KR20240031442A - 절연 피막 부착 전자 강판 - Google Patents
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Abstract
절연 피막의 소부(燒付)를, 생산성 향상에 유리한 급속 가열로 행한 경우에 있어서도, 내크롬 용출성이 우수한 절연 피막 부착 전자 강판 및 그의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 전자 강판 표면의 적어도 편면에, Fe, Cr, 유기 수지 및 유기 환원제를 함유하는 절연 피막을 구비한 절연 피막 부착 전자 강판으로서, 상기 절연 피막에 있어서의, 상기 Fe의 함유량과 상기 Cr의 함유량의 비 Fe/Cr)가, 몰비로 0.010∼0.6인 절연 피막 부착 전자 강판.
Description
본 발명은, 절연 피막 부착 전자 강판 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.
모터나 변압기 등에 사용되는 전자 강판의 절연 피막은, 층간 저항뿐만 아니라 여러 가지의 특성이 요구된다. 예를 들면, 가공 성형 시의 편리성, 보관 시의 내식성(corrosion resistance), 외관 안정성, 사용 시의 안정된 절연성(층간 저항) 등이다. 또한, 전자 강판은 다용인 용도로 사용되기 때문에, 그 용도에 따라서 여러 가지의 절연 피막의 개발이 행해지고 있다. 대별하면, (1) 반유기계(semi-organic) 피막, (2) 무기계 피막, (3) 유기계 피막의 3종류이다.
전자 강판은 통상, 펀칭한 후, 적층·고정되어 모터나 변압기의 철심으로 가공된다. 이 때에 전자 강판에 발생하는 가공 변형을 제거하여 자기 특성(magnetic-properties)을 개선시키기 위해, 700℃ 이상의 온도에서 변형 제거 어닐링이 실시되는 경우가 많다. 이러한 변형 제거 어닐링을 행하는 용도의 전자 강판에는, 변형 제거 어닐링 시의 열에 견딜 수 있는 정도의 내열성을 갖는 것이 요구되기 때문에, 전술한 (1) 반유기계 피막이나 (2) 무기계 피막이 이용되고 있다. (1)과 (2)의 피막의 큰 차이는 수지의 유무이고, 수지의 유무에 따라 피막 특성의 균형에 차이가 생긴다. 이 때문에, 중시하는 특성에 따라서 (1)과 (2)는 구분하여 사용되고 있다.
(1) 반유기계 피막이나 (2) 무기계 피막을 형성할 때에는, 크롬산계, 인산계, 무기 콜로이드계 등 여러 가지의 주제(主劑)가 이용되지만, 그 중에서도 크롬산계는 각종 특성이 우수하기 때문에, 널리 이용되고 있다. 단, 크롬산계의 주제를 이용하는 경우, 6가 크롬은 유해성이 높은 점에서, 제품 중에는 6가 크롬이 포함되지 않도록 피막 형성 시에 3가 크롬으로 환원하는 것이 요구된다. 이 때문에, 소부(baking) 조건 및 소부 온도가 제조 시의 중요한 관리 항목으로 되어 있다.
그래서, 이러한 요구에 응하는 것으로서, 크롬산에 알루미늄 화합물을 함유시킴과 함께, 알칼리 토금속(alkaline-earth metals)을 일정량 이하로 억제하는 절연 피막 부착 전자 강판이 제안되어 있다(예를 들면 특허문헌 1, 2). 이들 절연 피막 부착 전자 강판은, 크롬산계의 주제를 이용한 경우에 있어서도, 소부 온도의 저온화가 가능하고, 고속 도장에도 대응할 수 있도록 되기 때문에, 생산성의 향상 및 에너지 절약에 유효하게 기여한다.
절연 피막 부착 전자 강판의 제조에 있어서, 라인 스피드를 올려 생산성을 향상시키기 위한 방법으로서는, 특허문헌 1 및 2에 기재되어 있는 바와 같이, 저온 소부나 고속 도장이 유효하다. 이들 이외 방법으로서, 급속 가열을 사용하여 소부 시의 승온 속도를 증대시키는 방법도 유효하다.
그러나, 저온 소부나 고속 도장은, 원래 내(耐)크롬 용출성을 향상시키는 데에 유리한 기술은 아니다. 또한, 저온 소부나 고속 도장에 의한 생산성의 향상 효과도 충분하다고는 할 수 없기 때문에, 더 한층의 생산성의 향상을 목적으로 하여 절연 피막의 소부를 급속 가열로 행한 경우에는, 6가 크롬으로부터 3가 크롬으로의 환원 반응이 충분히 진행되지 않고, 제품 중에 6가 크롬이 잔존하여 버리는 경우가 있어, 급속 가열로 제조한 경우에 있어서의 내크롬 용출성에 과제가 있다.
본 발명은 상기 과제를 해결하는 것으로서, 절연 피막의 소부를, 생산성 향상에 유리한 급속 가열로 행한 경우에 있어서도, 내크롬 용출성이 우수한 절연 피막 부착 전자 강판 및 그의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
발명자들은, 상기 목적을 달성하기 위해, 급속 가열에 의한 절연 피막의 소부에 대해서 예의 검토했다. 그 결과, 절연 피막이 Fe, Cr, 유기 수지 및 유기 환원제를 함유하고, 또한, Fe의 함유량과 Cr의 함유량의 비 (Fe/Cr)가 소정의 범위이면, 내크롬 용출성이 우수한 절연 피막 부착 전자 강판이 얻어지는 것을 새롭게 발견했다.
또한, 종래 다용되어 온 가스로(gas furnace)나 전기로(electric furnace)와 같이 피막 표면측으로부터 소부하는 것이 아니라, 피막의 하층, 즉 강판측으로부터 가열하여 소부함으로써, 내크롬 용출성이 현저하게 개선된다는 인식을 얻었다.
본 발명은 상기의 인식에 입각하는 것이다. 즉, 본 발명의 요지 구성은 다음과 같다.
[1] 전자 강판 표면의 적어도 편면에, Fe, Cr, 유기 수지 및 유기 환원제를 함유하는 절연 피막을 구비한 절연 피막 부착 전자 강판으로서,
상기 절연 피막에 있어서의, 상기 Fe의 함유량과 상기 Cr의 함유량의 비 (Fe/Cr)가, 몰비로 0.010∼0.6인 절연 피막 부착 전자 강판.
[2] 상기 유기 수지의 입자 지름이 30∼1000㎚인 [1]에 기재된 절연 피막 부착 전자 강판.
[3] 전자 강판의 적어도 편면에, 3가 크롬/전체 크롬의 질량비가 0.5 이하인 크롬 화합물과, 유기 수지와, 유기 환원제를 함유하는 처리액을 도포한 후, 100∼350℃의 온도역에 있어서의 승온 속도가 20℃/초 이상이 되도록, 강판측으로부터 가열하여 상기 처리액을 소부하는 절연 피막 부착 전자 강판의 제조 방법.
[4] 전자 강판의 적어도 편면에, 3가 크롬/전체 크롬의 질량비가 0.5 이하인 크롬 화합물과, 유기 수지와, 유기 환원제로 이루어지는 처리액을 도포한 후, 100∼350℃의 온도역에 있어서의 승온 속도가 20℃/초 이상이 되도록, 강판측으로부터 가열하여 상기 처리액을 소부하는 절연 피막 부착 전자 강판의 제조 방법.
[5] 상기 승온 속도가 35℃/초 초과인 [3] 또는 [4]에 기재된 절연 피막 부착 전자 강판의 제조 방법.
본 발명에 의하면, 절연 피막의 소부를, 생산성 향상에 유리한 급속 가열로 행한 경우에 있어서도, 내크롬 용출성이 우수한 절연 피막 부착 전자 강판을 얻을 수 있다.
(발명을 실시하기 위한 형태)
이하, 본 발명을 구체적으로 설명한다.
본 발명의 소재인 전자 강판에 대해서는 특별히 제한이 없지만, 필요한 특성에 따라서 적절히 성분 조정을 행하는 것이 바람직하다. 예를 들면 철손(iron loss)의 향상에는 비저항을 상승시키는 것이 유효하기 때문에, 비저항 향상 성분인 Si, Al, Mn, Cr, P, Ni 등을 첨가하는 것이 바람직하다. 이들 성분 비율은 필요한 자기 특성에 따라서 결정하면 좋다.
또한, 그 외의 미량 성분 및 Sb, Sn 등의 편석 원소 등도 규제하는 것은 아니지만, C, S는 용접성에 불리한 원소이며, 또한 자기 특성의 관점에서도 저하시키는 쪽이 바람직하기 때문에, C는 0.01mass％ 이하, S는 0.01mass％ 이하로 하는 것이 바람직하다.
또한, 전자 강판의 제조 방법에 대해서도, 하등 제한은 없고, 종래부터 공지의 여러 가지의 방법이 적용 가능하다. 또한, 전자 강판의 표면 거칠기도 특별히 규제되는 것은 아니지만, 점적률(lamination factor)을 중요시할 때는 삼차원 표면 거칠기 SRa를 0.5㎛ 이하로 하는 것이 바람직하다. 또한, 전자 강판의 최종 판두께에 대해서는 특별히 제한될 일은 없고, 여러 가지의 판두께의 것이 적용 가능하다. 또한, 자기 특성의 관점에서, 전자 강판의 최종 판두께는 0.8㎜ 이하로 하는 것이 바람직하다.
본 발명의 절연 피막 부착 전자 강판은, 전자 강판 표면의 적어도 편면에, Fe, Cr, 유기 수지 및 유기 환원제를 함유하는 절연 피막을 구비하고, 절연 피막에 있어서의, Fe의 함유량과 Cr의 함유량의 비 (Fe/Cr)가, 몰비로 0.010∼0.6인 것을 특징으로 한다. 이하, 본 발명의 절연 피막에 대해서 설명한다.
본 발명에 있어서, 절연 피막은 Fe를 함유한다. Fe를 함유하는 절연 피막은, 절연 피막의 형성 시에 전자 강판으로부터 절연 피막 중에 Fe를 확산시킴으로써, 형성시킨다. Fe의 확산량은, 소부 시의 승온 속도에 의해 적절히 조정할 수 있다. 특히, 소부 시의 수단으로서 유도 가열을 이용함으로써 Fe의 확산을 촉진하는 것이 가능해진다. 유도 가열에 의해 강판측으로부터 절연 피막(처리액)에 대하여 열을 부여함으로써, 확산한 Fe가 크롬과 반응하여, 효과적으로 6가 크롬을 환원시키는 것이라고 생각된다.
본 발명에 있어서, 절연 피막은 Cr을 함유한다. Cr을 함유하는 절연 피막은, 절연 피막 형성 시에 크롬 화합물을 함유하는 처리액을 소부함으로써, 형성시킨다. 처리액에 함유시키는 크롬 화합물로서는, 후술하는 바와 같이, 3가 크롬/전체 크롬의 질량비가 0.5 이하인 크롬 화합물로 한다. 처리액 중에 존재하는 6가 크롬이, 소부 시에 유기 환원제와의 환원 반응에 의해 3가 크롬으로 환원됨으로써, 절연 피막의 내크롬 용출성을 향상시킬 수 있다.
본 발명에서는, 절연 피막 중의 Fe의 함유량과 Cr의 함유량의 비 (Fe/Cr)가, 몰비로 0.010∼0.6인 것을 특징으로 한다. 비 (Fe/Cr)가 몰비로 0.010∼0.6이면, 절연 피막 부착 전자 강판의 피막 특성, 특히 내크롬 용출성이나 내식성이 향상한다. 그 이유는 분명하지 않지만, Cr과 Fe가 O를 통하여 결합함으로써 강고하게 밀착하고, Cr의 용출을 억제함과 함께, 절연 피막을 치밀화하기 때문이라고 생각된다. Fe/Cr비의 바람직한 범위는 0.030∼0.6이다.
또한, 비 (Fe/Cr)는, 후술하는 바와 같이, 처리액을 소부할 때에, 소정의 온도 영역에 있어서의 승온 속도가 소정 범위가 되도록, 강판측으로부터 가열하여 처리액을 소부함으로써 제어 가능하고, 특히 유도 가열을 이용함으로써 Fe의 확산을 촉진하는 것이 가능해진다.
또한, 비 (Fe/Cr)의 구하는 방법은, 열 알칼리에 의한 피막 용해에 의해 측정 가능하다. 열 알칼리에 의한 피막 용해인 경우는 예를 들면 피막 부착 강판을 가열한 20질량％ NaOH 수용액 중에서 피막을 용해하고, 용해액 중의 Fe와 Cr을 ICP 분석함으로써 측정할 수 있다.
본 발명에 있어서, 절연 피막은 유기 수지를 함유한다. 유기 수지는 그 종류가 특별히 제한될 일은 없고, 아크릴 수지, 에폭시 수지, 우레탄 수지, 페놀 수지, 스티렌 수지, 아미드 수지, 이미드 수지, 우레아 수지, 아세트산 비닐 수지, 알키드 수지, 폴리올레핀 수지 및 폴리에스테르 수지 등의 여러 가지의 수지가 적용 가능하고, 또한 이들은, 단체(單體)라도, 공중합체, 혼합물로서도 적용 가능하다. 또한 수계 수지이면, 형태는 어떠한 것이라도 좋고, 에멀젼 수지, 디스퍼션 수지, 서스펜션 수지 및 분말 수지 등, 여러 가지의 형태가 생각된다. 소부 후의 피막 크랙을 억제할 수 있기 때문에, 입자 지름을 갖지 않는 수용성 수지를 병용하는 것도 가능하다.
유기 수지는 전체 크롬에 대하여, 질량비로 0.05∼0.4 첨가하는 것이 바람직하다. 유기 수지의 양이 0.05 미만으로는 충분한 펀칭성이 얻어지지 않는다. 한편, 0.4를 초과하면 내열성이 열화한다.
또한, 유기 수지의 고형분의 입자 지름은, 30㎚ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 입자 지름이 작으면, 비표면적이 커지기 때문에, 절연 피막 형성에 이용하는 처리액의 안정성을 저해한다. 상한은 특별히 제한되지 않지만, 최종 제품인 모터나 변압기에 있어서의 전자 강판의 점적률을 높게 하는 것을 중시하는 경우는 1㎛(1000㎚) 이하로 하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 크롬의 환원 반응을 촉진시키기 위해, 절연 피막은 유기 환원제를 함유한다. 유기 환원제의 종류는 특별히 제한되는 일 없지만, 디올류 중으로부터 선택되는 1종, 및/또는 당류 중으로부터 선택되는 적어도 1종을 이용하는 것이 바람직하다. 특히 디올 중에서도, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 트리메틸렌글리콜 및, 1,4-부탄디올을 이용하는 것, 당류 중에서도 글리세린, 폴리에틸렌글리콜, 사카로스, 락토스, 자당, 포도당 및, 과당을 이용하는 것이 보다 바람직하다.
유기 환원제량은 전체 크롬에 대하여, 질량비로 0.1∼2 첨가하는 것이 바람직하다. 환원제의 양이 0.1 미만에서는 크롬산/환원제 반응이 충분히 진행되지 않고, 한편, 2를 초과하면 반응은 포화에 도달하여, 환원제가 피막 중에 잔존하여 용접성의 열화를 초래하기 때문이다.
본 발명의 절연 피막은, 피막의 성능이나 균일성을 한층 향상시키기 위해, 필요에 따라서, 첨가제를 함유하는 것이 바람직하다. 첨가제로서는, 종래 알려져 있는 크롬산계의 절연 피막에 적용되는, 공지의 것을 이용할 수 있고, 예를 들면, 계면활성제(비이온계, 양이온계, 음이온계 계면활성제, 실리콘계 계면활성제, 아세틸렌디올 등), 방청제(아민계, 비아민계 방청제 등), 붕산, 실란 커플링제(아미노실란, 에폭시실란 등), 윤활제(왁스 등), 알루미나졸, 실리카졸, 철졸, 티타니아졸, 주석졸, 세륨졸, 안티몬졸, 텅스텐졸, 몰리브덴졸 등의 산화물졸과 같은 유기 및 무기 첨가제를 들 수 있다.
이들 첨가제를 이용하는 경우, 충분한 피막 특성을 유지하기 위해, 본 발명의 절연 피막의 전체 고형분 질량에 대하여 10질량％ 이하로 하는 것이 바람직하다.
다음으로, 본 발명의 절연 피막 부착 전자 강판의 제조 방법에 대해서 설명한다.
본 발명에서는, 전자 강판의 적어도 편면에, 3가 크롬/전체 크롬의 질량비가 0.5 이하인 크롬 화합물과, 유기 수지와, 유기 환원제를 함유하는 처리액을 도포한 후, 100∼350℃의 온도역에 있어서의 승온 속도가 20℃/초 이상이 되도록, 강판측으로부터 가열하여 처리액을 소부한다.
절연 피막용의 처리액은, 3가 크롬/전체 크롬의 질량비가 0.5 이하인 크롬 화합물, 유기 수지, 유기 환원제로 이루어진다. 본 발명에서는, 3가 크롬/전체 크롬의 질량비는 0.5 이하인 것이 필요하다. 조성물 중에 존재하는 6가 크롬은 소부 시의 환원제와의 환원 반응에 의해 3가 크롬으로 환원되어 강판에 흡착한다. 처리액 중의 3가 크롬/전체 크롬의 질량비가 0.5 초과이면, 처리액 중에서 고분자화한 3가 크롬의 전기적이나 입체적인 영향에 의해, 6가 크롬의 소부 시의 반응성이 손상되어, 결과적으로 피막으로서의 내Cr 용출성이 뒤떨어진다. 또한, 처리액 중의 3가 크롬/전체 크롬의 질량비가 0.5 초과이면, 처리액 중에서 고분자화한 3가 크롬에 의해 겔 형상의 침전물을 형성하여 처리액으로서의 성상이 유지하기 어려워지기 때문이다.
또한, 본 발명의 처리액은, 크롬 화합물로서, 무수 크롬산, 크롬산염, 중크롬산염 중 적어도 1종을 주제에 이용한 수용액이다. 크롬산염 또는 중크롬산염으로서는, Ca, Mg, Zn, K, Na, Al 등의 금속 중으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하는 크롬산염 또는 중크롬산염이 예시된다.
또한, 본 발명의 처리액은, 3가 크롬/전체 크롬의 질량비가 0.5 이하인 크롬 화합물, 유기 수지, 유기 환원제로 이루어지는 처리액으로서, Fe(Fe 이온, Fe 화합물 등)를 포함하지 않는다. 처리액과 강판이 접촉했을 때에 강판 표면이 용해하여 Fe 이온이 발생한다. 소부 공정에서 처리액의 용매인 물이 건조하여 피막이 될 때에, 처리액과 서로 섞이는 형태로 Fe가 취입되는 것이 바람직하다. 본 발명에 있어서, Fe의 공급원을 강판 표면으로부터의 용출에 한정하는 것은, 용해에 의해 생성한 신생면이, 소부의 과정에 있어서, 처리액 중에서 고분자화한 3가 크롬의 극성기(Cr-O-, Cr-OH-)와 Fe가 강고하게 밀착함으로써, 내식성이나 밀착성을 향상시키는 효과가 있기 때문이다.
상기한 처리액의 도포 방법으로서는, 강판 상에 처리액을 도포할 수 있으면 어떠한 방법이라도 좋고, 롤코터법(roll coater method), 바코터법(bar coater method), 에어 나이프법(air knife method) 및 스프레이 코터법(spray coater method) 등, 각종 방법을 적용할 수 있다.
처리액을 도포한 후, 절연 피막을 형성하기 위한 소부는, 100∼350℃의 온도역에 있어서의 승온 속도가 20℃/초 이상이 되도록, 강판측으로부터 가열하여 행한다. 상기 온도역에 있어서의 승온 속도를 20℃/초 이상의 급속 가열로 하는 이유는, 강판으로부터의 Fe의 용출을 촉진하고, 절연 피막 중의 Fe량과 Cr량의 비 (Fe/Cr)를 소정 범위로 하기 위함이다. 100℃ 미만의 온도역에 있어서 급속 가열을 행하면, 처리액의 용매인 물의 국부적인 돌비(突沸:explosive boiling) 등이 생기고, 피막이 불균일해지는 경우가 있다.
또한, 처리액을 소부할 때의 최고 도달 판 온도는, 코팅의 조막(造膜)에서 필요한 온도로 하면 좋지만, 처리액으로서 유기 수지를 함유하는 수용액을 이용하기 위해, 100∼350℃로 한다. 100℃ 미만에서는 용매인 물이 잔류하기 쉽고, 또한, 350℃를 초과하면 유기 수지가 열 분해를 개시할 우려가 있다. 특히 바람직하게는 150∼350℃의 범위이다.
따라서, 본 발명에 있어서는, 100∼350℃의 온도역에 있어서의 승온 속도를 20℃/초 이상으로 한다. 승온 속도는, 바람직하게는 35℃/초 초과이다. 또한, 승온 속도의 상한은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 승온 속도가 과대한 경우, 가열 장치의 대형화 및 설비 비용의 증대를 초래하기 때문에, 승온 속도는 200℃/초 이하가 바람직하고, 150℃/초 이하가 보다 바람직하다.
절연 피막을 형성하기 위한 처리액의 소부 방법에 대해서는, 강판측으로부터 가열하는 것이 중요하다. 가스로나 전기로 등, 종래부터 다용되어 온 코팅 표면으로부터 가열하는 방식으로는, 승온 속도가 지나치게 빠르면, 최표층이 먼저 건조되어 버려, 내부에 저비점 물질(용매나 반응 생성물)이 잔류해 부풀어 오름 등의 외관 불량의 원인이 된다. 또한, 유기 환원제가 충분히 반응하지 않아, 용출 시험 시에 시험액에 용해되고, 마찬가지로 용해된 6가 크롬을 환원해 버려, 내크롬 용출성을 정확하게 평가할 수 없는 우려가 있다. 강판측으로부터 가열하면 코팅 하층으로부터 소부가 진행되기 때문에, 효과적으로 6가 크롬이 환원됨과 함께, 승온 속도가 150℃/s 정도인 초고속 소부라도 외관 불량은 전혀 발생하지 않는다.
강판측으로부터 가열하는 방식은, 소부 공정의 모두에 있어서 행해질 필요는 없고, 부분적이라도 좋다. 강판측으로부터 가열하는 방식을 부분적으로 취입하는 경우, 소부 공정 중 0.5초 이상인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 있어서의 「강판측으로부터 가열」이란, 강판을 외부로부터 가열하는 것이 아니라, 강판 자체를 발열시킴으로써, 강판을 내부로부터 가열하는 것을 의미한다. 예를 들면, 자력선의 작용에 의해 강판에 와전류를 흐르게 하여, 이에 따라 발생하는 줄열(Joule heat)에 의해 강판 자체를 발열시키는 유도 가열, 혹은, 강판 자체에 직접 전류를 흐르게 하여, 이에 따라 발생하는 줄열에 의해 강판 자체를 발열시키는 직접 통전 가열 등이 예시된다. 단, 실 라인(practical manufacturing line)에 있어서는, 주행하는 강판에 직접 전류를 흐르게 하는 직접 통전 가열은 실시가 곤란하기 때문에, 외부 전류에 의한 자력선에 의해 주행하는 강판에 와전류를 발생시키는 유도 가열이 적합하다.
상기한 바와 같이, 강판측으로부터 가열하기 위한 가열 방식으로서는, 외부 전류에 의한 자력선에 의해 강판에 발생하는 와전류를 이용하여 가열하는 유도 가열 방식이 특히 바람직하다. 이 때, 유도 가열의 주파수나 승온 속도 등은 특별히 제한되지 않고, 설비면으로부터 제약되는 가열 시간이나 효율, 전자 강판의 성질(판두께, 투자율 등) 등에 따라서, 적절히 정하면 좋다.
이상으로부터, 강판측으로부터 가열함으로써, 코팅 표면으로부터 가열한 경우에 비하여, 내크롬 용출성이 개선된다.
또한, 절연 피막의 단위 면적당 중량은, 0.05∼7.0g/㎡가 바람직하다. 절연 피막의 단위 면적당 중량이 0.05g/㎡ 미만인 경우는, 균일 도포가 곤란하기 때문에 피막 성능이 불안정해진다. 한편, 절연 피막의 단위 면적당 중량이 7.0g/㎡ 초과가 되면 피막 밀착성이 저하한다.
실시예
이하에, 본 발명의 더 한층의 이해를 위해 실시예를 이용하여 설명한다. 또한, 본 발명은 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
C: 0.003mass％, S: 0.003mass％, Si: 0.25mass％, Al: 0.25mass％ 및 Mn: 0.25mass％를 함유하고, 잔부는 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 성분 조성인, 판두께 0.5㎜의 전자 강판을 이용하여, 롤코터를 이용하여 표 1에 나타내는 수용액인 처리액을 도포했다. 또한, 어느 처리액도 크롬 화합물, 유기 수지, 유기 환원제로 이루어지는 처리액으로서, Fe(Fe 이온, Fe 화합물 등)를 포함하지 않는다. 이어서, 표 1에 나타내는 승온 속도 및 최고 도달 판 온도에서 소부 처리를 실시했다.
또한, 소부 처리를 행하기 위한 가열 방식은, 유도 가열 방식 (A) 또는 열풍로 가열 방식 (C), 혹은 양자를 병용하는 방식 (B)로 했다. 또한, 유도 가열 방식으로는, 30㎑의 주파수로 하여, 투입 전류를 변화시킴으로써 승온 속도를 여러 가지로 변화시켰다. 이러한 가열을 행함으로써, 표 1에 나타내는 바와 같이, 100∼350℃의 온도역에 있어서의 승온 속도를, 여러 가지로 변화시켰다.
얻어진 절연 피막 부착 전자 강판에 대해서, 이하의 평가를 행했다.
<내크롬 용출성>
EPA3060A에 의해, 내크롬 용출성의 평가를 행했다. 수산화 나트륨 20g, 탄산 나트륨 30g(와코준야쿠코교 가부시키가이샤 제조 특급 시약)을 순수로 용해하고, 1리터로 정용(定容)하여, 용출액으로 했다. 이 용출액 50ml를 비커 안에 넣고, 액온(液溫)이 90∼95℃가 된 후에, 절연 피막 부착 전자 강판의 샘플과 MgCl2(무수) 0.4g과 완충액(K2HPO4 87g과 KH2PO4 68g을 1리터의 순수에 용해하여 제작) 0.5ml를 첨가하고, 5분간 교반한 후, 90∼95℃에서 60분간 용출했다. 그 후, 용출액을 여과하고, 얻어진 여과액에 5몰/리터의 HNO3을 더하여 pH＝7.5±0.5로 조정하고 250ml로 정용했다. 이 중 95ml를 분취하여, 10％ H2SO4 용액으로 pH＝2.0±0.5로 조정하고, 0.5％ 디페닐카르바지드 용액 2ml를 첨가한 후, 100ml로 정용했다. 이 용액을 5∼10분간 정지(靜止) 후 Cr6＋를 측정하여, 6가 크롬의 용출량으로 환산했다. 이하의 기준으로 판정하여, △ 또는 ×를 불합격으로 했다.
◎: 0.2㎎/㎡ 미만
○: 0.2㎎/㎡ 이상 0.5㎎/㎡ 미만
△: 0.5㎎/㎡ 이상 1.0㎎/㎡ 미만
×: 1.0㎎/㎡ 이상
<비등수 증기 폭로 시험>
비등수 증기에 30분 폭로 후의 외관을 평가하고, △ 또는 ×를 불합격으로 했다.
◎: 변화 없음
○: 거의 변화 없음
△: 약간 변화(백변, 발청 등)
×: 변화 대(大)(백변, 발청 등)
<내식성>
JIS-Z2371에 준거하는 염수 분무 시험으로 평가했다. 조건은 5％ NaCl, 온도 35℃이다. 녹의 발생 상황을 육안으로 판정하고, 5％ 녹 발생 시간으로 판정했다. △ 또는 ×를 불합격으로 했다.
◎: 24Hr 이상
○: 12Hr 이상 24Hr 미만
△: 7Hr 이상 12Hr 미만
×: 7Hr 미만
<SEM에 의한 외관 평가>
SEM(주사형 전자 현미경)을 이용하여, 절연 피막의 표면을 1000배로 임의의 10시야 관찰을 행하고, 절연 피막 중의 크랙을 관찰했다. 이하의 기준으로 판정을 행하여, △ 또는 ×를 불합격으로 했다.
◎: 크랙의 관찰 개수가, 10시야 합계로 0개
○: 크랙의 관찰 개수가, 10시야 합계로 1개 이상 10개 미만
△: 크랙의 관찰 개수가, 10시야 합계로 10개 이상 30개 미만
×: 크랙의 관찰 개수가, 10시야 합계로 30개 이상
<점적률>
JIS C 2550을 따라 점적률을 측정했다. 이하의 기준으로 판정을 행하여, ×를 불합격으로 했다.
◎: 99％ 이상
○: 98％ 이상 99％ 미만
△: 97％ 이상 98％ 미만
×: 97％ 미만
결과를 표 1에 나타낸다.
표 1의 결과로부터, 본 발명예는 모두 피막 성능이 우수하고, 특히 내크롬 용출성이 우수하다.
Claims (2)
- 전자 강판 표면의 적어도 편면에, Fe, Cr, 유기 수지 및 유기 환원제를 함유하는 절연 피막을 구비한 절연 피막 부착 전자 강판으로서,
상기 절연 피막에 있어서의, 상기 Fe의 함유량과 상기 Cr의 함유량의 비 (Fe/Cr)가, 몰비로 0.010∼0.6이고,
상기 절연 피막에 있어서의 전체 크롬의 양에 대한 상기 유기 수지의 양의 비가, 질량비로 0.05∼0.4인 절연 피막 부착 전자 강판. - 제1항에 있어서,
상기 유기 수지의 입자 지름이 30∼1000㎚인 절연 피막 부착 전자 강판.
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