JPS6136136A

JPS6136136A - 低融点ガラス組成物

Info

Publication number: JPS6136136A
Application number: JP15693384A
Authority: JP
Inventors: Osamu Kuramitsu; 修倉光
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1984-07-26
Filing date: 1984-07-26
Publication date: 1986-02-20

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（技術分野）この発明は、ガラス、スレート板、ケイ酸カルシウム板
等の高温で変形したり強度が低下したりする基板、低温
で焼付けることが出来るコーティング用の低融点ガラス
組成物に関するものである（背景技術〕従来、コーティング用ガラス組成物としては、例えば鉄
板用はうろうフリットあるいは一般低融点フリットなど
が知られている。しかし、これらは種々の欠点を有して
いる。すなわち鉄板用はうろうフリットは、一般に、焼
成温度が高＜（８００〜８５０℃）、最低のものでも７
５０℃程度であった。そのため、ガラス、スレート板、
ケイ酸カルシウム板等にコーティングしても焼付の際生
地が変形してしまう。

一方、一般の低融点フリットは鉛、カドミウム等を含ん
でいるので毒性が有り、製造工程中廃棄されるものの処
理が難しいという欠点があった。

また、リン酸系ガラスとしてはアルミニウムはうろう用
低融点ガラスがあるが膨張率が２３×ＩＱ　−６７℃と
非常に高く、これをガラス板（膨張率−８，０〜１０．
　Ｏｘ　１０’　／”ｃ）に塗装焼付けすると塗膜の割
れやガラス板強度が著しく低下する。

〔発明の目的〕

この発明は、上記の問題を解決した低融点ガラス組成物
に関する。

〔発明の開示〕

この発明は、上記の目的を達成するため、ガラス組成がＲ２０５：　２０〜５５　ｍｏｌ％ＲＯ；１５〜５５ｍｏｌ％Ｒ２０：　　４〜３５　ｍｏｌ％ＴｉＯ２：　　Ｏ〜２０　ｍｏｌ％からなる低融点ガラス組成物をその要旨とするものであ
る。

すなわち、このように構成された低融点ガラス組成物は
、基板上に低温で焼成出来、無毒で安価であり、またリ
ン酸系ガラスとしては膨張率が低いため塗膜の割れや基
板の強度低下を生じない。

つぎに、この発明において、組成が前記の様に、限定さ
れた理由について説明する。すなわち、Ｐ２Ｏ５は低融
点化成分であり、このものが増加するに従って組成物が
低融点化される。しかしＰ２Ｏ５が５５ｍｏｌ％を越え
ると膨張率が大きくなりすぎる。逆に２０ｍｏｌ％未満
では使用の効果が発揮されなくなる。

ＲＯはガラス組成物の耐熱水性および耐アルカリ性を向
上させるとともに、膨張率を大きくしかつガラス組成物
の軟化温度を下げる成分である。

しかし、ＲＯが１５　ｍｏｌ％未満になると上記の効果
が発揮されなくなり、逆に５５ｍｏｌ％を越えると膨張
率が大きくなり過ぎる。したがって、ＲＯは１５〜５５
ｍｏｌ％の範囲内に設定する必要がある。ただし、この
場合ＺｎＯはＣａｂ、１３ａ。

、ＭｇＯおよびＳｒＯの少なくとも１つと併用される場
合でも８　ｍｏｌ％以上ないと耐アルカリ性が悪くなり
膨張率も大きくなり過ぎる。

Ｒ２０は低融点化成分である。しかしＲ２０が３５ｍｏ
ｌ％を越えると膨張率が大きくなり過ぎ、逆に４　ｍｏ
ｌ％未満になると上記の効果が発揮されなくなる。

ＴｌＯ２は膨張率を下げる成分であるが２０ｍｏｌ％を
越えると軟化温度が高くなり過ぎる。

つぎに、この発明の低融点ガラス組成物の原材料につい
て説明する。この発明のガラス組成物を構成する成分の
原料としては焼成により、前記成分の酸化物もしくはそ
れらの酸化物の混合物を生じる原料であればどんなもの
でも良い。例えば焼成により酸化物もしくはそれらの酸
化物の混合物を住する原料としては炭酸ナトリウム、塩
化ナトリウム、炭酸カルシウム、重すン酸亜鉛、リン酸
、炭酸リチウム、炭酸セシウム、炭酸カリウム。

リン酸ナトリウム（正すン酸塩、縮合リン酸塩）。

炭酸バリウム、炭酸ストロンチウム、炭酸マグネシウム
、亜鉛華等があげられる。

つぎに、この発明の低融点ガラス組成物の製造方法につ
いて説明する。

すなわち、この発明の低融点ガラス組成物はつぎのよう
にして製造される。

（イ）前述の原材料から適宜の原材料を選び、それらを
常温で、要すれば加熱して充分粉砕混合する。もちろん
粉砕混合せずにガラス熔融を行わせてもよい。

（ロ）上記混合物を炉中で加熱焼成して熔融ガラス化せ
しめる。

（ハ）ガラス熔融の最終段階では８００〜１３００°Ｃ
で１〜４時間熔融させる。必要があれば途中で攪拌する
。

（ニ）なお、ガラス熔融に際して、要すれば前焼成を行
ってもよい。例えば、リン酸、炭酸ナトリウム、酸化亜
鉛を用いた場合、まず常温で原料を充分に混合反応させ
る。この際要すれば加熱する。つぎに、１５０〜５００
℃で１〜３時間反応させつつ脱水する。このようにして
固形物を得る。

つぎに粉砕する。つぎに（ハ）のガラス熔融を行うので
ある。このようにすればガラス熔融時に脱水、脱炭酸ガ
スがほとんど起こらないためにるつぼ中よりふきこぼれ
などが起こらず安全かつ好都合である。

（ホ）以上の他、原料として第１リン酸ナトリウム、第
１リン酸亜鉛、炭酸亜鉛、リン酸アンモニウム等の水を
含むものや、炭酸塩、アンモニウム塩を用いた場合は、
熔融する前に上記（ニ）の前焼成を行うのが好ましい。

（へ）熔融したガラスは水中に投じて急冷するか、厚い
鉄板の上に流して冷却する。

（ト）得られたガラスはポットミル、振動ミル。

らいかい機などで微粉砕する。このようにして、目的と
する低融点ガラス組成物が得られる。

つぎに、このようにして得られたガラス組成物を基板に
コーティングする場合について説明する。すなわち、乾
式施紬の場合は、ガラス組成物を顔料と混合し、湿式施
紬の場合は、常法に従い必要に応じて顔料、カルボキシ
メチルセルロース。

アラビアゴムなどの添加物を加え、水系のスリップにし
てし、要すれば乾燥した後、焼成する。焼成湿度はガラ
ス組成によってことなるがほぼ軟化温度より１５０〜２
００℃高い温度が適当である。これらの場合において、
上記例示以外の操作、あるいは他の付随的操作、？！助
的操作を含んでもよい。例えば、ガラス基板の上にコー
ティングする場合は徐冷を原則にし、最高温度５００〜
６５０℃で３分〜１０分程度保持するように配慮するべ
きである。あるいはフリット粉末の塗装に当たっては流
動浸漬法を採用してもよい。その場合、コーティングす
べき基板を予めフリットの軟化点以上の温度に予熱する
必要があり、またフリットも軟化点よりやや低い温度ま
で予熱しておくと都合がよい。

つぎに、実施例について説明する。

ガラスの作成は、１２００〜１３００°Ｃに設定した電
気炉中においてアルミするつぼを用いて熔融した。この
場合、ガラス組成物用原料配合物のアルミするつぼへの
投入は、２．３回に分けて行った。そして、原料配合物
を全て投入し終えたのち、約１時間清澄し、ついで水中
に投入し急冷したのちポットミルで粉砕し低融点ガラス
組成物を得た。

ガラスの組成と物性は表１に示した。

なお、ガラス組成物の物性測定方法は以下のとおりであ
る。

＋１１　　熱膨張率および軟化温度径約８ｍｌの棒状ガラス組成物を試料とし昇温速度約２
０℃／ｍｉｎで膨張を変位計により測定した。軟化温度
は、ガラスが膨張から変形による収縮に変わる点を記録
紙から読み取った。

（２）煮沸減量ガラス組成物の粒度を３２〜６０メツシユに揃えて３ｇ
を精秤し３００ｃｃのナスフラスコに５０ｃｃの熱水と
ともに入れ、還流しつつ６０分間煮沸する。煮沸した試
料はｌＧ３のガラスフィルターでろ過し煮沸前後の重量
を秤量することにより煮沸減量を求め、煮沸前の重量に
たいする百分率で表した。

（３）耐酸減量３２〜６２メツシユに粒径を揃えたガラス組成物粉末２
０００ｇを１００ｃｃのビーカーに入れ、５％クエン酸
水溶液５０ｃｃとともに、スタージーにより室温におい
て１５分間攪拌したのち、ＩＧ１ガラスフィルターで吸
引ろ過し残渣を秤量することにより耐酸減量を算出した
。

３２メツシユ〜６０メツシユに粒径を揃えたガラス組成
物粉末２０００ｇを１００ｃｃのビーカーに入れｌＮ−
ＮａＯＨ水溶液（３０℃）５０ｃｃとともにスタージー
により室温において１５分間攪拌したのち、ＩＧ１ガラ
スフィルターで吸引濾過し残渣を秤量することにより耐
アルカリ減量を算出した。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明の低融点ガラス組成物は、焼成
温度が低いため、焼成コストが安く、薄物鉄板、ガラス
、スレート板、ケイ酸カルシウム板等の高温で変形した
り、強度が低下したりする基板に焼付けることができる
。そして焼付けにより耐熱水性、耐酸性、耐アルカリ性
に富むガラス皮膜を形成し得るものである。また、この
発明の低融点ガラス組成物は、生成ガラス皮膜の熱膨張
率を薄物鉄板等の基板に近似させることができるため、
ガラス皮膜と基板の密着性を向上させることができる。

また、この発明のガラス組成物によれば、高温焼成の場
合に生ずる欠点、例えば、ツマトビ、酸化スケールの発
生を解消することができる。さらに、この発明のガラス
組成物は、有害物質および高価な物質を含まないため、
毒性等の問題が起こらず、安価である。

代理人　弁理士　　松　本　武　彦＃−ＭＥｉ市正書（自発）昭和５９年　８月２９日昭和５９年特醪諌１５６９３３号２、発明の名称低融点ガラス組成物３、補正をする者事件との関係　　　　特許出願人住　　　所　　　　大阪府門真市大字門真１０４８番地
名　称（５８３）松下電工株式会社代表者　　イ侭Ｔ！Ｂ帝役小林　郁４、代理人６、補正の対象明細書７、補正の内容ｆｌｌ　　明細書第１１頁の第１表を別紙のとおりに訂
正する。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ガラス組成がＰ＿２Ｏ＿５：２０〜５５ｍｏｌ％ＲＯ：１５〜５５ｍｏｌ％Ｒ２Ｏ：４〜３５ｍｏｌ％ＴｉＯ＿２：０〜２０ｍｏｌ％ただし、ＲＯはＺｎＯ、ＣａＯ、ＢａＯ、ＭｇＯおよびＳｒＯの
うち少なくとも１つはＺｎＯからなり、かつＺｎＯ≧８ｍｏｌ％Ｒ＿２ＯはＬｉ＿２Ｏ、Ｎａ＿２Ｏ、Ｋ＿２ＯおよびＣ
ｓ＿２Ｏのうちの少なくとも１つから成るからなる低融
点ガラス組成物。