(57)【要約】【課題】ブリードアウトを生じることがなく、膜厚が薄くても十分な紫外線抑制効果が得られる紫外線遮蔽膜の形成が可能な紫外線遮蔽膜形成用塗布液、及びこの紫外線遮蔽膜形成用塗布液を用いて形成した紫外線遮蔽膜を有する蛍光ランプを提供する。【解決手段】２，２’，４，４’−テトラヒドロキシベンゾフェノンと、イソシアノ基を持つアルコキシシランとの反応により製造され、分子中に紫外線吸収能を持つベンゾフェノン骨格とアルコキシシリル基を有する硬化性紫外線吸収剤を、希釈溶媒により粘度（２５℃）を３０ｃｐｓ以下に調整した紫外線遮蔽膜形成用塗布液であって、塗布したとき硬化性紫外線吸収剤のアルコキシシリル基が加水分解して生じるシラノールの縮重合により硬化する。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
分子中に紫外線吸収能を持つベンゾフェノン骨格とアルコキシシリル基を有する硬化性紫外線吸収剤を、希釈溶媒で希釈してなる紫外線遮蔽膜形成用塗布液であって、塗布したとき該硬化性紫外線吸収剤のアルコキシシリル基が加水分解して生じるシラノールの縮重合により硬化することを特徴とする紫外線遮蔽膜形成用塗布液。
【請求項２】
前記硬化性紫外線吸収剤が、下記化学式１（式中、Ｘは炭素数１〜４のアルコキシル基を表し、Ｒは炭素数１〜３のメチレン鎖を表す）で示されることを特徴とする、請求項１に記載の紫外線遮蔽膜形成用塗布液。
【化１】
2004256604.tif 000004
【請求項３】
前記硬化性紫外線吸収剤は、２，２’，４，４’−テトラヒドロキシベンゾフェノンと、イソシアノ基を持つアルコキシシランとの反応により製造されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の紫外線遮蔽膜形成用塗布液。
【請求項４】
前記希釈溶媒により２５℃での粘度が３０ｃｐｓ以下に調整されていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の紫外線遮蔽膜形成用塗布液。
【請求項５】
更に硬化触媒を含むことを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の紫外線遮蔽膜形成用塗布液。
【請求項６】
請求項１〜５に記載のいずれかの紫外線遮蔽膜形成用塗布液を用いて、ガラスバルブの外表面に紫外線遮蔽膜を形成したことを特徴とする紫外線遮蔽膜付蛍光ランプ。
【請求項７】
前記紫外線遮蔽膜の膜厚が０．５〜５μｍであり、紫外線放射強度が０．１ｍＷ／ｍ２以下であることを特徴とする、請求項６に記載の紫外線遮蔽膜付蛍光ランプ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、紫外線遮蔽膜の形成に用いる塗布液、及びこの塗布液を用いてガラスバルブの外表面に紫外線遮蔽膜を形成した蛍光ランプに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
蛍光ランプは照明器具として広く使用されているが、その光に含まれる紫外線のために、商品の色あせ、食品の劣化、印刷物の色調の変化等が生ずる。また、昆虫類には特に紫外線に強く誘引されるものが多く、街灯、ショウウインドウ、窓等に飛来して不快感を与えるほか、物品や食品に混入することもある。このような紫外線による物品・食品の劣化や、昆虫の飛来を抑制するためには、蛍光ランプから発生する紫外線を抑制する必要がある。
【０００３】
蛍光ランプから発生する紫外線を抑制する方法としては、紫外線吸収剤を含む熱収縮性高分子フィルムのチューブで蛍光ランプを被覆する方法が知られている。しかしながら、この方法は蛍光ランプが破損した場合のガラスの飛散防止が主目的であり、紫外線の抑制効果は高くない。また、この方法では、完成した蛍光ランプに手作業でチューブを被せるため、作業性の悪い工程が不可欠となり、製造コストを引き上げるという問題があった。
【０００４】
一方、紫外線吸収剤含有塗料を蛍光ランプのガラスバルブに塗布し、紫外線吸収剤を含有する塗膜を形成させる方法も提案されている。（特開平８−１１１２０８号公報）。しかし、この方法では、紫外線吸収剤が塗膜から染み出すブリードアウトが生じるという大きな欠点があった。ブリードアウトが生じない程度に塗膜中の紫外線吸収剤量を制限すると、望ましい薄膜では十分な紫外線抑制効果が得られず、十分な紫外線抑制効果を得るためには膜厚を１０μｍ以上にまで厚くしなければならなかった。
【０００５】
【特許文献１】
特開平８−１１１２０８公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような従来の事情に鑑み、ブリードアウトを生じることがなく、膜厚が薄くても十分な紫外線抑制効果が得られる紫外線遮蔽膜を形成することができる紫外線遮蔽膜形成用塗布液、及びこの紫外線遮蔽膜形成用塗布液を用いて形成した紫外線遮蔽膜を有する蛍光ランプを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明が提供する紫外線遮蔽膜形成用塗布液は、分子中に紫外線吸収能を持つベンゾフェノン骨格とアルコキシシリル基を有する硬化性紫外線吸収剤を、希釈溶媒で希釈してなる紫外線遮蔽膜形成用塗布液であって、塗布したとき該硬化性紫外線吸収剤のアルコキシシリル基が加水分解して生じるシラノールの縮重合により硬化することを特徴とするものである。
【０００８】
上記本発明の紫外線遮蔽膜形成用塗布液において、前記硬化性紫外線吸収剤が、下記化学式２（式中、Ｘは炭素数１〜４のアルコキシル基、好ましくはメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基を表し、Ｒは炭素数１〜３のメチレン鎖を表す）で示されることを特徴とする。
【０００９】
【化２】
2004256604.tif 000002
【００１０】
更に具体的には、上記本発明の紫外線遮蔽膜形成用塗布液に係わる前記硬化性紫外線吸収剤は、２，２’，４，４’−テトラヒドロキシベンゾフェノンと、イソシアノ基を持つアルコキシシランとの反応により製造されることを特徴とする。
【００１１】
上記本発明の紫外線遮蔽膜形成用塗布液においては、前記希釈溶媒により２５℃での粘度が３０ｃｐｓ以下に調整されていることが好ましい。また、本発明の紫外線遮蔽膜形成用塗布液は、更に硬化触媒を含むことができる。
【００１２】
本発明は、また、上記したいずれかの紫外線遮蔽膜形成用塗布液を用いて、ガラスバルブの外表面に紫外線遮蔽膜を形成したことを特徴とする紫外線遮蔽膜付蛍光ランプを提供するものである。この本発明の紫外線遮蔽膜付蛍光ランプは、前記紫外線遮蔽膜の膜厚が０．５〜５μｍであり、紫外線放射強度が０．１ｍＷ／ｍ２以下であることが好ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明においては、従来の紫外線吸収剤含有塗料のように硬化用の樹脂バインダーを含有せず、自ら硬化して紫外線遮蔽膜を形成することができる新規な硬化性紫外線吸収剤を用いる。即ち、本発明における硬化性紫外線吸収剤は、分子中に紫外線吸収能を持つベンゾフェノン骨格と共にアルコキシシリル基を有し、塗布したときアルコキシシリル基が加水分解してシラノールを生成し、このシラノールが縮重合することにより、あるいは他のバインダー成分と結合することにより、高分子化して硬化する。
【００１４】
本発明に係わる好ましい硬化性紫外線吸収剤は、下記化学式３に示す構造を有する。この式中において、Ｘは炭素数１〜４のアルコキシル基、好ましくはメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基を表す。また、Ｒは炭素数１〜３のメチレン鎖を表す。
【００１５】
【化３】
2004256604.tif 000003
【００１６】
また、本発明に係わる硬化性紫外線吸収剤は、２，２’，４，４’−テトラヒドロキシベンゾフェノンと、イソシアノ基を持つアルコキシシランとの反応により製造することができる。イソシアノ基を持つアルコキシシランとしては、γ−イソシアネートプロピルトリメトキシシラン、γ−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン等を用いることができる。尚、この反応には、ジブチルスズジラウレート、ジブチルスズジオクトエート、ジオクチルスズジラウレ−ト等の有機スズ触媒を用いることが望ましい。
【００１７】
本発明の紫外線遮蔽膜形成用塗布液は、上記した硬化性紫外線吸収剤を希釈溶媒で希釈することによって得られる。また、紫外線遮蔽膜形成用塗布液は、希釈溶媒により２５℃での粘度を３０ｃｐｓ以下に調整することが好ましい。２５℃での粘度が３０ｃｐｓを超えると、塗液の塗布性が低下し、塗膜に欠陥が生じやすくなるためである。また、紫外線遮蔽膜形成用塗布液中の硬化性紫外線吸収剤の濃度としては、２〜４０重量％の範囲が好ましい。
【００１８】
希釈溶媒は、特に限定されるものではなく、塗布条件や塗布環境、塗布液中の固形分等に応じて適宜選択可能できる。例えば、メタノール、エタノール、イソブチルアルコール等のアルコール類、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル等のエーテル類、酢酸メチルや酢酸エチル等のエステル類、メチルエチルケトンやシクロヘキサノン等のケトン類など、各種溶媒を１種又は２種以上組み合わせて用いることができる。
【００１９】
この紫外線遮蔽膜形成用塗布液は、蛍光ランプのガラスバルブや窓ガラス等に塗布することによって、上述したように分子端のアルコキシシリル基が加水分解して反応性の高いシラノールを生じ、これが縮合重合し又は他のバインダー成分と結合することにより高分子化して硬化する。尚、紫外線遮蔽膜形成用塗布液中において、硬化性紫外線吸収剤はシラノールが縮合重合したオリゴマーの形態で存在していても良い。
【００２０】
また、この硬化性紫外線吸収剤は吸湿して硬化するが、常温での硬化速度を実用的なものとするために、紫外線遮蔽膜形成用塗布液中に硬化触媒を添加することが好ましい。硬化触媒としては、三弗化ホウ素やパラトルエンスルホン酸等の一般的な酸触媒を用いることができる。
【００２１】
更に、紫外線遮蔽膜形成用塗布液中には、硬化性紫外線吸収剤以外の固形分として、アクリル樹脂やウレタン樹脂等の有機樹脂バインダー、コロイダルシリカ等の無機バインダー、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２等の無機微粒子、シランカップリング剤等を添加することも可能である。これらの添加によって、塗布液の塗布性の改良、塗布膜の硬度の改良、基材への密着力の向上等を図ることができる。
【００２２】
このようにして得られた紫外線遮蔽膜は、紫外線吸収剤自体が重合硬化した堅牢な膜であるため、紫外線吸収剤のブリードアウトがない。また、紫外線遮蔽膜中に硬化性紫外線吸収剤に由来するベンゾフェノン系骨格を有するため、膜厚が薄くても紫外線を効率良く吸収することができる。
【００２３】
従って、本発明の紫外線遮蔽膜形成用塗布液をガラスバルブの外表面に塗布し、常温硬化させることにより、長期間安定な紫外線遮蔽能を持つ紫外線遮蔽膜を簡単に形成して、紫外線放射を抑制した蛍光ランプを安価に製造することができる。具体的には、０．５μｍ以上の膜厚の紫外線遮蔽膜を設けることにより、その蛍光ランプの紫外線放射強度を０．１ｍＷ／ｍ２以下に抑えることができる。
【００２４】
また、市販の蛍光ランプに塗布することによって、家庭や商店等の現場でも簡単に、紫外線遮蔽膜を形成することができる。尚、紫外線遮蔽膜形成用塗布液の塗布方法は、特に限定されるものではなく、スプレーコート法、ディップコート法等のほか、布や刷毛、スポンジによる塗布など、平坦に且つ薄く均一に塗布できる方法であれば、いかなる方法であっても良い。
【００２５】
【実施例】
実施例１
２，２’，４，４’−テトラヒドロキシベンゾフェノン２２１４ｇと、γ−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン３１７４ｇを容器にとり、触媒としてジプチルスズジラウレート６ｇを加え、メカニカルスターラーで混合撹拌した。発熱反応が起きたが、そのまま約３時間放撹拌を続け、冷却後２５７３ｇのエタノールを加えて更に撹拌し、硬化性紫外線吸収剤を含む赤褐色で高粘度の合成液を得た。
【００２６】
得られた合成液７９６．８ｇに、希釈溶媒としてプロピレングリコールモノメチルエーテル１５９３．６ｇとジプロピレングリールモノメチルエーテル７９６．８ｇを添加し、更に硬化触媒としてパラトルエンスルホン酸（一水和物）１２．８ｇを加え、混合撹拌して紫外線遮蔽膜形成用塗布液を得た。この紫外線遮蔽膜形成用塗布液の粘度（２５℃）は７ｃｐｓであった。
【００２７】
この紫外線遮蔽膜形成用塗布液は、スプレーコート法やディップコート法、刷毛塗り等の方法で、ソーダライム系ガラス基板上に簡単に塗布することができた。塗布性は良好であり、塗膜に欠陥は認められなかった。得られた塗膜は、常温において２時間で完全に硬化し、厚さ３ｍｍのソーダライム系ガラス基板上に１．５μｍの膜厚の紫外線遮蔽膜を形成することができた。
【００２８】
得られた紫外線遮蔽膜について、日立製作所製の分光光度計（Ｕ−４０００）を用いて透過率を測定し、ＩＳＯ  ９０５０に従って紫外線透過率（τｕｖ）を算出した。この紫外線遮蔽膜のτｕｖは０．１％であり、膜厚が１．５μｍと薄いにもかかわらず、十分な紫外線遮蔽能を有することが分った。
【００２９】
また、上記と同じ紫外線遮蔽膜形成用塗布液を市販の４０Ｗ白色光蛍光ランプに塗布し、膜厚１．５μｍの紫外線遮蔽膜を形成した。得られた蛍光ランプの最表面での紫外線放射強度をＵＶメータ（商品名：ＵＶＴＥＸ３６００ｉｍ、Ｏｐｔｉｘ  Ｔｅｃｈ  Ｉｎｃ．製）で測定したところ、検出限界（０．１ｍＷ／ｍ２）以下であった。また、この紫外線遮蔽膜は、１ヶ月放置しても紫外線吸収剤のブリードアウトはなかった。
【００３０】
尚、比較のために、上記実施例１で使用した厚さ３ｍｍのソーダライム系ガラス基板について、その紫外線透過率（τｕｖ）を同様に求めたところ７０．７％であった。また、市販の４０Ｗ白色光蛍光ランプの最表面での紫外線放射強度は、同様にＵＶメータで測定したところ、１．４ｍＷ／ｍ２であった。
【００３１】
実施例２
上記実施例１と同じ合成液を用いて、希釈溶媒の添加量を変えることにより粘度（２５℃）を１５ｃｐｓ、２５ｃｐｓ、３５ｃｐｓとした以外は実施例１と同様にして、それぞれ紫外線遮蔽膜形成用塗布液を調整した。
【００３２】
これらの紫外線遮蔽膜形成用塗布液を、上記実施例１と同様にソーダライム系ガラス基板上に塗布したところ、粘度（２５℃）が１５ｃｐｓと２５ｃｐｓの塗布液では、欠陥のない塗膜が得られた。しかし、粘度（２５℃）が３５ｃｐｓの塗布液は塗布性が悪く、塗膜にスジ状のムラが生じた。
【００３３】
また、上記の粘度（２５℃）が１５ｃｐｓと２５ｃｐｓの各紫外線遮蔽膜形成用塗布液を、実施例１と同様に市販の４０Ｗ白色光蛍光ランプに塗布し、膜厚１．５μｍの紫外線遮蔽膜を形成した。得られた各蛍光ランプの最表面での紫外線放射強度は、いずれも検出限界（０．１ｍＷ／ｍ２）以下であった。
【００３４】
比較例１
市販の紫外線遮蔽膜用塗布液（商品名：ＵＶとめ太郎、ＮＭ社製）を用いて、厚さ３ｍｍのソーダライム系ガラス基板上に膜厚１．５μｍの塗膜を形成した。この塗膜の紫外線透過率（τｕｖ）は５％であった。
【００３５】
尚、そのカタログによれば、膜厚１０μｍでのτｕｖは０．５％程度とされる。従って、この紫外線遮蔽膜用塗布液では、膜厚１．５μｍ程度の薄い膜では十分な紫外線遮蔽効果が得られず、十分な効果を得るためには１０μｍ以上の膜厚が必要であることが分る。
【００３６】
比較例２
紫外線吸収剤として２，２’，４，４’−テトラヒドロキシベンゾフェノン５ｇと、樹脂バインダーとしてラッカータイプの常温硬化ウレタン樹脂（溶剤はイソプロピルアルコール、固形分３０％）１６．７ｇと、希釈溶剤としてイソブチルアルコール５３．３ｇとプロピレングリコールモノエチルエーテル２５ｇとを混合撹拌して、紫外線遮蔽膜用塗布液を得た。
【００３７】
この紫外線遮蔽膜用塗布液を用い、厚さ３ｍｍのソーダライム系ガラス基板上に塗布し、常温硬化させて膜厚１．５μｍの紫外線遮蔽膜を形成した。得られた紫外線遮蔽膜の紫外線透過率（τｕｖ）は０．１％であったが、１ヶ月後に塗膜表面を観察したところ顕著なブリードアウトが見られた。
【００３８】
【発明の効果】
本発明によれば、ブリードアウトを生じることがなく、膜厚が薄くても十分な紫外線抑制効果を有する紫外線遮蔽膜の形成が可能な紫外線遮蔽膜形成用塗布液を提供することができる。また、この紫外線遮蔽膜形成用塗布液を用いることによって、ブリードアウトがなく、膜厚が薄くても十分な紫外線抑制効果を有する紫外線遮蔽膜を備えた蛍光ランプを安価に提供することができる。