(57)【要約】【課題】熱線を吸収し得るウインドウフィルムに積層される窓材に局所的に熱が伝わることを効果的に抑制する。【解決手段】ウインドウフィルム１０は、窓材５０に積層されて使用されるフィルムである。ウインドウフィルムは、光制御層１１と、光制御層に積層された熱伝導率１０Ｗ／ｍ・ｋ以上の熱伝導層６０と、を備える。光制御層１１は、ウインドウフィルムのフィルム面に沿った第１方向ｄ１に配列された複数の第１部分２０と、第１部分と第１方向に交互に配列された複数の第２部分２５と、を含む。第１部分は、第１方向と非平行であるとともにウインドウフィルムのフィルム面に沿った第２方向ｄ２に延びている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光制御層と、
前記光制御層に積層された熱伝導層と、
を備える、ウインドウフィルムであって、
前記光制御層は、当該ウインドウフィルムのフィルム面に沿った第１方向に配列された複数の第１部分であって、各々が、前記第１方向と非平行であるとともに前記フィルム面に沿った第２方向に延びている、複数の第１部分と、
前記第１部分と前記第１方向に交互に配列された複数の第２部分であって、熱線を吸収する熱線吸収材を含む複数の第２部分と、を有し、
前記熱伝導層の熱伝導率は、１０Ｗ／ｍ・ｋ以上である、ウインドウフィルム。
【請求項２】
前記熱伝導層の、前記光制御層とは反対側の面に積層された断熱層をさらに備え、
前記断熱層の熱伝導率は、１Ｗ／ｍ・ｋ未満である、請求項１に記載のウインドウフィルム。
【請求項３】
窓材と、
前記窓材に積層された請求項１または２に記載のウインドウフィルムと、を備え、
前記ウインドウフィルムの前記熱伝導層は、前記光制御層よりも前記窓材側に配置されており、
前記窓材の熱伝導率は、前記熱伝導層の熱伝導率よりも小さい、採光具。
【請求項４】
前記ウインドウフィルムと積層された第２の窓材をさらに備え、
前記ウインドウフィルムは、前記窓材と前記第２の窓材との間に配置されている、請求項３に記載の採光具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、窓材に積層されて使用されるウインドウフィルム、並びに、このウインドウフィルムを含む採光具に関する。
【背景技術】
【０００２】
窓材に積層されて所定の機能を発揮するウインドウフィルムの一例として、例えば、特許文献１に開示された光制御シートが知られている。特許文献１に開示されたウインドウフィルムは、太陽光を透過する光透過部と、太陽光を吸収する遮熱部とが、フィルム内の一方向に交互に配置されている。このウインドウフィルムでは、遮熱部が、可視光線及び熱線を吸収する材料を含んでおり太陽光を吸収して遮光する。すなわち、ウインドウフィルムは、斜め上方からの熱線が室内に入射することを防止する遮熱機能を発揮し、室内の温度が上昇することを抑制する。また、ウインドウフィルムが、遮熱機能を十分に発揮することができれば、夏場の冷房使用量を抑制することができ、省エネルギー及びＣＯ２の削減を図ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２５９４０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、サッシによって周囲から支持された窓材に関する不可避的な問題として、熱割れと呼ばれる現象がある。熱割れは、窓材内の熱膨張差に起因して割れが発生する現象であり、典型的にはその周縁から割れが発生する。窓材の周縁は、サッシで覆われ、日射を直接受光することはない。その一方で、窓材のうちの日射を直接受光する部分は、吸熱して膨張する。このため、窓材のサッシに覆われた周縁部分に、膨脹差に起因した引張応力、すなわち熱応力が発生し、当該窓材に熱割れが発生する。
【０００５】
さらに、上述したウインドウフィルムでは、太陽光を透過する光透過部と、太陽光の熱線を吸収する遮熱部とが、交互に配置されている。遮熱部は、熱線を吸収して蓄熱する一方で、光透過部は、熱線を積極的に吸収することはない。このため、窓材のうち、遮熱部に対面する部分は遮熱部からの熱によって膨張する一方で、光透過部に対面する部分にはあまり熱が伝わらない。これにより、これらの部分の間で大きな熱膨張差が生じ、この膨脹差に起因した熱応力によっても、当該窓材に熱割れが発生するおそれがある。
【０００６】
いずれにせよ、窓材内で吸熱量に対応した温度分布が生じると、当該温度分布に起因した熱応力によって、当該窓材に熱割れが発生し得る。
【０００７】
本発明は以上の点を考慮してなされたものであり、熱線を吸収し得るウインドウフィルムであって、積層される窓材に局所的に熱が伝わることを効果的に抑制することができるウインドウフィルムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によるウインドウフィルムは、
光制御層と、
前記光制御層に積層された熱伝導層と、
を備える、ウインドウフィルムであって、
前記光制御層は、当該ウインドウフィルムのフィルム面に沿った第１方向に配列された複数の第１部分であって、各々が、前記第１方向と非平行であるとともに前記フィルム面に沿った第２方向に延びている、複数の第１部分と、
前記第１部分と前記第１方向に交互に配列された複数の第２部分であって、熱線を吸収する熱線吸収材を含む複数の第２部分と、を有し、
前記熱伝導層の熱伝導率は、１０Ｗ／ｍ・ｋ以上である。
【０００９】
本発明によるウインドウフィルムにおいて、前記熱伝導層の、前記光制御層とは反対側の面に積層された断熱層をさらに備え、前記断熱層の熱伝導率は、１Ｗ／ｍ・ｋ未満であってもよい。
【００１０】
本発明による採光具は、窓材と、
前記窓材に積層された前記いずれかの特徴を有するウインドウフィルムと、を備え、
前記ウインドウフィルムの前記熱伝導層は、前記光制御層よりも前記窓材側に配置されており、
前記窓材の熱伝導率は、前記熱伝導層の熱伝導率よりも小さい。
【００１１】
本発明による採光具において、前記ウインドウフィルムと積層された第２の窓材をさらに備え、前記ウインドウフィルムは、前記窓材と前記第２の窓材との間に配置されていてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、光制御層の第２部分が吸収した熱を熱伝導層内で拡散させることができる。これにより、ウインドウフィルムと積層された窓材に局所的に熱が伝わることを効果的に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の一実施の形態を説明するための図であって、ウインドウフィルムを示す斜視図である。
【図２】図２は、図１に示されたウインドウフィルムの作用を説明するための図であって、窓材に積層された状態のウインドウフィルムをその縦断面において示す図である。
【図３】図３は、窓材及びウインドウフィルムを含む採光具を示す斜視図である。
【図４】図４は、図２に対応する図であって、ウインドウフィルムの一変形例を示す縦断面図である。
【図５】図５は、図２に対応する図であって、採光具の一変形例を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。なお、本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。
【００１５】
また、本明細書において、「フィルム」、「シート」、「板」の用語は、呼称の違いのみに基づいて、互いから区別されるものではない。例えば、「フィルム」はシートや板と呼ばれ得るような部材も含む概念であり、したがって、「ウインドウフィルム」は、「ウインドウシート」や「ウインドウ板」と呼称の違いのみにおいて区別され得ない。
【００１６】
さらに、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件並びにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」、「直交」、「同一」等の用語については、厳密な意味に縛られることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めて解釈することとする。
【００１７】
さらに、「フィルム面（シート面、板面）」とは、対象となるフィルム状（シート状、板状）の部材を全体的かつ大局的に見た場合において対象となるフィルム状（シート状部材、板状部材）の平面方向と一致する面のことを指す。以下に説明する本実施の形態においては、ウインドウフィルム１０のフィルム面は、窓材５０の板面と平行となっている。
【００１８】
図１〜３は、本発明による一実施の形態を説明するための図である。このうち図１は、ウインドウフィルムを示す斜視図であり、図２は、ウインドウフィルムの縦断面においてウインドウフィルムの光学機能を説明するための図である。
【００１９】
以下に説明するウインドウフィルム１０は、粘着層や接着層等の接合層５５を介して採光用の窓材５０に積層されて、窓材５０とともに採光具５をなす。典型的には、窓材５０は、建物の開口部に取り付けられ且つ太陽光を透過するガラス窓からなる。一方、ウインドウフィルム１０は、窓材５０に積層されて所定の機能を発揮することを期待されたフィルムである。ここで説明するウインドウフィルム１０は、少なくとも熱線を吸収する熱線吸収材２７を含み、熱線を吸収して当該熱線の透過を抑制する機能を有している。
【００２０】
なお、本明細書において、可視光、及び、熱線とは、それぞれ、可視光または熱線として一般的に定義される波長領域の光をいう。具体的には、本明細書において、可視光は、波長が３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの範囲内となる光とする。また、本明細書において、熱線は、可視光よりも長波長となる赤外光または赤外光線であって、具体的には、ウインドウフィルムの温度上昇に大きな影響を与え得る９００ｎｍ〜２５００ｎｍの範囲内となる光とする。
【００２１】
具体的な構成として、図１に示すように、ウインドウフィルム１０は、そのフィルム面に沿った第１方向ｄ１に配列された多数の第１部分２０と、第１方向ｄ１に沿って第１部分２０と交互に配列された多数の第２部分２５と、を有している。第１部分２０及び第２部分２５は、ウインドウフィルム１０のフィルム面と平行で第１方向ｄ１と非平行な第２方向ｄ２に延びている。図示された例において、第１部分２０及び第２部分２５は互いに隣接して第１方向ｄ１に交互に配列されている。
【００２２】
図１及び図２に示すように、本実施の形態におけるウインドウフィルム１０は、第１部分２０及び第２部分２５を含む光制御層１１と、光制御層１１と積層された基材層３５と、を有している。なお、本実施の形態において、基材層３５は、後述する光制御層１１の製造方法に起因して設けられているが、特に必須の構成要素ではない。基材層３５は、一例として、透明または半透明な樹脂製フィルムから形成され得る。
【００２３】
一方、光制御層１１は、第１部分２０及び第２部分２５に加えて、第１部分２０及び第２部分２５を支持するシート状のベース部分（ランド部）３０をさらに有している。このベース部分３０は、第１部分２０と一体的に形成されており、第１部分２０とともに本体部３３を形成している。言い換えると、ウインドウフィルム１０の光制御層１１は、複数の溝３３ａを形成された本体部３３と、本体部３３の複数の溝３３ａ内にそれぞれ形成された第２部分２５と、を有している。そして、本体部３３のうちの隣り合う溝３３ａの間の部分が、第１部分２０を画成している。
【００２４】
例えば図２に示すように、ウインドウフィルム１０は、第１部分２０及び第２部分２５の配列方向となる第１方向ｄ１が上下に延びるように、さらに厳密には鉛直方向と平行になるように、窓材５０に積層される。また図示された例において、第２方向ｄ２は、第１方向ｄ１に直交している。すなわち、第１部分２０及び第２部分２５の長手方向となる第２方向ｄ２は、水平方向と平行になっている。
【００２５】
図２には、第１部分２０及び第２部分２５の配列方向である第１方向ｄ１及びウインドウフィルム１０のフィルム面への法線方向の両方に平行となるウインドウフィルム１０の主切断面にて、ウインドウフィルム１０が示されている。図２に示すように、第２部分２５は、光制御層１１の基材層３５側とは反対側の面の一部をなす底面２５ａと、底面２５ａから延び出た第１側面２５ｂ及び第２側面２５ｃと、を含んでいる。図示された例において、一つのウインドウフィルム１０のフィルム面に沿った第１側面２５ｂ及び第２側面２５ｃの離間間隔は、ウインドウフィルム１０のフィルム面への法線方向に沿って底面２５ａから離間するにつれて、互いに接近していき、最終的に互いに接続している。図示された例において、第１側面２５ｂ及び第２側面２５ｃは平坦面として形成されている。結果として、図示された例において、第２部分２５は、その長手方向に直交する断面において三角形形状となっており、第１部分２０は、その長手方向に直交する断面において台形形状となっている。
【００２６】
図示された例において、第２部分２５は、第１方向ｄ１に沿って等間隔に配置されている。また、第２部分２５は、断面形状を変化させることなく、第２方向ｄ２に延びている。さらに、ウインドウフィルム１０に含まれる多数の第２部分２５は、互いに同一に構成されている。以上の第２部分２５の構成にともない、図示された例では、ウインドウフィルム１０に含まれる第１部分２０は、第１方向ｄ１に沿って等間隔に配置され、断面形状を変化させることなく第２方向ｄ２に延び、且つ、互いに同一に構成されている。
【００２７】
図２に示された断面での、第２部分２５の第１方向ｄ１に沿った配列ピッチは、一例として、１ｍｍ以下とすることができ、ウインドウフィルム１０のフィルム面への法線方向に沿った第２部分２５の高さは、１ｍｍ以下とすることができる。また、ウインドウフィルム１０のフィルム面への法線方向に沿ったウインドウフィルム１０の厚みは、１００μｍ以上２ｍｍ以下とすることができる。
【００２８】
ただし、図示された第１部分２０及び第２部分２５の構成は、単なる例示であり、例えば後述するウインドウフィルム１０の遮光機能および採光機能を考慮して適宜変更することが可能である。一例として、第２部分２５の第１側面２５ｂを折れ面や曲面として構成してもよいし、第２部分２５の断面形状を、台形形状等の種々の形状に変更することができる。また、ウインドウフィルム１０に含まれる多数の第１部分２０の間で、形状や配列が異なるようにしてもよいし、同様に、ウインドウフィルム１０に含まれる多数の第２部分２５の間で、形状や配列が異なるようにしてもよい。
【００２９】
次に、第１部分２０及び第２部分２５の材料について説明する。まず、第１部分２０は透明または半透明となっており、好ましくは可視光透過率が５０％以上、より好ましくは可視光透過率が７０％以上となる材料を用いて形成されている。また、本実施の形態において、ベース部分３０は第１部分２０と同一の材料を用いて第１部分２０と一体的に形成されている。第１部分２０及びベース部分３０をなす本体部３３に用いられる材料として、例えば、樹脂材料、とりわけ電離放射線の照射により硬化する電離放射線硬化性樹脂の硬化物を用いることができる。電離放射線硬化性樹脂としては、紫外線硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂、可視光線硬化性樹脂、近赤外線硬化性樹脂等が挙げられる。
【００３０】
なお、本明細書における可視光透過率は、測定対象となる部位をなすようになる材料を東洋紡績製ＰＥＴフィルム（品番:コスモシャインＡ４３００、厚さ１００μｍ)の上に膜厚１μｍで成膜し、分光光度計（（株）島津製作所製「ＵＶ−２４５０」、ＪＩＳＫ０１１５準拠品）を用いて測定波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの範囲内で測定したときの、各波長における透過率の平均値として特定される。同様に、後述する熱線透過率は、測定対象となる部位をなすようになる材料を東洋紡績製ＰＥＴフィルム（品番:コスモシャインＡ４３００、厚さ１００μｍ)の上に膜厚１μｍで成膜し、分光光度計（（株）島津製作所製「ＵＶ−２４５０」、ＪＩＳＫ０１１５準拠品）を用いて測定波長９００ｎｍ〜２５００ｎｍの範囲内で測定したときの、各波長における透過率の平均値として特定される。
【００３１】
次に第２部分２５について説明する。図２に示すように、第２部分２５は、バインダーとして機能する主部２６と、主部２６中に分散された熱線吸収材２７と、を有している。主部２６は、第１部分２０と同様に透明または半透明な材料を用いて構成される。
【００３２】
熱線吸収材２７は、少なくとも熱線を吸収する性質を有する材料である。本実施の形態の熱線吸収材２７は、可視光線を透過しつつ熱線を吸収する、という機能を有している。結果として、熱線吸収材２７を含む第２部分２５は、入射光に含まれる熱線を吸収する一方で可視光を透過させることができる。熱線の透過を効果的に防止して有効な遮熱を図る観点から、第２部分２５をなす材料の熱線透過率は、５０％以下であることが好ましく、２０％以下であることがより好ましい。
【００３３】
このような熱線吸収材２７には、赤外光領域に吸収特性を有し、且つ、可視光領域に透過特性を有する粒子が用いられる。具体的には、熱線吸収材２７として、透明性を有する無機ナノ粒子を用いることができ、例えば、アンチモン錫酸化物（ＡＴＯ） 、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、六ホウ化ランタン（ＬａＢ６）、アルミニウムドープ酸化亜鉛、インジウムドープ酸化亜鉛、ガリウムドープ酸化亜鉛、酸化タングステン、六ホウ化セリウム、無水アンチモン酸亜鉛および硫化銅またはそれらの混合物からなるナノ粒子を用いることができる。
【００３４】
また、図２に示すように、ウインドウフィルム１０は、光制御層１１に積層された熱伝導層６０を備えている。この熱伝導層６０は、熱線を吸収した第２部分２５から熱を受け取って第２部分２５の蓄熱を抑制するために設けられており、この受取った熱を自身の内部で拡散（分散）させる。これにより、ウインドウフィルム１０と積層される窓材５０のうちの第２部分２５に対面する部分へ局所的に熱が伝わることを抑制することができる。この結果、窓材５０内の熱膨張差に起因した熱割れが発生することを有効に回避することができる。
【００３５】
第２部分２５から熱伝導層６０への伝熱を円滑に行い第２部分２５の蓄熱を効果的に抑制するためには、熱伝導層６０の熱伝導率が大きい方が好ましい。また、第２部分２５から熱伝導層６０に伝わった熱を効果的に拡散させ、熱伝導層６０に積層される窓材５０に局所的に熱が伝わることを抑制する観点からも、熱伝導層６０の熱伝導率が大きい方が好ましい。この点から熱伝導層６０の熱伝導率は、少なくとも窓材５０の熱伝導率よりも大きい方がよい。
【００３６】
本発明者が鋭意研究を重ねたところ、太陽光からの熱線を吸収するウインドウフィルム１０としての用途において、第２部分２５から熱伝導層６０への伝熱の度合いや、伝わった熱が熱伝導層６０内で拡散する速度を考慮すると、熱伝導層６０の熱伝導率は、窓材５０の熱伝導率よりも一桁程度大きくなる、つまり、熱伝導層６０の熱伝導率は、窓材５０の熱伝導率の１０倍以上となることが好ましいことを見出した。通常、樹脂やガラス等の窓材５０をなす材料の熱伝導率は、１．０Ｗ／ｍ・ｋ以下である。従って、本実施の形態の熱伝導層６０の熱伝導率は、１０Ｗ／ｍ・ｋ以上となっている。なお、本明細書において言及する「熱伝導率」は、２０℃の環境下で測定された熱伝導率の値を指す。
【００３７】
さらに好ましくは、熱伝導層６０の熱伝導率は、３０Ｗ／ｍ・ｋ以上である。この場合、第２部分２５から熱伝導層６０に熱が十分に伝わり第２部分２５の蓄熱を効果的に抑制することができる。また、第２部分２５から伝わった熱を熱伝導層６０内で十分に拡散させることができるため、熱伝導層６０と積層される窓材５０に局所的に熱が伝わることを極めて効果的に抑制することができる。
【００３８】
図示する例では、熱伝導層６０は、光制御層１１の、基材層３５とは反対側の面、すなわち、窓材５０に面する側の面に隣接して配置されている。そして、熱伝導層６０は、光制御層１１の窓材５０に面する側の面の全域を覆っている。
【００３９】
次に、熱伝導層６０の材料について説明する。まず、熱伝導層６０は透明または半透明となっており、好ましくは可視光透過率が５０％以上、より好ましくは可視光透過率が７０％以上となる材料を用いて形成されている。熱伝導層６０をなす材料として、熱伝導率が１０Ｗ／ｍ・ｋ以上となる種々の材料を用いることができ、一例として、無機物を用いることができる。無機物は、熱伝導率が高いものであっても、市場で比較的安価に入手することができるものが多い。とりわけ、無機物としての金属や半金属は、自由電子が熱伝導を促進するため、熱伝導率が大きいという性質を有している。具体的な熱伝導層６０をなす無機物として、例えば、炭化ケイ素（ＳｉＣ） 、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化アルミニウム（Ａｌ２０３）、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、銅（Ｃｕ）またはそれらの混合物を用いることができる。
【００４０】
このような構成からなるウインドウフィルム１０は、図２に示すように、接合層５５を介して窓材５０に積層される。そして、ウインドウフィルム１０の熱伝導層６０は、光制御層１１よりも窓材５０側に配置されている。
【００４１】
図３に、ウインドウフィルム１０及び窓材５０を含む採光具５を示す。図３に示すように、ウインドウフィルム１０及び窓材５０は、サッシ５１に保持され、サッシ５１と共に採光具５を構成する。ウインドウフィルム１０及び窓材５０は、サッシ５１に設けられた溝５２に挿入され、それらの周縁をサッシ５１に覆われている。つまり、ウインドウフィルム１０の周縁は、窓材５０と共にサッシ５１の溝５２内まで延び、サッシ５１に覆われている。このため、図示する例では、ウインドウフィルム１０を構成する熱伝導層６０の周縁も、サッシ５１の溝５２内まで延び、窓材５０及び光制御層１１と共にサッシ５１に覆われている。
【００４２】
このような窓材５０として、従来から用いられてきたそれ自体既知の窓材を用いることができ、例えば、アクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、ガラス等が挙げられる。
【００４３】
また、ウインドウフィルム１０と窓材５０とを接合する接合層５５として、例えば、アクリル系、ウレタン系、シリコン系、ゴム系等の粘着剤からなる層を用いることができる。接合層５５の厚みは、一例として、５μｍ〜１００μｍ程度に形成される。
【００４４】
なお、以上のような構成からなる、ウインドウフィルム１０は次のようにして製造され得る。まず、第１部分２０及びベース部分３０をなす本体部３３を、例えば、電子線、紫外線等の電離放射線の照射により硬化する特徴を有したエポキシアクリレート等の硬化性材料を用いて、作製する。具体的には、本体部３３の溝３３ａの構成（配置、形状等）に対応した凸部を有した型ロール、言い換えると、第１部分２０の構成（配置、形状等）に対応した凹部を有した型ロールを準備する。当該型ロールとニップロールとの間に基材層３５をなすようになるシートを送り込み、該シートの送り込みに合わせて、硬化性材料を型ロールと基材層３５との間に供給する。その後、基材層３５上に供給された未硬化状態で液状の硬化性材料が型ロールの凹部に充填されるように、型ロールおよびニップロールで該硬化性材料を押圧する。このとき、型ロールの凹部の深さより厚くなるように、すなわち、型ロールと基材層３５とが接触しないように、硬化性材料を基材層３５上に供給しておくことによって、上述したベース部分（ランド部）３０が、第１部分２０と一体的に硬化性材料から形成されるようになる。以上のようにして基材層３５と型ロールとの間に未硬化で液状の硬化性材料を充填した後、光を照射して該硬化性材料を硬化（固化）させることによって、基材層３５上に本体部３３を形成することができる。
【００４５】
次に、硬化することによって主部２６をなすようになる硬化性材料と、熱線吸収材２７と、を含んだ未硬化で液状の組成物を用いて第２部分２５を作製する。硬化することによって主部２６をなすようになる硬化性材料として、電離放射線により硬化する特徴を有したウレタンアクリレート等の硬化性材料を用いることができる。まず、先に形成された本体部３３上に組成物を供給する。その後、隣り合う第１部分２０の間の形成された溝３３ａ、すなわち、型ロールの凸部に対応していた部分の内部に、ドクターブレードを用いながら、組成物を充填しつつ、該溝３３ａ外に溢出した余剰分の組成物を掻き落としていく。その後、第１部分２０の間の組成物に電離放射線を照射して硬化させることにより、第２部分２５が形成される。これにより、基材層３５、並びに、基材層３５上に設けられたベース部分３０と、ベース部分３０上に設けられた第１部分２０及び第２部分２５と、を有した光制御層１１、からなる中間積層体が作製される。
【００４６】
続いて、この中間積層体の光制御層１１側の面に、熱伝導層６０をなすようになる例えば無機物を含むコーティング剤を塗布する。コーティング剤を塗布する方法としては、アプリケータコート、ミヤバーコート、ワイヤバーコート、グラビアコート、ダイコート等が挙げられる。その後、中間積層体は乾燥炉にてコーティング剤に含まれる溶媒を除去される。これにより、中間積層体に熱伝導層６０が積層され、基材層３５と光制御層１１と熱伝導層６０とを備えるウインドウフィルム１０が作製される。
【００４７】
なお、熱伝導層６０を形成する方法としては、上述したドライコーティング法の他に、例えば、スパッタリング法やイオンプレーティング法のような物理的蒸着法（ＰＶＤ）、及び、プラズマ化学気相成長法のような化学的蒸着法（ＣＶＤ）が挙げられる。
【００４８】
次に、以上に説明した本実施の形態のウインドウフィルム１０及び採光具５の作用について説明する。
【００４９】
図２に示すように、接合層５５を介して窓材５０に積層されたウインドウフィルム１０は、透明な第１部分２０と、熱線吸収材２７を含む第２部分２５とを、鉛直方向に交互に含んでいる。このため、ウインドウフィルム１０のフィルム面への法線方向に対して上下に大きく傾斜していない方向から採光具５に入射した光Ｌ３は、光制御層１１の第１部分２０に入射した後、第２部分２５に入射することなく当該第１部分２０を透過することができる。その一方で、ウインドウフィルム１０のフィルム面への法線方向に対して上方に大きく傾斜した方向から採光具５に入射した太陽光は、光制御層１１の第１部分２０に入射した後、第２部分２５内へ向かう。第２部分２５内に入射した太陽光のうちの可視光Ｌ１の多くは、第２部分２５の可視光透過性に起因して、第２部分２５をある程度透過する。このようにして、室内に十分な量の太陽光を採光することができ、太陽光によって室内を照明することができる。
【００５０】
一方、第２部分２５内に入射した太陽光のうちの熱線Ｌ２の多くは、第２部分２５に吸収され、第２部分２５は蓄熱していくことになる。ただし本実施の形態において、ウインドウフィルム１０は、光制御層１１に積層された熱伝導層６０を備えている。このため、第２部分２５が吸収した熱は、熱伝導性に優れた熱伝導層６０に伝わっていく。熱伝導層６０に伝わった熱は、熱伝導層６０内で拡散する。これにより、ウインドウフィルム１０の窓材５０に面する側の面内における熱の偏りを緩和され、熱伝導層６０に積層される窓材５０に局所的に熱が伝わることを抑制することができる。
【００５１】
とりわけ、本実施の形態では、図３に示すように、ウインドウフィルム１０及び窓材５０を含む採光具５の周縁は、サッシ５１に覆われている。このサッシ５１に覆われた部分は、日射を直接受光することはない。このため、採光具５のサッシ５１に覆われた部分の温度は、通常、上昇しにくい。しかしながら、本実施の形態では、ウインドウフィルム１０の熱伝導層６０がサッシ５１の溝５２内まで延びサッシ５１に覆われており、第２部分２５から熱伝導層６０に伝わった熱が熱伝導層６０内で拡散する。このため、熱伝導層６０内で拡散する熱がサッシ５１に覆われた部分まで拡がり、当該熱伝導層６０の部分と対面する窓材５０の部分にも伝わる。これにより、窓材５０の温度をその全面に亘ってより均一に上昇させることができ、窓材５０のうち、サッシ５１に覆われた部分と、第２部分２５に対面する部分と、の間の熱膨張差を小さくすることができる。結果として、窓材５０内の熱膨張差に起因した熱割れが発生するおそれを極めて低減することができる。
【００５２】
以上のように本実施の形態によれば、ウインドウフィルム１０は、光制御層１１に積層された熱伝導率１０Ｗ／ｍ・ｋ以上の熱伝導層６０を備えている。このため、熱線を吸収した第２部分２５から熱伝導層６０に熱を伝えることができ、第２部分２５の蓄熱を抑制することができる。また、第２部分２５から熱伝導層６０に伝わった熱は、熱伝導層６０内で拡散する。これにより、熱伝導層６０に積層された窓材５０に局所的に熱が伝わることを抑制し、この結果、窓材５０内の熱膨張差に起因した熱割れが発生することを効果的に回避することができる。
【００５３】
なお、上述した実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、図面を参照しながら、変形の一例について説明する。以下の説明および以下の説明で用いる図面では、上述した実施の形態と同様に構成され得る部分について、上述の実施の形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いることとし、重複する説明を省略する。
【００５４】
上述した実施の形態において、熱伝導層６０の、窓材５０に面する側となる面に断熱層７０がさらに積層されてもよい。図４に、ウインドウフィルム１０の熱伝導層６０に断熱層７０をさらに積層した例を示す。図４に示す例では、断熱層７０は、熱伝導層６０の、窓材５０に面する側となる面、すなわち、光制御層１１とは反対側の面に隣接して配置されている。そして、断熱層７０は、光制御層１１の、窓材５０に面する側となる面の全域を覆っている。
【００５５】
断熱層７０は、熱伝導層６０から窓材５０に熱が伝わることを抑制し、窓材５０内の熱膨張差に起因した熱割れが発生することを有効に回避するために設けられている。太陽光に含まれる熱線を吸収するウインドウフィルム１０としての用途において、熱伝導層６０から断熱層７０に伝わる熱の割合や、熱伝導層６０から外部へ放出される熱の割合を考慮すると、断熱層７０の熱伝導率は、熱伝導層６０の熱伝導率よりも一桁程度小さくなることが好ましい。上述したように、熱伝導層６０の熱伝導率は、１０Ｗ／ｍ・ｋ以上である。このため、本実施の形態の断熱層７０の熱伝導率は、１．０Ｗ／ｍ・ｋ未満となっている。
【００５６】
このような断熱層７０の厚みは、一例として、６０ｎｍ以上に形成される。
【００５７】
次に、断熱層７０の材料について説明する。まず、断熱層７０は透明または半透明となっており、好ましくは可視光透過率が５０％以上、より好ましくは可視光透過率が７０％以上となる材料を用いて形成されている。断熱層７０をなす材料として、熱伝導率が１．０Ｗ／ｍ・ｋ以下となる種々の材料を用いることができ、一例として、無機物を用いることができる。具体的な熱伝導層６０をなす無機物として、例えば、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ２）等を用いることができる。
【００５８】
このような形態によれば、熱伝導層６０よりも熱伝導率が極めて小さい断熱層７０が、熱伝導層６０と窓材５０との間に介在しているため、熱伝導層６０から窓材５０に熱が伝わることを効果的に抑制することができる。この結果、窓材５０内の熱膨張差に起因した熱割れが発生することを有効に回避することができる。
【００５９】
また、上述した実施の形態において、第１方向ｄ１が上下方向と平行になるようにしてウインドウフィルム１０が配置されている例を示したが、これに限られない。例えば、第１部分２０及び第２部分２５の配列方向となる第１方向ｄ１が水平方向と平行になるようにして、ウインドウフィルム１０が配置されるようにしてもよい。この例によれば、夕方の西日に対して、ウインドウフィルム１０が遮熱機能を発揮することができるとともに、当該ウインドウフィルムと積層された窓材５０に局所的に熱が伝わることを効果的に抑制することができる。
【００６０】
また、上述した実施の形態において、ウインドウフィルム１０の熱伝導層６０と窓材５０との間に接合層５５が設けられている例を示したが、これに限られない。例えば、熱伝導層６０に接合機能をもたせて、接合層を介在させずに、ウインドウフィルム１０の熱伝導層６０が窓材５０に隣接して接合するようにしてもよい。
【００６１】
また、上述した実施の形態において、ウインドウフィルム１０が、第１部分２０及び第２部分２５に加えて、種々の機能を期待された機能層をさらに有するようにしてもよい。例えば、ウインドウフィルム１０が、最も室内側となる層として、耐擦傷性を有したハードコート層をさらに有するようにしてもよい。
【００６２】
さらに、上述した実施の形態では、採光具５が、一枚の窓材５０と、この窓材５０に積層されたウインドウフィルム１０と、を有する例を示したが、これに限られない。図５に示すように、採光具５が、第２の窓材５８をさらに有するようにしてもよい。図５に示された採光具５は、一対の窓材５０，５８の間にウインドウフィルム１０が配置されている。ウインドウフィルム１０は、接合層５５を介して、各窓材５０，５８に接合されている。すなわち、図５の採光具５は、一具体例として、ウインドウフィルムを内部に含んだ合わせガラスとして形成されている。
【００６３】
なお、以上において上述した一実施の形態に対するいくつかの変形例を説明してきたが、当然に、複数の変形例を適宜組み合わせて適用することも可能である。
【実施例】
【００６４】
以下、実施例を用いて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。
【００６５】
≪サンプル≫
次に説明するようにして、実施例１〜４及び比較例１に係るウインドウフィルムを作製した。各ウインドウフィルムは、上述した実施の形態と同様に、第１部分、第２部分、ベース部分及び基材層からなるようにした。
【００６６】
（実施例１）
厚さ５０μｍの二軸延伸ＰＥＴフィルムからなる基材層上に、上述の一実施の形態内で説明した方法により、第１部分およびベース部分を作製し、次に、第２部分を作製し、厚さ５０μｍからなる光制御層を得た。第１部分およびベース部分は、紫外線硬化性樹脂を硬化させてなる透明樹脂とした。一方、第２部分は、紫外線硬化性樹脂（紫外線硬化性プレポリマー）を硬化させてなる主部と熱線吸収性のＡＴＯナノ粒子（平均粒径１００ｎｍ、三菱マテリアル社）とを有する層とした。長手方向に直交する断面での第２部分の断面形状を台形形状とし、互いに同一形状の第２部分を第１方向に沿って７８μｍのピッチで配列した。第２部分の熱伝導層側の面の第１方向に沿った長さを２４μｍ、第２部分の基材層側の面の第１方向に沿った長さを２８μｍとし、ウインドウフィルムのフィルム面への法線方向に沿った第２部分の高さを６３μｍとした。
【００６７】
次に、スパッタリング法によって、光制御層に窒化アルミニウム（トクヤマ社製）を付着させて、厚さ１００ｎｍからなる熱伝導層を光制御層に形成した。具体的には、マグネトロンスパッタリング装置を使用した。ターゲットには窒化アルミニウムを使用し、成膜条件として、成膜圧力を２．５×１０−１Ｐａ、アルゴンガス流量を２０ｓｃｃｍ、窒素ガス流量を９ｓｃｃｍ、周波数を１３．５６ＭＨｚ、電力を１．２ｋＷとする条件で、窒化アルミニウムの膜厚が１００ｎｍになるまで成膜させることにより、熱伝導層を作製した。
【００６８】
（実施例２）
実施例２に係るウインドウフィルムは、熱伝導層に用いる無機物を変更した点を除き、実施例１に係るウインドウフィルムと同様の構成を有するように同様の製造方法にて作製した。実施例２に係るウインドウフィルムでは、熱伝導層をなす無機物として、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）を用いた。
【００６９】
（実施例３）
実施例３に係るウインドウフィルムは、プラズマ化学気相成長法によって、炭化ケイ素（ＳｉＣ）からなる熱伝導層を作製した点を除き、実施例１に係るウインドウフィルムと同様の構成を有するように同様の製造方法にて作製した。プラズマ化学気相成長法では、真空度を１．３３×１０Ｐａとし、且つ、高周波出力を１００Ｗとしたプラズマ条件下にて、炭化ケイ素ガスを用いて３分間成膜を行い、熱伝導層を作製した。
【００７０】
（実施例４）
実施例４に係るウインドウフィルムは、熱伝導層に用いる無機物を変更した点を除き、実施例３に係るウインドウフィルムと同様の構成を有するように同様の製造方法にて作製した。実施例４に係るウインドウフィルムでは、熱伝導層をなす無機物として、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）を用いた。
【００７１】
（比較例１）
比較例１に係るウインドウフィルムは、熱伝導層を省いた点を除き、実施例１に係るウインドウフィルムと同様の構成を有するように同様の製造方法にて作製した。
【００７２】
＜評価方法および評価結果＞
（熱伝導層の熱伝導率の評価）
実施例１〜４及び比較例１に係るウインドウフィルムの熱伝導率を、熱伝導率測定装置（（株）英弘精機社製、ＨＣ−０７４／Ｓ３００）を用いて定常法にて測定した。そして、各実施例に係るウインドウフィルムの熱伝導率と、比較例１に係るウインドウフィルムの熱伝導率と、に基づいて、各実施例に係るウインドウフィルムの熱伝導層の熱伝導率を算出した。算出された各熱伝導層の熱伝導率を表１の「熱伝導率」の欄に示す。各熱伝導層の熱伝導率は、熱伝導層を形成するために蒸着させた材料の熱伝導率から算出される所望の値を示していた。
【００７３】
（熱応力）
実施例１〜４及び比較例１に係るウインドウフィルムを窓材に積層されてなる採光具について、ウインドウフィルムの第２部分での吸熱によって採光具の温度が、当該窓材を周縁から保持するサッシの温度より上昇した際に、当該採光具に発生する熱応力の大きさをＪＩＳＡ２１０２−１の規定にしたがって、調査した。具体的には、次の式（１）にて熱応力の発生を計算した。
σ＝Ｋ×ｆ０×ｆ１×ｆ２×ｆ３×（θｇ−θｓ）    ・・・式（１）
Ｋ：基本応力係数
ｆ０：面積係数
ｆ１：カーテン係数
ｆ２：影係数
ｆ３：エッジ温度係数
θｇ：ガラスの中央部の温度
θｓ：サッシの温度
【００７４】
ここで、面積係数ｆ０は、同じ日射吸収率であっても採光具の大きさに応じて熱応力の大きさが変化することを考慮するための係数である。カーテン係数ｆ１は、カーテンやブラインドによって採光具からの放熱量が変化することを考慮するための係数である。影係数ｆ２は、採光具が設置される場所に起因して窓材に投影されるようになる影の影響を考慮するための係数である。エッジ温度係数ｆ３は、採光具の構造に応じて窓材から採光具への熱移動量が変化することを考慮するための係数である。
【００７５】
各ウインドウフィルムの想定される利用状態において、最も熱割れが発生し易い環境を想定して各係数の値を決定した。具体的には、面積係数ｆ０として窓材の面積が３ｍ２の場合の１．１を採用し、カーテン係数ｆ１として最大の１．５を採用し、影係数ｆ２として最大の１．７を採用し、エッジ温度係数ｆ３として標準施行の場合の０．６５を採用した。また、ガラスの中央部の温度θｇ及びサッシの温度θｓは、実測された。これらを基に式（１）から熱応力σを算出した。
【００７６】
ここで、実施例１〜４及び比較例１に係るウインドウフィルムについて、熱伝導層の熱伝導率を算出した結果と熱割れの評価結果とを表２に示す。
【００７７】
【表１】
2015021257.tif 000003
【００７８】
表１の評価の欄では、特定された熱応力の値が、１２ｍｍ以下の一般的なガラス窓材の許容熱応力として日本建築学会の建築工事標準仕様書ＪＡＳＳ１７で規定された１７．７ＭＰａを超えている条件について「×」を付し、１７．７ＭＰａ以下となっている条件について「○」を付した。
【００７９】
表１に示すように、実施例１〜４に係るウインドウフィルムは、熱割れの発生を防止する効果を十分に発揮することができた。一方、比較例１に係るウインドウフィルムは、熱割れの発生を防止する効果を十分に発揮することができなかった。なお、上述したように、各ウインドウフィルムの想定される利用状態において、最も熱割れが発生し易い環境を想定して熱割れの評価を行っている。従って、表１から理解されるように、熱伝導層の熱伝導率が３０Ｗ／ｍ・Ｋ以上のときに、熱割れの発生を防止する効果を十分に発揮することができることが知見された。
【符号の説明】
【００８０】
５    採光具
１０  ウインドウフィルム
１１  光制御層
２０  第１部分
２５  第２部分
２６  主部
２７  熱透吸収剤
３０  ベース部分、ランド部
３３  本体部
３３ａ溝
３５  基材層
５０  窓材
５１  サッシ
５５  接合層
５８  第２の窓材
６０  熱伝導層
７０  断熱層
【図１】
2015021257.tif 000004
【図２】
2015021257.tif 000005
【図３】
2015021257.tif 000006
【図４】
2015021257.tif 000007
【図５】
2015021257.tif 000008