(57)【要約】【課題】本発明は、高光反射性能、高光散乱性能および高耐候性能を有する建材用積層体および採光システムを提供することを主目的とする。【解決手段】本発明は、可視光線に対して反射性を有する反射基材と、上記反射基材の一方の表面上に積層された光反射層および光散乱層と、を有する建材用積層体であって、上記光反射層は、ミー散乱性を示す粒子径を有し、かつ、紫外線を吸収可能な金属酸化物白色顔料を含有する層であり、上記光散乱層は、幾何散乱性を示す粒子径を有する微粒子を含有する層であることを特徴とする建材用積層体を提供することにより、上記目的を達成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可視光線に対して反射性を有する反射基材と、
前記反射基材の一方の表面上に積層された光反射層および光散乱層と、を有する建材用積層体であって、
前記光反射層は、ミー散乱性を示す粒子径を有し、かつ、紫外線を吸収可能な金属酸化物白色顔料を含有する層であり、
前記光散乱層は、幾何散乱性を示す粒子径を有する微粒子を含有する層であることを特徴とする建材用積層体。
【請求項２】
前記反射基材と、前記光反射層と、前記光散乱層とが、この順で積層されていることを特徴とする請求項１記載の建材用積層体。
【請求項３】
入射光を所定の方向に反射させる第１の光制御部材と、
前記第１の光制御部材で反射された光を拡散させる第２の光制御部材と、を有する採光システムであって、
前記第２の光制御部材は、可視光線に対して反射性を有する反射基材と、前記反射基材の一方の表面上に積層された光反射層および光散乱層と、を有し、
前記光反射層は、ミー散乱性を示す粒子径を有し、かつ、紫外線を吸収可能な金属酸化物白色顔料を含有する層であり、
前記光散乱層は、幾何散乱性を示す粒子径を有する微粒子を含有する層であることを特徴とする採光システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高光反射性能、高光散乱性能および高耐候性能を有する建材用積層体および採光システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球温暖化等の環境問題の深刻化に伴い、省エネルギーや二酸化炭素の削減を目的として、外光の吸収、偏光、反射、透過等の調整を可能とする光制御部材の開発が進められている。例えば、光制御部材を用いて太陽等の光源から住宅、自動車等の窓ガラスを介して室内へ入射する光の量（採光量）を増やすことにより、照明を用いずに室内照度を向上させることができ、電力消費の低減を図ることが可能である（特許文献１参照）。
【０００３】
しかしながら、窓ガラス等に上述したような光制御部材を用いて採光量の増加を図っても、室内空間を構成する面が光を吸収するものである場合、室内に取り入れられた光を有効に利用することができない。そのため、室内空間を形成する天井面や壁面に用いられる建材は、光を反射するものであることが望ましい。
【０００４】
高光反射性能を有する部材としては、液晶表示装置のバックライトなどの、いわゆるエッジライト方式の面状光源の周囲を覆うように設けられ、光源からの光を効率良く導光板に入射させるための反射部材がある（特許文献２および３参照）。しかしながら、このような反射部材は鏡面反射性（正反射性）が強いため、室内空間を構成する面に用いると、反射された光が眩しく感じられるため、上述した反射部材は内装用の建材としてはふさわしくない。また、外部から取り入れられた光が鏡面反射される場合、室内空間の照度の向上は局所的なものにとどまり、室内空間全体の照度を均一に向上させることは困難である。
【０００５】
さらに、室内空間を構成する面は、外部から取り込まれた太陽光や室内照明等に曝されるものであるため、紫外線による劣化への耐性を有するものである必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２５９４０６号公報
【特許文献２】特開２００６−２８４６８９号公報
【特許文献３】特開平８−１６０２０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、高光反射性能、高光散乱性能および高耐候性能を有する建材用積層体および採光システムを提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は、可視光線に対して反射性を有する反射基材と、上記反射基材の一方の表面上に積層された光反射層および光散乱層と、を有する建材用積層体であって、上記光反射層は、ミー散乱性を示す粒子径を有し、かつ、紫外線を吸収可能な金属酸化物白色顔料を含有する層であり、上記光散乱層は、幾何散乱性を示す粒子径を有する微粒子を含有する層であることを特徴とする建材用積層体を提供する。
【０００９】
本発明の建材用積層体は、可視光線を反射させる光反射層と、可視光線を散乱させる光散乱層とを有しているため、基材として用いられている反射基材よりも高い反射率において可視光線を反射させ、かつ、反射される光を散乱させることができる。また、光反射層に含まれる金属酸化物白色顔料が紫外線を吸収可能なものであるため、上記反射基材等の紫外線による劣化を防止することができ、耐候性の高い建材用積層体とすることができる。このような建材用積層体を建物等の天井等に用いることにより、室内空間全体の照度をより均一に向上させることができる。
【００１０】
上記発明においては、上記反射基材と、上記光反射層と、上記光散乱層とが、この順で積層されていることが好ましい。上記順において積層することにより、上記各層の機能をより発揮することができるからである。
【００１１】
また、本発明においては、入射光を所定の方向に反射させる第１の光制御部材と、上記第１の光制御部材で反射された光を拡散させる第２の光制御部材と、を有する採光システムであって、上記第２の光制御部材は、可視光線に対して反射性を有する反射基材と、上記反射基材の一方の表面上に積層された光反射層および光散乱層と、を有し、上記光反射層は、ミー散乱性を示す粒子径を有し、かつ、紫外線を吸収可能な金属酸化物白色顔料を含有する層であり、上記光散乱層は、幾何散乱性を示す粒子径を有する微粒子を含有する層であることを特徴とする採光システムを提供する。
【００１２】
本発明によれば、上記第１の光制御部材と、上記第２の光制御部材とを共に用いることにより、外部から取り入れた光を効率的に、かつ、広範囲に導くことができるため、室内空間全体の照度を効率良く、より均一に向上させることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の建材用積層体においては、高光反射性能、高光散乱性能および高耐候性能に優れるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の建材用積層体の一例を示す概略断面図である。
【図２】本発明の建材用積層体の他の例を示す概略断面図である。
【図３】本発明の採光システムの概略構成の一例を示す説明図である。
【図４】本発明における第１の光制御部材の一例を示す概略斜視図である。
【図５】本発明における第１の光制御部材内の光の透過経路を説明するための説明図である。
【図６】本発明における第１の光制御部材の他の例を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の建材用積層体および採光システムについて、それぞれ説明する。
【００１６】
Ａ．建材用積層体
本発明の建材用積層体は、可視光線に対して反射性を有する反射基材と、上記反射基材の一方の表面上に積層された光反射層および光散乱層と、を有する建材用積層体であって、上記光反射層は、ミー散乱性を示す粒子径を有し、かつ、紫外線を吸収可能な金属酸化物白色顔料を含有する層であり、上記光散乱層は、幾何散乱性を示す粒子径を有する微粒子（以下、「幾何散乱性微粒子」と称する場合がある。）を含有する層であることを特徴とするものである。
【００１７】
本発明の建材用積層体について、図を参照して説明する。図１は、本発明の建材用積層体の一例を示す概略断面図である。本発明の建材用積層体１０は、反射基材１と、金属酸化物白色顔料２を含有する光反射層３と、幾何散乱性微粒子４を含有する光散乱層５とを有するものである。図１の例においては、反射基材１として、複数の空隙６を有する基材が用いられている。
【００１８】
本発明の建材用積層体は、可視光線を反射させる光反射層と、可視光線を散乱させる光散乱層とを有しているため、基材として用いられている反射基材よりも高い反射率において可視光線を反射させ、かつ、反射される光を散乱させることができる。また、光反射層に含まれる金属酸化物白色顔料が紫外線を吸収可能なものであるため、上記反射基材等の紫外線による劣化を防止することができ、耐候性の高い建材用積層体とすることができる。このような建材用積層体を建物等の天井等に用いることにより、室内空間全体の照度を効率良く、より均一に向上させることができる。
【００１９】
本発明の建材用積層体において、上記光反射層と、光散乱層との積層順は特に限定されるものではなく、反射基材と、光反射層と、光散乱層とが、この順で積層されているものでも、反射基材と、光散乱層と、光反射層とが、この順で積層されているものでもよい。本発明においては、中でも、反射基材と、光反射層と、光散乱層とが、この順で積層されているものが好ましい。光反射層に含有される金属酸化物白色顔料の量にもよるが、光反射層が光散乱層よりも光源側に配置されていると、入射した光が光反射層により反射され、光散乱層まで到達する光が少なくなるため、光散乱層による光散乱効果が十分に得られない可能性がある。そのため、反射基材と、光反射層と、光散乱層とを、この順で積層することにより、各層が有する機能を最大限に発揮させることができると考えられるからである。
以下、本発明の建材用積層体の各構成について説明する。
【００２０】
１．反射基材
本発明の建材用積層体において基材として用いられる反射基材は、可視光線に対して反射性を有するものである。本発明において「可視光線」とは、３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの範囲内の波長を有する光を意味するものであり、「可視光線に対して反射性を有する」とは、例えば、９０％以上、中でも、９５％以上の可視光線反射率を有することを意味するものである。上記可視光線反射率は、紫外−可視分光光度計（島津製作所製、ＵＶ−３１００ＰＣ）により測定した標準白色板に対する、可視光線波長領域における各波長についての平均反射率である。また、本発明において、単に「可視光線反射率」とした場合は、正反射率と拡散反射率とを合せた全反射率を測定した値を意味するものとし、後述する「正反射率」とは区別するものとする。以下に説明する、本発明の建材用積層体および採光システムの各部材における可視光線反射率についても同様である。
【００２１】
可視光線反射率および正反射率の観点から、上記反射基材は白色であることが好ましい。反射基材は、可視光線反射率が高い方が好ましいが、正反射率が高いと、後述する光散乱層を有していても、建材用積層体からの反射光が眩しく感じられてしまう可能性がある。そのため、反射基材は、入射角および出射角が６０°の時の正反射率が５％以下、中でも２％以下であることが好ましい。正反射率を上記範囲内とすることにより、反射基材の鏡面反射性を消失させることができるからである。なお、上記「正反射率」とは、紫外可視近赤外分光光度計（日本分光株式会社製、Ｖ−７６０）に絶対反射率測定ユニット（日本分光株式会社製、ＡＲＭＮ−７３５）を取り付けて、所定の入射角度および出射角度について測定したものであり、可視光線波長領域における各波長についての平均反射率である。以下に説明する、本発明の建材用積層体および採光システムの各部材における正反射率についても同様である。
【００２２】
上述したような白色の反射基材としては、例えば、反射基材内に複数の空隙を有することにより白色を呈しているものや、反射基材の内部に白色顔料などの白色粒子等が含まれることにより白色を呈しているものを用いることができる。具体的には、複数の空隙を内包する樹脂の層や、白色粒子を内包する樹脂の層を用いることができる。中でも、本発明においては、反射基材が複数の空隙を内包する樹脂の層であることが好ましい。用いる樹脂と空隙との屈折率差を調整することにより高い反射率を実現することができ、また、空隙は光の吸収率が極めて低いため、光を有効に利用することができるからである。
【００２３】
上記複数の空隙を内包する樹脂の層を構成する樹脂材料は特に限定されるものではなく、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン、ポリプロピレン、塩化ビニル、ポリカーボネート、アクリルなどの一般的な樹脂を用いることができ、中でもポリエチレンテレフタレートが好適に用いられる。
【００２４】
上記複数の空隙を内包する樹脂の層である反射基材は、例えばＰＥＴ樹脂を成膜後に二軸方向に延伸させて分子を配向させて結晶化させることにより、得ることができる。二軸方向に延伸させることで、強度と耐熱性を向上させることができ、また、延伸の際にポリマー粒子の周りに空隙が形成され、当該空隙が光に散乱作用を発揮するため、白色化されて高反射率を得ることができる。このような白色の二軸延伸ＰＥＴフィルムの具体例としては、例えば、東レ株式会社製のＥ８０またはＥ６ＳＲを挙げることができる。
【００２５】
液晶表示装置のバックライトなどの、いわゆるエッジライト方式の面状光源の周囲を覆うように設けられ、光源からの光を効率良く導光板に入射させるための反射部材には、金属製のものと白色のものとがあるが、上記反射部材のうちの白色のものを本発明における反射基材として用いてもよい。このような白色反射部材の材料や製造方法等については、国際公開第２００９／０４１４４８号や特開昭６３−１６１０２９号公報に詳細に開示されている。
【００２６】
２．光反射層
本発明における光反射層は、ミー散乱性を示す粒子径を有し、かつ、紫外線を吸収可能な金属酸化物白色顔料を含有する層である。上記金属酸化物白色顔料が紫外線を吸収可能なものであるため、建材用積層体の紫外線による劣化を防止することができ、高耐候性能を有する建材用積層体とすることができる。また、金属酸化物白色顔料はミー散乱性を有するものであるため、可視光線を高い反射率において反射することができ、上記反射基材の可視光線反射率よりも高い可視光線反射率を有する建材用積層体とすることができる。
【００２７】
本発明において、金属酸化物白色顔料が「ミー散乱性を示す粒子径を有する」とは、金属酸化物白色顔料の平均粒子径が、可視光線がミー散乱される大きさであることを意味するものとする。具体的には、金属酸化物白色顔料の平均粒子径が２００ｎｍ〜４００ｎｍの範囲内である。平均粒子径が上記範囲内であれば、可視光線を高い反射率において、かつ、均一に反射することができるからである。平均粒子径が上記範囲を外れると、可視光線が均一に反射されず、建材用積層体が色味を帯びたり（白く見えない）、金属酸化物白色顔料の粒子が可視光線を透過して透明に見え、目的とする反射率の向上が期待できなくなったりする可能性がある。
【００２８】
なお、金属酸化物白色顔料の平均粒子径は、電子顕微鏡により測定したものであり、以下に説明する、本発明の建材用積層体および採光システムの各部材における平均粒子径についても同様である。
【００２９】
光反射層に含有される金属酸化物白色顔料は、紫外線を吸収可能な白色の金属酸化物顔料であれば特に限定されるものではない。例えば、酸化チタンや酸化亜鉛を用いることができ、中でも酸化チタンが好適に用いられる。酸化チタンは、その結晶構造によって特性が異なるが、金属酸化物白色顔料としては、触媒としての活性の低く熱安定性等に優れるルチル型の酸化チタンであることが好ましい。
【００３０】
光反射層は、上述したような金属酸化物白色顔料を樹脂材料に分散させ、バーコーティング法、ロールコーティング法、スプレーコーティング法、ディップコーティング法等の塗布法、シルクスクリーン印刷、オフセット印刷、グラビヤ印刷等による全面印刷法、押し出し法のような成型法等により成膜し、乾燥、硬化等させることにより、得ることができる。
【００３１】
金属酸化物白色顔料を分散させる樹脂材料は特に限定されるものではなく、一般的に用いられる樹脂材料を用いることができる。黄変防止等の観点から、光反射層は光重合開始剤を含まないことが好ましいため、上記樹脂材料としては、電子線硬化性樹脂や熱硬化性樹脂が好適に用いられる。電子線硬化性樹脂は、例えば、重合性モノマー、重合性オリゴマー、またはプレポリマー等を適宜用いて形成される。重合性モノマーとしては、例えば多官能性アクリレートが用いられる。重合性オリゴマーとしては、例えばエポキシアクリレート系、ウレタンアクリレート系、ポリエステルアクリレート系、ポリエーテルアクリレート系等が用いられる。また、希釈溶剤としては、例えば酢酸エチルが用いられる。また、熱硬化性樹脂としては、例えば、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂などを挙げることができる。
【００３２】
光反射層を形成するためのインク組成物中の上記金属酸化物白色顔料と、樹脂材料との比率は、Ｐ／Ｖ比で１〜５の範囲内、中でも３〜５の範囲内であることが好ましい。上記Ｐ／Ｖ比が上記範囲に満たないと、光反射層を平面視した際に金属酸化物白色顔料が配置されていない場所（ピンホール）の発生率が高まり、紫外線が吸収されずに下層へ透過されてしまうため、建材用積層体の耐候性が低下してしまう可能性がある。また、上記Ｐ／Ｖ比が上記範囲を越えると、インク組成物中に金属酸化物白色顔料を分散させることが困難となり、また、基材との密着性が低下してしまう可能性がある。
【００３３】
なお、ここでＰ／Ｖ比とは、インク組成物中の顔料以外の固形分量（Ｖ：ビヒクル）に対する、顔料含有量（Ｐ：ピグメント）の重量比を意味する。以下に説明する、本発明の建材用積層体および採光システムの各部材においても同様である。
【００３４】
光反射層を形成する際の上記光反射層形成用インク組成物の塗布量は、所望の光反射性能や耐候性能を有する層を形成できる量であれば特に限定されるものではなく、例えば１ｇ／ｍ２〜１０ｇ／ｍ２の範囲内、好ましくは２ｇ／ｍ２〜５ｇ／ｍ２の範囲内とすることができる。塗布量が上記範囲に満たないと、所望の光反射性能や耐候性能を有する光反射層を得ることができない可能性があり、上記範囲を越える塗布量の光反射層形成用インク組成物を塗布しても、得られる光反射性能や耐候性能は向上しない可能性があるからである。
【００３５】
上記光反射層形成用インク組成物は上記金属酸化物白色顔料や樹脂の他に、酸化防止剤、架橋剤、ハードコート剤、耐傷フィラー、重合禁止剤、帯電防止剤、レベリング剤、チクソ性付与剤、カップリング剤、可塑剤、消泡剤、充填剤等、任意の添加剤を含有していてもよい。
【００３６】
３．光散乱層
本発明における光散乱層は、幾何散乱性微粒子を含有する層である。上記幾何散乱性微粒子が可視光線を散乱させるため、正反射率を低減させることができる。したがって、このような光散乱層を有する建材用積層体により反射された光は眩しく感じられることが少なく、また、このような建材用積層体に入射した光は広範囲に散乱反射されるため、室内空間の照度を全体的に均一に向上させることができる。
【００３７】
本発明において、「幾何散乱性を示す粒子径を有する」微粒子とは、微粒子の平均粒子径が、可視光線の反射・散乱が幾何光学的に行われる大きさである、すなわち、可視光線の波長よりも十分に大きいことを意味するものとする。具体的には、幾何散乱性微粒子の平均粒子径が１μｍ〜２０μｍの範囲内、中でも２μｍ〜１０μｍの範囲内、特には２μｍ〜５μｍの範囲内である。平均粒子径が上記範囲を外れると、幾何散乱性微粒子の分散性や塗工性が低下し、光散乱層の製造が困難となる可能性があるからである。なお、幾何散乱性微粒子の平均粒子径の測定方法は、上述した金属酸化物白色顔料と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００３８】
光散乱層に含有される幾何散乱性微粒子は、光を吸収しないものであれば特に限定されるものではなく、透明な微粒子が好適に用いられる。上記透明な微粒子としては、無機系のものや有機系のものを用いることができる。本発明においては、汎用性の観点から、無機系のものが好ましく、酸化ケイ素などの微粒子が好適に用いられる。このような微粒子は、中空のものでも、中実のものでもよい。
【００３９】
光散乱層は、幾何散乱性微粒子を樹脂材料に分散させ、上述した光反射層と同様な方法で成膜し、乾燥、硬化等させることにより、得ることができる。また、幾何散乱性微粒子を分散させる樹脂材料についても、「２．光反射層」と同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００４０】
上記幾何散乱性微粒子と屈折率が異なる樹脂を用いることにより、上述した反射基材や光反射層で反射された光の進行方向を、上記幾何散乱性微粒子と樹脂との界面において変更することができ、建材用積層体から出射される光の拡散角度を広げることができる。また、光散乱層においては、幾何散乱性微粒子が層内に完全に埋没されており、表面が平滑なものであってもよく、幾何散乱性微粒子の一部が光散乱層の表面から突出しており、光散乱層の表面に幾何散乱性微粒子の輪郭形状による凹凸があってもよい。
【００４１】
光散乱層を形成するための光散乱層形成用インク組成物中の幾何散乱性微粒子と、樹脂材料との比率は、Ｐ／Ｖ比で０．０５〜０．５の範囲内、中でも０．１〜０．３の範囲内であることが好ましい。上記Ｐ／Ｖ比が上記範囲に満たないと、所望の光拡散性能を得ることができない可能性がある。また、上記Ｐ／Ｖ比が上記範囲を越えると、光散乱層形成用インク組成物中に幾何散乱性微粒子を分散させることが困難となり、また、基材との密着性が低下してしまう可能性がある。
【００４２】
光散乱層を形成する際の上記光散乱層形成用インク組成物の塗布量は、所望の光散乱性能を有する層を形成できる量であれば特に限定されるものではなく、例えば１ｇ／ｍ２〜２０ｇ／ｍ２の範囲内、好ましくは２ｇ／ｍ２〜１０ｇ／ｍ２の範囲内とすることができる。塗布量が上記範囲に満たないと、所望の光散乱性能を有する光散乱層を得ることができない可能性があり、上記範囲を越える塗布量の光散乱層形成用インク組成物を塗布しても、得られる光散乱性能は向上しない可能性があるからである。
【００４３】
上記光散乱層形成用インク組成物は上記幾何散乱性微粒子や樹脂の他に、紫外線吸収剤、光安定剤等の耐候性改善剤、酸化防止剤、架橋剤、ハードコート剤、耐傷フィラー、重合禁止剤、帯電防止剤、レベリング剤、チクソ性付与剤、カップリング剤、可塑剤、消泡剤、充填剤等、任意の添加剤を含有していてもよい。
【００４４】
４．任意の部材
本発明の建材用積層体は、上述した反射基材、光反射層、光散乱層の他に、任意の部材を有していてもよい。例えば、図２に例示するように、建材用積層体１０において反射基材１は、接着層７を介して石膏ボード８などに接着されていてもよい。上記各層を有する石膏ボードを天井面の内装材として用いることにより、室内空間全体の照度を効率良く、より均一に向上させることができる。なお、図２は、本発明の建材用積層体の他の例を示す概略断面図であり、図２で説明しない符号については、図１で説明したものと同様とする。
以下、本発明の用いられる任意の部材について説明する。
【００４５】
（１）接着層
本発明の建材用積層体は、建材用積層体を建物等の室内空間を構成する壁面や天井面に貼り合わせるための接着層を有していてもよい。接着層としては、特に限定されないが、例えばゴム系、アクリル系、オレフィン系、ポリエステル系、およびポリウレタン系の粘着剤等を粘着主剤とするものが挙げられる。このような接着層としては、例えば感圧粘着層等がある。
【００４６】
（２）下地層
建材用積層体における反射基材は、接着層を介して石膏ボードなどに接着されていてもよい。上記各層を有する石膏ボードを天井面の内装材として用いることにより、室内空間全体の照度を効率良く、より均一に向上させることができる。また、上記石膏ボードの代わりに、化粧板等で用いられる種々の下地層を用いることができる。さらに、壁紙の裏打ち紙と接着剤で貼合し、でんぷん糊等の壁紙用の糊で石膏ボードと貼合してもよい。
【００４７】
（３）色・柄層
本発明の建材用積層体は、上述した各層の間に色彩、絵柄、模様などを有する層を有していてもよい。この際、色・柄層が建材用積層体の平面視上の全面に配置されており、白色を呈する領域が少なくなると建材用積層体の全体としての可視光線反射率が低下してしまうため、上記色・柄層は建材用積層体の平面視上の一部の領域のみに形成されていることが好ましい。このような色・柄層が配置される位置は特に限定されるものではないが、視認性の観点から、反射基材と、光反射層と、光散乱層とが、この順で積層されている建材用積層体において、光反射層と光散乱層との間に配置されることが好ましい。
【００４８】
５．建材用積層体
本発明の建材用積層体の用途は特に限定されるものではなく、高光反射性能、高光散乱性能および高耐候性能が所望される各所において、建材として用いることができる。例えば、上記建材用積層体は、内装材として用いることができ、室内空間を構成する天井面や壁面に配置されてもよい。本発明の建材用積層体は、天井面や壁面の全面に配置されなくてもよいが、配置面積を大きくすれば、より高い照度向上効果を得ることができる。
【００４９】
本発明の建材用積層体は、窓等の建物の開口部から取り込まれた外光を室内空間の全体に拡散反射させるが、照明光などの室内光源からの光も同様に拡散反射させる。そのため、地下室や倉庫など、外光を取り込むための開口部がない、または少ない建造物の内装材としても好適に用いることができる。
【００５０】
このような建材用積層体は、建材用積層体全体としての可視光線反射率が９５％以上、中でも９７％以上、特には９９％以上であることが好ましく、また、入射角および出射角が２０°〜６０°での正反射率が２％以下、中でも１．５％以下、特には１％以下であることが好ましい。建材用積層体が上述した範囲の可視光線反射率や正反射率を有することにより、室内空間全体の照度を効率良く、均一に向上させることができる。
【００５１】
Ｂ．採光システム
次に、本発明の採光システムについて説明する。
本発明の採光システムは、入射光を所定の方向に反射させる第１の光制御部材と、上記第１の光制御部材で反射された光を拡散させる第２の光制御部材と、を有する採光システムであって、上記第２の光制御部材は、可視光線に対して反射性を有する反射基材と、上記反射基材の一方の表面上に積層された光反射層および光散乱層と、を有し、上記光反射層は、ミー散乱性を示す粒子径を有し、かつ、紫外線を吸収可能な金属酸化物白色顔料を含有する層であり、上記光散乱層は、幾何散乱性を示す粒子径を有する微粒子を含有する層であることを特徴とするものである。
【００５２】
本発明の採光システムについて、図を参照して説明する。図３は本発明の採光システムの概略構成の一例を示す説明図である。本発明の採光システム２０は、入射光Ｌを所定の方向に反射させる第１の光制御部材３０と、上記第１の光制御部材３０で反射された光を拡散反射させる第２の光制御部材１０とを有する。図３の例において、上記第１の光制御部材３０は、入射光Ｌが入射する、建物２１の開口部である窓２２の室内空間２３側に配置されており、第２の光制御部材１０は、室内空間２３を構成する天井面２４の最表面（室内空間２３側）に配置されている。窓２２から入射した入射光Ｌは、第１の光制御部材３０により天井面２４の方向へ反射され、第２の光制御部材１０に入射した第１の光制御部材３０からの反射光は、拡散反射され、室内空間２３の全体に広がる。
【００５３】
本発明の採光システムにおいては、上記第１の光制御部材と、上記第２の光制御部材とを共に用いることにより、外部から取り入れた光を効率的に、かつ、広範囲に導くことができるため、室内空間全体の照度を効率良く、より均一に向上させることができる。
以下、本発明の採光システムにおける第１の光制御部材と、第２の光制御部材とについて、それぞれ説明する。
【００５４】
１．第１の光制御部材
本発明の採光システムにおける第１の光制御部材は、入射光を所定の方向に反射させるものである。このような第１の光制御部材の構造等は、所望の機能を得ることができるものであれば特に限定されるものではない。入射光を所定の方向に反射させる機能を得ることができる構造としては、例えばルーバー型、プリズム型等の光制御部材が挙げられ、中でもルーバー型光制御部材が好ましい。入射光の入射角度に応じて、反射方向を調整することができるからである。
以下、ルーバー型光制御部材と、その他の光制御部材とに分けて説明する。
【００５５】
（１）ルーバー型光制御部材
ルーバー型光制御部材の構造は特に限定されるものではないが、例えば、一方の表面に複数の溝部を有する光透過部、および上記溝部内に形成された光制御部を有するものとすることができる。このようなルーバー型光制御部材について図を参照して説明する。図４はルーバー型光制御部材の一例を示す概略斜視図である。図４で示すように、ルーバー型光制御部材３０Ａは、光透過部３１に直線かつ並列に複数の溝部３２が形成され、上記溝部３２内に光制御部３３を有するものである。
【００５６】
このようなルーバー型光制御部材では、例えば、光制御部を、光透過部よりも低屈折率を示す樹脂材料から構成することにより、光透過部と光制御部との界面において、屈折率の違いによる光の全反射を生じさせ、反射光を利用した採光量の増加を図ることができる。
【００５７】
図５は、光透過部よりも低屈折率を示す樹脂材料から構成された光制御部を有するルーバー型光制御部材内における光の透過経路を説明するための説明図である。図５で説明しない符号については、図３または図４で説明したものと同様とする。図５で示されている例においては、ルーバー型光制御部材３０Ａにおける光透過部３１（光制御部３３側）には接着層５１が設けられており、光透過部３１は接着層５１を介して窓２２に貼り付けられている。窓２２から入射した入射光Ｌは、ルーバー型光制御部材３０Ａ内の光透過部３１と光制御部３３との界面において、図の上側へ反射される。
【００５８】
このようなルーバー型光制御部材を建物等に用いることにより、外部から取り込まれた光を、建物の床方向ではなく、天井面方向へ導くことができるため、天井灯などの照度を低くしても、室内の照度を十分に確保することができる。
以下、ルーバー型光制御部材の各構成について説明する。
【００５９】
（ａ）光透過部
本発明における光透過部は、一方の表面に複数の溝部を有するものである。このような光透過部を構成する材料としては、高い光透過性を有する材料であれば特に限定されず、例えば熱硬化性樹脂、電離放射線硬化型樹脂等が挙げられる。中でも硬化性の観点から電離放射線硬化型樹脂が好適である。電離放射線硬化型樹脂としては、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が、中でも汎用性、硬化性、光透過性の観点から紫外線硬化性樹脂および電子線硬化性樹脂が好ましい。光透過部の材料として電離放射線硬化型樹脂を用いる場合、光重合開始剤が含まれていることが好ましい。
【００６０】
光透過部は上記樹脂の他に、紫外線吸収剤、光安定剤等の耐候性改善剤、酸化防止剤、架橋剤、ハードコート剤、耐傷フィラー、重合禁止剤、帯電防止剤、レベリング剤、チクソ性付与剤、カップリング剤、可塑剤、消泡剤、充填剤等の添加剤を含有してもよい。
【００６１】
光透過部の屈折率としては、光制御部の屈折率等に応じて適宜選択されるが、例えば１．４０〜１．８０の範囲内、中でも１．４５〜１．７０の範囲内、特に１．５０〜１．６５の範囲内であることが好ましい。なお、光透過部の屈折率は、ＪＩＳ  Ｋ  ７１４２に規定された屈折率の測定方法に従い、アッベ屈折計（（株）アタゴ社製）を用いて、温度２３℃の条件下で、測定波長５８９ｎｍのナトリウム光源を用いて測定された値である。以下の説明において、屈折率の測定方法は、この方法により測定されるものとする。
【００６２】
また、光透過部の可視光線透過率は７０％以上であることが好ましく、中でも８０％以上であることが好ましく、特に９０％以上であることが好ましい。光透過部が上記の可視光線透過率を有することにより、光透過部における入射光の吸収による室内側への出射光量の減少が抑制され、ルーバー型光制御部材の視認性を向上させることができる。
なお、上記可視光線透過率は、分光光度計（（株）島津製作所製「ＵＶ−２４５０」、ＪＩＳ  Ｋ  ０１１５準拠品）を用い、東洋紡績製ＰＥＴフィルム（品番：コスモシャインＡ４３００、膜厚：１００μｍ）上に形成された膜厚１０μｍの光透過部に対し、測定波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの範囲内で測定することにより確認される。
【００６３】
（ｂ）溝部
溝部の縦断面形状としては、三角形、正方形、長方形、台形状、縦断面形状を構成する２側面のうち少なくとも一方において、斜辺が２本以上の直線または曲線にて構成されるテーパー形状、四辺が曲線である形状等が挙げられる。また、溝部の角部が曲面を有していてもよく、さらに上記縦断面形状を成す側面の辺は直線であってもよく曲線であってもよい。
【００６４】
溝部の平面視上における形状としては、特に限定されるものではなく、例えば直線状であってもよく、曲線等の形状であってもよい。さらに、平面視上における溝部の配置は、並列して配置されていてもよく、平行に並んで配置されていてもよく、他方向にランダムに配置されていてもよい。中でも図４で示すように、溝部３２が平面視上において直線状に平行に配置されることが好ましい。このような溝部の寸法等は特に限定されるものではなく、第１の光制御部材に所望される機能等に応じて適宜設定することができる。
【００６５】
（ｃ）光制御部
光制御部は、光透過部の溝部内に形成されるものである。すなわち光制御部と溝部とは、通常、同形状となる。光制御部は、上記光透過部よりも屈折率が低いものであれば特に限定されるものではなく、上記溝部に樹脂が充填された樹脂層であっても、空気層であってもよい。空気の屈折率は通常１．０程度であり、上述した光透過部に通常用いられる樹脂の屈折率よりも低いことから、光透過部および光偏向部の界面（すなわち、溝部の側面）が異屈折率界面となる。
【００６６】
光制御部が樹脂層である場合、当該樹脂層は光透過部よりも低屈折率を示す樹脂材料から構成されるものである。これにより、光透過部と光制御部との界面において屈折率の違いによる光の全反射を生じさせることができ、反射光を利用した採光量の増加を図ることができる。樹脂層の材料としては、光透過部よりも屈折率の低い透明樹脂であればよく、電離放射線硬化性樹脂であることが好ましい。光制御部に用いることができる電離放射線硬化性樹脂や光重合開始剤等の添加剤については、「（ａ）光透過部」と同様であるため、ここでの説明は省略する。
【００６７】
樹脂層の屈折率としては、光透過部の屈折率よりも低ければよく、例えば、１．４０〜１．５５の範囲内であることが好ましい。また、樹脂層は所望の可視光線透過率を有することが好ましい。具体的には、上述した光透過部の可視光線透過率と同様であるため、ここでの記載は省略する。
【００６８】
光制御部が樹脂層および空気層の何れの場合であっても、光制御部の断面形状や寸法については、「（ｂ）溝部」に記載された形状等と同様であるため、この項での説明は省略する。本発明においては、光制御部の断面形状（溝部の形状）を調整することにより、第１の光制御部材に入射した光の反射角度を調整することができる。
【００６９】
（ｄ）ルーバー型光制御部材
ルーバー型光制御部材の光制御部を含む表面には、平坦化層、散乱層等を有していてもよい。光の回折現象や干渉現象の発生を抑制し、多重像の発現による光学部材の視認性の低下を防止できるからである。また、空気質のコントロールを目的として光触媒層を有していてもよい。
【００７０】
（ｅ）ルーバー型光制御部材の製造方法
ルーバー型光制御部材の製造方法としては、表面に所望の形状の溝部を複数有する光透過部を形成し、上記溝部に光制御部を形成することができる方法であれば、特に限定されない。光透過部の形成方法としては、特に限定されるものではなく、例えば、光透過部の材料を含む光透過部形成用組成物を基材上に塗布した後、凸部を有する賦形版を押圧した状態で架橋硬化させて形成することができる。このとき用いられる賦形版は、表面上に複数の凸部を有するものであり、上記凸部の反転形状およびその大きさは、通常、溝部の形状および大きさに相当する。また、光制御部の形成方法としては、特に限定されるものではなく、例えば光制御部の材料を含む光制御部形成用組成物を塗布し、光透過部の溝部に充填して硬化させる方法を用いることができる。
【００７１】
（２）その他の光制御部材
その他の光制御部材としては、例えば、プリズム型光制御部材等を用いることができる。プリズム型光制御部材とは、入射光を偏光、反射して室内側への光の入射方向を制御する機能を有するものである。例えば図６で示すように、プリズム型光制御部材３０Ｂは台形断面を有する単位プリズム６１を複数備えた構造を有するものであり、単位プリズム６１の偏光面６１ａにおいて入射光を全反射して所望の偏光を生じさせることにより、入射光が室内へ入射する際の入射方向を制御することができる。なお、隣り合う単位プリズム間（図６中の６２で示される部分）は、空気が充填されていてもよく、単位プリズムと屈曲率の異なる材料が充填されていてもよい。
【００７２】
単位プリズムの構造等の詳細については、例えば、特開２０１３−１５５５６９号公報に記載される単位プリズムの詳細と同様とすることができる。
【００７３】
（３）任意の部材
本発明においては、第１の光制御部材が上述した光透過部や光偏向部の他に、任意の部材を有していてもよい。例えば、第１の光制御部材は、機械的強度を高めるために、ガラスや樹脂フィルムなどの基材を有していてもよく、また、第１の光制御部材を窓ガラス等の所望の部材に貼り合わせるための粘着層を有していてもよい。さらに、上記粘着層の粘着成分が光透過部や光偏向部へ移行するのを防止する等を目的とするオーバーコート層を有していてもよい。加えて、第１の光制御部材は、耐候性や耐傷性の向上等を目的とするハードコート層を有していてもよい。これらの部材は、通常の光学部材などに用いられるものを、目的の範囲内において適宜選択して用いることができる。
【００７４】
（４）第１の光制御部材の使用方法
上述したような第１の光制御部材は、様々な形態において用いることができる。例えば第１の光制御部材は、フィルム状であってもよく、粘着層を有するフィルムであってもよい。このようなフィルム状の第１の光制御部材を建物や車両の窓等に内側から貼り付けることにより、外部から取り込まれる光を制御することができる。
【００７５】
また、第１の光制御部材を、スクリーン基材の一方の表面上に、粘着層を介して配置してスクリーンとすることにより、ロールスクリーンとして用いることができる。さらに、ブラインドを構成する細長い帯状の板（スラット）を、基材上に形成された第１の光制御部材とすることにより、ブラインドとして用いることができる。加えて、上記第１の光制御部材をフィルム状に形成し、当該フィルム状に形成された第１の光制御部材に多数の細孔を設けることにより、網戸としても用いることができ、扉を構成する板状の部材の一部または全部を第１の光制御部材で構成することにより、扉としても用いることができる。
【００７６】
２．第２の光制御部材
本発明の採光システムにおける第２の光制御部材は、可視光線に対して反射性を有する反射基材と、上記反射基材の一方の表面上に積層された光反射層および光散乱層と、を有し、上記光反射層は、ミー散乱性を示す粒子径を有し、かつ、紫外線を吸収可能な金属酸化物白色顔料を含有する層であり、上記光散乱層は、幾何散乱性を示す粒子径を有する微粒子を含有する層である。このような第２の光制御部材は、上記第１の光制御部材で反射された光を拡散させるものである。
【００７７】
本発明の採光システムにおける第２の光制御部材は、「Ａ．建材用積層体」と同様のものを用いることができるため、この項における説明は省略する。
【００７８】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【実施例】
【００７９】
以下に実施例および比較例を示し、本発明をさらに詳細に説明する。
［実施例１−１］
（光反射層の形成）
Ｐ／Ｖ比が１となるように、アクリルポリオールとウレタン樹脂との混合物に金属酸化物白色顔料（酸化チタン、平均粒子径：２５０ｎｍ）を含有させた光反射層形成用インク組成物を調製した。反射基材（東レ社製のＥ６ＳＲ、膜厚：１８８μｍ）の一方の表面に、上記光反射層形成用インク組成物をグラビアコート法により、塗布量が２ｇ／ｍ２となるように塗布し、６０℃で乾燥させ、上記反射基材上に光反射層を形成した。
【００８０】
（光散乱層の形成）
Ｐ／Ｖ比が０．３となるように、ウレタンアクリレートに幾何散乱性微粒子（シリカ、平均粒子径：２μｍ）を含有させた光散乱層形成用インク組成物を調製した。上記光反射層上に、上記光散乱層形成用インク組成物をグラビアコート法により、塗布量が５ｇ／ｍ２となるように塗布し、６０℃で乾燥後、電子線を照射（１６５ｋＶ、５Ｍｒａｄ）して架橋処理を行い、上記光反射層上に光散乱層を形成し、反射基材と、光反射層と、光散乱層とがこの順で積層された建材用積層体を得た。
【００８１】
［実施例１−２］
光反射層形成用インク組成物におけるＰ／Ｖ比が２となるように金属酸化物白色顔料を含有させたこと以外は、実施例１−１と同様にして建材用積層体を得た。
【００８２】
［実施例１−３］
光反射層形成用インク組成物におけるＰ／Ｖ比が３となるように金属酸化物白色顔料を含有させ、かつ、光散乱層形成用インク組成物を塗布量が２ｇ／ｍ２となるように塗布したこと以外は、実施例１−１と同様にして建材用積層体を得た。
【００８３】
［実施例１−４］
光反射層形成用インク組成物におけるＰ／Ｖ比が４となるように金属酸化物白色顔料を含有させたこと以外は、実施例１−１と同様にして建材用積層体を得た。
【００８４】
［実施例１−５］
光反射層形成用インク組成物におけるＰ／Ｖ比が５となるように金属酸化物白色顔料を含有させたこと以外は、実施例１−１と同様にして建材用積層体を得た。
【００８５】
［実施例２−１］
光反射層形成用インク組成物におけるＰ／Ｖ比が３となるように金属酸化物白色顔料を含有させたこと以外は、実施例１−１と同様にして建材用積層体を得た。
【００８６】
［実施例２−２］
光散乱層形成用インク組成物を塗布量が１０ｇ／ｍ２となるように塗布したこと以外は、実施例２−１と同様にして建材用積層体を得た。
【００８７】
［実施例２−３］
光反射層形成用インク組成物を塗布量が９ｇ／ｍ２となるように塗布し、光散乱層形成用インク組成物を塗布量が２ｇ／ｍ２となるように塗布したこと以外は、実施例２−１と同様にして建材用積層体を得た。
【００８８】
［実施例２−４］
光散乱層形成用インク組成物を塗布量が５ｇ／ｍ２となるように塗布したこと以外は、実施例２−３と同様にして建材用積層体を得た。
【００８９】
［実施例２−５］
光散乱層形成用インク組成物を塗布量が１０ｇ／ｍ２となるように塗布したこと以外は、実施例２−３と同様にして建材用積層体を得た。
【００９０】
［実施例３−１］
光反射層形成用インク組成物におけるＰ／Ｖ比が３となるように金属酸化物白色顔料を含有させ、かつ、光散乱層形成用インク組成物におけるＰ／Ｖ比が０．２となるように幾何散乱性微粒子を含有させたこと以外は、実施例１−１と同様にして建材用積層体を得た。
【００９１】
［実施例３−２］
光散乱層形成用インク組成物におけるＰ／Ｖ比が０．１となるように幾何散乱性微粒子を含有させたこと以外は、実施例３−１と同様にして建材用積層体を得た。
【００９２】
［実施例３−３］
光散乱層形成用インク組成物におけるＰ／Ｖ比が０．３となるように幾何散乱性微粒子を含有させ、かつ、幾何散乱性微粒子の平均粒子径を４μｍとしたこと以外は、実施例３−１と同様にして建材用積層体を得た。
【００９３】
［実施例３−４］
光散乱層形成用インク組成物におけるＰ／Ｖ比が０．３となるように幾何散乱性微粒子を含有させ、かつ、幾何散乱性微粒子の平均粒子径を１０μｍとしたこと以外は、実施例３−１と同様にして建材用積層体を得た。
【００９４】
［比較例１］
光散乱層を設けなかったこと以外は、実施例２−１と同様にして建材用積層体を得た。
【００９５】
［比較例２］
光散乱層形成用インク組成物に幾何散乱性微粒子を含有させなかったこと以外は、実施例３−１と同様にして建材用積層体を得た。
【００９６】
［評価］
＜可視光線反射率および正反射率の測定＞
上記各実施例および比較例において得られた建材用積層体について、可視光反射率と、入射角および出射角が２０°、４５°、６０°、７５°、８５°での正反射率とを測定した。各試験片についての結果を表１に示す。また、参考として、反射基材のみの各反射率も表１に示す。
なお、測定方法は、「１．反射基材」に記載されている測定方法と同様である。
【００９７】
＜耐候性試験＞
上記各実施例および比較例において得られた建材用積層体について、超耐候試験機（岩崎電機株式会社製、ＳＵＶ−Ｗ２３）を用いて、下記の（Ａ）〜（Ｃ）を１サイクルとし、これを５０時間繰り返すことによる耐候性試験、および、２００時間繰り返すことによる耐候性試験を行った。
（Ａ）温度：６３℃、湿度：５０％の雰囲気下で、６０ｍＷ／ｃｍ２の照射量において、波長３６５ｎｍの紫外線を２０時間照射する。
（Ｂ）シャワーによる散水を、３０秒間行う。
（Ｃ）温度：２３℃、湿度：９８％の雰囲気下に４時間静置させ、結露させる。
【００９８】
＜耐候性試験後の黄変＞
耐候性試験後の各試験片について、各建材用積層体の光散乱層面側から、目視および色差を測定することにより、黄変の確認を行った。上記色差測定は、分光光度計（（株）島津製作所製、型番：ＵＶ−３１００ＰＣ）を用い、ＪＩＳ  Ｋ７１０５の記載に準拠して透過法によりΔＥ＊ａｂ値を測定した。なお、ΔＥ＊ａｂ値は、ＣＩＥ１９７６規格の（Ｌ＊，ａ＊，ｂ＊）空間表色系による色差公式（ΔＥ＊ａｂ＝｛（ΔＬ＊）２＋（Δａ＊）２＋（Δｂ＊）２｝１／２）から求められる値である。ΔＥ＊ａｂ値は、３以上である場合、実用上問題となる値である。各試験片についての結果を表１に示す。
【００９９】
（基準）
○：ΔＥ＊ａｂ値が１未満
△：ΔＥ＊ａｂ値が１以上、３未満
×：ΔＥ＊ａｂ値が３以上
【０１００】
【表１】
2016089366.tif 000003
【０１０１】
表１に示されているように、光反射層および光散乱層を有する各実施例の建材用積層体については、反射基材よりも可視光線反射率は高く、かつ、正反射率は低いため、高い反射性能は維持されたまま、高い光散乱性能が得られていることが分かる。さらに、各実施例の建材用積層体のΔＥ＊ａｂ値は極めて低く、高い耐候性能を有していることが分かる。一方、散乱層が設けられていない、または、幾何散乱性微粒子を含有していない層が設けられている比較例においては、入射角度が大きくなるにつれて正反射率が高くなっており、光散乱性能が低いことが分かる。
【符号の説明】
【０１０２】
１  …  反射基材
２  …  金属酸化物白色顔料
３  …  光反射層
４  …  幾何散乱性微粒子
５  …  光散乱層
１０  …  建材用積層体（第２の光制御部材）
２０  …  採光システム
３０、３０Ａ、３０Ｂ  …第１の光制御部材
【図３】
2016089366.tif 000004
【図４】
2016089366.tif 000005
【図５】
2016089366.tif 000006
【図６】
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【図１】
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【図２】
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