JPH01201048A - ガラス容器表面の改質方法 - 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】

［産業上の利用分野］ 本発明は、充てん内容物と相互作用の少ないガラス容器
を製造するための、ガラス容器表面（内表面）改質方法
に関するものである。 ［従来の技術および解決すべき課題］ ガラスは、その特性から容器素材として汎用されている
が、充てん内容物中ヘガラスの構成成分が脱離移行する
ことが往々にしである。 充てん内容物の安全性と安定性を特に厳しく確保しなけ
ればならない医薬品・化粧品または食品を充てんするガ
ラス容器にあっては脱離移行成分の極少化が特に望まれ
るために脱離移行成分が他のガラスにくらべ一段と少な
いホウケイ酸ガラス（すなわちＳｉ０．　５Ｑ〜８５％
、［３１０３５〜１６％、ＡＱｔ０３２〜２５％、Ｎａ
ｔＯおよび／またはに、０２〜１０％を主成分とする素
材）を選定し、さらには成型工程では溶融固化過程にも
ける分相現象で容器表面層に素材配合成分のａ度ムラが
生じることを抑制するためになるべく溶融温度を低くし
たり溶融時間を短くする方法がとられ、加えて容器成型
後においては脱離移行し易い成分を積極的に除外する処
理、例えば成型品を６００〜９００℃で少なくとも３０
分以上再加熱し移行成分を揮散する方法、成型品にぶつ
酸、硫酸などの強酸液あるいは水酸化ナトリウム、水酸
化カリウムなどの強アルカリ液を接触し移行成分を洗浄
する方法、または成型品に亜硫酸ガス、硫酸アンモニウ
ム、塩化アンモニウムなど移行成分と反応生成物をつく
り易い物質を添加し加熱によって反応さ什成型品表面層
の反応生成物を洗浄する方法等が一般的に行なわれてい
る。 しかしながら、低温、短時間で成型加工する方法は、形
状バラツキが大きくなり、単位時間当りの生産量が低下
しかつ改質効果も小さい。再加熱や酸やアルカリ液で成
型品を洗浄処理ずろ方法は工程追加となるので大巾なコ
ストの上昇をきたし、成型品を脆弱化することもある。 また移行成分と反応生成物をっ（り易い物質を添加し加
熱によって作用させる方法は、工程追加に加えて、添加
物質の純品化が難しく、添加物質またはその類縁物質を
工程環境周辺に拡散させない処理設備を構築することが
難しいためきわめて大巾なコストの上昇をきたしあわせ
て成型品表面に微粒膜状に付着する反応生成物を完全に
除去するためには重厚な洗浄か必要である。 このように従来の改質技術は問題点が多いため、適用対
象あるいは適用の程度を限定せざるを得ないのが現状で
ある。 ［課題を解決するための手段］ 本発明は、水あるいはガラス表面からのガラス成分を離
脱させない物質を含む水をガラス容器の表面に接触させ
て加熱処理することを特徴とするガラス容器表面の改質
方法を提供するものである。 本発明の方法においては、ガラス容器の内表面に、充て
ん内容物へ溶解移行しやすい構成成分の含ａ量が少ない
改質層が形成され、充てん内容物に対してのガラス成分
の移行を大巾に防止することができる。 水又はガラス表面からガラス成分を離脱させない物質を
含む水については、純水、蒸留水又は不活性ガス（窒素
ガス、二酸化炭素ガスなど）や、アルコールなどの有機
物、電解質イオンなどガラスに対して相互作用のない物
質を微量含む水を使用する。 水又はガラス表面からガラス成分を離脱させない水をガ
ラス容器表面に接触させる方法は、微量充填の可能なデ
イスペンサーなど、適当な充填機により容器の成型加工
工程（歪除去工程を含む）途上、もしくは成型終了後に
適量（数十ミリグラム−数グラム）添加することにより
行われる。この時添加物は液体又は水蒸気のような気体
の状態で添加される。さらに、容器の成型加工工程途上
にガス燃焼バーナーによって成型する工程のあるものに
ついては、燃焼により生じた水蒸気を主体とするガスを
、容器内に凝集させ反応させることも可能である。 水とガラス容器との反応（加熱処理工程）は、容器の温
度を高温（４００〜９００°Ｃ）まで昇温させ、一定時
間（数十秒〜数時間、好ましくは数十秒〜数十分）保持
することにより行わせる。この時、ガラス容器表面の移
行性成分は、水の存在下で選択的に除去され、ガラス容
器表面は高度に安定な状態に改質される。容器の加熱方
法は、その成型加工途上に歪みを除去するための徐冷炉
がある場合、徐冷工程と同時に行うことができる。当然
専用の熱処理炉を使用することも可能である。 又、強制的に水又はガラス表面からガラス成分を離脱さ
せない物質を含む水を注入する方法以外に、加熱処理を
行う工程において、熱処理装置の雰囲気、あるいはガラ
ス容器内雰囲気を高濃度の水蒸気を含むガスで充満させ
高水分環境とすることにより改質を行うことも可能であ
る。 本発明を実施するに当たって、添加する水又はガラス表
面からガラス成分を離脱させない物質を含む水の添加量
は、加熱温度及び反応させる時間により変動しうる。添
加する水又はガラス表面からガラス成分を離脱させない
物質を含む水の量は、成型品の形状や容積、ガラスの組
成によって異なるが容量１０戒程度のホウケイ酸ガラス
製アンプル容器の場合５０〜ｌｏｏｍｇ程度である。こ
の時の添加ｍは、反応時に完全に消費されうる範囲で添
加すべきであり、過剰に添加すると成型品を冷却した時
、加熱後の冷却の速度が急であると容器内に水分が露結
し好ましくない。また反応時間を長くしすぎた場合、容
器の改質された表面上にクリストバライトの結晶が成長
する。反応時間は、目標とする改質１より決定する。 本発明の方法は特にホウケイ酸ガラス容器（例、アンプ
ル、管瓶などの医薬品用、化粒品用、食品用ガラス容器
）の内表面改質に有効である。 ［実施例］ 以下に本発明の実施例として、日本電気ガラス（株）製
アンプル用ガラス管（商品名：ＢＳ管）を成型してなる
医薬品用アンプルを例にとり具体的に説明する。

【実施例１】 内容ｆｆ１ｌＯｄのアンプルについて、その成型加工途
上、何形工程終了後に蒸留水を５０ｍｇ注入し、通常使
用する温度より５０〜ｌＯＯ℃高温の７００〜８００℃
の温度にて約７０秒間徐冷工程と兼用で熱処理をし、改
質操作を行った。 改質した容器の評価は、このアンプルに蒸留水をｌｏｄ
充填し、溶封後オートクレーブを使用して１２１　℃で
３０分滅菌操作を行い、充填した蒸留水中にガラスから
の移行成分を溶出させ、原子吸光法でＮａ、Ａ１２につ
いて測定した。結果を表１に示す。 又、比較対象のために改質操作を行わない従来品につい
ても同様の溶出操作を行い、溶出成分を測定した。結果
を表２に示す。 表２ ここに示したように、改質品のＮａ溶出量は約１／２に
、又、Ａ（溶出量は約１／１０となった。 【実施例２］ 実施例１と同じアンプルの成型工程において、何形工程
終了後に、ボイラーより発生させた水蒸気を導管および
注射針を介しアンプル内に約０゜５秒間注入することに
よりアンプル内を水蒸気で満たした。この時注入された
水蒸気の虫は約５０〜ｌｏｏｍｇの水の量に相当する。 内部が水蒸気で満たされたアンプルを、実施例１と同様
に７００〜８００℃の温度にて約７０秒間徐冷工程と兼
用で熱処理をし、改質操作を行った。 改質した容器の評価は、実施例１と同様に行った。結果
を表３に示す。 表３ ここに示したように、改質品のＮａ溶出量は約１７２に
、又、Ａ（溶出量は約１７１Ｏとなった。 【実施例３］ 実施例１と同じアンプルの成型工程において、熱処理を
行う徐冷炉内にボートを設置し、蒸留水を満たして７０
０〜８００℃で熱処理を行ない熱処理装置内を高温水蒸
気の環境とし、その中をアンプルを通過させることによ
り改質を行った。 改質した容器の評価は、実施例１と同様に行った。結果
を表４に示す。 表４ ここに示したように、改質品のＮａ溶出量は約１／２に
、又、ＡＣ溶出量は約１／１０となった。 し発明の作用および効果］ 本発明の方法により改質されたガラス容器はガラス容器
から充てん内容物への移行成分が大巾に減少される。本
発明の実施には、成型加工工程中にたやすく組み込む事
ができ、生産性に全く影響を与えることがない。又、工
程中に組み込むことができない場合についても特別な装
置を必要とせず、目的とする改質効果を得ることができ
る。 又、本改質法を行った改質品の外観形状における品質に
ついては、従来品と同等もしくは従来品以上の品質とな
った。さらに残留歪みの量や、圧縮強度などの特性値に
ついても一切問題は無く、従来品と同等の特性値を示し
た。 特許出頼人　　工業技術院長 武田薬品工業株式会社 大和特殊硝子株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）水あるいはガラス表面からガラス成分を離脱させ
   ない物質を含む水をガラス容器の表面に接触させて加熱
   処理することを特徴とするガラス容器表面の改質方法。
2. （２）水あるいはガラス表面からガラス成分を離脱させ
   ない物質を含む水を、ガラス容器の成型工程あるいは歪
   除去工程もしくは、その後の処理工程で、ガラス容器の
   表面に接触させて加熱処理する、請求項１記載の方法。