JPS63270330A - 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

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JPS63270330A
JPS63270330A JP10278587A JP10278587A JPS63270330A JP S63270330 A JPS63270330 A JP S63270330A JP 10278587 A JP10278587 A JP 10278587A JP 10278587 A JP10278587 A JP 10278587A JP S63270330 A JPS63270330 A JP S63270330A
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JP
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silicone resin
lime glass
soda
glass
glass vessel
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JP10278587A
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Inventor
Fujio Shimono
下野 富二雄
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Ishizuka Glass Co Ltd
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Ishizuka Glass Co Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL 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
    • C03C17/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/28Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with organic material
    • C03C17/30Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with organic material with silicon-containing compounds

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  • Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass (AREA)

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。
(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と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(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。
(問題点を解決するための手段) 本発明はSiO2:60〜80(M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急冷強化
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SiO2:6
0〜80(重量%〉、CaO:5〜20(重量%) 、
Na2O: 5〜20 (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
は言うまでもなく、又、着色を目的としてF e % 
Cu % Cr x N i等の化合物を添加すること
も可能である。
急冷強化法とは、周知のように600〜700℃の温度
域にあるガラス表面を空気によって急冷し、ガラス表面
に圧縮応力層を形成してガラスを強化する方法である。
圧縮応力層の応力値は、その値に比例してガラス自体の
強度は向上するものの、一定以上の応力値を越えると自
爆の危険性が生ずるので750に1r/crj以下が望
ましい。又、その応力値が100kg/cJ未満である
と所望する耐熱強度の増加が期待できないので、それ以
上が望ましい。
次に、前記の急冷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。
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、その他の方法としてスプレー塗装法、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。
(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
に急冷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
○H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。
尚、前述の急冷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。
(実施例) 実施例1 重量%で5i02 : 72.5、CaO:11.5、
Na2O: 13.0.Al2O3: 1.5、K2O
:1゜01Mg0:0.5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
5IWl)内に高さ30nm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。
前記の小鉢を成形直後で、その表面温度が約640℃で
ある時に、ノズルから1.Qkg/c+Jの圧縮空気(
温度約20℃)を約10秒間噴射し急冷強化を施した。
この急冷強化処理によってガラス小鉢は表面温度が約3
00℃まで降温した。この段階でガラス小鉢を室温まで
徐々に冷却し、断面を数箇所ベレックコンペンセーター
で測定したところ、その外表面に平均450 kg /
 cJの圧縮応力値が認められた。又、応力層の厚さは
約210μであることが確認された。
次に、前記小鉢をシリコーン樹脂浴内(トーμ・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。
このガラス小鉢に対して前記の耐熱試験(n=30)を
行った結果、温度差185℃で1個の破損が見られ、耐
熱強度は175℃まで保証することができた。
実施例2 重量%で5i02ニア2.0.CaO:11.0、Na
2O: 13.5、Al2O3: 2.01に20:1
゜0 、M g O: O−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 +
1111 、底部平均肉厚4.5mm)内に150cc
のサラダ油を入れ、実施例1と同様の耐熱試験(n=3
0)をした。そして、実施例1と同様の手順で外表面に
急冷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=20μ)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。
これに対して、急冷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、最高使用温度とじて
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。
参考実施例 前記実施例2のガラスコツプ(n=200)について平
均1000 kg / cJの応力値を有するよう急冷
強化を施し、外表面にシリコーン樹脂被膜(膜厚=20
μ)を形成して1ケ月間放置した結果、自爆したものは
なかった。一方、シリコーン樹脂被膜を形成しなかった
ものは28本が自爆によって破損した。
又、同様に平均750 Tu / c+Jの圧縮応力層
を設はシリコーン樹脂被膜(膜厚=4μ)を形成したも
のの自爆テストの結果、破損はなかった。一方、シリコ
ーン樹脂被膜を形成しなかったものは2本の破損があっ
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。
又、本発明は急冷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ω)シリコーン樹脂
被膜によって表面傷の疲労現象を防止し、自爆による破
損を防止 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ができる。
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。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  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急冷強
    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。
JP10278587A 1987-04-24 1987-04-24 ソ−ダライムガラス容器の耐熱性を向上させる方法 Pending JPS63270330A (ja)

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