(57)【要約】  省エネルギーランプは、ガス放電バルブ内に水銀蒸気とアルゴンとのガス充填物を含有する。ガス放電バルブに水銀を充填するために、アマルガム球を使用する。球を合金粉末で被覆することにより自動計量導入の場合の動作寿命が増大された、かつ貯蔵時および処理時のアマルガム球の膠着が防止された、新規な被覆された球を提案する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属の量が合わせて１００重量％の全量になるものとして、合金粉末が、銀（Ａｇ）３重量％〜８０重量％、銅（Ｃｕ）０．５重量％〜４３重量％、スズ（Ｓｎ）０重量％〜９６．５重量％、亜鉛（Ｚｎ）０重量％〜５重量％、インジウム（Ｉｎ）０重量％〜１０重量％、ならびに単独でまたは互いに組み合わせて金、パラジウム、および白金（Ａｕ／Ｐｄ／Ｐｔ）０重量％〜５重量％の組成を有することを特徴とする、合金粉末で被覆されたアマルガム球。
【請求項２】
粉末粒子が１００μｍ未満の粒子直径を有することを特徴とする、請求項１に記載のアマルガム球。
【請求項３】
スズ含有率が９０重量％超である場合、前記合金粉末が３重量％超の銀または銅を含有することを特徴とする、請求項１または２に記載のアマルガム球。
【請求項４】
前記アマルガム球が、前記球の重量を基準にして１〜１０重量％の量の前記合金粉末で被覆されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のアマルガム球。
【請求項５】
前記アマルガム球が、０．００１〜１重量％の量の金属酸化物の粉末で追加的に被覆されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載のアマルガム球。
【請求項６】
前記アマルガムが、金属のスズ（Ｓｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、ビスマス（Ｂｉ）、インジウム（Ｉｎ）、およびこれらの互いの合金のアマルガムであることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載のアマルガム球。
【請求項７】
前記球が、５０〜３０００μｍの範囲内の直径を有することを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載のアマルガム球。
【請求項８】
前記アマルガムを完全に溶融して、前記アマルガムの凝固温度未満の温度を有する冷却媒体中に溶融体を滴状に導入し、続いて、形成されたアマルガム球を前記冷却媒体から分離することを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載のアマルガム球の製造方法。
【請求項９】
前記冷却媒体から分離した後、前記アマルガム球を脱脂して、もはや前記球が固着一体化しなくなるまで連続撹拌しながら請求項１〜８のいずれか一項に記載の合金粉末を室温で振りかけることを特徴とする、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
合金粉末を振りかけた後、前記アマルガム球が熱処理に付される、請求項８〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記アマルガム球に合金粉末を振りかけること、金属酸化物で被覆すること、または前記アマルガム球を熱処理することからなる群から選択される工程の少なくとも１つが繰り返される、請求項８〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の組成を有する合金粉末で前記アマルガム球を被覆することにより、低圧ガス放電ランプのためのアマルガム球中への水銀の再吸収を制御する方法。
【請求項１３】
低圧ガス放電ランプを製造するための、請求項１〜７のいずれか一項に記載のアマルガム球の使用。
【請求項１４】
低圧ガス放電ランプ内に封入された請求項１〜７のいずれか一項に記載の少なくとも１つのアマルガム球を含有する低圧ガス放電ランプ。
【請求項１５】
少なくとも以下の工程、すなわち、
−  請求項１２〜１８のいずれか一項に記載の方法によりアマルガム球を提供する工程、
−  低圧ガス放電ランプのためのガラス体を提供する工程、
−  前記ガラス体中に１つ以上のアマルガム球を導入する工程、
−  前記ガラス体を密閉する工程、
を含む、低圧ガス放電ランプの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ＴＦＬ（管形蛍光ランプ）型またはＣＦＬ（コンパクト形蛍光ランプ）型の現代の省エネルギーランプは、低圧ガス放電ランプ類に属する。それらは、水銀蒸気とアルゴンとの混合物が充填されたかつ蛍光を発する蛍光体が内面上に被覆されたガス放電バルブで構成される。動作時に水銀により放出された紫外線は、蛍光体被膜により蛍光による可視光に変換される。したがって、ランプはまた、蛍光ランプとしても参照される。日焼けランプおよび殺菌ランプは、同一原理に従って機能するが、ＵＶ線の放出のために最適化され、通常、蛍光体を有していない。
【０００２】
これらのランプの動作に必要とされる水銀は、以前は、液体金属としてガス放電バルブ内に導入された。しかしながら、ガス放電バルブ内にアマルガム球の形態で水銀を導入することは、かなり前から知られていた。これは、毒性水銀の取扱いを支援し、計量の確度を増加させる。
【背景技術】
【０００３】
（特許文献１）には、３６原子％のインジウムを含有するアマルガムペレットの使用が記載されているが、水銀含有率が高いため、室温でさえも高い割合の液体を含有する。したがって、ペレットは、互いに接触したときに固着一体化する傾向がある。これは、好適な粉末状材料でペレットを被覆することにより防止可能である。提案された材料は、安定な金属酸化物（酸化チタン、酸化ジルコニウム、二酸化ケイ素、酸化マグネシウム、および酸化アルミニウム）、グラファイト、ガラス粉末、蛍光体、ホウ砂、酸化アンチモン、ならびに水銀とアマルガムを形成しない金属粉末（アルミニウム、鉄、およびクロム）である。
【０００４】
（特許文献２）には、５〜６０重量％、好ましくは４０〜６０重量％の水銀を含有する亜鉛アマルガムで構成されたペレットの使用が記載されている。回転楕円体状アマルガムペレットを製造するために、振動を引き起こす出口ノズルにより溶融アマルガムを小ドロップレットに破壊して、冷却媒体中で凝固温度未満に冷却する、（特許文献３）に記載の方法が使用される。（特許文献２）に係るペレットは、被覆されない。
【０００５】
溶融体からアマルガム球を製造するために、アマルガムをアマルガムが十分に溶融される温度に加熱しなければならない。亜鉛アマルガムの場合、これは、４２０℃超の温度でのみ確実に確保される。この高い処理温度では、関連する水銀の高い蒸気圧および水銀の毒性が理由で、適切な安全対策が必要となる。
【０００６】
（特許文献４）には、蛍光ランプを製造するためのスズアマルガムで構成されたアマルガムペレットの使用が記載されている。スズアマルガムは、好ましくは、９０〜８０：１０〜２０の範囲内のスズ／水銀原子比でごく低い水銀含有率を有する。これは、１５．８〜２９．７重量％の水銀含有率に対応する。（特許文献４）には、アマルガムからどのように球状ペレットを製造するかに関する情報が与えられていない。
【０００７】
（特許文献４）に記載のスズアマルガムの欠点は、低い水銀含有率である。これでは、特定量の水銀を放電ランプ内に導入する場合、比較的大きいアマルガム球になる。また、省エネルギーランプの場合、小型化が進んでいるので、これでは、ランプの組立ておよび製造で問題を引き起こす可能性がある。
【０００８】
欧州特許第２１４５０２８号明細書には、比較的高い水銀含有率を有するアマルガム球が開示されているが、これは、固着一体化する傾向がある。この問題は、アマルガム形成金属粉末によるアマルガム球の提案された被膜により軽減されるが、あらゆる目的で完全に解決されるわけではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】米国特許第４，１４５，６３４号明細書
【特許文献２】国際公開第９４／１８６９２号パンフレット
【特許文献３】米国特許第４，２１６，１７８号明細書
【特許文献４】特開２０００−２５１８３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
したがって、本発明の目的は、高い水銀含有率を有し、ヒトの健康へのリスクを伴うことなく安全に貯蔵可能でかつ省エネルギーランプなどの低圧ガス放電ランプの製造に使用可能であり、しかも固着一体化する傾向に関して改良された性質を有する、アマルガム球を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この目的は、合金粉末で被覆されたアマルガム球により達成される。ただし、この合金粉末は、Ａｇ３〜８０、Ｃｕ０．５〜４３、Ｓｎ０〜９６．５、Ｚｎ０〜５、Ｉｎ０〜１０、およびＡｕ／Ｐｄ／Ｐｔ０〜５の組成を有する。３重量％超の銀または銅を含有する合金粉末は、スズ含有率が９０重量％を超える場合、とくには好適である。そのような合金粉末は、水銀とアマルガムを形成する場合、非常に好適である。
【００１２】
発明の簡単な説明
１．  金属の量が合わせて１００重量％の全量になるものとして、合金粉末が、銀（Ａｇ）３重量％〜８０重量％、銅（Ｃｕ）０．５重量％〜４３重量％、スズ（Ｓｎ）０重量％〜９６．５重量％、亜鉛（Ｚｎ）０重量％〜５重量％、インジウム（Ｉｎ）０重量％〜１０重量％、ならびに単独でまたは互いに組み合わせて金、パラジウム、および白金（Ａｕ／Ｐｄ／Ｐｔ）０重量％〜５重量％の組成を有することを特徴とする、低圧ガス放電ランプ、特定的には、蛍光ランプ、日焼けランプ、または殺菌ランプに好適な、合金粉末で被覆されたアマルガム球。
【００１３】
２．  粉末粒子が１００μｍ未満の粒子直径を有することを特徴とする、項目１に記載のアマルガム球。
【００１４】
３．  スズ含有率が９０重量％超である場合、合金粉末が３重量％超の銀または銅を含有することを特徴とする、項目１または２に記載のアマルガム球。
【００１５】
４．  アマルガム球が球の重量を基準にして１〜１０重量％の量の合金粉末で被覆されることを特徴とする、項目１〜３のいずれか一つに記載のアマルガム球。
【００１６】
５．  合金粉末が水銀とアマルガムを形成することを特徴とする、項目１〜４のいずれか一つに記載のアマルガム球。
【００１７】
６．  アマルガム球が０．００１〜１重量％の量の金属酸化物の粉末で追加的に被覆されることを特徴とする、項目１〜５のいずれか一つに記載のアマルガム球。
【００１８】
７．  アマルガムが、金属のスズ（Ｓｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、ビスマス（Ｂｉ）、インジウム（Ｉｎ）、およびこれらの互いの合金のアマルガムであることを特徴とする、項目１〜６のいずれか一つに記載のアマルガム球。
【００１９】
８．  割合がいずれの場合も合わせて１００重量％になるものとして、アマルガムが、３０重量％〜７０重量％の水銀含有率を有するスズアマルガムもしくは亜鉛アマルガム、またはビスマス（Ｂｉ）１００重量％まで、スズ（Ｓｎ）１０重量％〜３０重量％、水銀（Ｈｇ）１０重量％〜４０重量％の組成を有するアマルガム、またはビスマス（Ｂｉ）１００重量％まで、インジウム（Ｉｎ）２５重量％〜３５重量％、水銀（Ｈｇ）１重量％〜２０重量％の組成を有するアマルガム、またはビスマス（Ｂｉ）１００重量％まで、水銀（Ｈｇ）３重量％〜３０重量％の組成を有するアマルガムであることを特徴とする、項目１〜７のいずれか一つに記載のアマルガム球。
【００２０】
９．  合金粉末が、銀（Ａｇ）５６重量％〜７２重量％、銅（Ｃｕ）１２．５重量％〜２８重量％、スズ（Ｓｎ）２０重量％〜３５重量％、亜鉛（Ｚｎ）０重量％〜３重量％、インジウム（Ｉｎ）０重量％〜５重量％、ならびに単独でまたは互いに組み合わせて金、パラジウム、および白金（Ａｕ／Ｐｄ／Ｐｔ）０重量％〜５重量％の組成を有することを特徴とする、項目１〜８のいずれか一つに記載のアマルガム球。
【００２１】
１０．  合金粉末が、銀（Ａｇ）５６重量％〜７２重量％、銅（Ｃｕ）１２．５重量％〜２８重量％、スズ（Ｓｎ）０重量％〜３５重量％、亜鉛（Ｚｎ）０重量％〜３重量％、インジウム（Ｉｎ）０重量％〜５重量％、ならびに単独でまたは互いに組み合わせて金、パラジウム、および白金（Ａｕ／Ｐｄ／Ｐｔ）０重量％〜５重量％の組成を有することを特徴とする、項目１〜８のいずれか一つに記載のアマルガム球。
【００２２】
１１．  球が５０〜２０００μｍの範囲内の直径を有することを特徴とする、項目１〜１０のいずれか一つに記載のアマルガム球。
【００２３】
１２．  アマルガムを完全に溶融して、アマルガムの凝固温度未満の温度を有する冷却媒体中に溶融体を滴状に導入し、続いて、形成されたアマルガム球を冷却媒体から分離することを特徴とする、項目１〜１１のいずれか一つに記載のアマルガム球の製造方法。
【００２４】
１３．  鉱油、有機油、または合成油を冷却媒体として使用することを特徴とする、項目１２に記載の方法。
【００２５】
１４．  冷却媒体から分離した後、アマルガム球を脱脂して、もはや球が固着一体化しなくなるまで連続撹拌しながら請求項１〜８のいずれか一項に記載の合金粉末を室温で振りかけることを特徴とする、項目１２または１３に記載の方法。
【００２６】
１５．  連続撹拌しながらさらなる工程でアマルガム球を金属酸化物の粉末で被覆することを特徴とする、項目１２〜１４のいずれか一つに記載の方法。
【００２７】
１６．  合金粉末を振りかけた後、アマルガム球が熱処理に付される、項目１２〜１５のいずれか一つに記載の方法。
【００２８】
１７．  熱処理が、２〜２０時間にわたり３５℃〜１００℃の温度でアマルガム球を加熱することを含む、項目１６に記載の方法。
【００２９】
１８．  アマルガム球に合金粉末を振りかけること、金属酸化物で被覆すること、またはアマルガム球を熱処理することからなる群から選択される工程の少なくとも１つが繰り返される、項目１２〜１７のいずれか一つに記載の方法。
【００３０】
１９．  項目１〜１１のいずれか一つに記載の組成を有する合金粉末でアマルガム球を被覆することにより、低圧ガス放電ランプ、特定的には、蛍光ランプ、日焼けランプ、または殺菌ランプのためのアマルガム球中への水銀の再吸収を制御する方法。
【００３１】
２０．  低圧ガス放電ランプ、特定的には、蛍光ランプ、日焼けランプ、または殺菌ランプを製造するための、項目１〜１１のいずれか一つに記載のアマルガム球の使用。
【００３２】
２１．  低圧ガス放電ランプ内に封入された項目１〜１１のいずれか一つに記載の１つ以上のアマルガム球を含有する低圧ガス放電ランプ、特定的には、蛍光ランプ、日焼けランプ、または殺菌ランプ。
【００３３】
２２．  少なくとも以下の工程、すなわち、
−  項目１２〜１８のいずれか一つに記載の方法によりアマルガム球を提供する工程、
−  低圧ガス放電ランプのためのガラス体を提供する工程、
−  ガラス体中に１つ以上のアマルガム球を導入する工程、
−  ガラス体を密閉する工程、
を含む、低圧ガス放電ランプ、特定的には、蛍光ランプ、日焼けランプ、または殺菌ランプの製造方法。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
発明の詳細な説明
本発明に係るアマルガム球は、金属のスズ（Ｓｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、ビスマス（Ｂｉ）、インジウム（Ｉｎ）、およびこれらの互いの合金のアマルガムである。特定的には、これは、３０〜７０重量％の範囲内の水銀含有率を有するアマルガムであり、本発明のさらなる実施形態では、４０〜６０重量％、特定的には４０〜５５重量％の水銀含有率を有する。この水銀含有率を有するアマルガム球は、特定的には、スズアマルガム球さらには亜鉛アマルガム球、すなわち、ＳｎＨｇ３０〜ＳｎＨｇ７０、またはＳｎＨｇ４０〜ＳｎＨｇ６０、またはＳｎＨｇ４５〜ＳｎＨｇ５５、またはＳｎＨｇ５０、またはＺｎＨｇ３０〜ＺｎＨｇ７０、またはＺｎＨｇ４０〜ＺｎＨｇ６０、またはＺｎＨｇ４５〜ＺｎＨｇ５５、または１００重量％までのＢｉ、１０重量％〜３０重量％のＳｎ、および１０重量％〜４０重量％の水銀（ＢｉＳｎ１０〜３０Ｈｇ１０〜４０）である。しかしながら、本発明により対処される問題はまた、はるかにより少量の水銀を含む他のアマルガム球、たとえば、ビスマス、インジウム、またはそれらの混合物と水銀とのアマルガムでも生じる。これは、特定的には、Ｂｉ１００重量％まで、Ｉｎ２５重量％〜３５重量％、Ｈｇ１重量％〜２０重量％、またはＢｉ１００重量％まで、Ｉｎ２９重量％〜３２重量％、Ｈｇ２重量％〜８重量％の組成、たとえば、ＢｉＩｎ２９Ｈｇ３．５、ＢｉＩｎ２９Ｈｇ５、またはＢｉＩｎ３２Ｈｇ３．５、さもなければ３重量％〜３０重量％の水銀含有率を有するビスマスアマルガム（ＢｉＨｇ３〜ＢｉＨｇ３０）を有するアマルガム球である。合金の金属の割合は、いずれの場合も、合わせて１００重量％になる。
【００３５】
本発明の目的では、５０μｍ〜３０００μｍ、特定的には１００μｍ〜２５００μｍもしくは２００μｍ〜２０００μｍの範囲内、または５００μｍ〜１５００μｍの範囲内の直径を有するアマルガム球は、とくに有用である。
【００３６】
このように製造されたアマルガム球の表面上では液相を生じるので、対策を講じないかぎり、貯蔵時および取扱い時、球は固着一体化することが判明した。アマルガム球が固着一体化する傾向は、脱脂された球を本発明に係る合金粉末で被覆することにより、大幅に抑制可能である。合金粉末は、一般的には、水銀とアマルガムを形成する。合金粉末のアマルガム化の結果として、低い水銀含有率を有する表面層が球上に形成され、この層は、もはや、アマルガム球の慣用処理温度で液体の相をなんら含有しないので、未処理の球と比較して固着一体化する傾向を抑制する。
【００３７】
被覆に使用される合金粉末は、１００μｍ超の粒子直径を有する粒子をほとんどまたはまったく含有しないことが望ましい。より大きい粒子直径を有する粒子は、不完全にアマルガム化するにすぎず、球の粗い表面を生じて、球の計量を困難にする。この態様では、粉末粒子が８０μｍ未満の粒子直径を有する合金粉末を使用したほうがよい。そのほかに、２μｍ〜２０μｍまたは５μｍ〜１５μｍまたは２μｍ〜１５μｍまたは５μｍ〜２０μｍまたは２μｍ〜５μｍの平均粒子直径ｄ５０を有する合金粉末は、好適である。球状、角状、小板状、綿状、針状、顆粒状の合金粉末、またはそれらの組合せを使用可能であるので、粉末粒子の形状は、一般的には、いかなる特定の要件（ｒｅｑｕｉｅｒｍｅｎｔｓ）をも満たす必要はない。
【００３８】
好適な金属は、スズまたは銀の合金、好ましくは互いの合金であり、任意選択により亜鉛を含んでいてもよいことが判明した。スズと銀および銅との合金を用いて、好結果が得られた。好適な合金粉末は、金属の割合が合わせて１００重量％の全量になるものとして、銀（Ａｇ）３重量％〜８０重量％、銅（Ｃｕ）０．５重量％〜４３重量％、スズ（Ｓｎ）０重量％〜９６．５重量％、亜鉛（Ｚｎ）０重量％〜５重量％、インジウム（Ｉｎ）０重量％〜１０重量％、ならびに単独でまたは互いに組み合わせて金、パラジウム、および白金（Ａｕ／Ｐｄ／Ｐｔ）０重量％〜５重量％の組成を有する。３重量％超の銀または銅を含有する合金粉末は、スズ含有率が９０重量％を超える場合、とくには好適である。本発明のさらなる実施形態では、合金粉末は、金属の割合が合わせて１００重量％になるものとして、銀（Ａｇ）２４重量％〜７５重量％、銅（Ｃｕ）５重量％〜４３重量％または２０重量％〜３０重量％、スズ（Ｓｎ）１０重量％〜４８重量％、亜鉛（Ｚｎ）０．１重量％〜３重量％、インジウム（Ｉｎ）０．１重量％〜５重量％、ならびに単独でまたは互いに組み合わせて金、パラジウム、および白金（Ａｕ／Ｐｄ／Ｐｔ）０．１重量％〜５重量％の組成を有する。
【００３９】
本発明のさらなる実施形態では、合金粉末は、金属の割合が合わせて１００重量％の全量になるものとして、銀（Ａｇ）５６重量％〜７２重量％、銅（Ｃｕ）１２．５重量％〜２８重量％、スズ（Ｓｎ）２０重量％〜３５重量％、亜鉛（Ｚｎ）０重量％〜３重量％、インジウム（Ｉｎ）０重量％〜５重量％、ならびに単独でまたは互いに組み合わせて金、パラジウム、および白金（Ａｕ／Ｐｄ／Ｐｔ）０重量％〜５重量％の組成を有する。
【００４０】
本発明のさらなる実施形態では、合金粉末は、金属の割合が合わせて１００重量％の全量になるものとして、銀（Ａｇ）５６重量％〜７２重量％、銅（Ｃｕ）１２．５重量％〜２８重量％、スズ（Ｓｎ）０重量％〜３５重量％、亜鉛（Ｚｎ）０重量％〜３重量％、インジウム（Ｉｎ）０重量％〜５重量％、ならびに単独でまたは互いに組み合わせて金、パラジウム、および白金（Ａｕ／Ｐｄ／Ｐｔ）０重量％〜５重量％の組成を有する。
【００４１】
本発明のさらなる実施形態では、合金粉末は、金属の割合が合わせて１００重量％の全量になるものとして、銀（Ａｇ）５６重量％〜７２重量％、銅（Ｃｕ）１２．５重量％〜２８重量％、スズ（Ｓｎ）０重量％〜３５重量％、亜鉛（Ｚｎ）０．１重量％〜３重量％、インジウム（Ｉｎ）０重量％〜５重量％、ならびに単独でまたは互いに組み合わせて金、パラジウム、および白金（Ａｕ／Ｐｄ／Ｐｔ）０重量％〜５重量％の組成を有する。
【００４２】
本発明のさらなる実施形態では、合金粉末は、金属の割合が合わせて１００重量％の全量になるものとして、銀（Ａｇ）５６重量％〜７２重量％、銅（Ｃｕ）１２．５重量％〜２８重量％、スズ（Ｓｎ）０重量％〜３５重量％、亜鉛（Ｚｎ）０重量％〜３重量％、インジウム（Ｉｎ）０．１重量％〜５重量％、ならびに単独でまたは互いに組み合わせて金、パラジウム、および白金（Ａｕ／Ｐｄ／Ｐｔ）０重量％〜５重量％の組成を有する。
【００４３】
本発明のさらなる実施形態では、合金粉末は、金属の割合が合わせて１００重量％の全量になるものとして、銀（Ａｇ）５６重量％〜７２重量％、銅（Ｃｕ）１２．５重量％〜２８重量％、スズ（Ｓｎ）０重量％〜３５重量％、亜鉛（Ｚｎ）０重量％〜３重量％、インジウム（Ｉｎ）０重量％〜５重量％、ならびに単独でまたは互いに組み合わせて金、パラジウム、および白金（Ａｕ／Ｐｄ／Ｐｔ）０．１重量％〜５重量％の組成を有する。
【００４４】
本発明のさらなる実施形態では、合金粉末は、金属の割合が合わせて１００重量％の全量になるものとして、銀（Ａｇ）５６重量％〜７２重量％、銅（Ｃｕ）１２．５重量％〜２８重量％、スズ（Ｓｎ）０重量％〜３５重量％、亜鉛（Ｚｎ）０重量％〜３重量％、インジウム（Ｉｎ）０重量％〜５重量％、ならびに単独でまたは互いに組み合わせて金、パラジウム、および白金（Ａｕ／Ｐｄ／Ｐｔ）１重量％〜８重量％の組成を有する。
【００４５】
元素の銀、亜鉛、インジウム、ならびに金、パラジウム、および白金（単独でまたは互いに組み合わせて）の好適な組合せを以下の表１に記載する。合金粉末の好適な組成を銅および銀の含有率も示される表２〜１７に示す。表の番号、続いて、表１からの元素の銀、亜鉛、インジウム、さらには金、パラジウム、および白金（単独でまたは互いに組み合わせて）のそれぞれの組合せの番号により、個々の組合せを表す。たとえば、合金組成２．００５は、表２に示される銅および銀の含有率を有する、表１の項目５に記載の元素の銀、亜鉛、インジウム、ならびに金、パラジウム、および白金の組合せ（すなわち、３〜８０重量％の銀、０〜３重量％の亜鉛、０〜５重量％のインジウム、０．１〜５重量％の金、パラジウム、および白金）を意味する。
【００４６】
【表１】
2014513205.tif 000002
2014513205.tif 000003
【００４７】
表２
表２は、元素の銀、亜鉛、インジウム、ならびに金、パラジウム、および白金（単独でまたは互いに組み合わせて）の含有率が、いずれの場合も、表１に重量％単位で示され、しかもスズ（Ｓｎ）の含有率が０重量％〜３５重量％でかつ銅（Ｃｕ）の含有率が０．５重量％〜４３重量％であり、しかも金属の割合が合わせて１００重量％になる、８１種の合金組成２．００１〜２．０８１で構成される。
【００４８】
表３
表３は、元素の銀、亜鉛、インジウム、ならびに金、パラジウム、および白金（単独でまたは互いに組み合わせて）の含有率が、いずれの場合も、表１に重量％単位で示され、しかもスズ（Ｓｎ）の含有率が０重量％〜３５重量％でかつ銅（Ｃｕ）の含有率が１２．５重量％〜２８重量％であり、しかも金属の割合が合わせて１００重量％になる、８１種の合金組成３．００１〜３．０８１で構成される。
【００４９】
表４
表４は、元素の銀、亜鉛、インジウム、ならびに金、パラジウム、および白金（単独でまたは互いに組み合わせて）の含有率が、いずれの場合も、表１に重量％単位で示され、しかもスズ（Ｓｎ）の含有率が０重量％〜３５重量％でかつ銅（Ｃｕ）の含有率が５重量％〜４３重量％であり、しかも金属の割合が合わせて１００重量％になる、８１種の合金組成４．００１〜４．０８１で構成される。
【００５０】
表５
表５は、元素の銀、亜鉛、インジウム、ならびに金、パラジウム、および白金（単独でまたは互いに組み合わせて）の含有率が、いずれの場合も、表１に重量％単位で示され、しかもスズ（Ｓｎ）の含有率が０重量％〜３５重量％でかつ銅（Ｃｕ）の含有率が２０重量％〜３０重量％であり、しかも金属の割合が合わせて１００重量％になる、８１種の合金組成５．００１〜５．０８１で構成される。
【００５１】
表６
表６は、元素の銀、亜鉛、インジウム、ならびに金、パラジウム、および白金（単独でまたは互いに組み合わせて）の含有率が、いずれの場合も、表１に重量％単位で示され、しかもスズ（Ｓｎ）の含有率が０重量％〜９６．５重量％でかつ銅（Ｃｕ）の含有率が０．５重量％〜４３重量％であり、しかも金属の割合が合わせて１００重量％になる、８１種の合金組成６．００１〜６．０８１で構成される。
【００５２】
表７
表７は、元素の銀、亜鉛、インジウム、ならびに金、パラジウム、および白金（単独でまたは互いに組み合わせて）の含有率が、いずれの場合も、表１に重量％単位で示され、しかもスズ（Ｓｎ）の含有率が０重量％〜９６．５重量％でかつ銅（Ｃｕ）の含有率が１２．５重量％〜２８重量％であり、しかも金属の割合が合わせて１００重量％になる、８１種の合金組成７．００１〜７．０８１で構成される。
【００５３】
表８
表８は、元素の銀、亜鉛、インジウム、ならびに金、パラジウム、および白金（単独でまたは互いに組み合わせて）の含有率が、いずれの場合も、表１に重量％単位で示され、しかもスズ（Ｓｎ）の含有率が０重量％〜９６．５重量％でかつ銅（Ｃｕ）の含有率が５重量％〜４３重量％であり、しかも金属の割合が合わせて１００重量％になる、８１種の合金組成８．００１〜８．０８１で構成される。
【００５４】
表９
表９は、元素の銀、亜鉛、インジウム、ならびに金、パラジウム、および白金（単独でまたは互いに組み合わせて）の含有率が、いずれの場合も、表１に重量％単位で示され、しかもスズ（Ｓｎ）の含有率が０重量％〜９６．５重量％でかつ銅（Ｃｕ）の含有率が２０重量％〜３０重量％であり、しかも金属の割合が合わせて１００重量％になる、８１種の合金組成９．００１〜９．０８１で構成される。
【００５５】
表１０
表１０は、元素の銀、亜鉛、インジウム、ならびに金、パラジウム、および白金（単独でまたは互いに組み合わせて）の含有率が、いずれの場合も、表１に重量％単位で示され、しかもスズ（Ｓｎ）の含有率が１０重量％〜４８重量％でかつ銅（Ｃｕ）の含有率が０．５重量％〜４３重量％であり、しかも金属の割合が合わせて１００重量％になる、８１種の合金組成１０．００１〜１０．０８１で構成される。
【００５６】
表１１
表１１は、元素の銀、亜鉛、インジウム、ならびに金、パラジウム、および白金（単独でまたは互いに組み合わせて）の含有率が、いずれの場合も、表１に重量％単位で示され、しかもスズ（Ｓｎ）の含有率が１０重量％〜４８重量％でかつ銅（Ｃｕ）の含有率が１２．５重量％〜２８重量％であり、しかも金属の割合が合わせて１００重量％になる、８１種の合金組成１１．００１〜１１．０８１で構成される。
【００５７】
表１２
表１２は、元素の銀、亜鉛、インジウム、ならびに金、パラジウム、および白金（単独でまたは互いに組み合わせて）の含有率が、いずれの場合も、表１に重量％単位で示され、しかもスズ（Ｓｎ）の含有率が１０重量％〜４８重量％でかつ銅（Ｃｕ）の含有率が５重量％〜４３重量％であり、しかも金属の割合が合わせて１００重量％になる、８１種の合金組成１２．００１〜１２．０８１で構成される。
【００５８】
表１３
表１３は、元素の銀、亜鉛、インジウム、ならびに金、パラジウム、および白金（単独でまたは互いに組み合わせて）の含有率が、いずれの場合も、表１に重量％単位で示され、しかもスズ（Ｓｎ）の含有率が１０重量％〜４８重量％でかつ銅（Ｃｕ）の含有率が２０重量％〜３０重量％であり、しかも金属の割合が合わせて１００重量％になる、８１種の合金組成１３．００１〜１３．０８１で構成される。
【００５９】
表１４
表１４は、元素の銀、亜鉛、インジウム、ならびに金、パラジウム、および白金（単独でまたは互いに組み合わせて）の含有率が、いずれの場合も、表１に重量％単位で示され、しかもスズ（Ｓｎ）の含有率が２０重量％〜３５重量％でかつ銅（Ｃｕ）の含有率が０．５重量％〜４３重量％であり、しかも金属の割合が合わせて１００重量％になる、８１種の合金組成１４．００１〜１４．０８１で構成される。
【００６０】
表１５
表１５は、元素の銀、亜鉛、インジウム、ならびに金、パラジウム、および白金（単独でまたは互いに組み合わせて）の含有率が、いずれの場合も、表１に重量％単位で示され、しかもスズ（Ｓｎ）の含有率が２０重量％〜３５重量％でかつ銅（Ｃｕ）の含有率が１２．５重量％〜２８重量％であり、しかも金属の割合が合わせて１００重量％になる、８１種の合金組成１５．００１〜１５．０８１で構成される。
【００６１】
表１６
表１６は、元素の銀、亜鉛、インジウム、ならびに金、パラジウム、および白金（単独でまたは互いに組み合わせて）の含有率が、いずれの場合も、表１に重量％単位で示され、しかもスズ（Ｓｎ）の含有率が２０重量％〜３５重量％でかつ銅（Ｃｕ）の含有率が５重量％〜４３重量％であり、しかも金属の割合が合わせて１００重量％になる、８１種の合金組成１６．００１〜１６．０８１で構成される。
【００６２】
表１７
表１７は、元素の銀、亜鉛、インジウム、ならびに金、パラジウム、および白金（単独でまたは互いに組み合わせて）の含有率が、いずれの場合も、表１に重量％単位で示され、しかもスズ（Ｓｎ）の含有率が２０重量％〜３５重量％でかつ銅（Ｃｕ）の含有率が２０重量％〜３０重量％であり、しかも金属の割合が合わせて１００重量％になる、８１種の合金組成１７．００１〜１７．０８１で構成される。
【００６３】
表１８
表１８は、スズの含有率が９０重量％を超えかつ銀の含有率が３重量％未満である場合、銅の含有率が３重量％超であるものとして、元素の銀、亜鉛、インジウム、ならびに金、パラジウム、および白金（単独でまたは互いに組み合わせて）の含有率が、いずれの場合も、表１に重量％単位で示され、しかもスズ（Ｓｎ）の含有率が０重量％〜９６．５重量％でかつ銅（Ｃｕ）の含有率が０．５重量％〜４３重量％であり、しかも金属の割合が合わせて１００重量％になる、８１種の合金組成１８．００１〜１８．０８１で構成される。
【００６４】
表１９
表１９は、スズの含有率が９０重量％を超えかつ銅の含有率が３重量％未満である場合、銀の含有率が３重量％超であるものとして、元素の銀、亜鉛、インジウム、ならびに金、パラジウム、および白金（単独でまたは互いに組み合わせて）の含有率が、いずれの場合も、表１に重量％単位で示され、しかもスズ（Ｓｎ）の含有率が０重量％〜９６．５重量％でかつ銅（Ｃｕ）の含有率が０．５重量％〜４３重量％であり、しかも金属の割合が合わせて１００重量％になる、８１種の合金組成１９．００１〜１９．０８１で構成される。
【００６５】
特定のサイズおよび組成のアマルガム球と合金粉末の組成とのとくに好適な組合せを以下の表２０に示す。合金粉末の組成は、表２〜１９に示されており、表２０では、それを参照する。個々の組合せは、表２０の番号、ならびにそれに続く利用したアマルガム、球直径、および被膜表のそれぞれの組合せにより表される。たとえば、組合せ２０．００５は、３０〜７０重量％の水銀を含有しかつ表４の被膜を有する５０〜２０００μｍの直径の二元スズアマルガムの組合せを意味する。
【００６６】
【表２】
2014513205.tif 000004
2014513205.tif 000005
2014513205.tif 000006
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【００６７】
アマルガム球は、欧州特許第１３８１４８５Ｂ１号明細書に記載の方法により、アマルガムの溶融体から製造可能である。この目的のために、アマルガムの凝固温度未満の温度を有する冷却媒体中に、十分に溶融されたアマルガムを滴状に導入する。冷却媒体の温度は、好ましくは、アマルガムの液相線温度よりも１０〜２０℃低い。本発明の一実施形態では、溶融アマルガムは、振動ノズルを介して冷却媒体中に滴状に導入され、本発明のさらなる実施形態では、ノズルは、冷却媒体中に浸漬される。したがって、アマルガム球の製造で職業衛生を確保するための経費は、有意に削減される。他の利点は、スズアマルガムが２３０℃未満の温度で完全に溶融することである。
【００６８】
冷却媒体として、鉱油、有機油、または合成油を使用することが好ましい。シリコーン油は、非常に有用であることが判明した。冷却媒体中でのアマルガム球の形成後、それは、冷却媒体から分離されて脱脂される。
【００６９】
金属または合金の粉末でアマルガム球を被覆するために、脱脂（ｄｅｃｒｅａｓｉｎｇ）後、たとえば回転槽内に球を配置して、もはや球が固着一体化しなくなるまで連続撹拌しながら金属または合金の粉末を振りかけることが可能である。このプロセス工程を行うのに好適な装置は、たとえば、Ｖ型ブレンダー、管型ミキサー、またはコーティングドラムである。この場合、アマルガム球に適用される金属または合金の粉末の量は、アマルガム球の重量を基準にして、１〜１０重量％、好ましくは２〜４重量％の範囲内である。
【００７０】
固着一体化する傾向のさらなる低減は、金属または合金の粉末で被覆した後、アマルガム球の重量を基準にして、０．００１〜１重量％、好ましくは０．０１〜０．５重量％の量、特定的には０．１重量％の量の金属酸化物の粉末でアマルガム球を追加的に被覆した場合に達成される。この目的のために、金属または合金の粉末の適用とまったく同一の手順を利用することが可能である。この被覆に好適な金属酸化物は、たとえば、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化ケイ素、および酸化アルミニウムである。火炎熱分解により調製された５μｍ未満、好ましくは１μｍ未満の平均粒子サイズを有する酸化アルミニウムを使用することが好ましい。したがって、アマルガム球の被覆は、冷却媒体から分離した後、アマルガム球を脱脂して、もはや球が固着一体化しなくなるまで連続撹拌しながら室温で以上に記載の合金粉末をそれに振りかけることにより行われる。固着一体化する傾向のさらなる低減は、さらなる工程で連続撹拌しながら金属酸化物の粉末でアマルガム球を追加的に被覆することにより、もたらすことが可能である。固着一体化する傾向のさらなる低減は、合金粉末を振りかけた後、アマルガム球を熱処理に付すことにより、もたらすことが可能である。この熱処理は、２〜２０時間にわたり３５℃〜１００℃の温度でアマルガム球を加熱により、行うことが可能である。本発明のさらなる実施形態では、アマルガム球に合金粉末を振りかけること、金属酸化物で被覆すること、またはアマルガム球を熱処理することからなる群から選択される工程の１つを繰り返すことが可能である。したがって、この場合、合金粉末または金属酸化物による所望の被覆は、一工程で達成されるのではなく、その代わりに、最初の工程で、合金粉末を適用し、さらなる工程で、（任意選択により過剰の合金粉末を除去した後）以上に記載の合金粉末で再度被覆する。同一の方法により、金属酸化物を複数の工程で適用することも可能である。種々の工程で適用される合金粉末または金属酸化物は、同一であることも異なることもありうるので、任意選択により合金粉末層と金属酸化物層とが交互に配置されていてもよい多層被膜を得ることも可能であり、いずれの場合も、合金粉末および金属酸化物は、互いに異なりうる。
【００７１】
種々の合金粉末または金属酸化物粉末を適用する場合、これらは、化学組成に関して異なりうるだけでなく、粒子サイズや粒子サイズ分布などの物理的性質に関しても異なりうる。また、たとえば、第１の工程で、５０μｍの平均粒子直径ｄ５０を有する合金粉末の被膜を適用し、後続の工程で、同一の化学組成および１５μｍの平均粒子直径ｄ５０を有する合金粉末の被膜を適用する場合、本発明に係る２つの異なる合金粉末を含む被膜が存在する。
【００７２】
本発明はまた、以下の工程、すなわち、
−  本発明に係るアマルガム球を提供する工程、
−  低圧ガス放電ランプのためのガラス体を提供する工程、
−  ガラス体中に１つ以上のアマルガム球を導入する工程、
−  ガラス体を密閉する工程、
を含む、低圧ガス放電ランプ、特定的には、蛍光ランプ、日焼けランプ、または殺菌ランプの製造方法を提供する。
【００７３】
本発明に従って合金粉末で被覆されたアマルガム球が提供される。ガス放電ランプまたは蛍光ランプのガラス体は、最も簡単な場合、１回以上曲げることが可能でありかつ多くの場合約４ｍｍ〜８０ｍｍ、特定的には６ｍｍ〜４０ｍｍの直径を有するガラス管である。従来の蛍光管の場合、単純な直線状ガラス管を使用することが可能であるが、省エネルギーランプ用としては、通常、４〜１０ｍｍの直径を有する複数回曲げられたガラス管が使用される。次いで、本発明に係るアマルガム球がガラス管内に導入される。これは、通常、アマルガム球のための容器を備えた特定の位置に配置されるか、またはアマルガム球をこの場所に保持するように所定の場所に固定される。蛍光ランプのさらなる使用時、アマルガム球をこの場所で加温することが可能である。本発明に係る１個もしくは複数個のアマルガム球を容器内に固定してから導入することにより、導入を行うことも可能である。容器はまた、蛍光ランプ上またはその中に設置された部分、たとえば、ガラス体のためのクロージャーでありうる。次いで、たとえば、ガス（アルゴンなど）によるフラッシング、ガラス体の減圧排気、またはそれらの組合せによる処理がまだ行われていない場合、所望の雰囲気をガラス体中に生成させる。可視光を発生するために、ガラス体は、蛍光を発する蛍光体を備えていなければならない。多くの場合、ハロリン酸カルシウムが蛍光体として使用される。この目的に合った詳細な手順は、当業者に公知であり、一般的には、蛍光ランプのために実施される。次いで、ランプのガラス体を密閉して、任意選択によりさらに処理する。さらなる処理は、清浄化、電気接点もしくは取付け具の提供、保護容器内への設置などの複数の後続工程を含みうる。さらなる処理のためのこれらの可能性は、それ自体公知であり、たとえば、さらなる清浄化、接点もしくは取付け具の提供、または電気および／もしくは電子部品の装着、たとえば、安定器の装着などの工程を含む。
【００７４】
それに加えて、驚くべきことに、粉末被膜は、水銀再吸収性に有利な影響を及ぼすことが判明した。したがって、本発明はまた、被膜を有していなくてもアマルガム球が固着一体化する傾向がない場合でさえも、本発明に従って合金粉末で被覆されたアマルガム球を提供する。したがって、本発明はまた、以上に記載の組成を有する合金粉末でアマルガム球を被覆することにより、アマルガム球中への水銀の再吸収を制御する方法を提供する。
【００７５】
アマルガム球に適用された粉末層は、自動計量機内のアマルガム球の取扱い性を改良する。そのような自動計量機内では、アマルガム球は、蛍光ランプ内に導入される前、平均で３時間まで室温で存在可能である。本発明に係るアマルガム球は、自動計量機内で問題なく４０℃までの温度で２４時間の平均滞留時間で存在することが判明した。
【実施例】
【００７６】
欧州特許第１３８１４８５号明細書の方法を用いて、以下に示される組成および約１ｍｍ±０．１ｍｍの直径を有するアマルガム球を製造し、分級し、そして脱脂後、管型ミキサー中で１分間撹拌することにより、表に示される合金粉末で被覆する。アマルガム球の機械的安定性を試験するために、約４０００個の量のアマルガム球を自動計量機内に配置して、毎分１回転の回転速度で蛍光ランプ内に導入する。いずれの場合も、球が固着一体化したために、または自動計量機の清浄化および新しいアマルガム球の仕込みのために中断が必要であるほど脱着した合金粉末による多量の汚染が目視検査で見いだされたために、いずれかの製造を中断しなければならなかった時間を決定して、球の動作寿命を以下に示されるスキームに従って評価する。アマルガムとしてＳｎＨｇ５０合金を有する０のグレードが与えられたアマルガム球の場合、残存する球を摂氏５０度で４時間加熱し、そして冷却後、以上に記載の自動計量機内で再度試験する。これらの熱処理された球は、常により良好なグレード（すなわち＋または＋＋）をもたらした動作寿命を有する。比較例は、動作寿命のごくわずかな改良を示すにすぎない（１時間未満）。グレード：＋＋動作寿命＞５ｈ、＋動作寿命＞４ｈ、０動作寿命＞３ｈ、−動作寿命＜１ｈ。
【００７７】
【表３】
2014513205.tif 000008
2014513205.tif 000009
2014513205.tif 000010
【国際調査報告】
2014513205.tif 000011
2014513205.tif 000012
2014513205.tif 000013
2014513205.tif 000014
2014513205.tif 000015
2014513205.tif 000016