CN103570228A

CN103570228A - 密封玻璃的制造方法和密封玻璃

Info

Publication number: CN103570228A
Application number: CN201210271230.2A
Authority: CN
Inventors: 藤井孝文; 刘军锋; 陆砚红
Original assignee: Thermos China Housewares Co Ltd
Current assignee: Thermos China Housewares Co Ltd
Priority date: 2012-07-31
Filing date: 2012-07-31
Publication date: 2014-02-12
Anticipated expiration: 2032-07-31
Also published as: CN103570228B

Abstract

本发明的目的为提供一种密封玻璃的制造方法和密封玻璃，该密封玻璃即使实质上不含有Pb成分也能在真空密封时良好地流动，并且即使被置在排气口的垂直上方以外的位置的情况下也能可靠地密封排气口。在本发明的用于将设置于金属制真空双层容器的排气口进行真空密封的密封玻璃的制造方法中，密封玻璃被用于结构为在真空密封工序中在排气口的垂直上方以外的位置载置有密封玻璃的金属制真空双层容器，并且实质上不含有Pb成分，通过使H₂O与熔融玻璃21接触而进行制造。

Description

密封玻璃的制造方法和密封玻璃

技术领域

本发明涉及用于将绝热杯和保温瓶等金属制真空双层容器的排气口进行真空密封的密封玻璃的制造方法和密封玻璃。

背景技术

金属制真空双层容器具有如下结构：将内容器和外容器间隔空间地进行配设，将内容器和外容器的彼此的端部进行接合，从而进行一体化，排气口由密封玻璃进行密封。而且，在内容器和外容器的间隙中形成有真空绝热空间。真空绝热空间是通过在介由排气口而排气后将排气口用密封玻璃进行密封而维持真空状态的。

以往，作为将排气口进行密封的方法，提出一种在排气口的垂直上方以外的位置载置密封玻璃的方法（例如专利文献1）。在该情况下，在外容器底部的规定位置形成有将密封玻璃进行嵌合的沟槽，在该沟槽的规定底面位置设置有排气口。密封玻璃被配置在排气口的垂直上方以外的位置。在真空密封工序中，密封玻璃沿着沟槽进行软化流动并停留在排气口，从而密封排气口。由此，在密封玻璃到达排气口之前，排气口被打开，因此提供一种排气效率提高且可靠性高的金属制真空双层容器。

但是，以往作为密封玻璃，一直使用PbO-B₂O₃系玻璃。PbO-B₂O₃系玻璃由于与金属的润湿性良好，因此即使在排气口的垂直上方以外的位置载置密封玻璃的情况下，在真空密封时也能得到充分的流动性，能够可靠地封堵排气口。其结果是，真空绝热空间维持良好的气密性。但是，近年来，从环境保护的观点考虑，正在开发作为玻璃成分，实质上不含有PbO的各种无铅玻璃（例如专利文献2）。

另一方面，无铅玻璃与PbO-B₂O₃系玻璃相比，对金属的润湿性差。因此，无铅玻璃在真空密封时的流动性不充分，在设置于排气口的垂直上方以外的位置时，有可能无法可靠地密封排气口。

因此，关于无铅玻璃，作为提高与金属的润湿性的方法，提出一种使用含有H₂O的气体（以下称为含H₂O气体）而使H₂O溶存在熔融玻璃中的方法（例如专利文献3）。

专利文献

专利文献1日本特开平7-289449号公报

专利文献2日本特开2005-350314号公报

专利文献3日本特开2011-46550号公报

发明内容

但是，在以往的方法中，为了使含H₂O气体与熔融玻璃接触，需要一种用于将含H₂O气体鼓泡，使之通过经加热的配管后使含H₂O气体与熔融玻璃接触的装置，存在熔融设备不得不变得复杂的问题。

因此，本申请发明鉴于上述问题，其目的在于提供一种密封玻璃的制造方法和密封玻璃，该密封玻璃即使实质上不含有Pb成分，也能在真空密封时良好地流动，并且即使将其设置在排气口的垂直上方以外的位置的情况下也能可靠地密封排气口。

方案1的密封玻璃的制造方法的特征在于，所述密封玻璃用于将设置于金属制真空双层容器的排气口进行真空密封，所述密封玻璃被用于结构为在真空密封工序中在排气口的垂直上方以外的位置载置有所述密封玻璃的金属制真空双层容器，并且实质上不含有Pb成分，通过使H₂O与熔融玻璃接触而进行制造。

方案2的密封玻璃的制造方法的特征在于，将所述H₂O滴落到所述熔融玻璃，从而使所述H₂O与所述熔融玻璃接触。

方案3的密封玻璃的制造方法的特征在于，将所述H₂O滴落到所述熔融玻璃后，搅拌所述熔融玻璃，从而使所述H₂O与所述熔融玻璃接触。

方案4的密封玻璃的制造方法的特征在于，作为玻璃组成，以摩尔%表示，所述密封玻璃含有60~65%的SnO、20~35%的P₂O₅、0.1~10%的MoO₃、0.1~10%的ZnO、0.1~10%的Al₂O₃、0.1~10%的B₂O₃、0.1~10%的Li₂O+Na₂O+K₂O+Cs₂O。

方案5的密封玻璃的特征在于，所述密封玻璃用于将设置于金属制真空双层容器的排气口进行真空密封，所述密封玻璃被用于结构为在真空密封工序中在排气口的垂直上方以外的位置载置有所述密封玻璃的金属制真空双层容器，并且，以摩尔%表示，含有60~65%的SnO、20~35%的P₂O₅，溶存有滴落到熔融玻璃的H₂O。

方案6的密封玻璃的特征在于，在方案5的密封玻璃中，以摩尔%表示，进一步含有0.1~10%的MoO₃、0.1~10%的ZnO、0.1~10%的Al₂O₃、0.1~10%的B₂O₃、0.1~10%的Li₂O+Na₂O+K₂O+Cs₂O。

根据方案1的发明，使H₂O与熔融玻璃接触，从而H₂O高效率地溶存在熔融玻璃中，因此提高密封玻璃对金属的润湿性。另外，不需要气体配管、调整阀、加湿装置等特别追加的设备，可用现有设备进行制造，因此容易引入及运用技术。进而，也可避免与导入含H₂O气体相关的工序复杂化。

根据方案2的发明，将H₂O滴落到熔融玻璃，使H₂O与熔融玻璃接触，从而H₂O从熔融玻璃的液面开始溶存，因此提高密封玻璃对金属的润湿性。

根据方案3的发明，将H₂O滴落到熔融玻璃后，搅拌熔融玻璃，使H₂O与之接触，从而H₂O从熔融玻璃的液面开始溶存，因此提高密封玻璃对金属的润湿性。

根据方案4的发明，可提高密封玻璃的流动性，可靠地封堵金属制真空双层容器的排气口，使气密性提高。另外，可抑制密封玻璃在真空密封时与金属制的被密封物进行反应，使由该反应所致的发泡减少。进而，可使密封玻璃稳定化，并且使之与金属的粘合力提高。

根据方案5的发明，使H₂O滴落到熔融玻璃，从而能够使H₂O高效率地溶存在密封玻璃中，提高密封玻璃对金属的润湿性。另外，在这样制造密封玻璃时，不需要气体配管、调整阀、加湿装置等特别的追加装置，可用现有设备进行制造，因此容易引入及运用技术。进而，也避免了与导入含H₂O气体相关的工序复杂化。

根据方案6的发明，可抑制密封玻璃在真空密封时与金属制的被密封物之间进行反应，使由该反应所致的发泡减少。进而，可使密封玻璃稳定化，并且可提高与金属的粘合力。

附图说明

图1为表示本发明实施例中的金属制真空双层容器的结构的将容器底侧设为朝上的说明图。

图2同上，为表示密封玻璃被设置在排气口的垂直上方以外的位置、软化流动之前的状态的截面图。

图3同上，为表示在真空密封工序后，密封玻璃软化流动而封堵排气口的状态的截面图。

图4为表示本发明实施例中的密封玻璃制造设备的概略图。

符号说明

1密封玻璃

10金属制真空双层容器

11排气口

21熔融玻璃

具体实施方式

对于本发明中的优选实施方式，参照附图进行详细说明。应予说明，以下说明的实施方式并不限定专利请求范围中记载的本发明的内容。另外，以下说明的所有构成未必均为本发明的必需要件。

实施例1

图1表示一种金属制真空双层容器10，其使用由本发明的制造方法所制造的密封玻璃1。在图1中，金属制真空双层容器10是在内筒部2底部具有内底板部3的内容器4和在外筒部5底部具有外底板部6的外容器7中，将各自的上部开口8进行接合而成的。内容器4和外容器7分别例如由不锈钢形成。并且，在内容器4和外容器7的间隙形成真空绝热空间9。

在外底板部6形成小孔状的排气口11。在该排气口11的周围设有在真空绝热空间9侧凹陷地形成的凹部12。如图2所示，在凹部12中，与排气口11间隔规定距离地在排气口11的垂直上方以外的位置，载置有密封玻璃1。

在本发明的密封玻璃1的制造方法中，通过使H₂O与实质上不含有Pb成分的熔融玻璃21接触，使密封玻璃1对金属的润湿性提高。尤其是，在通过使H₂O滴落在熔融玻璃21上而使H₂O与之接触时，由于H₂O从熔融玻璃21的液面开始溶存，因此提高密封玻璃1对金属的润湿性。在此，并不特别限定使H₂O滴落在熔融玻璃21上的方法，只要能够使H₂O从熔融玻璃21的液面开始溶存即可。例如若举出其一例，则如图4所概略地示出，使规定量的H₂O从配设在熔融玻璃21上方的H₂O导入管23以液体状态滴落到玻璃熔融炉22内的熔融玻璃21，使H₂O与熔融玻璃21接触。另外，在将H₂O滴落到熔融玻璃21后，使用例如在前端具有叶片24且可旋转的搅拌棒25搅拌熔融玻璃21，从而可更高效率地使H₂O溶存在熔融玻璃中。其结果是，进一步提高密封玻璃1对金属的润湿性。即，本发明的密封玻璃1通过将H₂O滴落到熔融玻璃21而使H₂O溶存在密封玻璃1中，因此可不使用气体配管、调整阀、加湿装置等特别的追加装置而用现有设备进行制造。其结果是，可实现在避免与导入含H₂O气体相关的工序复杂化的同时，即使不含有Pb成分也具有良好的对金属的润湿性的密封玻璃1。

作为玻璃组成，以摩尔%表示，本发明的密封玻璃1优选含有60~65%的SnO、20~35%的P₂O₅。另外，本发明的更优选的密封玻璃1优选以摩尔%表示，进一步含有0.1~10%的MoO₃、0.1~10%的ZnO、0.1~10%的Al₂O₃、0.1~10%的B₂O₃、0.1~10%的Li₂O+Na₂O+K₂O+Cs₂O。

SnO为降低玻璃熔点的成分。若SnO的含量小于60%，则玻璃的粘性变高，密封温度变高。若SnO的含量超过65%，则在密封时，在玻璃表面容易发生失透而难以玻璃化。

P₂O₅为形成玻璃的氧化物，且为用于形成玻璃骨架的必需成分。若P₂O₅的含量小于20%，则不能充分地得到玻璃的稳定性，变得难以玻璃化。若P₂O₅的含量超过35%，则耐湿性和耐候性恶化。

MoO₃具有如下效果：抑制在真空密封时密封玻璃1与金属制的被密封物进行反应，减少由该反应所致的发泡。若MoO₃的含量小于0.1%，则几乎得不到抑制反应的效果。若MoO₃的含量超过10%，则玻璃熔融时的粘度变高，因此使软化流动开始的流出变得困难，进而在密封排气口11时得不到充分的流动性。

ZnO为中间氧化物，其虽不是必需成分，但使玻璃稳定化的效果大。另外，ZnO具有使热膨胀系数降低的效果。若ZnO的含量小于0.1%，则几乎得不到上述效果。若ZnO的含量超过10%，则在密封时在玻璃表面变得容易发生失透。玻璃的结晶化倾向变得激烈，结果流动性变得容易降低。

Al₂O₃为中间氧化物，其虽不是必需成分，但使玻璃稳定化的效果大。另外，Al₂O₃具有使热膨胀系数降低的效果。若Al₂O₃的含量小于0.1%，则几乎得不到上述效果。若Al₂O₃的含量超过10%，则使玻璃的软化温度上升，导致密封温度过高。另外，玻璃的粘性变高则影响流动性。

B₂O₃为玻璃形成氧化物，其将玻璃稳定化的效果为大。另外，B₂O₃具有降低热膨胀系数的效果。若B₂O₃的含量小于0.1%，则几乎得不到上述效果。若B₂O₃的含量超过10%，则玻璃的粘性过高，而导致密封时的流动性显著恶化，损害封堵时的气密性。

Li₂O+Na₂O+K₂O+Cs₂O具有降低玻璃的软化点而使流动性提高的效果。另外，通过在组成中加入这些成分中的至少一种，从而存在提高对不锈钢SUS304等金属的粘合力的倾向。若Li₂O+Na₂O+K₂O+Cs₂O的含量小于0.1%，则几乎得不到上述效果。若Li₂O+Na₂O+K₂O+Cs₂O的含量超过10%，则在封堵时在玻璃表面容易发生失透。另外，玻璃的流动性恶化。

以下，说明本实施例的金属制真空双层容器10的密封方法。

首先，如图1所示，金属制真空双层容器10以排气口11朝上的方式被配置为倒立状态。在该状态下，密封玻璃1以与排气口11间隔规定距离的方式被载置在凹部12内。即，如图2所示，密封玻璃1被载置在排气口11的垂直上方以外的位置。

接着，金属制真空双层容器10保持倒立状态地被投入真空烧成炉中。在真空烧成炉内，金属制真空双层容器10以真空状态保持在密封玻璃1的屈服点以下的温度。由此，处于内容器4和外容器7的间隙中的真空绝热空间9成为真空状态。

接着，金属制真空双层容器10在真空烧成炉中保持真空状态地被加热至密封玻璃1的屈服点以上的温度。密封玻璃1软化流动而到达排气口11，在如图3所示，完全封堵排气口11的状态下被冷却至室温。这样，真空绝热空间9被维持成真空状态，而且用密封玻璃1完全封堵排气口11。

在真空密封工序中，密封玻璃1在规定温度下开始流动，之后到达排气口11。在此期间，真空绝热空间9维持真空状态。因此，在密封玻璃1被载置在排气口11的垂直上方以外的位置时，可对真空绝热空间9高效率地排气。由本发明的制造方法所制造的密封玻璃1即使实质上不含有Pb成分，在真空密封时也可良好地流动，因此可很好地适用于密封玻璃1被载置在排气口11的垂直上方以外的位置的情况。

如上所述，本实施例对应于方案1，在用于将设置于金属制真空双层容器10的排气口11进行真空密封的密封玻璃1的制造方法中，密封玻璃1被用于结构为在真空密封工序中在排气口11的垂直上方以外的位置载置有密封玻璃1的金属制真空双层容器10，并且以实质上不含有Pb成分，通过使H₂O与熔融玻璃21接触而进行制造，由此H₂O高效率地溶存在熔融玻璃21中，因此提高密封玻璃1对金属的润湿性。另外，不需要气体配管、调整阀、加湿装置等特别的追加装置，可用现有设备进行制造，从而容易引入及运用技术。进而，也可避免与导入含H₂O气体相关的工序复杂化。

另外，本实施例对应于方案2，通过将H₂O滴落到熔融玻璃21而使H₂O与熔融玻璃21接触，因此，H₂O从熔融玻璃21的液面开始溶存，因此提高密封玻璃1对金属的润湿性。

另外，本实施例对应于方案3，将H₂O滴落到熔融玻璃21后，搅拌熔融玻璃21，从而使H₂O接触熔融玻璃21，因此，H₂O从熔融玻璃21的液面开始溶存，因此提高密封玻璃1对金属的润湿性。

另外，本实施例对应于方案4，作为玻璃组成，以摩尔%表示，密封玻璃1含有60~65%的SnO、20~35%的P₂O₅、0.1~10%的MoO₃、0.1~10%的ZnO、0.1~10%的Al₂O₃、0.1~10%的B₂O₃、0.1~10%的Li₂O+Na₂O+K₂O+Cs₂O，从而提高密封玻璃1的流动性，可靠地封堵金属制真空双层容器10的排气口11，使气密性提高。另外，可抑制密封玻璃1在真空密封时与金属制的被密封物进行反应的情况，减少由该反应所致的发泡。进而，可使密封玻璃1稳定化，并且可使之与金属的粘合力提高。

另外，本实施例对应于方案5，在用于将设置于金属制真空双层容器10的排气口11进行真空密封的密封玻璃1中，该密封玻璃1被用于在真空密封工序中在排气口11的垂直上方以外的位置载置有密封玻璃1的金属制真空双层容器10，并且，以摩尔%表示，含有60~65%的SnO、20~35%的P₂O₅，通过使滴落的H₂O溶存在熔融玻璃21中，从而H₂O高效率地溶存在密封玻璃1中，提高密封玻璃1对金属的润湿性。另外，在这样制造密封玻璃1时，不需要气体配管、调整阀、加湿装置等特别的追加装置，可用现有设备进行制造，容易引入及运用技术。进而，也可避免与导入含H₂O气体相关的工序复杂化。

另外，本实施例对应于方案6，通过在方案5的密封玻璃1中，以摩尔%表示，进一步含有0.1~10%的MoO₃、0.1~10%的ZnO、0.1~10%的Al₂O₃、0.1~10%的B₂O₃、0.1~10%的Li₂O+Na₂O+K₂O+Cs₂O，可抑制密封玻璃1在真空密封时与金属制的被密封物进行反应的情况，使由该反应所致的发泡减少。进而，可使密封玻璃稳定化，并可使之与金属的粘合力提高。

应予说明，本发明并不限定于本实施例，在不脱离本发明要旨的范围内可进行各种变型实施。

Claims

1.一种密封玻璃的制造方法，其特征在于，是用于将设置于金属制真空双层容器的排气口进行真空密封的密封玻璃的制造方法，

所述密封玻璃被用于结构为在真空密封工序中在所述排气口的垂直上方以外的位置载置有所述密封玻璃的金属制真空双层容器，并且，

实质上不含有Pb成分，

通过使H₂O与熔融玻璃接触而进行制造。

2.如权利要求1所述的密封玻璃的制造方法，其特征在于，将所述H₂O滴落到所述熔融玻璃，从而使所述H₂O与所述熔融玻璃接触。

3.如权利要求1所述的密封玻璃的制造方法，其特征在于，将所述H₂O滴落到所述熔融玻璃后，搅拌所述熔融玻璃，从而使所述H₂O与所述熔融玻璃接触。

4.如权利要求1~3中任一项所述的密封玻璃的制造方法，其特征在于，作为玻璃组成，以摩尔%表示，所述密封玻璃含有60~65%的SnO、20~35%的P₂O₅、0.1~10%的MoO₃、0.1~10%的ZnO、0.1~10%的Al₂O₃、0.1~10%的B₂O₃、0.1~10%的Li₂O+Na₂O+K₂O+Cs₂O。

5.一种密封玻璃，其特征在于，所述密封玻璃用于将设置于金属制真空双层容器的排气口进行真空密封，

以摩尔%表示，含有60~65%的SnO、20~35%的P₂O₅，并溶存有滴落到熔融玻璃的H₂O。

6.如权利要求5所述的密封玻璃，其特征在于，以摩尔%表示，进一步含有0.1~10%的MoO₃、0.1~10%的ZnO、0.1~10%的Al₂O₃、0.1~10%的B₂O₃、0.1~10%的Li₂O+Na₂O+K₂O+Cs₂O。