JP2551294B2 - 結晶化ガラス成形品及びその製造方法 - Google Patents
結晶化ガラス成形品及びその製造方法Info
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Description
結晶化ガラス成形品及びその製造方法に関する。
ど急熱急冷,即ち熱衝撃により割れやすい。そして,こ
の温度変化による物質の伸び縮みの程度は,熱膨張係数
で表される。ところで,結晶化ガラスの中には熱膨張係
数が非常に小さいものがある。特に,SiO2 −Al2
O3 −Li2 O(シリカ−アルミナ−リチア)系結晶化
ガラスにより作製された結晶化ガラス成形品は,熱膨張
係数が0〜10×10-7℃-1であり,高温でも変形せ
ず,直火にかけても赤熱後水中に投入しても割れること
はない。
i2 O系結晶化ガラスは,鍋或いはコーヒー沸かしのよ
うな超耐熱高級食器として使われている。また,電気又
はガス調理器のトッププレート等の種々の熱器具にも使
用され,ストーブの熱線透過部品や防火窓或いはレーザ
ーの反射鏡としても使われている。ところで,灯油スト
ーブに用いられる灯油中には,微量の硫黄が含まれてお
り,使用時には,微量の亜硫酸ガスが発生する。また,
電気又はガス調理器のトッププレートは,調味料や煮汁
及びこれらの炭化物と接触する。
−Al2 O3 −Li2 O系結晶化ガラス成形品は,上記
亜硫酸ガス,調味料,煮汁中の有機酸,果汁等の酸,或
いは,調味料中のグルタミン酸ナトリウム及びその分解
物である酸化ナトリウムなどのアルカリに弱い。そのた
め,上記結晶化ガラス成形品は,灯油ストーブ及び調理
器に用いる場合,亜硫酸ガス又は調味料等と接触し,こ
れらと反応し,クラック等を生じることがある。そし
て,その部分は,2,3か月の短期間で上記結晶化ガラ
ス成形品の破壊へと進行する。
シリカ(SiO2 )によりコーティングしたものがあ
る。このものは,亜硫酸ガス等の酸には,耐性がある
が,有機酸ナトリウム分解物等のアルカリについては耐
性がない。したがって,シリカコーティングが施された
結晶化ガラス成形品は,必ずしもアルカリに対する耐性
があるとは言えない。そこで,本発明はかかる問題点に
鑑み,酸,アルカリ等の化学的耐候性に優れた結晶化ガ
ラス成形品及びその製造方法を提供しようとするもので
ある。
Li2O系の結晶化ガラス成形品の表面に,Zr又はY
の少なくとも一方の金属酸化物のコーティング層を有し
てなり,該コーティング層の厚みは0.01μm以上か
ら1.0μm以下であることを特徴とする結晶化ガラス
成形品にある。
分としては,Zr(ジルコニウム),Y(イットリウ
ム)を用いる。
法としては,後述する金属アルコラートを被覆し,熱処
理する方法がある。コーティング層の厚みは,0.01
μm以上から1.0μm以下である。コーティング層の
厚みが0.01μm未満では,結晶化ガラス成形品の化
学的耐候性が低く,本発明の目的を達成できない。コー
ティング層の厚みが1.0μmを越えた場合,熱膨張差
でコーティング層にクラックが生じる,或いは熱線透過
率が低下する等の問題がある。
としては,SiO2−Al2O3−Li2O系結晶化ガ
ラスにより作製された結晶化ガラス成形品に,Zr又は
Yの少なくとも一方の金属アルコラートを塗布し,熱処
理することにより,上記結晶化ガラス成形品の表面に上
記金属アルコラートから生成したZr又はYの少なくと
も一方の金属酸化物のコーティング層を形成することを
特徴とする結晶化ガラス成形品の製造方法がある。
したZr,Yの金属を用いたものがある。この金属アル
コラートは,上記金属の少なくとも一種を用いる。金属
アルコラートは,上記金属に1つもしくはそれ以上のア
ルコキシル基が結合した化合物である。アルコキシル基
とは,アルキル基に酸素原子が1つ付与した基である。
かかる金属アルコラートは,アルコールの水酸基の水素
を金属で置換することにより得られる。
のが好ましい。液体状の金属アルコラートを用いる場合
には,結晶化ガラス成形品に,均一に容易に塗布するこ
とができる。
塗布する方法としては,ディッピング,スピンコート,
スプレー,刷毛塗り等の方法がある。そして,金属アル
コラートは,塗布しやすい形態にするために,酢酸ブチ
ル等の溶媒と混合して塗布することが好ましい。
0〜1000℃の温度にて行う。100℃未満の場合,
温度が低すぎて,熱処理としての効果がない。一方,1
000℃を越えた場合,コーティング層の結晶化が進行
しすぎて,コーティング層が剥がれてしまうおそれがあ
る。
品の表面に,金属酸化物のコーティング層を有してい
る。上記金属酸化物は,酸,アルカリ等に対する化学的
耐候性に優れるものである。それ故,上記コーティング
層で被覆された結晶化ガラス成形品は,酸,アルカリ等
に対する化学的耐候性に優れている。
方法においては,金属アルコラートを塗布し,熱処理す
ることにより,結晶化ガラス成形品の表面に,上記金属
アルコラートから生成した金属酸化物のコーティング層
を形成している。コーティング層は,結晶化ガラス成形
品と共に,熱処理が施されている。これにより,コーテ
ィング層を形成している金属酸化物の結晶化が進行す
る。そのため,上記コーティング層は,付着強度に優れ
ている。以上の如く,本発明によれば,酸,アルカリ等
に対する化学的耐候性及び付着強度に優れた結晶化ガラ
ス成形品及びその製造方法を提供することができる。
Li2O系の結晶化ガラス成形品の表面にZrの金属酸
化物のコーティング層を有している。上記結晶化ガラス
成形品の製造方法においては,SiO2−Al2O3−
Li2O系結晶化ガラスにより作製された結晶化ガラス
成形品に,金属アルコラートを塗布し,熱処理する。
ルコニウム)アルコラートを用いる。上記Zrアルコラ
ートは液体である。Zrアルコラートは,酢酸ブチルよ
りなる溶媒と混合し,5重量%酢酸ブチル溶液とする。
上記金属アルコラートはディッピングにより結晶化ガラ
ス成形品の表面に塗布される。
0,800℃にて行った。このようにして得られた結晶
化ガラス成形品につき,熱処理の温度が200℃のもの
を実施例1,500℃のものを実施例2,800℃のも
のを実施例3とする。上記のごとき方法により得られた
結晶化ガラス成形品の全表面には,Zrアルコラートか
ら生成したZr酸化物のコーティング層が形成されてい
た。尚,上記結晶化ガラス成形品は,平板を,凸型形状
に湾曲させたものである。結晶化ガラス成形品の厚さは
3mm,コーティング層の厚さは約0.1μmである。
リ等に対する化学的耐候性に優れるものである。それ
故,上記コーティング層で被覆された結晶化ガラス成形
品は,酸,アルカリ等に対する化学的耐候性に優れてい
る。コーティング層は,結晶化ガラス成形品に,Zrア
ルコラートを塗布し,熱処理している。そして,Zrア
ルコラートは,結晶化ガラス成形品の表面に,上記Zr
アルコラートから生成したZr酸化物のコーティング層
を形成する。これにより,コーティング層を形成してい
るZr酸化物の結晶化が進行する。そのため,上記コー
ティング層は,付着強度に優れている。
耐候性及び付着強度について評価した。その評価方法に
つき,以下に説明する。上記成形品の下面をガスバーナ
ーにより加熱する。ガスバーナーの温度は,約500℃
である。一方,上記成形品の上面に,アルカリを1cc
ずつ5分間の間隔で滴下する。アルカリとしては,有機
酸ナトリウム(調味料グルタミン酸ソーダ)50%水溶
液を用いた。このテストにおいては,滴下10回毎に,
上記成形品を冷却し,次いでナイロンたわしにより成形
品の表面を研磨した。そして,アルカリを滴下する度
に,成形品の外観検査を行った。なお,上記テストにお
ける同種成形品試料数は5つである。
なる成形品を比較例1,結晶化ガラスの表面にシリカよ
りなるコーティング層を施してなる成形品を比較例2と
した。比較例1,2の形状及び評価方法は,実施例1〜
3と同様である。実施例1〜3及び比較例1,2の化学
的耐候性及び付着強度の評価結果の平均値を図1に示
す。図1の横軸には,及び実施例1,2,3及び比較例
1,2からなる評価対象物を配列させた。その縦軸に
は,クラックが発生するまでのアルカリの滴下回数を示
した。
3の成形品は,アルカリ滴下平均60,63,82回目
でマイクロクラックが発生した。一方,比較例1,2の
成形品は,共に,平均55回目でマイクロクラックが発
生した。このように,コーティング層がZrアルコラー
トから生成したZr酸化物である場合(実施例1〜3)
は,コーティング層が無い場合或いはシリカよりなる場
合(比較例1,2)よりも,化学的耐候性及び付着強度
力高いことが確認された。また,熱処理時の温度が高い
程,成形品は化学的耐候性及び付着強度に優れるものと
なった。
アルコラートを用いて熱処理し,種々の厚みの金属酸化
物のコーティング層を形成した。熱処理温度は800℃
である。そして,これらにつき,実施例1と同様の測定
を行った。その結果を図2に示す。図2は,横軸にコー
ティング層の厚みを,縦軸にクラック発生までのアルカ
リ滴下回数を示す。
の厚みが,0.007,0.01,0.1,0.5,
1.0,1.2μmの成形品は,アルカリ滴下平均5
5,58,82,65,58,55回目でマイクロクラ
ックが発生した。このように,0.01μm以上1.0
μm以下の厚みを有するコーティング層が被覆された結
晶化ガラス成形品は,化学的耐候性及び付着強度が高い
ことが確認された。また,熱処理時の温度が高い程,成
形品は化学的耐候性及び付着強度に優れるものとなっ
た。
シ塩化Zr,酢酸Zrを用いて,各々結晶化ガラスのコ
ーティング層を作製し,その外観検査を行った。コーテ
ィング層を結晶化ガラス成形品の表面に形成に作製する
方法は実施例1と同様である。この場合,Zrアルコラ
ートを用いた場合のみについて,薄層のコーティング層
が形成され,結晶化ガラス成形品の表面に良く密着して
いた。一方,その他のコーティング層については,コー
ティング層が形成されず,ボイドが発生していた。その
ため,化学的耐候性が劣っていた。
ィング層とクラックが発生するまでのアルカリ滴下回数
との関係を示す線図。
ラックが発生するまでのアルカリ滴下回数との関係を示
す線図。
Claims (2)
- 【請求項1】 SiO2−Al2O3−Li2O系の結
晶化ガラス成形品の表面に,Zr又はYの少なくとも一
方の金属酸化物のコーティング層を有してなり,該コー
ティング層の厚みは0.01μm以上から1.0μm以
下であることを特徴とする結晶化ガラス成形品。 - 【請求項2】 SiO2−Al2O3−Li2O系結晶
化ガラスにより作製された結晶化ガラス成形品に,Zr
又はYの少なくとも一方の金属アルコラートを塗布し,
熱処理することにより,上記結晶化ガラス成形品の表面
に上記金属アルコラートから生成したZr又はYの少な
くとも一方の金属酸化物のコーティング層を形成するこ
とを特徴とする結晶化ガラス成形品の製造方法。
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JP4069482A JP2551294B2 (ja) | 1992-02-19 | 1992-02-19 | 結晶化ガラス成形品及びその製造方法 |
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JPH05229851A JPH05229851A (ja) | 1993-09-07 |
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