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JP2020186415A - Electromagnetic steel sheet with organic insulation film - Google Patents

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JP2020186415A
JP2020186415A JP2019089309A JP2019089309A JP2020186415A JP 2020186415 A JP2020186415 A JP 2020186415A JP 2019089309 A JP2019089309 A JP 2019089309A JP 2019089309 A JP2019089309 A JP 2019089309A JP 2020186415 A JP2020186415 A JP 2020186415A
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steel sheet
mass
coating
electromagnetic steel
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JP2019089309A
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暢子 中川
Nobuko Nakagawa
暢子 中川
千代子 多田
Chiyoko Tada
千代子 多田
村松 直樹
Naoki Muramatsu
直樹 村松
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JFE Steel Corp
Original Assignee
JFE Steel Corp
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Abstract

To provide an electromagnetic steel sheet with an insulation film coated with an insulation film that is excellent in adhesion, punching quality and flaw resistance and does not diminish a volume ratio of the electromagnetic steel sheet in a laminate iron core.SOLUTION: An electromagnetic steel sheet with an organic insulation film is coated with an organic insulation film having a Martens hardness of 300 N/mm2 or more and less than 600 N/mm2 and an arithmetic average roughness Ra of 0.3 μm or less.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、積層鉄心の材料として好適な絶縁被膜付き電磁鋼板であって、絶縁性、打ち抜き性、および耐疵付き性に優れ、かつ積層鉄心中における電磁鋼板の占積率を損なわない有機絶縁被膜が形成された有機絶縁被膜付き電磁鋼板に関する。 The present invention is an electromagnetic steel sheet with an insulating coating suitable as a material for a laminated iron core, which is excellent in insulation, punching and scratch resistance, and is an organic insulation that does not impair the space factor of the electromagnetic steel sheet in the laminated iron core. The present invention relates to an electromagnetic steel sheet with an organic insulating film on which a film is formed.

電磁鋼板は、電気エネルギーと磁気エネルギーとの変換効率が高いことから、発電機、変圧器、および家電製品用モーター等の、電気機器類の鉄心の材料として広く用いられている。これらの鉄心は通常、プレス成形により所望の形状に打ち抜き加工された電磁鋼板を多数枚積層して形成される。このように電磁鋼板を積層して形成された鉄心を、積層鉄心という。 Since electromagnetic steel sheets have high conversion efficiency between electrical energy and magnetic energy, they are widely used as materials for iron cores of electrical equipment such as generators, transformers, and motors for home appliances. These iron cores are usually formed by laminating a large number of electromagnetic steel sheets punched into a desired shape by press forming. An iron core formed by laminating electromagnetic steel sheets in this way is called a laminated iron core.

エネルギー変換効率の向上を図る上では積層鉄心の鉄損を低減することが重要となる。積層鉄心において、積層された鋼板間が短絡すると、局部的な渦電流が発生して鉄損が増大する。そのため、積層鉄心の材料となる電磁鋼板には通常、表面に絶縁被膜が形成される。このような絶縁被膜付き電磁鋼板を用いることにより、鋼板を積層した際の層間抵抗が向上し、積層された鋼板間の短絡が抑制され、局部的な渦電流が低減され、延いては鉄心の鉄損が低減される。 In order to improve the energy conversion efficiency, it is important to reduce the iron loss of the laminated iron core. In a laminated iron core, when the laminated steel plates are short-circuited, a local eddy current is generated and iron loss increases. Therefore, an insulating film is usually formed on the surface of an electromagnetic steel sheet that is a material for a laminated iron core. By using such an electromagnetic steel sheet with an insulating coating, the interlayer resistance when the steel sheets are laminated is improved, short circuits between the laminated steel sheets are suppressed, local eddy currents are reduced, and the iron core is extended. Iron loss is reduced.

絶縁被膜付き電磁鋼板を用いた積層鉄心は、現在までに多岐に亘る分野において利用されている。近年、特に大型発電機、および風力発電機への適用が積極的に進められている。しかし、絶縁被膜付き電磁鋼板を用いた積層鉄心を大型発電機および風力発電機に適用するためには、絶縁被膜が幾つかの特性を満足することが要求される。 Laminated iron cores using electrical steel sheets with an insulating coating have been used in a wide variety of fields to date. In recent years, application to large-scale generators and wind power generators has been actively promoted. However, in order to apply a laminated iron core using an electromagnetic steel sheet with an insulating coating to a large-scale generator and a wind power generator, the insulating coating is required to satisfy some characteristics.

まず、大型発電機および風力発電機では高電圧に対応する必要がある。そのため、これらの鉄心の材料として用いられる電磁鋼板には、家電製品の小型モーター等の鉄心の材料として用いられる電磁鋼板に要求される絶縁性(層間抵抗値)よりも、大きな絶縁性(層間抵抗値)が要求される。具体的には、大型発電機および風力発電機の鉄心を構成する電磁鋼板に要求される層間抵抗値は、JIS C 2550(2000)「9.層間抵抗試験」(A法)に準拠して測定された値で、約50Ω・cm/枚超である。 First, large generators and wind power generators need to handle high voltages. Therefore, the electromagnetic steel sheets used as the material for these iron cores have a larger insulating property (interlayer resistance) than the insulation (interlayer resistance value) required for the electromagnetic steel sheets used as the material for the iron cores of small motors of home appliances. Value) is required. Specifically, the interlayer resistance values required for the electromagnetic steel sheets constituting the iron cores of large generators and wind power generators are measured in accordance with JIS C 2550 (2000) "9. Interlayer resistance test" (method A). The value is about 50Ω · cm 2 / sheet or more.

更に、大型発電機および風力発電機に用いる大型の鉄心を製造する際には、多くの場合、材料となる電磁鋼板を手作業で積層する。この手作業による積層の際、電磁鋼板端面と絶縁被膜とが接触することにより、絶縁被膜に疵が発生することがある。絶縁被膜に発生した疵は層間抵抗を低下させる要因になるため、絶縁被膜には手作業時の疵を抑制し得るよう、優れた耐疵付き性が要求される。 Further, when manufacturing a large iron core used for a large generator and a wind power generator, in many cases, an electromagnetic steel plate as a material is manually laminated. During this manual laminating, the end face of the electrical steel sheet and the insulating coating may come into contact with each other, resulting in defects in the insulating coating. Since the flaws generated in the insulating coating are a factor of lowering the interlayer resistance, the insulating coating is required to have excellent flaw resistance so as to be able to suppress the flaws during manual work.

これらの要求に対応すべく、様々な技術が提案されている。たとえば特許文献1には、溶剤に、(A)水系カルボキシル基含有樹脂:固形分換算で100質量部、(B)Al含有酸化物:上記(A)の固形分換算100質量部に対し、固形分換算で40質量部超150質量部未満、(C)メラミン、イソシアネートおよびオキサゾリンから選ばれる1種または2種以上の架橋剤:上記(A)の固形分換算100質量部に対し、固形分換算で20質量部超100質量部未満、を含有する絶縁被膜形成用被覆剤を用いた、絶縁被膜付き電磁鋼板の製造方法が開示されている。 Various technologies have been proposed to meet these demands. For example, Patent Document 1 states that (A) an aqueous carboxyl group-containing resin: 100 parts by mass in terms of solid content and (B) Al-containing oxide: solid in 100 parts by mass in terms of solid content of (A) above. More than 40 parts by mass and less than 150 parts by mass in terms of minutes, (C) one or more cross-linking agents selected from melamine, isocyanate and oxazoline: equivalent to 100 parts by mass in terms of solid content in (A) above. Disclosed is a method for producing an electromagnetic steel plate with an insulating coating using a coating agent for forming an insulating coating containing more than 20 parts by mass and less than 100 parts by mass.

また、特許文献2には、溶剤に、(A)水系カルボキシル基含有樹脂:固形分換算で100質量部、(B)アルミニウム含有酸化物:上記(A)の固形分換算100質量部に対し、固形分換算で40質量部超300質量部未満、および(C)メラミン、イソシアネートおよびオキサゾリンからなる群から選択される少なくとも一つの架橋剤:前記(A)の固形分換算100質量部分に対し、固形分換算で100質量部以上、300質量部未満、を含有する絶縁被膜形成用被覆剤を用いた絶縁被膜付き電磁鋼板の製造方法が開示されている。 Further, in Patent Document 2, the solvent contains (A) an aqueous carboxyl group-containing resin: 100 parts by mass in terms of solid content, and (B) an aluminum-containing oxide: 100 parts by mass in terms of solid content in (A) above. More than 40 parts by mass and less than 300 parts by mass in terms of solid content, and at least one cross-linking agent selected from the group consisting of (C) melamine, isocyanate and oxide: solid with respect to 100 parts by mass of solid content in (A) above A method for producing an electromagnetic steel plate with an insulating coating using a coating agent for forming an insulating coating containing 100 parts by mass or more and less than 300 parts by mass in terms of minutes is disclosed.

更に、プレス成形による打抜き時に金型を損傷しにくい絶縁被膜であれば、金型の交換または研磨の回数を減らすことができ、効率よく鉄心を作製することができるため、上述した特性に加えて、優れた打ち抜き性を有する絶縁被膜が形成された、絶縁被膜付き電磁鋼板が求められている。 Further, if the insulating coating does not easily damage the die during punching by press molding, the number of times the die is replaced or polished can be reduced, and the iron core can be efficiently produced. Therefore, in addition to the above-mentioned characteristics. There is a demand for an electromagnetic steel sheet with an insulating coating, which has an insulating coating having excellent punching properties.

特開2013−209739号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-209739 特開2018−21120号公報JP-A-2018-21120

上述したような従来技術によれば、絶縁性等の諸特性に優れた絶縁被膜を形成することができる。しかしながら本発明者らは新規に、上述したような従来技術においては、被膜の耐疵付き性、および積層鉄心中における電磁鋼板の占積率に、改善の余地があることを知見した。 According to the conventional technique as described above, it is possible to form an insulating film having excellent various properties such as insulating properties. However, the present inventors have newly found that there is room for improvement in the flaw resistance of the coating film and the space factor of the electromagnetic steel sheet in the laminated iron core in the above-mentioned conventional technique.

すなわち、本発明は、従来技術が抱える問題を有利に解決し、絶縁性、打ち抜き性、および耐疵付き性に優れ、かつ積層鉄心中における電磁鋼板の占積率を損なわない絶縁被膜が形成された、絶縁被膜付き電磁鋼板を提供することを目的とする。 That is, the present invention advantageously solves the problems of the prior art, and forms an insulating film which is excellent in insulating property, punching property, and scratch resistance and does not impair the space factor of the electromagnetic steel sheet in the laminated iron core. Another object of the present invention is to provide an electromagnetic steel sheet with an insulating coating.

上記課題を解決すべく、本発明者らは鋭意検討を重ね、絶縁性、打ち抜き性、および耐疵付き性に優れ、かつ積層鉄心中における電磁鋼板の占積率を損なわない絶縁被膜を形成するためには、被膜のマルテンス硬さおよび表面粗さを適切に規定し、被膜を有機被膜とすることが有効であるとの新規な知見を得た。 In order to solve the above problems, the present inventors have made extensive studies to form an insulating film having excellent insulating properties, punching properties, and scratch resistance, and which does not impair the space factor of the electrical steel sheet in the laminated iron core. For this purpose, we have obtained new findings that it is effective to appropriately define the Martens hardness and surface roughness of the coating film and to make the coating film an organic coating.

すなわち、本発明者らは、絶縁被膜のマルテンス硬さを適切に規定することで、打抜き性、および耐疵付き性に優れた絶縁被膜を得ることができることを知見した。 That is, the present inventors have found that an insulating film having excellent punching property and scratch resistance can be obtained by appropriately defining the Martens hardness of the insulating film.

また、本発明者らは、特許文献1および2に記載のように、アルミニウム含有酸化物等の無機顔料を多量に含有する被覆剤においては、該被覆剤を用いて絶縁被膜付き電磁鋼板を製造した際に、無機顔料の存在に起因する被膜表面凹凸により積層コアの鋼板間に発生する空隙が占積率の低下につながることを知見した。よって、被膜を有機被膜とし、表面粗さを適切に規定することで、被膜表面凹凸により積層コアの鋼板間に発生する空隙により占積率が低下することを防ぐことができることを新規に知見した。 Further, as described in Patent Documents 1 and 2, the present inventors manufacture an electromagnetic steel plate with an insulating coating by using the coating agent in a coating agent containing a large amount of inorganic pigments such as aluminum-containing oxides. It was found that the voids generated between the steel plates of the laminated core lead to a decrease in the space factor due to the unevenness of the film surface due to the presence of the inorganic pigment. Therefore, it was newly discovered that by using an organic coating as the coating and appropriately defining the surface roughness, it is possible to prevent the space factor from being lowered due to the voids generated between the steel plates of the laminated core due to the unevenness of the coating surface. ..

本発明は上記知見に基づいて完成されたものであり、その要旨構成は次の通りである。
[1]マルテンス硬さが300N/mm以上600N/mm未満であり、算術平均粗さRaが0.3μm以下である有機絶縁被膜を有する、有機絶縁被膜付き電磁鋼板。
[2]前記有機絶縁被膜の片面辺りの付着量が0.9g/m以上20g/m以下である、上記[1]に記載の有機絶縁被膜付き電磁鋼板。
The present invention has been completed based on the above findings, and its gist structure is as follows.
[1] An electromagnetic steel sheet with an organic insulating coating having an organic insulating coating having a Martens hardness of 300 N / mm 2 or more and less than 600 N / mm 2 and an arithmetic mean roughness Ra of 0.3 μm or less.
[2] The electromagnetic steel sheet with an organic insulating coating according to the above [1], wherein the amount of adhesion of the organic insulating coating on one side is 0.9 g / m 2 or more and 20 g / m 2 or less.

本発明によれば、絶縁性、打ち抜き性、および耐疵付き性に優れ、かつ積層鉄心中における電磁鋼板の占積率を損なわない有機絶縁被膜が形成された、有機絶縁被膜付き電磁鋼板を提供することができる。 According to the present invention, there is provided an electromagnetic steel sheet with an organic insulating film, which is excellent in insulating property, punching property, and scratch resistance, and has an organic insulating film formed in which the space factor of the electromagnetic steel sheet in the laminated iron core is not impaired. can do.

以下、本発明について具体的に説明する。 Hereinafter, the present invention will be specifically described.

本発明に係る「有機絶縁被膜」は、有機樹脂を主体とする絶縁被膜であるが、その他の成分を5質量%以下であれば含んでいてもよい。その他の成分としては、顔料、界面活性剤、防錆剤、潤滑剤、消泡剤、および酸化防止剤等が挙げられる。好ましくは、有機絶縁被膜に含まれるその他の成分の含有量は、4質量%以下であり、さらに好ましくは、2質量%以下である。 The "organic insulating film" according to the present invention is an insulating film mainly composed of an organic resin, but may contain other components as long as it is 5% by mass or less. Other components include pigments, surfactants, rust inhibitors, lubricants, defoamers, antioxidants and the like. The content of other components contained in the organic insulating coating is preferably 4% by mass or less, and more preferably 2% by mass or less.

本発明の有機絶縁被膜付き電磁鋼板は、マルテンス硬さが300N/mm以上600N/mm未満であり、算術平均粗さRaが0.3μm以下である有機絶縁被膜を有する。 The electromagnetic steel sheet with an organic insulating film of the present invention has an organic insulating film having a Martens hardness of 300 N / mm 2 or more and less than 600 N / mm 2 and an arithmetic mean roughness Ra of 0.3 μm or less.

有機絶縁被膜のマルテンス硬さは、300N/mm以上600N/mm未満とする。上述したように、本発明者らは、被膜のマルテンス硬さを適切に規定することで、被膜の密着性、打抜き性、および耐疵付き性に優れた被膜を得ることができることを新規に知見し、本発明を完成させるに至った。有機絶縁被膜のマルテンス硬さが300未満であると、硬度が不足するため、耐疵付き性が劣位である。よって、マルテンス硬さを300以上とすることで、ハンドリング時の疵を抑制し得る硬度を確保することができる。一方、マルテンス硬さが600以上であると、有機絶縁被膜の硬化が著しく、打抜き性が劣化する。また、有機絶縁被膜と鋼板との密着性が劣化する。マルテンス硬さは、好ましくは、320N/mm以上、より好ましくは、340N/mm以上である。また、マルテンス硬さは、好ましくは、550N/mm以下、より好ましくは、510N/mm以下である。 The Martens hardness of the organic insulating film shall be 300 N / mm 2 or more and less than 600 N / mm 2 . As described above, the present inventors have newly found that a coating film having excellent adhesion, punching property, and scratch resistance can be obtained by appropriately defining the maltensity hardness of the coating film. However, the present invention has been completed. If the Martens hardness of the organic insulating film is less than 300, the hardness is insufficient and the flaw resistance is inferior. Therefore, by setting the Martens hardness to 300 or more, it is possible to secure a hardness capable of suppressing defects during handling. On the other hand, when the Martens hardness is 600 or more, the organic insulating film is remarkably hardened and the punching property is deteriorated. In addition, the adhesion between the organic insulating film and the steel sheet deteriorates. The Martens hardness is preferably 320 N / mm 2 or more, more preferably 340 N / mm 2 or more. Moreover, Martens hardness is preferably 550 N / mm 2 or less, more preferably 510N / mm 2 or less.

また、有機絶縁被膜の算術平均粗さ(表面粗さ)Raは0.3μm以下とする。上述したように、本発明者らは、被膜表面凹凸により積層コアの鋼板間に発生する空隙が占積率を低下させることを新規に知見し、有機絶縁被膜の表面粗さを適切に規定して、本発明を完成するに至った。算術平均粗さRaが0.3μmを超えると、被膜表面凹凸により積層コアの鋼板間に発生する空隙が占積率を低下させることから、積層鉄心中における電磁鋼板の占積率が低下するためである。有機絶縁被膜の算術平均粗さRaは、好ましくは0.2μm以下、より好ましくは0.1μm以下である。なお、有機絶縁被膜の算術平均粗さRaの下限は特に限定されず、0μmであってもよい。 The arithmetic average roughness (surface roughness) Ra of the organic insulating film shall be 0.3 μm or less. As described above, the present inventors have newly discovered that the voids generated between the steel plates of the laminated core due to the unevenness of the coating surface reduce the space factor, and appropriately define the surface roughness of the organic insulating coating. This has led to the completion of the present invention. When the arithmetic mean roughness Ra exceeds 0.3 μm, the space factor of the electromagnetic steel sheet in the laminated iron core is lowered because the voids generated between the steel sheets of the laminated core are lowered due to the unevenness of the film surface. Is. The arithmetic average roughness Ra of the organic insulating film is preferably 0.2 μm or less, more preferably 0.1 μm or less. The lower limit of the arithmetic mean roughness Ra of the organic insulating film is not particularly limited and may be 0 μm.

なお、有機絶縁被膜は、電磁鋼板の少なくとも一方の面に形成されるが、両面に形成することが好ましい。目的によっては、電磁鋼板の一方の面にのみ本発明に係る有機絶縁被膜を形成し、他方の面には他の公知の絶縁被膜を形成することもできる。 The organic insulating film is formed on at least one surface of the electromagnetic steel sheet, but it is preferably formed on both surfaces. Depending on the purpose, the organic insulating film according to the present invention may be formed only on one surface of the electromagnetic steel sheet, and another known insulating film may be formed on the other surface.

本発明において、有機絶縁被膜の片面あたりの付着量は、0.9g/m以上20g/m以下であることが好ましい。有機絶縁被膜の付着量を0.9g/m以上とすることで、絶縁性および打ち抜き性に優れた有機絶縁被膜付き電磁鋼板を提供することができる。より好ましくは、有機絶縁被膜の付着量は、5.0g/m以上とする。また、有機絶縁被膜の付着量が20g/mを超える場合、密着性の劣化、鉄心における占積率の低下、およびコストの増大を招くため、有機絶縁被膜の付着量は20g/m以下とすることが好ましい。 In the present invention, the amount of the organic insulating coating adhered to one side is preferably 0.9 g / m 2 or more and 20 g / m 2 or less. By setting the adhesion amount of the organic insulating film to 0.9 g / m 2 or more, it is possible to provide an electromagnetic steel sheet with an organic insulating film having excellent insulating properties and punching properties. More preferably, the amount of the organic insulating film adhered is 5.0 g / m 2 or more. Also, when the amount of deposition of the organic insulating film is more than 20 g / m 2, adhesion degradation, reduction in space factor at core, and since the cost is increased, the adhesion amount of the organic insulating film is 20 g / m 2 or less Is preferable.

次に、本発明に係る有機絶縁被膜付き電磁鋼板の好適な製造方法について説明する。本発明に係る有機絶縁被膜付き電磁鋼板は、絶縁被膜用被覆剤を電磁鋼板に塗布して焼き付けることにより、製造され得る。まずは、有機絶縁被膜付き電磁鋼板の製造に用いる絶縁被膜用被覆剤について説明する。 Next, a suitable manufacturing method of the electromagnetic steel sheet with an organic insulating film according to the present invention will be described. The electromagnetic steel sheet with an organic insulating coating according to the present invention can be produced by applying a coating agent for an insulating coating to the electrical steel sheet and baking it. First, a coating agent for an insulating coating used for manufacturing an electromagnetic steel sheet with an organic insulating coating will be described.

有機絶縁被膜付き電磁鋼板の製造に用いる絶縁被膜用被覆剤は、剛体振り子試験における周期の低下開始温度が120℃以上、200℃以下である。剛体振り子試験における周期は、ISO12013−1および2に規定される剛体振り子試験で測定する。剛体振り子試験における周期の低下開始温度は、硬化挙動を表す指標の一つである。前記低下開始温度が120℃以上であれば、焼き付け時に充分に硬化が進行する被覆剤であるため、ハンドリング時の疵を抑制し得る被膜硬度を有する、耐疵付き性に優れた有機絶縁被膜を形成することができる。一方、前記の周期が200℃を超えても低下しない場合は、充分に硬化し得ない被覆剤であるため、該被覆剤を用いて形成した有機絶縁被膜の耐疵付き性が劣位となる。剛体振り子試験における周期の低下開始温度は、好ましくは、125℃以上、より好ましくは、130℃以上である。また、剛体振り子試験における周期の低下開始温度は、好ましくは、195℃以下、より好ましくは、180℃以下である。 The insulating coating coating agent used for manufacturing an electromagnetic steel sheet with an organic insulating coating has a period reduction start temperature of 120 ° C. or higher and 200 ° C. or lower in a rigid pendulum test. The period in the rigid pendulum test is measured by the rigid pendulum test specified in ISO12013-1 and ISO12013-1 and 2. The temperature at which the cycle starts to decrease in the rigid pendulum test is one of the indexes showing the curing behavior. When the lowering start temperature is 120 ° C. or higher, the coating agent sufficiently cures during baking. Therefore, an organic insulating coating having a coating hardness capable of suppressing defects during handling and having excellent flaw resistance can be obtained. Can be formed. On the other hand, if the period does not decrease even if it exceeds 200 ° C., the coating agent cannot be sufficiently cured, and therefore the flaw resistance of the organic insulating coating formed by using the coating agent is inferior. The cycle lowering start temperature in the rigid pendulum test is preferably 125 ° C. or higher, more preferably 130 ° C. or higher. The temperature at which the cycle starts to decrease in the rigid pendulum test is preferably 195 ° C. or lower, more preferably 180 ° C. or lower.

本発明の絶縁被膜用被覆剤は、前記特性を満足するものであればよく、他の要件については何ら限定されるものではない。前記特性を満足する被覆剤としては、例えば、(A)水系カルボキシル基含有樹脂と、(B)メラミン、イソシアネートおよびオキサゾリンから選ばれる1種または2種以上の架橋剤とを配合した被覆剤が例示される。また、前記(A)水系カルボキシル基含有樹脂の種類についても何ら限定されるものではなく、カルボキシル基を含有する水系樹脂であれば何れも適用可能であり、例えばエポキシ樹脂(a1)およびアミン類(a2)を反応させてなる変性エポキシ樹脂と、カルボキシル基含有ビニル単量体(a3)を含有するビニル単量体成分を重合して得られる反応生成物が例示される。 The coating agent for an insulating coating of the present invention may satisfy the above-mentioned characteristics, and is not limited to any other requirements. Examples of the coating agent satisfying the above characteristics include a coating agent in which (A) an aqueous carboxyl group-containing resin and (B) one or more cross-linking agents selected from melamine, isocyanate and oxazoline are blended. Will be done. Further, the type of the aqueous carboxyl group-containing resin (A) is not limited at all, and any aqueous resin containing a carboxyl group can be applied, for example, epoxy resin (a1) and amines (a1). An example is a reaction product obtained by polymerizing a modified epoxy resin obtained by reacting a2) with a vinyl monomer component containing a carboxyl group-containing vinyl monomer (a3).

一例においては、絶縁被膜形成用被覆剤は、
溶剤に、下記成分(A)および(B)を含有する絶縁被膜形成用被覆剤であって、
該被覆剤に含まれる全固形分に対する下記成分(A)および(B)の固形分換算の合計量が、95質量%以上100質量%以下を占める、絶縁被膜形成用被覆剤であり得る。
(A)水系カルボキシル基含有樹脂:固形分換算で100質量部、
(B)メラミン、イソシアネートおよびオキサゾリンからなる群から選ばれる1種または2種以上の架橋剤:前記(A)の固形分換算100質量部に対し、固形分換算で30質量部以上300質量部以下
In one example, the coating agent for forming an insulating film is
A coating agent for forming an insulating film containing the following components (A) and (B) in a solvent.
The coating agent for forming an insulating film may have a total amount of the following components (A) and (B) in terms of solid content with respect to the total solid content contained in the coating agent, which accounts for 95% by mass or more and 100% by mass or less.
(A) Aqueous carboxyl group-containing resin: 100 parts by mass in terms of solid content,
(B) One or more cross-linking agents selected from the group consisting of melamine, isocyanate and oxazoline: 30 parts by mass or more and 300 parts by mass or less in terms of solid content with respect to 100 parts by mass in terms of solid content in (A) above.

以下、絶縁被膜形成用被覆剤に含有される各成分の一例について説明する。 Hereinafter, an example of each component contained in the coating agent for forming an insulating film will be described.

(A)水系カルボキシル基含有樹脂
一実施形態において、絶縁被膜形成用被覆剤は、水系カルボキシル基含有樹脂を含有する。なお、本明細書において水系の樹脂とは、水分散型樹脂と水溶性樹脂との総称である。本実施形態においては、水系の樹脂を用いることにより、絶縁被膜形成中の揮発性有機溶剤の発生量を極力低減することができる。
(A) Water-based carboxyl group-containing resin In one embodiment, the coating agent for forming an insulating film contains a water-based carboxyl group-containing resin. In the present specification, the water-based resin is a general term for a water-dispersible resin and a water-soluble resin. In the present embodiment, by using an aqueous resin, the amount of volatile organic solvent generated during the formation of the insulating film can be reduced as much as possible.

上記水系カルボキシル基含有樹脂(A)の種類は特に限定されず、カルボキシル基を含有する水系樹脂であれば何れも適用可能である。水系カルボキシル基含有樹脂(A)がカルボキシル基を有することによって、水系カルボキシル基含有樹脂(A)と架橋剤(B)との間で好適に架橋を形成させて、絶縁被膜の耐疵付き性を高めることができ、さらに絶縁被膜と電磁鋼板との密着性を高めることができる。上記水系カルボキシル基含有樹脂(A)としては、例えばエポキシ樹脂(a1)とアミン類(a2)とを反応させてなる水性変性エポキシ樹脂に対して、カルボキシル基含有ビニル単量体(a3)を含有するビニル単量体成分を重合することで得られる反応生成物が好適に適用される。 The type of the aqueous carboxyl group-containing resin (A) is not particularly limited, and any aqueous resin containing a carboxyl group can be applied. Since the water-based carboxyl group-containing resin (A) has a carboxyl group, a crosslink is preferably formed between the water-based carboxyl group-containing resin (A) and the cross-linking agent (B) to improve the flaw resistance of the insulating coating. It can be enhanced, and the adhesion between the insulating coating and the electromagnetic steel plate can be enhanced. The aqueous carboxyl group-containing resin (A) contains, for example, a carboxyl group-containing vinyl monomer (a3) with respect to an aqueous modified epoxy resin obtained by reacting an epoxy resin (a1) with amines (a2). The reaction product obtained by polymerizing the vinyl monomer component to be used is preferably applied.

エポキシ樹脂(a1)をアミン類(a2)で変性した変性エポキシ樹脂は、エポキシ樹脂(a1)のエポキシ基の一部が、アミン類(a2)のアミノ基と開環付加反応することにより、水系の樹脂となる。なお、エポキシ樹脂(a1)をアミン類(a2)で変性して水系変性エポキシ樹脂とするに際し、エポキシ樹脂(a1)とアミン類(a2)との配合比は、100質量部のエポキシ樹脂(a1)に対して、アミン類(a2)を3質量部以上30質量部以下とすることが好ましい。アミン類を3質量部以上とすることにより、極性基を充分確保することができるため、被膜の密着性が良好となる。また、アミン類を30質量部以下とすることにより、耐水性および耐有機溶剤性に優れる被膜を提供することができる。 The modified epoxy resin obtained by modifying the epoxy resin (a1) with amines (a2) is an aqueous system in which a part of the epoxy group of the epoxy resin (a1) undergoes a ring-opening addition reaction with the amino group of the amines (a2). It becomes the resin of. When the epoxy resin (a1) is modified with amines (a2) to obtain a water-based modified epoxy resin, the compounding ratio of the epoxy resin (a1) and the amines (a2) is 100 parts by mass of the epoxy resin (a1). ), It is preferable that the amines (a2) are 3 parts by mass or more and 30 parts by mass or less. By setting the amount of amines to 3 parts by mass or more, a sufficient amount of polar groups can be secured, so that the adhesion of the coating film is improved. Further, by setting the amount of amines to 30 parts by mass or less, it is possible to provide a film having excellent water resistance and organic solvent resistance.

エポキシ樹脂(a1)としては、特に限定されず、各種公知のものを使用することができる。エポキシ樹脂(a1)として、具体的には、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。 The epoxy resin (a1) is not particularly limited, and various known epoxy resins can be used. Specifically, as the epoxy resin (a1), a bisphenol type epoxy resin, a novolak type epoxy resin, a polyhydric alcohol glycidyl ether, or the like can be used.

上記ビスフェノール型エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノール類と、ハロエポキシド類との反応生成物が挙げられる。 Examples of the bisphenol type epoxy resin include reaction products of bisphenols and haloepoxides.

上記ビスフェノール類としては、フェノールまたは2,6−ジハロフェノールと、ホルムアルデヒド、およびアセトアルデヒド等のアルデヒド類との反応生成物;フェノールまたは2,6−ジハロフェノールと、アセトン、アセトフェノン、シクロヘキサノン、ベンゾフェノン等のケトン類との反応生成物;ジヒドロキシフェニルスルフィドの過酸化物;ならびにハイドロキノン同士のエーテル化反応物等が挙げられる。 Examples of the bisphenols include reaction products of phenol or 2,6-dihalophenol and aldehydes such as formaldehyde and acetaldehyde; phenol or 2,6-dihalophenol, acetone, acetophenone, cyclohexanone, benzophenone and the like. Reaction products with ketones; peroxides of dihydroxyphenylsulfide; and etherification reactions between hydroquinones and the like.

上記ハロエポキシド類としては、エピクロロヒドリンおよびβ−メチルエピクロロヒドリン等が挙げられる。 Examples of the haloepoxides include epichlorohydrin and β-methylepichlorohydrin.

上記ビスフェノール型エポキシ樹脂として、具体的には、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、およびビスフェノールF型エポキシ樹脂等を好適に用いることができる。 As the bisphenol type epoxy resin, specifically, a bisphenol A type epoxy resin, a bisphenol F type epoxy resin, and the like can be preferably used.

また、上記ノボラック型エポキシ樹脂としては、ノボラック型フェノール樹脂とエピクロロヒドリンとの反応生成物等が挙げられる。なお、ノボラック型フェノール樹脂については、フェノールおよびクレゾールなどから合成することができる。 Examples of the novolak type epoxy resin include reaction products of novolak type phenol resin and epichlorohydrin. The novolak type phenol resin can be synthesized from phenol, cresol and the like.

また、上記多価アルコールのグリシジルエーテル類としては、多価アルコールとして、例えば1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、トリメチロールプロパン、シクロヘキサンジメタノール、水添ビスフェノール(A型,F型)、およびポリアルキレングリコール類などを用いたものが挙げられる。ポリアルキレングリコール類としては、例えばポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、およびポリブチレングリコールなどが挙げられる。 Examples of the polyhydric alcohol glycidyl ethers include 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, trimethylolpropane, cyclohexanedimethanol, and hydrogenated bisphenol (type A and type F). ), And those using polyalkylene glycols and the like. Examples of polyalkylene glycols include polyethylene glycol, polypropylene glycol, polybutylene glycol and the like.

また、エポキシ樹脂(a1)としては、上記の他、ポリブタジエンジグリシジルエーテルなどの公知のエポキシ樹脂も適用することができる。更に、被膜に柔軟性を付与するために、各種公知のエポキシ化油、およびダイマー酸グリシジルエステル等を使用することもできる。 Further, as the epoxy resin (a1), in addition to the above, a known epoxy resin such as polybutadiene diglycidyl ether can also be applied. Further, various known epoxidized oils, dimer acid glycidyl ester and the like can be used in order to impart flexibility to the film.

エポキシ樹脂(a1)としては、上記の何れか1種を単独で使用することができるほか、2種以上を組み合わせて使用することもできる。エポキシ樹脂(a1)は、好ましくはビスフェノール型エポキシ樹脂である。エポキシ樹脂(a1)がビスフェノール型エポキシ樹脂であれば、電磁鋼板への密着性に特に優れた被膜を提供することができる。 As the epoxy resin (a1), any one of the above can be used alone, or two or more of them can be used in combination. The epoxy resin (a1) is preferably a bisphenol type epoxy resin. If the epoxy resin (a1) is a bisphenol type epoxy resin, it is possible to provide a film having particularly excellent adhesion to an electromagnetic steel sheet.

また、エポキシ樹脂(a1)のエポキシ当量は、最終的に得られる水系カルボキシル基含有樹脂(A)の分子量にもよるが、100以上3000以下とすることが好ましい。エポキシ樹脂(a1)のエポキシ当量が100以上であると、架橋剤(B)との架橋反応が著しく速くなることがないため、被覆剤を塗布する際の作業性が良好である。一方、エポキシ樹脂(a1)のエポキシ当量が3000以下であれば、水系カルボキシル基含有樹脂(A)を製造する際の作業性が良好であり、また、水系カルボキシル基含有樹脂(A)がゲル化し易くなることがない。 The epoxy equivalent of the epoxy resin (a1) is preferably 100 or more and 3000 or less, although it depends on the molecular weight of the finally obtained aqueous carboxyl group-containing resin (A). When the epoxy equivalent of the epoxy resin (a1) is 100 or more, the cross-linking reaction with the cross-linking agent (B) does not become extremely fast, so that the workability when applying the coating agent is good. On the other hand, when the epoxy equivalent of the epoxy resin (a1) is 3000 or less, the workability in producing the water-based carboxyl group-containing resin (A) is good, and the water-based carboxyl group-containing resin (A) gels. It doesn't get easier.

アミン類(a2)としては、各種公知のアミン類を適用することができる。例えばアルカノールアミン類、脂肪族アミン類、芳香族アミン類、脂環族アミン類、および芳香核置換脂肪族アミン類等が挙げられる。これらのアミン類は、何れか1種を単独で使用することができるほか、2種以上を組み合わせて使用することができる。 As the amines (a2), various known amines can be applied. Examples thereof include alkanolamines, aliphatic amines, aromatic amines, alicyclic amines, and aromatic nucleus-substituted aliphatic amines. Any one of these amines can be used alone, or two or more of these amines can be used in combination.

上記アルカノールアミン類としては、例えばエタノールアミン、ジエタノールアミン、ジイソプロパノールアミン、ジ−2−ヒドロキシブチルアミン、N−メチルエタノールアミン、N−エチルエタノールアミン、およびN−ベンジルエタノールアミン等が挙げられる。 Examples of the alkanolamines include ethanolamine, diethanolamine, diisopropanolamine, di-2-hydroxybutylamine, N-methylethanolamine, N-ethylethanolamine, N-benzylethanolamine and the like.

上記脂肪族アミン類としては、例えばエチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、ヘキシルアミン、オクチルアミン、ラウリルアミン、ステアリルアミン、パルミチルアミン、オレイルアミン、およびエルシルアミン等が挙げられる。 Examples of the aliphatic amines include ethylamine, propylamine, butylamine, hexylamine, octylamine, laurylamine, stearylamine, palmitylamine, oleylamine, and elcilamine.

上記芳香族アミン類としては、例えばトルイジン、キシリジン、クミジン(イソプロピルアニリン)、ヘキシルアニリン、ノニルアニリン、およびドデシルアニリン等が挙げられる。 Examples of the aromatic amines include toluidine, xylidine, kumidin (isopropylaniline), hexylaniline, nonylaniline, dodecylaniline and the like.

上記脂環族アミン類としては、シクロペンチルアミン、シクロヘキシルアミン、およびノルボルニルアミン等が挙げられる。 Examples of the alicyclic amines include cyclopentylamine, cyclohexylamine, norbornylamine and the like.

上記芳香核置換脂肪族アミン類としては、例えばベンジルアミン、およびフェネチルアミン等が挙げられる。 Examples of the aromatic nucleus-substituted aliphatic amines include benzylamine and phenethylamine.

上述したアミン類の中でも、樹脂の親水性に寄与するという観点から、特にアルカノールアミン類が好ましい。 Among the above-mentioned amines, alkanolamines are particularly preferable from the viewpoint of contributing to the hydrophilicity of the resin.

上述したように、エポキシ樹脂(a1)をアミン類(a2)で変性して得た水系変性エポキシ樹脂に、カルボキシル基含有ビニル単量体(a3)を含有するビニル単量体成分を重合させることにより、水系カルボキシル基含有樹脂(A)が得られる。すなわち、水系変性エポキシ樹脂のうち、アミノ基と反応していないエポキシ基の一部と、ビニル単量体成分のカルボキシル基の一部とが反応して、水系カルボキシル基含有樹脂となる。なお、重合に際しては、アゾ化合物等の公知の重合開始剤を用いることができる。 As described above, the vinyl monomer component containing the carboxyl group-containing vinyl monomer (a3) is polymerized with the water-based modified epoxy resin obtained by modifying the epoxy resin (a1) with amines (a2). Therefore, the aqueous carboxyl group-containing resin (A) is obtained. That is, among the water-based modified epoxy resins, a part of the epoxy group that has not reacted with the amino group reacts with a part of the carboxyl group of the vinyl monomer component to obtain the water-based carboxyl group-containing resin. In addition, in the polymerization, a known polymerization initiator such as an azo compound can be used.

上記カルボキシル基含有ビニル単量体(a3)としては、官能基としてカルボキシル基を有し、且つ重合性を有するビニル基を有する単量体であれば特に限定されず、公知のものを適用することができる。具体的には、(メタ)アクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等のカルボキシル基含有ビニル単量体が挙げられる。 The carboxyl group-containing vinyl monomer (a3) is not particularly limited as long as it is a monomer having a carboxyl group as a functional group and having a polymerizable vinyl group, and known ones are applied. Can be done. Specific examples thereof include carboxyl group-containing vinyl monomers such as (meth) acrylic acid, maleic acid, maleic anhydride, fumaric acid, and itaconic acid.

カルボキシル基含有ビニル単量体(a3)を含有するビニル単量体成分は、上記したカルボキシル基含有ビニル単量体(a3)以外に、各種ビニル単量体成分を含有しうる。例えば、カルボキシル基含有ビニル単量体(a3)以外のビニル単量体成分として、スチレン系単量体を含有しうる。スチレン系単量体を含有させることにより、カルボキシル基含有ビニル単量体(a3)を含有するビニル単量体成分の製造時および貯蔵時の安定性を向上させることができる。カルボキシル基含有ビニル単量体の含有量は、カルボキシル基含有ビニル単量体(a3)を含有するビニル単量体成分全体に対し、好ましくは0質量%以上10質量%以下とする。 The vinyl monomer component containing the carboxyl group-containing vinyl monomer (a3) may contain various vinyl monomer components in addition to the above-mentioned carboxyl group-containing vinyl monomer (a3). For example, a styrene-based monomer may be contained as a vinyl monomer component other than the carboxyl group-containing vinyl monomer (a3). By containing the styrene-based monomer, the stability of the vinyl monomer component containing the carboxyl group-containing vinyl monomer (a3) during production and storage can be improved. The content of the carboxyl group-containing vinyl monomer is preferably 0% by mass or more and 10% by mass or less with respect to the entire vinyl monomer component containing the carboxyl group-containing vinyl monomer (a3).

上記の水系変性エポキシ樹脂に、カルボキシル基含有ビニル単量体(a3)を含有するビニル単量体成分を重合して水系カルボキシル基含有樹脂とするに際し、エポキシ樹脂(a1)とカルボキシル基含有ビニル単量体成分(a3)の配合比は、固形分換算で100質量部のエポキシ樹脂(a1)に対して、ビニル単量体を固形分換算で5質量部以上100質量部以下となるように配合することが好ましい。ビニル単量体の配合量が5質量部以上であれば被膜の耐湿潤性が良好であり、100質量部以下であれば被膜の耐水性、および耐有機溶剤性が好適であるためである。 When polymerizing a vinyl monomer component containing a carboxyl group-containing vinyl monomer (a3) to the above water-based modified epoxy resin to obtain an aqueous carboxyl group-containing resin, the epoxy resin (a1) and the carboxyl group-containing vinyl simple substance are used. The compounding ratio of the weight component (a3) is such that the vinyl monomer is 5 parts by mass or more and 100 parts by mass or less in terms of solid content with respect to 100 parts by mass of the epoxy resin (a1) in terms of solid content. It is preferable to do so. This is because when the blending amount of the vinyl monomer is 5 parts by mass or more, the wettability of the coating film is good, and when it is 100 parts by mass or less, the water resistance and the organic solvent resistance of the coating film are preferable.

水系カルボキシル基含有樹脂(A)の製造方法は、特に限定されないが、以下の手順とすることが好ましい。エポキシ樹脂(a1)を高温にて溶解したのち、アミン類(a2)を加えて反応させ、水性変性エポキシ樹脂とする。次いで、得られた水性変性エポキシ樹脂に、カルボキシル基含有ビニル単量体(a3)を添加して保温する。その後、冷却し、中和剤および水を順次添加して混合することにより、水系カルボキシル基含有樹脂(A)を得る。 The method for producing the aqueous carboxyl group-containing resin (A) is not particularly limited, but the following procedure is preferable. After dissolving the epoxy resin (a1) at a high temperature, amines (a2) are added and reacted to obtain an aqueous modified epoxy resin. Next, a carboxyl group-containing vinyl monomer (a3) is added to the obtained aqueous modified epoxy resin to keep it warm. Then, it is cooled, and a neutralizing agent and water are sequentially added and mixed to obtain an aqueous carboxyl group-containing resin (A).

水系カルボキシル基含有樹脂(A)の調製時に使用する溶剤としては、最終的に得られる水系カルボキシル基含有樹脂の水性化の観点から、好ましくは水を用いる。また、水に親水性溶剤を少量混合して使用することができる。親水性溶剤としては、具体的には、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノn−ブチルエーテル、プロピレングリコールモノt−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、n−ブチルセロソルブ、およびt−ブチルセロソルブなどのグリコールエーテル類;ならびにイソプロピルアルコール、およびブチルアルコールなどのアルコール類が挙げられる。これらの親水性溶剤は、いずれか1種を単独で使用できる他、2種以上を組み合わせて使用することができる。親水性溶剤は、被覆剤全体に対し、5質量%以上20質量%以下とすることが好ましい。親水性溶剤の量が上記の範囲内であれば、被覆剤の貯蔵安定性が良好である。 As the solvent used in the preparation of the water-based carboxyl group-containing resin (A), water is preferably used from the viewpoint of making the finally obtained water-based carboxyl group-containing resin water-based. Further, a small amount of a hydrophilic solvent can be mixed with water before use. Specific examples of the hydrophilic solvent include propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol mono n-butyl ether, propylene glycol mono t-butyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, and n-. Glycol ethers such as butyl cellosolve and t-butyl cellosolve; and alcohols such as isopropyl alcohol and butyl alcohol. Any one of these hydrophilic solvents can be used alone, or two or more of them can be used in combination. The hydrophilic solvent is preferably 5% by mass or more and 20% by mass or less with respect to the entire coating agent. When the amount of the hydrophilic solvent is within the above range, the storage stability of the coating agent is good.

水系カルボキシル基含有樹脂(A)の製造時には、各種公知のアミン類を中和剤として適用することができる。中和剤としては、例えば、アルカノールアミン類、脂肪族アミン類、芳香族アミン類、脂環族アミン類、芳香核置換脂肪族アミン類等が挙げられる。これらの中和剤は、1種を単独で使用することができ、または2種以上を組み合わせて使用することもできる。上記の中和剤の中でも、水性化後の安定性が良好であることから、特に、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、モノイソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、N−メチルエタノールアミン、N−エチルエタノールアミンなどのアルカノールアミンが好ましい。また、中和剤の添加によって、水系カルボキシル基含有樹脂(A)溶液のpHを6〜9に調整することが好ましい。 At the time of producing the aqueous carboxyl group-containing resin (A), various known amines can be applied as a neutralizing agent. Examples of the neutralizing agent include alkanolamines, aliphatic amines, aromatic amines, alicyclic amines, aromatic nucleus-substituted aliphatic amines and the like. One of these neutralizers can be used alone, or two or more of these neutralizers can be used in combination. Among the above neutralizers, monoethanolamine, diethanolamine, monoisopropanolamine, diisopropanolamine, N-methylethanolamine, N-ethylethanolamine, etc. are particularly good because of their good stability after hydration. Alkanolamines are preferred. Further, it is preferable to adjust the pH of the aqueous carboxyl group-containing resin (A) solution to 6 to 9 by adding a neutralizing agent.

(B)メラミン、イソシアネートおよびオキサゾリンから選ばれる1種または2種以上の架橋剤
架橋剤は、水系カルボキシル基含有樹脂(A)を架橋させて絶縁被膜の耐疵つき性を高め、かつ絶縁被膜と電磁鋼板との密着性を高める目的で被覆剤に含有される。架橋剤としては、水系カルボキシル基含有樹脂(A)のカルボキシル基およびエポキシ基と反応して架橋反応を起こす、メラミン、イソシアネートおよびオキサゾリンから選ばれる1種または2種以上の架橋剤を用いる。メラミンとしては、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。イソシアネートとしては、ヘキサメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネートから誘導されるイソシアネート型ポリイソシアネートなどを用いることができる。また、オキサゾリンとしては、オキサゾリン環を有する化合物であれば特に限定されない。
(B) One or more cross-linking agents selected from melamine, isocyanate and oxazoline The cross-linking agent cross-links the aqueous carboxyl group-containing resin (A) to enhance the flaw resistance of the insulating coating, and also serves as the insulating coating. It is contained in the coating agent for the purpose of improving the adhesion with the electromagnetic steel plate. As the cross-linking agent, one or more cross-linking agents selected from melamine, isocyanate and oxazoline, which react with the carboxyl group and the epoxy group of the aqueous carboxyl group-containing resin (A) to cause a cross-linking reaction, are used. As the melamine, for example, methylated melamine, butylated melamine and the like can be used. As the isocyanate, hexamethylene diisocyanate, isocyanate type polyisocyanate derived from hexamethylene diisocyanate and the like can be used. The oxazoline is not particularly limited as long as it is a compound having an oxazoline ring.

本実施形態に係る被覆剤は、水系カルボキシル基含有樹脂(A)の固形分100質量部に対して、メラミン、イソシアネートおよびオキサゾリンから選ばれる1種または2種以上の架橋剤(B)を、固形分換算で30質量部以上300質量部以下の範囲で含有する。水系カルボキシル基含有樹脂(A)の固形分100質量部に対して、上記架橋剤(B)が30質量より少ない場合、形成される絶縁被膜の耐疵つき性が低下する。一方、水系カルボキシル基含有樹脂(A)の固形分100質量部に対して、上記架橋剤(B)が300質量部より多い場合、架橋密度が増大することによる硬化が著しく、形成される絶縁被膜の打ち抜き性および密着性が低下する。したがって、水系カルボキシル基含有樹脂(A)の固形分100質量部に対して、上記架橋剤(B)を30質量部以上300質量部以下とする。水系カルボキシル基含有樹脂(A)の固形分100質量部に対する架橋剤(B)の量は、固形分換算で、好ましくは50質量部以上150質量部以下、より好ましくは80質量部以上100質量部以下である。 The coating agent according to the present embodiment is obtained by adding one or more cross-linking agents (B) selected from melamine, isocyanate and oxazoline to 100 parts by mass of the solid content of the aqueous carboxyl group-containing resin (A). It is contained in the range of 30 parts by mass or more and 300 parts by mass or less in terms of minutes. When the amount of the cross-linking agent (B) is less than 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the solid content of the water-based carboxyl group-containing resin (A), the scratch resistance of the formed insulating film is lowered. On the other hand, when the amount of the cross-linking agent (B) is more than 300 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the solid content of the water-based carboxyl group-containing resin (A), the insulating film is remarkably cured due to the increase in the cross-linking density. Punchability and adhesion are reduced. Therefore, the amount of the cross-linking agent (B) is 30 parts by mass or more and 300 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the solid content of the aqueous carboxyl group-containing resin (A). The amount of the cross-linking agent (B) with respect to 100 parts by mass of the solid content of the aqueous carboxyl group-containing resin (A) is preferably 50 parts by mass or more and 150 parts by mass or less, more preferably 80 parts by mass or more and 100 parts by mass in terms of solid content. It is as follows.

なお、イソシアネートは水中における安定性が低いため、イソシアネートを架橋剤として用いる場合には、絶縁被膜形成用被覆剤を使用する直前に、イソシアネートを混合することが好ましい。 Since isocyanate has low stability in water, when isocyanate is used as a cross-linking agent, it is preferable to mix the isocyanate immediately before using the coating agent for forming an insulating film.

溶剤
本実施形態においては、上記成分(A)および(B)を溶剤に含有させる。該溶剤として好適に用いられる溶剤は、水、親水性溶剤、および水と親水性溶剤との混合物である。親水性溶剤としては、具体的には、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノn−ブチルエーテル、プロピレングリコールモノt−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、n−ブチルセロソルブ、およびt−ブチルセロソルブなどのグリコールエーテル類;ならびにイソプロピルアルコール、およびブチルアルコールなどのアルコール類が挙げられる。なお、溶剤には、樹脂の調製のために用いられる溶剤が、微量混合しうる。絶縁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、好ましくは、40質量%以上90質量%以下とする。つまり、被覆剤中の固形分の量は、好ましくは、10質量%以上60質量%以下とする。被覆剤中の溶剤および固形分の量が上記の範囲内であれば、被覆剤の貯蔵安定性、および被覆剤を鋼板に塗布する際の作業性が良好である。
Solvent In this embodiment, the above components (A) and (B) are contained in the solvent. The solvent preferably used as the solvent is water, a hydrophilic solvent, and a mixture of water and a hydrophilic solvent. Specific examples of the hydrophilic solvent include propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol mono n-butyl ether, propylene glycol mono t-butyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, and n-. Glycol ethers such as butyl cellosolve and t-butyl cellosolve; and alcohols such as isopropyl alcohol and butyl alcohol. A small amount of the solvent used for preparing the resin can be mixed with the solvent. The content of the solvent in the coating agent for forming an insulating film is not particularly limited, but is preferably 40% by mass or more and 90% by mass or less. That is, the amount of the solid content in the coating agent is preferably 10% by mass or more and 60% by mass or less. When the amount of solvent and solid content in the coating agent is within the above range, the storage stability of the coating agent and the workability when applying the coating agent to the steel sheet are good.

その他の成分
本実施形態に係る絶縁被膜形成用被覆剤は、上記成分(A)および(B)以外の成分を、被覆剤の全固形分に対し、固形分換算で5質量%以下含有していてもよい。つまり、被覆剤に含まれる全固形分に対する上記成分(A)および(B)の固形分換算の合計量は、95質量%以上100質量%以下を占める。上述したように、アルミニウム含有酸化物等の無機顔料を多量に含有する被覆剤においては、該被覆剤を用いて絶縁被膜付き電磁鋼板を製造した際に、無機顔料の存在に起因する被膜表面凹凸により積層コアの鋼板間に発生する空隙が占積率の低下につながることを知見した。これに対し本発明においては、被覆剤に含まれる全固形分に対する上記成分(A)および(B)の固形分換算の合計量が、95質量%以上100質量%以下を占める被覆剤、すなわち、固形分が実質的に上記成分(A)および(B)からなる被覆剤を用いることにより、無機顔料の存在に起因する被膜表面凹凸が発現しない。よって、本発明の被覆剤によれば、積層鉄心中における電磁鋼板の占積率を損なわずに絶縁被膜を形成することができる。被覆剤に含まれる全固形分に対する上記成分(A)および(B)の固形分換算の合計量は、好ましくは96質量%以上とし、より好ましくは98質量%以上とする。
Other Components The coating agent for forming an insulating film according to the present embodiment contains components other than the above components (A) and (B) in an amount of 5% by mass or less in terms of solid content with respect to the total solid content of the coating agent. You may. That is, the total amount of the above components (A) and (B) in terms of solid content with respect to the total solid content contained in the coating agent accounts for 95% by mass or more and 100% by mass or less. As described above, in a coating agent containing a large amount of an inorganic pigment such as an aluminum-containing oxide, when an electromagnetic steel sheet with an insulating coating is manufactured using the coating agent, the coating surface unevenness due to the presence of the inorganic pigment It was found that the voids generated between the steel plates of the laminated core lead to a decrease in the space factor. On the other hand, in the present invention, the coating agent in which the total amount of the above components (A) and (B) in terms of solid content with respect to the total solid content contained in the coating agent accounts for 95% by mass or more and 100% by mass or less, that is, By using the coating agent whose solid content is substantially composed of the above components (A) and (B), the coating surface unevenness due to the presence of the inorganic pigment does not appear. Therefore, according to the coating agent of the present invention, the insulating film can be formed without impairing the space factor of the electromagnetic steel sheet in the laminated iron core. The total amount of the above components (A) and (B) in terms of solid content with respect to the total solid content contained in the coating agent is preferably 96% by mass or more, and more preferably 98% by mass or more.

絶縁被膜形成用被覆剤が含有し得るその他の成分としては、例えば、絶縁被膜の性能や均一性を一層向上させるために添加される、界面活性剤、防錆剤、潤滑剤、消泡剤、および酸化防止剤等があげられる。その他、公知の着色顔料、および体質顔料も、固形分換算で5質量%以下、かつ絶縁被膜の性能を低下させない範疇で含有させうる。 Other components that can be contained in the coating agent for forming an insulating coating include, for example, surfactants, rust preventives, lubricants, defoaming agents, which are added to further improve the performance and uniformity of the insulating coating. And antioxidants and the like. In addition, known coloring pigments and extender pigments can also be contained in a solid content of 5% by mass or less and within a range that does not deteriorate the performance of the insulating coating.

被覆剤の製造方法
本実施形態に係る被覆剤の製造方法は特に限定されないが、以下の手順とすることが好ましい。分散機に、水系カルボキシル基含有樹脂(A)の一部を仕込み、水、および必要に応じて親水性溶剤を添加して、均一に分散させる。ついで、水系カルボキシル基含有樹脂(A)の残部と架橋剤(B)とを追加して分散させる。必要に応じて、得られた分散体に、レベリング剤、中和剤、水、および消泡剤を添加して、被覆剤とする。
Method for Producing Coating Agent The method for producing the coating agent according to the present embodiment is not particularly limited, but the following procedure is preferable. A part of the aqueous carboxyl group-containing resin (A) is charged in the disperser, and water and, if necessary, a hydrophilic solvent are added to uniformly disperse the resin. Then, the remainder of the aqueous carboxyl group-containing resin (A) and the cross-linking agent (B) are added and dispersed. If necessary, a leveling agent, a neutralizing agent, water, and an antifoaming agent are added to the obtained dispersion to obtain a coating agent.

電磁鋼板
被覆剤を塗布する電磁鋼板の種類は特に限定されない。例えば、磁束密度の高いいわゆる軟鉄板(電気鉄板)やSPCC等の一般冷延鋼板、比抵抗を上げるためにSiやAlを含有させた無方向性電磁鋼板、および方向性電磁鋼板などを使用することができる。
Electromagnetic steel sheet The type of electromagnetic steel sheet to which the coating agent is applied is not particularly limited. For example, so-called soft iron plates (electric iron plates) with high magnetic flux density, general cold-rolled steel sheets such as SPCC, non-oriented electrical steel sheets containing Si or Al to increase specific resistance, and grain-oriented electrical steel sheets are used. be able to.

電磁鋼板の厚さも特に限定されない。鋼板を薄くすると鉄損が減少するが、薄すぎると形状安定性が低下することに加え、鋼板の製造コストが増加する。そのため、鋼板の厚さは、50μm以上とすることが好ましい。板厚が増加すると、それに伴い鉄損が増大する。また、板厚を薄くすることにより、接着被膜を適用せずともカシメや溶接によって鋼板を一体化することが可能となる。したがって、板厚は1mm以下とすることが好ましく、0.5mm以下とすることがより好ましい。 The thickness of the electromagnetic steel sheet is also not particularly limited. If the steel sheet is made thin, the iron loss is reduced, but if it is too thin, the shape stability is lowered and the manufacturing cost of the steel sheet is increased. Therefore, the thickness of the steel sheet is preferably 50 μm or more. As the plate thickness increases, the iron loss increases accordingly. Further, by reducing the plate thickness, it is possible to integrate the steel plate by caulking or welding without applying the adhesive film. Therefore, the plate thickness is preferably 1 mm or less, and more preferably 0.5 mm or less.

被覆剤を塗布する前の電磁鋼板の前処理は特に限定されない。未処理の電磁鋼板に対し被覆剤を塗布することもできるが、好ましくは、電磁鋼板に対し、アルカリ脱脂などの脱脂処理や、塩酸、硫酸、リン酸などの酸を用いた酸洗処理を施してから被覆剤を塗布する。 The pretreatment of the electrical steel sheet before applying the coating agent is not particularly limited. A coating agent can be applied to the untreated electromagnetic steel plate, but preferably, the electromagnetic steel plate is subjected to a degreasing treatment such as alkaline degreasing or a pickling treatment using an acid such as hydrochloric acid, sulfuric acid or phosphoric acid. Then apply the coating agent.

被覆剤の塗布方法としては、ロールコート、フローコート、ナイフコート、バーコート、およびスプレー等、種々の方法を用いることができる。 As a method of applying the coating agent, various methods such as roll coating, flow coating, knife coating, bar coating, and spray can be used.

電磁鋼板に対する被覆剤の塗布量は、焼付け後の絶縁被膜の付着量に換算して0.9g/m以上とすることが好ましく、5.0g/m以上とすることがより好ましい。絶縁被膜の塗布量の増大に伴い被膜原料コストが増大し、また被膜が厚膜となることにより積層鉄心中における電磁鋼板の占積率が低下する。以上の観点から、電磁鋼板に対する被覆剤の塗布量は、焼付け後の絶縁被膜の付着量に換算して、好ましくは100g/m以下、より好ましくは50g/m以下、さらに好ましくは20g/m以下とする。 The amount of the coating agent applied to the electromagnetic steel sheet is preferably 0.9 g / m 2 or more, and more preferably 5.0 g / m 2 or more in terms of the amount of the insulating film adhered after baking. The cost of the coating material increases as the coating amount of the insulating coating increases, and the space factor of the electromagnetic steel sheet in the laminated iron core decreases due to the thick coating. From the above viewpoint, the amount of the coating agent applied to the electrical steel sheet is preferably 100 g / m 2 or less, more preferably 50 g / m 2 or less, still more preferably 20 g / m 2 or less in terms of the amount of the insulating film adhered after baking. It shall be m 2 or less.

なお、焼付け後の絶縁被膜の付着量は、絶縁被膜付き電磁鋼板から、熱アルカリ等で絶縁被膜のみを溶解し、絶縁被膜の溶解前後における電磁鋼板の重量変化から測定することができる(重量法)。 The amount of the insulating film adhered after baking can be measured from the change in the weight of the electromagnetic steel sheet before and after the insulating film is melted by dissolving only the insulating film from the electromagnetic steel sheet with the insulating film with thermal alkali or the like (weight method). ).

電磁鋼板に被覆剤を塗布した後の焼付け処理方法についても特に限定されず、通常実施されるような熱風式、赤外線加熱式、および誘導加熱式等による焼付け方法が適用可能である。 The baking method after applying the coating agent to the electromagnetic steel sheet is also not particularly limited, and a baking method such as a hot air method, an infrared heating method, or an induction heating method, which is usually performed, can be applied.

焼付け温度は、一般的に実施されている温度範囲とすることができ、例えば最高到達鋼板温度を150℃以上350℃以下とすることができる。被覆剤の熱分解を避けるためには、最高到達鋼板温度を150℃以上300℃以下とすることが好ましい。また、焼付け工程における焼付け時間、すなわち、加熱を開始してから上記最高到達鋼板温度に達するまでの時間は、特に限定されないが、10〜60秒程度とすることが好ましい。最高到達鋼板温度に到達した後は、特に限定されないが、室温まで冷却することが好ましい。 The baking temperature can be in a generally practiced temperature range, for example, the maximum temperature of the steel sheet can be 150 ° C. or higher and 350 ° C. or lower. In order to avoid thermal decomposition of the coating agent, it is preferable that the maximum temperature of the steel sheet reached is 150 ° C. or higher and 300 ° C. or lower. Further, the baking time in the baking step, that is, the time from the start of heating to reaching the maximum temperature of the steel sheet is not particularly limited, but is preferably about 10 to 60 seconds. After reaching the maximum temperature of the steel sheet, it is preferable to cool it to room temperature without particular limitation.

[水系カルボキシル基含有樹脂の製造]
水系カルボキシル基含有樹脂(A)を、以下の手順で調製した。ビスフェノールA型エポキシ樹脂(エポキシ樹脂(a1))を、100℃で溶解したのち、ジエタノールアミン(アミン類(a2))を加えて5時間反応させ、水性変性エポキシ樹脂とした。次いで、得られた水性変性エポキシ樹脂に、アクリル酸(カルボキシル基含有ビニル単量体(a3))またはスチレン((a3)以外のビニル単量体)を添加したのち、130℃にて4時間保温した。その後80℃に冷却し、中和剤(ジエタノールアミン)および水を順次添加して混合することにより、水系カルボキシル基含有樹脂(A)を得た。なお、アミン類(a2)、カルボキシル基含有ビニル単量体(a3)、および(a3)以外のビニル単量体は、固形分換算で100質量部のエポキシ樹脂(a1)に対し、固形分換算でそれぞれ表1に示す質量部反応させた。
[Manufacturing of water-based carboxyl group-containing resin]
The aqueous carboxyl group-containing resin (A) was prepared by the following procedure. A bisphenol A type epoxy resin (epoxy resin (a1)) was dissolved at 100 ° C., diethanolamine (amines (a2)) was added, and the mixture was reacted for 5 hours to prepare an aqueous modified epoxy resin. Next, acrylic acid (carboxyl group-containing vinyl monomer (a3)) or styrene (vinyl monomer other than (a3)) is added to the obtained aqueous modified epoxy resin, and then the mixture is kept warm at 130 ° C. for 4 hours. did. Then, the mixture was cooled to 80 ° C., and a neutralizing agent (diethanolamine) and water were sequentially added and mixed to obtain an aqueous carboxyl group-containing resin (A). The vinyl monomers other than the amines (a2), the carboxyl group-containing vinyl monomer (a3), and (a3) have a solid content equivalent to 100 parts by mass of the epoxy resin (a1) in terms of solid content. The reaction was carried out in parts by mass shown in Table 1.

[絶縁被膜用被覆剤の製造]
上記で得られた各種水系カルボキシル基含有樹脂(A)、架橋剤(B)、発明例19および比較例8についてはさらにカオリナイト(竹原化学工業株式会社製 カオリン;Al含有酸化物)を、以下の手順にしたがい混合し、表1に示す組成(固形分換算)の被覆剤を調製した。
[Manufacturing of coating agent for insulating coating]
For the various aqueous carboxyl group-containing resins (A) and cross-linking agents (B) obtained above, and for Invention Example 19 and Comparative Example 8, further kaolinite (kaolin manufactured by Takehara Chemical Industry Co., Ltd .; Al-containing oxide) was added below. A coating agent having the composition (solid content equivalent) shown in Table 1 was prepared by mixing according to the procedure of.

発明例1〜18ならびに比較例3〜7および9については、まず、水系カルボキシル基含有樹脂(A)、水、および被覆剤全体の10質量%となる親水性溶剤(ブチルセロソルブ)を仕込み、均一になるまで混合した。その後、メチル化メラミン(オルネクス(株)製 サイメル 303LF、架橋剤(B))を追加して分散させた。ついで中和剤としてジエタノールアミンを添加し、水を添加して被覆剤中の固形分濃度を調整した。 For Invention Examples 1 to 18 and Comparative Examples 3 to 7 and 9, first, an aqueous carboxyl group-containing resin (A), water, and a hydrophilic solvent (butyl cellosolve) which is 10% by mass of the whole coating agent are charged and uniformly charged. It was mixed until it became. Then, methylated melamine (Simel 303LF manufactured by Ornex Co., Ltd., cross-linking agent (B)) was added and dispersed. Then, diethanolamine was added as a neutralizing agent, and water was added to adjust the solid content concentration in the coating agent.

比較例1および2については、メチル化メラミンを追加して分散させた後、中和剤としてジエタノールアミンを添加する前に、アクリル樹脂としてウォーターゾールD−720(DIC株式会社製)を追加して分散させたこと以外は、上記発明例1〜18ならびに比較例3〜7および9と同様に被覆剤を調製した。 For Comparative Examples 1 and 2, after methylated melamine was added and dispersed, water sol D-720 (manufactured by DIC Corporation) was added and dispersed as an acrylic resin before adding diethanolamine as a neutralizing agent. A coating agent was prepared in the same manner as in Examples 1 to 18 of the above invention and Comparative Examples 3 to 7 and 9 except for the above.

発明例19および比較例8については、まず、水系カルボキシル基含有樹脂(A)の一部を仕込み、カオリナイト(Al含有酸化物)、水、および被覆剤全体の10質量%となる親水性溶剤(ブチルセロソルブ)を分散機に入れ均一に分散させ、ツブゲージにて測定したカオリナイト(Al含有酸化物)の粒子径を20μm以下にした。ついで、水系カルボキシル基含有樹脂(A)の残部とメチル化メラミン(オルネクス株式会社製 サイメル 303LF、架橋剤(B))とを追加して分散させ、分散体を得た。ついで中和剤としてジエタノールアミンを添加し、水を添加して被覆剤中の固形分濃度を調整した。 In Invention Example 19 and Comparative Example 8, first, a part of the aqueous carboxyl group-containing resin (A) is charged, and kaolinite (Al-containing oxide), water, and a hydrophilic solvent which is 10% by mass of the whole coating agent are prepared. (Butyl cellosolve) was placed in a disperser and uniformly dispersed, and the particle size of kaolinite (Al-containing oxide) measured with a tube gauge was reduced to 20 μm or less. Then, the remainder of the aqueous carboxyl group-containing resin (A) and methylated melamine (Simel 303LF manufactured by Ornex Co., Ltd., cross-linking agent (B)) were added and dispersed to obtain a dispersion. Then, diethanolamine was added as a neutralizing agent, and water was added to adjust the solid content concentration in the coating agent.

いずれの被覆剤も固形分濃度は50質量%、pHは8.5に調整した。 The solid content concentration of each coating agent was adjusted to 50% by mass, and the pH was adjusted to 8.5.

表1に、被覆剤中の水系カルボキシル基含有樹脂(A)、架橋剤(B)、およびAl含有酸化物の配合比について示す。なお、表1においては、架橋剤(B)およびAl含有酸化物の質量部は、水系カルボキシ基含有樹脂(A)100質量部に対する質量部(固形分換算)として示している。また、表1においては、被覆剤に含まれる全固形分に対する、水系カルボキシル基含有樹脂(A)、架橋剤(B)、およびAl含有酸化物の固形分換算の含有量を、それぞれ質量%で示している。 Table 1 shows the compounding ratios of the aqueous carboxyl group-containing resin (A), the cross-linking agent (B), and the Al-containing oxide in the coating agent. In Table 1, the parts by mass of the cross-linking agent (B) and the Al-containing oxide are shown as parts by mass (in terms of solid content) with respect to 100 parts by mass of the aqueous carboxy group-containing resin (A). Further, in Table 1, the solid content-equivalent contents of the aqueous carboxyl group-containing resin (A), the cross-linking agent (B), and the Al-containing oxide with respect to the total solid content contained in the coating agent are each in mass%. Shown.

比較例10については、レゾール型フェノール樹脂(PC−1、住友ベークライト株式会社製)に、酸化チタン(チタニアTTO−55(D)、石原産業株式会社製)および消泡剤(信越シリコーン製KM−7750)を添加して分散させた。ついで中和剤としてジエタノールアミンを添加し、pHは8.5に調整した。ついで水を添加して被覆剤中の固形分濃度を50質量%に調整して被覆剤を得た。表1に、レゾール型フェノール樹脂、酸化チタン、および消泡剤の配合比について示す。なお、表1においては、被覆剤に含まれる全固形分に対する、レゾール型フェノール樹脂、酸化チタン、および消泡剤の固形分換算の含有量を、それぞれ質量%で示している。 In Comparative Example 10, a resole-type phenol resin (PC-1, manufactured by Sumitomo Bakelite Co., Ltd.), titanium oxide (Titania TTO-55 (D), manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd.) and an antifoaming agent (KM-made by Shinetsu Silicone Co., Ltd.) 7750) was added and dispersed. Then, diethanolamine was added as a neutralizing agent, and the pH was adjusted to 8.5. Then, water was added to adjust the solid content concentration in the coating agent to 50% by mass to obtain a coating agent. Table 1 shows the compounding ratios of the resole-type phenol resin, titanium oxide, and the antifoaming agent. In Table 1, the contents of the resole-type phenol resin, titanium oxide, and the defoaming agent in terms of solid content with respect to the total solid content contained in the coating agent are shown in mass%, respectively.

[有機絶縁被膜付き電磁鋼板の製造]
板厚0.5mmの無方向性電磁鋼板から、幅150mm、長さ300mmの大きさの鋼板を切り出し、供試材として用いた。該電磁鋼板を常温のオルトケイ酸ナトリウム水溶液(濃度0.8質量%)に30秒間浸漬した後、水洗および乾燥した。この前処理を施した供試材の表面(両面)に、上記の通りに製造した各種絶縁被膜用被覆剤をロールコーターで塗布し、熱風焼付炉で焼付けた後、室温で放冷して、有機絶縁被膜付き電磁鋼板を得た。表1に、焼き付けの際の最高到達鋼板温度、および焼き付け後の有機絶縁被膜の付着量について示す。
[Manufacturing of electrical steel sheets with organic insulating film]
A steel sheet having a width of 150 mm and a length of 300 mm was cut out from a non-oriented electrical steel sheet having a thickness of 0.5 mm and used as a test material. The electromagnetic steel sheet was immersed in an aqueous sodium orthosilicate aqueous solution (concentration 0.8% by mass) at room temperature for 30 seconds, then washed with water and dried. The surface (both sides) of the test material subjected to this pretreatment is coated with various insulating coating coating agents manufactured as described above with a roll coater, baked in a hot air baking furnace, and then allowed to cool at room temperature. An electromagnetic steel sheet with an organic insulating film was obtained. Table 1 shows the maximum temperature of the steel sheet reached during baking and the amount of the organic insulating film adhered after baking.

上記の通りに製造した有機絶縁被膜付き電磁鋼板の絶縁被膜、および積層電磁鋼板について、以下の通り特性評価を行った。評価結果を表1に示す。 The characteristics of the insulating coating of the electromagnetic steel sheet with an organic insulating coating and the laminated electromagnetic steel sheet manufactured as described above were evaluated as follows. The evaluation results are shown in Table 1.

<剛体振り子試験における周期の低下開始温度>
ISO12013‐1および2に準じ、株式会社エー・アンド・デイ製剛体振り子型物性試験器RPT−3000Wを用い、絶縁被膜用被覆剤をサンプルとして、周期の低下開始温度を測定した。測定中の昇温速度は12.5℃/minとした。振り子のエッジはシリンダーエッジを使用した。
<Temperature at which the cycle starts to decrease in the rigid pendulum test>
According to ISO12013-1 and ISO12013-1, a rigid pendulum type physical property tester RPT-3000W manufactured by A & D Co., Ltd. was used, and the decrease start temperature of the cycle was measured using a coating agent for an insulating coating as a sample. The rate of temperature rise during the measurement was 12.5 ° C./min. A cylinder edge was used as the edge of the pendulum.

<マルテンス硬さ>
絶縁被膜表面のマルテンス硬さを、フィッシャー・インストルメンツ社製超微小硬度計HM2000を用いて測定した。測定は、ダイヤモンド製の四角錐型、対面角136度のビッカース圧子を使用し、室温(25℃)で行った。荷重‐くぼみ深さ曲線の傾きから、マルテンス硬さを算出した。
<Martens hardness>
The Martens hardness of the surface of the insulating film was measured using an ultrafine hardness tester HM2000 manufactured by Fisher Instruments. The measurement was performed at room temperature (25 ° C.) using a diamond quadrangular pyramid type Vickers indenter having a facing angle of 136 degrees. Martens hardness was calculated from the slope of the load-dent depth curve.

<絶縁性(層間抵抗試験)>
JIS C 2550(2000)に規定された層間抵抗試験(A法)に準拠して、絶縁被膜付き鋼板の層間抵抗値を測定した。評価基準は以下のとおりである。なお、◎、○、△であれば合格とした。
(判定基準)
◎:層間抵抗値200[Ω・cm/枚]以上
○:層間抵抗値100[Ω・cm/枚]以上、200[Ω・cm/枚]未満
△:層間抵抗値50[Ω・cm/枚]以上、100[Ω・cm/枚]未満
×:層間抵抗値50[Ω・cm/枚]未満
<Insulation (interlayer resistance test)>
The interlayer resistance value of the insulating coated steel sheet was measured in accordance with the interlayer resistance test (method A) specified in JIS C 2550 (2000). The evaluation criteria are as follows. If it was ◎, ○, or △, it was accepted.
(Criteria)
⊚: Interlayer resistance value 200 [Ω ・ cm 2 / sheet] or more ○: Interlayer resistance value 100 [Ω ・ cm 2 / sheet] or more, less than 200 [Ω ・ cm 2 / sheet] Δ: Interlayer resistance value 50 [Ω ・ ・cm 2 / sheet or more, less than 100 [Ω · cm 2 / sheet] ×: Interlayer resistance value less than 50 [Ω · cm 2 / sheet]

<密着性>
絶縁被膜付き鋼板の被試験面にセロハン粘着テープを貼り、被試験面を圧縮側として、鋼板に対して直径5mmの丸棒を用いて180°曲げを行った後、セロハン粘着テープを剥がして、被膜剥離面積を算定して評価した。評価基準は以下のとおりである。なお、○、△であれば合格とした。
(判定基準)
〇:被膜剥離面積<5%
△:若干被膜剥離あり:5%≦被膜剥離面積<10%
×:被膜剥離面積≧10%
<Adhesion>
A cellophane adhesive tape is attached to the surface of the steel sheet with an insulating film to be tested, and the steel sheet is bent 180 ° using a round bar having a diameter of 5 mm with the surface to be tested as the compression side, and then the cellophane adhesive tape is peeled off. The film peeling area was calculated and evaluated. The evaluation criteria are as follows. If ○ or △, it was accepted.
(Criteria)
〇: Film peeling area <5%
Δ: Slight film peeling: 5% ≤ film peeling area <10%
X: Film peeling area ≥ 10%

<打ち抜き性>
15mmφスチールダイスを用いて、絶縁被膜付き鋼板に対して打ち抜き加工を繰り返し行い、かえり高さが50μmに達するまでの打ち抜き回数を測定した。評価基準は以下のとおりである。なお、◎、○、△であれば合格とした。
(判定基準)
◎:打ち抜き回数200万回以上
○:打ち抜き回数100万回以上200万回未満
△:打ち抜き回数50万回以上100万回未満
×:打ち抜き回数50万回未満
<Punchability>
Using a 15 mmφ steel die, the steel sheet with an insulating coating was repeatedly punched, and the number of punches until the burr height reached 50 μm was measured. The evaluation criteria are as follows. If it was ◎, ○, or △, it was accepted.
(Criteria)
⊚: Number of punches 2 million or more ○: Number of punches 1 million or more and less than 2 million Δ: Number of punches 500,000 or more and less than 1 million ×: Number of punches less than 500,000

<耐疵付き性>
幅:100mm、長さ:200mmの大きさに調整した絶縁被膜付き電磁鋼板を各種2枚ずつ用意した。2枚の絶縁被膜付き電磁鋼板それぞれについて片面を試験面とし、試験面同士を重ね合わせて、圧力2kg/cm、相対速度2cm/sにて10秒間摺動させ、試験面の表面疵を目視により観察した。評価基準は以下のとおりである。なお、◎、○、△であれば合格とした。
(評価基準)
◎:疵の発生が殆ど認められない
○:若干の擦り跡が認められる程度
△:擦り跡がはっきり認められる
×:地鉄が露出する程度の疵が認められる
<Scratch resistance>
Two types of electromagnetic steel sheets with an insulating coating adjusted to a size of width: 100 mm and length: 200 mm were prepared. One side of each of the two electrical steel sheets with an insulating coating is used as a test surface, and the test surfaces are overlapped with each other and slid at a pressure of 2 kg / cm 2 and a relative speed of 2 cm / s for 10 seconds to visually check the surface defects on the test surface. Observed by. The evaluation criteria are as follows. If it was ◎, ○, or △, it was accepted.
(Evaluation criteria)
⊚: Almost no scratches are observed ○: Some scratches are observed △: Scratches are clearly observed ×: Scratches are observed to the extent that the ground iron is exposed

<占積率>
占積率の測定は、JIS 2550−5(2011)に準じて実施した。
すなわち、せん断ばりを除去したエプスタイン試験片(幅30mm、長さ290mm)を積み重ねて厚さ6mm以上とした積層試験片を圧縮機のラムの間に置く。ラムの表面積は、試験片の積層体を完全に覆うことができる面積とする。試験片の積層体に(1.00±0.05)MPaの圧力をかけ、積層体の4辺の長さを計測した。
以下に示す式で占積率を算定した。
占積率(%)=100×試験片の合計質量(kg)/試験片の密度(kg/m)×試験片の平均幅(m)×試験片の平均長さ(m)×ラム間距離(m)
なお、占積率が96%以上であれば合格とした。
<Space factor>
The space factor was measured according to JIS 2550-5 (2011).
That is, a laminated test piece having a thickness of 6 mm or more by stacking Epstein test pieces (width 30 mm, length 290 mm) from which shear burrs have been removed is placed between the rams of the compressor. The surface area of the ram shall be an area that can completely cover the laminated body of the test pieces. A pressure of (1.00 ± 0.05) MPa was applied to the laminated body of the test pieces, and the lengths of the four sides of the laminated body were measured.
The space factor was calculated using the formula shown below.
Space factor (%) = 100 x total mass of test pieces (kg) / density of test pieces (kg / m 3 ) x average width of test pieces (m) x average length of test pieces (m) x distance between rams Distance (m)
If the space factor is 96% or more, it is considered as acceptable.

<表面粗さRa>
表面粗さ(算術平均粗さ)Raは、JIS B 0601に準拠し、触針式表面粗さ計を用いて鋼板幅方向で測定した。
なお、表面粗さRaが0.3μm以下であれば合格とした。
<Surface roughness Ra>
The surface roughness (arithmetic mean roughness) Ra was measured in the width direction of the steel sheet using a stylus type surface roughness meter in accordance with JIS B 0601.
If the surface roughness Ra was 0.3 μm or less, it was judged as acceptable.

表1に示すように、本発明に係る有機絶縁被膜付き電磁鋼板、および該電磁鋼板を用いて作成した積層電磁鋼板においては、全ての評価項目において良好な結果が得られた。比較例の絶縁被膜および積層電磁鋼板においては、本発明例よりも、絶縁被膜の密着性、打ち抜き性、耐疵付き性、または占積率が劣っていた。なお、表1の剛体振り子試験における周期の低下開始温度について、「低下せず」とは、温度を変化させても剛体振り子試験における周期が低下することがなかったことを意味する。
As shown in Table 1, in the electromagnetic steel sheet with an organic insulating film according to the present invention and the laminated electromagnetic steel sheet prepared by using the electromagnetic steel sheet, good results were obtained in all the evaluation items. In the insulating coating and the laminated electromagnetic steel sheet of the comparative example, the adhesion, punching property, scratch resistance, or space factor of the insulating coating was inferior to that of the example of the present invention. Regarding the temperature at which the cycle starts to decrease in the rigid pendulum test in Table 1, "does not decrease" means that the cycle in the rigid pendulum test did not decrease even if the temperature was changed.

Claims (2)

マルテンス硬さが300N/mm以上600N/mm未満であり、算術平均粗さRaが0.3μm以下である有機絶縁被膜を有する、有機絶縁被膜付き電磁鋼板。 An electromagnetic steel sheet with an organic insulating coating having an organic insulating coating having a Martens hardness of 300 N / mm 2 or more and less than 600 N / mm 2 and an arithmetic mean roughness Ra of 0.3 μm or less. 前記有機絶縁被膜の片面辺りの付着量が0.9g/m以上20g/m以下である、請求項1に記載の有機絶縁被膜付き電磁鋼板。 The electromagnetic steel sheet with an organic insulating coating according to claim 1, wherein the amount of adhesion of the organic insulating coating on one side is 0.9 g / m 2 or more and 20 g / m 2 or less.
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