JP2000119040A - 封着用組成物 - Google Patents
封着用組成物Info
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- JP2000119040A JP2000119040A JP22025899A JP22025899A JP2000119040A JP 2000119040 A JP2000119040 A JP 2000119040A JP 22025899 A JP22025899 A JP 22025899A JP 22025899 A JP22025899 A JP 22025899A JP 2000119040 A JP2000119040 A JP 2000119040A
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-
- 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
- C03C8/24—Fusion 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
- C03C8/245—Fusion 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 containing more than 50% lead oxide, by weight
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- Glass Compositions (AREA)
- Vessels, Lead-In Wires, Accessory Apparatuses For Cathode-Ray Tubes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】パネルとファンネルを短時間で封着できかつ限
界排気昇温速度が高い封着用組成物を得る。 【解決手段】重量％で、ＰｂＯ約７６、ＺｎＯ約１２、
Ｂ2 Ｏ3 約９、ＳｉＯ2約２、ＢａＯ約１、ＢａＯ＋Ｓ
ｒＯ＋ＣａＯ約１、からなり、フッ素を含有せず、Ｚｎ
Ｏ／ＰｂＯ重量比０．１４〜０．２０のガラス粉末と低
膨張フィラー粉末にα−４ＰｂＯ・Ｂ2 Ｏ3 結晶及び／
又はＰｂ3 Ｏ4 の粉末を合量で０．０００１〜３％添
加。
界排気昇温速度が高い封着用組成物を得る。 【解決手段】重量％で、ＰｂＯ約７６、ＺｎＯ約１２、
Ｂ2 Ｏ3 約９、ＳｉＯ2約２、ＢａＯ約１、ＢａＯ＋Ｓ
ｒＯ＋ＣａＯ約１、からなり、フッ素を含有せず、Ｚｎ
Ｏ／ＰｂＯ重量比０．１４〜０．２０のガラス粉末と低
膨張フィラー粉末にα−４ＰｂＯ・Ｂ2 Ｏ3 結晶及び／
又はＰｂ3 Ｏ4 の粉末を合量で０．０００１〜３％添
加。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、低温度、短時間の
熱処理により、カラーブラウン管のパネルとファンネル
とを封着でき、後の加熱、排気工程で昇温速度を充分に
大きくできる封着用組成物に関する。
熱処理により、カラーブラウン管のパネルとファンネル
とを封着でき、後の加熱、排気工程で昇温速度を充分に
大きくできる封着用組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、カラーブラウン管のパネルとファ
ンネルとの封着に際しては、ＰｂＯ−Ｂ2 Ｏ3 −ＺｎＯ
−ＳｉＯ2 系結晶性低融点ガラスを用い、４４０〜４５
０℃の温度に３０〜４０分程度保持して封着していた。
こうして封着されたパネルとファンネルはその内部を１
０-6Ｔｏｒｒよりも高真空のもとで３００〜３８０℃に
加熱しつつ排気される。
ンネルとの封着に際しては、ＰｂＯ−Ｂ2 Ｏ3 −ＺｎＯ
−ＳｉＯ2 系結晶性低融点ガラスを用い、４４０〜４５
０℃の温度に３０〜４０分程度保持して封着していた。
こうして封着されたパネルとファンネルはその内部を１
０-6Ｔｏｒｒよりも高真空のもとで３００〜３８０℃に
加熱しつつ排気される。
【０００３】こうしたＰｂＯ−Ｂ2 Ｏ3 −ＺｎＯ−Ｓｉ
Ｏ2 系結晶性低融点ガラスは、特公昭３４−３４４３、
特公昭３５−１３８１、特公昭３６−１７８２１、特開
昭４８−３５６８１、特開平２−１５７１３９などに開
示されている。しかし、これらに開示されているタイプ
のガラスは結晶化が遅く、封着に時間がかかる問題があ
る。
Ｏ2 系結晶性低融点ガラスは、特公昭３４−３４４３、
特公昭３５−１３８１、特公昭３６−１７８２１、特開
昭４８−３５６８１、特開平２−１５７１３９などに開
示されている。しかし、これらに開示されているタイプ
のガラスは結晶化が遅く、封着に時間がかかる問題があ
る。
【０００４】封着に要する時間が長いと、カラーブラウ
ン管中の蛍光体が熱により劣化するおそれがある。ま
た、長時間熱せられるため、パネルおよびファンネルに
熱収縮を生じてそれぞれの寸法がわずかに変化する場合
があり、好ましくない。
ン管中の蛍光体が熱により劣化するおそれがある。ま
た、長時間熱せられるため、パネルおよびファンネルに
熱収縮を生じてそれぞれの寸法がわずかに変化する場合
があり、好ましくない。
【０００５】結晶化の速度を速めるために、特公昭５７
−１３５０７、特開昭５３−１２５４１９、特開昭５５
−２０２６４には、低融点ガラスにフッ素を含有させる
ことが開示されている。しかし、フッ素は、後の加熱排
気工程において、ガス化し、電子銃に悪影響を及ぼすこ
とがあるため、ガラスに含有されるべきでないことが明
らかになってきた。
−１３５０７、特開昭５３−１２５４１９、特開昭５５
−２０２６４には、低融点ガラスにフッ素を含有させる
ことが開示されている。しかし、フッ素は、後の加熱排
気工程において、ガス化し、電子銃に悪影響を及ぼすこ
とがあるため、ガラスに含有されるべきでないことが明
らかになってきた。
【０００６】また、特公昭６１−４３２９８、特公昭６
１−４３２９９、特開平７−３３０３７４には、フッ素
を含まず、比較的ＰｂＯの含有量の高いガラスを用い
て、短時間で封着できることが開示されている。
１−４３２９９、特開平７−３３０３７４には、フッ素
を含まず、比較的ＰｂＯの含有量の高いガラスを用い
て、短時間で封着できることが開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】特開平７−３３０３７
４に開示された封着用組成物は、従来品に比べてきわめ
て短時間でブラウン管のパネルとファンネルを封着で
き、本質的には優れた材料であるといえる。しかし、発
明者らがさらに研究を進めた結果、これらの封着用組成
物を用いて封着したブラウン管は、排気工程での昇温速
度を大きくすると、昇温時にやや割れやすく、昇温速度
をあまり上げられない問題があることがわかった。
４に開示された封着用組成物は、従来品に比べてきわめ
て短時間でブラウン管のパネルとファンネルを封着で
き、本質的には優れた材料であるといえる。しかし、発
明者らがさらに研究を進めた結果、これらの封着用組成
物を用いて封着したブラウン管は、排気工程での昇温速
度を大きくすると、昇温時にやや割れやすく、昇温速度
をあまり上げられない問題があることがわかった。
【０００８】本発明の目的は、この課題を解消し、短時
間でカラーブラウン管のパネルとファンネルを封着でき
るとともに、後の加熱、排気工程で昇温速度を充分に大
きくできる封着用組成物を提供することにある。
間でカラーブラウン管のパネルとファンネルを封着でき
るとともに、後の加熱、排気工程で昇温速度を充分に大
きくできる封着用組成物を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、結晶性低融点
ガラスの粉末８０〜９９．９５重量％と低膨張セラミッ
クスフィラーの粉末０．０５〜２０重量％とからなる組
成物に、外掛けでα−４ＰｂＯ・Ｂ2 Ｏ3 結晶粉末とＰ
ｂ3 Ｏ4 粉末とのうち少なくとも１種を合量で０．００
０１〜３重量％添加してなり、焼成後の室温〜３００℃
における平均熱膨張係数が８０×１０-7〜１１０×１０
-7／℃である封着用組成物であって、該結晶性低融点ガ
ラスが実質的に重量％表示で、ＰｂＯ：７１．５〜７
８．０、ＺｎＯ：１０．５〜１４．５、Ｂ2 Ｏ3 ：７．
０〜１０．０、ＳｉＯ2 ：１．６５〜３．０、ＢａＯ：
０．１ 〜１．９５、ＳｒＯ：０〜 １．５、ＣａＯ：
０〜１．５、ＢａＯ＋ＳｒＯ＋ＣａＯ：０．５〜１．９
５、からなって、フッ素を含有せず、重量比ＺｎＯ／Ｐ
ｂＯが０．１４〜０．２０の範囲にあることを特徴とす
る封着用組成物である。
ガラスの粉末８０〜９９．９５重量％と低膨張セラミッ
クスフィラーの粉末０．０５〜２０重量％とからなる組
成物に、外掛けでα−４ＰｂＯ・Ｂ2 Ｏ3 結晶粉末とＰ
ｂ3 Ｏ4 粉末とのうち少なくとも１種を合量で０．００
０１〜３重量％添加してなり、焼成後の室温〜３００℃
における平均熱膨張係数が８０×１０-7〜１１０×１０
-7／℃である封着用組成物であって、該結晶性低融点ガ
ラスが実質的に重量％表示で、ＰｂＯ：７１．５〜７
８．０、ＺｎＯ：１０．５〜１４．５、Ｂ2 Ｏ3 ：７．
０〜１０．０、ＳｉＯ2 ：１．６５〜３．０、ＢａＯ：
０．１ 〜１．９５、ＳｒＯ：０〜 １．５、ＣａＯ：
０〜１．５、ＢａＯ＋ＳｒＯ＋ＣａＯ：０．５〜１．９
５、からなって、フッ素を含有せず、重量比ＺｎＯ／Ｐ
ｂＯが０．１４〜０．２０の範囲にあることを特徴とす
る封着用組成物である。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明において、結晶性ガラスと
は、１０℃／分で昇温し、封着温度（４００〜４５０
℃）で２時間保持する示差熱分析により、発熱ピークの
生じるものをいう。また、低融点ガラスとは、軟化点が
６００℃以下のガラスをいう。また、低膨張セラミック
スフィラーとは、熱膨張係数が８０×１０-7／℃以下、
好ましくは７０×１０-7／℃以下、であるセラミックス
フィラーをいう。
は、１０℃／分で昇温し、封着温度（４００〜４５０
℃）で２時間保持する示差熱分析により、発熱ピークの
生じるものをいう。また、低融点ガラスとは、軟化点が
６００℃以下のガラスをいう。また、低膨張セラミック
スフィラーとは、熱膨張係数が８０×１０-7／℃以下、
好ましくは７０×１０-7／℃以下、であるセラミックス
フィラーをいう。
【００１１】本発明の封着用組成物は、４００〜４５０
℃程度の温度に５〜１５分間程度の短時間保持すること
により、カラーブラウン管のパネルとファンネルとを封
着でき、封着後の３００〜３８０℃の排気時の加熱によ
り、流動したり、発泡したり、機械的強度が損なわれた
りすることがない。また、排気の際の昇温速度を充分に
大きくできる。
℃程度の温度に５〜１５分間程度の短時間保持すること
により、カラーブラウン管のパネルとファンネルとを封
着でき、封着後の３００〜３８０℃の排気時の加熱によ
り、流動したり、発泡したり、機械的強度が損なわれた
りすることがない。また、排気の際の昇温速度を充分に
大きくできる。
【００１２】以下、特に断らないかぎり、％は重量％を
意味することとする。本発明において、封着用組成物中
の結晶性低融点ガラスの粉末の含有量は８０〜９９．９
５％の範囲である。含有量が９９．９５％超では、低膨
張セラミックスフィラーの量が少ないため、熱膨張係数
が大きくなりすぎ、パネルおよびファンネルと平均熱膨
張係数が合わず、割れやすくなるおそれがある。好まし
くは９９．９％以下である。含有量が８０％未満では、
ガラス分が少なく流動性が悪くなり、封着部の気密性が
損なわれるおそれがある。好ましくは９０％以上、より
好ましくは９３％以上である。
意味することとする。本発明において、封着用組成物中
の結晶性低融点ガラスの粉末の含有量は８０〜９９．９
５％の範囲である。含有量が９９．９５％超では、低膨
張セラミックスフィラーの量が少ないため、熱膨張係数
が大きくなりすぎ、パネルおよびファンネルと平均熱膨
張係数が合わず、割れやすくなるおそれがある。好まし
くは９９．９％以下である。含有量が８０％未満では、
ガラス分が少なく流動性が悪くなり、封着部の気密性が
損なわれるおそれがある。好ましくは９０％以上、より
好ましくは９３％以上である。
【００１３】一方、低膨張セラミックスフィラーの粉末
の含有量は合量で０．０５〜２０重量％の範囲である。
その含有量が合量で２０％超では、封着時の流動性が悪
くなるおそれがある。好ましくは１０％以下、より好ま
しくは７％以下である。その含有量が合量で０．０５％
未満では、平均熱膨張係数をパネルガラスに合わせるこ
とが難しく、強度も弱くなるおそれがある。好ましくは
０．１％以上である。
の含有量は合量で０．０５〜２０重量％の範囲である。
その含有量が合量で２０％超では、封着時の流動性が悪
くなるおそれがある。好ましくは１０％以下、より好ま
しくは７％以下である。その含有量が合量で０．０５％
未満では、平均熱膨張係数をパネルガラスに合わせるこ
とが難しく、強度も弱くなるおそれがある。好ましくは
０．１％以上である。
【００１４】結晶性低融点ガラスの粉末および低膨張セ
ラミックスフィラーの粉末以外に、黒色顔料などの顔料
を、前記両粉末の合量１００％に対して５％まで含有し
ていてもよい。
ラミックスフィラーの粉末以外に、黒色顔料などの顔料
を、前記両粉末の合量１００％に対して５％まで含有し
ていてもよい。
【００１５】本発明の封着用組成物は、結晶性低融点ガ
ラス粉末の結晶化時間短縮のために、結晶化の種結晶と
して外掛けでα−４ＰｂＯ・Ｂ2 Ｏ3 結晶粉末とＰｂ3
Ｏ4粉末とのうち少なくとも１種を合量で０．０００１
〜３％添加されている。３％超では焼結性が悪くなるお
それがある。好ましくは０．０８％以下、より好ましく
は０．０７％以下、特に好ましくは０．０６％以下であ
る。０．０００１％未満では結晶化時間短縮効果が小さ
すぎるおそれがある。好ましくは０．０００２％以上、
より好ましくは０．０００３％以上である。耐水圧強度
を高くするためには０．０５％以上とすることが好まし
い。ここで外掛けとは、α−４ＰｂＯ・Ｂ2 Ｏ3 結晶粉
末とＰｂ3 Ｏ4 粉末の量が、結晶性低融点ガラス粉末と
低膨張セラミックスフィラーの合量を１００％として換
算した値であることをいう。
ラス粉末の結晶化時間短縮のために、結晶化の種結晶と
して外掛けでα−４ＰｂＯ・Ｂ2 Ｏ3 結晶粉末とＰｂ3
Ｏ4粉末とのうち少なくとも１種を合量で０．０００１
〜３％添加されている。３％超では焼結性が悪くなるお
それがある。好ましくは０．０８％以下、より好ましく
は０．０７％以下、特に好ましくは０．０６％以下であ
る。０．０００１％未満では結晶化時間短縮効果が小さ
すぎるおそれがある。好ましくは０．０００２％以上、
より好ましくは０．０００３％以上である。耐水圧強度
を高くするためには０．０５％以上とすることが好まし
い。ここで外掛けとは、α−４ＰｂＯ・Ｂ2 Ｏ3 結晶粉
末とＰｂ3 Ｏ4 粉末の量が、結晶性低融点ガラス粉末と
低膨張セラミックスフィラーの合量を１００％として換
算した値であることをいう。
【００１６】従来より使用されているＰｂＯ−Ｂ2 Ｏ3
−ＺｎＯ−ＳｉＯ2 系結晶性低融点ガラスの粉末は、焼
成温度で保持されている間に、時間経過とともに第１結
晶（２ＰｂＯ・ＺｎＯ・Ｂ2 Ｏ3 ）が出現し、次いで第
２結晶（α−４ＰｂＯ・Ｂ2Ｏ3 ）が析出する。α−４
ＰｂＯ・Ｂ2 Ｏ3 結晶粉末またはＰｂ3 Ｏ4 粉末を添加
することにより前記第２結晶の析出が促進される。すな
わち前記結晶化時間短縮効果は、第２結晶析出促進によ
るものである。また、前記添加により耐水圧強度も高く
なる。
−ＺｎＯ−ＳｉＯ2 系結晶性低融点ガラスの粉末は、焼
成温度で保持されている間に、時間経過とともに第１結
晶（２ＰｂＯ・ＺｎＯ・Ｂ2 Ｏ3 ）が出現し、次いで第
２結晶（α−４ＰｂＯ・Ｂ2Ｏ3 ）が析出する。α−４
ＰｂＯ・Ｂ2 Ｏ3 結晶粉末またはＰｂ3 Ｏ4 粉末を添加
することにより前記第２結晶の析出が促進される。すな
わち前記結晶化時間短縮効果は、第２結晶析出促進によ
るものである。また、前記添加により耐水圧強度も高く
なる。
【００１７】α−４ＰｂＯ・Ｂ2 Ｏ3 結晶粉末は、たと
えば次のようにして作製される。すなわち、ＰｂＯ：Ｂ
2 Ｏ3 ＝４モル：１モルとなるように調合した原料を９
００℃で１時間溶解し、フレーク化し、次いで４４０℃
で１時間熱処理したものをボールミルで所定時間粉砕し
て粉末化する。Ｐｂ3 Ｏ4 粉末は、たとえば市販のもの
を使用できる。
えば次のようにして作製される。すなわち、ＰｂＯ：Ｂ
2 Ｏ3 ＝４モル：１モルとなるように調合した原料を９
００℃で１時間溶解し、フレーク化し、次いで４４０℃
で１時間熱処理したものをボールミルで所定時間粉砕し
て粉末化する。Ｐｂ3 Ｏ4 粉末は、たとえば市販のもの
を使用できる。
【００１８】次に、本発明の封着用組成物で用いる結晶
性低融点ガラスの組成について説明する。ＰｂＯの含有
量が７１．５％未満では、軟化点が高くなりすぎ、流動
性が悪く、封着部の強度、気密性が損なわれるおそれが
ある。好ましくは７４．５％以上である。その含有量が
７８．０％超では、軟化点が低くなりすぎ、排気の際の
昇温速度を充分に大きくできないおそれがある。好まし
くは７７．０％以下、特に好ましくは７６．０％以下で
ある。
性低融点ガラスの組成について説明する。ＰｂＯの含有
量が７１．５％未満では、軟化点が高くなりすぎ、流動
性が悪く、封着部の強度、気密性が損なわれるおそれが
ある。好ましくは７４．５％以上である。その含有量が
７８．０％超では、軟化点が低くなりすぎ、排気の際の
昇温速度を充分に大きくできないおそれがある。好まし
くは７７．０％以下、特に好ましくは７６．０％以下で
ある。
【００１９】ＺｎＯの含有量が１０．５％未満では、軟
化点が高くなりすぎ、結晶化しにくくなる。好ましくは
１１．５％以上、特に好ましくは１２．１％以上であ
る。また１４．５％超では、ガラスの溶融中に失透が生
成しやすくなる。好ましくは１３．５％以下である。
化点が高くなりすぎ、結晶化しにくくなる。好ましくは
１１．５％以上、特に好ましくは１２．１％以上であ
る。また１４．５％超では、ガラスの溶融中に失透が生
成しやすくなる。好ましくは１３．５％以下である。
【００２０】重量比ＺｎＯ／ＰｂＯは、短時間での封着
と排気の際の高い昇温速度とを両立させる重要なパラメ
ータである。０．１４未満では、ＺｎＯに対するＰｂＯ
の比率が高すぎるため、排気の際の昇温速度を充分に大
きくできない。好ましくは０．１５以上である。一方、
この比が０．２０超では、ガラスが流動しにくくなり、
耐水圧強度が低くなり、また、結晶化もしにくくなり、
短時間での封着ができにくくなる傾向がある。好ましく
は０．１８以下である。
と排気の際の高い昇温速度とを両立させる重要なパラメ
ータである。０．１４未満では、ＺｎＯに対するＰｂＯ
の比率が高すぎるため、排気の際の昇温速度を充分に大
きくできない。好ましくは０．１５以上である。一方、
この比が０．２０超では、ガラスが流動しにくくなり、
耐水圧強度が低くなり、また、結晶化もしにくくなり、
短時間での封着ができにくくなる傾向がある。好ましく
は０．１８以下である。
【００２１】Ｂ2 Ｏ3 の含有量が７．０％未満では、軟
化点が高くなりすぎ、流動性が悪くなるおそれがある。
好ましくは８．０％以上である。また、１０．０％超で
は、化学的耐久性が悪くなるおそれがある。好ましくは
９．５％以下である。
化点が高くなりすぎ、流動性が悪くなるおそれがある。
好ましくは８．０％以上である。また、１０．０％超で
は、化学的耐久性が悪くなるおそれがある。好ましくは
９．５％以下である。
【００２２】ＳｉＯ2 の含有量は、本発明のガラス組成
範囲において、排気の際の昇温速度を上げうるようにす
るためにきわめて重要である。この含有量が１．６５％
未満では、結晶化が速すぎて、排気の際の昇温速度を充
分に大きくできない。好ましくは１．７０％以上であ
る。許容含有範囲の上限付近では下限付近ほど特性がド
ラスティックに変化しないが、３．０％超では、軟化点
が高くなりすぎ、流動性が悪くなるおそれがある。好ま
しくは２．５％以下である。
範囲において、排気の際の昇温速度を上げうるようにす
るためにきわめて重要である。この含有量が１．６５％
未満では、結晶化が速すぎて、排気の際の昇温速度を充
分に大きくできない。好ましくは１．７０％以上であ
る。許容含有範囲の上限付近では下限付近ほど特性がド
ラスティックに変化しないが、３．０％超では、軟化点
が高くなりすぎ、流動性が悪くなるおそれがある。好ま
しくは２．５％以下である。
【００２３】ＢａＯも、短時間での封着と排気の際の高
い昇温速度とを両立させる重要なパラメータであり、上
記範囲に限定することにより、はじめて上記特性を両立
させうる。含有量が０．１％未満では、パネルおよびフ
ァンネルと封着用組成物との接着性が不足して、排気の
際に昇温速度を大きくできない。好ましくは０．６％以
上である。一方、１．９５％超では、ガラスの結晶化速
度が低下し、封着が短時間で行えず、耐水圧強度が低下
する。好ましくは１．９０％以下である。
い昇温速度とを両立させる重要なパラメータであり、上
記範囲に限定することにより、はじめて上記特性を両立
させうる。含有量が０．１％未満では、パネルおよびフ
ァンネルと封着用組成物との接着性が不足して、排気の
際に昇温速度を大きくできない。好ましくは０．６％以
上である。一方、１．９５％超では、ガラスの結晶化速
度が低下し、封着が短時間で行えず、耐水圧強度が低下
する。好ましくは１．９０％以下である。
【００２４】ＣａＯ、ＳｒＯは必須ではないが、それぞ
れ、ガラスの熔解性を向上するために含有することがで
きる。ただし、それぞれ１．５％超では、ガラスの結晶
化速度が低下する。また、ＢａＯ、ＣａＯ、ＳｒＯは接
着性向上の観点から、合量で０．５％以上必要であり、
ガラスの結晶化速度を低下させないために、合量で１．
９５％以下とされる。好ましくは合量で１．９０％以下
である。
れ、ガラスの熔解性を向上するために含有することがで
きる。ただし、それぞれ１．５％超では、ガラスの結晶
化速度が低下する。また、ＢａＯ、ＣａＯ、ＳｒＯは接
着性向上の観点から、合量で０．５％以上必要であり、
ガラスの結晶化速度を低下させないために、合量で１．
９５％以下とされる。好ましくは合量で１．９０％以下
である。
【００２５】本発明の封着用組成物に使用される結晶性
低融点ガラスは、この他にＬｉ2 Ｏ、Ｎａ2 Ｏ、Ｋ2
Ｏ、Ａｌ2 Ｏ3 、Ｂｉ2 Ｏ3 、さらにはＦｅ2 Ｏ3 など
の着色成分を、合量で１０％までの範囲で含有していて
もよい。
低融点ガラスは、この他にＬｉ2 Ｏ、Ｎａ2 Ｏ、Ｋ2
Ｏ、Ａｌ2 Ｏ3 、Ｂｉ2 Ｏ3 、さらにはＦｅ2 Ｏ3 など
の着色成分を、合量で１０％までの範囲で含有していて
もよい。
【００２６】本発明の封着用組成物に使用される結晶性
低融点ガラスには実質的にフッ素は含有されない。すな
わち、不純物として不可避に混入するより多い量のフッ
素は含有されない。電子銃に悪影響を及ぼすことを防止
するためである。また、フッ素を含有すると、排気の際
に昇温速度を大きくできなくなるおそれがある。
低融点ガラスには実質的にフッ素は含有されない。すな
わち、不純物として不可避に混入するより多い量のフッ
素は含有されない。電子銃に悪影響を及ぼすことを防止
するためである。また、フッ素を含有すると、排気の際
に昇温速度を大きくできなくなるおそれがある。
【００２７】本発明の封着用組成物で使用する、低膨張
セラミックスフィラーとしては、ジルコン、コージエラ
イト、アルミナ、ムライト、チタン酸鉛、シリカ、β−
ユークリプタイト、β−スポジュメン、β−石英固溶体
が取扱いの面で好ましく、これらは、単独で使用しまた
は２種以上で併用される。低膨張セラミックスフィラー
としてジルコンを用いると、封着強度が高くなるので、
特に望ましい。
セラミックスフィラーとしては、ジルコン、コージエラ
イト、アルミナ、ムライト、チタン酸鉛、シリカ、β−
ユークリプタイト、β−スポジュメン、β−石英固溶体
が取扱いの面で好ましく、これらは、単独で使用しまた
は２種以上で併用される。低膨張セラミックスフィラー
としてジルコンを用いると、封着強度が高くなるので、
特に望ましい。
【００２８】本発明において、焼成後の封着用組成物の
室温〜３００℃における平均熱膨張係数は８０×１０-7
〜１１０×１０-7／℃の範囲とされる。平均熱膨張係数
がこの範囲外ではパネルガラス、ファンネルガラスまた
は封着部に引張応力が強く働き、耐水圧強度が低下する
おそれがある。好ましくは８５×１０-7〜１０５×１０
-7／℃、特に好ましくは９０×１０-7〜１００×１０-7
／℃、の範囲である。
室温〜３００℃における平均熱膨張係数は８０×１０-7
〜１１０×１０-7／℃の範囲とされる。平均熱膨張係数
がこの範囲外ではパネルガラス、ファンネルガラスまた
は封着部に引張応力が強く働き、耐水圧強度が低下する
おそれがある。好ましくは８５×１０-7〜１０５×１０
-7／℃、特に好ましくは９０×１０-7〜１００×１０-7
／℃、の範囲である。
【００２９】
【実施例】常法にしたがって原料を調合、混合し、１０
００〜１２００℃で熔融し、ガラス化した。次いでこれ
を水砕またはローラーを通すことによりフレーク状とし
た。次いでこれをボールミルにて所定時間粉砕し、表の
ガラス組成欄のＰｂＯ〜ＣａＯに重量％表示で示す結晶
性低融点ガラス粉末を製造した。次いでこの結晶性低融
点ガラス粉末、低膨張セラミックスフィラー粉末、α−
４ＰｂＯ・Ｂ2 Ｏ3結晶粉末およびＰｂ3 Ｏ4 粉末を表
の構成欄に示す重量割合で混合し、封着用組成物を調製
した。表において、例１〜例９は実施例であり、例１０
〜例１２は比較例である。また、表のガラス組成欄のＺ
ｎＯ／ＰｂＯは、ＺｎＯおよびＰｂＯの含有量の重量比
である。なお、例１〜例１２のガラスはいずれも実質的
にフッ素を含有しない。
００〜１２００℃で熔融し、ガラス化した。次いでこれ
を水砕またはローラーを通すことによりフレーク状とし
た。次いでこれをボールミルにて所定時間粉砕し、表の
ガラス組成欄のＰｂＯ〜ＣａＯに重量％表示で示す結晶
性低融点ガラス粉末を製造した。次いでこの結晶性低融
点ガラス粉末、低膨張セラミックスフィラー粉末、α−
４ＰｂＯ・Ｂ2 Ｏ3結晶粉末およびＰｂ3 Ｏ4 粉末を表
の構成欄に示す重量割合で混合し、封着用組成物を調製
した。表において、例１〜例９は実施例であり、例１０
〜例１２は比較例である。また、表のガラス組成欄のＺ
ｎＯ／ＰｂＯは、ＺｎＯおよびＰｂＯの含有量の重量比
である。なお、例１〜例１２のガラスはいずれも実質的
にフッ素を含有しない。
【００３０】この封着用組成物について、フローボタン
径、接着残留歪、平均熱膨張係数を測定した結果を併せ
て表に示す。また、この封着用組成物を２５型または２
９型のブラウン管のファンネルとパネルの間に介在さ
せ、４３０〜４５０℃に１０分間保持してファンネルと
パネルを封着してバルブを製造した。１０分間で封着で
きない場合はさらに保持時間をのばして、充分な特性を
示すような封着に要する時間を求めた。結果を表の充分
な封着に要する時間の欄に示す（単位：分）。このバル
ブについて、耐水圧強度、耐熱強度、限界排気昇温速度
を測定した結果を表に示す。「充分な封着に要する時
間」を除きそれぞれの測定法は次のとおりである。
径、接着残留歪、平均熱膨張係数を測定した結果を併せ
て表に示す。また、この封着用組成物を２５型または２
９型のブラウン管のファンネルとパネルの間に介在さ
せ、４３０〜４５０℃に１０分間保持してファンネルと
パネルを封着してバルブを製造した。１０分間で封着で
きない場合はさらに保持時間をのばして、充分な特性を
示すような封着に要する時間を求めた。結果を表の充分
な封着に要する時間の欄に示す（単位：分）。このバル
ブについて、耐水圧強度、耐熱強度、限界排気昇温速度
を測定した結果を表に示す。「充分な封着に要する時
間」を除きそれぞれの測定法は次のとおりである。
【００３１】フローボタン径：封着時の組成物の流動性
を示す。封着用組成物の試料粉末１０ｇを直径１２．７
ｍｍの円柱状に加圧成形後、表記載の焼成温度（単位：
℃）に、１０分間保持したとき、封着用組成物が流動し
た直径（単位：ｍｍ）である。このフローボタン径は２
６．５ｍｍ以上が望ましい。
を示す。封着用組成物の試料粉末１０ｇを直径１２．７
ｍｍの円柱状に加圧成形後、表記載の焼成温度（単位：
℃）に、１０分間保持したとき、封着用組成物が流動し
た直径（単位：ｍｍ）である。このフローボタン径は２
６．５ｍｍ以上が望ましい。
【００３２】接着残留歪：封着用組成物とビヒクル（酢
酸イソアミルにニトロセルロース１．２％を溶解した溶
液）とを重量比１１．５：１の割合で混合してペースト
とした。このペーストをファンネルガラス片の上に塗布
し、フローボタン径の場合と同条件で焼成後、ファンネ
ルガラス片と封着用組成物との間に発生した残留歪（単
位：ｎｍ／ｃｍ）をポーラリメーターを用いて測定し
た。「＋」は封着用組成物が圧縮歪を受ける場合、
「−」は封着用組成物が引張歪を受ける場合をそれぞれ
示す。この残留歪は−１００〜＋４００ｎｍ／ｃｍの範
囲が望ましい。
酸イソアミルにニトロセルロース１．２％を溶解した溶
液）とを重量比１１．５：１の割合で混合してペースト
とした。このペーストをファンネルガラス片の上に塗布
し、フローボタン径の場合と同条件で焼成後、ファンネ
ルガラス片と封着用組成物との間に発生した残留歪（単
位：ｎｍ／ｃｍ）をポーラリメーターを用いて測定し
た。「＋」は封着用組成物が圧縮歪を受ける場合、
「−」は封着用組成物が引張歪を受ける場合をそれぞれ
示す。この残留歪は−１００〜＋４００ｎｍ／ｃｍの範
囲が望ましい。
【００３３】平均熱膨張係数：封着用組成物をフローボ
タン径測定の場合と同条件で焼成後、所定寸法に研磨し
て、熱膨張測定装置により昇温速度１０℃／分の条件で
伸びの量を測定し、室温〜３００℃までの平均熱膨張係
数（単位：×１０-7／℃）を算出した。前述のように、
この平均熱膨張係数は８０×１０-7〜１１０×１０-7／
℃の範囲が望ましい。
タン径測定の場合と同条件で焼成後、所定寸法に研磨し
て、熱膨張測定装置により昇温速度１０℃／分の条件で
伸びの量を測定し、室温〜３００℃までの平均熱膨張係
数（単位：×１０-7／℃）を算出した。前述のように、
この平均熱膨張係数は８０×１０-7〜１１０×１０-7／
℃の範囲が望ましい。
【００３４】耐水圧強度：２５型バルブの内外に水によ
る圧力差を与えて破壊するときの圧力差を測定した（単
位：ｋｇ／ｃｍ2 、５個の平均値）。バルブとしての強
度を保証するために、通常この耐水圧強度は３ｋｇ／ｃ
ｍ2 以上が望ましい。
る圧力差を与えて破壊するときの圧力差を測定した（単
位：ｋｇ／ｃｍ2 、５個の平均値）。バルブとしての強
度を保証するために、通常この耐水圧強度は３ｋｇ／ｃ
ｍ2 以上が望ましい。
【００３５】耐熱強度：２５型バルブの内外に水と湯に
よる温度差を与えて破壊するときの温度差を測定した
（単位：℃、５個の平均値）。ブラウン管を製造する際
の熱処理工程で発生する熱応力を考慮すると、通常この
耐熱強度は４５℃以上が望ましい。
よる温度差を与えて破壊するときの温度差を測定した
（単位：℃、５個の平均値）。ブラウン管を製造する際
の熱処理工程で発生する熱応力を考慮すると、通常この
耐熱強度は４５℃以上が望ましい。
【００３６】限界排気昇温速度：バルブの排気工程で昇
温速度を上げたとき、バルブが破壊しない限界の昇温速
度（℃／分）である。具体的には、２９型バルブを用い
て、１０-6Ｔｏｒｒにまでバルブを排気しながら、限界
の昇温速度を測定した。
温速度を上げたとき、バルブが破壊しない限界の昇温速
度（℃／分）である。具体的には、２９型バルブを用い
て、１０-6Ｔｏｒｒにまでバルブを排気しながら、限界
の昇温速度を測定した。
【００３７】表から、例１〜例９の封着用組成物は、短
時間での封着ができるとともに、耐水圧強度が高く、限
界排気昇温速度も充分に大きいことがわかる。一方、例
１０および例１１は、ＢａＯが多すぎ、またα−４Ｐｂ
Ｏ・Ｂ2 Ｏ3 結晶粉末、Ｐｂ3 Ｏ4 粉末のいずれも添加
されておらず、迅速な封着が行えない例である。例１２
はＰｂ3 Ｏ4 粉末が多すぎ、流動性が不足している例で
ある。
時間での封着ができるとともに、耐水圧強度が高く、限
界排気昇温速度も充分に大きいことがわかる。一方、例
１０および例１１は、ＢａＯが多すぎ、またα−４Ｐｂ
Ｏ・Ｂ2 Ｏ3 結晶粉末、Ｐｂ3 Ｏ4 粉末のいずれも添加
されておらず、迅速な封着が行えない例である。例１２
はＰｂ3 Ｏ4 粉末が多すぎ、流動性が不足している例で
ある。
【００３８】
【表１】
【００３９】
【表２】
【００４０】
【発明の効果】本発明の封着用組成物によれば、パネル
とファンネルとを短時間で封着でき、生産性を大幅に向
上できる。また、封着されたバルブは限界排気昇温速度
が充分に高い。
とファンネルとを短時間で封着でき、生産性を大幅に向
上できる。また、封着されたバルブは限界排気昇温速度
が充分に高い。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 黒木 有一 千葉県船橋市北本町１丁目10番１号 旭硝 子株式会社内 (72)発明者 瀬川 優 千葉県船橋市北本町１丁目10番１号 旭硝 子株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】結晶性低融点ガラスの粉末８０〜９９．９
５重量％と低膨張セラミックスフィラーの粉末０．０５
〜２０重量％とからなる組成物に、外掛けでα−４Ｐｂ
Ｏ・Ｂ2 Ｏ3 結晶粉末とＰｂ3 Ｏ4 粉末とのうち少なく
とも１種を合量で０．０００１〜３重量％添加してな
り、焼成後の室温〜３００℃における平均熱膨張係数が
８０×１０-7〜１１０×１０-7／℃である封着用組成物
であって、該結晶性低融点ガラスが実質的に重量％表示
で、 ＰｂＯ ７１．５ 〜７８．０、 ＺｎＯ １０．５ 〜１４．５、 Ｂ2 Ｏ3 ７．０ 〜１０．０、 ＳｉＯ2 １．６５〜 ３．０、 ＢａＯ ０．１ 〜１．９５、 ＳｒＯ ０ 〜 １．５、 ＣａＯ ０ 〜 １．５、 ＢａＯ＋ＳｒＯ＋ＣａＯ ０．５ 〜１．９５、 からなって、フッ素を含有せず、重量比ＺｎＯ／ＰｂＯ
が０．１４〜０．２０の範囲にあることを特徴とする封
着用組成物。 - 【請求項２】結晶性低融点ガラスの粉末９０〜９９．９
５重量％と低膨張セラミックスフィラーの粉末０．０５
〜１０重量％とからなる組成物に、外掛けでα−４Ｐｂ
Ｏ・Ｂ2 Ｏ3 結晶粉末とＰｂ3 Ｏ4 粉末とのうち少なく
とも１種を合量で０．０００１〜０．０８重量％添加し
てなる請求項１記載の封着用組成物。 - 【請求項３】低膨張セラミックスフィラーが、ジルコ
ン、コージエライト、アルミナ、ムライト、チタン酸
鉛、シリカ、β−ユークリプタイト、β−スポジュメ
ン、およびβ−石英固溶体から選ばれる１種以上である
請求項１または２記載の封着用組成物。 - 【請求項４】ブラウン管のパネルとファンネルとを封着
するために用いられる請求項１、２または３記載の封着
用組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22025899A JP2000119040A (ja) | 1998-08-11 | 1999-08-03 | 封着用組成物 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22730398 | 1998-08-11 | ||
| JP10-227303 | 1998-08-11 | ||
| JP22025899A JP2000119040A (ja) | 1998-08-11 | 1999-08-03 | 封着用組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000119040A true JP2000119040A (ja) | 2000-04-25 |
| JP2000119040A5 JP2000119040A5 (ja) | 2005-09-22 |
Family
ID=26523609
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22025899A Withdrawn JP2000119040A (ja) | 1998-08-11 | 1999-08-03 | 封着用組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000119040A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6387833B1 (en) * | 1999-08-13 | 2002-05-14 | Asahi Glass Company, Limited | Sealing composition |
-
1999
- 1999-08-03 JP JP22025899A patent/JP2000119040A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6387833B1 (en) * | 1999-08-13 | 2002-05-14 | Asahi Glass Company, Limited | Sealing composition |
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| A977 | Report on retrieval |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
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