KR0134953B1 - 음극선관용 코우팅 조성물 - Google Patents

음극선관용 코우팅 조성물

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KR0134953B1 KR1019910008180A KR910008180A KR0134953B1 KR 0134953 B1 KR0134953 B1 KR 0134953B1 KR 1019910008180 A KR1019910008180 A KR 1019910008180A KR 910008180 A KR910008180 A KR 910008180A KR 0134953 B1 KR0134953 B1 KR 0134953B1
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Abstract

본 발명은, 약 0.5-20μ의 평균 입자 크기를 갖는 제올라이트 분말, 약 0.1-15범위내에 있는 제올라이트 대 흑연의 안료 비율을 갖는 전기적으로 전도성인 흑연 분말, 유기 증점제, 물유리, 및 나머지의 물로 구성되고, 약 150-700cps 범위 내 점도를 갖는, 음극선관용 코우팅 조성물에 관한 것이다.

Description

음극선관용 코우팅 조성물
제1도는 합성 제올라이트 Silton AMT 30의 입자크기분포를 도시함.
제2a도 및 제2b도는 각각 본 발명의 내부 깔때기 코우팅 및 종래의 내부 깔때기 코우팅으로 코우팅된 깔때기의 내부도면을 도시함.
제3도는 Silton AMT 30(A)(샘플 1) 및 칼륨 물유리 고체물질 분말(샘플 2)의 중량 감소를 나타내는 그래프임.
제4도는 본 발명의 코우팅 분산물 및 상업적으로 구입가능한 코우팅 분산물의 테이프 시험 사진이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 깔때기 내부 표면 4 : 분말 A
2 : 내부 코우트 4' : 칼륨 물유리 고체의 가상입자
3 : 흑연 입자 5 : 고체 매트릭스
본 발명은 내부 코우팅의 전기 저항을 증가시키기 위해, 주로 0.5-20μ, 바람직하게는 1-7μ의 입자 크기를 갖는 합성 제올라이트 분말(나트륨 알루미노실리케이트의 형태임)이 전기적으로 전도성인 흑연 분말과 함께 사용된다는 점에 특징이 있는 음극선관용 내부 코우팅 물질에 관한 것이다.
본 발명은 또한 제올라이트 분말이 그것이 코우팅 조성물에 혼입되기 전, 과량의 물을 제거하기 위해 150-1000℃, 바람직하게는 400-1000℃의 온도에서 가열됨으로써 가공처리되는 내부 코우팅 물질에 관한 것이다.
본 발명은 또한 나트륨 이온들 전부 또는 일부가 다른 알칼리 및/또는 알칼리 토금속 이온으로 치환되는 내부 코우팅 물질에 관한 것이다.
본 발명은 또한 실리케이트 입자 대 흑연의 안료 비율이, 430℃에서 구워진(baked) 코우팅의 고유 전기 저항이 0.05-34,000Ω.cm의 범위 내에 있도록 변화가능한 내부 코우팅 물질에 관한 것이다. 상기 전기저항은 바람직하게 0.1-3000Ω.cm, 가장 바람직하게는 약 1-300Ω.cm의 범위내이다.
본 발명은 또한 제올라이트의 일부가 산화철, 산화티탄, 산화크롬, 산화알루미늄, 산화규소 및 탄화규소와 같은 하나 이상의 비전도성 물질에 의하여 치환되는 내부 코우팅 물질에 관한 것이다.
본 발명은 TV 음극선관을 포함하여 음극선관 상에 적용되는 내부 코우팅 물질에 관한 것이다.
보통 전기적으로 전도성인 코우팅은, 주로 흑연 분말 및 나트륨 또는 칼륨 물유리로 구성된 흑백 TV(또는 칼라 TV) 음극선관의 깔때기의 내부표면상에 적용된다. 이 코우팅은 높은 전압을 적용시킴으로써 전자를 가속시켜, 음영마스크(shadow mask)등으로부터 발생되는 2차 전자를 붙잡음으로써 칼라 TV의 선명도를 증가시키는 등의 역할을 한다. 보통 요구되는 저항은 약 0.03-0.3Ω.cm이고, 그러한 코우팅은 정상저항 내부코우팅이라 불리워진다. 칼라 TV 영역에서는 고저항 내부 코우팅이 요구되고 널리 사용되는데, 이는 예기치 않은 큰 전류가 내부 코우팅을 통해 흐를 경우 서지 전류(surge current)의 피이크 값을 억제할 수 있다. 보통 약 3-8Ω.cm의 고유 전기저항이 요구된다.
안정하고 비-전도성인 무기안료가 상기 내부 코우팅 물질을 제조하기 위해 흑연분말과 함께 사용된다. 상기 안료는 예컨대 산화티탄, 산화철, 산화아연 등이다. 예를들면 미합중국 특허 제4,272,701호(GTE 프로덕츠 코오포레이션)는 산화크롬, 산화알루미늄 및 산화티탄의 화학적 안정도와 형성열 사이의 관계를 설명한다. 산화니켈, 산화망간, 산화마그네슘, 산화코발트 및 산화알루미늄의 이용 가능성을 논의하는 다양한 저술 또한 보고되어 있다.
선행기술은 일본 특허 소 44-22055, 소 52-38713 및 소 63-45428에 제시된다. 또한 일반 양도된 동시계류중인 미합중국 특허출원 제 474,472호(1990.4.2자 출원,발명자 : 시로 오타키)도 참고로 한다.
지금까지 원하는 전기저항, 탁월한 결합(cohesion) 및 원하는 안정도의 면에서 만족스러운 어떠한 이상적인 고저항 내부 코우팅도 이용가능하지 않았다. 특히, 전자총이 관내에 삽입되고 TV가 사용중일 때 특정유형의 금속 산화물이 사용되면 구성물질이 코우팅으로부터 떨어져 나온다. 코우팅의 이러한 바람직하지 못한 성질은 소위 테이프 시험에서 관찰된다. 상기 산화물은 비교적 열역학적으로 불안정하여 정상 산화상태로부터 더 낮은 산화상태로 환원됨으로써 산소를 발생시키고, 이어 산소와 흑연 분말의 반응에 의해 일산화탄소를 발생시킨다. 이들 기체가 진공도를 저하시키고 바륨의 낭비적인 소비를 야기시킨다는 것은 두말할 필요도 없다. 내부 코우팅 분산물은 브러쉬, 스폰지, 유동물 또는 스프레이 코우팅 방법들 중 하나에 의하여 적용되는데, 적용전의 점도가 중요하다. 점도는 몇몇 상업적으로 이용가능한 고저항 내부 깔때기 코우팅 분산물의 경우에 많이 변한다. 내부깔때기 코우팅의 건조 코우팅의 전기저항 또한 중요하다. 몇몇 상업적으로 이용가능한 고저항 내부 코우팅의 전기저항은 매우 불안정하다.
상기한 기술적 문제점들이 430℃에서 구워진 코우트의 고유 전기저항이 0.05-34,000Ω.cm, 바람직하게는 약 0.1-3000Ω.cm, 가장 바람직하게는 약 1-300Ω.cm이 되도록 선택된 안료 비율로 주로 약 0.5-20μ, 바람직하게는 약 1-7μ의 입자 크기를 갖는 무정형 나트륨 알루미노실리케이트(제올라이트) 분말을 흑연 분말과 함께 사용함으로써 제조되는 음극선관용 내부 코우팅 물질의 사용에 의하여 해결될 수 있음이 본 발명에서 예기치 않게 발견되었다.
바람직하게는 제올라이트 분말은 그것을 코우팅 조성물에 혼입시키기 전에 과량의 물을 제거하기 위하여 500-1000℃에서 가열됨으로써 가공처리될 수 있다.
천연 제올라이드 및 합성 제올라이트 모두 이용가능하다. 천연 제올라이트는 주로 산화알루미늄 및 산화규소로 구성되고, 또한 하나의 성분으로서 한(또는 하나 이상) 종류의 알칼리 및/또는 알칼리 토금속의 산화물을 함유한다. 이는 사방, 단사 및 등축 결정과 같은 다양한 결정구조로 존재한다. 합성 제올라이트는 1940년대에 예컨대, R.M. Barrer, J. Chem. Soc. 2158(1948)에 의해 널리 연구되었고, 그것에 관한 거대한 양의 정보가 현재 이용가능하다. 기타의 것들 중에서 합성 제올라이트 A, X, Y 및 L유형, 때때로 5A 유형이 상업적으로 제조된다. 이들은 보통 몇몇크기의 직경을 갖는 미소-기공을 가진 미세 분말형태로 제조되고, 분자체(sieves)로서 널리 사용된다. 그것은 이온-교환 능력을 가지며, 상기 능력을 이용하여 세탁제제 분말내에서 연화제 및 흐름 조제(flow aid)로서 많이 사용된다. 그러한 합성 제올라이트의 예는 일본 도조 캄파니 리미티드의 도요 빌더(Toyo Builder) 분말이다.
합성 제올라이트 A, X, Y 및 L유형은 미소-기공 내에 잡혀있는 수분을 400-700℃에서 방출한다. 그들은 또한 더 구워질 경우 구조내 미소-기공을 잃으며, 결정도를 잃는다. 미소-기공을 가지지 않는 무정형 분말을 제조하기 위한 방법들이 있다. 한가지 예는 Silton AMT 30(미주사와 케미칼 캄파니)이다. 이는 가열처리로 주로 구성되는 방법에 의해 결정질 합성 제올라이트 A로 만들어지는 생성물이다. 상기 변화를 일으키기 위해 A, X, Y순으로 더 높은 온도가 필요하다. 900℃ 이상의 온도에서 구워질 경우 이들 분말은 함께 달라붙기 시작한다. 이것을 소결이라 부른다.
합성 제올라이트 A 유형은 조성물 2SiO2Al2O2Na2OnH2O(n : 2-4)을 가지며 15% 만큼의 물을 함유하고 결정질이다. 그러나, Silton AMT 30은 약 4%의 물을 함유하고 무정형이다. 600℃로 가열할 경우, 물 또는 수분함량이 약 2%까지 감소하고, 800℃로 가열할 경우에는 약 1.3%까지 감소한다. 상기 수분은 가열할 경우 방출된다. 그러나 이 수분은 Silton AMT 30에 흡수된 물이 아니라 오히려 두개의 실란올(silanol)기의 탈수반응의 생성물이다.
800℃에서 1시간 동안 구워진 Silton AMT 30은 이후에 Silton AMT 30(A)라고 한다. 정상저항 및 고저항 내부 코우팅 분산물 모두가 Silton AMT 30(A)를 사용하여 제조되었다. 이들은 분산물의 안정도, 점도의 안정도 및 분산물의 일관된 성질 면에서 상업적으로 이용가능한 정상저항 및 고저항 내부 코우팅 분산물에 비하여 탁월하여, 그것의 건조 코우트의 일정한 전기저항을 제공하는 것으로 밝혀졌다. 본 발명의 이러한 분산물은 브러쉬, 스폰지, 스프레이, 흐름 및 침지 코우팅 방법에 의해 유리판 상에 적용되었다. 코우트의 외관은 훌륭했고, 즉 예컨대 브러쉬 자국이 감소되었다. 건조 코우트를 430℃에서 60분 동안, 즉 음극선관(CRT) 제조업자에 의해 사용되는 보통의 작업 조건에서 구웠다. 앞서 언급된 두가지 분산물의 코우팅은 배합물의 다양한 성분들 사이의 접착 강도 및 내소성(scratch resistance)을 지시하는 테이프 시험과 관련하여, 상업적으로 이용가능한 분산물에 비하여 탁월한 성질을 보여주었다.
정상저항 및 고저항 내부 코우팅 분산물은 종종 깔때기상에 적용되는데, 고저항 내부 코우팅 분산물이 우선 목 부분 근처에 적용되고, 그후에 정상 저항 내부 코우팅 분산물이 전반부 근처에 적용되어 고저항 내부 코우팅 분산물과 겹쳐진다. 겹쳐지는 영역의 테이프 시험은 본 발명에 따른 두 분산물의 경우가 상업적으로 이용가능한 두가지 분산물보다 비교할 수 없을 만큼 더 우수했다.
규소로 구성되는 기타 물질들 또는 화합물들:
(1) A, X, Y, L 및 5A 유형 이외의 합성 제올라이트
A, X, Y, L 및 5A 유형 이외의 것으로 존대한다고 알려진 무수한 유형의 합성 제올라이트가 매우 흔한 것은 아니다.
(2) 합성 제올라이트 이외의 합성 실리케이트 화합물 입자
요구되는 화학적 조성물 및 성질과 요구되는 크기분포를 가지는 어떠한 입자도 확인되지 않는다.
(3) 천연 제올라이트 또는 규소를 함유하는 유사한 광물
무수한 물질들이 이용가능하지만 불순물 및 입자 크기분포를 고려할 때 이들을 사용하기는 곤란하다. 원하는 입자 크기분포를 얻기 위해서는 분별작업이 필요하다. 내부 코우팅에 혼입될 안료에 대하여 요구되는 범위인 0.1-10μ 범위의 입자 크기분포를 이루는 것이 다소 어려운 것으로 밝혀졌다. 대조적으로, 제1도에 도시된 바와 같이(Silton AMT 30) 합성도중 반응조건이 주의깊게 조절된다면 합성 제올라이트의 경우 1-5μ범위의 입자크기 분포가 얻어질 수 있다.
(4) 기타 천연 실리케이트의 입자들
수많은 천연 실리케이트가 있으나 불순물 및 입자크기분포를 고려하면 이들 가운데 어떤 것도 CRT 내부 코우팅용 비전도성 안료로 사용될 수 없다. 원하는 좁은 입자크기분포를 얻는 것이 실제로 불가능하다.
합성제올라이트의 입자크기분포
입자크기분포는 입자가 CRT 내부 깔때기 코우팅 분산물의 일 성분이 되기 위한 중요한 요소이다. 합성 제올라이트가 합성될 때 반응조건이 알맞게 선택된다면 원하는 입자크기분포를 가지는 입자들이 얻어질 수 있다. 제1도는 합성 제올라이트 A로부터 얻어지는 상기 Silton AMT 30의 입자크기분포를 보여준다. Silton AMT 30이 500-900℃에서 구워질 경우 입자는 수% 수축하지만 구워진 분말은 여전히 제1도와 유사한 크기분포를 갖는다.
내부 코우팅은 하기 방법에 의해 제조되었다.
상기 물질들을 페블 분쇄기에 충전시켜서 15-25시간 동안 회전시켰다. 본 출원에서 고저항 내부 코우팅 및 정상저항 내부 코우팅 분산물로서 각각 인용된 배합물들에 대하여 X는 5.5% 및 13.0%였다.
[실시예 13](정상저항 내부 코우팅 분산물)
1) 09-UF2 : 매우 순수한 흑연
ACBV, Scheemda
2) Silton AMT-30HT : 불에 탄 제올라이드
주오-구, 도꾜
미주사와 케미칼 캄파니 리미팃드
3) Kasil No.1 : 칼륨 물유리
미합중국, 필라델피아 쿼츠 캄파니
4) Tylose C-1000 : CMC
퍽스트 악티엔게젤샤프트
프랑크푸르트(M) 80, FRG
5) 아라비아고무 : 천연 산물
[실시예 14]
N-Kasil B : 칼륨 물유리
일본, 가나가와현, 가와사키시, 도꾜 오카 캄파니 리미팃드
코우팅 분산물의 평가 방법은 하기와 같다.
(1) 점도
도꾜 게이끼 캄파니의 B 타입 회전 점도계
(2) 테이프 시험
니치반 캄파니의 셀로테이프 No. 405
코우팅 분산물은 브러쉬, 스폰지 등에 의해 6cm×15cm 유리판넬상에 적용된다. 판넬은 150℃에서 30분 동안 건조되고 430℃에서 1시간 동안 구워진다. 통상의 기술로 냉각(실온까지)시킨 후 테이프 시험을 수행한다.
[적용 방법]
본 발명의 CRT 내부 깔때기 코우팅 분산물은 스프레이, 브러쉬, 스폰지 또는 유동물 코우팅에 의하여, 또는 스프레이 및 유동(spray-and-flow) 기술들 중 하나에 의하여 적용될 수 있다.
[본 발명의 우수한 특성을 지시하는 실험]
850℃에서 구워진 Silton AMT 30은 물을 약 1,3% 함유한다. 그것은 유리된 물 또는 흡수된 물이 아니라 오히려 두개의 실란올기의 탈수반응으로부터 발생된 물이다. Silton AMT 30(A)가 pH 11에서 내부 코우팅 분산물에 혼입되어 저장될 경우 물의 함량은 2%로 증가된다. 음극선관(칼라 TV 관과 같은)을 제조하는 보통의 방법은, 깔때기 안쪽에 내부 깔때기 코우팅 분산물을 적용시키고, 약 430℃에서 1시간 동안 구운 다음, 유기물질을 연소시키고 물 및 기체성 물질들을 제거할 목적으로 흡입하에 더 낮은 온도로 계속 굽고, 그 다음 목 부분을 밀봉시키는 것이다. 430℃로 1시간 동안 상기와 같이 굽고 배기시키고 밀봉시키는 방법 후에도, 화학적으로 결합된 2%의 물이 기술적인 문제를 야기시킬지 여부를 결정하기 위하여 하기 실험을 수행하였다. 아무런 문제도 생기지 않는다는 것이 밝혀졌다.
제2a도 및 제2b도는 깔때기의 표면 상에 적용된 내부 깔때기의 코우팅의 도식적 도면들이다. 제2b도는 전형적인 내부 깔때기 코우팅을 보여주고 제2a도는 Silton AMT 30(A)을 함유하는 코우팅을 보여준다. Silton AMT 30(A)와 유사한 직경을 갖는 칼륨 물유리 고형물의 가상의 입자가 제2b도에 가정된다. 양 입자들은 동일한 방식으로 칼륨 물유리 고형물에 의해 둘러싸여진다. 따라서 이들 두개의 코우팅 중 어느것이 밀봉된 후 더 많은 수분을 방출하는가에 대한 의문은, pH 11에서 분산물에 혼입되어 분산물에 저장되는 Silton AMT 30(A)분말과 칼륨 물유리 고체의 분말을 비교함으로써 확실히 응답된다.
후술되는 바와같이 가공처리된 Silton AMT 30(A) 분말의 샘플들 및 칼륨 물유리(몰비 SiO2/K2O : 3.9) 고체 분말의 샘플들을 제조했으며, 질소 흐름하에서 430℃에서의 중량 손실 속도가 7시간 동안 TGA를 사용하여 측정되었다(제3도).
제3도에 나타낸 샘플 1 및 2는 이후에 상세히 기술되는 바와 같이 제조된 가공처리된 Silton AMT 30(A)의 분말 및 칼륨 물유리 고체의 분말이다. 결과들은 하기와 같이 도표로 되어 있다.
가공처리된 Silton AMT 30(A) 분말의 중량은 단지 0.101%까지 감소되는 반면 칼륨 물유리 고체의 분말의 중량은 0.579%까지 감소되었다. 질소내 430℃에서 4시간 동안 가열한 후에도 후자의 중량이 계속 눈에 띄게 감소되는 점이 주목된다. 중량 감소는 수분 증발 또는 두개의 실란올기의 탈수로부터 발생되는 물의 손실에 기인한다. 칼륨 실리케이트 분말은 상기와 같이 계속 수분을 방출하지만, 칼륨 실리케이트 또는 칼륨 물유리는 아무런 기술적 문제 없이 CRT 내부 깔때기 코우팅 분산물의 배합물에 널리 사용되어 왔다. 샘플 1의 수분 방출은 실제의 밀봉된 관에서의 조건보다 더 심한 승온의 조건하에서 칼륨 물유리 분말의 약이다. 따라서, 내부 깔때기 코우팅 배합물에 Silton AMT 30(A) 분말을 사용하는 것이 완벽하게 안전하다.
가공처리된 Silton AMT 30(A)의 분말의 제조…샘플 1
Silton AMT 30(A) 분말을 pH 11에서 물속에 분산시켜 4일동안 정치시켰다. 그후 분말을 여과 제거하고, 공기-건조시키고 나서 430℃에서 30분 동안 구웠다. 상기 내용은 분말들이 배합물에 혼입되어 저장된 경우 분말들에 적용되는 조건의 모의실험(simulation)이며, 분산물은 깔때기 상에 적용되어 건조되고 나서 CRT 제조회사의 공장에서 430℃로 구워진다.
[칼륨 물유리 고체 분말의 제조]
29%의 고형물을 갖는 칼륨 물유리를 120℃에서 가열한 후 250℃에서 가열하여 물을 증발시키고, 고체를 막자로 분쇄시켰다. 이를 430℃에서 30분 동안 굽고, 모르타르 및 막자로 분쇄하여 데시케이터에 저장했다. 이에 따라 제2b도에 보여진 가상의 물유리 분말을 제조했다.
[시험 방법]
이들 분말 샘플을 430℃에서 예비가열된 TGA 기구의 샘플 공간내로 넣었다. 샘플들을 우선 8ml/분의 공기 흐름하에서 430℃에서 30분 동안 가열하고 나서, 공기 흐름을 8ml/분의 질소 흐름으로 바꾸었다. 중량 감소는 430℃에서 7시간 동안 기록되었다.
[상기 실험의 설명]
공기 흐름으로부터 질소 흐름으로 전환하기 전에 분말을 430℃에서 총 1시간 동안 구웠다. 깔때기를 내부 깔때기 코우팅 분산물로 코우팅하고 공기중에서 400-450℃에서 1시간 정도 구움으로써, 코우팅을 완전히 건조시키고 분산제와 같은 임의의 유기물질을 분해시킨다. 상기 방법은 TGA 시행으로 모의 실험되었다. 음극선관의 제조에 있어서 면판은 깔때기에 융합되며 상기 구움 온도와 유사한 온도로 가열하는 동안 배기시킨다. 그후에 관을 밀봉시킨다. 본 실험에서 공기 흐름은 건조 질소 흐름으로 전환되었으며, 430℃에서 계속 가열했다. 이는 관이 더 높은 온도에서 배기되고 밀봉되며 관의 유효수명이 연장되도록 하는 동안 발생되는 조건의 변화를 가속시키는 것을 의미했다.
실험의 조건들과 관 제조방법의 조건들 사이의 다른점은 두 샘플이 관 제조방법과 유사한 동일 조건하에서 시험된다는 점에서 문제가 안된다.
Silton AMT 30(A)로 구성되는 고저항 내부 코우팅의 우수한 성질을 나타내는 실험들:
실험 1: 분산물의 안정도
Silton AMT 30(A)가 비-전도성 안료로서 혼입될 경우 고저항 내부 코우팅의 분산물은 안정하다. 일부 상업적으로 이용가능한 고저항 내부 코우팅 분산물은 2, 3주 또는 수주동안 정치시킬 경우 용기의 밑바닥에 고체 성분의 두꺼운 층을 형성하며, 재분산시키기 위해서는 많이 교반해야 할 필요가 있다. 대조적으로 본 발명의 분산물은 수개월 동안 안정하게 분산된 형태로 남아 있는다. 여기에는 다양한 이유가 있을 수 있다. 흑연분말의 Z(zeta) 포텐셜은 알칼리 수성 매체내에서 대략 -5mV인 반면, Silton AMT 30(A)의 Z 포텐셜은 -60내지 -70mV만큼 높은데, 이것은 보통 유리분말 예컨대, Z 포텐셜이 보통 -5 내지 -30mV인 Na2O mCaO nSiO2또는 실리카형 물질보다 상당히 높다. 그러한 흑연분말 및 Silton AMT 30(A) 분말은 서로 반발하여 잘 분산된 생성물을 형성한다.
실험 2: 점도의 안정도
보통 내부 깔때기 코우팅 분산물을 적용하기 전에 10-20시간 동안 회전시킨다. 회전시킨 다음 적용시 중요한 것은 점도이다. 상업적으로 이용가능한(Hitasil Ga354B; Hitachi Powdered Metal Co., Ltd.) 고저항 내부 코우팅의 점도는 제조 후 즉시 회전시킨 다음에 350cps이지만 여러 달 지난 다음에는 520cps로 증가된다. 대조적으로, 본 발명의 고저항 내부 코우팅의 점도는 제조 후 7일, 10일, 20일, 2개월 및 2.5개월 후에 회전시킨 다음 각각 430cps, 435cps, 410cps, 410cps 및 410cps이다. 점도의 그러한 높은 안정도를 설명해 주는 이유는 여러가지일 수 있다. 전기적으로 하전된 두 입자들의 반발이 상기 이유들 중 하나일 수 있다. Silton AMT 30(A)의 비표면적(specific surface area)은 질소 기체의 흡착을 이용한 BET 방법에 의해 결정되는 바와 같이 거의 0이다. 이는 아무런 초미세 입자도 포함되어 있지 않으며 그 표면이 매우 평탄하다는 것을 나타낸다. 결과적으로, 중점제와 같은 다른 물질의 흡착 또는 접착이 제한되며, 뚜렷한 직경 또는 표면적은 분말이 상기 다른 물질들과 접촉하고 있는 경우에도 크게 증가되지는 않는다. 브러쉬, 스폰지, 유동 또는 스프레이 코우팅 방법 중 하나에 의해 적용될 경우 적용되기 전의 점도가 매우 중요하다는 것은 두말할 필요도 없다.
[실시예 3]
건조 코우트의 전기저항의 신뢰도
본 발명의 고저항 내부 코우팅 분산물을 2개월 넘게 저장해 두었다. 분산물 일부를 제조 직후, 제조 후 1개월 및 2개월 후에 취하여 15시간 동안 회전시켰다. 브러쉬로 적용된 건조 코우트의 고유저항은 2달 이상동안 2.8Ω.cm에서 변하지 않고 유지되었다. 대조적으로, 상업적으로 이용가능한 고저항 내부 코우팅 분산물(Hitasol GA354B)의 저항은, 분산물이 제조 후 2개월째 시험될 경우 7.5Ω.cm이었다. 제조 후 14개월째 분산물 일부를 취했을 경우 저항은 37.5Ω.cm만큼 높았다. 제조 후 16개월째 저항은 12.5Ω.cm로 떨어졌다.
실험 4: 테이프 시험
(1) 고저항 내부 깔때기 코우팅
테이프 시험은 간단하지만 성분 물질들이 구워진 코우팅 필름 구조에서 서로 얼마나 강하게 밀착되어 있는가를 결정하기에는 신뢰할만한 시험이다. 본 발명의 고저항 내부 깔때기 코우팅의 테이프 시험은 제4도에 나타난 바와 같이 종래의 상업적으로 이용가능한 고저항 내부 깔때기 코우팅(Hitasol GA354B)보다 비교할 수 없을 만큼 우수했다. 제4도의 (a) 및 (d)는 상업적으로 구입가능한 고저항 내부 코우팅 및 본 발명의 고저항 내부 깔때기 코우팅의 테이프 시험 결과를 각각 나타낸다.
(2) 제4도에서의 정상저항 내부 깔때기 코우팅(c) 및 (f)는 상업적으로 이용가능한 정상저항 내부 깔때기 코우팅(Hitasol GA37D) 및 본 발명의 정상저항 내부 깔때기 코우팅의 테이프 시험 결과들이다. 본 발명의 코우팅이 우수하다.
(3) 고저항 내부 깔때기 코우팅 및 정상저항 내부 깔때기 코우팅의 겹침 영역.
고저항 및 정상저항 내부 깔때기 코우팅은 때때로 원하는 총 전기저항을 얻기 위해 함께 적용된다. 고저항 내부 깔때기 코우팅은 목 부분 영역 근처에 적용되고 정상저항 내부 깔때기 코우팅은 양극 버튼(anode button)을 덮는 전반부 근처 영역에 적용된다. 겹치는 영역에서의 성분 물질들의 결합은 상업적으로 이용가능한 두개의 코우팅의 결합체의 경우 만족스럽지 못하다; 제4도의 (b), 대조적으로, 본 발명의 두개의 코우팅 결합체의 테이프 시험은 우수하다; 제4도의 (e).
실험5: 내소성(scratch resistance) 시험
긁힐 경우에 내부 깔때기 코우팅으로부터 이탈될 수 있는 미세분말은 관 내에서 문제를 야기할 수 있다. 양자 모두 브러쉬, 스폰지 및 훑개(doctor blade)를 이용하여 유리 판넬상에 적용되고 430℃에서 1시간 동안 구워진, 본 발명의 고저항 내부 깔때기 코우팅 및 상업적으로 이용가능한 고저항 내부 깔때기 코우팅(GA354B)위에서, 강강(鋼) 바늘을 가진 테이버(Tabor) 내소성 시험기를 사용하여 내소성 시험을 수행했다. 바늘에 적용된 하중은 10g 증가되었고 바늘이 처음 유리 판넬에 도달한 경우 적용된 하중은 표 2에 도표로 되어 있다. 본 발명의 코우팅은 모든 경우에 있어서 더 나은것으로 밝혀졌다.
실험 6: 안료 비율(Silton AMT 30(A)/흑연) 대 전기저항
비-전도성 안료의 첨가량은 안료 비율, 비-전도성 안료/흑연에 의해 표시된다. 0 내지 무한대의 안료비율을 갖는 분산물을 Silton AMT 30(A) 및 흑연의 총중량을 유지하면서 제조하였다. 분산물의 상태를 포함하여 기술적으로 만족스러운 분산물이 전 범위에 걸쳐 얻어졌다. 또한 구워진 코우팅들은 테이프 시험 및 외관을 포함하여 만족스러웠다. 안료 비율을 표 3에 나타난 바와 같이 변화시킴으로써 전기 저항이 계속해서 변할 수 있다는 것이 밝혀졌다.
제1도는 AMT 30(A)의 출발 물질 또는 본 발명의 분산물의 주성분들 중 하나인 합성 제올라이트 Silton AMT 30의 입자크기분포를 보여준다.
제2a도는 본 발명의 내부 깔때기 코우팅으로 코우팅된 깔때기의 내부 표면을 도시한다. 제2b도는 종래의 내부 깔때기 코우팅으로 코우팅된 깔때기의 내부표면을 도시한다.
제3도는 430℃에서 7시간 동안 질소흐름내 TGA를 사용하여 측정된, Silton AMT 30(A)(샘플 1) 및 칼륨 물유리의 고체 물질 분말(샘플 2)의 중량 감소를 보여준다.
제4도는 본 발명의 두개의 내부 깔때기 코우팅 분산물 (d), (e) 및 (f); 및 상업적으로 이용가능한 두개의 분산물(a), (b) 및 (c)가 시험된 경우 테이프 시험의 사진을 보여준다.
제2a도 및 제2b도에서, 1은 깔때기의 내부 표면이고, 2는 내부 코우트이며, 3은 흑연 입자이고, 4는 분말 A이고, 4'는 칼륨 물유리 고체의 가상입자이며, 5는 4 및 4'를 둘러싸고 있는 칼륨 물유리 고체의 고체 매트릭스이다.
개시된 본 발명의 바람직한 실시양태가 본 발명의 목적, 이익 또는 잇점을 충족시키기 위해 잘 계획된 것임이 명백한 반면, 본 발명이 첨부된 특허청구 범위의 고유한 범위 또는 적정 의미로부터 벗어나지 않고 수정, 변경 및 변화가능하다는 것을 알게 될 것이다.

Claims (9)

  1. 0.5-20μ의 평균입자크기를 갖는 제올라이트 분말, 흑연에 대한 제올라이트의 안료비율이 0.2-8의 범위내에 있는 전기적으로 전도성인 흑연분말, 물유리, 및 나머지의 물로 구성되고, 15-700cps 범위내의 점도를 갖는, 음극선관용 코우팅 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제올라이트 분말은 상기 코우팅 조성물에 혼입되기 전에 과량의 물을 제거하기 위하여 150-1000℃ 범위내의 온도에서 가열되는 코우팅 조성물.
  3. 제2항에 있어서, 3 내지 50μ의 두께로 적용되고 0.05-34,000Ω.cm의 전기저항을 제공하는 코우팅 조성물
  4. 제3항에 있어서, 상기 전기저항이 0.1-3000Ω.cm 범위내에 있는 코우팅 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 점도가 200-600cps 범위내이고, 상기 제올라이트 분말이 1-7μ의 평균입자크기를 갖는 코우팅 조성물
  6. 제5항에 있어서, 상기 제올라이트내의 나트륨 이온의 일부 또는 전부가 다른 알칼리 및/또는 알칼리 토금속 이온으로 치환되는 코우팅 조성물.
  7. 제5항에 있어서, 상기 제올라이트의 일부가 산화철, 산화티탄, 산화크롬, 산화알루미늄, 산화규소 및 탄화규소로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 비전도성 물질로 치환되는 코우팅 조성물.
  8. 제5항에 있어서, 상기 증점제가 카르복시메틸 셀룰로오스이고 상기 물유리가 칼륨 물유리인 코우팅 조성물.
  9. 제1, 2, 3, 4, 5, 6, 7또는 8항에 기술된 바와 같은 코우팅 조성물로부터 형성된 코우팅이 적용된 음극선관.
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