JPS6173304A - 貼り合わせ電磁鋼板およびその製造方法 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 砧り合わせ電磁５１板およびその製造方法に関して、こ
の明細書に述べる技術内容は、とくにＳｉ：４．５重量
％以下を含有する一方向性けいＷｍ板の積層に当って、
単板同志の接着についての開発研究の成果により鉄損特
性の有利な改善を図ると共に積層鉄心の実機組立てにお
ける工程の簡略化を図ろうとするところにある。

トランス、モーターコアなどの′ａＬ気滞器の鉄芯材料
として使用される一方向性けい素鋼板は、一般的にその
成品板厚は０．２陥〜０．３５ｍｍ程度の薄板とされる
が、このように成品板厚を非常に薄くする理由は、その
磁気特性とくに鉄損特性に由来している。

周知のとおり鉄損は鉄芯材料を交番磁場で磁化した時に
無駄に消費されるエネルギーであって、これは熱として
外部に放散される。鉄損の多くの部分を占める渦電流損
は磁化過程において鉄芯材料自身の内部に生じる渦電流
に基くジュール熱であり、これを小さくするには鉄芯材
料自身の電気抵抗を大きくすることが有効であってけい
素鋼の名に示すとおり漠に添加されるＳｌは材料の固有
抵抗を高めるためのものである。

また上述のように成品板厚を極めて薄く加工するのも電
気抵抗を高くするためである。

そしてかかる一方向性けい素鋼板を鉄芯材料として使用
に供するときに（ま表面に絶縁処理な施して実機組み立
ての空の鉄損の劣化号防止している。

ところで近年エネルギー危機を契機として電気慢器の低
ロス化への要望が高まり、鉄損をさらに少なくする種々
の対策が構じられて来た。上述したように成品板厚をよ
り薄くすることも鉄損を下げる有効な一手段であること
から、最近でＧま、その製品板厚が０．２０朋以下の一
方向性けい嚢鋼も−ｇで製造され始めている。

しかし前述したとおり一方向性けい糞酒板は鉄芯材料と
して使用する場合とくに大型トランスのような場合には
多数の積層による組み立てが必要となってくるため、そ
の成品板厚が薄くなると切断加工工数および積層組み工
数が増加してトランス製造コストの著しい増加をもたら
丁原因となる。

この点、予め、複数の両板Ｂ接着しておくことができれ
ば、上記製造コスト増加か有利に回避されるわけである
が、通常の有機質の接着剤を用いた場合には、一般的に
鉄損は著しく劣化Ｔる。

（従来の技術） これに対して接着剤としてガラスフリットを用いる手法
が特開昭５９−４１８０８号公報によって提案されてい
る。これは熱膨張係数ｉ　８．５　Ｘ１０−６／”Ｃ以
下に抑えた、ガラスフリットを用いることにより鋼板に
圧縮応力か付加されるのを防ぎ、有機質糸の接着剤で認
められたような鉄損劣化号回避する手法である。しかし
なからこの手法においては、接着させた貼り合わせ電磁
鋼板の曲げ密着性が悪く鋼板を実機に使用する際の加工
工程において、はく離したり、絶縁性が劣化するなどの
問題点かあった。

（発明が解決しようとする問題点） 上記した貼り合わせＮ、ａｍ板の曲げ密着性不良の欠点
のない、しかも鉄損改善に有効な貼り合わせ也磁泪板、
ひいてはその製造方法を与えることがこの発明の目的で
ある。

（問題点を解決するための手段） 発明者らは上記曲げ密着性の劣化の原因が鋼板表面の絶
縁被膜とガラスフリットによる接着剤層との多層構造に
あることご突きとめこれを回避するのに有効な無機系の
接着剤を見圧した。

この知見に従い上記目的は、次の各事項を骨子として有
利に成就される。

ｓｌ：　４．５重究％（以下単に％で示す）以下を含有
する組成になり表面に絶縁被膜を有する一方向性けい素
鋼板を２枚以上重ね合わせた積層材であって該調板間に
厚み１０μｍ以下の主としてけい酸ナトリウムもしくは
けい酸カリウムを含む酸化物系接着層をそなえて成る貼
り合わせ電磁鋼板（第１発明）。

ｓｌ：　１５％以下を含有する組成になり表面に絶縁被
膜？有する一方向性けい素鋼板を、けい醒す）　ＩＪウ
ム又はけい酸カリウムを含む酸化物系接着剤の介在のも
とに恵ね合わせ６００°Ｃ以上の温度で焼付は接着させ
ることからなる貼り合わせ電磁鋼板の製造方法（第２発
明）。

この発明においては含りｌ讃デ材を熱間圧延し、ついで
１回の冷ｍ１圧延または中ｒ９Ｈ焼鈍を挾む２回以上の
冷間圧延によって最終板厚としたのち、脱炭−次回結晶
焼鈍、ついで９終仕上げ焼鈍、ときにはさらに平たん化
焼鈍を施す一連の工程によって製造される一方向性けい
素鋼板につき、最終仕上焼鈍後の表面に７オルステライ
ト披膜ご有するＭ板もしくは、ざらにその上に、上塗コ
ーテイング膜２被成させた鋼板を貼り合わせの原板に用
いる。

この発明においてけい酸ナトリウム、又はけい酸カリウ
ムを含む酸化物系接着剤は接着時における収縮率か小さ
く、また電気絶縁性に富むか、ｅ（ｓに貼り合せ後の３
１板の密着性が良好な点に特徴かある。

ここで貼り合せ鋼板の曲げ合着性とは貼り合わせ鋼板Ｐ
丸棒のまわりに沿って１８０°曲げた時、に盲板接合部
がはく離しない最小の径（直径）でもって評価する。

けい醇ナトリウム又はけい酸カリウムを含む酸化物系接
着剤を使用した場合原板間で鋼板表面の絶縁被膜との多
層構造を成すにもかかわらず、世（めで、優れた曲げ密
着性を示す。

コｈ　ｉｔ　ｍ　板表面の絶縁被膜であるフォルステラ
イト被膜、もしくは上塗りコーティング股がけい酸ナト
リウム又はけい酸カリウムによって一部溶けて変成し、
これによって接着剤層との強固な結合を可能にし、かつ
、絶縁被膜の強化にもなっていることが解明された。つ
まり、絶縁被膜の一部が接着剤によって溶けて変成する
ことにより、銅板間の接合部が多層構造であるにもかか
わらず、きわめて一体物に近い強固な結合状態を呈する
結果、貼り合わせ鋼板の曲げ密着性を改善するものと思
われる。

けい酸す）　ＩＪウム又はけい酸カリウムは、酸化物系
接着剤中に２０％以上より好ましくは２５〜９０％の範
囲で含有することか必要である。２０％に満たない場合
は絶縁被膜の上記変成か光分てなく所期の効果を達し得
ない。

酸化物系接着剤の主剤としては上記のけい酸ナトリウム
やけい酸カリウムなどを用いるか、ｆｆＴ　ｆｉ’ｙ性
、絶縁性をより高めるためには０ａｓｉｓ３゜Ｍｇ２５
ｉＯ，、Ａｔ２０８．　Ｓｉｎ□、　Ｚｒ０２ｆｌどノ
酸化物を使用して良く、また、上掲特開昭５９−４１８
０８号公報に開示したガラスフリットも上掲の弊害を伴
わない猷的限度内で併用しても良い。

酸化物粉末を主剤とする場合に、けい酸ナトリウムやけ
い酸カリウムの配合によって接着剤の粘性が上がり、鋼
表面への塗布付着性が改善ざｔする。

もちろん不充分な場合は若干の分散蒼ＩＩを添加しても
良いが、ここに有機系の分散剤（ま貼り合わせ自板の鉄
損を劣化させるので５％以下に抑えるもσ）とする。

絶縁被膜を有する鋼板表面に塗布された接着剤は微量の
水を含んだ状態で軽い粘着性を有するため、乾燥条件を
調節した後、貼り合せることがその後の鋼板の取扱いの
上で好適である。

塗布方法は、水スラリーとした接着剤層ロールコータ−
などで塗布する方法、若干の水分は含むけれどもほぼ乾
燥状態に近い接着剤粉末をｆ＃電塗装によって塗布する
方法、またさらにはスプレーで吹付ける方法など従来公
知の丁べての手法が適用できるのはいうまでもない。

（作用） ここに貼り合わせ７ｉＬ磁鋼板間の接着層の厚みが１０
μｍｅ超えると占積率の劣化を招く不利があるので、該
接着層の厚みはｌＯμ口以下に限定した。なお接着層の
厚みが０．０５μｍに満たないと絶縁性不良となるきら
いがあるので、０．０５μｍ以上とすることが好ましい
。

接着剤の塗布介在の下に重ね合わせた鋼板は６００°Ｃ
以上の温度で熱処理することによって強固に接着するが
、この熱処理として、いわゆる平たん化焼鈍を利用して
も良い。

このような高温熱処理によって接着された鋼板は・常温
まで冷却されるとき鋼板と接着剤である酸化物との熱膨
張係数の差によって表面に張力が付加されることになる
。ちなみにこの点、有機系接着剤の場合は凝固時の収縮
率か大きいので、凝固に際して鋼板表面に圧縮力が加わ
り、このため鉄損特性の劣化Ｂ招く。

加えて酸化物系接着剤は経年変化かほとんどなく、また
積鉄芯としての使用中に温度の上昇かあったとしても変
質のおそれもない。

（実施例） 実施例１ 常法によって製造されたｓｉ　２３．２％含有しん板表
面にフォルステライト被膜を有する。＆厚０．１５韮、
０．２０朋の一方向性けい糞−（坂の片面にＮａ２Ｏ／
５ｉＯ２−ｂ（７）けイｆｌナトリウム８０％、Ｍｇ０
１５％、Ａ１２０８５％からなる接着剤を４り／ｌｌＩ
２塗布し、塗布面を向い合せて２枚を貼り合せた。

比較のため同一の鋼板の片面にＺｎ０５０％、５ｉＯ３
０％、Ｂ２０８２０％、Ｐｂ０２０％からなるガラスフ
リットを４り７ｍ　塗布し、塗布面を向い合せて２枚ご
貼り合せた。これら重ね合せた供試鋼板を７００°Ｃで
３分Ｎ２雰囲気下で焼鈍し、強固な接着を完了させた。

両者につき磁気特性と曲げ密着性、占積率の調査をした
結果３表１に示す。

なお接着剤層の厚さは両者とも３〜６μｍであった〇 実施例２ 常法によって製造された５ｉＥ２．９５％含有し、鋼板
表面に７オルステライト被膜とさらに上塗りコーテイン
グ膜を有する板５０．２８　ｍの一方向性けい葉鋼板２
３枚次のように貼り合わせた。

一つは向い合う面の片側にのみに２０／５ｉＯ３−％ノ
はイ’９カ’）　ｆｙ　Ａ　２５％トＺｎＯ：　６０％
、Ｂ２Ｏ２：２５％、５ｉｎ２：　１１％、Ａｔ２０３
：４％であるガラスフリットを７５％の割合で混合し、
６９／ｍ”塗布して接着し、残りのひとつは同様に向い
合う面の片側のみＺｎＯ：　６０％、Ｂ２０．＝２５％
、Ｓｉｎ：１１％、Ａｌ２Ｏ，：４％であるガラスフリ
ットｒｒ：６り７ｍ　塗布し、接着させた。

これらは７５０°Ｃで６分Ａｒ雰囲気下で熱処理し強固
な接着を完了させた後、磁気特性と曲げ密着へ占積率の
調査を各接着層にて２枚重ねとなった試料の性能を表２
にまとめて示す。

なお接着剤店の厚さは両者とも２〜５μｍであった〇 （発明の効果） この発明に従い得られた貼り合わせＮ、磁鋼板は成品板
厚に比して実板厚がｂ以下と非常に薄いため、同板厚の
単板と較べてｅｈ電流損が極めて少なく、従って鉄損特
性に優れているほか実板厚が等しい１枚電磁鋼板と比較
すると成品板厚は２倍以上も厚いので、積み工数および
打ち抜き工数を大幅に削減でき、とくにこの発明によっ
て鉄損の劣化を招くことなしに曲げ密着性を改善できる
ため、成品の打ち抜き工程、スリット工程、積み工程に
おける貼り合わせ部のはく離が生じることなく、加工後
の電気絶縁性は極めて良好であり、感性の劣化を招かな
い。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、Ｓｉ：４．５重量％以下を含有する組成になり、表
   面に絶縁被膜を有する一方向性けい素鋼板を２枚以上重
   ね合せた積層鋼板であつて、該鋼板間にけい酸ナトリウ
   ム又はけい酸カリウムを含む厚み１０μｍ以下の酸化物
   系接着層をそなえることを特徴とする貼り合わせ電磁鋼
   板。 ２、Ｓｉ：４．５重量％以下を含有する組成になり表面
   に絶縁被膜を有する一方向性けい素鋼板をけい酸ナトリ
   ウム又はけい酸カリウムを含む酸化物系接着剤の介在の
   もとに２枚以上重ね合せ、６００℃以上の温度で焼付け
   接着させることを特徴とする貼り合わせ電磁鋼板の製造
   方法。