JPH07126037A

JPH07126037A - 接着・封止用ガラス

Info

Publication number: JPH07126037A
Application number: JP27145393A
Authority: JP
Inventors: Nobuya Kuriyama; 延也栗山; Shigeki Morimoto; 繁樹森本
Original assignee: Central Glass Co Ltd
Current assignee: Central Glass Co Ltd
Priority date: 1993-10-29
Filing date: 1993-10-29
Publication date: 1995-05-16
Anticipated expiration: 2014-12-06
Also published as: JP2987039B2

Abstract

(57)【要約】【目的】磁気ヘッド封着用に好適な接着・封止用ガラ
スを提供する。【構成】 mol％表示で、P₂O₅ 20 〜60％、TeO₂ 10 〜
50％、PbO 0 〜10％、ZnO 0 〜20％、BaO 0 〜20％、Li
₂O 0〜20％、Bi₂O₃ 0 〜10％の範囲で、PbO 、ZnO 、Ba
O 、Li₂OおよびBi₂O₃の和が25〜40％であること、特に
0≦PbO ＜1 ％であることからなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は接着・封止用ガラスにか
かり、特に磁気ヘッドの封着に好適な接着・封止用ガラ
スに関する。

【０００２】

【従来技術とその問題点】接着・封止用ガラスとしてPb
O 系、特に PbO−B₂O₃系、 PbO−B₂O₃−SiO₂系、PbO −
B₂O₃−ZnO 系、 PbO−B₂O₃−SiO₂−Al₂O₃ 系等の低融点
ガラスが広く採用されることはよく知られるところであ
る。

【０００３】しかし上記低融点ガラスは、金属、セラミ
ックの接着・封止用としては勿論、磁気ヘッド封着用と
しては耐水、耐薬品性が不充分で、被接着材料とも反応
し被接着材料を変質し易い、ガラスの硬度が低い等の難
点があり、またPbO を多量に含有するため、加熱加工作
業中に有害なPbO の揮散により作業環境を悪化させ、あ
るいは水と接触するとPbイオンが溶出し公害問題を誘起
する等、問題点も多い。

【０００４】これに対し、特開昭61−36135 号、特開昭
61−111935号には、V₂O₅−P₂O₅系にTeO₂等を含み、磁気
ヘッドの接着・封止用に供する低融点ガラスが開示され
ている。しかし耐水・耐薬品性や硬度等に難点があり、
またV₂O₅自体熱安定性に劣り、着色不透明になり易い等
の問題もある。

【０００５】他方、特開昭62−128946号にはTeO₂−P₂O₅
−PbO −(ZnO＋Li₂O) 系に各種任意成分を含み、光学材
料として好適で低融点ガラスでもあるテルライトガラス
が開示されている。しかし磁気ヘッド封着用ガラスとし
ての開示、示唆はしてない。またPbO が多いケースにお
いては前記同様の公害上の問題が危惧される。さらに、
開示実施例は耐水・耐薬品性に劣っていたり、硬度が不
充分であったりする等、磁気ヘッドの接着・封止用とし
ては満足できるものではない。

【０００６】なお磁気ヘッドの接着・封止用ガラスにお
いては、熱膨張率が磁性体のそれとよく適合しているこ
と、作業温度が磁性体の特性を損ねない程度の温度域で
あること、耐水、耐薬品性に優れること、高い硬度を有
すること、機械的強度が高いこと、透視性を有するこ
と、磁性体との相互反応がないこと、磁気的絶縁性に優
れること等が要求される。これらファクターは二律背反
的な要素もあっていずれをも十二分に満足させるのは困
難であるが、本発明は多くのファクターにおいて適合
し、あるいは公知のガラスに比べ優れた接着・封止用ガ
ラスを提供するものである。

【０００７】

【問題点を解決するための手段】本発明は、 mol％表示
で、P₂O₅ 20 〜60％、TeO₂ 10 〜50％、PbO 0 〜10％、
ZnO 0 〜20％、BaO 0 〜20％、Li₂O 0〜20％、Bi₂O₃ 0
〜10％の範囲で、PbO 、ZnO 、BaO 、Li₂OおよびBi₂O₃
の和が25〜40％である接着・封止用ガラス、前記接着・
封止用ガラスにおいて、更に 0≦Pb＜1 ％であること、
から構成される。

【０００８】なお、特に磁気ヘッドの接着・封止用ガラ
スにおいては、熱膨張率が磁性体の100 〜140 ／℃程度
の熱膨張率とよく適合していること、作業温度が磁性体
の特性を損ねない 500〜 600℃程度であること、耐水、
耐薬品性に優れること、比較的高い硬度を有すること、
機械的強度が高いこと、透視性を有すること、磁性体と
の相互反応がないこと、磁気的絶縁性に優れること等が
要求されるが、本発明の接着・封止用ガラスは多くのフ
ァクターにおいて適合し、あるいは公知のガラスに比べ
優れた特性を示すものである。

【０００９】本成分系において、P₂O₅は mol％で20〜60
％の範囲においてガラス形成が良好で安定しており、他
方60％を越えるとガラスの耐水、耐薬品性を悪化させ、
また20％未満であるとガラス形成を不安定にする。TeO₂
は同様に10〜50％の範囲においてガラス形成が良好で安
定しており、50％を越えるとガラス形成を不安定にし、
ガラスの硬度を低下させ、10％未満ではガラスの耐水性
を悪化させる等不具合が生ずる。

【００１０】PbO は安定した低融点ガラスを得るうえで
きわめて有用であるが、ガラスの硬度を低下させ、特に
10％を越えると被接着体との相互反応を生じ易く、また
ガラスの耐水性を劣化させ、更に水への溶出による公害
問題も大きいので10％以下とし、好ましくは 1％未満と
すべきである。

【００１１】BaO はPbO の前記欠点を補ううえで重要で
あり、特にPbO が僅少またはPbO を含有しないケースに
おいては 5％以上の導入が好ましい。なお、20％を越え
ると耐失透性が悪化する。

【００１２】Li₂Oは溶融性を改善し安定したガラスを
得、ガラスの耐水性を向上するうえで有効であるが、20
％を越えると耐水性を悪化させ、接着に際して被接着体
との反応も起生し易いので20％以下とする。なお 5〜20
％の範囲で導入することが望ましい。

【００１３】ZnO もガラスの安定性、耐水性向上に有効
であるが、20％を越えると失透が生じ易く、ガラス形成
も困難となる。Bi₂O₃はガラスの耐水性、硬度向上に有
効であるが、10％を越えるとガラス形成を不安定とし、
ガラスを製造する際の溶融・成形性に劣る。

【００１４】さらに、PbO 、ZnO 、BaO 、Li₂OおよびBi
₂O₃の和が40％を越えると、相対的にガラス形成成分で
あるP₂O₅およびTiO₂が過少となりガラス形成が困難とな
り、他方25％未満ではガラスの耐水性、硬度、あるいは
ガラス製造時の均質性、清澄性を含めた易溶性において
劣る。

【００１５】なお、硬度、耐水性等を向上するために例
えばSiO₂、TiO₂、Al₂O₃ 、SrO 等を、ガラスの安定性を
向上するためにB₂O₃、V₂O₅等を、溶融性の改善のために
Na₂O、K₂O 、MgO 、CaO 等を、あるいは熱膨張率を調整
するために前掲した成分を 5％以下程度の範囲で適宜導
入することができる。

【００１６】

【実施例】以下に実施例を例示し本発明を説明する。〔試料調整〕P₂O₅源としてオルトリン酸、TeO₂源として
二酸化テルル、PbO 源として酸化鉛、ZnO 源として亜鉛
華、BaO 源として炭酸バリウム、Li₂O源として炭酸リチ
ウム、Bi₂O₃ 源として酸化ビスマス、Al₂O₃ 源として水
酸化アルミニウム、B₂O₃源としてほう酸を使用し、ガラ
ス組成換算で表１に示す目標割合で調合し、アルミナ坩
堝に充填後、坩堝に蓋をし、予め1050℃ないし1200℃の
適宜温度に加熱保持した電気炉内にセットし20〜30分間
溶融した。得られた溶融物をいったんカーボンプレート
上に流し出し、さらにこれを電気炉内で徐冷してガラス
試料を得た。

【００１７】各成分組成を表１に示す。

【００１８】

【表１】

【００１９】〔物性測定〕各試料を、シリカガラスを標
準物質とする示差熱膨張計により、昇温速度 5℃／min
の条件で熱膨張を測定し、30〜300 ℃の平均熱膨張率、
ガラス転移点、屈伏点を求めた。別にビッカース微小硬
度計によりビッカース硬度を測定し、また95℃の蒸留水
に20時間浸漬して重量減少率 (耐水性) を求めた。

【００２０】さらに、前記耐水性試験において、測定後
の液中への溶出Pbに関し、塩酸滴下による白濁、白沈
(PbCl₂)の生成について観察・定性分析し、白濁、白沈
が認められないもの (○で表示) 、僅かに白沈が認めら
れるもの (△) 、白沈が明白なもの (×) に区分して評
価した。これら物性測定の結果を表１に併せて示す。

【００２１】〔結果〕表１において、本発明にかかる実
施例1 〜実施12に対し、比較例1 は〔ZnO ＋BaO ＋Li₂O
＋Bi₂O₃ ＋PbO 〕の和が過剰なケース、比較例2 はTeO₂
を含まないケース、比較例3 、4 は先述した公知例に開
示されたもので、うち比較例3 はPbOが過剰なケース、
比較例4 は〔ZnO ＋BaO ＋Li₂O＋Bi₂O₃＋PbO 〕の和が
過少なケースを示す。

【００２２】表示から明らかなとおり、実施例において
はいずれも屈伏点が300 ℃〜400 ℃台半ばと低く、従っ
て接着・封止作業も500 ℃以下ないし600 ℃程度と磁性
材料を損なうようなこともなく、ガラスの熱膨張率は10
0 ×10^-7／℃ないし140 ×10 ^-7／℃台であって、磁性体
材料の熱膨張率に相応して適宜選択・設計でき、ガラス
の耐水性も良好で、Pb溶出も皆無ないし僅少であり、ま
たガラスの硬度も殆どが300 ないし400 台と良好な結果
を示し、他方比較例はガラスの耐水性あるいは更にPb溶
出において劣り、または屈伏点が高い等、磁気ヘッド封
着用として不適当であることを示す。

【００２３】

【発明の効果】本発明によれば金属、セラミックの接着
・封止用、殊に磁気ヘッドの接着・封止用として有用で
あり、熱膨張率を磁性体のそれと適合させることがで
き、接着・封止温度も磁性体の特性を損なうことのない
作業温度範囲であり、耐水性に優れてPb溶出も皆無ない
し僅少であり、比較的高い硬度を有する等、その工業上
の利用価値は多大である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】mol％表示で、P₂O₅ 20 〜60％、TeO₂ 10
〜50％、PbO 0 〜10％、ZnO 0 〜20％、BaO 0 〜20％、
Li₂O 0〜20％、Bi₂O₃ 0 〜10％の範囲で、PbO 、ZnO 、
BaO、Li₂OおよびBi₂O₃の和が25〜40％であることを特
徴とする接着・封止用ガラス。
【請求項２】0≦PbO ＜1 ％であることを特徴とする請
求項１記載の接着・封止用ガラス。