JPH0535199B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

産業上の利用分野 本発明は電球のガラスバルブに口金を接着する
ための電球の口金接着剤に関するものである。 従来例の構成とその問題点 電球のガラスバルブと口金を接着させる接着剤
はフエノール系樹脂を用いる場合が多い。このフ
エノール樹脂は一般的にフエノールとホルマリン
を酸で縮合した樹脂をノボラツク型と称し熱可塑
性樹脂である。またアルカリで縮合した樹脂をレ
ゾール型と称して熱硬化性樹脂である。電球用口
金接着剤は、この他エポキシ樹脂、シリコン樹
脂，シエラツク等が混合されヘキサメチレンテト
ラミン（ウロトロピン）によつて硬化を促進す
る。 電球用口金接着剤として要求される特性は、大
略次のとおりである。 (1) ガラスと金属材料（口金材料に用いられてい
るアルミニウムまたは銅・亜鉛合金等）との間
の接着着力がすぐれていること。 (2) 電球の使用中の熱によつて電球の寿命終了時
まで接着力が低下しないこと。 (3) 接着剤の製品が容易で電球の製造工程の作業
性がすぐれていること。 従来の電球用口金接着剤は、それぞれの要求さ
れる特性を、ほぼ満足しているが、近時、電球の
製造設備が自動化され、高速稼動が著しく接着剤
も高速自動機に適合したものが要求されて非常に
厳しいな品質特性を有していなければならない。 発明の目的 本発明は電球製造設備の高速化に滴合し、かつ
電球の使用中の熱に耐える接着力を十分保持した
電球の口金接着剤を提供するものである。 発明の構成 本発明の電球の口金接着剤は、フエノール系ノ
ボラツク樹脂を２〜７重量％、レゾール樹脂を８
〜10重量％、ヘキサメチレンテトラミンを0.3〜
0.5重量％、およびフイラーを含有し、前記フイ
ラーの粘度を175〜200メツシユとしたものであ
る。 実施例の説明 高速自動機に適合する条件として、 (1) 前述のフエノール系ノボラツク樹脂（以下ノ
ボラツク樹脂と略称する）とレゾール樹脂は、
硬化させる方法が異なるものであり、ノボラツ
ク樹脂は熱可塑性であるため、電球の口金をガ
ラスバルブに固着させるには硬化剤を用いなけ
ればならない。電球の口金とガラスバルブを固
着させる口金接着剤は、例えば１秒以上の高速
でインデツクスしていて、電球が口金接着剤の
ために口金接着剤に挿入されている時間は50秒
以下の短時間になるが、この間に接着を終了さ
せる必要がある。しかしノボラツク樹脂に、硬
化剤を添加しただけでは硬化時間を50秒以下ま
で短縮することはできないので、加熱して硬化
を促進させてやらなければならない。このよう
に高速機で短時間に硬化させる必要があること
と、硬化時間に対する硬化剤の添加量と加熱温
度との関係を明らかにすることにより、口金接
着剤組成と条件を設定しなければならない。 (2) しかし加熱温度を高めれば硬化が促進されて
短時間内に接着が終了すると推測されるが、極
端に加熱温度を上げると、樹脂の炭化が進行し
たり、高速自動機の熱による歪が生じたりして
機械精度の低下をきたし、加熱温度に限界が生
じる。また機械の歪による変形を防止するに
は、加熱温度は210℃より高く上らないように
しなければならず、210℃の温度で前述のよう
に短時間内に硬化させなければならない。 (3) 自動機で接着剤を口金に塗布するには、ある
程度のサクイ性質が要求される。接着剤の性質
上、粘く、機械部分にも付着性があるため、多
量の接着剤の塊から口金１個に必要な分量を取
り出す時の作業性が問題となり、口金１個毎の
分割性能がなければならない。また同時に、常
温では流動性があると口金に塗布した接着剤が
塗布部分より移動するが、初期の位置からずれ
ることや、硬化中に多量のガスの発生等があつ
てはならない。 (4) 電球の使用中の温度に耐えることと、電球の
保管および使用期間中に電球の受金への取り付
け、取り外しによつて生じる、口金にかかるト
ルクに耐えなければならない。 ノボラツク樹脂は熱可塑性であるため、電球の
ガラスバルブに口金を接着させる接着剤として用
いる場合には、硬化剤を添加することは前に述べ
た。しかしノボラツク樹脂は固体の様態で存在
し、接着剤の如く粘性のある糊状にするには、ア
ルコールに溶解して用いる。したがつて、このア
ルコールは樹脂の粘度調節として有効であるが、
揮発しやすいため、粘度変化を起こし高速自動機
における条件設定が不安安定となる。このため、
粘性のある液体で存在するフエノール系ノボラツ
ク樹脂と混合して使用すると、粘度変化が比較的
少ない樹脂を得ることができる。しかるにレゾー
ル樹脂は熱硬化型であり、前述の自動口金接着用
焼付機の温度210℃で50秒で十分硬化が促進され
るが、硬化反応中のガス発生量が多く、自動口金
接着機上で同時に行われるリード線の口金への半
田付けの際、溶融している半田が接着剤の硬化反
応中のガス噴出により、良好な半田付けが行えな
いという欠点が生じる。しかし高速機であるた
め、ガス発生が無くなるまで時間をかけることは
できないので、ガス発生そのものを半田付けに志
障の起こらない量まで減少させなければならな
い。このような理由からレゾール樹脂のみでは高
速機には不適であり、硬化中のガス発生量の少な
いノボラツク樹脂との混合により、ガス発生量が
比較的少なくなることは容易に推察されるが、ノ
ボラツク樹脂の硬化に必要な硬化促進剤がレゾー
ル樹脂を低温で硬化促進させるため、粘度変化が
大きく、室温30℃で24時間の保存に耐えないもの
となる。 以上のように、どの接着剤を用いても高速自動
機に不適合な要素があり、しかも非常に複雑多岐
にわたつている。よつてフエノール樹脂そのもの
が電球用口金接着剤に用いることができず、安価
な接着剤を供給することが危ぶまれたのである
が、非常に多くの組成実験を実施し、フエノール
樹脂を主成分とする接着剤を見い出した。 次に、その実験例を述べる。 ノボラツク型を硬化させる硬化剤は各種のもの
が市販されている。その代表的なものはヘキサメ
チレンテトラミン（ウロトロピン）である。この
硬化剤の種類および添加量も接着剤の作業性およ
び性能に重要な影響を与えるものである。したが
つて、ノボラツク樹脂、レゾール樹脂、エポキシ
樹脂およびウロトロピンの組成を、あらかじめ検
討するため、次のような実験を実施し良否判定を
行つた。 ａ 接着剤の短時間内の硬化性能 高速自動機にて試作された直後の電球の口金
とガラスバルブとの間に5Nmのトルクをかけ、
口金がはずれないかを調べる。 ｂ 接着剤の保存性能 接着剤はウロトロピンにより、自然硬化する
ので、その保存性能を調べるには電球製造現場
の室温が35℃まで容易に上がるため、35℃の恒
温室に密閉保存し、その粘度の経時変化を調べ
た。粘度は針状のステンレス棒（重量150ｇ直
径5.8）が接着剤の中に沈降するスピードをも
つて表わし、５cm沈降するのに７秒以上要する
と使用できない硬い粘度であるので、この秒数
で判定した。 ｃ 接着剤の高速充填性能（分割性能） 口金とガラスバルブとの間に接着剤を充填す
るには、まず口金に接着剤を充填して行う。こ
の時、接着剤の固まりから口金１個毎に、高速
に分割できる性能が要求され、この特性の判定
には、実際に高速自動機を使用し、機械スピー
ドに追随できるかを調べた。 ｄ 接着剤の耐熱性能 接着剤の耐熱性試験として、高速自動機で試
作した電球を210℃の電気炉中に入れ、100時間
毎に取り出し、口金とガラスバルブとの間に
3Nmのトルクをかけて口金がはずれないかを
調べた。耐熱性のすぐれた接着剤の場合は210
℃において経過時間が長くても、3Nmのトル
クに耐えるので、耐熱性試験の表わし方とし
て、210℃で1000時間加熱し、3Nmのトルクを
かけ、それに耐えるかどうかで判定した。 実験 １ 実験１では、接着剤の作業性を中心とするテス
トを行つた。 接着剤の作業性は、レゾール樹脂とノボラツク
樹脂との混合比、樹脂含有量、硬化剤添加量およ
びフイラー（炭酸カルシウム）の粒度によつて決
定されることが予測されるので、これらの混合比
テストを行うことにした。ただし、これらの混合
比実験をすべて網羅した実験は非常にばく大なも
のとなるので、要因を絞つて順次テストを行つて
いくことにした。まずレゾール樹脂とノボラツク
樹脂との混合比および樹脂含有量についてテスト
を行つた。硬化剤の量およびフイラーの粒度は固
定させ、硬化剤0.5重量％以下、％とあるのは重
量％を表わす）、フイラーの粒度を200メツシユと
した。また接着剤粘度は５秒となるようにアルコ
ールの添加量を変えて一定となるようにした。そ
の実験結果は第１表に示すとおりであつた。

【表】

【表】 上表中、○印は良好、×印は不良を表
わす。
作業性と判定要因とした場合、ノボラツク樹脂
またはレゾール樹脂を単独にした場合は良好な結
果を得た。またノボラツク型とレゾール樹脂との
混合樹脂では、レゾール樹脂が15重量％（以下％
とあるのは重量％を表わす）以上になると分割性
が悪くなり、ガス発生量も問題が生じることが判
明した。 実験 ２ 実験２では、実験１で良好な結果を得た樹脂量
およびノボラツク樹脂と、レゾール樹脂との混合
比のものを硬化剤の量を変えて硬化性，保存性，
耐熱性，分割性およびガス発生量についての実験
を行つた。 ノボラツク樹脂３重量％（以下、％とあるのは
重量％を表わす）、レゾール樹脂10％、およびノ
ボラツク樹脂５％、レゾール樹脂10％が良好であ
るので、ノボラツク樹脂８％のものを追加して、
ノボラツク樹脂量の上限値がいくらか、概算値を
求める実験を同時に行つた。その結果を第２表に
示す。

【表】

【表】 耐熱性を考慮すると、ノボラツク樹脂が５％ま
たは10％に集約されてノボラツク樹脂、レゾール
樹脂、硬化剤の３成分の組成が、ほぼ明らかとな
つた。そこで最もすぐれた組成を求めるために、
さらに詳細な組成を求めるべく次の実験を行つ
た。 実験 ３

【表】

【表】 第３表に示す結果から、ノボラツク樹脂２〜７
％とレゾール樹脂８〜10％との混合が良好である
ことが明らかとなつた。 次に硬化剤の適量を求めるために実験４を行つ
た。 実験 ４

【表】 第４表に示す結果から、ノボラツク樹脂２％の
場合、硬化剤0.2％で問題はないが、ノボラツク
樹脂を７％とすると0.2％では硬化性能が劣るこ
とがわかつた。したがつて、ノボラツク樹脂２〜
７％、レゾール樹脂８〜10％の混合樹脂に対する
硬化剤は0.3〜0.5％が最適であることがわかつ
た。 次に実験１にて、フイラーの粒度が分割性能に
関係することがわかつたので、前述の実験例にお
いて粒度200メツシユのフイラーを用いたもので
さらに粒度を変えて実験を行つた。 実験 ５

【表】 第５表中、フイラーの粒度とは、篩にてふるつ
たとき、全体が通過し、その篩の一段細かい篩を
用いたとき、約10％が篩上に残るようなものをい
う。例えば、粒度150メツシユは、150メツシユの
篩を全部が通過し、175メツシユの篩では、約10
％が篩残りになるものをいう。 第５表に示す結果からわかるとおり、フイラー
の粒度は150メツシユでは、耐熱性の劣るものが
発生し、250メツシユでは、分割性が悪くなるも
のが生じた。したがつて、フイラーの粒度175〜
200メツシユのものを用いることによつて、高速
自動電球製造機に適した口金接着剤を得ることが
可能となり、安価な電球を提供することができる
ものである。 発明の効果 以上説明したように、本発明によれば、電球製
造設備の高速化に適合し、かつ電球の使用中の熱
に十分に耐える接着力を有する電球の口金接着剤
を提供することができるものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 電球のガラスバルブに口金を接着するための
   電球の口金接着剤であつて、フエノール系ノボラ
   ツク樹脂を２〜７重量％、レゾール樹脂を８〜10
   重量％、ヘキサメチレンテトラミンを0.3〜0.5重
   量％、およびフイラーを含有し、前記フイラーの
   粒度を175〜200メツシユとしたことを特徴とする
   電球の口金接着剤。