JP4237830B2 - 光触媒担持照明器具 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、照明を目的とする光源を備えた照明器具であって、脱臭、殺菌、防汚等の効果を有する光触媒を担持した照明器具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
紫外線のエネルギーによって、脱臭、殺菌、有機物の分解、水の浄化、排水処理等の各種の化学反応を進行させる光触媒として、ｎ型半導体の酸化チタンが知られている。光触媒をガラス板、管球、ガラス繊維に担持する方法が種々提案されている（特開昭６２−６６８６１、特開平５−３０９２６７、ＥＰ６３３０６４、ＵＳ４８８８１０１）。しかし、触媒活性が低下し易かったり、耐久性が不十分であったり、担持した光触媒の光透過性が不十分だったり、製造コストが非常に高い等の問題があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
光触媒を照明器具上に担持するために解決しなくてはならない課題として、▲１▼光触媒と照明器具表面基体との接着性が良好であること、▲２▼光触媒活性が照明器具容器の基体上へ担持されることにより低下しないこと、▲３▼光触媒を担持することによって光透過率を低下させないこと、▲４▼担持した光触媒によって接着層が劣化せず、長期にわたって強度を維持し耐久性を保っていること、が上げられる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明に係わる光触媒を担持した照明器具（但し、照射目的とする主たる光成分のほかに紫外光成分を含む光を放射する発光部を有する容器を備えた照明用光源は除く）は光触媒層と照明器具基体表面との間に接着層を設けた構造を有し、接着層は、シリコン含有量２〜６０重量％のシリコン変性樹脂、ポリシロキサンを３〜６０重量％含有する樹脂、又は、コロイダルシリカを５〜４０重量％含有した樹脂であり、光触媒層は、金属酸化物ゲルもしくは金属水酸化物ゲルを２５〜９５重量％含有する光触媒複合体である事を特徴とするものである。
【０００５】
光触媒層と照明器具基体表面との間に設けた接着層は、光触媒層を基体表面に強固に接着させる作用を有しており、また接着層自身が光触媒作用による劣化を受けにくいという特徴を有している。
【０００６】
接着層として用いられる樹脂としては、シリコン、ポリシロキサン又はコロイダルシリカを通常実施される方法で導入させたアクリル樹脂、アクリル−シリコン樹脂、シリコン変性樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂等が使用できるが、アクリル−シリコン樹脂やエポキシ−シリコン樹脂を含むシリコン変性樹脂が耐久性の点で最も優れている。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明における接着剤の材質としては、シリコン含有量２〜６０重量％のアクリル−シリコン樹脂やエポキシ−シリコン樹脂等のシリコン変性樹脂、ポリシロキサンを３〜６０重量％含有する樹脂、もしくはコロイダルシリカを５〜４０重量％含有した樹脂が、光触媒を強固に接着し、光触媒による接着層自身の劣化が少ないため適当である。
シリコン含有量が２重量％未満のアクリル−シリコン樹脂やエポキシ−シリコン樹脂等のシリコン変性樹脂、ポリシロキサン含有量が３重量％未満の樹脂、もしくは、コロイダルシリカ含有量が５重量％未満の樹脂では、光触媒層との接着が悪くなり、また、接着層が光触媒により劣化しやすくなり、光触媒層が剥離しやすくなる。シリコン含有量６０重量％を超えるアクリル−シリコン樹脂やエポキシ−シリコン樹脂等のシリコン変性樹脂では、接着層と担体との接着が悪く、また、接着層の硬度が小さくなるために耐摩耗性が悪くなる。ポリシロキサン含有量が６０重量％を超える樹脂、もしくは、コロイダルシリカ含有量が４０重量％を超える樹脂では、接着層が多孔質となったり、担体と接着層との間の接着性が悪くなり、光触媒はガラスより剥離し易くなる。
【０００８】
接着層樹脂が、アクリル−シリコン樹脂やエポキシ−シリコン樹脂等のシリコン変性樹脂の場合、シリコンの樹脂への導入方法は、エステル交換反応、シリコンマクロマーや反応性シリコンモノマーを用いたグラフト反応、ヒドロシリル化反応、ブロック共重合法等種々あるが、どのような方法で作られた物でも使用できる。シリコンを導入する樹脂としては、アクリル樹脂やエポキシ樹脂が成膜性、強靭性、担体との密着性の点で最も優れているが、アルキド樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂等どのような物でも使用できる。これらの樹脂は、溶剤に溶けたタイプであってもエマルジョンタイプであってもどちらでも使用できる。架橋剤などの添加物が含まれていても何等問題はない。
【０００９】
接着層樹脂がポリシロキサンを含有する場合、そのポリシロキサンが炭素数１〜５のアルコキシ基を持ったシリコンアルコキシドの加水分解物あるいは該加水分解物から生成した物である時に、接着性及び耐久性がより向上した光触媒を担持した照明器具が得られる。シリコンアルコキシドのアルコキシ基の炭素数が６を超えると、高価であり、しかも、加水分解速度が非常に遅いので、樹脂中で硬化させるのが困難になり、接着性や耐久性が悪くなる。部分的に塩素を含んだシリコンアルコキシドを加水分解したポリシロキサンを使用する事もできるが、塩素を多量に含有したポリシロキサンを使用すると、不純物の塩素イオンにより、光触媒活性が低下したり、接着性を悪くする。ポリシロキサンの樹脂への導入方法としては、シリコンアルコキシドモノマーの状態で樹脂溶液へ混合し、接着層形成時に空気中の水分で加水分解させる方法、前もって、シリコンアルコキシドを部分加水分解した物を樹脂と混合し、更に、保護膜形成時に空気中の水分で加水分解する方法等種々あるが、樹脂と均一に混合できる方法なら、どのような方法の物でも良い。また、シリコンアルコキシドの加水分解速度を変えるために、酸や塩基触媒を少量添加しても構わない。ポリシロキサンを導入させる樹脂としては、アクリル樹脂、アクリル−シリコン樹脂、エポキシ−シリコン樹脂、シリコン変性樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂等どのような物でも使用できるが、アクリル−シリコン樹脂やエポキシ−シリコン樹脂を含むシリコン変性樹脂が耐久性の点で最も優れている。
【００１０】
接着層が、コロイダルシリカを含有する樹脂の場合、そのコロイダルシリカの粒子径は、１０ｎｍ以下が好ましい。１０ｎｍ以上になると、接着層中の樹脂は光触媒により劣化し易くなるばかりか、光触媒層と接着層との接着性も悪くなる。このコロイダルシリカを樹脂に導入する方法としては、樹脂溶液とコロイダルシリカ溶液を混合後、塗布ー乾燥して保護膜を形成する方法が最も簡便であるが、コロイダルシリカを分散した状態で、樹脂を重合し、合成したものを使用しても良い。コロイダルシリカと樹脂との接着性および分散性を良くするために、シランカップリング剤でコロイダルシリカを処理して用いても良い。コロイダルシリカを導入させる樹脂としては、アクリル樹脂、アクリル−シリコン樹脂、エポキシ−シリコン樹脂、シリコン変性樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、アルキド樹脂等どのような物でも使用できるが、アクリル−シリコン樹脂やエポキシ−シリコン樹脂を含むシリコン変性樹脂が最も耐久性の点で優れている。コロイダルシリカは、珪酸ナトリウム溶液を陽イオン交換する事により作られるシリカゾルであっても、シリコンアルコキシドを加水分解して作られるシリカゾルであっても、どのような物でも使用する事ができる。
【００１１】
接着層樹脂に光触媒作用による劣化を抑える目的で、光安定化剤及び／又は紫外線吸収剤等を混合することにより耐久性を向上させることができる。使用できる光安定化剤としては、ヒンダードアミン系が良いが、その他の物でも使用可能である。紫外線吸収剤としてはトリアゾール系などが使用できる。添加量は、樹脂に対して０．００５ｗｔ％以上１０ｗｔ％以下、好ましくは０．０１ｗｔ％以上５ｗｔ％以下である。また、接着層上をシラン系若しくはチタン系カップリング剤で処理すると光触媒層との接着性が向上する事がある。
【００１２】
接着層をガラスに担持する方法としては、樹脂溶液を印刷法、シート成形法、スプレー吹き付け法、ディップコーティング法、スピンコーティング法等でコート、乾燥する方法が使用できる。乾燥する温度は、溶媒や樹脂の種類によっても異なるが、一般的に１５０℃以下が良い。接着層の厚さは、０．５μｍ以上２０μｍ以下とすることにより、光触媒層を強固に接着させ、光触媒による劣化に耐えるという接着層に求められる特性を満足させることができる。
【００１３】
光触媒層中の金属酸化物ゲルもしくは金属水酸化物ゲルは、光触媒粉末を固着し、接着層と強固に接着させるだけでなく、ゲルが多孔質である事から吸着性を持っており、光触媒活性を高める効果もある。この金属酸化物ゲルもしくは金属水酸化物ゲルの光触媒層中での含有量は、２５〜９５重量％が良い。２５重量％以下では、接着層との接着が不十分となり、９５重量％以上では、光触媒活性が不十分となる。また、金属酸化物ゲルもしくは金属水酸化物ゲルの比表面積が１００ｍ²／ｇ以上あると、接着性はより強固になり、触媒活性も向上する。材質としては、ケイ素、アルミニウム、チタニウム、ジルコニウム、マグネシウム、ニオビウム、タンタラム、タングステンの金属の酸化物ゲルもしくは水酸化物ゲルが良い。また、これらを混合したゲルでも、共沈法などの方法で作られる複合酸化物ゲルを使用しても良い。光触媒と混合するためには、ゲルとなる前のゾルの状態で混合するか、もしくは、ゾルを調製する前の原料の段階で混合するのが望ましい。ゲルを調製する方法には、金属塩を加水分解する方法、中和分解する方法、イオン交換する方法、金属アルコキシドを加水分解する方法等があるが、ゲルの中に光触媒粉末が均一に分散された状態で得られるものであればいずれの方法も使用可能である。但し、ゲル中に多量の不純物が存在すると、光触媒の接着性や触媒活性に悪影響を与えるので、不純物の少ないゲルの方が好ましい。特に、ゲルの中に有機物が５％以上存在すると、光触媒活性が低下する。
【００１４】
光触媒層中の光触媒としては、ＴｉＯ₂、ＺｎＯ、ＳｒＴｉＯ₃、ＣｄＳ、ＧａＰ、ＩｎＰ、ＧａＡｓ、ＢａＴｉＯ₃、Ｋ₂ＮｂＯ₃、Ｆｅ₂Ｏ₃、Ｔａ₂Ｏ₅、ＷＯ₃、ＳｎＯ₂、Ｂｉ₂Ｏ₃、ＮｉＯ、Ｃｕ₂Ｏ、ＳｉＣ、ＳｉＯ₂、ＭｏＳ₂、ＩｎＰｂ、ＲｕＯ₂、ＣｅＯ₂、などおよび、これらの光触媒にＰｔ、Ｒｈ、ＲｕＯ₂、Ｎｂ、Ｃｕ、Ｓｎ、ＮｉＯなどの金属及び金属酸化物を添加した公知のものが全て使用できる。光触媒層中の光触媒の含有量は、多量なほど触媒活性が高くなるが、接着性の点から７５重量％以下が好ましい。
【００１５】
光触媒層を接着層上へ形成するには、金属酸化物ゾルもしくは金属水酸化物ゾル溶液中に光触媒を分散した懸濁液を接着層を形成するのと同様のコート法でコートする事ができる。金属酸化物ゾルもしくは金属水酸化物ゾルの前駆体溶液の状態で光触媒を分散し、コート時に加水分解や中和分解してゾル化もしくはゲル化させても良い。ゾルを使用する場合には、安定化のために、酸やアルカリの解膠剤等が添加されていても良い。また、ゾル懸濁液中に光触媒に対し、５重量％以下の界面活性剤やシランカップリング剤などを添加して、接着性や操作性を良くする事もできる。光触媒層形成時の乾燥温度としては、担体材質及び接着層中の樹脂材質によっても異なるが、５０℃以上２００℃以下が好ましい。
【００１６】
光触媒層の厚さを０．１μｍ以上１０μｍ以下にし、しかも、結晶粒子径が４０ｎｍ以下の光触媒粒子および比表面積１００ｍ²／ｇ以上の金属酸化物ゲルもしくは金属水酸化物ゲルを用いると、実用上十分な光触媒活性を有するとともに、光触媒層と接着層の合計の波長５５０ｎｍの全光線透過率が７０％以上になる。
【００１７】
照明器具の基体容器表面に接着層と光触媒層を設けた照明器具は、容器表面で有害な紫外線を吸収して外部への放出を防止する事ができる。また、蛍光灯の場合には、従来容器内に塗布する蛍光体に紫外線吸収剤を添加するのが通例であったが、こうした措置が不要となる。
本発明の接着層と光触媒層を設けた担持体は、紫外線強度３ｍＷ／ｃｍ²のブラックライトの光を温度４０℃相対湿度９０％のもとで５００時間照射した後でも、ＪＩＳ Ｋ ５４００の碁盤目テープ法による付着性が、評価点数６点以上を維持するような高耐久性を示す物も出来る。
【００１８】
本発明にかかる光触媒担持照明器具は、光触媒作用による抗菌、防汚、消臭効果を発揮させるのに好適なものであり、その内部に少なくとも紫外線を放射する白熱電球、ハロゲンランプ、放電ランプ、蛍光ランプ、ＨＩＤランプ等の光源を含むものであり、以下の４種類に大別される。
【００１９】
（１）完全密閉型
器具内部の光源の設置箇所と外部の空気が流通しないようパッキン等で完全に密閉したタイプのもので、防雨、防湿型となっているものである。こうした器具では外部表面に本発明にかかる光触媒を担持塗布するのが望ましく、図１に示したような太線部分の外部に本発明にかかる光触媒を担持塗布することが好ましい。図１に示したような透明または拡散透過性の材料で光源を包み込むように覆う天井直付けタイプのみにとどまらず、吊り下げ型（ペンダント）、壁掛け型（ブラケット）、スタンドタイプ等の器具があり、グローブの形状も球状、立方体状などあらゆる形状、あらゆる向きのものに好ましく適用できる。また、同じように透明もしくは拡散透過性の材料で光源の手前を覆うカバー型のものもあり、図２に示したような天井直付けタイプのみにとどまらず、吊り下げ型（ペンダント）、壁掛け型（ブラケット）、埋め込み型、スタンドタイプ等の器具が考えられ、カバーの形状も平面状、立体面状などあらゆる形状、あらゆる向きのものに好ましく適用できる。
【００２０】
（２）簡易密閉型
透明または拡散透過性の材料で外観上光源は密閉されているが器具内外の空気の流通がある形状のもので、こうした器具では外部露出面と器具内部面の両方に本発明にかかる光触媒を担持塗布するのが望ましく、図３に示したような太線部分の内側と外側の両方に本発明にかかる光触媒を担持塗布するのが好ましい。図３に示した床設置タイプのスポットライトにとどまらず、吊り下げ型（ペンダント）、壁掛け型（ブラケット）、スタンドタイプ、あるいは携帯用の各種照明機器等の器具が考えられ、前面ガラスの形状も円形、多角形などあらゆる形状、あらゆる向きのものに好ましく適用できる。
【００２１】
（３）開放型
光源を設置した箇所と外部との空気の流通があるタイプのもので、透明または拡散透過性の材料で光源を包み込むように覆うタイプのグローブ型（図４）、透明または拡散透過性の材料で光源の手前を覆うタイプのカバー型（図５）、透明または拡散透過性の材料で光源の周囲を覆うタイプのセード型（図６）、反射現象によって配光を制御する反射板（図７）、不透明または拡散透過性の材料によって拡散させ反射または吸収によって配光を制御するバッフル（図８）、などが挙げられる。図に示したもの以外に、吊り下げ型（ペンダント）、壁掛け型（ブラケット）、埋め込み型、スタンドタイプ等の器具が考えられ、その形状や向きもあらゆるものに好ましく適用できる。こうしたタイプでは本発明にかかる光触媒は各図の太線部分で示した部分だけでなく、光源からの光が直接照射される箇所で光触媒作用による抗菌、防汚、消臭効果を発揮させたい箇所全てに担持塗布するのが望ましい。
【００２２】
（４）その他
その他の本発明にかかる光触媒の担持塗布に好適な照明器具部品としては、遮光版によって配光を制御するルーパー、シャンデリアなどに使用される装飾パーツであるストラスビーズ、照明光源を内部に含む各種表示パネル、ミラーボール、などの光源からの光が照射される表面および外部からの空気が入り込む部分に本発明にかかる光触媒を担持塗布するのが好ましい。
【００２３】
本発明による光触媒担持照明器具では、光源からの光が直接または間接に照射される部位に光触媒が担持されているものであれば良く、照明器具を構成する部品であるソケット、スイッチ操作部、光源を支持するポール、フレーム、アームなどの光源支持部分、光源から照射される光の光路上に設置されたプリズム、レンズ、反射体、ルーパー、バッフルなどの各種制光体、などにも本発明にかかる光触媒の担持は好ましく適用できる。
【００２４】
本発明による照明器具は、光触媒層を接着層を介して担持した部位の表面温度が２００℃以下であればいずれの部位にでも担持可能であり、その光触媒作用による抗菌、消臭、防汚などの優れた効果が期待できるため、家庭やオフィスなどの室内照明用、輸送体である自転車、自動車、船舶、航空機、電車などの車両用、シャンデリアなどの装飾用、浴室や厨房などの高温多湿環境用、街路灯、道路灯、公園灯、標識灯、信号灯、トンネル灯などの屋外用、舞台やスタジオなどの特殊照明用、冷蔵庫や脱臭機器用、各種保存容器内部に組み込んで装着される機器用、携帯用照明機器用などの非常に広範な用途での使用に適している。
【００２５】
【実施例】
以下実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００２６】
実施例１ 懐中電灯
市販の蛍光ランプを光源とする懐中電灯の前面のプラスチックレンズを取り外しこのレンズの外部表面に、シリコン含有量３重量％のアクリルシリコン樹脂２０重量％含有するキシレン溶液にポリシロキサン（コルコート（株）製メチルシリケート５１）をアクリルシリコン樹脂に対して２５重量％混合し、イソプロパノールで固形分として１５重量％になるよう希釈した溶液を、岩田塗装機工業（株）製スプレーガンＷＩＤＥＲ８８型を使用してスプレー塗布し、１００℃で１２０分乾燥して接着層を形成させた。次に、この接着層を形成させたプラスチックレンズに、アンモニア水で解膠した酸化チタン含有量１５重量％の酸化チタンゾルを酸化珪素含有量２０重量％のシリカゾルに中に、界面活性剤の存在下分散させ、イオン交換水で酸化物濃度１０重量％に希釈した光触媒層用溶液を、接着層と同様の方法により塗布し、１００℃で１２０分乾燥して光触媒担持懐中電灯用レンズとした。（ｓａｍｐｌｅ １）
【００２７】
実施例２ 浴室照明カバー
図１に示したような透明または拡散透過性の材料で光源を包み込むように覆う完全密閉型の天井直付けタイプの浴室照明用の浴室照明器具の太線部の外部表面に、実施例１と同一の材料と方法とにより接着層と光触媒層を塗布して光触媒担持浴室照明カバーとした。（ｓａｍｐｌｅ ２）
【００２８】
実施例３ 簡易密閉床置き型
図２に示した床設置タイプのスポットライトの太線部分の内部及び外部表面に実施例１と同一の材料と方法とにより接着層と光触媒層を塗布して光触媒担持スポットライトとした。（ｓａｍｐｌｅ ３）
【００２９】
実施例４ 開放グローブタイプ
図３に示した、透明または拡散透過性の材料で光源を包み込むように覆うタイプのグローブ型照明器具の太線部の内部および外部表面に実施例１と同一の材料と方法とにより接着層と光触媒層を塗布して光触媒担持照明グローブとした。（ｓａｍｐｌｅ ４）
【００３０】
実施例５ 開放カバータイプ
図４に示した、透明または拡散透過性の材料で光源の手前を覆うタイプのカバー型照明器具の太線部の内部および外部表面に実施例１と同一の材料と方法とにより接着層と光触媒層を塗布して光触媒担持照明カバーとした。（ｓａｍｐｌｅ
５）
【００３１】
実施例６ 開放セードタイプ
図５に示した、透明または拡散透過性の材料で光源の周囲を覆うスタンドタイプのセード型照明器具の太線部の内部および外部に実施例１と同一の材料と方法とにより接着層と光触媒層を塗布して光触媒担持セードとした。（ｓａｍｐｌｅ６）
【００３２】
実施例７ 反射板
図６に示した、反射現象によって配光を制御する反射板に実施例１と同一の材料と方法とにより接着層と光触媒層を塗布して光触媒担持反射板とした。（ｓａｍｐｌｅ ７）
【００３３】
実施例８ バッフル
図７に示した不透明または拡散透過性の材料によって拡散させ反射または吸収によって配光を制御するバッフル部分に実施例１と同一の材料と方法とにより接着層と光触媒層を塗布して光触媒担持体とした。（ｓａｍｐｌｅ ８）
【００３４】
実施例９ ルーバー
図８に示した、遮光版によって配光を制御するルーバーに実施例１と同一の材料と方法とにより接着層と光触媒層を塗布して光触媒担持ルーバーとした。（ｓａｍｐｌｅ ９）
【００３５】
実施例１０ ストラスビーズ
シャンデリアなどに使用される装飾パーツであるストラスビーズに実施例１と同一の材料と方法とにより接着層と光触媒層を塗布して光触媒担持ストラスビーズとした。（ｓａｍｐｌｅ １０）
【００３６】
実施例１１ ミラーボール
ミラーボールの表面にに実施例１と同一の材料と方法とにより接着層と光触媒層を塗布して光触媒担持ミラーボールとした。（ｓａｍｐｌｅ １１）
【００３７】
実施例１２
以下、本発明の第１２の実施例を図９から図１２に示す、道路用照明装置を参照して説明する。
図９は道路用照明装置を示す縦断面図で、図１０はその斜視図、図１１はその一部を切り欠いた背面図で、図１２は平面図であり、図１３は光触媒を担持した透光性カバーの模式図である。これら図９から図１３に示す道路用照明装置１は、ポール２の先端に取り付けられ、例えば高速道路、一般道路に沿って配設されている。
この道路用照明装置１は、平面ほぼ長円形状の器具本体３を有し、この器具本体３の基端には支柱であるポール２に取り付けるためのポール支持部４が形成され、器具本体３の先端側には下面向けに閉口５が形成され、器具本体３の内面にはこの閉口５に対向して、照射された光を閉口５方向に向けて反射する複数の反射板６、７、が取り付けられるとともに、これらの基端側にはランプソケット８がランプソケット取り付け板９をを介して取り付けられており、このランプソケット取り付け板９にも基端側へ照射された光を反射する反射板１０が取り付けられている。
なお、ランプソケット８には、３００ｎｍないしは４００ｎｍの紫外線量を１０００ｌｍ当たり０．０５Ｗ以上放射する光源としてのＨＩＤランプである高圧水銀ランプが着脱自在に取り付けられる。
また、閉口５にはほぼ半球状の硬質ガラス製の透光性カバーとしてのグローブ１２が枠体１３に保持されて閉口５の先端側の器具本体３に設けられた蝶番１４により開閉可能に取り付けられ、閉口５の基端側の器具本体３に設けられたラッチ１５にて、グローブ１２および枠体１３が閉口５を閉塞した状態で、枠体１３が器具本体３に保持される。さらに、器具本体３には、枠体１３を器具本体３に閉塞した状態で水密にシールするパッキング１６が取り付けられている。
【００３８】
次に、本実施例の作用について説明する。先ず、光源である高圧水銀ランプ１１を点灯させ、可視光線および３００ｎｍから４００ｎｍの光を照射する。高圧水銀ランプ１１からの光は、反射板６、７で反射され、あるいは直接グローブ１２に達し、グローブ１２を介して下方に照射される。グローブ１２には、実施例１と同様の材料と方法とにより接着層と光触媒層が形成されており、グローブ１２に達した紫外線は図１３の光触媒層１８にて吸収され、光触媒層１８内の酸化チタンにより光触媒作用を起こさせる。そのため光触媒層１８に付着した汚れである有機物等をより効率的に酸化、分解し、見かけ上、光触媒層１８には汚れが付着しにくくなる。従って、グローブ１２の表面に、タバコの脂、油脂成分、などの埃やゴミが堆積しても、これら有機物の付着を効果的に防止して、グローブ１２を介して照射される光束の低下を防止でき、グローブ１２を拭く掃除が不要になり、メンテナンス費用が削減できる。
【００３９】
実施例１３
次に、第１３の実施例を図１４から図１６に示すトンネル照明装置を参照して説明する。図１４はトンネル照明装置の斜視図で、図１５は正面図、図１６は一部を切り欠いた側面図であり、これら図１４から図１６に示すトンネル用照明装置２１は、例えばトンネル内に配設されている。
このトンネル照明装置２１は、中央の薄箱直方体の器具本体２２を有し、この器具本体２２の下面に閉口２３が形成され、器具本体２２の背面には取り付け用の板状の取り付け脚２４が形成されている。また、器具本体２２の反射板２５が取り付けられ、この反射板２５の長手方向の一端面にはランプソケット２６が取り付けられ、このランプソケット２６には、３００ｎｍないしは４００ｎｍの紫外線量を１０００ｌｍ当たり０．０５Ｗ以上放射する光源としての高圧ナトリウムランプ２７が着脱自在に取り付けられる。
また、開口２３には平板状の強化ガラス製の透光性カバーとしての照明カバー２８が枠本体２９に保持されて開口２３の一端に設けられた蝶番３１により開閉可能に取り付けられ、閉口２３の他側に設けられたラッチ３２にて、照明カバー２８および枠体２９が閉口２３を閉塞した状態で、枠体２９が器具本体２２に保持される。さらに、器具本体２２には、枠体１３を器具本体２２に閉塞した状態で水密にシールするパッキング３３が取り付けられている。
さらに照明カバー２８の外表面側には、第１２の実施例の図１３に示すものと同様の本発明にかかる接着層と光触媒層が形成されている。そして、本実施例も高圧ナトリウムランプ２７を点灯させることにより、第一の実施例と同様の作用および効果を示すものとなる。
【００４０】
実施例１４
第１４の実施例を図１７から図１９に示すトンネル用照明装置である非常駐車帯用照明器具を参照して説明する。
図１７は非常駐車帯用照明装置を示す斜視図で、図１８は正面図で、図１９は一部を切り欠いた側面図であり、これら図１７から図１９に示すトンネル用照明装置４１は、例えばトンネル内の非常駐車帯に配設されている。
これら図１７から図１９に示す非常駐車帯用照明装置４１は、中空の細長直方体の器具本体４２を有し、この器具本体４２の下面に閉口４３が形成され、器具本体４２の背面には取り付け用の板状の取り付け脚４４が形成されている。
また、器具本体４２内には閉口４３に対向して照射された光を閉口４３方向に向けて反射する板状の反射板４５が取り付けられるとともに、この反射板４５の長手方向の両端にはそれぞれ対向して対をなすランプソケット４６、４６間には、光源としての直管型蛍光ランプ４７、４７が着脱自在に取り付けられている。なお、直管型蛍光ランプに代えて環状型あるいはコンパクト型の蛍光ランプを使用しても、同様の効果を得ることができる。 なお、蛍光ランプ４７は、水銀およびアルゴンガスなどの不活性ガスの希ガスが封入されるとともに、図示しない内部に形成された蛍光体層を、水銀から放出された紫外線により励起されて可視光に変換する３波長型蛍光体等で形成されている。
【００４１】
上記３波長型蛍光体は、例えば６１６ｎｍ付近にピーク波長を有する赤系蛍光体として（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ３：Ｅｕ、５４０ｎｍ付近にピーク波長を有する緑色蛍光体としてＣａＰＯ４、４５０ｎｍ付近にピーク波長を有する青色蛍光体としてＢａＭｇＡｌ14Ｏ23：Ｅｕが使用されている。一般照明用の蛍光ランプ４７は、通常、紫外線の出力を極力防止するように考慮されているが、水銀の輝線である波長３６５ｎｍの近紫外線が僅かに放出されている。なお、蛍光ランプ４７は、３波長型にとどまらず、ハロ燐酸カルシウム蛍光体あるいはその他に使用されている蛍光体を使用しても同様の効果を得ることができる。
また、開口部４３には平板状の強化ガラス製の透光性カバーとしての照明カバー４８が枠体４９に保持されて閉口４３の一側に設けられた蝶番５１により開閉可能に取り付けられ、開口４３の他側に設けられたラッチ５２にて、照明カバー４８および枠体４９が閉口４３を閉塞した状態で、枠体４９が器具本体４２に保持されている。
【００４２】
そして、この第１４の実施例も、蛍光ランプ４７を点灯させることにより、第１２の実施例と同じく透光性カバー４８に塗布担持された本発明にかかる接着層と光触媒層が設けられており、実施例１２と同様の作用および効果を示すものとなっている。
【００４３】
実施例１〜１１ で得られたｓａｍｐｌｅ．１〜１１について、ＪＩＳ Ｋ５４００に規定された碁盤目テープ法による付着性試験、温度４０℃相対湿度９０％のもとで各々の照明器具を５０００時間点灯使用した後の碁盤目テープ法による付着性を調べ耐久性を評価した。また、光触媒活性の指標となるサラダ油分解活性と抗菌活性を調べ、結果をまとめて表１に示した。
【００４４】
＜試験法＞
１）サラダ油分解活性（防汚特性）
光触媒を担持した照明器具の表面に、市販のサラダ油（日清精油（株）製）をティッシュペーパーを使用して塗布量が０.１ｍｇ／ｃｍ²になるよう塗布し調製した照明器具を点灯し、点灯中の重量変化を０.１ｍｇまで測定可能な精密天秤で秤量して記録した。４８時間後における塗布サラダ油の重量残存率により評価し、評価基準は以下の通りとした。

【００４５】
２）抗菌性評価
光触媒を担持した照明器具の光触媒を担持した容器表面部分を切断し２〜３ｃｍ角の大きさの試料を調製した。この試料の光触媒担持面を８０％エタノールで消毒し１５０℃で乾燥して滅菌後、予め前培養と希釈を行って菌濃度を１０⁵個／ｍｌに調節しておいた大腸菌の菌液を０.２ｍｌ試料面に滴下しインキュベーター内にセットする。白色蛍光灯（１５Ｗ×２本、光源との距離１０ｃｍ）の光を照射したもの、および光照射を全く行わなかったもの、の２種の光照射条件で各々４個の試料をセットする。所定時間後（１、２、３、４時間後）に試料を取り出し、滅菌生理食塩水に浸した滅菌ガーゼで試料上の菌液を拭き取る。拭き取った滅菌ガーゼを１０ｍｌの滅菌生理食塩水に入れ十分撹拌する。この上澄み菌液をオートクレーブ滅菌した９５ｍｍφのシャーレ寒天培地に植え付け、３６℃２４Ｈｒ培養後大腸菌のコロニー数を計数する。インキュベーターに入れるまでの操作を全く同一にした基準菌数測定用試料を同一の方法により調製し、滅菌生理食塩水の上澄み液をシャーレ寒天培地に植え付けて２４Ｈｒ培養後の大腸菌のコロニー数を計数する。その数値を基準にして各試料の所定時間後における大腸菌の生存率を算出する。４時間経過後の蛍光灯の光を照射した試料の大腸菌の残存率により評価し、評価基準は以下の通りとした。

【００４６】
３）付着性評価
ＪＩＳ Ｋ ５４００に規定する碁盤目テープ法試験により、付着性の評価を行った。切り傷の間隔を２ｍｍとし、ます目の数を２５コとした。評価点数は、ＪＩＳ Ｋ ５４００に記載の基準で行った。
【００４７】
４）耐久性評価
光触媒を担持した照明器具の光触媒を担持した容器表面部分を切断し２〜３ｃｍ角の大きさの試料を調製した。この光触媒を担持した試料にブラックライトで紫外線強度３ｍＷ／ｃｍ²の光を温度４０℃相対湿度９０％の恒温恒湿槽内で５００時間照射後、ＪＩＳ Ｋ ５４００に規定の碁盤目テープ法による付着性を測定し、耐久性の評価とした。評価点数は、付着性評価と同じである。
【００４８】
【表１】

【００４９】
【発明の効果】
高い光触媒活性を有し、光透過性が高く、しかも劣化しにくい耐久性の高い光触媒を担持した照明器具を、抗菌、脱臭、防汚等を目的として病院、オフィス、工場、道路等の照明器具の幅広い利用分野に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施例２に係わる照明器具の概略断面図
【図２】 実施例３に係わる照明器具の概略断面図
【図３】 実施例４に係わる照明器具の概略断面図
【図４】 実施例５に係わる照明器具の概略断面図
【図５】 実施例６に係わる照明器具の概略断面図
【図６】 実施例７に係わる照明器具の概略断面図
【図７】 実施例８に係わる照明器具の概略断面図
【図８】 実施例９に係わる照明器具の概略断面図
【図９】 実施例１２に係わる道路用照明装置を示す縦断面図
【図１０】 同上斜視図
【図１１】 同上一部を切り欠いた背面図
【図１２】 同上平面図
【図１３】 同上光触媒を担持したグローブの断面模式図
【図１４】 実施例１３に係わるトンネル用照明装置を示す斜視図
【図１５】 同上正面図
【図１６】 同上一部を切り欠いた側面図
【図１７】 実施例１４に係わるトンネル用照明装置を示す斜視図
【図１８】 同上正面図
【図１９】 同上一部を切り欠いた側面図
【符号の説明】
１ 道路用照明装置
２ ポール
３、２２、４２、６２ 器具本体
１１ 光源としての高圧水銀ランプ
１２ 透光性カバーとしてのグローブ
１７ 接着層
１８ 光触媒層
２１ トンネル用照明装置
２７ 高圧ナトリウムランプ
２８、４８ 透光性カバーとしての照明カバー
３３ パッキング

Claims (25)

1. 照明を目的とする主たる光成分のほかに紫外光成分を含む光を放射する光源を備えた照明器具において、光源からの光が直接もしくは間接に照射される部位の表面の少なくとも一部に、接着層を介して光触媒層を設けた構造を有し、接着層がシリコン含有量２０〜６０重量％のシリコン変性樹脂、ポリシロキサンを３〜６０重量％含有する樹脂、または、コロイダルシリカを５〜４０重量％含有する樹脂であり、光触媒層は、金属酸化物ゲルもしくは金属水酸化物ゲルを２５〜９５重量％含有する光触媒粒子複合体であることを特徴とする光触媒担持照明器具（但し、照射目的とする主たる光成分のほかに紫外光成分を含む光を放射する発光部を有する容器を備えた照明用光源は除く）。
2. 接着層が、シリコン変性樹脂で、シリコン変性樹脂がアクリル−シリコン樹脂であることを特徴とする請求項１記載の光触媒担持照明器具。
3. 接着層が、ポリシロキサンを含有する樹脂で、ポリシロキサンが、Ｃ_１〜Ｃ_５のアルコキシ基を持ったシリコンアルコキシドの加水分解物あるいは該加水分解物から生成されるものであることを特徴とする請求項１記載の光触媒担持照明器具。
4. 接着層が、コロイダルシリカを含有する樹脂で、コロイダルシリカの粒子径が、１０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の光触媒担持照明器具。
5. 接着層が、ポリシロキサンを含有するシリコン変性樹脂であることを特徴とする請求項１〜３記載の光触媒担持照明器具。
6. 接着層が、コロイダルシリカを含有するシリコン変性樹脂であることを特徴とする請求項１、２または４記載の光触媒担持照明器具。
7. 光触媒層中の金属酸化物ゲルもしくは金属水酸化物ゲルが、比表面積１００ｍ^２／ｇ以上を有する多孔性の金属酸化物ゲルもしくは金属水酸化物ゲルであり、珪素、アルミニウム、チタニウム、ジルコニウム、マグネシウム、ニオビウム、タンタラム、タングステンの中から選ばれた一種もしくは二種以上の金属酸化物ゲルもしくは金属水酸化物ゲルからなるものであることを特徴とする請求項１〜６記載の光触媒担持照明器具。
8. 接着層の厚さが、０．５〜２０μｍであることを特徴とする請求項１〜７記載の光触媒担持照明器具。
9. 光触媒層の厚さが、０．１〜２０μｍであることを特徴とする請求項１〜８記載の光触媒担持照明器具。
10. 接着層と光触媒層を設けた照明器具において、該照明器具を温度４０℃相対湿度９０％のもとで５００時間点灯した後で、ＪＩＳ Ｋ ５４００に規定された碁盤目テープ法による付着性が評価点数６点以上であることを特徴とする請求項１〜９記載の光触媒担持照明器具。
11. 照明器具が室内照明用であることを特徴とする請求項１〜１０記載の光触媒担持照明器具。
12. 照明器具が輸送体である自転車、自動車、船舶、航空機、電車用であることを特徴とする請求項１〜１０記載の光触媒担持照明器具。
13. 照明器具がシャンデリアであることを特徴とする請求項１〜１０記載の光触媒担持照明器具。
14. 照明器具が浴室もしくは厨房用であることを特徴とする請求項１〜１０記載の光触媒担持照明器具。
15. 照明器具が街路灯、道路灯、標識灯、信号灯またはトンネル灯であることを特徴とする請求項１〜１０記載の光触媒担持照明器具。
16. 照明器具が舞台もしくはスタジオ照明用であることを特徴とする請求項１〜１０記載の光触媒担持照明器具。
17. 照明器具が冷蔵庫内部で使用されるものであることを特徴とする請求項１〜１０記載の光触媒担持照明器具。
18. 照明器具が保存容器内部で使用されるものであることを特徴とする請求項１〜１０記載の光触媒担持照明器具。
19. 照明器具が脱臭機器内部で使用されるものであることを特徴とする請求項１〜１０記載の光触媒担持照明器具。
20. 照明器具が携帯用照明機器であることを特徴とする請求項１〜１０記載の光触媒担持照明器具。
21. 照明器具が放電灯を光源として使用するものであることを特徴とする請求項１〜２０記載の光触媒担持照明器具。
22. 照明器具が蛍光ランプを光源として使用するものであることを特徴とする請求項１〜２０記載の光触媒担持照明器具。
23. 照明器具がハロゲンランプを光源として使用するものであることを特徴とする請求項１〜２０記載の光触媒担持照明器具。
24. 照明器具が白熱電球を光源として使用するものであることを特徴とする請求項１〜２０記載の光触媒担持照明器具。
25. 照明器具がＨＩＤランプを光源として使用するものであることを特徴とする請求項１〜２０記載の光触媒担持照明器具。

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