JPS63502891A - ガラス物品の製造用成形型等の表面潤滑法 - 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】 ガラス物品の製造用成形型等の表面潤滑性本発明は容器のようなガラス製品の製 造用の成形型、コンベヤベルト等の如き表面上に潤滑層を周期的に折着する、潤 滑法に関する。ガラス物品、特にボトル、フラスコ等のような中空ガラス物品の 製造は下記の２種の方法で通常実施されている： “２度型吹き（Ｂｌｏｗｎ−ｂｌｏｗｎ）　”と称する第１の方法は、素材（ｂ ｌａｎｋｓ）を第１の成形型内の型吹きにより成型し、該素材をついで第２の成 形型内に移し、そこで最終形状となるように型吹きするものである。

２圧縮−型吹き’　（Ｐｒｅｓｓｅｄ−ｂｌｏｗｎ）と称される第２の方法は、 素材をホッパーから押し出されたガラス溶滴（ｄｒｏｐ）又は溶融ガラス塊（ｐ ａｒａｉｓｏｎ）を成形型内でプレスして成形し、ついでこの素材を型吹き成形 型に移しそこで最終形状となるように型吹きするものである。平坦なガラス物品 は通常プレス成形で造られる。用いられる方法に関係なく、素材が成形される型 の内壁はガラスの改良した浸透を許容しかつ素材のある種の、最終製品の容器上 に残存する表面欠陥を避けるためにたえず潤滑される。ガラス工場で現在でもな おしばしば用いられている技術は、取扱い者には危険がないとは言えない、型の 手作業による潤滑を包含する技術である。この潤滑は一般に懸濁体の油含有黒鉛 で行われている。

このような手作業による方法では、作業者が潤滑の同数をへらすように多量の油 を折着する傾向がある。このことは、各潤滑処理の後に生成された最初の素材を 汚染することになり、製造ラインにおけるロスをかなり増加する。更に作業環境 に多量のスモークを発生する。

ガラス容器類の製造ラインにおいて、手作業による潤滑処理を自動化した潤滑処 理に置き換えることが長い間試みられているが、現時点では余り成功を納めてい ない。

フランス特許第１　、２８５　、５８６号には密閉式成形型用の自動潤滑法が明 記されており、この成型装置は型内に溶融ガラス塊を装入する前にその型中に油 を噴射する潤滑剤通路を備えている。

手動にしろ又は自動化法による油の導入は、油が型と接して焼失しかつ多核芳香 族炭化水素を供給する濃い黒色スモークを放出するので、大きな局部的汚染を生 ずる。

現にこの汚染がガラス製品上に認められ、該ガラス製品は素材が型を離れる時に 高温にも拘らず大気中で燃焼しない油の不完全燃焼の残滓で被覆されるので、実 際には溶融ガラス塊の各装入前の潤滑処理は許されない、若し、この潤滑処理が 各装入前に行われないと、この汚染は急速に減少されるが、ガラス製品の表面欠 陥は対応して増加する。

解決策が米国特許第４，１６５，９７４号で提案されており、その方法は表面上 に抗粘着層を生成するように弗化炭素で型の内表面を被覆することである。この 方法は各成形型の分解、それらの処理及びついで咳型を装置に戻して配置する前 に、熱処理に付する必要がある。潤滑処理の前記の期間が数時間であると、この ような方法は成形型の分解、咳型の潤滑処理、装置への再取付は等のために装置 を頻繁に停止するため、製造装置の周りに実質的に常に作業者を配置しておく必 要があり、その結果製造コストが甚だ高価なものとなる。

米国特許第４．４０９．０１０号には成形型の内表面上に液状油の噴霧により咳 型を潤滑処理する方法が明記しであるが、この方法は潤滑処理に油を使用するこ とについての諸欠点をさけられない。

前記した種々の方法を用いる場合にはその他の問題もあるニガラス容器を油によ る汚染の痕跡なしに成形型から離型する場合、咳型の表面状態は、勿論鋼製成形 型の表面性状によるが、一般に不十分なものである。この性状を監視すると、容 器が製造ラインを離れた時、ユーザーには不満足である“ユズ肌”タイプの鈍い 外観を一般に持っている。

本出願人はヨーロッパ特許第１３６．９３４号に記載されたガラス物品表面を研 磨する方法を開発し、それによるとガラス物品の輝いた表面外観を得ることがで きる０例えば香料製造分野における高品質の容器製造の場合特に要求される、こ のような方法は製造コストを必然的に増加し、表面品質の要求が左程厳格でない もののガラスボトル又は容器の製造に当り、表面状態がユーザーに許容される容 器を成形型から直接帯ることが現状では望まれている。

本出願人はまたアセチレンジエツトを空気又は酸素−燃料炎内で分解してカーボ ンブランクを生成する方法を米国特許第４，４１２．９７４号に明記した。この 方法は種々の応用性がある。その１つは成形型の壁土にカーボンブラックの層を 折着することからなり、この層は高い潤滑性と絶縁性をもっている。この方法は 成形機から出されたガラス物品を移送し、及び前記した火炎で表面を研磨する機 械に例えば移送するベルトの熱的及び機械的衝撃に対して特に絶縁性のガラス− 製造分野に適用しうる。

この方法では、型から離型したガラス製容器の有害な熱的及び／又は機械的衝撃 が、生成した炭素析着の絶縁特性によって避けられる。

しかしながら、前述した技術で得られたものと実質的に同等のものが結果的に得 られる、ガラス容器を製造する米国特許第４．４１２．９７４号に明記された方 法を用いることによって認められた：炭素質物質の折着は、成形型の急速な汚染 の欠点を有しかつ油の使用の場合の如（、ガラス物品の表面上に油状析着物の生 成する良好な潤滑を一般に許容する。しかしながら、型から離型した容器の表面 状態の改良は型の押型を油状にする方法について認められなかった。他方におい て、フランス特許第２．５７０゜３６４号に記述しである如（、米国特許第４． ４１２．９７４号に明記された方法の使用は標準的開放期間中正し←潤滑すべき 素材型となり、それによって型の壁に溶融ガラス塊の如何なる粘着もさけられる ことが認められた。

全←驚（べきことに、本発明の方法は成形型を潤滑処理する時に、公知の方法の ものに対し極めて明白に秀れているガラスの肌品質が得られかつ製品が型を離型 した時に容器の表面処理を当然必要としない炭素質析着の獲得が特に許容される 。

本発明による方法は、潤滑剤の層を２０００°Ｋを超える温度の加熱源によって 生成し、該加熱源を通してガス状炭化水素又はガス状炭化水素混合物を予じめ決 めた時間噴射する。前記混合物は炭素原子の数と水素原子の比Ｃ／Ｈが０．７５ より高いものである成分を少なくとも１５％とし、火炎に通す炭化水素の噴射率 と、火炎の温度を炭素質粒子の多孔質層を得るような手段で制御し、外側の肌が 約５００℃より高い温度である、ガラス物品上に折着された時に、大気中で焼失 し得るものである。

好適な方法によれば、熱源は酸素成分が１より高いものである酸素−燃料炭であ る。

この説明は本発明の要旨を限定するものでないが、趨化学！論的火炎、即ち、化 学量論的量に関する過剰の酸素を含有する火炎の使用は油性粒子の存在に惑応し うる燃料の分解を回避させる。更に、用いられる火炎及び温度、圧力が標準条件 下の化学量論的火炎中の酸素の容積による量的割合である、酸素成分の調節は、 火炎の温度に作用させられ、酸素成分が増加すると火炎温度が低下する傾向にあ る。何れの場合でも、従って火炎温度が２０００°により高く、好ましくは２５ ００°により高くなると注意する必要がある。従って、得られた炭素質析着物は 多孔質層であり、成形型内の溶融ガラス塊による圧縮後は僅かに熱的絶縁性であ り、型の冷却によりガラス容器の肌を均一に冷却させるが、充分な熱的絶縁は容 器壁における内部張力を生ずるガラス内の温度勾配を避け、従ってもろくなる。

現に、成形型から得られた容器の肌の品質は圧力に対する該容器の抵抗に影響さ れることが知られている。このパラメーターは特にガスを含んだ飲物を入れる容 器には極めて重要である０本発明による方法は成形型が直接出て（る容器の肌の 品質の改良により、約２５％又はそれ以上で、かなりの程度に、容器の耐圧性を 増加させる。ある種の応用では、このことが所望の強さに対してガラス壁の厚さ を減することができる。

また、得られた炭素質析着物は、それがガラス素材上に折着した場合空気中で焼 失することが認められるので、実際には極めて重要な特徴を有する；このように 、最終製品容器は微少な汚染もなく、生産量をかなり改良する。

更に、成形型は必要ならば布で簡単に清掃しうる。

本発明の重要な長所は、操作が極めて高価である、型内表面の研磨又は塗型をし ない成形型を用いることである０本発明による潤滑化した非研磨成形型から得ら れた容器類は事実上、公知技術による潤滑材層を具備した研磨又は塗型した成形 型から得られた容器類のものより高い肌品質を有する。

更に、このことは一般に成形型の寿命の延長となる。

２０００°により高い又は等しい温度を生じうる加熱源としては、酸素アセチレ ン炎が好適に用いられる。しかしながら、２０００°により高い温度を有する、 プラズマのような加熱源も好適である。

例えば１秒を超えないアセチレンの場合の如き、炭化水素の短時間の噴射による と、ガラスの溶滴を成形型からそれることがなく潤滑処理しうる：この潤滑処理 は素材の押出しとガラスの新しい溶滴の注入の間に実施することができる。

熱分解により粉末状炭素質物質を゛生成するに好適な炭化水素としては、アセチ レン、プロピン、プロパジエン、ベンゼンの単独又は混合物、アセチレン−エチ レン混合物、プロピン、プロパジエン、プロピレン及びブタジェン、ブタン、プ ロパンの如き他の０３又はＣ４炭化水素からなる混合物から選びうる。少なくと も１５％アセチレン含有含有物が本発明の実施に好適である：特に、約２０容！ ％のアセチレン及び８０容量％のエチレンを含有する商標名“クリレン（Ｃｒｙ ｌｅｎｅ）　”として市販されている混合物がアセチレン−エチレン混合物とし て記載しうる。

２０〜２５容！％のプロピン、１５〜２０容量％のプロパジエン、４５〜６０容 量％のプロピレン、２〜５容！％のブタジェン、２〜５容景％のブタン、５〜８ 容！％のプロパンの割舎テ、フロビン、プロパジエン、プロピレン、ブタジェン 、ブタン、プロパンからなる商標名“テトレン（Ｔｅｔｒｅｎｅ）　”の名で知 られている混合物も好適である。

成形型を潤滑処理する有力な時間が約１秒より少ない場合、アセチレンを用いる ことが好ましい０通常、前記時間が良好な性質を有する層を得るのに充分である ことを決定するように、種々の炭化水素によってテストを行えばよい“クリレン ”又は“テリレン”型の炭化水素を用いる場合、温度が２２００°により高いも のであり、アセチレンに関する噴射速度が低下することが好ましい、当業者であ れば簡単な定常的測定により好適な諸条件を決定しうるちのである。

成形中に溶融ガラス塊を落し込む前に型壁土に得られる炭素質物質は５〜５０ｎ ＋＊、かつ通常は１０〜２５ｎｍの極めて小さい直径の球体の集合体で構成され ている。これらの粒子は明らかに無秩序であり、黒鉛等のように炭素質物質の公 知の組織のようではない。

しかしながら、偶然の方法で現われる長さが０．５〜５μｍｓ直径が０．Ｉ　Ｎ Ｏ，５μ■のフィラメントを有するタイプのマクロ構造であることが注目される 。前記粒子全体は９０〜９８％でかつ好ましくは９５〜９８％の極めて大きい見 掛は気孔率（溶融ガラス塊の投入前）を形成する。この薄膜の厚さは特に炭化水 素の噴射継続時間によるものであり、例えば金属表面上では１〜５０μｍ厚さの 析着膜を得ることができる。化学的に球状粒子はすべてガス相の炭化によって形 成された煤の特性を有している。従って、前記薄膜はへテロ原子−〇、Ｈ，Ｓ・ ・・を含有しまた含有しない多核芳香族炭化水素の如き種々の炭化水素を多少と も吸着された固体炭素で形成されている。全体的に炭素部分は重量で０．９９よ り高いものである。

本発明の変形によると、成形型の内壁を該型中に溶融ガラス塊を投入する前に潤 滑処理せずに、前記型中に溶融ガラス塊を投入する前に該溶融ガラス塊自体を潤 滑処理することも可能である。

本発明のその他の変形によると、潤滑処理すべき表面は、ガラス物品が前記型か ら離型しかつその他の製造工程（再加熱等）を受ける・ための機械の他のステー ションに搬送される時のガラス物品用のコンベアベルトである。

この移行中ガラス物品はまだ高熱（普通約５００℃より高い温度）であるので、 同様の改良、即ち油状析着物のないこ七および秀れた表面状態の維持等が、成形 型の場合と同様に得られる。

本発明のよりよい理解を本発明の下記の実施例により得られるであろう： 笑止■土工 火炎を酸素成分が１．３５に等しい酸素−天然ガス混合物から生成する。この火 炎は成形型の軸に平行な方向に向けられ、かつ前記の素材の圧入とガラスの新し い溶滴の導入の間に型が閉じている時に潤滑を行なう、換気は潤滑処理中に停止 する。アセチレンの噴射（ｉｏ＋ｐｕｌｓｉｏｎ）は５＜ｎ＜１０での製造の何 れのｎサイクルでも生起する；■／Ｓの値の火炎中にアセチレンの噴射速度で約 ６００−に等しいものである。

ついで生成された各素材は容器形状に型吹きされる。

この方法で生成されたボトルを同一諸条件下で得られたものであるが、通常の技 術による型の押型の潤滑用黒鉛化油の使用と比較した。

その結果、ボトル肌の品質に明白な改良が認められた、その改良は成形型を離れ たボトルがよりよい光輝外観を示し、ボトルの圧力に対する抵抗性の増加が本発 明の方法で得られたボトル類では平均して２５％（１０個のボトルのバッチで） 高いものである。

叉五五主上 いた、アセチレンの噴射は５＜ｎ＜１０で、製造の何れのｎサイクルでも生起し 、各噴射の継続期間は０．７５秒であり、相当する流率は約４５０１１ｄに等し いものであり、アセチレンの噴射速度は１７０　ｍ１秒の値である。この潤滑処 理はフランス特許第２．５７０．３６４号の教示に基づき型の開放時に行なった 。型の冷却のための換気は潤滑処理中は停止するのが好ましい。

前述と同様の改良が肌の品質と圧力抵抗性の両者に関して得られた。

スｍ上 この例は１．　Ｓ、機の製出側に配設された移送用コンベアについて得られた改 良を示している。

酸素−天然ガス炎を酸素成分が１．１に等しいものを用いた。火炎群のカーテン （１個の火炎毎に８ｏ＋＋ａ）は平均して互いに離して配設し、コンベアに対し て直立しくコンベア１約１７０　＋ｕ＋）かつコンベアの幅全体に亘って火炎群 （これらもまた何れも８ｍｍ）間の中途の開口群を通してアセチレンの噴射を用 いた。

処理されるコンベアベルトは幅が１２０　ａｍで、４０秒毎に１回転移行する。

再加熱アーチの入口に配設しており、９０゛に配置された“マシン”コンベアベ ルトのボトル群を受け取り、僅かに速ぐ移行する。長さが２×７ｍのコンベアは ”Ｂｏｒｄｅａｕｘ　ｗｉｎｅ”型の毎時′当り１２．０００個のボトル群を移 行する６３０分毎に完全に潤滑処理した。この目的のために、４０秒間アセチレ ンの約１　ｒｒｒ／ｈｒの連続した流速を用いた。

被覆してないコンベアベルトと比較すると、熱衝撃において明確な減少と、ボト ルの首部における微細な磨耗及び移送コンベアベルトにおける改良した摺動（ボ トル群の改良した整列）が認められた。ボトル群の圧力性能における改良も認め られる。更に、ボトル表面への油汚れの折着物が実質的に全くなく、製造中の廃 棄がさけられる。

本発明は、諸条件下（特に機械的諸条件）に磨耗、引き掻き、変形を生ずるに充 分に高い温度で、ガラス物品が型表面と接しても、中空又は平坦なガラス物品と 接する成形型、コンベアベルトの如き何れの表面の潤滑にも−ａ的に応用できる ものである。

国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．潤滑剤層を２０００°Ｋより高い温度を有する加熱源により生成し、炭素原 子の数に対する水素原子の数の比Ｃ／Ｈが０．７５より高いものである、少なく とも１５％の構成成分からなるガス状炭化水素又はガス状炭化水素類の混合物を 所定の時間前記加熱源を通して噴射し、火炎を通る炭化水素の噴射割合と火炎の 温度は、ガラス製品の肌がなお少なくとも約５００℃に等しい温度である場合炭 素質粒子の層がガラス製品上に析着された時に焼失されうる炭素質粒子の多孔質 層を得るような手段で調節されることを特徴とする潤滑剤の層を成形型上に周期 的に析着する、ガラス製品の製造用成形型等の表面を潤滑する方法。 ２．加熱源の温度が２５００°Ｋより高い特許請求の範囲第１項記載のガラス製 品の製造用成形型等の表面を潤滑する方法。 ３．加熱源が１より高い酸素成分を有する酸素一燃料炎である特許請求の範囲第 １項又は第２項記載のガラス製品の製造用成形型等の表面を潤滑する方法。 ４．混合物の酸素成分が１．１〜１．４、好ましくは１．２〜１．３５である特 許請求の範囲第３項記載のガラス製品の製造用成形型等の表面を潤滑する方法。 ５．炭化水素又はガス状炭化水素の混合物が炭素原子の数に対する水素原子の数 の比Ｃ／Ｈが少なくとも１に等しいものである構成成分を少なくとも１５％含有 する特許請求の範囲第１項乃至第４項の何れかに記載のガラス製品の製造用成形 型等の表面を潤滑する方法。 ６．分解される炭化水素がアセチレン、プロビン、プロパジエン、ベンゼンの単 体又は混合物、アセチレン−エチレン混合物、プロピン−ブロパジェン−プロピ レン及びプロパン、ブタン、ブタジエンの如き他のＣ３又はＣ４炭化水素類で構 成された混合物である特許請求の範囲第１項乃至第５項の何れかに記載のガラス 製品の製造用成形型等の表面を潤滑する方法。 ７．炭化水素が約２０容量％のアセチレン、８０容量％のエチレンの比率のアセ チレン−エチレン混合物であり、炎の温度が２２００°Ｋより高く、好ましくは ２５００°Ｋより高いものである特許請求の範囲第１項乃至第６項の何れかに記 載のガラス製品の製造用成形型等の表面を潤滑する方法。 ８．噴射中に噴射される炭化水素の量が温度及び圧力の標準諸条件下で０．４〜 ０．８ｌである特許請求の範囲第１項乃至第７項の何れかに記載のガラス製品の 製造用成形型等の表面を潤滑する方法。 ９．成形型中に溶融ガラス塊を投入前の炭素粒子層の見掛け気孔率が約９０％〜 ９８％、なるべく９５％〜９８％である特許請求の範囲第１項乃至第８項の何れ かに記載のガラス製品の製造用成形型等の表面を潤滑する方法。 １０．炭素粒子の多孔質層が５〜５０ナノメーター間の直径を有する球状集合体 及び／又は長さが０．５〜５μｍで直径が０．１〜０．５〜ｕｍ間のフィラメン ト型のマクロ構造である特許請求の範囲第１項乃至第９項の何れかに記載のガラ ス製品の製造用成形型等の表面を潤滑する方法。