NL8001584A - Werkwijze voor het bereiden van samenstellingen voor de bekleding van een beeldbuis. - Google Patents

Description

- 1 -

W/29.539-Kp/vdM

Werkwijze voor het bereiden van samenstellingen voor de bekleding van een beeldbuis.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het bereiden van een samenstelling voor een geleidende bekledingslaag op basis van grafiet, die kan worden toegepast op de binnenzijde van een kleurenbeeldbuis.

5 In het algemeen wordt de binnenzijde van het trechtergedeelte van een kleurenbeeldbuis (kathodestraalbuis) bekleed met een electrisch geleidende film door een hoog voltage toe te passen om de electronenstralen te versnellen of door de secundaire electronen, die door de electrodes worden 10 uitgezonden, te vangen zoals een schaduwmasker-fluorescentie-scherm, om het verminderen van het kleurencontrast tegen te gaan.

Een dergelijke electrisch geleidende bekledingslaag moet stevig aan het oppervlak van de buis zijn bevestigd, 15 zodat deze bij het gebruik niet afschilfert. Daarom is het essentieel, dat deze bekledingslaag wordt voorzien van een voorgeschreven specifieke weerstand om overvonken te minimaliseren .

Tot nu toe werden deze electrisch geleidende be-20 kledingslagen gevormd door een bekledingssamenstelling, die gepoederd electrisch geleidende materialen bevatte, op de binnenzijde van het trechtergedeelte toe te passen en vervolgens dit beklede gedeelte aan een warmtebehandeling te onderwerpen. De gebruikte bekledingssamenstelling werd bereid door een 25 metaaloxide, zoals titaniumoxide, en een kleine hoeveelheid grafiet te dispergeren in een silicaatoplossing, het z.g. waterglas, in aanwezigheid van een dispergeermiddel.

Deze gebruikelijke bekledingssamenstelling heeft echter een ernstig nadeel, omdat de stabiliteit ervan in een 30 dispersie slecht is. Dit komt omdat, hoewel titaniumoxide onmiddellijk na het mengen gelijkmatig in de silicaatoplossing wordt gedispergeerd, deze verbinding verscheidene minuten tot verscheidene uren na het mengen tot samenklontering neigt en verantwoordelijk is voor afscheiding uit de silicaatoplossing. 35 De toepassing van een bekledingssamenstelling met niet gelijk- 8 Q 01 5 §4 - 2 - matig gedispergeerd titaniumoxide geeft geen snelle en stevige electrisch geleidende bekledingsfilm en leidt eveneens tot grote variaties in de specifieke weerstand, waardoor onmogelijk een stabiele hoge specifieke weerstand kan worden verkre-5 gen.

Om afscheiding van de bestanddelen van het bekle-dingsmateriaal te voorkomen was het noodzakelijk de dispersie bij het bekleden voortdurend sterk te mengen en te roeren, zodat de verwerkbaarheid slecht was. Daarom was het onmogelijk 10 de bekledingsbewerking snel en met grote doelmatigheid uit te voeren.

De onderhavige uitvinding heeft ten doel de nadelen die verbonden zijn met de gebruikelijke bekledingssamen-stellingen, die worden toegepast aan de binnenzijde van tele-15 visiebeeldbuizen, zoals hierboven genoemd, weg te nemen. Het wezen van de uitvinding ligt in een serie stappen ter bereiding van een bekledingssamenstelling voor beeldbuizen, waarbij titaniumoxide en dergelijke permanent en gelijkmatig gedispergeerd na de bereiding van de samenstelling in de silicaat-20 oplossing blijven.

Na uitgebreid onderzoek op dit gebied werd gevonden, dat de dispersiestabiliteit van de bekledingssamenstelling aanzienlijk wordt verbeterd wanneer de samenstelling wordt bereid met een nieuwe werkwijze volgens welke, in tegenstelling 25 tot de gebruikelijke methode waarbij alle bestanddelen in één keer worden gesuspendeerd, eerst de fijne deeltjes grafiet en een metaaloxide, die de electrisch geleidende materialen zijn, en een oppervlakte-behandelend middel in water worden gemengd, deze gemengde oplossing vervolgens wordt gedroogd, bij voor-30 keur door onmiddellijke droging, waarbij een electrisch geleidend samengesteld poeder wordt gevormd, en dit poeder tenslotte in water wordt gemengd met de overige bestanddelen, een silicaat en een dispergeermiddel, en wordt geroerd om de gewenste bekledingssamenstelling te verkrijgen. Verdere studie 35 en verder onderzoek hebben tot de bevinding geleid, dat de beste resultaten worden verkregen, indien het drogen ogenblikkelijk wordt uitgevoerd met behulp van een sproeidroger.

De uitvinding heeft derhalve ten doel een verbeter- 80 0 1 5 84 * > - 3 - de werkwijze te verscnaffen ter bereiding van een bekledings-samenstelling, die kan worden gebruikt aan de binnenzijde van een beeldbuis, welke bekledingssamenstelling is gekenmerkt doordat de werkzame bestanddelen ervan niet samenklonteren of 5 worden afgescheiden, naar gedurende lange tijd na de bereiding van de samenstelling gelijkmatig gedispergeerd in de silicaat-oplossing zullen blijven.

De uitvinding heeft verder ten doel een werkwijze te verschaffen ter bereiding van een bekledingssamenstelling, 10 die de boven genoemde eigenschappen heeft, welke werkwijze uit eenvoudige stappen bestaat.

Een ander doel van de uitvinding is een werkwijze te verschaffen voor de bereiding van de bedoelde bekledingssamenstelling, waarbij de serie stappen kan worden uitgevoerd 15 zonder gebruik van specifieke machines of apparaten.

Ook heeft de uitvinding ten doel een werkwijze te verschaffen voor de bereiding van de hiervoor genoemde bekledingssamenstelling, waarbij de serie stappen kan worden uitgevoerd zonder specifieke of dure bestanddelen of toevoegingen 20 te gebruiken.

Andere doeleinden en voordelige facetten van deze uitvinding zullen gemakkelijk worden begrepen uit de hierna volgende gedetailleerde beschrijving van de uitvinding, in combinatie met de bijbehorende tekeningen en foto's.

25 De uitvinding wordt hieronder gedetailleerd be schreven in relatie met de bijbehorende tekeningen en foto's, die een toelichting in diagramvorm van een electrisch geleidend poeder, bereid volgens de werkwijze van de uitvinding, een microfoto van dit poeder, een microfoto van de uiteinde-30 lijke bekledingssamenstelling, een microfoto van een gebruikelijk in een bak gedroogd electrisch geleidend poeder, dat als vergelijkingsmateriaal wordt getoond, microfoto's van een bekledingssamenstelling volgens de uitvinding en van conventionele bekledingssamenstellingen, alsmede kenmerkende vergelij-35 kende grafieken, waarin de eigenschappen van een bekledingssamenstelling volgens de uitvinding en die van de gebruikelijke bekledingssamenstellingen worden vergeleken, omvatten.

In de tekeningen is figuur 1 een schets in dia- S 0 ö 1 5 84 - 4 - gramvorra van een electrisch geleidend poeder, dat is bereid volgens de werkwijze van de uitvinding voor het bereiden van een bekledingssamenstelling voor beeldbuizen.

Figuur 2 is een microfoto (200 maal vergroot) van 5 het electrisch geleidende poeder, dat in figuur 1 in diagram-vorm is getoond.

Figuur 3 is een microfoto (200 maal vergroot) van een conventioneel electrisch geleidend poeder, dat geleidelijk in een droogbak is gedroogd.

10 Figuur 4 is een microfoto (758 maal vergroot) van een bekledingssamenstelling, die volgens de werkwijze van de uitvinding is bereid.

Figuur 5 is een microfoto (758 maal vergroot) van een conventionele bekledingssamenstelling.

15 Figuur 6 is een SEM-foto (400 maal vergroot), die de verdeling toont van titaniumoxide in een bekledingsfilm, die gevormd is volgens de werkwijze van de uitvinding.

Figuur 7 is een analytische microfoto (400'maal vergroot) van een EMPA-titaanvlak in de bekledingsfilm, die in 20 figuur 6 is getoond.

Figuur 8 is een SEM-foto (400 maal vergroot), die de verdeling van titaniumoxide toont in een bekledingsfilm, die volgens conventionele methodes is gevormd.

Figuur 9 is een analytische microfoto (400 maal 25 vergroot) van een EPMA-titaanvlak in de conventionele bekledingssamenstelling, die in figuur 8 is getoond.

Figuur 10 is een karakteristieke grafische voorstelling, die de relatie weergeeft tussen de tijd, uitgedrukt in dagen, dat de bekledingssamenstelling staat en de disper-30 siestabiliteit ervan na het sproeidrogen volgens de uitvinding en het conventioneel drogen in een bak.

Figuur 11 is een kenmerkende grafische voorstelling, die de relatie weergeeft tussen de mengverhouding van grafietdeeltjes tot titaniumoxide en de specifieke weerstand 35 na het sproeidrogen volgens de uitvinding en na het conventioneel drogen in een bak.

De voorkeursuitvoeringen van de uitvinding zullen hierna gedetaileerd worden beschreven.

Allereerst wordt grafiet in een kogelmolen fijn a 0 0 1 5 84 - 5 - gemaakt tot deeltjes met een diameter van 2-3 jx, waarna deze grafietdeeltjes worden gemengd met een metaaloxide, bij voorkeur titaniumoxide en met een oppervlakte-behandelend middel, bij voorkeur siliciumoxide, in water, waarbij een gemengde op-5 lossing van electrisch geleidende materialen wordt verkregen. Deze gemengde oplossing wordt vervolgens onmiddellijk gedroogd met behulp van een sproeidroger. De toegepaste sproeidroger is van het type, dat is voorzien van een sproeimondstuk en een afvoeropening voor het poeder in het onderste deel van de 10 conische kamer en een verwarmingstoestel in het bovenste gedeelte van deze kamer. Wanneer deze gemengde oplossing van electrisch geleidende materialen in opwaartse richting uit het sproeimondstuk worden versproeid, wordt de vloeistof verstoven en komt in het verwarmingstoestel, waardoor de vloeistofdeel-15 tjes worden verhit tot een temperatuur van 50-350°C en daarbij in een zeer korte periode worden gedroogd. Dit onmiddellijk drogen wordt bereikt in een tijd van enkele seconden tot hooguit éên minuut. Het gedroogde poeder zakt langs de binnenzijde van de kamer en hoopt zich op bij de afvoeropening. Door dit 20 onmiddellijk drogen van de gemengde oplossing van electrisch geleidende materialen wordt een electrisch geleidend poeder verkregen, zoals in diagramvorm is weergegeven in figuur 1.

In figuur 1 is cijfer 1 een negatief geladen gra-fietdeeltje, met een diameter van ca. 2-3 μ, cijfer 2 positief 25 geladen titaniumoxidedeeltjes e.d. met een doorsnede van ca. 0,5-0,1 en cijfer 3 negatief geladen siliciumoxidedeeltjes, met een doorsnede van ca. 0,00 7-0,008 ƒ1. Deze tekening geeft dus schematisch de structuur weer van het electrisch geleidende poeder, waarin titantiumoxide e.d. worden geadsorbeerd rond 30 elk grafietdeeltje 1 en siliciumoxide is geadsorbeerd rond elk titaniumoxidedeeltje.

Figuur 2 is een microfoto (200 maal vergroot) van het aldus gevormde electrisch geleidende poeder en figuur 3 is een dergelijke microfoto van een electrisch geleidend poeder, 35 dat geleidelijk is gedroogd in een conventionele droogbak, welke laatste microfoto dient als vergelijkingsmateriaal.

Het electrisch geleidende poeder wordt vervolgens in water gemengd samen met een silicaat, zoals kaliumsilicaat, en een dispergeermiddel. Het mengsel wordt voldoende gemengd J! ê - 6 - om de gewenste bekledingssamenstelling te verkrijgen.

In een bekledingssamenstelling, die bereid is volgens de werkwijze van de uitvinding, blijft het electrisch geleidende poeder gelijkmatig in de silicaatoplossing gedis-5 pergeerd. De silicaatoplossing wordt gewoonlijk negatief geladen wegens de alkalizouten, die deze bevat. In conventionele bekledingssamenstellingen van dit type heeft het electrisch geleidende poeder dat in de negatief geladen silicaatoplossing wordt gemengd positieve ladingen, hetgeen aanleiding geeft tot 10 samenklontering van electrisch geleidende poederdeeltjes door de aantrekking van de poederdeeltjes en het medium, hetgeen leidt tot de afscheiding van electrisch geleidend poeder uit het medium. In een bekledingssamenstelling, bereid volgens de werkwijze van deze uitvinding bestaat er echter een electriscne 15 afstoting tussen de electrisch geleidende poederdeeltjes zelf, aangezien het electrisch geleidende poeder negatief is geladen in de oplossing, zoals getoond in figuur 1, waardoor dispersie van de poederdeeltjes in de oplossing mogelijk is.

Figuur 4 is een microfoto (758 maal vergroot) van 20 een bekledingssamenstelling volgens de uitvinding, waaruit kan worden opgemaakt dat de electrisch geleidende poederdeeltjes stabiel in de >;aterige oplossing zijn gedispergeerd.

Figuur 5 is een dergelijke microfoto van een bekledingssamenstelling, die conventioneel gedroogd is in een 25 bak, waarop kan worden gezien dat de poederdeeltjes volledig zijn samengeklonterd.

Figuur 6 is een SEM-foto (400 maal vergroot), waarin de verdeling van titaniumoxide e.d. wordt getoond in een bekledingsfilm, die gevormd is volgens de werkwijze van de 30 uitvinding en figuur 7 is een analytische microfoto (400 maal vergroot) van een EPMA-titaanvlak. Gezien kan worden, dat het titaniumoxide e.d. gelijkmatig zijn gedispergeerd.

Figuur 8 is een SEM-foto (400 maal vergroot), die de verdeling van titaniumoxide toont in een bekledingsfilm die 35 is gevormd met behulp van een conventionele bekledingssamenstelling die is gedroogd in een bak, welke foto hier als vergelijking is weergegeven. Figuur 9 is een analytische microfoto (400 maal vergroot) van een EPMA-titaanvlak. In deze 80 0 1 5 84 - 7 - microfoto's kan het gebrek aan titaniumoxide worden opgemerkt.

De bekledingssamenstelling volgens de uitvinding wordt vervolgens verder beschreven met betrekking tot de eigenschappen ervan.

5 Figuur 10 is een grafische voorstelling, die de relatie weergeeft tussen de tijd, dat de bekledingssamenstelling staat en de dispersiestabiliteit van de samenstelling, zoals deze werd waargenomen in experimenten, die werden uitgevoerd met een bekledingssamenstelling, die onmiddellijk was 10 gedroogd volgens de werkwijze van de uitvinding en een conventionele bekledingssamenstelling, die in een bak was gedroogd. Gezien kan worden, dat de dispersiestabiliteit van de bekledingssamenstelling volgens de uitvinding slechts weinig minder wordt en in hoofdzaak zijn oorspronkelijke stabiliteitsniveau 15 gedurende vele dagen handhaaft. Met de term "dispersiestabili-teit" wordt de verhouding bedoeld (uitgedrukt in gew.%) tussen het gedeelte van het eleetrisch geleidende poeder, dat volmaakt is gedispergeerd in de waterige oplossing en het gedeelte van het poeder, dat was samengeklonterd.

20 Figuur 11 is een grafische voorstelling, die de relatie toont tussen de mengverhouding van de grafietceeltjes tot titaniumoxide en de specifieks weerstand, waarbij her aantal gewichtsdeeltjes grafiet, dat is gemengd met 10 gew.dln. titaniumoxide langs de abscis is uitgezet.

25 Bij conventionele beklsdingssamenstellingen varieert de specifieke weerstand zeer met de mengverhouding van het grafiet, zodat het moeilijk is om de gewenste specifieke weerstand te verkrijgen. In het geval van een bekledingssamenstelling, die bereid is volgens de werkwijze van de uit-30 vinding, is er een groter keuzegebied voor het regelen van de mengverhouding van het grafiet, omdat de karakteristieke kurve vlakker verloopt, hetgeen met een eenvoudige bereiding de gewenste specifieke weerstand mogelijk maakt. Verder geeft de toevoeging van titaniumoxide een stabiele hoge specifieke 35 weerstand.

Voor het gebruik van een bekledingssamenstelling volgens de uitvinding op de binnenzijde van het trechterge-deelte van een beeldbuis is het niet nodig de bekledingssamen- 8 Ü 0 1 λ Ρ,ί.

- δ - stelling te roeren, aangezien het electrisch geleidende poeder gelijkmatig wordt gedispergeerd. De werkbaarheid bij het bekleden is dus sterk verbeterd en de gevormde electrisch geleidende bekledingsfilm is sterk en homogeen. Aangezien de elec-5 trisch geleidende bekledingsfilm verder is voorzien van een voorgeschreven stabiele specifieke weerstand, wordt het overvonken geremd, zodat het effect van dit vonken op de televi-siecircuits wordt geminimaliseerd. Bovendien kan een dergelijke bekledingsfilm beeldruis of slechte werking van de elec-10 tronische afstemmers voorkomen en kan deze ook de levensduur van de beeldbuis verlengen.

In de hierboven beschreven voorkeursuitvoeringen van de uitvinding werd het onmiddellijk drogen van de gemengde oplossing van electrisch geleidende materialen bereikt met 15 behulp van een sproeidroger, maar het is eveneens mogelijk andere geschikte droogsystemen te gebruiken, indien deze in staat zijn hetzelfde droogeffect te bereiken als een sproeidroger.

Zoals hierboven beschreven, is het mogelijk door 20 een bekledingssamenstelling te gebruiken, die bereid is volgens de werkwijze van de uitvinding, om gemakkelijk een electrisch geleidende bekledingsfilm te maken met een voorgeschreven stabiele specifieke weerstand, die stevig op de binnenzijde van de televisiebeeldbuis wordt aangebracht, aangezien de 25 electrisch geleidende bestanddelen gedurende dagen na de bereiding van de bekledingssamenstelling gelijkmatig gedispergeerd blijven.

Hoewel de onderhavige uitvinding is beschreven aan de hand van enkele voorkeursuitvoeringen daarvan, zal het 30 duidelijk zijn, dat vele verschillende wijzigingen en veranderingen kunnen worden aangebracht, die echter alle tot het wezen en de omvang van de uitvinding behoren.

35 8 0 0 1 5 34

Claims (5)

1. Werkwijze voor het bereiden van een samenstelling voor een geleidende bekledingslaag op basis van grafiet, die kan worden toegepast op de binnenzijde van een beeldbuis, 5met het kenmerk, dat men de grafietdeeltjes, een metaaloxide en een oppervlakte-behandelend middel in water mengt, ter bereiding van een gemengde oplossing van electrisch geleidende materialen, deze gemengde oplossing onmiddellijk droogt ter vorming van een electrisch geleidend 10 poeder en dit electrisch geleidend poeder in water mengt met een silicaat en een dispergeermiddel en dit mengsel grondig roert.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk , dat het electrisch geleidende poeder in 15 hoofdzaak een structuur heeft, waarin de positief geladen me-taaloxidedeeltjes worden geadsorbeerd aan elk negatief geladen grafietdeeltje en de negatief geladen deeltjes van het opper-vlakte-behandelende middel worden geadsorbeerd aan elk metaal-oxidedeeltj e.

3. Werkwijze volgens conclusies 1 en 2, met het kenmerk, dat de grafietdeeltjes bij voorkeur een doorsnede hebben van 2-3 ji, het metaaloxide bij voorkeur titaniumoxide met een deelrjesdoorsnede van 0,5-1,0 μ is en / het oppervlakte-behandeiende middel bij voorkeur silicium- 25 oxide is met een deeltjesdoorsnede van ca. 0,007-0,008 u.

4. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk , dat de gemengde oplossing van electrisch geleidende bestanddelen onmiddellijk wordt gedroogd, bij voorkeur met behulp van een sproeidroger.

5. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk , dat het silicaat kaliumsilicaat is. 35 a ƒ; 4 7» *u H U 51 j Hli.