JPH09268026A - 絶縁用ガラス組成物 - Google Patents

絶縁用ガラス組成物

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JPH09268026A
JPH09268026A JP10629996A JP10629996A JPH09268026A JP H09268026 A JPH09268026 A JP H09268026A JP 10629996 A JP10629996 A JP 10629996A JP 10629996 A JP10629996 A JP 10629996A JP H09268026 A JPH09268026 A JP H09268026A
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glass composition
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ソーダ石灰ガラス基板等と適合する熱膨張係
数を有し、600℃以下の焼成で失透がなく透明性が高
いガラス膜が形成可能であり、しかも機能材料に悪影響
を及ぼしたり、Pb2+イオンが移動したりすることがな
く、また廃棄する際に環境問題が生じる恐れのない絶縁
用ガラス組成物を提供する。 【解決手段】 重量百分率でBi23 36〜80
%、B23 5〜35%、BaO+SrO 5〜40
%、ZnO 0〜9%、CaO 0〜10%、SiO2
0〜8%、Al23 0〜5%の組成を有し、本質
的にPbOを含有しないことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は絶縁用ガラス組成物に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】電子部品や電子装置、例えばソーダ石灰
ガラス基板を用いて作製される蛍光表示管やプラズマデ
ィスプレイでは、電極や抵抗体を絶縁するためにガラス
膜を形成することが行われている。このようなガラス材
料として、従来よりPbO−B23 −SiO2 系ガラ
スが広く使用されている。
【0003】この種のガラス材料は一般に絶縁用ガラス
と呼ばれるが、このガラスには、基板上に形成した電極
や抵抗体などの機能材料に狂いが生じないように低温で
焼成できることが求められる。特にソーダ石灰ガラス基
板に使用する場合、基板の軟化変形を防ぐために600
℃以下で焼成できることが要求される。このため従来の
絶縁用ガラスでは、PbOを40〜75重量%含有させ
ることによって600℃以下の軟化点を達成している。
【0004】またこの絶縁用ガラスは、焼成時に失透し
ないこと、及び焼成後の透明性が高いことが必要であ
る。透明性が高いと無機顔料を混合して所望の色調に着
色可能となるため、用途によって使い分けができるため
である。
【0005】さらにこの絶縁用ガラスは、基板の反りや
ガラスのクラックを防止するため、ソーダ石灰ガラス基
板(75〜85×10-7/℃程度[30〜300℃])
等と適合する熱膨張係数を有することが求められる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記した
従来の絶縁用ガラスは、PbOを多量に含有するため、
ガラス膜に隣接する機能材料に悪影響を及ぼしたり、電
子部品や表示装置の使用中にPb2+イオンが移動して絶
縁抵抗値が低下することがある。また製品を廃棄する場
合、環境問題を引き起こす可能性がある。
【0007】本発明は、上記事情に鑑みなされたもので
あり、ソーダ石灰ガラス基板等と適合する熱膨張係数を
有し、600℃以下の焼成で失透がなく透明性が高いガ
ラス膜が形成可能であり、しかも機能材料に悪影響を及
ぼしたり、Pb2+イオンが移動したりすることがなく、
また廃棄する際に環境問題が生じる恐れのない絶縁用ガ
ラス組成物を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者は種々の実験を
行った結果、Bi23 −B23 系のPbO不含有ガ
ラスを使用することにより、上記目的を達成できること
を見いだし、本発明として提案するものである。
【0009】即ち、本発明の絶縁用ガラス組成物は、重
量百分率でBi23 36〜80%、B23 5〜
35%、BaO+SrO 5〜40%、ZnO 0〜9
%、CaO 0〜10%、SiO2 0〜8%、Al2
3 0〜5%の組成を有し、本質的にPbOを含有し
ないことを特徴とする。
【0010】
【作用】本発明の絶縁用ガラス組成物の限定理由は、次
のとおりである。
【0011】Bi23 はガラスの軟化点を下げる効果
があり、その含有量は36〜80%、好ましくは40〜
75%である。Bi23 の含有量が36%より少ない
と軟化点が高くなり過ぎて600℃以下で焼成できなく
なり、80%より多いと熱膨張係数が大きくなり過ぎて
好ましくない。
【0012】B23 はガラス形成成分として必須であ
り、その含有量は5〜35%、好ましくは7〜25%で
ある。B23 の含有量が5%より少ないと安定なガラ
スが得られなくなって失透が生じ、35%より多くなる
とガラスの粘性が高くなり過ぎて600℃以下の温度で
焼成が困難になる。
【0013】BaOとSrOはガラスを安定化させて失
透を防止するための成分であり、これらを合量で5〜4
0%、好ましくは7〜30%含有する。これらの成分の
合量が5%より少ないとその効果がなく、一方、40%
より多くなると逆にガラスが不安定になる。なおBaO
は0〜35%、好ましくは0〜25%、SrOは0〜3
0%、好ましくは0〜20%であることが望ましい。
【0014】ZnO、CaO、SiO2 及びAl23
は何れもガラスをより安定化させるために含有させる成
分であり、ZnOの含有量は0〜9%、好ましくは0.
1〜9%、CaOの含有量は0〜10%、好ましくは0
〜5%、SiO2 の含有量は0〜8%、好ましくは0〜
5%、Al23 の含有量は0〜5%、好ましくは0〜
4%である。これらの成分が上記範囲を超えるとガラス
の粘性が高くなり過ぎたり、失透し易くなって好ましく
ない。
【0015】なお上記成分以外にも、ガラスの粘性や熱
膨張係数の調整のために、Cs2 O、F、MgO、La
23 、TiO2 、ZrO2 、Nb25 、MoO3
WO3 、Ag2 O、Na2 O、K2 O、Li2 O等を5
%以下添加することが可能である。
【0016】次に本発明の絶縁用ガラス組成物を使用し
た一般的なガラス膜の形成方法を説明する。
【0017】まず、上記組成を有するガラス粉末を用意
する。ガラス粉末は30〜45μm以下のものを使用す
ることが好ましい。次にガラス粉末を、バインダーを溶
解させた溶媒と混練し、ペーストを作製する。その後、
ペーストを基板上の所望の箇所にスクリーン印刷等の方
法で塗布した後、600℃以下の温度で5〜25分程度
焼成することによって、ガラス膜を形成することでき
る。
【0018】
【実施例】以下、本発明の絶縁用ガラス組成物を実施例
に基づいて詳細に説明する。表1は、本発明の実施例
(試料No.1〜9)を示すものである。
【0019】
【表1】
【0020】表1の各試料は次のようにして調製した。
【0021】まず表1に示したガラス組成となるように
各種酸化物、炭酸塩等を調合したガラスバッチを準備
し、これを白金坩堝に入れて960〜1150℃で2時
間溶融した後、溶融ガラスをステンレス製の金型に流し
だし成形した。得られた各試料について、ガラス転移
点、30〜300℃における熱膨張係数、失透の有無及
び透明性について評価した。結果を表1に示す。
【0022】表から明らかなように、実施例であるN
o.1〜9の各試料は、ガラス転移点が370〜504
℃、30〜300℃の温度範囲における熱膨張係数が8
0〜118×10-7/℃であり、600℃以下の焼成温
度で失透がなく透明性の高いガラス膜を形成することが
できた。
【0023】なお、転移点及び熱膨張係数は、成形した
ガラス体を直径4mm、長さ40mmの円柱状に研磨加
工し、押し棒式熱膨張係数装置を用いて測定した。失透
の有無と透明性については、以下のように調べた。まず
ガラスをアルミナ乳鉢で粉砕した後、分級し、目開き4
5μmの篩を通過させたガラス粉末を得た。このガラス
粉末を5重量%のエチルセルロースを溶解させたターピ
ネオール溶液に練り込むことによってペーストを得た。
次いでこのペーストをソーダ石灰ガラス基板の上にスク
リーン印刷法で塗布した後、電気炉中に入れ、表中の焼
成温度で10分間熱処理した。この焼成物の外観を目視
で観察し、失透の有無と透明性を評価した。
【0024】
【発明の効果】以上のように本発明の絶縁用ガラス組成
物は、焼成温度が600℃以下で、失透がなく透明性の
高いガラス膜を形成することができる。また80〜12
0×10-7/℃程度の熱膨張係数を有し、ソーダ石灰ガ
ラス基板等の熱膨張係数と適合する。しかもPbOを含
有しないため、機能材料に悪影響を及ぼしたり、Pb2+
イオンが移動したりすることがなく、廃棄する際にPb
Oによる環境問題も生じない。このため、特にプラズマ
ディスプレイパネルや蛍光表示装置の絶縁材料として好
適である。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01B 3/08 H01B 3/08 A H01J 1/90 H01J 1/90

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 重量百分率でBi23 36〜80
    %、B23 5〜35%、BaO+SrO 5〜40
    %、ZnO 0〜9%、CaO 0〜10%、SiO2
    0〜8%、Al23 0〜5%の組成を有し、本質
    的にPbOを含有しないことを特徴とする絶縁用ガラス
    組成物。
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