JPS6041012B2 - 電導性金属組成物 - Google Patents

電導性金属組成物

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JPS6041012B2
JPS6041012B2 JP51145511A JP14551176A JPS6041012B2 JP S6041012 B2 JPS6041012 B2 JP S6041012B2 JP 51145511 A JP51145511 A JP 51145511A JP 14551176 A JP14551176 A JP 14551176A JP S6041012 B2 JPS6041012 B2 JP S6041012B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電導性金属と結晶性フリツトとを含有する金
属組成物に関する。
液体べヒクル中に分散させた細分化銀粒子および無機バ
インダーを含有する金属化組成物および特にペースト状
あるいは液体金属化組成物は公知である。
このような組成物において、無機バインダーは、組成物
が使用される基板に対して亀導性銀を強く結合させるた
めに使用し、更に液体べヒクルは基板に使用しやすくす
るような金属化インキ、塗料あるいはペーストを所望の
形でつくるために使用する。胸磁性基板上に焼成電導性
金属被覆物を与える金属組成物用の一般的な無機バイン
ダーは、例えば、金属ホゥ酸塩ガラス、少くともシリカ
と同量のホウ素を含有するホウケィ酸ガラス、多量のビ
スマスおよび（または）酸化鉛を含有するホウケィ酸高
密度ガラス、バリウムおよび（または）ストロンチウム
の酸化物を多量に含有するガラス等のごときソフトガラ
スのフリツトである。
シリカが第２のガラス形成成分となっている上述のタイ
プのフリットを用いて、付着性が良好でかつはんだづけ
がしやすい金属化組成物をつくることができる。しかし
ながら、金属化組成物の熱膨張係数が、一般に約十１５
５〜十１８０×１０‐７／℃と大きいために、これらは
多くの基板やとりわけ低膨張ガラス陶磁器あるいは薄い
フリントガラス基板には、基板を劣化させる影響がある
という理由から、使用することは不適当である。基板を
劣化させないような基板と同等あるいはそれ以下の膨張
を係数持ち、かつ良好は基板湿潤性を与える満足すべき
金属化被覆組成物といった目的はこれまで達成されてい
なかった。このため、これまで公知のものよりも適用範
囲が広く、かつ性能が良好な金属化組成物を目的とした
研究が続けられている。ここに、本発明によって、ある
種のアルカリ金属、すなわち結晶性高シリカフリツトに
よる処方の金属化組成物は焼成されることによって広範
囲のガラス質もしくは胸磁性基板に対し付着性が良好な
電導性金属コーティング物をつくるのみではなく、更に
は生成物の強度がコーティングされていない基板より大
きくなることが見出されたのである。セラミックの分野
では基板を膨張係数が相当大きい金属により焼成コーテ
ィングする場合には強度が増すことはなく、逆に劣化す
ることが一般に認識されているので、本発明の金属化組
成物によって、強度が改良されるということを見出した
ことは誠に驚くべきことである。従って、本発明は、耐
熱性のガラス質もしくは陶磁性基板に使用し、ついで焼
成した場合、基板の全体の強度に悪影響を与えない電導
性、付着性フィルムを基板上に形成する電導性金属組成
物に関し、該組成が重量％で【ａー少くとも一つの細分
化された電導性金属５０〜磯％：‘ｂ’Ｓｉ０２４０〜
７０％、Ｎ２０３１０〜３１％、Ｌｉ２０３３〜２０％
、Ｂ２０３２〜１５％、ＡＳ２０３０〜４％、Ｎａ２０
０〜５％、Ｋ２００〜５％、Ｂｉ２０３０〜６％と、Ｚ
ｒ０２４〜１９％及びＴｉ０２１〜１０％から成る群よ
り選ばれる少なくとも一つのオキサィド成分とから成る
結晶性ガラスフリットバィンダー２〜４０％：‘ｃ｝不
活性液体べヒクル５〜４８％；および【ｄ｝不活性充填
剤あるいは顔料０〜２０％、から成る電導性金属組成物
に関する。
本発明の電導性金属組成物のバインダー成分として提供
される結晶性ガラスフリットは、以下に示す如く、酸化
物ベースの主成分として含まれている高シリカガラスで
あり、また少くともＺの２あるいはＴｉ０２のうちの一
つは核剤として、以下に示す量が含まれている。
フリツトには、更に、範 囲 好適な範囲（％）Ｓｉ０
２ ４０〜７０ ４５〜６
５Ｎ２０３ １０〜３１ １０
〜２０Ｌｉ０２ ３〜２０
５〜１０＆０３ ２〜１５ ５〜１
５Ｚｒ０２ ４〜１９ １
０〜１５Ｔｉ０２ １〜１０
２〜６ＡＳ２０３ ０〜４
０〜４Ｎａ２０ ０〜５
０〜５Ｋ２０ ０〜５
０〜５Ｂｊ２０３ ０〜６
２〜５一般に、改質剤あるいは変性剤として少くと
もＡＳ２０３、Ｎａ２０、Ｋ２０もしくはＢｉ２０３お
うちＢｉ２０３のうちの一つを含み、この場合このよう
な改者剤の全量は約１〜１０％が好適である。
適切な条件下で焼成した場合８ーュウ縄石あるいはムー
ュークリプタィトを結晶させる好適な組成物の例として
以下のフリット組成物を示す。
以下の表および実施例で示されるすべての熱駒諺張値は
、ＡＳＴＭＥ−２２８一７１により測定したものである
。表−Ｉ （１）オキサィド成分 Ｌｉ２０ （２ オキサィド成分 Ｂ２０３ （３）オキサィド成分 Ｎａ２０ 代表的な結晶性フリットの製造法では、先ずバッチ成分
を同時に混合し、混合物を融解もしくは溶融し、溶融物
を水に注入しフリットをつくる。
ついで生成フリット通常ポールミールにより粉砕し３２
５メッシュスクリーンを通過するフリット組成物をうる
。上述のもの以外の不純物あるいは任意の成分は勿論こ
れらの成分が含有されること自体もしくはその使用量が
本発明の有利性を、窺うものでなければ、フリット中に
少量含まれていてもよい。
本発明の組成物は、示す如く、微粒子状の貴金属すなわ
ち金、銀、白金、パラジウム、ロジウムおよびイリジウ
ムの如き電導性金属のうちの少なくとも一つを組成物に
対し５５〜総重量％、含有する。銀は好適な貴金属であ
り、銀の最適の含有量は組成物のうちの６０〜８亀重量
％である。微粒子金属は一般に元素状態であり、その粒
子は通常パウダーあるいはフレーク状である。好適には
、金属は２００メッシュあるいはそれより小さいスクリ
ーンを通過するパウダーである。金属の微粒子化合物が
、焼成を還元雰囲気下で実施することによっての如く、
工程中で元素金属へ還元されるのであれば、該化合物も
使用するこができる。組成物の液体べヒクル部の作用は
電導性金属粒子とフリットパィンダーとを同時に保持す
ることと、基板への組成物の使用を容易にすることであ
る。
液体べヒクルは組成物の池成分および使用される基板に
対し不活性であるべきであり、焼成の際、金属フィルム
の形成を妨害してはいけない。多くの液体はこれらの一
般的な要求を満足するものであり、金属化組成物として
良好に作用することは公知である。特に好適なものはパ
イン油、テルベンチン、鉱油、グリコール、完全燃焼重
貿油等である。勿論使用方法および所望コーティング物
の厚さは組成物中の液体べヒクルの割合とタィプとに影
響を与えるであろう。また、所望ならば金属化組成物に
不活性充填剤および／あるいは顔料を、組成物に対し少
量、好適には２の重量％、添加することができる。
シリカあるいはアルミナの如き充填剤を含有すると、一
般にフィルムの耐摩耗性が改良される。顔料を含有する
のは、一般に基板の着色料を高める目的のためではある
が、ある種の顔料は充填剤としても作用し、かつ素地構
造物へ色相を与えることおよびコーティング物の性質を
所望の形に改質することの二つの能力により使用される
。本発明の組成物は焼成時に変化しないいかなる基板に
も使用することができるが、特に、ガラス、陶磁器、磁
器およびガラス磁器の如きガラス質もしくは胸磁性基板
に適している。
基板への組成物の使用方法は慣用のものであり代表的な
方法は、スプレー、ブラッシング、浸糟、バンディング
あるいはスクリーンかステンシル印刷の如き公知の方法
である。基板に組成物を所望の形で使用した後、コープ
ィング層を焼成前に乾燥するのが好適であり、必要なこ
とである。
べヒクルが室温で蒸発する場合には、一般に自然乾燥で
充分である。それ以外の場合には、稀釈剤を除去するた
めに昇温し乾燥空気を通すか軽く焼成する。実際の焼成
温度は、フリットの熟成温度によって変るが、基板が物
理的に変形したり化学的に変化したりする温度以下であ
る。一般に、少なくとも約５９０００の温度で、かつ基
板の燐もどしサイクル以内の温度で焼成するとフリット
が融解し更に組成物と基板間の結合が強くなる。好適は
約６００〜９００ｑ○で、２〜１５分おこなわれる。本
発明の組成物は、胸磁性物体を電気に関連した状態に焼
成した金属性フィルムが電気回路に容易に接続されるた
めに、電気関係部品の生産に特に有用である。用途とし
ては、導線、プリント回路およびその他の電気製品の抵
抗器や部品、キヤパシター（ｃａｐａｃｉｔａｒ）、ガ
ラス電極、水分あるいは氷の析出物除去用の航空機、建
物および自動車の窓における亀気ヒ−ティング部品、装
飾用金属コーティング物あるいは模様等と多種である。
本発明を以下の実施例によって更に述べるが、特にこと
わりがなければその中でのすべての部およびパーセント
は重量による。（実施例 １〜５） パウダーあるいはフレ−ク状の銀粒２３６部と、結晶性
フリットあるいはフリット混合物２３．６〜２８部と、
パイン油べヒクル４１部とを混合し、ついで三本ロール
ミルを用い、混合物にせん断力を与えることにより、い
くつかの鍍金属化ペーストをつくった。
つくった銀ペーストを１／４インチ（６．３５帆）のフ
。−トガラス板上には亀気グリツト型に、１／４インチ
（６．３５凧）のフリントガラス榛には全面にわたって
くび巻き型にスクリ−ン印刷してから、その印刷した板
および榛を４２５ｑｏで１０分間、乾燥し、ついで６２
１００で７分間焼成した。また、対照ペーストは、フリ
ットＦ２２．４部の代わりに、対照フリット２２．４部
を用いたことと、ベヒクル４４．７部を用いたこと以外
は実施例の方法によりつくられた。これらの実施例およ
び対照のペースト組成物と、印刷ガラス物質と性質との
詳細については表２に示す。表 ２ （１）Ｐｂ０ ６６．６％，Ｓｉ０２２２．４％，Ｂ２
０３８．５略，ＡＩ２０３２．５※ の組成で、熱膨張
係数が７５×１０‐７／℃の一般的なかさ密度のホヮヶ
ィ酸鉛ガラスのフリット。
（２）ガラス棒で測定した。
なお未プリントガラス棒の破壊モジュールは１０６３．
７Ｋ２〆後（１５，１２９ｐ．ｓ．ｉ．）であつた。（
３）ガラス板で測定した。
（実施例 ６〜９） 本実施例においてはフリットＥの代わりに等革のフリッ
トＡ（実施例６）、フリットＢ（実施例７）、フリット
Ｃ（実施例８）およびフリットＤ（実施例９）を用いた
こと以外は、実施例５の操作を繰返した。
本実施例のペーストで印刷した鱗成フリントガラス棒の
破壊モジュールは１１９５．１〜１４０６０ｋ９／地（
１７０００〜２０００の．ｓ．ｉ．）であり、電気抵抗
は０．１０〜０．１４／弧（０．２６〜０．３６／ｉｎ
ｃｈ）であつた。所望ならば、鰭導性金属組成物で処理
されるべき基板面をスティン処理することによって、本
発明の組成物で金属化された胸磁性基板、特には、ガラ
スの強度を更に向上させることができる。
スティンは公知であり、かつ市販ごれており、典型的な
ものは塩化銀のような銀化合物、鉄あるいは鋼の一つか
一つ以上の化合物のような変性剤、下活性充填成分、お
よび不活性液状べヒクルから成る。スティンは通常スク
リーン印刷により基板に使用され、ついでスティン処理
した基板を乾燥しあるいは乾燥せずに、使用した個々の
スティンにより異るが普通約５１０〜５４０ｑ○の熟成
温度で焼成する。焼成工程でできたいかなる残蓬をも除
去した後スティン処理した基板のスティン面を電導性ペ
ーストにより重ね印刷する。，ついで上述のようにして
焼成する。この結果すぐれた強度の金属化基板がつくら
れる。更にはスティン成分とべ‐スト成分とを直接配合
して強度が向上した金属化基板がつくることも可能であ
る。実肢例５のペーストとスティンとの組合せによる使
用について以下に示す。（実施例 １０〜１２） 直径が０．６３＆ネ（０．２５ィチ）、長さが７．６２
の（３インチ）であるフリントガラス棒を塩化銀９．２
５重量％、硫化第一鉄１５．２重量％、硫化第一銅１５
．２重量％、シリカ３８．４重量％、およびパイン油べ
ヒクル２２重量％から成るスティンを用いてスクリーン
印刷した。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 耐熱性のガラス質もしくは陶磁性基板に塗布され、
    ついで焼成した場合、ガラス質もしくは陶磁性基板の全
    体の強度に悪影響を与へない電導性、付着性フイルムを
    その上に形成する電導性金属組成物において；該組成が
    、重量％で、（ａ） 少くとも一つの微粉細電導性金属
    組成物５０〜８８％；（ｂ） ＳｉＯ＿２４０〜７０％
    、Ａｌ＿２Ｏ＿３１０〜３０％、Ｌｉ＿２Ｏ３〜２０％
    、Ｂ＿２Ｏ＿３２〜１５％、Ａｓ＿２Ｏ＿３０〜４％、
    Ｎａ＿２Ｏ０〜５％、Ｋ＿２Ｏ０〜５％、Ｂｉ＿２Ｏ＿
    ３０〜６％と、ＺｒＯ＿２４〜１９％及びＴｉＯ＿２１
    〜１０％から成る群より選ばれる少くとも一つのオキサ
    イド成分とから成る結晶性ガラスフリツトバインダー２
    〜４０％；（ｃ） 不活性液体ベヒクル５〜４８％；お
    よび （ｄ） 不活性充填剤あるいは顔料０〜２０％、から成
    ることを特徴とする電導性金属組成物。 ２ 基板が陶磁性基板であり、かつ電導性金属が銀であ
    る前項１の組成物。 ３ フリツトバインダーが実質上ＳｉＯ＿２４５〜６５
    ％、Ａｌ＿２Ｏ＿３１０〜２０、Ｌｉ＿２Ｏ５〜１０％
    、ＴｉＯ＿２５〜６％、Ｂ＿２Ｏ＿３５〜１５％、およ
    びＢｉ＿２Ｏ＿３２〜５％から成る前項２の組成物。
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