JPH07286282A - Silicon steel sheet having electrically insulated film excellent in oilless punching property - Google Patents
Silicon steel sheet having electrically insulated film excellent in oilless punching propertyInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は電磁鋼板の絶縁被膜とし
て有機樹脂を含む電気絶縁被膜に関し、特に近年着目さ
れている環境にやさしい商品として打抜油を使用しない
でも打抜き性に優れた電磁鋼板の製品に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrical insulating coating containing an organic resin as an insulating coating of an electromagnetic steel sheet, and particularly as an environmentally friendly product which has been attracting attention in recent years, an electromagnetic steel sheet excellent in punching property without using punching oil. Regarding the product.
【0002】[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、打ち抜き性、溶接性、耐食性
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。2. Description of the Related Art The properties required for an insulating coating of an electromagnetic steel sheet include a large number of properties such as electric insulation, adhesion, punchability, weldability and corrosion resistance. Many studies have been conducted in order to satisfy these requirements, and many techniques have been proposed for a method of forming an insulating coating on the surface of an electromagnetic steel sheet and an insulating coating composition.
【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
とができるので大いに利用されている。例えば特公昭6
0−36476号公報には、少なくとも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Cr
O3 :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生
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電磁鋼板の絶縁被膜形成
法が開示される。In particular, a laminated coating or composite coating of chromate-based and organic resin can significantly improve the punchability of the steel sheet as compared with the conventional phosphate-based and chromate-based inorganic coatings. It is used a lot. For example, Japanese Patent Publication 6
No. 0-36476 discloses a dichromate-based aqueous solution containing at least one divalent metal and Cr in the aqueous solution.
O 3 : Vinyl acetate / as an organic resin with respect to 100 parts by weight
Applying a treatment liquid in which a resin emulsion having a Veova ratio of 90/10 to 40/60 at a resin solid content of 5 to 120 parts by weight and an organic reducing agent at a ratio of 10 to 60 parts by weight is applied to the surface of a base iron plate. However, a method for forming an insulating coating on an electromagnetic steel sheet is disclosed, which is obtained through a baking process according to a conventional method.
【0004】また特開昭62−100561号公報に
は、アクリル系樹脂およびアクリル−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被膜形成樹脂
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
を第三成分とする無機質系被膜形成性物質の水溶液に該
水溶液中のクロム酸塩のCrO3 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
縁被膜形成用組成物を電磁鋼板に塗布し、300℃〜5
00℃の温度で加熱して絶縁被膜を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
縁被膜形成方法が開示されている。Further, JP-A-62-100561 discloses an aqueous emulsion having a pH of 2 to 8 and an acrylonitrile obtained by emulsifying and dispersing an organic film-forming resin composed of one or both of an acrylic resin and an acrylic-styrene resin. An aqueous dispersion having a pH of 6 to 8 containing substantially no emulsifying dispersant in which the system resin is dispersed is mixed so that the non-volatile matter of the latter is 10 to 90 wt% with respect to the total amount of the non-volatile matter of both. The obtained mixed resin solution was added to an aqueous solution of an inorganic film-forming substance containing chromate as a third component, and the non-volatile content of the mixed resin solution was 100 parts by weight of the chromate in the aqueous solution in terms of CrO 3. The composition is added and mixed so as to be 15 to 120 parts by weight, and the composition for forming an electrical steel sheet insulating coating thus obtained is applied to an electrical steel sheet, and the temperature is 300 ° C to 5 ° C.
Heat at a temperature of 00 ° C to form an insulating coating of 0.4 to 2.0 g /
Disclosed is a method for forming an insulating coating on a magnetic steel sheet, which is characterized in that it is formed in the range of m 2 .
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】前述のようなクロム酸
系薬剤に配合する有機樹脂として、従来から酢酸ビニル
樹脂、ベオバ(バーサテック アシド ビニル エステ
ルの略称)樹脂、アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、ア
クリロニトリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレン
樹脂等の熱可塑性樹脂が用いられている。これらの熱可
塑性樹脂は焼き付け工程にて比較的低温度で熱分解反応
が開始するために、分解ガスによって被膜中の樹脂の残
存量が低下し、絶縁被膜付電磁鋼板の打抜き性が向上し
ない原因となっていた。また該樹脂の配合量を増大させ
ると被膜焼付時に樹脂同志が融着し合ってしまい焼付後
の被膜は良好な耐食性を示すが、750℃×2Hrの窒
素雰囲気中での歪取焼鈍を施すと樹脂の塊が炭化分解し
て被膜の強度を下げ被膜の密着性が低下する欠点があ
る。これらの問題点を解決するためには、架橋構造を有
し熱分解反応が開始する温度が高い熱硬化性有機樹脂の
利用が考えられる。しかしながら、未架橋の熱硬化性樹
脂は分子中に水酸基、エポキシ基等の反応基を多く含む
ものが大部分であるために、これをクロム酸塩系薬剤に
配合すると反応が生じる結果、ゲル化する。すなわち、
電気絶縁被膜を形成する前の塗布液の貯蔵安定性が劣化
するという工業的実施の上で重大な問題を新たに生じ
る。また、事前に熱硬化反応させた樹脂を用いるのは微
粒子として水性媒体に分散させることが難しく実用化さ
れていない。As organic resins to be blended with the above-mentioned chromic acid-based agents, vinyl acetate resins, Veova (abbreviation of Versatec acid vinyl ester) resins, acrylic resins, polystyrene resins, acrylonitrile resins have been used. Thermoplastic resins such as polyester resin and polyethylene resin are used. The thermal decomposition reaction of these thermoplastic resins starts at a relatively low temperature in the baking process, so the amount of resin remaining in the film decreases due to decomposition gas, and the punchability of the electrical steel sheet with an insulating film does not improve. It was. Further, when the compounding amount of the resin is increased, the resins are fused to each other at the time of baking the film and the film after baking shows good corrosion resistance. However, when strain relief annealing is performed in a nitrogen atmosphere of 750 ° C. × 2 Hr. There is a defect that the resin mass is carbonized and decomposed to lower the strength of the coating and reduce the adhesion of the coating. In order to solve these problems, use of a thermosetting organic resin having a crosslinked structure and having a high temperature at which a thermal decomposition reaction starts can be considered. However, most uncrosslinked thermosetting resins contain a large number of reactive groups such as hydroxyl groups and epoxy groups in the molecule. Therefore, when this is mixed with a chromate drug, a reaction occurs, resulting in gelation. To do. That is,
This causes another serious problem in industrial practice that the storage stability of the coating solution before forming the electrically insulating coating is deteriorated. Moreover, it is difficult to disperse the resin in the aqueous medium as fine particles, and it has not been put to practical use that the resin which has been subjected to a thermosetting reaction in advance is used.
【0006】このため本発明者らは、クロム酸塩系薬剤
に配合してもゲル化を生じない熱硬化性樹脂を見出し、
この樹脂を被膜に有する溶接性の良好な電磁鋼板を発明
し先に出願した。ところが、溶接性の良好な電磁鋼板は
必ずしも打抜き性が良いとは限らないので、打ち抜いて
成形する際には鋼板表面にオイルを塗布して打抜き性を
あげて打抜加工を行なっている。しかし、塗布されたオ
イルは打抜加工後製品とするまでに溶媒等に溶解して除
去しなければならずこれらの排液は環境汚染の原因とな
る。Therefore, the present inventors have found a thermosetting resin that does not cause gelation even if it is mixed with a chromate-based drug,
The inventors have invented an electromagnetic steel sheet having a resin as a coating and having good weldability, and filed an application for it. However, since an electromagnetic steel sheet having good weldability does not always have good punchability, oil is applied to the surface of the steel sheet to perform punching to improve punchability when punching and forming. However, the applied oil must be dissolved and removed in a solvent or the like before it is made into a product after punching, and the drainage of these causes environmental pollution.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記問題
点を解決するため、鋼板表面にオイルを塗布しなくても
打抜き性が高く環境汚染の問題がない電磁鋼板を発明し
た。In order to solve the above problems, the inventors of the present invention have invented a magnetic steel sheet having a high punching property and no environmental pollution problem even if oil is not applied to the surface of the steel sheet.
【0008】すなわち本発明は、表面に電気絶縁性の被
膜を有する電磁鋼板の製造方法であって、第1の有機樹
脂を固形分とする液と、少なくとも1種類の2価金属を
含むクロム酸塩系水溶液と、有機還元剤とを含有する処
理液を電磁鋼板表面に塗布し、焼付し、第2の有機樹脂
を固形分とする液を該電磁鋼板の冷却工程中に塗布し、
塗布後さらに冷却することを特徴とするオイルレス打抜
き性に優れた電気絶縁被膜を有する電磁鋼板を提供す
る。That is, the present invention is a method for producing an electromagnetic steel sheet having an electrically insulating coating on its surface, which comprises a liquid containing a first organic resin as a solid content and chromic acid containing at least one divalent metal. A treatment solution containing a salt-based aqueous solution and an organic reducing agent is applied to the surface of the electromagnetic steel sheet, baked, and a solution having a second organic resin as a solid content is applied during the cooling step of the electromagnetic steel sheet,
(EN) Provided is an electromagnetic steel sheet having an electric insulating coating excellent in oilless punching property, which is characterized by further cooling after coating.
【0009】前記第1または第2の有機樹脂が、酢酸ビ
ニル樹脂、ベオバ樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレン樹
脂、アクリロニトリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリス
チレン樹脂、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、ポリアミ
ド・イミド樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂および
クレゾール樹脂からなる群から1種または2種以上選択
される有機樹脂または該群から2種以上選択されたもの
の共重合体である有機樹脂であるのが好ましい。The first or second organic resin is vinyl acetate resin, Veova resin, acrylic resin, polyethylene resin, acrylonitrile resin, polyester resin, polystyrene resin, epoxy resin, phenoxy resin, polyamide-imide resin, urethane resin, It is preferable that the organic resin is one or two or more selected from the group consisting of a phenol resin and a cresol resin, or an organic resin which is a copolymer of two or more selected from the group.
【0010】前記第1または第2の有機樹脂が、耐クロ
ム酸性を有する樹脂にて外層を被覆形成した架橋構造を
形成しうる樹脂粒子からなるエマルジョンであるのが好
ましい。It is preferable that the first or second organic resin is an emulsion composed of resin particles capable of forming a crosslinked structure in which an outer layer is formed by coating with a resin having a chromic acid resistance.
【0011】前記第1の有機樹脂が、耐クロム酸性を有
する樹脂にて外層を被覆形成した熱硬化性樹脂粒子から
なるエマルジョンであるのが好ましい。It is preferable that the first organic resin is an emulsion composed of thermosetting resin particles whose outer layer is formed by coating with a resin having chromium acid resistance.
【0012】前記第2の有機樹脂を固形分となす液を電
磁鋼板表面に塗布する量は、固形分として0.2から
1.0g/m2 であるのが好ましい。The amount of the liquid containing the second organic resin as the solid content applied to the surface of the magnetic steel sheet is preferably 0.2 to 1.0 g / m 2 as the solid content.
【0013】前記第2の有機樹脂を固形分となす液を電
磁鋼板表面に塗布する工程は、該鋼板の板温度が60〜
300℃である内に塗布する工程であるのが好ましい。In the step of applying the liquid containing the second organic resin as a solid content on the surface of the electromagnetic steel plate, the plate temperature of the steel plate is 60 to
It is preferable that the step of applying is performed at 300 ° C.
【0014】本発明の電磁鋼板は、鋼板表面に塗布焼付
けされる第1の被膜と第1の被膜の焼付け工程後、第2
の被膜を第1の焼付けの冷却工程中に第1の被膜の上に
さらに形成し、2層の異なるまたは同一の被膜を有する
ことが特徴である。このような2層の被膜とすることに
より、被膜の密着性、溶接性を損なわずに、また電磁鋼
板として積層した際の鉄の有効厚みを小さくすることな
く、電磁鋼板の表面特性をさらに向上させることができ
る。このため打抜きオイルを用いないでも良好な打抜き
性を持つオイルレス打抜き性に優れた電気絶縁被膜を有
する電磁鋼板が得られる。The electromagnetic steel sheet of the present invention has a first coating film applied and baked on the surface of the steel sheet and a second coating film after the first coating film baking step.
Is further formed on the first coating during the cooling step of the first baking, and is characterized by having two different or identical coatings. By using such a two-layer coating, the surface characteristics of the electrical steel sheet are further improved without impairing the adhesion and weldability of the coating and without reducing the effective thickness of iron when laminated as an electrical steel sheet. Can be made. Therefore, it is possible to obtain a magnetic steel sheet having an electric insulating coating excellent in oilless punching property, which has a good punching property without using punching oil.
【0015】本発明の電磁鋼板は、表面被膜として2層
を有することを特徴とし、以下のようにして製造され
る。まず、第1の有機樹脂を固形分として有する液と、
少なくとも1種類の2価金属を含むクロム酸塩水溶液
と、有機還元剤とを含有する処理液を電磁鋼板表面に塗
布する。塗布は、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なわれているような、
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、焼付後の被膜付着量は0.2〜4
g/m2 であるが、より好ましくは0.3〜3g/m2
である。0.2g/m2 未満では絶縁被膜の被覆率が低
下し、4g/m2を超えると絶縁被膜の密着性が劣化す
るからである。The magnetic steel sheet of the present invention is characterized by having two layers as a surface coating, and is manufactured as follows. First, a liquid having a first organic resin as a solid content,
A treatment liquid containing an aqueous chromate solution containing at least one kind of divalent metal and an organic reducing agent is applied to the surface of the magnetic steel sheet. As for the coating, as is usually done after continuously coating the surface of the magnetic steel sheet uniformly with a roll coater,
By baking and curing for a short time at a drying oven atmosphere temperature of 300 to 700 ° C., a desired good electric insulating coating is formed. At this time, the coating amount after baking is 0.2 to 4
g / m 2 , but more preferably 0.3 to 3 g / m 2.
Is. This is because if it is less than 0.2 g / m 2 , the coverage of the insulating coating decreases, and if it exceeds 4 g / m 2 , the adhesion of the insulating coating deteriorates.
【0016】次に、該電気絶縁被膜用処理液を基地鋼板
表面に塗布し常法による焼付を行い、その冷却工程で該
処理鋼板の板温が300〜60℃の間に第2の有機樹脂
を固形分とする液を塗布する。塗布する方法は特に限定
されないが、スプレー塗布、静電塗装、粉体塗装、浸漬
塗装等があるがスプレー塗布が好ましい。300℃超で
あると樹脂微粒子が鋼板表面で濡れ拡がる間もなく造粒
してしまい付着性が低下して発粉し易くなり、粉吹きに
よるスリット時のテンションパット粉付着による汚れ発
生の不具合を生じる。60℃未満であると樹脂微粒子が
鋼板表面での乾燥不十分となりベトツキトラブルを生じ
る。鋼板は第2の有機樹脂を固形分とする液を塗布され
た後、さらに室温まで冷却する。塗布される量は、固形
分換算で0.2〜1.0g/m2 とする。0.2g/m
2 未満であるとオイルレス打抜き性能が発揮出来ず1.
0g/m2 超になると板温下限での焼付が不十分にな
り、ベトツキを生じる。Next, the treatment liquid for the electric insulating coating is applied to a base steel sheet.
It is applied to the surface and baked by a conventional method,
The second organic resin while the plate temperature of the treated steel plate is 300 to 60 ° C.
Is applied as a solid content. The method of application is particularly limited
Not sprayed, electrostatically coated, powder coated, dipped
Although there are coatings, spray coating is preferred. Above 300 ° C
If so, the resin particles will be granulated immediately before they spread on the surface of the steel sheet.
The adhesiveness is reduced and it becomes easier to generate dust, and
Due to the tension pad powder adhering when slitting, dirt is generated
It causes raw defects. When the temperature is lower than 60 ° C, the resin fine particles are
Inadequate drying on the surface of the steel sheet causes sticky trouble
It The steel plate is coated with a second organic resin solid solution
After that, further cool to room temperature. The amount applied is solid
0.2 to 1.0 g / m in terms of minutes2And 0.2 g / m
2If it is less than 1, the oilless punching performance cannot be exhibited.
0 g / m2If it exceeds the limit, baking at the lower limit of plate temperature will be insufficient.
Cause stickiness.
【0017】かくして得られた絶縁被膜は、オイルレス
打抜き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、耐化学薬品性などの面で十分満足のいくもので
あることも確かめられている。本発明の鋼板表面に塗布
焼付けされる第1の被膜には以下の処理液が用いられ
る、 (a)第1の有機樹脂を固形分とする液 (b)少なくとも1種類の2価金属を含むクロム酸系水
溶液 (c)有機還元剤 を含有する。その具体的組成として、成分(a)と成分
(b)の割合は、好ましくはクロム酸塩系薬剤中のCr
O3 100重量部に対して、第1の有機樹脂を固形分と
する液は、樹脂固形分として5〜120重量部、より好
ましくは20〜80重量部となるように添加する。成分
(c)の添加量は、好ましくはクロム酸系薬剤中のCr
O3 100重量部に対して10〜60重量部、より好ま
しくは20〜50重量部となるようにする。The insulating coating thus obtained is not only excellent in oilless punching property, but also has other properties required for the coating, such as adhesion, electrical insulation, corrosion resistance,
It has also been confirmed that it is sufficiently satisfactory in terms of heat resistance and chemical resistance. The following treatment liquid is used for the first coating film applied and baked on the surface of the steel sheet of the present invention: (a) A liquid containing the first organic resin as a solid content (b) At least one divalent metal Chromic acid aqueous solution (c) Contains an organic reducing agent. As its specific composition, the ratio of the component (a) and the component (b) is preferably Cr in the chromate drug.
The liquid containing the first organic resin as a solid content is added to 100 parts by weight of O 3 in an amount of 5 to 120 parts by weight, more preferably 20 to 80 parts by weight, as a resin solid content. The addition amount of the component (c) is preferably Cr in the chromic acid-based drug.
10 to 60 parts by weight, more preferably 20 to 50 parts by weight, based on 100 parts by weight of O 3 .
【0018】第1の有機樹脂は、いかなるものであって
もよいが、架橋構造を形成しうる熱硬化性樹脂を含有
し、耐クロム酸性を有するものが好ましい。このような
樹脂は、均質な一層で微粒子を構成してもよいが複層構
造をとって微粒子を構成してもよい。The first organic resin may be any one, but it is preferable that the first organic resin contains a thermosetting resin capable of forming a crosslinked structure and has chromium acid resistance. Such a resin may form fine particles with a uniform single layer, but may also have a multilayer structure to form fine particles.
【0019】樹脂の熱分解性をコントロールするのには
微粒子内部に架橋構造を生成させればよい。したがっ
て、熱硬化性樹脂を利用すればよいが、通常は架橋構造
を形成しうる熱硬化性樹脂は、未架橋の状態では分子中
に水酸基、エポキシ基等の官能基を多く含み耐クロム酸
性が劣り、クロム酸によりゲル化しやすいので、クロム
酸と接する面に耐クロム酸性を有する樹脂層が存在すれ
ばよい。In order to control the thermal decomposability of the resin, a crosslinked structure may be formed inside the fine particles. Therefore, a thermosetting resin may be used, but a thermosetting resin capable of forming a crosslinked structure usually has a large amount of functional groups such as a hydroxyl group and an epoxy group in the molecule in a non-crosslinked state, and has a chromic acid resistance. Since it is inferior and gels easily with chromic acid, a resin layer having chromic acid resistance may be present on the surface in contact with chromic acid.
【0020】このような樹脂微粒子としては、架橋構造
を形成しうる熱硬化性樹脂からなる内層(コア)と耐ク
ロム酸性を有する樹脂からなる外層(シェル)とからな
るのが好ましい。Such resin fine particles are preferably composed of an inner layer (core) made of a thermosetting resin capable of forming a crosslinked structure and an outer layer (shell) made of a resin having a chromic acid resistance.
【0021】すなわち、内層(コア)を形成する熱硬化
性樹脂としてフェノール樹脂(フェノール・ホルムアル
デヒド樹脂、キシレノール・ホルムアルデヒド樹脂、ク
レゾール・ホルムアルデヒド樹脂、レゾルシン・ホルム
アルデヒド樹脂等)、エポキシ樹脂(ビスフェノール型
エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、ノボラック型エポ
キシ樹脂、脂肪族エポキシ樹脂、エポキシ化ウレタン樹
脂等)、フルフラール樹脂、ウレタン樹脂、不飽和ポリ
エステル樹脂、アミノ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミ
ドイミド樹脂等が該当するが、これらの樹脂以外でも架
橋構造を有するものが利用できる。That is, as the thermosetting resin forming the inner layer (core), phenol resin (phenol / formaldehyde resin, xylenol / formaldehyde resin, cresol / formaldehyde resin, resorcin / formaldehyde resin, etc.), epoxy resin (bisphenol type epoxy resin, Alicyclic epoxy resin, novolac type epoxy resin, aliphatic epoxy resin, epoxidized urethane resin, etc.), furfural resin, urethane resin, unsaturated polyester resin, amino resin, polyimide resin, polyamideimide resin, etc. Other than the above resins, those having a crosslinked structure can be used.
【0022】さらに、コアの外側を被覆する耐クロム酸
性を有する樹脂はコア部の熱硬化性樹脂と一体化してエ
マルジョンとなることが必須である。この条件を満たす
ものとして、エチレン性不飽和カルボン酸とこれに共重
合可能な単量体から形成される樹脂が該当する。ここで
採用されるエチレン性不飽和カルボン酸としては、アク
リル酸、メタクリル酸、クロトン酸のようなエチレン性
不飽和一塩基カルボン酸、イタコン酸、マレイン酸、フ
マール酸のようなエチレン性不飽和二塩基カルボン酸
や、エチレン性不飽和単量体としては、(メタ)アクリ
ル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アク
リル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸イソブチル、
(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル等のアクリル酸
またはメタクリル酸のアルキルエステルや、これと共重
合し得るエチレン性不飽和結合を有する他の単量体、例
えばスチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、
t−ブチルスチレン、エチレン、プロピレン、酢酸ビニ
ル、塩化ビニル、プロピオン酸ビニル、アクリロニトリ
ル、メタクリロニトリル、(メタ)アクリル酸ジメチル
アミノエチル、ビニルピリジン、アクリルアミドなどが
あり、これら単量体は2種類以上用いてもよい。Further, it is essential that the resin having chromium acid resistance that covers the outside of the core is integrated with the thermosetting resin of the core to form an emulsion. A resin formed from an ethylenically unsaturated carboxylic acid and a monomer copolymerizable therewith corresponds to satisfying this condition. Examples of the ethylenically unsaturated carboxylic acid employed here include ethylenically unsaturated monobasic carboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid and crotonic acid, ethylenic unsaturated dicarboxylic acids such as itaconic acid, maleic acid and fumaric acid. As the basic carboxylic acid and the ethylenically unsaturated monomer, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate,
(Meth) acrylic acid such as 2-ethylhexyl alkyl ester of acrylic acid or methacrylic acid, and other monomer having an ethylenically unsaturated bond which can be copolymerized therewith, for example, styrene, α-methylstyrene, vinyltoluene,
There are t-butyl styrene, ethylene, propylene, vinyl acetate, vinyl chloride, vinyl propionate, acrylonitrile, methacrylonitrile, dimethylaminoethyl (meth) acrylate, vinyl pyridine, acrylamide, etc., and two or more kinds of these monomers. You may use.
【0023】以下に本発明で使用される樹脂微粒子のコ
ア・シェル型水性エマルジョンの好適な製造方法につい
ては、特開昭64−4662号、特公平2−12964
号公報等に開示されているが、その製造方法を以下に詳
しく説明する。乳化重合は、コア部樹脂粒子を形成させ
るための第1段乳化重合と、その形成されたコア部樹脂
粒子の表面にシェル共重合体の被覆を形成させるための
第2段重合の少なくとも2段の多段乳化重合が用いられ
る。まず、最初の第1段目の乳化重合において、コア部
を形成する。すなわち、コア部を構成する微粒子として
用いられる熱硬化性樹脂は、水不溶性熱硬化性樹脂を乳
化重合に用いるエチレン性不飽和単量体に溶解した後
に、公知の方法で乳化重合することにより容易に得られ
る。他の方法としては乳化剤を含む水相中に水不溶性熱
硬化性樹脂を加えて分散した後に、エチレン性不飽和単
量体を加えつつ乳化重合することもできる。水不溶性熱
硬化性樹脂としては、市販のフェノール樹脂、エポキシ
樹脂、フルフラール樹脂、ウレタン樹脂、不飽和ポリエ
ステル樹脂、アミノ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド
イミド樹脂の中から水に不溶ないし難溶性のものを選択
すればよい。The preferred method for producing a core / shell type aqueous emulsion of resin fine particles used in the present invention is described below in JP-A-64-4662 and JP-B-2-12964.
The manufacturing method thereof is disclosed in detail below. Emulsion polymerization is at least two stages of first-stage emulsion polymerization for forming the core resin particles and second-stage polymerization for forming the shell copolymer coating on the surface of the formed core resin particles. The multistage emulsion polymerization of is used. First, in the first emulsion polymerization of the first stage, the core portion is formed. That is, the thermosetting resin used as the microparticles constituting the core portion is easily prepared by dissolving the water-insoluble thermosetting resin in the ethylenically unsaturated monomer used for emulsion polymerization and then emulsion-polymerizing it by a known method. Can be obtained. As another method, a water-insoluble thermosetting resin may be added to and dispersed in an aqueous phase containing an emulsifier, and then emulsion polymerization may be performed while adding an ethylenically unsaturated monomer. As the water-insoluble thermosetting resin, a commercially available phenolic resin, epoxy resin, furfural resin, urethane resin, unsaturated polyester resin, amino resin, polyimide resin, or polyamide-imide resin is selected which is insoluble or sparingly soluble in water. do it.
【0024】次に第2段目の乳化重合では前記コア部を
被覆するシェル部を形成する。その生成する樹脂粒子を
2層構造とするために、第2段乳化重合においては、新
たに乳化剤を全く添加しないか、あるいは乳化剤を添加
しても新しい樹脂粒子が形成されない程度の少量にとど
めて、第1段乳化重合において形成させた樹脂粒子の表
面において重合が実質的に進行するようにする。第2段
目の乳化重合で形成されるシェル部は親水性であること
が必須であるので、エチレン性不飽和単量体としてアミ
ノ基含有エチレン性不飽和単量体が好ましく、N−メチ
ルアミノエチルアクリレートまたはメタクリレート、ビ
ニルピリジンのようなモノピリジン類、ジメチルアミノ
エチルビニルエーテルのようなアルキルアミノ基を有す
るビニルエーテル類、N−(2−ジメチルアミノエチ
ル)アクリルアミドまたはメタクリルアミドのようなア
ルキルアミノ基を有する不飽和アミド類などが好適に利
用される。これらのアミノ基含有エチレン性不飽和単量
体は、単独重合体でも利用可能であるが、他のエチレン
性不飽和単量体との共重合体が最も有用である。Next, in the emulsion polymerization of the second stage, the shell portion that covers the core portion is formed. In order to make the resulting resin particles have a two-layer structure, in the second-stage emulsion polymerization, a new emulsifier is not added at all, or a small amount is used so that new resin particles are not formed even if the emulsifier is added. The polymerization is allowed to substantially proceed on the surface of the resin particles formed in the first stage emulsion polymerization. Since it is essential that the shell portion formed by the second-stage emulsion polymerization is hydrophilic, an amino group-containing ethylenically unsaturated monomer is preferable as the ethylenically unsaturated monomer, and N-methylamino Having ethyl acrylate or methacrylate, monopyridines such as vinyl pyridine, vinyl ethers having an alkylamino group such as dimethylaminoethyl vinyl ether, and having an alkylamino group such as N- (2-dimethylaminoethyl) acrylamide or methacrylamide. Unsaturated amides are preferably used. These amino group-containing ethylenically unsaturated monomers can be used as homopolymers, but copolymers with other ethylenically unsaturated monomers are most useful.
【0025】なお、第2段目の乳化重合において、エチ
レン性不飽和単量体の一部としてエチレン性不飽和カル
ボン酸を用いてもよい。すなわち、エチレン性不飽和カ
ルボン酸としては、アクリル酸、メタクリル酸、クロト
ン酸のようなエチレン性不飽和一塩基性カルボン酸、イ
タコン酸、マレイン酸、フマル酸のようなエチレン性不
飽和二塩基性カルボン酸があり、これらの1種または2
種以上が用いられる。In the second-stage emulsion polymerization, ethylenically unsaturated carboxylic acid may be used as a part of the ethylenically unsaturated monomer. That is, as the ethylenically unsaturated carboxylic acid, an ethylenically unsaturated monobasic carboxylic acid such as acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, itaconic acid, maleic acid, an ethylenically unsaturated dibasic acid such as fumaric acid. There are carboxylic acids, one or two of these
More than one seed is used.
【0026】次いで、前記の第1段目で得られた乳化重
合体を水相に加え、同様にエチレン性不飽和単量体混合
物およびラジカル生成開始剤を加えて公知の方法で乳化
重合することにより本発明の樹脂微粒子の水性エマルジ
ョンが製造される。この際に、凝集物が生成するのを防
止したり、重合反応の安定化のために乳化剤を加えても
よい。本発明で用いる乳化剤として、アルキルベンゼン
スルホン酸ソーダなどのアニオン性乳化剤、ポリオキシ
エチレンアルキルエーテルなどの非イオン性乳化剤など
通常の乳化重合に用いられるものが利用できる。また、
乳化重合において用いられるラジカル生成開始剤とし
て、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、アゾビスイ
ソブチロニトリルなどが使用される。なお、乳化重合時
の濃度は、一般に最終の水性エマルジョン中の樹脂が2
5〜65重量%の固形分濃度になるようにするのがよ
い。また、乳化重合時の温度も、公知の方法にて実施さ
れている範囲でよく、圧力は、通常は常圧下で行なわれ
る。以上のように第1層の樹脂を熱硬化性樹脂とするこ
とによって被膜中に均一分散するため、歪取り焼鈍後に
樹脂が分解したあとも均一な被膜を保持することができ
る。Then, the emulsion polymer obtained in the above-mentioned first step is added to the aqueous phase, and the ethylenically unsaturated monomer mixture and the radical-forming initiator are added in the same manner to carry out emulsion polymerization by a known method. Thus, an aqueous emulsion of the resin fine particles of the present invention is produced. At this time, an emulsifier may be added to prevent the formation of aggregates or to stabilize the polymerization reaction. As the emulsifier used in the present invention, those used in ordinary emulsion polymerization such as anionic emulsifiers such as sodium alkylbenzene sulfonate and nonionic emulsifiers such as polyoxyethylene alkyl ether can be used. Also,
As a radical generation initiator used in emulsion polymerization, potassium persulfate, ammonium persulfate, azobisisobutyronitrile, etc. are used. In addition, the concentration at the time of emulsion polymerization is generally 2% for the resin in the final aqueous emulsion.
It is preferable to have a solid content concentration of 5 to 65% by weight. The temperature at the time of emulsion polymerization may be within the range of the known method, and the pressure is usually atmospheric pressure. As described above, by using the thermosetting resin as the resin for the first layer, the resin is uniformly dispersed in the coating film, so that the uniform coating film can be retained even after the resin is decomposed after the strain relief annealing.
【0027】なお、樹脂微粒子の水性エマルジョンを構
成するコア部の熱硬化性樹脂とシェル部の耐クロム酸性
を有する樹脂の配合量は熱硬化性樹脂100重量部に対
して耐クロム酸性を有する樹脂として2〜100重量部
が好適である。すなわち、耐クロム酸性を有する樹脂の
配合量が2重量部以下ではコア部の熱硬化性樹脂を完全
に被覆することが不可能なので、クロム酸系薬剤に配合
するとゲル化を生じる。また、耐クロム酸性を有する樹
脂の配合量が100重量部以上では硬化が不十分とな
る。The amount of the thermosetting resin in the core portion and the resin having chrome acid resistance in the shell portion forming the aqueous emulsion of resin fine particles is such that the resin having chrome acid resistance in 100 parts by weight of the thermosetting resin. 2 to 100 parts by weight is preferable. That is, when the amount of the resin having chromic acid resistance is 2 parts by weight or less, it is impossible to completely cover the thermosetting resin of the core part, and therefore gelation occurs when compounded with the chromic acid-based agent. Further, if the compounding amount of the resin having chrome acid resistance is 100 parts by weight or more, the curing becomes insufficient.
【0028】本発明で用いる処理液の成分(b)は、好
ましくは少なくとも1種類の2価金属を含むクロム酸塩
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。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、マンガン、モリブデン、亜鉛、アルミ
ニウム等の塩を用いることができる。溶解せしめる2価
の金属酸化物として例えば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 、CaCO3 、ZnCO3 等を用いることが
できる。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
させて所望のクロム酸塩系水溶液とする。The component (b) of the treatment liquid used in the present invention is preferably a chromate containing at least one divalent metal, and at least one of chromic anhydride, chromate and dichromate. Is an aqueous solution containing as a main ingredient. As chromate, salts of sodium, potassium, magnesium, calcium, manganese, molybdenum, zinc, aluminum and the like can be used. For example, MgO, CaO, ZnO or the like is used as the divalent metal oxide to be dissolved, and Mg (OH) 2 , Ca is used as the hydroxide.
(OH) with a 2, Zn (OH) 2. Examples of the carbonate may be used MgCO 3, CaCO 3, ZnCO 3, and the like. These are dissolved in an aqueous solution containing at least one of chromic anhydride, chromate and dichromate as a main component to obtain a desired chromate-based aqueous solution.
【0029】処理液には、さらに成分(c)として、被
膜を不溶性化するための有機還元剤を用いる。有機還元
剤は、6価クロムの還元剤として、グリセリン、エチル
グリコール、ショ糖などの多価アルコール類が好まし
い。このときこれら有機還元剤の添加量はCrO3 10
0重量部に対して好ましくは10〜60重量部とする
が、特に限定されるものではない。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からである。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やシリカ粉末
などの無機微粒子を配合するなどをしてもよい。As the component (c), an organic reducing agent for making the coating film insoluble is used in the treatment liquid. As the organic reducing agent, polyhydric alcohols such as glycerin, ethyl glycol and sucrose are preferable as reducing agents for hexavalent chromium. At this time, the amount of these organic reducing agents added is CrO 3 10
The amount is preferably 10 to 60 parts by weight with respect to 0 parts by weight, but is not particularly limited. If the compounding amount of the organic reducing agent is less than 10 parts by weight, the water resistance of the coating is deteriorated, while if it is more than 60 parts by weight, the reduction reaction proceeds in the treatment liquid.
This is because the treatment liquid has a disadvantage of gelling. In order to further improve the heat resistance of the coating, boric acid, phosphate, etc. may be added, or colloidal substances such as colloidal silica and inorganic fine particles such as silica powder may be added to improve the interlayer resistance after strain relief annealing. It may be mixed.
【0030】第2の有機樹脂を固形分とする液で用いる
樹脂は所期の目的を達成するものであれば特に限定する
ものではない。例えば、酢酸ビニル樹脂、ベオバ樹脂、
アクリル樹脂、ポリエチレン樹脂、アクリロニトリル樹
脂、ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、エポキシ樹
脂、フェノキンシ樹脂、ポリアミド・イミド樹脂、ウレ
タレ樹脂、フェノール樹脂またはクレゾール樹脂が挙げ
られ、これらの混合物やこれらの樹脂の共重合樹脂であ
ってもよい。樹脂溶液としては、これらの樹脂をシンナ
ーやトルエン等の汎用溶剤に溶解せしめたもの、該樹脂
を水溶性化したものあるいは界面活性剤によりエマルジ
ョン化したものやデイスパージョンを用いることがで
き、塗布、特に吹付けられるものであれば特に溶液の種
類と配合を限定するものではない。The resin used in the liquid containing the second organic resin as a solid content is not particularly limited as long as it achieves the intended purpose. For example, vinyl acetate resin, Veova resin,
Acrylic resin, polyethylene resin, acrylonitrile resin, polyester resin, polystyrene resin, epoxy resin, phenokinshi resin, polyamide-imide resin, uretare resin, phenol resin or cresol resin, and a mixture thereof or a copolymer resin of these resins. It may be. As the resin solution, those obtained by dissolving these resins in a general-purpose solvent such as thinner or toluene, those obtained by making the resins water-soluble or those obtained by emulsifying with a surfactant, and dispersion can be used. The type and formulation of the solution are not particularly limited as long as it can be sprayed.
【0031】以上の説明は第1の有機樹脂を固形分とす
る液と第2の有機樹脂を固形分とする液について、それ
ぞれ好適なものを例としてあげて説明したが、これらに
限定されるものではなく、第1の有機樹脂と第2の有機
樹脂を同じものを用いてもよいし、これらの任意の組合
せであってもよい。特に、第1の有機樹脂を固形分とす
る液で例を挙げた(メタ)アクリル系共重合体によって
被覆された熱硬化性樹脂を第2の有機樹脂として用いれ
ば耐熱性が高い第2の被膜を得ることができる。In the above description, the liquid containing the first organic resin as the solid content and the liquid containing the second organic resin as the solid content are described as suitable examples, but the liquids are not limited thereto. Alternatively, the same first organic resin and second organic resin may be used, or any combination thereof may be used. In particular, if a thermosetting resin coated with a (meth) acrylic copolymer, an example of which is a liquid containing the first organic resin as a solid content, is used as the second organic resin, the second organic resin has high heat resistance. A coating can be obtained.
【0032】[0032]
【実施例】以下に本発明を実施例に基づき具体的に説明
するが、本発明はこれらの実施例により限定されるもの
ではない。 (参考例1)本発明に用いる樹脂エマルジョン(E1)
を下記の原料と製造方法で製造した。攪拌機、還流コン
デンサー、滴下ロートおよび温度計を取りつけた1.5
Lの反応容器に下記の原料を仕込み溶解した。 脱イオン水 3240部 エマルゲン031(花王(株)ノニオン乳化剤) 10.0部 ネオゲンR(第一工業製薬(株)アニオン乳化剤) 4.0部 次いで、第1段目の乳化重合として下記の混合物を滴下
ロートに入れた。 ビスフェノール型エポキシ樹脂 100部 アクリル酸ブチル 200部 メタクリル酸メチル 100部 アクリル酸 8.0部 窒素ガスを流入しつつ、撹拌下に、反応装置内の温度を
60℃に昇温し、脱イオン水に溶解した2%濃度の過硫
酸カリウム水溶液を40部添加し、次いで滴下ロートに
入れたエポキシ樹脂とアクリル酸ブチル、メタクリル酸
メチルおよびアクリル酸の単量体の混合物の20%を加
えた。重合熱による温度上昇をウォーターバスにより制
御し、内温を80℃に保ちつつ、続いてエポキシ樹脂・
単量体混合物の残りと2%過硫酸カリウム水溶液80部
を2時間かけて滴下し、重合した。さらに80℃で2時
間保持した後、室温まで冷却して200メッシュ濾布で
濾過し、取り出して種粒子となる乳化重合体を得た。こ
のものは不揮発分濃度50.3wt%、pH2.8であ
った。同様な1.5Lの反応装置に上記で得た乳化重合
体452部および水125部を仕込んだ。次に第2段目
の乳化重合として、下記のエチレン性不飽和単量体を調
整し滴下ロートに入れた。 アクリル酸エチル 60部 メタクリル酸メチル 30部 ジメチルアミノエチルメタクリレート 2.0部 アクリル酸 1.0部 窒素ガスを流入しつつ、撹拌しながら反応装置内温を7
0℃に昇温し、別の滴下ロートに準備した2%過硫酸カ
リウム水溶液60部および上記単量体混合液を滴下して
重合した。これらの滴下は内温を70℃に保ちつつ2時
間で行なった。さらに、同温度で2時間保持後、室温ま
で冷却して200メッシュ濾布で濾過し、本発明に用い
る重合体エマルジョンを得た。得られた重合体エマルジ
ョンの樹脂固形分は48wt%であった。EXAMPLES The present invention will be specifically described below based on examples, but the present invention is not limited to these examples. Reference Example 1 Resin emulsion (E1) used in the present invention
Was produced by the following raw material and production method. 1.5 with stirrer, reflux condenser, dropping funnel and thermometer
The following raw materials were charged and dissolved in an L reaction vessel. Deionized water 3240 parts Emulgen 031 (Kao Co., Ltd. nonionic emulsifier) 10.0 parts Neogen R (Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd. anion emulsifier) 4.0 parts Next, the following mixture was used as the first stage emulsion polymerization. It was placed in a dropping funnel. Bisphenol type epoxy resin 100 parts Butyl acrylate 200 parts Methyl methacrylate 100 parts Acrylic acid 8.0 parts While flowing nitrogen gas, the temperature in the reactor was raised to 60 ° C. under stirring to deionized water. 40 parts of a dissolved 2% aqueous potassium persulfate solution was added, and then 20% of a mixture of the epoxy resin and butyl acrylate, methyl methacrylate and acrylic acid monomers placed in a dropping funnel was added. The temperature rise due to the heat of polymerization is controlled by a water bath, and while maintaining the internal temperature at 80 ° C, the epoxy resin
The rest of the monomer mixture and 80 parts of a 2% aqueous solution of potassium persulfate were added dropwise over 2 hours for polymerization. After further holding at 80 ° C. for 2 hours, it was cooled to room temperature, filtered through a 200-mesh filter cloth, and taken out to obtain an emulsion polymer as seed particles. This had a nonvolatile concentration of 50.3 wt% and a pH of 2.8. The same 1.5 L reactor was charged with 452 parts of the emulsion polymer obtained above and 125 parts of water. Next, as the second-stage emulsion polymerization, the following ethylenically unsaturated monomers were prepared and placed in a dropping funnel. Ethyl acrylate 60 parts Methyl methacrylate 30 parts Dimethylaminoethyl methacrylate 2.0 parts Acrylic acid 1.0 parts While stirring nitrogen gas, the internal temperature of the reactor is set to 7
The temperature was raised to 0 ° C., and 60 parts of a 2% potassium persulfate aqueous solution prepared above and the above monomer mixture solution were added dropwise to another dropping funnel to carry out polymerization. These drops were carried out for 2 hours while maintaining the internal temperature at 70 ° C. Further, the mixture was kept at the same temperature for 2 hours, cooled to room temperature and filtered with a 200 mesh filter cloth to obtain a polymer emulsion used in the present invention. The resin solid content of the obtained polymer emulsion was 48 wt%.
【0033】(参考例2)本発明に用いる樹脂エマルジ
ョン(E2)を下記の原料と製造方法にて製造した。 第1段目に下記の混合物を使用した。 ビスフェノール型エポキシ樹脂 100部 アクリル酸エチル 300部 メタクリル酸メチル 100部 メタクリル酸 8.0部 第2段目に下記の混合物を使用した。 アクリル酸エチル 50部 メタクリル酸メチル 30部 メタクリル酸 2.0部 アクリル酸ブチル 2.0部 その他の製造方法は参考例1と同様とした。得られたエ
マルジョンの樹脂固形分は、52wt%であった。Reference Example 2 A resin emulsion (E2) used in the present invention was produced by the following raw materials and production method. The following mixture was used in the first stage. Bisphenol type epoxy resin 100 parts Ethyl acrylate 300 parts Methyl methacrylate 100 parts Methacrylic acid 8.0 parts The following mixture was used in the second stage. Ethyl acrylate 50 parts Methyl methacrylate 30 parts Methacrylic acid 2.0 parts Butyl acrylate 2.0 parts Other manufacturing methods were the same as in Reference Example 1. The resin solid content of the obtained emulsion was 52 wt%.
【0034】(参考例3)本発明に用いる樹脂エマルジ
ョン(E3)を下記の原料と製造方法にて製造した。第
1段目に下記の混合物を使用したこと以外は参考例1と
同様とした。 レゾール型フェノールホルムアルデヒド樹脂 100部 アクリル酸エチル 200部 メタクリル酸メチル 100部 メタクリル酸 8.0部Reference Example 3 A resin emulsion (E3) used in the present invention was produced by the following raw materials and production method. Same as Reference Example 1 except that the following mixture was used in the first step. Resol type phenol formaldehyde resin 100 parts Ethyl acrylate 200 parts Methyl methacrylate 100 parts Methacrylic acid 8.0 parts
【0035】(参考例4)本発明に用いる樹脂エマルジ
ョン(E4)を下記の原料と製造方法にて製造した。第
2段目に下記の混合物を使用した。得られたエマルジョ
ンの樹脂固形分は、46wt%であった。 アクリル酸エチル 50部 メタクリル酸メチル 30部 ビニルピリジン 1.0部 アクリル酸 1.0部 その他の製造方法は参考例1と同様とした。Reference Example 4 A resin emulsion (E4) used in the present invention was manufactured by the following raw materials and manufacturing method. The following mixture was used in the second stage. The resin solid content of the obtained emulsion was 46 wt%. Ethyl acrylate 50 parts Methyl methacrylate 30 parts Vinyl pyridine 1.0 part Acrylic acid 1.0 part Other manufacturing methods were the same as in Reference Example 1.
【0036】(参考例5)本発明に用いる樹脂エマルジ
ョン(E5)を下記の原料と製造方法にて製造した。第
2段目に下記の混合物を使用した。得られたエマルジョ
ンの樹脂固形分は、46wt%であった。 アクリル酸エチル 50部 メタクリル酸メチル 30部 アクリルアミド 1.0部 アクリル酸 1.0部 その他の製造方法は参考例1と同様とした。Reference Example 5 A resin emulsion (E5) used in the present invention was produced by the following raw materials and production method. The following mixture was used in the second stage. The resin solid content of the obtained emulsion was 46 wt%. Ethyl acrylate 50 parts Methyl methacrylate 30 parts Acrylamide 1.0 part Acrylic acid 1.0 part Other manufacturing methods were the same as in Reference Example 1.
【0037】(実施例および比較例)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形成した。この後該鋼板の温度が
120℃に冷却されたところで表1に示す後塗布樹脂液
を樹脂固形分で表1に示す塗布量で吹付けた。比較例1
〜3および比較例6では後塗布をしなかった。この時の
塗布作業性は実施例で用いた樹脂では極めて良好であ
り、所期の目的の被膜が得られた。(Examples and Comparative Examples) After applying treatment liquids containing various components shown in Table 1 to the surface of an electromagnetic steel sheet having a thickness of 0.5 mm, the steel sheet surface was baked for 80 seconds in a hot air oven at 450 ° C. An insulating film was formed on the. After that, when the temperature of the steel sheet was cooled to 120 ° C., the post-applied resin liquid shown in Table 1 was sprayed as the resin solid content at the application amount shown in Table 1. Comparative Example 1
3 and Comparative Example 6 were not post-coated. The coating workability at this time was extremely good with the resins used in the examples, and the desired target film was obtained.
【0038】次いで得られた絶縁被膜付き電磁鋼板から
巾25mmの試験材を採取して15mmφスチールダイ
スにおいて、打抜油を使用しない状態でのかえり高さが
50μmに達するまでのオイルレス打抜数を測定した。
かえり高さが50μmに達するまでの打抜回数が多い程
打抜き性は良好である。実施例1の結果を比較例2とと
もに図1に示す。Then, a test material having a width of 25 mm was sampled from the obtained magnetic steel sheet with an insulating coating, and the number of oilless punchings was performed in a 15 mmφ steel die until the burr height reached 50 μm without punching oil. It was measured.
The larger the number of punches until the burr height reaches 50 μm, the better the punchability. The results of Example 1 are shown in FIG. 1 together with Comparative Example 2.
【0039】(1)層間抵抗 JIS第2法で測定し
た。層間抵抗値が大きい程電気絶縁性がよい。 (2)密着性 焼鈍前:屈曲して被膜の剥離しない直径(cm)を測定
した。 焼鈍後:平版での被膜のテープ剥離の有無を観察した。 剥離が少ない程密着性がよい。 (3)耐食性 (3−1)製品板耐食性 塩水噴霧試験、7時間後の表面の発錆率を%で示した。
発錆率の少ない程耐食性がよい。 (3−2)歪取り焼鈍後耐食性 750℃×2hr N2 中で焼鈍後恒温恒湿試験(湿潤
率80%、50℃、14日)を行い発錆率を%で示し
た。 (4)耐冷媒性 フロン22:冷凍機油=9:1の混合物中に80℃×1
0日間放置し、重量減少量を測定した。重量減少が少な
い程耐冷媒性がよい。 (5)耐油性 1号絶縁油中に、120℃×72時間浸漬し、重量減少
量を測定した。重量減少が少ない程耐油性がよい。 (6)耐熱性 微分熱重量測定において試料を不活性雰囲気中で毎分2
0℃で加熱し、温度に対する試料の重量減少量を測定
し、重量変化量dG/dtが極大を示すピーク温度Dp
を求めた。Dpが高いほど耐熱性が高い。(1) Interlayer resistance It was measured by the JIS second method. The larger the interlayer resistance value, the better the electric insulation. (2) Adhesion property Before annealing: The diameter (cm) at which the coating was not bent and peeled off was measured. After annealing: The presence or absence of tape peeling of the coating film in the planographic printing plate was observed. The less the peeling, the better the adhesion. (3) Corrosion resistance (3-1) Corrosion resistance of product plate The salt rusting test and the rusting rate of the surface after 7 hours are shown in%.
The lower the rust rate, the better the corrosion resistance. (3-2) Corrosion resistance after strain relief annealing A constant temperature and humidity test (wetting rate 80%, 50 ° C, 14 days) after annealing was performed in 750 ° C x 2 hr N 2 and the rust rate was shown in%. (4) Refrigerant resistance 80 ° C x 1 in a mixture of Freon 22: Refrigerating machine oil = 9: 1
The sample was left for 0 days and the weight loss was measured. The smaller the weight loss, the better the refrigerant resistance. (5) Oil resistance It was immersed in No. 1 insulating oil at 120 ° C. for 72 hours, and the weight reduction amount was measured. The smaller the weight loss, the better the oil resistance. (6) Heat resistance In differential thermogravimetry, the sample is 2 per minute in an inert atmosphere.
The sample is heated at 0 ° C., the weight loss of the sample with respect to temperature is measured, and the peak temperature Dp at which the weight change dG / dt shows a maximum
I asked. The higher Dp, the higher the heat resistance.
【0040】 * 無水クロム酸100重量部に対する樹脂固形分
換算量 ** 無水クロム酸100重量部に対する量 *** 無水クロム酸100重量部に対する固形分換算
量[0040] * Amount of resin solid content converted to 100 parts by weight of chromic anhydride ** Amount based on 100 parts by weight of chromic anhydride *** Amount of solid content converted to 100 parts by weight of chromic anhydride
【0041】 [0041]
【0042】 * 無水クロム酸100重量部に対する樹脂固形分
換算量 ** 無水クロム酸100重量部に対する量 *** 無水クロム酸100重量部に対する固形分換算
量[0042] * Amount of resin solid content converted to 100 parts by weight of chromic anhydride ** Amount based on 100 parts by weight of chromic anhydride *** Amount of solid content converted to 100 parts by weight of chromic anhydride
【0043】 [0043]
【0044】 * 無水クロム酸100重量部に対する樹脂固形分
換算量 ** 無水クロム酸100重量部に対する量 *** 無水クロム酸100重量部に対する固形分換算
量[0044] * Amount of resin solid content converted to 100 parts by weight of chromic anhydride ** Amount based on 100 parts by weight of chromic anhydride *** Amount of solid content converted to 100 parts by weight of chromic anhydride
【0045】 [0045]
【0046】[0046]
【表1】 [Table 1]
【0047】比較例使用樹脂 R1 ビスフェノール型エポキシ樹脂水性エマルジョン
(固型樹脂量40wt%) R2 酢酸ビニル樹脂水性エマルジョン(固型樹脂量4
5wt%) R3 レゾール型フェノール樹脂水性エマルジョン(固
型樹脂量53wt%) R4 ポリエステル樹脂水性エマルジョン(固型樹脂量
55wt%) R5 アクリル樹脂水性エマルジョン(固型樹脂量47
wt%) メチルアクリレート50重量部とブチルアクリレート3
0重量部の共重合物Comparative Example Resin used R1 Bisphenol type epoxy resin aqueous emulsion (solid resin amount 40 wt%) R2 Vinyl acetate resin aqueous emulsion (solid resin amount 4
5 wt%) R3 Resol type phenol resin aqueous emulsion (solid resin amount 53 wt%) R4 Polyester resin aqueous emulsion (solid resin amount 55 wt%) R5 Acrylic resin aqueous emulsion (solid resin amount 47
wt%) 50 parts by weight of methyl acrylate and 3 parts of butyl acrylate
0 parts by weight of copolymer
【0048】 * 無水クロム酸100重量部に対する樹脂固形分
換算量 ** 無水クロム酸100重量部に対する量 *** 無水クロム酸100重量部に対する固形分換算
量[0048] * Amount of resin solid content converted to 100 parts by weight of chromic anhydride ** Amount based on 100 parts by weight of chromic anhydride *** Amount of solid content converted to 100 parts by weight of chromic anhydride
【0049】 * 無水クロム酸100重量部に対する樹脂固形分
換算量 ** 無水クロム酸100重量部に対する量 *** 無水クロム酸100重量部に対する固形分換算
量[0049] * Amount of resin solid content converted to 100 parts by weight of chromic anhydride ** Amount based on 100 parts by weight of chromic anhydride *** Amount of solid content converted to 100 parts by weight of chromic anhydride
【0050】 [0050]
【0051】[0051]
【表2】 [Table 2]
【0052】[0052]
【発明の効果】本発明は、第1の有機樹脂を固形分とす
る液とクロム酸塩系水溶液と有機還元剤からなる処理液
を表面に塗布、焼付けし更にその上に第2の有機樹脂を
被覆した電気絶縁性の被膜を有する電磁鋼板であって、
電気絶縁性、密着性、オイルレス打ち抜き性および耐食
性に優れている。また第1の被膜の焼付け冷却工程中に
第2の被膜を形成するので2層の被膜を焼付け形成する
工程を一工程で行なうことができる。According to the present invention, a treatment liquid consisting of a liquid containing the first organic resin as a solid content, a chromate-based aqueous solution and an organic reducing agent is applied to the surface and baked, and the second organic resin is further applied thereon. A magnetic steel sheet having an electrically insulating film coated with,
Excellent electrical insulation, adhesion, oilless punching and corrosion resistance. Moreover, since the second coating is formed during the baking and cooling step of the first coating, the step of baking and forming two layers of coating can be performed in one step.
【図1】 実施例1と比較例2の結果を比較するグラフ
である。FIG. 1 is a graph comparing the results of Example 1 and Comparative Example 2.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B32B 15/08 G C23C 22/28 22/74 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI technical display location B32B 15/08 G C23C 22/28 22/74
Claims (6)
の製造方法であって、第1の有機樹脂を固形分とする液
と、少なくとも1種類の2価金属を含むクロム酸塩系水
溶液と、有機還元剤とを含有する処理液を電磁鋼板表面
に塗布し、焼付し、第2の有機樹脂を固形分とする液を
該電磁鋼板の冷却工程中に塗布し、塗布後さらに冷却す
ることを特徴とするオイルレス打抜き性に優れた電気絶
縁被膜を有する電磁鋼板。1. A method for producing an electromagnetic steel sheet having an electrically insulating coating on its surface, comprising a liquid containing a first organic resin as a solid content and a chromate-based aqueous solution containing at least one divalent metal. And a treatment liquid containing an organic reducing agent are applied to the surface of the electromagnetic steel sheet, baked, and a solution containing the second organic resin as a solid content is applied during the cooling step of the electromagnetic steel sheet, and further cooled after the application. An electrical steel sheet having an electric insulating coating excellent in oilless punching characteristics, which is characterized in that
ニル樹脂、ベオバ樹脂、アクリル樹脂、ポリエチレン樹
脂、アクリロニトリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリス
チレン樹脂、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、ポリアミ
ド・イミド樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂および
クレゾール樹脂からなる群から1種または2種以上選択
される有機樹脂または該群から2種以上選択されたもの
の共重合体である有機樹脂である請求項1記載のオイル
レス打抜き性に優れた電気絶縁被膜を有する電磁鋼板。2. The first or second organic resin is vinyl acetate resin, Veova resin, acrylic resin, polyethylene resin, acrylonitrile resin, polyester resin, polystyrene resin, epoxy resin, phenoxy resin, polyamide-imide resin, urethane. The oilless punching according to claim 1, which is an organic resin selected from the group consisting of a resin, a phenol resin and a cresol resin, or an organic resin which is a copolymer of two or more selected from the group. Electrical steel sheet with an electrically insulating coating with excellent properties.
ム酸性を有する樹脂にて外層を被覆形成した架橋構造を
形成しうる樹脂粒子からなるエマルジョンである請求項
1記載のオイルレス打抜き性の優れた電気絶縁被膜を有
する電磁鋼板。3. The oilless punching according to claim 1, wherein the first or second organic resin is an emulsion comprising resin particles capable of forming a crosslinked structure in which an outer layer is coated with a resin having resistance to chrome acid. Electrical steel sheet with an electrically insulating coating with excellent properties.
する樹脂にて外層を被覆形成した熱硬化性樹脂粒子から
なるエマルジョンである請求項1ないし3のいずれかに
記載のオイルレス打抜き性の優れた電気絶縁被膜を有す
る電磁鋼板。4. The oilless punching according to claim 1, wherein the first organic resin is an emulsion comprising thermosetting resin particles whose outer layer is formed by coating a resin having chromium acid resistance. Electrical steel sheet with an electrically insulating coating with excellent properties.
磁鋼板表面に塗布する量は、固形分として0.2から
1.0g/m2 である請求項1ないし4のいずれかに記
載のオイルレス打抜き性に優れた電気絶縁被膜を有する
電磁鋼板。5. The amount of the liquid containing the second organic resin as a solid content applied to the surface of the magnetic steel sheet is 0.2 to 1.0 g / m 2 as a solid content. An electrical steel sheet having an electric insulating coating excellent in oilless punchability as described in 1.
磁鋼板表面に塗布する工程は、該鋼板の板温度が60〜
300℃である内に塗布する工程である請求項1ないし
5のいずれかに記載のオイルレス打抜き性に優れた電気
絶縁被膜を有する電磁鋼板。6. The step of applying a liquid containing the second organic resin as a solid content to the surface of an electromagnetic steel plate, the plate temperature of the steel plate is 60 to 60.
The electrical steel sheet having an electrical insulating coating excellent in oilless punching property according to any one of claims 1 to 5, which is a step of applying at 300 ° C.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07879794A JP3360925B2 (en) | 1994-04-18 | 1994-04-18 | Electrical steel sheet with electrical insulation coating with excellent oilless punching properties |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07286282A true JPH07286282A (en) | 1995-10-31 |
JP3360925B2 JP3360925B2 (en) | 2003-01-07 |
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ID=13671861
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JP07879794A Expired - Fee Related JP3360925B2 (en) | 1994-04-18 | 1994-04-18 | Electrical steel sheet with electrical insulation coating with excellent oilless punching properties |
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---|---|
JP (1) | JP3360925B2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11241173A (en) * | 1997-12-19 | 1999-09-07 | Armco Inc | Inorganic/organic insulating coating film for non-oriented silicon steel |
JP2012057201A (en) * | 2010-09-07 | 2012-03-22 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Electromagnetic steel sheet with insulation coating film |
-
1994
- 1994-04-18 JP JP07879794A patent/JP3360925B2/en not_active Expired - Fee Related
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JPH11241173A (en) * | 1997-12-19 | 1999-09-07 | Armco Inc | Inorganic/organic insulating coating film for non-oriented silicon steel |
JP2012057201A (en) * | 2010-09-07 | 2012-03-22 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Electromagnetic steel sheet with insulation coating film |
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JP3360925B2 (en) | 2003-01-07 |
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