JP2987039B2 - 接着・封止用ガラス - Google Patents
接着・封止用ガラスInfo
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- 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
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/12—Silica-free oxide glass compositions
- C03C3/16—Silica-free oxide glass compositions containing phosphorus
-
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- 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
- C03C8/00—Enamels; Glazes; Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions
- C03C8/24—Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions, i.e. for use as seals between dissimilar materials, e.g. glass and metal; Glass solders
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- Glass Compositions (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は接着・封止用ガラスにか
かり、特に磁気ヘッドの封着に好適な接着・封止用ガラ
スに関する。
かり、特に磁気ヘッドの封着に好適な接着・封止用ガラ
スに関する。
【０００２】
【従来技術とその問題点】接着・封止用ガラスとしてPb
O 系、特に PbO−B2O3系、 PbO−B2O3−SiO2系、PbO −
B2O3−ZnO 系、 PbO−B2O3−SiO2−Al2O3 系等の低融点
ガラスが広く採用されることはよく知られるところであ
る。
O 系、特に PbO−B2O3系、 PbO−B2O3−SiO2系、PbO −
B2O3−ZnO 系、 PbO−B2O3−SiO2−Al2O3 系等の低融点
ガラスが広く採用されることはよく知られるところであ
る。
【０００３】しかし上記低融点ガラスは、金属、セラミ
ックの接着・封止用としては勿論、磁気ヘッド封着用と
しては耐水、耐薬品性が不充分で、被接着材料とも反応
し被接着材料を変質し易い、ガラスの硬度が低い等の難
点があり、またPbO を多量に含有するため、加熱加工作
業中に有害なPbO の揮散により作業環境を悪化させ、あ
るいは水と接触するとPbイオンが溶出し公害問題を誘起
する等、問題点も多い。
ックの接着・封止用としては勿論、磁気ヘッド封着用と
しては耐水、耐薬品性が不充分で、被接着材料とも反応
し被接着材料を変質し易い、ガラスの硬度が低い等の難
点があり、またPbO を多量に含有するため、加熱加工作
業中に有害なPbO の揮散により作業環境を悪化させ、あ
るいは水と接触するとPbイオンが溶出し公害問題を誘起
する等、問題点も多い。
【０００４】これに対し、特開昭61−36135 号、特開昭
61−111935号には、V2O5−P2O5系にTeO2等を含み、磁気
ヘッドの接着・封止用に供する低融点ガラスが開示され
ている。しかし耐水・耐薬品性や硬度等に難点があり、
またV2O5自体熱安定性に劣り、着色不透明になり易い等
の問題もある。
61−111935号には、V2O5−P2O5系にTeO2等を含み、磁気
ヘッドの接着・封止用に供する低融点ガラスが開示され
ている。しかし耐水・耐薬品性や硬度等に難点があり、
またV2O5自体熱安定性に劣り、着色不透明になり易い等
の問題もある。
【０００５】他方、特開昭62−128946号にはTeO2−P2O5
−PbO −(ZnO＋Li2O) 系に各種任意成分を含み、光学材
料として好適で低融点ガラスでもあるテルライトガラス
が開示されている。しかし磁気ヘッド封着用ガラスとし
ての開示、示唆はしてない。またPbO が多いケースにお
いては前記同様の公害上の問題が危惧される。さらに、
開示実施例は耐水・耐薬品性に劣っていたり、硬度が不
充分であったりする等、磁気ヘッドの接着・封止用とし
ては満足できるものではない。
−PbO −(ZnO＋Li2O) 系に各種任意成分を含み、光学材
料として好適で低融点ガラスでもあるテルライトガラス
が開示されている。しかし磁気ヘッド封着用ガラスとし
ての開示、示唆はしてない。またPbO が多いケースにお
いては前記同様の公害上の問題が危惧される。さらに、
開示実施例は耐水・耐薬品性に劣っていたり、硬度が不
充分であったりする等、磁気ヘッドの接着・封止用とし
ては満足できるものではない。
【０００６】なお磁気ヘッドの接着・封止用ガラスにお
いては、熱膨張率が磁性体のそれとよく適合しているこ
と、作業温度が磁性体の特性を損ねない程度の温度域で
あること、耐水、耐薬品性に優れること、高い硬度を有
すること、機械的強度が高いこと、透視性を有するこ
と、磁性体との相互反応がないこと、磁気的絶縁性に優
れること等が要求される。これらファクターは二律背反
的な要素もあっていずれをも十二分に満足させるのは困
難であるが、本発明は多くのファクターにおいて適合
し、あるいは公知のガラスに比べ優れた接着・封止用ガ
ラスを提供するものである。
いては、熱膨張率が磁性体のそれとよく適合しているこ
と、作業温度が磁性体の特性を損ねない程度の温度域で
あること、耐水、耐薬品性に優れること、高い硬度を有
すること、機械的強度が高いこと、透視性を有するこ
と、磁性体との相互反応がないこと、磁気的絶縁性に優
れること等が要求される。これらファクターは二律背反
的な要素もあっていずれをも十二分に満足させるのは困
難であるが、本発明は多くのファクターにおいて適合
し、あるいは公知のガラスに比べ優れた接着・封止用ガ
ラスを提供するものである。
【０００７】
【問題点を解決するための手段】本発明は、 mol％表示
で、P2O5 20 〜60％、TeO2 10 〜50％、PbO 0 〜＜１
％、ZnO 0 〜20％、BaO 0 〜20％、Li2O 0〜20％、Bi2O
3 0 〜10％の範囲で、PbO、ZnO 、BaO 、Li2OおよびBi2
O3 の和が25〜40％である接着・封止用ガラスである。
で、P2O5 20 〜60％、TeO2 10 〜50％、PbO 0 〜＜１
％、ZnO 0 〜20％、BaO 0 〜20％、Li2O 0〜20％、Bi2O
3 0 〜10％の範囲で、PbO、ZnO 、BaO 、Li2OおよびBi2
O3 の和が25〜40％である接着・封止用ガラスである。
【０００８】なお、特に磁気ヘッドの接着・封止用ガラ
スにおいては、熱膨張率が磁性体の100 〜140 ／℃程度
の熱膨張率とよく適合していること、作業温度が磁性体
の特性を損ねない 500〜 600℃程度であること、耐水、
耐薬品性に優れること、比較的高い硬度を有すること、
機械的強度が高いこと、透視性を有すること、磁性体と
の相互反応がないこと、磁気的絶縁性に優れること等が
要求されるが、本発明の接着・封止用ガラスは多くのフ
ァクターにおいて適合し、あるいは公知のガラスに比べ
優れた特性を示すものである。
スにおいては、熱膨張率が磁性体の100 〜140 ／℃程度
の熱膨張率とよく適合していること、作業温度が磁性体
の特性を損ねない 500〜 600℃程度であること、耐水、
耐薬品性に優れること、比較的高い硬度を有すること、
機械的強度が高いこと、透視性を有すること、磁性体と
の相互反応がないこと、磁気的絶縁性に優れること等が
要求されるが、本発明の接着・封止用ガラスは多くのフ
ァクターにおいて適合し、あるいは公知のガラスに比べ
優れた特性を示すものである。
【０００９】本成分系において、P2O5は mol％で20〜60
％の範囲においてガラス形成が良好で安定しており、他
方60％を越えるとガラスの耐水、耐薬品性を悪化させ、
また20％未満であるとガラス形成を不安定にする。TeO2
は同様に10〜50％の範囲においてガラス形成が良好で安
定しており、50％を越えるとガラス形成を不安定にし、
ガラスの硬度を低下させ、10％未満ではガラスの耐水性
を悪化させる等不具合が生ずる。
％の範囲においてガラス形成が良好で安定しており、他
方60％を越えるとガラスの耐水、耐薬品性を悪化させ、
また20％未満であるとガラス形成を不安定にする。TeO2
は同様に10〜50％の範囲においてガラス形成が良好で安
定しており、50％を越えるとガラス形成を不安定にし、
ガラスの硬度を低下させ、10％未満ではガラスの耐水性
を悪化させる等不具合が生ずる。
【００１０】PbO は安定した低融点ガラスを得るうえで
きわめて有用であるが、ガラスの硬度を低下させ、水へ
の溶出による公害問題も大きいので1％未満とする。
きわめて有用であるが、ガラスの硬度を低下させ、水へ
の溶出による公害問題も大きいので1％未満とする。
【００１１】BaO はPbO の前記欠点を補ううえで重要で
あり、特にPbO を含有しないケースにおいては 5％以上
の導入が好ましい。なお、20％を越えると耐失透性が悪
化する。
あり、特にPbO を含有しないケースにおいては 5％以上
の導入が好ましい。なお、20％を越えると耐失透性が悪
化する。
【００１２】Li2Oは溶融性を改善し安定したガラスを
得、ガラスの耐水性を向上するうえで有効であるが、20
％を越えると耐水性を悪化させ、接着に際して被接着体
との反応も起生し易いので20％以下とする。なお 5〜20
％の範囲で導入することが望ましい。
得、ガラスの耐水性を向上するうえで有効であるが、20
％を越えると耐水性を悪化させ、接着に際して被接着体
との反応も起生し易いので20％以下とする。なお 5〜20
％の範囲で導入することが望ましい。
【００１３】ZnO もガラスの安定性、耐水性向上に有効
であるが、20％を越えると失透が生じ易く、ガラス形成
も困難となる。Bi2O3 はガラスの耐水性、硬度向上に有
効であるが、10％を越えるとガラス形成を不安定とし、
ガラスを製造する際の溶融・成形性に劣る。
であるが、20％を越えると失透が生じ易く、ガラス形成
も困難となる。Bi2O3 はガラスの耐水性、硬度向上に有
効であるが、10％を越えるとガラス形成を不安定とし、
ガラスを製造する際の溶融・成形性に劣る。
【００１４】さらに、PbO 、ZnO 、BaO 、Li2OおよびBi
2O3 の和が40％を越えると、相対的にガラス形成成分で
あるP2O5およびTiO2が過少となりガラス形成が困難とな
り、他方25％未満ではガラスの耐水性、硬度、あるいは
ガラス製造時の均質性、清澄性を含めた易溶性において
劣る。
2O3 の和が40％を越えると、相対的にガラス形成成分で
あるP2O5およびTiO2が過少となりガラス形成が困難とな
り、他方25％未満ではガラスの耐水性、硬度、あるいは
ガラス製造時の均質性、清澄性を含めた易溶性において
劣る。
【００１５】なお、硬度、耐水性等を向上するために例
えばSiO2、TiO2、Al2O3 、SrO 等をガラスの安定性を向
上するためにB2O3を、溶融性の改善のためにNa2O、K2O
、MgO 、CaO 等を、あるいは熱膨張率を調整するため
に前掲した成分を 5％以下程度の範囲で適宜導入するこ
とができる。
えばSiO2、TiO2、Al2O3 、SrO 等をガラスの安定性を向
上するためにB2O3を、溶融性の改善のためにNa2O、K2O
、MgO 、CaO 等を、あるいは熱膨張率を調整するため
に前掲した成分を 5％以下程度の範囲で適宜導入するこ
とができる。
【００１６】
【実施例】以下に実施例を例示し本発明を説明する。 〔試料調整〕P2O5源としてオルトリン酸、TeO2源として
二酸化テルル、PbO 源として酸化鉛、ZnO 源として亜鉛
華、BaO 源として炭酸バリウム、Li2O源として炭酸リチ
ウム、Bi2O3 源として酸化ビスマス、Al2O3 源として水
酸化アルミニウム、B2O3源としてほう酸を使用し、ガラ
ス組成換算で表１に示す目標割合で調合し、アルミナ坩
堝に充填後、坩堝に蓋をし、予め1050℃ないし1200℃の
適宜温度に加熱保持した電気炉内にセットし20〜30分間
溶融した。得られた溶融物をいったんカーボンプレート
上に流し出し、さらにこれを電気炉内で徐冷してガラス
試料を得た。
二酸化テルル、PbO 源として酸化鉛、ZnO 源として亜鉛
華、BaO 源として炭酸バリウム、Li2O源として炭酸リチ
ウム、Bi2O3 源として酸化ビスマス、Al2O3 源として水
酸化アルミニウム、B2O3源としてほう酸を使用し、ガラ
ス組成換算で表１に示す目標割合で調合し、アルミナ坩
堝に充填後、坩堝に蓋をし、予め1050℃ないし1200℃の
適宜温度に加熱保持した電気炉内にセットし20〜30分間
溶融した。得られた溶融物をいったんカーボンプレート
上に流し出し、さらにこれを電気炉内で徐冷してガラス
試料を得た。
【００１７】各成分組成を表１に示す。
【００１８】
【表１】
【００１９】〔物性測定〕各試料を、シリカガラスを標
準物質とする示差熱膨張計により、昇温速度 5℃／min
の条件で熱膨張を測定し、30〜300 ℃の平均熱膨張率、
ガラス転移点、屈伏点を求めた。別にビッカース微小硬
度計によりビッカース硬度を測定し、また95℃の蒸留水
に20時間浸漬して重量減少率 (耐水性) を求めた。
準物質とする示差熱膨張計により、昇温速度 5℃／min
の条件で熱膨張を測定し、30〜300 ℃の平均熱膨張率、
ガラス転移点、屈伏点を求めた。別にビッカース微小硬
度計によりビッカース硬度を測定し、また95℃の蒸留水
に20時間浸漬して重量減少率 (耐水性) を求めた。
【００２０】さらに、前記耐水性試験において、測定後
の液中への溶出Pbに関し、塩酸滴下による白濁、白沈
(PbCl2)の生成について観察・定性分析し、白濁、白沈
が認められないもの (○で表示) 、僅かに白沈が認めら
れるもの (△) 、白沈が明白なもの (×) に区分して評
価した。これら物性測定の結果を表１に併せて示す。
の液中への溶出Pbに関し、塩酸滴下による白濁、白沈
(PbCl2)の生成について観察・定性分析し、白濁、白沈
が認められないもの (○で表示) 、僅かに白沈が認めら
れるもの (△) 、白沈が明白なもの (×) に区分して評
価した。これら物性測定の結果を表１に併せて示す。
【００２１】〔結果〕 表１において、本発明にかかる実施例1 〜実施例６に対
し、比較例1 は〔ZnO＋BaO ＋Li2O＋Bi2O3 ＋PbO 〕の
和が過剰なケース、比較例2 はTeO2を含まないケース、
比較例3 、4 は先述した公知例に開示されたもので、う
ち比較例3 はPbO が過剰なケース、比較例4 は〔ZnO ＋
BaO ＋Li2O＋Bi2O3 ＋PbO 〕の和が過少なケースを示
す。
し、比較例1 は〔ZnO＋BaO ＋Li2O＋Bi2O3 ＋PbO 〕の
和が過剰なケース、比較例2 はTeO2を含まないケース、
比較例3 、4 は先述した公知例に開示されたもので、う
ち比較例3 はPbO が過剰なケース、比較例4 は〔ZnO ＋
BaO ＋Li2O＋Bi2O3 ＋PbO 〕の和が過少なケースを示
す。
【００２２】表示から明らかなとおり、実施例において
はいずれも屈伏点が300 ℃〜400 ℃台半ばと低く、従っ
て接着・封止作業も500 ℃以下ないし600 ℃程度と磁性
材料を損なうようなこともなく、ガラスの熱膨張率は10
0 ×10-7／℃ないし140 ×10 -7／℃台であって、磁性体
材料の熱膨張率に相応して適宜選択・設計でき、ガラス
の耐水性も良好で、Pb溶出も皆無ないし僅少であり、ま
たガラスの硬度も殆どが300 ないし400 台と良好な結果
を示し、他方比較例はガラスの耐水性あるいは更にPb溶
出において劣り、または屈伏点が高い等、磁気ヘッド封
着用として不適当であることを示す。
はいずれも屈伏点が300 ℃〜400 ℃台半ばと低く、従っ
て接着・封止作業も500 ℃以下ないし600 ℃程度と磁性
材料を損なうようなこともなく、ガラスの熱膨張率は10
0 ×10-7／℃ないし140 ×10 -7／℃台であって、磁性体
材料の熱膨張率に相応して適宜選択・設計でき、ガラス
の耐水性も良好で、Pb溶出も皆無ないし僅少であり、ま
たガラスの硬度も殆どが300 ないし400 台と良好な結果
を示し、他方比較例はガラスの耐水性あるいは更にPb溶
出において劣り、または屈伏点が高い等、磁気ヘッド封
着用として不適当であることを示す。
【００２３】
【発明の効果】本発明によれば金属、セラミックの接着
・封止用、殊に磁気ヘッドの接着・封止用として有用で
あり、熱膨張率を磁性体のそれと適合させることがで
き、接着・封止温度も磁性体の特性を損なうことのない
作業温度範囲であり、耐水性に優れてPb溶出も皆無ない
し僅少であり、比較的高い硬度を有する等、その工業上
の利用価値は多大である。
・封止用、殊に磁気ヘッドの接着・封止用として有用で
あり、熱膨張率を磁性体のそれと適合させることがで
き、接着・封止温度も磁性体の特性を損なうことのない
作業温度範囲であり、耐水性に優れてPb溶出も皆無ない
し僅少であり、比較的高い硬度を有する等、その工業上
の利用価値は多大である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C03C 1/00 - 14/00 ＣＡ（ＳＴＮ) ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ)
Claims (1)
- 【請求項１】mol％表示で、P2O5 20 〜60％、TeO2 10
〜50％、PbO 0 〜＜１％、ZnO 0 〜20％、BaO 0 〜20
％、Li2O 0〜20％、Bi2O3 0 〜10％の範囲で、PbO 、Zn
O 、BaO 、Li2OおよびBi2O3 の和が25〜40％であること
を特徴とする接着・封止用ガラス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5271453A JP2987039B2 (ja) | 1993-10-29 | 1993-10-29 | 接着・封止用ガラス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5271453A JP2987039B2 (ja) | 1993-10-29 | 1993-10-29 | 接着・封止用ガラス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07126037A JPH07126037A (ja) | 1995-05-16 |
| JP2987039B2 true JP2987039B2 (ja) | 1999-12-06 |
Family
ID=17500245
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5271453A Expired - Fee Related JP2987039B2 (ja) | 1993-10-29 | 1993-10-29 | 接着・封止用ガラス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2987039B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7754629B2 (en) * | 2006-11-30 | 2010-07-13 | Corning Incorporated | Phosphotellurite-containing glasses, process for making same and articles comprising same |
| US7736546B2 (en) * | 2008-01-30 | 2010-06-15 | Basf Se | Glass frits |
| US8383011B2 (en) | 2008-01-30 | 2013-02-26 | Basf Se | Conductive inks with metallo-organic modifiers |
| US8308993B2 (en) | 2008-01-30 | 2012-11-13 | Basf Se | Conductive inks |
| GB201407418D0 (en) * | 2014-04-28 | 2014-06-11 | Johnson Matthey Plc | Conductive paste, electrode and solar cell |
| EP3583612A1 (en) * | 2017-02-15 | 2019-12-25 | Basf Se | Glass frit, conductive paste and use of the conductive paste |
| KR102144685B1 (ko) * | 2019-03-29 | 2020-08-14 | 전남대학교산학협력단 | 디지털 메탈-세라믹 치아보철물 제작방법 및 이를 위한 용융 접착용 글라스 |
-
1993
- 1993-10-29 JP JP5271453A patent/JP2987039B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07126037A (ja) | 1995-05-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |