專利名稱：具有絕緣覆蓋膜的電磁鋼板及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及例如作為電氣設(shè)備的鐵芯材料使用的電磁鋼板及其制造方法。本發(fā)明特別涉及層間電阻高、且絕緣覆蓋膜在室溫附近的抗粘連性(抗粘著性)良好、并且具有不含有鉻酸的絕緣覆蓋膜的電磁鋼板及其制造方法。本申請基于在2009年6月17日于日本申請的特愿2009-144759號主張優(yōu)先權(quán)， 在這里引用其內(nèi)容。
背景技術(shù)：
從保護地球環(huán)境的觀點的觀點出發(fā)，或者從世界性節(jié)約電力、能量的觀點出發(fā)，近年來強烈希望電氣設(shè)備的高效率化、小型化。為了使電氣設(shè)備高效率化、小型化，需要各種方法。對于發(fā)電機用發(fā)動機等，要求提高磁特性和提升加工性等，并且要求高可靠性。發(fā)電機用發(fā)動機特別在送電網(wǎng)不發(fā)達的地區(qū)進行電氣化時是極為重要的裝置，即使小型化，也要特別重視可靠性。通常在制造發(fā)動機時，將環(huán)帶狀的電磁鋼板進行沖切加工至規(guī)定形狀，然后進行層疊以及粘合而得到鐵芯。然后，將銅線卷繞在齒(teeth)等上，進行向漆中的含浸或粉體涂料的噴射等。之后，燒制并使其干燥，安裝銅線連接用的端子、凸緣或軸承等，從而固定在殼中。對于電磁鋼板，通常在表面上施有0. 5 2. 0 μ m的絕緣覆蓋膜以使在鐵芯中不發(fā)生短路。然而，由于如果發(fā)生短路則在線圈中流入過大的電流而跳閘或者由于放熱而導致發(fā)動機故障，從而可靠性下降，所以層疊鐵芯必須具有高絕緣性。以往，對于在發(fā)電機用發(fā)動機中使用的層疊鐵芯，使用對每1張普通的電磁鋼板進行漆處理(varnish treatment)、或者預先涂布3 μ m以上的有機樹脂而成的鐵芯，從而使絕緣性提升。然而，由于對每一張電磁鋼板進行漆處理不效率且工業(yè)上成本高，所以通過給電磁鋼板的絕緣覆蓋膜賦予高絕緣性，可以省略漆處理。另一方面，對于在電磁鋼板的表面施有的絕緣覆蓋膜，除了絕緣性以外，也需要沖切性、鉚接性等加工性、進而耐熱性或耐腐蝕性等耐久性這樣的各種各樣的覆蓋膜特性。作為與電磁鋼板的絕緣覆蓋膜相關(guān)的技術(shù)，在專利文獻1中記載有使用以重鉻酸鹽和乙酸乙烯酯、丁二烯-苯乙烯共聚物、丙烯酸樹脂等有機樹脂乳膠為主成分的處理液來形成絕緣覆蓋膜的方法。另外，在專利文獻2中公開了利用以下的處理液來形成絕緣覆蓋膜的技術(shù)所述處理液是將鉻酸水溶液、乳膠型的樹脂與有機還原劑混合而成的，所述鉻酸水溶液包含易溶性鋁化合物、2價金屬的氧化物等及H3BO3、進而鉻酸溶液中的Me2VAl3+ 的摩爾比為0 7. 0、且(Al3++Me2+)/CrO3的摩爾比為0. 2 0. 5、H3B03/Cr03的摩爾比為 0. 1 1. 5的范圍。另外，在專利文獻3中，公開了在有機覆蓋膜系、或在磷酸系、鉻酸系的無機成分中混合了有機樹脂而成的無機有機混合覆蓋膜中進一步添加酚醛塑料(Bakelite)、三聚氰胺樹脂等的約2 μ m以上的粒子而給表面賦予粗糙度的技術(shù)。近年來，由于對于環(huán)境問題的意識提高，所以正在進行不使用含有6價鉻的鉻酸水溶液的絕緣覆蓋膜的發(fā)開。作為那樣的技術(shù)，在專利文獻4中記載了以下的處理方法 將特定組成的磷酸鹽、硼酸和/或膠體二氧化硅與特定粒徑的有機樹脂乳膠以特定比例配合，并燒制在鋼板上，從而以不含有鉻化合物的處理液具有與以往的含有鉻化合物的絕緣覆蓋膜相同的覆蓋膜特性，并且，保持優(yōu)異的消除應(yīng)力退火后的滑動性。另外，在專利文獻5中，公開了與以特定比例的乙烯-不飽和羧酸共聚物、環(huán)氧樹月旨、硅烷偶聯(lián)劑、二氧化硅構(gòu)成的絕緣覆蓋膜相關(guān)的技術(shù)。另外，在表面處理鋼板的領(lǐng)域中，在以下所示的專利文獻6中公開了與在耐熱預涂鋼板中的表面處理組合物相關(guān)的技術(shù)，該表面處理組合物是在分散于涂膜中的鱗片狀粉末中配合鋁薄片、氧化鋁薄片、不銹鋼薄片、玻璃薄片、云母粉、滑石粉、板狀高嶺土、硫酸鋇薄片等而成的?，F(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻專利文獻1 日本特公昭50-15013號公報專利文獻2 日本特開平03-36284號公報專利文獻3 日本特公昭49-19078號公報專利文獻4 日本特開平06-330338號公報專利文獻5 日本特開平09-323066號公報專利文獻6 日本特開2004-52000號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的問題由于伴隨這樣的發(fā)動機的高效率化、小型化，高可靠性和優(yōu)異的覆蓋膜的各種特性成為問題，因此特別是在發(fā)電機用發(fā)動機中，要求兼顧絕緣性和抗粘連性。即，在目前為止的具有絕緣覆蓋膜的電磁鋼板中，加工性和耐久性優(yōu)異但絕緣性較低，如果為了確保絕緣性而涂厚則電磁鋼板間粘著(粘連)，從而在撕下時有覆蓋膜剝離、或粘附性降低這樣的問題。另外，對于為了用于表面處理鋼板而開發(fā)出的涂層，有得不到電磁鋼板的絕緣覆蓋膜所要求的粘附性和耐腐蝕性這樣的覆蓋膜特性，從而不能作為絕緣覆蓋膜采用的問題。本發(fā)明是鑒于上述問題而完成的，本發(fā)明的目的在于，提供具備可以兼顧優(yōu)異的絕緣性和粘附性或抗粘連性這樣的電磁鋼板所要求的各種特性的絕緣覆蓋膜的電磁鋼板及其制造方法。用于解決問題的方法本發(fā)明為了解決上述問題而采用以下構(gòu)成。(1)本發(fā)明的第1方式為電磁鋼板，在表面上具備絕緣覆蓋膜，所述絕緣覆蓋膜具備含有磷酸金屬鹽的粘結(jié)劑液固體成分；和相對于所述粘結(jié)劑液固體成分100質(zhì)量份為 1 40質(zhì)量份的平均粒徑為2. 0 15. 0 μ m、且平均比表面積為1. 0 40. 0m2/g的二氧化硅或硅酸鹽填料。(2)在上述(1)中記載的電磁鋼板中，所述粘結(jié)劑液固體成分可以進一步含有相對于所述磷酸金屬鹽100質(zhì)量份為1 50質(zhì)量份的平均粒徑為0. 05 0. 50 μ m的有機樹月旨，所述有機樹脂可以為丙烯酸系樹脂、環(huán)氧系樹脂、和聚酯樹脂中的1種、它們的混合物、 或共聚物。(3)在上述(1)或(2)中記載的電磁鋼板中，所述二氧化硅可以為粉碎二氧化硅。(4)在上述⑴或⑵中記載的電磁鋼板中，所述電磁鋼板可以為無方向性電磁鋼板。(5)所述絕緣覆蓋膜的膜厚可以為2. 5 12. 0 μ m,且可以比所述二氧化硅或硅酸鹽填料的平均粒徑大。(6)本發(fā)明的第2方式為電磁鋼板，在表面上具備絕緣覆蓋膜，所述絕緣覆蓋膜具備含有膠體二氧化硅、和相對于所述膠體二氧化硅100質(zhì)量份為40 400質(zhì)量份的平均粒徑為0. 05 0. 50 μ m的有機樹脂的粘結(jié)劑液固體成分；和相對于所述粘結(jié)劑液固體成分100質(zhì)量份為1 40質(zhì)量份的平均粒徑為2. 0 15. 0 μ m、且平均比表面積為1. 0 40. 0m2/g的二氧化硅或硅酸鹽填料，所述有機樹脂可以為丙烯酸系樹脂、環(huán)氧系樹脂、和聚酯樹脂中的1種、它們的混合物、或共聚物。(7)在上述(6)中記載的電磁鋼板中，所述二氧化硅可以為粉碎二氧化硅。(8)在上述(6)或(7)中記載的電磁鋼板中，所述電磁鋼板可以為無方向性電磁鋼板。(9)在上述(6)或(7)中記載的電磁鋼板中，所述絕緣覆蓋膜的膜厚可以為2. 5 12. 0 μ m,且可以比所述二氧化硅或硅酸鹽填料的平均粒徑大。(10)本發(fā)明的第3方式為具有絕緣覆蓋膜的電磁鋼板的制造方法，包括對電磁鋼板的表面涂布在含有磷酸金屬鹽的粘結(jié)劑液中混合相對于粘結(jié)劑固體成分100質(zhì)量份為1 40質(zhì)量份的平均粒徑為2. 0 15. 0 μ m且平均比表面積為1. 0 40. 0m2/g的二氧化硅或硅酸鹽填料而得到的混合溶液的工序；和將所述電磁鋼板在250 450°C的到達溫度下燒制干燥5 35秒鐘的工序。(11)在上述(10)中記載的具有絕緣覆蓋膜的電磁鋼板的制造方法中，所述粘結(jié)劑液可以進一步含有相對于所述磷酸金屬鹽100質(zhì)量份為1 50質(zhì)量份的平均粒徑為 0. 05 0. 50 μ m的有機樹脂，所述有機樹脂可以為丙烯酸系樹脂、環(huán)氧系樹脂、和聚酯樹脂中的1種、它們的混合物、或共聚物。(12)在上述(10)或(11)中記載的具有絕緣覆蓋膜的電磁鋼板的制造方法中，可以使用粉碎二氧化硅作為所述二氧化硅。(13)在上述(10)或(11)中記載的具有絕緣覆蓋膜的電磁鋼板的制造方法中，可以使用無方向性電磁鋼板作為所述電磁鋼板。(14)在上述(10)或(11)中記載的具有絕緣覆蓋膜的電磁鋼板的制造方法中，可以將燒制干燥后的所述絕緣覆蓋膜的膜厚設(shè)為2. 5 12. 0 μ m，且可以比所述二氧化硅或硅酸鹽填料的平均粒徑大。(15)本發(fā)明的第4方式為具有絕緣覆蓋膜的電磁鋼板的制造方法，包括對電磁鋼板涂布在含有膠體二氧化硅、和相對于所述膠體二氧化硅100質(zhì)量份為40 400質(zhì)量份的平均粒徑為0. 05 0. 50 μ m的有機樹脂的粘結(jié)劑液中混合相對于粘結(jié)劑固體成分100 質(zhì)量份為1 40質(zhì)量份的平均粒徑為2. 0 15. 0 μ m且平均比表面積為1. 0 40. 0m2/g 的二氧化硅或硅酸鹽填料而得到的混合溶液的工序；和將所述電磁鋼板在200 400°C的到達溫度下燒制干燥5 25秒鐘的工序，所述有機樹脂為丙烯酸系樹脂、環(huán)氧系樹脂、和聚酯樹脂中的1種、它們的混合物、或共聚物。(16)在上述(15)中記載的具有絕緣覆蓋膜的電磁鋼板的制造方法中，可以使用粉碎二氧化硅作為所述二氧化硅。(17)在上述(15)或(16)中記載的具有絕緣覆蓋膜的電磁鋼板的制造方法中，可以使用無方向性電磁鋼板作為所述電磁鋼板。(18)在上述(15)或(16)中記載的具有絕緣覆蓋膜的電磁鋼板的制造方法中，可以將燒制干燥后的所述絕緣覆蓋膜的膜厚設(shè)為2. 5 12. 0 μ m，且可以比所述二氧化硅或硅酸鹽填料的平均粒徑大。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，通過提升電磁鋼板的絕緣覆蓋膜的可靠性，能夠得到保持作為電磁鋼板需要的絕緣覆蓋膜特性、并具有作為發(fā)電機用的良好的特性的電磁鋼板。


圖1是本發(fā)明的一個實施方式所涉及的具有絕緣覆蓋膜的電磁鋼板的概略圖。
具體實施例方式以下，參照附圖詳細地說明本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。圖1表示本發(fā)明的一個實施方式所涉及的具有絕緣覆蓋膜102的電磁鋼板101的概略圖。在本實施方式中所使用的電磁鋼板101含有0. 1質(zhì)量％以上的Si和0. 05質(zhì)量％ 以上的Al。Si雖然隨著含量增加而電阻增大且磁特性提升，但同時脆性增大。因此，可以在0. 1 4. 0質(zhì)量％的范圍含有Si。另外，對于Al，雖然也隨著含量增加而磁特性提升但壓延性下降。因此，可以在0.05 3.0質(zhì)量％的范圍含有Al。另外，電磁鋼板101可以為無方向性電磁鋼板。在電磁鋼板101中，除了 Si、Al以外，可以在0.01 1. 0質(zhì)量％的范圍含有Mn。 另外，也可以分別限制為小于IOOppm或小于20ppm而含有S、N、C這樣的典型元素。電磁鋼板101通過例如以下的方法而得到將具有上述鋼成分的板坯加熱到 1150 1250°C進行熱軋，卷繞為卷材狀，根據(jù)需要在熱軋板的狀態(tài)下退火至800°C到 1050°C的范圍，然后冷軋至0. 15mm到0. 5mm左右的厚度，進而在750 1100°C進行退火。另外，在對形成有絕緣覆蓋膜102的電磁鋼板101的表面涂布后述的處理液前，可以實施由堿等進行的脫脂處理、由鹽酸、硫酸、磷酸等進行的酸洗處理等任意的前處理。另外，也可以不實施這樣的前處理而直接使用剛最終退火后的表面。關(guān)于電磁鋼板101的表面粗糙度，壓延方向和相對于壓延方向的垂直方向的中心線平均粗糙度(Ra)可以為0.3 1. 0 μ m、或者0.；35 0.65 μ m。如果小于0. 3 μ m，則由于冷軋工序而有成本升高的傾向，如果超過1. 0 μ m，則有磁性劣化的傾向。如圖1所示，本發(fā)明的一個實施方式所涉及的電磁鋼板101上所賦予的絕緣覆蓋膜102使用混合溶液而形成，該混合溶液由對具有磷酸金屬鹽103a的粘結(jié)劑103混合二氧化硅或硅酸鹽填料104而成。此時，磷酸金屬鹽103a為使以磷酸和金屬離子為主成分的水溶液干燥時的固體成分。作為磷酸的種類，例如可以列舉正磷酸、偏磷酸、多磷酸等。另外，作為金屬離子的種類，例如可以列舉Li、Al、Mg、Ca、Sr、Ti等輕金屬。在使用Al、Ca時，容易在較低溫下形成均勻的覆蓋膜。磷酸金屬鹽溶液例如通過在正磷酸中混合金屬離子的氧化物、碳酸鹽、氫氧化物而制備。在這里，磷酸金屬鹽103a可以單獨使用，也可以混合使用2種以上。另外，也可以向粘結(jié)劑103中加入膦酸或硼酸等添加劑。粘結(jié)劑103可以為含有膠體二氧化硅10 來代替磷酸金屬鹽103a的粘結(jié)劑 103，。在膠體二氧化硅103b中，粒徑可以為5 40nm，Na含量可以為0. 01 0. 5質(zhì)量％ 以下或0.01 0.3質(zhì)量％。在含有磷酸金屬鹽103a或膠體二氧化硅103b的粘結(jié)劑103、103，中，可以混合作為丙烯酸樹脂、環(huán)氧樹脂、聚酯樹脂中的1種、混合物、或共聚物的有機樹脂103c。特別是在為使用膠體二氧化硅10 的粘結(jié)劑103’時，通過在粘結(jié)劑103’中混合丙烯酸樹脂或環(huán)氧樹脂，容易形成均質(zhì)的絕緣覆蓋膜102。上述的含有磷酸金屬鹽103a或膠體二氧化硅103b、和粒徑為0. 05 0. 50 μ m的作為丙烯酸系樹脂、環(huán)氧系樹脂、聚酯樹脂中的1種、混合物、或共聚物的有機樹脂103c的粘結(jié)劑103、103’作為添加后述的填料時的絕緣覆蓋膜102的基底結(jié)構(gòu)使用。本實施方式中所使用的丙烯酸樹脂、環(huán)氧樹脂、聚酯樹脂等有機樹脂103c可以使用普通市售的各種樹脂乳膠。作為丙烯酸系樹脂，可以使用丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸正壬酯、丙烯酸正癸酯、丙烯酸正十二烷基酯等通常的單體。另外，可以使用丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸、馬來酸酐、富馬酸、巴豆酸、衣康酸等具有官能團的單體。另外，也可以使用將(甲基)丙烯酸2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥丙酯、(甲基)丙烯酸3-羥丁酯、2-羥乙基(甲基)烯丙醚等使具有羥基的單體共聚合得到的共聚物。在為環(huán)氧系樹脂時，例如可以列舉使羧酸酐與胺改性環(huán)氧樹脂反應(yīng)而成的樹脂。具體而言，可以使用雙酚A-二縮水甘油醚、雙酚A-二縮水甘油醚的己內(nèi)酯開環(huán)加成物、雙酚F-二縮水甘油醚、雙酚S-二縮水甘油醚、酚醛清漆縮水甘油醚、二聚酸縮水甘油醚等。另外，作為改性的胺，可以使用異丙醇胺、單丙醇胺、單丁醇胺、單乙醇胺、二亞乙基三胺、亞乙基二胺、丁胺、丙胺、異佛爾酮二胺、四氫糠胺、二甲苯二胺、己胺、壬胺、三亞乙基四胺、四亞甲基五胺、二氨基二苯砜等。另外，作為羧酸酐，可以使用使琥珀酸酐、衣康酸酐、馬來酸酐、檸康酸酐、鄰苯二甲酸酐、偏苯三酸酐等反應(yīng)而成的羧酸酐。作為聚酯樹脂的例子，可以使用使作為二元羧酸的對苯二甲酸、間苯二甲酸、鄰苯二甲酸、萘二甲酸、聯(lián)苯二甲酸、琥珀酸、己二酸、癸二酸、富馬酸、馬來酸、馬來酸酐、衣康酸、檸康酸等、與作為二元醇的乙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、1，4_ 丁二醇、1，5-戊二醇、新戊二醇、1，6_己二醇、三乙二醇、二丙二醇、及聚乙二醇等反應(yīng)而成的樹脂。進而，可以在這些聚酯樹脂上，使丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸、富馬酸、衣康酸、檸康酸、甲基丙烯酸酐進行接枝聚合。上述有機樹脂103c的平均粒徑可以為0. 05 0. 5 μ m,優(yōu)選為0. 1 0. 3 μ m的范圍。另外，也可以使用上述有機樹脂103c的1種或2種以上的混合物、或共聚物。如果平均粒徑小于0. 05 μ m，則有在處理液中容易凝聚而導致絕緣覆蓋膜102的均勻性降低的傾向，如果超過0. 5 μ m，則有液穩(wěn)定性降低的傾向。磷酸金屬鹽103a和上述有機樹脂103c的混合比例只要是相對于磷酸金屬鹽100 質(zhì)量份的有機樹脂為1 50質(zhì)量份即可(換算為固體成分)。如果小于1質(zhì)量份，則有樹脂濃度過小而容易發(fā)生凝聚從而導致液穩(wěn)定性差的傾向，如果超過50質(zhì)量份，則有耐熱性差的傾向。另外，膠體二氧化硅10 和上述有機樹脂103c的混合比例只要是相對于膠體二氧化硅100質(zhì)量份的樹脂為40 400質(zhì)量份即可(換算為固體成分)。如果小于40質(zhì)量份，則有成膜性差而導致絕緣覆蓋膜102起粉的傾向，如果超過400質(zhì)量份，則有耐熱性差的傾向。接著，對在本實施方式中所使用的二氧化硅或硅酸鹽填料104進行說明。本實施方式中所使用的二氧化硅或硅酸鹽填料104的平均粒徑為2.0μπι 15. Oym的范圍，且平均比表面積為1. 0 40. 0m2/g的范圍。平均粒徑的測定原理基于Mie散射理論，該平均粒徑是樣品的粒度分布中的數(shù)量中值直徑。另外，平均比表面積是根據(jù)氣體吸附法測定的，以JIS-K6217為基準。如果二氧化硅或硅酸鹽填料104的粒徑小于2. 0，則得不到充分的粘附性，如果超過15.0 μ m，則有占空系數(shù)降低的傾向。因此，在本實施方式中，使用平均粒徑為5.0 12. Oym的范圍的二氧化硅或硅酸鹽填料104。另外，如果氧化硅或硅酸鹽填料104的比表面積小于1. 0，則在處理液中填料容易沉降或浮游而在混合上耗費功夫，如果比表面積超過40. 0，則有處理液中的填料在干燥燒制時凝聚而引起覆蓋膜缺陷的傾向。因此，在本實施方式中，使用平均比表面積為1.0 40. 0m2/g的范圍的二氧化硅或硅酸鹽填料104。此外，可以作為粉末利用這些微粒子，或者也可以作為預先使其分散在水中而成的分散溶液利用。本實施方式中所使用的二氧化硅可以利用正球形的二氧化硅或多孔質(zhì)的二氧化硅等市售的各種二氧化硅，沒有特別限定。例如，可以使用方英石或鱗石英。另外，也可以使用干式粉碎而成的二氧化硅。作為硅酸鹽填料，例如可以列舉橄欖石、石榴石、藍晶石、鈣鋁黃長石、斜方輝石、 硅鐵輝石、單斜輝石、角閃石、高嶺土、埃洛石、蛇紋石、蒙脫石、水輝石、葉蠟石、滑石、綠泥石、長石、沸石、賽黃晶、日光榴石等。特別是可以使用水輝石、葉蠟石、滑石、高嶺土等板狀的單晶或多晶體呈現(xiàn)層狀結(jié)構(gòu)的填料。這些二氧化硅或硅酸鹽可以單獨使用，也可以混合2種以上使用。
另外，雖然可以將二氧化硅或硅酸鹽填料104與其他礦物質(zhì)填料混合使用，但很多礦物質(zhì)填料有與磷酸金屬鹽103a的粘附性差的傾向，從而不優(yōu)選增加配合比例。因此， 在混合其他礦物質(zhì)填料時，將其含量設(shè)為小于添加填料的30質(zhì)量％。在作為填料使用粒狀填料時，只要粒徑為6. 0 12. 0 μ m、且比表面積在1. 0 8. 0m2/g的范圍即可。另外，在填料為板狀填料時，只要粒徑為5. 0 8. 0 μ m、且比表面積在8. 0 15. 0m2/g的范圍即可。本實施方式中使用的二氧化硅或硅酸鹽填料104可以使用普通市售的商品。含有磷酸金屬鹽103a、或含有磷酸金屬鹽103a和有機樹脂103c的粘結(jié)劑103與二氧化硅或硅酸鹽填料104的配合比例相對于粘結(jié)劑103的固體成分100質(zhì)量份，只要為 1 40質(zhì)量份的二氧化硅或硅酸鹽填料104即可。如果小于1質(zhì)量份，則有抗粘連性差的傾向，如果超過40質(zhì)量份，則有在分割時填料微粒子脫落而導致起粉的傾向。含有膠體二氧化硅10 和有機樹脂103c的粘結(jié)劑103，與二氧化硅或硅酸鹽填料104的配合比例相對于粘結(jié)劑103’的固體成分100質(zhì)量份，也只要為1 40質(zhì)量份的二氧化硅或硅酸鹽填料104即可。如果小于1質(zhì)量份，則仍有抗粘連性差的傾向，如果超過 40質(zhì)量份，則有覆蓋膜的耐熱性低而導致耐劃傷性劣化的傾向。在本實施方式中，在將處理液涂布在電磁鋼板101的表面時，并沒有特別限定涂布方式，可以采用輥涂方式。另外，還可以采用噴涂方式、浸涂方式等涂布方式。在使用輥涂或浸涂方式時，能夠避免堵塞。另外，用于干燥燒制處理液的加熱方式可以使用通常的輻射爐或熱風爐，也可以是感應(yīng)加熱方式等使用了電的加熱。作為干燥條件，只要設(shè)為到達溫度為250 450°C的范圍、燒制時間為從5秒到35 秒鐘即可。更優(yōu)選在為磷酸金屬鹽103a時，設(shè)為到達溫度為300 370°C的范圍。另外，在使用膠體二氧化硅10 時，設(shè)為到達溫度為200°C 350°C的范圍、燒制時間為從5秒到25 秒鐘。在小于5秒的燒制中，有發(fā)生突沸的傾向，如果超過35秒，則在工業(yè)上成本升高。另夕卜，在使用膠體二氧化硅10 時，如果超過25秒，則有粘附性劣化而導致起粉的傾向。其中，到達溫度是指電磁鋼板101的表面的溫度的意思。將上述處理液涂布在電磁鋼板101的表面，通過由上述那樣的加熱方法進行處理，在電磁鋼板101上，形成分散二氧化硅或硅酸鹽填料104而成的絕緣覆蓋膜102。在這里，本實施方式所涉及的絕緣覆蓋膜102的膜厚例如為2. 5 12 μ m，優(yōu)選為 5 8 μ m的范圍適當。如果小于2. 5 μ m，則即使?jié)M足層間電阻也有時耐電壓低，如果超過 12 μ m，則有覆蓋膜的粘附性劣化而導致起粉的傾向。在這里，本實施方式所涉及的絕緣覆蓋膜102的膜厚(干燥后)是不單包含粘結(jié)劑103、103’的膜厚還包含這些中所含有的填料的高度的值。進而，在本實施方式中，對于上述絕緣覆蓋膜102，可以加入表面活性劑等添加劑。 作為表面活性劑，優(yōu)選非離子系表面活性劑，也可以添加其他光亮劑等。上述二氧化硅容易相容于磷酸鹽中，此外，可以推測硅酸鹽填料通過在加熱工序中與從磷酸鹽釋放出的剩余磷酸成分反應(yīng)而相互相容從而粘附性提高。對于硅酸鹽以外的礦物質(zhì)填料，原本不能期待與磷酸鹽的反應(yīng)性，所以充分的粘附性或抗粘連性這樣的覆蓋膜特性也處于劣勢。特別優(yōu)選板狀結(jié)晶體呈現(xiàn)層狀結(jié)構(gòu)的理由雖然詳細機理尚不明確，但可以推測是由于在與磷酸鹽的反應(yīng)中，板狀形狀容易反應(yīng)，且如果填料為層狀結(jié)構(gòu)，則通過得到與基底成分結(jié)合而成的結(jié)構(gòu)而顯著提高粘附性。實施例在含有Si 2. 5%,A1 :0. 5%,Mn :0. 05%的板厚為0. ；35讓、且表面粗糙度以(中心線平均粗糙度)表示為0. 36 μ m的無方向性電磁鋼板的表面上，將表1所示的處理液在表中所示的干燥溫度下涂布、燒制。作為磷酸金屬鹽，混合攪拌正磷酸和Mg (OH)2, Al (OH) 3等各種金屬氫氧化物、氧化物、碳酸鹽，制備各種金屬磷酸鹽處理液，制成40質(zhì)量％水溶液。膠體二氧化硅使用市售的粒徑為15nm、濃度為20質(zhì)量％的膠體二氧化硅。而且，對于各有機樹脂乳膠，作為30質(zhì)量％乳膠溶液制備以下(A) (G)。(A)使甲基丙烯酸甲酯60質(zhì)量％、甲基丙烯酸2-羥乙酯15質(zhì)量％和甲基丙烯酸十二烷基酯25質(zhì)量％共聚合而成的丙烯酸系樹脂1(B)使富馬酸20質(zhì)量％、丙烯酸甲酯30質(zhì)量％、丙烯酸丁酯35質(zhì)量％和苯乙烯單體15質(zhì)量％混合而成的丙烯酸系樹脂2(C)使丙烯酸甲酯40質(zhì)量％、苯乙烯單體30質(zhì)量％和丙烯酸異丁酯30質(zhì)量％共聚合而成的丙烯酸系樹脂3(D)使雙酚A在用三乙醇胺改性后和馬來酸酐反應(yīng)而成的羧酸基改性環(huán)氧樹脂1(E)在苯酚酚醛清漆型環(huán)氧樹脂中配合乙烯丙烯嵌段共聚物并加成壬基苯基醚環(huán)氧乙烷而成的自乳化型的環(huán)氧樹脂2(F)在使二羧基對苯二甲酸酯(dicarboxy ter印hthalate) 50質(zhì)量％和新戊二醇 30質(zhì)量％共聚合后，使富馬酸20質(zhì)量％接枝聚合而成的含羧基聚酯樹脂(G)用已知的方法，由六亞甲基二異氰酸酯和聚乙二醇所合成的水性聚氨酯、和 Resol型酚醛樹脂水系乳膠進一步加入適量粘度調(diào)節(jié)劑、表面活性劑，制備表1的組成的處理液。此外，處理液中使用的各樹脂的基于Mie散射理論的數(shù)均粒徑(JIS-Z8826)如下。此外，表1中的質(zhì)量份為相對于磷酸金屬鹽或膠體二氧化硅100質(zhì)量份的換算為固體成分的值。丙烯酸系樹脂1的平均粒徑0. 16 μ m丙烯酸系樹脂2的平均粒徑0· 21 μ m丙烯酸系樹脂3的平均粒徑0. 56 μ m環(huán)氧系樹脂1的平均粒徑0. 22 μ m環(huán)氧系樹脂2的平均粒徑0. M μ m聚酯樹脂的平均粒徑0. 3 μ m酚醛樹脂乳膠的平均粒徑0. 65 μ m在這些粘結(jié)劑處理液中，將下述表示的硅酸鹽填料、碳酸鹽填料、各種無機礦物系填料和有機樹脂填料添加表2所示的規(guī)定量。表2中的質(zhì)量份以固體成分換算計。合成水輝石(粒徑為2. 6 μ m，比表面積為21. 9m2/g)高嶺土 1 (粒徑為5. 6 μ m，比表面積為10. lm2/g)高嶺土 2 (粒徑為2. Iym,比表面積為37. 5m2/g)滑石1 (粒徑為4. 5 μ m，比表面積為9. 5m2/g)
滑石2 (粒徑為13. Oym,比表面積為4. 5m2/g)滑石3 (粒徑為20. Oym,比表面積為0. 8m2/g)云母1 (粒徑為10 μ m,比表面積為3. 5m2/g)云母2 (粒徑為15 μ m，比表面積為42. 5m2/g)硫酸鋇(粒徑為7. 0 μ m，比表面積為34. 6m2/g)氧化鋁1 (粒徑為3. 9 μ m，比表面積為5. 6m2/g)氧化鋁2 (粒徑為8. 0 μ m，比表面積為2. 0m2/g)三水鋁石(粒徑為2. 2 μ m，比表面積為20. 5m2/g)碳酸鈣1 (粒徑為5. 2 μ m，比表面積為7. 0m2/g)碳酸鈣2 (粒徑為3. 2 μ m，比表面積為8. 0m2/g)
膨潤土 1 (粒徑為2. Iym,比表面積為36. 6m2/g)膨潤土 2 (粒徑為1. 3 μ m，比表面積為80m2/g)二氧化硅1 (粒徑為2. 5 μ m，比表面積為13. 6m2/g)二氧化硅2 (粒徑為6. 5 μ m，比表面積為0. lm2/g)二氧化硅3 (粒徑為2. 2 μ m，比表面積為54. 0m2/g)高嶺土 -滑石混合物1 (粒徑為10. 6 μ m，比表面積為38. 0m2/g)高嶺土 -滑石混合物2 (粒徑為8. 5 μ m，比表面積為46. 0m2/g)二氧化硅-高嶺土混合物(粒徑為14 μ m,比表面積為28. 0m2/g)二氧化硅-滑石混合物(粒徑為16 μ m,比表面積為1. 3m2/g)另外，作為有機樹脂填料，使用平均粒徑為6μπι且比表面積為5. lm2/g的聚乙烯蠟。此外，在測定粒徑時，使用使各粉末樣品用超聲波清洗機在蒸餾水中分散約1分鐘而成的樣品，由以JIS法(JIS-Z8826)為基準的市售的基于激光衍射法的粒徑測定裝置 (堀場制作所株式會社生產(chǎn)的LA-950)測定數(shù)均粒徑。比表面積以JIS法(JIS-K6217)為基準用氮吸附法測定
各微粒子以將濃度調(diào)制為40質(zhì)量％而成的分散液的形式在實驗中使用。對于處理液的涂布，使用輥涂方式，以使粘結(jié)劑膜厚為4. Ομπι的方式調(diào)整輥壓下量等。干燥使用輻射爐進行，以使能夠得到表2中記載的規(guī)定的加熱條件的方式調(diào)整爐溫設(shè)定。到達板溫和燒制時間雖然根據(jù)樣品而不同，但調(diào)整為在150 410°C的范圍且燒制時間在5 35秒之間。所得到的樣品的評價測定結(jié)果表示在表3中。此外，所得到的樣品的表面粗糙度在實施例中為0. 22 0. 78 μ m,而在比較例中為0. 24 0. 88 μ m的范圍。表 1
No. 粘結(jié)劑液名稱有機樹脂樹脂(質(zhì)量份) 其他添加劑
SSii丙烯酸系樹脂ι 30
~ 111I
1權(quán)利要求
1.一種電磁鋼板，其特征在于，在表面具備絕緣覆蓋膜， 所述絕緣覆蓋膜具備含有磷酸金屬鹽的粘結(jié)劑液固體成分；和相對于所述粘結(jié)劑液固體成分100質(zhì)量份為1 40質(zhì)量份的平均粒徑為2. 0 15. 0 μ m、且平均比表面積為1. 0 40. 0m2/g的二氧化硅或硅酸鹽填料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁鋼板，其特征在于，所述粘結(jié)劑液固體成分進一步含有相對于所述磷酸金屬鹽100質(zhì)量份為1 50質(zhì)量份的平均粒徑為0. 05 0. 50 μ m的有機樹脂，所述有機樹脂為丙烯酸系樹脂、環(huán)氧系樹脂、和聚酯樹脂中的1種、它們的混合物、或共聚物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電磁鋼板，其特征在于， 所述二氧化硅為粉碎二氧化硅。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電磁鋼板，其特征在于， 所述電磁鋼板為無方向性電磁鋼板。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電磁鋼板，其特征在于，所述絕緣覆蓋膜的膜厚為2. 5 12 μ m，且比所述二氧化硅或硅酸鹽填料的平均粒徑大。
6.一種電磁鋼板，其特征在于，在表面具備絕緣覆蓋膜， 所述絕緣覆蓋膜具備含有膠體二氧化硅、和相對于所述膠體二氧化硅100質(zhì)量份為40 400質(zhì)量份的平均粒徑為0. 05 0. 50 μ m的有機樹脂的粘結(jié)劑液固體成分；和相對于所述粘結(jié)劑液固體成分100質(zhì)量份為1 40質(zhì)量份的平均粒徑為2. 0 15. 0 μ m、且平均比表面積為1. 0 40. 0m2/g的二氧化硅或硅酸鹽填料，所述有機樹脂為丙烯酸系樹脂、環(huán)氧系樹脂、和聚酯樹脂中的1種、它們的混合物、或共聚物。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電磁鋼板，其特征在于， 所述二氧化硅為粉碎二氧化硅。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的電磁鋼板，其特征在于， 所述電磁鋼板為無方向性電磁鋼板。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的電磁鋼板，其特征在于，所述絕緣覆蓋膜的膜厚為2. 5 12 μ m，且比所述二氧化硅或硅酸鹽填料的平均粒徑大。
10.一種具有絕緣覆蓋膜的電磁鋼板的制造方法，其特征在于，包括對電磁鋼板的表面涂布在含有磷酸金屬鹽的粘結(jié)劑液中混合相對于粘結(jié)劑固體成分 100質(zhì)量份為1 40質(zhì)量份的平均粒徑為2. 0 15. 0 μ m且平均比表面積為1. 0 40. Om2/ g的二氧化硅或硅酸鹽填料而得到的混合溶液的工序；和將所述電磁鋼板在250 450°C的到達溫度下燒制干燥5 35秒鐘的工序。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的具有絕緣覆蓋膜的電磁鋼板的制造方法，其特征在于，所述粘結(jié)劑液進一步含有相對于所述磷酸金屬鹽100質(zhì)量份為1 50質(zhì)量份的平均粒徑為 0. 05 0. 50 μ m的有機樹脂，所述有機樹脂為丙烯酸系樹脂、環(huán)氧系樹脂、和聚酯樹脂中的1種、混合物、或共聚物。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的電磁鋼板的制造方法，其特征在于，使用粉碎二氧化硅作為所述二氧化硅。
13.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的電磁鋼板的制造方法，其特征在于，使用無方向性電磁鋼板作為所述電磁鋼板。
14.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的電磁鋼板的制造方法，其特征在于，將燒制干燥后的所述絕緣覆蓋膜的膜厚設(shè)為2. 5 12 μ m，且比所述二氧化硅或硅酸鹽填料的平均粒徑大。
15.一種具有絕緣覆蓋膜的電磁鋼板的制造方法，其特征在于，包括對電磁鋼板涂布在含有膠體二氧化硅、和相對于所述膠體二氧化硅100質(zhì)量份為40 400質(zhì)量份的平均粒徑為0. 05 0. 50 μ m的有機樹脂的粘結(jié)劑液中混合相對于粘結(jié)劑固體成分100質(zhì)量份為1 40質(zhì)量份的平均粒徑為2. 0 15. 0 μ m且平均比表面積為1. 0 40. 0m2/g的二氧化硅或硅酸鹽填料而得到的混合溶液的工序；和將所述電磁鋼板在200 400°C的到達溫度下燒制干燥5 25秒鐘的工序，所述有機樹脂為丙烯酸系樹脂、環(huán)氧系樹脂、和聚酯樹脂中的1種、它們的混合物、或共聚物。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電磁鋼板的制造方法，其特征在于，使用粉碎二氧化硅作為所述二氧化硅。
17.根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的電磁鋼板的制造方法，其特征在于，使用無方向性電磁鋼板作為所述電磁鋼板。
18.根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的電磁鋼板的制造方法，其特征在于，將燒制干燥后的所述絕緣覆蓋膜的膜厚設(shè)為2. 5 12 μ m，且比所述二氧化硅或硅酸鹽填料的平均粒徑大。
全文摘要
本發(fā)明提供電磁鋼板，在表面具備絕緣覆蓋膜，所述絕緣覆蓋膜具有含有磷酸金屬鹽的粘結(jié)劑液固體成分；和相對于所述粘結(jié)劑液固體成分100質(zhì)量份為1～40質(zhì)量份的平均粒徑為2.0～15.0μm、且平均比表面積為1.0～40.0m2/g的二氧化硅或硅酸鹽填料。
文檔編號C22C38/00GK102459696SQ201080026359
公開日2012年5月16日 申請日期2010年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月17日
發(fā)明者小菅健司, 竹田和年, 藤井浩康, 高瀨達彌 申請人:新日本制鐵株式會社