(57)【要約】【課題】環境への負荷が小さくて遮光効果の高い、ケナフ繊維を含有した植物由来樹脂を使用した部材、器具および照明器具を提供する。【解決手段】ケナフ繊維を含有した植物由来樹脂は、トウモロコシ由来であるポリ乳酸などの植物性素材の生分解性樹脂を５０〜９５質量％含有し、他に、結晶核剤および通常の熱可塑性樹脂に添加される各種添加剤などを含む。このとき、材料中における植物性素材の含有量は５０質量％以上であり、内ケナフ繊維の含有量は１０〜５０質量％を占める。ケナフ繊維を含有した植物由来樹脂を射出成形により、照明器具のかさを形成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケナフ繊維を含有した植物由来樹脂を、部材を構成する少なくとも一部の材料として形成することを特徴とする部材。
【請求項２】
前記ケナフ繊維を含む植物性素材の含有量が、前記材料の５０質量％以上であることを特徴とする請求項１に記載の部材。
【請求項３】
前記ケナフ繊維を含む植物性素材の含有量が、前記材料の８０質量％以上であることを特徴とする請求項１または２に記載の部材。
【請求項４】
前記ケナフ繊維を含む植物性素材の含有量が、前記材料の９０質量％以上であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の部材。
【請求項５】
前記ケナフ繊維の含有量が、前記材料の１０〜５０質量％であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の部材。
【請求項６】
前記部材は、遮光性を有する部材であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の部材。
【請求項７】
前記遮光性を有する部材は、器具を構成する部材であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の部材。
【請求項８】
請求項７に記載の前記遮光性を有する部材を備えることを特徴とする器具。
【請求項９】
請求項７に記載の前記遮光性を有する部材を備えることを特徴とする照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、部材、器具および照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の地球温暖化や資源枯渇などの環境問題が注目され、従来の石油系樹脂（石油系プラスチック）の代替として、生分解性プラスチックやバイオマスプラスチックの開発が行われている。生分解性プラスチックとは、微生物などにより分解されるプラスチックである。バイオマスプラスチックとは、原料として再生可能な生物資源から作られるプラスチ
ックである。
【０００３】
例えば、特許文献１に、ケナフ繊維を含有した生分解性樹脂組成物であって、ケナフ繊維の含有量を１０〜５０質量％として、電気・電子機器製品等の成形品の製造に適したケナフ繊維強化樹脂組成物を提供できることが記載されている。
【特許文献１】特開２００５−１０５２４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
照明器具の部品には、耐熱性や強度等の問題により、石油系樹脂製のものがほとんどである。特に照明器具のかさなどの大きい部品は、小さい部品に比べて強度等の影響を受けやすい。しかし、部品当たりに使う材料の量が多く、石油系樹脂から植物由来樹脂などに材料を置き換えることが可能となれば、製造（石油の採取や植物の成長などを含む）から廃棄処理までの二酸化炭素排出量の低減の効果は大きい。
【０００５】
さらに、従来の石油系樹脂は光を透過しやすく、着色もしくは塗装するなどした場合であっても、光を透過しやすい。遮光性のある金属材料を用いた場合、細かな形状を付けにくいことや、重量が大きくなるなどして、形状に制限があった。
【０００６】
植物由来樹脂などは、機能性を高めることで石油系樹脂の代替品として用いることができ、より多くの製品への展開が期待される。特に強度不足解消により、大きな部品などへの代替が増え、用途が広がることが期待される。特許文献１により、環境を考慮した強化材の１つとして、生分解性樹脂組成物を使用した電気・電子機器製品等の成形品の製造が可能となっている。例えば、携帯電話やパソコン等の部品であったり、その梱包材として使用されている。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、環境への負荷が小さくて遮光効果の高い部材、器具および照明器具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の観点に係る部材は、
ケナフ繊維を含有した植物由来樹脂を、部材を構成する少なくとも一部の材料として形成することを特徴とする。
【０００９】
本発明の第２の観点に係る器具は、
本発明の第１の観点に係る部材を備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明の第３の観点に係る照明器具は、
本発明の第１の観点に係る部材を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、環境への負荷が小さくて遮光効果の高い部材、器具および照明器具を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
まず、植物由来樹脂に含有するケナフ繊維について説明する。植物由来樹脂に含有する植物素材の１つのケナフは、アオイ科フヨウ属の一年草であり、成長が非常に速く、収穫できる繊維が多いのが特徴である。ケナフの茎からは２種類の繊維が採れ、外側の層（靱皮部）からは目の粗いものが、中心部分（木質部）からは目の細かいものが得られる。黄麻（コウマ、ジュート）の代用繊維としてや、近年では、木材パルプの代替資源としても多く使用されている。ケナフは、成長時に多くの二酸化炭素を吸収することや、木材パルプの代替資源として木材使用量の低減による森林伐採が防止できることにより、地球温暖化や森林破壊などの環境問題を解決する手段として注目される。
【００１３】
本発明の実施の形態に係るケナフ繊維は、ケナフを切断もしくは粉砕することにより得られる。ケナフ繊維は、全茎もしくは、靱皮部と木質部のいずれかを素材としてもよく、また、靱皮部と木質部を混合してもよい。好ましくは靱皮部の繊維の割合を多くすることで、補強効果を大きくすることが可能となる。
【００１４】
ケナフ繊維の繊維長さは、平均繊維長さは１００μｍ〜２０ｍｍで、少なくとも３００μｍ〜２０ｍｍ、より好ましくは１〜２０ｍｍの繊維長さのものを含む。ここで平均繊維長さは、長手方向の繊維長さが、５０μｍに満たない繊維の破断片（以下、破断片という）を除いたものと定義する。
【００１５】
ケナフ繊維の繊維長さは、植物由来樹脂の補強効果が、３００μｍ未満では充分ではなく、長いほど補強効果が大きくなる。２０ｍｍを越える場合は、補強効果の点では優れているが、混合がうまくできずに材料内の組成物不均一が起こったり、射出成形などの成形時における不良の原因、例えば、製品の外観異常（形状、厚み、表面の凹凸など）や、成形装置が詰まり、装置が故障するおそれもある。また、ケナフ繊維と樹脂の密着性は充分ではないため、５０μｍに満たない繊維（破断片）を予め除去しておくことが望ましい。
【００１６】
次に、植物由来樹脂を構成する生分解性樹脂について説明する。生分解性樹脂材料としては、主に人工的に合成され入手できる生分解性のモノマー、または、そのモノマーからなるオリゴマーおよびポリマー、主に天然で合成され入手できる生分解性のモノマーからなるオリゴマーの変性体およびポリマーの変性体、主に天然で合成され入手できる生分解性のモノマーの誘導体からなるオリゴマーおよびポリマー、またはオリゴマーの変性体およびポリマーの変性体などが使用される。
【００１７】
人工合成生分解性オリゴマーおよびポリマーとしては、例えば、ポリ乳酸などがあり、その変性体も好適に使用できる。天然合成生分解性オリゴマーおよびポリマーとしては、でんぷん、アミロース、セルロース、キチン、キトサンなどがあり、その変性体も好適に使用できる。天然合成生分解性オリゴマーおよびポリマーの変性体としては、リグニンなどが挙げられる。
【００１８】
特に、人工合成生分解性オリゴマーおよびポリマー、または、その変性体や、天然合成生分解性オリゴマーおよびポリマーの変性体が、分子間の結合力が適度であるために、熱可塑性に優れ、溶解時の粘度が著しく上昇することはなく、良好な成形加工性を有するために好ましい。なかでも、熱可塑性と結晶性を有するポリエステル類およびその変性体が好ましく、特にポリエステル類の脂肪族ポリエステル類が好ましく、例えば、ポリ乳酸などがある。
【００１９】
石油を原料として合成された熱可塑性樹脂と生分解性樹脂とを混合したポリマーアロイを使用してもよい。熱可塑性樹脂は、例えば、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリカーボネートなどが挙げられる。また、熱硬化性樹脂、および、リグニンやセルロースなどの植物原料を使用した熱硬化性樹脂を使用してもよい。植物原料を使用した熱硬化性樹脂を使用することで、植物由来樹脂の植物性素材の含有量を多くでき、環境負荷の低減を図ることができる。
【００２０】
本発明の実施の形態に係るケナフ繊維を含有した植物由来樹脂に用いる生分解性樹脂は、ポリ乳酸を用いる。製品化や実用化を考慮した場合、物性面だけでなく、価格とのバランスもよく、特に、トウモロコシ由来のポリ乳酸を用いることが望ましい。また、生分解性樹脂以外に用いる植物由来樹脂の中の植物性素材は、いろいろな植物が挙げられるが、成形後の強度を保ちつつ、植物性素材の含有量を多くできる植物として、ケナフ繊維を用いることがが好ましい。
【００２１】
ケナフ繊維を含有した植物由来樹脂は、上述した生分解性樹脂を５０〜９５質量％含有し、他に、結晶核剤および通常の熱可塑性樹脂に添加される各種添加剤などを含む。このとき、材料中における植物性素材の含有量は５０質量％以上であり、内ケナフ繊維の含有量は１０〜５０質量％を占める。これら植物由来樹脂の各種含有成分の混合方法は特に制限はなく、通常の固体混合や溶融混合により混合する。また、植物由来樹脂を用いた製品の成形方法についても、特に制限はなく、射出成形や押出成形、圧縮成形などの方法で成形する。
【００２２】
上述したケナフ繊維を含有した植物由来樹脂を材料とした製品を成形するにあたり、精密な射出成形が可能となる。また、成形後における製品の品質、ここでは通常の使用における強度や耐熱性を維持することができる。
【００２３】
ケナフ繊維を含有した植物由来樹脂について、より具体的には、植物性素材を５０質量％以上含む場合、従来の石油系樹脂を用いたときよりも二酸化炭素低減効果が表れやすくなる。より好ましくは、二酸化炭素低減効果を多く得るために、植物性素材を高配率として成形を行う。具体的には、成形後の品質を維持可能な範囲である配率の、植物性素材を９０質量％以上含有して製品を成形することができる。また、例えば電子機器の外装に用いる場合など、形状などの成形条件の要求が高いものにおいては、成形のしやすさを考慮して、植物性素材を８０質量％以上含有して製品を成形する。植物性素材の含有については、環境負荷の低減と、成形のしやすさ、また、その他の成形条件である生産性などのバランスを考慮しつつ、植物性素材の含有量を任意に設定できる。
【００２４】
また、ケナフ繊維の含有について、ケナフ繊維の含有量が５０質量％を越える場合は、植物由来樹脂の流動性が著しく低下し、成形時の形状を維持しにくくなるおそれがある。ケナフ繊維の含有量が１０質量％未満では、得られた成形体の曲げ弾性率が急激に低下する。したがって、植物由来樹脂の材料中におけるケナフ繊維の含有量は１０〜５０質量％の範囲内で用いる必要があり、より好ましくは、１５〜４０質量％である。
【００２５】
材料に用いるケナフ繊維は、１つ１つの繊維は高分子化合物よりも大きく、植物由来樹脂に混合した場合、材料中に入射してきた光を散乱させやすい。また、材料中に１０〜５０質量％含有され、かつ、均一に存在するため、散乱した光が乱反射により吸収されやすい。そのため、植物由来樹脂は不透明な白色（乳白色）となり、植物由来樹脂の中を透過する光は少なく、遮光性を有する。さらに、成形した製品は、長時間照射した場合にも、プラスチックの変色（黄変）はなく、耐光性にも優れている。加えて、予め植物由来樹脂に着色剤を混合しておくことで、材料および製品を着色することが可能であり、成形後の製品に印刷や塗装をすることも可能である。植物由来樹脂を着色や印刷することにより、さらに高い遮光性を得ることが可能となる。
【００２６】
多くの製品において、従来の石油系樹脂を使用した製品を、本発明の実施の形態に係るケナフ繊維を含有した植物由来樹脂の材料に置き換えることが好ましいが、汎用性の高い製品や、大きな製品もしくは製品の中で占める割合の大きい部材などを置き換えることで、環境負荷低減の効果を得られやすい。もしくは、植物由来樹脂の植物性素材の含有量を多くすることで、より環境負荷低減が可能となる。環境負荷低減とは具体的には、石油系樹脂を植物由来樹脂の材料に置き換えることにより、原料採取から廃棄処理までの二酸化炭素排出量を低減することができ、地球温暖化の防止につながることが挙げられる。加えて、ケナフなどの植物は自然循環の中で再生可能（いわゆる非枯渇資源）であるので、石油資源枯渇の抑制につながることも挙げられる。
【００２７】
例えばペンダントライトなどの照明器具の場合は、かさと発光ランプとで大部分を成しており、樹脂製のかさを従来の石油系樹脂からケナフ繊維を含有した植物由来樹脂の材料に置き換えることで、製品当たりの環境負荷低減の効果が高い。必ずしも、汎用性の高い製品や、大きな製品などに限らず、様々なものに適用でき、環境負荷の低減が可能である。例えばペンダントライトなどの照明器具の場合はリモコンやスイッチなど、他にも石油系樹脂を使用している部分を置き換えることができる。より多くの製品（部品）をケナフ繊維を含有した植物由来樹脂の材料に置き換え、さらには、その植物由来樹脂の植物性素材の含有量を多くすることが好ましい。
【００２８】
以下、具体的な実施例を用いて、本発明の実施の形態にかかる遮光部材について詳細に説明する。なお、参照する図面は、図中同一または相当部分には同一符号を付し、その説明は繰り返さない。
【００２９】
（実施例１）
図１は、本発明の実施の形態に係るケナフ繊維を含有した植物由来樹脂を使用した遮光部材である照明器具のかさ（以下、実施品Ａという）を示す。形状は半球体のものを用いる。（ａ）は側面図、（ｂ）は発光部分側から見た平面図である。比較対象品として、同等の形状をした、従来の石油系樹脂を使用した照明器具のかさ（以下、従来品Ｂという）を用意しておく。図２は、図１の照明器具のかさ（実施品Ａおよび従来品Ｂ）を用いたときの光束の測定を示す図である。
【００３０】
照明器具１は、半球体の形状をしたかさ２と、照明器具を取り付けるコード吊し３と、かさ２の内側の開口部付近に取り付けられる発光ランプ４と、を備える。コード吊し３は、安定器や電源などにつながっており、また、照明器具１を天井などから吊り下げ、支持できる。発光ランプ４は、内側の小さい環形蛍光灯と、外側の大きい環形蛍光灯とを、２重に備える。
【００３１】
光束は、光源からある方向に放射された光の明るさを表す物理量で、光の放射強度（光度）と角度（立体角）の積で表される。照明器具においては、照明器具からの光の広がり方向（配光）および光度を、配光曲線で示すことが多い。図１の照明器具１を用いた場合、基準軸に対称となり、どの断面においても同一で、極座標で表すことができる。ここでは、発光ランプ４の中心（中心Ｏ）を座標の中心にとる。
【００３２】
発光部分直下の座標Ｑ０を偏角０度として、発光部分水平面を座標Ｑ３、座標−Ｑ３とおく。座標Ｑ１を偏角２０度、座標Ｑ２を偏角７０度、座標Ｑ３を偏角９０度とし、座標Ｑ０と座標Ｑ１で作る空間をＲ１、座標Ｑ１と座標Ｑ２で作る空間をＲ２、座標Ｑ２と座標Ｑ３で作る空間をＲ３とする。図示しないが、座標−Ｑ３側の方向についても同様である。
【００３３】
光度を測定したところ、空間Ｒ１、Ｒ２において、実施品Ａは従来品Ｂより高く、空間Ｒ１においては約１３％高い結果となった。空間Ｒ３においては、実施品Ａは従来品Ｂと同等以下で、発光部分水平面（座標Ｑ３）付近では、約４％低い結果となった。
【００３４】
（実施例２）
図３は、器具効率を示すグラフである。実験に用いた照明器具は実施例１と同じであり、図１に示す照明器具１のかさ２を、実施品Ａと従来品Ｂとで比較した。器具効率とは、光源を照明器具に入れて点灯したとき、器具外に放射される光束と、その光源単独で点灯したときに放射される全光束との比を百分率で表したもので、器具効率の数値が高い方が、効率が良い照明器具である。グラフに示したように、実施品Ａの方が従来品Ｂより器具効率が高いことがいえる。
【００３５】
（実施例３）
図４は、本発明の実施の形態に係るケナフ繊維を含有した植物由来樹脂を使用した遮光部材である照明器具のかさ（以下、実施品Ｘという）を示す。形状は円錐台のものを用い、かさの厚みを２．０ｍｍとする。（ａ）は側面図、（ｂ）は発光部分側から見た平面図である。比較対象品として、同等の形状をした、従来の石油系樹脂を使用した照明器具のかさ（以下、従来品Ｙという）を用意しておく。
【００３６】
照明器具１１は、円錐台の形状をしたかさ１２と、照明器具を取り付けるコード吊し１３と、かさ１２の内側の開口部付近に取り付けられる発光ランプ１４と、を備える。円錐台の形状をしたかさ１２は、厚みが２．０ｍｍになるように成形される。コード吊し１３は、安定器や電源などにつながっており、また、照明器具１１を天井などから吊り下げ、支持できる。発光ランプ１４は、３つのＡ形電球形蛍光灯を点対称の位置に備える。
【００３７】
図５は、透過率を示すグラフである。Ｘは実施品Ｘ、Ｙは従来品Ｙ、Ｚはかさ無しの状態を示す。ここで透過率とは、入射光と透過光の強度比を百分率で表したものである。Ｚのかさ無しの場合は、かさがあると仮定したときの、その仮定したかさに入射した光と透過した光の比であるので、入射光と透過光は等しく、透過率は１００％となる。従来品Ｙは、かさで光の透過がある程度抑えられていることが分かるが、遮光効果は不十分である。実施品Ｘは、従来品Ｙより透過率は小さく、かさの厚みを２．０ｍｍとした場合は透過率は０で、全く光を透過せず、遮光効果が高いことがいえる。
【００３８】
実施例１ないし３の結果より、本発明の実施の形態に係るケナフ繊維を含有した植物由来樹脂を用いた照明器具のかさは、従来の石油系樹脂を用いた照明器具のかさと比較して、効率よい照明器具といえる。かさの発光ランプに対向する面側（かさの内側）では、水平方向においては若干光束は小さいが、本来照射する必要がある発光ランプの直下付近においては光束が大きく、無駄が少ない。器具効率が高く、省エネルギーでもある。
【００３９】
また、かさの外側には光を透過しないので、必要な部分にのみ照射させることができ、遮光したい部分との区別をつけることが可能となる。この特性を生かし、光の演出効果を取り入れた照明器具のかさに応用するなどして、様々な照明器具のバリエーションの可能性が広がる。
【００４０】
さらに、遮光効果が高いことを利用して、様々な遮光部材に、本発明の実施の形態に係るケナフ繊維を含有した植物由来樹脂を用いることができる。例えば、家庭などでプロジェクターを用いて映像を楽しむ場合など、簡易スクリーン、もしくは白いシーツや壁などに映像を投射することが多いが、クリアな映像とは言い難い。高機能素材を用いたスクリーンは非常に高価になる。この屋内スクリーンに、本発明の実施の形態に係るケナフ繊維を含有した植物由来樹脂を用いることにより、安価で、遮光効果が高く、綺麗な映像を楽しむことが可能となる。
【００４１】
また、ブラインドや、鉄道車両の遮光幕など、高い遮光性を必要とする遮光部材に、本発明の実施の形態に係るケナフ繊維を含有した植物由来樹脂を用いてもよい。従来の石油系樹脂を使用した製品では、黒色や濃色など光の吸収率の高い色にすることで遮光性を高めることがあり、白色や淡色の場合は遮光効果が劣ることが多かった。本発明の実施の形態に係るケナフ繊維を含有した植物由来樹脂を使用することで、遮光効果が高く、カラーバリエーションを豊富にすることが可能となる。また、白色や淡色の場合であっても、変色（黄変）しにくいため、長期に渡って見栄えのよいブラインドを維持することができる。
【００４２】
以上、説明したように、本発明によれば、環境への負荷が小さくて遮光効果の高い、ケナフ繊維を含有した植物由来樹脂を使用した遮光部材を提供することができる。
【００４３】
その他、前記の植物由来樹脂の組成物の選択および組合せ、ケナフ繊維の含有量や用いる繊維長さ、使用する遮光部材の種類などは一例であり、任意に変更及び修正が可能である。
【００４４】
その他、本発明の好適な変形として、以下の構成が含まれる。
【００４５】
本発明の第１の観点に係る部材について、好ましくは、前記ケナフ繊維を含む植物性素材の含有量が、前記材料の５０質量％以上で構成されてもよい。
【００４６】
または、前記ケナフ繊維を含む植物性素材の含有量が、前記材料の８０質量％以上で構成されてもよい。
【００４７】
または、前記ケナフ繊維を含む植物性素材の含有量が、前記材料の９０質量％以上で構成されてもよい。
【００４８】
または、前記ケナフ繊維の含有量が、前記材料の１０〜５０質量％で構成されてもよい。
【００４９】
または、前記部材は、遮光性を有する部材であってもよい。
【００５０】
または、前記遮光性を有する部材は、器具を構成する部材であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の実施の形態に係る照明器具を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は発光ランプ側から見た平面図である。
【図２】図１の照明器具の、配光の方向を示した図である。
【図３】図１の照明器具の、器具効率を示したグラフである。
【図４】本発明の実施の形態に係る照明器具を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は発光ランプ側から見た平面図である。
【図５】図４の照明器具の、透過率を示したグラフである。
【符号の説明】
【００５２】
１、１１  照明器具
２、１２  かさ
４、１４  発光ランプ
【図１】
2010003555.tif 000003
【図２】
2010003555.tif 000004
【図３】
2010003555.tif 000005
【図４】
2010003555.tif 000006
【図５】
2010003555.tif 000007