JP2783077B2

JP2783077B2 - 蛍光ランプ用塗布液

Info

Publication number: JP2783077B2
Application number: JP22320092A
Authority: JP
Inventors: ▲禎▼仁畭尾; 祐司斎; 浩一岡田; 正人藤原; 修堺
Original assignee: Nichia Chemical Industries Ltd
Current assignee: Nichia Chemical Industries Ltd
Priority date: 1992-07-29
Filing date: 1992-07-29
Publication date: 1998-08-06
Anticipated expiration: 2013-08-06
Also published as: JPH0649445A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は環状ランプ用塗布液の改
良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に環状の蛍光ランプは下記のように
して製造される。バインダ−を溶媒に溶解した高粘度の溶液に、蛍光
体及び結着剤を懸濁させた蛍光ランプ用塗布液を作成す
る。蛍光ランプ用塗布液をガラスバルブ内面に流し込
み、均一に塗布、乾燥する。その後、４００℃以上の温度でベ−キングして蛍光
体をガラスバルブの内面に付着させる。ガラスバルブを６００℃以上の温度に加熱して、直
管状のガラスバルブを円形にベンディングする。

【０００３】ガラスバルブの内面に塗布される蛍光ラン
プ用塗布液は、溶媒の種類により、有機溶媒を用いる有
機系と、水を用いる水性系に大別される。有機系の塗布
液は乾燥が容易であるという利点を有する。ただ、有機
系の塗布液は、人体への悪影響、作業者への安全管理の
点で、工程管理上の難点がある。従って、現在は、水性
系の塗布液が注目されている。

【０００４】ところで、ガラスバルブの内面に付着され
る蛍光体層は、剥離しないように接着することが大切で
ある。とくに、環状蛍光ランプは加熱してベンディング
および排気の工程で蛍光体層が剥離しやすい欠点があ
る。ガラスバルブから蛍光体層が剥離するのを防止する
ため、蛍光ランプ用塗布液には結着剤を添加している。
結着剤は、蛍光体層のガラスバルブへの接着強度を増加
させる。結着剤を添加しない蛍光ランプ用塗布液は、蛍
光体層をガラスバルブ内面に強固に付着できない。その
ため、製造工程において蛍光体層が極めて剥離し易くな
る。とくに環状蛍光ランプは、ガラス管を環状にする工
程で蛍光膜が剥離し易い欠点がある。

【０００５】結着剤には、微粒子系結着剤と低融点系結
着剤とがある。微粒子系結着剤には、酸化アルミニウ
ム、酸化珪素、燐酸塩系の超微粒子粉体を用いたものが
使用される。低融点系結着剤には、硼酸、金属硼酸塩等
を用いたものが使用される。これら２種類の結着剤は、
それぞれ単体で用いるのではなく、適当な比率で配合し
て懸濁液化したものを蛍光体懸濁液と一定の割合で混合
して使用される。それは両結着剤が、蛍光体粒子を付着
させる結着機構が異なるからである。すなわち、蛍光体
粒子相互間の結着は、隣接する蛍光体粒子の隙間に入り
込んだ、酸化アルミニウムなどの微粒子系結着剤によっ
て行われる。蛍光体とガラスバルブ内面との結着は、蛍
光体層の焼き付け時に、一度軟化した金属硼酸塩などの
低融点系結着剤が、蛍光体粒子間やガラスバルブ内面の
間で固結するため行われる。これら２種類の結着剤は、
ガラスバルブ内面に蛍光体を強く結着させる作用があ
る。

【０００６】ところで、現在、環状蛍光ランプの塗布液
に用いられる結着剤には有機系が主であるが、水性系に
移行しつつある。水性系の結着剤として、とのもの
がある。硼酸カルシウム・バリウムと、焦性燐酸カルシウム
あるいはアルミナを適当な比率で混合し、ビ−ズミル等
で一次粒子にまで粉砕した結着剤懸濁液。一般式χＬｎ2Ｏ3・ｙＭＯ・ｗＭ’・ｖＭ”2Ｏ
・ｚＢ2Ｏ3で表わされる低融点ガラス粉末を微粉砕し
た懸濁液。（ただし、この式においてＬｎはＹ及びラン
タン系列の一元素、ＭはＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ及びＺ
ｎからなる群の一元素、Ｍ’はＡｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2及
びＳｂ2Ｏ3からなる群の一元素、Ｍ”はＬｉ、Ｎａ及
びＫからなる群の一元素を表わし、χ、ｙ、ｗ、ｖ及び
ｚはそれぞれ、１≦χ≦３０モル％、０≦ｙ≦６０モル
％、０≦ｗ≦２０モル％、０≦ｖ≦１５モル％、３０≦
ｚ≦８０モル％の範囲であり、かつ、０≦ｙ＋ｗ≦６０
モル％）などが知られている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記
の結着剤である、硼酸カルシウム・バリウムと焦性燐酸
カルシウム結着剤は、一次粒子にするまで粉砕するのに
手間と時間がかかる欠点がある。さらに、粉砕条件の変
動により、結着力も変動する。また、硼酸カルシウム・
バリウムは、水中において不安定であり、経時的に性質
が変化する問題がある。さらに、の結着剤は、低融点
のガラス組成であり、水溶性のものではなく、工程上、
粉砕の過程が必要である。

【０００８】これ等の欠点を解決し、さらに蛍光体層を
ガラスバルブに強固に付着する結着剤として、本発明者
等は、特開平４−１４２３８９号公報に記載される蛍光
ランプ用塗布液を開発した。この公報に記載される蛍光
ランプ用塗布液は、希土類の水溶性塩を添加している。
蛍光ランプ用塗布液に添加させる希土類の水溶性塩は、
水溶液となって存在する為、乾燥後結着剤が、蛍光体粒
子表面に十分に拡散される。このため、蛍光体粒子間の
結合を強固にするとと共に、蛍光体粒子とガラスバルブ
との結着力も増加できる特長がある。この結着剤を添加
した蛍光ランプ用塗布液は、直管の蛍光ランプの製造に
使用して、好ましい結着力を実現する。しかしながら、
管状蛍光ランプには、さらに優れた結着力の蛍光ランプ
用塗布液が要求される。それは、蛍光ランプ用塗布液を
塗布して乾燥したのち、ガラスバルブを高温に加熱して
ベンディングするときに、蛍光体層が剥離するからであ
る。

【０００９】この欠点を解決するために、本発明者等
は、さらに希土類の水溶性塩に加えて、酸化アルミニウ
ムおよびアルカリ土類金属のホウ酸塩を添加した蛍光ラ
ンプ用塗布液を開発した。この蛍光ランプ用塗布液は、
希土類の水溶性塩の結着剤に比較すると優れた結着力が
ある。しかしながら、この蛍光ランプ用塗布液を使用し
て製造した管状の蛍光ランプは、ベンディング工程で蛍
光体層が剥離しないようにすると、初光束と光束維持率
が低下する欠点があった。このため、優れた結着力に加
えて、光束維持率を高くできる蛍光ランプ用塗布液が切
望されている。

【００１０】本発明は、さらにこの欠点を解決すること
を目的に開発されたもので、本発明の重要な目的は、蛍
光体層を強固に結着できることに加えて、光束維持率を
改善できる蛍光ランプ用塗布液を提供するにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の蛍光ランプ用塗
布液は、前述の目的を達成するために、結着剤として、
水溶性希土類化合物と、微粒子のコロイダルアルミナ
と、硼酸とを併用することを特長とする。水溶性希土類
化合物と、硼酸の水溶液にコロイダルアルミナを分散さ
せたスラリ−を用いることによって、結着剤を粉砕する
手間を省くことができる。さらに、分散工程を必要とし
ないので、ボールミル等の分散工程において、ボールや
容器から不純物が混入するのを防止できる。さらに、決
着剤が水溶性であるので、乾燥後、結着剤が蛍光体粒子
の隙間に均等に存在して、蛍光体粒子間の結着力をより
強める。

【００１２】本発明の蛍光ランプ用塗布液に含まれる結
着剤は、水溶性の希土類化合物、および硼酸を溶解した
水溶液に、コロイダルアルミナを分散して製作できる。
蛍光ランプ用塗布液に含まれる水溶性希土類化合物は、
好ましくは、蛍光体に対し、希土類酸化物として０．０
５ｗｔ％〜５．０ｗｔ％、さらに好ましくは０．２ｗｔ
％〜５．０ｗｔ％の範囲に調整する。なぜなら、５．０
ｗｔ％以上であると初光束が低下し、０．０５ｗｔ％以
下であると光束維持率が低下するからである。蛍光ラン
プ用塗布液に添加される硼酸は、水溶性のオルト硼酸を
最も好ましく用い、蛍光体に対し、０．１ｗｔ％〜１
０．０ｗｔ％、さらに好ましくは、０．１ｗｔ％〜４．
０ｗｔ％に調整する。なぜなら、１０．０ｗｔ％以上で
あると光束維持率が低下するからである。さらにまた、
蛍光ランプ用塗布液に含まれるコロイダルアルミナは、
好ましくは、蛍光体に対して１０．０ｗｔ％以下、さら
に好ましくは０．１ｗｔ％〜８．０ｗｔ％である。なぜ
なら、８．０ｗｔ％以上添加すると初光束の低下を招く
からである。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。ただし以
下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するため
の方法を例示するものであって、本発明の蛍光ランプ用
塗布液は、蛍光体の種類、結着剤の種類等を下記のもの
に特定するものでない。本発明の装置は、特許請求の範
囲において、種々の変更を加えることができる。

【００１４】［実施例１］下記のようにして、管状の蛍光ランプを製造する。イオン交換水８１．６５ｍｌに、酢酸ランタン５．
３５ｇ、硼酸（Ｈ3 ＢＯ3）３．０ｇを溶解し、さらに
コロイダルアルミナ１０ｇを添加して、高速撹拌して十
分に分散させて結着剤懸濁液を調整する。次に０．５％ポリエチレンオキサイド水溶液１リッ
トルに、上記結着剤スラリ−と、ハロリン酸カルシウム
蛍光体８３０ｇとを添加し、十分に撹拌して蛍光ランプ
用塗布液を調整する。この時、アンモニア水を添加し、
ｐＨ９に調整してもよい。この蛍光ランプ用塗布液を、常法に従い、ＦＣＬ３
０Ｗのガラスバルブ内壁に塗布、乾燥し、これを電気炉
中、５８０℃で１５分間ベ−キングして冷却、ついで８
００℃でベンディングする。その後、ガラスバルブ内を真空排気し、希ガス、お
よび水銀を封入し、口金を取り付けて、３０Ｗ環状蛍光
ランプを作製した。

【００１５】この蛍光ランプを点灯し、初光束および光
束維持率を測定したところ、下記の特性を示した。初光束は１６６３ル−メン１００時間経過後の光束９８．１％５００時間経過後の光束９３．８％１０００時間経過後の光束９０．３％２０００時間経過後の光束８６．６％

【００１６】［比較例１］実施例１で製造した蛍光ランプがいかに優れた特性を示
すかを明確にするために、従来法で比較例１の蛍光ラン
プを試作した。この蛍光ランプは、実施例１の硼酸の代
わりに、硼酸塩を使用した。硼酸塩には、硼酸・カルシ
ウム・バリウムを用い、これをビ−ズミルで微粉砕して
結着剤懸濁液とした。ついで実施例１と同様に蛍光ラン
プ用塗布液を調整し、ガラスバルブに塗布して環状の蛍
光ランプを作成した。この蛍光ランプを点灯し、初光束
および光束維持率を測定したところ、下記の特性を示し
た。初光束は１６４７ｌｍ１００時間経過後の光束は９７．２％５００時間経過後の光束は９２．０％１０００時間経過後の光束は８７．５％２０００時間経過後の光束は８２．８％

【００１７】［実施例２］酢酸ランタンに代わって硝酸イットリウム９．００ｇを
使用する以外、実施例１と同様にして結着剤懸濁液を調
整した。ついでこの結着剤懸濁液を、実施例１と同様に
添加して蛍光ランプ用塗布液を調整した。蛍光ランプ用
塗布液にアンモニア水を添加して塗布液をｐＨ９．０に
調整し、ガラスバルブに塗布して実施例１と同様にして
環状の蛍光ランプを作製した。この蛍光ランプを点灯
し、初光束および光束維持率を測定したところ、下記の
特性を示した。初光束は１６８７ル−メン１００時間経過後の光束は９７．８％５００時間経過後の光束は９３．２％１０００時間経過後の光束は８９．８％２０００時間経過後の光束は８５．７％

【００１８】

【発明の効果】本発明の蛍光ランプ用塗布液を使用して
製造した環状の蛍光ランプは、従来品に比較して光束維
持率を向上できる特長がある。図１は実施例１、実施例
２、比較例の蛍光ランプの光束維持率を示している。こ
の図において、曲線Ａは実施例１で製作した環状蛍光ラ
ンプの特性を示し、曲線Ｂは実施例２で製作した環状蛍
光ランプの特性を、曲線Ｃは比較例で製作した蛍光ラン
プの特性を示している。この図に示すように、本発明の
蛍光ランプ用塗布液を使用して製造した蛍光ランプは、
従来の蛍光ランプ用塗布液を使用したものに比較して光
束維持率を相当に改善できる特長がある。また、本発明
の蛍光ランプ用塗布液は、常に安定した蛍光体膜とする
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明と従来の蛍光ランプ用塗布液を使用して
製造した環状蛍光ランプの光束維持率を示すグラフ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者藤原正人徳島県阿南市上中町岡491番地100 日亜化学工業株式会社内 (72)発明者堺修徳島県阿南市上中町岡491番地100 日亜化学工業株式会社内 (56)参考文献特開昭63−289087（ＪＰ，Ａ) 特開平４−248894（ＪＰ，Ａ) 特開平４−142389（ＪＰ，Ａ) 特開平５−225955（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) C09K 11/02 C09K 11/08

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】蛍光体と、水溶性バインダ−と、結着剤
とを水に懸濁させた水性系の蛍光ランプ用塗布液におい
て、前記結着剤が水溶性希土類化合物と、硼酸及びコロイダ
ルアルミナを含むことを特徴とする蛍光ランプ用塗布
液。