(57)【要約】【課題】採光効率を低下させずに防眩性能を向上させる。【解決手段】採光フィルム１は、積層された複数の光制御層を備え、複数の光制御層のそれぞれは、一方の面に沿って離隔して形成される複数の溝を有するベース部３と、ベース部とは異なる屈折率を持ち複数の溝内に充填した複数のルーバー部４と、を有し、複数の光制御層のうち少なくとも一つの光制御層における複数のルーバー部と、その他の少なくとも一つの光制御層における複数のルーバー部とは、一方の面上の複数のルーバー部の並ぶ方向における各ルーバー部の位置がそれぞれずれている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層された複数の光制御層を備え、
前記複数の光制御層のそれぞれは、
一方の面に沿って離隔して形成される複数の溝を有するベース部と、
前記ベース部とは異なる屈折率を持ち前記複数の溝内に配置される複数のルーバー部と、を有し、
前記複数の光制御層のうち少なくとも一つの光制御層における前記複数のルーバー部と、その他の少なくとも一つの光制御層における前記複数のルーバー部とは、前記一方の面上の前記複数のルーバー部の並ぶ方向における各ルーバー部の位置がそれぞれずれている採光フィルム。
【請求項２】
前記複数の光制御層のそれぞれにおける前記ベース部の形状およびサイズはそれぞれ同一であり、かつ前記複数のルーバー部の数、形状およびサイズはそれぞれ同一である請求項１に記載の採光フィルム。
【請求項３】
前記複数の光制御層のそれぞれにおける前記複数のルーバー部は、積層方向に対して積層順に前記一方の面に沿って等距離ずつずらして積層される請求項１または２に記載の採光フィルム。
【請求項４】
積層方向に隣り合う２つの光制御層のそれぞれにおける前記複数のルーバー部同士の前記一方の面に沿った方向のずれ量は、前記ルーバー部の前記一方の面側の幅以下である請求項３に記載の採光フィルム。
【請求項５】
前記複数の光制御層のうち基準となる光制御層におけるルーバー部の一方の面側の幅に、残りの光制御層における各ルーバー部のずれ量を足し合わせた値は、前記一方の面に沿って隣り合う２つのルーバー部のピッチ以上である請求項３または４に記載の採光フィルム。
【請求項６】
前記複数の光制御層のそれぞれは、積層の際の位置決めのための指標を有する請求項１乃至５のいずれかに記載の採光フィルム。
【請求項７】
前記複数のルーバー部の屈折率は、前記ベース部の屈折率よりも小さい請求項１乃至６のいずれかに記載の採光フィルム。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかに記載の採光フィルムにおける前記一方の面側に第１接着層を介して配置される透明基材と、
前記接着層の前記空洞ルーバー部とは反対側の面に第２接着層を介して配置される透明基材と、を備える採光具。
【請求項９】
一方の面に沿って離隔して形成される複数の溝を有するベース部と、前記ベース部とは異なる屈折率を持つ充填材料を前記複数の溝内に充填した複数のルーバー部と、位置決めのための指標と、をそれぞれ有する複数の光制御層を、前記指標に基づいて積層順に一方向にずらして積層し、
積層の際には、前記複数の光制御層のうち隣り合わせに積層される２つの光制御層同士のずれ量は、前記ルーバー部の前記一方の面側の幅以下とし、かつ、前記複数の光制御層のうち両端面に配置される２つの光制御層同士のずれ量は、前記複数のルーバー部のうち隣り合う２つのルーバー部同士の前記一方の面に沿ったピッチ以上とする採光フィルムの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、採光フィルム、採光具および採光フィルムの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
屋内の照明の照明強度を弱めて二酸化炭素の排出量の削減と消費電力の低減を図る一環として、窓に入射された外光を屋内の天井方向に偏向させて採光効率を向上させる光制御シートが提案されている。例えば、特許文献１には、透過部と遮光部を交互に並べた構造の光制御シートを例えば窓ガラスに貼り付けて、太陽光の入射角度の違いにより、夏季は屋内への太陽光の取り込みを減少させ、冬季は太陽光の取り込みを増加させる技術が開示されている。
【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】
上述した特許文献１の光制御シートや、その他の採光を目的とした従来の採光フィルムでは、複数の溝を有するベース部と、これら溝内に充填される複数のルーバー部とを備えており、ベース部とルーバー部との屈折率差を利用して、採光フィルムに入射された外光を室内の天井や壁方向に導光するようにしている。
【０００５】
ルーバー部は、所定間隔ごとに設けられているため、太陽光の入射角度によっては、ルーバー部の間を通って太陽光が屋内に入り込み、屋内の人間が眩しさを感じることがある。特に、西側に面した窓に採光フィルムを貼り付ける場合、夕方の西日は入射角度が小さいことから、ルーバー部の間から屋内に入り込んでしまう。更に夏場は、西日が入り込む時間が長く、屋内中の人へ不快感を与えてしまう。
【０００６】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、採光効率を低下させずに防眩性能を向上可能な採光フィルム、採光具および採光フィルムの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様では、積層された複数の光制御層を備え、
前記複数の光制御層のそれぞれは、
一方の面に沿って離隔して形成される複数の溝を有するベース部と、
前記ベース部とは異なる屈折率を持ち前記複数の溝内に配置される複数のルーバー部と、を有し、
前記複数の光制御層のうち少なくとも一つの光制御層における前記複数のルーバー部と、その他の少なくとも一つの光制御層における前記複数のルーバー部とは、前記一方の面上の前記複数のルーバー部の並ぶ方向における各ルーバー部の位置がそれぞれずれている採光フィルムが提供される。
【０００８】
前記複数の光制御層のそれぞれにおける前記ベース部の形状およびサイズはそれぞれ同一で、かつ前記複数のルーバー部の数、形状およびサイズはそれぞれ同一でもよい。
【０００９】
前記複数の光制御層のそれぞれにおける前記複数のルーバー部は、積層方向に対して積層順に前記一方の面に沿って等距離ずつずらして積層されてもよい。
【００１０】
積層方向に隣り合う２つの光制御層のそれぞれにおける前記複数のルーバー部同士の前記一方の面に沿った方向のずれ量は、前記ルーバー部の前記一方の面側の幅以下でもよい。
【００１１】
前記複数の光制御層のうち基準となる光制御層におけるルーバー部の一方の面側の幅に、残りの光制御層における各ルーバー部のずれ量を足し合わせた値は、前記一方の面に沿って隣り合う２つのルーバー部のピッチ以上でもよい。
【００１２】
前記複数の光制御層のそれぞれは、積層の際の位置決めのための指標を有していてもよい。
【００１３】
前記複数のルーバー部の屈折率は、前記ベース部の屈折率よりも小さくてもよい。
【００１４】
請求項１乃至７のいずれかに記載の採光フィルムにおける前記一方の面側に第１接着層を介して配置される透明基材と、
前記接着層の前記空洞ルーバー部とは反対側の面に第２接着層を介して配置される透明基材と、を備えていてもよい。
【００１５】
一方の面に沿って離隔して形成される複数の溝を有するベース部と、前記ベース部とは異なる屈折率を持つ充填材料を前記複数の溝内に充填した複数のルーバー部と、位置決めのための指標と、をそれぞれ有する複数の光制御層を、前記指標に基づいて積層順に一方向にずらして積層し、
積層の際には、前記複数の光制御層のうち隣り合わせに積層される２つの光制御層同士のずれ量は、前記ルーバー部の前記一方の面側の幅以下とし、かつ、前記複数の光制御層のうち両端面に配置される２つの光制御層同士のずれ量は、前記複数のルーバー部のうち隣り合う２つのルーバー部同士の前記一方の面に沿ったピッチ以上とする採光フィルムの製造方法が提供されてもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、採光効率を低下させずに防眩性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】一実施形態による採光フィルム１の断面構造を示す図。
【図２】各光制御層５における複数のルーバー部４のずらし方を説明する図。
【図３】アライメントマークを設ける例を示す図。
【図４】合わせガラス１０の断面構造の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。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、縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから適宜変更したり、誇張してある。
【００１９】
図１は一実施形態による採光フィルム１の断面構造を示す図である。図１の採光フィルム１は、例えば窓や採光具に積層して用いられるか、あるいは、窓や採光具の内部に組み込まれて用いられる。
【００２０】
図１に示すように、一実施形態による採光フィルム１は、積層された複数の光制御層５を備えている。複数の光制御層５のそれぞれは、一方の面１ａに沿って離隔して配置される複数の溝２を有するベース部３と、ベース部３とは異なる屈折率を持ち複数の溝２内に配置された複数のルーバー部４とを有する。ルーバー部４の内部は空洞でもよいし、ベース部３とは異なる屈折率の充填材料を充填してもよい。
【００２１】
複数の光制御層５のうち少なくとも一つの光制御層５における複数のルーバー部４と、その他の少なくとも一つの光制御層５における複数のルーバー部４とは、一方の面１ａに沿った方向に互いにずらして配置されている。すなわち、本実施形態に係る採光フィルム１では、積層される少なくとも二つの光制御層５において、それぞれのルーバー部４の位置が一方の面１ａ上の複数のルーバー部４の並ぶ方向における各ルーバー部４の位置がそれぞれずれている。これにより、採光フィルム１に入射された光がルーバー部４に当たって反射または屈折される可能性が高くなり、採光フィルム１を通過する直達光を抑制できる。図示例では、各光制御層５の一方の面１ａ上の複数のルーバー部４の並ぶ方向における各ルーバー部の位置がずれている。すなわち、図２に示す上下方向における各ルーバー部４の位置が光制御層５ごとに少しずつずれている。これにより、採光フィルム１に入射された直達光が各光制御層５を通過する際に、いずれかの光制御層５のルーバー部４に当たるようになる。なお、直達光とは、採光フィルム１に入射された外光が、いずれのルーバー部４にも当たらずに、ベース部３を通過して出射する光である。
【００２２】
複数の光制御層５は、それぞれのルーバー部４の位置に関係なく、ランダムに積層されてもよいし、後述するように、それぞれのルーバー部４の位置がずれるように、ずれ量を考慮に入れて積層されてもよい。
【００２３】
積層される光制御層５の数は、２以上であればよく、特に数に制限はない。光制御層５の数を増やすほど、光制御層５に当たらずに採光フィルム１を直接通過する直達光の割合を減らすことができるが、光制御層５の部材コストが高くなり、積層する作業にも手間がかかってしまう。これらのトレードオフで、光制御層５の数を設定すればよい。
【００２４】
複数の光制御層５のそれぞれにおけるベース部３の形状およびサイズはそれぞれ同一であってもよく、また複数のルーバー部４の数、形状およびサイズもそれぞれ同一であってもよい。すなわち、複数の光制御層５の内部構造はいずれも同一であってもよい。、この場合、少なくとも２つの光制御層５において、複数のルーバー部４の位置を一方の面１ａの各ルーバー部４が並ぶ方向に沿ってずらしたことだけが異なっている。なお、複数の光制御層５のそれぞれにおける各ルーバー部４の形状およびサイズはそれぞれ必ずしも同一である必要はなく、異なっていてもよい。
【００２５】
複数の光制御層５のそれぞれにおける複数のルーバー部４の最適な位置は、各ルーバー部４の一方の面１ａ上での幅および溝２方向の長さと、積層する光制御層５の総数とに変わりうる。よって、各ルーバー部４の一方の面１ａ上での幅および溝２方向の長さと、積層する光制御層５の総数に応じて、採光フィルム１に入射された直達光が複数の光制御層５を貫通しないように、各光制御層５における複数のルーバー部４の位置を適宜ずらすのが望ましい。
【００２６】
採光フィルム１に入射された太陽光等の外光は、どのルーバー部４にも当たらない場合は、入射方向をほぼ維持したままで、ベース部３を通過して出射される。一方、いずれかのルーバー部４に当たると、図１の矢印線のように、例えばルーバー部４の底面で全反射または屈折される。これにより、外光の進行方向が変化して、採光フィルム１から出射されることになる。外光がルーバー部４に当たる場所や外光の入射角度により、出射角度は変化するため、複数の光制御層５を設けて、各光制御層５ごとに複数のルーバー部４の位置をずらすことで、色々な方向に出射される光を増やすことができ、拡散性能が向上する。また、拡散された光のうち一部は屋内の上方に跳ね上げられるため、屋内の天井や壁を照らす光の割合も増え、採光効率の向上が図れる。
【００２７】
図２は各光制御層５における複数のルーバー部４のずらし方を説明する図である。図２の例では、ｎ（ｎは２以上の整数）個の光制御層５を積層する例を示している。ｎ個の光制御層５を積層する場合には、望ましくは、採光フィルム１の一方の面１ａの法線方向から入射される光が少なくとも一つの光制御層５に当たるようにするのがよい。これにより、屋内への直達光の到達を完全に防止できる。そのためには、以下の２つの条件をともに満たすことが必要となる。
【００２８】
１．積層方向に隣り合う２つの光制御層５のそれぞれにおける複数のルーバー部４同士の一方の面１ａに沿った方向のずれ量は、ルーバー部４の一方の面１ａ側の幅以下である。
【００２９】
２．基準となる光制御層５におけるルーバー部４の一方の面側の幅に、（ｎ−１）個の光制御層５におけるルーバー部４のずれ量を足し合わせた値は、一方の面１ａに沿って隣り合う２つのルーバー部４のピッチ以上である。
【００３０】
図２では、複数のルーバー部４同士の一方の面１ａに沿った方向のずれ量をａ、ルーバー部４の一方の面１ａ側の幅をｂ、一方の面１ａに沿って隣り合う２つのルーバー部４のピッチをｃとしている。ピッチｃとは、図２に示すように、一方の面１ａに沿って隣り合う２つのルーバー部４の基準位置間の距離である。基準位置は、ルーバー部４の一方の面１ａ側のどこに設定してもよいが、例えば、ルーバー部４の斜面と一方の面１ａとの交線上に設定される。
【００３１】
上述した条件１は、ずれ量ａが幅ｂ以下であることを示している。この条件１を満たすことで、隣り合う２つの光制御層５のそれぞれにおけるルーバー部４の間から直達光が生じるのを防止できる。
【００３２】
上述した条件２は、図２に示すように、ｎ個の光制御層５におけるルーバー部４の幅ｂとルーバー部４のずれ量との合算値ｄが、ルーバー部４のピッチｃ以上であることを示している。この条件２を満たすことで、各光制御層５における隣り合うルーバー部４の間隔が広かったとしても、隣り合うルーバー部４の間から直達光が生じるのを防止できる。
【００３３】
ただし、上述した条件１と２をともに充足したとしても、採光フィルム１に入射される直達光の入射角度によっては、直達光がｎ個の光制御層５を貫通してしまうおそれもありうる。よって、各光制御層５におけるルーバー部４のずらし量を調整したり、あるいは、光制御層５の積層数を調整したり、各光制御層５におけるルーバー部４の形状を変えるなどして、採光フィルム１の設置場所における直達光の入射範囲で、可能な限り直達光が採光フィルム１を貫通しないようにするのが望ましい。
【００３４】
上述した条件１，２をともに満たすことで、採光フィルム１の一方の面１ａ側から入射される外光は、どのような入射角度であっても、少なくとも一つのルーバー部４に当たることになり、採光フィルム１を通過する直達光は存在しなくなる。
【００３５】
なお、上述した条件１，２をともに満たすことは理想的な場合であり、条件１，２のいずれか一方だけを満たす採光フィルム１であっても、採光フィルム１を通過する直達光の割合を低減できるため、１と２と３の条件をともに満たすことは必須ではない。また、条件１，２のいずれをも満たさない場合であっても、積層される少なくとも２つの光制御層５におけるルーバー部４同士が多少なりともずらして配置されていれば、直達光を減らす効果は得られるため、条件１，２のいずれかも満たさなくても、ある程度の防眩効果は得られる。
【００３６】
採光フィルム１の全面にわたって、直達光が生じないようにするには、上述した条件１，２を満たしつつ、複数の光制御層５を、積層順に一方の面１ａに沿って等距離ずつずらして配置するのが望ましい。複数の光制御層５を、積層順に一方の面１ａに沿って等距離ずつずらして配置するには、例えば、図３に示すように、光制御層５の端部から内側に所定距離離れた位置にアライメントマーク（指標）１１を設けておき、このアライメントマーク１１に、次に積層される光制御層５の角部を揃えるようにして積層すればよい。積層された各光制御層５のアライメントマーク１１が付けられた部分は、例えば図３の破線１２に沿って最終的に切り取られて最終的に採光フィルム１が完成することになる。
【００３７】
アライメントマーク１１を設ける場所やアライメント方法は、上述した説明に限定されるものではない。
【００３８】
図１の採光フィルム１は、例えば合わせガラスの間に配置されて封止される。図４は合わせガラス１０の断面構造の一例を示す図である。図示のように、採光フィルム１の両面には接着層６が配置され、これら接着層６を介してガラス等の透明基材７が両面から接着される。
【００３９】
本実施形態による採光フィルム１は、合わせガラス１０に用いられるだけではない。例えば、ガラス等の透明基材７の片面側のみに接着層６を介して接着されてもよい。また、本実施形態による採光フィルム１は、ブラインドの少なくとも一部のスラットの表面に接着層６を介して接着されてもよい。あるいは、各スラットの内部に採光フィルム１を組み込んでもよい。さらに、本実施形態による採光フィルム１は、ロールアップブラインドの表面に接着層６を介して接着されてもよい。
【００４０】
次に、本実施形態に係る採光フィルム１の構成材料および製造工程について説明する。ベース部３の材料としては、例えば、光硬化性プレポリマーと、反応性希釈モノマーと、金型離型剤と、光重合開始剤とを混合して均一化したものが用いられる。ベース部３に不図示の基材を貼り合わせる場合は、基材の材料として、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムが用いられる。ベース部３の材料は、紫外線硬化性樹脂を用いる代わりに、熱硬化性樹脂または電子線硬化性樹脂などの硬化性樹脂を用いてもよい。
【００４１】
ベース部３に、図１に示すような溝２を形成するには、例えば金型ロールが用いられる。金型ロールの表面は、溝２の形状に合わせてバイトにより切削されて、各溝２の形状に対応する複数の凸部が形成される。上述した（３）式の関係を満たすように、予めθを設定して、ａとｂの少なくとも一方を可変させてルーバー部４の形状とピッチを規定し、それに合わせて金型ロームの表面を加工すればよい。
【００４２】
凸部が形成された金型ロールとニップロールの間にベース部３の組成物を充填して両ロールにて加圧し、例えば高圧水銀灯により紫外線を照射してベース部３の組成物を硬化させて、ベース部３が形成される。その後、剥離ローラにより、金型ローラからベース部３を離型し、ベース部３を含む中間部材を作製する。
【００４３】
ベース部３の溝２に充填される充填物として、例えば、光硬化性プレポリマー等の紫外線硬化性樹脂と、反応性希釈モノマーと、光散乱材と、光重合開始剤とを混合して均一化したものが用いられる。紫外線硬化性樹脂の代わりに、熱硬化性樹脂や電子線硬化性樹脂を用いてもよい。
【００４４】
上述したように、本実施形態では、ベース部３とルーバー部４とで屈折率に違いを持たせている。ベース部３もルーバー部４も、熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂および電子線硬化性樹脂などの硬化性樹脂を材料としているが、硬化性樹脂の材料や、それに含有される添加剤の種類等を変えることで、ベース部３とルーバー部４に屈折率差を持たせることができる。
【００４５】
接着層６の組成物は、例えば、熱可塑性樹脂であるポリビニルアセタール樹脂、エチレン酢酸ビニル共重合体樹脂、エチレンアクリル共重合体樹脂、ポリウレタン樹脂及びポリビニルアルコール樹脂等から一種若しくは複数を、可塑剤、酸化防止剤及び紫外線遮蔽剤といった添加剤と共に混合し用いたり、アクリル系樹脂の粘着材と、架橋剤と、希釈剤とを混合して形成されたりする。この接着層６の組成物を、シート若しくはフィルム状にして採光フィルム１と透明基材との間に配置し、圧をかけて空気を押し出した後、加熱することで採光フィルム１と一体化させたり、液状であれば離型フィルムに塗布して乾燥させた後、採光フィルム１に貼付させたりする。
【００４６】
このように、本実施形態では、複数の光制御層５を積層して採光フィルム１を作製する際に、少なくとも２つの光制御層５におけるルーバー部４同士を一方の面１ａ方向にずらして配置するため、採光フィルム１に入射された外光がルーバー部４に当たらずにベース部３を通り抜けて屋内に達する直達光の割合を抑制でき、防眩性を向上できる。
【００４７】
また、各光制御層５のルーバー部４を一方の面１ａ方向にずらして配置することで、外光がルーバー部４にて反射または屈折される割合が増え、拡散性能が向上するとともに、採光フィルム１から上方に跳ね上げられる光の量も増え、採光性能も向上できる。よって、照明の使用頻度を減らしたり、照明光の強度を弱めることができ、消費電力を削減できるとともに、温室排出ガスの排出量も削減できる。
【００４８】
さらに、各光制御層５のルーバー部４を一方の面１ａ方向にずらして配置することで、採光フィルム１の外側からの視線が直接採光フィルム１を通り抜けて屋内に直接届くおそれも少なくなり、覗き見を防止することも可能となり、プライバシ確保の観点からも望ましい。
【００４９】
本発明の態様は、上述した個々の実施形態に限定されるものではなく、当業者が想到しうる種々の変形も含むものであり、本発明の効果も上述した内容に限定されない。すなわち、特許請求の範囲に規定された内容およびその均等物から導き出される本発明の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更および部分的削除が可能である。
【符号の説明】
【００５０】
１  採光フィルム１、２  溝、３  ベース部、４  ルーバー部、５  光制御層、６  接着層、１０  合わせガラス
【図１】
2015200794.tif 000003
【図２】
2015200794.tif 000004
【図３】
2015200794.tif 000005
【図４】
2015200794.tif 000006