[go: up one dir, main page]

JP6805762B2 - Non-oriented electrical steel sheet - Google Patents

Non-oriented electrical steel sheet Download PDF

Info

Publication number
JP6805762B2
JP6805762B2 JP2016232610A JP2016232610A JP6805762B2 JP 6805762 B2 JP6805762 B2 JP 6805762B2 JP 2016232610 A JP2016232610 A JP 2016232610A JP 2016232610 A JP2016232610 A JP 2016232610A JP 6805762 B2 JP6805762 B2 JP 6805762B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
molecular weight
steel sheet
mass
low molecular
electromagnetic steel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2016232610A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2018090836A (en
Inventor
竹田 和年
和年 竹田
義顕 名取
義顕 名取
松本 卓也
卓也 松本
屋鋪 裕義
裕義 屋鋪
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP2016232610A priority Critical patent/JP6805762B2/en
Publication of JP2018090836A publication Critical patent/JP2018090836A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6805762B2 publication Critical patent/JP6805762B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Paints Or Removers (AREA)
  • Chemical Treatment Of Metals (AREA)
  • Soft Magnetic Materials (AREA)

Description

本発明は、無方向性電磁鋼板に関する。 The present invention relates to non-oriented electrical steel sheets.

電気機器の高効率化・小型化は、地球温暖化防止のため、また、世界的な省エネルギーの観点から、近年ますます強く要望されている。電気機器を高効率化・小型化するには、様々な方策が必要であるが、モータ鉄芯あるいは小型トランス鉄芯として使用される電磁鋼板においても、磁気特性の向上や加工性の向上などが求められている。 In recent years, there has been an increasing demand for higher efficiency and smaller size of electrical equipment in order to prevent global warming and from the viewpoint of global energy saving. Various measures are required to improve the efficiency and size of electrical equipment, but even for electrical steel sheets used as motor iron cores or small transformer iron cores, improvements in magnetic characteristics and workability can be achieved. It has been demanded.

一般に、これら電磁鋼板の表面には、絶縁被膜が形成されている。かかる絶縁被膜には、絶縁性の他に、耐蝕性、溶接性、密着性、耐熱性などの被膜特性が必要とされている。電気機器の高効率化や小型化を図るためには、モータの発熱(ジュール熱)を抑制することが重要であり、そのための対策として、鉄芯や巻き線の効率を高めたり、放熱板などを設置して抜熱性を高めたりするような対策が行われてきた。 Generally, an insulating film is formed on the surface of these electrical steel sheets. In addition to insulating properties, such insulating coatings are required to have coating properties such as corrosion resistance, weldability, adhesion, and heat resistance. In order to improve the efficiency and miniaturization of electrical equipment, it is important to suppress the heat generation (Joule heat) of the motor, and as measures for that, increase the efficiency of the iron core and windings, heat dissipation plate, etc. Measures have been taken to improve heat removal by installing a coil.

電磁鋼板そのものを高性能化・効率化したとしても、モータやトランスを製作する際に所定の形状に電磁鋼板を加工することで、電磁鋼板には加工歪が導入される。導入された加工歪は磁気特性を劣化させることから、加工後に、需要家にていわゆる歪取り焼鈍を行うことにより、より一層の電子機器の効率化が可能である。 Even if the performance and efficiency of the electrical steel sheet itself is improved, processing strain is introduced into the electrical steel sheet by processing the electrical steel sheet into a predetermined shape when manufacturing a motor or a transformer. Since the introduced processing strain deteriorates the magnetic characteristics, it is possible to further improve the efficiency of electronic devices by performing so-called strain removal annealing at the consumer after processing.

一方、電磁鋼板の表面に塗布されている絶縁被膜は、以下の3種に大別される。
(1)耐熱性が重視された、750℃の歪取り焼鈍可能な無機被膜
(2)打抜き性と溶接性の両立を目指した、歪取り焼鈍可能な有機無機混合被膜
(3)打抜き性が重視された、歪取り焼鈍不可の有機被膜
On the other hand, the insulating coating applied to the surface of the electromagnetic steel sheet is roughly classified into the following three types.
(1) Inorganic film that can be annealed and annealed at 750 ° C with an emphasis on heat resistance (2) Organic-inorganic mixed film that can be annealed and annealed with the aim of achieving both punching properties and weldability (3) Emphasis on punching properties Strain-removing and non-annealable organic film

上記3種類の絶縁被膜の中で、汎用されているものは、歪取り焼鈍が可能な、上記(1)及び上記(2)の無機成分を含む絶縁被膜である。特に、上記(2)の有機無機混合被膜は、無機被膜と比較して打抜き性が格段に優れるため、主流となっている。 Among the above three types of insulating coatings, the one that is widely used is an insulating coating containing the inorganic components of the above (1) and (2) that can be strain-removed and annealed. In particular, the organic-inorganic mixed coating of the above (2) has become the mainstream because the punching property is remarkably superior to that of the inorganic coating.

上記(2)に示したような、電磁鋼板の有機無機混合絶縁被膜に関する技術としては、例えば、以下の特許文献1及び特許文献2に開示されているような技術がある。以下の特許文献1では、重クロム酸塩と、酢酸ビニル、ブタジエン−スチレン共重合物、アクリル樹脂等の有機樹脂エマルジョンと、を主成分とする処理液を用いて絶縁被膜を形成する方法が開示されている。また、以下の特許文献2では、クロム酸水溶液とエマルジョンタイプの樹脂と有機還元剤とを混合したものであり、かかるクロム酸水溶液が、易溶性アルミニウム化合物、2価金属の酸化物等及びHBOを含み、更に、クロム酸水溶液中のMe2+/Al3+のモル比が0〜7.0であり、((Al3+)+(Me2+))/CrOのモル比が0.2〜0.5であり、かつ、HBO/CrOのモル比が0.1〜1.5の範囲にある処理液を用いて、絶縁被膜を形成する方法が開示されている。 As a technique relating to an organic-inorganic mixed insulating film of an electromagnetic steel sheet as shown in (2) above, for example, there is a technique disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2 below. Patent Document 1 below discloses a method of forming an insulating film using a treatment liquid containing a dichromate and an organic resin emulsion such as vinyl acetate, a butadiene-styrene copolymer, and an acrylic resin as main components. Has been done. In Patent Document 2 below is obtained by mixing an aqueous chromic acid solution and emulsion-type resin and an organic reducing agent, an aqueous solution such chromic acid, easily soluble aluminum compound, divalent oxides and H 3 of metal It contains BO 3 , and the molar ratio of Me 2+ / Al 3+ in the chromic acid aqueous solution is 0 to 7.0, and the molar ratio of ((Al 3+ ) + (Me 2+ )) / CrO 3 is 0.2. A method for forming an insulating film is disclosed using a treatment liquid having a molar ratio of H 3 BO 3 / CrO 3 in the range of 0.1 to 1.5.

一方、近年では、環境問題に対する意識の高まりから、6価クロムを含有するクロム酸水溶液を用いない絶縁被膜の開発が進められている。そのような技術として、例えば以下の特許文献3には、特定組成のリン酸塩と、ホウ酸及び/又はコロイダルシリカと、特定粒径の有機樹脂エマルジョンと、を特定割合配合し、鋼板に焼き付けることにより、クロム化合物を含まない処理液で従来のクロム化合物を含有する絶縁被膜と同等の被膜特性を有し、かつ、優れた歪取り焼鈍後のすべり性を保持する処理方法について、記載されている。 On the other hand, in recent years, due to growing awareness of environmental issues, the development of an insulating coating that does not use an aqueous solution of chromic acid containing hexavalent chromium has been promoted. As such a technique, for example, in Patent Document 3 below, a phosphate having a specific composition, boric acid and / or colloidal silica, and an organic resin emulsion having a specific particle size are blended in a specific ratio and baked onto a steel sheet. Therefore, a treatment method in which a treatment liquid containing no chromium compound has the same coating characteristics as a conventional insulating coating containing a chromium compound and maintains excellent slipperiness after strain removal annealing is described. There is.

また、以下の特許文献4では、リン酸金属塩と、特定範囲の水酸基価及び粒径を有する樹脂エマルジョンと、を特定割合配合することで、被膜特性に優れた絶縁被膜を有する電磁鋼板を製造する技術が開示されている。 Further, in Patent Document 4 below, an electromagnetic steel plate having an insulating coating having excellent coating characteristics is manufactured by blending a metal phosphate salt and a resin emulsion having a hydroxyl value and a particle size in a specific range in a specific ratio. The technology to be used is disclosed.

更に最近では、以下の特許文献5において、リン酸金属塩と、ゼータ電位の絶対値が30mV以上である有機樹脂エマルジョンと、を特定比率に配合した処理液から形成された絶縁被膜を有する電磁鋼板に関する技術が開示されている。 More recently, in Patent Document 5 below, an electromagnetic steel plate having an insulating film formed from a treatment liquid in which a metal phosphate salt and an organic resin emulsion having an absolute value of zeta potential of 30 mV or more are mixed in a specific ratio. The technology related to is disclosed.

また、上記(1)の無機被膜に関する技術としては、例えば、以下の特許文献6及び特許文献7に開示されているような技術がある。以下の特許文献6には、リン酸金属塩と、特定粒径及び特定表面積を保持するシリカ又はケイ酸塩フィラーと、を特定量含有した、絶縁性に優れた絶縁被膜を保持する電磁鋼板に関する技術が開示されている。また、以下の特許文献7には、Zr化合物、B化合物、Si化合物を特定割合で含有することで耐水性、耐蝕性の劣化を防ぎ、打抜き性に優れた無機質絶縁被膜付き電磁鋼板に関する技術が開示されている。 Further, as the technique related to the inorganic coating of the above (1), for example, there is a technique as disclosed in Patent Documents 6 and 7 below. The following Patent Document 6 relates to an electromagnetic steel plate having an insulating coating having excellent insulating properties, containing a specific amount of a metal phosphate and a silica or a silicate filler having a specific particle size and a specific surface area. The technology is disclosed. Further, Patent Document 7 below describes a technique relating to an electromagnetic steel sheet with an inorganic insulating film, which contains Zr compound, B compound, and Si compound in a specific ratio to prevent deterioration of water resistance and corrosion resistance and has excellent punching property. It is disclosed.

特公昭50−15013号公報Special Publication No. 50-1501 特開平03−36284号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 03-36284 特開平06−330338号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 06-330338 特開2000−129455号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-129455 特開2002−69657号公報JP-A-2002-69657 国際公開第2010/146821号International Publication No. 2010/146821 特開2011−246783号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-246683

以上説明したようなモータやトランスの高効率化・小型化に伴い、加工時に導入される加工歪による磁性劣化が課題となってきたことから、加工歪を除去するための歪取り焼鈍が重要性を帯びてきている。最近では、歪取り焼鈍の効率化が求められる場合が増加してきた。すなわち、従来、歪取り焼鈍は、750℃前後の焼鈍温度・2時間程度の均熱時間で行われるのが一般的であったが、近年では、より生産性を向上させるため、800℃や850℃に焼鈍温度を上げて短時間化する要求が増加してきた。しかしながら、これまで主流であった有機無機混合型の絶縁被膜を持つ電磁鋼板では、耐熱性が十分ではないために歪取り焼鈍温度を上げることができないという問題点があった。 With the increase in efficiency and miniaturization of motors and transformers as described above, magnetic deterioration due to machining strain introduced during machining has become an issue. Therefore, strain relief annealing to remove machining strain is important. Is taking on. Recently, there has been an increasing demand for more efficient strain relief annealing. That is, conventionally, the strain removing annealing is generally performed at an annealing temperature of about 750 ° C. and a soaking time of about 2 hours, but in recent years, in order to further improve productivity, 800 ° C. or 850 ° C. There is an increasing demand for shortening the annealing temperature by raising the annealing temperature to ° C. However, the electromagnetic steel sheet having an organic-inorganic mixed type insulating film, which has been the mainstream until now, has a problem that the strain removing annealing temperature cannot be raised because the heat resistance is not sufficient.

また、従来の無機絶縁被膜では、クロム酸塩を含有していたり、電磁鋼板の絶縁被膜に求められる打抜き性、耐蝕性、外観、歪取り焼鈍後の密着性、耐蝕性、耐熱性といった諸特性が得られなかったりして、絶縁被膜として採用できないという問題点があった。 In addition, conventional inorganic insulating coatings contain various properties such as chromate, punching resistance, corrosion resistance, appearance, adhesion after strain removal annealing, corrosion resistance, and heat resistance required for insulating coatings of electromagnetic steel sheets. There was a problem that it could not be used as an insulating film because it could not be obtained.

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、より優れた耐熱性、耐蝕性及び外観を有し、従来よりも高温での歪取り焼鈍を実施した後であっても優れた絶縁性を示す無方向性電磁鋼板を提供することにある。 Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to have better heat resistance, corrosion resistance and appearance, and to perform strain relief annealing at a higher temperature than before. An object of the present invention is to provide a non-oriented electrical steel sheet that exhibits excellent insulating properties even after the implementation.

上記課題を解決するために、本発明者らが鋭意検討を行った結果、特定組成のリン酸金属塩と、特定の無機化合物微粒子と、低分子有機化合物と、が特定割合で含有されている絶縁被膜を表面に形成することで、無方向性電磁鋼板の絶縁被膜の耐熱性を向上させることが可能であるとの知見を得て、以下で詳述する本発明を完成するに至った。
かかる知見に基づき完成された本発明の要旨は、以下の通りである。
As a result of diligent studies by the present inventors in order to solve the above problems, a specific composition of a metal phosphate metal salt, a specific fine particle of an inorganic compound, and a low molecular weight organic compound are contained in a specific ratio. Based on the finding that it is possible to improve the heat resistance of the insulating coating of the non-directional electromagnetic steel plate by forming the insulating coating on the surface, the present invention described in detail below has been completed.
The gist of the present invention completed based on such findings is as follows.

(1)表面に、リン酸金属塩と、平均粒径が2μm以下の無機化合物微粒子と、水酸基を保持し、分子量が50〜2000である低分子有機化合物と、を含有し、前記無機化合物微粒子の含有量が、前記リン酸金属塩100質量部に対し、0.5〜20質量部であり、前記低分子有機化合物の含有量が、前記リン酸金属塩100質量部に対し、0.05〜10質量部であり、かつ、クロムを含有しない無機絶縁被膜を有する、無方向性電磁鋼板。
(2)前記リン酸金属塩は、Al、Ba、Co、Fe、Mg、Mn、Ni、及び、Znからなる群より選択される1種又は2種以上の金属元素とリン酸との塩である、(1)に記載の無方向性電磁鋼板。
(3)前記無機化合物微粒子の平均粒径は、0.05μm〜2.0μmである、(1)又は(2)に記載の無方向性電磁鋼板。
(4)前記無機化合物は、酸化物、水酸化物、炭酸塩、及び、硫酸塩の少なくとも何れかである、(1)〜(3)の何れか1つに記載の無方向性電磁鋼板。
(5)前記無機化合物は、アルミナ、ギブサイト、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、酸化チタン、タルク、カオリン、シリカ、ベントナイト、及び、硫酸バリウムの少なくとも何れかである、(1)〜(4)の何れか1つに記載の無方向性電磁鋼板。
(6)前記低分子有機化合物は、水酸基を分子内に2基以上有する、直鎖状又は複素環状の有機化合物である、(1)〜(5)の何れか1つに記載の無方向性電磁鋼板。
(7)前記低分子有機化合物は、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、プロピレングリコール、1,6−ヘキサンジオール、グリセリン、ポリオキシアルキレングリコール、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、及び、ポリオキシアルキレンエステルの少なくとも何れかである、(1)〜(6)の何れか1つに記載の無方向性電磁鋼板。
(1) The surface contains a metal phosphate, inorganic compound fine particles having an average particle size of 2 μm or less, and a low molecular weight organic compound having a hydroxyl group and a molecular weight of 50 to 2000. The content of the low molecular weight organic compound is 0.5 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the metal phosphate salt, and the content of the low molecular weight organic compound is 0.05 with respect to 100 parts by mass of the metal phosphate salt. A non-directional electromagnetic steel plate having 10 parts by mass and having an inorganic insulating film containing no chromium.
(2) The phosphoric acid metal salt is a salt of one or more metal elements selected from the group consisting of Al, Ba, Co, Fe, Mg, Mn, Ni, and Zn, and phosphoric acid. The non-directional electromagnetic steel plate according to (1).
(3) The non-oriented electrical steel sheet according to (1) or (2), wherein the average particle size of the inorganic compound fine particles is 0.05 μm to 2.0 μm.
(4) The non-directional electromagnetic steel plate according to any one of (1) to (3), wherein the inorganic compound is at least one of an oxide, a hydroxide, a carbonate, and a sulfate.
(5) The inorganic compound is at least one of alumina, gibsite, magnesium oxide, magnesium hydroxide, magnesium carbonate, titanium oxide, talc, kaolin, silica, bentonite, and barium sulfate, (1) to (4). ) Is described in any one of the non-directional electromagnetic steel sheets.
(6) The non-directionality according to any one of (1) to (5), wherein the low molecular weight organic compound is a linear or heterocyclic organic compound having two or more hydroxyl groups in the molecule. Electromagnetic steel plate.
(7) The low molecular weight organic compound includes ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, propylene glycol, 1,6-hexanediol, glycerin, polyoxyalkylene glycol, polyoxyalkylene alkyl ether, and polyoxy. The non-directional electromagnetic steel sheet according to any one of (1) to (6), which is at least one of alkylene esters.

以上説明したように本発明によれば、特定組成のリン酸金属塩と、特定の無機化合物微粒子と、低分子有機化合物と、が特定割合で含有されている絶縁被膜を表面に形成することで、無方向性電磁鋼板の絶縁被膜の耐熱性、耐蝕性及び外観を向上させることが可能となり、従来よりも高温での歪取り焼鈍を実施した後であっても優れた絶縁性を保持した無方向性電磁鋼板を得ることが可能となる。 As described above, according to the present invention, by forming an insulating film containing a specific composition of a metal phosphate, a specific inorganic compound fine particle, and a low molecular weight organic compound in a specific ratio on the surface. It is possible to improve the heat resistance, corrosion resistance and appearance of the insulating coating of the non-directional electromagnetic steel plate, and maintain excellent insulation even after strain removal annealing at a higher temperature than before. It becomes possible to obtain a directional electromagnetic steel plate.

以下に、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.

以下で詳述する本発明の実施形態は、電気機器の鉄芯材料として使用される電磁鋼板(無方向性電磁鋼板)について説明するものであり、特に、耐熱性が良好であり、かつ、有機樹脂を含有する絶縁被膜と同等以上の特性を保持する、クロム酸を含有しない絶縁被膜を有する無方向性電磁鋼板について、詳細に説明する。 The embodiment of the present invention described in detail below describes an electromagnetic steel sheet (non-oriented electrical steel sheet) used as an iron core material of an electric device, and in particular, has good heat resistance and is organic. A non-oriented electrical steel sheet having a chromic acid-free insulating coating, which retains properties equal to or higher than those of a resin-containing insulating coating, will be described in detail.

<絶縁被膜が形成される電磁鋼板について>
まずはじめに、本発明の実施形態に係る絶縁被膜が形成される電磁鋼板について説明する。
<About electrical steel sheets on which an insulating film is formed>
First, an electromagnetic steel sheet on which an insulating film according to an embodiment of the present invention is formed will be described.

本実施形態で使用される電磁鋼板は、特に限定するものではないが、質量%で、Si:0.1%以上、Al:0.05%以上を含有し、残部がFe及び不純物からなる無方向性電磁鋼板を用いることが好適である。Siは、含有量が増加するに従って電気抵抗を増加させて、磁気特性を向上させる元素であるが、電気抵抗の増加と同時に脆性が増大する。そのため、Siの含有量は、4.0質量%未満であることが好ましい。同様に、Alも、含有させることで磁気特性を向上させる元素であるが、磁気特性の向上とともに圧延性が低下していく。そのため、Alの含有量は、3.0質量%未満であることが好ましい。 The electromagnetic steel sheet used in the present embodiment is not particularly limited, but contains Si: 0.1% or more and Al: 0.05% or more in mass%, and the balance is Fe and impurities. It is preferable to use a grain-oriented electrical steel sheet. Si is an element that increases the electrical resistance as the content increases to improve the magnetic properties, but the brittleness increases at the same time as the electrical resistance increases. Therefore, the Si content is preferably less than 4.0% by mass. Similarly, Al is also an element that improves the magnetic properties by containing it, but the rollability decreases as the magnetic properties improve. Therefore, the Al content is preferably less than 3.0% by mass.

また、本実施形態において使用する電磁鋼板には、上記のSi、Al以外にも、残部のFeの一部に換えて、Mnを0.01質量%〜3.0質量%の範囲で含有させることが可能である。また、本実施形態において使用する電磁鋼板において、その他のSやN、Cと言った典型元素の含有量は、合計で100ppm未満であることが好ましく、より好ましくは30ppm未満である。 Further, in the electromagnetic steel sheet used in the present embodiment, in addition to the above Si and Al, Mn is contained in the range of 0.01% by mass to 3.0% by mass in place of a part of the remaining Fe. It is possible. Further, in the electromagnetic steel sheet used in the present embodiment, the content of other typical elements such as S, N, and C is preferably less than 100 ppm in total, and more preferably less than 30 ppm.

本実施形態では、上記鋼成分を有する鋼塊(例えば、スラブ)を熱間圧延により熱延板としてコイル状に巻き取り、場合によって熱延板の状態で800℃〜1050℃の範囲に焼鈍し、その後、0.15mm〜0.5mmの厚みに冷間圧延した上で、更に焼鈍したものを電磁鋼板として使用することが好ましい。更に、本実施形態で使用する電磁鋼板においては、表面粗度は比較的小さい方が磁気特性が良好となるため、好ましい。具体的には、圧延方向(L方向)、及び、圧延方向に対して直角な方向(C方向)の中心線平均荒さ(Ra)がそれぞれ1.0μm以下であることが好ましく、0.1μm以上0.5μm以下であることが更に好ましい。中心線平均粗さRaが1.0μmを超える場合には、磁気特性が劣化する傾向が見られるためである。 In the present embodiment, a steel ingot having the above steel components (for example, a slab) is wound into a coil as a hot-rolled plate by hot rolling, and in some cases, annealed in the state of a hot-rolled plate in the range of 800 ° C to 1050 ° C. After that, it is preferable to use a steel sheet that has been cold-rolled to a thickness of 0.15 mm to 0.5 mm and then annealed. Further, in the electromagnetic steel sheet used in the present embodiment, it is preferable that the surface roughness is relatively small because the magnetic characteristics are good. Specifically, the average roughness (Ra) of the center line in the rolling direction (L direction) and the direction perpendicular to the rolling direction (C direction) is preferably 1.0 μm or less, and is 0.1 μm or more. It is more preferably 0.5 μm or less. This is because when the average roughness Ra of the center line exceeds 1.0 μm, the magnetic characteristics tend to deteriorate.

<絶縁被膜について>
上記のような電磁鋼板(無方向性電磁鋼板)の表面には、絶縁被膜として、以下で詳述するようなクロムを含有しない絶縁被膜が形成される。本実施形態に係る無方向性電磁鋼板の表面に形成される絶縁被膜は、リン酸金属塩と、無機化合物微粒子と、を主成分とし、かつ、クロムを含有しない無機絶縁被膜であり、かかる無機絶縁被膜中には、更に、低分子有機化合物が所定量含有されている。以下、かかる絶縁被膜について、詳細に説明する。
<Insulation coating>
On the surface of the above-mentioned electromagnetic steel sheet (non-oriented electrical steel sheet), a chromium-free insulating film as described in detail below is formed as an insulating film. The insulating film formed on the surface of the non-directional electromagnetic steel plate according to the present embodiment is an inorganic insulating film containing a metal phosphate and fine particles of an inorganic compound as main components and does not contain chromium, and is such an inorganic film. A predetermined amount of a low molecular weight organic compound is further contained in the insulating film. Hereinafter, such an insulating coating will be described in detail.

[リン酸金属塩]
本実施形態に係る無機絶縁被膜に含有されるリン酸金属塩は、リン酸と金属イオンとを主成分とする溶液(例えば、水溶液等)を乾燥させたときに固形分となるものである。上記リン酸の種類としては、特に限定されるものではなく、公知の各種のリン酸を使用することが可能であるが、例えば、オルトリン酸、メタリン酸、ポリリン酸などを使用することが好ましい。
[Metal phosphate]
The metal phosphate salt contained in the inorganic insulating coating according to the present embodiment becomes a solid content when a solution containing phosphoric acid and metal ions as main components (for example, an aqueous solution) is dried. The type of the phosphoric acid is not particularly limited, and various known phosphoric acids can be used, but for example, orthophosphoric acid, metaphosphoric acid, polyphosphoric acid and the like are preferably used.

また、上記金属イオンの種類としては、特に限定されるものではないが、Al、Ba、Co、Fe、Mg、Mn、Ni及びZnからなる群より選択される1種又は2種以上を用いることが好ましく、特に、Al及びZnの少なくとも何れかを用いることが更に好ましい。 The type of the metal ion is not particularly limited, but one or more selected from the group consisting of Al, Ba, Co, Fe, Mg, Mn, Ni and Zn should be used. Is preferable, and it is more preferable to use at least one of Al and Zn.

ここで、リン酸金属塩溶液を調製する際には、オルトリン酸等の各種のリン酸に対し、金属イオンの酸化物、炭酸塩、及び、水酸化物の少なくとも何れかを混合することが好ましい。 Here, when preparing a metal phosphate salt solution, it is preferable to mix at least one of an oxide of a metal ion, a carbonate, and a hydroxide with various phosphoric acids such as orthophosphoric acid. ..

[無機化合物微粒子]
本実施形態に係る無機絶縁被膜中には、主成分の一つとして無機化合物微粒子が含有される。本実施形態に係る無機化合物微粒子は、平均粒径が2μm以下のものであり、好ましくは、平均粒径が0.05μmから2μm以下のものである。また、本実施形態に係る無機化合物微粒子として、比較的難溶性のもの(例えば、20℃における水への溶解度が1g未満程度であるもの)を用いることが好ましい。
[Inorganic compound fine particles]
The inorganic insulating coating according to the present embodiment contains fine particles of an inorganic compound as one of the main components. The inorganic compound fine particles according to the present embodiment have an average particle size of 2 μm or less, preferably an average particle size of 0.05 μm to 2 μm or less. Further, as the inorganic compound fine particles according to the present embodiment, it is preferable to use relatively poorly soluble ones (for example, those having a solubility in water at 20 ° C. of less than 1 g).

なお、上記のような無機化合物微粒子の平均粒径は、公知の方法により測定することが可能であるが、本実施形態においては、レーザ回折・散乱法によって求めた粒度分布における積算値50%での粒径を意味する。 The average particle size of the inorganic compound fine particles as described above can be measured by a known method, but in the present embodiment, the integrated value of 50% in the particle size distribution obtained by the laser diffraction / scattering method is used. Means the particle size of.

本実施形態に係る無機絶縁被膜において、無機化合物微粒子の含有量は、リン酸金属塩100質量部に対して、0.5質量部以上20質量部以下とする。無機化合物微粒子の含有量が0.5質量部未満である場合には、絶縁被膜の耐熱性を向上させることが困難となるため、好ましくない。一方、無機化合物微粒子の含有量が20質量部を超える場合には、外観が劣位となるため、好ましくない。かかる無機化合物微粒子の含有量は、リン酸金属塩100質量部に対して、好ましくは1質量部以上10質量部以下であり、より好ましくは3質量部以上10質量部以下である。 In the inorganic insulating coating according to the present embodiment, the content of the inorganic compound fine particles is 0.5 parts by mass or more and 20 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the metal phosphate. When the content of the inorganic compound fine particles is less than 0.5 parts by mass, it becomes difficult to improve the heat resistance of the insulating film, which is not preferable. On the other hand, when the content of the inorganic compound fine particles exceeds 20 parts by mass, the appearance is inferior, which is not preferable. The content of the inorganic compound fine particles is preferably 1 part by mass or more and 10 parts by mass or less, and more preferably 3 parts by mass or more and 10 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the metal phosphate salt.

無機化合物微粒子の成分としては、例えば、酸化物、水酸化物、炭酸塩、及び、硫酸塩の少なくとも何れかが好ましく、塩化物、硝酸塩、窒化物、又は、臭化物等は好ましくない。かかる無機化合物としては、具体的には、酸化物としては、例えば、アルミナ、シリカ、ベントナイト、タルク、カオリン、酸化マグネシウム、酸化チタン等を挙げることができ、水酸化物としては、例えば、水酸化マグネシウム、ギブサイト等を挙げることができ、硫酸塩としては、例えば、硫酸バリウム等を挙げることができ、炭酸塩としては、例えば、炭酸マグネシウム等を挙げることができる。 As the component of the inorganic compound fine particles, for example, at least one of oxides, hydroxides, carbonates, and sulfates is preferable, and chlorides, nitrates, nitrides, bromides, and the like are not preferable. Specific examples of such an inorganic compound include alumina, silica, bentonite, talc, kaolin, magnesium oxide, titanium oxide and the like as the oxide, and hydroxide, for example, as the hydroxide. Magnesium, gibsite and the like can be mentioned, examples of the sulfate include barium sulfate and the like, and examples of the carbonate include magnesium carbonate and the like.

[低分子有機化合物]
本実施形態に係る無機絶縁被膜中には、低分子有機化合物が含有される。かかる低分子有機化合物は、水酸基を保持しており、かつ、分子量が50〜2000の範囲内となる比較的低分子量の有機化合物である。かかる低分子有機化合物は、水酸基を2基以上保持していることが好ましい。また、かかる低分子有機化合物は、上記のような水酸基及び分子量を有し、更に水溶性を有しており、水100gに対する溶解度が10g以上であるものが更に好ましい。かかる低分子有機化合物を無機絶縁被膜中に含有させることで、耐蝕性及び外観を向上させることができる。
[Low molecular weight organic compounds]
The inorganic insulating coating according to the present embodiment contains a low molecular weight organic compound. Such a low molecular weight organic compound is a relatively low molecular weight organic compound having a hydroxyl group and having a molecular weight in the range of 50 to 2000. Such a low molecular weight organic compound preferably has two or more hydroxyl groups. Further, it is more preferable that the low molecular weight organic compound has the above-mentioned hydroxyl group and molecular weight, is more water-soluble, and has a solubility in 100 g of water of 10 g or more. By containing such a low molecular weight organic compound in the inorganic insulating film, corrosion resistance and appearance can be improved.

本実施形態に係る低分子有機化合物は、更に具体的には、水酸基を分子内に2基以上有する直鎖状又は複素環状の有機化合物であることが好ましい。かかる低分子有機化合物として、具体的には、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、プロピレングリコール、1,6−ヘキサンジオール、グリセリン等を挙げることができ、更には、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のポリオキシアルキレングリコール類、ポリオキシエチレンモノアルキルエーテル、ポリオキシエチレンメチルグルコシド等のポリオキシアルキレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンモノエステル等のポリオキシアルキレンエステル類等を挙げることができる。本実施形態に係る絶縁被膜では、上記のような各種の低分子有機化合物の少なくとも何れかを用いることが可能である。ここで、本実施形態で着目する低分子有機化合物が、上記のような一部の高分子化合物である場合、上記の分子量としては、ゲル浸透クロマトグラフィーにより測定した数平均分子量を用いることとする。 More specifically, the low molecular weight organic compound according to the present embodiment is preferably a linear or complex cyclic organic compound having two or more hydroxyl groups in the molecule. Specific examples of such low molecular weight organic compounds include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, propylene glycol, 1,6-hexanediol, glycerin and the like, and further, polyethylene glycol and polypropylene. Examples thereof include polyoxyalkylene glycols such as glycols, polyoxyethylene monoalkyl ethers, polyoxyalkylene alkyl ethers such as polyoxyethylene methyl glucoside, and polyoxyalkylene esters such as polyoxyethylene monoesters. In the insulating coating according to the present embodiment, at least one of various low molecular weight organic compounds as described above can be used. Here, when the low molecular weight organic compound of interest in the present embodiment is a part of the high molecular weight compounds as described above, the number average molecular weight measured by gel permeation chromatography is used as the above molecular weight. ..

水酸基を有する低分子有機化合物の分子量が50未満である場合には、処理液調合時に揮発し易く、所定の組成を維持することが難しい場合があり、好ましくない。一方、水酸基を有する低分子有機化合物の分子量が2000を超える場合には、製膜のための焼き付け後にも有機化合物が被膜中に残存し易く、残存した有機化合物が歪取り焼鈍時に酸化焼失して被膜特性を劣化させる可能性があり、好ましくない。低分子有機化合物の分子量は、好ましくは、80以上1500以下であり、より好ましくは、100以上1200以下である。 When the molecular weight of the low-molecular-weight organic compound having a hydroxyl group is less than 50, it is liable to volatilize during preparation of the treatment liquid, and it may be difficult to maintain a predetermined composition, which is not preferable. On the other hand, when the molecular weight of the low molecular weight organic compound having a hydroxyl group exceeds 2000, the organic compound is likely to remain in the film even after baking for film formation, and the remaining organic compound is oxidatively burned during strain removal and annealing. It is not preferable because it may deteriorate the film characteristics. The molecular weight of the low molecular weight organic compound is preferably 80 or more and 1500 or less, and more preferably 100 or more and 1200 or less.

本実施形態に係る無機絶縁被膜において、上記のような水酸基を有する低分子有機化合物の含有量は、リン酸塩100質量部に対し、0.05質量部以上10質量部以下とする。低分子有機化合物の含有量が0.05質量部未満である場合には、低分子有機化合物を含有させる効果が見られず、好ましくない。一方、低分子有機化合物の含有量が10質量部を超える場合には、塗布乾燥時の最適温度範囲が狭くなるため、好ましくない。かかる低分子有機化合物の含有量は、リン酸金属塩100質量部に対して、好ましくは0.1質量部以上8.0質量部以下であり、より好ましくは1.0質量部以上5.0質量部以下である。 In the inorganic insulating coating according to the present embodiment, the content of the low molecular weight organic compound having a hydroxyl group as described above is 0.05 parts by mass or more and 10 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of phosphate. When the content of the low molecular weight organic compound is less than 0.05 parts by mass, the effect of containing the low molecular weight organic compound is not observed, which is not preferable. On the other hand, when the content of the low molecular weight organic compound exceeds 10 parts by mass, the optimum temperature range at the time of coating and drying becomes narrow, which is not preferable. The content of the low molecular weight organic compound is preferably 0.1 parts by mass or more and 8.0 parts by mass or less, and more preferably 1.0 parts by mass or more and 5.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the metal phosphate. It is less than a part by mass.

本実施形態に係る無方向性電磁鋼板では、上記のような、特定組成のリン酸金属塩と、特定の無機化合物微粒子と、低分子有機化合物と、が特定割合で含有されている無機絶縁被膜を表面に形成することで、無方向性電磁鋼板の絶縁被膜の耐熱性を向上させることが可能となる。上記のような成分を有する絶縁被膜を形成することで耐熱性が向上する理由について、その詳細は不明であるが、無機化合物微粒子の周囲に特定のリン酸金属塩が化合することで、耐熱性が向上するものと推察される。無方向性電磁鋼板の表面に、かかる無機絶縁被膜を形成することで、従来よりも高温での歪取り焼鈍を実施した後であっても優れた絶縁特性を実現することが可能となる。 In the non-directional electromagnetic steel plate according to the present embodiment, the inorganic insulating coating containing a specific composition of a metal phosphate, specific inorganic compound fine particles, and a low molecular weight organic compound in a specific ratio as described above. By forming the above on the surface, it is possible to improve the heat resistance of the insulating coating of the non-directional electromagnetic steel plate. The reason why the heat resistance is improved by forming the insulating film having the above-mentioned components is unknown, but the heat resistance is caused by the combination of a specific metal phosphate metal salt around the inorganic compound fine particles. Is presumed to improve. By forming such an inorganic insulating film on the surface of the non-oriented electrical steel sheet, it is possible to realize excellent insulating characteristics even after performing strain removing annealing at a higher temperature than before.

[絶縁被膜の付着量]
本実施形態に係る無方向性電磁鋼板において、上記のような絶縁被膜(無機絶縁被膜)の付着量は特に限定するものではないが、例えば、0.5g/m以上2.5g/m以下の範囲内とすることが好ましい。絶縁被膜の付着量が0.5g/m未満である場合には、層間抵抗等が劣化しやすくなり、絶縁性の保持が困難となる可能性がある。一方、絶縁被膜の付着量が2.5g/mを超える場合には、密着性が劣化する傾向が顕著となる可能性がある。絶縁被膜の付着量は、より好ましくは、0.5g/m以上1.0g/m以下である。
[Adhesion amount of insulating film]
In the non-oriented electrical steel sheet according to the present embodiment, the amount of the insulating coating (inorganic insulating coating) adhered as described above is not particularly limited, but for example, 0.5 g / m 2 or more and 2.5 g / m 2 It is preferably within the following range. When the amount of the insulating film adhered is less than 0.5 g / m 2 , the interlayer resistance and the like are likely to deteriorate, and it may be difficult to maintain the insulating property. On the other hand, when the amount of the insulating film adhered exceeds 2.5 g / m 2 , the adhesiveness tends to deteriorate significantly. The amount of the insulating film adhered is more preferably 0.5 g / m 2 or more and 1.0 g / m 2 or less.

ここで、絶縁被膜の形成に用いる処理液中における固形分含有量が、上記のような絶縁被膜の付着量とほぼ等しくなる。なお、絶縁被膜の付着量を事後的に測定する場合には、公知の各種測定法を利用することが可能であり、例えば、水酸化ナトリウム水溶液浸漬前後の重量差を測定する方法や、検量線法を用いた蛍光X線法等を適宜利用すればよい。 Here, the solid content content in the treatment liquid used for forming the insulating film is substantially equal to the amount of adhesion of the insulating film as described above. When the amount of the insulating film adhered is measured after the fact, various known measuring methods can be used. For example, a method of measuring the weight difference before and after immersion in the sodium hydroxide aqueous solution, or a calibration curve. The fluorescent X-ray method or the like using the method may be appropriately used.

[絶縁被膜の形成方法]
本実施形態では、上記のような成分を含有する処理液を調整し、かかる処理液を電磁鋼板(無方向性電磁鋼板)の表面に塗布及び乾燥させることで、上記のような絶縁被膜を形成することが可能である。
[Method of forming an insulating film]
In the present embodiment, a treatment liquid containing the above components is prepared, and the treatment liquid is applied to and dried on the surface of an electromagnetic steel sheet (non-oriented electrical steel sheet) to form an insulating film as described above. It is possible to do.

なお、上記処理液を電磁鋼板表面に塗布する場合、塗布方式は特に限定されるものではなく、公知の塗布方法を適宜利用することが可能である。上記処理液を塗布する際に、例えば、ロールコーター方式を用いても良いし、スプレー方式、ディップ方式などの塗布方式を用いても良い。 When the above-mentioned treatment liquid is applied to the surface of the electromagnetic steel sheet, the coating method is not particularly limited, and a known coating method can be appropriately used. When applying the treatment liquid, for example, a roll coater method may be used, or a coating method such as a spray method or a dip method may be used.

また、塗布された処理液を加熱・乾燥させる際の加熱方式についても、特に限定されるものではなく、公知の加熱方法を適宜利用することが可能である。加熱方法として、例えば、通常の輻射炉による方法を用いても良いし、誘導加熱方式などの電気を用いた加熱方式を用いても良いが、加熱速度の制御精度の面から、誘導加熱方式を用いることが、より好ましい。これらの加熱方式を利用して、処理液の溶媒の沸点以上の温度を所定時間保持することにより、絶縁被膜を形成することができる。 Further, the heating method for heating and drying the applied treatment liquid is not particularly limited, and a known heating method can be appropriately used. As the heating method, for example, a method using a normal radiant furnace may be used, or a heating method using electricity such as an induction heating method may be used, but from the viewpoint of control accuracy of the heating rate, the induction heating method is used. It is more preferable to use it. By utilizing these heating methods and maintaining a temperature equal to or higher than the boiling point of the solvent of the treatment liquid for a predetermined time, an insulating film can be formed.

なお、上記処理液中に、更に、界面活性剤などの添加剤を含有させても良い。かかる界面活性剤としては、例えば、非イオン系界面活性剤を用いることが好ましい。また、上記処理液中に、その他光沢剤などを含有させても良い。 In addition, an additive such as a surfactant may be further contained in the above-mentioned treatment liquid. As such a surfactant, for example, it is preferable to use a nonionic surfactant. In addition, other brighteners and the like may be contained in the above-mentioned treatment liquid.

以上、本実施形態に係る無方向性電磁鋼板における絶縁被膜について、詳細に説明した。 The insulating coating on the non-oriented electrical steel sheet according to the present embodiment has been described in detail above.

続いて、実施例を示しながら、本発明に係る無方向性電磁鋼板について、具体的に説明する。なお、以下に示す実施例のうち本発明例に該当するものは、本発明に係る無方向性電磁鋼板のあくまでも一例にすぎず、本発明に係る無方向性電磁鋼板が下記の例に限定されるものではない。 Subsequently, the non-oriented electrical steel sheet according to the present invention will be specifically described with reference to Examples. Of the examples shown below, those corresponding to the examples of the present invention are merely examples of the non-oriented electrical steel sheets according to the present invention, and the non-oriented electrical steel sheets according to the present invention are limited to the following examples. It's not something.

質量%で、Si:3.1%、Al:0.6%、Mn:0.1%を含有し、残部がFe及び不純物からなり、板厚0.30mmであり、L方向及びC方向の表面粗度がRa(中心線平均粗さ)でそれぞれ0.28μmである無方向性電磁鋼板の表面に、以下の表1に示す処理液をロールコーターで塗布した後、炉温500℃で50秒間加熱して、絶縁被膜を形成した。 By mass%, it contains Si: 3.1%, Al: 0.6%, Mn: 0.1%, the balance is composed of Fe and impurities, the plate thickness is 0.30 mm, and it is in the L direction and the C direction. The treatment liquid shown in Table 1 below is applied to the surface of non-oriented electrical steel sheets having a surface roughness of Ra (center line average roughness) of 0.28 μm with a roll coater, and then 50 at a furnace temperature of 500 ° C. It was heated for seconds to form an insulating coating.

以下の表1に示す処理液を、以下のようにして調整した。
すなわち、リン酸金属塩として、オルトリン酸と、Al(OH)、Mg(OH)などの各金属水酸化物、酸化物、炭酸塩を混合撹拌して、以下の表1に示した各リン酸金属塩処理液を調製し、40mass%水溶液とした。その後、かかる水溶液を用いて、リン酸金属塩中の各金属元素の比率が以下の表1に示した値となるように、処理液を調整した。かかる処理液中に、以下の表3に示す低分子有機化合物を添加・攪拌した。また、無機化合物微粒子は、粉末状のものを使用し、あらかじめ有機系分散剤等を用いて水100質量部に対し20質量部分散させたものを準備し、リン酸金属塩100質量部に対して、被膜中の固形分で表1に示した質量部となるように、上記処理液中に添加し、。攪拌混合した。なお、濃度調整の際には、適宜純水を添加することとした。なお、無機化合物微粒子の分散が悪い場合には、あらかじめホモジナイザーで水中に分散させたものを、乾燥質量で表1中の比率になるよう含有させた。
The treatment liquids shown in Table 1 below were adjusted as follows.
That is, as the metal phosphate, orthophosphoric acid and each metal hydroxide, oxide, carbonate such as Al (OH) 3 and Mg (OH) 2 are mixed and stirred, and each of them shown in Table 1 below is mixed and stirred. A metal phosphate salt treatment solution was prepared and used as a 40 mass% aqueous solution. Then, using such an aqueous solution, the treatment liquid was adjusted so that the ratio of each metal element in the metal phosphate was as shown in Table 1 below. The low molecular weight organic compounds shown in Table 3 below were added and stirred in the treatment liquid. Further, as the inorganic compound fine particles, powdery ones are used, and those prepared in advance by using an organic dispersant or the like to disperse 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of water are prepared with respect to 100 parts by mass of the metal phosphate. Then, the solid content in the coating film was added to the above-mentioned treatment liquid so as to have a mass portion shown in Table 1. Stirred and mixed. When adjusting the concentration, pure water was added as appropriate. When the dispersion of the inorganic compound fine particles was poor, those previously dispersed in water with a homogenizer were contained so as to have the ratio shown in Table 1 in terms of dry mass.

ここで、以下の表1のリン酸金属塩処理液において、各金属源として、市販の以下の化合物を利用した。また、クロム酸Mgについても、市販のものを利用した。 Here, in the metal phosphate salt treatment liquid shown in Table 1 below, the following commercially available compounds were used as each metal source. As for Mg chromate, a commercially available product was used.

Al:Al(OH)
Ba:Ba(OH)
Co:CoCO
Fe:Fe
Mg:Mg(OH)
Mn:MnO
Ni:Ni(OH)
Zn:ZnO
Ca:CaO
K:KOH
Al: Al (OH) 3
Ba: Ba (OH) 2
Co: CoCO 3
Fe: Fe 3 O 4
Mg: Mg (OH) 2
Mn: MnO
Ni: Ni (OH) 2
Zn: ZnO
Ca: CaO
K: KOH

また、以下の表2に示した無機化合物微粒子、及び、以下の表3に示した低分子有機化合物のそれぞれについても、市販の各化合物を利用した。なお、表2に示した各化合物の平均粒径(D50)、及び、表3に示した各化合物の分子量は、それぞれカタログ値である。 In addition, commercially available compounds were also used for each of the inorganic compound fine particles shown in Table 2 below and the low molecular weight organic compounds shown in Table 3 below. The average particle size (D50) of each compound shown in Table 2 and the molecular weight of each compound shown in Table 3 are catalog values.

Figure 0006805762
Figure 0006805762

Figure 0006805762
Figure 0006805762

Figure 0006805762
Figure 0006805762

得られた各処理液を、上記の無方向性電磁鋼板の表面に対しロールコーターを用いて塗布し、500℃の加熱炉中で板温が350℃となるように50秒間焼き付けた後、以下のようにして絶縁被膜の被膜特性を評価した。得られた結果を、以下の表4にあわせて示した。 Each of the obtained treatment liquids is applied to the surface of the above-mentioned non-oriented electrical steel sheet using a roll coater, and baked in a heating furnace at 500 ° C. for 50 seconds so that the plate temperature becomes 350 ° C. The coating characteristics of the insulating coating were evaluated as described above. The results obtained are shown in Table 4 below.

<絶縁性>
絶縁性は、JIS法(JIS C2550)に準じて測定した層間抵抗を基に、
4:30Ω・cm/枚以上
3:10Ω・cm/枚以上30Ω・cm/枚未満
2:3Ω・cm/枚以上10Ω・cm/枚未満
1:3Ω・cm/枚未満
として評価した。
<Insulation>
Insulation is based on the interlayer resistance measured according to the JIS method (JIS C2550).
4:30 Ω ・ cm 2 / sheet or more 3: 10Ω ・ cm 2 / sheet or more 30Ω ・ cm 2 / sheet less than 2: 3Ω ・ cm 2 / sheet or more 10Ω ・ cm 2 / sheet less than 1: 3Ω ・ cm 2 / sheet Evaluated as.

<耐食性>
耐蝕性は、JIS法の塩水噴霧試験(JIS Z2371)に準じて行い、4時間経時後のサンプルで10点評価で行った。評価基準は、以下の通りである。
<Corrosion resistance>
The corrosion resistance was evaluated according to the salt spray test (JIS Z2371) of the JIS method, and a 10-point evaluation was performed on the sample after 4 hours. The evaluation criteria are as follows.

10:錆発生が無かった
9:錆発生が極少量(面積率0.1%以下)
8:錆の発生した面積率=0.1%超過0.25%以下
7:錆の発生した面積率=0.25%超過0.50%以下
6:錆の発生した面積率=0.50%超過1%以下
5:錆の発生した面積率=1%超過2.5%以下
4:錆の発生した面積率=2.5%超過5%以下
3:錆の発生した面積率=5%超過10%以下
2:錆の発生した面積率=10%超過25%以下
1:錆の発生した面積率=25%超過50%以下
10: No rust was generated 9: Very small amount of rust was generated (area ratio 0.1% or less)
8: Rusted area ratio = 0.1% excess 0.25% or less 7: Rusted area ratio = 0.25% excess 0.50% or less 6: Rusted area ratio = 0.50 % Exceeding 1% or less 5: Rusted area ratio = 1% Exceeding 2.5% or less 4: Rusted area ratio = 2.5% Exceeding 5% or less 3: Rusted area ratio = 5% Excess 10% or less 2: Rusted area ratio = 10% Exceeded 25% or less 1: Rusted area ratio = 25% Exceeded 50% or less

<外観>
絶縁被膜の外観は、得られた絶縁被膜付きの無方向性電磁鋼板の外観検査を、熟練の検査員により実施して、
5:光沢があり、平滑で均一であるもの
4:光沢はあるが均一性に若干劣るもの
3:やや光沢があり平滑ではあるが均一性に劣るもの
2:光沢が少なく、平滑性にやや劣り均一性に劣るもの
1:光沢、均一性、平滑性の劣るもの
として評価した。
<Appearance>
For the appearance of the insulating coating, the appearance inspection of the obtained non-oriented electrical steel sheet with the insulating coating was carried out by a skilled inspector.
5: Glossy, smooth and uniform 4: Glossy but slightly inferior in uniformity 3: Slightly glossy and smooth but inferior in uniformity 2: Low gloss and slightly inferior in smoothness Inferior in uniformity 1: Evaluated as inferior in gloss, uniformity, and smoothness.

<耐熱性>
耐熱性は、歪み取り焼鈍後の耐蝕性で評価した。750℃、800℃、850℃の各温度で窒素100%雰囲気中で1時間加熱処理を行い、続いて、温度50℃、湿度90%の恒温恒湿槽で48時間経時した後、耐蝕性と同様の錆発生面積率を評価した。評価基準は、以下の通りである。
<Heat resistance>
The heat resistance was evaluated by the corrosion resistance after strain removal and annealing. Heat treatment was performed for 1 hour in a 100% nitrogen atmosphere at each temperature of 750 ° C., 800 ° C., and 850 ° C., and then after 48 hours in a constant temperature and humidity chamber at a temperature of 50 ° C. and a humidity of 90%, rust resistance was obtained. A similar rust generation area ratio was evaluated. The evaluation criteria are as follows.

10:錆発生が無かった
9:錆発生が極少量(面積率0.1%以下)
8:錆の発生した面積率=0.1%超過0.25%以下
7:錆の発生した面積率=0.25%超過0.50%以下
6:錆の発生した面積率=0.50%超過1%以下
5:錆の発生した面積率=1%超過2.5%以下
4:錆の発生した面積率=2.5%超過5%以下
3:錆の発生した面積率=5%超過10%以下
2:錆の発生した面積率=10%超過25%以下
1:錆の発生した面積率=25%超過50%以下
10: No rust was generated 9: Very small amount of rust was generated (area ratio 0.1% or less)
8: Rusted area ratio = 0.1% excess 0.25% or less 7: Rusted area ratio = 0.25% excess 0.50% or less 6: Rusted area ratio = 0.50 % Exceeding 1% or less 5: Rusted area ratio = 1% Exceeding 2.5% or less 4: Rusted area ratio = 2.5% Exceeding 5% or less 3: Rusted area ratio = 5% Excess 10% or less 2: Rusted area ratio = 10% Exceeded 25% or less 1: Rusted area ratio = 25% Exceeded 50% or less

Figure 0006805762
Figure 0006805762

上記表4から明らかなように、試験の結果、鋼板表面に、リン酸金属塩と、平均粒径が2μm以下の無機化合物微粒子とを主成分とし、分子量が50〜2000であり水酸基を保持する低分子有機化合物を含有し、無機化合物微粒子の含有量が、リン酸金属塩100質量部に対し、0.5〜20質量部であり、低分子有機化合物の含有量が、0.05〜10質量部であり、かつ、クロムを含有しない絶縁被膜を有する本発明の電磁鋼板は、比較例と比較して、絶縁性、耐蝕性、及び、外観に優れ、更に高温での歪取り焼鈍に耐える耐熱性の改善効果が顕著であった。 As is clear from Table 4 above, as a result of the test, the surface of the steel plate is mainly composed of a metal phosphate and inorganic compound fine particles having an average particle size of 2 μm or less, having a molecular weight of 50 to 2000 and retaining a hydroxyl group. It contains a low molecular weight organic compound, the content of the inorganic compound fine particles is 0.5 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the metal phosphate, and the content of the low molecular weight organic compound is 0.05 to 10 parts by mass. The electromagnetic steel sheet of the present invention, which is a mass part and has an insulating film containing no chromium, has excellent insulation, corrosion resistance, and appearance as compared with Comparative Examples, and further withstands strain removal and quenching at high temperatures. The effect of improving heat resistance was remarkable.

以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
Although preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to such examples. It is clear that a person having ordinary knowledge in the field of technology to which the present invention belongs can come up with various modifications or modifications within the scope of the technical ideas described in the claims. , These are also naturally understood to belong to the technical scope of the present invention.

Claims (7)

表面に、
リン酸金属塩と、
平均粒径が2μm以下の無機化合物微粒子と、
水酸基を保持し、分子量が50〜2000である低分子有機化合物と、
を含有し、
前記無機化合物微粒子の含有量が、前記リン酸金属塩100質量部に対し、0.5〜20質量部であり、
前記低分子有機化合物の含有量が、前記リン酸金属塩100質量部に対し、0.05〜10質量部であり、かつ、
クロムを含有しない無機絶縁被膜を有する、無方向性電磁鋼板。
On the surface
Phosphate metal salt and
Inorganic compound fine particles with an average particle size of 2 μm or less,
Low molecular weight organic compounds that retain hydroxyl groups and have a molecular weight of 50 to 2000,
Contains,
The content of the inorganic compound fine particles is 0.5 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the metal phosphate salt.
The content of the low molecular weight organic compound is 0.05 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the metal phosphate salt, and
A non-oriented electrical steel sheet having a chromium-free inorganic insulating coating.
前記リン酸金属塩は、Al、Ba、Co、Fe、Mg、Mn、Ni、及び、Znからなる群より選択される1種又は2種以上の金属元素とリン酸との塩である、請求項1に記載の無方向性電磁鋼板。 The metal phosphate salt is a salt of one or more metal elements selected from the group consisting of Al, Ba, Co, Fe, Mg, Mn, Ni, and Zn, and phosphoric acid. Item 2. The non-directional electromagnetic steel plate according to Item 1. 前記無機化合物微粒子の平均粒径は、0.05μm〜2.0μmである、請求項1又は2に記載の無方向性電磁鋼板。 The non-oriented electrical steel sheet according to claim 1 or 2, wherein the average particle size of the inorganic compound fine particles is 0.05 μm to 2.0 μm. 前記無機化合物は、酸化物、水酸化物、炭酸塩、及び、硫酸塩の少なくとも何れかである、請求項1〜3の何れか1項に記載の無方向性電磁鋼板。 The non-directional electromagnetic steel sheet according to any one of claims 1 to 3, wherein the inorganic compound is at least one of an oxide, a hydroxide, a carbonate, and a sulfate. 前記無機化合物は、アルミナ、ギブサイト、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、酸化チタン、タルク、カオリン、シリカ、ベントナイト、及び、硫酸バリウムの少なくとも何れかである、請求項1〜4の何れか1項に記載の無方向性電磁鋼板。 Any one of claims 1 to 4, wherein the inorganic compound is at least one of alumina, gibsite, magnesium oxide, magnesium hydroxide, magnesium carbonate, titanium oxide, talc, kaolin, silica, bentonite, and barium sulfate. The non-directional electromagnetic steel plate described in the section. 前記低分子有機化合物は、水酸基を分子内に2基以上有する、直鎖状又は複素環状の有機化合物である、請求項1〜5の何れか1項に記載の無方向性電磁鋼板。 The non-directional electromagnetic steel sheet according to any one of claims 1 to 5, wherein the low molecular weight organic compound is a linear or heterocyclic organic compound having two or more hydroxyl groups in the molecule. 前記低分子有機化合物は、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、プロピレングリコール、1,6−ヘキサンジオール、グリセリン、ポリオキシアルキレングリコール、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、及び、ポリオキシアルキレンエステルの少なくとも何れかである、請求項1〜6の何れか1項に記載の無方向性電磁鋼板。
The low molecular weight organic compounds include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, propylene glycol, 1,6-hexanediol, glycerin, polyoxyalkylene glycol, polyoxyalkylene alkyl ether, and polyoxyalkylene ester. The non-directional electromagnetic steel sheet according to any one of claims 1 to 6, which is at least one of them.
JP2016232610A 2016-11-30 2016-11-30 Non-oriented electrical steel sheet Active JP6805762B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016232610A JP6805762B2 (en) 2016-11-30 2016-11-30 Non-oriented electrical steel sheet

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016232610A JP6805762B2 (en) 2016-11-30 2016-11-30 Non-oriented electrical steel sheet

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018090836A JP2018090836A (en) 2018-06-14
JP6805762B2 true JP6805762B2 (en) 2020-12-23

Family

ID=62565305

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016232610A Active JP6805762B2 (en) 2016-11-30 2016-11-30 Non-oriented electrical steel sheet

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6805762B2 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110305574A (en) * 2019-07-02 2019-10-08 上海优梓新材料科技有限公司 A kind of one-component chromium-free environment-friendly non-oriented electrical steel insulating surface inorganic agent
KR20250042436A (en) * 2023-09-20 2025-03-27 주식회사 포스코 Insulation coating composition for electrical steel sheet, electrical steel sheet, and method for manufacturing the same
KR20250077724A (en) * 2023-11-24 2025-06-02 주식회사 포스코 Insulation coating composition for electrical steel sheet, electrical steel sheet, and method for manufacturing the same
KR20250092521A (en) * 2023-12-15 2025-06-24 주식회사 포스코 Insulation coating composition for electrical steel sheet, electrical steel sheet, and method for manufacturing the same
KR20250093763A (en) * 2023-12-15 2025-06-25 주식회사 포스코 Electrical steel sheet for electromagnetic wave shielding and manufacturing method of the same

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3397291B2 (en) * 1997-09-01 2003-04-14 新日本製鐵株式会社 Non-oriented electrical steel sheet having insulating film with excellent film properties, method for producing the same, and insulating film forming agent used for the production
JP3408410B2 (en) * 1997-11-19 2003-05-19 新日本製鐵株式会社 Surface treatment agent for non-oriented electrical steel sheet and method of forming film using the same
JP3554531B2 (en) * 2000-09-01 2004-08-18 新日本製鐵株式会社 Electrical steel sheet with extremely excellent coating properties and method for forming its insulating coating
JP2006336106A (en) * 2005-05-04 2006-12-14 Furakuto:Kk Chromium-free surface treatment agent for metal, and surface-treated metallic material
WO2010061722A1 (en) * 2008-11-27 2010-06-03 新日本製鐵株式会社 Electromagnetic steel sheet and method for producing same
EP2444523B1 (en) * 2009-06-17 2014-04-16 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation Electromagnetic steel sheet having insulating coating film and process for production thereof
JP6546438B2 (en) * 2015-04-06 2019-07-17 小林 博 A method of producing an iron core in which layers of laminated electromagnetic steel sheets are insulated by granular particles of iron oxide Fe2O3

Also Published As

Publication number Publication date
JP2018090836A (en) 2018-06-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6835208B2 (en) Electrical steel sheet
JP6805762B2 (en) Non-oriented electrical steel sheet
TWI629165B (en) Electromagnetic steel plate and manufacturing method thereof
KR101006033B1 (en) Electronic steel sheet having an insulating coating and a manufacturing method thereof
CN105264115B (en) Electromagnetic steel plate with insulating film
KR101458726B1 (en) Electromagnetic steel sheet used for resin molded laminated core and process for production thereof
JP6682892B2 (en) Magnetic steel sheet and method for manufacturing electromagnetic steel sheet
KR101431349B1 (en) Electromagnetic steel sheet and method for producing same
KR101811249B1 (en) Electrical steel sheet provided with insulating coating
JP6558325B2 (en) Treatment liquid for forming chromium-free tension coating, grain-oriented electrical steel sheet with chromium-free tension film, method for producing grain-oriented electrical steel sheet with chromium-free tension film, and core for transformer
CN101946024B (en) Electromagnetic steel sheet having insulating coating film with excellent thermal conductivity therein, and process for production thereof
JP7291203B2 (en) Electrical steel sheet, insulating coating composition for electrical steel sheet, and method for producing electrical steel sheet
JP5987790B2 (en) Electrical steel sheet with insulating coating and method for producing the same
TWI506102B (en) Coating for non-oriented electrical steel sheet and non-oriented electrical steel sheet
TWI887885B (en) Electromagnetic steel plate with insulation coating, motor and transformer
JP4283652B2 (en) Aqueous surface treatment liquid for electrical steel sheet, method for producing electrical steel sheet with insulation film using the same, and electrical steel sheet with insulation film
KR102177040B1 (en) Insulating coating composition for electrical steel sheet and electrical steel sheet comprising insulating coating
KR20240140117A (en) Non-oriented electrical steel sheet
JP2023075104A (en) Electrical steel sheet, insulating coating composition for electrical steel sheet, and method for producing electrical steel sheet
JP2020125537A (en) Treatment agent for forming chromium free insulating coating, grain oriented silicon steel sheet having insulating coating and method for manufacturing the same

Legal Events

Date Code Title Description
RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20190208

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20190508

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190703

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20200514

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200609

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20201104

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20201117

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6805762

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151