JPH07331453A - 溶接性およびオイルレス打抜性に優れた電気絶縁被膜を有する電磁鋼板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】鋼板を撃ち抜く際のオイルレス打抜性に優れ、
かつ打ち抜いた鋼板を積層したコア端面の溶接性、電気
絶縁性、密着性および耐食性に優れる電気絶縁被膜を有
する電磁鋼板を提供する。 【構成】表面に電気絶縁性の被膜を有する電磁鋼板であ
って、内層が少なくとも架橋構造を形成しうる熱硬化性
樹脂であり、かつ該内層の外殻を耐クロム酸性を有する
樹脂にて被覆された微粒子よりなるエマルジョン、フッ
素樹脂系エマルジョン、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および有機還元剤を含有する処
理液を電磁鋼板表面に塗布し、焼付けしたことを特徴と
する溶接性およびオイルレス打抜性に優れた電気絶縁被
膜を有する電磁鋼板。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はクロム酸塩−有機樹脂系
の電気絶縁被膜を有する電磁鋼板に関し、該鋼板を打抜
き油なしで打ち抜く際のオイルレス打抜性と、その後積
層したコアの端面の溶接性に優れた電気絶縁被膜を有す
る電磁鋼板に関する。

【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、打抜性、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。

【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型分で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。

【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。なお、打抜き性と溶
接性を向上させる方法として、特開昭６１−１８３４８
０号公報には、クロム酸水溶液に対して有機樹脂として
ポリエチレンエマルジョンおよびフッ素樹脂エマルジョ
ンの１種あるいは２種と、粒径１〜２０μｍの無機質粒
子とを添加した処理液を電磁鋼板に塗布し、焼付する絶
縁被膜の形成が開示されている。

【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、分解ガスによって電気絶縁被膜中に
ボイドが多数発生するために耐食性が劣化するという問
題があった。なお、フッ素樹脂は耐熱性に優れた熱可塑
性樹脂であり、熱分解が生じにくいものであるが、樹脂
そのものが非極性であり、このため絶縁被膜中の無機質
粒子や下地鋼板との接着性が他の樹脂に比べて劣るの
で、塗布焼付後の絶縁被膜の密着性が劣り、被膜のはく
り等の問題を生じる場合がある。また、打抜き性に関し
ては、実用化されているものは、電磁鋼板のクロム酸塩
と有機樹脂の積層または複合絶縁被膜中に有機樹脂を配
合して打抜き性の向上を図っているが、打抜き時に打抜
油を使用しないと金型のポンチ・ダイスの刃先の損傷を
早めてしまう欠点があり、打抜き時の油の使用は不可欠
なものとなっている。打抜き油を用いると、その後で脱
脂作業が不可欠となり、近年、環境上、脱脂剤の使用量
を大幅に削減する必要があるゆえに、なるべく最小限度
の打抜油の使用で、従来と同様の作業性が確保できるも
のが要求されている。また、従来と同じ程度の打抜油の
使用量であっても、金型交換の頻度を下げて作業効率の
向上を計る上で絶縁被膜の打抜き性を改善する必要があ
った。打抜き性改善のために、熱硬化性樹脂の利用のみ
では限界があり、新たに潤滑性の良好な樹脂を利用する
事は考えられるが、絶縁被膜の溶接性を向上させて打抜
性を劣化させない方法は実用化されていない。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、前述の問題点
を解決すべくなされたものであり、表面に電気絶縁性の
被膜を有する電磁鋼板であって、内層が少なくとも架橋
構造を形成しうる熱硬化性樹脂であり、かつ該内層の外
殻を耐クロム酸性を有する樹脂にて被覆された微粒子よ
りなるエマルジョン、フッ素樹脂系エマルジョン、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およ
び有機還元剤を含有する処理液を電磁鋼板表面に塗布
し、焼付けしたことを特徴とする溶接性およびオイルレ
ス打抜性に優れた電気絶縁被膜を有する電磁鋼板を提供
する。

【０００７】ここで、前記耐クロム酸性を有する樹脂
が、カルボン酸ビニルエステルとこれに共重合可能なエ
チレン性不飽和単量体とを乳化重合させた重合体、また
は前記フッ素樹脂系エマルジョンが、フルオロオレフィ
ンとこれに共重合可能な単量体とを共重合して得られる
重合体の微粒子よりなるのが好ましい。また、電気絶縁
被膜の付着量が、生地鉄板の単位面積当たり０．２〜
４．０ｇ／ｍ² であるのが好ましい。

【０００８】本発明に用いる処理液は、 （ａ）２種類の組成の異なる樹脂微粒子からなる水性エ
マルジョンの混合物 （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、エマルジョン中の樹脂固型
分として５〜１２０重量部、好ましくは２０〜８０重量
部とすれば溶接性とオイルレス打抜き性に優れた電気絶
縁被膜が得られる。また、好ましくは８０〜１２０重量
部とすれば、いくぶん溶接性は劣るが打抜きオイルを用
いないで、さらに多数回打抜くことができ、さらにオイ
ルレス打抜き性に優れた電気絶縁被膜が得られる。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。

【０００９】本発明は成分（ａ）として以下に説明する
Ａ樹脂およびＢ樹脂よりなる２種類の特性の異なる組成
の樹脂微粒子の水性エマルジョンの混合物を用いること
に特徴がある。

【００１０】本発明者らは、オイルレス打抜性に影響を
及ぼす絶縁被膜の構造について検討したところ、潤滑性
のある樹脂成分が絶縁被膜の表面近傍にある程、オイル
レス打抜性がよくなることを見いだした。また、絶縁被
膜として必須の性能である溶接性、密着性を満足する熱
硬化性樹脂は未硬化状態では耐クロム酸性がないので、
２価金属を含むクロム酸塩系水溶液と混合することは不
可能である。従って、このような問題点を解決し、かつ
オイルレス打抜性を付与する上でフッ素樹脂系エマルジ
ョン（樹脂Ａ）を使用し、絶縁被膜の表面層近傍に集中
させる。さらに一方では、耐クロム酸性のある樹脂で熱
硬化性樹脂を被覆したコア／シェル構造からなる微粒子
のエマルジョン（樹脂Ｂ）から形成させた被膜を下地鋼
板の近傍に配置させることを知見し、本発明に至った。

【００１１】即ち、上記樹脂Ａ，Ｂの２種類の組成の異
なる樹脂エマルジョンから形成される被膜の極性を比較
すると、コア／シェル構造よりなる微粒子のエマルジョ
ン（樹脂Ｂ）は、コア部は水酸基、エポキシ基等を多く
含み、かつシェル部はカルボン酸ビニルエステルやエチ
レン性不飽和カルボン酸とこれに共重合可能なエチレン
性不飽和単量体から構成される故に、元々極性の大きな
ものである。これに対してフッ素樹脂系エマルジョン
（樹脂Ａ）は、その主体をなすフッ素樹脂は極性が極め
て低いものである。従って、樹脂Ａと樹脂Ｂとの水性エ
マルジョンを混合して得られる被膜の層構造は、極性の
かなり異なる２種類のエマルジョンよりなるものである
から、当然２層に分離したものとなる。その場合、下地
金属面に近い被膜中には金属面になじみやすい極性の高
いコア／シェル構造からなる微粒子のエマルジョン（樹
脂Ｂ）層、一方、絶縁被膜上層にはフッ素樹脂系エマル
ジョン（樹脂Ａ）層が形成される。

【００１２】本発明の樹脂Ａであるフッ素樹脂系エマル
ジョンとしては、フルオロオレフィンとこれに共重合可
能な単量体とを共重合して得られる重合体の微粒子から
なることを特徴とする。本発明の目的に対しては、例え
ば特開昭６１−２６１３６７号公報に記載されている方
法によって得られるフッ素樹脂系エマルジョンが最適な
ものである。即ち、フルオロオレフィン：１０〜５５モ
ル％、アルキルビニルエーテル：１０〜７０モル％、カ
ルボン酸ビニルエステル：５〜８０モル％からなる共重
合体の水性分散体である。

【００１３】ここでフルオロオレフィンとは、フッ化ビ
ニル、フッ化ビニリデン、クロロトリフルオロエチレ
ン、テトラフルオロエチレン、１，１−ジクロロ−２，
２−ジフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン等
が該当する。ここでアルキルビニルエーテルとしては、
メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブ
チル、イソブチル、ｔ−ブチル、イソアミル、ｎ−ヘキ
シル、ｎ−オクチル、２−エチルヘキシル等のアルキル
基、またはヒドロキシエチル、ヒドロキシブチル等の置
換基含有アルキル基を有するビニルエーテルである。こ
こでカルボン酸ビニルエステルとは、酢酸ビニル、プロ
ピオン酸ビニル、酪酸ビニル、ビバリン酸ビニル、カプ
ロン酸ビニル、バーサチィク酸ビニル、安息香酸ビニル
等が該当する。

【００１４】さらに、本発明の効果を損なわない範囲で
共重合しうるビニルモノマー、例えばエチレン、プロピ
レン、ブテン−１、塩化ビニル、アクリル酸エステル、
メタクリル酸エステル、アクリルアミド、アクリル酸、
メタクリル酸、グリシジルアクリレート、ヒドロキシ含
有アクリレート、マレイン酸、イタコン酸等の官能基含
有モノマーを共重合させることもできる。また、フッ素
樹脂系エマルジョンが、特開平４−２４８８２１号公報
に記載されているエマルジョンを構成する樹脂微粒子の
内層がフルオロオレフィンとその他これに重合可能な単
量体からなる重合体であり、樹脂微粒子の外殻がエチレ
ン性不飽和カルボン酸とこれに共重合可能なエチレン性
不飽和単量体でフルオロアルキル基含有のものも利用可
能である。

【００１５】ここでフルオロアルキル基含有エチレン性
不飽和単量体は、トリフルオロメチルビニルエーテル、
１，１，１−トリフルオロエチルビニルエーテル、テト
ラフルオロビニルエーテル等やフルオロアルキル基を有
するビニルエステル類なども利用できる。なお、樹脂Ａ
の主体をなすフッ素樹脂と樹脂Ｂのコア／シェル構造か
らなる樹脂微粒子との極性が大きく異なる場合、樹脂Ａ
と樹脂Ｂの間で被膜の層間剥離を生じるので、好ましく
ない。

【００１６】この問題の解決手段として、樹脂Ａと樹脂
Ｂの間で両者に共通する成分を導入すればよい。即ち、
樹脂Ａのフルオロオレフィンの共重合成分の一部とし
て、カルボン酸ビニルエステルを使用し、樹脂Ｂのコア
／シェル構造からなる樹脂微粒子中のシェル部分を構成
する成分の一部にカルボン酸ビニルエステルを使用する
のがよい。なお、樹脂Ａと樹脂Ｂとの水性エマルジョン
の混合の割合は（それぞれ樹脂固型分として）、樹脂Ａ
／樹脂Ｂ＝５／９５〜９０／１０の範囲内の重量比で混
合することが好ましい。即ち、樹脂Ａ／樹脂Ｂの重量比
が５／９５未満であると、打抜性が改良されず、かつ９
０／１０を越える場合には、下地鋼板と絶縁被膜の密着
性が大幅に劣化する傾向にある。

【００１７】本発明の樹脂Ｂであるコア／シェル構造か
らなる微粒子の水性エマルジョンの内層になる成分は、
少なくとも架橋構造を形成しうる熱硬化性樹脂である。
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（外殻）に耐クロム酸性を
有する樹脂層が存在すればよい。

【００１８】つまり、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
らなる外殻（シェル）とよりなるコア／シェル構造より
なる微粒子のエマルジョン（樹脂Ｂ）とする。

【００１９】すなわち、内層（コア）を形成する架橋構
造を形成しう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。

【００２０】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、カルボン酸ビニルエステルとこれに共重合
可能な単量体から形成される樹脂が該当する。飽和カル
ボン酸ビニルエステルとしては、前記した例が挙げられ
る。これらのカルボン酸ビニルエステルと、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を
用いる。

【００２１】以下に本発明で使用される樹脂微粒子のコ
ア／シェル構造よりなる微粒子の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（外殻）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。

【００２２】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、カルボン酸ビニルエステルとこれに
共重合可能なエチレン性不飽和単量体との共重合体を用
いる。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。

【００２３】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。

【００２４】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、同様にカルボン酸ビニルエステルと
これに共重合可能な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２５〜６
５重量％の固型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。

【００２５】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、クロム酸塩系薬剤に配
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重量部以上では耐熱分解性を向上
させることができない。

【００２６】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。

【００２７】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。

【００２８】次に、本発明の電磁鋼板を以下のようにし
て製造する。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０．２〜４ｇ／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。

【００２９】かくして得られた絶縁被膜は、溶接性に優
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。

【００３０】

【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。なお、部とあるのは全て重量部である。 （参考例１）本発明に用いる樹脂Ｂのエマルジョン（Ｅ
１）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
１．５Ｌ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、下記のカルボン酸ビニルエステルと
エチレン性不飽和単量体を調整し滴下ロートに入れた。 ピバリン酸ビニルエステル ３０部 アクリル酸エチル ３０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
ョンの樹脂固型分は４８ｗｔ％であった。

【００３１】（参考例２）本発明に用いる樹脂Ａのエマ
ルジョン（Ｅ２）を下記の原料と製造方法で製造した。
１Ｌのステンレス製オートクレーブに、８部のネオゲン
Ｒ（ドデシルベンゼンスルホン酸ソーダ、第一工業製薬
製）、１０部のノイゲンＥＡ−１２０（ポリオキシエチ
レンノニルフェノールエーテル、第一工業製薬製）、３
部のナトラゾール２５０ＬＲ（ヒドロキシエチルセルロ
ース、ハーキュレス社製）、３部の炭酸水素アンモニウ
ムを６５０部のイオン交換水に溶解した水溶液を入れ、
次いで８０部のピバリン酸ビニルと６部の８０％メタク
リル酸を仕込んだ後、窒素ガスで１０ｋｇ／ｃｍ² 加圧
し脱気した。窒素加圧および脱気の操作を２回繰り返し
た後、５５部のエチルビニルエーテルとあらかじめ液化
捕集したヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰと略す）１
００部とをガラス製耐圧管より窒素加圧にてオートクレ
ーブに圧入した。オートクレーブを６０℃に調温し、３
部のアンモニウムパーサルフェートを４０部のイオン交
換水に溶解した触媒液を６時間にわたって滴下し、さら
に２時間反応を継続した。反応圧力は初期には９．８ｋ
ｇ／ｃｍ² であったが、終了時には２．１ｋｇ／ｃｍ²
に低下していた。３０℃に冷却後樹脂Ａのエマルジョン
を取り出した。

【００３２】（実施例および比較例）板厚０．５ｍｍの
電磁鋼板の表面に表１および表２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。この時の塗
布作業性および処理液の経時安定性は実施例では極めて
良好であり、しかも均一な表３に示す付着量の被膜が得
られた。一方、比較例では表４に示すように塗布液中の
配合樹脂エマルジョンがゲル化し塗装できないものが見
受けられた。

【００３３】次いで得られた絶縁被膜付き電磁鋼板から
圧延方向が幅方向になるように幅３０ｍｍ、長さ１３０
ｍｍ、厚さ０．５ｍｍの板をせん断機にて打抜き、締付
圧１００ｋｇ／ｃｍ² で締付けたのち、得られた積層体
の重ね断面を電流１２０Ａ、シールドガス；Ａｒ（流量
６ｌ／ｍｉｎ）の条件でＴＩＧ溶接したときの、ブロー
ホールの発生状況について調べ、ブローホールの発生し
ない最高溶接速度をｃｍ／ｍｉｎで示した。その他の被
膜諸特性とともに表３および表４に示した。それらの測
定法と判定基準を以下に示す。

【００３４】（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 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。 （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）オイルレス打抜性 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性は良好である。 （７）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を求
めた。極大ピーク温度が高いほど耐熱性が高い。

【００３５】 ＊ 無水クロム酸１００重量部に対する樹脂固型分
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重量部に対する固型分換算
量

【００３６】 ＊ 無水クロム酸１００重量部に対する樹脂固型分
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重量部に対する固型分換算
量

【００３７】比較例使用エマルジョン 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％）

【００３８】

【表１】

【００３９】

【表２】

【００４０】

【発明の効果】本発明は、２種類の特性の異なる樹脂微
粒子エマルジョン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、焼付けした電気絶縁性の被
膜を有する電磁鋼板であって、特に、この鋼板を撃ち抜
く際のオイルレス打抜性に優れ、かつ、この鋼板を撃ち
抜いて積層したコア端面の溶接性、電気絶縁性、密着性
および耐食性に優れている。

Claims (4)

【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、内層が少なくとも架橋構造を形成しうる熱硬
   化性樹脂であり、かつ該内層の外殻を耐クロム酸性を有
   する樹脂にて被覆された微粒子よりなるエマルジョン、
   フッ素樹脂系エマルジョン、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および有機還元剤を含有す
   る処理液を電磁鋼板表面に塗布し、焼付けしたことを特
   徴とする溶接性およびオイルレス打抜性に優れた電気絶
   縁被膜を有する電磁鋼板。
2. 【請求項２】前記耐クロム酸性を有する樹脂が、カルボ
   ン酸ビニルエステルとこれに共重合可能なエチレン性不
   飽和単量体とを乳化重合させた重合体である請求項１記
   載の溶接性およびオイルレス打抜性に優れた電気絶縁被
   膜を有する電磁鋼板。
3. 【請求項３】前記フッ素樹脂系エマルジョンが、フルオ
   ロオレフィンとこれに共重合可能な単量体とを共重合し
   て得られる重合体の微粒子よりなる請求項２または３に
   記載の溶接性およびオイルレス打抜性に優れた電気絶縁
   被膜を有する電磁鋼板。
4. 【請求項４】前記電気絶縁被膜の付着量が、生地鉄板の
   単位面積当たり０．２〜４．０ｇ／ｍ² である請求項１
   〜３のいずれかに記載の溶接性およびオイルレス打抜性
   に優れた電気絶縁被膜を有する電磁鋼板。