专利名称:提高阴极射线管防爆性能的方法及由此得到的产品的制作方法
本发明涉及到一种提高阴极射线管防爆性能的新方法，以及用此新方法制成的一种新型阴极射线管。
一种阴极射线管由包括一个玻璃屏盘的抽空外壳所构成，该屏盘有着向后延伸的边缘或侧壁。在屏盘外表面的大气对屏面施加总计达数吨(数千公斤)的压力。如果屏盘破裂，这个力将把碎片推到阴极射线管内，碎片可以反跳回来或继续通过破裂的屏盘，并造成对周围人员的伤害。
为了提供一种防爆性能更好的阴极射线管，已经提出，用金属或塑料的加固结构来围绕屏盘，如果破裂发生，此加固结构将使边缘或侧壁保持在原有位置上。在某些方式中，用胶把加固结构粘附在阴极射线管上，并且可以包括或可以不包括一个环绕着屏盘的拉紧的金属带。
在以前的一个装配过程中，把控制好数量的胶涂到加固结构的零件上。当胶是粘稠的时候，即胶未完全固化或是被弄湿的时候，把零件放在阴极射线管上。在仅是部分固化而胶才是粘稠的场合，比如使用环氧树脂的情况下，涂胶和把金属零件安放在显象管上应同时进行。并且，胶的性质会导致一定数量的胶渗到屏盘的屏面玻璃上，这又必须用手清除掉，也就是需要一个附加劳动的操作。在把胶弄湿才使胶是粘稠的场合，则必须利用有机溶剂来产生这个粘性。随后必须除去溶剂来增强胶的粘合，而胶也不再是粘稠的。这两种操作带来了相当可观的花费并且需要通风和适当的环境控制。
根据本发明，提高阴极射线管防爆性能的新方法包括提供一个适合于围绕阴极射线管的加固结构。加固结构的内表面带有一层固有粘性的胶粘材料的覆盖层。当准备加固阴极射线管时，加固结构绕着该阴极射线管，并以粘性覆盖层对着并压向该阴极射线管。粘性保持而对于加固结构粘到屏盘上不产生有害的影响。根据本发明的新产品是这样一种阴极射线管，它有一个绕着该阴极射线管的加固结构及在两者之间的固有粘性胶粘材料。
在原位置上生成的粘性覆盖层是一个涂到加固结构内表面，随后被干燥的胶粘物质反应成分的含水乳剂薄层。此乳剂通常是强酸性的，PH值为2.0到4.0。加固结构通常是由酸性媒质存在时会产生腐蚀的金属制成的，典型地，是包括了绕阴极射线管屏盘的钢框架板。这种腐蚀使得胶由金属表面脱离。在新方法中，调整了乳剂的PH值高达约7.0到8.0而对薄层粘附的质量没有有害的影响，同时不对加固结构产生腐蚀。
通过提供一个有着干的、固有粘性的、预先涂覆的胶覆盖层的加固结构，可以得到许多好处。涂胶和装配的步骤是在时间上和空间上分开的。可以更经济地使用胶，而需要对胶的渗出和流动进行清理的情况减少了。可以避免用有机溶剂来重新加粘被覆层并随后又干燥它的工序。能够用含水乳剂产生固有粘性的胶被覆层，因而能够从装配步骤中免去有机溶剂的使用。
在附图中。
图1是根据本发明的一个新型阴极射线管的投影图;
图2是沿着图1的2-2线所得到的阴极射线管的一部分的放大的局部断面视图;而图3是一个零件分解图，它表明了用来制造图1和图2所表明的阴极射线管中的各个零件。
在图1和图2中表明的较佳实施例中，一个阴极射线管10包括一个抽空的外壳11。外壳11包括一个屏盘12、一个管颈14和一个连接的管锥15。管颈14与芯柱17在其远端封口，一个电子枪(未示出)安装在管颈14内并被连到管脚18上，此电子枪由芯柱17所支撑，并由芯柱17向外连接。管颈14紧接并被封到管锥15的小的一端。
屏盘12包括一个玻璃的屏面19和一个作为整体的、连续地绕屏面19向后延伸的玻璃侧壁或凸缘20。屏盘12在凸缘20的端部处，沿着封接线21，紧接并封接到管锥15的宽的一端上。荧光屏22是位于屏面19的内表面上。
外壳的内部被抽到10-5毫米水银柱数量级的高真空。在本实施例中，对于一个19V矩形彩色显象管，压在屏面外表面上的大气压力施加了总计大约2吨(约1814公斤)的力。高达每平方英寸1，000磅(约70公斤/平方厘米)的周边拉应力出现在凸缘20和相邻的管锥部分上。
一个金属加固结构23绕着封接线21和屏面之间的凸缘20的外围包着屏盘12。此加固结构23包括两个半圆形金属框架板25和26。这些框架板和固有粘性的胶27一起加到凸缘20上。一个连续的金属带28置于模具接口线24和屏面19之间的框架平板25和26的上面。带28是处于受拉的状态，它的端部搭接并且与夹紧元件29一起压有凹槽。框架板25和26按屏盘12成形，使得只需要最小厚度的胶27并为拉力带28提供一个坚实的着力基础。
图1和图2中表明的较佳实施例可以参考图3，根据如下程序进行装配。提供一种完整的和实用的19V彩色电视显象管10，也提供一个金属带28和两个U形的框架板25和26，这两个框架板的轮廓和R寸与此显象管的半圆屏盘12相适应。金属带是宽度约为18.3mm(0.75英寸)，而厚度约为0.5mm(0.020英寸)的碳钢窄带。框架平板25和26的每一个都是由已经冲压成形的冷轧钢制成。已经知道，冷轧钢零件在有酸性介质。更具体地，在有含水介质的情况下受腐蚀。框架板25和26的内表面(预定要对着屏盘的那些面)覆有含水乳剂并随后烘干它，该乳剂有着固有粘性的丙烯酸胶粘材料的反应成分，把以下的组分按照以重量所表出的份额混合在一起就制出了一种适宜的乳剂(1)Valtac QT(Vaichem、Langley，S.C.)。
一种含水聚合乳剂……400(2)Valthick(Valchem.Langley.S.C.)一种交联键丙烯酸聚合物的含水酸性乳胶增稠剂……16(3)Triton GRS 5(Rohm & Hass.Phila.PA)一种附加的增湿剂以改善粘合力和附着力……0.1(4)氢氧化钠，一种附加的碱以调整混合物的PH值达约7.3……10此乳状混合剂是摇溶的，PH值约为7.3而粘度约68，000厘泊。此混合物被加热到大约80℃(180°F)并随后在不通风条件下喷在框架板25和26的内表面上，其宽度约为15mm(0.1英寸)厚度约2.5mm(0.10英寸)，随后在空气中干燥。蒸发被覆层中的水分使其干燥，而其中的成份在原位置形成交联键，在室温下，大约15到30分钟后形成了无色透明的、固有粘性的胶粘被覆层27。最好在喷涂后把金属平板在射频炉中加热到大约100℃来加速干燥，使在不到15秒的时间内完全干燥。如图2所示，胶被覆层27是在框架板25的弯边或者说边缘30的反面。在框架板角上最窄点处，胶被覆层27的宽度约为20mm(0.79英寸)，而在框架板的大约中部的最宽点处，宽约38mm(1.5英寸)。
当准备加固阴极射线管时，把框架平板25和26压到正对阴极射线管10的屏盘12的位置处。可以把胶被覆层27挤压到图2中表明的框架板25与侧壁20之间的空间中，但不渗到框架板25之外。金属板28绕着框架板25和26，被拉紧并与夹紧元件一起压有凹槽。金属带可以用授予鲍威尔(D.E.Pooweii)等人的美国专利NO.3，220，593中所描述的方法定位和夹凹槽。另外的方法是用授予特拉克斯(A.M.Trax)等人的美国专利NO.3，162，933中描述的方法定位和焊接。金属带28把框架板25和26固定在适当位置，同时，胶被覆层随后加强了玻璃屏盘和框架结构之间的强度。固有粘性的胶被覆层27是对压力敏感的。带28产生的压力足以产生一个对于玻璃屏盘和金属框架来说是牢固的初步连接。
于是，所得的阴极射线管将能承受屏盘12受到的打击，比如说是15英尺-磅(约2公斤-米)的冲击时产生的向内破裂。如果屏盘12破裂。空气将冲进阴极射线管内破坏真空，但是外壳11将不会崩溃，而玻璃碎片由屏面向前、向观看者抛出的距离不会大于由标准的保险商实验室测试(Underwriters Laboratories Test)NO.1418所观定的距离。
通常，本发明可以用于任何希望或必需加固的阴极射线管，以改善它的防爆能力。例如，加固的阴极射线管可以是一个示波管或一个显示管。加固的阴极射线管的最大应用是用于彩色电视显象管。显象管在准备安装加固结构时，已经是完成加工和可供实用的了。
加固结构可以是现有技术已知的任何形式或配置，其中，环绕屏盘的结构被粘附到屏盘上。例如，在授予鲍威尔(D.E.Powell)等人的美国专利NO.3，220，593中公开了这种结构。在这个早先专利中，胶是环氧树脂或其它的自固化或热固化树脂。这种胶要求，在胶已固化之前，当胶还是粘稠的时候，把加固结构安装在阴极射线管上。在固化以后，胶是失去粘性的。在新的方法中，乳剂薄层在原位置上固化为固有粘性的并且是永久保持粘性的胶，于是在固化之后，加固结构安装在阴极射线管上。因此，用此新方法，加固结构不需与仅在固化期间内靠部分地固化而保持粘性的胶一起安装。在授予普拉特(R.B.Platt)的美国专利NO.3，845，530中公开了一种类似的方法，其中，胶是一种橡胶基的粘结剂和一种填充剂，它可以被覆在框架板上，并且被干燥成为无粘性的。可以仅在把加固结构安装到阴极射线管上之前把有机溶剂加到胶上，使被覆层恢复粘性。橡胶基粘结剂作为一种粘性膏出售，它包含一种或多种有机溶剂，例如甲苯、三氯乙烯、氯代甲烷，这些溶剂可以用来使被覆层恢复弹性。在加固结构安装到阴极射线管之后，通过除去被覆层中的有机溶剂，使胶固化而无粘性。在新方法中，固化的被覆层是固有粘性的，它不需要增粘性或恢复粘性。于是，用此新方法，此加固结构不和溶剂增粘的胶一起在溶剂蒸发期间安装。于是，早先使用的胶是固有的非粘性胶，而其粘性只是在安装加固结构时才存在的被覆层的临时特征。
贯穿本文件，使用了词组“固有粘性的胶粘材料”，以便把它与以前为了相同或类似用途使用的胶粘类型材料相区别。这些以前的胶粘材料不是固有粘性的;并且其产品也是非粘性的。在仅因为部分固化才有粘性的场合，在完全固化时粘性消失。在溶剂弄湿了才有粘性的场合，在除去溶剂后粘性消失。在两种情况下，最终产品利用了固有非粘性胶粘材料。在新的方法和结构中，使用的胶粘材料的固有粘性质量不仅不同于这些早先材料，而且也带来了某些好处。给玻璃和金属表面两者产生更迅速和更牢固的连接而不易于脱胶。此外，因胶的固有粘性，它不受到粘性变化的影响，而这变化是因工厂的实际安装程序的变化而造成的。还有，因为此固有的粘性是永久的、相对来说是不变化的特征，工厂能比用先有方法更节省材料、劳力和设备。
在新产品的生产中，固有粘性的胶能够在原位置上由其中具有反应成分的水基乳剂产生。然而，为了成功地使用这样一种乳剂，必须有适宜的粘度和PH值。基本的乳剂是一种乳状的低粘度的酸性液体，它可以自几个商业途径得到。较好的一组乳剂是商标为Valchem，Langley.SC.的Valtac系列丙烯酸压敏胶。可以用其它有着类似特性的乳剂来替代。可以直接利用乳剂。但是，为了改进性能。需要(a)增加粘度，使得能够涂上较厚的被覆层，(b)增加PH值达至少7.0，以减小对金属加固结构的腐蚀，(c)增加胶粘材料与玻璃和金属表面的附着力。
该乳剂的PH值的通常范围是约2.0到4.0。与钢零件接触的酸性介质引起了零件表面的腐蚀，并且或阻止金属表面与胶层间的胶粘连接的形成或毁坏这个连接。为了防止胶粘连接的腐蚀或毁坏，调整乳剂的PH值在7.0到8.0的范围内，最好是7.0到7.5。可以通过加入碱或碱性物质的水溶液到此乳剂中实现这个调整。虽然能够利用其它化学药品，比如氢氧化钾、氢氧化铵和氢氧化锂，但最好是用氢氧化钠。包括碳酸盐或碳酸氢盐基的化学物品会引起气泡，这在某些应用中可以认为是不希望有的。此外，含胺基和/或氨基的化学物品可以与加固结构的金属表面反应。但是，如果不包括金属就可用这些化学物品。提高乳剂的PH值通常也对乳剂粘度的提高(变粘)有影响。
通过加入上述的商用增稠剂(Valthick 70)可以使乳剂变稠。能用的其它增稠剂是聚丙烯酸脂、纤维素衍生物和乙烯基醋酸脂。能够使用的无机增稠机是胶状硅、粘土填充剂、碳酸钙和碳酸镁。在一开始调整PH值之后，加入一定数量的增稠剂以产生在10，000到70，000厘泊范围内的粘度。粘度越大，能使用的被覆层越厚，而所使用的胶粘材料的移动越小。因为加固结构和屏盘之间的间隔有变化，所覆的乳剂应当至少有2mm(0.05英寸)厚，并且当加固结构压到其所在位置时，乳剂应当与上述间隔相适应。
湿润剂可以省去或者只加入很小的数量，达每100份乳剂有大约0.1份湿润剂，以增大胶对于玻璃和/或金属表面的附着力。湿润剂可以是阴离子型的或阳离子型的。
可以用任何普通方法把包含了胶的乳剂被覆在加固结构的内表面上。例如，可以把胶挤在、刷在、喷在此表面上。此外，可以把干的粘性被覆层以带状形式加上，可以用手工或机器方式，把和框架平板的形状相一致的一条或多条这种带加到金属框架板上。乳剂可以由一个鼓或其它与合适设计的喷嘴相适合的密闭容器以低压力直接被覆到该表面上。胶的最好粘度是通过试探确定的。几次的试探将容易地定出粘度，在此粘度下，能够把胶涂覆上而不致于在表面有不适当的流散。胶被覆层可以被覆在加固结构内表面的整个宽度上。胶可以作为比加固结构的整个宽度小很多的窄条应用。随后把配制的乳剂刷在框架板的较宽面积上，但稍微小于板的整个宽度。
在大量生产的情况下，涂覆有乳剂的区域必须仔细地加以控制，并且必须限制于仅在框架带的内部。在框架板外表面上附有任何固有粘性的胶粘材料会产生许多问题，会需要相当的花费来除去框架带外边的胶或刮净那一部分。为了实现较好的控制，最好把乳剂加热到大约180°F(80℃)，随后，在不通风下把加热的乳剂喷涂在框架带表面的所需区域。按这样的方法，能够足够精确地控制，使乳剂被覆层仅粘附在框架带的整个内表面宽度上，并且是如此薄和均匀，使得框架带安装到阴极射线管上时不发生胶被覆层的渗出现象。
胶被覆层在室温下在大气中干燥，在大约15到45分钟后成为粘性的、压敏的、透明的被覆层。也能够用加热来加速干燥。必须小心，不允许让已涂上乳剂后的框架板彼此接触，这样来避免框架板粘在一起和/或在板之间转移胶粘材料，而这些胶是需要加以清除的。在被覆层已干燥并已形成粘性的、透明的被覆层后，框架板可被压到阴极射线管的相应位置上，并且保持在那儿直到在阴极射线管和加固框架之间形成初步连接。此粘合的强度继续增大，在被覆层已经干燥后大约48小时达到最大。
本发明具有如下的优点1.它使得涂覆被覆层的步骤能与加固结构加到阴极射线管的步骤分开，于是允许在整个过程中具有较大的灵活性。
2.这种干的并且是固有粘性的胶由于其本身的性质，没有或几乎没有流动的倾向。因而，没有发生胶的渗出，所以也不需要有随后的清洁工序。
3.与环氧树脂类型的粘合剂比较，本发明中使用的固有粘性的胶相对地不被工厂工人所厌恶。
4.干的胶被覆层由于它的固有粘性的性质，被认为比以前使用的固有非粘性胶被覆层的脱胶倾向小。
5.与前文所述的普拉特(Platt)的专利中描述的橡胶基的胶相比，新方法免去了恢复粘性和干燥的步骤，并且能够完全避免使用有机溶剂而使用含水乳剂来产生固有粘性的胶被覆层。水基混合物不需要通风或对环境的控制。
6.每一个上述优点较之以前的方法更有可能降低价格，这些优点作为单个或综合起来都是有价值的。
补正 85104991文件名称 页 行 补正前 补正后说明书 2 5 在原位置上…… 在现场……3 2 此电子枪由…… 管脚18由……3 9 一个19V…… 一个19英寸……3 22 ……19V…… ……19英寸……3 24 R寸…… 尺寸……4 19 ……在原位置…… ……在现场……4 21 ……大约100℃来… ……100℃以上来8 2 ……(0.05英寸) ……(0.08英寸)
权利要求
1.一种提高阴极射线管的防爆性能的方法，该阴极射线管由一个包括了一个玻璃屏盘的抽空外壳构成，所说的方法包括A.提供一个适用于围绕上述屏盘的加固结构，该加固结构的内表面带有胶粘材料的粘性覆盖层，而此加固结构由一种在酸性水媒质存在时会被腐蚀的金属构成，和B.把上述加固结构绕着所说的屏盘定位，以所说的粘性被覆层对着所说的加固结构的内表面。所说的方法的特征是，所说的胶粘材料是一种通过下列步骤在原位置上生成的固有粘性的有机聚合物①在上述加固结构的内表面被覆一层上述胶粘材料反应成分的含水乳剂，此乳剂的PH值是在7.0到8.0的范围内，及②在空气中干燥上述被覆层，因而，上述的反应成分形成交联键，产生所说的附于该内表面的粘性被覆层(27)。
2.由权利要求
1所限定的方法，其特征是，所说的有机的、聚合的物质是一种丙烯酸胶粘物质，它由常规的酸性含水乳剂中的反应成分产生。
3.由权利要求
2限定的方法，其特征是，在步骤①中，所说的乳剂被加热到大约80℃(180°F)，在不通风下把上述的热乳剂涂到所说的加固结构内表面上。
4.由权利要求
3所限定的方法，其特征是，所说的的乳剂包括用来增加该乳剂粘度的增稠剂，及用来增大所说粘性材料对于具体的表面附着力的增湿剂。
5.由权利要求
2所限定的方法，其特征是，所说的乳剂是用不通风的喷涂方法进行涂覆的。
6.由权利要求
5所限定的方法，其特征是，当喷涂所说的乳剂时，该乳剂保持在大约80℃下。
7.由权利要求
2所限定的方法，其特征是，所说乳剂的PH值小于7.0，通过在乳剂中混入碱或碱性材料的水溶液来调整PH值约7.0到8.0，在上述加固结构的内表面上涂覆上一层上述的已调整了PH值的乳剂被覆层。
8.由权利要求
7所限定的方法，其特征是，所说的乳剂的PH值的通常范围大约是2.0到4.0。而通过在其中加有碱性水溶液，把该乳剂的PH值调到7.0到7.5。
9.由权利要求
1所限定的方法，其特征是，所说的加固结构包括两个为了环绕所说的屏盘(12)而成形的金属框架板(25、26)，而所说的胶粘材料是涂覆在上述框架板的内表面上。
10.由权利要求
9所限定的方法，其特征是，先于步骤A，所说框架板(25、26)的每一个的内表面上至少有一部分被覆有上述胶粘物质反应成份的水基乳剂被覆层。
11.由权利要求
1所限定的方法，其特征是，先于步骤A，提供了包含所说胶粘物质反应成分的水基乳剂，该乳剂的PH值在7.0到7.5的范围内。在所说加固结构(25、26)的内表面的至少一部分覆有上述的乳剂，并且随后干燥此被覆的乳剂。
12.一种由一个阴极射线管和一个加固结构构成的产品，此阴极射线管包括一个玻璃屏盘，上述加固结构适合于围绕上述的屏盘，所说的加固结构由腐蚀于酸性水媒质的金属构成，其特征是，所说的产品有一个非腐蚀性的固有粘性的有机聚合胶粘物质被覆层，此被覆层位于所说加固结构(25、26)和所说的屏盘(12)之间。并与加固结构和屏盘相接触。
13.一种由权利要求
12所限定的产品，其特征是，所说的加固结构包括两个金属框架板(25、26)，框架板合在一起围绕所说的屏盘(12)，还包括一个绕着上述框架板的金属带(28)，所说的胶粘材料是在上述框架板和上述屏盘之间。
14.由权利要求
12所限定的产品，其特征是，所说的胶粘物质是由水基乳剂得到的一种丙烯酸衍生物。
15.由权利要求
12所限定的产品，其特征是，在原位置上生成的所说胶粘被覆层(27)是通过涂覆并随后干燥一个通常是酸性的含水乳剂被覆层，调整此乳剂的PH值在7.0到8.0的范围之内，并且本质上是由所说的胶粘材料的成分组成的。
专利摘要
适合于围绕阴极射线管(10)的屏盘(12)的加固结构(25、26)的内表面具有一层固有粘性的胶粘物质的被覆层。当准备加固阴极射线管时，此加固结构以此粘性被覆层对着屏盘并置于绕着屏盘的位置上。
文档编号H01J29/00GK85104991SQ85104991
公开日1987年2月18日 申请日期1985年7月1日
发明者阿特金森, 尼门斯基 申请人:Rca公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan