JPH06287025A

JPH06287025A - ガラス用ディスクロール

Info

Publication number: JPH06287025A
Application number: JP9332992A
Authority: JP
Inventors: Shunji Nakamura; 俊二中村; Masazumi Akase; 正純赤瀬; Masaaki Nakayama; 正章中山
Original assignee: Nichias Corp
Current assignee: Nichias Corp
Priority date: 1992-03-19
Filing date: 1992-03-19
Publication date: 1994-10-11
Anticipated expiration: 2011-11-13
Also published as: JP2552981B2

Abstract

(57)【要約】【目的】耐摩耗性と表面平滑性に優れたガラス用ディ
スクロールを提供する。【構成】ディスクロールのディスク素材に、マイカ粒
子２０〜８５重量％、セピオライト１０〜４０重量％、
無機質充填材５〜３０重量％、有機質結合材１〜５重量
％からなる抄造法による薄板状成形板を用いる。ディス
クロールの耐摩耗性はマイカ特有の性能で保持され、セ
ピオライト抄造時のシート強度や抄造成形板の加工性、
機械的性質は保持される。また、耐熱性はマイカ、セピ
オライトで保持される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、板ガラス製造のレアー
炉の連続処理工程で被熱処理材の搬送ロールとして用い
られるガラス用ディスクロールの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のディスクロールは、厚さ６mm程
度の石綿板をディスク状に打ち抜いたのち、回転軸にな
る鋼などの金属軸に所定の厚さになるまで重ねて嵌挿
し、これを軸方向に圧縮して緻密組織としてから、その
表面を旋盤などで研削してロール状に仕上げたものであ
って、これが一般的にはディスクロールと呼ばれる形式
のロールである。

【０００３】板ガラス製造のレアー炉に使用されるディ
スクロールは、通常５〜１０年の長期間使用され、温度
は最高６５０℃まで加熱されるため、耐熱性はもちろん
のこと耐摩耗性およびロールの表面平滑性が要求され
る。耐摩耗性が悪いとロールが摩耗してロールの直径が
変わり、ロールの回転でガラスを搬送しているため、搬
送速度が変わり、ロールとガラスが擦れてガラスの傷の
発生原因となる。また、ロール表面の平滑性が不十分で
あると、ロール表面の凸凹がそのままガラスに転写し、
ガラスの品質低下を招く。

【０００４】この点で、一般に使われている石綿ロール
は決して満足できるものではない。その原因は、ディス
クを構成する石綿の熱的特性が悪いことにある。すなわ
ち、石綿は４００℃以上に加熱すると結晶水を放出して
収縮を起こすことから、石綿ロールには軸方向の輪状亀
裂が発生しやすい。

【０００５】また、石綿板と軸との間に隙間を生じて一
部の石綿板の位置がずれる結果、段違いと呼ばれる凸凹
がロール表面に発生する。このような亀裂、段違いは、
板ガラスの品質低下を招き、またガラス板を不均一に押
圧して、しばしばガラス破損の原因となる。また石綿の
粉塵は人体に有害であるから、石綿ロールはその製造お
よび使用に特別の注意を要するという欠点があり、石綿
繊維の代替品の開発が望まれている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述した問題点を解決
するため、石綿板を使用しないディスクロール、例えば
セラミック繊維を石綿の変わりに用いたディスクロール
が提案されている。しかしながら、セラミック繊維は石
綿よりも剛直で脆いから、ディスクを強く締め付けてロ
ールの密度を大きくすることができず、したがってこの
繊維を使用したロールは摩耗し易いという欠点を持つ。
しかもセラミック繊維は一般にショットと呼ばれる粒状
物を含んでおり、これがロール表面に現われる被処理材
を傷つけるという問題もある。

【０００７】また、マイカとセピオライトを主成分と
し、これに無機質繊維を添加して成るディスクロールが
特開昭６４−４６５７１号公報に開示されているが、ガ
ラス用ディスクロールとして多くの欠点を有している。
このディスクロールはセピオライトを多量に使用してい
るため、耐熱性は良好であるが、マイカ特有の滑り性、
潤滑性がセピオライトにはないため、耐摩耗性に劣る。
なお、上記公報に開示された発明は一般のディスクロー
ルを対象としてなされたもので、ステンレス鋼板の連続
熱処理炉で使用されるディスクロールは温度１０００℃
以上と高く、使用期間も約半年間と短いため、耐摩耗性
より耐熱性が重視されるので、ステンレス用ディスクロ
ールでは問題ないと考えられる。

【０００８】

【発明の目的】本発明は、上述のような現状を背景にな
されたものであって、耐摩耗性の欠点を解消し、しかも
ロール表面の平滑性にすぐれ、被処理材のガラスに傷つ
けることのないガラス用ディスクロールを提供すること
を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明により提供された
ディスクロールは２種類あり、その第１の発明は、マイ
カ粒子２０〜８５重量％、セピオライト１０〜４０重量
％、無機質充填材５〜３０重量％、有機質結合材１〜５
重量％からなる抄造法による薄板状成形物をディスク素
材とすることを要旨としている。

【００１０】第２の発明は、マイカ粒子２０〜８５重量
％、セピオライト１０〜４０重量％、カオリン５〜３０
重量％、有機質結合材１〜５重量％からなる抄造法によ
る薄板状成形物をディスク素材とすることを要旨として
いる。なお、本発明にあっては、前記成分素材のほか
に、必要に応じてパルプ、セラミック繊維、岩綿等の補
強用繊維０〜２０重量％が添加される。

【００１１】本発明のディスクロールの特徴的な素材で
あるマイカは、高弾性、滑り性、耐摩耗性、耐熱性が良
いことで知られて、種々の分野において古くから工業的
に利用されている材料である。ふつう工業的に利用され
ているのは白マイカＫ₂Ａｌ₄（Ｓｉ₃Ａｌ）₂Ｏ₂₀（Ｏ
Ｈ）₄と金マイカＫ₂Ｍｇ₆（Ｓｉ₃Ａｌ）₂Ｏ₂₀（ＯＨ）₄
であり、白マイカは約６００℃から結晶水を放出し、金
マイカは約９００℃から結晶水を放出する。結晶水量も
１〜４％と石綿よりも少ない、つまり結晶水放出による
収縮が小さい。また他に黒マイカもあるがガラス用とし
て使用されるディスクロールは温度、最高約６５０℃な
ので白マイカ、金マイカどちらでも使用できる。

【００１２】本発明のディスクロールのディスク製造に
用いるマイカ粒子は、マイカ結晶がリン片状にへき開さ
れたもので、望ましくはその６０％以上が粒子径１０〜
１０００μのものである。上記範囲よりも大きいものが
大部分を占めるものを用いるとディスクロール表面の平
滑性が悪くなり、また粒子径が小さすぎるものを用いた
場合はロールの熱収縮が悪くなる傾向がある。

【００１３】抄造されたシートからなるディスク中でリ
ン片状のマイカ粒子は全てディスクの両方向に配向して
いるから、これがディスクロール中ではロールの半径方
向に配向している。このような特定の配向とマイカ特有
の高弾性、滑り性の特性とがあいまって柔軟性でしかも
耐摩耗性の良い独特のロール表面が形成されるのであ
る。

【００１４】マイカの添加量の範囲は２０〜８５％であ
り、好ましい範囲は３０〜７０％である。マイカの添加
量が２０％以下だと上述の性能を有するシートを得るこ
とができない。また８５％を越えるとセピオライトの添
加量が少なくなりシート強度が小さくなり望ましくな
い。

【００１５】本発明のディスクロールの特徴的な他の素
材であるセピオライトは、理想科学構造式Ｍｇ₈Ｓｉ₁₂
Ｏ₃₀（ＯＨ）₄・（ＯＨ₂）₄・８Ｈ₂Ｏで示される含水マ
グネシウム珪酸塩に分類される粘土鉱物で繊維状を有し
ており、石綿と類似した耐熱性があり、約２５０℃から
結晶水、水酸基が徐々に放出し約８３０℃からエンスタ
タイト（ＭｇＳｉＯ₃）に変化し急激に収縮する。この
セピオライトは抄造時のシートや抄造成形板の取扱い性
や加工性、更には最終的に得られる繊維板の機械的性質
を向上させるために最小限使用される。この繊維もなる
べく繊維長の大なるものが望ましい。

【００１６】セピオライトの添加量は１０〜４０％、セ
ピオライトの添加量が１０％未満であると上述の機械的
特性がなくなり、４０％を越えるとマイカの添加量が少
なくなり、上述のマイカ特有の性能を有するシートを得
ることができない。なお、セピオライトの添加量が多い
とセピオライト自身の水はけ性が悪いため生産性が悪く
なり、抄造法での成形は難しくなる。

【００１７】第２の発明で使用されるカオリンは、陶磁
器原料になくてはならないもので、水で練ることにより
可塑性を生じ乾燥によって適当な強度を示す（これを乾
燥固結性という）。また約４００℃の低温から徐々に焼
結する性質が知られている。本発明のディスク素材は約
２００℃から有機物である、有機結合材、パルプ等が徐
々に飛散し、後はセピオライトに繊維が絡まって形状を
保っているが、加熱中にロール表面からディスク素材の
微粉体（微粉のマイカ、セピオライト等）飛散する恐れ
がある。カオリンを添加することによってディスク素材
がある程度、乾燥固結、および焼結してロール表面から
の粉落ちを防ぐ効果を持っている。ディスク素材からの
粉体が被処理物であるガラスに付着すると傷の発生原因
となる。

【００１８】カオリンの添加量の範囲は５〜３０％であ
り、カオリンの添加量を３０％以上にすると焼結が進み
過ぎてロール表面が硬くなり、ガラスに傷をつける原因
となる。ロールが硬いと耐スポーリング性が悪くなり亀
裂の発生原因ともなる。本発明の他の素材である無機質
充填材としては、シリカ、アルミナ、けいそう土、パイ
ロフィライト、ベントナイト、タルク等が使用され、有
機質結合材としては、主として澱粉が使用される。

【００１９】

【作用】第１の発明のディスク素材は、上述のマイカを
主成分として用いセピオライトを補助的に配合すると共
に抄造法によって薄板状に成形したものであり、ディス
ク素材として充分な強度、滑り性、耐摩耗性等の機械的
性能を有し、特に耐摩耗性の良いロール性能を有する。
つまり耐摩耗性はマイカ特有の性能で保持され、セピオ
ライトで抄造時のシート強度や抄造成形板の加工性、機
械的性質は保持される。また耐熱性はマイカ、セピオラ
イトで保持される。

【００２０】第２の発明は第１の発明の無機質充填材に
加えてカオリンを添加したものであるが、カオリン添加
によって第１の発明の性能以外に特にロール表面の粉落
ちを防ぎ（粉体がガラスに付着すると傷の発生原因とな
る）、被処理材のガラスに傷つけることのない高性能の
ディスクロールが得られる。またディスク素材は石綿を
使用しておらず、故に石綿公害の問題もない。

【００２１】

【実施例および比較例】表１に示した原料配合により、
通常の丸網式抄造機で厚さ６mmのシートを製造する。次
にこのシートを外径１３０mm、内径６０mmのリング状に
打ち抜いてディスクを製造し、得られたディスクを用い
て、締付圧２００kgf/cm²で長さ１５０mmのディスクロ
ールを製造し、これを種々の温度に設定した電気炉で１
００時間加熱する。上記熱処理後のロールについて、亀
裂の発生状況および耐摩耗性を調べた結果は表２に示す
とおりであった。

【００２２】なお、上記実施例で行なった試験の方法は
次のとおりである。（ａ）亀裂肉眼による外観検査を行ない、次のような判定基準で評
価した。 ◎ 全く異常がない。 ○ 亀裂は僅かで実用上問題がない。 × 大きな亀裂が発生し使用できない。（ｂ）耐摩耗性ディスクロールを１０ｒｐｍで回転させながら、ロール
表面にステンレス鋼板で線圧８kgf/cm²の荷重を１時間
加えた後のロールの摩耗度を肉眼で観察し、次のような
判定基準で評価した。 ◎ 非常に良好。 ○ 良好で実用上問題ない。 × 悪く使用できない。［−］は大きな亀裂が発生したため、耐摩耗性試験を実
施しなかったことを意味する。

【００２３】

【表１】

【表２】

【００２４】

【発明の効果】以上に述べたように、第１の発明によれ
ば、耐摩耗性がマイカ特有の性能で保持され、セピオラ
イトで抄造時のシート強度や抄造時成形板の加工性、機
械的性能が保持され、しかも耐熱性がマイカとセピオラ
イトの両者で発揮されるガラス用ディスクロールが得ら
れる。さらに、第２の発明によれば、カオリン添加によ
り、第１の発明の性能以外に、特にロール表面の粉落ち
を防止できる高性能のガラス用ディスクロールが得られ
る。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】マイカ粒子２０〜８５重量％、セピオラ
イト１０〜４０重量％、無機質充填材５〜３０重量％、
有機質結合材１〜５重量％からなる抄造法による薄板状
成形物をディスク素材とすることを特徴とするガラス用
ディスクロール。
【請求項２】マイカ粒子２０〜８５重量％、セピオラ
イト１０〜４０重量％、カオリン５〜３０重量％、有機
質結合材１〜５重量％からなる抄造法による薄板状成形
物をディスク素材とすることを特徴とするガラス用ディ
スクロール。