JPS60197882A - 電磁鋼板絶縁皮膜の形成方法 - Google Patents

電磁鋼板絶縁皮膜の形成方法

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JPS60197882A
JPS60197882A JP5344584A JP5344584A JPS60197882A JP S60197882 A JPS60197882 A JP S60197882A JP 5344584 A JP5344584 A JP 5344584A JP 5344584 A JP5344584 A JP 5344584A JP S60197882 A JPS60197882 A JP S60197882A
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西原 実
Toshiaki Shioda
俊明 塩田
Yozo Shimada
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    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C22/00Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
    • C23C22/05Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions
    • C23C22/06Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive liquid, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using aqueous solutions using aqueous acidic solutions with pH less than 6
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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】 〔技術分野〕 本発明は電磁鋼板等磁性板に絶縁皮膜を形成する方法に
関し、特に作業効率及び製造安定性ないし歩留りのすぐ
れたクロム酸・合成樹脂エマルション処理液を用いた絶
縁皮膜形成方法に関する・。
〔技術的背景〕
絶縁皮膜の形成方法として、クロム酸と合成樹脂エマル
ションからなる水溶液を塗布、焼(すけを行なうことは
特公昭40−8722等で公知である。
この方法における最大の問題点はエマルションの機械的
安定性にある。即ち、ロールコータ−等で塗装を行う場
合、ロール間の剪断力のため(水土エマルションでもカ
ムアップすることがある)エマルションが破壊されやす
く、樹脂が固化して装届や鋼板表面に付着し、連続塗布
操業が不可能となるばかりか、形成された皮膜の質も低
下する危険があった。(カムアップ現象) 上記処理液によるトラブルを防止する方法として、2価
金属の酸化物、水酪化物、炭酸塩をクロム酸に対して飽
和ないし過飽和の状態に溶解せしめる方法(特公昭50
−15013号)が提案されてぃる。この方法によれば
エマルション樹脂の溶解安定性はある程度向上する。エ
マルション樹脂の安定性か2価金属の酸化物等が僅かで
も飽和以下の状態となると念激に低ドするため、安定に
操業するには2価金属の酸化物等を過飽和の状態に溶解
する必要がある。しかしクロム酸に2価金属の酸化物等
を過飽和の状態に溶解した場合には、処理液中に2価金
属の酸化物等の不溶解物が残存し、この不溶解物により
密着性が劣化し皮膜諸特性が低下する。また皮膜中にカ
ルシウム−クロム化合物等の析出が起こり打抜性が著し
く低下する。
他方、2価金属のクロム酸塩水溶液にエマルション樹脂
を混合した処理液による電気絶縁皮膜は、中性又は還元
性雰囲気中において、積層して歪取り焼鈍した場合、鉄
基板同志の融着(スティッキング)は起こらず、また皮
膜の密着性もまずまず満足すべきものであるが、焼鈍に
よって層間絶縁抵抗が著しく低下するという欠点を有す
る。この欠点を緩和するため、処理液にアルミニウム化
合物を添加混合する方法が試みられている。上記アルミ
ニウム化合物として、酸化アルミニウム粉を懸濁する方
法が一般によく知られているが、この方法により得られ
る電気絶縁皮膜は歪取り焼鈍後においても、かなり満足
すべき値を示すものの、醸化アルミニウム粉が処理液に
溶解しないため、皮膜には硬い酸化アルミニウム粒子が
存在し、打抜性が著しく阻害されるとともに占積率の低
下をきたす。さらに、この処理液でアルミニウムを均一
に含有する皮膜を得るためには処理液を常時攪拌しなが
ら塗布作業を行う必要があり、処理液中のエマルション
樹脂に起因する発泡を生じ易く、この泡による塗りむら
、塗りぬけの発生が生じ電気絶縁性の他諸特性の低下を
きたすとともに皮膜外観も損なう。
さらに、前記アルミニウム化合物として、硝酸アルミニ
ウムAn (NO3) 3を用いる方法(特開昭49−
1201117号)が提案されている。硝酸アルミニウ
ムはクロム酸(塩)水溶液と可溶であるため1.、酸化
アルミニウム粉を懸濁させた処理液による欠点は解消さ
れる。しかし硝酸アルミニウムを溶解した処理液は、塗
布後の焼付は時に処理液中のNO3か熱分解されNOx
ガスを発生して大気lり染や公害上の大きな問題となる
゛。また硝酸アルミニウムはクロム酸(塩)水溶液に可
溶ではあるが、MLlllllクロム酪と中和反応溶解
ではない上硝酸アルミニウムの水溶液は酸性を示す性質
を有するため、エマルション樹脂を混合した処理液の安
定化のためには、2価金属の酸化物等を硝酸アルミニウ
ムを添加していない場合と比較してさらに過飽和の状態
まで溶解せざるを得す、その結果、密着性が劣ったり、
カルシウムークロム化合物等の析出による杓抜性の著る
しい低下等の欠点は依然として解消できていないのが現
状である。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、電磁鋼板の表面に被覆する皮膜形成用
の合成樹脂エマルションを、処理溶液中でつねに化学的
かつ物理的に安定した状態に保つことであり、これによ
り該エマルションを用いた鋼板表面への塗装性を確実に
向上させることである。
〔発明の構成概要〕
本発明は無水クロム酸および重クロム酸塩の1種又は2
種以上と合成樹脂エマルションを含む処理液で磁性板を
処理する絶縁皮膜の形成方法において、該処理液にある
特定の界面活性剤を該合成樹脂固形分の2〜30重量部
含有させることを特徴とする電磁鋼板の絶縁皮膜形成方
法である。界面活性剤としては、酸性下で安定で起泡性
が少ないもの、特に、酸化プロピレンと酸化エチレンの
ブロック共重合体、ポリオキシエチレンアルキルフェニ
ルエーテル等の非イオン界面活性剤で親水性の高くない
ものが望ましい。
〔発明の好ましい実施の態様〕
樹脂エマルションの製造のために界面活性剤を用いるこ
とは一般に知られている。しかし、電磁鋼板絶縁皮膜形
成のための処理液には特別に使用されてはいない。その
理由は第1にクロム酸処理液が酸性であり、第2には処
理液が連続作業中に高温となり、時に50〜70℃にも
達することがあるという点にあると老えられる。通常の
条件下では自効に樹脂エマルションを安定化させる乳化
力をもっている界面活性剤も、機械的安定性を十分与え
ることかできず、従来から処理液中の樹脂エマルション
の安定化が望まれていた。酸性下で、あるいは高温の条
件下でよく樹脂に対する乳化力を保゛持するといわれて
いる多くの界面活性剤も多くは効果は一時的であり、こ
の目的のように長期間の連続的使用に耐えるものではな
い。
その上、さらに低起泡性であることが要求される。界面
活性剤を加えることにより泡が発生すると、塗布が不均
一となり、製品に欠陥品が生じ、樹脂エマルションの安
定化に成功しても結局安定した連続操業ができない結果
に終るからである。また金属に対する非腐食性、無機イ
オンで沈澱しないことなども要求される。
この様に多くの条件(乳化分散性、機械的安定性、低発
泡性、等)を同時に満たすことは従来一般に樹脂エマル
ションに用いられ含有される界面活性剤では当然困難で
あると考えられてきた。
ところが、本発明者らは界面活性剤のうちある特定のも
のはこの目的にかなうという予期され難1.%」)実を
発見した。
ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルは、非イ
オン系の界面活性剤として公知である。
特にポリオキシエチレンノニルフェニルエーテルがノニ
ボール(三洋化成)、こツコールNP(日本サーファク
タント)等の商品名で市販されている。
この界面活性剤のHLB (親木性と親油性の/=−ラ
ンス)は、付加したエチレンオキサイドのモル数により
変化し、ノニルフェノール1モルに対し、エチレンオキ
シドが5.5モル伺加の場合のHLBは10.5.7モ
ル付加では11.7.40モル伺茄子は17.8となる
処理液に使用する場合望ましいHLBは12以下である
HLBが17を超える様な親水性の強い場合、樹脂エマ
ルションの機械的安定性を向上させず、塗布ロールの軸
などに樹脂が付着する傾向が見られる。また泡の発生も
エチレンオキサイドが20モル程度までの範囲では茄子
数の上昇と共に起泡性が増大する。従ってこの意味から
も、エチレンオキサイドの付加数が多く、(HLBの高
い)親水性の強いものは好ましくない。
アルキル基については、オクチル、ジイソブチル、ノニ
ル、ドデシル、シアミル、ジノニル等が代表的である。
アルキル基1個の場合は炭素数8以し、2個の場合は、
その合計が12以上が乳化力がすぐれており、好ましい
ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル以外の好
ましい界面活性剤としては、エチレンオキシドとプロピ
レンオキシドとのブロック共重合体が好ましい。
このタイプの非イオン活性剤はプルロニックの通称で知
られており、プロピレンオキサイドの重合度を変えるこ
とにより親油性の程度を自由に変え得る利点を持ってお
り、処理液に添加する場合は、低起泡性の点で、エチレ
ンオキシド付加量が小さいほど有利であり、他の界面活
性剤との併用も有効である(特に低起泡性化の効果あり
)。
HLBについては、やはり、あまり親水性のものは好ま
しくない。
界面活性剤の添加量は樹脂固形分100に対して、2〜
30重量部が有効であり、好ましくは5〜20重量部で
ある。2重量部以下では効果が不明瞭であり、また30
重量部以上ではエマルションはかえって安定化しなかっ
たり、或いはそれ以上添加しても効果の増大が望まれな
い。
なお界面活性剤の添加は処理液の調整時に加えてもよい
し、樹脂を乳化重合する際あるいは重合された樹脂をエ
マルション化する際に加えても良い。
本発明の実施に当っては、他の公知の添加剤をクロム酸
液に加えることができる。
例えば、消泡性のあるシリコーンオイル(又は樹脂)(
又はそのエマルション)を消泡剤として処理液に対し0
.01〜O,,03fIJi(部加えることは有益であ
る。
また、処理液の温度が高くなりすぎない様にし、好まし
くは40℃以下に保つ0本発明の界面活性剤は50〜7
0°Cの比較的高温でもよく乳化力を維持するが、常温
に近い方が好ましいことに変りはないからである。
なおりルシウム塩、マグネシウム塩、アルミナ等従来使
用されていた無機化合物を添加することも許されるが、
本発明では、無機組成にかかわらず、安定な樹脂エマル
ションが形成できる。従って無機化合物は、木質的に必
要なものではなくなり、使うとしてもできるだけ少量と
することが望ましい。無機化合物を必要最小量加えるこ
とにより密着性が向上し打抜性も向上する。
本発明で使用される樹脂は公知のものであってよく、特
にポリエチレン、フッ素樹脂、アクリル系樹脂などが使
用できる。
このうち特にある種のポリエチレンエマルション(例え
ば三洋化成ポリエチレンエマルション716002)は
、従来の方法では不安定かつ起泡性が大であり工業上使
用が困難な状態であったが、本発明により実用可能とな
ったものであり、製品皮膜もすぐれている。(例えば、
ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル(EO5,
5モル付加物、HLBlo、5)5〜lO重量%で顕著
)。
〔発明の効果〕
以上、要約すると本発明により得られる利点は次の通り
である。
(1)樹脂エマルションが安定化し、ガムア・ンプ現象
がなくなり、均一な皮膜が得られる。
(2)長期間の連続操業が可能となった。
(3)゛従来使用が困難であった樹脂が使用可能となっ
た。
(4)無機塩類を全く又はほとんど添加する必要がなく
なり、被膜の密着性、打抜性が向上した。
〔実施例〕
下記組成(A)のクロム酸液100kgに実施例(1)
〜(10)および比較例(1)〜(2)の組成の樹脂と
界面活性剤及び、エチレングリコール4.0kgを添加
し、処理液を調整した。鋼板にロールコータ−で塗布し
、PM7270℃となる様に加熱炉で焼付けた。形成さ
れた被膜の厚さは0.5gmであった。処理液の安定性
、起泡性、被膜の打抜性を第1表に示す。
(A) Cr O313,3kg HPo、 5.7 Ca (OH) 2 B、0 水 75.0 (計 100 kg )なお樹脂エマル
ションは次のものを使用した。
ポリエチレン・・・・・・三洋化成716002(固形
分20%) フッ素樹脂・・・・・・・・・ダイキン工業ネオフロン
FEPディスパージョン、No−1 (固形分50%) アクリル樹脂・・・・・・旭化成ポリトロンF2000
(固形分50%) また機械的安定性はホモジナイザーにより12.000
rpm X 5分、攪拌後の状態を観察して評価した。
良は樹脂の固化がみられず、やや不良11撹拌軸などに
やや樹脂が付着した状態、不良1よ樹脂が多量に付着し
たものである。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)無水クロム酸および重クロム酸塩の1種又は2種
    以上と合成樹脂エマルションを含む処理液で磁性板を処
    理する絶縁皮膜の形成方法において、該処理液に該合成
    樹脂固形分の2〜30重皺部の界面活性剤を含有させる
    ことを特徴とする電磁鋼板絶縁皮膜の形成方法。
  2. (2)前記界面活性剤が、酸化プロピレンと酸化エチレ
    ンのプロ9り共重合体である特許請求の範囲第1項記載
    の絶縁皮膜形成方法。
  3. (3)前記界面活性剤が、ポリオキシエチレンアルキル
    フェニルエーテル系の非イオン界面活性剤である特配1
    請求の範囲第1項記載の絶縁皮膜形成力法。
JP5344584A 1984-03-22 1984-03-22 電磁鋼板絶縁皮膜の形成方法 Granted JPS60197882A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0274543A1 (en) * 1986-07-14 1988-07-20 Nihon Parkerizing Co., Ltd. Composition for treating metal surface and treating process
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JP2005298657A (ja) * 2004-04-09 2005-10-27 Sk Kaken Co Ltd リモネンの利用方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5823413A (ja) * 1981-08-05 1983-02-12 Kawasaki Steel Corp 電気鉄板の絶縁被膜処理方法

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