JPH1053438A - 蛍光ランプ - Google Patents
蛍光ランプInfo
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- JPH1053438A JPH1053438A JP8207165A JP20716596A JPH1053438A JP H1053438 A JPH1053438 A JP H1053438A JP 8207165 A JP8207165 A JP 8207165A JP 20716596 A JP20716596 A JP 20716596A JP H1053438 A JPH1053438 A JP H1053438A
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- sol
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- glass tube
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 蛍光ランプ用のガラス管表面に透明性、光触
媒作用が大きく、かつガラス管との密着性に優れた酸化
チタン薄膜を形成し、有機物付着によるガラス管の汚れ
を防止する。 【解決手段】 四塩化チタンの加水分解により酸化チタ
ン含有ゾルを生成させて、該ゾルを蛍光ランプ用のガラ
ス管表面に塗布し、焼成して該表面に薄膜を形成するこ
とからなる。
媒作用が大きく、かつガラス管との密着性に優れた酸化
チタン薄膜を形成し、有機物付着によるガラス管の汚れ
を防止する。 【解決手段】 四塩化チタンの加水分解により酸化チタ
ン含有ゾルを生成させて、該ゾルを蛍光ランプ用のガラ
ス管表面に塗布し、焼成して該表面に薄膜を形成するこ
とからなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は蛍光ランプに関し、
さらに詳しくは蛍光ランプのガラス管表面に酸化チタン
薄膜を形成し、該酸化チタンの光触媒作用により油煙等
の有機物を分解することによりガラス管表面の汚れを防
止した蛍光ランプに関する。
さらに詳しくは蛍光ランプのガラス管表面に酸化チタン
薄膜を形成し、該酸化チタンの光触媒作用により油煙等
の有機物を分解することによりガラス管表面の汚れを防
止した蛍光ランプに関する。
【０００２】
【従来の技術】酸化チタンの光触媒機能については近
年、盛んに研究開発が行われている。この光触媒の利用
方法には有害物質の除去による防汚、アンモニアなどの
悪臭ガスの脱臭、細菌類の殺菌などがあるが、その利用
目的により酸化チタンの形態は、バルク粒子、薄膜、ゾ
ルと様々である。この光触媒機能はさらに透明性を付加
しようとする場合はもっぱら薄膜にされる場合が多い。
そのために酸化チタンはゾルの形で薄膜生成材料として
使用される。薄膜の利用形態として最近照明器具、例え
ば蛍光ランプのガラス管やそのカバーに酸化チタンゾル
を塗布して薄膜を形成し、光触媒作用により上記ガラス
管やカバーに油煙等の有機物が付着した場合、それを分
解し、ガラス管やカバーの汚れを防止する方法が提案さ
れている。酸化チタンゾルの生成方法に関しては、結晶
性或いはアモルファスの酸化チタン粒子を分散媒に分散
させるか、分散媒中にチタンアルコキシド、硫酸チタ
ン、四塩化チタンなどの酸化チタンの前駆体を混入させ
中和、加水分解などの方法によりゾルを形成させること
が一般的である。しかし、透明性の高い薄膜を形成させ
ることが可能であるものは少ない。
年、盛んに研究開発が行われている。この光触媒の利用
方法には有害物質の除去による防汚、アンモニアなどの
悪臭ガスの脱臭、細菌類の殺菌などがあるが、その利用
目的により酸化チタンの形態は、バルク粒子、薄膜、ゾ
ルと様々である。この光触媒機能はさらに透明性を付加
しようとする場合はもっぱら薄膜にされる場合が多い。
そのために酸化チタンはゾルの形で薄膜生成材料として
使用される。薄膜の利用形態として最近照明器具、例え
ば蛍光ランプのガラス管やそのカバーに酸化チタンゾル
を塗布して薄膜を形成し、光触媒作用により上記ガラス
管やカバーに油煙等の有機物が付着した場合、それを分
解し、ガラス管やカバーの汚れを防止する方法が提案さ
れている。酸化チタンゾルの生成方法に関しては、結晶
性或いはアモルファスの酸化チタン粒子を分散媒に分散
させるか、分散媒中にチタンアルコキシド、硫酸チタ
ン、四塩化チタンなどの酸化チタンの前駆体を混入させ
中和、加水分解などの方法によりゾルを形成させること
が一般的である。しかし、透明性の高い薄膜を形成させ
ることが可能であるものは少ない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】酸化チタン薄膜を蛍光
ランプのガラス管表面（外面）に形成して光触媒として
利用する場合、その薄膜は触媒活性及び透明性が高いこ
とが要求される。光触媒作用は粒子表面での反応である
ため高活性を持たせるには粒子が高い表面積をもつ微粒
子であること、また結晶性が良いことが必要である。透
明性をよくするためにも同様に微粒子であり、かつ単分
散であるものが望ましい。さらに酸化チタン薄膜とガラ
ス管との密着性をよくし、容易に薄膜が剥離しないよう
にしなければならない。
ランプのガラス管表面（外面）に形成して光触媒として
利用する場合、その薄膜は触媒活性及び透明性が高いこ
とが要求される。光触媒作用は粒子表面での反応である
ため高活性を持たせるには粒子が高い表面積をもつ微粒
子であること、また結晶性が良いことが必要である。透
明性をよくするためにも同様に微粒子であり、かつ単分
散であるものが望ましい。さらに酸化チタン薄膜とガラ
ス管との密着性をよくし、容易に薄膜が剥離しないよう
にしなければならない。
【０００４】従来の四塩化チタンを加水分解する方法で
は、粒子径が非常に小さい微粒子で、かつ結晶性がよ
く、薄膜にしたとき透明性がよい酸化チタンゾルをつく
ることが困難であった。チタンアルコシド化合物の加水
分解ではゾル中の酸化チタンは非常に小さい微粒子とな
るなど粉体特性としては優れているが、ゾル中にアルコ
ールが含まれ、薄膜にして焼成する場合爆発などの安全
上の問題がある。また、爆発を防ぐには防爆の大型設備
が必要となり、経済的に不利である。またチタンアルコ
シド化合物は四塩化チタンに比べ非常に高価である。本
発明は蛍光ランプ用のガラス管表面に光触媒作用が大き
く、透明性が高く、かつガラス管との密着性に優れた酸
化チタン薄膜を設け、有機物付着によるガラス管の汚れ
を防止した蛍光ランプを提供することを目的とする。
は、粒子径が非常に小さい微粒子で、かつ結晶性がよ
く、薄膜にしたとき透明性がよい酸化チタンゾルをつく
ることが困難であった。チタンアルコシド化合物の加水
分解ではゾル中の酸化チタンは非常に小さい微粒子とな
るなど粉体特性としては優れているが、ゾル中にアルコ
ールが含まれ、薄膜にして焼成する場合爆発などの安全
上の問題がある。また、爆発を防ぐには防爆の大型設備
が必要となり、経済的に不利である。またチタンアルコ
シド化合物は四塩化チタンに比べ非常に高価である。本
発明は蛍光ランプ用のガラス管表面に光触媒作用が大き
く、透明性が高く、かつガラス管との密着性に優れた酸
化チタン薄膜を設け、有機物付着によるガラス管の汚れ
を防止した蛍光ランプを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、入手が容
易であり、経済的にも有利な四塩化チタンの加水分解に
着目し、これから光触媒として優れた薄膜を蛍光ランプ
のガラス管に形成する方法について研究した結果、本発
明に到達したものである。即ち、本発明は四塩化チタン
の加水分解により酸化チタン含有ゾルを生成させて、該
ゾルを蛍光ランプ用のガラス管表面に塗布し、焼成して
該表面に薄膜を形成することを特徴とする蛍光ランプで
ある。
易であり、経済的にも有利な四塩化チタンの加水分解に
着目し、これから光触媒として優れた薄膜を蛍光ランプ
のガラス管に形成する方法について研究した結果、本発
明に到達したものである。即ち、本発明は四塩化チタン
の加水分解により酸化チタン含有ゾルを生成させて、該
ゾルを蛍光ランプ用のガラス管表面に塗布し、焼成して
該表面に薄膜を形成することを特徴とする蛍光ランプで
ある。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明は四塩化チタンを加水分解
して酸化チタン含有ゾルを生成させ、そのゾルの状態で
ガラス管に塗布することが重要である。一般に酸化チタ
ンの微粒子は酸化チタンの前駆体を中和、加水分解して
濾過、乾燥、熱処理等により得られているが、この微粒
子を水などの溶媒に分散させてゾルにしたものは薄膜形
成用には適さない。これは酸化チタンの粒子は表面活性
が高く、微粒子になればなるほど活性度が上昇するため
水への分散は非常に困難になる、すなわち凝集体となっ
てしまい、これからつくられた薄膜は透明性に劣り、光
触媒作用も低下するためである。
して酸化チタン含有ゾルを生成させ、そのゾルの状態で
ガラス管に塗布することが重要である。一般に酸化チタ
ンの微粒子は酸化チタンの前駆体を中和、加水分解して
濾過、乾燥、熱処理等により得られているが、この微粒
子を水などの溶媒に分散させてゾルにしたものは薄膜形
成用には適さない。これは酸化チタンの粒子は表面活性
が高く、微粒子になればなるほど活性度が上昇するため
水への分散は非常に困難になる、すなわち凝集体となっ
てしまい、これからつくられた薄膜は透明性に劣り、光
触媒作用も低下するためである。
【０００７】本発明者らは先に粒子径が小さく、結晶性
のよい酸化チタン粒子を製造する方法を特許出願した
（特願平７−２４５４４６）。この方法は四塩化チタン
の加水分解反応を、生成する塩化水素の逸出を抑制しな
がら行う方法である。塩化水素の逸出を抑制する好まし
い方法は、加水分解反応槽に還流冷却器を設置し、蒸発
する塩化水素ガスを凝縮して反応槽に戻す方法である。
上記特許では得られた酸化チタン含有ゾルを濾過、乾
燥、必要により熱処理して酸化チタン粒子としている
が、本発明はこの途中で生成する酸化チタン含有ゾルを
用いて薄膜を形成する。加水分解する四塩化チタン水溶
液中の四塩化チタンの濃度は低過ぎると生産性が悪く、
生成する酸化チタン含有ゾルから薄膜を形成する際に効
率が低く、また濃度が高過ぎると反応が激しくなり、得
られる酸化チタンの粒子が微細になりにくく、かつ分散
性も悪くなるために透明薄膜形成材としては適さない。
のよい酸化チタン粒子を製造する方法を特許出願した
（特願平７−２４５４４６）。この方法は四塩化チタン
の加水分解反応を、生成する塩化水素の逸出を抑制しな
がら行う方法である。塩化水素の逸出を抑制する好まし
い方法は、加水分解反応槽に還流冷却器を設置し、蒸発
する塩化水素ガスを凝縮して反応槽に戻す方法である。
上記特許では得られた酸化チタン含有ゾルを濾過、乾
燥、必要により熱処理して酸化チタン粒子としている
が、本発明はこの途中で生成する酸化チタン含有ゾルを
用いて薄膜を形成する。加水分解する四塩化チタン水溶
液中の四塩化チタンの濃度は低過ぎると生産性が悪く、
生成する酸化チタン含有ゾルから薄膜を形成する際に効
率が低く、また濃度が高過ぎると反応が激しくなり、得
られる酸化チタンの粒子が微細になりにくく、かつ分散
性も悪くなるために透明薄膜形成材としては適さない。
【０００８】本発明の酸化チタンゾルは生成したまま、
あるいはこれを脱塩素処理や必要により水溶性高分子の
１次結合材を少量加えてガラス管に塗布することが好ま
しく、その場合に酸化チタン濃度があまり薄いと塗布効
率が悪く、また濃度が高いと酸化チタンの透明薄膜形成
が難しくなる。これらのことを考慮して加水分解におけ
る四塩化チタンの濃度は０．０５〜１モル／リットルが
好ましい。この加水分解によって得られるゾルあるいは
これを脱塩素処理等したゾル中の酸化チタンの濃度は、
加水分解の際あるはその後の脱塩素処理等における溶液
の体積変化は少ないので、四塩化チタンの濃度とほぼ同
様０．０５〜１モル／リットル程度である。
あるいはこれを脱塩素処理や必要により水溶性高分子の
１次結合材を少量加えてガラス管に塗布することが好ま
しく、その場合に酸化チタン濃度があまり薄いと塗布効
率が悪く、また濃度が高いと酸化チタンの透明薄膜形成
が難しくなる。これらのことを考慮して加水分解におけ
る四塩化チタンの濃度は０．０５〜１モル／リットルが
好ましい。この加水分解によって得られるゾルあるいは
これを脱塩素処理等したゾル中の酸化チタンの濃度は、
加水分解の際あるはその後の脱塩素処理等における溶液
の体積変化は少ないので、四塩化チタンの濃度とほぼ同
様０．０５〜１モル／リットル程度である。
【０００９】本発明における酸化チタン含有ゾルの好ま
しい製法は、四塩化チタンの加水分解において発生する
塩化水素が反応槽から逸出するのを抑制し、できるだけ
水溶液中に残留させる方法である。加水分解により発生
する塩化水素は完全に逸出が防止されていなくても抑制
されておればよい。またその方法も抑制できるものであ
れば特に限定されず、例えば加圧することによっても可
能であるが、最も容易にして効果的な方法は加水分解の
反応槽に還流冷却器を設置して加水分解を行う方法であ
る。この装置を図１に示す。図において１が四塩化チタ
ンの水溶液２を充填した反応槽で、これに還流冷却器３
が設置されている。４は撹拌機、５は温度計、６は反応
槽を加熱するための装置である。加水分解反応によって
水及び塩化水素の蒸気が発生するが、その大部分は還流
冷却器により凝縮し、反応槽に戻されるので反応槽から
外に塩化水素が逸出することは殆どない。
しい製法は、四塩化チタンの加水分解において発生する
塩化水素が反応槽から逸出するのを抑制し、できるだけ
水溶液中に残留させる方法である。加水分解により発生
する塩化水素は完全に逸出が防止されていなくても抑制
されておればよい。またその方法も抑制できるものであ
れば特に限定されず、例えば加圧することによっても可
能であるが、最も容易にして効果的な方法は加水分解の
反応槽に還流冷却器を設置して加水分解を行う方法であ
る。この装置を図１に示す。図において１が四塩化チタ
ンの水溶液２を充填した反応槽で、これに還流冷却器３
が設置されている。４は撹拌機、５は温度計、６は反応
槽を加熱するための装置である。加水分解反応によって
水及び塩化水素の蒸気が発生するが、その大部分は還流
冷却器により凝縮し、反応槽に戻されるので反応槽から
外に塩化水素が逸出することは殆どない。
【００１０】加水分解における温度は５０℃以上、四塩
化チタン水溶液の沸点迄の範囲が好ましい。５０℃未満
では加水分解反応に長時間を要する。加水分解は上記の
温度に昇温し、１０分から１２時間程度保持して行われ
る。この保持時間は加水分解の温度が高温側にある程短
くてよい。四塩化チタン水溶液の加水分解は四塩化チタ
ンと水との混合溶液を反応槽中で所定の温度に加熱して
もよく、また水を反応槽中で予め加熱しておき、これに
四塩化チタンを添加し、所定の温度にしてもよい。四塩
化チタン水溶液の昇温速度は早い方が得られる粒子が細
かくなるので、好ましくは０．２℃／ｍｉｎ以上、さら
に好ましくは０．５℃／ｍｉｎ以上である。以上はバッ
チ式反応により酸化チタン含有ゾルを得る場合について
説明したが、反応槽を連続槽にして四塩化チタンと水を
連続投入しながら、投入口の反対側で反応液を取り出
し、引き続き脱塩素処理するような連続方式も可能であ
る。
化チタン水溶液の沸点迄の範囲が好ましい。５０℃未満
では加水分解反応に長時間を要する。加水分解は上記の
温度に昇温し、１０分から１２時間程度保持して行われ
る。この保持時間は加水分解の温度が高温側にある程短
くてよい。四塩化チタン水溶液の加水分解は四塩化チタ
ンと水との混合溶液を反応槽中で所定の温度に加熱して
もよく、また水を反応槽中で予め加熱しておき、これに
四塩化チタンを添加し、所定の温度にしてもよい。四塩
化チタン水溶液の昇温速度は早い方が得られる粒子が細
かくなるので、好ましくは０．２℃／ｍｉｎ以上、さら
に好ましくは０．５℃／ｍｉｎ以上である。以上はバッ
チ式反応により酸化チタン含有ゾルを得る場合について
説明したが、反応槽を連続槽にして四塩化チタンと水を
連続投入しながら、投入口の反対側で反応液を取り出
し、引き続き脱塩素処理するような連続方式も可能であ
る。
【００１１】この方法によってゾル中の酸化チタン粒子
は平均粒径が０．０１〜０．０８μｍの範囲の結晶性の
よいものとなる。酸化チタン含有ゾルには塩化水素が含
まれており、ゾルをガラス管に塗布焼成して薄膜を形成
する場合、塩化水素の濃度が高いと薄膜の透明性が下が
り、また焼成中に発生する塩化水素ガスによる装置上の
問題が生じるのでゾルを予め脱塩素処理することが好ま
しい。脱塩素処理は一般の公知手段でよく電気透析、イ
オン交換樹脂、電気分解などが可能である。脱塩素の程
度はゾルのｐＨを目安にすればよく、例えばｐＨ０．５
〜５の範囲であり、好ましくはｐＨ２〜３である。
は平均粒径が０．０１〜０．０８μｍの範囲の結晶性の
よいものとなる。酸化チタン含有ゾルには塩化水素が含
まれており、ゾルをガラス管に塗布焼成して薄膜を形成
する場合、塩化水素の濃度が高いと薄膜の透明性が下が
り、また焼成中に発生する塩化水素ガスによる装置上の
問題が生じるのでゾルを予め脱塩素処理することが好ま
しい。脱塩素処理は一般の公知手段でよく電気透析、イ
オン交換樹脂、電気分解などが可能である。脱塩素の程
度はゾルのｐＨを目安にすればよく、例えばｐＨ０．５
〜５の範囲であり、好ましくはｐＨ２〜３である。
【００１２】酸化チタン含有ゾルをガラス管に塗布する
場合、塗膜の成膜性をよくするためゾルに溶解する水溶
性高分子の１次結合材をゾルに添加することが好まし
い。水溶性高分子は、特に制限はないがポリビニルアル
コール、メチルセルロース、エチルセルロース、ニトロ
セルロースなどが好適である。その量はゾル中に含有す
る酸化チタンに対し１０重量％以下が適当である。高分
子の添加時期は脱塩素処理の前でもよいが、処理後がよ
り好ましい。このようにして得られた酸化チタン含有ゾ
ルを蛍光ランプ用のガラス管（蛍光ランプとして製品化
される以前の材料としてのガラス管）に塗布するにはガ
ラス管をゾル中に浸漬する方法、ガラス管にゾルをスプ
レーする方法、ゾルを刷毛でガラス管に塗布するなどの
方法が採用される。ゾルの塗布量は厚さにして０．０１
〜０．２ｍｍが適当である。
場合、塗膜の成膜性をよくするためゾルに溶解する水溶
性高分子の１次結合材をゾルに添加することが好まし
い。水溶性高分子は、特に制限はないがポリビニルアル
コール、メチルセルロース、エチルセルロース、ニトロ
セルロースなどが好適である。その量はゾル中に含有す
る酸化チタンに対し１０重量％以下が適当である。高分
子の添加時期は脱塩素処理の前でもよいが、処理後がよ
り好ましい。このようにして得られた酸化チタン含有ゾ
ルを蛍光ランプ用のガラス管（蛍光ランプとして製品化
される以前の材料としてのガラス管）に塗布するにはガ
ラス管をゾル中に浸漬する方法、ガラス管にゾルをスプ
レーする方法、ゾルを刷毛でガラス管に塗布するなどの
方法が採用される。ゾルの塗布量は厚さにして０．０１
〜０．２ｍｍが適当である。
【００１３】酸化チタンゾルを塗布したガラス管は次に
焼成する。焼成により生成する酸化チタン薄膜の強度が
向上し、またガラス管と薄膜との密着性が向上する。焼
成温度は１００℃以上で効果があるが、好ましくは２０
０℃以上である。焼成温度の上限には特に制限はなく、
ガラス管が変形しない範囲であればよい。一般的には焼
成の上限温度は８００℃位、好ましくは６００℃位であ
る。焼成の雰囲気は特に制限されず、大気中でよい。焼
成時間は特に制限はなく、例えば１〜６０分の範囲で行
えばよい。焼成によって得られる酸化チタン薄膜の厚さ
は、前記の塗布量の場合０．０５〜１．０μｍ位であ
る。本発明による酸化チタンゾルを用いて製造される酸
化チタン薄膜が高い光触媒能力を示し、かつ透明性も高
いのは、酸化チタンが結晶性であること、酸化チタン微
粒子が非常に微細な粒子であること、不純物を含んでい
ないこと、さらにこの酸化チタン微粒子が１次粒子に限
りなく近く分散している状態であることによると考えら
れる。本発明の蛍光ランプはそのガラス管が前記した特
定の酸化チタン薄膜を有するものである以外は従来のと
変わりはなく、すべての蛍光ランプを対象とすることが
できる。
焼成する。焼成により生成する酸化チタン薄膜の強度が
向上し、またガラス管と薄膜との密着性が向上する。焼
成温度は１００℃以上で効果があるが、好ましくは２０
０℃以上である。焼成温度の上限には特に制限はなく、
ガラス管が変形しない範囲であればよい。一般的には焼
成の上限温度は８００℃位、好ましくは６００℃位であ
る。焼成の雰囲気は特に制限されず、大気中でよい。焼
成時間は特に制限はなく、例えば１〜６０分の範囲で行
えばよい。焼成によって得られる酸化チタン薄膜の厚さ
は、前記の塗布量の場合０．０５〜１．０μｍ位であ
る。本発明による酸化チタンゾルを用いて製造される酸
化チタン薄膜が高い光触媒能力を示し、かつ透明性も高
いのは、酸化チタンが結晶性であること、酸化チタン微
粒子が非常に微細な粒子であること、不純物を含んでい
ないこと、さらにこの酸化チタン微粒子が１次粒子に限
りなく近く分散している状態であることによると考えら
れる。本発明の蛍光ランプはそのガラス管が前記した特
定の酸化チタン薄膜を有するものである以外は従来のと
変わりはなく、すべての蛍光ランプを対象とすることが
できる。
【００１４】
【実施例】以下、実施例により具体的に説明する。 実施例１ 四塩化チタン（純度９９．９％）に水を加え、四塩化チ
タン濃度が０．２５モル／リットル（酸化チタン換算２
重量％）となるように溶液を調整した。この時、水溶液
の液温が５０℃以上に上昇しないように氷冷など適当な
冷却装置を設けた。次に、この水溶液１リットルを図１
に示す還流冷却器付きの反応槽に装入し、沸点付近（１
０４℃）まで加熱し、６０分間保持して加水分解した。
冷却後、反応で生成した残留塩素を電気透析により取り
除き、ｐＨ＝２とした後、成膜用助剤として水溶性高分
子であるポリビニルアルコールを酸化チタン含有量に対
して０．１％添加して、酸化チタンゾルとした。このゾ
ルは安定であり、１日以上経過しても生成した酸化チタ
ン微粒子の沈降は認められなかった。透過型電子顕微鏡
でこの粒子を観察したところ平均粒子径は０．０１５ｎ
ｍであり、Ｘ線回折装置から前記粒子の同定を行ったと
ころ結晶性の酸化チタンであった。このゾルを用いてデ
ィップコートによりガラス板上に塗布して乾燥後、５０
０℃で１時間空気中で熱処理して酸化チタン薄膜を得
た。熱処理後の酸化チタン薄膜の厚さは０．１５μｍで
あった。
タン濃度が０．２５モル／リットル（酸化チタン換算２
重量％）となるように溶液を調整した。この時、水溶液
の液温が５０℃以上に上昇しないように氷冷など適当な
冷却装置を設けた。次に、この水溶液１リットルを図１
に示す還流冷却器付きの反応槽に装入し、沸点付近（１
０４℃）まで加熱し、６０分間保持して加水分解した。
冷却後、反応で生成した残留塩素を電気透析により取り
除き、ｐＨ＝２とした後、成膜用助剤として水溶性高分
子であるポリビニルアルコールを酸化チタン含有量に対
して０．１％添加して、酸化チタンゾルとした。このゾ
ルは安定であり、１日以上経過しても生成した酸化チタ
ン微粒子の沈降は認められなかった。透過型電子顕微鏡
でこの粒子を観察したところ平均粒子径は０．０１５ｎ
ｍであり、Ｘ線回折装置から前記粒子の同定を行ったと
ころ結晶性の酸化チタンであった。このゾルを用いてデ
ィップコートによりガラス板上に塗布して乾燥後、５０
０℃で１時間空気中で熱処理して酸化チタン薄膜を得
た。熱処理後の酸化チタン薄膜の厚さは０．１５μｍで
あった。
【００１５】実施例２ 水溶性高分子をメチルセルロースに変えた以外は実施例
１と同様にして酸化チタンゾルを作成し、同様に酸化チ
タン薄膜を得た。
１と同様にして酸化チタンゾルを作成し、同様に酸化チ
タン薄膜を得た。
【００１６】比較例１ １次粒子径が０．０１μｍであるアモルファスの酸化チ
タン粒子を用い、実施例１と同じ酸化チタン濃度を２重
量％として水に超音波分散器を用いて分散させた。この
際、塩酸を添加してｐＨを実施例１と同じ値にし、さら
に実施例１と同様の操作をして酸化チタンゾルとした。
この酸化チタンのゾルは時間の経過と共に酸化チタンの
微粒子が沈降した。沈降後の上澄み液で成膜した膜には
光触媒能力が認められなかったため、ゾルを再び超音波
分散器で分散させてから実施例１と同じ方法でガラス板
上に成膜し、光触媒能力の評価を行った。
タン粒子を用い、実施例１と同じ酸化チタン濃度を２重
量％として水に超音波分散器を用いて分散させた。この
際、塩酸を添加してｐＨを実施例１と同じ値にし、さら
に実施例１と同様の操作をして酸化チタンゾルとした。
この酸化チタンのゾルは時間の経過と共に酸化チタンの
微粒子が沈降した。沈降後の上澄み液で成膜した膜には
光触媒能力が認められなかったため、ゾルを再び超音波
分散器で分散させてから実施例１と同じ方法でガラス板
上に成膜し、光触媒能力の評価を行った。
【００１７】比較例２ １次粒子径が０．０５μｍである結晶性の酸化チタン粒
子を用いた以外は比較例１と同様にして酸化チタンゾル
を得た。このゾルも比較例１と同様酸化チタン微粒子の
沈降が認められたので再分散させて成膜した。 成膜の評価 実施例、比較例それぞれの酸化チタンゾルから得た酸化
チタン薄膜の光透過率、光触媒能力及びガラス板との密
着性を測定した。
子を用いた以外は比較例１と同様にして酸化チタンゾル
を得た。このゾルも比較例１と同様酸化チタン微粒子の
沈降が認められたので再分散させて成膜した。 成膜の評価 実施例、比較例それぞれの酸化チタンゾルから得た酸化
チタン薄膜の光透過率、光触媒能力及びガラス板との密
着性を測定した。
【００１８】光透過率の測定方法は、ガラス板上に成膜
した酸化チタン薄膜を日本分光（株）製分光光度計にセ
ットして７００〜２００ｎｍまで波長を連続的に変化さ
せることで光透過率を測定した。そして５５０ｎｍにお
ける光透過率を本発明における光透過率として表わし
た。その結果を表１に示す。シュウ酸の分解方法は、成
膜した酸化チタン薄膜付ガラス板で反応容器を作製し、
これに５ミリモル／リットルのシュウ酸を入れ、酸素を
吹込みながら１００Ｗの水銀ランプを照射し、４時間後
のシュウ酸の分解量を過マンガン酸カリウムの酸化還元
滴定により求めた。その結果を表２に示す。また焼成後
のガラス板と薄膜との密着性は鉛筆硬度試験法ならびに
ごばん目剥離試験法（ＪＩＳ Ｋ５４００）により求め
た。その結果を表３に示す。
した酸化チタン薄膜を日本分光（株）製分光光度計にセ
ットして７００〜２００ｎｍまで波長を連続的に変化さ
せることで光透過率を測定した。そして５５０ｎｍにお
ける光透過率を本発明における光透過率として表わし
た。その結果を表１に示す。シュウ酸の分解方法は、成
膜した酸化チタン薄膜付ガラス板で反応容器を作製し、
これに５ミリモル／リットルのシュウ酸を入れ、酸素を
吹込みながら１００Ｗの水銀ランプを照射し、４時間後
のシュウ酸の分解量を過マンガン酸カリウムの酸化還元
滴定により求めた。その結果を表２に示す。また焼成後
のガラス板と薄膜との密着性は鉛筆硬度試験法ならびに
ごばん目剥離試験法（ＪＩＳ Ｋ５４００）により求め
た。その結果を表３に示す。
【００１９】
【表１】
【００２０】
【表２】
【００２１】比較例１においては、酸化チタンの凝集体
がガラス板上に形成され表面が不均一であった。比較例
２においては、透明な酸化チタン薄膜が得られなかった
ため、光触媒能力の評価は実施しなかった。
がガラス板上に形成され表面が不均一であった。比較例
２においては、透明な酸化チタン薄膜が得られなかった
ため、光触媒能力の評価は実施しなかった。
【００２２】
【表３】
【００２３】
【発明の効果】本発明の酸化チタンゾルは有機溶媒を全
く含まず溶媒が水であり、これに結晶性の酸化チタン微
粒子を効率よく分散させている。さらに、触媒活性を低
下させるような不純物の含有量も少ないために、成膜し
て得られる酸化チタン薄膜は紫外線吸収による光触媒能
力を有する透明薄膜材料として好適である。また、酸化
チタン薄膜は透明性がよく、かつガラス管との密着性が
よい。従って、この薄膜を蛍光ランプのガラス管に形成
させることによりガラス管の透明性を損なうことなく、
しかも耐久性がよいので長期に亘って光触媒作用により
有機物を分解し汚れを防止することができる。本発明に
おけるゾル組成が基本的に水系であるために成膜時に防
爆設備等の有機成分の除外設備を必要としないために装
置的、経済的に有利である。
く含まず溶媒が水であり、これに結晶性の酸化チタン微
粒子を効率よく分散させている。さらに、触媒活性を低
下させるような不純物の含有量も少ないために、成膜し
て得られる酸化チタン薄膜は紫外線吸収による光触媒能
力を有する透明薄膜材料として好適である。また、酸化
チタン薄膜は透明性がよく、かつガラス管との密着性が
よい。従って、この薄膜を蛍光ランプのガラス管に形成
させることによりガラス管の透明性を損なうことなく、
しかも耐久性がよいので長期に亘って光触媒作用により
有機物を分解し汚れを防止することができる。本発明に
おけるゾル組成が基本的に水系であるために成膜時に防
爆設備等の有機成分の除外設備を必要としないために装
置的、経済的に有利である。
【図１】本発明の方法に用いられる反応槽の概略断面図
である。
である。
１ 反応槽 ２ 四塩化チタン水溶液 ３ 還流冷却器 ４ 撹拌機 ５ 温度計 ６ 加熱装置
Claims (7)
- 【請求項１】 四塩化チタンの加水分解により酸化チタ
ン含有ゾルを生成させて、該ゾルを蛍光ランプ用のガラ
ス管表面に塗布し、焼成して該表面に酸化チタン薄膜を
形成したガラス管を使用することを特徴とする蛍光ラン
プ。 - 【請求項２】 酸化チタンゾルの生成後脱塩素処理して
ガラス管表面に塗布する請求項１記載の蛍光ランプ。 - 【請求項３】 酸化チタン含有ゾルのｐＨが０．５〜５
である請求項２記載の蛍光ランプ。 - 【請求項４】 ゾル中の酸化チタン粒子の平均粒径が
０．０１〜０．０８μｍである請求項１〜３のいずれか
に記載の蛍光ランプ。 - 【請求項５】 四塩化チタンの加水分解における四塩化
チタン水溶液中の四塩化チタンの濃度が０．０５〜１モ
ル／ｌである請求項１〜４のいずれかに記載の蛍光ラン
プ。 - 【請求項６】 加水分解を反応槽に還流冷却器を設置し
て行う請求項１〜５のいずれかに記載の蛍光ランプ。 - 【請求項７】 焼成温度が１００〜８００℃である請求
項１〜６のいずれかに記載の蛍光ランプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20716596A JP3726366B2 (ja) | 1996-08-06 | 1996-08-06 | 蛍光ランプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20716596A JP3726366B2 (ja) | 1996-08-06 | 1996-08-06 | 蛍光ランプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1053438A true JPH1053438A (ja) | 1998-02-24 |
| JP3726366B2 JP3726366B2 (ja) | 2005-12-14 |
Family
ID=16535312
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20716596A Expired - Fee Related JP3726366B2 (ja) | 1996-08-06 | 1996-08-06 | 蛍光ランプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3726366B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006506302A (ja) * | 2002-09-13 | 2006-02-23 | ショイテン グラースグループ | 耐火窓ガラスユニット |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01169866A (ja) * | 1987-12-25 | 1989-07-05 | Hitachi Ltd | 放電灯 |
| JPH0214820A (ja) * | 1988-03-23 | 1990-01-18 | Fuji Titan Kogyo Kk | 酸化チタン薄膜形成材料の製造方法 |
| JPH06293519A (ja) * | 1992-07-28 | 1994-10-21 | Ishihara Sangyo Kaisha Ltd | 酸化チタンの粒子と膜の製造方法 |
| JPH07232080A (ja) * | 1993-12-28 | 1995-09-05 | Toto Ltd | 光触媒機能を有する多機能材及びその製造方法 |
| JPH0899041A (ja) * | 1993-12-09 | 1996-04-16 | Agency Of Ind Science & Technol | 酸化チタン多孔質薄膜光触媒及びその製造方法 |
| JPH08173512A (ja) * | 1994-12-27 | 1996-07-09 | Sharp Corp | 脱臭素子 |
-
1996
- 1996-08-06 JP JP20716596A patent/JP3726366B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01169866A (ja) * | 1987-12-25 | 1989-07-05 | Hitachi Ltd | 放電灯 |
| JPH0214820A (ja) * | 1988-03-23 | 1990-01-18 | Fuji Titan Kogyo Kk | 酸化チタン薄膜形成材料の製造方法 |
| JPH06293519A (ja) * | 1992-07-28 | 1994-10-21 | Ishihara Sangyo Kaisha Ltd | 酸化チタンの粒子と膜の製造方法 |
| JPH0899041A (ja) * | 1993-12-09 | 1996-04-16 | Agency Of Ind Science & Technol | 酸化チタン多孔質薄膜光触媒及びその製造方法 |
| JPH07232080A (ja) * | 1993-12-28 | 1995-09-05 | Toto Ltd | 光触媒機能を有する多機能材及びその製造方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006506302A (ja) * | 2002-09-13 | 2006-02-23 | ショイテン グラースグループ | 耐火窓ガラスユニット |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3726366B2 (ja) | 2005-12-14 |
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