专利名称：用于uv控制灯的高温无铅涂覆组合物的制作方法
用于uv控制灯的高温无铅涂^t组合物
背景技术：
本发明涉及无铅涂覆组合物。本发明涉及结合uv控制灯的具体应用， 并具体参考uv控制灯对本发明进行描述。然而，应当理解的是，本发明还
可用于其它类似应用。
非uv控制灯是普通的在整个波长范围内发光的灯。市场上的非uv控
制灯的功率或瓦数在575W至最高6KW的范围内。通常，这种瓦数的灯用 于需要较强照明的场所，例如电视台和制作演播室，或者用于音乐会和现 场表演。如工业上所公知的，这些灯通常具有由普通石英制成的外罩。
可见光是波长介于400 nm和1000 nm之间的光。在正常的使用条件下，
这种波长不要求对使用者进行保护。然而，对于紫外光或uv光(波长介于
150 nm和400 nm之间的光)发射而言，必须注意保护使用者或暴露于这种 光的那些人，因为UV光对眼睛和皮肤具有潜在的危害。在使用UV控制灯 的情况下，可制造具有特殊外罩的灯以控制UV光发射。 一种外罩包括掺铈 的石英外罩，该外罩在使用时最多吸收灯发出的具有潜在危害的UV发射的 约80%。通过在适当的位置使用这种保护罩，UV控制灯不会像非UV控制 灯那样造成光生物危害。
能够获得多种不同尺寸的上述类型的灯，包括例如575W、 800W、 1200W、 2500W、 4000W和6000W的灯。这些灯可具有上述类型的保护涂 层或者没有上述类型的保护涂层。然而，所述涂层对于使用者是不可察觉 的。因而，可能容易将没有掺杂外罩的灯误认为是具有掺杂外罩的灯。这 种错误可对暴露于该灯发射的那些人的眼睛和皮肤造成有害的灼伤和刺 激。
因而，期望开发出辨别具有掺杂保护外罩和没有摻杂保护外罩的灯的 措施。 一种措施是将涂料施用于灯座，从而提供灯上所用护罩类型的可见 指示。然而，所使用的这种涂料必须耐受至少300°C的高的工作温度。另 外，根据工业中制定的准则以及为保护环境根据政府决策制定的准则，该 涂料必须无铅。因而，期望开发新型、改进的UV控制灯以满足消费者能够辨别非UV
控制灯和uv控制灯的需要，这种灯具有施用容易且经济、耐受施用和工作
条件如高温、以及满足所制定的环境保护标准的辨別措施。 发明概述
本发明提供uv控制灯。该灯包括高温涂料或油漆，施用所述高温涂料
作为灯上使用掺杂或其它石英保护罩的指示。设置掺杂护罩，从而吸收灯
发出的UV光的约80。/Q。该高温涂料优选设置在灯座上，以便于消费者斗企 验。
该涂料或油漆为无铅组合物。因而，在美国和外国市场上，该涂料符 合工业上制定的以及负责影响环境和使用者安全事务的政府机构制定的现 4亍MJt和标准。
除此以外，该涂料能够耐受至少300°C的工作温度，而不会对灯或涂 料的性能或者组合物本身的完整性造成任何有害影响。
发明详述
参考优选实施方案对本发明进行描述。显然，通过阅读和理解以下详 细说明，本领域技术人员可作出改进和改变。本发明应当解释为包括所有 这些改进和改变。
如本文所用，"UV控制灯"是指如下所述的灯在包括紫外辐射(150 nm~400 nm)的整个波长范围内发光，并且包括防止使用者暴露于这种辐射 的保护措施。例如可通过应用掺杂石英护罩，保护575W 6000W中任意瓦 数的UV控制灯，设置该掺杂石英护罩以通过吸收UV光来具体解决UV光 发射的问题。
如本文所用，"油漆，，和"涂料"及其各种形式可互换使用，以表示用 于本发明以识别UV控制灯的组合物。
尽管本申请披露的涂覆组合物可应用于多种类型的灯，但本申请参考 以575W 6KW中任意瓦数(包括但不限于575W、 800W、 1200W、 2500W、 4000W和6000W)工作并且在整个波长范围内发光的灯进行"i兑明。使用涂覆 组合物以特别地使消费者或使用者易于识别如下所述的灯具有掺杂护套， 并因而能够长时间使用而对暴露于该灯发射的人具有极小或没有有害影响。显然，该涂料可应用于期望辨别同类型灯的任意灯产品。
将该涂覆组合物直接施用于灯座。这可通过任意适当的方法实现，包
括通过作为制灯工艺 一部分的后制作方法(post-production method)实现或者 甚至通过手工实现。该组合物不含在施用或使用时对环境有害的物质。灯 座可以是工业中常用的几种灯座中的任意一种，包括但不限于包含氧化铝、 锆英石-堇青石和滑石的灯座。通常，灯座的额定温度低于300。C,相应于 相同温度的使用极限。本申请披露的包括无铅油漆的涂覆组合物可耐受达 到以及高于400。C的温度。
涂覆组合物可呈油漆状或类似糊剂等状态的稠度。使用状态可取决于 涂料将要经受的工作温度。对于极高的施用和/或工作温度，糊剂，也称作 粘着剂可能更有优势，这归因于其实际组成以及在高于400°C直至800°C 的温度下保持完整性的能力。
在涂料呈糊状的情况下，配制涂料，以使其按照所提供的范围包含表I 所示的成分。用于配制涂料的方法与标准工业方法相同。
具体地，按照表I提供的比例，混合涂覆组合物的无机成分。在温度高 于1100。C的煅烧室中熔融该混合物。 一旦熔融，立即将该组合物倾倒在水 中以获得玻璃态、片状物质。然后将所述片状物质放入球磨机并研磨成微 米大小的粉末。然后使由此制得的粉末按照占混合物总重至少30重量％的 混合比例与有机溶剂混合。该溶剂可以是与例如松油、松油醇或其它类似 有机溶剂组合的由可燃树脂例如甲基丙烯酸酯、纤维素或其它已知的此类 树脂制备的任意标准工业溶剂。树脂/有机溶剂与包含涂料成分的玻璃态、 片状物质的组合形成具有糊状稠度的组合物。
然后，通过任意常规方法将通过上述混合/研磨/混合工艺得到的糊剂施 用于灯座。在高于800。C的温度下对灯座进行至少30分钟的热处理。在此 温度下，有机溶剂溶解，剩余粉末粘结在灯座上。或者，可直接将涂覆组 合物施用于陶瓷灯座并在高于800°C的温度进行热处理，从而将涂料粘结 在灯座上。
添加涂覆组合物的Si02成分作为填充材料，以增强涂覆组合物的氧化 物网络和结构完整性。或者，可添加例如Hf02等材料以使涂料更加耐久。 尽管表I所示的组合物形成深蓝色涂料，但可通过添加例如约2%~约10% 氧化铟作为填充材料成分的一部分来提亮色彩。将按照上述工艺制备并且耐受高达800。C的温度的涂覆组合物以糊剂 或粘着剂状施用于6KW的UV控制灯。观察到涂料粘结在灯座上，而没有 经历任何劣化。
表1
高温无铅粘着剂
成分含量范围(％)Si0220.0 '30.0 %
B20315.0 '40.0 %
A12035.0 ~20.0 %
ZnO5.0 10.0 %
CoO3.0 ~5.0 %
Cr2031.0 5.0%
NiO< 1.0%
有机溶剂> 30.0 %对于瓦lt为575W、 800W、 1200W、 2500W和4000W的UV控制灯，
使用以下表n披露的涂覆组合物。测得该涂料耐受高达500。c的温度。按 照以上针对表i提供的组合物描述的工艺制备该涂覆组合物。然而，该组合 物包含使涂料呈更常规油漆状态的数种溶剂。该涂覆组合物中使用的溶剂 在表i所述糊剂经受的较高温度下易于分解或蒸发，但在该涂料较低的温度
参数即500。C(尽管相对为这种灯的工作温度设定的工业标准而言该温度为
较高的温度)下保持稳定。
表n
高温无铅涂料
成分含量范围(％)
Si02> 30.0 %
氧化钛2.0 10.0%
CoO3.0 10%
Cr2031.0 2.0%
ZnO< 1.0 %成分 含量范围(％)
曱苯 8.0 9.0%
曱醇 7.0 ~ 8.0%
异丙醇 20.0-25.0% 乙二醇
一丁基醚 7.0 8.0%
尽管可使涂覆组合物为任意颜色以使其对于使用者能够觉察，但配制 前述涂料以使其为蓝色组合物。该颜色归因于包含钴化合物。可通过添加 本领域技术人员已知的其它化合物，获得其它颜色，然而应当仔细选择该 化合物，以不影响涂料的温度性能。
对涂料进行了评价，证实所述涂料耐热，表现为在极高的温度下施用 并随后处于工作条件时涂料保持原色。以下表III提供了该评价的数据。
表III 涂料的评价
红 底座材料 状态
6KW/UVC* 滑石 粘着齐
1200W/UVC* 锆英石-堇青石 油漆
(续) 2500W/UVC*
4000W/UVC*
575W/UVC* 氧化铝 粘着剂
800W/UVC* 氧化铝 油漆
评价 固定于800°C**; 结果:无颜色变化 底座仅测试
500。C/10小时+ 400。C/70小时 结果:良好 灯(4kW)测试 夹具中100小时 结果:良好 固定于800°C**; 结果良好 测试
500°C/100小时 结果良好进行其它试验以确定涂料使用时的完整性。所采用的试验是热冲试验，
在该试验过程中，以上表中限定的根据本发明具有涂料的灯在800°C下工 作20小时。在该时段结束时，将处于热状态的灯放入27。C的水中，即经 受极端的热沖击。无论何种情况，所评价的涂料均未显示出劣化。
尽管结合UV控制灯对本发明进行了描述，但应当理解的是，本发明还 可应用于任何需要或期望辨别外观相同的灯的情况。对于要求高温特性的 情况尤为如此。
参考优选实施方案对本发明进行了描述。显然，通过阅读和理解以上 详细说明，本领域技术人员可作出改进和改变。本发明应当解释为包括所 有这些改进和改变。
权利要求
1. 一种用于紫外控制灯的涂料，包括无铅涂覆组合物，所述无铅涂覆组合物包含表现高温特性的氧化物，从而使所述涂料在400℃以上的温度时保持完整性。
2. 权利要求1的涂料，其中所述无铅涂覆组合物为粘着剂状。
3. 权利要求l的涂料，其中所述无铅涂覆组合物为油漆。
4. 权利要求1的涂料，其中所述氧化物选自硼、铝、锌、钴、钛和铬 的氧化物。
5. 权利要求4的涂料，其中所述涂料包括B203、 A1203、 ZnO、 CoO和 Cr203，并且为粘着剂状。
6. 权利要求4的涂料，其中所述涂料为包括TiO、 CoO、 0203和至少 一种〗容剂的油;黍。
7. 权利要求l的涂料，其中所述涂料施用于UV控制灯的底座。
8. 权利要求7的涂料，其中所述涂料在高达800。C的温度下施用于所 迷灯的底座。
9. 权利要求1的涂料，其中所述涂料为蓝色。
10. —种UV控制灯，包括瓦数介于500 W和6000 W之间并且在包括 波长为150 nm 400 nm的UV辐射的整个波长范围内发光的灯，所述灯包 括最多吸收所述灯发出的UV辐射的80 %的石英保护罩，并且所述灯包括 具有高温特性的涂料作为所述灯具有所述UV保护罩的指示。
11. 权利要求10的UV控制灯，其中所述具有高温特性的涂料设置在 所述灯的底座上。
12. 权利要求10的UV控制灯，其中所述具有高温特性的涂料为无铅 涂覆组合物，所述涂覆组合物包含表现高温特性的氧化物，从而使所述涂 料在400°C以上的温度时保持完整性。
13. 权利要求12的UV控制灯，其中所述无铅涂覆组合物为粘着剂状。
14. 权利要求12的UV控制灯，其中所述无铅涂覆组合物为油漆。
15. 权利要求12的UV控制灯，其中所述氧化物选自硼、铝、锌、钴、 钛和4各的氧化物。
16. 权利要求15的UV控制灯，其中所述涂料包括B203、 A1203、 ZnO、CoO和Cr203,并且为粘着剂状。
17. 权利要求15的UV控制灯，其中所述涂料为包括TiO、 CoO、 Cr203 和至少 一种溶剂的油漆。
18. 权利要求11的UV控制灯，其中所述涂料在高达800。C的温度下 施用于所述灯的底座。
19. 权利要求10的UV控制灯，其中所述涂料为蓝色。
全文摘要
本发明涉及用于UV控制灯的无铅涂覆组合物。该涂覆组合物能够耐受高达800℃的施用和工作温度，而没有表现出性能劣化或视觉上的劣化。该涂料用于辨别包括UV石英保护套的灯和缺少这种保护的灯。
文档编号C09D5/00GK101443420SQ200780017120
公开日2009年5月27日 申请日期2007年5月7日 优先权日2006年5月15日
发明者塞尔玛·多尔西, 杰拉尔德·舒, 科林·约翰斯顿, 迪德·奥朗泽布 申请人:通用电气公司