JPH042779A - 電磁鋼板の耐蝕性と安定したすべり性に優れた有機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、電磁鋼板に、耐蝕性および安定したすべり性
に優れた全有機電気絶縁皮膜を形成する処理方法に関す
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大型回転機等に使用す
る場合は、表面の渦電流を防止するための高い電気絶縁
抵抗を備えていることが要求されるが、有機コーティン
グは厚塗布することが容易であり、高い電気絶縁性を得
ることができる。

また、モーター等に組込む鉄芯は、電磁鋼板を打ち抜い
て組み立てられるので、絶縁皮膜を有する該鋼板は打抜
性が良好であることも重要である。

電磁鋼板の打抜性は数多くの要因の１響を受けるが、そ
の１つとして電磁鋼板の表面の潤滑性があげられ、表面
に有機コーティングをすると打抜性が向上することが知
られている。また、その他に有機コーティングは密着性
にも優れている。

有機皮膜に関しては、例えば特公昭５ｇ−１５５３８号
公報等によって知られている。特公昭５１−１５５３８
号公報の特徴は、ポリビニルアルコール、スチレン系エ
マルジョン樹脂、水溶性アクリル樹脂を適切な配合率で
混合することにより、耐熱性等を向上させ、かつ高温短
時間焼付けを可能とするものである。

（発明が解決しようとする課題） ところが、近年有機コーティングを塗布した無方向性電
磁鋼板にもいろいろな特性を持つことが要求されるよう
になった。

例えば、元来有機皮膜は潤滑性は良いが、鋼板のすべり
性は不安定であり、近年、無方向性電磁鋼板をモーター
等の鉄芯に加工する製造工程は自動化が進み、製造工程
中でのガイド上で、むらのない、安定したすべり性を示
すことが要求されている。

また電磁鋼板には高い耐蝕性が要求されるが、有機皮膜
を無方向性電磁鋼板の表面に塗布焼付けする場合、媒体
の蒸発によってピンホールが発生し、耐蝕性が悪い。こ
のため、高い耐蝕性を得るためには、重ね塗りが必要と
なるが、重ね塗りをするためには多大な設備投資が必要
であり、コストアップの要因となるため、実際的でない
。

本発明は、無方向性電磁鋼板の表面に、上記したような
絶縁特性が優れると共に耐蝕性およびすベリ性を改善し
、また、これらを含めすべての特性に優れた有機電気絶
縁皮膜を形成する処理方法を提供することを目的とする
。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するための本発明の要旨は、次のとおり
である。

すなわち、電磁鋼板の表面に、フェノール系、エポキシ
系、ポリエステル系、スチレン系およびアクリル系樹脂
の１種または２種以上の混合物１重量部と、粒径が２！
！ｎから５０ｔｔｒａの球状有機樹脂粒子０．Ｏ１〜０
．５重量部を主成分とする処理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）が０．
３虜〜１．０ｔｎａの皮膜を形成することを特徴とする
、電磁鋼板の耐蝕性、安定したすべり性に優れた有機電
気絶縁皮膜処理方法である。

以下、本発明の内容を詳細に説明する。

〔本発明で使用する有機樹脂〕

本発明でいう有機樹脂とは、フェノール系、エポキシ系
、ポリエステル系、スチレン系およびアクリル系樹脂の
何れか１種または２種以上の混合物である。なお有機溶
剤系のものは安全衛生上および乾燥設備上十分な配慮を
払う必要がある。

従って、水溶性樹脂、あるいは水エマルジヨン樹脂を使
用することが望ましい。

〔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、２Ｉ！ｎから５０ｕｔｓの範囲
の粒径を有する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６０−２１２４
３０号公報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の形状は第１
図の写真に示す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図の写真に示す通り、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、ベンゾグアナミン、メラミ
ン、ベークライト、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が用いられる。

また、球状有機樹脂粒子の粒径を２ｕｎから５０−に限
定した理由は、２ｕｎ以下では有効な皮膜表面の粗度が
得られず、従って充分なすべり性が得られないためであ
り、また十分な耐蝕性も発揮されず、５〇−以上では密
着性が劣るからである。

〔配　合　比〕 水溶性樹脂または水分散性エマルジョン樹脂１重量部に
対して、球状有機樹脂粒子量を０．０１〜０．５重量部
に限定した理由は、０．Ｏ１以下では十分なすべり性を
発揮するに有効な表面粗度を得るのが難しく、また耐蝕
性の向上も見られないためで、０．５以上では鋼板と皮
膜の密着性が劣るためである。

尚、本発明における処理液としては以上述べた２成分を
含むことが必須であるが、この他に非イオン界面活性剤
等の分散性向上剤等を添加してもよい。

〔処　理　法〕

処理液の配合、塗布、焼付は方法であるが、処理液を十
分撹拌後、ロールコータ一方式やスプレ一方式などによ
って所定量塗布し、例えば２５０℃から７００℃の焼付
は温度で短時間焼付けるだけでよい。２５０℃未満では
長時間焼付ける必要かある。

〔塗　布　量〕

次に電磁鋼板の表面に形成する絶縁皮膜量は特に限定し
ないが、Ｉｇ／ｒｒｆ〜７ｇ／ｄの範囲か適当で、１ｇ
／ｒｒｉ未満では十分な打抜性が得られず、一方７ｇ／
ｒｄを越えると、占積率が劣るため好ましくない。

〔皮膜の表面粗さ〕

表面粗さは、Ｒａ（中心線平均粗さ）で０．３〜１．０
ｔｌｎに限定する（μＨ７，８で表示すると約１〜４μ
Ｈ□、８となる）。これは０．３即以下では安定したす
べり性の確保が難しく、１．０ｕｆｏ以上では占積率に
問題があるためである。

〔皮膜の表面状態〕

球状有機樹脂粒子を含む処理液を電磁鋼板の表面に均一
に塗布し、焼付けると鋼板の表面に従来の樹脂粒子を用
いた場合と比べて格段に優れた有機物粒子の均一分散性
を示す。即ち、球状有機樹脂粒子はその形状のために溶
液中の凝集が非常に起こりにくく、極めて優れた分散液
が得られる。

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。

即ち、第２図の写真に示すような本発明の真球状有機樹
脂粒子の場合には、第４図の写真に皮膜表面の組織を示
すように皮膜中において凝集を生じないために極めて優
れた均一分散性を示す。これに対して、第１図の写真に
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塗布、焼付けると、第３図の写
真に皮膜表面組織を示すように有機物粒子の凝集を生じ
、このために表面粗さの均一性と緻密さが得られない。

尚、第３図、第４図の写真は４５０℃Ｘ　６０ｓｅｃ、
で焼付けを行った後の表面状況を示している。

〔安定したすべり性〕

本発明によって安定したすべり性が得られる理由は次の
如く考えられる。すでに述べた如く、従来の有機皮膜は
潤滑性は良好であるが、鉄芯に加工した場合、各鉄芯間
ですベリむらがあってモーター等の鉄芯加工過程てのガ
イド上で安定して滑らない。

これに対して、本発明により、所定の表面粗度を与え、
且つ有機物粒子が均一に分散した場合には、皮膜の表面
粗度、および表面状態がコントロールされたもので、鋼
板の表面状態を極めて均一にすることができる。

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、２ρから５０１ｍの範囲であり、その添加
量は水溶性樹脂あるいは水分散性エマルジョン樹脂１重
量部に対して、０．０１〜０．５重量部に限定される。

この条件において、均一で微細な表面粗さを持つ、安定
したすべり性に優れた表面状態が得られる。

〔皮膜の内部状態〕

従来電磁鋼板に用いられてきた水溶性樹脂あるいは水分
散性エマルジョン樹脂を鋼板表面に塗布焼付けた場合、
媒体の蒸発によってピンホールまたは場合によってはク
ラックが発生し、耐蝕性が悪い。

ところが、本発明に使用される２−から５０虜の球状有
機樹脂粒子を添加した処理液を、鋼板に塗布、焼付けて
形成した皮膜ではピンホールまたはクラックがなく、高
い耐蝕性が得られる。

即ち、２−から５０ｕｎの球状有機樹脂粒子を溶液に添
加すると、溶液中に均一分散する。この処理液を鋼板表
面に塗布、焼付けた場合、温度が上昇し、媒体が蒸発す
るにつれて、球状有機樹脂粒子が溶融し、皮膜面内に広
がるため、ピンホール等の発生を抑制する。従って、高
い耐蝕性が得られる。

これに対して、従来電磁鋼板に用いられてきた第１図の
写真に示す表面が滑らかでない、いびつな育機樹脂粒子
を添加すると、処理液中において粒子の分散が悪く、凝
集を生じ、鋼板に塗布、焼付けても皮膜面内に均一分散
しないために有機物粒子の粗密を生じ、有機物粒子の分
布の少ないところでピンホール等が発生し、耐蝕性の向
上はほとんど見られない。

（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（２，０％Ｓ１含有、板厚０．５ｍｍ、表面粗
さＲａ　０．２２ａ）の表面に、決起する処理液Ａから
Ｅを塗布しゴムロールで絞り、４５０℃に設定した焼鈍
炉で８０秒間焼付けた。

以上の実施例と比較例の結果を第２表に示す。

（ａ）：ＪＩＳ　　２法 （ｂ）ニスチールダイス（ＳＫＤ−１）　、クリアラン
ス５％、カエリ高さ３０虜までの打抜回数 （ｃ）　：　ＪＩＳ　Ｚ　２３７１塩水噴霧７　ｈｏｕ
ｒ（ｄ）：すベリ性の＃ｊ定には、市販の表面性測定装
置を用いた。測定条件は垂直荷重１００．とし、φ１０
ｍｍアルミナボールを用いて、大気中で移動速度２０關
／ｓｅｅ、で行った。評価は１０回の繰り返し往復摩擦
の後、表面に皮膜の剥がれや大きな疵の残らなかったサ
ンプルを合格とし、アルミナボールが引っ掛かったり、
皮膜に肉眼で確認できる程の疵が付いたサンプルは不合
格とした。

（発明の効果） 以上詳述した如く、本発明方法によれば、有機皮膜に優
れた耐蝕性、安定したすべり性を付与することができ、
総合特性に優れた有機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図の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電子顕微鏡（１０００倍）形
状写真、第２図の写真は本発明に使用される真球状の有
機樹脂粒子の電子顕微鏡（１０００倍）形状写真、第３
図の写真、第４図の写真はそれぞれ第１図の写真および
第２図の写真に示される有機樹脂粒子を使用して焼付け
た後の皮膜表面の電子顕微鏡（３００倍）組織写真であ
る。 第２表からも明らかな如く、本実施例によれば、優れた
耐蝕性、安定したすべり性を持つ電磁鋼板の皮膜が得ら
れた。尚、打抜性、密着性についてはどのサンプルにつ
いても良好であった。 特許出願人　新日本製鐵株式会社 復代理人　弁理士　田村弘明 第１図 第３図 第２図 第−＋図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電磁鋼板の表面に、フェノール系、エポキシ系、ポリエ
   ステル系、スチレン系およびアクリル系樹脂の１種また
   は２種以上の混合物１重量部と、粒径が２μｍから５０
   μｍの球状有機樹脂粒子０．０１〜０．５重量部を主成
   分とする処理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）が０．３μｍ〜１．０μ
   ｍの皮膜を形成することを特徴とする、電磁鋼板の耐蝕
   性、安定したすべり性に優れた有機電気絶縁皮膜処理方
   法。