JPH11224649A - ランプ用ガラス組成物、ランプ用ステムおよびランプ用バルブ - Google Patents
ランプ用ガラス組成物、ランプ用ステムおよびランプ用バルブInfo
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- JPH11224649A JPH11224649A JP10028747A JP2874798A JPH11224649A JP H11224649 A JPH11224649 A JP H11224649A JP 10028747 A JP10028747 A JP 10028747A JP 2874798 A JP2874798 A JP 2874798A JP H11224649 A JPH11224649 A JP H11224649A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
- C03C3/083—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound
- C03C3/085—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound containing an oxide of a divalent metal
- C03C3/087—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound containing an oxide of a divalent metal containing calcium oxide, e.g. common sheet or container glass
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- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C3/00—Glass compositions
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- C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
- C03C3/089—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron
- C03C3/091—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron containing aluminium
Abstract
(57)【要約】
【課題】 酸化鉛を含まず、点灯中に消費される水銀量
の削減を可能とするランプ用ガラス組成物を提供し、環
境保護の要求に応える。 【解決手段】 重量％で表示して、ＳｉＯ2：６５〜７
５％、Ａｌ2Ｏ3：０．５〜４％、Ｎａ2Ｏ：１〜８％、
Ｋ2Ｏ：１〜８％、Ｌｉ2Ｏ：０〜２％、ＭｇＯ：０．５
〜５％、ＣａＯ：１〜８％、ＳｒＯ：１〜７％、Ｂａ
Ｏ：３．５〜７％、Ｂ2Ｏ3：０〜３％、Ｓｂ2Ｏ3：０〜
１％、Ｆｅ2Ｏ3：０〜０．２％、ＴｉＯ2：０〜１％、
ＣｅＯ2：０〜１％であり、Ｎａ2Ｏ、Ｋ2ＯおよびＬｉ2
Ｏの合計量が１３％以下であるガラス組成物とする。
の削減を可能とするランプ用ガラス組成物を提供し、環
境保護の要求に応える。 【解決手段】 重量％で表示して、ＳｉＯ2：６５〜７
５％、Ａｌ2Ｏ3：０．５〜４％、Ｎａ2Ｏ：１〜８％、
Ｋ2Ｏ：１〜８％、Ｌｉ2Ｏ：０〜２％、ＭｇＯ：０．５
〜５％、ＣａＯ：１〜８％、ＳｒＯ：１〜７％、Ｂａ
Ｏ：３．５〜７％、Ｂ2Ｏ3：０〜３％、Ｓｂ2Ｏ3：０〜
１％、Ｆｅ2Ｏ3：０〜０．２％、ＴｉＯ2：０〜１％、
ＣｅＯ2：０〜１％であり、Ｎａ2Ｏ、Ｋ2ＯおよびＬｉ2
Ｏの合計量が１３％以下であるガラス組成物とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、各種のランプ、例
えば蛍光灯、白熱電球に使用されるガラス組成物、ま
た、このガラス組成物を含むランプ用ステム、およびこ
のガラス組成物を含むランプ用バルブに関する。
えば蛍光灯、白熱電球に使用されるガラス組成物、ま
た、このガラス組成物を含むランプ用ステム、およびこ
のガラス組成物を含むランプ用バルブに関する。
【０００２】
【従来の技術】ランプに使用されるガラスは、排気管、
フレヤ等のステム用と発光管等のバルブ用とに大別され
る。従来、ステム用ガラスとしては、熱加工の容易さか
ら酸化鉛を４〜２８重量％含有する鉛ガラスが用いられ
てきた。一方、バルブ用ガラスとしては、低コストで加
工性が良いため、酸化ナトリウムを１０〜２０重量％含
むソ−ダライムガラスや上記ステム用と同様の鉛ガラス
が用いられてきた。しかし、近年、環境保護の観点か
ら、照明分野においても環境負荷物質削減への取り組み
が急務とされている。照明分野において削減すべき環境
負荷物質としては鉛および水銀がある。鉛は、前述のよ
うにステム用ガラスやバルブ用ガラスに含まれている。
フレヤ等のステム用と発光管等のバルブ用とに大別され
る。従来、ステム用ガラスとしては、熱加工の容易さか
ら酸化鉛を４〜２８重量％含有する鉛ガラスが用いられ
てきた。一方、バルブ用ガラスとしては、低コストで加
工性が良いため、酸化ナトリウムを１０〜２０重量％含
むソ−ダライムガラスや上記ステム用と同様の鉛ガラス
が用いられてきた。しかし、近年、環境保護の観点か
ら、照明分野においても環境負荷物質削減への取り組み
が急務とされている。照明分野において削減すべき環境
負荷物質としては鉛および水銀がある。鉛は、前述のよ
うにステム用ガラスやバルブ用ガラスに含まれている。
【０００３】そこで、鉛を含まないランプ用ガラス組成
物が提案されている。例えば、特開平６−２０６７３７
号公報には、ＰｂＯを含まず、さらに毒性成分である
Ｆ、Ｓｂ2Ｏ3およびＡｓ2Ｏ3を含まないガラス組成物が
開示されている。同公報に開示されているガラス組成物
は、具体的には、重量百分率で、ＳｉＯ2：６８．０
％、Ａｌ2Ｏ3：３．４％、Ｌｉ2Ｏ：１．２％、Ｎａ
2Ｏ：７．４％、Ｋ2Ｏ：５．０％、ＢａＯ：８．７％、
ＳｒＯ：２．９％、ＭｇＯ：１．３％、ＣａＯ：１．９
％、ＳＯ2：０．１％である。
物が提案されている。例えば、特開平６−２０６７３７
号公報には、ＰｂＯを含まず、さらに毒性成分である
Ｆ、Ｓｂ2Ｏ3およびＡｓ2Ｏ3を含まないガラス組成物が
開示されている。同公報に開示されているガラス組成物
は、具体的には、重量百分率で、ＳｉＯ2：６８．０
％、Ａｌ2Ｏ3：３．４％、Ｌｉ2Ｏ：１．２％、Ｎａ
2Ｏ：７．４％、Ｋ2Ｏ：５．０％、ＢａＯ：８．７％、
ＳｒＯ：２．９％、ＭｇＯ：１．３％、ＣａＯ：１．９
％、ＳＯ2：０．１％である。
【０００４】また、特開平９−１２３３２号公報には、
ＰｂＯを含まず、特にダンナー法によりステム用ガラス
を成形する場合に失透の原因となりやすいＢａＯを削減
したガラス組成物が開示されている。このガラス組成物
には、ＢａＯが０．３〜３．５重量％含まれ、溶融加工
性を確保するためにアルカリ金属酸化物Ｒ2Ｏ（Ｒ＝Ｌ
ｉ，Ｎａ，Ｋ）がアルカリ土類酸化物Ｒ´Ｏ（Ｒ´＝Ｍ
ｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）よりも多く含まれている。具体
的に開示されているガラス組成物には、Ｒ2Ｏが１５．
５〜１６．０重量％含まれている。
ＰｂＯを含まず、特にダンナー法によりステム用ガラス
を成形する場合に失透の原因となりやすいＢａＯを削減
したガラス組成物が開示されている。このガラス組成物
には、ＢａＯが０．３〜３．５重量％含まれ、溶融加工
性を確保するためにアルカリ金属酸化物Ｒ2Ｏ（Ｒ＝Ｌ
ｉ，Ｎａ，Ｋ）がアルカリ土類酸化物Ｒ´Ｏ（Ｒ´＝Ｍ
ｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）よりも多く含まれている。具体
的に開示されているガラス組成物には、Ｒ2Ｏが１５．
５〜１６．０重量％含まれている。
【０００５】また、特開平６−９２６７７号公報には、
ＰｂＯを含まず、さらにＴｉＯ2およびＣｅＯ2により耐
ソーラリゼーション性を、Ｆｅ2Ｏ3により紫外線吸収性
を改善したガラス組成物が開示されている。このガラス
組成物には、軟化温度の上昇を防止するために、一定量
以上のアルカリ金属酸化物Ｒ2Ｏが必要とされており、
具体的に同公報に開示されている組成物には、Ｒ2Ｏが
１５重量％以上含まれている。
ＰｂＯを含まず、さらにＴｉＯ2およびＣｅＯ2により耐
ソーラリゼーション性を、Ｆｅ2Ｏ3により紫外線吸収性
を改善したガラス組成物が開示されている。このガラス
組成物には、軟化温度の上昇を防止するために、一定量
以上のアルカリ金属酸化物Ｒ2Ｏが必要とされており、
具体的に同公報に開示されている組成物には、Ｒ2Ｏが
１５重量％以上含まれている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のランプ用ガラス組成物は、鉛が含まれないランプ用
ガラスを提供するものではあったが、同じく環境負荷物
質である水銀を削減する配慮がなされているものではな
かった。現在、蛍光ランプには、理論上点灯に必要な量
よりも相当量多い水銀が封入されている。蛍光ランプ点
灯中にガラスにより消費される水銀量を見込んで余剰の
水銀が封入されるからである。
来のランプ用ガラス組成物は、鉛が含まれないランプ用
ガラスを提供するものではあったが、同じく環境負荷物
質である水銀を削減する配慮がなされているものではな
かった。現在、蛍光ランプには、理論上点灯に必要な量
よりも相当量多い水銀が封入されている。蛍光ランプ点
灯中にガラスにより消費される水銀量を見込んで余剰の
水銀が封入されるからである。
【０００７】本発明は、さらに高まりつつある環境保護
の要望に応えるべく、鉛を含まず、水銀消費量の削減に
も有利なランプ用ガラス組成物、この組成物を用いたラ
ンプ用ステムおよびランプ用バルブを提供することを目
的とする。
の要望に応えるべく、鉛を含まず、水銀消費量の削減に
も有利なランプ用ガラス組成物、この組成物を用いたラ
ンプ用ステムおよびランプ用バルブを提供することを目
的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の第１のランプ用ガラス組成物は、重量百分
率で、 ＳｉＯ2 ６５〜７５％、 Ａｌ2Ｏ3 ０．５〜４％、 Ｎａ2Ｏ １〜８％、 Ｋ2Ｏ １〜８％、 Ｌｉ2Ｏ ０〜２％、 ＭｇＯ ０．５〜５％、 ＣａＯ １〜８％、 ＳｒＯ １〜７％、 ＢａＯ ３．５〜７％、 Ｂ2Ｏ3 ０〜３％、 Ｓｂ2Ｏ3 ０〜１％、 Ｆｅ2Ｏ3 ０〜０．２％、 ＴｉＯ2 ０〜１％、 ＣｅＯ2 ０〜１％ であり、Ｎａ2Ｏ、Ｋ2ＯおよびＬｉ2Ｏの合計量が１３
％以下であることを特徴とする。このような組成物とす
ることにより、鉛を含まず、かつ水銀消費量を抑制する
に有利なランプ用ガラスを提供することができる。
に、本発明の第１のランプ用ガラス組成物は、重量百分
率で、 ＳｉＯ2 ６５〜７５％、 Ａｌ2Ｏ3 ０．５〜４％、 Ｎａ2Ｏ １〜８％、 Ｋ2Ｏ １〜８％、 Ｌｉ2Ｏ ０〜２％、 ＭｇＯ ０．５〜５％、 ＣａＯ １〜８％、 ＳｒＯ １〜７％、 ＢａＯ ３．５〜７％、 Ｂ2Ｏ3 ０〜３％、 Ｓｂ2Ｏ3 ０〜１％、 Ｆｅ2Ｏ3 ０〜０．２％、 ＴｉＯ2 ０〜１％、 ＣｅＯ2 ０〜１％ であり、Ｎａ2Ｏ、Ｋ2ＯおよびＬｉ2Ｏの合計量が１３
％以下であることを特徴とする。このような組成物とす
ることにより、鉛を含まず、かつ水銀消費量を抑制する
に有利なランプ用ガラスを提供することができる。
【０００９】ガラス中のナトリウムイオン等のアルカリ
イオンは、点灯中にバルブ内部へと移動する。従って、
従来のガラス組成物のようにＲ2Ｏ（Ｒ＝Ｌｉ，Ｎａ，
Ｋ）が多く含まれていると点灯中にナトリウムイオン等
のアルカリイオンと水銀蒸気とが反応したり、ナトリウ
ムイオン等のアルカリイオンがバルブ内部に移動した後
のボイドに水銀が固定され、放電に寄与しなくなるとい
った現象が顕著となる。これに対し、上記ガラス組成物
は、Ｒ2Ｏが少なく、Ｒ2Ｏの拡散抑制に効果のある成分
として例えばＢａＯを、ランプ用ガラス成形に支障が生
じない範囲で含有しているため、従来よりも水銀消費量
を削減することができる。
イオンは、点灯中にバルブ内部へと移動する。従って、
従来のガラス組成物のようにＲ2Ｏ（Ｒ＝Ｌｉ，Ｎａ，
Ｋ）が多く含まれていると点灯中にナトリウムイオン等
のアルカリイオンと水銀蒸気とが反応したり、ナトリウ
ムイオン等のアルカリイオンがバルブ内部に移動した後
のボイドに水銀が固定され、放電に寄与しなくなるとい
った現象が顕著となる。これに対し、上記ガラス組成物
は、Ｒ2Ｏが少なく、Ｒ2Ｏの拡散抑制に効果のある成分
として例えばＢａＯを、ランプ用ガラス成形に支障が生
じない範囲で含有しているため、従来よりも水銀消費量
を削減することができる。
【００１０】本発明の第２のランプ用ガラス組成物は、
重量百分率で、 ＳｉＯ2 ６５〜７５％、 Ａｌ2Ｏ3 ０．５〜４％、 Ｎａ2Ｏ １〜７％、 Ｋ2Ｏ １〜８％、 Ｌｉ2Ｏ ０〜２％、 ＭｇＯ ０．５〜５％、 ＣａＯ １〜８％、 ＳｒＯ １〜７％、 ＢａＯ ４〜６．５％、 Ｂ2Ｏ3 ０〜３％、 Ｓｂ2Ｏ3 ０〜１％、 Ｆｅ2Ｏ3 ０〜０．２％、 ＴｉＯ2 ０〜１％、 ＣｅＯ2 ０〜１％ であることを特徴とする。このような組成物とすること
によっても、鉛を含まず、かつ水銀消費量を従来よりも
抑制するに有利なランプ用ガラスを提供することができ
る。上記ガラス組成物では、特に、水銀とアマルガムを
形成しやすいと考えられるナトリウムの含有量が７重量
％以下とされている。このガラス組成物においては、Ｎ
ａ2Ｏ、Ｋ2ＯおよびＬｉ2Ｏの合計量が１３重量％以下
であることが好ましい。
重量百分率で、 ＳｉＯ2 ６５〜７５％、 Ａｌ2Ｏ3 ０．５〜４％、 Ｎａ2Ｏ １〜７％、 Ｋ2Ｏ １〜８％、 Ｌｉ2Ｏ ０〜２％、 ＭｇＯ ０．５〜５％、 ＣａＯ １〜８％、 ＳｒＯ １〜７％、 ＢａＯ ４〜６．５％、 Ｂ2Ｏ3 ０〜３％、 Ｓｂ2Ｏ3 ０〜１％、 Ｆｅ2Ｏ3 ０〜０．２％、 ＴｉＯ2 ０〜１％、 ＣｅＯ2 ０〜１％ であることを特徴とする。このような組成物とすること
によっても、鉛を含まず、かつ水銀消費量を従来よりも
抑制するに有利なランプ用ガラスを提供することができ
る。上記ガラス組成物では、特に、水銀とアマルガムを
形成しやすいと考えられるナトリウムの含有量が７重量
％以下とされている。このガラス組成物においては、Ｎ
ａ2Ｏ、Ｋ2ＯおよびＬｉ2Ｏの合計量が１３重量％以下
であることが好ましい。
【００１１】また、本発明のランプ用ガラス組成物は、
Ｎａ2Ｏ、Ｋ2ＯおよびＬｉ2Ｏの合計量が、ＭｇＯ、Ｃ
ａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの合計量以下であることが好
ましい。
Ｎａ2Ｏ、Ｋ2ＯおよびＬｉ2Ｏの合計量が、ＭｇＯ、Ｃ
ａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの合計量以下であることが好
ましい。
【００１２】本発明のランプ用ガラス組成物は、ランプ
に封入する水銀量を少なくすることができるため、環境
保護の観点から好ましいものである。加えて、熱加工性
等の条件も考慮されて組成範囲が定められており、ラン
プ用ガラスとして好ましい特性を有する。
に封入する水銀量を少なくすることができるため、環境
保護の観点から好ましいものである。加えて、熱加工性
等の条件も考慮されて組成範囲が定められており、ラン
プ用ガラスとして好ましい特性を有する。
【００１３】また本発明のランプ用ステムおよびランプ
用バルブは、上記ガラス組成物を含むことを特徴とす
る。このようなランプ用ステムおよびランプ用バルブを
採用することにより、水銀消費量を抑制した環境保護の
観点から好ましいランプを提供することができる。
用バルブは、上記ガラス組成物を含むことを特徴とす
る。このようなランプ用ステムおよびランプ用バルブを
採用することにより、水銀消費量を抑制した環境保護の
観点から好ましいランプを提供することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明のランプ用ガラス組成物
は、必須成分としてＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｎａ2Ｏ、Ｋ2
Ｏ、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯを含む。ま
た、任意成分としてＬｉ2Ｏ、Ｂ2Ｏ3、Ｓｂ2Ｏ3、Ｆｅ2
Ｏ3、ＴｉＯ2およびＣｅＯ2を含む。以下、必須成分お
よび任意成分について説明する。なお、以下％表示は全
て重量％表示である。
は、必須成分としてＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｎａ2Ｏ、Ｋ2
Ｏ、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯを含む。ま
た、任意成分としてＬｉ2Ｏ、Ｂ2Ｏ3、Ｓｂ2Ｏ3、Ｆｅ2
Ｏ3、ＴｉＯ2およびＣｅＯ2を含む。以下、必須成分お
よび任意成分について説明する。なお、以下％表示は全
て重量％表示である。
【００１５】ＳｉＯ2は、ガラス骨格を形成する成分で
あって、６５％より少ないと熱膨張係数が高くなり過
ぎ、化学的耐久性も劣化するが、７５％より多いと熱膨
張係数が低くなり過ぎ、軟化温度が高くなり過ぎて加工
成形が困難となる。Ａｌ2Ｏ3は、０．５％より少ないと
化学的耐久性が劣化し、４％より多いとガラスが不均質
となり脈理不良が増加する。
あって、６５％より少ないと熱膨張係数が高くなり過
ぎ、化学的耐久性も劣化するが、７５％より多いと熱膨
張係数が低くなり過ぎ、軟化温度が高くなり過ぎて加工
成形が困難となる。Ａｌ2Ｏ3は、０．５％より少ないと
化学的耐久性が劣化し、４％より多いとガラスが不均質
となり脈理不良が増加する。
【００１６】Ｎａ2ＯおよびＫ2Ｏのアルカリ金属酸化物
（Ｒ2Ｏ）は、ガラスの粘性を低下させ、溶融加工性を
向上させる機能を有している。これら２種類のアルカリ
金属酸化物を上記所定の含有量で使用すると、アルカリ
混合効果により必要とされる高い電気抵抗を得ることが
できる。一方、アルカリ金属酸化物、特にＮａ2Ｏが多
く含まれると、水銀消費量が削減できなくなる。この観
点からは、Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏともに１〜７％であることが
好ましい。
（Ｒ2Ｏ）は、ガラスの粘性を低下させ、溶融加工性を
向上させる機能を有している。これら２種類のアルカリ
金属酸化物を上記所定の含有量で使用すると、アルカリ
混合効果により必要とされる高い電気抵抗を得ることが
できる。一方、アルカリ金属酸化物、特にＮａ2Ｏが多
く含まれると、水銀消費量が削減できなくなる。この観
点からは、Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏともに１〜７％であることが
好ましい。
【００１７】ＭｇＯおよびＣａＯのアルカリ土類金属酸
化物は、電気絶縁性および化学耐久性を向上させる機能
を有するが、ＭｇＯが０．５％より少ないかＣａＯが１
％より少ないとその効果が期待できない。一方、ＭｇＯ
が５％よりも多いかＣａＯが８％よりも多くなるとガラ
スを失透させる傾向が強くなる。
化物は、電気絶縁性および化学耐久性を向上させる機能
を有するが、ＭｇＯが０．５％より少ないかＣａＯが１
％より少ないとその効果が期待できない。一方、ＭｇＯ
が５％よりも多いかＣａＯが８％よりも多くなるとガラ
スを失透させる傾向が強くなる。
【００１８】ＳｒＯは、ガラスの硬度および化学耐久性
を向上させるが、１％より少ないとその効果が期待でき
ず、７％より多くなると失透性が増大する。ＳｒＯの好
ましい含有量は２．５〜７％である。ＢａＯは、軟化温
度を下げ、電気抵抗を増大させるが、３．５％より少な
いと、軟化温度が高くなり過ぎ、十分に高い電気抵抗を
得ることができず、７％より多くなると失透性が増大す
る。ＢａＯの好ましい含有量は４〜６．５％である。Ｓ
ｒＯおよびＢａＯは、特にアルカリ金属の拡散を抑制す
る効果に優れている。従って、水銀消費量を削減する観
点からも上記各下限量以上が含まれていることが好まし
い。
を向上させるが、１％より少ないとその効果が期待でき
ず、７％より多くなると失透性が増大する。ＳｒＯの好
ましい含有量は２．５〜７％である。ＢａＯは、軟化温
度を下げ、電気抵抗を増大させるが、３．５％より少な
いと、軟化温度が高くなり過ぎ、十分に高い電気抵抗を
得ることができず、７％より多くなると失透性が増大す
る。ＢａＯの好ましい含有量は４〜６．５％である。Ｓ
ｒＯおよびＢａＯは、特にアルカリ金属の拡散を抑制す
る効果に優れている。従って、水銀消費量を削減する観
点からも上記各下限量以上が含まれていることが好まし
い。
【００１９】Ｌｉ2Ｏは２％以下の割合で含まれている
ことが好ましい。Ｌｉ2Ｏは、Ｎａ2ＯやＫ2Ｏと同様、
ガラスの粘性を低下させ、溶融加工性を向上させる機能
を有しており、その効果はＮａ2ＯやＫ2Ｏより大きい。
また、Ｌｉ2Ｏを添加することにより、より有効なアル
カリ混合効果を得ることができる。ただし、過度のＬｉ
2Ｏを含有させると熱膨張係数が高くなり過ぎるため、
２％以下とすることが好ましい。
ことが好ましい。Ｌｉ2Ｏは、Ｎａ2ＯやＫ2Ｏと同様、
ガラスの粘性を低下させ、溶融加工性を向上させる機能
を有しており、その効果はＮａ2ＯやＫ2Ｏより大きい。
また、Ｌｉ2Ｏを添加することにより、より有効なアル
カリ混合効果を得ることができる。ただし、過度のＬｉ
2Ｏを含有させると熱膨張係数が高くなり過ぎるため、
２％以下とすることが好ましい。
【００２０】Ｂ2Ｏ3は３％以下の割合で含まれているこ
とが好ましい。ランプ用ガラスの強度および耐久性を向
上させ、失透傾向を減少させることができるからであ
る。ただし、３％より多くなると熱膨張係数が小さくな
りすぎる。
とが好ましい。ランプ用ガラスの強度および耐久性を向
上させ、失透傾向を減少させることができるからであ
る。ただし、３％より多くなると熱膨張係数が小さくな
りすぎる。
【００２１】Ｓｂ2Ｏ3は１％以下の割合で含まれている
ことが好ましい。ランプ用ガラスの清澄性を向上させる
ことができるからである。ただし、２％より多くなると
熱加工時に再発泡したり黒化するおそれが生ずる。
ことが好ましい。ランプ用ガラスの清澄性を向上させる
ことができるからである。ただし、２％より多くなると
熱加工時に再発泡したり黒化するおそれが生ずる。
【００２２】Ｆｅ2Ｏ3は０．２％以下の割合で含まれて
いることが好ましい。ランプからの紫外線の放射を抑え
ることができるからである。ただし、０．２％より多く
なると可視域の光線透過率が下がりランプ光束が低下す
る。
いることが好ましい。ランプからの紫外線の放射を抑え
ることができるからである。ただし、０．２％より多く
なると可視域の光線透過率が下がりランプ光束が低下す
る。
【００２３】ＴｉＯ2またはＣｅＯ2は１％以下の割合で
含まれていることが好ましい。ランプ用ガラスの紫外線
によるソ−ラリゼ−ションを抑制することができるから
である。ただし、１％より多く添加しても耐ソ−ラリゼ
−ション効果は１％添加時とほぼ同等である。
含まれていることが好ましい。ランプ用ガラスの紫外線
によるソ−ラリゼ−ションを抑制することができるから
である。ただし、１％より多く添加しても耐ソ−ラリゼ
−ション効果は１％添加時とほぼ同等である。
【００２４】本発明のガラス組成物においては、上記の
ように、アルカリ金属酸化物Ｒ2Ｏ（Ｒ＝Ｌｉ，Ｎａ，
Ｋ）の合計量が、アルカリ金属の拡散を抑制する機能を
有するアルカリ土類酸化物Ｒ´Ｏ（Ｒ´＝Ｍｇ，Ｃａ，
Ｓｒ，Ｂａ）の合計量以下であることが好ましい。水銀
消費量の削減に有効だからである。
ように、アルカリ金属酸化物Ｒ2Ｏ（Ｒ＝Ｌｉ，Ｎａ，
Ｋ）の合計量が、アルカリ金属の拡散を抑制する機能を
有するアルカリ土類酸化物Ｒ´Ｏ（Ｒ´＝Ｍｇ，Ｃａ，
Ｓｒ，Ｂａ）の合計量以下であることが好ましい。水銀
消費量の削減に有効だからである。
【００２５】以上の成分を有するランプ用ガラス組成物
は、鉛を含むことなく従来の鉛ガラスと同等の熱加工性
を有する。従って、従来と同様の方法により、ランプ用
ガラス、特にランプ用ステムおよびバルブ（特に水銀蒸
気放電灯用発光管バルブ）を製造することができる。
は、鉛を含むことなく従来の鉛ガラスと同等の熱加工性
を有する。従って、従来と同様の方法により、ランプ用
ガラス、特にランプ用ステムおよびバルブ（特に水銀蒸
気放電灯用発光管バルブ）を製造することができる。
【００２６】本発明のガラス組成物を用いて製造され得
るランプの例として、直管型蛍光ランプの長手方向の断
面（管縦断面）を図１に示す。図１に示すように、ガラ
スバルブ１の両端には、ステム（フレアステム）２が気
密に封着されており、それぞれに一対のリード線３が気
密に貫通されている。これら両端部のリード線３の間に
は、それぞれ電子放射性物質が塗布されているフィラメ
ント電極４が掛け渡されている。また、ガラスバルブ１
の両端部には、口金５が固定されており、これらの口金
５には、リード線３と電気的に接触した口金ピン６が止
着されている。ガラスバルブ１には、その内面に蛍光体
層７が形成され、さらに所定量の水銀とアルゴン等の希
ガスとが封入されている。
るランプの例として、直管型蛍光ランプの長手方向の断
面（管縦断面）を図１に示す。図１に示すように、ガラ
スバルブ１の両端には、ステム（フレアステム）２が気
密に封着されており、それぞれに一対のリード線３が気
密に貫通されている。これら両端部のリード線３の間に
は、それぞれ電子放射性物質が塗布されているフィラメ
ント電極４が掛け渡されている。また、ガラスバルブ１
の両端部には、口金５が固定されており、これらの口金
５には、リード線３と電気的に接触した口金ピン６が止
着されている。ガラスバルブ１には、その内面に蛍光体
層７が形成され、さらに所定量の水銀とアルゴン等の希
ガスとが封入されている。
【００２７】
【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに具体的に
説明するが、本発明は以下の実施例により限定されるも
のではない。
説明するが、本発明は以下の実施例により限定されるも
のではない。
【００２８】表１に示す各組成のガラスを作製し、ガラ
スの特性を評価した。なお、ガラスは、表中の組成とな
るようにガラス原料を調合し、これを白金坩堝に入れて
電気炉中で加熱溶融し、カーボン板上に流し出して放冷
することにより作製した。なお、比較例１は、従来、蛍
光ランプのバルブに使用されていたソ−ダライムガラス
のガラス組成例である。比較例２は、従来、ランプのス
テム部に使用されていた鉛ガラスのガラス組成例であ
る。
スの特性を評価した。なお、ガラスは、表中の組成とな
るようにガラス原料を調合し、これを白金坩堝に入れて
電気炉中で加熱溶融し、カーボン板上に流し出して放冷
することにより作製した。なお、比較例１は、従来、蛍
光ランプのバルブに使用されていたソ−ダライムガラス
のガラス組成例である。比較例２は、従来、ランプのス
テム部に使用されていた鉛ガラスのガラス組成例であ
る。
【００２９】
【表１】
【００３０】ここで、線膨張係数は、０〜３００℃間の
平均膨張係数であり、ＪＩＳ Ｒ３１０２「ガラスの平
均線膨張係数の試験方法」に準拠して測定した値であ
る。軟化点は、ＪＩＳ Ｒ３１０４「ガラスの軟化点試
験方法」に準拠して測定した値である。作業温度は、粘
性１０3Ｐａ・ｓに相当する温度を高温粘性測定曲線よ
り読みとって定めた値である。アルカリ溶出量は、ＪＩ
Ｓ Ｒ３５０２に基づいて測定した値である。
平均膨張係数であり、ＪＩＳ Ｒ３１０２「ガラスの平
均線膨張係数の試験方法」に準拠して測定した値であ
る。軟化点は、ＪＩＳ Ｒ３１０４「ガラスの軟化点試
験方法」に準拠して測定した値である。作業温度は、粘
性１０3Ｐａ・ｓに相当する温度を高温粘性測定曲線よ
り読みとって定めた値である。アルカリ溶出量は、ＪＩ
Ｓ Ｒ３５０２に基づいて測定した値である。
【００３１】表１に示したように、各実施例のガラス組
成物は、ランプ用ガラス、特にステム用ガラスおよびバ
ルブ用ガラスとして適用できる特性を有していた。
成物は、ランプ用ガラス、特にステム用ガラスおよびバ
ルブ用ガラスとして適用できる特性を有していた。
【００３２】実際に、実施例１〜７のガラスを用いて直
管型４０Ｗ蛍光灯用のステムを各１００個作製したとこ
ろ、その加工性、ガラス強度、ジュメット線で構成され
たリ−ド線との封着性とも何等問題は生じなかった。
管型４０Ｗ蛍光灯用のステムを各１００個作製したとこ
ろ、その加工性、ガラス強度、ジュメット線で構成され
たリ−ド線との封着性とも何等問題は生じなかった。
【００３３】さらに、実施例１、４および７のガラス組
成物ならびに比較例１のガラス組成物により、バルブと
ステムとを構成した直管型４０Ｗ蛍光ランプを各５０本
作製した。各実施例の組成物により作製した蛍光ランプ
は、特に困難もなく不良が発生することもなく作製する
ことができた。
成物ならびに比較例１のガラス組成物により、バルブと
ステムとを構成した直管型４０Ｗ蛍光ランプを各５０本
作製した。各実施例の組成物により作製した蛍光ランプ
は、特に困難もなく不良が発生することもなく作製する
ことができた。
【００３４】上記各ランプについて、初期光束、寿命特
性および水銀の消費量について評価した。評価は各５本
のランプについて実施した。その平均値を表２に示す。
性および水銀の消費量について評価した。評価は各５本
のランプについて実施した。その平均値を表２に示す。
【００３５】
【表２】
【００３６】ここで、光束維持率は、寿命試験１００時
間の時の値を１００％としたときの同試験１０００時間
後の相対値である。また水銀消費量は、以下に示す方法
により評価した。すなわち、加熱装置と真空排気装置と
四重極質量分析計とを備えたチャンバ−内でランプを破
壊し、チャンバ−を４０℃に保って水銀が検出されなく
なるまで排気を行い、チャンバ−を４５０℃まで加熱す
る試験を実施し、加熱開始からチャンバーが４５０℃に
加熱され、さらに水銀が検出されなくなるまでの間に検
出された水銀量を水銀消費量とした。
間の時の値を１００％としたときの同試験１０００時間
後の相対値である。また水銀消費量は、以下に示す方法
により評価した。すなわち、加熱装置と真空排気装置と
四重極質量分析計とを備えたチャンバ−内でランプを破
壊し、チャンバ−を４０℃に保って水銀が検出されなく
なるまで排気を行い、チャンバ−を４５０℃まで加熱す
る試験を実施し、加熱開始からチャンバーが４５０℃に
加熱され、さらに水銀が検出されなくなるまでの間に検
出された水銀量を水銀消費量とした。
【００３７】表２に示したように、各実施例のランプ
は、比較例のランプよりも水銀消費量が少なく、さらに
初期光束、光束維持率においても優れた性能を有するも
のであった。
は、比較例のランプよりも水銀消費量が少なく、さらに
初期光束、光束維持率においても優れた性能を有するも
のであった。
【００３８】なお、上記実施例にはガラス組成物の適用
例として直管型蛍光ランプを示したが、本発明のガラス
組成物は、コンパクト型蛍光ランプ等他の蛍光ランプは
言うまでもなく、電球等他のランプにも、熱加工性と化
学的耐久性とに優れ、鉛を含有しないガラスとして適用
できる。
例として直管型蛍光ランプを示したが、本発明のガラス
組成物は、コンパクト型蛍光ランプ等他の蛍光ランプは
言うまでもなく、電球等他のランプにも、熱加工性と化
学的耐久性とに優れ、鉛を含有しないガラスとして適用
できる。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のランプ用
ガラス組成物によれば、鉛を含むことなくランプを構成
することができるとともに、水銀の封入量の削減を可能
とすることができる。また、本発明によるランプ用ガラ
ス組成物によれば、上記実施例に示したように、初期光
束、寿命特性等のランプの性能を向上させることもでき
る。
ガラス組成物によれば、鉛を含むことなくランプを構成
することができるとともに、水銀の封入量の削減を可能
とすることができる。また、本発明によるランプ用ガラ
ス組成物によれば、上記実施例に示したように、初期光
束、寿命特性等のランプの性能を向上させることもでき
る。
【００４０】また、本発明のランプ用ガラス組成物を含
むランプ用ステムおよびランプ用バルブによれば、水銀
消費量を抑制した環境保護の観点から好ましいランプを
提供することができる。
むランプ用ステムおよびランプ用バルブによれば、水銀
消費量を抑制した環境保護の観点から好ましいランプを
提供することができる。
【００４１】このように本発明のランプ用ガラス組成
物、ランプ用ステムおよびランプ用バルブは、環境保護
および照明機器の性能向上の観点から、工業的利用価値
の大なるものである。
物、ランプ用ステムおよびランプ用バルブは、環境保護
および照明機器の性能向上の観点から、工業的利用価値
の大なるものである。
【図１】 本発明の照明機器用ガラス組成物から製造さ
れるバルブおよびステムを含む蛍光ランプの例の管縦断
面を示す図である。
れるバルブおよびステムを含む蛍光ランプの例の管縦断
面を示す図である。
１ ガラスバルブ ２ ステム ４ フィラメント電極 ７ 蛍光体層
Claims (6)
- 【請求項１】 重量百分率で、 ＳｉＯ2 ６５〜７５％、 Ａｌ2Ｏ3 ０．５〜４％、 Ｎａ2Ｏ １〜８％、 Ｋ2Ｏ １〜８％、 Ｌｉ2Ｏ ０〜２％、 ＭｇＯ ０．５〜５％、 ＣａＯ １〜８％、 ＳｒＯ １〜７％、 ＢａＯ ３．５〜７％、 Ｂ2Ｏ3 ０〜３％、 Ｓｂ2Ｏ3 ０〜１％、 Ｆｅ2Ｏ3 ０〜０．２％、 ＴｉＯ2 ０〜１％、 ＣｅＯ2 ０〜１％ であり、Ｎａ2Ｏ、Ｋ2ＯおよびＬｉ2Ｏの合計量が１３
％以下であることを特徴とするランプ用ガラス組成物。 - 【請求項２】 重量百分率で、 ＳｉＯ2 ６５〜７５％、 Ａｌ2Ｏ3 ０．５〜４％、 Ｎａ2Ｏ １〜７％、 Ｋ2Ｏ １〜８％、 Ｌｉ2Ｏ ０〜２％、 ＭｇＯ ０．５〜５％、 ＣａＯ １〜８％、 ＳｒＯ １〜７％、 ＢａＯ ４〜６．５％、 Ｂ2Ｏ3 ０〜３％、 Ｓｂ2Ｏ3 ０〜１％、 Ｆｅ2Ｏ3 ０〜０．２％、 ＴｉＯ2 ０〜１％、 ＣｅＯ2 ０〜１％ であることを特徴とするランプ用ガラス組成物。
- 【請求項３】 Ｎａ2Ｏ、Ｋ2ＯおよびＬｉ2Ｏの合計量
が１３重量％以下である請求項２に記載のランプ用ガラ
ス組成物。 - 【請求項４】 Ｎａ2Ｏ、Ｋ2ＯおよびＬｉ2Ｏの合計量
が、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの合計量以下
である請求項１〜３のいずれかに記載のランプ用ガラス
組成物。 - 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかに記載のガラス
組成物を含むランプ用ステム。 - 【請求項６】 請求項１〜４のいずれかに記載のガラス
組成物を含むランプ用バルブ。
Priority Applications (6)
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| JP10028747A JPH11224649A (ja) | 1998-02-10 | 1998-02-10 | ランプ用ガラス組成物、ランプ用ステムおよびランプ用バルブ |
| EP99102379A EP0936195B1 (en) | 1998-02-10 | 1999-02-08 | Glass composition, stem and bulb for lamps |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10028747A JPH11224649A (ja) | 1998-02-10 | 1998-02-10 | ランプ用ガラス組成物、ランプ用ステムおよびランプ用バルブ |
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