JP4920118B1 - ディスクロール及びその基材 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】セラミック繊維25〜50重量%と、木節粘土5〜30重量%と、ベントナイト2〜20重量%と、アルミナ、ワラストナイト、コージェライト、焼成カオリンから選択される充填剤25〜45重量%等を含む水性スラリーを調整し、このスラリーを成形、乾燥し、ディスクロール用基材を得る。セラミック繊維は、アルミナ40〜99重量%、シリカ20〜60重量%を含む繊維。
【選択図】なし
Description
本発明の目的は、マイカを必須成分としないディスクロール及びその基材を提供することである。
1.セラミック繊維25〜50重量%と、
木節粘土5〜30重量%と、
ベントナイト2〜20重量%と、
アルミナ、ワラストナイト、コージェライト、焼成カオリンから選択される充填剤25〜45重量%を含むディスクロール用基材。
2.前記セラミック繊維が、アルミナ40重量%以上99重量%以下と、シリカ60重量%以下20重量%以上を含む1記載のディスクロール用基材。
3.前記セラミック繊維が、アルミナ70重量%以上80重量%以下と、シリカ30重量%以下20重量%以上を含む1又は2記載のディスクロール用基材。
4.さらにパルプと澱粉を含む1〜3のいずれか記載のディスクロール用基材。
5.1〜4のいずれか記載の基材を含むディスクロール。
6.ガラス溶融物を5記載のディスクロールを用いて搬送し、
前記ガラス溶融物を冷却するガラスの製造方法。
ディスクロールの構造にはシャフト全体をディスク材で覆われている仕様のもの、ガラスの接触する部分のみシャフトがディスク材が覆われている仕様のもの、単一の軸を有する仕様のもの等がある。
実施例1
耐火性無機繊維(アルミナ70重量%以上、シリカ30重量%以下のムライト繊維)30重量%、アルミナ32重量%、木節粘土20重量%、ベントナイト10重量%、パルプ6重量%及び澱粉2重量%である水性スラリーを調製し、吸引脱水成形法により乾燥後の寸法が200mm×200mm×6mmのディスクロール用基材(ミルボード)を成形した。
得られたディスクロール用基材について、密度を測定した後、下記(1)〜(8)の評価を行った。結果を表1に示す。
ディスクロール用基材を幅30mm、長さ150mmに切り出し、900℃で3時間加熱した後、その線方向及び厚さ方向の長さを測定し、下記式に基づいて加熱収縮率を評価した。厚さ方向の加熱収縮率については収縮が大きいとディスク間でのセパレーションが発生するため小さい方が好ましい。
[(加熱前の測定値−加熱後の測定値)/加熱前の測定値]×100
ディスクロール用基材を900℃に維持した加熱炉に3時間保持した後、室温まで自然冷却した。冷却後の基材を幅30mm、長さ150mmの試験片を切り出し、島津製作所製「オートグラフAG−100kND」を用い、JIS K7171に準じて曲げ強度及び曲げ弾性率を評価した。曲げ弾性率は大きいと耐スポーリング性を低下させるため小さい方が好ましい。
ディスクロール用基材から幅30mm、長さ150mmのディスク材を切り出し、このディスク材をステンレス板で挟みこみ、厚さ10mm、密度が1.35g/cm3となるように圧縮し、圧縮した状態で900℃に維持した加熱炉に10時間保持した後、室温まで自然冷却した。冷却後、圧縮力を開放したものを測定サンプルとし、島津製作所製「オートグラフAG−100kND」を用い、JIS K7171に準じて曲げ強度及び曲げ弾性率を評価した。
ディスクロール用基材を切り出して、幅50mm、長さ100mm、のディスク材を切り出し、このディスク材をSUS板で挟みこみ、厚さ10mm、密度が1.35g/cm3となるまで圧縮し、圧縮した状態で900℃に維持した加熱炉に10時間保持した後、室温まで自然冷却した。冷却後、圧縮力を開放したものを測定サンプルとし、サンプルの表面を、JIS R2618の非定常熱線法に準じて、迅速熱伝導率計QTM−500(京都電子工業株式会社製)により、室温で熱伝導率を測定した。
セラミック繊維含有ディスクロール用基材から外径60mm内径20mmのディスク材を打ち抜き、ステンレス製のシャフトに長さ100mm、密度1.35g/cm3となるようにロールビルドし、900℃に維持した加熱炉に10時間保持した後、室温まで自然冷却した。冷却後のサンプルを5×5×20mmに切り出し測定サンプルとした。理学電機工業株式会社製熱機械分析装置「TMA8310」を用いて、空気中で5℃/minの速度で室温から900℃まで昇温し熱膨張係数を測定した。熱膨張係数はシャフトへの追従性が大きくなるため大きい方が好ましい。
セラミック繊維含有ディスクロール用基材から幅30mm、長さ50mmのディスク材を切り出し、ステンレス板で挟み込み、厚さ20mm、密度1.35g/cm3となるように圧縮し、固定したものをサンプルとした。
得られたサンプルを600℃で5時間加熱させた後、室温25℃まで冷却し、ディスク材に加わる圧縮力を開放したときの復元した長さを元の長さで除算して復元率を求めた。また、得られたディスクロールを900℃で10時間加熱させ、上記と同様にして復元率を測定した。圧縮加熱復元率はシャフトの熱膨張への追従性を良くするためには大きい方が好ましい。
ディスクロール用基材から外径60mm内径20mmのディスク材を打ち抜き、直径
20mmのステンレス製シャフトに長さ100mm、充填密度が1.35g/cm3になるようにロールビルドし、ディスクロールを作製した。
このディスクロールを、900℃に保持した電気炉に投入し、15時間後に取り出して室温25℃まで急冷した。そして、この加熱及び急冷のサイクルをディスクロールのクラック又はディスクセパレーションが発生するまで繰り返し、クラック又はディスクセパレーションが発生したサイクル数をカウントした。耐スポーリング性は多い方が好ましい。
上記に加えて、耐スポーリング性試験前のディスク材のShoreD硬度と、クラック後又はディスクセパレーション後の(試験後)のディスク材の硬度をそれぞれ評価した。
ディスクロール用基材から外径60mm内径20mmのディスク材を打ち抜き、直径
20mmのステンレス製シャフトに長さ100mm充填密度が1.35g/cm3になるようにロールビルドし、ディスクロールを作製した。
このディスクロールをシャフトの両端を架台で支持し、ディスク材からなるロール面に圧縮子により10kgf/cmの荷重を1mm/分で加え、そのときの荷重変形量(室温)を測定した。
また、上記ディスクロールを900℃の加熱炉に10時間保持し、加熱炉から取り出した後、室温まで冷却したものについても上記と同様にして荷重変形量(900℃10時間)を測定した。荷重変形量は柔らかさと関連するため大きい方が好ましい。
アルミナの代わりに、焼成カオリン、ワラストナイト及びコージェライトをそれぞれ用いた表1に示す組成を有するディスクロール用基材をそれぞれ吸引脱水成形し、実施例1と同様にして(1)〜(8)の物性を評価した。結果を表1に示す。
アルミナの代わりに白マイカを用い、耐火性無機繊維としてセラミックス繊維(アルミナ40〜60重量%、シリカ60〜40重量%)を用いた表1に示す組成を有するディスクロール用基材をそれぞれ抄造し、実施例1と同様にして(1)〜(8)の物性を評価した。結果を表1に示す。実施例1〜4の基材は、原板の加熱収縮等、参考例1の基材と同等又はより優れた特性を有することが分かる。
実施例5−6
実施例1のディスクロール用基材について、無機繊維及び木節粘土の含有量を変えて物性を評価した。具体的には表2に示す組成を有するディスクロール用基材をそれぞれ吸引脱水成形し、実施例1と同様にして(1)〜(8)の物性を評価した。結果を表2に示す。アルミナを含む基材は特に荷重変形量に優れることが分かる。
実施例7−9
実施例3のディスクロール用基材について、無機繊維、木節粘土、パルプの含有量を変えて物性を評価した。具体的には表3に示す組成を有するディスクロール用基材をそれぞれ吸引脱水成形し、実施例1と同様にして(1)〜(8)の物性を評価した。結果を表3に示す。
100 ガラス溶融物
Claims (9)
- セラミック繊維25〜50重量%と、
木節粘土5〜30重量%と、
ベントナイト2〜20重量%と、
アルミナ、ワラストナイト、焼成カオリンから選択される充填剤25〜45重量%を含むディスクロール用基材。 - 前記セラミック繊維が、アルミナ40重量%以上99重量%以下と、シリカ60重量%以下1重量%以上を含む請求項1記載のディスクロール用基材。
- 前記セラミック繊維が、アルミナ70重量%以上80重量%以下と、シリカ30重量%以下20重量%以上を含む請求項1又は2記載のディスクロール用基材。
- 前記充填剤が、アルミナである請求項1〜3のいずれか記載のディスクロール用基材。
- 前記充填剤が、ワラストナイトである請求項1〜3のいずれか記載のディスクロール用基材。
- 前記充填剤が、焼成カオリンである請求項1〜3のいずれか記載のディスクロール用基材。
- さらにパルプと澱粉を含む請求項1〜6のいずれか記載のディスクロール用基材。
- 請求項1〜7のいずれか記載の基材を含むディスクロール。
- ガラス溶融物を請求項8記載のディスクロールを用いて搬送し、
前記ガラス溶融物を冷却するガラスの製造方法。
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