JPH0320955A - 紫外線抑制蛍光ランプ、紫外線抑制蛍光ランプ用塗布剤及び紫外線抑制蛍光ランプの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、紫外線の放射を抑制した蛍光ランプおよびそ
の製造方法と、この蛍光ランプの製造に用いられる塗布
剤に関する。

「従来の技術」 照明光源として、例えばデパート、美術館、博物館など
で使用されるもののように、商品や展示物の退色に注意
を必要とするものがある。このような胆明光源としては
、従来追色防止用のものとして以下に述べるような蛍光
ランプ（ＮＵ）が使用されている。

このＮＵランプは、ガラス管球の内表面に酸化チタン（
Ｔｉｄｙ）及びバインダを構成戊分とする被膜と、蛍光
体及びバインダを構成戚分とする被膜との２層を順次形
威したもので、前記の酸化チタンを含有した被膜によっ
て退色の原因となる４００ｎｍ以下の紫外線を吸収する
ようにしたものである。

「発明が解決しようとする課題」 しかしながら前記ＮＵランプにあっては、酸化チタン含
有被膜を形成していない同種のランプと比較して次のよ
うな欠点がある。

■　十分な紫外線吸収能を持たせるためには、酸化チタ
ンの含有量を多くするため酸化チタンを含有する被膜を
厚くしなければならないが、その場合被膜が厚いことか
ら、ＮＵランプの光束が通常のランプの光束より５〜ｌ
Ｏ％程度低下する。

■　酸化チタンは紫外線及び青色光を吸収するため、Ｎ
Ｕランブの光色が通常のランプの光色とは異なったもの
となる。

■　■との関連で、ＮＵランブはその演色性が低下した
ものとなる。

■　このＮＵランブでは、腑述した２層構造の被膜を形
成するため、６００℃程度の高温プロセスを２回行わな
ければならず、したがって製造工程が煩雑となり、しか
も２回の高温プロセスを経ることによりガラス管球の強
度が低下する。

本発明は前記課題を解決するためになされたもので、そ
の目的とするところは、紫外線の抑制効果が高く、かつ
高い光束を有し、光色、演色性が良好であり、しかも製
造の容易な紫外線抑制蛍光ランプとその製造方法を提供
するとともに、これに用いられる塗布剤を提供すること
にある。

「課題を解決するための手段」 本発明における請求項！記載の紫外線抑制蛍光ランプで
は、発光源を構成するガラス管球の外表而および内表面
の内少くとも１つの面に、酸化亜鉛の微粉体及びパイン
ダを構成成分とする被膜を形成したことを上記課題の解
決手段とした。

また請求項２記載の紫外線抑制蛍光ランプ用塗布剤では
、酸化亜鉛の微粉体、バインダー、及び溶媒を構成成分
とすることを上記課題の解決手段とした。

請求項３記載の紫外線抑制蛍光ランプの製造方法では、
発光源を構成するガラス管球の外表面および内表面の内
少なくとも１つの面一に、請求項２記載の塗布剤を塗布
し、６０〜２００℃に加熱することを上記課題の解決手
段とした。

以下、本発明を詳しく説明する。

本発明における請求項ｌ記載の蛍光ランプは、ガラス管
球の外表面および内表面の内少なくとも１つの面に、酸
化亜鉛の微粉体及びバインダを構成成分とする透明な被
膜を形威したものである。

ここで、被膜形成に用いられる酸化亜鉛の微粉体は、紫
外線吸収剤として作用するものである。そして、この微
粉体としてはその粒径が０．１μｌ以下であることが望
ましく、粒径が０．１μｌを超えると、その紫外線吸収
能及び可視光透過率が低下して好ましくない。

また、バインダとしては次のような性質を有するものが
用いられる。すなわち紫外線によって劣化しにくく、可
視光をよく透過し、さらにガラス管球に対する付着性や
膜強度、成膜性、乾燥性が良好であることなどである。

このような性質を有するバインダとしては、プチラール
樹脂，アクリル樹脂，フッ素樹脂．シリコーン樹脂，ケ
イ酸ソーダのようなアルカリシリケート，シリカゾル、
アルミナゾルのような無機コロイド．テトラエトキシシ
ランのようなアルキルシリケート．リン酸アルミニウム
のようなリン酸塩．金属アルコキシド、アルミニウムキ
レート、酢酸スズのような有機金属化合物が挙げられる
。

このような酸化亜鉛の微粉体（紫外線吸収剤）とバイン
ダとの配合割合は、通常バインダ１００重量部に対して
微粉体１０〜９００重量部、より好ましくは２５〜２５
０重量部の範囲に設定される。なぜなら、微粉体の量が
前記範囲より少ないと、十分な紫外線吸収能が得られな
いため被膜の膜厚を厚くしなければならず、逆に微粉体
の量が前記範囲より多いと、ガラス管球に対する被膜の
付着力が弱くなるとともに被膜の強度が低下し、さらに
可視光の透過率が低下するからである。

また、このような酸化亜鉛の微粉体およびバインダを構
成戚分として得られる被膜としては、その厚さが通常０
．１−１００μ１、好ましくは０．５〜３０μｌ，さら
に好ましくはｌ〜１５μｌの範囲とされる。なぜなら、
被膜の厚さが０．１μ腫より薄いと、その紫外線吸収能
が低下し、被膜にピンホールが発生しやすくなるからで
あり、逆に被膜の膜厚が１００μ翼より厚いと、その可
視光透過率が低下するとともに、ガラス管球に対する被
膜の付着性が損なわれるからである。

本発明における請求項２記載の塗布剤は、主成分として
前述した微粉体、バインダ及び溶媒を含有してなるもの
である。この塗布剤を構成する溶媒は、バインダを溶解
するものであればどのようなものでもよい。ただしこの
溶媒は、低温で乾燥が可能となるように、その沸点が６
０〜２００℃であるものが望ましい。このような溶媒と
しては、キンレン、トルエンのような芳香族炭化水素，
ｎ一ブタノールのようなアルコール．酢酸ブチルのよう
なエステル，メチルイソブヂルケトンのようなケトン．
エチルセロソルブのようなグリコールエステル．ｎ−へ
キサン、リグロイン、ミネラルスピリットのような飽和
炭化水素が挙げられる。

なお、本発明の塗布剤としては、酸化亜鉛の微粉体、バ
インダ、溶媒のほかに、微量の表面処理剤、分散剤、潤
滑剤、乾燥剤、消泡剤、硬化剤などを適宜添加したもの
でもよいのはもちろんである。

次に、本発明における請求項３記載の紫外線抑制蛍光ラ
ンプの製造方法の一例を説明する。

まず、予めガラス管球の内表面に蛍光体を含有する被膜
を形成し、電極を取付け、ガスを封入するなど通常の方
法により蛍光ランプを作製しておく。次に、ガラス管球
の外表面に前記塗布剤を塗布した後、６０〜２００℃に
加熱することにより、溶媒を蒸発させて乾燥し、焼付け
などの硬化処理を施す。

塗布剤の塗布方法については、塗布剤を均一に塗布する
ことが可能であればどのような方法でもよい。例えば、
はけ塗り法、スプレー法、ディッピング法、カーテンフ
ロ一流し塗り法などが挙げられる。なお、塗布剤の粘性
は塗布方法に応じて異なるので、適量の溶媒を使用する
ことにより、塗布剤の粘性を調整する。

以上のような方法により、ガラス管球の外表面および内
表面の内少くとも１つの面に、薄く透明な被膜が形成さ
れる。なお、被膜の光沢や強度・表面硬度を向上させる
ために、必要に応じて、被膜上にオーバーコート層を形
戊してもよい。

本発明の蛍光ランプにあっては、紫外線吸収剤として作
用する酸化亜鉛の微粉体を含有した被膜を、ガラス管球
の外表面および内表面の内少くとも１つの面に形成した
ので、この被膜が良好な紫外線吸収能を発揮し、よって
紫外線の放射を十分抑制することができる。また、被膜
がガラス管球の保護膜としても作用するので、ガラス管
球の強度を維持することができる。さらに、彼膜を構成
する酸化亜鉛微粉体の粒径を０」μｌ以下とすれば、被
膜を非常に薄膜とすることができ、しかも微粉体が可視
光線の波長０．４μ贋〜０．８μｌよりし十分に小さく
、かつ屈折率も１．９位で比較的小さいことから、可視
光線を吸収、散乱させることなく十分に透過させること
ができ、よって発光源の光束の低下を抑制することがで
きる。また、被膜を形成したことによって発光源の光色
、演色性が影響を受ける程度も少なくなり、さらに被膜
の厚さが薄いことから、被膜を形成するのに要する材料
コストも安価となる。

また本発明の塗布剤は、その溶媒の揮発温度程度の加熱
により、十分な実用強度を有する被膜となる。

さらに本発明の蛍光ランプの製造方法にあっては、前記
塗布剤を用いて彼模を形戊するので、溶媒の揮発温度程
度の加熱処理で被膜形戊を行うこｌとができ、よってガ
ラス管球の内表面に酸化チタンを含有する被膜を形成す
る場合と比較して焼付け温度を低く抑えることができる
。また、焼付け温度を低く抑えることができるので、ガ
ラス管球の強度劣化を防止することができる。

「実施例」 以下、本発明を実施例によってさらに具体的に説明する
。

（実施例ｌ） テトラエトキシシラン１００重量部、イソブロビルアル
コール１００重量部、０．ＩＮ塩酸３５重量部を混合し
、６０℃で２時間撹拌しながら反応させてテトラエトキ
ンシランを加水分解させた後、イソプロビルアルコール
２４５重量部を加えてテトラエトキシシラン加水分解液
を調製し、これをバインダ溶液とした。このバインダ溶
液ｌＯＯ重量部に対して、粒径０．０１μｌの超微粒子
酸化亜鉛１０重量部を配合し、ボールミル中でｌ００時
間分散させて塗布剤を調製した。

この塗布剤を蛍光ランプ（ＰＬ２０Ｓ　Ｎ−ＳＤＬ１（
株）東芝製）のガラス管球の外表面へスプレー塗布し、
ｌ００℃で１０分間乾燥して厚さ２μｌの透明被膜を形
成した。

（実施例２） シリコーンワンス（不揮発分５０％）１００重量部、超
微粒子酸化亜鉛５０重量部、トルエン３５０重量部を配
合し、サンドグラインダーで３０分間分散させた後、硬
化剤としてイソシアネート２０重量部を加えて塗布剤を
調製した。この塗布剤を蛍光ランプ（ＦＬ２０Ｓ　Ｎ−
ＳＤＬ）のガラス管球の外表面へスプレー塗布し、６０
℃で３０分間乾燥して、厚さ５μｌの透明被膜を形成し
た。

（実施例３） クロロトリフルオロエチレン８０重量部、エチレン１２
重量部、酢酸ビニル１６重量部、エチルビニルエーテル
１０重量部、キンレン２５０重量部、プヂル化メラミン
２０重量部、超微粒子酸化亜鉛４０重量部をペイントノ
エーカーでよく混合し、これにキンレン１７０重量部を
加えて、適度な粘度及び固形分含有率を有する塗布剤に
調製した。この塗布剤を蛍光ランプ（ＦＬ２０Ｓ　Ｎ−
ＳＤＬ）のガラス管球の外表面へスプレー塗布し、９０
℃で１０分間乾燥して、厚さ２μ尺の透明被膜を形成し
た。

また、これらの蛍光ランプと比較するために、ガラス管
球の外表面に被膜を形成していない蛍光ランプ（ＦＬ２
０Ｓ　Ｎ−ＳＤＬ）　（比較例ｌ）と、ガラス管球の内
表面に酸化チタン層及び蛍光体層の２層が順次形成され
た蛍光ランプ（比較例２）とを使用した。

以上の実施例１〜３および比較例！、２の蛍光ランプの
特性を調べ、その結果を第ｌ表に示す。

なお、第１表中Ｒａは平均演色評価数であり、ＵＶは紫
外線の放射量である。ここで、紫外線放射量の測定には
紫外線強度計（　ＵＶＲ−３６５，東京光学製）を使用
し、ランプと受光部との距離を３０ｃｍに設定して測定
した。また、第１表中ＵＶの欄のは前記紫外線強度計で
は紫外線が検出されなかったことを示す。

また、実施例１〜３の各蛍光ランプの分光エネルギー分
布曲線を凋べたところ、いずれも略同一分布曲線が得ら
れた。これら実施例１〜３の蛍光ランプの分光エネルギ
ー分布曲線を第１図に示す。

以下余白 第１表から明らかなように、実施例ｌ〜３の蛍光ランプ
は、被膜を形成していない蛍光ランプ（比較例１）と比
較して全光束がほぼ等しいことが確認された。また第１
図より、本発明に係る蛍光ランプは、紫外線を十分に抑
制できることが判明した。なお、本発明に係る蛍光ラン
プと比較例ｌの蛍光ランプとの間では、光色の差がほと
んど見られなかった。また、実施例１〜３の蛍光ランプ
は、ガラス管球の内表面に酸化チタン層を形成した蛍光
ランプ（比較例２）と比較すると、全光束が大幅に向上
していた。

「発明の効果」 以上説明したように、本発明における請求項ｌ記載の蛍
光ランプは、紫外線吸収剤として作用する酸化亜鉛の微
粉体を含有した被膜を、ガラス管球の外表面および内表
面の内少くとも１つの面に形成したしのであるから、こ
の被膜が良好な紫外線吸収能を発揮し、よって紫外線の
放射を十分抑制するものとなる。また、被膜がガラス管
球の保護模としても作用するので、ガラス管球の強度が
維持される。また、被膜を形成したことによる発光源の
光色、演色性への悪影響がなく、高い光束を有し、良好
な光色および演色性を呈するものとなる。

また請求項２記載の塗布剤は、その溶媒の揮発温度程度
の加熱により、十分な実用強度を有する被膜となる。

さらに請求項３記載の蛍光ランプの製造方法にあっては
、前記塗布剤を用いて被膜を形成するので、溶媒の揮発
温度程度の加熱処理で被膜形成を行うことができ、よっ
て従来の方法に比較して焼付け温度を低く抑えることが
でき、したがってガラス管球の強度劣化を防止すること
ができる。また、製造が容易であることから、製造設備
に要するコストも安価となる。なお、被膜を形成するに
あたっては、ガラス管球の外表面に形成するのがより好
ましい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る紫外線抑制蛍光ランプの実施例の
分光エネルギー分布曲線を示すグラフである。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）発光源を構成するガラス管球の外表面および内表
   面の内少くとも１つの面に、酸化亜鉛の微粉体及びバイ
   ンダを構成成分とする被膜を形成したことを特徴とする
   紫外線抑制蛍光ランプ。
2. （２）酸化亜鉛の微粉体、バインダー、及び溶媒を構成
   成分とすることを特徴とする紫外線抑制蛍光ランプ用塗
   布剤。
3. （３）発光源を構成するガラス管球の外表面および内表
   面の内少なくとも１つの面に、請求項２記載の塗布剤を
   塗布し、６０〜２００℃に加熱することを特徴とする紫
   外線抑制蛍光ランプの製造方法。