JPS63182240A - ソ−ダライムガラス容器の耐熱性を向上させる方法 - Google Patents
ソ−ダライムガラス容器の耐熱性を向上させる方法Info
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- JPS63182240A JPS63182240A JP1303087A JP1303087A JPS63182240A JP S63182240 A JPS63182240 A JP S63182240A JP 1303087 A JP1303087 A JP 1303087A JP 1303087 A JP1303087 A JP 1303087A JP S63182240 A JPS63182240 A JP S63182240A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C17/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
- C03C17/28—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with organic material
- C03C17/30—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with organic material with silicon-containing compounds
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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。
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）
本発明はガラス組成としては一般的なソーダライムガラ
スからなる容器の耐熱性を向上させる方法に関するもの
である。
スからなる容器の耐熱性を向上させる方法に関するもの
である。
（従来の技術）
従来からコツプ、皿等のガラス食器あるいはジュース環
、食料用壜等のガラス製包装用壜等のガラス容器は、通
常ソーダライムガラスき称される最も一般的なガラス組
成のものが使用されている。しかし、これらソーダライ
ムガラス容器の耐熱強度（温度差）はせいぜい５０〜６
０℃であり、ガラス容器内に高温の内容物を入れた直後
に水等に接触して急冷されると温度差が耐熱強度以上と
なり熱衝撃によって破損する可能性があった。
、食料用壜等のガラス製包装用壜等のガラス容器は、通
常ソーダライムガラスき称される最も一般的なガラス組
成のものが使用されている。しかし、これらソーダライ
ムガラス容器の耐熱強度（温度差）はせいぜい５０〜６
０℃であり、ガラス容器内に高温の内容物を入れた直後
に水等に接触して急冷されると温度差が耐熱強度以上と
なり熱衝撃によって破損する可能性があった。
一方、ガラス組成中に酸化硼素（Ｂ２０３）を加えて熱
膨張係数を小さくし耐熱強度を大きくした、いわゆる耐
熱ガラスも公知であるが、耐熱ガラスは特殊な組成のガ
ラスであり溶融性が劣るため大量生産に向かないという
欠点があった。又、耐熱ガラスはソーダライムガラスに
比べて若干色調が悪くなるとともに、成形コストが非常
に高いものとなり、汎用的な使用に供するガラス容器と
しては不向きであった。
膨張係数を小さくし耐熱強度を大きくした、いわゆる耐
熱ガラスも公知であるが、耐熱ガラスは特殊な組成のガ
ラスであり溶融性が劣るため大量生産に向かないという
欠点があった。又、耐熱ガラスはソーダライムガラスに
比べて若干色調が悪くなるとともに、成形コストが非常
に高いものとなり、汎用的な使用に供するガラス容器と
しては不向きであった。
（発明が解決しようとする問題点〉
本発明は上記のような従来の問題点を解決して、ガラス
組成としては一般的なソーダライムガラスからなる容器
の耐熱性を向上させる方法を目的として完成されたもの
である。
組成としては一般的なソーダライムガラスからなる容器
の耐熱性を向上させる方法を目的として完成されたもの
である。
（問題点を解決するための手段）
本発明はＳｉＯ２：６０〜８０（重量％）、ＣａＯ：５
〜２０（重量％）、Ｎａ２Ｏ：５〜２０（重量％）を主
成分とするソーダライムガラス容器の外表面に化学強化
法による圧縮応力層を形成するとともに、その後前記外
表面にシリコーン樹脂を塗布した後、該シリコーン樹脂
を加熱硬化して容器外表面に薄膜のシリコーン樹脂被膜
を形成することを特徴とするものである。
〜２０（重量％）、Ｎａ２Ｏ：５〜２０（重量％）を主
成分とするソーダライムガラス容器の外表面に化学強化
法による圧縮応力層を形成するとともに、その後前記外
表面にシリコーン樹脂を塗布した後、該シリコーン樹脂
を加熱硬化して容器外表面に薄膜のシリコーン樹脂被膜
を形成することを特徴とするものである。
本発明の対象とするソーダライムガラスは５ｉ０２ ：
６０〜８０ （重量％）、ＣａＯ：５〜２０（重量％
〉、Ｎａ２ｏ：５〜２ｏ（重量％）を主成分とするもの
でガラス食器、ガラス製包装用壜等として広く一般に使
用されているものである。上記主成分の他、微量のＡｌ
２Ｏ３、Ｋ２Ｏ、ＭｇＯ等を含むものであってよいこと
は言うまでもな（、又、着色を目的としてＦｅ、Ｃｕ、
Ｃｒ、Ｎｉ等の化合物を添加することも可能である。
６０〜８０ （重量％）、ＣａＯ：５〜２０（重量％
〉、Ｎａ２ｏ：５〜２ｏ（重量％）を主成分とするもの
でガラス食器、ガラス製包装用壜等として広く一般に使
用されているものである。上記主成分の他、微量のＡｌ
２Ｏ３、Ｋ２Ｏ、ＭｇＯ等を含むものであってよいこと
は言うまでもな（、又、着色を目的としてＦｅ、Ｃｕ、
Ｃｒ、Ｎｉ等の化合物を添加することも可能である。
イオン交換による化学強化法とは、周知のようにガラス
中のナトリウムイオンをそれよりもイオン半径の大きい
カリウムイオン等で置換して、ガラス容器の表面に応力
値が７００〜５５００ｋｇ／ｃｔ＆の圧縮応力層を形成
するものである。この化学強化法は、例えば硝酸カリウ
ムの高濃度水溶液をガラス容器の外表面に浸漬、スプレ
ー等適宜の手段により塗布した後、３５０〜５５０℃に
加熱保持して行われる。
中のナトリウムイオンをそれよりもイオン半径の大きい
カリウムイオン等で置換して、ガラス容器の表面に応力
値が７００〜５５００ｋｇ／ｃｔ＆の圧縮応力層を形成
するものである。この化学強化法は、例えば硝酸カリウ
ムの高濃度水溶液をガラス容器の外表面に浸漬、スプレ
ー等適宜の手段により塗布した後、３５０〜５５０℃に
加熱保持して行われる。
次に、前記の化学強化が施されたソーダライムガラス容
器の外表面に形成するシリコーン樹脂被膜は膜厚が１〜
３００μ程度の薄膜であり、該被膜の形成は容器の外表
面にシリコーン樹脂を塗布する第１工程と、該シリコー
ン樹脂を加熱硬化する第２工程とを経ることによって行
なわれる。
器の外表面に形成するシリコーン樹脂被膜は膜厚が１〜
３００μ程度の薄膜であり、該被膜の形成は容器の外表
面にシリコーン樹脂を塗布する第１工程と、該シリコー
ン樹脂を加熱硬化する第２工程とを経ることによって行
なわれる。
前記の第１工程は常温で液体のシリコーン樹脂浴の中へ
ガラス容器をディッピングする浸漬法による塗布が最も
好ましいが、その他の方法とじてスプレー塗装法、静電
塗装法による塗布も可能である。尚、ガラス容器へのシ
リコーン樹脂の塗布は外表面全体に行なう以外に、他物
体と接触する可能性が最も高い容器の設置面を含む底部
のみを対象に行なうこともよい。又、第２工程は塗布さ
れたシリコーン樹脂を５０〜２００℃で加熱硬化してガ
ラス容器の外表面にシリコーン樹脂被膜を形成するもの
で、加熱手段としては通常のヒーター等が使用できる。
ガラス容器をディッピングする浸漬法による塗布が最も
好ましいが、その他の方法とじてスプレー塗装法、静電
塗装法による塗布も可能である。尚、ガラス容器へのシ
リコーン樹脂の塗布は外表面全体に行なう以外に、他物
体と接触する可能性が最も高い容器の設置面を含む底部
のみを対象に行なうこともよい。又、第２工程は塗布さ
れたシリコーン樹脂を５０〜２００℃で加熱硬化してガ
ラス容器の外表面にシリコーン樹脂被膜を形成するもの
で、加熱手段としては通常のヒーター等が使用できる。
更に、連続的に加熱処理する場合には所定温度に設定さ
れた乾燥炉を通過させることが好ましい。尚、ガラス容
器の外表面に形成するシリコーン樹脂被膜の膜厚は１〜
３００μの薄膜であるが、厚いほど耐熱性向上の効果が
大きいものである。
れた乾燥炉を通過させることが好ましい。尚、ガラス容
器の外表面に形成するシリコーン樹脂被膜の膜厚は１〜
３００μの薄膜であるが、厚いほど耐熱性向上の効果が
大きいものである。
（作用）
このようにして得られたガラス容器においては、外表面
に化学強化法による圧縮応力層が形成されているととも
に、更にその上には薄膜のシリコーン樹脂被膜が形成さ
れ、該シリコーン樹脂中の官能基とガラス容器表面上の
ＯＨ基とが反応して、シリコーン樹脂被膜がガラス容器
の外表面に強固に結合した状態となっている。
に化学強化法による圧縮応力層が形成されているととも
に、更にその上には薄膜のシリコーン樹脂被膜が形成さ
れ、該シリコーン樹脂中の官能基とガラス容器表面上の
ＯＨ基とが反応して、シリコーン樹脂被膜がガラス容器
の外表面に強固に結合した状態となっている。
この結果、ガラス容器表面に形成された圧縮応力層が引
張応力による破壊応力を大巾に向上させているために、
急冷時の温度差による熱衝撃に対する強度が上り結果的
に耐熱強度を向上させることとなる。一方、前記シリコ
ーン樹脂被膜が急冷時におけるガラス容器外表面から冷
却媒体への熱伝達速度を著しく緩和することによって、
ガラス容器の外表面部分と内部のガラス部分との温度差
を小さくすることとなる。そして、急冷時にガラス外表
面に発生する引張応力はガラスの内部と外部との温度差
に比例しているので、結果として実質上ソーダライムガ
ラス容器の耐熱強度を大巾に向上させることとなるので
ある。
張応力による破壊応力を大巾に向上させているために、
急冷時の温度差による熱衝撃に対する強度が上り結果的
に耐熱強度を向上させることとなる。一方、前記シリコ
ーン樹脂被膜が急冷時におけるガラス容器外表面から冷
却媒体への熱伝達速度を著しく緩和することによって、
ガラス容器の外表面部分と内部のガラス部分との温度差
を小さくすることとなる。そして、急冷時にガラス外表
面に発生する引張応力はガラスの内部と外部との温度差
に比例しているので、結果として実質上ソーダライムガ
ラス容器の耐熱強度を大巾に向上させることとなるので
ある。
尚、前述の化学強化法による圧縮応力層はシリコーン樹
脂被膜によって完全に保護されているために、応力層の
初期強度値がいつまでも維持されることとなり、浅い応
力層であっても十分に強度保証ができることとなる。
脂被膜によって完全に保護されているために、応力層の
初期強度値がいつまでも維持されることとなり、浅い応
力層であっても十分に強度保証ができることとなる。
（実施例）
実施例１
重量％で５ｉ０２ニア２．５、ＣａＯ：１１．５、Ｎａ
ｚＯ：１３．０、Ａｌ２Ｏ３： １．５、Ｋ２Ｏ：１゜
０ 、Ｍ ｇ Ｏ： ０．５のソーダライムガラスから
なる小鉢（口径１４０ｍｍ、高さ４０ ｍｍ 、平均肉
厚５１ＴＩｆｆＩ）内に高さ３０ｍｍまでサラダ油を入
れ、５０℃に温度設定した電気炉内で５分間加熱した後
、５℃にセットした水槽内へ移して小鉢の破損の有無を
調べた。その後、電気炉の温度設定を１０℃ずつ上昇し
て温度差を順次大きくし上記の手順を繰り返すことによ
り、小鉢の耐熱性を試験した。
ｚＯ：１３．０、Ａｌ２Ｏ３： １．５、Ｋ２Ｏ：１゜
０ 、Ｍ ｇ Ｏ： ０．５のソーダライムガラスから
なる小鉢（口径１４０ｍｍ、高さ４０ ｍｍ 、平均肉
厚５１ＴＩｆｆＩ）内に高さ３０ｍｍまでサラダ油を入
れ、５０℃に温度設定した電気炉内で５分間加熱した後
、５℃にセットした水槽内へ移して小鉢の破損の有無を
調べた。その後、電気炉の温度設定を１０℃ずつ上昇し
て温度差を順次大きくし上記の手順を繰り返すことによ
り、小鉢の耐熱性を試験した。
従来例として前記のガラス小鉢の耐熱試験（ｎ−３０）
を行った結果、温度差６５℃で３個の破損が見られ耐熱
強度６５℃以上の保証はできなかった。
を行った結果、温度差６５℃で３個の破損が見られ耐熱
強度６５℃以上の保証はできなかった。
前記の小鉢を硝酸カリウムの熔融塩（５００℃）に約５
秒間浸漬し、表面に硝酸カリウムの塩を付着せしめた後
、最高温度５００℃の徐冷炉へ導入して６０分間熱処理
した。その後小鉢を冷却して約５０℃の温水で洗浄し、
ガラス表面から余剰の塩を除去した。この製品を約３０
０μの藩片に切り取り偏光顕微鏡でその圧縮応力層及び
圧縮応力値を測定したところ、応力層は杓２０μ、応力
値は８５０ ｋｇ ／ ｃｄであった。
秒間浸漬し、表面に硝酸カリウムの塩を付着せしめた後
、最高温度５００℃の徐冷炉へ導入して６０分間熱処理
した。その後小鉢を冷却して約５０℃の温水で洗浄し、
ガラス表面から余剰の塩を除去した。この製品を約３０
０μの藩片に切り取り偏光顕微鏡でその圧縮応力層及び
圧縮応力値を測定したところ、応力層は杓２０μ、応力
値は８５０ ｋｇ ／ ｃｄであった。
次に、前記小鉢をシリコーン樹脂浴内（トーレ・シリコ
ーン社製：ＡＹ４２・４４１シリコーン）に浸漬して外
表面にシリコーン樹脂を塗布後、該小鉢を９０℃に温度
設定した乾燥炉内へ３０分間入れて加熱し、外表面に４
μのシリコーン樹脂被膜を有する小鉢を得た。
ーン社製：ＡＹ４２・４４１シリコーン）に浸漬して外
表面にシリコーン樹脂を塗布後、該小鉢を９０℃に温度
設定した乾燥炉内へ３０分間入れて加熱し、外表面に４
μのシリコーン樹脂被膜を有する小鉢を得た。
このガラス小鉢（ｎ＝３０）に対して前記の耐熱試験を
行った結果、温度差２０５℃で１個の破損が見られ、耐
熱強度は１９５℃まで保証することができた。
行った結果、温度差２０５℃で１個の破損が見られ、耐
熱強度は１９５℃まで保証することができた。
実施例２
重量％で５ｉ０２ ： ７２．０、ＣａＯ：１１．０、
Ｎａ２Ｏ：１３．５、Ａｌ２Ｏ３： ２．０．に２０：
１゜０、ＭｇＯ： ０．５のソーダライムガラスから
なるコツプ（内容量１８０ｃｃ、胴部平均肉厚２ ｍｍ
ｚ底部平均肉厚４．５Ｍ）内に１５０ｃｃのサラダ油
を入れ、実施例１と同様の耐熱試験（ｎ＝３０）をした
。そして、実施例１と同様の手順で外表面に化学強化法
によって圧縮応力層を形成するとともに、更にその外表
面にシリコーン樹脂被膜を形成したコツプ（膜厚＝２０
μ）に対しても同様の試験を行った。
Ｎａ２Ｏ：１３．５、Ａｌ２Ｏ３： ２．０．に２０：
１゜０、ＭｇＯ： ０．５のソーダライムガラスから
なるコツプ（内容量１８０ｃｃ、胴部平均肉厚２ ｍｍ
ｚ底部平均肉厚４．５Ｍ）内に１５０ｃｃのサラダ油
を入れ、実施例１と同様の耐熱試験（ｎ＝３０）をした
。そして、実施例１と同様の手順で外表面に化学強化法
によって圧縮応力層を形成するとともに、更にその外表
面にシリコーン樹脂被膜を形成したコツプ（膜厚＝２０
μ）に対しても同様の試験を行った。
この結果、未処理のコツプは温度差７５℃で５個の破損
があり、耐熱強度は７５℃以上の保証ができなかった。
があり、耐熱強度は７５℃以上の保証ができなかった。
これに対して、化学強化処理を施すとともに２０μのシ
リコーン樹脂被膜を形成したコツプは温度差２１５℃ま
で１個の破損も見られず、耐熱強度は２１５℃まで保証
することができた。尚、温度差２２５℃においてもコツ
プの破損は見られなかったが、シリコーン樹脂被膜に若
干の黄色変化現象が発生したため、実用的な耐熱温度差
としては２１５℃を保証できるが、最高使用温度として
は２２０℃までである。このように、外表面に圧縮応力
層を形成するとともに、更にその上をシリコーン樹脂被
膜で保護したソーダライムガラスからなるコツプにおい
ては、未処理のコツプに比べて著しい耐熱性の向上が確
認できた。
リコーン樹脂被膜を形成したコツプは温度差２１５℃ま
で１個の破損も見られず、耐熱強度は２１５℃まで保証
することができた。尚、温度差２２５℃においてもコツ
プの破損は見られなかったが、シリコーン樹脂被膜に若
干の黄色変化現象が発生したため、実用的な耐熱温度差
としては２１５℃を保証できるが、最高使用温度として
は２２０℃までである。このように、外表面に圧縮応力
層を形成するとともに、更にその上をシリコーン樹脂被
膜で保護したソーダライムガラスからなるコツプにおい
ては、未処理のコツプに比べて著しい耐熱性の向上が確
認できた。
（発明の効果）
本発明は以上の説明からも明らかなように、ガラス組成
としては一般的なソーダライムガラスからなる容器の耐
熱性を大巾に向上させることができるものであり、かつ
大量生産が容易で極めて廉価に耐熱性に優れたガラス容
器を供給できるものである。
としては一般的なソーダライムガラスからなる容器の耐
熱性を大巾に向上させることができるものであり、かつ
大量生産が容易で極めて廉価に耐熱性に優れたガラス容
器を供給できるものである。
又、本発明は化学強化とシリコーン樹脂コーティングと
の組合せによって、 （ａ）強度アップによるガラス容器の軽量化（ｂ）軽量
化（即ち薄肉化）による耐熱性のアップ（Ｃ）シリコー
ン樹脂被膜による圧縮応力層の保護という相乗的な効果
を発揮するものである。
の組合せによって、 （ａ）強度アップによるガラス容器の軽量化（ｂ）軽量
化（即ち薄肉化）による耐熱性のアップ（Ｃ）シリコー
ン樹脂被膜による圧縮応力層の保護という相乗的な効果
を発揮するものである。
更には、従来の特殊な組成からなる耐熱ガラスと異なり
ソーダライムガラスを使用するので成形性、加工性等に
優れており、かつ任意の着色も可能であり意匠的効果の
優れたガラス容器を提供することかできる。
ソーダライムガラスを使用するので成形性、加工性等に
優れており、かつ任意の着色も可能であり意匠的効果の
優れたガラス容器を提供することかできる。
このように本発明は従来の問題点を解決して、ソーダラ
イムガラス容器の耐熱性を向上させる方法を提供するも
のであり、ガラス産業界に寄与するところは極めて大き
いものである。
イムガラス容器の耐熱性を向上させる方法を提供するも
のであり、ガラス産業界に寄与するところは極めて大き
いものである。
Claims (1)
- ［１］ＳｉＯ＿２：６０〜８０（重量％）、ＣａＯ：５
〜２０（重量％）、Ｎａ＿２Ｏ：５〜２０（重量％）を
主成分とするソーダライムガラス容器の外表面に化学強
化法による圧縮応力層を形成するとともに、その後前記
外表面にシリコーン樹脂を塗布した後、該シリコーン樹
脂を加熱硬化して容器外表面に薄膜のシリコーン樹脂被
膜を形成することを特徴とするソーダライムガラス容器
の耐熱性を向上させる方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1303087A JPS63182240A (ja) | 1987-01-22 | 1987-01-22 | ソ−ダライムガラス容器の耐熱性を向上させる方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1303087A JPS63182240A (ja) | 1987-01-22 | 1987-01-22 | ソ−ダライムガラス容器の耐熱性を向上させる方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63182240A true JPS63182240A (ja) | 1988-07-27 |
Family
ID=11821734
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1303087A Pending JPS63182240A (ja) | 1987-01-22 | 1987-01-22 | ソ−ダライムガラス容器の耐熱性を向上させる方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63182240A (ja) |
-
1987
- 1987-01-22 JP JP1303087A patent/JPS63182240A/ja active Pending
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