JPH10330951A - 方向性電磁鋼板の絶縁被膜処理方法 - Google Patents

方向性電磁鋼板の絶縁被膜処理方法

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JPH10330951A
JPH10330951A JP9146827A JP14682797A JPH10330951A JP H10330951 A JPH10330951 A JP H10330951A JP 9146827 A JP9146827 A JP 9146827A JP 14682797 A JP14682797 A JP 14682797A JP H10330951 A JPH10330951 A JP H10330951A
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幸弘 芝崎
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、高い占積率を保持し、かつ高い被
膜張力を有する絶縁被膜を持つ方向性電磁鋼板の製造方
法を提供する。 【解決手段】 りん酸塩、コロイド状シリカ、クロム酸
塩を主成分とする処理液を１回あたり２．５ｇ／ｍ2 以
下で塗布乾燥焼き付けし、合計の塗布量を４〜５ｇ／ｍ
2 とすることにより、高い占積率と優れた被膜張力を持
つ絶縁被膜を有する方向性電磁鋼板を製造できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は方向性電磁鋼板に張
力を有する絶縁被膜を形成する方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】通常、方向性電磁鋼板の表面には１次被
膜と呼ばれるフォルステライト層と、２次被膜と呼ばれ
るりん酸塩、クロム酸塩とシリカを主成分とする混合層
が形成されている。これらの被膜層には鋼板を積層した
時に漏洩電流を防止して鉄心の磁気特性を向上させるた
めの絶縁性が必要とされるが、絶縁性以外にも耐蝕性や
すべり性、密着性など各種被膜特性が求められている。
中でも、方向性電磁鋼板の絶縁被膜の重要な作用とし
て、電磁鋼板に張力を付与することにより磁気特性を向
上させるといった作用があり、張力被膜とも呼ばれてい
る。
【０００３】特公昭５３−２８３７５号公報には、仕上
げ焼鈍後に鋼板表面に形成されたフォルステライト被膜
の上に特定組成のりん酸塩−クロム酸塩−コロイド状シ
リカ系の絶縁被膜を塗布乾燥することにより、鋼板に張
力を付与し方向性電磁鋼板の磁気特性を向上せしむる方
法が開示されている。
【０００４】近年、省エネルギーの観点からトランスな
どの効率向上が求められており、トランスなどの鉄心に
使用される方向性電磁鋼板には更なる磁気特性の向上が
求められている。そこで、方向性電磁鋼板の磁気特性を
向上させる効果のある張力被膜についても、更なる張力
の増大が求められており、様々な方法が提案されてい
る。
【０００５】張力被膜による張力付与は、鋼板よりも熱
膨張係数の小さい物質を含有する被膜層を形成すること
により、鋼板に引っ張り応力が生ずることに基づいてい
る。この引っ張り応力を大きくするためには、張力被膜
の被膜量を増大させる、張力被膜の熱膨張係数を小さく
するといった方法が知られている。
【０００６】しかし、被膜による張力を増大させるため
に、りん酸塩−クロム酸塩−コロイド状シリカ系の絶縁
被膜を多量塗布すると、密着性が低下して被膜が剥離す
るという問題点があった。この問題点を解決するため
に、特開平５−２７９８６４号公報に、第１回目の塗布
としてりん酸あるいはりん酸塩と無水クロム酸あるいは
クロム酸塩およびコロイド状シリカを含む溶液を３００
〜６００℃で３０秒以上焼き付け乾燥し、更に第２回目
以降に該溶液を７００〜９５０℃で３０秒以上焼き付け
乾燥することにより、良好な密着性を保持し、かつ被膜
量を増大せしむる方法が開示されている。上記特開平５
−２７９８６４号公報に開示された方法により、従来は
せいぜい５ｇ／ｍ2 が限度であった絶縁被膜量が６〜８
ｇ／ｍ2 もの厚塗布が可能となり、大幅な張力の向上効
果が得られている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところが、被膜量を増
大させて張力を向上させる方法では、占積率が低下する
といった問題点がある。占積率が低下するとトランスの
性能が低下することから、被膜張力が増大して磁気特性
が向上しても占積率の低下によりむしろ磁気特性が劣化
する可能性もある。上記特公昭５３−２８３７５号公報
で開示された技術では、実施例中に被膜量を３．８〜
４．３ｇ／ｍ2 とすることが記されており、占積率を考
慮した場合には５ｇ／ｍ2 以下が望ましい。
【０００８】本発明は絶縁被膜の塗布量を従来と同様の
５ｇ／ｍ2 以下とすることにより高い占積率を有し、か
つ従来よりも高い被膜張力を有する絶縁被膜を形成し、
鉄損の低い方向性電磁鋼板の製造方法を提供するもので
ある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、
（１）方向性電磁鋼板にりん酸塩、コロイド状シリカ、
クロム酸塩を主成分とする処理液を塗布して張力被膜を
形成する際に、１回あたりの塗布量を２．５ｇ／ｍ2 以
下で複数回に分けて塗布し焼き付け、合計の塗布量を４
〜５ｇ／ｍ2 とすることを特徴とする方向性電磁鋼板の
絶縁被膜処理方法。および（２）前項（１）の方法にお
いて、処理液の塗布焼き付けの際に、４００℃以上９５
０℃以下の板温にて焼き付けることを特徴とする方向性
電磁鋼板の絶縁被膜処理方法を要旨とする。
【００１０】以下に本発明を詳細に説明する。本発明で
使用されるりん酸塩、コロイド状シリカ、クロム酸塩を
主成分とする処理液とはこれらの成分を主成分として含
有し適量混合された水溶液あるいはスラリーである。り
ん酸塩としては、Ｃａ，Ｍｇ，Ａｌ，Ｓｒ等の塩を用い
ることができる。クロム酸塩としては、Ｎａ，Ｋ，Ｃ
ａ，Ｍｇ，Ｓｒ等の塩が用いられる。コロイド状シリカ
は特に限定は無く、様々な大きさの粒子を適宜使用する
ことができるが、あまり粒径が大きいと処理液中で沈降
するおそれがある。
【００１１】次に本発明で使用する処理液の液組成につ
いては特に限定するものではないが、張力被膜の特性お
よび塗布時の作業性から、例えばりん酸塩：３〜２４重
量％、クロム酸塩：０．２〜４．５重量％、コロイド状
シリカ：４〜１６重量％、を主成分とする水溶液または
スラリーとするのがよい。また、この水溶液に被膜特性
改善のために若干の界面活性剤、ガラス化剤等を添加す
ることは何等差し支えない。
【００１２】絶縁被膜の塗布量としては、４〜５ｇ／ｍ
2 とすることが必要である。これは、４ｇ／ｍ2 以下で
は、絶縁性を確保するのが難しく、５ｇ／ｍ2 以上であ
れば、占積率が低下するためである。
【００１３】次に本発明では１回あたりの塗布量を２．
５ｇ／ｍ2 以下として複数回に分けて乾燥焼き付けする
ことを必須とする。ここで、図１に最終の合計塗布量を
５ｇ／ｍ2 となるようにして、塗布焼き付け回数を横軸
にとり、縦軸に被膜張力を示す。この図より同一被膜量
であっても、１回あたりの塗布量を減らし、塗布焼き付
け回数を増やすことにより被膜張力が増加することがわ
かる。
【００１４】また、焼き付けを４００〜９５０℃とする
のは、４００℃以下では十分に被膜が形成されず被膜張
力が発現しないためであり、９５０℃以上では鋼板の磁
気特性が劣化するためである。
【００１５】本発明により被膜張力が増大するメカニズ
ムははっきりとは解明されていないが、被膜の熱膨張係
数が部分的に小さくなるためと推定している。図２は５
ｇ／ｍ2 を１回で塗布し焼き付けした絶縁被膜をアルカ
リを用いて除去し被膜張力を測定する際に、横軸に除去
した被膜量をとり、縦軸にその被膜量の張力との関係を
示したものである。この図より絶縁被膜を除去し始めた
ところで大きな張力が得られていることがわかる。本発
明者らはこの知見に基づき鋭意研究を進めたところ、り
ん酸塩−コロイド状シリカ−クロム酸塩系張力被膜を１
回で５ｇ／ｍ2塗布焼き付けた場合でも被膜張力は主に
表面の２．５ｇ／ｍ2 付近までに依存していることを発
見し本発明に至った。なお、本発明における方向性電磁
鋼板は既に知られている方法で製造されるものを対象に
しており、特別な製造上の制約はない。
【００１６】
【実施例】脱炭焼鈍後、ＭｇＯを主成分とする焼鈍分離
剤を塗布し仕上げ焼鈍を行った０．２３mmの方向性電磁
鋼板の表面に水洗処理して余剰のＭｇＯを落とした後、
表１に示す処理液を塗布した後に表２に示す条件で焼付
けた。なお、３回以上の焼付け回数を行った処理条件に
ついては最終焼付け以外は第１回の焼付け条件と同様と
した。
【００１７】
【表１】
【００１８】
【表２】
【００１９】このようにして形成した絶縁被膜の張力、
占積率、密着性について測定した結果を表３に示す。
【００２０】
【表３】
【００２１】表３からも明らかな如く、本実施例によれ
ば、張力被膜が大幅に増大する効果が得られている。
【００２２】
【発明の効果】本発明により、占積率を低下させること
なく、大きな被膜張力を鋼板に付与することが可能で、
方向性電磁鋼板の磁気特性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】同一塗布量の張力被膜の塗布回数と被膜張力の
関係を示す。
【図２】張力被膜の除去量と被膜張力の関係を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 桐野 太一 兵庫県姫路市広畑区富士町１番地 新日本 製鐵株式会社広畑製鐵所内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 方向性電磁鋼板にりん酸塩、コロイド状
    シリカ、クロム酸塩を主成分とする処理液を塗布して張
    力被膜を形成する際に、１回あたりの塗布量を２．５ｇ
    ／ｍ2 以下で複数回に分けて塗布し焼き付け、合計の塗
    布量を４〜５ｇ／ｍ2 とすることを特徴とする方向性電
    磁鋼板の絶縁被膜処理方法。
  2. 【請求項２】 処理液の塗布乾燥焼き付けの際に、４０
    ０℃以上９５０℃以下の板温にて焼き付けることを特徴
    とする請求項１記載の方向性電磁鋼板の絶縁被膜処理方
    法。
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