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JPH09238806A - ガラス食器 - Google Patents

ガラス食器

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Publication number
JPH09238806A
JPH09238806A JP5347496A JP5347496A JPH09238806A JP H09238806 A JPH09238806 A JP H09238806A JP 5347496 A JP5347496 A JP 5347496A JP 5347496 A JP5347496 A JP 5347496A JP H09238806 A JPH09238806 A JP H09238806A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
glass
tableware
weight
less
density
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP5347496A
Other languages
English (en)
Inventor
Seegaru Jitendora
セーガル ジテンドラ
Junichiro Kase
準一郎 加瀬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AGC Inc
Original Assignee
Asahi Glass Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asahi Glass Co Ltd filed Critical Asahi Glass Co Ltd
Priority to JP5347496A priority Critical patent/JPH09238806A/ja
Publication of JPH09238806A publication Critical patent/JPH09238806A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【課題】耐衝撃性の非常に高いガラス食器を得る。 【解決手段】最表層が、実質的に重量%表示でSiO
2 :72〜86、B23:0〜5、MgO:0〜1
0、CaO:0〜10、ZnO:0〜10、Na2 O:
6〜23、K2 O:0〜10、Li2 O:0〜10、A
23 :0〜5からなり、密度が2.43g/cc以
下のガラスからなるガラス食器。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガラス食器に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、食器ガラスは、結晶化ガラスを用
いた耐熱性食器を除き、建築用や自動車用のガラスと同
様に、ソーダライムガラスと呼ばれるガラスに、必要に
より、塗装を施して用いている。
【0003】このソーダライムガラスは、歴史的にも推
移があるが、一般的には以下のような組成を有し、密度
は、2.5程度である。 SiO2 66〜75重量%、 MgO 0〜 5重量%、 CaO 7〜12重量%、 Na2 O 12〜20重量%、 K2 O 0〜 3重量%、 Al23 0〜 4重量%。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ガラスは、プラスチッ
ク材料と比べると、耐薬品性や耐水性がきわめて高く、
かつ傷がつきにくい材料であるため、食器には適してい
る。しかし、ガラスは同時に非常に脆性の高い材料であ
り、このための欠点も有する。すなわち、食器は、日常
のハンドリングの機会がきわめて多く、他の食器との接
触や落下による衝撃等を受ける機会が非常に多い。この
ような場合に簡単に破損したのでは、問題がある。
【0005】したがって、ガラス食器の耐衝撃性を高め
る工夫は、従前からなされている。その代表例が、異な
る組成のガラスの多層構造体を用いて、耐衝撃性を高め
たものである(特公昭47−1298)。しかし、かか
る多層構造体であっても、層構造がむき出しとなるエッ
ジ部分に加わる衝撃には耐性が高いとはいえない。ま
た、非常に複雑な工程を経なければ製造できない難点も
ある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、製造が、通常
のソーダライム系ガラスと遜色がない程度に容易で、か
つ非常に耐衝撃性が高いガラス食器を提供することを目
的とする。
【0007】すなわち、本発明は、少なくとも表面層
が、以下の組成であって、密度が2.43g/cc以下
のガラスからなるガラス食器である。
【0008】 SiO2 72〜86 (重量%)、 B23 0〜5 (重量%)、 MgO 0〜10 (重量%)、 CaO 0〜10 (重量%)、 ZnO 0〜10 (重量%)、 Na2 O 6〜23 (重量%)、 K2 O 0〜10 (重量%)、 Li2 O 0〜10 (重量%)、 Al23 0〜5 (重量%)。
【0009】本発明の好ましい実施形態においては、該
ガラスはB23 を0.5(重量%)以上含有する。ま
た、別の好ましい実施形態においては、該ガラスはB2
3を0〜0.5(重量%)未満含有するとともに、密
度が2.41g/cc以下のガラスである。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明でいうガラス食器とは、コ
ップ、皿、茶わん、湯飲みの他、しょうゆ差しや、つま
ようじ入れなど、食卓で使用される器具一般をさす。
【0011】本発明は発明者らが、従来のソーダライム
に近い組成域において、ガラスの密度がガラス破損時の
クラックの伸展の仕方を支配するという知見を得たこと
に基づく。すなわち、特定の組成域において、密度を
2.43g/cc以下にしたガラスをガラス食器の最表
層として用いることにより、摩擦や衝撃を受けて伸展す
るクラックの数を減らし、食器の耐衝撃性を飛躍的に高
めることができる。
【0012】なお、本発明において、ガラスのクラック
伸展のしやすさの指標としてはローンらによって提案さ
れた脆さ指標値Bを使用する(B.R.Lawn and D.B.Marsh
all,J.Am. Ceram.Soc.,62[7-8]347-350(1979) )。ここ
で、脆さ指標値Bは材料のビッカース硬さHV と破壊靭
性値KC から式(1)により定義される。
【0013】
【数1】
【0014】この脆さの指標をガラスに適用する際の大
きな問題は破壊靭性値KC が正確に評価しにくいことで
ある。そこで、本発明者は、いくつかの手法を検討した
結果、ビッカース圧子を押し込んだときにガラス表面に
残る圧子の痕の大きさと痕の四隅から発生するクラック
の長さとの関係から脆さを定量的に評価できることを見
いだした。その関係は式(2)により定義される。
【0015】
【数2】
【0016】ここで、Pはビッカース圧子の押し込み荷
重であり、a、cはそれぞれ、図3に示したように、ビ
ッカース圧痕の対角長および四隅から発生するクラック
の長さ(圧子の痕を含む対称な2つのクラックの全長)
である。
【0017】各種ガラスの表面に打ち込んだビッカース
圧痕の寸法と式(2)を用いれば、ガラスのクラックの
伸展のしやすさを簡単に評価できる。ガラスが脆いとい
うことは、一定の衝撃下でより小さいクラックまで伸展
し、破壊の原因になるということである。すなわち、よ
り多くのクラックが一定の衝撃により伸展し、結果とし
て比較的弱い衝撃で破損に至ることになる。
【0018】本発明のガラス食器においては、衝撃に対
する耐性を高めるだけでなく、小さいクラックが伸展し
にくいことから、破損時のガラスの微小破片の数を減ら
し、破損時のガラス粉の飛散を抑えうる。本発明のガラ
ス食器において、脆さ指標値は、好ましくは、6000
-1/2以下、より好ましくは、5500m-1/2以下であ
る。
【0019】本発明において、特に重要なのは、ガラス
食器を形成するガラスの密度である。図1、図2は、本
発明の範囲におけるガラスの密度と脆さ指標値との関係
を示すグラフである。図1は、B23 を0〜0.5
(重量%)未満含有するもの、図2は、B23 を0.
5重量%以上含有するものを示す。グラフ中の各点の組
成(単位:重量%)、密度(単位:g/cc)、脆さ指
標値B(単位:m-1/2)は表1、表2に示した。表の組
成は、図のプロットのうち、密度の小さい順に記載し
た。
【0020】
【表1】
【0021】
【表2】
【0022】全体的には、密度が大きくなるにつれて、
脆さ指標値が大きくなり、ガラスが脆くなる傾向がある
が、特に密度が2.41〜2.43g/cc前後の変化
は急激であり、この密度以下であると、急に脆さ指標値
が低くなることがわかる。
【0023】また、ガラスにB23 を0.5重量%以
上含有するものは、より高い密度まで、低い脆さ指標値
を維持することがわかる。このような観点で、B23
を0.5(重量%)以上含有するか、B23 を0〜
0.5(重量%)未満含有するとともに、密度が2.4
1g/cc以下であるガラスを最表層とするガラス食器
は、耐衝撃性が非常に高まる。
【0024】なお、本発明では、B23 の含有量は、
5重量%までとしている。5重量%を超えると、低い脆
さ指標値を維持することが困難になる。また、熔融時の
ホウ酸の飛散により、窯の寿命が短くなるおそれがあ
る。さらに熱膨張などの機械性質が、いわゆるソーダラ
イム系のガラスとは異なってくるため、製造にソーダラ
イム系のガラスを同じ装置を単純に適用しにくくなる。
【0025】B23 を0〜0.5(重量%)未満含有
するガラスを本発明の容器に用いる際には、脆さ指標値
を充分に低くするため、上記範囲中で、本質的に、以下
の成分を有するガラスとすることが好ましい。
【0026】 SiO2 75.5〜85.5(重量%)、 RO 1〜8 (重量%)、 R'2O 10〜23.5(重量%)、 RO+R'2O 11〜24.5(重量%)、 Al23 0〜5 (重量%)、 RO/R'2O(重量比) 0.5以下。
【0027】ただし、RはMg、Ca、Znから選ばれ
た少なくとも1種、R’はLi、Na、Kから選ばれた
少なくとも1種である。
【0028】ここで、ROを1重量%以上含んでいるの
は、耐水性などの耐久性を確保するためであり、RO/
R'2O(重量比)を0.5以下としているのは、脆さ指
標値を充分に低くするためである。
【0029】特に、上記範囲中、本質的に以下のような
ガラスが好ましい。ここで、MgO、CaO、ROの上
限値は、ROとR'2Oとの合量および比によって自動的
に決まる値の小数点第2位を4捨5入した値である。
【0030】 SiO2 75.5〜85.5(重量%)、 MgO 1〜7.8 (重量%)、 CaO 0〜6.8 (重量%)、 ZnO 0〜6.8 (重量%)、 RO 1〜7.8 (重量%)、 Na2 O 10〜22.5(重量%)、 K2 O 0〜10 (重量%)、 Li2 O 0〜10 (重量%)、 R'2O 10〜22.5(重量%)、 Al23 1〜5 (重量%)。
【0031】ここで、Al23 を1重量%以上含んで
いるのは、耐水性などの耐久性をより向上するためであ
る。
【0032】また、B23 を0.5〜5(重量%)含
有するガラスを本発明の容器に用いる際には、脆さ指標
値を充分に低くするため、上記範囲中で、本質的に、以
下の成分を有するガラスとすることが好ましい。
【0033】 SiO2 74〜85.5(重量%)、 B23 0.5〜5 (重量%)、 SiO2 +B23 76〜88 (重量%)、 RO 1〜9 (重量%)、 R'2O 10〜23 (重量%)、 RO+R'2O 11〜24 (重量%)、 Al23 0〜5 (重量%)、 RO/R'2O(重量比) 0.6以下。
【0034】ただし、RはMg、Ca、Znから選ばれ
た少なくとも1種、R’はLi、Na、Kから選ばれた
少なくとも1種である。
【0035】ここで、ROを1重量%以上含んでいるの
は、耐水性などの耐久性を確保するためであり、RO/
R'2O(重量比)を0.6以下としているのは、脆さ指
標値を充分に低くするためである。
【0036】特に、上記範囲中、本質的に以下のような
ガラスが好ましい。ここで、MgO、CaO、ROの上
限値はROとR'2Oとの合量および比によって自動的に
決まる値の小数点第2位を4捨5入した値である。
【0037】 SiO2 74〜85.5(重量%)、 B23 0.5〜5 (重量%)、 SiO2 +B23 76〜88 (重量%)、 MgO 1〜8.6 (重量%)、 CaO 0〜7.6 (重量%)、 ZnO 0〜7.6 (重量%)、 RO 1〜8.6 (重量%)、 Na2 O 10〜22 (重量%)、 K2 O 0〜10 (重量%)、 Li2 O 0〜10 (重量%)、 R'2O 10〜22 (重量%)、 Al23 1〜5 (重量%)。
【0038】ここで、Al23 を1重量%以上含んで
いるのは、耐水性などの耐久性をより向上するためであ
る。
【0039】耐水性に関しては、99℃の蒸留水に3時
間浸漬した際の、Na2 Oの溶出量が5μg/cm2
満であれば、充分な耐水性を有していると考えられる。
【0040】表1のガラスのうち、7つのものについ
て、50mm×50mm×5mmの試料を両面研磨後
(側面は、ダイヤモンドソーのアズカット面)、99℃
の蒸留水に3時間浸漬した際の、Na2 Oの溶出量をμ
g/cm2 を単位として測定した。結果を表3に示す。
【0041】
【表3】
【0042】
【発明の効果】本発明のガラス食器によれば、食器の耐
衝撃性をきわめて高めることができる。また、衝撃によ
り破損したときでも、破損時のガラス微小破片の発生が
少なく、ガラス粉の飛散が少ない。本発明は、本発明の
効果を損しない範囲で種々の応用ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のガラス食器に用いるガラスの密度と脆
さ指標値との関係を示すグラフ(B23 を0〜0.5
(重量%)未満含有するもの)。
【図2】本発明のガラス食器に用いるガラスの密度と脆
さ指標値との関係を示すグラフ(B23 を0.5〜5
(重量%)含有するもの)。
【図3】脆さ指標値の測定を説明する説明図。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】少なくとも表面層が、以下の組成であっ
    て、密度が2.43g/cc以下のガラスからなるガラ
    ス食器。 SiO2 72〜86 (重量%)、 B23 0〜5 (重量%)、 MgO 0〜10 (重量%)、 CaO 0〜10 (重量%)、 ZnO 0〜10 (重量%)、 Na2 O 6〜23 (重量%)、 K2 O 0〜10 (重量%)、 Li2 O 0〜10 (重量%)、 Al23 0〜5 (重量%)。
  2. 【請求項2】該ガラスはB23 を0.5(重量%)以
    上含有する請求項1記載のガラス食器。
  3. 【請求項3】該ガラスはB23 を0〜0.5(重量
    %)未満含有するとともに、密度が2.41g/cc以
    下のガラスである請求項1記載のガラス食器
  4. 【請求項4】請求項1、2または3記載のガラス食器に
    用いるガラス。
JP5347496A 1996-03-11 1996-03-11 ガラス食器 Pending JPH09238806A (ja)

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