JPS61236635A - ガラスの表面処理法 - 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】 本発明は新規なガラスの表面処理法に関するものである
。

ガラスの表面処理には破壊強度等物理的強度向上に関す
るもの、装飾性を高める等付加価値向上に関するものの
外に化学的耐久性を高めるものがある。たとえば輸液用
、点滴用など医薬用に用いられるびんにあってはガラス
が内容液にＪ：って侵されてガラス中のす！〜リウムや
カルシウム等が内容液中に溶出することなきよう、或は
それを最低にづ−るよう高度な化学的耐久性が要求され
る。

このにうなガラスの表面を処理して化学的１１４久竹を
高める方法に従来から種々あり、亜硫酸ガスを用いる処
理が一般的である。この場合はガラスびんを成形後徐冷
炉に入る直前又は徐冷炉内で亜硫酸ガスを投入Ｊるので
あるが、反応速度がＨい為ガス投入量が比較的多量必要
であるという事に起因して、徐冷炉構造物の錆による製
品の汚れ、作業環境の悪化等が問題どなる。またフロン
ガス、フレオンガス（商品名）等のフッ化炭化水素ガス
による処理によってｂガラスの化学的耐久性の向上をは
かかることができる。この場合は投入ガス量が微量で良
く、反応速度も速い為、作業環境悪化等を来す事はない
が、処理後の製品が透明（反応生成物がイ］＠シていな
い）の為、管理りり轢かしい、またガス量が多くなると
水洗でも除去できない白濁が生ずる等の問題がある。

本発明者等ははからずもガラス製品に対して亜硫酸ガス
とフッ化炭化水素ガスによる処ｍｌを併用するときは、
夫々単独の処理ではえられない稈鳥度な化学的耐久性を
有するガラス製品を得ることができることを見出したの
であり、本発明はかがる知見にもどずいてなされたもの
である。

かくて本発明は成形直後のカラス製品の表面を亜硫酸ガ
ス及びフッ化炭化水素ガスで処理することを特徴とする
ガラスの表面処理法を提供するものである。

本発明について更に詳しく説明すれば、本発明では成形
直後の薬用瓶などのガラス容器の表面を亜硫酸ガス及び
フッ化炭化水素ガスで処理するのであるが、成形機にて
成形してからマシンコンベアに載せられて徐冷炉に送ら
れる数十秒の間にこの処理が施される。処理は注入ガス
を一定圧力、容量の下にノズルからガラス容器内部に噴
入することによって行なわれる。順序は亜硫酸ガス、フ
ッ化炭化水素ガスの順でもよく、その逆でもＪ：＜、又
は同時に噴入してもよく任意である。成形してからコン
ベアにより徐冷炉に至る間で処理するときのガラス容器
の湿度は５５０〜７５０℃の範囲に保つのが好ましい。

この温度以上になると水洗によっても除去できない白濁
を生ずるおそれがあり、ｊ；たこの温度以下では適切な
処理効果が１ｑられず実用的でない５、 フッ化炭化水素ガスどしては−・般に７１］ン１２（Ｃ
Ｃｌ　２ト２）、フロン１４　（ＣＦ４）、フロン１１
６（Ｃ「３−ＣＨ５）、フロン１５２Ａ（ＣＩ−１３Ｃ
Ｉ−Ｉ　Ｆ　２　）等の商品名で市販されているものが
あるが、本発明では」ｎ素を含まないガス、例えばフロ
ンガス１５２−Ａが好ましい。

投入する亜硫酸ガス、フッ化炭化水素ガスの串はガラス
容器の容積、形状或は表面積によって又はガラス月利に
Ｊ：って異なるがフッ化炭化水素ガスの量は多くすると
、白濁を生ずるに至るため通常のガラス瓶１本当り０．
５〜２．５ｍｅ程度の微量で」；＜、又このフッ化炭化
水素ガスの併用により従来単独で用いられていた亜硫酸
ガスの量を１／４程度に減少ざゼても亜流酸ガス単独処
理とと同程度の化学的耐久性を得ることができる。また
、夫々のガス量を調節する事によって単独使用のどきに
較べ４１８も耐久性をあげる事ができる。

ガラス容器の満開容量に対する一ノッ化炭化水素ガスの
比率では２３Ｘ１０　〜５Ｘ１０−３が外観を損ねるよ
うな白濁を生ずることなく耐久性を向上させうる範囲で
ある。

以下に試験例を示して本発明を更に説明することとする
。

ソーダ石灰ガラスからつくられる内容積５００ｄのリン
ゲルびん（通常４００ｄのリンゲル液充填）を成形後徐
冷炉へ搬送するマシンコンベア上にて採取し、これを予
め準備した断熱ボード上に静置し、フロン１５２−Ａを
注射器にて一定量注入する。この時のびん内表面温度は
約７００℃である。約１秒間放置後次いで亜硫酸ガスを
注射器にてびん内に一定条件下に注入する。びんをレア
ー（徐冷炉）ネット上左端に静置し、レアー１ンドにて
採取して試料とした。

ここでは注入する二つのガスの量を種々調整し、組合わ
せてそのときの化学的耐久性をテストした。

即ち、亜硫酸ガスの量を０．２．５．１０．２０゜４０
ｍ、一方フッ化炭化水素ガスの吊をＯｌ０，５，１，０
，２，５，５，０，１０，０−と変化さけ組合わせてテ
ストする。

本発明では次の如き方法により化学的耐久性のｊストを
行なった。

（１）　　試ｆ１のびんを水通水にて３回洗浄し純水に
て３回リンスする。ついで０．０２Ｎ塩化力リウム溶液
１ｍｌ１を含む０．９％Ｎａｃ１水溶液１００ｄを入れ
る。リンゲルびん使用ゴムキャップ＋アルミシ１ルにて
キャッピングした後１２１°Ｃ１１時間でオートクレー
ブ処理する。えられた試料溶液に指示薬を加えたのち、
１１５ｏ規定の　　　　　１塩酸で滴定して中和に要し
た塩酸の量を測定する。

（２）　　前記（１）のテスト法は比較的過酷であり、
試ｒ１間の差が明確に表われるが、本発明ではこれとは
別に吸光分析によって、溶出するフッ素イオン等を定舟
する。即ち前記のＪ、うに水道水で３回洗浄し、純水に
て３回リンスしたのち満開容量の９０％の純水を充填し
、キャッピングしたのち同様な７１−１−クレープ処理
して試料溶液を得る。これを分けて−・つは必要な処理
をしだ後６２０ｎｍの吸光度測定により溶出フッ素イＡ
ンを定量し、一つは原子吸光分析により溶出Ｎａ２Ｏの
量を定量づ−る。

第（１）の方法によるテストの結果を第１表に、第（２
）の方法によるテス！〜の結果を第２〜３表に示す。い
ずれも各試料８本についてえられた結果の平均値で示さ
れており、第１表にては滴定した１１５ＯＮ塩酸の間（
ｄ）によって表わされ第２〜３表においては夫々１本当
りの量ｍｇで示されている。いずれの場合もこの値が小
さいとぎは溶出するアルカリ或はフッ素の量が少なく化
学的耐久性が犬ということができる。

これらの表から次のことが考察される。

（△）第１表について言えば （ｉ）　　通常の亜硫酸ガスによる処理の場合現行では
、０．２０（７であるのに対し、併用すれば、例えば亜
流酸ガス２戒、フロンガス２．５−に、１す０．０５５
ｄの値がえられこのｏ１用処理によって約４倍の耐久性
かえられたことが明らかである。

（ｉｉ）　　また同様に亜硫酸ガスのみのときは４゜ｄ
用いると０．１７５−の値かえられていたが、この値は
４ｊｆ用の場合フロンガスをわずか０．５ｄ用いること
によって亜ＶＡ酸ガスは前記単独のときの１／４である
１０ｄの少量で得ることができる。

（ｉｉｉ）　　フロンガス投入量が多くなるに従って耐
久性は極大値を示す。これはフロンガスについで投入さ
れる亜硫酸ガス投入量の多少にかかわらず同じ傾向にあ
る。即ちフロンガス量が２．５ｄまでその量に従って耐
久性は急増するが、それ以上の量では耐久性が徐々に低
下する傾向がある。

（Ｂ）　　第２．３表についていえば （ｉ）　　フッ素イオンは処理によって白濁の生ずるフ
［１ン５　ｍ９以上の９１Ｉ理で検出されるが、それ以
外の試わ１では検出限界（０，０／１ｍｇ／本）以下で
あり、フッ化炭化水素ガスの処理によってもガラス表面
へのフッ素イオンの残留はなく安全であることが明らか
である。

（ｉｉ）　　Ｎａ２Ｏの溶出も、フロンガスと亜硫酸ガ
スを組合わせた処理で白濁を生じないものであれば、亜
ＶＡ酸ガス単独処理時より少ないＮａ２Ｏしか検出せず
（Ｊｆ用処理の有効なことが明らかである。

この外、若干外観について言及すれば、フロンガス投入
量が５戒以上になると水洗によっても落ちない白濁が生
ずることが認められる。これは亜硫酸ガスを投入しない
フロンガス単独処理の場合も同様であった。しかしなが
らフロンガス投入量が２．５彪以下の場合は水洗後には
外観的には何の異常も認められなかった。

以上の試験例からも明らかなように本発明により、亜ｌ
Ｉｉ！ｉＭガスとフッ化炭化水素ガスの両者を併用して
ガラスの表面処理を行なえば、夫々単独で処理覆るどき
に比べてごく少ない量で高い化学的耐久性を得ることが
でき、輸液びん、点滴びん等１の医薬用びん或はアルコ
ール相びん等として好適に用いろる良好なガラス製品を
得ることができる。

かくて本発明はまことに有効なガラスの表面処理法を提
供するものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 成形直後のガラス製品の表面を亜硫酸ガス及びフッ化炭
   化水素ガスで処理することを特徴とするガラスの表面処
   理法。