KR20160060037A

KR20160060037A - 내열 롤, 그 제조 방법 및 이를 사용한 판 유리의 제조 방법

Info

Publication number: KR20160060037A
Application number: KR1020167006032A
Authority: KR
Inventors: 카즈히사 와타나베; 테츠야 미하라
Original assignee: 니찌아스 카부시키카이샤
Priority date: 2013-09-19
Filing date: 2014-08-22
Publication date: 2016-05-27
Also published as: US20160221861A1; JP2015059066A; WO2015040796A1; JP6182033B2; TW201524924A; US10513456B2; CN105555721A; CN113636834A; KR101938464B1; TWI633071B

Abstract

점토계 광물을 5중량% 이상 함유하는 롤부를 제작하는 롤부 제작 공정과, 상기 롤부의 롤 표면을 연삭하는 연삭 공정과, 연삭된 상기 롤 표면을 적신 상태로 고르게 하는 표면 처리를 수행하는 표면 처리 공정과, 상기 표면 처리된 롤 표면에 점토계 광물의 피막을 형성하는 점토 피막 공정을 포함하는 내열 롤의 제조 방법.

Description

내열 롤, 그 제조 방법 및 이를 사용한 판 유리의 제조 방법{HEAT-RESISTANT ROLL, MANUFACTURING METHOD THEREOF, AND PLATE GLASS MANUFACTURING METHOD USING SUCH HEAT-RESISTANT ROLL}

본 발명은 내열 롤, 그 제조 방법 및 이를 사용한 판 유리의 제조 방법에 관한 것으로, 특히, 저발진성 등의 내열 롤 특성의 향상에 관한 것이다.

판 유리의 제조에 있어서는 용융 상태의 유리 리본을 반송하기 위해, 롤부를 구비한 내열 롤이 이용된다. 액정 디스플레이나 플라즈마 디스플레이에 적합한 고품질 판 유리를 제조하기 위해서는 이 내열 롤이 유리 리본에 미치는 바람직하지 않은 영향을 가능한 한 저감시킬 필요가 있다.

그래서, 특허문헌 1~3에는 내열 롤의 마무리에 롤부의 표면을 연삭하는 것이 제안되고 있다. 그리고, 특허문헌 4에서는 표면을 연삭한 후, 물로 고르게 하는 것이 기재되어 있다.

특허문헌 1 : 일본 공개특허공보 제2004-299980호 특허문헌 2 : 일본 공개특허공보 제2007-269604호 특허문헌 3 : 일본 공표특허공보 제2005-520774호 특허문헌 4 : 일본 공개특허공보 제2010-095437호

그러나, 액정 디스플레이나 플라즈마 디스플레이 등에 사용되는 고품질이고 얇은 판 유리를 제조할 경우에는 롤 표면에는 고도의 청결성이 요구된다. 따라서, 내열 롤에 있어서, 한층 더 발진성(發塵性)의 저하가 요구되고 있었다.

본 발명은 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 롤부의 표면으로부터의 발진성이 저감된 내열 롤, 그 제조 방법 및 이를 사용한 판 유리의 제조 방법을 제공하는 것을 그 목적 중 하나로 한다.

본 발명의 발명자들은 열심히 검토를 거듭한 결과, 롤부의 표면에 점토계 광물의 피막을 형성함으로써, 내열 롤의 특성을 실질적으로 바꾸지 않고, 발진성을 저감시킬 수 있는 것을 독자적으로 찾아냈다.

본 발명에 따르면, 아래의 내열 롤의 제조 방법 등이 제공된다.

1. 점토계 광물을 5중량% 이상 함유하는 롤부를 제작하는 롤부 제작 공정과, 상기 롤부의 롤 표면을 연삭하는 연삭 공정과, 연삭된 상기 롤 표면을 적신 상태로 고르게 하는 표면 처리를 수행하는 표면 처리 공정과, 상기 표면 처리된 롤 표면에 점토계 광물의 피막을 형성하는 점토 피막 공정

을 포함하는 내열 롤의 제조 방법.

2. 상기 표면을 피복하는 점토계 광물의 팽윤력이, 15 ml/2g 이상인 1에 기재된 내열 롤의 제조 방법.

3. 상기 표면을 피복하는 점토계 광물이, 벤토나이트, 목절 점토, 카올린에서 선택되는 하나 이상인 1 또는 2에 기재된 내열 롤의 제조 방법.

4. 상기 점토 피막 공정에 있어서, 상기 표면 처리된 롤 표면에, 점토계 광물 함유액을 부착하고, 건조시켜 점토계 광물의 피막을 형성하는 1~3 중 어느 하나에 기재된 내열 롤의 제조 방법.

5. 점토계 광물을 5중량% 이상 함유하는 롤부를 제작하는 롤부 제작 공정과, 상기 롤부의 롤 표면을 연삭하는 연삭 공정과, 연삭된 상기 롤 표면을, 점토계 광물 함유액으로 적신 상태로 고르게 하는 표면 처리를 하고, 롤 표면에 상기 점토계 광물의 피막을 형성하는 표면 처리 공정

을 포함하는 내열 롤의 제조 방법.

6. 상기 표면 처리 공정의 적신 상태로 고르게 하는 표면 처리에 있어서, 연삭된 상기 롤 표면을 적시는 제1 공정과, 이어서, 젖은 상기 롤 표면을 고르게 하는 제2 공정을 실시함으로써, 상기 표면 처리를 수행하는 1~5 중 어느 하나에 기재된 내열 롤의 제조 방법.

7. 상기 제2 공정에 있어서, 젖은 상기 롤 표면에 기재를 밀어 붙이면서 상기 롤부를 회전시킴으로써, 상기 롤 표면을 고르게 하는 6에 기재된 내열 롤의 제조 방법.

8. 상기 표면 처리 공정에 있어서, 회전하는 상기 롤부의 상기 롤 표면에, 적신 기재를 밀어 붙임으로써, 상기 표면 처리를 수행하는 1~7 중 어느 하나에 기재된 내열 롤의 제조 방법.

9. 상기 점토계 광물의 피막하는 양이 평균 표면적 1m²당 고형분량으로 0.1g 이상인 1~8 중 어느 하나에 기재된 내열 롤의 제조 방법.

10. 점토계 광물을 5중량% 이상 함유하는 롤부의 표면 부분이, 점토계 광물로 피복되어 있는 내열 롤.

11. 상기 롤부의 표면 부분이, 상기 롤부의 내부에 비해 치밀화되어 있는 10에 기재된 내열 롤.

12. 1~9 중 어느 하나에 기재된 방법으로 제조된 내열 롤.

13. 상기 점토계 광물의 피막하는 양이 평균 표면적 1m²당 고형분량으로 0.1g 이상인 10~12 중 어느 하나에 기재된 내열 롤.

14. 10~13 중 어느 하나에 기재된 내열 롤을 반송용 롤로서 사용하는 판 유리의 제조 방법.

본 발명에 따르면, 롤부의 표면으로부터의 발진성이 저감된 내열 롤, 그 제조 방법 및 이를 사용한 판 유리의 제조 방법을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 내열 롤의 일례를 나타내는 설명도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 내열 롤을 사용한 판 유리의 제조의 일례를 나타내는 설명도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 내열 롤의 제조 방법에 포함되는 주요 공정을 나타내는 개략도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 내열 롤의 제조 방법에서의 기재를 사용한 표면 처리의 일례를 나타내는 설명도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 내열 롤의 제조 방법에 포함되는 주요 공정을 나타내는 개략도이다.

이하에, 본 발명의 예시된 실시 형태에 따른 내열 롤, 그 제조 방법 및 이를 사용한 판 유리의 제조 방법에 대해, 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 본 실시 형태에 있어서는 본 발명에 따른 내열 롤이, 적층된 복수의 디스크재를 갖는 디스크 롤로서 실현되는 예에 대해 주로 설명하지만, 본 발명은 본 실시 형태에 한정되는 것은 아니다.

우선, 본 실시 형태에 따른 디스크 롤의 개요와 해당 디스크 롤을 사용한 판 유리의 제조 방법에 대해 설명한다. 도 1에는 디스크 롤(1)의 일례를 나타낸다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 디스크 롤(1)은 그 길이 방향으로 연장되는 원주형 롤부(10)를 구비하고 있다.

롤부(10)는 점토계 광물(이하, 단순히 점토라고도 한다)을 5중량% 이상 함유하는 복수의 디스크재(11)가, 해당 롤부(10)의 길이 방향으로 적층되는 것에 의해 구성되고 있다. 즉, 롤부(10)를 구성하는 복수의 디스크재(11)는 디스크 롤(1)의 회전축이 되는 축부(20)에 끼워져 삽입되어 있다.

본 발명에 있어서, 롤부(10)는 게다가 표면이 점토계 광물로 피복되어 있다. 롤부(10) 전체를 균일하게 분산시켜 구성하는 점토계 광물과, 표면을 피복하는 점토계 광물은 동일하거나 상이할 수도 있다.

그리고, 적층된 복수의 디스크재(11)는 축부(20)의 양단 부분에 각각 마련된 플랜지(21) 및 너트(22)에 의해, 해당 축부(20)의 길이 방향으로 압축된 상태로 고정되어 있다. 따라서, 롤부(10)의 표면(이하, 「롤 표면(12)」이라고 한다.)은 압축 상태로 적층된 복수의 디스크재(11)의 외주면이 연속되는 것에 의해 구성되어 있다.

또한, 디스크 롤의 구조는 도 1에 나타낸 바와 같이 샤프트 전체가 디스크재로 덮여 있는 것에 한정되지 않고, 예를 들어, 유리가 접촉하는 부분만 샤프트가 디스크재로 덮여 있는 것, 단일 축을 갖는 사양의 것, 디스크부가 탈착 가능한 것 등이 있다.

이 디스크 롤(1)은 판 유리의 제조에 있어서, 반송용 롤로서 사용할 수 있다. 도 2에는 판 유리의 제조에 있어서 반송용 롤로서 사용되는 디스크 롤(1)의 일례를 나타낸다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 판 유리의 제조 장치(미도시)에 있어서는 병렬로 배치된 한 쌍의 디스크 롤(1)이, 그 축부(20)를 중심으로 회전 가능하게 설치된다. 또한, 디스크 롤(1)은 동력 발생 장치(미도시)에 접속될 수도 있다. 이 경우, 디스크 롤(1)은 동력 발생 장치가 발생시킨 동력을 바탕으로 회전할 수 있다.

그리고, 반송로의 상류측으로부터 용융된 상태로 보내져 온 유리 리본(30)은 회전하는 한 쌍의 롤부(10) 사이에 끼워져 하류측으로 반송된다. 즉, 도 2에 나타낸 예에 있어서, 유리 리본(30)은 연직 방향 아래쪽(도 2에 나타낸 화살표(D)가 가리키는 방향)으로 반송된다. 평판 형상 유리는 상기한 다운드로법 외에, 플로트법, 롤 아웃법, 콜 번법 등에 의해 제조할 수 있다.

디스크 롤(1)에 의해 반송됨으로써, 유리 리본(30)은 서냉(徐冷)된다. 또한, 도 2에는 한 쌍의 디스크 롤(1)만을 나타내고 있지만, 반송로를 따라, 두 쌍 이상의 디스크 롤(1)을 설치할 수도 있다.

또한, 디스크 롤(1)은 제조되는 판 유리의 공칭 판 두께를 조정하기 위해 유리 리본(30)에 장력을 가하는 견인 롤으로도 사용할 수 있다. 견인 롤에 의한 유리 리본(30)의 견인 속도에 따라, 제조되는 판 유리의 공칭 판 두께를 조정할 수 있다.

이와 같이, 판 유리의 제조에 있어서, 유리 리본(30)과 접촉하는 롤 표면(12)은 유리의 용융 온도 이상의 고온에 견디는 내열성, 라인 트러블 등일 때 즉시 롤을 꺼내기 위한 내스폴링성, 접촉하는 유리 리본(30)을 손상시키지 않는 유연성, 장시간 고온에 견디는 내구성, 유리 리본(30)을 오염시키지 않는 저발진성과 같은 특성을 겸비하고 있는 것이 바람직하다.

여기서, 본 발명의 내열 롤은 실시예에 기재된 방법으로 측정한 가열 수축률이, 1% 이하인 롤을 말한다.

이어서, 이러한 뛰어난 특성을 구비한 디스크 롤(1) 및 그 제조 방법(이하, 「본 제조 방법」이라 한다.)에 대해 설명한다.

본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 우선, 복수의 디스크재(11)를 이용하여 디스크 롤(1)을 조립한다. 디스크재(11)의 제조에 있어서는 우선, 수성 슬러리를 조제하고, 해당 수성 슬러리로부터 일정 두께의 판 형상체(이른바 밀 보드)를 제조한다.

수성 슬러리는 최종적으로 제조되는 디스크재(11)가 갖추어야 할 조성에 따른 조성으로 조제한다. 즉, 예를 들어, 이 수성 슬러리는 디스크 롤(1)에 장착된 디스크재(11)에 있어서 5중량% 이상이라는 함유량을 달성하기 위해 필요한 양의 점토계 광물을 함유한다.

점토계 광물로서는 가열에 의해 소결하는 특성을 갖는 것을 바람직하게 사용할 수 있다. 1종류를 단독으로 또는 2종류 이상을 조합하여 이용할 수 있다. 구체적으로, 예를 들어, 목절 점토나 와목 점토 등의 내화성 점토나, 벤토나이트, 카올린을 사용할 수 있고, 해당 내화성 점토를 바람직하게 사용할 수 있다. 그 중에서도, 목절 점토는 소결에 의한 바인더 효과가 높고, 불순물도 적기 때문에 바람직하다.

또한, 수성 슬러리는 추가로 무기 섬유나 충전재를 함유할 수도 있다. 무기 섬유로서는 디스크재(11)의 강도를 높이는 보강재가 되는 것이면 특별히 한정되지 않고 임의의 종류의 것을 적당하게 선택하여 이용할 수 있고, 1종류를 단독으로 또는 2종류 이상을 조합하여 이용할 수 있다.

즉, 예를 들어, 세라믹 섬유, 유리 섬유, 암면 섬유 등의 인조 무기 섬유를 바람직하게 이용할 수 있다. 보다 구체적으로, 예를 들어, 내열성이 뛰어난 알루미나 섬유, 멀라이트 섬유, 실리카·알루미나 섬유, 실리카 섬유를 특히 바람직하게 사용할 수 있다.

충전재로서는 디스크재(11)의 내열성이나 강도 등의 특성 향상에 기여하는 것이면 특별히 한정되지 않고 임의의 종류의 것을 적당하게 선택하여 이용할 수 있고, 한 종류를 단독으로 또는 두 종류 이상을 조합하여 이용할 수 있다. 즉, 예를 들어, 운모, 규회석, 해포석, 실리카, 알루미나, 근청석, 소성 카올린 등의 무기 충전재를 사용할 수 있고, 그 중에서도 고탄성, 미끄럼성, 내마모성, 내열성 등의 뛰어난 특성을 나타내는 운모를 바람직하게 사용할 수 있다. 또한, 인편상(鱗片狀) 실리카나 인편상 알루미나를 이용할 수 있고, 특히 인편상 실리카는 마모성이 높아 바람직하다. 인편상 실리카는 바람직하게는 인편상 실리카가 평행적으로 중첩되어 형성되는 2차 응집체, 또는 상기 2차 응집체가 복수개 모여 형성되는 3차 응집체이다. 구체적으로는 인편상 실리카의 박편 1차 입자가 서로 면 사이가 평행적으로 배향되고, 복수개 중첩되어 형성되는 엽상(葉狀) 실리카 2차 입자이다. 엽상 실리카 2차 입자가, 더욱이 3 차원적으로 응집되어 3차 입자를 형성할 수도 있다. 엽상 실리카 2차 입자 및 3차 입자에 대해서는 일본공개특허공보 제2006-143666호, 일본특허공보 제3795671호 등에 기재되어 있다.

또한, 수성 슬러리는 성형성 등의 특성을 향상시키기 위한 조제(助劑)를 더 함유할 수 있다. 이 조제로서는 예를 들어, 디스크재(11)를 소성함으로써, 해당 디스크재(11)로부터 없앨 수 있는 유기 재료나 무기 재료를 사용할 수 있다. 유기 재료로서는 펄프, 전분, 합성 수지의 섬유나 입자 등의 유기 바인더를 사용할 수 있다.

이러한 원료의 혼합물로서 조제된 수성 슬러리를 판 형상으로 성형하고, 건조시킴으로써 밀 보드를 제조할 수 있다. 밀 보드의 성형은 초조기(抄造機)를 이용한 초조법에 의해 바람직하게 수행할 수 있다. 밀 보드의 두께는 디스크재(11)의 두께에 상응하는 원하는 값으로 설정할 수 있고, 예를 들어, 2~30mm의 범위로 할 수 있다.

그리고, 밀 보드의 일부를 원반형으로 구멍을 뚫어, 구멍 뚫린 원반체를 디스크재(11)로서 얻는다. 또한, 디스크재(11)의 중앙에는 조립시에 축부(20)를 삽입 통과하기 위한 관통 구멍이 형성된다.

또한, 디스크재(11)는 밀 보드로부터 구멍이 뚫린 원반을 소성한 것으로 할 수 있고, 또한, 소성하지 않고 밀 보드를 구멍을 뚫어 얻어진 원반 그 자체로 할 수도 있다. 복수의 디스크재(11)를 갖는 디스크 롤(1)을 조립한 후, 해당 복수의 디스크재(11)를 포함하는 롤부(10)를 소성할 수도 있다. 또한, 롤부(10)에 대해 후술하는 표면 처리 공정(S20)에서의 표면 처리를 실시한 후에, 해당 롤부(10)를 소성할 수도 있다. 또한, 소성 조건은 특별히 제한되지 않고, 소성로의 사양, 디스크재(11)의 부피 밀도나 크기 등의 조건에 따라 적당하게 변경할 수 있다. 즉, 소성 온도는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어 300~1000℃의 범위로 할 수 있고 바람직하게는 400~900℃의 범위로 할 수 있고, 더 바람직하게는 500~800℃의 범위로 할 수 있다. 소성 시간은 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어 1~24시간의 범위로 할 수 있다.

소성된 디스크재(11)를 제조할 경우, 해당 소성에 의해, 밀 보드에 함유되어 있던 유기 재료 등의 조제를 없앨 수 있다. 그 결과, 소결된 무기 재료로 이루어진 디스크재(11)를 얻을 수 있다. 또한, 소성 후의 디스크재(11)에는 해당 소성에 따른 일부 재료의 소실(燒失)에 유래하는 공극이 형성된다.

또한, 디스크재(11)는 몰드 성형으로 제조할 수 있다. 즉, 디스크재(11)는 예를 들어, 상술한 바와 같은 원료의 혼합물로서 조제된 슬러리를, 해당 디스크재(11)의 형상에 대응하는 일정 형상의 몰드 틀에 흘려 넣고, 흡인 탈수 성형함으로써 제조할 수 있다. 또한, 몰드 성형된 원반의 표면에 점토 슬러리를 함침시키고, 건조시킴으로써, 해당 점토계 광물을 함유하는 디스크재(11)를 제조할 수도 있다.

몰드 성형된 디스크재(11)도 또한, 소성할 수 있다. 소성 방법, 소성 시기, 소성 온도, 소성 시간 등의 소성 조건은 상기와 동일하다.

이렇게 하여 얻어진 디스크재(11)(소성이 수행되는 경우에는 소성 후의 디스크재(11))는 5중량% 이상의 점토계 광물을 함유한다. 이 점토계 광물의 함유량은 더욱이 10중량% 이상으로 하는 것이 바람직하고, 15중량% 이상으로 하는 것이 더 바람직하다.

한편, 점토계 광물의 함유량의 상한은 디스크 롤(1)에 요구되는 특성에 따라 적당하게 설정할 수 있다. 즉, 점토계 광물의 함유량은 예를 들어, 50중량% 이하로 하는 것이 바람직하고, 45중량% 이하로 하는 것이 더 바람직하다. 점토계 광물의 함유량이 많으면 롤부(10)에 있어서, 깨짐의 발생, 크랙의 형성, 복수의 디스크재(11)의 분리와 같은 문제가 발생하기 쉬워져, 디스크 롤(1)이 그 성능을 충분히 발휘할 수 없을 수도 있다.

따라서, 디스크재(11)에서의 점토계 광물의 함유량은 예를 들어, 5~50중량%의 범위로 할 수 있고, 10~30중량%의 범위로 하는 것이 바람직하고, 10~43중량%의 범위로 하는 것이 더 바람직하다.

점토계 광물로서, 목절 점토와 벤토나이트를 포함하는 것이 바람직하다. 이들의 함유량은 각각 바람직하게는 5~30중량%, 더 바람직하게는 7~25중량%, 보다 더 바람직하게는 8~23중량%이다.

또한, 디스크재(11)에 함유되는 무기 섬유나 충전재의 양은 이들 재료의 종류나 디스크 롤(1)에 요구되는 특성을 따라 적당하게 설정할 수 있다. 즉, 무기 섬유의 함유량은 예를 들어, 20~50중량%가 바람직하고, 25~45중량%가 더 바람직하고, 30~43중량%가 보다 더 바람직하다.

또한, 충전재의 함유량은 예를 들어, 5~50중량%의 범위로 하는 것이 바람직하고, 7~40중량%의 범위로 하는 것이 더 바람직하고, 10~35중량%의 범위로 하는 것이 보다 더 바람직하다.

점토계 광물, 무기 섬유, 충전재 및 유기 바인더로, 디스크 롤의 90% 이상, 95% 이상, 98% 이상, 또는 100%를 차지할 수 있다.

이렇게 하여 제조된 복수의 디스크재(11)를 차례대로, 축부(20)에 끼워 넣는다. 그리고, 축부(20)를 따라 적층된 복수의 디스크재(11)를, 유압 프레스 등에 의해, 해당 축부(20)의 길이 방향으로 조인다. 그리고, 압축된 상태의 복수의 디스크재(11)를, 축부(20)의 양단 부분에 마련된 한 쌍의 플랜지(21) 사이에 끼우고, 더욱이 한 쌍의 너트(22)로 고정한다. 그리고, 복수의 디스크재(11)를 축부(20)에 끼워 넣은 후, 압축하지 않고, 이들을 플랜지(21) 및 너트(22)로 고정할 수도 있다.

이렇게 하여, 적층된 복수의 디스크재(11)로 이루어진 롤부(10)를 구비한 디스크 롤(1)을 조립할 수 있다. 롤부(10)를 구성하는 복수의 디스크재(11)를 압축하고 고정함으로써, 해당 롤부(10)를, 조립전의 각 디스크재(11)에 비해 경화시키고, 또 치밀화시킬 수 있다.

또한, 롤부(10)는 상술한 적층된 복수의 디스크재(11)를 갖는 것에 한정되지 않는다. 즉, 롤부(10)는 예를 들어, 5중량% 이상의 점토계 광물을 함유하는 하나의 원통형 성형체로 할 수도 있다. 또한, 롤부(10)는 5중량% 이상의 점토계 광물을 함유하는 복수의 원통형 성형체가 축부(20)를 따라 적층되어 이루어지는 것으로 할 수 있다.

이러한 원통형 성형체는 예를 들어, 상술한 바와 같은 무기 재료를 주성분으로 하는 원료를 사용한 몰드 성형으로 제조할 수 있다. 이 경우, 롤부(10)는 상술한 바와 같은 원료의 혼합물로서 조제된 슬러리를, 해당 롤부(10)의 형상에 대응하는 일정 형상의 몰드 틀에 흘려 넣고, 흡인 탈수 성형함으로써, 원통형 성형체로서 제조된다. 이 경우, 몰드 성형전의 슬러리에 미리 점토계 광물을 함유시켜둘 수도 있다. 또한, 몰드 성형된 원통형 성형체의 표면에 점토 슬러리를 함침시키고, 건조시킴으로써, 해당 점토계 광물을 함유하는 롤부(10)를 제조할 수도 있다.

또한, 롤부(10)는 섬유 사이에 점토계 광물을 함유하는 무기 섬유 성형체로 할 수도 있다. 즉, 롤부(10)는 예를 들어, 섬유 사이에 점토계 광물을 함유하는 시트형 무기 섬유 성형체가 축부(20)에 1회 또는 복수회 감겨져 이루어지는 것으로 할 수 있다.

이 경우, 롤부(10)는 예를 들어, 무기 섬유 성형체에 점토 슬러리를 함침시킴으로써 제조할 수 있다. 구체적으로, 예를 들어, 무기 섬유 페이퍼에 점토 슬러리를 함침시키고, 이어서, 해당 무기 섬유 페이퍼를 축부(20)에 감음으로써 롤부(10)를 제조할 수 있다. 또한, 예를 들어, 점토계 광물을 함유하는 슬러리를 초조함으로써 해당 점토계 광물을 함유하는 무기 섬유 페이퍼를 제조하고, 이어서, 해당 무기 섬유 페이퍼를 사용하여 롤부(10)를 제조할 수도 있다. 또한, 예를 들어, 무기 섬유 블랭킷을 축부(20)에 감고, 이어서, 해당 무기 섬유 블랭킷에 점토 슬러리를 함침시키고, 건조시킴으로써 롤부(10)를 제조할 수도 있다.

이들 원통형 성형체나 무기 섬유 성형체도 또한, 소성할 수 있다. 또한, 상술한 바와 같은 복수의 디스크재(11), 원통형 성형체 또는 무기 섬유 성형체를 갖는 롤부(10)를 구비한 내열 롤을 조립한 후에, 해당 롤부(10)를 소성할 수도 있다. 또한, 롤부(10)에 대해 후술하는 표면 처리 공정(S20)에서의 표면 처리를 실시한 후에, 해당 롤부(10)를 소성할 수도 있다. 이들 경우도, 소성 조건은 특별히 제한되지 않고, 소성로의 사양, 원통형 성형체나 무기 섬유 성형체의 부피 밀도나 크기 등의 조건에 따라 적당하게 변경할 수 있다. 소성 온도와 소성 시간은 상기와 동일하다.

이하, 이와 같이 제조된 롤의 표면 마무리에 대해, 도면을 이용하여 설명한다. 도 3은 본 제조 방법의 제1 실시 형태에 포함되는 주요 공정을 나타낸다. 오른쪽 끝에는 표면의 상태를 개략적으로 나타낸다.

먼저, 연삭 공정(S10)에 있어서, 조립공정으로 조립된 디스크 롤(1)의 롤 표면(12)을 연삭한다. 즉, 건조 상태의 롤 표면(12)의 일부를 깎아냄으로써 해당 롤 표면(12)을 평활화하는 동시에, 롤부(10)의 지름을 조절한다. 예를 들어, 도 1에 나타낸 바와 같이, 롤부(10)의 길이 방향에서의 지름을 일정하게 조절할 수 있다.

본 실시 형태에서는 연삭 공정(S10)은 절삭 공정(S12) 및 연마 공정(S14)을 포함한다.

우선, 롤 표면(12)을 선반(旋盤) 등의 절삭 장치로 절삭함으로써 롤 표면(12) 상의 비교적 큰 요철을 해소한다(절삭 공정(S12)). 그러나, 도면의 우측 란에 나타낸 바와 같이, 표면에는 여전히 미소한 요철은 남아 있다.

그 후, 샌드페이퍼 등의 연마 도구로 롤 표면(12)을 더 연마하여 평탄화시킨다(연마 공정(S14)). 이 때, 도면의 우측 란에 나타낸 바와 같이, 연마에 의해 생긴 미립자가 오목한 부분에 들어간다.

또한, 연삭 공정(S10)을, 절삭 공정(S12) 및 연마 공정(S14)으로 나누지 않고, 절삭 및 연마를 한 공정으로 수행할 수도 있고, 또는 표면 상태에 따라서는 어느 쪽을 생략할 수도 있다.

그 후, 표면 처리 공정(S20)에 있어서, 연삭 공정(S10)으로 연삭된 롤 표면(12)을 적신 상태로 고르게 하는 표면 처리를 수행한다. 이 실시 형태에서는 표면 처리 공정(S20)에 있어서는 우선, 연삭 후의 건조된 롤 표면(12)에 물을 도포한다(물 도포 공정(S22).

또한, 본 실시 형태에서는 물을 사용했지만, 롤 표면(12)에 함침시킬 수 있는, 용질을 포함하지 않는 액체이면 특별히 한정되지 않고 임의의 종류의 것을 적당하게 선택하여 이용할 수 있고, 1종류를 단독으로 또는 2종류 이상을 조합하여 이용할 수 있다. 즉, 예를 들어, 물, 에탄올, 아세톤과 같은 극성 용매를 바람직하게 사용할 수 있고, 그 중에서 취급이 용이하고, 점토계 광물을 효과적으로 가소화(可塑化)시킬 수 있는 점에서, 물을 특히 바람직하게 사용할 수 있다.

또한, 도포에 한정되지 않고, 분무기 등의 분무 기구를 이용할 수도 있다.

롤 표면(12)은 적시는 것에 의해 가소화시킬 수 있다. 즉, 롤 표면(12)을 구성하는 미립자는 건조 상태에서는 경화되어 강하게 구속되어 있지만, 습윤 상태에 있어서는 연화되어, 변형이나 이동이 비교적 용이해진다.

따라서, 이 표면 처리 공정(S20)에 있어서는 더욱이 젖은 롤 표면(12)에 외력을 가해, 해당 롤 표면(12)을 고르게 한다(고르기 공정(S24)). 즉, 예를 들어, 적신 롤 표면(12)을 문질러, 해당 롤 표면(12)을 따른 방향으로 전단력을 가한다.

이것에 의해, 롤 표면(12)을 구성하는 미립자의 일부를, 해당 롤 표면(12)을 따라 이동시킬 수 있다. 그 결과, 롤 표면(12)의 요철을 저감시킬 수 있다.

즉, 예를 들어, 도면의 우측 란에 나타낸 바와 같이, 롤 표면(12)의 볼록부를 구성하는 미립자를, 해당 롤 표면(12)을 따라 이동시켜, 해당 롤 표면(12)의 오목부에 채워 넣음으로써, 해당 롤 표면(12)을 평활화시킬 수 있다.

또한, 롤 표면(12)을 누르는 힘을 가함으로써, 해당 롤 표면(12)을 구성하는 미립자를 보다 조밀하게 충전할 수도 있다. 즉, 젖은 롤 표면(12)에 있어서, 미립자는 서로 어긋나면서 이동할 수 있으므로, 알맞은 누르는 힘의 부하에 의해, 미립자를 보다 균일한 분산 상태가 되도록 재배치하고 다시 충전할 수 있다. 그 결과, 롤 표면(12)을 치밀화시킬 수 있다.

또한, 물 도포 공정(S22)과 고르기 공정(S24)은 롤부(10)를 회전시키면서 수행할 수도 있다.

표면 처리 공정(S20)은 물 도포 공정(S22) 및 고르기 공정(S24)을 나누지 않고, 물로 적시는 동시에 고르게 하는 한 공정으로 수행할 수도 있다.

상기의 표면 처리 공정(S20)은 도 4에 나타낸 바와 같이 기재를 이용하여 실시할 수 있다.

도 4는 상술한 표면 처리를 실현하는데 있어서 바람직한 양태의 일례를 나타낸다. 도 4에는 도 1에 나타낸 디스크 롤(1) 중, IV-IV선으로 절단한 롤부(10)의 단면과, 해당 롤부(10)에 대한 표면 처리에 사용되는 기재(40)의 단면을 나타내고 있다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 이 예에서는 회전하는 롤 표면(12)에 기재(40)를 밀어 붙임으로써, 상술한 표면 처리를 실시한다. 즉, 우선 축부(20)를 중심으로 하여, 롤부(10)를 도 4에 나타낸 화살표(R)가 가리키는 방향으로 회전시킨다.

그리고, 회전하는 롤 표면(12)에 대해 기재(40)를 밀어 붙이고 그 상태를 유지한다. 이 때, 도 4에 나타낸 바와 같이, 기재(40)를 롤 표면(12)을 따라 배치하는 것이 바람직하다. 또한, 도 4에는 롤 표면(12)의 원주 방향을 따라 기재(40)가 배치되어 있는 상태만을 나타내고 있지만, 해당 기재(40)는 해당 롤 표면(12)의 길이 방향에도 따르도록 배치할 수 있다. 이렇게 하여, 롤 표면(12)을, 기재(40)에 접촉시키면서 회전시키게 된다.

기재(40)로서는 예를 들어, 시트형 기재(40)를 바람직하게 사용할 수 있다.

물 도포 공정(S22)에 있어서는 미리 액체를 보유한 기재(40)를 롤 표면(12)에 접촉시키는 방법을 사용할 수 있다.

고르기 공정(S24)에 있어서는 젖은 롤 표면(12)에 시트형 기재(40)를 밀어 붙임으로써 해당 기재(40)를 해당 롤 표면(12)의 원주 방향을 따라 배치하면서 롤부(10)를 회전시키는 것에 의해, 해당 롤 표면(12)을 고르게 한다.

기재(40)로서는 예를 들어, 샌드페이퍼 등, 롤 표면(12)과 접촉하는 표면에 연마용 요철이 형성된 시트형 기재(40)를 바람직하게 사용할 수 있다. 이러한 연마 성능을 갖는 기재(40)를 사용함으로써, 상술한 바와 같이, 롤 표면(12)을 구성하는 미립자의 이동 및 재충전을 실현할 수 있다.

또한, 도 4에 나타낸 바와 같이, 롤 표면(12)을 따라 배치 가능한 유연성을 갖는 기재(40)를 바람직하게 사용할 수 있다. 구체적으로, 예를 들어, 직포나 부직포 등의 시트형 섬유 기재나, 가동성을 갖는 합성 고분자로 만들어진 시트형 다공질 기재(예를 들어, 발포 성형체)를 바람직하게 사용할 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이 표면에 연마용 요철이 형성된 시트형 기재(40)(예를 들어, 샌드페이퍼)도 바람직하게 사용할 수 있다.

표면 처리 공정(S20)에 있어서는 원주 방향 중 한 쪽으로 회전하는 롤부(10)의 롤 표면(12)에 상술한 표면 처리를 실시하고, 더욱이 해당 롤부(10)의 회전 방향을 반대 방향으로 전환하여 상술한 표면 처리를 수행하는 반복 처리를 한번 이상 실시할 수도 있다.

즉, 이 경우, 우선, 롤부(10)를 원주 방향 중 한 쪽(예를 들어, 도 4에 나타낸 화살표(R)가 가리키는 방향)으로 회전시키면서, 롤 표면(12)을 적신 상태로 고르게 하는 표면 처리를 수행한다. 이 표면 처리는 상술한 바와 같이, 우선 적시고, 그 후에 고르게 하는 두 단계로 실시할 수도 있다.

이어서, 표면 처리 후의 롤 표면(12)을 건조시키지 않고, 롤부(10)의 회전 방향을 반대 방향으로 전환하여, 반복 처리를 수행한다. 즉, 반복 처리에 있어서는 롤부(10)를 원주 방향 중 다른 쪽(예를 들어, 도 4에 나타낸 화살표(R)가 가리키는 방향과 반대의 방향)으로 회전시키면서, 롤 표면(12)을 적신 상태로 고르게 하는 표면 처리를 수행한다.

그리고 2회째의 반복 처리를 수행하는 경우에는 상술한 제1 반복 처리 후의 롤 표면(12)을 건조시키지 않고, 롤부(10)의 회전 방향을 다시 반대 방향으로 전환하여, 제2 반복 처리를 수행한다. 즉, 이 제2 반복 처리에 있어서는 롤부(10)를 다시 원주 방향 중 한 쪽으로 회전시키면서, 롤 표면(12)을 적신 상태로 고르게 하는 표면 처리를 수행한다.

그리고, 3회 이상의 반복 처리를 실시하는 경우에는 동일하게, 롤부(10)의 회전 방향을 전환하여, 전환된 후의 방향으로 회전하는 롤부(10)의 롤 표면(12)에 표면 처리를 실시한다. 또한, 반복 처리에서의 표면 처리도 또한, 상술한 바와 같이 두 단계로 실시할 수도 있다.

표면 처리 공정(S20)에 있어서, 롤 표면(12)을 고르게 하기 위해 해당 롤 표면(12)에 부하하는 누르는 힘은 특별히 한정되지 않고, 상술한 바와 같은 해당 롤 표면(12)의 평활화 및 치밀화를 달성할 수 있는 범위에서 임의로 설정할 수 있다.

즉, 상술한 바와 같이 롤 표면(12)에 기재(40)(예를 들어, 샌드페이퍼 등의 연마 성능을 갖는 시트형 기재(40))를 밀어 붙여 해당 롤 표면(12)을 고르게 할 경우에는 해당 롤 표면(12)에 대해, 예를 들어, 해당 기재(40)의 폭 방향(축부(20)의 길이 방향)의 단위 길이(1mm)당 100~2000N 범위의 누르는 힘(즉, 100~2000 N/mm 범위의 누르는 힘)을 부하할 수 있다.

또한, 표면 처리 공정(S20)에 있어서, 롤 표면(12)을 고르게 할 때에 해당 롤 표면(12)을 회전시키는 속도는 특별히 한정되지 않고, 상술한 바와 같은 해당 롤 표면(12)의 평활화 및 치밀화를 달성할 수 있는 범위에서 임의로 설정할 수 있다.

즉, 롤부(10)의 회전 속도는 예를 들어, 10~1500 rpm 범위로 할 수 있다. 또한, 롤 표면(12)의 원주 속도(周速度)는 예를 들어, 1~1000 m/분의 범위로 할 수 있다.

또한, 표면 처리 공정(S20)을 1단계로 수행할 때는 미리 적신 기재를 이용하여 롤 표면(12)을 고르게 하여, 표면 처리를 수행한다.

기재(40)에 물을 적셔 사용할 때는 예를 들어, 물 등의 액체를 보유할 수 있는 섬유 기재나 다공질 기재를 사용할 수 있다. 구체적으로, 예를 들어, 물을 이용하여 표면 처리를 수행할 경우에는 친수성 재료로 구성된, 함수성 섬유 기재나 다공질 기재를 바람직하게 사용할 수 있다.

적신 기재(40)를 롤 표면(12)을 따라 배치한 상태로, 해당 롤 표면(12)을 회전시키면, 젖은 기재(40)가 롤 표면(12)의 일부를 덮고 있으므로, 해당 기재(40)로부터의 액체(수분)의 서방(徐放)에 의해 해당 롤 표면(12)을 효율적으로 적실 수 있을 수 있는 동시에, 일단 젖은 롤 표면(12)이 다시 건조되는 것을 효과적으로 방지 가능하게 되어 있다.

그 후, 점토 피막 공정(S30)에 있어서, 상기 표면 처리를 실시한 롤 표면(12)에 점토수(粘土水)를 도포한다(점토수 도포 공정(S32). 그 후, 건조한다(건조 공정(S34)). 건조는 자연 건조일 수도 있지만, 건조기를 사용할 수도 있다. 이렇게 함으로써, 점토계 광물의 피막이 형성되고, 표면 처리 공정(S20)만으로는 충분히 평탄화할 수 없었던 요철도, 평탄화할 수 있게 된다. 그 결과, 발진이 억제된다.

점토계 광물로서는 팽윤력 15 ml/2g 이상의 것을 사용할 수 있고, 바람직하게는 20 ml/2g 이상의 것, 더 바람직하게는 30 ml/2g 이상의 것이 바람직하다. 예를 들어 목절 점토나 와목 점토 등의 내화성 점토나, 벤토나이트, 카올린을 사용할 수 있다.

팽윤력은 일본 벤토나이트 공업회 표준 시험 방법(JBAS-104-77)에 준하여 측정할 수도 있다. 구체적으로는 이하와 같이 측정할 수도 있다. 시료 2g을 정확하게 재어, 정제수 100ml를 넣은 100ml의 마개(共栓) 달린 메스 실린더에 첨가한다. 이 때, 첨가한 시료가 내벽에 부착되지 않도록 주의한다. 또한, 시료가 충분히 흡수 및 분산되도록 시료를 몇 차례로 나누어 첨가하도록 하는 동시에, 이전에 첨가한 시료의 대부분이 침강하고 나서 다음의 시료를 첨가한다. 모든 시료를 첨가하고 난 후 마개를 덮고, 24시간 정치한 후, 메스 실린더의 하부에 퇴적된 용적A(ml)을 읽어낸다. 읽어낸 값이 팽윤력(ml/2g)이 된다.

도포에 이용하는 점토수로서는 예를 들어, 물 10L에 점토계 광물을 1~1000g 용해 또는 분산시킨 것을 이용할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는 물을 사용했지만, 점토계 광물을 적당하게 용해 또는 분산 가능한 것이면, 특별히 한정되지 않고, 임의의 종류의 것을 적당하게 선택하여 이용할 수 있고, 1종류를 단독으로 또는 2종류 이상을 조합하여 이용할 수 있다. 취급 용이성 등의 관점에서, 물이 바람직하다.

피복하는 양은 바람직하게는 평균 막 두께 0.01mm~5mm 정도이며, 더 두껍게 할 수도 있다. 또는 예를 들어, 평균 표면적 1m²당 고형분량으로 0.1g~1000g 정도이며, 바람직하게는 0.1g~100g, 더 바람직하게는 0.3~50g이다.

또한, 피복은 표면 전체를 피복하지 않을 수도 있다. 바람직하게는 80% 이상, 더 바람직하게는 90% 이상, 가장 바람직하게는 100%이다.

점토계 광물액을, 예를 들어 분무하는 방법, 침지, 브러시 도포, 또는 적하 등에 의해, 롤 표면(12) 상에 부착한다.

도 5에, 본 발명의 제2 실시 형태에 포함되는 주요 공정을 나타낸다. 오른쪽 끝에는 표면의 개략적인 상태를 나타낸다.

이 실시 형태에서는 연삭 공정(S10) 후, 물을 도포하는 대신에, 제1 실시 형태에 있어서 사용한 점토 함유수를 도포한다(표면 처리 공정(S40)). 또한, 연삭 공정(S10)은 제1 실시 형태와 동일하기 때문에 설명을 생략한다.

이 실시 형태에서는 점토 함유수를 도포하고(점토수 도포 공정(S42)), 고르게 하여 건조한 후(고르기 공정(S44), 건조 공정(S46)), 제1 실시 형태와 동일하게 점토계 광물의 피막을 형성한다. 이 공정에서는 도면의 우측 란에 나타낸 바와 같이, 적신 롤 표면(12)에, 표면(12)을 따른 방향으로 전단력을 가해 롤 표면(12)을 구성하는 미립자 중 일부를, 해당 롤 표면(12)을 따라 이동시켜, 롤 표면(12)의 요철을 저감시킨다. 이와 함께, 점토수에 포함되는 점토계 광물도 표면(12)의 오목부에 들어가 이를 채우고, 더욱이, 표면 위에 점토 피막을 형성한다. 따라서, 제1 실시 형태와 같은 물만의 표면 처리 공정(S20)만으로는 충분히 평탄화할 수 없었던 요철도, 평탄화할 수 있게 된다. 그 결과, 발진이 억제된다.

이렇게 하여 얻어진 디스크 롤(1)에 있어서는 롤 표면(12)이, 롤부(10)의 내부(13)에 비해 치밀화되어 있다. 즉, 롤부(10)에 있어서는 해당 롤부(10)의 바깥 표면 및 그 근방 부분을 포함하는 일정 두께의 표면 부분이 국소적으로 치밀화되어 있다.

또한, 제2 실시 형태에서는 제1 실시 형태에서 실시한 바와 같이, 다시 점토수를 부착시켜 건조시키는 공정(점토 피막 공정(S30))은 필요하지 않다. 그러나, 제1 실시 형태와 같이 추가로 점토계 광물의 피막을 형성하여(점토 피막 공정(S30)를 실시하여), 두께를 증가시킬 수도 있다.

본 발명의 내열 롤의 표면(12)은 발진이 억제되고, 평활화 되어 있다. 또한, 점토계 광물의 피막이 있기 때문에 강도도 높아져 있다.

JIS B 0601-1994로 규정된 방법으로 측정되는 롤 표면(12)의 산술 평균 거칠기(Ra)는 5.0㎛ 이하로 할 수 있고, 3.0㎛ 이하인 것이 더 바람직하고, 1.0㎛ 이하인 것이 특히 바람직하다.

또한, JIS B 0601-1994로 규정된 방법으로 측정되는 롤 표면(12)의 최대 높이(Ry)는 25.0㎛ 이하로 할 수 있고, 15.0㎛ 이하인 것이 더 바람직하고, 10.0㎛ 이하인 것이 특히 바람직하다.

또한, JIS B 0601-1994로 규정된 방법으로 측정되는 롤 표면(12)의 십점 평균 거칠기(Rz)는 25.0㎛ 이하로 할 수 있고, 15.0㎛ 이하인 것이 더 바람직하고, 10.0㎛ 이하인 것이 특히 바람직하다.

롤 표면(12)은 그 산술 평균 거칠기(Ra), 최대 높이(Ry) 및 십점 평균 거칠기(Rz) 중 적어도 하나가 상기 범위인 것이 바람직하고, 이들 3개 모두에 대해 상기 범위인 것이 특히 바람직하다.

또한, 본 발명에서 얻어진 내열 롤의 롤부(10)는 상기 표면 마무리 전후로, 동등한 내열성 등의 특성을 유지할 수 있다.

실시예

실시예 1, 비교예 1

디스크 롤용 기재로부터 바깥 지름 60mm, 안지름 20mm인 디스크재를 구멍을 뚫어, 직경 20mm의 스테인리스로 만들어진 샤프트에 길이 100mm, 충전 밀도가 1.35g/cm³가 되도록 롤 빌드하여, 도 1에 나타낸 바와 같은 디스크 롤(1)을 제작했다.

이 디스크재(11)는 점토계 광물로서 10중량%의 목절 점토, 10중량%의 벤토나이트, 무기 섬유로서 40중량%의 멀라이트 섬유, 충전재로서 32중량%의 운모를 함유하고 있었다. 또한, 디스크 롤용 기재는 조제로서 6중량%의 펄프와 2중량%의 유기 바인더를 함유하고 있었다.

이 조립된 디스크 롤(1)을 소성했다. 디스크재(11)에 함유되어 있던 펄프 및 유기 바인더는 이 소성으로 소실시켰다.

이어서, 이 디스크 롤(1)의 롤 표면(12)을 연삭했다. 연삭은 디스크 롤(1)을 일정한 구동장치에 설치하여 축부(20)를 중심으로 회전시키고, 회전하는 롤 표면(12)에 샌드페이퍼를 접촉시킴으로써 수행했다.

그리고, 연삭시와 동일하게, 회전하는 롤 표면(12)에, 미리 물을 함침시켜 적신 무진(無塵) 페이퍼(KimWipes, 니뽄 세이시 크레시아 가부시키가이샤)를 갖다 대고 일정 시간 유지함으로써, 해당 롤 표면(12)을 적신 상태로 고르게 하는 표면 처리를 수행했다.

표면 처리 후의 롤 표면(12)을 가열하여 건조시켰다.

상기 표면 처리를 수행한 롤 표면(12)에, 벤토나이트 수용액을 분무기와 솔로 도포하여 피막 처리를 수행했다. 벤토나이트 수용액은 물 10L에 벤토나이트 50g을 용해하여 조제했다. 그 후, 롤 표면(12)을 자연 건조하여 디스크 롤(1)을 제조했다.

비교예 1로서 상기 표면 처리는 수행했지만, 상기 피막 처리를 수행하지 않은 디스크 롤을 준비했다.

디스크 롤(1) 및 피막 처리를 수행하지 않은 디스크 롤 각각에 대해, 이하의 특성을 평가했다. 결과를 표 1에 나타낸다.

(1) 가열 수축률(내열성)

디스크 롤을 900℃로 3시간 가열한 후, 롤의 길이 방향의 길이를 측정하고, 하기 식을 바탕으로 가열 수축률을 평가했다.

[(가열전 측정값-가열 후 측정값)/가열전 측정값]×100

(2) 내스폴링성(내열성)

디스크 롤을, 900℃으로 유지한 전기로에 투입하고, 15시간 후에 꺼내 실온 25℃까지 급랭했다. 그리고, 이 가열 및 급랭의 사이클을 디스크 롤의 크랙 또는 디스크 세퍼레이션이 발생할 때까지 반복하여, 크랙 또는 디스크 세퍼레이션이 발생한 사이클 수를 카운트했다.

(3) 유연성(하중 변형량)

디스크 롤을 샤프트의 양단을 받침대(架台)로 지지하고, 디스크재로 이루어진 롤면에 압축자(壓縮子)로 8.82 N/mm로 가압하여, 그 때의 하중 변형량을 측정했다.

(4) 내구성(열간 마모 시험)

세라믹 섬유 함유 디스크 롤용 기재로부터 바깥 지름 80mm, 안지름 30mm인 디스크재를 구멍을 뚫어, 직경 30mm의 스테인리스로 만들어진 샤프트에, 길이 100mm, 충전 밀도가 1.25 g/cm³가 되도록 롤 빌드하여, 디스크 롤을 제작했다.

이 디스크 롤의 롤면에 2mm 간격으로 폭 2mm의 홈 가공을 5개 실시한 직경 30mm의 스테인리스로 만들어진 축을 접촉시킨 상태로, 900℃로 5시간 회전시킨 후, 실온 25℃까지 냉각하고, 디스크 롤의 롤 표면에 생긴 홈의 깊이를 측정했다.

(5) 발진성

발진성은 롤 표면을 검은 색 도화지에 문질러, 이것에 의해 해당 도화지에 부착된 가루의 중량을 측정하는 동시에, 해당 도화지의 명도를 색차계로 측정함으로써 평가했다.

상기 디스크 롤을 이용하여, 실제로 판 유리를 제조한 결과, 발진성에 유의차가 있었다.

(6) 표면 거칠기

촉침식 표면 거칠기 측정기(JIS B 0651)를 사용하여, JIS B 0601-1994로 규정된 방법에 따라 측정하여, 산술 평균 거칠기(Ra), 최대 높이(Ry) 및 십점 평균 거칠기(Rz)를 측정했다.

[표 1]

본 발명의 제조 방법을 따라 얻어진 디스크 롤은 판 유리, 특히 액정용 유리나 플라즈마 디스플레이용 유리의 제조에 이용할 수 있다.

상기에 본 발명의 실시 형태 및/또는 실시예를 몇 가지 상세하게 설명했지만, 당업자는 본 발명의 신규한 교시 및 효과로부터 실질적으로 벗어나지 않고, 이들 예시인 실시 형태 및/또는 실시예에 많은 변경을 가하는 것이 용이하다. 따라서, 이들의 많은 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

이 명세서에 기재된 문헌 및 본원의 파리 우선의 기초가 되는 일본 출원 명세서의 내용을 모두 여기에 원용(援用)한다.

Claims

점토계 광물을 5중량% 이상 함유하는 롤부를 제작하는 롤부 제작 공정과,
상기 롤부의 롤 표면을 연삭하는 연삭 공정과,
연삭된 상기 롤 표면을 적신 상태로 고르게 하는 표면 처리를 수행하는 표면 처리 공정과,
상기 표면 처리된 롤 표면에 점토계 광물의 피막을 형성하는 점토 피막 공정
을 포함하는 내열 롤의 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 표면을 피복하는 점토계 광물의 팽윤력이, 15 ml/2g 이상인 내열 롤의 제조 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 표면을 피복하는 점토계 광물이, 벤토나이트, 목절 점토, 카올린에서 선택되는 하나 이상인 내열 롤의 제조 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 점토 피막 공정에 있어서, 상기 표면 처리된 롤 표면에, 점토계 광물 함유액을 부착하고, 건조시켜 점토계 광물의 피막을 형성하는 내열 롤의 제조 방법.
점토계 광물을 5중량% 이상 함유하는 롤부를 제작하는 롤부 제작 공정과,
상기 롤부의 롤 표면을 연삭하는 연삭 공정과,
연삭된 상기 롤 표면을, 점토계 광물 함유액으로 적신 상태로 고르게 하는 표면 처리를 하고, 롤 표면에 상기 점토계 광물의 피막을 형성하는 표면 처리 공정
을 포함하는 내열 롤의 제조 방법.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 표면 처리 공정의 적신 상태로 고르게 하는 표면 처리에 있어서, 연삭된 상기 롤 표면을 적시는 제1 공정과, 이어서, 젖은 상기 롤 표면을 고르게 하는 제2 공정을 실시함으로써, 상기 표면 처리를 수행하는 내열 롤의 제조 방법.
제6항에 있어서,
상기 제2 공정에 있어서, 젖은 상기 롤 표면에 기재를 밀어 붙이면서 상기 롤부를 회전시킴으로써, 상기 롤 표면을 고르게 하는 내열 롤의 제조 방법.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 표면 처리 공정에 있어서, 회전하는 상기 롤부의 상기 롤 표면에, 적신 기재를 밀어 붙임으로써, 상기 표면 처리를 수행하는 내열 롤의 제조 방법.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 점토계 광물의 피막하는 양이 평균 표면적 1m²당 고형분량으로 0.1g 이상인 내열 롤의 제조 방법.
점토계 광물을 5중량% 이상 함유하는 롤부의 표면 부분이, 점토계 광물로 피복되어 있는, 내열 롤.
제10항에 있어서,
상기 롤부의 표면 부분이, 상기 롤부의 내부에 비해 치밀화되어 있는 내열 롤.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 방법으로 제조된 내열 롤.
제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 점토계 광물의 피막하는 양이 평균 표면적 1m²당 고형분량으로 0.1g 이상인 내열 롤.
제10항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 내열 롤을 반송용 롤로서 사용하는 판 유리의 제조 방법.