JPH04176873A - 溶接性と密着性に優れた電磁鋼板の電気絶縁皮膜処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、溶接性、密着性、打抜性、耐錆性に優れた電
磁鋼板の電気絶縁皮膜処理方法に関するものである。

（従来の技術） 周知の如く、無方向性電磁鋼板をモーター等の鉄芯に使
用する場合は、所定の形状に打抜いた後、所定枚数積み
重ねて溶接、かしめ、または接着等により固定して積鉄
芯とされるものである。

無方向性電磁鋼板の電気絶縁皮膜としては、無機系、有
機系、無機有機混合系の電気絶縁皮膜が知られており、
この中で無機有機混合系の電気絶縁皮膜が無機系、有機
系の両者の長所を兼ね偏え、層間抵抗性、打抜性、密着
性、耐絶縁曲性、耐フレオン性、耐熱性を有している。

上記の無機有機混合系の電気絶縁皮膜を有する無方向性
電磁鋼板には、一般に打抜特性に優れたものと、打抜特
性および溶接特性に優れたものかある。後者の打抜特性
および溶接特性に優れた成品は、前者の鋼板表面または
皮膜表面に所定粗さの粗度を付与したもので、この表面
粗度の作用によって積鉄心の溶接性か改善されるもので
あり、これに関しては、例えば特公昭４９−１９０７８
号公報、特公昭５５−２１１１１号公報、特公昭６２−
３４８３２号公報等に開示されている。

上記第１の特公昭４９−１９０７８号公報（特許請求の
範囲３参照）の特徴は、無方向性電磁鋼板の表面に、表
面粗さか２μＨｎ＋ａｘ以上の有機無機混合皮膜を形成
したものである。第２の特公昭５５−２１１月号公報記
載発明の特徴は、上記特公昭４９−１９０７８号公報に
おいて、有機無機混合皮膜表面に２〜１０μＨｍａｘの
表面粗度を形成する場合に、粒径か５〜１００ｕｎの有
機樹脂粒子を配合して焼付ける方法である。更に第３の
特公昭６２−３４８３．２号公報開示技術の特徴は上記
特公昭５５−２１１１１号公報において、有機樹脂粒子
を分散性向上剤で表面処理後、エマルジョン樹脂溶液に
添加することである。

（発明か解決しようとする課題） 上記、特公昭５５−２１１１１号公報において、絶縁皮
膜に表面粗さを付与する］方法として、粒径か５〜ｌＤ
Ｏｕｍの有機物粒子を処理液に配合する方法か開示され
ているか、処理液中での分散性ならびに鋼板への密着性
に問題かあった。

二の有機物粒子の処理液中ての分散性に問題かあると、
長時間安定して所定の表面粗さを有する絶縁皮膜か形成
されす、また有機物粒子か凝集した２次粒子状となって
有機物粒子の鋼板への密着性か悪くなり、絶縁皮膜を有
する電磁鋼板をスリットするさい、テンションパソＩ・
等ての綿めっけによって有機物粒子か除去され、甚たし
い場合には皮膜そのものか剥離するといった問題を引き
起こすものである。

上記の如く無方向性電磁鋼板をモーター等の鉄芯に使用
する場合は、所定の形状に打抜いた後、所定枚数積み重
ねて溶接、かしめ、または接着等により固定して積鉄心
とされるものであるか、近年、この製造工程は自動化か
進み、有機物粒子の密着性、および表面粗さの緻密性が
ますます重要となり、より優れた密着性、より安定した
表面粗さを有することが重要である。

上記密着性、均一性か劣っていると製造工程中に皮膜が
剥離したり、打抜板の表面に疵かついたり、あるいは、
所定枚数の打抜板を鉄芯に積層（Ｈｊ４に自動で行う場
合、表面粗さが緻密でないとガイドに引掛かったりして
、積層か困難になったり、或いは腰折れを発生させるも
のである。

そこでさらにかかる問題を解決するものとして、特公昭
６２−３４８３２号公報開示の方法か提案された。

この提案は、いかに効率良く、かついかに均一に有機物
粒子を処理液中に分散させるかについて述べられている
か、有機物粒子の形状、物性については何も言及されて
おらす、しかも、自動化された製造工程に要求される電
磁鋼板の特性に対してはなお、有機物粒子の十分な分散
性、密着性か得られたとはいえないところに問題かあっ
た。

また、有機物粒子を皮膜中に添加することによって有機
物粒子が凝集し、これによって生した２次粒子が原因で
第３図写真のようなりラックを生じ、このクラックが耐
錆性低下の原因となる。

本発明は上記したような有機物粒子を含有する絶縁皮膜
の問題点を解消し、優れた密着性と耐蝕性を付与する処
理方法により打抜特性および溶接性の優れた電気絶縁皮
膜を有する無方向性電磁鋼板を提供することを目的とす
る。

（課題を解決するだめの手段） 上記目的を達成するだめの本発明の要旨は、次の通りで
ある。

電磁鋼板の表面にクロム酸系の１種または２種と、クロ
ム酸金属塩（ＣｒＯ２に換算して）１重量部に対して、
水分散性エマルション樹脂０，１〜５．０重；部、粒径
か２ｍｎ〜５０ｕｎの球状ｈ＃１樹脂粒子０．１〜１．
０重量部を主成分とする水溶液を薄く均一に塗布した後
、焼付け、表面粗さがＲａ　　（中心線平均粗さ）　＝
０．５μＩＴ１〜１．５μｍの皮膜を形成することを特
徴とする、溶接性、密着性に優れた電磁鋼板の電気絶縁
皮膜処理方法。

以下、本発明の内容を詳細に説明する。

（本発明で使用する無機化合物） 本発明でいうクロム酸系とはカルシウム、マグネシウム
、亜鉛の重クロム酸塩または無水クロム酸にカルシウム
、マグネシウム、亜鉛等の２価の酸化物、水酸化物、炭
酸塩を溶解したものの］種または２種以上の混合物であ
る。

（本発明で使用するエマルジョン樹脂）本発明で使用す
るエマルション樹脂としてはアクリル酢ビ、スチレン、
ブタンエンの単独または２種以上の共重合物で酸性側で
安定して存在するものか使用される。

（本発明で使用する球状の有機樹脂粒子）本発明で使用
する有機樹脂粒子とは２　ｒｉｍ〜５０ａｍの球状の微
粉末であり、角ばった表面を持たない、なめらかな表面
を持つ比較的整った形状のものを指し、特に真球状のも
のが望ましい。そしてこの種の真球状の有機樹脂粒子は
、例えば特開昭６０−２１２４３０号に示されている方
法によって得られる。

従来電磁鋼板に使われていた有機樹脂粒子は第１図写真
のように角ばった不規則な形をしているのに対し、本発
明で使用する最適な真球状の有機樹脂粒子は第２図写真
に示す通り、なめらかな表面を持ち非常に整った形状を
している。

このような球状の有機樹脂粒子としてはポリエチレン、
ポリプロピレンなどのポリオレフィン、ポリアクリル、
ポリスチレン、ポリアミド、ヘンゾグアナミン、メラミ
ン、ヘークライト、ポリアクリロニトリル等の１種また
は２種以上の共重合物または混合物か用いられる。

また、球状有機樹脂の粒径を２ｕｍ〜５０血に限定した
理由は２血以下では有効な粗度か得られず、従って充分
な溶接性が得られないためてあり、５０血以上では密着
性か劣るからである。

（配　合　比） クロム酸金属塩（Ｃｒ　Ｏ３に換算して）１重量部に対
して、水分散性エマルション樹脂量を０．１〜５．０重
量部に限定した理由であるか、０．１以下では充分な打
抜性、皮膜自体の密着性か得られず、５０以上では歪取
り焼鈍時に皮膜の剥離を起こして充分な耐熱性か得られ
ない。

また、クロム酸金属塩（Ｃｒ　Ｏ３に換算して）１重量
部に対して、球状有機樹脂量を０１〜１．０重量部に限
定した理由は、０．１以下では十分な溶接性を発揮する
に有効な表面粗度を得るのか難しく、１．０以上では鋼
板表面における分散性か劣るためである。

尚、本発明に於ける処理液としては以上述べた３成分を
含むことが必須であるか、この他にグリセリン等の還元
剤、コロイド状シリカ等のガラス形成剤、非イオン界面
活性剤等の分散性向上剤を添加してもよい。

（処　理　法） 処理液の配合、塗布、焼付方法であるが、特公昭６２−
３４８３２号公報、特公昭６２−２５７５０号公報に示
されている方法、或いはこれら以外の方法、例えば、全
成分を同時に混合し、塗布し、焼付けるなとといった、
いずれの方法も採用でき、特別な処理法は必要とせす、
処理液をロールコータ−等で所定量塗布し、２５０℃〜
７００℃の焼付温度で短時間焼付けるたけでよい。

（塗　布　量） 次の電磁鋼板の表面に形成する絶縁皮膜量は特に限定し
ないか、０．５ｇ／ｄ〜５ｇ／ｒｒｆの範囲か適当で０
．５ｇ／ｄ未満では十分な打抜性か得られず、一方５ｇ
／ｒｒｒを超えると、歪取り焼鈍時に絶縁皮膜の剥離の
危険性がある。

特に好ましい範囲は１．０〜２．５ｇ／ｒｄである。

（皮膜の表面粗さ） 皮膜の表面粗さはＲａ　　（中心線平均粗さ）で０．５
〜１５血に限定する（μＨＩｌｌａＸて表示すると約２
〜６μＨｍａｘとなる。）。これは特公昭５５−２１１
１］号にも示されている如く、０５血以下では溶接性か
十分てはなく、１５μｍ以上では占積率に問題かあるた
めである。

（皮膜の表面状体） 球状有機樹脂粒子を含む溶液を電磁鋼の板表面に均一に
塗布し、焼付けると鋼板の表面に従来の樹脂と比べて格
段に優れた均一分散性と優れた粒子の密着性を示す。即
ち、球状有機樹脂粒子はその形状のために溶液中の凝集
か非常に起こりにくく、極めて優れた分散液か得られる
。その結果、球状有機樹脂粒子は一般的ないずれの塗布
方法によっても均一に鋼板に塗布される。

また、第１図写真（粒子形態を示す電顕１０００倍拡大
写真）に示したような、従来電磁鋼板に用いられてきた
有機物粒子を含む処理液を鋼板に焼付けると、第３図写
Ａ（電顕３００倍拡大）に表面組織を示すように有機物
粒子の周囲にひび割れを生しこのために有機物粒子の密
着性か低下するのに対し、第２図写真（粒子形態を示す
電顕１０００倍拡大写真）に示すような真球状何機樹脂
粒子の場合には、第４図写真（電顕３１１０倍拡大）に
表面組織を示すようにかようなひび割れを生しないため
に極めて優れた密着性と耐錆性を示す。なお、第３図、
第４図の写真は４５０℃Ｘ　６０ｓｅｃ、て焼付けを行
った後の表面状況を示している。

すでに述べた如く、本発明に使用される球状有機樹脂粒
子の粒径は２如〜５０ｕｍの範囲であり、その添加量は
クロム酸金属塩（ＣｒＯ２に換算して）１重量部に対し
て、０１〜１．０重量部に限定される。この条件におい
て、溶接性、密着性、打抜性、耐錆性に優れた粗さか０
５μｍ〜】、５ｕｒｎの微細な凹凸を有する表面状態が
得られる。

（実　施　例） 次に本発明の実施例および比較例を説明する。

電磁鋼板（２，０９ｃｉ　Ｓ　ｉ含有、板厚０．５ｍｃ
、表面粗さＲａ　０．２２μｍ）の表面に、次記する処
理液ＡからＥを塗布しゴムロールで絞Ｉ）、４５０℃に
設定した焼鈍炉で６０秒間焼付けた。この試料とその後
、ｄｒｙ窒素雰囲気で、７５０°ＣＸ２時間歪取り焼鈍
を行った試料について試験を行った。

７・′ ／ ７／ ／′ ７／ ／ ７／ ／ ＼ ／ ／ ／ ／ ／ ／ ／′ ／ 以上の実施例と比較例の結果を第２表に示す。

第２表からも明らかな如く、本実施例によれば、優れた
溶接性、密着性、打抜性、耐錆性を持つ電磁鋼板の皮膜
か得られた。

／ ／ ／ ／ （発明の効果） 以上詳述した如く、本発明方法によれば、優れた溶接性
、密告性、打抜性および耐錆性を持つ電気絶縁皮膜を有
する電磁鋼板が得られるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図写真は従来の無方向性電磁鋼板の表面処理に使わ
れていた有機樹脂粒子の形態を示す電子顕微鏡写真、第
２図写真は本発明に使用される有機樹脂粒子の形態を示
す電子顕微鏡写真、第３図写真、第４図写真はそれぞれ
第１図写真および第２図写真に示される有機樹脂粒子を
使用して焼付けた後の皮膜の電子顕微鏡表面組織写真で
ある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　電磁鋼板の表面にクロム酸系の１種または２種と、ク
   ロム酸金属塩（ＣｒＯ＿３に換算して）１重量部に対し
   て、水分散性エマルジョン樹脂０．１〜５．０重量部、
   粒径が２μｍ〜５０μｍの球状有機樹脂粒子０．１〜１
   ．０重量部を主成分とする水溶液を薄く均一に塗布した
   後、焼付け、表面粗さがＲａ（中心線平均粗さ）＝０．
   ５μｍ〜１．５μｍの皮膜を形成することを特徴とする
   、溶接性、密着性に優れた電磁鋼板の電気絶縁皮膜処理
   方法。