JPH04270139A - ガラスフリット - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ガラスフリット、特に
グレーズ発熱体用として好ましく用いることができるガ
ラスフリットに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えばグレーズ抵抗体用のガラス
フリットとして特公昭５７ー１１４８２号公報記載の発
明が提供されている。この発明は、酸化バリウム、酸化
ホウ素を主たる成分とし、これに酸化珪素、酸化アルミ
ニウム、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ニオ
ブの粉末を混合して、溶融し、急冷却したのち粉砕して
なるグレーズ抵抗体用ガラスフリットを特徴としている
。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが上記従来のガ
ラスフリットでは、それと導電性粉末とを用いて得られ
るグレーズ抵抗体の性質として、その固有抵抗値、並び
に抵抗温度係数（ＴＣＲ）を充分に小さくすることがで
きなかった。固有抵抗値及び抵抗温度係数を小さくする
と、次の様なメリットがある。 （１）．　　固有抵抗値が小さければ、発熱体を均一に
発熱させるために必要なパターンを形成するのが容易で
ある。 即ち言い換えれば、発熱体の形状比（長さ／巾）が大き
くとれ、発熱体形状の自由度が大きくなる。また発熱体
の熱衝撃性を左右する厚みも薄くできる有利さがあり、
副次的効果としてコストダウンができる。 （２）．抵抗温度係数（ＴＣＲ）が小さければ、初期電
流と定常電流との差が小さく、周辺装置の小型化が可能
となる。

【０００４】そこで、本発明は上記従来技術の欠点を解
消し、導電性粉末と共にグレース発熱体等を形成した場
合に、その固有抵抗値及び抵抗温度係数を共に充分効果
的に小さくすることが出来るガラスフリットの提供を目
的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
、本発明のガラスフリットは、酸化ホウ素と酸化バリウ
ムを主成分とし、酸化チタンと酸化ビスマスの少なくと
も一種を有効成分として含有することを第一の特徴とし
ている。また本発明のガラスフリットは、上記第一の特
徴に加えて、グレーズ発熱体用として、導電性微粉末と
混合されてペーストにされることを第二の特徴としてい
る。

【０００６】上記特徴において、酸化バリウム素（Ｂａ
Ｏ）は２０〜６０重量％とする。６０重量％を越えてく
るとガラス化が困難となり、２０重量％を下回ってくる
と発熱体としたときの固有抵抗値が高くなるからである
。また酸化ほう素（Ｂ２　Ｏ３）は２０〜６０重量％と
する。６０重量％を越えてくると分相を生じやすく均質
なガラスが得られないからである。また２０重量％を下
回ってくると発熱体としたときの固有抵抗値が高くなる
からである。

【０００７】また有効成分としての酸化チタン（Ｔｉ　
Ｏ２　）は１〜１０重量％とし、好ましくは３〜８重量
％とする。１０重量％を越えてくると、ガラスが失透し
やすくなり、また１重量％を下回ってくると発熱体とし
たときの固有抵抗値及び抵抗温度係数を小さくする効果
が薄くなる。また有効成分としての酸化ビスマス（Ｂｉ
２　Ｏ３　）は１〜１０重量％とし、好ましくは２〜１
０重量％とする。１０重量％を越えても、ガラスの軟化
点及び耐熱性を低下させ、また発熱体としたときの固有
抵抗値及び抵抗温度係数を小さくする効果が薄くなる。 また１重量％を下回ってくると発熱体としたときの固有
抵抗値及び抵抗温度係数を小さくする効果が大きくなら
ない。

【０００８】本発明の酸化ホウ素と酸化バリウムを主成
分としたガラスフリットには、酸化チタン、酸化ビスマ
スの他に、ガラスの一般的性質の向上のために、他の成
分を含有させてもよいことは勿論である。本発明のガラ
スフリットには、例えばガラスの耐久性向上及び膨張係
数の調整のために酸化珪素（ＳｉＯ２）を１５重量％以
下の範囲で含有させることができる。１５重量％を越え
てくると発熱体としたときの固有抵抗値が高くなる。本
発明のガラスフリットには、例えばガラスの化学的耐久
性向上及び分相防止のために酸化アルミニウム（Ａｌ２
　Ｏ３　）を１０重量％以下の範囲で含有させることが
できる。１０重量％を越えてくると発熱体としたときの
固有抵抗値が高くなる。また本発明のガラスフリットに
は、例えばガラスの粘性調整及びガラスの軟化点を上昇
するために酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化カルシウ
ム（ＣａＯ）を１０重量％以下で含有させることができ
る。両者いずれの場合も１０重量％を越えてくるとガラ
スが失透しやすくなる。

【０００９】導電性微粉末としては珪化モリブデン、珪
化タングステン、珪化マグネシウム、珪化マンガン、珪
化ニオブ、珪化コバルト、珪化ジルコニウム、珪化クロ
ム、炭化珪素、炭化モリブデン、硼化モリブデン等を主
成分としたものを用いることができる。

【００１０】本発明にかかるガラスフリット、及び導電
性微粉末は、グレーズ発熱体用としては、その粒径が小
さい方が好ましいが、例えば平均粒径が数ミクロン程度
以下のものを好ましく用いることができる。また導電性
微粉末に混合されるガラスフリットの混合割合は、導電
性微粉末の種類、グレーズ発熱体の目的とする特性、そ
の他の要望に応じて変更されることができる。

【００１１】なおガラスフリットの作り方は従来より知
られている種々の方法を用いることができる。たとえば
含有成分の炭酸塩、水酸化物、酸化物等を原料として、
これを一旦溶融した後急冷し、破砕し、さらに微粉砕し
て粒径をそろえてガラスフリットとする。またガラスフ
リットと導電性微粉末とを混合してペーストにするのに
用いる媒体としては、従来より知られている有機質粘結
剤を用いることができる。例えば有機高分子をバインダ
ーとする媒体（ビヒクル）を適当量加えてよく混合する
ことによりペーストとすることができる。また、グレー
ズ発熱体の作成は、従来より知られている方法で行うこ
とができる。例えば前記ペーストを基板上に適当な手段
で印刷し、これを適当条件下で焼成すればよい。

【００１２】

【作用】酸化ホウ素−酸化バリウム系ガラスに、酸化チ
タンと酸化ビスマスの少なくとも一種を有効成分として
加えることにより、そのガラスフリットと導電性微粉末
との混合物から得られる発熱体の固有抵抗値及び抵抗温
度係数が大幅に低減せられる。

【００１３】

【実施例】下記の表１に示すＡ〜Ｌの各ガラス組成にな
るように以下の方法でガラスフリットを作成した。ただ
し、Ａ〜Ｃは比較例で、Ｄ〜Ｌが本発明にかかるガラス
フリットである。各ガラスのそれぞれの成分の炭酸塩、
水酸化物、酸化物等を原料として用い、常法に従い１３
５０℃で３０分間溶融後、ロールで急冷し、破砕してガ
ラスフレークとした。得られたガラスフレークをボール
ミルで６時間粉砕し、平均粒径２〜３ミクロンのガラス
フリットを得た。このガラスフリットと平均粒径３ミク
ロンの珪化モリブデンとを５０：５０の比率（重量比）
で充分に混合した後、その混合物を有機高分子であるア
クリル系樹脂をバインダーとするビヒクルと約８０：２
０の重量比率で充分混合してペーストとした。このペー
ストを２００メッシュスクリーンでアルミナ基板上に厚
み２０ミクロンに印刷し、１３０℃で３０分間乾燥後、
窒素雰囲気中、１０００℃で１０分間焼成、冷却した。 得られたグレーズ発熱体の抵抗値は４端子法で測定し、
抵抗温度係数は２５℃と１２５℃の時の抵抗値の変化率
から求めた。結果を表１に示す。

【００１４】

【表１】

【００１５】表１から明らかなように、本発明のガラス
フリットを用いたもの（Ｄ〜Ｌ）は比較例（Ａ〜Ｃ）と
比べても、充分低い抵抗値、抵抗温度係数を保有してい
る。

【００１６】

【発明の効果】本発明は以上の構成、作用よりなり、請
求項に記載のガラスフリットによれば、それと導電性粉
末とから得られる発熱体の固有抵抗及び抵抗温度係数を
充分小さくすることができる。よって又、本発明のガラ
スフリットによれば、得られる発熱体形状の自由度を大
きくできる。また基板上等に形成される発熱体の厚みを
薄くでき、発熱体の耐熱衝撃性を向上させることができ
る。また発熱体としての初期電流と定常電流との差を小
さく出来、周辺装置の小型化ができる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　酸化ホウ素と酸化バリウムを主成分と
   し、酸化チタンと酸化ビスマスの少なくとも一種を有効
   成分として含有すること特徴とするガラスフリット。
2. 【請求項２】　　グレーズ発熱体用として、導電性微粉
   末と混合されてペーストにされる請求項１に記載のガラ
   スフリット。