JPH0877982A

JPH0877982A - 管球用口金接着剤および管球

Info

Publication number: JPH0877982A
Application number: JP20727494A
Authority: JP
Inventors: Kiyoko Kawashima; 浄子川島
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 1994-08-31
Filing date: 1994-08-31
Publication date: 1996-03-22

Abstract

(57)【要約】【目的】器具や管球の小形化、高出力化などによる口
金部の温度上昇および高出力化などによる紫外線の増量
などにも耐え得る耐熱性、耐紫外線性に優れた接着剤お
よび管球を提供することを目的とする。【構成】平均粒度が１４７μｍ以下の第一の無機質充
填物１Ｌと、縦長状粒（針状粒）でその最長部長さが最
短部長さの３００％以上あるものを第一の無機質充填物
１Ｌに対して１〜２０重量％を有する第二の無機質充填
物１Ｓと、接着主剤１Ｂとからなる管球用口金接着剤１
およびこの接着剤を用いた管球である。【効果】耐熱性および耐紫外線性が高く、管球が寿命
を全うする前に口金部からガラスバルブが脱落するよう
なことが防げる。また、接着剤を口金に付着させるに際
し、接着剤は流動性に優れ糸を引くような現象がないの
で、従来の接着剤充填機をそのままで使用することがで
き作業性も極めてよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、特にガラスバルブに口
金を取付けるのに好適な管球用口金接着剤に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般電球や蛍光ランプなどの管球は、発
光させるフィラメントや放電させる電極への給電および
管球を保持させるためにバルブの端部に口金が接着さ
れ、この口金部をソケットに取付接続することによって
所定の発光や保持がなされている。上記のガラスバル
ブと口金との接着に使用される接着剤は、管球バルブか
らの伝導熱や輻射熱による口金部の温度上昇に耐えるこ
とに加え、管球から放出される３６５ｎｍを中心とする
紫外線にも耐え、管球のフィラメントが断線するなどそ
の寿命を全うし、ソケットから取外されるまで劣化をせ
ずに接合を維持していなければならない。

【０００３】一般的に管球口金用として使用される接着
剤の材料としては、接着主剤であるたとえば熱硬化性の
フェノール樹脂に炭酸カルシウムのような無機質充填
物、シェラック、ロジンおよび硬化剤などを用い、これ
らを配合し混練りしてさらにアルコールのような有機溶
剤を添加して所定の粘度としたものを、バルブと口金と
の間に介在させて加熱処理を行い両者を接合するように
していた。

【０００４】そして、このような接着剤は管球バルブか
らの熱あるいは紫外線に対しての劣化が少なく、通常の
使用には充分耐え得るものであった。

【０００５】一方、昨今の照明器具の趨勢は器具の小形
化や密閉化がはかられ、これら器具に装着される一般電
球や蛍光ランプなどの管球においても小形化、高出力化
や長寿命化が進められており、これに伴って接着剤とし
てもこれらの条件にかなうさらに耐熱性、耐紫外線性に
優れた高い接合力を有する接着剤が要求されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような事
情に鑑みなされたもので、器具や管球の小形化、高出力
化などによる口金部の温度上昇および高出力化などによ
る紫外線の増加などにも耐え得る耐熱性、耐紫外線性に
優れた高い接合力を奏する接着剤および管球を提供する
ことを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の管球用口金接着
剤は、平均粒度が１４７μｍ以下（ＵＳふるいで１００
メッシュ以下）の第一の無機質充填物と、縦長状粒（針
状粒）でその最長部長さが最短部長さの３００％以上あ
るものを第一の無機質充填物に対して１〜２０重量％を
有する第二の無機質充填物と、接着主剤としての樹脂と
からなることを特徴としている。

【０００８】また、本発明の管球用口金接着剤は、接着
主剤としての樹脂がフェノール樹脂またはシリコーン樹
脂の少なくとも一種であることを特徴としている。

【０００９】また、本発明の管球用口金接着剤は、第一
の無機質充填物が炭酸カルシウムまたはシリカの少なく
とも一種であることを特徴としている。

【００１０】また、本発明の管球は、ガラスバルブと口
金とを上記請求項１ないし請求項３のいずれかの一記載
の管球用口金接着剤を介し接着したことを特徴としてい
る。さらに、本発明の管球は、請求項４に記載の管球
が、電球または放電ランプであることを特徴としてい
る。

【００１１】

【作用】接着主剤に混合される無機質充填物を微粉体状
の第一の無機質充填物と、縦長状粒（針状粒）の第二の
無機質充填物との２種を配合したもので、縦長状粒（針
状粒）の第二の無機質充填物の粒子間に微粉体状の無機
質充填物がくさび状に組合さった状態になって、これら
の間に硬化した接着主剤が介在して粒子相互を結着して
いるので接合強度が向上できる。

【００１２】また、接着剤は縦長状粒（針状粒）の無機
質充填物の混入により流動性が向上し、接着剤を口金に
付着させるときに糸引きなどの発生がなく作業性も向上
できる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の詳細を図面を参照して説明す
る。

【００１４】本発明は接着主剤としてフェノール樹脂
を、第一の無機質充填物Ａとしてはたとえば炭酸カルシ
ウムを７０重量％以上含むものからなり、その平均粒度
は１４７μｍ以下（ＵＳふるい（タイラーふるい）で１
００メッシュ以下）で、かつ、そのうち平均粒度１０μ
ｍ以下のものが大部分の７２重量％混入しているもの、
同じく第二の無機質充填物Ｂ材料としては上記Ａ材料の
粒度で貝化石粉体からなるその最長部長さが最短部長さ
の３００％以上ある縦長状粒（針状粒）のものおよび硬
化剤溶液としてヘキサメチレンテトラミン溶液を用意し
た。

【００１５】なお、本発明で表す平均粒度とはＪＩＳふ
るい（標準ふるい）を用いて粒径ランク毎に分別し、各
粒径ランク毎に重量比で分布を求め、この分布から加重
平均によって平均粒度を算出したものである。また、粒
子が小径のためふるいで分別できないときは超遠心式自
動分布測定装置（堀場製作所ＣＡＰＡ−７００）を用い
て、分布を重量比で求めて加重平均によって平均粒度を
算出した。

【００１６】そして、上記４種の各材料を下記の量配合
し、混練してペースト状の接着剤に調整した。フェノール樹脂溶液１８重量％第一の無機質充填物Ａ（主として炭酸カルシウム粉体）７２重量％第二の無機質充填物Ｂ（貝化石粉体）８重量％ヘキサメチレンテトラミン溶液（硬化剤溶液）２重量％このフェノール樹脂系接着剤を汎用の管球用口金接着剤
充填機を用いＥ２６形の口金内に所定量付着させた。そ
して、図１に示すようにこの接着剤１を付着した口金２
を一般電球のガラスバルブ３の封着部４に装着し、汎用
の口金部加熱釜を備えた電球用自動口金接着機の口金部
加熱釜内に口金２部を装着して、通常の加熱条件である
２２０℃１分間の加熱を行い接着剤１を焼付けて、バル
ブ３と口金２とを接着した。

【００１７】なお、この接着剤１の上記焼付け後の組成
はフェノール樹脂約６．４重量％、無機質充填物（Ａお
よびＢ）約９３．６重量％であった。

【００１８】このようにして接着剤の材料を除き通常と
同じ条件で製造した電球を無作為に取り出し、０時間お
よび１０００時間点灯後における口金接着部の口金トル
ク強度試験を行ったが、いずれも日本工業規格（ＪＩ
Ｓ）を上回る５Ｎ・ｍ以上の強度を示し全く問題なかっ
た。

【００１９】また、上記の汎用の管球用口金接着剤充填
機を用い空気圧を利用して口金内に接着剤を射出付着さ
せたが、接着剤はばらつき少なく所定量の付着が可能で
あった。また、この接着剤は流動性がよいので射出に際
し接着剤が射出弁に詰まったり、水あめのように糸を引
いて作業がやり難く周囲を汚すといったようなことがな
く、その作業性や作業条件は従来と変わることなく行う
ことができた。

【００２０】また、上記接着剤をテストピースを用い耐
熱性および耐紫外線性について破壊試験を行った。その
結果は図２（耐熱性）および図３（耐紫外線性）に示す
通りである。図２は横軸に経過時間（時間）、縦軸に引
張せん断強度（Ｋｇ／ｃｍ²）を、また、図３は横軸に
経過時間（時間）、縦軸に残存率（％）が目盛ってあ
り、図中実線黒点は本発明品、点線×点は比較用として
従来のフェノール樹脂系接着剤（フェノール樹脂２０重
量％と、無機質充填物（ＡおよびＢ）として炭酸カルシ
ウムを７０重量％とからなる。）である。

【００２１】耐熱性を試験したテストピースは縦約１０
ｍｍ×横約２０ｍｍ×厚さ約１ｍｍのガラスからなる板
体を２枚用意し、板体間に縦約７ｍｍ×横約１０ｍｍの
面積で約１ｍｍの厚さの接着剤を形成して接着し、約１
８０℃で１５分間加熱して接着剤を硬化させた。そし
て、このテストピースを２００℃の恒温槽に入れ、１０
０時間毎に各５個取出し、接着面と平行に互いに逆方向
に引っ張ってせん断強度の測定を行った。

【００２２】また、耐紫外線性を試験したテストピース
は縦約１０ｍｍ×横約２０ｍｍ×厚さ約１ｍｍのガラス
からなる板体を用意し、板体面に縦約１０ｍｍ×横約１
０ｍｍの面積で約１ｍｍの厚さの接着剤を形成して管形
の殺菌ランプＧＬ１５のバルブの表面に接着し、約１８
０℃で１５分間加熱して接着剤を硬化させた。そして、
この殺菌ランプＧＬ１５を連続点灯して紫外線を強制的
に接着剤に照射させた。そして、１００時間毎に取出し
５００ｇｒの重さからなる治具をテストピース端にか
け、テストピースの剥がれない残存数を調べた。

【００２３】図２および図３から明らかなように耐熱性
については当初から本発明品の方が強く経時後もその優
位性は変わらなかった。また、耐紫外線性については両
者は殆ど変わらず、経時５００時間で本発明品の方が僅
かに優位であった。

【００２４】また、この接着剤を接着状態を評価する試
験として有効な伸び特性について調べた。

【００２５】この試験は接着剤２ｇをとり球状に丸めた
ものを天板上に載せ、１７０℃の温度の恒温槽内で１０
分間加熱した後の直径を測定するものである。

【００２６】このように本発明品が従来品に対して優位
にある理由としては、第一の無機質充填物Ａである炭酸
カルシウム粉体が微粉末状であるとともに第二の無機質
充填物Ｂの一部が縦長状粒（針状粒）形状であるという
ことが重要点であったと推測される。すなわち、この接
着剤１層を断面してみると、図４に示すような構成であ
り、縦長状粒（針状粒）１Ｌ、１Ｌ、…相互が係合して
いたり、縦長状粒（針状粒）１Ｌとその周囲にある微粉
末粒１Ｓ、１Ｓ、…とが接着主剤１Ｂ、１Ｂ、…を介し
て橋渡しのような作用で結合していて粉体粒間の接合強
度を増しているものと推考される。なお、図４において
接着主剤１Ｂおよび無機質充填物１Ｌ、１Ｓの形状を円
状や棒状で示したが、実際は不規則形状をなし、多くは
突角部を有している。

【００２７】上記実施例において、接着主剤であるフェ
ノール樹脂と無機質充填物ＡおよびＢである炭酸カルシ
ウムとの混合については、１〜３０重量％の接着主剤
と、残部が無機質充填物ＡおよびＢの接着剤１で、上記
第一の無機質充填物Ａの大きさは小さいほどよく、全体
としての平均粒度が１４７μｍ以下で、その内平均粒度
１０μｍ以下の微粉末粒が５０〜９０重量％の場合に最
も効果がある。また、縦長状粒（針状粒）の第二の無機
質充填物Ｂは、縦横（厚さ）の比が３００％以上あれば
よく、第一の無機質充填物Ａに対して第二の無機質充填
物Ｂの混入は１〜２０重量％あればよかった。

【００２８】そして、第一の無機質充填物Ａの平均粒度
が１４７μｍ（ＵＳふるいで１００メッシュ）を越える
と、接着剤の流動性が悪く、口金へ接着剤を付着させる
際に均一に付着させることができないため、不可であ
る。

【００２９】さらに、第二の無機質充填物Ｂの縦長粒
（針状粒）の大きさは、その最長部と最短部との長短比
が３００％未満であると、粉体粒間の橋渡しのような作
用がなくその結合が弱く、接合力が低下する。

【００３０】さらに、この縦長状粒（針状粒）の混入割
合を高くすると表２に示すように、テストピースによる
試験でもあるいは実用電球の試験でも接合強度が向上で
きることが分かった。さらに、表２からこの縦長状粒
（針状粒）の割合を増すと接合強度が向上していくが、
混入率が２０重量％を越えると粘性が低下し過ぎ、ま
た、逆に混入率が１重量％を下回ると接着強度が上がら
ないという問題があり、表２に示すようにテストピース
による耐熱性試験および電球への実使用による強度試験
では混入率は１〜２０重量％の範囲がよかった。

【００３１】

【表１】そして、この接着剤１の焼付け後の組成比はフェノール
樹脂などの接着主剤が１〜３０重量％、好ましくは５〜
２０重量％、残部が無機質充填物ＡおよびＢであれば良
かった。また、第一の無機質充填物Ａは平均粒度が１４
７μｍ以下（ＵＳふるいで１００メッシュ以下）でこの
うち好ましくは平均粒度が１０μｍ以下のもの５０〜９
０重量％を含む無機質充填物Ａと，この無機質充填物Ａ
と同じ平均粒度を有する縦横比が３００％以上の縦長状
粒（針状粒）の第二の無機質充填物Ｂを充填物Ａに対し
て１〜２０重量％、好ましくは５〜１５重量％あれば最
もよい接着強度が得られた。

【００３２】なお、本発明は上記実施例に限定されず、
たとえば本発明の接着剤が適用できる管球は耐熱性が要
求される電球に限らず、耐紫外線性が要求される蛍光ラ
ンプや殺菌ランプなどあるいは両者が要求される高圧放
電ランプなどでもよい。

【００３３】また、接着主剤はフェノール樹脂に限ら
ず、シリコン樹脂などであってもよく、これらの混合物
であってもよい。また、硬化剤もヘキサメチレンテトラ
シンに限らない。

【００３４】また、上記実施例では無機質充填物Ａとし
ては炭酸カルシウム粉末を用いたが、炭酸カルシウム粉
末に限らずシリカ粉末などやこれらの混合粉末であって
もよく、その配合比も上記炭酸カルシウム粉末と同比率
であればよかった。

【００３５】さらに、上記接着主剤や無機質充填物Ａお
よびＢなどは材料が変わっても上記と同量、同成分比率
であればよかった。

【００３６】さらにまた、縦長状粒（針状粒）の無機質
充填物Ｂとしては上記の貝化石粉体に限らず、人工的に
形成したものであっても差支えない。

【００３７】

【発明の効果】以上の構成を有する本発明の管球用口金
接着剤は、耐熱性および耐紫外線性が高く、これらの環
境下でも高い接着強度を維持でき、管球が寿命を全うす
る前に口金部からガラスバルブが脱落するようなことが
防げ、特に昨今の照明器具や管球の小形化や高出力化に
よる昇温や紫外線放射からの劣化を軽減できる。

【００３８】また、接着剤を口金に付着させるに際し、
接着剤は流動性に優れ糸を引くような現象がないので、
従来の接着剤充填機をそのままで使用することができ作
業性も極めてよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す電球の一部断面正面図で
ある。

【図２】本発明の接着剤と従来の接着剤との耐熱性を対
比して示すグラフである。

【図３】本発明の接着剤と従来の接着剤との耐紫外線性
を対比して示すグラフである。

【図４】本発明の接着剤層を示すの模擬的断面図であ
る。

【符号の説明】

１：接着剤１Ｂ：接着主剤１Ｓ：無機質充填物Ａ（微粉末状粒）１Ｌ：無機質充填物Ｂ（縦長状粒（針状粒））２：口金３：ガラスバルブ４：封着部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】平均粒度が１４７μｍ以下（ＵＳふるい
で１００メッシュ以下）の第一の無機質充填物と、縦長
状粒（針状粒）でその最長部長さが最短部長さの３００
％以上あるものを第一の無機質充填物に対して１〜２０
重量％を有する第二の無機質充填物と、接着主剤として
の樹脂とからなることを特徴とする管球用口金接着剤。
【請求項２】接着主剤としての樹脂がフェノール樹脂
またはシリコーン樹脂の少なくとも一種であることを特
徴とする請求項１に記載の管球用口金接着剤。
【請求項３】第一の無機質充填物が炭酸カルシウムま
たはシリカの少なくとも一種であることを特徴とする請
求項１に記載の管球用口金接着剤。
【請求項４】ガラスバルブと口金とを上記請求項１な
いし請求項３のいずれかの一記載の管球用口金接着剤を
介し接着したことを特徴とする管球。
【請求項５】請求項４に記載の管球が、電球または放
電ランプであることを特徴とする管球。