JPS6357373B2 - - Google Patents
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- JPS6357373B2 JPS6357373B2 JP1790684A JP1790684A JPS6357373B2 JP S6357373 B2 JPS6357373 B2 JP S6357373B2 JP 1790684 A JP1790684 A JP 1790684A JP 1790684 A JP1790684 A JP 1790684A JP S6357373 B2 JPS6357373 B2 JP S6357373B2
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- glass
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Classifications
-
- 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
Description
〔発明の技術分野〕
本発明は環形螢光ランプに係り、特に環形螢光
ランプを形成するガラスバルブのガラス組成を改
良してランプ特性を向上せしめたものである。 〔発明の技術的背景〕 一般に環形螢光ランプの製造は、直管ガラスか
らなる気密容器の内壁に螢光体を被着させ、その
両端部に電極を保持するステムを封止し、これを
電気炉等で700〜800℃に加熱軟化させて成形ドラ
ムに捲回して環形に成形するものであるが、この
ガラス製気密容器を形成するガラスは従来、上記
環形成形時の熱加工の容易さから鉛酸化物PbOを
４〜28重量％含有する軟化温度の低い鉛ガラスが
使われていた。 また最近は軟量化とコストダウンの目的から、
直管形螢光ランプのガラスバルブや一般照明用電
球バルブに用いられるソーダ石灰ガラスの使用も
試みられ、既に一部市販もされているが未だ問題
点が残されている。 〔背景技術の問題点〕 一般にPbOを多量に含有するガラス（以下鉛ガ
ラスという）は、鉛原料の飛散およびガラス溶解
時ないし成形、加工時の鉛成分の揮散による環境
汚染等を防止するため多大の作業環境整備費用を
要するうえ、原料費が高く、また製品自体の重量
が重いなどの欠点があつた。 そのため安価で比重の小さいソーダ石灰ガラス
への転換が行なわれているが、上記ソーダ石灰ガ
ラスは前述の鉛ガラスに比較して熱加工温度が80
〜120℃高くなるため、加工時の歩留低下は勿論、
螢光体や結着剤とガラス管との間に物理的および
化学的反応を生じ、螢光体が変質し、環形螢光ラ
ンプの初期光束の低下および光束維持率の劣化等
の問題が生じた。従つて環形螢光ランプ用ガラス
としては曲げ加工が容易にできるような粘性特性
を有することが必須条件であり、軟化温度は出来
る限り低く、かつ粘性の温度特性は作業温度付近
で緩るやかな粘性曲線を持つ作業温度範囲の広い
ものが望まれている。 また膨張係数は鉛ガラスを用いるステムガラス
との封着性の関係から０〜300℃温度範囲で91〜
103×10-7／℃の範囲に規制される。化学的耐久
性は貯蔵時のウエザリングによるアルカリ分の析
出等の問題が発生するため大阪工業試験所法によ
る試験で８ml／Ｎ／100HCl以下を必要とする。 以上の特性をすべて満足するガラス組成物を使
用した螢光ランプは未だ開発されていない。 〔発明の目的〕 本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、ラ
ンプ特性の初期光束および光束維持率の向上を目
標としたソーダ石灰系ガラスのガラスバルブを用
いた環形螢光ランプを提供することを目的とす
る。 〔発明の概要〕 本発明は上記目的を達成するために、従来のソ
ーダ石灰系ガラスにSrOの特定量を導入すること
により環形螢光ランプのランプ特性を著るしく向
上させると共に熱加工性の優れたガラス組成を開
発したものである。 ランプ特性としての初期光束および光束維持率
はランプの働程特性として最も重要な特性である
が、本発明者はその中でも特にガラス材質と結着
剤を含む螢光体の高温時における物理的および化
学的反応が最も大きな影響を及ぼすことを見い出
した。すなわちガラス中のSrOがCaO＋MgOと
置換して使用された場合に、螢光体のハロリン酸
カルシウムおよび結着剤（CaO、BaO、B2O3）
とガラスバルブの管壁との反応を抑制する働きが
あることを見い出した。高温度で環形に成形され
るとき、ガラスバルブの管壁に螢光体および結着
剤が密着して管壁にいわゆる喰い込みと称する現
象が生じると、働程特性が悪化する傾向がある
が、SrOはこの喰い込みを防止する効果があるこ
とが判つた。またソーダ石灰ガラスではアルカリ
酸化物の合量を増加すれば軟化温度が低下して熱
加工性はよくなるが、反面化学的耐久性が劣化し
てウエザリングが発生し、さらに膨張係数を大き
くしてステムガラスとの封着性の問題があつて著
しく増加することができない。そのため本発明者
はソーダ石灰ガラス中のSiO2とアルカリ土類金
属との一部をSrOと置換したガラスバルブを用い
てランプを試作した結果下記の如きガラス組成が
最も良好な効果が得られた。 すなわち重量百分率でSiO260〜75％、Al2O30.5
〜4.0％、Na2O12〜17％、K2O0.2〜３％、Li2O0
〜１％（但しＯは含まず、かつNa2OとK2Oと
Li2Oとの和が13〜18.5％）、CaO1〜８％、
MgO0.5〜３％、BaO0.1〜３％、SrO0.1〜５％、
B2O30〜３％、As2O30〜0.6％（但しＯを含ま
ず）、Sb2O30〜0.5％（但しＯを含まず、かつ
As2O3とSb2O3との和が0.02〜0.8％）の組成を有
するガラスバルブを用いた環形螢光ランプであ
る。 次に上記組成範囲の数値限定をした理由を詳述
する。 SiO2はガラス形成の必須成分の一つであるが、
60％未満では膨張係数が高くなり、また化学的耐
久性が劣化するので好ましくない。75％を越える
と膨張係数が低くなり過ぎ、また軟化温度も高く
なり環形成形が困難となる。望ましくは65〜73％
である。 Al2O3は0.5％未満では化学的耐久性が劣化し、
４％を越えるとガラスが不均質となり脈理不良等
が増加する。望ましくは１〜３％である。Na2O
およびK2Oが前記の下限値未満であると軟化温度
が高くなり環形成形作業が難かしくなるうえ膨張
係数も低くなり過ぎる。また前記の上限値を越え
ると膨張係数が大きくなり、化学的耐久性と電気
絶縁性が低下する。Li2Oは少量の添加でも溶融
促進に効果を有するが高価であるため１％以内と
した。 アルカリ酸化物の合量を13〜18.5％とした理由
も前述Na2OおよびK2Oの限定理由と同様であ
る。 CaOおよびMgOのアルカリ土類金属酸化物は
電気絶縁性および化学的耐久性を向上させる効果
を有するが、CaO1％未満、およびMgO0.5％未
満ではその効果が期待できず、またCaO8％、お
よびMgO3％をそれぞれ越えるとガラスを失透さ
せる傾向があり好ましくない。さらにCaOおよび
MgOは高温粘性は低下させる効果があるが作業
温度域以内では粘性を上げる効果を有するため軟
化温度を低下させる目的には好ましくない。
BaOは軟化温度を下げる効果を有するが、0.1％
未満ではその効果が期待できず、また３％を越え
ると失透性傾向が大となり好ましくない。 SrOは前述したように螢光体および結着剤がガ
ラスバルブの管壁に喰い込む状態を防止するのに
役立つ他、曲げ加工性および化学的耐久性を向上
させる必須成分でもある。しかし0.1％未満では
その効果が期待できず、５％を越えると失透性が
増大するので好ましくない。 B2O3は溶融性を向上させ、また化学的耐久性
も向上させるが0.1％未満ではその効果がなく、
３％を越えると軟化温度を上昇させるので好まし
くない。Al2O3とSb2O3とは共に清澄剤として使
用され、また溶融ガラスを酸化雰囲気状態に維持
しFe2+による着色を防止する効果も有するが、
その合量が0.02％未満では効果を期待できず、ま
た0.8％を越えると熱加工時に再発泡して泡不良
を作る。 〔発明の実施例〕 以下に本発明の実施例を説明する。第１表は本
発明に係る環形螢光ランプのガラス組成の実施例
と従来品との比較例を示す。
ランプを形成するガラスバルブのガラス組成を改
良してランプ特性を向上せしめたものである。 〔発明の技術的背景〕 一般に環形螢光ランプの製造は、直管ガラスか
らなる気密容器の内壁に螢光体を被着させ、その
両端部に電極を保持するステムを封止し、これを
電気炉等で700〜800℃に加熱軟化させて成形ドラ
ムに捲回して環形に成形するものであるが、この
ガラス製気密容器を形成するガラスは従来、上記
環形成形時の熱加工の容易さから鉛酸化物PbOを
４〜28重量％含有する軟化温度の低い鉛ガラスが
使われていた。 また最近は軟量化とコストダウンの目的から、
直管形螢光ランプのガラスバルブや一般照明用電
球バルブに用いられるソーダ石灰ガラスの使用も
試みられ、既に一部市販もされているが未だ問題
点が残されている。 〔背景技術の問題点〕 一般にPbOを多量に含有するガラス（以下鉛ガ
ラスという）は、鉛原料の飛散およびガラス溶解
時ないし成形、加工時の鉛成分の揮散による環境
汚染等を防止するため多大の作業環境整備費用を
要するうえ、原料費が高く、また製品自体の重量
が重いなどの欠点があつた。 そのため安価で比重の小さいソーダ石灰ガラス
への転換が行なわれているが、上記ソーダ石灰ガ
ラスは前述の鉛ガラスに比較して熱加工温度が80
〜120℃高くなるため、加工時の歩留低下は勿論、
螢光体や結着剤とガラス管との間に物理的および
化学的反応を生じ、螢光体が変質し、環形螢光ラ
ンプの初期光束の低下および光束維持率の劣化等
の問題が生じた。従つて環形螢光ランプ用ガラス
としては曲げ加工が容易にできるような粘性特性
を有することが必須条件であり、軟化温度は出来
る限り低く、かつ粘性の温度特性は作業温度付近
で緩るやかな粘性曲線を持つ作業温度範囲の広い
ものが望まれている。 また膨張係数は鉛ガラスを用いるステムガラス
との封着性の関係から０〜300℃温度範囲で91〜
103×10-7／℃の範囲に規制される。化学的耐久
性は貯蔵時のウエザリングによるアルカリ分の析
出等の問題が発生するため大阪工業試験所法によ
る試験で８ml／Ｎ／100HCl以下を必要とする。 以上の特性をすべて満足するガラス組成物を使
用した螢光ランプは未だ開発されていない。 〔発明の目的〕 本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、ラ
ンプ特性の初期光束および光束維持率の向上を目
標としたソーダ石灰系ガラスのガラスバルブを用
いた環形螢光ランプを提供することを目的とす
る。 〔発明の概要〕 本発明は上記目的を達成するために、従来のソ
ーダ石灰系ガラスにSrOの特定量を導入すること
により環形螢光ランプのランプ特性を著るしく向
上させると共に熱加工性の優れたガラス組成を開
発したものである。 ランプ特性としての初期光束および光束維持率
はランプの働程特性として最も重要な特性である
が、本発明者はその中でも特にガラス材質と結着
剤を含む螢光体の高温時における物理的および化
学的反応が最も大きな影響を及ぼすことを見い出
した。すなわちガラス中のSrOがCaO＋MgOと
置換して使用された場合に、螢光体のハロリン酸
カルシウムおよび結着剤（CaO、BaO、B2O3）
とガラスバルブの管壁との反応を抑制する働きが
あることを見い出した。高温度で環形に成形され
るとき、ガラスバルブの管壁に螢光体および結着
剤が密着して管壁にいわゆる喰い込みと称する現
象が生じると、働程特性が悪化する傾向がある
が、SrOはこの喰い込みを防止する効果があるこ
とが判つた。またソーダ石灰ガラスではアルカリ
酸化物の合量を増加すれば軟化温度が低下して熱
加工性はよくなるが、反面化学的耐久性が劣化し
てウエザリングが発生し、さらに膨張係数を大き
くしてステムガラスとの封着性の問題があつて著
しく増加することができない。そのため本発明者
はソーダ石灰ガラス中のSiO2とアルカリ土類金
属との一部をSrOと置換したガラスバルブを用い
てランプを試作した結果下記の如きガラス組成が
最も良好な効果が得られた。 すなわち重量百分率でSiO260〜75％、Al2O30.5
〜4.0％、Na2O12〜17％、K2O0.2〜３％、Li2O0
〜１％（但しＯは含まず、かつNa2OとK2Oと
Li2Oとの和が13〜18.5％）、CaO1〜８％、
MgO0.5〜３％、BaO0.1〜３％、SrO0.1〜５％、
B2O30〜３％、As2O30〜0.6％（但しＯを含ま
ず）、Sb2O30〜0.5％（但しＯを含まず、かつ
As2O3とSb2O3との和が0.02〜0.8％）の組成を有
するガラスバルブを用いた環形螢光ランプであ
る。 次に上記組成範囲の数値限定をした理由を詳述
する。 SiO2はガラス形成の必須成分の一つであるが、
60％未満では膨張係数が高くなり、また化学的耐
久性が劣化するので好ましくない。75％を越える
と膨張係数が低くなり過ぎ、また軟化温度も高く
なり環形成形が困難となる。望ましくは65〜73％
である。 Al2O3は0.5％未満では化学的耐久性が劣化し、
４％を越えるとガラスが不均質となり脈理不良等
が増加する。望ましくは１〜３％である。Na2O
およびK2Oが前記の下限値未満であると軟化温度
が高くなり環形成形作業が難かしくなるうえ膨張
係数も低くなり過ぎる。また前記の上限値を越え
ると膨張係数が大きくなり、化学的耐久性と電気
絶縁性が低下する。Li2Oは少量の添加でも溶融
促進に効果を有するが高価であるため１％以内と
した。 アルカリ酸化物の合量を13〜18.5％とした理由
も前述Na2OおよびK2Oの限定理由と同様であ
る。 CaOおよびMgOのアルカリ土類金属酸化物は
電気絶縁性および化学的耐久性を向上させる効果
を有するが、CaO1％未満、およびMgO0.5％未
満ではその効果が期待できず、またCaO8％、お
よびMgO3％をそれぞれ越えるとガラスを失透さ
せる傾向があり好ましくない。さらにCaOおよび
MgOは高温粘性は低下させる効果があるが作業
温度域以内では粘性を上げる効果を有するため軟
化温度を低下させる目的には好ましくない。
BaOは軟化温度を下げる効果を有するが、0.1％
未満ではその効果が期待できず、また３％を越え
ると失透性傾向が大となり好ましくない。 SrOは前述したように螢光体および結着剤がガ
ラスバルブの管壁に喰い込む状態を防止するのに
役立つ他、曲げ加工性および化学的耐久性を向上
させる必須成分でもある。しかし0.1％未満では
その効果が期待できず、５％を越えると失透性が
増大するので好ましくない。 B2O3は溶融性を向上させ、また化学的耐久性
も向上させるが0.1％未満ではその効果がなく、
３％を越えると軟化温度を上昇させるので好まし
くない。Al2O3とSb2O3とは共に清澄剤として使
用され、また溶融ガラスを酸化雰囲気状態に維持
しFe2+による着色を防止する効果も有するが、
その合量が0.02％未満では効果を期待できず、ま
た0.8％を越えると熱加工時に再発泡して泡不良
を作る。 〔発明の実施例〕 以下に本発明の実施例を説明する。第１表は本
発明に係る環形螢光ランプのガラス組成の実施例
と従来品との比較例を示す。
【表】
比較例１は鉛ガラスの従来例であり、比較例２
は改良前のソーダ石灰ガラスの従来例である。実
施例１〜６は本発明による実施例である。 第１表中膨張係数は０〜300℃間の平均膨張係
数であり、軟化温度は粘性107.65ポイズに相当す
る温度であり、それぞれJIS―Ｒ―3102「ガラスの
線膨張係数の測定方法」およびJIS―Ｒ―3104「ガ
ラスの軟化温度測定方法」に準拠して測定した値
を示した。作業温度は粘性104ポイズの温度を高
温粘性測定曲線から読み取つて表示した。また耐
水性は水阪工業試験所法に基づき測定し溶出アル
カリ量を中和滴定で使用したＮ／100HClml数で
示した。 更に上記実施例のうち代表例として実施例No.
１、No.３およびNo.５のガラスバルブを使用して
30W環形螢光ランプを試作し、ランプ特性を評価
した。実施例No.１、No.３およびNo.５で製作したラ
ンプと従来品の比較例No.１およびNo.２とのランプ
特性の比較を第２表に示す。
は改良前のソーダ石灰ガラスの従来例である。実
施例１〜６は本発明による実施例である。 第１表中膨張係数は０〜300℃間の平均膨張係
数であり、軟化温度は粘性107.65ポイズに相当す
る温度であり、それぞれJIS―Ｒ―3102「ガラスの
線膨張係数の測定方法」およびJIS―Ｒ―3104「ガ
ラスの軟化温度測定方法」に準拠して測定した値
を示した。作業温度は粘性104ポイズの温度を高
温粘性測定曲線から読み取つて表示した。また耐
水性は水阪工業試験所法に基づき測定し溶出アル
カリ量を中和滴定で使用したＮ／100HClml数で
示した。 更に上記実施例のうち代表例として実施例No.
１、No.３およびNo.５のガラスバルブを使用して
30W環形螢光ランプを試作し、ランプ特性を評価
した。実施例No.１、No.３およびNo.５で製作したラ
ンプと従来品の比較例No.１およびNo.２とのランプ
特性の比較を第２表に示す。
【表】
以上説明したように本発明によるガラスバルブ
を用いた環形螢光ランプは初期光束および光束維
持率等のランプ特性が向上する。附随してガラス
バルブとしての成形性、特に熱加工性が向上し、
また化学的耐久性も向上するなど多くの有益な効
果を奏する。
を用いた環形螢光ランプは初期光束および光束維
持率等のランプ特性が向上する。附随してガラス
バルブとしての成形性、特に熱加工性が向上し、
また化学的耐久性も向上するなど多くの有益な効
果を奏する。
Claims (1)
- １ 重量百分率でSiO260〜75％、Al2O30.5〜４
％、Na2O12〜17％、K2O0.3〜３％、Li2O0〜１
％（但しＯは含まず、かつNa2OとK2OとLi2Oと
の和が13〜18.5％）、CaO1〜８％、MgO0.5〜３
％、BaO0.1〜３％、SrO0.1〜５％、B2O30.1〜３
％、As2O30〜0.6％（但しＯは含まず）Sb2O30〜
0.5％（但しＯは含まず、かつAs2O3とSb2O3との
和が0.02〜0.8％）の組成からなるガラスバルブ
を用いたことを特徴とする環形螢光ランプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1790684A JPS60161350A (ja) | 1984-02-01 | 1984-02-01 | 環形螢光ランプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1790684A JPS60161350A (ja) | 1984-02-01 | 1984-02-01 | 環形螢光ランプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60161350A JPS60161350A (ja) | 1985-08-23 |
| JPS6357373B2 true JPS6357373B2 (ja) | 1988-11-11 |
Family
ID=11956783
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1790684A Granted JPS60161350A (ja) | 1984-02-01 | 1984-02-01 | 環形螢光ランプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60161350A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63319227A (ja) * | 1987-06-19 | 1988-12-27 | Toshiba Glass Co Ltd | 照明用ガラス組成物 |
| JPWO2005033031A1 (ja) * | 2003-10-06 | 2006-12-14 | 日本板硝子株式会社 | 紫外線透過ガラス、およびこれを用いたマイクロプレート |
| US7772144B2 (en) | 2005-08-04 | 2010-08-10 | Guardian Industries Corp. | Glass composition for improved refining and method |
| GB0810525D0 (en) * | 2008-06-09 | 2008-07-09 | Pilkington Group Ltd | Solar unit glass plate composition |
-
1984
- 1984-02-01 JP JP1790684A patent/JPS60161350A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60161350A (ja) | 1985-08-23 |
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