JPH0429613B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は、建築用窓ガラス等に用いられる鋼線
又は鋼線からなる金網（以下鋼線と総称する）を
封入した鋼線入り板ガラスの製造方法に関する。 〔従来の技術〕 従来から鋼線入り板ガラスに封入される鋼線
は、その表面または表面付着物と高温溶融ガラス
との接触反応によるガラス中での発泡を防ぐため
に、表面処理が施されている。 その表面処理方法としては、Crメツキ・Niメ
ツキまたは燐酸塩皮膜処理などの被覆層形成によ
る方法と酸洗や有機薬品洗浄等による表面を清浄
化する方法が行われている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかし前者については、処理薬品が高価であ
り、かつ産業廃棄物処理が厄介で総合的に高コス
トになるという欠点を有している。一方後者の中
で有機薬品洗浄は洗浄力が不十分であり、また酸
洗による場合は後記する「網焼」または「巻泡」
という欠点があり、いずれの表面処理方法も十分
に満足して採用されるものではなかつた。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明の目的は低コストでかつ前記欠点の発生
が無い表面処理法を用いた鋼線入り板ガラスの製
造方法を提供することにあり、その構成は、鋼線
または鋼線からなる金網を酸浴に浸漬後、電解浴
中で通電した後に溶融ガラス中に封入することを
特徴とする鋼線入り板ガラスの製造方法から成
る。 本発明の特徴は、酸洗という極めて低コストの
表面処理法を採用するとともに、電解液中で通電
することによつて「網焼」または「巻泡」といつ
た酸洗した鋼線に付きまとう欠点を解消した点に
ある。 〔作用〕 酸洗した鋼線を溶融ガラス中に封入するとき、
鋼線は高温雰囲気ないしは溶融ガラスからの輻射
を受けて高温に加熱される。高温加熱された鋼線
は雰囲気中酸素と結合して表面が酸化される。通
常の場合表面酸化層は極めて薄く、ガラス中に封
入された鋼線表面は金属光沢を有しているが、夏
期など外気温の高い時など、鋼線表面が部分的に
黒く変色することがある。この鋼線表面の変色を
「網焼」と称している。さらに「網焼」の生じた
個所には所々に、鋼線に沿つて鋼線表面にガラス
が円筒状に融着するとともに、板ガラス厚味内で
前記円筒状ガラスと周囲ガラスとが剥離し、該剥
離面で光が反射し、あたかも気泡が存在するかの
ように白く光る、謂る「巻泡」が発生することが
ある。「巻泡」は前記「網焼」の程度が強い場合
に生じると考えられ、鋼線表面が酸化によつて溶
融ガラスとの親和力が大となり融着を起し、冷却
に伴つて鋼線とガラスとの熱膨張率の差により鋼
線の径方向に引張力が生じ、鋼線とガラス界面で
はなく、ガラス内に剥離が生じるものと推論され
る。これら「網焼」や「巻泡」は製品の外観を害
うだけでなく、「巻泡」は板ガラスの強度を低下
させると考えられる。前記「網焼」および「巻
泡」は鋼線を塩酸や硫酸など無機酸で酸洗した場
合に強く現れ、蓚酸などの有機酸で謂る化学研磨
した場合は比較的少い。また第２図に示したよう
に鋼線を溶融ガラス貯り下方から封入したときは
上方から封入したときよりも弱く現れるなど幾つ
かの傾向を示すが、根本的な発生原因については
明かにされていない。 本願発明者等は前記「網焼」または「巻泡」発
生個所の鋼線およびガラスの界面をＸ線マイクロ
アナライザーによつて分析したところ、Ca、
Na、Ｓ、Ｃの元素のカウント数が他の個所に較
べて大きいことを突き留めた。前記４元素が鋼線
とガラスのどちらから由来するのか、また「網
焼」や「巻泡」とのかかわり合いなど不明な点は
あるが、前記４元素またはその化合物が「網焼」
や「巻泡」に対して触媒的に作用すると考え、鋼
線の洗浄強化を検討した。 酸の種類、酸濃度、酸洗時間、電解下での酸洗
などの酸洗強化や酸洗後の洗浄や中和工程で超音
波照射など種々試みたが顕著な効果が得られなか
つた。本願発明者は種々の試行錯誤の結果酸洗後
の中和工程で鋼線に通電し、中和液を電気分解さ
せると鋼線表面の光沢が著しく増し、その鋼線を
編網し溶融ガラス中に封入すると「網焼」も「巻
泡」も全く生じないことを発見した。 前記中和液中での電解の効果についてのメカニ
ズムは明かでないが、電解によつて鋼線表面に
H₂又はO₂の微細気泡が発生し、その時に鋼線表
面に残存する酸洗時の酸不溶解物が内面からガス
圧によつて圧し剥がされるのではないかと考えら
れる。超音波照射によつても液中に気泡が生じる
がその泡の発生は僅かであり、前記付着した酸不
溶解物の外部に生じるので、洗浄効果が見られな
いのではないかと考える。 本願発明の酸浴に用いる酸は鋼線の伸線時に付
着した潤滑剤や、伸線後の焼鈍熱処理で生じた酸
化膜などを溶解除去する酸であればよく、塩酸・
硫酸・硝酸・弗酸・燐酸などの無機酸や酢酸・蓚
酸・スルフアミン酸などの有機酸をそれぞれ単独
ないしは２種以上を混合して使用しても良いが、
価格の点から塩酸・硫酸が好ましく、なかでも塩
酸は酸洗時間が短く浴加温の必要がなく、酸洗不
溶解物が除去しやすいので一層好ましい。 酸浴に塩酸を使用する場合に、濃度としては３
〜20％が好ましい。濃度が３％よりも淡いと酸洗
に長時間を要し、20％よりも濃いとHClガスの発
散が多くなり作業環境を悪化する。 10〜15％が特に好ましい。酸浴の浸漬時間は酸
の種類、浴濃度、浴温によつて異るが、鋼線を連
続して送りながら20℃の10％塩酸にくぐらせた場
合で１秒ないし40秒の範囲のいずれでも良好な結
果が得られた。 本願発明に用いる電解液は気泡を発生させると
いう観点からは酸性液でも良いはずであるが、電
解後の発錆や電解液による鋼線の溶解を防止する
上でアルカリ性ないし弱酸性の液が良く、さらに
酸洗後の中和を兼ねる上でアルカリ性の液が好ま
しく、コスト・溶解性・電気伝導・廃水処理など
の点から、苛性曹達、曹達灰、珪酸曹達、芒硝な
どの水溶液が特に好ましい。また液温を高めるこ
とは通電々圧を低くすることができるので好まし
い。電解液濃度としては電解質として苛性曹達を
用いた場合で0.5〜20％が好ましい。0.5％未満で
は通電に要する電圧が高くなり、20％を越えると
粘性が大きくなり、電解で発生した気泡の抜けが
悪くなる。電解の目的が鋼線表面で気泡を発生さ
せることにあるので、電解液中に不純物が混入し
ても構わないが、電解液中に金属イオンが存在し
かつその金属が電解メツキされて鋼線に電着残留
してはならない。例えば鋼線を陰極として電解す
る場合に銅イオンなどが液中に存在すると鋼線が
銅鍍金されてしまうので、水素よりもイオン化傾
向の小さい金属イオンは存在すべきでない。 通電には交流、直流のいずれでもよいが、直流
で鋼線を陰極とするのが好ましい。O₂が発生す
る陽極に比し、陰極ではH₂が発生するので気泡
量が２倍であり、かつO₂による酸化がなく、陰
極として通電しても鋼線に水素が吸蔵されて溶融
ガラス中で放出して気泡を発生させるというよう
なことはない。 電流は電解浴に浸漬している鋼線表面積100cm²
当り0.3〜80amp.が好ましい。0.3amp未満では気
泡発生量が少く、洗浄効果に乏しいし、80amp.
を越えると浴外にある鋼線自体が過熱し、酸化す
る恐れがある。 電解時間は電流密度と関係し、その積が
1.2amp.sec／ｄm²以上であることが好ましい。付
加する電圧は浴抵抗や鋼線への通電抵抗を極力小
さくし、低電圧とすることが好ましい。浴抵抗が
大きく電圧を高くすると、電解質を構成する金属
自身が陰極に析出する恐れがある。 本発明の鋼線表面処理を鋼線のガラス中への封
入工程と連続して行う場合には鋼線通電側の電源
を浴融ガラス素地又は、浴融ガラス圧延ロールに
接続しておくとよい。何故なら鋼線を流れる電流
が浴融ガラス中に漏洩して、浴融ガラスを電気分
解することがない。 使用する鋼線は炭素量が0.1％以下の低炭素鋼
が好ましく、0.02％以下の極低炭素鋼が特に好ま
しい。炭素量の多いものは鋼表面のセメンタイト
（Fe₃C）が浴融ガラスと反応し、気泡発生の原因
となる他に、何故か「網焼」や「巻泡」と生じ易
い。 実施例 第１図を用いて本発明実施例の説明する。 １は脱脂浴で80℃20％苛性曹達水浴液、２は酸
浴で室温の塩酸、３は温洗浴で80℃の温、４は電
解兼中和浴で60℃苛性曹達水浴液、５は温洗浴で
80℃の温がそれぞれ満されている。各浴の上方に
はステンレス製ガイドロード８とプラステイツク
製浸漬ロール９とが回転自在に設けられている。
７は鋼線ボビン、１０は鋼線巻取ボビン、１１は
駆動ロール、１２は直流定電流電源、１３はグラ
フアイト製極板、１４は通電ロール、１５は直径
0.5mmの鋼線、１６は乾燥機である。鋼線１５を
第１図点線で示す状態にセツトし、駆動ロール１
１を可変速モーター（不図示）によつて回転させ
ることによつて鋼線１５を鋼線ボビン７から繰出
し、順次各浴１，２，３，４，５をくぐらせなが
ら鋼線巻取ボビン１０に巻取るとともに直流定電
流電源１２から通電ロール１４およびグラフアイ
ト製極板１３に所定電流を通電した。第１表は鋼
線表面の電流密度を変化させるとともに、酸浴お
よび電解浴中での浸漬時間を変えて表面洗浄を施
した鋼線を12.5mm×12.5mmの四角目の金網に編網
し、溶融ガラス中に封入した結果を示す。実施例
番号１〜９および14〜22は、酸浴中の鋼線の浸漬
長さが25cmでかつ電解浴中の鋼線浸漬長さが100
cmであり、実施例番号10〜13は前記酸浴と電解浴
との浴容器をとり替えて行つた。実施例１〜13お
よび16〜20は鋼線を陰極、グラフアイト極板を陽
極として配線し、実施例番号14〜15はその反対の
極となるよう配線した。実施例番号16〜17は酸浴
および電解浴の濃度を下げて洗浄した。本実施例
に用いた鋼線は実施例１〜17および20〜22が第２
表に示す組成Ａの極低炭素鋼で実施例18〜20は組
成Ｂの低炭素鋼である。なお実施例番号21〜22は
電解浴での通電を止めた、本発明範囲外の比較例
である。実施例番号１〜９から酸浴での浸漬時間
が短いと（実施例４〜６）ガラス中に極めて微細
な鋼線からの発泡が見られ、また電流密度が小さ
くかつ電解時間が短いと（実施例４）微弱な「網
焼」が見られるが、いずれも鋼線入り板ガラスと
しての品質を損うようなものではない。また実施
例番号10〜12から、電解時間が短くとも電流密度
が大であれば「網焼」の発生を防ぐことがで

【表】

〔発明の効果〕

本発明の方法によると、酸洗し、電解液中で通
電した鋼線を溶融ガラス中に封入することで発
泡・「網焼」が極めて少く、かつ「巻泡」の無い
鋼線入り板ガラスが得られるので、従来の鍍金網
を使つた方法よりも経済的に優れ、また従来の酸
洗とか化学研磨した網を使つた方法に較べ鋼線入
り板ガラスの品質面で優れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の鋼線洗浄工程を示す側
断面図であり、第２図は本発明の鋼線入り板ガラ
ス製造方法の１実施態様を示す側断面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 鋼線または鋼線からなる金網を酸浴に浸漬
   後、鋼線に電解物質が電着しない条件下で電解浴
   中で通電した後に溶融ガラス中に封入することを
   特徴とする鋼線入り板ガラスの製造方法。 ２ 前記酸浴が無機酸である特許請求の範囲第１
   項に記載の鋼線入り板ガラスの製造方法。 ３ 前記無機酸が３ないし20％濃度の塩酸である
   特許請求の範囲第２項に記載の鋼線入り板ガラス
   の製造方法。 ４ 前記電解浴がアルカリ金属イオンを含むアル
   カリ性電解液である特許請求の範囲第１項ないし
   第３項のいずれかに記載の鋼線入り板ガラスの製
   造方法。 ５ 前記アルカリ性電解液が0.5ないし20％濃度
   の苛性ソーダ水溶液である特許請求の範囲第４項
   に記載の鋼線入り板ガラスの製造方法。 ６ 前記通電が電源の陰極から通電される特許請
   求の範囲第１項ないし第５項のいずれかに記載の
   鋼線入り板ガラスの製造方法。 ７ 前記通電電流密度が電解浴中に浸漬されてい
   る鋼線表面積100cm²当り0.5〜80amp.である特許
   請求の範囲第１項ないし第６項のいずれかに記載
   の鋼線入り板ガラスの製造方法。 ８ 前記酸浸漬、電解浴中での通電および溶融ガ
   ラス中への封入が一連の連続工程で行われ、かつ
   鋼線と溶融ガラスとが等電位を保つよう前記両者
   に電源の同極から通電する特許請求の範囲第１項
   ないし第７項のいずれかに記載の鋼線入り板ガラ
   スの製造方法。 ９ 前記鋼線が炭素量0.1％以下の低炭素鋼線で
   ある特許請求の範囲第１項ないしは第８項のいず
   れかに記載の鋼線入り板ガラスの製造方法。