KR102377836B1 - 도전성을 강화한 방전 램프 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 도전성을 강화한 방전 램프는, 양단에 제 1,2 소경부가 형성된 세라믹 아크 튜브와, 상기 제 1,2 소경부 각각에 삽입 설치된 제 1,2 전극을 포함한 방전 장치와, 상기 방전 장치가 삽입된 베이스 및, 상기 제 1,2 소경부 각각과 제 1,2 전극 각각의 사이에 설치된 실링 부재를 포함한 방전 램프에 있어서, 상기 제 1,2 전극의 표면에는, 은 나노 파우더를 포함한 도전성 점착제가 적층 처리된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 도전성을 강화한 방전 램프에 의하면, 세라믹 아크 튜브 내로 돌출 연장된 제 1,2 전극의 표면에 은 나노 파우더를 포함한 도전성 점착제를 적층 처리하여 제 1,2 전극의 도전성을 강화하면서 방전 램프의 발광 성능을 향상할 수 있는 장점을 제공한다.

Description

도전성을 강화한 방전 램프{Discharge lamp with enhanced conductivity}

본 발명은 도전성을 강화한 방전 램프로서, 더욱 상세히는 실리콘 아크 튜브에 제 1,2 전극을 포함한 방전 램프에서, 제 1,2 전극의 표면에 도전성 점착제를 적층 처리하여 제 1,2 전극의 도전성을 강화하여 방전 기능을 보강할 수 있는 방전 램프에 관한 것이다.

방전 램프는 기체가스 속에서의 방전을 매개로 발광하는 원리를 적용한 램프로써, 형광 램프, 수은 램프, 네온등, 나트륨 조명등과 같은 다양한 종류가 존재하고, 특히 고압 수은 램프, 메탈할라이드 램프와 같은 고휘도 방전램프(HID)도 널리 이용되고 있다.

도 5는 공지의 방전 램프에 대한 구조를 도시한 종단면도이다.

도 5에 따른 종래의 방전 램프는 세라믹 아크 튜브를 적용한 국내 특허 제 1140123호에 관한 것으로서, 이 구조에 대해서 개략적으로 설명하면 다음과 같다.

도 5의 방전 램프(100)는 내부 공간을 덮개(21)와 덮개(21) 내에 설치된 방전 장치(10)를 포함한다. 방전 장치(10)는 세라믹 아크 튜브(11)와 세라믹 아크 튜브(11) 내에 삽입 설치된 제 1 전극(16)과 제 2 전극(17)을 포함한다.

덮개(21)는 석영을 주성분으로 하며, 상단이 막힌 원통관 또는 사각기둥 형상의 관으로 이루어질 수 있다. 덮개(21)는 절연체로 이루어진 베이스(35)에 고정 설치되며, 베이스(35)에는 제 1 전극(16)과 전기적으로 연결된 제 1 단자(31)와 제2 전극(17)과 전기적으로 연결된 제 2 단자(32)가 설치된다.

제1 단자(31)와 제2 단자(32)는 대략 원기둥 형상으로 이루어지며, 베이스의 외측으로 돌출되도록 설치된다. 제 1 단자(31)와 제 2 단자(32)는 외부로부터 전력을 공급받아 제 1 전극(16)과 제 2 전극(17)으로 전달하는 역할을 한다. 제 1 전극(16)과 제 2 전극(17)은 금속 막대 형상으로 이루어지며, 선단에는 텅스텐을 주성분으로 하는 방전탭이 설치된다.

세라믹 아크 튜브(11)는 원통형 관 형상으로 이루어진 것으로, 일측 단부에 형성된 제 1 소경부(12)와 타측 단부에 형성된 제 2 소경부(13)와 제 1 소경부(12)와 제 2 소경부(13) 사이에 형성된 대경부(14)를 포함한 상태에서 다결정 알루미나 세라믹으로 이루어지며, 특히 파인 세라믹(fine ceramic)으로 이루어진다.

이러한 세라믹 아크 튜브(11)는 입자의 평균 직경이 0.1㎛ 내지 0.8 ㎛의 크기를 갖는다. 입자의 평균 직경이 0.8㎛ 보다 더 크면 발광 효율 및 연색성이 저하되는 문제가 있으며, 입자의 평균 직경이 0.1㎛ 보다 더 작으면 충격에 약한 문제가 발생하므로 상술한 수치 범위를 갖는 것이 바람직하다.

제 1 전극(16)은 제1 소경부에 삽입 설치되는바, 제 1 소경부(12)와 제 1 전극(16) 사이에는 실링 부재(26)가 설치된다. 실링 부재(26)는 유리로 이루어지며, 세라믹 아크 튜브(11)를 밀봉한다. 제 2 전극(17)은 제 2 소경부(13)에 삽입 설치되는바, 제 2 소경부(13)와 제2 전극(17) 사이에는 실링 부재(26)가 설치된다. 실링 부재(26)는 유리로 이루어지며, 세라믹 아크 튜브(11)를 밀봉한다.

제 2 전극(17)은 리드 탭(27)을 매개로 제 2 단자(32)와 전기적으로 연결된다. 리드 탭(27)은 덮개(21)의 하부에서 상부로 이어지며, 제 2 전극(17)에 용접 등으로 고정된다. 제 2 전극(17)은 상단이 덮개의 상면에 지지되어 외부의 충격이나 진동으로 흔들리는 것을 방지할 수 있다.

또한, 리드 탭(27)과 제 1 전극(16)은 절연성을 갖는 지지부재(28)를 통해서 고정된다. 이에 따라 충격 등에 의하여 리드 탭(27)과 제2 전극(17)의 접촉이 불량해지는 것을 방지할 수 있다.

한편, 이러한 방전 램프(100)에는 전자식 안정기(미도시)가 연결 설치된다. 전기식 안정기는 과열 및 과전류 보호회로를 내장하고, 절전 이그나이터 기능을 갖는다.

또한, 세라믹 아크 튜브(11) 내에는 희유 기체로서 크세논을 포함하는 이온화 가능한 충전재와, 나트륨과 희토류 요오드화물을 포함하는 할로겐화 금속 혼합물이 충진되어 있으며, 덮개(21)의 내측은 진공 상태를 이룬다.

특히, 상술한 방전 램프(100)는 세라믹 아크 튜브(11)를 단일체 구조로 형성함과 아울러 제 2 소경부(13)의 두께가 대경부(14)의 두께보다 더 크게 이루어짐으로써, 2개의 부재 또는 3개의 부재로 이루어진 세라믹 아크 튜브에 비하여 현저히 우수한 연색성과 효율을 갖는다고 설명되어 있다.

그런데, 상기 기술과 같이 제 2 소경부(13)의 두께를 대경부(14)보다 두껍게 제작할 경우 세라믹 아크 튜브를 제작하는 공정이 어려워질 뿐 아니라 오히려 두께 차이로 인한 단턱 발생으로 대경부(14)와의 연결 부위가 쉽사리 파손될 우려가 있다.

더불어, 제 1,2 전극이 대경부(14)의 중심으로 연장 형성되어 파인 세라믹(fine ceramic)과의 충돌 확률을 높이는 방식으로 방전 기능은 물론 제 1,2 전극의 도전성을 높였으나 이보다 근본적으로 제 1,2 전극에서 도전성을 강화할 필요가 있다.

즉, 제 1,2 전극의 표면에 도전성을 극대화할 수 있는 물질을 포함하여 방전 램프의 기능을 강화할 수 있는 신규하고 진보한 방전 램프를 개발할 필요성이 따른다.

본 발명은 상기 기술의 문제점을 극복하기 위해 안출된 것으로, 세라믹 아크 튜브를 포함한 방전 장치를 구비한 방전 램프에 있어서 세라믹 아크 튜브 내로 돌출 연장된 제 1,2 전극의 표면에 은 나노 파우더를 포함한 도전성 점착제를 적층 처리하여 제 1,2 전극의 도전성을 강화함으로써 결과적으로 성능을 극대화할 수 있는 방전 램프를 제공하는 것을 주요 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 상술한 도전성 점착제에 실리콘 수지를 포함하여 세라믹 아크 튜브의 파인 세라믹 입자의 반발을 최소화하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 도전성 점착제에 폴리아크릴릭애씨드를 포함한 전도 보조제를 추가하여 도전성 점착제의 전도 기능을 증강시키는 것이다.

본 발명의 추가 목적은 실링 부재에 실리콘 수지를 포함하여 충격으로부터 유연성을 가지면서 제 1,2 전극을 지지하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 도전성을 강화한 방전 램프는, 양단에 제 1,2 소경부가 형성된 세라믹 아크 튜브와, 상기 제 1,2 소경부 각각에 삽입 설치된 제 1,2 전극을 포함한 방전 장치와, 상기 방전 장치가 삽입된 베이스 및, 상기 제 1,2 소경부 각각과 제 1,2 전극 각각의 사이에 설치된 실링 부재를 포함한 방전 램프에 있어서, 상기 제 1,2 전극의 표면에는, 은 나노 파우더를 포함한 도전성 점착제가 적층 처리된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 도전성 점착제는, 상기 은 나노 파우더와 실리콘 수지를 포함하는 것을 특징으로 한다.

더불어, 상기 실링 부재는, 유리로 이루어진 제 1 레이어와, 상기 제 1 레이어의 표면에 적층된 것으로서, 실리콘 수지를 포함하는 제 2 레이어로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 도전성을 강화한 방전 램프에 의하면,

1) 세라믹 아크 튜브 내로 돌출 연장된 제 1,2 전극의 표면에 은 나노 파우더를 포함한 도전성 점착제를 적층 처리하여 제 1,2 전극의 도전성을 강화하면서 방전 램프의 발광 성능을 향상할 수 있는 장점을 제공하고,

2) 상술한 도전성 점착제에 실리콘 수지를 포함하여 세라믹 아크 튜브의 파인 세라믹 입자의 반발을 최소화하여 안정성을 추구할 수 있으며,

3) 도전성 점착제에 폴리아크릴릭애씨드를 포함한 전도 보조제를 추가하여 도전성 점착제의 전도 기능을 강화할 수 있는 것은 물론,

4) 실링 부재를 유리와 실리콘이라는 2중 적층 구조로 제공하여 충격 흡수 기능을 보강할 수 있는 효과를 가진다.

도 1은 본 발명의 방전 램프의 구조를 도시한 종단면도 및 부분확대단면도.
도 2는 도전성 점착제를 제조하는 공정을 개략적으로 도시한 순서도.
도 3은 전도 보조제를 제조하는 공정을 개략적으로 도시한 순서도.
도 4는 실링 부재의 적층 구조를 도시한 종단면도.
도 5는 공지의 방전 램프의 구조를 도시한 종단면도.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다. 첨부된 도면은 축척에 의하여 도시되지 않았으며, 각 도면의 동일한 참조 번호는 동일한 구성 요소를 지칭한다.

도 1은 본 발명의 방전 램프의 구조를 도시한 종단면도 및 부분확대단면도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 방전 램프(100)는 배경기술에서 설명한 공지기술(도 5 : 국내 특허 제 1140123호)의 방전 램프와 기초적인 구조가 같은 것으로서, 다시 말해 세라믹 아크 튜브(11)와 제 1,2 전극(16,17)을 구비한 방전 장치(10)와 베이스(35) 및 실링 부재(26)를 포함한다.

또한, 세라믹 아크 튜브(11) 역시 다결정 알루미나 세라믹, 더욱 구체적으로 파인 세라믹(fine ceramic)으로 이루어지고, 입자의 평균 직경이 0.1㎛ 내지 0.8 ㎛의 크기를 갖는다.

다만, 본 발명의 방전 램프(100)는 배경기술에서 제시한 선행기술과 달리 세라믹 아크 튜브(11)에서 제 2 소경부(13) 및 대경부(14)의 두께가 같아 이 두께 차이로 인한 단차 발생으로 내구성이 약화되는 문제를 해결한 차이를 가진다.

도 1에 도시된 여러 세부 구성은 앞서 설명한 배경기술에서의 선행기술의 구조와 같으므로 중복 설명은 생략하도록 한다.

본 발명의 방전 램프는 특히 세라믹 아크 튜브(11) 내에 삽입 설치된 도전성 재질(구리 등)의 제 1 전극(16)과 제 2 전극(17) 각각의 표면에 은 나노 파우더를 포함한 도전성 점착제(50)를 적층 처리한 것을 주요 특징으로 한다.

본 발명의 도전성 점착제(50)는 도전성을 갖는 점착성 물질로서, 제 1,2 전극(16,17) 각각의 표면에 분사되거나 도포된 상태에서 건조되어 표면에 적층 처리됨으로써 제 1,2 전극(16,17) 각각의 전도성을 강화하면서 제 1,2 전극(16,17)의 표면에서 쉽사리 떨어지지 않는 기본적인 점착성을 유지할 수 있다.

이때, 도전성 점착제(50)에는 공지의 다양한 점착 성분이 포함될 수 있는 것으로 특별히 특정 성분에 한정되지 않으나, 이 점착 성분에 대해서 특정 물질이 특화될 수도 있으며 이에 대해서는 후술하도록 한다.

본 발명의 도전성 점착제(50)에 포함되는 은 나노 파우더는 전기 전도성이 뛰어난 물질로서, 이러한 은 나노 파우더의 직경은 바람직하게 10 내지 100nm라는 나노 단위로 이루어진 것을 기본으로 한다.

더불어, 도 1을 보아 알 수 있듯이 제 1,2 전극(16,17)은 실리콘 아크 튜브(11) 내외로 연장되어 있는데, 이 중에서 도전성 점착제(50)는 실리콘 아크 튜브(11) 내에서 연장된 제 1,2 전극(16,17)의 일 부위의 표면에 적층 처리되는 것이 바람직하다.

정리하면, 본 발명의 제 1,2 전극(16,17) 각각은 그 표면에 은 나노 파우더를 포함한 도전성 점착제(50)를 적층 처리함으로써, 제 1,2 전극(16,17) 자체의 우수한 도전 성능을 기반으로 한 방전력을 제공할 수 있는 특성을 수행한다.

더 나아가, 이러한 도전성 점착제(50)는 은 나노 파우더 외에도 추가적인 조성을 더 포함할 수 있다.

구체적으로, 본 발명의 도전성 점착제(50)는 은 나노 파우더에 추가적으로 실리콘 수지를 포함하는 것이 가능하다.

실리콘 수지는 디올가노폴리실록산에 3차원 그물눈 구조를 도입한 수지상 실리콘으로서, 다양한 온도 범위에서 안정하게 사용할 수 있고 도전성 점착제(50)가 제 1,2 전극(16,17)에 점착될 수 있는 기본적인 점착 성능을 제공하는 역할을 수행한다.

특히, 도전성 점착제(50)에 포함되는 점착제는 앞서 언급한 바와 같이 공지의 다양한 점착 성분을 포함할 수 있으나, 고온 등의 조건에서 안정적으로 점착 성능을 유지할 수 있는 실리콘 수지로 한정되어 적용되는 것이 더욱 바람직하다.

더 나아가, 본 발명의 도전성 점착제(50)는 이 외에 추가적인 조성을 포함하면서 여러 공정을 거쳐 제조될 수 있는바, 이러한 도전성 점착제(50)를 제조하는 단계에 대해 설명하면 다음과 같다.

도 2는 도전성 점착제를 제조하는 공정을 개략적으로 도시한 순서도이다.

도 2를 보아 알 수 있듯이, 본 발명의 도전성 점착제(50)는 은 나노 파우더와 실리콘 수지를 포함한 기반에서, 추가적으로 제 1 혼합액을 제조하는 단계, 제 2 혼합액을 제조하는 단계, 도전성 점착제(50)를 완성하는 단계를 통해 제조될 수 있다.

(S11) 제 1 혼합액을 제조하는 단계

먼저, 실리콘 수지 20 내지 40 중량부와 은 나노 파우더 5 내지 15 중량부 및, 테트라히드로퓨란 45 내지 75 중량부를 혼합하여 제 1 혼합액을 제조한다.

여기서 실리콘 수지는 앞서 설명하였듯이 디올가노폴리실록산에 3차원 그물눈 구조를 도입한 것으로서, 다양한 온도 범위에서 안정적인 점착 성능을 제공한다.

은 나노 파우더는 상술한 바와 같이 뛰어난 전기 전도성을 기반으로 본 발명의 도전성 점착제(50)에 우수한 도전성을 부여하기 위해 포함된 성분이라 할 수 있다.

테트라히드로퓨란은 헤테로고리 유기 화합물의 일종이다. 투명하고 점성이 낮은 액체로써, 제 1 혼합액 상에서 은 나노 파우더에 대한 분산매가 됨과 동시에 실리콘 수지의 용매로써 첨가된다.

(S12) 제 2 혼합액을 제조하는 단계

다음으로, 제 1 혼합액 40 내지 70 중량부와, 자일리톨(Xylitol) 20 내지 50 중량부 및 정제수 10 내지 20 중량부를 혼합하고 20 내지 40분 동안 400 내지 1500 rpm으로 혼합 처리하여 제 2 혼합액을 제조한다.

여기서 첨가되는 자일리톨은 당알코올계 감미료로써, 도전성 점착제(50)에서는 가소제의 역할을 하도록 첨가되어 유전성 탄성체라고 할 수 있는 도전성 점착제(50)에 첨가 시 연신률 및 탄성을 강화할 수 있는 효과가 있다.

정제수는 제 2 혼합액에 포함된 제 1 혼합액 조성물과 자일리톨이 고르게 혼합될 수 있도록 하는 용매로써 첨가되는 것이며, 여기서 제 2 혼합액에 포함된 은 나노 파우더가 고르게 분산될 수 있도록 20 내지 40분 동안 400 내지 1500 rpm으로 고속 교반 처리를 수행한다.

(S13) 도전성 점착제를 완성하는 단계

마지막으로, 제 2 혼합액 85 내지 95 중량부와, 폴리아크릴릭애씨드(Polyacrylic Acid) 5 내지 10 중량부 및, 에틸설포네이트(Ethylsulfonate)를 포함하는 전도 보조제 1 내지 10 중량부를 혼합하여 도전성 점착제(50)를 완성한다.

폴리아크릴릭애씨드는 아크릴릭애씨드의 중합물로서, 결합제 및 유화안정제로 쓰인다. 본 발명의 도전성 점착제(50)에서는 점착성을 강화시키고 혼합된 조성물들의 유화안정성을 높이기 위해 첨가된다.

나아가, 도전성 점착제(50)에는 에틸설포네이트를 포함하는 전도 보조제가 포함될 수 있는데, 이러한 전도 보조제는 친전자성 물질인 에틸설포네이트를 포함하여 도전성 점착제의 전도성을 보강하여 도전성 점착제(50)가 도포된 제 1,2 전극(16,17)의 표면에서 전류를 더욱 잘 흐르도록 하는 기능을 제공한다.

따라서 이와 같은 도전성 점착제(50)가 제 1,2 전극(16,17)의 표면에 적층 처리됨에 따라, 충분한 탄성과 연성을 갖는 상태에서 넓은 온도 범위에서 안정성을 보장함과 동시에 제 1,2 전극(16,17)의 표면으로의 점착성을 더할 수 있음과 아울러 전도성을 강화할 수 있는 다양한 효과를 제공할 수 있다.

추가적으로, 상술한 전도 보조제는 에틸설포네이트 이외에도 추가적인 조성을 더 포함할 수 있는데, 이러한 전도 보조제를 제조하는 단계에 대해 도면과 함께 설명하면 다음과 같다.

도 3은 전도 보조제를 제조하는 공정을 개략적으로 도시한 순서도이다.

도 3을 참조하여 설명하면, 상기 전도 보조제는 1차 물질을 제조하는 단계, 2차 물질을 제조하는 단계, 침전물을 수득하는 단계를 거쳐 제조될 수 있다.

(S21) 1차 물질을 제조하는 단계

먼저, 1차 물질 제조 단계는 이미노디아세트산(Iminodiacetic acid) 40 내지 50 중량부, 부탄올 20 내지 30 중량부, 탄산수소나트륨 15 내지 25 중량부, 황산 10 내지 20 중량부를 70 내지 80℃에서 3 내지 5시간 동안 혼합하여 1차 물질을 제조하는 과정이다.

이때, 이미노디아세트산은 폴리피롤의 출발 물질로서 두 개의 아세트산 쪽의 가지에서 고리 닫힘이 일어나 폴리피롤의 5각형 고리 구조를 형성할 수 있는 물질이다. 더불어 부탄올은 용매로서 반응의 산성분위기를 맞춰주는 황산과 5 내지 20분 동안 미리 혼합하여 수분을 제거한 다음 혼합되는 것이 바람직하고, 탄산수소나트륨은 반응 촉진제 및 pH가 과하게 낮아지는 것을 방지하는 역할을 수행한다.

(S22) 2차 물질을 제조하는 단계

다음으로, 상기 1차 물질 60 내지 70 중량부, 메틸에틸케톤(Methyl ethyl ketone) 20 내지 30 중량부, 에틸설포네이트(Ethylsulfonate) 5 내지 15 중량부를 120 내지 130℃에서 5 내지 7시간 동안 혼합하여 2차 물질을 제조한다.

여기서, 에틸설포네이트는 친전자성 물질로서 전도 보조제의 고분자 구조에 알킬기를 도입하는 반응인 알킬화 반응을 유도하는 역할을 수행하는 물질이고, 메틸에틸케톤은 상기 1차 물질 및 에틸설포네이트를 혼합하기 위한 용매이다.

보다 바람직하게 상기 2차 물질 제조단계는 상기 1차 물질 60 내지 65 중량부, 메틸에틸케톤(Methyl ethyl ketone) 20 내지 25 중량부, 에틸설포네이트(Ethylsulfonate) 5 내지 15 중량부에 더하여 메타페닐렌디아민(m-Phenylenediamine) 및 이소프탈로일 클로라이드(Isophthaloyl chloride)를 포함한 보강제 10 내지 15 중량부를 더 포함할 수 있다.

이러한 보강제는 전도 보조제의 인장 강도를 증진함으로써 세라믹 아크 튜브 내에서 세라믹 입자가 다양한 운동을 하여도 전도 보조제가 불필요하게 손상되거나 마모되지 않도록 하는 기능을 수행한다. 이와 같은 기능을 제공하는 보강제를 제조하는 방법은 후술하도록 한다.

(S23) 침전물을 수득하는 단계

2차 물질의 제조가 이루어지면, 상기 2차 물질 60 내지 70 중량부, 디에틸옥살레이트(Diethyl oxalate) 10 내지 20 중량부, 아세트산 10 내지 20 중량부, 소듐메톡사이드(Sodium methoxide) 5 내지 10 중량부를 40 내지 50℃에서 1 내지 3시간 동안 혼합한 다음 과량의 증류수에 1 내지 3시간 동안 침전시킨 후 침전물을 수득함으로써 전도 보조제가 완성된다.

여기서, 소듐메톡사이드는 반응의 개시제이고, 디에틸옥살레이트는 2차 물질의 고리 닫힘 반응을 유도하는 물질로서 고리 닫힘 반응을 통해 Poly-(3,4-diethyl pyrrole)인 전도 보조제가 제조될 수 있다.

더불어, 아세트산은 중합 pH를 낮추는 역할을 수행한다. 또한, 증류수의 온도는 전도 보조제를 빠르게 안정시켜줄 수 있는 0 내지 5℃인 것이 바람직하다.

이러한 과정을 통해 제조된 전도 보조제는 단일 결합과 이중 결합이 혼재된 공액 고분자(conjugated polymer)로서 더욱 높은 전기 전도도를 가져 전류의 흐름성을 강화할 수 있음과 동시에 탄성 및 유연성 또한 보유하여 세라믹 아크 튜브(11) 내에서 다양한 환경에서 제 1,2 전극(16,17)이 초기 상태를 더욱 오랫동안 유지할 수 있는 내구성을 강화하는 특성을 제공한다.

추가적으로, 상술한 보강제를 제조하는 단계에 대해 설명하면, 상기 보강제는, 제 1 혼합 물질을 제조하는 단계, 제 2 혼합 물질을 제조하는 단계, 보강제를 완성하는 단계를 통해 제조된다.

(S31) 제 1 혼합 물질을 제조하는 단계

먼저, 메타페닐렌디아민 40 내지 50 중량부, 디메틸아세타민(Dimethylacetamine) 30 내지 40 중량부, 이소프탈로일 클로라이드(Isophthaloyl chlroride) 15 내지 25 중량부를 40 내지 60℃에서 3 내지 5시간 동안 혼합하여 제 1 혼합 물질을 제조하게 된다.

여기서, 메타페닐렌디아민 및 이소프탈로일 클로라이드의 혼합 반응을 통해 폴리메타페닐렌 이소프탈아미드(Poly methaphenylene isophthalamide)가 제조될 수 있다. 즉, 제 1 혼합 물질이 우수한 인장 강도를 보유한 폴리메타페닐렌 이소프탈아미드일 수 있는 바, 디메틸아세타민은 제 1 혼합 물질 제조 단계의 용매의 역할을 수행한다.

(S32) 제 2 혼합 물질을 제조하는 단계

다음으로, 물 50 내지 60 중량부, 아세트산 25 내지 35 중량부, 차아염소산나트륨 15 내지 25 중량부를 30 내지 60분 동안 혼합하여 제 2 혼합 물질을 제조한다.

이때 제 2 혼합 물질은 제 1 혼합 물질을 염소화하여 세라믹 아크 튜브(11) 내에서의 제 1,2 전극(16,17)의 보존성과 항상성을 강화하는 역할을 수행하는바, 차아염소산나트륨은 제 2 혼합 물질에 있어 염소화에 필요한 염소를 제공하는 물질이고, 물은 제 2 혼합 물질에 있어 분산매의 역할을 수행하며, 아세트산은 산성 분위기를 형성하여 차아염소산나트륨에서 염소를 떨어트리는 물질이다.

(S33) 보강제를 완성하는 단계

마지막으로, 상기 제 1 혼합 물질 80 내지 90 중량부, 상기 제 2 혼합 물질 10 내지 20 중량부를 50 내지 60℃에서 1 내지 3시간 동안 혼합한 다음 120 내지 130℃에서 1 내지 3시간 동안 건조하여 보강제를 완성하게 된다.

이러한 보강제를 완성하는 단계를 통해 제 1 혼합 물질 및 제 2 혼합 물질의 혼합에 의해 염소화된 폴리메타페닐렌 이소프탈아미드가 제조될 수 있는 것으로서, 제조된 물질을 120 내지 130℃에서 1 내지 3시간 동안 건조하는 동안 잔류 용매 및 수분을 증발시켜 보강제를 완성하게 된다.

정리하면, 이와 같은 과정을 통해 제조된 보강제는 전도 보조제의 인장 강도를 보강하는 기능은 물론 염소화를 통해 도전성 점착제(50)는 물론 더 나아가 제 1,2 전극(16,17)의 보존성과 항상성을 부가하여 결과적으로 제 1,2 전극(16,17)의 내구성을 강화하는 특성을 제공한다.

도 4는 실링 부재의 적층 구조를 도시한 종단면도이다.

특히, 본 발명의 방전 램프(100)는 세라믹 아크 튜브(11)에서 제 1 소경부(12)와 제 1 전극(16) 사이, 제 2 소경부(13)와 제 2 전극(17) 사이 각각에 설치되어 세라믹 아크 튜브(11)의 각 단을 밀봉 처리하는 유리 재질의 실링 부재(26)를 포함하는데, 이 실링 부재(26)의 표면에 실리콘 수지를 적층하여 충격 흡수 기능을 제공함으로써 실링 부재(26)에 외력이 가해졌을 때 제 1, 2 소경부(12,13) 또는 제 1, 2 전극(16,17)에 불필요한 충격이 가해져 단락이 발생하거나 파손되는 문제를 최소화하는 것이 가능하다.

구체적으로, 실링 부재(26)는 유리로 이루어진 제 1 레이어(26a)와, 이러한 제 1 레이어(26a)의 표면에 적층된 것으로서 실리콘 수지를 포함하는 제 2 레이어(26b)로 이루어진 것이 가능하다.

여기서, 실리콘 수지는 상술한 도전성 점착제(50)에 포함되는 실리콘 수지와 같은 종류와 물성으로 이루어질 수 있으나, 도전성 점착제(50)의 실리콘 수지보다 충격 흡수 기능을 원활하게 수행할 수 있도록 높은 경도가 가지는 것이 더욱 바람직하다.

더 나아가, 실리콘 수지를 포함하는 제 2 레이어(26b)가 유리 재질의 제 1 레이어(26a)에 안정적으로 접착될 수 있도록 폴리비닐피롤리돈을 포함한 접착층(26c)을 제 1,2 레이어(26a,26b) 사이에 위치시킬 수 있다.

즉, 이 접착층(26c)에 의해 제 1 레이어(26a) 상에 제 2 레이어(26b)가 안정적으로 접착될 수 있는바, 폴리비닐피롤리돈은 150도 이상에서 우수하게 용해되면서 접착성능을 발휘할 수 있는 물질로서, 안정성이 우수한 것으로 알려져 있다.

이러한 폴리비닐피롤리돈은 피부 자극 저하 기능으로 화장품 계열에서 자주 사용하는데, 용해 이후 안정적인 접착성능을 제공할 수 있으므로 실리콘 수지를 포함한 제 2 레이어(26b)를 유리 재질의 제 1 레이어(26a)에 안정적으로 접착시키기 위하여 본 발명에 적용한 것이다.

지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 도전성을 강화한 방전 램프의 구성 및 작용을 상기 설명 및 도면에 표현하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하여 본 발명의 사상이 상기 설명 및 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.

10: 방전 장치 11: 세라믹 아크 튜브
12: 제 1 소경부 13: 대경부
14: 제 2 소경부 16: 제 1 전극
17: 제 2 전극 21: 덮개
26: 실링 부재 26a : 제 1 레이어
26b: 제 2 레이어 26c: 제 3 레이어
31: 제 1 단자 32: 제 2 단자
35: 베이스 50: 도전성 점착제
100: 방전 램프

Claims (7)

1. 양단에 제 1,2 소경부가 형성된 세라믹 아크 튜브와, 상기 제 1,2 소경부 각각에 삽입 설치된 제 1,2 전극을 포함한 방전 장치와,
   상기 방전 장치가 삽입된 베이스 및,
   상기 제 1,2 소경부 각각과 제 1,2 전극 각각의 사이에 설치된 실링 부재를 포함한 방전 램프에 있어서,
   상기 제 1,2 전극의 표면에는,
   은 나노 파우더와 실리콘 수지를 포함한 도전성 점착제가 적층 처리되되,
   상기 도전성 점착제는,
   실리콘 수지 20 내지 40 중량부와 은 나노 파우더 5 내지 15 중량부 및, 테트라히드로퓨란 45 내지 75 중량부를 혼합하여 제 1 혼합액을 제조하는 단계;
   상기 제 1 혼합액 40 내지 70 중량부와, 자일리톨(Xylitol) 20 내지 50 중량부 및 정제수 10 내지 20 중량부를 혼합하고 20 내지 40분 동안 400 내지 1500 rpm으로 혼합 처리하여 제 2 혼합액을 제조하는 단계;
   상기 제 2 혼합액 85 내지 95 중량부와, 폴리아크릴릭애씨드 5 내지 10 중량부 및, 에틸설포네이트(Ethylsulfonate)를 포함하는 전도 보조제 1 내지 10 중량부를 혼합하여 도전성 점착제를 완성하는 단계;를 통해 제조되고,
   상기 전도 보조제는,
   상기 이미노디아세트산 40 내지 50 중량부, 부탄올 20 내지 30 중량부, 탄산수소나트륨(NaHCO₃) 15 내지 25 중량부, 황산(H₂SO₄) 10 내지 20 중량부를 70 내지 80℃에서 3 내지 5시간 동안 혼합하여 1차 물질을 제조하는 단계;
   상기 1차 물질 60 내지 65 중량부, 메틸에틸케톤(Methyl ethyl ketone) 20 내지 25 중량부, 메타페닐렌디아민(m-Phenylenediamine) 및 이소프탈로일 클로라이드(Isophthaloyl chlroride)를 포함한 보강제 10 내지 15 중량부, 벤질브로마이드(Benzyl bromide) 5 내지 15 중량부를 120 내지 130℃에서 5 내지 7시간 동안 혼합하여 2차 물질을 제조하는 단계;
   상기 2차 물질 60 내지 70 중량부, 디에틸옥살레이트(Diethyl oxalate) 10 내지 20 중량부, 아세트산 10 내지 20 중량부, 소듐메톡사이드(Sodium methoxide) 5 내지 10 중량부를 40 내지 50℃에서 1 내지 3시간 동안 혼합한 다음 과량의 증류수에 1 내지 3시간 동안 침전시킨 후 침전물을 수득하는 단계;를 거쳐 제조되며,
   상기 보강제는,
   상기 메타페닐렌디아민 40 내지 50 중량부, 디메틸아세타민(Dimethylacetamine) 30 내지 40 중량부, 이소프탈로일 클로라이드(Isophthaloyl chlroride) 15 내지 25 중량부를 40 내지 60℃에서 3 내지 5시간 동안 혼합하여 제 1 혼합 물질을 제조하는 단계;
   물 50 내지 60 중량부, 아세트산 25 내지 35 중량부, 차아염소산나트륨(NaOCl) 15 내지 25 중량부를 30 내지 60분 동안 혼합하여 제 2 혼합 물질을 제조하는 단계;
   상기 제 1 혼합 물질 80 내지 90 중량부, 상기 제 2 혼합 물질 10 내지 20 중량부를 50 내지 60℃에서 1 내지 3시간 동안 혼합한 다음 120 내지 130℃에서 1 내지 3시간 동안 건조하는 단계;를 거쳐 제조되는 것을 특징으로 하는, 도전성을 강화한 방전 램프.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 실링 부재는,
   유리로 이루어진 제 1 레이어와,
   상기 제 1 레이어의 표면에 적층된 것으로서, 실리콘 수지를 포함하는 제 2 레이어로 이루어진 것을 특징으로 하는, 도전성을 강화한 방전 램프.
3. 제 2항에 있어서,
   상기 실링 부재는,
   상기 제 1,2 레이어 사이에 위치한 것으로서, 폴리비닐피롤리돈을 포함한 접착층을 포함한 것을 특징으로 하는, 도전성을 강화한 방전 램프.
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