JP6980313B1 - 紫外線反射材 - Google Patents

Abstract

【課題】人工透析室の壁面への塗布により室内殺菌効果を高める等の効果がある、紫外線を良好に反射し得る紫外線反射材を提供する。【解決手段】消石灰と、炭酸カルシウムと、増粘剤とを主要成分とする紫外線反射材において、炭酸カルシウムの比率を少なくとも５０［％］以上とし、且つ炭酸カルシウムの平均粒子径を６．０［μｍ］以下とすることにより、殺菌効果が高いとされるＵＶ−Ｃ（２４０−２８０［ｎｍ］）を含む紫外線波長領域において、平均反射率を十分に高い値とすることができる。【選択図】図８

Description

本発明は紫外線反射材に関し、紫外線を効率良く反射する紫外線反射材に適用して好適なものである。

従来、波長が約４００［ｎｍ］以下の光は紫外線（ＵＶ：Ultra Violet）と呼ばれている。このうち、波長が４００−３１５［ｎｍ］の部分はＵＶ−Ａ領域と呼ばれ、波長が３１５−２８０［ｎｍ］の部分はＵＶ−Ｂ領域と呼ばれ、さらに波長が約２８０［ｎｍ］以下の部分はＵＶ−Ｃとも呼ばれている。

一般に、太陽光（直射日光）の殺菌作用は古くから知られており、世界保健機関（ＷＨＯ）が発展途上国の人に向けて水道水を太陽の元に置くことを推奨している。因みに、太陽から放射される太陽光には、本来的にＵＶ−Ａ領域、ＵＶ−Ｂ領域及びＵＶ−Ｃ領域の紫外線が含まれているものの、このうちＵＶ−Ｃ領域が大気中のオゾン層においてほぼ遮断されるため、地表に到達する太陽光にはＵＶ−Ａ領域及びＵＶ−Ｂ領域が含まれる。従って、ＵＶ−Ａ領域及びＵＶ−Ｂ領域の紫外線には、ある程度の殺菌作用があると考えられる。

一方、ＵＶ−Ｃ領域の紫外線のうち、特に波長が約２５４［ｎｍ］付近の光は、殺菌や抗ウイルスの効果が高いことが知られている。このため、波長が約２５４［ｎｍ］付近の紫外線は、殺菌線とも呼ばれる。また、この紫外線を照射する紫外線光源は、殺菌灯とも呼ばれる。

また、波長が約２５４［ｎｍ］付近の紫外線に対する反射率は、アルミニウムが約８０［％］と高い値を示すことが知られている。アルミニウムに関しては、板状に形成されたアルミニウム板の他に、ガラス板の表面にアルミニウムを蒸着させたものや、粉末状のアルミニウムを含有する塗料を塗布したものにおいても、紫外線の反射率が比較的高い値となることが知られている。

そこで、例えば紫外線光源とアルミニウム等の反射板とを取り付けた殺菌装置により、医療用具や食料品等を効率良く殺菌することが考えられる。具体的な殺菌装置として、例えば複数の紫外線光源を装置内に整列配置し、これらと対向する位置にアルミニウム等でなる反射板を設けたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この殺菌装置では、紫外線光源及び反射板の間に輸血用の液体バッグや飲料水を注入する液体バッグ等を設置し、該紫外線光源から紫外線を照射することにより、液体バッグ内の液体を殺菌することができる。

特開２０００−１４７５１号公報（図１等）

ところで医療分野では、例えば各種医療行為が行われる診察室や病室等において、室内を全体的に殺菌したい場合がある。一例として、腎不全の患者に対して人工透析が行われる人工透析室では、室内の浮遊菌や各器具の表面に付着した細菌等を殺菌することにより、患者の血液に細菌やウイルス等が入ることによる感染症を防止することが望ましい。また一般家庭においても、室内に浮遊或いは付着している細菌やウイルスの感染対策として、これらの細菌等を殺菌することにより感染力を抑止することが望ましい。

そこで人工透析室では、例えば天井に紫外線光源を設置し、人工透析が行われない夜間等に該紫外線光源を点灯することにより、室内の浮遊菌や各器具の表面に付着した細菌等の殺菌やウイルスの死滅効果を図ることが考えられる。また一般家庭では、例えば太陽光を窓から室内に取り入れることにより、室内の浮遊菌やドアノブ等に付着した細菌やウイルスの死滅効果を図ることが考えられる。

しかしながら、人工透析室には、患者が使用するベッドや透析装置等、種々の器具が設置されている。これらの器具は、その表面等において紫外線（殺菌線）を遮断することになり、また反射率が必ずしも高くない。また多くの場合、人工透析室の壁面に使用される壁紙やペンキ等の塗料、或いは樹脂のパネルは、紫外線（殺菌線）が吸収されてしまい、殆ど反射しない。さらに一般家庭においても、同様に室内に家具や生活用品等の各種物品が設置されているため、これらにより太陽光に含まれる紫外線が遮断されてしまい、その反射率は必ずしも高くない。また一般家庭では、壁紙、ペンキ等の塗料や樹脂パネル等により、紫外線の多くが吸収され、殆ど反射されない。

このため、人工透析室では、紫外線光源から見た場合に各種器具の影となる箇所に対し、紫外線（殺菌線）を到達させることが極めて難しく、十分に殺菌できない箇所が発生してしまう恐れがあった。また一般家庭においても、太陽光に含まれる紫外線を室内の広い範囲に到達させることは難しく、十分な殺菌効果を得られない恐れがあった。

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、紫外線を良好に反射し得る紫外線反射材を提案しようとするものである。

かかる課題を解決するため本発明の紫外線反射材においては、壁面等に塗布される紫外線反射材であって、消石灰と、炭酸カルシウムと、増粘剤とを含有する紫外線反射材であって、炭酸カルシウムの平均粒子径が３．０［μｍ］以下であり、且つ該炭酸カルシウムが重量比において５０［％］以上９０［％］以下であり、波長が２８０−２４０［ｎｍ］のＵＶ−Ｃ領域における反射率の平均値である平均反射率が６５［％］以上であるようにした。

本発明は、壁面等に塗布される紫外線反射材において、含有する炭酸カルシウムの平均粒子径を３．０［μｍ］以下に小さくすると共に重量比を５０［％］以上９０［％］以下のように高い割合とすることにより、紫外線のうち殺菌効果が高いとされるＵＶ−Ｃ領域における平均反射率を６５［％］以上に高め得ることを、実験及び測定により明らかにした。

本発明によれば、紫外線を良好に反射し得る紫外線反射材を実現できる。

平均粒子径が１．０［μｍ］の炭酸カルシウムを用いた場合の波長と反射率との関係を示す略線図である。 平均粒子径が３．０［μｍ］の炭酸カルシウムを用いた場合の波長と反射率との関係を示す略線図である。 平均粒子径が６．０［μｍ］の炭酸カルシウムを用いた場合の波長と反射率との関係を示す略線図である。 平均粒子径が８．９［μｍ］の炭酸カルシウムを用いた場合の波長と反射率との関係を示す略線図である。 炭酸カルシウムの比率を相違させた場合における、波長領域ごとの平均反射率の分布を示す略線図である。 波長領域ごとの、炭酸カルシウムの比率と平均反射率との関係を示す略線図である。 炭酸カルシウムの平均粒子径を相違させた各試料における、波長と反射率との関係を示す略線図である。 波長領域ごとの、炭酸カルシウムの平均粒子径と平均反射率との関係を示す略線図である。 比較試料における波長と反射率との関係を示す略線図である。 平均粒子径が０．３［μｍ］の硫酸バリウムを用いた場合の波長と反射率との関係を示す略線図である。 平均粒子径が１．１［μｍ］の硫酸バリウムを用いた場合の波長と反射率との関係を示す略線図である。 平均粒子径が１．７［μｍ］の硫酸バリウムを用いた場合の波長と反射率との関係を示す略線図である。 平均粒子径が４．８［μｍ］の硫酸バリウムを用いた場合の波長と反射率との関係を示す略線図である。 硫酸バリウムの比率を相違させた場合における、波長領域ごとの平均反射率の分布を示す略線図である。 波長領域ごとの、硫酸バリウムの比率と平均反射率との関係を示す略線図である。 硫酸バリウムの平均粒子径を相違させた各試料における、波長と反射率との関係を示す略線図である。 波長領域ごとの、硫酸バリウムの平均粒子径と平均反射率との関係を示す略線図である。 炭酸マグネシウムを用いた場合の波長と反射率との関係を示す略線図である。 波長領域ごとの、炭酸マグネシウムの比率と平均反射率との関係を示す略線図である。

以下、発明を実施するための形態（以下実施の形態とする）について、図面を用いて説明する。

［１．第１の実施の形態］
［１−１．紫外線反射材の構成］
第１の実施の形態に係る紫外線反射材は、塗壁材料である漆喰と類似した成分を含有している。この紫外線反射材は、調合された段階において液状ないしゲル状であり、施工時に壁面等に塗布された後、乾燥により硬化する。

本実施の形態による紫外線反射材は、具体的に消石灰（すなわち水酸化カルシウム：Ｃａ（ＯＨ）_２）、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ_３）及び増粘剤等を含有している。このうち増粘剤等には、骨材、寸莎（すさ）及びのりが含まれる。骨材としては、例えば山砂、川砂や石灰製砂等を使用することができる。寸莎としては、例えば麻や藁等の繊維を使用することができる。のりとしては、例えば草木や海藻等、或いは合成樹脂等を使用することができ、接着や保水等の役割を果たす。

因みに日本国では、ＪＩＳ Ａ ６９１９：２０２０「内装上塗り用既調合しっくい」において、漆喰（しっくい）に関し、消石灰又は生石灰の質量の比率が、全固形分質量の５０［％］以上である旨が規定されている。一方、本実施の形態に係る紫外線反射材は、消石灰の質量（重量）の比率が５０［％］未満となる場合もあるため、ＪＩＳにおいて規定された漆喰に該当するもの、及び該当しないものの双方が含まれている。

［１−２．材料の粒子径及び反射率の測定］
次に、本実施の形態による紫外線反射材に関し、消石灰及び炭酸カルシウムの比率（重量比）や、該炭酸カルシウムの粒径を変化させた試料を複数種類作成し、各試料を平面板にそれぞれ塗布して乾燥及び硬化させた後、紫外線の反射率を測定した。

本実施の形態では、炭酸カルシウムの粒子径として、平均粒子径を用いるものとした。本実施の形態における「平均粒子径」は、原則として、レーザー回折式の粒度分布測定装置（島津製作所製 ＳＡＬＤ−２００Ｖ）により測定した粒度分布における積算値が５０％となる粒径、いわゆるＤ５０を意味する。また表記の都合上、以下の表や図面等においては、平均粒子径をＭＤ（Mean Diameter）とも表す。

また本実施の形態では、紫外線の反射率を測定する際に、紫外可視近赤外分光光度計（島津製作所製 ＵＶ−３６００）及び積分球付属装置を使用した。具体的には、光源光を回折格子によって単色光に分光し、波長を２４０−７８０［ｎｍ］の範囲で変化させながら、試料を塗布した平面板の平面に照射し、当該平面において反射した反射光の強度を、拡散反射される光を含めて積分球により検出器に集めて測定した。また、光源光を所定の基準板に照射して得られる反射光の強度を検出器により測定してベースラインとし、各試料の反射光の強度を基準光の強度で除算して数値「１００」を乗じることにより、百分率により表される反射率を算出するものとした。

さらに本実施の形態では、紫外線（ＵＶ：ultraviolet）を波長領域ごとに区分し、波長が４００−３１５［ｎｍ］の紫外線をＵＶ−Ａと呼び、波長が３１５−２８０［ｎｍ］の紫外線をＵＶ−Ｂと呼び、波長が２８０−２４０［ｎｍ］の紫外線をＵＶ−Ｃと呼ぶものとする。また紫外線は、全般的に殺菌効果を有しており、このうちＵＶ−Ｃは、上述したように、特に強い殺菌作用があることが知られている。

［１−３．実施例］
［実施例１］
実施例１では、表１に示すように、平均粒子径が１．０［μｍ］の炭酸カルシウムを用いながら、該炭酸カルシウム及び消石灰の比率を相違させた５種類の試料ＳＣ１−１、ＳＣ１−２、ＳＣ１−３、ＳＣ１−４及びＳＣ１−５を作製し、それぞれにおける紫外線の反射率を測定した。また、各試料における波長と反射率との関係をまとめたところ、図１に示すグラフが得られた。

［実施例２］
実施例２では、表２に示すように、平均粒子径が３．０［μｍ］の炭酸カルシウムを用いながら、該炭酸カルシウム及び消石灰の比率を相違させた５種類の試料ＳＣ２−１、ＳＣ２−２、ＳＣ２−３、ＳＣ２−４及びＳＣ２−５を作製し、それぞれにおける紫外線の反射率を測定した。また、各試料における波長と反射率との関係をまとめたところ、図２に示すグラフが得られた。

［実施例３］
実施例３では、表３に示すように、平均粒子径が６．０［μｍ］の炭酸カルシウムを用いながら、該炭酸カルシウム及び消石灰の比率を相違させた５種類の試料ＳＣ３−１、ＳＣ３−２、ＳＣ３−３、ＳＣ３−４及びＳＣ３−５を作製し、それぞれにおける紫外線の反射率を測定した。また、各試料における波長と反射率との関係をまとめたところ、図３に示すグラフが得られた。

［実施例４］
実施例４では、表４に示すように、平均粒子径が８．９［μｍ］の炭酸カルシウムを用いながら、該炭酸カルシウム及び消石灰の比率を相違させた５種類の試料ＳＣ４−１、ＳＣ４−２、ＳＣ４−３、ＳＣ４−４及びＳＣ４−５を作製し、それぞれにおける紫外線の反射率を測定した。ただし、この実施例４において用いる炭酸カルシウムの平均粒子径は、上述したＤ５０では無く、ＪＩＳ Ｍ ８５１１に準じた空気透過法による比表面積の測定結果から計算される値（ＳＷ径とも呼ばれる）である。また、各試料における波長と反射率との関係をまとめたところ、図４に示すグラフが得られた。

［１−４．各種統計値の算出］
次に、実施例１〜実施例４において得られた反射率の測定結果を基に、各種の統計値を算出した。まず、炭酸カルシウムの平均粒子径が３．０［μｍ］である実施例２において得られた反射率の一部を基に、紫外線の各波長領域（ＵＶ−Ａ、ＵＶ−Ｂ及びＵＶ−Ｃ）における平均値（以下これを平均反射率と呼ぶ）をそれぞれ算出したところ、表５に示す各値が得られた。

また、この表５に示した各値を基に、波長領域と平均反射率との関係をまとめたところ、図５に示すグラフが得られた。この図５では、炭酸カルシウムの比率を９０％、８０％、５０％及び４５％とした場合における、波長領域と平均反射率との関係を、曲線Ｑ５−１、Ｑ５−２、Ｑ５−３及びＱ５−４としてそれぞれ表している。

さらに、表５に示した各値を基に、炭酸カルシウムの比率と平均反射率との関係をまとめたところ、図６に示すグラフが得られた。この図６では、波長領域ＵＶ−Ａ、ＵＶ−Ｂ及びＵＶ−Ｃにおける、炭酸カルシウムの比率と平均反射率との関係を、曲線Ｑ６−Ａ、Ｑ６−Ｂ及びＱ６−Ｃとしてそれぞれ表している。

今度は、実施例１〜実施例４において炭酸カルシウムの比率を９０［％］とした場合に着目し、試料ＳＣ１−１、ＳＣ２−１、ＳＣ３−１及びＳＣ４−１を抽出して、それぞれの波長と反射率との関係を重ね合わせたところ、図７に示すグラフが得られた。

また、試料ＳＣ１−１、ＳＣ２−１、ＳＣ３−１及びＳＣ４−１により得られた反射率を基に、紫外線の各波長領域（ＵＶ−Ａ、ＵＶ−Ｂ及びＵＶ−Ｃ）における平均値（すなわち平均反射率）をそれぞれ算出したところ、表６に示す各値が得られた。

さらに、表６に示した各値を基に、炭酸カルシウムの平均粒子径と平均反射率との関係をまとめたところ、図８に示すグラフが得られた。この図８では、波長領域ＵＶ−Ａ、ＵＶ−Ｂ及びＵＶ−Ｃにおける、炭酸カルシウムの平均粒子径と平均反射率との関係を、曲線Ｑ８−Ａ、Ｑ８−Ｂ及びＱ８−Ｃとしてそれぞれ表している。

［１−５．まとめ］
以上の構成において、第１の実施の形態では、紫外線反射材に関し、消石灰及び炭酸カルシウムの比率や、該炭酸カルシウムの平均粒子径を相違させた試料を複数種類作成し、各試料の反射率を測定し、また各種統計値を算出した。

ここで、第１の実施の形態との比較用に、周知物品である４種類の比較試料ＳＲ１、ＳＲ２、ＳＲ３及びＳＲ４を採用し、それぞれにおける波長と反射率との関係を計測したところ、図９に示す特性曲線Ｑ９−１、Ｑ９−２、Ｑ９−３及びＱ９−４が得られた。

比較試料ＳＲ１は、一般家庭用のアルミホイル（マイホイル、株式会社ＵＡＣＪ製箔製）であり、特性曲線Ｑ９−１として示すように、紫外線（２４０−４００［ｎｍ］）に対する反射率が約４５−５５［％］であった。また比較試料ＳＲ１は、波長２５４［ｎｍ］における反射率が４７．７１［％］であった。

比較試料ＳＲ２は、市販のアルミニウム板であり、特性曲線Ｑ９−２として示すように、紫外線に対する反射率が約２８−４４［％］であった。また比較試料ＳＲ２は、波長２５４［ｎｍ］における反射率が３１．１４［％］であった。

比較試料ＳＲ３は、市販のビニルクロス（白色）であり、特性曲線Ｑ９−３として示すように、紫外線に対する反射率が約１９−６８［％］であった。また比較試料ＳＲ３は、波長２５４［ｎｍ］における反射率が２２．５［％］であった。

比較試料ＳＲ４は、市販のペンキ（白色）を塗布及び硬化させたものであり、特性曲線Ｑ９−４として示すように、紫外線に対する反射率が約６−４７［％］であった。また比較試料ＳＲ４は、波長２５４［ｎｍ］における反射率が６．９［％］であった。

このように各比較試料は、紫外線の範囲内において最も波長が長い４００［ｎｍ］付近において、反射率が最大でも６８［％］であり、波長２５４［ｎｍ］においては反射率が最大でも約４８［％］であった。

一方、第１の実施の形態では、まず図１から、実施例１における傾向として、同一の試料においては、波長が大きく（長く）なるに連れて反射率が概ね増加しており、また同一の波長においては、炭酸カルシウムの比率が大きくなるに連れて反射率が概ね高まっている。この傾向は、図２〜図４に示したように、実施例２〜実施例４においても同様であった。

また、表５及び図６から分かるように、炭酸カルシウムの平均粒子径が３．０［μｍ］である場合、各波長領域において、該炭酸カルシウムの比率が大きくなるに連れて、平均反射率が高まっている。このうち波長領域ＵＶ−Ｃにおける平均反射率の値及び曲線Ｑ６−Ｃに着目すると、炭酸カルシウムの比率が比較的少ない４５［％］のときに平均反射率が比較的高い６０［％］以上となっており、炭酸カルシウムの比率が僅かに増加して５０［％］になると平均反射率が一段と高まって６５［％］以上となっている。さらに曲線Ｑ６−Ｃでは、炭酸カルシウムの比率が比較的高い９０［％］のときに、平均反射率が十分に高い７０［％］以上となっている。

このことから、第１の実施の形態による紫外線反射材では、炭酸カルシウムの比率を少なくとも５０［％］以上とすることにより、波長領域ＵＶ−Ｃ（２４０−２８０［ｎｍ］）における平均反射率を６５［％］以上のように十分に高い値とすることができる。

さらに、表６及び図８から分かるように、炭酸カルシウムの比率を９０［％］とした場合、各波長領域において、該炭酸カルシウムの平均粒子径が小さくなるに連れて、平均反射率が高まっている。このうち波長領域ＵＶ−Ｃの曲線Ｑ８−Ｃに着目すると、炭酸カルシウムの平均粒子径が比較的大きい８．９［μｍ］の場合に、平均反射率が５３．７３［％］に過ぎないものの、平均粒子径がこれよりもやや小さい６．０［μｍ］の場合に、平均反射率が６７．９５［％］にまで大きく増加している。さらに曲線Ｑ８−Ｃでは、炭酸カルシウムの平均粒子径が十分に小さい１．０［μｍ］の場合に、平均反射率が７３．５２［％］にまで高まっている。

また図８において、波長領域ＵＶ−Ｂの曲線Ｑ８−Ｂは、平均反射率が曲線Ｑ８−Ｃよりも全般的に高く、平均粒子径が１．０［μｍ］の場合に、平均反射率が７７．１５［％］にまで高まっている。さらに、波長領域ＵＶ−Ａの曲線Ｑ８−Ａは、平均反射率が曲線Ｑ８−Ｂよりも全般的に高く、平均粒子径が１．０［μｍ］の場合に、平均反射率が８３．８７［％］にまで高まっている。

このような関係から、第１の実施の形態による紫外線反射材では、炭酸カルシウムの平均粒子径を少なくとも６．０［μｍ］以下とすることにより、波長領域ＵＶ−Ｃ（２４０−２８０［ｎｍ］）における平均反射率を、６７．９５［％］以上のように十分に高い値とすることができる。またこの場合、波長領域ＵＶ−Ｂ（２８０−３１５［ｎｍ］）における平均反射率を７１．９０［％］以上にでき、さらに波長領域ＵＶ−Ａ（３１５−４００［ｎｍ］）における平均反射率を７９．６６［％］以上のように極めて高い値とすることができる。これらの平均反射率は、各比較試料における紫外線の反射率（図９）と比較しても、十分に高い値となっている。

ところで、波長領域ＵＶ−Ｃ（２４０−２８０［ｎｍ］）における紫外線の反射率に関して、上述したように、波長２５４［ｎｍ］付近の紫外線に対するアルミニウム板の反射率が約８０［％］となっている。しかしながら、仮にアルミニウム板を壁面等に設置する場合、壁面に合わせた形状への加工処理や、壁面に固定するための施工処理等が必要となり、技術やコスト等の面で施工が困難となる場合がある。また、上述したように表面にアルミニウムを蒸着させる場合には、加工処理が煩雑になり、コストも上昇してしまう。

一方、表６から分かるように、第１の実施の形態による紫外線反射材のうち、平均粒子径が１．０［μｍ］の炭酸カルシウムを９０［％］の比率とした試料ＳＣ１−１では、波長領域ＵＶ−Ｃにおける平均反射率が７３．５２［％］であり、アルミニウム板の約８０［％］に対して十分に近い値となっている。また、この紫外線反射材は、一般的な漆喰と同様、壁面等に塗布した後、乾燥により硬化させることにより施工が完了する。

このため第１の実施の形態による紫外線反射材は、例えば複雑な凹凸を有する面や曲面など、アルミニウム板の設置やアルミニウムの蒸着加工等が困難な壁面であっても容易に施工でき、波長領域ＵＶ−Ｃの紫外線を高い反射率で反射することができる。これによりこの紫外線反射材は、殺菌灯等の光源から照射される波長領域ＵＶ−Ｃの紫外線を良好に反射でき、当該光源から紫外線が直接到達し得ない箇所にも反射を利用して到達させ、幅広く殺菌させることができる。

さらに第１の実施の形態による紫外線反射材は、例えば一般家庭の内壁面等に施工された場合、窓から入射する太陽光、特に当該太陽光に含まれる波長領域ＵＶ−Ａから波長領域ＵＶ−Ｃに渡る広い範囲の紫外線を、当該壁面において反射させることができる。これによりこの紫外線反射材は、室内において太陽光が直接到達し得ないような箇所にまでその反射光を到達させることができ、室内の様々な箇所において、浮遊菌やドアノブの表面に付着した細菌等を殺菌すること、或いはウイルスの死滅効果を図ること等が期待できる。

すなわち第１の実施の形態による紫外線反射材は、図１〜図９の各波形としても示したように、白色の壁紙や塗料のような一般的な内壁材料と比較して、紫外線の反射率が格段に高いため、当該紫外線反射材が内壁面等に施工された室内空間の様々な箇所において、極めて高い殺菌効果を得ることができる。

以上の構成によれば、第１の実施の形態による紫外線反射材は、炭酸カルシウムの比率を少なくとも５０［％］以上とし、且つ平均粒子径を６．０［μｍ］以下とすることにより、波長領域ＵＶ−Ｃ（２４０−２８０［ｎｍ］）における平均反射率を十分に高い値とすることができる。

［２．第２の実施の形態］
第２の実施の形態による紫外線反射材は、第１の実施の形態による紫外線反射材の各成分、すなわち漆喰と類似した成分に対し、硫酸バリウム（ＢａＳＯ_４）を加えるようにした。

［２−１．材料の粒子径及び反射率の測定］
この第２の実施の形態による紫外線反射材に関し、消石灰、硫酸バリウム及び炭酸カルシウムの比率や、該硫酸バリウムの平均粒子径を変化させた試料を複数種類作成し、各試料を平面板にそれぞれ塗布して乾燥及び硬化させた後、第１の実施の形態と同様の手法により、紫外線の反射率を測定した。

本実施の形態では、硫酸バリウムの平均粒子径として、動的光散乱法による粒子径の測定装置（マルバーン・パナリティカル社製 ゼータサイザーナノ ＺＳ）により得られた測定値を使用した。また本実施の形態では、第１の実施の形態における実施例２において使用した、平均粒子径が３．０［μｍ］の炭酸カルシウムを使用した。

［２−２．実施例］
［実施例５］
実施例５では、表７に示すように、平均粒子径が０．３［μｍ］の硫酸バリウムを用いながら、該硫酸バリウム、消石灰及び炭酸カルシウムの比率を相違させた５種類の試料ＳＢ１−１、ＳＢ１−２、ＳＢ１−３、ＳＢ１−４及びＳＢ１−５を作製し、それぞれにおける紫外線の反射率を測定した。また、各試料における波長と反射率との関係をまとめたところ、図１０に示すグラフが得られた。

［実施例６］
実施例６では、表８に示すように、平均粒子径が１．１［μｍ］の硫酸バリウムを用いながら、該硫酸バリウム、消石灰及び炭酸カルシウムの比率を相違させた５種類の試料ＳＢ２−１、ＳＢ２−２、ＳＢ２−３、ＳＢ２−４及びＳＢ２−５を作製し、それぞれにおける紫外線の反射率を測定した。また、各試料における波長と反射率との関係をまとめたところ、図１１に示すグラフが得られた。

［実施例７］
実施例７では、表９に示すように、平均粒子径が１．７［μｍ］の硫酸バリウムを用いながら、該硫酸バリウム、消石灰及び炭酸カルシウムの比率を相違させた５種類の試料ＳＢ３−１、ＳＢ３−２、ＳＢ３−３、ＳＢ３−４及びＳＢ３−５を作製し、それぞれにおける紫外線の反射率を測定した。また、各試料における波長と反射率との関係をまとめたところ、図１２に示すグラフが得られた。

［実施例８］
実施例８では、表１０に示すように、平均粒子径が４．８［μｍ］の硫酸バリウムを用いながら、該硫酸バリウム、消石灰及び炭酸カルシウムの比率を相違させた５種類の試料ＳＢ４−１、ＳＢ４−２、ＳＢ４−３、ＳＢ４−４及びＳＢ４−５を作製し、それぞれにおける紫外線の反射率を測定した。また、各試料における波長と反射率との関係をまとめたところ、図１３に示すグラフが得られた。

［２−３．各種統計値の算出］
次に、実施例５〜実施例８において得られた反射率の測定結果を基に、各種の統計値を算出した。まず、硫酸バリウムの平均粒子径が１．７［μｍ］である実施例７において得られた反射率の一部を基に、紫外線の各波長領域（ＵＶ−Ａ、ＵＶ−Ｂ及びＵＶ−Ｃ）における平均値（以下これを平均反射率と呼ぶ）をそれぞれ算出したところ、表１１に示す各値が得られた。

また、この表１１に示した各値を基に、波長領域と平均反射率との関係をまとめたところ、図１４に示すグラフが得られた。この図１４では、硫酸バリウムの比率を９０％、６０％、２５％、５％及び０％とした場合における、波長領域と平均反射率との関係を、曲線Ｑ１４−１、Ｑ１４−２、Ｑ１４−３、Ｑ１４−４及びＱ１４−５としてそれぞれ表している。

さらに、表１１に示した各値を基に、硫酸バリウムの比率と平均反射率との関係をまとめたところ、図１５に示すグラフが得られた。この図１５では、波長領域ＵＶ−Ａ、ＵＶ−Ｂ及びＵＶ−Ｃにおける、硫酸バリウムの比率と平均反射率との関係を、曲線Ｑ１５−Ａ、Ｑ１５−Ｂ及びＱ１５−Ｃとしてそれぞれ表している。

今度は、実施例５〜実施例８において硫酸バリウムの比率を９０［％］とした場合に着目し、試料ＳＢ１−１、ＳＢ２−１、ＳＢ３−１及びＳＢ４−１を抽出して、それぞれの波長と反射率との関係を重ね合わせたところ、図１６に示すグラフが得られた。

また、試料ＳＢ１−１、ＳＢ２−１、ＳＢ３−１及びＳＢ４−１により得られた反射率を基に、紫外線の各波長領域（ＵＶ−Ａ、ＵＶ−Ｂ及びＵＶ−Ｃ）における平均値（すなわち平均反射率）をそれぞれ算出したところ、表１２に示す各値が得られた。

さらに、表１２に示した各値を基に、硫酸バリウムの平均粒子径と平均反射率との関係をまとめたところ、図１７に示すグラフが得られた。この図１７では、波長領域ＵＶ−Ａ、ＵＶ−Ｂ及びＵＶ−Ｃにおける、硫酸バリウムの平均粒子径と平均反射率との関係を、曲線Ｑ１７−Ａ、Ｑ１７−Ｂ及びＱ１７−Ｃとしてそれぞれ表されている。

［２−４．まとめ］
以上の構成において、第２の実施の形態では、紫外線反射材に関し、硫酸バリウム、消石灰及び炭酸カルシウムの比率や、該硫酸バリウムの平均粒子径を相違させた試料を複数種類作成し、各試料の反射率を測定し、また各種統計値を算出した。

まず図１０から、実施例５における傾向として、同一の試料においては、波長が大きく（長く）なるに連れて反射率が概ね増加しており、また同一の波長においては、硫酸バリウムの比率が大きくなるに連れて反射率が概ね高まっている。この傾向は、図１１〜図１３に示したように、実施例６〜実施例８においても同様であった。

また、表１１及び図１５から分かるように、硫酸バリウムの平均粒子径が１．７［μｍ］である場合、各波長領域において、該硫酸バリウムの比率が大きくなるに連れて、平均反射率が高まっている。このうち波長領域ＵＶ−Ｃにおける平均反射率の値及び曲線Ｑ１５−Ｃに着目すると、硫酸バリウムが含まれていない０［％］のときに平均反射率が５２．９９［％］であったのに対し、僅かに含まれる５［％］のときに平均反射率が５７．１７［％］にまで高まっている。また、硫酸バリウムの比率が２５［％］になると平均反射率が６０［％］を超え、硫酸バリウムの比率が９０［％］になると平均反射率が一段と高い６５［％］以上となっている。

このことから、第２の実施の形態による紫外線反射材では、硫酸バリウムの比率を少なくとも５［％］以上とし、一般に誤差と考え得る範囲を超えた比率とすることにより、波長領域ＵＶ−Ｃ（２４０−２８０［ｎｍ］）における平均反射率を６０［％］以上のように高い値とすることができる。

さらに、表１２及び図１７から分かるように、硫酸バリウムの比率を９０［％］とした場合、各波長領域において、該硫酸バリウムの平均粒子径が小さくなるに連れて、平均反射率が高まっている。このうち波長領域ＵＶ−Ｃの曲線Ｑ１７−Ｃに着目すると、硫酸バリウムの平均粒子径が比較的大きい４．８［μｍ］の場合に、平均反射率が６０．１７［％］に過ぎないものの、平均粒子径がこれよりも小さい１．１［μｍ］の場合に、平均反射率が７０［％］を超えるまでに増加している。さらに曲線Ｑ１７−Ｃでは、硫酸バリウムの平均粒子径が極めて小さい０．３［μｍ］の場合に、平均反射率が７７．６２［％］にまで高まっている。

また図１７において、波長領域ＵＶ−Ｂの曲線Ｑ１７−Ｂは、平均反射率が曲線Ｑ１７−Ｃよりも全般的に高く、平均粒子径が０．３［μｍ］の場合に、平均反射率が８０．３０［％］にまで高まっている。さらに、波長領域ＵＶ−Ａの曲線Ｑ１７−Ａは、平均反射率が曲線Ｑ１７−Ｂよりも全般的に高く、平均粒子径が０．３［μｍ］の場合に、平均反射率が８６．１３［％］にまで高まっている。

このような関係から、第２の実施の形態による紫外線反射材では、硫酸バリウムの平均粒子径を少なくとも４．８［μｍ］以下とすることにより、波長領域ＵＶ−Ｃ（２４０−２８０［ｎｍ］）における平均反射率を、６０．１７［％］以上のように十分に高い値とすることができる。またこの場合、波長領域ＵＶ−Ｂ（２８０−３１５［ｎｍ］）における平均反射率を６２．９８［％］以上にでき、さらに波長領域ＵＶ−Ａ（３１５−４００［ｎｍ］）における平均反射率を６８．６５［％］以上のように極めて高い値とすることができる。

これらをまとめると、第２の実施の形態による紫外線反射材では、消石灰、炭酸カルシウム及び増粘剤等を含有する塗壁材料、すなわち漆喰等に対し、硫酸バリウムを有意な比率で混合することにより紫外線の反射率を高めることができる。また第２の実施の形態による紫外線反射材では、硫酸バリウムの比率を高めること、及び該硫酸バリウムの平均粒子径を小さくすることにより、紫外線の反射率さらに高めることができる。

また第２の実施の形態による紫外線反射材では、周知のアルミニウム板や一般的な内壁材料等と比較した場合に、第１の実施の形態による紫外線反射材と同様の作用効果を奏し得る。

以上の構成によれば、第２の実施の形態による紫外線反射材は、硫酸バリウムの比率を少なくとも５［％］以上とし、且つ平均粒子径を４．８［μｍ］以下とすることにより、波長領域ＵＶ−Ｃ（２４０−２８０［ｎｍ］）における平均反射率を十分に高い値とすることができる。

［３．第３の実施の形態］
第３の実施の形態による紫外線反射材は、第１の実施の形態による紫外線反射材の各成分、すなわち漆喰と類似した成分に対し、炭酸マグネシウム（ＭｇＣＯ_３）を加えるようにした。

この第３の実施の形態による紫外線反射材に関し、消石灰、炭酸マグネシウム及び炭酸カルシウムの比率を変化させた試料を複数種類作成し、各試料を平面板にそれぞれ塗布して乾燥及び硬化させた後、第１の実施の形態と同様の手法により、紫外線の反射率を測定した。

［実施例９］
実施例９では、表１３に示すように、平均粒子径が３．０［μｍ］の炭酸マグネシウムを用いながら、該炭酸マグネシウム、消石灰及び炭酸カルシウムの比率を相違させた４種類の試料ＳＭ１−１、ＳＭ１−２、ＳＭ１−３及びＳＭ１−４を作製し、それぞれにおける紫外線の反射率を測定した。また、各試料における波長と反射率との関係をまとめたところ、図１８に示すグラフが得られた。

次に、実施例９において得られた反射率の一部を基に、紫外線の各波長領域（ＵＶ−Ａ、ＵＶ−Ｂ及びＵＶ−Ｃ）における平均値（すなわち平均反射率）をそれぞれ算出したところ、表１４に示す各値が得られた。

また、この表１４に示した各値を基に、炭酸マグネシウムの比率と平均反射率との関係をまとめたところ、図１９に示すグラフが得られた。この図１９では、波長領域ＵＶ−Ａ、ＵＶ−Ｂ及びＵＶ−Ｃにおける、炭酸マグネシウムの比率と平均反射率との関係を、曲線Ｑ１９−Ａ、Ｑ１９−Ｂ及びＱ１９−Ｃとしてそれぞれ表している。

以上の構成において、第３の実施の形態では、紫外線反射材に関し、炭酸マグネシウム、消石灰及び炭酸カルシウムの比率を相違させた試料を複数種類作成し、各試料の反射率を測定し、また波長領域ごとの統計値を算出した。

まず図１８から、実施例９における傾向として、同一の試料においては、波長が大きく（長く）なるに連れて反射率が概ね増加しており、また同一の波長においては、炭酸マグネシウムの比率が大きくなるに連れて反射率が概ね高まっている。

また、表１４及び図１９から分かるように、各波長領域において、該炭酸マグネシウムの比率が大きくなるに連れて、平均反射率が高まっている。このうち波長領域ＵＶ−Ｃにおける平均反射率の値及び曲線Ｑ１９−Ｃに着目すると、炭酸マグネシウムが含まれていない０［％］のときに平均反射率が５９．７１［％］であったのに対し、僅かに含まれる５［％］のときに平均反射率が６１．３９［％］にまで高まっている。また、炭酸マグネシウムの比率が２５［％］になると平均反射率が６５［％］を超え、炭酸マグネシウムの比率が６０［％］になると平均反射率がさらに高い６７［％］以上となっている。

また図１９において、波長領域ＵＶ−Ｂの曲線Ｑ１９−Ｂは、平均反射率が曲線Ｑ１９−Ｃよりも全般的に高く、炭酸マグネシウムの比率が６０［％］の場合に平均反射率が７６．５１［％］にまで高まっている。さらに、波長領域ＵＶ−Ａの曲線Ｑ１９−Ａは、平均反射率が曲線Ｑ１９−Ｂよりも全般的に高く、炭酸マグネシウムの比率が６０［％］の場合に平均反射率が８１．９７［％］にまで高まっている。

このような関係から、第３の実施の形態による紫外線反射材では、炭酸マグネシウムの比率を５［％］以上６０［％］以下とすることにより、波長領域ＵＶ−Ｃ（２４０−２８０［ｎｍ］）における平均反射率を６０［％］以上のように高い値とすることができる。

また第３の実施の形態による紫外線反射材では、周知のアルミニウム板や一般的な内壁材料等と比較した場合に、第１の実施の形態による紫外線反射材と同様の作用効果を奏し得る。

以上の構成によれば、第３の実施の形態による紫外線反射材は、炭酸マグネシウムの比率を５［％］以上６０［％］以下とすることにより、波長領域ＵＶ−Ｃ（２４０−２８０［ｎｍ］）における平均反射率を十分に高い値とすることができる。

［４．他の実施の形態］
なお上述した第１の実施の形態においては、炭酸カルシウムの比率を少なくとも５０［％］以上とし、第２の実施の形態においては、硫酸バリウムの比率を５［％］以上とし、第３の実施の形態においては、炭酸マグネシウムの比率を５［％］以上とすることにより、紫外線の反射率を高める場合について述べた。しかしながら本発明はこれに限らず、これらを適宜組み合わせても良い。

また上述した第１の実施の形態においては、紫外線反射材を診察室や病室の壁面に塗布する場合について述べた。しかしながら本発明はこれに限らず、例えば診察室の天井面や床面等、種々の面に塗布しても良い。或いは、例えば紫外線により食品等の殺菌処理を行う殺菌装置の内側面等、紫外線の照射により殺菌処理を行う対象物が存在する空間の内側面に塗布しても良い。第２及び第３の実施の形態についても同様である。

さらに本発明は、上述した各実施の形態及び他の実施の形態に限定されるものではない。すなわち本発明は、上述した各実施の形態と上述した他の実施の形態の一部又は全部を任意に組み合わせた実施の形態や、一部を抽出した実施の形態にもその適用範囲が及ぶものである。

本発明は、例えば病院や診療所等の診察室や病室等の壁面に塗布する塗壁材料に利用できる。

ＳＣ１−１、ＳＣ１−２、ＳＣ１−３、ＳＣ１−４、ＳＣ１−５、ＳＣ２−１、ＳＣ２−２、ＳＣ２−３、ＳＣ２−４、ＳＣ２−５、ＳＣ３−１、ＳＣ３−２、ＳＣ３−３、ＳＣ３−４、ＳＣ３−５、ＳＣ４−１、ＳＣ４−２、ＳＣ４−３、ＳＣ４−４、ＳＣ４−５、ＳＢ１−１、ＳＢ１−２、ＳＢ１−３、ＳＢ１−４、ＳＢ１−５、ＳＢ２−１、ＳＢ２−２、ＳＢ２−３、ＳＢ２−４、ＳＢ２−５、ＳＢ３−１、ＳＢ３−２、ＳＢ３−３、ＳＢ３−４、ＳＢ３−５、ＳＢ４−１、ＳＢ４−２、ＳＢ４−３、ＳＢ４−４、ＳＢ４−５、ＳＭ１−１、ＳＭ１−２、ＳＭ１−３、ＳＭ１−４……試料。

Claims (5)

1. 壁面等に塗布される紫外線反射材であって、
   消石灰と、炭酸カルシウムと、増粘剤とを含有し、
   前記炭酸カルシウムの平均粒子径が３．０［μｍ］以下であり、且つ該炭酸カルシウムが重量比において５０［％］以上９０［％］以下であり、
   前記増粘剤が重量比において１［％］未満であり、
   前記消石灰が重量比において９［％］以上４９［％］以下であり、
   波長が２８０−２４０［ｎｍ］のＵＶ−Ｃ領域における反射率の平均値である平均反射率が６５［％］以上である
   ことを特徴とする紫外線反射材。
2. 壁面等に塗布される紫外線反射材であって、
   消石灰と、炭酸カルシウムと、増粘剤とを含有し、
   前記炭酸カルシウムの平均粒子径が６．０［μｍ］以下であり、且つ該炭酸カルシウムが重量比において９０［％］であり、
   前記増粘剤が重量比において１［％］未満であり、
   前記消石灰が重量比において９［％］であり、
   波長が２８０−２４０［ｎｍ］のＵＶ−Ｃ領域における反射率の平均値である平均反射率が６７．９５［％］以上である
   ことを特徴とする紫外線反射材。
3. 壁面等に塗布される紫外線反射材であって、
   消石灰と、硫酸バリウムと、増粘剤とを含有し、
   前記硫酸バリウムの平均粒子径が１．７［μｍ］以下であり、且つ該硫酸バリウムが重量比において２５［％］以上９０［％］以下混合され、
   前記増粘剤が重量比において１［％］未満であり、
   前記消石灰が重量比において９［％］以上５１［％］以下であり、
   波長が２８０−２４０［ｎｍ］のＵＶ−Ｃ領域における反射率の平均値である平均反射率が６０［％］以上である
   ことを特徴とする紫外線反射材。
4. 壁面等に塗布される紫外線反射材であって、
   消石灰と、硫酸バリウムと、増粘剤とを含有し、
   前記硫酸バリウムの平均粒子径が４．８［μｍ］以下であり、且つ該硫酸バリウムが重量比において９０［％］混合され、
   前記増粘剤が重量比において１［％］未満であり、
   前記消石灰が重量比において９［％］であり、
   波長が２８０−２４０［ｎｍ］のＵＶ−Ｃ領域における反射率の平均値である平均反射率が６０．１７［％］以上である
   ことを特徴とする紫外線反射材。
5. 壁面等に塗布される紫外線反射材であって、
   消石灰と、炭酸マグネシウムと、増粘剤とを含有し、
   前記炭酸マグネシウムの平均粒子径が３．０［μｍ］以下であり、且つ該炭酸マグネシウムが重量比において５［％］以上６０［％］以下の割合で混合され、
   前記増粘剤が重量比において１［％］未満であり、
   前記消石灰が重量比において３９［％］以上５１［％］以下であり、
   波長が２８０−２４０［ｎｍ］のＵＶ−Ｃ領域における反射率の平均値である平均反射率が６０［％］以上である
   ことを特徴とする紫外線反射材。

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