(57)【要約】本発明は、ＣＲＴのファンネルの内面の一部分及びネックの内側部分にフローコーティング処理によって内部導電性コーティング配合物を塗布する段階を含むＣＲＴを製造する方法を組み込む。配合物は、金属酸化物、グラファイト、ケイ酸塩、コポリマー、表面活性剤、及び水を含む。好適な実施例では、コポリマーは、マレインコポリマーである。
2007514280.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＲＴを製造する方法であって、
その内面上に発光スクリーンを有するフェースプレート、電子銃を支持するネック、及び、前記ネックと前記フェースプレートを接続するファンネルを含む外囲器に該内面と外面を設ける段階と、
前記ファンネルの前記内面の一部分及び前記ネックの内側部分上に、金属酸化物、グラファイト、ケイ酸塩、コポリマー、表面活性剤、及び水を含むフローコーティング配合物をフローコーティングする段階と、
導電性コーティングを形成するよう、前記ファンネルの前記内面の前記一部分及び前記ネックの前記内側部分上の前記フローコーティング配合物を乾燥させる段階と、
前記導電性コーティングと電気接触する陽極を有する前記電子銃を含むマウントを、前記ネックに密封する段階と、
を含む方法。
【請求項２】
前記コポリマーは、マレインコポリマーである請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記金属酸化物は、酸化鉄又は二酸化チタンである請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記コポリマーは、１−５重量パーセントであり、前記金属酸化物は、９−２２重量パーセントである請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記コポリマーは、マレインコポリマーである請求項４記載の方法。
【請求項６】
前記金属酸化物は、酸化鉄又は二酸化チタンである請求項４記載の方法。
【請求項７】
前記フローコーティング配合物は、以下の成分：
４−７重量％のグラファイト、
９−２２重量％の前記金属酸化物としての酸化鉄、
１−５重量％の前記コポリマーとしてのマレインコポリマー、
１−６重量％の腐食性材料、
２７−４６重量％の前記ケイ酸塩としてのケイ酸カリウム、
１−５重量％の前記表面活性剤、及び、
２０−５４重量％の水
を含む濃縮配合物を希釈することによって作られる請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記フローコーティング配合物は、非水性成分の濃度が、前記濃縮配合物の濃度より５乃至３０％未満であるよう前記濃縮配合物を希釈することによって作られる請求項７記載の方法。
【請求項９】
金属酸化物、グラファイト、ケイ酸塩、コポリマー、表面活性剤、及び水を含むフローコーティング用の配合物。
【請求項１０】
前記配合物は、
４−７重量％のグラファイト、
９−２２重量％の金属酸化物、
１−５重量％のコポリマー、
１−６重量％の腐食性材料、
２７−４６重量％のケイ酸塩、
１−５重量％の表面活性剤、及び、
２０−５４重量％の水
を含む濃縮形式の分散物であるか、又は、
２．８−６．６５重量％のグラファイト、
６．３−２０．９重量％の金属酸化物、
０．７−４．７５重量％のコポリマー、
０．７−５．７重量％の腐食性材料、
１８．９−４３．７重量％のケイ酸塩、
０．３５−４．７５重量％の表面活性剤、及び、
２１−７０．２重量％の水
を含む希釈形式の分散物である請求項９記載の配合物。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
［発明の背景］
本発明は、内部導電コーティングを有する陰極線管を製造する方法に係る。
［背景技術の説明］
陰極線管は、通常、内壁上に導電性の内部コーティングを有し、このコーティングは、陽極ボタンにおいて印加される高い電位を運ぶよう機能する。一般的な内部コーティングは、基本的に、粒子状のグラファイト、粒子状の酸化鉄、及びアルカリケイ酸塩結合剤から構成される。一般的に、導電性内部コーティングは、陰極線管の壁に、水性コーティング組成物を噴霧、刷毛塗り、又はフローコーティングすることにより塗布される。コーティングは乾燥され、次に、空気中で焼かれる。陰極線管は後で排気され、密閉される。次に、一部の動作条件下において、電子銃マウント組立体の付近にて陰極線管内においてアークが生成されうる。これらのアークに関連付けられるのは、内部コーティングに接続された外部回路構成要素を損傷しうる内部コーティングにおけるサージ電流である。内部導電性コーティング内を通されるアーク放電電流量を、外部回路構成要素のいずれも損傷しないレベルに少なくとも制限することが望ましい。
【０００２】
内部導電性コーティングは、最初は刷毛塗り又は噴霧によって塗布されていた。これらのコーティング処理は共に、不利益な量の粒子状物質を減少することが可能なコーティングをもたらすという欠点を有する。粒子状物質は、陰極線管動作及び処理の間に陰極線管内のアーク放電を引き起こす傾向を有する。
【０００３】
一部の陰極線管製造業者は、フローコーティング処理を使用し始めた。何故なら、フローコーティング処理は、従来塗布されるコーティングより少ない量の粒子を減少するコーティングをもたらすからである。更に、フローコーティングは、噴霧法より無駄が少ない。何故なら、流出液は集められ、次のファンネルをコーティングするのに使用されるからである。本質的にフローコーティングは、無駄の少ないより目的に特定の塗布方法である。
【０００４】
フローコーティング処理は、導電性内部コーティングのための他の塗布処理に対して上述したような利点を有するが、フローコーティング配合物の評価によって、フローコーティング処理は、注意深い処理制御を必要とし、また、濃縮フローコーティング配合物の希釈物であっても限定されたポットライフを有することが明らかとなった。濃縮された分散物の中に保存されるとき、フローコーティング配合物は、最大約６カ月の保存寿命しかない。
【０００５】
市販されるフローコーティング配合物は、酸化鉄又は二酸化チタンといった非導電性酸化物、グラファイト、及びケイ酸塩結合剤からなる。酸化物は、一般的に、分散剤内で練られ、時間の経過と共に、分散物中の可溶性ケイ酸塩が、酸化物粒子に架橋し、凝結（ｆｌｏｃｃｕｌａｔｉｏｎ）を引き起こす。現時点では、鉄ペンタカルボニルの熱分解から作られた高価な形の酸化鉄のみが、非凝集分散物をもたらす。更に、市販される焼成酸化鉄は良好な分散安定性を示さない。
【０００６】
従って、容易に凝結しない内部導電性コーティング配合物が、フローコーティングに必要である。
［発明の概要］
本発明は、ＣＲＴのファンネルの内面の一部分及びネックの内側部分にフローコーティング処理によって内部導電性コーティング配合物を塗布する段階を含むＣＲＴを製造する方法を組み込む。配合物は、金属酸化物、グラファイト、ケイ酸塩、コポリマー、表面活性剤、及び水を含む。塗布されたフローコーティング配合物は、ファンネルの内面の一部分上及びネックの内側部分上において乾燥され、それにより、陽極ボタンにおいて印加された高い電位をＣＲＴの内部構成要素に運ぶよう機能する内部導電性コーティングを形成する。好適な実施例では、コポリマーは、マレインコポリマーである。
［好適な実施例の説明］
図１に示す陰極線管（ＣＲＴ）は、排気された外囲器２１を含み、この外囲器２１は、ファンネル２５と一体にされるネック２３と、フリットシール２９によってファンネル２５に接合されたフェースプレート、即ち、パネル２７を含む。ＣＲＴは、フェースプレート２７の内面上の蛍光体材料から構成される発光スクリーン３１と、発光スクリーン３１上の、ここでは、アルミニウム金属である光反射金属コーティング３３を含む。発光スクリーン３１は、シャドウマスク４１を通過する電子ビームにより走査される。シャドウマスク４１は、バネ４７によって支持される金属フレーム４３に溶接される。バネ４７は、金属フレーム４３に取り付けられ、また、フェースパネル２７と一体のスタッド４５に係合する。電子ビームは、ネック２３内に位置付けられるマウント組立体３５内の銃から発射され、それにより、発光像を生成し、この像は、フェースプレート２７を通して見られ得る。図１には、ネック２３からマウント組立体３５を離す金属指片３９を示す。ＣＲＴは、ファンネル２５に塗布される内部導電性コーティング３７を含む。内部導電性コーティング３７は、陽極ボタンにおいて印加された高い電位をＣＲＴの内部構成要素に運ぶよう機能する。
【０００７】
本発明の内部導電性コーティングは、フローコーティング処理によって塗布される。フローコーティングは、低剪断処理であるので有利である。従って、フローコーティングは、従来の刷毛塗り又は噴霧されたコーティングによって塗布されるコーティングより少ない粒子を減少するフィルムをもたらす。粒子は、陰極線管の寿命を短くするアーク放電を引き起こす傾向がある。更に、フローコーティングは、噴霧法より無駄が少ない。何故なら、流出液は集められ、次のファンネルをコーティングするのに使用されるからである。更に、フローコーティングは、噴霧法よりもより目的指向型塗布方法である。何故なら、フローコーティング時、配合物は、内部導電性コーティング３７が留まるべきＣＲＴの領域のみに直接塗布されるからである。その一方で、噴霧塗布は、通常、噴霧された配合物の不可避の逸脱部分が、噴霧の意図する目的ではない陰極線管の領域上に着弾することを回避するために遮蔽材を必要とする。これらの理由から、陰極線管製造業者は、フローコーティングに移行している。
【０００８】
フローコーティングは上述したような周知の利点を有するが、フローコーティング配合物は、注意深い処理制御を必要とする。今までのところは、フローコーティング配合物は、希釈後制限されたポットライフを示している。上述したように、フローコーティング配合物は、濃縮物内に保存されても、約６カ月の保存寿命しかない。分散且つ凝結防止剤を使用した様々な実験は、焼成酸化鉄と可溶性ケイ酸塩を含む場合に凝結を示した。ケイ酸塩鎖の酸化鉄粒子上の酸性部位への結合が、酸化鉄対ケイ酸塩の濃縮比がある閾値未満である場合に、架橋凝結を引き超すと考えられている。説得力のある説明は、凝結は、様々な酸化鉄粒子上の正に帯電された部位間の、長い、負に帯電されたケイ酸塩ポリマーによる架橋によって引き起こされるということである。明らかにこの結合は、非常に強い。多くの材料（即ち、酸化鉄、グラファイト、及びケイ酸塩を含む水性分散物）を用いた様々な実験は、この結合を阻止することはできなかった。しかし、ケイ酸塩対酸化鉄の高い比率では、架橋は生じない。何故なら、多くのケイ酸塩分子が、酸化鉄表面を覆うからであり、これは、酸化鉄粒子上の電荷を正味の負電荷に変化しうる。従って、ケイ酸塩対酸化鉄比が高いと、良好なコーティングが得られるが、トレードオフは、このような高い比率では、配合物の粘度が増加し、これは、より厚いコーティングをもたらしうることである。厚すぎるコーティングは、剥離する傾向がある。
【０００９】
本発明は、特徴として、酸化鉄、グラファイト、マレインコポリマー（ｍａｌｅｉｃ  ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ）、及び可溶性ケイ酸塩の水性分散物を組み込む。マレインコポリマーがあることによって、フローコーティング配合物の保存寿命を延ばし、凝結は発生しない。更に、これらの配合物から形成された内部導電性コーティングは、必要不可欠な電気的、機械的、且つ表面的な特性を有する。例１として示す本発明の１つの実施例では、濃縮形式の配合物は、以下の成分を有する。
例１：
粉末グラファイト                    ４−７重量％
金属酸化物                          ９−２２重量％
負に帯電されたコポリマー            １−５重量％
腐食性材料                          １−６重量％
可溶性ケイ酸塩                      ２７−４６重量％
表面活性剤                          ０．５−５重量％
水                                  ２０−５４重量％
本発明の特徴は、可溶性ケイ酸塩としてケイ酸カリウムを組み込む。本発明の他の特徴は、水性媒体における負の電荷を有するコポリマーとしてマレインコポリマーを含む。更なる実施例は、金属酸化物として酸化鉄又は二酸化チタンを含む。他の実施例は、表面活性剤としてリグニンスルホン酸（ｌｉｇｎｏｓｕｌｐｈｏｎａｔｅ）を含む。
【００１０】
本発明の特定の実施例は、以下の例示的な配合物を組み込む：
例２：
スーペリアグラファイト（Superior Graphite）５０９０粉末          ４．９重量％
アスベリーグラファイト（Asbury Graphite）ＵＦ−４４０粉末        １．２重量％
酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）粉末                                        ２１．９重量％
アクアトリート（Aquatreat）ＡＲ−９８０  マレインコポリマー      １．１重量％
水酸化アンモニウム                                                １．３重量％
ＰＱ  カシル（Kasil）１                                        ２４．２重量％
ＰＱ  カシル（Kasil）８８                                      １０．３重量％
マラスパーズ（Marasperse）ＣＢＯＳ（２０％）                    ４．４重量％
水                                                            ３０．７重量％
スーペリアグラファイト５０９０粉末は、イリノイ州シカゴにあるスーペリアグラファイト社（Ｓｕｐｅｒｉｏｒ  Ｇｒａｐｈｉｔｅ  Ｃｏ．）から入手できる。アスベリーグラファイトＵＦ−４４０粉末は、ニュージャージー州アッシュベリーにあるアスベリーグラファイトミルズ社（Ａｓｂｕｒｙ  Ｇｒａｐｈｉｔｅ  Ｍｉｌｌｓ，  Ｉｎｃ．）から入手できる。アクアトリートＡＲ−９８０は、テネシー州チャタヌーガにあるＡＬＣＯケミカル（ＡＬＣＯ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ）から入手できる。ＰＱ  カシル１及びカシル８８は、ペンシルバニア州バリーフォージにあるＰＱ社（ＰＱ  Ｃｏｒｐ．）から入手できる。パラスパースＣＢＯＳは、コネチカット州グリニッジにあるリグノテック（Ｌｉｇｎｏｔｅｃｈ）から入手できる。
【００１１】
例３：
グラファイト粉末                                        ４．２重量％
酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）粉末                                １３．４重量％
アクアトリートＡＲ−９８０  マレインコポリマー          ３．４０重量％
水酸化カリウム                                          ２．０重量％
ＰＱ  カシル２１３５  ケイ酸カリウム                    ９．８重量％
ＰＱ  カシル１  ケイ酸カリウム                        ２４．５重量％
サーフィノール（Surfynol）ＤＦ−１１０Ｌ                ０．０１重量％
クラフトスパーズ（Kraftsperse）１２５１                  １．２重量％
脱イオン水                                              ４１．４９重量％
クラフトスパーズ１２５１は、サウスカロライナ州チャールストンにあるミードウェストバコ社（Ｍｅａｄ  Ｗｅｓｔｖａｃｏ  Ｃｏｒｐ．）から入手できる。サーフィノールＤＦ−１１０Ｌは、ペンシルバニア州アレンタウンにあるエアプロダクトアンドケミカルズ（Ａｉｒ  Ｐｒｏｄｕｃｔｓ  ａｎｄ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ）から入手できる。
【００１２】
例４：
グラファイト粉末                                          ５．７６重量％
酸化鉄粉末                                              １８．３９重量％
アクアトリートＡＲ−９８０  マレインコポリマー            ４．６７重量％
水酸化カリウム                                            ２．７４重量％
ＰＱ  カシル２１３５  ケイ酸カリウム                    １６．２０重量％
ＰＱ  カシル１  ケイ酸カリウム                          ３３．６３重量％
サーフィノールＤＦ−１１０Ｌ                            ０．０１４重量％
タモール（Tamol）８５０                                ０．２７５重量％
タモールＳＮ                                            ０．１３７重量％
脱イオン水                                              １８．１９重量％
タモール８５０及びタモールＳＮは、ペンシルバニア州フィラデルフィアにあるロームアンドハース社（Ｒｏｈｍ  ａｎｄ  Ｈａａｓ  Ｃｏ．）から入手できる。
【００１３】
上述した実施例では、配合物は、凝結に抵抗し、ここでは、酸化鉄表面上にきつく吸収される負に帯電されたコポリマーの分子が、ケイ酸塩結合を阻止すると考えられる。配合物及びその希釈物は、凝結を示さないことにおける最良の安定性を示した。最大４０％までの固体レベルと１３．５未満のｐＨを有する濃縮された配合物が安定していた。
【００１４】
ファンネル２５に実際塗布される配合物は、濃縮された配合物を水で、固体濃度が、濃縮された配合物の濃度より５乃至３０％未満の度合いになるよう希釈することによって作られる。濃縮された配合物の一般的な粘度は、本発明では、４０−７０ｃｐｓである。希釈された配合物の一般的な粘度は、１５−３０ｃｐｓである。希釈形式の配合物は、以下を含むことが可能である：
２．８−６．６５重量％のグラファイト
６．３−２０．９重量％の金属酸化物
０．７−４．７５重量％のコポリマー
０．７−５．７重量％の腐食性材料
１８．９−４３．７重量％のケイ酸塩
０．３５−４．７５重量％の表面活性剤、及び、
２１−７０．２重量％の水
これらの配合物の好ましい特徴は、調合するのが簡単であり、且つ、連続フローモードで水平ミルにおいてサンドミルされるか又は高速ミルされることが可能である点である。
［関連出願の相互参照］
本願は、２００４年１１月２５日に出願し「Ｉｍｐｒｏｖｅｄ  Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ  Ｆｌｏｗ  Ｃｏａｔｉｎｇ  Ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ  Ｉｒｏｎ  Ｏｘｉｄｅ  ａｎｄ  Ｍａｌｅｉｃ  Ｃｏｌｐｏｌｙｍｅｒ」なる名称の米国仮特許出願番号第６０／５２４，９５６号に基づく優先権を主張する。この出願は、その全体を本願において参照として組み込む。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の新規の陰極線管を示す部分横断面図である。
【図１】
2007514280.tif 000003
【国際調査報告】
2007514280.tif 000004
2007514280.tif 000005