材料のUV反射率 – 数値、測定方法および出典
UV反射率とは、入射したUV放射のうち表面が反射する割合です。波長、材料、表面状態および測定ジオメトリに依存し、UV領域では可視領域で目に見える印象とは根本的に異なる場合が少なくありません。
その範囲は広く、白色エマルションペイントおよび油性ペイントは254 nmで10 %未満しか反射しない場合があり [1][7]、微多孔質PTFEは250〜500 nmの平均で97.4 % [6]、UV用に最適化されたミラーアルミニウムは254 nmで少なくとも90 %に達します [10]。消毒装置、照射チャンバーおよび光学測定系の設計において重要なのは、材料の名称ではなく、実際に使用する波長における反射率です。
本ページでは、波長、測定方法および出典を付した70件を超える公表測定値をまとめています。
UV反射率とは
反射率 ρ は、入射放射束に対する反射放射束の比であり、0〜1 の数値または百分率で表されます。すべての波長において ρ + α + τ = 1 の関係が成り立ちます（反射率 ρ、吸収率 α、透過率 τ）。すなわち、反射もされず透過もされないものは吸収されます。これらの量については光学量の用語集および放射測定量で説明しています。
- 鏡面（正）反射：反射角が入射角と等しくなります。研磨された金属や鏡に典型的です。
- 拡散反射：放射があらゆる方向に散乱します。PTFE、石膏、つや消し塗料、粉体に典型的です。
- 全反射：鏡面成分と拡散成分の合計です。表に示される値の多くはこの量を指しますが、すべてではありません。「公表値が異なる理由」をご参照ください。
波長が決め手
| 領域 | 波長 | 代表的な光源と用途 |
|---|---|---|
| Far-UVC | 200〜230 nm | 222 nmのKrClエキシマランプ、人のいる室内での消毒 |
| UV-C | 100〜280 nm | 254 nmの低圧水銀ランプ、UVC LED、消毒 |
| UV-B | 280〜315 nm | 光線療法、材料の劣化 |
| UV-A | 315〜400 nm | UV硬化、蛍光検査、365〜405 nmのUV LED |
UV-A、UV-BおよびUV-CはDIN 5031-7に準拠します。「Far-UVC」は標準化された境界ではなく、一般に200〜230 nmとされます。詳細はスペクトル領域と規格をご覧ください。365 nmで良好に反射する材料でも、254 nmや222 nmでははるかに強く吸収する場合があり、ある波長の値を別の波長に転用することはできません。
UV反射率の一覧
各数値について、表には波長と、最終列に出典を示しています。測定方法は後述します。「200～400 nm」とは、単一波長での値ではなく、紫外域全体の平均値を意味します。
アルミニウム
| 材料 | 波長 | 反射率 | 出典 |
|---|---|---|---|
| Anolux MIRO UVC（UVミラーアルミニウム） | 254 nm | 最低 90 % | [10] |
| Anolux UVS | 254 nm | 最低 86 % | [10] |
| MIRO UV C（Alanod） | UV-C、規定なし | 90 % 以上 | [9] |
| アルミニウム、ガラス上にスパッタ成膜 | 254 nm | 75～85 % | [1] |
| アルミ箔、つや消し面／光沢面 | 254 nm | 75.7／65.9 % | [2] |
| ALZAK処理アルミニウム | 254 nm | 65～75 % | [1] |
| アルミニウム、表面処理品 | 254 nm | 60～89 % | [1] |
| アルミニウム、陽極酸化処理 | 222 nmおよび254 nm | 61～62 %（45°、主に正反射） | [5] |
| アルミニウム、陽極酸化処理、ミラー仕上げ | 222 nm | 58～64 % | [4] |
| アルミニウム、未処理 | 254 nm | 40～60 % | [1] |
| アルミニウム、研磨品 | 222 nm | 42.8 %（NIST、8°:d）～55.6 %（d:d） | [4] |
| アルミニウム、光沢、未処理 | 200～400 nm | 39 % | [7] |
| アルミニウム、サンドブラスト処理 | 222 nm | 29.5 %（NIST）または36 % | [4] [3] |
| アルミニウム板 | 254 nm | 32.2 % | [2] |
| ジュラルミン | 254 nm | 16 % | [1] |
| アルミニウム、黒色陽極酸化処理 | 222 nm | 4～7.8 % | [3] |
「アルミニウム」という表記だけでは、UV反射率についてほとんど何も分かりません。UVミラーアルミニウムと黒色陽極酸化処理板との間には、10倍以上の差があります。合金、表面粗さ、酸化層および陽極酸化層が値を決定します。
ステンレス鋼、鋼、クロム、銅、真鍮、チタン
| 材料 | 波長 | 反射率 | 出典 |
|---|---|---|---|
| クロムめっき | 254 nm | 39 % | [1] |
| ステンレス鋼 316 | 222 nm | 36 % | [3] |
| ステンレス鋼、研磨 | 222 nm | 33.9 % | [3] |
| クロム、研磨 | 222 nm | 32.6 % | [3] |
| ステンレス鋼／ブリキ | 254 nm | 25〜30 % | [1] |
| 軟鋼、ヘアライン仕上げ／酸化 | 200〜400 nm | 29／10 % | [7] |
| 銅箔 | 222 nm | 27.6 % | [3] |
| 銅板 | 254 nm | 26.4 % | [2] |
| ステンレス鋼板 | 254 nm | 24.5 % | [2] |
| 真鍮 260 | 222 nm | 24.2 % | [3] |
| ステンレス鋼 304 | 222 nm | 22.4 % | [3] |
| チタン 6Al4V | 222 nm | 21.4 % | [3] |
| ステンレス鋼 #4、ヘアライン仕上げ | 222 nm | 12 %（45°、主に正反射） | [5] |
| 銅 Cu-110 | 222 nm | 6.8 % | [3] |
可視域では明るく光沢があるように見える金属でも、UV-Cの反射率は通常20〜40 %にとどまり、最適化されたアルミニウムをはるかに下回ります。
PTFEおよびその他の拡散反射材
| 材料 | 波長 | 反射率 | 出典 |
|---|---|---|---|
| 微多孔質PTFE、2 mm | 250〜500 nm（平均） | 97.4 % | [6] |
| e-PTFE | UV-C | 95 %以上 | [8] |
| Spectralon | 250〜2500 nm | 95 %以上 | [11] |
| PTFE、solid | 250〜500 nm | 85〜95 % | [6] |
| PTFEシート、1.5 mm | 222 nm | 約88 % | [4] |
| 酸化マグネシウム | 254 nm | 75〜88 % | [1] |
| 硫酸バリウム | 222 nm | 72.1 % | [4] |
| 炭酸カルシウム | 254 nm | 70〜80 % | [1] |
| 多層断熱材（MLI） | 222 nm | 66 % | [13] |
| PTFEテープ | 222 nm | 27.6 % | [4] |
すべてのPTFEが同じように反射するわけではありません。細孔構造と厚さが決定的です。薄いPTFEテープは放射の大部分を透過させ、222 nmでは27.6 %にしか達しません。約240 nmを下回ると、PTFEにおいても吸収が増加します [6]。
硫酸バリウムはUV-Aおよび可視域向けの反射材であり、UV-C向けではありません。300〜400 nmでは90 %弱、可視域では約93 %に達しますが、それ以下では低下し、250 nmで約80 %、222 nmで72 %となります [4]。254 nmおよび222 nmでの測定には、PTFEが適したコーティングです。積分球をご覧ください。
建材および室内表面
| 材料 | 波長 | 反射率 | 出典 |
|---|---|---|---|
| 90 % BaSO₄配合プラスター（実験室調合） | 254 nm | 77.2 % | [2] |
| CaCO₃配合プラスター（実験室調合） | 254 nm | 73.4 % | [2] |
| 新しい石膏プラスター | 254 nm | 55〜60 % | [1] |
| 発泡ポリスチレン | 230 nm以上 | 51 % | [7] |
| 白色プラスター | 254 nm | 40〜60 % | [1] |
| 日本の漆喰（市販品） | 254 nm | 38.3 % | [2] |
| タイル 白／灰色 | 230 nm以上 | 34 / 17 % | [7] |
| モルタル | 254 nm | 21.2 % | [2] |
| コンクリート | 254 nm | 14.9 % | [2] |
| コンクリート（未処理／シール処理） | 222 nm | 8.6 / 6.1 % | [3] |
| 赤レンガ | 230 nm以上 | 7.1 % | [7] |
| 天井タイル（37種類） | 254 nm | 3.5〜45.9 % | [14] |
| 天井タイル（白色） | 222 nm | 4.9〜33 % | [3] |
| ビニル床材／LVT | 222 nm | 6.3〜9.4 % | [4] |
アルミニウムはなぜ紫外線をこれほどよく反射するのか
金属は自由電子によって反射します。プラズマ周波数より下では、自由電子が放射の電場に追従し、放射を送り返します。アルミニウムの場合、この限界は真空紫外域の深部、約 80 nm にあります。一方、バンド間遷移による最も強い吸収は、近赤外域の 800 nm 付近にあります。そのため、純度の高い蒸着直後のアルミニウムは、紫外域全体にわたって約 90 % の反射体であり続けます。
他の金属にはこの利点がありません。可視域で最良の鏡である銀は、約 320 nm より下で急激に低下します。金と銅はバンド間遷移により青色域および紫外域で吸収します。鉄、クロム、ステンレス鋼はバンド間遷移により紫外域全体で吸収し、UV-C 域での反射率はわずか 20〜40 % です。
実際には、このうちどれだけが残るかは表面が決定します。自然酸化膜はわずか数ナノメートルの厚さで、紫外域では透明です。しかし、陽極酸化皮膜、カラーアルマイトの染料、汚染、粗さは値を大幅に低下させます。黒色アルマイト処理されたアルミニウムは、222 nm においてわずか 4〜8 % しか反射しません [3]。そのため、UVミラー用アルミニウムには、紫外域専用に設計された反射層および保護層が施されています。
白色塗料の紫外線反射率が低いのはなぜですか
白色とは、およそ380〜780 nmの可視域における知覚上の印象であり、紫外域については何も示しません。
ほとんどの白色塗料は顔料として二酸化チタンを含みます。TiO₂のバンドギャップは約3.0〜3.2 eVであるため、およそ390〜410 nmより短波長の放射をほぼ完全に吸収します。日焼け止めに使用されるのと同じ理由です。酸化亜鉛も同様の挙動を示します。さらに、有機バインダーはUV-C域で吸収します。
そのため、白色の壁用塗料、エマルション塗料および油性塗料は、254 nmおよび222 nmにおいて多くの場合10 %未満にとどまります。例外は石灰、硫酸バリウムまたは炭酸カルシウムを基材とする塗料であり、日本の実験室試験では硫酸バリウムを90 %含む漆喰が77 %に達しました [2]。
公表値が異なる理由
本ページの出典は4種類の異なる測定方法を用いており、方法が異なる値同士を直接比較することはできません。
| 方法 | 測定対象 | 出典 |
|---|---|---|
| 積分球付き分光光度計、8°:d | 各波長における全反射率 | [4] のNIST値；[2]、[6]、[11]、[14] |
| ランプと放射計、d:d（両半球） | 実際のランプのスペクトル（例：222 nm）に対する全反射率 | [3]；[4] のUshio値 |
| ランプと放射計、45°/45° | 主に正反射成分；粗い表面では値が低く現れる | [5]、[13] |
| 200〜400 nmの平均 | 紫外域全体にわたる重み付けなしの平均；現場測定は230 nm以上のみ | [7] |
さらに、測定方法が明示されていないまとめ（[1] の表）や、正反射率と全反射率のいずれを指すかを明示していないメーカーデータ（[8]、[9]、[10]）もあります。基準標準も重要です。絶対測定ではなくSpectralonを基準として測定した場合、Spectralon自体が250 nmで約95 %しか得られないため、紫外域の値はわずかに高く出ます [7]。
反射率をご自身で測定する
反射率は分光光度計と積分球（ウルブリヒト球）で測定します。積分球は試料で反射した放射をあらゆる方向から集光します。8°:d ジオメトリでは、放射が 8° で試料に入射し、全方向の総和が検出されます。光沢のある試料では、正反射成分を含む（SCI、Specular Component Included）か、光沢トラップにより除外する（SCE、Specular Component Excluded）かを明記する必要があります。
UV-C 測定では積分球に PTFE コーティングが必要です。硫酸バリウムはおよそ 300 nm までしか対応しません。Opsytec は PTFE、硫酸バリウムおよび金コーティングの積分球を製造しています。Agilent Cary 60 用積分球は、分光光度計を拡張し、0° および 8° のジオメトリで 200～1100 nm の拡散反射率および透過率の測定を可能にします。コーティング、ポートおよび直径がどのように相互作用するかは、積分球設計ツールで計算できます。
用途に応じた材料の選択
- UV-C域（254 nm、222 nm）で高い拡散反射率：微多孔質PTFE、e-PTFE、ソリッドPTFE。Spectralonは250 nm以上でのみ規定されています。
- UV-A域で高い拡散反射率：上記に加えて硫酸バリウム、酸化マグネシウム、炭酸カルシウム。
- 高い正反射率：UVミラーアルミニウム（例：MIRO UV C、Anolux UVC）、および蒸着またはスパッタリングによるアルミニウム。
- 低反射率（遮蔽用途など）：黒色塗料（5 %）、黒色アルマイト処理アルミニウム（4〜8 %）、木材（5〜9 %）、二酸化チタンまたは酸化亜鉛系塗料（10 %未満）。
UV消毒を行う室内では、反射性の高い環境は効果を高める一方で、人体に到達する放射も増加させます。そのため安全性評価では室内表面の反射率を考慮する必要があります。UV消毒の安全性をご覧ください。照射チャンバーでは、壁面材料が試料への照射の均一性を決定します。UVチャンバー放射照度計算ツールでお試しいただけます。
反射材料の劣化
UV-Cはプラスチック、コーティング、有機バインダーを変質させ、黄変、脆化、散乱特性の変化、反射率の低下を引き起こします。Spectralonでさえ、長時間の紫外線暴露後には250 nmにおける反射率が大幅に低下します[11]。PTFEおよびアルミニウムは比較的安定であるとされています。数年にわたり一定の条件を必要とする場合は、反射率を再測定し、UV放射照度を定期的に確認することをお勧めします。UVCメータをご覧ください。
UV反射率に関するよくあるご質問
UV放射を最も強く反射する材料は何ですか？
拡散反射：微多孔質PTFE、250〜500 nmで平均97.4 %［6］。正反射：UVミラーアルミニウム、254 nmで90 %以上［10］。
アルミニウムのUV反射率はどのくらいですか？
表面状態によって異なります。254 nmでは、未処理アルミニウムで40〜60 %、表面処理アルミニウムで60〜89 %、UVミラーアルミニウムで90 %以上とされています［1］［10］。ある研究ではアルミニウム板は32 %でした［2］。黒アルマイト処理アルミニウムは222 nmで4〜8 %しか反射しません［3］。
UV-C領域におけるステンレス鋼の反射率はどのくらいですか？
通常は20〜36 %です。254 nmで25〜30 %［1］、222 nmでは材質と表面状態により22〜36 %［3］。ヘアライン仕上げステンレス#4は45°測定で12 %にとどまりました［5］。
白色塗料はUV放射を反射しますか？
ほとんど反射しません。一般的な白色の壁用塗料、エマルション塗料、油性塗料は、254 nmおよび222 nmでほとんどが10 %未満です［1］［2］［3］［7］。白色顔料である二酸化チタンが紫外線を吸収するためです。一部の水性塗料や石灰塗料のみが10〜35 %に達します。
PTFEのUV反射率はどのくらいですか？
微多孔質PTFEは250〜500 nmで平均97.4 %、ソリッドPTFEは85〜95 %です［6］。厚さ1.5 mmのPTFEシートは222 nmで約88 %、薄いPTFEテープは28 %にとどまりました［4］。
硫酸バリウムはUV-C領域の反射材として適していますか？
限定的にのみ適しています。硫酸バリウムは300〜400 nmでは90 %弱を反射しますが、222 nmでは72 %にとどまります［4］。UV-C領域の積分球やチャンバーにはPTFEの方が適しています。
UV測定用の積分球にはどのようなコーティングが必要ですか？
300 nm未満で測定する場合はPTFEです。硫酸バリウムはUV-Aおよび可視域に、金は赤外域に適しています。積分球をご覧ください。
雪はUV放射を反射しますか？
はい、非常に強く反射します。新雪（乾燥）は太陽UVの85〜94 %を反射し［12］、砂は15〜18 %、水はわずか3〜5 %です。
反射率は実際の波長で把握している必要がありますか？
はい。222 nm、254 nm、365 nmの値や200〜400 nmの平均値は互いに置き換えられません。設計において重要なのは、使用する光源のスペクトルにおける反射率を、同等の測定配置で測定した値です。
出典
- Signify/Philips（2020）：UV Purification Application Information、表3「Reflectance of various materials to UV-254 nm radiation」－測定方法の記載がない編集資料－オープンソース
- Endo et al.（2021）、Scientific Reports－254 nm、積分球付き分光光度計－オープンソース
- Ushio America（2022）：222 nm における材料の反射率－KrClランプ、d:d、不確かさ約 7 %－オープンソース
- Claus（Ushio）& Cooksey（NIST）、CORM 2022－222 nm、NIST 8°:d および Ushio d:d－オープンソース
- Ma et al.（2023）、Science of the Total Environment－222 nm および 254 nm、45°/45°－オープンソース
- Quill et al.、Porex：Ultraviolet Reflectance of Microporous PTFE－全反射率 250〜500 nm－オープンソース
- BAuA報告書 F2422（ドイツ連邦労働安全衛生研究所）－200〜400 nm の重み付けなし平均値、現場測定は 230 nm から－オープンソース
- CIS UVC（2024）：AN011 Reflective Materials－オープンソース
- Alanod：UV Applications Brochure－オープンソース
- Anomet：Reflective Aluminum－Anolux MIRO UVC および UVS、254 nm－オープンソース
- Labsphere：Technical Guide－Reflectance Coatings and Materials－オープンソース
- Turner & Parisi（2018）：Ultraviolet Radiation Albedo and Reflectance in Review、Int. J. Environ. Res. Public Health－太陽紫外線－オープンソース
- Petersen et al.（2025）、Microbiology Spectrum－222 nm、45°/45°－オープンソース
- Wengraitis & Reed（2012）、Photochemistry and Photobiology－天井材37種、積分球による分光測定－オープンソース
すべての値は各著者および各メーカーのデータであり、2026年9月28日に原典と照合しています。合金、表面仕上げ、層厚、経年劣化および測定ジオメトリにより結果は異なります。安全に関わる設計では、実際に使用する材料での測定が必要です。
