(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
脂肪族ポリエステル２０〜８５重量％と、α−メチルスチレンを含むメタクリル系樹脂８０〜１５重量％とを含有し、
前記メタクリル系樹脂における前記α−メチルスチレンの含有量は、６〜１５重量％であり、
前記脂肪族ポリエステル及びα−メチルスチレンを含むメタクリル系樹脂１００重量部に対して、光拡散剤０．１〜５重量部を含有して成ることを特徴とする樹脂組成物。
【請求項２】
請求項１に記載の樹脂組成物から成る照明カバーを備えた照明器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、環境負荷が少ない樹脂組成物及びそれから成る照明カバーを備えた照明器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、照明器具カバーには、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）をはじめとする様々な石油由来のプラスチックが用いられている。これらの石油由来のプラスチックは、強度や光学特性に優れているが、限りある化石資源を消費するので、地球環境に対する負荷が大きい。また、石油由来のプラスチックは、その廃却処分に際して、固定化されていた二酸化炭素を大気中に放出するため、地球温暖化現象に悪影響を及ぼす。
【０００３】
そのため、近年では、石油由来のプラスチックに替えて、植物由来のプラスチックを製品筐体等に利用することが注目されている。特に、ポリ乳酸樹脂（ＰＬＡ）といった脂肪族ポリエステル類は、トウモロコシやサトウキビといった再生可能資源を原料とするため、石油等の化石資源の消費量を削減することができ、環境に対する負荷が小さい。照明器具分野では、照明器具カバー、シーリング用グローブ、パネル又はブラケット等といった、特に使用量が多い透光性樹脂成形体に脂肪族ポリエステル類を利用できれば、化石資源消費量及び二酸化炭素排出量の削減に対する寄与が大きいものと期待される。
【０００４】
これら脂肪族ポリエステル類を利用した照明器具用の透光性樹脂成形体としては、例えば、特許文献１に示されるように、芳香族ポリカーボネート樹脂と、脂環式ポリエステルと、微粒子とを配合した樹脂組成物を用いた樹脂成形体が知られている。また、特許文献２に示されるように、脂肪族ポリエステル、酸化チタン、微粉状充填剤、滑剤を含有する反射フィルムが知られている。
【０００５】
また、特許文献３に示されるように、脂肪族ポリエステル類を用いたポリマー混合物の例として、ポリアルキレンフタレート、ビニル芳香族炭化水素-アクリロニトリル-ゴムに基づくグラフト共重合体、ポリカプロラクトンから成る直鎖状脂肪族ポリエステル又は有機リン酸エステルから成るポリマー混合物が知られている。
【特許文献１】特開２００７−１０６９４３号公報
【特許文献２】特開２００６−１４５５６８号公報
【特許文献３】特許３５４９９４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に示される樹脂組成物は、透明性や耐衝撃性には優れているが、耐熱性の低い脂環式ポリエステルに比較的耐熱性の高い芳香族ポリカーボネート樹脂を単純に配合しても、相溶性が低いために大きな耐熱性の向上は期待できない。また、有機系ビーズなどの微粒子を樹脂組成物に添加しても、耐熱性を向上させる効果は望めない。照明器具用の樹脂成形体は、ランプからの熱に曝されるので、十分な耐熱性がなければ、成形体としての強度を維持できなくなり、また、樹脂の変色等が生じて照明器具の美観を損ねることがある。
【０００７】
また、特許文献２に示される反射フィルムは、樹脂材料中に比較的耐熱性の高いアクリル系滑剤が添加されているが、その添加量が１０質量％以下であり、耐熱性の向上は期待できない。また、反射フィルムとしての反射率を向上させるために、樹脂材料中に酸化チタンや微粉状充填剤が添加されると共に、フィルム内部に微細な空隙が設けられているので、光透過性が要求される樹脂組成体には適用できない。
【０００８】
更に、特許文献３に示されるポリマー混合物は、直鎖状脂肪族ポリエステル又は有機リン酸エステルの配合量が、全体重量あたりの１〜１０重量％であり、このポリマー混合物が照明器具用の樹脂組成物として使用されたとしても、植物由来原料の含有率が低く、石油由来原料の含有率が高いので、環境に優しい製品づくりを可能とするものではない。
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するものであり、植物由来の樹脂材料と他のプラスチックとを組み合わせることにより、適度の光透過性を有しながら耐熱性を向上させ、しかも植物由来の樹脂材料を多く利用することにより、地球環境に対する負荷を少なくした樹脂組成物及びこの樹脂組成物から成る照明カバーを備えた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】
【００１０】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、脂肪族ポリエステル２０〜８５重量％と、α−メチルスチレンを含むメタクリル系樹脂８０〜１５重量％とを含有し、
前記メタクリル系樹脂における前記α−メチルスチレンの含有量は、６〜１５重量％であり、
前記脂肪族ポリエステル及びα−メチルスチレンを含むメタクリル系樹脂１００重量部に対して、光拡散剤０．１〜５重量部を含有して成る樹脂組成物としたものである。
【００１２】
請求項２の発明は、請求項１に記載の樹脂組成物から成る照明カバーを備えた照明器具である。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の発明によれば、植物由来の樹脂材料と他のプラスチックとを組み合わせることにより、光透過性を有しながら耐熱性を向上させ、しかも植物由来の樹脂材料を多く利用することにより、地球環境に対する負荷を少なくした樹脂組成物が得られる。また、光拡散剤が添加されることにより、光拡散性と光透過性とのバランスが良い樹脂組成物を得ることができる。
【００１５】
請求項２の発明によれば、暗すぎず、眩しすぎず、ランプイメージを見え難くする等、光拡散性と光透過性のバランスが良い照明光を照射できる照明カバーと、それを備える照明器具が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の一実施形態に係る樹脂組成物及びこれから成る照明カバーを備えた照明器具について説明する。本実施形態の樹脂組成物の主要構成材料である脂肪族ポリエステルには、例えば、ポリ（Ｌ−乳酸）、ポリ（Ｄ−乳酸）、Ｌ−乳酸とＤ−乳酸のステレオコンプレックス体、ポリグルコール酸、ポリプロピオラクトン、ポリブチロラクトン、ポリバレロラクトン、ポリカプロラクトン、ポリヒドロキシブチレート、ポリヒドロキシバリレート、ポリヒドロキシブチレートバリレート、ポリブチレンサクシネート、ポリブチレンサクシネートアジペート、ポリエチレンサクシネート、ブタンジオール・コハク酸・カプロラクトンの共重合体、ブタンジオール・コハク酸・乳酸の共重合体から選択される脂肪族ポリエステル、又はポリブチレンアジペートテレフタレート、ポリブチレンサクシネートアジペートテレフタレート、ポリテトラメチレンアジペートテレフタレートから選択される芳香族脂肪族ポリエステルが用いられる。特に、耐熱性、成形性の面から、ポリ（Ｌ−乳酸）、ポリ（Ｄ−乳酸）、及びこれらの混合物又は共重合体を主体として構成されることが好ましい。
【００１７】
上記の脂肪族ポリエステルは、重合又は変性といった公知の合成方法によって製造される。例えば、ポリ乳酸の合成方法は、Ｄ−乳酸、Ｌ−乳酸の直接重合であってもよく、乳酸の環状２量体であるＤ−ラクチド、Ｌ−ラクチド、ｍｅｓｏ−ラクチドの開環重合であってもよい。このようにして得られるポリ乳酸は、Ｌ−乳酸由来のモノマー単位と、Ｄ−乳酸由来のモノマー単位のいずれか一方のみで構成されていてもよいし、双方の共重合体であってもよい。また、Ｌ−乳酸由来のモノマー単位と、Ｄ−乳酸由来のモノマー単位との比率が異なる複数のポリ乳酸が任意の割合でブレンドされたものが用いられてもよい。これらの材料は市販品も広く入手可能であり、これらから適宜に選択されたものが使用されてもよい。
【００１８】
本実施形態の樹脂組成物に使用できる市販の脂肪族ポリエステルとしては、例えば、Ｕ’ｚ  Ｓ−０９（トヨタ自動車製）が挙げられる。
【００１９】
本実施形態の樹脂組成物における、α−メチルスチレンを含むメタクリル系樹脂の主要構成成分であるメタクリル系樹脂には、メタクリル酸メチル（以下、ＭＭＡという）５０重量％以上を含む単量体を重合して得られた重合体が望ましく、特に、ＭＭＡを８０重量％以上含む単量体を重合して得られた重合体を用いることが望ましい。具体例としては、ＭＭＡの単独重合体であるポリメタクリル酸メチルや、ＭＭＡ５０重量％以上と、ＭＭＡと共重合可能な不飽和単量体５０重量％以下とから成る共重合体が挙げられる。
【００２０】
ＭＭＡと共重合可能な不飽和単量体としては、例えば、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸フェニル等のＭＭＡ以外のメタクリル酸エステル類や、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸フェニル等のアクリル酸エステル類や、メタクリル酸、アクリル酸のような不飽和カルボン酸類、又はスチレン、α−メチルスチレン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、無水マレイン酸、フェニルマレイミド、シクロヘキシルマレイミド等が挙げられる。必要に応じてこれらの２種類以上が用いられてもよい。また、上記共重合体は、無水グルタル酸単位やグルタルイミド単位を有していてもよい。
【００２１】
上記メタクリル系樹脂には、耐熱性を向上させるために、ＭＭＡと共重合可能な不飽和単量体として、α−メチルスチレンが含まれる。α−メチルスチレンを含むメタクリル系樹脂におけるα−メチルスチレンは、３〜２０重量％の範囲内で使用される。なお、その含有量は、６重量％以上であることが好ましい。また、１５重量％以下であることが好ましい。α−メチルスチレンの含有量は、他の単量体の含有量によって調整されることが好ましい。この含有量を増やすことによって、得られる共重合体の耐熱性を向上させることができる。この含有量が１５重量％を超えると、機械的性質が低下する。また、重合速度の低下、耐熱分解性の悪化により、得られた共重合体中の残存モノマー量が多くなる。更に、共重合体が着色しやすくなったり、共重合体を成形する際に着色し易くなることがある。
【００２２】
また、上記ＭＭＡと共重合可能な不飽和単量体としては、例えば、アクリル酸メチルのようなアクリル酸アルキルエステル類が好ましい。アクリル酸アルキルエステル類をＭＭＡと適量共重合させることで、成形時の流動性及び耐熱分解性等が向上して成形加工性が良好となるが、共重合が増えると耐熱性の低下、又は光線透過率の悪化等を招く。不飽和単量体として、アクリル酸アルキルエステル類を含む場合、上記共重合体における単量体組成として、ＭＭＡとアクリル酸アルキルエステル類の合計に対し、アクリル酸アルキルエステルが３０重量％以下、好ましくは１５重量％以下、より好ましくは１０重量％以下とされる。
【００２３】
また、低吸湿性の観点から、ＭＭＡと共重合可能な不飽和単量体としてスチレンを用いることが好ましいが、スチレンの共重合量が多くなると光線透過率の悪化、耐候性の悪化等を招く。不飽和単量体としてスチレンを用いる場合、ＭＭＡとスチレンの合計に対して、スチレンが５０重量％以下、好ましくは２０重量％以下、より好ましくは１５重量％以下とされる。
【００２４】
上記α−メチルスチレンを含むメタクリル系樹脂の製造方法には、例えば、液体重合、懸濁重合、乳化重合、塊状重合等の公知の各重合方法が用いられる。その製造時には、重合開始剤又は分子量調整剤として、公知のアゾ系化合物、過酸化物、各種メルカプタン化合物、テルペノイド系化合物等が適宜に使用されてもよい。
【００２５】
本実施形態の樹脂組成物において使用できる市販のα−メチルスチレンを含むメタクリル系樹脂としては、例えば、アクリペットＵＴ１００（三菱レイヨン株式会社製）が挙げられる。
【００２６】
本実施形態の樹脂組成物における脂肪族ポリエステルとα−メチルスチレンを含むメタクリル系樹脂との配合割合は、２０重量％／８０重量％〜８５重量％／１５重量％であり、好ましくは４０重量％／６０重量％〜８０重量％／２０重量％とされる。脂肪族ポリエステルが過少であると、植物由来原料の含有率が低く、石油由来原料の含有率が高くなり、環境に優しい製品づくりがなされているとはいえない。また、脂肪族ポリエステルが過多であると、照明カバー等に適用できる樹脂組成物としての十分な耐熱性と成形性を得ることができない。
【００２７】
本実施形態の樹脂組成物には、光拡散剤が、少なくとも１種類以上、すなわち１種類又は複数種を適宜に組み合わせて添加されてもよい。これら光拡散剤の種類は、樹脂組成物の光透過性及び耐熱性等を低下させなければ、汎用の有機微粒子や無機微粒子が使用条件等に応じて適宜選択される。有機微粒子としては、例えば、架橋スチレン系微粒子、架橋又は高分子量アクリル系微粒子、架橋スチレン−アクリル系微粒子、架橋スチレン−ブタジエン系微粒子、架橋シリコーン微粒子、架橋シロキサン系微粒子、架橋ウレタン系微粒子、メラミン系重合体等が挙げられる。また、無機微粒子としては、例えば、炭酸カルシウム、フッ化カルシウム、フッ化カリウム、リン酸カルシウム、酸化亜鉛、硫酸マグネシウム、硫酸バリウム、酸化チタン、チタン酸カリウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、アルミナ、マイカ、酸化セリウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸リチウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸バリウム、結晶形シリカ、不定形シリカ、ガラスフレーク、ガラス繊維、ガラスビーズ、クレー等があり、これらの無機微粒子に表面処理を施したものもある。照明カバーの材料として使用されるときには、可視光線の透過性を損なわずに適度な光拡散性を付与できる硫酸バリウム、炭酸カルシウム、酸化チタン、架橋シリコーン微粒子、架橋シロキサン系微粒子が好ましい。
【００２８】
本実施形態の樹脂組成物に使用できる市販の光拡散剤としては、例えば、ＡＤ硫酸バリウム（日本化学株式会社製）が挙げられる。
【００２９】
本実施形態の樹脂組成物に光拡散剤を添加する場合の配合割合は、脂肪族ポリエステルとα−メチルスチレンを含むメタクリル系樹脂の合計１００重量部に対して光拡散剤が０．１〜５重量部であることが好ましい。光拡散剤の添加量が０．１重量部未満では、適度な光拡散性が得られず、照明カバーの形状によっては、ランプ点灯時に、ランプの形状等が照明カバーに裏映りして、いわゆるランプイメージが見え易くなり、外観上好ましくない。また、光拡散剤の添加量が５重量部を超えると、樹脂組成物及びその成形体の色調は不透明な白色に近づき、照明カバー等の光透過部材として使用できなくなる虞があるので好ましくない。
【００３０】
本実施形態の樹脂組成物には、光透過性や耐熱性、成形性等が損なわれない範囲において、公知の方法により種々の添加剤を適宜に含有させてもよい。これら添加剤としては、染料・顔料等の着色剤や、顔料や光拡散剤の分散性を改善するための展着剤や分散剤や、アクリル酸エステル・メタクリル酸エステル類を主成分とするコアシェル型グラフト構造を有するゴム状重合体等に代表される耐衝撃性改質剤や、ヒンダードアミン、ヒンダードフェノール類、ベンゾエート類のような耐熱安定剤・耐候性改質剤や、ベンゾトリアゾール類、ベンゾフェノン類、トリアジン類、マロン酸エステル類、サリシレート類、シアノアクリレート類、オギザニリド類のような紫外線吸収剤や、リン酸エステルのような難燃剤や、パルミチン酸、ステアリルアルコールのような滑剤や、有機系及び無機系の抗菌剤、帯電防止剤、又はポリカルボジイミドのような加水分解防止剤等が挙げられる。なお、これらは必要に応じて複数のものが併用されてもよい。
【００３１】
本実施形態の樹脂組成物は、各成分の所定量をヘンシェルミキサー、タンブラー等の混合装置で機械的に混合し、一軸又は二軸のスクリュー押出機、バンバリーミキサー等を用い、２００〜２６０℃の温度で十分に溶融混練し、その後造粒してペレット化する方法等の公知の方法によって製造される。成形体の製造方法としては、特に限定されず、射出成形、押出成形、ブロー成形、圧縮成形等の公知の方法や、押出成形によりシート状に成形したあと、所望の形状に真空成形、圧空成形、真空圧空成形、プレス成形する等の熱成形方法を用いることができる。
【００３２】
本実施形態の樹脂組成物により成形される照明カバーは、ランプの前面を覆うように装着されるものであり、乳白色で適度な光の透過と拡散を伴うことにより、ランプからの光を和らげ、ランプイメージを和らげるタイプの照明カバーである。そのため、本実施形態の樹脂組成物により成形される照明カバーは、全光線透過率が４０％以上であることが好ましく、より好ましくは５０％以上、７０％以下であることが更に好ましい。全光線透過率が４０％以上であれば、暗くなりすぎず、適度にランプからの光を和らげることができる。また、全光線透過率が７０％以下であれば、ランプからの光を和らげることができ十分な明るさを得ることができる。
【００３３】
本実施形態の照明カバーは、各種照明器具、例えば、シーリングライト、ペンダント型ライト、流し元灯、浴室灯、シャンデリア、スタンド、ブラケット、行燈、ガレージライト、軒下灯、門柱灯、ポーチライト、ガーデンライト、エントランスライト、足元灯、階段灯、誘導灯、防犯灯、ダウンライト、ベースライト、電飾看板、サイン灯等、種々のカバー、及び自動車、自動二輪車等をはじめとする車両用灯具向けのカバー等に好適に用いることができ、特に、ＬＥＤ、蛍光灯、有機ＥＬ等の放熱量の少ない光源を用いる照明器具に好適に用いることができる。
【００３４】
以下に、本実施形態の樹脂組成物について、具体的な構成材料、作成方法及び作成された各種実施例の効果について、比較例と対比して説明する。
【実施例】
【００３５】
脂肪族ポリエステルとα−メチルスチレンを含むメタクリル系樹脂、所要の添加剤をタンブラーにて混合した。これらをシリンダ径φ４７ｍｍ、Ｌ／Ｄ３１．５の同方向回転二軸押出機で、温度条件２４０℃にて混練溶融し、ストランドバスで水冷後、カッターを用いて切断してペレットを得た。その後、このペレットをシリンダ径φ６５ｍｍの単軸押出機で、温度条件２４０℃で溶融し、Ｔダイ押出成型機を用いて、幅７５０ｍｍ、厚さ１．８ｍｍのシートを得た。このシートを６５０ｍｍ×６５０ｍｍのサイズに切断し、加熱、圧空成形し、主要透光部の厚さ０．７〜１．２mm（平均厚さ約１．０ｍｍ）のシーリングライト用照明カバーを得た。また、上記ペレットを射出成形してダンベルを得た。
【００３６】
また、上記と同様に、脂肪族ポリエステルとα−メチルスチレンを含むメタクリル系樹脂及び光拡散剤、所要の添加剤をタンブラーにて混合した。その後、上記と同様の方法によってシーリングライト用照明カバーを得た。各材料の具体的な配合量等を、表１に示す。下記の表中、光拡散剤の配合割合は、脂肪族ポリエステルとα−メチルスチレンを含むメタクリル系樹脂の合計１００重量部に対する割合である。また、これらの実施例及び比較例の全光線透過率、ランプイメージ（光拡散性）及び耐熱性（荷重たわみ温度）を後述する方法で測定及び評価した。
【００３７】
【表１】
0005243761.tif 000002
【００３８】
（１）全光線透過率
自記分光光度計（Ｕ−４０００：日立製作所製）を使用し、サンプル厚さ約１ｍｍ、波長５５５ｎｍにおける全光線透過率を測定した。
【００３９】
（２）ランプイメージ（光拡散性）
成形によって得られた照明カバーを、市販のシーリングライト（ＨＨＦＺ５７８１Ｘ：松下電工製）に取り付け、照明カバーの内側に設けられたランプ（ツインＰａ（１００Ｗ）、白色光：松下電器産業照明社製）を点灯させ、照明カバーの外側から目視観察し、ランプの形状及びランプメージが見え難いものを○、やや見え易いものを△、見え易いものを×として評価した。
【００４０】
（３）耐熱性（荷重たわみ温度）
成形によって得られたダンベルを、８３℃、１６時間アニールし、ＪＩＳ  Ｋ  ７１９１に準拠し、荷重１．８２ＭＰａの条件にて荷重たわみ温度を測定した。
【００４１】
比較例１乃至比較例３は、いずれも全光線透過率が高く、光拡散性がないので、ランプイメージが見え易く、照明カバーとしては不適であった。これに対して、実施例１乃至実施例５は、いずれも適度の光拡散性と光透過性を有しているので、ランプイメージが見え難く、ランプからの光を拡散、照射する照明カバーとして適していた。
【００４２】
比較例１及び比較例３は、比較的耐熱性が低い脂肪酸ポリエステルの配合量が多いので、荷重たわみ温度が低く、照明カバーとしても耐熱性に劣るものであった。これに対して、実施例１乃至実施例５は、いずれも荷重たわみ温度が８０℃以上であり、照明カバーとして要求される耐熱性を有するものであった。
【００４３】
比較例４は、光拡散剤の配合量が少な過ぎたので、ランプイメージが見え易くなり、比較例５は、光拡散剤の配合量が多過ぎたので、全光線透過率が低く、いずれも照明カバーとしては不適であった。これに対して、実施例４及び実施例５は、光拡散剤が、樹脂組成物１００重量部に対して０．１〜５重量部の範囲で配合されているので、ランプイメージが見え難く、しかも全光線透過率が５０％以上、７０％以下と、適度な光透過性を示した。
【００４４】
上述した実施例によれば、植物由来の樹脂材料と他のプラスチックとを組み合わせることにより、適度な光透過性を有しながら耐熱性を向上させ、しかも植物由来の樹脂材料を多く利用することにより、地球環境に対する負荷を少なくした樹脂組成物、及びこの樹脂組成物から成る照明カバーが得られる。
【００４５】
また、光拡散剤が添加されることにより、光拡散性と光透過性とのバランスが良い樹脂組成物を得ることができる。更に、この樹脂組成物から成る照明カバーを備えることにより、暗すぎず、眩しすぎず、ランプイメージを見え難くする等、光拡散性と光透過性のバランスが良い照明光を照射できる照明器具が得られる。
【００４６】
なお、本発明は、種々の変形が可能であり、植物由来の樹脂材料と他のプラスチックとを上述した配合割合により作製された樹脂組成物を用い、適度な光透過性を有しながら耐熱性を向上させるものであれば、必ずしも上記実施例で示した構成に限られない。