(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属ワイヤ少なくとも１つを含むガラス強化構造体であって、前記金属ワイヤは、ニッケル及びスズを含むコーティング層を有する、ガラス強化構造体。
【請求項２】
前記コーティング層は、更に鉄を含む、請求項１記載のガラス強化構造体。
【請求項３】
前記コーティング層は３０ｗｔ％より高いＳｎ含有率を有する、請求項１又は２記載のガラス強化構造体。
【請求項４】
前記コーティング層は３０ｗｔ％より高いＮｉ含有率を有する、請求項１又は２記載のガラス強化構造体。
【請求項５】
前記コーティング層はＳｎ含有率５０〜７０ｗｔ％及びＮｉ含有率３０〜５０ｗｔ％を有する、請求項１又は２記載のガラス強化構造体。
【請求項６】
前記コーティング層は、最少厚さ１．５ｇ／ｍ2を有する、請求項１乃至５のいずれか１項記載のガラス強化構造体。
【請求項７】
前記金属ワイヤは、メッシュを形成する、請求項１乃至６のいずれか１項記載のガラス強化構造体。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項記載のガラス強化構造体を製造する方法であって、前記製法は、
−  金属ワイヤ少なくとも１つを準備し、
−  Ｓｎ及びＮｉを含むコーティング層を前記金属ワイヤに適用する
段階を含む、ガラス強化構造体の製法。
【請求項９】
前記方法は、
−  前記コーティング層の施与の前及び/又は後に、前記金属ワイヤに、熱処理を施す
段階を更に含む、請求項８記載のガラス強化構造体の製法。
【請求項１０】
−  前記被覆金属ワイヤから溶接メッシュ又は織りメッシュを形成する
段階を更に含む、請求項８又は９記載の方法。
【請求項１１】
請求項１乃至７のいずれか１項記載のガラス強化構造体を製造する方法であって、前記製法は、
−  複数の金属ワイヤを準備し、
−  前記金属ワイヤから溶接メッシュ又は織りメッシュを形成し、
−  Ｓｎ及びＮｉを含むコーティング層を前記溶接メッシュ又は織りメッシュに適用する
段階を含む、ガラス強化構造体の製法。
【請求項１２】
−  前記金属ワイヤの溶接メッシュ又は織りメッシュを形成する前に、前記金属ワイヤに、熱処理を施す
段階を更に含む、請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
−  前記コーティング層の適用の前及び/又は後に、前記メッシュに、熱処理を施す
段階を更に含む、請求項１１又は１２記載の方法。
【請求項１４】
コーティング層の適用は、
−  Ｓｎ層を金属ワイヤに適用し、
−  Ｎｉ層をＳｎ被覆金属ワイヤに適用する
ことを含む、請求項８乃至１３のいずれか１項記載の方法。
【請求項１５】
コーティング層の適用は、
−  Ｎｉ層を金属ワイヤに適用し、
−  Ｓｎ層をＮｉ被覆金属ワイヤに適用する
ことを含む、請求項８乃至１３のいずれか１項記載の方法。
【請求項１６】
コーティング層の適用は、
−  Ｓｎ及びＮｉを含む層を適用する
ことを含む、請求項８乃至１３のいずれか１項記載の方法。
【請求項１７】
Ｓｎ及びＮｉを含む前記層は、ＳｎＮｉ合金層であり、前記ＳｎＮｉ合金は、Ｓｎ塩及びＮｉ塩を含む浴から適用される、請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
前記熱処理は、温度少なくとも４００℃に加熱することを含む、請求項９乃至１７のいずれか１項記載の方法。
【請求項１９】
請求項１乃至７のいずれか１項記載のガラス強化構造体を含む、強化ガラス。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の分野
本発明は、ガラス強化構造体及びそのような構造体の製法に関する。
【０００２】
発明の背景
金属ワイヤ又は金属メッシュで強化されたガラスが一般に公知である。これは、例として、例えば建物の窓の安全性の理由のため使用される。金属ワイヤ又は金属メッシュは、衝突の衝撃を吸収し、破壊又は破砕の際にガラス破片の剥落を防ぐ。更に、強化材は、ガラスの耐熱及び耐火性を改良する助けとなる。
【０００３】
強化ガラスの製造の間、最終生成物の品質に問題を生じる多くの問題が起こり得る。１つの公知の問題は、例えば、ワイヤ表面の残存滑剤によるか又は鋼中に存在する炭素がＣＯ2に変換されることにより生成され得る気泡の形成である。他のよく知られている問題は、金属−ガラス境界面での亀裂の形成である。ガラスと鋼の熱膨張係数が異なるので、これらの亀裂は、主に、冷却の間に生じる。第３の問題は、慣用の強化ワイヤの制限のある耐蝕性である。
【０００４】
過去に、前記問題を克服するために、例えば、ワイヤの表面に、クロムを適用するか又はワイヤの表面に、Ｓｎ又はＮｉのような金属コーティングを適用することによると、幾つかの試みが行われた。これらの試みの幾つかは、１つ又は他の点を改良することで成功している。しかしながら、まだ欠陥は残っている。
【０００５】
クロムをワイヤに適用することは、良好な結果をもたらすが、クロム、特にＣｒ（ＶＩ）、の環境への影響についての意識が増加しているので、有利には、クロムの使用は避けるべきである。ガラス強化用ワイヤにＮｉのような金属コーティングを塗布することは、ＪＰＡ−０２０３０７９３から公知である。
【０００６】
発明の概要
本発明の目的は、良好な耐蝕性を示し、気泡の形成及び金属−ガラスの境界面での亀裂の形成を回避する、コーティング層を備えたガラス強化構造体を提供することである。もう１つの目的は、そのようなガラス強化構造体を製造する方法を提供することである。
【０００７】
本発明の第１の態様により、ガラス用強化構造体が提供される。ガラス強化材は、少なくとも１つの金属ワイヤを含む。ニッケルとスズを含むコーティング層が、金属ワイヤに適用される。
【０００８】
コーティング層はＳｎ含有率少なくとも１ｗｔ％を有する。有利にはＳｎ含有率は３０ｗｔ％より高く、更に有利には５０ｗｔ％より高い。コーティング層のＮｉ含有率は、１ｗｔ％より高い。有利には、Ｎｉ含有率は、３０ｗｔ％より高い。この適用の目的のために、Ｓｎのｗｔ％は、Ｓｎの重量及びＮｉの重量に対するＳｎの重量と定義される。同様に、Ｎｉのｗｔ％は、Ｓｎの重量及びＮｉの重量に対するＮｉの重量と定義される。
【０００９】
有利なコーティング組成物は、Ｎｉ：３０〜５０ｗｔ％及びＳｎ：５０〜７０ｗｔ％を含む。
【００１０】
コーティング層は、更に鉄を含んでよい。コーティング層中の鉄の存在は、コーティング層の適用の間の、鉄、例えば鋼、のコーティング層中への拡散によるものであり得るか、又は鉄塩の存在によるものであってよい。
【００１１】
コーティング層は、合金、例えば、ＮｉＳｎ合金又は更にＦｅを含むＮｉＳｎ合金を含んでよい。ことによると、コーティングの厚さにわたりＳｎ含有率の勾配を観察することができる。
【００１２】
他方、コーティング層は、連続層を含んでよく、その例として、ワイヤ表面に最近接のＮｉ層と適用Ｎｉ層に付着されたＳｎ層、逆もまた同様で、ワイヤ表面に最近接のＳｎ層とこのＳｎ層に付着されたＮｉコーティングがある。
【００１３】
連続して付着された金属層を含むワイヤを加熱することにより、合金を形成することができる。
【００１４】
有利な態様では、Ｓｎの濃度は、コーティング層の外面に向かって増加する。
【００１５】
本発明によるコーティング層は、必要な耐蝕性を強化材に与える。更に、このコーティング層は、ガラスとワイヤ面との間に弱い接着性をもたらす。その結果、金属−ガラス境界面に生じる応力が限定され、亀裂の形成は回避される。
【００１６】
強化構造体は、幾つかのワイヤ、例えばパラレルワイヤからなっていてよい。又は、強化構造体は、ワイヤメッシュからなっていてよい。メッシュは、その交叉点で、一緒に溶接された、例えば電気的に溶接された、複数のワイヤからなっていてよい。他の好適なメッシュは、金属ワイヤからなる織り構造体である。
【００１７】
メッシュは、方形、正方形、六辺形又はダイヤモンド形の隙間を有してよい。メッシュは、平面形状を有するか又は湾曲していても変形されていても良い。ワイヤは、円形、楕円形、方形又は任意の他の断面を有してよい。有利な態様では、ワイヤは、円形断面で、直径０．３〜１ｍｍ、例えば０．４〜０．７ｍｍを有する。
【００１８】
強化構造体は、他の金属ワイヤを使用することもできるが、代表的には、鋼、例えば低炭素鋼から製造される。
【００１９】
コーティング層は、厚さ少なくとも０．５ｇ／ｍ2を有する。コーティング層が、厚さ０．５〜２０ｇ／ｍ2、特に１．５〜５ｇ／ｍ2を有するのが特に有利である。
【００２０】
第２の態様により、本発明によるガラス強化構造体の製法が提供される。
【００２１】
当該製法は、
−  金属ワイヤ少なくとも１つを準備し、
−  Ｓｎ及びＮｉを含むコーティング層を前記金属ワイヤに適用する
段階を含む
【００２２】
ことによると、この方法は、金属ワイヤに熱処理を施す段階を更に含む。コーティング層の適用の前、コーティング層の適用の後、又はコーティング層の適用の前後にワイヤに熱処理を施すことができる。
【００２３】
前記方法は、
−  前記被覆金属ワイヤから溶接メッシュ又は織りメッシュを形成する
段階を更に含んでよい。
【００２４】
或は、前記方法は、以下の段階：
−  複数の金属ワイヤを準備し、
−  前記金属ワイヤから溶接メッシュ又は織りメッシュを形成し、
−  Ｓｎ及びＮｉを含むコーティング層を前記メッシュに適用する
を含む
【００２５】
ことによると、この方法は、更に、これら金属ワイヤから溶接メッシュ又は織りメッシュを形成する前に、金属ワイヤに、熱処理を施す段階を含む。
【００２６】
更に、コーティング層のメッシュへの適用の前及び/又は後に、前記メッシュに、熱処理を施すこともある。
【００２７】
ガラス強化ワイヤ又はガラス強化構造体にＳｎ及びＮｉを含むコーティング層で被覆するために多くの技術を使用することができる。本発明によるコーティング層を適用する任意のコーティング技術を考慮することができる。そのような技術は、例えば蒸着、化学鍍金、溶融鍍金、溶融スプレー及び電気鍍金である。
【００２８】
コーティング層の適用法は、Ｎｉ及びＳｎの混合物の適用を含んでもよい。ＳｎＮｉ合金は、例えば、Ｎｉ塩及びＳｎ塩を含む鍍金浴を使用して、ワイヤ又はメッシュに鍍金することにより適用可能である。
【００２９】
本発明によるコーティング層の適用のための他の方法は、Ｓｎ層を適用し、その後、Ｎｉ層を適用するか、又はその逆で、Ｎｉ層を適用し、その後、Ｓｎ層を適用することを含む。
【００３０】
前記熱処理は、ワイヤ又はメッシュを少なくとも４００℃の温度に加熱することを含む。
【００３１】
第３の態様により、本発明による強化構造体を含む強化ガラスが提供される。
【００３２】
本発明の有利な態様の記述
例として、本発明によるコーティング層の付着の方法が幾つか記載される。
【００３３】
第１の方法は、ＳｎＮｉ合金の電解適用を含む。鍍金浴は、Ｎｉ塩及びＳｎ塩を含む。浴の可能な組成は、以下のとおりである：
ＮｉＣｌ2・６Ｈ2Ｏ：      ２５０ｇ／ｌ
ＳｎＣｌ2・６Ｈ2Ｏ：        ５０ｇ／ｌ
ＮＨ4ＨＦ：                  ３５ｇ／ｌ
ＮａＦ：                     ２８ｇ／ｌ
【００３４】
温度は、有利には、６０〜７０℃であり、ｐＨの範囲は、２〜４である。電流密度は、２〜１６Ａ／ｄｍ2である。ことによると、浴は他の金属塩、例えば可溶性Ｆｅ塩を更に含むこともある。
【００３５】
もう１つの方法は、Ｎｉ層の適用及び引き続きのＳｎ層の適用を含む。Ｎｉ層の適用のために、次のパラメーターを使用することができる。
−  浴組成：
ＮｉＳＯ4・６Ｈ2Ｏ：    ２２５〜４１０ｇ／ｌ
ＮｉＣｌ2・６Ｈ2Ｏ：      ３０〜１００ｇ／ｌ
Ｈ3ＢＯ3：                ２５〜４０ｇ／ｌ
−  ｐＨ：                    １．５〜５．２
−  温度：                    ４５〜７０℃
−  電流密度：                １〜２０Ａ／ｄｍ2
【００３６】
他の好適な浴は、例えばスルファミン酸ニッケルを含む。
Ｓｎの適用のために、次のパラメーターを使用することができる。
−  浴組成：
硫酸スズ：                １０〜５０ｇ／ｌ
硫酸：                    ４０〜１４０ｇ／ｌ
−  温度：                    ２０〜５０℃
−  電流密度：                １〜２０Ａ／ｄｍ2
【００３７】
あるいは、Ｓｎ層は、スルホン酸スズ浴から適用しても良い。
ことによると、被覆ワイヤに、例えば４００℃より高い温度で、熱処理を施しても良い。