JPH09209165A - 密着性の優れた方向性電磁鋼板の絶縁皮膜形成方法 - Google Patents
密着性の優れた方向性電磁鋼板の絶縁皮膜形成方法Info
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- JPH09209165A JPH09209165A JP8014240A JP1424096A JPH09209165A JP H09209165 A JPH09209165 A JP H09209165A JP 8014240 A JP8014240 A JP 8014240A JP 1424096 A JP1424096 A JP 1424096A JP H09209165 A JPH09209165 A JP H09209165A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 フォルステライト皮膜のない一方向性電磁鋼
板表面上に、密着性の優れた絶縁皮膜を形成する手段を
提供する。 【解決手段】 鋼板上に施す絶縁皮膜形成剤成分を、コ
ロイド状シリカと燐酸塩のみからなり、かつその塗布剤
中のコロイド状シリカの粒径を１０００μm 以下に制御
することを特徴とする密着性の優れた方向性電磁鋼板の
絶縁皮膜形成方法。 【効果】 フォルステライト皮膜のない一方向性電磁鋼
板表面上に、密着性の優れた絶縁皮膜を形成でき、その
張力効果を最大限に発揮させることができる。
板表面上に、密着性の優れた絶縁皮膜を形成する手段を
提供する。 【解決手段】 鋼板上に施す絶縁皮膜形成剤成分を、コ
ロイド状シリカと燐酸塩のみからなり、かつその塗布剤
中のコロイド状シリカの粒径を１０００μm 以下に制御
することを特徴とする密着性の優れた方向性電磁鋼板の
絶縁皮膜形成方法。 【効果】 フォルステライト皮膜のない一方向性電磁鋼
板表面上に、密着性の優れた絶縁皮膜を形成でき、その
張力効果を最大限に発揮させることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、フォルステライト
皮膜のない一方向性電磁鋼板表面上、さらには鏡面ない
しはそれに近い状態に調整した仕上げ焼鈍後の一方向性
電磁鋼板に、張力付加型の絶縁皮膜を形成した際の密着
性の優れた絶縁皮膜形成方法に関するものである。
皮膜のない一方向性電磁鋼板表面上、さらには鏡面ない
しはそれに近い状態に調整した仕上げ焼鈍後の一方向性
電磁鋼板に、張力付加型の絶縁皮膜を形成した際の密着
性の優れた絶縁皮膜形成方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一方向性電磁鋼板は磁気鉄芯材料として
多用されており、特にエネルギーロスを少なくするため
に鉄損の少ない材料が求められている。一般に、鉄損の
低減は鋼板に張力を付与することが有効であることが知
られている。鋼板に張力を付与するためには、鋼板より
熱膨張係数の小さい材質からなる皮膜を高温で形成する
ことが有効である。仕上げ焼鈍工程では鋼板表面の酸化
物と焼鈍分離剤とが反応して生成するフォルステライト
皮膜は、鋼板に張力を与えることができ、皮膜密着性も
優れている。
多用されており、特にエネルギーロスを少なくするため
に鉄損の少ない材料が求められている。一般に、鉄損の
低減は鋼板に張力を付与することが有効であることが知
られている。鋼板に張力を付与するためには、鋼板より
熱膨張係数の小さい材質からなる皮膜を高温で形成する
ことが有効である。仕上げ焼鈍工程では鋼板表面の酸化
物と焼鈍分離剤とが反応して生成するフォルステライト
皮膜は、鋼板に張力を与えることができ、皮膜密着性も
優れている。
【０００３】さらに、特開昭４８−３９３３８号公報で
開示されたコロイド状シリカ、燐酸塩、クロム酸塩から
なるコーティング液を焼き付けることによって絶縁皮膜
を形成する方法は、鋼板に対する張力付与の効果が大き
く、鉄損低減に有効である。従って、仕上げ焼鈍工程で
生じた皮膜を残した上で、上記のような張力性の絶縁コ
ーティングを施すことが一般的な一方向性電磁鋼板の製
造方法となっている。
開示されたコロイド状シリカ、燐酸塩、クロム酸塩から
なるコーティング液を焼き付けることによって絶縁皮膜
を形成する方法は、鋼板に対する張力付与の効果が大き
く、鉄損低減に有効である。従って、仕上げ焼鈍工程で
生じた皮膜を残した上で、上記のような張力性の絶縁コ
ーティングを施すことが一般的な一方向性電磁鋼板の製
造方法となっている。
【０００４】一方、フォルステライト系皮膜と地鉄の乱
れた界面構造が、鉄損に対する皮膜張力効果をある程度
相殺していることが判明してきた。そこで、例えば特開
昭４９−９６９２０号公報に開示されている如く、仕上
げ焼鈍工程で生ずるフォルステライト質皮膜を除いた
り、更に鏡面化仕上げを行った後、張力皮膜を改めて形
成することにより、更なる鉄損低減を試みる技術が開発
された。
れた界面構造が、鉄損に対する皮膜張力効果をある程度
相殺していることが判明してきた。そこで、例えば特開
昭４９−９６９２０号公報に開示されている如く、仕上
げ焼鈍工程で生ずるフォルステライト質皮膜を除いた
り、更に鏡面化仕上げを行った後、張力皮膜を改めて形
成することにより、更なる鉄損低減を試みる技術が開発
された。
【０００５】しかしながら、このような鏡面状の鋼板の
上に絶縁皮膜を施した際の皮膜密着性は、一般にフォル
ステライト系皮膜の上に絶縁皮膜を施した場合よりも悪
く、剥離が生じる。鏡面への絶縁皮膜密着性確保に関す
る従来技術としては、特開平５−２７９７４７号公報に
示される如く、鋼板表面と絶縁皮膜の間に、焼鈍により
中間層としてＳｉＯ2 を形成する方法等が存在する。し
かし、工業的には工程増によるコストが上昇し、かつ生
産性も劣化するという問題点があった。
上に絶縁皮膜を施した際の皮膜密着性は、一般にフォル
ステライト系皮膜の上に絶縁皮膜を施した場合よりも悪
く、剥離が生じる。鏡面への絶縁皮膜密着性確保に関す
る従来技術としては、特開平５−２７９７４７号公報に
示される如く、鋼板表面と絶縁皮膜の間に、焼鈍により
中間層としてＳｉＯ2 を形成する方法等が存在する。し
かし、工業的には工程増によるコストが上昇し、かつ生
産性も劣化するという問題点があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記に鑑み本発明は、
フォルステライト皮膜のない一方向性電磁鋼板表面上
に、密着性の優れた方向性電磁鋼板の絶縁皮膜を、安価
に製造工程増なく形成する手段を提供するものである。
フォルステライト皮膜のない一方向性電磁鋼板表面上
に、密着性の優れた方向性電磁鋼板の絶縁皮膜を、安価
に製造工程増なく形成する手段を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、フォルステラ
イト皮膜のない方向性電磁鋼板表面上に、絶縁皮膜形成
用塗布剤を塗布し、焼き付け処理を施す絶縁皮膜形成方
法において、絶縁形成用塗布剤成分が、コロイド状シリ
カと燐酸塩のみからなり、かつその塗布剤中のコロイダ
ルシリカの粒径を１０００μm 以下とする方法である。
イト皮膜のない方向性電磁鋼板表面上に、絶縁皮膜形成
用塗布剤を塗布し、焼き付け処理を施す絶縁皮膜形成方
法において、絶縁形成用塗布剤成分が、コロイド状シリ
カと燐酸塩のみからなり、かつその塗布剤中のコロイダ
ルシリカの粒径を１０００μm 以下とする方法である。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
発明者らは、フォルステライト皮膜のない鋼板上に密着
性の優れた絶縁皮膜形成のため、以下のような試験を行
った。試料材は、約３％Ｓｉを含有する０．２３mm板厚
の冷延板を、特開平７−１１８７５０号公報で示されて
いる如く、Ｆｅ系酸化物の生成しない酸化度の雰囲気ガ
ス中で脱炭焼鈍を行い、焼鈍分離剤としてアルミナを用
いることにより、最終仕上げ焼鈍においてフォルステラ
イト皮膜がなくかつ鏡面に近い状態に達成した材料を用
いた。
発明者らは、フォルステライト皮膜のない鋼板上に密着
性の優れた絶縁皮膜形成のため、以下のような試験を行
った。試料材は、約３％Ｓｉを含有する０．２３mm板厚
の冷延板を、特開平７−１１８７５０号公報で示されて
いる如く、Ｆｅ系酸化物の生成しない酸化度の雰囲気ガ
ス中で脱炭焼鈍を行い、焼鈍分離剤としてアルミナを用
いることにより、最終仕上げ焼鈍においてフォルステラ
イト皮膜がなくかつ鏡面に近い状態に達成した材料を用
いた。
【０００９】さらに、焼鈍分離剤を除去するための水洗
を行った後、絶縁皮膜形成塗布液の組成を変え、溝付き
ゴムロール液で片面当たり４．０ g/m2 塗布し、８５０
℃で焼き付けた。このとき、従来絶縁皮膜形成塗布液に
含まれているＣｒ０3 を添加しない成分組成も用意し
た。コロイド状シリカの粒径は全て３０μm とした。塗
布液の組成及び、焼きけ後の絶縁皮膜密着性を、曲げ試
験により評価した結果について表１に示す。評価基準は
表２に示す通りである。Ｃｒ０3 添加量を０にすること
によって、曲げ試験による皮膜剥離が抑制可能となる。
を行った後、絶縁皮膜形成塗布液の組成を変え、溝付き
ゴムロール液で片面当たり４．０ g/m2 塗布し、８５０
℃で焼き付けた。このとき、従来絶縁皮膜形成塗布液に
含まれているＣｒ０3 を添加しない成分組成も用意し
た。コロイド状シリカの粒径は全て３０μm とした。塗
布液の組成及び、焼きけ後の絶縁皮膜密着性を、曲げ試
験により評価した結果について表１に示す。評価基準は
表２に示す通りである。Ｃｒ０3 添加量を０にすること
によって、曲げ試験による皮膜剥離が抑制可能となる。
【００１０】
【表１】
【００１１】
【表２】
【００１２】Ｃｒ０3 無添加によって皮膜密着性が改善
した原因は、地鉄と絶縁皮膜とのバインダーとなる燐酸
塩が、地鉄−皮膜界面で濃化するからと推定される。つ
まり、Ｃｒ０3 が添加されている場合には地鉄−皮膜界
面にてＣｒ０3 不働態膜を形成し、燐酸塩と地鉄との結
合を阻害するが、Ｃｒ０3 無添加のときは燐酸塩が直接
地鉄と結合に関与でき、結合に与かる燐酸塩が増加する
からである。図１に組成(1) 、組成(4) のＧＤＳプロフ
ァイルを示す。以上で述べたように、Ｃｒ０3 無添加の
組成(4) では矢印で示される如く、Ｐが地鉄−皮膜界面
に濃化している様子が観察される。
した原因は、地鉄と絶縁皮膜とのバインダーとなる燐酸
塩が、地鉄−皮膜界面で濃化するからと推定される。つ
まり、Ｃｒ０3 が添加されている場合には地鉄−皮膜界
面にてＣｒ０3 不働態膜を形成し、燐酸塩と地鉄との結
合を阻害するが、Ｃｒ０3 無添加のときは燐酸塩が直接
地鉄と結合に関与でき、結合に与かる燐酸塩が増加する
からである。図１に組成(1) 、組成(4) のＧＤＳプロフ
ァイルを示す。以上で述べたように、Ｃｒ０3 無添加の
組成(4) では矢印で示される如く、Ｐが地鉄−皮膜界面
に濃化している様子が観察される。
【００１３】次に、Ｃｒ０3 無添加の絶縁皮膜形成塗布
液において、コロイダルシリカの粒径を変化させて行っ
た試験結果を表３に示す。試料材は表１と同じ材料であ
り、塗布量はいずれも片面当たり３．５ g/m2 とした。
密着性評価は、コロイド状シリカの粒径が1000μm を越
えると劣化する（図２）。この原因は、Ｃｒ０3 無添加
の場合にはコロイド状シリカの径が1000μm を越えると
絶縁皮膜の成膜性が劣化し、密着性に悪影響を及ぼすか
らと推定される。そのため、本発明範囲中のコロイド状
シリカの粒径の上限を1000μm とした。
液において、コロイダルシリカの粒径を変化させて行っ
た試験結果を表３に示す。試料材は表１と同じ材料であ
り、塗布量はいずれも片面当たり３．５ g/m2 とした。
密着性評価は、コロイド状シリカの粒径が1000μm を越
えると劣化する（図２）。この原因は、Ｃｒ０3 無添加
の場合にはコロイド状シリカの径が1000μm を越えると
絶縁皮膜の成膜性が劣化し、密着性に悪影響を及ぼすか
らと推定される。そのため、本発明範囲中のコロイド状
シリカの粒径の上限を1000μm とした。
【００１４】
【表３】
【００１５】
（実施例１）試料材は、約３％Ｓｉを含有する０．２３
mm板厚の冷延板を、Ｆｅ系酸化物の生成しない酸化度の
雰囲気ガス中で脱炭焼鈍を行い、焼鈍分離剤としてアル
ミナを用いることにより、最終仕上げ焼鈍において鏡面
に近い状態に達成した材料を用いた。
mm板厚の冷延板を、Ｆｅ系酸化物の生成しない酸化度の
雰囲気ガス中で脱炭焼鈍を行い、焼鈍分離剤としてアル
ミナを用いることにより、最終仕上げ焼鈍において鏡面
に近い状態に達成した材料を用いた。
【００１６】水洗により焼鈍分離剤除去後、絶縁皮膜形
成塗布液の組成、コロイド状シリカの粒径を変化させ、
溝付きゴムロール液で片面当たり４．０ g/m2 塗布し、
８５０℃×１２０ｓで焼き付けた。絶縁皮膜形成塗布液
の組成、コロイド状シリカの粒径及び、焼き付け後の絶
縁皮膜密着性評価結果を表４に示す。評価基準は表２に
示す通りである。表４に示す如く、Ｃｒ０3 を添加しな
いことにより絶縁皮膜密着性が改善することがわかる。
成塗布液の組成、コロイド状シリカの粒径を変化させ、
溝付きゴムロール液で片面当たり４．０ g/m2 塗布し、
８５０℃×１２０ｓで焼き付けた。絶縁皮膜形成塗布液
の組成、コロイド状シリカの粒径及び、焼き付け後の絶
縁皮膜密着性評価結果を表４に示す。評価基準は表２に
示す通りである。表４に示す如く、Ｃｒ０3 を添加しな
いことにより絶縁皮膜密着性が改善することがわかる。
【００１７】
【表４】
【００１８】（実施例２）実施例１と同様の素材を用
い、水洗により焼鈍分離剤除去後、絶縁皮膜形成塗布液
を片面当たり５．０ g/m2 塗布し、８５０℃×１２０ｓ
で焼き付けた。絶縁皮膜形成塗布液の組成、コロイド状
シリカの粒径及び、焼き付け後の絶縁皮膜密着性評価結
果を表５に示す。評価基準は表２に示す通りである。表
５に示す如く、Ｃｒ０3 を添加しないことにより絶縁皮
膜密着性が改善することがわかる。
い、水洗により焼鈍分離剤除去後、絶縁皮膜形成塗布液
を片面当たり５．０ g/m2 塗布し、８５０℃×１２０ｓ
で焼き付けた。絶縁皮膜形成塗布液の組成、コロイド状
シリカの粒径及び、焼き付け後の絶縁皮膜密着性評価結
果を表５に示す。評価基準は表２に示す通りである。表
５に示す如く、Ｃｒ０3 を添加しないことにより絶縁皮
膜密着性が改善することがわかる。
【００１９】
【表５】
【００２０】（実施例３）実施例１と同様の素材を用
い、水洗により焼鈍分離剤除去後、絶縁皮膜形成塗布液
塗布前に８５０℃×１２０ｓ露点Ｄｒｙにて焼鈍を行
い、鋼板表面にＳｉ０2 層を形成させた。しかるのち
に、絶縁皮膜形成塗布液を片面当たり５．０ g/m2 塗布
し、８５０℃×１２０ｓで焼き付けた。
い、水洗により焼鈍分離剤除去後、絶縁皮膜形成塗布液
塗布前に８５０℃×１２０ｓ露点Ｄｒｙにて焼鈍を行
い、鋼板表面にＳｉ０2 層を形成させた。しかるのち
に、絶縁皮膜形成塗布液を片面当たり５．０ g/m2 塗布
し、８５０℃×１２０ｓで焼き付けた。
【００２１】絶縁皮膜形成塗布液の組成、コロイド状シ
リカの粒径及び、焼き付け後の絶縁皮膜密着性評価結果
を表６に示す。評価基準は表２に示す通りである。表６
に示す如く、鋼板表面層にシリカ層を形成した場合にお
いても、Ｃｒ０3 無添加により絶縁皮膜密着性をより強
固なものにすることがわかる。
リカの粒径及び、焼き付け後の絶縁皮膜密着性評価結果
を表６に示す。評価基準は表２に示す通りである。表６
に示す如く、鋼板表面層にシリカ層を形成した場合にお
いても、Ｃｒ０3 無添加により絶縁皮膜密着性をより強
固なものにすることがわかる。
【００２２】
【表６】
【００２３】（実施例４）実施例１と同様の素材を用
い、水洗により焼鈍分離剤除去後、絶縁皮膜形成塗布液
塗布前に８５０℃×１２０ｓ露点Ｄｒｙにて焼鈍を行
い、鋼板表面にＳｉ０2 層を形成させた。しかるのち
に、Ｃｒ０3 無添加の絶縁皮膜形成塗布液を片面当たり
３．５ g/m2 塗布し、８５０℃×１２０ｓで焼き付け
た。
い、水洗により焼鈍分離剤除去後、絶縁皮膜形成塗布液
塗布前に８５０℃×１２０ｓ露点Ｄｒｙにて焼鈍を行
い、鋼板表面にＳｉ０2 層を形成させた。しかるのち
に、Ｃｒ０3 無添加の絶縁皮膜形成塗布液を片面当たり
３．５ g/m2 塗布し、８５０℃×１２０ｓで焼き付け
た。
【００２４】絶縁皮膜形成塗布液の組成、コロイド状シ
リカの粒径及び、焼き付け後の絶縁皮膜密着性評価結果
を表７に示す。評価基準は表２に示す通りである。表７
に示す如く、鋼板表面層にシリカ層を形成した場合にお
いても、コロイド状シリカの粒径を1000μm 以下に抑え
ることにより、皮膜密着性の劣化抑制が可能となる。
リカの粒径及び、焼き付け後の絶縁皮膜密着性評価結果
を表７に示す。評価基準は表２に示す通りである。表７
に示す如く、鋼板表面層にシリカ層を形成した場合にお
いても、コロイド状シリカの粒径を1000μm 以下に抑え
ることにより、皮膜密着性の劣化抑制が可能となる。
【００２５】
【表７】
【００２６】
【発明の効果】本発明は、フォルステライト皮膜のない
一方向性電磁鋼板表面上に、密着性の優れた方向性電磁
鋼板の絶縁皮膜を形成する手段を提供するものである。
従って、張力性絶縁皮膜による鉄損減少効果を最大限に
発揮させるものであり、その工業的効果は甚大である。
一方向性電磁鋼板表面上に、密着性の優れた方向性電磁
鋼板の絶縁皮膜を形成する手段を提供するものである。
従って、張力性絶縁皮膜による鉄損減少効果を最大限に
発揮させるものであり、その工業的効果は甚大である。
【図１】（ａ）は表１の材料符号(1) 、（ｂ）は表１の
材料符号(4) のＧＤＳプロファイルを示す図表である。
材料符号(4) のＧＤＳプロファイルを示す図表である。
【図２】Ｃｒ０3 無添加絶縁皮膜形成用塗布液中のコロ
イド状シリカ粒径と皮膜密着性評価結果関係を示した図
表である。
イド状シリカ粒径と皮膜密着性評価結果関係を示した図
表である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤井 浩康 北九州市戸畑区飛幡町１−１ 新日本製鐵 株式会社八幡製鐵所内 (72)発明者 田中 収 北九州市戸畑区大字中原46−59 日鐵プラ ント設計株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 密着性の優れた方向性電磁鋼板の絶縁皮
膜形成方法において、最終仕上げ焼鈍工程でのフォルス
テライト皮膜生成を除去するかもしくは防止した鋼板
に、絶縁皮膜形成剤を塗布し、焼き付け処理を施す際
に、絶縁皮膜形成剤成分が、コロイド状シリカと燐酸塩
のみからなり、かつその塗布剤中のコロイダルシリカの
粒径を１０００μm 以下とするとを特徴とする密着性の
優れた方向性電磁鋼板の絶縁皮膜形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01424096A JP3324632B2 (ja) | 1996-01-30 | 1996-01-30 | 密着性の優れた方向性電磁鋼板及びその絶縁皮膜形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01424096A JP3324632B2 (ja) | 1996-01-30 | 1996-01-30 | 密着性の優れた方向性電磁鋼板及びその絶縁皮膜形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09209165A true JPH09209165A (ja) | 1997-08-12 |
| JP3324632B2 JP3324632B2 (ja) | 2002-09-17 |
Family
ID=11855571
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01424096A Expired - Lifetime JP3324632B2 (ja) | 1996-01-30 | 1996-01-30 | 密着性の優れた方向性電磁鋼板及びその絶縁皮膜形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3324632B2 (ja) |
Cited By (4)
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|---|---|---|---|---|
| EP2444523A4 (en) * | 2009-06-17 | 2013-01-23 | ELECTROMAGNETIC STEEL PLATE WITH INSULATION COATING FILM AND METHOD OF MANUFACTURING THEREOF | |
| WO2016104407A1 (ja) * | 2014-12-26 | 2016-06-30 | 新日鐵住金株式会社 | 電磁鋼板 |
| WO2020162608A1 (ja) * | 2019-02-08 | 2020-08-13 | 日本製鉄株式会社 | 方向性電磁鋼板、方向性電磁鋼板の絶縁被膜形成方法、及び方向性電磁鋼板の製造方法 |
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1996
- 1996-01-30 JP JP01424096A patent/JP3324632B2/ja not_active Expired - Lifetime
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