JPS6250483A - 耐焼付性、打抜性に優れた電磁鋼板 - Google Patents
耐焼付性、打抜性に優れた電磁鋼板Info
- Publication number
- JPS6250483A JPS6250483A JP19150285A JP19150285A JPS6250483A JP S6250483 A JPS6250483 A JP S6250483A JP 19150285 A JP19150285 A JP 19150285A JP 19150285 A JP19150285 A JP 19150285A JP S6250483 A JPS6250483 A JP S6250483A
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- JP
- Japan
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- steel sheet
- electrical steel
- film
- baking
- coating
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING 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
- C23C2222/00—Aspects relating to chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive medium
- C23C2222/20—Use of solutions containing silanes
Landscapes
- Chemical Treatment Of Metals (AREA)
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。
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)
本発明は、耐焼付性、打抜性に優れた絶縁皮膜を表面に
有する電磁鋼板に関する。より詳しくは、本発明は特定
の有機シラン化合物の焼付硬化皮膜を表面に形成させた
耐焼付性と打抜性に優れた電VA鋼板に関する。
有する電磁鋼板に関する。より詳しくは、本発明は特定
の有機シラン化合物の焼付硬化皮膜を表面に形成させた
耐焼付性と打抜性に優れた電VA鋼板に関する。
(従来の技術)
変圧機、モーターなどの鉄心として使用される電磁鋼板
は、通常、渦電流損を減少させるために絶縁皮膜を表面
に有している。この皮膜には、絶縁性のほかに、密着性
、打抜性、耐熱性(耐焼付性)、溶接性等に優れている
ことが要求される。
は、通常、渦電流損を減少させるために絶縁皮膜を表面
に有している。この皮膜には、絶縁性のほかに、密着性
、打抜性、耐熱性(耐焼付性)、溶接性等に優れている
ことが要求される。
絶縁皮膜としては、従来より次のような皮膜が用いられ
ている。
ている。
(1)クロム酸もしくはリン酸を主成分とする無機系皮
膜、 (2)アクリル樹脂、酢酸ビニル−スチレン等の有機樹
脂系皮膜、および (3)クロム酸およびリン酸の1種もしくは2種と有機
樹脂との混合物からなる複合皮膜。
膜、 (2)アクリル樹脂、酢酸ビニル−スチレン等の有機樹
脂系皮膜、および (3)クロム酸およびリン酸の1種もしくは2種と有機
樹脂との混合物からなる複合皮膜。
これらのうち、(1)の無機系皮膜は、絶縁性および耐
焼付性には優れているが、打抜性は皮膜を有しない母材
と同程度である。
焼付性には優れているが、打抜性は皮膜を有しない母材
と同程度である。
また(2)の有機系皮膜は、良好な打抜性を示すが、耐
熱性に乏しく、歪取り焼鈍を必要とする鋼種には使用で
きない。
熱性に乏しく、歪取り焼鈍を必要とする鋼種には使用で
きない。
(3)の複合皮膜は、上の両者の中間に位置し、打抜性
と耐焼付性とをバランスさせた皮膜である。
と耐焼付性とをバランスさせた皮膜である。
そのため、今日では複合皮膜が用いられることが多い。
(発明が解決しようとする問題点)
しかし、上記の複合皮膜にも次に述べるような欠点があ
る。すなわち、リン酸を主体とし、これに有機樹脂を混
合した皮膜にあっては、密着性の良好な皮膜を得るには
500〜600℃程度の高温焼付を必要とするが、この
ような高温では樹脂が分解してしまう、そのため、30
0℃程度の温度で焼付を行わざるを得す、密着性および
その他の性質に関して十分な性能が得られ難い。
る。すなわち、リン酸を主体とし、これに有機樹脂を混
合した皮膜にあっては、密着性の良好な皮膜を得るには
500〜600℃程度の高温焼付を必要とするが、この
ような高温では樹脂が分解してしまう、そのため、30
0℃程度の温度で焼付を行わざるを得す、密着性および
その他の性質に関して十分な性能が得られ難い。
クロム酸を主体とするを機樹脂との複合皮膜は、Cr”
→Cr 2 +の還元のために300〜400℃程度の
温度での焼付が必要である。リン酸系の複合皮膜と比較
するとかなり低温であるが、なお有機樹脂にとっては良
好な条件とは言えない、さらに、クロム酸を用いた場合
には、周知の6価クロムの毒性のために、排気・排水処
理における環境汚染の問題もあり、かかる処理に費用と
手間がかかる。
→Cr 2 +の還元のために300〜400℃程度の
温度での焼付が必要である。リン酸系の複合皮膜と比較
するとかなり低温であるが、なお有機樹脂にとっては良
好な条件とは言えない、さらに、クロム酸を用いた場合
には、周知の6価クロムの毒性のために、排気・排水処
理における環境汚染の問題もあり、かかる処理に費用と
手間がかかる。
したがって、リン酸やクロム酸を用いずに、耐焼付性と
打抜性がともに優れた絶縁性皮膜を電磁鋼板の表面に形
成することが今なお求められている。
打抜性がともに優れた絶縁性皮膜を電磁鋼板の表面に形
成することが今なお求められている。
(問題点を解決するための手段)
本発明者らは、上述した従来の電磁w4板の表面皮膜の
欠点を解消するために、低温焼付で硬化可能で、優れた
耐熱性と打抜性とを有し、しかも環境汚染を起こす心配
のない電磁鋼板用塗装系を得ることを目的として検討を
行った。その結果、有機ジもしくはトリアルコキシシラ
ンまたはその縮合物を主成分とする塗装系を電磁鋼板表
面に塗布した後、150〜300℃の範囲内の温度で焼
付けると、密着性良好な皮膜が得られ、上記目的が達成
されることを見出した。
欠点を解消するために、低温焼付で硬化可能で、優れた
耐熱性と打抜性とを有し、しかも環境汚染を起こす心配
のない電磁鋼板用塗装系を得ることを目的として検討を
行った。その結果、有機ジもしくはトリアルコキシシラ
ンまたはその縮合物を主成分とする塗装系を電磁鋼板表
面に塗布した後、150〜300℃の範囲内の温度で焼
付けると、密着性良好な皮膜が得られ、上記目的が達成
されることを見出した。
ここに、本発明は、電磁鋼板の表面に、有機ジもしくは
トリアルコキシシランまたはその縮合物を主成分とする
処理液を塗布した後、焼付硬化させることにより形成さ
れたポリオルガノシロキサン皮膜を有する、耐焼付性、
打抜性に優れた電磁鋼板である。
トリアルコキシシランまたはその縮合物を主成分とする
処理液を塗布した後、焼付硬化させることにより形成さ
れたポリオルガノシロキサン皮膜を有する、耐焼付性、
打抜性に優れた電磁鋼板である。
(作用)
本発明の電磁鋼板の表面皮膜の形成に使用する有機ジも
しくはトリアルコキシシランは、それぞれ一般式: R
’R″St (OR) tもしくはR’ Si (OR
) 3で表される化合物である。ここで、R”およびR
”は、メチル、エチル、フェニルなどの炭化水素基、ま
たはメタクリロキシ基、エポキシ基、アミン基、ビニル
基、メルカプト基などの有機官能基を有するアルキル基
、またはビニル、アクリル、メタクリルなどのアルケニ
ル基を示し、Rは低級アルキル基(例、メチル、エチル
、プロピルなど)を示す。
しくはトリアルコキシシランは、それぞれ一般式: R
’R″St (OR) tもしくはR’ Si (OR
) 3で表される化合物である。ここで、R”およびR
”は、メチル、エチル、フェニルなどの炭化水素基、ま
たはメタクリロキシ基、エポキシ基、アミン基、ビニル
基、メルカプト基などの有機官能基を有するアルキル基
、またはビニル、アクリル、メタクリルなどのアルケニ
ル基を示し、Rは低級アルキル基(例、メチル、エチル
、プロピルなど)を示す。
各R基は同一でも異別でもよい。
上記ジもしくはトリアルコキシシランの具体例を例示す
ると、メチルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキ
シシラン、メチル−フェニルジエトキシシラン、ビニル
トリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリ
エトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシンラ
ン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルト
リメトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−ア
ミノプロピルトリメトキシソラン、γ−グリシドキシプ
ロビルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメ
トキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシ
ランなどの、いわゆるシランカップリング剤が挙げられ
、これらは市販品として人手できるものもある。
ると、メチルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキ
シシラン、メチル−フェニルジエトキシシラン、ビニル
トリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリ
エトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシンラ
ン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルト
リメトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−ア
ミノプロピルトリメトキシソラン、γ−グリシドキシプ
ロビルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメ
トキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシ
ランなどの、いわゆるシランカップリング剤が挙げられ
、これらは市販品として人手できるものもある。
上記シラン化合物中のアルコキシ基(−OR基)が加水
分解を受けるとシラノールが生成し、さらに焼付による
熱分解で、0とSlとが交互に結合したシロキサン結合
が形成され、シロキサン結合を骨格とするポリオルガノ
シロキサンからなる硬化皮膜が生成する。
分解を受けるとシラノールが生成し、さらに焼付による
熱分解で、0とSlとが交互に結合したシロキサン結合
が形成され、シロキサン結合を骨格とするポリオルガノ
シロキサンからなる硬化皮膜が生成する。
電磁鋼板用の塗装処理液には、上記のシラン化合物を部
分縮合物(すなわち、オリゴマー)の形態で使用するこ
ともでき、部分縮合物を使用することによって、処理液
の粘度を塗装に適した範囲に高めることができる。部分
縮合物の生成は、処理液を70〜80℃に加温すること
により行うことができる。また、所望により、上記ソラ
ン化合物と有機樹脂(例、エポキシ樹脂、アクリル樹脂
、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂など)との反応物も
使用できる。
分縮合物(すなわち、オリゴマー)の形態で使用するこ
ともでき、部分縮合物を使用することによって、処理液
の粘度を塗装に適した範囲に高めることができる。部分
縮合物の生成は、処理液を70〜80℃に加温すること
により行うことができる。また、所望により、上記ソラ
ン化合物と有機樹脂(例、エポキシ樹脂、アクリル樹脂
、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂など)との反応物も
使用できる。
本発明で使用する上記一般式のジもしくはトリアルコキ
シシランは、有機基(R’またはR”)を有しており、
この基が熱分解後もポリオルガノシロキサン皮膜中に残
存するため、非常に良好な打抜性と密着性が得られる。
シシランは、有機基(R’またはR”)を有しており、
この基が熱分解後もポリオルガノシロキサン皮膜中に残
存するため、非常に良好な打抜性と密着性が得られる。
また、上記皮膜は耐熱性がよいことから、歪取り焼鈍後
もこの皮膜が残存し、そのため耐焼付性と眉間絶縁性に
も優れている。さらに、クロム酸を使用しないことから
、環境汚染の問題がないという長所もある。
もこの皮膜が残存し、そのため耐焼付性と眉間絶縁性に
も優れている。さらに、クロム酸を使用しないことから
、環境汚染の問題がないという長所もある。
本発明の電磁鋼板を製造する場合、ケイ素鋼板などの適
当な鋼種の鋼板に、上記ジもしくはトリアルコキシシラ
ンまたはその縮合物を主成分とする処理液を塗布する。
当な鋼種の鋼板に、上記ジもしくはトリアルコキシシラ
ンまたはその縮合物を主成分とする処理液を塗布する。
処理液は、使用するシラン化合物を水、キシレン、トル
エンなどの適当な溶媒に溶解させることにより調製でき
る。添加剤としてさらに耐熱性を向上させるためマイカ
粉末などを配合してもよい。塗布方法は、ロールコート
、浸漬、スプレー塗装などの慣用の各種の方法が可能で
ある。付着量は、硬化後の皮膜付着量で、0゜3g/r
t(以上、好マL < ハ0.5〜2.(] −g/
rd程度の範囲内とする。
エンなどの適当な溶媒に溶解させることにより調製でき
る。添加剤としてさらに耐熱性を向上させるためマイカ
粉末などを配合してもよい。塗布方法は、ロールコート
、浸漬、スプレー塗装などの慣用の各種の方法が可能で
ある。付着量は、硬化後の皮膜付着量で、0゜3g/r
t(以上、好マL < ハ0.5〜2.(] −g/
rd程度の範囲内とする。
上記のように塗布した後、塗膜を焼付硬化させることに
より、シロキサン結合を骨格とする硬化皮膜が得られる
。この際、硬化が不十分であると、所期の皮膜の性能が
得られないので、十分な硬化、すなわちアルコキシ基の
熱分解によりほぼ完全にシロキサン結合を形成させるこ
とが肝要である。
より、シロキサン結合を骨格とする硬化皮膜が得られる
。この際、硬化が不十分であると、所期の皮膜の性能が
得られないので、十分な硬化、すなわちアルコキシ基の
熱分解によりほぼ完全にシロキサン結合を形成させるこ
とが肝要である。
そのためには、鋼板温度で約150〜300℃、時間で
30秒〜2分程度の加熱が必要である。焼付条件は、化
合物の種類、塗膜の厚み、溶媒の種類などにより適宜選
択する。焼付温度を上記範囲より高温にすると、皮膜中
に残存すべき有機基が分解してしまい、所望の性能が得
られにくい。
30秒〜2分程度の加熱が必要である。焼付条件は、化
合物の種類、塗膜の厚み、溶媒の種類などにより適宜選
択する。焼付温度を上記範囲より高温にすると、皮膜中
に残存すべき有機基が分解してしまい、所望の性能が得
られにくい。
このようにして形成されたポリオルガノシロキサン皮膜
は、良好な打抜性、耐焼付性を有するが、電磁鋼板の用
途によっては、TIG溶接性が重視される場合がある。
は、良好な打抜性、耐焼付性を有するが、電磁鋼板の用
途によっては、TIG溶接性が重視される場合がある。
このような場合には、母材としてIlmay 2μm以
上の表面粗さを有する鋼板を使用することにより、皮膜
本来の性能を損なうことなく良好な溶接性が得られる。
上の表面粗さを有する鋼板を使用することにより、皮膜
本来の性能を損なうことなく良好な溶接性が得られる。
次に実施例により本発明をさらに説明する。
(実施例)
厚さ0.5鶴のケイ素鋼板(JTS C2552)の片
面に、脱脂後、各種シラン化合物のキシレン溶液をロー
ルコータ−により塗布し、加熱炉により鋼板温度250
℃となるように1分間焼付を行った。塗布液の濃度の調
整により焼付後にIg/rrfの皮膜付着量が得られる
ようにした。
面に、脱脂後、各種シラン化合物のキシレン溶液をロー
ルコータ−により塗布し、加熱炉により鋼板温度250
℃となるように1分間焼付を行った。塗布液の濃度の調
整により焼付後にIg/rrfの皮膜付着量が得られる
ようにした。
形成された硬化d膜について、打抜性、耐焼付性、溶接
性および層間絶縁性を下記試験により評価した。
性および層間絶縁性を下記試験により評価した。
打抜性:返り高さ50μmに達するまでの打抜回数によ
り評価。
り評価。
耐焼付性:数枚の試験片を重ね合わせて、窒素雰囲気中
、750℃で2時間焼鈍後、鋼板の剥離荷重を測定。
、750℃で2時間焼鈍後、鋼板の剥離荷重を測定。
溶接性: TIG 溶接時、ブローホールの発生しない
最大溶接速度で評価。
最大溶接速度で評価。
眉間絶縁性:層間電気抵抗により評価。
以上の試験結果を使用シラン化合物の種類とともに次の
第1表に示す。なお、第1表には、比較例として、従来
のリン酸およびクロム酸系の複合皮膜の場合の試験結果
も併せて示す。
第1表に示す。なお、第1表には、比較例として、従来
のリン酸およびクロム酸系の複合皮膜の場合の試験結果
も併せて示す。
(発明の効果)
第1表の結果から明らかなように、本発明の電磁鋼板は
、従来のリン酸もしくはクロム酸と有機樹脂との複合皮
膜に比べて、打抜性および絶縁性がともに著しく優れて
おり、しかも耐焼付性および溶接性も同等以上の性能を
示す。また、本発明の電磁鋼板は、従来の複合皮膜より
低温で焼付が可能であって、環境汚染の問題もないこと
から、ケイ素鋼板などの電磁鋼板に広く利用可能である
。
、従来のリン酸もしくはクロム酸と有機樹脂との複合皮
膜に比べて、打抜性および絶縁性がともに著しく優れて
おり、しかも耐焼付性および溶接性も同等以上の性能を
示す。また、本発明の電磁鋼板は、従来の複合皮膜より
低温で焼付が可能であって、環境汚染の問題もないこと
から、ケイ素鋼板などの電磁鋼板に広く利用可能である
。
Claims (2)
- (1)電磁鋼板の表面に、有機ジもしくはトリアルコキ
シシランまたはその縮合物を主成分とする処理液を塗布
した後、焼付硬化させることにより形成されたポリオル
ガノシロキサン皮膜を有する、耐焼付性、打抜性に優れ
た電磁鋼板。 - (2)母材の電磁鋼板がHmax2μm以上の表面粗さ
を有するものである、特許請求の範囲第1項記載の電磁
鋼板。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19150285A JPS6250483A (ja) | 1985-08-30 | 1985-08-30 | 耐焼付性、打抜性に優れた電磁鋼板 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19150285A JPS6250483A (ja) | 1985-08-30 | 1985-08-30 | 耐焼付性、打抜性に優れた電磁鋼板 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6250483A true JPS6250483A (ja) | 1987-03-05 |
Family
ID=16275716
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19150285A Pending JPS6250483A (ja) | 1985-08-30 | 1985-08-30 | 耐焼付性、打抜性に優れた電磁鋼板 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6250483A (ja) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2731442A1 (fr) * | 1995-03-09 | 1996-09-13 | Ugine Sa | Procede pour realiser un revetement sur une tole en acier electrique et tole obtenue |
JP2002235118A (ja) * | 2001-02-05 | 2002-08-23 | Kawasaki Steel Corp | 歪取焼鈍後の磁気特性および被膜密着性に優れた電磁鋼板の製造方法 |
JP2004523353A (ja) * | 2001-03-08 | 2004-08-05 | マクダーミド・インコーポレーテツド | メルカプト置換シランを用いるアルミニウムの腐食防止 |
JP2006054244A (ja) * | 2004-08-10 | 2006-02-23 | Nippon Steel Corp | 耐熱接着性絶縁皮膜付き電磁鋼板及びその製造方法 |
JP2007197824A (ja) * | 2005-12-28 | 2007-08-09 | Jfe Steel Kk | 絶縁被膜を有する電磁鋼板 |
JP2013112837A (ja) * | 2011-11-25 | 2013-06-10 | Jfe Steel Corp | 絶縁被膜付き電磁鋼板 |
JP2015501389A (ja) * | 2011-11-04 | 2015-01-15 | タタ、スティール、ユーケー、リミテッドTata Steel Uk Limited | 被覆された粒子配向性鋼 |
WO2015079633A1 (ja) * | 2013-11-28 | 2015-06-04 | Jfeスチール株式会社 | 絶縁被膜付き電磁鋼板 |
JP2016169440A (ja) * | 2016-06-03 | 2016-09-23 | Jfeスチール株式会社 | 絶縁被膜付き電磁鋼板 |
-
1985
- 1985-08-30 JP JP19150285A patent/JPS6250483A/ja active Pending
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2731442A1 (fr) * | 1995-03-09 | 1996-09-13 | Ugine Sa | Procede pour realiser un revetement sur une tole en acier electrique et tole obtenue |
EP0735117A1 (fr) * | 1995-03-09 | 1996-10-02 | USINOR SACILOR Société Anonyme | Procédé pour réaliser un revêtement sur une tÔle en acier électrique et tÔle obtenue |
JP2002235118A (ja) * | 2001-02-05 | 2002-08-23 | Kawasaki Steel Corp | 歪取焼鈍後の磁気特性および被膜密着性に優れた電磁鋼板の製造方法 |
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JP4571838B2 (ja) * | 2004-08-10 | 2010-10-27 | 新日本製鐵株式会社 | 耐熱接着性絶縁皮膜付き電磁鋼板及びその製造方法 |
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US10403417B2 (en) | 2013-11-28 | 2019-09-03 | Jfe Steel Corporation | Electrical steel sheet provided with insulating coating |
US11177052B2 (en) | 2013-11-28 | 2021-11-16 | Jfe Steel Corporation | Method of making an electrical steel sheet provided with insulating coating |
JP2016169440A (ja) * | 2016-06-03 | 2016-09-23 | Jfeスチール株式会社 | 絶縁被膜付き電磁鋼板 |
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