JP5245400B2 - 電磁鋼板の絶縁皮膜形成用処理液 - Google Patents
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Description
上記処理液は好ましくは下記の1または2以上をさらに特徴とする:
・第一リン酸塩(A)が第一リン酸アルミニウムおよび第一リン酸マグネシウムから選ばれた1種または2種である;
・合成エマルジョン樹脂(C)がノニオン型合成エマルジョン樹脂である;
・合成エマルジョン樹脂(C)がアクリル系合成エマルジョン樹脂である;
・ポリエチレングリコール(D)が分子量200〜600のものである;
・さらに水酸化マグネシウムを含有する;
・第一リン酸塩(A)の濃度が1〜50質量%である.
本発明は上記処理液から形成された絶縁皮膜を有する電磁鋼板にも関する。この絶縁皮膜は、好ましくは付着量が片面当たり0.1g/m2以上、1.0g/m2以下である。
第一リン酸塩(A)は、絶縁皮膜を形成するベースとなる成分(造膜成分)である。1価のアルカリ金属塩であると、耐水性のある皮膜を形成することができないので、Al、Mg、Ca、Sr、BaおよびZnから選ばれた多価金属の第一リン酸塩の1種または2種以上を使用する。
0.1≦ΣOi/ΣMi≦5 ・・・・・ (1)。
本発明の絶縁皮膜形成用処理液を使用し、これを基材の電磁鋼板の表面(通常は両面であるが、片面に塗布することも可能)に塗布し、加熱して塗膜を焼き付けると、耐水性と密着性に優れたリン酸塩系絶縁皮膜が形成される。
第一リン酸アルミニウム(Al/P原子比=0.9/3)6.25%、第一リン酸マグネシウム(Mg/P原子比=0.85/2)2.08%、水酸化マグネシウム1.2%、キレート剤として1−ヒドロキシエチリデン−1,1−ジホスホン酸4.2%、合成エマルジョン樹脂として一次粒子径0.1μmノニオン型アクリル樹脂(共栄社化学製ライトエポッゥAX−19)2.1%(固形分換算)、分子量200のポリエチレングリコール1.0%を含有する処理液を、成分と必要量の媒質の水とを撹拌羽根付きのミキサー中で1000rpmで10分間撹拌することにより調製した。調製した処理液中の樹脂の二次粒子径を下記方法で評価した結果を表1に示す。
処理液の組成(成分の配合割合)を表1に示すように変更した以外は、実施例1と同じ方法で処理液を調製し、評価した。結果を表1に一緒に示す。一部の例では、ポリエチレングリコールとして分子量が異なるもの、あるいは単量体(すなわち、エチレングリコール)を使用した。また、キレート剤としてカルボン酸化合物(具体的にはリンゴ酸)を併用し、合成エマルジョン樹脂としてアニオン型のスチレン/アクリル樹脂(ニチゴー・モビニール製モビニール870)も使用した。
[処理液の安定性]
処理液を40℃で1ヶ月間保存した後、目視で観察した処理液の状態(固形物の発生の有無)により次のように評価をした:
○:固形物が発生しない場合、
×:固形物が発生する場合。
成分を上記のように撹拌混合して調製した処理液を24時間静置した後、レーザー回折式粒度分布測定装置(島津製作所製、SALD−2200)を用いて、処理液を十分に蒸留水で希釈した状態で液中の粒度分布(すなわち、エマルジョン樹脂粒子の粒度分布)を測定した。体積粒度分布における50%頻度の粒子径(μm)を合成エマルジョン樹脂の二次粒子径とした。
△:処理液の二次粒子径が0.1μmを超え、1.0μm以下、
×:処理液の二次粒子径が1.0μmを超える。
塗布と焼付けにより絶縁皮膜が形成された絶縁皮膜付き電磁鋼板の試験片の外観を目視により観察して、下記の3段階で評価した。○が合格である。
△:部分的に透明性の劣る部位がある、
×:全面的に透明性が劣る。
絶縁皮膜付き電磁鋼板の試験片を走査型電子顕微鏡(SEM)により垂直方向に対して60°の角度から2000倍の倍率で観察し、皮膜表面に観察される凹凸の径(μm)を測定し(10個の平均値)、下記の3段階で評価した。
△:凹凸径が1μm超、10μm以下、
×:凹凸径が10μm超。
50℃、98%RHに調製した恒温恒湿槽内に、絶縁皮膜付き電磁鋼板の試験片を吊るし、72時間経過後の皮膜表面の状態を、触手によるべたつきの有無と、色差測定による白化の程度により評価した。評価は下記の4段階にて行った。○、◎が合格である。皮膜の白化については、ミノルタ製全反射型色差測定器CR−300を使用し、JIS−Z8730で規定されるL値(白さを表す数値)を試験前後に測定し、そのL値の変化(ΔL)の大きさで白化を判断した。
○:べたつきなし、白化やや有り(2<ΔL≦5)、
△:べたつき有り、白化有り(5<ΔL≦10)、
×:べたつき有り、白化顕著(ΔL>10)。
長さ50mm、幅25mmの絶縁皮膜付き電磁鋼板の試験片を、直径5mmの鉄棒に巻き付け、巻き付けた外側の部分についてテープ剥離試験を行って、鋼板に残存した絶縁皮膜の状況を調査した。下記の4段階で評価を行った。◎、○が合格である。
○:皮膜剥離発生(面積率で5%以下)、
△:皮膜剥離発生(面積率で5%超、30%以下)、
×:皮膜剥離発生(面積率で30%超)。
絶縁皮膜付き電磁鋼板の試験片を、50℃、95%RHに調整した恒温恒湿槽内に400時間暴露した後、表面錆の面積率を目視で判定し、下記の4段階で評価を行った。◎、○が合格である。
○:面積率で5%超、10%以下
△:面積率で10%超、30%以下
×:面積率で30%超。
Claims (10)
- 電磁鋼板の絶縁皮膜形成用処理液であって、水性媒質中に、Al、Mg、Ca、Sr、BaおよびZnの第一リン酸塩から選ばれた1種または2種以上の第一リン酸塩(A)と、ホスホン酸化合物またはホスホン酸化合物およびカルボン酸化合物からなるキレート剤(B)と、合成エマルジョン樹脂(C)と、ポリエチレングリコール(D)が溶解または分散している処理液からなり、処理液中の前記第一リン酸塩(A)に含まれる金属原子のモル数とその価数の積の総和をΣMiとし、キレート剤(B)のモル数と分子中の酸基数の積の総和をΣOiとするとき、(A)と(B)の割合が下記の式(1)を満たすことを特徴とする、皮膜外観に優れた絶縁皮膜形成用処理液。
0.1≦ΣOi/ΣMi≦5 ・・・・・ (1) - 第一リン酸塩(A)が第一リン酸アルミニウムおよび第一リン酸マグネシウムから選ばれた1種または2種である、請求項1記載の皮膜外観に優れた絶縁皮膜形成用処理液。
- 合成エマルジョン樹脂(C)がノニオン型合成エマルジョン樹脂である、請求項1または2に記載の皮膜外観に優れた絶縁皮膜形成用処理液。
- 合成エマルジョン樹脂(C)がアクリル系合成エマルジョン樹脂である、請求項1〜3のいずれかに記載の皮膜外観に優れた絶縁皮膜形成用処理液。
- さらに水酸化マグネシウムを含有する、請求項1〜4のいずれかに記載の皮膜外観に優れた絶縁皮膜形成用処理液。
- 第一リン酸塩(A)の濃度が1〜50質量%である、請求項1〜5のいずれかに記載の皮膜外観に優れた絶縁皮膜形成用処理液。
- 合成エマルジョン樹脂(C)の量が第一リン酸塩(A)100質量部に対して3〜100質量部の範囲内、ポリエチレングリコール(D)の量が合成エマルジョン樹脂(C)100質量部に対して10〜200質量部の範囲である、請求項1〜6のいずれかに記載の皮膜外観に優れた絶縁皮膜形成用処理液。
- 請求項1〜7のいずれかに記載の処理液から形成された絶縁皮膜を有する皮膜外観に優れた電磁鋼板。
- 絶縁皮膜の付着量が片面当たり0.1g/m2以上、1.0g/m2以下である、請求項8記載の皮膜外観に優れた電磁鋼板。
- 請求項1〜7のいずれかに記載の処理液を電磁鋼板の少なくとも片面に塗布した後、200〜330℃で加熱して塗膜を焼き付けて、電磁鋼板の表面に絶縁皮膜を形成することを特徴とする、皮膜外観に優れた電磁鋼板の処理方法。
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