荧光灯用玻璃管、荧光灯以及照明装置的制作方法

专利名称：荧光灯用玻璃管、荧光灯以及照明装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及荧光灯用玻璃管、荧光灯以及照明装置。
背景技术：
近年来，从地球环境保护的观点出发，要求省资源化及削减(X)2排出量。作为荧光 灯领域中的省资源化及削减(X)2排出量的方法，考虑将玻璃管壳(下面简称为“管壳”)薄壁 化。即，当将管壳(bulb)薄壁化时，由于减少了成为管壳的材料的玻璃的使用量，所以可以 实现省资源化。此外，由于通过减少使用的玻璃的量从而在生产玻璃时由熔融炉消耗的燃 气的量减少，所以也可以实现CO2排出量的削减。另一方面，当将管壳薄壁化时，由于玻璃强度降低所以易使荧光灯破损。为了解决 这样的问题，例如在专利文献1中提出有在电灯泡用管壳的表面形成由氧化锆等氧化物构 成的覆膜以提高该管壳的玻璃强度的方案。现有技术文献 专利文献专利文献1 日本特开2001 - 332222号公报。

发明内容
发明要解决的问题发明人通过实验进行确认的结果是，在没有形成荧光体层的电灯泡的情况下，当在管 壳的表面上形成覆膜时，玻璃强度提高。但是，在形成荧光体层的荧光灯的情况下，即使在 管壳的表面上形成覆膜，玻璃强度也不会提高。因此，在荧光灯的情况下难以实现管壳的薄壁化。本发明鉴于上述的课题，其主要目的在于，提供一种能够使荧光灯的管壳薄壁化 的荧光灯用玻璃管。本发明的其他目的在于，提供一种适合于省资源化及削减CO2排出量 的荧光灯及照明装置。用于解决问题的方案为了达成上述目的，本发明的荧光灯用玻璃管，其特征在于，具备管主体，由含有 60 75wt%的氧化硅和5 18wt%的碱土类金属氧化物的玻璃构成；以及覆膜，形成在所 述管主体的至少外周面，由选自氧化锡、氧化钛、氧化锆及氧化硅的至少一种氧化物构成。另外，本申请所记载的氧化物的含有率只要没有特别说明就是氧化物换算的值。 此外，在本申请中所记载的数值范围中包含下限值及上限值。例如，在数值范围为60 75wt%的情况下，该数值范围包含60wt%和75wt%。此外，在构成管主体的玻璃及构成覆膜 的氧化物中，在杂质程度内也可以包含上述以外的物质。本发明的荧光灯用玻璃管由于构成管主体的玻璃含有5wt%以上的碱土类金属氧 化物，所以能够使荧光灯的管壳薄壁化。由于碱金属在玻璃中作为一价的金属离子存在，所以在玻璃的网络状构造内的移动度大。特别是由于钠的原子半径小，所以移动度较大。这样，移动度大的碱金属容易作为 碱成分从玻璃中洗提(elute)到玻璃表面。特别是玻璃成为高温时，由于金属离子的移动 度变大，所以碱成分容易洗提。
通常，在荧光灯的制造工序中，包含烧制荧光体层的烧结(sintering)工序。由于 在烧结工序中对玻璃管进行加热处理，所以碱成分容易从构成管主体的玻璃中洗提到管主 体的表面。这样，当碱成分洗提时，覆膜受到化学侵蚀(化学损伤)，该覆膜的提高玻璃强度 的性能降低。发明人查明以上是在荧光灯的情况下即使在管壳的表面形成覆膜，玻璃强度 也不会提高的理由。另外，碱成分从管主体的玻璃洗提不限于根据烧结工序的加热处理。在荧光灯的 制造工序中，此外还存在使管壳弯曲的管壳弯曲工序、密封玻璃管的端部的管壳密封工序、 连接玻璃管之间的连接工序等对玻璃管进行加热处理的工序，通过这些工序碱成分也容易 洗提。另外，所谓弯曲管壳是指将直线状的玻璃管进行弯曲加工而形成的非直线状的管壳， 例如是环状管壳、U字形管壳、螺旋形的管壳等。本发明的荧光灯用玻璃管通过碱土类金属抑制碱成分的洗提。由于碱土类金属在 玻璃中作为二价的金属离子存在，所以在玻璃的网络状构造内的移动度小。此外，离子半径 也比较大。因此，在玻璃中会阻碍碱金属的移动。如果含有5wt%以上的碱土类金属，则即 使在荧光灯的制造工序中玻璃管被加热处理，碱成分也难以从管主体的玻璃中洗提。因此， 覆膜难以受到化学侵蚀，覆膜的提高玻璃强度的性能难以降低。另外，碱土类金属氧化物的 含有率更优选为5 18wt%，进一步优选为10 18wt%，最优选为12 18wt%。图1和图2是表示构成实施方式的灯用玻璃管的管主体的玻璃的组成及特性的 图。如图1和图2所示，在构成管主体的玻璃的碱土类金属的含有率为18wt%以上的情况 下，管壳的玻璃强度充分。另一方面，在所述含有率不足5wt%的情况下，管壳的玻璃强度不 充分。本发明的荧光灯用玻璃管由于构成管主体的玻璃的碱土类金属氧化物的含有率 为18wt%以下，所以加工性也良好。玻璃在碱土类金属的含有率变高时，由温度引起的粘度变化变大。即，成为容易冷 却的加工性差的玻璃。当由这样的玻璃构成管主体时，玻璃管的加工性也变差。为了成为 加工性良好的玻璃管，需要使构成管主体的玻璃的碱土类金属的含有率为18wt%以下。另 外，加工性良好的玻璃的软化温度在650 720°C的范围内，而且作业温度在960 1050°C 的范围内。更优选的是，软化温度在670 700°C的范围内，而且作业温度在960 1000°C 的范围内。如图1和图2所示，在碱土类金属的含有率为18wt%以下的情况下，可得到软化温 度及作业温度在上述范围内的加工性良好的玻璃。另一方面，在所述含有率超过18衬％的 情况下，成为加工性差的玻璃。虽然覆膜只要由选自氧化锡、氧化钛、氧化锆及氧化硅的至少一种氧化物构成即 可，但是特别优选由氧化锡构成。如果覆膜由氧化锡构成，则管主体的玻璃不会着色或失透 (devitrification).另一方面，当覆膜由氧化锆构成时，锆与玻璃中的成分反应，并作为结 晶的核生成物而起作用，该锆的结晶核通过后面的加热处理而生长，担心会造成管主体的 玻璃失透。此外，当覆膜由氧化钛构成时，在钛的结晶粒径较大生长的情况下，担心管主体的玻璃会偏白而着色。此外，在本发明的荧光灯用玻璃管的一个方式中，其特征在于，碱土类金属氧化物 为选自氧化镁及氧化钙的至少一种氧化物。在该情况下，可以以低成本制造玻璃管。这是 因为，由于氧化镁氧化物及氧化钙氧化物可以从白云石(dolomite)这样的天然矿石得到， 所以能够比其他碱土类金属氧化物更廉价地获得。此外，在本发明的荧光灯用玻璃管的一个方式中，其特征在于，碱土类金属氧化物 为氧化镁及氧化钙，所述氧化钙相对于所述氧化镁的摩尔比为0. 5 3。在该情况下，能够 以难以失透且碱成分的洗提较少的玻璃来构成管主体。由于钙比镁离子半径大，所以抑制 碱成分的洗提的效果大。另一方面，当钙过多时，会产生钙与碱金属的结晶，会使玻璃变得 容易失透。因此，优选为所述摩尔比的范围内。如图1和图2所示，在氧化钙相对于氧化镁的摩尔比(CaO/MgO)不足0. 5的情况 下，有时玻璃的软化温度或作业温度不能纳入优选的范围，加工性容易变差。此外，当氧化 钙相对于氧化镁的摩尔比(CaO/MgO)超过3时，有时会使玻璃失透。此外，在本发明的荧光灯用玻璃管的一个方式中，其特征在于，构成管主体的玻璃 合计含有8 20wt%的碱金属氧化物。当碱金属氧化物的含有率超过20wt%时，有时后述 的导电率超过了 57 μ S/cm，容易成为碱成分的洗提量比较多的玻璃。如果碱金属氧化物的 含有率不足8wt%，则有时玻璃的作业温度不能纳入优选的范围，加工性容易变差。此外，在本发明的荧光灯用玻璃管的一个方式中，其特征在于，构成覆膜的氧化物 的50wt%以上具有正方晶体类的结晶构造。在构成覆膜的氧化物的过半数具有正方晶体类 的结晶构造的情况下，可以更加提高管壳的玻璃强度，可以进一步实现管壳的薄壁化。在氧 化物的结晶构造为正方晶体类的情况下玻璃强度提高的原因是由于作为玻璃的主成分的 SiO2的晶体类即方石英(cristobalite)其结晶构造为正方晶体类，所以如果使形成覆膜的 氧化物的结晶构造为同样的正方晶体类，则向玻璃表面的成膜性会提高。此外还因为由于 如果结晶构造为正方晶体类，则生成的覆膜与玻璃牢固地结合，所以难以产生剥离等。在构成覆膜的氧化物为氧化锡的情况下，优选该氧化锡不是SnO而是SnA的状 态。这是因为，SnO2作为正方晶体类的结晶而稳定，但SnO容易转变为立方晶体类的结晶。 另外，在进行覆膜的玻璃管的温度在500°C以上的情况下，难以成为SnO的状态。此外，在本发明的荧光灯用玻璃管的一个方式中，其特征在于，管主体的壁厚 t[mm]及外径Φ [mm]满足t ( 0. 7、或、t/Φ ( 0. 42的关系。在该情况下，由于壁厚薄，所 以特别是管壳容易破损，本发明的构成变得有效。本发明的荧光灯具备使用上述记载的荧光灯用玻璃管制作的管壳。因此，难以破 损。本发明的照明装置具备上述记载的荧光灯。因此，难以破损。发明效果本发明的荧光灯用玻璃管即使在荧光灯的制造工序中玻璃管被加热处理，覆膜的提高 玻璃强度的性能也不会降低。因此，能够实现荧光灯的管壳的薄壁化。


图1是表示构成本实施方式的灯用玻璃管的管主体的玻璃的组成及特性的图。
图2是表示构成本实施方式的灯用玻璃管的管主体的玻璃的组成及特性的图。图3是表示针对覆膜的膜厚给玻璃管的玻璃强度及白浊化带来的影响的实验结 果的图。图4是表示本实施方式的灯的局部剖切平面图。图5是表示本实施方式的照明装置的概略结构的立体图。图6是说明荧光灯的制造方法的图，(a)是说明荧光体涂敷工序的图，(b)是说明 烧结工序的图，(c)是说明管壳密封工序的图，(d)是说明管壳弯曲工序的图。图7是用于说明覆膜的膜厚的测定方法的图。图8是用于说明碱洗提量的测定方法的图。图9是表示通过JIS规定的碱洗提(alkaline elution)试验法测定的碱洗提量 与通过本申请的碱洗提试验法测定的导电率的相关关系的图。
具体实施例方式下面，基于附图对本发明实施方式的荧光灯用玻璃管(以下简称为“玻璃管”)、荧 光灯及照明装置进行说明。[玻璃管、荧光灯及照明装置的构成] <玻璃管>本发明的玻璃管包括管主体、以及形成于该管主体的至少外周面的覆膜。管主体其壁厚t [mm]及外径Φ [m]优选满足t < 0. 7、或t/ Φ < 0. 42的关系。特 别优选为0. 4彡t彡0. 6、1彡Φ彡10。覆膜的膜厚优选为5 lOOnm，更优选为5 50nm。图3是表示针对覆膜的膜厚 对玻璃管的玻璃强度及白浊化带来的影响的实验结果的图。如图3所示，在覆膜的膜厚为 5nm以上的情况下(实施例14 20、23 25)关于玻璃强度为“〇”的评价，但在不足5nm 的情况下(实施例21、22)关于玻璃强度为“Δ”的评价。此外，在覆膜的膜厚为50nm以下的 情况下，在管壳密封工序等中对玻璃管进行加热时，加热部分不会产生白浊，但在超过50nm 的情况下会在加热部分产生白浊。另外，虽然一般考虑白浊是由于氧化锡的被覆粒子通过 加热而粒生长所以产生的，但这样的白浊会引起荧光灯的外观不良，进而会妨碍损伤等的 外观检查，故而不优选。由于当覆膜的膜厚成为500nm以上时，玻璃管的可见光的透射率降低，所以使用 该玻璃管制作的管壳的透射率也降低。在使用该管壳制作荧光灯的情况下，光的取出效率 降低，灯的全光通量降低。另外，覆膜不仅在管主体的外周面形成，也可以在内周面、端面形 成。此外，覆膜无需遍及外周面的全部区域形成，可以不在成为管壳时由灯头等覆盖的部分 形成。管主体优选由以下组成的玻璃形成。氧化硅(SiO2) :60 75wt%、氧化铝(Al2O3): 0. 5 5wt%、氧化硼(化03):0 5wt%、氧化锂(Li20):0. 5 7wt%、氧化钠(Νει20):3 17wt%、 氧化钾(K2O):1 12wt%、氧化镁(Mg0):l 4wt%、氧化钙(Ca0):l 7. 3wt%、氧化锶(SrO): 0 8wt%、氧化钡(BaO) 0 10wt%、氧化锌UnO) 0 10wt%、氧化锆UrO) 0 5wt%、酸 化铁(Fe2O3) 0. 01 0. 2wt%、氧化锑(SId2O3) 0 lwt%、氧化铺(CeO2) 0 lwt%。SiO2为形成玻璃的骨架的主成分，当过少时，玻璃的粘性下降，加工性过差。此外，当过多时，玻璃的粘性变硬而难以变形。SiA的含有率的优选范围为60 75wt%。Al2O3为使化学耐久性良好的成分，当过少时，其化学耐久性变差。此外，当过多时， 玻璃变得不均勻而纹路增加。Al2O3的含有率的优选范围为0. 5 5wt%。化03为任意成分，通过少量的添加，具有使膨胀系数降低并减少失透的效果。但是， 由于当过多时，作业点温度下降，作业温度范围过窄，所以加工会变得困难。B2O3的含有率 的优选范围为0 5wt%。Na2O具有通过添加而使粘性降低的效果、使膨胀系数增加的效果，当过少时，不能 得到其效果。此外，当过多时，化学耐久性变差。妝20的含有率的优选范围为3 17wt%。K2O虽然通过添加从而可得到与Na2O相同这样的效果，但膨胀系数的增加的影响 程度比Na2O大。此外，通过与Na2O共存，会发挥混合碱效果，还会发挥提高电阻率的效果。当 过少时，不能得到其效果，当过多时，膨胀系数过大。K2O的含有率的优选范围为1 12wt%。Li2O虽然通过添加从而可得到与Na2CKK2O相同这样的效果，但膨胀系数的增加比 Na2O小。此外，通过与Na20、K2O共存，会发挥进一步的混合碱效果，还会发挥进一步提高电 阻率的效果。当过少时，不能得到其效果，当过多时，担心玻璃会分相。Li2O含有率的优选 范围为0. 5 7wt%。MgO、CaO除具有抑制上述的碱成分的洗提的效果以外，还具有通过添加而提高化 学耐久性的效果。当过少时，不能得到其效果，当过多时，担心玻璃会失透。MgO的含有率的 优选范围为1 ，CaO的含有率的优选范围为1 7. 3wt%。SrO、BaO及ZnO是除了抑制上述的碱成分的洗提的效果以外，对玻璃的电阻率提 高也给予影响的物质，还给予了电绝缘性。当它们的含有率比10衬％多时，玻璃容易失透。 优选范围是，SrO为0 8wt%、BaO为0 10wt%、SiO为0 10wt%，只要在该范围内，就可 以得到作为荧光灯用的更优选的玻璃。ZrO为任意成分，具有通过添加而提高硬度的效果。当过多时，担心玻璃会结晶化。 ZrO的含有率的优选范围为0 5wt%。!^e2O3为作为各种原料的杂质而混入的物质，但通过精制原料可以调整其添加量， 通过添加，可以吸收紫外线。当过少时，不能得到其效果，当过多时，担心玻璃会着色。Fe2O3 的含有率的优选范围为0. 01 0. 2wt%。Sb2O3为任意成分，具有在玻璃熔融炉内使从原料产生的气体有效地进行净化 (clarify)的效果，但当过多时，担心玻璃会着色。Sb2O3的含有率的优选范围为0 lwt%。CeO2为任意成分，具有通过添加而吸收紫外线的效果，但当过多时，担心会引起 因紫外线照射而着色的所谓曝光过度(solarization)。( 的含有率的优选范围为0 lwt%。<荧光灯>图4是表示本发明一实施方式的环状型荧光灯的局部剖切平面图。如图4所示，本发 明一实施方式的环状型荧光灯(FCL30ECW/^8) 10具备环状的管壳20、密封于该管壳20的 两端部的芯柱30、31，、以及跨越其两端部而安装的灯头40。管壳20是对本发明的玻璃管进行加工而成的，在其内表面依次层叠有保护层(未 图示)及荧光体层(未图示)，在内部封入有用于供给水银蒸气的汞合金粒21、作为稀有气体 的一例的氩气。在各芯柱30、30’装配有由灯丝线圈和一对引线构成的电极31、31’。灯头40具备收容管壳20的端部的主体部41和设置于该主体部41的多个连接销42。<照明装置>图5是表示本发明一实施方式的照明装置的立体图。如图5所示，本实施方式的照明 装置100作为光源具备上述的荧光灯10。荧光灯1收容于装置主体101内，通过安装于该 装置主体101的点亮单元102进行点亮。[玻璃管及灯的制造方法] <玻璃管的制造方法>首先，将多种玻璃原料在上述组成的范围内进行混合而得到原料混合物。接着，将原料 混合物投入玻璃熔融炉，在1500 1600°C下使其熔融，进行玻璃化，得到玻璃状态的玻璃 溶液(glass melt)。其后，将玻璃溶液通过丹纳法(Darmer)等管拉伸法成形为管状，切断 加工为规定的尺寸，得到玻璃管。覆膜的形成是通过将加热有机金属而产生的蒸气在通风室(draft chamber)内对 管拉伸中的玻璃管进行喷射并蒸镀而进行的。例如，将有机金属以180°C进行加热，按每1 分钟进行IOg蒸气化，并将得到的蒸气在玻璃管内以流速5L/min喷射1秒钟，形成覆膜。 覆膜的膜厚通过调节蒸气化温度、有机金属的使用量、喷射速度、喷射时间等而可以进行控 制。另外，也可以通过将使有机金属溶解于水、有机溶剂的溶液利用喷射器进行喷射的方 法、在溶解的溶液中浸渍管主体并进行涂敷的方法来形成覆膜。作为用于覆膜的形成的有机金属，可以使用含有例如锡、钛、锆或硅作为金属成分 的有机金属。具体来说，可举出四氯化锡·四氯化钛·四氯化锆·四氯化硅、二甲基二氯 化锡、二甲基二氯化钛、二甲基二氯化锆、二甲基二氯化硅、乙酰丙酮锡、乙酰丙酮钛、乙酰 丙酮锆、乙酰丙酮硅等。<灯的制造方法>图6是说明荧光灯的制造方法的图，(a)是说明荧光体涂敷工序的图，(b)是说明烧结 工序的图，(c)是说明管壳密封工序的图，(d)是说明管壳弯曲工序的图。首先，在荧光体涂敷工序中，如图6 (a)所示，在内表面形成有保护膜的玻璃管21 内流入3波长的荧光体悬浊液50，将上述玻璃管21的内表面由上述荧光体悬浊液50润湿。 接着，在玻璃管21内吹入热风(25 30°C )，使荧光体悬浊液50干燥，然后如图6 (b)所 示，在环境控制于550 660°C左右的炉内烧制约1分钟，形成荧光体层。这样，在烧结工序 中，由于玻璃管被进行加热处理，所以容易洗提碱成分。接着，在管壳密封工序中，在将玻璃管21的两端部附近的荧光体层除去后，如图6 (c)所示，对上述两端部分别插入芯柱30、30’并进行密封。在其后的管壳弯曲工序中，将 直线形的玻璃管21如图6 (d)所示，在环境控制于700 900°C左右的炉内弯曲加工为环 状。这样，在管壳弯曲工序中，由于玻璃管被进行加热处理，所以碱成分容易洗提。其后，在排气工序中，经由未密封的排气管32，从管壳20内部排出杂质气体，在使 管壳20内成为接近真空的状态后，加入氩气。进而，在汞合金封入工序中，从排气管32将 汞合金粒21投入管壳内。[评价方法]荧光灯用玻璃管的评价用以下这样的方法来进行。<覆膜的膜厚>覆膜的膜厚使用美国玻璃研究公司(American Glass Research)制的热端涂敷计(HOT END COATING MEASUREMENT SYSTEM =HECM 一 S)进行测定。图7是用于说明覆膜的膜厚的测定方法的图。作为样品，准备切割为20cm的玻璃 管，如图7 (a)所示，在该玻璃管的两端部附近及中央部附近的三处分别如图7 (b)所示， 在周向上空出等间隔(以旋转角约90°的方式空出间隔)并以4点进行测定(合计12点)， 以这12点的测定值的平均来作为膜厚。另外，向各点的光的入射角度设为45°。在热端涂敷计中，膜厚由作为独特单位的ctu (coating thickness units 涂层 厚度单位)表示，Ictu按SI单位为0. 2 0. 3nm。在本申请中作为Ictu = 0. 25nm进行换 算。<玻璃强度>首先，在实验中，使用外径为4mm、内径为3mm并在外周面形成有覆膜的直线的玻璃管。 覆膜通过如下方式形成通过将二甲基二氯化锡的粉末在120°C下加热1分钟，将产生的蒸 气在通风室内喷射到管拉伸中的玻璃管，从而形成由氧化锡构成的膜厚IOOnm的覆膜。接着，将完成覆膜形成的玻璃管放入内径20mm的石英管中，使该石英管在500°C 的环境下以5分钟20rpm的转速进行旋转，通过使玻璃管和石英管相互摩擦，从而使玻璃管 的表面带伤。其后，使用万能试验机(Autograph) AG 一 IS (岛津公司制造)，对带伤后的玻璃管 的弯曲强度进行测定。弯曲强度的测定通过如下方式进行将玻璃管以左右跨度40mm进行 固定，并在该玻璃管的中央部以荷重速度lmm/min负载荷重，得到玻璃管被破坏时的值。而且，在由于带伤而弯曲强度下降30%以上的情况下，作为玻璃强度不充分而评 价为“ X ”，在仅下降不足30%的情况下，作为玻璃强度充分而评价为“Δ”(弯曲强度下降 15%以上且不足30%的情况)、或“〇”(弯曲强度下降0%以上且不足15%的情况)。另外，在 弯曲强度下降30%以上的情况下玻璃强度不充分的理由是因为当使用弯曲强度下降30% 以上这样的玻璃管制造荧光灯时，工序中的成品率会显著下降。< 白浊 >白浊的价通过目视进行，在没有目视到白浊的情况下评价为“〇”、在目视到白浊的情 况下评价为“ X ”。<软化点温度及作业点温度>为了测定玻璃的软化点温度及作业点温度，按照如下这样的顺序来制作样品。首先，将 混合玻璃原料而得到的原料混合物转移到钼坩埚，将该钼坩埚在1500°C的电炉内经过3小 时进行熔融以实现玻璃化。熔融后流入金属模具，并以变形充分消除的程度经过12小时逐 渐进行冷却(退火)。将成形的玻璃的块使用切削机等，成形加工为适合于下面说明的各测 定的样品形状，实施各个测定。软化点温度为玻璃的粘度成为107 65dPa · s的温度，如果成为该温度以上，则玻璃 会得到流动性。软化点温度作为荧光灯用优选在650°C 720°C的范围内，更优选在670 700°C的范围内。当软化点温度比650°C低时，在荧光体的烧付(printing)工序中，在为了 使荧光体悬浊液的粘合剂挥发而加热时，管壳由于该热而发生了变形。另一方面，当软化点 温度比720°C高时，在进行密封加工时必须使玻璃管成为高温，必须使熔融炉的燃烧能力提 尚ο
作业点温度为玻璃的粘度成为104dPa-S的温度。在该温度以下对玻璃进行加工。 作业点温度作为荧光灯用优选在960°C 1050°C的范围内，更有选在960 1000°C的范围 内。当作业温度比1000°C低时，由于作业温度范围变窄，所以加工性差。另一方面，当作业 点温度比1050°C高时，由于玻璃熔融的温度过高，所以加工性变差，此外，熔融工序的成本 也变高。<碱洗提量>作为测定碱洗提量的方法，通常可以举出基于JIS的化学分析用玻璃器具的试验方法 (日本工业标准JIS R 3502)。当简单地对该方法进行说明时，首先，使用研钵(mortar)等 将玻璃试料粉碎为粉末状(粒径250 420 μ m)而得到玻璃粉碎物，接着，将该玻璃粉碎物 用乙醇进行清洗，并从玻璃粉碎物除去玻璃微粉末，接着，将清洗后的玻璃粉碎物在沸水浴 中加热60分钟，并使碱成分从该玻璃粉碎物洗提而得到碱洗提液。其后，将该碱洗提液以 硫酸进行中和滴定，根据得到的滴定值来换算碱洗提量。基于这样的JIS的试验方法中，当根据乙醇的清洗不充分时，由于在玻璃粉碎物 中会残留玻璃微粉末，所以，因该玻璃微粉末的存在而蒸馏水中的玻璃的总表面积大幅增 大，存在不能测定正确的碱洗提量的问题。此外，需要将玻璃试料粉碎为粉末状、通过清洗 除去玻璃微粉末、中和滴定等复杂的作业。因此，希望更高精度且简便的碱洗提量的测定方 法。因此，发明人等重新确立了比基于JIS的试验方法更高精度且简便的碱洗提量的 测定方法。本发明的测定方法中，使块状的玻璃试料浸渍到蒸馏水中，使碱成分从玻璃试料 洗提到蒸馏水中，对得到的碱洗提液的导电率进行测定，并根据该测定值换算碱洗提量。图8是用于说明本发明的碱洗提量的测定方法的图。使用图8对本发明的测定方 法的具体顺序进行说明。首先，将玻璃试料切割为块状，在使温度保持75 85°C、湿度保持85 95%的恒 温恒湿槽内放置45 50小时而进行含湿处理。另外，为了提高测定精度，更优选为将含浸 处理中的温度、湿度及放置时间设定为上述各范围的中心附近的值即80°C、90%、48小时。接着，如图8所示，在水槽1内存留IOOml的70 80°C的蒸馏水2，在该蒸馏水2 中将结束含湿处理的玻璃试料3浸渍1小时。在本发明的测定方法中，由于在70 80°C 这样的较低温的蒸馏水2中洗提碱成分，所以与从沸腾的蒸馏水中强制洗提碱成分的基于 JIS的试验方法相比，可以测定顺应于更实际的玻璃的使用方式的碱洗提量。玻璃试料3以表面积的总和纳入4500 5500mm2的范围内的方式，优选为约 5000mm2的方式进行调整浸渍。例如，将切割为约15 X 15X2. 5mm的长方体形状的玻璃试料 3浸渍8个。其后，从蒸馏水2中取走玻璃试料3，得到碱洗提液。而且，将该碱洗提液稳定为 25°C，使用市售的手提型的传感器式液体浸渍形导电率测定机4 (商品名Twin Cond B — 173)对导电率进行测定。图9是表示通过基于JIS的试验方法进行测定的碱洗提量与通过本发明的试验方 法测定的导电率的相关关系的图表。上述碱洗提量和导电率处于如图9所示这样的相关关 系。一般认为对荧光灯的管壳，适合碱洗提量为270 μ g/g以下的玻璃，但从图9可知，对应 于270 μ g/g的碱洗提量的导电率为57μ S/cm。因此，可以说导电率为57 μ S/cm以下的玻10璃适合作为管壳用的玻璃。S卩，导电率是间接地表示玻璃的碱洗提量的数值，可以说为了是作为荧光灯用而 优选的玻璃，优选在25°C中为57μ S/cm以下。当导电率比57 μ /cm高时，由汞合金的生成 引起的各种问题变得显著。上述测定方法中，由于使用块状的玻璃试料，所以容易控制浸渍于蒸馏水中的玻 璃的表面积的总和。因此，可以以比根据JIS的试验方法更高的精度测定碱洗提量。此外， 由于本发明的测定方法是通过导电率测定碱洗提量，所以即使碱洗提量较多，测定精度也 不会降低。此外，上述测定方法中，由于使切割的块状的玻璃试料浸渍到蒸馏水中，所以不需 要将玻璃试料粉碎为粉末状、或对玻璃粉碎物进行清洗的作业。此外，碱洗提液的导电率的 测定可以通过仅将导电率测定机4的电极浸渍到该碱洗提液的简单的操作进行，不需要繁 杂的中和滴定作业。因此，比基于JIS的测定方法操作更简易。<失透性>在熔融并玻璃化时，通过目视确认玻璃是否产生结晶而失透，进行“〇”没有失透、“ X ” 有失透的评价。<正方晶体类的结晶的比率>首先，在实验中，使用外径为4mm、内径为3mm且在外周面形成有覆膜的直线的玻璃管。 覆膜按照如下方式形成将二甲基二氯化锡的粉末在120°C下加热1分钟，将产生的蒸气在 通风室内喷射到管拉伸中的玻璃管，形成膜厚IOOnm的覆膜。接着，将保持形成于玻璃管的状态的覆膜以X射线衍射装置进行观察，对构成该 覆膜的氧化物的结晶构造进行确认。[变形例]以上，基于实施方式对本发明的荧光灯及荧光灯用玻璃管具体地进行了说明，但是本 发明的荧光灯用玻璃管、荧光灯及照明装置不限定于上述的实施方式。本发明的荧光灯用玻璃管除制作管壳的用途以外，也适合于制作喇叭管(flare)、 排气管等有在加工时加热处理且薄壁化的要求的装置的用途。此外，构成管主体的玻璃可 以为软质玻璃也可以为硬质玻璃，但特别在玻璃强度低的软质玻璃的情况下，本发明的构 成特别有效。本发明的荧光灯不限定于上述的实施方式，可以广泛利用于直管型荧光灯、环状 型荧光灯、冷阴极荧光灯、二重环状型荧光灯、正方型荧光灯、二重正方型荧光灯、双荧光灯 等全部荧光灯。本发明的照明装置不限于上述实施方式。例如，可以广泛利用于室内用照明装置、 屋外用照明装置、桌上用照明、便携用照明、显示用光源、液晶画面的背光源及图像读取用 照明等照明装置。产业上的可利用性本发明的荧光灯用玻璃管可广泛利用于照明用途。附图标记说明10 灯、20 管壳、21 荧光灯用玻璃管、22 管主体、23 覆膜、100 照明装置。
权利要求
1.一种荧光灯用玻璃管，其特征在于，具备管主体，由含有60 75wt%的氧化硅和5 18wt%的碱土类金属氧化物的玻璃构成；以及覆膜，形成在所述管主体的至少外周面，由选自氧化锡、氧化钛、氧化锆及氧化硅的至 少一种氧化物构成。
2.根据权利要求1所述的荧光灯用玻璃管，其特征在于，所述碱土类金属氧化物为选 自氧化镁及氧化钙的至少一种氧化物。
3.根据权利要求1所述的荧光灯用玻璃管，其特征在于，所述碱土类金属氧化物为氧 化镁及氧化钙，所述氧化钙相对于所述氧化镁的摩尔比为0. 5 3。
4.根据权利要求1所述的荧光灯用玻璃管，其特征在于，构成所述管主体的玻璃含有 合计为8 20wt%的碱金属氧化物。
5.根据权利要求1所述的荧光灯用玻璃管，其特征在于，构成所述覆膜的氧化物的 50wt%以上具有正方晶体类的结晶构造。
6.根据权利要求1所述的荧光灯用玻璃管，其特征在于，所述管主体的壁厚t[mm]及外 径Φ [mm]满足t彡0. 7、或t/Φ彡0. 42的关系。
7.一种荧光灯，其特征在于，其具备使用权利要求1所述的荧光灯用玻璃管制作的管壳。
8.一种照明装置，其特征在于，其具备权利要求7所述的荧光灯。
全文摘要
灯用玻璃管具备管主体，由含有60～75wt%的氧化硅和5～18wt%的碱土类金属氧化物的玻璃构成；以及覆膜，形成在所述管主体的至少外周面，由选自氧化锡、氧化钛、氧化锆及氧化硅的至少一种氧化物构成。通过成为这样的灯用玻璃管，从而提供一种能够实现荧光灯的管壳的薄壁化的荧光灯用玻璃管。
文档编号H01J61/30GK102057459SQ20098012155
公开日2011年5月11日 申请日期2009年6月5日 优先权日2008年6月9日
发明者元家淳志, 北嘉之, 谷内昭 申请人:松下电器产业株式会社