JP7506566B2 - 封着・被覆用材 - Google Patents
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Landscapes
- Glass Compositions (AREA)
Description
SiO2 :30~50%
Al2O3 :1~10%
B2O3 :10~32%
BaO :5~25%
ZnO :1~10%
Bi2O3 :0~6%,及び
RO :18~40%
(Rは,Mg,Ca,Sr,Ba及びZnを包括的に表す。)
を含有することを特徴とする,封着・被覆用ガラス。
2.実質的に酸化鉛もアルカリ金属酸化物も含有せず,モル%で,
SiO2 :32~48%
Al2O3 :2~8%
B2O3 :12~30%
BaO :8~22%
ZnO :1~8%
Bi2O3 :0~6%,及び
RO :21~38%
(Rは,Mg,Ca,S,Ba及びZnを包括的に表す。)
を含有することを特徴とする,封着・被覆用ガラス。
3.CaOとSrOのうち少なくとも1種を合計で1~20モル%含有する,上記1又は2の封着・被覆用ガラス。
4.SiO2とB2O3の合計含有量が50~70モル%である,上記1~3の何れかの封着・被覆用ガラス。
5.ROに対するSiO2のモル比:
[SiO2/RO]
が1~2である,上記1~4の何れかの封着・被覆用ガラス。
6.粉末の形態の上記1~5の何れかのガラスを含んでなる封着・被覆用材。
7.粉末の形態の上記1~5の何れかのガラスとフィラー粉末とを含んでなり,フィラー粉末の含有量が40重量%を超えないものである,封着・被覆用材。
8.有機バインダーと溶剤を更に含んでなるペーストの形態である,上記6又は7の封着・被覆用材。
本発明の封着・被覆用ガラスを構成する各成分と,本発明の目的の達成に適したそれらの含有量範囲は以下の通りである。
本発明のガラスからなる粉末はそのまま封着・被覆用材として使用することができるが,熱膨張係数の調整及び強度の向上の目的で,必要に応じてセラミックフィラーとの混合粉末の形態の封着・被覆用材として使用することもできる。セラミックフィラーの配合量は,ガラスとの合計量の40重量%以下となるよう適宜設定することができる。配合するセラミックフィラーの例としては,コーディエライト,ジルコン,リン酸ジルコニウム,チタン酸アルミニウム,ムライト,アルミナ,ウィレマイト,シリカ(α―クォーツ,クリストバライト,トリジマイト)等が挙げられる。これらの中でリン酸ジルコニウム及びジルコンは,焼成時にガラスを結晶化させる懸念なしに熱膨張係数を調整できるものであり,その点から特に好ましい。
表1~3の実施例1~18及び表4の比較例1~4に示すガラス組成となるように原料を調合,混合し,該混合物を白金るつぼに入れ,1400~1500℃の温度で1時間溶融した。ガラス融液の大半を双ロール法で急冷してガラスフレークを得,これをポットミルを用いて粉砕してガラス粉末とし,後述のように熱示唆分析(DTA)にかけた。融液の残部は予め加熱しておいたカーボン板にブロック状に流し出し,ガラス転移温度より約50℃高い温度に設定した電気炉中での徐冷を経てガラスブロックとした。
表5の実施例19~21に示す割合でガラス粉末とセラミックフィラー粉末を調合し混合粉末をそれぞれ調製した。
実施例1~18,比較例1~4について,ガラス粉末を用いてガラス転移温度,軟化温度,及び結晶化温度を,並びにガラスブロックの熱膨張係数を,次の方法により測定した。結果を表1~4に示す。
ガラス粉末約60~80mgを白金セルに充填し,DTA測定装置(リガク社製Thermo Plus EVO2 TG-DTA8122)を用いて,室温から20℃/分で1000℃まで昇温させてガラス転移温度(Tg),軟化温度(Ts),及び結晶化温度(Tp)を測定した。
上記のガラスブロックを約5×5×15mmに切り出し,研磨して測定用のサンプルとした。TMA測定装置を用いて,室温から10℃/分で昇温したときに得られる熱膨張曲線から,50℃と300℃の2点に基づく熱膨張係数(α)を求めた。
ガラスの耐酸性
実施例1~18,及び比較例1~3の各ガラスについて,次の方法により耐酸性を測定した。即ち,上記のガラスブロックを約5×5×15mmに切り出し,70%硝酸に浸漬して室温で2時間静置した。浸漬前に対する浸漬後のガラスブロックの重量変化の割合(%)を求めた。結果は表1~4に示す。
流動性(750℃焼成)
実施例1~18,及び比較例1~3の各ガラスについて,次の方法により750℃で焼成した際の流動性を調べた。即ち,各ガラス粉末約5gを内径20mmの金型に入れ,プレス成形して圧粉体にし,それらを昇温速度200℃/時間で750℃まで昇温し,その温度に1時間保持した後,それらの焼成状態を観察した。結果を表1~4に示す。表面にガラス光沢があり,流動したものを○,表面にガラス光沢がなく,流動性がなかったものを×とした。
ガラとフィラーの混合粉末の圧粉体の熱膨張係数
実施例19,20及び21の各混合粉末約5gをそれぞれ内径20mmの金型に入れ,プレス成形して圧粉体とした。各圧粉体を750℃で1時間焼成し,得られた焼結体を約5×5×15mmに切り出し,試験体を作製した。試験体につき,TMA測定装置を用いて,室温から10℃/分で昇温したときに得られる熱膨張曲線から50℃と300℃の2点に基づく熱膨張係数(α)を求めた。結果を表1~4に示す。
Claims (8)
- 実質的に酸化鉛もアルカリ金属酸化物も含有せず,モル%で,
SiO2 :30~50%
Al2O3 :1~10%
B2O3 :10~32%
BaO :8~25%
ZnO :1~10%
Bi2O3 :0~6%,及び
RO : 18~40%
(Rは,Mg,Ca,Sr,Ba及びZnを包括的に表す。)
を含有し、但し
MgOの含有量は1%以下
であることを特徴とする,封着・被覆用ガラス。 - 実質的に酸化鉛もアルカリ金属酸化物も含有せず,モル%で,
SiO2 :32~48%
Al2O3 :2~8%
B2O3 :12~30%
BaO :8~22%
ZnO :1~8%
Bi2O3 :0~6%,及び
RO :21~38%
(Rは,Mg,Ca,S,Ba及びZnを包括的に表す。)
を含有し、但し
MgOの含有量は1%以下
であることを特徴とする,封着・被覆用ガラス。 - CaOとSrOのうち少なくとも1種を合計で1~20モル%含有する,請求項1又は2の封着・被覆用ガラス。
- SiO2とB2O3の合計含有量が50~70モル%である,請求項1~3の何れかの封着・被覆用ガラス。
- ROに対するSiO2のモル比:
[SiO2/RO]
が1~2である,請求項1~4の何れかの封着・被覆用ガラス。 - 粉末の形態の請求項1~5の何れかのガラスを含んでなる封着・被覆用材。
- 粉末の形態の請求項1~5の何れかのガラスとフィラー粉末とを含んでなり,フィラー粉末の含有量が40重量%を超えないものである,封着・被覆用材。
- 有機バインダーと溶剤を更に含んでなるペーストの形態である,請求項6又は7の封着・被覆用材。
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