JPH0794145A

JPH0794145A - 管球

Info

Publication number: JPH0794145A
Application number: JP21200293A
Authority: JP
Inventors: Kiyoko Kawashima; 淨子川島; Nobuhiro Tamura; 暢宏田村
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 1993-07-30
Filing date: 1993-08-27
Publication date: 1995-04-07

Abstract

(57)【要約】【目的】環境上およびコスト面からみて好ましいガラ
スバルブの保護被膜材料を用いた管球を提供することを
目的とする。【構成】ガラスバルブ１の外表面にウレタン系の樹脂
またはブタジエン系のゴム材料からなる保護被膜７を形
成した管球。【効果】ウレタン系の樹脂材料やブタジエン系のゴム
材料は、焼却処理に際し有害ガスの発生がなく環境衛生
上問題がなく、また、この被膜は弾性や展延性、磨耗性
が高いから内圧や外圧に強くガラス片の飛散をよく防ぐ
ことができ、人体や物品に対する安全度が向上できる。
さらに、この被膜材料はガラスのウエザリングと呼ばれ
ているガラスの曇りを防ぎ、長期間に亘り光透過率の低
下がなく高い発光効率を維持できる効果を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電球などガラスバルブの
外表面にバルブ爆発や飛散防止のための保護被膜を形成
した管球に関する。

【０００２】

【従来の技術】電球などの管球ガラスバルブの爆発や飛
散防止のために保護被膜を形成することはよく知られて
いる。たとえばガラスバルブ内にジルコニウム、アルミ
ニウムなどの箔や細条片からなる易燃性発光材料および
酸素などの燃焼支持ガスを封入した閃光電球は、閃光発
光時バルブ内は発光材料やガスの燃焼により数〜数十気
圧に昇圧する結果、その圧力に耐え切れずにほぼ１００
％のガラスバルブは割れてしまう。また、屋外などでガ
ラスバルブ部分が露出した状態で使用される電球では、
点灯により昇温したバルブに水滴が当たると、温度差に
よる熱歪のためにバルブにクラックが入るという問題が
あった。さらには、工場内や鉄道車両内などで裸点灯さ
れる蛍光ランプは、物が当たったときに衝撃によってガ
ラスバルブが破損飛散してしまうということがあった。

【０００３】そこで、これら内部圧力や熱的影響あるい
は外部からの衝撃に対処する手段としてガラスバルブの
外表面に透明な保護被膜を形成し、万一ガラスバルブが
破損してもその破片を被膜が受け止め、落下飛散しない
ようにすることが行われてきている。

【０００４】この保護被膜材料として従来は塩化ビニー
ル樹脂やポリエステル樹脂が使用されてきている。この
うち塩化ビニール樹脂材料は安価で強度的にも優れてい
るが焼却廃棄に際し有毒ガスが発生して環境上問題があ
り、また、ポリエステル樹脂は作業性が良くないという
ような問題があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この発明は上記問題点
を除去し、環境上およびコスト面からみて好ましいガラ
スバルブの保護被膜材料を用いた管球を提供することを
目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
の管球は、ガラスバルブの外表面にウレタン系の樹脂か
らなる保護被膜を形成したことを特徴としている。

【０００７】本発明の請求項２に記載の管球は、被膜が
水系ウレタン樹脂からなることを特徴としている。

【０００８】本発明の請求項３に記載の管球は、被膜が
有機溶剤系ウレタン樹脂からなることを特徴としてい
る。

【０００９】本発明の請求項４に記載の管球は、被膜が
ＵＶ（紫外線）硬化ウレタン−アクリレート樹脂からな
ることを特徴としている。

【００１０】本発明の請求項５に記載の管球は、ガラス
バルブの外表面にブタジエンゴムからなる保護被膜を形
成したことを特徴としている。

【００１１】本発明の請求項６に記載の管球は、ガラス
バルブの外表面にブタジエン−スチレンゴムからなる保
護被膜を形成したことを特徴としている。

【００１２】本発明の請求項７に記載の管球は、電球、
放電灯、蛍光ランプであることを特徴としている。

【００１３】

【作用】ウレタン系の樹脂被膜は弾性、展延性に富み、
また、ブタジエンゴム被膜は弾性に富むとともに耐熱
性、耐磨耗性に優れ、管球内部からの圧力や外部からの
衝撃に対して強力にガラスバルブを保護する。また、寿
命後あるいは製造工程中に不良や試験して不要となった
ものを分解して焼却処理するに際して有毒ガスの発生も
なく、環境衛生上も問題ない。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１は本発明に係わる保護被膜が形成された複写
用の閃光電球を示す。図中１はソーダライムガラスから
なるバルブ、２はこのバルブ１の開口端に封止られたス
テム、３、３はステム２に気密に植設された一対の内部
リード線、４はこの内部リード線３、３間に継線された
フィラメントでこの継線部には図示していないが着火剤
（プライマ）が被着されている。また、５はバルブ１の
端部に接合された口金で上記内部リード線３、３に接続
した外部リード線が接続（図示しない。）されている。

【００１５】また、このバルブ１内には燃焼ガスとして
数気圧の酸素とともに易燃性の発光材６としてジルコニ
ウムやアルミニウムなどの薄箔を切断した細条線を封入
してある。また、バルブ１の外表面全面と口金５の一部
にかけてはウレタン系の樹脂からなる保護被膜７が形成
されている。

【００１６】このような構成の閃光電球を複写器などの
ソケットに装着し、複写のために通電すると口金５から
外部リード線および内部リード線３、３を介して点火用
のフィラメント４に電流が流れ、フィラメント４が熱せ
られ着火剤（プライマ）により発光材６が瞬間的に燃焼
して強い閃光を発する。

【００１７】この燃焼によりバルブ１内の圧力は高くな
り、バルブ１は破壊して割れ無数のガラス片となって外
方に飛び散ろうとするが、本発明の場合はバルブ１の外
表面に形成したウレタン樹脂からなる保護被膜７が、外
方へ飛んで行こうとするガラス片を押さえ飛散して周囲
の物や人身に傷を付けるようなことはない。もちろん、
保護被膜７が形成してなかったら、バルブ１やステム２
を形成するガラス片は粉々になって飛散し大変危険なこ
とである。

【００１８】そして、このウレタン系の樹脂からなる保
護被膜７を形成した電球は、ウレタン樹脂被膜が弾性、
展延性に富み内部からの圧力や外部からの衝撃に対して
強く、品質上も全く問題ない。また、使用後あるいは製
造工程中に不良や試験して不要となったものを分解して
焼却処理するに際して有毒ガスの発生もなく、環境衛生
上も問題ない。さらに、ガラスバルブ１は放置しておく
とその外表面にウエザリング現象と呼ばれている「曇
り」が起こり光透過率を低下するが、このウレタン系の
樹脂保護被膜７を形成しておくとこのウエザリングの発
生がなく、長期貯蔵後に使用しても発光効率を低下する
ことや外観を劣化することがない。

【００１９】つぎにこの保護被膜７の形成について説明
する。

【００２０】（実施例１）被膜材料として水系ウレタン
エマルジョン（不揮発分３０％）を用意し、増粘剤によ
って粘度を１０００〜２０００ＣＰＳ（センチポイズ）
に調整し、図２に示す矢印工程（左から右方向への流
れ）にしたがって、電球を加熱炉８に入れプレヒート
（７０℃５分間）（図ａ）−電球のバルブ１を槽９に収
容したエマルジョン７ａ中に浸漬して引上げ塗布する
（図ｂ）−加熱炉８に入れ焼成（７０℃５分間）（図
ｃ）−加熱炉８に入れ焼成（１２０℃１０分間）（図
ｄ）してバルブ１の外表面にウレタン樹脂被膜７を形成
する。

【００２１】この実施例の塗布液は水系であるので、急
加熱および温度の高過ぎは発泡の虞れがあり注意を要す
る。また、上記では膜厚さが０．２〜０．３ｍｍになる
が膜厚のコントロールは、膜厚を薄くするときは市販の
エマルジョンを水で薄め、厚くするときはそのまま塗布
する、粘度の調整によって可能である。

【００２２】なお、上記ウレタン樹脂被膜７は、材料が
水によく分散できて作業性がよく、かつ、安全衛生上作
業環境もよくなるので、被膜７の形成が容易であり、ま
た、このウレタン樹脂被膜７は弾性、展延性ともに高い
ので電球点火時の温度差によりガラス面から被膜７が剥
れることもなく、破壊されたガラス片を飛散することが
ない。

【００２３】因みに、上記ウレタン樹脂被膜７形成用の
材料としては、たとえば大日本インキ化学工業株式会社
商品名ウォーターゾールＡＴ−１６がある。

【００２４】（実施例２）被膜材料として有機溶剤系ウ
レタン樹脂でも（実施例１）と同様な性能を有する保護
被膜７が得られた。

【００２５】（実施例３）被膜材料としてＵＶ（紫外
線）硬化型ウレタン−アクリレート樹脂（不揮発分１０
０％）を用意し、粘度を約１０００（センチポイズ）に
調整し、図３に示す矢印工程（左から右方向への流れ）
にしたがって、電球のバルブ１を槽９に収容したエマル
ジョン７ａ中に浸漬して引上げ塗布する（図ａ）−バル
ブ１を回転させながら紫外線ランプＶＬで照射（３０Ｍ
Ｗ／ｃｍ²で約７〜８秒）し、バルブ１の外表面にウレ
タン樹脂被膜７を硬化して形成する。

【００２６】この実施例の塗布液は不揮発成分が８０〜
１００％と、他の水溶性や有機溶剤系に比べ大変高いた
め、膜の厚塗りが可能となり、本発明者等の試験では、
膜厚が０．３〜０．４ｍｍで紫外線照射時間１秒以下で
硬化し、優れた強度が得られた。

【００２７】つぎに、上記実施例１〜３の塗布材料を用
い閃光電球のガラスバルブ１にその膜厚を変えて塗布し
たものの状況（破損程度とは：点火後破壊したバルブの
ガラス片による膜の損傷程度、また、コートの外観と
は：バルブ上の液のだれ、表面の凹凸の状態）を表１
に、膜の物性（引張強度、伸び）と状況（表１と同じ）
を表２にそれぞれ示す。

【００２８】なお、表中ＡＢＣＤはその程度を表し、Ａ
は膜の破損なし・膜軟化しない、Ｂは膜の破損なし・膜
軟化あり、Ｃは膜の破損あり・膜軟化しない、
Ｄは膜の破損あり・膜軟化する、である。

【００２９】また、引張強度はＡＳＴＭ−Ｄ−６３８の
方法で試験をし、抗張力（Ｋｇ／ｃｍ²）として示し、
伸びも同様な方法で試験した。

【００３０】

【表１】

【表２】表１および表２に示されるように各種（水系、有機溶剤
系、ＵＶ硬化型）ウレタン樹脂とも一定粘度以上で良好
な膜が得られるという結果であった。

【００３１】また、本発明の保護被膜７は上記のウレタ
ン樹脂からなる材料に限らず、他の材料であるブタジエ
ン系のゴム材料を用いても、上記と同様の効果を奏する
ことが分かった。このブタジエン系のゴム材料を用い、
上記と同様に複写用閃光電球のバルブの表面に被膜を形
成してその強度を調べてみた。

【００３２】（実施例４）被膜材料として水系カルボキ
シル変性スチレンブタジエン共重合体ラテックス（全固
形分５０〜６０％）を用意し、増粘剤によって粘度を１
０００〜４０００ＣＰＳ（センチポイズ）に調整し、図
２に示す矢印工程（左から右方向への流れ）にしたがっ
て、電球を加熱炉８に入れプレヒート（７０℃５分間）
（図ａ）−電球のバルブ１を槽９に収容したエマルジョ
ン７ａ中に浸漬して引上げ塗布する（図ｂ）−加熱炉８
に入れ焼成（８０℃５分間）（図ｃ）−加熱炉８に入れ
焼成（１２０℃１０分間）（図ｄ）してバルブ１の外表
面にブタジエン−スチレンのゴム被膜７を形成する。

【００３３】この実施例の塗布液は水系であるので、急
加熱および温度の高過ぎは発泡の虞れがあり注意を要す
る。また、上記処理温度の設定は、コートの外観（バル
ブ上の液のだれ、表面の凹凸の状態、発泡度合いなど）
から決定したもので、膜厚さにより多少異なる。この材
料は全固形分が５０〜６０％と高いため、膜厚を０．５
ｍｍ位の厚膜とすることが容易にできる。

【００３４】なお、このブタジエン−スチレンゴムで形
成した被膜７は、材料が水によく分散できて作業性がよ
く、かつ、安全衛生上作業環境もよくなるので、被膜７
の形成が容易であり、また、この被膜７は耐衝撃性、耐
熱性、耐磨耗性ともに高いので電球点火時の温度差によ
りガラス面から被膜７が剥れることもなく、破壊された
ガラス片を飛散することがない。

【００３５】つぎに、上記実施例４の塗布材料を用い閃
光電球のガラスバルブ１にその膜厚を変えて塗布したも
のの状況（液だれ時間とは：電球のバルブ１を液槽９中
のエマルジョン７ａに浸漬して引上げ、ベースアップの
ままで余分の液が落下するまでの時間、破損程度とは：
点火後破壊したバルブのガラス片による膜の損傷程度、
また、コートの外観とは：バルブ上の液のだれ、表面の
凹凸の状態）を表３に示す。

【００３６】なお、表中ＡＢＣＤはその程度を表し、Ａ
は膜の破損なし・膜軟化しない、Ｂは膜の破損なし・膜
軟化あり、Ｃは膜の破損あり・膜軟化しない、
Ｄは膜の破損あり・膜軟化する、である。

【００３７】

【表３】表３に示されるようにブタジエン−スチレンゴムからな
る保護被膜も一定粘度以上で良好な膜が得られるという
結果であった。

【００３８】また、つぎに実施例５として蛍光ランプの
バルブに防飛被膜として形成した場合について述べる。

【００３９】（実施例５）被膜材料としてポリブタジエ
ン（ブタジエンゴム）塗布液を用意し、この場合は増粘
剤を混入せず粘度を約３００ＣＰＳ（センチポイズ）位
に調整し、ランプ長さが約１２００ｍｍの直管形４０Ｗ
蛍光ランプのバルブ表面に、バルブを回転させながら上
部から塗布液を流すことによって塗布し、このランプを
加熱炉に入れ焼成（８０℃５分間）−（１２０℃１０分
間）してバルブ１の外表面に約０．１ｍｍのブタジエン
ゴムの被膜７を形成した。なお、このように膜厚さが薄
い場合は焼成時間が短くても強固な被膜が得られる。

【００４０】このようにブタジエン系のゴム材料からな
る保護被膜７を形成した管球も、ウレタン系の樹脂被膜
と同様に弾性、耐熱性、耐磨耗性に優れバルブ内部から
の圧力や外部からの衝撃に対して強く、品質上も全く問
題ない。また、管球を使用後あるいは製造工程中に不良
や試験して不要となったものを分解して焼却処理するに
際して有毒ガスの発生もなく、環境衛生上も問題ない。
さらに、ガラスバルブ１は放置しておくとその外表面に
ウエザリング現象と呼ばれている「曇り」が起こり光透
過率を低下するが、この保護被膜７を形成しておくとこ
のウエザリングの発生がなく、長期貯蔵後に使用しても
発光効率を低下することや外観を劣化することがなかっ
た。また、このブタジエン系のゴム材料は高固形成分で
あるため乾燥性に優れ、低温−常温−高温での乾燥や焼
成などの条件の選択幅が広く作業性がよい。さらに、エ
ポキシ樹脂や水性メラミン樹脂との架橋により高機能化
が可能である。

【００４１】なお、本発明は上記実施例に限定されな
い。たとえば、管球として点火時にほぼ全数のバルブに
クラックが入る閃光電球について述べたが、閃光電球の
防爆用に限らず屋外などでカバーなしで点灯され水滴な
どがかかると熱歪みによってガラスバルブに破損の虞の
ある撥水処理を必要とする電球や放電灯など、あるいは
工場内や車両内など長尺物が取扱われ接触することによ
ってガラスバルブが破損してもガラスが飛散しないよう
に防飛処理を必要とする管形の蛍光ランプなどにももち
ろん本発明は適用できるものである。

【００４２】また、ウレタン系の樹脂被膜やブタジエン
系のゴム膜は長期に亘り使用しても光透過率の低下が少
なく、これら保護被膜を兼ね顔料を分散させて着色被膜
の主材料としてもよい。

【００４３】また、ガラスバルブの材質は、ソーダライ
ムや鉛ガラスなどの軟質ガラスに限らず、半硬質や硬質
ガラス製のバルブであっても被覆して同様の効果があ
る。

【００４４】また、上記実施例ではガラスバルブの外面
に被膜を形成したが、外面に限らず内外両面に形成して
あってもよい。

【００４５】

【発明の効果】以上詳述したようにガラスバルブの外表
面に形成したウレタン系の樹脂材料あるいはブタジエン
系のゴム材料は、焼却処理に際し有害ガスの発生がなく
環境衛生上問題がない。また、この樹脂被膜は単なるガ
ラスバルブの保護のみではなく、弾性や展延性、磨耗性
が高いからガラスバルブが破壊した際に内圧によって外
方に飛び弾けようとするガラス片の飛散をよく防ぐこと
ができ、人体や物品に対する安全度が向上できる。さら
に、この被膜材料はガラスのウエザリングと呼ばれてい
るガラスの曇りを防ぎ、長期間に亘り光透過率の低下が
なく高い発光効率を維持できる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す閃光電球の一部断面正面
図である。

【図２】本発明の被膜形成工程を順を追って示す説明で
ある。

【図３】本発明の他の被膜形成工程を順を追って示す説
明である。

【符号の説明】

１：ガラスバルブ７：保護被膜

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ガラスバルブの外表面にウレタン系の樹
脂からなる保護被膜を形成したことを特徴とする管球。
【請求項２】被膜が水系ウレタン樹脂からなることを
特徴とする請求項１に記載の管球。
【請求項３】被膜が有機溶剤系ウレタン樹脂からなる
ことを特徴とする請求項１に記載の管球。
【請求項４】被膜がＵＶ（紫外線）硬化ウレタン−ア
クリレート樹脂からなることを特徴とする請求項１に記
載の管球。
【請求項５】ガラスバルブの外表面にブタジエンゴム
からなる保護被膜を形成したことを特徴とする管球。
【請求項６】ガラスバルブの外表面にブタジエン−ス
チレンゴムからなる保護被膜を形成したことを特徴とす
る管球。
【請求項７】上記管球は電球、放電灯、蛍光ランプで
あることを特徴とする請求項１ないし請求項６に記載の
管球。