(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉛化合物を主原料とし、この主原料と硼素化合物の他に、タリウム化合物、亜鉛化合物、バリウム化合物、カルシウム化合物、アルミニウム化合物および珪素化合物から選択された少なくとも１種類の化合物を原料とし、これら原料を混合し、加熱溶融したのち、粉砕して粉末状にする接着用ガラスの製造方法において、
上記原料の加熱溶融時に酸素を導入してバブリングすることを特徴とする接着用ガラスの製造方法。
【請求項２】
接着用ガラスにより複数の部材を接着して真空気密容器を形成する真空気密容器の製造方法において、
鉛化合物を主原料とし、この主原料と硼素化合物の他に、タリウム化合物、亜鉛化合物、バリウム化合物、カルシウム化合物、アルミニウム化合物および珪素化合物から選択された少なくとも１種類の化合物を原料としたガラスの製造時に酸素を導入してバブリングして得られた接着用ガラスを、上記部材の接着部に塗布したのち、真空中で１回のみの加熱にて接着と排気とを同時におこなうことを特徴とする真空気密容器の製造方法。
【請求項３】
接着用ガラスにより複数の部材を接着して真空気密容器を形成する真空気密容器の製造方法において、
鉛化合物を主原料とし、この主原料と硼素化合物の他に、タリウム化合物、亜鉛化合物、バリウム化合物、カルシウム化合物、アルミニウム化合物および珪素化合物から選択された少なくとも１種類の化合物を原料としたガラスの製造時に酸素を導入してバブリングして得られた接着用ガラスを、上記部材の接着部に塗布したのち、真空中で１回のみの加熱にて接着と排気とを同一工程でおこなうことを特徴とする真空気密容器の製造方法。
【請求項４】
接着用ガラスにより接着された複数の部材からなる真空気密容器において、
上記接着用ガラスが鉛化合物を主原料とし、この主原料と硼素化合物の他に、タリウム化合物、亜鉛化合物、バリウム化合物、カルシウム化合物、アルミニウム化合物および珪素化合物から選択された少なくとも１種類の化合物を原料としたガラスの製造時に酸素を導入してバブリングして得られた接着用ガラスであることを特徴とする真空気密容器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、接着用ガラスの製造方法、接着用ガラスを用いた真空気密容器およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、接着用ガラスにより容器構成部材を接着して真空気密容器を形成する方法がある。この接着用ガラスを用いて真空気密容器を形成する方法は、従来、一般に大気中でおこなわれている。しかし最近、成品の小形化、高性能化などにともなって、真空中でおこなう方が有効な場合が多くなっている。
【０００３】
すなわち、従来、接着用ガラスを用いた真空気密容器の形成は、ソルダーガラスなど、通常低融点ガラスといわれる接着用ガラスを容器構成部材の少なくとも一方の封着部（接着部）に塗布し、大気中で加熱して接着用ガラスにより容器構成部材の相互を接着して容器を形成する。その後、この容器に設けられている排気管を介して容器内を排気することによりおこなわれている。しかしこのような真空気密容器の形成方法では、成品が小形になると、それにともなって、排気管取付け部の面積が小さくなり、排気管自体の小形径小化が必要となる。また容器内に収納される部材も、容器形成時の大気中での加熱と、その後おこなわれる排気時の加熱と、少なくとも２度の加熱に耐える耐熱特性が要求されるなどの問題がある。
【０００４】
このような接着用ガラスを用いて形成される真空気密容器の問題点を解決する方法として、たとえば特開平１−２１２２５６号公報には、水晶発振動子の特性向上を目的とし、容器構成部材に塗布された接着用ガラスを、一旦、大気中で仮焼成し、その後、真空高温下で脱泡して接着することにより、水晶発振動子の収納された真空気密容器を形成する方法が示されている。しかしこのような方法により真空気密容器を形成しても、２回加熱が繰返されるため、製造工程の繁雑化は避けられない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、接着用ガラスを用いて真空気密容器を形成する従来方法は、接着用ガラスを容器構成部材の封着部に塗布し、大気中で加熱して接着用ガラスにより容器構成部材の相互を接着して容器を形成し、その後、この容器に設けられている排気管を介して容器内を排気することによりおこなわれている。しかしこのような方法では、成品が小形になると、それにともなって排気管取付け部の面積が小さくなり、排気管自体の小形径小化が必要となる。また容器内に収納される部材も、容器形成時の大気中での加熱と、その後おこなわれる排気時の加熱と、少なくとも２度の加熱に耐える耐熱特性が要求されるなどの問題がある。
【０００６】
このような問題点を解決する方法として、容器構成部材に塗布された接着用ガラスを、一旦、大気中で仮焼成し、その後、真空高温下で脱泡して接着することにより、真空気密容器を形成する方法が知られている。しかしこのような方法により真空気密容器を形成しても、２回加熱が繰返されるため、製造工程の繁雑化は避けられず、１回の真空、加熱により接着と排気とをおこなって真空気密容器を形成する方法が望まれている。
【０００７】
しかし従来の接着用ガラスを用いて１回の真空、加熱により真空気密容器を形成すると、接着用ガラスから多数の気泡が発生し、真空気密容器の気密性、接着強度などが問題となり、信頼性の高い真空気密容器を形成することができないという問題がある。
【０００８】
この発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、ガス放出の少ない接着用ガラスを得ること、およびこの接着用ガラスを用いて、１回の真空、加熱により接着と排気とをおこなって信頼性の高い真空気密容器を形成しうるようにすることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、鉛化合物を主原料とし、この主原料の他に硼素化合物、タリウム化合物、亜鉛化合物、バリウム化合物、カルシウム化合物、アルミニウム化合物および珪素化合物から選択された少なくとも１種類の化合物を原料とし、これら原料を混合し、加熱溶融したのち、粉砕して粉末状にする接着用ガラスの製造方法において、原料の加熱溶融時に酸素を導入してバブリングするようにした。
【００１０】
【作用】
上記のように、接着用ガラスの製造方法において、鉛化合物を主原料とし、この主原料と硼素化合物の他に、タリウム化合物、亜鉛化合物、バリウム化合物、カルシウム化合物、アルミニウム化合物および酸化珪素から選択された少なくとも１種類の化合物を原料とし、これら原料の加熱溶融時に酸素を導入してバブリングすると、ガス放出が少なく、気密性、接着強度の大きい接着用ガラスを製造することができる。
【００１１】
【実施例】
以下、図面を参照してこの発明を実施例に基づいて説明する。
【００１２】
この実施例における接着用ガラスは、従来の接着用ガラスと同様の原料を加熱溶融し、その加熱溶融時に酸素バブリングをおこなって接着用ガラスを製造している。
【００１３】
すなわち、このような接着用ガラスは、従来は、鉛化合物として鉛丹を用い、この鉛丹の他に、硼酸、硝酸タリウム、亜鉛華、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、シリカなどから選択された少なくとも１種類の化合物を原料として製造されていたが、この実施例の接着用ガラスでも同様に、表１に示すように、鉛化合物として鉛丹（Ｐｂ３Ｏ４）を用い、この鉛丹と硼酸（Ｈ３ＢＯ３）（水和物）の他に、硝酸タリウム（ＴｌＮＯ３）、亜鉛華（ＺｎＯ）、炭酸バリウム（ＢａＣＯ３）、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）、水酸化アルミニウム（Ａｌ（ＯＨ）３）、シリカ（酸化珪素）（ＳｉＯ２）から選択された少なくとも１種類の化合物を原料とし、これら原料を所定の割合いに秤量して均一に混合し、この混合物を図３に示すバブリング溶融装置の電気炉１１で約５時間８００〜１２００℃で加熱溶融し、その加熱溶融時に酸素Ｏ２を導入してバブリングする。このときの酸素導入量は、１０〜１００ml/min・kg程度がよい。
【００１４】
【表１】
0004072603.tif 000002
なお図３において、１２は酸素ボンベ、１３は開閉バルブ、１４はゼオライト乾燥塔、１５は液体窒素トラップである。
【００１５】
上記のように酸素バブリングをおこなったのち、５〜１０分静置し、その後、この溶融物をフレーク状に成形し、冷却したのち、ボールミルにより平均粒径１０〜１５μｍに粉砕する。
【００１６】
表２に、この方法により製造された接着用ガラスの数例（具体例１〜具体例５）について、発泡量、気密性、接着強度を、従来の接着用ガラス（比較例１，２）のそれと比較して示す。
【００１７】
【表２】
0004072603.tif 000003
この表２において、具体例２、３と比較例１、２とは、それぞれ同一成分組成となっていることに注意を要する。
【００１８】
この表２における発泡量、気密性および接着強度のうち、発泡量については、各接着用ガラスにそれぞれニトロセルローズを１％溶解した酢酸ブチル溶液を加えて接着用ガラス・スラリを作製し、この接着用ガラス・スラリを、図１に示すように、真空気密容器を構成する一方のソーダ石灰ガラス製容器構成部材１の封着面２に塗布し、乾燥して接着用ガラス層３を形成したのち、他方のソーダ石灰ガラス製容器構成部材４を接着用ガラス層３を介して重ね合せて真空加熱炉に入れ、真空加熱炉を１０−５Torrに減圧し、５℃／min で昇温し、５００℃に３０分保持したのち、徐冷して形成したものである。そして、発泡量は、この真空気密容器の製造過程で接着用ガラス層３から発生する気泡数をＣＣＤカメラで観測して得られた発泡個数で示したものである。
【００１９】
また気密性は、上記のように製作された各１００個の真空気密容器について、１０−８atm ・cc/s（秒）以上のＨe リークレートを示すロットアウト品の検出個数で示した。また接着強度は、図２に示すように、２０mm（幅）×５０mm（長さ）×５mm（板厚）の２枚のソーダ石灰ガラス６，７を２０×１０mm２の面積で接着し、その接着部８に矢印で示す垂直方向の力９を加えたときの剪断応力で評価した。
【００２０】
この表２に示されているように、従来の接着用ガラスと同様の原料を加熱溶融し、その加熱溶融時に酸素バブリングをおこなって得られた接着用ガラスでも、従来の接着用ガラスにくらべて気泡の発生が少なく、気密性にすぐれ、かつ接着強度も大幅に高く、したがって１回の真空、加熱で接着と排気とをおこなって、所要の真空気密容器を形成することができる。
【００２１】
なお、上記各実施例では、主としてＰｂＯ−Ｂ２Ｏ３系接着用ガラス（具体例１〜具体例４）およびＴｅＯ２系接着用ガラス（具体例５）について説明したが、この発明は、ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−Ａｌ２Ｏ３系、ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−ＺｎＯ系、ＺｎＯ−Ｂ２Ｏ３系接着用ガラスなど、他の各種組成の接着用ガラスに適用しても、同様の効果をもつ接着用ガラスとすることができる。
【００２２】
なおまた、上記各実施例では、主としてソーダ石灰ガラスを接着する場合、特にその真空気密容器を形成する場合について説明したが、この発明は、ソーダ石灰ガラス以外の硼珪酸塩ガラス、アルミノ珪酸塩ガラスなど他のガラスにも、フィラーの添加によりその熱膨張係数を調整することにより適用することができる。またアルミナなどのセラミックや金属の接着にも適用できる。
【００２３】
【発明の効果】
接着用ガラスの製造方法において、鉛化合物を主原料とし、この主原料と硼素化合物の他に、タリウム化合物、亜鉛化合物、バリウム化合物、カルシウム化合物、アルミニウム化合物および珪素化合物から選択された少なくとも１種類の化合物を原料とし、これら原料の加熱溶融時に酸素を導入してバブリングすると、ガス放出の少ない接着用ガラスを製造することができ、ガス放出が少なく、気密性にすぐれ、かつ接着強度が大きく、したがって１回の真空、加熱にて接着と排気とをおこなって、所望の真空気密容器を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の接着用ガラスにより真空気密容器を形成する方法を説明するための図である。
【図２】この発明の接着用ガラスの接着強度の測定方法を説明するための図である。
【図３】原料の加熱溶融時に酸素を導入してバブリングする接着用ガラスの製造方法を説明するための図である。
【符号の説明】
１…一方の容器構成部材
３…接着用ガラス層
４…他方の容器構成部材
１１…電気炉
１２…酸素ボンベ
１４…ゼオライト乾燥塔
１５…液体窒素トラップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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