JPS63289087A - 結着剤付螢光体及びその製造方法 - 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］ この発明は、ランプ用螢光体に係り、特に螢光体の表面
に結着剤を付着した新規な螢光体に］則す［従来の技術
とその問題点］ 一般に放電ランプ、例えば、螢光ランプへの螢光体塗イ
１方法としては、螢光体の分散液中のバインダーを酢酸
ブチル又はキシレン等の有機溶剤に溶解した有機溶剤タ
イプと、バインダーを水に溶解した水性タイプとがある
が、これらいずれの方法でも、分散液中に螢光体と微粒
子のど口慣酸カルシウム（ＣａｚＰｚＯ７）、ｌｊｌ酸
カルシウム・バリウム（ＣａＯ・ＢａＯ・Ｂ？　０３）
、酸化アルミニウム（ＡＩ、Ｏ，）等の結着剤を混和さ
せる必要がある。

しかしながら、従来、混和させる結着剤が螢光体粒子を
バルブ内面に付着させる重要な役目を担っているので、
有４Ｉ！溶剤タイプ及び水性タイプのいずれても、ボー
ルミル等の機械的微粉砕処理によって、有４１１溶剤タ
イプの場合は有機溶剤と共に、結着剤を微粉砕する必要
があり、このため、螢光ランプの塗布工程では、ボール
ミル等の設置場所が必要となると共に、ボールミル等の
機械的微粉砕処理では、結着剤が一様に微粉砕すること
が難しく、多大な時間をかけなければ、結着剤を均一な
微粉砕処理をすることができず、多大な時間と労力との
必要があり、螢光体塗布工程において、ボールミル等の
機械的微粉砕処理工程をなくすことが切望されていた。

また、結着剤自体は発光しないので、螢光ランプの発光
特性から結着剤の使用量の低減が切に望まれていた。

ところで、ランプ製造時の螢光体塗布工程において、結
着剤を微粉砕しないため、予め結着剤製造時に微粉状態
で溶液中にスラリー化しておくことが考えられるが、こ
の場合、多くは結着剤メーカーとランプ製造メーカーと
が異なっているので、輸送の形態を考慮しなければなら
ず、結着剤をスラリー状態で輸送すると、コストが高く
という問題がある。また、有機溶剤タイプの場合、保管
場所に火災等の危険性を考慮しなければならず、輸送コ
ストの上に、さらに、防災対策という問題が生しる。

［発明が解決しようとする問題点］ この発明は、上述の事情を鑑みなされたものであって、
その目的とするところは、螢光ランプ製造時の螢光体塗
布工程において機械的微粉砕処理をすることなく螢光体
粒子をバルブ内面に塗布できると共に、螢光体粒子を塗
布面に固着せしめる結着剤の使用量を低減できる結着剤
付螢光体を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明者は、結着剤を螢光体粒子表面に付着せしめるこ
とにより、ランプ製造時の螢光体塗布工程においてボー
ルミル等の微粉砕処理工程を削減することかできるとの
考えに基づき、種々な実験を行った。その結果、予期せ
ぬことには、螢光体粒子表面に微粒子結着剤が付着され
てなる螢光体、即ち、結着剤付螢光体を提供することに
より、上述の目的が解消されることを新規に見い出すし
た。

しかも、この結着剤付螢光体は、螢光体製造工程の乾燥
時に微粒子結着剤スラリーを噴霧することにより、或い
は螢光体製造工程の製品乾燥工程前に湿式混合すること
により、即ち、簡単な方法で製造される。

［作用コ 従来のランプ用螢光体を用いたランプ製造時の螢光体塗
布工程では、水性タイプ及び有機溶剤タイプのいずれて
も、螢光体粒子と結着剤との混合工程の前に、ボールミ
ル等の機械的微粉砕処理手段によって粉体状の結着剤を
湿式粉砕処理する必要があった。

ところが、この発明の結着剤付螢光体では、既に結着剤
が螢光体表面に均一に付着しているので水性タイプ及び
有機溶剤タイプのいずれても、結着剤の湿式粉砕処理を
することなく、螢光体粒子を懸濁させた螢光体懸濁液を
塗イ６することができる。

また、第１図の模式図に示されるように、この発明の方
法により得られた結着剤付螢光体では、螢光体粒子ｌの
表面には結着剤粒子２が均一に付着する。比較すれば、
従来の方法、即ち、ランプ製造時の螢光体塗布工程で結
着剤粒子と、ハインター及び螢光体粒子とを混和させた
場合、第２図の模式図に示されるように、結着剤粒子２
は、螢光体粒子１と螢光体粒子１との接触領域部、又は
螢光体粒子ｌとバルブ：３との接触領域部に集中して付
着されると共に、その量が多い。言い換えれば、本発明
の螢光体では、容易に螢光体粒子に結着剤を付着できて
、しかも、従来のランプ製造時の螢光体塗布工程で螢光
体粒子表面に結着剤を混合する場合に比較して、結着剤
の使用量を大幅に低減することができる。即ち、螢光体
の発光に関与しない結着剤が減少することにより、略同
−塗布量及び略同−結着力で１００時間経過後のランプ
の光束が約２％向上する。

そして、有利なことには、有機溶剤タイプの場合、螢光
体塗布工程におけるベーキングの際、結着剤がニトロセ
ルロース等のバインダを抱き込むことによる螢光体劣化
の原因かはどんとない。

［実施例］ （実施例１） まず、水性タイプで本発明の結着剤付螢光体をランプの
バルブにｑイ１１シた場合について以下に述べる。

螢光体としては、通常の方法で得られたハロ燐酸カルシ
ウム螢光体（平均粒径６μｍ）を用いた。

一方、結石剤としては、湿式ボールミルで中心粒径を０
．５μｍに調製したピロ燐酸カルシラノ、の２０重：Ｕ
ｔ％の水溶性スラリーを用いた。

螢光体を焼成した後、粉砕、水洗した螢光体製１’ｌ？
Ｉ　ｌ　００　ｋ　ｇを輸送管内に熱風で移動させなが
ら、結着剤であるピロ燐酸カルシウムの水溶性スラリー
２．５［１を輸送管内に噴霧し、バックフィルターで結
着剤付螢光体を補集した。

これにより得られた結着剤付螢光体には結着剤が螢光体
に対し０．５重量％付着していた。

同様な方法て噴Ｍ−Ｍｌを調整することにより、螢光体
に対し結着剤をそれぞれ１．　２．３．　４．、５重重
％付着させた。

電子顕微鏡写真によって、これら結着剤付螢光体におい
ては、ピロ燐酸カルシウム粒子がハロ燐酸カルシウム螢
光体粒子表面に均一に付着していることが確認された。

その後、螢光ランプにおける塗膜の塗布量が最適となる
ように、これら結着剤付螢光体を、１重量％のヒドロキ
ルプロピルセルロースを溶解した水溶液に懸濁させ、水
性タイプの塗布方法で直径３２ｍｍのバルブ内面に塗膜
１して４０Ｗ螢光ランプを製作した。

比較のため、従来法による、即ち、ランプ製造時の螢光
体塗布工程で結着剤粒子と、バインダー及び螢光体粒子
とを混和させること以外上述の水性タイプの塗布方法で
／ＩＯＷ螢光ランプを製作した。

第３図には、結着剤添加量に対する螢光ランプの相対発
光強度が示されている。相対発光強度は螢光体に対し１
重量％の結着剤を付着させた場合の螢光ランプの光出力
強度を１００％としている。

また、第３図の結着剤添加量は本発明の実施例と従来例
との螢光体塗膜強度がほぼ等しい場合で比較している。

第３図から明かなように、従来法による場合に比較して
、本実施例の結着剤添加量は約７０％に低減でき、しか
も本実施例の結着剤付螢光体を使用した螢光ランプは光
出力で０．　５〜５％向上した。尚、図示しないが、１
００時間Ｂ！過後のランプ光出力も上述した初期光出力
と略同様な傾向の結果が得られ、即ち、光出力維持率（
初期光出力を基準とした相対光出力）でも０．５〜５％
向上した。

（実施例２） 次に、有機溶°剤タイプで本発明の結着剤付螢光体をラ
ンプのバルブに塗布した場合について以下に述べる。

螢光体として実施例１と同様なハロ燐酸カルシウム螢光
体１００ｋｇ（平均粒径６μｍ）を用いた。一方、結着
剤として、微粒子状ピロ燐酸カルシウム１ｋｇを純水４
ｋｇに懸濁させて中心粒径を０．５μｍに調製した懸濁
液Ａと、硼酸力ルシウＪトバリウム１ｋｇを純水４ｋｇ
に懸濁させて中心粒径を０．　５μｍに調製した懸濁液
Ｂとを混合撹拌させた結着剤粒子懸濁液を使用した。

この結着剤粒子懸濁液を実施例１と同様にハロ燐酸カル
シウム螢光体に噴霧、乾燥させて螢光体粒子表面に結着
剤粒子を付着させることにより、結着剤付螢光体を得た
。

実施例１と異なって有機溶剤タイプの塗布方法で直径２
７ｍｍバルブの４０１２光ランプを製作した。即ち、バ
インダーとしての１重量％ニトロセルロースを溶解した
酢酸ブチル溶液に結着剤付螢光体を懸濁させ、この懸濁
液をバルブに塗布した。

そして、比較のため、結着剤粒子と、バインダー及び螢
光体粒子とを混和させること以外上述と同様な塗布方法
で４０Ｗ螢光ランプを製作した。

この結果、従来と比較して、ランプ塗膜の螢光体塗布工
程及び結着力がほぼ同等な場合、本実施例を使用した螢
光ランプは初期光出力及び１００時間経過後の光出力維
持率で約２％向上した。

また、従来の有機溶媒タイプの塗布方法では、ハロ燐酸
カルシウム螢光体１００ｋｇに対し、結着剤がほぼ３ｋ
ｇ必要であったのに比べて、本実施例における螢光体へ
の付着量はほぼ２ｋｇであり、１ｋｇ削減できた。

（実施ｆ９４３） 次に、三波長タイプの混合螢光体に本発明を有機溶剤タ
イプで適用した場合について以下に述べる。

螢光体としては、赤色成分に三価のユーロビウ１１付活
酸化イツトリウム（Ｙ？　０３　：　ＥＩＪ３＋）螢光
体とし、緑色成分にセリウム及びテルビニウ１１付活燐
酸ランタン（ＬａＰＯ４：　Ｃｅ、Ｔｂ）螢光体とし、
かつ青色成分に２価のユーロピウム付活クロロ燐酸スト
ロンチウム・カルシウム・バリウム（（Ｓ　ｒ、　　Ｃ
ａ、　Ｂａ）　Ｉ　Ｏ（ＰＯ４）　６Ｃ［！ｚ：Ｅｕ２
＋）螢光体と三波長型螢光体をそれぞれ４０．４０．２
０ｋｇを純水に懸濁させた螢光体懸濁液を各々約１６０
．１６０．２０Ｇに調製する。

一方、結着剤としては、微粉末の酸化アルミニウムを純
水に懸濁させ、この結着剤粒子懸濁液の濃度を１０重重
量、中心粒径を０．５μｍに調製する。

先に調製した各々の螢光体懸濁液を撹拌しながら、結着
剤粒子懸濁液を各々の螢光体に対して結着剤重量が１．
５重重％になるように添加する。

各々の懸濁液を吸引式濾過器で脱水した後、湿式により
結着剤粒子を付着させた三成分の螢光体粒子をそれぞれ
乾燥さす。

噴霧による結着剤粒子の付着方法で行った上述の実施ｆ
ｉｌ及び２と同様に、本実施例により得られた結着剤付
螢光体粒子の表面には、電子顕Ｖ＆鏡写真から、結着剤
粒子が均一に付着していた。

乾燥した各々の螢光体粒子を、１％のニトロセルロース
を溶解した酢酸ブチル溶液に懸濁させ、ランプの色温度
が５０００ｋになるように螢光体懸濁液を調製した。こ
の螢光体懸濁液を直径２７ｍｍのバルブに塗布して４０
Ｗ螢光ランプを作製し、また、比較のため、結着剤粒子
と、バインダー及び螢光体粒子とを混和させること以外
上述と同様な塗布方法で４０Ｗ螢光ランプを製作した。

この結果、従来と比較して、本発明の結着剤付螢光体を
使用したランプでは、ランプ塗膜の螢光体塗膜Ｂｍ及び
結着力がほぼ同等な場合、初期光出力及び１００時間経
過後の光出力維持率の両者共約１．５％向上した。

また、従来の有機溶媒タイプの塗布方法では、三波長混
合螢光体１００ｋｇに対し、結着剤がほぼ２．２５ｋｇ
必要であったのに比べて、本実施例における螢光体への
付着量はほぼ１．５ｋｇであり、０．７５ｋｇ削減でき
た。

［発明の効果］ この発明によれば、結着剤付螢光体を用いたランプ製造
時の螢光体塗布工程では、水性タイプ及び有機溶剤タイ
プのいずれても、結着剤の湿式粉砕処理をすることなく
、螢光体粒子を懸濁させた螢光体！！ｊ、濁液を塗布す
ることができる。

また、この発明の方法によれば、容易に螢光体粒子に結
着剤を付着できて、しかも、従来のランプ製造時の螢光
体塗膜Ｈ５工程で螢光体粒子表面に結着剤を混合する場
合に比較して、結着剤の使用屑を大幅に低減することが
でき、しかも、ランプにおける初期光出力及び１００時
間経過の光出力維持率を０．５〜２％改善できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の結着剤付螢光体粒子のバルブへの付
着状態を断面で模式的に示す模式図であり、第２図は、
従来例における螢光体粒子と結着剤粒子との関係を示す
模式図であり、第３図は結着剤添加量と相対発光出力強
度との関係を示すグラフ図である。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）　放電ランプのバルブ内面に塗布されるべき螢光
   体において、上記螢光体の粒子表面に結着剤が付着され
   てなることを特徴とする結着剤付螢光体。
2. （２）　上記結着剤は、アルカリ土類金属の燐酸塩、ホ
   ウ酸塩若しくは酸化アルミニウム又はそれらの混合物で
   あることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の結
   着剤付螢光体。
3. （３）　上記結着剤の付着量は、螢光体に対し０．５〜
   ５重量％であることを特徴とする特許請求の範囲第２項
   に記載の結着剤付螢光体。
4. （４）　上記螢光体は、２種以上の螢光体を混合した混
   合螢光体であることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   に記載の結着剤付螢光体。
5. （５）　放電ランプのバルブ内面に塗布されるべき螢光
   体の粒子表面に微粉状結着剤を付着せしめる結着剤付着
   工程を含んでなることを特徴とする結着剤付螢光体の製
   造方法。
6. （６）　上記結着剤付着工程では、微粉状結着剤の中心
   粒径が０．１〜３μｍの範囲であるものを用いることを
   特徴とする結着剤付螢光体の製造方法。
7. （７）　上記結着剤付着工程は、螢光体を乾燥させる時
   に微粉状結着剤スラリーを噴霧することにより、螢光体
   粒子表面に微粉状結着剤を付着せしめることを特徴とす
   る特許請求の範囲第６項に記載の結着剤付螢光体の製造
   方法。
8. （８）　上記結着剤付着工程は、螢光体を乾燥させる前
   に微粉状結着剤を湿式混合することにより、螢光体粒子
   表面に微粉状結着剤を付着せしめることを特徴とする特
   許請求の範囲第６項に記載の結着剤付螢光体の製造方法
   。