JPS58210171A - 不活性マグネシアの安定なスラリ−とその製法 - Google Patents

不活性マグネシアの安定なスラリ−とその製法

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JPS58210171A JP8812782A JP8812782A JPS58210171A JP S58210171 A JPS58210171 A JP S58210171A JP 8812782 A JP8812782 A JP 8812782A JP 8812782 A JP8812782 A JP 8812782A JP S58210171 A JPS58210171 A JP S58210171A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ケイ素鋼の帝(atrip )やW (ah
eet )の原料に直接に被包する絶縁ガラスを形成す
るための水性組成物に関する。詳細には、マグネシア(
酸化マグネシウム)のかなシの部分が不活性マグネシウ
ムシア定義されるクエン酸活性(CAA)が200秒以
上である)であり、また、熱分解性のリン酸塩を含む化
合物が不活性マグネシアを懸濁させさらにスラリーの粘
度を増加させる安定剤として存在する、高濃度の水性マ
グネシアスラリーに関する、さらに本発明は、水中で不
活性マグネシアを懸濁して安定なスラリーを製造する方
法に関し、この安定なスラリーをケイ素鋼表面に迅速に
塗布することができて、乾燥層を形成し、次で鋼と反応
して相当に高温の焼なまし中にカラスフィルムを形成す
るものである。
異方性(orlented )ケイ素鋼の製造に際して
、脱炭された帯や板の原料は通常低温加熱で乾燥される
マグネシアの水性スラリーで被覆する。脱炭中にファイ
アライト(ケイ酸鉄)の層がケイ素鋼原料の表面に形成
される。マグネシアの乾燥層で被覆されたこの原料に、
次で約ioり5℃から約/2tO℃で最終のべ温の焼な
ましを行ない、その間に破覆中のマグネシアはファイア
ライト層と反応しガラスフィルムを形成し、さらに二次
再結晶によってキューブオンエッヂ(aube−on−
edge )配向が発達する。これらは、本発明の技術
分野において公知である。
以前、マグネシアが急速に沈殿しない水性のスラリーを
提供しまたマグネ7アとファイアライト表面層との間の
反応ン得るために1.200秒未満のクエン酸活性であ
る活性マグネシアを用いることが必要であると考えられ
ていた。このタイプの活性マグネシアは通常水和物を用
い、その結果マグネシア−水のスラリーの粘度を大きく
する。これは、スラリーの粘度が浸せき(dlppln
g ) 、噴霧、メタリングロール(meterlng
 rolls )またはそれに類することによって均一
の厚さの被緩に塗布できる範囲内でなくてはならないの
で、問題を生じる。
不活性マグネシアはμ前、異方性のケイ素鋼の帯や板の
原料に絶縁ガラスフィルムを形成するのに適していない
と考えられていた。これは密な粒子が懸濁状態に維持さ
れることができず、その結果、非常に低い粘度のスラリ
ーを生成するからである。また、この密な不活性粒子は
、少なくとも商業的生ずの速度によって諌せられる時間
制限の範囲内では、ファイアライト表面層と反応しよう
としない。
しかし、不活性マグネシアは活性マグネシアよシ低価格
で有利であるので、アニーリングセパレータ(anne
allng 5eparator )組成物で不活性マ
グネシアを代用することはキューブオンエッヂに配向し
たケイ素鋼の加工で非常な節約の見込を示す。
マグネシアスラリーへの添加物はガラスフィルムの性質
を改良し、および/または、マグネシア−ファイアライ
トの反応を促進する意図から俵案されていたけれども、
本発明者の知る限り不活性マグネシアの水性スラリーを
安定化しそしてその粘度を増加さ亡る添加剤は開発され
ていない。
ガラスフィルムの性質およびケイ素鋼基員原オ→の磁気
的性質を改良するために活性マグネシアスラリーにリン
酸塩を添加することは知られている。
米国時1「第3.t/j、り11号明細書には、分解性
のリン酸塩化合物を含むマグネシア組成物が開示されて
いる。この特許によると、リン酸塩は、P2O5として
計算して/−,26重−憾にわたり、最終焼なまし中に
リン単体に還元されて、被後からケイ素鋼へ内部に拡散
する。
金属表面に直接に塗布されうるリン酸塩の基礎m&、ま
たはミルガラスマグネシアの元値被覆上への二次被稜は
、この技術分野で公知である。異方性ケイ素鋼の表面に
、直接にまたは二次破梳として、塗布することに適した
リン酸塩およびマグネシアを含んだ被嶺は、米国特i/
’f第3.lll0.371号および第3.り≠r、t
’yt号明細書に開示されている。
前記で示したように、出願人の知る眠り、この従来技術
ではアニーリングセパレータ組成物のために、異方性ケ
イ素鋼の帯と板の原料上への不活性マグネシアの使用を
ほのめかしていないし、また、前記の意図から不活性マ
グネシアの使用によって固有の問題を解決するi5加剤
r提案されていない。
本発明の主目的は、次のような高濃度の水性マグネシア
スラリーを提供することである。そして、このスラリー
は、200秒以上のクエン酸活性である不活性マグネシ
アをかなりの部分に含み、通常の手段で塗布に適した粘
度を持ち、また、原料表面上のファイアライトと反15
L、て、申し分のない品質の均一絶縁グラスフィルムを
形成する。
本発明のもう一つの目的は、水中で不活性マグネシアを
懸濁し、ケイ素鋼表面に迅速に頭布できかつ反応して次
の高温焼なまし中に絶縁ガラスフィルムを形成する安定
なスラリーを製造する、方法を提供することである。
本発明によって、水性マグネシアスラリーを會み、異方
性ケイ素鋼の帯と板の表面上に絶縁ガラスフィルムを形
成するための組成物において、200秒以上のクエン酸
活性’(t−1する前記マグネシアのMii%以上と、
リン酸カルイウム、水溶性リン酸アンモニウム、す″J
酸アルミニウム、リン酸マグネシウム、リン酸およびこ
れらの混曾物からなる杵より選んだリン酸塩を含有゛す
る化合物とを含み、前記の化合物が酸化マグネシウムの
重量に基づいてp205として計算された。2〜23g
址係範囲内にあシ、スラリーの残りが実質的に水であり
、マグネシアの濃度がスラリー/ cm”あたシ最大0
.11I(/ガロンあたシーボンド)までであ” 、g
lEQスラリーが最大70時間までの期間沈殿せずに安
定であることを特徴とする組成物を提供する。
さらに、本発明は、水中で不活性マグネシアを懸濁して
ミ沈殿せずに安定でありかつ異方性ケイ素鋼の帝と板の
表面に塗布した後反応して次の高温焼なまし中に絶縁ガ
ラスフィルムを形成するスラリーを製造する方法にしい
て、前記マグネシアの少なくとも25重量%が200秒
以上のクエン酸活性であり、リン酸塩を含んだ化合物が
リン酸カルシウム、水溶性リン酸アンモニウム、リンf
fフルミニラム、リン酸マグネシウム、リン酸およびこ
れらの混合物からなる群より選ばれ、前記化合物がマグ
ネシアの2ftに基づいてp205として計算したλ〜
Δ重量俤の範囲内にあり、スラリーの残りが実質的に水
であり、マグネシアの礫度がスラリーの7立方センチあ
たり最大o、tiまでであって、前記スラリーが最大1
0時間まで沈殿せずに安定であることを特徴とする、ス
ラリーの製造方法を提供する。
200秒以上のクエン酸活性、最大0.02%のC1−
1最大0.02%の80+1−である市販のものからの
不活性マグネシアで本発明を首尾よ〈実施できることが
わかってい、、。試験が約/j00〜約30θOの範囲
内のクエン降活性であるマグネシアについて行なわれ、
そのマグネシアの中に不活性マグネシアがスラリーの全
マグネシア成分の/θθ係を含んでいる。50重量%の
不活性マグネシアとSO重量%の活性マグネシアとの混
合物も試験され、スチール原料への乾燥吹被覆の最適の
接着を与えかつガラスフィルム品質を改良することがわ
かっている。活性マグネシアに対し低い割合の不活性マ
グネシアでも、すなわち、最小1oqAの不活性マグネ
シアおよびyo%の活性マグネシアでも、使用すること
が以上のクエン酸値であるスラリーを用いて満足すべき
結果が得られた。マグネシアがすべて不活性である組成
物の使用による主な欠点は、次の事実から起る。すなわ
ち、乾燥した被覆の接着がやつと可であυ、それで、マ
グネシア被覆の剥離を防ぐために被覆されたコイルの取
扱いに注意しなくてはならない。不活性マグネシアが全
マグネシア成分の5〜71%を構成する場合、この問題
を最小限にする。それでこの範囲が好ましい。活性マグ
ネシアは約s、o −Iio秒のクエン酸活性であるこ
とが好−ましい。
リン酸塩の添加は、沈殿せずに不活性マグネシアスラリ
ーを安定化するのみならず、浸せき、噴霧、メタリング
ロールおよびそれに類する通常の手段による塗布に望ま
しい範囲に粘度を増す。それのみならず、マグネシアの
濃度は活性マグネシアのみ含む従来技術のスラリーの績
1式より高くすることができる。このような高融1楚は
、乾燥をより少ない熱量でまた短時間で行なうことを可
能にし、強熱損失を1%未満に維持することを可能にす
る。このような低い強熱損失では、ガラスフィルムの品
質がコイルの長さおよび幅の両方に沿って非常に均一の
−ままであることを晃い出した。
好ましいリン酸塩化合物は、リン酸二水素カルシウム−
水和物(リン酸−石灰、monocalciumpho
ahata monohydrata )、リン酸水素
カルシウムニ水和物(リン酸二石灰、dlaalclu
m phoahate dl−て計算してコ、j〜10
重Mチ如−1褐−←は一添加される。リン酸二水素カル
シウム−水利物址たはリン酸水素カルシウムニ水和物を
添加する場合、それらは微粒子であり、この物質を水性
スラリーの生成前にマグネシアと乾燥混和することがで
き′、またはリン酸塩とマグネシアとの混合前、混合中
または混合後に水に添加できる。それゆえリン酸塩化合
物をスラリーに入れる方法および段陥は本発明の実施上
で制御板とならない。水溶性ポリリン酸アンモニウムの
場合は、それがただ水浴液として便利であり、マグネシ
アと混合する前または後に水性スラリーの水に添加され
る。
不活性マグネシアの製造に利用する高温が焼によって、
マグネシアの焼結および/または凝塊が密な粒子を作シ
、望ましい粒子の粒度分布を得るためにその粒子を砕く
必要がある。この粉砕が活性表面を有するマグネシア粒
子をつくる。理論ずけるつもシはないが、本発明に従っ
て瀧加されたリン酸塩化合物がマグネシア粒子と反応し
て、粒子表面に薄いリン酸塩層を形成すると思われる。
この薄いリン酸塩)t5 (P2O3−)は粒子を正味
の負に帯電させて、凝塊や沈殿の発生を防ぐ。これは、
観察された沈殿しないという安定性が着しく改善された
ことの理論的基礎であると思われる。さらに、このよ5
なマグネシア粒子の安定な懸濁が望ましい範囲ヘスラリ
−の粘度を増大させる。
マグネシア成分が70(K不活性マグネシアである場合
は、0.6 I/crn” (jボンド/ガロン)まで
の濃度を使用すれば、沈殿せず、かつ好ましくない範囲
へ粘度を増大させないことが知られている。
50%の不活性およびsowsの活性マグネシアの混合
物を用いた場合は、約0..2≠i/cm” 〜約0,
3t9.乙ヱ3(3ボンド/ガロン)の範囲の#lfを
用いることができる。7.3〜/ j 9/m”の乾燥
被覆重量が前記の濃度範囲内で通常の手段のメタリング
ロールによって塗布したとき得られた。
添加される化合物に含まれるリン酸塩の針は、    
゛脱炭および最終焼な甘しの条件に依る。すなわち、高
い酸化脱炭の条件で比較的低いリン酸塩レベルとなり、
低い酸化条件で比較的高いリン酸塩レベルとなる。
本発明に従ってリン酸塩化合物を含むloo%不活性マ
グネシアスラリーと添加剤全台筐ないことを除いて同じ
不活性マグネシアスラリーの100%を含む対照のスラ
リーとの比較では、70時間後に本発明のスラリーの目
立9た沈殿が起らないのに対し、添加剤のないスラリー
は1時間以内に完全に沈殿して、上部液層がかなり澄ん
でしまった。
背景として、冷還元脱炭されたケイ素鋼の帝・と板の原
料を適当な溶融物をインゴットの型に鋳込むまたは・連
続的にスラブの型に納込む通常の工程で製造できること
が指摘される。インゴットに鋳込tr ftらは、鋼は
慣用方法で分塊化およびスラブ化され、そのスラブは中
間の厚さに熱間圧延され、その間の温度は熱間圧延後の
焼なましにわたって約lコOO℃〜tuoo℃である。
高温のミルスケールを取除き、次で鋼をl又はそれ以上
の段階で最終ゲージへ冷間圧延し、続いて特に湿った水
素を含む雰囲気中で脱炭する。鋼を間断なくスラブの型
に鋳込むならば、米国特許第3,761/−、<AOt
号明細書に開示された方法に従って行うことが好ましい
0 マグネシア被覆は次で浸せき、噴霧、メタリングロール
または他の慣用手段で塗布される、0この被覆は水を蒸
発させるに十分な温度で加熱して乾燥される。乾燥した
被覆の重量は好ましくはt〜2o /l/ 7にの範囲
にあるべきである。被覆された原料を次で約709 j
 ”C〜約/240℃の範囲の最終高温焼なまし処理し
、その焼なましは還元性雰囲気中で箱焼なましまたは開
放コイル焼なましく opencoll  5nnea
l )である。この焼なまし中でマグネシアは反応して
絶縁ガラスフィルムを形成し、キープオンエッヂの異方
性が二次再結晶で得られる。
ケイ素鋼を最終の帯や板形に加工する組成物および方法
は本発明を制約しない。マグネシア被覆が施された゛異
方性ケイ素鋼の普通または高透磁率のいずれも本発明の
実施で取扱われることもできる。非制約的な例として、
本発明が見い出す効用金示す組成物や方法は米国特許?
fg3..217,113号、第3,173,31/号
、第3.りos、ハq号、第3.りOj、1r4L3号
、第3.り3コ、23μ号明細書に開示されたものを含
む。米国特許第3.732.J、31A号を除いて、こ
れらは鋼にホウ素および窒素を添加することによって高
透磁性物質(7り417mで1trsθ以上の透磁率)
の製造に関する。またマンガンおよびイオウ(および/
またはセレン)も存在することもある。
規則正しい結晶粒(grain )がケイ素鋼を異方性
化し、マンガンおよびイオウ(および/またはセレン)
が結晶粒成長阻害剤として存在する。冷間圧延および脱
炭をした原料に対する典型的だが非制約的な組成は、重
量%で、約コチ〜約≠チのケイ素、約o、oi@〜約0
.弘チのiンガン、約0.0/チ〜約17.OJ%のイ
オウ、約0.0Oコチ〜約0.0OS−の炭素、最大的
0.066 %のアルミニウム(全体)、および残りの
鉄と附随的な不純物から成ることがマグネシアの水性ス
ラリーへのリン酸塩の添加の有効性が実−証された。両
一連の試験において、マグネシアは市販されたものであ
り、約aooo秒のクエン酸活性を有する。用いられた
リン酸塩化合物はリン酸二水素カルシウム−水和物であ
った(「/JXXJ  という商品名でスタツファ、ケ
ミカル、カンパニー(5tauffer Chemic
al Company )から販売されおよび「MC0
P、」という商品名でモンサンド、コーボレーシ■ン(
Mon5anto Corporation)から販売
されている)。両方の出所とも粒状をしている。
第一の一連の試験において、 0.A fi/crn”
のマグネシアを含有する水性スラリーが各々調製され、
第一のスラリーは添加物を含まず、残りのスラリーは、
マグネシアの重量を基礎として、P2O5として計算さ
れたリン酸カルシウムを各々λ、j%、5% 、 7.
 !−%および10%含有していた。
脱炭された0−34pup (7μmil )の厚さの
ケイ素鋼原料を前記のスラリーの各々で被覆した。添加
剤の含有しないスラリーとλ、3%含有するスラリーは
十分に前記の原料を濡らさず、攪拌されないマグネシア
は急速に沈殿する傾向があった。残りのスラリーでの被
覆については問題はなかった。
1200″Cの最終高温焼なましの後、各試料に生じた
ガラスフィルムについての検討の結果、次のことがわか
った。すなわち、ガラスフィルムは、添加剤を含有しな
い組成についての薄い虹色のガラスからj%以上のリン
酸塩を含んだスラリーについての明るい灰色の連続フィ
ルムに変わる。
第二の一連の試験では、殊の組成のスラリーが準備され
た。すなわち、マグネシアが100%不活性マグネシア
であり、P2O5として計算されたリン酸カルシウムが
0tIJ、名目上コ、、tt16.7%およびlOチ添
加されたもの、マグネシアが重量で30%の不活性マグ
ネシアおよび50%の活性マグネシア(約30秒のクエ
ン酸活性)であり、 P2O5として計算されたリン酸
カルシウムがθ−1名目上Jj%および!≠添加された
もの、またj−グネシアが重量で30%の不活性マグネ
シアおよび5Oq6活性マグネシア(約30秒のクエン
酸活性で、前記の活性マグネシアと別の出所からのもの
)であV) 、 P2O5として計算されたリン酸カル
シウムが0%、わずかなコ、j%およびj俤添加された
もの、である。対照の組成も前記の二つの出所からの各
々50重量%の活性1グネシアを含有したものとして調
製された。″用いられた活性マグネシアは次の内訳を有
していた。
F’      !00 ppm未満 ct″′    200 ppm未満 Na+    200 ppm未満 強熱減量(ioo℃)  i、z〜i3.o俤りエン酸
活性     20− IAO秒粒  径     コ
00メッシ亀でタタ、タチ通過jJjメッシ、でタタ、
jチ通過 上述したように、クエン酸活性が200秒以下までにわ
たってもよいが、これらの内訳は本発明の実施において
守られるべきである。
マグネシアがすべて不活性であるスラリーは0.1.O
El /ccの濃度に調製され、一方、50%の不活性
および30チの活性マグネシアを含有するスラリーは(
7,J t 、9/ccの濃度に調製された。対地スラ
リーはθ)41−4AI/cc の濃度に調製された。
O,コ7りu(//m1l)の厚さの脱炭されたケイ素
鋼板が前記のスラリーのそれぞれで被覆して、約120
0℃で還元性雰囲気中で箱焼なましが行なわれた。リン
酸カルシウムの添加のない不活性マグネシアのみを含有
するスラリーを除いてどのスラリーについても被覆に問
題を生じなかった。残りすべてのスラリーは懸濁状態の
ままであシ、原料をよく濡らした。
種々のスラリーによって形成されたガラスフィルムにつ
いて次のような評価が得られた。
リン酸カルシウム添加のない不活性マグネシアは薄く非
連続的なガラスフィルムを形成した0P205として計
算した!俤と7.、t%のリン酸カルシウム添加につい
ての100%不活性マグネシアのスラり−1ri、薄く
粗い明るい灰色のガラスフィルムを形成した。ioo@
不活性マグネシアと10重量%のリン酸カルシウムを含
有するスラリーは粗い赤味を帯びた灰色の質の悪いガラ
スフィルムトナった0 50%の不活性マグネシアとsoチの活性iグネシアの
混合物は物理的外観の改良されたガラスフィルムを形成
した。この混合物にリン酸カルシウムを添加していない
スラリーはきめのわずかに粗い連続的な灰色のガラスフ
ィルムを呈した。P2O5として計算してコ、j%と!
チのリン酸カルシウムを添加した結果、滑らがな、より
明るい灰色のガラスフィルムを形成した。
100 %不活性マグネシアを含有するすべてのスラリ
ーについては、リン酸カルシウムの添加にかかわらず、
耐酸化性は弱かった。
リン酸カルシウム添加のない30%の不活性マグネシア
と30%の活性マグネシアとを含有するスラリーについ
ても、耐酸化性は弱かった。P2O5として計算したコ
、j%のリン酸カルシウムを含有するスラリーについて
は、耐酸化性が多少改善された。
最良の耐酸化性は、P2O5として計算して5%のリン
酸カルシウムと30%の不活性マグネシアおよび30%
の活性マグネシアを含有するスラリーによって示される
。比較として、λ、s%のリン酸カルシウムと二つの活
性マグネシアの環部ずつ含有する対照試料は、劣った耐
酸化性しか有しなかった0上記した米国特許第3.II
Lo、371号および第3゜り4Lr、176号明細i
で開示されたタイプの二次被覆(マグネシア、リン酸塩
およびアルミニウムを含む)を同じ試料に塗布して、密
着性の試験をした。二次被覆の密着性は耐酸化性と同じ
傾向となる。良い耐酸化性を示すガラスフィルムは二次
被覆の良い密着性を有し、一方、劣った耐酸化性を有す
るガラスフィルムは二次被覆の劣つた密着性を示した。
最良の密着性は、P2O5として計算して5%のリン酸
カルシウムを伴った30%の活性およびSO%の不活性
マグネシアの混合物によって示された。
第二の一連の実験の試料についての種々の磁気的性質が
/−0khで測定され、第1表にまとめられている。注
目すべきことは、1oo4不活性マグネシアを含有する
組成物のうちP2O5として計算してわずか5%のリン
酸カルシウム添加剤を含む試料によって最良の磁気的性
質が示された。名目上人jチおよび10%のリン酸カル
シウムの添加によって磁気的性質は低下した。
30%の不活性および30%の活性マグネシアを含有す
る試料の磁気的性質は、特にリン酸カルシウムを添加し
た場合、著しい改善を示した。リン酸カルシウムを添加
しない場合の磁気的性質は対照試料の性質に近かった。
P2O5として計算して名目上コ、j%および5%のリ
ン酸カルシウムを添加した場合は、すべての試料は対照
試料と比較して磁気的性質に関し意味ある改善を示した
次に、上記した慣用の鋼組成範囲内で02コ1rlu(
//m1l)の厚さの脱炭されたケイ素鋼コイルを使っ
てプラントで試験を行なった。コイルは、次の組成物で
皮膜された。
不活性マグネシア(CAA2000秒)50%活性マグ
ネシア(CAA 3o秒)   SO%水      
          残りスラリーの濃度および乾燥被
覆の被覆重量は第2表に示されている。被覆について問
題は生じなかった。スラリーは大変良く銅帯を濡らし、
滑らかで均一な被膜を形成した。乾燥したとき密着性は
かなりよかった。目だった沈殿は被覆用さらに見られな
かった。
この被覆は活性マグネシアのみを含有する慣用の被覆よ
り大変に速く乾燥することがわかりた〇その結果、不活
性マグネシアを含有する被覆をより低温で乾燥すること
ができるので、エネルギー所要量が減少する。
被覆されたコイルを還元性雰囲気中の約//30℃で慣
用法によつで2弘時間の釉焼なまししたδこのコイルは
、明るい灰色の滑らかで連続的な酸化のないまたは虹色
の優秀なガラスフィルムを形成した。さらに慣用の活性
マグネシアで普通生じるガラスフィルムの物理的外観に
関するコイル前端からコイル後端までの変化は、これら
のコイルのどれにも現われなかった。
上記コイルの磁気的性質が対照コイルの磁気的性質とと
もに第3表に報告されている。この対照コイルは同じ温
度で第一の出所の50%活性マグネシア(CAA30秒
)と第二の出所のSO%活性マグネシアCCAA30秒
)との混合物で被覆された。本発明の組成物で被覆され
たコイルの磁気的性質は明らかに良好で対照コイルの性
質と同等もしくはそれ以上である。
さらにもう一つの試験を行ない、本発明の組成物および
方法が米国特許第3.r’y3.Jri号明細書の指導
に従ってホウ素と窒素を含んだ非常に高い透磁率ケイ素
鋼の生産に適用できることを示したこの場合、ホウ素と
二酸化チタンがマグネシア組成物に添加された。ホウ素
と二酸化チタンが添加された先行技術のマグネシア組成
物は活性マグネシア〔例えば、約20〜約ざ0秒の範囲
にわたるクエン酸活性〕のみを常に含有している。ホウ
素の添加はホウ酸、四ホウ酸ナトリウムおよびそれらの
類似物のようなホウ素化合物の形でなすことができる。
これらの試験で米国産の!;O’TJfk%の不活性マ
グネシア(約2000秒のCAA)と米国産の50重量
−の活性マグネシア(約30秒のCAA)との混合物が
最良組成物として用いられた。日本産の活性マグネシア
(約30秒のCAA)が対照として用いられた。
これが先行技術による非常に高い透磁率物質の生産にお
いて最良のガラスフィルム特性および磁気的性質をつく
るからである。これは、補われたθ、or@のホウ素を
含有する。
この基礎組成物を水と混合し、0.3& 、9/ccの
濃度を有するスラリーを作った。スラリー試料と混合さ
れた種々の添加物の組合せは、乾燥したマグネシアの全
体重量を基礎として、次のようになった0 j             0         0
10              Q        
   □is              o    
       。
20            0          
0j           、/コ         
 Olo           、/2       
   0/、?           、l+2   
      0コO、l+2         0 J              Ojtlo     
        0           Jis  
           o           32
0            0           
j、t              O1010010 /j             O10+20    
         0         10!   
        、/2           jlo
           、/2          j
is           、i2         
z20           、l+2js     
      、/2          i。
10           、/コ         
10is           、/、2      
   i。
コ0           、/コ        i
対照の組成物を水と混合して、0. / +7 、fi
l/ ecの濃度のスラリーを作り、マグネシアの重量
を基礎として7%の二酸化チタンを添加した。
O,コI m (// mll )の厚さの非常に高い
透磁率ケイ素鋼の脱炭された半加工片に被覆を塗布し、
被覆の乾燥重量は10〜/ユ9/m’の範囲であった。
次で、被覆した片に1190℃で純水素中の鏝元性雰囲
気での最終焼なましを3時間行なった。
被覆・焼なましされた種々の片を評価した結果は次の通
シである。
ホウ素添加物と二酸化チタンとを含んでも含まなくても
、リン酸カルシウムを3To、to%、13%および2
0チ含む試料は滑らかな明るい灰色のガラスフィルムを
形成した。
二酸化チタンの添加は、ガラスフィルムをより粗くより
暗い灰色にした。7%のリン酸カルシウムおよび7%と
10%の二酸化チタンで物理的外観が対照試料<S=S
の二酸化チタンの含有)の外観に類似した。10%、1
3%および20%のレベルのリン酸カルシウムでカラス
フィルムはしだいに粗く暗い色になった。
上記した米国特許第3.rμ0.371号明細書で開示
されたタイプの二次被覆を塗布した。jチおよびlOチ
のリン酸カルシウムと7%および101%の二酸化チタ
ンとを含む試料は最初の外観を有していた〇 二酸化チタンを含まない試料では、二次被覆の密着性は
弱かった。二酸化チタンを含有する試料は密着性を改善
した。7%のリン酸カルシウムとjq6の二酸化チタン
とを含む試料が対照試料に似た密着性を有し、他方、i
o%のリン酸カルシウムと7%の二酸化チタンとを含む
試料の密着性は対照試料より優れていた。
磁気的性質に関しては、jチ、10チおよび15%のリ
ン酸カルシウムを含む試料(ホウ素および二酸化チタン
の無添加)は似た性質、たとえば、/、7Tと6θHz
での1,67!ワツト/Kpの鉄損および7り417m
での/17!の比透磁率を有する。
0、/コチのホウ素を含み、二酸化チタンを含まない試
料では、その磁気的性質はホウ素および二酸化チタンを
含まない上記の試料の性質より劣っていた。
二酸化チタンを含み、ホウ素を含まない試料は劣った磁
気的性質を示した。
ホウ素と二酸化チタンとを含む試料は改善された磁気的
性質を示し、jfiのリン酸カルシウム、0.1コチの
ホウ素およびjチの二酸化チタンの場合に最良のものが
得られた。最良の試料に対する鉄損は1.7Tと40 
Hzで1.67タワツト/ KPであり、その比透磁率
は7りAA/mで/l#0であった。これに対し対照試
料については、各々0.743および/りOjtにすぎ
ない。
さらに次のことが観察された。ホウ素添加は意味あるほ
どに最終粘度を増し、ホウ素と二酸化チタンとを含む3
%以上のリン酸カルシウム添加により磁気的性質に悪影
響を与えたことである。
それで、非常に高い透磁率物質の與造に際し、−=rf
ネシアの重量を基礎として、p2o5として計xしてj
−10%のリン酸塩化合物、約o、io〜約0.ljt
チのホウ素および約j〜約10%の二酸化チタンを添加
することによって、性質の最良の組合せが得られること
は明らかである。これらの範囲は約3〜約75チが不活
性マグネシア(約1soo〜約、3000秒のCAA)
でありそして残りが活性1グネシア(約3〜qo秒のC
AA)であるマグネシア組成物に適用できる。
上記のデータはリン酸カルシウム添加が起る反応および
最終焼なまし中のガラスフィルムの組成物を意味あるほ
どに変えることを示している。このリン酸塩が原料表面
のケイ素および鉄を酸化して、その表面でのファイアラ
イトの量を増す。
それで、そのリンが還元され、そのほとんどが無害に鋼
の中に拡散する。これは、上記の米国特許第J、 4 
/ j、りlり号明細書に記載されている。一方、酸化
カルシウムと習っているカルシウムは、低温で液状にす
る融剤として作用する。酸化カルシウムはケイ素鋼表面
の7アイライトと反応して、ケイ灰石を生成する。この
ケイ灰石は酸化マグネシウム、酸化カルシウムー二酸化
ケイ素の複合物(complsx )である。ケイ灰石
はファイライトよυ約200℃低温で融解し、これがマ
グネシアを溶液にすることのできる液相層の量を増して
、より急速にガラスフィルム形成を終了する。
クエン酸活性は、酸化マグネシウムの水和速度測定であ
り、一定重量のマグネシアが水酸化物イオンを供給して
一定重量のクエン酸を十分に中和するに必要な時間を測
定することによって決められる。この試験は、米国特許
第3.Ir1Al、225号明細書で報告されているも
のと同じである。すなわち、 /  /%フェノールフタレン指示薬2mlを含んだo
、uoo規定のクエンi水溶液1oo−を、237 c
c (I ounce )の広口ビンの中で30℃にす
る。このビンにねじぶたおよびマグネットスターラー棒
を取υ付ける。
シ コ、oo pのマグネシアを秤量し、このビンに加
え、直ちにストップウォッチをスタートさせる。
3、 マグネシア試料を添加すると同時に、ビンにふた
をする。j秒時点でビンとその内容物を力強く振る。こ
の攪拌は10秒時点でやめる。
<6  io秒時点で試料をマグネテ・ツクスターシー
装置上に置くo機械的攪拌によって、ビンの内径がl、
cmのとき、中心で約2αの深さの渦になるようにする
j、懸濁液がピンク色に変わると直ちにスト・ツブウォ
ッチを止めて、時刻を記入するOこの時刻がクエン酸活
性となる。
喝     ト)へ \       \       \       \
<     ぐ     ぐ     ぐ)     
〜     rl     。
4′1      町     辱     喝o  
    o      o      。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 Z マグネシアの水性スラリーを含み、異方性ケイ素鋼
    の帯および板の表面に絶縁ガラスフィルムを形成するた
    めの組成物において、200秒以上のクエン酸活性を有
    する前記マグネシアの少なくともJlと、リン酸カルシ
    ウム、水溶性ポリリン酸アンモニウム、リン酸アルミニ
    ウム、リン酸マグネシウム、リン酸およびこれらの混合
    物からなる群の中から選択されたリン酸塩を含有する化
    合物とを含み、前記化合物が、マグネシア1址を基礎と
    して、P2O5として計算して2〜5重i%の範囲内に
    あシ、残りが実質的に水であり、前記マグネシアの濃度
    がスラリー/ an”あたりo、toまでであって、前
    記スラリーが70時間までの期間沈殿せず安定であるこ
    とを特徴とする異方性ケイ素鋼の帯および板の表面に絶
    縁ガラスフィルムを形成するための組成物。 2 前記マグネシアが、約SO重d%の1300〜30
    00秒のクエン酸活性のマグネシアと約50重量係の〃
    〜り秒のクエン酸活性のマグトシアとから成る、特許請
    求の範囲第7項記載の組成物。 3、前記リン−酸塩を含有する化合物が、マグネシア重
    量を基礎として、p205として計算してコ、5〜10
    重−!iチの範囲内にある、特許請求の範囲第1項記載
    の組成物。 弘 前記マグネシアが8〜75重量%の1soo〜30
    00秒のクエン酸活性のマグネシアと残りのユO〜迎秒
    のクエン酸活性のマグネシアとから成り、前記リン酸塩
    を含有する化合物が、マグネシア1址を基礎として、P
    2O5として計算して2.5〜70重量%の範囲内にあ
    る、特許請求の範囲第1項記載の組成物。 j、 前記マグネシアが約SO1賦%の/、!100〜
    3000 秒のクエン酸活性のマグネシアと約50重量
    俤の約3θ秒のクエン酸活性のマグネシアとから成り、
    前記リン酸塩を含有する化合物が、マグネシア重量を基
    礎としてN P2 ogとして計算してコ、j〜10重
    量係の範囲内にある、特許請求の範囲第1項記載の組成
    物。 ぶ、前記リン酸塩を含有する化合物がリン酸二水素カル
    シウム−水和物、リン酸水素カルシウム二水和物または
    水溶性ポリリン酸アンモニウムである、特許請求の範囲
    第1項記載の組成物。 7、前記マグネシアの痰度がスラリー/ cm”あたり
    少なくとも0.2’llである、特許請求の範囲第2項
    記載の組成物。 1、前記ケイ素鋼が非常に高い透磁率を有する場合に、
    マグネシア重量を基礎として、前記リン酸塩を含有する
    化合物がP2O5として計算して3〜/θi量係の範囲
    内にあり、0./ 0−0. / j 3i iチのホ
    ウ素と3〜/(1) Mii%の二酸化チタンを含む、
    特許請求の範囲第≠項記載の組成物。 り、沈殿せず安定であり、異方性ケイ素鋼の帯または板
    の表面に塗布した後でこのケイ素鋼のケイ素と反応して
    次の高温焼なまし中に絶紗ガラスフィルムを形成するネ
    ラリーを製造するために水中で不活性マグネシアを懸濁
    する方法において、前記スラリー中に存在するマグネシ
    アの少なくとも8重量%が、200秒以上のクエン酸活
    性を有するスラリーを提供し、このスラリーの中に、マ
    グネシア重量を基礎として、P2O5として計算して2
    〜易゛重i−1の一範囲内にあるリン酸塩を含有する化
    合物を加え、このリン酸塩の含有する化合物がリン酸カ
    ルシウム、水溶性ポリリン酸アンモニウム、リン酸アル
    ミニウム、リン酸マグネシウムおよびこれらの混合物か
    ら成る群の中か′ら選択されたものである、スラリーを
    製造するために水中で不活性マグネシアを懸濁する方法
    。 10、  前d己のマグネシアが5〜75重量%のis
    o。 〜3000秒のクエン酸活性のマグネシアと残りの、t
    、o −tio秒のクエン酸活性のマグネシアとから成
    る、特許請求の範囲第2項記載の方法。 lイ、  前i己のマグネシアが約30貞撤%の1so
    o〜3o o o Ipのクエン酸活性のマグネシアと
    約5yOM!、量係のi、o−IIo秒のクエン酸活性
    のマグネシアとから成る、特許請求の範囲第り項または
    第10項記載の方法。 /−2,前記リン酸塩を含有する化合物がリン酸二水素
    カルシウム−水和物またはリン酸水素カルシウム二水和
    物であって、マグネシア虚fを基礎としてN P205
    として計算してコ3.i6重に−の範囲内にある、特許
    請求の範囲第り項、第1o、IJ!または第1/項I己
    載の方法。 /J、マグネシア重量を基礎として、0,70〜θ、i
    jmthtsのホウ素とj−#7重id%の二酸化チタ
    ンとl≠、前記スラリーのマグネシア譲すがスラリー/
    硼3あた90.2≠〜0.10である、特許請求の範囲
    第1/項記載の方法。
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