JP2011181265A

JP2011181265A - メタルハライドランプ

Info

Publication number: JP2011181265A
Application number: JP2010042925A
Authority: JP
Inventors: Hiroki Inagawa; 裕樹稲川; Jun Fujioka; 純藤岡
Original assignee: Harison Toshiba Lighting Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 2010-02-26
Filing date: 2010-02-26
Publication date: 2011-09-15

Abstract

【課題】特定波長の紫外線の発光効率を向上させて高い光量を得、特定波長に吸光度の高い光開始剤が含有された紫外線硬化性樹脂組成物の硬化速度をより速める。
【解決手段】紫外線透過性の石英ガラスで気密性を有する放電空間１０を備えた気密容器１１内の軸方向に、一対の放電用の電極１２１，１２２を対向して配置する。放電空間１０内でアーク放電させた状態を維持するために必要な鉄、タリウム、錫、亜鉛、ハロゲンと水銀からなる封入物を封入して３２０〜３８０ｎｍの紫外線を発光するメタルハライドランプを構成する。このメタルハライドランプからの紫外線を、３２０〜３８０ｎｍに吸光度が高い光開始剤を含有した紫外線硬化性樹脂組成物に照射させることで硬化率の向上を図る。
【選択図】図１

Description

この発明は、特定区間の吸収波長域をもつ光開始剤に高い発光効率で作用させるために用いるメタルハライドランプに関する。

従来、紫外線ランプから照射される紫外線を用いて、特定区間の吸収波長域で硬化可能な樹脂組成物に光開始剤を含有させ、組成物の硬化を促進させることが知られている。（例えば、特許文献１）

特表２００６−５２５５４０公報

上記した特許文献１の技術は、３２０〜３８０ｎｍの長波長紫外線に吸収波長域をもつ光開始剤に照射させる光源として、鉄系メタルハライドランプがある。同ランプは３２０〜３８０ｎｍの間にブロードな波長領域を持つが、単波長の光量はさほど高くはなく、硬化に時間を要する、という問題があった。

この発明の目的は、特定波長の紫外線の発光効率を向上させて高い光量を得、特定波長の吸光度が高い光開始剤を含有した紫外線硬化性樹脂組成物の硬化速度をより速めるメタルハライドランプを提供することにある。

上記した課題を解決するために、この発明のメタルハライドランプは、一対の耐火性金属製の放電電極を紫外線透過性の材料で形成された気密容器内に封装するとともに、アーク放電を維持するために必要なアルゴンガスと水銀を封入したメタルハライドランプにおいて、前記ランプを用い、少なくとも３２０〜３８０ｎｍの長波長紫外線に吸収波長域を有する光開始剤を含有した紫外線硬化性樹脂組成物に対して前記紫外線を照射させる場合に、前記気密容器内には、鉄、タリウム、錫、亜鉛、ハロゲンを封入したことを特徴とする。

この発明によれば、特定波長の紫外線の発光効率を向上させて高い光量を得、特定波長の吸光度が高い光開始剤を含有した紫外線硬化性樹脂組成物の硬化速度を速めることで量産性向上に寄与する。

この発明のメタルハライドランプに関する一実施形態について説明するための基本構造図である。図１の一部を拡大して示した構成図である。この発明と従来のメタルハライドランプの分光分布について説明するための説明図である。この発明のメタルハライドランプの照射対象の一例となる光開始剤について説明するための説明図である。この発明の実施例と従来による光開始剤に対する硬化率の比較について説明するための説明図である。

以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１、図２は、この発明のメタルハライドランプに関する一実施形態について説明するための、図１は基本構造図、図２は図１の一部を拡大して示した構成図である。

図１、図２において、紫外線透過性を有する石英ガラス製で放電空間１０が形成された一重管の気密容器１１の長手方向両端内部には、例えばタングステン材で形成された電極１２１，１２２が間隔をおいて配置される。電極１２１，１２２は、それぞれインナーリード１３１，１３２を介して例えばモリブデン製の金属箔１４１，１４２の一端に溶接される。金属箔１４１，１４２の他端には、図示しないアウターリードの一端を溶接する。金属箔１４１，１４２の部分は気密容器１１のインナーリード１３１，１３２からアウターリードの一端までの気密容器１１を加熱して封止する。

なお、金属箔１４１，１４２は、気密容器１１を形成する石英ガラスの熱膨張率に近い材料であれば何でもよいが、この条件に適したものとしては、極一般的なモリブデンを使用する。

金属箔１４１，１４２に一端がそれぞれ接続されたアウターリードには、耐熱性で絶縁性を有する、例えばセラミック製のソケット１５１，１５２の内部で電気的に接続された給電用のリード線１６１，１６２を絶縁封止するとともに、図示しない電源回路に接続される。

気密容器１１内には、封入物としてアーク放電を維持させるために必要なアルゴンガスが１．３ｋＰａで、水銀（Ｈｇ）それに紫外線を発光させるための金属である鉄（Ｆｅ）、ヨウ化タリウム（ＴｌＩ）、錫（Ｓｎ）、ヨウ化亜鉛（ＺｎＩ_２）、ヨウ化水銀（ＨｇＩ_２）が封入されている。

このように構成されたメタルハライドランプは、紫外線域に分光特性を有する発光金属であるＦｅ＋Ｔｌ＋Ｓｎ＋Ｚｎ＋ＨｇＩ_２による紫外線の照射が可能となる。この紫外線は、紫外線硬化性の樹脂組成物に照射させることで、この樹脂組成物の重合性樹脂の重合を開始させるための開始剤の光重合を開始させる。

（実施例）
ここで、実施例について説明する。この実施例は、石英ガラス製気密容器１１の径φが２７．５ｍｍ、肉厚ｍが１．５ｍｍ、発光長Ｌが１０００ｍｍのメタルハライドランプを作成する。封入物として従来のメタルハライドランプでは、Ｆｅが９ｍｇ、Ｓｎが２ｍｇ、ＨｇＩ_２が４５ｍｇ、Ｈｇが１．０４ｍｇ／ｃｃとし、この発明のメタルハライドランプではＦｅが９ｍｇ、Ｓｎが２ｍｇ、ＨｇＩ_２が４０ｍｇ、ＴｌＩが５ｍｇ、ＺｎＩ_２が１２ｍｇ、Ｈｇが１．００ｍｇ／ｃｃとした。

このように構成されたこの発明と従来のそれぞれのメタルハライドランプに入力電力１２００Ｗの定電力で点灯させた場合における分光分布と光量の関係は、図３に示すようになる。

図３からわかるように、この発明のメタルハライドランプは、従来のメタルハライドランプに比して、３２０〜３８０ｎｍの波長域において大きな紫外線の光量を得ることができる。

図４は、例えばクロロホルムの溶媒中における２，２-ジメトキシ-１，２-ジフェニルエタン-１-オンの光開始剤の濃度を、０．１％、０．０１％、０．００１％とした場合の吸光度を示している。

図４に示すように、溶媒に対する光開始剤の濃度が０．１％の場合は、３２０〜３８０ｎｍの波長域に対して吸光度が高いことがわかる。

図５は、３２０〜３８０ｎｍの波長域に吸光度の高い２，２-ジメトキシ-１，２-ジフェニルエタン-１-オンの光開始剤とした場合における、この発明のメタルハライドランプと従来のメタルハライドランプの光開始硬化比率を比較した場合の結果を示している。

すなわち、Ｆｅ、Ｓｎ、ＨｇＩ_２、Ｈｇを封入物とした従来のメタルハライドランプの光開始剤硬化比率を１００％とした場合は、Ｆｅ、Ｓｎ、ＨｇＩ_２、ＴｌＩ、ＺｎＩ_２、Ｈｇを封入物とした場合の光開始剤硬化比率は１２１％となった。

この実施形態によれば、３２０〜３８０ｎｍの波長域に吸光度の高い２，２-ジメトキシ-１，２-ジフェニルエタン-１-オンの光開始剤が用いられた紫外線硬化性の樹脂組成物に対して光開始剤硬化比率を高くしたことで、硬化速度を速めることができ量産性の向上に寄与する。

１０放電空間
１１気密容器
１２１，１２２電極
１３１，１３２インナーリード
１４１，１４２金属箔
１５１，１５２ソケット
１６１，１６２リード線

Claims

一対の耐火性金属製の放電電極を紫外線透過性の材料で形成された気密容器内に封装するとともに、アーク放電を維持するために必要なアルゴンガスと水銀を封入したメタルハライドランプにおいて、
前記ランプを用い、少なくとも３２０〜３８０ｎｍの長波長紫外線に吸収波長域を有する光開始剤を含有した紫外線硬化性樹脂組成物に対して前記紫外線を照射させる場合に、前記気密容器内には、鉄、タリウム、錫、亜鉛、ハロゲンを封入したことを特徴とするメタルハライドランプ。
前記紫外線硬化性樹脂組成物に含有させた前記光開始剤は、２，２-ジメトキシ-１，２-ジフェニルエタン-１-オンであることを特徴とする請求項１記載のメタルハライドランプ。