JP2018013693A - 採光フィルム、採光フィルム積層体、採光部材及び採光具 - Google Patents

採光フィルム、採光フィルム積層体、採光部材及び採光具 Download PDF

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Abstract

【課題】より簡易な構成により、光を室内の天井等に導くことができる採光フィルムを提供する。【解決手段】採光フィルム10は、光が入射する第1面及び前記第1面に対向し、光が出射する第2面を有する高分子樹脂フィルムと、前記高分子樹脂フィルムの前記第1面及び前記第2面の間に配置され、前記第1面から入射した光を偏向して前記第2面に出射するクレイズ領域13を備え、クレイズ領域13は、前記第1面から前記第2面に向かう方向に沿って存在する。【選択図】図1

Description

本開示は、採光フィルム、採光フィルム積層体、採光部材及び採光具に関する。
窓に入射する太陽光を、太陽光が直接入射しにくい天井等に導くことにより、自然光を屋内の間接照明に利用する方法が提案されている。例えば、拡散板又は透光板の屋外面にプリズムシートを被覆して、太陽光を室内の奥まで導くようにした窓板が提案されている(特許文献1参照)。
特開平11−280350号公報
より簡易な構成により、光を室内の天井等に導くことができる技術が求められている。
より簡易な構成により、光を室内の天井等に導くことができる採光フィルム、採光フィルム積層体、採光部材及び採光具を提供する。
本発明の一実施形態によれば、光が入射する第1面及び前記第1面に対向し、光が出射する第2面を有する高分子樹脂フィルムと、前記高分子樹脂フィルムの前記第1面及び前記第2面の間に配置され、前記第1面から入射した光を偏向して前記第2面に出射するクレイズ領域を備え、前記クレイズ領域は、前記第1面から前記第2面に向かう方向に沿って存在する採光フィルムが提供される。
本発明の一実施形態の採光フィルムにおいて、前記クレイズ領域は、前記第2面側に位置する端部の幅が前記第1面側に位置する端部の幅よりも大きい関係を満たすようにしてもよい。
本発明の一実施形態の採光フィルムにおいて、前記高分子樹脂フィルムは、前記クレイズ領域の少なくとも一部に機能性材料を備えていてもよい。
本発明の一実施形態によれば、クレイズ領域が第1方向に沿って帯状に存在する第1の採光フィルムと、クレイズ領域が第2方向に沿って帯状に存在する第2の採光フィルムと、が積層された構造を有し、前記第1方向は、前記第2方向と交差する採光フィルム積層体が提供される。
本発明の一実施形態の採光フィルム積層体において、記第1方向が前記第2方向と直交してもよい。
本発明の一実施形態によれば、前記採光フィルムと、前記高分子樹脂フィルムの前記第1面及び前記第2面のいずれかに配置された支持基材とを備える採光部材が提供される。
本発明の一実施形態の採光部材において、前記支持基材により前記採光フィルムから隔てて配置された接着層を更に有していてもよい。
本発明の一実施形態によれば、前記採光フィルムと、前記高分子樹脂フィルムの前記第1面及び前記第2面のいずれかに配置された表面保護層とを備える採光部材が提供される。
本発明の一実施形態の採光部材において、前記表面保護層は、前記採光フィルムを露出させる開口を有していてもよい。
本発明の一実施形態の採光部材において、前記表面保護層は、多孔質構造を有していてもよい。
本発明の一実施形態によれば、透明基板と、前記透明基板の一方の側に配置された接着層と、前記接着層を介して前記透明基板に固定された採光フィルムと、を備え、前記採光フィルムは、光が入射する第1面及び前記第1面に対向し、光が出射する第2面を高分子樹脂フィルムと、前記高分子樹脂フィルムの前記第1面及び前記第2面の間に配置され、前記第1面から入射した光を偏向して前記第2面に出射するクレイズ領域を備え、前記クレイズ領域は、前記第1面から前記第2面に向かう方向に沿って存在する採光具が提供される。
本発明の一実施形態によれば、第1透明基板と、前記第1透明基板に空気層を介して対向して配置された第2透明基板と、前記第1透明基板及び前記第2透明基板の少なくとも一方に設けられた採光フィルムと、を備え、前記採光フィルムは、光が入射する第1面及び前記第1面に対向し、光が出射する第2面を有する高分子樹脂フィルムと、前記高分子樹脂フィルムの前記第1面及び前記第2面の間に配置され、前記第1面から入射した光を偏向して前記第2面に出射するクレイズ領域を備え、前記クレイズ領域は、前記第1面から前記第2面に向かう方向に沿って存在する採光具が提供される。
本発明の一実施形態の採光具において、前記第1透明基板及び前記第2透明基板のうち、少なくとも一方の透明基板が他方の透明基板に対して相対移動可能に構成されていてもよい。
本発明の一実施形態によれば、第1透明基板、第1中間層、採光フィルム、第2中間層、第2透明基板を、この順に備え、前記採光フィルムは、光が入射する第1面及び前記第1面に対向し、光が出射する第2面を有する高分子樹脂フィルムと、前記高分子樹脂フィルムの前記第1面及び前記第2面の間に配置され、前記第1面から入射した光を偏向して前記第2面に出射するクレイズ領域を備え、前記クレイズ領域は、前記第1面から前記第2面に向かう方向に沿って存在し、前記高分子樹脂フィルムの前記第1面が前記第1中間層に面し、且つ、前記高分子樹脂フィルムの前記第2面が前記第2中間層に面する採光具が提供される。
本発明の一実施形態によれば、採光フィルム及び前記採光フィルムを支持する支持体層を有するスクリーンと、前記スクリーンをロール状に巻き取るスクリーン巻取部と、を備え、前記採光フィルムは、光が入射する第1面及び前記第1面に対向し、光が出射する第2面を有する高分子樹脂フィルムと、前記高分子樹脂フィルムの前記第1面及び前記第2面の間に配置され、前記第1面から入射した光を偏向して前記第2面に出射するクレイズ領域を備えた採光具が提供される。
第1実施形態の採光具を説明する図である。 採光具1の第1の構成を説明する図である。 採光具1の第2の構成を説明する図である。 採光具1の第3及び第4の構成を説明する図である。 採光具1の第5、第6及び第7の構成を説明する図である。 第2実施形態の採光具1Aを説明する図である。 第3実施形態の採光具を説明する図である。 第4実施形態の採光具を説明する図である。 第5実施形態の採光具を説明する斜視図である。 第5実施形態のスクリーン3の構成を説明する図である。 第6実施形態の採光具を説明する斜視図である。 第6実施形態の羽根板3Aの構成を説明する図である。 クレイズ領域13に機能性材料16が充填された採光フィルム10を説明する図である。 採光フィルム積層体を説明する図である。 採光フィルム10の採光特性を説明する図である。 採光具1Bの構成を説明する図である。
以下、本発明の実施形態ついて説明する。なお、本明細書に添付した図面においては、理解しやすさ等を考慮して、各部の形状、縮尺、縦横の寸法比等を、実物から変更又は誇張している。また、各図においては、部材の断面を示すハッチングを省略する。
本明細書等において、形状、幾何学的条件、これらの程度を特定する用語、例えば、「平行」、「直交」、「方向」、「向き」等については、その用語の厳密な意味に加えて、同様の光学的機能を奏し、ほぼ平行、ほぼ直交等とみなせる程度の範囲、概ねその方向及び向きとみなせる範囲を含む。
本明細書等における「クレイズ」という語句は、一般に「クレーズ」とも表記されることがあるが、両者は同義である。また、本明細書等における「クレイズ」は、高分子樹脂フィルムに形成された略直線状のひび又は割れ目を指す。一般にフィルムに形成されるひび又は割れ目の壁面間に樹脂フィブリル(後述)が残存しているものを狭義のクレイズとし、この狭義のクレイズが拡げられて樹脂フィブリルが残存していないものをクラックと区別して示す場合もあるが、本明細書等の「クレイズ」とは、狭義のクレイズとクラックを含む概念である。
採光フィルム10の多くの使用形態のうち、一使用形態に即して説明する場合において、以下に説明する図面にはXYZの直交座標系を記載した。この座標系は、採光フィルムを窓ガラスに貼り付けた状態、即ち、採光フィルムを鉛直に配置した状態における上下(鉛直)方向をY方向、左右方向をX方向、厚み方向をZ方向とする。ここで、上下方向(Y方向)のうち、下側をY1側とし、上側をY2側とする。左右方向(X方向)のうち、右側をX1側とし、左側をX2側とする。厚さ方向(Z方向)のうち、室内側をZ1側とし、室外(屋外)側をZ2側とする。
[第1実施形態]
図1は、第1実施形態の採光具を説明する図である。図2は、採光具1の第1の構成を説明する図である。図2(A)は、採光具1のY−Z平面における断面図である。図2(B)及び(C)は、採光フィルム10を室内側(Z1側)から見たときの概略図である。採光フィルム10の第1面11と第2面12との間にクレイズ領域13が存在している。図2(D)は、クレイズ領域13が貫通している採光フィルム10の部分断面図である。図2(E)は、クレイズ領域13が貫通していない採光フィルム10の部分断面図である。
第1実施形態の採光具は、採光フィルム10と、透明基板(例えば、窓ガラス6)とを含む。図1に示すように、採光具1において、採光フィルム10は、住宅等の窓ガラス6の室内側(Z1側)に設けられている。
窓ガラス6に対して斜め上方から入射した太陽SNの光は、採光フィルム10がなければ、窓ガラス6を透過して、斜め下向きに照射される。そのため、斜め上方から入射した太陽SNの光を室内の照明に利用することが難しい。しかし、窓ガラス6に採光フィルム10を貼り付けた場合、図1に示すように、斜め上方から入射した太陽SNの光Lは、採光フィルム10のクレイズ領域13(後述)でより多く上向きに偏向される。そのため、斜め上方から入射した太陽SNの光Lを室内の照明に利用することができる。
(第1の構成)
採光具の一例としての採光具1は、図2(A)に示すように、採光フィルム10と、基材20及び接着層30と、透明基板としての窓ガラス6と、を備える。第1の構成の採光具1において、採光部材100は、採光フィルム10、基材20及び接着層30を有する。
採光フィルム10は、第1面11と第2面12との間に形成されたクレイズ領域13を有する。第1実施形態の採光フィルム10は、図2(B)に示すように、例えば、第2面12の第1方向D1に沿って帯状に延在する複数のクレイズ領域13を、第1方向D1と交差する第2方向D2に沿って有する。クレイズ領域13は、図2(D)、(E)に示すように、空洞部14と樹脂部15とが混在した領域である。空洞部14は、ボイドと呼ばれる微細な空隙が形成された領域である。樹脂部15は、樹脂フィブリルと呼ばれる微細な繊維束が形成された領域である。
空洞部14は、例えば、1nm以上1000μm以下の大きさの空隙を含むものであってもよい。採光効率を高めるために、空洞部14は、10nm以上500μm以下の大きさの空隙を含んでいてもよい。空洞部14の空隙の大きさは、採光フィルム10の断面を走査型電子顕微鏡で拡大したときに観察できる、一つのクレイズ領域内の空洞部14の長さを計測することにより算出できる。
採光フィルム10に入射した光Lは、クレイズ領域13により上方に偏向される。詳しくは、光Lは、クレイズ領域13の形成されていない非クレイズ領域と空洞部14を構成する空気との界面おいて反射する。また、樹脂部15のように、微細な繊維束が形成された領域は、見かけの屈折率が低くなる。そのため、樹脂部15よりも屈折率が高い非クレイズ領域から樹脂部15へ入射した光Lは、これらの界面でも反射又は屈折する。そのため、図1に示すように、採光フィルム10に入射した光Lは、より多く上向きに偏向される。クレイズ領域13は、空洞部14のボイドと、樹脂部15の繊維束とを不規則に含むことから、採光フィルム10に入射した光Lは上向きに偏向されると共に、上向きの多方向に拡散される。したがって、室内において採光フィルム10を通じて得られる視界のぎらつきを抑制することができる。
クレイズ領域13は、例えば、高分子樹脂フィルムの表面にブレード(不図示)を押し当て、フィルム面を折り曲げながら張力をかけて引っ張ることにより作製することができる。ブレードは、フィルム面側に直線状の刃が形成された板状の部材であり、図2(B)に示す第1方向D1と平行に配置される。また、高分子樹脂フィルムは、図2(B)に示す第2方向D2に向けて引っ張られる。これにより、クレイズ領域13は、高分子樹脂フィルムの第2方向D2に沿って繰り返し形成される。高分子樹脂フィルムの厚みは、特に制限はないが、例えば、5μm〜1000μmとしてもよい。
高分子樹脂フィルムとして、例えば、結晶性或いは非晶性の熱可塑性合成樹脂、熱硬化性合成樹脂を含有するフィルムを用いることができる。結晶性の熱可塑性合成樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリフッ化ビニリデンが例示できる。
非晶性の熱可塑性合成樹脂としては、ポリスチレン、スチレンアクリロニトリル、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体等のスチレン系樹脂、ポリアクリロニトリル、ポリメチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリカーボネートが例示できる。
熱硬化性合成樹脂としては、エポキシ樹脂、アクリル・エポキシ樹脂、ポリオール・イソシアネートウレタン系樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂が例示できる。
合成樹脂には、適宜の添加剤等を含有させてもよい。添加剤としては、例えば、酸化チタン、炭酸カルシウムを挙げることができる。
また、高分子樹脂フィルムは、上記の結晶性或いは非晶性の熱可塑性合成樹脂、熱硬化性合成樹脂を含有するフィルムを積層して構成されていてもよい。
なお、図2(B)では、クレイズ領域13を直線的な帯状に描いているが、クレイズ領域13は、第1方向D1に沿って連続した直線状に構成されていなくてもよい。例えば、図2(C)に示すように、クレイズ領域13が第1方向D1に沿って断続的に延びていてもよい。また、クレイズ領域13は、図2(B)に示すように、第1方向D1と平行に延びていてもよいし、第1方向D1に対して傾いた方向に延びていてもよい。また、図2(C)に示すように、クレイズ領域13の第2方向D2における間隔は、一定に形成されていてもよいし、ランダムに形成されていてもよい。クレイズ領域13を第1方向D1及び/又は第2方向D2においてランダムに構成することにより、穏やかな光を室内に導くことができる。更に、クレイズ領域13は、第1方向D1に沿って蛇行する形状であってもよい。
採光フィルム10は、図2(A)に示すように、第1面11が基材20(後述)に保持されている。一方、採光フィルム10は、第1面11とは反対側の第2面12が室内側に向いている。
クレイズ領域13は、図2(D)に示すように採光フィルム10を貫通している形状もあれば、図2(E)に示すように採光フィルム10を貫通していない形状もある。クレイズ領域13は、高分子フィルムの厚み、材質等により、異なった深さとなる。高分子フィルムが薄く、強度が低い場合は、クレイズ領域13が採光フィルム10を貫通した形状となりやすい。一方、高分子フィルムが厚く、強度が高い場合は、クレイズ領域13が採光フィルム10を貫通しない形状となりやすい。クレイズ領域13の深さは、採光効率を高めるために、例えば、10μm以上500μm以下としてもよい。
また、採光フィルム10は、単層、複層のいずれにより構成されていてもよい。例えば、採光フィルム10が複層である場合、クレイズ領域13を形成しやすい層(以下、A層)と、このA層を支持する層(以下、B層)との積層体として構成することができる。この場合、クレイズ領域の形成条件を調整することにより、A層のみを貫通し、B層を貫通しない形状のクレイズ領域13が形成された採光フィルム10を得ることができる。複層の採光フィルムは、溶融共押出法、ラミネート法、コーティング法、貼合法等によって製造される。A層の厚みによりクレイズ領域13の深さを制御することも可能となる。
また、クレイズ領域13は、高分子樹脂フィルムの厚み、材質等、ブレードの幅、張力の大きさ等により、異なった幅となる。クレイズ領域13の幅は、例えば、50nm以上10μm以下としてもよい。クレイズ領域13の幅が50nm以上であると、採光フィルム10に熱が付与された後においてもクレイズ領域13が消失してしまうことが抑制される。クレイズ領域13の幅を10μm以下とすることで、クレイズ領域13に起因したスジが見え難くなる。
図2(E)に示す採光フィルム10は、第2面12側においてクレイズ領域13が開口し、第1面11側にクレイズ領域13が貫通していない領域が形成されているが、これに限定されない。採光フィルム10は、第1面11側においてクレイズ領域13が開口し、第2面12側にクレイズ領域13が貫通していない領域が形成されていてもよい。
クレイズ領域13が第1面11及び第2面12のいずれかに到達している採光フィルム10において、クレイズ領域13が到達している側の面は、少なくとも一部が露出するように配置される又は後述する通気性を有する表面保護層40(後述)側に配置されることが望ましい。但し、これに限らず、クレイズ領域13が到達している側の面は、基材20側に配置されてもよいし、接着層30、表面保護層41(後述)等の側に配置されてもよい。また、クレイズ領域13は、採光フィルム10の第1面11又は第2面12と直交する方向(Z方向)に形成されていてもよいし、第1面11又は第2面12に対して斜めに傾いた方向に形成されていてもよい。このように、クレイズ領域13を第1面11又は第2面12に対して斜めに傾いた方向に形成した場合、光を偏向する方向が変わるため、虹色の干渉縞、眩しさ等を低減することができる。また、入射した光をより広範囲に偏向することができる。
基材20は、採光フィルム10を支持する支持基材であり、例えば、フィルム状の部材である。基材20は、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)等のポリエステル樹脂、アクリル樹脂、スチレン樹脂、アクリルスチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、脂環式ポリオレフィン樹脂等の光透過性の高い材料により形成される。採光具1を安価に提供するために、PETを採用してもよい。基材20の厚みは、特に制限されないが、10μm以上1000μm以下としてもよい。採光フィルム10は、第1面11において、基材20に支持されている。採光フィルム10と基材20は、例えば、押出し成形、貼り合わせ等により接合することができる。基材20は、採光フィルム10を保持する面とは反対側の面において、接着層30を介して窓ガラス6に接合されている。
例えば、接着層30が紫外線吸収剤等を含む場合、接着層30の一成分である紫外線吸収剤が採光フィルム10側にマイグレーションすることがある。第1の構成の採光具1は、基材20により接着層30の成分が採光フィルム10にマイグレーションするのを防止することができる。これによれば、接着層30の成分により採光フィルム10が変色又は変質したり、クレイズ領域13の空洞部14及び/又は樹脂部15が変質又は変形したりすることが抑制される。
接着層30は、採光フィルム10を窓ガラス6に固定する層であり、第1の構成においては、基材20と窓ガラス6とを接合する層である。接着層30は、基材20と窓ガラス6との間を透過する光の屈折を抑制するため、これらの層と同等の屈折率を有する材料、例えば、ウレタンアクリレート樹脂、エポキシアクリレート樹脂、アクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤等の光透過性の高い材料により形成される。採光フィルム10に到達する紫外線により、採光フィルム10が劣化するのを抑制する目的で、接着層30が紫外線吸収剤を含んでいてもよい。
窓ガラス6は、室外(Z2側)と室内(Z1側)とを区切る部材である。窓ガラス6は、例えば、石英ガラス、ソーダガラス等の光透過性を有するガラス材料により形成される。窓ガラス6は、型板ガラス、すりガラス等の光拡散性を有する部材であってもよい。
本実施形態の採光フィルム10において、クレイズ領域13は、図2(A)に示すように、第2面12側の第2方向D2における端部の幅(以下、「クレイズ幅」ともいう)W2が、第1面11側の第2方向D2におけるクレイズ幅W1よりも大きくなるように形成されている。即ち、クレイズ領域13は、室内側に位置する第2面12側のクレイズ幅W2が、室外側に位置する第1面11側のクレイズ幅W1よりも大きくなるように形成されている。これにより、クレイズ領域13により光が全反射して偏向される効率が向上する。なお、図2(E)に示すように、第1面11側が貫通していないクレイズ領域13においても、上記のようなクレイズ幅(W1<W2)となるように形成することが望ましい。例えば、クレイズ幅W1が0.5μm以上3μm以下、クレイズ幅W2が0.1μm以上1μm以下となるようにしてもよい。
上述した第1の構成の採光具1において、採光フィルム10は、入射した光を偏向するクレイズ領域13を備えるため、斜め上方から入射した光を、より多く上向きに偏向することができる。また、採光フィルム10は、機械的な可動部を備えないフィルム状の部材であるため、使用状態において機械的な故障を生じることがなく、清掃作業等のメンテナンスも容易となる。従って、第1の構成の採光具1によれば、より簡易な構成により、光を室内の天井等に導くことができる。
採光フィルム10を基材20の一方の面に形成すると、時間の経過と共に、クレイズ領域13の内部にフィルムから発生するアウトガスが溜まったり、空洞部14を構成する空隙が膨張又は収縮したりする場合がある。このような現象が生じると、採光フィルム10と基材20との界面で剥離が起こり、採光フィルム10の一部が基材20から剥がれてしまうことが考えられる。
これに対して、第1の構成の採光具1において、採光フィルム10のクレイズ領域13は、第1面11及び第2面12のいずれかに到達し、クレイズ領域13が到達している側の面は一部が露出していることにより、基材20と接していない側からアウトガスが外部に放出されやすくなる。また、採光フィルム10のクレイズ領域13は、基材20が設けられた第1面11側のクレイズ幅W1が、室内側に位置する第2面12のクレイズ幅W2未満となるように形成されている。そのため、クレイズ領域13において、気泡の膨張又は収縮の応力による体積の変化量は、基材20と接する側の方が、基材20と接していない側よりも小さくなる。これによれば、第1の構成の採光具1においては、採光フィルム10と基材20との界面で剥離が起こりにくくなるため、採光フィルム10の一部が基材20から剥がれてしまうことを抑制することができる。
なお、本実施形態では、光透過性を有する基板として、窓ガラス6を例として説明したが、これに限定されない。基板は、光透過性を有する部材であればよく、石英ガラス、ソーダガラス等のガラス材料以外にも、例えば、ポリカーボネート、アクリル樹脂等の高分子樹脂等を用いることができる。後述する第2実施形態についても同じである。
(第2の構成)
図3は、採光具1の第2の構成を説明する図である。図3においては、第1の構成と同等の部材に同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
図3に示すように、第2の構成の採光具1は、採光フィルム10の第2面12側に、通気性を有する表面保護層40が積層されている。表面保護層40は、パターニングされている。表面保護層40には、少なくとも一部のクレイズ領域13を露出させる開口が形成されている。
表面保護層40としては、例えば、熱硬化性樹脂、電離放射線硬化型樹脂等が挙げられる。中でも硬化性の観点から電離放射線硬化型樹脂が好適である。熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、アルキド樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂、水酸基官能性アクリル樹脂、カルボキシル官能性アクリル樹脂、アミド官能性共重合体、ウレタン樹脂等が挙げられる。これらの熱硬化性樹脂の架橋硬化態様は、特に限定されず、一般に使用される架橋剤、硬化剤を用いて架橋硬化されるものである。
また、電離放射線硬化型樹脂としては、紫外線硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂、可視光線硬化性樹脂、近赤外線硬化性樹脂等が挙げられるが、中でも汎用性、硬化性、光透過性の観点から紫外線硬化性樹脂及び電子線硬化性樹脂が好ましい。
紫外線硬化性樹脂及び電子線硬化性樹脂としては、従来から慣用されている重合性オリゴマーのグループ又はプレポリマーのグループの中から適宜に選択して用いることができる。例えば、重合性オリゴマー又はプレポリマーとしては、特に、多官能の重合性オリゴマー、プレポリマーが挙げられる。
重合性オリゴマー又はプレポリマーとしては、エポキシ(メタ)アクリレート系、ウレタン(メタ)アクリレート系、ポリエーテル系ウレタン(メタ)アクリレート、カプロラクトン系ウレタン(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレート系、ポリエーテル(メタ)アクリレート系のオリゴマー、プレポリマー等が挙げられる。これらは単独で用いてもよく2種類以上を併用してもよい。なお、(メタ)アクリレートとは、アクリレート又はメタクリレートを指す。
また、上記重合性オリゴマー又はプレポリマーに加え、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−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等を用いてもよい。
なお、これらの材料は、均一にコーティングしてある必要はなく、表面保護層としての機能を失わない範囲でメッシュ状、ストライプ状等のパターンに形成されていてもよい。ここで、表面保護層としての機能を失わない範囲としては、被覆率70%以上が好ましく、80%以上がより好ましい。
第2の構成の採光具1は、採光フィルム10の第2面12側に、通気性を有する表面保護層40を備えるため、クレイズ領域13からのアウトガスの放出性を損なうことなしに、採光フィルム10の室内側(Z1側)表面を保護することができる。なお、第2の構成において、表面保護層40の代わりに、多孔質フィルム等の通気性を有するフィルムを積層してもよい。
(第3、第4の構成)
図4は、採光具1の第3及び第4の構成を説明する図である。図4(A)は、採光具1の第3の構成を説明する図である。図4(B)は、採光具1の第4の構成を説明する図である。図4の各分図においては、第1の構成と同等の部材に同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
まず、採光具1の第3の構成について説明する。図4(A)に示すように、第3の構成の採光具1は、採光フィルム10の第2面12側に、表面保護層41が積層されている。
表面保護層41は、いわゆるハードコート層と呼ばれる、採光フィルム10の表面を保護する層である。また、表面保護層41は、採光フィルム10の室内側(Z1側)表面を保護するための層としても機能する。表面保護層41は、例えば、有機層と無機層との積層により形成される。その場合、有機層は、分子中にラジカル重合性不飽和基を持つオリゴマー、プレポリマー、例えば、エポキシ(メタ)アクリレート系、ウレタン(メタ)アクリレート系、ポリエーテル系ウレタン(メタ)アクリレート、カプロラクトン系ウレタン(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレート系、ポリエーテル(メタ)アクリレート系のオリゴマー、プレポリマー、反応性ヒンダードアミン系光安定剤、開裂型光重合開始剤等を含有する硬化性組成物により形成される。無機層の形成材料としては、例えば、無機酸化物、無機酸化窒化物、無機窒化物、無機酸化炭化物、無機酸化炭化窒化物、酸化珪素亜鉛等の中から選ばれる1又は2以上の無機化合物を挙げることができる。具体的には、珪素、アルミニウム、マグネシウム、チタン、錫、インジウム、セリウム及び亜鉛の中から選ばれる1種又は2種以上の元素を含有する無機化合物を挙げることができる。
第3の構成の採光具1は、採光フィルム10の第2面12側に、ハードコート層としての表面保護層41を備える。そのため、第3の構成の採光具1は、採光フィルム10の室内側(Z1側)表面に傷が発生したりするのを防止することができる。なお、表面保護層41は、採光フィルム10の第2面12側において、基材、接着層等を介して積層してもよい。
第4の構成の採光具1は、図4(B)に示すように、光拡散機能を有する表面保護層42を備える。表面保護層42は、例えば、表面に凹凸を有する層、酸化チタン等の粒子が表面に担持された層である。第4の構成の採光具1は、光拡散機能を有する表面保護層42を備えることにより、室内において採光フィルム10を通じて得られる視界のぎらつきを抑制することができる。なお、表面保護層42は、採光フィルム10の第2面12側において、基材、接着層等を介して積層してもよい。
(第5、第6及び第7の構成)
図5は、採光具1の第5、第6及び第7の構成を説明する図である。図5(A)は、採光具1の第5の構成を説明する図である。図5(B)は、採光具1の第6の構成を説明する図である。図5(C)は、採光具1の第7の構成を説明する図である。図5の各分図においては、第1〜第4の構成と同等の部材に同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
まず、採光具1の第5の構成について説明する。第5の構成の採光具1は、図5(A)に示すように、採光フィルム10の第2面12側が、接着層30を介して窓ガラス6に接合されている点が第1の構成と相違する。第5の構成の採光具1において、採光部材100は、採光フィルム10、基材20及び接着層30を有する。
第5の構成の採光具1は、基材20が採光フィルム10よりも室内側(Z1側)に位置することにより、採光フィルム10の室内側(Z1側)表面を保護することができる。
次に、採光具1の第6の構成について説明する。図5(B)に示すように、第6の構成の採光具1は、先に説明した第5の構成において、採光フィルム10の第2面12と接着層30との間に、バリア層43が積層されている。第6の構成の採光具1において、採光部材100は、採光フィルム10、基材20、接着層30及びバリア層43を有する。
例えば、接着層30が紫外線吸収剤等を含む場合、接着層30の一成分である紫外線吸収剤が採光フィルム10側にマイグレーションすることがある。バリア層43により接着層30の成分がクレイズ領域13に侵入するのを防止することができる。これにより、接着層30の成分により採光フィルム10が変色又は変質したり、クレイズ領域13の空洞部14及び/又は樹脂部15が変質又は変形したりすることが抑制され、採光効果が維持される。バリア層43は、ポリエチレンテレフタレート(PET)等のポリエステル樹脂、アクリル樹脂、スチレン樹脂、アクリルスチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、脂環式ポリオレフィン樹脂等の光透過性の高い材料により形成される。バリア層43の厚みは、接着層30の成分のマイグレーションを防止できる程度に設定すればよく、例えば、10μm以上500μm以下としてもよい。なお、図示しないが、バリア層43と採光フィルム10との間に紫外線吸収剤等を実質的に含まない、別の接着層を設けてもよい。
次に、採光具1の第7の構成について説明する。図5(C)に示すように、第7の構成の採光具1は、先に説明した第6の構成において、基材20の室内側(Z1側)の面に、表面保護層41が積層されている。第7の構成の採光具1において、採光部材100は、採光フィルム10、基材20、接着層30、表面保護層41及びバリア層43を有する。
第7の構成の採光具1は、表面保護層41により基材20の室内側(Z1側)表面が保護される。また、第7の構成の採光具1は、バリア層43により接着層30の成分がクレイズ領域13に侵入するのを防止することができる。
[第2実施形態]
(第1、第2及び第3の構成)
図6は、第2実施形態の採光具1Aを説明する図である。図6(A)は、採光具1Aの第1の構成を説明する図である。図6(B)は、採光具1Aの第2の構成を説明する図である。図6(C)は、採光具1Aの第3の構成を説明する図である。図6では、第1実施形態と同等の部材に同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
まず、採光具1Aの第1の構成について説明する。図6(A)に示すように、第1の構成の採光具1Aは、採光フィルム10と、接着層30と、窓ガラス6と、を備える。第1の構成の採光具1Aにおいて、採光部材100は、採光フィルム10及び接着層30を有する。採光フィルム10は、第1面11において、接着層30を介して窓ガラス6に貼り付けられている。これにより、第1の構成の採光具1Aは、簡易な構成によって採光効果を得ることができる。なお、図6(A)ではクレイズ領域13が採光フィルム10の第1面11と第2面12とを連通した態様を示しているが、これに限定されない。クレイズ領域13は、採光フィルム10の第1面及び第2面12のうちの一方に到達し、他方に到達していない態様であってもよい。
次に、採光具1Aの第2の構成について説明する。図6(B)に示すように、第2の構成の採光具1Aは、採光フィルム10の第2面12側に、表面保護層41が積層されている。第2の構成の採光具1Aにおいて、採光部材100は、採光フィルム10、接着層30及び表面保護層41を有する。第2の構成の採光具1Aにおいて、その他の構成は、第1の構成と同じである。
第2の構成の採光具1Aは、表面保護層41により採光フィルム10の表面を保護することができる。
次に、採光具1Aの第3の構成について説明する。図6(C)に示すように、第3の構成の採光具1Aは、採光フィルム10の第1面11側の面にバリア層43が積層されている。第3の構成の採光具1Aにおいて、採光フィルム10、接着層30、表面保護層41及びバリア層43は、採光部材100を構成する。第3の構成の採光具1Aにおいて、その他の構成は、第2の構成と同じである。
第3の構成の採光具1Aは、表面保護層41により採光フィルム10の表面を保護することができる。また、第3の構成の採光具1Aは、バリア層43により接着層30の成分がクレイズ領域13に侵入するのを防止することができる。これにより、接着層30の成分により採光フィルム10が変色又は変質したり、クレイズ領域13の空洞部14の一部が充填されたりすることが抑制される。
なお、第3の構成において、表面保護層41の代わりに、ガス透過性を有する多孔質フィルム等を積層してもよい。
[第3実施形態]
図7は、第3実施形態の採光具2を説明する図である。図7は、採光具2のY−Z平面における断面を示している。
図7に示すように、第3実施形態の採光具2は、住宅等に用いられる二重窓7を備える。二重窓7は、室内側(Z1側)に第1透明基板としての第1ガラス21が配置され、室外側(Z2側)に第2透明基板としての第2ガラス22が配置された断熱性と遮音性の高い窓構造である。第1ガラス21と第2ガラス22との間には、空気層A1が形成されている。第1ガラス21と第2ガラス22は、互いに相対移動可能である。屋外から入射した光は、第2ガラス22、空気層A1、第1ガラス21の順に透過して、採光フィルム10に到達する。第3実施形態の採光具2は、二重窓7と、採光部材100と、を備える。採光フィルム10は、第1ガラス21の室内側の面に設けられている。採光フィルム10は、第1ガラス21のZ2側、第2ガラス22のZ1側又は第2ガラス22のZ2側の面に設けられていてもよい。第1ガラス21及び第2ガラス22の少なくとも一方は、型板ガラス、すりガラス等の光拡散性を有する部材であってもよい。
第3実施形態の採光具2において、採光部材100の構成は、例えば、第1実施形態の第1〜第7の構成を適用することができる。図7では、第1実施形態の第1の構成の採光部材100(図2(A)参照)を適用した例を示している。第3実施形態の採光具2は、第1実施形態の採光部材100を備えるため、より簡易な構成により、光を室内の天井等に導くことができる。また、第3実施形態の採光具2においても、採光部材100の構成として、第1実施形態の第1〜第7の構成をそれぞれ適用した場合、各構成に特有の効果を得ることができる。なお、第3実施形態の採光具2において、採光部材100は、室外側に配置された第2ガラス22に貼り付けられていてもよい。また、第1ガラス21と第2ガラス22は、相対位置が固定されていてもよいし、いずれか一方のガラスが固定され、他方のガラスが移動可能に構成されていてもよい。
なお、本実施形態では、光透過性を有する第1透明基板を第1ガラス21とし、同じく光透過性を有する第2透明基板を第2ガラス22とした例について説明したが、これに限定されない。第1及び第2透明基板は、光透過性を有する部材であればよく、石英ガラス、ソーダガラス等のガラス材料以外にも、例えば、ポリカーボネート、アクリル樹脂等の高分子樹脂等を用いることができる。
本実施形態において、採光具2は、二重窓7を備えるものに限らず、第1及び第2透明基板を備える複層ガラス(ペアガラスとも呼ばれる)を備えていてもよい。複層ガラスの場合、第1透明基板及び第2透明基板の相対位置は固定されている。複層ガラスの空気層A1には、不活性ガスが封入されることがある。
[第4実施形態]
図8は、第4実施形態の採光具2Aを説明する図である。図8は、採光具2AのY−Z平面における断面を示している。図8(A)は、採光具2Aの第1の構成を説明する図である。図8(B)は、採光具2Aの第2の構成を説明する図である。図8(C)は、採光具2Aの第3の構成を説明する図である。
第4実施形態の採光具2Aは、第1透明基板としての第1ガラス31と、第2透明基板としての第2ガラス32との間に採光フィルム10を積層した、合わせガラスとして構成されている。採光フィルム10は、表面又は内部に圧力に対して脆弱な構造体を持たないため、合わせガラスを作製する際のプレス圧により採光機能が変化することが抑制されている。
図8(A)に示すように、第1の構成の採光具2Aは、第1ガラス31、中間層33、採光フィルム10、中間層34及び第2ガラス32を備える。
第1ガラス31は、採光具2Aにおいて、最も室内側(Z1側)に配置された、光透過性を有する部材である。第1ガラス31は、例えば、ソーダライムガラス(青板ガラス)、硼珪酸ガラス(白板ガラス)、石英ガラス、ソーダガラス、カリガラス等により形成される。第2ガラス32は、採光具2Aにおいて、最も室外側(Z2側)に配置された、光透過性を有する部材であり、第1ガラス31と同じ材料により形成されていてもよい。
中間層33は、第1ガラス31と採光フィルム10との間に配置された透明な層である。中間層33は、第1ガラス31と採光フィルム10とを接合するための層であり、例えば、エチレン酢酸ビニル共重合体(EVA)等により形成される。中間層34は、第2ガラス32と採光フィルム10との間に配置された透明な層である。中間層34は、第2ガラス32と採光フィルム10とを接合するための層であり、中間層33と同じ材料により形成されていてもよい。
第1の構成によれば、簡易な構成により採光機能を発現した合わせガラスを提供することができる。
なお、本実施形態では、第1透明基板を第1ガラス31とし、同じく第2透明基板を第2ガラス32とした例について説明したが、これに限定されない。第1及び第2透明基板は、光透過性を有する部材であればよく、先に列挙したガラス材料以外にも、例えば、ポリカーボネート、アクリル樹脂等の高分子樹脂等を用いることができる。また、第1ガラス31及び第2ガラス32の少なくとも一方は、型板ガラス、すりガラス等の光拡散性を有する部材であってもよい。
図8(B)に示すように、第2の構成の採光具2Aは、第1ガラス31、中間層33、基材20、採光フィルム10、中間層34及び第2ガラス32を備える。なお、基材20を採光フィルム10と中間層34との間に配置してもよい。第2の構成によれば、簡易な構成により採光機能を発現した合わせガラスを提供することができる。
図8(C)に示すように、第3の構成の採光具2Aは、第1ガラス31、中間層33、第1基材24、採光フィルム10、第2基材25、中間層34及び第2ガラス32を備える。第3の構成によれば、採光フィルム10の第1面11及び第2面12側に、第1基材24及び第2基材25を備えるため、合わせガラスを構成する際に付与される熱が採光フィルム10に伝達することが抑制される。これにより、クレイズ領域13の空洞部14及び樹脂部15の一部が熱により変形し、所期の採光効果が減少することが防止される。
[第5実施形態]
図9は、第5実施形態の採光具としてのロールスクリーン4を説明する斜視図である。図10は、スクリーン3の構成を説明する図である。図10は、スクリーン3の部分断面を示している。また、図10においては、第1実施形態の構成と同等の部材に同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
スクリーン3は、ロールスクリーン4の生地として適用されている。図9に示すように、ロールスクリーン4は、窓ガラス6を保持する窓枠23に設けられている。ロールスクリーン4において、スクリーン3は、巻取部26にロール状に収納されている。スクリーン3の下端部にはプルコード27が設けられている。プルコード27を下方に引き、スクリーン3をロール状に収納された状態から引き出すことにより、窓ガラス6に沿って広げることができる。屋外からロールスクリーン4に入射した光は、スクリーン3において上向きに採光されるため、光を室内の天井等に導くことができる。
スクリーン3は、図10に示すように、採光フィルム10と、接着層30と、遮光層60と、を備える。このうち、採光フィルム10及び接着層30は、採光部材100を構成する。スクリーン3において、採光部材100の構成は、例えば、第1実施形態の第1〜第7の構成又は第2実施形態の第1〜第3の構成を適用することができる。図10では、第2実施形態の第1の構成の採光部材100(図6(A)参照)を適用した例を示している。採光部材100は、ロール状に収納された状態から引き出された状態において、室内側(Z1側)となるように配置されている。
遮光層60は、典型的にはカーテン用の生地が用いられ、例えば、布地、不織布、紙、樹脂フィルム等により構成される。遮光層60は、これらの材料のうち、ロールスクリーン4の生地として使用可能な強度を有し且つ光透過性を有する材料により形成されることが望ましい。
スクリーン3は、採光部材100を備えるため、斜め上方から入射した光を、より多く上向きに偏向することができる。従って、スクリーン3を備えたロールスクリーン4は、より簡易な構成により、光を室内の天井等に導くことができる。
また、スクリーン3において、採光部材100の構成として、他の実施形態の構成をそれぞれ適用した場合、各構成に特有の効果を得ることができる。なお、スクリーン3において、採光部材100を室外側(Z2側)に配置し、遮光層60を室内側(Z1側)に配置した構成としてもよい。
[第6実施形態]
図11は、第6実施形態の採光具としてのブラインド5を説明する斜視図である。図12は、羽根板3Aの構成を説明する図である。図12は、ブラインド5の羽根板3Aの部分断面を示している。また、図12においては、第1実施形態の構成と同等の部材に同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
ブラインド5は、第5実施形態のロールスクリーン4と同様に、窓枠(不図示)に設けられている。図11に示すように、ブラインド5は、上下方向(Y方向)に連結された複数の羽根板3Aを備えている。羽根板3Aは、左右方向(X方向)に細長く延びた帯状の部材として形成されている。
羽根板3Aは、図12に示すように、採光フィルム10と、接着層30と、支持体層70と、を備える。このうち、採光フィルム10及び接着層30は、採光部材100を構成する。羽根板3Aにおいて、採光部材100の構成は、例えば、第1実施形態の第1〜第7の構成又は第2実施形態の第1〜第3の構成を適用することができる。図12では、第2実施形態の第1の構成の採光部材100(図6(A)参照)を適用した例を示している。図12に示すように、羽根板3Aにおいて、採光部材100は、室内側(Z1側)に配置されている。
支持体層70は、羽根板として使用可能な強度を有し且つ光透過性を有する材料により形成されることが望ましい。支持体層70は、例えば、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、塩化ビニル樹脂、ポリメタクリル酸メチル等の材料により形成される。羽根板3Aにおいて、支持体層70は、室外側(Z2側)に配置される。
ブラインド5は、操作グリップ51(図11参照)を操作することにより、すべての羽根板3Aを上側(Y2側)に引き上げたり、すべての羽根板3Aを下側(Y1側)に引き下げたりすることができる。また、ブラインド5は、操作グリップ51を操作することにより、すべての羽根板3Aの傾きを調節することができる。図12に示すように、羽根板3Aが互いにほぼ平行となるように傾きを調節することにより、ブラインド5を閉じた状態とすることができる。
一般的なブラインドの羽根板は、遮光性を有する部材により構成される。そのため、羽根板を図12に示すように傾けてブラインドを閉じた状態とした場合、窓ガラス6から入射した光を室内側(Z1側)に偏向することはできない。これに対して、本実施形態のブラインド5は、光透過性を有する羽根板3Aにより構成されている。そのため、図12に示すように、本実施形態のブラインド5は、閉じた状態においても、窓ガラス6から入射した光Lを室内側(Z1側)に偏向することができる。また、ブラインド5を閉じた状態において、羽根板3Aのクレイズ領域13(採光フィルム10)は、窓ガラス6のガラス面に対して傾いた状態となるため、採光フィルム10の視野選択性により、室外側(Z2側)から水平方向に室内側(Z1側)を覗きにくくすることができる。
羽根板3Aは、採光部材100を備えるため、ブラインド5を閉じた状態においても、斜め上方から入射した光を、より多く上向きに偏向することができる。従って、羽根板3Aを備えたブラインド5は、より簡易な構成により、光を室内の天井等に導くことができる。
また、第6実施形態の羽根板3Aにおいて、採光部材100の構成として、第1実施形態の第2〜第7の構成又は第2実施形態の第2、第3の構成を適用した場合、バリア層、表面保護等を備えた各構成に特有の効果を得ることができる。また、図12に示す羽根板3Aにおいて、採光部材100の採光フィルム10と支持体層70の位置を入れ替えた構成としてもよい。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、後述する変形形態のように種々の変形、変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。また、実施形態に記載した効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、実施形態に記載した効果に限定されない。なお、前述した実施形態及び後述する変形形態の構成は、適宜に組み合わせることもできるが、詳細な説明は省略する。
[変形形態]
(1)図13は、クレイズ領域13に機能性材料16が充填された採光フィルム10を説明する図である。図13(A)は、クレイズ領域13の全領域に機能性材料16が充填された採光フィルム10を説明する図である。図13(B)は、クレイズ領域13の一部の領域に機能性材料16が充填された採光フィルム10を説明する図である。図13(C)は、一部のクレイズ領域13に機能性材料16が充填された採光フィルム10を説明する図である。図13(D)は、クレイズ領域13にランダムに機能性材料16が充填された採光フィルム10を説明する図である。なお、図13においては、第1実施形態の構成と同等の部材に同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
採光フィルム10のクレイズ領域13に機能性材料16として防カビ剤を充填することにより、採光フィルム10の表面が結露等により湿った場合においてもカビの発生を抑制することができる。
採光フィルム10のクレイズ領域13に機能性材料16として帯電防止剤(導電剤)を充填することにより、静電気により採光フィルム10の表面に埃等が引き寄せられるのを抑制することができる。
採光フィルム10のクレイズ領域13に機能性材料16として非クレイズ領域よりも屈折率の低い媒質を充填することにより、採光フィルム10に圧力等が加わってもクレイズ領域13の形状等を維持することができる。
採光フィルム10のクレイズ領域13に機能性材料16として遮熱剤を充填することにより、室内への熱の取り込みを抑制することができる。
採光フィルム10のクレイズ領域13に機能性材料16として染料、顔料等を充填することにより、特定波長の光が吸収されるため、上方に偏向される光を着色することができる。
採光フィルム10のクレイズ領域13に機能性材料16として消臭剤を充填することにより、室内をより快適な空間とすることができる。
採光フィルム10のクレイズ領域13に機能性材料16として抗アレルギー剤を充填することにより、設置した空間に存在するアレルギー性物質を不活性化することができる。
採光フィルム10のクレイズ領域13に機能性材料16として蓄光剤を充填することにより、入射した光の一部を蓄えることができる。そのため、光の入射がなくなった際も、室内を所定時間照らすことができる。
採光フィルム10のクレイズ領域13に機能性材料16として紫外線吸収剤を充填することにより、入射した光から紫外線を除去することができる。そのため、採光フィルム10自体だけでなく、室内に配置された物品等の紫外線劣化を抑制することができる。
採光フィルム10のクレイズ領域13に機能性材料16として蓄熱材を充填することにより、室内等の熱を蓄えることができる。そのため、光の入射が無くなってから、所定時間は室内を暖めることができる。
採光フィルム10のクレイズ領域13に機能性材料16としてハードコート剤を充填することにより、フィルム自体の強度を高めることができ、また傷等の発生も抑制することができる。
図13(A)に示すように、機能性材料16は、それぞれのクレイズ領域13の全領域に充填してもよい。また、図13(B)に示すように、機能性材料16は、クレイズ領域13の一部の領域に充填してもよい。なお、図示していないが、機能性材料16が全領域に充填されたクレイズ領域13と、機能性材料16が一部の領域に充填されたクレイズ領域13をランダムに形成してもよい。
図13(C)に示すように、機能性材料16が充填されたクレイズ領域13と、機能性材料16が充填されていないクレイズ領域13と、をランダムに形成してもよい。また、図13(D)に示すように、機能性材料16が全領域に充填されたクレイズ領域13と、機能性材料16が一部の領域に充填されたクレイズ領域13と、機能性材料16が充填されていないクレイズ領域13と、をランダムに形成してもよい。
なお、1枚の採光フィルム10において、各クレイズ領域13に充填される機能性材料16の充填量、密度は、同一であってもよいし、異なってもよい。また、1枚の採光フィルム10において、各クレイズ領域13に充填される機能性材料16は、異なる材料により形成されてもよい。
(2)図14は、採光フィルム積層体を説明する図である。図14(A)は、採光フィルム10Aを構成する第1の採光フィルム10x及び第2の採光フィルム10yの配置を説明する図である。図14(B)は、採光フィルム10Aの構成を説明する図である。図14(B)は、採光フィルム10AのY−Z平面における断面を示している。なお、図14においては、第1実施形態の構成と同等の部材に同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
図14(A)に示すように、採光フィルム積層体の一例としての採光フィルム10Aは、第1の採光フィルム10xと、第2の採光フィルム10yと、を備える。第1の採光フィルム10x及び第2の採光フィルム10yは、クレイズ領域13の延在する方向が直交するように積層されている。なお、図14(A)において、矢印D3は、第1の採光フィルム10xにおいてクレイズ領域13の延在する方向を示す。矢印D4は、第2の採光フィルム10yにおいてクレイズ領域13の延在する方向を示す。
図14(B)に示すように、第1の採光フィルム10xは、第1面11側が第2の採光フィルム10y側を向くように配置されている。また、第2の採光フィルム10yは、第2面12側が第1の採光フィルム10x側を向くように配置されている。第1の採光フィルム10xの第1面11と第2の採光フィルム10yの第2面12は、接着層30を介して接合されている。
ここで、単体の採光フィルム10の採光特性について説明する。図15は、採光フィルム10の採光特性を説明する図である。図15(A)は、入射角30°における採光特性を説明する図である。図15(B)は、入射角0°〜70°における採光特性を説明する図である。なお、図15(A)及び(B)は、いずれも出射側の空間で測定された入射光の強度を100とした場合の出射光量の分布を1度きざみで、Y−Z平面上に表した図である。
図15(A)は、採光フィルム10のフィルム面の垂線Pに対する光の入射角を30°とした場合において、出射側の空間で測定された光量の分布を表している。図15(A)に示すように、採光フィルム10に上側(Y2側)から入射角30°で入射した光は、その多くが下向きよりも上向きに採光されている。このような特性は、図15(B)に示すように、光の入射角30°〜70°の範囲で特に顕著に表れる。そのため、採光フィルム10を用いることにより、日中に入射する太陽光のより多くを室内の天井側に導くことができる。
採光フィルム積層体としての採光フィルム10Aにおいて、第1の採光フィルム10x及び第2の採光フィルム10yは、図14(A)に示すように、クレイズ領域13の延在する方向が直交するように積層されている。そのため、採光フィルム10Aに上側(Y2側)から斜めに入射した光は、第1の採光フィルム10xのクレイズ領域13で拡散され、出射側の上側(Y2側)に採光される。また、採光フィルム10Aに左右方向(X方向)から斜めに入射した光は、第2の採光フィルム10yのクレイズ領域13で拡散され、出射側の左右方向(X方向)に採光される。ここで、第2の採光フィルム10yに対して左右方向(X方向)から斜めに入射する光の光量の分布は、図15(B)に示す採光特性をX−Z平面で表した場合とほぼ同じと考えられる。従って、本形態の採光フィルム10Aを、第1〜第6実施形態に適用した場合、光の出射側となる空間全体でより多くの光を偏向することができる。
なお、本形態の採光フィルム10Aにおいて、第1の採光フィルム10x及び第2の採光フィルム10yは、クレイズ領域13の延在する方向が必ずしも直交していなくてもよい。例えば、第1の採光フィルム10x及び第2の採光フィルム10yにおいて、クレイズ領域13の延在する方向が45°の角度となるように積層してもよい。更に、3枚以上の採光フィルムにより採光フィルム10Aを構成してもよい。その場合、積層される各採光フィルムは、クレイズ領域13の延在する方向が重ならないように角度を付与して配置される。
(3)採光フィルム10の機能を保つためには、クレイズ領域13の形状を維持することが望ましい。そのため、採光フィルム10を基材20に形成する際又は採光フィルム10を窓ガラス6に貼り付ける際に、低温(例えば、ガラス転移点以下)又は低圧で行うことが望ましい。なお、貼り付ける際の条件は、低温又は低圧のいずれかであればよいが、低温且つ低温で行うようにしてもよい。
(4)図16は、採光具1Bの構成を説明する図である。図16は、第2実施形態の第1の構成(図6(A)参照)の変形例を示している。そのため、図16では、第2実施形態と同等の部材に同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
図16に示すように、本形態の採光具1Bは、採光フィルム10と、接着層30と、窓ガラス6と、を備える。本形態の採光具1Bにおいて、採光フィルム10及び接着層30は、採光部材100を構成する。採光フィルム10は、第1面11において、接着層30を介して窓ガラス6に貼り付けられている。
本形態において、接着層30は、採光フィルム10のフィルム面方向に沿って厚みが不均一となるように形成されている。採光フィルム10が薄い場合、窓ガラス6に貼りつける際に、接着層30の厚みを不均一とすることにより、接着層30の形状に追従するようにうねりを発生させることができる。採光フィルム10にうねりを発生させると、入射面に対して、それぞれのクレイズ領域13の傾きが変化する。そのため、図16に示すように、入射した光Lをより広い範囲で偏向することができる。
なお、本形態の構成は、第2実施形態の第1の構成に限らず、例えば、第2実施形態の第2及び第3の構成等にも適用することができる。また、本形態の構成は、第4実施形態の採光具2A(図8参照)のように、合わせガラスに適用することもできる。その場合、第1ガラス31と採光フィルム10との間に配置される中間層33及び第2ガラス32と採光フィルム10との間に配置される中間層34の厚みを、採光フィルム10のフィルム面に沿って不均一となるように形成すればよい。
(5)採光フィルム10と基材20とを積層した採光部材100において、接着性を有する材料により基材20を形成してもよい。その場合、接着層30を省略することができるため、採光部材100をより薄く且つ軽くすることができる。また、基材20に接着層30を形成する工程を省くことができるので、コストを低減できるだけでなく、生産性を向上させることができる。
(6)第1〜第3実施形態において、採光部材100を貼り付ける対象は、住宅、オフィスビル等の窓ガラスに限らず、自動車、船舶、航空機、鉄道車両等に用いられるガラスであってもよい。
(7)第1〜第6実施形態においては、斜め上方から入射した太陽の光を採光フィルム10により上向きに偏向する例について説明したが、これに限定されない。例えば、採光フィルム10を備えた採光具等を室内のパーティーション等に設置すれば、室内照明等の人工光源から入射した光を採光フィルム10により上向きに偏向させることができる。
1,1A,1B,2,2A 採光具
3 スクリーン
3A 羽根板
4 ロールスクリーン
5 ブラインド
6 窓ガラス
7 二重窓
10,10A 採光フィルム
10x 第1の採光フィルム
10y 第2の採光フィルム
13 クレイズ領域
16 機能性材料
20 基材
21,22 ガラス
30 接着層
31 第1ガラス
32 第2ガラス
33,34 中間層
40,41,42 表面保護層
43 バリア層
60,70 支持体層
100 採光部材

Claims (15)

  1. 光が入射する第1面及び前記第1面に対向し、光が出射する第2面を有する高分子樹脂フィルムと、
    前記高分子樹脂フィルムの前記第1面及び前記第2面の間に配置され、前記第1面から入射した光を偏向して前記第2面に出射するクレイズ領域を備え、
    前記クレイズ領域は、前記第1面から前記第2面に向かう方向に沿って存在する、
    採光フィルム。
  2. 請求項1に記載の採光フィルムであって、
    前記クレイズ領域は、前記第2面側に位置する端部の幅が前記第1面側に位置する端部の幅よりも大きい関係を満たす、
    採光フィルム。
  3. 請求項1又は請求項2に記載の採光フィルムであって、
    前記高分子樹脂フィルムは、前記クレイズ領域の少なくとも一部に機能性材料を備える、
    採光フィルム。
  4. 請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の採光フィルムであって、前記クレイズ領域が第1方向に沿って帯状に存在する第1の採光フィルムと、
    請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の採光フィルムであって、前記クレイズ領域が第2方向に沿って帯状に存在する第2の採光フィルムと、が積層された構造を有し、
    前記第1方向は、前記第2方向と交差する、
    採光フィルム積層体。
  5. 請求項4に記載の採光フィルム積層体であって、
    前記第1方向は、前記第2方向と直交する、
    採光フィルム積層体。
  6. 請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の採光フィルムと、
    前記高分子樹脂フィルムの前記第1面及び前記第2面のいずれかに配置された支持基材と、
    を備える採光部材。
  7. 請求項6に記載の採光部材であって、
    前記支持基材により前記採光フィルムから隔てて配置された接着層を更に有する、
    採光部材。
  8. 請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の採光フィルムと、
    前記高分子樹脂フィルムの前記第1面及び前記第2面のいずれかに配置された表面保護層と、
    を備える採光部材。
  9. 請求項8に記載の採光部材であって、
    前記表面保護層は、前記採光フィルムを露出させる開口を有する、
    採光部材。
  10. 請求項8に記載の採光部材であって、
    前記表面保護層は、多孔質構造を有する、
    採光部材。
  11. 透明基板と、
    前記透明基板の一方の側に配置された接着層と、
    前記接着層を介して前記透明基板に固定された採光フィルムと、を備え、
    前記採光フィルムは、
    光が入射する第1面及び前記第1面に対向し、光が出射する第2面を高分子樹脂フィルムと、
    前記高分子樹脂フィルムの前記第1面及び前記第2面の間に配置され、前記第1面から入射した光を偏向して前記第2面に出射するクレイズ領域を備え、
    前記クレイズ領域は、前記第1面から前記第2面に向かう方向に沿って存在する、
    採光具。
  12. 第1透明基板と、
    前記第1透明基板に空気層を介して対向して配置された第2透明基板と、
    前記第1透明基板及び前記第2透明基板の少なくとも一方に設けられた採光フィルムと、を備え、
    前記採光フィルムは、
    光が入射する第1面及び前記第1面に対向し、光が出射する第2面を有する高分子樹脂フィルムと、
    前記高分子樹脂フィルムの前記第1面及び前記第2面の間に配置され、前記第1面から入射した光を偏向して前記第2面に出射するクレイズ領域を備え、
    前記クレイズ領域は、前記第1面から前記第2面に向かう方向に沿って存在する、
    採光具。
  13. 請求項12に記載の採光具であって、
    前記第1透明基板及び前記第2透明基板のうち、少なくとも一方の透明基板が他方の透明基板に対して相対移動可能に構成された、
    採光具。
  14. 第1透明基板、第1中間層、採光フィルム、第2中間層、第2透明基板を、この順に備え、
    前記採光フィルムは、
    光が入射する第1面及び前記第1面に対向し、光が出射する第2面を有する高分子樹脂フィルムと、
    前記高分子樹脂フィルムの前記第1面及び前記第2面の間に配置され、前記第1面から入射した光を偏向して前記第2面に出射するクレイズ領域を備え、
    前記クレイズ領域は、前記第1面から前記第2面に向かう方向に沿って存在し、
    前記高分子樹脂フィルムの前記第1面が前記第1中間層に面し、且つ、前記高分子樹脂フィルムの前記第2面が前記第2中間層に面する、
    採光具。
  15. 採光フィルム及び前記採光フィルムを支持する支持体層を有するスクリーンと、
    前記スクリーンをロール状に巻き取るスクリーン巻取部と、を備え、
    前記採光フィルムは、
    光が入射する第1面及び前記第1面に対向し、光が出射する第2面を有する高分子樹脂フィルムと、
    前記高分子樹脂フィルムの前記第1面及び前記第2面の間に配置され、前記第1面から入射した光を偏向して前記第2面に出射するクレイズ領域を備え、
    前記クレイズ領域は、前記第1面から前記第2面に向かう方向に沿って存在する、
    採光具。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2023182499A1 (ja) * 2022-03-24 2023-09-28 ニッタ株式会社 窓材及び透光性屋根材

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