JPS6335746A - 電磁鋼板の絶縁被覆処理方法 - 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】 〈産業にの利用分野〉 本発明は、電磁鋼板の絶縁被膜の性状を良好に保持し得
る電磁鋼板の絶縁被覆処理方法に関する。

く先行技術とその問題点〉 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、密着性、打抜性、溶接性、耐食性、耐熱
性などが優れていること、および占ト′？率が高いこと
である。

従来から、これらの要求特性を満足させるために種々の
組成の絶縁液ｊＩＳ！が開発され、また改牌されてきた
。

ところで、従来の電磁鋼板の絶縁被覆方法は、連続的に
流れる鋼帯（以下鋼板という）の両面に絶縁被膜となる
処理液（塗４ｉ液）を塗１１ｊシ、次いで焼付炉にて焼
き（−１けを行った後、常温程度まで放冷しコイルに巻
き取っている。この方法において、焼付炉内および焼付
炉を出た後の電磁鋼板の搬送は、焼付炉の内外に並設さ
れた複数のテープルロールにより行われている。

即ち第３図に示すように、電磁鋼板１はその下面側（裏
面側）に形成された絶縁被膜３とテーブルロール５°の
外周面とが接触しつつ搬送される。

しかしながら、テーブルロール５′は鋼製のスチールロ
ールであるため、より軟質の絶縁被膜３と接触した際、
そのマツチングが良好ではなく、絶縁液１１！；！　３
にキズが付く等絶縁被膜３の表面性状に悪影響を及ぼす
。

このように絶縁液＋１５１３にキズが付くと、層間抵抗
値が低下し、使用時にリークを生じ、電気絶縁性が悪く
なり、また鋼板の耐食性も悪くなるので好ましくない。

一方、電磁鋼板のＦ面側（表面側）に形成された絶縁液
ＩＩ！２４は搬送時にテーブルロール５′と接触しない
ため、上述したキズの発生はなく、よって電磁鋼板１の
表面側の絶縁被膜４と裏面側の絶縁被膜３とで電気絶縁
性および耐食性に差が生じている。

このような７ｔｆ　ｉｆｔ鋼板の表裏間での差をなくす
ために、現在では裏面側の絶縁液ｓ１５！３の厚さを厚
くして対処しているが、絶縁被膜３の性状を良好にする
根本的な解決手段ではない。

そこで、テーブルロール５°にゴムロール等の外周面が
弾性体で構成されたロールを用いて裏面の絶縁液ＩＩ！
２のキズ付きを防止することが考えられるが、絶縁被膜
の焼き付けは略３００〜７００℃の炉内温度で数１０〜
１００数１０秒間保持され、鋼板の温度は約２５０〜４
５０℃程度となるため、ゴムロール等で搬送するとその
ゴムが溶融し、よってゴムロール等をテーブルロールと
して使用することはできない。

また、鋼板に処理液を塗布後、焼付炉内において無接触
で焼付け、搬送を行うフロータ一方式も考えられるが、
この方法では設備面でコストが高く、経済的でない。

〈発明のｌ］的〉 本発明の目的は、上述した従来技術の欠点を解消し、テ
ーブルロールによる搬送時に電磁鋼板の裏面側の絶縁被
膜のキズ付きを防止し、電磁鋼板の表裏間での電気絶縁
性および耐食性の差を少なくすることができる？ｆ＠鋼
板の絶縁被覆処理方法を提供することにある。

〈発明の構成〉 このような目的を達成するために、本発明者等は鋭意研
究の結果、電磁鋼板搬送用のテーブルロールにゴムロー
ル等の外周面が弾性体で構成されたロールを使用するこ
とができるように、焼き付は後の電磁鋼板の温度を下げ
るべく電磁鋼板を急冷することを見い出し、本発明に至
った。

１！１１ち、本発明は、電磁鋼板の表面に絶縁被膜を形
成するに当り、電磁鋼板素材の両面に処理液を塗布し焼
き付けた後、板温３５０℃以下に到達してから急冷を開
始し、次いで該鋼板を外周面が弾性体で構成されたテー
ブルロールにて搬送することを特徴とする電磁鋼板の絶
縁被覆処理方法を提供するものである。

本発明法において、１而記急冷は水冷により行うのがよ
い。

また、１１「記急冷は、３ｗｔ％以ドのＣｒｙ３溶液に
より行うのがよい。

電磁鋼板が鋼中に比較的多計のＣを含有している場合に
は、面記急冷の開始は、板ｆＡ２５０℃以下から行うの
がよい。

以Ｆ、本発明の電磁鋼板の絶縁被覆処理方法を詳細に説
明する。

第１図は、本発明方法の電磁鋼板の絶縁被覆処理ライン
を校式的に示す説明図である。同図に示すように、連続
的に流れる電磁鋼板（ｆ１４帯）素材２の両面に、処理
液の塗布ｐ段７により例えばロールコータ−法にて絶縁
被膜となる処理液を均一に塗布し、次いで、例えば熱風
炉のような焼付炉８で焼き付けを行う。

本発明法における絶縁液ＩＩ！２は、有機系被膜、リン
酸塩系やクロム酸塩系から選ばれた１種または２種の被
膜、リン酸塩系やクロム酸塩系の１種または２種と有機
樹脂が混合された被膜などが＋４能であり、焼き付は後
、−り記被膜が形成されるような処理液を塗布すればよ
い。

なお、焼付炉８内での電磁鋼板１の搬送は、スチールロ
ールによるテーブルロール６により行うかあるいは無接
触で搬送するフロータ一方式等により行うことができる
。

焼付炉８を出た電磁鋼板１は、板温３５０℃以下に到達
してから任意の冷却手段９により急冷がなわれる。

焼付炉８内の温度は通常３００〜７００℃程度てあり炉
内での鋼板ｌの板温は２５０〜４５０℃程度となってい
る。電＆ｆｉ鋼板１が焼付炉８を出た直後の板温か３５
０℃以下であれば、焼き付けを行った直後から急冷を開
始することができるが、焼付炉８を出た直後の板温が３
５０℃を超えている場合には、板温か３５０℃以下にな
るまで放冷し、その後急冷を開始する。

このように急冷開始温度を３５０℃以下とした理］１０
よ、３５０℃を超えた温度から急冷を開始すると電磁鋼
板中に熱歪が発生し、電磁鋼板の磁気特性が劣化するか
らである。

なお、通常の電磁鋼板では上記熱歪の発生防ＩＦを考慮
して急冷開始温度を３５０℃以下とすればよいが、電磁
鋼板に特殊な鋼種を用いた場合、即ち鋼中に比較的Ｓ星
（例えば０．０１ｗＬ％以七）のＣを含４ｒするものを
用いた場合には、急冷開始温度を板温で２５０℃以下と
するのが好ましい。その理由は、２５０℃を超えた温度
から急冷を開始すると、鋼中のＣが同容化し、エージン
グによりカーバイドが析出して電磁鋼板の磁気特性の劣
化を生じるからである。

このような急冷方法としては、例えば水をスプレーまた
は水中へ浸漬する等の水冷によるのが効率的で好ましい
。

また、急冷は、上記水の代りに３ｗｔ％以下のＧｒＯ，
溶液による冷却液を用いてスプレーするかまたは、該溶
液に浸漬するのが耐食性向ヒにとって好ましい。この場
合、焼付炉８内の電磁鋼板の搬送をスチールロールによ
るテーブルロール６にて行う場合には、特に効果的であ
る。つまり、テーブルロール６とのマツチング不良によ
り裏面側の絶縁被膜３にキズが発生したとしても、その
キズ部にＣｒ６・が入り込み、鋼板の耐食性の低Ｆを防
１ｊ二するからである。

なお、冷却液のｃｒｏ＊ａ度を３ｗｔ％以Ｆとしたのは
、Ｃ「０３か３ｗｔ％を超えると絶縁被膜表面にＣｒ”
が多；１１に付着し、鋼板の取り扱い上、不都合が生じ
るからである。なお、急冷における冷却速度は特に限定
されないが、経済的な観点からは８０〜ｂ 上述したような冷却手段９により、板温３５０℃以下、
場合によっては板温２５０℃以下の温度から急冷が開始
され、常温程度まで冷却された電磁鋼板１は、第１図に
示すように、ラインドに複数並設されたテーブルロール
５により図中矢印方向に搬送され、巻き取りロールｌＯ
に巻き取られて保持される。

電磁鋼板１を搬送するテーブルロール５は、その外周面
が弾性体５１で構成されている。

従来では、電Ｗｔ鋼板の焼き付は後に急冷を行なわなか
ったため、第３図に示すように電磁鋼板ｌをスチールロ
ールによるテーブルロール５°にて搬送しなければなら
ず、該テーブルロール５′と裏面側の絶縁被膜３とが接
触したとき、そのマツチング不良により絶縁被膜３にキ
ズ等が発生していた。しかし、本発明では搬送時に電磁
調板１がすでに常温程度まで冷却されているため、例え
ば第２図に示すように、電磁鋼板１の搬送に弾性体被覆
ロールによるテーブルロール５を用いることができ、鋼
板ｌとの接触部分において弾性体５１の緩衝作用によっ
て絶縁被１漠３のキズ付きを防止することができるので
、裏面側における絶縁被膜３の電気絶縁性の低Ｆおよび
鋼板の耐食性の低下がほとんどない。

従って、電磁鋼板１の表面側の絶縁被膜４と表面側の絶
縁液１１！；！　３との性状にほとんど差がなくなり、
電磁鋼板１の表裏間で電気絶縁性および耐食性の差がほ
とんどなくなる。

なお、テーブルロール５は、電磁鋼板１の裏面側絶縁被
膜３と接触する面である外周面が弾性体で構成されてい
ればよく、第２図に示すスチールロール芯に弾性体５１
を被覆した弾性体被覆ロールでも、ロール全体が弾性体
で構成されている例えばゴムロールのようなものでもよ
い。

テーブルロール５の弾性体５１としては、いかなるもの
でもよく、例えば合成ゴム、天然ゴム、不織布、各種プ
ラスチック類等を挙げることができる。

〈実施例〉 （実施例１） 下記条件の下で電磁鋼板素材の両面に絶縁被１漠となる
処理液を塗布し、焼き付けを行った後、急冷開始温度を
種々変更して電磁鋼板を水中に浸れツして急冷した。

（１）使用素材 ■電磁鋼板　Ｊ［５ＳＯ８相当材（Ｓｉ：　３．１　ｗ
ｔ％、Ｃ：　０．００５胃Ｌ％）、板厚０．５１１１１
＋１■電！ｆ！鋼板　ＪＩＳＳ６０相当材（Ｓｉ：　０
．１　ｗＬ％、Ｃ二　０．０３９　　ｗ（、％　）　、
　板厚　　０．５　　ａｎ（２）処理′ｔｉ（塗布液）
組成 第１リン酸マグネシウム　ＭＫ　（ＩＩ□ＰＯ４）２３
０％水溶液中のＰＯ＜１００３１ｉ量部に対して、無水
クロム酸（：ｒＯ，２０重量部、硝酸アルミニウム八ｕ
　（ＮＯ３）　３２０市！を部 （３）塗布および焼き付は条件 り記の電磁鋼板に比重１．０６の上記処理液を０．５　
ｍｍピッチのゴムロールで塗布し、４５０℃の温度で１
５０秒間焼き付けた（板温４００℃）。得られた絶縁被
膜の片面当りの付着量は乾燥重量で１．５〜２．０　ｇ
／ｍ２の範囲であった。

このようにして得られた各電磁鋼板について磁気特性、
耐食性および電気絶縁性を調べた。その結果を第４図、
第５図および第６図に示す。

第４図は電磁鋼板の磁気特性（鉄損Ｗ　＋　５ｚｓｏ　
）の測定結果を示すグラフであり、グラフ中０印は剪断
のまま、・印は時効処理（２００℃×１００１１ｒ、空
気中）後、Ｘ印は歪取焼鈍（７５０℃×２１１ｒ、窒素
中）後の測定値全素中。

第５図は、電磁鋼板の耐食性（発錆率％）の測定結果を
示すグラフである。この耐食性の測定は、ＪＩＳ　Ｚ　
２３７１に準拠する塩水噴霧試験７時間後の発錆率を調
べることにより行った。

第６図は、電磁鋼板の電気絶縁性（層間抵抗値Ω・Ｃｍ
２／枚）の測定結果を示すグラフである。

この電磁絶縁性の測定は、Ｊ［Ｓｌｌニー２２５０第２
法に準拠して行った。なお、上記第４〜６図のグラフ中
の実線は　ＪＩＳ　ＳＯＢ相当材、破線は、ＪＩＳＳ６
０相当材を使用素材としたものを示す。

［結　果］ （１）鉄損（Ｗ　、　、、５゜）の測定値をプロットし
た第４図のグラフから明らかなように、５０８相当材は
、剪断のままでの素材において急冷開始温度（板温）が
４００℃の場合は、鉄損２．６４１７ｋｇ、急冷開始温
度（板温）が３５０℃以下の場合は鉄損２．６０　Ｗ／
ｋｇ〜２．５９１７ｋｇであり面者は磁気特性が悪い。

また、５６０相当材の場合も剪断のままの素材および時
効処理後の素材の測定では、ｔｌ「記５０８相当材と同
揉の傾向にあり、３５０℃以下の温度、特に２５０℃以
上の温度から急冷を開始したものは磁気特性か良好であ
る。

（２）第５図および第６図に示すように、電磁鋼板の耐
食性および電気絶縁性は、゛急冷開始温度が本発明の範
囲内と範囲外において差異は認められなかった。

（実施例２） 板ノ＋Ｊ　Ｑ、５　ＩＩｎ　＋板幅９８０　ｍｍ　（７
）ＪＩＳ　Ｓ　０８相当材の電磁鋼板に下記処理液Ａを
０，５■ピツチのゴムロールで塗布し、４００℃の熱風
炉にて６０秒間焼き付けた（板温２９０℃）。その直後
、熱風炉の出側にて、鋼板に水スプレーを吹き付は急冷
を行った。常温まで冷却された電磁鋼板を、ラインＩ−
に並設されたウレタンゴムロールによるテーブルロール
（計１５個）により約４０ｍ１ｌ送し、巻き取りロール
に巻き取った。

なお、電磁鋼板に形成された絶縁被膜の付着ｒ１」は乾
燥用！＋七で表面側が０．８　Ｈ／ｍ２　、裏面側が０
，９ｇ／　ｍ２であった。

表１に示す計時性について、」２記で得た電磁銅板の表
裏間の差を調へた。電気絶縁性（層間抵抗値）および耐
食性において電磁鋼板の表裏間での差はほとんどなかっ
た。

〈処理液Ａ〉 ３０％重クロム酸 マグネシウム溶液　　　　　　１３０重量部エチレング
リコール　　　　　　１０重！１七部アクリル系エマル
ジョン樹脂　　２０重發部（固形分５０％） 硼酸　　　　　　　　　　　　　１０重量部（比較例１
） 板Ｊ’ｌ　Ｏ，５ｍｒｎ　、板幅９８０ｎＩＩｌのＪＩ
ＳＳＯＢ相当材の電＆ｆｉ鋼板に上記処理液Ａを０．５
　ｍｍピッチのゴムロールで塗布し、４００℃の熱風炉
にて６０秒間焼き付けた（板温２９０℃）。その後、ラ
インーＬに並設されたスチールロールによるテーブルロ
ール（計１５個）により約４０ｍ搬送し、巻き取りロー
ルに巻き取った。

なお、電磁鋼板に形成された絶縁被膜の付着ＩＪ７は乾
燥用；１１で表面側が０．９　ｇ／ｒｒｒ２．裏面側が
１．２　ｇ／ｍ２であった。

表１に示す計時性について、上記で得た電磁鋼板の表裏
間の差を調べた。裏面側の絶縁被膜にはかなりのキズ付
きが生じており、その結果、層間抵抗値は裏面側が表面
側の約１／２と低くなっているとともに裏面側の耐食性
も極端に悪くなっている。

（実施例３） 板Ｊ’Ｊ　Ｏ，５ｍＩｎ　、板幅１２５０ｍｍのＪＩＳ
Ｓ６０相当材の電磁鋼板に下記処理液Ｂを３０−ルコー
ターで塗布し、４５０℃の熱風炉にて５０秒間焼き付け
た（板温３２０℃）。その後、板温が２５０℃となるま
で放冷し、続いて鋼板を水槽に浸漬し、急冷した。

その後電磁鋼板を実施例２と同様のテーブルロールにて
搬送し、巻き取りロールに巻き取った。

なお、電＆ｆｉ鋼板に形成された絶縁被膜の付着！警」
は乾燥用はで表面側が６．２８　ｇ／ｒｅ２、裏面側が
６．３０ｇ／＋ｎ２であった。

表１に示す計時性について、上記で得た電磁鋼板の表裏
間の差を調へた。電気絶縁性（層間抵抗値）および耐食
性において電磁鋼板の表裏間での差はほとんどなかった
。

〈処理液Ｂ〉 水溶性エポキシエステル／メラミン系樹脂（混合比　７
０　：　３０） （不揮発分　　５０％） （比較例２） 板厚０．５　ｒｎｍ　、板幅１２５０ＬｌｌＩｌのＪＩ
ＳＳ６０相当材の電磁鋼板に上記処理液Ｂを３０−ルコ
ーターで塗布し、４５０℃の熱風炉にて５０秒間焼き付
けた（板温３２０℃）。その後電Ｗｉ清板を比較例１と
同様のテーブルロールにて搬送し、巻き取りロールに呑
き取った。

なお、電！ｆ！２＄１１板に形成された絶縁被膜の付着
量は乾燥１ｒｊ−：１にで表面側が６．６　ｚ／ｍ２．
裏面側が６．４　ｇ／ｍ２であった。

表１に示す計時性について、上記でｊ′ンた電磁鋼板の
表裏間の差を調へた。層間抵抗値は裏面側か表面側に比
へて若■−劣る程度であるか、耐食性は裏面側か表面側
よりかなり悪い。

（実施例４） 板Ｊ”、！、−０，５ｍｍ　、板幅１２５０１１１１１
の、ｆｌＳＳ６０相当材の電磁鋼板に下記処理液Ｃを０
．５　ｍｍピッチのゴムロールで塗ノｊ了シ、４００℃
の熱風炉にて５０秒間焼き付けた（板温２５０℃）。そ
の直後、熱風炉の出側にて鋼板をＧｒＯ，ｌ　ｗｔ％の
水溶液の糟へ７・ψ１ｔ’ｌ　シ、急冷した。その後電
磁鋼板を実施例２と同様のデープルロールにて搬送し、
巻き取りロールに巻き取った。

なお、電磁鋼板に形成された絶縁被膜の付着（」七は乾
ＦＡ　Ｉ７７　星テ表面ｆｌ１１が６．２８　ｇ／ｍ２
．　裏面側力６、：］　ｇ／ｍ２であった。

表１に示す計時性について、上記で得た電磁鋼板の表裏
間の差を調べた。電気絶縁性（層間抵抗イ〆１）および
耐食性において電６ｆｉ鋼板の表裏間での差はほとんど
なかった。また絶縁被膜表面にＣｒ’＋“の付γｉもほ
とんどなく、鋼板の取り扱いト支障をきたすことはなか
った。

〈処理τ夜Ｃ〉 ３０％重クロム酸 カルシウム　　　　　　　　　１３０重量部エチレング
リコール　　　　　　２０重晴部〈発明の効果〉 本発明の電磁鋼板の絶縁被覆処理方法によれば、電磁鋼
板素材の両面に処理液を塗布し焼き付けた後、急冷開始
温度が板温３５０℃以下で急冷し、次いで該鋼板を外周
部が弾性体で構成されたテーブルロールにて搬送するこ
とにより、電磁鋼板の裏面側即ちテーブルロールと接触
する側の絶縁被膜のキズ付きを防止し、その被膜の電気
絶縁性（層間抵抗値）の低下および鋼板の耐食性の低ド
を助Ｉ卜することができるので、これによって電磁鋼板
表裏間での電気絶縁性および耐食性の差を少なくするこ
とができる。

特に、急冷に用いる冷却液として、３ｗｔ！に以下のＣ
ｒｙ３溶液を用いれば、急冷前に裏面側の絶縁被膜にキ
ズが付いたとしても、そのキズにＣｒ６＋が入り込み鋼
板の耐食性の低下を防止することができる。

また本発明法では、急冷開始温度を３５０℃以ドとする
こと、特にＣ含有晴が比較的多い電磁鋼板の場合には急
冷開始温度を２５０℃以下とすることにより、電磁鋼板
の磁気特性を損なうことなく上記効果を発揮することが
できる。

さらに、従来法では焼き付は後放冷のために一定のライ
ン長を必要としたが、本発明法では急冷することにより
ライン長の短縮が可能となり、設備コストの面で有利で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の電磁鋼板の絶縁被覆処理方法のライ
ンを模式的に示す説明図である。 第２図は、本発明法における電磁鋼板の搬送時の状態を
示す部分斜視図である。 第３図は、従来法における電磁鋼板の搬送時の状態を示
す部分斜視図である。 第４図は、実施例における急冷開始温度と鉄損との関係
を示すグラフである。 第５図は、実施例における急冷開始温度と発錆率との関
係を示すグラフである。 第６図は、実施例における急冷開始温度と層間抵抗値と
の関係を示すグラフである。 符号の説明 １・・・電磁鋼板、 ２・・・電磁鋼板素材、 ３・・・絶縁被膜（表面側）、 ４・・・絶縁被膜（裏面側）、 ５・・・テーブルロール、 ５１・・・弾性体、 ５′、６・・・テーブルロール（スチールロール）、７
・・・処理液の塗布手段、 ８・・・焼付炉、 ９・・・冷却り段、 ｌＯ・・・巻き取りロール

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）電磁鋼板の表面に絶縁被膜を形成するに当り、電
   磁鋼板素材の両面に処理液を塗布し焼き付けた後、板温
   ３５０℃以下に到達してから急冷を開始し、次いで該鋼
   板を外周面が弾性体で構成されたテーブルロールにて搬
   送することを特徴とする電磁鋼板の絶縁被覆処理方法。
2. （２）前記急冷は、水冷により行う特許請求の範囲第１
   項に記載の電磁鋼板の絶縁被覆処理方法。
3. （３）前記急冷は、３ｗｔ％以下のＣｒＯ＿３溶液によ
   り行う特許請求の範囲第１項に記載の電磁鋼板の絶縁被
   覆処理方法。
4. （４）前記急冷の開始は、板温２５０℃以下から行う特
   許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに記載の電
   磁鋼板の絶縁被覆処理方法。