(57)【要約】【課題】  ガラス中のＡｌ2Ｏ3含有量が多くても、ガラスの歪点の上昇や熱膨張係数の低下を抑えることができる陰極線管用ファンネルを提供することである。【解決手段】  本発明の陰極線管用ファンネルは、ＰｂＯ含有量が１０〜３０質量％であり、０．６ÅにおけるＸ線吸収係数が４０ｃｍ-1以上である鉛含有ガラスからなる陰極線管用ファンネルにおいて、前記鉛含有ガラスが、Ａｌ2Ｏ3、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＺｎＯを必須成分として含み、Ａｌ2Ｏ3含有量が５超〜１０質量％、（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ）／Ａｌ2Ｏ3の値が０．６０〜１．６０であることを特徴とする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＰｂＯ含有量が１０〜３０質量％であり、０．６ÅにおけるＸ線吸収係数が４０ｃｍ-1以上である鉛含有ガラスからなる陰極線管用ファンネルにおいて、前記鉛含有ガラスが、Ａｌ2Ｏ3、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＺｎＯを必須成分として含み、Ａｌ2Ｏ3含有量が５超〜１０質量％、（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ）／Ａｌ2Ｏ3の値が０．６０〜１．６０であることを特徴とする陰極線管用ファンネル。
【請求項２】
鉛含有ガラスが、質量百分率で、ＳｉＯ2  ４３〜５５％、Ａｌ2Ｏ3  ５超〜１０％、ＰｂＯ  １０〜３０％、ＭｇＯ  ０．１〜５％、ＣａＯ  ０．１〜６％、ＳｒＯ  ０．１〜９％、ＢａＯ  ０．１〜９％、ＺｎＯ  ０．１〜５％、Ｎａ2Ｏ  ３〜９％、Ｋ2Ｏ  ３〜１１％、ＺｒＯ2  ０〜３％、Ｓｂ2Ｏ3  ０〜２％の組成を含有し、（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ）／Ａｌ2Ｏ3の値が０．６０〜１．６０であることを特徴とする請求項１に記載の陰極線管用ファンネル。
【請求項３】
歪点が４３７〜４５３℃である鉛含有ガラスからなることを特徴とする請求項１または２に記載の陰極線管用ファンネル。
【請求項４】
３０〜３８０℃における熱膨張係数が９８〜１０２×１０-7／℃である鉛含有ガラスからなることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の陰極線管用ファンネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、陰極線管用ファンネルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
陰極線管バルブは、映像が映し出されるパネルと、電子銃が装着される管状のネックと、パネルとネックを接続する漏斗状のファンネルから構成される。電子銃から出た電子線は、パネルの内面に設けられた蛍光体を発光させてパネルに映像を映し出すが、この時に制動Ｘ線が管内に発生し、これが外囲器を通して管外に漏れると人体に悪影響を及ぼすため、この種の外囲器には高いＸ線吸収能を有することが要求されている。
【０００３】
そのため、例えば、ファンネルには、Ｘ線吸収能が高いＰｂＯを１０〜３０質量％含有させて０．６ÅのおけるＸ線吸収係数を４０ｃｍ-1以上にした鉛ガラスが用いられている。（特許文献１及び２参照）
【特許文献１】特開平８−３１３４２号公報
【特許文献２】特開２０００−８６２７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、陰極線管バルブを構成する各部材は、研磨加工が行われている。例えば、陰極線管用パネルの場合、映像が映し出される部分及び陰極線管用ファンネルとのシールエッジ部が、また、陰極線管用ファンネルの場合、陰極線管用パネルとのシールエッジ部等が研磨される。通常、このような研磨は、水と混合してスラリー状にしたアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）を主成分とする研磨材をガラスと研磨定盤との間に供給して摺動させることにより行われる。
【０００５】
このように、陰極線管バルブの製造工程においては、アルミナを用いた研磨工程があるため、アルミナを主成分とする研磨スラッジが多量に発生する。研磨工程で発生した研磨スラッジは、脱水後、そのまま産業廃棄物として埋め立て処分されることがある。
【０００６】
しかし、近年、産業廃棄物処分場の確保が難しく、廃棄処理が困難となってきており、処理費用も高騰してきている。また、環境汚染防止の観点から、廃棄物の減量化、資源の再利用化が強く求められている。このような事情から、陰極線管用バルブを製造する際に発生する高アルミナ濃度の研磨スラッジを如何にリサイクルするかが重要な課題となってきている。
【０００７】
研磨スラッジをリサイクルする方法として、ファンネルガラスに含まれるＡｌ2Ｏ3の原料として使用することが考えられる。しかし、現行のファンネルガラスに含まれるＡｌ2Ｏ3の含有量では、研磨スラッジを原料として使用する量よりも、研磨スラッジの発生量の方が多いため、研磨スラッジを完全にリサイクルすることができない。
【０００８】
研磨スラッジを完全にリサイクルしようとして、ファンネルガラス中のＡｌ2Ｏ3の含有量を増加させると、ガラスの歪点が上昇したり、熱膨張係数が低下する。その結果、パネルやネックとのシール時に発生する応力が大きくなりすぎて、陰極線管バルブを製造する際に破損するという問題が発生する。
【０００９】
本発明の目的は、ガラス中のＡｌ2Ｏ3含有量が多くても、ガラスの歪点の上昇や熱膨張係数の低下を抑えることができる陰極線管用ファンネルを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者等は、種々の実験を繰り返した結果、ガラス中のＡｌ2Ｏ3含有量が多くても、（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ）／Ａｌ2Ｏ3の値を特定の範囲にすることで、ガラスの歪点の上昇を抑えることができることを見いだし提案するものである。
【００１１】
即ち、本発明の陰極線管用ファンネルは、ＰｂＯ含有量が１０〜３０質量％であり、０．６ÅにおけるＸ線吸収係数が４０ｃｍ-1以上である鉛含有ガラスからなる陰極線管用ファンネルにおいて、前記鉛含有ガラスが、Ａｌ2Ｏ3、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＺｎＯを必須成分として含み、Ａｌ2Ｏ3含有量が５超〜１０質量％、（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ）／Ａｌ2Ｏ3の値が０．６〜１．６であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の陰極線管用ファンネルは、ガラス中のＡｌ2Ｏ3含有量が増加しても、ガラスの歪点の上昇や熱膨張係数の低下を抑えることができるため、研磨スラッジをリサイクルすることができる。また、パネルやネックとのシール時に発生する応力を許容範囲内に抑えて陰極線管バルブの破損を防止することができる。それ故、陰極線管用ファンネルとして好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
一般に、ガラス中のＡｌ2Ｏ3の含有量が増加すると、ガラスの歪点が上昇したり、熱膨張係数が低下する。特に、ファンネルの場合は、パネルやネックとシールをしなけれならないため、ガラスの歪点が上昇したり、熱膨張係数が低下すると、許容範囲以上の応力が発生することがなくなり、陰極線管バルブとしての強度を維持できなくなる。
【００１４】
そこで、本発明の陰極線管用ファンネルは、ガラス中のＡｌ2Ｏ3の含有量の増加による熱膨張係数の低下を抑えるために、熱膨張係数を高める成分であるＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＺｎＯをそれぞれ必須成分として含有させている。尚、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＺｎＯはガラスの歪点を上昇させる成分でもあるため、ガラスの歪点と熱膨張係数を所望の範囲内にするために、（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ）／Ａｌ2Ｏ3の値を０．６〜１．６になるように調整している。このようにすることで、研磨スラッジをリサイクルするために、ガラス中のＡｌ2Ｏ3の含有量を増加させても、ガラスの歪点の上昇や熱膨張係数の低下を抑えることができ、これによってパネルやネックとシールする際に、許容範囲以上の応力が発生しにくくなり、陰極線管バルブとしての強度を維持することができる。
【００１５】
尚、本発明の陰極線管用ファンネルは、４３７〜４５３℃の歪点を有するガラスからなることが望ましい。歪点の好ましい範囲は、４３８〜４５２℃である。
【００１６】
また、９８〜１０３×１０-7／℃の熱膨張係数を有するガラスなることが望ましい。熱膨張係数の好ましい範囲は、９９〜１０２×１０-7／℃である。
【００１７】
歪点及び熱膨張係数が上記の範囲内であれば、パネルやネックとシールする際に、許容範囲以上の応力が発生しにくくなり、陰極線管バルブとしての強度を維持することができる。
【００１８】
また、本発明の陰極線管用ファンネルは、０．６Åの波長におけるＸ線吸収係数を４０ｃｍ-1以上のガラスからなることが好ましい。Ｘ線吸収係数が４０ｃｍ-1より小さくなると、Ｘ線の透過量が多くなりすぎて、人体に悪影響を与える恐れが生じるためである。尚、Ｘ線吸収係数を高めるには、ガラス中にＰｂＯを１０質量％以上含有させればよい。
【００１９】
更に、本発明の陰極線管用ファンネルに用いられる鉛含有ガラスに使用可能な具体的組成は、質量百分率で、ＳｉＯ2  ４３〜５５％、Ａｌ2Ｏ3  ５超〜１０％、ＰｂＯ  １０〜３０％、ＭｇＯ  ０．１〜５％、ＣａＯ  ０．１〜６％、ＳｒＯ  ０．１〜９％、ＢａＯ  ０．１〜９％、ＺｎＯ  ０．１〜５％、Ｎａ2Ｏ  ３〜９％、Ｋ2Ｏ  ３〜１１％、ＺｒＯ2  ０〜３％、Ｓｂ2Ｏ3  ０〜２％の組成を含有し、（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ）／Ａｌ2Ｏ3の値が０．６〜１．６となるような範囲内で適宜選択すればよい。
【００２０】
本発明においてガラスの組成を上記のように限定した理由は、次のとおりである。
【００２１】
ＳｉＯ2は、ガラスのネットワークフォーマーである。その含有量は４３〜５５％、好ましくは４３．５〜５４．５％である。ＳｉＯ2の含有量が多くなると、ガラスの高温粘度が高くなり、溶融が難しくなる。また、ガラスの歪点が上昇したり、熱膨張係数が小さくなる傾向にあり、パネルやネックとシールする際に、許容範囲以上の応力が発生し、陰極線管バルブとしての強度を維持し難くなる。一方、含有量が少なくなると、ガラスの粘度が低くなり、成型が難しくなる。また、ガラスの歪点が低下したり、熱膨張係数が大きくなる傾向にあり、パネルやネックとシールする際に、許容範囲以上の応力が発生し、陰極線管バルブとしての強度を維持し難くなる。
【００２２】
Ａｌ2Ｏ3もガラスのネットワークフォーマーとなる成分である。その含有量は５超〜１０％、好ましくは６〜９％、より好ましくは６〜８％である。Ａｌ2Ｏ3の含有量が多くなると、ガラスの高温粘度が高くなり、溶融が難しくなる。また、ガラスの歪点が上昇したり、熱膨張係数が小さくなる傾向にあり、パネルやネックとシールする際に、許容範囲以上の応力が発生し、陰極線管バルブとしての強度を維持し難くなる。一方、含有量が少なくなると、研磨スラッジの使用量が少なくなるため好ましくない。
【００２３】
ＰｂＯは、ガラスのＸ線吸収係数を高める成分である。その含有量は１０〜３０％、好ましくは１５〜２７％である。ＰｂＯの含有量が多くなると、ガラスの粘度が低くなりすぎて成型が難しくなる。一方、含有量が少なくなると十分なＸ線吸収係数を得難くなる。
【００２４】
ＭｇＯは、ガラスの歪点及び熱膨張係数を高くする成分である。その含有量は０．１〜５％、好ましくは０．１〜４．５％である。ＭｇＯの含有量が多くなると、ガラスの歪点が高くなりすぎて、パネルやネックとシールする際に、許容範囲以上の応力が発生し、陰極線管バルブとしての強度を維持し難くなる。また、ガラスが失透しやすくなる傾向にあり、成型が難しくなる。一方、含有量が少なくなると、ガラスの歪点や熱膨張係数が低くなりすぎて、パネルやネックとシールする際に、許容範囲以上の応力が発生し、陰極線管バルブとしての強度を維持し難くなる。
【００２５】
ＣａＯもＭｇＯと同様に、ガラスの歪点及び熱膨張係数を高くする成分である。その含有量は０．１〜６％、好ましくは０．１〜５％である。ＣａＯの含有量が多くなると、ガラスの歪点が高くなりすぎて、パネルやネックとシールする際に、許容範囲以上の応力が発生し、陰極線管バルブとしての強度を維持し難くなる。また、ガラスが失透しやすくなる傾向にあり、成型が難しくなる。一方、含有量が少なくなると、ガラスの歪点や熱膨張係数が低くなりすぎて、パネルやネックとシールする際に、許容範囲以上の応力が発生し、陰極線管バルブとしての強度を維持し難くなる。
【００２６】
ＳｒＯは、ガラスの歪点及び熱膨張係数を高くする成分である。また、Ｘ線吸収能を高める成分でもある。その含有量は０．１〜９％、好ましくは０．１〜７％である。ＳｒＯの含有量が多くなると、ガラスの歪点が高くなりすぎて、パネルやネックとシールする際に、許容範囲以上の応力が発生し、陰極線管バルブとしての強度を維持し難くなる。また、ガラスが失透しやすくなる傾向にあり、成型が難しくなる。一方、含有量が少なくなると、ガラスの歪点や熱膨張係数が低くなりすぎて、パネルやネックとシールする際に、許容範囲以上の応力が発生し、陰極線管バルブとしての強度を維持し難くなる。また、十分なＸ線吸収係数を得難くなる。
【００２７】
ＢａＯもＳｒＯと同様に、ガラスの歪点及び熱膨張係数を高くする成分である。また、Ｘ線吸収能を高める成分でもある。その含有量は０．１〜９％、好ましくは０．１〜７％である。ＢａＯの含有量が多くなると、ガラスの歪点が高くなりすぎて、パネルやネックとシールする際に、許容範囲以上の応力が発生し、陰極線管バルブとしての強度を維持し難くなる。また、ガラスが失透しやすくなる傾向にあり、成型が難しくなる。一方、含有量が少なくなると、ガラスの歪点や熱膨張係数が低くなりすぎて、パネルやネックとシールする際に、許容範囲以上の応力が発生し、陰極線管バルブとしての強度を維持し難くなる。また、十分なＸ線吸収係数を得難くなる。
【００２８】
ＺｎＯは、ガラスの歪点及び熱膨張係数を高くする成分である。また、Ｘ線吸収能を高める成分でもある。その含有量は０．１〜５％、好ましくは０．１〜４％である。ＺｎＯの含有量が多くなると、ガラスの歪点が高くなりすぎて、パネルやネックとシールする際に、許容範囲以上の応力が発生し、陰極線管バルブとしての強度を維持し難くなる。また、揮発、凝集によりＺｎＯに起因するブツが析出する傾向にある。一方、含有量が少なくなると、ガラスの歪点や熱膨張係数が低くなりすぎて、パネルやネックとシールする際に、許容範囲以上の応力が発生し、陰極線管バルブとしての強度を維持し難くなる。また、十分なＸ線吸収係数を得難くなる。
【００２９】
尚、Ａｌ2Ｏ3を５超〜１０％含有する組成系において、ガラスの歪点の上昇や熱膨張係数の低下を抑えるには、（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ）／Ａｌ2Ｏ3の値を０．６〜１．６に調整する事が重要であり、好ましい範囲は０．６〜１．３、より好ましくは０．６２〜１．１、更に好ましくは０．６４〜１．０８である。この値が大きくなると、ガラスの歪点が高くなりすぎて、パネルやネックとシールする際に、許容範囲以上の応力が発生し、陰極線管バルブとしての強度を維持し難くなる。一方、この値が小さくなると、ガラスの歪点や熱膨張係数が低くなりすぎて、パネルやネックとシールする際に、許容範囲以上の応力が発生し、陰極線管バルブとしての強度を維持し難くなる。
【００３０】
Ｎａ2Ｏは、熱膨張係数と粘度を調整する成分である。その含有量は３〜９％、好ましくは４〜８％である。Ｎａ2Ｏ含有量が多くなると、熱膨張係数が大きくなる傾向にあり、パネルやネックとシールする際に、許容範囲以上の応力が発生し、陰極線管バルブとしての強度を維持し難くなる。一方、含有量が少なくなると、熱膨張係数が低くなる傾向にあり、パネルやネックとシールする際に、許容範囲以上の応力が発生し、陰極線管バルブとしての強度を維持し難くなる。また、ガラスの高温粘度が高くなり、溶融が難しくなる。
【００３１】
Ｋ2ＯもＮａ2Ｏと同様に、熱膨張係数と粘度を調整する成分である。その含有量は４〜１１％、好ましくは５〜１０％である。Ｋ2Ｏの含有量が多くなると、熱膨張係数が大きくなる傾向にあり、パネルやネックとシールする際に、許容範囲以上の応力が発生し、陰極線管バルブとしての強度を維持し難くなる。一方、含有量が少なくなると、熱膨張係数が低くなる傾向にあり、パネルやネックとシールする際に、許容範囲以上の応力が発生し、陰極線管バルブとしての強度を維持し難くなる。また、ガラスの高温粘度が高くなり、溶融が難しくなる。
【００３２】
ＺｒＯ2は、Ｘ線吸収能を高める成分である。その含有量は０〜３％、好ましくは０〜２．５％である。ＺｒＯ2の含有量が多くなると、ガラスが失透しやすくなる傾向にあり、成型が難しくなる。
【００３３】
Ｓｂ2Ｏ3は、清澄剤として働く成分である。その含有量は０〜２％、好ましくは０．０１〜１％である。Ｓｂ2Ｏ3の含有量が多くなると、ガラスが失透しやすくなる傾向にあり、成型が難しくなる。また、所定量以上含有させてもその効果が顕著に得られず、原料コストが高くなる。
【００３４】
また、上記の成分以外にも、ガラスの特性を損なわない範囲で他の成分を添加させることも可能であり、例えば、失透を抑える成分としてＰ2Ｏ5を１％まで添加しても良い。
【００３５】
尚、本発明の陰極線管ファンネルは、上記組成範囲となるように調合した原料バッチを１５００℃程度で溶融してガラス化し、次いで、この溶融ガラスからゴブを形成して金型内に供給した後、プレス成型することにより得ることができる。
【実施例】
【００３６】
以下、本発明の陰極線管用ファンネルを実施例に基づいて詳細に説明する。
【００３７】
表１及び２は、本発明の実施例（試料Ｎｏ．１〜７）及び比較例（試料Ｎｏ．８〜１１）を示すものである。尚、試料Ｎｏ．１１は、現行の陰極線管用ファンネルである。
【００３８】
【表１】
2007012397.tif 000002
【００３９】
【表２】
2007012397.tif 000003
【００４０】
表中の各試料は、次のようにして作製した。
【００４１】
まず、表中のガラス組成となるように、研磨スラッジ及びガラス原料を用いて原料バッチを調合する。次に調合した原料バッチを白金坩堝に入れ、約１５００℃で４時間溶融した。尚、均質なガラスを得るため、途中で白金攪拌棒を使って３分間攪拌して脱泡を行った。その後、溶融ガラスを金型に入れ、１４インチの陰極線管用ファンネルに成形した後、徐冷した。得られた各試料について、歪点、熱膨張係数及びＸ線吸収係数を測定した。結果を表に示す。
【００４２】
表から明らかなように、実施例である試料Ｎｏ．１〜７の各試料は、歪点が４４６〜４５２℃であり、また、熱膨張係数は１００〜１０１×１０-7／℃であり、現行のファンネルと同等であった。更に、Ｘ線吸収係数が６６ｃｍ-1と高かった。
【００４３】
これに対して、比較例である試料Ｎｏ．８は、歪点が４３６℃と低く、熱膨張係数は９７×１０-7／℃と低く、また、試料Ｎｏ．９及び１０は、歪点が４５６℃以上と高く、更に、試料Ｎｏ．１０は、熱膨張係数が９７×１０-7／℃と低い。そのため、パネルやネックとシールする際に、許容範囲以上の応力が発生することが予想される。
【００４４】
尚、歪点については、ＡＳＴＭ  Ｃ３３６−７１に基づいて測定した。
【００４５】
また、熱膨張係数については、直径５．０ｍｍ、長さ２０ｍｍの円柱状の試料を作製し、ディラトメーターで３０〜３８０℃における平均熱膨張係数を測定した。
【００４６】
Ｘ線吸収係数については、ガラス組成と密度に基づいて、０．６Åの波長に対する吸収係数を計算して求めた。