JPH101328A - 耐熱性ガラス - Google Patents
耐熱性ガラスInfo
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- JPH101328A JPH101328A JP4346597A JP4346597A JPH101328A JP H101328 A JPH101328 A JP H101328A JP 4346597 A JP4346597 A JP 4346597A JP 4346597 A JP4346597 A JP 4346597A JP H101328 A JPH101328 A JP H101328A
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- 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
- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/062—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight
- C03C3/064—Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing boron
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Abstract
を起こさない耐熱性とガラス製パネル製造可能な耐失透
性とを有し、従来のガラスよりもさらに優れた電気絶縁
性を持ちながら、膨張係数は誘電体材料や封止用ガラス
フリットと同一ないし近似した熱的特性を有し、例えば
ガラス基板等のガラス板状製品の製造に好ましく用いら
れる耐熱性ガラスを提供することを目的とする。 【解決手段】 ガラス成分として、重量%で表示して SiO2 30〜45% B2O3 1〜10% Al2O3 1〜 7% SrO 1〜17% BaO 22〜35%未満 MgO 0〜 5% CaO 0〜14% MgO+CaO 4%を超え16%以下 を含むことを特徴とする耐熱性ガラス。
Description
る。本発明の耐熱性ガラスは、例えばプラズマディスプ
レイ等の画像表示装置のガラス製パネルに好ましく用い
られる。
電極上に誘電体層を形成するときと、He−Neガスを
封止するときに焼成を行い、その温度は600℃付近ま
で昇温することになる。そのため基板ガラスは600℃
の温度においても変形しない熱的特性が要求される。ま
たプラズマディスプレイの製造に用いられる誘電体材料
や封止用のガラスフリットは82×10-7/℃程度の膨
張係数を有するために焼成中に反りやクラックが生じな
いように基板ガラスの方も同程度の膨張係数が要求され
る。またガラス製パネルの電気絶縁性確保のためその体
積抵抗率を大きくする必要もある。
は特開平7−101748号公報および米国特許第5,
459,109号明細書に記載のものがあるが、特開平
7−101748号公報に記載のガラスはLi2O、N
a2O、K2Oのアルカリ成分をその合量で9〜16%含
んでいるためガラス屈伏点(Ts)が600℃以下で耐
熱性が充分とはいえない。また米国特許第5,459,
109号明細書に記載のガラスはMgOが0〜1.5
%、CaOが0〜2.5%、MgOとCaOの合量が0
〜4%であり、比較的に少量であるので、液相温度が高
く、失透しやすく大量生産に不向きである。
iO2−B2O3−Al2O3−CaO−BaO系のグレー
スガラスが開示されているが、このグレースガラスは、
セラミック基板に塗布されるものであり、基板ガラスの
製法に用いられるものではない。このガラスはBaOを
35wt%以上含んでいるため耐失透性が不充分でフロー
ト成型等の板状成型を必須とするガラスディスプレイ製
造工程には適さない。
SiO2−Al2O3−B2O3−CaO−BaO−Y2O3
−ZrO2系のグレースガラスが開示されているが、こ
のガラスもセラミック基板に塗布されるものであり、基
板ガラスの製造に用いられるものではない。またこのガ
ラスは、Y2O3を必須成分としているため、熱膨張係数
が小さく、封止用ガラスフリットとの間にかなりの膨張
係数差が生じることになるため、焼成中にクラックが入
るという欠点を有する。
点を解消し、例えば600℃以上という温度でも粘性流
動を起こさない耐熱性とガラス製パネル製造可能な耐失
透性とを有し、従来のガラスよりも、さらに優れた電気
絶縁性を持ちながら、膨張係数は誘電体材料や封止用ガ
ラスフリットと同一ないし近似した熱的特性を有し、例
えばガラス基板等のガラス板状製品の製造に好ましく用
いられる耐熱性ガラスを提供することを目的とする。
は、ガラス成分として重量%で表示して SiO2 30〜45% B2O3 1〜10% Al2O3 1〜 7% SrO 1〜17% BaO 22〜35%未満 MgO 0〜 5% CaO 0〜14% MgO+CaO 4%を超え16%以下 を含むことを特徴とする。
ZrO2、ZnO、TiO2、As2O3、Sb2O3、Sn
O2、SO3のうち少なくとも1種を含むこともできる。
これらの成分の含量は、重量%で表示してそれぞれLa
2O3が0〜14%、ZrO2が0〜8%、ZnOが0〜
5%、TiO2が0〜5%、As2O3が0〜2%、Sb2
O3が0〜2%、SnO2が0〜2%、SO3が0〜2%
である。
スを板状に成型することにより得られる、プラズマディ
スプレイ用基板等に用いられるガラス板製品に関する。
る各成分およびその含量の限定理由を以下に説明する。
明には欠かせない成分である。そのためSiO2が30
%未満になるとガラスの液相温度(L.T.)が上昇す
る。またSiO2が45%を超えると膨張係数が小さく
なる。そのためSiO2の含量は30〜45%に限定さ
れる。好ましいSiO2の含量は32〜43%の範囲で
ある。
り液相温度を下げる効果があるため本発明には欠かせな
い成分である。そのためB2O3が1%未満になるとガラ
スの液相温度が上昇する。また10%を超えると膨張係
数が小さくなる。そのためB2O3の含量は1〜10%に
限定される。好ましいB2O3の含量は3〜8%の範囲で
ある。
る効果と液相温度(L.T.)を下げる効果があるため本
発明には欠かせない成分である。そのためAl2O3が1
%未満になると化学的耐久性が悪化し、液相温度が上昇
する。また7%を超えると膨張係数が小さくなる。その
ためAl2O3の含量は1〜7%に限定される。好ましい
Al2O3の含量は3〜5%である。
液相温度を下げる効果があるため本発明には欠かせない
成分である。そのためSrOが1%未満または17%を
超えた場合、BaOが22%未満または35%以上の場
合は液相温度が上昇する。従ってSrOは1〜17%に
限定され、BaOは22%以上35%未満に限定され
る。好ましいSrOの含量は3〜15%であり、好まし
いBaOの含量は26〜33%である。
液相温度を下げ、膨張係数を上げる効果があるため本発
明においてどちらか少なくとも1成分は欠かせない成分
である。MgOが5%、CaOが14%を超えると液相
温度が上がるため、MgOの含量は0〜5%、CaOの
含量は0〜14%に限定される。MgOは0〜4%であ
るが好ましく、0〜3%が特に好ましい。CaOは0〜
10%未満が好ましく、0.5〜9.5%が特に好まし
い。
なると、液相温度(L.T.)が上昇し、膨張係数が小さ
くなる。また16%を超えても液相温度が上昇するた
め、MgOとCaOの合量は4%を超え16%以下に限
定される。好ましくは4.5〜14%である。
液相温度の低下やガラス屈伏点(Ts)の調整が可能で
ある。ただし14%を超えると液相温度が上昇するた
め、La2O3は0〜14%の範囲に限定される。好まし
くは0〜12%の範囲である。
て適量添加により液相温度を下げ化学的耐久性を上げる
ことができる成分である。ただし、ZrO2が8%を超
え、ZnO2またはTiO2が5%を超えると、熱膨張係
数(α)が小さくなり、目的とする熱膨張特性が得られ
なくなる。よって、ZrO2は0〜8%、ZnOは0〜
5%、TiO2は0〜5%の範囲に限定される。好まし
くは、ZrO2が0〜6%、ZnOが0〜4%、TiO2
が0〜4%の範囲である。
意成分として適量添加により、清澄剤として有効であ
る。しかしいずれも2%を超えて添加すると耐失透性を
悪くする。そのためAs2O3、Sb2O3、SnO2、S
O3はの含量はそれぞれ0〜2%の範囲に限定される。
O3、PbO、Bi2O3、TeO2、P2O5等の成分も本
発明の目的を損なわない程度であれば添加可能である。
ずれの成分も水酸化物、炭酸塩、硝酸塩、硫化物、酸化
物等を適宜用いることが可能である。これらの原料を所
望の割合に秤取し、混合して調合原料とし、これを12
00℃〜1500℃に加熱した熔解炉に投入し、熔解・
清澄後撹拌し、均一化してから鋳型に鋳込み徐冷するこ
とにより、本発明の耐熱性ガラスを得ることができる。
点(Ts)が670℃以上で、100℃〜300℃の熱
膨張係数(α)が78×10-7/℃〜92×10-7/℃
の範囲にあるのが好ましい。
020℃以下又は認めずであり、また体積抵抗率は4
0.0〜300.0×1014Ωcmであるのが好まし
い。
ことにより、例えばプラズマディスプレイ等の画像表示
装置用の基板ガラスが得られる。板状成型の方法は公知
のフロート法やダウンドロー法等のいずれの成型方法で
もガラスを失透させずに成型することが可能である。得
られた板状ガラスの用途は上記に限定されず、他のガラ
スディスプレイ方式にも用いることができる。
このガラス原料を白金坩堝に入れ電気熔融炉を用いて1
400℃に加熱熔融し、型枠に鋳込み徐冷して実施例1
〜5の試料ガラスを得た。得られたガラスの液相温度
(L.T.)、ガラス屈伏点(Ts)、熱膨張係数
(α)、体積抵抗率(ρV)の測定を行った。
℃の温度勾配のついた失透試験炉に1時間保持し、保持
後、倍率100倍の顕微鏡により結晶の有無を観察し、
結晶が存在する温度と結晶が存在しない温度の境目を液
相温度とした。なお液相温度認めずとは、600℃〜1
100℃の全温度域において、1時間保持で結晶が存在
しなかったということである。
は径4mm、長さ15〜20mmの円柱状サンプルを熱
膨張測定機を用いて、サンプルに10gの荷重をかけな
がら、8℃/minで昇温し、ガラス屈伏点は荷重によ
りガラスの膨張が止まったときの温度、熱膨張係数は、
100℃〜300℃の範囲における平均線膨張係数を1
0-7/℃を単位として示してある。
5mm、厚み1mmの両面研磨試料について、アドバン
テスト社R8340Aを用いて、温度20℃、湿度50
%で測定した。これらの測定結果を表1に示した。
て、アルカリ分を高含量で含むガラス試料を作製し、前
記実施例1〜5と同様にして液相温度、ガラス屈伏点、
熱膨張係数、体積抵抗率を測定した。これらの測定結果
を表2に示した。
に従って、BaOを35wt%以上含むガラス試料を作製
し、実施例1〜5と同様にして液相温度、ガラス屈伏
点、熱膨張係数、体積抵抗率を測定した結果を表3に示
す。
て、MgOとCaOの合量が4%以下(1.4%)であ
るガラス試料を作製し、実施例1〜5と同様にして液相
温度、ガラス屈伏点、熱膨張係数、体積抵抗率を測定し
た結果を表3に示す。
ある。
アルカリ成分をその合量で9〜16%含んでいるため、
ガラス屈伏点(Ts)が600℃以下で耐熱性が充分で
はない。また体積抵抗率が小さく、絶縁性に劣ってい
る。
以上含んでいるため、液相温度が1040℃以上ある。
このガラス組成でシート成型を行なうとするならば、い
かなる方法を用いても成型作業温度は1040℃未満で
なくてはガラスの粘性が低すぎて成型はできない。よっ
て、比較例7〜8のガラスでは液相温度が高いことにな
る。
以下(1.4%)と少ないため液相温度が高く、失透し
易く大量生産に向かないことが明らかである。
ラスは、いずれもガラス屈伏点が670℃以上で液相温
度は1020℃以下であるため、シート成型中でガラス
が失透することは無く、得られた板を600℃まで昇温
しても板が変型しない耐熱特性を有している。また熱膨
張係数も従来用いられた誘電体材料や封止用ガラスフリ
ットがそのまま使えるように78×10-7/℃〜92×
10-7/℃の範囲にあり、また比較例1〜6のガラスよ
りも体積抵抗率が大きく電気絶縁性にも優れている。
気絶縁性、熱膨張特性に優れ、プラズマディスプレイ用
基板などのガラス板状製品に好ましく用いられるガラス
が提供された。
Claims (6)
- 【請求項1】 ガラス成分として、重量%で表示して SiO2 30〜45% B2O3 1〜10% Al2O3 1〜 7% SrO 1〜17% BaO 22〜35%未満 MgO 0〜 5% CaO 0〜14% MgO+CaO 4%を超え16%以下 を含むことを特徴とする耐熱性ガラス。
- 【請求項2】 CaOを0〜10%未満含む請求項1に
記載の耐熱性ガラス。 - 【請求項3】 La2O3を0〜14%、ZrO2を0〜
8%、ZnOを0〜5%、TiO2を0〜5%、As2O
3を0〜2%、Sb2O3を0〜2%、SnO2を0〜2
%、SO3を0〜2%さらに含む請求項1に記載の耐熱
性ガラス。 - 【請求項4】 ガラス屈伏点(Ts)が670℃以上
で、100℃〜300℃の熱膨張係数(α)が78×1
0-7/℃〜92×10-7/℃の範囲にある請求項1〜3
のいずれか一項に記載の耐熱性ガラス。 - 【請求項5】 請求項1〜4のいずれか1項に記載の耐
熱性ガラスを板状に成型することにより得られるガラス
板状製品。 - 【請求項6】 プラズマディスプレイ用基板に用いられ
る、請求項5に記載のガラス板状製品。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP4346597A JP4132119B2 (ja) | 1996-03-13 | 1997-02-27 | 耐熱性ガラス |
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JP5641796 | 1996-03-13 | ||
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Publications (2)
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-
1997
- 1997-02-27 JP JP4346597A patent/JP4132119B2/ja not_active Expired - Lifetime
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CN115180824B (zh) * | 2022-07-05 | 2024-01-16 | 河北光兴半导体技术有限公司 | 防火玻璃组合物、防火玻璃及其制备方法 |
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