WO2012150654A1 - ディスクロール及びその基材 - Google Patents

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渡辺 和久
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Definitions

  • the present invention relates to a disk roll suitable for the production of plate glass and a base material thereof.
  • the plate glass is produced by continuously supplying a glass melt to the apparatus, flowing down from the apparatus in a strip shape, and cooling and curing the liquid while flowing.
  • the disc roll functions as a pair of pulling rolls, and is used to sandwich and feed the glass ribbon melt.
  • a disc roll is a roll-like laminate in which a plurality of disc materials obtained by punching a millboard (plate-shaped molded body, base material) into a ring shape are inserted into a shaft serving as a rotating shaft, and flanges arranged at both ends are provided. The whole is pressed and fixed through.
  • the outer peripheral surface of the disk material functions as a conveying surface for the glass melt.
  • Disk rolls containing heat-resistant inorganic fibers, mica, clay, etc. are known. (Patent Documents 1 to 3).
  • An object of the present invention is to provide a disc roll that does not contain mica as an essential component and a base material thereof.
  • the following disk roll substrate and the like are provided.
  • the ceramic fiber contains 40% by weight or more and 99% by weight or less of alumina and 60% by weight or less of silica and 1% by weight or more.
  • the base material for disk rolls according to 1 or 2 wherein the ceramic fiber contains 70 to 80% by weight of alumina and 30 to 20% by weight of silica. 4). 4.
  • the base material for disc roll of the present invention contains ceramic fiber (alumina silicate fiber or the like), a filler selected from Kibushi clay, bentonite, alumina, wollastonite, cordierite, and calcined kaolin. Does not include mica.
  • ceramic fiber alumina silicate fiber or the like
  • a filler selected from Kibushi clay, bentonite, alumina, wollastonite, cordierite, and calcined kaolin. Does not include mica.
  • the base material contains 25 to 50% by weight of ceramic fiber, preferably 25 to 45% by weight, more preferably 30 to 40% by weight.
  • the ceramic fiber is less than 25% by weight, the heat resistance and thermal shock resistance are lowered, and when the ceramic fiber is more than 50% by weight, the bulk density of the disk material becomes low and the bulk becomes high, which may deteriorate the workability.
  • the ceramic fiber used in the present invention is usually 40 wt% or more and 99 wt% or less of alumina, preferably 40 wt% or more and 80 wt% or less, more preferably 70 wt% or more and 80 wt% or less, and further preferably 70 wt%. More than 75% by weight is included.
  • the ceramic fiber usually has a silica content of 1% by weight to 60% by weight, preferably 20% by weight to 60% by weight, more preferably 20% by weight to 30% by weight, and even more preferably 25% by weight to 30%. Contains up to% by weight. As alumina increases, heat resistance increases. You may use a fiber 1 type or in mixture of 2 or more types.
  • the base material contains 5 to 30% by weight of Kibushi clay, preferably 5 to 25% by weight, more preferably 5 to 20%.
  • Kibushi clay is included in this range, the surface lubricity (smoothness) becomes good.
  • Bentonite is contained in an amount of 2 to 20% by weight, preferably 2 to 15% by weight, more preferably 5 to 15% by weight. If bentonite is not included, fixing and agglomeration are insufficient and drainage is deteriorated. On the contrary, if there is too much bentonite, the viscosity of the slurry becomes high and the drainage may be deteriorated.
  • the present invention further includes alumina, wollastonite, cordierite or calcined kaolin as a filler.
  • the base material of the present invention may contain two or more of these fillers.
  • the base material contains 25 to 45% by weight, preferably 28 to 42% by weight of filler. If the filler is less than 25% by weight, the surface lubricity (smoothness) of the roll after assembly is lowered, and if it exceeds 45% by weight, the punching property when the substrate is punched into a ring shape may be lowered.
  • the base material of the present invention can contain an agglomeration aid and an organic binder in addition to the above components as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • organic fibers (pulp) and starch are preferable.
  • organic fibers (pulp) When organic fibers (pulp) are included, compressive properties can be developed, and the amount can be, for example, 2 to 10% by weight, or 6 to 10% by weight.
  • starch when starch is contained, the strength of the disk material can be exhibited, and the amount can be, for example, 1 to 10% by weight, or 1 to 4% by weight.
  • the base material of the present invention includes 90% by weight, 95% by weight, 98% by weight, 99% by weight, and 100% by weight of ceramic fiber, Kibushi clay, bentonite, and filler as inorganic components. be able to.
  • the base material of the present invention contains the above components in the above range, so that a disk roll having a well-balanced heat resistance, strength and hardness can be obtained without including mica.
  • the base material can be manufactured by a papermaking method, a dehydration molding method in which a slurry is supplied to one surface of a molding die such as a wire net and suction is performed from the other surface. Specifically, an aqueous slurry containing a predetermined amount of ceramic fiber, kibushi clay, bentonite, filler, agglomeration aid, organic binder, etc., if necessary, is prepared, and this aqueous slurry is molded and dried. A material can be obtained. The thickness can be appropriately set, and is generally 2 to 30 mm.
  • a method for manufacturing a disk roll will be described.
  • a ring-shaped disc material is punched from a base material, and a plurality of the disc materials are inserted into a metal (for example, iron) shaft to form a roll-like laminate, and the whole from both ends via flanges arranged at both ends. Is fixed with a nut or the like with a slight compression applied to the disk material. Bake if necessary.
  • a disk roll is obtained by grinding the outer peripheral surface of a disk material so that it may become a predetermined roll diameter.
  • the structure of the disc roll includes a specification in which the entire shaft is covered with the disc material, a specification in which the shaft is covered with the disc material only in a portion where the glass contacts, a specification having a single shaft, etc. is there.
  • the glass roll 100 is sandwiched and conveyed using the disc roll 10 of the present invention, and the glass melt 100 can be cooled and cured to produce glass.
  • Example 1 30% refractory inorganic fiber (mullite fiber of alumina 70 wt% or more, silica 30 wt% or less), alumina 32 wt%, Kibushi clay 20 wt%, bentonite 10 wt%, pulp 6 wt% and starch 2 wt%
  • An aqueous slurry was prepared, and a disk roll substrate (millboard) having dimensions after drying of 200 mm ⁇ 200 mm ⁇ 6 mm was formed by a suction dehydration molding method.
  • the density of the obtained disk roll substrate was measured, and then the following (1) to (8) were evaluated. The results are shown in Table 1.
  • a disk roll base material is cut out, a disk material having a width of 50 mm and a length of 100 mm is cut out, the disk material is sandwiched between SUS plates, and the thickness is 10 mm and the density is 1.35 g / cm 3. And then kept in a heating furnace maintained at 900 ° C. in a compressed state for 10 hours, and then naturally cooled to room temperature. After cooling, the sample whose compression force is released is used as a measurement sample, and the surface of the sample is measured at room temperature by a rapid thermal conductivity meter QTM-500 (manufactured by Kyoto Electronics Industry Co., Ltd.) according to the unsteady hot wire method of JIS R2618. The thermal conductivity was measured.
  • a rapid thermal conductivity meter QTM-500 manufactured by Kyoto Electronics Industry Co., Ltd.
  • a disk material having a width of 30 mm and a length of 50 mm is cut out from a ceramic fiber-containing disk roll substrate, sandwiched between stainless plates, and compressed to a thickness of 20 mm and a density of 1.35 g / cm 3.
  • a fixed sample was used.
  • the obtained sample was heated at 600 ° C. for 5 hours, then cooled to room temperature 25 ° C., and the restored length when the compression force applied to the disk material was released was divided by the original length to obtain the restoration rate. It was.
  • the obtained disk roll was heated at 900 ° C. for 10 hours, and the restoration rate was measured in the same manner as described above.
  • a larger compression heating recovery rate is preferable for improving the followability of the shaft to thermal expansion.
  • a disk material having an outer diameter of 60 mm and an inner diameter of 20 mm is punched from a disk roll base material, roll-built so that a 100 mm length filling density is 1.35 g / cm 3 on a stainless steel shaft having a diameter of 20 mm, A disk roll was produced.
  • the disk roll was supported at both ends of the shaft by a gantry, and a load of 10 kgf / cm was applied to the roll surface made of the disk material by a compressor at 1 mm / min, and the load deformation amount (room temperature) at that time was measured. Further, the disk roll was held in a heating furnace at 900 ° C.
  • the load deformation amount (900 ° C. for 10 hours) was measured in the same manner as described above. Since the amount of load deformation is related to softness, a larger one is preferable.
  • Example 4-5 About the base material for disk rolls of Example 1, physical property was evaluated by changing content of an inorganic fiber and Kibushi clay. Specifically, disk roll bases having the compositions shown in Table 2 were respectively subjected to suction dehydration molding, and the physical properties (1) to (8) were evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2. It can be seen that the substrate containing alumina is particularly excellent in load deformation.
  • Example 6-8 About the base material for disk rolls of Example 3, physical properties were evaluated by changing the contents of inorganic fibers, Kibushi clay, and pulp. Specifically, disk roll bases having the compositions shown in Table 3 were respectively subjected to suction dehydration molding, and the physical properties (1) to (8) were evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 3.
  • the disc roll of the present invention can be used for the production of plate glass, particularly glass for liquid crystal and glass for plasma display.

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Abstract

セラミック繊維25~50重量%と、木節粘土5~30重量%と、ベントナイト2~20重量%と、アルミナ、ワラストナイト、焼成カオリンから選択される充填剤25~45重量%を含むディスクロール用基材。

Description

ディスクロール及びその基材
 本発明は、板ガラスの製造に適したディスクロール及びその基材に関する。
 板ガラスは、ガラス溶融物を装置に連続的に供給し、その装置から帯状に流下させて、流下中に冷却して硬化させることにより製造する。ディスクロールは一対の引張ロールとして機能し、帯状ガラス溶融物を挟持して送り出すために用いられる。
 ディスクロールは、一般に、ミルボード(板状成形体、基材)をリング状に打ち抜いたディスク材を複数枚、回転軸となるシャフトに嵌挿してロール状の積層物とし、両端に配したフランジを介して全体を加圧して固定したものである。ディスク材の外周面がガラス溶融物の搬送面として機能する。
 ディスクロールは帯状ガラス溶融物を搬送するものであるから、耐熱性とともに、ガラス表面を傷めない柔軟性、硬度が求められ、耐熱性無機繊維、マイカ、粘土を含有させたディスクロール等が知られている(特許文献1~3)。
特表2010-510956 特開2009-132619 特開2004-299980
 しかしながら、マイカはガラスに傷が付き易い恐れがあった。また、原料の多様性や代替可能性の観点から、マイカを必須成分としないでディスクロールを製造することが求められている。さらに、水性スラリーから濾水して製造するため、効率よく製造するには、濾水時間が短いことが求められていた。
 本発明の目的は、マイカを必須成分としないディスクロール及びその基材を提供することである。
 本発明によれば、以下のディスクロール用基材等が提供される。
1.セラミック繊維25~50重量%と、
 木節粘土5~30重量%と、
 ベントナイト2~20重量%と、
 アルミナ、ワラストナイト及び焼成カオリンから選択される充填剤25~45重量%を含むディスクロール用基材。
2.前記セラミック繊維が、アルミナ40重量%以上99重量%以下と、シリカ60重量%以下1重量%以上を含む1記載のディスクロール用基材。
3.前記セラミック繊維が、アルミナ70重量%以上80重量%以下と、シリカ30重量%以下20重量%以上を含む1又は2記載のディスクロール用基材。
4.前記充填剤が、アルミナである1~3のいずれか記載のディスクロール用基材。
5.前記充填剤が、ワラストナイトである1~3のいずれか記載のディスクロール用基材。
6.前記充填剤が、焼成カオリンである1~3のいずれか記載のディスクロール用基材。
7.さらにパルプと澱粉を含む1~6のいずれか記載のディスクロール用基材。
8.前記パルプを6~10重量%含む7記載のディスクロール用基材。
9.前記澱粉を1~4重量%含む7又は8記載のディスクロール用基材。
10.1~9のいずれか記載の基材を含むディスクロール。
11.ガラス溶融物を10記載のディスクロールを用いて搬送し、
 前記ガラス溶融物を冷却するガラスの製造方法。
 本発明によれば、マイカを必須成分としないディスクロール及びその基材を提供することができる。
ディスクロールを用いたガラスの製造方法の一例を示す図である。
 本発明のディスクロール用基材は、セラミック繊維(アルミナシリケート繊維等)と、木節粘土、ベントナイト、及びアルミナ、ワラストナイト、コージェライト、焼成カオリンから選択される充填剤を含む。マイカは含まない。
 基材は、セラミック繊維を、25~50重量%、好ましくは25~45重量%、より好ましくは30~40重量%含む。セラミック繊維が25重量%未満では耐熱性、耐熱衝撃性が低下し、セラミック繊維が50重量%超ではディスク材嵩密度が低くなり嵩高くなることで、作業性が悪くなる恐れがある。
 本発明に用いるセラミック繊維は、通常、アルミナを40重量%以上99重量%以下、好ましくは40重量%以上80重量%以下、より好ましくは70重量%以上80重量%以下、さらに好ましくは70重量%以上75重量%以下含む。また、セラミック繊維は、通常、シリカを1重量%以上60重量%以下、好ましくは20重量%以上60重量%以下、より好ましくは20重量%以上30重量%以下、さらに好ましくは25重量%以上30重量%以下含む。アルミナが増えると耐熱性が増す。繊維は1種又は2種以上混合して用いてもよい。
 基材は、木節粘土を、5~30重量%、好ましくは5~25重量%、より好ましくは5~20重量含む。木節粘土をこの範囲で含むと表面潤滑性(平滑性)が良好となる。
 ベントナイトは2~20重量%、好ましくは2~15重量%、より好ましくは5~15重量%含む。ベントナイトを含まないと定着・凝集が不十分で濾水性が悪くなる。逆にベントナイトが多すぎるとスラリーの粘性が高くなり濾水性が悪くなる恐れがある。
 本発明は、さらに、充填剤として、アルミナ、ワラストナイト、コージェライト又は焼成カオリンを含む。本発明の基材は、これら充填剤を2種以上含んでもよい。
 基材は、充填剤を、25~45重量%、好ましくは28~42重量%含む。充填剤が25重量%未満では組み付け後のロールの表面潤滑性(平滑性)が低下し、45重量%超では基材をリング状に打ち抜く際の打抜性が低下する恐れがある。
 本発明の基材は、本発明の効果を損なわない範囲で、上記成分のほか、凝集補助剤、有機バインダーを含むことができる。
 有機バインダーとして、有機繊維(パルプ)、澱粉が好ましい。有機繊維(パルプ)を含むと圧縮特性が発現でき、その量は例えば、2~10重量%、又は6~10重量%とすることができる。また、澱粉を含むとディスク材の強度が発現でき、その量は例えば、1~10重量%、又は1~4重量%とすることができる。
 本発明の基材は、無機成分として、セラミック繊維、木節粘土、ベントナイト、充填剤を合わせて90重量%以上、95重量%以上、98重量%以上、99重量%以上、100重量%とすることができる。
 本発明の基材は、上記の成分を上記の範囲で含むことにより、マイカを含まなくても、耐熱性、強度、硬度がバランス良く保たれたディスクロールが得られる。
 基材は抄造法や、金網等の成形金型の一方の面にスラリーを供給しつつ他方の面から吸引を行う脱水成形法等で製造ができる。具体的には、セラミック繊維、木節粘土、ベントナイト、充填剤、必要に応じて凝集補助剤、有機バインダー等を所定量含む水性スラリーを調製し、この水性スラリーを成形し、乾燥することにより基材を得ることができる。厚さは適宜設定することができ、2~30mmが一般的である。
 次に、ディスクロールの製造方法に関して説明する。通常、基材からリング状のディスク材を打ち抜き、このディスク材を複数枚、金属製(例えば鉄製)のシャフトに嵌挿してロール状の積層物とし、両端に配したフランジを介して両端から全体を加圧してディスク材に若干の圧縮を加えた状態でナット等で固定する。必要により焼成する。そして、所定のロール径となるようにディスク材の外周面を研削することにより、ディスクロールが得られる。
 ディスクロールの構造にはシャフト全体をディスク材で覆われている仕様のもの、ガラスの接触する部分のみシャフトがディスク材が覆われている仕様のもの、単一の軸を有する仕様のもの等がある。
 図1に示すように、本発明のディスクロール10を用いて、ガラス溶融物100を挟持して搬送し、ガラス溶融物100を冷却、硬化させてガラスを製造できる。
[各種充填剤含有ディスクロール用基材]
実施例1
 耐火性無機繊維(アルミナ70重量%以上、シリカ30重量%以下のムライト繊維)30重量%、アルミナ32重量%、木節粘土20重量%、ベントナイト10重量%、パルプ6重量%及び澱粉2重量%である水性スラリーを調製し、吸引脱水成形法により乾燥後の寸法が200mm×200mm×6mmのディスクロール用基材(ミルボード)を成形した。
 得られたディスクロール用基材について、密度を測定した後、下記(1)~(8)の評価を行った。結果を表1に示す。
(1)加熱収縮率
 ディスクロール用基材を幅30mm、長さ150mmに切り出し、900℃で3時間加熱した後、その線方向及び厚さ方向の長さを測定し、下記式に基づいて加熱収縮率を評価した。厚さ方向の加熱収縮率については収縮が大きいとディスク間でのセパレーションが発生するため小さい方が好ましい。
   [(加熱前の測定値-加熱後の測定値)/加熱前の測定値]×100
(2)原板の曲げ試験(曲げ強度及び曲げ弾性率)
 ディスクロール用基材を900℃に維持した加熱炉に3時間保持した後、室温まで自然冷却した。冷却後の基材を幅30mm、長さ150mmの試験片を切り出し、島津製作所製「オートグラフAG-100kND」を用い、JIS K7171に準じて曲げ強度及び曲げ弾性率を評価した。曲げ弾性率は大きいと耐スポーリング性を低下させるため小さい方が好ましい。
(3)充填時の曲げ試験(曲げ強度及び曲げ弾性率)
 ディスクロール用基材から幅30mm、長さ150mmのディスク材を切り出し、このディスク材をステンレス板で挟みこみ、厚さ10mm、密度が1.35g/cmとなるように圧縮し、圧縮した状態で900℃に維持した加熱炉に10時間保持した後、室温まで自然冷却した。冷却後、圧縮力を開放したものを測定サンプルとし、島津製作所製「オートグラフAG-100kND」を用い、JIS K7171に準じて曲げ強度及び曲げ弾性率を評価した。
(4)熱伝導率
 ディスクロール用基材を切り出して、幅50mm、長さ100mm、のディスク材を切り出し、このディスク材をSUS板で挟みこみ、厚さ10mm、密度が1.35g/cmとなるまで圧縮し、圧縮した状態で900℃に維持した加熱炉に10時間保持した後、室温まで自然冷却した。冷却後、圧縮力を開放したものを測定サンプルとし、サンプルの表面を、JIS R2618の非定常熱線法に準じて、迅速熱伝導率計QTM-500(京都電子工業株式会社製)により、室温で熱伝導率を測定した。
(5)熱膨張係数
 セラミック繊維含有ディスクロール用基材から外径60mm内径20mmのディスク材を打ち抜き、ステンレス製のシャフトに長さ100mm、密度1.35g/cmとなるようにロールビルドし、900℃に維持した加熱炉に10時間保持した後、室温まで自然冷却した。冷却後のサンプルを5×5×20mmに切り出し測定サンプルとした。理学電機工業株式会社製熱機械分析装置「TMA8310」を用いて、空気中で5℃/minの速度で室温から900℃まで昇温し熱膨張係数を測定した。熱膨張係数はシャフトへの追従性が大きくなるため大きい方が好ましい。
(6)圧縮加熱復元率
セラミック繊維含有ディスクロール用基材から幅30mm、長さ50mmのディスク材を切り出し、ステンレス板で挟み込み、厚さ20mm、密度1.35g/cmとなるように圧縮し、固定したものをサンプルとした。
 得られたサンプルを600℃で5時間加熱させた後、室温25℃まで冷却し、ディスク材に加わる圧縮力を開放したときの復元した長さを元の長さで除算して復元率を求めた。また、得られたディスクロールを900℃で10時間加熱させ、上記と同様にして復元率を測定した。圧縮加熱復元率はシャフトの熱膨張への追従性を良くするためには大きい方が好ましい。
(7)耐スポーリング性
 ディスクロール用基材から外径60mm内径20mmのディスク材を打ち抜き、直径
20mmのステンレス製シャフトに長さ100mm、充填密度が1.35g/cmになるようにロールビルドし、ディスクロールを作製した。
 このディスクロールを、900℃に保持した電気炉に投入し、15時間後に取り出して室温25℃まで急冷した。そして、この加熱及び急冷のサイクルをディスクロールのクラック又はディスクセパレーションが発生するまで繰り返し、クラック又はディスクセパレーションが発生したサイクル数をカウントした。耐スポーリング性は多い方が好ましい。
 上記に加えて、耐スポーリング性試験前のディスク材のShoreD硬度と、クラック後又はディスクセパレーション後の(試験後)のディスク材の硬度をそれぞれ評価した。
(8)荷重変形量
 ディスクロール用基材から外径60mm内径20mmのディスク材を打ち抜き、直径20mmのステンレス製シャフトに長さ100mm充填密度が1.35g/cmになるようにロールビルドし、ディスクロールを作製した。
 このディスクロールをシャフトの両端を架台で支持し、ディスク材からなるロール面に圧縮子により10kgf/cmの荷重を1mm/分で加え、そのときの荷重変形量(室温)を測定した。
 また、上記ディスクロールを900℃の加熱炉に10時間保持し、加熱炉から取り出した後、室温まで冷却したものについても上記と同様にして荷重変形量(900℃10時間)を測定した。荷重変形量は柔らかさと関連するため大きい方が好ましい。
実施例2,3、参考例1
 アルミナの代わりに、焼成カオリン、ワラストナイト及びコージェライトをそれぞれ用いた表1に示す組成を有するディスクロール用基材をそれぞれ吸引脱水成形し、実施例1と同様にして(1)~(8)の物性を評価した。結果を表1に示す。
参考例2
 アルミナの代わりに白マイカを用い、耐火性無機繊維としてセラミックス繊維(アルミナ40~60重量%、シリカ60~40重量%)を用いた表1に示す組成を有するディスクロール用基材をそれぞれ抄造し、実施例1と同様にして(1)~(8)の物性を評価した。結果を表1に示す。実施例1~3、参考例1の基材は、原板の加熱収縮等、参考例2の基材と同等又はより優れた特性を有することが分かる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
[アルミナ含有ディスクロール用基材]
実施例4-5
 実施例1のディスクロール用基材について、無機繊維及び木節粘土の含有量を変えて物性を評価した。具体的には表2に示す組成を有するディスクロール用基材をそれぞれ吸引脱水成形し、実施例1と同様にして(1)~(8)の物性を評価した。結果を表2に示す。アルミナを含む基材は特に荷重変形量に優れることが分かる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
[ワラストナイト含有ディスクロール用基材]
実施例6-8
 実施例3のディスクロール用基材について、無機繊維、木節粘土、パルプの含有量を変えて物性を評価した。具体的には表3に示す組成を有するディスクロール用基材をそれぞれ吸引脱水成形し、実施例1と同様にして(1)~(8)の物性を評価した。結果を表3に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 本発明のディスクロールは、板ガラス、特に液晶用ガラスやプラズマディスプレイ用ガラスの製造に用いることができる。
 上記に本発明の実施形態及び/又は実施例を幾つか詳細に説明したが、当業者は、本発明の新規な教示及び効果から実質的に離れることなく、これら例示である実施形態及び/又は実施例に多くの変更を加えることが容易である。従って、これらの多くの変更は本発明の範囲に含まれる。
 この明細書に記載の文献の内容を全てここに援用する。

Claims (11)

  1.  セラミック繊維25~50重量%と、
     木節粘土5~30重量%と、
     ベントナイト2~20重量%と、
     アルミナ、ワラストナイト及び焼成カオリンから選択される充填剤25~45重量%を含むディスクロール用基材。
  2.  前記セラミック繊維が、アルミナ40重量%以上99重量%以下と、シリカ60重量%以下1重量%以上を含む請求項1記載のディスクロール用基材。
  3.  前記セラミック繊維が、アルミナ70重量%以上80重量%以下と、シリカ30重量%以下20重量%以上を含む請求項1又は2記載のディスクロール用基材。
  4.  前記充填剤が、アルミナである請求項1~3のいずれか記載のディスクロール用基材。
  5.  前記充填剤が、ワラストナイトである請求項1~3のいずれか記載のディスクロール用基材。
  6.  前記充填剤が、焼成カオリンである請求項1~3のいずれか記載のディスクロール用基材。
  7.  さらにパルプと澱粉を含む請求項1~6のいずれか記載のディスクロール用基材。
  8.  前記パルプを6~10重量%含む請求項7記載のディスクロール用基材。
  9.  前記澱粉を1~4重量%含む請求項7又は8記載のディスクロール用基材。
  10.  請求項1~9のいずれか記載の基材を含むディスクロール。
  11.  ガラス溶融物を請求項10記載のディスクロールを用いて搬送し、
     前記ガラス溶融物を冷却するガラスの製造方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190034561A (ko) * 2016-07-26 2019-04-02 코닝 인코포레이티드 고품질 내열 롤들의 제조 방법

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106892552A (zh) * 2017-02-09 2017-06-27 东旭科技集团有限公司 用于牵引辊的串制方法和串制设备、牵引辊及其制造方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58156717A (ja) * 1982-03-09 1983-09-17 Nichias Corp デイスクロ−ル
JP2004043240A (ja) * 2002-07-11 2004-02-12 Nichias Corp ディスクロール
JP2004269281A (ja) * 2003-03-05 2004-09-30 Nichias Corp ディスクロール及びその製造方法、並びにディスクロール用基材
JP2004299980A (ja) * 2003-03-31 2004-10-28 Nichias Corp ディスクロール及びその製造方法
JP2010095437A (ja) * 2008-09-17 2010-04-30 Nichias Corp 耐熱ロール、その製造方法及びこれを使用した板ガラスの製造方法
JP2010111541A (ja) * 2008-11-06 2010-05-20 Nichias Corp ディスク材用基材及びその製造方法、並びにディスクロール

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5205398A (en) * 1990-07-27 1993-04-27 Eltech Systems Corporation Insulating roll cover
US6966945B1 (en) * 2000-09-20 2005-11-22 Goodrich Corporation Inorganic matrix compositions, composites and process of making the same
JP4651998B2 (ja) * 2004-08-31 2011-03-16 コーニングジャパン株式会社 ディスクロール

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58156717A (ja) * 1982-03-09 1983-09-17 Nichias Corp デイスクロ−ル
JP2004043240A (ja) * 2002-07-11 2004-02-12 Nichias Corp ディスクロール
JP2004269281A (ja) * 2003-03-05 2004-09-30 Nichias Corp ディスクロール及びその製造方法、並びにディスクロール用基材
JP2004299980A (ja) * 2003-03-31 2004-10-28 Nichias Corp ディスクロール及びその製造方法
JP2010095437A (ja) * 2008-09-17 2010-04-30 Nichias Corp 耐熱ロール、その製造方法及びこれを使用した板ガラスの製造方法
JP2010111541A (ja) * 2008-11-06 2010-05-20 Nichias Corp ディスク材用基材及びその製造方法、並びにディスクロール

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190034561A (ko) * 2016-07-26 2019-04-02 코닝 인코포레이티드 고품질 내열 롤들의 제조 방법
KR102475907B1 (ko) 2016-07-26 2022-12-08 코닝 인코포레이티드 고품질 내열 롤들의 제조 방법

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