JP2002167234A - 金属製真空二重容器の封止用ガラス - Google Patents
金属製真空二重容器の封止用ガラスInfo
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- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
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- C03C8/00—Enamels; Glazes; Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions
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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
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 金属製二重容器の真空封止をするために封止
温度が約６００℃でＰｂＯを含有しない封止用ガラスを
提供することである。 【解決手段】 金属製内容器と外容器からなり、これら
内外容器間の空隙部を真空排気する際に、前記内容器と
外容器のいずれか一方に形成された凹部内に設けた排気
口を真空封止するのに用いるガラスであって、該ガラス
がモル％でＢ2Ｏ3８〜３７％、ＳｉＯ2 １８〜４５
％、ＺｎＯ ０〜１０％、Ｌｉ2Ｏ＋Ｎａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏ
２７〜４２％、Ｆｅ2Ｏ3 ０〜１２％、ＣａＯ ０〜１
０％の組成からなることを特徴とする。
温度が約６００℃でＰｂＯを含有しない封止用ガラスを
提供することである。 【解決手段】 金属製内容器と外容器からなり、これら
内外容器間の空隙部を真空排気する際に、前記内容器と
外容器のいずれか一方に形成された凹部内に設けた排気
口を真空封止するのに用いるガラスであって、該ガラス
がモル％でＢ2Ｏ3８〜３７％、ＳｉＯ2 １８〜４５
％、ＺｎＯ ０〜１０％、Ｌｉ2Ｏ＋Ｎａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏ
２７〜４２％、Ｆｅ2Ｏ3 ０〜１２％、ＣａＯ ０〜１
０％の組成からなることを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、魔法瓶（水筒・ランチ
ジャー）等の金属製二重容器を真空封止するのに用いる
封止用ガラスに関するものである。
ジャー）等の金属製二重容器を真空封止するのに用いる
封止用ガラスに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から金属製二重容器を製造する方法
の一つとして、内容器と外容器のいずれか一方に形成さ
れた凹部内に設けた排気口を低融点ガラスで真空封止す
る方法（特開平６−１６９８５０）が提案されている。
の一つとして、内容器と外容器のいずれか一方に形成さ
れた凹部内に設けた排気口を低融点ガラスで真空封止す
る方法（特開平６−１６９８５０）が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記のように金属製二
重容器を真空封止するために、通常ＰｂＯ−Ｂ2Ｏ3系の
低融点ガラスが使用されているが、このようなＰｂＯを
主成分とするガラスを金属容器の凹部内に設けた排気口
に配置して真空排気しながら封止温度（ガラスの軟化点
より約１００℃高い温度）約６００℃で加熱すると、Ｐ
ｂの揮発によって環境汚染の問題が発生し易い。しかし
ながら、この用途に適う約６００℃で封止できる非Ｐｂ
Ｏ系低融点ガラスがないのが現状である。
重容器を真空封止するために、通常ＰｂＯ−Ｂ2Ｏ3系の
低融点ガラスが使用されているが、このようなＰｂＯを
主成分とするガラスを金属容器の凹部内に設けた排気口
に配置して真空排気しながら封止温度（ガラスの軟化点
より約１００℃高い温度）約６００℃で加熱すると、Ｐ
ｂの揮発によって環境汚染の問題が発生し易い。しかし
ながら、この用途に適う約６００℃で封止できる非Ｐｂ
Ｏ系低融点ガラスがないのが現状である。
【０００４】本発明の目的は、金属製二重容器の真空封
止をするために封止温度が約６００℃でＰｂＯを含有し
ない封止用ガラスを提供することである。
止をするために封止温度が約６００℃でＰｂＯを含有し
ない封止用ガラスを提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者は種々の実験を
行ったところ、特定組成範囲のＢ2Ｏ3−ＳｉＯ2−Ｒ2Ｏ
系ガラス（Ｒ2Ｏ：アルカリ酸化物）を使用することに
よって上記目的が達成できることを見いだし、本発明と
して提案するものである。
行ったところ、特定組成範囲のＢ2Ｏ3−ＳｉＯ2−Ｒ2Ｏ
系ガラス（Ｒ2Ｏ：アルカリ酸化物）を使用することに
よって上記目的が達成できることを見いだし、本発明と
して提案するものである。
【０００６】即ち、本発明の金属製真空二重容器の封止
用ガラスは、金属製内容器と外容器からなり、これら内
外容器間の空隙部を真空排気する際に、前記内容器と外
容器のいずれか一方に形成された凹部内に設けた排気口
を真空封止するのに用いるガラスであって、該ガラスが
モル％でＢ2Ｏ3 ８〜３７％、ＳｉＯ2 １８〜４５
％、ＺｎＯ ０〜１０％、Ｌｉ2Ｏ＋Ｎａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏ
２７〜４２％、Ｆｅ2Ｏ3０〜１２％、ＣａＯ ０〜１０
％の組成からなることを特徴とする。
用ガラスは、金属製内容器と外容器からなり、これら内
外容器間の空隙部を真空排気する際に、前記内容器と外
容器のいずれか一方に形成された凹部内に設けた排気口
を真空封止するのに用いるガラスであって、該ガラスが
モル％でＢ2Ｏ3 ８〜３７％、ＳｉＯ2 １８〜４５
％、ＺｎＯ ０〜１０％、Ｌｉ2Ｏ＋Ｎａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏ
２７〜４２％、Ｆｅ2Ｏ3０〜１２％、ＣａＯ ０〜１０
％の組成からなることを特徴とする。
【０００７】
【作用】本発明の封止用ガラスは、ＰｂＯを含まず、約
６００℃の封止温度で金属製二重容器の排気口の真空封
止を容易に確実にすることができる。
６００℃の封止温度で金属製二重容器の排気口の真空封
止を容易に確実にすることができる。
【０００８】ここで、以下に本発明に用いた低融点ガラ
ス組成を上記の範囲に限定した理由を述べる。
ス組成を上記の範囲に限定した理由を述べる。
【０００９】Ｂ2Ｏ3はガラスの骨格を形成する成分であ
り、その含有量は８〜３７％、好ましくは１０〜３６％
である。Ｂ2Ｏ3が３７％より多いとガラスの耐水性が悪
くなり実用上好ましくなく、８％より少ないとガラスが
不安定になって失透しやすくなる。
り、その含有量は８〜３７％、好ましくは１０〜３６％
である。Ｂ2Ｏ3が３７％より多いとガラスの耐水性が悪
くなり実用上好ましくなく、８％より少ないとガラスが
不安定になって失透しやすくなる。
【００１０】ＳｉＯ2はガラスの骨格を形成する成分で
あり、その含有量は１８〜４５％、好ましくは２０〜４
５％である。ＳｉＯ2が４５％より多いと軟化点が高く
なり、封止温度が高くなり過ぎ、１８％より少ないとガ
ラスが不安定になって失透しやすくなる。
あり、その含有量は１８〜４５％、好ましくは２０〜４
５％である。ＳｉＯ2が４５％より多いと軟化点が高く
なり、封止温度が高くなり過ぎ、１８％より少ないとガ
ラスが不安定になって失透しやすくなる。
【００１１】ＺｎＯは真空封着時にガラスの脱泡を促進
する効果があり、その含有量は０〜１０％、好ましくは
０．１〜６％である。ＺｎＯが１０％を超えると失透し
易くなる。
する効果があり、その含有量は０〜１０％、好ましくは
０．１〜６％である。ＺｎＯが１０％を超えると失透し
易くなる。
【００１２】Ｌｉ2Ｏ、Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏはガラスを低融
点化させる効果があり、その含有量の合計は２７〜４２
％、好ましくは２９〜４０％である。Ｌｉ2Ｏ＋Ｎａ2Ｏ
＋Ｋ 2Ｏが２７％より少ないと軟化点が高くなって、封
止温度も高くなり過ぎる。４２％より多いとガラスが不
安定になり失透し易くなる。
点化させる効果があり、その含有量の合計は２７〜４２
％、好ましくは２９〜４０％である。Ｌｉ2Ｏ＋Ｎａ2Ｏ
＋Ｋ 2Ｏが２７％より少ないと軟化点が高くなって、封
止温度も高くなり過ぎる。４２％より多いとガラスが不
安定になり失透し易くなる。
【００１３】Ｆｅ2Ｏ3は真空封着時にガラスの脱泡を促
進する効果があり、その含有量は、０〜１２％、好まし
くは０〜１０％である。Ｆｅ2Ｏ3が１０％を超えると失
透し易くなる。ＣａＯはガラスの失透を抑制する効果が
あり、その含有量は０〜１０％、好ましくは０〜８％で
ある。ＣａＯが１０％を超えると逆に失透し易くなる。
進する効果があり、その含有量は、０〜１２％、好まし
くは０〜１０％である。Ｆｅ2Ｏ3が１０％を超えると失
透し易くなる。ＣａＯはガラスの失透を抑制する効果が
あり、その含有量は０〜１０％、好ましくは０〜８％で
ある。ＣａＯが１０％を超えると逆に失透し易くなる。
【００１４】なお本発明の封止ガラスは、ガラスが不安
定にならない範囲で他の成分を添加することができる。
例えばガラスが不安定で失透しやすい場合には、Ａｌ2
Ｏ3あるいはＺｒＯ2を添加することによってガラスを安
定化させることが可能である。その添加量は、それぞれ
１０％以下、好ましくは５％以下である。
定にならない範囲で他の成分を添加することができる。
例えばガラスが不安定で失透しやすい場合には、Ａｌ2
Ｏ3あるいはＺｒＯ2を添加することによってガラスを安
定化させることが可能である。その添加量は、それぞれ
１０％以下、好ましくは５％以下である。
【００１５】本発明の封止用ガラスは、金属二重容器の
内容器と外容器のいずれか一方に形成された凹部内に安
定して配置出来るならばその形状は問わない。例えば、
直方体、円柱、球、半球、卵型、あるいは前記に類似し
た形状の塊であればよい。
内容器と外容器のいずれか一方に形成された凹部内に安
定して配置出来るならばその形状は問わない。例えば、
直方体、円柱、球、半球、卵型、あるいは前記に類似し
た形状の塊であればよい。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の封止用ガラスを実施例及び比
較例に基づいて詳細に説明する。
較例に基づいて詳細に説明する。
【００１７】表１は、本発明の実施例（試料Ａ〜Ｆ）、
比較例（試料Ｇ）を示すものである。
比較例（試料Ｇ）を示すものである。
【００１８】
【表１】
【００１９】各封止用ガラス試料は次のようにして調製
した。まず表１に示す割合になるようにホウ酸、二酸化
珪素、酸化亜鉛、炭酸リチウム、ソーダ灰、炭酸カリウ
ム、酸化鉄、炭酸カルシウム及び酸化アルミニウムを調
合し、白金坩堝に入れて１０００〜１２００℃で１時間
溶融してガラス化し、ブロック状試料を得た。
した。まず表１に示す割合になるようにホウ酸、二酸化
珪素、酸化亜鉛、炭酸リチウム、ソーダ灰、炭酸カリウ
ム、酸化鉄、炭酸カルシウム及び酸化アルミニウムを調
合し、白金坩堝に入れて１０００〜１２００℃で１時間
溶融してガラス化し、ブロック状試料を得た。
【００２０】このようにして得られたガラス試料につい
て、転移点、軟化点、熱膨張係数および６００℃以下で
の封止後のガラス状態を評価した。
て、転移点、軟化点、熱膨張係数および６００℃以下で
の封止後のガラス状態を評価した。
【００２１】表１から明らかなように、本発明の実施例
である封止用ガラス試料Ａ〜Ｆは、ガラス転移点が３６
９〜３９２℃で、軟化点が４７２〜４９５℃であった。
更に各試料の封止温度（軟化点＋１００℃）で封止した
ところ、何れも金属製二重容器の排気口は良好に封止さ
れており、封止温度６００℃以下で封止できることが確
認された。また３０〜３００℃における熱膨張係数は、
１３２〜１４３×１０ -7／℃であり、ステンレス鋼ＳＵ
Ｓ３０４の熱膨張係数１７０×１０-7／℃と近接し、か
つ低いので、封止用ガラスの方に圧縮応力が加わって良
好な封止ができると考えられる。
である封止用ガラス試料Ａ〜Ｆは、ガラス転移点が３６
９〜３９２℃で、軟化点が４７２〜４９５℃であった。
更に各試料の封止温度（軟化点＋１００℃）で封止した
ところ、何れも金属製二重容器の排気口は良好に封止さ
れており、封止温度６００℃以下で封止できることが確
認された。また３０〜３００℃における熱膨張係数は、
１３２〜１４３×１０ -7／℃であり、ステンレス鋼ＳＵ
Ｓ３０４の熱膨張係数１７０×１０-7／℃と近接し、か
つ低いので、封止用ガラスの方に圧縮応力が加わって良
好な封止ができると考えられる。
【００２２】一方、比較例として従来からあるＰｂＯを
含まない封止用ガラス試料Ｇは、転移点が４２０℃、軟
化点が５５０℃であり、現行の６００℃封止温度ではガ
ラスの軟化流動が不十分で、金属製二重容器の排気口の
封止が出来なかった。
含まない封止用ガラス試料Ｇは、転移点が４２０℃、軟
化点が５５０℃であり、現行の６００℃封止温度ではガ
ラスの軟化流動が不十分で、金属製二重容器の排気口の
封止が出来なかった。
【００２３】上記ガラス試料については、示差熱分析
（ＤＴＡ）装置によりガラス転移点及び軟化点を求め
た。また熱膨張係数は、得られたガラス塊を４０×４ｍ
ｍφに成型した後、３０〜３００℃における熱膨張係数
をディラトメーターにより測定した。
（ＤＴＡ）装置によりガラス転移点及び軟化点を求め
た。また熱膨張係数は、得られたガラス塊を４０×４ｍ
ｍφに成型した後、３０〜３００℃における熱膨張係数
をディラトメーターにより測定した。
【００２４】真空封止後のガラスの状態は次の様にして
評価した。封止用試料ガラスは、各試料のガラス塊を７
×２×２tｍｍの大きさの直方体に切り出して作製し
た。図１に示すように、封止用ガラス試料６ａを金属製
二重容器Ｍの外容器１ａに形成された直径１０ｍｍ、深
さ２ｍｍの凹部４ａの排気口５ａの上に配置した。この
金属製二重容器をまず封止用ガラスの融けない温度（ガ
ラスの転移点以下）で真空排気した後、引き続いて封止
温度（ガラスの軟化点＋約１００℃）まで昇温してガラ
スを融かして封止した。各封止用ガラス試料について２
０個ずつ封止し、冷却後に封止部分のガラスの状態を観
察してまったく発泡もなく、良好に軟化流動しておれば
「○」、一つでも発泡または軟化流動不足があれば
「×」として評価した。金属製二重容器の材質は、最も
一般的に使用されているステンレス鋼ＳＵＳ３０４を使
用した。なお比較例においては、封止温度（軟化点＋１
００℃）は６５０℃となるので、６００℃の封止温度で
評価した。
評価した。封止用試料ガラスは、各試料のガラス塊を７
×２×２tｍｍの大きさの直方体に切り出して作製し
た。図１に示すように、封止用ガラス試料６ａを金属製
二重容器Ｍの外容器１ａに形成された直径１０ｍｍ、深
さ２ｍｍの凹部４ａの排気口５ａの上に配置した。この
金属製二重容器をまず封止用ガラスの融けない温度（ガ
ラスの転移点以下）で真空排気した後、引き続いて封止
温度（ガラスの軟化点＋約１００℃）まで昇温してガラ
スを融かして封止した。各封止用ガラス試料について２
０個ずつ封止し、冷却後に封止部分のガラスの状態を観
察してまったく発泡もなく、良好に軟化流動しておれば
「○」、一つでも発泡または軟化流動不足があれば
「×」として評価した。金属製二重容器の材質は、最も
一般的に使用されているステンレス鋼ＳＵＳ３０４を使
用した。なお比較例においては、封止温度（軟化点＋１
００℃）は６５０℃となるので、６００℃の封止温度で
評価した。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の封止用ガ
ラスは、ＰｂＯを含まず、現行の封止条件で金属製二重
容器の排気口の真空封止を容易にかつ確実にすることが
できるため好適である。
ラスは、ＰｂＯを含まず、現行の封止条件で金属製二重
容器の排気口の真空封止を容易にかつ確実にすることが
できるため好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の金属製真空二重容器の封止用ガラスの
一例を示す説明図である。
一例を示す説明図である。
１ａ：外容器 ２ａ：内容器 ３ａ：真空断熱層 ４ａ：凹 ５ａ：排気口 ６ａ：封止用ガラス Ｍ：金属製二重容器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4B002 AA01 BA21 BA44 CA03 CA23 CA32 CA34 CA43 4G062 AA08 BB01 BB03 BB05 DA04 DA05 DB01 DC03 DC04 DC05 DD01 DE01 DE02 DE03 DF01 EA01 EA02 EA03 EA04 EA05 EA10 EB01 EB02 EB03 EB04 EB05 EC01 EC02 EC03 EC04 EC05 ED01 EE01 EE02 EE03 EF01 EG01 FA01 FA10 FB01 FC01 FD01 FE01 FF01 FG01 FH01 FJ01 FK01 FL01 GA01 GA10 GB01 GC01 GD01 GE01 HH01 HH03 HH05 HH07 HH09 HH11 HH12 HH13 HH15 HH17 HH20 JJ01 JJ03 JJ05 JJ07 JJ10 KK01 KK03 KK05 KK07 KK10 MM09 NN32 NN34
Claims (2)
- 【請求項１】 金属製内容器と外容器からなり、これら
内外容器間の空隙部を真空排気する際に、前記内容器と
外容器のいずれか一方に形成された凹部内に設けた排気
口を真空封止するのに用いるガラスであって、該ガラス
がモル％でＢ 2Ｏ3 ８〜３７％、ＳｉＯ2 １８〜４５
％、ＺｎＯ ０〜１０％、Ｌｉ2Ｏ＋Ｎａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏ
２７〜４２％、Ｆｅ2Ｏ3 ０〜１２％、ＣａＯ ０〜１
０％の組成からなることを特徴とする金属製真空二重容
器の封止用ガラス。 - 【請求項２】 直方体、円柱、球、半球、卵型、あるい
は前記に類似した形状の塊であることを特徴とする請求
項１の金属製真空二重容器の封止用ガラス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000364400A JP2002167234A (ja) | 2000-11-30 | 2000-11-30 | 金属製真空二重容器の封止用ガラス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000364400A JP2002167234A (ja) | 2000-11-30 | 2000-11-30 | 金属製真空二重容器の封止用ガラス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002167234A true JP2002167234A (ja) | 2002-06-11 |
Family
ID=18835353
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000364400A Pending JP2002167234A (ja) | 2000-11-30 | 2000-11-30 | 金属製真空二重容器の封止用ガラス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002167234A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005319150A (ja) * | 2004-05-11 | 2005-11-17 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 封止用ガラス |
| JP2013199410A (ja) * | 2012-03-26 | 2013-10-03 | Asahi Glass Co Ltd | 低融点ガラス体及び低融点ガラス体の製造方法 |
| JP2013208615A (ja) * | 2011-08-09 | 2013-10-10 | Panasonic Corp | 気体吸着材およびその製造方法、ならびに真空断熱体 |
| CN106273907A (zh) * | 2016-08-05 | 2017-01-04 | 安徽金星包装有限公司 | 一种复合玻璃瓶盖及其制作方法 |
| WO2018066295A1 (ja) * | 2016-10-04 | 2018-04-12 | 日本電気硝子株式会社 | ホウケイ酸系ガラス、複合粉末材料及び複合粉末材料ペースト |
| DE102020108867A1 (de) | 2020-03-31 | 2021-09-30 | Schott Ag | Einschmelzglas und dessen Verwendung |
-
2000
- 2000-11-30 JP JP2000364400A patent/JP2002167234A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005319150A (ja) * | 2004-05-11 | 2005-11-17 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 封止用ガラス |
| JP4596358B2 (ja) * | 2004-05-11 | 2010-12-08 | 日本電気硝子株式会社 | 封止用ガラス |
| JP2013208615A (ja) * | 2011-08-09 | 2013-10-10 | Panasonic Corp | 気体吸着材およびその製造方法、ならびに真空断熱体 |
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| WO2018066295A1 (ja) * | 2016-10-04 | 2018-04-12 | 日本電気硝子株式会社 | ホウケイ酸系ガラス、複合粉末材料及び複合粉末材料ペースト |
| JP2018058716A (ja) * | 2016-10-04 | 2018-04-12 | 日本電気硝子株式会社 | ホウケイ酸系ガラス、複合粉末材料及び複合粉末材料ペースト |
| DE102020108867A1 (de) | 2020-03-31 | 2021-09-30 | Schott Ag | Einschmelzglas und dessen Verwendung |
| US11964909B2 (en) | 2020-03-31 | 2024-04-23 | Schott Ag | Sealing glass and use thereof |
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