(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量百分率で、ＳｉＯ2 ５５〜６０％，Ａｌ2 Ｏ3 ０．５〜４％，Ｎａ2 Ｏ ４．５〜９％，Ｋ2 Ｏ ３〜８％，ＣａＯ ０〜２％，ＢａＯ ０〜１％，ＳｒＯ ０．１〜２％，ＰｂＯ ２５〜３５％，Ｓｂ2
Ｏ3 ０〜５％，ただしＮａ2 Ｏ＋Ｋ2 Ｏ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ １０〜２０％からなる組成を有し、軟化点が６３０℃未満であることを特徴とする管球用ガラス組成物。
【請求項２】
質量百分率で、ＳｉＯ2 ５５〜６０％，Ａｌ2 Ｏ3 １〜２％，Ｎａ2 Ｏ ４．５〜７．５％，Ｋ2 Ｏ ５〜８％，ＣａＯ
０．０４〜０．１％，ＢａＯ ０．０４〜０．１％，ＳｒＯ １〜２％，ＰｂＯ ２７〜３０％，Ｓｂ2 Ｏ3 ０．２〜０．３％，ただしＮａ2 Ｏ＋Ｋ2 Ｏ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ １３〜１８％からなる組成を有し、軟化点が６３０℃未満であることを特徴とする管球用ガラス組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、電灯などの管球用ステムまたは排気管、ネオン管、その他電子管部品に使用されるガラス組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に蛍光ランプは、外囲器を構成する直管ガラスの内壁に蛍光体を塗布・被着させ、両管端に電極を保持するステムを封止し、内部を減圧排気した後ステムに設けられた排気管を封止した構造をもつ。環型蛍光ランプでは、ステム封止後さらに外管を加熱軟化させて環状に成形される。
【０００３】
蛍光ランプの外管は、旧来、熱加工性の良さなどから鉛ガラスが用いられていたが、重量が重くまた原料コストが高い等の理由で、次第に使われなくなり、現在では安価で軽量なソーダ石灰ガラスが使用されている。
【０００４】
しかし、蛍光ランプの外管がソーダ石灰ガラスに変わった今も、上記ステムや排気管などは、電気抵抗が高く熱加工性に優れているといった理由から鉛ガラスが使用されている。
【０００５】
この種の鉛ガラス組成物として従来公知のものは、管球用として特開昭50-92915号公報、特開昭56-109836 号公報に記載のものがあり、テレビジョン受像管のネックチューブ用として特公昭54-34769号公報に記載されたものなどが知られている。
【０００６】
上記特開昭50-92915号公報のガラスは、環状蛍光灯用あるいはステム用として適した熱加工性をもち、かつＰｂＯ含有量を４〜１９重量％まで削減したものである。また特開昭50-92915号公報には、従来例１として、重量％で、ＳｉＯ2 ５６．６％，Ａｌ2 Ｏ3 １．４％，ＰｂＯ  ２９．０％，Ｎａ2 Ｏ  ３．６％，Ｋ2 Ｏ  ９．０％，Ａｓ2 Ｏ3 ０．２％，Ｓｂ2 Ｏ3 ０．２％からなるステム管用ガラスが記載されている。このガラスは、化学的耐久性、電気的絶縁性が高く、加工性も良好なものである。
【０００７】
上記特開昭56-109836 号公報記載のガラスもＰｂＯ含有量を３〜１９重量％まで削減しつつ環状蛍光灯用としての曲げ加工性を損なわないようにしたものである。
【０００８】
上記特公昭54-34769号公報に記載されたガラスは、２８〜３５重量％のＰｂＯを含有する高鉛ガラスであり、ＺｎＯ，ＺｒＯ2 ，ＳｒＯ，ＷＯ3 を添加してＸ線吸収能力を高めたものである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述のようにソーダ石灰ガラスからなる外管を用いた蛍光ランプに封止されるステムは、熱膨張係数をソーダ石灰ガラスのそれと整合させる必要がある。蛍光ランプ外管用のソーダ石灰ガラスは、初期光束、光束維持率等のランプ特性や加工性などの面から総合的に優れたガラスが選択されており、その熱膨張係数は、０〜３００℃の温度範囲において９５〜１００×１０-7／℃であり、ステム用ガラスにも近似の熱膨張係数が求められる。
【００１０】
また、蛍光ランプでは、蛍光体塗布後にステムが封止されるため、蛍光体への悪影響をなくすためにもできるだけ低温で封止できることが好ましく、ネオン管等の曲げ加工についても同様のことがいえる。
【００１１】
またステムや電子管部品では、成形されたガラス管に対する封止、溶断等の熱加工を伴うが、鉛ガラスは、これらの熱加工時にガラス中の残泡によってクラックや割れを起こしやすい欠点があり、その改善を求められている。このためにはガラスの溶融性を改善し、泡をガラス中に残さないことが肝要である。
【００１２】
このような要求特性に照らしてみると、上記特開昭50-92915号公報、上記特開昭56-109836 号公報のガラスは、ステムや電子管部品として使用するには比較的軟化点が高く、複雑な形状加工を行う際の熱加工性に問題がある。特に軟化点が６３０℃以上のものではランプや電子管への二次加工性が悪く、製品歩留の低下要因となってしまう。
【００１３】
上記特公昭54-34769号公報に記載されたガラスは、これらのガラスよりさらに高い軟化点を有するので、二次加工の多い管球用には適さない。
【００１４】
また上記特開昭50-92915号公報に従来例１として記載されたガラスは、高鉛組成であるため比較的低い軟化点を有するものの、上記した鉛ガラスのクラックや割れを起こしやすい欠点があった。
【００１５】
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、溶融性がよく熱加工性・封着性に優れた高鉛ガラス組成物を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、高鉛ガラスにＳｒＯを所定量添加して高温粘性を低下させ、溶融性、熱加工性を向上させたものである。すなわち本発明は、質量百分率で、ＳｉＯ2 ５５〜６０％，Ａｌ2 Ｏ3 ０．５〜４％，Ｎａ2 Ｏ ４．５〜９％，Ｋ2 Ｏ ３〜８％，ＣａＯ ０〜２％，ＢａＯ ０〜１％，ＳｒＯ
０．１〜２％，ＰｂＯ ２５〜３５％，Ｓｂ2 Ｏ3 ０〜５％，ただしＮａ2 Ｏ＋Ｋ2 Ｏ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ １０〜２０％からなる組成を有し、軟化点が６３０℃未満であることを特徴とする管球用ガラス組成物である。
【００１７】
さらに好ましくは、質量百分率で、ＳｉＯ2 ５５〜６０％，Ａｌ2 Ｏ3 １〜２％，Ｎａ2 Ｏ ４．５〜７．５％，Ｋ2 Ｏ ５〜８％，ＣａＯ ０．０４〜０．１％，ＢａＯ ０．０４〜０．１％，ＳｒＯ １〜２％，ＰｂＯ ２７〜３０％，Ｓｂ2 Ｏ3 ０．２〜０．３％，ただしＮａ2 Ｏ＋Ｋ2 Ｏ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ １３〜１８％からなる組成を有し、軟化点が６３０℃未満であることを特徴とするものである。
【００１８】
【作用】
次に本発明のガラス組成を上記範囲に限定した理由を説明する。
【００１９】
ＳｉＯ2 はガラスを形成する主成分であるが、４０％未満ではガラスの化学的耐久性が低下し、６０％を越えると溶融性が悪くなる。好ましくは５０〜６０％、より好ましくは５５〜５８％である。
【００２０】
Ａｌ2 Ｏ3 は、０．５％未満ではガラス管成形時に失透を生じやすく、４％を越えると溶融性が悪くなり均質なガラスが得られなくなる。好ましくは１〜２％の範囲である。
【００２１】
Ｎａ2 Ｏ、Ｋ2 Ｏは、それぞれ３％未満では加工性が悪くなり、各９％を越えると熱膨張係数が大きくなり過ぎる。またＫ2 Ｏが９％を越えると溶融炉を構成する耐火物との反応によりブツ等のガラス欠点を生じやすくなる。好ましくはＮａ2 Ｏが４．５〜７．５％，Ｋ2 Ｏが５〜８％の範囲である。
【００２２】
ＣａＯは、添加することにより電気絶縁性、化学的耐久性を向上する作用があるが、２％を越えると高温粘性が大きくなる。好ましくは０．０４〜０．１％である。
【００２３】
ＢａＯは、高温粘性および軟化点の低下に有効な成分であるが、１％を越えると失透しやすくなる。好ましくは０．０４〜０．１％の範囲である。
【００２４】
ＳｒＯは、その添加によりガラスの耐候性、透過率を低下することなく熱膨張係数をソーダ石灰ガラスのそれと近似の値に調整できる。またＳｒＯ１％の増加により、ガラスの高温粘性が１０1.5 Ｐａ・ｓで約１５℃、１０3 Ｐａ・ｓで約５℃低下させることができ、溶融性を改善できる。ＳｒＯが０．１％未満では熱膨張係数が小さくなり、５％を越えると失透傾向が強くなる。好ましくは、１〜３％の範囲である。
【００２５】
ＰｂＯは、電気的特性とガラスの低融化の改善に寄与する成分であるが、２５％未満では軟化点が上昇し、３５％を越えるとＰｂＯ自体の低融性から溶融時に他の成分より早く解けて分離し、均質なガラスが得られなくなる。より好ましい含有量は、２７〜３０％である。
【００２６】
またＮａ2 Ｏ、Ｋ2 Ｏ、ＣａＯ、ＳｒＯの合量が上記範囲をはずれると、溶融性が悪化するので好ましくない。これらのほかＳｂ2 Ｏ3 を清澄剤として若干量添加することにより泡切れを促進させる。
【００２７】
以上の組成を選択することにより、本発明のガラスは高温粘性が低いため溶融性に優れ、均質で残泡のないガラスを得ることができ、また適度な低温粘性を持っているので、成形性・封着性も良好に保たれる。
【００２８】
【実施例】
以下、本発明の実施例について説明する。表１に本発明の実施例および従来の高鉛ガラスの例である比較例を示す。表中の組成は質量百分率で示し、熱膨張係数は０〜３００℃の範囲における測定値を×１０-7／℃の単位で示した。軟化温度は、ガラスの粘度が１０6.65Ｐａ・ｓに相当する温度であり、ＪＩＳ−Ｒ−３１０４「ガラスの軟化温度測定方法」に準拠して測定した値を、作業温度は、ガラスの粘度が１０3 Ｐａ・ｓに相当する温度を高温粘性曲線から読み取って示した。また溶融性を評価する一つの指標として粘度１０1.5 Ｐａ・ｓに相当する温度を比較した。
【００２９】
これらのガラスは、石粉、水酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、炭酸バリウム、炭酸ストロンチウム、リサージ、ソーダ灰、炭酸カリウム、酸化アンチモン等の原料を表中の組成となるように秤量、混合し、周知のガラス製造手段にて溶融、清澄して得たものである。
【００３０】
本実施例のガラスは、表１の粘度１０1.5 Ｐａ・ｓに相当する温度が比較例に比べておよそ１０〜２０℃低く、非常に解けやすいガラスであることがわかる。この溶融性の改善と泡切れの良さにより、タンク炉で溶融した場合でも溶解、清澄が早く、従来の同種ガラスに比較して溶融にかかる燃費を節減できるうえ残泡が少なく、ガラス品質が向上する。実際に同条件で溶融した実施例Ｎｏ．３のガラスと比較例Ｎｏ．８のガラスについて板状に成形してガラス中に含まれる泡の数をカウントした。その結果、ガラス１００ｇあたり、実施例Ｎｏ．３のガラスでは１個であったのに対し、比較例Ｎｏ．８のガラスでは１０個であった。
【００３１】
また、本実施例のガラスは、比較例のガラスに比べて軟化温度、作業温度とも低く、しかもこれらの温度間隔で表される作業温度範囲が極めて広い。これは、成形加工が容易であることを示し、また比較的低温での溶着が可能である。したがってステム用ガラスとして用いた場合、導入線を良好に封着することができ、さらに熱膨張係数が一般的に蛍光ランプ外管に用いられるソーダ石灰ガラスと同等であるため、蛍光ランプ外管との封着性にも優れる。
【００３２】
以上、主として蛍光ランプ用ステムとして用いたときの利点について述べたが、本発明ガラスのもつ上記特性は、ネオン管や電子管用ガラスとしても有用なものである。
【００３３】
【表１】
0003672112.tif 000002
【発明の効果】
以上のように本発明のガラスは、溶融性に優れ均質で残泡の極めて少ないガラスを得ることができ、しかも熱加工性、封着性も良好な特性を有する。したがって熱加工によるクラックの発生がなく、曲げ加工や封止も良好に行うことができ、加工歩留が向上するほか製品の信頼性をも向上することができる管球用ガラスとして極めて優れたものである。