JP2003522717A - ガラス強化構造体 - Google Patents
ガラス強化構造体Info
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-
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Abstract
(57)【要約】
ニッケル及びスズを含むコーティング層で被覆されたガラス強化構造体が提供される。強化構造体は、良好な耐蝕性を示し、気泡の形成及び金属−ガラス境界面での亀裂の形成を回避する。
Description
【０００１】発明の分野
本発明は、ガラス強化構造体及びそのような構造体の製法に関する。
【０００２】発明の背景
金属ワイヤ又は金属メッシュで強化されたガラスが一般に公知である。これは
、例として、例えば建物の窓の安全性の理由のため使用される。金属ワイヤ又は
金属メッシュは、衝突の衝撃を吸収し、破壊又は破砕の際にガラス破片の剥落を
防ぐ。更に、強化材は、ガラスの耐熱及び耐火性を改良する助けとなる。
、例として、例えば建物の窓の安全性の理由のため使用される。金属ワイヤ又は
金属メッシュは、衝突の衝撃を吸収し、破壊又は破砕の際にガラス破片の剥落を
防ぐ。更に、強化材は、ガラスの耐熱及び耐火性を改良する助けとなる。
【０００３】
強化ガラスの製造の間、最終生成物の品質に問題を生じる多くの問題が起こり
得る。１つの公知の問題は、例えば、ワイヤ表面の残存滑剤によるか又は鋼中に
存在する炭素がＣＯ2に変換されることにより生成され得る気泡の形成である。
他のよく知られている問題は、金属−ガラス境界面での亀裂の形成である。ガラ
スと鋼の熱膨張係数が異なるので、これらの亀裂は、主に、冷却の間に生じる。
第３の問題は、慣用の強化ワイヤの制限のある耐蝕性である。
得る。１つの公知の問題は、例えば、ワイヤ表面の残存滑剤によるか又は鋼中に
存在する炭素がＣＯ2に変換されることにより生成され得る気泡の形成である。
他のよく知られている問題は、金属−ガラス境界面での亀裂の形成である。ガラ
スと鋼の熱膨張係数が異なるので、これらの亀裂は、主に、冷却の間に生じる。
第３の問題は、慣用の強化ワイヤの制限のある耐蝕性である。
【０００４】
過去に、前記問題を克服するために、例えば、ワイヤの表面に、クロムを適用
するか又はワイヤの表面に、Ｓｎ又はＮｉのような金属コーティングを適用する
ことによると、幾つかの試みが行われた。これらの試みの幾つかは、１つ又は他
の点を改良することで成功している。しかしながら、まだ欠陥は残っている。
するか又はワイヤの表面に、Ｓｎ又はＮｉのような金属コーティングを適用する
ことによると、幾つかの試みが行われた。これらの試みの幾つかは、１つ又は他
の点を改良することで成功している。しかしながら、まだ欠陥は残っている。
【０００５】
クロムをワイヤに適用することは、良好な結果をもたらすが、クロム、特にＣ
ｒ（ＶＩ）、の環境への影響についての意識が増加しているので、有利には、ク
ロムの使用は避けるべきである。ガラス強化用ワイヤにＮｉのような金属コーテ
ィングを塗布することは、ＪＰＡ−０２０３０７９３から公知である。
ｒ（ＶＩ）、の環境への影響についての意識が増加しているので、有利には、ク
ロムの使用は避けるべきである。ガラス強化用ワイヤにＮｉのような金属コーテ
ィングを塗布することは、ＪＰＡ−０２０３０７９３から公知である。
【０００６】発明の概要
本発明の目的は、良好な耐蝕性を示し、気泡の形成及び金属−ガラスの境界面
での亀裂の形成を回避する、コーティング層を備えたガラス強化構造体を提供す
ることである。もう１つの目的は、そのようなガラス強化構造体を製造する方法
を提供することである。
での亀裂の形成を回避する、コーティング層を備えたガラス強化構造体を提供す
ることである。もう１つの目的は、そのようなガラス強化構造体を製造する方法
を提供することである。
【０００７】
本発明の第１の態様により、ガラス用強化構造体が提供される。ガラス強化材
は、少なくとも１つの金属ワイヤを含む。ニッケルとスズを含むコーティング層
が、金属ワイヤに適用される。
は、少なくとも１つの金属ワイヤを含む。ニッケルとスズを含むコーティング層
が、金属ワイヤに適用される。
【０００８】
コーティング層はＳｎ含有率少なくとも１ｗｔ％を有する。有利にはＳｎ含有
率は３０ｗｔ％より高く、更に有利には５０ｗｔ％より高い。コーティング層の
Ｎｉ含有率は、１ｗｔ％より高い。有利には、Ｎｉ含有率は、３０ｗｔ％より高
い。この適用の目的のために、Ｓｎのｗｔ％は、Ｓｎの重量及びＮｉの重量に対
するＳｎの重量と定義される。同様に、Ｎｉのｗｔ％は、Ｓｎの重量及びＮｉの
重量に対するＮｉの重量と定義される。
率は３０ｗｔ％より高く、更に有利には５０ｗｔ％より高い。コーティング層の
Ｎｉ含有率は、１ｗｔ％より高い。有利には、Ｎｉ含有率は、３０ｗｔ％より高
い。この適用の目的のために、Ｓｎのｗｔ％は、Ｓｎの重量及びＮｉの重量に対
するＳｎの重量と定義される。同様に、Ｎｉのｗｔ％は、Ｓｎの重量及びＮｉの
重量に対するＮｉの重量と定義される。
【０００９】
有利なコーティング組成物は、Ｎｉ：３０〜５０ｗｔ％及びＳｎ：５０〜７０
ｗｔ％を含む。
ｗｔ％を含む。
【００１０】
コーティング層は、更に鉄を含んでよい。コーティング層中の鉄の存在は、コ
ーティング層の適用の間の、鉄、例えば鋼、のコーティング層中への拡散による
ものであり得るか、又は鉄塩の存在によるものであってよい。
ーティング層の適用の間の、鉄、例えば鋼、のコーティング層中への拡散による
ものであり得るか、又は鉄塩の存在によるものであってよい。
【００１１】
コーティング層は、合金、例えば、ＮｉＳｎ合金又は更にＦｅを含むＮｉＳｎ
合金を含んでよい。ことによると、コーティングの厚さにわたりＳｎ含有率の勾
配を観察することができる。
合金を含んでよい。ことによると、コーティングの厚さにわたりＳｎ含有率の勾
配を観察することができる。
【００１２】
他方、コーティング層は、連続層を含んでよく、その例として、ワイヤ表面に
最近接のＮｉ層と適用Ｎｉ層に付着されたＳｎ層、逆もまた同様で、ワイヤ表面
に最近接のＳｎ層とこのＳｎ層に付着されたＮｉコーティングがある。
最近接のＮｉ層と適用Ｎｉ層に付着されたＳｎ層、逆もまた同様で、ワイヤ表面
に最近接のＳｎ層とこのＳｎ層に付着されたＮｉコーティングがある。
【００１３】
連続して付着された金属層を含むワイヤを加熱することにより、合金を形成す
ることができる。
ることができる。
【００１４】
有利な態様では、Ｓｎの濃度は、コーティング層の外面に向かって増加する。
【００１５】
本発明によるコーティング層は、必要な耐蝕性を強化材に与える。更に、この
コーティング層は、ガラスとワイヤ面との間に弱い接着性をもたらす。その結果
、金属−ガラス境界面に生じる応力が限定され、亀裂の形成は回避される。
コーティング層は、ガラスとワイヤ面との間に弱い接着性をもたらす。その結果
、金属−ガラス境界面に生じる応力が限定され、亀裂の形成は回避される。
【００１６】
強化構造体は、幾つかのワイヤ、例えばパラレルワイヤからなっていてよい。
又は、強化構造体は、ワイヤメッシュからなっていてよい。メッシュは、その交
叉点で、一緒に溶接された、例えば電気的に溶接された、複数のワイヤからなっ
ていてよい。他の好適なメッシュは、金属ワイヤからなる織り構造体である。
又は、強化構造体は、ワイヤメッシュからなっていてよい。メッシュは、その交
叉点で、一緒に溶接された、例えば電気的に溶接された、複数のワイヤからなっ
ていてよい。他の好適なメッシュは、金属ワイヤからなる織り構造体である。
【００１７】
メッシュは、方形、正方形、六辺形又はダイヤモンド形の隙間を有してよい。
メッシュは、平面形状を有するか又は湾曲していても変形されていても良い。ワ
イヤは、円形、楕円形、方形又は任意の他の断面を有してよい。有利な態様では
、ワイヤは、円形断面で、直径０．３〜１ｍｍ、例えば０．４〜０．７ｍｍを有
する。
メッシュは、平面形状を有するか又は湾曲していても変形されていても良い。ワ
イヤは、円形、楕円形、方形又は任意の他の断面を有してよい。有利な態様では
、ワイヤは、円形断面で、直径０．３〜１ｍｍ、例えば０．４〜０．７ｍｍを有
する。
【００１８】
強化構造体は、他の金属ワイヤを使用することもできるが、代表的には、鋼、
例えば低炭素鋼から製造される。
例えば低炭素鋼から製造される。
【００１９】
コーティング層は、厚さ少なくとも０．５ｇ／ｍ2を有する。コーティング層
が、厚さ０．５〜２０ｇ／ｍ2、特に１．５〜５ｇ／ｍ2を有するのが特に有利で
ある。
が、厚さ０．５〜２０ｇ／ｍ2、特に１．５〜５ｇ／ｍ2を有するのが特に有利で
ある。
【００２０】
第２の態様により、本発明によるガラス強化構造体の製法が提供される。
【００２１】
当該製法は、
− 金属ワイヤ少なくとも１つを準備し、
− Ｓｎ及びＮｉを含むコーティング層を前記金属ワイヤに適用する
段階を含む
【００２２】
ことによると、この方法は、金属ワイヤに熱処理を施す段階を更に含む。コー
ティング層の適用の前、コーティング層の適用の後、又はコーティング層の適用
の前後にワイヤに熱処理を施すことができる。
ティング層の適用の前、コーティング層の適用の後、又はコーティング層の適用
の前後にワイヤに熱処理を施すことができる。
【００２３】
前記方法は、
− 前記被覆金属ワイヤから溶接メッシュ又は織りメッシュを形成する
段階を更に含んでよい。
【００２４】
或は、前記方法は、以下の段階：
− 複数の金属ワイヤを準備し、
− 前記金属ワイヤから溶接メッシュ又は織りメッシュを形成し、
− Ｓｎ及びＮｉを含むコーティング層を前記メッシュに適用する
を含む
【００２５】
ことによると、この方法は、更に、これら金属ワイヤから溶接メッシュ又は織
りメッシュを形成する前に、金属ワイヤに、熱処理を施す段階を含む。
りメッシュを形成する前に、金属ワイヤに、熱処理を施す段階を含む。
【００２６】
更に、コーティング層のメッシュへの適用の前及び/又は後に、前記メッシュ
に、熱処理を施すこともある。
に、熱処理を施すこともある。
【００２７】
ガラス強化ワイヤ又はガラス強化構造体にＳｎ及びＮｉを含むコーティング層
で被覆するために多くの技術を使用することができる。本発明によるコーティン
グ層を適用する任意のコーティング技術を考慮することができる。そのような技
術は、例えば蒸着、化学鍍金、溶融鍍金、溶融スプレー及び電気鍍金である。
で被覆するために多くの技術を使用することができる。本発明によるコーティン
グ層を適用する任意のコーティング技術を考慮することができる。そのような技
術は、例えば蒸着、化学鍍金、溶融鍍金、溶融スプレー及び電気鍍金である。
【００２８】
コーティング層の適用法は、Ｎｉ及びＳｎの混合物の適用を含んでもよい。Ｓ
ｎＮｉ合金は、例えば、Ｎｉ塩及びＳｎ塩を含む鍍金浴を使用して、ワイヤ又は
メッシュに鍍金することにより適用可能である。
ｎＮｉ合金は、例えば、Ｎｉ塩及びＳｎ塩を含む鍍金浴を使用して、ワイヤ又は
メッシュに鍍金することにより適用可能である。
【００２９】
本発明によるコーティング層の適用のための他の方法は、Ｓｎ層を適用し、そ
の後、Ｎｉ層を適用するか、又はその逆で、Ｎｉ層を適用し、その後、Ｓｎ層を
適用することを含む。
の後、Ｎｉ層を適用するか、又はその逆で、Ｎｉ層を適用し、その後、Ｓｎ層を
適用することを含む。
【００３０】
前記熱処理は、ワイヤ又はメッシュを少なくとも４００℃の温度に加熱するこ
とを含む。
とを含む。
【００３１】
第３の態様により、本発明による強化構造体を含む強化ガラスが提供される。
【００３２】本発明の有利な態様の記述
例として、本発明によるコーティング層の付着の方法が幾つか記載される。
【００３３】
第１の方法は、ＳｎＮｉ合金の電解適用を含む。鍍金浴は、Ｎｉ塩及びＳｎ塩
を含む。浴の可能な組成は、以下のとおりである： ＮｉＣｌ2・６Ｈ2Ｏ： ２５０ｇ／ｌ ＳｎＣｌ2・６Ｈ2Ｏ： ５０ｇ／ｌ ＮＨ4ＨＦ： ３５ｇ／ｌ ＮａＦ： ２８ｇ／ｌ
を含む。浴の可能な組成は、以下のとおりである： ＮｉＣｌ2・６Ｈ2Ｏ： ２５０ｇ／ｌ ＳｎＣｌ2・６Ｈ2Ｏ： ５０ｇ／ｌ ＮＨ4ＨＦ： ３５ｇ／ｌ ＮａＦ： ２８ｇ／ｌ
【００３４】
温度は、有利には、６０〜７０℃であり、ｐＨの範囲は、２〜４である。電流
密度は、２〜１６Ａ／ｄｍ2である。ことによると、浴は他の金属塩、例えば可
溶性Ｆｅ塩を更に含むこともある。
密度は、２〜１６Ａ／ｄｍ2である。ことによると、浴は他の金属塩、例えば可
溶性Ｆｅ塩を更に含むこともある。
【００３５】
もう１つの方法は、Ｎｉ層の適用及び引き続きのＳｎ層の適用を含む。Ｎｉ層の
適用のために、次のパラメーターを使用することができる。 − 浴組成： ＮｉＳＯ4・６Ｈ2Ｏ： ２２５〜４１０ｇ／ｌ ＮｉＣｌ2・６Ｈ2Ｏ： ３０〜１００ｇ／ｌ Ｈ3ＢＯ3： ２５〜４０ｇ／ｌ − ｐＨ： １．５〜５．２ − 温度： ４５〜７０℃ − 電流密度： １〜２０Ａ／ｄｍ2
適用のために、次のパラメーターを使用することができる。 − 浴組成： ＮｉＳＯ4・６Ｈ2Ｏ： ２２５〜４１０ｇ／ｌ ＮｉＣｌ2・６Ｈ2Ｏ： ３０〜１００ｇ／ｌ Ｈ3ＢＯ3： ２５〜４０ｇ／ｌ − ｐＨ： １．５〜５．２ − 温度： ４５〜７０℃ − 電流密度： １〜２０Ａ／ｄｍ2
【００３６】
他の好適な浴は、例えばスルファミン酸ニッケルを含む。
Ｓｎの適用のために、次のパラメーターを使用することができる。
− 浴組成：
硫酸スズ： １０〜５０ｇ／ｌ
硫酸： ４０〜１４０ｇ／ｌ
− 温度： ２０〜５０℃
− 電流密度： １〜２０Ａ／ｄｍ2
【００３７】
あるいは、Ｓｎ層は、スルホン酸スズ浴から適用しても良い。
ことによると、被覆ワイヤに、例えば４００℃より高い温度で、熱処理を施して
も良い。
も良い。
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フロントページの続き
(81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，
ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ
Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ
，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，
ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ
Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ
，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，
ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，
ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｂ
Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ
，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，
ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，Ｊ
Ｐ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ
，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，
ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，Ｒ
Ｏ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ
，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，
ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ
(72)発明者 ナセンス，ウィリー
ベルギー国、ベー 8560 ウェーヴェルゲ
ム、メーネンストラート 129
Ｆターム(参考） 4K024 AA03 AA07 AA23 AB01 AB02
BA02 BB15 BC03 CA01 CA03
CA04 CA06 DB02 EA11 GA04
GA16
Claims (19)
- 【請求項１】 金属ワイヤ少なくとも１つを含むガラス強化構造体であって
、前記金属ワイヤは、ニッケル及びスズを含むコーティング層を有する、ガラス
強化構造体。 - 【請求項２】 前記コーティング層は、更に鉄を含む、請求項１記載のガラ
ス強化構造体。 - 【請求項３】 前記コーティング層は３０ｗｔ％より高いＳｎ含有率を有す
る、請求項１又は２記載のガラス強化構造体。 - 【請求項４】 前記コーティング層は３０ｗｔ％より高いＮｉ含有率を有す
る、請求項１又は２記載のガラス強化構造体。 - 【請求項５】 前記コーティング層はＳｎ含有率５０〜７０ｗｔ％及びＮｉ
含有率３０〜５０ｗｔ％を有する、請求項１又は２記載のガラス強化構造体。 - 【請求項６】 前記コーティング層は、最少厚さ１．５ｇ／ｍ2を有する、
請求項１乃至５のいずれか１項記載のガラス強化構造体。 - 【請求項７】 前記金属ワイヤは、メッシュを形成する、請求項１乃至６の
いずれか１項記載のガラス強化構造体。 - 【請求項８】 請求項１乃至７のいずれか１項記載のガラス強化構造体を製
造する方法であって、前記製法は、 − 金属ワイヤ少なくとも１つを準備し、 − Ｓｎ及びＮｉを含むコーティング層を前記金属ワイヤに適用する 段階を含む、ガラス強化構造体の製法。 - 【請求項９】 前記方法は、 − 前記コーティング層の施与の前及び/又は後に、前記金属ワイヤに、熱処理
を施す 段階を更に含む、請求項８記載のガラス強化構造体の製法。 - 【請求項１０】 − 前記被覆金属ワイヤから溶接メッシュ又は織りメッシ
ュを形成する 段階を更に含む、請求項８又は９記載の方法。 - 【請求項１１】 請求項１乃至７のいずれか１項記載のガラス強化構造体を
製造する方法であって、前記製法は、 − 複数の金属ワイヤを準備し、 − 前記金属ワイヤから溶接メッシュ又は織りメッシュを形成し、 − Ｓｎ及びＮｉを含むコーティング層を前記溶接メッシュ又は織りメッシュに
適用する 段階を含む、ガラス強化構造体の製法。 - 【請求項１２】 − 前記金属ワイヤの溶接メッシュ又は織りメッシュを形
成する前に、前記金属ワイヤに、熱処理を施す 段階を更に含む、請求項１１記載の方法。 - 【請求項１３】 − 前記コーティング層の適用の前及び/又は後に、前記
メッシュに、熱処理を施す 段階を更に含む、請求項１１又は１２記載の方法。 - 【請求項１４】 コーティング層の適用は、 − Ｓｎ層を金属ワイヤに適用し、 − Ｎｉ層をＳｎ被覆金属ワイヤに適用する ことを含む、請求項８乃至１３のいずれか１項記載の方法。
- 【請求項１５】 コーティング層の適用は、 − Ｎｉ層を金属ワイヤに適用し、 − Ｓｎ層をＮｉ被覆金属ワイヤに適用する ことを含む、請求項８乃至１３のいずれか１項記載の方法。
- 【請求項１６】 コーティング層の適用は、 − Ｓｎ及びＮｉを含む層を適用する ことを含む、請求項８乃至１３のいずれか１項記載の方法。
- 【請求項１７】 Ｓｎ及びＮｉを含む前記層は、ＳｎＮｉ合金層であり、前
記ＳｎＮｉ合金は、Ｓｎ塩及びＮｉ塩を含む浴から適用される、請求項１６記載
の方法。 - 【請求項１８】 前記熱処理は、温度少なくとも４００℃に加熱することを
含む、請求項９乃至１７のいずれか１項記載の方法。 - 【請求項１９】 請求項１乃至７のいずれか１項記載のガラス強化構造体を
含む、強化ガラス。
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