[发明专利]与无挥发或低挥发有机粘合剂同用的密封玻璃改性剂

说明书

                    发明背景和目的

本发明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。本发明使一种含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，本发明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。