(57)【要約】【課題】照明器具に用いた場合に、誘虫性を低減させつつ、透明性を維持し、かつ耐紫外線性や耐熱安定性に優れる照明器具用紫外線フィルタ及びそれを用いてなる照明器具を提供する。【解決手段】透明部材３と，透明部材３に設けられるけい素系バインダ４と，で構成される照明器具用紫外線フィルタ１であって，けい素系バインダ４は，体積粒度分布における３０〜１００ｎｍの割合が９０％以上である酸化亜鉛粒子５を含有する照明器具用紫外線吸収フィルタ。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明部材と，透明部材に設けられるけい素系バインダと，で構成される照明器具用紫外線フィルタであって，けい素系バインダは，体積粒度分布における３０〜１００ｎｍの割合が９０％以上である酸化亜鉛粒子を含有することを特徴とする照明器具用紫外線フィルタ。
【請求項２】
けい素系バインダがシリコーン系樹脂であって，表面の全部がけい素系バインダで覆われている酸化亜鉛粒子の割合が覆われていない酸化亜鉛粒子よりも多いことを特徴とする請求項１に記載の照明器具用紫外線フィルタ。
【請求項３】
けい素系バインダが酸化けい素系無機材料であって，表面の全部がけい素系バインダで覆われている酸化亜鉛粒子の割合が覆われていない酸化亜鉛粒子よりも少ないことを特徴とする請求項１に記載の照明器具用紫外線フィルタ。
【請求項４】
酸化亜鉛粒子の表面にシラン系又はチタン系コーティング処理がなされていることを特徴とする請求項２〜３のいずれかに記載の照明器具用紫外線フィルタ。
【請求項５】
波長が３００〜３６５ｎｍの光の透過率が１％以下であり，波長が３８０〜７８０ｎｍの光の平均透過率が８５％以上であることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の照明器具用紫外線フィルタ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の照明器具用紫外線フィルタをカバーとして用いてなる照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明器具用紫外線フィルタ及びそれを用いてなる照明器具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、特定の波長の光を紫外線フィルタフィルタでカットすることによって虫が近寄り難くした照明器具として、特開平０７−６２２７７号公報（特許文献１）に記載されている技術が参考として知られている。
【０００３】
これは，非けい素系の有機金属化合物溶液中に粒径が１００ｎｍ以下，特に５〜５０ｎｍの粒径の割合が９０％以上である酸化亜鉛粒子を分散させてなる紫外線吸収性コーティング液を透明ガラスに塗布，硬化させて得る紫外線フィルタにて照明器具を構成することで，紫外線吸収性の経時変化を抑制するようになしたものである。
【特許文献１】特開平０７−６２２７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、かかる技術では、酸化亜鉛粒子の粒径が比較的細かいため，バインダ内での二次凝集が起こりやすく，結果として透明性が損なわれる可能性があった。そのため照明器具に用いた場合，出力光の効率低下や色温度限定が懸念される可能性があった。またバインダとして比較的効果であるチタン系，ジルコニア系のものを使用することとなり，照明器具用紫外線フィルタ及びそれを用いてなる照明器具のコストアップを招く可能性があった。
【０００５】
本願発明は、上記背景技術に鑑みてなされたものであり、その課題は、照明器具に用いた場合に、誘虫性を低減させつつ、透明性を維持し、かつ耐紫外線性や耐熱安定性に優れる照明器具用紫外線フィルタ及びそれを用いてなる照明器具を提供することである。
【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、請求項１に記載された発明は、透明部材と，透明部材に設けられるけい素系バインダと，で構成される照明器具用紫外線フィルタであって，けい素系バインダは，体積粒度分布における３０〜１００ｎｍの割合が９０％以上である酸化亜鉛粒子を含有することを特徴とする照明器具用紫外線フィルタである。
【０００７】
また請求項２に記載された発明は、けい素系バインダがシリコーン系樹脂であって，表面の全部がけい素系バインダで覆われている酸化亜鉛粒子の割合が覆われていない酸化亜鉛粒子よりも多いことを特徴とする請求項１に記載の照明器具用紫外線フィルタである。
【０００８】
また請求項３に記載された発明は、けい素系バインダが酸化けい素系無機材料であって，表面の全部がけい素系バインダで覆われている酸化亜鉛粒子の割合が覆われていない酸化亜鉛粒子よりも少ないことを特徴とする請求項１に記載の照明器具用紫外線フィルタである。
【０００９】
また請求項４に記載された発明は、酸化亜鉛粒子の表面にシラン系又はチタン系コーティング処理がなされていることを特徴とする請求項２〜３のいずれかに記載の照明器具用紫外線フィルタである。
【００１０】
また請求項５に記載された発明は、波長が３００〜３６５ｎｍの光の透過率が１％以下であり，波長が３８０〜７８０ｎｍの光の平均透過率が８５％以上であることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の照明器具用紫外線フィルタである。
【００１１】
また請求項６に記載された発明は、請求項１〜５のいずれかに記載の照明器具用紫外線フィルタをカバーとして用いてなる照明器具である。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に記載された発明によれば、けい素系バインダは，体積粒度分布における３０〜１００ｎｍの割合が９０％以上である酸化亜鉛粒子を含有するので，けい素系バインダにおける二次凝集が起こりにくく，結果として透明性が損なわにくくなる。またバインダとして比較的効果であるけい素系のものを使用することでコストアップを抑制することができる。
【００１３】
請求項２に記載された発明によれば、けい素系バインダがシリコーン系樹脂であって，表面の全部がけい素系バインダで覆われている酸化亜鉛粒子の割合が覆われていない酸化亜鉛粒子よりも多いので，酸化亜鉛粒子の表面のほとんどをシリコーン系樹脂で被覆することとなり，屋外等で使用した場合であっても，自然環境に由来する酸，アルカリに基づく劣化を抑制することができる。
【００１４】
請求項３に記載された発明によれば、けい素系バインダが酸化けい素系無機材料であって，表面の全部がけい素系バインダで覆われている酸化亜鉛粒子の割合が覆われていない酸化亜鉛粒子よりも少ないので，高温使用下での酸化亜鉛粒子の結晶構造の崩壊や粒成長を抑制することができ，より高温度環境での使用が可能となる。さらに、酸化けい素系無機材料とこれが塗布される基材との密着性を確保するとともに、酸化チタンを用いた場合に比して，照明器具用紫外線フィルタとしての屈折率を低く，かつ表面反射を小さくすることができ、透過率の低下を抑制することができる。また酸化けい素系無機材料と酸化亜鉛粒子を薄膜で形成するため，高温使用下での酸化亜鉛粒子の結晶構造の崩壊や粒成長を抑制することができ，より高温度環境での使用が可能となる。
【００１５】
請求項４に記載された発明によれば、酸化亜鉛粒子の表面にシラン系又はチタン系コーティング処理がなされているので，よりけい素系バインダにおける分散が確保され，透明性を確保することができる。
【００１６】
請求項５に記載された発明によれば、波長が３００〜３６５ｎｍの光の透過率が１％以下であり，波長が３８０〜７８０ｎｍの光の平均透過率が８５％以上であるので，水銀の発光輝線のある３６５ｎｍの光をフィルタリングし，誘虫性を低減することができる。
【００１７】
請求項６に記載された発明によれば、請求項１〜５のいずれかに記載の照明器具用紫外線フィルタをカバーとして用いてなるので，誘虫性を低減させつつ、透明性を維持し、かつ耐紫外線性や耐熱安定性に優れる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】
【００１８】
本願発明の第一実施形態として、本願の請求項１，２，４，５，６に対応した照明器具用紫外線フィルタ１及び照明器具２について図１及び図３により説明する。
【００１９】
本第一実施形態の照明器具用紫外線フィルタ１は、図１に示すごとく、透明部材３と，透明部材３に設けられるけい素系バインダ４と，で構成される照明器具用紫外線フィルタ１であって，けい素系バインダ４は，体積粒度分布における３０〜１００ｎｍの割合が９０％以上である酸化亜鉛粒子５を含有する。
【００２０】
また，けい素系バインダ４がシリコーン系樹脂であって，表面の全部がけい素系バインダ４で覆われている酸化亜鉛粒子６の割合が覆われていない酸化亜鉛粒子７よりも多い。
【００２１】
また，酸化亜鉛粒子５の表面にシラン系又はチタン系コーティング処理がなされている。
【００２２】
また，波長が３００〜３６５ｎｍの光の透過率が１％以下であり，波長が３８０〜７８０ｎｍの光の平均透過率が８５％以上である。
【００２３】
本第一実施形態の照明器具２は，前記本第一実施形態にかかる照明器具用紫外線フィルタ１をカバーとして用いてなる。
【００２４】
以下、本第一実施形態による照明器具用紫外線フィルタ１及び照明器具２を、より具体的詳細に説明する。
【００２５】
透明部材３は，５０ｃｍ×５０ｃｍ×４ｍｍの透明であるソーダガラスであるが，用途に応じて要求される透明性，耐熱性等を具備するものであれば，他のガラス材料や有機材料，又はこれらの混合物や積層物であっても構わない。
【００２６】
けい素系バインダ４は，常温で液状であり加熱により硬化する，熱硬化性シリコーン系樹脂である。寸法安定性の点から，いわゆる縮合硬化型ではなく付加硬化型と称されるものが好ましい。硬化前の分子量，グラフト側鎖，硬化後の架橋密度，表面硬度等は，用途に応じて要求される透明性，耐熱性等から種々のものが選択される。本第一実施形態においては，Ｓ８１３３（オキツモ製），ＳＨ８０４（東レ・ダウコーニング製）を選択した。
【００２７】
酸化亜鉛粒子５は，体積粒度分布における３０〜１００ｎｍの割合が９０％以上である略球状のものを用いた。ここで粒度分布の測定は動的光散乱法／レーザードップラー法（日機装製ナノトラック粒度分布測定装置による）を用いることで実施した。
【００２８】
酸化亜鉛粒子５の表面はシラン系又はチタン系コーティング処理がなされているが，これは以下の手続にて行われる。
【００２９】
主としてシラン系コーティング処理を行う場合は，有機溶剤に分散させた酸化亜鉛微粒子５にシランカップリング剤（例えばＧＥ東芝シリコン製ＴＳ８１２１）を所定量添加，攪拌後，有機溶剤を蒸発させることで得る。
【００３０】
また，主としてチタン系コーティング処理を行う場合は，メッシュ蓋付の容器に酸化亜鉛粒子５を入れ，これを減圧下に置き，電子銃で蒸発させた酸化チタン（例えば富士チタン製ＴＯＰ−Ｉ）に高周波プラズマを作用させることで，表面に付着，成膜させることで得る。
【００３１】
なお，以下の説明では，表面はシラン系又はチタン系コーティング処理がされているものも，酸化亜鉛粒子５として称する。
【００３２】
照明器具用紫外線フィルタ１は，図１に示すごとく，透明部材３の片側略全面に所定の酸化亜鉛粒子５を分散させたけい素系バインダ４を設けてなるものであるが，これは以下の手続にて行われる。
【００３３】
まず，体積粒度分布における４０〜９０ｎｍの割合が９０％以上である略球状の酸化亜鉛粒子５の表面に対し，前記手続にてシラン系又はチタン系コーティング処理をなしたものを，けい素系バインダ４の１００重量部に対し，８重量部添加，混合し，ニーダ又はローラで十分に混練した。ここで，照明器具用紫外線フィルタ１としての透明性，耐熱性等に影響を与えない分散安定剤，硬化助剤等の所定量の添加は適宜選択される。
【００３４】
得られた液状組成物をスピンコート法，ディッピング法，スプレー塗装法の汎用の方法にて，透明部材３の片側全面に塗布し，これを硬化させるに十分な条件で加熱する。加熱条件は，けい素系バインダ４の種類や硬化助剤の影響により任意のものが選択されるが，概ね８０〜３００℃で，１０〜６０分の熱履歴が妥当である。
【００３５】
なお，塗布厚みであるが，熱硬化後の厚みで５〜２０μｍとする。この状態で，酸化亜鉛粒子５は，けい素系バインダ４の表面に露出するものよりも，内包されるものの方が多くなり，結果，表面の全部がけい素系バインダ４で覆われている酸化亜鉛粒子６の割合が覆われていない酸化亜鉛粒子７よりも多くなる。
【００３６】
また，このようにして得られた照明器具用紫外線フィルタ１は，波長が３００〜３６５ｎｍの光の透過率が１％以下であり，波長が３８０〜７８０ｎｍの光の平均透過率が８５％以上となる。ここで，透過率の測定は自記分光光度計Ｕ４０００（日立製作所製）を用いることで実施した。
【００３７】
照明器具２は，図３に示すごとく，一面が開放されてなる一辺が５０ｃｍの直方体である筺体２２の内部に，蛍光灯（松下電器産業製１３Ｗコンパクト型）である光源２１を設け，開放された面に照明器具用紫外線フィルタ１を取付けたもので，図示しない給電部材より，光源が給電されて点灯し，照明器具用紫外線フィルタ１を透過して光が照射されるものである。
【００３８】
続いて，本願発明の第二実施形態として、本願の請求項１，３，４，５，６に対応した照明器具用紫外線フィルタ１及び照明器具２について図２及び図３により説明する。
【００３９】
本第二実施形態の照明器具用紫外線フィルタ１は、図２に示すごとく、透明部材３と，透明部材３に設けられるけい素系バインダ４と，で構成される照明器具用紫外線フィルタ１であって，けい素系バインダ４は，体積粒度分布における４０〜９０ｎｍの割合が９０％以上である酸化亜鉛粒子５を含有する。
【００４０】
また，けい素系バインダ４が酸化けい素系無機材料であって，表面の全部がけい素系バインダ４で覆われている酸化亜鉛粒子６の割合が覆われていない酸化亜鉛粒子７よりも少ない
また，酸化亜鉛粒子５の表面にシラン系又はチタン系コーティング処理がなされている。
【００４１】
また，波長が３００〜３６５ｎｍの光の透過率が１％以下であり，波長が３８０〜７８０ｎｍの光の平均透過率が８５％以上である。
【００４２】
本第二実施形態の照明器具２は，前記本第二実施形態にかかる照明器具用紫外線フィルタ１をカバーとして用いてなる。
【００４３】
以下、本第二実施形態による照明器具用紫外線フィルタ１及び照明器具２を、より具体的詳細に説明するが，第一実施形態との相違点であるけい素系バインダ４を主として説明し，同一である箇所は省略する。
【００４４】
けい素系バインダ４は，有機溶媒に可溶であるポリシラザンである。耐熱性の点から，いわゆるパーヒドロポリシラザンと称されるものが好ましい。本第二実施形態においては，けい素系バインダ４の有機溶液であるアクアミカ（クラリアント製），ｃｏａｔ−ａｔ（シーアイ化成製）を選択した。
【００４５】
照明器具用紫外線フィルタ１は，図１に示すごとく，透明部材３の片側略全面に所定の酸化亜鉛粒子５を分散させたけい素系バインダ４を設けてなるものであるが，これは以下の手続にて行われる。
【００４６】
まず，体積粒度分布における４０〜９０ｎｍの割合が９０％以上である略球状の酸化亜鉛粒子５の表面に対し，前記手続にてシラン系又はチタン系コーティング処理をなしたものを，けい素系バインダ４の１００重量部（固形分）に対し，７重量部添加，混合し，十分に攪拌した。ここで，照明器具用紫外線フィルタ１としての透明性，耐熱性等に影響を与えない分散安定剤，硬化助剤等の所定量の添加は適宜選択される。
【００４７】
得られた分散溶液をスピンコート法，ディッピング法，スプレー塗装法の汎用の方法にて，透明部材３の片側全面に塗布し，これを硬化させるに十分な条件で加熱する。加熱条件は，けい素系バインダ４の種類や硬化助剤の影響により任意のものが選択されるが，概ね１２０〜５００℃で，５〜６０分の熱履歴が妥当である。
【００４８】
なお，塗布厚みであるが，熱硬化後の厚みで０．８〜１．５μｍとする。この状態で，酸化亜鉛粒子５は，けい素系バインダ４の表面に露出するものよりも，内包されるものの方が少なくなり，結果，表面の全部がけい素系バインダ４で覆われている酸化亜鉛粒子６の割合が覆われていない酸化亜鉛粒子７よりも少なくなる。
【００４９】
また，このようにして得られた照明器具用紫外線フィルタ１は，波長が３００〜３６５ｎｍの光の透過率が１％以下であり，波長が３８０〜７８０ｎｍの光の平均透過率が８５％以上となる。ここで，透過率の測定は自記分光光度計Ｕ４０００（日立製作所製）を用いることで実施した。
【００５０】
照明器具２は，図３に示すごとく，一面が開放されてなる一辺が５０ｃｍの直方体である筺体２２の内部に，蛍光灯（松下電器産業製１３Ｗコンパクト型）である光源２１を設け，開放された面に照明器具用紫外線フィルタ１を取付けたもので，図示しない給電部材より，光源が給電されて点灯し，照明器具用紫外線フィルタ１を透過して光が照射されるものである。
【００５１】
以下、表１に示す性状の酸化亜鉛粒子５を含有するけい素系バインダ４に基づく照明器具用紫外線フィルタ１の成膜性，透明性，波長が３８０〜７８０ｎｍの光の平均透過率，波長が３００〜３６５ｎｍの光の最大透過率，耐久性，耐薬品性，及び照明器具用紫外線フィルタ１を用いてなる照明器具２の誘虫性に関する評価結果を，本願発明の実施例１〜７、比較例１〜６について、説明する。
【００５２】
【表１】
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【００５３】
成膜性は，照明器具用紫外線フィルタ１の外観を目視で評価することで行い，表面のクラック及び透明部材３との剥離の有無を確認し，認められない場合は「良好」とした。
【００５４】
透明性は，照明器具用紫外線フィルタ１の外観を目視で評価することで行い，  ◎・・・くもりもほとんどない
○・・・くもりもほとんどない。ガラスを2枚以上重ねて見た場合白っぽく見える
×・・・一枚のガラスで白っぽく見える
と判定した。
【００５５】
波長が３８０〜７８０ｎｍの光の平均透過率は，当該範囲内で１ｎｍ毎の透過率の値を算術平均して求めた。ここで，透過率の測定は自記分光光度計Ｕ４０００（日立製作所製）を用いることで実施した。
【００５６】
波長が３００〜３６５ｎｍの光の最大透過率は，当該範囲内で１ｎｍ毎の透過率の値の最大値を求めた。ここで，自記分光光度計Ｕ４０００（日立製作所製）を用いることで実施した。
○・・・１％以下
×・・・１%以上
と判定した。
【００５７】
耐久性１は，２１０℃の恒温槽で１ヶ月間放置した後の外観を目視で評価を行い，
耐久性２は，４００℃の恒温槽で１ヶ月間放置した後の外観を目視で評価を行い，○・・・変色・剥離等の著しい変化なし
×・・・変色・剥離等の著しい変化あり
と判定した。
【００５８】
耐薬品性は，照明器具用紫外線フィルタ１を２％の酸性（硫酸）又はアルカリ性（水酸化ナトリウム）液に浸漬して１時間放置した後の、外観を目視で評価することで行い，
○・・・変色・剥離等の著しい変化なし
△・・・どちらか一方の試験で変色・剥離等の著しい変化あり
×・・・変色・剥離等の著しい変化あり
と判定した。
【００５９】
照明器具用紫外線フィルタ１を用いてなる照明器具２の誘虫性は，前記照明器具２の開口部の下縁部に３０ｃｍ×５０ｃｍの粘着捕虫部を設け，これを１０ｍ×１０ｍ×３ｍの実験室内の中央に配置して，ハエ，コナガ，カ各２００匹（計６００匹）を投入してから光源２２を点灯させ，１時間後の捕虫数を計測し，実施例１における捕虫数と比較することで行い，
○・・・捕虫数が実施例１の１．４倍より少ない
×・・・捕虫数が実施例１の１．４倍より多い
と判定した。
【００６０】
以上に示すごとく、実施例１〜７と比較例１〜６との結果から明らかなように、本第一及び第二実施形態によれば、けい素系バインダ４は，体積粒度分布における３０〜１００ｎｍの割合が９０％以上である酸化亜鉛粒子５を含有するので，けい素系バインダ４における二次凝集が起こりにくく，結果として透明性が損なわにくくなる。またバインダとして比較的効果であるけい素系のものを使用することでコストアップを抑制することができる。
【００６１】
また，実施例３〜７と比較例１〜６との結果から明らかなように、本第一実施形態によれば、けい素系バインダ４がシリコーン系樹脂であって，表面の全部がけい素系バインダ４で覆われている酸化亜鉛粒子６の割合が覆われていない酸化亜鉛粒子７よりも多いので，酸化亜鉛粒子５の表面のほとんどをシリコーン系樹脂で被覆することとなり，屋外等で使用した場合であっても，自然環境に由来する酸，アルカリに基づく劣化を抑制することができる。
【００６２】
また，実施例１〜２と比較例１〜６との結果から明らかなように、本第二実施形態によれば、けい素系バインダ４が酸化けい素系無機材料であって，表面の全部がけい素系バインダで覆われている酸化亜鉛粒子６の割合が覆われていない酸化亜鉛粒子７よりも少ないので，高温使用下での酸化亜鉛粒子の結晶構造の崩壊や粒成長を抑制することができ，より高温度環境での使用が可能となる。
【００６３】
また，実施例５〜７と比較例１〜６との結果から明らかなように、本第一及び第二実施形態によれば、酸化亜鉛粒子５の表面にシラン系又はチタン系コーティング処理がなされているので，よりけい素系バインダ４における分散が確保され，透明性を確保することができる。
【００６４】
また，実施例１〜７と比較例１〜６との結果から明らかなように、本第一及び第二実施形態によれば、波長が３００〜３６５ｎｍの光の透過率が１％以下であり，波長が３８０〜７８０ｎｍの光の平均透過率が８５％以上であるので，水銀の発光輝線のある３６５ｎｍの光をフィルタリングし，誘虫性を低減することができる。
【００６５】
さらに，実施例１〜７と比較例１〜６との結果から明らかなように、本第一及び第二実施形態によれば、請求項１〜５のいずれかに記載の照明器具用紫外線フィルタをカバーとして用いてなるので，誘虫性を低減させつつ、透明性を維持し、かつ耐紫外線性や耐熱安定性に優れる照明器具を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本願発明の第一実施形態における照明器具用紫外線フィルタの断面図
【図２】本願発明の第二実施形態における照明器具用紫外線フィルタの断面図
【図３】本願発明の第一及び第二実施形態における照明器具の外観図
【符号の説明】
【００６７】
１      照明器具用光フィルタ
２      照明器具
３      透明部材
４      けい素系バインダ
５      酸化亜鉛粒子
６      表面の全部がけい素系バインダで覆われている酸化亜鉛粒子
７      表面の全部がけい素系バインダで覆われていない酸化亜鉛粒子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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