JP2007317567A - Incandescent lamp, coating composition therefor, and coating method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、コーティングにより照射光の色温度を向上することができる電球バルブ用コーティング組成物、電球バルブ及び電球バルブのコーティング方法に関する。 The present invention relates to a bulb bulb coating composition capable of improving the color temperature of irradiated light by coating, a bulb bulb, and a bulb bulb coating method.
例えば、ヘッドライトやフォグランプや車内照明などの自動車に用いられる白熱電球は、視認性を向上させるために高い色温度の光で照明することが望まれており、従来、白熱電球の色温度を高める種々の手段が提案されている（例えば、特許文献１〜４参照）。
For example, incandescent bulbs used in automobiles such as headlights, fog lamps, and interior lighting are desired to be illuminated with light of a high color temperature in order to improve visibility, and conventionally, the color temperature of incandescent bulbs is increased. Various means have been proposed (see, for example,
特許文献１には、ガラスバルブの表面に金の微粉末を分散した高屈折率膜（ＴｉＯ２、ＣｅＯ２、ＺｒＯ２、Ｎｂ２Ｏ５）を形成した白熱電球が記載されている。
特許文献２には、車両用灯具のバルブの表面に色温度をコントロールするブルーのコーティング膜を形成した白熱電球が記載されている。 Patent Document 2 describes an incandescent bulb in which a blue coating film for controlling a color temperature is formed on the surface of a bulb of a vehicle lamp.
特許文献３には、ガラスバルブの表面に酸化コバルト膜などの色温度をコントロールする赤色光吸収膜を形成し、その上層にＴｉＯ２やＺｒＯ２などを含む保護膜を形成した白熱電球が記載されている。 Patent Document 3 describes an incandescent bulb in which a red light absorbing film for controlling a color temperature such as a cobalt oxide film is formed on the surface of a glass bulb, and a protective film containing TiO 2 , ZrO 2 or the like is formed on the upper layer. ing.
特許文献４には、コバルト・アルミニウム複合酸化物微粒子と有機シリケートまたはその加水分解生成物を混合したコーティング材をガラスバルブの表面に塗布した後、該ガラスバルブを焼成することにより、コバルトとアルミニウムの複合酸化物（アルミン酸コバルト：ＣｏＡｌ２Ｏ４）からなる顔料とＳｉ−Ｏ間の共有結合体を含む淡青色のカラーフィルター膜をガラスバルブの表面に形成した白熱電球が記載されている。 In Patent Document 4, a coating material in which cobalt-aluminum composite oxide fine particles and an organic silicate or a hydrolysis product thereof are mixed is applied to the surface of a glass bulb, and then the glass bulb is fired to obtain cobalt and aluminum. An incandescent light bulb is described in which a light blue color filter film containing a covalent bond between a pigment made of a complex oxide (cobalt aluminate: CoAl 2 O 4 ) and Si—O is formed on the surface of a glass bulb.
ところで、自動車の車内照明に用いられる白熱電球は、自動車のヘッドライトなどに比べ供給電力が少なく耐熱性を要しないことから、安価で量産性に富む鉛ガラスやソーダライムガラスなどの軟質ガラスから形成されている。照明に用いられる白熱電球では、色温度が２８００Ｋ〜４０００Ｋ程度の人間の目に優しい白色が得られるものが好まれるが、軟質ガラスから形成された供給電力の小さい白熱電球では、通常、色温度が２０００Ｋ〜２５００Ｋ程度の赤みを帯びた白色光しか得られない。そのため、軟質ガラスから形成された供給電力の小さい白熱電球の色温度を高める要請があるが、このような軟質ガラスから形成された白熱電球に対し、上記した各種手段によって白熱電球の色温度を高めようとする場合、次の問題がある。 By the way, incandescent bulbs used for interior lighting of automobiles are made of soft glass such as lead glass and soda lime glass, which are inexpensive and mass-productive, because they require less power and heat resistance than automobile headlights. Has been. An incandescent light bulb used for illumination is preferred to have a color temperature of about 2800K to 4000K that is easy for the human eye. However, an incandescent light bulb made of soft glass and having a small supply power usually has a color temperature of about 2800K to 4000K. Only white light with a redness of about 2000K to 2500K can be obtained. For this reason, there is a demand for increasing the color temperature of incandescent bulbs made of soft glass with a small supply power. However, incandescent bulbs made of such soft glass are raised by the various means described above. When trying to do so, there are the following problems.
すなわち、特許文献１に記載の手段では、金粉末を含有する膜を形成するには高温で焼成する必要があり、そのため、ガラスバルブに耐熱温度が低い軟質ガラスを使用した場合、焼成時に、ガラスバルブが変形や破損し易く、またガラスバルブに付着している微量の水分が不純ガスとしてガラスバルブ内部に滞留して白熱電球の特性が劣化するなどの不具合が発生する。更に、金粉末を含有するため非常にコストが高くなる問題がある。
That is, in the means described in
特許文献２に記載の手段では、コーティング膜の耐熱性・耐久性が不十分であるため、コーティング膜が色変化や剥離などして経時劣化しやすいという問題があり、コーティング膜の耐熱性・耐久性が向上するものの充分なものではなかった。 The means described in Patent Document 2 has a problem that the heat resistance and durability of the coating film is insufficient, so that there is a problem that the coating film is likely to deteriorate with time due to color change or peeling. Although the property was improved, it was not sufficient.
特許文献３に記載の手段では、赤色光吸収膜用のコーティング材と保護膜用のコーティング材の２種類のコーティング材が必要であるため、塗布工程が煩雑となって製造コストがかかる問題がある。また、一度の成膜工程では充分な厚さの保護膜を形成できない場合、成膜工程を複数回繰り返して保護膜を多層化することがあるが、かかる場合、ガラスバルブとの膨張係数の相違によって保護膜に亀裂が生じ剥離しやすいという問題がある。 The means described in Patent Document 3 requires a coating material for a red light absorbing film and a coating material for a protective film, and thus there is a problem that the coating process becomes complicated and the manufacturing cost is high. . In addition, if a protective film with sufficient thickness cannot be formed by a single film formation process, the film formation process may be repeated multiple times to form a multilayer protective film. In such a case, the difference in expansion coefficient from the glass bulb may occur. Therefore, there is a problem that the protective film is cracked and easily peeled off.
特許文献４に記載の手段では、ランプバルブ表面に形成された着色膜にコーティング材に含まれている有機物が残留すると、点灯時に輝度不良を起こすことがあり、焼成行程において有機物が完全に熱分解して着色膜に残留しないようにする必要があるが、例えば５００℃、５分程度の低温短時間である焼成条件では、有機物を完全に熱分解することができず、着色膜に有機物が残留する問題である。もっとも、有機シリケートがテトラアルコキシシランなどの珪素に炭素が直接結合した基を含有しない場合、比較的有機物の熱分解性が良好であり着色膜に残留しにくいものの、このような有機シリケートとコバルト・アルミニウム複合酸化物等のアルカリ性を呈する顔料を混合したコーティング材は、ゲル化しやすく寿命が短かくなってしまう問題がある。また、ゲル化したコーティング材中のシリカは、再溶解することなく粉末状態でコーティング材中に存在することになり、この粉末状のシリカゲルが、ランプに付着することで、コーティング不良が発生するおそれがある。
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、破損や特性劣化することなくガラスバルブ表面に着色膜を形成することができ、しかも、形成された着色膜が、点灯時に発生する熱などにより色変化せず、また剥離しにくい白熱電球を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and can form a colored film on the surface of the glass bulb without breakage or deterioration of the characteristics. Moreover, the formed colored film has heat generated during lighting, etc. The purpose of the present invention is to provide an incandescent bulb that does not change color and is difficult to peel off.
本発明の白熱電球用コーティング組成物は、（Ａ）青色無機顔料と、（Ｂ）Ｚｒ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｎｂ、Ａｌ、Ｓｎから選択された１種又は２種以上の金属を含む有機金属化合物と、（Ｃ）前記有機金属化合物を溶解可能な溶媒と、を含有してなる白熱電球用コーティング組成物である。 The incandescent bulb coating composition of the present invention comprises: (A) a blue inorganic pigment; and (B) an organometallic compound containing one or more metals selected from Zr, Ti, Ta, Nb, Al, and Sn. And (C) a solvent capable of dissolving the organometallic compound, and a coating composition for an incandescent lamp.
上記白熱電球用コーティング組成物において、前記有機金属化合物が、一般式Ｍ１（ＯＲ１）ｘで表される金属アルコキシド、前記金属アルコキシドの加水分解物及び一般式Ｍ２（ＯＣＯＲ２）ｙで表される金属カルボン酸塩（但し、Ｍ１、Ｍ２はそれぞれ金属を表し 、Ｒ１ 、Ｒ２はそれぞれアルキル基を表す）からなる群から選択される１種又は２種以上であってもよく、また、金属アルコキシド又は金属カルボン酸塩を表す一般式におけるＲ１、Ｒ２がそれぞれ炭素数１〜１０のアルキル基であってもよい。 In the incandescent lamp coating composition, the organometallic compound is represented by a metal alkoxide represented by a general formula M 1 (OR 1 ) x, a hydrolyzate of the metal alkoxide, and a general formula M 2 (OCOR 2 ) y. May be one or more selected from the group consisting of metal carboxylates (wherein M 1 and M 2 each represent a metal, and R 1 and R 2 each represent an alkyl group) In addition, R 1 and R 2 in the general formula representing a metal alkoxide or metal carboxylate may each be an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.
また、上記白熱電球用コーティング組成物は、前記青色無機顔料を前記溶媒に分散させた分散液と、前記金属アルコキシド又は金属カルボン酸塩を溶媒に溶解させ、アルカノールアミン又はβ−ジケトンの存在下で加水分解して得られた溶液とを混合して得られる組成物であってもよい。 The incandescent lamp coating composition comprises a dispersion obtained by dispersing the blue inorganic pigment in the solvent, and the metal alkoxide or metal carboxylate dissolved in the solvent, in the presence of alkanolamine or β-diketone. A composition obtained by mixing a solution obtained by hydrolysis may be used.
さらにまた、上記白熱電球用コーティング組成物において、前記青色無機顔料がコバルト・アルミニウム複合酸化物、バリウム・マンガン複合酸化物、コバルト・スズ複合酸化物からなる群から選択された１種又は２種以上であってもよい。 Furthermore, in the above incandescent lamp coating composition, the blue inorganic pigment is one or more selected from the group consisting of a cobalt-aluminum composite oxide, a barium-manganese composite oxide, and a cobalt-tin composite oxide. It may be.
また、本発明の白熱電球の製造方法は、請求項１〜４のいずれか１項に記載のコーティング組成物を軟質ガラスからなるガラスバルブに塗布し、次いで焼成して、前記ガラスバルブの表面に着色膜を形成することを特徴とする。 Moreover, the manufacturing method of the incandescent lamp of this invention apply | coats the coating composition of any one of Claims 1-4 to the glass bulb | ball which consists of soft glass, then baked, and it is on the surface of the said glass bulb | bulb. A colored film is formed.
更にまた、本発明の白熱電球は、請求項５の製造方法により得られる白熱電球である。上記白熱電球において、ガラスバルブが軟質ガラスであってもよく、前記着色膜の膜厚は０．１〜５．０μｍであることが好ましく、前記着色膜に含有する青色無機顔料の着色膜の乾燥重量に対する重量比率は３０〜９０重量％であることが好ましく、ガラスバルブ内部にＡｒ、Ｋｒ、Ｘｅから選択された１種又は２種のガスが封入されていることが好ましく、ガラスバルブの厚さは０．８ｍｍ以上であることが好ましい。 Furthermore, the incandescent lamp of the present invention is an incandescent lamp obtained by the manufacturing method of claim 5. In the incandescent bulb, the glass bulb may be soft glass, the thickness of the colored film is preferably 0.1 to 5.0 μm, and the colored film of the blue inorganic pigment contained in the colored film is dried. The weight ratio with respect to the weight is preferably 30 to 90% by weight, and it is preferable that one or two kinds of gases selected from Ar, Kr, and Xe are sealed inside the glass bulb, and the thickness of the glass bulb Is preferably 0.8 mm or more.
本発明によれば、白熱電球の破損や特性劣化することなくガラスバルブ表面に色変化や剥離しにくい着色膜を形成することができる。 According to the present invention, it is possible to form a colored film that is difficult to change in color or peel off on the surface of the glass bulb without damaging the incandescent bulb or degrading characteristics.
以下、本発明の１実施形態について図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図１は、本発明の１実施形態を示す白熱電球の一部切欠正面図であり、図２は白熱電球のコーティング方法を示す図である。 FIG. 1 is a partially cutaway front view of an incandescent bulb showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing a coating method for the incandescent bulb.
白熱電球１０は、例えば、定格消費電力が５〜２０Ｗ程度の自動車の室内灯に使用される白熱電球であって、ソーダライムガラス、鉛ガラス、鉛フリーガラスなどの軟化点が６００℃〜７５０℃程度の軟質ガラスからなるガラスバルブ１２と両端にリード線１４が接続されたフィラメント１６と、ガラスバルブ１２の表面に被着された着色膜２０を備える。
The
ガラスバルブ１２は、その両開口端を封止することによってアルゴン（Ａｒ）、クリプトン（Ｋｒ）、キセノン（Ｘｅ）などの希ガスを主体とする不活性ガスが封入され、バルブ主体部１２ａとバルブ封止部１２ｂ、１２ｂが形成されている。バルブ主体部１２ａの内部には、ガラスバルブ１２の管軸方向に沿ってコイル状のフィラメント１６が配置され、フィラメント１６に接続されたリード線１４がバルブ封止部１２ｂ、１２ｂを貫通してガラスバルブ１２の外部に引き出されている。なお、ガラスバルブ１２を構成する軟質ガラスの肉厚は０．８ｍｍ以上であることが好ましく、これにより後述する着色層２０を形成する焼成工程時にガラスバルブ１２が変形・破損しにくくなる。
The
着色膜２０は、フィラメント１６から放射される光のうち赤色光を吸収することで色温度を高める青色の着色膜であって、青色無機顔料の微粉末を分散した金属酸化物からなり、その厚みは、例えば、０．１〜５．０μｍである。
The
着色膜２０の厚みは、厚くなるにつれて白熱電球１０の輝度が低下し、薄くなるにつれて赤色光の吸収率が低下することから、得られる光の色温度と輝度のバランスを考慮して０．１〜５．０μｍであることが好ましい。
As the thickness of the
また、着色膜２０は、青色無機顔料の含有量が固形分で９０重量％を越えるとガラスバルブ１２と着色膜２０の密着性が低下して着色膜２０が剥離しやすくなり、３０重量％未満であると赤色光の吸収率が低下して充分に色温度を高めることができない場合があることから、３０〜９０重量％含有することが好ましい。
In addition, when the content of the blue inorganic pigment exceeds 90% by weight in the
上記の金属酸化物としては、波長３８０ｎｍ〜８００ｎｍの可視光を透過する金属酸化物であればよく、例えば、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化タンタル（Ｔａ2Ｏ５）、酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化スズ（ＳｎＯ２）が挙げられ、ガラスバルブ１２との密着性に優れていることがら酸化ジルコニウム、酸化チタンが好ましい。
Examples of the metal oxide may be a metal oxide which transmits visible light having a wavelength of 380 nm to 800 nm, for example, zirconium oxide (ZrO 2), titanium oxide (TiO 2), tantalum oxide (Ta 2 O 5) , Niobium oxide (Nb 2 O 5 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), and tin oxide (SnO 2 ). Zirconium oxide and titanium oxide are preferable because they have excellent adhesion to the
次に、着色膜２０の製造方法、すなわち、白熱電球のコーティング方法を図面に基づき説明する。
Next, a method for manufacturing the
着色膜２０は、ディップ法によりガラスバルブ１２表面に白熱電球用コーティング組成物（以下、コーティング材という）５０を塗布した白熱電球１０を焼成することにより形成される。
The
具体的には、コーティング材５０が収容されたディッピング槽６０に対して着色膜２０を形成する前の白熱電球１０を、所定の一定速度で相対的に降下させ、コーティング材５０中に少なくともバルブ主体部１２ａを、例えば、２．０秒間浸漬した後、ディッピング槽６０に対して、所定の一定速度で相対的に引き上げることで、バルブ主体部１２ａにコーティング材５０を塗布する。
Specifically, the
なお、白熱電球１０の引き上げる時の速度を速くすると着色膜表面の平坦性を損ない、遅くすると一度の塗布工程で塗布することができる着色膜が薄くなることから、引き上げる時の速度は２．０〜１０．０ｍｍ／秒に設定される。
In addition, if the speed at which the
次いで、５００℃に保持した電気炉の中で５分間にわたってガラスバルブ１２に付着したコーティング材５０を焼成することで、青色無機顔料の微粉末を分散した金属酸化物からなる着色膜２０が形成される。
Next, by firing the
着色膜２０は、上記したコーティング材５０の塗布工程と焼成工程を複数回ずつ繰り返して膜厚を調整してもよく、これにより、赤色光の吸収率を調整して所望の色温度に設定することが可能となる。このような多層化により着色膜２０を形成する場合など着色膜２０の膜厚を厚くしても、焼成工程の際に生じるひずみ応力を青色無機顔料が緩和するため、割れなどの不具合が発生しにくく、よって、膜厚の厚い着色膜２０を容易に形成することができる。
The
本発明においてガラスバルブに塗布されるコーティング材５０としては、青色無機顔料と、Ｚｒ（ジルコニウム）、Ｔｉ（チタン）、Ｔａ（タンタル）、Ｎｂ（ニオブ）、Ａｌ（アルミニウム）、Ｓｎ（スズ）から選択された１種又は２種以上の金属を含む有機金属化合物と、溶媒とを含有してなる組成物が使用される。
As the
上記青色無機顔料としては、コバルト・アルミニウム複合酸化物（ＣｏＡｌ２Ｏ４）、バリウム・マンガン複合酸化物（ＢａＭｎＯ４）、コバルト・スズ複合酸化物（ＣｏＯ・ｎSnＯ2）などの耐熱性を有する無機顔料が挙げられる。これらの青色無機顔料は、単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。また、青色無機顔料は比表面積が３０〜１２０ｍ２／ｇであることが好ましい。 Examples of the blue inorganic pigment include inorganic materials having heat resistance such as cobalt-aluminum composite oxide (CoAl 2 O 4 ), barium-manganese composite oxide (BaMnO 4 ), and cobalt-tin composite oxide (CoO.nSnO 2 ). Pigments. These blue inorganic pigments may be used alone or in combination of two or more. The blue inorganic pigment preferably has a specific surface area of 30 to 120 m 2 / g.
上記有機金属化合物としては、一般式Ｍ１（ＯＲ１）ｘで表される金属アルコキシド、前記金属アルコキシドの加水分解物及び一般式Ｍ２（ＯＣＯＲ２）ｙで表される金属カルボン酸塩（但し、Ｍ１、Ｍ２はそれぞれＺｒ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｎｂ、Ａｌ、Ｓｎから選択された金属を表し 、Ｒ１ 、Ｒ２はそれぞれアルキル基を表す）からなる群から選択される１種又は２種以上が挙げられ、Ｒ１、Ｒ２は、それぞれ炭素数１〜１０のアルキル基が好ましい。 Examples of the organometallic compound include a metal alkoxide represented by the general formula M 1 (OR 1 ) x, a hydrolyzate of the metal alkoxide, and a metal carboxylate represented by the general formula M 2 (OCOR 2 ) y (however, , M 1 and M 2 each represent a metal selected from Zr, Ti, Ta, Nb, Al and Sn, and R 1 and R 2 each represent an alkyl group), or one or two selected from the group consisting of Species or more are mentioned, and R 1 and R 2 are each preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.
より具体的に本発明の有機金属化合物は、有機ジルコニウム化合物として、ジルコニウムのエトキシド、プロポキシド、ブトキシド等のアルコキシド類、アセチルアセトナート等のキレート類、有機酸エステル類、グリコレート、アルコキシドが重縮合したオリゴマー等が挙げられる。 More specifically, the organometallic compound of the present invention is a polycondensation of zirconium ethoxide, propoxide, butoxide and other alkoxides, acetylacetonate and other chelates, organic acid esters, glycolates and alkoxides as organozirconium compounds. And the like.
有機チタン化合物としては、チタンのエトキシド、プロポキシド、ブトキシド等のアルコキシド類、アセチルアセトナート、アミナート等のキレート類、ステアレート等の有機酸エステル類、その他グリコレートやアルコキシドが重縮合化したオリゴマー等が挙げられる。 Examples of organic titanium compounds include titanium alkoxides such as ethoxide, propoxide and butoxide, chelates such as acetylacetonate and aminate, organic acid esters such as stearate, and other oligomers in which glycolate or alkoxide is polycondensed. Is mentioned.
有機タンタル化合物としては、タンタルのエトキシド、プロポキシド、ブトキシド等のアルコキシド類、アセチルアセトナート、アミナート等のキレート類、ステアレート、オクチレート、ナフテネート等の有機酸エステル類、その他グリコレートやアルコキシドが重縮合化したオリゴマーが挙げられる。 Organic tantalum compounds include polycondensation of tantalum ethoxide, propoxide, butoxide and other alkoxides, acetylacetonate, aminate and other chelates, stearates, octylates, naphthenates and other organic acid esters, and other glycolates and alkoxides. Oligomers that have been converted into the same form.
有機ニオブ化合物としては、ニオブのエトキシド、プロポキシド、ブトキシド等のアルコキシド類、アセチルアセトナート、アミナート等のキレート類、ステアレート、オクチレート、ナフテネート等の有機酸エステル類、その他グリコレートやアルコキシドが重縮合化したオリゴマーが挙げられる。 Organic niobium compounds include polycondensation of alkoxides such as ethoxide, propoxide and butoxide of niobium, chelates such as acetylacetonate and aminate, organic acid esters such as stearate, octylate and naphthenate, and other glycolates and alkoxides. Oligomers that have been converted into the same form.
有機アルミニウム化合物としては、アルミニウムのエトキシド、プロポキシド、ブトキシド等のアルコキシド類、アセチルアセトナート、アミナート等のキレート類、ステアレート、オクチレート、ナフテネート等の有機酸エステル類、その他グリコレートやアルコキシドが重縮合化したオリゴマーが挙げられる。 As organoaluminum compounds, alkoxides such as aluminum ethoxide, propoxide and butoxide, chelates such as acetylacetonate and aminate, organic acid esters such as stearate, octylate and naphthenate, and other glycolates and alkoxides are polycondensed. Oligomers that have been converted into the same form.
有機スズ化合物としては、スズのエトキシド、プロポキシド、ブトキシド等のアルコキシド類、アセチルアセトナート等のキレート類、ステアレート、オクチレート、ナフテネート等の有機酸エステル類があげられる。 Examples of the organic tin compound include tin ethoxides such as ethoxide, propoxide and butoxide, chelates such as acetylacetonate, and organic acid esters such as stearate, octylate and naphthenate.
上記溶媒としては、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、水など挙げられるが、これに限定されない。これらの溶媒は、単独で用いてもよく、また２以上を組み合わせて用いてもよい。 Examples of the solvent include, but are not limited to, methanol, ethanol, propanol, isopropyl alcohol, butanol, and water. These solvents may be used alone or in combination of two or more.
なお、金属アルコキシド又は金属カルボン酸塩の加水分解は、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、モノエタノールアミンなどのアルカノールアミン、又は、アセチルアセトンなどのβ−ジケトンの存在下で行うことが好ましく、これらのアルカノールアミンやβ−ジケトンにより適度な加水分解反応が起こり安定して反応させることができ、特に、コーティング材の状態で青色無機顔料が均一に分散しやすいことからトリエタノールアミンが好適に使用される。 The hydrolysis of the metal alkoxide or metal carboxylate is preferably performed in the presence of an alkanolamine such as triethanolamine, diethanolamine or monoethanolamine, or a β-diketone such as acetylacetone. An appropriate hydrolysis reaction is caused by β-diketone and the reaction can be performed stably. In particular, triethanolamine is preferably used because the blue inorganic pigment is easily dispersed uniformly in the state of the coating material.
また、コーティング材５０は、ガラスバルブ１２に塗布された後、急速に乾燥すると塗布膜に亀裂が生じやすくなることから、塗布後の乾燥速度を遅延させるためにプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート等を含んでもよい。
In addition, since the
以上のように本発明によれば、従来のような保護膜を形成することなく、白熱電球の破損や特性劣化することなくガラスバルブ表面に色変化や剥離しにくい着色膜を形成することができる。また、例えば数千時間程度の長寿命の白熱電球に着色膜を形成しても、使用中に着色膜が退色・劣化することがなく、また、点灯時に発生する熱が白熱電球内部にこもることがないため白熱電球の寿命を短くすることもない。 As described above, according to the present invention, it is possible to form a colored film that is unlikely to change or peel off on the surface of the glass bulb without forming a protective film as in the past and without damaging the incandescent bulb or degrading characteristics. . Also, for example, even if a colored film is formed on an incandescent bulb with a long life of several thousand hours, the colored film will not fade or deteriorate during use, and the heat generated during lighting will remain inside the incandescent bulb. This will not shorten the life of incandescent bulbs.
しかも、白熱電球にコーティング材を塗布する際、コーティング材液面が上下移動することで、ディッピング槽の内壁面には、コーティング材が乾燥してゲル化した金属酸化物が付着するが、本発明のコーティング材では、このゲル化した金属酸化物がコーティング材へ再溶解することができるため、コーティング材を長期にわたり使用することができる。そのため、コスト安価に着色膜を形成した白熱電球が得ることができる。 Moreover, when the coating material is applied to the incandescent bulb, the coating material liquid level moves up and down, so that the metal oxide that is dried and gelled by the coating material adheres to the inner wall surface of the dipping tank. In this coating material, since the gelled metal oxide can be redissolved in the coating material, the coating material can be used for a long time. Therefore, an incandescent lamp having a colored film formed at a low cost can be obtained.
なお、本実施形態では、軟化点が６００℃〜７５０℃の軟質ガラスからなるガラスバブルを備えた白熱電球について説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば、軟化点が７５０℃〜１０００℃程度のホウ珪酸ガラス等の硬質ガラスからなるガラスバルブを備えた白熱電球にも適用することができ、軟化点６００℃〜７５０℃の軟質ガラスの場合では焼成温度を例えば５００℃に設定し、軟化点７５０℃〜１０００℃の硬質ガラスの場合では焼成温度を例えば６００℃に設定するなど、ガラスバルブを構成するガラス材の軟化点に応じて焼成温度を変更しても良い。 In addition, in this embodiment, although the incandescent lamp provided with the glass bubble which consists of a soft glass whose softening point is 600 to 750 degreeC was demonstrated, this invention is not limited to this, For example, a softening point is 750 to 1000 degreeC. It can also be applied to incandescent bulbs equipped with glass bulbs made of hard glass such as borosilicate glass at about ℃, and in the case of soft glass with a softening point of 600 ℃ to 750 ℃, the firing temperature is set to, for example, 500 ℃, In the case of hard glass having a softening point of 750 ° C. to 1000 ° C., the firing temperature may be changed according to the softening point of the glass material constituting the glass bulb, for example, by setting the firing temperature to 600 ° C.
また、本発明は、本実施形態のような定格消費電力が５〜２０Ｗ程度の白熱電球以外にも、定格消費電力が２０〜８０Ｗ程度の室内照明灯に使用される白熱電球にも適用することができる。 Moreover, this invention is applied also to the incandescent lamp used for the indoor illumination light whose rated power consumption is about 20-80W besides the incandescent lamp whose rated power consumption is about 5-20W like this embodiment. Can do.
さらにまた、本発明は、本実施形態のようなT10×44形の白熱電球以外にも、例えば、図３〜５に示すようなT9G4F形、T15GY6.35形、T16GY6.35形（株式会社パール電球製作所製）の白熱電球３０、３２、３４や、図５、６に示すような、セラミックスベース付口金３５、３７を備えた白熱電球３４、３６や、図７に示すような口金４１を備えた白熱電球４０など、ガラスチューブの形状、口金の有無、口金の形状に関係なく各種形状の白熱電球に適用することができる。
Furthermore, the present invention is not limited to the T10 × 44 type incandescent bulb as in the present embodiment. For example, T9G4F type, T15GY6.35 type, T16GY6.35 type (Pearl Corporation) as shown in FIGS.
以下に、本発明の実施例を示すが、本発明は以下の実施例によって限定されるものではない。 Examples of the present invention are shown below, but the present invention is not limited to the following examples.
１．コーティング材の合成
まず、比表面積が７０ｍ２／ｇのアルミニウム・コバルト複合酸化物３０ｇ、ジノルマルブトキシジルコニウムジトリエタノールアミネート１０ｇ、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート１０ｇ、イソプロピルアルコール５０ｇからなる青色顔料分散液（以下、Ａ液という）をビーズミルなどを使用して作成する。
1. Synthesis of Coating Material First, a blue pigment dispersion (hereinafter, referred to as 30 g of aluminum / cobalt composite oxide having a specific surface area of 70 m 2 / g, 10 g of dinormal butoxyzirconium ditriethanolamate, 10 g of diethylene glycol monobutyl ether acetate, and 50 g of isopropyl alcohol) (A liquid) is prepared using a bead mill or the like.
テトラ−ｎ−ブトキシジルコニウム０．０３ｍｏｌを溶解したエタノール４０ｇにトリエタノールアミン０．０３ｍｏｌを加え、１時間攪拌する。次いでエタノール１０ｇと蒸留水４ｇを加え攪拌した後、滴下ロートを使用して１時間かけて滴下し加水分解を行う。これにより得られた液体をＢ液という。 Add 0.03 mol of triethanolamine to 40 g of ethanol in which 0.03 mol of tetra-n-butoxyzirconium is dissolved, and stir for 1 hour. Next, 10 g of ethanol and 4 g of distilled water are added and stirred, and then hydrolyzed by adding dropwise over 1 hour using a dropping funnel. The liquid thus obtained is referred to as B liquid.
そして、上記Ｂ液全量に対して、上記Ａ液３０ｇを加え、５時間攪拌した後、この混合液が１００ｇになるようにエタノールを加える。その後、１μｍのフィルターにて濾過することで、コーティング材が得られる。 And 30 g of said A liquid is added with respect to the whole quantity of said B liquid, and after stirring for 5 hours, ethanol is added so that this liquid mixture may be 100 g. Then, a coating material is obtained by filtering with a 1 micrometer filter.
２．着色層の形成
上記により得られたコーティング材が収容されたディッピング槽に着色膜を形成する前の白熱電球を２．０秒間浸漬し、ディッピング槽に対し速度７．５ｍｍ／秒で引き上げ、ガラスバルブ表面にコーティング材を塗布し、その後、焼成を行いガラスバルブ表面に着色膜を形成した。使用した白熱電球は、定格電圧・消費電力が２４Ｖ・８Ｗの白熱電球（株式会社パール電球製作所製：T10×44 CC-8）である。また、コーティング材の塗布工程及び焼成工程をそれぞれ３回ずつ行い、３層からなる膜厚が約０．９μｍの着色膜を形成した。
2. Formation of colored layer An incandescent bulb before forming a colored film was immersed in a dipping tank containing the coating material obtained as described above for 2.0 seconds, and pulled up at a speed of 7.5 mm / second into the dipping tank. A coating material was applied to the surface and then baked to form a colored film on the surface of the glass bulb. The incandescent lamp used is an incandescent lamp (T10 × 44 CC-8, manufactured by Pearl Inc.) having a rated voltage and power consumption of 24V / 8W. In addition, the coating material application step and the firing step were each performed three times to form a colored film having a thickness of about 0.9 μm consisting of three layers.
３．評価
上記で得られた着色層が形成された白熱電球について、印加電圧２４Ｖ・消費電力８Ｗで４０００時間点灯させた後、目視により白熱電球１０の外観検査を行ったところ、着色膜に亀裂・剥離は見られなかった。また、印可電圧２８．８（２４×１２０％）Ｖ・消費電力８Ｗで点灯させたところ、点灯初期時の色温度が３１０５Ｋに対し、５６１時間（印加電圧２４Ｖ・消費電力８Ｗ点灯時の５０００時間相当）経過後の色温度は２９５４Ｋであり、初期時の色温度に対する色温度維持率は９５％以上であり、充分な耐久性が示された。
3. Evaluation After the incandescent bulb formed with the colored layer obtained above was lit for 4000 hours at an applied voltage of 24 V and a power consumption of 8 W, the appearance of the
１０…白熱電球
１２…ガラスバルブ
１２ａ…バルブ主体部
１２ｂ…バルブ封止部
１４…リード線
１６…フィラメント
２０…着色膜
DESCRIPTION OF
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|---|---|---|---|---|
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2006
- 2006-05-26 JP JP2006147334A patent/JP2007317567A/en active Pending
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