JP2010186695A - Light guide plate - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、上面側からの入射光の一部を上面側に反射し、且つ他の一部を下面側に透過する導光板に関し、特にライトシェルフの材料として好適に利用することができる導光板に関する。 The present invention relates to a light guide plate that reflects part of incident light from the upper surface side to the upper surface side and transmits the other part to the lower surface side, and in particular, can be suitably used as a material for a light shelf. About.
昼光を利用して室内を明るくするために、一般的には窓の開口面積を大きくする必要がある。しかしながら、開口部の増加による建物の耐震強度の低下やコストの点で大きな開口面積は容易に求めることができない。また、大きな開口面積により夏場の室内の温度上昇や冬場の断熱効果の減少を招く恐れがある。 In order to brighten the room using daylight, it is generally necessary to increase the opening area of the window. However, a large opening area cannot be easily obtained in terms of a decrease in the seismic strength of the building due to an increase in openings and cost. In addition, the large opening area may cause a rise in indoor temperature in summer and a decrease in heat insulation effect in winter.
そこで例えば図1に示すように、窓部の高さ方向中間位置に庇(「ライトシェルフ」と称される)を水平に取り付け、この庇下窓への太陽光直射を遮蔽しつつ、庇の屋根部に反射した光を上部拡散窓から取り入れて、室内天井部に反射させて間接照明光として室内則に導入することが、例えば学校の教室窓廻りなどにおいて採用されつつある(特許文献1参照)。
このようなライトシェルフを利用することで、柔らかな間接照明光によって室内を明るくすることができ、しかも照明エネルギーや日射遮蔽による冷房負荷を低減することができるため、最近特に注目されている。
Therefore, for example, as shown in FIG. 1, a cocoon (referred to as a “light shelf”) is horizontally installed at the intermediate position in the height direction of the window, and the direct sunlight is shielded from the underside window, Taking light reflected on the roof part from the upper diffusion window and reflecting it on the indoor ceiling part and introducing it into the indoor rules as indirect illumination light is being adopted, for example, around school classroom windows (see Patent Document 1). ).
By using such a light shelf, it is possible to brighten the room with soft indirect illumination light, and to reduce the cooling load due to illumination energy and solar shading.
ところが、窓部の高さ方向中間位置に、太陽光を反射するライトシェルフを設置した場合、ライトシェルフによって日射が遮断されるため、この部分が逆に暗くなって採光のバランスが悪くなるという課題があった。 However, when a light shelf that reflects sunlight is installed at the intermediate position in the height direction of the window part, the sunlight is blocked by the light shelf, so this part becomes darker on the contrary and the balance of daylighting deteriorates. was there.
そこで、プリズム面材をライトシェルフに装着することで、太陽光の建物内への入射・反射量を制御し、建物内の光熱量を制御することが提案されている(特許文献2)。 In view of this, it has been proposed to control the amount of sunlight incident on and reflected from the building by attaching a prism face material to the light shelf to control the amount of light heat in the building (Patent Document 2).
しかしながら、特許文献2のように、ライトシェルフ上面にプリズム面を設けた場合、プリズム面の谷部分に、大気中に散乱している塵や雨滴が付着するため、プリズム面を保護する層を積層する必要性があるが、コストや重量の増加が問題となる。
そこで、ライトシェルフ下面にプリズム面を設けることが考えられるが、ライトシェルフの下面にプリズム面を設けた場合、反射角度が大きくなる傾向があるため、特に冬場において、室内の奥まで反射させて室内全体を明るく、且つ暖かくすることが難しいという課題があった。
However, when a prism surface is provided on the upper surface of the light shelf as in
Therefore, it is conceivable to provide a prism surface on the lower surface of the light shelf. However, if the prism surface is provided on the lower surface of the light shelf, the reflection angle tends to increase. There was a problem that it was difficult to make the whole bright and warm.
本発明は、下面にプリズム面を備えた導光板であって、ライトシェルフとして使用する場合において、特に冬場に反射光を室内の奥まで導くことができる導光板を提供せんとするものである。 The present invention is to provide a light guide plate having a prism surface on the lower surface, which can guide reflected light to the interior of a room particularly in winter when used as a light shelf.
かかる課題に鑑みて、本発明は、透明樹脂板の下面側に、三角形状の単位プリズムがその幅方向に連続して並設されてなる構成を有するプリズム面を備え、当該プリズム面を構成する単位プリズムの頂部角度が120°以上170°未満であり、2つの底部角度に差があることを特徴とする導光板を提案するものである。 In view of this problem, the present invention includes a prism surface having a configuration in which triangular unit prisms are continuously arranged in the width direction on the lower surface side of a transparent resin plate, and constitutes the prism surface. The light guide plate is characterized in that the top angle of the unit prism is not less than 120 ° and less than 170 °, and there is a difference between the two bottom angles.
このような構成を備えた導光板であれば、冬場のように低角度からの入射光線をより多く反射することができるばかりか、単位プリズム3aにおける両側の底部角度β、γ間に差を設けることにより、反射光の反射角度を調整することができる。よって、例えばライトシェルフとして使用する、すなわち、光線入射側とは反対側にプリズム面を位置させ、且つ単位プリズムの長さ方向を躯体と平行とし、且つ単位プリズム3aにおける2つの底部角度β、γのうち小さな方を躯体側に位置させるように使用することにより、特に冬場において、反射光の光量を多くすることができるばかりか、反射光を室内のより奥方まで導くことができ、室内の奥まで光を取り込んで室内全体の照度を高めることができる。
以上のように、本発明の導光板は、ライトシェルフとして特に好適であるが、その他、庇等の屋根材やその他の採光材としても好適に利用することができる。
With a light guide plate having such a configuration, it is possible not only to reflect more incident light rays from a low angle as in winter, but also to provide a difference between the bottom angles β and γ on both sides of the
As described above, the light guide plate of the present invention is particularly suitable as a light shelf, but can also be suitably used as a roof material such as a fence or other daylighting materials.
次に、実施形態に基づいて本発明を説明する。但し、以下に説明する実施形態は本発明の実施形態の一例であって、本発明の範囲が以下の実施形態に制限されるものではない。 Next, this invention is demonstrated based on embodiment. However, the embodiment described below is an example of the embodiment of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to the following embodiment.
<本導光板の構成>
本実施形態の導光板(「本導光板」という)1は、図2−図4に示すように、透明樹脂板2の下面側にプリズム面3を備え、透明樹脂板2の上面側に光線吸収層4を備えた板体乃至シート体である。但し、光線吸収層4は必ずしも備えてなくてもよい。
<Configuration of the light guide plate>
The light guide plate (referred to as “the present light guide plate”) 1 of the present embodiment includes a
(透明樹脂板2)
透明樹脂板2の材料については、特に制限はない。一般に外装建材として使用されている透明樹脂を使用することができる。例えば、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂、メタクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂等の透明な樹脂材料を使用することができる。これらを1又は2種以上混合してもよい。これらの樹脂の中で、透明性、耐熱性、耐衝撃性などの点で、ポリカーボネート系樹脂が好ましい。
(Transparent resin plate 2)
There are no particular restrictions on the material of the
ポリカーボネート系樹脂とは、主鎖中に炭酸エステル結合を含む線状高分子であり、例えば種々のジヒドロキシジアリール化合物とホスゲンとをホスゲン法により反応させたり、ジヒドロキシジアリール化合物とジフェニルカーボネートなどの炭酸エステルとをエステル交換法で反応させたりして得ることができる重合体などである。具体的には、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン(ビスフェノールA)から製造されたポリカーボネート樹脂を挙げることができるが、これに限るものではない。
ポリカーボネート系樹脂の分子量は特に制限するものではない。通常の押出成形によりシート成形可能な粘度平均分子量が1.5万〜3万程度のものが好ましい。
The polycarbonate-based resin is a linear polymer containing a carbonate ester bond in the main chain. For example, various dihydroxy diaryl compounds and phosgene are reacted by a phosgene method, or a dihydroxy diaryl compound and a carbonate ester such as diphenyl carbonate Is a polymer that can be obtained by reacting with a transesterification method. Specific examples include polycarbonate resins produced from 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane (bisphenol A), but are not limited thereto.
The molecular weight of the polycarbonate resin is not particularly limited. Those having a viscosity average molecular weight of about 15,000 to 30,000 that can be formed into a sheet by ordinary extrusion are preferred.
ポリエステル系樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリアクリレート、ポリエーテルエーテルケトン等が挙げられる。 Examples of the polyester resin include polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyacrylate, polyether ether ketone, and the like.
メタクリル系樹脂としては、メタクリル酸の各種エステルからなる重合体又は他の単量体との共重合体等が挙げられる。例えばメタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル等の各種メタクリル酸エステルの単独重合体、及びこれらのメタクリル酸エステルと各種アクリル酸エステル、アクリル酸、スチレン、α−メチルスチレン等との共重合体等が挙げられる。 Examples of the methacrylic resin include polymers composed of various esters of methacrylic acid or copolymers with other monomers. For example, homopolymers of various methacrylates such as methyl methacrylate, ethyl methacrylate, butyl methacrylate, and copolymers of these methacrylates with various acrylic esters, acrylic acid, styrene, α-methylstyrene, etc. Etc.
スチレン系樹脂としては、スチレン系単量体からなる重合体又はスチレン系単量体と共重合可能な単量体を用いた共重合体等が挙げられる。スチレン系単量体としては、スチレン、α−メチルスチレン、ベンゼン核の水素原子がハロゲン原子や炭素数1〜2のアルキル基で置換されたスチレン誘導体等があり、具体的には、スチレン、o−クロルスチレン、p−クロルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、t−ブチルスチレン等がある。また、共重合可能な単量体としては、(メタ)アクリロニトリル、α−クロロアクリロニトリル、シアン化ビニリデン等のアクリロニトリル系単量体や、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸グリシジル、(メタ)アクリル酸−2−エチルヘキシルブチル、(メタ)アクリル酸−β−ヒドロキシエチル等の(メタ)アクリル酸や、これらの各種エステル類又は酢酸ビニル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、ビニルピロリドン、(メタ)アクリルアミド、無水マレイン酸、無水イタコン酸、マレイミド等が挙げられる。 Examples of the styrene resin include a polymer made of a styrene monomer or a copolymer using a monomer copolymerizable with the styrene monomer. Examples of the styrenic monomer include styrene, α-methylstyrene, styrene derivatives in which a hydrogen atom of a benzene nucleus is substituted with a halogen atom or an alkyl group having 1 to 2 carbon atoms, specifically, styrene, o -Chlorstyrene, p-chlorostyrene, 2,4-dimethylstyrene, t-butylstyrene and the like. Examples of the copolymerizable monomer include acrylonitrile monomers such as (meth) acrylonitrile, α-chloroacrylonitrile, vinylidene cyanide, (meth) acrylic acid, methyl (meth) acrylate, (meth) (Meth) acrylic acid such as ethyl acrylate, butyl (meth) acrylate, glycidyl (meth) acrylate, (meth) acrylic acid-2-ethylhexylbutyl, (meth) acrylic acid-β-hydroxyethyl, and these Various esters or vinyl acetate, vinyl chloride, vinylidene chloride, vinyl pyrrolidone, (meth) acrylamide, maleic anhydride, itaconic anhydride, maleimide and the like can be mentioned.
ポリ塩化ビニル系樹脂としては、塩化ビニルの単独重合体、少量のコモノマーを共重合させた塩化ビニル系共重合体、グラフト共重合体等が挙げられる。これらと塩化ビニリデン樹脂、エチレン・酢酸ビニル共重合体、塩素化ポリエチレン等とのポリマーブレンドでもよい。 Examples of the polyvinyl chloride resin include a vinyl chloride homopolymer, a vinyl chloride copolymer obtained by copolymerizing a small amount of a comonomer, a graft copolymer, and the like. Polymer blends of these with vinylidene chloride resin, ethylene / vinyl acetate copolymer, chlorinated polyethylene and the like may be used.
ポリオレフィン系樹脂としては、α−オレフィンの単独重合体又はα−オレフィンと他の共重合可能な単量体との共重合体等が挙げられる。例えばポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−ブテン共重合体、エチレン−4−メチル−1−ペンテン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体等が挙げられる。このうち、密度が0.910〜0.935の低密度ポリエチレンやエチレン−α−オレフィン共重合体、酢酸ビニル含量が30重量%以下のエチレン−酢酸ビニル共重合体が透明性及び耐候性に優れている。なかでも、酢酸ビニルの含量が5重量%〜30重量%のエチレン−酢酸ビニル共重合体は透明性、柔軟性及び耐候性が特に優れている。 Examples of the polyolefin resin include a homopolymer of α-olefin or a copolymer of α-olefin and another copolymerizable monomer. For example, polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene copolymer, ethylene-butene copolymer, ethylene-4-methyl-1-pentene copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene-acrylic acid copolymer, etc. It is done. Among these, low density polyethylene having a density of 0.910 to 0.935, ethylene-α-olefin copolymer, and ethylene-vinyl acetate copolymer having a vinyl acetate content of 30% by weight or less are excellent in transparency and weather resistance. ing. Among them, an ethylene-vinyl acetate copolymer having a vinyl acetate content of 5 wt% to 30 wt% is particularly excellent in transparency, flexibility and weather resistance.
ポリアミド系樹脂としては、ナイロン−6、ナイロン−66、ナイロン−12、ナイロン−46等が挙げられる。 Examples of the polyamide-based resin include nylon-6, nylon-66, nylon-12, nylon-46, and the like.
透明樹脂板2は、近赤外線を吸収する物質、例えばイオウ、硫黄系化合物、銅系化合物およびその他の近赤外線吸収物質のうちの一種又は2種以上を含有するものであってもよい。但し、含有しなくてもよい。
この際、イオウは、市販のイオウ粉末などを使用できる。例えば、鶴見化学(株)製(JIS2級相当品)のイオウ粉末などが挙げられる。
硫黄系化合物としては、硫化鉛、チオ尿素誘導体等が挙げられる。
銅系化合物としては、ステアリン酸銅 、硫化銅 、フタロシアニル銅等が挙げられる。
他の近赤外線吸収物質としては、六塩化タングステン、塩化スズ、クロム、コバルト錯塩、アントラキノン誘導体等が挙げられる。
このような近赤外線吸収物質の含有量は特に制限されるものではないが、透明樹脂100重量部に0.01〜6重量部を含有させるのが好ましい。含有量が0.01〜6重量部、好ましくは0.01〜2重量部、特に好ましくは0.01〜1重量部であれば、近赤外線領域の光線吸収性能に優れ、可視光線の透過率が高いものとなる。
The
At this time, as the sulfur, a commercially available sulfur powder or the like can be used. For example, sulfur powder made by Tsurumi Chemical Co., Ltd. (
Examples of sulfur compounds include lead sulfide and thiourea derivatives.
Examples of the copper compound include copper stearate, copper sulfide, and phthalocyanyl copper.
Examples of other near infrared ray absorbing substances include tungsten hexachloride, tin chloride, chromium, cobalt complex salts, anthraquinone derivatives, and the like.
The content of such a near-infrared absorbing material is not particularly limited, but it is preferable to contain 0.01 to 6 parts by weight in 100 parts by weight of the transparent resin. When the content is 0.01 to 6 parts by weight, preferably 0.01 to 2 parts by weight, particularly preferably 0.01 to 1 part by weight, the light absorption performance in the near infrared region is excellent, and the visible light transmittance is high. Is expensive.
また、透明樹脂板2は、本発明の効果を損なわない限度において、熱安定剤、紫外線吸収剤、着色剤、蛍光増白剤、離型剤、アンチブロッキング剤(シリカ、架橋ポリスチレンビーズ等)、軟化材、帯電防止剤等の添加剤を含有していてもよい。
In addition, the
(プリズム面3)
プリズム面3は、図2−図4に示すように、透明樹脂板2の下面側、すなわち導光板1に光線が入射する側とは反対側に設けられ、断面三角状で長尺な三角柱状の単位プリズム3aがその幅方向に連続して並設された構成を備えている。
(Prism surface 3)
As shown in FIGS. 2 to 4, the
単位プリズム3aは、その長さ方向と直交する断面にみて、非二等辺三角形状を呈するのが好ましく、単位プリズム3aの頂部角度αが120°以上170°未満であることが重要である。
本導光板1を、図5に示すように、光線入射側とは反対側にプリズム面3を位置させ、且つ単位プリズム3aの長さ方向が躯体と平行となるようにライトシェルフとして設置した場合、単位プリズム3aの頂部角度αが120°以上170°未満であれば、太陽の角度が夏至から徐々に低くなると、導光板1の上側に反射する光線量が増加し、冬場、太陽の角度が最も低くなった時(冬至)、導光板上側に反射する太陽光線量を十分に多くすることができ、室内に光を取り込んで室内の照度を高めることができる。より具体的には、太陽の角度が最も低く冬至において、20〜40%の光線を導光板上側に反射させることができる。
かかる観点から、単位プリズム3aの頂部角度αは120〜140°であるのがさらに好ましく、中でも120〜130°であるのが特に好ましい。
The
When the light guide plate 1 is installed as a light shelf so that the
From this viewpoint, the apex angle α of the
単位プリズム3aの頂部は、図3に示すように、丸みを帯びていてもよい。導光板1に入射する光線の角度を曲げる導光性の点からすると、頂部の曲率半径はできるだけ小さい方が好ましい。
As shown in FIG. 3, the top of the
また、単位プリズム3aにおける一方の底部角度βと他方の底部角度γとの間に角度差があることも重要である。単位プリズム3aにおける両側の底部角度β、γ間に差を設けることにより、反射光の反射角度を調整することができる。よって、例えばライトシェルフとして、光線入射側とは反対側にプリズム面を位置させ、且つ単位プリズムの長さ方向を躯体に平行とし、且つ単位プリズム3aにおける、より小さな底部角度γを躯体側に位置させるように設置することにより、特に冬場において、反射光を室内のより奥方まで導くことができ、室内の奥まで光を取り込んで室内全体の照度を高めることができる。
かかる観点から、単位プリズム3aにおいて、室内側底部角度γが屋外側底部角度βよりも小さいことが好ましく、その際の角度差は1°以上、特に2°以上、中でも特に3°以上であるのがより好ましく、他方、10°以下、特に7°以下であるのがより一層好ましい。
It is also important that there is an angle difference between one bottom angle β and the other bottom angle γ in the
From this point of view, in the
また、冬場において反射光を室内の奥方まで導くことができるという観点では、各単位プリズム3aにおける室内側底部角度γの大きさが特に重要であり、10°以上60°未満であるのが好ましく、特に20〜50°、中でも特に20〜30°であるのがより一層好ましい。
Also, from the viewpoint that the reflected light can be guided to the interior of the room in winter, the size of the indoor side bottom angle γ of each
なお、異なる単位プリズム3a間において、頂部角度α、室内側底部角度γ及び屋外側底部角度βはそれぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよい。例えば、室内側の単位プリズム3aほど室内側底部角度γがより小さくなるように形成することも可能である。
Note that, between the
また、隣接する単位プリズム3a、3a間の間隔(プリズムピッチ)Lは0.5mm〜12mmであるのが好ましい。プリズムピッチが0.5mm未満になると、プリズムを賦形するための金型のピッチが増加するのに伴い、金型の製作に微細な加工が必要となるため、加工が行い難くなる。また、頂部に丸みを持たせる場合には、曲部(R部)の割合が大きくなるため導光性能が低下する可能性もある。他方、プリズムピッチが12mmを超えると、単位プリズム3a、3a間の溝が深くなり、導光板の強度が低下する可能性がある。
かかる観点から、プリズムピッチLは、1.0mm〜10.0mmであるのが特に好ましく、中でも特に3.0mm〜8.0mmであるのがさらに好ましい。
Moreover, it is preferable that the space | interval (prism pitch) L between the
From this viewpoint, the prism pitch L is particularly preferably 1.0 mm to 10.0 mm, and more preferably 3.0 mm to 8.0 mm.
単位プリズム3aの高さHは、単位プリズム3aの頂部角度αとプリズムピッチLによって決定されるものであるが、0.2mm〜3.5mmであるのが好ましく、特に0.6mm〜3.0mmであるのが好ましく、中でも特に1.5mm〜3.0mmであるのがより好ましい。
The height H of the
(光線吸収層4)
光線吸収層4は、紫外線吸収層或いは熱線吸収層、又はこれらの両方を備えた層として形成することができる。
(Light Absorbing Layer 4)
The
紫外線吸収層としては、透明樹脂に紫外線吸収物質を混合して形成することができる。
この際、透明樹脂としては、透明樹脂板2の材料として挙げた透明樹脂を使用することができる。中でも、接着性や界面での光散乱などを考慮すると、透明樹脂板2と同じ樹脂を使用するのが好ましい。
紫外線吸収物質としては、紫外線吸収性能を有すれば特に制限はなく、例えばベンゾトリアゾールやトリアジンなどを好適に使用できる。但し、これらに限定するものではない。
The ultraviolet absorbing layer can be formed by mixing an ultraviolet absorbing material with a transparent resin.
At this time, as the transparent resin, the transparent resin mentioned as the material of the
The ultraviolet absorbing material is not particularly limited as long as it has ultraviolet absorbing performance, and for example, benzotriazole, triazine and the like can be suitably used. However, it is not limited to these.
他方、熱線吸収層としては、透明樹脂に熱線吸収物質、すなわち近赤外線吸収物質又は赤外線吸収物質を混合して形成することができる。
この際、透明樹脂としては、透明樹脂板2の材料として挙げた透明樹脂を使用することができる。中でも、接着性や界面での光散乱などを考慮すると、透明樹脂板2と同じ樹脂を使用するのが好ましい。
熱線吸収物質としては、近赤外線吸収性能乃至赤外線吸収性能を有すれば特に制限はなく、例えばイオウ、硫黄系化合物、銅系化合物およびその他の近赤外線吸収物質のうちの一種又は2種以上を含有するものであってもよい。
On the other hand, the heat ray absorbing layer can be formed by mixing a transparent resin with a heat ray absorbing material, that is, a near infrared ray absorbing material or an infrared ray absorbing material.
At this time, as the transparent resin, the transparent resin mentioned as the material of the
The heat ray absorbing material is not particularly limited as long as it has near infrared absorbing performance or infrared absorbing performance, and includes, for example, one or more of sulfur, sulfur compounds, copper compounds and other near infrared absorbing materials. You may do.
この際、イオウは、市販のイオウ粉末などを使用できる。例えば、鶴見化学(株)製(JIS2級相当品)のイオウ粉末などが挙げられる。
硫黄系化合物としては、硫化鉛、チオ尿素誘導体等が挙げられる。
銅系化合物としては、ステアリン酸銅 、硫化銅 、フタロシアニル銅等が挙げられる。
他の近赤外線吸収物質としては、六塩化タングステン、塩化スズ、クロム、コバルト錯塩、アントラキノン誘導体等が挙げられる。
このような近赤外線吸収物質の含有量は特に制限されるものではないが、透明樹脂100重量部に0.01〜6重量部を含有させるのが好ましい。含有量が0.01〜6重量部、好ましくは0.01〜2重量部、特に好ましくは0.01〜1重量部であれば、近赤外線領域の光線吸収性能に優れ、可視光線の透過率が高いものとなる。
At this time, as the sulfur, a commercially available sulfur powder or the like can be used. For example, sulfur powder made by Tsurumi Chemical Co., Ltd. (
Examples of sulfur compounds include lead sulfide and thiourea derivatives.
Examples of the copper compound include copper stearate, copper sulfide, and phthalocyanyl copper.
Examples of other near infrared ray absorbing substances include tungsten hexachloride, tin chloride, chromium, cobalt complex salts, anthraquinone derivatives, and the like.
The content of such a near-infrared absorbing material is not particularly limited, but it is preferable to contain 0.01 to 6 parts by weight in 100 parts by weight of the transparent resin. When the content is 0.01 to 6 parts by weight, preferably 0.01 to 2 parts by weight, particularly preferably 0.01 to 1 part by weight, the light absorption performance in the near infrared region is excellent, and the visible light transmittance is high. Is expensive.
(層構成)
透明樹脂板2および光線吸収層4の各層の厚みは、表面硬度、成形性に問題が無ければ制限するものではなく、厚み比も同様である。一般的には、透明樹脂板2の厚み(h)は1.8mm〜30.0mm、特に2.0mm〜15.0mm、中でも特に2.4mm〜10.0mmであるのが好ましく、光線吸収層4の厚みは10μm〜100μm、特に20μm〜70μm、中でも特に20μm〜40μmであるのが好ましい。
(Layer structure)
The thickness of each layer of the
なお、本導光板1は、上述のように透明樹脂板2および光線吸収層4を備えていれば、他の層を備えていてもよい。
また、シート体の一面側にプリズム面3を備えたプリズムシートを透明樹脂板2とは別体として形成し、このプリズムシートを透明樹脂板2に積層するようにしてもよい。
As long as the light guide plate 1 includes the
Alternatively, a prism sheet having the
<製造方法>
透明樹脂板2と光線吸収層4の積層方法としては、予めプリズム面3を賦形してなる透明樹脂板2に、光線吸収層4を備えたシートを積層するようにしてもよいし、また、透明樹脂板2を構成する樹脂(「透明樹脂板構成樹脂」という)と光線吸収層4を構成する樹脂(「紫外線吸収層構成樹脂」という)とを共押出しして積層した後、プリズム面3を賦形するようにしてもよい。
<Manufacturing method>
As a method for laminating the
透明樹脂板構成樹脂と紫外線吸収層構成樹脂とを共押出する場合は、例えば、透明樹脂板構成樹脂を押出すメイン押出機と、紫外線吸収層構成樹脂を押出すサブ押出機(通常はメイン押出機より小型)とを使用するのが好ましい。
この際、透明樹脂板構成樹脂並びに紫外線吸収層構成樹脂の主成分樹脂としてポリカーボネート樹脂を使用する場合であれば、メイン押出機の温度条件は、通常250〜290℃、特に260〜280℃とするのが好ましく、サブ押出機の温度条件は、通常250〜290℃、特に260〜280℃とするのが好ましい。
樹脂中の異物を除去するために、押出機のTダイより上流側にポリマーフィルターを設置することが好ましい。
When coextruding the transparent resin plate constituent resin and the ultraviolet absorbing layer constituent resin, for example, a main extruder for extruding the transparent resin plate constituent resin and a sub-extruder for extruding the ultraviolet absorbing layer constituent resin (usually the main extruder) Preferably smaller than the machine).
At this time, if a polycarbonate resin is used as the main component resin of the transparent resin plate constituting resin and the ultraviolet absorbing layer constituting resin, the temperature condition of the main extruder is usually 250 to 290 ° C., particularly 260 to 280 ° C. The temperature condition of the sub-extruder is usually 250 to 290 ° C, particularly preferably 260 to 280 ° C.
In order to remove foreign substances in the resin, it is preferable to install a polymer filter upstream of the T-die of the extruder.
また、2種の溶融樹脂を共押出により積層する方法としては、フィードブロック方式、マルチマニホールド方式などの公知の方法を用いることができる。
フィードブロック方式の場合、フィードブロックで積層された溶融樹脂を、Tダイなどのシート成形ダイに導き、シート状に成形し後、表面を鏡面処理された成形ロール(ポリシングロール)に流入させてバンクを形成すると共に成形ロール通過中に鏡面仕上げと冷却を行い、積層体を形成することができる。
他方、マルチマニホールド方式の場合には、マルチマニホールドダイ内で積層された溶融樹脂を、上記同様にダイ内部でシート状に成形し後、成形ロールにて表面仕上げ及び冷却を行い、積層体を形成することができる。
ダイの温度としては、透明樹脂板構成樹脂並びに紫外線吸収層構成樹脂の主成分樹脂としてポリカーボネート樹脂を使用する場合であれば、通常230〜290℃、好ましくは250〜280℃であり、成形ロール温度としては、通常100〜190℃、好ましくは110〜180℃である。ロールは縦型ロールまたは、横型ロールを適宜使用することができる。
In addition, as a method of laminating two types of molten resins by coextrusion, known methods such as a feed block method and a multi-manifold method can be used.
In the case of the feed block method, the molten resin laminated in the feed block is guided to a sheet forming die such as a T die, formed into a sheet shape, and then flowed into a forming roll (polishing roll) whose surface is mirror-finished. And a mirror finish and cooling while passing through the forming roll, thereby forming a laminate.
On the other hand, in the case of the multi-manifold system, the molten resin laminated in the multi-manifold die is formed into a sheet shape inside the die in the same manner as described above, followed by surface finishing and cooling with a forming roll to form a laminated body. can do.
The temperature of the die is usually 230 to 290 ° C., preferably 250 to 280 ° C., if the polycarbonate resin is used as the main component resin of the transparent resin plate constituting resin and the ultraviolet absorbing layer constituting resin, and the molding roll temperature As, it is 100-190 degreeC normally, Preferably it is 110-180 degreeC. As the roll, a vertical roll or a horizontal roll can be appropriately used.
プリズム面3を賦形する方法としては、例えば、透明樹脂板2を押出成形する際に、或いは、透明樹脂板2と光線吸収層4の積層シートを共押出成形する際に、所定のプリズム面3を刻印できるように彫刻された金属ロールを、押し出された透明樹脂板2に押し当て冷却することによりプリズム面3を賦形することができる。
As a method for shaping the
<用途>
本導光板1は、ライトシェルフとして使用するのに特に適している。本導光板1において、光線入射側とは反対側にプリズム面を位置させ、且つ単位プリズムの長さ方向が躯体と平行となるように配置すると、夏場は、太陽光によって室内の温度上昇を抑えることができ、逆に冬場は、室内に光を取り込んで室内の照度を高めることができるように、導光板を反射する太陽光の出射角を制御することができる。特に冬場、太陽の角度が低くなると(冬至)、図5に示すように、導光板上側に反射する太陽光線量が多くなり、室内に光を取り込んで室内の照度を高めることができる。
そしてさらに、単位プリズム3aにおける2つの底部角度β、γのうち小さな方を躯体側に位置させるように配置することにより、特に冬場において、反射光の光量を多くすることができるばかりか、反射光を室内の奥方まで導くことができ、室内の奥まで光を取り込んで室内全体の照度を高めることができる。
よって、本導光板1は、上記のように太陽光線の角度を変えることができるから、ライトシェルフとして好適に利用することができる。ただし、そのほか、例えば庇の屋根材やその他の採光材として好適に利用することができる。
<Application>
The light guide plate 1 is particularly suitable for use as a light shelf. In the light guide plate 1, when the prism surface is positioned on the side opposite to the light incident side and the length direction of the unit prism is arranged parallel to the housing, in summer, the temperature rise in the room is suppressed by sunlight. Conversely, in winter, the emission angle of sunlight reflected from the light guide plate can be controlled so that light can be taken into the room and the illuminance in the room can be increased. Particularly in winter, when the angle of the sun is reduced (winter solstice), the amount of sunlight reflected on the upper side of the light guide plate increases as shown in FIG.
Further, by disposing the smaller one of the two bottom angles β and γ of the
Therefore, since the light guide plate 1 can change the angle of sunlight as described above, it can be suitably used as a light shelf. However, in addition, it can be suitably used, for example, as a roofing material for roofs or other daylighting materials.
<用語の説明>
本明細書において、「X〜Y」(X,Yは任意の数字)と記載した場合、特にことわらない限り「X以上Y以下」の意であり、「好ましくはXより大きい」或いは「好ましくはYより小さい」の意を包含するものである。
また、「X以上」(Xは任意の数字)或いは「Y以下」(Yは任意の数字)と記載した場合、「Xより大きいことが好ましい」或いは「Y未満であるのが好ましい」旨の意図も包含する。
<Explanation of terms>
In this specification, “X to Y” (X and Y are arbitrary numbers) means “X or more and Y or less” unless otherwise specified, and “preferably larger than X” or “preferably "Is smaller than Y".
In addition, when “X or more” (X is an arbitrary number) or “Y or less” (Y is an arbitrary number), it is “preferably greater than X” or “preferably less than Y”. Includes intentions.
以下、実施例に基づいて本発明について説明するが、これらの実施例に本発明が限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated based on an Example, this invention is not limited to these Examples.
<実施例1>
紫外線吸収層構成樹脂としての紫外線吸収剤含有ポリカーボネート樹脂(帝人化成社製「パンライト5250ZS」)と、透明樹脂板構成樹脂としてのポリカーボネート樹脂(三菱エンジニアリングプラスチックス社製「ノバレックス7027U」)を、それぞれ別々の押出機のホッパーに投入し、いずれも温度280℃で溶融し、次いで、マルチマニホールドダイを用いて共押出しした後、紫外線吸収層4のポリカーボネート樹脂の側を鏡面金属ロール側とし、反対面を、非二等辺三角形、高さ508μmのプリズム形状に彫刻された金属ロールに接触させて、当該反対面にプリズム面3を付与して冷却固化して、プリズム面付き透明シートを得た。
<Example 1>
An ultraviolet absorber-containing polycarbonate resin (“Panlite 5250ZS” manufactured by Teijin Chemicals Ltd.) as an ultraviolet absorbing layer constituting resin and a polycarbonate resin (“Novalex 7027U” produced by Mitsubishi Engineering Plastics) as a transparent resin plate constituting resin, Each was put into a separate hopper of an extruder, both were melted at a temperature of 280 ° C., and then co-extruded using a multi-manifold die. The surface was brought into contact with a metal roll engraved in a prism shape with a non-isosceles triangle and a height of 508 μm, and a
プリズム面付き透明シートは、全厚さが2.5mm、紫外線吸収層/透明樹脂層の厚さ比が40/2460である2種2層構成であった。
また、形成されたプリズム面3は、断面非二等辺三角形からなる三角柱状の単位プリズム3aがその幅方向に連続して並設されており、各単位プリズム3aは、頂部が丸みを帯びており、頂部角度α:122.5°、屋外側底部角度β30°、室内側底部角度γ27.5°、プリズムピッチL6mm、単位プリズム3aの高さH1.64mmであった。
The transparent sheet with a prism surface had a two-type two-layer configuration in which the total thickness was 2.5 mm and the thickness ratio of the UV absorbing layer / transparent resin layer was 40/2460.
The formed
<実施例2>
実施例1と同様にして、断面非二等辺三角形からなる三角柱状の単位プリズム3aがその幅方向に連続して並設されており、各単位プリズム3aが、頂部が丸みを帯びており、頂部角度α:125°、屋外側底部角度β30°、室内側底部角度γ25°、プリズムピッチL6mm、単位プリズム3aの高さH1.55mmであるプリズム面付き透明シートを得た。
<Example 2>
In the same manner as in Example 1, triangular
<比較例1>
実施例1と同様にして、断面二等辺三角形からなる三角柱状の単位プリズム3aがその幅方向に連続して並設されており、各単位プリズム3aが、頂部角度α:120°、屋外側底部角度β30°、室内側底部角度γ30°、プリズムピッチL6mm、単位プリズム3aの高さH1.73mmであるプリズム面付き透明シートを得た。
<Comparative Example 1>
In the same manner as in Example 1, triangular
<シミュレーション試験>
シミュレーションソフトを用いて、上記実施例及び比較例で得られたシートを、ライトシェルフとして使用することを想定し、次のシミュレーションを行った。
<Simulation test>
Using the simulation software, the following simulation was performed assuming that the sheets obtained in the examples and comparative examples were used as a light shelf.
照明設計解析ソフトウェア(製品名「Light Tools」)を使用して、上記実施例及び比較例で得られたシートを裁断して得られた導光板(縦0.5m、横2m)を、図6に示した構造及び寸法の建物にライトシェルフとして設置することを想定し、各数値を入力した。
そして、東京での冬至における南中高度(31°、設置方角:単位プリズムの長さ方向がクロックポジション3時)の太陽光が、サンプル(ライトシェルフ)の全面に入射した時を想定して各数値を入力し、天井側に反射される反射光のうち最も室内奥方に反射される反射光のライトシェルフ室内側端部からの距離X及び反射角度θをショミレーションして、反射角度θ及び反射距離Xを算出した。
FIG. 6 shows a light guide plate (0.5 m in length and 2 m in width) obtained by cutting the sheets obtained in the above examples and comparative examples using illumination design analysis software (product name “Light Tools”). Each numerical value was entered assuming that it would be installed as a light shelf in a building with the structure and dimensions shown in.
Assuming that sunlight at the south-middle altitude at the winter solstice in Tokyo (31 °, installation direction: unit prism length direction is 3 o'clock) is incident on the entire surface of the sample (light shelf) Enter a numerical value, and simulate the distance X and the reflection angle θ from the light shelf indoor side edge of the reflected light that is reflected to the innermost part of the reflected light that is reflected to the ceiling side. The distance X was calculated.
上記シュミレーションの結果及びここには示さないシュミレーションの結果を総合して考察すると、透明樹脂板の下面側に、三角形状の単位プリズムがその幅方向に連続して並設されてなる構成を有するプリズム面を備えた導光板をライトシェルフとして使用する場合、プリズム面3を構成する単位プリズム3aの頂部角度αは120°以上170°未満であれば、冬場において、導光板上側に反射する太陽光線量が十分に多くなり、室内に光を取り込んで室内の照度を高めることができることが分かった。
Considering the above simulation results and the simulation results not shown here in total, a prism having a configuration in which triangular unit prisms are continuously arranged in the width direction on the lower surface side of the transparent resin plate. When a light guide plate having a surface is used as a light shelf, if the apex angle α of the
また、冬場において、天井側に反射する反射光をより室内奥方まで反射させることができる観点からは、プリズム面3を構成する単位プリズム3aの室内側底部角度γが屋外側底部角度βよりも低角度になることが重要であり、特に室内側底部角度γが屋外側底部角度βよりも1〜10°低角度になるのが好ましいことが分かった。
Further, in the winter season, from the viewpoint of allowing the reflected light reflected on the ceiling side to be reflected further into the interior of the room, the indoor side bottom angle γ of the
1 導光板
2 透明樹脂板
3 プリズム面
3a 単位プリズム
4 紫外線吸収層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (5)
Using the light guide plate according to any one of claims 1 to 3, the prism surface is positioned on the side opposite to the light incident side, the length direction of the unit prism is parallel to the housing, and 2 in the unit prism 3a. A light shelf that is used so that a smaller one of the two bottom angles β and γ is positioned on the housing side.
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