[发明专利]具有绝缘覆膜的电磁钢板及其制造方法、以及绝缘覆膜形成用被覆剂

说明书

本发明提供适合于电气设备类的铁芯、特别是大型发电机等的铁芯的原材料的、具有优良的耐热性、即使在高温保持后层间电阻等各特性也优良、高温压缩应力下的压缩率小、挥发性有机溶剂的含量少的电磁钢板、该电磁钢板中使用的绝缘覆膜形成用被覆剂以及它们的制造方法，所述绝缘覆膜形成用被覆剂的特征在于，含有下述成分(A)、(B)和(C)、以及溶剂：(A)：换算成固体成分为100质量份的水系含羧基的树脂；(B)：相对于换算成固体成分为100质量份的所述(A)成分，换算成固体成分为100质量份以上且低于300质量份的含铝的氧化物；以及(C)：相对于换算成固体成分为100质量份的所述(A)成分，换算成固体成分超过20质量份且低于100质量份的选自由三聚氰胺、异氰酸酯和唑啉组成的组中的至少一种交联剂。

技术领域

本发明涉及作为适合于电气设备类的铁芯、特别是大型发电机等的铁芯的原材料的电磁钢板、高温保持后的层间电阻优良、高温压缩应力下的压缩率小的具有绝缘覆膜的电磁钢板及其制造方法、以及绝缘覆膜形成用被覆剂。

背景技术

电磁钢板由于电能与磁能的转换效率高而被广泛用于发电机、变压器、家电制品用电动机等电气设备类的铁芯。这些铁芯通常通过如下方法形成：将通过冲压成形冲裁加工为期望形状的电磁钢板多层层叠，使用铆接、螺栓紧固等方法将层叠的电磁钢板固定。

在谋求能量转换效率的提高方面，降低层叠铁芯的铁损是重要的，但如果层叠的钢板间发生短路，则产生局部性涡电流而使铁损增大。因此，对于成为层叠铁芯原材料的电磁钢板而言，通常在表面形成绝缘覆膜。由此，将钢板层叠时的层间电阻提高，层叠的钢板间的短路被抑制，局部性涡电流降低、进而铁损降低。

将电磁钢板层叠而得到的铁芯迄今为止被用于涉及多方面的领域中，但近年来，正积极地进行特别是在大型发电机中的应用。但是，在将电磁钢板层叠而得到的铁芯应用于大型发电机等时，存在若干应当要考虑的问题。

首先，大型发电机等需要应对高电压。因此，对于作为这些铁芯的原材料使用的电磁钢板，要求比家电制品的小型电动机等的铁芯原材料用电磁钢板所要求的层间电阻值更大的层间电阻值。具体而言，构成大型发电机的铁芯的电磁钢板所要求的层间电阻值以依据JIS C2550(2000)“9.层间电阻试验”(A法)测定的值计超过约300Ω·cm2/张。另外，还要求可耐受高电压的绝缘击穿特性。

另外，对于大型发电机等而言，由于运转中因机械性损失引起的发热、在电磁钢板中产生的焦耳热而使得铁芯暴露于高温环境中。因此，对于这些铁芯原材料用电磁钢板，要求即使在高温环境中保持后也具有高层间电阻。

为了应对这些要求，迄今为止提出了各种各样的技术，已知例如将由醇酸树脂构成的清漆以超过5μm的膜厚涂布到具有绝缘覆膜的电磁钢板上并使其干燥的技术、如专利文献1提出的那样将在树脂清漆中配合二硫化钼、二硫化钨中的一种以上而得到的树脂系处理液涂布到电磁钢板上并进行烧结处理而以2～15μm的膜厚形成绝缘覆膜的电绝缘覆膜的形成方法。这些技术对于家电制品用小型电动机等中应用的具有绝缘覆膜的电磁钢板的绝缘覆膜而言不能确保充分的层间电阻，鉴于上述情况，意图通过在具有绝缘覆膜的电磁钢板的绝缘覆膜上层形成绝缘性优良的清漆覆膜或者在电磁钢板上形成含有清漆的绝缘覆膜来提高层间电阻。

另一方面，除了上述清漆覆膜、含有清漆的绝缘覆膜以外，无机覆膜、半有机覆膜也作为电磁钢板用的绝缘覆膜应用。这些绝缘覆膜与上述清漆覆膜、含有清漆的绝缘覆膜相比，耐热性、覆膜硬度优良。这些绝缘覆膜中，特别是无机覆膜具有优良的耐热性和覆膜硬度。但是，对于无机覆膜而言，与清漆覆膜、含有清漆的绝缘覆膜相比，绝缘性差，不能确保大型发电机等的铁芯原材料所要求的层间电阻。另外，无机覆膜在将电磁钢板冲裁成所期望的形状时的冲裁加工性差。