WO2009157156A1 - 蛍光ランプ用ガラス管、およびその製造方法 - Google Patents

蛍光ランプ用ガラス管、およびその製造方法 Download PDF

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元家淳志
北嘉之
谷内昭
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Definitions

  • the present invention relates to a glass tube for a fluorescent lamp and a manufacturing method thereof.
  • a plurality of fluorescent lamp glass tubes may be packed and transported.
  • the plurality of fluorescent lamp glass tubes are packed in a state of being in contact with each other without being interposed by a cushioning material or the like, the adjacent fluorescent lamp glass tubes are rubbed or collided,
  • the outer peripheral surface of the fluorescent lamp glass tube may be scratched. Scratches on the outer peripheral surface of the fluorescent lamp glass tube not only cause problems such as cracking of the fluorescent lamp glass tube in the manufacturing process of the fluorescent lamp, but also deteriorate the appearance quality of the fluorescent lamp.
  • Patent Document 1 As a method for suppressing the generation of scratches, a method for forming a protective film by applying an aqueous solution containing an anionic surfactant to part or all of the surface of a glass tube is disclosed (see Patent Document 1). ).
  • the present invention provides a glass tube for a fluorescent lamp in which the generation of the scratch is more effectively suppressed and a method for producing the same.
  • the glass tube for a fluorescent lamp of the present invention comprises a cylindrical glass tube containing 5 to 17% by weight of Na 2 O and 3 to 7% by weight of K 2 O, and a part or all of the outer peripheral surface of the glass tube. And a protective film containing a nonionic surfactant having an HLB value of 8 or more, and a slip angle of 10 ° or less.
  • An aqueous solution containing the surfactant was applied so that the coating amount of the surfactant having a value of 8 or more was 0.002 ⁇ g / cm 2 or more, and the obtained coating film was dried to form a protective film.
  • the present invention it is possible to provide a glass tube for a fluorescent lamp in which generation of scratches is more effectively suppressed, and a manufacturing method thereof.
  • FIG. 1A is a side view showing an example of a glass tube for a fluorescent lamp of the present invention.
  • 1B is a cross-sectional view taken along the line II ′ of FIG. 1A.
  • FIG. 2A is a conceptual side view illustrating a method for measuring a slip angle.
  • FIG. 2B is a conceptual plan view illustrating a method for measuring a slip angle.
  • the present inventors have provided a fluorescent lamp in which the generation of scratches is more effectively suppressed by covering a part or all of the outer surface of a glass tube having a specific composition with a protective film containing a specific surfactant. Has found that a glass tube can be provided.
  • FIG. 1A shows a side view of an example of a glass tube for a fluorescent lamp of the present invention
  • FIG. 1B shows a cross-sectional view taken along the line II ′ of FIG. 1A.
  • an example of the glass tube for a fluorescent lamp of the present invention includes a cylindrical glass tube 1 and a protective film 2 that covers the outer peripheral surface of the glass tube 1.
  • the protective film 2 is formed so as to cover part or all of the outer peripheral surface of the glass tube 1.
  • the protective film 2 is preferably formed so as to cover the entire outer peripheral surface of the glass tube 1, but, for example, both ends of the fluorescent lamp glass tube 10 may be cut in the manufacturing process of the fluorescent lamp, In such a case, the both ends of the glass tube 1 do not need to be covered with the protective film 2.
  • the both ends of the glass tube 1 may be hold
  • the protective film 2 is formed not to cover the entire outer peripheral surface of the glass tube 1 but to cover a part of the outer peripheral surface of the glass tube 1 as long as the effects of the present invention are not impaired. It may be.
  • the glass surface Since the glass tube 1 contains 5% by weight or more of Na 2 O and 3% by weight or more of K 2 O, the glass surface has a polar group and exhibits high hydrophilicity. Therefore, the hydrophilic group of the nonionic surfactant having an HLB value of 8 or more is strongly bonded to the polar group of the glass tube 1 and the outer peripheral surface of the glass tube 1 has a nonionic surfactant having an HLB value of 8 or more.
  • the protective film 2 With the protective film 2 containing, it is coated with good uniformity. Lipophilic groups are gathered on the opposite side of the protective film 2 to the glass tube 1 side, and the sliding angle of the fluorescent lamp glass tube 10 is 10 ° or less. Generation of scratches caused by rubbing or colliding with each other is suppressed.
  • the sliding angle ⁇ is measured in a state in which the fluorescent lamp glass tube 1b is horizontally arranged on the fluorescent lamp glass tube 1a on the measurement table having a horizontal plane arranged on the horizontal reference plane. Is a tilt angle with respect to the reference surface of the measurement table when the fluorescent lamp glass tube 1b starts to slide on the fluorescent lamp glass tube 1a.
  • Both the fluorescent lamp glass tube 1a and the fluorescent lamp glass tube 1b are glass tubes for fluorescent lamps according to the present invention, and the sliding angle ⁇ can be measured by the method described in the examples described later (see FIGS. 2A and 2B). ).
  • the content of Na 2 O contained in the glass tube 1 exceeds 17% by weight and the content of K 2 O exceeds 7% by weight, alkali components are easily eluted from the glass tube 1, and such glass tube In the fluorescent lamp formed using the phosphor, the fluorescent substance, mercury, and an alkali component react with each other to reduce the luminous flux of the fluorescent lamp. Therefore, in the present invention, the content of Na 2 O contained in the glass tube 1 is 5 to 17% by weight from the viewpoint of enabling the provision of a fluorescent lamp having high concealability by the protective film 2 of the glass tube 1 and high luminous flux. %, And the content of K 2 O is 3 to 7% by weight.
  • the composition of the glass tube 1 is not particularly limited as long as it contains 5 to 17% by weight of Na 2 O and 3 to 7% by weight of K 2 O.
  • the following composition is preferable.
  • SiO 2 is a main component and a component that forms the basic structure of glass.
  • a high-quality glass tube can be obtained.
  • An alkali metal oxide, Na 2 O, K 2 O , and Li 2 O is, has the function of lowering the viscosity of glass to improve the melt processability.
  • the alkaline earth metal oxides MgO and CaO are preferably contained in the glass from the viewpoint of improving the electrical insulation and chemical durability of the glass, and the content of MgO is 0.5% by weight.
  • the above is more preferable, and the content of CaO is more preferably 1% by weight or more.
  • the content of MgO is preferably 5% by weight or less, and the content of CaO is preferably 10% by weight or less.
  • SrO and BaO are preferably contained in the glass from the viewpoint of improving the electrical insulation of the glass.
  • the SrO content is preferably 10% by weight or less
  • the BaO content is preferably 10% by weight or less.
  • B 2 O 3 is preferably contained in the glass from the viewpoint of improving the chemical durability of the glass and from the viewpoint of reducing the viscosity and improving the workability.
  • the content of B 2 O 3 is preferably 1% by weight or more.
  • Al 2 O 3 is preferably contained in the glass from the viewpoint of improving the chemical durability of the glass.
  • the content of Al 2 O 3 is preferably 0.5% by weight or more.
  • the content of Al 2 O 3 is preferably 5% by weight or less.
  • the glass tube 1 constituting the glass tube for a fluorescent lamp of the present invention is not particularly limited as long as it is cylindrical.
  • the outer diameter is 3 to 25 mm
  • the inner diameter is 2 to 24 mm
  • the length is 300 to 1100 mm.
  • the thickness is preferably 0.4 to 0.9 mm.
  • the nonionic surfactant having an HLB value of 8 or more contained in the protective film 2 is an ether type nonionic surfactant such as polyoxyethylene alkyl ether represented by the following (formula 1). It is preferable because the cohesive force of the agent is large, the protective film 2 is difficult to peel off from the surface of the glass tube 1, and the effect of suppressing generation of scratches lasts for a long time.
  • R is a linear alkyl group having 12 to 18 carbon atoms
  • n is an average addition mole number
  • n is a number of 4 or more, preferably 30 or more
  • EO is an ethyleneoxy group (CH 2 CH 2 O).
  • the HLB value is a value defined by (Equation 2) below based on the Griffin method.
  • the HLB value needs to be 8 or more because the protective film 2 easily adheres to the surface of the glass tube 1 and the effect of preventing scratches is obtained.
  • HLB value 20 ⁇ (total formula weight / molecular weight of hydrophilic part)
  • an aqueous solution containing a nonionic surfactant having an HLB value of 8 or more is applied to the outer peripheral surface of the cylindrical glass tube 1, and the obtained coating film A protective film forming step of forming a protective film 2 by drying.
  • the application method of the aqueous solution mentioned later is the spray method which sprays aqueous solution on a glass tube
  • the glass tube 1 is applied aqueous solution.
  • the surface active agent is heated to such an extent that it is not decomposed by combustion (for example, 450 ° C. or lower, preferably 400 ° C. or lower). It is preferable that the temperature is not higher than ° C, and more preferable that the temperature is not higher than 350 ° C. On the other hand, it is preferably 100 ° C. or higher and more preferably 120 ° C. or higher because the coating film can be dried by the heat of the heated glass tube.
  • the temperature of the outer peripheral surface of the glass tube 1 is the temperature of the outer peripheral surface of the glass tube 1 just before the said aqueous solution is apply
  • the formed product is cooled (in the present invention, the formed product during the cooling is also included in the glass tube).
  • the coating film may be dried using the heat of the glass tube being cooled, or the reheated glass tube You may apply
  • the glass tube the Na 2 O 5 ⁇ 17 wt%, including K 2 O 3 ⁇ 7% by weight.
  • the other components contained in the glass tube are as described above.
  • the content of the nonionic surfactant in the aqueous solution containing a nonionic surfactant having an HLB value of 8 or more is the stickiness of the glass tube for a fluorescent lamp by forming the protective film 2 while obtaining the effect of suppressing scratches.
  • the content is preferably 0.01 to 5% by weight, but more preferably 0.01 to 1% by weight for the reason that the treatment is performed at low cost.
  • the coating amount of the nonionic surfactant per unit area of the glass tube 1 needs to be 0.002 ⁇ g / cm 2 or more in order to obtain a scratch generation suppressing effect. From the viewpoint of suppressing stickiness of the fluorescent lamp glass tube 10 due to the formation of the protective film 2 and the occurrence of adsorption dirt, the coating amount of the nonionic surfactant is preferably 0.3 ⁇ g / cm 2 or less.
  • the water contained in the aqueous solution may be any of ultrapure water, pure water, ion exchange water, distilled water, and the like.
  • pure water and ultrapure water are obtained by passing tap water through activated carbon, ion-exchange treatment, and further distilling, irradiating the light of a predetermined ultraviolet germicidal lamp or passing through a filter as necessary.
  • the method of drying a coating film with the heat which the heated glass tube 1 has is preferable from a viewpoint of improving productivity and forming a more uniform protective film. .
  • An aqueous solution containing the surfactant described in Table 1 below was spray-coated by a glass tube having an outer peripheral surface temperature of 350 to 400 ° C. (outer diameter: 4 mm, inner diameter: 3 mm, length: 1000 mm, thickness: 0.5 mm) And the coating film was dried to obtain glass tubes for fluorescent lamps of Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 5.
  • the composition of the glass tube, the concentration of the surfactant in the aqueous solution, the type of the surfactant, and the coating amount of the surfactant per unit area were as shown in Table 1, respectively.
  • the coating film formed by applying the aqueous solution to the glass tube was dried by the heat of the glass tube.
  • a nonionic surfactant R—O— (EO) n —H
  • Anionic surfactant sodium alkylpolyoxyethylene sulfonate was used.
  • ⁇ Measurement method of slip angle> As shown in FIG. 2B, a plurality of fluorescent lamp glass tubes 1a are fixed in parallel to each other at intervals of 1 cm on a measurement table 3 having a horizontal plane arranged on a horizontal reference plane. On another glass tube 1a, a jig 4 in which another six fluorescent lamp glass tubes 1b are fixed at intervals of 1 cm is placed. Next, as shown in FIG. 2A, the measuring table 3 is gradually tilted until the fluorescent lamp glass tube 1b starts to slide. Then, the angle at which the fluorescent lamp glass tube 1b starts to slide is read, and this angle is defined as the “slip angle”. The smaller the sliding angle, the smaller the frictional force between the fluorescent lamp glass tubes.
  • This measurement method refers to the provisions of the Japan Glass Bottle Association standard.
  • the fluorescent lamp glass tube was supported by two pedestals, and the distance between the pedestals was 40 mm.
  • the measurement results were Weibull plotted to calculate the characteristic strength of the glass.
  • the characteristic strength of the glass refers to strength at the time of 63.2% fracture probability when performing Weibull plot.
  • the glass tubes used in Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 5 all have a characteristic strength of glass suitable as a glass tube used in a fluorescent lamp, but before the scratch test after the scratch test.
  • the reduction rate of the characteristic strength of the glass with respect to the glass tube is 20% or more, the glass tube produced due to scratches on the outer peripheral surface of the fluorescent lamp glass tube in the fluorescent lamp manufacturing process using the fluorescent lamp glass tube Cracks increase significantly.
  • a cylindrical glass tube containing 5 to 17% by weight of Na 2 O and 3 to 7% by weight of K 2 O is formed by a protective film containing a surfactant having an HLB value of 8 or more.
  • the rate of decrease in the characteristic strength of the glass was less than 20%, and the occurrence of scratches was observed in Comparative Examples 1 to 5. It is presumed to be suppressed more than the glass tube for fluorescent lamps. Further, in the glass tubes for fluorescent lamps of Examples 1 to 7 in which the surfactant coating amount was 0.3 ⁇ g / cm 2 or less, the stickiness of the protective film was suppressed and the appearance was good.
  • a glass tube for a fluorescent lamp in which the generation of scratches is effectively suppressed can be provided.
  • the present invention can provide a glass tube for a fluorescent lamp in which generation of scratches is effectively suppressed, and stickiness of the glass tube for fluorescent lamp and generation of adsorption dirt due to formation of a protective film are suppressed. . Therefore, the glass tube for a fluorescent lamp and the method for manufacturing the same of the present invention are useful for manufacturing a fluorescent lamp such as a straight tube fluorescent lamp, a round tube fluorescent lamp, a bulb-type fluorescent lamp, a cold cathode fluorescent lamp.

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Abstract

　本発明の蛍光ランプ用ガラス管は、Ｎａ２Ｏを５～１７重量％、Ｋ２Ｏを３～７重量％含む、円筒状のガラス管と、前記ガラス管の外周面の一部または全部を覆い、ＨＬＢ値が８以上のノニオン系界面活性剤を含む保護膜と、を含み、滑り角度が１０°以下である。ノニオン系界面活性剤は、下記（式１）で表されるノニオン系界面活性剤であると好ましい。ただし、Ｒは炭素数１２～１８の直鎖状アルキル基であり、ｎは平均付加モル数であり、ｎは４以上の数であり、ＥＯはエチレンオキシ基（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）である。 　（式１）　Ｒ-Ｏ-（ＥＯ）ｎ-Ｈ

Description

蛍光ランプ用ガラス管、およびその製造方法
　本発明は、蛍光ランプ用ガラス管、およびその製造方法に関する。
　蛍光ランプの製造過程等において、複数の蛍光ランプ用ガラス管は箱詰めされ、輸送されることがある。しかし、上記複数の蛍光ランプ用ガラス管は、クッション材等により介されることなく相互に接した状態で箱詰めされているので、隣り合う蛍光ランプ用ガラス管が擦れ合い、または、ぶつかり合うことにより、蛍光ランプ用ガラス管の外周面にキズがつくことがある。蛍光ランプ用ガラス管の外周面のキズは、蛍光ランプの製造過程において、蛍光ランプ用ガラス管の割れ等の問題を引き起こすだけでなく、蛍光ランプの外観品質を低下させる。
　上記キズの発生を抑制する方法として、ガラス管の表面の一部または全部に、陰イオン性界面活性剤を含む水溶液を塗布して保護膜を形成する方法が開示されている（特許文献１参照）。
特開２０００－２１１９４７号公報
　しかし、上記保護膜を形成する方法によるキズの発生を抑制する効果は十分ではなかった。
　本発明では、上記キズの発生がより効果的に抑制された蛍光ランプ用ガラス管およびその製造方法を提供する。
　本発明の蛍光ランプ用ガラス管は、Ｎａ２Ｏを５～１７重量％、Ｋ２Ｏを３～７重量％含む、円筒状のガラス管と、前記ガラス管の外周面の一部または全部を覆い、ＨＬＢ値が８以上のノニオン系界面活性剤を含む保護膜と、を含み、滑り角度が１０°以下である。
　本発明の蛍光ランプ用ガラス管の製造方法は、Ｎａ２Ｏを５～１７重量％、Ｋ２Ｏを３～７重量％含む、円筒状のガラス管の外周面の一部または全部に、ＨＬＢ値が８以上の界面活性剤の塗布量が０．００２μｇ／ｃｍ２以上となるように、前記界面活性剤を含む水溶液を塗布し、かつ、得られた塗膜を乾燥させて、保護膜を形成する保護膜形成工程を含む。
　本発明によれば、キズの発生がより効果的に抑制された蛍光ランプ用ガラス管、およびその製造方法を提供できる。
図１Ａは、本発明の蛍光ランプ用ガラス管の一例を示す側面図である。 図１Ｂは、図１ＡのＩ－Ｉ'断面図である。 図２Ａは、滑り角度の測定方法を説明する側面概念図である。 図２Ｂは、滑り角度の測定方法を説明する平面概念図である。
　本発明者らは、特定の組成のガラス管の外表面の一部または全部を、特定の界面活性剤を含む保護膜により被覆することにより、キズの発生がより効果的に抑制された蛍光ランプ用ガラス管を提供できることを見出した。
　次に、本発明の蛍光ランプ用ガラス管の一例を説明する。
　図１Ａに、本発明の蛍光ランプ用ガラス管の一例の側面図を、図１Ｂに図１ＡのＩ－Ｉ'断面図を示している。図１Ａおよび図１Ｂに示すように、本発明の蛍光ランプ用ガラス管の一例は、円筒状のガラス管１と、ガラス管１の外周面を覆う保護膜２とを含む。
　保護膜２は、ガラス管１の外周面の一部又は全部を覆うように形成される。保護膜２は、ガラス管１の外周面の全部を覆うように形成されていると好ましいが、例えば、蛍光ランプ用ガラス管１０の両端部は蛍光ランプの製造過程において切断される場合があり、このような場合は、ガラス管１の両端部は保護膜２により覆われている必要はない。また、保護膜２の形成過程において、ガラス管１の両端部が治具により把持される場合があり、その場合は、当該両端部には保護膜２は形成されない。このように、本発明において、保護膜２は、ガラス管１の外周面の全部ではなく、本発明の効果が損なわれない限りにおいて、ガラス管１の外周面の一部を覆うように形成されていてもよい。
　ガラス管１は、Ｎａ２Ｏを５重量％以上、Ｋ２Ｏを３重量％以上含むため、ガラス表面は極性基を持ち、高い親水性を呈する。そのため、ＨＬＢ値が８以上のノニオン系界面活性剤の親水基が、ガラス管１が有する上記極性基と強く結合し、ガラス管１の外周面は、ＨＬＢ値が８以上のノニオン系界面活性剤を含む上記保護膜２により、均一性よく被覆される。上記保護膜２のガラス管１側の反対側には、親油基が集まっており、蛍光ランプ用ガラス管１０の滑り角度は１０°以下であることから、隣り合う蛍光ランプ用ガラス管同士が擦れ合い、または、ぶつかり合うことにより生じるキズの発生が抑制される。
　なお、滑り角度θは、水平な基準面上に配置された水平面を有する測定台上の蛍光ランプ用ガラス管１ａの上に、蛍光ランプ用ガラス管１ｂが水平に配置された状態で、測定台を傾斜させた場合に、蛍光ランプ用ガラス管１ｂが蛍光ランプ用ガラス管１ａ上を滑りはじめた時の、測定台の基準面に対する傾斜角度である。蛍光ランプ用ガラス管１ａおよび蛍光ランプ用ガラス管１ｂはいずれも、本発明の蛍光ランプ用ガラス管であり、滑り角度θは後述の実施例に記載の方法で測定できる（図２Ａおよび図２Ｂ参照）。
　ガラス管１に含まれるＮａ２Ｏの含有量が１７％重量を超え、Ｋ２Ｏの含有量が７重量％を越えると、ガラス管１からアルカリ成分が溶出し易くなり、そのようなガラス管を用いて形成される蛍光ランプでは、蛍光体や水銀と、アルカリ成分とが反応して蛍光ランプの光束が低下する。よって、本発明では、ガラス管１の保護膜２による高い隠蔽性と光束が高い蛍光ランプの提供を可能とする観点から、ガラス管１に含まれるＮａ２Ｏの含有量は５～１７％重量％であり、Ｋ２Ｏの含有量は３～７重量％とされる。
　ガラス管１は、Ｎａ２Ｏを５～１７重量％、Ｋ２Ｏを３～７重量％含む限り、その組成について特に制限はないが、例えば、下記組成であると好ましい。
ＳｉＯ２　　　　５５～７５重量％
Ｂ２Ｏ３　　　　０～５重量％
Ａｌ２Ｏ３　　　０～５重量％
Ｌｉ２Ｏ　　　　０～５重量％
Ｎａ２Ｏ　　　　５～１７重量％
Ｋ２Ｏ　　　　　３～７重量％
ＭｇＯ　　　　　０～５重量％
ＣａＯ　　　　　０～１０重量％
ＳｒＯ　　　　　０～１０重量％
ＢａＯ　　　　　０～１０重量％
　ＳｉＯ２は主成分であり、ガラスの基礎構造を造る成分である。ＳｉＯ２の含有量が５５～７５重量％であると、良質なガラス管が得られる。アルカリ金属酸化物である、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、およびＬｉ２Ｏ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。
　アルカリ土類金属酸化物である、ＭｇＯおよびＣａＯは、ガラスの電気絶縁性および化学的耐久性を向上させる観点から、ガラス中に含まれていると好ましく、ＭｇＯの含有量は０．５重量％以上がより好ましく、ＣａＯの含有量は１重量％以上がより好ましい。一方、ガラスの高い透光性を確保する観点から、ＭｇＯの含有量は５重量％以下であると好ましく、ＣａＯの含有量は１０重量％以下であると好ましい。
　ＳｒＯおよびＢａＯは、ガラスの電気絶縁性を向上させる観点から、ガラス中に含まれていると好ましい。一方、ガラスの高い透光性を確保する観点から、ＳｒＯの含有量は１０重量％以下であると好ましく、ＢａＯの含有量は１０重量％以下であると好ましい。
　Ｂ２Ｏ３は、ガラスの化学的耐久性を向上させる観点、及び粘性を低下させ、加工性を向上させる観点から、ガラス中に含まれていると好ましい。Ｂ２Ｏ３の含有量は１重量％以上が好ましい。
　Ａｌ２Ｏ３は、ガラスの化学的耐久性を向上させる観点からガラス中に含まれていることが好ましい。Ａｌ２Ｏ３の含有量は０．５重量％以上であることが好ましい。一方、ガラスの高い加工性を確保する観点から、Ａｌ２Ｏ３の含有量は５重量％以下であることが好ましい。
　本発明の蛍光ランプ用ガラス管を構成するガラス管１は円筒状であるかぎりその形状について特に制限はないが、通常、外径は３～２５ｍｍ、内径は２～２４ｍｍ、長さは３００～１１００ｍｍ、厚みは０．４～０．９ｍｍであると好ましい。
　保護膜２に含まれる、ＨＬＢ値が８以上のノニオン系界面活性剤は、下記（式１）で表される、ポリオキシエチレンアルキルエーテル等のエーテル型ノニオン系界面活性剤であると、界面活性剤の凝集力が大きく、保護膜２がガラス管１表面から剥がれにくく、キズ発生抑制効果が長時間持続するので好ましい。
（式１）
Ｒ-Ｏ-（ＥＯ）ｎ-Ｈ
　ただし、Ｒは炭素数１２～１８の直鎖状アルキル基であり、ｎは平均付加モル数であり、ｎは４以上の数、好ましくは３０以上の数であり、ＥＯはエチレンオキシ基（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）である。
　ＨＬＢ値は、グリフィン法に基づいて下記（式２）より定義される値である。ＨＬＢ値は、保護膜２がガラス管１表面へ付着しやすく、キズ防止の効果が得られるという理由から、８以上であることを要する。界面活性剤のＨＬＢ値の上限について特に制限はないが、通常１８である。
（式２）
ＨＬＢ値=２０×（親水部の式量の総和/分子量）
　次に、本発明の蛍光ランプ用ガラス管の製造方法の一例について説明する。
　発明の蛍光ランプ用ガラス管の製造方法の一例では、円筒状のガラス管１の外周面に、ＨＬＢ値が８以上のノニオン系界面活性剤を含む水溶液を塗布し、かつ、得られた塗膜を乾燥させて、保護膜２を形成する保護膜形成工程を含む。
　上記水溶液が塗布されるときのガラス管１の表面温度について特に制限はないが、後述する水溶液の塗布方法が、水溶液をガラス管に吹き付けるスプレー法である場合、ガラス管１は、塗布された水溶液中の界面活性剤が燃焼により分解されない程度（例えば４５０℃以下、好ましくは４００℃以下）に加熱されていると好ましく、さらには、界面活性剤がガラス管へより強固に付着するという理由から３８０℃以下であると好ましく、３５０℃以下であるとより好ましい。一方、加熱されたガラス管が有する熱により塗膜を乾燥させることができるという理由から、１００℃以上であると好ましく、１２０℃以上であるとより好ましい。
　なお、ガラス管１の外周面の温度は、上記水溶液が塗布される直前のガラス管１の外周面の温度であり、後述する実施例に記載の方法によって測定される値である。
　ガラス管の製造過程では、溶融軟化されたガラス材料が円筒状に成形された後、その成形物の冷却がなされる（本発明では、上記冷却最中の上記成形物もガラス管に含める。）。ガラス管が加熱された状態で水溶液が塗布される場合、例えば、上記冷却最中のガラス管が有する熱を利用して塗膜の乾燥を行ってもよいし、再加熱されたガラス管に上記水溶液を塗布し、当該ガラス管が有する熱により塗膜の乾燥を行ってもよい。
　上記ガラス管は、Ｎａ２Ｏを５～１７重量％、Ｋ２Ｏを３～７重量％含む。ガラス管に含まれる他の成分については上記したとおりである。
　ＨＬＢ値が８以上のノニオン系界面活性剤を含む水溶液中における、ノニオン系界面活性剤の含有量は、キズ発生抑制効果を得ながら、保護膜２を形成することによる蛍光ランプ用ガラス管のべたつきおよび吸着汚れの発生を抑制する観点から、０．０１～５重量％であると好ましいが、低コストで処理を行うという理由から、０．０１～１重量％であるとより好ましい。
　ガラス管１の単位面積当たりのノニオン系界面活性剤の塗布量は、キズ発生抑制効果を得るために、０．００２μｇ／ｃｍ２以上であることを要する。保護膜２を形成することによる蛍光ランプ用ガラス管１０のべたつきおよび吸着汚れの発生を抑制する観点から、ノニオン系界面活性剤の塗布量は、０．３μｇ／ｃｍ２以下であると好ましい。
　水溶液中に含まれる水としては、例えば、超純水、純水、イオン交換水、蒸留水等のいずれであってもよい。ここで、純水および超純水とは、水道水を活性炭に通し、イオン交換処理し、さらに蒸留したものを、必要に応じて所定の紫外線殺菌灯の光を照射しまたはフィルターに通したものを言う。
　水溶液の塗布方法について特に制限はなく、スプレー法、浸漬法、刷毛塗り法などの公知の方法が挙げられるが、ガラス管の内周面等に水溶液を付着させることなくガラス管１の外周面だけに水溶液を均一性よく塗布でき、かつ、加熱されたガラス管１に対して水溶液を容易に塗布可能なスプレー法が好ましい。
　塗膜の乾燥方法について特に制限はないが、加熱されたガラス管１が有する熱により塗膜を乾燥させる方法が、生産性を向上させ、および、より均一な保護膜を形成する観点から、好ましい。
　下記表１に記載の界面活性剤を含む水溶液を、スプレー塗布により、外周面の温度が３５０～４００℃のガラス管（外径：４ｍｍ、内径：３ｍｍ、長さ：１０００ｍｍ、厚み：０．５ｍｍ）に塗布し、塗膜を乾燥させて、実施例１～９、比較例１～５の蛍光ランプ用ガラス管を得た。
　ガラス管の組成、水溶液中の界面活性剤の濃度、界面活性剤の種類、単位面積当たりの界面活性剤の塗布量は、各々表１に記載のとおりとした。ガラス管に上記水溶液を塗布することにより形成された塗膜の乾燥は、ガラス管が有する熱により、行った。なお、表１中の実施例１～９および比較例１～４では、界面活性剤として、ノニオン系界面活性剤（Ｒ-Ｏ-（ＥＯ）ｎ-Ｈ）を用いたが、比較例５では、アニオン系界面活性剤のアルキルポリオキシエチレンスルホン酸ナトリウムを使用した。
　上記水溶液が塗布される直前のガラス管１の外周面の温度は、サーモビューア（株式会社チノー製、ＣＰＡ－８０００）を使用して測定した。その際、放射率はｅ＝０．８６とし、測定箇所は、長手方向両端部および中央の３箇所とした。３箇所の温度はいずれも３５０～４００℃の温度範囲の値であった。
　＜滑り角度の測定方法＞
　図２Ｂに示すように、水平な基準面上に配置された水平面を有する測定台３上に、複数の蛍光ランプ用ガラス管１ａ６本を１ｃｍ間隔で相互に平行に固定し、この複数の蛍光ランプ用のガラス管１ａの上に、別の６本の蛍光ランプ用ガラス管１ｂが１ｃｍ間隔で固定された治具４を置く。次に、図２Ａに示すように、蛍光ランプ用ガラス管１ｂが滑り出すまで、徐々に測定台３を傾斜させる。そして、蛍光ランプ用ガラス管１ｂが滑り出した時の角度を読み取り、この角度を「滑り角度」とする。滑り角度が小さいほど、蛍光ランプ用ガラス管間の摩擦力が小さいことを意味する。この測定方法は、日本ガラス瓶協会規格の規定を参考にしたものである。
　＜触傷の有無の評価方法/評価基準＞
　蛍光ランプ用ガラス管の傷の付き難さを評価する為に、加傷試験前後の強度を評価した。加傷試験は、蛍光ランプ用ガラス管（外径４ｍｍ、内径：３ｍｍ、長さ：５０ｍｍ、厚み：０．５ｍｍ）２０本をポリプロピレン容器に入れ、振動試験機で１７５ｒｐｍの回転速度で１８０秒間、上記容器を回転させた。その後、蛍光ランプ用ガラス管について、３点曲げ強度を測定した。強度の測定は３点曲げ強度試験機(（株）島津製作所製オートグラフ)を使用した。３点曲げ強度の測定の際、蛍光ランプ用ガラス管を二つの台座で支持し、台座間の距離を４０ｍｍとした。荷重速度は１ｍｍ／ｍｉｎ、各サンプル数はｎ＝５０本とした。測定結果をワイブルプロットし、ガラスの特性強度を算出した。上記ガラスの特性強度とは、ワイブルプロットを行った際の、６３．２％破壊確率の時の強度を指す。
　実施例１～９、比較例１～５で用いたガラス管は、いずれも蛍光ランプに用いられるガラス管として適当なガラスの特性強度を有するものであるが、加傷試験後の加傷試験前に対するガラスの特性強度の低下率が２０％以上であると、蛍光ランプ用ガラス管を用いた蛍光ランプの製造工程での、蛍光ランプ用ガラス管の外周面のキズに起因して生じるガラス管の割れが、著しく増大する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１に示されるように、Ｎａ２Ｏを５～１７重量％、Ｋ２Ｏを３～７重量％含む、円筒状のガラス管が、ＨＬＢ値が８以上の界面活性剤を含む保護膜により被覆され、滑り角度が１０°以下の、実施例１～９の蛍光ランプ用ガラス管では、上記ガラスの特性強度の低下率が２０％未満であり、上記キズの発生が、比較例１～５の蛍光ランプ用ガラス管よりも抑制されていると推測される。また、界面活性剤の塗布量が０．３μｇ／ｃｍ２以下の実施例１～７の蛍光ランプ用ガラス管では、保護膜のべたつきが抑制されており、外観も良好であった。
　本発明では、キズの発生が効果的に抑制された蛍光ランプ用ガラス管を提供できる。また、本発明では、キズの発生が効果的に抑制され、且つ、保護膜を形成することによる蛍光ランプ用ガラス管のべたつきおよび吸着汚れの発生が抑制された、蛍光ランプ用ガラス管を提供できる。よって、本発明の蛍光ランプ用ガラス管およびその製造方法は、直管蛍光ランプ、丸管蛍光ランプ、電球型蛍光ランプ、冷陰極蛍光ランプ等の蛍光ランプの製造に有用である。
　１　　　　ガラス管
　２　　　　保護膜
　１０　　　蛍光ランプ用ガラス管

Claims (9)

  1. 　Ｎａ２Ｏを５～１７重量％、Ｋ２Ｏを３～７重量％含む、円筒状のガラス管と、
    　前記ガラス管の外周面の一部または全部を覆い、ＨＬＢ値が８以上のノニオン系界面活性剤を含む保護膜と、を含み、
    　滑り角度が１０°以下の蛍光ランプ用ガラス管。
  2. 　前記ノニオン系界面活性剤が、下記（式１）で表されるノニオン系界面活性剤である請求項１に記載の蛍光ランプ用ガラス管。
    （式１）
    Ｒ-Ｏ-（ＥＯ）ｎ-Ｈ
    　ただし、Ｒは炭素数１２～１８の直鎖状アルキル基であり、ｎは平均付加モル数であり、ｎは４以上の数であり、ＥＯはエチレンオキシ基（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）である。
  3. 　Ｎａ２Ｏを５～１７重量％、Ｋ２Ｏを３～７重量％含む、円筒状のガラス管の外周面の一部または全部に、ＨＬＢ値が８以上の界面活性剤の塗布量が０．００２μｇ／ｃｍ２以上となるように、前記界面活性剤を含む水溶液を塗布し、かつ、得られた塗膜を乾燥させて、保護膜を形成する保護膜形成工程を含む、蛍光ランプ用ガラス管の製造方法。
  4. 　前記界面活性剤の塗布量が、０．３μｇ／ｃｍ２以下である、蛍光ランプ用ガラス管の製造方法。
  5. 　前記保護膜形成工程において、加熱された前記ガラス管の外周面に前記水溶液を吹き付けることにより前記塗膜を形成する請求項３または４に記載の蛍光ランプ用ガラス管の製造方法。
  6. 　前記界面活性剤が、下記（式１）で表されるノニオン系界面活性剤である請求項３～５のいずれかの項に記載の蛍光ランプ用ガラス管の製造方法。
    （式１）
    Ｒ-Ｏ-（ＥＯ）ｎ-Ｈ
    　ただし、Ｒは炭素数１２～１８の直鎖状アルキル基であり、ｎは平均付加モル数であり、ｎは４以上の数であり、ＥＯはエチレンオキシ基（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）である。
  7. 　前記保護膜形成工程において、加熱された前記ガラス管が有する熱により前記塗膜を乾燥させる請求項５に記載の蛍光ランプ用ガラス管の製造方法。
  8. 　ガラス管を形成するための溶融されたガラス材料が円筒状に成形された後、冷却される最中に、前記ガラス管に前記水溶液を塗布し、前記ガラス管が有する熱により前記塗膜を乾燥させる請求項７に記載の蛍光ランプ用ガラス管の製造方法。
  9. 　前記水溶液が塗布される直前の前記ガラス管の外周面の温度が、１００～４５０℃である請求項７または８に記載の蛍光ランプ用ガラス管の製造方法。
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