WO2018116881A1

WO2018116881A1 - 接着性絶縁被膜付き電磁鋼板の製造方法および積層電磁鋼板の製造方法

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Publication number: WO2018116881A1
Application number: PCT/JP2017/044322
Authority: WO
Inventors: 暢子中川; 村松　直樹; 千代子多田
Original assignee: Ｊｆｅスチール株式会社
Priority date: 2016-12-22
Filing date: 2017-12-11
Publication date: 2018-06-28
Also published as: EP3561153A1; JP6344537B1; EP3561153B1; KR102365884B1; TW201828310A; KR20190085072A; EP3561153A4; BR112019012440A2; TWI647714B; US11186076B2; CN110088358A; US20200086619A1; JPWO2018116881A1; CN110088358B

Abstract

高温接着性および高温耐油性に優れるとともに、積層して歪取焼鈍を行った後においても優れた磁気特性（鉄損、磁束密度）兼ね備える接着性絶縁被膜付き電磁鋼板の製造方法を提供する。（ａ）水性エポキシ樹脂、（ｂ）固形分で、前記水性エポキシ樹脂１００質量部に対し３０質量部以下の高温硬化型架橋剤、（ｃ）金属酸化物粒子、および（ｄ）溶媒を含有する被覆剤を、電磁鋼板の少なくとも一方の表面に塗布し、最高到達鋼板温度：１５０℃以上２３０℃未満の条件で焼付ける、接着性絶縁被膜付き電磁鋼板の製造方法。

Description

接着性絶縁被膜付き電磁鋼板の製造方法および積層電磁鋼板の製造方法

　本発明は、自動車向けモーター用積層鉄心（stacked iron core for an automotive motor）などの素材として好適な接着性絶縁被膜付き電磁鋼板の製造方法に関する。また、本発明は、前記接着性絶縁被膜付き電磁鋼板を用いた積層電磁鋼板（stacked electrical steel sheet）の製造方法に関する。

　電気機器の鉄心などに使用される積層電磁鋼板は、従来、絶縁被膜を備える電磁鋼板を複数枚積み重ねた後、カシメ（caulking）や溶接などの方法により一体化することで製造されていた。近年、省エネルギーのため電気機器に対する高効率化の要求が増しており、それに伴って、渦電流損を低減するために積層電磁鋼板に使用される鋼板の板厚が薄くなる傾向にある。しかしながら、鋼板が薄い場合、カシメや溶接が難しいばかりか、積層端面が開きやすくなり、鉄心としての形状を保ち難い。

　この問題を解決するため、カシメや溶接で鋼板を一体化することに代えて、表面に接着性絶縁被膜を形成した電磁鋼板を熱圧着して積層電磁鋼板を形成する技術が提案されている。

　例えば、特許文献１では、電磁鋼板の表面に接着性絶縁被膜を備える接着型積層鉄心用電磁鋼板において、鋼板の表面に特定の凹凸パターンを形成することによって、積層時の接着強度を向上させる技術が提案されている。

　特許文献２では、積層電磁鋼板において、鋼板面の平均結晶粒径ｄを、ｄ≧２０ｎ（ｎは積層数）とすることによって打抜性を向上させる技術が提案されている。前記平均結晶粒径ｄを大きくすることにより、積層電磁鋼板の打抜性を低下させる原因となる結晶粒界を減少させ、打抜性を向上させることができる。

　特許文献３では、常温におけるせん断接着強度が５０ｋｇｆ／ｃｍ^２以上である積層電磁鋼板が提案されている。これは、積層電磁鋼板においてせん断接着強度を高めることにより、打ち抜き時に懸念される鋼板同士のずれや剥離を防止しようとするものである。

　特許文献４では、エポキシ樹脂、シリコン－酸素ネットワークをベースとする反応性ナノ粒子、および硬化剤を含有する被覆剤を用いて、電磁鋼板の表面に接着性被膜を形成する技術が提案されている。

特開平６－３３０２３１号公報特開平７－２０１５５１号公報特開２０００－１７３８１５号公報特許第５１２９５７３号公報

　特許文献１～４に記載されているような接着性の絶縁被膜を備えた電磁鋼板は、積層して加熱加圧することによって積層電磁鋼板とすることができる。しかし、積層電磁鋼板を、近年、需要が急激に増加しつつある自動車用モーター用の鉄心として使用するには、以下に述べるように、さらなる性能の向上が求められる。

　自動車用モーターは、例えば、１８０℃といった高温環境中で使用されるため、その鉄心に使用される積層電磁鋼板にも、高温下で優れた接着性を有することが求められる。したがって、積層電磁鋼板の製造に用いられる接着性絶縁被膜付き電磁鋼板には、高温環境下での接着性（以下、「高温接着性」という）に優れることが求められる。しかし、特許文献１～３に記載されているような従来の技術においては高温接着性が十分考慮されていなかった。例えば、特許文献３においては積層電磁鋼板の常温（２０℃）におけるせん断接着強度を評価しているのみである。

　さらに、上記したような自動車用モーター用の鉄心は、単に高温環境下で使用されると言うだけはなく、高温の油中で用いられる。そのため、接着性絶縁被膜付き電磁鋼板には、該接着性絶縁被膜付き電磁鋼板を積層して得られる積層電磁鋼板の状態で、高温の油中においても長期間安定して使用できる性質（以下、「高温耐油性」という）を有していることが求められる。

　また、従来、接着性絶縁被膜付き電磁鋼板は、積層し、加熱加圧することによって一体化されるため、カシメや溶接で一体化する場合と異なり歪取焼鈍を行う必要がないと考えられていた。しかし、実際には、より確実に積層電磁鋼板を一体化するために、接着性絶縁被膜付き電磁鋼板を用いる場合においても、積層し、加熱加圧した後、さらにカシメや溶接を施すことが提案されている。そして、その場合、カシメや溶接を行った後には、磁気特性低下の原因となる応力を除去するために歪取焼鈍を行う必要がある。

　しかし、歪取焼鈍は、例えば７５０℃といった高温で行われるため、接着性絶縁被膜を構成する樹脂等の成分が分解してしまう場合がある。接着性絶縁被膜の構成成分が分解してしまうと、積層されている電磁鋼板同士の間での絶縁性が低下するため、渦電流損が増加し、鉄心としての磁気特性（鉄損）が悪化する。

　また、接着性や絶縁性を向上させるために接着性絶縁被膜を厚くすることも考えられるが、接着性絶縁被膜を厚くすると積層電磁鋼板に占める電磁鋼板の比率である「占積率」が低下し、その結果、積層電磁鋼板の磁束密度が低下してしまう。一方、占積率を向上させるために接着性絶縁被膜を薄くすると、十分な接着強度が得られなくなるとともに、積層電磁鋼板の、特に歪取焼鈍後における絶縁性が確保できない。したがって、歪取焼鈍後の積層電磁鋼板において、鉄損の低さと占積率の高さを両立させることはこれまで実現できていなかった。

　本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、高温接着性および高温耐油性に優れるとともに、積層して歪取焼鈍を行った後においても優れた鉄損と占積率を兼ね備える接着性絶縁被膜付き電磁鋼板の製造方法を提供することを目的とする。また、本発明は、前記接着性絶縁被膜付き電磁鋼板を用いた積層電磁鋼板の製造方法を提供することを目的とする。

　すなわち、本発明の要旨構成は次のとおりである。
１．（ａ）水性エポキシ樹脂、
　（ｂ）固形分で、前記水性エポキシ樹脂１００質量部に対し３０質量部以下の高温硬化型架橋剤、
　（ｃ）金属酸化物粒子、および
　（ｄ）溶媒
を含有する被覆剤を、電磁鋼板の少なくとも一方の表面に塗布し、
　最高到達鋼板温度：１５０℃以上２３０℃未満の条件で焼付ける、
　接着性絶縁被膜付き電磁鋼板の製造方法。

２．前記（ａ）水性エポキシ樹脂と（ｂ）高温硬化型架橋剤との混合物の硬化温度が１５０℃以上である、上記１に記載の接着性絶縁被膜付き電磁鋼板の製造方法。

３．前記被覆剤における前記（ｃ）金属酸化物粒子の含有量が、固形分の質量で、前記水性エポキシ樹脂の１００質量部に対し０．１質量部未満である、上記１または２に記載の接着性絶縁被膜付き電磁鋼板の製造方法。

４．上記１～３のいずれか一項に記載の接着性絶縁被膜付き電磁鋼板の製造方法で得た接着性絶縁被膜付き電磁鋼板を、複数枚積層し、次いで加熱加圧する、積層電磁鋼板の製造方法。

　本発明によれば、高温接着性および高温耐油性に優れるとともに、積層して歪取焼鈍を行った後においても優れた鉄損と占積率を兼ね備える接着性絶縁被膜付き電磁鋼板、および前記接着性絶縁被膜付き電磁鋼板を積層した積層電磁鋼板を得ることができる。

（接着性絶縁被膜付き電磁鋼板の製造）
　本発明の一実施形態においては、上記成分を含有する被覆剤を、電磁鋼板の少なくとも一方の表面に塗布し、焼付けることによって接着性絶縁被膜（以下、単に「絶縁被膜」と言う場合がある）を形成する。まず、前記絶縁被膜の形成に用いる被覆剤について説明する。

［被覆剤］
　本発明の一実施形態においては、
（ａ）水性エポキシ樹脂、
（ｂ）高温硬化型架橋剤、
（ｃ）金属酸化物粒子、および
（ｄ）溶媒
を必須成分として含有する被覆剤が用いられる。

（ａ）水性エポキシ樹脂
　上記水性エポキシ樹脂としては、特に限定されることなく、任意の水性エポキシ樹脂（プレポリマー）を用いることができる。前記水性エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールＡ型、ビスフェノールＦ型、脂肪族型、およびグリシジルアミン型からなる群より選択される１種または２種以上を用いることができる。エポキシ樹脂は耐熱性に優れているため、エポキシ樹脂を用いることにより高温接着性および高温耐油性を向上させることができる。また、水性エポキシ樹脂を用いているため、後述する溶媒として水系溶媒を用いることができ、多量の有機溶媒を用いる必要がない。

　前記被覆剤における前記水性エポキシ樹脂の含有量は特に限定されず、任意の値とすることができる。しかし、水性エポキシ樹脂の量が過度に少ないと接着性が低下し、十分な高温接着性および高温耐油性が得られない場合がある。そのため、前記被覆剤における前記水性エポキシ樹脂の含有量は、全固形物に対する割合で、５０質量％以上とすることが好ましく、６０質量％以上とすることがより好ましく、７０質量％以上とすることがさらに好ましい。

（ｂ）高温硬化型架橋剤
　上記高温硬化型架橋剤（以下、単に「架橋剤」という場合がある。「硬化剤」ともいう）としては、上記水性エポキシ樹脂を架橋することができる高温硬化型硬化剤であれば、任意のものを１種または２種以上用いることができる。

　前記（ａ）水性エポキシ樹脂と（ｂ）高温硬化型架橋剤との混合物の硬化温度は、１５０℃以上であることが好ましい。一方、前記硬化温度の上限は特に限定されない。しかし、前記硬化温度が２００℃より高い場合、塗装焼付けの際の硬化が不十分となるためコイル巻き取りが不可能となり、製造に支障を生ずる場合がある。そのため、前記硬化温度は２００℃以下とすることが好ましい。

　ここで、上記「硬化温度」は、剛体振り子型物性試験機で測定される粘弾性が、硬化に伴って低下する温度とする。硬化反応の進行に伴い架橋構造が発現すると、振り子の運動が制限され、振り子の振れ周期が急激に低下する。したがって、振り子の振れ周期の変化に基づいて硬化温度を決定することができる。

　前記高温硬化型架橋剤の例としては、芳香族アミン類、ジシアンジアミド、ブロックイソシアネートが挙げられる。高温硬化型の架橋剤を適用することで、焼付け工程における樹脂の過度の硬化を抑制することができる。これにより、得られた接着性絶縁被膜付き電磁鋼板を積層して加熱加圧することによって積層電磁鋼板を製造する際に、硬化反応をさらに進行させることができるため、高温接着性および高温耐油性を高位に確保することが可能となる。

　前記架橋剤が過剰であると接着性が低下する。そのため、前記被覆剤における前記架橋剤の含有量は、固形分で、前記水性エポキシ樹脂１００質量部に対し３０質量部以下とする。一方、架橋剤含有量の下限は特に限定されないが、架橋剤の添加効果を十分に得るという観点からは、固形分で、水性エポキシ樹脂１００質量部に対し１質量部以上とすることが好ましく、２質量部以上とすることがより好ましい。　

（ｃ）金属酸化物粒子
　上述したように、積層電磁鋼板に対する歪取焼鈍は７５０℃といった高温で行われるため、有機成分である樹脂の少なくとも一部が分解され、積層されている電磁鋼板の間での絶縁性が低下する。そこで、被覆剤に無機成分である金属酸化物粒子を添加することにより、該金属酸化物粒子が歪取焼鈍後も分解されず残存し、絶縁性の低下を防止することができる。

　前記金属酸化物粒子としては、特に限定されず、金属の酸化物粒子であれば任意のものを用いることができる。前記金属酸化物粒子は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を併用することもできる。好適に用いることができる金属酸化物としては、例えば、シリカ、アルミナ、チタニア、およびジルコニアが挙げられる。

　前記被覆剤における前記金属酸化物粒子の含有量は特に限定されず、任意の値とすることができる。しかし、金属酸化物粒子が過剰であると、形成される絶縁被膜に占めるエポキシ樹脂の割合が相対的に低下し、その結果、高温接着性および高温耐油性が低下する場合がある。そのため、前記被覆剤における前記金属酸化物粒子の含有量は、固形分で、前記水性エポキシ樹脂１００質量部に対し０．１０質量部未満とすることが好ましく、０．０８質量部以下とすることがより好ましい。一方、金属酸化物粒子の添加効果を十分に得るという観点からは、前記被覆剤における前記金属酸化物粒子の含有量は、固形分で、前記水性エポキシ樹脂１００質量部に対し０．００１質量部以上とすることが好ましく、０．０１質量部以上とすることがより好ましい。

（ｄ）溶媒
　上記溶媒としては、被覆剤に含有される各成分を溶解または分散させることができるものであれば任意のものを用いることができるが、通常は、水、または水と有機溶媒との混合溶媒を用いればよく、水を用いることが好ましい。

（ｅ）添加剤
　本発明の一実施形態においては、上記（ａ）～（ｄ）からなる被覆剤を用いることができるが、本発明の効果を損なわない限り、任意にその他の（ｅ）添加剤を含有することができる。

　前記添加剤としては、例えば、被膜の性能や均一性を一層向上させるために添加される、消泡剤、界面活性剤、中和剤、防錆剤、潤滑剤、酸化防止剤、有機金属化合物などの硬化促進剤を、１種または２種以上用いることができる。なお、被覆剤における前記添加剤の合計の含有量は、十分な被膜性能を維持する観点から、被覆剤の全固形分に対し５質量％以下とすることが好ましい。

　上記被覆剤は、特に限定されることなく、任意の方法で調製することができる。例えば、（ａ）水性エポキシ樹脂および（ｂ）架橋剤を攪拌機にて撹拌しながら、（ｃ）金属酸化物粒子、（ｄ）溶媒、および任意に（ｅ）添加剤を添加して調製することができる。

［電磁鋼板］
　本発明において使用される電磁鋼板の種類は特に制限されない。磁束密度の高いいわゆる軟鉄板（電気鉄板）、ＪＩＳ　Ｇ　３１４１（２００９）に規定されるＳＰＣＣ等の一般冷延鋼板、比抵抗を向上させるためにＳｉやＡｌを含有させた無方向性電磁鋼板などの、いずれも用いることできる。

　使用される電磁鋼板の厚さ（板厚）も特に制限されない。電磁鋼板を薄くすると鉄損が減少するが、薄すぎると形状安定性が低下することに加え、電磁鋼板の製造コストが増加する。そのため、使用される電磁鋼板の厚さは５０μｍ以上とすることが好ましい。一方、板厚が増加すると、それに伴い鉄損が増大する。また、板厚が厚ければ、接着被膜を適用せずともカシメや溶接によって鋼板を一体化することが可能である。そのため、板厚は１ｍｍ以下とすることが好ましく、０．５ｍｍ以下とすることがより好ましく、０．３ｍｍ以下とすることがさらに好ましい。

　素材である電磁鋼板の前処理は特に限定されない。未処理の鋼板を使用することもできるが、被覆剤の塗布に先立って、アルカリ脱脂などの脱脂処理や、塩酸、硫酸、リン酸などの酸を用いた酸洗処理を施すことが好ましい。

［塗布］
　上記電磁鋼板の表面に、上記組成を有する被覆剤が塗布される。被覆剤を塗布する方法は特に限定されず、任意の方法を用いることができる。例えば、工業的に一般に利用されているロールコーター、フローコーター、スプレーコーター、ナイフコーター、バーコーター等の設備を用いて塗布する方法を用いることができる。

　前記被覆剤は電磁鋼板の少なくとも一方の面に塗布すればよい。絶縁被膜を電磁鋼板の片面に形成するか両面に形成するかについては、電磁鋼板に要求される諸特性や用途に応じて適宜選択すればよい。なお、上記した被覆剤による絶縁被膜を電磁鋼板表面の一方の面に形成し、他の被覆剤による絶縁被膜を他方の面に形成してもよい。

［焼付け］
　電磁鋼板の表面に上記被覆剤を塗布した後、焼付けて接着性絶縁被膜が形成される。前記焼付けの方法についても特に限定されず、通常実施されるような熱風式、赤外線加熱式、誘導加熱式等による焼付けなど、任意の方法が適用可能である。

最高到達鋼板温度：１５０℃以上２３０℃未満
　前記焼付け工程における最高到達鋼板温度が１５０℃未満であるとエポキシ樹脂と架橋剤との架橋反応が十分に進行せず、その結果、十分な高温接着性が得られない。そのため、前記最高到達鋼板温度を１５０℃以上とする。最高到達鋼板温度は１６０℃以上とすることが好ましく、１７０℃以上とすることがより好ましく、１８０℃以上とすることがさらに好ましい。一方、最高到達鋼板温度が２３０℃以上であると、焼付け工程において樹脂の硬化が過度に進んでしまう。その結果、その後、接着性絶縁被膜付き電磁鋼板を積層して加熱加圧する際の硬化反応の進行が乏しく、高温接着性および高温耐油性が低下する。そのため、前記最高到達鋼板温度を２３０℃未満とする。最高到達鋼板温度は２２５℃以下とすることが好ましく、２２０℃以下とすることがより好ましい。

　なお、焼付け工程における焼付け時間、すなわち、加熱を開始してから上記最高到達鋼板温度に達するまでの時間は、特に限定されないが、１０～６０秒とすることが好ましい。最高到達鋼板温度に到達した後は、特に限定されないが、室温まで冷却することが好ましい。

［厚さ］
　塗布される被覆剤の厚さは特に限定されないが、最終的に得られる積層電磁鋼板において十分な接着強度、特に高温接着性が得られるように決定すればよい。具体的には、自動車用モーターの鉄心として使用することを考慮すると、１８０℃でのせん断接着強度を１．９６ＭＰａ（＝２０ｋｇｆ／ｃｍ^２）以上とすることが好ましい。なお、前記１８０℃でのせん断接着強度は、実施例に記載した方法で測定することができる。

　以上の観点からは、前記接着性絶縁被膜の焼付け後の膜厚を１．０μｍ以上とすることが好ましく、２．０μｍ以上とすることがより好ましい。一方、ある程度以上の膜厚になると、膜厚の増加によるせん断接着強度の上昇効果は飽和することに加え、膜厚が増加すれば被膜原料コストが増大する。また、絶縁被膜の膜厚が増加すると積層電磁鋼板における占積率が低下し、その結果、積層電磁鋼板の磁束密度が低下する。そのため、絶縁被膜の焼付け後の膜厚を２０μｍ以下とすることが好ましく、１０μｍ以下とすることがより好ましく、５μｍ以下とすることがさらに好ましい。したがって、塗布工程においては、焼付け後の膜厚が上記範囲内となるように組成物を塗布することが好ましい。

（積層電磁鋼板の製造）
　上記のようにして得られた接着性絶縁被膜付き電磁鋼板を複数枚積層し、次いで加熱加圧することによって積層電磁鋼板が得られる。

［積層］
　積層される鋼板の枚数は限定されず任意の数とすることができる。積層枚数は４０枚以上とすることが好ましく、５０枚以上とすることがより好ましい。また、積層枚数は３００枚以下とすることが好ましく、２００枚以下とすることがより好ましい。

［加熱加圧］
　次いで、積層された接着性絶縁被膜付き電磁鋼板に対し、加熱と加圧を行って鋼板を一体化する。これにより、絶縁被膜中の未硬化の樹脂成分を硬化させ、未反応の結合基が被膜中に残存しない完全硬化状態とすることが可能となり、積層電磁鋼板の接着強度を確保することができる。前記加熱加圧処理における加熱温度は１００℃以上とすることが好ましい。また、前記加熱温度は２５０℃以下とすることが好ましい。また、前記加熱加圧処理における圧力は０．４９ＭＰａ（＝５ｋｇｆ／ｃｍ^２）以上とすることが好ましい。前記圧力は、４．９０ＭＰａ（＝５０ｋｇｆ／ｃｍ^２）以下とすることが好ましい。加熱加圧処理を施す時間は５分以上とすることが好ましい。前記時間は４８時間以下とすることが好ましい。

　上記加熱加圧処理後の積層電磁鋼板の合計厚みについては、２ｍｍ以上とすることが好ましい。また、前記合計厚みは３００ｍｍ未満とすることが好ましい。合計厚みが２ｍｍ以上であれば、電磁鋼板の特徴である低鉄損および高磁束密度の効果を十分に発現することができる。また、前記合計厚みが３００ｍｍ未満であれば、加熱加圧治具内での積層材製造が容易であるため、積層電磁鋼板の製造効率が向上する。

　以下、本発明の効果を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。

＜接着性絶縁被膜付き電磁鋼板の製造＞
　表１に示す板厚の無方向性電磁鋼板から幅１５０ｍｍ、長さ３００ｍｍの大きさに切り出した鋼板を供試材として用いた。前記供試材である電磁鋼板を常温のオルトケイ酸ナトリウム水溶液（濃度０．８質量％）に３０秒間浸漬後、水洗し、次いで乾燥した。

　上記前処理を施した供試材表面（両面）に、被覆剤をロールコーターで塗布し、次いで、熱風焼付け炉で焼付けた。前記被覆剤としては、表１に示した成分と、溶媒としての水からなるものを用いた。また、前記焼付けにおける最高到達鋼板温度と焼付け時間（加熱を開始してから上記最高到達鋼板温度に達するまでの時間）は、表１に示した通りとした。最高到達鋼板温度に達した後は、炉から取り出して室温で放冷し、接着性絶縁被膜付き電磁鋼板を得た。焼付け後の接着性絶縁被膜の膜厚は表１に示したとおりであった。なお、被覆剤に含まれる各成分は、以下のとおりである。

（ａ）水性エポキシ樹脂
ａ１：三菱化学製　jER 825（ビスフェノールＡ型）
ａ２：ＤＩＣ製　EPICLON 835（ビスフェノールＦ型）

（ｂ）架橋剤
ｂ１：ＤＩＣ製　バーノック　D-500（ブロックイソシアネート型）
ｂ２：ＡＤＥＫＡ製　EH-3636AS（ジシアンジアミド型）
ｂ３：ジャパンケムテック製　エピキュア　8290-Y-60（脂肪族ポリアミン系）

ａ１とｂ１との混合物の硬化温度：１５０℃
ａ２とｂ１との混合物の硬化温度：１５０℃
ａ１とｂ２との混合物の硬化温度：１７０℃
ａ２とｂ２との混合物の硬化温度：１７０℃
ａ１とｂ３との混合物の硬化温度：３０℃
ａ２とｂ３との混合物の硬化温度：３０℃

　なお、上記硬化温度は剛体振り子型物性試験機（株式会社エー・アンド・デイ製RPT-3000W）を用いた粘弾性測定により評価した。前記架橋剤と水性エポキシ樹脂とからなる塗膜の硬化に伴う粘弾性の変化を測定し、振り子（エッジタイプ）の振れ周期が急激に低下した温度を硬化温度とした。

（ｃ）金属酸化物粒子
ｃ１：第一稀元素化学製　EP（酸化ジルコニウム）
ｃ２：石原産業製 TTO-55（D）（酸化チタン微粒子）

（ｅ）添加剤　
ｅ１：日信化学製　サーフィノール４００（消泡剤）
ｅ２：信越シリコーン製　ＫＭ－７７５０（消泡剤）
ｅ３：日信化学製　ダイノール６０４（界面活性剤）

＜高温接着性＞
　次に、上記のようにして得た接着性絶縁被膜付き電磁鋼板の高温接着性を評価するために、１８０℃せん断接着強度の測定を行った。評価方法と評価基準を以下に示す。

　ＪＩＳＫ６８５０：１９９９に準じてせん断引張試験片を作製し、引張試験を行なった。前記せん断引張試験片は、上記焼付け工程で得られた接着性絶縁被膜付き電磁鋼板（幅２５ｍｍ×長さ１００ｍｍ）２枚を、先端から１０ｍｍまでの部分で絶縁被膜同士が接着するように、ずらして積層した後（ラップ部分：幅２５ｍｍ×１０ｍｍ）、加熱加圧処理を温度２００℃、圧力１．９６ＭＰａ（＝２０ｋｇｆ／ｃｍ^２）、処理時間１時間の条件で施して作製した。引張試験環境は１８０℃とし、前記試験片を当該温度に１０分間保持した後、前記温度に保った状態で試験を実施した。試験速度は３ｍｍ／ｍｉｎとした。測定された引張強度を以下の基準に基づいて判定した。
（判定基準）
◎：２．９４ＭＰａ以上
○：１．９６ＭＰａ以上、２．９４ＭＰａ未満
○－：０．９８ＭＰａ以上、１．９６ＭＰａ未満
△：０．４９ＭＰａ以上、０．９８ＭＰａ未満
×：０．４９ＭＰａ未満

＜積層電磁鋼板の製造＞
　次に、上記接着性絶縁被膜付き電磁鋼板を５枚積層し、加熱と加圧を同時に行う加熱加圧処理を施すことにより積層電磁鋼板を作製した。前記加熱加圧処理の条件は、加熱温度：２００℃、圧力：１．９６ＭＰａ（＝２０ｋｇｆ／ｃｍ^２）、処理時間：１時間とした。

＜高温耐油性＞
　得られた積層電磁鋼板のそれぞれについて高温耐油性を評価した。評価方法は次のとおりである。

　１８０℃に保持した油中に積層電磁鋼板を５００時間浸漬し、取り出して放冷した後にその積層電磁鋼板に分離や剥離が生じるかを観察した。前記油としては出光興産社製ダフニー・スーパーハイドロ４６ＨＦを使用した。判定基準は次の通りである。
（判定基準）
◎：分離なし、剥離なし
○：分離なし、局所的な剥離あり
×：２つ以上に分離

＜歪取り焼鈍＞
　次いで、歪取焼鈍後の特性を評価するために、上記の手順で作成した積層電磁鋼板のそれぞれに、歪取焼鈍を施した。歪取り焼鈍の条件は、１００％窒素中、８００℃×２時間とした。その後、歪取焼鈍後の積層電磁鋼板について、以下の手順で鉄損および占積率を評価した。

＜鉄損＞
　３０×２８０ｍｍの短冊状とした歪取焼鈍後の積層電磁鋼板を井桁状にセットし、ＪＩＳ　Ｃ　２５５０に規定されているエプスタイン法で鉄損Ｗ_{１５／５０}（Ｗ／ｋｇ）を評価した。判定基準は次の通りである。
（判定基準）
◎：Ｗ_{１５／５０}≦６．０１Ｗ／ｋｇ
○：６．０１Ｗ／ｋｇ＜Ｗ_{１５／５０}≦６．１Ｗ／ｋｇ
×：６．１Ｗ／ｋｇ＜Ｗ_{１５／５０}

＜占積率＞
　歪取焼鈍後の積層電磁鋼板のそれぞれについて、重量および体積を計測し、以下に示す式で占積率を算出した。
　占積率（％）＝１００×積層電磁鋼板の重量（ｇ）／（積層電磁鋼板の体積（ｃｍ^３）×鋼板の比重（ｇ／ｃｍ^３）
判定基準は次の通りである。
（判定基準）
◎：９７％≦占積率
○：９５％≦占積率＜９７％
×：占積率＜９５％

　評価結果を表２に示す。この結果から分かるように、本発明の条件を満たす接着性絶縁被膜付き電磁鋼板は優れた高温接着性を有する。また、前記接着性絶縁被膜付き電磁鋼板を用いて製造された積層電磁鋼板は、高温耐油性に優れ、さらに歪取焼鈍後においても優れた鉄損と占積率を兼ね備えている。

Claims

　（ａ）水性エポキシ樹脂、
　（ｂ）固形分で、前記水性エポキシ樹脂１００質量部に対し３０質量部以下の高温硬化型架橋剤、
　（ｃ）金属酸化物粒子、および
　（ｄ）溶媒
を含有する被覆剤を、電磁鋼板の少なくとも一方の表面に塗布し、
　最高到達鋼板温度：１５０℃以上２３０℃未満の条件で焼付ける、
　接着性絶縁被膜付き電磁鋼板の製造方法。
　前記（ａ）水性エポキシ樹脂と（ｂ）高温硬化型架橋剤との混合物の硬化温度が１５０℃以上である、請求項１に記載の接着性絶縁被膜付き電磁鋼板の製造方法。
　前記被覆剤における前記（ｃ）金属酸化物粒子の含有量が、固形分の質量で、前記水性エポキシ樹脂の１００質量部に対し０．１質量部未満である、請求項１または２に記載の接着性絶縁被膜付き電磁鋼板の製造方法。
　請求項１～３のいずれか一項に記載の接着性絶縁被膜付き電磁鋼板の製造方法で得た接着性絶縁被膜付き電磁鋼板を、複数枚積層し、次いで加熱加圧する、積層電磁鋼板の製造方法。