(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属ストリップの少なくとも片面にレジスト被膜を形成し、
次いで、前記レジスト被膜に、前記金属ストリップの圧延方向を横切る方向に走査しながらレーザを照射して、前記レーザが照射された部分の前記レジスト被膜を除去し、
次いで、前記金属ストリップの前記レジスト被膜が除去された部分にエッチング処理を施して線状溝を形成する、溝形成方法であって、
前記レジスト被膜は、無機化合物を固形分換算で２０質量％以上含有し、
前記金属ストリップ表面において、前記レーザは短軸径に対する長軸径の比が５．０以上の楕円状のビーム形状を有し、かつ走査直交方向におけるビーム径が１０μｍ以上１００μｍ以下である、線状溝形成方法。
【請求項２】
前記レーザの照射エネルギーを３０Ｊ／ｍ以下とする、請求項１に記載の溝形成方法。
【請求項３】
鋼スラブに熱間圧延を施して熱延鋼板とし、
次いで、前記熱延鋼板に、あるいは、前記熱延鋼板に熱延板焼鈍を施して得た熱延焼鈍板に、１回または中間焼鈍を挟む２回以上の冷間圧延を施して冷延鋼板とし、
次いで、前記冷延鋼板に一次再結晶焼鈍を施して一次再結晶板とし、
次いで、前記一次再結晶板に二次再結晶焼鈍を施して二次再結晶板とする、方向性電磁鋼板の製造方法であって、
前記熱間圧延後のいずれかの鋼板の少なくとも片面に、請求項１または２に記載の線状溝形成方法により、線状溝を形成する、方向性電磁鋼板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属ストリップ表面への線状溝形成方法、および該線状溝形成方法を利用する方向性電磁鋼板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気特性に優れる方向性電磁鋼板は、主に変圧器の鉄心用材料として用いられている。変圧器のエネルギー使用効率を向上するため、方向性電磁鋼板の低鉄損化が求められている。方向性電磁鋼板を低鉄損化する技術の一つとして、鋼板の表面加工による方法が知られている。
【０００３】
鋼板の表面加工による鉄損低減技術は、鋼板の表面に対して物理的な手法で歪を導入し、磁区の幅を細分化して鉄損を低減するというものであり、その一つに、エッチングによって鋼板の表面に溝を形成する方法がある。具体的には、フォルステライト被膜が形成される前の鋼板表面に、グラビアロール等を用いてレジスト被膜形成用被覆剤をパターン状に塗布した後、前記レジスト被膜形成用被覆剤が塗布されていない部分を、電解エッチング等の方法を用いて選択的にエッチングすることによって鋼板表面に溝を形成するという方法が知られている。該方法によれば、溝を形成することによって鋼板表面の磁区を細分化し、方向性電磁鋼板の鉄損を低減することができる。
【０００４】
ところで、このような線状溝が表面に形成された方向性電磁鋼板の磁気特性は、線状溝の形状に大きく影響されることが知られている。線状溝の板厚方向における深さ（溝深さ）が深いほど線状溝の壁面に磁極が多く生成して磁区細分化の効果が増大するため、溝深さは深くすることが好ましい。一方、エッチングによって線状溝を形成する際に、電解量、すなわち線状溝形成による地鉄の減少量が多くなると、磁束密度の低下および履歴損の増大を招くため、電解量は少ないことが好ましい。したがって、電解量を少なくするために溝幅を狭くすることが好ましい。さらに、エッチング後の線状溝の溝形状が不均一であると、方向性電磁鋼板の磁気特性がばらついてしまうため、均一なレジスト被膜パターンを形成し、均一な線状溝を鋼板表面に形成することが好ましい。
【０００５】
均一なレジスト被膜パターンを形成して均一な線状溝を形成し、鋼板の磁気特性のばらつきを抑制する技術として、特許文献１には、レーザを用いてレジスト被膜パターンを形成することが述べられている。すなわち、特許文献１に記載の技術においては、鋼板表面全体に均一にレジスト被膜を形成した後に、レジスト被膜が不要な部分にレーザを照射することによってレジスト被膜を瞬時にガス化させ、照射された部分のレジスト被膜を選択的に除去するのである。特許文献１に記載の方法によれば、均一な形状の線状溝を形成できると期待される。さらに特許文献１には、照射するレーザのビーム径を小径とし、レーザの形状を真円に近づけることで、幅の狭い線状溝を形成できることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開２０１７／０１７９０８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の技術によっては、小径のビームを照射してもエッチング後の溝幅がビーム径よりも大きくなり、所望の溝幅が得られない場合があるという問題があった。
【０００８】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、金属ストリップ表面に所望の溝幅で線状溝を形成し、ひいては極めて磁気特性に優れた方向性電磁鋼板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、上記した課題を達成するために鋭意検討を重ねた結果、以下の知見を得た。
【００１０】
（１）エッチング後の溝幅が、金属ストリップ表面におけるレーザの走査方向と直交する方向（以下、走査直交方向とも称する）のビーム径より大きくなる領域においては、レジスト被膜が除去された部分のレーザの走査直交方向における幅（以下、レジスト被膜除去幅とも称する）は、レーザの走査直交方向におけるビーム径（以後、照射幅とも称する）以上とはならない一方で、レーザの熱によってレジスト被膜が変質した部分（熱影響部）が存在し、該熱影響部がエッチング時に除去されて線状溝の溝幅が増大する原因となっている。
【００１１】
（２）レーザの走査方向のビーム径と直交方向のビーム径とが同一、すなわち真円に近いビーム形状のレーザをレジスト被膜に照射する場合、レーザ照射後の熱影響部のレーザ走査直交方向における幅（以後、熱影響幅とも称する）は、短時間に集中してエネルギーが投入された場合に大きくなり、時間的に分散してエネルギーを投入された場合に小さくなる。したがって、熱影響幅を低減するためにはレーザの出力を低減することが有効となるが、単にレーザの出力を低減すると、レジスト被膜の除去が不十分となる虞がある。そのため、レーザの出力を低減する場合、充分なエネルギーをレジスト被膜に投入するために、レーザの走査速度を落とす必要があるが、レーザの走査速度を落とすと生産性が低下する。そこでレーザの出力低減に替わる手法として、金属ストリップ表面におけるビーム形状を真円に近い形状から楕円状に変更する手法が有効である。ビーム形状を楕円状とすることで、同一のレーザ出力であってもエネルギーの投入が時間的に分散されて熱影響幅が小さくなり、ひいては線状溝の溝幅が増大することを防ぐことができる。この効果を得るためにはレーザのビーム形状の短軸径に対する長軸径の比を5.0以上とする必要がある。
【００１２】
（３）ビーム形状を楕円とすることで照射エネルギーが空間的に分散され、レジスト被膜の除去性が劣化する。そこで、レジスト被膜除去に必要なエネルギーを低減し、ビーム形状が楕円状のレーザを照射した場合にも確実にレジスト被膜を除去するために、無機化合物を含有したレジスト被膜を用いることが有効である。レーザによるレジスト被膜の除去は、レジスト被膜中に含まれる有機化合物をガス化させることで達成され、レーザのエネルギーは有機化合物のガス化に使用される。レジスト被膜が無機化合物を含有している場合、レーザ照射によってレジスト被膜中の有機化合物をガス化させればレジスト被膜中の無機化合物は塵となって飛散して除去されるため、レジスト被膜中の無機化合物分に相当する有機化合物のガス化に必要なエネルギーを低減することができる。楕円状のレーザによって確実にレジスト被膜を除去するためには、レジスト被膜中の無機化合物の含有量を固形物換算で20質量%以上とする必要がある。
【００１３】
本発明は、上記知見に基づいてなされたものである。すなわち、本発明の要旨構成は以下のとおりである。
【００１４】
［１］  金属ストリップの少なくとも片面にレジスト被膜を形成し、
次いで、前記レジスト被膜に、前記金属ストリップの圧延方向を横切る方向に走査しながらレーザを照射して、前記レーザが照射された部分の前記レジスト被膜を除去し、
次いで、前記金属ストリップの前記レジスト被膜が除去された部分にエッチング処理を施して線状溝を形成する、溝形成方法であって、
前記レジスト被膜は、無機化合物を固形分換算で２０質量％以上含有し、
前記金属ストリップ表面において、前記レーザは短軸径に対する長軸径の比が５．０以上の楕円状のビーム形状を有し、かつ走査直交方向におけるビーム径が１０μｍ以上１００μｍ以下である、線状溝形成方法。
［２］  前記レーザの照射エネルギーを３０Ｊ／ｍ以下とする、前記［１］に記載の溝形成方法。
［３］  鋼スラブに熱間圧延を施して熱延鋼板とし、
次いで、前記熱延鋼板に、あるいは、前記熱延鋼板に熱延板焼鈍を施して得た熱延焼鈍板に、１回または中間焼鈍を挟む２回以上の冷間圧延を施して冷延鋼板とし、
次いで、前記冷延鋼板に一次再結晶焼鈍を施して一次再結晶板とし、
次いで、前記一次再結晶板に二次再結晶焼鈍を施して二次再結晶板とする、方向性電磁鋼板の製造方法であって、
前記熱間圧延後のいずれかの鋼板の少なくとも片面に、前記［１］または［２］に記載の線状溝形成方法により、線状溝を形成する、方向性電磁鋼板の製造方法。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、金属ストリップ表面に所望の溝幅で線状溝を形成し、ひいては極めて磁気特性に優れた方向性電磁鋼板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】レーザ照射の概要を示す図である。
【図２】線状溝の溝幅と、鉄損Ｗ17/50との関係を示す図である。
【図３】レーザの長短軸比と、エッチング後の溝幅との関係を示す図である。
【図４】レジスト被膜除去幅の測定方法を説明するための図である。
【図５】レジスト被膜の無機化合物含有率と、レーザの走査直交方向における径に対するレジスト被膜除去幅の割合との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
まず、本発明を開発する契機となった実験について説明する。なお、以下の説明において、「％」は、特に明記しない限り「質量％」を意味する。また本明細書中において、「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
【００１８】
＜実験１＞
図１に示すように、表面にレジスト被膜（固形分組成：水系アルキド樹脂３６％、メラミン樹脂１％、Ｔｉ含有酸化物２０％、アルミニウム含有酸化物４０％、その他（顔料、レベリング剤）３％）を形成した板厚０．２３ｍｍの冷延鋼板（C: 0.05%,Mn: 0.10%,P: 0.004%,S: 0.001%,Al: 0.008%, N: 45ppm, Ti+Nb+V+Zr+Ta<0.001%）を矢印方向へ通板しながら、レーザ照射装置を圧延方向（図中の鋼板進行方向）と直交する向きに走査してレーザ照射を行ない、レーザ照射部４０のレジストを除去した。なお、上記冷延鋼板は、鋼スラブに熱間圧延を施して熱延鋼板とし、次いで、熱延鋼板に、冷間圧延を施して冷延鋼板としたものである。該レーザ照射を、圧延方向へ５ｍｍの間隔を置いて繰り返した。なお、レーザとしては、ファイバーレーザを用い、レーザ照射装置のファイバーを変更することで、鋼板表面において、走査直交方向におけるビーム径（図中のＢｔ）を５〜３００μｍと変化させた。レーザとしては、シングルモードファイバーレーザを、ガルバノスキャナー方式によって照射した。レーザ照射エネルギー：２５Ｊ／ｍ、走査幅２００ｍｍ、および鋼板の圧延方向における走査間隔５ｍｍとして行った。すべての条件にてレーザ照射部のレジスト被膜が完全に除去された。
【００１９】
なお、レーザの走査直交方向におけるビーム径は以下の通り決定した。市販されているＣＣＤカメラ型固定式ビームプロファイラを使用してレーザの走査直交方向におけるビームの強度プロファイルを鋼板表面において測定し、該ビームプロファイルにおいてビーム強度がビーム強度の最大値の０．１３５倍になる２点間のプロファイル幅を、走査直交方向におけるビーム径とした。
【００２０】
次に、このレジスト被膜を除去した冷延鋼板に電解エッチング処理を施した。次いで、電解エッチング処理後の冷延鋼板に一次再結晶焼鈍を行って一次再結晶板とした後、一次再結晶板の両面に焼鈍分離剤を塗布した。焼鈍分離剤塗布後の一次再結晶板にフォルステライト被膜形成を兼ねた二次再結晶焼鈍を施して二次再結晶とした。次いで、該二次再結晶に、平坦化焼鈍を行った後、張力被膜形成を行って、方向性電磁鋼板（製品板）を製造した。該方向性電磁鋼板を用いて、線状溝の溝幅と鉄損との関係を調査した。
【００２１】
なお、鉄損について、ここでは磁束密度１．７Ｔ、励磁周波数５０Ｈｚにおける鉄損Ｗ17/50を、ＪＩＳ  Ｃ２５５６に準拠して単板磁気試験器により評価した。なお鉄損の測定には、溝加工前（電解エッチング処理前）に磁気測定を行い、磁束密度Ｂ8が１．９０Ｔの方向性電磁鋼板を選択して用いた。さらに、方向性電磁鋼板に電解エッチング処理を施して形成した線状溝の板厚方向の深さ（溝深さ）は、電解エッチングの処理時間を調節してすべての方向性電磁鋼板について同じになるように調整した。方向性電磁鋼板の線状溝の溝幅については、溝部を共焦点レーザ顕微鏡を用いて３次元測定し、圧延方向に高さプロファイルを測定した時の、溝最下部の高さを「高さ０％」、圧延面高さの平均値を「高さ１００％」としたとき、溝最下部を挟んで「高さ９５％」となる位置の圧延方向距離を溝幅とし，上記溝幅を板幅方向に間隔１ｍｍで１０点測定し，平均することによって測定した。
【００２２】
図２に結果を示す。溝幅が１０〜１００μｍの時に鉄損が良好であることが分かる。溝幅が太くなることで鉄損が増大する理由は、電解量の増大に伴いヒステリシス損が増大するためであると考えられる。一方で、溝幅が狭くなりすぎると鉄損が劣化するのは、磁極のカップリングが起こり、磁区細分化の効果が減少したためと考えられる。線状溝の溝幅はレーザの走査直交方向におけるビーム径（図１中のＢｔ）とほぼ一致することから、レーザの走査直交方向におけるビーム径を１０〜１００μｍにすることが低鉄損化に重要であることが分かる。
【００２３】
＜実験２＞
次にレーザの走査直交方向におけるビーム径の長短軸比とエッチング後の線状溝の溝幅との関係を調査した。本実験においてはレーザのビーム径が100μmの発振器を使用し、円柱レンズを用いて鋼板上におけるビーム形状が楕円状となるように変換した。そして、ビーム形状の長軸方向がレーザの走査方向に平行となり、かつ短軸方向がレーザの走査方向と垂直になるようにして、鋼板に対してレーザを照射した。このとき、鋼板表面におけるビーム形状の短軸径に対する長軸径の比を長短軸比とし、長短軸比を1から200の間で変化させた。各長短軸比のレーザを照射してレジスト被膜を除去した冷延鋼板のエッチング後の線状溝の溝幅を調べた。線状溝を形成する鋼板としては、実験１と同じ鋼板を用いた。なお、上記冷延鋼板は、鋼スラブに熱間圧延を施して熱延鋼板とし、次いで、熱延鋼板に、冷間圧延を施して冷延鋼板としたものである。エッチング処理後の冷延鋼板に一次再結晶焼鈍を行って一次再結晶板とした後、一次再結晶板の両面に焼鈍分離剤を塗布した。焼鈍分離剤塗布後の一次再結晶板にフォルステライト被膜形成を兼ねた二次再結晶焼鈍を施して二次再結晶とした。次いで、該二次再結晶に、平坦化焼鈍を行った後、張力被膜形成を行って、方向性電磁鋼板（製品板）を製造した。また、レーザ照射におけるレーザ照射エネルギー、走査幅、および鋼板の圧延方向における走査間隔は実験１と同じ条件として行った。
【００２４】
図３に結果を示す。ビームの長短軸比が5.0未満ではエッチング後の線状溝の溝幅が増大する傾向がみられた。これは、ビームの長短軸比が小さい、すなわち真円に近いビーム形状のレーザを照射すると、レーザ出力が同等の場合、狭い領域に短時間の間に大きなエネルギーが投入され、エネルギーの一部が熱となって走査直交方向に熱伝導によって伝わり、レーザを照射していない領域のレジスト被膜を変質させて熱影響部を発生させるためであると考えられる。レジスト被膜の熱影響部は、変質していない部分に比べてレジスト被膜性が劣る。そのため、エッチングの際に該熱影響部が該鋼板から除去されるため、レーザの走査直交方向におけるビーム径に比してエッチング後の溝幅が大きくなっていると考えられる。図２に示したように、線状溝の溝幅が100μmを超えて大きくなると鉄損が劣化するため、熱影響部による溝幅の増大は好ましくない。
【００２５】
＜実験３＞
楕円状のビームを用いることで、線状溝の溝幅の増大は防ぐことができるが、ビームのエネルギー密度が分散されるため、レジスト被膜の除去が十分に行われなくなることが懸念される。そこで、レジスト被膜の除去に必要なレーザの照射エネルギーを低減することを目的として、レジスト被膜除去におよぼすレジスト被膜中の無機化合物含有量の影響を調査した。アルキド系樹脂（変性アルキド樹脂；有機化合物）と、シリカ（無機化合物）とを混合し、無機化合物を固形物換算で0〜95質量%含有するレジスト被膜を作製した。このようにして作製したレジスト被膜を冷延鋼板の両面に形成し、該レジスト被膜に実験１と同様にしてレーザ照射を行い、レーザ照射部のレジスト被膜を除去した。鋼板表面におけるビーム形状が楕円となるようにし、短軸径は100μmとし、長短軸比を50として、ビームの長軸を走査方向と平行に、短軸を走査方向と垂直になるようにしてレーザ照射を行った。レーザを照射したのち、レジスト被膜除去幅を測定した。ここで、レジスト被膜除去幅は図４に示すようにレーザ照射後のレジスト除去部をマイクロスコープで観察したときのレーザ走査方向での１ｍｍ長さ（観察長さ）におけるレジスト除去部の圧延直交方向（ＴＤ）における幅ｄの平均値とした。そして、各レーザの走査直交方向におけるビーム径（すなわち本実験においてはビームの短軸径100μm）に対するレジスト除去幅の比率（以下、レジスト除去比率とも称する）を百分率で求めた。鋼板としては、実験１と同じ鋼板を用いた。なお、上記冷延鋼板は、鋼スラブに熱間圧延を施して熱延鋼板とし、次いで、熱延鋼板に、冷間圧延を施して冷延鋼板としたものである。また、レーザ照射におけるレーザ照射エネルギー、走査幅、および鋼板の圧延方向における走査間隔は実験１と同じ条件として行った。
【００２６】
図５に結果を示す。無機化合物の含有率が２０質量％を下回るとレジスト被膜除去比率が大きく低下した。上述したように、レーザがレジスト被膜に照射されるとレジスト被膜の有機化合物が瞬時にガス化することでレジスト被膜が除去されるが、レジスト被膜中に存在している無機化合物は周囲の有機化合物がガス化する際に塵として飛散することで除去される。そのため、レジスト被膜中の無機化合物と同体積分の有機化合物をガス化させるのに必要なエネルギーが不要となる。そのため、無機化合物を２０質量％以上含有するレジスト被膜を用いた場合には、レーザの照射エネルギーが小さくとも、レジスト被膜を均一に除去することができる。レジスト除去比率が低下すると、レーザ照射部に地鉄が露出した領域（レジスト除去部）とレジスト被膜が一部残存した領域とが混在するようになり、エッチングの際に地鉄のエッチング速度がムラとなりやすく、溝幅が不均一となって磁気特性がばらつく原因となる。よって、レジスト被膜に無機化合物を固形物換算で２０質量％以上含有することが重要であることがわかった。
【００２７】
以上の結果を踏まえ、以下では本発明の実施形態について説明する。なお、以下の説明は本発明の好適な一実施形態を示すものであり、本発明は、以下の説明によって何ら限定されない。
【００２８】
本実施形態に係る線状溝形成方法は、
金属ストリップの少なくとも片面にレジスト被膜を形成し、
次いで、前記レジスト被膜に、前記金属ストリップの圧延方向を横切る方向に走査しながらレーザを照射して、前記レーザが照射された部分の前記レジスト被膜を除去し、
次いで、前記金属ストリップの前記レジスト被膜が除去された部分にエッチング処理を施して線状溝を形成する、溝形成方法であって、
前記レジスト被膜は、無機化合物を固形分換算で２０質量％以上含有し、
前記金属ストリップ表面において、前記レーザは短軸径に対する長軸径の比が５．０以上の楕円状のビーム形状を有し、かつ走査直交方向におけるビーム径が１０μｍ以上１００μｍ以下である、線状溝形成方法である。
【００２９】
本実施形態の線状溝形成方法においては、金属ストリップに対して、次の（１）〜（３）の工程の処理が順次施される。
（１）レジスト被膜形成工程、
（２）レーザ照射工程
（３）エッチング処理工程
【００３０】
［金属ストリップ］
本実施形態に係る線状溝形成方法によれば、さまざまな種類の金属ストリップに、エッチングを利用して鋼板の表面に線状溝を形成するに際して、溝幅の狭い線状溝を均一な形状で形成することができる。そのため、線状溝を形成する対象となる金属ストリップの種類は限定されない。本実施形態に係る線状溝形成方法は特に方向性電磁鋼板の低鉄損化に有用であることから、本線状溝形成方法を方向性電磁鋼板の製造に適用することが好ましい。
【００３１】
なお、後述するエッチング処理工程において、エッチング処理を施す際に、金属ストリップの表面にレジスト被膜以外の被膜が形成されていると、エッチングが阻害される虞がある。したがって、金属ストリップの表面には、フォルステライト被膜、絶縁被膜、および張力被膜などのエッチング液または電解液に対して不溶性や難溶性の被膜が形成されておらず、後述するレジスト被膜形成用被覆剤が金属ストリップの表面に直接塗布されることが好ましい。
【００３２】
［レジスト被膜形成工程］
まず、金属ストリップの少なくとも片面にレジスト被膜形成用被覆剤を塗布し、金属ストリップの少なくとも片面にレジスト被膜を形成する。前記レジスト被膜は、後述するエッチング処理工程において、被覆した箇所の金属ストリップのエッチングを防ぐためのエッチングレジスト被膜として機能するものである。
【００３３】
（レジスト被膜）
レジスト被膜は、無機化合物を固形分換算で２０質量％以上含有する。レジスト被膜の無機化合物の含有量が固形分換算で２０質量％未満であると、後述するレーザ照射工程において長軸径比の大きい楕円状のビーム形状を有するレーザを照射した際に、レジスト被膜が十分に除去されず、所望の溝幅の線状溝を形成することができない。レジスト被膜に含有される無機化合物は、固形分換算で４０質量％以上とすることが好ましい。一方で、無機化合物の含有量が大きくなりすぎると、樹脂成分の含有量が低下することによって耐エッチング性が低下し、均一な溝形成が困難となるため、レジスト被膜中の無機化合物の含有量は、固形分換算で９０質量%以下であることが好ましい。
【００３４】
（無機化合物）
無機化合物としては公知のものであれば特に限定されるものではないが、例えばシリカ、酸化マグネシウム、Ｔｉ含有酸化物、シリカ、Ｚｒ含有酸化物、ガラス繊維などを単体あるいは複数を混合して用いることができる。
【００３５】
レジスト被膜の無機化合物以外の固形分は、樹脂成分として有機化合物を含む。レジスト被膜の樹脂成分は、熱硬化性樹脂とすることが好ましい。熱硬化性樹脂としては、例えば、アルキド系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエチレン系樹脂、およびメラミン系樹脂からなる群より選択される少なくとも１つを用いることができる。アルキド系樹脂としては、多塩基酸と、多価アルコールと、油脂または油脂加工品とを脱水縮合反応せしめ、任意でさらに一塩基酸を反応せしめて得られるアルキド樹脂に、重合性ビニル単量体を反応させて得られた樹脂を用いることができる。エポキシ系樹脂としては、ビスフェノール型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、および多価アルコールのグリシジルエーテル類等を用いることができる。メラミン系樹脂としては、たとえば、メチル化メラミンおよびブチル化メラミンなどを用いることができる。
【００３６】
レジスト被膜形成用被覆剤は、上述した有機化合物、無機化合物等の固形分の他、適宜溶剤を含有し得る。溶剤としては、エチレングリコールモノｎ−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテル等公知の溶剤を用いることができる。レジスト被膜形成用被覆剤中の溶剤の含有量は特に限定されないが、レジスト被膜形成用被覆剤のインクダレを抑制する観点から、レジスト被膜形成用被覆剤の粘度は高い方が好ましい。
【００３７】
金属ストリップの少なくとも片面にレジスト被膜形成用被覆剤を塗布する方法は、特に限定されることなく、任意の方法で行うことができるが、各種ロールの表面にレジスト被膜形成用被覆剤を塗布し、該ロールを金属ストリップ表面に接触させることで、ロール表面のレジスト被膜形成用被覆剤を金属ストリップ表面に転写する方法によって行うことが好ましい。中でも、グラビアロールを用いたグラビア印刷法によってレジスト被膜形成用被覆剤を金属ストリップ表面に塗布することが好ましく、オフセットロールを使用したグラビアオフセット印刷法を用いてレジスト被膜形成用被覆剤を金属ストリップ表面に塗布することが好ましい。なお、本明細書において「グラビア印刷法」とは、グラビアロールを用いた印刷法全般を指し、グラビアオフセット印刷法も含むものとする。また、グラビア印刷法を用いる場合には、レジスト被膜の膜厚を一定とするため、グラビアロール上方にドクターブレードを設置して、グラビアロール表面におけるレジスト被膜形成用被覆剤の量を均一化することが好ましい。
【００３８】
金属ストリップにレジスト被膜形成用被覆剤を塗布する際は、レジスト被膜形成用被覆剤の粘度を高く保つために、レジスト被膜形成用被覆剤の温度を４０℃以下とすることが好ましい。一方、レジスト被膜形成用被覆剤を塗布する際のレジスト被膜形成用被覆剤の温度の下限は特に限定されないが、生産技術上の観点から２０℃以上とすることが好ましい。
【００３９】
レジスト被膜の目付量（塗布量）は、片面あたり１．０ｇ／ｍ2以上とすることが好ましく、また１０．０ｇ／ｍ2以下とすることが好ましい。レジスト被膜の目付量を１．０ｇ／ｍ2以上とすることで、良好な耐レジスト性が得られるため、後述するエッチング処理時に好適にエッチングを行うことができる。また、レジスト被膜の目付量を１０．０ｇ／ｍ2以下とすることで、レーザの照射エネルギーが３０Ｊ／ｍ以下の場合であっても、好適にレジスト被膜を除去することができる。なお、レジスト被膜の目付量は、レジスト被膜乾燥後かつレーザ照射前の値とし、レジスト被膜塗布前の金属ストリップと、レジスト被膜乾燥後の金属ストリップとの重量差およびレジスト被膜塗布面積より導出される。
【００４０】
レジスト被膜形成用被覆剤を金属ストリップの少なくとも片面に塗布してレジスト被膜を形成した後、後述するエッチング処理前までにレジスト被膜を乾燥させる。好ましくは、レジスト被膜は、後述するレーザ照射前までに乾燥させる。レジスト被膜形成用被覆剤の乾燥方法は特に限定されず、例えば、熱風乾燥、および真空乾燥等を用いることができる。熱風乾燥の場合、乾燥温度は、１８０〜３００℃とすることが好ましい。真空乾燥の場合は圧力を１０Ｐａ以下とすることが好ましく、乾燥時間は５秒以上とすることが好ましい。
【００４１】
［レーザ照射工程］
次に、レジスト被膜が形成された金属ストリップの圧延方向を横切る向きに、レーザを走査しながら照射する。このレーザ照射によって、レーザが照射された部分のレジスト被膜が局所的に加熱されてガス化し除去される。その結果、金属ストリップの表面が露出したレジスト除去部が形成される。該レジスト除去部において露出した部分は、後述するエッチング処理工程において選択的にエッチングされ、線状溝となる。
【００４２】
（レーザ）
金属ストリップ表面におけるレーザのビーム形状が真円に近いと、レーザの出力を低減しない限り、レーザ照射部周辺に熱影響部が形成される。熱影響部はエッチングの際に除去されてしまい、溝幅の増大につながるため、幅の狭い線状溝を形成し、特に方向性電磁鋼板において鉄損の低減効果を高めるという観点からは好ましくない。そこで、レーザの金属ストリップ表面（鋼板表面）におけるビーム形状を楕円状とし、好ましくは長軸を走査方向と平行に、短軸を走査方向と垂直になるように走査しながらレーザ照射することで、レーザによるエネルギー投入が時間的に分散されることで、熱影響部の形成が抑制される。熱影響部の形成を抑制するために、ビーム形状の短軸径に対する長軸径の比である長短軸比を５．０以上にする。エッチング処理後の線状溝の溝幅の増大を抑制して所望の溝幅を有する線状溝を形成し、特に方向性電磁鋼板において鉄損低減効果を高めるという観点からは、ビームの長短軸比は２０以上であることが好ましく、５０以上であることがより好ましく、１００以上であることがさらに好ましい。なお、ビームの長短軸比の上限は特に限定されないが、１０００００以下とすることが好ましい。ビームの長短軸比を１０００００以下とすることで、金属ストリップの幅端部からビームがはみ出すことを防ぎ、はみ出したビームから設備を保護するためのコストをより低減することができる。また、ビーム形状の長軸方向とレーザの走査方向とは平行であることが好ましいが、長軸方向が走査方向と平行でなくても本発明の効果を享受することは可能である。レーザの走査方向に対してビーム形状の長軸方向がなす角度は３０°以内であることが好ましく、より好ましくは１０°以内である。金属ストリップ表面においてレーザのビーム形状を楕円状にする方法としては、出射光が楕円形になる半導体レーザを使う方法の他、円形のレーザビームを円柱レンズで楕円状に変換する方法、あるいは回転駆動するポリゴンミラーにレーザを反射させて楕円状にする方法がある。金属ストリップ表面に対するレーザの照射角度を調整することによって、金属ストリップ表面におけるビーム形状を楕円状とすることもできる。
【００４３】
ビーム形状の短軸径に対する長軸径は、以下の通り測定する。まず、市販されているＣＣＤカメラ型固定式ビームプロファイラを使用して、金属ストリップ表面において、レーザの長軸方向におけるビームの強度プロファイルを測定し、該ビームプロファイルにおいてビーム強度がビーム強度の最大値の０．１３５倍になる２点間のプロファイル幅を、長軸方向におけるビーム径（長軸径）とする。つぎに、レーザの短軸方向のビーム径（短軸径）も同様にして測定し、得られた長軸径を短軸径で除して長短軸比とする。
【００４４】
レーザの走査直交方向におけるビーム径は、特に方向性電磁鋼板において優れた鉄損特性を得る観点から、１０μｍ以上１００μｍ以下とする。走査直交方向におけるビーム径は、以下の通り測定する。市販されているＣＣＤカメラ型固定式ビームプロファイラを使用して、金属ストリップ表面において、レーザの走査直交方向におけるビームの強度プロファイルを測定し、該ビームプロファイルにおいてビーム強度がビーム強度の最大値の０．１３５倍になる２点間のプロファイル幅を、走査直交方向におけるビーム径とする。なお、ビーム形状の長軸方向がレーザの走査方向に一致している場合、ビーム形状の短軸径が走査直交方向におけるビーム径となる。
【００４５】
レーザの照射エネルギーは大きいほうがレジスト被膜の除去残しが少なくなるが、金属ストリップの溶解を防いでより均一な形状の線状溝を形成する観点から、レーザの照射エネルギーは、４０Ｊ／ｍ以下とすることが好ましく、３０Ｊ／ｍ以下とすることがより好ましく、１０Ｊ／ｍ以下とすることがさらに好ましい。なお、レーザの照射エネルギーの下限は特に限定されないが、レジスト被膜を好適に除去するために、レーザの照射エネルギーは３Ｊ／ｍ以上とすることが好ましい。
【００４６】
なお、レーザの種類は、生産性の観点、および方向性電磁鋼板においてはさらに鉄損特性の観点から決定され得る。方向性電磁鋼板の鉄損特性を向上する観点からは、狭い溝幅が有利であるため、集光性の高いレーザ装置を使用してレジスト被膜除去幅を狭くすることが好ましい。一方で、生産性の観点からは、レーザ走査を高速で行うことが求められる。高速でレーザ走査をした場合、除去に必要なエネルギー密度を確保するために、より出力の高いレーザ照射装置を使用することが好ましい。よって、ビーム集光性とレーザ出力とを両立させるために、レーザの種類はシングルモードファイバーレーザとすることが好ましい。レーザの走査は、高速化の観点から、ガルバノミラー、ポリゴンミラー等のミラーの回転駆動によって行うことが好ましい。
【００４７】
一般的に用いられる金属ストリップの多くは、板幅が１ｍ程度である。１ｍ程度の板幅を有する金属ストリップの板幅全域にわたってより均一にレーザを照射するために、レーザ照射装置は、２台以上とすることが好ましい。
【００４８】
レーザの走査は、直線状に行うことが好ましい。また、レーザの走査方向は金属ストリップの圧延方向を横切る方向であればよい。
【００４９】
上記したレーザ照射工程において、レーザが照射された部分のレジスト被膜は、有機化合物のガス化および無機化合物の飛散によって除去される。そのため、レーザ照射工程の後に、集塵機および排ガス洗浄装置の少なくとも一方を用いて、送風または吸引により除去されたレジスト被膜を回収することが好ましい。レーザ照射を行ないつつ送風または吸引により除去されたレジスト被膜を回収することもできる。ただし、金属ストリップが送風または吸引により振動して焦点がずれることを防ぐため、レーザ照射を行ないつつ送風または吸引を行う場合の集塵機または排ガス洗浄装置の風量は、１００ｍ3／ｍｉｎ以下とすることが好ましい。また、前記風量の下限は特に限定されないが、除去されたレジスト被膜を好適に回収する観点から、風量は１０ｍ3／ｍｉｎ以上とすることが好ましい。
【００５０】
［エッチング処理工程］
レーザ照射工程終了後、エッチング処理を施して金属ストリップの表面に線状溝を形成する。エッチング処理に用いる手法は特に限定されないが、化学エッチングおよび電解エッチングの少なくとも一方を用いることが好ましい。線状溝の板厚方向における溝深さを制御する観点からは、エッチング処理の手法として電解エッチングを用いることがより好ましい。エッチング処理の手法として化学エッチングを用いる場合には、例えば、ＦｅＣｌ3、ＨＮＯ3、ＨＣｌ、およびＨ2ＳＯ4からなる群より選択される少なくとも１種を含有する水溶液をエッチング液として用いることができる。また、電解エッチングの場合には、例えば、ＮａＣｌ、ＫＣｌ、ＣａＣｌ2、およびＮａＮＯ3からなる群より選択される少なくとも１種を含有する水溶液をエッチング液（電解液）として用いることができる。
【００５１】
また、エッチング液を攪拌しつつエッチング処理を施すことが好ましい。エッチング液を攪拌することにより、エッチング槽内における電解液の温度および物質濃度の偏りを解消し、より均一にエッチングを行うことができる。また、エッチング液を攪拌することにより、エッチング槽内における電解液の流速を高め、エッチング効率を向上させることもできる。前記攪拌を行う方法は特に限定されないが、例えば、攪拌部材による機械攪拌、およびエッチング液を循環させることによる攪拌などを用いることができる。機械攪拌を行う場合には、エッチング液への耐性を考慮して、樹脂製の攪拌部材を用いることが好ましい。循環による攪拌を行う場合には、例えば、エッチング槽内にエッチング液の噴出口を設け、ポンプ等を用いてエッチング液を前記噴出口から噴出させることができる。
【００５２】
電解エッチングによりエッチング処理を施す場合には、任意の方法で金属ストリップへの通電を行うことができる。例えば、ラジアルセル方式または水平セル方式のエッチング槽を用いて、直接通電または間接通電により金属ストリップに通電を行うことができる。通電の電解条件は、エッチング処理の対象となる鋼板の種類、および使用する電解液等に応じて適宜調整すればよいが、例えば、電流密度を１〜１００Ａ／ｄｍ2の範囲内で調整することができる。
【００５３】
エッチング処理によって形成される線状溝の溝幅および溝深さは、レーザのビーム形状、およびエッチング条件によって調整できるが、方向性電磁鋼板の磁気特性を向上させる観点からは、線状溝の溝幅を１０μｍ以上とすることが好ましく、また１００μｍ以下にすることが好ましい。また、線状溝の板厚方向における深さに関しては１０μｍ以上とすることが好ましく、また４０μｍ以下とすることが好ましい。ここで、本実施形態に係る線状溝形成方法においては、線状溝の溝幅とレジスト除去幅とがほぼ一致するため、レーザの走査直交方向におけるビーム径は１０μｍ以上とすることが好ましく、１００μｍ以下とすることが好ましい。
【００５４】
本線状溝形成方法において、上記した条件以外の条件は、常法によることができる。
【００５５】
なお、本線状溝形成方法は、上述したレジスト被膜形成工程、レーザ照射工程、およびエッチング処理工程に加えて、上記（２）レーザ照射工程の後、上記（３）エッチング処理工程の前に、レジスト被膜の除去の状況を監視するために、レーザ照射部を撮像装置が拡大して撮像する画像撮影工程を有することが好ましい。撮像装置は、撮像した画像を、解析部に供給する。解析部は、撮像装置から取得した画像、およびレーザの走査直交方向におけるビーム径に基づいて、レジスト除去比率を決定する。このレジスト除去比率を用いて、レーザの照射条件等を調整することができる。またレジスト除去比率を記録して製品管理に活用することができる。レーザ照射部におけるレジスト被膜の除去の状況によって、溝形状は変化するため、レジスト被膜除去状況の監視は、溝幅の監視で代替することが可能である。しかしながら、溝形状はレジスト被膜除去以外の影響も受けるため、溝形成前のレジスト被膜の除去の状況を直接監視することがより好ましい。
【００５６】
＜方向性電磁鋼板の製造方法＞
本実施形態に係る線状溝形成方法は、方向性電磁鋼板の製造に好適に適用することができる。本実施形態に係る方向性電磁鋼板の製造方法は、
鋼スラブに熱間圧延を施して熱延鋼板とし、
次いで、前記熱延鋼板に、あるいは、前記熱延鋼板に熱延板焼鈍を施して得た熱延焼鈍板に、１回または中間焼鈍を挟む２回以上の冷間圧延を施して冷延鋼板とし、
次いで、前記冷延鋼板に一次再結晶焼鈍を施して一次再結晶板とし、
次いで、前記一次再結晶板に二次再結晶焼鈍を施して二次再結晶板とする、方向性電磁鋼板の製造方法であって、
前記熱間圧延後のいずれかの鋼板の少なくとも片面に、上述した線状溝形成方法により、線状溝を形成する、方向性電磁鋼板の製造方法である。
【００５７】
線状溝形成方法を方向性電磁鋼板の製造に適用する場合、線状溝形成の対象となる金属ストリップは、熱間圧延後のいずれかの鋼板であり得る。より具体的には、溝形成の対象となる金属ストリップは、熱間圧延後の熱延鋼板、熱延鋼板を熱延板焼鈍した熱延焼鈍板、冷間圧延を１回とする場合の冷間圧延後の冷延鋼板、冷間圧延を中間焼鈍を挟む２回以上とする場合における、中間焼鈍前もしくは後の冷延鋼板、または中間焼鈍後に冷間圧延した後の冷延鋼板、一次再結晶焼鈍後の一次再結晶板、二次再結晶焼鈍後の二次再結晶板であり得る。
【００５８】
前記方向性電磁鋼板を製造する場合の成分組成は特に限定されず任意の成分組成をすることができる。方向性電磁鋼板の鉄損を低減する観点から、Ｓｉを２．０〜８．０質量％の範囲で含有する成分組成とすることが好ましく、加えて通板性の観点からＳｉを２．５〜４．５質量％の範囲で含有する成分組成とすることがより好ましい。
【００５９】
なお、方向性電磁鋼板を製造する場合の成分組成として好適な、Ｓｉ以外の成分組成は、次のとおりである。勿論、以下の成分組成に限定されることはなく、どのような方向性電磁鋼板であっても本発明の適用により適用前の鋼板の鉄損は確実に改善される。
【００６０】
Ｃ：０．０１〜０．０８質量％
Ｃは、一次再結晶時の集合組織を改善するために必要な元素であり、その効果を得るためには０．０１質量％以上含有させることが好ましい。また、一次再結晶焼鈍で、Ｃの含有量を磁気時効の起こらない量まで好適に低減する観点から、Ｃの含有量は０．０８質量％以下とすることが好ましい。より好ましくはＣの含有量は０．０３質量％以上である。また、より好ましくはＣの含有量は０．０７質量％以下である。
【００６１】
Ｍｎ：０．００５〜１．０質量％
Ｍｎは、熱間加工性を改善するのに有効な元素である。上記効果を得るために、Ｍｎの含有量は０．００５質量％以上とすることが好ましい。また、より良好な磁束密度を得る観点から、Ｍｎの含有量は１．０質量％以下とすることが好ましい。より好ましくはＭｎの含有量は０．０１０質量％以上である。また、より好ましくはＭｎの含有量は０．２質量％以下である。
【００６２】
また、本発明の方向性電磁鋼板の製造に用いる鋼素材の上記成分以外の基本成分は、二次再結晶を起こさせるためにインヒビタを利用する場合と、利用しない場合とで異なる。
【００６３】
二次再結晶を起こさせるためにインヒビタを用いる場合、各種インヒビタ成分を含む成分組成とする。例えば、ＡｌＮ系インヒビタを利用するときには、ＡｌおよびＮをそれぞれＡｌ：０．０１〜０．０６５質量％、Ｎ：０．００５〜０．０１２質量％の範囲で含有させることが好ましい。また、ＭｎＳ・ＭｎＳｅ系インヒビタを利用するときには、Ｓ：０．００５〜０．０３質量％およびＳｅ：０．００５〜０．０３質量％の少なくとも一方を含有させることが好ましい。
【００６４】
一方、二次再結晶を起こさせるためにインヒビタを利用しない場合には、インヒビタ成分であるＡｌ、Ｎ、ＳおよびＳｅは、それぞれＡｌ：０．０１００質量％以下、Ｎ：０．００５０質量％以下、Ｓ：０．００５０質量％以下、Ｓｅ：０．００５０質量％以下に低減することが好ましい。
【００６５】
また、本実施形態に係る方向性電磁鋼板の製造に用いる鋼素材には、上記した基本成分の他に、磁気特性のさらなる改善を目的として、上記成分組成に加えてさらに、Ｎｉ：０．０３〜１．５０質量％、Ｓｎ：０．０１〜１．５０質量％、Ｓｂ：０．００５〜１．５０質量％、Ｃｕ：０．０３〜３．０質量％、Ｐ：０．０３〜０．５０質量％、Ｍｏ：０．００５〜０．１０質量％およびＣｒ：０．０３〜１．５０質量％のうちから選ばれる１種または２種以上を含有させてもよい。
【００６６】
Ｎｉは、熱延板組織を改善して磁気特性を向上させるのに有用な元素である。磁気特性の向上効果を得るためには、Ｎｉの含有量は０．０３質量％以上とすることが好ましい。また、好適に二次再結晶粒を発達させ、磁気特性を向上させる観点から、Ｎｉの含有量は１．５０質量％以下とすることが好ましい。また、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｃｕ、Ｐ、ＭｏおよびＣｒは、磁気特性の向上に有用な元素である。磁気特性の向上効果を得るためには、これら元素をいずれも上記の各下限値以上含有させることが好ましい。また、好適に二次再結晶粒を発達させる観点から、これら元素をいずれも上記上限以下含有させることが好ましい。
【００６７】
本実施形態に係る方向性電磁鋼板の製造に用いる鋼素材において、上記成分以外の残部は、Ｆｅおよび不可避的不純物であり得る。なお、Ｃは一次再結晶焼鈍において脱炭され、Ａｌ、Ｎ、ＳおよびＳｅは二次再結晶焼鈍において純化されるため、二次再結晶焼鈍後の鋼板（方向性電磁鋼板）では、これらの成分は不可避的不純物程度の含有量に低減される。
【００６８】
方向性電磁鋼板を製造する場合、鉄損の低減効果を高めるという観点から、金属ストリップの板幅方向（圧延直交方向ＴＤ）に対するレーザ走査方向の角度を４０°以下とすることが好ましい。レーザの走査方向は、金属ストリップの板幅方向と平行（鋼板の板幅方向に対するレーザ走査方向の角度を０°）とすることがより好ましい。また、レーザ照射工程におけるレーザ走査は、前記鋼板の圧延方向に周期的に行なうことが好ましい。言い換えれば、レジスト除去部が鋼板の圧延方向に一定の間隔で形成されるように、レーザ走査を繰り返し行なうことが好ましい。鋼板の圧延方向におけるレジスト除去部の間隔（以下、「レジスト除去部の間隔」という）は、２ｍｍ以上とすることが好ましく、また１０ｍｍ以下とすることが好ましい。エッチング処理によって形成される線状溝の、圧延方向における間隔（以下、「線状溝の間隔」という）は、レジスト除去部の間隔と等しくなるため、レジスト除去部の間隔を上記範囲内とすることにより、線状溝の間隔を好適な範囲とし、方向性電磁鋼板の磁気特性をさらに向上させることができる。
【実施例】
【００６９】
次に、実施例に基づいて本発明を具体的に説明する。以下の実施例は、本発明の好適な一例を示すものであり、本発明は、該実施例によってなんら限定されるものではない。
【００７０】
（実施例１）
レーザ照射条件が線状溝の形態および方向性電磁鋼板の鉄損特性に及ぼす影響を評価するために、複数の条件で、冷延鋼板の表面に線状溝を形成した。なお、冷延鋼板としては、Ｃ：０．０５質量％、Ｓｉ：３．２５質量％、Ｍｎ：０．０１質量％、Ａｌ：０．０２９質量％、Ｎ：０．０１２質量％、Ｓ：０．００５質量％およびＳｅ：０．０１２質量％を含有する組成（インヒビタ成分を含む組成）を有する鋼スラブに熱間圧延を施して熱延鋼板とし、次いで、該熱延鋼板に冷間圧延を施して０．２７ｍｍ、幅１１２０ｍｍの冷延鋼板としたものを用いた。その後、グラビアオフセット印刷法により該冷延鋼板の両面全体に均一にレジスト被膜形成用被覆剤を塗布した。レジスト被膜形成用被覆剤としては、エポキシ変性メラミン・アルキド樹脂と、固形分換算で４０質量％の酸化マグネシウムとを含有するレジスト被膜形成用被覆剤を塗布した。レジスト被膜の目付量（乾燥後）は３．０ｇ／ｍ2とした。
【００７１】
レジスト被膜形成用被覆剤を塗布した後、３３０℃で４０ｓの乾燥を行い、冷延鋼板の表面にレジスト被膜を形成した。次いで、表１に示す条件にて、冷延鋼板の板幅方向に直線状に走査しながらレーザを照射した。前記レーザの走査は、鋼板の圧延方向に３．５ｍｍ間隔で周期的に行った。本実験においては、シングルモードファイバーレーザの照射装置３台を冷延鋼板の板幅方向に並べて設置して、該３台の照射装置によってレーザ照射を行った。レーザの走査速度、照射エネルギー、レーザの走査直交方向におけるビーム径、およびレーザの長短軸比は、表１に示す通りとした。
【００７２】
＜レジスト被膜除去幅の測定＞
レーザ照射後の冷延鋼板について、レジスト被膜の除去幅を測定した。レーザ照射後の冷延鋼板表面を光学顕微鏡で観察し、レーザ照射部の地鉄が露出している領域の圧延方向の幅をレーザ走査方向１ｍｍにわたって１０点測定し、その平均値をレジスト被膜の除去幅とした。なお、レジスト被膜の除去幅と走査直交方向におけるビーム径との差が走査直交方向におけるビーム径に対して−８０％以上＋１８０％以下であれば、照射したレーザの径と同程度の幅にてレジスト被膜を除去することができたと判断した。
【００７３】
続いて、レーザ照射後の冷延鋼板に電解エッチングを施して、冷延鋼板の両面に線状溝を形成した。電解液としては２５質量％のＮａＣｌ水溶液を用い、すべての冷延鋼板において溝深さが２０μｍになるように事前に電流密度調整を行った。電解条件は、電解液温度：２０℃、電流密度：４〜２４Ａ／ｄｍ2、通電時間：２ｍｉｎとした。エッチング処理の終了後、冷延鋼板の表裏面に残ったレジスト被膜をＮａＯＨ水溶液にて除去した。前記ＮａＯＨ水溶液の液温は、５０〜７０℃の範囲内に保持した。エッチング処理終了後、冷延鋼板に水洗および表面洗浄処理を施した。
【００７４】
その後、冷延鋼板に、８５０℃にて一次再結晶焼鈍を施して一次再結晶板とし、次いで該一次再結晶板に１０００℃にて二次再結晶焼鈍を施して二次再結晶板とし、次いで該二次再結晶板に張力被膜を形成した。こうして得られた方向性電磁鋼板について、実験例１と同様に鉄損Ｗ17/50を測定した。なお、鉄損Ｗ17/50が０．８０Ｗ／ｋｇ以下であれば、鉄損特性に優れると判断した。測定結果を表１に併記する。
【００７５】
＜線状溝の溝幅の測定＞
共焦点レーザ顕微鏡を用いて圧延方向の線状溝の深さプロファイルを測定した。圧延面を「高さ１００％」、溝深さの最大深さを「高さ０％」として、「高さ９０％」となる位置の圧延方向の幅を溝幅とし、レーザ走査方向に１０点測定した平均値を線状溝の溝幅とした。なお、線状溝の溝幅と走査直交方向におけるビーム径との差が走査直交方向におけるビーム径に対して−７０％以上＋５００％以下であれば、所望の幅幅の線状溝を形成することができたと判断した。また、線状溝の溝幅が１０μｍ以上１００μｍ程度以下であれば、線状溝の溝幅が良好であると判断した。測定結果を表１に併記する。
【００７６】
【表１】
0006977814.tif 000002
【００７７】
表１に示した結果から分かるように、本発明の範囲内の線状溝形成方法を採用した発明例においては、所望の溝幅を有し、かつ溝幅の良好な線状溝を形成できており、比較例よりも良好な鉄損特性を有していることが分かる。
【００７８】
（実施例２）
実施例１と同様にして、溝形成前の冷延鋼板を製造した。該冷延鋼板に、水系アルキド樹脂を主成分とするレジスト被膜形成用被覆剤にシリカを固形物換算で０〜９５質量％配合したレジスト被膜形成用被覆剤をグラビアオフセット印刷法により鋼板表面全体に均一に塗布した。レジスト被膜の目付量（乾燥後）は３．０ｇ／ｍ2とした。レジスト被膜形成用被覆剤を塗布した後、３３０℃で４０ｓの乾燥を行なった。次いで、走査速度６０ｍ／ｓ、ビーム照射エネルギー３０Ｊ／ｍ、ビームの短軸径５０μｍ、ビームの長短軸比５０の条件で冷延鋼板の板幅方向に沿って直線状に走査しながらレーザを照射した。レーザの走査は、冷延鋼板の圧延方向に３．５ｍｍ間隔で周期的に行った。本実験においては、シングルモードファイバーレーザの照射装置３台を冷延鋼板の板幅方向に並べて設置して、該３台の照射装置によってレーザ照射を行った。
【００７９】
続いて、各冷延鋼板に電解エッチングを施して冷延鋼板の表面に線状溝を形成した。電解液としては２５質量％のＮａＣｌ水溶液を用い、すべての冷延鋼板について溝深さ２０μｍの線状溝が形成されるように事前に電流密度調整を行った。電解条件は、電解液温度：２０℃、電流密度：４〜２４Ａ／ｄｍ2、通電時間：２ｍｉｎとした。エッチング処理終了後、冷延鋼板の表裏面に残ったレジスト被膜をＮａＯＨ水溶液にて除去した。エッチング処理終了後、冷延鋼板に水洗および表面洗浄処理を施した。
【００８０】
その後、冷延鋼板に、８５０℃にて一次再結晶焼鈍を施して一次再結晶板とし、次いで該一次再結晶板に１０００℃にて二次再結晶焼鈍を施して二次再結晶板とし、次いで該二次再結晶板に張力被膜を形成した。こうして得られた方向性電磁鋼板について、鉄損Ｗ17/50を実験例１と同様の方法で測定した。なお、鉄損Ｗ17/50が０．８０Ｗ／ｋｇ以下であれば、鉄損特性に優れると判断した。測定結果を表２に併記する。
【００８１】
【表２】
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【００８２】
表２に示した結果からわかるように、無機化合物を２０質量％以上含有するレジスト被膜を採用した発明例においては、所望の溝幅を有し、かつ良好な溝幅の線状溝を形成でき、比較例よりも良好な鉄損特性を有していることが分かる。
【符号の説明】
【００８３】
１０  レーザ照射装置
２０  金属ストリップ
３０  レーザ
４０  レーザ照射部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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