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Info
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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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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。
、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。
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。
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。
〜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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
Priority Applications (1)
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JP10278587A JPS63270330A (ja) | 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 |
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JP10278587A JPS63270330A (ja) | 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 |
Publications (1)
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JPS63270330A true JPS63270330A (ja) | 1988-11-08 |
Family
ID=14336785
Family Applications (1)
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JP10278587A Pending JPS63270330A (ja) | 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 |
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