(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源を支持する筐体の開口部を覆う照明器具用カバーであって、
ＵＬ（Underwriters Laboratories Inc）９４規格におけるＨＢグレードの厚みが１．０〜５．０ｍｍのポリカーボネートと、
前記ポリカーボネートの光源側の面に形成され、光透過性を有するとともに、該ポリカーボネートの温度上昇を抑制する抑制層と、を有し、
前記抑制層は、前記ポリカーボネートの材料としての単位体積あたりの熱容量よりも大きな単位体積あたりの熱容量の樹脂材料で構成された、厚みが２０〜５０μｍの樹脂塗膜を有し、
前記樹脂塗膜は、１液アクリル系、２液硬化型アクリルシリコン系および２液硬化型アクリルウレタン系からなる群から選択される少なくとも一種のアクリル系樹脂を含むことを特徴とする照明器具用カバー。
【請求項２】
光源を支持する筐体の開口部を覆う照明器具用カバーであって、
難燃剤を含まない厚みが１．０〜５．０ｍｍのポリカーボネートと、
前記ポリカーボネートの光源側の面に形成され、光透過性を有するとともに、該ポリカーボネートの温度上昇を抑制する抑制層と、を有し、
前記抑制層は、前記ポリカーボネートの材料としての単位体積あたりの熱容量よりも大きな単位体積あたりの熱容量の樹脂材料で構成された、厚みが２０〜５０μｍの樹脂塗膜を有し、
前記樹脂塗膜は、１液アクリル系、２液硬化型アクリルシリコン系および２液硬化型アクリルウレタン系からなる群から選択される少なくとも一種のアクリル系樹脂を含むことを特徴とする照明器具用カバー。
【請求項３】
前記樹脂塗膜は、水酸化アルミニウムおよび水酸化マグネシウムの少なくともいずれかの微粒子を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の照明器具用カバー。
【請求項４】
前記抑制層は、前記樹脂塗膜と屈折率の異なる微粒子が該樹脂塗膜に含有されていることを特徴とする請求項３に記載の照明器具用カバー。
【請求項５】
前記抑制層は、光源側の表面の粗さが３０〜５０μｍであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の照明器具用カバー。
【請求項６】
光源と、
前記光源を支持する筐体と、
前記筐体の開口部を覆う、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の照明器具用カバーと、
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、照明器具用カバーおよび照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、住宅、オフィス、店舗、鉄道車両などにおいて、蛍光灯を用いた照明器具が多く用いられている。このような用途の照明器具として、防火対策のために難燃性あるいは不燃性の材料を用いた灯具カバーを備えた照明器具や鉄道車両用灯具が知られている（例えば、特許文献１および２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１４９９７０号公報
【特許文献２】特開２００９−２３３７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、照明器具用カバーは、用途によっては、要求される特性や材質が決められている場合がある。例えば、住宅、オフィス、店舗用途では、樹脂材料メーカがラインナップする難燃性ポリカーボネート（Ｖ−０グレード）材料が多く使用されているが、一般的にコストがかかる。また、鉄道車両内で用いられる照明器具は、車両構造実施基準における不燃性を満たすため、近年、照明器具用カバーにはガラス繊維織物が使用されている。しかしながら、ガラス繊維織物は成形性が悪く、樹脂成形品と比較して構造強化が必要であり、高コストとなる。
【０００５】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、低コストな照明器具用カバーを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の照明器具用カバーは、光源を支持する筐体の開口部を覆う照明器具用カバーであって、ＵＬ（Underwriters Laboratories Inc）９４規格におけるＨＢグレードのポリカーボネートと、ポリカーボネートの光源側の面に形成され、光透過性を有するとともに、燃焼時における該ポリカーボネートの温度上昇を抑制する抑制層と、を有する。
【０００７】
この態様によると、抑制層の働きによってポリカーボネートに炭化による自己消化性を持たせることができるためカバーを難燃化させることが可能となる。また、比較的コストの低いＵＬ規格におけるＨＢグレードのポリカーボネートを難燃化できるため、照明器具用カバーの低コスト化が図られる。
【０００８】
本発明の別の態様もまた、照明器具用カバーである。この照明器具用カバーは、光源を支持する筐体の開口部を覆う照明器具用カバーであって、難燃剤を含まないポリカーボネートと、ポリカーボネートの光源側の面に形成され、光透過性を有するとともに、該ポリカーボネートの温度上昇を抑制する抑制層と、を有する。
【０００９】
この態様によると、抑制層の働きによってポリカーボネートの温度上昇が抑制されるためカバーを不燃化することが可能となる。また、ポリカーボネートの燃焼時に炭状になる一因として、臭素やリンなどの難燃剤が挙げられる。そこで、この態様によると、難燃剤を含まないため、例えば鉄道の車両構造実施基準における不燃性の判定では、着火ありとみなされる炭化が生じにくくなる。
【００１０】
抑制層としては、アクリル系樹脂やウレタン系樹脂等からなる樹脂塗膜であってもよい。好ましくは、透明性が高いアクリル系樹脂塗膜であってもよい。抑制層は、水酸化アルミニウムおよび水酸化マグネシウムの少なくともいずれかの微粒子を含むアクリル系樹脂からなる樹脂塗膜を有してもよい。これにより、より簡易に低コストで抑制層を形成することができる。また、アクリル系樹脂に水酸化アルミニウムや水酸化マグネシウムの微粒子が含まれていると、ポリカーボネートの温度上昇がよりいっそう抑制される。
【００１１】
抑制層は、樹脂塗膜と屈折率の異なる微粒子が該樹脂塗膜に含有されていてもよい。これにより分散度を向上することができる。
【００１２】
抑制層は、光源側の表面の粗さが３０〜５０μｍであってもよい。これにより、光源から出射された光が抑制層の表面で反射されにくくなり、全光線透過率が向上する。
【００１３】
本発明のさらに別の態様は、照明器具である。この照明器具は、光源と、光源を支持する筐体と、筐体の開口部を覆う、照明器具用カバーと、を備える。
【００１４】
この態様によると、不燃性の照明器具を低コストで実現することができる。
【００１５】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、などの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、低コストな照明器具用カバーを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施の形態に係る照明器具の斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】本実施の形態に係る照明器具用カバーの断面図である。
【図４】照明器具用カバーの層構造を示す要部断面図である。
【図５】ポリカーボネートの表面をレーザー顕微鏡および表面粗さ測定器Ｄｅｋｔａｋにより測定した測定長さと段差との関係を示すグラフである。
【図６】ポリカーボネートに抑制層を塗布した状態の表面をレーザー顕微鏡および表面粗さ測定器Ｄｅｋｔａｋにより測定した測定長さと段差との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。
【００１９】
省エネルギー効果が期待されているＬＥＤ照明をはじめとする照明器具のカバーには、用途によっては、難燃性グレードのポリカーボネートが用いられている。より具体的には、ＵＬ（Underwriters Laboratories Inc）９４規格に基づく難燃性Ｖ−０グレードの光透過性を有するポリカーボネートが用いられることが多い。難燃性の判定は、規定された寸法の試験片にガスバーナーの炎を当てて試験片の燃焼の程度を調べる燃焼試験によって行われる。
【００２０】
しかしながら、前述のＵＬ９４規格に基づくＶ−０グレードの難燃性ポリカーボネートはコストが高い。また、住宅用など一般用途に用いられるＶ−０グレードの難燃性ポリカーボネートは、自己消化性、変形防止、溶融滴下防止のために、臭素やリンなどの難燃剤が含有されている。このような難燃剤は燃焼により炭状となるため、例えば、Ｖ−０グレードの難燃性ポリカーボネートは、鉄道車両構造基準に基づく車両内装品の不燃材料に適合しない。一方、ＵＬ９４規格に基づくＨＢグレードのポリカーボネートは、炭状の燃焼は少ないが、溶融滴下が大きいため、そのままでは鉄道車両構造基準に基づく車両内装品の不燃材料には適合しない。
【００２１】
本発明者らは、上述の事情を考慮して鋭意検討した結果、照明器具用カバーに適したコストを抑えた不燃材料を開発するに至った。具体的には、ポリカーボネートの表面にポリカーボネートの温度上昇を防ぐ抑制層を形成した照明器具用カバーを開発した。
【００２２】
図１は、本実施の形態に係る照明器具の斜視図である。図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。
【００２３】
図１および図２に示すように、本実施の形態に係る照明器具１０は、光源１２と、光源１２を支持する筐体１４と、筐体１４の開口部１６を覆う照明器具用カバー１８と、を備える。この照明器具１０は、カバーのみの交換を想定しない筐体１４と照明器具用カバー１８とが一体化された構成であってもよいし、照明器具用カバー１８のみを交換可能に取り付けた構成であってもよい。光源１２は、従来の蛍光灯や、例えば、ＬＥＤ、ＬＤ、ＥＬなどの複数の半導体発光素子をライン状に配置したものである。照明器具用カバー１８としては、ガラスと比較して成形性が良く、透明性に優れ、耐熱温度も高いポリカーボネートを使用することができる。なお、光源としてＬＥＤを用いても、ＬＥＤ光に紫外線成分が用いられていないため、ポリカーボネートの黄変の心配もない。
【００２４】
図３は、本実施の形態に係る照明器具用カバーの断面図である。図３に示すように、照明器具用カバー１８は、ＵＬ（Underwriters Laboratories Inc）９４規格におけるＨＢグレードのポリカーボネート２０と、ポリカーボネート２０の光源１２側の面に形成され、燃焼時におけるポリカーボネート２０の温度上昇を抑制する抑制層２２と、を有する。ポリカーボネート２０の厚みは、１．０ｍｍ以上が好ましく、より好ましくは１．５ｍｍ以上である。また、材料コストや重量、光源の光の透過性の観点からポリカーボネート２０の厚みは５．０ｍｍ以下が好ましい。
【００２５】
照明器具用カバー１８は、抑制層２２の働きによってポリカーボネート２０の温度上昇が抑制されるためカバーを不燃化することが可能となる。抑制層２２の働きは、燃焼時にポリカーボネート２０が熱せられた際に、抑制層２２自体が揮発、分解することでポリカーボネート２０から吸熱し、ポリカーボネート２０の温度上昇を抑制するものである。また、比較的コストの低いＵＬ規格におけるＨＢグレードのポリカーボネートを簡易に不燃化できるため、照明器具用カバーの低コスト化が図られる。
【００２６】
なお、ポリカーボネート２０は、必ずしもＵＬ９４規格におけるＨＢグレードのポリカーボネートに限られず、難燃剤を含まないポリカーボネートでもよい。ここで、難燃剤とは、例えば、臭素系難燃剤、リン系難燃剤、無機系難燃剤などである。ポリカーボネートの燃焼時に炭状になる一因として、臭素やリンなどの難燃剤が挙げられる。そこで、難燃剤を含ないポリカーボネート２０であれば、燃焼とみなされる炭化が生じにくくなる。加えて、抑制層２２の働きにより、ポリカーボネート２０の変形や溶融滴下が抑制されるため、本実施の形態に係る照明器具用カバー１８を、鉄道車両構造基準に基づく車両内装品の不燃材料として用いること可能となる。
【００２７】
なお本実施の形態において難燃剤を「含まない」という記載は、難燃剤を完全に含まない場合だけでなく、難燃剤として機能しない程度の量しか含まれていない場合や、不純物程度しか含まれていない場合も意味する。
【００２８】
次に、抑制層２２について詳述する。本実施の形態に係る抑制層２２は、アクリル系樹脂からなる樹脂塗膜を有している。アクリル系樹脂としては、種々存在しているが、例えば、１液アクリル系、２液硬化型アクリルシリコン系、２液硬化型アクリルウレタン系などが挙げられる。これにより、より簡易に低コストで抑制層２２を形成することができる。なお、樹脂塗膜としては、少なくともポリカーボネート２０よりも熱容量の大きなものが好ましい。樹脂塗膜の厚みは２０〜５０μｍが好適である。
【００２９】
図４は、照明器具用カバー１８の層構造を示す要部断面図である。図４に示すように、抑制層２２は、樹脂塗膜２４と屈折率の異なる微粒子２６が樹脂塗膜２４に含有されている。これにより分散度を向上することができる。なお、本実施の形態における樹脂塗膜２４および微粒子２６は、ともにアクリル系材料からなり、互いの屈折率は異なっている。なお、このアクリル系樹脂塗膜の屈折率は、カバー材であるポリカーボネートの屈折率よりも低い。微粒子２６は、光の拡散性とコストを両立させるために、アクリル樹脂系微粒子に加えて、シリカ、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、タルク、硫酸バリウムなどの無機系の微粒子を含んでもよい。微粒子２６の粒径は、例えば、５〜４０μｍ程度が好ましい。
【００３０】
また、抑制層２２は、光源１２側の表面Ｓの粗さが３０〜５０μｍである。これにより、ＬＥＤ光源から出射された光が抑制層２２の表面で反射されにくくなり、光源１２から出射した光束が照明器具用カバー１８を透過して反対側に到達する割合、いわゆる全光線透過率が向上する。したがって、照明器具１０の消費電力の低減が図られる。
【００３１】
図５は、ポリカーボネート２０の表面をレーザー顕微鏡および表面粗さ測定器Ｄｅｋｔａｋにより測定した測定長さと段差との関係を示すグラフである。図６は、ポリカーボネート２０に抑制層２２を塗布した状態の表面をレーザー顕微鏡および表面粗さ測定器Ｄｅｋｔａｋにより測定した測定長さと段差との関係を示すグラフである。
【００３２】
図５に示すように、ポリカーボネート２０の表面の段差は最大でも０．１μｍ程度しかなく、ほぼ平滑であることがわかる。一方、本実施の形態に示すように、ポリカーボネート２０の表面にアクリル樹脂塗膜等の抑制層２２を形成すると、図６に示すように、表面Ｓの粗さが増大していることがかわる。これは、図４に示すように表面近傍に位置する微粒子２６の一部が露出しているためと考えられる。したがって、微粒子の大きさや粒度分布を制御することで表面粗さを適当な範囲に設定することが可能となる。
【００３３】
以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【符号の説明】
【００３４】
１０  照明器具、  １２  光源、  １４  筐体、  １６  開口部、  １８  照明器具用カバー、  ２０  ポリカーボネート、  ２２  抑制層、  ２４  樹脂塗膜、  ２６  微粒子。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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