JPS6357374B2 - - Google Patents
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- JPS6357374B2 JPS6357374B2 JP1790784A JP1790784A JPS6357374B2 JP S6357374 B2 JPS6357374 B2 JP S6357374B2 JP 1790784 A JP1790784 A JP 1790784A JP 1790784 A JP1790784 A JP 1790784A JP S6357374 B2 JPS6357374 B2 JP S6357374B2
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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
- C03C3/102—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing lead
- C03C3/105—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing lead containing aluminium
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Description
〔発明の技術分野〕
本発明は環形螢光ランプ用ガラスに係り、特に
熱加工性の優れたガラス組成物に関する。 〔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％含有する鉛ガラスが使われていた。 また最近は軽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、既に一部は市販されているが未だ問題点が
残されていた。 〔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、多大の環境整備費用を要す
るうえに原料費も嵩み、また製品自体の重量が重
くなる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、ソーダ石灰ガラス
は上記鉛ガラスに比べて熱加工温度が100℃高く
なるため、加工時の歩留は勿論、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
および光束維持率を劣化させる問題が生じた。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、それには軟化温度は出来るだけ低
く、かつ作業温度付近の粘性曲線は緩やかで作業
温度域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℃の温度範囲で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、
析出等の問題が発生するおそれがあり、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あ
り、その目的とするところは、環形螢光ランプ用
ガラスとしてランプ特性を向上させるため、熱加
工性のよいソーダ石灰系ガラスを提供することで
ある。 〔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0.1〜２％のPbOを導入し、
BaOおよびSrOと共存させることによつて従来の
鉛ガラス系、またはB2O3、BaOおよびSrOを主
体に導入したソーダ石灰系ガラスに比べて著るし
く熱加工性の優れたガラス組成を開発したもので
ある。 即ち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、本発明者らはその中でも特にガラス材
質と結着剤および螢光体と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し
ていることを見い出した。 そのためには環形成形時の曲げ加工温度を出来
るだけ低くし、螢光体および結着剤の変質を防止
すると共に、ガラスバルブの管壁への喰い込みを
防止する必要がある。一般的にはソーダ石灰ガラ
スのアルカリ酸化物合量を増加すれば、軟化温度
は低下して熱加工性はよくなるが、その反面化学
的耐久性が劣化してウエザリングが発生し、また
膨張係数も大きくしてステムガラスとの封着性の
問題があつて無闇に増加することはできない。本
発明者らは種々実験の結果、ソーダ石灰ガラス中
にPbOを少量添加することで著るしく熱加工性が
改良されること、およびBaOとSrOとPbOとを共
存させることでより一層その効果が顕著となるこ
とを見い出した。 即ち本発明の要旨は重量百分率でSiO260〜75
％、Al2O30.5〜４％、Na2O12〜17％、K2O0〜３
％（但しＯは含まず）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％、BaO0〜２％
（但しＯを含まず）、SrO0〜２％（但しＯを含ま
ず）、PbO0.1〜２％、（但しBaOとSrOとPbOと
の和が0.2〜2.5％）、B2O30〜３％（但しＯを含ま
ず）、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％）の組成を有する環形螢光ラ
ンプ用ガラスである。 次に上記組成範囲の数値限定理由について詳述
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化学的耐久性が
劣化するので好ましくない。また75％を越えると
膨張係数が低くなり過ぎ、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
良が増加する。望ましくは１〜３％である。 Na2O12％未満かつNa2OとK2OとLi2Oとの和
が13％未満であると軟化温度が高くなり環形成形
が難かしくなるうえ、膨張係数も低くなり過ぎ
る。またNa2Oが17％、およびK2Oが３％、かつ
Na2OとK2OとLi2Oとの和が18.5％を越えると膨
張係数が大きくなり過ぎ、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
進に大きな効果を有するが、高価であるため１％
以内とした。 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が、
CaO1％未満およびMgO0.5％未満ではその効果
が期待できず、CaO8％およびMgO3％を越える
とガラスを失透させる傾向が強くなり好ましくな
い。またCaOおよびMgOは高温粘性は低下させ
る効果があるが、作業温度域以下では粘性を上げ
る効果があるため軟化温度を低下させる目的には
好ましくない。 本発明は環形成形時の作業性を改良するために
ソーダ石灰ガラスへ必須成分の一つとしてPbOを
0.1〜２％添加し、併せてBaO0〜２％および
SrO0〜２％を添加し、かつPbOとBaOとSrOと
の合量が0.2〜2.5％となるようにした点に特徴が
ある。即ちPbO0.1％未満、かつPbOとBaOと
SrOとの合量が0.2％以下では作業温度付近の粘
性を低下させることができず、またPbOが２％を
越え、かつPbOとBaOとSrOとの合量が2.5％を
越えると失透性傾向が増加し好ましくない。 B2O3は溶融性を向上させ、かつ化学的耐久性
も向上させるが３％を越えると軟化温度を上昇さ
せるうえ、溶融にスカムを発生し易くするので好
ましくない。As2O3およびSb2O3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+によるガラスの着色を防止する効
果も有するが、その合量が0.02％未満では効果が
期待できず、またAs2O30.6％、およびSb2O30.5％
かつAs2O3とSb2O3との合量が0.8％を越えると熱
加工時に再発泡して泡不良を作るので好ましくな
い。 〔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用ガラスの実施例と従
来品の比較例を示す。
熱加工性の優れたガラス組成物に関する。 〔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％含有する鉛ガラスが使われていた。 また最近は軽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、既に一部は市販されているが未だ問題点が
残されていた。 〔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、多大の環境整備費用を要す
るうえに原料費も嵩み、また製品自体の重量が重
くなる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、ソーダ石灰ガラス
は上記鉛ガラスに比べて熱加工温度が100℃高く
なるため、加工時の歩留は勿論、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
および光束維持率を劣化させる問題が生じた。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、それには軟化温度は出来るだけ低
く、かつ作業温度付近の粘性曲線は緩やかで作業
温度域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℃の温度範囲で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、
析出等の問題が発生するおそれがあり、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あ
り、その目的とするところは、環形螢光ランプ用
ガラスとしてランプ特性を向上させるため、熱加
工性のよいソーダ石灰系ガラスを提供することで
ある。 〔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0.1〜２％のPbOを導入し、
BaOおよびSrOと共存させることによつて従来の
鉛ガラス系、またはB2O3、BaOおよびSrOを主
体に導入したソーダ石灰系ガラスに比べて著るし
く熱加工性の優れたガラス組成を開発したもので
ある。 即ち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、本発明者らはその中でも特にガラス材
質と結着剤および螢光体と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し
ていることを見い出した。 そのためには環形成形時の曲げ加工温度を出来
るだけ低くし、螢光体および結着剤の変質を防止
すると共に、ガラスバルブの管壁への喰い込みを
防止する必要がある。一般的にはソーダ石灰ガラ
スのアルカリ酸化物合量を増加すれば、軟化温度
は低下して熱加工性はよくなるが、その反面化学
的耐久性が劣化してウエザリングが発生し、また
膨張係数も大きくしてステムガラスとの封着性の
問題があつて無闇に増加することはできない。本
発明者らは種々実験の結果、ソーダ石灰ガラス中
にPbOを少量添加することで著るしく熱加工性が
改良されること、およびBaOとSrOとPbOとを共
存させることでより一層その効果が顕著となるこ
とを見い出した。 即ち本発明の要旨は重量百分率でSiO260〜75
％、Al2O30.5〜４％、Na2O12〜17％、K2O0〜３
％（但しＯは含まず）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％、BaO0〜２％
（但しＯを含まず）、SrO0〜２％（但しＯを含ま
ず）、PbO0.1〜２％、（但しBaOとSrOとPbOと
の和が0.2〜2.5％）、B2O30〜３％（但しＯを含ま
ず）、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％）の組成を有する環形螢光ラ
ンプ用ガラスである。 次に上記組成範囲の数値限定理由について詳述
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化学的耐久性が
劣化するので好ましくない。また75％を越えると
膨張係数が低くなり過ぎ、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
良が増加する。望ましくは１〜３％である。 Na2O12％未満かつNa2OとK2OとLi2Oとの和
が13％未満であると軟化温度が高くなり環形成形
が難かしくなるうえ、膨張係数も低くなり過ぎ
る。またNa2Oが17％、およびK2Oが３％、かつ
Na2OとK2OとLi2Oとの和が18.5％を越えると膨
張係数が大きくなり過ぎ、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
進に大きな効果を有するが、高価であるため１％
以内とした。 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が、
CaO1％未満およびMgO0.5％未満ではその効果
が期待できず、CaO8％およびMgO3％を越える
とガラスを失透させる傾向が強くなり好ましくな
い。またCaOおよびMgOは高温粘性は低下させ
る効果があるが、作業温度域以下では粘性を上げ
る効果があるため軟化温度を低下させる目的には
好ましくない。 本発明は環形成形時の作業性を改良するために
ソーダ石灰ガラスへ必須成分の一つとしてPbOを
0.1〜２％添加し、併せてBaO0〜２％および
SrO0〜２％を添加し、かつPbOとBaOとSrOと
の合量が0.2〜2.5％となるようにした点に特徴が
ある。即ちPbO0.1％未満、かつPbOとBaOと
SrOとの合量が0.2％以下では作業温度付近の粘
性を低下させることができず、またPbOが２％を
越え、かつPbOとBaOとSrOとの合量が2.5％を
越えると失透性傾向が増加し好ましくない。 B2O3は溶融性を向上させ、かつ化学的耐久性
も向上させるが３％を越えると軟化温度を上昇さ
せるうえ、溶融にスカムを発生し易くするので好
ましくない。As2O3およびSb2O3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+によるガラスの着色を防止する効
果も有するが、その合量が0.02％未満では効果が
期待できず、またAs2O30.6％、およびSb2O30.5％
かつAs2O3とSb2O3との合量が0.8％を越えると熱
加工時に再発泡して泡不良を作るので好ましくな
い。 〔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用ガラスの実施例と従
来品の比較例を示す。
【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。 膨張係数は０〜300℃間の平均熱膨張係数であ
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ポイズに相当する温度を
高温粘性測定曲線より読み取り、その値を表示し
た。 本発明の実施例によれば環形成形時の加工温度
は比較例２に示した従来のソーダ石灰ガラスより
低く、比較例１にほぼ近い作業温度を示し、熱加
工が容易になつたことが理解される。 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.２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。 膨張係数は０〜300℃間の平均熱膨張係数であ
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ポイズに相当する温度を
高温粘性測定曲線より読み取り、その値を表示し
た。 本発明の実施例によれば環形成形時の加工温度
は比較例２に示した従来のソーダ石灰ガラスより
低く、比較例１にほぼ近い作業温度を示し、熱加
工が容易になつたことが理解される。 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.２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。
以上説明したように本発明による環形螢光ラン
プ用ガラスは熱加工性がよく、ランプ特性もよく
かつ化学的耐久性および耐失透性に優れ、直管形
および環形のいずれの管球ガラスとしても使用で
きる。
プ用ガラスは熱加工性がよく、ランプ特性もよく
かつ化学的耐久性および耐失透性に優れ、直管形
および環形のいずれの管球ガラスとしても使用で
きる。
Claims (1)
- １ 重量百分率でSiO260〜75％、Al2O30.5〜４
％、Na2O12〜17％、K2O0〜３％（但しＯを含
まず）、Li2O0〜１％（但しＯを含まず、かつ
Na2OとK2OとLi2Oとの和が13〜18.5％）、CaO1
〜８％、MgO0.5〜３％、BaO0〜２％（但しＯ
を含まず）、SrO0〜２％（但しＯを含まず）、
PbO0.1〜２％（但しBaOとSrOとPbOとの和が
0.1〜2.5％）、B2O30〜３％（但しＯを含まず）、
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％）の組成を有することを特徴とす
る環形螢光ランプ用ガラス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1790784A JPS60161352A (ja) | 1984-02-01 | 1984-02-01 | 環形螢光ランプ用ガラス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1790784A JPS60161352A (ja) | 1984-02-01 | 1984-02-01 | 環形螢光ランプ用ガラス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60161352A JPS60161352A (ja) | 1985-08-23 |
| JPS6357374B2 true JPS6357374B2 (ja) | 1988-11-11 |
Family
ID=11956813
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1790784A Granted JPS60161352A (ja) | 1984-02-01 | 1984-02-01 | 環形螢光ランプ用ガラス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60161352A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7772144B2 (en) * | 2005-08-04 | 2010-08-10 | Guardian Industries Corp. | Glass composition for improved refining and method |
-
1984
- 1984-02-01 JP JP1790784A patent/JPS60161352A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60161352A (ja) | 1985-08-23 |
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