JPS5941512B2

JPS5941512B2 - 反射体

Info

Publication number: JPS5941512B2
Application number: JP12228579A
Authority: JP
Inventors: 正彦初代; 清志郎山河
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1979-09-22
Filing date: 1979-09-22
Publication date: 1984-10-08
Also published as: JPS5647565A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は、反射体、特に照明器具等に用いられる反射
体に関するものである。

従来から、照明器具等に用いられる反射体として、１ア
ルミニウム板を研磨して鏡面を形成しアルマイト処理し
たもの、２アルミニウム板のような金属板を研磨して鏡
面を形成し、これをシリコン系フツ素樹脂等の樹脂で被
覆したもの、３上記２の金属板の鏡面にアルカリ金属ケ
イ酸塩溶液を塗布し、乾燥、焼付けしてガラス質皮膜化
しこれを硝酸等で酸処理して皮膜中のアルカリ金属イオ
ンを除去したもの、が知られている。

しかしながら、これらにはそれぞれつぎのような欠点が
あつた。すなわち、１の反射体は耐薬品性が悪く、２の
反射体は、樹脂皮膜の耐熱性が小さく、かつ表面硬度が
小さくて傷がつきやすい、３の反射体は、ガラス質皮膜
が脆く、かつ耐熱性、耐熱衝撃性に欠ける、という欠点
があつた。この発明は、このような事情に鑑みなされた
もので、基材と、この基材に形成された鏡面と、この鏡
面を被覆している下側ガラス質皮膜と、この下側ガラス
質皮膜の上に形成されている上側ガラス質皮膜を備えた
反射体であつて、下側ガラス質皮膜の組成が、下記の組
成ＳｉＯ２：５２〜９７モル％Ｐ２Ｏ５，Ｂ２Ｏ３およびＡｌ２Ｏ３からなる群から選
ばれた少なくとも一つの酸化物：１〜２３モル％Ｎａ２
Ｏ：２〜２５モル％に選ばれ、上側ガラス質皮膜の組成
が下記の組成ＳｌＯ２：５２．５〜９４．０モル係Ｐ２
Ｏ５，Ｂ２Ｏ３およびＡｌ２Ｏ３からなる群から選ばれ
た少なくとも一つの酸化物：１〜２３モル％Ｌｉ２Ｏ：
５〜２２モル％Ｎａ２Ｏ：０〜２．５モル％に選ばれていることをその要旨とするものである。

すなわち、この発明の反射体は、鏡面を被覆しているガ
ラス質皮膜が、Ｎａ２Ｏリツチで造膜性に富みかつＰ２
Ｏ５，Ｂ２Ｏ３，Ａｌ２Ｏ３のような変性剤により膜強
度が大になつている下側ガラス質皮膜と、Ｌｉ２Ｏリツ
チで耐薬品性に富みかつＰ２Ｏ３Ｂ２Ｏ３，Ａｌ２Ｏ３
のような変性剤により膜強度が大になつている上側ガラ
ス質皮膜とからなつていて両皮膜の長所が生かし合わさ
れているため、ガラス質皮膜が耐薬品性、耐熱性、耐熱
衝撃性に富んでおり、かつ脆さがないのである。つぎに
、この発明を詳しく説明する。

この発明で用いる基材としては、アルミニウム、鉄、ガ
ラス、プラスチツク製のもの等があげられる。

これらは、それぞれ反射体の用途等に応じて使い分けら
れる。すなわち、反射体が、マルチハロゲン灯、高圧ナ
トリウム灯、水銀灯などの高輝度放電灯の反射体として
用いられるときは、反射体の温度が２０『Ｃにも達する
ようになり、長時間の耐熱性を保持する必要があるため
、基材としてアルミニウム、鉄またはガラス製のものが
用いられる。通常は、それらのなかでも、重量、衝撃強
度および安全性を考慮してアルミニウム製のものが用い
られる。反射体が、庭園灯、街路灯のようなデザイン性
を要求される照明器具の反射体として用いられるときは
、基材としてガラス製のものも多く用いられる。また、
鉄製の基材は重量が大であるが安価であるため、その特
徴を生かして使われる。プラスチツク製の基材は、耐熱
性を必要としない場合や、ガラス基材が安全性の点で使
用できないときに、その代用として用いられることが多
い。このような基材の表面に例えば、つぎのようにして
鏡面が形成される。

すなわち、基材がアルミニウム製のときは、基材を形成
したのち、ハブ研磨したり、ハブ研磨ののち（省略され
ることもある）引続いて脱脂処理を行い、ついで化学研
磨（例えば６７％ＨＮＯ３：６０１％、８７％Ｈ３ＰＯ
４：９４０１（ｆ）、ＣＵＳＯ４：微量）処理したり、
または電解研磨処理を施すことが行われる。電解研磨処
理をするときは、基材として高純度アルミニウム製のも
の、または特殊な合金製のものを用いる必要がある。基
材がグレードの低いアルミニウム製のもののときは、ア
ルミニウムの蒸着、イオンプレーテイング、スパツタリ
ングにより基材表面に金属皮膜を形成して鏡面を形成す
ることが行われる。この場合、基材に対して直接金属皮
膜を形成して鏡面を形成してもよいが、金属皮膜と基材
との密着性を向上させるため、基材に対して予めウレタ
ン等により下地処理を施すことも行われる。基材がガラ
ス製のときは、アルミニウムの蒸着、イオンプレーテイ
ング、スパツタリングにより金属皮膜を形成して鏡面を
形成することが行われる。基材が鉄製のときは、ハブ研
磨したり、またはクロム、スズ、亜鉛、その他の金属に
よる化学めつき処理により金属皮膜を形成して鏡面を形
成したり、前記のような蒸着、イオンプレーテイング、
スパツタリング等の方法により金属皮膜を形成して鏡面
を形成したりすることが行われる。蒸着の場合は、下地
処理を施すことも行われる。基材がプラスチツクのとき
は、通常、蒸ふ、スパツタリングが行われる。このよう
にして基材表面に形成された鏡面は、下記の組成の下ガ
ラス質皮膜ＳｉＯ２：５２〜９７（ｆ）Ｐ２Ｏ５，Ｂ２Ｏ３およびＡｌ２Ｏ３からなる群から選
ばれた少なくとも一つの酸化物：１〜２３モル％Ｎａ２
Ｏ：２〜２５モル％および、下記の組成の上ガラス質皮
膜（下ガラス質皮膜上に形成される）ＳｌＯ２：５２．
５〜９４．０Ｃｆ）Ｐ２Ｏ５，Ｂ２Ｏ３およびＡｌ２Ｏ３からなる群から選
ばれた少なくとも一つの酸化物：１〜２３モル％Ｌｉ２
Ｏ：５〜２２モル％Ｎａ２Ｏ：Ｏ〜２．５モル係で被覆される。

上記下ガラス質皮膜および上ガラス質皮膜において、Ｐ
２Ｏ５，Ｂ２Ｏ３，Ａｌ２Ｏ３のような酸化物（変性剤
）の量が１モル％未満になると変性剤の量が少なすぎて
その効果が発揮されなくなる。

逆に、２３モル％を超えると変性剤の量が多くなりすぎ
てガラス質皮膜が柔らかくなり傷がつきやすくなる。酸
化物（変性剤）の量が１．０〜６．０モル％の範囲では
、特にガラス質皮膜の透明度が高まり完全透明となるた
め、酸化物の量をこの範囲内に選ぶことが最も好ましい
。酸化物の量が６．０モル％の範囲を超えるに従つて皮
膜の透明度が少しずつ失われてゆく。また、ガラス質皮
膜の膜厚は、上ガラス質皮膜、下ガラス質皮膜の合計で
、０．５〜５．０μに選ぶことが好ましい。すなわち、
膜厚をこの範囲に選ぶことにより最も効果が大になるか
らである。基材表面に形成された鏡面を上記のように下
および上ガラス質皮膜で被覆するには、例えばつぎのよ
うな方法が行われる。

すなわち、１スパツタリング法、２アルカリ金属ケイ酸
塩を変性した変性アルカリ金属ケイ酸塩の水溶液を塗布
し焼付け、必要に応じて脱アルカリ処理をする方法、に
より下ガラス質皮膜を形成し、その上に同様にして上ガ
ラス質皮膜を形成することが行われる。この２の方法に
ついてより詳しく説明すると、アルカリ金属ケイ酸塩水
溶液に、リン酸塩、ホウ酸塩、アルミン酸塩を適宜に添
加混合して変性アルカリ金属ケイ酸塩水溶液をつくり、
これを基材の鏡面上に所定量塗布し、ついで乾燥して焼
付皮膜化し、下および上ガラス質皮膜を形成するもので
ある。この場合において、生成ガラス質皮膜中に気泡を
存在させないようにするため、乾燥、焼付けはつぎのよ
うにして行われる。すなわち、乾燥を５０〜１０『Ｃの
温度で行つてケイ酸塩水溶液中に存在する自由水を除去
し、ついで１００〜２００存Ｃの憑度で１次焼付けし、
引続いて２００℃を超え４００′Ｃ以下の温度で２次焼
付けする。このように焼付けを２段階に分けて行うこと
によりガラス質皮膜中に気泡が生成することが防がれる
のである。なお、必要な場合には、生成皮膜に対して酸
または水溶解時に酸性を呈する塩の水溶液を用いて脱ア
ルカリ処理する。この脱アルカリ処理によつても生成ガ
ラス質皮膜は何ら悪影響を受けない（酸化物（変性剤）
の作用により性能が向上しているため）のである。なお
、下および上ガラス質皮膜は、鏡面上だけでなく、図面
に示すように基材１の裏面２に設けてもよいのである。

図において、３は下ガラス質皮膜、４は上ガラス質皮膜
、５は鏡面を構成する金属皮膜である。また、下および
上ガラス質皮膜は、それぞれ１層に限らず、下ガラス質
皮膜および上ガラス質皮膜の片方または双方を２層以上
形成するようにしてもよいのであり、このようにするこ
とにより、ガラス質皮膜の全体性能がさらに向上するよ
うになるのである。この発明の反射体は、鏡面を被覆し
ているガラス質皮膜が、前記のような組成の下ガラス質
皮膜と上ガラス質皮膜とからなるため、ガラス質皮膜に
脆さがなく、耐熱性、耐熱衝撃性に富んでおり、しかも
耐薬品性特に耐アルカリ性にも富んでいるのである。

つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。

基材として後記の第１表に示す材質の基材を準備し、こ
の基材表面を同表に示すように処理して鏡面化した。

ついで、その鏡面上に同表に示すように、ケイ酸アルカ
リ液を塗布して乾燥、焼付けしたり、スパツタリングし
たりしてガラス質皮膜を形成し反射体を得た。この反射
体のガラス質皮膜（膜厚は１．０μ）の組成を同表に示
した。なお、スパツタリングは、所望の組成のガラス質
皮膜と同様の組成のプレート（ケイ酸アルカリ系組成物
で作製）を準備し、これを用いて行つた。粉末を用いて
もよいが、この場合はスパツタリング効果が悪くなる。
つぎに、上記のようにして得られた反射体のガラス質皮
膜の性能を調べた。

その結果は第２表のとおりであつた。表から明らかなよ
うに、実施例のもののガラス質皮膜は、耐熱性、耐熱衝
撃性に富み、しかも耐薬品性にも富んでいることがわか
る。なお、第２表の性能評価方法は、つぎのようにして
行つた。

（１）耐薬品性：１０（ｆ）ＨＣｌｌｌＯ％ＮａＯＨ水
溶液を上ガラス質皮膜上に滴下し、室温で３０分間放置
し、鏡面の腐触の有無を調べた。

（２）耐熱性：反射体を２５０℃のオーブン中に入れて
１００時間保持し、クラツクの有無を、上記の耐熱薬品
性試験により調べた。

（３）耐熱衝撃性：反射体を２５０℃のオーブン中に入
れて３０分間保持したのち、水中に投入して急冷し、ク
ラツクの有無を、上記の耐薬品性試験により調べた。

【図面の簡単な説明】図面はこの発明の反射体の一例の断面図である。１・・・・・・基材、３・・・・・・下ガラス質皮膜、
４・・・・・・上ガラス質皮膜、５・・・・・・鏡面を
構成する金属皮膜。

Claims

【特許請求の範囲】１基材と、この基材に形成された鏡面と、この鏡面を
被覆している下側ガラス質皮膜と、この下側ガラス質皮
膜の上に形成されている上側ガラス質皮膜を備えた反射
体であつて、下側ガラス質皮膜の組成が、下記の組成Ｓ
ｉＯ＿２：５２〜９７モル％Ｐ＿２Ｏ＿５、Ｂ＿２Ｏ＿３およびＡｌ＿２Ｏ＿３から
なる群から選ばれた少なくとも一つの酸化物：１〜２３
モル％Ｎａ＿２Ｏ：２〜２５モル％に選ばれ、上側ガラ
ス質皮膜の組成が下記の組成ＳｉＯ＿２：５２．５〜９
４．０モル％Ｐ＿２Ｏ＿５、Ｂ＿２Ｏ＿３およびＡｌ＿
２Ｏ＿３からなる群から選ばれた少なくとも一つの酸化
物：１〜２３モル％Ｌｉ＿２Ｏ：５〜２２モル％Ｎａ＿
２Ｏ：０〜２．５モル％に選ばれていることを特徴とする反射体。２下側ガラス質皮膜および上側ガラス質皮膜の少なく
とも一方の、Ｐ＿２Ｏ＿５、Ｂ＿２Ｏ＿３およびＡｌ＿
２Ｏ＿３からなる群から選ばれた少なくとも一つの酸化
物の含有量が、１〜６モル％に選ばれている特許請求の
範囲第１項記載の反射体。３基材が、アルミニウム製の基材である特許請求の範
囲第１項または第２項記載の反射体。４鏡面の形成が、バフ研磨、化学研磨または電解研磨
によつて行われている特許請求の範囲第３項記載の反射
体。５鏡面の形成が、アルミニウムの蒸着によつて行われ
ている特許請求の範囲第３項記載の反射体。６鏡面の形成が、スパッタリングによつて行われてい
る特許請求の範囲第３項記載の反射体。７スパッタリングが、アルミニウムを用いて行われて
いる特許請求の範囲第６項記載の反射体。８基材が、鉄製の基材である特許請求の範囲第１項ま
たは第２項記載の反射体。９鏡面の形成が、バフ研磨によつて行われている特許
請求の範囲第８項記載の反射体。１０鏡面の形成が、めつきによつて行われている特許
請求の範囲第８項記載の反射体。１１鏡面の形成が、アルミニウムの蒸着によつて行わ
れている特許請求の範囲第８項記載の反射体。１２鏡面の形成が、スパッタリングによつて行われて
いる特許請求の範囲第８項記載の反射体。１３スパッタリングが、アルミニウムを用いて行われ
ている特許請求の範囲第１２項記載の反射体。１４基材が、ガラス製の基材である特許請求の範囲第
１項または第２項記載の反射体。１５鏡面の形成が、アルミニウムの蒸着によつて行わ
れている特許請求の範囲第１４項記載の反射体。１６鏡面の形成が、スパッタリングによつて行われて
いる特許請求の範囲第１４項記載の反射体。１７スパッタリングが、アルミニウムを用いて行われ
ている特許請求の範囲第１６項記載の反射体。１８基材が、プラスチック製の基材である特許請求の
範囲第１項または第２項記載の反射体。１９鏡面の形成が、アルミニウムの蒸着によつて行わ
れている特許請求の範囲第１８項記載の反射体。２０鏡面の形成が、スパッタリングによつて行われて
いる特許請求の範囲第１８項記載の反射体。２１スパッタリングが、アルミニウムを用いて行われ
ている特許請求の範囲第２０項記載の反射体。