JP2016071066A - 採光シート - Google Patents

Abstract

【課題】基材１３と高屈折率媒質部１２の密着性に優れ、高屈折率媒質部１２の形成の際、金型からの離型が安定して行える、品質に優れ、製造プロセスのマージンが広く、製造安定性に優れた採光シート１０を提供することを目的とする。【解決手段】基材１３と、前記基材１３の一方の面に接し、前記基材１３と反対側に複数本の溝部を有する高屈折率媒質部１２、および前記溝部内に形成された低屈折率媒質部１１を有する採光シート１０において、前記低屈折率媒質部１１と前記基材１３の距離であるベース厚みＴが５μｍ以上４０μｍ以下の範囲にあることを特徴とする採光シートとする。【選択図】図１

Description

本発明は、建物などの内部に日光等の外光を取り入れるための採光シートに関するものである。

従来、いわゆる窓ガラスにより、建物の内部に日光等の外光を採り入れて明るく快適な室内空間を形成することはよく知られている。しかし一方で当該窓ガラスに入射した外光をそのまま室内に採り入れると、まぶしさを感じる等の不具合を生じることもある。これに対して、直射日光を制御してより快適な態様で室内側に光を採り入れる技術がいくつか提案されている。

特許文献１には、基材層の一方の面に沿って複数並べて配置された、光を透過する光透過部と、隣り合う光透過部間に配置された、光を散乱する光散乱部と、を有する採光シートに関する発明が記載されている。また、特許文献１において、採光シートの製造は、金型と基材層の間に光硬化型樹脂組成物を供給しながら光照射装置により光を照射し、硬化させることで所望の形状の光透過部を得る賦型技術が用いられている。この際、光透過部の離型の好適な範囲として、光散乱部のピッチは１０μｍ以上２００μｍ以下、光散乱部の厚さ方向の大きさは１０μｍ以上２００μｍ以下とすることが挙げられている。

特許文献２には、ディスプレイパネルの観察者側に配置して、明室環境下での外光による画像のコントラスト低下を抑制するコントラスト向上層を備えた光学シートに関する発明が記載されている。コントラスト向上層を構成する光透過部間に配列されたシートおよび光吸収部の厚み、溝、幅から規定される範囲を一定値以上とすることでリワーク性が向上することが述べられている。

特許文献３には、プラズマディスプレイパネルの観察者側に配置することで、外光によってディスプレイパネルが表示する画像のコントラストが低下するのを防ぐＰＤＰ用コントラスト向上フィルタに関する発明が記載されている。光透過部の引張り弾性率が、４００ＭＰａ以上であれば光透過部を形成する際の金型から剥がし易く、光吸収部を形成する際のワイピングにより光吸収部がつぶれにくくなり、２０００ＭＰａ以下であればフィルタの断裁工程で割れにくくなることが記載されている。

特開２０１４−１２６７０８号公報 特開２０１２−１３３０６２号公報 特開２０１３−６１４２３号公報

特許文献１、特許文献２、特許文献３に記載されているように、基材の一方の面に接し、基材と反対側に複数本の溝部を有する高屈折率媒質部、および溝部内に形成された低屈折率媒質部を有する採光シートのような構造体においては、金型と基材層の間に光硬化型樹脂組成物を供給しながら光照射装置により光を照射し、硬化させることで所望の形状の高屈折率媒質部を得る賦型技術が用いられている。

しかしながら、採光シートのような構造体の製造においては、金型からの離型の際に、基材と高屈折率媒質部との間の密着性の不足から、基材と高屈折率媒質部の剥離により、安定して離型ができない、離型の際に金型に離型仕切れなかった高屈折率媒質部の残差が付着する問題が多く発生し、製造プロセスのマージンが狭く、製造安定性が悪いものであった。

特に、金型から離型できなくなった場合、金型を薬液に浸すなどにより復旧に多くの時間を要し、また、無理やり離型しようとした場合に、金型が変形しまうなど、金型を損失してしまうこともあるため大きな問題となっていた。

本願発明は、基材と高屈折率媒質部の密着性に優れ、高屈折率媒質部の形成の際、金型からの離型が安定して行える、品質に優れ、製造プロセスのマージンが広く、製造安定性に優れた採光シートを供給することを目的とする。

以上の状況を鑑み、鋭意研究開発を進め、本願発明の請求項１は、基材と、前記基材の一方の面に接し、前記基材と反対側に複数本の溝部を有する高屈折率媒質部、および前記溝部内に形成された低屈折率媒質部を有する採光シートにおいて、前記低屈折率媒質部と前記基材の距離であるベース厚みが５μｍ以上４０μｍ以下の範囲にあることを特徴とする採光シートである。

加えて、本願発明の請求項２は、前記高屈折率媒質部の引張り弾性率が７０ＭＰａ以上５５０ＭＰａ以下の範囲である請求項１に記載の採光シートである。

加えて、本願発明の請求項３は、前記高屈折率媒質部の屈折率が１．５８以上１．６１以下の範囲にあることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の採光シートである。

加えて、本願発明の請求項４は、前記低屈折率媒質部が、高屈折率媒質部より屈折率が低い樹脂を含むことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の採光シートである。

本願発明は、基材と高屈折率媒質部の密着性に優れ、高屈折率媒質部の形成の際、金型からの離型が安定して行える、品質に優れ、製造プロセスのマージンが広く、製造安定性に優れた採光シートを供給する。

図１は、採光シートの一例を説明する断面図である。 図２は、採光シートの基材と反対側に複数本の溝部を有する高屈折率媒質部の溝部内に形成された低屈折率媒質部形状を説明した模式図である。

以下、本願発明の実施形態について、図面を用いて以下に詳しく説明する。なお、本願発明は、以下の実施形態に何ら限定されるものではなく、本願発明の目的の範囲内において、適宜変更を加えて実施することができる。なお、図面は概念図であり、説明上の都合に応じて適宜、構成要素の縮尺関係、縦横比等は誇張されていることがある。また、Ａ〜Ｂは、Ａ以上Ｂ以下のことを示す。

＜採光シート＞
本実施形態の採光シートは、基材１３と、基材１３の一方の面に接し、基材１３と反対側に複数本の溝部を有する高屈折率媒質部１２、および溝部内に形成された低屈折率媒質部１１を有する

図１は、採光シート１０の一例を説明する断面図である。図１に示すように、採光シート１０は、光が入射する光入射面１０ａと、光入射面１０ａに対向し光が出射する光出射面１０ｂとを有し、光入射面１０ａと光出射面１０ｂとの間に存在し、光入射面１０ａから入射した光を光出射面１０ｂに向けて偏向する光反射面１０ｃと、を備える。

採光シート１０は、典型的には、一方向に延在する複数の低屈折率媒質部１１と、低屈折率媒質部１１同士を離隔する高屈折率媒質部１２とを備える。この場合、低屈折率媒質部１１と高屈折率媒質部１２との界面が光反射面１０ｃとなる。低屈折率媒質部１１は、高屈折率媒質部１２の屈折率に比べて低い屈折率を有する媒質により構成される。

低屈折率媒質部１１と基材１３との距離をベース厚みＴとすると、ベース厚みＴが５μｍ未満であると、後述する高屈折率媒質部１２の形成時に、高屈折率媒質部１２と基材１３の接触面積が減ることがあり、安定した密着性が確保できない。はなはだしい場合は、高屈折率媒質部１２と基材１３の密着性が足りず、金型から離型できないことがある。また、採光シート１０を用いた製品の製造プロセスや採光シート１０を用いた製品の使用中に、高屈折率媒質部１２と基材１３が剥離してしまう場合ある。
ベース厚みＴが４０μｍより厚い場合、高屈折率媒質部１２の厚みムラが発生しやすく、面質が悪くなってしまう。また、ベース厚みＴは、高屈折率媒質部１２と基材１３の密着性に作用し、光学的には影響がないことから、コストや採光シートの曲げ易さを考慮し、製造上問題ない範囲で薄くしたほうが好ましい。

また、図2に示したように、低屈折率媒質部１１の基材と反対の面の幅をａ、深さをｃとし、ｃ／ａをアスペクト比とした場合、アスペクト比は、４．７以上６．７以下が好ましい。４．７未満であると採光性能が得られにくく、６．７より大きいと離型しにくく製造が困難となる。

低屈折率媒質部１１のピッチｂは１０μｍ以上１００μｍ以下が好ましく、１０μｍ以上とすることで金型の製造がし易くなり、１００μｍより大きくなると光反射面１０ｃを通過しない光が多くなり入射光を偏向して出射する効果がえられにくい。

＜高屈折率媒質部＞
高屈折率媒質部１２は、光透過率が高いことが望ましい。従って、高屈折率媒質部１２の形成に用いられる高屈折率媒質部形成用組成物としては、電離放射線の照射により硬化する材料、すなわち電離放射線硬化性樹脂であることが好ましい。上記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。本発明においては、中でも、紫外線硬化性樹脂および電子線硬化性樹脂を用いることが好ましい

具体的には、ビスフェノールＡ型、ビスフェノールＦ型、フェノールノボラック型等のエポキシアクリレート系、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート等からなるウレタンアクリレート系、ポリエーテルアクリレート系、ポリエステルアクリレート系、ポリチオール系等の反応性オリゴマー、ビニルピロリドン、２−フェノキシエチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、β−ヒドロキシアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート等の反応性のモノマー、２−ヒドロキシ−３−アクリロイロキシプロピルメタクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート等の２官能以上のモノマー等が挙げられる。

高屈折率媒質部形成用組成物に添加する高屈折率材料としては、芳香族を含む材料が挙げられる。ｏ−フェニルフェノールＥＯ変性アクリレート、パラクミルフェノールＥＯ変性アクリレート、ビスフェノールＡジアクリレート等やカルド構造を有する材料が挙げられる。カルド構造を有する材料としては、大阪ガスケミカル社のオグソールＥＡ−０２００等が挙げられる。

他の高屈折率材料としては、無機フィラーが挙げられる。粒子径１００ｎｍ以下とすることで透明性が高く好適である。このような無機フィラーの具体例としては、屈折率が１．９０であるＺｎＯ、屈折率が２．３０〜２．７０であるＴｉＯ₂、屈折率が１．９５であるＣｅＯ₂、屈折率が１．９５である酸化インジウム錫（略称；ＩＴＯ）、屈折率が１．８０であるアンチモンドープ酸化錫（略称ＡＴＯ）、屈折率が１．８７であるＹ₂Ｏ₃、屈折率が２．００であるＺｒＯ₂等が挙げられる。

高屈折率媒質部１２の屈折率は、１．５５以上が所望の採光性能を達成するのに望ましく、１．５８以上がさらに望ましい。上記高屈折率材料を高屈折率媒質部１２を形成する高屈折率媒質部形成用組成物に用いることが好ましく、上記紫外線硬化樹脂と併用することが好ましい。併用は複数でも構わない。高屈折率材料の添加量を調整することで屈折率を調整することができる。

高屈折率媒質部１２の屈折率が１．５５未満であると所望の採光性能が発現しにくく、１．６１より大きいと所望の弾性率や基材密着性が得られる材料が少なく製造上の材料選択の余地が大幅に減じてしまう。

高屈折率媒質部１２の屈折率は、高屈折率媒質部形成用組成物の硬化膜をアッベ屈折率計（アタゴ製 型式：ＤＲ−Ｍ２）にて測定することで得られる。本実施形態においては、２０℃における、測定光の波長５８９ｎｍでの屈折率を測定した。

また、高屈折率媒質部形成用組成物には、光開始剤が含まれていることが好ましい。光開始剤が含まれていることで波長３００ｎｍ〜４００ｎｍの紫外線等の電離放射線を照射して樹脂を硬化させることができることから溝部の形成に好適である。

上記光開始剤としては、照射する電離放射線の種類に応じて適宜選択でき、例えば、ケトン系やアセトフェノン系の光開始剤、具体的には、サンドレー１０００、Ｄａｒｏｃｕｒｅ１１６３、Ｄａｒｏｃｕｒｅ１１７３、Ｉｒｇａｃｕｒｅ１８４、Ｉｒｇａｃｕｒｅ３６９、Ｉｒｇａｃｕｒｅ６５１、Ｉｒｇａｃｕｒｅ９０７等、アシルホスフィンオキサイド系の光開始剤、具体的には、Ｌｕｃｉｒｉｎ ＴＰＯ、Ｉｒｇａｃｕｒｅ８１９等を用いることができる。なお、上記光開始剤の含有量としては、樹脂の量に応じて適宜調整することができ、例えば、高屈折率媒質部形成用組成物の樹脂１００質量部に対して、０．１質量部以上１０.０質量部以下程度の範囲内であることが好ましい。

さらに、高屈折率媒質部形成用組成物に用いられる材料には、離型剤を含むことが望ましい。離型剤としては、シリコーン系、フッ素系、リン酸エステル系の離型剤が挙げられる。添加量は、適宜調整できるが、０．０１質量部以上５．００質量部以下の範囲内であることが望ましい。

高屈折率媒質部形成用組成物は、耐候性を向上させる目的で紫外線吸収剤を含有してもよい。高屈折率媒質部形成用組成物に添加される紫外線吸収剤は、無機系であっても有機系であってもよい。無機系の紫外線吸収剤としては、例えば酸化チタン、酸化セリウム、酸化亜鉛等が挙げられる。上記無機系の紫外線吸収剤の平均粒径（Ｄ５０）は５ｎｍ〜１２０ｎｍ程度の範囲内であることが好ましい。また、有機系の紫外線吸収剤としては、例えばベンゾトリアゾール系、トリアジン系、ベンゾフェノン系、サリチレート系、アクリロニトリル系の紫外線吸収剤等を用いることができる。

高屈折率媒質部形成用組成物の粘度としては塗布方法に用いることが可能な粘度を有していればよく、例えば５００Ｃｐｓ〜６０００Ｃｐｓ程度の範囲内であることが好ましい。なお、高屈折率媒質部形成用組成物は、通常、溶剤を含まないものであるが、塗布性を得るために、高屈折率媒質部形成用組成物は適宜溶剤を添加したものであってもよい。

本実施形態において高屈折率媒質部１２の弾性率は、引張り弾性率示す用語として用いる。引張り弾性率は、例えば架橋密度によって調整することができる。高屈折率媒質部形成用組成物の材料としてネオペンチルグリコールジアクリレートやペンタエリスリトールトリアクリレートなどの２官能以上のモノマーを用いることで架橋密度を向上させることができ、比率を調整することで架橋密度の調整、つまり引張り弾性率の調整をすることができる。架橋は化学架橋だけでなく、水素結合などの物理架橋によっても調整することができ、β−ヒドロキシアクリレートやビスフェノールＡエポキシアクリレート等の水酸基を有する樹脂を用いることで弾性率を向上させることができる。

また、高屈折率媒質部１２の弾性率は、高屈折率媒質部形成用組成物の材料としてＧＥＮＯＭＥＲ３３６４（ＲＡＨＮＡＧ社製）等のポリエーテルアクリレート系の反応性オリゴマーやＵＶ−３０００Ｂ（日本合成社製）やＵＶ−２０００Ｂ（日本合成社製）等のウレタンアクリレート系の反応性オリゴマーなど柔軟な樹脂の骨格を選ぶことで弾性率を小さくすることができ、ジメチロールトリシクロデカンジアクリレートやイソボルニルアクリレート、ヒタロイド７６６３（日立化成製フェノールノボラック型エポキシアクリレート）などの剛直な芳香族や脂肪族の環状構造を有する骨格を選ぶことで弾性率を大きくすることができる。

また、高屈折率媒質部１２の弾性率は、ガラス転移点によっても調整することができ、一般的にガラス転移点の前後で大きく変化することから、ガラス転移点を室温以下とすることで弾性率を低下させることができる。ガラス転移点が室温以下の低ガラス転移点モノマーとしては２−（２−エトキシエトキシ）エチルアクリレートやイソオクチルアクリレート、２−フェノキシエチルアクリレート等が挙げられ、このような材料を一部用いることでガラス転移点を低下させることができる。

また、高屈折率媒質部１２の弾性率は、可塑剤を加えることによっても低下させることができ、可塑剤としてはフタル酸エステル系可塑剤やアクリルポリマー系可塑剤、液状ポリブタジエンゴム系可塑剤等が上げられる。

フタル酸エステル系可塑剤としては、例えば、フタル酸エチル−シクロヘキシル、フタル酸−ｎ−ブチル−シクロヘキシル、フタル酸−ｎ−ブチル−メチルシクロヘキシル、フタル酸プロピル−エチルシクロヘキシル、フタル酸−ｎ−ヘキシル−メチルシクロヘキシル、フタル酸−ブトキシエチル−シクロヘキシル、フタル酸−エトキシエチル−メチルシクロヘキシル等が上げられる。

アクリルポリマー系可塑剤としてはＵＰ−１０００（東亞合成製 ＡＲＵＦＯＮシリーズ）やＵＭＭ−１００１（総研化学製 アクトフローシリーズ）などが挙げられる。

液状ポリブタジエンゴム系可塑剤としては、Ｒｉｃｏｎ１３０（クレイバレー社製）などを用いることができる。可塑剤としては相溶性が良好であれば良く、屈折率や硬化性など他の性能に影響の無い範囲で添加して用いることができる。これらいずれかの手法を単独、もしくは複数用いることで弾性率を調整することができる。

高屈折率媒質部１２の引張り弾性率の測定方法としては、厚みをデジタルゲージ（尾崎製作所製 型式：ＪＡ−２０５）などで測定した高屈折率媒質部形成用組成物の硬化物を、幅１０ｍｍ、長さ５０ｍｍに切り出し、２５℃の環境下、引張り試験機（エーアンドデイ製 型式：ＲＴＦ−１１５０ ロードセル：５００Ｎ）にてチャック間距離２０ｍｍ、引張り速度１０ｍｍ／ｍｉｎで、応力歪み曲線を作成し、初期の傾きより引張り弾性率を算出することができる。

高屈折率媒質部１２の引張り弾性率が、７０ＭＰａより小さい場合、金型から離型しにくくなり、引張り弾性率が５５０ＭＰａより大きい場合、ベース厚みＴが厚くなった場合に離型できなくなり、製造プロセスのマージンが狭く、製造安定性が悪い。詳細な理由は不明だが、離型時に樹脂層の柔軟性が低下し、離型時に基材や樹脂に大きな負荷がかかるため、きれいに離型することができなくなると考えている。金型からきれいに離型できず金型に高屈折率媒質部の残さが付着した場合、高屈折率媒質部の残さを剥がすために薬液に浸す等金型の復旧に多くの時間を要し、製造上大きな問題となる。はなはだしい場合は、無理に剥がそうとすると金型形状が変形してしまい、金型が使用できなくなってしまう。

＜低屈折率媒質部＞
低屈折率媒質部１１については、高屈折率媒質部１２よりも屈折率が小さければよく、空気でも構わない。高屈折率媒質部１２より屈折率の低い樹脂を低屈折率媒質部１１に有することで、界面の全反射が得られ、所望の採光性能が得られやすい。

低屈折率媒質部１１を樹脂で、形成する場合は、溝部内に低屈折率媒質部形成用組成物を充填し、電離放射線等の照射により硬化させて低屈折率媒質部１１を形成する方法等が挙げられる。低屈折率媒質部１１を樹脂で形成する場合は、低屈折率媒質部１１を空気で形成する場合と比較して合わせガラス化時に形状の変形や耐久性試験時の酸化劣化を抑える等の効果がある。

低屈折率媒質部１１は、透過率が高いことが望ましく、低屈折率媒質部１１を形成する低屈折率媒質部形成用組成物に用いられる材料としては、高屈折率媒質部形成用組成物と同様に電離放射線の照射により硬化する材料、すなわち電離放射線硬化性樹脂であることが好ましい。

さらに、低屈折率媒質部１１としては、高屈折率媒質部１２との屈折率差が、０．０５以上あることが望ましく、０．１０以上あることがさらに望ましい。このように低屈折率媒質部１１と高屈折率媒質部１２の屈折率に適切に差を設けることで、低屈折率媒質部１１と高屈折率媒質部１２の界面である光反射部１０ｃにて入射光の全反射が発生しやすくなり、所望の採光性能が得られやすい。

このような低屈折率媒質部１１と高屈折率媒質部１２との屈折率の差を設けるために、低屈折率媒質部１１の屈折率は１．５５以下が望ましく、１．５０以下がさらに望ましい。

低屈折率媒質部１１の屈折率は、低屈折率媒質部形成用組成物の硬化膜をアッベ屈折率計（アタゴ製 型式：ＤＲ−Ｍ２）にて測定することで得られる。本実施形態においては、２０℃における、測定光の波長５８９ｎｍでの屈折率を測定した。

このような屈折率を持つ低屈折率媒質部１１を形成する低屈折率媒質部形成用組成物に添加する樹脂は、高屈折率媒質部形成用組成物にも使用した外線硬化性樹脂、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。本実施形態においては、中でも、紫外線硬化性樹脂および電子線硬化性樹脂を用いることが好ましい。

具体的には、ビスフェノールＡ型、ビスフェノールＦ型、フェノールノボラック型等のエポキシアクリレート系、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート等からなるウレタンアクリレート系、ポリエーテルアクリレート系、ポリエステルアクリレート系、ポリチオール系等の反応性オリゴマー、ビニルピロリドン、２−フェノキシエチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、β−ヒドロキシアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリテート等の反応性のモノマー、２−ヒドロキシ−３−アクリロイロキシプロピルメタクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート等の二官能以上のモノマー等が挙げられる。

中でも芳香族を含まない脂肪族アクリレートの使用は、低屈折率媒質部１１の屈折率を低くする上で好ましい。

このような低屈折率媒質部１１の屈折率を低くする上で好ましい、低屈折率媒質部形成用組成物に添加する低屈折率材料としては、脂肪族アクリレートとしては、アルキルアクリレートやアルキレンオキサイドアクリレートが挙げられ、例えばラウリルアクリレートやエチルカルビトールアクリレート等の単官能モノマー、ノナンジオールジアクリレートやジエチレングリコールジアクリレート等の２官能モノマーが挙げられる。

また、含フッ素樹脂も低屈折率材料として用いることができ、２，２，２−トリフルオロエチルアクリレートや２，２，３，３−テトラフルオロプロピルアクリレートなどを例示することができる。
これら単独、もしくは複数を所望の屈折率となるよう適宜調整して用いられる。

低屈折率媒質部１１を形成する低屈折率媒質部形成用組成物は、高屈折率媒質部用組成物と同様に、開始剤を添加することが望ましい。

低屈折率媒質部形成用組成物は、高屈折率媒質部用組成物と同様に、耐候性を向上させる目的で紫外線吸収剤を含有してもよい。

また、低屈折率媒質部形成用組成物は、光を散乱させる目的で無機または有機の粒子を有しても良く、酸化チタン、シリコーン、アクリルビーズ等が挙げられる。光反射面１０ｃで反射しきれなかった光を散乱させることで、まぶしさを抑制することができる。

低屈折率媒質部１１の弾性率は、高屈折率媒質部と同様に、低屈折率媒質部形成用組成物に添加する樹脂の骨格や架橋密度、可塑剤の配合を適宜調整することで変化させることができる。

低屈折率媒質部１１の引張り弾性率の測定方法としては、厚みをデジタルゲージ（尾崎製作所製 型式：ＪＡ−２０５）などで測定した低屈折率媒質部形成用組成物の硬化物を、幅１０ｍｍ、長さ５０ｍｍに切り出し、２５℃の環境下、引張り試験機（エーアンドデイ製 型式：ＲＴＦ−１１５０ ロードセル：５００Ｎ）にてチャック間距離２０ｍｍ、引張り速度１０ｍｍ／ｍｉｎで、応力歪み曲線を作成し、初期の傾きより引張り弾性率を算出することができる。

＜基材＞
基材１３は高屈折率媒質部１２を形成するための基材となる層である。基材１３の材料としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴとも略する）、アクリル樹脂、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）等様々なものが使用可能であるが、強度や光透過率の観点からポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムが好ましい。

基材１３の厚みは、２５μｍ以上３００μｍ以下であることが好ましい。基材１３の厚みを２５μｍ以上とすることで皺を抑制することができる。また、基材１３の厚みが、３００μｍより厚くなるとで製造過程において巻き取りが困難となり生産性が低下する。

基材１３には易接着層が設けてあっても良い。また、基材１３の高屈折率媒質部１２の形成面と反対側の面に、ハードコート層を設けても良い。ハードコート層を設けることで窓等に貼り合わせる場合に傷が入りにくくする効果が期待でき好ましい。

さらに、基材１３の高屈折率媒質部１２の形成面と反対側の面に、ヘイズ層を設けても良く、ヘイズ層としては、表面凹凸による外部ヘイズ、内部のフィラーによる内部ヘイズのどちらでも良い。ヘイズ値としては３０％〜８０％が好ましく、３０％以下であると防眩性が得られず、８０％以上であると偏向させた光が散乱され、採光の効果を失ってしまう。

＜製造方法＞
採光シート１０の製造方法としては、基材１３の一方の面に接し、基材と反対側に複数本の溝部を有する高屈折率媒質部１２を金型を用いて形成し、前記溝部内に低屈折率媒質部１１を有する態様を形成できる方法であれば、特に限定されるものではない。

このような採光シート１０の高屈折率媒質部１２の製造方法の一例としては、まず、基材１３に高屈折率媒質部形成用組成物を塗布し、溝部の反転形状である凸部を有する賦型版である金型に接触させながら、電離放射線等の照射により硬化させて溝部を有する高屈折率媒質部１２を形成する。このとき、溝部の底部から基材１３までのベース厚みが薄い場合は、賦型版である金型の凸部と基材１３が接触する箇所が発生しやすくなり、組成物と基材の接触面積が減ることになり密着性が低下してしまう。従って、樹脂を塗布した基材１３と賦型版を押しつける圧力やギャップを調整することでベース厚みを適切に制御する必要がある。

［実施例１］
＜採光シート＞
実施例１における採光シート１０の低屈折率媒質部１１、高屈折率媒質部１２の形状を図２示す。図２における、ａ、ｂ、ｃ、ｄの寸法、及び、θ１、θ２、θ３の角度を表１に示す。

＜金型の作製＞
円柱状であり銅メッキが施された金属ロールに、当該メッキ部分をバイトにより切削して高屈折率媒質部に対応する溝を形成した金型ロールを作成し賦型版とした。バイトはダイヤモンドバイトを用いた。ロール軸方向の所定のピッチｂで金型ロールの銅メッキ層の外周を切削して溝を形成した。この切削したロールにクロムメッキを施し、金型ロールを作成し賦型版として使用した。

＜高屈折率媒質部の形成＞
作製した金型ロールとニップロールとの間に基材１３（東洋紡社製 ＰＥＴフィルム Ａ４３００ 厚み１００μｍ）を１．５ｍ／ｍｉｎで搬送した。この基材の搬送に合わせ、高屈折率媒質部形成用組成物を基材上に供給装置から供給し、金型ロール及びニップロール間の押圧力により、基材層と金型ロールとの間に高屈折率媒質部形成用組成物を充填した。その後、基材側から紫外線照射装置（ヘレウス株式会社ノーブルライト・フュージョン事業部製 光源Ｄバルブ）にて紫外線を１０００ｍＪ／ｃｍ²照射し、硬化させることで高屈折率媒質部を形成した。その後、離型ロールにより金型ロールから高屈折率媒質部を離型した。金型ロールには温調機能を付与してあり２５℃で実施した。

このとき、きれいに離型できた場合を成型可能（表中で成形可否欄に○）、金型側に樹脂が残ったり、基材が破れてしまったりした場合を成型不可（表中で成形可否欄に×）とした。離型後、剃刀の刃にて、基材１３及び高屈折率媒質部１２の断面サンプルを作製し、その断面をマイクロスコープ（キーエンス社製 ＶＨＸ−２０００）により観察し、ベース厚みＴを測定した。押圧力を調整することで、表２に記載のベース厚みＴの異なるサンプルが得られた。

＜密着性評価＞
基材１３上に形成した高屈折率媒質部１２をＪＩＳＫ５４００に準拠する方法で、１ｍｍの間隔で縦横に１１本の切れ目を入れ、１ｍｍ角、１００個の碁盤目を作製し、セロハンテープ（ニチバン社製 セロテープ（登録商標）ＲＮｏ４０５）を貼り付けて９０度の角度ですばやくはがし、剥れずに残っている碁盤目の数を数えた。表２の密着性の欄に以下の基準での評価結果を記載した。
○：剥離された面積割合が１０％未満であった。
×：剥離された面積割合が１０％以上であった。

＜低屈折率媒質部の形成＞
低屈折率媒質部形成用組成物を、金型から離型された高屈折率媒質部１２上に供給し、高屈折率媒質部１２の溝部の延伸方向と略垂直に設置されたドクターブレードを用いて高屈折率媒質部１２に形成された溝部に充填するとともに余剰分の低屈折率媒質部形成用組成物を掻き落した。その後、紫外線照射装置（ヘレウス株式会社ノーブルライト・フュージョン事業部製 光源Ｄバルブ）にて基材と反対側から紫外線を１０００ｍＪ／ｃｍ²照射し、硬化させることで低屈折率媒質部１１を形成し実施例１の採光シート１０とした。

［実施例２、実施例３］
実施例１において硬化後の屈折率、及び、弾性率が表２に示した値となる様に調整した高屈折率媒質部形成用組成物に変更した以外は、実施例１と同様にして実施例２、実施例３の採光シートを作製した。

［比較例１、比較例２］
実施例１において硬化後の屈折率、及び、弾性率が表２に示した値となる様に調整した高屈折率媒質部形成用組成物に変更した以外は、実施例１と同様にして比較例１、比較例２の採光シートを作製した。

＜面質の評価＞
採光シートを広げ、1m離れた地点からシートを目視で観察し、ムラが見える場合を×、ムラが見えない場合を○とした。

比較例１より、高屈折率媒質部１２の引張り弾性率が５５０ＭＰａより大きい場合、成型可能なベース厚みＴの許容幅が狭く、製造時の厚みブレなどにより金型の損失が懸念され結果を得られた。

比較例２より高屈折率媒質部１２の引張り弾性率が７０ＭＰａより小さい場合、金型から離型できず、製造できなかった。

実施例１、実施例２、実施例３より、高屈折率媒質部１２の引張り弾性率が７０〜５５０ＭＰａの場合に、ベース厚みＴが５μｍ〜４０μｍにて好適に製造できた。ベース厚みＴが５μｍより薄い場合、基材１３と高屈折率媒質部１２との密着性が悪く、ベース厚みＴが４０μｍより厚い場合は、高屈折率媒質部１２厚みムラが大きく面質が悪かった。ただし、ベース厚みＴが４０μｍ以上でも金型から離型できることから、条件だしや、製造振れにより、ベース厚みＴが所望の膜厚からずれた場合にも成型が可能であり、金型を損失するリスクなく製造することができるため、好適に製造することができる。

本発明の採光シートは、基材と、前記基材の一方の面に接し、前記基材と反対側に複数本の溝部を有する高屈折率媒質部、および前記溝部内に形成された低屈折率媒質部を有する構造を持つ光学フィルムに広く適用できる。従って、実施形態で説明した、採光シートのみならず、同様の構造を有する光学フィルムを使用する透過型投影スクリーン、反射型投影スクリーン、特に短焦点の投影スクリーン部材としての用途にも適用できる。

１０ 採光シート
１０ａ 光入射面
１０ｂ 光出射面
１０ｃ 光反射面
１１ 低屈折率媒質部
１２ 高屈折率媒質部
１３ 基材
Ｔ ベース厚み

Claims (4)

1. 基材と、前記基材の一方の面に接し、前記基材と反対側に複数本の溝部を有する高屈折率媒質部、および前記溝部内に形成された低屈折率媒質部を有する採光シートにおいて、前記低屈折率媒質部と前記基材の距離であるベース厚みが５μｍ以上４０μｍ以下の範囲にあることを特徴とする採光シート。
2. 前記高屈折率媒質部の引張り弾性率が７０ＭＰａ以上５５０ＭＰａ以下の範囲である請求項１に記載の採光シート。
3. 前記高屈折率媒質部の屈折率が１．５８以上１．６１以下の範囲にあることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の採光シート。
4. 前記低屈折率媒質部が、前記高屈折率媒質部より屈折率の低い樹脂を含むことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の採光シート。

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