BRPI0922826B1

BRPI0922826B1 - Chapa de aço elétrico e método para sua produção

Info

Publication number: BRPI0922826B1
Application number: BRPI0922826-8A
Authority: BR
Inventors: Kazutoshi Takeda; Kenji Kosuge; Tatsuya Takase; Hiroyasu Fujii
Original assignee: Nippon Steel Corporation
Priority date: 2008-11-27
Filing date: 2009-11-10
Publication date: 2020-01-07
Also published as: US20110212335A1; EP2366810B1; US9984801B2; TW201029836A; BRPI0922826A2; EP2366810A4; KR20110083687A; JP4831639B2; US10665372B2; CN102227515A; EP2366810A1; RU2458183C1; JPWO2010061722A1; PL2366810T3; KR101293441B1; US20180240579A1; WO2010061722A1; TWI398351B; CN102227515B

Abstract

chapa de aço elétrico e método para sua produção a presente invenção refere-se a uma chapa de aço elétrico fornece: uma tira de aço (1) para uma chapa de aço elétrico, e uma película isolante (2) formada em uma superfície da chapa de aço (1) e contendo fosfato metálico e resina orgânica. pelo menos uma parte do fosfato metálico inclui pelo menos um tipo de estrutura cristalina selecionado do grupo consistindo em um sistema cúbico, um sistema tetragonal, um sistema hexagonai, e um sistema ortorrômbico. a resina orgânica contém pelo menos um tipo selecionado de um grupo consistindo em uma resina à base de acrílico, uma resina epóxi, e uma resina poliéster tendo um grupo carboxila ou um grupo hidroxila em uma superfície de uma partícula de emulsão para uma parte em massa a 50 partes em massa em relação a 1 00 partes em massa do fosfato metálico.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para CHAPA DE AÇO ELÉTRICO E MÉTODO PARA SUA PRODUÇÃO. CAMPO TÉCNICO [001] A presente invenção refere-se a uma chapa de aço elétrico e a um método para sua produção adequado para núcleo de ferro. ANTECEDENTES DA INVENÇÃO [002] Calor de Joule é gerado durante uma operação de um motor que tenha um núcleo de ferro incluindo várias chapas de aço elétrico laminadas entre si. Partes que são facilmente afetadas pelo calor tais como uma película de isolamento que cobre um fio de cobre, e um terminal de fio de cobre são incluídos no motor, e, portanto, é desejável liberar efetivamente o calor de Joule.

[003] Por outro lado, uma película de revestimento isolante é geralmente fornecida em uma superfície de uma chapa de aço elétrico. Isto é principalmente para garantir a performance de isolamento das chapas de aço elétrico laminadas entre si.

[004] Entretanto, a condutividade térmica de uma película de revestimento isolante convencional é significativamente baixa comparado à condutividade térmica do metal. Consequentemente, em um núcleo de ferro que inclua várias chapas de aço elétrico laminadas entre si, o calor é difícil de ser transferido em uma direção de laminação das chapas de aço elétrico. Recentemente, o estado no qual o calor é difícil de ser transferido na direção de laminação passa a ser vista como um problema de acordo com a diversificação da forma de um motor e assim por diante.

LISTA DE CITAÇÕES

LITERATURA DA PATENTE [005] Documento de Patente 1: Publicação de Patente Aberta à inspeçãopública Japonesa n°. S50-15013 [006] Documento de Patente 2: Publicação de Patente Aberta à

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2/24 inspeçãopública Japonesa n° H03-36284 [007] Documento de Patente 3: Publicação de Patente Aberta à inspeçãopública Japonesa n° H06-330338 [008] Documento de Patente 4: Publicação de Patente Aberta à inspeçãopública Japonesa n° 2000-129455 [009] Documento de Patente 5: Publicação de Patente Aberta à inspeçãopública Japonesa n° 2002-69657 [0010] Documento de Patente 6: Publicação de Patente Aberta à inspeçãopública Japonesa n° 2000-313967 [0011] Documento de Patente 7: Publicação de Patente Aberta à inspeçãopública Japonesa n° 2007-217758 [0012] Documento de Patente 8: Publicação de Patente Aberta à inspeçãopública Japonesa n° S60-169567

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

PROBLEMA TÉCNICO [0013] Um objetivo da presente invenção é fornecer uma chapa de aço elétrico e um método para sua produção capaz de melhorar a condutividade térmica.

SOLUÇÃO PARA O PROBLEMA [0014] Uma chapa de aço elétrico conforme a presente invenção inclui: uma tira de aço para uma chapa de aço elétrico; e uma película isolante formada na superfície da tira de aço e contendo fosfato metálico e uma resina orgânica, onde pelo menos uma parte do fosfato metálico inclui pelo menos um tipo de estrutura cristalina selecionada do grupo consistindo em um sistema cúbico, um sistema tetragonal, um sistema hexagonal, e um sistema ortorrômbico, e a resina orgânica contém pelo menos um tipo selecionado do grupo consistindo em uma resina à base de acrílico, uma resina à base de epóxi, e uma resina poliéster tendo um grupo carboxila ou um grupo hidroxila na superfície de uma partícula de emulsão para uma parte em massa até 50 partes

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3/24 em massa em relação a 100 partes em massa de fosfato metálico. EFEITOS VANTAJOSOS DA INVENÇÃO [0015] De acordo com a presente invenção, é possível obter alta condutividade térmica porque é fornecida uma película isolante adequada.

BREVE DESCRIÇÃO DO DESENHO [0016] A figura 1 é uma vista seccional ilustrando uma estrutura de uma chapa de aço elétrico de acordo com uma modalidade da presente invenção.

DESCRIÇÃO DAS MODALIDADES [0017] Doravante são descritas em detalhes modalidades da presente invenção. A figura 1 é uma vista seccional ilustrando uma estrutura de uma chapa de aço elétrico conforme uma modalidade da presente invenção. Na presente modalidade, as películas de isolamento 2 são formadas em ambas as superfícies de uma tira de aço 1 para uma chapa de aço elétrico conforme ilustrado na figura 1.

[0018] A tira de aço 1 é uma tira de aço para, por exemplo, uma chapa de aço elétrico não orientada. Além disso, a tira de aço 1 preferivelmente contém, por exemplo, Si: 0,1% em massa ou mais, e Al: 0,05% em massa ou mais. Nota-se que a resistência elétrica se torna grande e as propriedades magnéticas melhoram, por outro lado, a fragilidade aumenta se o teor de Si for alto. Consequentemente, o teor de Si é preferivelmente menor que 4,0%. Além disso, as propriedades magnéticas melhoram, por outro lado, as propriedades de laminação deterioram se o teor de Al for alto. Consequentemente, o teor de Al é preferivelmente menor que 3,0%. A tira de aço 1 pode conter aproximadamente 0,01% em massa a 1,0% em massa de Mn, É preferível que todos os teores de S, N e C na tira de aço 1 sejam, por exemplo, menores que 100 ppm, e mais preferivelmente menores que 20 ppm.

[0019] A película de isolamento 2 contém fosfato metálico e uma

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4/24 resina orgânica. Além disso, o ácido crômico não está contido na película de isolamento 2. Pelo menos uma parte do fosfato metálico é cristalizada, e uma estrutura cristalina dessa porção é de pelo menos um tipo entre um sistema cúbico, um sistema tetragonal, um sistema hexagonal, e um sistema ortorrômbico. Isto é, pelo menos uma parte do fosfato metálico inclui pelo menos um tipo de estrutura cristalina selecionada do grupo consistindo do sistema cúbico, do sistema tetragonal, do sistema hexagonal, e do sistema ortorrômbico. Um sistema triangular está incluído no sistema hexagonal. A resina orgânica contém uma resina à base de acrílico, uma resina à base de epóxi, ou uma resina poliéster tendo um grupo carboxílico ou um grupo hidroxila na superfície de uma partícula de emulsão para uma parte em massa a 50 partes em massa em relação a 100 partes em massa do fosfato metálico. A resina orgânica pode conter uma mistura de um copolímero de dois tipos ou de três tipos a partir de entre esses três tipos de resina para uma parte em massa a 50 partes em massa em relação a 100 partes em massa do fosfato metálico.

[0020] O fosfato metálico é obtido por secagem, por exemplo, de uma solução aquosa contendo ácido fosfórico e íons metálicos (solução de fosfato metálico). Tipos de ácido fosfórico não são particularmente limitados mas, por exemplo, ácido ortofosfórico, ácido metafosfórico, ácido polifosfórico, e assim por diante são preferíveis, Tipos de íons metálicos também não são particularmente limitados mas, por exemplo, metais leves tais como Li, Al, Mg, Ca, Sr, e Ti são preferíveis. Em particular, Al e Ca são preferíveis. É preferível usar um no qual, por exemplo, um óxido, um carbonato e/ou um hidróxido de íon metálico e assim por diante sejam misturados ao ácido ortofosfórico como solução de fosfato metálico.

[0021] Pelo menos uma parte do fosfato metálico deve ser cristalizada, e não é necessário que todo o fosfato metálico seja cristalizado.

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Incidentalmente, é preferível que 20% em massa ou mais do fosfato metálico seja cristalizado, e a estrutura cristalina da porção seja pelo menos de um tipo entre o sistema cúbico, o sistema tetragonal, o sistema hexagonal, e o sistema ortorrômbico. É mais preferível que uma porção de 50% em massa ou mais do fosfato metálico tenha a estrutura cristalina determinada acima. É também preferível que uma porção de 60% em massa ou mais do fosfato metálico tenha a estrutura cristalina determinada acima. Nota-se que o sistema cúbico e o sistema ortorrômbico são preferíveis entre os quatro tipos de estruturas cristalinas determinados acima, e as estruturas cristalinas que pertencem a uma estrutura berlinita, uma estrutura tridimita, e a uma estrutura cristobalita são mineralogicamente preferíveis. Isto é porque pode ser obtida uma maior condutividade térmica.

[0022] Conforme determinado acima, existe o grupo carboxila ou o grupo hidroxila na superfície da partícula de emulsão da resina orgânica contida na película isolante 2, mas o método para sintetizar a resina orgânica conforme determinado acima não é particularmente limitado. Por exemplo, pode ser usado um método de polimerização por enxerto. Isto é, um monômero tendo um grupo funcional predeterminado (o grupo carboxila ou o grupo hidroxila) é acoplado a uma cadeia lateral que não participa em uma reação de copolimerização de uma matéria prima da resina à base de acrílico, da resina à base de epóxi, ou a resina à base de poliéster conforme determinado acima pela reação de copolimerização. A estrutura molecular da resina à base de acrílico, da resina à base de epóxi, ou da resina à base de poliéster sintetizadas conforme determinado acima é, por exemplo, linear ou em malha. Nota-se que um grupo funcional a ser o grupo carboxila ou o grupo hidroxila pelo processamento posterior pode ser usado como o grupo funcional predeterminado.

[0023] A resina à base de acrílico conforme determinado acima

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6/24 pode ser sintetizada pela copolimerização, por exemplo, de um monômero normal que não tenha um grupo carboxila e um grupo hidroxila com um monômero que tenha um grupo carboxila ou um grupo hidroxila. Por exemplo, acrilato de metila, acrilato de etila, acrilato de n-butila, acrilato de i-butila, acrilato de n-octila, acrilato de i-octila, acrilato de 2etilhexila, acrilato de n-nonila, acrilato de n-decila, acrilato de ndodecila, e assim por diante citados como o monômero normal. Por exemplo, ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido maleico, anidrido maleico, ácido fumárico, ácido crotônico, ácido itacônico, ácido citracônico, e ácido cinâmico podem ser citados como o monômero tendo o grupo carboxila. Por exemplo, (meta) acrilato de 2 hidroxiletila, (meta) acrilato de 2-hidroxilpropila, (meta) acrilato de 3-hidroxilpropila, (meta) acrilato de 3-hidroxilbutila, (meta) acrilato de 4-hidroxilbutila, 2hidroxiletil (meta) aliléter, álcool alílico, e assim por diante podem ser citados como o monômero tendo o grupo hidroxila.

[0024] A resina à base de epóxi conforme determinado acima pode ser sintetizada, por exemplo, reagindo-se anidrido carboxílico com uma resina epóxi desnaturada pela amina (resina epóxi desnaturada pela amIna). Por exemplo, bisfenol-A diglicidil éter, um aducto de caprolactona de anel aberto de diglicidil éter bisfenol-A, diglicidil éter bisfenol-F. diglicidil éter bisfenol-S, glicidil éter novolaca, glicidil éster de ácido hexa-hidroftálico, glicidil éter de ácido dímero, tetraglicidilamino difenilmetano, carboxilato de 3,4-epóxi-6-metilciclo-hexil metila, polipropileno glicidil éter, e assim por diante podem ser citados como resina epóxi. Por exemplo, isopropanolamina, monopropanolamina, monobutanolamina, monoetanolamina, dietilenotriamina, etilenodiamina, butalamina, propilamina, isoforonadiamina, tetrahidrofurfurilamina, xilenodiamina, diaminodifenilmetano, diaminossulfona, octilamina, metafenilenodiamina, amilamina, hexilamina, nonilamina, decilamina, trietilenotetramina, tetrametilenopentamina, diaminodifenilsulfona, e assim

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7/24 por diante podem ser citados como a amina que desnatura a resina epóxi. Por exemplo, anidrido succínico, anidrido itacônico, anidrido maleico, anidrido citracônico, anidrido ftálico, anidrido trimelítico, e assim por diante podem ser citados como anidrido carboxílico.

[0025] A resina à base de poliéster conforme determinada acima pode ser sintetizada, por exemplo, obtendo-se uma resina poliéster copolímera pela copolimerização do ácido dicarboxílico e glicol, e posteriormente polimerizando-se por enxerto um monômero predeterminado para a resina poliéster copolímera. Por exemplo, ácido tereftálico, ácido isoftálico, ácido ortoftálico, ácido naftaleno dicarboxílico, ácido bifenil dicarboxílico, ácido succínico, ácido adípico. ácido azeláico, ácido sebácico, ácido dodecanodiônico, ácido dímero, ácido 1,4-ciclohexano dicarboxílico, ácido fumárico, ácido maleico, ácido anidrido maleico, ácido itacônico, ácido citracônico, anidrido tetrahidroftálico e assim por diante podem ser citados como o ácido dicarboxílico. Por exemplo, atileno glicol, 1,2-propileno glicol, 1,3-propanodiol, 1,4-butanodiol, 1,5-pentanodiol, neopentildiol, 1,6-hexanodiol, 1,9-nonanodiol,

1,4-ciclohexanodimetanol, dietileno glicol, trietileno glicol, dipropileno glicol, polietileno glicol, e assim por diante podem ser citados como o glicol. Por exemplo, ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido maleico, ácido fumárico, ácido itacônico, ácido citracônico, anidrido ácido maleico, anidrido ácido itacônico, e anidrido ácido metacrílico podem ser citados como o monômero polimerizado por enxerto para a resina poliéster copolímera.

[0026] Nota-se que o tamanho de particular da particular de emulsão da resina orgânica não é particularmente limitado, mas é preferível que um tamanho médio de partícula mediana medida por um método de difusão de luz de laser seja, por exemplo, 0,2 pm a 0,6 pm.

[0027] Além disso, não é necessário que todas as resinas orgânicas na película isolante 2 sejam resinas à base de acrílico, resinas à

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8/24 base de epóxi ou resinas à base de poliéster tendo o grupo carboxila, ou o grupo hidroxila. Por exemplo, uma resina que não tenha o grupo carboxila e o grupo hidroxila pode estar contido na resina orgânica. Incidentalmente, é preferível que a razão da resina à base de acrílico, da resina à base de epóxi, ou da resina à base de poliéster tendo o grupo carboxila ou o grupo hidroxila em relação à quantidade total da resina orgânica seja 30% em massa ou mais, e mais preferivelmente seja 70% em massa ou mais.

[0028] Conforme determinado acima, o teor da resina orgânica é de uma parte em massa a 50 partes em massa em relação a 100 partes em massa do fosfato metálico. Há a possibilidade de que a película isolante 2 possa se tornar farinhenta quando o teor de resina orgânica for menor que uma parte em massa, e a capacidade de adesão após o recozimento para alívio de estresse pode deteriorar quando o teor exceder 50 partes em massa.

[0029] A alta condutividade térmica pode ser obtida na chapa de aço elétrico constituída conforme determinado acima. A sua razão não é clara, mas é concebível que uma das razões é porque a densidade do fosfato metálico cuja estrutura cristalina é o sistema cúbico, o sistema tetragonal, o sistema hexagonal, ou o sistema ortorrômbico é alto. Além disso, é concebível que é também uma das razões que a capacidade de umedecimento com o fosfato metálico PE boa porque o grupo carboxila existe na superfície da partícula de emulsão da resina orgânica. Isto é, como será descrito mais tarde, a película de revestimento da película de isolamento 2 é secada no momento da formação da película de isolamento 2 e, portanto, a expansão térmica ou a contração térmica ocorre na resina orgânica, e é concebível que é uma das razões porque a alta capacidade de adesão é garantida porque é difícil de ser gerado um vão entre a resina orgânica e o fosfato metálico nesse momento.

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9/24 [0030] Nota-se que é preferível que a película de isolamento 2 seja uma película orgânica porque é necessário o cozimento a alta temperatura, e a produtividade é baixa para usar uma película inorgânica como película isolante 2.

[0031] A seguir, é descrito um método de produção de uma chapa de aço elétrico conforme a modalidade da presente invenção.

[0032] Inicialmente é produzida a tira de aço 1 para uma chapa de aço elétrico. Na produção da tira de aço, por exemplo, é executada a laminação a quente de uma placa tendo um componente predeterminado, a chapa de aço laminada a quente obtida pela laminação a quente é enrolada em uma bobina. A seguir, é executada a laminação a frio da chapa de aço laminada a quente para obter uma chapa de aço laminada a frio. A espessura da chapa de aço laminada a frio é, por exemplo, aproximadamente 0,15 mm a 0,5 mm. Após isto, é executado o recozimento. Nota-se que um outro recozimento pode ser executado a aproximadamente 800°C a 1050°C entre a laminação a quente e a laminação a frio.

[0033] Nota-se que a rugosidade de superfície da tira de aço deve preferivelmente ser baixa. Isto é porque a boa capacidade de adesão pode ser obtida na laminação das chapas de aço elétrico. Especificamente, a rugosidade média na linha central Ra em ambas as direções, a direção de laminação e a direção ortogonal à direção de laminação, é preferivelmente 1,0 pm o u menos, e mais preferivelmente 0,5 pm o u menos. Quando a rugosidade média Ra excede 1,0 pm, há o caso em que a boa capacidade de adesão não é obtida, e a alta condutividade térmica não é obtida. Nota-se que quando a rugosidade média Ra é ajustada para ser menor que 0,1 pm, o custo aumenta drasticamente com facilidade. É necessário tornar a superfície do cilindro de laminação a frio extremamente lisa, e é necessário um alto custo para o alisamento.

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10/24 [0034] Além disso, é produzida uma matéria prima da película isolante 2. Na produção da matéria prima, é produzida a solução da mistura dos acima mencionados fosfato metálico e resina orgânica, e um composto álcool polihídrico é adicionado à solução. O composto álcool polihídrico é um composto orgânico de baixo peso molecular tendo dois ou mais grupos hidroxila. Por exemplo, etileno glicol, dietileno glicol, trietileno glicol, tetraetileno glicol, propileno glicol, 1,6-hexanodiol, glicerina, polipreno glicol, sacarose, e assim por diante podem ser citados como compostos álcool polihídrico. Nota-se que a razão da resina orgânica é uma parte em massa até 50 partes em massa em relação a 100 partes em massa do fosfato metálico quando PE convertido em um teor de resina sólida.

[0035] A adição da quantidade de composto álcool polihídrico é preferivelmente uma parte em massa a 20 partes em massa em relação a 100 partes em massa do fosfato metálico. Isto é porque um efeito conforme a adição é difícil de ser expresso quando a quantidade de adição do composto álcool polihídrico for menor que uma parte em massa, e a faixa de temperatura capaz de secar a película de revestimento para a formação da película isolante 2 se torna estreita quando a adição excede 20 partes em massa.

[0036] Alem disso, é preferível que um agente de nucleação seja adicionado à solução da mistura do fosfato metálico e da resina orgânica. Por exemplo, um agente de nucleação à base de óxido tal como talco, óxido de magnésio, óxido de titânio, e um agente de nucleação à base de sulfato tal como sulfato de bário, podem ser citados como agentes de nucleação. O tamanho do agente de nucleação não é particularmente limitado, mas é preferível que o tamanho médio da partícula mediana medido pelo método de dispersão da luz de laser seja, por exemplo, 0,1 pm a 2 pm. Além disso, é preferível que o agente de nucleação seja dificilmente solúvel.

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11/24 [0037] O fosfato metálico é fácil de ser cristalizado pela adição do agente de nucleação, e, portanto, é possível cristalizar o fosfato metálico a uma menor temperatura de cozimento comparado com o caso em que o agente de nucleação não é adicionado. Além disso, a estrutura cristalina é fácil de ser o sistema cúbico, e a alta condutividade térmica é fácil de ser obtida comparado com o caso em que o agente de nucleação não é adicionado sob a temperatura comum de cozimento.

[0038] A quantidade de adição do agente de nucleação deve preferivelmente ser de 0,1 parte em massa a 5 partes em massa em relação a 100 partes em massa do fosfato metálico. Isto é porque o efeito conforme a adição é difícil de ser expresso quando a quantidade de adição do agente de nucleação é menor que 0,1 parte em massa, e é fácil ser farinhenta em um momento de perfuração quando a quantidade de adição excede cinco partes em massa.Uma solução de tratamento na qual a solução da mistura e o composto álcool polihídrico estão contidos, e o agente de nucleação é adicionado de acordo com a necessidade é produzida conforme declarado acima. A solução de tratamento não contém ácido crômico.

[0039] A película de revestimento da solução de tratamento é formada na superfície da tira de aço aos a tira de aço e a solução de tratamento serem produzidas. A quantidade de revestimento da solução de tratamento não é particularmente limitada, mas é preferivelmente 0,5 g/m² a 4,0 g/m². Isto é porque o controle da taxa de cristalização é difícil quando a quantidade de revestimento é menor que 0,5 g/m² uma vez que a cristalização do fosfato metálico é fácil de prosseguir, e a tendência de que a capacidade de adesão das chapas de aço elétrico entre si seja diminuída torna-se notável quando a quantidade de revestimento excede 4,0 g/m².

[0040] Após a formação da película de revestimento, é executado o cozimento da película de revestimento. Quer dizer, a película de re

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12/24 vestimento é aquecida e secada. A taxa de aquecimento nesse momento é, por exemplo, 25°C/s a 65°C/s. A produtividade se torna baixa quando a taxa de aquecimento é menor que 25°C/s, e a estrutura cristalina do fosfato metálico é difícil de ser o sistema cúbico, o sistema tetragonal, o sistema hexagonal, e o sistema ortorrômbico quando a taxa de aquecimento excede 65°C/s. A temperatura de cozimento (temperatura de retenção) é, por exemplo, 200°C a 360°C. A resistência da água etc. é baixa porque a reação de polimerização do fosfato metálico é difícil de prosseguir quando a temperatura de cozimento é menor que 200°C, e há a possibilidade de que a resina orgânica seja oxidada e a produtividade seja diminuída quando a temperatura de cozimento excede 360°C. Além disso, é preferível que o limite inferior da temperatura de cozimento seja ajustada em 210°C, e mais preferivelmente seja 230°C. Isto é porque a estrutura cristalina do fosfato metálico é mais fácil de ser o sistema cúbico, o sistema tetragonal, o sistema hexagonal, e o sistema ortorrômbico. O tempo de retenção na temperatura de cozimento é, por exemplo, de 10 segundos a 30 segundos. A estrutura cristalina do fosfato metálico é difícil de ser o sistema cúbico, o sistema tetragonal, o sistema hexagonal, e o sistema ortorrômbico quando o tempo de retenção é menor que 10 segundos, e a produtividade é diminuída quando o tempo de retenção excede 30 segundos. A taxa de resfriamento é, por exemplo, 20°C/s a 85°C/s até 100°C. A produtividade é diminuída quando a taxa de resfriamento é menor que 20 °C/s, e a boa condutividade térmica é difícil de ser obtida porque o fosfato metálico é difícil de ser cristalizado e fácil de ser amorfo quando a taxa de resfriamento excede 85°C/s.

[0041] O método de revestimento da solução de tratamento para a superfície da tira de aço não é particularmente limitado. Por exemplo, a solução de tratamento pode ser revestida usando-se um cilindro revestidor, a solução de tratamento pode ser revestida usando-se um

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13/24 spray, e a tira de aço pode ser imersa na solução de tratamento.

[0042] O método de cozimento da película de revestimento também não é particularmente limitado. Por exemplo, o cozimento pode ser executado usando-se um forno de radiação, o cozimento pode ser executado usando-se um forno elétrico tal como um aquecedor por indução. O cozimento usando-se o aquecedor por indução é preferível de um ponto de vista de precisão do controle da taxa de aquecimento.

[0043] Nota-se que um surfactante etc. pode também ser adicionado à solução de tratamento. Um surfactante não-iônico é preferível como agente ativo de superfície. Em adição, um agente abrilhantador etc. pode também ser adicionado.

[0044] A seguir, são descritas experiências executadas pelos presentes inventores.

[0045] Nessa experiência, foi produzida uma tira de aço para uma chapa de aço elétrico não orientada contendo Si: 2,5%, Al: 0,5%, e Mn: 0,05%, e cuja espessura foi 0,35 mm.

[0046] Além disso, foram produzidos oito tipos de soluções aquosas do fosfato (fosfato metálico) listados na Tabela 1. Nota-se que o agente de nucleação foi adicionado aos fosfatos de n° 1, n° 4 e n° 6 conforme listado na tabela 1. Foi usado talco cujo tamanho médio de partícula foi 1,0 pm, e foi usado sulfato de bário cujo tamanho médio de partícula foi 0,5 pm. A mistura de substâncias listadas na tabela 1 foi difundida em água quando a solução fosfato foi produzida. A concentração da solução fosfato foi ajustada para ser 40% em massa; Nota-se que a solubilidade de fosfato de manganês (fosfato n° 7) e fosfato de ferro (fosfato n° 8) é baixa. Consequentemente, o pH da solução foi ajustado para ser 5 ou menos pela mistura de ácido ortofosfórico por aproximadamente 5% em massa mais que a quantidade de fosfato determinada pela estequiometria quando essas soluções foram produzidas.

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T abela 1

		Ácido	Fosfórico	Composto metálico	Agente de nucleação
Fosfato					partes em		partes em
n°	Nome	Tipo	partes em massa	Tipo	massa	Tipo	massa
1	Fosfato de Lítio			LiOH	73,2	Talco	3,5
						Nenhum
2	Fosfato de Magnésio			Mg(OH)2	89,2
						Nenhum
3	Fosfato de Alumínio			Al(OH)2	79,5
4	Fosfato de Estrôncio	Ácido Ortofosfórico	100	Sr2CO3	352,8	Sulfato de Bário	2,0
5	Fosfato de Cálcio			CaCO3	153,1	Nenhum
6	Fosfato de Níquel			Ni(OH)2	141,8	Talco		2,0
						Nenhum
7	Fosfato de Manganês			Mn(OH)2	136,1
8	Fosfato de Ferro			Fe(OH)3	160,3	Nenhum

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15/24 [0047] Além disso, foram produzidos 30% em massa de soluções de emulsão ou 30% em massa de soluções de dispersão de sete tipos de resinas orgânicas conforme listadas abaixo. Os 30% em massa de solução de dispersão foram produzidos por agitação forçada. Nota-se que o tamanho médio de partícula de cada resina orgânica é o tamanho da partícula mediana medido pelo método de dispersão da luz de laser.

(1) Resina à base de acrílico 1 (tamanho médio de partícula: 0,35 pm) [0048] Uma resina à base de acrílico tendo o grupo hidroxila foi produzido pela copolimerização de 2-hidroxiletil (meta) acrilato (10% em massa) como o monômero que tem que tem o grupo hidroxila, e monômero estireno (30% em massa), metacrilato de metila (50% em massa), e acrilato de metila (10% em massa) como os monômeros normais.

(2) Resina à de acrílico 2 (tamanho médio de partícula: 0,22 pm) [0049] Uma resina à base de acrílico tendo o grupo carboxila foi produzida pela copolimerização de ácido fumárico (15% em massa) como monômero tendo o grupo carboxila, e acrilato de metila (30% em massa), acrilato de butila (35% em massa) e monômero estireno (20% em massa) como os monômeros normais.

(3) Resina à base de epóxi (tamanho médio de partícula: 0,15 pm) [0050] Uma resina epóxi desnaturada pela amina foi produzida pela desnaturação da resina epóxi bisfenol-A com monoetanolamina, e posteriormente o anidrido succínico foi polimerizado por enxerto com a resina epóxi desnaturada pela amina para produzir uma resina à base de epóxi tendo grupo carboxila.

(4) Resina à base de poliéster (tamanho médio de partícula: 0,10 pm) [0051] Uma resina poliéster copolímera foi produzida pela copoli

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16/24 merização de dimetil tereftalato ((40% em massa) e neopentil glicol (40% em massa), e posteriormente ácido fumárico (10% em massa) e anidrido trimelítico (10% em massa) foram polimerizados por enxerto com a resina poliéster copolímera, para produzir uma resina à base de poliéster tendo o grupo carboxila.

(5) Resina à base de acrílico-3 (tamanho médio de partícula: 0,20 pm) [0052] Uma resina à base de acrílico que não tenha o grupo carboxila e o grupo hidroxila foi produzido pela copolimerização de metil acrilato (50% em massa), monômero estireno (20% em massa), e butil acrilato (30% em massa).

(6) Poliuretano (tamanho médio de partícula: 0,16 pm) [0053] O poliuretano foi sintetizado por um método conhecido.

(7) Resina fenol (tamanho médio de partícula: 0,12 pm) [0054] É preparada uma emulsão de sistema aquoso de uma resina fenol do tipo resol.

[0055] O composto álcool polihídrico foi adicionado correspondentemente à solução de resina orgânica. A seguir, a solução e as soluções de fosfato acima referidas foram misturadas para produzir 24 tipos de solução de tratamento listadas na Tabela 2. Após isto, a solução de tratamento foi revestida na superfície da tira de aço acima mencionada pelo uso de um cilindro revestidor para formar a película de revestimento. Nesse momento, a quantidade de desbaste do cilindro etc. foi ajustada de modo que a quantidade de revestimento se tornou 2g/m². Subsequentemente a secagem e o cozimento do revestimento foram executados usando-se um forno de radiação. As condições também estão listadas na Tabela 2.

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T abela 2

	N°	Solução de Tratamento	Condições de secagem, cozimento
Fosfato N°	Resina orgânica	Composto álcool polihídrico	Taxa de aquecimento (°C/s)	Temperatura de retenção (°C)	Tempo de retenção (s)	Taxa de resfriamento (°C/s)
Tipo	partes em massa	Tipo	partes em massa
Exemplo	1	1	resina à base de acrílico 1	32	EG	16	35	300	20	40
2	2	resina à base de acrílico 1	12	GL	19	55	280	20	40
3	2	resina à base de epóxi	22	EG	10	45	280	25	35
4	3	resina à base de poliéster	24	GL	18	35	280	28	70
5	3	resina à base de acrílico 1	33	GL	17	50	330	15	40
6	3	resina à base de acrílico 2	33	GL	12	30	230	12	63
7	4	resina à base de acrílico 2	38	SU	14	26	350	28	83
8	6	resina à base de epóxi	21	GL	11	63	220	28	20
9	5	resina à base de acrílico 1	2	EG	4	25	350	12	80
10	7	resina à base de acrílico 2	48	SU	8	30	300	20	75
11	4	resina à base de epóxi	8	EG	1,5	60	280	20	55
	12	1	resina à base de acrílico 3	32	GL	19	35	300	20	35
13	8	resina fenol	40	GL	18	30	300	23	35

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	N°	Solução de Tratamento	Condições de secagem, cozimento
Fosfato N°	Resina orgânica	Composto álcool polihídrico	Taxa de aquecimento (°C/s)	Temperatura de retenção (°C)	Tempo de retenção (s)	Taxa de resfriamento (°C/s)
Tipo	partes em massa	Tipo	partes em massa
Exemplo Comparativo	14	5	poliuretano	40	GL	13	30	300	23	35
15	7	resina à base de acrílico 3	32	GL	9	35	250	22	40
16	1	resina à base de acrílico 3	32	GL	1	35	320	20	35
17	1	resina à base de acrílico 3	32	EG	16	20	320	20	55
18	3	resina à base de acrílico 1	22	GL	14	70	320	20	35
19	2	resina à base de poliéster	33	EG	9	35	150	28	55
20	4	resina à base de poliéster	33	EG	7	35	430	23	35
21	7	resina à base de acrílico 3	32	GL	18	40	240	45	7
22	2	resina à base de acrílico 1	54	SU	8	50	350	30	20
23	2	resina à base de acrílico 1	20	SU	23	50	320	30	20
24	5	resina à base de acrílico 1	22	nenhum	40	240	8	88

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19/24 [0056] Foram executadas avaliações da condutividade térmica, do fator espaço, da capacidade de adesão, da resistência à corrosão, da aparência externa, do sistema cristalino, e da cristalinidade das chapas de aço elétrico não-orientada obtida, [0057] Na avaliação da condutividade térmica 50 peças de amostras de 30 mm² foram cortadas das respectivas chapas elétricas nãoorientadas, e foram laminadas. A seguir, a periferia do corpo laminado foi circundada por um isolante térmico, e o corpo laminado foi pressurizado e aderido em um elemento de aquecimento de 200°C com uma força de prensagem de 200 N/cm² (20 kgf/cm²). Foi medida a temperatura da amostra posicionada na porção de topo do corpo laminado. A temperatura aumentou para 200°C PE medida que o tempo passou, mas saturou a uma temperatura menor que 200°C quando se passaram cerca de 60 minutos. A diferença entre a temperatura nesse momento e a temperatura do elemento de aquecimento (200°C) foi descoberta. As diferenças de temperatura foram listadas na Tabela 3. Pode ser dito que a condutividade térmica é alta à medida que a diferença de temperatura é pequena.

[0058] Os fatores de espaço foram medidos com base na JIS C

2550. Esses resultados estão também listados na Tabela 3.

[0059] Na avaliação da capacidade de adesão, o recozi mento de alívio de estresse a 750°C por 2 horas em uma atmosfera de nitrogênio foi executado para cada chapa de aço elétrico não-orientada. A seguir uma fita adesiva foi aderida à amostra de cada chapa de aço elétrico não-orientada, e esta foi dobrada em torno de cada uma das barras metálicas cujos diâmetros foram 10 mm, 20 mm, e 30 mm. Após isto, a fita adesiva foi retirada de cada amostra, e o estado descascado da película isolante foi observado. A amostra cuja película isolante não foi descascada mesmo quando a amostra foi dobrada em torno da barra metálica cujo diâmetro foi 10 mm foi avaliada como 10

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20/24 ππφΘΚ. A amostra cuja película isolante não foi descascada quando a amostra foi dobrada em torno da barra metálica cujo diâmetro foi 20 mm foi avaliada como 20 mmφΘK. A amostra cuja película isolante não foi descascada quando a amostra foi dobrada em torno da barra metálica cujo diâmetro foi 30 mm foi avaliada como 30 mmφΘK. Além disso, a amostra cuja película isolante foi descascada quando a amostra foi dobrada em torno da barra metálica cujo diâmetro foi 30 mm foi avaliada como 30 mmφNG. Os resultados estão também listados na tabela 3.

[0060] A avaliação da resistência à corrosão foi executada com base em um teste de pulverização de sal da JIS Z 2371. Isto é, uma avaliação de 10 pontos foi executada após sete horas passadas após a pulverização de água salgada em cada amostra da chapa de aço elétrico não-orientada. A amostra que não enferrujou foi avaliada como 10, a amostra que apresentou uma pequena ferrugem (a razão de área da porção onde a ferrugem ocorreu foi de 0,1% ou menos) foi avaliada como 9. Além disso, a amostra cuja razão de área da porção enferrujada foi maior que 0,1% e menor ou igual a 0,5% foi avaliada como 8, mais que 0,5% e igual a ou menor que 1,0% foi 7, mais que 1,0% e menor ou igual a 3,0% foi 6, mais que 3,0% e menor que ou igual a 10% foi 5, mais que 10% e igual a ou menor que 20% foi 4, mais que 20% e igual a ou menor que 30% foi 3, mais que 30% e igual a ou menor que 40% foi 2, e mais que 40% e igual a ou menor que 50% foi 1. Os resultados também estão listados na tabela 3.

[0061] A avaliação da aparência externa foi executada por observação visual. Isto é, a amostra que era brilhante, lisa e uniforme foi avaliada como 5, a amostra que era brilhante, mas cuja uniformidade era um pouco baixa foi 4. Além disso, a amostra que era um pouco brilhante e lisa, mas cuja uniformidade foi baixa foi 3, a amostra que foi menos brilhante cuja lisura estava um pouco baixam e a uniformiPetição 870190052983, de 11/06/2019, pág. 23/36

21/24 dade estava baixa foi 2, e a amostra cujo brilho, uniformidade e lisura foram baixas foi 1. Os resultados estão também listados na T abela 3. [0062] Nas avaliações do sistema cristalino e da cristalinidade, foi usado RINT-2000 produzido por Rigaku Corporation, uma comparação entre a posição de pico e a intensidade de cada amostra da chapa de aço elétrico não-orientada e a posição de pico e intensidade de uma amostra padrão foi executada por uma difratometria de raio-x, para identificar a estrutura cristalina e a cristalinidade do fosfato metálico. Nota-se que foi julgado que a película isolante foi feita amorfa quando a intensidade de pico derivada do fosfato metálico suficiente para análise não pode ser obtido. Além disso, a taxa de cristalização (cristalinidade) foi determinada por um método de ajuste de perfil a partir de um gráfico obtido pela difratometria de raio-x. Os resultados também estão listado na Tabela 3.

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T abela 3

Exemplo	N° 1	Condutividade térmica(°C) 14,4	Fator de Es- paço (%) 99,0	Capacidade de adesão 20 mmçOK	Resistência à corrosão 10	Aparência externa 5	Sistema Cristalino Cúbico	Cristalinidade (%) 45,4
2	14,0	99,0	20 mmçOK	10	5	Cúbico	26.0
3	18,3	98,8	20 mmçOK	9	5	Ortorrômbico	24,0
4	17,8	99,4	10 mmçOK	10	5	Ortorrômbico	21,0
5	19,5	98,6	20 mmçOK	10	4	Ortorrômbico	54,3
6	15,2	98,7	20 mmçOK	9	5	Hexagonal	36,4
7	21,1	98,7	20 mmçOK	9	4	Cúbico e Ortorrômbico	61,5
8	15,0	98,5	20 mmçOK	9	5	Cúbico e Ortorrômbico	63,2
9	16,1	98,7	20 mmçOK	9	5	Tetragonal	24,1
10	15,3	99,0	20 mmçOK	10	5	Cúbico e Ortorrômbico	23,7
11	16,1	91,6	20 mmçOK	10	5	Cúbico e Ortorrômbico	37,5
	12	31,5	98,1	20 mmçOK	4	3	Amorfo
13	27,3	98,1	30 mmçOK	6	4	Monoclínico	16,3
14	26,5	99,0	30 mmçOK	7	4	Monoclínico	13,3
15	29,1	98,7	30 mmçOK	7	2	Triclínico	13,2
16	32,5	98,6	30 mmçOK	4	3	Amorfo

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Exemplo Comparativo	N° 17	Condutividade térmica(°C) 30,4	Fator de Es- paço (%) 99,1	Capacidade de adesão 20 mmçOK	Resistência à corrosão 4	Aparência externa 3	Sistema Cristalino Amorfo	Cristalinidade (%)
18	33,6	98,5	30 mmçOK	6	3	Amorfo
19	33,5	99,0	30 mmçOK	3	3	Amorfo
20	31,8	98,4	30 mmçOK	4	3	Amorfo
21	28,4	99,1	30 mmçOK	6	4	Monoclínico	10,4
22	30,1	98,3	30 mmçOK	7	4	Amorfo
23	32,6	99,1	30 mmçOK	3	3	Monoclínico	14,1
24	29,5	99,1	30 mmçOK	6	3	Amorfo

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24/24 [0063] Como é óbvio da Tabela 3, em cada um dos exemplos n^os 1 a 11 que pertencem a uma faixa da presente invenção, foi obtida a boa condutividade térmica, e também o fator de espaço, a capacidade de adesão, a resistência à corrosão, e a aparência externa foram também boas. Por outro lado, em cada um dos exemplos comparativos n^os 12 a 24 que estavam fora da faixa da presente invenção, não existe nenhuma das estruturas cristalinas do sistema cúbico, do sistema tetragonal, do sistema hexagonal, e do sistema ortorrômbico, e a boa condutividade térmica não pode ser obtida. Além disso, houve o caso em que a capacidade de adesão, o fator de espaço, a resistência à corrosão e a aparência externa não foram bons.

[0064] Nota-se que a presente invenção não é limitada às modalidades e exemplos citados acima, etc.

APLICABILIDADE INDUSTRIAL [0065] A presente invenção pode ser usada, por exemplo, em uma indústria de produção de chapa de aço elétrico e em uma indústria que use chapa de aço elétrico.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Chapa elétrica, caracterizada pelo fato de que compreende:

uma tira de aço para uma chapa de aço elétrico, e uma película isolante formada em uma superfície adequada da tira de aço e contendo fosfato metálico e resina orgânica, em que

20% em massa ou mais do fosfato metálico é cristalizado, e a estrutura cristalina da porção é pelo menos um tipo entre um sistema cúbico, um sistema tetragonal, um sistema hexagonal, e um sistema ortorrômbico, e a resina orgânica contém pelo menos um tipo selecionado de um grupo consistindo em uma resina à base de acrílico, uma resina à base de epóxi, e uma resina poliéster tendo um grupo carboxila ou um grupo hidroxila em uma superfície de uma partícula de emulsão para uma parte em massa até 50 partes em massa em relação a 100 partes em massa de fosfato metálico.
2. Chapa de aço elétrico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a tira de aço é para uma chapa de aço elétrico não-orientada.
3. Chapa de aço elétrico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que 50% em massa ou mais do fosfato metálico é cristalizado, e a estrutura cristalina da porção é pelo menos um tipo entre um sistema cúbico, um sistema tetragonal, um sistema hexagonal, e um sistema ortorrômbico.
4. Chapa de aço elétrico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a estrutura cristalina é o sistema cúbico ou o sistema ortorrômbico.
5. Chapa de aço elétrico, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que a estrutura cristalina é o sistema cúbico ou o sistema ortorrômbico.

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6. Chapa de aço elétrico, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que a estrutura cristalina é o sistema cúbico ou o sistema ortorrômbico.
7. Chapa de aço elétrico, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a película isolante não contém ácido crômico.
8. Método de produção de uma chapa de aço elétrico, como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que compreende:

revestir uma solução de tratamento contendo fosfato metálico, uma resina orgânica, e um composto álcool polihídrico em uma superfície da tira de aço para uma chapa de aço elétrico;

executar o cozimento da solução de tratamento de modo a formar uma película isolante na qual pelo menos uma parte do fosfato metálico inclui pelo menos um tipo de estrutura cristalina selecionada de um grupo consistindo em um sistema cúbico, um sistema tetragonal, um sistema hexagonal e um sistema ortorrômbico, onde a solução de tratamento contém:

pelo menos um tipo selecionado de um grupo consistindo em resina à base de acrílico, resina à base de epóxi, e uma resina poliéster tendo um grupo carboxila ou um grupo hidroxila em, uma superfície de uma partícula de emulsão por uma parte em massa a 50 partes em massa em relação a 100 partes em massa do fosfato metálico quando é convertido em um teor de resina sólida, como resina orgânica; e o composto álcool polihídrico por uma parte em massa a 20 partes em massa em relação a 100 partes em massa do fosfato metálico, e em que a execução do cozimento da solução de tratamento inclui:

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3/3 aquecer a tira de aço na qual a solução de tratamento é revestida até 200°C a 360°C com uma taxa de 25°C/s a 65°C/s;

a seguir reter a tira de aço à temperatura de 200°C a 360°C por 10 segundos a 30 segundos; e a seguir resfriar a tira de aço até 100°C com uma taxa de 20°C/s a 85°C/s.
9. Método de produção de uma chapa de aço elétrico, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a tira de aço é para uma chapa de aço elétrico não-orientada.
10. Método de produção de uma chapa de aço elétrico, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que 20% em massa ou mais do fosfato metálico incluem o pelo menos um tipo de estrutura cristalina.
11. Método de produção de uma chapa de aço elétrico, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que 50% em massa ou mais do fosfato metálico inclui o pelo menos um tipo de estrutura cristalina.
12. Método de produção de uma chapa de aço elétrico , de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma parte do fosfato metálico inclui uma estrutura cristalina do sistema cúbico ou do sistema ortorrômbico
13. Método de produção de uma chapa de aço elétrico, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a solução de tratamento não contém ácido crômico.