JPH05209166A - シーリング材およびその製造方法 - Google Patents
シーリング材およびその製造方法Info
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- JPH05209166A JPH05209166A JP4268335A JP26833592A JPH05209166A JP H05209166 A JPH05209166 A JP H05209166A JP 4268335 A JP4268335 A JP 4268335A JP 26833592 A JP26833592 A JP 26833592A JP H05209166 A JPH05209166 A JP H05209166A
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- alcohol
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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
- C03C8/14—Glass frit mixtures having non-frit additions, e.g. opacifiers, colorants, mill-additions
- C03C8/16—Glass frit mixtures having non-frit additions, e.g. opacifiers, colorants, mill-additions with vehicle or suspending agents, e.g. slip
-
- 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
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ミル添加物を含有するシーリング材に有機媒
質を添加することにより液体分散系の状態で静置した際
に発生していたシーリング材中の成分の分離および沈澱
を防止する。 【構成】 溶融シーリング材は、低温ガラスと、シール
中の前記ガラスの有効熱膨張係数を低下させるミル添加
物と、室温では固体であり、温度が上昇すると溶融し、
３５０℃以下で沸騰する有機媒質で略組成されている。
前記ガラスは錫ーフォスフォラスーオキシフルオロイド
ガラスファミリーからなる部材であり、また前記ガラス
ファミリーは、２０−８５％ Ｓｎ、２−２０％ Ｐ，
３−２０％ Ｏ、１０−３０％ Ｆで略組成されてい
る。また、前記有機媒質としては、高融点アルコール、
特にヘキサデカノールまたはアルコール混合物を使用す
る。
質を添加することにより液体分散系の状態で静置した際
に発生していたシーリング材中の成分の分離および沈澱
を防止する。 【構成】 溶融シーリング材は、低温ガラスと、シール
中の前記ガラスの有効熱膨張係数を低下させるミル添加
物と、室温では固体であり、温度が上昇すると溶融し、
３５０℃以下で沸騰する有機媒質で略組成されている。
前記ガラスは錫ーフォスフォラスーオキシフルオロイド
ガラスファミリーからなる部材であり、また前記ガラス
ファミリーは、２０−８５％ Ｓｎ、２−２０％ Ｐ，
３−２０％ Ｏ、１０−３０％ Ｆで略組成されてい
る。また、前記有機媒質としては、高融点アルコール、
特にヘキサデカノールまたはアルコール混合物を使用す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ミル添加物を含有した
溶融シーリング材に関するものであり、またこのシーリ
ング材の製造方法に関するものである。
溶融シーリング材に関するものであり、またこのシーリ
ング材の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】Ｓａｎｆｏｒｄ ｅｔ ａｌ．の米国Ｎ
ｏ．４，３１４，０３１には、錫フォスフォラスオキシ
フルオロイドガラスファミリーが開示されている。これ
らのガラスは低温ガラスであり、約４００−４５０℃の
温度で溶融し、ガラス転移温度Ｔｇが極めて低いことを
特徴としている。一般に、この転移温度は２００℃であ
り、１００℃以下の場合もある。素成分を基本とする重
量比で表すと、前記Ｓａｎｆｏｒｄ ｅｔ ａｌ．のガ
ラスは２０ー８５％ Ｓｎ，２０−２０％ Ｐ，３−２
０％ Ｏ，１０−３６％ Ｆで略組成されており、これ
ら４つの素成分の総計は最低７５％となる。当該文献に
は、二次的な成分が複数開示されており、主要な成分は
最大２５％のＰｂである。
ｏ．４，３１４，０３１には、錫フォスフォラスオキシ
フルオロイドガラスファミリーが開示されている。これ
らのガラスは低温ガラスであり、約４００−４５０℃の
温度で溶融し、ガラス転移温度Ｔｇが極めて低いことを
特徴としている。一般に、この転移温度は２００℃であ
り、１００℃以下の場合もある。素成分を基本とする重
量比で表すと、前記Ｓａｎｆｏｒｄ ｅｔ ａｌ．のガ
ラスは２０ー８５％ Ｓｎ，２０−２０％ Ｐ，３−２
０％ Ｏ，１０−３６％ Ｆで略組成されており、これ
ら４つの素成分の総計は最低７５％となる。当該文献に
は、二次的な成分が複数開示されており、主要な成分は
最大２５％のＰｂである。
【０００３】このガラスはＴｇ温度が低いことから、低
温シーリングへの利用が考えられる。しかしながら、こ
のガラスの熱膨張係数（ＣＴＥ）は通常約２００ ｘ
１０-7／℃であるため潜在的利用範囲は極めて限られて
いる。この問題点を解決する手段が、Ｃｏｒｎｅｌｉｕ
ｓ ｅｔ ａｌ．の係属出願Ｓ．Ｎ．０７／５９８，０
０１（１９９０年１０月９日出願、本出願と同一譲受人
へ譲渡）に詳細に開示されている。当該係属出願に開示
されている主題事項は本願明細書中にも盛り込まれてい
る。
温シーリングへの利用が考えられる。しかしながら、こ
のガラスの熱膨張係数（ＣＴＥ）は通常約２００ ｘ
１０-7／℃であるため潜在的利用範囲は極めて限られて
いる。この問題点を解決する手段が、Ｃｏｒｎｅｌｉｕ
ｓ ｅｔ ａｌ．の係属出願Ｓ．Ｎ．０７／５９８，０
０１（１９９０年１０月９日出願、本出願と同一譲受人
へ譲渡）に詳細に開示されている。当該係属出願に開示
されている主題事項は本願明細書中にも盛り込まれてい
る。
【０００４】上記Ｃｏｒｎｅｌｉｕｓ ｅｔ ａｌ．の
出願に開示されているように、高ＣＴＥ問題に対しては
ガラス組成の研究およびミル添加物の研究といった二つ
のアプローチがなされている。ガラス組成の研究から
は、ベースガラス組成物に最大１１％のニオブ（Ｎｂ）
が含有されている場合ガラスのＣＴＥ温度が大幅に低下
するといったユニークな現象があることが分かってい
る。また、この現象はＴｇ値にはほとんど影響しないこ
とも確認されている。さらに研究の結果、Ｎｂの場合に
確認されたユニークな現象は、ニオブガラスにＭｏ，Ｆ
ｅまたはＶを添加すると一層向上することが分かった。
出願に開示されているように、高ＣＴＥ問題に対しては
ガラス組成の研究およびミル添加物の研究といった二つ
のアプローチがなされている。ガラス組成の研究から
は、ベースガラス組成物に最大１１％のニオブ（Ｎｂ）
が含有されている場合ガラスのＣＴＥ温度が大幅に低下
するといったユニークな現象があることが分かってい
る。また、この現象はＴｇ値にはほとんど影響しないこ
とも確認されている。さらに研究の結果、Ｎｂの場合に
確認されたユニークな現象は、ニオブガラスにＭｏ，Ｆ
ｅまたはＶを添加すると一層向上することが分かった。
【０００５】同時に、前記ミル添加の研究からは相溶性
のある、すなわち、ガラス中では不活性であり有効ＣＴ
Ｅを低下させる添加物が幾つか発見された。これらの添
加物としてはインバール（登録商標）、モリブデン、タ
ングステン、鉛正燐酸塩、ピロ燐酸塩があり、前記ピロ
燐酸塩はＭｇ，Ｃｏ，Ａｓ，Ｚｎ，Ａｌ，Ｆｅ，Ｚｒか
ら選択した陽イオンを一または複数個含有している。
のある、すなわち、ガラス中では不活性であり有効ＣＴ
Ｅを低下させる添加物が幾つか発見された。これらの添
加物としてはインバール（登録商標）、モリブデン、タ
ングステン、鉛正燐酸塩、ピロ燐酸塩があり、前記ピロ
燐酸塩はＭｇ，Ｃｏ，Ａｓ，Ｚｎ，Ａｌ，Ｆｅ，Ｚｒか
ら選択した陽イオンを一または複数個含有している。
【０００６】ピロ燐酸塩は次の二つの理由から特に興味
深いものである。まず、適当な組成のガラスを結晶化す
ることによりピロ燐酸塩が生成されるということであ
る。次に、このピロ燐酸塩による効果は、急峻な逆転温
度によって生じた大きな負のＣＴＥに起因しているとい
うことである。有効ピロ燐酸塩にはそれぞれ異なる固有
の逆転温度がある。このため、５０℃−３５０℃の温度
範囲内で逆転温度を自由に選択したり、あるいは逆転温
度を組み合わせたりすることができる。
深いものである。まず、適当な組成のガラスを結晶化す
ることによりピロ燐酸塩が生成されるということであ
る。次に、このピロ燐酸塩による効果は、急峻な逆転温
度によって生じた大きな負のＣＴＥに起因しているとい
うことである。有効ピロ燐酸塩にはそれぞれ異なる固有
の逆転温度がある。このため、５０℃−３５０℃の温度
範囲内で逆転温度を自由に選択したり、あるいは逆転温
度を組み合わせたりすることができる。
【０００７】テープ流延はセラミックの分野では周知な
作業であり、典型的な方法が例えばＳｅｍｐｏｌｉｎｓ
ｋｉの米国特許Ｎｏ．４，９１７，９３４に開示されて
いる。
作業であり、典型的な方法が例えばＳｅｍｐｏｌｉｎｓ
ｋｉの米国特許Ｎｏ．４，９１７，９３４に開示されて
いる。
【０００８】また、当該Ｓｅｍｐｏｌｉｎｓｋｉの米国
特許には次の特許が関連するものとして引用されてい
る。
特許には次の特許が関連するものとして引用されてい
る。
【０００９】すなわち、Ｓｍｉｔｈの米国特許Ｎｏ．
３，３７４，０７６であり、この特許では厳密な寸法が
要求されるガラス／金属シールの製法が開示されてい
る。当該製法は、ガラスを極微細粒子サイズに粉砕する
工程と、バインダーを用いて凝結体を生成する工程と、
前記凝結体と金属部材をプレス成形して所望の形状に圧
縮する工程と、前記圧縮物が密閉されるよう加熱する工
程とから構成されているがアルコールの使用については
何等記載がない。
３，３７４，０７６であり、この特許では厳密な寸法が
要求されるガラス／金属シールの製法が開示されてい
る。当該製法は、ガラスを極微細粒子サイズに粉砕する
工程と、バインダーを用いて凝結体を生成する工程と、
前記凝結体と金属部材をプレス成形して所望の形状に圧
縮する工程と、前記圧縮物が密閉されるよう加熱する工
程とから構成されているがアルコールの使用については
何等記載がない。
【００１０】Ｓｔｅｖｅｒｄｉｎｇの米国特許Ｎｏ．
３，４８９，５７９では、一次炭素鎖中に１２ー１８個
の炭素を有する高級アルコールを水性冷却剤中で界面活
性剤として使用することにより冷却効果の向上を図る方
法が開示されている。しかしながら、この発明は本発明
におけるシーリング材料への利用とは何等技術的類似性
がない。
３，４８９，５７９では、一次炭素鎖中に１２ー１８個
の炭素を有する高級アルコールを水性冷却剤中で界面活
性剤として使用することにより冷却効果の向上を図る方
法が開示されている。しかしながら、この発明は本発明
におけるシーリング材料への利用とは何等技術的類似性
がない。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】前述のＣｏｒｎｅｌｉ
ｕｓ ｅｔ ａｌ．のシーリング材を実際に利用しよう
とする場合幾つかの問題がある。まず、成分濃度にばら
つきがある場合静置しておくと成分が剥離や沈澱が発生
してしまうという問題である。次に、ニトロセルロース
やメチルセルロースといった従来のバインダーは低シー
リング温度ではきれいに焼失させることができないとい
う問題である。
ｕｓ ｅｔ ａｌ．のシーリング材を実際に利用しよう
とする場合幾つかの問題がある。まず、成分濃度にばら
つきがある場合静置しておくと成分が剥離や沈澱が発生
してしまうという問題である。次に、ニトロセルロース
やメチルセルロースといった従来のバインダーは低シー
リング温度ではきれいに焼失させることができないとい
う問題である。
【００１２】本発明は上記従来技術の有する課題に鑑み
なされたものであり、第１の目的は上記問題のないシー
リング材を提供することにある。
なされたものであり、第１の目的は上記問題のないシー
リング材を提供することにある。
【００１３】本発明の第２の目的としては、シーリング
テープ状に流延することが可能な改良型シーリング混合
物を提供することにある。
テープ状に流延することが可能な改良型シーリング混合
物を提供することにある。
【００１４】本発明の第３の目的は、上記シーリング材
を用いたシールテープを提供することにある。
を用いたシールテープを提供することにある。
【００１５】本発明の第４の目的は、上述のシーリング
材の製造方法を提供することにある。
材の製造方法を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の第一の好適態様にかかる溶融シーリング材
は、低温ガラスと、シール中の前記ガラスの有効熱膨張
係数（ＣＴＥ）を低下させるミル添加物と、室温では固
体であり、温度が上昇すると溶融し、３５０℃以下で沸
騰する有機媒質で略組成されていることを特徴とする。
一実施態様においては、前記ガラスは錫ーフォスフォラ
スーオキシフルオロイドガラスファミリーからなる部材
である。前記ガラスファミリーは、２０−８５重量％
Ｓｎ、２−２０重量％ Ｐ，３−２０重量％ Ｏ、１０
−３０重量％ Ｆで略組成されている。好ましくは、前
記ガラスは最大２５重量％のＰｂおよび／または最大１
１重量％のＮｂを含有している。その他の実施態様にお
いては、前記ミル添加物は、インバール（登録商標）、
モリブデン、タングステン、鉛正燐酸塩およびピロ燐酸
塩から選択した一または複数の添加物で組成されてお
り、前記ピロ燐酸塩はマグネシウム、コバルト、砒素、
亜鉛、鉄、アルミニウム、ジルコニウムから選択した陽
イオンを少なくとも１個有している。前記ミル添加物
は、上記グループから選択したピロ燐酸塩とインバール
（登録商標）を組み合わせたものが好ましい。高融点ア
ルコール、特にヘキサデカノールまたはアルコール混合
物を前記有機媒質として選択するのが好ましい。
に、本発明の第一の好適態様にかかる溶融シーリング材
は、低温ガラスと、シール中の前記ガラスの有効熱膨張
係数（ＣＴＥ）を低下させるミル添加物と、室温では固
体であり、温度が上昇すると溶融し、３５０℃以下で沸
騰する有機媒質で略組成されていることを特徴とする。
一実施態様においては、前記ガラスは錫ーフォスフォラ
スーオキシフルオロイドガラスファミリーからなる部材
である。前記ガラスファミリーは、２０−８５重量％
Ｓｎ、２−２０重量％ Ｐ，３−２０重量％ Ｏ、１０
−３０重量％ Ｆで略組成されている。好ましくは、前
記ガラスは最大２５重量％のＰｂおよび／または最大１
１重量％のＮｂを含有している。その他の実施態様にお
いては、前記ミル添加物は、インバール（登録商標）、
モリブデン、タングステン、鉛正燐酸塩およびピロ燐酸
塩から選択した一または複数の添加物で組成されてお
り、前記ピロ燐酸塩はマグネシウム、コバルト、砒素、
亜鉛、鉄、アルミニウム、ジルコニウムから選択した陽
イオンを少なくとも１個有している。前記ミル添加物
は、上記グループから選択したピロ燐酸塩とインバール
（登録商標）を組み合わせたものが好ましい。高融点ア
ルコール、特にヘキサデカノールまたはアルコール混合
物を前記有機媒質として選択するのが好ましい。
【００１７】本発明のその他の態様に係るシーリングテ
ープは、前記溶融シーリング混合物からなり、流延され
固形であることを特徴とする。
ープは、前記溶融シーリング混合物からなり、流延され
固形であることを特徴とする。
【００１８】本発明の他の態様に係るシーリングテープ
製造方法は、低温溶融ガラスと、ミル添加物と、室温で
は固形で温度上昇時に溶融し３５０℃以下で沸騰する有
機媒質の混合物を均質に加熱生成する段階と、熱せられ
た状態で前記混合物を低温表面上に流延する段階と、前
記シーリング混合物を冷却して固化させる段階とからな
ることを特徴とする。
製造方法は、低温溶融ガラスと、ミル添加物と、室温で
は固形で温度上昇時に溶融し３５０℃以下で沸騰する有
機媒質の混合物を均質に加熱生成する段階と、熱せられ
た状態で前記混合物を低温表面上に流延する段階と、前
記シーリング混合物を冷却して固化させる段階とからな
ることを特徴とする。
【００１９】
【作用および効果】本発明のシーリング材は上記のよう
な組成を有しており、ガラスシーリング温度以下で蒸発
する有機溶剤を媒質にしており、この有機溶剤は冷却時
には急速に固化するため流延時に沈澱が発生しないシー
リング材の製造が可能になる。また、ミル添加物として
ピロ燐酸塩が含まれているため逆転温度の設定範囲が広
いため従来よりも利用範囲の広いシーリング材を提供す
ることが可能となる。
な組成を有しており、ガラスシーリング温度以下で蒸発
する有機溶剤を媒質にしており、この有機溶剤は冷却時
には急速に固化するため流延時に沈澱が発生しないシー
リング材の製造が可能になる。また、ミル添加物として
ピロ燐酸塩が含まれているため逆転温度の設定範囲が広
いため従来よりも利用範囲の広いシーリング材を提供す
ることが可能となる。
【００２０】
【実施例】以下、本発明に係るシーリング材およびその
製造方法の好適な実施例を説明する。
製造方法の好適な実施例を説明する。
【００２１】本発明は、係属出願中の米国特許出願０７
／５９８，００１に開示されている溶融シーリング材お
よびその製造方法に関するものである。特に、本発明に
係るシーリング材は、低温シーリングガラスと、熱膨張
係数などのシーリング特性を変化させる一または複数の
ミル添加物を含有している。
／５９８，００１に開示されている溶融シーリング材お
よびその製造方法に関するものである。特に、本発明に
係るシーリング材は、低温シーリングガラスと、熱膨張
係数などのシーリング特性を変化させる一または複数の
ミル添加物を含有している。
【００２２】溶融シーリング材の場合、使用前に予め準
備し、均質な状態に保っておかなくてはならない場合が
多い。このシーリング材混合成分で組成されている場
合、貯蔵のため静置していると剥離や沈澱が発生する場
合がある。特に、粒材が懸濁状態にあったり、濃度にば
らつきがある場合にはこのような傾向が特に顕著であ
る。
備し、均質な状態に保っておかなくてはならない場合が
多い。このシーリング材混合成分で組成されている場
合、貯蔵のため静置していると剥離や沈澱が発生する場
合がある。特に、粒材が懸濁状態にあったり、濃度にば
らつきがある場合にはこのような傾向が特に顕著であ
る。
【００２３】この問題は、前記係属出願中の０７／５９
８，００１の溶融シーリング材の場合にも顕著である。
このシーリング材には低温シーリングガラスが含有され
ているだけでなく、インバール（登録商標）やマグネシ
ウムピロ燐酸塩などのミル添加物が含有されている。こ
れらの成分間に濃度のばらつきがあるため、溶融シーリ
ング材を液体分散系の状態で貯蔵することができなくな
っている。
８，００１の溶融シーリング材の場合にも顕著である。
このシーリング材には低温シーリングガラスが含有され
ているだけでなく、インバール（登録商標）やマグネシ
ウムピロ燐酸塩などのミル添加物が含有されている。こ
れらの成分間に濃度のばらつきがあるため、溶融シーリ
ング材を液体分散系の状態で貯蔵することができなくな
っている。
【００２４】従って、前記Ｃｏｒｎｅｌｉｕｓ ｅｔ
ａｌ．のシーリング材を商品化するため、従来の溶剤と
バインダーの中に有効成分の分散系を生成して流延混合
物を生成する試みが行われた。この混合物を薄膜シート
の表面に流延し、乾燥させて一般にテープと呼ばれてい
るシート材を生成するものである。
ａｌ．のシーリング材を商品化するため、従来の溶剤と
バインダーの中に有効成分の分散系を生成して流延混合
物を生成する試みが行われた。この混合物を薄膜シート
の表面に流延し、乾燥させて一般にテープと呼ばれてい
るシート材を生成するものである。
【００２５】しかしながら、このような試みも成功には
至らなかった。つまり、シーリング混合成分中の濃度に
ばらつきがあったため乾燥中に沈降にばらつきが生じて
しまったのである。例えば、濃度が高くなるほど、テー
プが乾燥するにしたがってインバール（登録商標）はテ
ープの底に沈澱する。
至らなかった。つまり、シーリング混合成分中の濃度に
ばらつきがあったため乾燥中に沈降にばらつきが生じて
しまったのである。例えば、濃度が高くなるほど、テー
プが乾燥するにしたがってインバール（登録商標）はテ
ープの底に沈澱する。
【００２６】流延テープを使用する場合さらに別の問題
も発生する。メチルセルロースなどの従来のバインダー
は低温シーリングガラスの軟化前には燃え尽きないとい
う問題である。当然のことながら、このためシールの生
成を行うことができなくなる。
も発生する。メチルセルロースなどの従来のバインダー
は低温シーリングガラスの軟化前には燃え尽きないとい
う問題である。当然のことながら、このためシールの生
成を行うことができなくなる。
【００２７】本発明の発明者らは、流延の際に上記問題
が発生することのない溶融シーリング材を開発した。こ
の材料の場合、固形物が分散している高融点有機物を媒
質として利用している。これらの有機物は冷却すると急
速に固化する。この結果、沈澱を発生させずに流延およ
び固化させることができる。
が発生することのない溶融シーリング材を開発した。こ
の材料の場合、固形物が分散している高融点有機物を媒
質として利用している。これらの有機物は冷却すると急
速に固化する。この結果、沈澱を発生させずに流延およ
び固化させることができる。
【００２８】ここで、「高融点有機物」とは、室温では
固体で、温度が上昇するにつれ溶融して液状になり、通
常３５０℃以下つまりシーリング溶融温度以下では蒸散
すなわち沸騰する有機媒質で組成されている。このよう
な条件を満足する有機材料としては、１４−２０個の炭
素原子から成る一次炭素鎖を有した第一アルコールと、
１０−１８個の炭素原子から成る炭素鎖を有した脂肪酸
とネオペンチルグリコール、トリエチレングリコール、
グリコール等のポリオール安息香酸塩エステルがある。
安息香酸塩エステルとしてはネオペンチルグリコールヂ
ベンゾアートが好ましい。その他の低融点有機ワックス
では燃焼特性の劣化および／または不要な蒸気の発生を
起こす傾向がある。発明者らは、最適な効果が得られる
のはアルコールであると考えており、本発明についての
説明を以下を参照しながらさらに進めていく。
固体で、温度が上昇するにつれ溶融して液状になり、通
常３５０℃以下つまりシーリング溶融温度以下では蒸散
すなわち沸騰する有機媒質で組成されている。このよう
な条件を満足する有機材料としては、１４−２０個の炭
素原子から成る一次炭素鎖を有した第一アルコールと、
１０−１８個の炭素原子から成る炭素鎖を有した脂肪酸
とネオペンチルグリコール、トリエチレングリコール、
グリコール等のポリオール安息香酸塩エステルがある。
安息香酸塩エステルとしてはネオペンチルグリコールヂ
ベンゾアートが好ましい。その他の低融点有機ワックス
では燃焼特性の劣化および／または不要な蒸気の発生を
起こす傾向がある。発明者らは、最適な効果が得られる
のはアルコールであると考えており、本発明についての
説明を以下を参照しながらさらに進めていく。
【００２９】「高融点アルコール」は、室温で固体であ
り一般に３５０℃であるガラスシーリング温度以下で液
化し蒸発するアルコールで組成されている。このアルコ
ールには、１４−２０個の原子から成る一次炭素鎖を有
する第一アルコールとその混合物で組成されている。
り一般に３５０℃であるガラスシーリング温度以下で液
化し蒸発するアルコールで組成されている。このアルコ
ールには、１４−２０個の原子から成る一次炭素鎖を有
する第一アルコールとその混合物で組成されている。
【００３０】１４個の炭素鎖アルコールで生成されたテ
ープは充填材に粘着する性質があるが、これに対して２
０個の炭素鎖部材で生成されたテープは脆くなる性質が
ある。いずれのアルコールも混合物に利用することがで
き、通常はアルコールを合成または混合したものが好ま
れる。単一で使用するアルコールとしては、ヘキサデカ
ノールが好ましい。混合アルコールあるいはブレンドア
ルコールとしては、例えばＶｉｓｔａ Ｃｈｅｍｉｃａ
ｌ社からＡＬＦＯＬの商標名で販売されているものがあ
る。
ープは充填材に粘着する性質があるが、これに対して２
０個の炭素鎖部材で生成されたテープは脆くなる性質が
ある。いずれのアルコールも混合物に利用することがで
き、通常はアルコールを合成または混合したものが好ま
れる。単一で使用するアルコールとしては、ヘキサデカ
ノールが好ましい。混合アルコールあるいはブレンドア
ルコールとしては、例えばＶｉｓｔａ Ｃｈｅｍｉｃａ
ｌ社からＡＬＦＯＬの商標名で販売されているものがあ
る。
【００３１】本発明の新規シーリング材分散系は温度を
上昇させて加熱混合(hot mixed) しなくてはならない。
この温度は、高級アルコールが液化する温度以上である
が、気化温度より低い。ヘキサデカノールがアルコール
として好ましい場合、当該アルコールを固体と混合し、
１５０℃で流延可能な分散系を生成させることができ
る。
上昇させて加熱混合(hot mixed) しなくてはならない。
この温度は、高級アルコールが液化する温度以上である
が、気化温度より低い。ヘキサデカノールがアルコール
として好ましい場合、当該アルコールを固体と混合し、
１５０℃で流延可能な分散系を生成させることができ
る。
【００３２】まず初めに、固体成分を粉末状にする。加
熱して液化した高級アルコールまたはアルコール混合物
に前記粉末を均質に拡散させる。前記分散系はダイラタ
ントな状態、すなわち剛化して撹拌が困難な状態になろ
うとする。この点は、シーリングガラスの粒径を、３２
５メッシュスクリーン（孔径０．０４４ｍｍ）を透過す
るほどにまで微細にすることにより上記の問題は解決で
きることを発見した。しかしながら、約５００メッシュ
サイズ（孔径０．０２５ｍｍ）以下ではシール生成時の
流動性が悪くなるためガラス微粉の粒径は小さすぎても
いけない。
熱して液化した高級アルコールまたはアルコール混合物
に前記粉末を均質に拡散させる。前記分散系はダイラタ
ントな状態、すなわち剛化して撹拌が困難な状態になろ
うとする。この点は、シーリングガラスの粒径を、３２
５メッシュスクリーン（孔径０．０４４ｍｍ）を透過す
るほどにまで微細にすることにより上記の問題は解決で
きることを発見した。しかしながら、約５００メッシュ
サイズ（孔径０．０２５ｍｍ）以下ではシール生成時の
流動性が悪くなるためガラス微粉の粒径は小さすぎても
いけない。
【００３３】このようにして生成した熱分散系は、アル
コールの液化温度を維持しながら完全に混合する。次
に、流延を行うため熱したドクターブレードに前記混合
物を注入する。分散系を、例えばＭＹＬＡＲシート等の
薄膜で柔軟性のあるコールドシートの表面に流延する。
シーリング面は低温であるため表面に接触するとアルコ
ールは固化する。この工程では、前記スクリーンに塗布
または前記スクリーンを透過させる際に、前記分散系を
高温状態に維持するよう前記スクリーンの加熱が十分と
なるよう注意しなくてはならない。
コールの液化温度を維持しながら完全に混合する。次
に、流延を行うため熱したドクターブレードに前記混合
物を注入する。分散系を、例えばＭＹＬＡＲシート等の
薄膜で柔軟性のあるコールドシートの表面に流延する。
シーリング面は低温であるため表面に接触するとアルコ
ールは固化する。この工程では、前記スクリーンに塗布
または前記スクリーンを透過させる際に、前記分散系を
高温状態に維持するよう前記スクリーンの加熱が十分と
なるよう注意しなくてはならない。
【００３４】詳細実施例 ３種類の異なるシーリングに適したシーリングテープ組
成物を参照しながら本発明をさらに詳細に説明する。
成物を参照しながら本発明をさらに詳細に説明する。
【００３５】第１実験例：以下の組成物は、熱膨張係数
（ＣＴＥ）が約９０ ｘ １０-7／℃ （２５−３００
℃）のソーダ石灰珪酸塩ガラスでのシール生成に特に適
している。混合を行う前に混合物は全て粉末にし、ガラ
スの粒径は３２５メッシュ（孔径０．０４４ｍｍ）を透
過する程度とする。
（ＣＴＥ）が約９０ ｘ １０-7／℃ （２５−３００
℃）のソーダ石灰珪酸塩ガラスでのシール生成に特に適
している。混合を行う前に混合物は全て粉末にし、ガラ
スの粒径は３２５メッシュ（孔径０．０４４ｍｍ）を透
過する程度とする。
【００３６】 ガラス ５０ ｇｍｓ インバール（登録商標） １５ ｇｍｓ ＳｎＯ ５ ｇｍｓ ピロ燐酸塩 ２ ｇｍｓ ヘキサデカノール １２．２ ｇｍｓ 前記ガラスは低温ガラスであり、その転移温度（Ｔｇ）
は１９８℃、封止温度（Ｔｘ）は３００℃、ＣＴＥは１
２５℃である。当該ガラスの組成をバッチを基に重量比
で表すと以下の通りである。
は１９８℃、封止温度（Ｔｘ）は３００℃、ＣＴＥは１
２５℃である。当該ガラスの組成をバッチを基に重量比
で表すと以下の通りである。
【００３７】 ＳｎＦ2 ２６．８ ＳｎＯ ２５．２ ＰｂＦ2 ２．０ Ｐ2 Ｏ5 ３３．０ ＺｎＦ2 ２．０ Ｎｂ2 Ｏ5 ９．０ ＢａＦ2 ２．０ 前記ピロ燐酸塩はマグネシウムとコバルトピロ燐酸塩の
混合物であり、化学式ＭｇＣｏＰ2 Ｏ7 で略表される。
前記ピロ燐酸塩の逆転温度は約１６０℃であり、酸化物
を基準とする重量比が以下のようになる組成物を有する
ガラスを結晶化して前記ピロ燐酸塩を生成した。
混合物であり、化学式ＭｇＣｏＰ2 Ｏ7 で略表される。
前記ピロ燐酸塩の逆転温度は約１６０℃であり、酸化物
を基準とする重量比が以下のようになる組成物を有する
ガラスを結晶化して前記ピロ燐酸塩を生成した。
【００３８】 ＭｇＯ １６ Ｃｏ3 Ｏ4 ２９．５ Ｐ2 Ｏ5 ５４．５ 約１５０℃の温度で液状になっているヘキサデカノール
の中で粉末状の固形物を撹拌する。こうして生成された
分散系を熱せられたドクターブレードの中に加熱注入
し、シリコン剥離塗料が塗布されたコールドＭＹＬＡＲ
シートの表面に流延する。次にこのシーリング材シート
を所定の寸法および形状に切断する。ソーダ石灰珪酸塩
ガラスの表面に塗布し、約３５０℃の温度に加熱すると
ヘキサデカノールは蒸発し、この結果前記固形物は軟化
し、ガラスは湿潤されてシールが生成される。
の中で粉末状の固形物を撹拌する。こうして生成された
分散系を熱せられたドクターブレードの中に加熱注入
し、シリコン剥離塗料が塗布されたコールドＭＹＬＡＲ
シートの表面に流延する。次にこのシーリング材シート
を所定の寸法および形状に切断する。ソーダ石灰珪酸塩
ガラスの表面に塗布し、約３５０℃の温度に加熱すると
ヘキサデカノールは蒸発し、この結果前記固形物は軟化
し、ガラスは湿潤されてシールが生成される。
【００３９】第２実験例：異なる比率で上記と同じ材料
を混合してアルミナセラミックの利用に適したシーリン
グテープを生成する。前記セラミックのＣＴＥは約６５
ｘ １０-7／℃であり、前記シーリングテープの組成
はこの係数に合わせてある。前記テープの組成は、 ガラス ５０ ｇｍｓ インバール（登録商標） １５ ｇｍｓ ＳｎＯ ２ ｇｍｓ ピロ燐酸塩 ２ ｇｍｓ ヘキサデカノール １３ ｇｍｓ 実験例１で説明した順序でシーリングテープの生成と塗
布を行う。但し、当該テープはアルミナセラミック面に
塗布するものであり、作製されたシールにはこのアルミ
ナセラミックが付随している。
を混合してアルミナセラミックの利用に適したシーリン
グテープを生成する。前記セラミックのＣＴＥは約６５
ｘ １０-7／℃であり、前記シーリングテープの組成
はこの係数に合わせてある。前記テープの組成は、 ガラス ５０ ｇｍｓ インバール（登録商標） １５ ｇｍｓ ＳｎＯ ２ ｇｍｓ ピロ燐酸塩 ２ ｇｍｓ ヘキサデカノール １３ ｇｍｓ 実験例１で説明した順序でシーリングテープの生成と塗
布を行う。但し、当該テープはアルミナセラミック面に
塗布するものであり、作製されたシールにはこのアルミ
ナセラミックが付随している。
【００４０】第３実験例：珪硼酸ガラス等のようなＣＴ
Ｅがさらに小さい材料を用いてシリカの含有率が高いガ
ラスやガラスセラミックを生成する際に上述の方法を利
用する。マグネシウムとコバルトピロ燐酸塩の混合比率
を変えながらシーリングテープのＣＴＥを調整して前記
逆転温度を変化させる。この方法については、前述の係
属出願Ｓ．Ｎ．０７／５９８，００１に詳述されてい
る。当該出願の内容は参照として本願明細書中で説明し
ている。
Ｅがさらに小さい材料を用いてシリカの含有率が高いガ
ラスやガラスセラミックを生成する際に上述の方法を利
用する。マグネシウムとコバルトピロ燐酸塩の混合比率
を変えながらシーリングテープのＣＴＥを調整して前記
逆転温度を変化させる。この方法については、前述の係
属出願Ｓ．Ｎ．０７／５９８，００１に詳述されてい
る。当該出願の内容は参照として本願明細書中で説明し
ている。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロナルド エドガー ジョンソン アメリカ合衆国 ペンシルヴァニア州 16946 ティオガ （番地なし） ピーオ ーボックス 436
Claims (29)
- 【請求項１】 低温ガラスと、シール内の前記ガラスの
有効熱膨張係数を低下させるミル添加物と、室温では固
体であり、温度が上昇すると溶融し、３５０℃以下で沸
騰する有機媒質で略組成されていることを特徴とする溶
融シーリング材。 - 【請求項２】 前記低温ガラスは、錫ーフォスフォラス
ーオキシフルオロイドファミリーからなる部材であるこ
とを特徴とする請求項１記載の溶融シーリング材。 - 【請求項３】 前記ガラスは、２０−８５重量％ Ｓ
ｎ、２−２０重量％Ｐ，３−２０重量％ Ｏ、１０−３
０重量％ Ｆおよび最大１１重量％のＮｂで略組成され
ていることを特徴とする請求項２記載の溶融シーリング
材。 - 【請求項４】 前記ガラスは、Ｍｏ，Ｆｅ，Ｖから成る
一または複数のグループを複数最大１０重量％と、Ｐｂ
を最大２５重量％さらに含有していることを特徴とする
請求項３記載の溶融シーリング材。 - 【請求項５】 前記ミル添加物は、インバール（登録商
標）、モリブデン、タングステン、鉛正燐酸塩およびピ
ロ燐酸塩から成るグループから選択した少なくとも一部
材を含んでおり、前記ピロ燐酸塩はマグネシウム、コバ
ルト、砒素、亜鉛、鉄、アルミニウム、ジルコニウムか
ら成るグループから選択した陽イオンを少なくとも１個
有していることを特徴とする請求項１記載の溶融シーリ
ング材。 - 【請求項６】 前記ミル添加物は、マグネシウム、コバ
ルト、砒素、亜鉛、鉄、アルミニウム、ジルコニウムか
ら成るグループから選択した陽イオンを少なくとも１個
有しているピロ燐酸塩を含んでいることを特徴とする請
求項５記載の溶融シーリング材。 - 【請求項７】 前記陽イオンとしてマグネシウムおよび
／またはコバルトを選択することを特徴とする請求項６
記載の溶融シーリング材。 - 【請求項８】 前記ピロ燐酸塩は結晶化ガラスであるこ
とを特徴とする請求項６記載の溶融シーリング材。 - 【請求項９】 前記ミル添加物は、インバール（登録商
標）をさらに含んでいることを特徴とする請求項６記載
の溶融シーリング材。 - 【請求項１０】 前記ミル添加物はＳｎＯを含んでいる
ことを特徴とする請求項５記載の溶融シーリング材。 - 【請求項１１】 前記有機媒質は高融点アルコールであ
ることを特徴とする請求項１記載の溶融シーリング材。 - 【請求項１２】 前記アルコールは、１４−２０個の炭
素原子から成る一次鎖を有したアルコールおよび当該ア
ルコールの混合物から成るグループから選択したもので
あることを特徴とする請求項１１記載の溶融シーリング
材。 - 【請求項１３】 前記アルコールとしてヘキサデカノー
ルを選択することを特徴とする請求項１２記載の溶融シ
ーリング材。 - 【請求項１４】 低温ガラスと、シール内の前記ガラス
の有効熱膨張係数を低下させるミル添加物と、室温では
固体であり、温度が上昇すると溶融し、３５０℃以下で
沸騰する有機媒質で略組成されていることを特徴とする
シーリングテープ。 - 【請求項１５】 前記低温ガラスは、錫ーフォスフォラ
スーオキシフルオロイドガラスファミリーからなる部材
であることを特徴とする請求項１４記載のシーリングテ
ープ。 - 【請求項１６】 前記ガラスは、２０−８５重量％ Ｓ
ｎ、２−２０重量％Ｐ，３−２０重量％ Ｏ、１０−３
０重量％ Ｆ、Ｎｂを最大１１重量％、０−２５重量％
Ｐｂと、Ｍｏ，Ｆｅ，Ｖから成る一または複数のグル
ープが０ー１０重量％で略組成されていることを特徴と
する請求項１５記載のシーリングテープ。 - 【請求項１７】 前記ミル添加物は、インバール（登録
商標）、モリブデン、タングステン、鉛正燐酸塩および
ピロ燐酸塩から成るグループから選択した少なくとも一
つの部材を含んでおり、前記ピロ燐酸塩はマグネシウ
ム、コバルト、砒素、亜鉛、鉄、アルミニウム、ジルコ
ニウムから成るグループから選択した陽イオンを少なく
とも１個有していることを特徴とする請求項１４記載の
シーリングテープ。 - 【請求項１８】 前記ミル添加物は、マグネシウムおよ
び／またはコバルトから成るグループから選択した少な
くとも一個の陽イオンを有したピロ燐酸塩を含んでいる
ことを特徴とする請求項１７記載のシーリングテープ。 - 【請求項１９】 前記ミル添加物は、ピロ燐酸塩とイン
バール（登録商標）の双方を含んでいることを特徴とす
る請求項１７記載のシーリングテープ。 - 【請求項２０】 前記有機媒質は高融点アルコールであ
ることを特徴とする請求項１４記載のシーリングテー
プ。 - 【請求項２１】 前記アルコールは、１４−２０個の炭
素原子から成る一次鎖を有したアルコールおよび当該ア
ルコールの混合物から成るグループから選択したもので
あることを特徴とする請求項２０記載のシーリングテー
プ。 - 【請求項２２】 前記アルコールとしてヘキサデカノー
ルを選択したことを特徴とする請求項２１記載のシーリ
ングテープ。 - 【請求項２３】 室温では固体であり、温度が上昇する
と溶融し、３５０℃以下で沸騰する有機材料を媒質とし
て選択する工程と、 前記固体を粉末にする工程と、 アルコールを熱で液化させる工程と、 前記粉末状の固体を前記液状アルコール中に加熱混合し
て分散系を生成する工程と、 熱せられた状態の前記分散系をコールド面の表面に流延
して前記アルコールを急速に固化させる工程とからなる
ことを特徴とする低温ガラスと、シール中の前記ガラス
の有効熱膨張係数（ＣＴＥ）を低下させるミル添加物
と、媒質で略組成されたシーリングテープの製造方法。 - 【請求項２４】 前記媒質として高融点アルコールを選
択したことを特徴とする請求項２３記載のシーリングテ
ープ製造方法。 - 【請求項２５】 前記アルコールは、１４−２０個の一
次鎖を有したアルコールと当該アルコールの混合物から
成るグループから選択したものであることを特徴とする
請求項２４記載のシーリングテープ製造方法。 - 【請求項２６】 前記ガラスパウダーの粒径は３２５−
５００メッシュサイズの範囲であることを特徴とする請
求項２４記載のシーリングテープ製造方法。 - 【請求項２７】 前記加熱混合は、約１５０℃の温度で
行うことを特徴とする請求項２４記載のシーリングテー
プ製造方法。 - 【請求項２８】 前記分散系を熱せられたドクターブレ
ードで流延することを特徴とする請求項２４記載のシー
リングテープ製造方法。 - 【請求項２９】 前記分散系を低温で、薄膜で、柔軟性
のあるシートの表面に流延することを特徴とする請求項
２４記載のシーリングテープ製造方法。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/772,252 US5179046A (en) | 1991-10-07 | 1991-10-07 | Sealing material and method |
| US772252 | 1991-10-07 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05209166A true JPH05209166A (ja) | 1993-08-20 |
| JP3391033B2 JP3391033B2 (ja) | 2003-03-31 |
Family
ID=25094454
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26833592A Expired - Fee Related JP3391033B2 (ja) | 1991-10-07 | 1992-10-07 | シーリング材およびその製造方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5179046A (ja) |
| EP (1) | EP0536591A1 (ja) |
| JP (1) | JP3391033B2 (ja) |
| AU (1) | AU652668B2 (ja) |
| CA (1) | CA2079307A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002541046A (ja) * | 1999-04-01 | 2002-12-03 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | 基材をヒートシールするためのテープ |
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|---|---|---|---|---|
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| US5514629A (en) * | 1994-12-09 | 1996-05-07 | Corning Incorporated | Fusion sealing materials and use in CRT |
| US5516733A (en) * | 1994-03-31 | 1996-05-14 | Corning Incorporated | Fusion seal and sealing mixtures |
| CA2143692A1 (en) * | 1994-03-31 | 1995-10-01 | Robert M. Morena | Fusion seal, sealing materials and use in crt |
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| US5510301A (en) * | 1994-10-24 | 1996-04-23 | Fink; Kimberly S. | Sealing frit pastes |
| US7615506B2 (en) * | 2006-10-06 | 2009-11-10 | Corning Incorporated | Durable tungsten-doped tin-fluorophosphate glasses |
| US20130236662A1 (en) * | 2012-03-12 | 2013-09-12 | Ferro Corporation | High Performance Organic, Inorganic Or Hybrid Seals |
| US10647608B2 (en) * | 2016-01-08 | 2020-05-12 | Yej Glass Co., Ltd. | Fluorinated tin-based glass frit and method for manufacturing same |
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|---|---|---|---|---|
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| US4150995A (en) * | 1977-11-23 | 1979-04-24 | Okuno Chemical Industry Co., Ltd. | Vitreous enamel composition containing palladium powder |
| US4238704A (en) * | 1979-02-12 | 1980-12-09 | Corning Glass Works | Sealed beam lamp of borosilicate glass with a sealing glass of zinc silicoborate and a mill addition of cordierite |
| US4353991A (en) * | 1981-04-13 | 1982-10-12 | Ferro Corporation | Glass composition and method of manufacture and article produced therefrom |
| US4436955A (en) * | 1981-05-15 | 1984-03-13 | Kyle James C | Terminal assembly |
| US4379070A (en) * | 1982-04-26 | 1983-04-05 | Corning Glass Works | Tin-phosphorus oxyfluoride glass containing aromatic organic compound |
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| US4961998A (en) * | 1988-09-23 | 1990-10-09 | National Starch And Chemical Investment Holding Corporation | Dielectric composition having controlled thermal expansion |
| US5089446A (en) * | 1990-10-09 | 1992-02-18 | Corning Incorporated | Sealing materials and glasses |
-
1991
- 1991-10-07 US US07/772,252 patent/US5179046A/en not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-09-23 EP EP92116242A patent/EP0536591A1/en not_active Withdrawn
- 1992-09-28 CA CA002079307A patent/CA2079307A1/en not_active Abandoned
- 1992-09-29 AU AU26005/92A patent/AU652668B2/en not_active Ceased
- 1992-10-07 JP JP26833592A patent/JP3391033B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
| JP2002541046A (ja) * | 1999-04-01 | 2002-12-03 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | 基材をヒートシールするためのテープ |
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| AU2600592A (en) | 1993-04-08 |
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