JPS6388084A

JPS6388084A - 電磁鋼板に絶縁皮膜を形成する方法

Info

Publication number: JPS6388084A
Application number: JP22984586A
Authority: JP
Inventors: Hirotake Ishitobi; 石飛　宏威; Yasuo Yokoyama; 横山　靖雄
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1986-09-30
Filing date: 1986-09-30
Publication date: 1988-04-19

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〉本発明は、電磁鋼板に絶縁皮膜を形成する方法に係り、
特に′ｇｊ、Ｍ１綱板に打抜性の優れたクロム化合物−
有機樹脂系の絶縁皮膜を形成する方法に関する。

〈従来の技術〉電磁鋼板の絶縁皮膜に要求される特性は電気絶縁性、密
着性、打抜性、溶接性、耐熱性、耐薬品性など多岐にわ
たるが打抜き加工を経て使用される場合には、当然のこ
とながら、打抜性が特に重視される。

近年、クロム酸塩と有機樹脂との混合液を塗布、焼き付
けすることにより打抜性が大幅に向上することがｉ！認
され、例えば特開昭６０−１９０５７２号、特開昭６０
−３８０６８号、特公昭５０−１５０１３号等の公報に
おいて、その具体的技術が示されている。

〈発明が解決しようとする問題点〉しかしながら、この方法の皮膜を処理した電磁１ｉｉｉ
ｌ仮でも、研磨したでの金型で打抜いた場合、およそ２
０万〜４０万回までの、すなわち、打抜き初期段階での
金型の摩耗（以゛下、単に初期摩耗と称する）が比較的
早いという問題があった。

また、この初期摩耗の影響もからんで、打抜性がばらつ
くことも往々にして生じた。特にこれらの現象は溶接性
や占積率、密着性等を良くするために皮膜を片面あたり
約１．５ｇ／ｎ？以下の薄塗りとした場合、顕著になる
傾向がある。

すなわち、３塗りであっても、初期摩耗が少な（、打抜
性が安定して良好な電磁鋼板の絶縁皮膜が求められてい
るのである。

本発明は、以上に述べた問題点に鑑み、薄塗りであって
も初期摩耗もなく、極めて優れた打抜性を安定して示す
絶縁皮膜を有する電磁鋼板を提供することを目的とする
。

〈問題点を解決するため手段〉本発明は、電磁鋼板の表面にクロム化合物−有機樹脂系
の絶縁皮膜を形成するにあたり、前記鋼板を焼鈍後、Ｎ
ａ０）１　、ＫＯＨのうち１種または２種を５０ｇ／　
１以上含むところのアルカリ水溶液で洗浄し、その後水
洗およびブラシング洗浄し、ついで前記絶縁皮膜を前記
鋼板に被覆することによる電磁鋼板に絶縁皮膜を形成す
る方法を提供するものである。

さらに、本発明は、電磁鋼板の表面にクロム化合物−有
機樹脂系の絶縁皮膜を形成するにあたり、前記鋼板を焼
鈍後、Ｎａまたはにの水酸化物、硫酸塩、塩化物、りん
酸塩、硝酸塩、炭酸塩のうち１種または２種以上を含む
水溶液中で前記調板を陰極とし、２ＯＡ／ｄ　ｒｒ１以
上の電流密度で電解処理を行ない、その後水洗およびブ
ラシング洗浄し、ついで前記絶縁皮膜を前記鋼板に被覆
することによる電る■鋼板に絶縁皮膜を形成する方法を
提供するものである。

く作　用〉本発明を以下に詳細に説明する。

本発明はクロム化合物−有機樹脂系絶縁皮膜を　　□有
する電ｍ＊Ｆｉの打抜き加工における初期摩耗や打抜性
のばらつきを、鋼板表面状態の改質によって改善すると
いう考えに基いて行った。

第１図は、板厚０．５■露、Ｓｉ０．３％含有の無方向
性珪素鋼板を、冷間圧延後８００℃のＡＸガス（１１２
６５％、露点−２０℃）中で焼鈍し、その後、直接、重
クロム酸マグネシウム−アクリル樹脂エマルジョン系の
皮膜処理液を塗布、焼き付けしたもの、および焼鈍後、
１００ｇ／　１８０℃のＫＯＨ水溶液中で１５秒間のア
ルカリ洗浄を行ない、しかる後、上記の皮膜処理液を塗
布、焼き付けしたものの打抜き試験結果を示す。なお、
試験条件は皮膜目付量片面あたり０．８ｇ／　ｎｌで統
一し、金型：５ＫＤ１１．１５曽鳳φ丸型、クリアラン
ス２５μ、打抜きストロ−１り数＝４００回／毎分、１
打抜き油：日本工作油＃６３００である。

第１図から、アルカリ洗浄なしにくらべ、アルカリ洗浄
したものは皮、膜目付１０．８ｇ／　ｃｄと薄塗りしな
から゛、初期摩耗がな（、このためかえり高さ４０〜５
０μで比較して打抜性が約１００万回も優れていること
がわかる。このことから現状のように初期摩耗が大きい
ことは、それに続く正常摩耗域での摩耗速度がたとえ同
じであっても、かえり高さの管理の点で初期摩耗がない
ものにくらべ、はなはだ不利であることがわかる。

アルカリ洗浄が、かかる効果を発揮する理由を調べるた
め、アルカリ洗浄による鋼板表面の変化を低入射角Ｘ線
回折およびグロー・デスチャージ・スペクトロ・スコピ
イ分析（Ｇｒｏｗ　ＤｉｓｃｈａｒｇｅＳｐｅｃＬｒｏ
　５ｃｏｐｙ、　　以下ＧＤＳ分析という、）を用いて
調査した。その調査結果によると、まずＸ線回折では、
鋼板表面に存在する鉄酸化物や鉄珪酸塩がアルカリ洗浄
によって消失ないしは大幅に減少。

することがわかった、さらに、ＧＤＳ分析によると、Ｓ
ｉ、Ｍｎ、Ｐ等の表面濃化層の消失も生じていることが
わかった。これら表面の酸化物や濃化層は、いずれも高
硬度で工具磨耗の促進要因と考えられ、結局これらの消
失が初期磨耗低減効果の主因と推定される。

なお、これらの効果をアルカリ水溶液へ、の浸潤処理で
得るための条件を種々、検討したところ、Ｎａ０）Ｉ　
、　ＫＯＨのうち１種または２種を５０ｇ／ｌ以上含む
水溶液が必要であることを１ｌｉ２した。しかし、５０
０ｇ／　ｌを超えると、その効果ははジ飽和してくるこ
とから、好適には５００ｇ／　１を上限とするのがよい
。

また、前記洗浄液の温度や浸漬時間は、鋼板の組成１や
焼鈍条件によって変化するので、あえて規定しないが、
各々４０〜１００℃、５〜３０秒ぐらいの条件で初期の
効果を得ることができる。さらに、洗浄の方法は、スプ
レー、浸漬のいずれでもよい。

次に、単なる浸漬ではな（、Ｎａ、にのアルカリまたは
中性ないし塩基性塩水溶液中での鋼板を陰極として電解
処理を行なえば、鋼板表面近傍のみを強アルカリにでき
、同じ効果が得られることが確められた。この方法によ
ると、電流密度を変えることにより、鋼板の表面状態に
応じて容易に洗浄条件の変更ができ、また、鋼板表面か
ら発生するＨ、ガスによって、表面の物理的な清浄化も
行えるうえ、低価格の中性塩の使用も可能となるのでき
わめて好都合である。また、廃液処理の簡単なことも有
利な点である。なお、この方法では電流密度を２０Ａ／
ｄ　ｒｒｒ以上としなければ、表面近傍でのアルカリ濃
度が不足し、前述の効果は有効に発揮されない、しかし
、２０ＯＡ’／ｄｆｆｌを超えると、その効果はは一′
飽和してくるから、好適には２００Ａ／ｄ　ｎ？を上限
とする。また、この方法で用いることができる薬剤は、
Ｎａ、にの水酸化物、硫酸塩、塩化物、りん酸塩、硝酸
塩、炭酸塩で、これらのうちの１種または２種以上の混
合物水溶液を電解液とすればよい、それらの濃度は５０
〜５００ｇ／Ｊ、温度は４０〜９０℃程度が適当である
。また、処理時間はおよそ３〜２０秒程度で必要な効果
を得ることができる。

なお、浸漬または電解処理にかかわらず、アルカリ洗浄
後に水洗、プラシングの洗浄工程が入るのは、残留した
アルカリを除去し、清浄な表面を得るために必須のこと
である。このとき、ブラシングを砥粒式リプラシあるい
はスコッチブライトで行えば、表面をより活性化でき、
皮膜密着性、その他の品質をさらに向上することができ
る。

また、鋼板表面の酸化物や濃化層を除去することは酸洗
によっても可能であるが、本発明の方法は鋼板の溶解損
失が実際上、はぼゼロに等しく、この点で酸洗より有利
である。なお、液のへたりも、酸洗の場合より、はるか
に少ない。

ここで、本発明でいうところのクロム化合物−有機樹脂
系絶縁皮膜について説明する。

皮膜処理液としては、Ｚｎ　　、Ｃａ　　、Ｍｇ　　、
Ａｔ。

Ｃｄ　　、Ｎａ　　、に等の１種または２種以上を含む
、重クロム酸塩、クロム酸塩、あるいはこれに無水クロ
ム酸を加えた水溶液が主剤として好適に用いられる。こ
の主剤に有機樹脂のエマルジョンを添加するわけである
が、その種類としては、アクリル、スチレン、酢酸ビニ
ール、ベオバ、エチレン、エポキシ、フェノール・ζア
ルキッド、その他の単独または２種以上の共重合物で、
上記クロム化合物水溶液に安定して乳化するものが好適
である。

さらに６価クロムの還元剤が加えられるが、これはエチ
レングリコール、グリセリン、シ！Ｉ［、ブドウ糖等の
多価アルコール類が有利に通１、合する。

また、アミン、カルボン酸等を用いてもよい０以上の成
分の他、皮膜の耐熱性や絶縁抵抗を向上させるため、硼
酸や硼酸塩、燐酸塩その他の耐熱性ガラス皮膜を生成す
る化合物あるいは酸化物微粒子ないしは酸化物微粒子を
生成するような化合物を添加してもよい。

以上に述べた配合の処理液を電磁鋼板の表面に均一、に
塗布するわけであるが、塗布方法としては、ロールコー
タ法や浸漬法等、従来、公知のいずれの方法をも使用す
ることができる。処理液を均一に塗布された鋼板は引続
いて焼き付は処理され、皮膜形成を完了する。なお、焼
き付は後の皮膜付着量は、０．３ｇ／　ｒｄよりも少な
いと、良好な打抜性が得難く、一方、８ｇ／ｒｄ　　よ
りも多いと皮膜の密着性が劣化するため、０゜３〜８ｇ
　／ｎｌ程度とするのが好ましい。

なお、本発明は、所定の板厚に冷間圧延された鋼板を焼
鈍し、その後、本発明の浸漬もしくは電解処理により洗
浄し、しかる後に、コーティングを施すことを特徴とす
るものであるが、焼鈍の温度、雰囲気等は何ら限定する
ものではない。

〈実施例〉以下に本発明の実施例について具体的に説明する。

Ｆｉ　Ｗ　Ｏ，５ｍｍ　Ｔ：　Ｓ　ｉ　　０．３％含有
の電磁鋼板を、冷間圧延後、ＡＸガス中に８００℃で連
続焼鈍し、その後、第１表に示す条件で、即ち実施例１
〜３は、アルカリ浸漬処理を、また、実施例４〜６は、
アルカリ電解処理を行った。その後、引き続き水洗、プ
ラシングさらに乾燥した後、下記の処理液をロールコー
タで塗布し、鋼板温度は、約３００℃で焼き付けた。

〔処理液〕

・３０％重クロム酸マグネシウム溶液　　　　　　１３０重量部・アクリル
−酢酸ビニール樹脂エマルシヨン　　　　　　　３０重量部（樹脂固形
分　５０％）・エチレングリコール　　　　　　ｘＯＷ１部・硼　酸
　　　　　　　　　　　　　５重量部次に、この材料を
５ＫＤ−１製の金型を用い、Ｅｌコアの連続打抜きを行
った。打抜き油は軽油、ストローク数は４００回／分と
した。またコーティングのまま、およびＮ２中７５０℃
Ｘ２ｈの歪取り焼鈍後、１５謙膳φの屈曲テストを行い
、皮膜密着性を判定した。これらの結果は第１表にまと
めて示す。

なお、比較例１および２は、本発明の範囲外である軽度
のアルカリ浸漬処理ないしアルカリ電解処理を行なった
もの、比較例３は、アルカリ洗浄をしなかったものであ
る。

以上、第１表に示した実施結果から明らかなように、本
発明の方法が、絶縁皮膜が薄塗りであっても、極めて優
れた打抜性を示すことがわかる。

また、皮膜密着性の劣化もない。

〈発明の効果〉以上説明した通り、本発明によれば、電磁鋼板をアルカ
リ浸漬処理もしくはアルカリ電解処理によって洗浄し、
しかる後にコーティングを施すようにしたので、絶縁皮
膜が薄塗りであっても、極めて優れた打抜性を有する電
磁鋼板を製造することが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、電磁調板の打抜性を示す図である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）電磁鋼板の表面にクロム化合物−有機樹脂系の絶
縁皮膜を形成するにあたり、前記鋼板を焼鈍後、ＮａＯ
Ｈ、ＫＯＨのうち１種または２種を５０ｇ／ｌ以上含む
ところのアルカリ水溶液で洗浄し、その後水洗およびブ
ラシング洗浄し、ついで前記絶縁皮膜を前記鋼板に被覆
することを特徴とする電磁鋼板に絶縁皮膜を形成する方
法。
（２）電磁鋼板の表面にクロム化合物−有機樹脂系の絶
縁皮膜を形成するにあたり、前記鋼板を焼鈍後、Ｎａま
たはにの水酸化物、硫酸塩、塩化物、りん酸塩、硝酸塩
、炭酸塩のうち１種または２種以上を含む水溶液中で前
記鋼板を陰極とし、２０Ａ／ｄｍ＾２以上の電流密度で
電解処理を行ない、その後水洗およびブラシング洗浄し
、ついで前記絶縁皮膜を前記鋼板に被覆することを特徴
とする電磁鋼板に絶縁皮膜を形成する方法。