JPH04110380A - 紫外線吸収剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、透光性に優れ且つヘイズ（曇価）の高い紫外
線吸収剤に関する。

〔従来の技術〕

一般に、照明ランプからの照射光及び太陽光の中には紫
外線が含まれており、この紫外線によって食品その他の
物が劣化、変色する等の悪影響を受ける。そのため、こ
の紫外線をできるだけカットする必要があり、従来にあ
っては照明ランプのシェードカバーに紫外線吸収剤を混
ぜた塗料を塗ったり、紫外線吸収用のフィシを混入して
照射する方法が考えられていたが、実用に耐えるものは
無かった。

従来、透明な紫外線吸収剤としては、例えは有機系のも
のとして、ベンゾフェノン系やベンゾフェノール系のも
のが知られており、また無機系のものとして酸化チタン
や酸化亜鉛等が知られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、有機系の紫外線吸収剤は、紫外線を吸収
しながらそれ自体が劣化して黄色や褐色になり、遂には
飽和して紫外線を吸収しなくなる他、有機物であるため
に衛生面で毒性の問題がある。

一方、酸化チタン（ＴｉＯ３）は無機物であるため劣化
は起こらないが、アナターゼでは紫外線の吸収端が３６
０ｎｍにあり、紫外線の上限値である４００ｎｍまでに
は開きがあって紫外線吸収能力が不十分である。またル
チルは３７０ｎｍの所に吸収端があるものの紫外線のカ
ットがシャープでないため、吸収の裾が可視光の方に入
って黄色味を帯びてしまう。更に、酸化チタンは優秀な
白色顔料であるため光の吸収も大きい。

これに対して酸化亜鉛（Ｚｎ０）は３８０ｎｍ以下の紫
外線をカッ１−することができ、無機系の紫外線吸収剤
としては最も４００ｎｍに近い紫外線をカットすること
のできる材料であることが知られているが、従来は白色
顔料として使われていたように十分な透明性はなく、か
なり可視光を吸収するものであった。

尚、照明ランプの場合、紫外線吸収と同時に、目に対す
る刺激を少なくするために、ヘイズ（曇価＝透過光のう
ち直進でもない光の割合）を高くしてぼんやりとした柔
らかい光を得ることが要求されるが、従来はランプ自体
やシェードカバーの表面を薬品で腐食したり、又はサン
ドブラスト等で表面を粗くして粗面にしたり、梨子地模
様や凹凸加工をして乱反射させる方法が一般的であった
。そのために、表面処理工程が必要となる他、コスト的
にも高くなり、また形状が複雑な表面には適用てきない
ものであった。その上、この粗面に油等が付着すると乱
反射が減少して透明になったり、粗面であるのでホコリ
が付き易く汚れる等の問題があった。

ところで、上述した酸化亜鉛によって紫外線とヘイズの
問題を同時に解決しようとする場合、般に用いられてい
る酸化亜鉛では、それか多数の結晶子から成るため各粒
子の境界で反射が起り、したがって透明性が悪くなる分
へイズは大きくなるが、各粒子の境界に発生ずる不純物
層によって光が吸収され、酸化亜鉛の層ＩＪＬｍを通過
するのに４０％以上もの可視光が吸収されてしまう。そ
の結果、透光性があって且つヘイズの高いフィシとして
は利用できなかった。また、通常の酸化亜鉛顔料では短
波長の紫外線は吸収されないため、十分な紫外線カット
ができなかった。

そこで本発明の技術的課題は、紫外線のカッ１−が十分
に行なわれると同時に、それ自体で高ヘイズが確保でき
る紫外線吸収剤を提供することにある。

〔課題を解決するだめの手段〕

本発明は、上記技術的課題解決のために、粒径０．１機
μｍ以下の酸化亜鉛粒子の表面に酸化チタンをコーティ
ングした紫外線吸収剤を手段としている。

酸化亜鉛の微粒子は、耐久性があると共に透明性もあり
、４００ｎｍに近い波長以下の紫外線を遮断てきる物質
であるが、それたけてはヘイズが小さい。しかし、酸化
亜鉛の粒子上に酸化チタンをコートすることにより、酸
化チタンの高屈折率ｎ＝２．５に近づけることができ、
その結果酸化亜鉛粒子の反射率が大きくなって高ヘイズ
となる。

酸化亜鉛自体の物性は本来透明性の良いものである力盪
通常の顔料用酸化亜鉛は１片ｍ以上の粒径であり多結晶
の集合体である。酸化亜鉛は種々のものを固溶し、結晶
化する際には結晶表面て固溶物を析出して光がそこで吸
収され易いため、多結晶から成り酸化亜鉛粒子の透光性
は非常に悪くなる。

一方、酸化亜鉛の粒子径が次第に小さくなり、特に光の
波長域になってくると、透明性が良くなる。これは粒径
が０．１機μｍ以下になると、１粒子の構成は単結晶ま
たは単粒子となり、光吸収の大きな原因である粒子の境
界線がなくなること及び、粒径が光の波長域と同程度ま
たはそれ以下になってそれ自体の透明性がよくなるため
である。

このような理由から本発明では酸化亜鉛の粒径な０．１
ＪＬｍ以下としているが、完全に近い透明性を得るため
には０．０３７ｐｍ以下の粒径が好ましい。

このような酸化亜鉛の微粒子の表面に酸化チタンをコー
ティングした場合には、酸化チタン表面層の厚さに関係
なく光の一部が反射すると共に、残りの光が酸化亜鉛粒
子中に入って紫外線を吸収しながら可視光域を通過し、
次の酸化亜鉛に当ってまた反射と紫外線吸収を繰返すた
め、光散乱による大きなヘイズと、十分な紫外線吸収が
行なわれることになる。このような効果は酸化チタンの
コーティング厚によっては影響されないため、コーティ
ングの厚さは通常の場合制限を受けないが、あまり厚く
なると酸化亜鉛の量が相対的に減るので、その意味から
は原粒径の０．２までのコーティング（総体積の４０％
まで）が好ましい。

このように、本発明では酸化亜鉛の表面に酸化チタンを
コーティングし、透明性と紫外線吸収能力は酸化亜鉛の
特徴を利用し、ヘイズは酸化チタンによる反射を利用す
ることによって、特有の効果が得られた。

従って、上記酸化チタンによってコーティングされた酸
化亜鉛の粉粒を通常のバインダ（屈折率１．７以下）に
混合分散させると、紫外線の吸収率が良い上にヘイズの
高い塗料を得ることができ、例えば照明ランプのシェー
ドカバーに塗布または練り込むことができるし、またプ
ラスチックに練り込んで使用することができる他、農業
用ハウスのビニールカバーに塗布まブＱは練り込んで使
用することもできる。照明ランプのシェードカバーに利
用した場合には、紫外線が吸収されるために照明ランプ
に照射された食品その他の物や絵画、家具等の変色、劣
化を効果的に防止できると共に、同時に高ヘイズとなる
ので目に対する刺激も少なくなる。一方、農業用ハウス
に用いられる透明のビニールシートは、一般的には紫外
線をカットするための処理が施されてはいない。従って
、このビニールシートに上記紫外線吸収剤を含む塗料を
塗布するかまたは練り込むことによって、農業用ハウス
内への紫外線をカットして害虫の発生を防止すると共に
、土壌中の硝酸化成菌の増殖を促し、植物の生育に好ま
しい結果を生むものである。更に、上記塗料の塗布によ
ってヘイズも高くなるので、太陽光が散乱して多方向か
ら植物に当り、生育が一段と良好となる。

従来、ヘイズな高くするには表面をサンドブラストによ
り粗面にしたり、梨子地模様を設ける等の処理工程が別
途必要となっていたが、本発明ではそのための処理工程
が全く不要となる。また従来法であると表面にホコリや
油がつき易く、特にサンドブラストや梨子地模様では水
や油がつくと乱反射か起こらずヘイズがなくなるが、本
発明でばフィシによりヘイズを起すので、このようなト
ラブルを生ずることがない。

（実施例−１） ０．０１〜０．０２島ｍの微粒子酸化亜鉛（住友セメン
ト林社製）を超音波処理によりエタノールに分散させて
、酸化亜鉛５４重量％の懸濁液を得た。次いでこの懸濁
液１００重量部に対して、テトラエトキシチタニウム１
重量部、水２重量部、塩酸０．０３重量部を混合し、ス
プレドライヤによって入口温度４００°Ｃの熱風を導入
して乾燥し、酸化チタンの薄膜でコーティングされた粒
径０．０６用ｍ以下の酸化亜鉛を得た。更に、この酸化
亜鉛４０重量部に対してアクリル樹脂（大日本インキの
つオータゾル５７４４）６０重量部とイソプロピルアル
コール１２０重量部とを混合し、均一に分散させて塗料
を得た。そして、このようにして得た塗料をガラス板に
塗布し、１１０°Ｃで１５分間加熱して５用ｍ厚の塗膜
な得た。

上述した塗膜の全光線透過率は９６％、ヘイズは３５％
であり、３００〜４００ｎｍの紫外線を９８％カットす
る。

〔実施例−２〕 ポリスチレンをアセトンに溶かし、これに実施例−１で
得られた粒径０．０６機μｍの酸化亜鉛をポリスチレン
に対して５重量％添加し、均一に分散混合してからアセ
１−ンを蒸発させた後、これを２００°Ｃで加圧成形し
て１ｍｍ厚のシートを作った。

このシートなヘイズメーターで測定した結果、全光線透
過率は９３％、ヘイズは２９％であった。

〔効果〕

以上説明したように、本発明に係る紫外線吸収剤によれ
ば、紫外線を幅広くカットできると同時に、高いヘイズ
が得られるので、塗料およびプラスチック用フィラとし
て有効に利用することができる。また、それ自体て高ヘ
イズが得られるので、従来のような防眩のための表面処
理工程を省くことができるといった効果がある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　粒径０．１機μｍ以下の酸化亜鉛粒子の表面に酸化チ
   タンをコーティングしたことを特徴とする紫外線吸収剤
   。