JPH11217236A - ランプバルブ用のアルカリ土類金属含有アルミノホウケイ酸ガラス及びその使用 - Google Patents
ランプバルブ用のアルカリ土類金属含有アルミノホウケイ酸ガラス及びその使用Info
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- JPH11217236A JPH11217236A JP10304497A JP30449798A JPH11217236A JP H11217236 A JPH11217236 A JP H11217236A JP 10304497 A JP10304497 A JP 10304497A JP 30449798 A JP30449798 A JP 30449798A JP H11217236 A JPH11217236 A JP H11217236A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 モリブデン部品及び高々６５０℃程度のバル
ブ温度を有するランプバルブ用のバルブガラスとして使
用した時に黒化変色を生ずることがよく、バルブ温度に
対して充分な熱安定性を示すガラスを提供する。 【解決手段】 アルカリ土類金属を含有すると共にセリ
ウム酸化物を含有するアルミノホウケイ酸ガラスが提供
される。このガラスは、酸化物基準の重量％表示で以下
の組成を有する：ＳｉＯ2 ５９〜６１％、Ａｌ2Ｏ3
１３．５〜１５．５％、Ｂ2Ｏ3 ３〜５．５％、Ｍｇ
Ｏ ２．３〜５％、ＣａＯ ８．２〜１０．５％、
ＢａＯ ８．５〜９．５％、ＣｅＯ2 ０．０３〜
０．３％、但し、（ＭｇＯ＋ＣａＯ）／ＢａＯ＜１．６
０、ＣａＯ／ＭｇＯ＜４．２０であり、かつ、アルカリ
金属酸化物含量が０．０８％未満、水分含量が０．０２
％以下である。
ブ温度を有するランプバルブ用のバルブガラスとして使
用した時に黒化変色を生ずることがよく、バルブ温度に
対して充分な熱安定性を示すガラスを提供する。 【解決手段】 アルカリ土類金属を含有すると共にセリ
ウム酸化物を含有するアルミノホウケイ酸ガラスが提供
される。このガラスは、酸化物基準の重量％表示で以下
の組成を有する：ＳｉＯ2 ５９〜６１％、Ａｌ2Ｏ3
１３．５〜１５．５％、Ｂ2Ｏ3 ３〜５．５％、Ｍｇ
Ｏ ２．３〜５％、ＣａＯ ８．２〜１０．５％、
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０．３％、但し、（ＭｇＯ＋ＣａＯ）／ＢａＯ＜１．６
０、ＣａＯ／ＭｇＯ＜４．２０であり、かつ、アルカリ
金属酸化物含量が０．０８％未満、水分含量が０．０２
％以下である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、モリブデン部品を
有しかつおよそ５５０〜６５０℃のバルブ温度を有する
ランプバルブ用のアルカリ土類金属含有アルミノホウケ
イ酸ガラス及びその使用に関する。
有しかつおよそ５５０〜６５０℃のバルブ温度を有する
ランプバルブ用のアルカリ土類金属含有アルミノホウケ
イ酸ガラス及びその使用に関する。
【０００２】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】上述の応
用のためのガラスは、アルカリ金属イオンがランプ内の
ハロゲン再生サイクルを妨害するために、本質的にアル
カリ金属酸化物を含まないものでなければならないこと
が知られている。その理由は以下の通りである。ランプ
の作動中、フィラメントからのタングステン蒸気とハロ
ゲン／不活性ガス混合物がタングステンハロゲン化物の
形成及び分解の平衡を形成し、分解反応は形成反応より
高温で生起し、それによってフィラメント上にタングス
テンが再析出する。このサイクルが汚染成分、例えばア
ルカリ金属イオンにより妨害されると、タングステンは
フィラメント上ではなくガラスバルブの内面上に析出
し、望ましくなく光沢のある黒色皮膜を形成する。この
理由により、アルカリ金属酸化物を含有しないガラスが
強く望まれている。
用のためのガラスは、アルカリ金属イオンがランプ内の
ハロゲン再生サイクルを妨害するために、本質的にアル
カリ金属酸化物を含まないものでなければならないこと
が知られている。その理由は以下の通りである。ランプ
の作動中、フィラメントからのタングステン蒸気とハロ
ゲン／不活性ガス混合物がタングステンハロゲン化物の
形成及び分解の平衡を形成し、分解反応は形成反応より
高温で生起し、それによってフィラメント上にタングス
テンが再析出する。このサイクルが汚染成分、例えばア
ルカリ金属イオンにより妨害されると、タングステンは
フィラメント上ではなくガラスバルブの内面上に析出
し、望ましくなく光沢のある黒色皮膜を形成する。この
理由により、アルカリ金属酸化物を含有しないガラスが
強く望まれている。
【０００３】ハロゲン再生サイクルに有害な汚染物は、
ガラスを介してのみならず、ランプが製造される実際の
製造工程によっても導入される。従って、使用される電
極材料の純度はかなり重要である。例えばアニール（焼
きなまし）による電極の予備処理のような純化プロセス
は、非常に複雑であり、高価なものである。このこと
は、高いアルカリ金属含有量を有するガラスバルブの調
質（焼戻し）にも当てはまる。
ガラスを介してのみならず、ランプが製造される実際の
製造工程によっても導入される。従って、使用される電
極材料の純度はかなり重要である。例えばアニール（焼
きなまし）による電極の予備処理のような純化プロセス
は、非常に複雑であり、高価なものである。このこと
は、高いアルカリ金属含有量を有するガラスバルブの調
質（焼戻し）にも当てはまる。
【０００４】給電電極又はリード線材料としてのモリブ
デン（電極）部品を有するランプバルブのためのバルブ
ガラスとして用い得るように、ガラスの熱膨張はランプ
の全温度範囲に亘ってモリブデンの熱膨張に適合されな
ければならず、これはガラスと給電電極の間の気密封止
を確実にするためである。Ｍｏ給電電極の封止にとって
有利となるガラス中に半径方向の圧縮応力を生じさせる
ためには、ガラスはモリブデンに比べてその硬化温度
（硬化点）における熱膨張が高くなければならず、すな
わちガラスとＭｏの間の膨張差は正でなければならな
い。従って、ガラスは４．４×１０-6／Ｋ〜４．７×１
０-6／Ｋの熱膨張率α20/300を有するべきである。ま
た、ガラスは、バルブ温度に対して充分な熱安定性を有
し、それによってランプの作動時にガラスの変形を引き
起こさないようなものでなければならない。ランプバル
ブのバルブガラスとして用いるのに好適なガラスに対す
るさらに他の要求は、管状引抜き成形性に適しているこ
とである。これを可能にするために、充分な結晶化安定
性を有しなければならない。
デン（電極）部品を有するランプバルブのためのバルブ
ガラスとして用い得るように、ガラスの熱膨張はランプ
の全温度範囲に亘ってモリブデンの熱膨張に適合されな
ければならず、これはガラスと給電電極の間の気密封止
を確実にするためである。Ｍｏ給電電極の封止にとって
有利となるガラス中に半径方向の圧縮応力を生じさせる
ためには、ガラスはモリブデンに比べてその硬化温度
（硬化点）における熱膨張が高くなければならず、すな
わちガラスとＭｏの間の膨張差は正でなければならな
い。従って、ガラスは４．４×１０-6／Ｋ〜４．７×１
０-6／Ｋの熱膨張率α20/300を有するべきである。ま
た、ガラスは、バルブ温度に対して充分な熱安定性を有
し、それによってランプの作動時にガラスの変形を引き
起こさないようなものでなければならない。ランプバル
ブのバルブガラスとして用いるのに好適なガラスに対す
るさらに他の要求は、管状引抜き成形性に適しているこ
とである。これを可能にするために、充分な結晶化安定
性を有しなければならない。
【０００５】そのような白熱電球用のガラスに関して
は、数多くの特許文献に既に記述されている。アルカリ
金属イオンと同様に、水又は水素イオンもまたハロゲン
サイクルを妨害する。この理由のために、米国特許明細
書第４，１６３，１７１号にも、ガラスが“本質的にア
ルカリ金属を含まない"のみならず、０．０３重量％未
満だけの水分を含有する白熱電球が開示されている。
は、数多くの特許文献に既に記述されている。アルカリ
金属イオンと同様に、水又は水素イオンもまたハロゲン
サイクルを妨害する。この理由のために、米国特許明細
書第４，１６３，１７１号にも、ガラスが“本質的にア
ルカリ金属を含まない"のみならず、０．０３重量％未
満だけの水分を含有する白熱電球が開示されている。
【０００６】ドイツ特許出願公開ＤＥ ３３ ０５ ５
８７ Ａ１号には、高いＢａＯ含量（１１〜１６重量
％）を有するガラスバルブ製の白熱電球が開示されてい
る。ドイツ特許ＤＥ ２９ ３０ ２４９ Ｃ２号は、
バルブの材質としてこれも高いＢａＯ含量（１０〜２３
重量％）を有するガラス組成物の使用を述べており、こ
の組成物においては、ＢａＯ：ＣａＯの重量比は２．３
〜３．５（ＣａＯ：ＢａＯは０．２８〜０．４３）であ
る。後者の文献に記載のガラスは、“再沸騰"として知
られているものへの改良された耐性を示すと述べられて
いる。再沸騰は、その後の火炎による加工を受けた時又
は再加熱された時に、含まれるガスの多数の小さな泡を
形成するガラスの性状である。これは、ガラスの光透過
を損ない、また再加熱部分を弱める。非常に高いＢａＯ
含量を有するガラスの欠点は、他のアルカリ土類金属酸
化物の含量が高いガラスに比べて、高い溶融温度及び高
い作業温度を有することである。高い溶融温度は高い電
力消費を必要とし、高い溶解コストを必要とし、またタ
ンク炉材料の腐蝕がより大きくなる。
８７ Ａ１号には、高いＢａＯ含量（１１〜１６重量
％）を有するガラスバルブ製の白熱電球が開示されてい
る。ドイツ特許ＤＥ ２９ ３０ ２４９ Ｃ２号は、
バルブの材質としてこれも高いＢａＯ含量（１０〜２３
重量％）を有するガラス組成物の使用を述べており、こ
の組成物においては、ＢａＯ：ＣａＯの重量比は２．３
〜３．５（ＣａＯ：ＢａＯは０．２８〜０．４３）であ
る。後者の文献に記載のガラスは、“再沸騰"として知
られているものへの改良された耐性を示すと述べられて
いる。再沸騰は、その後の火炎による加工を受けた時又
は再加熱された時に、含まれるガスの多数の小さな泡を
形成するガラスの性状である。これは、ガラスの光透過
を損ない、また再加熱部分を弱める。非常に高いＢａＯ
含量を有するガラスの欠点は、他のアルカリ土類金属酸
化物の含量が高いガラスに比べて、高い溶融温度及び高
い作業温度を有することである。高い溶融温度は高い電
力消費を必要とし、高い溶解コストを必要とし、またタ
ンク炉材料の腐蝕がより大きくなる。
【０００７】米国特許明細書第３，４９６，４０１号に
は、アルカリ土類金属を含有し、最大０．１重量％のア
ルカリ金属酸化物を含有するガラス、特にＳｉＯ2、Ａ
ｌ2Ｏ 3及び１０〜２５重量％のアルカリ土類金属酸化物
を含有するアルミノケイ酸塩ガラスで作製された白熱電
球が開示されているが、それらの特定のレベルについて
は詳細には示されていない。Ｂ2Ｏ3は唯一の任意成分で
ある。米国特許明細書第３，３１０，４１３号には、モ
リブデン封着用のアルカリ土類金属含有のアルミノホウ
ケイ酸ガラスが開示されており、ガラスはアルカリ土類
金属酸化物間の規定された比率を有する。すなわち、任
意成分としてのＭｇＯを含有し、ＭｇＯのＢａＯに対す
る比は０．７５未満に制限され、ＣａＯのＭｇＯ及びＢ
ａＯの合計量に対する比は０．６〜２．０に制限され
る。
は、アルカリ土類金属を含有し、最大０．１重量％のア
ルカリ金属酸化物を含有するガラス、特にＳｉＯ2、Ａ
ｌ2Ｏ 3及び１０〜２５重量％のアルカリ土類金属酸化物
を含有するアルミノケイ酸塩ガラスで作製された白熱電
球が開示されているが、それらの特定のレベルについて
は詳細には示されていない。Ｂ2Ｏ3は唯一の任意成分で
ある。米国特許明細書第３，３１０，４１３号には、モ
リブデン封着用のアルカリ土類金属含有のアルミノホウ
ケイ酸ガラスが開示されており、ガラスはアルカリ土類
金属酸化物間の規定された比率を有する。すなわち、任
意成分としてのＭｇＯを含有し、ＭｇＯのＢａＯに対す
る比は０．７５未満に制限され、ＣａＯのＭｇＯ及びＢ
ａＯの合計量に対する比は０．６〜２．０に制限され
る。
【０００８】米国特許明細書第４，３９４，４５３号に
開示されているタングステン／ハロゲンランプ用のガラ
スの覆いは多量のＡｌ2Ｏ3（少なくとも１６重量％）を
含有し、比較的に低いＳｉＯ2／Ａｌ2Ｏ3比となってい
る。米国特許明細書第４，４０９，３３７号には、タン
グステン／ハロゲンランプのガラス覆い用のガラスが開
示されており、そのガラスはＡｌ2Ｏ3含量に対して低い
ＳｉＯ2含量を有し、ＳｉＯ2／Ａｌ2Ｏ3の重量比は３．
１〜３．７と記載されている。
開示されているタングステン／ハロゲンランプ用のガラ
スの覆いは多量のＡｌ2Ｏ3（少なくとも１６重量％）を
含有し、比較的に低いＳｉＯ2／Ａｌ2Ｏ3比となってい
る。米国特許明細書第４，４０９，３３７号には、タン
グステン／ハロゲンランプのガラス覆い用のガラスが開
示されており、そのガラスはＡｌ2Ｏ3含量に対して低い
ＳｉＯ2含量を有し、ＳｉＯ2／Ａｌ2Ｏ3の重量比は３．
１〜３．７と記載されている。
【０００９】米国特許明細書第５，４８９，５６８号に
は、平面パネルディスプレイにおける使用に特に好適な
ガラスが開示されており、ガラスは多量のＡｌ2Ｏ3（≧
１８重量％）及び比較的に低いＳｉＯ2含量（≦５５重
量％）を有するか、又は少量のＡｌ2Ｏ3（≦１３重量
％）及び比較的に高いＳｉＯ2含量（≧５５重量％）を
有するかのいずれかであり、結果として得られる粘性挙
動は特に平らな窓ガラス板の引き抜き技術に適合し、ラ
ンプ製造用の管状引き抜きには適合していない。これら
のガラスは、α−シリコン及びポリシリコンに特に適合
し、Ｍｏには適合しない。このことは、ヨーロッパ特許
出願公開ＥＰ ０ ６７２ ６２９ Ａ２号及び米国特
許明細書第５，５０８，２３７号に記載のガラスにも当
てはまる。
は、平面パネルディスプレイにおける使用に特に好適な
ガラスが開示されており、ガラスは多量のＡｌ2Ｏ3（≧
１８重量％）及び比較的に低いＳｉＯ2含量（≦５５重
量％）を有するか、又は少量のＡｌ2Ｏ3（≦１３重量
％）及び比較的に高いＳｉＯ2含量（≧５５重量％）を
有するかのいずれかであり、結果として得られる粘性挙
動は特に平らな窓ガラス板の引き抜き技術に適合し、ラ
ンプ製造用の管状引き抜きには適合していない。これら
のガラスは、α−シリコン及びポリシリコンに特に適合
し、Ｍｏには適合しない。このことは、ヨーロッパ特許
出願公開ＥＰ ０ ６７２ ６２９ Ａ２号及び米国特
許明細書第５，５０８，２３７号に記載のガラスにも当
てはまる。
【００１０】前記した用途用の市販のガラスはショット
社製のガラス８２５２であり、このガラスは、概略、６
０重量％のＳｉＯ2；４．５重量％のＢ2Ｏ3；１４．５
重量％のＡｌ2Ｏ3；２重量％のＭｇＯ；１０重量％のＣ
ａＯ；９重量％のＢａＯの組成を有する。その性質（例
えば熱膨張率α20/300が４．６×１０-6／Ｋ、Ｔｇが７
２０℃）により、５５０〜６５０℃程度の温度のランプ
バルブ用ガラスとしてかなり適している。
社製のガラス８２５２であり、このガラスは、概略、６
０重量％のＳｉＯ2；４．５重量％のＢ2Ｏ3；１４．５
重量％のＡｌ2Ｏ3；２重量％のＭｇＯ；１０重量％のＣ
ａＯ；９重量％のＢａＯの組成を有する。その性質（例
えば熱膨張率α20/300が４．６×１０-6／Ｋ、Ｔｇが７
２０℃）により、５５０〜６５０℃程度の温度のランプ
バルブ用ガラスとしてかなり適している。
【００１１】しかしながら、このガラスから製造された
ランプ及び前述のガラスから製造されたランプのいずれ
も、汚染物がガラスから発生するにしろ、ランプ取付部
の電極材料から発生するにしろ、ハロゲンサイクルを妨
害するガラスバルブ内面上の前記黒化変色から立証され
るように、ランプの機能が汚染物によりかなり容易に損
なわれることは明らかである。従って、純度、特にアル
カリ金属を含有しないことに対する非常に高い要求は避
けられないことである。従って、本発明の目的は、バル
ブガラスとして使用した時に、前述の黒化変色を生ずる
ことがなく、バルブ温度に対して充分な熱安定性を示す
と共に、簡単にかつ経済的に製造できるガラスを見い出
すことにある。
ランプ及び前述のガラスから製造されたランプのいずれ
も、汚染物がガラスから発生するにしろ、ランプ取付部
の電極材料から発生するにしろ、ハロゲンサイクルを妨
害するガラスバルブ内面上の前記黒化変色から立証され
るように、ランプの機能が汚染物によりかなり容易に損
なわれることは明らかである。従って、純度、特にアル
カリ金属を含有しないことに対する非常に高い要求は避
けられないことである。従って、本発明の目的は、バル
ブガラスとして使用した時に、前述の黒化変色を生ずる
ことがなく、バルブ温度に対して充分な熱安定性を示す
と共に、簡単にかつ経済的に製造できるガラスを見い出
すことにある。
【００１2】
【課題を解決するための手段】前記目的は、アルカリ土
類金属を含有すると共にセリウム酸化物を含有するアル
ミノホウケイ酸ガラスにより達成される。すなわち、本
発明によれば、酸化物基準で以下の組成 ＳｉＯ2 ５９〜６１重量％、Ａｌ2Ｏ3 １３．５〜
１５．５重量％、Ｂ2Ｏ3 ３〜５．５重量％、ＭｇＯ
２．３〜５重量％、ＣａＯ ８．２〜１０．５重
量％、ＢａＯ ８．５〜９．５重量％、ＣｅＯ2
０．０３〜０．３重量％、但し、（ＭｇＯ＋ＣａＯ）／
ＢａＯ＜１．６０、ＣａＯ／ＭｇＯ＜４．２０を有し、
かつ、アルカリ金属酸化物含量が０．０８重量％未満、
水分含量が０．０２重量％以下であることを特徴とす
る、モリブデン部品及び高々６５０℃程度のバルブ温度
を有するランプバルブ用のアルカリ土類金属含有アルミ
ノホウケイ酸ガラスが提供される。
類金属を含有すると共にセリウム酸化物を含有するアル
ミノホウケイ酸ガラスにより達成される。すなわち、本
発明によれば、酸化物基準で以下の組成 ＳｉＯ2 ５９〜６１重量％、Ａｌ2Ｏ3 １３．５〜
１５．５重量％、Ｂ2Ｏ3 ３〜５．５重量％、ＭｇＯ
２．３〜５重量％、ＣａＯ ８．２〜１０．５重
量％、ＢａＯ ８．５〜９．５重量％、ＣｅＯ2
０．０３〜０．３重量％、但し、（ＭｇＯ＋ＣａＯ）／
ＢａＯ＜１．６０、ＣａＯ／ＭｇＯ＜４．２０を有し、
かつ、アルカリ金属酸化物含量が０．０８重量％未満、
水分含量が０．０２重量％以下であることを特徴とす
る、モリブデン部品及び高々６５０℃程度のバルブ温度
を有するランプバルブ用のアルカリ土類金属含有アルミ
ノホウケイ酸ガラスが提供される。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明に係るガラスは５９〜６１
重量％のＳｉＯ2を含有する。ＳｉＯ2の含量がこれ以上
高くなると熱膨張が低くなり過ぎ、一方、ＳｉＯ2の含
量が上記範囲より低いと熱膨張率が著しく高いレベルに
なり、転移温度を低下させる。本発明に係るガラスは１
３．５〜１５．５重量％のＡｌ2Ｏ3を含有する。この範
囲を外れると、所望の熱膨張から外れ、またそのために
不適確に膨張することになる。それに加えて、粘度パラ
メーターが悪影響を受ける。最少ＳｉＯ2含量及び最大
Ａｌ2Ｏ3含量でも比較的に高いＳｉＯ2／Ａｌ2Ｏ3重量
比が確保されると、ガラスの成形性及び接合強度に有利
な効果をもたらす。高いＳｉＯ2含量は、とりわけＡｌ2
Ｏ3含量と関連して、ガラスの再沸騰を低減させること
を可能にし、封止に際して有利な効果を有する。本発明
の好ましい態様においては、この比は少なくとも４．０
０とする。
重量％のＳｉＯ2を含有する。ＳｉＯ2の含量がこれ以上
高くなると熱膨張が低くなり過ぎ、一方、ＳｉＯ2の含
量が上記範囲より低いと熱膨張率が著しく高いレベルに
なり、転移温度を低下させる。本発明に係るガラスは１
３．５〜１５．５重量％のＡｌ2Ｏ3を含有する。この範
囲を外れると、所望の熱膨張から外れ、またそのために
不適確に膨張することになる。それに加えて、粘度パラ
メーターが悪影響を受ける。最少ＳｉＯ2含量及び最大
Ａｌ2Ｏ3含量でも比較的に高いＳｉＯ2／Ａｌ2Ｏ3重量
比が確保されると、ガラスの成形性及び接合強度に有利
な効果をもたらす。高いＳｉＯ2含量は、とりわけＡｌ2
Ｏ3含量と関連して、ガラスの再沸騰を低減させること
を可能にし、封止に際して有利な効果を有する。本発明
の好ましい態様においては、この比は少なくとも４．０
０とする。
【００１４】ＳｉＯ2及びＡｌ2Ｏ3は共に転移温度Ｔｇ
及び作業温度ＶAを上昇させる効果を有し、一方、Ｂ2Ｏ
3及びアルカリ土類金属酸化物は粘度を減少させる。本
発明に係るガラスは３〜５．５重量％のＢ2Ｏ3を含有す
る。３．１〜５重量％が好ましい。酸化ホウ素は溶解を
促進する利点を有する。しかし、Ｂ2Ｏ3の含量が上記範
囲よりも高くなると、ガラスの転移温度Ｔｇが過度に低
下し、それ故に熱負荷下のランプバルブの安定性も低下
する。
及び作業温度ＶAを上昇させる効果を有し、一方、Ｂ2Ｏ
3及びアルカリ土類金属酸化物は粘度を減少させる。本
発明に係るガラスは３〜５．５重量％のＢ2Ｏ3を含有す
る。３．１〜５重量％が好ましい。酸化ホウ素は溶解を
促進する利点を有する。しかし、Ｂ2Ｏ3の含量が上記範
囲よりも高くなると、ガラスの転移温度Ｔｇが過度に低
下し、それ故に熱負荷下のランプバルブの安定性も低下
する。
【００１５】粘度の低下及び熱膨張の増大に対する個々
のアルカリ土類金属酸化物の寄与は異なっている：Ｂａ
ＯはＭｇＯよりも粘度を上昇させる。ＣａＯの効果は、
ＢａＯとＭｇＯの間にある。対照的に、ＣａＯは、Ｍｇ
Ｏ及びＢａＯよりも熱膨張をかなり増大させる。従っ
て、ガラスは、アルカリ土類金属酸化物を特定の量で、
またこれらの成分の特定の比で含有する。ガラス中のＢ
ａＯ含量は８．５〜９．５重量％、ＣａＯ含量は８．２
〜１０．５重量％である。さらに、ガラスは２．３〜５
重量％のＭｇＯを含有する。ＣａＯ及びＭｇＯの合計量
とＢａＯの重量比（ＣａＯ＋ＭｇＯ）／ＢａＯは１．６
０未満であるべきである。ＣａＯのＭｇＯに対する重量
比も重要であり、４．０未満であるべきである。
のアルカリ土類金属酸化物の寄与は異なっている：Ｂａ
ＯはＭｇＯよりも粘度を上昇させる。ＣａＯの効果は、
ＢａＯとＭｇＯの間にある。対照的に、ＣａＯは、Ｍｇ
Ｏ及びＢａＯよりも熱膨張をかなり増大させる。従っ
て、ガラスは、アルカリ土類金属酸化物を特定の量で、
またこれらの成分の特定の比で含有する。ガラス中のＢ
ａＯ含量は８．５〜９．５重量％、ＣａＯ含量は８．２
〜１０．５重量％である。さらに、ガラスは２．３〜５
重量％のＭｇＯを含有する。ＣａＯ及びＭｇＯの合計量
とＢａＯの重量比（ＣａＯ＋ＭｇＯ）／ＢａＯは１．６
０未満であるべきである。ＣａＯのＭｇＯに対する重量
比も重要であり、４．０未満であるべきである。
【００１６】驚くべきことに、前記した組成範囲のガラ
スにセリウム酸化物を添加すると、それらのガラスから
製造されたランプの黒化変色を減少させることが見い出
された。それ故に、本発明に係るガラスは０．０３〜
０．３重量％のＣｅＯ2を含有する。この濃度範囲内で
は、ランプのガラスに要求される物性にセリウム酸化物
は何ら悪影響を及ぼさない。セリウム酸化物の含量が上
記範囲よりも高いと、ＣｅＯ2はガラスの紫外線吸収端
をより長波長側にシフトさせるため、ガラスに干渉黄変
色をもたらすであろう。さらに、ＣｅＯ2はは良い清澄
剤でもあり、そのため、他の清澄剤を必要とせず、それ
でも充分に満足できる気泡を含まないガラス品質を達成
することができる。セリウム酸化物の良好な清澄作用に
より、ガラスの再沸騰温度も上昇する。再沸騰温度は、
室温において目視観察で無泡のガラス試料が、温度を上
昇したときに金属（サンプル・ホルダー、Ｍｏ）との界
面で泡を突然に発生する温度である。従って、Ｍｏに溶
着したときに、本発明に係るガラスは、劣悪に清澄化さ
れたガラスよりも再沸騰し難い。
スにセリウム酸化物を添加すると、それらのガラスから
製造されたランプの黒化変色を減少させることが見い出
された。それ故に、本発明に係るガラスは０．０３〜
０．３重量％のＣｅＯ2を含有する。この濃度範囲内で
は、ランプのガラスに要求される物性にセリウム酸化物
は何ら悪影響を及ぼさない。セリウム酸化物の含量が上
記範囲よりも高いと、ＣｅＯ2はガラスの紫外線吸収端
をより長波長側にシフトさせるため、ガラスに干渉黄変
色をもたらすであろう。さらに、ＣｅＯ2はは良い清澄
剤でもあり、そのため、他の清澄剤を必要とせず、それ
でも充分に満足できる気泡を含まないガラス品質を達成
することができる。セリウム酸化物の良好な清澄作用に
より、ガラスの再沸騰温度も上昇する。再沸騰温度は、
室温において目視観察で無泡のガラス試料が、温度を上
昇したときに金属（サンプル・ホルダー、Ｍｏ）との界
面で泡を突然に発生する温度である。従って、Ｍｏに溶
着したときに、本発明に係るガラスは、劣悪に清澄化さ
れたガラスよりも再沸騰し難い。
【００１７】一般に、ランプの作動温度が高い程、ガラ
ス及び電極材料共に、アルカリ金属酸化物及び他の不純
物の非常に低い含有量に対する要求が大きくなる。驚く
べきことに、熱負荷に対するそれらの安定性のために、
高々約６５０℃のバルブ温度となるランプバルブのバル
ブ材料として用いるのに適している本発明に係るガラス
においては、アルカリ金属酸化物の含量を０．０８重量
％未満とすることが許容される。より多量の不純物が敏
感な系への干渉やバルブの黒化変色を生ずることなく許
容されるということを示すために、下記に実施例を挙げ
るので参照されたい。本発明に係るガラスにおいては、
アルカリ金属酸化物含量が０．０３重量％以上、特に
０．０８重量％未満であることが許容されるため、ガラ
ス及びランプの製造が単純化され、また低コストで製造
される。なぜならば、上記限界値が高いため、全ての酸
化物成分原料が極めて低いアルカリ金属含量を有する必
要がないからである。
ス及び電極材料共に、アルカリ金属酸化物及び他の不純
物の非常に低い含有量に対する要求が大きくなる。驚く
べきことに、熱負荷に対するそれらの安定性のために、
高々約６５０℃のバルブ温度となるランプバルブのバル
ブ材料として用いるのに適している本発明に係るガラス
においては、アルカリ金属酸化物の含量を０．０８重量
％未満とすることが許容される。より多量の不純物が敏
感な系への干渉やバルブの黒化変色を生ずることなく許
容されるということを示すために、下記に実施例を挙げ
るので参照されたい。本発明に係るガラスにおいては、
アルカリ金属酸化物含量が０．０３重量％以上、特に
０．０８重量％未満であることが許容されるため、ガラ
ス及びランプの製造が単純化され、また低コストで製造
される。なぜならば、上記限界値が高いため、全ての酸
化物成分原料が極めて低いアルカリ金属含量を有する必
要がないからである。
【００１８】既に述べたように、ガラス中の水分含量も
重要である。水分は０．０２重量％以下に制限される。
原材料と溶解条件を適切に選択することにより、水分含
量を適正に低いレベルに保つことも可能である。例え
ば、水酸化アルミニウムに代えて酸化アルミニウムを用
いることにより水分含量を低減できる。
重要である。水分は０．０２重量％以下に制限される。
原材料と溶解条件を適切に選択することにより、水分含
量を適正に低いレベルに保つことも可能である。例え
ば、水酸化アルミニウムに代えて酸化アルミニウムを用
いることにより水分含量を低減できる。
【００１９】
【発明の効果】本発明に係るガラスは、４．４×１０-6
／Ｋ〜４．７×１０-6／Ｋの熱膨張率α20/300及び７１
０℃より高い転移温度Ｔｇを有し、さらにまたランプ試
験（後述参照）における熱負荷の下で充分な安定性を示
し、高々約６５０℃のバルブ温度を有するランプバルブ
用のバルブ材料としての使用に適しており、ランプ作動
中に黒化変色を生じ難い。また、Ｍｏ電極材料の封着時
等、加熱時に再沸騰を生じ難く、また管状成形性や接合
強度にも優れている。それらの耐再沸騰性は、少なくと
も１４３０℃の再沸騰温度により証明される。さらに、
多少高い不純物含量でも上記のような効果が得られ、ガ
ラス原料や電極材料の純度及び製造条件に対する要求が
厳しくないので、ランプをより簡単にかつ経済的に製造
できる。
／Ｋ〜４．７×１０-6／Ｋの熱膨張率α20/300及び７１
０℃より高い転移温度Ｔｇを有し、さらにまたランプ試
験（後述参照）における熱負荷の下で充分な安定性を示
し、高々約６５０℃のバルブ温度を有するランプバルブ
用のバルブ材料としての使用に適しており、ランプ作動
中に黒化変色を生じ難い。また、Ｍｏ電極材料の封着時
等、加熱時に再沸騰を生じ難く、また管状成形性や接合
強度にも優れている。それらの耐再沸騰性は、少なくと
も１４３０℃の再沸騰温度により証明される。さらに、
多少高い不純物含量でも上記のような効果が得られ、ガ
ラス原料や電極材料の純度及び製造条件に対する要求が
厳しくないので、ランプをより簡単にかつ経済的に製造
できる。
【００２０】
【実施例】以下、実施例及び比較例を示して本発明につ
いて具体的に説明するが、本発明が下記実施例に限定さ
れるものでないことはもとよりである。
いて具体的に説明するが、本発明が下記実施例に限定さ
れるものでないことはもとよりである。
【００２１】実施例１、２及び比較例１〜３ 各実施例及び比較例のガラスを製造するために、特定の
酸化物成分のための原料としてはケイ砂、ホウ酸、酸化
アルミニウム、ドロマイト、炭酸カルシウム／バリウム
及び酸化セリウムを用いた。炭酸バリウムは低いアルカ
リ金属含量を有するが、他の原料は工業用ガラスの標準
的な純度レベルを有する。比較例２（表１参照）につい
ては、全ての原料は低いアルカリ金属含量を有する。充
分に均質化された各バッチは１５５０〜１６００℃で溶
解され、清澄化され、均質化された。次いで管状に引き
抜いた。ガラス管は大変良い品質を有し、高い寸法精度
を有し、干渉する結晶のないものであった。
酸化物成分のための原料としてはケイ砂、ホウ酸、酸化
アルミニウム、ドロマイト、炭酸カルシウム／バリウム
及び酸化セリウムを用いた。炭酸バリウムは低いアルカ
リ金属含量を有するが、他の原料は工業用ガラスの標準
的な純度レベルを有する。比較例２（表１参照）につい
ては、全ての原料は低いアルカリ金属含量を有する。充
分に均質化された各バッチは１５５０〜１６００℃で溶
解され、清澄化され、均質化された。次いで管状に引き
抜いた。ガラス管は大変良い品質を有し、高い寸法精度
を有し、干渉する結晶のないものであった。
【００２２】表１は本発明に係るガラスの二つの実施例
及び三つの比較例を示しており、それらの組成（酸化物
基準の重量％）及びそれらの主要な特性を併せて示して
いる。熱膨張率α20/300に加えて、転移温度Ｔｇ、１０
13ｄＰａｓの粘度となる温度（ＡＰ）、１０7.6ｄＰａ
ｓの粘度となる温度（Ｅｗ）及び１０4ｄＰａｓの粘度
となる温度（ＶA）、再沸騰温度も示されている。再沸
騰温度が高い程、Ｍｏに封着したときにガラスは泡を形
成し難くなる。
及び三つの比較例を示しており、それらの組成（酸化物
基準の重量％）及びそれらの主要な特性を併せて示して
いる。熱膨張率α20/300に加えて、転移温度Ｔｇ、１０
13ｄＰａｓの粘度となる温度（ＡＰ）、１０7.6ｄＰａ
ｓの粘度となる温度（Ｅｗ）及び１０4ｄＰａｓの粘度
となる温度（ＶA）、再沸騰温度も示されている。再沸
騰温度が高い程、Ｍｏに封着したときにガラスは泡を形
成し難くなる。
【００２３】ランプ試験のために、ガラス管を通常の方
法によるハロゲンランプの製造に用いた（各例毎にラン
プ４５個製造）。種々の純度レベルの電極材料を使用し
た（表１中、「純粋」又は「純粋でない」で表わす）。
ランプは約６４０℃のバルブ温度で作動させた。比較例
２及び３（表１参照）の場合、一方では不純な電極材料
（１）参照）をアニール（焼きなまし）し（２ａ）参
照）、他方ではガラスバルブの調質（焼戻し）を行なっ
た（２ｂ）参照）。これらの二つの複雑なプロセス段階
は経済的な製造には適していない。ランプ試験において
ガラスバルブの内面上に黒化を生じた例については、表
１中、問題の黒化を示したランプの定性的な目視観察に
よる“黒化レベル"及びランプの数（％）を示した。こ
の点について、０は黒化がなく、１は僅かな黒化、２は
中程度の黒化、そして３は著しい黒化を意味する。例え
ば、表１中、「０：７」は黒化しなかったものが７％で
あることを示している。
法によるハロゲンランプの製造に用いた（各例毎にラン
プ４５個製造）。種々の純度レベルの電極材料を使用し
た（表１中、「純粋」又は「純粋でない」で表わす）。
ランプは約６４０℃のバルブ温度で作動させた。比較例
２及び３（表１参照）の場合、一方では不純な電極材料
（１）参照）をアニール（焼きなまし）し（２ａ）参
照）、他方ではガラスバルブの調質（焼戻し）を行なっ
た（２ｂ）参照）。これらの二つの複雑なプロセス段階
は経済的な製造には適していない。ランプ試験において
ガラスバルブの内面上に黒化を生じた例については、表
１中、問題の黒化を示したランプの定性的な目視観察に
よる“黒化レベル"及びランプの数（％）を示した。こ
の点について、０は黒化がなく、１は僅かな黒化、２は
中程度の黒化、そして３は著しい黒化を意味する。例え
ば、表１中、「０：７」は黒化しなかったものが７％で
あることを示している。
【００２４】実施例１については、最大結晶生長速度Ｃ
Ｇｍａｘ及び上方の失透温度ＵＤＴ（液相線温度）を測
定した。その結果、ＣＧｍａｘ＝０．１１μｍ／ｍｉｎ
及びＵＤＴ＝１１８０℃（ＶAにおいて５８Ｋ）であっ
た。この結果は、本発明に係るガラスの充分な結晶化安
定性を証明している。また、各実施例は、ガラスに酸化
セリウムを添加することにより、ガラス（アルカリ金属
酸化物）及び電極材料の両方においてより多量の不純物
量が許容されることを示しており、すなわち、不純物含
量が高いにも拘らず、ランプ試験において、酸化セリウ
ムを含有しないガラスを用いて製造したランプよりも満
足な結果が得られることを示している。ガラス原料及び
電極材料の純度及び製造条件についての前記要求が低減
される結果、本発明に係るガラスを用いることにより、
ランプの製造はより簡単になり、またより経済的にな
る。
Ｇｍａｘ及び上方の失透温度ＵＤＴ（液相線温度）を測
定した。その結果、ＣＧｍａｘ＝０．１１μｍ／ｍｉｎ
及びＵＤＴ＝１１８０℃（ＶAにおいて５８Ｋ）であっ
た。この結果は、本発明に係るガラスの充分な結晶化安
定性を証明している。また、各実施例は、ガラスに酸化
セリウムを添加することにより、ガラス（アルカリ金属
酸化物）及び電極材料の両方においてより多量の不純物
量が許容されることを示しており、すなわち、不純物含
量が高いにも拘らず、ランプ試験において、酸化セリウ
ムを含有しないガラスを用いて製造したランプよりも満
足な結果が得られることを示している。ガラス原料及び
電極材料の純度及び製造条件についての前記要求が低減
される結果、本発明に係るガラスを用いることにより、
ランプの製造はより簡単になり、またより経済的にな
る。
【００２５】
【表１】
Claims (5)
- 【請求項１】 酸化物基準で以下の組成 ＳｉＯ2 ５９〜６１重量％、Ａｌ2Ｏ3 １３．５〜
１５．５重量％、Ｂ2Ｏ3 ３〜５．５重量％、ＭｇＯ
２．３〜５重量％、ＣａＯ ８．２〜１０．５重
量％、ＢａＯ ８．５〜９．５重量％、ＣｅＯ2
０．０３〜０．３重量％、但し、（ＭｇＯ＋ＣａＯ）／
ＢａＯ＜１．６０、ＣａＯ／ＭｇＯ＜４．２０を有し、
かつ、アルカリ金属酸化物含量が０．０８重量％未満、
水分含量が０．０２重量％以下であることを特徴とす
る、モリブデン部品及び高々６５０℃程度のバルブ温度
を有するランプバルブ用のアルカリ土類金属含有アルミ
ノホウケイ酸ガラス。 - 【請求項２】 Ｂ2Ｏ3を３．１〜５重量％含有すること
を特徴とする請求項１に記載のガラス。 - 【請求項３】 ＳｉＯ2／Ａｌ2Ｏ3重量比が４．００以
上であることを特徴とする請求項１又は２に記載のガラ
ス。 - 【請求項４】 ４．４×１０-6／Ｋ〜４．７×１０-6／
Ｋの熱膨張率α20/3 00、７１０℃より高い転移温度Ｔｇ
及び少なくとも１４３０℃の再沸騰温度を有する請求項
１乃至３のいずれか一項に記載のガラス。 - 【請求項５】 ５５０〜６５０℃程度のバルブ温度を有
するランプバルブ用のバルブ材料としての請求項１乃至
４のいずれか一項に記載のガラスの使用。
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