(57)【要約】【課題】樹脂および無機コロイドを主成分とする絶縁被膜を形成した場合に、干渉模様の発生がない外観が良好な絶縁被膜付き電磁鋼板を提供する。【解決手段】樹脂エマルジョンと無機コロイドからなる水系塗料中に、親水親油バランスＨＬＢが８〜１５のノニオン系界面活性剤を塗料固形分に対して　０．１〜１０．０ｍａｓｓ％となる割合で含有させた絶縁コーティング処理液を、電磁鋼板に表面に塗布し、ついで焼き付ける。【選択図】　　　　図１
2004027301.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼板の表面に、親水親油バランスＨＬＢが８〜１５のノニオン系界面活性剤を　０．１〜１０．０ｍａｓｓ％含有し、残部は樹脂と無機コロイドからなる絶縁被膜をそなえることを特徴とする外観に優れた絶縁被膜付き電磁鋼板。
【請求項２】
樹脂エマルジョンと無機コロイドからなる水系塗料中に、親水親油バランスＨＬＢが８〜１５のノニオン系界面活性剤を塗料固形分に対して　０．１〜１０．０ｍａｓｓ％となる割合で含有させた絶縁コーティング処理液を、電磁鋼板に表面に塗布し、ついで焼き付けることを特徴とする外観に優れた絶縁被膜付き電磁鋼板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、歪取り焼鈍後においても外観に優れる絶縁被膜付き電磁鋼板およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
モータや変圧器などに使用される電磁鋼板の絶縁被膜には、層間抵抗だけでなく、加工成形時や保管時の利便さの観点から種々の特性が要求される。例えば、かかる電磁鋼板は、打ち抜き加工後に磁気特性を向上させるために　７５０〜８５０　℃程度の温度で歪取り焼鈍を行う場合が多いので、かような高温での焼鈍に耐え得る耐熱性が要求される。
このように、電磁鋼板は多様に使用されるため、用途に応じて種々の絶縁被膜の開発が行われている。
【０００３】
絶縁被膜は、通常、
（１）　溶接性、耐熱性を重視し、また歪取り焼鈍にも耐え得る無機質被膜、
（２）　打抜性と溶接性の両立を目指し、しかも歪取り焼鈍にも耐え得る樹脂含有の半有機質被膜、
（３）　特殊用途で歪取り焼鈍が不可の有機質被膜
の３種に大別される。
汎用品として歪取り焼鈍に耐え得るのは（１），　（２）の無機質を含む被膜であり、特に有機樹脂を含有したクロム酸塩系絶縁被膜は、１コート１ベークの製造で無機系絶縁被膜に比較して打抜性を格段に向上させることができるので、広く利用されている。
【０００４】
例えば、特公昭６０−３６４７６　号公報には、少なくとも１種の２価金属を含む重クロム酸塩系水溶液に、該水溶液中のＣｒＯ３：１００　重量部に対し、有機樹脂として酢酸ビニル／ベオバ比が９０／１０〜４０／６０の比率になる樹脂エマルジョンを樹脂固形分で５〜１２０　重量部および有機還元剤を１０〜６０重量部の割合で配合した処理液を、生地鉄板の表面に塗布し、常法による焼き付け処理を施すことからなる電磁鋼板の絶縁被膜形成方法が開示されている。
【０００５】
しかしながら、昨今では、環境に対する意識が非常に高まり、電磁鋼板の分野でも、製造工程あるいは需要家においてクロム化合物がより少ない、もしくは全く含有しない絶縁被膜が望まれている。
このような要請に対し、クロムを含まず、しかも打抜性が良好な絶縁被膜として、樹脂および無機コロイドを主成分としたものが特開平１０−３４８１２　等に開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した樹脂および無機コロイドを主成分とする水系塗料を、電磁鋼板の表面に塗布、焼き付けた場合、膜厚差に起因して干渉模様が発生するという問題があった。特にかような干渉模様は、被膜目付量が：２ｇ／ｍ２以下の薄い絶縁被膜を形成する場合に発生し易かった。
このような干渉模様は、実用上問題がないレベルであっても、品質管理上第一にチェックされる事項であり、製品欠陥となり易い。
【０００７】
本発明は、上述した問題点を解決すべく開発されたもので、樹脂および無機コロイドを主成分とする絶縁被膜を形成する場合においても、膜厚差ひいては干渉模様の発生がなく、外観が良好な絶縁被膜付き電磁鋼板を、その有利な製造方法と共に提案することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、鋼板の表面に、親水親油バランスＨＬＢが８〜１５のノニオン系界面活性剤を　０．１〜１０．０ｍａｓｓ％含有し、残部は樹脂と無機コロイドからなる絶縁被膜をそなえることを特徴とする外観に優れた絶縁被膜付き電磁鋼板である。
【０００９】
また、本発明は、樹脂エマルジョンと無機コロイドからなる水系塗料中に、親水親油バランスＨＬＢが８〜１５のノニオン系界面活性剤を塗料固形分に対して　０．１〜１０．０ｍａｓｓ％となる割合で含有させた絶縁コーティング処理液を、電磁鋼板に表面に塗布し、ついで焼き付けることを特徴とする外観に優れた絶縁被膜付き電磁鋼板の製造方法である。
【００１０】
以下、本発明を具体的に説明する。
本発明において、素材鋼板としては、電磁鋼板（電気鉄板を含む。以下同じ））を用いる。
また、塗料としては、水系で、かつ有機および無機物質を含むものを用いる。かかる水系塗料は、水を溶媒とした塗料であって、塗料の分散状態としてはエマルジョン、ディスパージョン、水溶性などが挙げられる。
【００１１】
本発明において、鋼板の前処理は特に規定されない。未処理であっても、アルカリなどの脱脂処理を施したものであっても、また塩酸、硫酸、リン酸などの酸洗処理を施したものであっても、いずれでもよい。
【００１２】
また、樹脂成分についても、特に限定はされないが、アクリル樹脂、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、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹脂およびメラミン樹脂等の１種または２種以上の水性樹脂（エマルジョン、ディスパージョン、水溶性）で、ガラス転移点が３０〜１５０　℃の樹脂を用いることが好ましい。
同様に、無機成分も特に限定されないが、無機コロイドとしては安価なシリカが有利に適合する。かようなシリカとしては、溶接性向上のためにアルミナ処理したものがとりわけ有用である。
【００１３】
さて、本発明においては、上記した樹脂と無機コロイドからなる絶縁被膜中に、親水親油バランスＨＬＢが８〜１５のノニオン系界面活性剤を適量含有させることが重要である。
ここに、親水親油バランスＨＬＢ（Ｈｙｄｒｏｐｈｉｌｅ−Ｌｙｐｏｐｈｉｌｅ　Ｂａｌａｎｃｅ）は、次式ＨＬＢ＝２０×（Ｍｗ　／Ｍ）で定義される（Ｍ：ノニオン系界面活性剤の分子量、Ｍｗ　：ポリオキシエチレン鎖および多価アルコールといった親水基の重量）。
樹脂と無機コロイドは、塗料液中において安定であるためには、互いに反応性が低いものでなければならない。例えば、樹脂および無機コロイドの表面電荷として、アニオン同士、カチオン同士であるといったものである。さもなければ、イオン的に結合し、ゲル化するので、塗料として利用し難い。このため、塗液では安定であるが、塗布、焼付けして成膜する過程においては、互いの結合力が不足するため、塗布が不安定になり易く、膜厚の不均一性を引き起こし易かったのである。
【００１４】
そこで、発明者らは、この点を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、塗液の安定性と被膜の均一性を両立させるには、ＨＬＢが８〜１５のノニオン系界面活性剤が特に有効であることを見出した。
すなわち、ＨＬＢ８〜１５のノニオン系界面活性剤は、樹脂および無機コロイドの間に局在化し、相溶性を向上させるため、成膜過程での不安定性を緩和する効果があると考えられる。この点、ＨＬＢが１５超では、樹脂および無機コロイドとの結合よりも溶媒である水に溶けてしまうため、樹脂−無機コロイドの相溶性向上効果が期待できない。一方、ＨＬＢが８未満では、樹脂の親油性基の中に取り込まれ過ぎる傾向にあり、同様に樹脂−無機コロイドの相溶性向上効果が期待できず、はじきの原因になり易い。
そこで、本発明では、ノニオン系界面活性剤のＨＬＢを８〜１５の範囲に限定した。より好ましくはＨＬＢ１０〜１４の範囲である。
なお、界面活性剤として、アニオン系やカチオン系の界面活性剤を使用した場合には、樹脂および無機コロイドとの結合あるいは反発により相溶性向上効果が期待できない。
【００１５】
ＨＬＢが８〜１５のノニオン系界面活性剤としては、例えばポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェノールエーテルなどのポリオキシエチレン誘導体、ソルピタンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビタントリステアレート、ポリオキシエチレソルビタンモノオレエート、ポリオキシエチレンソルビタントリオレエートなどのソルビタン誘導体、ポリエチレングリコールモノラウレート、ポリエチレングリコールモノステアレート、ポリエチレングリコールモノオレエート、ポリオキシエチレンソルビトールテトラオレエートなどが上げられる。これらはその構造中の親水基、親油基の種類、数によりＨＬＢが増減する。２　種以上のノニオン系界面活性剤を混合してＨＬＢを８〜１５に調整することも可能である。
【００１６】
塗料中に対するＨＬＢ８〜１５のノニオン系界面活性剤の添加量は、塗料固形分に対して　０．１〜１０．０ｍａｓｓ％の割合となる範囲とする必要がある。すなわち、塗料固形分とノニオン系界面活性剤の合計量を　１００ｍａｓｓ％として、そのうちの　０．１〜１０．０ｍａｓｓ％がノニオン系界面活性剤となる範囲で含有させる。というのは、ノニオン系界面活性剤の添加量が　０．１ｍａｓｓ％未満では十分な効果が期待できず、一方１０．０ｍａｓｓ％を超えると耐食性が劣化するからである。より好ましくは　２．０〜５．０ｍａｓｓ％の範囲である。
また、主成分である樹脂と無機コロイドとの配合比については、樹脂：１００　重量部に対して、無機コロイドの割合が６０〜６００　重量部となる程度とするのが好適である。
【００１７】
さらに、電磁鋼板に対する絶縁被膜の付着量は０．０５〜２．０　ｇ／ｍ２程度とすることが好ましい。というのは、付着量が　０．０５　ｇ／ｍ２未満では耐食性が十分でなく、一方２．０　ｇ／ｍ２を超えると、密着性が低下し、高温乾燥時にふくれが発生するなど塗装性が低下するからである。より好ましくは　０．１〜１．８　ｇ／ｍ２の範囲である。
【００１８】
上記の好適成分に調整した塗料を、電磁鋼板の表面に塗布し、焼き付けることによって絶縁被膜を形成させる。塗料の塗布方法としては、工業的に一般に用いられるロールコーター法、フローコーター法、スプレー塗装法およびナイフコーター法等種々の方法が適用可能である。また、焼き付け方法についても、通常実施されるような熱風式、赤外式および誘導加熱式等が使用可能である。焼き付け温度は　１００〜３００　℃程度とするのが好適である。
なお、被膜の性能を向上させるために、防錆剤などを添加配合することもできる。この場合、歪取り焼鈍後の性能を確保するために、固形分：１００　重量部に対する添加剤の合計量は３〜３００　重量部程度とすることが好ましい。
【００１９】
【実施例】
以下、本発明の効果を実施例に基づいて具体的に説明する。
板厚：０．５　ｍｍ、幅：１５０　ｍｍ、長さ：３００　ｍｍの電磁鋼板の表面に、表１，２に示す樹脂およびコロイダルシリカを主成分とし、種々のノニオン系界面活性剤を配合した絶縁被膜を形成した。塗料の塗布は、ロールコーターで行い、到達板温：２００　℃で焼き付けた後、放冷した。なお、焼き付けはプロパンガス直火焼き付けで行った。また、絶縁被膜中のシリカの割合はいずれも５０ｍａｓｓ％とした。
かくして得られた絶縁被膜付き電磁鋼板の表面外観（干渉模様）および耐食性について調べた結果を、表１，２に示す。
【００２０】
なお、干渉模様および耐食性は次のようにして評価した。
・干渉模様；目視により干渉模様の程度を判定した。
◎：均一性が高く美麗
○：干渉模様は認められるが、表面外観は良好
△：干渉模様が目立ち、表面外観上やや問題あり
×：表面外観上問題がある
・耐食性；温度：５０℃、湿度：８０％の雰囲気中に２週間保持した後の錆発生率を目視で判定した。
◎：５％以下
○：５％超、２０％以下
△：２０％超、５０％以下
×：５０％超
【００２１】
【表１】
2004027301.tif 000003
【００２２】
【表２】
2004027301.tif 000004
【００２３】
表１，２から明らかなように、発明例はいずれも、優れた表面外観が得られ、また耐食性も良好であった。
【００２４】
また特に、実施例における干渉模様とＨＬＢとの関係を図１に整理したが、同図に示したとおり、本発明に従いノニオン系界面活性剤のＨＬＢを８〜１５の範囲に調整することによって、干渉模様の発生を効果的に低減することができる。
【００２５】
【発明の効果】
かくして、本発明によれば、樹脂および無機コロイドを主体とする絶縁被膜を被成した場合において、干渉模様の発生を効果的に防止して、良好な表面外観を呈する電磁鋼板を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ノニオン系界面活性剤のＨＬＢと干渉模様の発生状況との関係を示した図である。
【図１】
2004027301.tif 000005