JP3476520B2 - ラピッドスタート型蛍光ランプ用保護膜形成材料、ラピッドスタート型蛍光ランプ、ラピッドスタート型蛍光ランプ用保護膜の製造方法 - Google Patents
ラピッドスタート型蛍光ランプ用保護膜形成材料、ラピッドスタート型蛍光ランプ、ラピッドスタート型蛍光ランプ用保護膜の製造方法Info
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- JP3476520B2 JP3476520B2 JP28963293A JP28963293A JP3476520B2 JP 3476520 B2 JP3476520 B2 JP 3476520B2 JP 28963293 A JP28963293 A JP 28963293A JP 28963293 A JP28963293 A JP 28963293A JP 3476520 B2 JP3476520 B2 JP 3476520B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、金属酸化物からなる被
膜を形成する材料に関し、特に蛍光ランプの保護膜に好
適な金属酸化物被膜を形成することのできるラピッドス
タート型蛍光ランプ用保護膜形成材料、ラピッドスター
ト型蛍光ランプ、ラピッドスタート型蛍光ランプ用保護
膜の製造方法に関する。
膜を形成する材料に関し、特に蛍光ランプの保護膜に好
適な金属酸化物被膜を形成することのできるラピッドス
タート型蛍光ランプ用保護膜形成材料、ラピッドスター
ト型蛍光ランプ、ラピッドスタート型蛍光ランプ用保護
膜の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から蛍光ランプのガラスバルブと蛍
光体層間に金属酸化物からなる保護膜を設け、水銀ある
いは紫外線の浸透に起因するガラスの黒化を防止して光
束減退を抑制することが知られている。かかる保護膜の
形成材料としては、従来酸化アルミニウムの微粉末が用
いられている。また、酸化チタン、酸化イットリウム、
酸化スカンジウム、酸化ランタン、酸化ガドリニウム、
酸化イッテリビウム、酸化ルテチウムなどの酸化物やテ
トラブチルチタネートに代表されるアルコキシド等の有
機金属化合物等が提案されている。
光体層間に金属酸化物からなる保護膜を設け、水銀ある
いは紫外線の浸透に起因するガラスの黒化を防止して光
束減退を抑制することが知られている。かかる保護膜の
形成材料としては、従来酸化アルミニウムの微粉末が用
いられている。また、酸化チタン、酸化イットリウム、
酸化スカンジウム、酸化ランタン、酸化ガドリニウム、
酸化イッテリビウム、酸化ルテチウムなどの酸化物やテ
トラブチルチタネートに代表されるアルコキシド等の有
機金属化合物等が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の従来から知られている保護膜材料のうち、シリカ、ア
ルミナ等の微粉末体により構成された保護膜層は、分散
性が悪いために膜質が粗く、付着量が少ない場合は連続
膜にならず保護膜としての効果が弱い。一方、付着量を
多くすると保護膜層および蛍光体層が脱落するという問
題があった。また、連結部や屈曲部を有する蛍光ランプ
いわゆるコンパクト型蛍光ランプでは、連結部や屈曲部
で保護膜に亀裂が入ったり剥落するため、性能が低下す
るという問題がある。
の従来から知られている保護膜材料のうち、シリカ、ア
ルミナ等の微粉末体により構成された保護膜層は、分散
性が悪いために膜質が粗く、付着量が少ない場合は連続
膜にならず保護膜としての効果が弱い。一方、付着量を
多くすると保護膜層および蛍光体層が脱落するという問
題があった。また、連結部や屈曲部を有する蛍光ランプ
いわゆるコンパクト型蛍光ランプでは、連結部や屈曲部
で保護膜に亀裂が入ったり剥落するため、性能が低下す
るという問題がある。
【０００４】また、アルコキシド等の有機金属化合物を
保護膜材料とする場合、高い加水分解性のため溶液の保
存安定性が悪く膜厚制御が行いにくく、さらに膜の乾燥
性が悪いため蛍光体サスペンジョンによる溶け出しが認
められ、あらかじめ被膜を焼成して金属酸化物としなけ
ればならず量産性に問題があった。さらに、ガラスバル
ブと蛍光体層間に導電膜としてＳｎＯ2 膜を形成したラ
ピッドスタート形蛍光ランプにおいては、前記金属酸化
物の保護膜を形成しても水銀とＳｎＯ2 膜の作用で黒褐
色の斑点が現れたりＳｎＯ2 膜が黄変する現象が生じ
て、これを防止する有効な保護膜材料はなかった。
保護膜材料とする場合、高い加水分解性のため溶液の保
存安定性が悪く膜厚制御が行いにくく、さらに膜の乾燥
性が悪いため蛍光体サスペンジョンによる溶け出しが認
められ、あらかじめ被膜を焼成して金属酸化物としなけ
ればならず量産性に問題があった。さらに、ガラスバル
ブと蛍光体層間に導電膜としてＳｎＯ2 膜を形成したラ
ピッドスタート形蛍光ランプにおいては、前記金属酸化
物の保護膜を形成しても水銀とＳｎＯ2 膜の作用で黒褐
色の斑点が現れたりＳｎＯ2 膜が黄変する現象が生じ
て、これを防止する有効な保護膜材料はなかった。
【０００５】本発明は前記課題を有効に解決するもの
で、塗布膜が緻密で連続膜となり、少ない付着量で効果
があり、また付着量を多くしても膜の脱落が起こらず、
保護膜塗布と蛍光体塗布とが連続して行え、さらに、ラ
ピッドスタート形蛍光ランプにおいては、水銀とＳｎＯ
2膜の作用で黒褐色斑点が現れたりＳｎＯ2膜が黄変する
現象を防止するラピッドスタート型蛍光ランプ用保護膜
形成材料、ラピッドスタート型蛍光ランプ、ラピッドス
タート型蛍光ランプ用保護膜の製造方法を提供すること
を目的とする。
で、塗布膜が緻密で連続膜となり、少ない付着量で効果
があり、また付着量を多くしても膜の脱落が起こらず、
保護膜塗布と蛍光体塗布とが連続して行え、さらに、ラ
ピッドスタート形蛍光ランプにおいては、水銀とＳｎＯ
2膜の作用で黒褐色斑点が現れたりＳｎＯ2膜が黄変する
現象を防止するラピッドスタート型蛍光ランプ用保護膜
形成材料、ラピッドスタート型蛍光ランプ、ラピッドス
タート型蛍光ランプ用保護膜の製造方法を提供すること
を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明のラピッドスター
ト型蛍光ランプ用保護膜形成材料は、ラピッドスタート
型蛍光ランプのガラスバルブ内面に使用される保護膜の
形成材料であって、比表面積６ｍ2／ｇ以上の酸化亜鉛
および比表面積９ｍ2／ｇ以上の酸化チタンを、これら
酸化亜鉛および酸化チタンの合計重量に対し０．１〜２
０重量％のアニオン系界面活性剤と共に水中に分散し、
前記酸化亜鉛および酸化チタンの平均分散粒径が１５０
０Å以下の分散液とすることを特徴とする。また、酸化
亜鉛および酸化チタンを混合する場合、混合物中の酸化
チタンの比率が９５重量％以下であることを特徴とす
る。また、前記酸化亜鉛および酸化チタンの合計重量に
対し１５重量％以下の熱分解性高分子化合物が混合され
ていることを特徴とする。また、前記ラピッドスタート
型蛍光ランプは、ＳｎＯ 2 膜を備えることを特徴とす
る。 また、本発明のラピッドスタート型蛍光ランプは、
本発明のラピッドスタート型蛍光ランプ用保護膜形成材
料をガラスバルブ内面に成膜してなる保護膜を備えるこ
とを特徴とする。 また、前記ガラスバルブ内面への酸化
亜鉛および酸化チタンの付着量の合計が、０．１ｇ／ｍ
2 〜１．３ｇ／ｍ 2 であることを特徴とする。 また、前記
ガラスバルブ内面への酸化亜鉛および酸化チタンの付着
量の合計が、１．３ｇ／ｍ 2 〜５．３ｇ／ｍ 2 であること
を特徴とする。 また、本発明のラピッドスタート型蛍光
ランプ用保護膜の製造方法は、本発明のラピッドスター
ト型蛍光ランプ用保護膜形成材料をガラスバルブ内面に
塗布し、焼成することを特徴とする。 また、前記ガラス
バルブ内面への酸化亜鉛および酸化チタンの付着量の合
計を、０．１ｇ／ｍ 2 〜１．３ｇ／ｍ 2 とすることを特徴
とする。 また、前記ガラスバルブ内面への酸化亜鉛およ
び酸化チタンの付着量の合計を、１．３ｇ／ｍ 2 〜５．
３ｇ／ｍ 2 とすることを特徴とする。以下、本発明のラ
ピッドスタート型蛍光ランプ用保護膜形成材料、ラピッ
ドス タート型蛍光ランプ、ラピッドスタート型蛍光ラン
プ用保護膜の製造方法について詳しく説明する。
ト型蛍光ランプ用保護膜形成材料は、ラピッドスタート
型蛍光ランプのガラスバルブ内面に使用される保護膜の
形成材料であって、比表面積６ｍ2／ｇ以上の酸化亜鉛
および比表面積９ｍ2／ｇ以上の酸化チタンを、これら
酸化亜鉛および酸化チタンの合計重量に対し０．１〜２
０重量％のアニオン系界面活性剤と共に水中に分散し、
前記酸化亜鉛および酸化チタンの平均分散粒径が１５０
０Å以下の分散液とすることを特徴とする。また、酸化
亜鉛および酸化チタンを混合する場合、混合物中の酸化
チタンの比率が９５重量％以下であることを特徴とす
る。また、前記酸化亜鉛および酸化チタンの合計重量に
対し１５重量％以下の熱分解性高分子化合物が混合され
ていることを特徴とする。また、前記ラピッドスタート
型蛍光ランプは、ＳｎＯ 2 膜を備えることを特徴とす
る。 また、本発明のラピッドスタート型蛍光ランプは、
本発明のラピッドスタート型蛍光ランプ用保護膜形成材
料をガラスバルブ内面に成膜してなる保護膜を備えるこ
とを特徴とする。 また、前記ガラスバルブ内面への酸化
亜鉛および酸化チタンの付着量の合計が、０．１ｇ／ｍ
2 〜１．３ｇ／ｍ 2 であることを特徴とする。 また、前記
ガラスバルブ内面への酸化亜鉛および酸化チタンの付着
量の合計が、１．３ｇ／ｍ 2 〜５．３ｇ／ｍ 2 であること
を特徴とする。 また、本発明のラピッドスタート型蛍光
ランプ用保護膜の製造方法は、本発明のラピッドスター
ト型蛍光ランプ用保護膜形成材料をガラスバルブ内面に
塗布し、焼成することを特徴とする。 また、前記ガラス
バルブ内面への酸化亜鉛および酸化チタンの付着量の合
計を、０．１ｇ／ｍ 2 〜１．３ｇ／ｍ 2 とすることを特徴
とする。 また、前記ガラスバルブ内面への酸化亜鉛およ
び酸化チタンの付着量の合計を、１．３ｇ／ｍ 2 〜５．
３ｇ／ｍ 2 とすることを特徴とする。以下、本発明のラ
ピッドスタート型蛍光ランプ用保護膜形成材料、ラピッ
ドス タート型蛍光ランプ、ラピッドスタート型蛍光ラン
プ用保護膜の製造方法について詳しく説明する。
【０００７】蛍光ランプに使用される保護膜材料は、ラ
ンプの黒化を防止しランプ光束を低下させないものが要
求される。本発明者らは、このような材料につき鋭意検
討した結果、種々の金属酸化物の中で酸化亜鉛および酸
化チタンが保護膜として最も効果的で、中でも酸化亜鉛
にあっては比表面積が６ｍ2 ／ｇ以上、酸化チタンにあ
っては比表面積が９ｍ2 ／ｇ以上の微粉末とし、これら
を水に平均分散粒径が１５００Å以下に分散したスラリ
ー状の溶液をガラスバルブ内面に塗布し成膜することに
より上記目的を達成する保護膜が得られることを見いだ
し本発明に至った。
ンプの黒化を防止しランプ光束を低下させないものが要
求される。本発明者らは、このような材料につき鋭意検
討した結果、種々の金属酸化物の中で酸化亜鉛および酸
化チタンが保護膜として最も効果的で、中でも酸化亜鉛
にあっては比表面積が６ｍ2 ／ｇ以上、酸化チタンにあ
っては比表面積が９ｍ2 ／ｇ以上の微粉末とし、これら
を水に平均分散粒径が１５００Å以下に分散したスラリ
ー状の溶液をガラスバルブ内面に塗布し成膜することに
より上記目的を達成する保護膜が得られることを見いだ
し本発明に至った。
【０００８】酸化亜鉛または酸化チタンのような従来白
色顔料として使用されているものは、粒径が可視光の約
１／２、すなわち２０００〜４０００Åのときに可視光
の散乱が最も大きくなり最大の隠蔽力を示すことが知ら
れており、したがって、通常の目的にはこの粒径に調整
されて用いられている。このような粒径の白色顔料を蛍
光ランプのガラスバルブ内面に成膜して保護膜とした場
合、光はランプ内側に散乱され明るさが低下することに
なる。粒径が４０００Åよりも大きくなると隠蔽力は小
さくなり光を通すようになるが、膜質が粗くなりガラス
バルブのナトリウム成分と水銀とが反応してランプの黒
化を引き起こし、保護膜効果がなくなる。一方粒径を可
視光の１／２以下、すなわち２０００Å以下より小さく
なると可視光の散乱は低下して透過するようになり、１
５００Å以下では実質的に透明となり、ランプ光束を低
下することがなくなる。さらには、被膜は均一で緻密に
なるため、ガラスのナトリウム成分またはＳｎＯ2 膜と
水銀の反応を防止し、ガラスまたはＳｎＯ2 膜の黒化、
変色を防止することが可能となる。
色顔料として使用されているものは、粒径が可視光の約
１／２、すなわち２０００〜４０００Åのときに可視光
の散乱が最も大きくなり最大の隠蔽力を示すことが知ら
れており、したがって、通常の目的にはこの粒径に調整
されて用いられている。このような粒径の白色顔料を蛍
光ランプのガラスバルブ内面に成膜して保護膜とした場
合、光はランプ内側に散乱され明るさが低下することに
なる。粒径が４０００Åよりも大きくなると隠蔽力は小
さくなり光を通すようになるが、膜質が粗くなりガラス
バルブのナトリウム成分と水銀とが反応してランプの黒
化を引き起こし、保護膜効果がなくなる。一方粒径を可
視光の１／２以下、すなわち２０００Å以下より小さく
なると可視光の散乱は低下して透過するようになり、１
５００Å以下では実質的に透明となり、ランプ光束を低
下することがなくなる。さらには、被膜は均一で緻密に
なるため、ガラスのナトリウム成分またはＳｎＯ2 膜と
水銀の反応を防止し、ガラスまたはＳｎＯ2 膜の黒化、
変色を防止することが可能となる。
【０００９】保護膜の透明性と酸化亜鉛および酸化チタ
ンの比表面積についての本発明者らの検討では、酸化亜
鉛にあっては比表面積が６ｍ2 ／ｇ以上、より好ましく
は１０ｍ2 ／ｇ以上のもの、酸化チタンにあっては比表
面積が９ｍ2 ／ｇ以上、より好ましくは１４ｍ2 ／ｇ以
上とすることが必要であることがわかった。また、酸化
亜鉛および酸化チタンの比表面積が大きくても粒子が大
きな凝集粒子となっている場合は透明性は得られない。
したがって、保護膜を形成する際には、凝集した粒子を
ほぐし１５００Å以下、より好ましくは１０００Å以下
の分散状態にしなければならないことがわかった。この
ように、酸化亜鉛または酸化チタンの粒径を１５００Å
以下となるように分散させることにより、図１に模式的
に示したように保護膜を構成する粒子３…が極めて微細
となり、その膜質が均一で緻密となり、水銀とガラスバ
ルブ２中のナトリウムおよびＳｎＯ2 膜（図示せず）と
の反応が抑えられて保護膜としての効果が高くなる。さ
らに、膜質が緻密になるため、従来の保護膜よりも膜厚
を薄くすることができ、経済的効果も期待出来る。
ンの比表面積についての本発明者らの検討では、酸化亜
鉛にあっては比表面積が６ｍ2 ／ｇ以上、より好ましく
は１０ｍ2 ／ｇ以上のもの、酸化チタンにあっては比表
面積が９ｍ2 ／ｇ以上、より好ましくは１４ｍ2 ／ｇ以
上とすることが必要であることがわかった。また、酸化
亜鉛および酸化チタンの比表面積が大きくても粒子が大
きな凝集粒子となっている場合は透明性は得られない。
したがって、保護膜を形成する際には、凝集した粒子を
ほぐし１５００Å以下、より好ましくは１０００Å以下
の分散状態にしなければならないことがわかった。この
ように、酸化亜鉛または酸化チタンの粒径を１５００Å
以下となるように分散させることにより、図１に模式的
に示したように保護膜を構成する粒子３…が極めて微細
となり、その膜質が均一で緻密となり、水銀とガラスバ
ルブ２中のナトリウムおよびＳｎＯ2 膜（図示せず）と
の反応が抑えられて保護膜としての効果が高くなる。さ
らに、膜質が緻密になるため、従来の保護膜よりも膜厚
を薄くすることができ、経済的効果も期待出来る。
【００１０】酸化亜鉛と酸化チタンはそれぞれ単独で用
いることが出来るが混合して用いることが望ましい。両
者の混合比率はランプ光束と紫外線遮蔽性を考慮するこ
とにより決定される。酸化亜鉛は屈折率が１．９〜２．
０と小さく可視光の散乱が小さいのでランプ光束を低下
させることはなく単独で使用することが出来る。しかし
ながら、蛍光ランプから放射される紫外線のうち３８０
ｎｍ以下の紫外線は良く吸収するものの、４０５ｎｍの
水銀の発光スペクトルの吸収は不十分で、より大きな紫
外線遮蔽性が必要な場合は、４０５ｎｍの水銀の発光ス
ペクトルをある程度吸収する酸化チタンを混合する必要
がある。一方、酸化チタンは本発明のように１５００Å
以下の微粒子状の被膜を形成した場合光束の低下は最小
限に抑えられるので単独で用いることはさしつかえない
が、粒子の屈折率が２．７と大きく可視光の散乱が大き
くランプ光束を低下する恐れがあるので、透明性の良い
酸化亜鉛と混合して用いるのが好ましい。酸化亜鉛と酸
化チタンの混合比率は、必要とする紫外線遮蔽力に応じ
て、酸化亜鉛と酸化チタンの混合物中、酸化チタンが９
５重量％以下とするのが好ましい。酸化チタンの比率が
９５重量％を越えると膜の屈折率が高くなりランプ光束
を落とす恐れがある。
いることが出来るが混合して用いることが望ましい。両
者の混合比率はランプ光束と紫外線遮蔽性を考慮するこ
とにより決定される。酸化亜鉛は屈折率が１．９〜２．
０と小さく可視光の散乱が小さいのでランプ光束を低下
させることはなく単独で使用することが出来る。しかし
ながら、蛍光ランプから放射される紫外線のうち３８０
ｎｍ以下の紫外線は良く吸収するものの、４０５ｎｍの
水銀の発光スペクトルの吸収は不十分で、より大きな紫
外線遮蔽性が必要な場合は、４０５ｎｍの水銀の発光ス
ペクトルをある程度吸収する酸化チタンを混合する必要
がある。一方、酸化チタンは本発明のように１５００Å
以下の微粒子状の被膜を形成した場合光束の低下は最小
限に抑えられるので単独で用いることはさしつかえない
が、粒子の屈折率が２．７と大きく可視光の散乱が大き
くランプ光束を低下する恐れがあるので、透明性の良い
酸化亜鉛と混合して用いるのが好ましい。酸化亜鉛と酸
化チタンの混合比率は、必要とする紫外線遮蔽力に応じ
て、酸化亜鉛と酸化チタンの混合物中、酸化チタンが９
５重量％以下とするのが好ましい。酸化チタンの比率が
９５重量％を越えると膜の屈折率が高くなりランプ光束
を落とす恐れがある。
【００１１】従来の保護膜は、紫外線を遮蔽する性能は
有していなかったが、酸化亜鉛および／または酸化チタ
ンを保護膜として用いることにより紫外線遮蔽性能も合
わせもたせることが出来る。その場合、保護膜の効果お
よび３８０ｎｍ以下の紫外線を遮蔽性であれば酸化亜鉛
を使用し、保護膜効果に加え４０５ｎｍ以下の紫外線放
射を低減する目的であれば、その効果に応じて酸化チタ
ンを混合して用いることが望ましい。次に、酸化亜鉛ま
たは酸化チタンを平均粒径１５００Å以下、好ましくは
１０００Å以下に分散するには、酸化亜鉛または酸化チ
タンを水に分散させ、機械的に撹拌し磨砕する方法が用
いられる。この水への分散の際に、アニオン系界面活性
剤またはノニオン系界面活性剤を併用することが望まし
く、アニオン系界面活性剤またはノニオン系界面活性剤
を酸化亜鉛および酸化チタンの合計重量に対し０．１〜
２０重量％添加し、サンドグラインダー、アトライタ
ー、ボールミル等で分散する。界面活性剤が０．１重量
％未満の場合は分散の安定性が得られず、２０重量％を
こえて用いるのは、界面活性剤が無駄になるばかりか、
かえって分散を阻害することもあるので好ましくない。
このような分散液中の酸化亜鉛および酸化チタンの重量
比は５〜６０％、好ましくは２０〜５０％とすることが
望ましい。
有していなかったが、酸化亜鉛および／または酸化チタ
ンを保護膜として用いることにより紫外線遮蔽性能も合
わせもたせることが出来る。その場合、保護膜の効果お
よび３８０ｎｍ以下の紫外線を遮蔽性であれば酸化亜鉛
を使用し、保護膜効果に加え４０５ｎｍ以下の紫外線放
射を低減する目的であれば、その効果に応じて酸化チタ
ンを混合して用いることが望ましい。次に、酸化亜鉛ま
たは酸化チタンを平均粒径１５００Å以下、好ましくは
１０００Å以下に分散するには、酸化亜鉛または酸化チ
タンを水に分散させ、機械的に撹拌し磨砕する方法が用
いられる。この水への分散の際に、アニオン系界面活性
剤またはノニオン系界面活性剤を併用することが望まし
く、アニオン系界面活性剤またはノニオン系界面活性剤
を酸化亜鉛および酸化チタンの合計重量に対し０．１〜
２０重量％添加し、サンドグラインダー、アトライタ
ー、ボールミル等で分散する。界面活性剤が０．１重量
％未満の場合は分散の安定性が得られず、２０重量％を
こえて用いるのは、界面活性剤が無駄になるばかりか、
かえって分散を阻害することもあるので好ましくない。
このような分散液中の酸化亜鉛および酸化チタンの重量
比は５〜６０％、好ましくは２０〜５０％とすることが
望ましい。
【００１２】使用されるアニオン系界面活性剤として
は、カルボン酸塩、スルホン酸塩、硫酸エステル塩、リ
ン酸エステル塩、ホスホン酸塩等を例示することが出来
るが本発明はこれらに限定されるものではない。これら
の界面活性剤を用いる場合、蛍光ランプ内には出来るだ
けアルカリ成分はもち込みたくないので、ナトリウム
塩、カリウム塩よりもアンモニウム塩の方が好ましい。
また、ノニオン系界面活性剤としては、ＨＬＢ値が１０
以上のポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオ
キシエチレンアルキルフェノールエーテル類、ポリオキ
シエチレンアルキルエステル類、ソルビタンアルキルエ
ステル類、ポリオキシエチレンソルビタンアルキルエス
テル類等を例示することが出来るが、これらに限定され
るものではない。界面活性剤を含んだ酸化亜鉛および酸
化チタンのスラリーは、そのままガラスバルブに塗布し
ても実用上問題のない膜を作ることができる。しかしな
がら、膜の均一性、緻密性をさらに向上させるために、
水溶性樹脂またはエマルジョン樹脂を添加することが望
ましい。
は、カルボン酸塩、スルホン酸塩、硫酸エステル塩、リ
ン酸エステル塩、ホスホン酸塩等を例示することが出来
るが本発明はこれらに限定されるものではない。これら
の界面活性剤を用いる場合、蛍光ランプ内には出来るだ
けアルカリ成分はもち込みたくないので、ナトリウム
塩、カリウム塩よりもアンモニウム塩の方が好ましい。
また、ノニオン系界面活性剤としては、ＨＬＢ値が１０
以上のポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオ
キシエチレンアルキルフェノールエーテル類、ポリオキ
シエチレンアルキルエステル類、ソルビタンアルキルエ
ステル類、ポリオキシエチレンソルビタンアルキルエス
テル類等を例示することが出来るが、これらに限定され
るものではない。界面活性剤を含んだ酸化亜鉛および酸
化チタンのスラリーは、そのままガラスバルブに塗布し
ても実用上問題のない膜を作ることができる。しかしな
がら、膜の均一性、緻密性をさらに向上させるために、
水溶性樹脂またはエマルジョン樹脂を添加することが望
ましい。
【００１３】このような水溶性樹脂またはエマルジョン
樹脂を添加する場合、使用出来る樹脂としては、後の工
程で蛍光体を塗布して焼成する際に同時に熱分解し揮発
成分がなくなるものでなければならない。焼成温度とし
ては一般に５００〜６００℃が採られるので、６００℃
以下において速やかに熱分解することが要求される。熱
分解しにくい樹脂を使用した場合、揮発成分が残存し、
ランプの性能を損なう恐れがある。また、蛍光体を塗布
する前にあらかじめ保護膜の樹脂を焼成し、揮発させる
工程が必要になり、不経済なばかりか、ガラスバルブが
高温に２度曝されることになるため、ガラスの強度が低
下するという問題も発生する。
樹脂を添加する場合、使用出来る樹脂としては、後の工
程で蛍光体を塗布して焼成する際に同時に熱分解し揮発
成分がなくなるものでなければならない。焼成温度とし
ては一般に５００〜６００℃が採られるので、６００℃
以下において速やかに熱分解することが要求される。熱
分解しにくい樹脂を使用した場合、揮発成分が残存し、
ランプの性能を損なう恐れがある。また、蛍光体を塗布
する前にあらかじめ保護膜の樹脂を焼成し、揮発させる
工程が必要になり、不経済なばかりか、ガラスバルブが
高温に２度曝されることになるため、ガラスの強度が低
下するという問題も発生する。
【００１４】６００℃以下において速やかに熱分解する
樹脂としては、アクリル酸、メタクリル酸及びそれらの
エステルの水溶性またはエマルジョン樹脂、ポリオキシ
エチレノキサイド、酢酸ビニル系エマルジョン樹脂、カ
ルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチル
セルロース、ヒドロキシポロピルエチルセルロース、ヒ
ドロキシエチルセルロース等の水溶性セルロース等を例
示することが出来るが、これらに限定されるものではな
い。これらの樹脂の混合量としては、酸化亜鉛および酸
化チタンの合計重量に対して１５重量％以下とするのが
良い。１５重量％を越えた場合、被膜が厚くなり焼成時
に膜が剥離したり、膜質が粗になるため保護膜の性能が
落ちる。
樹脂としては、アクリル酸、メタクリル酸及びそれらの
エステルの水溶性またはエマルジョン樹脂、ポリオキシ
エチレノキサイド、酢酸ビニル系エマルジョン樹脂、カ
ルボキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチル
セルロース、ヒドロキシポロピルエチルセルロース、ヒ
ドロキシエチルセルロース等の水溶性セルロース等を例
示することが出来るが、これらに限定されるものではな
い。これらの樹脂の混合量としては、酸化亜鉛および酸
化チタンの合計重量に対して１５重量％以下とするのが
良い。１５重量％を越えた場合、被膜が厚くなり焼成時
に膜が剥離したり、膜質が粗になるため保護膜の性能が
落ちる。
【００１５】本発明の蛍光ランプは、このようなスラリ
ー状の金属酸化物被膜形成材料を蛍光ランプのガラスバ
ルブ内面に塗布し、焼成して保護膜としたものである。
本発明にあっては、この金属酸化物被膜形成材料の塗布
後、引きつづいて蛍光体を塗布し、これを一挙に焼成す
ることができる。ガラスバルブ内に形成する保護膜の膜
厚としては、保護効果が主で紫外線遮蔽性が従の場合
は、付着量にして０．１ｇ／ｍ2 〜１．３ｇ／ｍ2 、保
護効果および紫外線遮蔽性どちらも期待する場合は、付
着量にして１．３ｇ／ｍ2 〜５．３ｇ／ｍ2 とすること
が推奨される。
ー状の金属酸化物被膜形成材料を蛍光ランプのガラスバ
ルブ内面に塗布し、焼成して保護膜としたものである。
本発明にあっては、この金属酸化物被膜形成材料の塗布
後、引きつづいて蛍光体を塗布し、これを一挙に焼成す
ることができる。ガラスバルブ内に形成する保護膜の膜
厚としては、保護効果が主で紫外線遮蔽性が従の場合
は、付着量にして０．１ｇ／ｍ2 〜１．３ｇ／ｍ2 、保
護効果および紫外線遮蔽性どちらも期待する場合は、付
着量にして１．３ｇ／ｍ2 〜５．３ｇ／ｍ2 とすること
が推奨される。
【００１６】次に、本発明を実施例によりさらに詳しく
説明する。「参考例１」 比表面積５０ｍ2／ｇの酸化亜鉛（住友セメント製）ま
たは比表面積３５ｍ2／ｇの酸化チタン（テイカ製）２
００重量部、水４００重量部、カルボン酸塩系界面活性
剤１０重量部を混合しサンドグラインダーにて１分〜２
時間分散し、分散粒径の異なる酸化亜鉛または酸化チタ
ンのスラリーを作成した。各スラリーの粒度分布を電気
泳動光散乱強度計（大塚電子製，ＥＬＳ−８００）によ
り測定した。 次に、各スラリーにアクリルエマルジョ
ン樹脂を５重量部混合しガラス板に付着量が０．４〜
０．５ｇ／ｍ2となる様に塗布し、５００℃で焼成した
後、膜の可視光透過率を測定した。図２に各スラリーの
数平均分散粒径と膜の可視光透過率の関係を示す。これ
より、可視光透過率は分散粒径が約２０００〜４０００
Åで最小となり、これより小さくなると透過率が高くな
る。１５００Å以下では酸化亜鉛においては透過率が８
０％を、また、酸化チタンにおいては７０％を越え、実
質的に透明となることがわかる。
説明する。「参考例１」 比表面積５０ｍ2／ｇの酸化亜鉛（住友セメント製）ま
たは比表面積３５ｍ2／ｇの酸化チタン（テイカ製）２
００重量部、水４００重量部、カルボン酸塩系界面活性
剤１０重量部を混合しサンドグラインダーにて１分〜２
時間分散し、分散粒径の異なる酸化亜鉛または酸化チタ
ンのスラリーを作成した。各スラリーの粒度分布を電気
泳動光散乱強度計（大塚電子製，ＥＬＳ−８００）によ
り測定した。 次に、各スラリーにアクリルエマルジョ
ン樹脂を５重量部混合しガラス板に付着量が０．４〜
０．５ｇ／ｍ2となる様に塗布し、５００℃で焼成した
後、膜の可視光透過率を測定した。図２に各スラリーの
数平均分散粒径と膜の可視光透過率の関係を示す。これ
より、可視光透過率は分散粒径が約２０００〜４０００
Åで最小となり、これより小さくなると透過率が高くな
る。１５００Å以下では酸化亜鉛においては透過率が８
０％を、また、酸化チタンにおいては７０％を越え、実
質的に透明となることがわかる。
【００１７】「実施例１」
比表面積の異なる酸化亜鉛および酸化チタンにアニオン
系界面活性剤を比表面積１ｍ2／ｇ当たり０．３重量％
の割合で添加し、サンドミルで途中、分散粒径を測りな
がら最小粒径となるまで分散時間を与えて分散した。用
いた酸化亜鉛および酸化チタンの比表面積とスラリーの
分散粒径との関係を図３に示す。これより、分散粒径が
１５００Å以下となる酸化亜鉛および酸化チタンの比表
面積はそれぞれ約６ｍ2／ｇおよび約９ｍ2／ｇであるこ
とがわかる。
系界面活性剤を比表面積１ｍ2／ｇ当たり０．３重量％
の割合で添加し、サンドミルで途中、分散粒径を測りな
がら最小粒径となるまで分散時間を与えて分散した。用
いた酸化亜鉛および酸化チタンの比表面積とスラリーの
分散粒径との関係を図３に示す。これより、分散粒径が
１５００Å以下となる酸化亜鉛および酸化チタンの比表
面積はそれぞれ約６ｍ2／ｇおよび約９ｍ2／ｇであるこ
とがわかる。
【００１８】「参考例２」
比表面積５０ｍ2／ｇの酸化亜鉛（住友セメント製）２
００重量部、水４００重量部、カルボン酸塩系界面活性
剤１０重量部を混合しサンドグラインダーにて２時間分
散し、酸化亜鉛のスラリーを作成した。このスラリーに
アクリルエマルジョン樹脂を５重量部混合し保護膜用ス
ラリーとした。この保護膜用スラリーの粒度分布を電気
泳動光散乱強度計（大塚電子製，ＥＬＳ−８００）によ
り測定したところ、数平均粒径が１５０Åであった。次
に、このスラリーを適宜水で希釈し、蛍光ランプ用バル
ブの内面に付着量が０．４〜０．５ｇ／ｍ2となる様に
塗布し保護膜を形成した。その後、通常の蛍光ランプの
製造方法により保護膜付きの蛍光ランプを作成した。
００重量部、水４００重量部、カルボン酸塩系界面活性
剤１０重量部を混合しサンドグラインダーにて２時間分
散し、酸化亜鉛のスラリーを作成した。このスラリーに
アクリルエマルジョン樹脂を５重量部混合し保護膜用ス
ラリーとした。この保護膜用スラリーの粒度分布を電気
泳動光散乱強度計（大塚電子製，ＥＬＳ−８００）によ
り測定したところ、数平均粒径が１５０Åであった。次
に、このスラリーを適宜水で希釈し、蛍光ランプ用バル
ブの内面に付着量が０．４〜０．５ｇ／ｍ2となる様に
塗布し保護膜を形成した。その後、通常の蛍光ランプの
製造方法により保護膜付きの蛍光ランプを作成した。
【００１９】「実施例２」
比表面積５０ｍ2／ｇの酸化亜鉛（住友セメント製）１
００重量部、比表面積３５ｍ2／ｇの酸化チタン（テイ
カ製）１００重量部、水４００重量部、カルボン酸塩系
界面活性剤１０重量部を混合し、サンドグラインダーに
て２時間分散し、酸化亜鉛および酸化チタンのスラリー
を作成した。このスラリーにアクリルエマルジョン樹脂
を５重量部混合し保護膜用スラリーとした。このスラリ
ーの粒度分布を電気泳動光散乱強度計（大塚電子製，Ｅ
ＬＳ−８００）により測定したところ、数平均粒径が３
５０Åであった。次に、このスラリーを適宜水で希釈
し、蛍光ランプ用バルブの内面に付着量が０．４〜０．
５ｇ／ｍ2となる様に塗布し保護膜を形成した。その
後、通常の蛍光ランプの製造方法により保護膜付きの蛍
光ランプを作成した。
００重量部、比表面積３５ｍ2／ｇの酸化チタン（テイ
カ製）１００重量部、水４００重量部、カルボン酸塩系
界面活性剤１０重量部を混合し、サンドグラインダーに
て２時間分散し、酸化亜鉛および酸化チタンのスラリー
を作成した。このスラリーにアクリルエマルジョン樹脂
を５重量部混合し保護膜用スラリーとした。このスラリ
ーの粒度分布を電気泳動光散乱強度計（大塚電子製，Ｅ
ＬＳ−８００）により測定したところ、数平均粒径が３
５０Åであった。次に、このスラリーを適宜水で希釈
し、蛍光ランプ用バルブの内面に付着量が０．４〜０．
５ｇ／ｍ2となる様に塗布し保護膜を形成した。その
後、通常の蛍光ランプの製造方法により保護膜付きの蛍
光ランプを作成した。
【００２０】「実施例３」
比表面積５０ｍ2／ｇの酸化亜鉛（住友セメント製）４
０重量部、比表面積３５ｍ2／ｇの酸化チタン（テイカ
製）１６０重量部としたほかは実施例１と同様にして保
護膜用スラリーを作成した。このスラリーの粒度分布を
電気泳動光散乱強度計（大塚電子製，ＥＬＳ−８００）
により測定したところ、数平均粒径が４００Åであっ
た。次に、このスラリーを適宜水で希釈し、蛍光ランプ
用バルブの内面に付着量が０．４〜０．５ｇ／ｍ2とな
る様に塗布し保護膜を形成した。その後通常の蛍光ラン
プの製造方法により保護膜付きの蛍光ランプを作成し
た。
０重量部、比表面積３５ｍ2／ｇの酸化チタン（テイカ
製）１６０重量部としたほかは実施例１と同様にして保
護膜用スラリーを作成した。このスラリーの粒度分布を
電気泳動光散乱強度計（大塚電子製，ＥＬＳ−８００）
により測定したところ、数平均粒径が４００Åであっ
た。次に、このスラリーを適宜水で希釈し、蛍光ランプ
用バルブの内面に付着量が０．４〜０．５ｇ／ｍ2とな
る様に塗布し保護膜を形成した。その後通常の蛍光ラン
プの製造方法により保護膜付きの蛍光ランプを作成し
た。
【００２１】「比較例１」 参考例２
の酸化亜鉛にかえて、比表面積３５ｍ2／ｇの
酸化チタン（テイカ製）としたほかは参考例２と同様に
して保護膜用スラリーを作成した。このスラリーの粒度
分布を電気泳動光散乱強度計（大塚電子製，ＥＬＳ−８
００）により測定したところ、数平均粒径が４００Åで
あった。次に、このスラリーを適宜水で希釈し、蛍光ラ
ンプ用バルブの内面に付着量が０．４〜０．５ｇ／ｍ2
となる様に塗布し保護膜を形成した。その後、通常の蛍
光ランプの製造方法により保護膜付きの蛍光ランプを作
成した。
酸化チタン（テイカ製）としたほかは参考例２と同様に
して保護膜用スラリーを作成した。このスラリーの粒度
分布を電気泳動光散乱強度計（大塚電子製，ＥＬＳ−８
００）により測定したところ、数平均粒径が４００Åで
あった。次に、このスラリーを適宜水で希釈し、蛍光ラ
ンプ用バルブの内面に付着量が０．４〜０．５ｇ／ｍ2
となる様に塗布し保護膜を形成した。その後、通常の蛍
光ランプの製造方法により保護膜付きの蛍光ランプを作
成した。
【００２２】「比較例２」参考例２
の酸化亜鉛にかえて、比表面積７ｍ2／ｇの酸
化チタン（テイカ製）としたほかは参考例２と同様にし
て保護膜用スラリーを作成した。このスラリーの粒度分
布を電気泳動光散乱強度計（大塚電子製，ＥＬＳ−８０
０）により測定したところ、数平均粒径が２０００Åで
あった。次に、このスラリーを適宜水で希釈し、蛍光ラ
ンプ用バルブの内面に付着量が０．４〜０．５ｇ／ｍ2
となる様に塗布し保護膜を形成した。その後、通常の蛍
光ランプの製造方法により保護膜付きの蛍光ランプを作
成した。参考例２，実施例２、３および比較例１、２の
蛍光ランプの初期および２０００時間点灯後の特性を表
１に示す。
化チタン（テイカ製）としたほかは参考例２と同様にし
て保護膜用スラリーを作成した。このスラリーの粒度分
布を電気泳動光散乱強度計（大塚電子製，ＥＬＳ−８０
０）により測定したところ、数平均粒径が２０００Åで
あった。次に、このスラリーを適宜水で希釈し、蛍光ラ
ンプ用バルブの内面に付着量が０．４〜０．５ｇ／ｍ2
となる様に塗布し保護膜を形成した。その後、通常の蛍
光ランプの製造方法により保護膜付きの蛍光ランプを作
成した。参考例２，実施例２、３および比較例１、２の
蛍光ランプの初期および２０００時間点灯後の特性を表
１に示す。
【００２３】
【表１】
【００２４】表１において、従来品とはアルミナからな
る保護膜付きの蛍光ランプを示し、参考例２、実施例
２、３および比較例１、２の数値は従来品の初期値を１
００としたときの比較値である。また、外観の評価は、
ランプに黒化が生じたものを×とし、黒化が生じないも
のを○とした。
る保護膜付きの蛍光ランプを示し、参考例２、実施例
２、３および比較例１、２の数値は従来品の初期値を１
００としたときの比較値である。また、外観の評価は、
ランプに黒化が生じたものを×とし、黒化が生じないも
のを○とした。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のラピッド
スタート型蛍光ランプ用保護膜形成材料を用いて蛍光ラ
ンプの保護膜を形成することによって、ランプ光束を低
下させることがなく、ガラスバルブの黒化を防止し、さ
らに、ラピッドスタート型蛍光ランプにおいてはＳｎＯ
2膜の黒褐色の斑点および黄変を防止し、蛍光ランプよ
り放射される紫外線を低減することが出来る。また、従
来の保護膜よりも膜厚を薄く出来るので経済的にも好ま
しい。
スタート型蛍光ランプ用保護膜形成材料を用いて蛍光ラ
ンプの保護膜を形成することによって、ランプ光束を低
下させることがなく、ガラスバルブの黒化を防止し、さ
らに、ラピッドスタート型蛍光ランプにおいてはＳｎＯ
2膜の黒褐色の斑点および黄変を防止し、蛍光ランプよ
り放射される紫外線を低減することが出来る。また、従
来の保護膜よりも膜厚を薄く出来るので経済的にも好ま
しい。
【図１】本発明の金属酸化物被膜形成材料から得られた
蛍光ランプの保護膜の構成を模式的に表わした断面図で
ある。
蛍光ランプの保護膜の構成を模式的に表わした断面図で
ある。
【図２】酸化亜鉛および酸化チタンの分散粒径と膜の透
過率の関係を示すグラフである。
過率の関係を示すグラフである。
【図３】酸化亜鉛および酸化チタンの比表面積と分散粒
径の関係を示すグラフである。
径の関係を示すグラフである。
１ 保護膜
２ ガラスバルブ
３ 酸化亜鉛または酸化チタンの粒子
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平４−50280（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−208369（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−216751（ＪＰ，Ａ)
特開 昭59−175534（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−253554（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C09D 1/00
H01J 61/35
Claims (10)
- 【請求項１】 ラピッドスタート型蛍光ランプのガラス
バルブ内面に使用される保護膜の形成材料であって、比
表面積６ｍ2／ｇ以上の酸化亜鉛および比表面積９ｍ2／
ｇ以上の酸化チタンを、これら酸化亜鉛および酸化チタ
ンの合計重量に対し０．１〜２０重量％のアニオン系界
面活性剤と共に水中に分散し、前記酸化亜鉛および酸化
チタンの平均分散粒径が１５００Å以下の分散液として
なることを特徴とするラピッドスタート型蛍光ランプ用
保護膜形成材料。 - 【請求項２】 酸化亜鉛および酸化チタンの混合物にお
いて、酸化チタンの重量比率が９５重量％以下であるこ
とを特徴とする請求項１記載のラピッドスタート型蛍光
ランプ用保護膜形成材料。 - 【請求項３】 前記酸化亜鉛および酸化チタンの合計重
量に対し１５重量％以下の熱分解性高分子化合物が混合
されてなることを特徴とする請求項１または２記載のラ
ピッドスタート型蛍光ランプ用保護膜形成材料。 - 【請求項４】 前記ラピッドスタート型蛍光ランプは、
ＳｎＯ 2 膜を備えることを特徴とする請求項１、２また
は３記載のラピッドスタート型蛍光ランプ用保護膜形成
材料。 - 【請求項５】 請求項１ないし４のいずれか１項記載の
ラピッドスタート型蛍光ランプ用保護膜形成材料をガラ
スバルブ内面に成膜してなる保護膜を備えることを特徴
とするラピッドスタート型蛍光ランプ。 - 【請求項６】 前記ガラスバルブ内面への酸化亜鉛およ
び酸化チタンの付着量の合計が、０．１ｇ／ｍ 2 〜１．
３ｇ／ｍ 2 であることを特徴とする請求項５記載のラピ
ッドスタート型蛍光ランプ。 - 【請求項７】 前記ガラスバルブ内面への酸化亜鉛およ
び酸化チタンの付着量の合計が、１．３ｇ／ｍ 2 〜５．
３ｇ／ｍ 2 であることを特徴とする請求項５記載のラピ
ッドスタート型蛍光ランプ。 - 【請求項８】 請求項１ないし４のいずれか１項記載の
ラピッドスタート型蛍光ランプ用保護膜形成材料をガラ
スバルブ内面に塗布し、焼成することを特徴とするラピ
ッドスタート型蛍光ランプ用保護膜の製造方法。 - 【請求項９】 前記ガラスバルブ内面への酸化亜鉛およ
び酸化チタンの付着 量の合計を、０．１ｇ／ｍ 2 〜１．
３ｇ／ｍ 2 とすることを特徴とする請求項８記載のラピ
ッドスタート型蛍光ランプ用保護膜の製造方法。 - 【請求項１０】 前記ガラスバルブ内面への酸化亜鉛お
よび酸化チタンの付着量の合計を、１．３ｇ／ｍ 2 〜
５．３ｇ／ｍ 2 とすることを特徴とする請求項８記載の
ラピッドスタート型蛍光ランプ用保護膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28963293A JP3476520B2 (ja) | 1993-11-18 | 1993-11-18 | ラピッドスタート型蛍光ランプ用保護膜形成材料、ラピッドスタート型蛍光ランプ、ラピッドスタート型蛍光ランプ用保護膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28963293A JP3476520B2 (ja) | 1993-11-18 | 1993-11-18 | ラピッドスタート型蛍光ランプ用保護膜形成材料、ラピッドスタート型蛍光ランプ、ラピッドスタート型蛍光ランプ用保護膜の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07138499A JPH07138499A (ja) | 1995-05-30 |
| JP3476520B2 true JP3476520B2 (ja) | 2003-12-10 |
Family
ID=17745755
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28963293A Expired - Fee Related JP3476520B2 (ja) | 1993-11-18 | 1993-11-18 | ラピッドスタート型蛍光ランプ用保護膜形成材料、ラピッドスタート型蛍光ランプ、ラピッドスタート型蛍光ランプ用保護膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3476520B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2341526B1 (en) | 2005-05-31 | 2012-05-23 | Panasonic Corporation | Fluorescent lamp and process for producing the same, and lighting system |
| JP2008266445A (ja) * | 2007-04-19 | 2008-11-06 | Hakusui Tech Co Ltd | 粒子分散組成物 |
| JP5259985B2 (ja) * | 2007-05-21 | 2013-08-07 | 株式会社ピュアロンジャパン | 蛍光発光管 |
| JPWO2009157156A1 (ja) * | 2008-06-25 | 2011-12-08 | パナソニック株式会社 | 蛍光ランプ用ガラス管、およびその製造方法 |
| JP2012004037A (ja) * | 2010-06-18 | 2012-01-05 | Nec Lighting Ltd | 蛍光ランプ |
-
1993
- 1993-11-18 JP JP28963293A patent/JP3476520B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07138499A (ja) | 1995-05-30 |
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