JP3301885B2 - 陰極線管内装用塗料 - Google Patents
陰極線管内装用塗料Info
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Description
み、金属酸化物粒子および黒鉛粒子を分散させた陰極線
管内装用の塗料に関する。
電性被膜が施されている。この導電性被膜は、導電性粒
子を含有する塗料をファンネル部の内面に塗布し、次い
で乾燥させ、空気中で加熱することにより形成される。
剤を含有する水媒体中に、導電材の黒鉛粒子と任意の電
気抵抗値に調整するための酸化鉄、酸化チタン、炭化珪
素に代表される金属酸化物または金属炭化物の粒子を懸
濁、分散させたものである。この他に適用するブラウン
管の仕様によっては導電材料の黒鉛粒子のみを懸濁、分
散させた塗料もあるが、特公昭63−45428号公報
に詳記されているようにスパーク電流が比較的高くなる
ため、黒鉛と金属酸化物等の粒子を併用するのが一般的
である。即ち、黒鉛は導電性を付与し被膜の電気抵抗値
を下げ、金属酸化物等は充填材として機能する一方、接
着剤の水ガラスと同様に被膜の抵抗値を高める作用を持
っている。そこでこれらの配合比率を加減することによ
って、被膜の電気抵抗値や接着強度を所定の値に制御す
るわけである。
分散させること、加えて塗料の可使時間を長くするため
に分散し続けさせることは、陰極線管の内装用塗料にお
いて、大変重要なことである。陰極線管の内装用塗料中
の含有成分の分散安定性の向上、可使時間の延長化につ
いては、当出願人においても種々の検討を重ねており、
例えば、前記した公報には以下のような知見を記載して
いる。これは黒鉛と金属酸化物の微粒子を陰電荷を帯び
た表面処理剤を用いて造粒することで全体として陰電荷
を帯びた複合粉末を先ず作製し、次いでこの複合粉末
を、結合剤および分散剤を含む水中に懸濁させて塗料に
するというものである。
を塗布する作業工程では、従来、スプレー塗布法、刷毛
塗り法が多用されていたが、近年、生産技術改善の要請
からフローコート法と呼ばれる流し塗り法が主体になっ
てきている。これにより、適用する塗料には塗料粘度を
低くすることが要求されている。すなわち、従来の塗布
方法による塗料の粘度は100〜200mPa・sであ
ったのに対し、フローコート用塗料の粘度は10mPa
・s程度と低い。この結果、塗料中の金属酸化物粒子の
分散を保持することが困難になることは液体中の粒子の
自然沈降状態を表すストークスの式より明らかである。
さらに保存環境に対する影響を加味すると、上記の従来
技術では不満足であり、より一層の分散性の改善が求め
られている。
み、金属酸化物粒子および黒鉛粒子が分散した水ガラス
含有の塗料において、特に高温下での分散安定性に優
れ、長期間の保存を可能にし、さらに取扱いが簡便な塗
料を提供することにある。他の目的は以下の説明の中で
明らかにする。
本発明の要部は、分散剤と水ガラスを含む水媒体中に、
シリカ・アルミナ被覆が施された金属酸化物粒子と黒鉛
粒子とを懸濁、分散した陰極線管の内面に塗布する塗料
であって、前記シリカ・アルミナ被覆中のアルミナ含有
量が20〜60重量%に調整することにある。
化物粒子を懸濁・分散させるために金属酸化物粒子の表
面にシリカ被覆、アルミナ被覆、あるいはシリカ・アル
ミナ被覆を施すことが有効であることは良く知られてい
る(例えば、「酸化チタン−物性と応用技術」 清野
学著 29〜30頁)。ここでも記載されているよう
に、被覆中のシリカは親水性に寄与し、アルミナは親油
性、耐候性の向上を付与するものである。この他にも、
例えば、特開昭53−33228号公報では二酸化チタ
ンに高密度、無定形のシリカの連続被覆をし、さらにそ
の表面にアルミナを沈着させた二酸化チタン顔料を塗料
組成物中に使用すると顔料の分散性や塗膜の色彩保持力
が向上することが記載されている。この先行技術は二酸
化チタン顔料の処理方法については明記されているが、
媒体中に水ガラスを含有するアルカリ媒体で塗料化した
時の特性や具体的な塗料の適用については明記されてい
ない。
トアニオンを含んだ水溶液、つまり水ガラスを含有した
水媒体中に、シリカ・アルミナ被覆を施こした酸化チタ
ンまたは酸化鉄のような金属酸化物粒子および黒鉛粒子
を懸濁、分散させた陰極線管の内装用塗料において、前
記シリカ・アルミナ被覆中のアルミナ含有量が20〜6
0重量%にしたものである。この場合、アルミナ含有量
は30〜50重量%であることがより好ましい。アルミ
ナにはシリカの溶解を抑制する効果があるが、この含有
量も60重量%を越えると、KOH水溶液、NaOH水
溶液等のアルカリ水溶液中に懸濁させた場合と同様に水
ガラスを含んだ水媒体中においても、アルミナの表面電
荷が低いことに起因する粒子の凝集・沈降が発生する。
ミナ含有量が20重量%未満、言い換えるとシリカ含有
量が80重量%以上ではシリカ・アルミナ被覆の結合に
起因する粒子の凝集、沈降が発生する。これは、シリカ
がアルミナに比べ、水ガラスへの溶解度が非常に高いた
めで、塗料の長期間の放置或いは保存環境の温度変化で
生じる現象である。
カ含有量が高いと、被覆中のシリカ成分がシリケートと
して水ガラス中に溶解していき、局所的に水溶液中のシ
リケートのイオンミセル濃度が上昇する。このようにイ
オンミセル濃度の上昇した水溶液は濃度平衡の点で不安
定であり、液中に存在する粒子の表面にシリカとして析
出していく。この現象が続くと分散粒子同士の結合が起
こり易くなり、上記したとおり、粒子の凝集、沈降が発
生し、本発明の目的である塗料の分散安定性の向上、可
使時間の延長化が図れなくなると考えられる。
明していく。 (塗料の調整)導電材として粒径0.05〜0.1μm
程度に粉砕した黒鉛粒子と、表1に示す8種の酸化チタ
ン粒子(T1〜T8)および7種の酸化鉄粒子(F1〜
F7)を分散粒子として、分散剤にカルボキシメチルセ
ルロース(Carboxy MethylCellulose、以下CMCと
略す)、結合剤に珪酸カリウムと媒質である水を塗料材
料として用意した。これら材料を以下に示す配合割合で
投入し、攪拌機を用いて十分に攪拌して各懸濁液を作製
した。 黒鉛粒子 3.0重量部 金属酸化物粒子 18.0重量部 CMC 0.3重量部 珪酸カリウム 8.7重量部 水 70.0重量部
分散処理をすることで陰極線管の内装用塗料とした。ま
た本出願人により先に発明された特公昭63−4542
8号公報記載の複合導電粒子を用いたものも作製し、同
時に比較した。
分散粒子の分散状態が変化すると共に、塗料温度の上昇
で粘度が低下し、分散粒子は沈降し易くなる。このた
め、高温下での分散安定性は、環境の影響を受けずに長
期にわたり塗料の可使時間を保つという観点で重要な課
題項目である。そこで、この検討評価としては製作した
各塗料を50℃で3週間塗料を放置して含有分散粒子の
沈降状況を調査した。具体的には、100mlのスクリ
ュー管に塗料を注ぎ、密栓して、50℃に保った恒温槽
中で3週間塗料を放置をした。放置後、管中の沈降物の
厚み(又は高さ)と注ぎ込んだ塗料の高さから沈降率
を、沈降率(%)=(管中の沈降物の厚み(又は高さ)
÷管中の塗料の高さ)×100 により算出した。そし
て、この検討で沈降物が少ない塗料ほど高温下で良好な
分散性を有すると判断した。結果を第1表に示す。
られる均一化処理に対する評価の説明をする。発明が解
決しようとする課題の項でも記したように、近年のブラ
ウン管製造工程では内装被膜を形成するための塗料の塗
布方法として、流し塗り(フローコート)法が主体であ
る。この流し塗り法では過剰に流れ出た導電塗料は回収
され、再度、流し塗られる。このため、塗料の一部は数
回にわたる循環をし、塗料溜まりのタンク内で均一化
(攪拌)処理を受けることとなる。しかしながら、この
攪拌処理を長時間受けると金属酸化物表面の被覆が破壊
され、金属酸化物表面の電荷が変化をし、電気的吸引に
よる凝集が発生するようになる。この現象の実験的な検
討として、塗料を400回転/分の速度で回転する攪拌
機で6時間処理し、その後、スクリュー管に静かに塗料
を注ぎ、10分間放置したときの沈降状況を観察した。
沈降の状態は、前述の高温下放置の時と同様、沈降率
(%)=(管中の沈降物の厚み(又は高さ)÷管中の塗
料の高さ)×100より算出した。
はAl2O3/(Al2O3+SiO2)を示す。沈降率
(%)50℃は50℃で3週間放置後における沈澱物の
厚み/全塗料の高さを示す。沈降率(%)攪拌は攪拌機
−400回転/分の条件で6時間攪拌処理し、10分間
放置したときの沈澱物の厚み/全塗料の高さを示す。複
合導電粒子は特公昭63−45428号公報記載の複合
導電粒子を示す。備考は評価結果に応じて実施例と比較
例とに区分けしたものである。
沈降率が50℃−3週間後では、表1で明らかなよう
に、アルミナ含有量が20〜60重量%の範囲内とそれ
以外では沈降率の差が顕著であり、表1中備考に付した
実施例1〜9の塗料が高温下での分散安定性において他
のものよりも非常に優れている。また、6時間攪拌処理
した後、10分間放置したときの沈降率も前記とほぼ同
様な傾向であった。つまり、酸化チタンではシリカ・ア
ルミナ被覆中のアルミナ含有量が20重量%未満のもの
(比較例1)および86重量%を越えたもの(比較例
2)、酸化鉄でも20重量%未満のもの(比較例5)お
よび63重量%を越えたもの(比較例6)、被覆処理を
しない酸化チタン(比較例3)および酸化鉄(比較例
7)、さらに特公昭63−45428号記載の複合導電
粒子(比較例4)の塗料では沈降量が多く、その範囲内
にある実施例1〜5(酸化チタン;T2,T3,T4,
T5,T6の塗料)と実施例6〜9(酸化鉄;F2,F
3,F4,F5の塗料)では沈降量が少ない。特に、ア
ルミナ含有量としては何れもが約30〜50重量%であ
るときに分散安定性がより最良なものとなる。そして、
両者の間では沈降率の差が顕著であり、表1中、実施例
1〜9の塗料が陰極線管内装用の塗料に求められる均一
化処理の点においても非常に優れていることが分かる。
子が分散した水ガラス含有の塗料においては、シリカ・
アルミナ被覆中のアルミナ含有率を特定した範囲に調整
するだけで有用な結果が得られることが判明した。この
ことから、本発明塗料は温度環境、長時間の均一化処理
のような環境下で安定な分散状態を保つことができる。
管内装用の塗料は、保存環境の影響を受けにくく、長期
間の保存が可能であり、さらに取扱いが簡便な塗料を供
給することができる。加えて、本発明の塗料は本出願人
の保有技術である複合導電粒子を製造するための噴霧乾
燥工程を必要としない塗料なので、安価に塗料を供給す
ることができる。
Claims (1)
- 【請求項1】 分散剤と水ガラスを含む水媒体中に、シ
リカ・アルミナ被覆が施された金属酸化物粒子と黒鉛粒
子とを懸濁、分散した陰極線管の内面に塗布する塗料で
あって、前記シリカ・アルミナ被覆中のアルミナ含有量
が20〜60重量%であることを特徴とする陰極線管内
装用塗料。
Priority Applications (5)
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---|---|---|---|
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NL1002804A NL1002804C2 (nl) | 1995-04-04 | 1996-04-04 | Bekledingsmateriaal voor een binnenlaag van een kathodestraalbuis. |
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH08269363A JPH08269363A (ja) | 1996-10-15 |
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Country | Link |
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-
1995
- 1995-04-04 JP JP10158795A patent/JP3301885B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-04-04 KR KR1019960010281A patent/KR100204172B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
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