JPS593046A - 強化ガラス製品の製法 - Google Patents

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】 この発明は、ガラスグローブ、ガラス板およびガラスび
んなどに使用される強化ガラス製品の製法に関する。

一般に、ガラス製品の強化法としては、イオン交換法、
風冷法および熱膨張率差を利用する方法などが行なわれ
ているが、それぞれつぎのような　−問題を有している
。

（１）イオン交換法 イオン交換法はガラス製品中のナトリウムイオンをそれ
よりイオン半径の大きなイオン（例えばカリウムイオン
）で置換してガラスに圧縮応力を与えることにより、ガ
ラス製品を強化する方法である。しかし、この方法はイ
オン交換に長時間を必要とするという欠点を有している
。

０）風冷法 風冷法は成形直後のガラス製品に空気を吹きつけてガラ
ス表面を急冷し、ガラス表面に圧縮歪を入れることによ
り強化する方法である。この方法で強化するにはガラス
表面に一様に圧縮歪を入れてやる必要があり、ガラス製
品の形状に制限がある。また、風量、風温を厳密に調整
する必要かあって管理が大変である。

（３）熱膨張率差を利用する方法 この方法はガラス製品に、その熱膨張率よりも低い熱膨
張率を有する低融点ガラスを含有した有機溶剤系塗料を
用いて塗布、焼付る本のであって、ガラス表面に熱膨張
率の差を利用して圧縮圧力を与え、ガラス製品を強化す
る本のである。しかし、この方法は塗料化する際、テレ
ピン油、スクリーンオイル等の有機溶剤を用いるため、
公害１作業環境の悪化等の問題が生じる。また、焼付け
の際、有機分が燃え残って塗布ガラス膜の黒化を招くこ
とがある。黒化しないまでも残存有様外によって塗布ガ
ラス被膜の品質（外観、耐熱水性など）が低下すること
がある。

この発明は、このような事情に鑑みなされた本ので、成
形直後の高温状態のガラス成形品に、ガラス成形品の熱
膨張率より低い熱膨張率をもった低融点ガラス粉末を主
成分とした粉体塗料を塗装し焼付けることにより、ツブ
、クラックおよび割れなどを生じることなく、平滑性に
富んだ強化ガラス製品をつくり得る方法を提供するもの
である。

この発明は成形直後の高温のガラス成形品に対して、熱
膨張率が下記関係式を満足する低融点ガラス粉末を主成
分とする粉体塗料を塗装し焼付けることを特徴とする強
化ガラス良品の製法を要旨としている。

α２≧α１≧α２−４．０Ｘ１０　’／’Ｃαｌ：低融
点ガラスの熱膨張率 α２：生地ガラスの熱膨張率 以下、これについて詳しく説明する。

この発明において、成形直後の高温のガラス成形品（成
形方法は何ら限定するものではない）の温度は３００〜
７００℃であることが好まし匹。

通常、成形直後のガラス成形品の温度は７００℃以下で
あり、放置によって温度が急激に低下する。

しかし、ガラス成形品の温度が３００℃未満になるとガ
ラス成形品の割れにつながるようになルカらである。

上記のガラス成形品に塗装する粉体塗料は、通常、低融
点ガラス粉末を主成分（全体が主成分のみからなる場合
も含める）とし、必要に応じて顔料が配合されているも
のが用いられる。

低融点ガラス粉末の熱膨張率は、強化ガラスを得るため
の重要な要件である。そのため、生地ガラスの熱膨張率
との間において、次の関係式を満足することが必要であ
る。

α２≧αｌ≧α２−４０Ｘ１０’／’Ｃα１：低融点ガ
ラスの熱膨張率 α２：生地ガラスの熱膨張率 すなわち、低融点ガラスの熱膨張率α１がα２−４、Ｏ
Ｘ　１０−６／’Ｃよ抄低い場合は、塗装焼付は後の生
地ガラスまたは塗布ガラス膜に割れ、クラックを生じる
。他方、低融点ガラスの熱膨張率αｌがα鵞より高い場
合は、ガラス成形品の強化が十分得られないからである
。

次に、ガラス成形品に粉体塗料を塗装し焼付け（焼付け
により低融点ガラス粉末が溶融し均一なガラス被膜にな
る）を行う場合、低融点ガラス粉末の軟化点がガラス成
形品の軟化点（通常６００℃以上）に近づきすぎると（
差が５０’Ｃよりも小さくなると）焼付けの際にガラス
成形品が変形しやすくなる。したがって、低融点ガラス
粉末の軟化温度を５５０℃以下に設定すれば、ガラス成
形品との軟化点の差が５０℃より本大きくなり、焼付け
の際のガラス成形品の変形が防がれるようになるので好
ましい。

さらに、低融点ガラス粉末の粒度については、塗布膜厚
より本粒度が大きくなると、塗装、焼付は後、その粒子
が残り外観（ツブ、平滑性等）が悪くなる。粒子を残さ
ないよ、うにしようとすると、焼付は時間を長くしなけ
ればならなくなり不利である。したがって、低融点ガラ
ス粉末の粒度は、塗布膜厚よりも小さくすることが好ま
しいのである。

粉体塗料の塗装および焼付けは何ら限定するものではな
く、一般に行われている方法で行えばよい。この焼付け
の際、焼付けと徐冷を同時に行うようにすることにより
、工程の一層の合理化を実現しつるようになる。

なお、従来のように低融点ガラス粉末を溶媒に分散した
塗料を、成形直後の熱い状態のガラス成形品に塗装する
と、溶媒の蒸発によって爆発が起きたり、溶媒の蒸発潜
熱のためにガラス成形品の生地ガラスの温度が急激に低
下しガラス成形品に割れが生じる。その点、粉体塗装を
行うこの発明の方法によれば、溶媒を使用しないため、
ガス爆発や蒸発潜熱に起因するガラス成形品の割れが生
じないのである。この発明の方法による場合、ガラス成
形品の温度低下は放冷と塗装ガラス粉末の溶融によるも
のであり極く僅かなのである。

以上のように、この発明は、成形直後の高温のガラス成
形品に対して、ガラス成形品の熱膨張率より本低い熱膨
張率をもつ低融点ガラス粉末を主成分とする粉体塗料を
塗装し、焼付けるようにしているため、この発明によれ
ば、ツブ、クラックおよび割れなどを生じることなく、
平滑性に富んだ強化ガラス製品が得られる。従来のよう
な塗料製造の手間、生地ガラスの脱脂の手間などが省け
、工程が合理化される。その上、有機溶剤に起因する公
害や黒化の心配が全くなく、燃え残りに起因するガラス
被膜の品質低下（外観、耐熱水性等の低下）も生じない
など多くの効果がもたらされる。

つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。

〔実施例１〜５〕　、〔比較例１〜３〕常法によりガラ
スグローブ本体を成形し、この成形品（各品温は第１表
のとおり）の内面または外面に、第１表に示す物性の低
融点乳白ガラス粉末（粉体塗料）を熱間で粉体静電塗装
した。このようにして得られた低融点ガラス被膜付ガラ
スグローブにつ込て性能を試験して第１表に併せて示し
た。第１表より明らかなように、実施例１〜５は、比較
例１〜３に比較して落球試験の結果が優れ、いずれも著
しく強化されている。また、ガラス被膜の品質（ツブ、
クラック、割れの状態良好）も優れている。

なお、上記の試験はつぎのようにして行なった。

■　ツブ、クラック、割れ：塗装、焼付後のガラスグロ
ーブの中に白熱電球を入れて肉眼で観察する。

■　落球試験：サンプルのガラスグローブを取付具にセ
ットし、ロックウェル硬度Ｒ１０Ｇとなる硬さが得られ
るよう表面にポリアミド加工した半径１０　ｍｍの球面
を有する重さ２５０ＩＩのおもりを、ガラスグローブの
天面に向けて落し、破壊が起きたときの最大高さであら
れした。

特許出馳人　松下電工株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　成形直後の高温のガラス成形品に対して、熱
   膨張率が下記関係式を満足する低融点ガラス粉末を主成
   分とする粉体塗料を塗装し焼付けることを特徴とする強
   化ガラス製品の製法。 ａ２≧、１≧αｚ　　４．０Ｘ１０−’／’Ｃｃｔ１　
   ：低融点ガラスの熱膨張率 α２：生地ガラスの熱膨張率 （２）低融点ガラス粉末の軟化温度が、５５０℃以下で
   ある特許請求の範囲第１項記載の強化ガラス製品の製法
   。 （３）低融点ガラス粉末の粒度が、粉体塗料の塗装膜厚
   よりも小さいものである特許請求の範囲第１項ないし！
   ｌ！２項記載の強化ガラス製品の製法。 （初　成形直後の高温のガラス成形品温度が、３ｏＯ〜
   ７００℃である特許請求の範囲第１項ないし第３項記載
   の強化ガラス製品の製法。 （５）焼付けと徐冷を同時に行う特許請求の範囲第１項
   ないし第４項記載の強化ガラス製品の製法。