JPS6222241B2 - - Google Patents
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- JPS6222241B2 JPS6222241B2 JP56201466A JP20146681A JPS6222241B2 JP S6222241 B2 JPS6222241 B2 JP S6222241B2 JP 56201466 A JP56201466 A JP 56201466A JP 20146681 A JP20146681 A JP 20146681A JP S6222241 B2 JPS6222241 B2 JP S6222241B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
- H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
- H01F1/14—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
- H01F1/147—Alloys characterised by their composition
- H01F1/14766—Fe-Si based alloys
- H01F1/14775—Fe-Si based alloys in the form of sheets
- H01F1/14783—Fe-Si based alloys in the form of sheets with insulating coating
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- Soft Magnetic Materials (AREA)
Description
本発明は、大型発電機等に使用される電磁鋼板
の表面に電気絶縁性、打抜性および耐食性、特に
耐水性の良好な絶縁被膜を形成する方法に関する
ものである。 一般に電磁鋼板の絶縁被膜に要求される特性と
しては、電気絶縁性（層間抵抗）、密着性、耐食
性および打抜性等が優れていることである。 従来から、これら要求特性を満足させるために
数多くの絶縁被膜が開発され、また改善されてき
た。現在実用化されている絶縁被膜としては、り
ん酸塩系あるいはクロム酸塩系の無機質被膜、り
ん酸塩−樹脂系あるいはクロム酸塩−樹脂系の半
無機（半有機）質被膜および樹脂系の有機質被膜
の３種類に大別される。これらの絶縁被膜は、大
型発電機などに使用する電機鋼板の絶縁被膜とし
ては、いずれも不十分であつた。 例えば、大型発電機等に用いられる電磁鋼板の
絶縁被膜として、最も重要視されるのが電気絶縁
性である。無機質被膜や半無機（半有機）質被膜
では水性処理液を用いて、高速処理で均一に厚塗
布することが困難であり、層間抵抗の測定（JIS
Ｃ 2550第２法）により100Ω−cm2／枚以上を確
保することは至難の業である。また、たとえ厚塗
布が施せても被膜の密着性が非常に悪く、打抜加
工時のトラブルの原因となる。このため重電メー
カーでは、これらの厚くない被膜材料を用いる場
合、打抜加工後の抜板１枚毎に樹脂被膜を施して
高層間絶縁性を確保しており、この点で上記処理
液を用いる方法には、作業効率が非常に悪い欠点
がある。 一方、樹脂系被膜であれば、高層間絶縁性を得
ることは厚塗布すればよく簡単である。しかし、
樹脂系被膜の場合、乾燥焼付時に溶剤の蒸発に起
因してピンホールが発生し、耐食性が悪い。この
ため高耐食性を得るためにはピンホールの減少が
必要であり、重ね塗りが採用される。この方法は
耐食性に関して非常に有効であるが、実操業上塗
布設備やオーブン設備が重ね塗りする回数だけ必
要であり、多大な設備投資が必要となり、コスト
アツプ要因となるため実際的でない。 そこで本発明者等は、高層間絶縁性および高耐
食性を有する絶縁被膜を得ることについて検討を
行つた結果、重電メーカーで打抜後に行なう樹脂
処理が必要でない絶縁被膜を形成する方法とし
て、後述するごとく、下塗りに非晶質りん酸塩系
被膜を施した後、その上に特定樹脂を塗布するこ
とにより、高層間絶縁性および高耐食性を有し、
かつ打抜性の良好な被膜が得られることを見い出
した。 すなわち、本発明の要旨とするところは、Si2
〜４重量％を含有する電磁鋼板の表面にりん酸塩
系処理液を乾燥膜厚が0.3〜1.0μｍになるように
塗布し、これを焼付けることによつて非晶質被膜
を生成させた後、その上にポリエステル系、エポ
キシエステル系およびアクリル系樹脂の１種また
は２種以上の水溶性樹脂あるいは水エマルジヨン
性樹脂を乾燥膜厚として３〜12μｍとなるように
塗布し、これを焼付けて該表面に絶縁被膜を形成
させることを特徴とする、電磁鋼板の絶縁被膜形
成方法にある。 以下、本発明について詳細に説明する。 本発明に用いるりん酸塩系処理液の主剤として
は、マグネシウム、亜鉛、カルシウム、アルミニ
ウム等のりん酸塩の１種または２種以上の水溶液
であつて、これを焼付けて非晶質被膜を形成させ
ることが、本発明の第１の必須条件である。ボン
デ処理のごとき湿式りん酸塩被膜は結晶質被膜と
なるため、上塗り樹脂被膜の密着性な非常に良好
であるが、屈曲衝撃により樹脂被膜の密着性が劣
り、またその耐食性も若干劣るため好ましくな
い。 りん酸塩被膜の乾燥膜厚が0.3μｍより少ない
と、上塗り樹脂被膜を施しても十分な耐食性が得
られず、また1.0μｍより多くなると樹脂被膜と
の密着性が劣り、打抜加工時に被膜はく離が起こ
り易くなるので好ましくない。りん酸塩の乾燥膜
厚として0.3〜1.0μｍに塗布するためには、処理
液の比重を変えて溝付ゴムロールやスプレーなど
で鋼板表面に均一に塗布すればよい。 次に上塗りとする樹脂については、有機溶剤系
のものは安全衛生上作業環境が悪化することおよ
び取扱い上十分な注意が必要であることから好ま
しくない。そこで水系、すなわち水溶性樹脂ある
いは水エマルジヨン性樹脂に限定する。 樹脂組成としては、その中にOH基やCOOH基
などの極性基を多く含んでいるもの例えばアルキ
ツド樹脂では高湿潤下に暴露された場合、水分を
吸収し、被膜が膨潤することに起因して密着強度
が劣化する。すなわち耐水性が悪いことから好ま
しくない。ゆえに極性基の極めて少なく、耐水性
の良好な樹脂としてポリエステル系、エポキシエ
ステル系およびアクリル系樹脂が好ましく、それ
らの１種または２種以上の混合系であつてもよ
い。 このように上塗り樹脂液として水系樹脂液を用
いるのが本発明の第２の必須条件である。 またそれら樹脂の一部をメラミン樹脂あるいは
フエノール樹脂に置き代えてもよい。 樹脂の乾燥後の膜厚として、３μｍより薄いと
きは十分な打抜性、耐食性および電気絶縁性が得
られず、12μｍより厚くなると占積率が劣るため
好ましくない。 乾燥膜厚を３〜12μｍとなるように処理するた
めには、ロールコーター方式やスプレー方式など
により、前記りん酸塩系被膜が施された電磁鋼板
の表面に塗布すればよい。 本発明による打抜性の改善は、樹脂被膜の樹脂
を限定し、樹脂被膜中にOH基やCOOH基などの
極性基を含まないことによる。これに対して耐水
性の悪い樹脂を用いた場合、空気中の水分をも吸
収し、被膜の密着強度の劣化を起こす。このよう
な被膜を有する電磁鋼板を打抜くと、エツヂ部に
被膜はく離を起こし、その被膜粉がダイスの目づ
まりや焼付きの原因となる。つまり打抜中に発粉
することなく、切断個所の極く近傍の被膜も破損
しない程度の密着性を有し、打抜きの際の潤滑剤
として効果的に作用する樹脂としては、上述の樹
脂組成が好適である。 本発明方法に用いられる電磁鋼板のSi含有量は
２〜４重量％である。Siが２重量％未満では大型
発電機等に使用される電磁鋼板として電磁特性上
経済的ではなく、一方４重量％を超えると圧延時
に板割れ等を生じ製品化が困難であるため、Si2
〜４重量％を含有する電磁鋼板を用いる必要があ
る。 次に実施例について説明する。 実施例 １ 板厚0.5mmの３％けい素鋼板を脱脂後、８％第
１りん酸マグネシウム−1.5％無水クロム酸−２
％硝酸アルミニウムからなるりん酸塩の水溶液を
塗布し、450℃で60秒間焼付けを行ない、非晶質
被膜を生成した。このときの乾燥膜厚は0.8μｍ
であつた。この上にポリエステル／メラミン系の
水溶性樹脂の水溶液を乾燥膜厚が５μｍとなるよ
うに塗布し、400℃で60秒間焼付けた。 得られた被膜処理材は高耐食性および高電気絶
縁性を示し、また打抜性も優れている。 比較例〔１〕として、上記ポリエステル／メラ
ミン系樹脂の代りにアルキツド樹脂を用いたもの
は高電気絶縁性は得られたものの、耐食性、特に
耐水性が非常に悪く、打抜時にも切断エツヂ部が
被膜はく離を起こし打抜性が劣つた。 実施例 ２ 板厚0.5mmの３％けい素鋼板を脱脂し、これに
８％第１りん酸亜鉛−1.5％無水クロム酸−２％
硝酸アルミニウムからなるりん酸塩の水溶液を塗
布し、450℃で60秒間焼付けを行ない非晶質被膜
を生成した。このときの乾燥膜厚は0.5μｍであ
つた。この上に水溶性フエノール変性エポキシエ
ステル樹脂の水溶液を乾燥膜厚が８μｍとなるよ
うに塗布し、400℃で30秒間焼付けた。 得られた被膜処理材は高耐食性および高電気絶
縁性を示し、すぐれた打抜性も示した。 比較例〔２〕として、非晶質被膜の代りに通常
のりん酸亜鉛系のボンデ処理を行ない結晶質被膜
を生成した。この上に上記のフエノール変性エポ
キシエステル樹脂水溶液を８μｍとなるように塗
布し、焼付けたものは電気絶縁性は良好である
が、耐食性がやや劣る。また打抜加工時に被膜の
はく離が素材／りん酸塩被膜界面で起こり打抜性
は悪い。 実施例 ３ 板厚0.35mmの３％けい素鋼板を脱脂して、８％
りん酸マグネシウム−1.5％無水クロム酸−２％
硝酸アルミニウムからなるりん酸塩の水溶液を塗
布し、400℃で50秒間焼付けを行つて非晶質被膜
を生成した。乾燥膜厚は0.3μｍであつた。この
上にアクリル樹脂の水エマルジヨンを乾燥膜厚で
３μｍとなるように塗布し、400℃で30秒間焼付
けた。 得られた被膜処理材は、優れた電気絶縁性およ
び耐食性を示した。 比較例〔３〕として、脱脂後の鋼板表面にアク
リル樹脂の水エマルジヨンを乾燥膜厚が３μｍと
なるように塗布し400℃で30秒間焼付けたものは
悪い耐食性であつた。 上記実施例１〜３で得られた処理材の耐食性、
電気絶縁性、密着性などの試験結果を比較例およ
び従来の無機質被膜を有するけい素鋼板とともに
以下の表に併記した。
の表面に電気絶縁性、打抜性および耐食性、特に
耐水性の良好な絶縁被膜を形成する方法に関する
ものである。 一般に電磁鋼板の絶縁被膜に要求される特性と
しては、電気絶縁性（層間抵抗）、密着性、耐食
性および打抜性等が優れていることである。 従来から、これら要求特性を満足させるために
数多くの絶縁被膜が開発され、また改善されてき
た。現在実用化されている絶縁被膜としては、り
ん酸塩系あるいはクロム酸塩系の無機質被膜、り
ん酸塩−樹脂系あるいはクロム酸塩−樹脂系の半
無機（半有機）質被膜および樹脂系の有機質被膜
の３種類に大別される。これらの絶縁被膜は、大
型発電機などに使用する電機鋼板の絶縁被膜とし
ては、いずれも不十分であつた。 例えば、大型発電機等に用いられる電磁鋼板の
絶縁被膜として、最も重要視されるのが電気絶縁
性である。無機質被膜や半無機（半有機）質被膜
では水性処理液を用いて、高速処理で均一に厚塗
布することが困難であり、層間抵抗の測定（JIS
Ｃ 2550第２法）により100Ω−cm2／枚以上を確
保することは至難の業である。また、たとえ厚塗
布が施せても被膜の密着性が非常に悪く、打抜加
工時のトラブルの原因となる。このため重電メー
カーでは、これらの厚くない被膜材料を用いる場
合、打抜加工後の抜板１枚毎に樹脂被膜を施して
高層間絶縁性を確保しており、この点で上記処理
液を用いる方法には、作業効率が非常に悪い欠点
がある。 一方、樹脂系被膜であれば、高層間絶縁性を得
ることは厚塗布すればよく簡単である。しかし、
樹脂系被膜の場合、乾燥焼付時に溶剤の蒸発に起
因してピンホールが発生し、耐食性が悪い。この
ため高耐食性を得るためにはピンホールの減少が
必要であり、重ね塗りが採用される。この方法は
耐食性に関して非常に有効であるが、実操業上塗
布設備やオーブン設備が重ね塗りする回数だけ必
要であり、多大な設備投資が必要となり、コスト
アツプ要因となるため実際的でない。 そこで本発明者等は、高層間絶縁性および高耐
食性を有する絶縁被膜を得ることについて検討を
行つた結果、重電メーカーで打抜後に行なう樹脂
処理が必要でない絶縁被膜を形成する方法とし
て、後述するごとく、下塗りに非晶質りん酸塩系
被膜を施した後、その上に特定樹脂を塗布するこ
とにより、高層間絶縁性および高耐食性を有し、
かつ打抜性の良好な被膜が得られることを見い出
した。 すなわち、本発明の要旨とするところは、Si2
〜４重量％を含有する電磁鋼板の表面にりん酸塩
系処理液を乾燥膜厚が0.3〜1.0μｍになるように
塗布し、これを焼付けることによつて非晶質被膜
を生成させた後、その上にポリエステル系、エポ
キシエステル系およびアクリル系樹脂の１種また
は２種以上の水溶性樹脂あるいは水エマルジヨン
性樹脂を乾燥膜厚として３〜12μｍとなるように
塗布し、これを焼付けて該表面に絶縁被膜を形成
させることを特徴とする、電磁鋼板の絶縁被膜形
成方法にある。 以下、本発明について詳細に説明する。 本発明に用いるりん酸塩系処理液の主剤として
は、マグネシウム、亜鉛、カルシウム、アルミニ
ウム等のりん酸塩の１種または２種以上の水溶液
であつて、これを焼付けて非晶質被膜を形成させ
ることが、本発明の第１の必須条件である。ボン
デ処理のごとき湿式りん酸塩被膜は結晶質被膜と
なるため、上塗り樹脂被膜の密着性な非常に良好
であるが、屈曲衝撃により樹脂被膜の密着性が劣
り、またその耐食性も若干劣るため好ましくな
い。 りん酸塩被膜の乾燥膜厚が0.3μｍより少ない
と、上塗り樹脂被膜を施しても十分な耐食性が得
られず、また1.0μｍより多くなると樹脂被膜と
の密着性が劣り、打抜加工時に被膜はく離が起こ
り易くなるので好ましくない。りん酸塩の乾燥膜
厚として0.3〜1.0μｍに塗布するためには、処理
液の比重を変えて溝付ゴムロールやスプレーなど
で鋼板表面に均一に塗布すればよい。 次に上塗りとする樹脂については、有機溶剤系
のものは安全衛生上作業環境が悪化することおよ
び取扱い上十分な注意が必要であることから好ま
しくない。そこで水系、すなわち水溶性樹脂ある
いは水エマルジヨン性樹脂に限定する。 樹脂組成としては、その中にOH基やCOOH基
などの極性基を多く含んでいるもの例えばアルキ
ツド樹脂では高湿潤下に暴露された場合、水分を
吸収し、被膜が膨潤することに起因して密着強度
が劣化する。すなわち耐水性が悪いことから好ま
しくない。ゆえに極性基の極めて少なく、耐水性
の良好な樹脂としてポリエステル系、エポキシエ
ステル系およびアクリル系樹脂が好ましく、それ
らの１種または２種以上の混合系であつてもよ
い。 このように上塗り樹脂液として水系樹脂液を用
いるのが本発明の第２の必須条件である。 またそれら樹脂の一部をメラミン樹脂あるいは
フエノール樹脂に置き代えてもよい。 樹脂の乾燥後の膜厚として、３μｍより薄いと
きは十分な打抜性、耐食性および電気絶縁性が得
られず、12μｍより厚くなると占積率が劣るため
好ましくない。 乾燥膜厚を３〜12μｍとなるように処理するた
めには、ロールコーター方式やスプレー方式など
により、前記りん酸塩系被膜が施された電磁鋼板
の表面に塗布すればよい。 本発明による打抜性の改善は、樹脂被膜の樹脂
を限定し、樹脂被膜中にOH基やCOOH基などの
極性基を含まないことによる。これに対して耐水
性の悪い樹脂を用いた場合、空気中の水分をも吸
収し、被膜の密着強度の劣化を起こす。このよう
な被膜を有する電磁鋼板を打抜くと、エツヂ部に
被膜はく離を起こし、その被膜粉がダイスの目づ
まりや焼付きの原因となる。つまり打抜中に発粉
することなく、切断個所の極く近傍の被膜も破損
しない程度の密着性を有し、打抜きの際の潤滑剤
として効果的に作用する樹脂としては、上述の樹
脂組成が好適である。 本発明方法に用いられる電磁鋼板のSi含有量は
２〜４重量％である。Siが２重量％未満では大型
発電機等に使用される電磁鋼板として電磁特性上
経済的ではなく、一方４重量％を超えると圧延時
に板割れ等を生じ製品化が困難であるため、Si2
〜４重量％を含有する電磁鋼板を用いる必要があ
る。 次に実施例について説明する。 実施例 １ 板厚0.5mmの３％けい素鋼板を脱脂後、８％第
１りん酸マグネシウム−1.5％無水クロム酸−２
％硝酸アルミニウムからなるりん酸塩の水溶液を
塗布し、450℃で60秒間焼付けを行ない、非晶質
被膜を生成した。このときの乾燥膜厚は0.8μｍ
であつた。この上にポリエステル／メラミン系の
水溶性樹脂の水溶液を乾燥膜厚が５μｍとなるよ
うに塗布し、400℃で60秒間焼付けた。 得られた被膜処理材は高耐食性および高電気絶
縁性を示し、また打抜性も優れている。 比較例〔１〕として、上記ポリエステル／メラ
ミン系樹脂の代りにアルキツド樹脂を用いたもの
は高電気絶縁性は得られたものの、耐食性、特に
耐水性が非常に悪く、打抜時にも切断エツヂ部が
被膜はく離を起こし打抜性が劣つた。 実施例 ２ 板厚0.5mmの３％けい素鋼板を脱脂し、これに
８％第１りん酸亜鉛−1.5％無水クロム酸−２％
硝酸アルミニウムからなるりん酸塩の水溶液を塗
布し、450℃で60秒間焼付けを行ない非晶質被膜
を生成した。このときの乾燥膜厚は0.5μｍであ
つた。この上に水溶性フエノール変性エポキシエ
ステル樹脂の水溶液を乾燥膜厚が８μｍとなるよ
うに塗布し、400℃で30秒間焼付けた。 得られた被膜処理材は高耐食性および高電気絶
縁性を示し、すぐれた打抜性も示した。 比較例〔２〕として、非晶質被膜の代りに通常
のりん酸亜鉛系のボンデ処理を行ない結晶質被膜
を生成した。この上に上記のフエノール変性エポ
キシエステル樹脂水溶液を８μｍとなるように塗
布し、焼付けたものは電気絶縁性は良好である
が、耐食性がやや劣る。また打抜加工時に被膜の
はく離が素材／りん酸塩被膜界面で起こり打抜性
は悪い。 実施例 ３ 板厚0.35mmの３％けい素鋼板を脱脂して、８％
りん酸マグネシウム−1.5％無水クロム酸−２％
硝酸アルミニウムからなるりん酸塩の水溶液を塗
布し、400℃で50秒間焼付けを行つて非晶質被膜
を生成した。乾燥膜厚は0.3μｍであつた。この
上にアクリル樹脂の水エマルジヨンを乾燥膜厚で
３μｍとなるように塗布し、400℃で30秒間焼付
けた。 得られた被膜処理材は、優れた電気絶縁性およ
び耐食性を示した。 比較例〔３〕として、脱脂後の鋼板表面にアク
リル樹脂の水エマルジヨンを乾燥膜厚が３μｍと
なるように塗布し400℃で30秒間焼付けたものは
悪い耐食性であつた。 上記実施例１〜３で得られた処理材の耐食性、
電気絶縁性、密着性などの試験結果を比較例およ
び従来の無機質被膜を有するけい素鋼板とともに
以下の表に併記した。
【表】
【表】
上記表の試験結果から明らかなように、本発明
の方法を行つたものは電気絶縁性、打抜性および
耐食性が優れている。
の方法を行つたものは電気絶縁性、打抜性および
耐食性が優れている。
Claims (1)
- １ Si2〜４重量％を含有する電磁鋼板の表面
に、下塗りとしてりん酸塩系処理液を乾燥膜厚が
0.3〜1.0μｍになるように塗布し、これを焼付け
て非晶質被膜を生成した後、この上にポリエステ
ル系、エポキシエステル系およびアクリル系樹脂
の１種または２種以上の水溶性樹脂または水エマ
ルジヨン性樹脂を乾燥膜厚として３〜12μｍとな
るように塗布し、焼付け、これにより該表面上に
打抜性、電気絶縁性および耐食性、特に耐水性の
優れた被膜を形成することを特徴とする、電磁鋼
板の絶縁被膜形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20146681A JPS58103107A (ja) | 1981-12-16 | 1981-12-16 | 電磁鋼板の絶縁被膜形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20146681A JPS58103107A (ja) | 1981-12-16 | 1981-12-16 | 電磁鋼板の絶縁被膜形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58103107A JPS58103107A (ja) | 1983-06-20 |
| JPS6222241B2 true JPS6222241B2 (ja) | 1987-05-16 |
Family
ID=16441548
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20146681A Granted JPS58103107A (ja) | 1981-12-16 | 1981-12-16 | 電磁鋼板の絶縁被膜形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58103107A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100411279B1 (ko) * | 1999-08-19 | 2003-12-18 | 주식회사 포스코 | 무방향성 전기강판의 절연피막 형성용 피복조성물 및 이를 이용한 무방향성 전기강판의 절연피막 형성방법 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4919078A (ja) * | 1973-04-14 | 1974-02-20 | ||
| JPS5062140A (ja) * | 1973-10-05 | 1975-05-28 | ||
| JPS54133439A (en) * | 1978-04-08 | 1979-10-17 | Nippon Steel Corp | Forming method for insulating film on surface of electrical sheet |
-
1981
- 1981-12-16 JP JP20146681A patent/JPS58103107A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4919078A (ja) * | 1973-04-14 | 1974-02-20 | ||
| JPS5062140A (ja) * | 1973-10-05 | 1975-05-28 | ||
| JPS54133439A (en) * | 1978-04-08 | 1979-10-17 | Nippon Steel Corp | Forming method for insulating film on surface of electrical sheet |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58103107A (ja) | 1983-06-20 |
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