００５６１号公報には
アクリル系樹脂及びアクリル−スチレン系樹脂のいずれ
か一方または両方から成る有機物系皮膜形成性樹脂を乳
化分散せしめたｐＨ２〜８の水性エマルジョンとアクリ
ロニトリル系樹脂を分散せしめた実質的に乳化分散剤を
含有しないｐＨ６〜８の水性分散液とを両者の不揮発物
の合計量に対して後者の不揮発物が１０〜９０重量％と
なるように混合して得た混合樹脂液を、クロム酸塩を酸
成分とする無機質系皮膜形成性物質の水溶液に該水溶液
中のクロム酸塩のＣｒＯ２　換算量１００重量部に対し
上記混合樹脂液の不揮発物が１５〜１２０重量部となる
ように添加混合し、かくして得られた電磁鋼板絶縁皮膜
形成用組成物を電磁鋼板に塗布し、３００〜５００℃の
温度で加熱して絶縁皮膜を０．４〜２．０ｇ／ｍ２の範
囲に形成せしめることを特徴とする電磁鋼板絶縁皮膜形
成方法が開示されている。

【０００７】また特開平１−１６８８７３公報には、少
なくとも１種の２価金属を含む重クロム酸系水溶液に、
該水溶液中のＣｒＯ３　１００重量部に対しポリエステ
ル樹脂エマルジョンおよびウレタン樹脂エマルジョンの
いずれか又は両方を固形分で５〜１２０重量部、および
有機還元剤１０〜６０重量部で配合した処理液を塗布焼
付する被膜形成方法が開示されている。

【０００８】しかしながら上述した方法などにより得ら
れる絶縁被膜を有する電磁鋼板の絶縁被膜の種類と被膜
量によっては、エポキシ樹脂等を追加コートし、銅箔貼
付けエッチングおよび部品の半田付けなどのプリント基
板作成工程で、電磁鋼板絶縁被膜表面と追加コート被膜
との密着性が十分でないため追加コートが剥離しやすい
という欠点があった。また小型モーターのローターに粉
体塗装を施す工程で塗料付着後の焼付温度が低いと電磁
鋼板絶縁被膜表面と粉体追加コート被膜との密着性が低
下して、研削工程や巻線工程で追加コートが剥離しやす
いという欠点があった。

【０００９】また、大型水車発電機用ステーターに用い
た絶縁性の液膜を有する電磁鋼板に、さらに絶縁塗料を
追加コートする工程で、塗料との相性が悪く、塗布むら
が生じ塗装作業が繁雑になりやすいという問題がまま生
じることがあった。ここで追加コートとは、絶縁被膜を
有する電磁鋼板表面にさらにエポキシ樹脂などの有機系
被膜を直接塗布し積層させることと定義する。

【発明が解決しようとする課題】本発明はクロム酸系と
有機樹脂の複合被膜の有利な特性を活かし、さらにその
追加コート性の改善をはかるものである。

【問題解決のための手段】

【００１０】本発明は上述の問題を有利に解決すべく鋭
意研究を重ねた結果開発されたもので、その要旨は、表
面に電気絶縁性の被膜を有する電磁鋼板であって、該被
膜は、少なくとも１種類の２価金属を含む重クロム酸系
水溶液に、該水溶液中のＣｒＯ３　：１００重量部に対
し有機樹脂としてポリプロピレン樹脂エマルジョンを固
形分で５〜１２０重量部および有機還元剤を１０〜６０
重量部の割合で配合した処理液を、基地鋼板の表面に塗
布し、常法による焼付け工程を経て得たものであること
を特徴とする追加コート性の良好な電気絶縁被膜を有す
る電磁鋼板である。

【００１１】

【作用】本発明で用いる処理液は、少くとも１種類の２
価金属を含む重クロム酸塩を用いるが、無水クロム酸、
クロム酸塩および重クロム酸塩の少なくとも１種を主剤
に用いた水溶液である。

【００１２】重クロム酸塩としてはナトリウム、カリウ
ム、マグネシウム、カルシウム、亜鉛等の塩を用いるこ
とができる。

【００１３】溶解せしめる２価金属の酸化物としては、
例えばＭｇＯ，ＣａＯ，ＺｎＯ等を用い、水酸化物とし
ては、例えばＭｇ（ＯＨ）２，Ｃａ（ＯＨ）２，Ｚｎ（
ＯＨ）２，等を用い、炭酸塩としては、ＭｇＣＯ３，Ｃ
ａＣＯ３，ＺｎＣＯ３　等を用いることができる。

【００１４】これらを無水クロム酸、クロム酸塩および
重クロム酸塩の少なくとも１種を主剤に用いた水溶液に
溶解させて所望の重クロム酸塩水溶液とする。

【００１５】次に本発明に用いるエマルジョン樹脂はポ
リプロピレン樹脂である。ポリプロピレン樹脂は石油化
学工場で製造されるプロピレンを重合させて高分子量化
したものである。ポリプロピレン樹脂の水エマルジョン
の濃度は、２０〜６０％とするのが好ましい。

【００１６】そして、ポリプロピレン樹脂エマルジョン
を、クロム酸塩系水溶液中のＣｒＯ３　：１００重量部
に対して樹脂固形分で５〜１２０重量部となるように添
加する。

【００１７】樹脂固型分が５重量部より少ないと十分な
追加コートとの密着性が得られず、一方１２０重量部よ
り多くなると経済効果が薄れることによる。

【００１８】さらに、被膜を不溶性化するために６価ク
ロムの還元剤として、グリセリン、エチレングリコール
、ショ糖などの多価アルコール類を添加する。このとき
これら有機還元剤の添加量はＣｒＯ３　：１００重量部
に対して１０〜６０重量部とする。

【００１９】有機還元剤の配合量が１０重量部より少な
いと、被膜の耐水性が劣化し、一方６０重量部より多い
と処理液中で還元反応が進行し処理液がゲル化する不利
が生じる。

【００２０】なお、被膜の耐熱性を一層向上させるため
に硼酸、リン酸塩等を配合したり、歪取り焼鈍後の層間
抵抗を向上させるためにコロイダルシリカなどのコロイ
ド状物質を配合するなどをしても良い。

【００２１】上述した配合組成の処理液を連続的に電磁
鋼板表面にロールコーター等で均一に塗布した後に通常
行われているような、３００〜７００℃の乾燥炉雰囲気
温度で短時間焼付硬化させることによって目的とする良
好な電気絶縁被膜が形成される。このとき焼付け後の被
膜付着量は０．２〜６ｇ／ｍ２　程度とすることが好ま
しい。０．２ｇ／ｍ２　未満では絶縁被膜の被覆率が低
下し、６ｇ／ｍ２　を越えると絶縁被膜の密着性が劣化
するからである。

【００２２】かくして得られた絶縁被膜は追加コート性
に優れているだけではなく該被膜として要求される他の
諸特性、例えば密着性、電気絶縁性、耐食性、耐熱性、
および耐化学薬品性などの面で十分満足のいくものであ
ることも確められている。

【００２３】

【実施例】板厚０．５ｍｍの電磁鋼板の表面に表１の種
々の成分からなる処理液を塗布した後、４５０℃の熱風
炉にて８０秒間焼付けて前記鋼板表面に絶縁被膜を被成
した。

【００２４】このときの塗布作業性および処理液の経時
安定性は極めて良好であり、しかも均一な表２に示す付
着量の被膜が得られた。

【００２５】ついで得られた絶縁被膜付き電磁鋼板に追
加コートとしてエポキシ樹脂ワニスを塗布焼付した。膜
厚は１００μである。ついで該追加コートワニス付きの
絶縁被膜を有する電磁鋼板を所定の形状に剪断した。剪
断時における追加コートの剥離の有無を表２に示す。ま
たその他の被膜諸特性も表２に示したとおりであった。 これらの測定条件と判定基準を下に示す。 （１）エポキシ樹脂ワニス追加コート剪断剥離性膜厚：
１００μ、焼付：炉温２００℃×５分で焼き付けて、１
０ｃｍ×１０ｃｍの所定形状に剪断し、剪断時における
剥離の有無を目視にて判定した。 （２）エポキシ樹脂粉体塗装追加コート密着性膜厚：１
００μ、焼付：炉温２２０℃×３分で焼き付けて５ｃｍ
×２０ｃｍの所定形状に剪断し、２０ｍｍφの丸棒に巻
付け被膜の剥離の有無を目視で判定した。 （３）フェノール樹脂ワニス塗装性 膜厚：２０μ、焼付：炉温１５０℃×１０分で焼き付け
て塗装外観（ハジキの有無）を目視で判定した。 （４）層間抵抗 ＪＩＳ第２法にて準じて試験を行った。 層間抵抗値が大きい程電気絶縁性が良い。 （５）密着性 絶縁被覆付き電磁鋼板の焼鈍前後の密着性を試験する。 焼鈍前：屈曲して被膜の剥離しない直径焼鈍後：平板で
の被膜のテープ剥離の有無剥離が少い程密着性が良い。 （６）耐食性 塩水噴霧試験を絶縁被膜付き電磁鋼板に対して行い、７
時間後の発錆率を目視にて調べた。 発錆率の少い程耐食性が良い。 （７）耐冷媒性 フロン２２：冷凍機油＝９：１中に絶縁被膜付き電磁鋼
板を８０℃×１０日間浸漬し、浸漬の前後で重量変化を
測定した。 重量減少が少い程耐冷媒性が良い。 （８）耐油性 １号絶縁油に絶縁被膜付き電磁鋼板を１２０℃×７２時
間浸漬し、浸漬前後の重量変化を測定した。重量減少が
少い程耐油性が良い。 （９）打抜性 １５ｍｍφスチールダイスにおいて、かえり高さが５０
μｍに達するまでの打抜数 打抜性はかえり高さが５０μｍに達するまでの打抜回数
が多い程よい。

【００２６】

【表１】

【００２７】

【表２】

【００２８】

【表３】

【００２９】

【表４】

【００３０】

【発明の効果】以上述べたように本発明による絶縁被膜
を有する電気鋼板は、追加コート後の所定形状への剪断
において、追加コートの剥離を防止でき追加コート性に
優れている。しかも該被膜に要求される他の特性の劣化
も全くなく良好である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　表面に電気絶縁性の被膜を有する電磁
   鋼板であって、該被膜は、少なくとも１種類の２価金属
   を含む重クロム酸系水溶液に、前記水溶液中のＣｒＯ３
   　：１００重量部に対し有機樹脂としてポリプロピレン
   樹脂エマルジョンを固形分で５〜１２０重量部および有
   機還元剤を１０〜６０重量部の割合で配合した処理液を
   、基地鋼板の表面に塗布し、焼付けてなることを特徴と
   する追加コート性の良好な電気絶縁被膜を有する電磁鋼
   板。