JP2003300742A - 板ガラス熱処理炉の炉内ロールおよびその製造方法 - Google Patents
板ガラス熱処理炉の炉内ロールおよびその製造方法Info
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Classifications
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 板ガラスを熱処理・成形するための溶融シリ
カ製搬送用炉内ロールの表面を改質し、微小シリカ粒子
の脱落を抑制する強化層を設けること。 【解決手段】 溶融シリカ製ロールの表面を、含酸化ク
ロム水溶液あるいはこれに焼結助剤効果を含む混合物で
含浸、焼成することによって改質する。
カ製搬送用炉内ロールの表面を改質し、微小シリカ粒子
の脱落を抑制する強化層を設けること。 【解決手段】 溶融シリカ製ロールの表面を、含酸化ク
ロム水溶液あるいはこれに焼結助剤効果を含む混合物で
含浸、焼成することによって改質する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、板ガラスを熱処理
する炉に用いる炉内ロールとその製造方法に関するもの
である。
する炉に用いる炉内ロールとその製造方法に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来、自動車等の窓ガラスに用いられ
る、湾曲したガラス板は、平板状のガラス板を加熱して
湾曲させる成形にて製造するのが一般的である。この加
熱成形は、平板状のガラス板をローラコンベア上で搬送
しながらヒータで加熱する形式の加熱炉内で行われてい
る。すなわち、加熱炉にて約650〜780 ℃の曲げ成形温
度まで加熱された平板状のガラス板は、例えば１つのモ
ールドでプレス成形されたのち、2つの湾曲ローラーに
よる成形を経て、所望の曲率の湾曲ガラス板に成形され
る。このような加熱炉内において、ローラコンベアを構
成する各ローラは、加熱炉の高温にも耐え得る必要があ
るため、シリカ等のセラミックスから製造されている。
る、湾曲したガラス板は、平板状のガラス板を加熱して
湾曲させる成形にて製造するのが一般的である。この加
熱成形は、平板状のガラス板をローラコンベア上で搬送
しながらヒータで加熱する形式の加熱炉内で行われてい
る。すなわち、加熱炉にて約650〜780 ℃の曲げ成形温
度まで加熱された平板状のガラス板は、例えば１つのモ
ールドでプレス成形されたのち、2つの湾曲ローラーに
よる成形を経て、所望の曲率の湾曲ガラス板に成形され
る。このような加熱炉内において、ローラコンベアを構
成する各ローラは、加熱炉の高温にも耐え得る必要があ
るため、シリカ等のセラミックスから製造されている。
【０００３】ところで、加熱炉内および加熱炉の搬出口
付近を搬送されるガラス板には、ローラに付着している
異物が付着したり、またガラス板が高温に加熱されて軟
化しているため、その搬送時にローラ表面の凹凸がガラ
ス板に転写されることがある。特に、ローラ表面が剥離
して生じたダストは、ガラス板の品質を著しく低下する
ため、その発生を確実に抑制する必要があり、従来は定
期的にローラを洗浄または研磨して、その表面を清浄に
することによってダストの発生を抑制し、またローラの
表面を平滑化することによって転写の発生を抑制してい
た。
付近を搬送されるガラス板には、ローラに付着している
異物が付着したり、またガラス板が高温に加熱されて軟
化しているため、その搬送時にローラ表面の凹凸がガラ
ス板に転写されることがある。特に、ローラ表面が剥離
して生じたダストは、ガラス板の品質を著しく低下する
ため、その発生を確実に抑制する必要があり、従来は定
期的にローラを洗浄または研磨して、その表面を清浄に
することによってダストの発生を抑制し、またローラの
表面を平滑化することによって転写の発生を抑制してい
た。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ローラ
を洗浄または研磨するためには、製造工程を中断してロ
ーラをラインから取り外し、取り外したローラを人手で
研磨する必要があり、このメンテナンスは負担が大きい
ことが問題になっていた。
を洗浄または研磨するためには、製造工程を中断してロ
ーラをラインから取り外し、取り外したローラを人手で
研磨する必要があり、このメンテナンスは負担が大きい
ことが問題になっていた。
【０００５】そこで、本発明は、このような課題を解決
するためのものであり、従来に比べてダストの発生並び
に異物の付着の少ない、メンテナンスフリーの炉内ロー
ラを、その製造方法とともに提供することを目的とす
る。
するためのものであり、従来に比べてダストの発生並び
に異物の付着の少ない、メンテナンスフリーの炉内ロー
ラを、その製造方法とともに提供することを目的とす
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、表面が清
浄で高品質な板ガラスを得るための方法について鋭意究
明したところ、加熱炉内において板ガラスを搬送、保持
する、炉内ロールの板ガラスとの接触面において、高温
のガラスと反応しにくく、かつガラスとの接触、擦過に
対してロール基材構成成分の離脱およびそれの製品ガラ
ス表面への付着が少ない、溶融シリカ材の形成技術を確
立するのが有効であることを見出した。すなわち、板ガ
ラスを搬送、保持する、溶融シリカ材製のロールにおい
て、その表層の板ガラスと接触する部分に対して、酸化
クロム単独あるいは、これと焼結助剤とからなる複合酸
化物皮膜を形成して、表層のシリカ粒子間の結合を高め
ることが、所期した特性の向上に極めて有効であるのを
知見し、本発明を完成するに到った。
浄で高品質な板ガラスを得るための方法について鋭意究
明したところ、加熱炉内において板ガラスを搬送、保持
する、炉内ロールの板ガラスとの接触面において、高温
のガラスと反応しにくく、かつガラスとの接触、擦過に
対してロール基材構成成分の離脱およびそれの製品ガラ
ス表面への付着が少ない、溶融シリカ材の形成技術を確
立するのが有効であることを見出した。すなわち、板ガ
ラスを搬送、保持する、溶融シリカ材製のロールにおい
て、その表層の板ガラスと接触する部分に対して、酸化
クロム単独あるいは、これと焼結助剤とからなる複合酸
化物皮膜を形成して、表層のシリカ粒子間の結合を高め
ることが、所期した特性の向上に極めて有効であるのを
知見し、本発明を完成するに到った。
【０００７】本発明の構成は、次のとおりである。
（１）板ガラスの熱処理炉において、該板ガラスの搬送
ラインを構成する、溶融シリカ材製のロールであって、
該ロールの表面に、酸化クロム単独あるいは、酸化クロ
ムおよび焼結助剤からなる複合酸化物による改質層を有
することを特徴とする板ガラス熱処理炉の炉内ロール。
ラインを構成する、溶融シリカ材製のロールであって、
該ロールの表面に、酸化クロム単独あるいは、酸化クロ
ムおよび焼結助剤からなる複合酸化物による改質層を有
することを特徴とする板ガラス熱処理炉の炉内ロール。
【０００８】（２）改質層は、溶融シリカ材の表面に対
して、酸化クロムを含む水溶液あるいは、酸化クロムお
よび焼結助剤を含む水溶液を、付着させた後、加熱、焼
成してなるものであることを特徴とする上記（１）に記
載の板ガラス熱処理炉の炉内ロール。
して、酸化クロムを含む水溶液あるいは、酸化クロムお
よび焼結助剤を含む水溶液を、付着させた後、加熱、焼
成してなるものであることを特徴とする上記（１）に記
載の板ガラス熱処理炉の炉内ロール。
【０００９】（３）改質層は、SiＯ２粒子間にクロム酸
化物が介在してなることを特徴とする上記（１）に記載
の板ガラス熱処理炉の炉内ロール。
化物が介在してなることを特徴とする上記（１）に記載
の板ガラス熱処理炉の炉内ロール。
【００１０】（４）焼結助剤は、焼成することによって
非晶質無機物質を生成する材料を含む水溶液を塗布、噴
霧もしくはこの水溶液中に浸漬した後、加熱、焼成する
ことによって生成させたものであり、珪酸塩ガラス、ほ
う珪酸塩ガラスあるいはりん酸塩ガラスを主として含む
ものであることを特徴とする請求項１または２に記載の
板ガラス熱処理炉の炉内ロール。
非晶質無機物質を生成する材料を含む水溶液を塗布、噴
霧もしくはこの水溶液中に浸漬した後、加熱、焼成する
ことによって生成させたものであり、珪酸塩ガラス、ほ
う珪酸塩ガラスあるいはりん酸塩ガラスを主として含む
ものであることを特徴とする請求項１または２に記載の
板ガラス熱処理炉の炉内ロール。
【００１１】（５）溶融シリカ材は、骨材であるSiＯ2
粒子の構成比率が、平均粒径7〜8μm：70〜90 mass％、
平均粒径0.3〜0.5μｍ：5〜15 mass％および平均粒径0.
1〜0.2μm：５〜15 mass％であり、かつ気孔率が２〜15
％であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか
１項に記載の板ガラス熱処理炉の炉内ロール。
粒子の構成比率が、平均粒径7〜8μm：70〜90 mass％、
平均粒径0.3〜0.5μｍ：5〜15 mass％および平均粒径0.
1〜0.2μm：５〜15 mass％であり、かつ気孔率が２〜15
％であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか
１項に記載の板ガラス熱処理炉の炉内ロール。
【００１２】（６）板ガラスの熱処理炉において、該板
ガラスの搬送ラインを構成する、溶融シリカ材製のロー
ルについて、該溶融シリカ材の表面に対して、酸化クロ
ムを含む水溶液または、酸化クロムおよび焼結助剤を含
む水溶液を塗布または噴霧するか、あるいは該水溶液中
に浸漬した後、250〜750 ℃で加熱、焼成することを特
徴とする板ガラス熱処理炉の炉内ロールの製造方法。
ガラスの搬送ラインを構成する、溶融シリカ材製のロー
ルについて、該溶融シリカ材の表面に対して、酸化クロ
ムを含む水溶液または、酸化クロムおよび焼結助剤を含
む水溶液を塗布または噴霧するか、あるいは該水溶液中
に浸漬した後、250〜750 ℃で加熱、焼成することを特
徴とする板ガラス熱処理炉の炉内ロールの製造方法。
【００１３】（７）焼結助剤は、焼成することによって
非晶質無機物質を生成する材料を含む水溶液を塗布、噴
霧もしくはこの水溶液中に浸漬した後、加熱、焼成する
ことによって生成させたものであり、珪酸塩ガラス、ほ
う珪酸塩ガラスあるいはりん酸塩ガラスを主として含む
ものであることを特徴とする請求項５に記載の板ガラス
熱処理炉の炉内ロールの製造方法。
非晶質無機物質を生成する材料を含む水溶液を塗布、噴
霧もしくはこの水溶液中に浸漬した後、加熱、焼成する
ことによって生成させたものであり、珪酸塩ガラス、ほ
う珪酸塩ガラスあるいはりん酸塩ガラスを主として含む
ものであることを特徴とする請求項５に記載の板ガラス
熱処理炉の炉内ロールの製造方法。
【００１４】
【発明の実施の形態】さて、炉内ロールの基材となる溶
融シリカは、セラミックマトリックス複合材の一種とし
て知られており、工業材料としては、珪砂を溶融したも
のを粉砕したのち、プレス成形し焼成することによって
得られる。
融シリカは、セラミックマトリックス複合材の一種とし
て知られており、工業材料としては、珪砂を溶融したも
のを粉砕したのち、プレス成形し焼成することによって
得られる。
【００１５】発明者らは、このような焼結材である溶融
シリカの表面特性について種々の実験、検討を重ねたと
ころ、これまで工業的に得られているものは、平均粒子
径７〜８μmのSiＯ2粒子を、さらに細かいSiＯ2の粒子
層が結合していて、これらを圧子押し込み法で硬さ測定
すると、それぞれHV 500および同250級の値が得られる
こと、そして表面をSiＣサンドペーパーで擦過すると、
かなり容易に微細なシリカ粒子が脱落することが判明し
た。すなわち、この微細なシリカ粒子が、前記したダス
トの原因になっていたものと考えられ、この微細シリカ
粒子の脱落を防止することが、ダストの発生並びに異物
の付着の少ないロールの実現に有効であることを見出
し、本発明を完成するに到った。なお、前記の溶融シリ
カの表面特性は、市販品溶融シリカの焼結度に起因する
と考えられる。
シリカの表面特性について種々の実験、検討を重ねたと
ころ、これまで工業的に得られているものは、平均粒子
径７〜８μmのSiＯ2粒子を、さらに細かいSiＯ2の粒子
層が結合していて、これらを圧子押し込み法で硬さ測定
すると、それぞれHV 500および同250級の値が得られる
こと、そして表面をSiＣサンドペーパーで擦過すると、
かなり容易に微細なシリカ粒子が脱落することが判明し
た。すなわち、この微細なシリカ粒子が、前記したダス
トの原因になっていたものと考えられ、この微細シリカ
粒子の脱落を防止することが、ダストの発生並びに異物
の付着の少ないロールの実現に有効であることを見出
し、本発明を完成するに到った。なお、前記の溶融シリ
カの表面特性は、市販品溶融シリカの焼結度に起因する
と考えられる。
【００１６】そこで、本発明では、ロールの表面に、酸
化クロム単独あるいは、酸化クロムおよび焼結助剤から
なる複合酸化物による改質層を形成することによって、
前記の現象を抑制することとした。すなわち、酸化クロ
ム単独あるいはさらに焼結助剤を含む水溶液を、ロール
の溶融シリカ基材の表面に付着させてから焼成すること
によって、SiＯ2粒子間をクロム酸化物が介在した強固
な改質層が形成される結果、微細シリカ粒子の脱落は防
止されるのである。
化クロム単独あるいは、酸化クロムおよび焼結助剤から
なる複合酸化物による改質層を形成することによって、
前記の現象を抑制することとした。すなわち、酸化クロ
ム単独あるいはさらに焼結助剤を含む水溶液を、ロール
の溶融シリカ基材の表面に付着させてから焼成すること
によって、SiＯ2粒子間をクロム酸化物が介在した強固
な改質層が形成される結果、微細シリカ粒子の脱落は防
止されるのである。
【００１７】これらのクロム酸化物あるいは無機焼結助
剤の作用機構について、以下に具体的に説明する。な
お、この改質層は、化学的緻密化法により、基材表面清
浄化→含浸液作用→焼成の工程を繰り返すことによって
得られる。
剤の作用機構について、以下に具体的に説明する。な
お、この改質層は、化学的緻密化法により、基材表面清
浄化→含浸液作用→焼成の工程を繰り返すことによって
得られる。
【００１８】本発明で用いる酸化クロムの水溶液は、間
隙に対する浸透性に優れるとともに、加熱履歴を受ける
ことによって、種々の中間体を経た後、クロム酸化物Cr
2Ｏ3を生成する。そして、浸透した焼結体の微細間隙で
Cr2Ｏ3を生成する結果、焼結体の緻密度を高めるととも
に、SiＯ2粒子間の密着強度を高める作用がある。
隙に対する浸透性に優れるとともに、加熱履歴を受ける
ことによって、種々の中間体を経た後、クロム酸化物Cr
2Ｏ3を生成する。そして、浸透した焼結体の微細間隙で
Cr2Ｏ3を生成する結果、焼結体の緻密度を高めるととも
に、SiＯ2粒子間の密着強度を高める作用がある。
【００１９】ここで、含酸化クロム水溶液のロール表面
への含浸そして焼成による、溶融シリカ材表面の強度特
性の向上は、表面ショア硬さの上昇として捉えることが
できる。すなわち、85 mmφ×2800 mmのロールについ
て、含浸、焼成処理しないもの、含浸、焼成処理をそれ
ぞれ１、２、３、６および９回実施したもの、の6本の
ロールを作製し、ロールの同一母線上の複数点において
ショア硬さを測定した。表１に、その結果を示すよう
に、無処理に比べ１回以上の処理実行では、硬さの上昇
が優位に認められる。なお、図２は、含浸回数：なし、
２、３、６および９回のときの改質層の厚みの変化を示
すロール断面図である。
への含浸そして焼成による、溶融シリカ材表面の強度特
性の向上は、表面ショア硬さの上昇として捉えることが
できる。すなわち、85 mmφ×2800 mmのロールについ
て、含浸、焼成処理しないもの、含浸、焼成処理をそれ
ぞれ１、２、３、６および９回実施したもの、の6本の
ロールを作製し、ロールの同一母線上の複数点において
ショア硬さを測定した。表１に、その結果を示すよう
に、無処理に比べ１回以上の処理実行では、硬さの上昇
が優位に認められる。なお、図２は、含浸回数：なし、
２、３、６および９回のときの改質層の厚みの変化を示
すロール断面図である。
【００２０】なお、ショア硬さは、たとえば80程度だと
基材の耐塑性変形能が不十分で、改質層が座屈破壊する
ことがあるから、85以上もあれば十分である。一方、上
限は、シリカ基材の耐塑性変形能を過度に高める必要が
ないから、100以下に調整することが好ましい。
基材の耐塑性変形能が不十分で、改質層が座屈破壊する
ことがあるから、85以上もあれば十分である。一方、上
限は、シリカ基材の耐塑性変形能を過度に高める必要が
ないから、100以下に調整することが好ましい。
【００２１】
【表１】
【００２２】また、前記改質層の厚みは、ロールの断面
を現出させたうえクロム酸化物Cr2Ｏ3の生成、含浸深さ
を測定することによって求めた。
を現出させたうえクロム酸化物Cr2Ｏ3の生成、含浸深さ
を測定することによって求めた。
【００２３】一方、酸化クロム水溶液などで含浸される
溶融シリカロールの３次元積層構造は、シリカをほとん
どの構成成分とすることが重要であるため、他の焼結助
剤などを積極的に用いることはできない。なぜなら、こ
れらが不純物となる危険性があるからである。したがっ
て、本発明の溶融シリカ材において、骨材であるSiＯ 2
粒子の構成比率は、平均粒径７〜８μmが70〜90 mass％
を占め、平均粒径0.3〜0.5μmが５〜15 mass％および平
均粒径0.1〜0.2μmが５〜15 mass％で粒子間隙を埋め
る、充填構造をとるように配合することが好ましい。
溶融シリカロールの３次元積層構造は、シリカをほとん
どの構成成分とすることが重要であるため、他の焼結助
剤などを積極的に用いることはできない。なぜなら、こ
れらが不純物となる危険性があるからである。したがっ
て、本発明の溶融シリカ材において、骨材であるSiＯ 2
粒子の構成比率は、平均粒径７〜８μmが70〜90 mass％
を占め、平均粒径0.3〜0.5μmが５〜15 mass％および平
均粒径0.1〜0.2μmが５〜15 mass％で粒子間隙を埋め
る、充填構造をとるように配合することが好ましい。
【００２４】ここで、平均粒径とは、中心粒径、すなわ
ち粉末の粒径ごとの頻度重量％を示すヒストグラムを求
め、これから粒子径と累積重量％の関係を得たとき、累
積重量％が50％になるときの粒子径である。
ち粉末の粒径ごとの頻度重量％を示すヒストグラムを求
め、これから粒子径と累積重量％の関係を得たとき、累
積重量％が50％になるときの粒子径である。
【００２５】まず、平均粒径：７〜８μmのものの配合
下限を70 mass％としたのは、この径の粒子が70 mass％
未満になると、細微粉の量が多くなり、成形、焼成の効
率が低下し、ロールのような大型品の作製が困難になる
からである。一方、90 mass％を超えると、積層体の十
分な充填構造が得られ難いことから、90 mass％を上限
とすることが望ましい。
下限を70 mass％としたのは、この径の粒子が70 mass％
未満になると、細微粉の量が多くなり、成形、焼成の効
率が低下し、ロールのような大型品の作製が困難になる
からである。一方、90 mass％を超えると、積層体の十
分な充填構造が得られ難いことから、90 mass％を上限
とすることが望ましい。
【００２６】また、含浸、充填効果が十分でないと、ク
ロム酸化物が存在しない粒界が生じることから、平均粒
径：0.1 〜0.2μmのものの配合を、５〜10 mass％とす
ることが好ましい。この範囲とすることによって、焼結
体の曲げ強度が極大域に達するとともに、本発明の含
浸、充填によるクロム酸化物が粒子間に明瞭に存在する
ことになる。
ロム酸化物が存在しない粒界が生じることから、平均粒
径：0.1 〜0.2μmのものの配合を、５〜10 mass％とす
ることが好ましい。この範囲とすることによって、焼結
体の曲げ強度が極大域に達するとともに、本発明の含
浸、充填によるクロム酸化物が粒子間に明瞭に存在する
ことになる。
【００２７】平均粒径が0.3〜0.5μmのものは、５mass
未満だと、７〜８μｍ粒の粒界を充填する効果が減殺さ
れ焼結体の強度が阻害される。また、15 massを超える
と７〜８μｍ粒子間の間隙が著しく小さくなり、クロム
酸水溶液の含浸が抑制される結果Cr2Ｃ3の生成量が減少
するから、５〜15 mass％とすることが好ましい。
未満だと、７〜８μｍ粒の粒界を充填する効果が減殺さ
れ焼結体の強度が阻害される。また、15 massを超える
と７〜８μｍ粒子間の間隙が著しく小さくなり、クロム
酸水溶液の含浸が抑制される結果Cr2Ｃ3の生成量が減少
するから、５〜15 mass％とすることが好ましい。
【００２８】さらに、溶融シリカ基材の気孔率を２〜15
％とすることが好ましい。すなわち、気孔率が2％より
小さくなると、本発明の含浸効率が著しく低下し、一方
気孔率が15％を超えると、含浸・焼成処理を繰り返して
も、ショア硬さやビッカース硬さであらわされる、表面
硬化および緻密化効果が顕著に得られないため、溶融シ
リカ基材の気孔率を２〜15％、より好ましくは３〜10％
とすることが推奨される。
％とすることが好ましい。すなわち、気孔率が2％より
小さくなると、本発明の含浸効率が著しく低下し、一方
気孔率が15％を超えると、含浸・焼成処理を繰り返して
も、ショア硬さやビッカース硬さであらわされる、表面
硬化および緻密化効果が顕著に得られないため、溶融シ
リカ基材の気孔率を２〜15％、より好ましくは３〜10％
とすることが推奨される。
【００２９】ちなみに、図１は、本発明に係る改質層を
有する溶融シリカ基材表層部分の断面を示す、走査電子
顕微鏡反射電子線像である。この電子像において、１は
溶融シリカ基材、白い色調の観察されるところが、酸化
クロムの含浸、生成による改質層２である。
有する溶融シリカ基材表層部分の断面を示す、走査電子
顕微鏡反射電子線像である。この電子像において、１は
溶融シリカ基材、白い色調の観察されるところが、酸化
クロムの含浸、生成による改質層２である。
【００３０】次に、溶融シリカ基材１そのものおよび、
含酸化クロム水溶液による含浸、焼成回数を変化させた
試料を作製し、これらの表面をＪＩＳ Ｈ 8665に基づく
平面摩耗試験法にて、SiＣサンドペーパーによる摩耗減
量を調べた。その結果を表２に示す。なお、この摩耗試
験は一種の引っかき磨耗であって、引っかき後の試料の
摩耗減量を定量化するものであり、改質面を構成する個
々の粒子間結合力の大きさを表しているものと考えるこ
とができる。
含酸化クロム水溶液による含浸、焼成回数を変化させた
試料を作製し、これらの表面をＪＩＳ Ｈ 8665に基づく
平面摩耗試験法にて、SiＣサンドペーパーによる摩耗減
量を調べた。その結果を表２に示す。なお、この摩耗試
験は一種の引っかき磨耗であって、引っかき後の試料の
摩耗減量を定量化するものであり、改質面を構成する個
々の粒子間結合力の大きさを表しているものと考えるこ
とができる。
【００３１】
【表２】
【００３２】表２から、本発明の含浸改質処理を実施す
ると、改質回数とともに摩耗減量が少なくなり、その量
は比較例である含浸改質処理しないものに比べて78〜60
％にとどまることがわかる。
ると、改質回数とともに摩耗減量が少なくなり、その量
は比較例である含浸改質処理しないものに比べて78〜60
％にとどまることがわかる。
【００３３】
【実施例】実施例１
この実施例１では、本発明にかかる改質処理を施して得
られた溶融シリカ基材とガラスに見立てた引っかき針に
よる改質層表面の引っかき摩耗特性を調査した。すなわ
ち、50×50×６mmの溶融シリカ基材の表面に、比重1.60
の酸化クロム水溶液を50 cm3／ｍ2で塗布してから７分
保持後に、不繊布で表面を拭いとり、550℃で1時間焼成
した。この処理を、１、３および７回行って、それぞれ
試料を作製した。引っかきによる条痕深さの測定結果を
表３に示す。表３から、本発明の溶融シリカ表面改質材
は、非改質材に比べて引っかき摩耗減が有意に減少して
いることが明らかである。
られた溶融シリカ基材とガラスに見立てた引っかき針に
よる改質層表面の引っかき摩耗特性を調査した。すなわ
ち、50×50×６mmの溶融シリカ基材の表面に、比重1.60
の酸化クロム水溶液を50 cm3／ｍ2で塗布してから７分
保持後に、不繊布で表面を拭いとり、550℃で1時間焼成
した。この処理を、１、３および７回行って、それぞれ
試料を作製した。引っかきによる条痕深さの測定結果を
表３に示す。表３から、本発明の溶融シリカ表面改質材
は、非改質材に比べて引っかき摩耗減が有意に減少して
いることが明らかである。
【００３４】
【表３】
【００３５】実施例２
この実施例２では、自動車用板ガラス用の熱処理炉内に
おいて、板ガラスの搬送に用いられる炉内ロールの表面
を含酸化クロム水溶液で改質したものを装着し、その効
果を調べた。すなわち、ロール基材に、Al2Ｏ3：2000 p
pm 、Fe2Ｏ3 ：200 ppm および残部SiＯ2の溶融シリカ
を適用して、φ55 mm×2800 mmの寸法のロールを作製し
た。該ロールの周面を、円周方向二等分位置を通る母線
で二分し、その一方の周面部分を一部および他方を二部
とし、一部に対しては、本発明の改質処理を３回実施
し、二部は溶融シリカ基材のままとした。
おいて、板ガラスの搬送に用いられる炉内ロールの表面
を含酸化クロム水溶液で改質したものを装着し、その効
果を調べた。すなわち、ロール基材に、Al2Ｏ3：2000 p
pm 、Fe2Ｏ3 ：200 ppm および残部SiＯ2の溶融シリカ
を適用して、φ55 mm×2800 mmの寸法のロールを作製し
た。該ロールの周面を、円周方向二等分位置を通る母線
で二分し、その一方の周面部分を一部および他方を二部
とし、一部に対しては、本発明の改質処理を３回実施
し、二部は溶融シリカ基材のままとした。
【００３６】次いで、炉内にこれらのロールを、50本配
置して、板ガラスを通過させた後、そのガラス表面の異
種材料による汚染について詳細に調査した。すなわち、
製品ガラス表面を詳細に目視観察して、ビルドアップ物
を採取して化学成分分析を行った。その結果を表４に示
す。
置して、板ガラスを通過させた後、そのガラス表面の異
種材料による汚染について詳細に調査した。すなわち、
製品ガラス表面を詳細に目視観察して、ビルドアップ物
を採取して化学成分分析を行った。その結果を表４に示
す。
【００３７】
【表４】
【００３８】表４に示す結果から明らかなように、本発
明による表面改質を行ったロール部分を通過して生産さ
れた板ガラス表面の異種材付着によるビルドアップはほ
とんど認められなかった。これに対して、比較例である
溶融シリカ基材単独の条件では、板ガラス表面に、ほぼ
SiＯ2 100％の付着物が検出された。製品ガラスは、Si
Ｏ2 70％を含有するソーダガラスであることから、この
付着物はロール表面からの汚染と考えられる。
明による表面改質を行ったロール部分を通過して生産さ
れた板ガラス表面の異種材付着によるビルドアップはほ
とんど認められなかった。これに対して、比較例である
溶融シリカ基材単独の条件では、板ガラス表面に、ほぼ
SiＯ2 100％の付着物が検出された。製品ガラスは、Si
Ｏ2 70％を含有するソーダガラスであることから、この
付着物はロール表面からの汚染と考えられる。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、表
面の清浄さが要求される板ガラス搬送用溶融シリカ製ロ
ールにおいて、このロール基材の表層を酸化クロム水溶
液あるいはこれと焼結助剤を含む混合水溶液で含浸、焼
成して改質することによって、溶融シリカ基材を構成す
る微細シリカ粒子の離脱、脱落を防ぐことができるた
め、ロールを通過またはロールと接触する板ガラスの表
面汚染を防止するのに有効である。
面の清浄さが要求される板ガラス搬送用溶融シリカ製ロ
ールにおいて、このロール基材の表層を酸化クロム水溶
液あるいはこれと焼結助剤を含む混合水溶液で含浸、焼
成して改質することによって、溶融シリカ基材を構成す
る微細シリカ粒子の離脱、脱落を防ぐことができるた
め、ロールを通過またはロールと接触する板ガラスの表
面汚染を防止するのに有効である。
【図１】 本発明の改質層の断面構造を示す模式図であ
る。
る。
【図２】 改質層の厚みの変化を示すロール断面のマク
ロ観察結果の写真である。
ロ観察結果の写真である。
１ 溶融シリカ基材
２ 改質層
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 見上 泰治
兵庫県豊中市上新田四丁目８番Ｂ−503
(72)発明者 戸越 健一郎
兵庫県神戸市垂水区小束山本町二丁目21−
１−602
(72)発明者 前田 健治
神奈川県愛甲郡愛川町角田字小沢上原426
番１ 旭硝子株式会社内
(72)発明者 三橋 道男
愛知県知多郡武豊町字旭１番地 旭硝子株
式会社内
(72)発明者 野村 謙
愛知県知多郡武豊町字旭１番地 旭硝子株
式会社内
Ｆターム(参考） 4G015 GA00
4K050 AA01 BA07 CG05
Claims (7)
- 【請求項１】 板ガラスの熱処理炉において、該板ガラ
スの搬送ラインを構成する、溶融シリカ材製のロールで
あって、該ロールの表面に、酸化クロム単独あるいは、
酸化クロムおよび焼結助剤からなる複合酸化物による改
質層を有することを特徴とする板ガラス熱処理炉の炉内
ロール。 - 【請求項２】 改質層は、溶融シリカ材の表面に対し
て、酸化クロムを含む水溶液あるいは、酸化クロムおよ
び焼結助剤を含む水溶液を、付着させた後、加熱、焼成
してなるものであることを特徴とする請求項１に記載の
板ガラス熱処理炉の炉内ロール。 - 【請求項３】 改質層は、SiＯ2粒子間にクロム酸化物
が介在してなることを特徴とする請求項１に記載の板ガ
ラス熱処理炉の炉内ロール。 - 【請求項４】 焼結助剤は、焼成することによって非晶
質無機物質を生成する材料を含む水溶液を塗布、噴霧も
しくはこの水溶液中に浸漬した後、加熱、焼成すること
によって生成させたものであり、珪酸塩ガラス、ほう珪
酸塩ガラスあるいはりん酸塩ガラスを主として含むもの
であることを特徴とする請求項１または２に記載の板ガ
ラス熱処理炉の炉内ロール。 - 【請求項５】 溶融シリカ材は、骨材であるSiＯ2粒子
の構成比率が、平均粒径７〜８μm：70〜90 mass％、平
均粒径0.3〜0.5μm：５〜15 mass％および平均粒径0.1
〜0.2μm：５〜15 mass％であり、かつ気孔率が２〜15
％であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか
１項に記載の板ガラス熱処理炉の炉内ロール。 - 【請求項６】 板ガラスの熱処理炉において、該板ガラ
スの搬送ラインを構成する、溶融シリカ材製のロールに
ついて、該溶融シリカ材の表面に対して、酸化クロムを
含む水溶液または、酸化クロムおよび焼結助剤を含む水
溶液を塗布または噴霧するか、あるいは該水溶液中に浸
漬した後、250〜750 ℃で加熱、焼成することを特徴と
する板ガラス熱処理炉の炉内ロールの製造方法。 - 【請求項７】 焼結助剤は、焼成することによって非晶
質無機物質を生成する材料を含む水溶液を塗布、噴霧も
しくはこの水溶液中に浸漬した後、加熱、焼成すること
によって生成させたものであり、珪酸塩ガラス、ほう珪
酸塩ガラスあるいはりん酸塩ガラスを主として含むもの
であることを特徴とする請求項５に記載の板ガラス熱処
理炉の炉内ロールの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002102391A JP4183961B2 (ja) | 2002-04-04 | 2002-04-04 | 板ガラス熱処理炉の炉内ロールおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002102391A JP4183961B2 (ja) | 2002-04-04 | 2002-04-04 | 板ガラス熱処理炉の炉内ロールおよびその製造方法 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003300742A true JP2003300742A (ja) | 2003-10-21 |
| JP2003300742A5 JP2003300742A5 (ja) | 2005-08-25 |
| JP4183961B2 JP4183961B2 (ja) | 2008-11-19 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002102391A Expired - Fee Related JP4183961B2 (ja) | 2002-04-04 | 2002-04-04 | 板ガラス熱処理炉の炉内ロールおよびその製造方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4183961B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009537431A (ja) * | 2006-05-16 | 2009-10-29 | ベスビウス クルーシブル カンパニー | 耐火物、及びそれの製造方法 |
| WO2012157439A1 (ja) * | 2011-05-16 | 2012-11-22 | 旭硝子株式会社 | ガラスリボンの搬送ロールの欠陥特定方法およびガラスリボン搬送装置 |
-
2002
- 2002-04-04 JP JP2002102391A patent/JP4183961B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009537431A (ja) * | 2006-05-16 | 2009-10-29 | ベスビウス クルーシブル カンパニー | 耐火物、及びそれの製造方法 |
| US9388081B2 (en) | 2006-05-16 | 2016-07-12 | Vesuvius Crucible Company | Refractory article and production process thereof |
| WO2012157439A1 (ja) * | 2011-05-16 | 2012-11-22 | 旭硝子株式会社 | ガラスリボンの搬送ロールの欠陥特定方法およびガラスリボン搬送装置 |
| JP5900492B2 (ja) * | 2011-05-16 | 2016-04-06 | 旭硝子株式会社 | ガラスリボンの搬送ロールの欠陥特定方法およびガラスリボン搬送装置 |
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| JP4183961B2 (ja) | 2008-11-19 |
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