TW201302635A - 碟片輥筒及其基材 - Google Patents

Abstract

本發明的碟片輥筒用基材係含有：陶瓷纖維25~50重量%；木節黏土5~30重量%；膨潤土2~20重量%；以及從氧化鋁、矽灰石及煅燒高嶺土中選擇的填充劑25~45重量%。

Description

碟片輥筒及其基材

本發明係關於適用於平面玻璃之製造用的碟片輥筒及其基材。

平面玻璃係將玻璃熔融物連續地供應給裝置，再從該裝置中呈帶狀流出，藉由在流出中施行冷卻使硬化而進行製造。碟片輥筒係具有一對拉伸輥筒的機能，供使用於挾持著帶狀玻璃熔融物並送出用。

碟片輥筒一般係將由書皮紙板(millboard)(板狀成形體、基材)沖孔呈環狀的碟片材，依複數片嵌插於成為旋轉軸的軸上而形成輥筒狀的積層物，再經由二端所設置的凸緣對整體加壓而呈固定者。碟片材的外周面係具有玻璃熔融物之搬送面的機能。

因為碟片輥筒係搬送帶狀玻璃熔融物，因而要求耐熱性、以及不會傷及玻璃表面的柔軟性、硬度，已知有含有耐熱性無機纖維、雲母、黏土的碟片輥筒等(專利文獻1~3)。

[先行技術文献] [專利文獻]

專利文獻1：日本專利特表2010-510956

專利文獻2：日本專利特開2009-132619

專利文獻3：日本專利特開2004-299980

然而，雲母會有容易刮傷玻璃的可能性。又，從原料的多樣性、代替可能性的觀點而言，期待能在未以雲母為必要成分之情況下，可製造碟片輥筒。又，因為係從水性漿料濾水而進行製造，為了能有效率地製造，渴求縮短濾水時間。

本發明目的在於提供不以雲母為必要成分的碟片輥筒及其基材。

根據本發明，提供以下的碟片輥筒用基材等。

1.一種碟片輥筒用基材，係含有：陶瓷纖維25~50重量%；木節黏土5~30重量%；膨潤土2~20重量%；以及從氧化鋁、矽灰石及煅燒高嶺土中選擇之填充劑25~45重量%。

2.如1所記載的碟片輥筒用基材，其中，上述陶瓷纖維係含有氧化鋁40重量%以上且99重量%以下、與二氧化矽60重量%以下且1重量%以上。

3.如1或2所記載的碟片輥筒用基材，其中，上述陶瓷纖維係含有氧化鋁70重量%以上且80重量%以下、與二氧化矽30重量%以下且20重量%以上。

4.如1~3項中任一項所記載的碟片輥筒用基材，其中，上述填充劑係氧化鋁。

5.如1~3項中任一項所記載的碟片輥筒用基材，其中，上述填充劑係矽灰石。

6.如1~3項中任一項所記載的碟片輥筒用基材，其中，上述填充劑係煅燒高嶺土。

7.如1~6項中任一項所記載的碟片輥筒用基材，其中，更進一步含有紙漿與澱粉。

8.如7所記載的碟片輥筒用基材，其中，上述紙漿係含有6~10重量%。

9.如7或8所記載的碟片輥筒用基材，其中，上述澱粉係含有1~4重量%。

10.一種碟片輥筒，係含有如1~9項中任一項所記載的基材。

11.一種玻璃之製造方法，係使用10所記載的碟片輥筒進行玻璃熔融物的搬送；以及 將上述玻璃熔融物予以冷卻。

根據本發明，可提供未以雲母為必要成分的碟片輥筒及其基材。

本發明的碟片輥筒用基材係含有：陶瓷纖維(矽酸鋁纖維 等)、以及從木節黏土、膨潤土、及氧化鋁、矽灰石、菫青石、煅燒高嶺土中選擇的填充劑。其不含有雲母。

基材係含有陶瓷纖維為25~50重量%、較佳為25~45重量%、更佳為30~40重量%。若陶瓷纖維未滿25重量%，則耐熱性、耐熱衝擊性會降低，反之若陶瓷纖維超過50重量%，則碟片材容積密度會降低，造成體積變為龐大，導致會有作業性變差的可能性。

本發明所使用的陶瓷纖維通常係含有氧化鋁為40重量%以上且99重量%以下、較佳為40重量%以上且80重量%以下、更佳為70重量%以上且80重量%以下、特佳為70重量%以上且75重量%以下。又，陶瓷纖維通常係含有二氧化矽1重量%以上且60重量%以下、較佳為20重量%以上且60重量%以下、更佳為20重量%以上且30重量%以下、特佳為25重量%以上且30重量%以下。若氧化鋁增加，便會增加耐熱性。纖維係可使用1種、亦可混合使用2種以上。

基材係含有木節黏土5~30重量%、較佳為5~25重量%、更佳為5~20重量。若木節黏土含有在此範圍內，便可使表面潤滑性(平滑性)呈良好。

膨潤土係含有2~20重量%、較佳為2~15重量%、更佳為5~15重量%。若未含有膨潤土，便會因固定．凝聚不足，導致濾水性變差。反之，若膨潤土過多，則漿料的黏性會提高，導致有濾水性變差的可能性。

本發明係更進一步含有當作填充劑用的氧化鋁、矽灰石、菫青石或煅燒高嶺土。本發明的基材係可含有該等填充劑2種以上。

基材係含有填充劑25~45重量%、較佳為28~42重量%。若填充劑未滿25重量%，則經組裝後的輥筒表面潤滑性(平滑性)會降低，反之若超過45重量%，則會有當將基材沖孔為環狀時的沖孔性降低之可能性。

本發明的基材係在不致損及本發明效果的範圍內，除上述成分之外，尚可含有凝聚輔助劑、有機黏結劑。

有機黏結劑較佳係有機纖維(紙漿)、澱粉。若含有有機纖維(紙漿)，便可顯現出壓縮特性，其含量可設為例如2~10重量%、或6~10重量%。又，若含有澱粉，便可顯現出碟片材的強度，其含量可設為例如1~10重量%、或1~4重量%。

本發明的基材係無機成分的陶瓷纖維、木節黏土、膨潤土、填充劑，合計可設為90重量%以上、95重量%以上、98重量%以上、99重量%以上、100重量%。

本發明的基材係藉由依上述範圍含有上述成分，即便未含有雲母，仍可獲得耐熱性、強度、硬度保持均衡佳的碟片輥筒。

基材係利用抄紙法，或者在對金網等成形模具的其中一面供應漿料，再從另一面施行抽吸的脫水成形法等，便可進行 製造。具體而言，調製含有既定量的陶瓷纖維、木節黏土、膨潤土、填充劑、以及視需要之凝聚輔助劑、有機黏結劑等的水性漿料，將該水性漿料施行成形，經乾燥便可獲得基材。厚度係可適當設定，一般係2~30mm。

其次，相關碟片輥筒的製造方法進行說明。通常，從基材沖孔出環狀碟片材，再將該碟片材複數片嵌插於金屬製(例如鐵製)的軸上，而形成輥筒狀積層物，經由在二端配置的凸緣，從二端對全體施行加壓，於對碟片材施加若干壓縮的狀態下，利用螺帽等進行固定。視需要進行煅燒。然後，依成為既定輥筒徑的方式對碟片材外周面施行研削便獲得碟片輥筒。

碟片輥筒的構造係有：軸全體均被碟片材覆蓋的規格、僅接觸到玻璃之部分的軸被碟片材覆蓋的規格、具有單一軸的規格等。

如圖1所示，使用本發明的碟片輥筒10，挾持著玻璃熔融物100並進行搬送，經使玻璃熔融物100進行冷卻、硬化，便可製造玻璃。

[實施例] [含有各種填充劑的碟片輥筒用基材] [實施例1]

調製含有：耐火性無機纖維(含有氧化鋁70重量%以上、二氧化矽30重量%以下的高鋁紅柱石纖維)30重量%、氧化 鋁32重量%、木節黏土20重量%、膨潤土10重量%、紙漿6重量%、及澱粉2重量%的水性漿料，利用抽吸脫水成形法，成形為經乾燥後的尺寸為200mm×200mm×6mm之碟片輥筒用基材(書皮紙板)。

針對所獲得碟片輥筒用基材，經測定密度後，再施行下述(1)~(8)的評價。結果如表1所示。

(1)加熱收縮率

將碟片輥筒用基材切取為寬度30mm、長度150mm，經依900℃施行3小時加熱後，測定其線方向與厚度方向的長度，並根據下式評價加熱收縮率。相關厚度方向的加熱收縮率，若收縮偏大便會發生碟片間的分離情形，因而越小越好。

[(加熱前測定值-加熱後測定值)/加熱前測定值]×100

(2)原板的彎曲試驗(彎曲強度及彎曲彈性模數)

碟片輥筒用基材經在維持900℃的加熱爐中保持3小時後，自然冷卻至室溫。經冷卻後的基材切取為寬度30mm、長度150mm的試驗片，使用島津製作所製「autograph AG-100kND」，根據JIS K7171評價彎曲強度及彎曲彈性模數。若彎曲彈性模數偏大則會使耐剝落性降低，因而越小越好。。

(3)填充時的彎曲試驗(彎曲強度及彎曲彈性模數)

從碟片輥筒用基材切取寬度30mm、長度150mm的碟片材，利用不銹鋼板夾帶著該碟片材，依成為厚度10mm、密 度1.35g/cm³的方式施行壓縮，在經壓縮的狀態下，於維持900℃的加熱爐中保持10小時後，自然冷卻至室溫。經冷卻後，將經開放壓縮力者當作測定樣品，使用島津製作所製「autograph AG-100kND」，根據JIS K7171評價彎曲強度與彎曲彈性模數。

(4)熱導率

切取碟片輥筒用基材而切取出寬度50mm、長度100mm的碟片材，利用SUS板夾帶著該碟片材，依成為厚度10mm、密度1.35g/cm³的方式施行壓縮，在經壓縮的狀態下，於維持900℃的加熱爐中保持10小時後，自然冷卻至室溫。經冷卻後，將經開放壓縮力者當作測定樣品，針對樣品的表面根據JIS R2618的暫態熱金屬線法，利用快速熱導儀QTM-500(京都電子工業股份有限公司製)，於室溫中測定熱導率。

(5)熱膨脹係數

從含有陶瓷纖維的碟片輥筒用基材沖孔出外徑60mm、內徑20mm的碟片材，在不銹鋼製軸上依成為長度100mm、密度1.35g/cm³的方式施行輥筒疊層，於維持900℃的加熱爐中保持10小時後，自然冷卻至室溫。將經冷卻後的樣品切取出5×5×20mm並當作測定樣品。使用理學電機工業股份有限公司製熱機械分析裝置「TMA8310」，在空氣中，依5℃/min速度從室溫升溫至900℃，再測定熱膨脹係數。熱 膨脹係數係為能使對軸的追蹤性變大，因而最好為較大。

(6)壓縮加熱復原率

從含有陶瓷纖維的碟片輥筒用基材中切取出寬度30mm、長度50mm的碟片材，利用不銹鋼板夾帶，依成為厚度20mm、密度1.35g/cm³的方式施行壓縮，再將經固定者設為樣品。

將所獲得的樣品依600℃加熱5小時後，冷卻至室溫25℃，將經開放對碟片材所施加壓縮力時復原的長度，除以原本的長度，而求得復原率。又，使所獲得碟片輥筒依900℃加熱10小時，再與上述同樣的測定復原率。壓縮加熱復原率係對使對軸熱膨脹的追蹤性變良好，最好為較大值。

(7)耐剝落性

從碟片輥筒用基材沖孔出外徑60mm、內徑20mm的碟片材，在直徑20mm不銹鋼製軸上依成為長度100mm、填充密度1.35g/cm³的方式施行輥筒疊層而製得碟片輥筒。

將該碟片輥筒投入於保持於900℃的電爐中，經15小時後取出，急冷至室溫25℃。然後，重複施行此種加熱與急冷的循環，直到碟片輥筒出現龜裂或碟片分離為止，並計數出現龜裂或碟片分離時的循環數。該循環數越多便表示耐剝落性越佳。

除上述之外，分別評價耐剝落性試驗前的碟片材之ShoreD硬度、與龜裂後或碟片分離後的(試驗後)之碟片材硬 度。

(8)荷重變形量

從碟片輥筒用基材切取出外徑60mm、內徑20mm的碟片材，再於直徑20mm的不銹鋼製軸上，依成為長度100mm、填充密度1.35g/cm³的方式施行輥筒疊層，而製作碟片輥筒。

該碟片輥筒利用台架支撐著軸二端，對由碟片材構成的輥筒面，利用壓緊件依1mm/分施加10kgf/cm的荷重，測定此時的荷重變形量(室溫)。

再者，上述碟片輥筒在900℃加熱爐中保持10小時，從加熱爐中取出後，再冷卻至室溫，對其依與上述同樣的測定荷重變形量(900℃、10小時)。因為荷重變形量係關聯於柔軟度，因而最好為較大值。

[實施例2、3、參考例1]

取代氧化鋁，改為使用煅燒高嶺土、矽灰石及菫青石分別依具有如表1所示組成，施行抽吸脫水成形的碟片輥筒用基材，再與實施例1同樣，施行(1)~(8)之物性的評價。結果如表1所示。

[參考例2]

取代氧化鋁，改為使用白雲母，且耐火性無機纖維係使用陶瓷纖維(氧化鋁40~60重量%、二氧化矽60~40重量%)，分別施行抄紙成為具有表1所示組成的碟片輥筒用基材，再與實施例1同樣，施行(1)~(8)之物性的評價。結果如表1所 示。得知實施例1~3、參考例1的基材係就原板的加熱收縮等，具有與參考例2的基材為同等級或較優之特性。

[含有氧化鋁的碟片輥筒用基材] [實施例4-5]

針對實施例1的碟片輥筒用基材，改變無機纖維與木節黏土的含有量並施行物性的評價。具體係分別施行抽吸脫水成形出具有表2所示組成的碟片輥筒用基材，再與實施例1同樣的施行(1)~(8)的物性評價。結果如表2所示。得知含有 氧化鋁的基材特別係荷重變形量較優異。

[含有矽灰石的碟片輥筒用基材] [實施例6-8]

針對實施例3的碟片輥筒用基材，改變無機纖維、木節黏土、紙漿的含有量並施行物性的評價。具體係分別施行抽吸脫水成形出具有表3所示組成的碟片輥筒用基材，再與實施例1同樣的施行(1)~(8)的物性評價。結果如表3所示。

(產業上之可利用性)

本發明的碟片輥筒係可使用於平面玻璃(特別係液晶用玻璃、電漿顯示器用玻璃)的製造。

上述針對本發明數個實施形態及/或實施例進行詳細說明，惟熟習此技術者可在不致實質脫逸本發明新穎揭示及效果的前提下，輕易地對該等例示的實施形態及/或實施例追加多種變更。所以，該等多種變更均涵蓋於本發明範圍中。

本說明中所記載文獻的內容均全部援引於本案中。

10‧‧‧碟片輥筒

100‧‧‧玻璃熔融物

圖1係使用碟片輥筒的玻璃之製造方法一例圖。

Claims (11)

1. 一種碟片輥筒用基材，係含有：陶瓷纖維25~50重量%；木節黏土5~30重量%；膨潤土2~20重量%；以及從氧化鋁、矽灰石及煅燒高嶺土中選擇之填充劑25~45重量%。
2. 如申請專利範圍第1項之碟片輥筒用基材，其中，上述陶瓷纖維係含有氧化鋁40重量%以上且99重量%以下、與二氧化矽60重量%以下且1重量%以上。
3. 如申請專利範圍第2項之碟片輥筒用基材，其中，上述陶瓷纖維係含有氧化鋁70重量%以上且80重量%以下、與二氧化矽30重量%以下且20重量%以上。
4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之碟片輥筒用基材，其中，上述填充劑係氧化鋁。
5. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之碟片輥筒用基材，其中，上述填充劑係矽灰石。
6. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之碟片輥筒用基材，其中，上述填充劑係煅燒高嶺土。
7. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之碟片輥筒用基材，其中，更進一步含有紙漿與澱粉。
8. 如申請專利範圍第7項之碟片輥筒用基材，其中，上述 紙漿係含有6~10重量%。
9. 如申請專利範圍第7項之碟片輥筒用基材，其中，上述澱粉係含有1~4重量%。
10. 一種碟片輥筒，係含有申請專利範圍第1至9項中任一項之基材。
11. 一種玻璃之製造方法，係使用申請專利範圍第10項之碟片輥筒進行玻璃熔融物的搬送；以及將上述玻璃熔融物予以冷卻。