JPH05105479A

JPH05105479A - 低温融着性ガラス組成物

Info

Publication number: JPH05105479A
Application number: JP30255191A
Authority: JP
Inventors: Toshiki Nishiyuki; 敏紀西雪; Yujiro Shinohara; 祐次郎篠原
Original assignee: Iwaki Glass Co Ltd
Current assignee: Iwaki Glass Co Ltd
Priority date: 1991-10-22
Filing date: 1991-10-22
Publication date: 1993-04-27
Anticipated expiration: 2016-07-23
Also published as: JP3190961B2

Abstract

(57)【要約】【目的】５５０℃以下の温度で融着することが可能であ
り、かつ、化学的耐久性に優れ、フェライトとの反応性
の少ない低温融着性ガラス組成物であって、磁気ヘッド
用の磁性材料の融着、特に表面にセンダスト等の金属磁
性膜を形成したフェライトヘッドの融着に用いることが
できる低温融着性ガラス組成物を提供する。【構成】ガラス組成物の組成を、モル％で、ＰｂＯ：３
８〜６２％、ＳｉＯ₂ ：１５〜４５％、Ｂ₂ Ｏ₃ ：０〜
１８％、ＺｎＯ及び／又はＢａＯ：０〜５％、Ａｌ₂ Ｏ
₃ ：０〜８％、Ｌｉ₂ Ｏ、Ｎａ₂ Ｏ、Ｋ₂ Ｏから選ばれ
る一種又は二種以上：０〜６％、ＺｒＯ₂ 及び／又はＮ
ｂ₂ Ｏ₅ ：０．５〜５％、ただし、ＺｒＯ₂ 、Ｎｂ₂ Ｏ
₅ は単独で４％を超えないようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、550 ℃以下で溶融する
ことが可能で、かつ、化学的耐久性に優れた低温融着性
ガラス組成物に関し、更に詳しくは、磁気ヘッド用の磁
性材料の融着、特に、表面にセンダスト薄膜等の金属磁
性膜を形成したフェライトヘッドの融着に好適な低温融
着性ガラス組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】ビデオ、フロッピー、ハードディスク等
の磁気ヘッドは、磁性材料からなる一対のコア材を、ガ
ラスで融着して一体化して形成している。

【０００３】磁気ヘッド用の磁性材料の融着に用いるガ
ラスは、次に示すような特性を満足することができるも
のが好ましい。 1)水、高ｐＨ研磨液、有機溶剤等に侵されないように、
化学的耐久性に優れていること。 2)磁性材料、一般には特にフェライトとの反応性が少な
いこと。 3)ガラスが安定で、熱処理工程において、ガラス中に失
透物（結晶）の析出がないこと。

【０００４】近年、磁気記録の高密度化に伴ない、高保
磁力をもつ記録媒体が用いられるようになり、このよう
な媒体に記録を行うために、フェライトのギャップ近傍
に、センダスト等の金属磁性膜を形成したメタルインギ
ャップ構造のヘッドが使用されるようになってきた。こ
のようなヘッドは、金属磁性膜の磁気特性を損なわせる
ことがないように融着することが必要であり、そのため
には550 ℃以下の温度で融着することが好ましい。

【０００５】そのため、550 ℃以下の温度で融着するこ
とが可能な低温融着性ガラス組成物が種々研究され、特
開昭63-170240 号、特開平1-308844号等に開示されてい
る。これらは、PbO 、B₂O₃や、Na₂O、 K₂O 、Li₂O等のア
ルカリ酸化物の含量を増やすことにより融着温度を低く
したものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、融着温
度を低くするためにPbO や、B₂O₃や、アルカリ酸化物の
含量を増やした場合、前記 1) 〜 3) の特性の低下をま
ねく。特に、磁気ヘッドの製造工程においては、ガラス
融着させた後、水、高ｐＨ研磨液、有機溶剤を用いて研
磨を行う工程があるため、ガラスの化学的耐久性が劣化
した場合、ガラス部分が侵食されてヘッドの摺動部に段
差が生じたり、溶出析出物が付着してヘッドの機能を損
なわせたりするという問題があった。

【０００７】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
で、その目的は、550 ℃以下の温度で融着することが可
能であって、かつ、化学的耐久性に優れ、フェライトと
の反応性の少ない低温融着性ガラス組成物を提供するこ
とにある。すなわち、磁気ヘッド用の磁性材料の融着、
特に、表面にセンダスト等の金属磁性膜を形成したフェ
ライトヘッドの融着に用いることができ、水、高ｐＨ研
磨液、有機溶剤と接触した際にも、ガラス部分が侵食さ
れてヘッドの摺動部に段差が生じたり、溶出析出物が付
着してヘッドの機能を損なわせたりという問題のない低
温融着性ガラス組成物を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明による低温融着性ガラス組成物は、モル％
で、PbO ：38〜62％、SiO₂：15〜45％、B₂O₃：0 〜18
％、ZnO 及び／又はBaO ：0〜5 ％、Al₂O₃ ：0 〜8
％、Li₂O、Na₂O、 K₂O から選ばれる一種又は二種以上：
0 〜6 ％、ZrO₂及び／又はNb₂O₅ ：0.5 〜5 ％、ただし
ZrO₂、Nb₂O₅ は単独で4％を超えない組成からなり、550
℃以下で溶融することが可能であることを特徴とす
る。

【０００９】以下、本発明について更に詳細に説明す
る。

【００１０】本発明において、PbO の含量が38％に満た
ない場合は、ガラスの融着温度が上昇し、550 ℃以下で
の融着が困難となり、62％を超える場合には、ガラス化
が不安定となり、失透物を析出しやすく、硬度も著しく
低下する。また、SiO₂が15％に満たない場合は、ガラス
化が不十分となり、45％を超える場合は、550 ℃以下で
の融着が困難となる。更に、B₂O₃が18％を超える場合に
は化学的耐久性の劣化が著しく、ZnO 及び／又はBaO が
5 ％を超える場合には、ガラスの透明度に悪影響を及ぼ
すため好ましくない。そして、Al₂O₃ が8 ％を超える
と、550 ℃以下での融着が困難となり、Li₂O、Na₂O、 K₂
O から選ばれる一種又は二種以上が6 ％を超えると、化
学的耐久性の劣化が著しく、好ましくない。ZrO₂とNb₂O
₅ との合計含有量が0.5 ％に満たない場合は化学的耐久
性向上の効果がなく、5％を超える場合には、ガラスが
不安定となって、失透する。

【００１１】本発明において、上記組成は、モル％で、
PbO ：38〜58％、SiO₂：27〜44％、B₂O₃：４〜10％、Zn
O 及び／又はBaO ：０〜３％、Al₂O₃ ：１〜４％、Li
₂O、Na₂O、 K₂O から選ばれる一種又は二種以上：０〜４
％、ZrO₂及び／又は Nb₂O₅：１〜３％であることが更に
好ましい。以下の説明において、％と記す場合は、モル
％を表すものとする。

【００１２】なお、本発明の低温融着性ガラス組成物に
は、本発明の効果を妨げない範囲で、上記以外の成分、
例えばBi₂O_3、 Fe₂O_3、 MnO 等を配合することもできる。

【００１３】以上の組成からなる本発明の低温融着性ガ
ラス組成物は、550℃以下で溶融することが可能であ
り、かつ、化学的耐久性、すなわち、水、高ｐＨ研磨
液、有機溶剤と接触した際の耐久性に優れ、フェライト
との反応性が少ない。したがって、このガラス組成物
を、例えば、所定の形状、大きさのガラスロッド又は角
棒に成形することにより、磁気ヘッド用の磁性材料の融
着、特にセンダスト等の金属磁性膜を形成したメタルイ
ンギャップ構造の磁気ヘッド用の磁性材料の融着に用い
ることができる。

【００１４】

【作用】ガラス組成において、PbO や、B₂O₃や、Li₂O、
Na₂O、 K₂O 等のアルカリ酸化物の配合量を増やせば、ガ
ラスの融点が低くなることは、一般的に知られている。
しかし、そのようにして融点を低くすると、磁気ヘッド
用の磁性材料の融着に用いた場合、前記 1) 〜 3) の特
性の低下をまねく。すなわち、磁性材料をガラスで融着
させた後、水、高ｐＨ研磨液、有機溶剤などを用いて研
磨処理する工程において、ガラス部分が侵食されてヘッ
ドの摺動部に段差が生じたり、溶出物が析出して付着
し、ヘッドの機能を損なわせたりするという問題が生じ
る。

【００１５】しかし、本発明のガラス組成物は、ZrO₂及
び／又はNb₂O₅ を含有することにより、化学的耐久性が
向上し、水、高ｐＨ研磨液、有機溶剤などによる侵食が
防止される。また、磁性材料であるフェライトとの反応
性も少なくなり、フェライトと反応して磁気ヘッドの特
性が低下することも防止できる。したがって、550 ℃以
下で溶融することが可能で、かつ、化学的耐久性に優れ
たガラス組成物とすることができ、特に、センダスト等
の金属磁性膜を形成したメタルインギャップ構造の磁気
ヘッド用の磁性材料の融着に好適なものとなる。

【００１６】

【実施例】

実施例１〜５ PbO 、SiO₂、B₂O₃、ZnO 、BaO 、Al₂O₃ 、Li₂O、Na₂O、
K₂O 、ZrO₂、Nb₂O₅ を、表１に示す組成となるように配
合し、白金ルツボ中で、1000〜1200℃で、１時間溶解さ
せた後、鉄板上に流し出してガラスブロックを得た。

【００１７】比較例なお、比較のため、ZrO₂、Nb₂O₅ は配合しないで、PbO
、SiO₂、B₂O₃、Al₂O₃を低温融着性ガラス組成物となる
ように配合し、実施例と同様にしてガラスブロックを製
造した。

【００１８】こうして得られた実施例１〜５、及び比較
例のガラスブロックについて、それらの転移点、軟化
点、シール温度、膨張係数、耐水性、耐アルカリ性、フ
ェライトとの反応性を測定した。

【００１９】上記において、転移点、軟化点、シール温
度は、示差熱分析法（ＤＴＡ法）により測定し、熱膨張
係数は、示差膨張計により、30℃〜転移点までの平均膨
張係数を10^-7／℃を単位として求めた。また、耐水性
は、95℃の蒸留水中に１時間浸漬した後の、１cm² あた
りの重量減で表わし、耐アルカリ性は、50℃の５％NaOH
水溶液中に１時間浸漬した後の、１cm² あたりの重量減
で表わした。

【００２０】更に、フェライトとの反応性は、フェライ
ト上に、３×３×10mm程度に切り出したガラスブロック
を置き、N₂雰囲気の電気炉中で、ガラスを融着させる温
度に20分間保持した後、炉中で、室温まで冷却し、次い
で、ガラスフェライトの断面を研磨仕上し、ガラスとフ
ェライトとの境界を、500 倍の顕微鏡で観察した。そし
て、フェライト面に、ガラスとの反応による凹凸が発生
しているものを×とし、凹凸が観察されないものを○と
判定した。これらの結果を表１に示す。

【００２１】

【表１】

【００２２】表１の結果から、ZrO₂及び／又はNb₂O₅ を
配合した実施例１〜５のガラスは、これらと同程度の転
移点、軟化点、シール温度、熱膨張係数を有するが、Zr
O₂、Nb₂O₅を配合しない比較例のガラスと比べて、耐水
性、耐アルカリ性、フェライトとの反応性が著しく改善
されていることがわかる。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のガラス組
成物は、550 ℃以下で溶融することが可能であり、か
つ、化学的耐久性に優れ、フェライトとの反応性が少な
い。したがって、このガラス組成物を、所定の大きさの
ガラスロッド又は角棒に成形することにより、センダス
ト等の金属磁性膜を形成したメタルインギャップ構造の
磁気ヘッド用の磁性材料の融着に特に有効に用いること
ができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】モル％で、PbO ：38〜62％、SiO₂：15〜45
％、B₂O₃：0 〜18％、ZnO 及び／又はBaO ：0 〜5 ％、
Al₂O₃ ：0 〜8 ％、Li₂O、Na₂O、 K₂O から選ばれる一種
又は二種以上：0 〜6 ％、ZrO₂及び／又はNb₂O₅ ：0.5
〜5 ％、ただしZrO₂、Nb₂O₅は単独で4 ％を超えない組
成からなり、550 ℃以下で溶融することが可能であるこ
とを特徴とする低温融着性ガラス組成物。
【請求項２】磁気ヘッド用の磁性材料の融着に用いる請
求項１記載の低温融着性ガラス組成物。