JP4839210B2 - ガラス強化方法および装置 - Google Patents
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Description
下で自然発生的にこなごなになる可能性がある。このように、焼きなましを受けさせたガラスの方が制御しない様式で焼きなまし温度を通るように急冷したガラスよりもずっと強い。
すると、結果として、イオン交換によって表面に導入された圧縮応力が解放されるであろう。従って、強化用焼きなまし炉の温度を実際上の生産考慮を基にして利用可能なイオン交換時間に応じて460−550℃の温度範囲内にしてもよい。このような温度は例えば焼きなまし温度より若干低く、例えば525℃などであってもよい。そのようなイオン交換段階には均衡が要求される、即ち温度を高くするとイオン交換工程は速くなるが、温度をあまりにも高くして焼きなまし温度近くにすると、イオン交換によって導入された圧縮応力がガラス構造の弛緩によって解放されてしまう可能性がある。
本発明はガラス品を化学的に強化する方法を提供し、この方法は、前記ガラスの少なくとも焼きなまし点温度である温度のガラス品に塩を付着させそして前記ガラス品を高温の焼きなまし炉の中に保持することを含んで成る。その高温は、例えば前記ガラスの歪み点温度から前記歪み点温度より約150℃低い温度の範囲であってもよい。前記ガラスを前記高温に少なくとも約5分間保持してもよい。本発明の態様は、炎による研磨を化学的強化と組み合わせた方法および装置を包含し得る。本発明の装置のいくつかの態様は、本発明の方法の態様を実施する目的で現存の瓶製造施設を適用する態様である。
リウム塩をガラスに前記ガラスの表面温度を少なくとも前記ガラスの焼きなまし点より約25℃高い温度にしながら噴霧することで塩をガラス品の表面に付着させる。別法として、そのような噴霧段階を前記ガラスの焼きなまし点より少なくとも50℃高い温度または前記ガラスの焼きなまし点より少なくとも100℃高い温度で実施してもよい。1つの態様におけるカリウム溶液もしくはカリウム塩は燐酸カリウム(K3PO4)である。別の態様におけるカリウム溶液は燐酸カリウムを約50重量%と水を50重量%含有して成る。
記ガラス品の表面を前記ガラスの焼きなまし点より少なくとも約25℃高い温度に保持しながら前記スプレーノズルでカリウム源を前記表面に噴霧する。別の態様では、前記ガラス品の表面を前記ガラスの焼きなまし点より少なくとも約50℃高い温度に保持しながら前記スプレーノズルでカリウムを前記表面に噴霧する。更に別の態様では、前記表面を前記ガラスの焼きなまし点より少なくとも約100℃高い温度に保持しながら前記表面に噴霧を受けさせる。前記スプレーノズルの代わりに粉末にしておいたカリウム塩を噴霧するフレームスプレーノズル(flame spray nozzle)を用いてもよい。別法として、前記スプレーノズルの代わりにカリウム溶液を噴霧する静電塗装用ノズルを用いてもよい。別法として、前記スプレーノズルの代わりに通常または静電粉末スプレーノズルを用いてもよい。1つの態様におけるカリウム溶液は燐酸カリウムを50重量%と水を50重量%含んで成る。
(発明の詳細な説明)
本発明の方法および装置はガラス製造方法および装置に関する。具体的には、本方法および装置は現存するガラス瓶製造方法および装置に対する改良であり、このような改良は、化学的強化によってもたらされる優れた強度特性を有するガラス瓶を製造することを可能にするものである。いくつかの態様では現存の瓶製造施設を実質的に変える必要はない。本発明の方法および装置を用いた時の利点には、ガラス単位重量当たりの瓶の強度が従来技術の方法を用いた時のそれよりも高くなることが含まれる。別法として、本発明の方法を用いると同じ強度の瓶を製造する時に使用するガラスの量を従来技術の方法を用いた時よりも少なくすることが可能になる。本明細書に示す実施例および説明はガラス瓶の製造に向けたものであるが、本発明は如何なる種類のガラス品にも適用可能であると理解されるべきであり、そのようなガラス品には、これらに限定するものでないが、ガラスジャー、飲料もしくはワイングラスまたは全てのガラス器、ガラス製水入れおよびガラス製食器類、処方レンズ、画像形成レンズ、光ファイバー、そして自動車および建物用窓などが含まれる。
る。そのような欠陥部は本発明の方法を用いた強化を受けさせる瓶の中の弱点になる可能性があり、従って、瓶の成形ではブローアンドブローの方が好適であり得る。しかしながら、本発明の強化方法はプレスアンドブロー方法およびブローアンドブロー方法を用いて成形された瓶で有益に使用可能である。
し炉の温度より高い融点を有するカリウム塩浴であってもよい。そのような溶融塩浴に好適な組成は、硝酸カリウム(KNO3)が45モル%で塩化カリウム(KCl)が55モル%の組成である。そのような組成物は550℃から750℃の範囲の温度で液状であり得、従って、前記浴液をそのような範囲の温度に保持しながらそれに前記瓶を浸漬すると均一な被膜が生じ得る。そのような組成物は温度が約520℃の時には半固体であり、従って、前記塩は熱処理段階330中に前記瓶に付着したおおよそ均一な被膜として適切な場所に存在したままであり、それによっておおよそ均一な強化がもたらされかつ強化用焼きなまし炉の中に塩が蓄積するのが防止される。本分野の通常の技術者は相図および常規実験を用いて他の適切な塩浴組成を決定することができるであろう。例えば、他の適切な塩浴組成物にはKCl/KNO3/K2SO4が含まれ得る。一般に、そのような塩浴組成物は、好適には、当該浴液が当該ガラスの焼きなまし点より約50℃高い温度で液状でありかつ強化用焼きなまし炉の温度で固体または半固体であるような組成である。
い時間暴露させる必要があることから、強化工程が最適になるように温度を下げる必要があり得る。しかしながら、図3を参照してこの上に記述したように、イオン交換反応の時間を選択した温度に応じて前記より長くするか或は短くしてもよい。熱処理330を受けさせた後の瓶を冷却し(340)そしてこの上に記述した様式と同じ様式で塩を除去する(350)。以下に図10を参照して追加的に詳細に記述するように、前記ガラスを前記焼きなまし炉の中でゆっくり冷却してもよい。
擦り傷性被膜を付着させてもよい。代替態様では、瓶充填工程に先立って苛性洗浄工程を行った後にポストエンド(post−end)被膜を付着させてもよい。そのようなポストエンド被膜は例えばポリエチレン被膜であってもよい。再充填可能瓶の場合、そのような被膜を各苛性洗浄サイクル後に付着させてもよい。ポストエンド被膜として用いることができる受け入れられる瓶被膜の一例はAtofinaが販売の目的で供給しているTegoglas 3000+Anti−Scuff Coatingである。
させることも可能である。マイクロ波感受性被膜をガラス品表面に付着させておくことでマイクロ波照射によるガラス表面加熱を促進させることができる。イオン交換反応では、交換可能カリウムイオンを含有するマイクロ波感受性被膜が特に有用である。
化用焼きなまし炉の中で行う熱処理を520℃で15分間実施してもよい。しかしながら、他の態様には、熱処理を当該ガラスの歪み点より80℃以上低い温度で行うこと、または熱処理を当該ガラスの歪み点より高い温度で行うことも含まれる。好適な態様では、そのような強化用焼きなまし炉の温度を歪み点より約150℃低い温度から、より好適には歪み点温度より約130℃低い温度から前記ガラスのほぼ歪み点温度の範囲の温度にしてもよい。このような態様の各々で、図4を参照して考察したように、イオン交換反応の速度を速くすること(これは温度を高くすると起こる)とガラス表面の弛緩を防止すること(これは温度を低くすると最良に達成される)の間の均衡を達成すべきである。例えば、ガラス表面の弛緩は焼きなまし点において約15分間で起こる。
態様では、必ずしも瓶の側面に炎による研磨を受けさせる必要はない。例えばビール瓶には本発明のあらゆる態様で側面に炎による研磨を受けさせる必要はない可能性がある。従って、瓶を炎で磨くか否かの決定は磨くべき瓶の種類に依存し得る。
受けさせ、予備加熱を500℃の温度で5分間受けさせた後、塩浴への浸漬を前記塩浴の温度を615℃にして受けさせた。この処理を受けさせる前の前記瓶の温度は496℃でありそして前記処理を受けさせた後の温度は489℃であった。更に別の例として、200mLの瓶に炎による研磨を1秒当たり4”で受けさせた後に予備加熱を500℃の温度で受けさせた。この処理を受けさせる前の瓶の温度は494℃でありそして前記処理を受けさせた後の瓶の温度は463℃であった。更に別の例として、200mLの瓶に炎による研磨のみを1秒当たり4”で受けさせた。炎による研磨を受けさせる前の前記瓶の温度は500℃でありそして炎による研磨を受けさせた後の温度は471℃であった。別の例として、200mLの瓶に炎による研磨を1秒当たり4”の速度で受けさせ、予備加熱を500℃の温度で受けさせた後、500℃の焼きなまし炉760の中で強化を20分間受けさせた。この処理を受けさせる前の前記瓶の温度は492℃でありそして前記処理を受けさせた後の温度は452℃であった。この上に示した温度は全部瓶の少なくとも3カ所から取った測定値を基にした瓶の平均温度である。
)、および焼きなまし炉の終点の所(「I」)。この上で述べたように、成形機712と転移車722の間でも転移車722と焼きなまし炉入り口(「H」)の間でもコンベアの上で炎による研磨を行なわない時、または化学的イオン交換工程を行なわない時、または焼きなまし炉入り口の所(「I」)で炎による研磨を用いない時の温度測定を行った。
要がない点にある。例えば、瓶移動手段に加えて例えば塩浴または噴霧手段などを加えることで、本発明の特徴の多くを利用することが可能になる。加うるに、単に焼きなまし炉内の温度を変えることで焼きなまし炉を強化用焼きなまし炉として用いることができる。最後に、本発明を用いる場合、製造すべきガラスの要求に応じて焼きなまし方法または本発明の方法のいずれかを用いてガラスを選択的に製造することができる。
[実施例]
℃に保持した。次に、前記瓶を前記塩浴の中に1秒間浸漬した。前記瓶に付着した塩の平均重量は2.6グラムであった。実施例1を比較の基準として用いて、この実施例で瓶の表面に付着した塩の方が少ないことが分かるであろうが、それは、前記塩浴の温度を実施例1で用いたそれよりも高くしたことによるものである。このような関係から瓶に付着する塩の量は少なくとも塩浴の温度の関数であることが分かる。浸漬後の瓶に熱処理を受けさせることで、反応(即ちナトリウムイオンとカリウムイオンの間のイオン交換)がより効率良くかつより容易に起こるようにすることができる。そのような熱処理を温度が520℃の炉の中で20分間実施した。この工程を更に3回繰り返すことで、全体で20個の強化ガラス瓶を製造した。加うるに、20個の対照瓶も製造した。その20個の対照瓶には従来技術の焼きなまし方法を用いた焼きなましを焼きなまし炉の中で受けさせたが、化学的強化は受けさせなかった。
とを示している。
ヒール衝撃データでは、各瓶に衝撃をショルダー接触点の周囲を取り巻くように等しい間隔で位置する10カ所で与えた。
本発明の好適な実施の態様は次のとおりである。
1. 焼きなまし点温度を有する溶融ガラスからガラス品を成形し、
その成形したガラス品をカリウムイオン含有溶融塩浴に浸漬するが、この浸漬段階中の前記ガラス品の表面温度が少なくとも前記ガラスの焼きなまし点温度であるようにし、そして
前記ガラス品を前記ガラスの歪み点温度から前記歪み点温度より約150℃低い温度の範囲の温度に少なくとも約5分間保持し、前記ガラスが前記成形段階から前記浸漬段階まで前記ガラスの焼きなまし点温度より高い温度のままであるようにする、
段階を含んで成る方法。
2. 前記ガラス品の表面温度が少なくとも前記ガラスの焼きなまし点温度より約25℃高くなるようにする上記1記載の方法。
3. 前記ガラス品を前記塩浴に浸漬する時間を約1分未満にする上記1記載の方法。
4. 前記ガラス品を前記塩浴に浸漬する時間を約10秒以内にする上記1記載の方法。
5. 前記ガラス品を前記塩浴に約0.5秒から約30秒間浸漬する上記1記載の方法。
6. 前記ガラス品を前記塩浴に約3から約5秒間浸漬する上記1記載の方法。
7. 前記塩浴が硝酸カリウムおよび塩化カリウムを含有して成る上記1記載の方法。
8. 前記硝酸カリウムを40−60モル%の範囲内にしそして前記塩化カリウムを40−60モル%の範囲内にする上記7記載の方法。
9. 前記塩浴が硫酸カリウムおよび塩化カリウムを含有して成る上記1記載の方法。
10. 前記塩浴が硝酸カリウム、塩化カリウムおよび硫酸カリウムの中の少なくとも2種類の組み合わせを含有して成る上記1記載の方法。
11. 前記塩浴液が硝酸カリウム、塩化カリウムおよび硫酸カリウムの中の少なくとも2種類の組み合わせを含有して成っていて前記組み合わせが少なくとも550℃の融点を示す上記1記載の方法。
12. 前記塩浴液の温度を約550℃から約750℃の範囲にする上記1記載の方法。
13. 前記ガラス品を前記歪み点温度から歪み点温度より約130℃低い温度の範囲の温度に保持する上記1記載の方法。
14. 前記歪み点温度が約530℃である上記1記載の方法。
15. 更に、前記ガラス品を前記塩浴に浸漬する前に前記ガラス品を炎で磨いておくことも含んで成る上記1記載の方法。
16. 更に、前記保持段階の後に前記ガラス品を冷却し、前記ガラス品から残存塩を除去しそして前記ガラス品の表面に保護用耐擦り傷性被膜を付着させることも含んで成る上記1記載の方法。
17. 準備領域、
ガラス品を成形した後そして前記ガラス品が前記ガラス品の焼きなまし点温度より低い温度に冷える前に前記ガラス品を移動させるガラス品移動手段、
溶融した塩を含有して成る塩浴、および
前記ガラス品を前記ガラスの歪み点温度から前記歪み点温度より約150℃低い温度の範囲の温度に少なくとも約5分間保持するように構成されている強化用焼きなまし炉、を含んで成っていて、前記ガラス品移動手段が前記ガラス品を前記準備領域から移動させて前記ガラス品を前記塩浴の中に浸漬するように構成されており、前記ガラス品移動手段が前記ガラスの少なくとも焼きなまし点温度である表面温度を有するガラス品を浸漬するように構成されており、前記ガラス品が前記塩浴の中に入ったままである時間が約1分未満であるように構成されている装置。
18. 前記ガラス品移動手段が前記ガラス品が前記塩浴の中に浸かっている時間が約10秒以内であるように構成されている上記17記載の装置。
19. 前記ガラス品移動手段が前記ガラス品を前記塩浴の中に約0.5秒から約30秒間浸漬するように構成されている上記17記載の装置。
20. 前記ガラス品移動手段が前記ガラス品を前記塩浴の中に約3秒から約5秒間浸漬するように構成されている上記17記載の装置。
21. 前記塩浴が硝酸カリウムおよび塩化カリウムを含有して成る上記17記載の装置。
22. 前記硝酸カリウムが40−60モル%の範囲内でありそして前記塩化カリウムが40−60モル%の範囲内である上記21記載の装置。
23. 前記塩浴が硫酸カリウムおよび塩化カリウムを含有して成る上記17記載の装置。
24. 前記塩浴が硝酸カリウム、塩化カリウムおよび硫酸カリウムの中の少なくとも2種類の組み合わせを含有して成る上記17記載の装置。
25. 前記塩浴液が硝酸カリウム、塩化カリウムおよび硫酸カリウムの中の少なくとも2種類の組み合わせを含有して成っていて前記組み合わせが少なくとも550℃の融点を示す上記17記載の装置。
26. 前記強化用焼きなまし炉が前記ガラス品を前記ガラスの歪み点温度から前記歪み点温度より約130℃低い温度の範囲の温度に保持するように構成されている上記17記載の装置。
27. 前記歪み点温度が約530℃である上記17記載の装置。
28. 更に、前記ガラス品を炎で磨くように構成されている炎研磨手段も含んで成る上記17記載の装置。
29. 前記炎研磨手段が前記ガラス品の側面を炎で磨くように構成されている1番目の炎研磨手段であり、更に、前記ガラス品の底を炎で磨くように構成されている2番目の炎研磨手段も含んで成る上記28記載の装置。
30. 更に、前記ガラス品を前記強化用焼きなまし炉から取り出した後に前記ガラス品の表面に保護用耐擦り傷性被膜を付着させるように構成されている被覆装置も含んで成る上記17記載の装置。
31. ガラス品を成形するように構成されているガラス成形機および強化用焼きなまし炉を含んで成るガラス製造施設であって、
溶融した塩を含有して成る塩浴、および
前記ガラス品の温度を前記ガラスの歪み点温度から前記歪み点温度より約150℃低い温度の範囲の温度に少なくとも約5分間保持するように構成されている強化用焼きなまし炉、
を含んでなり、前記ガラス品が前記塩浴の中に浸かっている時間を約1分未満にし、前記ガラス品を前記塩浴液の中に浸けている間の前記ガラス品の表面温度を少なくとも前記ガラスの焼きなまし点温度より高くすることを含んで成る改良を受けていて、前記ガラス品を成形機で成形した後に前記ガラス品がまだ熱い間にそれらを前記塩浴に浸漬するように構成されているガラス製造施設。
32. 更に、前記ガラス品を前記塩浴の中に浸漬するように構成されているガラス品取り扱い手段も含んで成る上記31記載のガラス製造施設。
33. 前記ガラス品を前記塩浴の中に浸漬する時間が約10秒以内である上記31記載のガラス製造施設。
34. 前記ガラス品を前記塩浴の中に約0.5秒から約30秒間浸漬する上記31記載のガラス製造施設。
35. 前記ガラス品を前記塩浴の中に約3から約5秒間浸漬する上記31記載のガラス製造施設。
36. 前記塩浴が硝酸カリウムおよび塩化カリウムを含有して成る上記31記載のガラス製造施設。
37. 前記硝酸カリウムが40−60モル%の範囲内でありそして前記塩化カリウムが40−60モル%の範囲内である上記31記載のガラス製造施設。
38. 前記塩浴が硫酸カリウムおよび塩化カリウムを含有して成る上記31記載のガラス製造施設。
39. 前記塩浴が硝酸カリウム、塩化カリウムおよび硫酸カリウムの中の少なくとも2種類の組み合わせを含有して成る上記31記載のガラス製造施設。
40. 前記塩浴が硝酸カリウム、塩化カリウムおよび硫酸カリウムの中の少なくとも2種類の組み合わせを含有して成っていて前記組み合わせが少なくとも550℃の融点を示す上記31記載のガラス製造施設。
41. 前記強化用焼きなまし炉が前記ガラス品を前記歪み点温度から前記歪み点温度より約130℃低い温度の範囲の温度に保持するように構成されている上記31記載のガラス製造施設。
42. 前記歪み点温度が約530℃である上記31記載のガラス製造施設。
43. 更に、前記ガラス品を炎で磨くように構成されている炎研磨手段も含んで成る上記31記載のガラス製造施設。
44. 前記炎研磨手段が前記ガラス品の側面を炎で磨くように構成されている1番目の炎研磨手段であり、更に、前記ガラス品の底を炎で磨くように構成されている2番目の炎研磨手段も含んで成る上記43記載のガラス製造施設。
45. 更に、前記ガラス品を前記強化用焼きなまし炉から取り出した後に前記ガラス品の表面に保護用耐擦り傷性被膜を付着させるように構成されている被覆装置も含んで成る上記31記載のガラス製造施設。
46. ガラス品の強化方法であって、
焼きなまし点温度を有する溶融ガラスからガラス品を成形し、
前記ガラス品を成形した後に前記ガラス品が前記ガラスの焼きなまし点より低くなる前にカリウムイオンを前記ガラス品の表面に付着させるが、前記付着段階中の前記ガラス品の表面温度が少なくとも前記ガラスの焼きなまし点温度であるようにし、そして
前記ガラス品を前記ガラスの歪み点温度から前記歪み点温度より約150℃低い温度の範囲の温度に少なくとも約5分間保持する、
ことを含んで成る方法。
47. 前記カリウムイオンを前記ガラス品の表面に付着させる段階を前記ガラス品を塩浴の中に浸ける時間を約10秒未満にすることで達成する上記46記載の方法。
48. 前記ガラス品を前記塩浴に約0.5秒から約30秒間浸漬する上記46記載の方法。
49. 前記カリウムイオンを前記ガラス品の表面に付着させる段階を前記ガラス品を塩浴の中に約3から約5秒間浸漬することで達成する上記46記載の方法。
50. 前記カリウムイオンを前記ガラス品の表面に付着させる段階をカリウムイオンを前記ガラス品の表面に噴霧することで達成する上記46記載の方法。
51. 噴霧がフレーム溶射を含んで成る上記50記載の方法。
52. 前記噴霧が静電塗装を含んで成る上記50記載の方法。
53. 前記噴霧段階が動力噴霧を含んで成る上記50記載の方法。
54. 前記カリウムイオンを前記ガラス品の表面に付着させる段階を化学的蒸着(CVD)で達成する上記46記載の方法。
55. 前記付着段階中の前記ガラス品の温度を前記ガラスの焼きなまし点より少なくとも約25℃高い温度にする上記46記載の方法。
56. 前記付着段階中の前記ガラス品の温度を前記ガラスの焼きなまし点より少なくとも約50℃高い温度にする上記46記載の方法。
57. 前記付着段階中の前記ガラス品の表面の温度を前記ガラスの焼きなまし点より少なくとも約80℃高い温度にする上記46記載の方法。
58. 前記ガラス品を前記歪み点温度から歪み点温度より約130℃低い温度の範囲の温度に保持する上記46記載の方法。
59. 前記歪み点温度が約530℃である上記46記載の方法。
60. 更に、前記保持段階の後に前記ガラス品の表面に保護用耐擦り傷性被膜を付着させることも含んで成る上記46記載の方法。
61. 溶融ガラスからガラス品を成形し、
前記ガラス品を成形した後にその成形したガラス品が前記ガラスの焼きなまし点より低くなる前に前記ガラス品をカリウムイオン含有溶融塩浴に浸漬するが、前記ガラス品を浸漬する時間を約30秒未満にし、そして
前記ガラス品を前記ガラスの歪み点温度から前記歪み点温度より約150℃低い温度の範囲の温度に少なくとも約5分間保持する、
ことを含んで成る方法。
62. 前記ガラス品を前記塩浴に浸漬する時間を約20秒以内にする上記61記載の方法。
63. 前記ガラス品を前記塩浴に浸漬する時間を約10秒以内にする上記61記載の方法。
64. 前記ガラス品を前記塩浴に約3から約5秒間浸漬する上記61記載の方法。
65. 前記塩浴が硝酸カリウムおよび塩化カリウムを含有して成る上記61記載の方法。
66. 前記硝酸カリウムを40−60モル%の範囲内にしそして前記塩化カリウムを40−60モル%の範囲内にする上記65記載の方法。
67. 前記塩浴が硫酸カリウムおよび塩化カリウムを含有して成る上記61記載の方法。
68. 更に、前記ガラス品を前記塩浴に浸漬する前に前記ガラス品を炎で磨いておくことも含んで成る上記61記載の方法。
69. 更に、前記保持段階の後に前記ガラス品の表面に保護用耐擦り傷性被膜を付着させることも含んで成る上記61記載の方法。
70. 前記塩浴の温度を約550℃から約750℃の範囲にする上記61記載の方法。
71. 前記ガラス品を前記歪み点温度から歪み点温度より約130℃低い温度の範囲の温度に保持する上記61記載の方法。
72. 前記歪み点温度が約530℃である上記61記載の方法。
Claims (64)
- 焼きなまし点温度を有する溶融ガラスからガラス品を成形し、
その成形したガラス品を溶融塩浴に10秒以内の間浸漬するが、溶融塩浴がカリウムイオンを含有し、この浸漬段階中の前記ガラス品の表面温度が少なくとも前記ガラスの焼きなまし点温度であるようにし、そして
前記ガラス品を、溶融塩浴浸漬の後、前記ガラスの歪み点温度から前記歪み点温度より150℃低い温度の範囲の温度に少なくとも5分間保持する、
段階を含んで成る方法。 - 前記ガラス品を前記溶融塩浴に3から5秒間浸漬する請求項1記載の方法。
- 前記溶融塩浴が40−60モル%の範囲内の硝酸カリウム及び40−60モル%の範囲内の塩化カリウムを含有して成る請求項1記載の方法。
- 前記溶融塩浴が硝酸カリウム、塩化カリウムおよび硫酸カリウムの中の少なくとも2種類の組み合わせを含有して成る請求項1記載の方法。
- 前記溶融塩浴の温度を550℃から750℃の範囲にする請求項1記載の方法。
- 前記ガラス品を前記歪み点温度から歪み点温度より130℃低い温度の範囲の温度に保持する請求項1記載の方法。
- 更に、前記ガラス品を前記溶融塩浴に浸漬する前に前記ガラス品を炎で磨いておくことを含んで成る請求項1記載の方法。
- 更に、前記保持段階の後に前記ガラス品を冷却し、前記ガラス品から残存塩を除去することを含んで成る請求項1記載の方法。
- 更に、前記ガラス品の表面に保護用耐擦り傷性被膜を付着させることを含んで成る請求項1記載の方法。
- 準備領域、
ガラス品を成形した後そして前記ガラス品が前記ガラス品の焼きなまし点温度より低い温度に冷える前に前記ガラス品を移動させるガラス品移動手段、
溶融した塩を含有して成る溶融塩浴、
ここで、前記ガラス品移動手段が前記ガラス品を前記準備領域から移動させて前記ガラス品を前記溶融塩浴の中に浸漬するように構成されており、前記ガラス品移動手段が前記ガラスの少なくとも焼きなまし点温度である表面温度を有するガラス品を浸漬するように構成されており、前記ガラス品が前記溶融塩浴の中に入ったままである時間が10秒以内であるように構成されている、
および
前記ガラス品を前記ガラスの歪み点温度から前記歪み点温度より150℃低い温度の範囲の温度に少なくとも5分間保持するように構成されている強化用焼きなまし炉、
を含んで成る装置。 - 前記ガラス品移動手段が前記ガラス品を前記溶融塩浴の中に3秒から5秒間浸漬するように構成されている請求項10記載の装置。
- 前記溶融塩浴が40−60モル%の硝酸カリウムおよび40−60モル%の塩化カリウムを含有して成る請求項10記載の装置。
- 前記溶融塩浴が硝酸カリウム、塩化カリウムおよび硫酸カリウムの中の少なくとも2種類の組み合わせを含有して成る請求項10記載の装置。
- 前記強化用焼きなまし炉が前記ガラス品を前記ガラスの歪み点温度から前記歪み点温度より130℃低い温度の範囲の温度に保持するように構成されている請求項10記載の装置。
- 更に、前記ガラス品を炎で磨くように構成されている炎研磨手段を含んで成る請求項10記載の装置。
- 前記炎研磨手段が前記ガラス品の側面を炎で磨くように構成されている1番目の炎研磨手段であり、更に、前記ガラス品の底を炎で磨くように構成されている2番目の炎研磨手段を含んで成る請求項15記載の装置。
- 更に、前記ガラス品を前記強化用焼きなまし炉から取り出した後に前記ガラス品の表面に保護用耐擦り傷性被膜を付着させるように構成されている被覆装置も含んで成る請求項10記載の装置。
- ガラス品の強化方法であって、
焼きなまし点温度を有する溶融ガラスからガラス品を成形し、
カリウムイオンを10秒以内の間前記ガラス品の表面に付着させるが、前記付着段階中の前記ガラス品の表面温度が少なくとも前記ガラスの焼きなまし点温度であるようにし、そして
カリウムイオン付着の後、前記ガラス品を前記ガラスの歪み点温度から前記歪み点温度より150℃低い温度の範囲の温度に少なくとも5分間保持する、
ことを含んで成る方法。 - 前記歪み点温度が530℃である請求項18記載の方法。
- 前記カリウムイオンを前記ガラス品の表面に付着させる段階を前記ガラス品を溶融塩浴の中に3から5秒間浸漬することで達成する請求項18記載の方法。
- 更に、前記保持段階の後に前記ガラス品を冷却し、前記ガラス品から残存塩を除去することも含んで成る請求項18記載の方法。
- 更に、前記ガラス品を前記溶融塩浴に浸漬する前に前記ガラス品を炎で磨いておくことも含んで成る請求項18記載の方法。
- 更に、前記保持段階の後に前記ガラス品を冷却し、前記ガラス品から残留塩を除去する段階を含む請求項22記載の方法。
- 前記溶融塩浴が硝酸カリウムおよび塩化カリウムを含む請求項18記載の方法。
- 前記溶融塩浴が40−60モル%の範囲内の硝酸カリウム及び40−60モル%の範囲内の塩化カリウムを含有して成る請求項18記載の方法。
- 更に、前記ガラス品を前記溶融塩浴に浸漬する前に前記ガラス品を炎で磨いておくことを含んで成る請求項18記載の方法。
- 更に、前記保持段階の後に前記ガラス品の表面に保護用耐擦り傷性被膜を付着させることを含んで成る請求項18記載の方法。
- 前記溶融塩浴の温度を550℃から750℃の範囲にする請求項18記載の方法。
- 前記ガラス品を前記歪み点温度から歪み点温度より130℃低い温度の範囲の温度に保持する請求項18記載の方法。
- 前記歪み点温度が530℃である請求項29記載の方法。
- 焼きなまし点温度を有する溶融ガラスからガラス品を成形し、
予熱温度までガラス品を予熱し、
その成形したガラス品を、前記予熱温度より高い温度の溶融塩浴に10秒以内の間浸漬するが、溶融塩浴がカリウムイオンを含有し、この浸漬段階中の前記ガラス品の表面温度が少なくとも前記ガラスの焼きなまし点温度であるようにし、そして
前記ガラス品を、前記ガラスの歪み点温度から前記歪み点温度より150℃低い温度の範囲の温度に少なくとも5分間保持する、
段階を含んで成る方法。 - 前記ガラス品を、溶融塩浴に3秒から5秒の間浸漬する請求項31記載の方法。
- 前記溶融塩浴が硝酸カリウムと塩酸カリウムを含む請求項31記載の方法。
- 前記溶融塩浴が40−60モル%の範囲内の硝酸カリウム及び40−60モル%の範囲内の塩化カリウムを含有して成る請求項31記載の方法。
- 前記溶融塩浴が硫酸カリウムと塩酸カリウムを含む請求項31記載の方法。
- 前記溶融塩浴が硝酸カリウム、塩化カリウムおよび硫酸カリウムの中の少なくとも2種類の組み合わせを含有して成る請求項31記載の方法。
- 前記溶融塩浴が硝酸カリウム、塩化カリウムおよび硫酸カリウムの中の少なくとも2種類の組み合わせを含有して成っていて、前記組み合わせが少なくとも550℃の融点を示す請求項31記載の方法。
- 前記溶融塩浴の温度を550℃から750℃の範囲にする請求項31記載の方法。
- 前記ガラス品の保持が、前記ガラスの歪み点温度から前記歪み点温度より130℃低い温度の範囲の温度でなされる請求項31記載の方法。
- 前記歪み点温度が530℃である請求項31記載の方法。
- 更に、前記ガラス品を前記溶融塩浴に浸漬する前に前記ガラス品を炎で磨いておくことを含んで成る請求項31記載の方法。
- 更に、前記保持段階の後に前記ガラス品を冷却し、前記ガラス品から残存塩を除去し、前記ガラス品の表面に保護用耐擦り傷性被膜を付着させることも含んで成る請求項31記載の方法。
- ガラス品を成形するように構成されているガラス成形機および強化用焼きなまし炉を含んで成るガラス製造施設であって、
溶融した塩を含有して成る溶融塩浴、ここで、ガラス品が溶融塩浴に10秒以内の間浸漬され、この浸漬段階中の前記ガラス品の表面温度が少なくとも前記ガラスの焼きなまし点温度であるようにされる、
および
前記ガラス品の温度を前記ガラスの歪み点温度から前記歪み点温度より150℃低い温度の範囲の温度に少なくとも5分間保持するように構成されている強化用焼きなまし炉、
を含んでなるガラス製造施設。 - 更に、前記ガラス品を前記溶融塩浴の中に浸漬するように構成されているガラス品取り扱い手段も含んで成る請求項43記載のガラス製造施設。
- 前記ガラス品を前記溶融塩浴の中に3秒から5秒間浸漬する請求項43記載のガラス製造施設。
- 前記溶融塩浴が硝酸カリウムおよび塩化カリウムを含有して成る請求項43記載のガラス製造施設。
- 硝酸カリウムが40−60モル%の範囲内でありそして塩化カリウムが40−60モル%の範囲内である請求項43記載のガラス製造施設。
- 前記溶融塩浴が硫酸カリウムおよび塩化カリウムを含有して成る請求項43記載のガラス製造施設。
- 前記溶融塩浴が硝酸カリウム、塩化カリウムおよび硫酸カリウムの中の少なくとも2種類の組み合わせを含有して成る請求項43記載のガラス製造施設。
- 前記溶融塩浴が硝酸カリウム、塩化カリウムおよび硫酸カリウムの中の少なくとも2種類の組み合わせを含有して成っていて、前記組み合わせが少なくとも550℃の融点を示す請求項43記載のガラス製造施設。
- 前記強化用焼きなまし炉が前記ガラス品を前記歪み点温度から前記歪み点温度より130℃低い温度の範囲の温度に保持するように構成されている請求項43記載のガラス製造施設。
- 前記歪み点温度が530℃である請求項43記載のガラス製造施設。
- 更に、前記ガラス品を炎で磨くように構成されている炎研磨手段も含んで成る請求項43記載のガラス製造施設。
- 前記炎研磨手段が前記ガラス品の側面を炎で磨くように構成されている1番目の炎研磨手段であり、更に、前記ガラス品の底を炎で磨くように構成されている2番目の炎研磨手段を含んで成る請求項53記載のガラス製造施設。
- 更に、前記ガラス品を前記強化用焼きなまし炉から取り出した後に前記ガラス品の表面に保護用耐擦り傷性被膜を付着させるように構成されている被覆装置も含んで成る請求項43記載のガラス製造施設。
- 焼きなまし点温度を有する溶融ガラスからガラス品を成形し、
その成形したガラス品を溶融塩浴に10秒以内の間浸漬するが、溶融塩浴がカリウムイオンを含有し、この浸漬段階中の前記ガラス品の表面温度が少なくとも前記ガラスの焼きなまし点温度であり、溶融塩浴の温度が前記ガラスの焼きなまし点温度より25℃高い温度であるようにし、そして
前記ガラス品を、溶融塩浴浸漬の後、前記ガラスの歪み点温度から前記歪み点温度より150℃低い温度の範囲の温度に少なくとも5分間保持する、
段階を含んで成る方法。 - 前記ガラス品を前記溶融塩浴に3から5秒間浸漬する請求項56記載の方法。
- 前記溶融塩浴が40−60モル%の範囲内の硝酸カリウム及び40−60モル%の範囲内の塩化カリウムを含有して成る請求項56記載の方法。
- 前記溶融塩浴が硝酸カリウム、塩化カリウムおよび硫酸カリウムの中の少なくとも2種類の組み合わせを含有して成る請求項56記載の方法。
- 前記溶融塩浴の温度を550℃から750℃の範囲にする請求項56記載の方法。
- 前記ガラス品を前記歪み点温度から歪み点温度より130℃低い温度の範囲の温度に保持する請求項56記載の方法。
- 更に、前記ガラス品を前記溶融塩浴に浸漬する前に前記ガラス品を炎で磨いておくことを含んで成る請求項56記載の方法。
- 更に、前記保持段階の後に前記ガラス品を冷却し、前記ガラス品から残存塩を除去することを含んで成る請求項56記載の方法。
- 更に、前記ガラス品の表面に保護用耐擦り傷性被膜を付着させることを含んで成る請求項56記載の方法。
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