JPS631256B2 - - Google Patents
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- JPS631256B2 JPS631256B2 JP16330881A JP16330881A JPS631256B2 JP S631256 B2 JPS631256 B2 JP S631256B2 JP 16330881 A JP16330881 A JP 16330881A JP 16330881 A JP16330881 A JP 16330881A JP S631256 B2 JPS631256 B2 JP S631256B2
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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
- C03C23/00—Other surface treatment of glass not in the form of fibres or filaments
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
- Surface Treatment Of Glass (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はガラスびんの表面処理に関し、特に
母体ガラスびんの内外表面における脱アルカリ処
理と圧縮応力層の形成を一体に行なうことによ
り、ガラスびんの化学的耐久性と機械的強度をと
もに向上させることができる表面処理方法に関す
る。
母体ガラスびんの内外表面における脱アルカリ処
理と圧縮応力層の形成を一体に行なうことによ
り、ガラスびんの化学的耐久性と機械的強度をと
もに向上させることができる表面処理方法に関す
る。
ガラス製品の機械的強度を増加させるための強
化方法は、ガラスの表面に圧縮応力層を形成する
ことにある。このガラス表面に圧縮応力層を形成
する代表的な方法として、ガラス表面層のナトリ
ウムイオンをこれよりイオン半径の大きいカリウ
ムイオンにイオン交換し表層部に圧縮応力層を生
ぜしめるイオン交換法と、加熱したガラス表面を
急冷してガラス内部との冷却の差によりガラス表
面に圧縮応力を生ぜしめる方法とがある。後者に
ついては、一般には冷却用空気を吹きつけて急冷
するので、風冷強化法または空冷強化法とよばれ
ており、板ガラス分野ではすでに実用化されてい
る。この風冷強化法は、ガラス表面を均一に冷却
することが最も重要であつて、例えば特開昭51−
122981号公報、特開昭54−102322号公報記載にみ
られるように、複雑な形状を有するガラス製品に
対する均一な冷却技術が開発され、提案されてい
る。本発明者らも、ガラスびんの外表面と内表面
の冷却度合を調整することによつて、この種ガラ
スびんにあつても良好な風冷強化を図ることがで
きることを知つた。
化方法は、ガラスの表面に圧縮応力層を形成する
ことにある。このガラス表面に圧縮応力層を形成
する代表的な方法として、ガラス表面層のナトリ
ウムイオンをこれよりイオン半径の大きいカリウ
ムイオンにイオン交換し表層部に圧縮応力層を生
ぜしめるイオン交換法と、加熱したガラス表面を
急冷してガラス内部との冷却の差によりガラス表
面に圧縮応力を生ぜしめる方法とがある。後者に
ついては、一般には冷却用空気を吹きつけて急冷
するので、風冷強化法または空冷強化法とよばれ
ており、板ガラス分野ではすでに実用化されてい
る。この風冷強化法は、ガラス表面を均一に冷却
することが最も重要であつて、例えば特開昭51−
122981号公報、特開昭54−102322号公報記載にみ
られるように、複雑な形状を有するガラス製品に
対する均一な冷却技術が開発され、提案されてい
る。本発明者らも、ガラスびんの外表面と内表面
の冷却度合を調整することによつて、この種ガラ
スびんにあつても良好な風冷強化を図ることがで
きることを知つた。
ところで、この風冷強化法はイオン交換法に比
して工程的にも経済的にもはるかに有利に行なう
ことができるのであるが、安定した強度を得るた
めにはガラスびんの内表面に対しても急冷処理を
しなければならない。しかしながら、ガラスびん
の内表面を急冷して該表面層に圧縮応力層を形成
するとアルカリ（ナトリウム）成分の滲出が増進
され、そこに充填される内容物に対する化学的耐
久性が低下する欠点がある。後述する第１図のグ
ラフにも示されるように風冷強化びんのアルカリ
成分の溶出は未処理びんよりも大幅に増大する。
ガラスびんは、他のガラス製品と異なり、容器と
して液状内容物が充填され、長期間に亘つて保管
されることも少なくなく、薬品、食品用に用いら
れるものはもちろんのこと、その化学的耐久性の
劣化はびんの価値を左右する重大な不利益を付与
することとなる。
して工程的にも経済的にもはるかに有利に行なう
ことができるのであるが、安定した強度を得るた
めにはガラスびんの内表面に対しても急冷処理を
しなければならない。しかしながら、ガラスびん
の内表面を急冷して該表面層に圧縮応力層を形成
するとアルカリ（ナトリウム）成分の滲出が増進
され、そこに充填される内容物に対する化学的耐
久性が低下する欠点がある。後述する第１図のグ
ラフにも示されるように風冷強化びんのアルカリ
成分の溶出は未処理びんよりも大幅に増大する。
ガラスびんは、他のガラス製品と異なり、容器と
して液状内容物が充填され、長期間に亘つて保管
されることも少なくなく、薬品、食品用に用いら
れるものはもちろんのこと、その化学的耐久性の
劣化はびんの価値を左右する重大な不利益を付与
することとなる。
そこで本発明者らは鋭意努力を重ね、化学的耐
久性にも優れた風冷強化法ともいうべく、新規な
ガラスびんの表面処理方法を見出したのである。
以下実施例に基づいて詳細に説明する。
久性にも優れた風冷強化法ともいうべく、新規な
ガラスびんの表面処理方法を見出したのである。
以下実施例に基づいて詳細に説明する。
この発明は、成形後の母体ガラスびん内に亜硫
酸ガス、硫酸アンモニウム等の公知の脱アルカリ
剤を投入し該ガラスの軟化点以下歪点以上の温度
にて保持する脱アルカリ処理工程と、これに引き
続いて該ガラスびんがその歪点以上にあるときに
ガラスびん内外両表面に冷却空気を吹きつけて急
冷する急冷処理工程とからなることをその主要部
とする。
酸ガス、硫酸アンモニウム等の公知の脱アルカリ
剤を投入し該ガラスの軟化点以下歪点以上の温度
にて保持する脱アルカリ処理工程と、これに引き
続いて該ガラスびんがその歪点以上にあるときに
ガラスびん内外両表面に冷却空気を吹きつけて急
冷する急冷処理工程とからなることをその主要部
とする。
すなわち、まず成形後のソーダ石灰ガラスびん
内に亜硫酸ガスを投入し、580〜650℃に調温され
た炉内に導入し５〜40分間程度保持し脱アルカリ
処理がなされる。成形直後のガラスびんの内部温
度は700℃以上に達し、このような場合にはこの
脱アルカリ処理工程は５〜10分程度の短時間で十
分であることもある。
内に亜硫酸ガスを投入し、580〜650℃に調温され
た炉内に導入し５〜40分間程度保持し脱アルカリ
処理がなされる。成形直後のガラスびんの内部温
度は700℃以上に達し、このような場合にはこの
脱アルカリ処理工程は５〜10分程度の短時間で十
分であることもある。
脱アルカリ処理後、ガラスびんは前記炉より取
り出され、それが歪点以上の温度にあるときに、
ガラスびんの内外表面に冷却空気が吹きつけられ
急冷処理がなされる。このとき、ガラスびんの内
外表面には表層部と内層部の冷却の差によつて圧
縮応力が生ずる。しかしながら、ガラスびんの表
面部、特に内表面部は先の脱アルカリ処理によつ
てアルカリイオン（ナトリウムイオン）が取り除
かれるので、アルカリ成分の滲出は極力低く抑え
られる。
り出され、それが歪点以上の温度にあるときに、
ガラスびんの内外表面に冷却空気が吹きつけられ
急冷処理がなされる。このとき、ガラスびんの内
外表面には表層部と内層部の冷却の差によつて圧
縮応力が生ずる。しかしながら、ガラスびんの表
面部、特に内表面部は先の脱アルカリ処理によつ
てアルカリイオン（ナトリウムイオン）が取り除
かれるので、アルカリ成分の滲出は極力低く抑え
られる。
上記の実施例によつて処理したガラスびんＡと
急冷処理のみを施したびん（風冷強化びん）Ｂお
よび未処理びんＣとにおける溶出成分（Na2Oお
よびSiO2）とフレークスの発生を対比した実験
のグラフが第１図に示される。この実験はオート
クレーブ121℃で12時間後の測定値である。急冷
処理のみを施したびんＢにおけるNa2OとSiO2の
溶出量は未処理びんＣにおけるそれよりも多く、
本発明の処理方法によつて大きく低減されること
がわかる。また、フレークス発生試験は試料本数
に対するフレークス発生本数の割合（％）を示す
もので、本発明処理によるびんＡのフレークス発
生量は皆無で、風冷強化びんＢは試料の60％につ
いてフレークスの発生を見た。
急冷処理のみを施したびん（風冷強化びん）Ｂお
よび未処理びんＣとにおける溶出成分（Na2Oお
よびSiO2）とフレークスの発生を対比した実験
のグラフが第１図に示される。この実験はオート
クレーブ121℃で12時間後の測定値である。急冷
処理のみを施したびんＢにおけるNa2OとSiO2の
溶出量は未処理びんＣにおけるそれよりも多く、
本発明の処理方法によつて大きく低減されること
がわかる。また、フレークス発生試験は試料本数
に対するフレークス発生本数の割合（％）を示す
もので、本発明処理によるびんＡのフレークス発
生量は皆無で、風冷強化びんＢは試料の60％につ
いてフレークスの発生を見た。
第２図以下は、さらに本発明に至る過程で提案
された処理方法を加えて対比実験した結果を示す
グラフである。第２図ないし第４図において符号
Ｄ，Ｅ，Ｆで示されたびんは、いずれも本発明の
処理工程の順序を逆にして母体ガラスびんの急冷
処理後脱アルカリ処理したもので、その具体的な
処理方法は次の通りである。
された処理方法を加えて対比実験した結果を示す
グラフである。第２図ないし第４図において符号
Ｄ，Ｅ，Ｆで示されたびんは、いずれも本発明の
処理工程の順序を逆にして母体ガラスびんの急冷
処理後脱アルカリ処理したもので、その具体的な
処理方法は次の通りである。
Ｄ：母体ガラスびんの急冷処理後、びん内に亜硫
酸ガスを投入後300℃で30分間熱処理をした
もの。
酸ガスを投入後300℃で30分間熱処理をした
もの。
Ｅ：母体ガラスの急冷処理後、びん内に亜硫酸ガ
スを投入後400℃で30分間熱処理したもの。
スを投入後400℃で30分間熱処理したもの。
Ｆ：母体ガラスびんの急冷処理後、びん内に亜硫
酸ガスを投入後450℃で１時間熱処理したも
の。
酸ガスを投入後450℃で１時間熱処理したも
の。
第２図は日本薬局方の注射剤用ガラス容器試験
法におけるアルカリ溶出試験法の２法によるアル
カリ溶出量（Ｎ／50H2SO4の消費量ml）試験で、
本発明処理のびんＡは時間の経過にほとんど関係
なく安定した低アルカリ溶出量を示している。
法におけるアルカリ溶出試験法の２法によるアル
カリ溶出量（Ｎ／50H2SO4の消費量ml）試験で、
本発明処理のびんＡは時間の経過にほとんど関係
なく安定した低アルカリ溶出量を示している。
第３図および第４図はガラスびんの機械的強度
に関して未処理びんに対する対ブランク比として
掲げたグラフであつて、第３図はJIS S2303によ
る機械衝撃強度試験、第４図は同じくJIS S2302
による耐内圧強度試験に基づく。これらの機械的
強度に関しては本発明処理びんＡは風冷強化びん
Ｂとほぼ遜色のない強度を有していることが実証
された。
に関して未処理びんに対する対ブランク比として
掲げたグラフであつて、第３図はJIS S2303によ
る機械衝撃強度試験、第４図は同じくJIS S2302
による耐内圧強度試験に基づく。これらの機械的
強度に関しては本発明処理びんＡは風冷強化びん
Ｂとほぼ遜色のない強度を有していることが実証
された。
試験例におけるＤ，Ｅ，Ｆの処理びんから明ら
はなように、急冷処理をなしてから脱アルカリ処
理をしても化学的耐久性の向上は低く、風冷強化
の効果も低下する。結局、本発明のように脱アル
カリ工程を先工程とし、これに引き続いて急冷処
理を行なつた場合に、アルカリ溶出量の低いしか
も風冷強化の実効のあるびんを得ることができた
のである。
はなように、急冷処理をなしてから脱アルカリ処
理をしても化学的耐久性の向上は低く、風冷強化
の効果も低下する。結局、本発明のように脱アル
カリ工程を先工程とし、これに引き続いて急冷処
理を行なつた場合に、アルカリ溶出量の低いしか
も風冷強化の実効のあるびんを得ることができた
のである。
この発明によつて処理される母体ガラスびんは
一般には成形後の未処理びんであるが、本発明に
よる処理前にホツトエンドコーテイング処理がな
されたびんであつてもよい。すなわち、製びん機
にて製造した直後の熱いびんにすず、チタン等の
化合物を作用させ、びん表面にこれらの金属の酸
化物被膜を形成することによりガラス表面の衝撃
強度を増加させるのがホツトエンドコーテイング
処理であるが、本発明の処理方法においては、こ
のような処理をなされたものを母体ガラスびんと
して選択してもよい。
一般には成形後の未処理びんであるが、本発明に
よる処理前にホツトエンドコーテイング処理がな
されたびんであつてもよい。すなわち、製びん機
にて製造した直後の熱いびんにすず、チタン等の
化合物を作用させ、びん表面にこれらの金属の酸
化物被膜を形成することによりガラス表面の衝撃
強度を増加させるのがホツトエンドコーテイング
処理であるが、本発明の処理方法においては、こ
のような処理をなされたものを母体ガラスびんと
して選択してもよい。
さらに、本発明による処理を先工程として、そ
の後に滑り性のよいコーテイング剤を密着塗布す
る工程を付加することはガラスびんの機械的強度
を保持し高める上で極めて効果的である。すなわ
ち、本発明による表面処理工程後適当に冷却した
ガラスびん外表面に滑性のよいパラフイン系や脂
肪酸等の界面活性剤もしくはプラスチツクスエマ
ルジヨン等のコーテイング剤を密着塗布しガラス
表面の滑性あるいは耐摩耗性を向上させるのであ
る。前者の滑性を向上させる工程は一般にコール
ドエンドコーテイング処理とよばれるものである
が、この処理をなしたガラスびんは該コーテイン
グ剤の滑性によつてびんどうしのこすれ合いによ
るすり傷を防止し、先になされた風冷強化による
機械的強度の向上を実効あらしめ、製造ラインの
流れをスムーズにし、爾後の包装、輸送上の効率
も数段と向上させることができる。なお、上記の
コールドエンドコーテイング処理工程を付加する
場合においても、母体ガラスびんに前述のホツト
エンドコーテイング処理によりその表面に金属酸
化物の被膜を形成したものを選ぶことができる。
この場合におけるガラスびん表面は、ホツトエン
ドコーテイング処理→〔脱アルカリ処理−急冷処
理〕→コールドエンドコーテイング処理を経てす
ぐれた機械的強度と化学的耐久性を兼ね備えるこ
ととなる。前記のプラスチツクフイルムによる表
面被膜を形成した場合も同様である。
の後に滑り性のよいコーテイング剤を密着塗布す
る工程を付加することはガラスびんの機械的強度
を保持し高める上で極めて効果的である。すなわ
ち、本発明による表面処理工程後適当に冷却した
ガラスびん外表面に滑性のよいパラフイン系や脂
肪酸等の界面活性剤もしくはプラスチツクスエマ
ルジヨン等のコーテイング剤を密着塗布しガラス
表面の滑性あるいは耐摩耗性を向上させるのであ
る。前者の滑性を向上させる工程は一般にコール
ドエンドコーテイング処理とよばれるものである
が、この処理をなしたガラスびんは該コーテイン
グ剤の滑性によつてびんどうしのこすれ合いによ
るすり傷を防止し、先になされた風冷強化による
機械的強度の向上を実効あらしめ、製造ラインの
流れをスムーズにし、爾後の包装、輸送上の効率
も数段と向上させることができる。なお、上記の
コールドエンドコーテイング処理工程を付加する
場合においても、母体ガラスびんに前述のホツト
エンドコーテイング処理によりその表面に金属酸
化物の被膜を形成したものを選ぶことができる。
この場合におけるガラスびん表面は、ホツトエン
ドコーテイング処理→〔脱アルカリ処理−急冷処
理〕→コールドエンドコーテイング処理を経てす
ぐれた機械的強度と化学的耐久性を兼ね備えるこ
ととなる。前記のプラスチツクフイルムによる表
面被膜を形成した場合も同様である。
以上説明したようにこの発明によれば、脱アル
カリ処理工程後これに引き続いて急冷処理を行な
うことによつて、脱アルカリ処理と圧縮応力層の
形成とを安定した形で一体に行なうことができ
る。従つて、ガラスびんにおける風冷強化の最大
の難点であつた化学的耐久性の劣化は大きく改善
され、この発明は単に薬品びんや食品びん等の化
学的耐久性を厳しく求められるびんのみに止まら
ず、容器としてのガラスびん一般に対する実用可
能な風冷強化の途を開いたものとして評価され
る。
カリ処理工程後これに引き続いて急冷処理を行な
うことによつて、脱アルカリ処理と圧縮応力層の
形成とを安定した形で一体に行なうことができ
る。従つて、ガラスびんにおける風冷強化の最大
の難点であつた化学的耐久性の劣化は大きく改善
され、この発明は単に薬品びんや食品びん等の化
学的耐久性を厳しく求められるびんのみに止まら
ず、容器としてのガラスびん一般に対する実用可
能な風冷強化の途を開いたものとして評価され
る。
またこの発明による処理は、びん成形−脱アル
カリ処理−急冷処理という一連の工程で行なうこ
とができるので、この発明のための特別な設備を
要することなく経済的にも大きな利点を有し、さ
らに急冷処理を行なうことによつて徐冷工程が不
要となる等、機械的強度および化学的耐久性の向
上という利点とあわせてその実際的な運用、実施
に際しても極めて大きな有利性を享有することが
できる。
カリ処理−急冷処理という一連の工程で行なうこ
とができるので、この発明のための特別な設備を
要することなく経済的にも大きな利点を有し、さ
らに急冷処理を行なうことによつて徐冷工程が不
要となる等、機械的強度および化学的耐久性の向
上という利点とあわせてその実際的な運用、実施
に際しても極めて大きな有利性を享有することが
できる。
第１図は本発明処理に係るびんを他のものと比
較試験した溶出成分とフレークスの発生を示すグ
ラフ、第２図は同じくアルカリ溶出量試験のグラ
フ、第３図は同じく衝撃強度試験のグラフ、第４
図は同じく耐内圧試験のグラフである。 Ａ…本発明処理びん、Ｂ…風冷強化びん、Ｃ…
未処理びん。
較試験した溶出成分とフレークスの発生を示すグ
ラフ、第２図は同じくアルカリ溶出量試験のグラ
フ、第３図は同じく衝撃強度試験のグラフ、第４
図は同じく耐内圧試験のグラフである。 Ａ…本発明処理びん、Ｂ…風冷強化びん、Ｃ…
未処理びん。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 成形後の母体ガラスびん内に亜硫酸ガス、硫
酸アンモニウム等の脱アルカリ剤を投入し該ガラ
スの軟化点以下歪点以上の温度にて保つた後、該
ガラスびんの内外両表面に冷却用空気を吹きつけ
急冷することにより、ガラスびん表面の脱アルカ
リ処理と圧縮応力層の形成を一体に行なうことを
特徴とするガラスびんの表面処理方法。 ２ 脱アルカリ剤の投入後580〜650℃の温度で10
〜40分間保持することとした特許請求の範囲第１
項記載のガラスびんの表面処理方法。 ３ 母体ガラスびんがホツトエンドコーテイング
処理によりその表面に金属酸化物の被膜を有する
ものである特許請求の範囲第１項記載のガラスび
んの表面処理方法。 ４ 成形後の母体ガラスびん内に亜硫酸ガス、硫
酸アンモニウム等の脱アルカリ剤を投入し該ガラ
スの軟化点以下歪点以上の温度にて保つた後、該
ガラスびんの内外両表面に冷却用空気を吹きつけ
急冷することにより、ガラスびん表面の脱アルカ
リ処理と圧縮応力層の形成を一体に行なう工程
と、前記工程後ガラスびん外表面に滑性向上ある
いは摺りきず防止のためにコーテイング剤を密着
塗布することにより、ガラスびん表面の滑性ある
いは耐摩耗性を向上させる工程とからなることを
特徴とするガラスびんの表面処理方法。 ５ 母体ガラスびんがホツトエンドコーテイング
処理によりその表面に金属酸化物の被膜を有する
ものである特許請求の範囲第４項記載のガラスび
んの表面処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16330881A JPS5864248A (ja) | 1981-10-13 | 1981-10-13 | ガラスびんの表面処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16330881A JPS5864248A (ja) | 1981-10-13 | 1981-10-13 | ガラスびんの表面処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5864248A JPS5864248A (ja) | 1983-04-16 |
| JPS631256B2 true JPS631256B2 (ja) | 1988-01-12 |
Family
ID=15771356
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16330881A Granted JPS5864248A (ja) | 1981-10-13 | 1981-10-13 | ガラスびんの表面処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5864248A (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0678181B2 (ja) * | 1988-10-27 | 1994-10-05 | セントラル硝子株式会社 | ガラス表面の処理方法 |
| FR2700764B1 (fr) * | 1993-01-26 | 1995-04-14 | Lalique | Procédé pour le traitement de surface d'articles en verre, notamment en cristal et articles ainsi obtenus. |
| DE102008062362A1 (de) * | 2008-09-08 | 2010-07-01 | Technische Universität Bergakademie Freiberg | Verfahren zur Herstellung von thermisch gehärteten Gläsern |
| US8839644B2 (en) | 2010-05-25 | 2014-09-23 | Emhart Glass S.A. | Post-manufacture glass container thermal strengthening method |
| JP5988349B2 (ja) * | 2012-01-11 | 2016-09-07 | 株式会社パイロットコーポレーション | 筆記具インキ収容体 |
| FR3078329B1 (fr) * | 2018-02-27 | 2022-09-30 | Sgd Sa | Procede de traitement d'un recipient a paroi en verre et installation afferente |
| TWI709541B (zh) * | 2018-03-16 | 2020-11-11 | 雅士晶業股份有限公司 | 抗菌玻璃及其製備方法 |
| US11966158B2 (en) * | 2019-01-30 | 2024-04-23 | Inpria Corporation | Monoalkyl tin trialkoxides and/or monoalkyl tin triamides with low metal contamination and/or particulate contamination, and corresponding methods |
| FR3098512B1 (fr) | 2019-07-11 | 2022-08-26 | Sgd Sa | Procede et installation de desalcalinisation de recipients en verre par voie liquide |
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-
1981
- 1981-10-13 JP JP16330881A patent/JPS5864248A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5864248A (ja) | 1983-04-16 |
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