JPH07108793B2 - セラミック基板用グレーズ組成物 - Google Patents
セラミック基板用グレーズ組成物Info
- Publication number
- JPH07108793B2 JPH07108793B2 JP1305982A JP30598289A JPH07108793B2 JP H07108793 B2 JPH07108793 B2 JP H07108793B2 JP 1305982 A JP1305982 A JP 1305982A JP 30598289 A JP30598289 A JP 30598289A JP H07108793 B2 JPH07108793 B2 JP H07108793B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- glaze
- composition
- ceramic substrate
- present
- glaze composition
- 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.)
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Classifications
-
- 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
- C03C8/00—Enamels; Glazes; Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions
- C03C8/02—Frit compositions, i.e. in a powdered or comminuted form
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はセラミック基板に施釉するためのグレーズ組成
物に関し、ファクシミリ用のサーマルヘッド及びサーマ
ルプリンタヘッド用グレーズ基板等の各種のグレーズド
基板に利用される。尚、これは封着材料にも利用でき
る。
物に関し、ファクシミリ用のサーマルヘッド及びサーマ
ルプリンタヘッド用グレーズ基板等の各種のグレーズド
基板に利用される。尚、これは封着材料にも利用でき
る。
〔従来の技術〕 従来のセラミック基板用グレーズ組成物としては、耐熱
性を向上させたもの（特公昭60−55453号公報及び特開
昭60−118648号公報）が知られている。また、これらの
ものよりも更に一層耐熱性を向上させるためにLa2O3、Y
2O3を含むもの（特開昭60−155550号公報）も知られて
いる。
性を向上させたもの（特公昭60−55453号公報及び特開
昭60−118648号公報）が知られている。また、これらの
ものよりも更に一層耐熱性を向上させるためにLa2O3、Y
2O3を含むもの（特開昭60−155550号公報）も知られて
いる。
前者の２つの従来組成物では、その屈伏点が700〜796℃
であり、耐熱性が十分とはいえない。従って、これでは
最近のファクシミリ、プリンターの小型化、高速化に十
分に対応できない。また、後者の従来組成物では、この
屈伏点が800℃以上のため耐熱性は向上しているが、耐
酸性が十分とはいえない。従って、近年特に要求される
精密な加工を十分に果たすことができない。
であり、耐熱性が十分とはいえない。従って、これでは
最近のファクシミリ、プリンターの小型化、高速化に十
分に対応できない。また、後者の従来組成物では、この
屈伏点が800℃以上のため耐熱性は向上しているが、耐
酸性が十分とはいえない。従って、近年特に要求される
精密な加工を十分に果たすことができない。
ここで、耐酸性向上にはZrO2添加が有効と知られている
が、ZrO2は結晶化の核として作用するので、耐酸性に優
れかつ結晶化していないZrO2含有グレーズは、未だ見出
されていない。
が、ZrO2は結晶化の核として作用するので、耐酸性に優
れかつ結晶化していないZrO2含有グレーズは、未だ見出
されていない。
以上より、最近は優れた耐熱性とともに、高精度のエッ
チング加工を可能とするために、従来よりエッチングさ
れにくい、即ち耐酸性も優れたグレーズ組成物が要求さ
れるようになってきている。
チング加工を可能とするために、従来よりエッチングさ
れにくい、即ち耐酸性も優れたグレーズ組成物が要求さ
れるようになってきている。
本発明は、前記問題を解決するとともに前記要求に応え
得るものであり、耐熱性及び耐酸性に優れたグレーズ組
成物を提供することを目的とする。
得るものであり、耐熱性及び耐酸性に優れたグレーズ組
成物を提供することを目的とする。
本発明は、アルカリ及び鉛成分を含まず、かつ屈伏点が
800℃以上となり、更に耐酸性が高い、即ち酸でのエッ
チング速度が従来と比べて遅くなるようなグレーズ組成
物を求めて、本発明者が鋭意研究をすすめた結果、以下
の組成物を見出して完成されたものである。
800℃以上となり、更に耐酸性が高い、即ち酸でのエッ
チング速度が従来と比べて遅くなるようなグレーズ組成
物を求めて、本発明者が鋭意研究をすすめた結果、以下
の組成物を見出して完成されたものである。
即ち、本組成物は、SiO2 45〜60重量％（以下、単に％
という。）、Al2O3 5〜15％、B2O3 0.5〜５％、CaO ２
〜15％、SrO ２〜30％、BaO ５〜30％及びZrO2 0.5〜
10％を必須成分とし、必要に応じて１％以下のMgO及び
３％以下のZnOの少なくとも一方を含有することを特徴
とする。
という。）、Al2O3 5〜15％、B2O3 0.5〜５％、CaO ２
〜15％、SrO ２〜30％、BaO ５〜30％及びZrO2 0.5〜
10％を必須成分とし、必要に応じて１％以下のMgO及び
３％以下のZnOの少なくとも一方を含有することを特徴
とする。
各組成成分の限定理由は以下の通りである。
SiO2:ガラス構造形成の主成分であり、45％未満ではグ
レーズとなり難く、60％を越えるとフリットを溶融しに
くくなる。
レーズとなり難く、60％を越えるとフリットを溶融しに
くくなる。
Al2O3:ガラス構造形成の成分であるが、５％未満では軟
化温度を下げてしまい耐熱性が低くなり、15％を超える
とグレーズ面の平滑性が損なわれる。
化温度を下げてしまい耐熱性が低くなり、15％を超える
とグレーズ面の平滑性が損なわれる。
B2O3:少量で表面平滑性を向上させるが、0.5％未満では
表面にうねりを生じ、５％を超えると屈伏点が低下し耐
熱性が低くなる。
表面にうねりを生じ、５％を超えると屈伏点が低下し耐
熱性が低くなる。
CaO:耐水性及び硬度を向上させる効果を有するが、２％
未満ではその効果が十分でなく、15％を超えると失透傾
向が強くなる。
未満ではその効果が十分でなく、15％を超えると失透傾
向が強くなる。
SrO:BaOと併用することによりグレーズの流動性を増し
平滑な表面が得られるが、２％未満ではその効果が十分
ではなく、30％を超えると、かえって、グレーズ表面の
平滑性を悪くする。
平滑な表面が得られるが、２％未満ではその効果が十分
ではなく、30％を超えると、かえって、グレーズ表面の
平滑性を悪くする。
BaO:フリットを溶融しやすくするとともに熱膨張係数を
高める効果を有するが、５％未満ではその効果に乏し
く、25％を超すと耐熱性を低下させる傾向が顕著にな
る。
高める効果を有するが、５％未満ではその効果に乏し
く、25％を超すと耐熱性を低下させる傾向が顕著にな
る。
ZrO2:少量の添加で耐酸性を向上させる効果を有する
が、0.5％未満ではその効果が明らかではなく、10％を
超えると失透傾向が強くグレーズとはなり難い。
が、0.5％未満ではその効果が明らかではなく、10％を
超えると失透傾向が強くグレーズとはなり難い。
MgO:表面絶縁抵抗を向上させるが、１％を超えると表面
状態を悪くする。
状態を悪くする。
ZnO:グレーズ平滑性を向上させる効果があるが、３％を
超えると失透傾向が強くなる。
超えると失透傾向が強くなる。
本組成物が施釉されるセラミック基板の材質としては、
アルミナ、ベリリア、炭化珪素等が好ましいが、他の材
質とすることもできる。
アルミナ、ベリリア、炭化珪素等が好ましいが、他の材
質とすることもできる。
本組成物は通常以下のようにして製造される。
原料は、何れも酸化物の他に炭酸塩、水酸化物その他の
塩類の何れでもよいが、微粉砕した方が容易にフリット
とすることができるので好ましい。これをアルミナ、ム
ライト、白金等のルツボに入れ、溶融するがその雰囲気
は通常大気中であるが、特にこれに限定されない。これ
らを溶融したら、水中に投入して急冷し、その後トロン
メルで微粉砕してグレーズ組成物とする。この組成物は
通常、以下のようにして使用される。即ち、これを水中
で懸濁し、スプレー法、スクリーン法又はテーププロセ
ス等でセラミック基板上に被着し、スクリーン印刷法又
はテーププロセスの場合は300℃以下の温度で有機物よ
りなる結合剤を消失せしめた後、フリットの溶融する温
度で焼付けて、グレーズドセラミック基板を製作する。
塩類の何れでもよいが、微粉砕した方が容易にフリット
とすることができるので好ましい。これをアルミナ、ム
ライト、白金等のルツボに入れ、溶融するがその雰囲気
は通常大気中であるが、特にこれに限定されない。これ
らを溶融したら、水中に投入して急冷し、その後トロン
メルで微粉砕してグレーズ組成物とする。この組成物は
通常、以下のようにして使用される。即ち、これを水中
で懸濁し、スプレー法、スクリーン法又はテーププロセ
ス等でセラミック基板上に被着し、スクリーン印刷法又
はテーププロセスの場合は300℃以下の温度で有機物よ
りなる結合剤を消失せしめた後、フリットの溶融する温
度で焼付けて、グレーズドセラミック基板を製作する。
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
第１表に示す組成となるように、SiO2、Al（OH）２、H3
BO3、MgCO3、ZnO、CaCO3、SrCO3、BaCO3及びZrO2の所定
量を秤量して、ライカイ機にて混合した。その後、これ
らを、白金ルツボ中で1300〜1500℃の適切な温度で溶融
を行い、これを水中に投入し、急冷してガラスとした。
これを、アルミナ製ボールミルで微粉砕して、本発明の
グ レーズ組成物No.1〜５（本発明品）を製造した。また、
比較のため、本発明のグレーズ組成物と同様の手順を経
て、第１表に示す組成になるように、グレーズ組成物N
o.6、７（比較例品）を製造した。尚、この比較例品はZ
rO2を含んでいない。
BO3、MgCO3、ZnO、CaCO3、SrCO3、BaCO3及びZrO2の所定
量を秤量して、ライカイ機にて混合した。その後、これ
らを、白金ルツボ中で1300〜1500℃の適切な温度で溶融
を行い、これを水中に投入し、急冷してガラスとした。
これを、アルミナ製ボールミルで微粉砕して、本発明の
グ レーズ組成物No.1〜５（本発明品）を製造した。また、
比較のため、本発明のグレーズ組成物と同様の手順を経
て、第１表に示す組成になるように、グレーズ組成物N
o.6、７（比較例品）を製造した。尚、この比較例品はZ
rO2を含んでいない。
前記グレーズ組成物No.1〜７の熱特性（屈伏点、軟化
点、熱膨張係数）を測定し、その結果を第２表に示す。
尚、屈伏点は、5mmφ×20mmの円柱状グレーズを製作
し、熱膨張を測定して膨張曲線の頂点の温度を計測して
定めた。軟化点は、示差熱分析を行って第２番目の吸熱
ピークに相当する温度とした。熱膨張係数は30℃から40
0℃までの熱膨張差により求めた。
点、熱膨張係数）を測定し、その結果を第２表に示す。
尚、屈伏点は、5mmφ×20mmの円柱状グレーズを製作
し、熱膨張を測定して膨張曲線の頂点の温度を計測して
定めた。軟化点は、示差熱分析を行って第２番目の吸熱
ピークに相当する温度とした。熱膨張係数は30℃から40
0℃までの熱膨張差により求めた。
この表によれば、本発明品の屈伏点は、いずれも800℃
以上であり、800℃未満の比較品No.6、７に比べて高
く、耐熱性に優れることを示している。尚、軟化点も96
1〜991℃と高い値を示している。
以上であり、800℃未満の比較品No.6、７に比べて高
く、耐熱性に優れることを示している。尚、軟化点も96
1〜991℃と高い値を示している。
更に、前記グレーズ組成物No.1〜７について、その各々
をエチルセルロース系バインダーと混合してペーストを
調製した。このペーストを、Al2O3含有率が97％のアル
ミナ基板（50×50×1mm）上に塗布し、1100〜1300℃で
２時間保持して焼き付けて、グレーズドセラミック基板
を製作した。これらの各グレーズドセラミック基板を部
分的にシールテープで覆い、エッチング液（HF:HNO3＝
1:1）に、第３表に示す時間中浸してエッチングを行っ
た。これを取り出して、エッチングされた部分とエッチ
ングされていない部分との段差をエッチング厚さとし、
これを表面粗さ計にて測定して、耐酸性を調べた。その
結果を第３表に示した。
をエチルセルロース系バインダーと混合してペーストを
調製した。このペーストを、Al2O3含有率が97％のアル
ミナ基板（50×50×1mm）上に塗布し、1100〜1300℃で
２時間保持して焼き付けて、グレーズドセラミック基板
を製作した。これらの各グレーズドセラミック基板を部
分的にシールテープで覆い、エッチング液（HF:HNO3＝
1:1）に、第３表に示す時間中浸してエッチングを行っ
た。これを取り出して、エッチングされた部分とエッチ
ングされていない部分との段差をエッチング厚さとし、
これを表面粗さ計にて測定して、耐酸性を調べた。その
結果を第３表に示した。
この表によれば、本発明品のエッチング厚さは、比較例
品と比べて小さく、特にNo.1〜３、５品は比較例No.6、
７の約半分の厚さである。以上より、本発明品が従来品
より耐酸性が優れることは明らかである。
品と比べて小さく、特にNo.1〜３、５品は比較例No.6、
７の約半分の厚さである。以上より、本発明品が従来品
より耐酸性が優れることは明らかである。
以上の熱特性及びエッチング特性の結果によれば、ZrO2
を含む本発明品は耐熱性及び耐酸性の双方に優れ、従来
にないバランスに優れたものである。
を含む本発明品は耐熱性及び耐酸性の双方に優れ、従来
にないバランスに優れたものである。
尚、本発明においては、上記具体的実施例に示すものに
限られず、目的、用途に応じて本発明の範囲内で種々変
更した実施例とすることができる。
限られず、目的、用途に応じて本発明の範囲内で種々変
更した実施例とすることができる。
本発明のZrO2を含有するセラミック基板用グレーズ組成
物は、耐熱性を損なうことなく、耐酸性を向上すること
ができる。しかも、本組成物の流動性及びグレーズ平滑
性は従来と同等の性能を維持できるものである。従っ
て、本組成物は、セラミック基板に用いられるグレーズ
用組成物として近年特に要求される性能を全て具備する
という、極めて有用なものである。
物は、耐熱性を損なうことなく、耐酸性を向上すること
ができる。しかも、本組成物の流動性及びグレーズ平滑
性は従来と同等の性能を維持できるものである。従っ
て、本組成物は、セラミック基板に用いられるグレーズ
用組成物として近年特に要求される性能を全て具備する
という、極めて有用なものである。
Claims (1)
- 【請求項１】SiO2 45〜60重量％、Al2O3 5〜15重量％、
B2O3 0.5〜５重量％、CaO ２〜15重量％、SrO ２〜30
重量％、BaO ５〜25重量％及びZrO2 0.5〜10重量％を
必須成分とし、必要に応じて１重量％以下のMgO及び３
重量％以下のZnOの少なくとも一方を含有することを特
徴とするセラミック基板用グレーズ組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1305982A JPH07108793B2 (ja) | 1989-11-24 | 1989-11-24 | セラミック基板用グレーズ組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1305982A JPH07108793B2 (ja) | 1989-11-24 | 1989-11-24 | セラミック基板用グレーズ組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03164444A JPH03164444A (ja) | 1991-07-16 |
| JPH07108793B2 true JPH07108793B2 (ja) | 1995-11-22 |
Family
ID=17951644
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1305982A Expired - Fee Related JPH07108793B2 (ja) | 1989-11-24 | 1989-11-24 | セラミック基板用グレーズ組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07108793B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100235525B1 (ko) * | 1997-08-30 | 1999-12-15 | 장석창 | 투명 상감 타일용 유약 상감재 조성물 |
| TWI467706B (zh) | 2009-04-09 | 2015-01-01 | Ind Tech Res Inst | 陶瓷基板及其製造方法 |
-
1989
- 1989-11-24 JP JP1305982A patent/JPH07108793B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03164444A (ja) | 1991-07-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |