JP2006021983A - ガラス等の接着及び樹脂構造体の形成 - Google Patents

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実 山田
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Abstract

【課題】従来の技術に於いては、ガラスの接着に鉛ガラスフリットを使用している。そのため鉛による環境問題、融点が440〜450℃と高く防犯ガラス、強化ガラスの接着が困難である等の欠点があった。
【解決手段】本発明は、前記課題を解決すべくなされたものであり低融点ガラスに代わり、特定の耐火性樹脂と耐火物フィラー、リン酸ガラスを含有する組成物が、低温でガラスを接着できると同時に樹脂の構造体として機能できることを見出した。
【選択図】図1

Description

発明の詳細な説明
本発明は、建材用ペアーガラス、プラズマディスプレイ(PDP)、蛍光表示管(VFD)、フィールドエミッションディスプレイ(FED)等の枠、ブロック、封着等に用いるガラス封着用材料及び当該材料を用いて作成した樹脂構造体及び封着されたガラス構造体に関する。
ガラスの接着には、低融点ガラスが用いられ、例えばPbO−B−SiO系の低融点ガラスを440〜450℃の温度に30〜40分程度保持し接着していた。
発明が解決しようとする課題
出願番号
特許出願平11−224385
課題を解決するための手段
本発明による硬化性シリコーン樹脂がメチルフェニルストレートシリコーン樹脂からなる接着では、300℃以上の温度に十分耐えることができる。この性質は従来の性質になかった性質で本発明の接着剤の特質である。と述べている。
メチルフェニルストレートシリコーン樹脂からなる接着剤を使用してガラスを接着する場合、前記の内容に間違いないが接着剤の塗布厚みを70μ以上にすることができなかった。
硬化性シリコーン樹脂がメチルフェニルストレートシリコーン樹脂からなる接着では、接着厚みが2〜7μで真空圧が10−10Torr程度で最大となり温度も340℃が限界となる。さらに接着厚みを増すと維持できる真空圧も10−7Torr程度まで低下し許容温度も300℃に下がる。
防犯ガラス、強化ガラス等は、構造又は生成過程における熱処理の関係で高温加熱できない。そのため300℃近辺の低温で接着可能な材料が望まれている。
従来の封着用粉末ガラスには融点を下げるために鉛成分が含有されていたが、鉛は有害性を指摘されており、最近では接着用材料として、鉛、カドミウム等有害成分を含有しない材料が求められている。
従来樹脂には、キシレン、トルエン等が樹脂の希釈溶剤として用いられているが有害性が指摘されており、最近では接着用材料として、キシレン、トルエン等の有害成分を含有しない材料が求められている。
又、接着時200℃付近でキシレン、トルエン等の溶剤を抜き接着すべきガラス等を160℃に加熱し、そこに溶剤の抜けたメチルフェニルストレートシリコーン樹脂を塗布していた。
そのためキシレン、トルエン等の溶剤を抜いた接着性能が低下しない材料が求められている。
課題を解決するための手段
本発明は、前記課題を解決すべくなされたものであり低融点ガラスに代わり、特定の耐火性樹脂と耐火物フィラー、リン酸ガラスを含有する組成物が、低温でガラスを接着できると同時に樹脂の構造体として機能できることを見出した結果に基づくものである。
本発明は、硬化性シリコーン樹脂又はその変成樹脂からなる硬化性シリコーン樹脂に耐火物フィラー、リン酸ガラスを含有する材料であって、耐火物フィラーの含有量が全材料に対して12〜20質量%、リン酸ガラスの含有量が30〜36質量%であることを特徴としたガラス接着用材料である。
第2の発明は、硬化性シリコーン樹脂又はその変成樹脂からなる硬化性シリコーン樹脂に耐火物フィラー、リン酸ガラスを含有する材料であって、耐火物フィラーの含有量が全樹脂量に対して12質量%、リン酸ガラスの含有量が0.2質量%を加えた透明な構造体用材料である。
硬化性シリコーン樹脂又はその変成樹脂からなる硬化性シリコーン樹脂の有害成分であるトルエン、キシレンを80〜300℃に加熱し抜き、樹脂の希釈溶剤として酢酸エチル又は2−プロパノールを用いた材料である。
前記
のいずれかの材料により封着されたガラス材料の部位を有し、真空ないし減圧状態の内部空間を有することを特徴とした密閉された内部空間を有するガラス構造体である。
前記
の材料で防犯ガラス又は強化ガラスに樹脂性の枠(スペーサ)及び/又は半球状、蒲鉾型、線条のブロックを配置した樹脂構造体を形成させ同材料で封着し、真空ないし減圧状態の内部空間を有することを特徴とする密閉された内部空間を有するガラス構造体である。
前記
のいずれの材料でガラス、ガラスとガラス間にフィルムを挟み込んだ防犯ガラス、強化ガラスに板ガラス及び/又は球状、蒲鉾型、棒条のガラスブロックを接着したガラス構造体である。
前記
のいずれの材料も従来の低融点ガラスの場合と同様に、封着対象材料に塗布し、加熱硬化することができる。塗布はディスペンサーが量のコントロール、形状のばらつきを抑える上で好ましい。さらにディスペンサーの量のコントロールを行う上で樹脂の希釈溶剤として酢酸エチル又は2−プロパノールを用い希釈することは有効である。
実施例1
図1は実施例1を示す平面図である。図2は実施例1を示す図1の断面図である。ガラス(1)の表面を脱脂する。硬化性シリコーン樹脂又はその変成樹脂からなる硬化性シリコーン樹脂に耐火物フィラー、リン酸ガラスを含有する材料であって、耐火物フィラーの含有量が全樹脂量に対して12質量%、リン酸ガラスの含有量が0.2質量%を加えた透明な材料である。
上記材料を酢酸エチルで樹脂量の40〜70%範囲で希釈する。希釈した溶剤をディスペンサーにセットし3mm幅、厚み0.2mmに塗り、枠(3)を作る。枠の内側にブロック(4)を作る、ブロック大きさは幅0.2m、厚み0.2mm、長さ0.6mmのかまぼこ型とし、ブロックの間隔は前後左右中心から中心までの距離を14.0mm以内とする。焼成は、280℃/40分 行う。焼成が終わったら冷却する。別のガラス(2)を合わせ加熱する。焼成は280℃/40分である。
ブロックの形状についてはディスペンサー開発されているのでそれを使用すると塗布幅、塗布厚、塗布長さ、更には塗布パターンまで0.01mm単位で塗ることができる。ブロックの間隔については前記の距離が一番よい結果を得ている。間隔を狭くすると見た目が悪くなり、広くするとブロックの周囲に虹模様が発生する。
又、直径0.2mmのガラス棒をブロックとして実験を行ったがガラス棒の接着を行わないでガラスの封着を行うとガラス容器の中央部が圧力差により変形し、ガラス棒はガラス面を転がり外に逃げ折損又は変形が生じた。
0.2mmの球体のガラスを用い接着を行い、同様に真空封着を行ったが接着面積が微少なため上記同様中央部のガラス玉が外側へ押し出され形状が保てなかった。
実施例2
図3は実施例2を示す平面図である。図4は実施例2を示す図3の断面図である。ガラス(1)の表面を脱脂する。硬化性シリコーン樹脂又はその変成樹脂からなる硬化性シリコーン樹脂に耐火物フィラー、リン酸ガラスを含有する材料であって、耐火物フィラーの含有量が全樹脂量に対して12質量%、リン酸ガラスの含有量が0.2質量%を加えた透明な材料である。
上記材料を酢酸エチルで樹脂量の40〜70%範囲で希釈する。希釈した溶剤をディスペンサーにセットし3mm幅、厚み0.2mmに塗り、枠(3)を作る。枠の内側にブロック(5)を作る、ブロックの大きさは直径0.2m、厚み0.2mmとし、ブロックの間隔は前後左右中心から中心までの距離を14.0mm以内とする。焼成は、280℃/40分行う。焼成が終わったら冷却する。別のガラス(2)を合わせ加熱する。焼成は280℃/40分である。実施例1に述べたペアーガラスと比較し、見た目に綺麗であるが真空度を高くするとブロック周囲に虹模様が発生しやすくなる。真空度が低くなるが実用的には使用範囲内である。
実施例3
図5は実施例3を示す平面図である。図6は実施例3を示す図5の断面図である。ガラス(1)の表面を脱脂する。硬化性シリコーン樹脂又はその変成樹脂からなる硬化性シリコーン樹脂に耐火物フィラー、リン酸ガラスを含有する材料であって、耐火物フィラーの含有量が全樹脂量に対して12質量%、リン酸ガラスの含有量が0.2質量%を加えた透明な材料である。
上記材料を酢酸エチルで樹脂量の40〜70%範囲で希釈する。希釈した溶剤をディスペンサーにセットし3mm幅、厚み0.2mmに塗り、枠(3)を作る。枠の内側にブロック(6)を作る、ブロックの大きさは幅0.2m、長さ枠(3)から枠(3)まで、厚み0.2mmとし、ブロックの間隔は14.0mm以内とする。焼成は、280℃/40分 行う。焼成が終わったら冷却する。別のガラス(2)を合わせ加熱する。焼成は280℃/40分である。実施例1に述べたペアーガラスと比較し、ブロックは良く見えるが強度は高く信頼度も高い。
実施例4
図7は実施例4を示す平面図である。図8は実施例4を示す図7の部分断面図である。ガラス(1)の表面を脱脂する。硬化性シリコーン樹脂又はその変成樹脂からなる硬化性シリコーン樹脂に耐火物フィラー、リン酸ガラスを含有する材料であって、耐火物フィラーの含有量が全樹脂量に対して12質量%、リン酸ガラスの含有量が0.2質量%を加えた透明な材料である。
上記材料を酢酸エチルで樹脂量の40〜70%範囲で希釈する。希釈した溶剤をディスペンサーにセットし3mm幅、厚み0.2mmに塗り、枠を作る。枠の内側にガラス棒を切って作ったブロック(7)を本発明の接着剤(8)で貼る。ブロック大きさは直径0.2m、厚み0.2mm、長さ0.6mmとし、ブロックの間隔は前後左右中心から中心までの距離を14.0mm以内とする。焼成は、280℃/40分行う。焼成が終わったら冷却する。別のガラス(2)を合わせ加熱する。焼成は280℃/40分である。
実施例5
図9は実施例5を示す平面図である。図10は実施例5を示す図9の部分断面図である。ガラス(1)の表面を脱脂する。硬化性シリコーン樹脂又はその変成樹脂からなる硬化性シリコーン樹脂に耐火物フィラー、リン酸ガラスを含有する材料であって、耐火物フィラーの含有量が全樹脂量に対して12質量%、リン酸ガラスの含有量が0.2質量%を加えた透明な材料である。
上記材料を酢酸エチルで樹脂量の40〜70%範囲で希釈する。希釈した溶剤をディスペンサーにセットし3mm幅、厚み0.2mmに塗り、枠を作る。枠の内側にガラス棒を使用してブロック(9)を本発明の接着剤(8)で貼る。ブロック大きさは直径0.2m、長さ枠から枠まで、ブロックの間隔は14.0mm以内とする。焼成は、280℃/40分行う。焼成が終わったら冷却する。別のガラス(2)を合わせ加熱する。焼成は280℃/40分である。
発明の効果
本発明によるガラス接着用材料を使用することで以下のような効果がある。
a.硬化性シリコーン樹脂がメチルフェニルストレートシリコーン樹脂からなる接着剤を使用してガラスを接着する場合、接着剤の塗布厚みを70μ以上にすることができなかったが、耐火物フィラーにリン酸ガラスを加えることで0.5mm迄可能となった。
b.0.2mmの厚さで耐熱温度が380℃、真空圧が10−14Torrが得られた。
c.300℃以下で接着できるので防犯ガラス、強化ガラス等も接着できるようになった。
c.従来の接着剤は鉛を含有していて環境問題になっているが、本発明の接着剤は鉛を使用していない。安全なものである。
d.キシレン、トルエン等の溶剤を使用していないので安全である。
また溶剤を酢酸エチル又は2−プロパノールに変更したことによりガラス接着材料の塗布は室温で行え、溶剤は室温及び50℃で抜けるため変色、気泡の発生を極力抑えることができた。
実施例1を示す平面図である。 実施例1を示す図1の断面図である。 実施例2を示す平面図である。 実施例2を示す図3の断面図である。 実施例3を示す平面図である。 実施例3を示す図5の断面図である。 実施例4を示す平面図である。 実施例4を示す図7の部分断面図である。 実施例5を示す平面図である。 実施例5を示す図9の部分断面図である。
符号の説明
1,2 ガラス
3 枠
4、5、6 7、9 ブロック
8、 接着剤

Claims (7)

  1. 硬化性シリコーン樹脂又はその変成樹脂からなるシリコーン系樹脂及び耐火物フィラー及びリン酸ガラスを含有する封着用材料であって、耐火物フィラーの含有量が12〜20質量%、リン酸ガラスの含有量が30〜36質量%であることを特徴とするガラス接着用材料。
  2. 硬化性シリコーン樹脂又はその変成樹脂からなる硬化性シリコーン樹脂に耐火物フィラー、リン酸ガラスを含有する材料であって、耐火物フィラーの含有量が全樹脂量に対して12質量%、リン酸ガラスの含有量が0.2質量%であることを特徴とする透明な接着用材料。
  3. 硬化性シリコーン樹脂がメチルフェニルストレートシリコーン樹脂に請求項1及び2に記載したフィラーを加えた請求項1及び2に関わる接着用材料。
  4. 請求項1〜3のいずれかに記載のガラス接着用材料で樹脂の希釈溶剤として酢酸エチル又は2−プロパノールを用いた接着用材料。
  5. 請求項1〜3のいずれかに記載のガラス接着用材料によりガラス、ガラスとガラス間にフィルムを挟み込んだ防犯ガラス、強化ガラスに樹脂性の枠(スペーサ)及び/又は半球状、蒲鉾型、線条のブロックを配置した樹脂構造体。
  6. 請求項1〜3のいずれかに記載のガラス接着用材料によりガラス、ガラスとガラス間にフィルムを挟み込んだ防犯ガラス、強化ガラスに板ガラス及び/又は球状、蒲鉾型、棒条のガラスブロックを接着したガラス構造体。
  7. 請求項1〜3のいずれかに記載のガラス接着用材料により封着されたガラス材料の部位を有し、真空ないし減圧又はガスを充填した内部空間を有することを特徴とする密閉された内部空間を有するガラス構造体。
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