JPH03295149A - 光拡散形管球 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、ガラスバルブの外表面にフッ素樹脂よりなる
防飛（防爆）皮膜を形成した光拡散タイプの管球に関す
る。

（従来の技術） 一般に、各種ランプおいては透明タイプと光拡散タイプ
かあり、透明タイプのランプは輝度の高いシャープな光
を出し、光拡散タイプは柔らかい感じの光を出すなどの
特質がある。

光拡散タイプのランプはバルブが光拡散作用をなすよう
になっており、例えばバルブの内面もしくは外面にブラ
スト加工面を形成して光拡散面を作るか、酸化珪素など
からなる光拡散被膜をコーティングするか、またはバル
ブの内面にけい光体被膜を形成して演色性を改善すると
ともに光拡散作用を生しさせる等の手段が採用されてい
る。

一方、最近、高輝度放電灯（ｌ（ｌ　Ｄ）の小形化か進
み、店舗等の屋内で使用するケースが多くなってきた。

高輝度放電灯を特に店舗等の屋内で使用する場合、万が
一外管バルブか破損した際にガラス破片か落下すること
は危険である。

すなわち、金属蒸気放電灯は外管に発光管を収容した２
重管構造をなしており、外管の端部に取り付けた口金を
器具のソケットに装着して使用される。

この場合、一般的に口金を上向きとした垂直方向の姿勢
で点灯されることが多い。

このような放電灯においては、外管に外部から衝撃等が
加わったり、発光管が破裂するなどが原因して外管が万
が一破損した場合はガラス破片が飛散、落下する危険が
あり、特に店舗等の屋内で使用する場合には危険が大き
い。

このような不具合を防止するため、外管の外表面にフッ
素樹脂をコーティングして防飛被膜を形成する手段が採
用されている。

外管の外表面をフッ素樹脂で被覆すれば、このフッ素樹
脂被膜が外管ガラスの機械的強度を向上させて破損を防
止し、また例え外管ガラスが破損しても、ガラス破片の
飛散や落下を阻止することができる。

しかし、放電灯を上記店舗等の陳列商品の照明に使用す
る場合、ランプから放出される紫外線を無視することは
できず、陳列商品を紫外線により退色させることがある
。

今後、さらに店舗では商品を照らす照度が高くなるもの
と考えられ、紫外線を抑止したランプの開発か必要と考
えられる。

このようなランプとして、従来、特開昭６４−２１８５
５号公報には、外管ガラスの外面に紫外線抑止剤を被覆
する技術が開示されている。

上記公報のものは、フッ素樹脂よりなる防飛被膜の下塗
り材としてのブライマー膜に酸化チタンからなる紫外線
抑止剤を混入させるものであった。

すなわち、外管ガラスの外面にフッ素樹脂よりなる防飛
被膜を形成する場合、まず外管ガラスの外面にブライマ
ー膜を形成し、このブライマー膜の外面にフッ素樹脂か
らなる防飛被膜を形成する構造が採用されており、ブラ
イマー膜は防飛被膜ツカラスに対する付着力を高めるた
めの接着作用のために塗布されている。

従来においては、このブライマー膜に酸化チタンからな
る粉末の紫外線抑止剤を混合させていた。

しかしながら、ブライマー層に上記酸化チタンなどの粉
末の混合すると接着機能が低下し、フッ素樹脂よりなる
防飛被膜が剥離し易くなる。したかって、紫外線抑止剤
を多く混入することが出来ず、紫外線抑止作用が不充分
になる場合がある。

防飛被膜の結着力を高めるにはブライマー層の膜厚を大
きくすることが考えられが、ブライマー層はこれ自身に
色が着いており、この膜厚を大きくすると巷色のため可
視光の透過効率が低下する不具合がある。

（発明が解決しようとする課題） ところで、前述した光拡散タイプのランプで上記防飛被
膜を有し、かつ紫外線抑止機能を備えようとすると、少
なくともバルブの内面もしくは外面に光拡散面を作るか
光拡散被膜を形成するなどの表面処理が必要があり、し
かも防飛被膜を形成しなければならない。

しかしながら、このような複数の表面処理は、製造に手
間を要し、コスト高になる不具合がある。

本発明はこのような事情にもとづきなされたもので、そ
の目的とするところは、形成する被膜数が少なくて、防
爆作用と紫外線の放出抑止作用および光拡散作用を実現
でき、しかも被膜強度が大きくて剥離を防止することが
できる光拡散タイプを提供しようとするものである。

［発明の構成〕 （課題を解決するための手段） 本発明は、ガラスバルブの外表面に、紫外線抑制剤を混
入したフッ素樹脂の被膜を形成し、この紫外線抑制剤の
粒径をｄ（ｊＩｌｌ）、フッ素樹脂に対する紫外線抑制
剤の含有比率をＭ（重量％）、フッ素樹脂の膜厚をｔ（
μｍ）とした場合、ｄ≦０１　（μｍ）、 ３００≦Ｍｘ　ｔ　≦５００ としたことを特徴とする。

（作用） 本発明によれば、ガラスバルブの外表面に紫外線抑制剤
を混入したフッ素樹脂の被膜を形成し、二の紫外線抑制
剤の粒径およびフッ素樹脂に対する紫外線抑制剤の含有
量を規制したので、フッ素樹脂被膜が防飛膜となり、紫
外線抑制剤が紫外線をカットし、かっこの紫外線抑制剤
を多量に混合したのでこの紫外線抑制剤が光拡散作用を
生じ、したがって１個の被膜で防爆作用と紫外線の放出
抑止作用および光拡散作用の３者を同時に実現できる。

（実施例） 以下、本発明について、図面に示す一実施例にもとづき
説明する。

図面は本発明を２５０Ｗのメタルハライドランプに適用
した場合の例を示し、図において１はメタルハライドラ
ンプの外管バルブであり、硬質ガラスにより形成されて
いる。この外管１は中央部に膨出部を有するとともに、
図示下部に小径なトップ部２および図示上部に小径なネ
ック部３を有し、いわゆるＢＴ形に形成されている。

ネック部３の上端部には口金４が固定されており、この
口金４を図示しない器具側のソケットにねじ込んで使用
される。

上記外管１内には石英ガラスなどからなる発光管５が収
容されており、この発光管５の両端内部には電極６．６
が封装されている。なお発光管５内には、所定量の水銀
と、ＳｃとＮａのよう化物などのようなハロゲン化金属
および始動用希ガスか封入されている。

発光管５の両端は絶縁性ホルダー７．７を介してサポー
トワイヤ８．８に支持されている。

一方のサポートワイヤ８は、弾性体９を介して上記外管
１のトップ部２に係止されており、他方のサポートワイ
ヤ８はステム１０に突設したリード線１１ａに溶接され
ている。

一方の電極６は給電線１２を介して上記ステム１０に突
設した他のリード線１１ｂに接続されており、他方の電
極６は上記他方のサポートワイヤ８に接続されている。

上記リード線１１ａおよびｌｌｂは口金４のシェルおよ
び外部端子に接続されている。

そして、外管ガラス１の外表面には、全面に亘すフッ素
樹脂よりなる被膜１２が京成されている。

この場合、まず外管ガラス１の外表面にプライマー層１
３を形成し、このプライマー層１３の外側にフッ素樹脂
よりなる防飛用の被膜１２が形成されている。

上記フッ素樹脂被膜１２は外管１の外表面全面に亘り膜
厚ｔか１００〜３００μｍ１例えば２００μｍ程度に形
成されている。

このフッ素樹脂被膜１２には、酸化チタン（Ｔ　ｉ　０
２　）および酸化亜鉛（ＺｎＯ）の少なくとも１種から
なる紫外線抑制剤を混合しである。

本実施例の場合、平均粒径ｄが０．１μｍ以下、例えば
０．０２〜０．０４ａｍ程の酸化チタン粉末と酸化亜鉛
粉末をそれぞれ５０％づつ混ぜ合わせ、これをフッ素樹
脂に対して混合比率Ｍが１．００〜５．００重量％、具
体的には２重量％程度の割合で混在させである。

なお、この場合、フッ素樹脂を粉末にし、これに上記酸
化チタン粉末と酸化亜鉛粉末をそれぞれ上記の割合で混
合し、このような混合粉末を、予めプライマー層１３を
形成しである外管ガラス１の該プライマー層１３の外面
に静電塗装方法で塗布し、これを例えば３５０℃で焼成
することによりフッ素樹脂被膜１２を作ることができる
。

このような構成によれば、外管バルブ１の外表面にフッ
素樹脂の被膜１２を形成しであるから、二のフッ素樹脂
被膜１２か外管バルブ１の機械的強度を向上させて破損
を防止し、また例え外管バルブ］か破損しても、ガラス
破片の飛散や落下を阻止することかできる。

また、上記フッ素樹脂被膜１２に酸化チタンおよび酸化
亜鉛の少なくとも１種からなる紫外線抑制剤を混在させ
たので、これら紫外線抑制剤か紫外線の透過を規制する
。

このため、このランプを店舗等の陳列商品の照明に使用
した場合、このランプから出る紫外線の量を低減するこ
とができ、陳列商品の紫外線による退色を防止すること
ができる。

しかも、紫外線抑制剤は、プライマー層１３を避けてフ
ッ素樹脂被膜］２に混合したので、プライマー層１３に
よる結着力に影響を及はすことがなく、プライマー層１
３は格別に膜厚を厚くする必要かなく、本来の付着強度
を維持し、フッ素樹脂被膜１２の剥れを防止することが
できる。

また、紫外線抑制剤の混合量を多くしであるので、フッ
素樹脂被膜１２が白濁色になり光拡散作用を生じる。

つまり、紫外線抑制作用のみであれば紫外線抑制剤の混
合量を少なくしてもよいが、この場合は光の透過性が良
くてクリアランプとなる。これに対し紫外線抑制剤の混
合量を多くすると、この紫外線抑制剤の粉末が光を拡散
させる働きをなし、被８１２が白濁色になって光拡散作
用を生じることになる。

次に、フッ素樹脂被膜中における紫外線抑制剤の含有量
について調べた結果を説明する。

ここでフッ素樹脂被膜中における紫外線抑制剤の含有量
は、フッ素樹脂粉末に対す紫外線抑制剤の混合比Ｍ（重
量％）×被膜１２の膜厚ｔ　（ｊｍ）で定義され、結局
紫外線抑制剤の絶対含有量として示される。

第２図は、上記紫外線抑制剤の含有量（Ｍ×ｔ）と、波
長２８０〜３１５ｎｍ領域の紫外線ＵＶＢの放射量との
関係を測定した結果の特性図である。

紫外線放射量は、紫外線抑制剤を混ぜることにより急激
に減少する。

前記実施例の場合、フッ素樹脂に対する紫外線抑制剤の
混合割合Ｍは２重量％であり、膜厚を２００μｍとした
場合、紫外線抑制剤の含有量は４００（重量％Ｘ　ｇＨ
）となり、紫外線抑制剤を混合しないフッ素樹脂のみの
被膜の場合に比べて紫外線放出割合か１／１００以下に
なることが確認された。

そして、商品の退色防止などのような紫外線抑制効果は
、紫外線ＵＶＢ量を略１／２に抑止すればその効果が得
られると考えられ、このため紫外線抑制剤の含有量を５
（重量％×μｍ）以上にすれば目的を達成することがで
きる。

また、第３図は、紫外線抑制剤の含有量と全光束（明る
さ）との関係を測定した結果の特性図である。

この実験結果から、紫外線抑制剤の含有量（Ｍ×ｔ）を
多くしていくと光束は次第に低下する。これは紫外線抑
制剤が可視光を吸収するためである。

そして、紫外線抑制剤の含有量が３００（重量％×μｍ
）未満の場合は光束が９０％以上と明るいが、この場合
はクリアなランプとなるので好ましくない。

紫外線抑制剤の含有量が３００（重量％×μｍ）以上に
なると、被膜１２が外観上からも白くなり、光拡散作用
・が発生する。このため光拡散形ランプとして有効にな
り、柔らかな光を放出し、器具と組合わせた場合に配光
特性の調整が容易になる。

そして、第３図より、紫外線抑制剤の含有量が５００（
重量％×μｍ）を超えると光束が８０％以下に低下し、
実用的でなくなる。

さらに、紫外線抑制剤粉末の粒径は、平均粒径ｄが０．
１μｍ以下とするのが望まい。

平均粒径ｄか０．１μｍを超えると、紫外線抑止機能が
低下するとともに、可視光透過率が大幅に低下する。

このようなことから、紫外線抑制剤粉末の平均粒径ｄは
、 ｄ≦０．１１Ｉｍ 紫外線抑制剤の含有量（Ｍ×ｔ）は、 ３００≦Ｍｘｔ≦５００ の範囲に規制すればよいことが判かｚｏなお、フッ素樹
脂粉末の粒径と、紫外線抑制剤の粉末の粒径との関係は
、 （紫外線抑制剤の粉末の粒径／フッ素樹脂粉末の粒径）
Ｘ１００≦１　（％） とするのか望ましい。

上記粉末の大きさ比率が１％を超えると、フッ素樹脂被
膜中の紫外線抑制剤の分散が悪くなり、被膜の一部で紫
外線抑止作用が低下し、つまり被膜全体に亘り紫外線抑
制作用のばらつきが発生する場合かある。

また、第４図は、紫外線抑制剤の含有量と、フッ素樹脂
被膜１２の引っ張り強さとの関係を測定した結果の特性
図である。

この実験結果から、紫外線抑制剤の含有量を多くしてい
くとフッ素樹脂被膜１２の引っ張り強さか次第に向上す
る。したがって、膜厚が同一であれば紫外線抑制剤の含
有量を増すことによりガラス破片の飛散防止効果を増す
ことができる。また、逆に紫外線抑制剤を混合すること
により従来と同等の引っ張り強さであれば、膜厚を制限
して材料費の高いフッ素樹脂の使用量を節約することが
できる。

なお、上記実施例では紫外線抑制剤として、酸化チタン
と酸化亜鉛を同等量混合したが、可視光の透過率を高く
要求する場合は酸化亜鉛のみ、または酸化亜鉛を相対的
に多くし、また紫外線の抑止作用を高く要求する場合は
酸化チタンのみ、または酸化チタンを相対的に多くして
もよい。

また、紫外線抑制剤は、酸化チタンと酸化亜鉛に限らず
、他の紫外線抑制剤であってもよい。

さらに、本発明はメタルハライドランプに制約されるも
のではなく、その他２重管構造の水銀ランプや高圧ナト
リウムランプなどの外管ガラスにも適用でき、また紫外
線を放出するランプとして、ハロゲン白熱電球に実施し
ても同様の効果がある。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、フッ素樹脂の被膜
に紫外線抑制剤を混合し、しかも紫外線抑制剤の粒径お
よびフッ素樹に対する紫外線抑制剤の含有量を規制した
ので、フッ素樹た被膜が防飛作用を果たし、紫外線抑制
剤が紫外線をカットするとともに光拡散作用をなし、し
たがって格別な光拡散面や膜か不要で、１つの被膜で３
者の機能を奏することができる。このため、被膜の数が
少なく、表面処理が少なくてすみ、製造が容易でコスト
安が可能になる。しかもフッ素樹脂被膜の結着強度を低
下させることがなく、バルブの防飛性能を高く維持して
破片の落下を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図はメタルハライ
ドランプの正面図、第２図は紫外線抑制剤の含有量と紫
外線放射量の関係を示す特性図、第３図は紫外線抑制剤
の含有量と全光束との関係を示す特性図、第４図は紫外
線抑制剤の含有量とフッ素樹脂被膜の引っ張り強さの関
係を示す特性図である。 １・・・外管、３・・・ネック部、４・・・口金、５・
・・発光管、６・・・電極、８・・・サポートワイヤ、
１２・・・フッ素樹脂被膜、１３・・・プライマー層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ガラスバルブの外表面に紫外線抑制剤を混入したフッ素
   樹脂よりなる被膜を形成し、上記紫外線抑制剤の粒径を
   ｄ（μｍ）、フッ素樹脂に対する紫外線抑制剤の含有比
   率をＭ（重量％）、フッ素樹脂の膜厚をｔ（μｍ）とし
   た場合、 ｄ≦０．１（μｍ）、 ３００≦Ｍ×ｔ≦５００ としたことを特徴とする光拡散形管球。