(57)【要約】【課題】良好な加工特性及び耐熱性を維持しつつ、モーター又はトランス等のコアの材料として使用する場合に高い占積性を発揮し得る電磁鋼板を提供する。【解決手段】本発明の一態様は、一方の面の最表面に有機材料を含む被膜を、もう一方の面の最表面の少なくとも一部に低融点ガラスを含む被膜を有する電磁鋼板に関する。本発明の別の一態様は、本発明の一態様の電磁鋼板を含む、モーターコアに関する。本発明のさらに別の一態様は、本発明の一態様の電磁鋼板の製造方法、及び本発明の一態様のモーターコアの製造方法に関する。に関する。【選択図】図１
2019188751.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の面の最表面に有機材料を含む被膜を、もう一方の面の最表面の少なくとも一部に低融点ガラスを含む被膜を有する電磁鋼板。
【請求項２】
低融点ガラスを含む被膜が格子状に配置される、請求項1に記載の電磁鋼板。
【請求項３】
低融点ガラスを含む被膜が互いに離間するように配置される、請求項2に記載の電磁鋼板。
【請求項４】
請求項1〜3のいずれか1項に記載の電磁鋼板を含む、モーターコア。
【請求項５】
電磁鋼板材料の少なくとも一方の面に有機材料を含む被膜を形成する、有機被膜形成工程；及び
有機被膜形成工程で得られた鋼板材料の一方の面の最表面の少なくとも一部に低融点ガラスを含む被膜を形成する、低融点ガラス被膜形成工程；
を含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載の電磁鋼板の製造方法。
【請求項６】
請求項1〜3のいずれか1項に記載の電磁鋼板を打ち抜きする、打ち抜き工程；
打ち抜き工程で得られた複数枚の電磁鋼板を積層して、加圧しながら焼鈍処理する、加圧焼鈍処理工程；
を含む、請求項4に記載のモーターコアの製造方法。
【請求項７】
加圧焼鈍処理工程が、以下の式（I）：
【数１】
2019188751.tif 000007
［式中、
Xは、加圧焼鈍処理工程前の低融点ガラスを含む被膜の最表面の最大径であり、
tは、加圧焼鈍処理工程前の低融点ガラスを含む被膜の厚さであり、
Xaは、加圧焼鈍処理工程後の低融点ガラスを含む被膜の最表面の最大径であり、
taは、加圧焼鈍処理工程後の低融点ガラスを含む被膜の厚さであり、
Yは、隣接する低融点ガラスを含む被膜の最表面の重心間の距離であり、
Lは、モーターコアが適用されるステーターのティース幅である。］
を満たす条件で実施される、請求項6に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モーター又はトランス等のコアの材料として使用し得る電磁鋼板に関する。
【背景技術】
【０００２】
電磁鋼板は、モーター又はトランス等のコア（鉄心）の材料として使用される。これらの用途に使用される電磁鋼板は、通常は、表面に絶縁性の被膜が配置される。モーター又はトランス等のコアを製造する場合、例えば、表面に絶縁性の被膜を有する電磁鋼板を所定の形状に打ち抜きして、所定の枚数を積層する。その後、積層した電磁鋼板を、溶接等によって接合して、コアを形成する。
【０００３】
近年、高効率化を目的として、コア材料の電磁鋼板の膜厚はより薄くなっている。膜厚の薄い電磁鋼板を用いてコアを製造する場合、溶接等による接合に代えて、電磁鋼板の表面に接着性の材料を含む被膜（以下、「接着被膜」とも記載する）を配置して、積層した電磁鋼板を接合する場合もある。
【０００４】
形成されたコアは、打ち抜き等の加工によって生じる歪み等に起因して、磁気特性が低下する可能性がある。このため、形成されたコアを、加圧しながら高温（例えば、700〜800℃）で焼鈍処理する場合がある。
【０００５】
例えば、特許文献1は、水ガラス由来物と酸化物粒子を含有する絶縁被膜を少なくとも片面に有する電磁鋼板であって、前記水ガラス由来物は、成分として、Na、Kから選ばれる1種または2種と、Siを含有し、前記酸化物粒子は、Na、Kから選ばれる1種または2種と、Si、Bを含有し、前記絶縁被膜が所定の成分比率を有することを特徴とする絶縁被膜付き電磁鋼板を記載する。当該文献は、水ガラス由来物と酸化物粒子に含まれる特定の成分を特定の比率で含有することにより、接着性が高くなり、歪取焼鈍等の焼鈍処理を施しても接着能を維持し、かつ、焼鈍処理時に接着性を有すると記載する。
【０００６】
特許文献2は、無機被膜層と有機樹脂層を含有する絶縁被膜を少なくとも片面に有する電磁鋼板であり、電磁鋼板の表面には無機被膜層からなる下地層を、最表面には有機樹脂層を有し、該有機樹脂層の被覆面積率が50%以上80%以下且つ片面当たりの付着量が0.05 g/m2以上4.0 g/m2以下であることを特徴とする絶縁被膜付き電磁鋼板を記載する。
【０００７】
特許文献3は、AlN、BN、Al2O3及びMgOから選ばれる1種又は2種以上の粒子を20〜80質量％、低融点ガラス及び/又は水ガラス由来物を20〜80質量％、を含有する絶縁被膜を少なくとも片面に有することを特徴とする絶縁被膜付き電磁鋼板を記載する。
【０００８】
特許文献4は、低融点ガラス：20〜99質量％と、ポリビニルアルコール系樹脂：1〜15質量％と、を含有する絶縁被膜を少なくとも片面に有することを特徴とする絶縁被膜付き電磁鋼板を記載する。
【０００９】
特許文献5は、軟化点温度が室温以上300℃以下の樹脂と軟化点温度が1000℃以下の低融点無機成分とを含む耐熱接着性絶縁被膜、並びに、鋼板の少なくとも片面に、前記被膜を有する、耐熱接着性絶縁被膜付き電磁鋼板を記載する。
【００１０】
特許文献6は、軟化点温度が室温以上300℃以下の樹脂と軟化点温度が1000℃以下の低融点無機成分とを含む耐熱接着性絶縁被膜を記載する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開2015-168839号公報
【特許文献２】特開2016-29205号公報
【特許文献３】特開2016-176137号公報
【特許文献４】特開2016-176138号公報
【特許文献５】特開2012-46825号公報
【特許文献６】国際公開第2006/043612号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
前記のように、有機材料を含む被膜、並びに／又は水ガラス由来物及び低融点ガラスのようなガラス系材料を含む被膜を有する電磁鋼板が知られている。しかしながら、これらの被膜を有する電磁鋼板には、いくつかの課題が存在した。例えば、接着被膜を形成するために使用される有機材料は、通常は耐熱性が低い。このため、このような有機材料を含む被膜を有する電磁鋼板は、歪み取りのための焼鈍処理が実施できない、又は実施することにより接着性が大きく低下するという課題が存在した。
【００１３】
水ガラス由来物及び低融点ガラスのようなガラス系材料を含む接着被膜は、有機材料から形成される被膜と比較して、通常は非常に硬質である。このため、ガラス系材料を含む接着被膜を有する電磁鋼板は、打ち抜き等による加工特性が低いという課題が存在した。また、ガラス系材料を含む接着被膜は、有機材料から形成される被膜と比較して、通常は膜厚が厚い。このため、ガラス系材料を含む接着被膜を有する電磁鋼板を積層してモーター又はトランス等のコアを製造する場合、占積率が低いという課題が存在した。
【００１４】
それ故、本発明は、良好な加工特性及び耐熱性を維持しつつ、モーター又はトランス等のコアの材料として使用する場合に高い占積性を発揮し得る電磁鋼板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】
【００１５】
本発明者は、前記課題を解決するための手段を種々検討した。本発明者は、電磁鋼板において、一方の面の最表面に有機材料を含む被膜を、もう一方の面の最表面の少なくとも一部に低融点ガラスを含む被膜を配置し、低融点ガラスを含む被膜を接着被膜とし、有機材料を含む被膜を有する面を打ち抜き加工等の処理面とすることにより、高温条件下での焼鈍処理を実施し得る良好な耐熱性、及び高い加工特性を発現し得ることを見出した。また、本発明者は、前記特徴を有する電磁鋼板を積層して得られるモーターコアは、高い占積率を有し得ることを見出した。本発明者は、前記知見に基づき、本発明を完成した。
【００１６】
すなわち、本発明は、以下の態様及び実施形態を包含する。
（1）  一方の面の最表面に有機材料を含む被膜を、もう一方の面の最表面の少なくとも一部に低融点ガラスを含む被膜を有する電磁鋼板。
（2）  低融点ガラスを含む被膜が格子状に配置される、前記実施形態（1）に記載の電磁鋼板。
（3）  低融点ガラスを含む被膜が互いに離間するように配置される、前記実施形態（2）に記載の電磁鋼板。
（4）  前記実施形態（1）〜（3）のいずれかに記載の電磁鋼板を含む、モーターコア。
（5）  電磁鋼板材料の少なくとも一方の面に有機材料を含む被膜を形成する、有機被膜形成工程；及び
有機被膜形成工程で得られた鋼板材料の一方の面の最表面の少なくとも一部に低融点ガラスを含む被膜を形成する、低融点ガラス被膜形成工程；
を含む、前記実施形態（1）〜（3）のいずれかに記載の電磁鋼板の製造方法。
（6）  前記実施形態（1）〜（3）のいずれかに記載の電磁鋼板を打ち抜きする、打ち抜き工程；
打ち抜き工程で得られた複数枚の電磁鋼板を積層して、加圧しながら焼鈍処理する、加圧焼鈍処理工程；
を含む、前記実施形態（4）に記載のモーターコアの製造方法。
（7）  加圧焼鈍処理工程が、以下の式（I）：
【数１】
2019188751.tif 000003
［式中、
Xは、加圧焼鈍処理工程前の低融点ガラスを含む被膜の最表面の最大径であり、
tは、加圧焼鈍処理工程前の低融点ガラスを含む被膜の厚さであり、
Xaは、加圧焼鈍処理工程後の低融点ガラスを含む被膜の最表面の最大径であり、
taは、加圧焼鈍処理工程後の低融点ガラスを含む被膜の厚さであり、
Yは、隣接する低融点ガラスを含む被膜の最表面の重心間の距離であり、
Lは、モーターコアが適用されるステーターのティース幅である。］
を満たす条件で実施される、前記実施形態（6）に記載の方法。
【発明の効果】
【００１７】
本発明により、良好な加工特性及び耐熱性を維持しつつ、モーター又はトランス等のコアの材料として使用する場合に高い占積性を発揮し得る電磁鋼板を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図1は、本発明の一態様の電磁鋼板の形状を模式的に示す断面図である。
【図２】図2は、本発明の一態様のモーターコアの製造方法の加圧焼鈍処理工程における低融点ガラスを含む被膜の変化を模式的に示す断面図である。（A）加圧焼鈍処理工程前の積層した電磁鋼板の断面図、（B）加圧焼鈍処理工程後の積層した電磁鋼板（モーターコア）の断面図。
【図３】図3は、本発明の一態様のモーターコアの製造方法の加圧焼鈍処理工程における低融点ガラスを含む被膜の変化を模式的に示す上面図である。（A）加圧焼鈍処理工程前の積層した電磁鋼板の上面図、（B）加圧焼鈍処理工程後の積層した電磁鋼板（モーターコア）の上面図。
【図４】図4は、実施例1、並びに比較例1及び2の電磁鋼板のプレス打ち抜き性を比較したグラフである。
【図５】図5は、実施例1、並びに比較例1及び2のモーターコアの占積率を比較したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明する。
【００２０】
＜1. 電磁鋼板＞
本発明の一態様は、一方の面の最表面に有機材料を含む被膜を、もう一方の面の最表面の少なくとも一部に低融点ガラスを含む被膜を有する電磁鋼板に関する。
【００２１】
本発明の一態様の電磁鋼板の一実施形態の形状を図1に示す。図1に示すように、本態様の電磁鋼板100は、電磁鋼板材料1の一方の面の最表面に有機材料を含む被膜2を、もう一方の面の最表面の少なくとも一部に低融点ガラスを含む被膜3を有する。本態様の電磁鋼板は、通常は、低融点ガラスを含む被膜を接着被膜として使用し、有機材料を含む被膜を絶縁性の被膜として使用する。また、本態様の電磁鋼板は、通常は、低融点ガラスを含む被膜を有する面を、該電磁鋼板を積層する際の接着面として使用し、有機材料を含む被膜を有する面を、打ち抜き等の加工処理面として使用する。このような配置とすることにより、打ち抜き等の加工処理の際、硬質の低融点ガラスを含む被膜と加工に使用される金型とが直接接触する部分を低減することができる。それ故、前記構成により、本態様の電磁鋼板は、高い加工特性を発現することができる。
【００２２】
本態様の電磁鋼板において、低融点ガラスを含む被膜は、最表面に有機材料を含む被膜を有する面とは反対側の面において、最表面に配置されていればよく、低融点ガラスを含む被膜と電磁鋼板材料との間には、任意の被膜を配置することができる。例えば、図1に示すように、本態様の電磁鋼板100は、電磁鋼板材料1の両面に有機材料を含む被膜2を配置し、一方の面の有機材料を含む被膜2の表面の少なくとも一部に低融点ガラスを含む被膜3を配置することが好ましい。このような配置とすることにより、本態様の電磁鋼板は、有機材料を含む被膜による絶縁性及び耐食性を効果的に発現し、且つ高い加工特性を発現することができる。
【００２３】
本態様の電磁鋼板において、電磁鋼板材料は、当該技術分野で通常使用される各種材料、例えば、軟鉄板（電気鉄板）、一般冷延鋼板（例えばSPCC等）、方向性電磁鋼板、又は無方向性電磁鋼板等から適宜選択することができる。
【００２４】
本態様の電磁鋼板の被膜に含まれる有機材料としては、限定するものではないが、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、アルキッド樹脂、ポリオレフイン樹脂、スチレン樹脂、酢酸ビニル樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂、及びメラミン樹脂の水性有機樹脂を挙げることができる。本態様の電磁鋼板の被膜に含まれる有機材料は、アクリル樹脂、エポキシ樹脂又はスチレン樹脂等の水性有機樹脂が好ましい。本態様の電磁鋼板において、有機材料を含む被膜は、前記で例示した有機材料を含むエマルジョン、分散液又は懸濁液等の形態の塗工液を電磁鋼板材料に塗布することによって形成することができる。前記有機材料は、絶縁性を有するだけでなく、耐食性も有する。また、前記有機材料は、軟質であり、薄い被膜を形成し得る。それ故、前記特徴を有する有機材料を被膜に含むことにより、本態様の電磁鋼板は、高い加工特性を発現することができる。
【００２５】
本態様の電磁鋼板の一実施形態において、有機材料を含む被膜は、無機材料をさらに含んでもよい。本実施形態の場合、有機材料を含む被膜にさらに含まれる無機材料は、Al、Ca、Li、F、P、Zn、V、Te、Ge、Ag、Tl、S、I、Br、As、Bi、Cd、Pb又はSi等を含む無機化合物であることが好ましい。有機材料を含む被膜が無機材料をさらに含むことにより、該被膜の絶縁性及び耐食性を向上させることができる。
【００２６】
低融点ガラスは、一般にその融点又は軟化点が、モーターコアが通常使用される温度範囲を超える温度であり、且つ歪み取りのために通常実施される加圧焼鈍処理の温度範囲未満の温度である。このような特徴により、例えば、以下において説明するように、本態様の電磁鋼板を積層して本発明の一態様のモーターコアを得る場合、加圧焼鈍処理によって、低融点ガラスを含む被膜が損失することなく適度に溶融又は軟化して、本態様の電磁鋼板の積層間を強固に接着することができる。また、結果として得られる本発明の一態様のモーターコアを使用する場合、接着被膜が溶融又は軟化することを実質的に抑制することができる。それ故、本態様の電磁鋼板は、良好な耐熱性を発現することができる。
【００２７】
本態様の電磁鋼板の被膜に含まれる低融点ガラスとしては、限定するものではないが、例えば、SiO2-B2O3-R2O、P2O5-R2O、SiO2-PbO-B2O3、B2O3-Bi2O3、SiO2-B2O3-ZnO、SnO-P2O5、及びSiO2-B2O3-ZrO2（式中、Rは、アルカリ金属である）等の組成を有する材料を挙げることができる。本態様の電磁鋼板の被膜に含まれる低融点ガラスは、SiO2-B2O3-R2O等の組成を有する材料であることが好ましい。本態様の電磁鋼板の被膜に含まれる低融点ガラスは、融点が500〜600℃の範囲であることが好ましい。また、本態様の電磁鋼板の被膜に含まれる低融点ガラスは、粒径が10 μm以下であることが好ましく、1 μm以下であることがより好ましい。前記特徴を有する低融点ガラスを被膜に含むことにより、本態様の電磁鋼板は、良好な耐熱性及び高い加工特性を発現することができる。
【００２８】
本態様の電磁鋼板の一実施形態において、低融点ガラスを含む被膜は、有機材料をさらに含んでもよい。本実施形態の場合、低融点ガラスを含む被膜にさらに含まれる有機材料は、前記で例示した有機材料を含む被膜に使用される材料から適宜選択することができる。低融点ガラスを含む被膜が有機材料をさらに含むことにより、該被膜にも、絶縁性及び耐食性を付与することができる。
【００２９】
本態様の電磁鋼板において、低融点ガラスを含む被膜は、一方の面の最表面の少なくとも一部に配置される。本態様の電磁鋼板の一実施形態において、低融点ガラスを含む被膜は、格子状に配置されることが好ましく、格子状に配置され、且つ互いに離間するように配置されることがより好ましい（図2（A）及び3（A））。このような配置とすることにより、打ち抜き等の加工処理の際、硬質の低融点ガラスを含む被膜と加工に使用される金型とが直接接触する部分を低減することができる。それ故、前記構成により、本態様の電磁鋼板は、高い加工特性を発現することができる。また、以下において説明するように、本態様の電磁鋼板を積層して本発明の一態様のモーターコアを得る場合、加圧焼鈍処理によって、低融点ガラスを含む被膜が溶融又は軟化して、積層間が接着される。この際、溶融又は軟化した低融点ガラスを含む被膜は変形して、厚さが減少するとともに、最表面の最大径が増大する。ここで、低融点ガラスを含む被膜が格子状に配置され、且つ互いに離間するように配置されることにより、溶融又は軟化した低融点ガラスを含む被膜が変形する空間を確保することができる。このため、本実施形態の電磁鋼板を積層して本発明の一態様のモーターコアを得る場合、従来技術の低融点ガラスを含む被膜と比較して、低融点ガラスを含む被膜の厚さを顕著に減少させることができる。それ故、本実施形態の電磁鋼板を積層して得られた本発明の一態様のモーターコアは、高い占積率を発現することができる。
【００３０】
＜2. 電磁鋼板の製造方法＞
本発明の別の一態様は、本発明の一態様の電磁鋼板の製造方法に関する。本態様の方法は、有機被膜形成工程及び低融点ガラス被膜形成工程を含む。
【００３１】
［2-1. 有機被膜形成工程］
本態様の方法は、電磁鋼板材料の少なくとも一方の面に有機材料を含む被膜を形成する、有機被膜形成工程を含む。
【００３２】
本工程において使用される電磁鋼板材料、有機材料及び場合により無機材料は、前記で説明した特徴を有する材料から適宜選択される。
【００３３】
本工程において、有機材料を含む被膜は、電磁鋼板材料の少なくとも一方の面に形成される。例えば、本態様の方法によって得られる本発明の一態様の電磁鋼板が、電磁鋼板材料の一方の面のみに有機材料を含む被膜を有する場合、本工程において、有機材料を含む被膜は、電磁鋼板材料の一方の面のみに形成されることが好ましい。或いは、本態様の方法によって得られる本発明の一態様の電磁鋼板が、電磁鋼板材料の両面に有機材料を含む被膜を有し、一方の面の有機材料を含む被膜の表面の少なくとも一部に低融点ガラスを含む被膜を有する場合、本工程において、有機材料を含む被膜は、電磁鋼板材料の両面に形成されることが好ましい。
【００３４】
本工程において、有機材料を含む被膜を形成する手段は、使用される有機材料及び場合により無機材料の種類に基づき、当業者が適宜選択することができる。例えば、使用される有機材料が、前記で例示した水性有機樹脂の場合、該有機材料及び場合により無機材料を含むエマルジョン、分散液又は懸濁液等の形態の塗工液を電磁鋼板材料に塗布することによって、本工程を実施することができる。有機材料及び場合により無機材料を含む塗工液を電磁鋼板材料に塗布する手段としては、限定するものではないが、例えば、ロールコーター、フローコーター、スプレー及びナイフコーター等を挙げることができる。前記手段で本工程を実施することにより、有機材料を含む被膜を形成することができる。
【００３５】
［2-2. 低融点ガラス被膜形成工程］
本態様の方法は、有機被膜形成工程で得られた鋼板材料の一方の面の最表面の少なくとも一部に低融点ガラスを含む被膜を形成する、低融点ガラス被膜形成工程を含む。
【００３６】
本工程において使用される低融点ガラス及び場合により有機材料は、前記で説明した特徴を有する材料から適宜選択される。
【００３７】
本工程において、低融点ガラスを含む被膜を形成する手段は、使用される低融点ガラスの種類に基づき、当業者が適宜選択することができる。例えば、使用される低融点ガラスが、前記で例示した組成を有する材料の場合、該低融点ガラスの粉末を含む塗工液を電磁鋼板材料に塗布することによって、本工程を実施することができる。本態様の方法によって得られる本発明の一態様の電磁鋼板が、低融点ガラスを含む被膜に有機材料をさらに含む実施形態の場合、低融点ガラスの粉末に加えて該有機材料を含むエマルジョン、分散液又は懸濁液等の形態の塗工液を電磁鋼板材料に塗布することによって、本工程を実施することが好ましい。低融点ガラスの粉末を含む塗工液を電磁鋼板材料に塗布する手段としては、限定するものではないが、例えば、インクジェット印刷機及びロールコーター等を挙げることができる。前記手段で本工程を実施することにより、有機材料を含む被膜を形成することができる。
【００３８】
［2-3. 焼付工程］
本態様の方法は、所望により、前記工程で形成される有機材料を含む被膜及び低融点ガラスを含む被膜を焼付する、焼付工程を含むことができる。
【００３９】
焼付工程は、有機被膜形成工程に続けて実施し、且つ低融点ガラス被膜形成工程に続けて実施してもよく（すなわちそれぞれの工程に続けて別々に2回実施してもよく）、有機被膜形成工程及び低融点ガラス被膜形成工程の後に1回のみ実施してもよい。いずれの場合も、本工程の実施形態に包含される。焼付に要するエネルギー節約の観点から、有機被膜形成工程及び低融点ガラス被膜形成工程の後に、本工程を1回のみ実施することが好ましい。焼付する手段としては、限定するものではないが、例えば、熱風式、赤外線照射式及び誘導加熱式等の焼付機を挙げることができる。焼付温度は、使用される有機材料及び低融点ガラスの種類に基づき、例えば150〜400℃の範囲、好ましくは200〜300℃の範囲から当業者が適宜設定することができる。前記条件で本工程を実施することにより、有機材料を含む被膜及び低融点ガラスを含む被膜を固着することができる。
【００４０】
＜3. モーターコア＞
本発明の別の一態様は、本発明の一態様の電磁鋼板を含む、モーターコアに関する。
【００４１】
本態様のモーターコアは、複数枚の本発明の一態様の電磁鋼板を積層した構造を有する。本態様のモーターコアにおいて、低融点ガラスを含む被膜は、隣接する電磁鋼板を互いに接着する接着被膜として使用される。すでに説明したように、本発明の一態様の電磁鋼板の接着被膜に含まれる低融点ガラスは、その融点又は軟化点が、本態様のモーターコアが通常使用される温度範囲を超える温度であり、且つ以下において説明する本発明の一態様のモーターコアの製造方法において実施される加圧焼鈍処理の温度範囲未満の温度である。それ故、本態様のモーターコアは、使用時に接着被膜が溶融又は軟化することなく、良好な耐熱性を発現することができる。
【００４２】
本態様のモーターコアにおいて、低融点ガラスを含む接着被膜の膜厚は、例えば、3 μm以下であり、好ましくは1 μm以下である。これに対し、従来技術のモーターコアにおいて使用される低融点ガラスを含む接着被膜は、通常は約10 μmの膜厚を有するため、占積率が低い。それ故、本態様のモーターコアは、従来技術のモーターコアと比較して、高い占積率を発現することができる。
【００４３】
本態様の占積率は、限定するものではないが、例えば、JIS C 2550-5に基づき決定することができる。
【００４４】
＜4. モーターコアの製造方法＞
本発明の別の一態様は、本発明の一態様のモーターコアの製造方法に関する。本態様の方法は、打ち抜き工程及び加圧焼鈍処理工程を含む。
【００４５】
［4-1. 打ち抜き工程］
本態様の方法は、本発明の一態様の電磁鋼板を打ち抜きする、打ち抜き工程を含む。
【００４６】
本工程において、本発明の一態様の電磁鋼板を打ち抜きする手段は、限定するものではないが、例えば、所定の形状の金型を用いるプレス打ち抜き等を挙げることができる。すでに説明したように、本発明の一態様の電磁鋼板において、有機材料を含む被膜を有する面を、打ち抜き等の加工処理面として使用する。このため、本工程において、硬質の低融点ガラスを含む被膜と打ち抜きに使用される金型とが直接接触する部分を低減することができる。それ故、本発明の一態様の電磁鋼板を用いることにより、高い打ち抜き性で本工程を実施することができる。
【００４７】
本発明の各態様において、電磁鋼板の打ち抜き性は、限定するものではないが、例えば、電磁鋼板を同一条件下で繰り返しプレス打ち抜きして、パンチ面が一定のパンチ摩耗量となるまでの打ち抜き数を測定することで、評価することができる。
【００４８】
［4-2. 加圧焼鈍処理工程］
本態様の方法は、打ち抜き工程で得られた複数枚の電磁鋼板を積層して、加圧しながら焼鈍処理する、加圧焼鈍処理工程を含む。
【００４９】
本工程において、加圧焼鈍処理は、打ち抜き工程によって電磁鋼板に生じる歪みを除去するために実施される。積層した電磁鋼板の加圧焼鈍処理は、限定するものではないが、例えば、焼鈍炉のような当該技術分野で通常使用される手段により実施することができる。この場合、積層した電磁鋼板の上面に、所定の重量の重りを載置して、加圧しながら焼鈍処理することが好ましい。加圧焼鈍処理の温度は、700〜900℃の範囲が好ましく、700〜800℃の範囲がより好ましい。加圧焼鈍処理の時間は、1時間以上であることが好ましい。
【００５０】
本工程において、加圧焼鈍処理することにより、積層した電磁鋼板の最表面の少なくとも一部に配置された低融点ガラスを含む被膜が溶融又は軟化して、積層間が接着される。この際、溶融又は軟化した低融点ガラスを含む被膜は変形して、厚さが減少するとともに、最表面の最大径が増大する。その結果、増大した低融点ガラスを含む被膜の最表面の面積は、該被膜が配置された電磁鋼板の表面積に対して50％以上であることが好ましく、75％以上であることがより好ましい。本工程を実施することによって、増大した低融点ガラスを含む被膜の最表面の面積が前記範囲となることにより、結果として得られるモーターコアにおける電磁鋼板の接着性を向上させることができる。また、結果として得られるモーターコアは、高い占積率を発現することができる。
【００５１】
本発明の各態様において、「低融点ガラスを含む被膜の最表面の最大径」は、低融点ガラスを含む被膜の最表面（すなわち、該被膜の最上面）の最大距離を意味する。例えば、被膜の最表面が円形の場合、最表面の最大径は、円の直径であり、被膜の最表面が多角形の場合、最表面の最大径は、対角線の最大値である。
【００５２】
本工程は、以下の式（I）：
【数２】
2019188751.tif 000004
を満たす条件で実施されることが好ましく、以下の式（II）：
【数３】
2019188751.tif 000005
を満たす条件で実施されることがより好ましい。
【００５３】
式（I）及び（II）において、
Xは、加圧焼鈍処理工程前の低融点ガラスを含む被膜の最表面の最大径であり、
tは、加圧焼鈍処理工程前の低融点ガラスを含む被膜の厚さであり、
Xaは、加圧焼鈍処理工程後の低融点ガラスを含む被膜の最表面の最大径であり、
taは、加圧焼鈍処理工程後の低融点ガラスを含む被膜の厚さであり、
Yは、隣接する低融点ガラスを含む被膜の最表面の重心間の距離であり、
Lは、本発明の一態様のモーターコアが適用されるステーターのティース幅である。
【００５４】
式（I）及び（II）において、X、Xa、Y及びLは、いずれも同じ単位（例えば、mm）で定義される。また、式（I）において、t及びtaは、いずれも同じ単位（例えば、μm）で定義される。
【００５５】
式（I）において、Lは、通常は、6〜8 mmの範囲である。
【００５６】
式（I）及び（II）において、Yは、3〜4 mmの範囲であることが好ましく、約3 mmであることがより好ましい。
【００５７】
本工程における低融点ガラスを含む被膜の変化を模式的に示す断面図を図2に、本工程における低融点ガラスを含む被膜の変化を模式的に示す上面図を図3に、それぞれ示す。図2（A）及び（B）に示すように、加圧焼鈍処理することにより、積層した電磁鋼板の最表面の少なくとも一部に配置された低融点ガラスを含む被膜が変形して、厚さtがtaに減少する。この際、図3（A）及び（B）に示すように、低融点ガラスを含む被膜の最表面の最大径XがXaに増大する。このような変化において、式（I）及び（II）で定義されるように、加圧焼鈍処理工程後の低融点ガラスを含む被膜の最表面の最大径Xaが、隣接する低融点ガラスを含む被膜の最表面の重心間の距離Y以下であれば、低融点ガラスを含む被膜が変形する空間を確保することができる。また、式（I）で定義されるように、隣接する低融点ガラスを含む被膜の最表面の重心間の距離Yが、結果として得られる本発明の一態様のモーターコアが適用されるステーターのティース幅の約0.5倍であれば、ティース部も含むステーター全面に亘って接着することができる。それ故、式（I）及び（II）を満たす条件で本工程を実施することにより、結果として得られるモーターコアにおける電磁鋼板の接着性を向上させることができる。また、結果として得られるモーターコアは、高い占積率を発現することができる。
【実施例】
【００５８】
以下、実施例を用いて本発明をさらに具体的に説明する。但し、本発明の技術的範囲はこれら実施例に限定されるものではない。
【００５９】
＜I：電磁鋼板の製造＞
[I-1：実施例1]
0.25 mmの板厚の無被膜の電磁鋼板を準備した。この電磁鋼板の両面に、ロールコーターを用いて有機材料（エポキシ樹脂）及び無機材料（SiO2）を含む塗工液を塗布した。次いで、この電磁鋼板の一方の面に、インクジェット印刷機を用いて低融点ガラス粉（SiO2-B2O3-R2O（式中、Rは、アルカリ金属である）、融点:約500〜600℃、粒径：10 μm）及び有機材料（アクリル樹脂）を3：1の重量比で含むエマルジョンの形態の塗工液を、直径1 mmの点が格子状（3 mm×3 mm）のパターンで配置されるように塗布した。塗布後の電磁鋼板を、750℃で焼付して、所定の被膜を備える電磁鋼板を得た。
【００６０】
[I-2：比較例1]
実施例1の手順において、低融点ガラスを含む塗工液の塗布を実施しない他は前記と同様の手順を実施して、両面に有機材料及び低融点ガラスを含む被膜を備える電磁鋼板を得た。
【００６１】
[I-3：比較例2]
公知文献（特開2016-176138号公報）に記載の方法に基づき、両面の略全面に低融点ガラス（SiO2-B2O3-R2O（式中、Rは、アルカリ金属である））を含む被膜を備える電磁鋼板を得た。
【００６２】
[I-4：プレス打ち抜き性の比較]
実施例1、並びに比較例1及び2の電磁鋼板のプレス打ち抜き性を比較した。それぞれの電磁鋼板を、同一条件下で繰り返しプレス打ち抜きして、パンチ面が一定のパンチ摩耗量となるまでの打ち抜き数を測定した。実施例1の電磁鋼板は、有機材料を含む被膜を備える面をプレス打ち抜き面として用いた。実施例1、並びに比較例1及び2の電磁鋼板のプレス打ち抜き性を比較したグラフを図4に示す。図中、縦軸の打ち抜き性は、比較例1の電磁鋼板における打ち抜き数を100％とした相対値である。
【００６３】
図4に示すように、比較例2の電磁鋼板の場合、両面の略全面に低融点ガラスを含む硬質の被膜を備えるため、焼鈍処理に対する耐久性は向上するものの、打ち抜き性が著しく低下した。これに対し、実施例1の電磁鋼板の場合、比較例1の電磁鋼板と比較して、顕著に高い打ち抜き性を示した。実施例1の電磁鋼板では、プレス打ち抜き面側に、有機材料を含む被膜が配置され、且つプレス打ち抜き面の裏面側に、低融点ガラスを含む硬質の被膜が格子状に配置されている。このような配置により、パンチ面と低融点ガラスを含む硬質の被膜とが接する部分が少なくなり、比較例1の電磁鋼板と比較して、打ち抜き性が向上したと推測される。
【００６４】
＜II：モーターコアの製造及び占積率の比較＞
前記Iの手順で製造した実施例1、並びに比較例1及び2の電磁鋼板を、それぞれ30 mm×320 mmの形状に打ち抜き、20枚積層した。積層した実施例1、並びに比較例1及び2の電磁鋼板を、位置決め治具に装着した。積層した実施例1、並びに比較例1及び2の電磁鋼板の上面に重りを載置し、焼鈍炉に入れて、750℃の条件で加圧しながら焼鈍処理してモーターコアを得た。実施例1、並びに比較例1及び2の電磁鋼板から製造されたモーターコアを、それぞれ実施例1、並びに比較例1及び2のモーターコアと記載する。実施例1のモーターコアの製造については、以下の式（I）：
【数４】
2019188751.tif 000006
［式中、
Xは、加圧焼鈍処理工程前の低融点ガラスを含む被膜の最表面の最大径（mm）であり、
tは、加圧焼鈍処理工程前の低融点ガラスを含む被膜の厚さ（μm）であり、
Xaは、加圧焼鈍処理工程後の低融点ガラスを含む被膜の最表面の最大径（mm）であり、
taは、加圧焼鈍処理工程後の低融点ガラスを含む被膜の厚さ（μm）であり、
Yは、隣接する低融点ガラスを含む被膜の最表面の重心間の距離（mm）であり、
Lは、モーターコアが適用されるステーターのティース幅（mm）である。］
を満たす条件で加圧焼鈍処理を実施できるよう、加圧条件を調整した（図2及び3）。具体的には、重りの重量は、加圧焼鈍処理後の低融点ガラスを含む被膜の厚さtaが3 μm以下となるように調整した。比較例1及び2のモーターコアの製造については、実施例1と同一の条件下で実施した。実施例1、並びに比較例1及び2のモーターコアについて、1 MPaの加圧下で積層厚さを測定する手順に基づき占積率を算出した。実施例1、並びに比較例1及び2のモーターコアの占積率を比較したグラフを図5に示す。図中、縦軸は、被膜及び積層間の空隙の無いバルク状態の占積率を100％とした相対値である。
【００６５】
図5に示すように、比較例2のモーターコアの場合、比較例1のモーターコアの値と比較して、占積率が低下した。これに対し、実施例1のモーターコアの場合、比較例1のモーターコアの値と実質的に同程度の占積率を示した。比較例2のモーターコアの場合、低融点ガラスを含む接着被膜の厚さは約10 μmであったのに対し、比較例1のモーターコアの場合、有機材料及び低融点ガラスを含む被膜の厚さは約1 μm以下であった。比較例2のモーターコアは、接着被膜が非常に厚いため、低い占積率となったと推測される。これに対し、実施例1のモーターコアの場合、低融点ガラスを含む接着被膜は一方の面のみに配置され、且つ格子状に配置されている。このような配置により、占積率の低下が抑制され、比較例1のモーターコアの値と同程度の占積率を示したと推測される。
【符号の説明】
【００６６】
1…電磁鋼板材料
2…有機材料を含む被膜
3…低融点ガラスを含む被膜
100…電磁鋼板
【図１】
2019188751.tif 000008
【図２】
2019188751.tif 000009
【図３】
2019188751.tif 000010
【図４】
2019188751.tif 000011
【図５】
2019188751.tif 000012