WO2012011442A1 - 電磁鋼板及びその製造方法 - Google Patents

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竹田　和年
健司 小菅
達弥 高瀬
孝司 棟田
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    • Y10T428/31699—Ester, halide or nitrile of addition polymer

Definitions

  • the present invention relates to a magnetic steel sheet suitable for a material for an iron core of an electric device and a manufacturing method thereof.
  • a hoop-shaped electromagnetic steel sheet is punched into a predetermined shape, and a plurality of electromagnetic steel sheets are stacked and fixed to produce a laminated iron core. Thereafter, a copper wire is wound around a laminated iron core tooth or the like. Then, depending on the application, resin molding may be performed for the purpose of improving durability and weather resistance.
  • the mold resin is in close contact with the laminated iron core. This is because objectives such as improvement in durability and weather resistance are not achieved unless the laminated iron core is in close contact.
  • the magnet In a motor using a magnet, the magnet is fixed to the motor using a mold resin. However, when the adhesion is low, the magnet is not fixed sufficiently.
  • An object of the present invention is to provide an electromagnetic steel sheet capable of improving the releasability of a mold resin and a method for producing the same.
  • the inventors of the present application have found that the adhesiveness between the insulating coating provided on the surface of the electromagnetic steel sheet and the mold resin is excessively high as a result of investigating the factors that reduce the peelability of the mold resin. It was.
  • the insulating coating is mainly provided in order to ensure insulation between the laminated electromagnetic steel sheets.
  • the insulating coating may be required to have various characteristics such as corrosion resistance, weldability, adhesion, and heat resistance.
  • a mixture mainly composed of an inorganic acid salt such as chromate and phosphate and an organic resin is applied.
  • Various techniques are known for insulating coatings on electrical steel sheets. In recent years, the development of insulating coatings that do not use a chromic acid aqueous solution containing hexavalent chromium has been promoted due to an increase in awareness of environmental problems.
  • the insulating coating is Metal phosphate: 100 parts by mass and one or a mixture or copolymer selected from the group consisting of acrylic resin, epoxy resin and polyester resin having an average particle size of 0.05 ⁇ m to 0.50 ⁇ m 1st component including: 1 part by mass to 50 parts by mass: 100 parts by mass
  • a second component comprising a dispersion or powder of fluororesin having an average particle size of 0.05 ⁇ m to 0.35 ⁇ m: 0.5 part by weight to 10 parts by weight;
  • a magnetic steel sheet comprising:
  • the insulating coating is Colloidal silica: 100 parts by mass and one or a mixture or copolymer selected from the group consisting of acrylic resin, epoxy resin and polyester resin having an average particle size of 0.05 ⁇ m to 0.50 ⁇ m: 40 100 parts by mass of a first component containing from 100 parts by mass to 400 parts by mass; A second component comprising a dispersion or powder of fluororesin having an average particle size of 0.05 ⁇ m to 0.35 ⁇ m: 0.5 part by weight to 10 parts by weight; A magnetic steel sheet comprising:
  • Metal phosphate 100 parts by mass and one or a mixture or copolymer selected from the group consisting of acrylic resin, epoxy resin and polyester resin having an average particle size of 0.05 ⁇ m to 0.50 ⁇ m
  • the manufacturing method of the electrical steel sheet characterized by using what contains this.
  • a treatment liquid to the surface of the ground iron; A step of baking and drying the treatment liquid;
  • Colloidal silica emulsion of 100 parts by mass and one or a mixture or copolymer selected from the group consisting of acrylic resin, epoxy resin and polyester resin having an average particle size of 0.05 ⁇ m to 0.50 ⁇ m :
  • a second component comprising a dispersion or powder of a fluororesin having an average particle size of 0.05 ⁇ m to 0.35 ⁇ m: 0.5 to 10 parts by mass in terms of resin solids;
  • the manufacturing method of the electrical steel sheet characterized by using what contains this.
  • FIG. 1 is a flowchart showing a method for manufacturing an electrical steel sheet according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing the structure of the electrical steel sheet according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a flowchart showing a method for manufacturing an electrical steel sheet according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing the structure of the electrical steel sheet according to an embodiment of the present invention.
  • the ground iron 1 is produced (step S1).
  • a slab having a predetermined composition is heated at about 1050 ° C. to 1250 ° C., hot rolled to produce a hot rolled plate, and the hot rolled plate is wound into a coil shape.
  • cold rolling is performed while unrolling the hot rolled sheet to produce a cold rolled sheet having a thickness of about 0.15 mm to 0.5 mm, and the cold rolled sheet is wound into a coil shape.
  • annealing finish annealing
  • annealing may be performed within a range of 800 ° C. to 1050 ° C. as necessary.
  • the composition of the base iron 1 is a composition suitable for a non-oriented electrical steel sheet, for example. That is, the base iron 1 contains, for example, Si: 0.1% by mass or more, Al: 0.05% by mass or more, and the balance is made of Fe and inevitable impurities. In addition to Si and Al, Mn: 0.01% by mass or more and 1.0% by mass or less may be contained. Moreover, Sn: 0.01 mass% or more and 1.0 mass% or less may be contained. Further, the content of typical elements such as S, N and C is preferably less than 100 ppm, and more preferably less than 20 ppm. The greater the Si content, the greater the electrical resistance and the magnetic properties.
  • the Si content exceeds 4.0% by mass, brittleness may become prominent. Therefore, the Si content is preferably 4.0% by mass or less.
  • the magnetic properties improve as the Al content increases. However, when the content of Al exceeds 3.0% by mass, cold rolling at the time of producing the base iron 1 may be difficult. Therefore, the Al content is preferably 3.0% by mass or less.
  • composition of the ground iron 1 may be a composition suitable for the grain-oriented electrical steel sheet.
  • the center line average roughness (Ra) of the rolling direction and the direction (plate width direction) orthogonal to a rolling direction of the base iron 1 is 1.0 micrometer or less, and it is 0.5 micrometer or less. More preferred.
  • the center line average roughness (Ra) exceeds 1.0 ⁇ m, the adhesion between the electromagnetic steel sheets is low, and it is difficult to obtain high thermal conductivity in the stacking direction.
  • the center line average roughness (Ra) is preferably 0.1 ⁇ m or more.
  • an insulating coating 2 is formed on the surface of the ground iron 1 (step S2).
  • a predetermined processing liquid is applied on the surface of the ground iron 1 (step S2a), and then the processing liquid is dried by heating (step S2b).
  • the components in the treatment liquid are baked onto the surface of the ground iron 1.
  • the method for applying the treatment liquid is not particularly limited.
  • the treatment liquid may be applied using a roll coater or a spray, and the base iron 1 may be immersed in the treatment liquid.
  • the method for drying the treatment liquid is not particularly limited.
  • the treatment liquid may be dried using a normal radiation furnace or a hot air furnace, and the treatment is performed by heating using electric energy such as induction heating or high-frequency heating.
  • the liquid may be dried.
  • the temperature of this treatment (baking temperature) is preferably 150 ° C. to 350 ° C., and in particular, a metal phosphate is added to the treatment liquid as described later. If included, the baking temperature is preferably 230 ° C to 300 ° C.
  • the treatment time is preferably 5 to 60 seconds when the treatment solution contains a metal phosphate, and 3 to 60 seconds when colloidal silica is contained. Is preferred.
  • the surface of the ground iron 1 may be pretreated before the treatment liquid is applied.
  • the pretreatment include a degreasing treatment using an alkaline agent or the like, and a pickling treatment using hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, or the like.
  • the treatment liquid used for forming the insulating coating 2 will be described.
  • the following two types ((a) and (b)) can be roughly used.
  • a second component comprising a dispersion or powder of a fluororesin having an average particle size of 0.05 ⁇ m to 0.35 ⁇ m: 0.5 to 10 parts by mass in terms of resin solids;
  • Colloidal silica emulsion of 100 parts by mass and one or a mixture or copolymer selected from the group consisting of acrylic resin, epoxy resin and polyester resin having an average particle size of 0.05 ⁇ m to 0.50 ⁇ m : A first component containing 40 to 400 parts by mass of resin solids: 100 parts by mass of solids; A second component comprising a dispersion or powder of a fluororesin having an average particle size of 0.05 ⁇ m to 0.35 ⁇ m: 0.5 to 10 parts by mass in terms of resin solids; A processing solution containing.
  • the total amount of the first component and the second component is preferably 90% or more of the entire treatment liquid in terms of solid content. This is to ensure good insulation, thermal conductivity, heat resistance, etc. of the insulating coating.
  • the metal phosphate is a solid content when an aqueous solution containing phosphoric acid and metal ions as main components is dried.
  • the kind of phosphoric acid which comprises a phosphoric acid metal salt is not specifically limited, For example, orthophosphoric acid, metaphosphoric acid, polyphosphoric acid, etc. can be used.
  • the type of metal ions constituting the metal phosphate is not particularly limited, but Li, Al, Mg, Ca, Sr, Ti, Ni, Mn, and Co are preferable, and Al, Ca, Mn, and Ni are particularly preferable. preferable.
  • the metal phosphate solution is preferably prepared, for example, by mixing orthophosphoric acid with metal ion oxide, carbonate and / or hydroxide.
  • the metal phosphate only one type may be used, or two or more types may be mixed and used.
  • the first component may be composed of only a metal phosphate, and the first component may contain an additive such as phosphonic acid and / or boric acid.
  • colloidal silica having an average particle diameter of 5 nm to 40 nm and an Na content of 0.5% by mass or less.
  • the Na content of colloidal silica is more preferably 0.01% by mass to 0.3% by mass.
  • an emulsion of an acrylic resin, an epoxy resin and / or a polyester resin is included in the first component.
  • an emulsion of an acrylic resin, an epoxy resin and / or a polyester resin a commercially available resin emulsion may be used.
  • the melting point of the acrylic resin, epoxy resin and / or polyester resin is not particularly limited, but is preferably 50 ° C. or lower. This is because if these melting points exceed 50 ° C., powdering tends to occur. In view of cost, these melting points are preferably 0 ° C. or higher.
  • Acrylic resins include ordinary monomers such as methyl acrylate, ethyl acrylate, n-butyl acrylate, i-butyl acrylate, n-octyl acrylate, i-octyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, n-nonyl acrylate, n-decyl. Acrylate, n-dodecyl acrylate and the like are preferable.
  • acrylic resin monomers having functional groups such as acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, maleic anhydride, fumaric acid, crotonic acid, itaconic acid, and 2-hydroxylethyl which is a monomer having a hydroxyl group Those obtained by copolymerizing (meth) acrylate, 2-hydroxylpropyl (meth) acrylate, 3-hydroxylbutyl (meth) acrylate, 2-hydroxylethyl (meth) allyl ether, and the like are also preferable.
  • Examples of the epoxy resin include those obtained by reacting an amine-modified epoxy resin with carboxylic anhydride. Specific examples include bisphenol A-diglycidyl ether, caprolactone ring-opening adduct of bisphenol A-diglycidyl ether, bisphenol F-diglycidyl ether, bisphenol S-diglycidyl ether, novolac glycidyl ether, dimer acid glycidyl ether, and the like. It is done.
  • Examples of amines to be modified include isopropanolamine, monopropanolamine, monobutanolamine, monoethanolamine, diethylenetriamine, ethylenediamine, butalamine, propylamine, isophoronediamine, tetrahydrofurfurylamine, xylenediamine, hexylamine, nonylamine, triethylenetetramine, tetraethylene
  • Examples include methylenepentamine and diaminodiphenyl sulfone.
  • the carboxylic anhydride those obtained by reacting succinic anhydride, itaconic anhydride, maleic anhydride, citraconic anhydride, phthalic anhydride, trimellitic anhydride and the like are preferable.
  • polyester resin for example, those obtained by reacting dicarboxylic acid and glycol are preferable.
  • dicarboxylic acids include terephthalic acid, isophthalic acid, orthophthalic acid, naphthalenedicarboxylic acid, biphenyldicarboxylic acid, succinic acid, adipic acid, sebacic acid, fumaric acid, maleic acid, maleic anhydride, itaconic acid, and citraconic acid. It is done.
  • glycols include ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, neopentyldiol, 1,6-hexanediol, triethylene glycol, Examples include dipropylene glycol and polyethylene glycol. Moreover, you may use what is obtained by graft-polymerizing acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, fumaric acid, itaconic acid, citraconic acid, or methacrylic anhydride etc. to these polyester resins.
  • acrylic resin, epoxy resin, and polyester resin only one type may be used, or two or more types may be mixed and used.
  • these organic resins those having an average particle diameter of 0.05 ⁇ m to 0.50 ⁇ m are used. If the average particle size is less than 0.05 ⁇ m, the particles tend to aggregate in the treatment liquid, and the uniformity of the insulating coating 2 may be reduced. On the other hand, if the average particle size exceeds 0.50 ⁇ m, the stability of the treatment liquid may be reduced. When the stability of the treatment liquid is reduced, aggregates may be generated in the treatment liquid, and the pipes and / or pumps may be clogged, or the aggregate may enter the insulating film 2 and cause defects in the insulating film 2. There is sex.
  • the average particle size of these organic resins is preferably 0.1 ⁇ m or more, and preferably 0.3 ⁇ m or less.
  • grains whose particle diameter is 1 micrometer or less can be used, for example.
  • the total amount of the acrylic resin, epoxy resin, and polyester resin is 1 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the metal phosphate. .
  • the total amount of the acrylic resin, the epoxy resin, and the polyester resin is less than 1 part by mass, aggregation of the acrylic resin, the epoxy resin, and the polyester resin is likely to occur, and the uniformity of the insulating coating 2 is likely to be lowered.
  • the total amount of the acrylic resin, the epoxy resin, and the polyester resin exceeds 50 parts by mass, the heat resistance decreases.
  • the total amount of acrylic resin, epoxy resin, and polyester resin is 40 to 400 parts by mass with respect to 100 parts by mass of colloidal silica. If the total amount of the acrylic resin, the epoxy resin, and the polyester resin is less than 40 parts by mass, it is difficult to appropriately form the insulating coating 2, and the insulating coating 2 may be powdered. On the other hand, if the total amount of the epoxy resin and the polyester resin exceeds 400 parts by mass, the heat resistance decreases.
  • examples of the fluororesin include polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene perfluoroalkyl vinyl ether copolymer, tetrafluoroethylene hexafluoropropylene copolymer, tetrafluoroethylene ethylene copolymer, polychlorotriethylene.
  • Fluoroethylene, polyvinylidene fluoride, tetrafluoroethylene hexafluoropropylene perfluoroalkyl vinyl ether copolymer, chlorotrifluoroethylene ethylene copolymer, polyvinyl fluoride, and the like can be used.
  • Fluorine resin dispersion or powder having an average particle diameter of 0.05 ⁇ m to 0.35 ⁇ m is used. If the average particle size of the dispersion or powder of the fluororesin is less than 0.05 ⁇ m, sufficient dispersibility cannot be obtained, the particles tend to aggregate in the treatment liquid, and the uniformity of the insulating coating 2 tends to decrease. As a result, characteristics such as sufficient insulation may not be obtained. On the other hand, if the average particle size exceeds 0.35 ⁇ m, the stability of the treatment liquid may be reduced.
  • the average particle size of the fluororesin dispersion or powder is preferably 0.15 ⁇ m or more, more preferably 0.25 ⁇ m or less.
  • the dispersion or powder of fluororesin may be used alone or in combination of two or more.
  • a plurality of types of dispersions or powders having different average particle diameters may be mixed and used, or a plurality of types of dispersions or powders having different molecular weights may be mixed and used.
  • a fluororesin dispersion and a fluororesin powder may be mixed and used.
  • the second component relative to 100 parts by mass of the solid content of the first component is related to the blending ratio of the first component and the second component.
  • the amount of the component is 0.5 to 10 parts by mass. If the amount of the second component is less than 0.5 parts by mass, the effect of improving the peelability of the mold resin may not be sufficient.
  • the amount of the second component exceeds 10 parts by mass, the stability of the treatment liquid may be reduced. As described above, when the stability of the treatment liquid is reduced, aggregates are generated in the treatment liquid, the pipes and / or pumps are clogged, or the aggregates enter the insulating film 2 to cause defects in the insulating film 2. May occur.
  • fluororesin has a tendency to aggregate at the interface, and therefore, if the amount of the second component exceeds 10 parts by mass, the adhesion to the ground iron 1 is insufficient. There is a possibility.
  • additives such as surfactant
  • surfactant nonionic surfactants are preferable, and in addition, brighteners, preservatives, antioxidants and the like may be added.
  • inorganic compounds such as carbonates, hydroxides, oxides, titanates and tungstates may be added, and organic low molecular compounds such as polyols, cellosolves, carboxylic acids, ethers and esters are added. May be. Furthermore, you may add both an inorganic compound and an organic low molecular weight compound.
  • the insulating coating 2 is Metal phosphate: 100 parts by mass and one or a mixture or copolymer selected from the group consisting of acrylic resin, epoxy resin and polyester resin having an average particle size of 0.05 ⁇ m to 0.50 ⁇ m 1st component including: 1 part by mass to 50 parts by mass: 100 parts by mass
  • a second component comprising a dispersion or powder of fluororesin having an average particle size of 0.05 ⁇ m to 0.35 ⁇ m: 0.5 part by weight to 10 parts by weight; Will be included.
  • the insulating coating 2 is Colloidal silica: 100 parts by mass and one or a mixture or copolymer selected from the group consisting of acrylic resin, epoxy resin and polyester resin having an average particle size of 0.05 ⁇ m to 0.50 ⁇ m: 40
  • the second component having an average particle diameter of 2.0 ⁇ m to 15.0 ⁇ m, a melting point of 60 ° C. to 140 ° C., and one or more kinds of particles selected from the group consisting of polyolefin wax, epoxy resin and acrylic resin : 5 to 40 parts by mass; Will be included.
  • the insulating film 2 a film in which a fluororesin is dispersed inside is obtained.
  • the average particle size of the dispersion or powder of the fluororesin is 0.05 ⁇ m to 0.35 ⁇ m, the dispersibility in these treatment liquids is very good, so the dispersibility of the fluororesin in the insulating coating 2 is also good. It becomes extremely good, and the substantial surface tension is moderately lowered throughout the insulating coating 2.
  • the releasability of the mold resin is improved. That is, in the electrical steel sheet 10 provided with such an insulating coating 2, the adhesiveness with the mold resin can be made appropriate while maintaining the adhesiveness of the insulating coating 2 to the ground iron 1 high.
  • the fluororesin may be unevenly dispersed in the insulating coating 2 and the characteristics of the insulating coating 2 may vary.
  • the thickness of the insulating coating 2 is preferably about 0.3 ⁇ m to 3.0 ⁇ m, more preferably 0.5 ⁇ m or more, and more preferably 1.5 ⁇ m or less.
  • the average particle diameter of said colloidal silica, the average particle diameter of an acrylic resin, an epoxy resin, and a polyester resin, and the average particle diameter of a fluororesin are number average particle diameters.
  • the number average particle diameter of colloidal silica for example, one measured by a nitrogen adsorption method (JIS Z8830) is used.
  • the number average particle diameter of the acrylic resin, epoxy resin, and polyester resin, and the number average particle diameter of the fluororesin for example, those measured by a laser diffraction method are used.
  • the first component and the second component occupy 90% or more of the insulating coating 2. This is to ensure good insulation, thermal conductivity, heat resistance, and the like.
  • a base iron having a composition for a non-oriented electrical steel sheet containing, by mass%, Si: 2.5%, Al: 0.5%, and Mn: 0.05% was prepared.
  • the thickness of the ground iron was 0.35 mm, and its center line average roughness (Ra) was 0.46 ⁇ m.
  • liquids for various first components were prepared.
  • the components of this liquid are shown in Table 1.
  • the liquid containing colloidal silica In the production of the liquid containing colloidal silica, a commercially available one containing 30% by mass of colloidal silica whose average particle diameter was 15 nm and whose surface was modified with aluminum was produced.
  • Acrylic resin 1 An acrylic resin obtained by copolymerizing methyl methacrylate: 40% by mass, 2-hydroxyethyl methacrylate: 10% by mass, n-butyl acrylate: 30% by mass, and styrene monomer: 20% by mass.
  • Acrylic resin 2 It is an acrylic resin obtained by copolymerizing methyl acrylate: 40% by mass, styrene monomer: 30% by mass, isobutyl acrylate: 20% by mass, and fumaric acid: 10% by mass.
  • Epoxy resin 1 This is a carboxyl group-modified epoxy resin obtained by modifying bisphenol A with triethanolamine and then reacting with succinic anhydride.
  • Epoxy resin 2 It is an epoxy resin that is self-emulsifying by adding an ethylene propylene block polymer to a phenol novolac type epoxy resin and adding nonylphenyl ether ethylene oxide.
  • Polyyester resin It is a carboxyl group-containing polyester resin obtained by copolymerizing dimethyl terephthalate: 35% by mass and neopentyl glycol: 35% by mass, and then graft-polymerizing fumaric acid: 15% by mass and trimellitic anhydride: 15% by mass.
  • Waterborne polyurethane An aqueous polyurethane synthesized from hexamethylene diisocyanate and polyethylene glycol in a known manner.
  • Each of these organic resins was made into a 30% emulsion solution, and these were mixed with a liquid containing a metal phosphate or colloidal silica. Furthermore, liquids shown in Table 1 were prepared by adding appropriate amounts of a viscosity modifier and a surfactant as necessary.
  • the average particle diameters of the acrylic resins 1 and 2 were 0.25 ⁇ m, 0.64 ⁇ m, and 0.6 ⁇ m, respectively.
  • the average particle diameters of the epoxy resins 1 and 2 were 0.33 ⁇ m and 0.76 ⁇ m, respectively.
  • the average particle diameter of the polyester resin was 0.35 ⁇ m, and the average particle diameter of the aqueous polyurethane was 0.12 ⁇ m.
  • the resin emulsion was diluted with distilled water, and then the number average particle diameter was measured with a commercially available particle size measurement apparatus using a laser diffraction method according to JIS method (JIS Z8826).
  • the resin mass part in Table 1 is the value converted into solid content.
  • Fluorine resin 1 It is a dispersion of a fluororesin of polytetrafluoroethylene (PTFE) type having an average particle size of 0.25 ⁇ m and a concentration of 48% by mass.
  • Fluorine resin 2 This is a fluororesin dispersion of a fluorinated ethylene propylene (FEP) type having an average particle size of 0.34 ⁇ m and a concentration of 50 mass%.
  • FEP fluorinated ethylene propylene
  • Fluorine resin 3 It is a dispersion of fluororesin having an average particle size of 0.12 ⁇ m and a concentration of 60% by mass, which is a water dispersion type by forced emulsification.
  • Fluorine resin 4" This is a fluororesin powder of a fluororubber type with an average particle size of 2.5 ⁇ m.
  • Fluorine resin 5" This is a fluororesin dispersion 5 of a hydroxyl group-added type having an average particle size of 0.06 ⁇ m and a concentration of 48 mass%.
  • Fluorine resin 6 This is a fluororesin powder in which PTFE having an average particle size of 0.33 ⁇ m and vinylidene fluoride having an average particle size of 0.25 ⁇ m are combined.
  • the number average particle diameter of the emulsion of the organic resin after dilution with distilled water, the number average particle diameter was measured with a commercially available particle size measuring apparatus by a laser diffraction method according to JIS method (JIS Z8826).
  • JIS Z8826 a commercially available laser diffraction method particle size measuring device according to JIS method
  • the number average particle size was measured.
  • about surface roughness, centerline average roughness (Ra) was measured using the commercially available surface roughness measuring apparatus according to JIS method (JISB0601).
  • the treatment liquid was applied to the base iron and baked under the conditions shown in Table 2.
  • the treatment liquid was applied using a roll coater. At this time, the roll reduction amount and the like were adjusted so that the thickness of the insulating coating was about 0.8 ⁇ m.
  • Baking drying was performed using a radiation furnace, and the setting of the furnace temperature was adjusted so that the predetermined heating conditions described in Table 2 were obtained. The final plate temperature was adjusted to 160 to 400 ° C., and the baking time was adjusted to 5 to 55 seconds.
  • the mold resin was evaluated for peelability, insulation, adhesion, corrosion resistance, appearance, and heat resistance.
  • the magnetism when the shear tensile strength is over 10 kgf / cm 2 , the magnetism may be deteriorated by the mold resin, and when used for fixing the magnet, the workability when removing the adhered matter may be inferior. is there.
  • interlayer resistance was measured according to JIS method (JIS C2550). Then, ⁇ what interlayer resistance of 5 ⁇ ⁇ cm less than 2 / sheet, 5 ⁇ ⁇ cm 2 / sheet ⁇ 10 ⁇ ⁇ cm 2 / sheet of what the ⁇ , 10 ⁇ ⁇ cm 2 / sheet ⁇ 50 ⁇ ⁇ cm 2 / sheet of things ⁇ , and 50 ⁇ ⁇ cm 2 / sheet or more were marked with ⁇ .
  • an adhesive tape was attached to a sample of an electromagnetic steel sheet, and this was then wound around a metal rod having a diameter of 10 mm, 20 mm, or 30 mm.
  • the pressure-sensitive adhesive tape was peeled off, and the adhesion was evaluated from the peeled trace. What was not peeled off when wound on a metal rod having a diameter of 10 mm was defined as 10 mm ⁇ OK, and what was not peeled off when wound on a metal rod having a diameter of 20 mm was defined as 20 mm ⁇ OK.
  • Corrosion resistance was determined according to a JIS salt spray test (JIS Z2371) and evaluated by a 10-point evaluation using samples after 7 hours.
  • the evaluation criteria are as follows.
  • the glossy, smooth and uniform is 5; hereinafter, the glossy is slightly inferior in uniformity, 4 is slightly glossy, smooth but inferior in uniformity, 3
  • the one with less gloss, slightly inferior in smoothness and inferior in uniformity was designated as 2, and one inferior in gloss, uniformity and smoothness was designated as 1.
  • the heat resistance was evaluated based on the state of peeling of the insulating coating by rubbing 2 mm ⁇ 30 mm gauze with a load of 100 gf (about 0.98 N) on the surface of the electrical steel sheet. What was not peeled was 5, 4 was peeled slightly, 3 was clearly peeled, 2 was severely peeled, and 1 was peeled without rubbing with gauze.
  • this experiment revealed the effect of the present invention. That is, as shown in Table 3, in the sample corresponding to the example of the present invention, the adhesive force of the mold resin is 10 kgf / cm 2 or less, and it can be said that the sample has excellent mold resin peelability. Moreover, it became clear that the sample applicable to the Example of this invention is excellent in insulation, adhesiveness, corrosion resistance, external appearance, and heat resistance in addition to the mold resin peelability. Moreover, in the sample corresponding to the comparative example, there are many cases where the adhesive force of the mold resin has a large value exceeding 10 kgf / cm 2 , and all of the insulating properties, adhesion properties, corrosion resistance, appearance and heat resistance. There was no excellent one.
  • the mold resin has good releasability, the iron loss characteristic of the laminated iron core is improved, and the electrical steel sheet is insulated. Good film properties.
  • the present invention can be used, for example, in the electrical steel sheet manufacturing industry and the electrical steel sheet utilizing industry.

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Abstract

　電磁鋼板（１０）には、地鉄（１）と、地鉄（１）の表面上に形成された絶縁被膜（２）と、が設けられている。絶縁皮膜（２）は、リン酸金属塩：１００質量部と、平均粒径が０．０５μｍ～０．５０μｍのアクリル樹脂、エポキシ樹脂及びポリエステル樹脂からなる群から選択された１種、又は２種以上の混合物若しくは共重合物：１質量部～５０質量部と、を含む第１の成分：１００質量部と、平均粒径が０．０５μｍ～０．３５μｍのフッ素樹脂のディスパージョン又はパウダーからなる第２の成分：０．５質量部～１０質量部と、を含む。

Description

電磁鋼板及びその製造方法
　本発明は、電気機器の鉄芯の材料等に好適な電磁鋼板及びその製造方法に関する。
　電磁鋼板を用いてモータやトランスを製造する際には、フープ状の電磁鋼板を所定形状に打抜き加工した後、複数の電磁鋼板を積層して固着して積層鉄芯を作製する。その後、積層鉄芯のティース等に銅線を巻き付ける。次いで、用途によっては、耐久性及び耐候性の向上等を目的として、樹脂モールドを行うことがある。
　ここで、モールド樹脂は、積層鉄芯と密着することが重要である。これは、積層鉄芯と密着しなければ、耐久性及び耐候性の向上等の目的が達成されないからである。また、磁石を使用するモータでは、磁石がモールド樹脂を用いてモータに固定されるが、密着性が低い場合には、磁石の固定が不十分となる。
　その一方で、モールド樹脂の積層鉄芯との密着性が高すぎる場合には、モータ等の製造過程において種々の問題が生じることが判明した。例えば、自動車に用いられるモータ等において、モールド樹脂から積層鉄芯に圧縮応力が作用し、鉄損が増加することがある。すなわち、積層鉄芯にコイル等の通電部を取り付けた後に樹脂モールドした場合に、モールド樹脂と積層鉄芯の露出部とが接着していると、モールド樹脂からの圧縮応力が積層鉄芯に作用して、鉄損が劣化してモータの性能が低下することがある。また、モールド樹脂を用いて磁石をモータに固定する場合には、モールド樹脂の積層鉄芯との密着性が高すぎると、不必要な箇所に付着したモールド樹脂の除去が困難である。
特公昭５０－１５０１３号公報 特開平０３－３６２８４号公報 特公昭４９－１９０７８号公報 特開平０６－３３０３３８号公報 特開平０９－３２３０６６号公報 特開２００２－３０９３７９号公報 特開２００２－１６４２０７号公報
　本発明は、モールド樹脂の剥離性を向上することができる電磁鋼板及びその製造方法を提供することを目的とする。
　本願発明者らは、モールド樹脂の剥離性を低下させる要因について検討を行った結果、電磁鋼板の表面に設けられている絶縁被膜とモールド樹脂との密着性が過度に高くなっていることを見出した。絶縁被膜は、主に、積層された電磁鋼板同士の絶縁性を確保するために設けられている。また、絶縁被膜には、絶縁性の他に、耐蝕性、溶接性、密着性、耐熱性等の種々の特性が要求されることもある。絶縁被膜の形成では、一般的に、クロム酸塩及びリン酸塩等の無機酸塩及び有機樹脂を主成分とする混合物が塗布されている。電磁鋼板の絶縁被膜に関しては種々の技術が知られている。そして、近年では、環境問題に対する意識の高まりから、６価クロムを含有するクロム酸水溶液を用いない絶縁被膜の開発が進められている。
　しかしながら、従来の絶縁被膜では、絶縁性等の特性が十分なものであっても、モールド樹脂の剥離性については着目されておらず、上記のように、モールド樹脂の剥離性が低いことに伴う種々の問題点がある。本発明者らは、このような問題点を解決すべく鋭意検討を行った結果、下記の諸態様に想到した。
　（１）　地鉄と、
　前記地鉄の表面上に形成された絶縁被膜と、
　を有し、
　前記絶縁被膜は、
　リン酸金属塩：１００質量部と、平均粒径が０．０５μｍ～０．５０μｍのアクリル樹脂、エポキシ樹脂及びポリエステル樹脂からなる群から選択された１種、又は２種以上の混合物若しくは共重合物：１質量部～５０質量部と、を含む第１の成分：１００質量部と、
　平均粒径が０．０５μｍ～０．３５μｍのフッ素樹脂のディスパージョン又はパウダーからなる第２の成分：０．５質量部～１０質量部と、
　を含むことを特徴とする電磁鋼板。
　（２）　地鉄と、
　前記地鉄の表面上に形成された絶縁被膜と、
　を有し、
　前記絶縁被膜は、
　コロイダルシリカ：１００質量部と、平均粒径が０．０５μｍ～０．５０μｍのアクリル樹脂、エポキシ樹脂及びポリエステル樹脂からなる群から選択された１種、又は２種以上の混合物若しくは共重合物：４０質量部～４００質量部と、を含む第１の成分：１００質量部と、
　平均粒径が０．０５μｍ～０．３５μｍのフッ素樹脂のディスパージョン又はパウダーからなる第２の成分：０．５質量部～１０質量部と、
　を含むことを特徴とする電磁鋼板。
　（３）　前記第１の成分及び前記第２の成分は、前記絶縁被膜の９０％以上を占めることを特徴とする（１）又は（２）に記載の電磁鋼板。
　（４）　地鉄の表面に処理液を塗布する工程と、
　前記処理液の焼き付け乾燥を行う工程と、
　を有し、
　前記処理液として、
　リン酸金属塩：１００質量部と、平均粒径が０．０５μｍ～０．５０μｍのアクリル樹脂、エポキシ樹脂及びポリエステル樹脂からなる群から選択された１種、又は２種以上の混合物若しくは共重合物のエマルション：樹脂固形分で１質量部～５０質量部と、を含む第１の成分：固形分で１００質量部と、
　平均粒径が０．０５μｍ～０．３５μｍのフッ素樹脂のディスパージョン又はパウダーからなる第２の成分：樹脂固形分で０．５質量部～１０質量部と、
　を含むものを用いることを特徴とする電磁鋼板の製造方法。
　（５）　地鉄の表面に処理液を塗布する工程と、
　前記処理液の焼き付け乾燥を行う工程と、
　を有し、
　前記処理液として、
　コロイダルシリカ：１００質量部と、平均粒径が０．０５μｍ～０．５０μｍのアクリル樹脂、エポキシ樹脂及びポリエステル樹脂からなる群から選択された１種、又は２種以上の混合物若しくは共重合物のエマルション：樹脂固形分で４０質量部～４００質量部と、を含む第１の成分：固形分で１００質量部と、
　平均粒径が０．０５μｍ～０．３５μｍのフッ素樹脂のディスパージョン又はパウダーからなる第２の成分：樹脂固形分で０．５質量部～１０質量部と、
　を含むものを用いることを特徴とする電磁鋼板の製造方法。
　（６）　前記焼き付け乾燥の到達温度を１５０℃～３５０℃とし、時間を５秒間～６０秒間とすることを特徴とする（４）又は（５）に記載の電磁鋼板の製造方法。
　（７）
　前記第１の成分及び前記第２の成分は、固形分換算で前記処理液の９０％以上を占めることを特徴とする（４）又は（５）に記載の電磁鋼板の製造方法。
　本発明によれば、適切な絶縁被膜が設けられているため、絶縁性等を高く維持しながら、高いモールド樹脂の剥離性を得ることができる。
図１は、本発明の実施形態に係る電磁鋼板の製造方法を示すフローチャートである。 図２は、本発明の実施形態に係る電磁鋼板の構造を示す断面図である。
　以下、本発明の実施形態について、添付の図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施形態に係る電磁鋼板の製造方法を示すフローチャートであり、図２は、本発明の実施形態に係る電磁鋼板の構造を示す断面図である。
　本実施形態では、先ず、地鉄１を作製する（ステップＳ１）。地鉄１の作製では、例えば、先ず、所定の組成のスラブを１０５０℃～１２５０℃程度で加熱し、熱間圧延を行って熱延板を作製し、熱延板をコイル状に巻き取る。次いで、熱延板を巻き解きながら冷間圧延して厚さが０．１５ｍｍ～０．５ｍｍ程度の冷延板を作製し、冷延板をコイル状に巻き取る。その後、７５０℃～１１００℃で焼鈍（仕上げ焼鈍）する。このようにして地鉄１が得られる。なお、冷間圧延の前に、必要に応じて８００℃～１０５０℃の範囲内で焼鈍してもよい。
　地鉄１の組成は、例えば無方向性電磁鋼板に適した組成である。即ち、地鉄１は、例えば、Ｓｉ：０．１質量％以上、Ａｌ：０．０５質量％以上を含有し、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなる。なお、Ｓｉ及びＡｌ以外に、Ｍｎ：０．０１質量％以上１．０質量％以下が含有されていてもよい。また、Ｓｎ：０．０１質量％以上１．０質量％以下が含有されていてもよい。また、Ｓ、Ｎ及びＣ等の典型元素の含有量は、１００ｐｐｍ未満であることが好ましく、２０ｐｐｍ未満であることがより好ましい。Ｓｉが多く含有されているほど、電気抵抗が大きくなり磁気特性が向上する。しかし、Ｓｉの含有量が４．０質量％を超えると、脆性が顕著になることがある。従って、Ｓｉ含有量は４．０質量％以下であることが好ましい。また、Ａｌが多く含有されているほど、磁気特性が向上する。しかし、Ａｌの含有量が３．０質量％を超えていると、地鉄１を作製する際の冷間圧延が困難になることがある。従って、Ａｌ含有量は３．０質量％以下であることが好ましい。
　なお、地鉄１の組成が方向性電磁鋼板に適した組成であってもよい。
　また、地鉄１の表面粗度が低いほど積層鉄芯における電磁鋼板同士の密着性が高くなる。このため、地鉄１の圧延方向及び圧延方向に直交する方向（板幅方向）の中心線平均粗さ（Ｒａ）は、１．０μｍ以下であることが好ましく、０．５μｍ以下であることがより好ましい。中心線平均粗さ（Ｒａ）が１．０μｍを超えていると、電磁鋼板同士の密着性が低く、積層方向の高い熱伝導性を得にくくなる。なお、中心線平均粗さ（Ｒａ）を０．１μｍ未満にするためには、冷間圧延の制御を厳密に行う必要があり、コスト高になりやすい。従って、中心線平均粗さ（Ｒａ）は０．１μｍ以上であることが好ましい。
　次いで、図２に示すように、地鉄１の表面上に絶縁被膜２を形成する（ステップＳ２）。絶縁被膜２の形成では、所定の処理液を地鉄１の表面上に塗布し（ステップＳ２ａ）、その後、加熱により処理液を乾燥させる（ステップＳ２ｂ）。この結果、処理液中の成分が地鉄１の表面上に焼き付けられる。処理液を塗布する方法は特に限定されず、例えば、ロールコーター又はスプレーを用いて処理液を塗布してもよく、処理液中に地鉄１を浸漬してもよい。また、処理液を乾燥させる方法も特に限定されず、例えば、通常の輻射炉又は熱風炉を用いて処理液を乾燥させてもよく、誘導加熱、高周波加熱等の電気エネルギを用いた加熱により処理液を乾燥させてもよい。また、処理液の乾燥及び焼き付け（ステップＳ２ｂ）の条件に関し、この処理の温度（焼き付け温度）は１５０℃～３５０℃とすることが好ましく、特に、後述のようにリン酸金属塩が処理液に含まれている場合には、焼き付け温度は２３０℃～３００℃とすることが好ましい。また、この処理の時間は、処理液にリン酸金属塩が含まれている場合は５秒間～６０秒間とすることが好ましく、コロイダルシリカが含まれている場合は３秒間～６０秒間とすることが好ましい。
　なお、処理液の塗布前に、地鉄１の表面に前処理を施してもよい。前処理としては、例えば、アルカリ性薬剤等を用いた脱脂処理、及び塩酸、硫酸又はリン酸等を用いた酸洗処理等が挙げられる。
　ここで、絶縁被膜２の形成に用いる処理液について説明する。この処理液としては、大別して次の２種類（（ａ）、（ｂ））のものを用いることができる。
　（ａ）
　リン酸金属塩：１００質量部と、平均粒径が０．０５μｍ～０．５０μｍのアクリル樹脂、エポキシ樹脂及びポリエステル樹脂からなる群から選択された１種、又は２種以上の混合物若しくは共重合物のエマルション：樹脂固形分で１質量部～５０質量部と、を含む第１の成分：固形分で１００質量部と、
　平均粒径が０．０５μｍ～０．３５μｍのフッ素樹脂のディスパージョン又はパウダーからなる第２の成分：樹脂固形分で０．５質量部～１０質量部と、
　を含む処理液。
　（ｂ）
　コロイダルシリカ：１００質量部と、平均粒径が０．０５μｍ～０．５０μｍのアクリル樹脂、エポキシ樹脂及びポリエステル樹脂からなる群から選択された１種、又は２種以上の混合物若しくは共重合物のエマルション：樹脂固形分で４０質量部～４００質量部と、を含む第１の成分：固形分で１００質量部と、
　平均粒径が０．０５μｍ～０．３５μｍのフッ素樹脂のディスパージョン又はパウダーからなる第２の成分：樹脂固形分で０．５質量部～１０質量部と、
　を含む処理液。
　なお、第１の成分及び第２の成分の総量は、固形分換算で処理液全体の９０％以上であることが好ましい。絶縁被膜の良好な絶縁性、熱伝導性、耐熱性等を確保するためである。
　第１の成分に関し、リン酸金属塩は、リン酸及び金属イオンを主成分とする水溶液を乾燥させたときに固形分となるものである。リン酸金属塩を構成するリン酸の種類は特に限定されず、例えば、オルトリン酸、メタリン酸、ポリリン酸等が用いることができる。また、リン酸金属塩を構成する金属イオンの種類も特に限定されないが、Ｌｉ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｍｎ、及びＣｏ等が好ましく、Ａｌ、Ｃａ、Ｍｎ及びＮｉが特に好ましい。また、リン酸金属塩溶液は、例えば、オルトリン酸に金属イオンの酸化物、炭酸塩、及び／又は水酸化物を混合することにより調製することが好ましい。
　リン酸金属塩としては、１種類のみを用いてもよく、２種類以上を混合して用いてもよい。第１の成分がリン酸金属塩のみから構成されていてもよく、第１の成分中に、ホスホン酸及び／又はホウ酸等の添加剤が含まれていてもよい。
　同じく、第１の成分に関し、コロイダルシリカとしては、例えば、平均粒径が５ｎｍ～４０ｎｍであり、かつ、Ｎａ含有量が０．５質量％以下のものを用いることが好ましい。また、コロイダルシリカのＮａ含有量は０．０１質量％～０．３質量％であることがより好ましい。
　本実施形態では、第１の成分に、アクリル樹脂、エポキシ樹脂及び／又はポリエステル樹脂のエマルションが含まれている。アクリル樹脂、エポキシ樹脂及び／又はポリエステル樹脂のエマルションとしては、市販されている樹脂エマルションを用いてもよい。アクリル樹脂、エポキシ樹脂及び／又はポリエステル樹脂の融点は特に限定されないが、５０℃以下であることが好ましい。これらの融点が５０℃を超えていると、発粉しやすくなるからである。また、コストを考慮すると、これらの融点は０℃以上であることが好ましい。
　アクリル樹脂としては、通常のモノマーである、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ｎ－ブチルアクリレート、ｉ－ブチルアクリレート、ｎ－オクチルアクリレート、ｉ－オクチルアクリレート、２－エチルヘキシルアクリレート、ｎ－ノニルアクリレート、ｎ－デシルアクリレート、及びｎ－ドデシルアクリレート等が好ましい。また、アクリル樹脂として、官能基を持つモノマーである、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、及びイタコン酸、並びに、水酸基を持つモノマーである、２－ヒドロキシルエチル（メタ）アクリレート、２－ヒドロキシルプロピル（メタ）アクリレート、３－ヒロドキシルブチル（メタ）アクリレート、及び２－ヒドロキシルエチル（メタ）アリルエーテル等を共重合させたものも好ましい。
　エポキシ樹脂としては、例えば、アミン変性エポキシ樹脂に無水カルボン酸を反応させたものが挙げられる。具体的には、ビスフェノールＡ－ジグリシジルエーテル、ビスフェノールＡ－ジグリシジルエーテルのカプロラクトン開環付加物、ビスフェノールＦ－ジグリシジルエーテル、ビスフェノールＳ－ジグリシジルエーテル、ノボラックグリシジルエーテル、ダイマー酸グリシジルエーテル等が挙げられる。変性するアミンとしては、イソプロパノールアミン、モノプロパノールアミン、モノブタノールアミン、モノエタノールアミン、ジエチレントリアミン、エチレンジアミン、ブタルアミン、プロピルアミン、イソホロンジアミン、テトラヒドロフルフリルアミン、キシレンジアミン、ヘキシルアミン、ノニルアミン、トリエチレンテトラミン、テトラメチレンペンタミン、ジアミノジフェニルスルホン等が挙げられる。無水カルボン酸としては、無水コハク酸、無水イタコン酸、無水マレイン酸、無水シトラコン酸、無水フタル酸、無水トリメリット酸等を反応させたものが好ましい。
　ポリエステル樹脂としては、例えば、ジカルボン酸とグリコールとを反応させて得られるものが好ましい。ジカルボン酸としては、テレフタル酸、イソフタル酸、オルソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、ビフェニルジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、フマル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、イタコン酸、及びシトラコン酸等が挙げられる。グリコールとしては、エチレングリコール、１，２－プロピレングリコール、１，３－プロパンジオール、１，４－ブタンジオール、１，５－ペンタンジオール、ネオペンチルジオール、１，６－ヘキサンジオール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、及びポリエチレングリコール等が挙げられる。また、これらのポリエステル樹脂に、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、又はメタクリル酸無水物等をグラフト重合させて得られるものを用いてもよい。
　また、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、及びポリエステル樹脂として、１種類のみを用いてもよく、２種類以上を混合して用いてもよい。なお、これら有機樹脂としては、平均粒径が０．０５μｍ～０．５０μｍのものを用いる。平均粒径が０．０５μｍ未満であると、処理液中で凝集しやすく、絶縁被膜２の均一性が低下する可能性がある。一方、平均粒径が０．５０μｍを超えていると、処理液の安定性が低下する可能性がある。処理液の安定性が低下すると、処理液中に凝集物が発生して、配管及び／又はポンプが詰まったり、凝集物が絶縁被膜２中に入り込んで絶縁被膜２に欠陥が発生したりする可能性がある。また、これら有機樹脂の平均粒径は、０．１μｍ以上であることが好ましく、０．３μｍ以下であることが好ましい。なお、平均粒径としては、例えば粒径が１μｍ以下の粒子についての個数平均粒径を用いることができる。
　リン酸金属塩と、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、及びポリエステル樹脂との混合比率に関し、リン酸金属塩１００質量部に対するアクリル樹脂、エポキシ樹脂、及びポリエステル樹脂の総量は１質量部～５０質量部である。アクリル樹脂、エポキシ樹脂、及びポリエステル樹脂の総量が１質量部未満であると、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、及びポリエステル樹脂の凝集が発生しやすく、絶縁被膜２の均一性が低下しやすい。一方、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、及びポリエステル樹脂の総量が５０質量部を超えていると、耐熱性が低下する。
　また、コロイダルシリカと、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、及びポリエステル樹脂との混合比率に関し、コロイダルシリカ１００質量部に対するアクリル樹脂、エポキシ樹脂、及びポリエステル樹脂の総量は４０質量部～４００質量部である。アクリル樹脂、エポキシ樹脂、及びポリエステル樹脂の総量が４０質量部未満であると、絶縁被膜２を適切に形成することが困難となり、絶縁被膜２が発粉する可能性がある。一方、エポキシ樹脂、及びポリエステル樹脂の総量が４００質量部を超えていると、耐熱性が低下する。
　第２の成分に関し、フッ素樹脂としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレンパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレンヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレンエチレン共重合体、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、テトラフルオロエチレンヘキサフルオロプロピレンパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、クロロトリフルオロエチレンエチレン共重合体、及びポリビニルフルオライド等を用いることができる。
　なお、水酸基の付与又はエポキシ変性等をしたフッ素樹脂を用いると、モールド樹脂の剥離性が低下する傾向がある。このため、水酸基の付与又はエポキシ変性等をしたフッ素樹脂以外のフッ素樹脂を用いることが好ましい。
　フッ素樹脂のディスパージョン又はパウダーとしては、平均粒径が０．０５μｍ～０．３５μｍのものを使用する。フッ素樹脂のディスパージョン又はパウダーの平均粒径が０．０５μｍ未満であると、十分な分散性が得られず、処理液中で凝集しやすく、絶縁被膜２の均一性が低下しやすい。この結果、十分な絶縁性等の特性が得られないことがある。また、平均粒径が０．３５μｍを超えていると、処理液の安定性が低下する可能性がある。また、フッ素樹脂のディスパージョン又はパウダーの平均粒径は、０．１５μｍ以上であることが好ましく、０．２５μｍ以下であることが好ましい。
　なお、フッ素樹脂のディスパージョン又はパウダーは、単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。例えば、平均粒径が異なる複数種のディスパージョン又はパウダーを混合して用いてもよく、分子量が異なる複数種のディスパージョン又はパウダーを混合して用いてもよい。また、フッ素樹脂のディスパージョンとフッ素樹脂のパウダーとを混合して用いてもよい。
　第１の成分の主成分がリン酸金属塩、コロイダルシリカのいずれであっても、第１の成分及び第２の成分の配合比率に関し、第１の成分の固形分１００質量部に対する第２の成分の量は０．５質量部～１０質量部とする。第２の成分の量が０．５質量部未満であると、モールド樹脂の剥離性を向上する効果が十分とならない可能性がある。一方、第２の成分の量が１０質量部を超えていると、処理液の安定性が低下する可能性がある。上記のように、処理液の安定性が低下すると、処理液中に凝集物が発生して、配管及び／又はポンプが詰まったり、凝集物が絶縁被膜２中に入り込んで絶縁被膜２に欠陥が発生したりする可能性がある。また、フッ素樹脂は他の有機樹脂とは異なり、特に界面に凝集する傾向を有するため、第２の成分の量が１０質量部を超えていると、地鉄１との密着性が不十分となる可能性がある。
　なお、上述の処理液に、界面活性剤等の添加剤を加えてもよい。界面活性剤としては、非イオン系界面活性剤が好ましく、その他に、光沢剤、防腐剤、酸化防止剤等を添加してもよい。
　また、上述の処理液に、他の成分を添加してもよい。例えば、炭酸塩、水酸化物、酸化物、チタン酸塩及びタングステン酸塩等の無機化合物を添加してもよく、ポリオール、セロソルブ、カルボン酸類、エーテル類及びエステル類等の有機低分子化合物を添加してもよい。更に、無機化合物及び有機低分子化合物の双方を添加してもよい。
　このような方法により製造された電磁鋼板１０では、処理液（ａ）が用いられた場合、絶縁被膜２は、
　リン酸金属塩：１００質量部と、平均粒径が０．０５μｍ～０．５０μｍのアクリル樹脂、エポキシ樹脂及びポリエステル樹脂からなる群から選択された１種、又は２種以上の混合物若しくは共重合物：１質量部～５０質量部と、を含む第１の成分：１００質量部と、
　平均粒径が０．０５μｍ～０．３５μｍのフッ素樹脂のディスパージョン又はパウダーからなる第２の成分：０．５質量部～１０質量部と、
　を含むこととなる。
　また、処理液（ｂ）が用いられた場合、絶縁被膜２は、
　コロイダルシリカ：１００質量部と、平均粒径が０．０５μｍ～０．５０μｍのアクリル樹脂、エポキシ樹脂及びポリエステル樹脂からなる群から選択された１種、又は２種以上の混合物若しくは共重合物：４０質量部～４００質量部と、を含む第１の成分：固形分で１００質量部と、
　平均粒径が２．０μｍ～１５．０μｍであり、融点が６０℃～１４０℃であり、ポリオレフィンワックス、エポキシ樹脂及びアクリル樹脂からなる群から選択された１種以上の粒子からなる第２の成分：５質量部～４０質量部と、
　を含むこととなる。
　また、絶縁被膜２としては、内部にフッ素樹脂が分散したものが得られる。フッ素樹脂のディスパージョン又はパウダーの平均粒径が０．０５μｍ～０．３５μｍである場合に、これらの処理液中での分散性が極めて良好であるため、絶縁被膜２におけるフッ素樹脂の分散性も極めて良好なものとなり、絶縁被膜２の全体にわたって実質的な表面張力が適度に低下する。この結果、モールド樹脂の剥離性が向上する。つまり、このような絶縁被膜２を備えた電磁鋼板１０では、絶縁被膜２の地鉄１に対する密着性を高く維持しながら、モールド樹脂との密着性を適切なものとすることができる。例えば磁石の固定に必要とされる密着性等を確保しながら、圧縮応力の緩和及び余分なモールド樹脂を剥離する際の作業性の向上等を実現することができる。なお、フッ素樹脂の平均粒径が適正でない場合には、絶縁被膜２中にフッ素樹脂が不均一に分散して絶縁被膜２の特性にばらつきが生じる可能性がある。
　なお、処理液に界面活性剤、無機化合物、有機低分子化合物等が添加されている場合には、これらはそのまま絶縁被膜２に含有される。
　また、絶縁被膜２の厚さは、０．３μｍ～３．０μｍ程度とすることが好ましく、０．５μｍ以上とすること、１．５μｍ以下とすることがより好ましい。
　なお、上記のコロイダルシリカの平均粒径、アクリル樹脂、エポキシ樹脂及びポリエステル樹脂の平均粒径、並びに、フッ素樹脂の平均粒径は個数平均粒径である。コロイダルシリカの個数平均粒径としては、例えば、窒素吸着法（ＪＩＳ　Ｚ８８３０）により測定したものを用いる。また、アクリル樹脂、エポキシ樹脂及びポリエステル樹脂の個数平均粒径、並びに、フッ素樹脂の個数平均粒径としては、例えば、レーザー回折法により測定したものを用いる。
　また、処理液としては、環境への配慮からＣｒを含有しないものを用いることが好ましい。
　また、第１の成分及び第２の成分は、絶縁被膜２の９０％以上を占めることが好ましい。良好な絶縁性、熱伝導性、耐熱性等を確保するためである。
　次に、本発明者らが行った実験について説明する。これらの実験における条件等は、本発明の実施可能性及び効果を確認するために採用した例であり、本発明は、これらの例に限定されるものではない。
　質量％で、Ｓｉ：２．５％、Ａｌ：０．５％、Ｍｎ：０．０５％を含有する無方向性電磁鋼板用の組成を有する地鉄を作製した。地鉄の厚さは０．３５ｍｍとし、その中心線平均粗さ（Ｒａ）は０．４６μｍとした。
　また、種々の第１の成分用の液を作製した。この液の成分を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　リン酸金属塩を含む液の作製では、オルトリン酸とＭｇ（ＯＨ）２、Ａｌ（ＯＨ）３等の各金属水酸化物、酸化物、炭酸塩とを混合撹拌して、４０質量％の水溶液を調製した。
　コロイダルシリカを含む液の作製では、市販されている平均粒径が１５ｎｍで表面をアルミニウムで改質したコロイダルシリカを３０質量％含むものを作製した。
　表１中の６種類の有機樹脂の詳細は下記のとおりである。
　「アクリル樹脂１」
　メチルメタクリレート：４０質量％、２－ヒドロキシエチルメタクリレート：１０質量％、ｎ－ブチルアクリレート：３０質量％、及びスチレンモノマー：２０質量％を共重合させて得たアクリル樹脂である。
　「アクリル樹脂２」
　メチルアクリレート：４０質量％、スチレンモノマー：３０質量％、イソブチルアクリレート：２０質量％、及びフマル酸：１０質量％を共重合させて得たアクリル樹脂である。
　「エポキシ樹脂１」
　ビスフェノールＡをトリエタノールアミンで変性した後、無水コハク酸を反応させて得たカルボキシル基変性エポキシ樹脂である。
　「エポキシ樹脂２」
　フェノールノボラック型エポキシ樹脂にエチレンプロピレンブロックポリマーを配合してノニルフェニルエーテルエチレンオキサイドを付加し、自己乳化型としたエポキシ樹脂である。
　「ポリエステル樹脂」
　ジメチルテレフタレート：３５質量％及びネオペンチルグリコール：３５質量％を共重合させた後、フマル酸：１５質量％及び無水トリメリット酸：１５質量％をグラフト重合させて得たカルボキシル基含有ポリエステル樹脂である。
　「水性ポリウレタン」
　既知の方法でヘキサメチレンジイソシアネート及びポリエチレングリコールから合成された水性ポリウレタンである。
　これらの有機樹脂をそれぞれ３０％エマルション溶液とし、これらをリン酸金属塩又はコロイダルシリカを含有する液に混合した。更に、必要に応じて粘度調整剤、界面活性剤を適量加えて表１に示す液を調製した。
　なお、アクリル樹脂１、２の平均粒径は、それぞれ０．２５μｍ、０．６４μｍ、０．６μｍであった。また、エポキシ樹脂１、２の平均粒径は、それぞれ０．３３μｍ、０．７６μｍであった。また、ポリエステル樹脂の平均粒径は０．３５μｍであり、水性ポリウレタンの平均粒径は０．１２μｍであった。これらの平均粒径の測定では、樹脂エマルションを蒸留水で希釈した後、ＪＩＳ法（ＪＩＳ　Ｚ８８２６）に準じた市販のレーザー回折法による粒径測定装置にて個数平均粒径を測定した。なお、表１中の樹脂質量部は、固形分に換算した値である。
　次いで、表１に示す液に、表２に示すフッ素樹脂のディスパージョン又はパウダーを、所定量添加して２７種の処理液を作製した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　表２中の６種類のフッ素樹脂の詳細は下記のとおりである。
　「フッ素樹脂１」
　ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）タイプで、平均粒径が０．２５μｍ、濃度が４８質量％のフッ素樹脂のディスパージョンである。
　「フッ素樹脂２」
　フッ素化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）タイプで、平均粒径が０．３４μｍ、濃度が５０質量％のフッ素樹脂のディスパージョンである。
　「フッ素樹脂３」
　強制乳化により水分散タイプとした、平均粒径が０．１２μｍ、濃度が６０質量％のフッ素樹脂のディスパージョンである。
　「フッ素樹脂４」
　フッ素ゴムタイプで、平均粒径が２．５μｍのフッ素樹脂のパウダーである。
　「フッ素樹脂５」
　水酸基付与タイプで、平均粒径が０．０６μｍ、濃度が４８質量％のフッ素樹脂のディスパージョン５である。
　「フッ素樹脂６」
　平均粒径が０．３３μｍのＰＴＦＥ及び平均粒径が０．２５μｍのフッ化ビニリデンを複合したフッ素樹脂のパウダーである。
　なお、有機樹脂のエマルションの平均粒径の測定では、蒸留水で希釈した後、ＪＩＳ法（ＪＩＳ　Ｚ８８２６）に準じた市販のレーザー回折法による粒径測定装置にて個数平均粒径を測定した。また、フッ素樹脂のパウダーの平均粒径の測定では、蒸留水中に約１分間超音波洗浄機で分散させた後、ＪＩＳ法（ＪＩＳ　Ｚ８８２６）に準じた市販のレーザー回折法による粒径測定装置にて個数平均粒径を測定した。また、表面粗さについては、ＪＩＳ法（ＪＩＳ　Ｂ０６０１）に準じた市販の表面粗度測定装置を用いて中心線平均粗さ（Ｒａ）を測定した。
　そして、処理液を地鉄に塗布し、表２に示す条件で焼き付けた。処理液はロールコーターを用いて塗布した。この際に、絶縁被膜の厚さが約０．８μｍになるようロール圧下量等を調整した。焼き付け（乾燥）は、輻射炉を用いて行い、表２中に記した所定の加熱条件が得られるように炉温の設定を調整した。到達板温が１６０℃～４００℃、焼き付け時間が５秒間～５５秒間になるよう調整した。
　そして、焼き付け終了後に得られた電磁鋼板について種々の特性を評価した。即ち、モールド樹脂の剥離性、絶縁性、密着性、耐蝕性、外観、及び耐熱性の評価を行った。
　モールド樹脂の剥離性の評価では、０．０５ｇのモールド樹脂の粉末を挟み込んだ２枚の電磁鋼板のサンプルを１５０℃に加熱し、１０ｋｇｆ／ｃｍ２の加圧力で１分間保持し、空冷し、剪断引張り強度を測定した。剪断引張り強度の測定はＪＩＳ法（ＪＩＳ　Ｋ６８５０）に準拠して行い、剪断引張り強度をモールド樹脂接着力とした。なお、１ｋｇｆ／ｃｍ２は、約９．８Ｎ／ｃｍ２である。剪断引張り強度が１０ｋｇｆ／ｃｍ２以下であれば、モールド樹脂の剥離性が良好であるといえる。一方、剪断引張り強度が１０ｋｇｆ／ｃｍ２超の場合、モールド樹脂により磁性が劣化する可能性があり、また、磁石の固定に用いると、付着物の除去の際等の作業性が劣る可能性がある。
　絶縁性の評価では、ＪＩＳ法（ＪＩＳ　Ｃ２５５０）に準じて層間抵抗を測定した。そして、層間抵抗が５Ω・ｃｍ２／枚未満のものを×、５Ω・ｃｍ２／枚～１０Ω・ｃｍ２／枚のものを△、１０Ω・ｃｍ２／枚～５０Ω・ｃｍ２／枚のものを○、５０Ω・ｃｍ２／枚以上のものを◎とした。
　密着性の評価では、電磁鋼板のサンプルに粘着テープを貼り付けた後、これを１０ｍｍ、２０ｍｍ、３０ｍｍの直径の金属棒に巻き付けた。次いで、粘着テープを引き剥がし、剥れた痕跡から密着性を評価した。直径が１０ｍｍの金属棒に巻き付けても剥れなかったものを１０ｍｍφＯＫとし、直径が２０ｍｍの金属棒に巻き付けても剥れなかったものを２０ｍｍφＯＫとした。また、直径が３０ｍｍの金属棒に巻き付けても剥れなかったものを３０ｍｍφＯＫとし、直径が３０ｍｍの金属棒に巻き付けたときに剥がれたものを３０ｍｍφＯＵＴとした。
　耐蝕性は、ＪＩＳ法の塩水噴霧試験（ＪＩＳ　Ｚ２３７１）に準じて行い、７時間経時後のサンプルを用いて１０点評価で行った。評価基準は、以下の通りである。
　　１０：錆発生が無かった
　　　９：錆発生が極少量（面積率０．１％以下）
　　　８：錆の発生した面積率＝０．１％超過０．２５％以下
　　　７：錆の発生した面積率＝０．２５％超過０．５０％以下
　　　６：錆の発生した面積率＝０．５０％超過１％以下
　　　５：錆の発生した面積率＝１％超過２．５％以下
　　　４：錆の発生した面積率＝２．５％超過５％以下
　　　３：錆の発生した面積率＝５％超過１０％以下
　　　２：錆の発生した面積率＝１０％超過２５％以下
　　　１：錆の発生した面積率＝２５％超過５０％以下
　外観の評価では、光沢があり、平滑で均一であるものを５とし、以下、光沢はあるが均一性に若干劣るものを４、やや光沢があり平滑ではあるが均一性に劣るものを３、光沢が少なく、平滑性にやや劣り均一性に劣るものを２、光沢、均一性、平滑性の劣るものを１とした。
　耐熱性は、電磁鋼板の表面に１００ｇｆ（約０．９８Ｎ）の荷重で２ｍｍ×３０ｍｍのガーゼを擦り付けて、絶縁被膜の剥離状況に基づいて評価した。剥離しなかったものを５、少し剥離したものを４、はっきり剥離したものを３、剥離状況が酷いものを２、ガーゼで擦らなくても剥離したものを１とした。
　これらの評価結果を表３に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　表３に示すように、この実験により本発明の効果が明らかとなった。即ち、表３に示すように、本発明の実施例に該当するサンプルではモールド樹脂の接着力が１０ｋｇｆ／ｃｍ２以下となっており、優れたモールド樹脂の剥離性を有しているといえる。また、本発明の実施例に該当するサンプルは、モールド樹脂の剥離性に加えて、絶縁性、密着性、耐蝕性、外観及び耐熱性に優れることも明らかになった。また、比較例に該当するサンプルでは、モールド樹脂の接着力が１０ｋｇｆ／ｃｍ２超の大きな値となっているものが多く、また、絶縁性、密着性、耐蝕性、外観及び耐熱性の全てに優れたものは存在しなかった。
　以上説明したように、本発明の実施形態に係る電磁鋼板では、例えば積層鉄芯もモールド等において、モールド樹脂の剥離性が良好で積層鉄芯の鉄損特性が向上し、かつ電磁鋼板の絶縁被膜特性が良好である。
　以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
　本発明は、例えば、電磁鋼板製造産業及び電磁鋼板利用産業において利用することができる。

Claims (10)

  1. 　地鉄と、
    　前記地鉄の表面上に形成された絶縁被膜と、
    　を有し、
    　前記絶縁被膜は、
    　リン酸金属塩：１００質量部と、平均粒径が０．０５μｍ～０．５０μｍのアクリル樹脂、エポキシ樹脂及びポリエステル樹脂からなる群から選択された１種、又は２種以上の混合物若しくは共重合物：１質量部～５０質量部と、を含む第１の成分：１００質量部と、
    　平均粒径が０．０５μｍ～０．３５μｍのフッ素樹脂のディスパージョン又はパウダーからなる第２の成分：０．５質量部～１０質量部と、
    　を含むことを特徴とする電磁鋼板。
  2. 　地鉄と、
    　前記地鉄の表面上に形成された絶縁被膜と、
    　を有し、
    　前記絶縁被膜は、
    　コロイダルシリカ：１００質量部と、平均粒径が０．０５μｍ～０．５０μｍのアクリル樹脂、エポキシ樹脂及びポリエステル樹脂からなる群から選択された１種、又は２種以上の混合物若しくは共重合物：４０質量部～４００質量部と、を含む第１の成分：１００質量部と、
    　平均粒径が０．０５μｍ～０．３５μｍのフッ素樹脂のディスパージョン又はパウダーからなる第２の成分：０．５質量部～１０質量部と、
    　を含むことを特徴とする電磁鋼板。
  3. 　前記第１の成分及び前記第２の成分は、前記絶縁被膜の９０％以上を占めることを特徴とする請求項１に記載の電磁鋼板。
  4. 　前記第１の成分及び前記第２の成分は、前記絶縁被膜の９０％以上を占めることを特徴とする請求項２に記載の電磁鋼板。
  5. 　地鉄の表面に処理液を塗布する工程と、
    　前記処理液の焼き付け乾燥を行う工程と、
    　を有し、
    　前記処理液として、
    　リン酸金属塩：１００質量部と、平均粒径が０．０５μｍ～０．５０μｍのアクリル樹脂、エポキシ樹脂及びポリエステル樹脂からなる群から選択された１種、又は２種以上の混合物若しくは共重合物のエマルション：樹脂固形分で１質量部～５０質量部と、を含む第１の成分：固形分で１００質量部と、
    　平均粒径が０．０５μｍ～０．３５μｍのフッ素樹脂のディスパージョン又はパウダーからなる第２の成分：樹脂固形分で０．５質量部～１０質量部と、
    　を含むものを用いることを特徴とする電磁鋼板の製造方法。
  6. 　地鉄の表面に処理液を塗布する工程と、
    　前記処理液の焼き付け乾燥を行う工程と、
    　を有し、
    　前記処理液として、
    　コロイダルシリカ：１００質量部と、平均粒径が０．０５μｍ～０．５０μｍのアクリル樹脂、エポキシ樹脂及びポリエステル樹脂からなる群から選択された１種、又は２種以上の混合物若しくは共重合物のエマルション：樹脂固形分で４０質量部～４００質量部と、を含む第１の成分：固形分で１００質量部と、
    　平均粒径が０．０５μｍ～０．３５μｍのフッ素樹脂のディスパージョン又はパウダーからなる第２の成分：樹脂固形分で０．５質量部～１０質量部と、
    　を含むものを用いることを特徴とする電磁鋼板の製造方法。
  7. 　前記焼き付け乾燥の到達温度を１５０℃～３５０℃とし、時間を５秒間～６０秒間とすることを特徴とする請求項５に記載の電磁鋼板の製造方法。
  8. 　前記焼き付け乾燥の到達温度を１５０℃～３５０℃とし、時間を３秒間～６０秒間とすることを特徴とする請求項６に記載の電磁鋼板の製造方法。
  9. 　前記第１の成分及び前記第２の成分は、固形分換算で前記処理液の９０％以上を占めることを特徴とする請求項５に記載の電磁鋼板の製造方法。
  10. 　前記第１の成分及び前記第２の成分は、固形分換算で前記処理液の９０％以上を占めることを特徴とする請求項６に記載の電磁鋼板の製造方法。
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