(57)【要約】【課題】ランプ寿命末期まで十分な発光管−口金間の接着強度が得られるコンパクト形蛍光ランプの製造方法を提供すること。【解決手段】この発明に係るコンパクト形蛍光ランプは、口金と発光管を接着剤にて結合させるコンパクト形蛍光ランプにおいて、接着剤にポリエステル樹脂接着剤を用いると共に、スチレン基硬化剤を用い、かつ接着剤にて口金と発光管を接着した後、接着剤の温度が１７０℃以上で３０秒以上加熱することを特徴とする。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
口金と発光管を接着剤にて結合させるコンパクト形蛍光ランプにおいて、
前記接着剤にポリエステル樹脂接着剤を用いると共に、スチレン基硬化剤を用い、かつ前記接着剤にて前記口金と前記発光管を接着した後、前記接着剤の温度が１７０℃以上で３０秒以上加熱することを特徴とするコンパクト形蛍光ランプの製造方法。
【請求項２】
前記接着剤の加熱工程中、１５０℃を越えた後、加熱終了まで１５０℃以下とならないことを特徴とする請求項１に記載のコンパクト形蛍光ランプの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、コンパクト形蛍光ランプの製造方法に係り、詳しくは口金と発光管の接着強度の改善に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
コンパクト形蛍光ランプの発光管−口金間の接着強度に関しては、ＪＩＳ  Ｃ７６１８「片口金蛍光ランプ−第１部：安全規定」に曲げモーメントの規格は初期３Ｎ・ｍ以上と規定されている。これは発光管が口金から落下するのを防止するためである。
【０００３】
通常、コンパクト形蛍光ランプの口金にはＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）が使用され、接着剤にはポリエステル系、シリコン系のものが使用されていて、上記ＪＩＳの規定を満たすように製造されている。
【０００４】
なお、出願人は、出願時点で先行技術文献を知得していない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来のコンパクト形蛍光ランプは以上のように、初期の発光管−口金間の接着強度は上記ＪＩＳの規定を満たすように製造されているが、ランプ寿命末期における発光管−口金間の接着強度は必ずしも充分ではなく、ランプ寿命末期において、発光管が口金から外れ、４本のリード線により支えられるという不良が発生した。
【０００６】
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、ランプ寿命末期まで十分な発光管−口金間の接着強度が得られるコンパクト形蛍光ランプの製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るコンパクト形蛍光ランプは、口金と発光管を接着剤にて結合させるコンパクト形蛍光ランプにおいて、接着剤にポリエステル樹脂接着剤を用いると共に、スチレン基硬化剤を用い、かつ接着剤にて口金と発光管を接着した後、接着剤の温度が１７０℃以上で３０秒以上加熱することを特徴とする。
【０００８】
また、この発明に係るコンパクト形蛍光ランプは、接着剤の加熱工程中、１５０℃を越えた後、加熱終了まで１５０℃以下とならないことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図面に基づいて説明する。
図１は実施の形態１を示す図で、コンパクト形蛍光ランプの構成図である。図において、１はコンパクト形蛍光ランプ、２は発光管を構成するＵ字管で、この例では３本のＵ字管２が接合部２ａで連通して発光管を構成している。３は口金で、材料はＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）である。４は口金３のピンである。
【００１０】
口金３とＵ字管２で構成された発光管は、接着剤により結合される。接着剤には、本発明ではポリエステル樹脂接着剤を用いる。
【００１１】
コンパクト形蛍光ランプ１の初期発光管−口金間の接着強度は、前記ＪＩＳの規定を満たすものが得られるが、ランプ寿命末期の発光管−口金間の接着強度が低下する原因について調査した。
【００１２】
当初、初期の接着強度不足はランプ製造工程での加熱不足による硬化不足が原因であり、ランプ寿命末期の接着強度不足は、ランプ点灯中の温度、紫外線、湿度等の影響を受け、接着剤そのものが経時変化を起こし、接着強度が低下したものと考えていた。
【００１３】
しかしながら、ランプ寿命末期の接着強度不足の原因は、その後の調査により、接着剤の加熱工程における加熱エネルギー（温度×時間）が不十分なために、重合反応が完了せずに終わり、十分な強度が得られないことのようであった。
【００１４】
図２はポリエステル樹脂接着剤の重合硬化モデルを示す図である。図に示すように、ポリエステル樹脂接着剤は、有機過酸化物触媒を添加し、加熱することで架橋反応を起こさせ、重合反応により硬化する。
【００１５】
しかし、加熱重合の加熱エネルギー（温度×時間）が不十分な場合は、図３に示すように、重合反応が完了せずに終わり、十分な強度が得られない。
【００１６】
そこで、ポリエステル樹脂接着剤の硬化条件を見いだすために、テストピースによる発泡硬化状態、及び実際の口金に接着剤を塗布した量産品口金の硬化状態を、加熱温度及び時間を種々変えて観察した。
【００１７】
図４はチップ管を用いたテストピースの硬化状態を観察した結果を示す図である。この観察は、オーブンの中にテストピースを入れその後所定の時間経ってから取り出すことで行った。観察の結果、雰囲気温度１７０℃×１５０秒程度で硬化完了と思われる。
【００１８】
図５は量産品口金を用いたテストピースの硬化状態を観察した結果を示す図である。この観察は、オーブンの中にテストピースを入れその後所定の時間経ってから取り出すことで行った。図５のケースは、量産品口金を用いているので熱容量が大きく、図４のケースよりも硬化完了に必要な加熱エネルギーは大きくなるようである。
【００１９】
以上のテストピースによる硬化状態観察結果によれば、接着剤が重合を完了するには可成りの加熱エネルギーが必要であることが判明した。従って、ランプ寿命末期の接着強度不足の原因は、接着剤の加熱工程における加熱エネルギー（温度×時間）が不十分なために、重合反応が完了せずに終わり、十分な強度が得られないことにあるのではないかと推測された。
【００２０】
ランプ寿命中の接着強度劣化に関し、所定条件の加速試験が、非常に良く寿命中の劣化をシュミレートできることを経験的に把握している。そこで、この加速試験により、実験室で製作された特徴的サンプルランプの曲げモーメントを測定した。その結果を図６に示す。
【００２１】
加速試験前は良好な曲げモーメントを有するランプも、重合が不十分だったもの、図６中のＮｏ１、２などは、加速試験後接着強度が低下することが判明した。接着剤乾燥により、見かけ上トルク強度が得られるが、ランプ使用中に湿度により加水分解し接着剤そのものが脆くなっている。
【００２２】
ランプ完成時に十分な重合が行われたものは、図６中のＮｏ４、５のようにランプ寿命末期まで十分な強度が得られ、接着剤そのものも硬く強いままである。
【００２３】
寿命末期に曲げモーメントが弱いものは、接着剤そのものが脆いことが観察されている。以上の結果より、この原因は接着剤硬化工程で十分な重合反応が完了していないため、ランプ点灯中に接着剤自身が加水分解し、接着剤組織自体が脆くなったものと判断された。
【００２４】
接着剤が脆くなる原因の一つとして、ランプ自身が口金内部へ放射する紫外線の影響も考えられるが、これはランプ寿命末期においても良好な曲げモーメントが得られるものがあるという事実より、実質的影響は小さいと判断された。
【００２５】
接着剤の硬化不足のランプは、接着剤の乾燥により見かけ上ある程度の接着力を見せるものの、ポリエステルの重合反応により硬化したものではないため、ラディカルな未架橋部分が多く残り、ランプ寿命中加水分解が起こり接着剤組織を弱くしている。
【００２６】
以上により、ランプ寿命初期及び末期においても、十分な曲げトルク強度を確保するためには、製造条件を最適化して、接着剤の重合反応を完了させることが肝要となる。
【００２７】
前記テストピースによる実験では、雰囲気温度１７０℃×１５０秒程度で硬化完了という結果が得られたが、製造ラインにおいて接着剤の硬化完了となる加熱条件を調査した。この場合、接着剤自身の温度で管理するのが正確であるため、接着剤に熱電対を取り付けて加熱条件を調べた。その結果、接着剤の温度が１７０℃以上で３０秒以上の加熱エネルギーであれば、重合は完了することを見いだした。
【００２８】
但し、重合が完了してない状態で、加熱を中断して接着剤の温度が下がってしまうと、再度加熱しても重合できないという現象がある。これを防ぐには、接着剤の加熱工程中、１５０℃を越えた後、加熱終了まで１５０℃以下とならないようにすることが重要である。重合が完了していない状態で温度を下げると、有機過酸化物触媒が機能しなくなるため重合反応が復活しないと推測される。
【００２９】
また、ランプ寿命初期及び末期においても、十分な曲げトルク強度を確保するための別の手段として、接着剤をシリコンに変更することが考えられるが、シリコンを使う場合、初期の曲げトルク強度を確保するため、ある程度固形分を添加し硬度を増す必要がある。固形分が少ないと、接着剤自身が柔らかすぎて曲げトルク強度が達成できない。しかしランプ点灯中シリコンは架橋反応が進行し更に硬度を増すため、結果として強度が低下し脆くなる。曲げトルク強度が２Ｎ・ｍ程度に低下すると推測される。従って、寿命末期強度を確保するためには、初期の硬度を下げておく必要があるが、これでは十分な初期強度が得られないという問題点があり、本発明の目的のために接着剤をシリコンに変更することは得策ではないと思われる。
【００３０】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、口金と発光管を接着剤にて結合させるコンパクト形蛍光ランプにおいて、接着剤にポリエステル樹脂接着剤を用いると共に、スチレン基硬化剤を用い、かつ接着剤にて口金と発光管を接着した後、接着剤の温度が１７０℃以上で３０秒以上加熱するようにしたので、ランプ寿命初期及び末期においても、十分な曲げトルク強度を確保することがでる。
【００３１】
また、接着剤の加熱工程中、１５０℃を越えた後、加熱終了まで１５０℃以下とならないようにすることにより、重合を完了させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１を示す図で、コンパクト形蛍光ランプの構成を示す図である。
【図２】ポリエステル接着剤の重合硬化モデルを示す図である。
【図３】ポリエステル接着剤の重合不完全を示す図である。
【図４】チップ管を用いたテストピースの硬化状態を観察した結果を示す図である。
【図５】量産品口金を用いたテストピースの硬化状態を観察した結果を示す図である。
【図６】加速試験により実験室で製作された特徴的サンプルランプの曲げモーメントを測定した加速試験検討結果を示す図である。
【符号の説明】
１  コンパクト形蛍光ランプ、２  Ｕ字管、２ａ  接合部、３  口金、４  ピン。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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