JP2014235380A - Optical film manufacturing method and lighting film - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光学フィルムの製造方法、および、その製造方法により製造される採光フィルムに関する。 The present invention relates to an optical film manufacturing method and a daylighting film manufactured by the manufacturing method.
従来より、建築物の室内の明るさなどの環境を調整するために、太陽光を室内に導入すること、いわゆる、採光(太陽光照明、昼光照明とも呼ばれる。)が知られている。しかるに、近年、環境負荷低減の観点から、より効率的に太陽光を室内に導入し、日中における人工照明の利用を低減することが望まれている。 2. Description of the Related Art Conventionally, so-called daylighting (also referred to as sunlight illumination or daylight illumination) is known in which sunlight is introduced into a room in order to adjust the environment such as the brightness of a room in a building. However, in recent years, from the viewpoint of reducing the environmental load, it is desired to more efficiently introduce sunlight into a room and reduce the use of artificial lighting during the daytime.
そこで、光の屈折、回折または反射などの光学的作用により、光の進行方向を変更可能な光学フィルムを、窓などに取り付け、太陽光を室内に効率的に導入し、室内の明るさの向上を図ることが種々検討されている。 Therefore, an optical film that can change the traveling direction of light by optical action such as light refraction, diffraction, or reflection is attached to a window, etc., and sunlight is efficiently introduced into the room to improve indoor brightness. Various attempts have been made to achieve this.
そのような光学フィルムとしては、例えば、透光性の支持体と、支持体上に形成される複数の単位プリズムと、複数の単位プリズムを覆うように設けられる保護膜とを備え、各単位プリズムの一部の面に、光を反射可能な反射層が設けられる採光フィルムが提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Such an optical film includes, for example, a translucent support, a plurality of unit prisms formed on the support, and a protective film provided so as to cover the plurality of unit prisms. There has been proposed a daylighting film in which a reflective layer capable of reflecting light is provided on a part of the surface (for example, see Patent Document 1).
そして、そのような採光フィルムは、例えば、家屋などの窓に設置され、単位プリズムの反射層が、窓を介して室外から入射した太陽光を反射することにより、採光する。 And such a daylighting film is installed in windows, such as a house, for example, and the reflection layer of a unit prism reflects the sunlight which injected from the outdoors through a window, and takes light.
しかるに、特許文献1に記載の採光フィルムを製造するには、例えば、まず、シート状の樹脂材料(支持体)に、複数の単位プリズムの反転型が表面に形成されている転写ローラを圧接することによって、支持体上に複数の単位プリズムを形成する。次いで、各単位プリズムの一部の面に、金属などを蒸着することによって、反射層を形成した後、反射層が形成された複数の単位プリズムを、透過性の保護膜により被覆する。
However, in order to manufacture the daylighting film described in
しかし、このような採光フィルムの製造方法は、高価な転写ローラが必要であることに加えて、各単位プリズムの一部の面に反射層を形成する工程が煩雑であることなどから、工業的に実施することが非常に困難であり、採光フィルムの生産性が低いという不具合がある。 However, such a daylighting film manufacturing method requires an expensive transfer roller, and the process of forming a reflective layer on a part of each unit prism is complicated. However, there is a problem that the productivity of the daylighting film is low.
そこで、本発明の目的は、簡易な方法でありながら、生産性の向上を図ることができる光学フィルムの製造方法、および、その製造方法により製造される採光フィルムを提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an optical film manufacturing method capable of improving productivity while being a simple method, and a daylighting film manufactured by the manufacturing method.
上記した目的を達成するために、本発明の光学フィルムの製造方法は、光を透過するように構成される透明層、および、少なくとも前記透明層の厚み方向一方面に設けられ、光を反射するように構成される反射層を備える単位フィルムを、複数準備する工程と、複数の前記単位フィルムを前記厚み方向に積層して、積層体を形成する工程と、前記積層体を、前記透明層と前記反射層とが前記厚み方向に連続するように切断する工程とを含むことを特徴としている。 In order to achieve the above-described object, the method for producing an optical film of the present invention includes a transparent layer configured to transmit light, and at least one surface in the thickness direction of the transparent layer, and reflects light. A step of preparing a plurality of unit films each having a reflective layer configured as described above, a step of laminating a plurality of the unit films in the thickness direction to form a laminate, and the laminate as the transparent layer. And a step of cutting the reflective layer so as to be continuous in the thickness direction.
このような製造方法によれば、透明層および反射層を備える単位フィルムを、複数積層して積層体を形成した後、その積層体を切断することにより、透明層と反射層とが積層体の厚み方向に連続する光学フィルムを製造することができる。 According to such a manufacturing method, a plurality of unit films each including a transparent layer and a reflective layer are laminated to form a laminate, and then the laminate is cut so that the transparent layer and the reflective layer are formed of the laminate. An optical film continuous in the thickness direction can be produced.
つまり、まず、透明層および反射層を備える単位フィルムを複数準備すれば、その複数の単位フィルムを積層し、切断するという簡易な方法により、透明層と反射層とが積層体の厚み方向に連続する光学フィルムを製造できる。 That is, first, if a plurality of unit films including a transparent layer and a reflective layer are prepared, the transparent layer and the reflective layer are continuously formed in the thickness direction of the laminate by a simple method of laminating and cutting the unit films. An optical film can be manufactured.
そのため、透明層と反射層とが連続する光学フィルムの生産性の向上を図ることができる。その結果、光学フィルムの工業的な製造方法として、好適に用いることができる。 Therefore, the productivity of the optical film in which the transparent layer and the reflective layer are continuous can be improved. As a result, it can be suitably used as an industrial production method for optical films.
また、本発明の採光フィルムは、上記の光学フィルムの製造方法により製造されることを特徴としている。 Moreover, the lighting film of this invention is manufactured by the manufacturing method of said optical film, It is characterized by the above-mentioned.
このような構成によれば、上記の光学フィルムの製造方法により製造できるので、簡易かつ効率的に製造できる。 According to such a structure, since it can manufacture with said manufacturing method of an optical film, it can manufacture simply and efficiently.
本発明の光学フィルムの製造方法によれば、簡易な方法でありながら、生産性の向上を図ることができる。 According to the method for producing an optical film of the present invention, productivity can be improved while being a simple method.
本発明の光学フィルムの製造方法では、図1に示すように、まず、透明層3と、反射層4とが積層される単位フィルム2を、複数調製(準備)する。
In the method for producing an optical film of the present invention, as shown in FIG. 1, first, a plurality of
単位フィルム2を調製するには、例えば、透明層3の表面(厚み方向の一方面)に反射層4を形成して、加工シートを調製した後、その加工シートから所定の形状の単位フィルム2を切り出す。または、所定の形状に加工した透明層3の表面に反射層4を形成して、単位フィルム2としてもよい。
In order to prepare the
透明層3は、光を透過するように構成されており、加工の容易性の観点から好ましくは、透明の有機材料からシート状に形成されている。
The
透明の有機材料としては、例えば、公知の樹脂材料などが挙げられ、樹脂材料としては、例えば、ポリエステル(例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET))、ポリオレフィン(例えば、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP))、ポリカーボネート(PC)、ポリ塩化ビニル、アクリル樹脂、ポリスチレン(PS)、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、ウレタン樹脂などが挙げられ、好ましくは、ポリエステルおよびポリ塩化ビニルが挙げられる。このような有機材料は、単独で使用してもよく、2種以上併用することもできる。 Examples of the transparent organic material include known resin materials. Examples of the resin material include polyester (for example, polyethylene terephthalate (PET)), polyolefin (for example, polyethylene (PE), polypropylene (PP)). , Polycarbonate (PC), polyvinyl chloride, acrylic resin, polystyrene (PS), epoxy resin, silicone resin, fluororesin, urethane resin, and the like, preferably polyester and polyvinyl chloride. Such organic materials may be used alone or in combination of two or more.
このような透明層3の厚みは、使用目的などに応じて適宜変更できるが、例えば、20μm以上、好ましくは、50μm以上、さらに好ましくは、100μm以上、例えば、10mm(104μm)以下、好ましくは、1mm(103μm)以下、さらに好ましくは、500μm以下である。
The thickness of the
また、反射層4の厚みに対する、透明層3の厚みの割合(透明層3の厚み/反射層4の厚み)は、例えば、10以上、好ましくは、100以上、例えば、100000以下、好ましくは、2000以下、さらに好ましくは、1000以下である。反射層4の厚みに対する、透明層3の厚みの割合が上記の範囲内であれば、後述する採光フィルム1において、各反射層4を積層方向に好適な間隔を隔てて配置することができ、各反射層4の効率的な配置を確保することができる。
The ratio of the thickness of the
また、透明層3の光透過率は、透明層3の厚みが100μmの場合に、波長440〜600nmの光に対して、例えば、90%以上、好ましくは、94%以上、さらに好ましくは、95%以上であり、例えば、98%以下である。
The light transmittance of the
また、空気の屈折率に対する、透明層3の相対屈折率は、例えば、1.4以上、好ましくは、1.45以上、例えば、1.8以下、好ましくは、1.65以下である。なお、屈折率は、プリズムカプラにより測定することができる。
Further, the relative refractive index of the
反射層4は、光を反射するように構成されており、反射率の向上の観点から好ましくは、金属材料から薄膜状に形成されている。
The
反射層4を形成する金属材料としては、例えば、金属元素(例えば、金、銀、銅、鉄、アルミニウム、クロム、ニッケルなど)や、複数の金属元素からなる合金などが挙げられ、好ましくは、銀、アルミニウムおよびそれらを含有する合金が挙げられ、さらに好ましくは、アルミニウムが挙げられる。このような金属材料は、単独の薄膜として使用してもよく、2種以上の薄膜を積層することもできる。
Examples of the metal material forming the
このような反射層4の厚みは、光が十分に反射可能であれば、特に制限されないが、例えば、20nm以上、好ましくは、30nm以上、例えば、10μm(104nm)以下、好ましくは、1μm(103nm)以下、さらに好ましくは、300nm以下である。
The thickness of the
また、反射層4の反射率(入射角5°)は、波長440〜600nmの光に対して、例えば、80%以上、好ましくは、85%以上、例えば、96%以下、好ましくは、95%以下である。
Moreover, the reflectance (
透明層3の表面に反射層4を形成する方法としては、公知の成膜方法が挙げられ、例えば、ドライプロセス、ウェットプロセスなどが挙げられる。ドライプロセスとしては、例えば、物理蒸着法(例えば、真空蒸着法、スパッタ法、イオンプレーティング法など)、化学蒸着法、エアロゾルデポジション法などが挙げられ、ウェットプロセスとしては、例えば、上記の金属材料を含有する溶液を、透明層3の表面に塗布する方法、めっき法などが挙げられる。
Examples of the method for forming the
このような成膜方法のなかでは、好ましくは、ドライプロセス、さらに好ましくは、物理蒸着法、とりわけ好ましくは、真空蒸着法が挙げられる。 Among these film forming methods, a dry process is preferable, a physical vapor deposition method is more preferable, and a vacuum vapor deposition method is particularly preferable.
また、単位フィルム2には、図1において仮想線で示すように、透明層3の裏面(厚み方向の他方面)にも反射層4が、上記と同様の方法により形成されていてもよい。
Moreover, in the
加工シートから単位フィルム2を切り出す方法、または、透明層3を所定の形状に切る方法としては、例えば、裁断、打ち抜きなどの公知の加工方法が挙げられる。
Examples of the method for cutting out the
また、単位フィルム2の形状は特に制限されず、単位フィルム2は、上記の加工方法により、透明層3と反射層4との積層方向(透明層3の厚み方向)から見て、例えば、多角形または円形状、好ましくは、矩形状または円形状とりわけ好ましくは、正方形(図1参照)、長方形または円形状(図4参照)となるように形成される。
In addition, the shape of the
また、単位フィルム2のサイズは、使用目的などに応じて適宜変更されるが、単位フィルム2が積層方向から見て矩形状(四角形状)である場合(図1参照)、その一辺のそれぞれが、例えば、5cm〜2m(200cm)であり、単位フィルム2が積層方向から円形状である場合(図4参照)、直径が、例えば、10cm〜1m(100cm)である。
The size of the
また、単位フィルム2の面積は、例えば、25cm2以上、好ましくは、2500cm2以上、例えば、40000cm2以下、好ましくは、10000cm2以下である。
The area of the
このような単位フィルム2を、複数、例えば、500枚以上、好ましくは、1000枚以上、例えば、50000枚以下、好ましくは、10000枚以下準備する。
A plurality of
単位フィルム2を複数準備するには、例えば、加工シートを、複数の単位フィルム2が切り出し可能となるように大きく形成し、その加工シートから単位フィルム2を複数切り出してもよく、加工シートを複数調製して、各加工シートから1枚ずつ単位フィルム2を切り出してもよい。なお、複数の単位フィルム2のそれぞれは、好ましくは、同一形状およびサイズに形成される。
In order to prepare a plurality of
次いで、図2および図5に示すように、複数の単位フィルム2を、積層方向(厚み方向)に積層して、積層体5を調製する。
Next, as shown in FIGS. 2 and 5, a plurality of
より具体的には、透明層3と反射層4とが積層方向に順次繰り返されるように、複数の単位フィルム2のそれぞれを積層方向に積層する。なお、図2および図5では、便宜上、複数の単位フィルム2の枚数が省略されており、積層体5が4枚の単位フィルム2からなるように記載しているが、実際には、積層体5は、例えば、500枚〜50000枚、好ましくは、1000枚〜10000枚の単位フィルム2が積層されて形成されている。
More specifically, each of the plurality of
また、各単位フィルム2が同一形状およびサイズに形成されている場合、複数の単位フィルム2は、積層方向に投影したときに一致するように積層される。
Moreover, when each
また、積層体5において、積層方向に互いに隣り合う単位フィルム2の間には、好ましくは、接着剤層が設けられる。
In the
このような接着剤層は、透明層3が反射層4の一方面にのみ形成され、透明層3が十分な粘着性を有している場合、互いに隣り合う単位フィルム2の透明層3と反射層4とが確実に粘着されるので、特に必要ないが、透明層3の両面に反射層4が形成されている場合(図1仮想線参照)、および、透明層3の粘着性が不十分な場合には、互いに隣り合う単位フィルム2の透明層3と反射層4とを接着するために設けられる。
In the case where the
このような接着剤層を形成する接着剤としては、例えば、エポキシ系、シリコーン系、アクリル系、紫外線硬化型などの公知の接着剤または粘着剤が挙げられる。また、接着剤は、光を透過することが好ましい。 Examples of the adhesive that forms such an adhesive layer include known adhesives or pressure-sensitive adhesives such as epoxy, silicone, acrylic, and ultraviolet curable types. The adhesive preferably transmits light.
接着剤層の厚みは、例えば、20nm以上、好ましくは、50nm以上、例えば、100μm以下、好ましくは、10μm以下である。 The thickness of the adhesive layer is, for example, 20 nm or more, preferably 50 nm or more, for example, 100 μm or less, preferably 10 μm or less.
積層体5に接着剤層を設けるには、複数の単位フィルム2を積層する前に、各単位フィルム2における、反射層4の表面(厚み方向の一方面)および/または透明層3の裏面(厚み方向の他方面)に、上記の接着剤を塗工した後、接着剤が塗工された各単位フィルム2を積層する。
In order to provide an adhesive layer on the
また、積層体5は、必要により、熱圧着(加熱プレス)される。
Moreover, the
熱圧着の条件としては、温度が、例えば、30℃以上、好ましくは、50℃以上、例えば、180℃以下、好ましくは、150℃以下であり、圧力が、例えば、0.1MPa以上、好ましくは、0.5MPa以上、例えば、50MPa以下、好ましくは、5MPa以下であり、時間が、例えば、5分以上、好ましくは、30分以上、例えば、180分以下、好ましくは、60分以下である。 As conditions for thermocompression bonding, the temperature is, for example, 30 ° C. or more, preferably 50 ° C. or more, for example, 180 ° C. or less, preferably 150 ° C. or less, and the pressure is, for example, 0.1 MPa or more, preferably 0.5 MPa or more, for example, 50 MPa or less, preferably 5 MPa or less, and the time is, for example, 5 minutes or more, preferably 30 minutes or more, for example, 180 minutes or less, preferably 60 minutes or less.
以上によって、積層方向に延びる柱状(ブロック状)の積層体5が形成される。より具体的には、単位フィルム2が積層方向から見て矩形状である場合、角柱状の積層体5が形成され(図1および図2参照)、単位フィルム2が積層方向から見て円形である場合、円柱状の積層体5が形成される(図4および図5参照)。
As described above, the columnar (block-shaped)
積層体5の高さ(積層方向長さ)は、例えば、10cm以上、好ましくは、40cm以上、例えば、100cm以下、好ましくは、80cm以下である。
The height (the length in the stacking direction) of the
次いで、図2および図5に示すように、積層体5を、透明層3と反射層4とが積層方向(厚み方向)に連続するように切断して、光学フィルムの一例としての採光フィルム1を調製する。
Next, as shown in FIGS. 2 and 5, the
積層体5を切断する切断方法としては、積層体5から採光フィルム1が切り出せれば特に限定されない。
The cutting method for cutting the
例えば、積層体5が角柱状である場合、図2において実線で示すように、切削刃8を、積層方向に直交するとともに、切削方向が積層方向に沿うように配置して、積層体5から採光フィルム1をカンナを用いて切り出す方法や、図2において仮想線で示すように、切削刃8を、積層方向に沿うとともに、切削方向が積層体の積層方向と直交するように配置して、積層体5から採光フィルム1をカンナを用いて切り出す方法が挙げられる。
For example, when the
また、積層体5が円柱状である場合、図5に示すように、切削刃8を、積層方向に沿うように配置するとともに、積層体5を、その軸線を中心として回転させ、積層体5から採光フィルム1をかつら剥きのように切り出す方法が挙げられる。
Further, when the
以上によって、採光フィルム1が積層体5から切り出される。
Thus, the
このような採光フィルム1は、図3に示すように、複数の透明層3および複数の反射層4を有しており、積層方向(採光フィルム1としては厚み方向と直交する面方向)において、透明層3と反射層4とが、連続するように順次繰り返して配置されている。また、複数の反射層4は、積層方向(採光フィルム1の面方向)において、互いに等間隔(透明層3の厚み分)を隔てて並列配置されており、各反射層4は、積層方向(採光フィルム1の面方向)に対して直交するように、採光フィルム1の全体にわたって延びている。
Such a
また、採光フィルム1の厚みは、利用目的により適宜設定できるが、例えば、20μm以上、好ましくは、50μm以上、さらに好ましくは、100μm以上、例えば、10mm(104μm)以下、好ましくは、2mm(103μm)以下、さらに好ましくは、500μm以下、とりわけ好ましくは、300μm以下である。なお、採光フィルム1の厚みは、積層体5を切断する際の、積層体5に対する切削刃8の配置および角度などにより適宜調整できる。
The thickness of the
このような採光フィルム1の製造方法によれば、図1〜図5に示すように、まず、透明層3および反射層4を備える単位フィルム2を複数準備すれば、その複数の単位フィルム2を積層し、切断するという簡易な方法により、採光フィルム1を製造できる。
According to the manufacturing method of such a
そのため、透明層3と反射層4とが厚み方向に連続する採光フィルム1の生産性の向上を図ることができ、採光フィルム1を簡易かつ効率的に製造できる。その結果、採光フィルム1の工業的な製造方法として、好適に用いることができる。
Therefore, the productivity of the
このように製造された採光フィルム1は、図6に示すように、家屋10などの建築物において、例えば、ガラス窓11の内側面に取り付けられる。または、複層ガラスや合わせガラスの内層として含まれるように取り付けてもよい。
The
そうすると、ガラス窓11を介して、屋外から入射する光L(例えば、太陽光)のうち、一部の光L1が、透明層3を通過して、家屋10の床部12に向かって進行し、他の部分の光L2が、反射層4により反射されて、家屋10の天井部13に向かって進行する。
Then, a part of the light L1 (for example, sunlight) incident from the outside through the
そのため、採光フィルム1によれば、効率的に採光することができ、家屋10内全体の明るさの向上を図ることができる。
Therefore, according to the
以下に実施例を示し、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は、それらに限定されない。なお、実施例中の寸法などの数値は、上記の実施形態において記載される対応箇所の上限値または下限値に代替することができる。 The present invention will be described more specifically with reference to the following examples, but the present invention is not limited to them. In addition, numerical values, such as a dimension in an Example, can be substituted for the upper limit value or the lower limit value of the corresponding location described in the above embodiment.
実施例1
厚み180μmのポリ塩化ビニルフィルム(透明層)の片面に、アルミニウムを真空蒸着法により蒸着させ、金属反射膜(反射層)を形成した。なお、金属反射膜の厚みは、100nmであった。これによって、加工シートが調製された。
Example 1
Aluminum was deposited on one side of a 180 μm thick polyvinyl chloride film (transparent layer) by a vacuum deposition method to form a metal reflective film (reflective layer). The thickness of the metal reflective film was 100 nm. Thus, a processed sheet was prepared.
次いで、加工シート(金属反射膜が成膜されたポリ塩化ビニルフィルム)を切断し、加工シートから縦50cm×横50cmの正方形状の単位フィルムを3000枚切り出した。 Next, the processed sheet (polyvinyl chloride film on which a metal reflection film was formed) was cut, and 3000 unit films each having a 50 cm length and 50 cm width were cut out from the processed sheet.
次いで、ポリ塩化ビニルフィルムと金属反射膜とが順次繰り返されるように、複数の単位フィルムを積層した。このとき、各単位フィルムの間には、接着剤(具体的には、アクリル系粘着剤)を挟み込み、5μmの接着剤層を形成した。 Next, a plurality of unit films were laminated so that the polyvinyl chloride film and the metal reflective film were sequentially repeated. At this time, an adhesive (specifically, acrylic pressure-sensitive adhesive) was sandwiched between the unit films to form an adhesive layer of 5 μm.
次いで、積層した複数の単位フィルムを、50℃、5MPaの条件により、30分間、熱圧着させ、角柱形状(ブロック形状)の積層体を調製した。積層体は、縦50cm×横50cm×高さ(積層方向長さ)55.5cmであった。 Next, the laminated unit films were thermocompression bonded for 30 minutes under conditions of 50 ° C. and 5 MPa to prepare a prismatic (block-shaped) laminate. The laminate was 50 cm long × 50 cm wide × height (length in the stacking direction) of 55.5 cm.
次いで、カンナを、切削刃が積層体の積層方向に直交するとともに、切削方向が積層体の積層方向に沿うように配置して、積層体を切削した(図2参照)。 Next, the stack was cut by placing the plane so that the cutting blade was orthogonal to the stacking direction of the laminate and the cutting direction was along the stacking direction of the stack (see FIG. 2).
これによって、透明層と反射層とが積層方向に連続し、各反射層が積層方向に対して略直交するように延びる採光フィルムを調製した。なお、採光フィルムは、長辺55.5cm×短辺50cmの平面視長方形状であり、厚みが、200μmであった。 Thus, a daylighting film was prepared in which the transparent layer and the reflective layer were continuous in the laminating direction and each reflective layer was extended so as to be substantially orthogonal to the laminating direction. The daylighting film had a rectangular shape in plan view with a long side of 55.5 cm and a short side of 50 cm, and the thickness was 200 μm.
1 採光フィルム
2 単位フィルム
3 透明層
4 反射層
5 積層体
DESCRIPTION OF
Claims (2)
複数の前記単位フィルムを前記厚み方向に積層して、積層体を形成する工程と、
前記積層体を、前記透明層と前記反射層とが前記厚み方向に連続するように切断する工程とを含むことを特徴とする、光学フィルムの製造方法。 A step of preparing a plurality of unit films including a transparent layer configured to transmit light, and a reflective layer configured to reflect light at least on one surface in the thickness direction of the transparent layer;
A step of laminating a plurality of the unit films in the thickness direction to form a laminate;
A method for producing an optical film, comprising: cutting the laminate so that the transparent layer and the reflective layer are continuous in the thickness direction.
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