JP5116024B2 - Manufacturing method of glass products with improved impact resistance - Google Patents

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Description

本発明は、ガラスびん、ガラス食器などのガラス製品の耐衝撃性を高める方法に関する。   The present invention relates to a method for increasing the impact resistance of glass products such as glass bottles and glass tableware.

ガラスは衝撃による局所応力により、コーンあるいはブルースと言われる割れが生じる。特に肉厚の厚い部位は割れを起こし易い。ガラスびんでは主に口部が該当する。びん口部は消費者が直接触れるところなので、特に割れは嫌がられ、その対策が求められている。
一方、局所応力に対する強度を向上する方法として、風冷強化が知られている。下記特許文献1には、耐擦過性で、多孔性のSiO2反射防止層を備えた強化安全ガラスとその製造方法が開示されている。このガラスは、普通使用されるガラスをコロイド分散溶液で被覆し、乾燥し、有機成分を除去するため少なくとも630℃の温度に加熱し、強化のため引続き急冷するものである。多孔性のSiO2反射防止層によって接着性が向上し、同時に不所望な反射を阻止及び低減しながら、可視光又は他の電磁波の透過度を高める。また、急冷することで、強化される。このガラスは、例えば太陽光集光器及び太陽光電池の被覆、自動車のフロントガラス、建物のガラス窓等として使用される。
特表2002−543028号公報
In glass, cracks called cones or blues occur due to local stress due to impact. In particular, a thick part is likely to crack. In the case of glass bottles, the mouth is mainly applicable. Since the bottle mouth is a place where consumers can directly touch, cracks are especially disliked and countermeasures are required.
On the other hand, wind cooling strengthening is known as a method for improving the strength against local stress. Patent Document 1 below discloses a tempered safety glass having a scratch-resistant and porous SiO 2 antireflection layer and a method for producing the same. This glass is one in which a commonly used glass is coated with a colloidal dispersion solution, dried, heated to a temperature of at least 630 ° C. to remove organic components, and subsequently quenched for strengthening. Adhesion is improved by the porous SiO 2 antireflective layer, while increasing the transmittance of visible light or other electromagnetic waves while simultaneously blocking and reducing unwanted reflections. In addition, it is strengthened by rapid cooling. This glass is used, for example, as a solar concentrator and a solar cell coating, an automobile windshield, a glass window of a building, and the like.
Japanese translation of PCT publication No. 2002-543028

上記の特許文献1に記載されている強化方法は、コロイド分散液の有機成分を除去するためにガラスを630℃の高温に加熱する必要があり、また、強化のために急冷する必要があり、ガラス製品を製造するにあたって、そのための特別な設備が必要となり、設備コスト及びエネルギーコストが高くなっていた。   In the tempering method described in Patent Document 1 above, it is necessary to heat the glass to a high temperature of 630 ° C. in order to remove the organic components of the colloidal dispersion, and it is necessary to rapidly cool the glass for strengthening. In manufacturing a glass product, special equipment for that purpose is required, and the equipment cost and energy cost are high.

本発明は、ガラスびんやガラス食器の従来の製造ライン上で容易に実施でき、エネルギーコストも少なく、しかも、ガラス製品の耐衝撃性を実用上十分な程度に高めることができる方法を開発するためになされたものである。   The present invention is to develop a method that can be easily carried out on a conventional production line for glass bottles and glass tableware, has low energy costs, and can increase the impact resistance of glass products to a practically sufficient level. It was made.

(請求項1)
本発明は、ガラス製品のガラス表面に、アルカリ性シリカ(SiO)水溶液をコーティング液として塗布し、乾燥させることでシリカ膜を形成するステップを有し、前記コーティング液のシリカ(SiO )濃度が0.2〜2.5wt%であることを特徴とする耐衝撃性を高めたガラス製品の製造方法である。
ガラス表面に形成したシリカ膜が耐衝撃性を高め、衝撃により局所応力が発生したときのガラス破損率を低減できる。
アルカリ性シリカ水溶液は、市販品の微粉末状のシリカまたは不溶性ケイ酸塩、ケイ素含有ガラスをアルカリ溶融して、水またはアルカリ水溶液に溶解して作製する。あるいは、市販品のシリカまたは水可溶性ケイ酸塩を水あるいはアルカリ水溶液に溶解して作製する。アルカリ溶液は水酸化ナトリウム溶液、水酸化カリウム溶液など、シリカを溶解できるものであれば特に制限はない。
コーティング液のシリカ濃度が0.2wt%に満たないと、シリカ膜が薄くなり、耐衝撃効果が不十分となり、2.5wt%を越えると、シリカ膜が白化して見栄えが悪くなる。
コーティング液塗布後の乾燥は、自然乾燥でも強制乾燥でもよいが、通常は自然乾燥で十分である。
シリカ膜は、必ずしもガラス製品の表面全体に形成する必要はなく、所望の部分に形成すればよい。
(Claim 1)
The present invention, on the glass surface of the glass product is coated alkaline silica (SiO 2) aqueous solution as a coating liquid, have a step of forming a silica film by drying, silica (SiO 2) concentration of the coating liquid It is a method for producing a glass product with improved impact resistance , characterized by being 0.2 to 2.5 wt% .
The silica film formed on the glass surface increases the impact resistance, and the glass breakage rate when local stress is generated by the impact can be reduced.
The alkaline silica aqueous solution is prepared by melting a commercially available fine powdery silica, insoluble silicate, or silicon-containing glass in an alkali and dissolving it in water or an aqueous alkali solution. Alternatively, a commercially available silica or water-soluble silicate is dissolved in water or an alkaline aqueous solution. The alkali solution is not particularly limited as long as it can dissolve silica, such as sodium hydroxide solution and potassium hydroxide solution.
When the silica concentration of the coating solution is less than 0.2 wt%, the silica film becomes thin and the impact resistance effect becomes insufficient, and when it exceeds 2.5 wt%, the silica film is whitened and looks bad.
Drying after applying the coating solution may be natural drying or forced drying, but natural drying is usually sufficient.
The silica film is not necessarily formed on the entire surface of the glass product, and may be formed on a desired portion.

(請求項2)
また本発明は、前記請求項1の製造方法において、前記コーティング液を塗布するときの被塗布部分のガラス表面の平均温度が60〜150℃である耐衝撃性を高めたガラス製品の製造方法である。
コーティング液を塗布するときの被塗布部分のガラス表面の平均温度は60〜150℃が好ましい。150℃を越えると衝撃により局所応力が発生したときの破損率を低減する効果が低くなり、これは熱衝撃によりガラス自体にダメージが発生するためと推定される。
(Claim 2)
Moreover, this invention is a manufacturing method of the said Claim 1, The average temperature of the glass surface of the to-be-coated part when apply | coating the said coating liquid is a manufacturing method of the glass product which improved the impact resistance which is 60-150 degreeC. is there.
As for the average temperature of the glass surface of the to-be-coated part when apply | coating a coating liquid, 60-150 degreeC is preferable. If the temperature exceeds 150 ° C., the effect of reducing the breakage rate when local stress is generated by impact becomes low, and this is presumed to be due to damage to the glass itself due to thermal shock.

(請求項3)
また本発明は、前記請求項1の製造方法において、前記コーティング液を塗布するときの被塗布部分のガラス表面の平均温度が100〜10℃である耐衝撃性を高めたガラス製品の製造方法である。
コーティング液を塗布するときの被塗布部分のガラス表面の平均温度は100〜120℃がさらに好ましくなる。100℃未満ではシリカ膜が密実なものとはならず耐湿性が不十分なものとなる。この範囲にすることで、耐湿性と衝撃により局所応力が発生したときの破損率を低減する効果がきわめて高くなる。
(Claim 3)
According to the present invention, in the manufacturing method according to claim 1, the manufacture of glass products average temperature of the glass surface of the coated part is enhanced impact resistance is 100 to 1 2 0 ° C. at the time of applying the coating liquid Is the method.
As for the average temperature of the glass surface of the to-be-coated part when apply | coating a coating liquid, 100-120 degreeC becomes more preferable. If it is less than 100 ° C., the silica film will not be dense and the moisture resistance will be insufficient. By making it in this range, the effect of reducing the breakage rate when local stress is generated due to moisture resistance and impact becomes extremely high.

(請求項
また本発明は、前記請求項1〜のいずれかの製造方法において、前記ガラス製品がガラスびん又はガラス食器であり、前記コーティング液の塗布を、ガラスびん又はガラス食器の製造ラインにおける徐冷炉出口の下流側で、ガラスびん又はガラス食器の被塗布部分の表面温度が所定の範囲内にあるときに行うことを特徴とするガラス製品の製造方法である。
コーティングの塗布を、ガラスびん又はガラス食器の製造ラインにおける徐冷炉出口の下流側でガラスびん又はガラス食器がまだ熱いうちに行うことで、ガラスを加熱する必要がなくなり、エネルギーコストが不要となる。また、徐冷炉出口の下流側には、通常、コールドエンドコーティング(ポリエチレンなどのコーティング)の設備があるので、この設備を利用してコーティングを行うことができ、設備コストも不要となる。









(Claim 4 )
Moreover, the present invention provides the manufacturing method according to any one of claims 1 to 3 , wherein the glass product is a glass bottle or glass tableware, and the coating liquid is applied to the outlet of the slow cooling furnace in the glass bottle or glass tableware manufacturing line. A method for producing a glass product, which is carried out when the surface temperature of the coated portion of a glass bottle or glass tableware is within a predetermined range on the downstream side.
By applying the coating while the glass bottle or glass tableware is still hot at the downstream side of the slow-cooling furnace outlet in the glass bottle or glass tableware production line, it is not necessary to heat the glass and energy costs are unnecessary. Further, since there is usually cold end coating (coating of polyethylene or the like) equipment on the downstream side of the slow cooling furnace outlet, coating can be performed using this equipment, and equipment costs are also unnecessary.









本発明の製造方法により、ガラス製品の表面に密実なシリカ膜が形成され、このシリカ膜が耐衝撃性を高め、衝撃により局所応力が発生したときのガラス破損率を低減できる。
また、コーティング液を塗布するときのガラス表面温度が比較的低いので、エネルギーコストが低くてよい。
コーティング液の塗布をガラスびんなどの製造ラインの徐冷炉出口の下流側で行うと、エネルギーコスト及び設備コストが不要となる。
According to the production method of the present invention, a dense silica film is formed on the surface of a glass product. This silica film can improve the impact resistance and reduce the glass breakage rate when local stress is generated by the impact.
Further, since the glass surface temperature when applying the coating liquid is relatively low, the energy cost may be low.
When the coating liquid is applied downstream of the outlet of the slow cooling furnace of a production line such as a glass bottle, energy costs and equipment costs are not required.

衝撃試験装置の説明図である。It is explanatory drawing of an impact test apparatus. 実施例1の試験結果の説明図である。It is explanatory drawing of the test result of Example 1. FIG. 実施例2の試験結果の説明図である。It is explanatory drawing of the test result of Example 2. FIG. 衝撃試験装置の説明図である。It is explanatory drawing of an impact test apparatus. 実施例3の試験結果の説明図である。It is explanatory drawing of the test result of Example 3. FIG. 実施例4の試験結果の説明図である。It is explanatory drawing of the test result of Example 4. FIG. 実施例5の試験結果の説明図である。It is explanatory drawing of the test result of Example 5. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 試料
2 台
3 支柱
4 クッション材
5 鋼球
6 ピン
7 腕
8 錘
9 腕
10 治具
11 試料
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Sample 2 units 3 Prop 4 Cushion material 5 Steel ball 6 Pin 7 Arm 8 Weight 9 Arm 10 Jig 11 Sample

(他のコーティング液との比較)
基材(厚さ約4mmのソーダ石灰ガラス板)を、内部温度が125℃の電気オーブンの中に1時間以上放置して加温した。加温された基材をロクロに載せて、回転させ、ハンドスプレーガンを使ってコーティング液を塗布した。このコーティング処理の詳細は下記のとおりである。
・ロクロの回転数: 1回転/秒
・ハンドスプレーガン: いわた製W71
・流量: 5ml/分
・塗布時間:4秒間
・乾燥: 100℃20分
(Comparison with other coating solutions)
The substrate (soda lime glass plate having a thickness of about 4 mm) was heated by being left in an electric oven having an internal temperature of 125 ° C. for 1 hour or longer. The heated substrate was placed on a lokuro, rotated, and a coating solution was applied using a hand spray gun. The details of this coating process are as follows.
・ Rotation speed of Lokuro: 1 rotation / second ・ Hand spray gun: Iwata W71
・ Flow rate: 5 ml / min ・ Application time: 4 seconds ・ Drying: 100 ° C. for 20 minutes

上記のコーティング処理を行った実施例、及び比較例1〜1−3を用意した。
・実施例
微粉末状シリカ(SiO)を水酸化ナトリウム溶液に溶解させ、シリカ25wt%を含むpH11の原液を用意した。この原液を蒸留水で100倍に希釈してコーティング液とした。コーティング液のシリカ濃度は0.25wt%で、前段落に記載した方法でコーティング処理し、基材表面にシリカ膜を形成した。
・比較例1
前段落のコーティング処理を全く行わない無処理の基材を比較例1とした。
・比較例1−2
コーティング液として、固形分濃度0.4%の界面活性剤を用い、前段落に記載し方法でコーティング処理した。
・比較例1−3
コーティング液として固形分濃度0.4%のポリエチレン剤を用い、前段落に記載した方法でコーティング処理した。
The Example which performed said coating process and Comparative Examples 1-3 were prepared.
Example: Fine powdery silica (SiO 2 ) was dissolved in a sodium hydroxide solution to prepare a stock solution of pH 11 containing 25 wt% silica. This stock solution was diluted 100 times with distilled water to obtain a coating solution. The coating solution had a silica concentration of 0.25 wt%, and was coated by the method described in the previous paragraph to form a silica film on the substrate surface.
Comparative example 1
An untreated base material that was not subjected to the coating treatment of the previous paragraph was designated as Comparative Example 1.
Comparative Example 1-2
As the coating liquid, a surfactant having a solid content concentration of 0.4% was used, and the coating treatment was performed by the method described in the previous paragraph.
Comparative Example 1-3
A polyethylene agent having a solid content concentration of 0.4% was used as the coating liquid, and the coating treatment was performed by the method described in the previous paragraph.

前記の実施例及び比較例1〜1−3に対して衝撃試験を行い、衝撃に対する破損率を評価した。
図1は、衝撃試験装置の説明図である。台2に支柱3を立設したスタンドを用意し、台2上にクッション材4(ゴム板)を敷き、その上に試料1を置く。試料1の上には、先端に鋼球5(φ3mm)を固定したピン6を、支柱3からの張り出した腕7で上下動自在に支持してセットする。ピン6の上方には、錘(重さ134g)8を腕9で支持する。錘8の支持を解除し、錘8を自由落下させ、ピン6に衝突させて試料1に衝撃を加え、試料1に割れ(コーン)が生じたかどうかを判定する。錘8の落下高さhは10mmとした。
The impact test was done with respect to the above Examples and Comparative Examples 1 to 1-3 to evaluate the damage rate against the impact.
FIG. 1 is an explanatory diagram of an impact test apparatus. A stand in which a column 3 is erected on a table 2 is prepared, a cushion material 4 (rubber plate) is laid on the table 2, and a sample 1 is placed thereon. On the sample 1, a pin 6 having a steel ball 5 (φ3 mm) fixed to the tip is supported by an arm 7 protruding from the column 3 so as to be movable up and down. Above the pin 6, a weight (weight 134 g) 8 is supported by an arm 9. The support of the weight 8 is released, the weight 8 is freely dropped, and it is made to collide with the pin 6 to apply an impact to the sample 1 to determine whether or not a crack (cone) has occurred in the sample 1. The falling height h of the weight 8 was 10 mm.

実施例及び比較例1〜1−3の試料を各5枚用意し、各ガラス板について20個所、衝撃試験を行った。したがって、合計の試験回数nは、実施例及び各比較例につき5×20=100である。
その結果の破損率を表1に示す。表1において、「最小値」及び「最大値」は、各ガラス板ごとに破損率を求めたものの最小値及び最大値であり、「平均」はガラス板5枚全体の破損率である。また、表1の結果をグラフに表し、図2として示す。
Five samples of each of Examples and Comparative Examples 1 to 1-3 were prepared, and an impact test was performed at 20 locations on each glass plate. Therefore, the total number of tests n is 5 × 20 = 100 for the examples and the comparative examples.
The resulting damage rate is shown in Table 1. In Table 1, “minimum value” and “maximum value” are the minimum value and the maximum value of the damage rate obtained for each glass plate, and “average” is the failure rate of the entire five glass plates. Moreover, the result of Table 1 is represented on a graph and shown in FIG.

Figure 0005116024
Figure 0005116024

比較例1−2、1−3の界面活性剤、ポリエチレンは、従来から滑性付与のため、コールドエンドでガラスびん胴部に行われているコーティングであり、衝撃力を逃がして緩和する効果はあるが、衝撃を垂直に固定して与える局所応力に対しては効果がない。むしろ、コーティング時の熱衝撃により、比較例1の無処理に対して破損率が大きくなっている。実施例は、いずれの比較例に較べても、格段に破損率が小さく、耐衝撃性向上の効果が立証されている。   The surfactants and polyethylenes of Comparative Examples 1-2 and 1-3 are coatings that have been applied to the glass bottle barrel at the cold end to impart lubricity. However, there is no effect on local stress that is applied with the impact fixed vertically. Rather, due to thermal shock during coating, the breakage rate is higher than that of Comparative Example 1 that was not treated. As compared with any of the comparative examples, the example has a remarkably small breakage rate, and the effect of improving the impact resistance is proved.

(シリカ溶液の濃度の影響)
基材(厚さ約4mmのソーダ石灰ガラス板)を内部温度125℃の電気オーブンの中に1時間以上放置して加温した。加温された基材をロクロに載せて、回転させ、ハンドスプレーガンを使ってコーティング液を塗布した。このコーティング処理の詳細は下記のとおりである。
・ロクロの回転数: 1回転/秒
・ハンドスプレーガン: いわた製W71
・流量: 5ml/分
・塗布時間:4秒間
・乾燥: 80℃3分
(Influence of silica solution concentration)
The substrate (a soda-lime glass plate having a thickness of about 4 mm) was heated in an electric oven having an internal temperature of 125 ° C. for 1 hour or longer. The heated substrate was placed on a lokuro, rotated, and a coating solution was applied using a hand spray gun. The details of this coating process are as follows.
・ Rotation speed of Lokuro: 1 rotation / second ・ Hand spray gun: Iwata W71
・ Flow rate: 5 ml / min ・ Application time: 4 seconds ・ Drying: 80 ° C. for 3 minutes

濃度の異なる3種類のコーティング液を前段落に記載の方法でコーティングし、3種類の実施例を各5枚作成した。
・実施例2−1:前記原液を蒸留水で10倍に希釈して使用(SiO濃度2.5wt%、PH10.8)
・実施例2−2:前記原液を蒸留水で50倍に希釈して使用(SiO濃度0.5wt%、PH10.5)
・実施例2−3:前記原液を蒸留水で100倍に希釈して使用(SiO濃度0.25wt%、PH10.2)
この3種類の実施例を各5枚作成し、各1枚につき20個所、図1の衝撃試験装置により衝撃試験を行った。その結果を表2に示す。表2において、比較例1は、前段落の処理を全く行わない無処理の基材である。「最小値」及び「最大値」は、各ガラス板ごとに破損率を求めたものの最小値及び最大値であり、平均はガラス板5枚全体の破損率である。また、表2の結果をグラフに表し、図3として示す
Three kinds of coating solutions having different concentrations were coated by the method described in the previous paragraph, and five kinds of three examples were prepared.
Example 2-1: The stock solution was diluted 10 times with distilled water and used (SiO 2 concentration 2.5 wt%, PH 10.8).
Example 2-2: The stock solution was diluted 50 times with distilled water (SiO 2 concentration 0.5 wt%, PH 10.5)
Example 2-3: The stock solution is diluted 100 times with distilled water (SiO 2 concentration 0.25 wt%, PH 10.2)
Five of each of these three types of examples were prepared, and an impact test was performed using the impact test apparatus shown in FIG. The results are shown in Table 2. In Table 2, Comparative Example 1 is an untreated substrate that does not perform the treatment of the previous paragraph at all. “Minimum value” and “maximum value” are the minimum value and the maximum value of the damage rate obtained for each glass plate, and the average is the failure rate of the entire five glass plates. Moreover, the result of Table 2 is represented on a graph and shown as FIG.

Figure 0005116024
Figure 0005116024

シリカ濃度2.5wt%の場合は破損はなかった。シリカ濃度0.25wt%でも破損率はわずかに2%で、無処理ガラス(破損率10%)に比べると80%の破損率低減効果を示した。これにより、シリカ濃度0.25〜2.5wt%での破損率低減効果が実証された。   There was no damage when the silica concentration was 2.5 wt%. Even at a silica concentration of 0.25 wt%, the breakage rate was only 2%, showing an 80% breakage reduction effect compared to untreated glass (breakage rate 10%). Thereby, the failure rate reduction effect at a silica concentration of 0.25 to 2.5 wt% was demonstrated.

(ガラスびんでのびん温度の評価)
基材(ガラスびん)を、ある温度にした電気オーブンの中に1時間以上放置することで加温した。加温された基材を実験的なコーティング装置を使ってコーティング液をスプレーした。このコーティング処理の詳細は下記のとおりである。
・スプレーノズル: ニードルスプレーガン
・流量: 50ml/分
・電気オーブン温度: 90,110,130,150℃の4水準とした。
・コーティング液: 前記原液を蒸留水で100倍に希釈して使用(SiO濃度0.25wt%)
(Evaluation of bottle temperature in glass bottles)
The substrate (glass bottle) was heated by being left in an electric oven at a certain temperature for 1 hour or longer. The warmed substrate was sprayed with the coating solution using an experimental coating apparatus. The details of this coating process are as follows.
-Spray nozzle: Needle spray gun-Flow rate: 50 ml / min-Electric oven temperature: Four levels of 90, 110, 130, and 150 ° C.
-Coating solution: The stock solution is diluted 100 times with distilled water (SiO 2 concentration 0.25 wt%)

加温温度の違いにより、下記の5種類の実施例を各5本用意した。
・実施例3−1: 加温温度90℃
・実施例3−2: 加温温度110℃
・実施例3−3: 加温温度130℃
・実施例3−4: 加温温度150℃
The following five types of examples were prepared for each of the differences in heating temperature.
Example 3-1: heating temperature 90 ° C.
Example 3-2: heating temperature 110 ° C.
Example 3-3: heating temperature 130 ° C.
Example 3-4: Heating temperature 150 ° C.

前記の実施例3−1〜3−4に対して衝撃試験を行い、衝撃に対する破損率を評価した。
図4は、その衝撃試験装置の説明図である。台2に支柱3を立設したスタンドを用意し、台2上に治具10を置き、その上に試料11を置く。これにより、試料11は45°傾いた状態でセットされる。試料11の口部(ねじ部)の上に、先端に鋼球5(φ3mm)を固定したピン6を、支柱3からの張り出した腕7で上下動自在に支持してセットする。ピン6の上方には、錘(重さ134g)8を腕9で支持する。錘8の支持を解除し、錘8を自由落下させ、ピン6に衝突させて試料11の口部(ねじ部)に衝撃を加え、そのときに割れ(コーン)が生じたかどうかを判定する。錘8の落下高さhは10mmとした。
An impact test was performed on the above Examples 3-1 to 3-4, and a breakage rate against the impact was evaluated.
FIG. 4 is an explanatory diagram of the impact test apparatus. A stand having a column 3 upright on a table 2 is prepared, a jig 10 is placed on the table 2, and a sample 11 is placed thereon. Thereby, the sample 11 is set in a state inclined by 45 °. A pin 6 having a steel ball 5 (φ3 mm) fixed to the tip is supported on the mouth (threaded portion) of the sample 11 and supported by an arm 7 protruding from the support column 3 so as to be movable up and down. Above the pin 6, a weight (weight 134 g) 8 is supported by an arm 9. The support of the weight 8 is released, the weight 8 is freely dropped, and it is made to collide with the pin 6 to apply an impact to the mouth portion (screw portion) of the sample 11, and it is determined whether or not a crack (cone) has occurred at that time. The falling height h of the weight 8 was 10 mm.

各実施例5本ずつの、各1本のガラスびんに対し、16個所衝撃試験を行った。したがって、合計の試験回数nは5×16=80である。
その結果の破損率を表3に示す。表3において、「最小値」及び「最大値」は、各ガラスびんごとに破損率を求めたものの最小値及び最大値であり、平均はガラスびん5本全体の破損率である。また、表3の結果をグラフに表し、図5として示す。
An impact test was conducted at 16 points on each one glass bottle of 5 examples. Therefore, the total number of tests n is 5 × 16 = 80.
The resulting damage rate is shown in Table 3. In Table 3, “minimum value” and “maximum value” are the minimum value and the maximum value of the breakage rate obtained for each glass bottle, and the average is the breakage rate of the entire five glass bottles. Moreover, the result of Table 3 is represented on a graph and shown as FIG.

Figure 0005116024
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前記の比較例1と比較して、加温温度90〜150℃で破損率低減効果があることが認められる。特に、110℃(実施例3−2)の破損率低減効果が優れている。したがって、コーティング液は、平均温度が100〜120℃のガラス表面に塗布することが最も好ましい。   Compared to Comparative Example 1 described above, it is recognized that there is an effect of reducing the breakage rate at a heating temperature of 90 to 150 ° C. In particular, the damage rate reduction effect at 110 ° C. (Example 3-2) is excellent. Therefore, the coating liquid is most preferably applied to the glass surface having an average temperature of 100 to 120 ° C.

(ガラスびん生産ラインでのびん温度の評価)
ガラスびん製造ラインで成形されたガラスびんに、徐冷炉出口の下流側(コールドエンド)でコーティングを行った。コーティング時のびん平均表面温度は110℃、60℃の2水準で行なった。このコーティング処理の詳細は下記のとおりである。
・スプレーノズル: ニードルスプレーガン
・流量: 50ml/分
コーティング液は、前記の原液を蒸留水で100倍に希釈し、SiO濃度0.25wt%のものを使用した。
コーティングを終了したガラスびんを、室温2週間(室内保管)と、温度70℃湿度90%3時間(高温多湿保管)の2水準で保管し、下記の実施例を得た。また、比較例4として、コーティング処理を行わないガラスびんを用意した。
・実施例4−1: コーティング時温度110℃、室温保管
・実施例4−2: コーティング時温度110℃、温度70℃湿度90%保管
・実施例4−3: コーティング時温度60℃、室温保管
・実施例4−4: コーティング時温度60℃、温度70℃湿度90%保管
・比較例4: コーティングなし(無処理)
(Evaluation of bottle temperature in glass bottle production line)
The glass bottle formed in the glass bottle production line was coated on the downstream side (cold end) of the outlet of the slow cooling furnace. The average surface temperature of the bottle during coating was two levels of 110 ° C. and 60 ° C. The details of this coating process are as follows.
Spray nozzle: needle spray gun flow rate: 50 ml / min coating solution was diluted 100-fold the stock solution with distilled water, was used in SiO 2 concentration of 0.25 wt%.
The coated glass bottles were stored at two levels of room temperature for 2 weeks (indoor storage) and at a temperature of 70 ° C. and a humidity of 90% for 3 hours (high temperature and humidity storage) to obtain the following examples. Further, as Comparative Example 4, a glass bottle that was not subjected to coating treatment was prepared.
Example 4-1: Coating temperature 110 ° C., room temperature storage Example 4-2: Coating temperature 110 ° C., temperature 70 ° C. Humidity 90% storage Example 4-3: Coating temperature 60 ° C., room temperature storage Example 4-4: Coating temperature 60 ° C., temperature 70 ° C., humidity 90% storage Comparative example 4: No coating (no treatment)

各実施例及び比較例4を、それぞれ20本を用意し、各びんについて16個所、図4の衝撃試験装置により衝撃試験を行った。したがって、合計の試験回数nは、各実施例・比較例につき20×16=320である。
その結果を表4に示す。表4において、「最小値」及び「最大値」は、各ガラスびんごとに破損率を求めたものの最小値及び最大値であり、「平均」はガラスびん20本全体の破損率である。また、表4の結果をグラフに表し、図6として示す。
For each example and comparative example 4, 20 bottles were prepared, and an impact test was performed on each bottle at 16 locations using the impact test apparatus shown in FIG. Therefore, the total number of tests n is 20 × 16 = 320 for each example and comparative example.
The results are shown in Table 4. In Table 4, "Minimum value" and "Maximum value" are the minimum value and maximum value of the breakage rate obtained for each glass bottle, and "Average" is the breakage rate of the entire 20 glass bottles. Moreover, the result of Table 4 is represented on a graph and shown as FIG.

Figure 0005116024
Figure 0005116024

実施例4−4(コーティング時温度60℃、温度70℃湿度90%保管)は、破損率が大きく、耐湿性に問題があることがわかる。したがって、コーティング時のガラス表面平均温度は90℃以上が好ましく、さらに好ましくは100〜120℃である。   In Example 4-4 (coating temperature 60 ° C., temperature 70 ° C., humidity 90% storage), the breakage rate is large and it can be seen that there is a problem with moisture resistance. Therefore, the glass surface average temperature during coating is preferably 90 ° C. or higher, more preferably 100 to 120 ° C.

(ガラスびん生産ラインでのコーティング流量の評価)
ガラスびん製造ラインで成形されたガラスびんに、徐冷炉出口の下流側(コールドエンド)でコーティングを行った。コーティング時のガラスびん表面平均温度を110℃とし、コーティング液の流量を下記の3水準で行なった。このコーティング処理の詳細は下記のとおりである。
・スプレーノズル: ニードルスプレーガン
・流量: 30、50、70ml/分
コーティング液は、前記の原液を蒸留水で100倍に希釈し、SiO濃度0.25wt%のものを使用した。
・実施例5−1: 流量30ml/分
・実施例5−2: 流量50ml/分
・実施例5−3: 流量70ml/分
・比較例5: コーティングなし(無処理)
(Evaluation of coating flow rate in glass bottle production line)
The glass bottle formed in the glass bottle production line was coated on the downstream side (cold end) of the outlet of the slow cooling furnace. The glass bottle surface average temperature at the time of coating was set to 110 ° C., and the flow rate of the coating liquid was measured at the following three levels. The details of this coating process are as follows.
Spray nozzle: needle spray gun flow rate: 30,50,70Ml / min coating solution was diluted 100-fold the stock solution with distilled water, was used in SiO 2 concentration of 0.25 wt%.
-Example 5-1: Flow rate 30 ml / min-Example 5-2: Flow rate 50 ml / min-Example 5-3: Flow rate 70 ml / min-Comparative example 5: No coating (no treatment)

各実施例及び比較例、それぞれ20本を用意し、各びんについて16個所、図4の衝撃試験装置により衝撃試験を行った。したがって、合計の試験回数nは、各実施例・比較例につき20×16=320である。
その結果を表5に示す。表5において、「最小値」及び「最大値」は、各ガラスびんごとに破損率を求めたものの最小値及び最大値であり、「平均」はガラスびん20本全体の破損率である。また、表5の結果をグラフに表し、図7として示す。
For each of the examples and comparative examples, 20 bottles were prepared, and an impact test was performed on each bottle at 16 locations using the impact test apparatus shown in FIG. Therefore, the total number of tests n is 20 × 16 = 320 for each example and comparative example.
The results are shown in Table 5. In Table 5, “Minimum value” and “Maximum value” are the minimum value and maximum value of the damage rate obtained for each glass bottle, and “Average” is the failure rate of the entire 20 glass bottles. Moreover, the result of Table 5 is represented on a graph and shown as FIG.

Figure 0005116024
Figure 0005116024

コーティング液の流量による破損率の変化はあまり認められなかった。したがって、流量は、コーティング液がガラス表面にまんべんなく付着し、液だれをおこさない程度の量、すなわち通常行われるコーティング処理と同程度の流量であればよく、特に制限を設ける必要はない。   There was little change in the damage rate due to the flow rate of the coating liquid. Accordingly, the flow rate may be an amount that does not cause the coating liquid to adhere to the glass surface evenly and does not cause dripping, that is, a flow rate that is the same as that of a coating process that is normally performed, and there is no need to provide any particular limitation.

本発明は、ガラスびん、ガラス食器の他、板ガラスの製造方法としても利用することができる。   In addition to glass bottles and glass tableware, the present invention can also be used as a method for producing flat glass.

Claims (4)

ガラス製品のガラス表面に、アルカリ性シリカ(SiO)水溶液をコーティング液として塗布し、乾燥させることでシリカ膜を形成するステップを有し、前記コーティング液のシリカ(SiO )濃度が0.2〜2.5wt%であることを特徴とする耐衝撃性を高めたガラス製品の製造方法。The glass surface of the glass product, coated alkaline silica (SiO 2) aqueous solution as a coating liquid, have a step of forming a silica film by drying, 0.2 silica (SiO 2) concentration of the coating liquid A method for producing a glass product with improved impact resistance , characterized by being 2.5 wt% . 請求項1の製造方法において、前記コーティング液を塗布するときの被塗布部分のガラス表面の平均温度が60〜150℃である耐衝撃性を高めたガラス製品の製造方法。The manufacturing method of Claim 1 WHEREIN: The manufacturing method of the glass product which improved the impact resistance whose average temperature of the glass surface of the to-be-coated part when apply | coating the said coating liquid is 60-150 degreeC. 請求項1の製造方法において、前記コーティング液を塗布するときの被塗布部分のガラス表面の平均温度が100〜120℃である耐衝撃性を高めたガラス製品の製造方法。The manufacturing method of Claim 1 WHEREIN: The manufacturing method of the glass product which improved the impact resistance whose average temperature of the glass surface of the to-be-coated part when apply | coating the said coating liquid is 100-120 degreeC. 請求項1〜のいずれかの製造方法において、前記ガラス製品がガラスびん又はガラス食器であり、前記コーティング液の塗布を、ガラスびん又はガラス食器の製造ラインにおける徐冷炉出口の下流側で、ガラスびん又はガラス食器の被塗布部分の表面温度が所定の範囲内にあるときに行うことを特徴とする耐衝撃性を高めたガラス製品の製造方法。The manufacturing method according to any one of claims 1 to 3 , wherein the glass product is a glass bottle or glass tableware, and the coating liquid is applied downstream of the outlet of the slow cooling furnace in the glass bottle or glass tableware production line. Or the manufacturing method of the glass product which improved impact resistance characterized by performing when the surface temperature of the to-be-coated part of glass tableware exists in a predetermined range.
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