与无挥发或低挥发有机粘合剂同用的密封玻璃改性剂制造技术

一种密封玻璃改性剂，它减少密封或烧制时，含ＰｂＯ密封玻璃中ＰｂＯ的化学还原，并能使密封玻璃和无ＶＯＣ或低ＶＯＣ粘合剂混合用。该改性剂优选包括一种无机硝酸盐，它在密封玻璃料把玻璃表面密封在一起的温度下，是热稳定的；但在暴露到还原条件下可还原成较低氧化态。加足够量该改性剂到密封玻璃体系中去，阻止当密封玻璃在足以使玻璃密封的温度，在还原条件下烧制时，ＰｂＯ的化学还原。特别优选的改性剂是Ｂｉ（ＮＯ↓［３］）↓［３］.５Ｈ↓［２］Ｏ和／或Ｚｎ（ＮＯ↓［３］）↓［２］.６Ｈ↓［２］Ｏ。改性剂可作为密封玻璃的一个组分掺入。另一方面，该改性剂可溶解或分散在粘合剂中。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

Sealed glass modifier for use with non-volatile or low volatile organic binders

A sealed glass modifier that reduces chemical reduction of PbO in sealed PbO glass when sealed or fired and enables sealing glass to be mixed with VOC free or low VOC binders. The modifier preferably comprises an inorganic nitrate that is thermally stable when the sealing glass material seals the surface of the glass together, but can be reduced to a lower oxidation state when exposed to a reduction condition. Add sufficient amount of the modifier to the sealed glass system to prevent chemical reduction of the PbO when the sealing glass is fired enough to make the glass seal at a reduced temperature. The modifier is preferably Bi (NO: 3): 3.5H: 2 O and / or Zn (NO: 3): 2.6H: 2 O. The modifier may be incorporated as a component of the sealed glass. On the other hand, the modifier can be dissolved or dispersed in the binder.

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
和目的本专利技术涉及粉末状或与粘合剂混合成密封玻璃膏状的密封玻璃组合物，它可用于密封电视显象管那样的玻璃组件。本专利技术使一种含PbO的密封玻璃适用于与挥发性有机物(“VOC”)含量比普通粘合剂低得多的粘合剂混合。因此，本专利技术的密封玻璃改性剂可使密封过程中具挥发性的粘合剂以低或无VOC排放挥发而完成密封。含PbO的密封玻璃，特别是PbO/B2O3/ZnO密封玻璃，在商业上通常用于把荧光屏密封到阴极射线管，如彩电显象管的玻锥上去。这种密封玻璃在低温时，一般指低于500℃，常常是440℃～475℃，熔化且有流动性，这使被密封的玻璃表面易润湿。这些密封玻璃(有时叫“焊接”玻璃)就本性来说通常是热致反玻璃化(由玻璃态变成结晶态，失去透明)或热可结晶的。这些反玻璃化或结晶的玻璃，其熔点温度比原密封玻璃的纤维软化点温度高。用这些密封玻璃进行密封必须具备电视显象管诸类物件良好工作时那些相应匹配的性能。这些性能包括合适的热膨胀性，以免损伤显象管组件；良好的流动性，可产生适当的轮廓线形状；良好的润湿性，以便给密封的玻璃部件提供强粘结特性；良好的结晶性能，可使它在合理的给热时间内形成强结晶密封.此密封也必须有良好的介电特性，以防显象管在使用期间经受高压时破裂。荧光屏和玻锥密封在一起前，各自都要经受许多处理步骤。这些步骤包括按己有技术把绿、兰和红磷分隔并依顺序涂到荧光屏上，这里磷是作为许许多多单个网点或色条有序排列在荧光屏内表面上的。在一些情况下，把碳或石墨背景应用于荧光屏内表面上，围绕着磷并为磷提供一个强烈鲜明的反差。磷的表面上用一层树脂或塑料膜，随后，荧光屏内表面被铝化，亦即在上面沉积一薄层铝膜，形成一个导电表面。再把这镀铝表面连接到荧光屏内表面的金属销钉上。在涂磷和镀铝过程中，许多不同有机化合物常用于荧光屏内表面上。如后面所述，随后必须让这些化合物挥发，或把它们从荧光屏面板上除去，以减少在玻璃密封烧制期间密封玻璃中PbO成分还原成金属铅。这种除去步骤由已知的清除或烘烤过程来完成。在荧光屏和玻锥初步处理步骤完成之后，把密封玻璃应用到玻锥相连接的棱边表面。按装组件，在升温到足于熔化密封玻璃的温度(约425℃～475℃)，在非还原条件下烧制，随后冷却，结果在荧光屏和玻锥组件间形成一个强粘结的、不漏气的反玻璃化或结晶的密封玻璃连接。荧光屏密封到显象管玻锥上后，应用真空设备给显象管内界抽气。加热显象管到300℃～410℃同时抽气，确保所有挥发性物质，如水蒸汽和有机物都从显象管内表面和边缘排放出来并抽尽。加热显象管必须导致荧光屏，玻锥和焊接玻璃密封彼此间的一些相对位移。因此，必须有一个强反玻璃化密封才能经得起在加热操作和随后冷却期间，由部件相对位移而在密封处附近形成并集中的物理应力。密封玻璃中的PbO成分，在还原条件或含有机蒸汽情况下加热密封过程中，有被还原成金属铅的固有本性或趋势。当最终形成的密封处暴露在高压情况，如彩电显象管工作时，PbO成分的这种还原会引起最终密封内的介电击穿。因为电视机显象管工作时存在25KV～45KV高压，彩电显象管更高些，玻锥和荧光屏间密封处的任何介电击穿都会提供一个故障源。密封层内有相当量金属铅的显象管是不能使用的，这种管子在制造厂经受标准电压测试时就会被淘汰掉。因此，电视显象管制造者必须采取特殊的预防措施，阻止PbO在密封过程中的这种还原。PbO成分己被还原的密封处是灰色或灰黑色的，显示含金属铅，而反玻璃化的PbO玻璃的特征颜色是黄色。密封玻璃常以膏状用于玻锥的连接边缘表面。密封膏是由密封玻璃和粘合剂混合而成的，这样可保持长条状玻璃料足够的时间以使制成的膏用到要连接和密封的相配合零件上，例如，在彩电管情况下是玻锥，相配零件，如荧光屏和玻锥。粘合剂的成分必须在经受比密封玻璃料烧制温度低的温度时可热分解并且，如果有的话，只留下很少量残渣在烧制过的玻璃料中。一般常规粘合剂包括粘结料和溶剂。用于含PbO密封玻璃，例如PbO/B2O3/ZnO密封玻璃的粘合剂中，商业上得到广泛成功的粘结料只有硝化纤维素(通常是1～1.4％的醋酸戊酯或醋酸丁酯溶液)。虽然其它化合物，如乙基纤维素和羟丙基纤维素也可用作含PbO密封玻璃的粘结料，但硝化纤维素特别 优选，因为它有助于减少密封过程中PbO成分还原成金属铅。如下所述，这有利于管子组件间形成满意的密封。醋酸戊酯和醋酸丁酯是密封玻璃粘合剂中优选使用的溶剂，因为它们迅速从挤压的密封条中挥发，因而可使烧制的密封条较快地密封相连接的玻璃表面。它们也是硝化纤维素的良溶剂。乙二醇甲醚也是一种适用的粘结料溶剂，或单独使用或和醋酸戊酯混合使用。乙二醇乙醚，甲基戊基醋酸酯，乙基己基醋酸酯，醋酸正丁酯，醋酸异丁酯，醋酸另丁酯和二甘醇单丁基醚醋酸酯是另外许多可用的粘结料溶剂的一些例子。密封膏中溶剂量与所要求的稠度相关，通常为密封膏重量的5％～15％(重量)。密封膏需要的粘合剂量是维持密封玻璃料以润湿状态，能挤压成长条或带状所要的量，这些条带要保持其挤压形状一定的时间。密封条必须足够宽以形成有效可接受的密封，但要比玻锥边缘宽度窄些，以免在密封过程中多余的膏从玻锥和荧光屏相接表面处挤出来。但是，给定长度后挤压条的宽度及其重量，在同一批膏料应用过程中随时间而明显改变。因此，配料设备的操作人员必须仔细监控密封条并按需要调节所挤密封膏的体积，以使从配料设备出口到完全绕满玻锥边缘的条形物宽度和重量基本上均匀。密封玻璃固体(包括耐熔填料，成核剂和任何改性剂)与粘合剂的重量比对常规粘合剂常是8.0∶1～16.0∶1，优选是11.0∶1～13.0∶1。密封玻璃和粘合剂混合而成的膏状物最好至少在3～4小时或更长时间内相对稳定，因而膏状物可允许大量制备。因为用硝化纤维素作含PbO密封玻璃粘结料有利于减少密封过程中PbO成分还原成金属铅，用硝化纤维素作粘结料的膏状物造成的密封不易受PbO还原成金属铅引起的介电击穿。硝化纤维素可认为在密封玻璃加热期间提供一个氧源，可减少PbO还原的可能性和程度。其它粘结料没有减少密封玻璃中PbO还原成金属铅趋势的优点。例如，羟丙基纤维素的热分解会释放出有机物，它能使PbO化学还原成金属铅。由这些其它粘结料形成的反玻璃化密封是灰色或灰黑色的，表明密封中存在着金属铅。为了克服在密封过程中由这些其它粘结料形成的密封处中的PbO成分被还原的倾向，进行了一些试验。在须给Francel的美国专利证书No.3973975中描述的一个方法涉及加足够量的阳离子高级氧化物粉到含PbO密封玻璃中制成密封玻璃膏，这氧化物在密封玻璃料把玻璃表面密封在一起的温度时是热稳定的，但当暴露在还原条件下时又可还原成阳离子的低级氧化物。与这种密封玻璃接触的任何还原剂在密封玻璃熔化密封期间，将把金属的高级氧化物还原成低级氧化物而不是把密封玻璃中的PbO还原成金属铅。一些氧化物，硝酸盐和其它氧化剂，以密封玻璃重量的，至少0.1％～1.5％加到密封玻璃中去，显示出减少密封玻璃中PbO还原成金属铅的趋势，并允许非硝化纤维素，如羟丙基纤维素代替一部份硝化纤维素粘结料。但是，将这种氧化剂加入密封玻璃料不能排除至少需要使用一些硝化纤维素粘结料。尽管做过这些努力，但所有商业上成功的、用于含PbO密封玻璃的粘结料都包含硝化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于与把荧光屏密封到阴极射线管玻璃锥形部分上的含ＰｂＯ密封玻璃及低ＶＯＣ密封玻璃粘合剂混合使用的改性剂，该改性剂减少密封玻璃烧制时其ＰｂＯ成分的化学还原。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：J皮尔，
申请(专利权)人：特克尼格拉斯公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]