JP2000304911A

JP2000304911A - 反射鏡

Info

Publication number: JP2000304911A
Application number: JP11115482A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Aoki; 慎一青木; Shinji Noguchi; 晋治野口
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1999-04-22
Filing date: 1999-04-22
Publication date: 2000-11-02

Abstract

(57)【要約】【課題】基材１０の表面にアンダーコート層１１が形
成され、そのアンダーコート層１１の表面に金属層１２
が形成されてなる反射鏡であって、器具温度の上昇が長
時間続いた場合であっても、反射率が低下しにくい反射
鏡を提供する。【解決手段】アンダーコート層１１が、その基材１０
と接する部分にＤＬＣ（Diamond Like Carbon）層が形
成され、金属層１２と接する部分にダイアモンド層が形
成された多層構造の層である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、照明器具に用いら
れる、高効率な反射鏡に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ダウンライトやスポットライ
トや投光器等の各種照明器具に用いられる反射鏡とし
て、金属板を所定の形状に成形した反射鏡や、フェノー
ル樹脂、ポリエーテルイミド樹脂等の樹脂組成物の成形
品又は金属板等の基材の表面に、アルミニウム等の金属
を蒸着することにより光反射用の金属層を形成した反射
鏡等が使用されている。

【０００３】なお、金属板を所定の形状に成形した反射
鏡の場合、反射率が低いという問題があり、また、基材
の表面にアルミニウム等の金属を蒸着して形成した反射
鏡の場合、基材と金属層の密着性が低く、金属層が剥が
れ落ちやすいという問題があった。そのため、図１
（ｂ）に示すような、基材１０の表面に、エポキシ樹脂
系、アクリルウレタン樹脂系、ポリブタジエン樹脂系等
の有機塗料を塗布することによって、密着性が優れたア
ンダーコート層１１を形成した後、そのアンダーコート
層１１の表面にアルミニウムを蒸着することにより金属
層１２を形成することや、金属層１２の表面に、アクリ
ルメラミン系、シリコンアクリル系等の有機系や、シリ
カ、アルミナ等の無機系のオーバーコート層１３を形成
することが行われている（例えば特開昭５５−１３００
０６号、特開昭５９−７９９０１号）。

【０００４】近年、アルミニウムを蒸着することに代え
て、銀を蒸着することにより光反射性が優れた金属層を
形成することが検討されている（例えば実開平５−７３
８０９号）。銀は、アルミニウムより反射特性が優るた
め、アルミニウムの金属層を形成した場合と比較して、
１０〜５０％程度効率アップを図ることができ、高効率
な照明器具を提供することが可能になったり、特に繰り
返し反射での減衰が少ないため、深型ダウンライトのよ
うな繰り返し反射が多い器具で顕著な効果を発揮すると
いう特徴がある。

【０００５】しかし銀は、化学的に不安定なため、器具
温度の上昇によって基材の内部からガス化して流出して
くる水分、未反応の樹脂等や、空気中の酸素、亜硫酸ガ
ス等と容易に反応して、褐色や黒色の酸化銀や硫化銀等
に変化しやすく、変色しやすいという問題があった。そ
してこの変色した反射鏡は、反射率が劣るという問題が
あった。

【０００６】そのため、アンダーコート層を形成する材
料として、エポキシ樹脂系、アクリル樹脂系、シリコン
アクリル樹脂系等の、比較的ガスバリア性の優れた有機
塗料を用いることにより、基材から侵入する水分等を防
ぐことが検討されている。しかし、上記のようなガスバ
リア性の優れた有機塗料を用いてアンダーコート層を形
成した場合であっても、器具温度の上昇が長時間続いた
場合には、反射率が低下してしまい、例えば１００℃程
度までの環境でしか使用できないという問題があった。
そのため、器具温度が上昇した場合であっても金属層が
変色しにくく、耐熱性が優れた反射鏡が望まれている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
を改善するために成されたもので、その目的とするとこ
ろは、基材の表面にアンダーコート層が形成され、その
アンダーコート層の表面に金属層が形成されてなる反射
鏡であって、耐熱性が優れた反射鏡を提供することにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る反射鏡は、
基材の表面にアンダーコート層が形成され、そのアンダ
ーコート層の表面に金属層が形成されてなる反射鏡にお
いて、アンダーコート層が、その基材と接する部分にＤ
ＬＣ層を有し、金属層と接する部分にダイアモンド層を
有する多層構造の層であることを特徴とする。なお、Ｄ
ＬＣ層は、Diamond Like Carbonの層であり、例えば、
炭化水素基を有する原料ガス及びキャリアガスの存在下
でプラズマＣＶＤすることにより形成される、ラマン分
光１６００〜１４００ｃｍ^-1程度の炭素の層である。

【０００９】上記アンダーコート層の厚みは、０．１〜
５μｍであると好ましく、また、上記金属層は、銀又は
銀合金の金属層であると好ましい。また、上記金属層の
表面に、オーバーコート層が形成されていると好まし
い。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明に係る反射鏡を図面に基づ
いて説明する。図１は本発明に係る反射鏡の一実施の形
態を説明する図であり、（ａ）は破断して示した図、
（ｂ）は破断して示した要部拡大図である。

【００１１】本発明に係る反射鏡の一実施の形態は、図
１（ａ）に示すように、反射鏡１の光源２側の面に、光
を反射するための反射膜が設けられた照明器具３用の反
射鏡１である。この反射膜は、図１（ｂ）に示すよう
に、基材１０の側から、アンダーコート層１１、金属層
１２、オーバーコート層１３の３層構造となっている。

【００１２】基材１０は、光源２から発生する熱に耐
え、光軸の変化を起こしにくい材料を用いて、所定の配
光が得られるような形状に形成されたものであり、例え
ば、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄、鉄合金、ス
テンレス等の金属板を用いて、プレス成形、ヘラ絞り成
形等により形成したものや、ガラスをプレス成形したも
のや、ナイロン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリエ
ーテルエーテルケトン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリフェ
ニレンサルファイド樹脂、ポリエーテルサルフォン樹
脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂等の樹脂組成物
を、射出成形等により成形したものや、セラミックを焼
成したもの等が挙げられる。

【００１３】アンダーコート層１１は、その基材１０と
接する部分に、ラマン分光１６００〜１４００ｃｍ^-1程
度のＤＬＣ（Diamond Like Carbon）層を有し、金属層
１２と接する部分に、ラマン分光１３３３ｃｍ^-1程度の
ダイアモンド層を有する多層構造の層である。このＤＬ
Ｃ層は、基材１０と密着性が優れた材料であると共に、
ダイアモンド層は、オーバーコート層１３と密着性が優
れた材料であり、且つ、これらのＤＬＣ層及びダイアモ
ンド層は、ガスバリア性が優れると共に、有機塗料を用
いた場合と比較して耐熱性が優れる層である。そのた
め、器具温度の上昇が長時間続いた場合であっても、基
材１０から金属層１２側に侵入する水分等を、確実に防
いで高い反射率を維持することができ、耐熱性が優れた
反射鏡となっている。

【００１４】なお、アンダーコート層１１を、ＤＬＣ層
単独、又はダイアモンド層単独で形成した場合、アンダ
ーコート層１１と基材１０、又はアンダーコート層１１
と金属層１２のいずれかの密着性が低下するため、金属
層１２が剥がれ落ちたり変色しやすくなり、反射率が低
下しやすくなる。

【００１５】このアンダーコート層１１の形成方法とし
ては、例えば、基材１０を真空槽中に配置した後、その
真空槽中にメタンガス等の炭化水素基を有する原料ガス
と、水素ガス、酸素ガス等のキャリアガスとを供給し、
プラズマＣＶＤ法等により、ＤＬＣ層やダイアモンド層
を形成する。なおこの際、原料ガスとキャリアガスの混
合比率や、化合物の種類を変更することにより、基材１
０と接する部分にはＤＬＣ層を形成し、金属層１２と接
する部分にはダイアモンド層を形成する。原料ガスとキ
ャリアガスの混合比率を変更して形成する場合には、徐
々に比率を変更することにより、ＤＬＣ層とダイアモン
ド層との間に、これらの傾斜層を形成しても良く、短時
間で比率を変更することにより、ＤＬＣ層とダイアモン
ド層との２層構造としても良い。上記原料ガスとして
は、メタン、エタン、アセチレン、メタノール等の、気
化しやすく、且つ、比較的低温で分解しやすい化合物が
一般に用いられる。

【００１６】また、アンダーコート層１１の厚みとして
は、０．１〜５μｍであると好ましい。０．１μｍ未満
の場合、充分な密着性が得られない場合があり、５μｍ
を越える場合、アンダーコート層１１にクラックが発生
する畏れがあるため、その部分から水分等が侵入して、
反射率が低下する場合がある。

【００１７】なお、金属板を用いて製造された基材１０
の表面にアンダーコート層１１を形成する場合には、基
材１０の表面を羽布研磨し、次いで化学研磨や電解研磨
等を行った後、ＤＬＣ層を形成すると、基材１０とＤＬ
Ｃ層との密着性が高まり好ましい。

【００１８】金属層１２は、銀、アルミニウム等を用い
て、所定の光学特性が得られるように形成したものであ
れば特に限定するものではないが、銀又は銀合金の金属
層１２である場合、特に反射率が優れた反射鏡となると
共に、特に本発明の耐熱性が優れる効果が大きく好まし
い。この銀合金としては、銀マグネシウム、銀パラジウ
ム、銀白金、銀ロジウム等の合金が挙げられる。また、
この金属層１２の形成方法としては、真空蒸着法、スパ
ッタリング法、イオンプレーティング法、ビーム法等が
挙げられる。

【００１９】この金属層１２の厚みとしては、所定の光
学特性が得られる厚みであれば特に限定するものではな
いが、１００〜３００ｎｍ、より好ましくは１５０〜２
５０ｎｍ程度が好ましい。１００ｎｍ未満の場合、充分
な反射特性が得られない場合があり、３００ｎｍを越え
る場合、金属層１２の表面が白濁し、反射率が低下する
場合がある。

【００２０】オーバーコート層１３は、例えば、所要の
耐熱性、耐候性、密着性が得られる塗料を、金属層１２
の表面に塗布することによって形成されるものであり、
このオーバーコート層１３の形成に用いる塗料として
は、シリコン樹脂系、シリコン変性アクリル樹脂系、ア
クリル樹脂系、エポキシ樹脂系、ウレタン樹脂系、ポリ
ブタジエン樹脂系等の塗料が挙げられ、スプレー法、浸
漬法、静電塗装法等により塗布した後、固化して形成す
る。このオーバーコート層１３の厚みとしては、所要の
光学特性、平滑性、密着性等が得られる厚みであれば特
に限定するものではなく、２０〜３０μｍ程度が一般的
である。

【００２１】なお、湿気硬化型のシリコン変性アクリル
樹脂系塗料を用いてオーバーコート層１３を形成した場
合、硬化時に金属層１２の表面の水分を減少させること
ができると共に、この塗料の硬化皮膜はガスバリア性に
優れるため、特に金属層１２の変色を防ぐことができ、
特に反射率が優れた反射鏡となり好ましい。

【００２２】

【実施例】（実施例１）アルミニウム板をパラボラ状に
へら絞り加工して基材を形成した後、その基材の表面
を、アルカリ脱脂及び化学研磨した。次いで、真空槽中
にその基材を配置した後、その真空槽中に、原料ガスと
してメタンガスを供給すると共に、キャリアガスとして
水素ガスを供給し、１ＫＷのＲＦプラズマを用いて、基
材の表面にラマン分光１６００ｃｍ^-1のＤＬＣ層を０．
５μｍ形成した。次いで、メタンガスと水素ガスの混合
比を変更して、ＤＬＣ層の表面にラマン分光１３３３ｃ
ｍ^-1のダイアモンド層を０．５μｍ形成することによ
り、基材と接する部分にはＤＬＣ層を有し、金属層と接
する部分にはダイアモンド層を有する多層構造のアンダ
ーコート層を形成した。

【００２３】次いで、そのアンダーコート層の表面に、
真空蒸着法により銀の金属層を２００ｎｍ形成した。な
お、到達真空度５×１０^-5Ｔｏｒｒの条件下で、モリブ
デンボードを用いて抵抗加熱することにより、銀の金属
層を形成した。

【００２４】次いで、湿気硬化型のシリコン変性アクリ
ル樹脂系塗料［大日本インキ化学工業社製、品番ＨＣ６
２２５］を、金属層の表面にスプレー塗装した後、１４
０℃で３０分加熱して、厚み１０〜１５μｍのオーバー
コート層を形成して反射鏡を得た。

【００２５】（実施例２）原料ガスとしてエチレンガス
を供給すると共に、キャリアガスとして水素ガスを供給
し、２ＫＷのＲＦプラズマを用いて、基材の表面にラマ
ン分光１６００ｃｍ^-1のＤＬＣ層を１．０μｍ形成した
後、エチレンガスと水素ガスの混合比を変更し、ＤＬＣ
層の表面にラマン分光１３３３ｃｍ^-1のダイアモンド層
を１．０μｍ形成する方法により、基材と接する部分に
はＤＬＣ層を有し、金属層と接する部分にはダイアモン
ド層を有する多層構造のアンダーコート層を形成したこ
と以外は実施例１と同様にして反射鏡を得た。

【００２６】（実施例３）原料ガスとしてエチレンガス
を供給すると共に、キャリアガスとして酸素ガスを供給
し、１ＫＷのＲＦプラズマを用いて、基材の表面にラマ
ン分光１４５０ｃｍ^-1のＤＬＣ層を０．５μｍ形成した
後、エチレンガスと酸素ガスの混合比を除々に変更しな
がら傾斜層を０．３μｍ形成し、次いで、エチレンガス
と酸素ガスの混合比を固定して、傾斜層の表面にラマン
分光１３３３ｃｍ^-1のダイアモンド層を１．０μｍ形成
する方法により、基材と接する部分にはＤＬＣ層を有
し、金属層と接する部分にはダイアモンド層を有する多
層構造のアンダーコート層を形成したこと以外は実施例
１と同様にして反射鏡を得た。

【００２７】（実施例４）基材として、ポリエーテルイ
ミド樹脂をパラボラ状に射出成形して形成したものを用
いたこと、及び、基材の表面にラマン分光１６００ｃｍ
^-1のＤＬＣ層を０．５μｍ形成した後、メタンガスと水
素ガスの混合比を除々に変更しながら傾斜層を０．３μ
ｍ形成し、次いで、メタンガスと水素ガスの混合比を固
定して、傾斜層の表面にラマン分光１３３３ｃｍ^-1のダ
イアモンド層を０．３μｍ形成する方法により、基材と
接する部分にはＤＬＣ層を有し、金属層と接する部分に
はダイアモンド層を有する多層構造のアンダーコート層
を形成したこと以外は実施例１と同様にして反射鏡を得
た。

【００２８】（実施例５）基材として、ポリフェニレン
サルファイド樹脂をパラボラ状に射出成形して形成した
ものを用いたこと、及び、原料ガスとしてアセチレンガ
スを供給すると共に、キャリアガスとして水素ガスを供
給し、２ＫＷのＲＦプラズマを用いて、基材の表面にラ
マン分光１４５０ｃｍ^-1のＤＬＣ層を０．８μｍ形成し
た後、アセチレンガスと水素ガスの混合比を変更して、
ＤＬＣ層の表面にラマン分光１３３３ｃｍ^-1のダイアモ
ンド層を０．６μｍ形成する方法により、基材と接する
部分にはＤＬＣ層を有し、金属層と接する部分にはダイ
アモンド層を有する多層構造のアンダーコート層を形成
したこと以外は実施例１と同様にして反射鏡を得た。

【００２９】（比較例１）基材の表面に、エポキシ樹脂
系樹脂組成物［大日本インキ化学工業社製、品番ＥＸＡ
４３９］を塗布した後、加熱硬化させて、厚み８μｍの
アンダーコート層を形成したこと以外は実施例１と同様
にして反射鏡を得た。

【００３０】（評価、結果）各実施例及び比較例１で得
られた反射鏡の、反射率を評価した。その方法は、波長
５５５ｎｍの反射率を自記分光光度計（日立製作所社
製、商品名Ｕ−４０００）を用いて測定した後、温度が
１４０℃に調整された恒温槽中に反射鏡を３６０時間放
置して加熱処理し、次いで取り出した後、波長５５５ｎ
ｍの反射率を同様に測定した。

【００３１】その結果は、表１に示したように、各実施
例で得られた反射鏡は、比較例１で得られた反射鏡と比
べて、加熱処理後の反射率が優れており、耐熱性が優れ
ていることが確認された。

【００３２】

【表１】

【００３３】

【発明の効果】本発明に係る反射鏡は、アンダーコート
層が、その基材と接する部分にＤＬＣ層を有し、金属層
と接する部分にダイアモンド層を有する多層構造の層で
あるため、耐熱性が優れた反射鏡となる。

【００３４】本発明の請求項３に係る反射鏡は、上記の
効果に加え、特に反射率が優れた反射鏡となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る反射鏡の一実施の形態を説明する
図である。

【符号の説明】１０基材１１アンダーコート層１２金属層１３オーバーコート層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基材の表面にアンダーコート層が形成さ
れ、そのアンダーコート層の表面に金属層が形成されて
なる反射鏡において、アンダーコート層が、その基材と
接する部分にＤＬＣ層を有し、金属層と接する部分にダ
イアモンド層を有する多層構造の層であることを特徴と
する反射鏡。
【請求項２】アンダーコート層の厚みが、０．１〜５
μｍであることを特徴とする請求項１記載の反射鏡。
【請求項３】金属層が、銀又は銀合金の金属層である
ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の反射鏡。