JPH01188445A

JPH01188445A - ガラス焼け防止方法

Info

Publication number: JPH01188445A
Application number: JP1377088A
Authority: JP
Inventors: Yoshichika Tajiri; 田尻　善親; Hiroyuki Tamenori; 為則　裕之; Teru Mayahara; 馬屋原　暉
Original assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Priority date: 1988-01-25
Filing date: 1988-01-25
Publication date: 1989-07-27

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、ガラス表面の焼けを防止する方法に関し、詳
しくは、ＤＨの緩衝効果を持つ物質をコーティング剤と
してガラス表面に付着させ、そのｐＨ緩衝効果によって
ガラスの焼けを防止するガラス焼け防止方法に関す゜る
。

［従来の技術］窓ガラス等のアルカリ分を含んだガラス製品の表面は、
大気中の湿度及び温度の影響により水分が凝結した場合
、あるいは水によって直接部れた場合、これらの水分は
ガラス中のアルカリ分が溶出することによりアルカリ性
溶液になるため、ガラスの表面を容易に侵蝕し、いわゆ
る焼けを生じることは周知の事実である。

このために、ガラスの焼けを防止するために種々の処理
剤を施すことが数多く提案されている。

例えば、ある種の金属イオンをガラス面に接触させ、ガ
ラス面への水分の吸着の抑制効果並びにガラス中のアル
カリ分の溶出の抑制効果を利用してガラスの焼けを防止
する方法（例えば、特公昭３７−１５７８３号公報）が
ある。

ここで、ガラス焼け防止効果を持つ金属イオンの性質に
ついてウニイルは、「ガラス表面に強く吸着して、且つ
、そのｐＨで水溶性の物質を作り難いものである」、と
言っている（Ｇ、Ｗ、Ｗｅｙｌ、Ｇｌａｓｓ　Ｉｎｄ、
、２８．ｐ４０８．ｐ４２Ｂ（１９４７））　、このこ
とから、この種の焼け防止剤をガラス表面に吸着させた
場合、その防止剤、すなわち金属イオンはガラス表面か
ら簡単に除去することは難しいであろうと推定され゛る
。

［発明が解決しようとする問題点］従来の、例えば亜鉛イオンを付着させて焼けを防止する
方法（特公昭３７−１５７８３号）においては、そのガ
ラスの利用目的（例えば、焼用）によって亜鉛イオンの
除去が困難であるため利用することができないなどの問
題点があった。

また、ガラス表面をイオン化合物によって脱アルカリ処
理をしガラス中からの溶出アルカリ間を減少させて焼け
を防止する方法（例えば、赤本三部、科学と工業、５５
．　ｐ１７８　（１９８１））、イオン交換を含む酸性
溶液を用いガラス表面を脱アルカリし溶出アルカリ口を
減少させてガラスの焼けを防止する方法（例えば、大場
洋−２「ガラス表面設計」、（昭５８．１１．２５＞、
近代編集社、ｐ”ｉａａ：特開昭６０−１７６９５２等
）、ガラス表面に薄膜を形成させて水分が直接ガラス面
と反応することを妨害しガラスの焼けを防止する方法（
例えば、大場洋−２「ガラス表面設計」。

（昭５８．１１．２５＞、近代編集社、ｐ１８８）等も
あるが、いずれも強酸性物質を用いたり、また、反応に
時間がかかったりする等の作業効率が悪いという問題点
がおった。

［問題点を解決するための手段］ところで、赤木氏の報告によれば、アルカリ性溶液のｐ
Ｈが増加するとシリカの溶出量、すなわちガラスの侵蝕
量は指数関数的に増加するという（赤水三部、窯業協会
誌、８４．５５　（１９７６））。そこで、本発明者は
ガラス表面のナトリウム口と焼けの進行の関係について
調査した。すなわち、面積が５ｃｍＸ’ｌ０ｃｍで２Ｍ
の厚さのガラス板２枚を１組とし、ガラス板の間に約０
．１５Ｍの厚さのカバーガラスを挟むことにより、僅か
の隙間を持たせたものを試料として用意した。この試料
数組を温度６０℃、相対湿度９５％以上にした容器内に
入れ、毎日１組ずつ取り出し、ガラスの内面を少量のイ
オン交換水で洗浄し、洗浄水中のナトリウム量、すなわ
ちガラス表面の溶出ナトリウム量を炎光法で測定した。

この場合、これらの試料は再び容器内には入れない。

炎光法による測定の結果は、第１図の線Ａで示されるよ
うに、ガラスの単位表面積当り（１ｄ）のナトリウム量
は、指数関数的に増加していることが判明した。また、
上述の試料のうちの１組を毎日取り出しその表面を洗浄
し、さらに容器内に戻して観察を続けた場合、単位表面
積当りのナトリウム量は約０．２４μｇ／ｃｒｉ・ｄａ
ｙと一定であった。

第１図の直線Ｂはこの毎日洗浄した試料の表面ナトリウ
ム量の積算値である。この積算値はこの条件で単純にガ
ラスから溶出してくるナトリウム量であると言える。し
たがって、第１図の線Ａから線Ｂを差し引いた差は、ナ
トリウムイオンが蓄積されることによってナトリウム溶
出が加速されたことに起因して溶出してきたナトリウム
量であると言える。これらの溶出ナトリウム量はガラス
表面の侵蝕量に比例すると考えられる。また、これらの
溶出ナトリウム量は、試料面に存在する水分のｐＨの値
の増加に比例していると考えられる。

すなわち、ガラス表面に存在する水分のｐＨが上昇する
と、ガラスの侵蝕は加速される。ガラス表面の観察結果
では、線Ａの試料では３日目に、線Ｂの試料では１００
日目焼けの発生がみられた。

さらに、水溶液がアルカリ性を示すナトリウム化合物を
付着させた場合、ガラスの焼けの進行は加速されたが、
中性を示したナトリウム化合物の場合は焼けの進行を加
速しなかった。

上述の結果を基に、本発明者は種々研究の結果、ｐＨの
緩衝効果を持つ物質がガラス表面に存在するとガラスの
焼けを防止する効果があることを知り本発明を成すに至
った。

すなわち、本発明は、ｌ）Ｈの緩衝効果を持つ物質をガ
ラス表面に付着させてガラスの焼けを防止するものであ
る。

本発明によれば、ｐＨの緩衝効果を持つ物質を付着させ
たときガラス表面に存在する水分がアルカリを溶出させ
るが、処理剤の緩衝効果によりそのｐＨが上昇すること
を抑制し、ガラスが侵蝕されることを抑えることによっ
て、焼け防止効果が得られる。

例えば、式（１）で示される多段階解離酸化合物を有す
る物質の場合は、式（ＩＩＩ）で示されるように水素イ
オンを放出することによりｐＨの上昇を抑制する。

ＭａＨｂＡ−（Ｉ＞ −Ｍ　ａ　ＨｂＡ　＋　Ｎ　ａ　ＯＨ→Ｍａ　ＮａＨｂ
−Ｉ　Ａ＋Ｈ２０”・（ＩＩＩ）（ただし、上記式（Ｉ
）、（ＩＩＩ）において、Ｍはアルカリ金属、Ａは多段
階解ｉｉ！を酸、ａとｂは１以上の整数を示す。）また、式（ＩＩ）で示されるアンモニウム化合物を有す
る物質の場合は、式（１ｖ）で示されるようなアンモニ
ウムイオンのｐＨ緩緩効効果よってｐＨの上昇を抑制す
る。

（ＮＨ４）　ａＨｂＡ・　（Ｉ）（Ｎ　Ｈ４）　ａ　Ｈｂ　Ａ　＋　Ｎ　ａＯＨ→（ＮＨ
４）ａ−Ｉ　ＮａＨｂＡ＋Ｈ２０＋ＮＨ３・・・（ＩＶ
）（ただし、上記式（ＩＩ＞、（ＩＶ＞において、Ａは多
段階解離酸を含む酸、ａは１以上の整数、ｂは０を含む
１以上の整数を示す。）このように、従来の焼けを防止する方法が、ガラス面へ
の水分の吸着の抑制もしくは、ナトリウム溶出量の抑制
の効果を利用している方法であるのに対し、本発明の焼
けを防止する方法は、ガラス表面に存在する水分がアル
カリ性になることをｐＨの緩衝効果をもつ処理剤によっ
て抑制し、ガラス表面がガラスのアルカリ分解によって
侵蝕されることを妨害する効果を利用するものであり、
その抑制機構が明らかに異なる。

さらに、本発明で使用するｐＨ緩衝作用を持つ焼け防止
処理剤は、ガラス表面に水が存在した場合、その水分に
溶けて水溶液となったとき初めて焼けを防止する効果を
持つ。このことは、本発明で使用する焼け防止剤は、水
溶性の物質であるためにこの処理剤の除去が極めて容易
なものとなる作用をもたらす。

そのため、ガラス表面に強く吸着するような処理剤、あ
るいは、ガラス表面と反応するような処理剤を使用する
場合と異なり、本発明で使用する処理剤を用いて処理し
たガラス製品は、次の段階の加工の際の処理剤洗浄が極
めて容易になる。すなわち、再加工するガラス製品の保
管をする場合の焼け防止剤として極めて有用な、もので
ある。

本発明に使用するｐＨ緩衝効果を持つ処理剤は。

水に可溶性のものであれば何でもよいが、そのｐＨは９
以下でなければならない。ｐＨが９以上の処理剤は、ガ
ラス表面を容易にアルカリ分解しく赤本三部、科学と工
業、５５．ｐｌ　７８　（１９８１）：土橋正二、「ガ
ラス表面の物理化学」（昭５４．５．２０）、講談社、
Ｄ１８７）、焼け防止剤として好ましくない。また、ガ
ラス表面を脱アルカリするようなｐＨが４以下の処理剤
は強酸性であるため作業上好ましくない。ざらに、ｐＨ
が４以上且つ９以下のものであっても、水溶液中でのみ
しか存在しないものは処理剤を付着させたガラスは乾燥
した状態で保存するため好ましくない。

ガラス表面に処理剤を付着する方法としては、処理剤を
ガラス表面にスプレーするか、溶液中に浸漬するか、あ
るいはスポンジ等に溶液をしみ込ませこれをガラス表面
に接触させてもよい。また、処理温度については、特に
限定しないがガラス表面に処理液を付着させた試料は乾
燥させるため、暖かい方が好ましい。そして、処理剤を
付着させた後、室温で乾燥する。

［実施例］以下、本発明をさらに具体的に明らかにするため、本発
明の詳細な説明するが、本発明がかかる実施例の記載に
より何等の制約を受けるものではない。

まず、種々のｐＨ緩衝効果を持つ焼け防止剤の水溶液を
それぞれ作った。各種溶液の濃度とそのｐＨの値を表１
に示す。ここで、処理剤■は多段階解離酸のｐＨ緩衝効
果、処理剤■■■はアンモニウムイオンのｐＨ緩衝効果
、処理剤■■は多段階解離酸とアンモニウムイオンのｐ
Ｈ緩衝効果による焼け防止作用をもつ。

次に、５ｃｍ×１０口の大きざの２Ｍ厚の板ガラスを表
１の各々の溶液で浸漬法により各々処理し、常温で乾燥
した。この乾燥したものは、所謂製品に該当するがこれ
を２枚ずつ約０．１５ｍの厚さのカバーガラスを上部と
下部に挟んで重ね合わせ２枚のガラス試料の間に僅かの
隙間を持たせたものを用意した。別に未処理のガラスを
同様に２枚重ねたものを用意する。これらの試料を温度
６０°Ｃ１相対湿度９５％以上にした容器内に入れて処
理した。

これを１日１回取り出し、重ね合わせた板ガラスの内面
を肉眼で観察して白色の曇りと反射光による干渉色が検
出されるまで繰り返し、白色曇りまたは干渉色の検出さ
れた日をもって焼け日数とした。

このようにして試験した結果を表１に示す。

［比較例］一方、これらの試料との比較のために未処理品の試験も
行なった。未処理品は、３〜４日で焼けが観測された。

この未処理品■の結果も表１に示す。

表１から明らかなように、本発明による焼け防止剤の約
１％（重量％）の溶液で処理した製品は、未処理品の結
果（３〜４日目）と比較し大幅な焼け日数の延長が認め
られた。

表１［発明の効果］以上説明してきたように、本発明によれば、処理剤を極
めて容易に除去することができ、かつ作業効率よくガラ
スの焼け防止効果を向上させることかで・きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、厚さ２Ｍの普通ガラス板試料を温度６０℃、
相対湿度９５％以上の容器に保持しておいた時間と表面
に溶出してきたナトリウム量との関係を示すグラフであ
る。Ａ・・・連続保持量Ｂ・・・毎日取り出し洗浄品の積算値特許出願人　日本板硝子株式会社代理人　弁理士　宮　内　佐一部

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ｐＨの緩衝効果をもつ物質をガラス表面に付着さ
せるようにしたことを特徴とするガラス焼け防止方法。
（２）前記物質として水溶液中でｐＨが４以上９以下の
範囲の物質を用いることを特徴とする前記特許請求の範
囲第１項記載のガラス焼け防止方法。
（３）前記物質として、次式（ I ）Ｍ＿ａＨ＿ｂＡ（ I ）［ただし、上記式において、Ｍはアルカリ金属、Ａは多
段階解離酸、ａとｂは１以上の整数を示す。］で示される物質を用いることを特徴とする前記特許請
求の範囲第１項または第２項記載のガラス焼け防止方法
。
（４）前記物質として、次式（II）（ＮＨ＿４）＿ａＨ＿ｂＡ（II）［ただし、上記式において、Ａは多段階解離酸を含む酸
、ａは１以上の整数、ｂは０を含む１以上の整数を示す
。］で示される物質を用いることを特徴とする前記特許
請求の範囲第１項または第２項記載のガラス焼け防止方
法。
（５）前記物質をガラス表面に付着させた後乾燥するこ
とを特徴とする前記特許請求の範囲第１項〜第４項のい
ずれか１項に記載のガラス焼け防止方法。