JPS6136137A - 低融点ガラス組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 この発明は、ガラス、スレート板、ケイ酸カルシウム板
等の高温で変形したり強度が低下したりする基板に低温
で焼付けることが出来るコーティング用の低融点ガラス
組成物に関するものである〔背景技術〕 従来、コーティング用ガラス組成物としては、例えば鉄
板用はうろうフリットあるいは一般低融点フリットなど
が知られている。しかし、これらは種々の欠点を有して
いる。すなわち鉄板用はうろうフリットは、一般に、焼
成温度が高＜（８００〜８５０℃）最低のものでも７５
０℃程度であった。そのため、ガラス、スレート板、ケ
イ酸カルシウム板等にコーティングしても焼付けの際生
地が変形してしまう。

一方、一般の低融点フリットは鉛、カドミウム等を含ん
でいるので毒性が有り、製造工程中廃棄されるものの処
理が難しいという欠点があった。

また、リン酸系ガラスとしてはアルミニウムはうるう用
低融点ガラスがあるが膨張率が２３×１０−６／’Ｃと
非常に高く、これをガラス板（膨張率−８，０〜１０．
　ＯＸ　１０−６／’Ｃ）に塗装焼付けすると塗膜の割
れやガラス板強度が著しく低下する。

またリン酸系ガラスは軟化温度を下げると耐熱水性が悪
くなる。

〔発明の目的〕

この発明は、上記の問題を解決した低融点ガラス組成物
を提供することを目的とする。

〔発明の開示〕

この発明は、このような目的を達成するため、ガラス組
成が、 Ｒ２０５：　２０〜５５　ｍｏｌ％ ＲＯ：　１５〜５５　ｍｏｌ％ Ｒ２０：４〜３５ｍｏｌ％ Ｔ　ｉ　０２　　：　　０〜２０　ｍｏｌ％からなる母
ガラス１００ｍｏ＋　に対してＡｌ２Ｏ３カ月、０〜２
０．０ｍｏｌの割合で添加され光像融点ガラス組成物を
その要旨とするものである。

すなわち、このように構成された低融点ガラス組成物は
、基板上に低温で焼成出来、無毒で安価で耐熱水性が良
く、またリン酸系ガラスとしては膨張率が低いため塗膜
の割れや基板の強度低下を生じない。

つぎに、この発明において、組成が前記の様に、限定さ
れた理由について説明する。すなわち、Ｐ２Ｏ５は低融
点化成分であり、このものが増加するに従って組成物が
低融点化される。しかしＰ２Ｏ５が５５ｍｏｌ％を越え
ると膨張率が太き（なりすぎる。逆に２０ｍｏｌ％未満
では使用の効果が発揮されなくなる。

ＲＯはガラス組成物の耐熱水性および耐アルカリ性を向
上させるとともに、膨張率を大きくし、かつ、ガラス組
成物の軟化温度を下げる成分である。

しかし、ＲＯが１５　ｍｏｌ％未満になると上記の効果
が発揮されなくなり、逆に５５ｍｏｌ％を越えると膨張
率が大きくなり過ぎる。したがって、ＲＯは１５〜５５
ｍｏｌ％の範囲内に設定する必要がある。ただし、この
場合ＺｎＯはＣａｂ、ＢａＯ、ＭｇＯおよびＳｒＯおよ
びＳｒＯの少なくとも１つと併用される場合でも８ｍｏ
ｌ％以上ないと耐アルカリ性が悪くなり膨張率も大きく
なり過ぎる。

Ｒ２０は低融点化成分である。しかし、Ｒ２０が３５ｍ
ｏｌ％を越えると膨張率が大きくなり過ぎ、逆に４　ｍ
ｏｌ％以下になると上記の効果が発揮されなくなる。

Ｔ　ｉ　０２は膨張率を下げる成分であるが２０ｍｏｌ
％を越えると軟化温度が高くなり過ぎる。

Ａｌ２Ｏ３は耐熱水性を向上させる成分である。しかし
添加量が２０ｍｏｌを超えると軟化温度が高くなり過ぎ
る。逆に添加量が１．０　ｍｏｌ未満では上記の効果は
発揮されない。

つぎに、この発明の低融点ガラス組成物の原材料につい
て説明する。この発明のガラス組成物を構成する成分の
原料としては焼成により、前記成分の酸化物もしくはそ
れらの酸化物の混合物を生じる原料であればどんなもの
でも良い。例えば焼成により酸化物もしくはそれらの酸
化物の混合物を生ずる原料としては炭酸ナトリウム、塩
化ナトリウム、炭酸カルシウム、重すン酸亜鉛、リン酸
、炭酸リチウム、炭酸セシウム、炭酸カリウム。

リン酸ナトリウム（正すン酸塩、縮合リン酸塩）、炭酸
バリウム、炭酸ストロンチウム、炭酸マグネシウム、亜
鉛華等があげられる。

つぎにこの発明の低融点ガラス組成物の製造方法につい
て説明する。

すなわち、この発明の低融点ガラス組成物はつぎのよう
にして製造される。

（イ）前述の原材料から適宜の原材料を選び、それらを
常温で、要すれば加熱して充分粉砕混合す゛　　る。も
ちろん粉砕混合せずにガラス熔融を行わせてもよい。

（ロ）上記混合物を炉中で加熱焼成して熔融ガラス化せ
しめる。

（ハ）ガラス熔融の最終段階では８００〜１３００℃で
１〜４時間熔融させる。必要があれば途中で攪拌する。

（ニ）なお、ガラス熔融に際して、要すれば前焼成を行
ってもよい。例えば、リン酸、炭酸ナトリウム、酸化亜
鉛を用いた場合、まず常温で原料を充分に混合反応させ
る。この際要すれば加熱する。つぎに、１５０〜５００
℃で１〜３時間反応させつつ脱水する。このようにして
固形物を得る。

つぎに粉砕する。つぎに（ハ）のガラス熔融を行うので
ある。このようにすればガラス熔融時に脱水、脱炭酸ガ
スがほとんど起こらないためにるつぼ中よりふきこぼれ
などが起こらず安全かつ好都合である。

（ホ）以上の他、原料として第１リン酸ナトリウム、第
１リン酸亜鉛、炭酸亜鉛、リン酸アンモニウム等の水を
含むものや、炭酸塩、アンモニウム塩を用いた場合は、
熔融する前に上記（ニ）の前焼成を行うのが好ましい。

（へ）熔融したガラスは水中に投じて急冷するか、厚い
鉄板の上に流して冷却する。

（ト）得られたガラスはボットミル、振動ミル。

らいかい機などで微粉砕する。このようにして、目的と
する低融点ガラス組成物が得られる。

つぎに、このようにして得られたガラス組成物を基板に
コーティングする場合について説明する。すなわち、乾
式施釉の場合は、ガラス組成物を顔料と混合し、湿式施
釉の場合は、常法に従い必要に応じて顔料、カルボキシ
メチルセルロース。

アラビアゴムなどの添加物を加え、水系のスリップにし
て施釉し、要すれば乾燥した後、焼成する。焼成湿度は
ガラス組成によってことなるがほぼ軟化湿度より１５０
〜２００℃高い温度が適当である。これらの場合におい
て、上記例示以外の操作、あるいは他の付随的操作、補
助的操作を含んでもよい。例えば、ガラス基板の上にコ
ーティングする場合は徐冷を原則にし、最高温度５００
〜６５０℃で３分〜１０分程度保持するように配慮する
べきである。あるいはフリット粉末の塗装に当たっては
流動浸漬法を採用してもよい。その場合、コーティング
すべき基板を予めフリットの軟化点以上の温度に予熱す
る必要があり、またフリウドも軟化点よりやや低い温度
まで予熱しておくと都合がよい。

つぎに、実施例について説明する。

ガラスの作成は１２００〜１３００℃に設定した電気炉
中においてアルミするつぼを用いて熔融した。この場合
、ガラス組成物用原料配合物のアルミするつぼへの投入
は、２．３回に分けて行った。そして、原料配合物を全
て投入し終えたのち、約１時間清澄し、ついで水中に投
入し急冷したのちボットミルで粉砕し低融点ガラス組成
物を得た。

ガラスの組成と物性は表１に示した。

なお、ガラス組成物の物性測定方法は以下のとおりであ
る。

（１１熱膨張率および軟化温度 径約３鶴の棒状ガラス組成物を試料とし昇温速度約２０
℃／ｗｉｎで膨張を変位計により測定した。軟化温度は
、ガラスが膨張から変形による収縮に変わる点を記録紙
から読み取った。

（２）　　煮沸減量 ガラス組成物の粒度を３２〜６０メツシユに揃えて３ｇ
を精秤し３００ｃｃのナスフラスコに５００Ｃの熱水と
ともに入れ、還流しつつ６０分間煮沸する。煮沸した試
料はｌＧ３のガラスフィルターでろ過し煮沸前後の重量
を秤量することにより煮沸減量を求め、煮沸前の重量に
たいする百分率で表した。

（以　下　余　白） 〔発明の効果〕 以上のように、この発明の低融点ガラス組成物は、焼成
温度が低いため、焼成コストが安く、薄物鉄板、ガラス
、スレート板、ケイ酸カルシウム板等の高温で変形した
り強度が低下したりする基板に焼付けることができる。

そして焼付けにより耐熱水性に冨むガラス皮膜を形成し
得るものである。また、この発明の低融点ガラス組成物
は、生成ガラス皮膜の熱膨張率を薄物鉄板等の基板に近
似させることができるため、ガラス皮膜と基板の密着性
を向上させることができる。また、この発明のガラス組
成物によれば、高温焼成の場合に生ずる欠点、例えば、
ツマトビ、酸化スケールの発生を解消することができる
。さらに、この発明のガラス組成物は、有害物質および
高価な物質を含まないため、毒性等の問題が起こらず、
安価である。

代理人　弁理士　　松　本　武　彦 乎刊甫正書（自発） 昭和５９年　８月２９日 ８ｍ５９手持Ｈｓ１５６９３５号 ２、発明の名称 低融点ガラス組成物 ３、補正をする者 事件との関係　　　　特許出願人 住　　　所　　　　大阪府門真市大字門真１０４８番地
名　称（５８３）松下電工株式会社 代表者　　代表叫帝役　小　林　郁 ４、代理人 ６、補正の対象 明細書 ７、補正の内容 ｆｌｌ　　明細書第１１頁の第１表を別紙のとおりに訂
正する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ガラス組成が Ｐ＿２Ｏ＿５：２０〜５５ｍｏｌ％ ＲＯ：１５〜５５ｍｏｌ％ Ｒ＿２Ｏ：４〜３５ｍｏｌ％ ＴｉＯ＿２：０〜２０ｍｏｌ％ ただし、 ＲＯはＺｎＯ、ＣａＯ、ＢａＯ、ＭｇＯおよびＳｒＯの
   うち少なくとも１つはＺｎＯからなり、かつ ＺｎＯ≧８ｍｏｌ％ Ｒ＿２ＯはＬｉ＿２Ｏ、Ｎａ＿２Ｏ、Ｋ＿２ＯおよびＣ
   ｓ＿２Ｏのうちの少なくとも１つから成る。 からなる母ガラス１００ｍｏｌに対してＡｌ＿２Ｏ＿３
   が１．０〜２０．０ｍｏｌの割合で添加された低融点ガ
   ラス組成物。