JPWO2009060868A1 - Roll for conveying float plate glass, method for producing the same, and method for producing float plate glass using the same - Google Patents
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Abstract
本発明は、徐冷中に板ガラスが割れた場合であっても、割れたガラスのカレット(ガラス破片)がロール表面にバリやキズを生じさせたり、またはロール胴部の表面に刺さったりしてロール表面に不具合を発生させることが防止され、板ガラスにキズをつけてしまうことが防止されたフロート板ガラス搬送用ロールを提供する。本発明は、ロール胴部の表面の少なくともガラスと接する部分に被膜を有するフロート板ガラス搬送用ロールであって、前記被膜は、Va族およびVIa族からなる群から選ばれる少なくとも1つの元素の炭化物またはホウ化物を含有するセラミックス粒子が、CoおよびCrを含む合金内に分散されている被膜である、フロート板ガラス搬送用ロールに関する。In the present invention, even when the plate glass is cracked during slow cooling, the cullet (glass fragments) of the broken glass causes burrs and scratches on the roll surface, or the surface of the roll body portion is pierced. The present invention provides a roll for conveying a flat sheet glass that is prevented from causing problems and prevents scratches on the sheet glass. The present invention is a float plate glass transport roll having a coating on at least a portion of the surface of the roll body that is in contact with the glass, wherein the coating is a carbide of at least one element selected from the group consisting of Va group and VIa group or The present invention relates to a float sheet glass transporting roll, which is a coating in which ceramic particles containing a boride are dispersed in an alloy containing Co and Cr.
Description
本発明は、フロート板ガラス搬送用ロール、その製造方法およびそれを用いたフロート板ガラスの製造方法に関する。 The present invention relates to a roll for conveying a float plate glass, a method for producing the roll, and a method for producing a float plate glass using the roll.
フロート法において、フロートバスで成形された板ガラス(ガラスリボン)は、フロート板ガラス搬送用ロールによって徐冷工程へ搬送され、搬送されながら徐冷される。
このようなフロート板ガラス搬送用ロールとして、従来、ロール胴部の表面にセラミック被膜や、金属被膜や、セラミックと金属との混合被膜を有するものが提案されている。In the float process, plate glass (glass ribbon) formed by a float bath is conveyed to a slow cooling step by a float plate glass conveyance roll, and gradually cooled while being conveyed.
As such a float plate glass conveyance roll, conventionally, a roll having a ceramic film, a metal film, or a mixed film of ceramic and metal on the surface of the roll body has been proposed.
特許文献1には、ロール胴部の金属基材の表面に、セラミックの溶射皮膜が、基材金属とセラミックの中間の熱膨張係数を有する金属の溶射皮膜をアンダーコートとして積層形成されていることを特徴とするフロートガラス製造用ロールが記載されている。
In
特許文献2には、ロール胴部の金属基材表面に、Cr:10〜40%、Al:2〜20%、Ti:2〜20%、Y:0.1〜2%、残部実質的にCoからなるコバルト基合金の溶射皮膜が形成されていることを特徴とするフロートガラス製造用ロールが記載されている。 In Patent Document 2, Cr: 10 to 40%, Al: 2 to 20%, Ti: 2 to 20%, Y: 0.1 to 2%, and the balance substantially on the surface of the metal base material of the roll body. A float glass manufacturing roll is described in which a thermal spray coating of a cobalt-based alloy made of Co is formed.
特許文献3には、ロール胴部の金属基材の表面に、セラミック/金属の比が60/40(重量比)以上であるセラミックと金属の均一な混合組成を有する溶射皮膜が形成されていることを特徴とするフロートガラス製造用ロールが記載されている。 In Patent Document 3, a thermal spray coating having a uniform mixed composition of ceramic and metal having a ceramic / metal ratio of 60/40 (weight ratio) or more is formed on the surface of the metal substrate of the roll body. A roll for producing float glass is described.
そして、特許文献1〜3に記載のロールは、ガラスリボンに付着した溶融スズに対し極めて安定した腐食抵抗性を有し、かつ表面のスズの付着も殆どなく、長期に亘って平滑美麗な表面状態を保持し、その耐用寿命の向上によりロールメンテナンスの大幅な軽減、ライン生産性の向上、およびガラス品質の高位安定化等の諸効果が得られると記載されている。
The rolls described in
しかしながら、特許文献1〜3等に記載の従来のロールを用いた場合、徐冷工程における徐冷中に割れた板ガラスのカレット(ガラス破片)がロール胴部の表面にバリやキズを生じさせ、またはロール胴部の表面に刺さり、その結果、そのロールによってフロート板ガラスにキズをつけてしまう場合があった。特にディスプレイ用ガラス基板の場合、キズ等のない高品質なガラス求められるため、ロールによるキズの発生は歩留に大きな影響を及ぼす。
However, when using the conventional rolls described in
上記のような課題を解決するために本発明者は鋭意検討を行い、特定のセラミックス粒子が分散されている特定の合金の被膜を有するフロート板ガラス搬送用ロールが、上記の課題を解決することを見出して本発明を完成するに至った。 In order to solve the above-mentioned problems, the present inventor has intensively studied and a float sheet glass transporting roll having a specific alloy film in which specific ceramic particles are dispersed solves the above problems. As a result, the present invention has been completed.
本発明は次に示す(1)〜(8)である。
(1)ロール胴部の表面の少なくともガラスと接する部分に被膜を有するフロート板ガラス搬送用ロールであって、前記被膜は、Va族およびVIa族からなる群から選ばれる少なくとも1つの元素の炭化物またはホウ化物を含有するセラミックス粒子が、CoおよびCrを含む合金内に分散されている被膜である、フロート板ガラス搬送用ロール。
(2)前記合金は、質量百分率表示で、Coを50%以上、Crを15%以上、CoとCrとの合計で80%以上含有し、前記セラミックス粒子は、質量百分率表示で、Va族およびVIa族からなる群から選ばれる少なくとも1つの元素の炭化物またはホウ化物を70%以上含有する、上記(1)に記載のフロート板ガラス搬送用ロール。
(3)前記被膜は、前記セラミックス粒子を質量百分率表示で2〜30%含む、上記(1)または(2)に記載のフロート板ガラス搬送用ロール。
(4)前記被膜は、前記セラミックス粒子を質量百分率表示で40〜90%含む、上記(1)または(2)に記載のフロート板ガラス搬送用ロール。
(5)前記セラミックス粒子が、炭化タングステンおよび/または炭化モリブデンからなる、上記(1)〜(4)のいずれかに記載のフロート板ガラス搬送用ロール。
(6)前記ロール胴部がツバを有し、前記ツバの表面の少なくともガラスと接する部分に前記被膜を有する、上記(1)〜(5)のいずれかに記載のフロート板ガラス搬送用ロール。
(7)600℃以下のフロート板ガラスを、上記(1)〜(6)のいずれかに記載のフロート板ガラス搬送用ロールを用いて搬送しながら徐冷する工程を具備する、フロート板ガラスの製造方法。
(8)ロール胴部の表面の少なくともガラスと接する部分にHVOF溶射法によって被膜を形成する工程を具備し、上記(1)〜(6)のいずれかに記載のフロート板ガラス搬送用ロールを得る、フロート板ガラス搬送用ロールの製造方法。The present invention includes the following (1) to (8).
(1) A float plate glass transporting roll having a coating on at least a portion of the surface of the roll body contacting the glass, wherein the coating is a carbide or boron of at least one element selected from the group consisting of Va group and VIa group A float plate glass transporting roll, wherein the ceramic particles containing a compound are dispersed in an alloy containing Co and Cr.
(2) The alloy contains 50% or more of Co, 15% or more of Cr, and 80% or more in total of Co and Cr in terms of mass percentage, and the ceramic particles are expressed in terms of mass percentage, including group Va and The float sheet glass carrying roll according to (1) above, containing 70% or more of a carbide or boride of at least one element selected from the group consisting of Group VIa.
(3) The float glass transport roll according to (1) or (2), wherein the coating includes 2 to 30% of the ceramic particles in terms of mass percentage.
(4) The float glass transport roll according to (1) or (2), wherein the coating includes 40 to 90% of the ceramic particles in terms of mass percentage.
(5) The float glass transport roll according to any one of (1) to (4), wherein the ceramic particles are made of tungsten carbide and / or molybdenum carbide.
(6) The roll for glass sheet conveyance according to any one of (1) to (5), wherein the roll body portion has a flange and the coating is provided at least on a portion of the surface of the flange that contacts the glass.
(7) A method for producing a float plate glass, comprising a step of slowly cooling a float plate glass at 600 ° C. or lower while transporting it using the float plate glass transport roll according to any one of (1) to (6) above.
(8) A step of forming a film by HVOF spraying on at least a portion of the surface of the roll body that is in contact with the glass, to obtain the float sheet glass transport roll according to any one of (1) to (6) above. A method for producing a roll for conveying float plate glass.
本発明のフロート板ガラス搬送用ロールを徐冷工程で用いれば、徐冷中に板ガラスが割れた場合であっても、割れたガラスのカレット(ガラス破片)がロール表面にバリやキズを生じさせたり、ロールの表面に刺さったりしてロールの表面に不具合を発生させることが防止される。よって、ロール表面の不具合によって板ガラスにキズをつけてしまうことが防止され、安定したガラス品質を確保することができる。特にディスプレイ基板用ガラスの製造に有効である。 If the roll for transporting the float plate glass of the present invention is used in the slow cooling step, even if the plate glass is broken during the slow cooling, the broken glass cullet (glass fragments) may cause burrs and scratches on the roll surface, It is prevented that the surface of the roll is damaged by being stuck in the surface of the roll. Therefore, it is prevented that the sheet glass is scratched due to a defect on the roll surface, and stable glass quality can be ensured. It is particularly effective for the production of glass for display substrates.
11 ロール胴部
12 ツバ
13 被膜
15 軸
16 管状炉
17 多孔質レンガ
18 試験片
19 ガス
21 台
23 アルミナ製の板
25 カレット
27 溶射被膜
29 基材
31 押さえ
40 ワイヤ
42 ホルダ
44 試験片
45 被膜面
46 アルミナ板
48 無アルカリガラス板DESCRIPTION OF
本発明について詳細に説明する。
本発明は、ロール胴部の表面の少なくとも一部に被膜を有するフロート板ガラス搬送用ロールであって、前記被膜は、Va族およびVIa族からなる群から選ばれる少なくとも1つの元素の炭化物またはホウ化物を含むセラミックス粒子が、CoおよびCrを含む合金内に分散されている被膜である、フロート板ガラス搬送用ロールである。
このようなフロート板ガラス搬送用ロールを、以下では「本発明のロール」ともいう。The present invention will be described in detail.
The present invention is a roll for conveying a float plate glass having a coating on at least a part of the surface of a roll body, wherein the coating is a carbide or boride of at least one element selected from the group consisting of Va group and VIa group This is a roll for conveying a float plate glass, which is a film in which ceramic particles containing are dispersed in an alloy containing Co and Cr.
Hereinafter, such a roll for conveying a float sheet glass is also referred to as “roll of the present invention”.
初めに、本発明のロールが有する被膜について説明する。
本発明のロールにおいて被膜は、CoおよびCrを含む合金(以下、「Co−Cr合金」ともいう。)内に特定のセラミックス粒子が分散されている被膜である。First, the coating film of the roll of the present invention will be described.
In the roll of the present invention, the coating film is a coating film in which specific ceramic particles are dispersed in an alloy containing Co and Cr (hereinafter also referred to as “Co—Cr alloy”).
Co−Cr合金においてCoおよびCrの含有率は特に限定されないが、質量百分率表示で、Coを50%以上かつCrを15%以上含有し、CoとCrとを合計で80%以上含有することが好ましい(以下、単に「%」で記した場合、特に断りがなければ質量百分率表示(質量%)を意味するものとする。)。高い耐食性を維持することができ、また基材との密着性が高くなるために被膜の剥離を抑制することができるからである。
ここで、CoとCrとの合計は、85%以上であることがより好ましく、90%以上であることがさらに好ましい。
また、Coが60%以上であることがより好ましく、65%以上であることがさらに好ましい。
また、Crが20%以上であることがより好ましく、25%以上であることがさらに好ましい。In the Co—Cr alloy, the content of Co and Cr is not particularly limited, but in terms of mass percentage, it may contain 50% or more of Co and 15% or more of Cr, and may contain 80% or more of Co and Cr in total. (Hereinafter, simply “%” means mass percentage display (mass%) unless otherwise specified). This is because high corrosion resistance can be maintained, and adhesion with the base material is enhanced, so that peeling of the film can be suppressed.
Here, the total of Co and Cr is more preferably 85% or more, and further preferably 90% or more.
Further, Co is more preferably 60% or more, and further preferably 65% or more.
Further, Cr is more preferably 20% or more, and further preferably 25% or more.
前記Co−Cr合金におけるCoおよびCr以外の残部成分は特に限定されないが、例えば、Fe、Ti、Niであってよい。 The remaining components other than Co and Cr in the Co—Cr alloy are not particularly limited, but may be Fe, Ti, Ni, for example.
本発明のロールにおいて被膜は、このようなCo−Cr合金内に、次に説明する特定のセラミックス粒子が分散されている被膜である。 In the roll of the present invention, the coating is a coating in which specific ceramic particles described below are dispersed in such a Co—Cr alloy.
セラミックス粒子は、Va族およびVIa族からなる群から選ばれる少なくとも1つの元素の炭化物またはホウ化物を含む。すなわち、炭化バナジウム、炭化ニオブ、炭化タンタル、炭化ドブニウム、炭化クロム、炭化モリブデン、炭化タングステン(タングステンカーバイド等)、炭化シーボーギウム、ホウ化バナジウム、ホウ化ニオブ、ホウ化タンタル、ホウ化ドブニウム、ホウ化クロム、ホウ化モリブデン、ホウ化タングステンおよびホウ化シーボーギウムからなる群から選ばれる少なくとも1つを含むセラミックス粒子である。このようなセラミックス粒子は前記Co−Cr合金と強固に結合して硬度や焼結性等の被膜特性がよくなることから、割れたガラスのカレットがロール胴部の表面にバリやキズを生じさせたり、ロール胴部の表面に刺さったりすることがより少なくなる。
これらの中でも炭化タングステンおよび/または炭化モリブデンであることが好ましい。炭化タングステンとしては、WC、W2Cが例示される。The ceramic particles include a carbide or boride of at least one element selected from the group consisting of Va group and VIa group. That is, vanadium carbide, niobium carbide, tantalum carbide, dubnium carbide, chromium carbide, molybdenum carbide, tungsten carbide (tungsten carbide, etc.), carbonized carbide, vanadium boride, niobium boride, tantalum boride, dobnium boride, chromium boride Ceramic particles containing at least one selected from the group consisting of molybdenum boride, tungsten boride, and sea bogium boride. Since such ceramic particles are firmly bonded to the Co—Cr alloy and the coating properties such as hardness and sinterability are improved, the broken glass cullet may cause burrs and scratches on the surface of the roll body. Further, it is less likely to pierce the surface of the roll body.
Among these, tungsten carbide and / or molybdenum carbide are preferable. Examples of tungsten carbide include WC and W 2 C.
前記セラミックス粒子におけるVa族およびVIa族からなる群から選ばれる少なくとも1つの元素の炭化物またはホウ化物の含有率は、70%以上であることが好ましく、85%以上であることがより好ましく、95%以上であることがより好ましく、実質的に100%、すなわち他に不可避的不純物以外は含まないことがさらに好ましい。 The content of carbide or boride of at least one element selected from the group consisting of Group Va and Group VIa in the ceramic particles is preferably 70% or more, more preferably 85% or more, and 95%. More preferably, it is more preferable that it is substantially 100%, that is, other than unavoidable impurities.
前記セラミックス粒子におけるVa族およびVIa族からなる群から選ばれる少なくとも1つの元素の炭化物またはホウ化物以外の残部成分は特に限定されないが、例えば、Coおよび/または不可避的不純物、ならびにそれらのC、OおよびBからなる群から選ばれる少なくとも1つとの化合物であってよい。 The remaining components other than carbide or boride of at least one element selected from the group consisting of Group Va and Group VIa in the ceramic particles are not particularly limited. For example, Co and / or inevitable impurities, and their C, O And at least one compound selected from the group consisting of B and B.
前記被膜中における前記セラミックス粒子の粒径は特に限定されないが、平均粒径で0.2〜20μmであることが好ましく、0.5〜10μmであることがより好ましい。 The particle size of the ceramic particles in the coating is not particularly limited, but the average particle size is preferably 0.2 to 20 μm, and more preferably 0.5 to 10 μm.
前記被膜中において前記セラミックス粒子が均一に分散していることが好ましい。より強度が高まるからである。 It is preferable that the ceramic particles are uniformly dispersed in the coating. This is because the strength is further increased.
本発明のロールにおいて被膜は、前記Co−Cr合金内に、前記セラミックス粒子を2〜90%含有することが好ましい。この含有率は2〜30%または40〜90%であることがより好ましく、3〜15%または60〜90%であることがより好ましく、4〜10%または80〜88%であることがさらに好ましい。2〜30%であると、表面の平滑さや耐剥離性に優れており、ガラス製品に対し表面の平滑さなどが特に求めらる場合に適している。40〜90%であると、耐摩耗性に優れ、被膜の耐久性が特に求められる場合に適している。 In the roll of the present invention, the coating preferably contains 2 to 90% of the ceramic particles in the Co—Cr alloy. This content is more preferably 2 to 30% or 40 to 90%, more preferably 3 to 15% or 60 to 90%, and further preferably 4 to 10% or 80 to 88%. preferable. When it is 2 to 30%, the surface smoothness and the peel resistance are excellent, and it is suitable when the surface smoothness is particularly required for a glass product. When it is 40 to 90%, the wear resistance is excellent, and it is suitable when the durability of the coating is particularly required.
このような被膜の中でも、実質的に、すなわち他に不可避的不純物以外に含まずに、炭化タングステンおよび/または炭化モリブデン、好ましくは炭化タングステンからなる平均粒径が0.5〜10μmのセラミックス粒子を4〜10%含み、前記Co−Cr合金が実質的にCoおよびCrからなり、前記Co−Cr合金におけるCoの含有率が65〜75%であり、前記セラミックス粒子と前記Co−Cr合金とによって分散強化合金となっている被膜であることが好ましい(このような被膜を以下では「被膜α」ともいう。)。 Among such coatings, ceramic particles having an average particle size of 0.5 to 10 μm made of tungsten carbide and / or molybdenum carbide, preferably tungsten carbide substantially, that is, other than inevitable impurities, are included. 4-10%, the Co—Cr alloy is substantially composed of Co and Cr, the Co content in the Co—Cr alloy is 65 to 75%, and the ceramic particles and the Co—Cr alloy The coating is preferably a dispersion strengthened alloy (such a coating is hereinafter also referred to as “coating α”).
本発明のロールにおける被膜の厚さは特に限定されないが、0.05〜1mmであることが好ましく、0.1〜0.5mmであることがより好ましい。薄すぎると被膜特性を十分に発揮できず、厚すぎると密着性が低下するからである。
なお、被膜の厚さは、マイクロメータまたはノギスを用いて、溶射前の基材の厚さおよび溶射・研磨後の厚さを測定することで、その差から算出した値を意味するものとする。Although the thickness of the film in the roll of the present invention is not particularly limited, it is preferably 0.05 to 1 mm, and more preferably 0.1 to 0.5 mm. This is because if the film is too thin, the coating properties cannot be sufficiently exhibited, and if it is too thick, the adhesion is lowered.
The thickness of the coating means a value calculated from the difference by measuring the thickness of the substrate before spraying and the thickness after spraying / polishing using a micrometer or a caliper. .
また、本発明のロールにおける被膜は後述する方法で形成することができるが、HVOF溶射法(高速フレーム溶射法)によって、ロール胴部の表面に形成されたものであることが好ましい。前記被膜は、Co−Cr合金内に前記セラミックス粒子を2〜30%または40〜90%含有するものであって、HVOF溶射法によって形成されたものであることがより好ましい。さらに前記被膜は、上述の被膜αであって、HVOF溶射法によって形成されたものであることがさらに好ましい。 Moreover, although the film in the roll of this invention can be formed by the method mentioned later, it is preferable that it was formed on the surface of the roll trunk | drum by the HVOF thermal spraying method (high-speed flame spraying method). More preferably, the coating contains 2 to 30% or 40 to 90% of the ceramic particles in a Co—Cr alloy and is formed by HVOF spraying. Further, it is more preferable that the coating film is the above-described coating film α and is formed by the HVOF spraying method.
本発明のロールは、このような被膜をロール胴部の表面の少なくともガラスと接する部分に有する。
本発明のロールは、前記被膜をロール胴部の表面の板ガラスと接触する部分の全てに有することが好ましい。本発明のロールが次に説明するようなロール胴部にツバを有するものである場合、ツバが板ガラスと接触するので、ツバの表面に被膜を有することが好ましい。The roll of the present invention has such a coating on at least a portion of the surface of the roll body that is in contact with the glass.
It is preferable that the roll of this invention has the said film in all the parts which contact the plate glass of the surface of a roll trunk | drum. When the roll of the present invention has a flange in the roll body as described below, the flange comes into contact with the plate glass, and therefore it is preferable to have a coating on the surface of the flange.
次に、本発明のロールにおける前記被膜以外の部分について説明する。
本発明のロールにおける前記被膜以外の部分は、特に限定されず、例えば従来のフロート板ガラス搬送用ロールのものと同様であってよい。大きさ、材質、形状等も特に限定されず、ステンレス鋼等、従来のものと同様であってよい。例えばステンレス等の合金鋼からなる円筒体であるロール胴部に軸が取り付けられたものであってよいが、円筒体のロール胴部の表面にツバを有するものであることが好ましい。接触点を減らすことによって、キズの発生源を減らすことや、ガラスからの熱吸収を減らすことによる応力緩和などの効果を得られるからである。
この好ましい態様の本発明のロールについて図を用いて説明する。Next, parts other than the film in the roll of the present invention will be described.
Parts other than the said film in the roll of this invention are not specifically limited, For example, you may be the same as that of the roll for the conventional float plate glass conveyance. The size, material, shape and the like are not particularly limited, and may be the same as a conventional one such as stainless steel. For example, the shaft may be attached to a roll body portion that is a cylindrical body made of alloy steel such as stainless steel, but it is preferable that the surface of the roll body portion of the cylindrical body has a flange. This is because by reducing the number of contact points, it is possible to reduce the generation source of scratches and to obtain effects such as stress relaxation by reducing heat absorption from the glass.
The preferred embodiment of the roll of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1はロール胴部の表面にツバを有するフロート板ガラス搬送用ロールの概略側面図であり、図2はその概略断面図である。
図1、図2において11は金属基材であるロール胴部、12はロール胴部11の表面のツバ、13はツバ12の表面のフロート板ガラスと接触する部分に形成された前記被膜、15はロール胴部11に取り付けられた軸である。FIG. 1 is a schematic side view of a roll for conveying a float sheet glass having a flange on the surface of a roll body, and FIG. 2 is a schematic cross-sectional view thereof.
1 and 2, 11 is a roll body portion that is a metal substrate, 12 is a flange on the surface of the
各部の長さやツバの数等は特に限定されない。例えばロール胴部11の長手方向(軸方向)の長さL1は4000〜6000mm、長手方向に対して垂直な方向における断面の直径L2は200〜400mm、ツバ12のロール胴部11表面からの高さL3は4〜10mm、ロール胴部11の長手方向に対して平行な方向におけるツバ12の幅L4は20〜60mm、ツバ12のピッチL5は100〜300mmとすることができる。
ここで、L3は5〜7mmであることが好ましい。L4は30〜50mmであることが好ましい。L5は150〜250mmであることが好ましい。搬送する板ガラスが薄いものであっても、ツバ間における板ガラスのたわみが少なく、ツバと接触することによる板ガラスへのキズの形成を抑えることができるからである。The length of each part, the number of brims, etc. are not specifically limited. For example, the length L1 in the longitudinal direction (axial direction) of the
Here, L3 is preferably 5 to 7 mm. L4 is preferably 30 to 50 mm. L5 is preferably 150 to 250 mm. This is because even if the sheet glass to be transported is thin, there is little deflection of the sheet glass between the flanges, and the formation of scratches on the sheet glass due to contact with the flanges can be suppressed.
なお、図1、2では円筒体のロール胴部11に軸15が取り付けられたものを例示したが、ロール胴部と軸とが一体となって鋳造されたもの等であってもよい。また、ツバとロール胴部とが一体となって鋳造されたもの等であってもよい。
1 and 2 exemplify those in which the
次に、本発明のロールの製造方法について説明する。
本発明のロールの製造方法は特に限定されない。例えば、遠心力鋳造管に機械加工を加えて得た円筒体を胴部とし、ツバを有する場合はその表面にツバを溶接して取り付ける。そして、少なくともガラスと接する表面にフレーム溶射(HVOF等)、爆発溶射、アーク溶射、プラズマ溶射、線爆溶射等の溶射法によって被膜を形成した後、必要によって被膜の表面形状を機械研磨等によって整える。そして、円筒体の長手方向端部の開口から内部へ軸を入れ込んで取り付ける。Next, the manufacturing method of the roll of this invention is demonstrated.
The manufacturing method of the roll of this invention is not specifically limited. For example, a cylindrical body obtained by machining a centrifugal cast pipe is used as a body portion, and when it has a flange, the flange is welded to the surface thereof. And after forming a film by flame spraying (such as HVOF), explosion spraying, arc spraying, plasma spraying, and line explosion spraying at least on the surface in contact with the glass, the surface shape of the coating is adjusted by mechanical polishing or the like as necessary. . Then, the shaft is inserted from the opening at the end in the longitudinal direction of the cylindrical body and attached.
ここで胴部は円筒体であれば他の方法で形成したものであってもよい。
また、ツバの材質は胴部と同じであってよいし、異なるものであってもよい。
また、軸の製造方法、材質も特に限定されない。従来公知の方法で形成した従来公知の材質のものであってよい。Here, the body portion may be formed by other methods as long as it is a cylindrical body.
Moreover, the material of the collar may be the same as that of the body portion or may be different.
Further, the manufacturing method and material of the shaft are not particularly limited. It may be of a conventionally known material formed by a conventionally known method.
このようにして本発明のロールを製造することができる。 Thus, the roll of this invention can be manufactured.
このような本発明のロールを600℃以下のフロート板ガラスを搬送するために用いて搬送しながら徐冷する工程を具備するフロート板ガラスの製造方法によれば、非常にキズが少ないフロート板ガラスが得られるので好ましい。ここでフロート板ガラスは500℃以下のものであることがより好ましく、430℃以下のものであることがさらに好ましい。よりキズが少ない板ガラスが得られるからである。本発明のロールは、常温での搬送でも使用可能であるが、樹脂ロールの使用が難しくなる150℃以上のフロート板ガラスの搬送に用いることが好ましい。 According to the method for producing a float plate glass comprising the step of gradually cooling while carrying the roll of the present invention for carrying a float plate glass of 600 ° C. or lower, a float plate glass having very few scratches can be obtained. Therefore, it is preferable. Here, the float plate glass is more preferably 500 ° C. or less, and further preferably 430 ° C. or less. This is because a plate glass with less scratches can be obtained. Although the roll of this invention can be used also by conveyance at normal temperature, it is preferable to use it for conveyance of 150 degreeC or more float plate glass which becomes difficult to use a resin roll.
このようなフロート板ガラスの製造方法は、600℃以下のフロート板ガラスを搬送するために本発明のロールを用いること以外は、従来のフロート板ガラスの製造方法と同様であってよい。
例えば、1600℃程度に設定した溶融窯にガラス原料を供給して溶融ガラスを得た後、その溶融ガラスを溶融スズが満たされたフロートバスに流し込んで板ガラスを形成し、フロートバスから排出され徐冷炉に供給された板ガラスを本発明のロールによって搬送しながら徐冷する製造方法が挙げられる。徐冷炉の入口付近における板ガラスの温度は、通常、700℃程度である。板ガラスの温度が600℃以下となる領域においてのみ本発明のロールを用いて板ガラスを搬送してもよい。本発明のロールとして、上述したツバを有するものを用いることが好ましい。Such a method for producing a float plate glass may be the same as the conventional method for producing a float plate glass except that the roll of the present invention is used to convey float plate glass at 600 ° C. or lower.
For example, after supplying a glass raw material to a melting furnace set at about 1600 ° C. to obtain a molten glass, the molten glass is poured into a float bath filled with molten tin to form a plate glass and discharged from the float bath. The manufacturing method which cools slowly, conveying the plate glass supplied to 1 by the roll of this invention is mentioned. The temperature of the plate glass in the vicinity of the inlet of the slow cooling furnace is usually about 700 ° C. You may convey plate glass using the roll of this invention only in the area | region where the temperature of plate glass will be 600 degrees C or less. It is preferable to use a roll having the above-described brim as the roll of the present invention.
このような本発明のロールを用いたフロート板ガラスの製造方法を適用することができる板ガラスの種類、大きさ、厚さ等も特に限定されないが、厚さが0.3〜3mm、好ましくは0.3〜0.8mmであるディスプレイ用、好ましくは液晶ディスプレイ用の無アルカリガラス板を製造するために好適に適用することができる。本発明のロールを用いて搬送して徐冷することにより、ガラスへのキズを抑制することができる。本発明のロールが上述したツバを有するものであると、その効果がより顕著になる。 The type, size, thickness and the like of the plate glass to which the method for producing a float plate glass using the roll of the present invention can be applied are not particularly limited, but the thickness is 0.3 to 3 mm, preferably 0.8. It can be suitably applied to produce an alkali-free glass plate for a display having a thickness of 3 to 0.8 mm, preferably for a liquid crystal display. By carrying and slow cooling using the roll of the present invention, scratches on the glass can be suppressed. The effect becomes more remarkable when the roll of the present invention has the above-described brim.
以下、実施例を参照して本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated in detail with reference to an Example, this invention is not limited to these Examples.
溶射原料として表1に示す5種類のものを用意した。各原料には「A」〜「E」の記号を付けた。なお、表1に記載の溶射原料種は、例えば実施例1における「Co−28%Cr−4%W−1%C」という表記の場合、Crが28%、Wが4%、Cが1%および残りがCoであることを意味する。 Five types of thermal spraying raw materials shown in Table 1 were prepared. Symbols “A” to “E” were attached to the raw materials. For example, in the case of “Co-28% Cr-4% W-1% C” in Example 1, the thermal spraying raw material types listed in Table 1 are 28% Cr, 4% W, and 1 C. % And the balance means Co.
これらの原料の各々をSUS316Lからなる平板(以下、「基材」ともいう。)へ溶射して試験片を作成した。そしてこれらの試験片、および原料を溶射しないもの(SUS329J1製の平板)(比較例3)を、以下に示す耐酸化性・耐硫化性評価試験、カレットの刺さり・付着性評価試験、ガラスに対する摩擦特性・ガラスへのキズつけ特性評価試験、バリの出易さ・キズつき易さ評価試験の4種類の試験に供した。
なお、表1には各原料の基材への溶射する際に適用した溶射方法を示した。これらの溶射方法について説明する。Each of these raw materials was sprayed onto a flat plate made of SUS316L (hereinafter also referred to as “base material”) to prepare a test piece. And these test pieces and those that do not spray the raw material (flat plate made of SUS329J1) (Comparative Example 3), the following oxidation resistance / sulfuration resistance evaluation test, cullet sticking / adhesion evaluation test, friction against glass It was subjected to four types of tests: a property / scratch property evaluation test on glass, and a burr ease / scratch property evaluation test.
Table 1 shows the thermal spraying method applied when spraying each raw material onto the base material. These thermal spraying methods will be described.
表1中の「APS」とは、「大気プラズマ溶射法」を意味する。溶射装置はメテコ社製を、通常の条件で用いた。 “APS” in Table 1 means “atmospheric plasma spraying method”. The thermal spraying apparatus manufactured by Meteco was used under normal conditions.
また、溶射原料B、CおよびEをHVOF溶射法によって溶射する際には、溶射装置はJP5000(プラックス社製)を通常の条件で用いた。 Further, when spraying the thermal spray raw materials B, C and E by the HVOF thermal spraying method, JP5000 (manufactured by Plax) was used as a thermal spraying apparatus under normal conditions.
<1.耐酸化性・耐硫化性評価試験>
25mm×25mm×6mm厚のSUS316L製の基材の一方の主面に、表1に示した各原料を表1に示した各溶射方法で溶射した。そして、溶射面を耐水性研磨紙(#80〜#1200)によって研磨した。
ここで得られた溶射原料A〜Eを溶射した試験片を試験片A1〜E1とする。また、溶射原料を溶射していないSUS329J1製の平板を、試験片F1とする。<1. Oxidation resistance / sulfuration resistance evaluation test>
Each raw material shown in Table 1 was sprayed by one of the thermal spraying methods shown in Table 1 on one main surface of a SUS316L base material having a thickness of 25 mm × 25 mm × 6 mm. The sprayed surface was polished with water-resistant abrasive paper (# 80 to # 1200).
The test pieces sprayed with the thermal spray raw materials A to E obtained here are referred to as test pieces A1 to E1. Moreover, let the flat plate made from SUS329J1 which has not sprayed the thermal spray raw material be the test piece F1.
試験片A1〜E1を用いて、次に示す試験を行った。
図3にこの試験の概略図を示す。
管状炉16内に設置した多孔質レンガ17の上に各試験片18を置き、酸素、亜硫酸ガスおよび水蒸気を含むガスを導入して、高温環境下での耐食性を評価する試験を行った。
具体的には、管状炉16(全長:1200mm、断面は直径100mmの円形)の内部のアルミナ製多孔質レンガ17(長さ100mm、幅50mm、高さ10mm)の上に各試験片18を置いた後、管状炉16を5℃/minで昇温した。そして管状炉16の内部の温度が200℃となったところで、酸素、亜硫酸ガスおよび水蒸気を含むガス19を導入し始め、管状炉16内の温度が450℃となったところで管状炉16内の温度を保持し、この温度で100時間保持した。その後、5℃/minで降温し、管状炉16内の温度が200℃となったところで、酸素、亜硫酸ガスおよび水蒸気を含むガス19の導入を停止し、さらに、室温になるまで同速度で降温した。The test shown next was done using test piece A1-E1.
FIG. 3 shows a schematic diagram of this test.
Each
Specifically, each
ここで、この試験では酸素、亜硫酸ガスおよび水蒸気を含むガス19として、O2が13%、SO2が0.1%、H2Oが4%、残部がN2であるガスを765cc/minで導入した。Here, in this test, a
そして、得られた各試験片18の被膜の断面観察および断面の元素分析を行った。
<1−1>断面観察
試験片をブレード式切断機によって切断した後に、その断面を走査型電子顕微鏡(商品名:S−3000H、日立製作所社製)を用いて観察した。
<1−2>断面の元素分析
被膜における表面部分、被膜厚さ方向中央部分、および被膜における基材との界面部分の3箇所について行った。分析装置として、EDS(商品名:INCA Energy、オックスフォード・インストゥルメンツ社製)を用いた。And the cross-sectional observation of the film of each obtained
<1-1> Section Observation After cutting the test piece with a blade-type cutting machine, the section was observed using a scanning electron microscope (trade name: S-3000H, manufactured by Hitachi, Ltd.).
Elemental analysis of <1-2> cross section It performed about three places, the surface part in a film, the film thickness direction center part, and the interface part with the base material in a film. As an analyzer, EDS (trade name: INCA Energy, manufactured by Oxford Instruments) was used.
<2.カレットの刺さり・付着性評価試験>
上記の1.耐酸化性・耐硫化性評価試験と同じ方法で試験片を作成した。得られた試験片を、溶射原料の種類に応じて試験片A2〜F2とした。ここでA1と同じ溶射原料種のものをA2とする。B2〜F2および後述するA3〜F3、A4〜F4についても同様とする。
初めに、すり鉢を用いて板ガラスを砕いた後、250μmおよび500μmのふるいを用いてふるって250〜500μmのものを回収し、500μm超のものを再度砕く作業を繰り返すことで250〜500μmに粒度調整されたカレットを得た。<2. Caret sticking / adhesion evaluation test>
Above 1. Test pieces were prepared by the same method as the oxidation resistance / sulfuration resistance evaluation test. The obtained test piece was made into test piece A2-F2 according to the kind of spraying raw material. Here, the same spraying material type as A1 is designated as A2. The same applies to B2 to F2, A3 to F3, and A4 to F4 described later.
First, after the plate glass is crushed using a mortar, the particles are adjusted to 250 to 500 μm by repeating the operation of collecting 250 to 500 μm using a sieve of 250 μm and 500 μm and crushing more than 500 μm again. Got cullet.
次に、得られたカレットを用いて図4に示す方法で試験を行った。図4に示す装置の全体は、図示しない加熱炉中に設置されている。この試験は、門型テンシロン万能試験機(型式:テンシロン、エー・アンド・ディ社製)を用いて行った。図4に示すように台21の上に略水平にアルミナ製の板23を設置し、その上に0.05gのカレット25を均一かつカレット同士が重ならないように敷いた後、各試験片の溶射被膜27がカレット25に接するように略水平に配置した。そして、試験片の温度が1時間で450℃となるように昇温し、450℃となった後15分保持し、その後、試験片の基材29の面を押さえ31を介して下方向へ加圧した。加圧速度は0.35mm/minとし、圧力が1kg/cm2となったら10秒保持し、その後除荷した。そして、加圧開始時から45分経過後、1時間で室温となるように降温した。Next, the test was performed by the method shown in FIG. 4 using the obtained cullet. The entire apparatus shown in FIG. 4 is installed in a heating furnace (not shown). This test was performed using a portal type Tensilon universal testing machine (model: Tensilon, manufactured by A & D). As shown in FIG. 4, an
そして、室温まで降温された各試験片に表面に刺さっているカレット数を数え単位面積当りのカレット数を算出した。また、降温後の各試験片の表面のビッカース硬さを測定した。測定方法はJIS Z2244に準拠した。 Then, the number of cullets per unit area was calculated by counting the number of cullets stuck on the surface of each test piece that had been cooled to room temperature. Moreover, the Vickers hardness of the surface of each test piece after temperature-fall was measured. The measuring method was based on JIS Z2244.
<3.ガラスに対する摩擦特性・ガラスへのキズつけ特性評価試験>
<3−1>ガラスに対する磨耗特性試験
厚さが10mmで、直径が28mmの円盤状のSUS316Lの基材に、表1に示した各溶射方法で各溶射原料を溶射した後、溶射面を耐水研磨紙を用いて研磨し、全ての試験片の表面粗さ(Ra)がほぼ同一、かつ質量がほぼ同一となるにようにした。得られた研磨後の試験片を、溶射原料の種類に応じて試験片A3〜F3とした。
各試験片の表面粗さ、質量、ホルダと試験片との合計質量を表2に示す。<3. Friction characteristics for glass and scratching characteristics evaluation test for glass>
<3-1> Abrasion characteristic test for glass After spraying each spraying raw material by each spraying method shown in Table 1 on a disk-shaped SUS316L base material having a thickness of 10 mm and a diameter of 28 mm, the sprayed surface is water-resistant. Polishing was performed using abrasive paper so that the surface roughness (Ra) of all the test pieces was almost the same and the masses were almost the same. The obtained specimens after polishing were designated as specimens A3 to F3 according to the kind of the thermal spray raw material.
Table 2 shows the surface roughness and mass of each test piece, and the total mass of the holder and the test piece.
次に図5に示す方法によりガラスに対する摩擦特性およびガラスへのキズつけ特性を評価する試験を行った。図5に示す装置の全体は、図示しない加熱炉中に設置されている。
ワイヤ40に接続されたステンレス製のホルダ42内に試験片44をはめ込んだ。図5に示すように、試験片44の被膜面45が下であってアルミナ板46に接するようにアルミナ板46上に設置した。
そして、図5に示す装置の全体の温度を1.5時間で450℃となるように加熱し、450℃となった後15分保持し、その後、450℃の状態でホルダ42に繋げられたワイヤ40を引き、アルミナ板46と同じ高さに設置した無アルカリガラス板48上を滑らせた。そして、ワイヤ40にかかる平均荷重を測定することで平均摩擦係数を求めた。Next, a test for evaluating the frictional properties against the glass and the scratching properties to the glass was carried out by the method shown in FIG. The entire apparatus shown in FIG. 5 is installed in a heating furnace (not shown).
A
And the whole temperature of the apparatus shown in FIG. 5 was heated so that it might become 450 degreeC in 1.5 hours, after becoming 450 degreeC, it hold | maintained for 15 minutes, and was connected to the
<3−2 ガラスへのキズつけ特性評価試験>
室温まで降温された後、各試験片を滑らせた後の各ガラス板48の表面を目視観察した。<3-2 Scratch characteristic evaluation test for glass>
After the temperature was lowered to room temperature, the surface of each
<4.バリの出易さ・キズつき易さ評価試験>
試験片A4〜F4を表面性測定機(商品名:14FW、新東科学社製)を用いて、450℃中でサファイア製のピンにより荷重200gで被膜表面にキズを付けた。そして、表面の形状をレーザー顕微鏡を用いて観察した。<4. Evaluation test for burr ease and scratches>
The test pieces A4 to F4 were scratched on the coating surface with a load of 200 g with a sapphire pin at 450 ° C. using a surface property measuring instrument (trade name: 14 FW, manufactured by Shinto Kagaku Co., Ltd.). And the shape of the surface was observed using the laser microscope.
次に、各試験の結果を示す。 Next, the result of each test is shown.
<1.耐酸化性・耐硫化性評価試験結果>
<1−1 断面観察>
試験後の試験片D1は、被膜と基材との間にクラックが生じていた。
その他の試験片については試験前後において特に変化はなかった。<1. Oxidation resistance / sulfuration resistance evaluation test results>
<1-1 Cross-sectional observation>
The test piece D1 after the test had a crack between the coating and the substrate.
There was no change in other test pieces before and after the test.
<1−2 元素分析>
各試験片の被膜断面における元素分析を行った結果、D1において被膜と基板との界面部分に硫黄が検出された。これは被膜の表面に径が約0.1mm以下のくぼみ状の孔および基材まで連通している孔が比較的散発しているためと考えられる。よってD1は基材が腐食しやすく、界面クラックにより剥離しやすいと考えられる。<1-2 Elemental analysis>
As a result of elemental analysis of the cross section of each test piece, sulfur was detected at the interface between the film and the substrate at D1. This is presumably because hollows having a diameter of about 0.1 mm or less and holes communicating with the base material are relatively scattered on the surface of the coating. Therefore, it is considered that D1 is easily corroded by the base material and easily peeled due to the interface crack.
<2.カレットの刺さり・付着性評価試験結果>
単位面積当りカレット数を示すグラフを図6に示す。試験片A2、D2およびF2についてはカレットが刺さっていたが、試験片B2、C2およびE2についてはカレットは刺さっていなかった。<2. Results of cullet stab / adhesion evaluation test>
A graph showing the number of cullets per unit area is shown in FIG. The test pieces A2, D2 and F2 were pierced with cullet, but the test pieces B2, C2 and E2 were not pierced.
図7にビッカース硬さの測定結果を示す。試験片C2およびE2はビッカース硬さが高く、それに対して試験片A2およびF2は低かった。これらの結果から、ビッカース硬さが低い材料は比較的カレットが刺さり易いと考えられる。
しかしながら、試験片D2はビッカース硬さがある程度高いが、カレットが刺さった量も多かった。これは被膜の表面に径が約0.1mm以下のくぼみ状の孔が比較的散発しているためと考えられる。FIG. 7 shows the measurement results of Vickers hardness. Specimens C2 and E2 had high Vickers hardness, whereas specimens A2 and F2 were low. From these results, it is considered that the material having low Vickers hardness is relatively easy to pierce the cullet.
However, the specimen D2 had a high Vickers hardness to some extent, but the amount of cullet stabbed was also large. This is presumably because hollows having a diameter of about 0.1 mm or less are relatively scattered on the surface of the coating.
<3.ガラスに対する摩擦特性・ガラスへのキズつけ特性評価試験結果>
<3−1 ガラスに対する摩擦力測定結果>
平均摩擦係数を図8に示す。試験片A3、C3およびE3の摩擦係数が0.3以下と低いことがわかる。<3. Friction characteristics for glass and scratching characteristics evaluation test results for glass>
<3-1 Measurement result of friction force on glass>
The average coefficient of friction is shown in FIG. It can be seen that the friction coefficients of the test pieces A3, C3 and E3 are as low as 0.3 or less.
<3−2 ガラスへのキズつけ特性評価試験結果>
各試験片を滑らせたガラスの表面を確認した結果を表3に示す。
被膜の材質によりキズの形成の程度が異なる要因は、材質による微細な表面形状の相違の他、脱落粒子(被膜から脱落した粒子)の形状、脱落粒子の挙動、脱落粒子の脱落後における表面形状等の被膜材質に特有の特徴によるものと推定する。<3-2 Results of evaluation test for scratching properties on glass>
Table 3 shows the result of confirming the surface of the glass on which each test piece was slid.
Factors that cause the degree of scratch formation to differ depending on the material of the film include the difference in fine surface shape depending on the material, the shape of the fallen particles (particles dropped from the film), the behavior of the fallen particles, and the surface shape after the fallen particles fall off This is presumed to be due to characteristics peculiar to the coating material such as.
<4.バリの出易さ・キズつき易さ評価試験結果>
サファイア製のピンを用いて被膜表面にキズを付けた後の表面を観察した結果、試験片A4およびF4ではキズが深く、大きなバリが生じていた。一方、試験片B4、C4、D4およびE4ではキズもバリもほとんど生じていなかった。<4. Evaluation test results for ease of burr appearance and scratching>
As a result of observing the surface after scratching the surface of the coating using a sapphire pin, the specimens A4 and F4 were deeply scratched and large burrs were generated. On the other hand, in the test pieces B4, C4, D4 and E4, scars and burrs were hardly generated.
本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
本出願は、2007年11月6日出願の日本特許出願2007−288548に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。Although the present invention has been described in detail and with reference to specific embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the invention.
This application is based on Japanese Patent Application No. 2007-288548 filed on Nov. 6, 2007, the contents of which are incorporated herein by reference.
本発明のフロート板ガラス搬送用ロールは、徐冷中に割れた板ガラスのカレットによってロール胴部の表面にバリやキズを生じさせにくく、かつ前記カレットがロール胴部の表面に刺さりにくいので、当該ロールによってフロート板ガラスにキズをつけることを防止できる。特にディスプレイ用ガラス基板の場合、キズの発生低減に伴い、歩留が大きく向上する。 The roll for transporting the float sheet glass of the present invention is not easily caused by burrs or scratches on the surface of the roll body due to the cullet of the plate glass broken during slow cooling, and the cullet is not easily stuck on the surface of the roll body. It is possible to prevent the plate glass from being scratched. Particularly in the case of a glass substrate for display, the yield is greatly improved as the generation of scratches is reduced.
Claims (8)
前記被膜は、Va族およびVIa族からなる群から選ばれる少なくとも1つの元素の炭化物またはホウ化物を含有するセラミックス粒子が、CoおよびCrを含む合金内に分散されている被膜である、フロート板ガラス搬送用ロール。A float plate glass transporting roll having a coating on at least a part of the surface of the roll body in contact with the glass,
Float plate glass conveyance, wherein the coating is a coating in which ceramic particles containing a carbide or boride of at least one element selected from the group consisting of Group Va and Group VIa are dispersed in an alloy containing Co and Cr Rolls.
前記セラミックス粒子は、質量百分率表示で、Va族およびVIa族からなる群から選ばれる少なくとも1つの元素の炭化物またはホウ化物を70%以上含有する、請求項1に記載のフロート板ガラス搬送用ロール。The alloy contains, by mass percentage, 50% or more of Co, 15% or more of Cr, and 80% or more in total of Co and Cr,
2. The roll for conveying a float sheet glass according to claim 1, wherein the ceramic particles contain 70% or more of a carbide or boride of at least one element selected from the group consisting of Va group and VIa group in terms of mass percentage.
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