JPH09171707A

JPH09171707A - 光触媒担持照明器具

Info

Publication number: JPH09171707A
Application number: JP7349340A
Authority: JP
Inventors: Nobuo Kimura; 信夫木村; Shinji Abe; 真治阿部; Tetsuo Yoshimoto; 哲夫吉本; Ariyoshi Ishizaki; 有義石崎; Koji Ueno; 幸治上野; Akira Fujishima; 昭藤嶋; Kazuhito Hashimoto; 和仁橋本
Original assignee: DAIKO DENKI KK; DAIKO ELECTRIC; Toshiba Lighting and Technology Corp; Nippon Soda Co Ltd
Current assignee: DAIKO DENKI KK; DAIKO ELECTRIC; Toshiba Lighting and Technology Corp; Nippon Soda Co Ltd
Priority date: 1995-12-20
Filing date: 1995-12-20
Publication date: 1997-06-30
Anticipated expiration: 2015-12-20
Also published as: JP4237830B2

Abstract

(57)【要約】【課題】脱臭、殺菌、防汚等の効果を有する光触媒を
担持した照明器具であって光触媒と照明器具表面基体
との接着性が良好であり、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せず、光触媒を
担持することによって光透過率を低下させることなく、
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実用的に優れた
光触媒担持照明器具を提供する。【解決手段】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、又は、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事を特徴とする光触
媒を担持した照明器具である。

Description

【発明の詳細な説明】

【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、ＥＰ６３３０６
４、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、
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、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、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、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１
５０℃以下が良い。接着層の厚さは、０．５μｍ以上２
０μｍ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、Ｇａ
Ａｓ、ＢａＴｉＯ₃、Ｋ₂ＮｂＯ₃、Ｆｅ₂Ｏ₃、Ｔａ
₂Ｏ₅、ＷＯ₃、ＳｎＯ₂、Ｂｉ₂Ｏ₃、ＮｉＯ、Ｃｕ₂Ｏ、
ＳｉＣ、ＳｉＯ₂、ＭｏＳ₂、ＩｎＰｂ、ＲｕＯ₂、Ｃｅ
Ｏ₂、などおよび、これらの光触媒にＰｔ、Ｒｈ、Ｒｕ
Ｏ₂、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、ＪＩＳＫ５４００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、１
００℃で１２０分乾燥して光触媒担持懐中電灯用レンズ
とした。（ｓａｍｐｌｅ１）

【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。（ｓａｍｐｌ
ｅ２）

【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。（ｓａｍｐｌｅ３）

【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。（ｓａｍｐｌｅ４）

【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。
（ｓａｍｐｌｅ５）

【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。（ｓａｍｐｌ
ｅ９）

【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。（ｓａｍｐｌｅ１０）

【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。（ｓａｍｐｌｅ１１）

【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１
１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０．０５
Ｗ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２
８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，Ｇ
ｄ）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ｓａｍｐｌ
ｅ．１〜１１について、ＪＩＳＫ５４００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。４８時間光照射後のサラダ油残存率評価１０％以下Ａ３０〜１０％Ｂ５０〜３０％Ｃ８０〜５０％Ｄ８０％以上Ｅ

【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１
５０℃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１０ｃ
ｍ）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。４時間後の大腸菌残存率評価２０％以下Ａ２０〜４０％Ｂ４０〜６０％Ｃ６０〜８０％Ｄ８０％以上Ｅ

【００４６】３）付着性評価ＪＩＳＫ５４００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
Ｋ５４００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、ＪＩＳＫ５４００
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

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 592116165 橋本和仁神奈川県横浜市栄区飯島町2073番地の２ニューシティ本郷台Ｄ棟213号 (72)発明者木村信夫神奈川県小田原市高田345 日本曹達株式会社小田原研究所内 (72)発明者阿部真治神奈川県小田原市高田345 日本曹達株式会社小田原研究所内 (72)発明者吉本哲夫神奈川県小田原市高田345 日本曹達株式会社小田原研究所内 (72)発明者石崎有義東京都品川区東品川４丁目３番１号東芝ライテック株式会社内 (72)発明者上野幸治大阪府東大阪市川田４丁目１番23号大光電機株式会社内 (72)発明者藤嶋昭神奈川県川崎市中原区中丸子710番地５ (72)発明者橋本和仁神奈川県横浜市栄区飯島町2073番地２ニューシティ本郷台Ｄ棟213号

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項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。
【請求項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。
【請求項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、Ｃ₁〜Ｃ₅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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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１００ｍ²／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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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、ＪＩＳＫ５４００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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。