JPS59200798A - 粉体の非水溶液系電着法 - Google Patents

粉体の非水溶液系電着法

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JPS59200798A
JPS59200798A JP7571183A JP7571183A JPS59200798A JP S59200798 A JPS59200798 A JP S59200798A JP 7571183 A JP7571183 A JP 7571183A JP 7571183 A JP7571183 A JP 7571183A JP S59200798 A JPS59200798 A JP S59200798A
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electrolyte
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住 紘一郎
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豊 鈴木
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、例えば真空管或いは陰極線管の防熱型カンー
ドにおけるヒーター表面への絶縁材としてアルミナ電着
する場合等に適用して好適な粉体の非水溶液系電着法に
係る。
背景技術とその問題点 上述したよ、うなアルミナ粉をはじめとする各種粉体の
非水溶液系電着法としてケトン系溶媒に、ニトロセルロ
ースを溶解し粉体を混入した電着液によっていわゆるプ
ラス電着な行うようにした粉体の非水溶液系定着法は、
例えば特公昭50−20431号公報、特開昭53−1
18363号公報等に開示されている。このような非水
溶液系電着法は、従来一般の水溶液系電着液によるいわ
ゆるマイナス電着法による場合に比して優れた粉体電着
を行うことができる。
例えば陰極線管の防熱型カンードのヒーターにアルミナ
を電着法によって形成する場合、従来一般の水溶液系電
着法による場合、その電解液中に含まれた水H20が粉
体電着に際してHとOH−とに分離され、H+が負極側
とされた被電着体としての透明電極側にひかれ、これが
透明電極と反応してH2ガスを生成する。従ってこのガ
スの発生によって電着されたアルミナ粉体膜にピンホー
ルが生じたりその表面に凹凸が生じたりして粉体の充填
密度を低下させ、また表面性を悪化させるなどの望まし
くない現象が生じる。また、その電着反応においては、
その電着反応以外に水の電気分解が生じるために電流効
率が悪(所定の電着膜厚を得るのに比較的長時間を必要
とする。更に電着液中に添加する金属塩の金屑が、絶縁
不良の原因になったり1−る望ましくない現象が生じる
これに比し、非水溶液系電着法による場合、この電着液
中にほとんど水分が存在せず、また存在したとしてもこ
れがプラス電着法すなわち被電着側が正極側であるため
に、水が分解して生じたH+は、対向電朽側に引きよせ
られて上述した望ましくない現象を発生させるような恐
れがない。
このように非水溶液系電着法による場合、多くの利点を
有するものの実際上この種電着液においては、その電着
の再現性及び電着液の安定性、繰り返し使用等において
必ずしも満足できるものではな(、これらの欠点を改良
するものとして、本出願人は、先に特願昭57−160
252号出願によって新規な「粉体の非水溶液系電着法
」を提供した。
この電着法においては、ケトン系溶媒に、ニトロセルロ
ースを溶解し且つ粉体を混入した電解液によって電着、
いわゆるプラス電着をなす粉体の非水溶液系電着法にお
いて、その電解液中に強酸及び強アルカリを添加してこ
の電解液の電気伝導度が1〜30μU/cmとされるよ
うにして電解液中の電極間の泳動電界すなわち電極間の
電位勾配が所要の勾配を有するようにし、且つ電極近傍
においてはこれより急峻な所要の分解電界が生じるよう
にするものである。
すなわち、この非水系泳動電着法においては、その電荷
供与剤として強酸、すなわち硫酸または燐酸を用いるも
ので、この方法による場合、ニトロセルロースが粉体表
面を覆い硫酸ないしは燐i−の陰イオンが粉体粒子の表
面に吸着することによっていかなる粉体もほぼ同一条件
で電着できるという効果を得ようとするものである。と
ころがこの方法によってヒーター表面へのアルミナ電着
を行う場合、特にそのアルミナ粉体として市販のアルミ
ナ粉体を用いる場合、その製造ロット毎に電着性が異な
り電着液におけるニトロセルロースの、&t、アルカリ
量などの電着液の組成の調整を各ロット毎に行う必要が
ある上に、このようにしてもなお良好な電着性がなし得
られず、このロット分を廃棄せざる得ないような場合も
生じる。
発明の目的 本発明は、このような欠点を解消した粉体の非水溶液系
電着法を提供するものである。
発明の概要 すなわち、本発明においては従来、アルミナ粉体の電池
を行う場合、アルミナの粒子に吸着している不純′tM
、解質を除去するために、純水による洗浄を行っている
が、この場合、電解質の排除はできても、アルミナ表面
の界面化学的性質をそろえることができずに電位決定イ
オンの例えばS04の吸着による帯電が不安定に行われ
てこれがためアルミナの製造ロット毎に電着条件が変化
していることに因ることを究明し、予めアルミナ粉体に
強制的に一様の電解質の吸着を行わしめる。
以下本発明について説明するに、本発明においては、ケ
トン系溶媒に、ニトロセルロースを溶解し粉体を混入し
た電解液によって電着がなされる粉体の非水溶液系電着
法において、電解液に強酸及び強アルカリを添加して1
〜30μU/cmの電気伝導度としたN解液によって粉
体の電着を行うものであるが特にその電解液に混入する
粉体を予め上述の電解液の、粉体の帯電に寄与する電位
決定イオンを有する電M質水溶液に浸漬洗浄し、その後
この電解質を洗浄して充分乾燥して用いる。
実施例 本発明においては、図に示すように、容器(1)内に後
述する特別の組成を有する非水溶液系電解液(2)を収
容し、この電解液(2)中に被電着体(3)、例えばア
ルミナ電着を行わんとするヒーターを配置する。また電
解液(2)中に被電着体(3)に対向して対向型! (
4)、例えば円筒状のアルミニウム′FIL4iThを
被電着体(3)の周囲に浸漬配置する。(5)は′$、
電着体(3)を保持する例えばビンセット構成による電
極でこの電極(5)側を正極として両電極(5)及び(
4)間に直流電源(6)を印加していわゆるプラス電着
な行う。
電解液(2)の溶媒としては、ケトン系溶液例えばアセ
トン、メチルエチルケトン(M E K )、ジエチル
ケトン、メチルイソブチルケトン(MIBK)、ジイソ
ブチルケトン(DIBK)とジアセトンアルコールとの
混合液、アセトンとインプロピルアルコールとの混合液
、アセトンとトルエンとの混合液等を用い得る。
また電解液中に添加するアルカリとしては、テトラメチ
ルアンモニウムヒドロオキサイド(cH3)4NOH(
以下TMAHと略称する)或いは(CnH2n+1 )
4NOH1またはKOH、NaOH等を使用し得る。
更に電n′(液中に添加する強酸としては硫酸H2So
4゜燐酸H3PO4を用いる。
また、’miW液(2)中の粉体は、被電着粉体膜とし
て製氷される各種粉体、例えばアルミナ電着においては
アルミナ粉、また蛍光体膜の電着においては各種蛍光体
例えばY2O3: Eu 、 Y2O2S:Eu 。
Y2O2S:Tb 、 Cab:Ce 、その他ZnS
系蛍光体例えばZnS:(’u 、 Ag 、 ZnS
:Ag 、或いは白黒用蛍光体、或いはカンード電着に
おいては(Ba、Sr、Ca)■3゜MgO等、半導体
装置のメサ溝への電着にお℃・てkま、5i02.Si
O,多結晶又は非晶質S + 、 S i3N4等の粉
体、その他ZnO,TiO2,LaB6.WC,W、 
Mo、Ni 、kQ、 7 タo シアニン、カーボン
ブラック等の各粉体を用(・得る。
そして、これら粉体は、電解液において、この粉体な帯
電させるための電位決定イオンを有する電解質水溶液、
すなわち燐酸水溶液、或℃・釦ま硫酸水溶液に浸漬させ
て、これを洗浄する作業へと、その後、この電解質を排
除するための純水、成り・はイオン交換水で洗浄液が1
00μ0廊以下となるまで洗浄する作業と、これを充分
乾燥する作業とを行っておく。
電解液の標準組成としては、 粉体の平均粒径が大きくなるにつれ、ニトロセルロース
量、及び粉体の濃度を上げる必要が生ずる。
また電着条件としては、例えば20〜5oov (DC
) 。
電流密度1.6〜2.5 m A /crn2で、10
0μmの厚さの電着は05秒となる。
また電解液へのアルカリの添加は、主として電極(4)
と被電着体(3)との間に所要の電位勾配すなわち泳動
電界が得られる程度の電気伝導度の付与と、電極(4)
と被電着体(3)の近傍において、泳動電界に比し急峻
な電位勾配を得るためであり、また強酸の添加は帯電効
果を得るためのものであるが、両者は全体としてはほぼ
中和した形のものが、すなわちPHI〜7で良好な電着
が行われる。このPHは5分間放哲したときの値として
示したものである。そしてこれらアルカリ及び酸の混入
量は、これがあまり濃いと’il ’j’J4液に沈殿
物が発生するので両者の儂度はある程度薄い方が望まし
いが、その電気伝導度は、上述したように電極(4)と
被電着体との間に所要の電気泳動電界が生じ、しかも電
極(4)及び被電着体(3)の近傍においてはこれより
電位勾配が急峻な所要の分解電界強度を得ることができ
る1〜30μU/cIrLとされる。すなわち、ここに
1〜30ヌ七に選定する理由は、1μUAm未満では、
電極(5)及び(6)即に所要の電界が得られなくなり
、また30μしらを越えると溶液抵抗が低くなり過ぎて
電極近傍に電界が集中してしまって電気泳動かしなくな
ることを見出したことによる。
更に、ヒーター上にアルミナ粉末の電着を行う場合につ
いて詳細に説明する。この例では電位決定イオンが硫酸
イオンの場合で、この場合、市販のアルミナ500〜6
00gを純水、或いはイオン交換水1000CC、濃硫
酸20〜50ccとともに容器に入れローリングを行う
。その後、これをアルミナ粉末粒子を通さないグラスフ
ィルターによってフィルター下からの減圧による強制的
f過によってf別する。このf側抜のアルミナは髄酸イ
オゾを過剰に含んでいるので、これを除去するために純
水またはイオン交換水で洗浄し、同様のr別を行いその
洗浄液が100μO/′cTLとなるまで洗浄jコ別を
行う。その後この洗浄されたアルミナ粉を水分がなくな
る迄充分乾燥する。一方、電着のバインダートシテのニ
トロセルロース5〜10g例えば8.6gを3000c
cのアセトンに充分溶解させる。そして、これに前述の
乾燥アルミナ600gを入れてローリングし、アルミナ
粒子のまわりにニトロセルロース分子を充分吸着させる
。そして、電着時に粉末の帯電を効果的に行わせるため
TMAH(10%水溶液)を100〜400μe1例え
は360μL注入し充分ローリングする。このようにし
て得た電着ペーストを図で説明した容器(1)内に収容
して電着を行う。この場合上述した電着ペーストを例え
ば400CC用い、これにアセトン1000ccに対し
、濃硫酸をQ、5 c c入れた濃硫酸の希釈液を20
CC入れる。そして、500vで0.2秒の電着を行っ
た。
この方法による場合、アルミナ電着の製造ロットを異に
するものに関しても再現性良(、一定の調合組成で安定
な電着作業を行うことができた。
尚、上述した例では、アルミナ粉体に電荷を供与する電
位決定イオンが硫酸イオンである場合、すなわち電解質
が硫酸の場合で、アルミナ粉末に対しこの電解質の硫酸
による洗浄を行った場合であるが、電着時の電荷供与の
電解質が燐酸である場合、燐酸による洗浄によづて同様
の効果を得ることができた。
発明の効果 上述した本発明による電着法によれば、非水溶液系電着
法を適用したことによって電着された電着膜は緻密で、
且つ電着膜の厚さ方向に関する粒径分布が一様で、表面
平滑性に優れている。また、その下地金属となる例えば
陰極線管におけるヒーターを阻害することがなく、下地
金属材の選定の自由度が大で多種の電着が可能となった
。また被電着物に不純物混入が少なく高純度の電着膜が
得られる。また高効率で電着がなされるので、例えば従
来の水溶性電着で3分間を要した電着を0.3秒で行う
ことができた。
また特に本発明によるときは、安定した再現性のよい電
着を行うことができ、電着液の寿命が従来数回の使用し
かできなかったのに比し、本発明によるときは数百回の
使用が可能となった。そして、市販アルミナ粉を用いる
場合においても本発明によるときは、アルミナの製造ロ
ットに左右されることなく一定の調合組成で安定な電着
すなわち強固な電着、膜強度、平滑性、緻密性が得られ
た。これは、本発明による場合、用いるアルミナ粉末に
対し、予め、電位決定イオンを含むNN質で洗浄するこ
とによってこの表面に強制的に電位決定イオンを吸着さ
せて、一旦この表面を一定にすることによってアルミオ
粉末のロット毎の不安定性を排除することができたこと
によると思われる。
【図面の簡単な説明】
図は本発明による電着法を実施する装置の構成図である
。 fl+は容器、(2)は電解液、(3)は被電着体、(
4)及び(5)は電極である。 手続補正書 1.事件の表示 昭和58年特許願第 75711 号 2、発明ノ名称  粉体の非水溶液系電着法3、補正を
する者 代表取締役 大 賀 典 雄 6、補正により増加する発明の数 7、補正 の 対 象  明細書の発明の詳細な説明の
欄8、補正の内容

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ケトン系溶媒に、ニトロセルロースを溶解し粉体を混入
    した電解液によって電着がなされる粉体の非水溶液系電
    着法において、上記電解液に強酸及び強アルカリを添加
    して1〜30μ0/儂の電気伝導度とした電解液によっ
    て上記粉体の電着を行い、上記電解液に混入する上記粉
    体は、予め上記電解液の上記粉体の帯電に寄与する電位
    決定イオンを有する電#質水溶液に浸漬洗浄し、その後
    上記電解質を洗浄して充分乾燥することを特徴とする粉
    体の非水溶系電着法。
JP7571183A 1983-04-29 1983-04-29 粉体の非水溶液系電着法 Granted JPS59200798A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO1989000617A1 (en) * 1987-07-17 1989-01-26 Nobuyuki Koura Process for preparing superconductor
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US6242854B1 (en) 1998-01-20 2001-06-05 Matsushita Electronics Corporation Indirectly heated cathode for a CRT having high purity alumina insulating layer with limited amounts of Na OR Si

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