專利名稱：光反射體及具有該光反射體的照明器具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對(duì)從光源發(fā)出的光線進(jìn)行反射的光反射體、以及用該光反射體任意控制配光的照明器具，尤其是涉及一種使用于嵌頂燈(down light)或聚光燈(spot light)等住宅及店鋪用照明器具、和道路燈、投光燈等屋外用照明器具等的光反射體、以及具有該光反射體照明器具。
背景技術(shù)：
光反射體在照明器具中的基本作用是通過對(duì)從光源發(fā)出的光線進(jìn)行反射，來改變光線的方向，而將配光控制在任意的照射范圍內(nèi)。住宅用吊燈(ceiling light)或辦公室用基本照明(base light)等，為了實(shí)現(xiàn)使整個(gè)空間的照度更加均勻的要求，而一般采用漫射性能高的、進(jìn)行過白色涂裝的光反射體。另一方面，對(duì)于在店鋪或屋外的體育設(shè)施等要高效率地照射某一定范圍的要求，普遍采用將金屬、玻璃、塑料等基體材料成形加工為配光設(shè)計(jì)好的形狀，并在其上作為光反射層而形成高反射率的Al、Ag等的金屬膜的光反射體。
這種光反射體的一般的膜結(jié)構(gòu)是由基體材料、內(nèi)涂層、光反射層、外涂層來構(gòu)成的。內(nèi)涂層形成在基體材料表面上，其目的為提高基體材料表面的平滑性，從而提高基體材料和作為光反射體的金屬膜之間的附著力。另外，如果基體材料平滑得實(shí)際應(yīng)用上沒有什么問題、且能夠充分確?；w材料和光反射層的附著力，則能夠省略內(nèi)涂層。另外，以從水分、鹽分、其他腐蝕性氣體、或者紫外線等、由外力導(dǎo)致的損傷保護(hù)作為光反射體的金屬膜為目的而形成外涂層。
如前所述，光反射層一般采用Al或Ag等金屬，并主要通過真空蒸鍍法、離子鍍法、離子輔助蒸鍍法、等離子輔助蒸鍍法、磁控管濺射法等物理蒸鍍法(PVD)來形成。其中，Ag是在實(shí)用金屬材料之中對(duì)光線的反射率最高的金屬，因此，將Ag用作光反射體是用于提高照明器具的效率的有效手段之一。
然而，Ag是非?；钚缘慕饘伲瑥亩鷣喠蛩釟怏w及鹽分、水分等起反應(yīng)而容易發(fā)生變色，還有，受到來自光源的光線或熱能而會(huì)發(fā)生遷移而變得更加容易發(fā)生變色，所以很難利用于照明器具的光反射體上。
如松下電工技報(bào)No.47(1994年)的第28～31頁(yè)、以及松下電工技報(bào)No.68(1999年)的第19～25頁(yè)所述，到現(xiàn)在為止，發(fā)明者為了將Ag利用于照明器具中而反復(fù)進(jìn)行研究的結(jié)果，研究出一種表面處理，該表面處理能夠適用于將小型熒光燈或者一些使用溫度低的HID燈用作光源的嵌頂燈中。這將用有機(jī)硅樹脂或氨基樹脂對(duì)耐光性高的丙烯酸類涂料部分進(jìn)行改性的材料作為外涂層來使用，另外，將跟基體材料的附著力強(qiáng)的環(huán)氧類涂料或丙烯酸類涂料作為內(nèi)涂層來使用，并現(xiàn)已實(shí)現(xiàn)實(shí)用化。
然而，在現(xiàn)有例子中存在如下的問題。如前所述，Ag或Ag基合金被存在于大氣中的微量的亞硫酸氣體、硫化氫、臭氧等很容易變色為褐色或者紫色。另外，如果水分或鹽分附著在光反射層的表面上，則Ag原子引起電遷移，從而容易發(fā)生被稱為凝聚的白點(diǎn)。
因此，以遮斷形成光反射層的Ag、與成為引起Ag的變色或腐蝕的原因的外環(huán)境為目的，而形成外涂層。在現(xiàn)有例子中采用有機(jī)涂層，該有機(jī)涂層是以耐光性出色的丙烯酸涂料為基礎(chǔ)，用氨基樹脂或有機(jī)硅樹脂來對(duì)其一部分進(jìn)行改性的涂層(例如，參照J(rèn)P特開2000-340015號(hào)公報(bào))。
發(fā)明的公開然而，在有機(jī)涂層中，由于光或熱的應(yīng)力而發(fā)生的自由基一邊傳播一邊分解構(gòu)成有機(jī)涂層的樹脂的主鏈的結(jié)合，因此存在在外涂層和光反射層之間產(chǎn)生空隙的問題。結(jié)果，存在亞硫酸氣體、硫化氫、臭氧等順著該空隙跟光反射層接觸而使Ag變色的問題。
本發(fā)明要解決上述問題，其目的在于提供一種耐久性出色而即使利用在大功率燈中也沒有發(fā)生變色或腐蝕之憂、且高效率的光反射體以及具有該光反射體的照明器具。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明是一種光反射體，具有基體材料、形成在該基體材料表面上且由Ag或Ag基合金組成的光反射層、覆蓋該光反射層表面而形成的外涂層，其特征在于，所述外涂層是通過將純有機(jī)硅類涂層劑涂敷在所述光反射層表面上而形成的。
根據(jù)這種結(jié)構(gòu)，形成外涂層的純有機(jī)硅(straight silicone)類涂層劑，其有機(jī)物的含量很少且很難產(chǎn)生自由基，加之成為其骨架的Si-O結(jié)合的鍵能很高，因此，由Ag或Ag基合金形成的光反射層能夠維持高反射率的同時(shí)，能夠提高光反射體的耐熱性、耐光性以及耐腐蝕性。
另外，優(yōu)選地，所述外涂層是相對(duì)100重量份的純有機(jī)硅原料樹脂添加0.1～10重量份的Ni化合物類固化促進(jìn)劑而成的涂層。
另外，優(yōu)選地，所述外涂層的最外表面是包含著具有光催化功能的二氧化鈦的層。
另外，優(yōu)選地，在所述基體材料和所述光反射層之間形成有內(nèi)涂層，該內(nèi)涂層是通過選擇聚酯改性有機(jī)硅類涂層劑或環(huán)氧改性有機(jī)硅類涂層劑中任意一個(gè)而涂敷在所述基體材料表面上而形成的的涂層。
另外，優(yōu)選地，在所述基體材料和所述光反射層之間形成有內(nèi)涂層，該內(nèi)涂層是相對(duì)涂層固態(tài)成分含有10～重量70％的微細(xì)的無機(jī)物粒子的有機(jī)涂層。
另外，優(yōu)選地，在所述基體材料和所述光反射層之間形成有內(nèi)涂層，該內(nèi)涂層是相對(duì)100重量份的原料樹脂添加1～5重量份的低彈性化劑而成的有機(jī)涂層。
另外，優(yōu)選地，在所述外涂層和所述光反射層之間具有由Mg和Al的復(fù)合氧化物組成的中間層。
另外，優(yōu)選地，所述光反射層是含有0.1～1原子％(原子百分比)的Nd或Y、且含有0.1～2原子％的Au或Cu的Ag基合金。
另外，優(yōu)選地，在所述基體材料和所述光反射層之間形成有內(nèi)涂層，該內(nèi)涂層是相對(duì)100重量份的聚酯改性有機(jī)硅類涂層劑或環(huán)氧改性有機(jī)硅類涂層劑添加0.1重量份以上的Sn化合物類固化促進(jìn)劑或Ni化合物類固化促進(jìn)劑而成的涂層。
另外，優(yōu)選地，在所述基體材料和所述光反射層之間形成有內(nèi)涂層，該內(nèi)涂層是相對(duì)100重量份的聚酯改性有機(jī)硅類涂層劑或環(huán)氧改性有機(jī)硅類涂層劑添加5～20重量份的丙烯酸改性有機(jī)硅類涂層劑而成的涂層。
另外，優(yōu)選地，所述外涂層由添加了用二氧化鈦覆蓋的云母顏料的純有機(jī)硅類涂層劑形成，所述云母顏料的添加量為相對(duì)100重量份的純有機(jī)硅原料樹脂為5～20重量份。
另外，優(yōu)選地，在所述基體材料和所述反射層之間形成有內(nèi)涂層，該內(nèi)涂層是相對(duì)100重量份的聚酯改性有機(jī)硅類涂層劑或環(huán)氧改性有機(jī)硅類涂層劑添加0.2～1.0重量份的聚二甲基硅氧烷(PDMS)類流平劑而成的涂層。
另外，優(yōu)選地，所述外涂層是相對(duì)100重量份的純有機(jī)硅原料樹脂添加5～20重量份的三聚氫胺樹脂而成的涂層。
另外，優(yōu)選地，所述外涂層是相對(duì)100重量份的純有機(jī)硅原料樹脂添加2～10重量份的、用硅氧烷化合物涂敷表面的二氧化硅(SiO2)而成的涂層。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的照明器具是具有上述光反射體和光源部的照明器具。
實(shí)施發(fā)明的最佳方式以下，參照

圖1至圖7詳細(xì)地說明本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)。光反射體1具有基體材料2；光反射層4，其由Ag或Ag基合金直接或經(jīng)由被稱為內(nèi)涂層3的中間層而形成在該基體材料2上；外涂層5，其形成在該光反射層4上。另外，如果基體材料2平滑得實(shí)際應(yīng)用上沒有什么問題、且能夠充分確?；w材料2和光反射層4的附著力，則能夠省略內(nèi)涂層3。
作為光反射層4的形成方法可舉例真空蒸鍍法、磁控管濺射法、離子鍍法、離子輔助法、等離子輔助法等物理蒸鍍法(PVD)。其中，優(yōu)選真空蒸鍍法、或磁控管濺射法。
只要在所要求的耐熱溫度下能夠使用光反射體1，則對(duì)基體材料2不會(huì)受到限定，不過，當(dāng)將樹脂作為基體材料來使用時(shí)，作為熱塑性樹脂而具有代表性的樹脂可舉例聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚苯硫醚(PPS)、聚苯醚(PPO)、熱塑性聚酰亞胺(PI)、聚醚酰亞胺(PEI)、聚碳酸酯(PC)、液晶聚合物(LCP)、間規(guī)聚苯乙烯(SPS)等。另外，關(guān)于熱固性樹脂，可舉例作為團(tuán)狀模塑料(BMC)用材料而被普遍采用的不飽和聚酯(UP)等。以耐熱性、強(qiáng)度、耐光性等為目的而對(duì)這些均都能夠添加無機(jī)填充材料等各種添加劑。另外，從同樣的目的出發(fā)，也能夠利用共混聚合物(polymer blend)或相溶化劑來對(duì)多種熱塑性樹脂進(jìn)行嵌段共聚。另外，作為成形法，只要是普遍使用在樹脂成形的成形方法，則不受任何限定，例如有注射模塑成形、擠壓成形、真空成形和壓空成形等。
當(dāng)將金屬用作基體材料2時(shí)，一般采用Al基合金、Mg基合金、Fe基合金等，而且，作為成形法，而考慮材料和所要求的光反射體1的形狀等來選擇旋壓加工、沖壓加工、拉模鑄造(die casting)、觸變注射成形(Thixomolding)等。如果將玻璃用作基體材料2，則沖壓加工或吹塑加工等具有代表性。理所當(dāng)然，對(duì)基體材料2進(jìn)行成形之后，如果在表面上附著有加工油、脫模劑、成形時(shí)的氣體，則也可以通過物理或化學(xué)的方法來除去。
作為形成在光反射層4上的外涂層5，采用當(dāng)受到來自燈的熱量或光的應(yīng)力的影響時(shí)自由基的發(fā)生量少的純有機(jī)硅類涂層劑。在有機(jī)硅類涂層劑中，大致區(qū)分而包括有以僅由有機(jī)硅成分組成的純有機(jī)硅樹脂為主成分的涂層劑和、以對(duì)有機(jī)硅成分和有機(jī)樹脂進(jìn)行共聚而得到的改性有機(jī)硅樹脂為主成分的涂層劑。因?yàn)橐约冇袡C(jī)硅樹脂為主成分的涂層劑的前者，其有機(jī)物的含量少，而很難產(chǎn)生自由基，再加上成為其骨架的Si-O的鍵能很大而很難切斷，所以優(yōu)選采用為外涂層5。
另外，對(duì)純有機(jī)硅類涂層劑添加由Ni化合物組成的固化促進(jìn)劑(下面，稱為Ni化合物類固化促進(jìn)劑)，也是有效的手段之一。作為Ni化合物類固化促進(jìn)劑，一般可舉例辛酸鹽、或環(huán)己烷甲酸鹽等。通過添加Ni化合物類固化促進(jìn)劑，能夠提高涂層的交聯(lián)密度，進(jìn)而能夠提高阻氣性。另外，還具有在光反射體1的制造中能夠降低固化溫度或縮短固化時(shí)間的優(yōu)點(diǎn)。添加量?jī)?yōu)選為相對(duì)100重量份的純有機(jī)硅原料樹脂添加0.1～10重量份。這是因?yàn)槿绻幱谶@個(gè)范圍以下，則就不能得到所希望的提高交聯(lián)密度的效果；如果處于這個(gè)范圍以上，則由于交聯(lián)密度過高，因此外涂層5會(huì)變得脆弱，從而，由于通過對(duì)燈泡的點(diǎn)燈或熄燈等的熱沖擊循環(huán)而會(huì)發(fā)生裂縫。
另外，如圖2以及圖3所示，將含有銳鈦型氧化鈦等光催化劑的層形成在外涂層5的最外表面上也是有效的。作為其形成方法，也可以利用純有機(jī)硅類涂層劑在光反射層4的表面上進(jìn)行涂敷等而形成無機(jī)涂層之后，通過溶膠-凝膠法(sol-gel method)等形成銳鈦型氧化鈦層5a(參照?qǐng)D2)。另外，也有將銳鈦型氧化鈦粒子5b混合在外涂層5中并進(jìn)行涂敷，而使其露出在最外表面的方法(參照?qǐng)D3)。銳鈦型氧化鈦具有如下的效果通過照射從燈泡發(fā)出的紫外線來使其發(fā)揮光催化效果，而分解使Ag膜變色的氣體成分，從而防止變色。由于同時(shí)還具有吸收紫外線的效果，因此也能夠抑制產(chǎn)生自由基。
另外，在對(duì)于住宅用嵌頂燈的現(xiàn)有技術(shù)中，當(dāng)點(diǎn)燈時(shí)有效地利用使用在光反射層4的Ag或Ag基合金的出色的光反射特性的同時(shí)，為了當(dāng)熄燈時(shí)使光反射體1跟天花板材料協(xié)調(diào)而美觀，也可能會(huì)將著色成分添加到外涂層5中。當(dāng)將著色成分添加到固化溫度低的材料中時(shí)，會(huì)選擇具有耐熱性的有機(jī)顏料等，但是，像本發(fā)明那樣，當(dāng)將其添加到固化溫度高的純有機(jī)硅類涂層劑中時(shí)，若為有機(jī)顏料則超過其耐熱性的界限而發(fā)生變色，從而無法得到所希望的著色效果。因此，在本發(fā)明中，如圖4所示，作為著色成分而將由二氧化鈦覆蓋的云母顏料(下面，稱為珠光云母顏料)8添加到外涂層5中是很有效的。
珠光云母顏料8根據(jù)覆蓋在其表面上的二氧化鈦的干涉效果，通過選擇性地透過在可見光中的被選擇的波長(zhǎng)成分而反射其他的波長(zhǎng)成分，能夠著色成任意的反射色。尤其是，因?yàn)榇蠹蚁矚g住宅用嵌頂燈的光反射體1被著色成淺黃色，因此優(yōu)選添加反射光為黃色的珠光云母顏料。
珠光云母顏料8的添加量?jī)?yōu)選為相對(duì)100重量份的純有機(jī)硅原料樹脂為5～20重量份。如果低于本范圍，則不能得到所希望的著色效果，還有，如果超過本范圍，則光反射體1的反射率降低，而無法得到將Ag或Ag基合金作為光反射層4來使用的效果。
如此，通過對(duì)形成外涂層5的純有機(jī)硅類涂層劑中添加耐熱性高的、由二氧化鈦覆蓋的云母材料，在烘烤外涂層5時(shí)以及使用光反射體1時(shí)，能夠防止由熱量導(dǎo)致的著色成分的變色，從而能夠提高外觀設(shè)計(jì)性。
另外，店鋪用嵌頂燈當(dāng)點(diǎn)燈時(shí)有效地利用使用在光反射層4的Ag或Ag基合金的出色的光反射特性的同時(shí)，為了當(dāng)熄燈時(shí)使光反射體1跟天花板材料協(xié)調(diào)而美觀，也可能會(huì)將消光劑添加到外涂層5。在本發(fā)明中公開的、利用純有機(jī)硅類涂層劑來形成的外涂層5中添加將硅氧烷化合物涂敷在表面上的二氧化硅是很有效的。
將硅氧烷化合物涂敷在表面上的二氧化硅對(duì)于純有機(jī)硅類涂層劑具有良好的分散性。然而，對(duì)表面沒有實(shí)施涂敷的二氧化硅不能均勻地分散在純有機(jī)硅類涂層劑中，而能夠觀察到二氧化硅彼此的凝聚，從而有損于光反射體1的外觀。
如此，通過對(duì)純有機(jī)硅類涂層劑添加將硅氧烷化合物涂敷在表面上的二氧化硅而形成外涂層5，來可不損害光反射體1出色的反射特性且可提高外觀設(shè)計(jì)性的同時(shí)，通過增加光擴(kuò)散成分來也可提高空間照度。
將硅氧烷化合物涂敷在表面上的二氧化硅的添加量?jī)?yōu)選為相對(duì)100重量份的純有機(jī)硅原料樹脂是2～10重量份。如果低于本范圍，則無法得到所希望的外觀設(shè)計(jì)效果，而如果超過本范圍，則光反射體1的反射率會(huì)下降，從而無法得到將Ag或Ag基合金作為光反射層4來使用的效果。
另外，為了將純有機(jī)硅類涂層劑均勻且平滑地涂敷在由Ag或Ag基合金組成的光反射層4上而作為涂層，添加三聚氫胺(melamine)樹脂的方法是很有效的。如此，通過將三聚氫胺樹脂添加在純有機(jī)硅類涂層劑中而作為外涂層5，能夠提高涂裝時(shí)對(duì)光反射層4的潤(rùn)濕性而消除制造光反射體1時(shí)的外觀不良、特別是凹陷涂裝不良，同時(shí)能夠提高耐腐蝕性。
三聚氫胺樹脂的添加量?jī)?yōu)選為相對(duì)100重量份的純有機(jī)硅原料樹脂為5～20重量份。如果低于本范圍，則無法抑制凹陷涂裝不良，而如果超過本范圍，則附著力、耐腐蝕性、耐熱性會(huì)降低。
作為內(nèi)涂層3可以采用丙烯酸類、環(huán)氧類涂料、或改性有機(jī)硅類等的涂料。其中，對(duì)于被要求140℃以上的連續(xù)耐熱溫度的光反射體1，優(yōu)選采用聚酯改性有機(jī)硅類涂層劑或環(huán)氧改性有機(jī)硅類涂層劑，因?yàn)槠渚哂心蜔嵝浴⒁约案w材料2和Ag的附著力很出色。通過使用聚酯改性有機(jī)硅類涂層劑或環(huán)氧改性有機(jī)硅類涂層劑來形成內(nèi)涂層3，能夠提高光反射體1的耐熱性、以及跟基體材料2和光反射層4的附著力。另一方面，純有機(jī)硅類涂層雖然耐熱性很出色，但是烘烤外涂層5之后跟Ag的附著力降低，因此不適合作為內(nèi)涂層3來使用。
另外，也可以作為內(nèi)涂層3而采用耐熱性及附著力出色的有機(jī)涂層劑。但是，當(dāng)作為外涂層5而采用了無機(jī)涂層劑時(shí)，因?yàn)橛袡C(jī)涂層的熱膨脹率比無機(jī)涂層的熱膨脹率大，因此無法承受由內(nèi)涂層3的膨脹收縮產(chǎn)生的內(nèi)部應(yīng)力，而有時(shí)會(huì)在外涂層5上產(chǎn)生裂縫、收縮皺褶。此時(shí)，如圖5所示，通過在內(nèi)涂層3中添加微細(xì)的無機(jī)物粒子6(下面，稱為無機(jī)物微粒子)而實(shí)現(xiàn)低熱膨脹率，或者通過添加低彈性化劑來實(shí)現(xiàn)低彈性化，從而能夠使用有機(jī)涂層劑。
關(guān)于添加的無機(jī)物微粒子6，對(duì)于材質(zhì)、形狀和粒子直徑在不損害內(nèi)涂層3的功能的范圍內(nèi)進(jìn)行選擇，而優(yōu)選采用SiO2、Al2O3、滑石(talc)或高嶺土(kaolin)等相對(duì)便宜的材質(zhì)，形狀是球狀為佳。粒子直徑的范圍優(yōu)選為0.1～10μm，最優(yōu)選為0.1～3μm。如果粒子直徑比上述范圍大，則無機(jī)物微粒子6會(huì)露出在內(nèi)涂層3的表面上，而如果粒子直徑比上述范圍小，則無機(jī)物微粒子6在內(nèi)涂層3中發(fā)生二次凝聚，其結(jié)果，跟添加大的粒子的情況一樣地露出在表面上，從而損害光反射層4的附著力。為了使有機(jī)涂層的熱膨脹率接近無機(jī)涂層的熱膨脹率，添加量相對(duì)涂層的固態(tài)部分而優(yōu)選添加10～70重量％。如果添加量比該范圍多，則無機(jī)物微粒子6會(huì)露出在內(nèi)涂層3的表面上，從而損害附著力。另外，如果添加量比該范圍少，則無法得到作為目的的降低熱膨脹率的效果。
通過將無機(jī)物微粒子6添加到作為有機(jī)涂層的內(nèi)涂層3中而實(shí)現(xiàn)低熱膨脹率，能夠縮短內(nèi)涂層3和作為無機(jī)涂層的外涂層5的熱膨脹率之差，從而能夠抑制在外涂層5上的裂縫的發(fā)生，該裂縫的發(fā)生是由燈泡的點(diǎn)燈及熄燈等導(dǎo)致的熱沖擊循引起的。
另一方面，當(dāng)將低彈性化劑添加到內(nèi)涂層3時(shí)，根據(jù)內(nèi)涂層3的原料樹脂來選擇低彈性化劑。通過添加低彈性化劑，能夠部分阻礙原料樹脂的交聯(lián)而使涂層具有柔軟性，從而能夠緩和起因于熱膨脹的內(nèi)部應(yīng)力。例如，當(dāng)采用環(huán)氧樹脂而作為內(nèi)涂層3時(shí)，低彈性化劑采用脂肪酸改性環(huán)氧樹脂、或用環(huán)氧基修飾其末端的丙二醇等。添加量?jī)?yōu)選為相對(duì)100重量份的原料樹脂為1～5重量份的低彈性化劑。如果添加量超過該范圍，則內(nèi)涂層3的耐熱性會(huì)急劇下降。另外，如果添加量比該范圍少，則無法得到作為目的的低彈性率效果。
如此，通過將低彈性化劑添加到作為有機(jī)涂層的內(nèi)涂層3中而實(shí)現(xiàn)低彈性化，能夠抑制在外涂層5上裂縫的發(fā)生，該裂縫的發(fā)生是由燈泡的點(diǎn)燈或熄燈等導(dǎo)致的熱沖擊循環(huán)引起的。
為了相對(duì)從HID燈或鹵素?zé)舻劝l(fā)出的熱能而獲得充分的耐熱性，內(nèi)涂層3優(yōu)選在200℃以上的高溫進(jìn)行固化。但是，當(dāng)將塑料用在基體材料2時(shí)，為了避免基體材料2的熱變形，而必須在比200℃低的溫度下進(jìn)行固化。
此時(shí)，添加Sn化合物類或Ni化合物類等固化促進(jìn)劑的方法也是有效的。作為Sn化合物類固化促進(jìn)劑，一般可舉例二月桂酸二丁基錫(dibutyltindilaurate)。另外，作為Ni化合物類固化促進(jìn)劑，可舉如上所述的辛酸鹽或環(huán)己烷甲酸鹽等。通過添加這些固化促進(jìn)劑，即使在200℃以下的低溫的固化處理中，也能夠得到充分的涂層的物理性質(zhì)。添加量?jī)?yōu)選為相對(duì)100重量份的內(nèi)涂層3的原料樹脂，選擇Sn化合物類固化促進(jìn)劑、或Ni化合物類固化促進(jìn)劑中的任意一種來添加至少0.1重量份以上。還有，如果想要在190℃以下的低溫進(jìn)行固化并得到充分的性能，則優(yōu)選添加0.5重量份以上。
如此，通過將Sn化合物類固化促進(jìn)劑、或Ni化合物類固化促進(jìn)劑添加到作為有機(jī)涂層的內(nèi)涂層3中，能夠?qū)崿F(xiàn)內(nèi)涂層3的固化溫度的低溫化，從而能夠?qū)崿F(xiàn)制造設(shè)備的小型化以及高速化。
另外，為了在低溫下固化內(nèi)涂層3而添加丙烯酸改性有機(jī)硅類涂層劑的方法也是有效的。丙烯酸改性有機(jī)硅類涂層劑為單體時(shí)，由于耐熱性、跟基體材料2以及光反射層4之間的附著力等物理性質(zhì)差，因此不適合作為形成內(nèi)涂層3的材料，可是，它盡管固化溫度比較低，卻具有充分的涂層硬度，因此，通過將它少量添加到聚酯改性有機(jī)硅或環(huán)氧改性有機(jī)硅，而能夠維持耐熱性和附著力，同時(shí)也能夠降低涂層固化溫度。添加量?jī)?yōu)選為相對(duì)100重量份的內(nèi)涂層3的原料樹脂添加5～20重量份的丙烯酸改性有機(jī)硅類涂層劑。如果添加量是本范圍以下，則不能得到充分的固化溫度降低效果，而如果為本范圍以上，則在形成了光反射層4時(shí)產(chǎn)生白濁，從而無法得到所希望的光反射體1。
如此，通過將固化溫度低、硬度高的丙烯酸改性有機(jī)硅類涂層劑添加到作為有機(jī)涂層的內(nèi)涂層3中，也能夠?qū)崿F(xiàn)內(nèi)涂層3的烘烤溫度的低溫化，從而能夠?qū)崿F(xiàn)制造設(shè)備的小型化以及高速化。
另外，為了將聚酯改性有機(jī)硅類涂層劑或環(huán)氧改性有機(jī)硅類涂層劑均勻且平滑地涂敷在基體材料2的表面上而作為內(nèi)涂層3，添加聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane)類流平劑的方法是很有效的。通過將聚二甲基硅氧烷類流平劑添加到聚酯改性有機(jī)硅類涂層劑或環(huán)氧改性有機(jī)硅類涂層劑中而作為內(nèi)涂層3，能夠提高涂裝時(shí)對(duì)光反射層4的潤(rùn)濕性，從而能夠消除制造光反射體1時(shí)的外觀不良、特別是凹陷涂裝不良。另外，通過減輕凹陷涂裝不良，能夠抑制以前可在耐腐蝕性試驗(yàn)中觀察到的、以凹陷部為起點(diǎn)的光反射層4的剝離或腐蝕。
流平劑的添加量?jī)?yōu)選為相對(duì)100重量份的內(nèi)涂層3的原料樹脂為0.2～1.0重量份。如果低于本范圍，則無法像所希望的那樣抑制凹陷涂裝不良，而如果超過本范圍，則附著力、以及耐腐蝕性會(huì)降低。
另外，當(dāng)使用照射光的強(qiáng)度高、而且使用溫度甚至達(dá)到200℃的高功率HID燈等時(shí)，如圖6及圖7所示，也可以將中間層7置于外涂層5和光反射層4之間。中間層7具有如下的效果防止如前所述的、可能會(huì)使Ag變色的氣體到達(dá)光反射層4；另外，防止Ag原子通過光線或熱量而發(fā)生遷移；還有，提高外涂層5的附著力。中間層7由Mg和Al的復(fù)合氧化物組成。對(duì)形成方法并沒有特別的限定，可以舉例如下等方法利用MgAl2O4而通過真空蒸鍍法、離子鍍法、離子輔助法、等離子輔助法、濺射法等PVD法來形成；或者同時(shí)利用MgO和Al2O3而通過PVD法來形成；還有，利用金屬狀態(tài)的Mg和Al而通過PVD法來進(jìn)行成膜，并通過氧等離子體來進(jìn)行氧化。
另外，通過將在Ag中含有0.1～1原子％的Nd或Y、以及0.1～2原子％的Au或Cu的Ag基合金膜作為光反射層4，能夠進(jìn)一步提高耐光性、耐熱性和耐腐蝕性。這是因?yàn)橥ㄟ^將離子半徑大的Nd或Y微量添加到Ag晶格中，能夠阻礙Ag原子通過熱量或光線而發(fā)生遷移的現(xiàn)象，另外，通過添加作為貴金屬元素的Au或Cu，能夠阻礙由水分或鹽分導(dǎo)致的凝聚現(xiàn)象。如果添加元素的添加量超過上述范圍，則光反射層4的黃色成分會(huì)增加，因此，光反射體1會(huì)顯得發(fā)黃而影響其外觀，同時(shí)反射率也會(huì)下降。另外，如果低于上述范圍，則無法得到作為目的的耐光性、耐熱性、耐腐蝕性。因此，優(yōu)選采用上述范圍。
本發(fā)明的照明器具具有上述光反射體1和HID燈等的光源部，并能夠作為嵌頂燈和聚光燈等住宅及店鋪用照明器具、以及道路燈和投光燈等屋外用照明器具等而使用。
其次，關(guān)于對(duì)上述實(shí)施方式的具體實(shí)施例以及沒有實(shí)施本發(fā)明的比較例進(jìn)行說明。下面的第一實(shí)施例至第三實(shí)施例、第八實(shí)施例至第十實(shí)施例以及第十二實(shí)施例至第十四實(shí)施例采用圖1所示的結(jié)構(gòu)，第四實(shí)施例采用圖2所示的結(jié)構(gòu)，第五實(shí)施例以及第七實(shí)施例采用圖6所示的結(jié)構(gòu)，第六實(shí)施例采用圖7所示的結(jié)構(gòu)，第十一實(shí)施例采用圖4所示的結(jié)構(gòu)。將第一實(shí)施例至第十四實(shí)施例以及第一比較例至第五比較例5的結(jié)構(gòu)表示在表1至表4。





第一實(shí)施例用堿性清洗劑對(duì)通過旋壓成形將Al材(A1050)加工成光反射體形狀的基體材料進(jìn)行脫脂清洗之后，噴涂了環(huán)氧改性有機(jī)硅類涂料(環(huán)氧改性有機(jī)硅類涂層劑)。在220℃下進(jìn)行60分鐘的烘干之后，在Ar保護(hù)氣體中對(duì)Ag(純度99.99％)進(jìn)行DC磁控管濺射，而形成平均膜厚為120nm的光反射層。其后，涂敷純有機(jī)硅類涂料(純有機(jī)硅類涂層劑)而作為外涂層，并進(jìn)行180℃×30分鐘的烘干而得到了光反射體。
第二實(shí)施例除了將聚酯改性有機(jī)硅類涂料(聚酯改性有機(jī)硅類涂層劑)使用在內(nèi)涂層之外，以跟第一實(shí)施例同樣的方式制造而得到了光反射體。
第三實(shí)施例除了將相對(duì)原料樹脂的重量百分比為5％的Ni類固化促進(jìn)劑添加到外涂層之外，以跟第二實(shí)施例同樣的方式制造而得到了光反射體。
第四實(shí)施例以跟第二實(shí)施例同樣的方式制造之后，還涂裝含有銳鈦型氧化鈦的光催化劑無機(jī)涂層，并進(jìn)行120℃×60分鐘的烘干而得到了光反射體。
第五實(shí)施例用堿性清洗劑對(duì)通過拉模鑄造法將Al合金(ADC12)加工成形為反射板形狀的基體材料進(jìn)行脫脂清洗之后，噴涂甲酚酚醛型環(huán)氧類涂料，并在200℃下進(jìn)行60分鐘的烘干之后，在在Ar保護(hù)氣體中對(duì)Ag-0.2原子％、Nd-1原子％、Au進(jìn)行DC磁控管濺射，從而形成平均膜厚為120nm的光反射層。其后，通過真空蒸鍍法形成了膜厚為100nm的MgAl2O4。其后，涂敷純有機(jī)硅類涂料而作為外涂層，并進(jìn)行180℃×30分鐘的烘干而得到了光反射體。
第六實(shí)施例除了對(duì)于用均化器(homogenizer)以相對(duì)涂層固態(tài)成分的重量百分比成為30％的方式將平均粒子直徑為0.2μm的圓球狀SiO2粒子分散在甲酚酚醛型環(huán)氧類涂料中的材料進(jìn)行噴涂而作為內(nèi)涂層之外，以跟第五實(shí)施例同樣的方式制造而得到了光反射體。
第七實(shí)施例除了對(duì)于以相對(duì)原料樹脂的重量百分比成為5％的方式將由用環(huán)氧基修飾了末端的丙二醇組成的低彈性化劑添加到甲酚酚醛型環(huán)氧類涂料中的材料進(jìn)行噴涂而作為內(nèi)涂層之外，以跟第五實(shí)施例同樣的方式制造而得到了光反射體。
第八實(shí)施例除了將0.5重量份的Ni類固化促進(jìn)劑添加到內(nèi)涂層，并進(jìn)行了190℃×60分鐘的烘干之外，以跟第二實(shí)施例同樣的方式制造而得到了光反射體。
第九實(shí)施例除了將0.5重量份的Sn類固化促進(jìn)劑添加到內(nèi)涂層，并進(jìn)行190℃×60分鐘的烘干之外，以跟第二實(shí)施例同樣的方式制造而得到了光反射體。
第十實(shí)施例除了將10重量份的丙烯酸改性有機(jī)硅類涂層劑添加到內(nèi)涂層，并進(jìn)行190℃×60分鐘的烘干之外，以跟第二實(shí)施例同樣的方式制造而得到了光反射體。
第十一實(shí)施例除了將5重量份的、具有黃色反射特性的珠光云母顏料添加到外涂層之外，以跟第二實(shí)施例同樣的方式制造而得到了光反射體。
第十二實(shí)施例除了將1.0重量份的聚二甲基硅氧烷類流平劑添加到內(nèi)涂層之外，以跟第二實(shí)施例同樣的方式制造而得到了光反射體。
第十三實(shí)施例除了將5重量份的三聚氫胺(melamine)樹脂添加到外涂層之外，以跟第二實(shí)施例同樣的方式制造而得到了光反射體。
第十四實(shí)施例除了將10重量份的、利用硅氧烷化合物進(jìn)行表面涂敷的二氧化硅添加到外涂層之外，以跟第二實(shí)施例同樣的方式制造而得到了光反射體。
第一比較例用堿性清洗劑對(duì)通過旋壓成形將Al材(A1050)加工成反射板形狀的基體材料進(jìn)行脫脂清洗之后，噴涂氨基改性丙烯酸涂料。進(jìn)行120℃×45分鐘的烘干之后，在Ar保護(hù)氣體中對(duì)Ag(純度99.99％)進(jìn)行DC磁控管濺射，從而形成了平均膜厚為120nm的光反射層。其后，涂敷氨基改性丙烯酸涂料而作為外涂層，并進(jìn)行120℃×30分鐘的烘干而得到了光反射體。
第二比較例除了將有機(jī)硅改性丙烯酸涂料使用在內(nèi)涂層和外涂層之外，以跟第一比較例同樣的方式制造而得到了光反射體。
第二比較例除了將1.5重量份的聚二甲基硅氧烷類流平劑添加到內(nèi)涂層之外，以跟第十二實(shí)施例同樣的方式制造而得到了光反射體。
第四比較例除了將25重量份的三聚氫胺樹脂添加到外涂層之外，以跟第十三實(shí)施例同樣的方式制造而得到了光反射體。
第五比較例除了將15重量份的、利用硅氧烷化合物進(jìn)行了表面涂敷的二氧化硅添加到外涂層之外，以跟第十四實(shí)施例同樣的方式制造而得到了光反射體。
對(duì)于以如上所述的方式制造了的樣品，實(shí)施了有關(guān)全光線反射率、耐熱性、耐光性和耐腐蝕性的試驗(yàn)。下面描述試驗(yàn)方法。
全光線反射率是，利用日立制作所制造的自動(dòng)記錄分光光度計(jì)U-4000來測(cè)定555nm的全光線反射率。在耐熱性的試驗(yàn)中，將樣品放置在保持160℃或200℃的熱風(fēng)循環(huán)槽里，并觀察30天后的外觀變化。在耐光性試驗(yàn)中，在140℃的環(huán)境中照射水銀燈，并觀察30天后的外觀變化。在耐腐蝕性試驗(yàn)中，按照J(rèn)IS規(guī)格Z2371鹽水噴霧試驗(yàn)方法來進(jìn)行三周期的鹽水噴霧試驗(yàn)(鹽水濃度5％，噴霧8個(gè)小時(shí)，休止16個(gè)小時(shí))之后，取出來觀察外觀變化。
另外，對(duì)于第十二實(shí)施例至第十四實(shí)施例以及第三比較例至第五比較例，進(jìn)行了用肉眼的外觀觀察及對(duì)附著力的評(píng)價(jià)。
表5至表8表示基于上述的試驗(yàn)結(jié)果。在耐熱性以及耐光性的試驗(yàn)結(jié)果中“○”表示通過肉眼評(píng)價(jià)看不出變色和裂縫等，且在555nm的全光線反射率的降低小于5％；“△”表示通過肉眼評(píng)價(jià)可看出輕微的變色和裂縫等，或者在555nm的全光線反射率的降低為5％以上且小于10％；“×”表示通過肉眼評(píng)價(jià)可明顯地看出變色和裂縫等，或者在555nm的全光線反射率的降低為10％以上。在耐腐蝕性的試驗(yàn)結(jié)果中“○”表示看不出剝離以及腐蝕等；“△”表示在端面等的局部可看出剝離以及腐蝕；“×”表示可明顯地看出剝離以及腐蝕。
另外，在附著力的試驗(yàn)結(jié)果中“○”表示通過肉眼評(píng)價(jià)看不出剝離；“×”表示可看出剝離。此外，在第十二實(shí)施例至第十四實(shí)施例、以及第三比較例至第五比較例都沒有看出外觀不良(在表中用“○”來表示)。
從表5至表8可知，第一實(shí)施例至第十四實(shí)施例均維持高反射率的同時(shí)，相對(duì)第一比較例至第五比較例在耐熱性、耐光性以及耐腐蝕性上表示出出色的耐久性。





本申請(qǐng)是基于日本專利申請(qǐng)2004-048660的，其內(nèi)容通過參考上述專利申請(qǐng)的說明書和附圖，而最終應(yīng)合并在本發(fā)明中。
另外，盡管本發(fā)明通過參考附圖的實(shí)施方式來進(jìn)行了充分的描述，但能夠進(jìn)行各種變更和變形是對(duì)具有本領(lǐng)域的一般知識(shí)的人員而言顯而易見的。所以，應(yīng)理解為這種變更和變形并非脫離本發(fā)明的范圍，而包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
附圖的簡(jiǎn)單說明圖1是本發(fā)明的一種實(shí)施方式中的光反射體的剖面圖。
圖2是本發(fā)明的另一種實(shí)施方式中的光反射體的剖面圖。
圖3是本發(fā)明的另一種實(shí)施方式中的光反射體的剖面圖。
圖4是本發(fā)明的另一種實(shí)施方式中的光反射體的剖面圖。
圖5是本發(fā)明的另一種實(shí)施方式中的光反射體的剖面圖。
圖6是本發(fā)明的另一種實(shí)施方式中的光反射體的剖面圖。
圖7是本發(fā)明的另一種實(shí)施方式中的光反射體的剖面圖。
權(quán)利要求
1.一種光反射體，具有基體材料、形成在該基體材料表面上且由Ag或Ag基合金組成的光反射層、覆蓋該光反射層表面而形成的外涂層，其特征在于，所述外涂層是通過將純有機(jī)硅類涂層劑涂敷在所述光反射層表面上而形成的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光反射體，其特征在于，所述外涂層是相對(duì)100重量份的純有機(jī)硅原料樹脂添加0.1～10重量份的Ni化合物類固化促進(jìn)劑而成的涂層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光反射體，其特征在于，所述外涂層的最外表面是包含著具有光催化功能的二氧化鈦的層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光反射體，其特征在于，在所述基體材料和所述光反射層之間形成有內(nèi)涂層，該內(nèi)涂層是通過選擇聚酯改性有機(jī)硅類涂層劑或環(huán)氧改性有機(jī)硅類涂層劑中任意之一而涂敷在所述基體材料表面上而形成的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光反射體，其特征在于，在所述基體材料和所述光反射層之間形成有內(nèi)涂層，該內(nèi)涂層是相對(duì)涂層固態(tài)成分含有10～70重量％的微細(xì)的無機(jī)物粒子的有機(jī)涂層。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光反射體，其特征在于，在所述基體材料和所述光反射層之間形成有內(nèi)涂層，該內(nèi)涂層是相對(duì)100重量份的原料樹脂添加1～5重量份的低彈性化劑而成的有機(jī)涂層。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光反射體，其特征在于，在所述外涂層和所述光反射層之間具有由Mg和Al的復(fù)合氧化物組成的中間層。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光反射體，其特征在于，所述光反射層是含有0.1～1原子％的Nd或Y、且含有0.1～2原子％的Au或Cu的Ag基合金。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光反射體，其特征在于，在所述基體材料和所述光反射層之間形成有內(nèi)涂層，該內(nèi)涂層是相對(duì)100重量份的聚酯改性有機(jī)硅類涂層劑或環(huán)氧改性有機(jī)硅類涂層劑添加0.1重量份以上的Sn化合物類固化促進(jìn)劑或Ni化合物類固化促進(jìn)劑而成的涂層。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光反射體，其特征在于，在所述基體材料和所述光反射層之間形成有內(nèi)涂層，該內(nèi)涂層是相對(duì)100重量份的聚酯改性有機(jī)硅類涂層劑或環(huán)氧改性有機(jī)硅類涂層劑添加5～20重量份的丙烯酸改性有機(jī)硅類涂層劑而成的涂層。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光反射體，其特征在于，所述外涂層由添加了用二氧化鈦覆蓋的云母顏料的純有機(jī)硅類涂層劑形成，所述云母顏料的添加量相對(duì)100重量份的純有機(jī)硅原料樹脂為5～20重量份。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光反射體，其特征在于，在所述基體材料和所述反射層之間形成有內(nèi)涂層，該內(nèi)涂層是相對(duì)100重量份的聚酯改性有機(jī)硅類涂層劑或環(huán)氧改性有機(jī)硅類涂層劑添加0.2～1.0重量份的聚二甲基硅氧烷(PDMS)類流平劑而成的涂層。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光反射體，其特征在于，所述外涂層是相對(duì)100重量份的純有機(jī)硅原料樹脂添加5～20重量份的三聚氫胺樹脂而成的涂層。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光反射體，其特征在于，所述外涂層是相對(duì)100重量份的純有機(jī)硅原料樹脂添加2～10重量份的、用硅氧烷化合物涂敷表面的二氧化硅(SiO2)而成的涂層。
15.一種照明器具，其特征在于，具有根據(jù)權(quán)利要求1至14中任一項(xiàng)所述的光反射體和光源部。
全文摘要
在一種光反射體以及具有該光反射體的照明器具中，光反射體1具有基體材料2、經(jīng)由內(nèi)涂層3而由Ag或Ag基合金形成在該基體材料2上的光反射層4、用純有機(jī)硅類涂層劑形成在該光反射層4的表面上的外涂層5。純有機(jī)硅類涂層劑受到光或熱量的應(yīng)力時(shí)很難產(chǎn)生自由基，加之成為其骨架的Si－O結(jié)合的鍵能大而很難切斷，所以能夠提供耐熱性、耐光性和耐腐蝕性出色的光反射體。
文檔編號(hào)F21V7/22GK1914524SQ20058000331
公開日2007年2月14日 申請(qǐng)日期2005年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月24日
發(fā)明者渡邊加津己, 野口晉治, 山內(nèi)哲 申請(qǐng)人:松下電工株式會(huì)社