(57)【要約】  ５８０℃を超える温度でのガラス製品の製造における工具被覆として使用するための耐熱分離布であって、繊維糸を含み、前記繊維糸は、１８〜２１重量パーセントのＣｒと、２３〜２６重量パーセントのＮｉと、５．５〜７重量パーセントのＭｏと、４０〜５０重量パーセントのＦｅとを含有する第１の材料でできた金属繊維を含む、耐熱分離布。【特許請求の範囲】
【請求項１】
５８０℃を超える温度でのガラス製品の製造における工具被覆として使用するための耐熱分離布であって、繊維糸でできており、前記繊維糸は、
１８〜２１重量パーセントのクロムと、
２３〜２６重量パーセントのニッケルと、
５．５〜７重量パーセントのモリブデンと、
４０〜５０重量パーセントの鉄と、
任意選択的に、それぞれ０．２重量パーセント〜２重量パーセントの範囲である、ケイ素、マンガン及び銅の１つ又は２つ以上と、
任意選択的に、それぞれ０．１５重量パーセント未満である、炭素、窒素、コバルト、マグネシウム、ネオジム、リン、硫黄、スズ、チタン、バナジウム及びタングステンの１つ又は２つ以上と
からなる第１の材料でできた金属繊維を含む、耐熱分離布。
【請求項２】
前記第１の材料は、４０〜４６重量パーセントの鉄を含有する、請求項１に記載の耐熱分離布。
【請求項３】
前記繊維糸は、炭素繊維又はシリカ繊維を含む、請求項１又は２に記載の耐熱分離布。
【請求項４】
前記第１の材料でできた繊維糸からなる、請求項１又は２に記載の耐熱分離布。
【請求項５】
前記繊維糸は、第２の材料でできた繊維を含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の耐熱分離布。
【請求項６】
前記第２の材料は、３１６、３１６Ｌ及び３４７を含むＡＳＴＭ  Ａ３１３に準拠した３００シリーズのステンレス鋼合金、ガラス、セラミック及び／又は玄武岩である、請求項５に記載の耐熱分離布。
【請求項７】
前記繊維糸の相当直径は、１２μｍである、請求項１〜６のいずれか一項に記載の耐熱分離布。
【請求項８】
前記繊維糸は、紡績糸である、請求項１〜７のいずれか一項に記載の耐熱分離布。
【請求項９】
ローラーを被覆するためのスリーブである、請求項１〜８のいずれか一項に記載の耐熱分離布。
【請求項１０】
編布、織布又は編組布である、請求項１〜９のいずれか一項に記載の耐熱分離布。
【請求項１１】
フェルト又はテープ、例えば急冷テープである、請求項１〜８のいずれか一項に記載の耐熱分離布。
【請求項１２】
前記耐熱分離布のＩＳＯ  ４５８９−２に準拠した限界酸素指数は、４５体積％酸素を超える、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の耐熱分離布。
【請求項１３】
１８〜２１重量パーセントのクロムと、
２３〜２６重量パーセントのニッケルと、
５．５〜７重量パーセントのモリブデンと、
４０〜５０重量パーセントの鉄と、
任意選択的に、それぞれ０．２重量パーセント〜２重量パーセントの範囲である、ケイ素、マンガン及び銅の１つ又は２つ以上と、
任意選択的に、それぞれ０．１５重量パーセント未満である、炭素、窒素、コバルト、マグネシウム、ネオジム、リン、硫黄、スズ、チタン、バナジウム及びタングステンの１つ又は２つ以上と
からなる合金でできた繊維を含む紡績繊維糸。
【請求項１４】
請求項１〜１２のいずれか一項に記載の耐熱分離布を使用する方法であって、ガラス製造において工具を前記耐熱分離布で被覆するステップを含み；
使用中、前記耐熱分離布の温度は、５８０℃よりも高く；
前記耐熱分離布で被覆された前記工具は、ガラスパネルに接触される、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
説明
技術分野
本発明は、耐熱分離布及びそのような耐熱分離布の製造に使用される金属繊維糸に関する。耐熱分離布材料は、例えば、自動車産業のガラス製品の加工において工具被覆として使用され得、ここで、この布は、ガラスの軟化点よりも高い温度においてガラスに接触する。
【背景技術】
【０００２】
背景技術
強化及び積層された湾曲ガラスは、良好な耐破損性と、車両の設計を補完する審美的に魅力的な形状とを与えるために、自動車事業のサイドライト、バックライト、積層風防ガラス及び積層サンルーフに広範に使用されている。曲げを行うために、板ガラスは、その変形点まで加熱され、次に所望の形状に曲げる必要がある。典型的なガラス曲げ技術の１つでは、加熱されたガラスシートに対して上方にガスを吹き付けて、ガラスをホルダーに対して上方に持ち上げるために、プレナム又は他の適切な手段がコンベアのロールの下に配置される。炉の加熱室中の加熱空気などの加圧ガスがプレナムに供給される。コンベアの上まで持ち上げてホルダーとかみ合うのに十分な量でガラスシートの下面上に流体圧を与えるために、流れを増幅するガスジェットポンプのアレイを介してプレナムから加圧ガスが押し出される。コンベアからのガラスシートの持ち上げにおいて、上方に吹き上げるガスを支援するために、表面を有するホルダーの実施形態が減圧によって引き付けられる。持ち上げ前に下方向にホルダーを垂直移動させることにより、ガラスの持ち上げによるホルダーとのかみ合いが容易になり、続いてホルダーを上方に移動させることにより、次に曲げるためのガラスシートを受け入れるために金型をホルダーの下に移動させることができる。
【０００３】
他方では、加熱されたガラス板に接触する工具（例えば、曲げ用金型、移送ローラー）の損傷を防止するために、工具は、通常、耐熱分離材料、ほとんどの場合に繊維でできた布によって被覆される。１００％ガラス繊維でできた編織布の使用が知られている。これらのガラス繊維布の欠点は、ガラス成形プロセス中の機械的作用に耐えないことである。また、部分的又は全体的に金属繊維からなる編織布の使用も知られている。型の被覆としてこれらの布を使用すると、曲げプロセスの機械的作用への抵抗がより良好になる。国際公開第２０１１／１１６９９２Ａ２号は、自動車用ガラスの製造において工具被覆として使用するための耐熱分離布を開示している。このような耐熱分離材料は、ステンレス鋼繊維で紡糸された糸でできた編布であり得る。ＡＩＳＩ  ３１６若しくはＡＩＳＩ  ３１６Ｌ、ＡＩＳＩ  ３４７又はＡＩＳＩ  ３００タイプでできた他の合金などの合金を使用することができる。
【０００４】
しかし、ガラス曲げ作業中、例えばガラスの破壊又は何らかの別の影響によってガラスが存在しない場合、プレナムから上方に吹き上げられるガスは、編織布を介してホルダーから引かれる真空によって吸い込まれる。次に、上方に吹き上げられるガスは、ある温度、例えば約６８０℃の熱風流であるため、編織布は、炉内で膨張するより多い量の高温酸素流にさらされる。結果として、編織布の温度は、約６８０℃又はさらにより高温まで上昇し、それにより、編織布は、炭化し始める。このより高い温度と、より多い量の酸素及び編織布の炭化とにより、工具上の編織布の焼成又は燃焼が誘発され得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
発明の開示
本発明の一般的な目的は、従来技術の欠点を回避することである。
【０００６】
本発明の特定の目的の１つは、所望の安全性の特徴と適切な有用性とを実現する耐熱分離布を提供することである。
【０００７】
本発明の別の目的は、５８０℃を超える高温でのガラス製品の製造における工具被覆として使用するために、堅牢であり、複数回の使用において長い寿命を有する耐熱分離布を提供することである。
【０００８】
本発明のさらに別の目的は、既存の方法によって製造可能な耐熱分離布を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
工具被覆がガラスの軟化点よりも高い温度でガラスに接触する、ガラス製品、例えば車用ガラスの製造プロセスにおける工具被覆として使用するための耐熱分離布は、金属繊維糸から製造することができる。
【００１０】
本発明の第１の態様によると、５８０℃を超える温度でのガラス製品の製造における工具被覆として使用するための耐熱分離布であって、繊維糸でできており、前記繊維糸は、
１８〜２１重量パーセントのクロム（Ｃｒ）と、
２３〜２６重量パーセントのニッケル（Ｎｉ）と、
５．５〜７重量パーセントのモリブデン（Ｍｏ）と、
４０〜５０重量パーセントの鉄（Ｆｅ）と
からなる第１の材料でできた金属繊維を含む、耐熱分離布が提供される。
【００１１】
好ましくは、前記第１の材料は、４０〜４６重量パーセントのＦｅを含有する。より好ましくは、前記第１の材料は、４０〜４５重量パーセントのＦｅを含有する。例えば、前記第１の材料は、４０、４１、４２、４３、４４又は４５重量パーセントのＦｅを含有することができる。第１の材料は、制限された量の、酸化して酸化鉄になり得るＦｅを含有する。酸化鉄は、耐熱分離布の性質に対して有害である。
【００１２】
さらに、前記第１の材料は、それぞれ０．２重量パーセント〜２重量パーセント、好ましくは０．３重量パーセント〜１．３重量パーセントの範囲である、ケイ素（Ｓｉ）、マンガン（Ｍｎ）及び銅（Ｃｕ）のいずれか１つ又は２つ以上を含有することもできる。
【００１３】
さらに、第１の材料は、それぞれ０．５重量パーセント未満、好ましくは０．１５重量パーセント未満、例えば０．０００５重量パーセント〜０．１５重量パーセントである、以下の元素、例えば炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）、コバルト（Ｃｏ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ネオジム（Ｎｂ）、リン（Ｐ）、硫黄（Ｓ）、スズ（Ｓｎ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）及びタングステン（Ｗ）のいずれか１つ又は２つ以上を含有することができる。
【００１４】
本発明による耐熱分離布は、異なる繊維糸でできていることができる。本発明による耐熱分離布は、金属繊維糸と、あらゆる他の耐熱繊維、例えばガラス繊維又はセラミック繊維とのブレンドでできていることができる。本発明による繊維糸は、炭素繊維又はシリカ繊維を含むことができる。例えば、耐熱分離布は、紡績繊維糸からできている。紡績繊維糸は、短繊維の密接なブレンドを含むことができる。この密接なブレンドは、前記第１の材料でできた短繊維と、前記第１の材料と異なる組成を有する第２の材料でできた短繊維とを含む。本発明の紡糸された金属繊維糸は、例えば、国際公開第２００９／１４７１１４号に開示されるような諸撚糸、例えば双糸又は三子糸であり得る。好ましくは、糸のプライのそれぞれは、短繊維の密接ブレンドを含むことができ、密接ブレンドは、第１の材料でできた短繊維と、第１の材料と異なる組成を有する第２の材料でできた短繊維とを含む。より好ましくは、諸撚糸のすべてのプライが同じ繊維組成を有する。好ましい一実施形態では、紡糸された金属繊維糸は、第１の材料でできた短繊維と、第１の材料と異なる組成を有する第２の材料でできた短繊維との密接ブレンドからなる。
【００１５】
一例として、紡糸された金属繊維糸は、諸撚糸である。諸撚糸は、第１の材料でできた短繊維でできた単糸を含むか又はそれからなる少なくとも１つのプライと、第２の材料でできた短繊維でできた単糸を含むか又はそれからなる少なくとも１つのプライとを含む。
【００１６】
別の例では、紡糸された金属繊維糸は、コア−シース金属繊維糸を含むか又はそれからなることができる。糸のコアは、第１の材料でできた短繊維を含むか又はそれからなり、シースは、第２の材料でできた短繊維を含むか又はそれからなる。
【００１７】
さらに別の例では、金属繊維糸は、ストランドを含む。ストランドは、第１の材料でできた短繊維を含むか又はそれからなる。このストランドには、第２の材料でできた短繊維を含むか又はそれからなるストランドが巻き付けられる。
【００１８】
第２の材料は、ＡＳＴＭ  Ａ３１３に準拠する３００シリーズのステンレス鋼合金であり得る。好ましい例は、３１６、３１６Ｌ及び３４７（ＡＳＴＭ  Ａ３１３に準拠）である。第２の材料は、ガラス、セラミック又は玄武岩などのあらゆる他の耐熱材料であり得る。
【００１９】
一例として、糸中において、第１の材料でできた繊維の重量比対第２の材料でできた繊維の重量比は、少なくとも０．５、より好ましくは少なくとも０．６である。
【００２０】
好ましい実施形態では、耐熱分離布は、前記第１の材料でできた紡糸された金属繊維糸からなる。これは、布中のすべての糸が、第１の材料でできた繊維でできていることを意味し、すなわち、耐熱分離布は、前記第１の材料でできた前記金属繊維糸以外の繊維糸を含まない。
【００２１】
驚くべきことに、本発明による耐熱分離布は、顕著な難燃性を示している。それらが、５８０℃を超える温度での自動車用ガラスの製造に使用される工具を被覆する場合、耐熱分離布は、長い寿命を有する。
【００２２】
材料の難燃性を調べるために、限界酸素指数（ＬＯＩ）試験が使用される。ＥＮ  ＩＳＯ  ４５８９−２に準拠すると、限界酸素指数（ＬＯＩ）は、材料の火炎燃焼を支援する、酸素と窒素との混合物中の体積として表される酸素の最低濃度として定義される。以前のＬＯＩの研究は、大部分がプラスチック及び編織布に集中している。一般に、２１体積％以下のＬＯＩ値を有する編織布は、急速に燃焼し、２１〜２５体積％の範囲の値を有するものは、ゆっくりと燃焼し、２５体積％を超えるＬＯＩを有するものは、約２１体積％の酸素濃度を有する空気中である程度の難燃性を示す。
【００２３】
本発明による熱分離布のＬＯＩは、一般に３５体積％を超え、幾つかの例ではさらに４５体積％を超え、幾つかの好ましい実施形態ではさらに５５体積％を超える。本発明の耐熱分離布は、優れた難燃性を示す。
【００２４】
他方では、本発明の繊維布では、同じ用途で使用される他の入手可能な耐熱分離布よりも良好な耐食性及び同等の引張強度も得られる。
【００２５】
好ましい実施形態では、第１の材料でできた短繊維の相当直径は、６．５〜２２μｍ、好ましくは８〜１２μｍである。短繊維の相当直径とは、必ずしも円形断面を有するとは限らない繊維の断面と同じ断面積を有する円の直径を意味する。
【００２６】
好ましい実施形態では、第２の材料でできた短繊維の相当直径は、６．５〜２２μｍ、好ましくは８〜１２μｍである。
【００２７】
好ましい一実施形態では、第１の材料でできた短繊維と、第２の材料でできた短繊維とは、実質的に同じ相当直径、例えば１２μｍを有する。
【００２８】
好ましくは、第１の材料でできた短繊維及び／又は第２の材料でできた短繊維は、例えば、米国特許出願公開第Ａ−２０５０２９８号に記載されるような周知の集束伸線技術を用いて製造される。
【００２９】
紡糸された金属繊維糸の好ましい番手は、７．５〜４．２５Ｎｍ（１３３ｔｅｘ〜２３５ｔｅｘを意味する）、より好ましくは９Ｎｍ〜５Ｎｍ（１１０ｔｅｘ〜２００ｔｅｘを意味する）である。好ましくは、このような糸は、双糸又は三子糸である。
【００３０】
耐熱分離布は、５８０℃を超える、より好ましくは６８０℃を超える温度でのガラス製品の製造における工具被覆として使用することができる。耐熱分離布は、本発明のいずれかの実施形態における紡糸された金属繊維糸を含むか又はそれからなる。好ましくは、耐熱分離布は、５００〜１８００ｇ／ｍ２、より好ましくは７００〜１３００ｇ／ｍ２の比重量を有する。
【００３１】
一例として、耐熱分離布は、フェルト又はテープ、例えば急冷テープであり得る。好ましい一実施形態では、耐熱分離布は、編布（例えば、双糸緯編布）、織布又は編組布であり得る。国際公開第００／４０７９２号、国際公開第２０１１／１１７０４８号及び国際公開第２０１３／１７４６９８号は、このような耐熱分離布の幾つかの布構成を開示している。
【００３２】
代表的な一実施形態では、耐熱分離布は、少なくとも５８０℃、例えば少なくとも６８０℃の高温でガラス板を曲げるための金型を被覆するための、本発明におけるような紡糸された金属繊維糸を含むか又はそれからなる緯編布である。
【００３３】
別の代表的な実施形態では、耐熱分離布は、ローラーを被覆するためのスリーブ、好ましくは編まれたスリーブ、より好ましくは緯編みされたスリーブである。
【００３４】
本発明の別の態様によると、本発明におけるような耐熱分離布を使用する方法が提供される。この方法は、ガラス製造において工具を耐熱分離布で被覆するステップを含む。使用中、耐熱分離材料の温度は、５８０℃よりも高く、好ましくは６８０℃よりも高く、より好ましくは７００℃よりも高い。耐熱分離布で被覆された工具は、ガラスパネルに接触される。このような工具は、例えば、ガラスパネルを移動させるためのローラー又はガラスパネルを曲げるための金型であり得る。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
発明を実施するための形態
１００重量％の第１の材料から紡糸された金属繊維糸。第１の材料は、以下の組成を有する。
１８〜２１重量％のＣｒ、例えば１８．５重量％、１９．６重量％又は１８．５重量％〜１９．６重量％；
２３〜２６重量％のＮｉ、例えば２３．３重量％、２４．７重量％又は２３．３重量％〜２４．７重量％；
５．５〜７重量％のＭｏ、例えば５．７重量％、６．０重量％又は５．７重量％〜６．０重量％；
０．２重量パーセント〜２重量パーセントの範囲のＳｉ、Ｍｎ及びＣｕ、例えば０．３５重量％、０．３７重量％又は０．３５重量％〜０．３７重量％のＳｉ；０．７６重量％、０．８１重量％又は０．７６重量％〜０．８１重量％のＭｎ；及び１．２５重量％、１．３３重量％又は１．２５重量％〜１．３３重量％のＣｕ；
４０〜５０重量％のＦｅ、例えば４４．５重量％、４７．１重量％又は４４．５重量％〜４７．１重量％。
【００３６】
さらに、この材料は、それぞれ０．１５重量％未満である、以下の元素、例えば炭素（Ｃ）、窒素（Ｎ）、コバルト（Ｃｏ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ネオジム（Ｎｂ）、リン（Ｐ）、硫黄（Ｓ）、スズ（Ｓｎ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）及びタングステン（Ｗ）の１つ又は２つ以上を含有することができる。
【００３７】
金属繊維は、約１２μｍの相当直径を有する。金属繊維は、集束伸線によって製造した。集束伸線によって製造された連続長の繊維の束を牽切によって短繊維に変換した。長繊維型リング精紡機上でのリング精紡によって糸を紡績した。この糸を複糸撚りによって１１／２Ｎｍ（９０×２ｔｅｘ）の番手の双糸にした。この諸撚糸から１０５０ｇ／ｍ２のシングルジャージ布を編成し、これについて試験を行った。これは、比較試験のための試料Ａである。
【００３８】
試料Ａの挙動を、同じ布構成であるが、紡績糸の１００％が３１６Ｌ関連合金でできた相当直径１２μｍの繊維からなる試料（比較のための試料Ｂ）と比較した。この３１６Ｌ関連合金は、合金３１３Ｌ（ＡＳＴＭ  Ａ３１３に準拠）と同じ仕様を有するが、変更されたニッケル含有量（１２〜１５重量％）、変更されたクロム含有量（１７〜１８重量％）及び変更されたモリブデン含有量（２〜２．５重量％）を有する。
【００３９】
試料Ａ及び試料Ｂの両方の種類の金属繊維は、例えば、米国特許出願公開第Ａ−２０５０２９８号に記載されるような集束伸線によって製造した。
【００４０】
本発明の試料Ａは、高温ガラス加工に使用した後に工具から除去することができ、再び配置し、複数回再使用できるという利点を示した。６８０℃において比較を行った。試料Ｂは、複数の使用において試料Ａよりもはるかに短い寿命を示した。
【００４１】
限界酸素指数（ＬＯＩ）は、試料Ａ及びＢで測定される。試料Ｂは、測定ＬＯＩが３９体積％酸素であり、火炎時間が２０秒である。試料Ａは、試料Ｂよりもはるかに良好な難燃性を示し、試料Ａは、５５体積％酸素において発火せず、これは、試験を安全に行うことができる最大酸素体積であった。
【００４２】
試料Ａは、高温において優れた耐熱性を示した。７５０℃で２４時間試料を維持した後、試料は、依然として良好な外観と引張荷重下の試料の強度及び伸びなどの良好な性能とを示した。試料Ａ及び試料Ｂについて、６８０℃の温度において周期的衝撃荷重方式で試験を行っている。本発明の試料Ａは、周期的衝撃荷重試験において、試料Ｂと同等の摩耗及びより少ない損傷を示した。
【００４３】
工具が高温で使用される場合、耐熱分離布にたるみが生じ、工具表面からある程度離れる。たるみは、繊維中のクリープ現象によって生じると考えられる。たるみにより、たわんだ布に接触するガラスに品質の問題が生じることがある。たるみのシミュレーションにおいて、布をリング中に固定する。固定された試料を有するリングを高温（この場合には６８０℃）のオーブン中に入れ、特定の力が達成されるまでプランジャーを布に押し込み、その後、プランジャーを引き抜く。これを５００回繰り返す。たるみは、プランジャーが布に接触し、力が生じるまでプランジャーを移動させる必要がある距離の増加として表される。たるみ試験において、試料Ａは、試料Ｂよりもわずかに良好に挙動し、試料Ｂは、３０．６ｍｍの結果を示す一方、試料Ａは、３０．１ｍｍの結果を示した。
【００４４】
試料Ａを空気中で７８０℃まで加熱した後に走査型電子顕微鏡法（ＳＥＭ）によって分析した。驚くべきことに、第１の材料でできた繊維は、空気中において、加熱することによりあまり腐食しないことが観察された。
【００４５】
上記の実施例は、１２μｍの相当直径の繊維を用いて行った。本発明は、この相当直径の繊維に限定されるものではない。本発明の使用は、発明を実施するための形態の項に記載の具体例の金属合金に限定されるものではない。また、具体例の番手以外の他の番手を製造することができる。
【国際調査報告】
2021527763.tif 000002
2021527763.tif 000003
2021527763.tif 000004