(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＳｉＯ2：４０〜６０重量％
Ａｌ2Ｏ3：０〜６重量％
ＭｇＯ：０〜５重量％
ＣａＯ：０〜８重量％
ＭｇＯ及びＣａＯ：０〜１０重量％
Ｂｉ2Ｏ3：２０〜４０重量％
ＳｒＯ：０〜１０重量％
ＢａＯ：０〜１０重量％
ＺｎＯ：０〜１０重量％
ＺｒＯ2：０〜１０重量％
Ｌｉ2Ｏ：０〜２重量％
Ｎａ2Ｏ：０．５〜１０重量％
Ｋ2Ｏ：３〜１５重量％
Ｌｉ2Ｏ、Ｎａ2Ｏ及びＫ2Ｏ：７〜１７重量％
ＣｅＯ2：０．８〜５重量％
Ｓｂ2Ｏ3：０〜１重量％
並びに
Ａｓ2Ｏ3：０〜１重量％
からなることを特徴とする陰極線管用ガラス組成物。
【請求項２】
請求項１において、ＣｅＯ2含有量が１．０〜５重量％であることを特徴とする陰極線管用ガラス組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は陰極線管用ガラス組成物に関する。詳しくは、カラーブラウン管に使用されるファンネルガラス及びネック管ガラスに好適な陰極線管用ガラス組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ブラウン管は映像を形成するパネル、電子銃が装着されるネック管、及びこれら両者を接続するファンネルより構成されている。カラーブラウン管では、所望の特性を満たすために、これら３つの部分はそれぞれ異なった組成のガラスで作られている。
【０００３】
即ち、カラーブラウン管の場合、陽極に印加電圧をかけると、陰極から電子が放出され、これがパネルの内面に装着された蛍光体に衝突し蛍光を放出させ、パネルに映像を形成するが、電子がパネルに衝突したとき制動Ｘ線が発生するので、これがガラスを透過して管外に漏れると人体に危険を及ぼす。そのためにブラウン管に用いられるガラスは、Ｘ線吸収能力の大きな成分を含有させることが必要となる。
【０００４】
電子銃の印加電圧が３０ｋＶ程度の場合、発生する制動Ｘ線は０．６Å付近のものが多いので、０．６ÅにおけるＸ線の吸収能力の大きい成分を含有させることが必要である。この要求を満たす成分としては、ＰｂＯがあるが、ＰｂＯを含有するガラスは、電子線の照射によってブラウニングと呼ばれる着色を生じるので、映像が形成されるパネルに用いるのは好ましくない。
【０００５】
従って、パネルにはＰｂＯを用いず、比較的大きなＸ線吸収能力を有するＢａＯ、ＳｒＯなどを多量に含有するガラスが用いられ、ファンネルやネック管には、ＰｂＯを多量に含有するガラスが用いられている。通常、ファンネルにはＰｂＯが２０重量％以上含有されるガラスが用いられており、ネック管にはＰｂＯが３０重量％以上含有されるガラスが用いられている。
【０００６】
ところで、鉛が人体にとって有害であることは周知の事実であるが、近年、ブラウン管を廃棄処分する際、地中に埋めることがあり、長い年月の間にファンネルガラスやネック管ガラスに含有されている鉛が地中に溶出することによる環境汚染の問題が懸念されている。
【０００７】
更に、ファンネルガラスやネック管ガラスの製造工程における鉛の人体に対する汚染、例えば原料調合時の粉塵又は原料を溶融する際発生する揮発物の中に鉛が含まれ、この鉛を現場の作業者が吸い込む危険も懸念される。
【０００８】
このようなことから、ＰｂＯを含有しないか、或いは、含有しても含有量の少ない、しかも０．６ÅのＸ線吸収能力の大きなガラスによる、ファンネル及びネック管が望まれ、特開平７−２０６４６８号公報では、ＰｂＯの代わりにＢｉ2Ｏ3を用いたブラウン管用ファンネルガラスが、また、特開平７−２０６４７１号公報では、ＰｂＯの代わりにＢｉ2Ｏ3を用いたブラウン管用ネックガラスが開示されている。
【０００９】
また、ＰｂＯを含有したガラスには、ブラウン管用ガラスの他にクリスタルガラスがあるが、クリスタルガラスの場合も鉛の毒性による人体に対する汚染の問題があり、このようなことから、クリスタルガラスについてもＰｂＯの代わりにＢｉ2Ｏ3を用いたものが、特開平７−２５４４号公報に開示されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
Ｂｉ2Ｏ3は０．６ÅにおけるＸ線の質量吸収係数がＰｂＯとほぼ等しく、ブラウン管用ガラスのＸ線吸収成分としては好ましい。しかし、Ｂｉ2Ｏ3を１５重量％以上含むガラスは黒褐色になり、透明性を失うという欠点がある。
【００１１】
この欠点は、通常、ガラスの清澄剤として用いられるＡｓ2Ｏ3、Ｓｂ2Ｏ3を導入することによって、ある程度防ぐことができる。しかしながらＢｉ2Ｏ3の含有量が２０重量％を超えるとガラスの一部がやはり黒褐色になるという欠点がある。
【００１２】
本発明の目的は、上記従来の問題点を解決し、Ｘ線吸収成分としてＢｉ2Ｏ3を２０〜４０重量％含有してもガラスが黒褐色にならず、良好な透明性を保ち、しかも、Ｘ線吸収能が高く、ブラウン管のファンネル、ネック管に好適な陰極線管用ガラス組成物を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の陰極線管用ガラス組成物は、ＳｉＯ2：４０〜６０重量％、Ａｌ2Ｏ3：０〜６重量％、ＭｇＯ：０〜５重量％、ＣａＯ：０〜８重量％、ＭｇＯ＋ＣａＯ：０〜１０重量％、Ｂｉ2Ｏ3２０〜４０重量％、ＳｒＯ：０〜１０重量％、ＢａＯ：０〜１０重量％、ＺｎＯ：０〜１０重量％、ＺｒＯ2：０〜１０重量％、Ｌｉ2Ｏ：０〜２重量％、Ｎａ2Ｏ：０．５〜１０重量％、Ｋ2Ｏ：３〜１５重量％、Ｌｉ2Ｏ＋Ｎａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏ：７〜１７重量％、ＣｅＯ2０．８〜５重量％、Ｓｂ2Ｏ3：０〜１重量％、並びにＡｓ2Ｏ3：０〜１重量％からなることを特徴とする。
【００１４】
即ち、本発明者らは、上記従来の問題点を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、ガラスに所定量のＣｅＯ2を含有させることによって、Ｂｉ2Ｏ3含有ガラスの着色を防ぎ、ガラスを透明化できることを見出し、本発明を完成させた。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を、本発明の陰極線管用ガラス組成物を構成する各成分の作用に基いて詳細に説明する。
【００１６】
ＳｉＯ2はガラスの骨格をつくるネットワークフォーマーであるが、その含有量が４０重量％未満では、ガラスの化学的耐久性が低下して好ましくない。また、ＳｉＯ2の含有量が６０重量％を超えると、ガラスの粘度が高くなり溶融成形が困難になる。従って、ＳｉＯ2は４０〜６０重量％とする。
【００１７】
Ａｌ2Ｏ3はガラスの化学的耐久性を向上させる成分であるが、その含有量が６重量％を超えると、ガラスの粘度が高くなり溶融成形が困難になる。
【００１８】
ＭｇＯとＣａＯはガラスの化学的耐久性と粘度を調整する作用を奏するが、ＭｇＯが５重量を超えると、ガラスの粘性曲線が急峻になって、成形が困難になる。また、ＣａＯが８重量％を超えると、同様にガラスの粘性曲線が急峻になり成形が困難になる。特に、ＭｇＯ及びＣａＯの合計が１０重量％を超えると、同様の理由から成形が困難になる。従って、ＭｇＯは０〜５重量％、ＣａＯは０〜８重量％、ＭｇＯとＣａＯとの合計は０〜１０重量％とする。なお、ガラスの化学的耐久性の向上を考慮すると、ＭｇＯ及びＣａＯは合計で１重量％以上含有されるのが好ましい。
【００１９】
Ｂｉ2Ｏ3はＸ線を吸収する成分である。Ｂｉ2Ｏ3の含有量が２０重量％未満では、ガラスのＸ線吸収能力が十分ではなく、好ましくない。Ｂｉ2Ｏ3の含有量が４０重量％を超えると、ガラスの粘度が低下し成形が困難になる。従って、Ｂｉ2Ｏ3は２０〜４０重量％とする。
【００２０】
ＳｒＯはＸ線吸収成分であるが、Ｂｉ2Ｏ3の６５％程度のＸ線吸収能力しか持たないので、主としてガラスの粘性曲線の調整に用いられる。ＳｒＯの含有量が１０重量％を超えると、ガラスの液相温度が高くなり好ましくない。従って、ＳｒＯは０〜１０重量％とする。
【００２１】
ＢａＯはＸ線吸収成分であるが、Ｂｉ2Ｏ3の３０％程度のＸ線吸収能力しか持たないので、主としてガラスの粘性曲線の調整に用いられる。ＢａＯの含有量が１０重量％を超えると、ガラスの液相温度が上昇して好ましくない。従って、ＢａＯは０〜１０重量％とする。
【００２２】
ＺｎＯはＸ線吸収成分であるが、ＢａＯと同程度のＸ線吸収能力しか持たないので、主としてガラスの化学的耐久性を高めるのに用いられる。ＺｎＯの含有量が１０重量％を超えると、ガラスの液相温度が上昇して好ましくない。従って、ＺｎＯは０〜１０重量％とする。
【００２３】
ＺｒＯ2はＳｒＯと同程度のＸ線吸収能を有する。また、ガラスの化学的耐久性を向上させるが、ＺｒＯ2の含有量が１０重量％を超えると、ガラスの液相温度が上昇して好ましくない。従って、ＺｒＯ2は０〜１０重量％とする。
【００２４】
Ｌｉ2Ｏはガラスの溶解性を向上させるが、その含有量が２重量％を超えるとガラスの転移点が低くなるので不適当である。従って、Ｌｉ2Ｏは０〜２重量％とする。
【００２５】
Ｎａ2Ｏはガラスの溶解性を向上させるが、０．５重量％未満では溶解性を向上させる効果が小さく、１０重量％を超えると、ガラスの熱膨張係数が大きくなりすぎて好ましくない。従って、Ｎａ2Ｏは０．５〜１０重量％とする。
【００２６】
Ｋ2ＯもＮａ2Ｏと同様ガラスの溶解性を向上させるが、３重量％未満では溶解性向上の効果が小さく、１５重量％を超えると、ガラスの熱膨張係数が大きくなりすぎて好ましくない。従って、Ｋ2Ｏは３〜１５重量％とする。
【００２７】
ガラスの電気絶縁性を考慮しながら、Ｌｉ2Ｏ、Ｎａ2Ｏ及びＫ2Ｏのうち２種類以上を混合してガラスに加える場合は、Ｌｉ2Ｏ＋Ｎａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏが７〜１７重量％の範囲とする。この合計量が７重量％未満では、ガラスの溶解性が悪くなり、同時に熱膨張係数も小さくなり、１７重量％を超えると、ガラスの熱膨張率が大きくなりすぎると共に、ガラスの電気絶縁性が低下して好ましくない。
【００２８】
なお、本発明が目的とするブラウン管のネック管用ガラスは、ファンネル用ガラスと比較して高度の電気絶縁性を有することが要求されるので、アルカリ金属酸化物のなかでは、Ｋ2Ｏを主成分として用いるのが好適である。
【００２９】
ＣｅＯ2はＢｉ2Ｏ3による黒褐色の着色を防止する成分であるが、ＣｅＯ2が０．５重量％未満では着色防止の効果が小さく、５重量％を超えると、ＣｅＯ2による着色が現れ、好ましくない。従って、ＣｅＯ2の含有量は０．８〜５重量％とする。
【００３０】
Ｓｂ2Ｏ3はガラスの清澄剤として用いられるが、含有量が１重量％を超えても清澄剤としての効果の向上が認められないので、１重量％を上限とする。
【００３１】
Ａｓ2Ｏ3はＳｂ2Ｏ3と同様に清澄剤として用いられるが、１重量％を超えても清澄効果の向上が認められないので、１重量％を上限とする。
【００３２】
【実施例】
以下に実施例及び比較例を挙げて、本発明の陰極線管用ガラス組成物をより具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。
【００３３】
実施例１〜１３、比較例１，２
表１，２に示すガラス組成になるように調合した原料バッチを、白金ルツボに入れ、電気炉を用いて、１４５０℃にて４時間溶融した後、溶融ガラスをステンレス製の金型に流し出した。次いで、このガラスを６５０℃に保持された電気炉に入れて、室温まで徐冷した。徐冷したガラスを目視で観察し、ガラスの着色の有無を調べた。また、徐冷したガラスの密度を測定し、ガラス組成に基づいて０．６ÅにおけるＸ線吸収係数を計算して求めた。
【００３４】
結果を表１，２に示す。
【００３５】
【表１】
0003777635.tif 000002
【００３６】
【表２】
0003777635.tif 000003
【００３７】
表１，２より、本発明の陰極線管用ガラス組成物は、Ｂｉ2Ｏ3による着色がなく、しかもＸ線吸収係数が大きいので、陰極線管用ガラス、特にブラウン管のファンネル用ガラス、ネック管用ガラスに好適であることが明らかである。
【００３８】
【発明の効果】
以上詳述した通り、本発明の陰極線管用ガラス組成物によれば、Ｘ線吸収成分としてＰｂＯを用いることなく、Ｂｉ2Ｏ3を配合したガラス組成物であって、Ｂｉ2Ｏ3による着色の問題がなく、良好な透明性を有し、しかもＸ線吸収能が高く、ブラウン管のファンネルやネック管に好適な陰極線管用ガラス組成物が提供される。