JPH02253554A - 紫外線遮蔽ランプ及びその製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、紫外線放射の少ない紫外線遮蔽ランプ及びそ
の製法に関する。特に、ランプの発光源とバルブの間に
、酸化亜鉛粉末による紫外線吸収膜を設けることにより
、紫外線の放射を少なくした紫外線遮蔽ランプ及びその
製法に関する。

［従来の技術及び発明が解決しようとする問題点］高い
輝度、高い効率、長い寿命を有する照明として、店鰯照
明、集魚灯等に、水銀ランプ、メタルハライドランプ、
ナトリウムランプ、キセノンランプ、ハロゲンランプ等
の放電ランプが用いられている。このような放電ランプ
からは、可視光の他に強い紫外線が放射きれている。ま
た、最近は、ランプの高輝度化に伴い、ハロゲンランプ
等の紫外線放射も無視できなくなっている。

紫外線は、店舗照明においては、商品の変色、変質を引
き起こし、集魚灯においては、漁師の紫外線による日焼
け、皮膚ガンの発生、視覚障害を起こすため、照明灯か
らの放射を低減することが望まれている。従って、従来
より、照明灯からの紫外線の放射を低減するために、以
下のような提案がなされている。即ち、（υ金属蒸気放
電灯の外側又は内側に酸化チタンを形成することにより
紫外線放射を低減したランプ、■キセノンランプにおい
て、バルブを酸化チタン又は酸化セリウムのいずれか一
方又は両者を、１０〜３００ｐｐｍ含有する透明石英ガ
ラスで作成することにより、紫外線放射を低減したラン
プ、がある。

蒸気のランプの外管の外側又は内側に紫外線吸収剤とし
て、酸化チタンをコートすることによるものであるが、
酸化チタンを用いた場合、次のような問題点がある。

（Ｄ酸化チタンは、屈折率が高く、透明感に欠け、ラン
プの輝度が低下する。

■酸化チタン粉末を用いる場合、粒子径が太きく、可視
光の吸収がおこり、ランプの輝度が低下し、演色性が損
なわれる。

（３）有機チタン化合物を用いる場合、膜厚を厚くする
ことができず、充分な紫外線の吸収が得られない。

また、上記■による方法は、ランプの、パルプ材質が特
殊であるため、高価になること、従来より製造している
バルブを使用できないこと、紫外線吸収剤の添加量に限
界があるため充分な紫外線吸収効果が得られないことな
どの問題がある。

また、従来の紫外線コート材には、（Ｄ４００ｎｍの直
ぐ近くからのカット（遮断）できる能力のあるもの、■
それ自体安定であるもの、Ｇ）人体に無害であるものの
、全ての条件を満足するコート材料は、見当らなかった
。

従って、本発明は、紫外線を効率よく遮断し、且つ、他
の可視光などの有効な光線に対して透光性の良く、散乱
性が低い、紫外線吸収コート層を有するランプ及びその
製法を提供することを目的にする。即ち、本発明は、従
来より用いられている通常のランプに酸化亜鉛粉末を０
．１μｍ以下に分散したスラリーを塗布することにより
、簡単に製造でき、ランプの輝度、演色性を損なわず、
紫外線放射を低減した紫外線遮蔽ランプ及びのその製法
を提供することを目的にする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明の要旨とするものは、放電ランプ或いはハロゲン
ランプのバルブの外面表面又は内面表面のいずれか一方
又は両者に、酸化亜鉛粉末をバインダー中に分散したス
ラリーを塗布、形成した層を有する紫外線遮蔽ランプで
ある。更に、発光管及び外管を有する放電ランプにおい
て、発光管外面に、酸化亜鉛粉末をバインダー中に分散
したスラリーを塗布、形成した層を有する紫外線遮蔽ラ
ンプである。また、本発明は、放電ランプ又はハロゲン
ランプのバルブの外面又は内面にいずれか一方又は両者
に、酸化亜鉛粉末をバインダー中に分散したスラリーを
塗布すること鎧よる紫外線遮蔽ランプの製法である。更
に、本発明は、発光管及び外管を有する放電ランプの発
光管外面に、酸化亜鉛粉末をバインダー中に分散したス
ラリーを塗布し、紫外線遮蔽層を形成することによる紫
外線遮蔽ランプの製法である。

本発明者らは、酸化亜鉛粉末を０．１μｍ以下の粒径に
分散したスラリーを、コーティングすることにより、従
来技術の問題点を全て解決できることを見出し、本発明
に至った。

即ち、本発明は、従来より用いられている通常のランプ
に、酸化亜鉛粉末を、０．１μｍ以下に分散したスラリ
ーを塗布することにより簡単に製造でき、ランプの輝度
、演色性を損なわず、紫外線放射を低減した紫外線遮蔽
ランプの製造方法を提供することをＵ的にする。

本発明に用いる酸化亜鉛粉末は、−次数子が０．１μｍ
以下でなければならない、即ち、酸化亜鉛粉末は、バイ
ンダー中に均一に分散され、その分散粒子径は、０．１
μｍ以下でなければならない１分散粒子径が、０．１μ
ｍを超えると、可視光の吸収が起こり、ランプの輝度、
演色性が損なわれる。

スラリーのバインダー中に酸化亜鉛粒子を均一に分散す
るには、バインダーをよく溶解する溶剤ときもに、ボー
ルミル、サンドミル、アトライタ、三本ロール、ホモジ
ナイザー、ペイントシェーカー等公知の分散方法のいず
れでも良く、何ら限定されるものでなく、いずれをも単
独又は組合わせで使用できる。

本発明に用いるスラリー用のバインダーは、耐熱性があ
り、透明であり、酸化亜鉛粉末を充分よく、分散、固着
し、造膜性がよく、基材との密着性がよく、且つ、基材
と同程度の熱膨張係数をもつものが好適である。このよ
うなものとして、シリカコロイド、ポリシロキサン、ポ
リポロシロキサン、ポリカルボシラン、ポリホスファゼ
ン等の耐熱バインダーが好適である。シリカコロイドと
しては、水性シリカゾル、シリコンアルコキシドの加水
分解物等が用いられる。ポリシロキサンとして、６極の
シリコーン系の樹脂を用いることができる。これらのバ
インダーは、基材との熱膨張を合わせる目的で、金属イ
オン又はホウ素を添加することもある。

酸化亜鉛粉末とバインダーの混合比率は、１０：１乃至
１：ｌＯ５好適には、２：１〜１：２の範囲である。酸
化亜鉛粉末がこれより少ない場合、充分な紫外線吸収効
果が得られず、また、多い場合は、充分な膜強度が得ら
れない、即ち、酸化亜鉛粉末とバインダーの混合比率が
、１０：１を超えるときは、充分な膜強度が得られず、
不都合であり、また、１：１０未満の時は、充分な紫外
線吸収効果が得られず、また、不都合である。

酸化亜鉛のスラリーを、ランプの例えば外管表面へ塗布
する方法には、デイツプ、スプレー、フローコート、刷
毛塗り等を用いることができる。

該スラリーを塗布する個所は、発光源と被照明物の間な
らどこでもよい、即ち、キセノンランプ、ハロゲンラン
プにおいては、バルブの外側及び内側のいずれか又は両
方に塗布する。水銀ランプ、メタルハライドランプ、ナ
トリウムランプにおいては、外管の外側及び内側のいず
れか又は両方又は発光管の外側である。

コート層の塗布厚は、紫外線を吸収するのに必要最低限
にすることが好適である。塗布厚を多くすると、膜の強
度、密着性が低下し、ランプの輝度、演色性を損なうか
らである。酸化亜鉛粉末とバインダーの混合比率による
が、酸化亜鉛′粒子径は、通常、０．５〜５０ａｍの範
囲、好適には、３〜３０μｍの範囲が好適である。

本発明に用いるスラリーの材料は、次のような知見に基
づいて成されたものである。

酸化亜鉛は、紫外線吸収端が３８Ｏｎ＋ｍであり、４０
０ｎ−に非常に近く、粒径を小さくしてゆくと、通常で
は白色顔料と見られ、光散乱が強く、透光性が悪かった
のに反して、透明且つ光の吸収端が非常にシャープとな
り、紫外線吸収材として理想的なタイプとなることを発
見したものである。これをバインダーに混合し、紫外線
吸収性、透光性、可視光散乱性のすぐれたコート層を作
製できることを見出したものである。

第１図に、本発明によるランプの構造を示す。

即ち、従来のハロゲンランプの外管の石英ガラス２表面
に、本発明により、酸化亜鉛粉末スラリーを塗布形成し
た層、即ち、紫外線吸収膜１を有するものである。即ち
、外気３の露出する形で、膜１を形成し、タングステン
フィラメント４から発光放射線を放射し、その中に含ま
れる紫外線は、膜１により、吸収されるものである。

第４図に、本発明による水銀灯の構造を示す。

即ち、水銀灯の外管２の表面に紫外線吸収膜２を本発明
により塗布形成したもので、外気３に露出したものであ
る。水銀灯は、主電極４と補電極５を有する発光管６か
ら光を放射し、リード線兼用支持棒７を有し、始動抵抗
９を有するリード線が口金８から電力が供給されるもの
である。

第７図は、また、本発明により、紫外線吸収膜１を内側
の発光管６の表面に設けたもので、その膜１は、その一
部拡大図に示すように、封入ガス１０雰囲気にあり、他
の構造は、第４図に示すものと同じである。

次に、本発明による紫外線遮蔽ランプを具体的に実施例
により説明するが、本発明はそれらによって限定される
ものではない。

【実施例１］ テトラエトキシシラン１００重量部、イソプロピルアル
コール３００！ｌ量部、０．ＩＮ塩酸３５重量部を６０
℃で２時間攪拌し、反応させ、シリカコロイド液を作成
した。これに粒ｇｏ、ｏｏｓ〜０．０２μｍｔｙ）ｆｐ
化亜鉛粒子３０重量部を混合し、サンドミルで２時間分
散し、塗布液とする。

この液は、９９重量％が０．１μｍ以下の粒子であった
。この液に１００Ｗのハロゲンランプを浸漬し、一定速
度で引き上げ、１５０　”Ｃで１５分間乾燥した０通常
のハロゲンランプの構造に、第１図に示すように、この
酸化亜鉛液を、１ｋＩｒＩシた。

第２閃くその塗布前の分光特性を、第３図に塗布後の分
光特性を示す。

［実施例２］ 実施例１と同様の酸化亜鉛塗布液を、１０００Ｗの水銀
ランプの外管外側にフローフートにより塗布し、乾燥す
る処理を２回行なった。第４図の、その水銀ランプの構
造を断面図で示し、第５図に塗布前のその水銀ランプの
分光特性を、第６図に塗布後の分光特性を示した。

［実施例３］ 実施例１と同様の酸化亜鉛塗布液に、１０００Ｗの水銀
ランプの発光管を浸漬し、一定速度で引き挙げ、乾燥の
処理を２度を行なった。更に、５００℃で、３０分間行
なった。この発光管をホウケイ階ガラスの外管に封入し
た。これを、第７図の断面図に示す、また、塗布後の分
光特性は、第８図に示す。

［比較例］ 実施＠１の塗布液で酸化亜鉛粉末を粒径０．０５〜０．
１Ｊｍの粒子範囲の酸化チタン粉末に変えた塗布液を作
成し、実施例２と同様に１０００Ｗの水銀ランプの外管
外面に塗布した。

第１表は、実施例１〜３及び比較例のランプの照度、紫
外線放射量、１０００時間点灯後の照度、紫外線放射量
を示す。

即ち、実施例１は、ランプからの距離１０ｅ−の位置で
測定した値である。実施例２．３及び比較例では、ラン
プからの距離６０ｃ霞の位置で測定した値である。

実施例１〜３は、塗布後もランプの照度が低下せず、寧
ろ、上昇し、ｔｏｏｏ時間後も、紫外線吸収効果に何ら
変化のないことが分かる。

［発明の効果］ 本発明のランプにより、次のような顕著な技術的効果が
得られた。

酸化亜鉛粒子を耐熱バインダー中に０．１μｍ以下の粒
径で、均一に分散したスラリーを各種ランプに塗布する
ことにより、第１に、ランプの輝度、演色性を損なわず
、紫外線の放射を低減することができたこと、 第２に、通常のランプに筒単に塗布でき、また二次的効
果として、紫外線吸収膜鎧より、熱線が反射きれ、また
、保温効果があるために、ランプ内部の温度が上昇し、
輝度が上がる等の効果がある紫外線遮断性をもった経済
的なランプが提供できた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のよるハロゲンランプの構造を示す断
面図である。 第２図は、通常のハロゲンランプの分光特性を示す図で
ある。 第３図は、本発明によるハロゲンランプの分光特性を示
す図である。 第４図は、本発明のよる他の例の水銀ランプの構造を示
す断面図である。 第５図は、通常の水銀ランプの分光特性を示す図である
。 第６図は、本発明による水銀ランプの分光特性を示す図
である。 第７図は、また、本発明のよる他の例の水銀ランプの構
造を示す断面図である。 第８図は、本発明による第７図の水銀ランプの分光特性
を示す図である。 特許出願人　　住友セメント株式会社 代理人　　弁理士　倉　持　　裕 第８図 婦長Ｃす０

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）放電ランプ或いはハロゲンランプのバルブの外面
   表面又は内面表面のいずれか一方又は両者に、酸化亜鉛
   粉末をバインダー中に分散したスラリーを塗布、形成し
   た層を有することを特徴とする紫外線遮蔽ランプ。
2. （２）発光管及び外管を有する放電ランプにおいて、発
   光管外面に、酸化亜鉛粉末をバインダー中に分散したス
   ラリーを塗布、形成した層を有することを特徴とする請
   求項第１項記載の紫外線遮蔽ランプ。
3. （３）放電ランプ又はハロゲンランプのバルブの外面又
   は内面にいずれか一方又は両者に、酸化亜鉛粉末をバイ
   ンダー中に分散したスラリーを塗布することを特徴とす
   る請求項第１項記載のランプの製法。
4. （４）発光管及び外管を有する放電ランプの発光管外面
   に、酸化亜鉛粉末をバインダー中に分散したスラリーを
   塗布し、紫外線遮蔽層を形成することを特徴とする第２
   項記載の紫外線遮蔽ランプの製法。