JPH0731924B2 - 光学的装飾具 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、新規な光学的装飾具に関する。さらに詳しく
は、本発明は、ホスファゼン化合物の硬化体を利用した
照明器具などの光学的装飾具に関する。

［発明の背景］ シャンデリアおよびステンドグラスをはじめとする光学
的装飾具の美しさは、人の心を和ませるものである。こ
うした光学的装飾具の有する美観は、ガラスが透明で屈
折率が高いという特性に因る。

しかしながら、ガラスは、成形しにくく、割れやすく、
着色しにくいなどの欠点を有している。それにも拘ら
ず、中世におけるステンドグラスから現在用いられてい
る照明器具に至る光学的装飾具に専らガラスが使用され
てきたのは、ガラスが比較的安価で自己支持性が高いか
らであり、しかもガラスと同等の屈折率を有する透明素
材が無かったからに他ならない。

したがって、ガラスと同等の屈折率を有し、成形成およ
び強度などの特性においてガラスよりも優れた素材があ
れば、従来では、ガラスを用いて製造していたところの
光学的装飾具の素材としてこれを好適に使用することが
できる。

［発明の目的］ 本発明は、前記実情に基づいてなされたものであって、
本発明はガラスを用いた場合にはその美観を損なうこと
なく、強度の高く安全な光学的装飾具を提供することを
目的とする。

さらに本発明は、所望の着色を施すことができる光学的
装飾具を提供することを目的とする。

また、本発明は、量産効率が高い光学的装飾具を提供す
ることを目的とする。

［前記目的を達成するための手段］ 前記目的を達成するための本発明の構成は、光線を透過
する部材および光線を反射する部材を有し、前記光線を
透過する部材もしくは前記光線を反射する部材の表面に
ホスファゼン化合物の硬化膜が被覆されてなる光学的装
飾具である。

特に本発明の光学的装飾具は、照明器具としての有用性
が高い。

本発明の光学的装飾具で用いられるホスファゼン化合物
の硬化体は、燐原子と窒素原子とから成る骨格を有する
有機化合物であるが、骨格に炭素原子を含んでいないの
で、有機化合物と無機化合物との中間的な特性を有する
化合物である。

たとえば、ガラスに類似した屈折率および外観を有する
が、被膜としての特性は、高分子化合物の特性をも併せ
有する。

本発明者は、ホスファゼン化合物の硬化体のこうした特
性を利用して、例えば光学的装飾具の表面にホスファゼ
ン化合物の硬化体を存在させることにより、ガラスと同
様の外観を有する装飾具とすることができることを見い
出した。さらにホスファゼン化合物の硬化体の有する鋼
性により、光学的装飾具表面のコーティング剤として用
いると、装飾具を補強し、強度を増加させ、また、ホス
ファゼン化合物自体で光学的装飾具を成型することがで
きる。

第１図に本発明の光学的装飾具の例としてシャンデリア
を示す。

シャンデリアは、一般に、複数の発光部１と装飾部材２
からなり、天井などから釣下げられている。発光部１の
中には、電球などの発光体が備えられ、この発光体から
発せられた光は、ガラスなどで形成されている発光部１
の壁を透過する。一方、装飾部材２は、外部の光を反射
し、あるいは一定の屈折角をもって透過することにより
全体としてシャンデリアが美観を有するようになる。

本発明の光学的装飾具は、たとえばシャンデリアにおけ
る光線を透過する部材、すなわち第１図においては発光
部１の壁の表面（外側）、もしくは光線を反射する部
材、すなわち装飾部材２の表面にホスファゼン化合物の
硬化体を含んでいる。

第２図に、第１図に示す発光部１の丸の部分３の断面図
を示す。

第２図において、発光部壁は、４で示されている。そし
て、発光部壁４の内側には、電球などの発光体５があ
る。本発明においては、発発光体５で発生した光線を透
過する発光部壁４の外側をホスファゼン化合物の硬化体
６で被覆する。なお、内側もホスファゼン化合物の硬化
体で被覆してもよい。

ホスファゼン化合物は良好な接着性を有するので、発光
部壁４を構成する素材には、特に限定はなく、たとえ
ば、クリスタルガラス、透明ガラスおよびすりガラスな
どのガラス類、アクリル樹脂、ポリカーボネートなど自
己支持性の良好な高分子化合物ならびに薄手の紙状物な
どの素材であって、光の少なくとも一部を透過して光学
的装飾具用の素材として利用可能なものとして使用する
ことができるものを挙げることができる。

さらに、本発明においては、第１図に示す装飾部材２の
ように、それ自体は発光することはないが、周囲の光線
を反射し、もしくは屈折させながら透過させる装飾部材
２の表面にもホスファゼン化合物の硬化体で被覆するこ
とができる。

このようにホスファゼン化合物の硬化体で被覆する場合
に、被覆層の厚さは、適宜に設定することができるが通
常は、0.1mm以上（好ましくは0.5〜10mmの範囲内とす
る。被覆層が、0.1mmより薄いと、ガラス様の外観を得
られないことがあると共に、補強効果も充分に発現しな
いことがある。

本発明の光学的装飾具は、上記のように発光部壁および
装飾部材の周囲をホスファゼン化合物の硬化体で被覆す
るだけでなく、発光部壁および装飾部材自体をホスファ
ゼン化合物の硬化体で形成することもできる。

本発明の光学的装飾具は、たとえば次の様にして製造す
ることができる。

以下、高分子化合物にホスファゼン化合物の硬化体を被
覆する場合を例にして本発明の光学的装飾具を製造する
方法について説明する。

本発明で用いるホスファゼン化合物は、通常次式［Ｉ］
で表わされる。

−［NP（Ｘ）_ｐ（Ｙ）_ｑ］_ｎ− ・・［Ｉ］ ただし、式［Ｉ］において、ｎは３〜18を表わす。

ホスファゼン化合物の中でも、上記のｎが３または４で
ある環状化合物が好ましい。ｎが３または４である環状
ホスファゼン化合物は、クリスタルガラスに類似した外
観を示す。

ｐおよびｑはそれぞれ独立にｐ≧O,q≧０であって、か
つ両者がｐ＋ｑ＝２の関係を有している。

上記式中のＸおよびＹは反応性二重結合を有する基であ
る。

上記のＸおよびＹとしては、たとえば、加熱操作、また
は紫外線あるいは電子線等の照射により反応する二重結
合を有する基であれば、特に制限はない。反応性二重結
合を有する基としては、たとえば、アクリレート基、メ
タクリレート基、ビニル基およびアリル基などを挙げる
ことができる。

本発明においては、前記ＸおよびＹとしては、次式で表
わされる基が好ましい。

ただし、上記式において、ZZはメチル基または水素原子
を示し、上記のＲが炭素数１〜12のアルキレン基を表わ
す。なお、アルキレン基が分岐を有するものであっても
よい。好ましいアルキル基は、エチレン基である。

この基の具体的な例としては、（メタ）アリレート類中
の水酸基から水素原子を除いた残基（例、２−ヒドロキ
シエチル（メタ）アリレート、２−ヒドロキシプロピル
（メタ）アリレート、２−ヒドロキシブチル（メタ）ア
リレート、３−ヒドロキシブチル（メタ）アリレート、
４−ヒドロキシブチル（メタ）アリレート、５−ヒドロ
キシペンチル（メタ）アリレート、６−ヒドロキシ−３
−メチルヘキシル（メタ）アリレート、５−ヒドロキシ
ヘキシル（メタ）アリレート、３−ヒドロキシ−２−ｔ
−ブチルプロピル（メタ）アリレート、３−ヒドロキシ
−２−２−ジメチルヘキシル（メタ）アリレート、３−
ヒドロキシ−２−メチル−エチルプロピル（メタ）アリ
レートおよび12−ヒドロキシドデシル（メタ）アリレー
ト）を挙げることができる。特に好ましい基は２−ヒド
ロキシエチル（メタ）アクリレート残基である。

こうしたホスファゼン化合物の製造方法は既に公知であ
り、本発明で用いるホスファゼン化合物も公知の方法に
従って製造することができる。たとえば、ヘキサクロロ
シクロトリホスファゼンと２−ヒドロキシエチルメタク
リレートとを反応させることにより、ヘキサクロロシク
ロトリホスファゼンの塩素の一部あるいは全部が２−ヒ
ドロキシエチルメタクリレート残基で置換されたホスフ
ァゼン化合物を得ることができる。なお、ここで、塩素
は全部置換されているのが好ましいのであるが、一部の
塩素が残留していても良い。

この反応の際に、脱塩素反応を促進する上で三級アミン
（例、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリイソ
プロピルアミン、トリ−ｎ−プロピルアミン、トリ−ｎ
−ブチルアミン、ピリジンおよびN,N,N−テトラエチレ
ンジアミン）を用いるのが有利である。この中でもピリ
ジンが好適である。この反応は通常は水を含まない有機
溶媒中で行われる。

ホスファゼン化合物を製造する際の出発物質であるクロ
ロホスファゼン化合物としては、ジクロロホスファゼン
の三量体、四量体あるいはオリゴマーを用いるのが好ま
しい。このような三量体、四量体あるいはオリゴマーを
用いて得られたホスファゼン化合物は、被膜（ホスファ
ゼン化合物の硬化体）中の架橋密度の制御が容易になる
からである。

こうして得られたホスファゼン化合物はそのまま使用す
ることもできるが、通常は、有機溶剤に溶解もしくは分
散して用いる。

有機溶剤としては、水を含まない通常の有機溶剤が用い
られる。有機溶剤の例としては、ケトン類、芳香族有機
溶剤、塩素系有機溶剤、アルコール類および脂環族有機
溶媒を挙げることができ、これらを単独であるいは組み
合せて使用することができる。これらの中でも、ケトン
類とアルコール類との混合溶剤が好ましく、特にメチル
イソブチルケトンとイソプロピルアルコールまたはイソ
ブチルアルコールとの混合溶液が好ましい。

ホスファゼン化合物は、加熱硬化方法並びに電子線、紫
外線および可視光線を用いた硬化方法を利用して硬化体
とすることができる。

電子線、紫外線あるいは可視光線を用いた硬化方法を利
用する場合は、反応開始剤（光増感剤）としては、１−
ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ジベンゾイ
ル、ベンゾイルメチルエーテル、ベンゾインエチルエー
テル、ｐ−クロロベンゾフェノン、ｐ−メトキシベンゾ
フェノン、ベンゾイルパーオキサイドおよびジ−tert−
ブチルパーオキサイドなどを用いる。常温硬化方法およ
び加熱硬化方法を利用する場合には、重合開始剤として
通常は過酸化物系の化合物とアミン系の化合物とを組合
せて使用することができる。これらの場合、反応開始剤
の使用量は、ホスファゼン化合物100重量部に対して通
常は0.05〜5.0重量部の範囲内の値に設定される。

さらに、ホスファゼン化合物の硬化体の特性を損なわな
い範囲内で他の化合物、たとえば、重合禁止剤、染色
剤、酸化防止剤および紫外線吸収剤などの添加剤を含む
ものであってもよい。

特にホスファゼン化合物は、種々の顔料及び染料などと
の相溶性が良好であるので、通常用いられている顔料お
よび染料を用いて所望の色彩に染色することできる。

ホスファゼン化合物を光学的装飾具の表面に塗布する方
法としては、公知の方法（例えば、浸漬法、スプレー塗
布法、スピンコート法等）を利用することができる。次
いで、溶媒を除去した後、加熱あるいは紫外線などを照
射してホスファゼン化合物を硬化させる。紫外線等を照
射する硬化方法を採用する場合には、通常は、波長が20
0〜550nmの範囲内にある紫外線を１秒間以上照射する。
特に３秒〜15分間の範囲内で照射するのが好ましい。こ
の場合の照射光線の積算光量は、通常1000〜5000mJ/cm²
である。また、加熱硬化法を採用する場合には、通常
は、50〜70℃の範囲内の温度で１〜10時間かけて硬化さ
せた後、さらに100℃以上の温度で１〜３時間かけて硬
化させる。

また、前述のホスファゼン化合物を公知の方法を用いて
成形し、硬化させることにより、ホスファゼン化合物の
硬化体からなる光学的装飾具を製造することができる。

ホスファゼン化合物の硬化体は、通常1.4〜2.0の範囲内
の屈折率を有している。したがって、ホスファゼン化合
物の硬化体が表面に存在する光学的装飾具は、表面にお
ける光線の反射および屈折によって受ける感じがガラス
（クリスタルガラス）に非常に類似する。

本発明の光学的装飾具は、上述のように照明器具として
好適に使用することができるばかりではく、たとえば顔
料および染料との良好な相溶性を利用して、ステンドグ
ラスおよび装身具（ジュエリー）などとしても良好に使
用することができる。

［発明の効果］ 本発明の光学的装飾具を形成する素材として高分子化合
物を用い、その表面をポリホスファゼン硬化体で被覆す
ることにより、得られる光学的装飾具がクリスタルガラ
スのような外観を有するようになる。しかも、ガラスよ
りも軽量である。また、高分子化合物を用いることによ
り、複雑な形状のものであっても容易に、かつ大量に製
造することができる。

さらに、ガラスをホスファゼン化合物の硬化体で被覆す
ることにより、ガラスの使用量を軽減できるので、光学
的装飾具などの光学的装飾具の軽量化を達成することが
できる。そして、ホスファゼン化合物の硬化体はガラス
に対して補強材的に作用し、ガラスが割れにくくなると
共に割れた場合にも破片の飛散を有効に防止することが
できる。

ホスファゼン化合物は、顔料および染料との相溶性が良
好であるので、照明器具あるいはステンドグラスなどと
の光学的装飾具の着色を容易に行なうことができる。

なお、ホスファゼン化合物の硬化体のみからなる光学的
装飾具も上記と同様にクリスタルガラスと類似した外観
を有する。

［実施例］ 次に本発明の実施例を示す。

なお、以下に示す実施例において、『部』との表現は
『重量部』を示す。

（実施例１） 1,1,3,3,5,5−ヘキサ（メタクリロイルエチレンジオキ
シ）シクロトリホスファゼンの合成 ２のフラスコ内でヘキサクロロシクロトリホスファゼ
ン86.8gを脱水したベンゼン338gに溶解した。このベン
ゼン溶液に110gのNa₂CO₃、155gのピリジンおよび0.23g
のヒドロキノンを加え窒素気流中で撹拌した。

別に２−ヒドロキシエチルメタクリレート200mlを237ml
のベンゼンに溶解し、この溶液を上記のフラスコ中に滴
下し、50℃で６時間かけて反応させた。さらに、室温で
15時間放置したのち、濾過して、ピリジンの塩酸塩およ
び炭酸ナトリウムを除去した。

濾液を水洗し次いで芒硝を用いて乾燥させ、減圧蒸留に
より溶剤を除去して、粘稠性の1,1,3,3,5,5−ヘキサ
（メタクリロイルエチレンジオキシ）シクロトリホスフ
ァゼン200gを得た。

収率:88.3％ なお、得られたホスファゼン化合物の硬化体は、透明で
あり、その屈折率は、1.56であった。

塗布液の調製 1,1,3,3,5,5−ヘキサ（メタクリロイルエチレンジオキ
シ）シクロトリホスファゼン ‥4.00部 メチルイソブチルケトン ‥2.75部 イソブチルアルコール ‥2.75部 光開始剤（１−ヒドトキシシクロヘキシルフェニルケト
ン、チバガイギー（株）製） ‥・0.12部 上記の成分を混合して紫外線反応硬化性コーティング材
を調製した。

被膜形成 ポリカーボネート樹脂を用いて第１図に示す形態のシャ
ンデリアの各部材を射出成型により製造した。

得られた部材を上記の塗布液中に浸漬し、ゆっくりと引
き上げた部材を、室温、さらに80℃に加熱し、被膜中の
溶剤を除去した。

溶剤を完全に除去した後、５分間、中心波長が370nmの
紫外線を照射してホスファゼン化合物を硬化させた。

それぞれの部材を第１図に示すように組み合わせてシャ
ンデリアを製造した。

このシャンデリアの重量は、ガラスを用いて製造したシ
ャンデリアの約1/5であった。

また、得られたシャンデリアの外観は、ガラスを用いて
製造されたシャンデリアの外外観と殆ど変わりなかっ
た。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の光学的装飾具の一例であるシャンデ
リアを示す斜視図であり、第２図は、シャンデリアの発
光部の断面図である。 1:発光部、2:装飾部材、4:発光部壁、5:発光体、6:ホス
ファゼン化合物硬化体

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光線を透過する部材および光線を反射する
   部材を有し、前記光線を透過する部材もしくは前記光線
   を反射する部材の表面にホスファゼン化合物の硬化膜が
   被覆されてなることを特徴とする光学的装飾具。
2. 【請求項２】前記光線を透過する部材もしくは光線を反
   射する部材が、透明もしくは半透明の高分子物質からな
   る特許請求の範囲第１項に記載の光学的装飾具。
3. 【請求項３】光線を透過する部材および光線を反射する
   部材を有し、前記光線を透過する部材もしくは前記光線
   を反射する部材がホスファゼン化合物の硬化体で形成さ
   れてなることを特徴とする光学的装飾具。
4. 【請求項４】前記光学的装飾具が照明器具である特許請
   求の範囲第１項ないし第３項のいずれかの項に記載の光
   学的装飾具。