(57)【要約】  本発明は、被覆された粒子配向性鋼ストリップの製造方法であって、ｉ．粒子配向性鋼ストリップ上に絶縁層を形成する工程と、ｉｉ．金属リン酸塩、シリカ粒子及びオルガノシランを含む、クロムを含まない被覆混合物を用意する工程と、ｉｉｉ．絶縁層の上に混合物を塗布する工程と、ｉｖ．混合物を硬化させ、粒子配向性鋼ストリップに張力を与える、クロムを含まない被覆を形成する工程とを含む、方法に関する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
被覆された粒子配向性鋼ストリップの製造方法であって、
ｉ．前記粒子配向性鋼ストリップ上に絶縁層を形成する工程と、
ｉｉ．金属リン酸塩、シリカ粒子及びオルガノシランを含む、クロムを含まない被覆混合物を用意する工程と、
ｉｉｉ．前記絶縁層の上に前記混合物を適用する工程と、
ｉｖ．前記混合物を硬化させ、前記配向性鋼ストリップに張力を与える、クロムを含まない被覆を形成する工程
を含む、方法。
【請求項２】
前記クロムを含まない被覆混合物が、オルガノシラン官能化されたシリカ粒子を含む、請求項１に記載の被覆された粒子配向性鋼ストリップの製造方法。
【請求項３】
前記オルガノシランが、γ−グリシドキシプロピルトリメチオキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、プロピルトリメトキシシランまたはそれらの混合物を含む、請求項２に記載の被覆された粒子配向性鋼ストリップの製造方法。
【請求項４】
前記被覆混合物が、シリカナノ粒子及びシリカマイクロ粒子を含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の被覆された粒子配向性鋼ストリップの製造方法。
【請求項５】
前記シリカナノ粒子が５〜５０ｎｍの粒子径を有する、及び／又はシリカマイクロ粒子が１〜５０μｍの粒子径を有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の被覆された粒子配向性鋼ストリップの製造方法。
【請求項６】
シリカナノ粒子とシリカマイクロ粒子の比が、少なくとも２：１である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の被覆された粒子配向性鋼ストリップの製造方法。
【請求項７】
前記金属リン酸塩が、リン酸アルミニウム、リン酸マグネシウム、リン酸亜鉛またはそれらの混合物を含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の被覆された粒子配向性鋼ストリップの製造方法。
【請求項８】
前記被覆混合物が、下記の化合物、即ち
−  クロムを含まない腐食防止剤、
−  ケイ酸塩、
−  水
の一種以上をさらに含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の被覆された粒子配向性鋼ストリップの製造方法。
【請求項９】
前記クロムを含まない腐食防止剤が、Ｖ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ｔｃ、Ｚｒ、Ｃｅまたはそれらの混合物の無機化合物を含む、請求項８に記載の被覆された粒子配向性鋼ストリップの製造方法。
【請求項１０】
前記被覆混合物が、金属リン酸塩１５〜４０重量％、コロイド状シリカ２０〜６０重量％及びオルガノシラン５〜１５重量％を含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載の被覆された粒子配向性鋼ストリップの製造方法。
【請求項１１】
前記被覆混合物が、前記絶縁層上に、少なくとも１００ｍ／分の移動ストリップ速度で適用される、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の被覆された粒子配向性鋼ストリップの製造方法。
【請求項１２】
被覆された粒子配向性鋼ストリップであって、
−  前記粒子配向性鋼ストリップ上の絶縁層
−  前記絶縁層上のクロムを含まない被覆
を含み、前記被覆が金属リン酸塩、シリカ粒子及びオルガノシランを含む、被覆された粒子配向性鋼ストリップ。
【請求項１３】
前記クロムを含まない被覆が、乾燥被膜厚４〜１０μｍ、好ましくは４〜６μｍを有する、請求項１２に記載の被覆された粒子配向性鋼。
【請求項１４】
前記クロムを含まない被覆が、大気圧で８５０℃まで熱的に安定している、請求項１２又は請求項１３に記載の被覆された粒子配向性鋼。
【請求項１５】
損失低減百分率が少なくとも２．５％である、請求項１２〜１４のいずれか一項に記載の被覆された粒子配向性鋼。
【請求項１６】
請求項１２〜１５のいずれか一項に記載の被覆された粒子配向性鋼ストリップの、変圧器における使用。
【請求項１７】
請求項１２〜１５のいずれか一項に記載の被覆された粒子配向性鋼ストリップを含む、変圧器。
【発明の詳細な説明】
【発明の分野】
【０００１】
本発明は、被覆された粒子配向性鋼ストリップを提供する方法、このようにして製造された被覆された粒子配向性鋼ストリップ、及び被覆された粒子配向性鋼ストリップの変圧器における使用に関する。
【背景】
【０００２】
粒子配向性（ＧＯ）電磁鋼は、エネルギー効率の良い変圧器の製造に不可欠な材料であり、そのような変圧器の性能は、使用するＧＯ鋼の磁気特性に大きく依存している。
【０００３】
磁気特性は、ＧＯ鋼を張力下に置くことにより改良される。これは、脱炭焼きなましにより鋼ストリップの表面上に酸化鉄ケイ素（フェヤライト（Ｆａｙｅｒｌｉｔｅ））層を形成することにより、達成される。次いで、酸化マグネシウム粉体をスラリーの形態で塗布し、乾燥水素中でコイルを約１２００℃に加熱する。酸化マグネシウムは、酸化鉄ケイ素と反応し、「ガラスフィルム」として知られる鈍い灰色の結晶性ケイ酸マグネシウム（フォルステライト（Ｆｏｒｓｔｅｒｉｔｅ））被覆を形成する。高温バッチ焼きなましの後、コイルを、非常に低い伸長で連続炉中で焼きなましすることにより、熱的に平面加工する。このプロセスの際に、リン酸塩系被覆が鋼に施され、絶縁性を補い、鋼の張力をさらに改良する。
【０００４】
シリカ及びクロム化合物を含むリン酸塩系被覆は、焼きなましの際及び被覆した鋼を高電圧変圧器に使用した時の両方で、ＧＯ鋼に張力を与える。六価クロムの使用は、リン酸塩系被覆の耐食性も改良し、これは、そのような被覆したＧＯ鋼を、特に湿度の高い環境で輸送及び取扱う時に重要である。それにも関わらず、クロム化合物は、毒性が高く、そのような化合物を取扱い及び貯蔵するときに重大な危険性を引き起こす。
【０００５】
本発明の目的は、電磁鋼、好ましくは粒子配向性鋼用の、クロム化合物を含まない、リン酸塩系被覆を提供することである。
【０００６】
本発明の別の目的は、クロム化合物を含まない、リン酸塩系被覆を提供することであるが、このリン酸塩系被覆は、粒子配向性鋼に施したときに、張力及び磁気特性に関して、クロム化合物が存在するリン酸塩系被覆と比較して、優れているとは言わないまでも、同等の性能を発揮する。
【発明の概要】
【０００７】
本発明の第一態様によれば、被覆された粒子配向性鋼基材の製造方法であって、
ｉ．前記粒子配向性鋼基材上に絶縁層を形成する工程と、
ｉｉ．金属リン酸塩、シリカ粒子及びオルガノシランを含み、クロムを含まない被覆混合物を用意する工程と、
ｉｉｉ．前記絶縁層の上に前記混合物を適用する工程と、
ｉｖ．前記混合物を硬化させ、粒子配向性鋼基材に張力を与える、クロムを含まない被覆を形成する工程と
を含む、方法が提供される。
【０００８】
有利なことに、クロムを含まない被覆混合物は、クロム化合物を含まず、従って、そのような化合物の取扱い及び貯蔵に関連する危険性が回避される。その上、クロムを含まない被覆混合物を、クロム化合物を含む他の被覆に優先して使用した場合に、ＧＯ鋼基材に与えられる張力の量は大幅に増加する。その結果、フォーステライト及びクロムを含まない被覆で被覆したＧＯ鋼の磁気特性も大幅に向上する。
【０００９】
金属リン酸塩は、クロムを含まない被覆の熱的安定性を、クロムを含まない被覆が少なくとも８００℃の温度まで熱的に安定する程度に増加させる。金属リン酸塩は、クロムを含まない被覆のバリヤー特性を改良することにも貢献するため、被覆が輸送及び／又は取扱いの際に劣化しない。クロムを含まない被覆混合物中におけるオルガノシランの存在は、クロムを含まない被覆の、下にあるフォーステライト基材に対する密着性を改良し、水の進入を阻止するか、又は少なくとも低減させるバリヤーとして作用する。本発明者らは、磁気特性の改良が、クロムを含まない被覆混合物中にあるオルガノシラン、金属リン酸塩及びシリカ粒子の組合せによるものと考える。クロムを含まない被覆の密度増加に加えて、オルガノシランは、シリカ粒子に対する支持体としても作用し、その結果、それが無ければ無定形の金属リン酸塩のネットワークにおける細孔の充填を増加させる。充填密度の増加及びクロムを含まない被覆の全体的な密度の増加により、ＧＯ鋼基材に与えられる張力の量が増加する。
【００１０】
本発明の好ましい態様では、クロムを含まない被覆混合物は、オルガノシラン官能化されたシリカ粒子を含む。オルガノシラン及びシリカ粒子は、金属リン酸塩のネットワークの中に、独立した成分として分散している、及び／又は、シリカ粒子がオルガノシランで官能化されている。クロムを含まない被覆混合物が、オルガノシラン及びシリカ粒子を、独立した成分として含む場合、オルガノシラン及びシリカ粒子は、無定形金属リン酸塩のネットワークの中に分散している。これは、金属リン酸塩のネットワーク中の細孔の充填を増加させ、クロムを含まない被覆の密度を全体的に増加させる。しかし、オルガノシラン官能化されたシリカ粒子がクロムを含まない被覆混合物中に配合される場合、硬化した後、無定形リン酸塩のネットワークの中にオルガノシラン−シリカネットワークを形成するという、さらなる改良が得られる。シリカ粒子はオルガノシランで官能化されているので、オルガノシランはシリカ粒子を、所定の位置に効果的にロックし、充填密度、張力、そして磁気特性のさらなる改良が得られる。
【００１１】
本発明の好ましい態様では、オルガノシランは、アルコキシシラン、好ましくはエトキシシラン及び／又はメトキシシランを含む。γ−グリシドキシプロピルトリメチオキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、プロピルトリメトキシシランまたはそれらの混合物が特に好ましい。これらのオルガノシランは、シリカ粒子表面上の官能基と反応し、官能化されたシリカ粒子を形成する、反応性官能基を含む。シリカ粒子を官能化するエポキシ基を含むγ−グリシドキシプロピルトリメチオキシシランの使用は、特に好ましい。上記のアルコキシシランも、水の存在下で容易に加水分解し、ゾル−ゲル処理における前駆物質として、それらを使用することができる。上記のオルガノシランは、酸性溶液、即ちｐＨ７未満のｐＨを有する溶液、中で安定しており、溶液処理に対するゲル化の悪影響を回避できるか、又は処理が可能である程度まで、低減させることができる。それにも関わらず、アルコキシ基の存在により、シランを、望ましい場合には、加水分解されていない形態で使用できる。
【００１２】
本発明の好ましい態様では、クロムを含まない被覆混合物は、シリカナノ粒子及びシリカマイクロ粒子を含む。このシリカ粒子の組合せは、オルガノシランで官能化されていても、いなくても、緻密なネットワーク構造における細孔を効果的に充填し、被覆の張力を、そして、被覆されたＧＯ鋼基材の磁気特性を改良する。しかし、改良された被覆張力及び磁気特性は、シリカナノ粒子及びシリカマイクロ粒子を独立して使用しても、クロムを含まない被覆の緻密なネットワークにおけるシリカ粒子を支持する、官能化された、及び／又は架橋したオルガノシランが存在するため、なお可能であることを理解すべきである。
【００１３】
本発明の好ましい態様では、シリカナノ粒子は５〜５０ｎｍの粒子径を有する、及び／又はシリカマイクロ粒子は１〜５０μｍの粒子径を有する。本発明者らは、ＧＯ鋼基材に与えられる張力の量は、上記の粒子径を有する粒子を含む、クロムを含まない被覆混合物を形成することにより、増加できることを見出した。しかし、それぞれ１０〜４０ｎｍ及び１〜１０μｍの粒子径を有するナノ粒子及びマイクロ粒子を含む、クロムを含まない被覆混合物が特に好ましい。
【００１４】
本発明の好ましい態様では、シリカナノ粒子とシリカマイクロ粒子の比は、少なくとも２：１、好ましくは２：１〜３：１である。有利には、充填密度は、被覆混合物中のシリカナノ粒子の含有量が、シリカマイクロ粒子の含有量よりも大きい場合に改良される。２：１〜３：１の比は、被覆されたＧＯ鋼基材に与えられる張力の量を増加するのに特に有効である。
【００１５】
本発明の好ましい態様では、金属リン酸塩は、リン酸アルミニウム、リン酸マグネシウム、リン酸亜鉛またはそれらの混合物を含む。金属リン酸塩としては、Ａｌ、Ｍｇ（フォーステライトから）及びシリカの間で錯体酸化物の形成が、被覆の耐湿性を改良するため、リン酸アルミニウムが好ましい。リン酸アルミニウム及び／又はリン酸マグネシウムを使用する場合、被覆混合物は、好ましくはクロムを含まない腐食防止剤を含み、被覆の耐食性及び耐湿性を補う。被覆混合物が金属リン酸塩の混合物、例えばリン酸アルミニウム及びリン酸マグネシウムの混合物、を含む場合、リン酸アルミニウムの含有量は、リン酸マグネシウムの含有量よりも大きいのが好ましい。リン酸アルミニウムとリン酸マグネシウムの好ましい比は、＞１：１〜４：１、好ましくは＞１：１〜２：１である。
【００１６】
本発明の好ましい態様では、クロムを含まない被覆混合物は、金属リン酸塩１５〜４０重量％、シリカ粒子２０〜６０重量％及びオルガノシラン５〜１５重量％を含み、好ましくは金属リン酸塩２５〜３５重量％、シリカ粒子２５〜５０重量％及びオルガノシラン５〜１５重量％を含む。この成分範囲は、粒子配向性鋼ストリップに与えられる張力の量を増加する、被覆の強靭で緻密なネットワークを与える。
【００１７】
好ましくは、クロムを含まない被覆混合物は、金属リン酸塩１５〜４０重量％を含む。４０％を超える金属リン酸塩含有量は、被覆の一体性が低下した、硬化した被覆をもたらし、取扱い及び／又は輸送の際に、被覆の劣化を引き起こす。１５重量％未満の金属リン酸塩含有量は、多孔質で、鋼ストリップに十分な張力を与えない被覆をもたらす。金属リン酸塩２５〜３５％を含む被覆混合物が、被覆の一体性及び張力間の良好なバランスが得られるため、好ましい。
【００１８】
好ましくは、クロムを含まない被覆混合物は、シリカ粒子２０〜６０重量％を含む。６０重量％を超えるシリカ含有量は、処理が困難な粘性の被覆混合物になることがあるのに対し、２０重量％未満のシリカ含有量は、充填密度が低下し、鋼ストリップに与えられる被覆張力の量が限られる。好ましくは、シリカ粒子は、それぞれ１０〜４０ｎｍ、好ましくは１０〜２０ｎｍ及び１〜１０μｍ、好ましくは１〜２μｍを有する、シリカナノ粒子及びシリカマイクロ粒子の混合物を含む。
【００１９】
好ましくは、クロムを含まない被覆混合物は、オルガノシラン５〜１５重量％を含む。オルガノシラン５重量％未満を含むクロムを含まない被覆混合物から製造された被覆は、バリヤー保護及び充填密度特性の低下を示すのに対し、オルガノシラン含有量が１５重量％を超えると、被覆の熱的安定性が低下する。疑問を避けるために、オルガノシランが結合剤として、又はシリカ粒子を官能化するために使用されるかに関わらず、オルガノシラン５〜１５重量％とは、被覆混合物中のオルガノシランの総量を指す。
【００２０】
本発明の好ましい態様では、クロムを含まない被覆混合物は、下記の化合物、即ち
−  クロムを含まない腐食防止剤、
−  ケイ酸塩、
−  水
の一種以上をさらに含む。
【００２１】
クロムを含まない腐食防止剤は、好ましくはＶ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ｔｃ、Ｚｒ、Ｃｅまたはそれらの混合物の無機化合物を含む。メタバナジン酸ナトリウム、ケイ酸ジルコニウム及び／又はセリウムの層間挿入されたクレーが特に好ましい。従来のリン酸塩系被覆混合物は、クロム化合物の形態にある高含有量の腐食防止剤を含み、そのような被覆混合物の処理を困難にし、環境にあまり許容できないものにしている。クロムを含まない被覆に関連する改良されたバリヤー及び腐食防止特性のために、クロムを含まない被覆混合物が≦５重量％の腐食防止剤を含む場合でも、妥当な耐食性が得られる。０．０１まで低い腐食防止剤含有量でも、クロムを含まない被覆の耐食性及び耐湿性が改良されるため、０．０１〜１重量％の腐食防止剤含有量が好ましい。有利なことに、クロムを含まない被覆混合物中の腐食防止剤含有量は、ほとんどの従来のクロム酸塩系より低く、従って、従来のクロム酸塩系と比較して、クロムを含まない被覆混合物の加工性が改良される。
【００２２】
クロムを含まない被覆混合物は、可溶性ケイ酸塩も含むことができる。クロムを含まない被覆混合物中に可溶性ケイ酸塩を加えることにより、クロムを含まない被覆混合物が硬化する際に、ケイ酸塩及びケイ酸塩−リン酸塩ネットワークが形成される。クロムを含まない被覆中におけるケイ酸塩及びケイ酸塩−リン酸塩ネットワークの存在は、クロムを含まない被覆の密度、耐久性及び靭性を増加し、それによって被覆されたＧＯ鋼基材により大きな張力が与えられると共に、変圧器の寿命が増加する。好ましくは、クロムを含まない被覆混合物は、＜５重量％、好ましくは０．１〜２重量％の可溶性ケイ酸塩を含む。
【００２３】
本発明の好ましい態様では、被覆混合物は水性であり、従って、非水性溶剤の貯蔵、取扱い及び廃棄に関する問題が回避される。
【００２４】
本発明の好ましい態様では、クロムを含まない被覆混合物は、絶縁層上に、被覆ライン速度が少なくとも１００ｍ／分である連続被覆ラインで、適用（塗布）される。従来のリン酸塩系被覆混合物は、被覆混合物中の腐食防止剤のサイズ（ｎｍ）及び濃度のために粘性であることがある。その結果、これらの被覆混合物は、フォーステライト被覆したＧＯ鋼上に、典型的には被覆ライン速度６０〜９０ｍ／分で適用される。クロムを含まない被覆は、バリヤー特性及び耐食性が優れているため、高濃度の腐食防止剤を用意する必要が回避されるか、又は少なくとも低減される。クロムを含まない被覆混合物は粘度が５〜５００ＭＰａｓであり、これによりクロムを含まない被覆混合物を少なくとも１００ｍ／分、最大１８０ｍ／分の被覆ライン速度、好ましくは被覆ライン速度１４０〜１８０ｍ／分で適用することができる。適用したあと、クロムを含まない被覆混合物は、少なくとも１８０℃、好ましくは１８０℃〜２２０℃の温度で硬化させる。従って、本発明の方法は、加工性の観点から重大な利点をもたらす。
【００２５】
本発明の第二の態様によれば、本発明の第一の態様により製造された被覆された粒子配向性鋼が、乾燥被膜厚４〜１０μｍ、好ましくは４〜６μｍのクロムを含まない被覆を含む。１０μｍを超える乾燥被膜厚を有するクロムを含まない被覆は、脆い傾向があり、従って、取扱い及び輸送の観点から好ましくない。他方、被覆が薄すぎる、即ち４μｍ未満である場合、ＧＯ鋼基材に与えられる張力が、被覆されたＧＯ鋼基材の磁気特性を改良するには不十分である。
【００２６】
本発明の好ましい態様では、被覆された粒子配向性鋼は、大気圧で８５０℃まで熱的に安定しており、被覆は、連続焼きなまし炉中における被覆された鋼の熱的平面加工の際に使用される処理条件に耐えられる。
【００２７】
本発明の好ましい態様では、被覆された粒子配向性鋼は、損失低減百分率が少なくとも２．５％、好ましくは４〜１５％である。急速に変動する磁界が変圧器に印加されると、磁界が、ＧＯ鋼中の粒子を回転させる。粒子が回転し、粒界がシフトし、ＧＯ鋼の長さが増加及び短くなり、ノイズ（低周波ハム）を発生し、これは全ての変圧器における特徴である。この効果は磁気歪みと呼ばれる。張力が磁気歪みに直接関係し、リン酸塩系被覆の適用が張力を増加させ、磁気ひずみを減少させ、究極的にノイズを減少させると考えられる。
【００２８】
損失低減百分率は、電力が印加され、変圧器を通して転送される時に失われるエネルギーの量を表す。エネルギーの多くが、磁気ひずみから熱及びノイズを通して失われるが、損失に寄与する他のファクターとしては、変圧器の厚さ、変圧器の製造に使用されるストリップ又はプレートの鋼の化学的成分、鋼ストリップ又はプレート中にある粒子径、及び含有物の存在が挙げられる。損失低減百分率は、電力が印加され、ＧＯ鋼の上に施されたリン酸塩系被覆を含むか、又は含まない、フォーステライト被覆されたＧＯ鋼を通して転送された時の、キログラムあたりのワット損失を測定することにより計算され、損失した総エネルギーに対するリン酸塩系被覆の影響を決定する。
【００２９】
下記の等式（１）を使用して損失低減％を計算するが、「フォーステライト損失」は、電力が印加され、フォーステライト被覆されたＧＯ鋼基材を通して転送された時の失われたエネルギー（Ｗ／Ｋｇ）の量に相当し、「被覆された損失」は、電力が印加され、フォーステライト被覆及びリン酸塩系被覆を施したＧＯ鋼基材を通して転送された時の、失われたエネルギー（Ｗ／Ｋｇ）の量に相当する。
【数１】
2015501389.tif 000002
【００３０】
本発明の第三の態様により、本発明の第二の態様による粒子配向性鋼ストリップを変圧器に使用する。
【００３１】
本発明の第四の態様により、被覆された粒子配向性鋼板であって、
−  前記粒子配向性鋼ストリップ上の絶縁層と
−  前記絶縁層上のクロムを含まない被覆と
を含み、該被覆が金属リン酸塩、シリカ粒子及びオルガノシランを含む、被覆された粒子配向性鋼を提供する。
【００３２】
本発明の第二態様に関して上に説明した好ましい点は、本発明の第四態様の被覆された粒子配向性鋼にも同様に適用される。
【００３３】
本発明の第五の態様によれば、変圧器は、被覆された粒子配向性鋼を含む。有利には、エネルギー効率の良い変圧器は、該変圧器が本発明の被覆された粒子配向性鋼を含む場合に得られる。
【実施例】
【００３４】
ここで、本発明を例により説明する。
【００３５】
例１  官能化されたシリカの製造
混合容器に水に入れたγ−グリシドキシプロピルトリメチオキシシランを入れ、１〜２時間撹拌し、対応する反応性Ｓｉ−ＯＨ基を含む加水分解されたシランを製造した。この溶液に、粒子径３０ｎｍを有するシリカ粒子を加え、この混合物を２４時間機械的に撹拌した。この間に加水分解されたシランのＳｉ−ＯＨ基がシリカ粒子表面上のＯＨ基と反応し、安定したＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を形成する。２４時間後、官能化されたシリカを含む透明な、均質な溶液が得られる。
【００３６】
例２  被覆混合物の製造
被覆混合物１〜４の被覆混合物組成物（重量％）を表１に示す。各被覆混合物の製造方法は、以下に示す。
【００３７】
被覆混合物（Ｃ１）
混合容器にリン酸アルミニウム（５１％ｗ／ｗ、５６０ｇ）、マイクロサイズのシリカ粒子（１８％ｗ／ｗ、４００ｇ）及び水（１２８ｇ）を入れ、続いて１〜２時間撹拌した。
【００３８】
被覆混合物（１）
リン酸アルミニウム（５１％ｗ／ｗ）を水（５３２ｇ）に入れたものを、官能化されたシリカ粒子（２９％ｗ／ｗ）を水（９４０ｇ）中に入れた均質な溶液を含む混合容器に入れた。続いてメタバナジン酸ナトリウム（１ｇ）及びリン酸（１ｇ）を混合容器に加え、この混合物を１〜２時間撹拌した。
【００３９】
被覆混合物（２）
リン酸アルミニウム（５１％ｗ／ｗ、４０８ｇ）及びリン酸マグネシウム（５１％ｗ／ｗ、１８０ｇ）の両方を水に入れたものを、官能化されたシリカ粒子（３０％ｗ／ｗ、１２５０ｇ）の均質な溶液を含む混合容器に入れた。続いてマイクロサイズのシリカ粒子（６０ｇ）、メタバナジン酸ナトリウム（６０ｇ）、リン酸（６０ｇ）及び水（６４ｇ）を混合容器に加え、この混合物を１〜２時間撹拌した。
【００４０】
被覆混合物（３）
リン酸アルミニウム（５１％ｗ／ｗ、４００ｇ）を水に入れたものを、官能化されたシリカ粒子（２９％ｗ／ｗ、７０５ｇ）の均質な溶液を含む混合容器に入れた。続いてこの溶液にγ−グリシドキシプロピルトリメチオキシシラン（３０％ｗ／ｗ、３００ｇ）及び水（９５ｇ）を加え、この混合物を１〜２時間撹拌した。
【００４１】
被覆混合物（４）
リン酸アルミニウム（５１％ｗ／ｗ、４００ｇ）を水に入れたものを、官能化されたシリカ粒子（２９％ｗ／ｗ、７５０ｇ）の均質な溶液を含む混合容器に入れた。続いて混合容器に可溶性ケイ酸ナトリウム（４０％ｗ／ｗ、１０ｇ）、リン酸（１０ｇ）及び水（９５ｇ）を加え、この混合物を１〜２時間撹拌した。
【００４２】
【表１】
2015501389.tif 000003
【００４３】
例３  被覆混合物の適用
被覆混合物の粘度を、５〜５００ｍＰａ・ｓの範囲内に調節する。次いで、被覆を、フォーステライト被覆したＧＯストリップの上に、ロールコーティングにより、被覆ライン速度１４０ｍ／分を有する連続被覆ラインで適用する。被覆混合物を適用する際、ＧＯストリップの幅を横切る被覆厚さの差は±２μｍにすべきである。続いて、適用した被覆混合物を、温度１８０〜２２０℃で、滞留時間３０〜６０秒間で硬化させる。硬化技術、例えば赤外線硬化及び誘導硬化、を使用してもよい。
【００４４】
実験
被覆混合物１−４を施した被覆されたＧＯ鋼ストリップに関連する磁気ひずみ及び損失低減百分率を測定するための実験を行った（表２）。比較目的で、市販のリン酸塩系被覆を施したＧＯ鋼ストリップも試験した。比較例Ｃ１の被覆混合物は、金属リン酸塩及びマイクロサイズのシリカ粒子を含むのに対し、比較例Ｃ２の被覆混合物は、金属リン酸塩、シリカ粒子及びクロム化合物を含む。
【００４５】
磁気ひずみ応力の感度曲線は、フォーステライト被覆したＧＯ鋼ストリップ上に、被覆混合物１〜４及びＣ１〜Ｃ２施す前及び後に測定した。前と後の応力感度曲線を比較することにより、応力感度のシフトを測定し、下にあるＧＯ鋼ストリップ表面に加えられる張力の量を間接的に決定することができた。一般的に、高い磁気ひずみ値は、改良された張力を示す。
【００４６】
【表２】
2015501389.tif 000004
【００４７】
表２は、本発明の被覆混合物（１−４）及び比較例Ｃ１を施したＧＯ鋼ストリップに対する磁気歪み及び損失低減％値を示す。表２から、被覆混合物１〜４のいずれか一種を施したフォーステライト被覆したＧＯ鋼ストリップは、比較例Ｃ１に対して、損失低減％の改良を示すことが明らかである。ＧＯ鋼ストリップを被覆混合物（１）で被覆することにより、損失低減％（１０．１％）が、Ｃ２（４．５％）に対して２倍以上で、及びＣ１（０％）に対して１０倍以上で増加する。この増加は、損失低減％における１％の改良が、変圧器寿命（＞２５年間）ににわたって、変圧器に使用する被覆された粒子配向性鋼１トン当たり、ＣＯ２３〜４トンの低下につながるので、重大である。
【国際調査報告】
2015501389.tif 000005
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