JP4311016B2 - 結着剤及びそれを用いた蛍光ランプ - Google Patents
結着剤及びそれを用いた蛍光ランプ Download PDFInfo
- Publication number
- JP4311016B2 JP4311016B2 JP2002376197A JP2002376197A JP4311016B2 JP 4311016 B2 JP4311016 B2 JP 4311016B2 JP 2002376197 A JP2002376197 A JP 2002376197A JP 2002376197 A JP2002376197 A JP 2002376197A JP 4311016 B2 JP4311016 B2 JP 4311016B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- binder
- fluorescent lamp
- phosphor
- slurry
- water
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Vessels And Coating Films For Discharge Lamps (AREA)
Description
【産業上の利用分野】
本発明は結着剤及びそれを用いた蛍光ランプに関し、特に蛍光体の接着力を強くでき、ベーキング後の変色が無く、経時変化の少ないホウ酸ストロンチウム結着剤とその結着剤スラリー、及びそれを用いた蛍光ランプに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、蛍光体を蛍光ランプのガラス管内面に被着させる場合、バインダーとしてニトロセルロースを酢酸ブチルに溶解した溶液に蛍光体を懸濁し、これをガラス管内面に塗布し、乾燥、焼成工程を経て蛍光体層を形成している。しかしながら、近年、省資源、省エネルギー、作業環境、防災等の問題から水溶性バインダーを用いる傾向にある。
【0003】
一般に、水溶性バインダーは従来の有機溶剤のバインダーに比べ、ガラス管への蛍光体の付着強度が弱くなるという欠点があり、蛍光体層がガラス管より簡単に剥離してしまう。しかも、環形用蛍光ランプでは、赤熱されたガラス管(鉛ガラスの場合は650〜700℃)が環状に成形されるとき伸びを生ずるため、上述した剥離現象がさらに顕著になる。
【0004】
このような水溶性バインダーを用いて水性塗布する際、結着剤として従来から用いられているホウ酸カルシウム・バリウムを使用した場合、水溶性が高いため、結着剤スラリー中の粒子が凝集して粘度が経時的に上昇し、結着剤スラリーを長時間保管後使用すると接着力及びランプ光束が低下し、使用が困難となる問題があった。また、このホウ酸塩は650℃付近で軟化するため、水性塗布後ベ−キング時に水溶性バインダーが軟化した結着剤に包み込まれて十分熱分解されず、カーボンが残留し融着して蛍光体層が茶褐色に変色し、蛍光ランプの初期光束が低下するという問題があった。他のアルミナ、シリカ、りん酸塩などの結着剤は、直管用蛍光ランプの水性塗布には使用できるが、環形用には接着力に問題があった。
【0005】
これに対し、特開昭57−108188号公報には、上記ホウ酸塩にリン(P)を導入したホウ・リン酸カルシウム・バリウムは、被着力及び光束の低下を招くことなく耐水性を向上させることが開示されている。しかしながら、接着力、ランプ光束、耐水性は未だ十分でなく、特に環形用蛍光ランプではさらに改善が望まれていた。
【0006】
【特許文献1】
特開昭57−108188号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明は上述した問題を解決することを目的とし、蛍光体の接着力を強くでき、ベーキング後の変色が無く、経時変化の少ないホウ酸ストロンチウム結着剤とその結着剤スラリー、及びそれを用いた蛍光ランプを提供することを目的とする。
【0008】
【発明を解決するための手段】
本発明者等は、上述した目的を達成するために、環形用蛍光ランプに用いる最適な結着剤の化学組成について膨大な試験を行い鋭意検討した結果、平均粒径が0.5〜5.0μmの範囲のホウ酸ストロンチウム結着剤が適当であることを見い出し、本発明を完成させるに至った。
【0009】
本発明のホウ酸ストロンチウム結着剤スラリーは次のようにして得られる。先ず、水溶性ストロンチウム塩1molに対し、ホウ酸を1〜4mol添加し、水溶液とする。ホウ酸は1molより少ないと結着剤の収率が低下し、4molより多いと過剰に加えるホウ酸の損失が大きくなるためである。この水溶液にアンモニア水等の塩基を加えpHを7.5〜10の範囲に、好ましくは8.5〜9.5の範囲に調節し、ホウ酸ストロンチウムを生成させる。或いは、ホウ酸にアンモニア水等の塩基を加えて溶解した水溶液と水溶性ストロンチウム塩の水溶液を混合し、pHを7.5〜10の範囲、好ましくは8.5〜9.5の範囲で反応させてホウ酸ストロンチウム沈殿物を生成させる。pHが7.5より低いと結着剤の収率が低下し、pHを10より高くしても収率は変わらないため、それ以上塩基を加える必要はない。
【0010】
次に、得られたホウ酸ストロンチウム沈殿物を固液分離し、ケーキを水洗し、乾燥した後、これを600〜900℃の範囲で、好ましくは700〜800℃の範囲で焼成する。焼成温度が600℃より低いと結着剤の平均粒径が0.5μmより小さくなり、逆に900℃より高いと平均粒径が5.0μmより大きくなって、目的の粒径の結着剤が得られないからである。焼成品を粗粉砕して、本発明のホウ酸ストロンチウム結着剤を得る。結着剤の平均粒径は0.5〜5.0μmの範囲が好ましく、1.0〜3.0μmの範囲がより好ましい。0.5μmより小さいとスラリーにしたときに粒子が凝集して粘度が高くなってしまうからであり、逆に5.0μmより大きいと接着力が低下するからである。この結着剤を水中でボールミル等により十分粉砕することで懸濁し、本発明のホウ酸ストロンチウム結着剤スラリーを得る。このスラリーの中心粒径は2.0μm以下が好ましく、1.5μm以下がより好ましい。2.0μmより大きいと接着力が低下してしまう。
【0011】
また、この結着剤スラリーは実用上固形分で3〜30重量%の範囲に調製する。なぜならば、この範囲より濃度が低いと結着剤スラリーを多く加えなければならなくなり、蛍光体塗布スラリー濃度が低下してしまうからで、また、この範囲よりも濃くなると、分散しにくくなるためである。
【0012】
本発明の環形用蛍光ランプは次のような方法で製造する。先ず、蛍光体を水溶性バインダー溶液に懸濁させ、これに本発明のホウ酸ストロンチウム結着剤スラリーを加え蛍光体塗布スラリーとする。次に、これをガラス管の内面に通常の方法で塗布し、乾燥し、ベーキングして蛍光体層を形成する。その後、700〜900℃に加熱して環状に成形し、電極の装着、排気等の工程を経て本発明の環形用蛍光ランプを得る。
【0013】
本発明の結着剤は適量があり、塗布スラリー中の蛍光体に対しその添加量が0.1重量%より少ないと、本発明の効果は殆どなく、逆に、添加量が6重量%より多くなると、ランプの初期光束が低下してしまい実用的でない。すなわち本結着剤の適量は蛍光体に対し6重量%以下であり、好ましくは0.1〜6重量%の範囲、より好ましくは1〜3重量%の範囲である。
【0014】
また、ホウ酸ストロンチウムの結着剤に微粒子アルミナの結着剤を併用することで接着力はさらに改善される。しかし、アルミナの添加量があまり多くなると、光束が低下する問題があり、適量はホウ酸ストロンチウム結着剤量とアルミナ結着剤量の和が蛍光体に対し6重量%以下であり、アルミナ量はホウ酸ストロンチウム量以下に抑えることが好ましい。
【0015】
本発明の結着剤スラリーが接着力に優れている理由は、以下に説明するように微粒子のホウ酸ストロンチウムが結着剤として機能しているためである。これが蛍光体間あるいは蛍光体とガラスの間の間隙に入り、ファン・デル・ワールス力が大きく影響することで、結着剤としての効果を発揮する。接着力はその測定の方法から大きく分けて2種類あり、一つは蛍光ランプの外表面に衝撃を与えて蛍光体層の剥離を調べる方法、もう一つは蛍光体層に直接ノズルからの圧空をあて、吹き飛んだ蛍光体層の程度を調べる方法である。本発明の結着剤スラリーを使用すると、いずれの接着力の向上にも効果的である。
【0016】
また、本発明のホウ酸ストロンチウム結着剤スラリーは、従来のホウ酸カルシウム・バリウム結着剤スラリーに比べ、経時変化が非常に少ない。結着剤1gの純水50mlへの溶出量は、従来のホウ酸カルシウム・バリウムがCa2.5%、Ba13%、B20%に対し、本発明で得られるホウ酸ストロンチウムは、Sr1.1%、B1.2%と非常に少なく、この結着剤スラリーを4日間保管しても粘度の上昇は無く、スラリー作製時と同様に使用することができる。
【0017】
次に、上記結着剤の軟化温度を調べると、従来のホウ酸カルシウム・バリウムが650℃付近で軟化するのに対し、本発明で得られるホウ酸ストロンチウムは750℃付近で軟化し、軟化温度が100℃近く高くなっており、水溶性バインダーの分解温度(500〜600℃)よりかなり高いので、ベーキング後の変色が無く、ランプ光束の低下も見られない。
【0018】
【実施例】
[実施例1]
SrCl2456gを純水に溶解して3.8リットルとし、液温45℃に調節して塩化ストロンチウム水溶液を調製する(pH7.0)。次に、H3BO3500g、NH3160gを純水に溶解して3.5リットルとし、液温45℃に調節してホウ酸水溶液を調製する(pH9.6)。次に、ホウ酸水溶液と塩化ストロンチウム水溶液を混合し、pHを9で反応させてホウ酸ストロンチウムの沈殿を得る。これをヌッチェで固液分離し、固形分を100℃で15時間乾燥する。これをさらにマッフル炉で800℃で1時間焼成する。焼成品を粗粉砕して平均粒径が1.0μmのホウ酸ストロンチウムを得る。ここで、平均粒径は空気透過法によるフィッシャー・サブ・シーブ・サイザー(F.S.S.S)を用いて測定する。この100gと純水400gを混合し、ボールミルにより2時間湿式粉砕し、中心粒径が1.0μmの結着剤スラリーを得る。ここで、スラリーの中心粒径は自然・遠心沈降式自動粒度測定装置を用いて測定する。
【0019】
白色のハロリン酸カルシウム蛍光体1000gを0.6wt%ポリエチレンオキサイド水溶液1000gに懸濁させ、これに本発明の結着剤スラリーを100g添加し、十分に撹拌し全体を均一に混合し、フルイを通し蛍光体塗布スラリーを得る。このスラリー中に含まれるホウ酸ストロンチウム結着剤は蛍光体に対し2重量%である。
【0020】
次に、外径32mmφ40ワット蛍光ランプ用ガラス管に、得られた蛍光体塗布スラリーを一様に流し込み、温風で乾燥させ蛍光体層を形成する。これを通常の方法で蛍光体の付着量がガラス1本あたり4.5〜5.0gの範囲になるように調節する。次に、これを620℃の温度で5分間ベーキングし有機バインダーを除去する。880℃に加熱して環状に成形し、ガラス管が冷却された後、通常の方法に従ってガラス管内を真空排気し、希ガス及び水銀を封入し、口金を取り付けて環形用蛍光ランプを得る。
【0021】
得られた蛍光ランプについて、接着力、初期光束について測定し結果を表1にまとめる。ここで、接着力については排気時の蛍光体層の剥がれ不良を比較する為に、次のように実際より強力な条件で強制試験する。蛍光体を塗布し620℃で5分間ベーキング後さらに880℃で45分間焼成した蛍光面に5mm離した位置の吹き出し口が3mmφのノズルから、1.2kg/cm2の圧で空気を0.5秒間噴出させ、吹き飛んだ蛍光体層の直径を測定する。従って、この直径が小さい程接着力が大きいことになる。本実施例において接着力は50mmφであり、初期光束は6195ルーメンである。次に、この実施例で得られる結着剤スラリーを4日間保管した後、蛍光ランプを作製し、同様に接着力と初期光束を測定すると、接着力は50mmφと変わらず、初期光束も6194ルーメンとほとんど差は見られない。また、他の実施例でも同様な結果が得られる。
【0022】
【表1】
【0023】
また、300gの荷重を有するピアノ線で蛍光ランプの外表面に衝撃を与えた時に生ずる蛍光体層の剥離した部分の平均直径について測定した場合も、本実施例、他の実施例で蛍光体層の脱落は見られない。
【0024】
[実施例2]
焼成温度を600℃にする以外は実施例1と同様に行い、平均粒径が0.5μmのホウ酸ストロンチウム、中心粒径が0.5μmの結着剤スラリーを得る。
【0025】
[実施例3]
焼成温度を900℃にする以外は実施例1と同様に行い、平均粒径が5.0μmのホウ酸ストロンチウム、中心粒径が1.5μmの結着剤スラリーを得る。
【0026】
【発明の効果】
以上に述べたように、本発明の結着剤を使用すると、蛍光体の接着力を強くでき、ベーキング後の変色が無く、経時変化を少なくすることができるため、特に環形用蛍光ランプにおいて、蛍光体とガラス管の間の接着力を大きく向上でき、ランプ光束の優れた蛍光ランプを安定して製造することができる。また、そのことで製造工程の歩留まりを向上することができる。
Claims (6)
- 蛍光ランプのガラス管に蛍光体を水性塗布する際に使用する結着剤において、水溶性ストロンチウム塩、ホウ酸及び塩基を含む水溶液のpHを7.5〜10の範囲に調節して生成させた沈殿物を600〜900℃の温度範囲で焼成して得られる、平均粒径が0.5〜5.0μmの範囲にあるホウ酸ストロンチウムであることを特徴とする結着剤。
- 請求項1に記載の結着剤を用いて得られる結着剤スラリーであって、そのスラリーの中心粒径が2.0μm以下であることを特徴とする結着剤スラリー。
- 請求項1に記載の結着剤を用いた蛍光ランプ。
- 蛍光ランプの蛍光体層に、請求項1に記載の結着剤が蛍光体に対し6重量%以下含有されていることを特徴とする蛍光ランプ。
- 蛍光ランプの蛍光体層に、請求項1に記載の結着剤と微粒子アルミナが含有され、その和が蛍光体に対し6重量%以下であることを特徴とする蛍光ランプ。
- 前記蛍光ランプが環形用蛍光ランプであることを特徴とする請求項3乃至5に記載の蛍光ランプ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002376197A JP4311016B2 (ja) | 2002-12-26 | 2002-12-26 | 結着剤及びそれを用いた蛍光ランプ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002376197A JP4311016B2 (ja) | 2002-12-26 | 2002-12-26 | 結着剤及びそれを用いた蛍光ランプ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004207100A JP2004207100A (ja) | 2004-07-22 |
JP4311016B2 true JP4311016B2 (ja) | 2009-08-12 |
Family
ID=32813716
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002376197A Expired - Fee Related JP4311016B2 (ja) | 2002-12-26 | 2002-12-26 | 結着剤及びそれを用いた蛍光ランプ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4311016B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101103434A (zh) * | 2004-02-02 | 2008-01-09 | 皇家飞利浦电子股份有限公司 | 低压汞蒸气放电灯和紧凑型荧光灯 |
JP2008034350A (ja) * | 2006-06-30 | 2008-02-14 | Toshiba Lighting & Technology Corp | 高圧放電ランプおよび照明器具 |
-
2002
- 2002-12-26 JP JP2002376197A patent/JP4311016B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2004207100A (ja) | 2004-07-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2784255B2 (ja) | 蛍光体及びそれを用いた放電ランプ | |
JP3875027B2 (ja) | 球状のオルトケイ酸亜鉛系緑色発光蛍光体の製造方法 | |
JP2004505167A (ja) | 高い発光効率を有するアルカリ土類金属チオガリウム酸塩蛍光体の調製 | |
TWI274073B (en) | Method for preparing blue-emitting barium magnesium aluminate (BAM) phosphor for backlight unit lamp, and blue-emitting BAM phosphor prepared by the method | |
JP3027299B2 (ja) | 希土類元素燐酸塩粒子およびその製造方法 | |
TW201233631A (en) | Method of recovering rare earths from a solid mixture containing a halophosphate and a rare earth compound and solid mixture suitable for said method | |
US4121132A (en) | Phosphor coating method and resulting fluorescent lamp | |
JP4311016B2 (ja) | 結着剤及びそれを用いた蛍光ランプ | |
KR100365292B1 (ko) | 인광물질접합용유리조성물및형광등 | |
JPH06247711A (ja) | 希土類元素りん酸塩球状粒子およびその製造方法 | |
US5525259A (en) | Europium-doped yttrium oxide phosphor | |
JP3152272B2 (ja) | アルミナ塗布組成物及びそれを塗布した蛍光ランプ | |
JP3391362B2 (ja) | 結着剤スラリーおよびそれを用いた即時点灯形蛍光ランプ | |
JP2008123829A (ja) | 結着剤及びそれを用いた蛍光ランプ | |
JPS62132990A (ja) | 蛍光体の製造方法 | |
JP2637145B2 (ja) | 蛍光体および蛍光ランプ | |
KR100278174B1 (ko) | 붕소산화물을 베이스로 하는 적색형광체의 제조방법 | |
JPS63289087A (ja) | 結着剤付螢光体及びその製造方法 | |
US4331553A (en) | Frit material for use with phosphor coating in fluorescent lamp | |
JPS63199787A (ja) | 表面処理螢光体及びその製造法 | |
JP2011074169A (ja) | 蛍光体及びそれを用いた蛍光ランプ | |
JP3915508B2 (ja) | コンパクト形蛍光ランプ | |
JP2596543B2 (ja) | 顔料付蛍光体 | |
WO1997012384A1 (fr) | Lampe a vapeur de mercure a faible pression et procede relatif a sa fabrication | |
JP5182191B2 (ja) | 蛍光ランプ用塗料とそれを用いた塗膜及び塗膜の製造方法並びに蛍光ランプ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20051108 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070530 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070918 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20071112 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090421 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090504 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120522 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120522 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120522 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130522 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130522 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140522 Year of fee payment: 5 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |