CN106458351A - 白色玻璃容器及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种不依赖于玻璃组合物的熔融条件和成型条件的、机械强度和白色性优异的白色玻璃容器及其制造方法。本发明提供白色玻璃容器及其制造方法,该白色玻璃容器至少具备头部和主体部、且经历无卤玻璃组合物的分相现象而成,其特征在于,玻璃组合物至少含有SiO2、P2O5、Al2O3、B2O3、R2O(R=Na、K)、MgO以及CaO等作为配合成分,并且头部和主体部各自在局部或全部具有白色多层结构,该白色多层结构从外表面侧依次包含白色性相对低的白色透明层和白色性相对高的白色不透明层而成,白色透明层中的P2O5和CaO的含量分别比白色不透明层中的P2O5和CaO的含量少。

Description

白色玻璃容器及其制造方法
技术领域
本发明涉及白色玻璃容器及白色玻璃容器的制造方法,特别是涉及在使用自动制瓶机进行制造的情况下,至少在主体部稳定地具备经历无卤玻璃用组合物的分相现象而成的白色多层结构的白色玻璃容器及这样的白色玻璃容器的制造方法。
背景技术
通过在透明玻璃中存在折射率不同的粒子等而产生光散射,或者通过从最初就均匀地分散一定量不透明的微细粒子,由此使透光率降低而白色化的玻璃一般被称作乳白色玻璃、乳色玻璃或白色玻璃,从美观和保存稳定性良好的观点考虑,被用于容器、食器、建筑材料等。
在此,以往的白色玻璃组合物通常含有规定量的氟,通过在作为主成分的SiO2的玻璃相中均匀地分散作为乳白成分的NaF的结晶相,从而进行乳白色化(例如,参照专利文献1)。
更具体而言,是一种含有70~73重量%的SiO2、4~6重量%的氟而成的白色玻璃组合物,以其为基础而形成白色玻璃容器。
另一方面,提出了一种由不含氟的玻璃组合物构成的结晶化玻璃的制造方法(例如,参照专利文献2)。
更具体而言,是一种不透明(白色)的含磷结晶化玻璃的制造方法,其特征在于,使用含有规定玻璃组合物为总量的90重量%以上而成的玻璃组合物,成型为玻璃并缓慢冷却后,进行900℃左右的后加热处理来进行结晶化,所述规定玻璃组合物以重量%为基准,含有45~65%的SiO2、3~15%的Al2O3、10~25%的Na2O、12~25%的CaO、3~8%的P2O5
此外,本发明的申请人提出了一种不含有效量的氟、容易安全生产、白色性高、并且能够低温熔融的乳白色的玻璃组合物(例如,参照专利文献3)。
更具体而言,是一种仅通过将规定的玻璃原料在1400℃左右熔融、接着进行缓慢冷却而得到乳白色玻璃的乳白色的玻璃组合物,其含有35~65重量%的SiO2、3.5~10重量%的P2O5、5.5~15重量%的Al2O3、3~15重量%的CaO等。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开昭62-52140号公报(权利要求书等)
专利文献2:日本特开昭50-150715号公报(权利要求书等)
专利文献3:日本特开平8-277142号公报(权利要求书等)
发明内容
然而,制造专利文献1中公开的白色玻璃组合物时,使用萤石(CaF2)、氟硅酸钠(Na2SiF6)、冰晶石(Na3AlF6)等作为氟原料,因此,在玻璃熔融时,相当量(10~50%左右)的氟气飞散,所以不仅引起大气污染,而且对农产品等也有害,存在缺乏安全性的问题。
另外,根据专利文献2中公开的含磷结晶化玻璃的制造方法,不仅存在在进行玻璃成型并缓慢冷却时容易产生裂纹的问题,而且还存在如下问题:在缓慢冷却后,如果不在900℃左右的高温下进行后加热处理,则得不到不透明(白色)的结晶化玻璃。
并且,公开的玻璃组合物虽不含氟,但Na2O和CaO等的配合量过多,认为这是由于完全不使用B2O3等,从而还存在得到的结晶化玻璃缺乏白色性、部分容易变得透明的问题。
此外,根据专利文献3中公开的乳白色的玻璃组合物,虽然在玻璃化转变温度以上的加热处理后无需进行进一步的热处理就可得到乳白色玻璃,但是,由于玻璃原料的配合成分、熔融条件的偏差,可看到如下现象:规定粒径以上的推断为磷酸盐结晶物的异物在乳白色玻璃的表面析出,不仅得不到良好的外观性,而且白色性、机械强度降低。
更具体而言,使用自动制瓶机制造由乳白色玻璃构成的白色玻璃容器时,推断是起因于不易混合的P2O5、CaO等,或者比重较重的氧化锌、氧化铝等,含有它们作为配合组成的乳白色玻璃,由于成型后的缓慢冷却条件等不稳定,从而有时在白色玻璃的表面出现规定粒径以上的磷酸盐结晶物、或者局部着色、进而缓慢冷却时产生裂纹。
因此,本发明的发明人等进行深入研究,结果发现,在具备经历不含有效量的氟化合物且不含卤素的白色玻璃组合物的分相现象而成的白色多层结构的白色玻璃容器的制造中,即使规定的玻璃原料的配合成分、熔融条件发生些许变化的情况下,也能够得到平滑性优异的白色玻璃容器,该白色玻璃容器至少在主体部具备白色多层结构(至少白色透明层和白色不透明层),该白色多层结构的白色结晶物的平均粒径在规定值以下、并在抑制在表面产生异物的同时具有不同的玻璃配合组成,从而完成了本发明。
即,本发明的目的在于提供一种至少在主体部、更优选在头部和主体部具备具有不同玻璃组成的白色多层结构且机械强度和白色性优异的白色玻璃容器,以及由具有单一玻璃组成的熔融状态的玻璃成分稳定地得到这样的白色玻璃容器的白色玻璃容器的有效的制造方法。
根据本发明,提供一种白色玻璃容器,其是至少具备头部和主体部、且经历玻璃组合物的分相现象而成的白色玻璃容器,其特征在于,上述玻璃组合物至少含有SiO2、P2O5、Al2O3、B2O3、R2O(R=Na、K)、ZnO和CaO作为配合成分,或者至少含有SiO2、P2O5、Al2O3、B2O3、R2O(R=Na、K)、MgO和CaO作为配合成分,并且,主体部分别在局部或全部具有白色多层结构,该白色多层结构从外侧表面侧向内侧表面侧依次包含白色性相对低的白色透明层和白色性相对高的白色不透明层而成,并使白色透明层中的P2O5的含量比白色不透明层中的P2O5的含量少,从而能够解决上述问题。
例如,通过考虑使用波长色散型X射线荧光测得的白色透明层中的P2O5的含量与白色不透明层中的P2O5的含量之间的关系地构成白色玻璃容器,即使在玻璃组合物的熔融条件、成型条件发生变化的情况下,通过用规定模具等进行成型,也能够得到稳定地具有经历玻璃用组合物的分相现象而成的白色多层结构的白色玻璃容器。
即,如图4(a)所示,在白色不透明层中,能够生成平均粒径为400nm以下且被均匀分散的白色结晶物(磷酸盐结晶物)。
应予说明,在白色透明层中,虽然也生成平均粒径为400nm以下且被均匀分散的白色结晶物(磷酸盐结晶物),但与白色不透明层相比,其数量(浓度)极少,可以说虽带有白色性但具有规定的透明性。
另一方面,在玻璃组合物的熔融条件、成型条件发生些许变化的情况下,如图4(b)所示,在白色不透明层的内部,或如图4(c)所示,在得到的白色玻璃容器的表面,有时生成平均粒径大的、例如平均粒径为3μm以上的磷酸盐结晶物(以下,有时称为异物)。
因此,通过至少在主体部、更优选在头部和主体部(以下相同)控制构成白色多层结构的白色透明层和白色不透明层中的P2O5的含量关系,能够将白色结晶物的平均粒径控制在规定值以下,进而能够抑制异物的产生,而且,能够形成即使为无卤也富有白色性、并且机械强度等也优异的白色玻璃容器。
应予说明,P2O5的含量等不同的白色透明层和白色不透明层即使用具有单一玻璃组成的熔融玻璃也能够制造。例如,使用自动制瓶机进行制造的情况下,通过适当地调整模具的材质、种类或热传导率等,并且以与通常的冷却速度相比为急冷或迟冷的形式对头部和主体部等进行冷却,从而能够控制白色透明层和白色不透明层中的P2O5的含量。
更具体而言,判明通过单独实施下述控制1)~8),或者选择多个来组合实施,从而能够控制白色透明层和白色不透明层中的P2O5的含量关系。
1)适当调整熔融玻璃的配合组成,特别是P2O5和CaO相对于配合组成总量的含量、配合比率,或者P2O5和CaO的配合比率。
2)作为熔融玻璃的配合组成,至少含有SiO2、P2O5、Al2O3、B2O3、R2O(R=Na、K)、ZnO以及CaO(以下,有时称为配合组成A)。
3)作为熔融玻璃的配合组成,至少含有SiO2、P2O5、Al2O3、B2O3、R2O(R=Na、K)、MgO以及CaO(以下,有时称为配合组成B)。即,在第1配合组成中的ZnO的全部或一部分使用更轻型的MgO,并且使Ca/MgO的配合比率(重量比)为1~2的范围内的值。
4)使模具材质为铸铁、WC、SiC、CVD-SiC被覆金属、不锈钢等中的至少一种,控制导热性。
5)关于模具的种类,使用在模具内部于多个位置设置空气封闭部位来提高隔热效果的一次加压用模具或者吹塑成型用模具(包括吹塑/吹塑成型用模具、加压/吹塑成型用模具)。
6)使用温度为20~60℃的模具用冷却空气,或者使用湿润空气(含有水蒸气量:15~130g/m3),将模具用冷却空气的喷射速度设为1~50升/秒的范围内的值,进而使用多个模具用冷却空气(对包含玻璃容器的内表面在内的玻璃容器本身进行冷却的第1冷却空气(湿润空气)和对模具的外侧表面(最表面)进行冷却的第2冷却空气(非湿润空气))。
7)使用煤气灯等对模具进行局部加热或整体加热来控制导热性。
8)考虑构成玻璃容器的玻璃组合物发生白色化的时机地实施再加热处理或者缓慢冷却工序等。
另外,关于白色玻璃容器(主体部等)的白色性,可将按照JIS Z 8730测得的白色度(L)作为基准,例如,若该白色度(L)为70以上,则可以说白色性相对高,相反,若该白色度(L)小于70,则可以说白色性相对低。
此外,玻璃原料的配合组成的总量超过100重量%的情况下,将总量设为100重量%,以成为规定的各配合比率的方式,换算各玻璃成分的配合量,玻璃原料的总量不满足100重量%的情况下,可以用其他玻璃成分等进行补充(以下相同)。
另外,构成本发明的白色玻璃容器时,优选使白色透明层中的CaO的含量少于白色不透明层中的CaO的含量。
例如,通过考虑使用波长色散型X射线荧光测得的白色透明层中的CaO的含量与白色不透明层中的CaO的含量之间的关系地构成白色玻璃容器,即使在玻璃组合物的熔融条件、成型条件发生些许变化的情况下,通过使用规定模具等进行成型,也能够得到具备经历玻璃用组合物的分相现象而成的白色多层结构并且表面的异物产生少的白色玻璃容器。
应予说明,对于白色透明层和白色不透明层中的CaO的含量,与上述P2O5的含量同样,也可以通过单独实施控制1)~6)或者适当地组合实施来控制在所希望范围内的值。
另外,构成本发明的白色玻璃容器时,优选至少使白色不透明层中的白色结晶物的平均粒径为小于400nm的值。
这样,通过控制在白色不透明层等中生成的白色结晶物的平均粒径,能够定量地控制白色不透明层等的白色性。
而且,重要的是,通过控制上述白色结晶物的平均粒径,从而抑制异物的产生,能够形成不仅白色性优异而且表面平滑性也优异的白色玻璃容器。
应予说明,当然,通过对在白色透明层中生成的白色结晶物的平均粒径也控制为同样的值,从而能够精度良好地控制白色透明层的白色性、表面平滑性。
另外,构成本发明的白色玻璃容器时,优选使头部的按照JIS Z 8730测得的白色度(有时称为L值。以下相同)为40以上且小于80的值。
这样,通过考虑头部的白色度地构成白色玻璃容器,能够形成头部的机械强度、白色性等特别优异的白色玻璃容器。
另外,构成本发明的白色玻璃容器时,优选使主体部的按照JIS Z8730测得的白色度为80以上的值。
这样,通过考虑主体部的白色度地构成白色玻璃容器,能够形成主体部的机械强度、白色性等特别优异的白色玻璃容器。
另外,构成本发明的白色玻璃容器时,优选在头部不具有按照JIS Z8730测得的白色度为80以上的白色不透明层,并且在主体部具有包含按照JIS Z 8730测得的白色度小于80的白色透明层和按照JIS Z 8730测得的白色度为80以上的白色不透明层的多层结构。
通过这样构成,能够形成整体显示规定的白色性且机械强度优异的白色玻璃容器。
另外,本发明的其它方式是白色玻璃容器的制造方法,其特征在于,所述白色玻璃容器是至少具备头部和主体部、且经历玻璃组合物的分相现象而成的白色玻璃容器,其作为配合成分至少含有SiO2、P2O5、Al2O3、B2O3、R2O(R=Na、K)、ZnO和CaO或者至少含有SiO2、P2O5、Al2O3、B2O3、R2O(R=Na、K)、MgO和CaO,主体部在局部或全部具有白色多层结构,该白色多层结构从其外侧表面侧向内侧表面侧依次包含白色性相对低的白色透明层和白色性相对高的白色不透明层而构成,并且,白色透明层中的P2O5的含量比白色透明层中的P2O5的含量少,而且,所述白色玻璃容器的制造方法包括下述第1工序和第2工序。
第1工序:准备至少具有SiO2、P2O5、Al2O3、B2O3、R2O(R=Na、K)、ZnO和CaO或者至少具有SiO2、P2O5、Al2O3、B2O3、R2O(R=Na、K)、MgO和CaO作为配合成分的玻璃用组合物,并将其熔融的工序。
第2工序:使用模具和柱塞,用一次加压方法将熔融的玻璃用组合物成型并缓慢冷却,形成在头部和主体部的局部或全部具有经历玻璃组合物的分相现象而成的3层结构的白色玻璃容器的工序。
即,通过这样制造白色玻璃容器,即使是不含有效量的氟化合物且不含卤素的玻璃组合物并且该玻璃组合物的熔融条件、成型条件发生些许变化的情况下,通过使用规定模具(例如,一次加压用模具)等进行成型,也能够有效地得到表面的异物产生少并且具有经历玻璃用组合物的分相现象而成的白色多层结构(3层结构)的白色玻璃容器。
另外,本发明的另一个其他方式是白色玻璃容器的制造方法,其特征在于,所述白色玻璃容器是至少具备头部和主体部、且经历玻璃组合物的分相现象而成的白色玻璃容器,作为配合成分,至少含有SiO2、P2O5、Al2O3、B2O3、R2O(R=Na、K)、ZnO和CaO,或者至少含有SiO2、P2O5、Al2O3、B2O3、R2O(R=Na、K)、MgO和CaO,所述白色玻璃容器的主体部在局部或全部具有白色多层结构,该白色多层结构从其外侧表面侧向内侧表面侧依次包含白色性相对低的白色透明层和白色性相对高的白色不透明层而构成,并且,白色透明层中的P2O5的含量比白色透明层中的P2O5的含量少,而且,所述白色玻璃容器的制造方法包括下述第1′工序和第2′工序。
第1′工序:准备至少具有SiO2、P2O5、Al2O3、B2O3、R2O(R=Na、K)、ZnO和CaO或者至少具有SiO2、P2O5、Al2O3、B2O3、R2O(R=Na、K)、MgO和CaO作为配合成分的玻璃用组合物,并将其熔融的工序。
第2′工序:使用模具和冷却空气,用吹塑方法将熔融的玻璃用组合物成型并缓慢冷却,形成在头部和主体部的局部或全部具有经历玻璃组合物的分相现象而成的2层结构的白色玻璃容器的工序。
即,通过这样制造白色玻璃容器,即使是不含有有效量的氟化合物且不含卤素的玻璃组合物并且玻璃组合物的熔融条件、成型条件发生些许变化的情况下,通过使用规定模具(吹塑/吹塑用模具、加压/吹塑用模具)等进行成型,也能够有效地得到表面的异物产生少并且具有经历玻璃用组合物的分相现象而成的白色多层结构(2层结构)的白色玻璃容器。
另外,实施本发明的白色玻璃容器的制造方法时,优选至少使主体部的白色性相对低的白色透明层的按照JIS Z 8730测得的白色度为小于80的值,使白色性相对底的白色透明层的按照JIS Z 8730测得的白色度为80以上的值。
即,通过这样考虑至少主体部的白色度地制造白色玻璃容器,能够有效地得到主体部的机械强度、白色性等特别优异的白色玻璃容器。
附图说明
图1(a)~(b)是供于说明用一次加压法制造的白色玻璃容器的白色多层结构(3层结构)的图。
图2(a)是供于说明用吹塑法(吹塑/吹塑法)制造的白色玻璃容器的白色多层结构(2层结构)的图,图2(b)是供于说明用吹塑法(吹塑/吹塑法)制造的白色玻璃容器的白色多层结构(3层结构)的图。
图3是供于说明测定温度与玻璃熔融物的粘性变化率之间的关系的图。
图4(a)是供于说明白色不透明层中的具有均匀且微细的平均粒径(例如,200nm~300nm)的白色结晶物的生成的照片,图4(b)~(c)是供于说明平均粒径为3μm以上且源于磷酸盐结晶物的异物以及白色玻璃容器的表面状态的照片。
图5(a)~(c)是供于说明利用一次加压法制造白色玻璃容器的方法的图(其1)。
图6(a)~(d)是供于说明利用一次加压法制造白色玻璃容器的方法的图(其2)。
图7是供于说明火焰抛光装置的图。
图8(a)~(d)是供于说明利用吹塑法(吹塑/吹塑法)制造白色玻璃容器的方法的图。
具体实施方式
[第1实施方式]
第1实施方式提供一种白色玻璃容器,其是至少具备头部和主体部,并经历玻璃组合物的分相现象而成的白色玻璃容器,其特征在于,上述玻璃组合物至少含有SiO2、P2O5、Al2O3、B2O3、R2O(R=K或者Na)、K2O、ZnO以及CaO(配合组成A)作为配合成分,或者至少含有SiO2、P2O5、Al2O3、B2O3、R2O(R=K或者Na)、MgO以及CaO(配合组成B)作为配合成分,并且,主体部在局部或全部具有白色多层结构,该白色多层结构从其外侧表面(玻璃容器的最表面)向内侧表面(玻璃容器的内表面)依次包含白色性相对低的白色透明层和白色性相对高的白色不透明层而成,并使白色透明层中的P2O5的含量比白色不透明层中的P2O5的含量少,从而能够解决上述问题。
以下,对于第1实施方式的白色玻璃容器,包括构成白色玻璃容器的玻璃成分的种类和配合组成的比例在内,进行具体说明。
应予说明,关于玻璃成分的配合组成,有配合组成A和配合组成B,但其不同点是,在配合组成A中,ZnO是必须成分之一并且MgO为任意成分,在配合组成B中,MgO是必须成分之一并且ZnO是任意成分。
1.构成白色玻璃容器的玻璃成分(假定为熔融玻璃状态,即投料量)
(1)SiO2
虽然在第1配合组成和第2配合组成中通用,但SiO2是构成白色玻璃容器的玻璃成分,无论有无白色多层结构,都是形成玻璃的网眼结构的基本成分。
即,是基本上为非晶结构,且用于发挥优异的机械强度、耐候性或光泽的玻璃成分。
这里,优选使SiO2的配合量相对于玻璃成分的总量(100重量%,以下相同)为45~65重量%的范围内的值。
其理由是因为如果上述SiO2的配合量小于45重量%,则作为白色玻璃容器的耐候性和耐湿性有时会降低。
另一方面,如果上述SiO2的配合量超过65重量%,则有时玻璃成分的熔融温度变得过高,或者与其他玻璃成分的均匀混合性降低。
因此,从上述耐候性等与玻璃成分的熔融温度的平衡良好的观点考虑,更优选使SiO2的配合量为50~63重量%的范围内的值,进一步优选为52~62重量%的范围内的值。
(2)P2O5
另外,虽然在配合组成A和配合组成B中通用,但P2O5是用于通过与SiO2和CaO等的关系而产生分相现象来促进玻璃白色化的基本的玻璃成分。
因此,优选使P2O5的配合量相对于玻璃组合物的总量为2~8重量%的范围内的值。
即,这是因为如果P2O5的配合量为小于2重量%的值,则分相变得不充分,从而有时玻璃的白色性变得不充分、或者着色。
另一方面,这是因为如果P2O5的配合量超过8重量%的范围,则与SiO2的均匀分散性变得困难,白色斑点变大,有时损害玻璃的美观。
因此,从上述白色性和美观的平衡更加良好的角度出发,更优选使P2O5的配合量为3~7.5重量%的范围内的值,进一步优选为4~7重量%的范围内的值。
(3)Al2O3
另外,虽然在配合组成A和配合组成B中通用,但Al2O3发挥使白色玻璃容器的化学耐久性、热膨胀率降低的功能,并且具有显著提高SiO2与其他成分的分散稳定性而使玻璃的分相均匀且容易地形成的功能。
因此,以使上述Al2O3的配合量相对于玻璃组合物的总量为5~9重量%的范围内的值作为特征。
即,这是因为如果Al2O3的配合量为小于5重量%的值,则有时SiO2与其他成分的均匀分散变得不足,得到的白色玻璃容易产生斑点。
另一方面,这是因为如果Al2O3的配合量超过9重量%,则有时玻璃组合物的熔融温度显著变高,或者成型性过度降低。
因此,为了使分散稳定性与玻璃组合物的熔融温度等的平衡变得更良好,优选使Al2O3的配合量为5.5~8.5重量%的范围内的值,更优选为6~8重量%的范围内的值。
(4)B2O3
另外,虽然在配合组成A和配合组成B中通用,但B2O3是用于发挥助焊剂效果,减少玻璃组合物在高温下的粘性,并且还使得到的白色玻璃容器的成型性和耐候性提高的玻璃成分。
因此,以使上述B2O3的配合量相对于玻璃组合物的总量为1~13重量%的范围内的值作为特征。
即,这是因为如果B2O3的配合量为小于1重量%的值,则产生玻璃用组合物的熔融性、得到的白色玻璃容器的成型性等显著降低的情况,相反,如果B2O3的配合量超过13重量%,则产生玻璃组合物的熔融温度变得过高的情况。
因此,为了玻璃用组合物的熔融性与得到的白色玻璃容器的成型性等之间的平衡变得更良好,更优选使B2O3的配合量相对于总量为1.5~12重量%的范围内的值,进一步优选为1.8~3重量%的范围内的值。
(5)R2O(R=Na、K)
虽然在配合组成A和配合组成B中通用,但R2O(R=Na、K)是用于通过提高玻璃组合物的熔融性、降低粘度来提高白色玻璃容器的成型性的玻璃成分。
特别是如果R2O为K2O,则是缓和玻璃组合物熔融时的温度梯度、扩大作业温度范围,并且通过所谓的混合碱效应来抑制玻璃中的Na离子的移动,从而给玻璃表面带来光泽的玻璃成分。
因此,优选使上述R2O的配合量相对于玻璃组合物的总量为5~12重量%的范围内的值。
即,这是因为如果R2O的配合量为小于5重量%的值,则有时不呈现使粘度降低的添加效果,相反,如果超过12重量%,则有时玻璃的耐候性降低,或者热膨胀系数变得过大,或者分相反应受到阻碍而使白色性降低。
因此,从R2O的添加效果与玻璃组合物的熔融性等的平衡变得更良好的角度出发,更优选使R2O的配合量为6~10重量%的范围内的值,进一步优选为7~9重量%的范围内的值。
应予说明,R2O中,Na2O可以与K2O替换使用,因此假定完全不使用K2O的情况下,R2O的配合量与Na2O本身同等,相对于玻璃组合物的总量,优选为6~18重量%的范围内的值。
(6)ZnO/MgO
另外,ZnO是配合组成A的必要成分,在配合组成B中是任意成分,以少量的添加就能发挥助焊剂效果,是用于增加玻璃组合物的熔融性并且降低热膨胀率或提高耐候性的玻璃成分。
同样,MgO是配合组成B的必要成分,在配合组成A中是任意成分,与ZnO相比较轻,以少量的添加就能发挥助焊剂效果,是用于增加玻璃组合物的熔融性并且降低热膨胀率或提高耐候性的玻璃成分。即,从控制白色透明层与白色不透明层中的P2O5的含量关系、或者进一步降低玻璃的热膨胀率、或者助长上述Al2O3的分散效果的观点出发,MgO是优选的玻璃成分。
因此,以使上述ZnO或MgO的配合量相对于玻璃组合物的总量为3~10重量%范围内的值作为特征。
即,这是因为如果ZnO或MgO的配合量为小于3重量%的值,则有时添加效果等不显现。
另一方面,这是因为如果ZnO或MgO的配合量超过10重量%,则玻璃组合物的熔融性降低,随之,得到的白色玻璃的表面平滑性消失,发生表面成为粗糙的无光泽状的情况。
因此,从上述添加效果与玻璃组合物的熔融性等的平衡变得更良好的角度出发,更优选使ZnO或MgO的配合量为2~8重量%的范围内的值,进一步优选为3~6重量%的范围内的值。
虽然在配合组成A和配合组成B中通用,但可以使用MgO替代ZnO的全部或者一部分,此时,使ZnO+MgO的合计配合量为3~10重量%即可。
因此,假定在第2配合组成中,将ZnO的配合量设为0重量%时,使MgO的配合量为3~10重量%即可。
而且,使用MgO代替ZnO的情况下,即,是与第2配合组成相关的内容,优选使后述的Ca/MgO的配合比率为0.5~2的范围内的值。
其理由是因为,如果上述Ca/MgO的配合比率小于0.5,则显示白色性的磷酸钙结晶的生长变得不充分,而难以控制白色透明层和白色不透明层中的P2O5的含量关系,进而不能得到具有所希望的白色度的白色透明层、白色不透明层。
另一方面,如果Ca/MgO的配合比率超过2,则显示白色性的磷酸钙结晶的生长过度,而得到的白色玻璃的表面平滑性消失,表面成为粗糙的无光泽状,或者,与生长过小时同样,有时很难控制白色透明层和白色不透明层中的P2O5的含量关系。
因此,使用MgO替代ZnO的情况下,更优选使Ca/MgO的配合比率为1~1.8的范围内的值,进一步优选为1.3~1.5的范围内的值。
(7)CaO
另外,虽然在配合组成A和配合组成B中通用,但CaO发挥减少玻璃组合物在高温下的粘性的作用,并且作为显示白色性的磷酸钙结晶的供给原料而配合。
因此,以使CaO的配合量相对于玻璃组合物的总量为3~12重量%的范围内的值作为特征。
即,这是因为如果CaO的配合量为小于3重量%的值,则分相反应降低,由此发生白色性显著降低的情况,相反,如果CaO的配合量超过12重量%,则发生玻璃组合物的熔融温度变高、或者热膨胀系数变大的情况。
因此,为了得到的玻璃容器的白色性与玻璃组合物的熔融温度等的平衡变得更良好,更优选使CaO的配合量为5~9重量%的范围内的值,进一步优选为6~8重量%的范围内的值。
(8)LiO2、SO3、BaO、其他
(8)-1LiO2
虽然在配合组成A和配合组成B中通用,但LiO2是用于通过较少量的添加来增加玻璃用组合物的熔融性、得到的白色玻璃容器的成型性等的玻璃成分。
因此,优选使LiO2的配合量相对于玻璃组合物的总量为0.1~5重量%的范围内的值。
即,这是因为如果LiO2的配合量为小于0.1重量%的值,则有时玻璃组合物的熔融性过度降低,另一方面,如果LiO2的配合量超过5重量%,则有时得到的白色玻璃容器的成型性等显著降低。
因此,更优选使LiO2的配合量相对于总量为0.5~4重量%的范围内的值,进一步优选为1~3重量%的范围内的值。
(8)-2SO3
另外,虽然在配合组成A和配合组成B中通用,但从改良形成白色玻璃的玻璃组合物的熔融性、同时增加所得白色玻璃的白色性的观点出发,SO3是优选的玻璃成分。
即,优选使SO3的配合量相对于玻璃组合物的总量为0.1~5重量%的范围内的值。
其理由是因为,如果SO3的配合量为小于0.1重量%的值,则有时玻璃组合物的熔融性、得到的白色玻璃容器的成型性和白色性等过度降低,另一方面,如果SO3的配合量超过5重量%,则有时发生玻璃组合物熔融时过度发泡等不良现象。
因此,从玻璃组合物的熔融性与玻璃组合物熔融时的发泡性等之间的平衡变得更良好的角度出发,更优选使SO3的配合量相对于总量为0.2~3重量%的范围内的值,进一步优选为0.5~2重量%的范围内的值。
(8)-3 BaO
虽然在配合组成A和配合组成B中通用,但BaO是通过较少量的添加而增加玻璃用组合物的熔融性、得到的白色玻璃容器的成型性等的玻璃成分。
即,优选使BaO相对于玻璃组合物的总量为0.1~5重量%的范围内的值。
其理由是因为,如果BaO的配合量为小于0.1重量%的值,则有时玻璃组合物的熔融性过度降低,另一方面,如果BaO的配合量超过5重量%,则有时得到的白色玻璃容器的成型性等显著降低。
因此,更优选使BaO的配合量相对于总量为0.5~4重量%的范围内的值,进一步优选为1~3重量%的范围内的值。
(8)-4其他玻璃成分
此外,虽然在配合组成A和配合组成B中通用,但优选玻璃组合物含有选自TiO2、SrO、ZrO2、Sb2O3、Cs2O、SnO2以及PbO中的至少一种金属氧化物。
例如,从提高所得白色玻璃容器的白色性、增加玻璃组合物的熔融性、并且降低热膨胀率或助长上述Al2O3的分散效果的方面考虑,TiO2为优选的玻璃成分。
另外,从具有提高玻璃组合物的熔融性的效果考虑,SrO为优选的玻璃成分。
另外,从将玻璃白色化并显著提高化学耐久性的方面考虑,ZrO2是优选的玻璃成分。
另外,从提高玻璃的消泡的方面考虑,Sb2O3为优选的玻璃成分,从提高玻璃的白色性或者提高玻璃的化学耐久性的方面考虑,Cs2O3、SnO2及PbO为优选的玻璃成分。
因此,优选使各玻璃成分的配合量相对于玻璃组合物的总量为0.1~10重量%的范围内的值,更优选为0.5~5重量%的范围内的值。
因为如果各自的配合量为小于0.1重量%的值,则有时添加效果不显现,另一方面,如果各自的配合量超过10重量%,则有时玻璃组合物的熔融性因TiO2、MgO而降低,或者玻璃的热膨胀率因SrO而上升。
应予说明,如果与MgO或SrO并用,则得到所谓的固溶效果,从在提高玻璃组合物的熔融性的状态下降低玻璃的热膨胀率的角度考虑,为优选的玻璃成分。
除此以外,确认了即使在玻璃用组合物中除上述氧化物以外还含有由Nb5+、Ta5+、W6 +、Mo6+构成的多价氧化物成分,也能够得到优异的分相效果,并且,在玻璃成分中添加着色剂而将玻璃着色成柔和色调等喜好的色调也是适宜的。
例如,如果在玻璃成分中使用成为Co2+、Cu2+、Fe2+、Ni2+、Co3+、Cr3+、Fe3+、Mn3+、Nb3+、Pr3+、Er3+、Cr6+等的着色剂,则从各种发色并且能够实现柔和色调的方面考虑,是优选的玻璃成分。
另一方面,想要得到富有白色性而不着色的玻璃容器时,优选使玻璃用组合物所含的Fe离子等的含量为250ppm以下的值。
即,例如,如果玻璃用组合物所含的Fe离子的含量超过250ppm,则该Fe离子从3价被还原成2价时,容易成为如带有青色的青瓷那样的着色的玻璃用组合物。
因此,想要得到富有白色性而不着色的白色玻璃容器时,优选使玻璃用组合物所含的Fe离子的含量为例如250ppm以下的值,更优选为50~220ppm的范围内的值,进一步优选为100~200ppm的范围内的值。
但是,想要得到青瓷那样的着色的白色玻璃容器时,优选使玻璃用组合物所含的Fe离子的含量为例如超过250至800ppm的范围内的值,更优选为300~600ppm的范围内的值,进一步优选为350~500ppm的范围内的值。
(9)氧化剂
另外,虽然在配合组成A和配合组成B中通用,但优选含有作为氧化剂的CeO2、硝酸盐等,并且使该CeO2、硝酸盐等的配合量相对于玻璃用组合物的总量为0.01~2重量%的范围内的值。
其理由是因为,从外部向玻璃用组合物中添加用于分散玻璃成分的的水而成为还原环境的情况下,作为氧化剂的CeO2、硝酸盐等将其恢复成氧化气氛,从而有效防止基于铁离子等的玻璃用组合物的着色。
因此,更优选使作为氧化剂的CeO2、硝酸盐等的配合量相对于总量为0.02~2.0重量%的范围内的值,进一步优选为0.04~1.5重量%的范围内的值。
(10)脱色成分
另外,虽然在配合组成A和配合组成B中通用,但优选含有Er2O3,并且,使该Er2O3的配合量相对于总量为0.001~0.5重量%的范围内的值。
其理由是因为,当白色玻璃容器容易着色成青色系的情况下,通过含有作为脱色剂发挥功能的Er2O3,利用该Er2O3的补色关系而有效防止白色玻璃容器的着色。
因此,更优选使作为脱色成分的Er2O3的配合量相对于总量为0.002~0.1重量%的范围内的值,进一步优选为0.003~0.08重量%的范围内的值。
但是,想要得到带有红色的白色玻璃容器的情况下,可以说Er2O3是特别优选的配合成分,优选稍微使用多一些。
即,这种情况下,优选使Er2O3的配合量相对于玻璃用组合物的总量为超过0.5至5重量%的范围内的值,更优选为0.8~4重量%的范围内的值,进一步优选为1~3重量%的范围内的值。
(11)碎玻璃成分
另外,虽然在第1配合组成和第2配合组成中通用,但优选含有规定量的碎玻璃成分。
其理由是因为,通过含有上述碎玻璃成分,熔解性和玻璃组合物的均匀性得以提高,并且能够再利用废弃的玻璃用组合物,在经济方面和环境方面有益。
因此,优选使上述碎玻璃成分相对于玻璃用组合物的总量为5~50重量%的范围内的值,更优选为10~40重量%的范围内的值,进一步优选为15~30重量%的范围内的值。
2.白色多层结构
如图1(a)所例示,白色玻璃容器10在头部(A)和主体部(B)各自的局部或全部具有白色多层结构(3层结构)18,该白色多层结构是经历玻璃用组合物的分相现象、从外侧表面侧向内侧表面侧依次包含白色性相对低的白色透明层16(第1白色透明层)和白色性相对高的白色不透明层14以及白色性相对低的白色透明层12(第2白色透明层)而成的。
另外,示出以下例子,即,图1(b)中示出的白色玻璃容器10′是在头部(A)和主体部(B)各自的局部或全部具有白色多层结构(3层结构)18′的白色玻璃容器10′,但分相现象的生成部分不充分,不仅在内侧表面侧和外侧表面侧,而且在白色不透明层14′中也形成了部分白色透明层区域。
另外,如图2(a)所例示,白色玻璃容器30在头部(A)和主体部(B)的局部或全部具有白色多层结构(2层结构)36,该白色多层结构从外侧表面侧向内侧表面侧依次包含白色性相对低的白色透明层34和白色性相对高的白色不透明层32而成。
此外,如图2(b)所例示,白色玻璃容器30′在头部(A)和主体部(B)各自的局部或全部具有白色多层结构(3层结构)36′,该白色多层结构从外侧表面侧向内侧表面侧依次包含白色性相对低的白色透明层(第1白色透明层)34′、白色性相对高的白色不透明层32′和白色性相对低的白色透明层(第2白色透明层)33′而成。
而且,在上述白色透明层12、12′、16、16′、33′、34、34′以及白色不透明层14、14′、32、32′中,以白色透明层中的P2O5的含量比白色不透明层中的P2O5的含量少为特征,更优选的是白色透明层中的CaO的含量也比白色不透明层中的CaO的含量少。
以下,分为白色玻璃容器中的构成含有分相区域而成的白色多层结构的白色透明层和白色不透明层,分别进行具体说明。
(1)白色透明层
另外,图1(a)等中例示的白色透明层12、16是分相程度低、分相粒相对少而胶体区域相对多的非晶状态的玻璃区域,为了提高白色不透明层14等的机械性保护、白色玻璃容器10等整体的白色性而设置。
因此,优选使上述白色透明层12、16的厚度为0.001~10mm的范围内的值。
其理由是因为,如果上述白色透明层12、16的厚度为小于0.001mm的值,则有时很难担保白色不透明层的机械性保护。
另一方面,如果白色透明层12、16的厚度超过10mm,则有时玻璃容器整体的白色性显著降低。
因此,优选使白色透明层12、16的厚度为0.01~8mm的范围内的值,进一步优选为0.1~5mm的范围内的值。
另外,优选由配合组成A构成的白色透明层12、16相对于总量(100重量%)为如下。
SiO2:50~66重量%(更优选为55~63重量%)
P2O5:1~3重量%(更优选为1.5~2.5重量%)
Al2O3:5~10重量%(更优选为6~9重量%)
B2O3:1~13重量%(更优选为1.5~5重量%)
R2O(R=Na、Ka):6~18重量%(更优选为10~17重量%)
ZnO:3~10重量%(更优选为3.5~6重量%)
CaO:3~10重量%(更优选为4~6重量%)
其理由是因为,通过这样考虑白色透明层12、16中的配合组成的比例地构成白色玻璃容器,即使在玻璃组合物的熔融条件、成型条件发生些许变化的情况下,通过使用规定模具等进行成型,也能够形成具备经历玻璃用组合物的分相现象而成的白色多层结构并且表面的异物产生少的白色玻璃容器。
另外,从稳定地形成规定的白色多层结构并且表面的异物产生变少的方面考虑,优选由配合组成B构成的白色透明层12、16相对于总量(100重量%)为如下。
SiO2:50~66重量%(更优选为55~63重量%)
P2O5:1~3重量%(更优选为1.5~2.5重量%)
Al2O3:5~10重量%(更优选为6~9重量%)
B2O3:1~13重量%(更优选为1.5~5重量%)
R2O(R=Na、Ka):6~18重量%(更优选为10~17重量%)
MgO:3~10重量%(更优选为3.5~6重量%)
CaO:3~10重量%(更优选为4~6重量%)
另外,优选使上述白色透明层12、16的可见光透过率为5~50%的范围内的值。
其理由是因为,如果上述白色透明层12、16的可见光透过率小于5%,则不透明性变高而作为基底层的富有白色性的白色不透明层14的可视性降低,有时作为白色玻璃容器10的白色性显著降低。
另一方面,因为如果白色透明层12、16的可见光透过率超过50%,则透明性过度变高而螺纹部等的白色性显著降低,有时作为白色玻璃容器10的整体白色性显著受损。
因此,优选使白色透明层12、16的可见光透过率为10~40%的范围内的值,进一步优选为15~30%的范围内的值。
另外,优选使在白色透明层中生成的白色结晶物的平均粒径为小于400nm的值。
其理由是因为,通过这样至少将在白色透明层中生成的白色结晶物的平均粒径控制在小于规定值的值,从而能够定量地控制白色透明层的白色性。
另外,因为通过将上述白色结晶物的平均粒径控制在小于规定值的值,从而能够抑制异物的产生,制成表面平滑性优异的白色玻璃容器。
更具体而言,因为如果白色结晶物的平均粒径为400nm以上的值,则有时白色透明层的白色性不均或者在白色玻璃容器的表面产生异物的频率显著变高。
但是,如果白色结晶物的平均粒径过度变小,则有时控制该值本身变得困难,或者白色性的控制反而变得困难。
因此,更优选在白色透明层中生成的白色结晶物的平均粒径为1~300nm的范围内的值,进一步优选为8~80nm的范围内的值。
应予说明,当然,通过将在后述的白色不透明层中生成的白色结晶物的平均粒径也控制在相同的范围内的值,从而定量地控制白色不透明层的白色性,良好的表面平滑性的控制变得容易。
(2)白色不透明层
另外,图1(a)等中例示的白色不透明层14是分相程度高、分相粒相对多而胶体区域相对少的非晶状态的玻璃区域,为了提高白色玻璃容器10整体的白色性而设置。
因此,优选使上述白色不透明层14的厚度为1~25mm的范围内的值。
其理由是因为,如果上述白色不透明层14的厚度小于1mm,则有时玻璃容器10整体的白色性显著降低。另一方面,如果上述白色不透明层10的厚度超过25mm,则有时很难担保白色不透明层10的机械性保护以及玻璃容器10整体的机械性保护。
因此,优选使白色不透明层14的厚度为3~20mm的范围内的值,进一步优选为7~15mm的范围内的值。
另外,优选由配合组成A构成的白色不透明层14中的配合组成的比例相对于总量(100重量%)为如下。
SiO2:45~61重量%(更优选为50~60重量%)
P2O5:大于3至8重量%(更优选为5~7重量%)
Al2O3:5~9重量%(更优选为6~8.5重量%)
B2O3:1~13重量%(更优选为1.5~5重量%)
R2O(R=Na、K):6~18重量%(更优选为10~17重量%)
ZnO:3~10重量%(更优选为5~7重量%)
CaO:大于4至10重量%(更优选为5~7重量%)
其理由是因为,通过这样考虑白色不透明层14中的配合组成的比例,即使在玻璃组合物的熔融条件和成型条件发生些许变化的情况下,也能够形成白色玻璃容器10,该白色玻璃容器10稳定地具备经历玻璃用组合物的分相现象而成的、含有平均粒径为400nm以下的白色结晶物(磷酸钙等)而成的白色多层结构18,并且在外侧表面侧等规定粒径以上的异物产生少。
另外,根据与配合组成A相同的理由,优选由配合组成B构成的白色不透明层14中的配合组成的比例相对于总量(100重量%)为如下。
SiO2:45~61重量%(更优选为50~60重量%)
P2O5:大于3至8重量%(更优选为5~7重量%)
Al2O3:5~9重量%(更优选为6~8.5重量%)
B2O3:1~13重量%(更优选为1.5~5重量%)
R2O(R=Na、K):6~18重量%(更优选为10~17重量%)
MgO:3~10重量%(更优选为5~7重量%)
CaO:大于4至10重量%(更优选为5~7重量%)
另外,优选使上述白色不透明层14的可见光透过率为2%以下的值。
其理由是因为,如果上述可见光透过率超过2%,则透明性变高,有时作为白色玻璃容器的白色性显著降低。
但是,如果白色不透明层14的可见光透过率过度变低,则有时可使用的玻璃成分的种类过度受限,或生产时的成品率过度降低。
因此,更优选使白色不透明层14的可见光透过率为0.01~1.5%的范围内的值,进一步优选为0.1~0.8%的范围内的值。
3.白色玻璃容器
玻璃容器的基本形态没有特别限制,根据用途,可举出瓶颈型玻璃瓶、矩形玻璃瓶、圆筒状玻璃瓶、异形玻璃瓶、矩形玻璃箱、圆筒状玻璃箱、异形玻璃箱等。
在此,典型的是图1(a)~(b)中例示的矩形的白色玻璃容器10、10′。
更具体而言,图1(a)~(b)是具备具有大致四边形的平面形状的四角柱状的主体部(侧壁及底部)(B)并且具备圆筒状的头部(A)的矩形的白色玻璃容器10、10′。
并且,图1(a)为具有分相完全地产生的3层结构18的主体部(侧壁及底部)(B)的白色玻璃容器10,图1(b)为具有分相几乎完全地产生但局部含有分相不完全的区域而成的3层结构18′的主体部(侧壁及底部)(B)的白色玻璃容器10′。
并且,图1(a)~(b)所示的矩形的白色玻璃容器10、10′,侧壁与底部之间存在最大壁厚部例如具备1~5cm的厚度(t)的部位,该部位的白色性高,因此可以说高级感和美观进一步提升。
由此,作为基本形态的外观几乎没有差异,均能够在不另外设置装饰层的情况下作为适于具有高级感和高装饰性的化妆面霜用容器等的白色玻璃容器10、10′使用。
另外,作为其它典型例,有在图2(a)~(b)中例示的瓶颈状的白色玻璃容器30、30′,在各自的头部(A)具有规定的螺纹部38、38′。
并且,图2(a)是具备分相完全地产生而具有白色2层结构36的主体部(侧壁和底部)(A)和头部(B)而成的瓶颈状的白色玻璃容器30。
另外,有如下特征:主体部(侧壁和底部)(B)形成的白色不透明层32的厚度在上方和下方明显不同,整体显示渐变样式的白色性。
更具体而言,是具有厚度不同的2层结构36的主体部(B)的白色玻璃容器30,其中,在白色玻璃容器30的内侧下方区域形成显示强白色性的比较厚的白色不透明层32,而在内侧上方区域,在均等厚度的白色透明层32的里侧(内侧)形成显示强白色性的比较薄的白色不透明层32。
另一方面,图2(b)是具备具有白色3层结构36′的主体部(侧壁以及底部)(A)和头部(B)的瓶颈状的白色玻璃容器30′。
即,上述白色玻璃容器30′在容器的最外侧表面具备薄膜厚度的白色透明层(第1白色透明层)34′,接着,设置显示强白色性的规定厚度的白色不透明层32′,进而在内侧表面具备薄膜厚度的白色透明层(第2白色透明层)33′。
并且,关于上述白色玻璃容器30′,也有如下特征:白色不透明层32的厚度在上方和下方明显不同,关于白色性,整体显示有浓度差的规定样式。
如果为图2(a)~(b)的白色玻璃容器30、30′,则均能够在不另外设置装饰层的情况下直接作为具有高级感和高装饰性的化妆水容器等适宜地使用。
[第2实施方式]
第2实施方式是白色玻璃容器的制造方法,其特征在于,所述白色玻璃容器至少具备头部和主体部且经历玻璃组合物的分相现象而成,作为配合成分,至少含有SiO2、P2O5、Al2O3、B2O3、R2O(R=Na、K)、ZnO和CaO或者至少含有SiO2、P2O5、Al2O3、B2O3、R2O(R=Na、K)、MgO和CaO,主体部在局部或全部具有白色多层结构(3层结构),该白色多层结构从其外侧表面侧向内侧表面侧依次包含白色性相对低的白色透明层和白色性相对高的白色不透明层而构成,并且,白色透明层中的P2O5的含量比白色不透明层中的P2O5的含量少,而且,所述白色玻璃容器的制造方法包括下述第1工序和第2工序。
第1工序:准备至少具有SiO2、P2O5、Al2O3、B2O3、R2O(R=Na、K)、ZnO和CaO或者至少具有SiO2、P2O5、Al2O3、B2O3、R2O(R=Na、K)、MgO和CaO作为配合成分的玻璃用组合物,并将其熔融的工序。
第2工序:使用模具和柱塞,用一次加压方法将熔融的玻璃用组合物成型并缓慢冷却,形成在头部和主体部的局部或全部具有经历玻璃组合物的分相现象而成的3层结构的白色玻璃容器的工序。
以下,关于第2实施方式的具有3层结构的白色玻璃容器的制造方法,适当地参照图5(a)~(c)及图6(a)~(d)来具体说明。
1.第1工序
第1工序是准备具有规定的玻璃配合组成的玻璃用组合物、即具有实施方式1中说明的玻璃配合组成的玻璃用组合物,并将其熔融的工序。
并且,准备玻璃用组合物时,作为玻璃原料的碱金属氧化物和碱土类金属氧化物的形态,优选为碳酸化合物,作为P2O5的原料,优选为磷酸氢钙(CaHPO4)、偏磷酸钙(Ca(PO3)2)、三聚磷酸钠(Na5P3O10)、磷酸氢二钠(NaHPO4)、骨粉等。
另外,图3中示出温度(熔解温度)与熔融状态的玻璃用组合物的粘性变化率(粘度变化/温度变化)的关系。
线A是以后述的实施例1为基准的玻璃用组合物的粘性变化率的特性曲线,线B是一般的钠钙玻璃组合物的粘性变化率的特性曲线。
由上述线A的特性曲线可理解,如果温度在950~1150℃的范围,则粘性变化率的值随着温度上升而上升,但超过1150℃至1350℃,则看到粘性变化率的值随着温度上升而急剧降低的趋势。
由此,以实施例1等为基准的玻璃用组合物的情况下,虽然粘性变化率对温度的依赖性较大,但粘性变化率的值较小,为0.004以下的值,所以可以说优选将测定温度(熔解温度)设定为1250℃以上,更优选设定为1300~1400℃较高的温度范围。
应予说明,如果与线B所示的钠钙玻璃组合物的粘性变化率的特性曲线比较,则以实施例1等为基准的线A所示的玻璃用组合物的情况下,通过维持在比较高的温度,例如,维持在1300℃以上,从而能够使其值比钠钙玻璃组合物的粘性变化率的值更低。
另外,在实施第1工序的熔化炉中,优选实施规定的鼓泡处理,并对玻璃用组合物进行熔融搅拌。
其理由是因为,通过将空气、氮等气体吹入熔融玻璃的内部,即,实施鼓泡处理,从而各种玻璃成分、特别是P2O5和CaO能够均匀地混合熔解。因此,如图4(a)所示,能够形成具有均匀且微细的平均粒径(例如,200nm~300nm)的磷酸盐结晶物。
相反,由于制造条件等的偏差,如果P2O5和CaO没有均匀地混合熔解,则产生图4(b)所示那样的来自平均粒径为3μm以上的磷酸盐结晶物的异物,并且产生图4(c)所示那样的玻璃容器表面的表皮粗糙。
]2.第2工序
另外,第2工序是由熔融的玻璃用组合物,利用所谓的一次加压方法制造在局部或全部具有白色多层结构的规定形状的白色玻璃容器的工序。
即,通过如此利用一次加压方法制造白色玻璃容器,即使在不含有有效量的氟化合物的情况下,也能够不依赖玻璃组合物的熔融条件、成型条件地通过使用规定模具等而有效得到在局部或全部具有含有分相区域而成的白色多层结构(3层结构)的白色玻璃容器。
更具体而言,通过一次加压用模具和柱塞成型为加工形状的白色玻璃容器后,直接在一次加压用模具内,或在冷却用模具中以倒转的形式缓慢冷却。
此时,与一次加压用模具的内表面直接接触的玻璃面、以及与柱塞直接接触的玻璃面分别被传热而被急剧冷却,因此分相现象的生成程度变低,形成白色性相对低的白色透明层(第1白色透明层及第2白色透明层)。
另一方面,不与一次加压用模具的内表面及柱塞直接接触的熔融玻璃不会那么急剧地被冷却,所以分相现象的生成程度变高,形成白色性相对高的白色不透明层。
进而,具体而言,如图5(a)~(c)及图6(a)~(d)所示,优选利用一次加压方法由规定的玻璃组合物的熔融物即玻璃料滴8制造白色玻璃容器10。
首先,如图5(a)所示,设置成型模51,经由漏斗52向该成型模51中投入玻璃料滴8。
接着,如图5(b)~(c)所示,代替漏斗52,安装挡板54之后,对填充有玻璃料滴8的成型模51插入柱塞55。并且,直到冷却至加工形状的玻璃容器10a的表面保持恒定形状的程度为止,一直维持该状态。
即,在这样的成型工序中,形成所希望的加工形状的玻璃容器10a。
接着,如图6(a)所示,拔取成型模51和柱塞55之后,通过具备臂62的旋转装置60使形成为加工形状即最终形状的玻璃容器10a进行180度旋转移动(倒转),收容于冷却用模具66(66a、66b)。
因此,加工形状的玻璃容器10a以其口部被通过与臂62连接的作为成型模51一部分的口模64支承的状态下旋转移动并且加工形状的玻璃容器10a的外圆周面与冷却用模具66之间设有间隙的方式被收容保持在冷却用模具66内。
此时,移动到冷却用模具66的加工形状的玻璃容器10a通过冷却用模具66中的支承部支承口部,并且底部载置于作为载置部的底模66b。
接着,如图6(b)所示,在冷却用模具66的上方配置吹塑喷头70。此时,吹塑喷头70与支承加工形状的玻璃容器10a的口部的支承部分离地配置。
接着,如图6(c)所示,经由配置在冷却用模具66的上方的吹塑喷头70向加工形状的玻璃容器10a的内部吹入规定的冷却空气72。
同时,从下方侧向在加工形状的玻璃容器10的外圆周面与冷却用模具66之间设置的间隙吹入其它冷却空气74,而不会直接对加工形状的玻璃容器10a吹送。
由此,能够从外圆周面与内侧面有效地冷却加工形状的玻璃容器10a,如图6(d)所示,能够加工成作为最终产品的白色玻璃容器10。
3.第3工序
另外,第3工序是第2工序的后续工序,是任意工序的火焰抛光处理工序(firepolish处理工序)。
即,优选使用图7所示的火焰抛光处理装置210对第2工序中得到的白色玻璃容器的表面实施火焰抛光处理。
更具体而言,优选使用如下所述的玻璃容器用火焰抛光装置210,该装置具备:玻璃容器用支承部214、多个火火焰放射部212(212a~h)、用于使具备固定部216的玻璃容器用支承部214以圆弧状绕圆形隔热反射部件220的周围移动的驱动部218及旋转马达222、232,并且沿着该玻璃容器用支承部214移动的移动假想曲线D,多个火火焰放射部212(212a~h)以放射状配置。
其理由是因为,通过使用这种玻璃容器用火焰抛光装置进行火焰抛光处理,能够有效地得到白色玻璃容器的表面状态平滑化、且显示更良好的白色性的玻璃容器。
应予说明,采用图7所示的火焰抛光处理装置210时,为了能够进行连续的火焰抛光处理,与火焰抛光处理装置210邻接地设置有从箭头A方向导入白色玻璃容器的弯曲的臂状的搬入装置228、以及用于向箭头B方向移送火焰抛光处理后的白色玻璃容器的传送带226和搬出装置230。
此外,虽未图示,但也优选在直线状的传送带的单侧或两侧设置多个火火焰放射部,不使作为被处理物的白色玻璃容器旋转而直接载置在传送带上使其移动,在移动的途中,对白色玻璃容器的表面实施火焰抛光处理工序(fire polish处理工序)。
[第3实施方式]
第3实施方式是白色玻璃容器的制造方法,其特征在于,该白色玻璃容器是至少具备头部和主体部且经历玻璃组合物的分相现象而成的白色玻璃容器,作为配合成分,至少含有SiO2、P2O5、Al2O3、B2O3、R2O(R=Na、K)、ZnO和CaO或者至少含有SiO2、P2O5、Al2O3、B2O3、R2O(R=Na、K)、MgO和CaO,主体部在局部或全部具有白色多层结构(2层结构),该白色多层结构从其外侧表面侧向内侧表面侧依次包含白色性相对低的白色透明层和白色性相对高的白色不透明层而构成,并且白色透明层中的P2O5的含量比白色不透明层中的P2O5的含量少,而且,该白色玻璃容器的制造方法包括下述第1′工序和第2′工序。
第1′工序:准备至少具有SiO2、P2O5、Al2O3、B2O3、R2O(R=Na、K)、ZnO和CaO或者至少具有SiO2、P2O5、Al2O3、B2O3、R2O(R=Na、K)、MgO和CaO作为配合成分的玻璃用组合物,并将其熔融的工序。
第2′工序:使用模具和冷却空气,用吹塑方法将熔融的玻璃用组合物成型并缓慢冷却,形成在头部及主体部的局部或全部具有经历上述玻璃组合物的分相现象而成的2层结构的白色玻璃容器的工序。
以下,适当地参照图8(a)~(d)对第3实施方式的具有2层结构的白色玻璃容器的制造方法进行具体说明。
1.第1′工序
第1′工序与准备具有规定的玻璃配合组成的玻璃用组合物、即第1实施方式中说明的玻璃用组合物并将其熔融的工序相同,因此在此省略再次说明。
2.第2′工序
第2′工序是由熔融的玻璃用组合物,用所谓的吹塑方法(包括吹塑/吹塑法和加压/吹塑法)制造在局部或全部具有经历玻璃用组合物的分相现象而成的白色多层结构的规定形状的白色玻璃容器的工序。
即,通过如此用吹塑方法制造白色玻璃容器,在不含有有效量的氟化合物的情况下,不依赖于玻璃组合物的熔融条件和成型条件,使用规定模具等,能够有效地得到在局部或全部具有含有分相区域而成的白色多层结构(2层结构或3层结构)的白色玻璃容器。
如果基于加压/吹塑法进行更具体地说明,则通过型坯成型用模具(粗模)和扑气(settle blow),成型成作为白色玻璃容器的中间形态的型坯之后,通过吹塑成型用模具及冷却空气,将加工形状的白色玻璃容器成型之后,直接在吹塑成型用模具内或冷却用模具中进一步以倒转等的形式进行缓慢冷却。
此时,与吹塑成型用模具的内表面直接接触的玻璃面被传热而被急剧冷却,因此分相现象的生成程度变低,形成白色性相对低的白色透明层。
另一方面,不与吹塑用模具的内表面直接接触的玻璃面虽与冷却空气直接接触,但不会那么急剧被冷却,因此分相现象的生成程度变高,形成白色性相对高的白色不透明层。
更具体而言,如图8(a)~(d)所示,优选利用吹塑方法(吹塑/吹塑法)制造白色玻璃容器30。
首先,实施一次成型时,如图8(a)所示,设置粗模117,经由漏斗113对其投入玻璃料滴8后,如图8(b)所示,经由挡板111,从上方由扑气装置115吹入扑吹气体(settle gas),将玻璃料滴8挤压到下方。
接着,如图8(c)所示,从粗模117中的柱塞112的前端部将回击用空气103从下方吹入,形成型坯101。
接着,实施二次成型。即,如图8(d)所示,通过具备臂123的旋转装置121使得到的型坯101旋转移动180°,收容在加工模具119的规定位置。
而且,从设置于口模125的最终吹塑用空气吹出口127,将最终吹塑用空气130吹入到型坯101的内部,由此能够成型为所希望形状,作为白色玻璃容器30取出。
3.第3′工序
第3′工序是对白色玻璃容器的表面实施火焰抛光处理的工序,其与第2实施方式的第3工序的内容相同,因此在此处省略再次说明。
[实施例]
以下举出实施例,详细说明本发明。
[实施例1]
1.白色玻璃容器的制造
首先,作为配合组成A之一,以成为下述玻璃配合组成(表1中,标记为配合组成1)的方式,配制玻璃原材料之后,使用混合机干式混合1小时,形成总计100Kg的玻璃原材料。
SiO2:61.1重量%
P2O5:4.8重量%
CaO:4.8重量%
Al2O3:6.5重量%
B2O3:6.9重量%
Na2O:9.0重量%
K2O:2.3重量%
ZnO:4.6重量%
接着,将均匀混合的玻璃原材料收容在磁性容器之后,在熔融温度1300℃以上、2小时的条件下,使用空气气氛式电阻加热电炉进行熔融。
即,在熔融途中,使用铂制刮刀,将熔融玻璃搅拌多次,并且从设置在磁性容器底部的多个孔吹入空气,实施约2分钟的鼓泡处理,充分实现玻璃的配合组成的均匀化。
接着,确认玻璃成分完全熔融且澄清之后,将得到的熔融玻璃插入一次加压用模具的内部,并且插入柱塞,形成具有与加工形状相同形状的矩形的玻璃容器。
此时,作为模具用冷却空气,分别使用多种冷却空气,即,冷却玻璃容器本身的第1冷却空气(是湿润空气,温度40℃,含有水蒸气量:80g/m3)和冷却模具的外表面的第2冷却空气(非湿润空气、温度40℃),使喷射速度分别为10升/秒。
最后,进行缓慢冷却后,取出如图1(a)所示的由圆筒形的头部和矩形的主体部构成的白色玻璃容器。
应予说明,此刻,使用波长色散型X射线荧光(Rigaku株式会社制,Supermini200),以EZ扫描模式测定形成在白色玻璃容器的主体部表面的白色透明层、形成在白色玻璃容器的主体部内部的白色不透明层中的P2O5和CaO的配合组成。
其结果,白色透明层中的配合组成的比例如下。
SiO2:62.0重量%
P2O5:2.2重量%
CaO:2.5重量%
Al2O3:10.5重量%
B2O3:6.5重量%
Na2O:10.7重量%
K2O:1.9重量%
ZnO:3.7重量%
另外,研磨白色玻璃表面,以形成露出白色不透明层的状态,其配合组成的比例如下。
SiO2:56.8重量%
P2O5:6.3重量%
CaO:4.6重量%
Al2O3:6.8重量%
B2O3:8.8重量%
Na2O:10.7重量%
K2O:2.2重量%
ZnO:3.8重量%
即,确认了白色透明层中的P2O5和CaO的含量分别比白色不透明层中的P2O5和CaO的含量少。
2.白色玻璃容器的评价
(1)主体部的白色多层结构的形成程度(评价1)
将得到的白色玻璃容器的主体部沿垂直方向利用金刚石刀具切断,并由其截面的光学照片(倍率1)基于以下基准判断主体部的白色多层结构(3层结构)的形成程度。
◎:明确地形成白色多层结构(3层结构)。
○:大致明确地形成白色多层结构(3层结构)。
△:一部分未形成白色多层结构(3层结构)。
×:完全没有形成白色多层结构(3层结构)。
(2)头部的白色多层结构的形成程度(评价2)
将得到的白色玻璃容器的头部沿垂直方向利用金刚石刀具切断,并由其截面的光学照片(倍率1)基于以下基准判断头部的白色多层结构(3层结构)的形成程度。
◎:明确地形成白色多层结构(3层结构)。
○:大致明确地形成白色多层结构(3层结构)。
△:一部分未形成白色多层结构(3层结构)。
×:完全没有形成白色多层结构(3层结构)。
(3)主体部的白色性(评价3)
将得到的白色玻璃容器的主体部的一部分用金刚石刀具切下,使用分光式色差计(型号SP62,X-Rite(株)社制),按照JIS Z 8730测定其白色度(L),由得到的白色度的值基于以下基准评价白色性。
◎:白色度(L)为80以上。
○:白色度(L)为70以上。
△:白色度(L)为50以上。
×:白色度(L)小于50。
(4)头部的白色性(评价4)
将得到的白色玻璃容器的头部的一部分用金刚石刀具切下,使用上述分光式色差计,按照JIS Z 8730测定其白色度(L),由得到的白色度的值基于以下基准评价头部的白色性。
应予说明,以往在头部设有螺纹部并要求规定的机械强度和机械尺寸,因此认为即使白色性降低一定程度,在实用上也以分相程度相对低的为宜。
然而,由于在头部设置金属制的保护帽等,所以优选头部也具备与主体部相同的白色多层结构,另一方面,只要白色度(L)的值为一定程度以上,则可以说作为螺纹部具有充分的白色性。
◎:白色度(L)为40以上。
○:白色度(L)为30以上。
△:白色度(L)为20以上。
×:白色度(L)小于20。
(5)外观性(评价5)
目视观察所得到的白色玻璃容器的外观形状和表面状态,基于下述基准评价外观性。
◎:外观形状没有特别问题,表面完全看不到异物。
○:外观形状没有特别问题,表面几乎看不到异物。
△:外观形状没有特别问题,但表面能看到少许异物。
×:外观形状一部分崩塌,表面可见大量异物。
(6)机械强度(评价6)
使得到的白色玻璃容器(10个)从1m的高度自然落到贴有P瓷砖的混凝土面上,观察破坏状况,基于下述基准评价机械强度。
◎:破损数为0。
○:破损数为1个以下。
△:破损数为3个以下。
×:破损数为4个以上。
(7)热冲击性(评价7)
将得到的白色玻璃容器(10个)浸渍于维持在67℃的高温水槽中,放置30分钟。接着,从高温水槽取出白色玻璃容器,浸渍于维持在25℃的低温水槽中,放置15分钟。
其后,从低温水槽取出白色玻璃容器,观察外观并基于下述基准评价热冲击性。
◎:产生裂缝或裂痕的白色玻璃容器的个数为0。
○:产生裂缝或裂痕的白色玻璃容器的个数为1个以下。
△:产生裂缝或裂痕的白色玻璃容器的个数为3个以下。
×:产生裂缝或裂痕的白色玻璃容器的个数为4个以上。
[实施例2]
实施例2中,作为配合组成A的一种,以成为下述玻璃配合组成(表1中,标记为配合组成2)的方式配制玻璃原材料,除了研究作为进一步的玻璃组合物的配合成分的Li2O的添加效果、作为氧化剂的CeO2的添加效果等以外,与实施例1同样,用一次加压法制作白色玻璃容器并进行评价。
另外,实施例2中,使用低铁成分的各种玻璃原材料,将白色玻璃容器中所含的Fe浓度调整为相对变低(约180ppm)。
应予说明,此刻,与实施例1同样,采用波长色散型X射线荧光以EZ扫描模式测定白色玻璃容器的配合组成(假定为熔融玻璃)、形成于主体部表面的白色透明层以及白色不透明层中的P2O5和CaO等的配合组成的比例。
即,确认了白色透明层中的P2O5和CaO的含量各自比白色不透明层中的P2O5和CaO的含量少。
另外,也一并记载由制造白色玻璃容器时的原材料的配合组成算出的单一的假定配合组成。
(假定配合比)
SiO2:57.1重量%
P2O5:4.4重量%
CaO:6.0重量%
Al2O3:7.1重量%
B2O3:7.3重量%
Na2O:9.5重量%
K2O:2.0重量%
ZnO:4.3重量%
Li2O:1.8重量%
CeO2:0.5重量%
(白色透明层)
SiO2:58.1重量%
P2O5:2.4重量%
CaO:2.8重量%
Al2O3:9.3重量%
B2O3:8.8重量%
Na2O:10.4重量%
K2O:2.0重量%
ZnO:3.7重量%
Li2O:2.0重量%
CeO2:0.5重量%
(白色不透明层)
SiO2:54.6重量%
P2O5:4.8重量%
CaO:4.6重量%
Al2O3:7.4重量%
B2O3:9.6重量%
Na2O:10.5重量%
K2O:2.0重量%
ZnO:3.8重量%
Li2O:2.0重量%
CeO2:0.7重量%
[实施例3]
实施例3中,作为配合组成A的一种,以成为下述玻璃配合组成(表1中,标记为配合组成3)的方式,配制玻璃原材料,除研究作为进一步的玻璃成分的Li2O的添加效果、作为氧化剂的CeO2的配合量的影响、以及作为脱色剂的Er2O3的配合量的影响等以外,与实施例1同样,用一次加压法制作白色玻璃容器,并评价分相程度等。
另外,在实施例3中,也利用低铁成分的各种玻璃原材料,调整为白色玻璃容器所含的Fe浓度相对变低(约180ppm)。
应予说明,此刻,与实施例1同样,利用波长色散型X射线荧光以EZ扫描模式测定形成于白色玻璃容器的主体部表面的白色透明层以及白色不透明层中的P2O5和CaO等的配合组成的比例。
即,确认了白色透明层中的P2O5及CaO的含量各自比白色不透明层中的P2O5及CaO的含量少。
另外,也一并记载由制造白色玻璃容器时的原材料的配合组成算出的单一的假定配合组成。
(假定配合组成)
SiO2:58.2重量%
P2O5:4.5重量%
CaO:4.2重量%
Al2O3:7.1重量%
B2O3:7.5重量%
Na2O:9.6重量%
K2O:2.0重量%
ZnO:4.4重量%
Li2O:1.9重量%
CeO2:0.55重量%
Er2O3:0.05重量%
(白色透明层的配合组成)
SiO2:58.1重量%
P2O5:2.9重量%
CaO:3.8重量%
Al2O3:8.8重量%
B2O3:7.8重量%
Na2O:10.2重量%
K2O:2.0重量%
ZnO:3.8重量%
Li2O:2.0重量%
CeO2:0.55重量%
Er2O3:0.05重量%
(白色不透明层的配合组成)
SiO2:54.2重量%
P2O5:4.8重量%
CaO:4.6重量%
Al2O3:7.8重量%
B2O3:9.6重量%
Na2O:10.5重量%
K2O:2.0重量%
ZnO:3.8重量%
Li2O:2.0重量%
CeO2:0.65重量%
Er2O3:0.05重量%
[比较例1]
比较例1中,以成为下述玻璃配合组成(表1中,标记为配合组成4)的方式,配制玻璃原材料,除研究SiO2和P2O5等的配合量等的影响以外,与实施例1同样,利用一次加压法制作白色玻璃容器并进行评价。
另外,作为模具用冷却空气,使用单一的冷却空气,即,对玻璃容器本身进行冷却的第1冷却空气、对模具的外表面进行冷却的第2冷却空气分别使用非湿润空气即温度40℃的冷却空气,将喷射速度分别设为10升/秒。
其结果,虽然在主体部少量形成经历玻璃用组合物的分相现象而成的、包含白色性相对低的白色透明层和白色性相对高的白色不透明层而成的白色多层结构,但在头部没有明确地形成,白色性等缺乏,而且平均粒径为3μm以上的推断为磷酸盐结晶物的异物大量产生。
而且,为了慎重起见,利用波长色散型X射线荧光以EZ扫描模式测定形成于主体部表面的白色透明层以及白色不透明层中的P2O5和CaO等的配合组成的比例,确认了白色透明层中的P2O5及CaO的含量分别与白色不透明层中的P2O5及CaO的含量大致相同。
另外,也一并记载来自制造玻璃容器时的原材料的配合组成的单一的假定配合组成。
(假定配合组成)
SiO2:61.1重量%
P2O5:4.8重量%
CaO:4.8重量%
Al2O3:6.5重量%
B2O3:6.9重量%
Na2O:9.0重量%
K2O:2.3重量%
ZnO:4.6重量%
(白色透明层)
SiO2:61.2重量%
P2O5:4.8重量%
CaO:4.8重量%
Al2O3:6.5重量%
B2O3:6.8重量%
Na2O:9.0重量%
K2O:2.3重量%
ZnO:4.6重量%
(白色不透明层)
SiO2:61.1重量%
P2O5:4.7重量%
CaO:4.7重量%
Al2O3:6.5重量%
B2O3:7.0重量%
Na2O:9.1重量%
K2O:2.3重量%
ZnO:4.6重量%
[表1]
[实施例4~6]
实施例4~6中,利用实施例1~3所示的作为配合组成A的一种的玻璃组合物(配合组成1~3),利用吹塑法(吹塑/吹塑法)分别制作如图2(a)~(b)所示的具有圆筒形的头部和圆筒形的主体部的白色玻璃容器,基于上述实施例1等实施相同的评价。
应予说明,作为模具用冷却空气,使用湿润冷却空气,即,温度40℃、含有水蒸气量:80g/m3的空气,将喷射速度设为10升/秒。
[比较例2]
比较例2中,利用比较例1所示的玻璃组合物(配合组成4),用吹塑法(吹塑和吹塑法)制作白色玻璃容器,除此以外,与实施例4同样进行评价。
应予说明,作为模具用冷却空气,使用干燥冷却空气,即,温度40℃、含有水蒸气量:0g/m3的空气,将喷射速度设为10升/秒。
[表2]
[实施例7]
实施例7中,基于实施例1,作为配合组成A的一种,研究Na2O对K2O的替代性。
即,将在实施例1中使用的K2O的配合量分别设为0重量%,并增加相应的Na2O的配合量(表3中,标记为配合组成5),除此以外,同样地用一次加压法制作白色玻璃容器并评价分相程度等。
由此,实施例7中的评价1~评价7的结果与实施例1的结果完全相同。
另外,得到的白色玻璃容器的形成于主体部表面的白色透明层以及白色不透明层中的配合组成的比例如下。
(白色透明层)
SiO2:62.0重量%
P2O5:2.2重量%
CaO:2.5重量%
Al2O3:10.5重量%
B2O3:6.5重量%
Na2O:12.6重量%
ZnO:3.7重量%
(白色不透明层)
SiO2:56.8重量%
P2O5:6.3重量%
CaO:4.6重量%
Al2O3:6.8重量%
B2O3:8.8重量%
Na2O:12.9重量%
ZnO:3.8重量%
即,即使用Na2O完全替代K2O的情况下,也可确认白色透明层中的P2O5和CaO的含量分别比白色不透明层中的P2O5及CaO的含量少。
[实施例8]
实施例8中,基于实施例1,作为配合组成B的一种,不仅研究MgO对ZnO的替代性,还一并研究Na2O对K2O的替代性。
即,将实施例1中使用的K2O和ZnO的配合量分别设为0重量%,并且,用相应的Na2O和MgO的配合量进行置换(表3中,标记为配合组成6),除此以外,同样地用一次加压法制作白色玻璃容器,评价分相程度等。
由此,实施例8中的评价1~评价7的结果几乎与实施例1的结果相同。
另外,得到的白色玻璃容器的形成于主体部表面的白色透明层以及白色不透明层中的配合组成的比例如下。
(白色透明层)
SiO2:62.0重量%
P2O5:2.2重量%
CaO:2.5重量%
Al2O3:10.5重量%
B2O3:6.5重量%
Na2O:12.6重量%
MgO:3.7重量%
(白色不透明层)
SiO2:56.8重量%
P2O5:6.3重量%
CaO:4.6重量%
Al2O3:6.8重量%
B2O3:8.8重量%
Na2O:12.9重量%
MgO:3.8重量%
即,即使用Na2O完全代替K2O、用MgO完全代替ZnO的情况下,也可确认白色透明层中的P2O5和CaO的含量分别比白色不透明层中的P2O5和CaO的含量少。
[实施例9]
实施例9中,基于实施例1,作为配合组成B,不仅研究MgO对ZnO的替代性,还一并研究Na2O对K2O的替代性、B2O3的配合比率以及CaO/MgO的比率的影响。
即,将实施例1中使用的K2O和ZnO的配合量分别设为0重量%,并且以相应的Na2O和MgO的配合量进行置换,进而将B2O3投料时的配合比率设为1.5重量%。
并且,将CaO投料时的配合比率设为5重量%,将CaO/MgO的比率设为1.4(表3中,标记为配合组成7),除此以外,同样地用一次加压法制作白色玻璃容器,评价分相程度等。
由此,实施例9的评价1~评价7的结果几乎与实施例1的结果相同。
另外,得到的白色玻璃容器的形成于主体部表面的白色透明层及白色不透明层中的配合组成的比例如下。
另外,得到的白色玻璃容器的形成于主体部表面的白色透明层及白色不透明层中的配合组成的比例如下。
(白色透明层)
SiO2:63.8重量%
P2O5:2.8重量%
CaO:2.9重量%
Al2O3:9.0重量%
B2O3:1.5重量%
Na2O:17.9重量%
MgO:2.1重量%
(白色不透明层)
SiO2:58.9重量%
P2O5:6.4重量%
CaO:5.1重量%
Al2O3:7.9重量%
B2O3:1.4重量%
Na2O:16.6重量%
MgO:3.7重量%
即,可确认在实施例9中,白色透明层中的P2O5及CaO的含量也分别比白色不透明层中的P2O5及CaO的含量少。
[实施例10]
实施例10中,基于实施例1,作为配合组成B,不仅研究MgO对ZnO的替代性,还一并研究Na2O对K2O的替代性、B2O3的配合比率及CaO/MgO的比率的影响。
即,将在实施例1中使用的K2O及ZnO的配合量分别设为0重量%并且用相应的Na2O及MgO的配合量进行置换,并且将B2O3投料时的配合比率设为1.5重量%。
并且,将CaO投料时的配合比率设为5.4重量%,将CaO/MgO的比率设为1.8(表3中,标记为配合组成8),除此以外,同样地用一次加压法制作白色玻璃容器,评价分相程度等。
由此,实施例10的评价1~评价7的结果几乎与实施例1的结果相同。
另外,得到的白色玻璃容器的形成于主体部表面的白色透明层及白色不透明层中的配合组成的比例如下。
(白色透明层)
SiO2:63.6重量%
P2O5:2.9重量%
CaO:2.4重量%
Al2O3:8.3重量%
B2O3:1.5重量%
Na2O:18.3重量%
MgO:3.0重量%
(白色不透明层)
SiO2:58.1重量%
P2O5:7.2重量%
CaO:5.7重量%
Al2O3:8.0重量%
B2O3:1.4重量%
Na2O:16.5重量%
MgO:3.1重量%
即,可确认在实施例10中,白色透明层中的P2O5及CaO的含量也分别比白色不透明层中的P2O5及CaO的含量少。
[表3]
[产业上的可利用性]
以上,如详述所述,根据本发明的白色玻璃容器及其制造方法,通过至少主体部在局部或全部具有经历规定玻璃用组合物的分相现象而成的、包含白色性相对低的白色透明层和白色性相对高的白色不透明层而成的白色多层结构(例如,2层结构或者3层结构),并且考虑白色透明层中的P2O5等的含量与白色不透明层中的P2O5等的含量的关系,从而即使不含卤素、不论玻璃组合物的熔融条件和成型条件有无偏差,均能够得到机械强度和白色性优异的白色玻璃容器。
由此,根据本发明的白色玻璃容器及其制造方法,能够有效地得到不仅主体部等而且头部(瓶口)也为富有透明性的白色、且机械强度整体优异的白色玻璃容器,而且高级感和质感优异,不需要进一步的装饰处理,所以期待用于高级化妆品用玻璃容器等。
并且,利用波长色散型X射线荧光来测定白色玻璃容器的规定位置(白色透明层及白色不透明层)的P2O5等的含量,仅考虑其关系就能够确认并保证获得机械强度优异的白色玻璃容器。
因此,利用波长色散型X射线荧光的白色玻璃容器的制造方法,作为包含规定的检查方法的制造方法,可以说虽简易但具有良好的精度。
应予说明,在头部(瓶口)形成白色多层结构的情况下,发现白色性虽然增加,但有机械强度和尺寸稳定性稍许降低这种问题,但通过考虑头部的冷却方法(冷却空气的方式),或者用金属部件被覆头部的周围等,从而能够解决上述问题。

Claims (8)

1.一种白色玻璃容器,至少具备头部和主体部,且经历玻璃组合物的分相现象而成,其特征在于,
所述玻璃组合物至少含有SiO2、P2O5、Al2O3、B2O3、R2O、ZnO和CaO作为配合成分,或者,至少含有SiO2、P2O5、Al2O3、B2O3、R2O、MgO和CaO作为配合成分,其中R=Na、K,
所述主体部在局部或全部具有从外表面侧依次包含白色性相对低的白色透明层和白色性相对高的白色不透明层而成的白色多层结构,
使所述白色透明层中的P2O5的含量比所述白色不透明层中的P2O5的含量少。
2.根据权利要求1所述的白色玻璃容器,其特征在于,使所述白色透明层中的CaO的含量比所述白色不透明层中的CaO的含量少。
3.根据权利要求1或2所述的白色玻璃容器,其特征在于,使所述白色不透明层中的白色结晶物的平均粒径为小于400nm的值。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的白色玻璃容器,其特征在于,使所述头部的按照JIS Z 8730测得的白色度为40以上且小于80的值。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的白色玻璃容器,其特征在于,使所述主体部的按照JIS Z 8730测得的白色度为80以上的值。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的白色玻璃容器,其特征在于,在所述头部不具有按照JIS Z 8730测得的白色度为80以上的白色不透明层,并且,
在所述主体部具有包含按照JIS Z 8730测得的白色度小于80的白色透明层和按照JISZ 8730测得的白色度为80以上的白色不透明层的多层结构。
7.一种白色玻璃容器的制造方法,其特征在于,
所述白色玻璃容器至少具备头部和主体部,且经历玻璃组合物的分相现象而成,作为配合成分,至少含有SiO2、P2O5、Al2O3、B2O3、R2O、ZnO和CaO,或者至少含有SiO2、P2O5、Al2O3、B2O3、R2O、MgO和CaO,其中R=Na、K,
所述头部和主体部各自在局部或全部具有白色多层结构,该白色多层结构从外侧表面侧向内侧表面侧依次包含白色性相对低的白色透明层和白色性相对高的白色不透明层而构成,
并且,所述白色透明层中的P2O5的含量比所述白色不透明层中的P2O5的含量少,
而且,所述白色玻璃容器的制造方法包括下述第1工序和第2工序,
第1工序:准备至少具有SiO2、P2O5、Al2O3、B2O3、R2O、ZnO和CaO或者至少具有SiO2、P2O5、Al2O3、B2O3、R2O、MgO和CaO作为配合成分的玻璃用组合物,并将其熔融的工序,其中R=Na、K,
第2工序:使用模具和柱塞,用一次加压方法将所述熔融的玻璃用组合物成型并缓慢冷却,形成在所述头部和主体部的局部或全部具有经历所述玻璃组合物的分相现象而成的3层结构的白色玻璃容器的工序。
8.一种白色玻璃容器的制造方法,其特征在于,
所述白色玻璃容器至少具备头部和主体部,且经历玻璃组合物的分相现象而成,作为配合成分,至少含有SiO2、P2O5、Al2O3、B2O3、R2O、ZnO和CaO,或者至少含有SiO2、P2O5、Al2O3、B2O3、R2O、MgO和CaO,其中R=Na、K,
所述头部和主体部各自在局部或全部具有白色多层结构,该白色多层结构从外侧表面侧向内侧表面侧依次包含白色性相对低的白色透明层和白色性相对高的白色不透明层而构成,
并且,所述白色透明层中的P2O5的含量比所述白色不透明层中的P2O5的含量少,
而且,所述白色玻璃容器的制造方法包括下述第1′工序和第2′工序,
第1′工序:准备至少具有SiO2、P2O5、Al2O3、B2O3、R2O、ZnO和CaO或者至少具有SiO2、P2O5、Al2O3、B2O3、R2O、MgO和CaO作为配合成分的玻璃用组合物,并将其熔融的工序,其中R=Na、K,
第2′工序:使用模具和冷却空气,用吹塑方法将所述熔融的玻璃用组合物成型并缓慢冷却,形成在所述头部和主体部的局部或全部具有经历所述玻璃组合物的分相现象而成的2层结构的白色玻璃容器的工序。
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