JPH0212507B2

JPH0212507B2 -

Info

Publication number: JPH0212507B2
Application number: JP60017641A
Authority: JP
Inventors: Sadao Deyama; Shigemi Hirasawa; Tadao Kubo; Yoshifumi Tomita; Tosha Yamamoto; Koichi Sakai
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Powdered Metals Co Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Resonac Corp
Priority date: 1985-01-31
Filing date: 1985-01-31
Publication date: 1990-03-20
Also published as: JPS61176673A

Description

【発明の詳細な説明】本発明はブラウン管の内装用塗料に関するもの
である。更に詳しくは、ブラウン管の内側の導電
性被膜に特定の性状を与えることによりスパーク
電流の値を低くし、スパークに伴う種々の障害を
防止することを目的とする新規なブラウン管塗料
に関するものである。

本発明の説明に入る前に、ブラウン管の大体に
ついて説明する。第１図はブラウン管の一般的な
構造を示すもので、管の本体はガラス製で、頚部
１とコーン部２は一体成形され、影像部３が接着
されている。

コーン部２の外面には導電性の外装被膜６が、
内面には高圧導体４に連続して導電性の内装被膜
５が形成され、高圧導体には高圧電位が印加され
る。一方、外装被膜はアース電位にある。

これらの導電性被膜は通常、酸化チタンなどの
金属酸化物とグラフアイトとを、水ガラスなどの
アルカリ金属珪酸塩の水溶液に分散させた塗料を
用いて形成される。

電子銃７は頚部１に収容され、その接触子８が
内装被膜５に接触している。９はシヤドウマスク
である。（管の概略終り。）ところで、たとえば電子銃装着時の接触子８と
の摩擦などブラウン管の製造工程中、およびその
後の取り扱いによつて、内装被膜が微細片として
剥離するのは、僅かではあるが殆ど避けられない
ものである。そしてブラウン管の稼動中、電子銃
には通常＋数KV以上の電圧が印加されるため、
剥離した被膜片が電子銃７の電極間を短絡させて
スパーク電流を生じ、その電流値は500A以上に
も達する。

このような電流は、誘導結合または容量結合に
よりブラウン管に接続する電子回路に流れ込み、
耐電圧の低い半導体部品とか絶縁部品などを破損
したり、また電子銃の電極自体を破損することも
ある。そして実用上、スパーク電流が200Aを超
えると危険が高いとされている。

そこでこの短絡事故を防止するため、たとえば
米国特許254512号、同2829292号のように、被膜
の抵抗を1MΩ〜100MΩの高抵抗とする対策が提
案された。しかし、この対策は最近の生産方式に
は適合しない。その理由は、製造工程中で設計値
以上の高圧を電極に印加して初期段階でスパーク
させてしまう工程があるが、その際被膜の抵抗が
100KΩよりも高いと管の絶縁が破壊され、瞬間
的に管壁が穿孔してしまうためである。

また、被膜の特性について特定の抵抗値、即ち
スタテイツク抵抗値およびダイナミツク抵抗値を
規制する提案（特公昭58−32735号）や、抵抗塗
料の調製方法に関する提案（特公昭53−9400号）
その他がある。

しかし、これらの発明にはあるいは満足すべき
結果が得られなかつたり、あるいは実施上の困難
を伴うなどの問題があつた。

そこで発明者らは多くの要因について鋭意研究
の結果、次のような興味ある事実を見出した。

即ち、内装被膜が被膜の比抵抗は0.2Ω・cm
以上であること、被膜の表面粗さは6μ以上で
あること、の二つの条件を満足すれば、電子銃７
と高圧導体４との間の抵抗値が2KΩ以上程度の
比較的に低い抵抗でも、短絡時のスパーク電流を
200A以下に抑えられることである。

そこで、その実現のため、乾燥被膜が上記、
の特性を示す導電性塗料の開発に努めた結果、
以下に述べる本発明の塗料を完成した。

即ち本発明は、固形分の重量比でグラフアイト
10〜22％、金属酸化物30〜50％、表面処理剤２〜
９％および水ガラス25〜42％を含有する塗料にお
いて、塗料中に懸濁するグラフアイト単味粉末の
内で、粒径1μ以上のものの占める割合を18％以
上としたことを要旨とするものである。

以下、本発明をその実施例について、比較例と
対照しつつ詳細に説明する。

先ず、金属酸化物として二酸化チタン粉末を、
表面処理剤にはコロイド状の二酸化珪素を用い、
これらとグラフアイト粉末を、第１表の項目欄に
“造粒で”と記した割合に配合して水中で充分混
合したのち、噴霧乾燥法により複合造粒粉を作成
した。

次いで同表に“単味で”と記した所定量のグラ
フアイト粉末（その粒度は第２表左欄の通り、各
試料毎に変えてある。）と水ガラスとをこの造粒
粉に配合し、分散剤１％を添加した水を分散媒と
する試験用塗料を調合した。

塗布の塗り方にはフローコーテイング、ブラシ
コーテイング、デイツプコーテイング、スプレー
コーテイングなど種々の方法があり、塗料の濃度
は、塗布方法に適合する粘度に調整される。ここ
では、フローコート向きに調整した。

なお、塗料成分の一部を予め複合粉にして配合
するのは、各成分とくに金属酸化物の分散安定性
を高めて調合後の可使時間を長くし、ブラウン管
の量産に適合させるためである。それ故実験的規
模では、全成分を同時に配合しても被膜の性状に
格別の影響はない。複合粉の作成法自体は本発明
の要旨ではないのでここでは省略するが、詳細は
特開昭56−41655号にに開示してある。

次に、それぞれの塗料をフローコート法により
ブラウン管の内面に塗布し、50℃で30分間乾燥
後、430℃で60分間焼成して導電性の内装被膜を
形成して以下の試験に供した。

先ずこの被膜それぞれの表面粗さを小坂研究所
製SE−3F型表面粗さ計（ダイヤモンド触針；先
端3μR）で測定し、その結果を第２表右欄に示し
た。

次に電子銃の装着その他通常の工程で完成され
たブラウン管について、高圧導体と電子銃の間の
抵抗を測定（データは第４図）し、また、電子銃
の電極間を瞬間的に短絡させた時の短絡電流値を
測定してスパーク電流とし、第２表に示した。

なお被膜の比抵抗の測定は試験片により、即ち
大きさ26mm×76mm×1.5mmのガラス板の片面全面
にそれぞれの塗料を乾燥後の膜厚が約20μになる
ように塗布し、これを100℃で30分間乾燥後400℃
で60分間焼成して試料とした。

そして、各試料の被膜の密度と被膜上２点間の
電気抵抗を測定して比抵抗を求め、同じく第２表
に示した。

これらの実験結果の考察に資するため、以上の
データをグラフ化して第２図〜第４図に示す。各
図中の点に付記した数字１〜８は、表記の実施例
（〇）および比較例（△）の通し番号である。

第２図は被膜の表面粗さとスパーク電流との関
係を示すもので、同図から解るように、スパーク
電流を200A以下にするためには、被膜の表面粗
さを6μ以上にする必要がある。

ここで、内装被膜の表面粗さの影響については
次のように考えられる。即ち、ブラウン管製造の
最終段階で、ブラウン管内を真空にした後、微量
の窒素、一酸化炭素、メタン、水などの残存ガス
はバリウムゲツターを用いて除去されるが、その
際、金属バリウムが内装被膜上に蒸着する。その
ため内装被膜の表面が粗い場合はよいが、平坦に
近い場合には蒸着した金属バリウムが連続被膜を
形成し、内装被膜の抵抗を低下させる。その限界
が表面粗さ6μであると考えられる。

この表面粗さに大きく影響するのは単味で添加
されるグラフアイトの粒度であり、第２表の粒径
1μ以上のグラフアイトの含有率と表面粗さとの
間には、正の相関がある。そして最小自乗法で検
定すると、表面粗さを6μ以上に保つための最小
含有率が18％であることが解る。

第３図は被膜の比抵抗とスパーク電流との関係
を示すもので、同図から解るように、スパーク電
流を200A以下にするためには、被膜の比抵抗を
約0.2Ω・cm以上にする必要がある。被膜の比抵
抗が0.2Ω・cm未満の場合は、高圧導体・電子銃
間の被膜抵抗が2KΩ未満となり、電流が流れ易
くなるために、短絡時のスパーク電流が大きくな
る。比抵抗の条件内の比較例６でスパーク電流が
大きいのは、面粗さの影響である。

第４図は高圧導体と電子銃との間の電気抵抗と
スパーク電流との関係を示すもので、内装被膜が
本発明の前記要件、を充たす限り、その抵抗
が約２〜9KΩの比較的に低い値でも、短絡時の
スパーク電流を200A以下に抑えられることを示
している。

以上で本発明の特徴部分の説明を終わり、次に
導電性塗料では一般的な成分であるが、グラフア
イト以下の各成分の作用と組成範囲につき纏めて
説明する。

＜グラフアイトおよび金属酸化物＞ともに被膜の電気抵抗に関係し、グラフアイト
は抵抗を小さく、金属酸化物は大きくする方向に
作用する。また被膜中の含有率は、一方が増えれ
ば一方は減る関係にある。

そこで被膜の抵抗を２〜100KΩの範囲内に抑
える限界を実験値から求めると、2KΩ以上の抵
抗を得るためにはグラフアイトは22％以下、金属
酸化物は30％以上にする必要があり、一方100K
Ω以下に抑えるためにはグラフアイトは10％以
上、金属酸化物は50％以下にする必要がある。

＜表面処理剤＞金属酸化物の表面を被つて水ガラス中における
分散性を良くする作用と、造粒粉の結合剤として
働き塗料中で造粒粉を崩壊させない作用があり、
そのため２％以上を必要とする。ただし、９％を
越えると過剰分が塗料中に遊離して存在し、乾燥
後の被膜に亀裂などの欠陥を生じる要因となる。

＜水ガラス＞剥離を最も忌避する内装被膜の接着剤であり、
所要の強度を得るため25％以上を必要とする。た
だし、添加量が42％を越えると被膜の表面が平滑
になり好ましくない上に、ガス放出量が多くなつ
てブラウン管の寿命に影響するなどの問題を生じ
る。

これらの知見から導かれる各成分の適正範囲は
次の通りである。

グラフアイト……10〜22％金属酸化物……30〜50％表面処理剤……２〜９％水ガラス……25〜42％以上に詳述したように、本発明に係る塗料によ
れば、比抵抗が0.2Ω・cm以上、表面粗さが
6μ以上の二つの条件を充たす被膜が得られる。

そしてその効果として、この塗料を内装に用い
たブラウン管では200A以上のスパーク電流の発
生を抑制され、従つて、スパークに伴う種々の障
害を未然に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はブラウン管の一般的な構造を示す断面
図、第２図は内装被膜の表面粗さとスパーク電流
との関係を示すグラフ、第３図は内装被膜を比抵
抗とスパーク電流との関係を示すグラフ、第４図
は高圧導体と電子銃との間の抵抗とスパーク電流
との関係を示すグラフである。１……ブラウン管の頚部、２……コーン部、３
……影像部、４……高圧導体、５……内装被膜、
６……外装被膜、７……電子銃、８……接触子。

【表】

Claims

【特許請求の範囲】１全体の組成が固形分の重量比でグラフアイト
10〜22％、金属酸化物30〜50％、表面処理剤２〜
９％および水ガラス25〜42％を含有する塗料にお
いて、グラフアイトの一部は金属酸化物および表
面処理剤との複合造粒粉の形で、グラフアイトの
残部は単味粉末の形で添加され、且つ塗料中に懸
濁するグラフアイト単味粉末の内、粒径1μ以上
のものが18％以上を占めることを特徴とするブラ
ウン管の内装用塗料。２金属酸化物が酸化チタン、表面処理剤が酸化
珪素である特許請求の範囲第１項に記載の塗料。