JP2944387B2 - 低融点ガラス - Google Patents
低融点ガラスInfo
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- JP2944387B2 JP2944387B2 JP5271454A JP27145493A JP2944387B2 JP 2944387 B2 JP2944387 B2 JP 2944387B2 JP 5271454 A JP5271454 A JP 5271454A JP 27145493 A JP27145493 A JP 27145493A JP 2944387 B2 JP2944387 B2 JP 2944387B2
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- glass
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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
-
- 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
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/12—Silica-free oxide glass compositions
- C03C3/23—Silica-free oxide glass compositions containing halogen and at least one oxide, e.g. oxide of boron
- C03C3/247—Silica-free oxide glass compositions containing halogen and at least one oxide, e.g. oxide of boron containing fluorine and phosphorus
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Organic Chemistry (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
- Magnetic Heads (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は低融点ガラスにかかり、
光学ガラス、音響光学ガラス、赤外透過性ガラス等とし
て、更に金属やセラミックの接着や封止用、特に磁気ヘ
ッドの接着・封止用ガラスとして好適な低融点ガラスに
関する。
光学ガラス、音響光学ガラス、赤外透過性ガラス等とし
て、更に金属やセラミックの接着や封止用、特に磁気ヘ
ッドの接着・封止用ガラスとして好適な低融点ガラスに
関する。
【０００２】
【従来技術とその問題点】例えば金属やセラミックの接
着や封止にPbO 系の低融点ガラスが広く利用されてお
り、一例として PbO−B2O3系をベースとして、 PbO−B2
O3−SiO2系、PbO −B2O3−ZnO 系、 PbO−B2O3−SiO2−
Al2O3 系等のガラスはよく知られるところである。しか
しPbO 成分を含むため、加熱加工作業環境を悪化し、ま
た水と接触するとPbを溶出して公害問題を誘起するこ
と、硬度が不充分であること、耐水、耐薬品性に劣るこ
と、被接着材料とも反応し易いこと等問題点が少なくな
い。
着や封止にPbO 系の低融点ガラスが広く利用されてお
り、一例として PbO−B2O3系をベースとして、 PbO−B2
O3−SiO2系、PbO −B2O3−ZnO 系、 PbO−B2O3−SiO2−
Al2O3 系等のガラスはよく知られるところである。しか
しPbO 成分を含むため、加熱加工作業環境を悪化し、ま
た水と接触するとPbを溶出して公害問題を誘起するこ
と、硬度が不充分であること、耐水、耐薬品性に劣るこ
と、被接着材料とも反応し易いこと等問題点が少なくな
い。
【０００３】また、特開昭62−128946号にはTeO2−P2O5
−PbO −(ZnO＋Li2O) 系で、光学材料等に利用されるテ
ルライトガラスが開示されている。しかし、PbO 成分を
必須とするため、上記同様にPbによる弊害が危惧され
る。
−PbO −(ZnO＋Li2O) 系で、光学材料等に利用されるテ
ルライトガラスが開示されている。しかし、PbO 成分を
必須とするため、上記同様にPbによる弊害が危惧され
る。
【０００４】これに対し、例えば特開昭61−36135 号、
特開昭61−111935号には、V2O5−P2O5系を主体としTeO2
等を含んだ低融点ガラスで、磁気ヘッドの接着・封止を
目的としたガラスが開示されている。しかし、耐水、耐
薬品性に劣り、着色、不透明になり易く、硬度が低く、
被接着材とも反応し易い等やはり問題が多い。
特開昭61−111935号には、V2O5−P2O5系を主体としTeO2
等を含んだ低融点ガラスで、磁気ヘッドの接着・封止を
目的としたガラスが開示されている。しかし、耐水、耐
薬品性に劣り、着色、不透明になり易く、硬度が低く、
被接着材とも反応し易い等やはり問題が多い。
【０００５】低融点ガラスはそれ自体低い処理温度でガ
ラス製造できるものであり、特にセラミックや金属の接
着・封止に利用される。その場合、熱膨張率が被接着材
料のそれとよく適合していること、作業温度が適合して
いること、耐水、耐薬品性に優れること、被接着材料と
の相互反応がないこと、機械的強度が高いこと等が要求
され、更に磁気ヘッド封着分野においては、熱膨張率の
磁性材料との適合性、磁性材料との非反応性、磁気絶縁
性、透視性、硬度等も重要なファクターであるが、前記
公知例はこれらを満足し得ない。本発明はそれらファク
ターを満足する新たな低融点ガラスを提供するものであ
り、勿論光学ガラス、赤外透過性ガラス等としても適用
できるものである。
ラス製造できるものであり、特にセラミックや金属の接
着・封止に利用される。その場合、熱膨張率が被接着材
料のそれとよく適合していること、作業温度が適合して
いること、耐水、耐薬品性に優れること、被接着材料と
の相互反応がないこと、機械的強度が高いこと等が要求
され、更に磁気ヘッド封着分野においては、熱膨張率の
磁性材料との適合性、磁性材料との非反応性、磁気絶縁
性、透視性、硬度等も重要なファクターであるが、前記
公知例はこれらを満足し得ない。本発明はそれらファク
ターを満足する新たな低融点ガラスを提供するものであ
り、勿論光学ガラス、赤外透過性ガラス等としても適用
できるものである。
【０００６】
【問題点を解決するための手段】本発明は、 mol％表示
で、P2O5 5〜60、TeO2 20 〜90、ZnF2 5〜60の範囲から
なる低融点ガラス、前記低融点ガラスにおいて、特にP2
O5 10 〜30％、TeO2 20 〜70％、ZnF2 20〜60％の範囲
であること、から構成される。
で、P2O5 5〜60、TeO2 20 〜90、ZnF2 5〜60の範囲から
なる低融点ガラス、前記低融点ガラスにおいて、特にP2
O5 10 〜30％、TeO2 20 〜70％、ZnF2 20〜60％の範囲
であること、から構成される。
【０００７】本発明においては、光学ガラス、赤外透過
性ガラス等としても好適であるが、接着・封止用ガラス
として優れた特性を有する。すなわち、適宜成分組成を
選択することにより熱膨張率を100 ×10-7／℃以下程度
から130 ×10-7／℃程度のものが得られるので、金属、
セラミック、特に磁気ヘッド材料の熱膨張率に応じ適宜
採用でき、屈伏点も300 〜400 ℃台であるので 500〜60
0 ℃程度で変質しないような金属、セラミック等の被接
着材料を接着・封止でき、耐水性においても優れ、硬度
も高く、また、磁気ヘッドの接着・封止においても磁性
材料との相互反応がなく、磁気的絶縁性に優れる等、各
種金属、セラミック等の接着は勿論、特に磁気ヘッド封
着用に適応した諸特性を備えるものである。
性ガラス等としても好適であるが、接着・封止用ガラス
として優れた特性を有する。すなわち、適宜成分組成を
選択することにより熱膨張率を100 ×10-7／℃以下程度
から130 ×10-7／℃程度のものが得られるので、金属、
セラミック、特に磁気ヘッド材料の熱膨張率に応じ適宜
採用でき、屈伏点も300 〜400 ℃台であるので 500〜60
0 ℃程度で変質しないような金属、セラミック等の被接
着材料を接着・封止でき、耐水性においても優れ、硬度
も高く、また、磁気ヘッドの接着・封止においても磁性
材料との相互反応がなく、磁気的絶縁性に優れる等、各
種金属、セラミック等の接着は勿論、特に磁気ヘッド封
着用に適応した諸特性を備えるものである。
【０００８】本成分系において、P2O5は mol％で 5〜60
％の範囲においてガラス形成が良好で安定しており、他
方60％を越えるとガラスの耐水・耐薬品性を悪化させ、
また5％未満であってもガラス形成を不安定にする。好
適には10〜30％の範囲とするものである。
％の範囲においてガラス形成が良好で安定しており、他
方60％を越えるとガラスの耐水・耐薬品性を悪化させ、
また5％未満であってもガラス形成を不安定にする。好
適には10〜30％の範囲とするものである。
【０００９】TeO2は同様に20〜90％の範囲においてガラ
ス形成が良好で安定しており、90％を越えるとガラス形
成を不安定にし、ガラスの硬度を低下させ、20％未満で
は耐水性を悪化させる等不具合が生ずる。好適には20〜
70％の範囲とするものである。
ス形成が良好で安定しており、90％を越えるとガラス形
成を不安定にし、ガラスの硬度を低下させ、20％未満で
は耐水性を悪化させる等不具合が生ずる。好適には20〜
70％の範囲とするものである。
【００１０】ZnF2は前記P2O5−TeO2系に 5〜60％の範囲
で導入するものであり、ガラスの耐水性を向上し、硬度
を増大する等の作用を有するが、 5％未満ではそれら作
用が効果的でなく、60％を越えるとガラス形成を困難と
し、失透を生じ易くなる。好適には20〜60％の範囲とす
るものである。
で導入するものであり、ガラスの耐水性を向上し、硬度
を増大する等の作用を有するが、 5％未満ではそれら作
用が効果的でなく、60％を越えるとガラス形成を困難と
し、失透を生じ易くなる。好適には20〜60％の範囲とす
るものである。
【００１１】なお、更にガラスの硬度、耐水性等を向上
するために例えばSiO2、TiO2、Al2O 3 、SrO 、ZnO 、Ba
O 、Bi2O3 等を、ガラスの安定性を向上するためにB
2O3、V2O5等を、溶融性の改善のためにNa2O、K2O 、MgO
、CaO 等を、あるいは熱膨張率を調整するために上記
成分を10％以下程度の範囲で適宜導入することができ
る。但しPbO 等有害な成分は実質的に含まないこととす
る。
するために例えばSiO2、TiO2、Al2O 3 、SrO 、ZnO 、Ba
O 、Bi2O3 等を、ガラスの安定性を向上するためにB
2O3、V2O5等を、溶融性の改善のためにNa2O、K2O 、MgO
、CaO 等を、あるいは熱膨張率を調整するために上記
成分を10％以下程度の範囲で適宜導入することができ
る。但しPbO 等有害な成分は実質的に含まないこととす
る。
【００１２】
【実施例】以下実施例を例示して本発明を詳述する。
【００１３】〔試料調製〕P2O5源としてオルトリン酸、
TeO2源として二酸化テルル、ZnF2源としてフッ化亜鉛
(４水塩) を使用し、各原料をガラス組成のP2O5・TeO2
・ZnF2の所定モル比率で混合し、アルミナ坩堝に充填
後、坩堝に蓋をし、予め1050℃ないし1200℃の適宜温度
に加熱保持した電気炉内にセットし20〜30分間溶融し
た。得られた溶融物をいったんカーボンプレート上に流
し出し、さらにこれを電気炉内で徐冷して試料を得た。
前記各試料のガラス組成 (モル百分率) を表１に示す。
TeO2源として二酸化テルル、ZnF2源としてフッ化亜鉛
(４水塩) を使用し、各原料をガラス組成のP2O5・TeO2
・ZnF2の所定モル比率で混合し、アルミナ坩堝に充填
後、坩堝に蓋をし、予め1050℃ないし1200℃の適宜温度
に加熱保持した電気炉内にセットし20〜30分間溶融し
た。得られた溶融物をいったんカーボンプレート上に流
し出し、さらにこれを電気炉内で徐冷して試料を得た。
前記各試料のガラス組成 (モル百分率) を表１に示す。
【００１４】〔物性測定〕各試料を、シリカガラスを標
準物質とする示差熱膨張計により、昇温速度 5℃／min
の条件で熱膨張を測定し、30〜300 ℃の平均熱膨張率、
ガラス転移点、屈伏点を求めた。またビッカース微小硬
度計により硬度を測定し、95℃の蒸留水に20時間浸漬し
て重量減少率 (耐水性) を求めた。
準物質とする示差熱膨張計により、昇温速度 5℃／min
の条件で熱膨張を測定し、30〜300 ℃の平均熱膨張率、
ガラス転移点、屈伏点を求めた。またビッカース微小硬
度計により硬度を測定し、95℃の蒸留水に20時間浸漬し
て重量減少率 (耐水性) を求めた。
【００１５】結果を表１に併せて示す。
【００１６】
【表１】
【００１７】〔結果〕表１中実施例1 〜9 は本発明組成
範囲のもの、比較例1 、2 は組成範囲を外れたものを示
す。
範囲のもの、比較例1 、2 は組成範囲を外れたものを示
す。
【００１８】表示から明らかなとおり、本発明のものは
熱膨張率が100 〜130 ×10-7／℃程度と、広い範囲で被
接着金属、セラミックと適合でき、屈伏点も300 ℃ない
し400 ℃台、従って作業温度も500 〜600 ℃程度と低く
設定できるので多くの金属、セラミックの接着・封止用
に採用でき、耐水性 (重量減少率) も 2％以下、殊に0.
1 ％以下のものが得られる等非常に優れ、水へのPb溶出
も皆無と公害が生ずる恐れもなく、ビッカース硬度が30
0 〜400 と比較的高い硬度を有する等接着・封止用ガラ
スとして好適である。
熱膨張率が100 〜130 ×10-7／℃程度と、広い範囲で被
接着金属、セラミックと適合でき、屈伏点も300 ℃ない
し400 ℃台、従って作業温度も500 〜600 ℃程度と低く
設定できるので多くの金属、セラミックの接着・封止用
に採用でき、耐水性 (重量減少率) も 2％以下、殊に0.
1 ％以下のものが得られる等非常に優れ、水へのPb溶出
も皆無と公害が生ずる恐れもなく、ビッカース硬度が30
0 〜400 と比較的高い硬度を有する等接着・封止用ガラ
スとして好適である。
【００１９】なお、比較例はいずれもガラス形成が困難
またはガラス化し得ないことが明白である。
またはガラス化し得ないことが明白である。
【００２０】
【発明の効果】本発明によれば、熱膨張率が 100以下〜
130 ×10-7／℃程度と、広い範囲で被接着金属、セラミ
ックと適合でき、屈伏点も300 ℃ないし400 ℃台、従っ
て作業温度も500 〜600 ℃程度と低く設定できるので多
くの金属、セラミックの接着・封止用に採用でき、耐水
性に優れ、公害問題の恐れもなく、ビッカース硬度が30
0 〜400 と比較的高い硬度を有する等接着・封止用ガラ
スとして好適であり、あるいは光学ガラス、音響光学ガ
ラス、赤外透過性ガラス等としても採用できる。
130 ×10-7／℃程度と、広い範囲で被接着金属、セラミ
ックと適合でき、屈伏点も300 ℃ないし400 ℃台、従っ
て作業温度も500 〜600 ℃程度と低く設定できるので多
くの金属、セラミックの接着・封止用に採用でき、耐水
性に優れ、公害問題の恐れもなく、ビッカース硬度が30
0 〜400 と比較的高い硬度を有する等接着・封止用ガラ
スとして好適であり、あるいは光学ガラス、音響光学ガ
ラス、赤外透過性ガラス等としても採用できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C03C 1/00 - 14/00 ＣＡ（ＳＴＮ) ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ)
Claims (2)
- 【請求項１】mol％表示で、P2O5 5〜60、TeO2 20 〜9
0、ZnF2 5〜60の範囲からなる低融点ガラス。 - 【請求項２】P2O5 10〜30％、TeO2 20 〜70％、ZnF2 20
〜60％の範囲からなる請求項１記載の低融点ガラス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5271454A JP2944387B2 (ja) | 1993-10-29 | 1993-10-29 | 低融点ガラス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5271454A JP2944387B2 (ja) | 1993-10-29 | 1993-10-29 | 低融点ガラス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07126035A JPH07126035A (ja) | 1995-05-16 |
| JP2944387B2 true JP2944387B2 (ja) | 1999-09-06 |
Family
ID=17500260
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5271454A Expired - Fee Related JP2944387B2 (ja) | 1993-10-29 | 1993-10-29 | 低融点ガラス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2944387B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6344425B1 (en) * | 1999-11-19 | 2002-02-05 | Corning Incorporated | Fluorotellurite, amplifier glasses |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7802450B2 (en) | 2003-03-14 | 2010-09-28 | Central Glass Company, Limited | Organic-inorganic hybrid glassy materials and their production processes |
| US7451619B2 (en) | 2003-06-26 | 2008-11-18 | Central Glass Company, Limited | Organic-inorganic hybrid glassy materials and their production processes |
| JP2007211165A (ja) | 2006-02-10 | 2007-08-23 | Central Glass Co Ltd | 有機無機ハイブリッドガラス状物質とその製造方法 |
| WO2008007681A1 (fr) | 2006-07-14 | 2008-01-17 | Central Glass Company, Limited | Matière vitreuse hybride organique-inorganique et son procédé de fabrication |
| CN102557436B (zh) * | 2010-12-16 | 2014-03-12 | 中国科学院西安光学精密机械研究所 | 中红外无水碲酸盐玻璃及其制备方法 |
-
1993
- 1993-10-29 JP JP5271454A patent/JP2944387B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6344425B1 (en) * | 1999-11-19 | 2002-02-05 | Corning Incorporated | Fluorotellurite, amplifier glasses |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07126035A (ja) | 1995-05-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |