JP2016148853A - Lighting sheet, lighting device, and building - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lighting sheet capable of achieving efficient lighting while suppressing direct radiation of sunlight, and making an outdoor side visible.SOLUTION: The lighting sheet includes a base layer and a light-deflecting layer. The light-deflecting layer includes: light-transmitting parts arranged in a plurality of numbers along a surface of the base layer; and a light-deflecting part disposed among the plurality of light-transmitting parts and filled with an ultraviolet-curable resin composition having a refractive index lower than that of the light-transmitting parts. Top and back surfaces of the light-deflecting layer in a portion where the light-transmitting parts are disposed are formed parallel to each other. In a cross section along a thickness direction of the light-deflecting part, an upper side line is formed into a polygonal line having a plurality of straight connected lines or into a curved line, and the upper side line is formed to protrude downward; and a lower side line is formed into a straight line at an angle of 0° or more and 30° or less with respect to the normal line of the sheet surface. In the upper side line, an angle formed by an end portion on a side where light exits, with respect to the normal line of the sheet surface is smaller than an angle formed by the lower side line with respect to the normal line of the sheet surface; and a recess is formed on a side line corresponding to an opening side between the light-transmitting parts, of side lines formed between the upper side line and the lower side line.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、建物等の内部に日光等の外光を採り入れるための採光シート、採光装置、及びこれを用いた建物に関する。   The present invention relates to a daylighting sheet, a daylighting apparatus, and a building using the daylighting sheet for incorporating outside light such as sunlight into a building or the like.

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採り入れる技術がいくつか提案されている。   It is well known to use a so-called window glass to form a bright and comfortable indoor space by taking in outside light such as sunlight inside a building. On the other hand, however, if the outside light incident on the window glass is taken into the room as it is, there may be a problem such as feeling glare. On the other hand, several techniques for controlling the direct sunlight and adopting the indoor side in a more comfortable manner have been proposed.

特許文献1には、太陽光を建物内に取り入れる部位に配置される太陽光取り入れ制御用の光制御シートが開示されている。これは太陽光を透過する光透過性部と、太陽光を吸収する遮光部群とからなり、遮光部群はシート内の一方向に所定ピッチで、遮光部を複数配列させているものである。   Patent Document 1 discloses a light control sheet for controlling sunlight intake arranged at a site where sunlight is taken into a building. This is composed of a light-transmitting part that transmits sunlight and a light-shielding part group that absorbs sunlight, and the light-shielding part group has a plurality of light-shielding parts arranged at a predetermined pitch in one direction in the sheet. .

また特許文献2には、太陽光を採り入れるよう建物の開口部に設けられる板状の採光用光学素子が開示されている。これは、同一平面上に詰めて設けられた多数のプリズム部から成り、各プリズム部の斜面は、太陽の仰角が臨界仰角より小さい場合には太陽光を透過させ臨界仰角以上の場合には全反射させる角度となっており、太陽の仰角が臨界仰角以上の場合の全体の採光量は、臨界仰角より小さい場合の全体の採光量に比べて少なくなる形態を備えている。   Patent Document 2 discloses a plate-shaped daylighting optical element provided at an opening of a building so as to take in sunlight. This is composed of a large number of prism parts arranged on the same plane, and the slope of each prism part transmits sunlight when the elevation angle of the sun is smaller than the critical elevation angle, and all the slopes when the elevation angle is greater than or equal to the critical elevation angle. The angle of reflection is such that the total amount of light collected when the elevation angle of the sun is greater than or equal to the critical elevation angle is less than the total amount of light harvested when it is less than the critical elevation angle.

特開2010−259406号公報JP 2010-259406 A 特開2003−157707号公報JP 2003-157707 A

しかしながら、特許文献1に開示されているような構成の光制御シートでは、外光(太陽光)の一部を遮光部群が吸収してしまうため、該光制御シートを建物等の窓に適用した場合、外光を吸収してしまい外光を効果的に室内に採り入れることが難しかった。
また、特許文献2に開示されている技術では、外側から入射する光について制御することができるが、室内側から外を見たときに像が屈折するため、外の景色を見るための鮮明さに不足があった。さらに、特許文献2に開示されている採光用光学素子は、プリズム状の凹凸が室内側に露出しているため、設置場所によっては損傷を受けやすく、耐久性に問題があった。
However, in the light control sheet having a configuration as disclosed in Patent Document 1, a part of the outside light (sunlight) is absorbed by the light shielding unit group, and thus the light control sheet is applied to a window of a building or the like. In this case, it is difficult to absorb the external light and effectively incorporate the external light into the room.
In addition, in the technique disclosed in Patent Document 2, it is possible to control light incident from the outside. However, since the image is refracted when viewed from the indoor side, it is clear for viewing the outside scenery. There was a shortage. Furthermore, the daylighting optical element disclosed in Patent Document 2 has a problem in durability because the prism-shaped unevenness is exposed to the indoor side, and is easily damaged depending on the installation location.

そこで本発明は上記した問題点に鑑み、太陽光の直射(直達光)を抑制するとともに効率良く採光でき、室内側から室外側を見ることが可能な採光シートを提供することを課題とする。また、これを用いた採光装置及び建物を提供する。   In view of the above-described problems, an object of the present invention is to provide a daylighting sheet that is capable of suppressing direct sunlight (direct light) and efficiently daylighting so that the outdoor side can be seen from the indoor side. Moreover, the lighting apparatus and building using this are provided.

以下、本発明について説明する。   The present invention will be described below.

請求項1に記載の発明は、シート面が鉛直となるように建物開口部に配置されるシート状である採光シートであって、透光性を有するシート状の基材層と、基材層の一方の面に形成され、光を偏向する光偏向層と、を備え、光偏向層は、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、複数の光透過部間に配置され、該光透過部よりも低い屈折率の紫外線硬化型樹脂の組成物が充填された光偏向部と、を有し、光透過部が配置された部位の光偏向層の表裏面は平行に形成されており、採光シートが建物開口部に配置された姿勢で、光偏向部は採光シートの厚さ方向断面において、その上部となる側の辺が、複数の直線が連続した折れ線、又は曲線状で形成されており、上部となる側の辺は下に凸になるように形成され、上部となる側の辺とは反対側の下部となる側の辺は直線状であるとともに、採光シートのシート面法線に対して0°以上30°以下であり、上部となる側の辺のうち光の出射側端部におけるシート面法線に対して成す角は、下部となるシート面法線に対して成す角よりも小さく、上部となる側の辺と下部となる側の辺との間に形成される辺のうち、光透過部間の開口となる側の辺には凹部が設けられている採光シートである。   The invention according to claim 1 is a daylighting sheet in the form of a sheet disposed in a building opening so that the sheet surface is vertical, a sheet-like base material layer having translucency, and a base material layer And a light deflection layer that deflects light, and the light deflection layer includes a plurality of light transmission portions that transmit light arranged side by side along one surface of the base material layer, and a plurality of light transmission layers. And a light deflector filled with an ultraviolet curable resin composition having a refractive index lower than that of the light transmissive part, and the light deflection of the part where the light transmissive part is disposed. The front and back surfaces of the layers are formed in parallel, and the lighting sheet is arranged in the opening of the building, and the light deflection unit has a plurality of straight lines on the upper side of the lighting sheet in the thickness direction cross section. Is formed in a continuous polygonal line or curved shape, and the upper side is formed so as to protrude downward. The side on the lower side opposite to the side on the upper side is linear and is 0 ° or more and 30 ° or less with respect to the sheet surface normal of the daylighting sheet, and the side on the upper side The angle formed with respect to the sheet surface normal at the light emission side end is smaller than the angle formed with respect to the lower sheet surface normal, and the upper side and the lower side are Among the sides formed between the two, the daylighting sheet is provided with a concave portion on the side that becomes the opening between the light transmitting portions.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の採光シートにおいて、上部となる側の辺における下に凸は、上部となる側の辺のうち室外側における水平面に対する傾斜角が、室内側における水平面に対する傾斜角よりも大きく形成されている。   The invention according to claim 2 is the daylighting sheet according to claim 1, wherein the downward convexity on the upper side side is such that the inclination angle with respect to the horizontal plane on the outdoor side of the upper side side is the indoor side. Is formed larger than the inclination angle with respect to the horizontal plane.

請求項3に記載の発明は、透光性を有する板状のパネルと、パネルの一方の面に貼付される請求項1又は2に記載の採光シートと、少なくともパネルの周囲を囲むように配置される枠と、を備える採光装置である。   The invention according to claim 3 is arranged so as to surround at least the periphery of the panel, the plate-like panel having translucency, the daylighting sheet according to claim 1 or 2 attached to one surface of the panel. A lighting device.

請求項4に記載の発明は、壁に形成された開口部に請求項3に記載の採光装置が設置された建物である。   The invention according to claim 4 is a building in which the daylighting device according to claim 3 is installed in an opening formed in a wall.

本発明によれば、太陽光の直射(直達光)を抑制するとともに効率良く採光でき、室内側から室外側を見ることが可能となる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while suppressing the direct sunlight (direct light), it can light efficiently and it becomes possible to see the outdoor side from the indoor side.

第一形態を説明する図で、建物1の外観斜視図である。It is a figure explaining a 1st form and is an external appearance perspective view of the building. 採光装置10を正面視した図である。It is the figure which looked at the lighting apparatus 10 from the front. 採光パネル12の層構成を説明する図である。It is a figure explaining the layer structure of the lighting panel. 光偏向層23の形態を説明する図である。FIG. 5 is a diagram for explaining a form of a light deflection layer 23. 図5(a)は光偏向部の上部となる側の辺が下に凸の曲線である例、図5(b)は光偏向部の上部となる側の辺が3つの直線により形成された下に凸状である例を表した。FIG. 5A shows an example in which the side on the upper side of the optical deflection unit is a convex curve, and FIG. 5B shows the side on the upper side of the optical deflection unit formed by three straight lines. An example of a convex shape is shown below. 光偏向部の室外側に面する部位が凹状である例である。This is an example in which the portion facing the outdoor side of the light deflection unit is concave. 採光シート20の効果を説明する1つの図である。It is one figure explaining the effect of the daylighting sheet. 採光シート20の効果を説明する他の図である。It is another figure explaining the effect of the daylighting sheet. 第二形態を説明する図で、採光パネル112の層構成を説明する図である。It is a figure explaining a 2nd form and is a figure explaining the layer structure of the lighting panel. 試験例1の採光パネルの構成を説明する図である。It is a figure explaining the structure of the lighting panel of the test example 1. FIG. 試験例2の採光パネルの構成を説明する図である。It is a figure explaining the structure of the lighting panel of the test example 2. FIG. 試験例3の採光パネルの構成を説明する図である。It is a figure explaining the structure of the lighting panel of the test example 3. FIG.

以下に示す各図では、分かりやすさのためその構造を誇張して記載することがある。また、各図では見易さのため、繰り返しとなる符号は一部を省略することがある。   In each figure shown below, the structure may be exaggerated for easy understanding. In addition, for ease of viewing in each figure, a part of the reference numerals that are repeated may be omitted.

図1は第一形態を説明する図であり、採光シート20(図3参照)が備えられた建物1の外観斜視図である。建物1はいわゆるオフィスビルであり、南側に面する外壁には室内外を連通する複数の開口部が設けられ、ここに採光シート20を具備する採光装置10が配置されている。
図2には1つの採光装置10を室外側から正面視した図を表した。このように採光装置10は、枠11と該枠11の枠組み内に配置された採光パネル12とを備えており、いわゆる窓として構成されている。そして当該採光装置10が上記のように建物1の開口部に配置される。
FIG. 1 is a diagram illustrating a first embodiment, and is an external perspective view of a building 1 provided with a daylighting sheet 20 (see FIG. 3). The building 1 is a so-called office building, and an outer wall facing the south side is provided with a plurality of openings that communicate indoors and outdoors, and a daylighting device 10 including a daylighting sheet 20 is disposed therein.
FIG. 2 is a front view of one daylighting apparatus 10 viewed from the outdoor side. As described above, the daylighting apparatus 10 includes the frame 11 and the daylighting panel 12 arranged in the frame of the frame 11, and is configured as a so-called window. And the said lighting device 10 is arrange | positioned at the opening part of the building 1 as mentioned above.

図3には図2にIII−IIIで示した線に沿った採光装置10の鉛直方向断面のうち、採光パネル12の層構成を模式的に表した。図3では採光パネル12のパネル面が鉛直になるように建物1に取り付けられた姿勢で表されており、図3の紙面左が室外側、紙面右が室内側、紙面上方が天側、紙面下方が地側となる。   FIG. 3 schematically illustrates the layer configuration of the daylighting panel 12 in the vertical section of the daylighting apparatus 10 taken along the line III-III in FIG. In FIG. 3, the lighting panel 12 is shown in a posture attached to the building 1 so that the panel surface is vertical. The left side of FIG. 3 is the outdoor side, the right side is the indoor side, the upper side is the top side, and the paper surface. The lower side is the ground side.

採光パネル12は、図3からわかるように、パネル13、及び該パネル13の室内側面に貼合された採光シート20を備えている。また、採光シート20は、室内側からハードコート層21、基材層22、光偏向層23、及び接着層26を備えている。以下、これらの各層について説明する。   As can be seen from FIG. 3, the daylighting panel 12 includes a panel 13 and a daylighting sheet 20 bonded to the inner side surface of the panel 13. The daylighting sheet 20 includes a hard coat layer 21, a base material layer 22, a light deflection layer 23, and an adhesive layer 26 from the indoor side. Hereinafter, each of these layers will be described.

パネル13は、ガラスパネルや樹脂パネル等、通常の建物や乗り物の窓等に用いられる透光性を有する板状の透光パネルである。従って、パネル13を構成する部材としては公知の板ガラスや樹脂板を用いることができる。上記した枠11は少なくとも当該パネル13の周囲に配置されることにより、採光パネル12が枠11の枠組み内に取り付けられる。   The panel 13 is a plate-shaped translucent panel having translucency used for a normal building or a vehicle window such as a glass panel or a resin panel. Therefore, a known plate glass or resin plate can be used as a member constituting the panel 13. The frame 11 described above is disposed at least around the panel 13, so that the daylighting panel 12 is attached within the frame 11.

ハードコート層21は、表面保護を目的として、採光シート20のうちパネル13とは反対側の最表面に設けられる層である。ハードコート層21は透明な樹脂層として形成することができ、擦り傷、表面汚染に対する耐性の観点から、硬化性樹脂が硬化してなる樹脂硬化層として形成することが好ましい。
具体的には電離放射線硬化性樹脂、その他公知の硬化性樹脂等を要求性能に応じて適宜採用すればよい。電離放射線硬化性樹脂としては、アクリレート系、オキセタン系、シリコーン系等が挙げられる。例えば、アクリレート系の電離放射線硬化性樹脂は、単官能(メタ)アクリレートモノマー、2官能(メタ)アクリレートモノマー、3官能以上の(メタ)アクリレートモノマーなどの(メタ)アクリル酸エステルモノマー、ウレタン(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸エステルオリゴマー乃至は(メタ)アクリル酸エステルプレポリマーなどからなる。さらに3官能以上の(メタ)アクリレートモノマーを例示すれば、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等がある。
The hard coat layer 21 is a layer provided on the outermost surface of the daylighting sheet 20 opposite to the panel 13 for the purpose of surface protection. The hard coat layer 21 can be formed as a transparent resin layer, and is preferably formed as a cured resin layer formed by curing a curable resin from the viewpoint of resistance to scratches and surface contamination.
Specifically, an ionizing radiation curable resin, other known curable resins, or the like may be appropriately employed according to the required performance. Examples of the ionizing radiation curable resin include acrylate-based, oxetane-based, and silicone-based resins. For example, acrylate-based ionizing radiation curable resins include monofunctional (meth) acrylate monomers, bifunctional (meth) acrylate monomers, (meth) acrylate monomers such as trifunctional or higher (meth) acrylate monomers, urethane (meta ) Acrylate, epoxy (meth) acrylate, polyester (meth) acrylate and other (meth) acrylate ester oligomers or (meth) acrylate ester prepolymers. Examples of tri- or higher functional (meth) acrylate monomers include trimethylolpropane tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, and the like.

また、ハードコート層21には、耐汚染性向上の機能を追加してもよい。これは例えばシリコーン系化合物、フッ素系化合物などを添加することにより可能となる。さらにその他の機能として帯電防止性向上、撥水性向上の機能を有するものとしてもよい。
帯電防止性向上のために用いることができる材料としては、電子伝導タイプではPEDOT−PSS(PEDOT(Poly(3,4−ethylenedioxythiophene);3,4−エチレンジオキシチオフェンポリマー)とPSS(poly(styrenesulfonate);スチレンスルホン酸ポリマー)とを共存)などが挙げられ、イオン導電タイプではリチウム塩系材料等が挙げられる。
また、撥水性向上のために用いることができる材料としては、フッ素系化合物等が挙げられる。
Further, the hard coat layer 21 may be added with a function of improving the stain resistance. This can be achieved, for example, by adding a silicone compound, a fluorine compound, or the like. Further, as other functions, it may have a function of improving antistatic properties and water repellency.
As a material that can be used for improving the antistatic property, PEDOT-PSS (PEDOT (Poly (3,4-ethylenedioxythiophene); 3,4-ethylenedioxythiophene polymer) and PSS (polynesulfonate) are used in the electron conduction type. ); A styrene sulfonic acid polymer)), and the ionic conductive type includes lithium salt materials.
Examples of materials that can be used to improve water repellency include fluorine compounds.

基材層22は、光偏向層23を形成するための基材となる層である。
従って基材層22は、透光性を有するとともに光偏向層23の変形を防止できるように支持する。かかる観点から、基材層22を構成する材料の具体例として例えば、アクリル、スチレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、アクリロニトリル等のうちの1つ以上を主成分とする透明樹脂や、エポキシアクリレートやウレタンアクリレート系の反応性樹脂(電離放射線硬化型樹脂等)を挙げることができる。
The base material layer 22 is a layer that becomes a base material for forming the light deflection layer 23.
Therefore, the base material layer 22 has a light transmitting property and supports the light deflection layer 23 so as to prevent deformation. From this point of view, as specific examples of the material constituting the base material layer 22, for example, a transparent resin mainly composed of one or more of acrylic, styrene, polycarbonate, polyethylene terephthalate, acrylonitrile, and the like, epoxy acrylate, urethane acrylate The reactive resin (ionizing radiation curable resin etc.) can be mentioned.

基材層22の厚さは特に限定されないが、25μm以上300μm以下であることが好ましい。基材層22の厚さがこの範囲を外れると、加工性に問題を生じる虞がある。例えば、基材層22が薄過ぎればしわが生じやすくなる。また、基材層22が厚過ぎれば、採光シート20を製造する工程のうち中間工程において巻き取りが困難になる。   Although the thickness of the base material layer 22 is not specifically limited, It is preferable that they are 25 micrometers or more and 300 micrometers or less. If the thickness of the base material layer 22 is out of this range, there is a risk of causing problems in workability. For example, if the base material layer 22 is too thin, wrinkles are likely to occur. Moreover, if the base material layer 22 is too thick, winding will become difficult in an intermediate process among the processes which manufacture the daylighting sheet 20. FIG.

光偏向層23は光透過部24及び光偏向部25を有している。光透過部23は、図3に示した断面を有して基材層22の面に沿った一方向(建物1に配置された姿勢で水平方向)に延びるように配置されるとともに、該一方向とは異なる方向の基材層22の面に沿って(建物1に配置された姿勢で鉛直方向)複数の光透過部24が所定の間隔で配列されている。本形態では隣り合う光透過部24は基材層22側の端部で連結され、一体化されている。
一方、光偏向部25は隣り合う光透過部24の間に配置されている。
The light deflection layer 23 has a light transmission part 24 and a light deflection part 25. The light transmitting portion 23 has a cross section shown in FIG. 3 and is disposed so as to extend in one direction along the surface of the base material layer 22 (horizontal direction in the posture disposed in the building 1). A plurality of light transmission portions 24 are arranged at a predetermined interval along the surface of the base material layer 22 in a direction different from the direction (vertical direction in the posture arranged in the building 1). In this embodiment, the adjacent light transmission parts 24 are connected and integrated at the end part on the base material layer 22 side.
On the other hand, the light deflection unit 25 is disposed between the adjacent light transmission units 24.

図4には光偏向層23の一部を拡大した図を示した。
光透過部24は、光を透過する部位であり、光偏向層23のうち光透過部24が配置された部位における基材層22側の面とその反対側面(接着層26側の面)とは平行に形成されている。これによって、後に説明するように採光シート20を通して室外側の景色がさらに見やすくなる。好ましくは光透過部24は光を散乱させることなく透過する。これにより背面側の景色の見易さが向上する。ここに「光を散乱させることなく透過する」とは、意図的に散乱させる材料等を添加することなく形成された部位であることを意味し、材料中を光が透過するときに不可避的に散乱が生じることは許容される。
FIG. 4 shows an enlarged view of a part of the light deflection layer 23.
The light transmitting portion 24 is a portion that transmits light, and the surface on the base material layer 22 side and the opposite side surface (the surface on the adhesive layer 26 side) of the light deflection layer 23 where the light transmitting portion 24 is disposed. Are formed in parallel. This makes it easier to see the outdoor scenery through the daylighting sheet 20 as will be described later. Preferably, the light transmission part 24 transmits light without scattering. This improves the visibility of the backside scenery. Here, “transmits without scattering light” means a portion formed without adding a material that intentionally scatters, and inevitably occurs when light passes through the material. Scattering is allowed to occur.

本形態では光透過部24は図3、図4に表れる断面で2つの光偏向部25間において略台形の断面を有しており、室外側が短い上底、室内側が長い下底であり光偏向部25との界面を構成する辺が脚部となっている。ただし、脚部は後述する光偏向部25の形状に沿った形状となるので、必ずしも一直線ではない。   In this embodiment, the light transmitting portion 24 has a substantially trapezoidal cross section between the two light deflecting portions 25 in the cross section shown in FIGS. 3 and 4, and has a short upper bottom on the outdoor side and a long lower bottom on the indoor side. Sides constituting the interface with the deflecting unit 25 are leg portions. However, since the leg portion has a shape along the shape of the light deflection portion 25 described later, it is not necessarily a straight line.

光透過部24を構成する材料としては、例えば、アクリル、スチレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、アクリロニトリル等の1つ以上を主成分とする透明樹脂や、エポキシアクリレートやウレタンアクリレート系の反応性樹脂(電離放射線硬化型樹脂等)を挙げることができる。
ここで光透過部24を構成する材料の屈折率は、基材層22の屈折率と同じであってもよいし、異なっていてもよい。ただし両者間で屈折率差があるとその界面で光が偏向されてしまう可能性が高まるので、同じ材料であること、又は異なる材料であっても屈折率差が小さい、あるいは屈折率差がないことが好ましい。ここで光透過部24を形成する材料の屈折率は原材料の汎用性から1.49以上1.56以下の範囲が好ましく、1.49以上1.50以下であることがより好ましい。
Examples of the material constituting the light transmitting portion 24 include transparent resins mainly composed of one or more of acrylic, styrene, polycarbonate, polyethylene terephthalate, acrylonitrile, etc., and epoxy acrylate or urethane acrylate reactive resins (ionizing radiation). Curable resin).
Here, the refractive index of the material constituting the light transmitting portion 24 may be the same as or different from the refractive index of the base material layer 22. However, if there is a difference in refractive index between the two, the possibility of light being deflected at the interface increases, so even if they are the same material or different materials, the refractive index difference is small or there is no refractive index difference. It is preferable. Here, the refractive index of the material forming the light transmitting portion 24 is preferably in the range of 1.49 to 1.56, more preferably 1.49 to 1.50, from the versatility of the raw materials.

光偏向部25は、隣り合う2つの光透過部24間に形成される部位である。すなわち、上記したように光透過部24はシート面に沿った方向に所定の間隔で並列され、光透過部24間には、所定の形状を有する凹部が形成されている。本形態における凹部は、後述する光偏向部25の断面形状に応じた断面形状を有する溝であり、ここに光偏向部25を構成する材料が充填されることにより光偏向部25が形成されている。従って光偏向部25は凹部に基づいた断面形状を具備している。   The light deflection unit 25 is a part formed between two adjacent light transmission units 24. That is, as described above, the light transmission parts 24 are arranged in parallel in the direction along the sheet surface at a predetermined interval, and a concave portion having a predetermined shape is formed between the light transmission parts 24. The concave portion in the present embodiment is a groove having a cross-sectional shape corresponding to the cross-sectional shape of the light deflection unit 25 described later, and the light deflection unit 25 is formed by filling the material constituting the light deflection unit 25 therein. Yes. Accordingly, the light deflection unit 25 has a cross-sectional shape based on the recess.

光偏向部25は、ここに照射された光を全反射して偏向可能に構成された層である。そのため、光偏向部25は光透過部24よりも屈折率が低い材料が充填されている。これによれば、光偏向部25と光透過部24との屈折率差、及びその界面に入射する光の角度の関係により、該入射した光が全反射条件を満たせばここでその光を全反射して偏向することができる。後で詳しく説明するが、偏向された光は、その向きが変わり、例えば天井に照射されるなどしてまぶしさを与える直達光でなくなることができる。光偏向部25を形成する材料の屈折率は原材料の汎用性から1.49以上1.56以下の範囲が好ましく、1.49以上1.50以下であることがより好ましい。
また、そのときにおける光透過部24と光偏向部25との屈折率差は、0.03以上0.07以下、より好ましくは0.05以上0.06以下である。屈折率差が0より大きく0.03より小さい範囲では、全反射時の波長分散(波長により全反射角度が異なることによる分散。)が生じた際に長波長の成分が全反射せず、短波長の成分のみが全反射することがあり、色彩の変化が生じる虞がある。一方、屈折率差が0.06より大きいと、短波長の成分の屈折率が長波長の屈折率の成分の屈折率に対して大きくなる傾向にあり、虹状のムラが顕著に表れる虞がある。
The light deflecting unit 25 is a layer configured to be able to deflect the light irradiated here by totally reflecting the light. Therefore, the light deflection unit 25 is filled with a material having a lower refractive index than the light transmission unit 24. According to this, if the incident light satisfies the total reflection condition due to the difference in the refractive index between the light deflecting unit 25 and the light transmitting unit 24 and the angle of the light incident on the interface, the light is totally reflected here. Can be reflected and deflected. As will be described in detail later, the direction of the deflected light is changed, and for example, it can be eliminated from direct light that gives glare by irradiating the ceiling. The refractive index of the material forming the light deflection section 25 is preferably in the range of 1.49 to 1.56, more preferably 1.49 to 1.50, from the versatility of the raw materials.
Further, the refractive index difference between the light transmitting portion 24 and the light deflecting portion 25 at that time is 0.03 or more and 0.07 or less, more preferably 0.05 or more and 0.06 or less. In the range where the difference in refractive index is larger than 0 and smaller than 0.03, when wavelength dispersion during total reflection (dispersion due to different total reflection angles depending on the wavelength) occurs, long wavelength components are not totally reflected and short. Only the wavelength component may be totally reflected, which may cause a color change. On the other hand, if the difference in refractive index is larger than 0.06, the refractive index of the short wavelength component tends to be larger than the refractive index of the long wavelength refractive index component, and rainbow-like unevenness may be noticeable. is there.

さらに、本形態では光偏向部25は次のような形状を構成を備えている。図4を参照しつつ説明する。
光偏向部25は図4に表れる断面において、多角形状を有している。そのうち、採光パネル12を建物1に配置した姿勢において、上部となる側は2つの辺25a、25bが室内外方向に連続するように配置され下に凸になるように形成されている。すなわち、室外側に辺25a、室内側に辺25bが配置されている。
Furthermore, in this embodiment, the light deflection unit 25 has the following shape. This will be described with reference to FIG.
The light deflection section 25 has a polygonal shape in the cross section shown in FIG. Among them, in the posture in which the daylighting panel 12 is arranged in the building 1, the upper side is formed so that the two sides 25a and 25b are continuous in the indoor / outdoor direction and protrude downward. That is, the side 25a is arranged on the outdoor side, and the side 25b is arranged on the indoor side.

これら2つの辺25a、25bは、図4に表された姿勢とされたとき、その傾斜角が水平面(採光シート20のシート面の法線)に対してそれぞれ異なる角度θU1及びθU2を具備している。ここで、θU1及びθU2は室外側(太陽側)に向けて上となるように傾斜し、θU1はθU2より大きな角度とされる。これにより、季節や時間により異なる太陽の高度を考慮し、太陽光を光透過部24と光偏向部25との界面で全反射して偏向することができる場面を拡大することができる。従って、角度θU1及び角度θU2もかかる観点から決められることが好ましい。詳しくは光路例を示しつつ後で説明する。
一方、辺25a、25bとは反対側となる下部となる側の辺25dは、その傾斜角が水平面(採光シート20のシート面の法線)に対してθとされている。θは特にに限定されることはないが、製造の観点から0°以上30°以下とすることが好ましい。
When these two sides 25a, 25b are in the posture shown in FIG. 4, the angles of inclination thereof are different from each other with respect to the horizontal plane (the normal of the sheet surface of the daylighting sheet 20) θ U1 and θ U2 . doing. Here, θ U1 and θ U2 are inclined so as to be upward toward the outdoor side (sun side), and θ U1 is set to an angle larger than θ U2 . Thereby, in consideration of the altitude of the sun that varies depending on the season and time, it is possible to expand the scene in which sunlight can be totally reflected and deflected at the interface between the light transmission unit 24 and the light deflection unit 25. Therefore, it is preferable that the angle θ U1 and the angle θ U2 are also determined from this viewpoint. Details will be described later while showing an example of an optical path.
On the other hand, the side 25a, side edges 25d of the lower on the side opposite to the 25b, the inclination angle is the theta D with respect to the horizontal plane (normal to the sheet surface of the lighting sheet 20). θ D is not particularly limited, but is preferably 0 ° or more and 30 ° or less from the viewpoint of manufacturing.

光偏向部25が並列されるピッチは特に限定されないが、10μm以上200μm以下であることが好ましい。光偏向部25のピッチが狭すぎると微細形状になるので製造の際に加工が困難になる。一方、光偏向部25のピッチが広すぎると、金型で成形する際に材料の離型性が低下する傾向にある。
また、光偏向部25の断面のうち、室外側(基材層22と反対側で光透過部間の凹部の開口側)の大きさは特に限定されないが、5μm以上150μm以下であることが好ましい。この幅が狭すぎると微細形状になるので加工が困難になる。一方、この幅が広すぎると金型で成形する際に材料の離型性が低下する傾向にある。
The pitch at which the light deflection units 25 are arranged in parallel is not particularly limited, but is preferably 10 μm or more and 200 μm or less. If the pitch of the light deflecting portions 25 is too narrow, the shape becomes fine, so that processing becomes difficult during manufacturing. On the other hand, if the pitch of the light deflecting portions 25 is too wide, the releasability of the material tends to be lowered when molding with a mold.
Moreover, the size of the outdoor side (opening side of the concave portion between the light transmitting portions on the side opposite to the base material layer 22) in the cross section of the light deflection portion 25 is not particularly limited, but is preferably 5 μm or more and 150 μm or less. . If this width is too narrow, it becomes a fine shape, making processing difficult. On the other hand, if this width is too wide, the releasability of the material tends to decrease when molding with a mold.

光偏向部25の厚さ方向の大きさ(図4の紙面左右方向)は特に限定されないが、10μm以上200μm以下であることが好ましい。これが小さすぎると、光偏向部25の加工自体が困難になる虞がある。一方、これが大きすぎると光偏向部25を形成するための金型の製造、及び金型からの材料の離型性が低下し、生産性が悪くなる虞がある。   The size of the light deflection unit 25 in the thickness direction (the left-right direction in FIG. 4) is not particularly limited, but is preferably 10 μm or more and 200 μm or less. If this is too small, it may be difficult to process the light deflection section 25 itself. On the other hand, if this is too large, the manufacture of the mold for forming the light deflection section 25 and the releasability of the material from the mold may be reduced, and the productivity may be deteriorated.

図5、図6には、変形例に係る光偏向部の断面形状を表した。
図5(a)は、上部となる側の辺が下に凸である光偏向部25’の例を示した。この例では、最も室外側となる部位における接線の傾斜角が水平面(採光シート20のシート面の法線)に対して角度θU1、最も室内側となる部位における接線の傾斜角が水平面(採光シート20のシート面の法線)に対して角度θU2となればよい。
図5(b)は、上部となる側の辺が室外側から3つの辺25’’a、25’’c、25’’bにより形成されて下に凸となる光偏向部25’’の例である。この例では、最も室外側となる辺25’’aの傾斜角が水平面(採光シート20のシート面の法線)に対して角度θU1、最も室内側となる辺25’’bの傾斜角が水平面(採光シート20のシート面の法線)に対して角度θU2となり、間に配置される辺25’’cの傾斜角は、水平面(採光シート20のシート面の法線)に対して角度θU3であり、θU2<θU3<θU1であることが好ましい。
ここでは3つの辺3つの辺25’’a、25’’c、25’’bからなる光偏向部の例を説明したが、これに限らずさらに多くの辺により形成されていてもよい。
5 and 6 show cross-sectional shapes of the light deflection unit according to the modification.
FIG. 5A shows an example of the light deflection unit 25 ′ whose upper side is convex downward. In this example, the inclination angle of the tangent line at the most outdoor part is an angle θ U1 with respect to the horizontal plane (the normal of the sheet surface of the daylighting sheet 20), and the inclination angle of the tangent line at the most indoor part is horizontal (lighting). The angle θ U2 may be set with respect to the normal of the sheet surface of the sheet 20.
FIG. 5B shows an optical deflector 25 ″ whose upper side is formed by three sides 25 ″ a, 25 ″ c, 25 ″ b from the outdoor side and is convex downward. It is an example. In this example, the inclination angle of the side 25 ″ a that is the outermost side is an angle θ U1 with respect to the horizontal plane (the normal of the sheet surface of the daylighting sheet 20), and the inclination angle of the side 25 ″ b that is the innermost side. Is an angle θ U2 with respect to the horizontal plane (the normal of the sheet surface of the daylighting sheet 20), and the inclination angle of the side 25 ″ c arranged therebetween is relative to the horizontal plane (the normal of the sheet surface of the daylighting sheet 20). It is preferable that the angle θ U3 and θ U2U3U1 .
Here, the example of the light deflection unit including the three sides 25 ″ a, 25 ″ c, and 25 ″ b has been described, but the present invention is not limited thereto, and the light deflection unit may be formed by more sides.

これら図5(a)、図5(b)に記載のような光偏向部によっても図4で示した形状の光偏向部と同様の効果を奏するものとなる。さらに図5(a)、図5(b)による形状によれば、全反射による波長分散による虹状のムラの発生を抑制することが可能となる。   These light deflecting units as shown in FIGS. 5A and 5B also have the same effect as the light deflecting unit having the shape shown in FIG. Further, according to the shapes shown in FIGS. 5A and 5B, it is possible to suppress the occurrence of rainbow-like unevenness due to wavelength dispersion due to total reflection.

図6は、光偏向部のうち、光透過部間に形成される溝の開口側(本形態では室外側に面する辺)が窪んだ形状に形成されている例の光偏向部25’’’を表した。この場合、当該窪みの内側には隣接する接着層26の接着剤が充填される。これによれば、さらに当該凹部において太陽光を偏向させ、光を制御することができる。   FIG. 6 shows an example of the light deflecting portion 25 ″ in which the opening side of the groove formed between the light transmitting portions (in this embodiment, the side facing the outdoor side) is recessed. 'Represents. In this case, the adhesive of the adjacent adhesive layer 26 is filled inside the recess. According to this, sunlight can be further deflected in the concave portion to control the light.

また、全反射した光を散乱させる観点から光偏向部25と光透過部24との界面を微小な凹凸が無数に形成された面であるマット面としてもよい。   In addition, from the viewpoint of scattering the totally reflected light, the interface between the light deflecting unit 25 and the light transmitting unit 24 may be a mat surface that is a surface on which countless minute irregularities are formed.

なお、本形態では辺25d側を一直線としたが、下部となる側の辺の形態はこれに限られることなく、上部となる側の辺と同様(鏡面対象)となるように形成してもよい。   In this embodiment, the side 25d is a straight line, but the shape of the lower side is not limited to this, and may be formed to be the same as the upper side (mirror target). Good.

図3に戻って他の構成についても説明を続ける。
接着層26は、パネル13に採光シート20を接着するための層である。接着層26を構成する材料としては、パネル13に採光シート20を接着できるものであれば特に限定されず、公知の粘着剤、接着剤、光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂等を用いることができる。より具体的な例としては、接着層26として、例えばアクリル系の粘着剤を用いることができ、さらに具体的にはアクリル系共重合体とイソシアネート化合物とを組み合わせた粘着剤を挙げることができる。ただし、接着層26を構成する材料は、採光シート20の性質上、透光性、耐候性に優れた材料によることが好ましい。
Returning to FIG. 3, the description of other configurations will be continued.
The adhesive layer 26 is a layer for adhering the daylighting sheet 20 to the panel 13. The material constituting the adhesive layer 26 is not particularly limited as long as it can adhere the daylighting sheet 20 to the panel 13, and a known pressure-sensitive adhesive, adhesive, photocurable resin, thermosetting resin, or the like is used. it can. As a more specific example, for example, an acrylic pressure-sensitive adhesive can be used as the adhesive layer 26, and more specifically, a pressure-sensitive adhesive in which an acrylic copolymer and an isocyanate compound are combined. However, the material constituting the adhesive layer 26 is preferably made of a material excellent in translucency and weather resistance due to the properties of the daylighting sheet 20.

接着層26の厚さは特に限定されないが、10μm以上100μm以下であることが好ましい。接着層26が薄過ぎるとパネル13と採光シート20との密着性が低下する虞がある。また、接着層26が厚過ぎると該接着層26の厚さを均一にすることが困難になる。   The thickness of the adhesive layer 26 is not particularly limited, but is preferably 10 μm or more and 100 μm or less. If the adhesive layer 26 is too thin, the adhesion between the panel 13 and the daylighting sheet 20 may be reduced. If the adhesive layer 26 is too thick, it is difficult to make the thickness of the adhesive layer 26 uniform.

以上説明した採光シート20を具備する採光パネル12により採光装置10を形成し、これを図1に示したように建物1の開口部に配置する。次に、このように採光シート20が配置された場面における作用、及び上記説明した角度θU1、θU2の好ましい値について、主要な光路に基づいて説明する。説明に必要な光路例を以下に示す図面に適宜表した。なお各図面に表した光路例は概念的なものであり、屈折、反射の程度等を厳密に表したものではない。 The daylighting device 10 is formed by the daylighting panel 12 including the daylighting sheet 20 described above, and this is arranged in the opening of the building 1 as shown in FIG. Next, the action in the scene where the daylighting sheet 20 is arranged in this way and the preferable values of the angles θ U1 and θ U2 described above will be described based on main optical paths. Examples of optical paths necessary for the explanation are appropriately shown in the drawings shown below. Note that the optical path examples shown in each drawing are conceptual and do not strictly represent the degree of refraction or reflection.

図7に1つの光路例である太陽Sからの光LS1を示した。図7からわかるようにLS1はそのときの太陽高度に基づいて仰角(水平面からなす角)θS1で採光パネル12に照射される。採光パネル12に入射した光LS1は採光パネル12を透過するうちに光偏向層23の光透過部24内を進む。光透過部24内では、該光透過部の屈折率をN、室外の屈折率をNとすれば、光LS1は、式(1)で表される太陽光進行角θP1で進む。 FIG. 7 shows light L S1 from the sun S as an example of one optical path. As can be seen from FIG. 7, L S1 is applied to the daylighting panel 12 at an elevation angle (an angle formed from a horizontal plane) θ S1 based on the solar altitude at that time. The light L S1 incident on the daylighting panel 12 travels through the light transmitting portion 24 of the light deflection layer 23 while passing through the daylighting panel 12. In the light transmission part 24, if the refractive index of the light transmission part is N P and the outdoor refractive index is N 0 , the light L S1 travels at the sunlight advancing angle θ P1 represented by the equation (1). .

Figure 2016148853
Figure 2016148853

太陽光進行角θP1で進行した太陽光が光透過部24と光偏向部25との界面のうち傾斜角がθU2である部位に達したとき、光透過部24と光偏向部25との屈折率差、及び太陽光進行角θP1の関係が全反射臨界角以上であれば図7のように界面で全反射する。これにより太陽光が偏向されて、まぶしさの原因となる直達光を抑制することが可能となる。 When the sunlight traveling at the sunlight traveling angle θ P1 reaches a part of the interface between the light transmitting unit 24 and the light deflecting unit 25 with an inclination angle of θ U2 , the light transmitting unit 24 and the light deflecting unit 25 If the relationship between the refractive index difference and the sunlight traveling angle θ P1 is equal to or greater than the total reflection critical angle, total reflection occurs at the interface as shown in FIG. As a result, sunlight is deflected and direct light that causes glare can be suppressed.

図8には他の光路例である太陽Sからの光LS2を示した。図8からわかるようにLS2はそのときの太陽高度に基づいて仰角(水平面からなす角)θS2で採光パネル12に照射される。ここで、θS2はθS1よりも大きい角度である。採光パネル12に入射した光LS2は採光パネル12を透過するうちに光偏向層23の光透過部24内を進む。光透過部24内では、該光透過部の屈折率をN、室外の屈折率をNとすれば、光LS2は、式(2)で表される太陽光進行角θP2で進む。 FIG. 8 shows light L S2 from the sun S, which is another example of the optical path. As can be seen from FIG. 8, L S2 is applied to the daylighting panel 12 at an elevation angle (angle formed from a horizontal plane) θ S2 based on the solar altitude at that time. Here, θ S2 is an angle larger than θ S1 . The light L S2 incident on the daylighting panel 12 travels through the light transmitting portion 24 of the light deflection layer 23 while passing through the daylighting panel 12. In the light transmission part 24, if the refractive index of the light transmission part is N P , and the outdoor refractive index is N 0 , the light L S2 travels at the sunlight advancing angle θ P2 expressed by the equation (2). .

Figure 2016148853
Figure 2016148853

この例では、太陽光進行角θP2で進行した太陽光が光透過部24と光偏向部25との界面のうち傾斜角がθU1である部位に達したとき、光透過部24と光偏向部25との屈折率差、及び太陽光進行角θP1の関係が全反射臨界角以上であれば図8のように界面で全反射する。これにより太陽光進行角θP2より仰角が小さい角で光透過部24を進み、さらに室内側に配置される傾斜角がθU2である部位に達してここで全反射される。これにより太陽光が偏向されて、まぶしさの原因となる直達光を抑制することが可能となる。
すなわち、この例では光透過部24と光偏向部25との界面のうち傾斜角がθU1である部位と傾斜角がθU2である部位とで2回太陽光を全反射して偏向し、まぶしさの原因となる直達光を防止している。
仮に光偏向部の当該傾斜角が全部に亘ってθU2であったとすれば、LS2は大きな仰角(太陽光進行角)θP2で光透過部に入射するので、光偏向部と光透過部との界面で全反射することができず、透過してしまい、直達光として室内に入射してしまう。
これに対して、光偏向部25によれば、このような太陽光LS2をも全反射させて直達光とならないように偏向させることが可能となる。
In this example, when the sunlight traveling at the sunlight traveling angle θ P2 reaches a portion of the interface between the light transmitting portion 24 and the light deflecting portion 25 where the inclination angle is θ U1 , the light transmitting portion 24 and the light deflection If the relationship between the refractive index difference with the portion 25 and the sunlight traveling angle θ P1 is equal to or greater than the total reflection critical angle, total reflection is performed at the interface as shown in FIG. As a result, the light transmission unit 24 is advanced at an angle smaller than the sunlight traveling angle θ P2 , and further reaches a portion where the inclination angle disposed indoors is θ U2 and is totally reflected here. As a result, sunlight is deflected and direct light that causes glare can be suppressed.
That is, in this example, sunlight is totally reflected and deflected twice at a portion where the inclination angle is θ U1 and a portion where the inclination angle is θ U2 in the interface between the light transmission portion 24 and the light deflection portion 25, Prevents direct light that causes glare.
If the inclination angle of the light deflecting unit is θ U2 throughout, L S2 is incident on the light transmitting unit at a large elevation angle (sunlight traveling angle) θ P2 , so the light deflecting unit and the light transmitting unit The light cannot be totally reflected at the interface with the light, and is transmitted, and enters the room as direct light.
On the other hand, according to the light deflecting unit 25, it is possible to deflect such sunlight L S2 so that it is totally reflected and does not become direct light.

以上からわかるように、採光シート20によれば、傾斜角θU1、θU2がθU1>θU2の関係を有していれば、光LS1、LS2のように進行角が異なる太陽光の少なくとも一部を全反射で偏向させて室内側に提供することができ、太陽光の室内への入射量を大きく減じることなく、かつ、少なくとも一部の直達光(いわゆる直射日光)をなくすことが可能となる。これにより明るく、快適な室内空間を形成することができる。 As can be seen from the above, according to the daylighting sheet 20, as long as the inclination angles θ U1 and θ U2 have a relationship of θ U1 > θ U2 , sunlight having different traveling angles such as light L S1 and L S2. Can be provided indoors by deflecting it with total reflection, and without greatly reducing the amount of sunlight entering the room, and eliminating at least some direct light (so-called direct sunlight) Is possible. Thereby, a bright and comfortable indoor space can be formed.

さらに、採光シート20には上記したように光透過部24が備えられており、光透過部24が配置される部位の光偏向層23の表裏面は平行、平滑に形成されている。これにより、図7に示したように室外側の景色を伴う光LK1は室内にほとんど歪みなく入射しすることができ、これは室内側から室外側の景色を視認することができることを意味する。従って、採光シート20は、さらに室外側の景色を視認し易い構造を具備している。 Further, the daylighting sheet 20 is provided with the light transmission part 24 as described above, and the front and back surfaces of the light deflection layer 23 at the part where the light transmission part 24 is arranged are formed in parallel and smooth. As a result, as shown in FIG. 7, the light L K1 with the outdoor scenery can enter the room with almost no distortion, which means that the outdoor scenery can be visually recognized from the indoor side. . Therefore, the daylighting sheet 20 has a structure that makes it easier to visually recognize the scenery outside the room.

ここで、偏向される向きは界面に入射する角度である太陽光進行角θ、及び光偏向部の傾斜角であるθU1、θU2に依存する。従って、ここで全反射した光が最終的に水平より上向きとなるようにθU1、θU2が決められることが好ましい。 Here, the deflected direction depends on the sunlight traveling angle θ P that is an angle incident on the interface and θ U1 and θ U2 that are the inclination angles of the light deflecting unit. Therefore, it is preferable that θ U1 and θ U2 are determined so that the totally reflected light finally becomes upward from the horizontal.

また、上記のように採光シート20によれば、θU1>θU2であれば、効率よく室内に太陽光を取り入れつつも直達光の少なくとも一部をなくすことができる。ただし、より効果的に太陽光を光偏向部25で全反射させ、太陽光を偏向して室内側に出射させる観点から好ましいθU1、θU2を規定することができる。以下に詳しく説明する。 Further, according to the daylighting sheet 20 as described above, if θ U1 > θ U2, it is possible to eliminate at least part of the direct light while efficiently incorporating sunlight. However, it is possible to define θ U1 and θ U2 that are more preferable from the viewpoint of more effectively totally reflecting the sunlight by the light deflecting unit 25 and deflecting and emitting the sunlight to the indoor side. This will be described in detail below.

θU1は、上記光路例からもわかるように、太陽の仰角が高い場合に採光シートに入射した太陽光を適切に全反射することができる角度を設定することができる。これには例えば一年のうちで最も南中高度が高いときの仰角θSHを設定することができる。すなわち、仰角θSHとしたときの光透過部内の太陽光進行角θPHは次式(3)で表されるので、この角度θPHで進行する光を全反射することができるようにθU1を設定する。 As can be seen from the above optical path example, θ U1 can set an angle at which the sunlight incident on the daylighting sheet can be appropriately totally reflected when the elevation angle of the sun is high. For example, the elevation angle θ SH when the south-high altitude is highest in one year can be set. That is, since the sunlight advancing angle θ PH in the light transmission portion when the elevation angle θ SH is set is expressed by the following equation (3), θ U1 can be totally reflected so that light traveling at this angle θ PH can be totally reflected. Set.

Figure 2016148853
Figure 2016148853

ただし、仰角θSHは緯度により異なるので、異なる緯度を跨ぐように広がる所定の領域(例えば国や地域等)におけるθSH1乃至θSH2により(θSH1<θSH2)、θU1の範囲を規定することができる。すなわち、式(4)をθU1の好ましい範囲とすることができる。 However, elevation theta SH is differs by latitude and a predetermined region extending so as to straddle the different latitudes (e.g. country or region, etc.) theta SH1 to theta SH2 in (theta SH1 <theta SH2), defining a range of theta U1 be able to. That is, Formula (4) can be made into the preferable range of (theta) U1 .

Figure 2016148853
Figure 2016148853

ここで日本国内では、札幌におけるθSHは70.5°、沖縄におけるθSHは87.5°であることから、θU1は式(5)の範囲にあることが好ましい。 Here, in Japan, θ SH in Sapporo is 70.5 °, and θ SH in Okinawa is 87.5 °. Therefore, it is preferable that θ U1 be in the range of equation (5).

Figure 2016148853
Figure 2016148853

一方、θU2は、上記光路例からもわかるように、太陽の仰角が低い場合に採光シートに入射した太陽光を適切に全反射することができる角度を設定することができる。これには例えば一年のうちで最も南中高度が低いときの仰角θSLを設定することができる。すなわち、仰角θSLとしたときの光透過部内の太陽光進行角θPLは次式(6)で表されるので、この角度θPLで進行する光を全反射することができるようにθU2を設定する。 On the other hand, as can be seen from the above optical path example, θ U2 can set an angle at which sunlight incident on the daylighting sheet can be appropriately totally reflected when the elevation angle of the sun is low. For this, for example, the elevation angle θ SL when the altitude is the lowest in one year can be set. That is, since the sunlight advancing angle θ PL in the light transmitting portion when the elevation angle θ SL is set is expressed by the following equation (6), θ U2 is able to totally reflect the light traveling at this angle θ PL. Set.

Figure 2016148853
Figure 2016148853

ただし、仰角θLHは緯度により異なるので、異なる緯度を跨ぐように広がる所定の領域(例えば国や地域等)におけるθSL1乃至θSL2により(θSH1<θSH2)、θU2の範囲を規定することができる。ここで、θU2は0°より小さくなる(図4とは反対に傾く。)と製造が困難になることから、0°以上であることが好ましい。以上より、式(7)をθU2の好ましい範囲とすることができる。 However, since the elevation angle θ LH varies depending on the latitude, the range of θ U2 is defined by θ SL1 to θ SL2SH1SH2 ) in a predetermined region (for example, a country or a region) that extends across different latitudes. be able to. Here, since θ U2 becomes smaller than 0 ° (inclined as opposed to FIG. 4), it becomes difficult to manufacture, so that it is preferably 0 ° or more. Thus, Equation (7) can be set to a preferable range of θU2 .

Figure 2016148853
Figure 2016148853

ここで日本国内では、沖縄におけるθSLは40.5°であることから、θU2は式(8)の範囲にあることが好ましい。 Here, in Japan, θ SL in Okinawa is 40.5 °, and therefore θ U2 is preferably in the range of equation (8).

Figure 2016148853
Figure 2016148853

採光シート20には上記した各層のいずれかに、他の機能を付加させるための構成を備えてもよい。これには例えば、紫外線吸収剤、熱線吸収剤、又は近赤外線吸収剤を添加し、紫外線吸収機能、熱線吸収機能、又は近赤外線吸収機能を備えさせることが考えられる。   The daylighting sheet 20 may be provided with a configuration for adding another function to any of the above-described layers. For example, an ultraviolet absorber, a heat ray absorber, or a near infrared absorber may be added to provide an ultraviolet ray absorbing function, a heat ray absorbing function, or a near infrared ray absorbing function.

近赤外線吸収機能は、近赤外線吸収剤(近赤外線吸収色素)を上記した各層の1つ又は複数に添加したり、塗布したりすることにより向上させることができる。近赤外線吸収色素としては、800nm以上1100nm以下の波長領域を吸収するものを用いることが好ましい。該波長領域の近赤外線の透過率が20%以下であることが好ましく、10%以下であることがさらに好ましい。一方で、近赤外線吸収色素は可視光領域、即ち、380nm以上780nm以下の波長領域で、十分な透過率を有することが好ましい。   The near-infrared absorbing function can be improved by adding or applying a near-infrared absorbing agent (near-infrared absorbing dye) to one or more of the above layers. As the near-infrared absorbing dye, it is preferable to use one that absorbs a wavelength region of 800 nm to 1100 nm. The near-infrared transmittance in the wavelength region is preferably 20% or less, and more preferably 10% or less. On the other hand, the near-infrared absorbing dye preferably has a sufficient transmittance in the visible light region, that is, in the wavelength region of 380 nm to 780 nm.

紫外線吸収機能は、以下に例示する紫外線吸収剤を上記した各層の1つ又は複数に添加したり、塗布したりすることにより向上させることができる。紫外線吸収剤としては、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤(TINUVIN P、TINUVIN P FL、TINUVIN 234、TINUVIN 326、TINUVIN 326 FL、TINUVIN 328、TINUVIN 329、TINUVIN 329 FL、全てBASFジャパン株式会社製)や、トリアジン系紫外線吸収剤(TINUVIN 1577 ED、BASFジャパン株式会社製)、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤(CHIMASSORB 81、CHIMASSORB 81 FL、全てBASFジャパン株式会社製)、ベンゾエート系紫外線吸収剤(TINUVIN 120、BASFジャパン株式会社製)などが挙げられる。   The ultraviolet absorbing function can be improved by adding or applying an ultraviolet absorber exemplified below to one or more of the above layers. Examples of ultraviolet absorbers include benzotriazole ultraviolet absorbers (TINUVIN P, TINUVIN P FL, TINUVIN 234, TINUVIN 326, TINUVIN 326 FL, TINUVIN 328, TINUVIN 329, TINUVIN 329 FL, all manufactured by BASF Japan Ltd.), and triazine. Ultraviolet absorber (TINUVIN 1577 ED, manufactured by BASF Japan Ltd.), benzophenone ultraviolet absorber (CHIMASSORB 81, CHIMASORB 81 FL, all manufactured by BASF Japan Ltd.), benzoate ultraviolet absorber (TINUVIN 120, BASF Japan Ltd.) Manufactured).

熱線吸収機能は、以下に例示する熱線吸収剤を上記した各層の1つ又は複数に添加したり、塗布したりすることにより向上させることができる。熱線吸収剤としては、アンチモンドープ酸化スズ(ATO)またはスズドープ酸化インジウム(ITO)、フタロシアニン化合物などの金属酸化物超微粒子などが挙げられる。   The heat ray absorbing function can be improved by adding or applying a heat ray absorbent exemplified below to one or more of the above-described layers. Examples of the heat ray absorbent include metal oxide ultrafine particles such as antimony-doped tin oxide (ATO) or tin-doped indium oxide (ITO) and phthalocyanine compounds.

以上説明した採光パネル12は例えば次のように製造する。すなわち、採光パネル12は、パネル13に採光シート20を貼合することによって製造することができる。ここで採光シート20は、例えば次のように作製することが可能である。   The daylighting panel 12 described above is manufactured as follows, for example. That is, the daylighting panel 12 can be manufactured by bonding the daylighting sheet 20 to the panel 13. Here, the daylighting sheet 20 can be manufactured as follows, for example.

採光シート20のうち光偏向層23は金型ロールを用いる方法により形成することができる。すなわち、円筒状であるロールの外周面に光偏向層23の光透過部24を転写可能な凹凸が設けられた金型ロールを準備する。そして金型ロールとこれに対向するように配置されたニップロールとの間に、基材層22となる基材を挿入する。そして、基材のうち一方の面と金型ロールとの間に光透過部24を構成する組成物を供給しながら金型ロール及びニップロールを回転させる。これにより金型ロールの表面に形成された凹凸の凹部内に光透過部24を構成する組成物が充填され、該組成物が金型ロールの凹凸の表面形状に沿ったものとなる。   The light deflection layer 23 of the daylighting sheet 20 can be formed by a method using a mold roll. That is, a mold roll is prepared in which irregularities capable of transferring the light transmitting portion 24 of the light deflection layer 23 are provided on the outer peripheral surface of the cylindrical roll. And the base material used as the base material layer 22 is inserted between a die roll and the nip roll arrange | positioned so as to oppose this. And a mold roll and a nip roll are rotated, supplying the composition which comprises the light transmissive part 24 between one surface and a mold roll among base materials. As a result, the concave / convex concave portions formed on the surface of the mold roll are filled with the composition constituting the light transmitting portion 24, and the composition conforms to the concave / convex surface shape of the mold roll.

ここで、光透過部24を構成する組成物としては、上記したものが好ましいが、さらに具体的な例は次の通りである。すなわち、光硬化型プレポリマー(P1)に、反応性希釈モノマー(M1)及び光重合開始剤(I1)を配合した光硬化型樹脂組成物を用いることができる。   Here, as a composition which comprises the light transmissive part 24, what was mentioned above is preferable, However, A more specific example is as follows. That is, the photocurable resin composition which mix | blended the reactive dilution monomer (M1) and the photoinitiator (I1) with the photocurable prepolymer (P1) can be used.

上記光硬化型プレポリマー(P1)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プレポリマーを挙げることができる。   Examples of the photocurable prepolymer (P1) include epoxy acrylate-based, urethane acrylate-based, polyether acrylate-based, polyester acrylate-based, and polythiol-based prepolymers.

また、上記反応性希釈モノマー(M1)としては、例えば、ビニルピロリドン、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を挙げることができる。   Examples of the reactive dilution monomer (M1) include vinyl pyrrolidone, 2-ethylhexyl acrylate, β-hydroxy acrylate, and tetrahydrofurfuryl acrylate.

また、上記光重合開始剤(I1)としては、例えば、ヒドロキシベンゾイル化合物(2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ベンゾインアルキルエーテル等)、ベンゾイルホルメート化合物(メチルベンゾイルホルメート等)、チオキサントン化合物(イソプロピルチオキサントン等)、ベンゾフェノン(ベンゾフェノン等)、リン酸エステル化合物(1,3,5−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルホスフィンオキサイド等)、ベンジルジメチルケタール等が挙げられる。これらの中から、光硬化型樹脂組成物を硬化させるための照射装置及び光硬化型樹脂組成物の硬化性から任意に選択することができる。なお、光透過部16の着色防止の観点から好ましいのは、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン及びビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルホスフィンオキサイドである。   Examples of the photopolymerization initiator (I1) include hydroxybenzoyl compounds (2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, benzoin alkyl ether, etc.), benzoyl Formate compounds (such as methylbenzoylformate), thioxanthone compounds (such as isopropylthioxanthone), benzophenones (such as benzophenone), phosphate compounds (1,3,5-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, bis (2,4,6-) Trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide and the like, and benzyldimethyl ketal and the like. Among these, the irradiation device for curing the photocurable resin composition and the curability of the photocurable resin composition can be arbitrarily selected. From the viewpoint of preventing the light transmitting portion 16 from being colored, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone and bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) are preferable. ) -Phenylphosphine oxide.

これらの光硬化型プレポリマー(P1)、反応性希釈モノマー(M1)及び光重合開始剤(I1)は、それぞれ、1種類で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。   These photocurable prepolymer (P1), reactive diluent monomer (M1) and photopolymerization initiator (I1) can be used alone or in combination of two or more.

金型ロールと基材との間に挟まれ、ここに充填された光透過部24を構成する組成物に対し、基材側から光照射装置により光を照射する。これにより、光透過部24を構成する組成物を硬化させ、その形状を固定させることができる。そして、離型ロールにより金型ロールから基材層22及び成形された光透過部24を離型する。   Light is irradiated from the base material side by a light irradiation device to the composition constituting the light transmission part 24 sandwiched between the mold roll and the base material and filled therein. Thereby, the composition which comprises the light transmissive part 24 can be hardened, and the shape can be fixed. And the base material layer 22 and the shape | molded light transmission part 24 are released from a metal mold | die roll with a mold release roll.

次に、光透過部24の凹部に光偏向部25を構成する組成物を充填して硬化させることによって、光偏向部を形成することができる。このようにして、基材層22上に光偏向層23を形成することが可能である。   Next, the light deflecting portion can be formed by filling the concave portion of the light transmitting portion 24 with the composition constituting the light deflecting portion 25 and curing it. In this manner, the light deflection layer 23 can be formed on the base material layer 22.

このようにして形成された光偏向層23上に接着剤を積層して接着層26とし、基材層22にハードコート層21を接着剤等により貼り付ける。これにより採光シート20となる。   An adhesive is laminated on the light deflection layer 23 thus formed to form an adhesive layer 26, and the hard coat layer 21 is attached to the base material layer 22 with an adhesive or the like. Thereby, the daylighting sheet 20 is obtained.

図9は第二形態を説明する図であり、図7に相当する図である。第二形態では、光偏向部25の代わりに光偏向部125が適用された光偏向層123を有する採光シート120が形成されている。そして、採光シート120がパネル13に貼付されて採光パネル112となる。従って、採光シート120は、光偏向部25の代わりにに光偏向部125が適用され、他の構成は採光シート20と同じなので、ここでは光偏向部125について説明し、他の構成については同じ符号を付して説明を省略する。   FIG. 9 is a diagram for explaining the second embodiment and corresponds to FIG. In the second embodiment, the daylighting sheet 120 having the light deflection layer 123 to which the light deflection unit 125 is applied instead of the light deflection unit 25 is formed. The daylighting sheet 120 is affixed to the panel 13 to become the daylighting panel 112. Accordingly, in the daylighting sheet 120, the light deflection unit 125 is applied instead of the light deflection unit 25, and other configurations are the same as those of the daylighting sheet 20. Therefore, the light deflection unit 125 will be described here, and the other configurations are the same. The reference numerals are attached and the description is omitted.

光偏向部125は、光偏向部25の形態に加え、光を散乱して反射又は散乱して透過するための材料が充填されている。光を散乱させるための材料は特に限定されることはないが、例としては、散乱反射については、白色顔料や銀色顔料等の光散乱剤を混ぜた硬化性樹脂が挙げられる。白色顔料は、例えば、酸化チタン、二酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化亜鉛などの金属酸化物が挙げられる。銀色顔料としては、例えば、アルミニウム、クロムなどの金属が挙げられる。これにより効率よく光を散乱反射させることができる。また、硬化性樹脂は光透過部24を構成する材料と同様のものを用いることができる。
一方、散乱反射、散乱透過のための構成については、光偏向部125を透明なバインダー樹脂と該バインダー樹脂とは屈折率が異なる透明な散乱剤とを混合させた材料で構成することができる。透明なバインダー樹脂としては光透過部24と同様なものを用いることができる。一方、当該透明な散乱剤としては、例えば、(メタ)アクリル酸エステル及びスチレンを中心としたモノマーを重合して得られた架橋粒子が挙げられる。当該架橋粒子の具体例としては、ガンツ化成株式会社製のガンツパール(登録商標)が挙げられる。上記架橋粒子は、アクリル酸エステル及びスチレンとの混合比を変えることによって、屈折率を制御することができる。例えば、アクリル比を高くすることで屈折率を1.49程度にすることができ、スチレン比を高くすることで屈折率を1.59程度にすることができる。また、散乱剤にはウレタン架橋粒子を用いることも可能である。当該ウレタン架橋粒子の具体例としては、根上工業株式会社製のアートパール(登録商標)が挙げられる。また、散乱剤は中空粒子にすることも可能である。
In addition to the form of the light deflection unit 25, the light deflection unit 125 is filled with a material for scattering and reflecting or transmitting light. The material for scattering the light is not particularly limited, and examples of the scattering reflection include a curable resin mixed with a light scattering agent such as a white pigment or a silver pigment. Examples of the white pigment include metal oxides such as titanium oxide, titanium dioxide, magnesium oxide, and zinc oxide. As a silver pigment, metals, such as aluminum and chromium, are mentioned, for example. Thereby, light can be efficiently scattered and reflected. The curable resin may be the same as the material constituting the light transmission part 24.
On the other hand, regarding the configuration for scattering reflection and scattering transmission, the light deflection unit 125 can be formed of a material obtained by mixing a transparent binder resin and a transparent scattering agent having a refractive index different from that of the binder resin. As the transparent binder resin, the same resin as the light transmitting portion 24 can be used. On the other hand, examples of the transparent scattering agent include cross-linked particles obtained by polymerizing monomers mainly composed of (meth) acrylic acid ester and styrene. Specific examples of the crosslinked particles include Gantz Pearl (registered trademark) manufactured by Gantz Kasei Co., Ltd. The cross-linked particles can be controlled in refractive index by changing the mixing ratio of acrylic acid ester and styrene. For example, the refractive index can be made about 1.49 by increasing the acrylic ratio, and the refractive index can be made about 1.59 by increasing the styrene ratio. Further, urethane cross-linked particles can be used as the scattering agent. Specific examples of the urethane cross-linked particles include Art Pearl (registered trademark) manufactured by Negami Kogyo Co., Ltd. The scattering agent can also be hollow particles.

このような光偏向部125を有する採光シート120では、上記したLS1、LS2のような光路に加え、太陽光LS3のように光を導くことができる。図9にLS3の光路を示した。
図9からわかるようにLS3はそのときの太陽高度に基づいて仰角(水平面からなす角)θS3で採光パネル112に照射される。採光パネル112に入射した光LS3は採光パネル112を透過するうちに光偏向層123の光透過部24内を進む。光透過部24内では、該光透過部の屈折率をN、室外の屈折率をNとすれば、光LS3は、式(9)で表される太陽光進行角θP3で進む。
In the daylighting sheet 120 having such a light deflection unit 125, light can be guided like sunlight L S3 in addition to the optical paths such as L S1 and L S2 described above. FIG. 9 shows the optical path of L S3 .
As can be seen from FIG. 9, L S3 is applied to the daylighting panel 112 at an elevation angle (angle formed from a horizontal plane) θ S3 based on the solar altitude at that time. The light L S3 incident on the daylighting panel 112 travels through the light transmitting portion 24 of the light deflection layer 123 while passing through the daylighting panel 112. In the light transmission part 24, if the refractive index of the light transmission part is N P and the outdoor refractive index is N 0 , the light L S3 travels at the sunlight advancing angle θ P3 represented by the equation (9). .

Figure 2016148853
Figure 2016148853

太陽光進行角θP3で進行した太陽光が光透過部24と光偏向部125との界面のうち傾斜角がθU2である部位に達したとき、光透過部24と光偏向部125との屈折率差、及び太陽光進行角θP3の関係が全反射臨界角以下であれば図9のように界面を超えて光偏向部125内に進行する。ここで、光偏向部125は光を散乱させて室内側に出射することができるので、太陽光を散乱してまぶしさの原因となる直達光を抑制することが可能となる。 When the sunlight traveling at the sunlight traveling angle θ P3 reaches a part of the interface between the light transmitting unit 24 and the light deflecting unit 125 whose inclination angle is θ U2 , the light transmitting unit 24 and the light deflecting unit 125 If the relationship between the difference in refractive index and the sunlight traveling angle θ P3 is equal to or smaller than the total reflection critical angle, the light travels beyond the interface as shown in FIG. Here, since the light deflecting unit 125 can scatter and emit the light to the indoor side, it is possible to suppress direct light that causes sunlight to scatter and cause glare.

このように、採光シート120では、入射光の条件により全反射することなく光偏向部内に入った光も散乱して直達光でなくしてから室内側に出射することができる。   Thus, in the daylighting sheet 120, the light that has entered the light deflection unit without being totally reflected depending on the conditions of the incident light can be scattered and not emitted directly, but can be emitted indoors.

従来の技術は、太陽光が拡散せずに、室内に直接達する光(直達光)が多い場合があり、室内の人がまぶしさを感じてしまう不具合があった。結果として、室内が明るくなったとしても、まぶしさ防止のため、カーテンやブラインドをしてしまい、室内が暗くなってしまう不具合があった。本発明によればこれを抑制することができ、室内を従来のように暗くすることなく、まぶしさをも防止することができる。   In the conventional technology, there is a case in which sunlight does not diffuse and there is a lot of light that reaches the room directly (direct light), and there is a problem that a person in the room feels glare. As a result, even if the room becomes brighter, curtains and blinds are used to prevent glare and the room becomes dark. According to the present invention, this can be suppressed, and glare can be prevented without darkening the room as in the prior art.

以下に示す各試験例では、東京における南中高度を考慮した例を説明する。東京では、一年のうち最も高い南中高度における仰角θSHは78°、一年のうち最も低い南中高度における仰角θSLは31°である。
また、各試験例で用いる光透過部の屈折率はNは1.550、光偏向部の屈折率は1.490である。従って、仰角θSHのとき、光透過部内を進む太陽光の進行角(太陽光進行角)θは39.1°、仰角θSLのとき、光透過部内を進む太陽光の進行角(太陽光進行角)θは19.4°である。
In each of the following test examples, an example in consideration of the South-China altitude in Tokyo will be described. In Tokyo, the elevation angle θ SH at the highest south-middle altitude of the year is 78 °, and the elevation angle θ SL at the lowest south-middle altitude of the year is 31 °.
The refractive index of the light transmitting portion to be used in each test example is N p 1.550, the refractive index of the light deflection unit is 1.490. Therefore, when the elevation angle is θ SH , the advance angle of sunlight (sunlight advance angle) θ P traveling inside the light transmission portion is 39.1 °, and when the elevation angle is θ SL , the advance angle of sunlight traveling inside the light transmission portion (sun Light traveling angle) θ P is 19.4 °.

試験例1では採光シート20を備える採光パネル12の例による採光パネルを作製した。図10、表1に試験例1における光偏向層の形状を表した。これらからわかるように、試験例1では、光偏向部の上部となる側を断面で角度の異なる2つの辺で構成した。   In Test Example 1, a daylighting panel according to an example of the daylighting panel 12 including the daylighting sheet 20 was produced. FIG. 10 and Table 1 show the shape of the light deflection layer in Test Example 1. As can be seen from the above, in Test Example 1, the upper side of the light deflection unit was configured with two sides having different angles in cross section.

本例では光偏向層を次のように作製した。
(1)光透過部構成組成物の調整
まずビスフェノールAエチレンオキシド/キシリレンジイソシアネート/フェノキシエチルアクリレート/2−ヒドロキシエチルアクリレート/ビスマストリ(2−エチルヘキサノエート)を30:15:50:5:0.02で混合し、80℃で10時間反応させ、光硬化性プレポリマー(P1)を得た。
一方、ビスフェノールAエチレンオキシド/イソホロンジイソシアネート/フェノキシエチルアクリレート/ビスマストリ(2−エチルヘキサノエート)を30:20:50:0.02で混合し、80℃で10時間反応させ、光硬化性プレポリマー(P2)を得た。
次に、光硬化性プレポリマー(P1)を30質量部、光硬化性プレポリマー(P2)を30質量部、反応性希釈モノマー(M1)としてのフェノキシエチルアクリレートを10質量部、反応性希釈モノマー(M2)としてのビスフェノールAエチレンオキシドを30質量部、金型離型剤(S1)としてのテトラデカノールエチレンオキシド10モル付加物のリン酸エステルを0.03質量部、金型離型剤(S2)としてのステアリルアミンエチレンオキシド15モル付加物を0.03質量部、光重合開始剤(I1)としての1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(商品名:イルガキュア184、メーカー名:BASF)を3質量部混合し、均一化して、光透過部構成組成物を得た。
なお、この光透過部構成組成物を厚さ100μmで塗工し、高圧水銀灯により800mJ/cmの紫外線を照射して光透過部構成組成物を硬化させ、多波長アッベ屈折率計(株式会社アタゴ製)を用いて、589nmの屈折率を測定したところ、1.550であった。
In this example, the light deflection layer was produced as follows.
(1) Preparation of light transmission part constituent composition First, bisphenol A ethylene oxide / xylylene diisocyanate / phenoxyethyl acrylate / 2-hydroxyethyl acrylate / bismuth tri (2-ethylhexanoate) is 30: 15: 50: 5: 0. The mixture was mixed at 02 and reacted at 80 ° C. for 10 hours to obtain a photocurable prepolymer (P1).
On the other hand, bisphenol A ethylene oxide / isophorone diisocyanate / phenoxyethyl acrylate / bismuth tri (2-ethylhexanoate) was mixed at 30: 20: 50: 0.02 and reacted at 80 ° C. for 10 hours to produce a photocurable prepolymer ( P2) was obtained.
Next, 30 parts by mass of the photocurable prepolymer (P1), 30 parts by mass of the photocurable prepolymer (P2), 10 parts by mass of phenoxyethyl acrylate as the reactive dilution monomer (M1), the reactive dilution monomer 30 parts by mass of bisphenol A ethylene oxide as (M2), 0.03 parts by mass of phosphate ester of 10 mol of tetradecanol ethylene oxide as mold release agent (S1), mold release agent (S2) 0.03 part by mass of stearylamine ethylene oxide 15 mol adduct as 1 part, and 1 part by weight of 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone (trade name: Irgacure 184, manufacturer name: BASF) as a photopolymerization initiator (I1), It homogenized and the light transmissive part composition was obtained.
The light transmitting part constituting composition was applied at a thickness of 100 μm, and the light transmitting part constituting composition was cured by irradiating an ultraviolet ray of 800 mJ / cm 2 with a high pressure mercury lamp. Using ATAGO Co., Ltd., the refractive index of 589 nm was measured and found to be 1.550.

(2)基材
基材としてはPETフィルム、商品名:A4300、東洋紡績社製、厚さ100μmを用いた。
(2) Substrate As the substrate, PET film, trade name: A4300, manufactured by Toyobo Co., Ltd., thickness of 100 μm was used.

(3)金型ロールの作製
光偏向層の作製に供される金型ロールを作製した。金型ロールは円柱状であり、銅メッキが施され、当該銅メッキ部分をバイトにより切削して光透過部に対応する溝を形成した。バイトとしてはダイヤモンドバイトを用いた。ロール軸方向の所定ピッチ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した。
(3) Production of mold roll A mold roll used for production of the light deflection layer was produced. The mold roll was cylindrical and was plated with copper, and the copper plated portion was cut with a cutting tool to form a groove corresponding to the light transmitting portion. A diamond tool was used as the tool. Grooves were formed by cutting the outer periphery of the copper plating layer of the mold roll at a predetermined pitch in the roll axis direction. The cut roll was chrome plated.

(4)光透過部の形成
上記(3)で作製した金型ロールとニップロールとの間に、上記(2)の基材を搬送した。この基材の搬送に合わせ、上記(1)で得られた光透過部構成組成物を基材の基材層上に供給装置から供給し、金型ロールおよ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光透過部構成組成物を充填した。その後、基材側から高圧水銀灯により800mJ/cmの紫外線を照射して光透過部構成組成物を硬化させて、光透過部を形成した。その後、剥離ロールにより、金型ロールから光透過部を離型し、光透過部を含むシート(中間部材)を作製した。
圧縮式微小硬度計(FISCHER HM2000)を用いて微小圧子材料に負荷をかけ、これを除荷することによってこの光透過部の弾性率を測定した。このとき、負荷力は100mN、負荷速度は4μm/10秒、保持時間は60秒とした。その結果、光透過部の弾性率は800MPaであった。
(4) Formation of light transmission part The base material of said (2) was conveyed between the metal mold | die roll and nip roll produced by said (3). In accordance with the conveyance of the base material, the light transmitting portion constituting composition obtained in (1) above is supplied from the supply device onto the base material layer of the base material, and the base material is pressed by the pressing force between the mold roll and the nip roll. The light transmitting portion constituting composition was filled between the layer and the mold roll. Then, 800 mJ / cm < 2 > of ultraviolet rays were irradiated from the base material side with the high pressure mercury lamp, the light transmissive part constituent composition was hardened, and the light transmissive part was formed. Then, the light transmission part was released from the mold roll with a peeling roll to produce a sheet (intermediate member) including the light transmission part.
The elastic modulus of the light transmitting portion was measured by applying a load to the micro indenter material using a compression micro hardness tester (FISCHER HM2000) and unloading the material. At this time, the load force was 100 mN, the load speed was 4 μm / 10 seconds, and the holding time was 60 seconds. As a result, the elastic modulus of the light transmission part was 800 MPa.

(5)光偏向部構成組成物の調整
光硬化性プレポリマー(P3)としてウレタンアクリレートを42質量部、光硬化性プレポリマー(P4)としてエポキシアクリレートを18質量部、反応性希釈モノマー(M3)としてのトリプロピレングリコールジアクリレートを35質量部、反応性希釈モノマー(M4)としてのメトキシトリエチレングリコールアクリレートを5質量部、光散乱剤(D1)としての酸化チタンを5質量部、光重合開始剤(I1)としての1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(商品名:イルガキュア184、メーカー名:BASF)を7質量部混合し、均一化して、光偏向部構成組成物を得た。
なお、この光偏向部構成組成物の光散乱剤を除いた成分を厚さ100μmで塗工し、高圧水銀灯により800mJ/cmの紫外線を照射して硬化させ、多波長アッベ屈折率計(株式会社アタゴ製)を用いて、589nmの屈折率を測定したところ、1.490であった。
(5) Preparation of composition composition of light deflection part 42 parts by mass of urethane acrylate as photocurable prepolymer (P3), 18 parts by mass of epoxy acrylate as photocurable prepolymer (P4), reactive dilution monomer (M3) 35 parts by weight of tripropylene glycol diacrylate as a reactive monomer, 5 parts by weight of methoxytriethylene glycol acrylate as a reactive diluent monomer (M4), 5 parts by weight of titanium oxide as a light scattering agent (D1), a photopolymerization initiator 7 parts by mass of 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone (trade name: Irgacure 184, manufacturer name: BASF) as (I1) was mixed and homogenized to obtain a light deflector composition composition.
The components excluding the light scattering agent in the composition of the light deflector are coated at a thickness of 100 μm, cured by irradiating with 800 mJ / cm 2 of ultraviolet light with a high-pressure mercury lamp, and a multi-wavelength Abbe refractometer (stock) The refractive index of 589 nm was measured using a product of Atago Co., Ltd. and found to be 1.490.

(6)光偏向部の形成
上記(5)で得られた光偏向部構成組成物を、上記(4)で作製した中間部材上に供給装置から供給した。また、中間部材の進行方向と略垂直に配置されたドクターブレードを用いて、中間部材上に供給した光偏向部構成組成物を中間部材に形成された溝(光透過部間の溝)内に充填するとともに、余剰分の光偏向部構成組成物を掻き落とした。その後、高圧水銀灯により800mJ/cmの紫外線を照射して光偏向部構成組成物を硬化させ、光偏向部を形成した。この状態では、光偏向部の表面には、深さ6μmの窪みが発生していた。上記工程を更に1回行ったところ、光偏向部の表面には、深さ3μmの窪みが発生していた。
(6) Formation of light deflection part The composition composition of the light deflection part obtained in (5) above was supplied from the supply device onto the intermediate member produced in (4) above. In addition, using a doctor blade arranged substantially perpendicular to the traveling direction of the intermediate member, the light deflection unit constituent composition supplied onto the intermediate member is placed in a groove (groove between the light transmitting portions) formed in the intermediate member. While filling, the excess light deflector composition was scraped off. Thereafter, the composition of the light deflection unit was cured by irradiating with 800 mJ / cm 2 of ultraviolet light from a high pressure mercury lamp to form a light deflection unit. In this state, a recess having a depth of 6 μm was generated on the surface of the light deflection unit. When the above process was performed once more, a depression having a depth of 3 μm was generated on the surface of the light deflection section.

(7)接着層の形成
アクリル系樹脂の粘着剤(商品名:SKダイン2094、綜研化学株式会社、固形分25.0%、溶剤は酢酸エチルとメチルエチルケトン)を100質量部と、架橋剤(E−5XM、L−45、綜研化学株式会社、固形分5.0%)を0.28質量%と、1,2,3−ベンゾトリアゾールを0.25質量部と、希釈溶剤(トルエン/メチルエチルケトン/シクロヘキサノン=27.69g/27.69g/4.61g)を32.0質量部と、を混合して接着層組成物を得た。
この組成物を離型フィルム(商品名:E7007、東洋紡績社製、厚さ38μm)に塗布して乾燥させ、上記光学機能層の面と貼り合わせた。
なお、この接着層について、多波長アッベ屈折計DR−M4(株式会社アタゴ製)を用いて589nmの屈折率を測定したところ、1.490であった。また、この接着層の貯蔵弾性率は0.22MPaであった。
(7) Formation of adhesive layer 100 parts by mass of an acrylic resin adhesive (trade name: SK Dyne 2094, Soken Chemical Co., Ltd., solid content 25.0%, solvents are ethyl acetate and methyl ethyl ketone), and a crosslinking agent (E -5XM, L-45, Soken Chemicals Co., Ltd., solid content 5.0%) 0.28 mass%, 1,2,3-benzotriazole 0.25 mass parts, diluent solvent (toluene / methyl ethyl ketone / Cyclohexanone = 27.69 g / 27.69 g / 4.61 g) was mixed with 32.0 parts by mass to obtain an adhesive layer composition.
This composition was applied to a release film (trade name: E7007, manufactured by Toyobo Co., Ltd., thickness: 38 μm), dried, and bonded to the surface of the optical functional layer.
In addition, about this contact bonding layer, it was 1.490 when the refractive index of 589 nm was measured using multiwavelength Abbe refractometer DR-M4 (made by Atago Co., Ltd.). Further, the storage elastic modulus of this adhesive layer was 0.22 MPa.

試験例2では採光シートを備える採光パネルを作製した。図11、及び表1に試験例2における光偏向層の形状をそれぞれ表した。これらからわかるように、試験例2では、光偏向部の上部となる側を断面で1つの直線となる辺で構成した。   In Test Example 2, a daylighting panel including a daylighting sheet was produced. FIG. 11 and Table 1 show the shape of the light deflection layer in Test Example 2, respectively. As can be seen from the above, in Test Example 2, the upper side of the light deflection unit was configured with a side that was a straight line in cross section.

試験例3では、θU1<θU2の例の採光パネルを作製した。図12及び表1に試験例3における光偏向層の形状をそれぞれ表した。これからわかるように試験例3では、光偏向部の上部となる側を断面で上に凸となる折れ線状の辺で構成した。 In Test Example 3, a daylighting panel of an example of θ U1U2 was produced. The shape of the light deflection layer in Test Example 3 is shown in FIG. 12 and Table 1, respectively. As can be seen from this, in Test Example 3, the upper side of the light deflection unit is configured with a polygonal side that is convex upward in cross section.

参考例1は、採光シートを用いることなくパネルのみとした。   In Reference Example 1, only a panel was used without using a daylighting sheet.

Figure 2016148853
Figure 2016148853

以上示した各例の採光パネルについて、直達光及び採光効率を測定して評価した。詳しくは次の通りである。
光源(メタルハライドファイバー光源、IMH−250、シグマ光機株式会社)により白色光を所定の角度θSH、θSLで投射した。光源の照度を照度計(T−1H、コニカミノルタオプティクス株式会社)を用いて500lxに調整した。
輝度計(LS−110、コニカミノルタオプティクス株式会社)を採光シートへの光の入射前、光の入射後に設置して、それぞれの輝度を測定し、輝度比から採光効率を算出した。試験例1の採光効率を○とし、これと同等であれば同様に○、これより低ければ×とした。
一方、直達光の評価は、まぶしさを主観評価し、十分まぶしくないと感じるレベルを◎、まぶしくないと感じるレベルを○、直視できないと感じるレベルを×とした。
表2に結果を表した。
About the lighting panel of each example shown above, direct light and lighting efficiency were measured and evaluated. Details are as follows.
White light was projected at a predetermined angle θ SH and θ SL by a light source (metal halide fiber light source, IMH-250, Sigma Kogyo Co., Ltd.). The illuminance of the light source was adjusted to 500 lx using an illuminometer (T-1H, Konica Minolta Optics, Inc.).
A luminance meter (LS-110, Konica Minolta Optics Co., Ltd.) was installed before the light incident on the daylighting sheet and after the light incident, the respective luminances were measured, and the daylighting efficiency was calculated from the luminance ratio. The daylighting efficiency of Test Example 1 was marked with ◯, and if it was equivalent to this, it was marked with ◯, and if it was lower, it was marked with x.
On the other hand, in the evaluation of direct light, the glare was subjectively evaluated, and the level that felt that it was not dazzling was marked with ◎, the level that felt that it was not dazzled was marked with ○, and the level that felt that it was impossible to see directly was marked with ×.
Table 2 shows the results.

Figure 2016148853
Figure 2016148853

表2の結果からわかるように、試験例1では太陽高度が高いときの仰角θSHでも、太陽高度が低いときの仰角θSLでも良好な採光効率を有しつつも直達光を抑えることができた。これはθSH時には上記説明したように、傾斜角の異なる2つの斜辺で順に光を全反射して室内側に出射することにより、一方、θSL時には室内側の傾斜により光を全反射して室内側に出射することによると考えられる。 As can be seen from the results in Table 2, even in the test example 1, the elevation angle θ SH when the solar altitude is high and the elevation angle θ SL when the solar altitude is low can suppress direct light while having good lighting efficiency. It was. As described above, when θ SH , light is totally reflected by two oblique sides having different inclination angles and emitted to the indoor side in order. On the other hand, during θ SL, light is totally reflected by the inclination on the indoor side. This is considered to be due to emission to the indoor side.

試験例2では、θSH、θSLのいずれの場合にも直達光を抑制することができたが、θSHのときに採光効率が低下してしまった。 In Test Example 2, direct light was able to be suppressed in both cases of θ SH and θ SL , but the lighting efficiency was lowered when θ SH .

試験例3では、光偏向部の上部が折れ線状ではあるが、その傾斜の関係が適切でないことから、θSHのときに採光効率が低下してしまった。 In Test Example 3, the upper part of the light deflector is a polygonal line, but the inclination relationship is not appropriate, so that the lighting efficiency has been reduced at θ SH .

1 建物
10 採光装置
11 枠
12 採光パネル
13 パネル
20 採光シート
21 ハードコート層
22 基材層
23 光偏向層
24 光透過部
25 光偏向部
26 接着層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Building 10 Daylighting device 11 Frame 12 Daylighting panel 13 Panel 20 Daylighting sheet 21 Hard coat layer 22 Base material layer 23 Light deflection layer 24 Light transmission part 25 Light deflection part 26 Adhesion layer

請求項1に記載の発明は、シート面が鉛直となるように建物開口部に配置されるシート状である採光シートであって、透光性を有するシート状の基材層と、基材層の一方の面に形成され、光を偏向する光偏向層と、を備え、光偏向層は、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、複数の光透過部間に配置され、該光透過部よりも低い屈折率の紫外線硬化型樹脂の組成物が充填された光偏向部と、を有し、光透過部が配置された部位の光偏向層の表裏面は平行に形成されており、採光シートが建物開口部に配置された姿勢で、光偏向部は採光シートの厚さ方向断面において、その上部となる側の辺が、複数の直線が連続した折れ線、又は曲線状で形成されており、上部となる側の辺は下に凸になるように形成され、上部となる側の辺における下に凸は、上部となる側の辺のうち室外側における水平面に対する傾斜角が、室内側における水平面に対する傾斜角よりも大きく形成されており、上部となる側の辺とは反対側の下部となる側の辺は直線状であるとともに、採光シートのシート面法線に対して0°以上30°以下であり、上部となる側の辺と、下部となる側の辺との距離が、室内側に向かうにつれて小さくなるように構成されており、上部となる側の辺と下部となる側の辺との間に形成される辺のうち、光透過部間の開口となる側の辺には凹部が設けられている採光シートである。
The invention according to claim 1 is a daylighting sheet in the form of a sheet disposed in a building opening so that the sheet surface is vertical, a sheet-like base material layer having translucency, and a base material layer And a light deflection layer that deflects light, and the light deflection layer includes a plurality of light transmission portions that transmit light arranged side by side along one surface of the base material layer, and a plurality of light transmission layers. And a light deflector filled with an ultraviolet curable resin composition having a refractive index lower than that of the light transmissive part, and the light deflection of the part where the light transmissive part is disposed. The front and back surfaces of the layers are formed in parallel, and the lighting sheet is arranged in the opening of the building, and the light deflection unit has a plurality of straight lines on the upper side of the lighting sheet in the thickness direction cross section. Is formed in a continuous polygonal line or curved shape, and the upper side is formed so as to protrude downward. , Is downwardly convex in the the upper sides, the inclination angle with respect to the horizontal plane in the inner chamber outside of the upper sides is formed to be larger than the inclination angle with respect to the horizontal plane at the interior side, of the upper side The side on the lower side opposite to the side is linear, and is 0 ° or more and 30 ° or less with respect to the sheet surface normal of the daylighting sheet, the upper side and the lower side The distance between the light transmitting portion and the light transmitting portion is reduced between the light transmitting portion and the light receiving portion among the sides formed between the side on the upper side and the side on the lower side. It is a daylighting sheet in which a recess is provided on the side that becomes the opening.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の採光シートにおいて、上部となる側の辺の室外側における傾斜角は0°以上23.1°以下、室内側における傾斜角は0°以上1.7°以下である。 The invention according to claim 2 is the daylighting sheet according to claim 1, wherein the inclination angle on the outdoor side of the upper side is 0 ° or more and 23.1 ° or less, and the inclination angle on the indoor side is 0 ° or more. It is 1.7 degrees or less.

Claims (4)

シート面が鉛直となるように建物開口部に配置されるシート状である採光シートであって、
透光性を有するシート状の基材層と、
前記基材層の一方の面に形成され、光を偏向する光偏向層と、を備え、
前記光偏向層は、
前記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、
複数の前記光透過部間に配置され、該光透過部よりも低い屈折率の紫外線硬化型樹脂の組成物が充填された光偏向部と、を有し、
前記光透過部が配置された部位の前記光偏向層の表裏面は平行に形成されており、
前記採光シートが前記建物開口部に配置された姿勢で、前記光偏向部は前記採光シートの厚さ方向断面において、その上部となる側の辺が、複数の直線が連続した折れ線、又は曲線状で形成されており、前記上部となる側の辺は下に凸になるように形成され、
前記上部となる側の辺とは反対側の下部となる側の辺は直線状であるとともに、前記採光シートのシート面法線に対して0°以上30°以下であり、
前記上部となる側の辺のうち光の出射側端部におけるシート面法線に対して成す角は、前記下部となるシート面法線に対して成す角よりも小さく、
前記上部となる側の辺と前記下部となる側の辺との間に形成される辺のうち、前記光透過部間の開口となる側の辺には凹部が設けられている採光シート。
It is a daylighting sheet that is in the form of a sheet placed in the building opening so that the sheet surface is vertical,
A sheet-like base material layer having translucency;
A light deflection layer formed on one surface of the base material layer for deflecting light,
The light deflection layer is
A light transmitting portion that transmits light arranged in a plurality along one surface of the base material layer;
A light deflecting portion disposed between the plurality of light transmitting portions and filled with a composition of an ultraviolet curable resin having a refractive index lower than that of the light transmitting portion, and
The front and back surfaces of the light deflection layer at the part where the light transmission part is disposed are formed in parallel,
In the posture in which the daylighting sheet is arranged in the opening of the building, the light deflection unit has a sectional line in the thickness direction of the daylighting sheet, and the upper side is a polygonal line in which a plurality of straight lines are continuous, or a curved shape The side on the upper side is formed to be convex downward,
The side on the lower side opposite to the side on the upper side is linear, and is 0 ° or more and 30 ° or less with respect to the sheet surface normal of the daylighting sheet,
The angle formed with respect to the sheet surface normal at the light emission side end of the side that becomes the upper side is smaller than the angle formed with respect to the sheet surface normal that becomes the lower part,
The daylighting sheet | seat in which the recessed part is provided in the edge | side of the side used as the opening between the said light transmissive parts among the sides | sides formed between the edge | side of the said upper side, and the edge | side of the said lower side.
前記上部となる側の辺における前記下に凸は、前記上部となる側の辺のうち室外側における水平面に対する傾斜角が、室内側における水平面に対する傾斜角よりも大きく形成されている、請求項1に記載の採光シート。   The downward convexity on the side that becomes the upper side is formed such that an inclination angle with respect to the horizontal plane on the outdoor side of the side that becomes the upper side is larger than an inclination angle with respect to the horizontal plane on the indoor side. The daylighting sheet described in 1. 透光性を有する板状のパネルと、
前記パネルの一方の面に貼付される請求項1又は2に記載の採光シートと、
少なくとも前記パネルの周囲を囲むように配置される枠と、を備える採光装置。
A plate-like panel having translucency;
The daylighting sheet according to claim 1 or 2, which is attached to one surface of the panel;
And a frame arranged to surround at least the periphery of the panel.
壁に形成された開口部に請求項3に記載の採光装置が設置された建物。   The building in which the lighting device of Claim 3 was installed in the opening part formed in the wall.
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