JPH061638A - ガラスと金属の接着方法 - Google Patents

ガラスと金属の接着方法

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JPH061638A
JPH061638A JP4161008A JP16100892A JPH061638A JP H061638 A JPH061638 A JP H061638A JP 4161008 A JP4161008 A JP 4161008A JP 16100892 A JP16100892 A JP 16100892A JP H061638 A JPH061638 A JP H061638A
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JP
Japan
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glass
glass frit
low
metal
studpin
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JP4161008A
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English (en)
Inventor
Toshio Akimoto
俊夫 秋元
Kazuo Shibaoka
和夫 芝岡
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Nippon Sheet Glass Co Ltd
Original Assignee
Nippon Sheet Glass Co Ltd
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL 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
    • C03C27/00Joining pieces of glass to pieces of other inorganic material; Joining glass to glass other than by fusing
    • C03C27/04Joining glass to metal by means of an interlayer
    • C03C27/042Joining glass to metal by means of an interlayer consisting of a combination of materials selected from glass, glass-ceramic or ceramic material with metals, metal oxides or metal salts
    • C03C27/044Joining glass to metal by means of an interlayer consisting of a combination of materials selected from glass, glass-ceramic or ceramic material with metals, metal oxides or metal salts of glass, glass-ceramic or ceramic material only
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL 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
    • C03C8/00Enamels; Glazes; Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions
    • C03C8/24Fusion 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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  • Joining Of Glass To Other Materials (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】ガラスと金属の接着部の耐衝撃強度が大きく、
かつ、高温に加熱されてもガラスと金属との相対的な位
置ずれが小さく抑えられたガラスと金属の接着方法を提
供する。 【構成】ガラスと金属を低融点ガラスフリットで接着す
る方法において、低融点ガラスフリットとして硼酸アル
ミニウムウイスカーを1〜10重量%含有し、かつ、ガ
ラスとの線膨張係数の差が10×10ー7/℃以内でもの
を用いるガラスと金属の接着方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、低融点ガラスフリット
によりガラスと金属とを接着する方法に関し、とりわけ
ガラスに、再加熱しても金属製スタッドピンをその台座
面がガラス表面より大きく変位しない接着する方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】薄型陰極線管のガラス製裏板には金属製
スタッドピンが接着固定されており、このスタッドピン
により陰極線管内部の電子銃などの部品が支持固定され
ている。裏板の肉厚が10mm以上である場合は、スダ
ッドピンはガラス内に埋め込み熔着される。一方、ガラ
ス厚みがたとえば7mmより薄い場合は、裏板とスタッ
ドピンは低融点ガラスフリットで接着される。このと
き、接着部分の耐衝撃強度を向上させるために炭化珪素
ウイスカーを含有させた低融点ガラスフリットを用いる
方法が知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、炭化珪
素ウイスカーを含有する低融点ガラスフリットで接着し
たガラスと金属の接合体は、400℃以上の熱プロセス
を受けると炭化珪素ウイスカー中の吸着水が脱離するこ
とに起因する低融点ガラスフリットの体積膨張により、
接合体のガラス表面と金属台座部との距離が変わるとい
う現象があった。この現象は、陰極線管を製作するにあ
たっては、電子銃ユニットと蛍光体が内面に塗布されて
いるガラス製フエースプレート内面の画像表示面との距
離(図2の距離H2)を精度よく制御する上で問題とな
っていた。本発明は、上記の問題点を解決するガラスと
金属との接着方法を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、ガラスと金属
を低融点ガラスフリットで接着する方法において、前記
低融点ガラスフリットとして硼酸アルミニウムウイスカ
ーを1〜10重量%含有し前記ガラスとの線膨張係数の
差が10×10ー7/℃以内であるものを用いることを特
徴とするガラスと金属の接着方法である。
【0005】本発明にかかる低融点ガラスフリット中の
硼酸アルミニウムウイスカーは、1重量%より少ないと
含有効果が現れず接合体の耐衝撃強度が大きくならな
い。また、10重量%より多いと接着強度が低下するの
で、含有される硼酸アルミニウムウイスカーは1〜10
重量%とされる。さらに2〜7重量%が好ましい。ま
た、硼酸アルミニウムウイスカーの形状としては、繊維
長が5〜100μmが好ましく、さらに10〜30μm
が好ましく、そしてその繊維径は0.5〜1μmが好ま
しい。
【0006】本発明においては、ガラスと前記硼酸アル
ミニウムウイスカーを含有するガラスフリットの間にガ
ラスの線膨張係数と前記硼酸アルミニウムウイスカーを
含む低融点ガラスフリットの線膨張係数との中間の線膨
張係数を有し硼酸アルミニウムウイスカーを含有しない
低融点ガラスリットを介在させるようにして接着しても
よく、金属と前記硼酸アルミニウムウイスカーを含有す
るガラスフリットの間に金属の線膨張係数と前記硼酸ア
ルミニウムウイスカーを含有する低融点ガラスフリット
の線膨張係数との中間の線膨張係数を有し硼酸アルミニ
ウムウイスカーを含有しない低融点ガラスリットを介在
させるようにして接着してもよい。
【0007】
【作用】本発明に用いる低融点ガラスフリットは、金属
と接合するガラスとの線膨張係数差が小さく調整され、
かつ、高温に加熱されても水分の脱離反応を起こさない
硼酸アルミニウムウイスカーを適当量含んでいる。これ
により、本発明により得られるガラスー金属接合体は接
合の耐衝撃強度が大きい。さらに本発明の接合体におい
ては、ガラスフリットは前記化学変化による熱膨張を生
じないので、高温に加熱されてもガラスに対する金属と
相対的位置ずれが小さく抑えられる。
【0008】
【実施例】以下に本発明を実施例により説明する。 実施例 図1は、本発明のガラスと金属製スタッドピンとを接着
する方法を説明する図である。線膨張係数が88×10
ー7/℃の低融点ガラスフリット(岩城ガラス社製商品名
IWFー7575W)と線膨張係数が99×10ー7/℃
の低融点ガラスフリット(岩城ガラス社製商品名IWF
ー7590)とを2:8の割合で混合し、混合した低融
点ガラスフリット中に硼酸アルミニウムウイスカー(四
国化成社製商品名アルボレックスG)を重量比で4%含
有するようにさらに混合した。この混合物にさらに重量
比で10%の酢酸イソアミルを混合しペースト状にし
た。得られたペーストを線膨張係数が110×10ー7
℃の18Cr−Fe合金製の断面凹形状のスタッドピン
2の凹部に流し込み、395℃で10分間仮焼成した
後、低融点ガラスフリット1の露出面1aを研磨し、ス
タッドピン2のエッジから露出している部分の厚みを調
整して図1(a)に示すように低融点ガラスフリット付
きスタッドピンを得た。このスタッドピンを460℃で
の線膨張係数が94×10ー7/℃であるソーダライムシ
リカ組成のガラスでできた裏板3に圧着し、460℃の
温度で1時間加熱して、裏板の表面からスタッドピン2
の台座面までの距離H1が所定寸法になるように接着し
た。(図1(b))。
【0009】図2は、本発明の方法を用いて製作した陰
極線管の概略断面図で、陰極線管7は、ガラス製フエー
スプレート4と裏板3とがガラスフリット6で封着さ
れ、減圧されたその内部に電子部品ユニット5がスタッ
ドピン2により支持固定されている。
【0010】裏板3上に接着したスタッドピン2(図1
(b)に示される)に、3mm/secの変位スピード
でせん断力を加えたところ、約90kgfに達するまで
スタッドピンは破損しなかった。また、約2kgの荷重
で約50Gの衝撃を加えたが破損しなかった。さらに、
スタッドピンと裏板との接合体を460℃1時間の加熱
処理テストを行ったところ、低融点ガラスフリットの膨
張に起因する裏板表面からスタッドピンの台座面までの
距離H1の変位は、低融点ガラスフリットの厚みが5m
mのとき15μm以下であった。得られた接合体の耐衝
撃強度と、加熱により生じた距離H1の変位量を表1に
示す。
【0011】
【表1】
【0012】比較例1 低融点ガラスフリットとして線膨張係数が88×10ー7
の低融点ガラスフリット(岩城ガラス社製商品名IWF
ー7575W)に4重量%の炭化珪素ウイスカーを含有
させたものを用いたことのほかは、全く実施例と同じよ
うにしてガラスー金属接合体を製作し、その接合部の耐
衝撃強度と加熱により生じた距離H1の変位量を測定し
た。その結果を表1に示す。 比較例2 低融点ガラスフリットとして線膨張係数が88×10ー7
の低融点ガラスフリット(岩城ガラス社製商品名IWF
ー7575W)を用いたことのほかは、全く実施例と同
じようにしてガラスー金属接合体を製作し、その接合部
の耐衝撃強度と加熱により生じた距離H1の変位量を測
定した。その結果を表1に示す。
【0013】表1から、本発明の方法により得られた接
合体は、耐衝撃強度が強く、かつ、加熱されてもガラス
表面からスタッドピンの台座面までの距離H1の変位量
が小さいことが分かる。これにより本発明の方法により
電子銃ユニットが陰極線管内に支持固定された陰極線管
の電子銃ユニット5とガラス製フエースプレート画像表
示部内面との距離H2との距離を所定寸法に精度よく維
持することができる。
【0014】
【発明の効果】本発明の方法によれば、耐衝撃強度が強
く、かつ、再加熱されてもガラスと金属部品との相対的
位置の変位量が小さいガラスー金属接合体が得られる。
本発明を陰極線管用ガラス製フエースプレートに用いれ
ば、陰極線管内に電子部品ユニットを画像面に対して位
置ずれすることなく支持固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のガラスと金属とを接着する方法を説明
する図である。
【図2】本発明の方法を用いて製作した陰極線管の概略
断面図である。
【符号の説明】
1・・・低融点ガラスフリット、2・・・スタッドピ
ン、3・・・裏板、4・・・ガラス製フエースプレー
ト、5・・・電子銃ユニット、6・・・ガラスフリッ
ト、7・・・陰極線管

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ガラスと金属を低融点ガラスフリットで接
    着する方法において、前記低融点ガラスフリットとして
    硼酸アルミニウムウイスカーを1〜10重量%含有し前
    記ガラスとの線膨張係数の差が10×10ー7/℃以内で
    あるものを用いることを特徴とするガラスと金属の接着
    方法。
JP4161008A 1992-06-19 1992-06-19 ガラスと金属の接着方法 Pending JPH061638A (ja)

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