JP4887092B2

JP4887092B2 - 採光フィルム及びそれを備えた窓

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Publication number: JP4887092B2
Application number: JP2006212575A
Authority: JP
Inventors: 由久宇佐美
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2006-08-03
Filing date: 2006-08-03
Publication date: 2012-02-29
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Also published as: JP2008040021A; US20090009870A1

Description

本発明は、採光フィルム及びそれを備えた窓に関する。

従来より、家屋の窓に入射する太陽光を、屋内に効率よく採光する技術が提案されている（特許文献１〜３参照）。しかし、これら特許文献１〜３に開示された技術は、屋内に多量の太陽光を採り込むことを追求した結果、大掛かりな設備となっていた。そこで、同様にルーバー、スラット（ブラインド）によって効率よく採光する技術が提案されている（特許文献４〜９参照）。
しかし、これら特許文献４〜９に開示された技術についても、直射日光に対しては効果があるが、本来、入射光を遮蔽する目的で用いられるブラインドを採用しているため、全天光に対しては光が透過せず効率が悪かった。光が透過しない部分は、室内からは暗く見えて、窓の印象を損ねていた。また、曇りのときには著しく室内が暗くなってしまった。
そこで、全天光でも採光し、曇りのときでも室内を明るくする技術として、プリズムを窓に設置する技術が提案されている（特許文献１０〜１１参照）。
しかしながら、特許文献１０に開示された技術は、家屋に設置される一般的な窓に設置するには大掛かりなもので、使い勝手が悪く、特許文献１１に開示された技術は、プリズムが形成された樹脂シートを窓に貼っただけの構成であって、室内、特に天井に効率よく採光するための創意工夫がなされていなかった。
また、これら特許文献１０〜１１に開示された技術は、窓等に設置する労力が大きく、入射光を屈折させるために形成されたプリズム体の外形部分が支持体の全面を覆っているので、前記外形部分の谷部に埃等が溜まり易く、その掃除がしにくいという問題があり、その結果、前記屈折による採光効率の低下を免れない構成となっており、総じて家庭内で使用するには、使い勝手が著しく悪かった。

したがって、窓に入射する太陽光を所望の箇所（室内の天井等）まで導かせて、室内の照度を向上させ、設置しやすく、掃除が楽で、かつ室内から室外への視野を確保できる採光フィルム及びそれを備えた窓は未だ実現されておらず、その提供が望まれているのが現状である。

実開平７−３９００８号公報特開２００１−３０５４７３号公報特開２０００−２８９５６号公報特開２００４−２７８０６８号公報特開２０００−１７０４６７号公報特開平１１−３６７３９号公報特開２００４−３６３０４２号公報特開平１０−３１７８５０号公報特開平１１−３１５６７３号公報特開平８−３１３７９５号公報特開平１１−２８０３５０号公報

本発明は、従来における前記問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、窓に入射する太陽光を所望の箇所まで導かせて、室内の照度を向上させ、設置しやすく、掃除が楽で、かつ室内から室外への視野を確保できる採光フィルム及びそれを備えた窓を提供することを目的とする。

前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
＜１＞透光性の支持体の少なくとも一方の面に、複数の単位プリズムと、平坦面とが形成されたことを特徴とする採光フィルムである。
＜２＞単位プリズムは、一の方向に稜線が伸び、該一の方向と直交する他の方向に所定の間隔で、各稜線が平行となるように列構成された前記＜１＞に記載の採光フィルムである。
＜３＞単位プリズムが、四角錐形状をなし、格子状に配設された前記＜１＞に記載の採光フィルムである。
＜４＞単位プリズムと、平坦面とが交互に形成された前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の採光フィルムである。
＜５＞垂直透過率が、５０％以下である前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の採光フィルムである。
＜６＞単位プリズム間のピッチＰと、平坦面の幅Ｍとの比（Ｍ／Ｐ）が、３０〜８０％である前記＜１＞から＜４＞のいずれかに記載の採光フィルムである。
＜７＞支持体の上部に形成された単位プリズムの出射角度は、支持体の下部に形成された単位プリズムの出射角度よりも小さい前記＜１＞から＜６＞に記載の採光フィルムである。
＜８＞単位プリズムの少なくとも一の面は、前記平坦面に対して垂直をなす前記＜１＞から＜７＞のいずれかに記載の採光フィルムである。
＜９＞単位プリズムの一方の面と、他方の面とのなす角度が直角である前記＜１＞から＜７＞のいずれかに記載の採光フィルムである。
＜１０＞前記＜１＞から＜９＞のいずれかに記載の採光フィルムを設置したことを特徴とする窓である。
＜１１＞屋内側の面に、採光フィルムの支持体側を対向させて設置した前記＜１０＞に記載の窓である。

本発明によると、従来における諸問題を解決でき、窓に入射する太陽光を所望の箇所まで導かせて、室内の照度を向上させ、設置しやすく、掃除が楽で、かつ室内から室外への視野を確保できる採光フィルム及びそれを備えた窓を提供することができる。

（採光フィルム）
図１は、本発明の採光フィルムの構成を示す斜視図である。
図１に示すように、本発明の採光フィルム１は、支持体２と、該支持体２の少なくとも一方の面上の略全面に形成され、反対側の面から入射した光を所定方向に集光するための複数の単位プリズム３と、平坦面４とから構成されている。このような採光フィルム１の形態としては、例えば、プリズムシートやレンチキュラーレンズが代表的であり、これら以外に回折格子等も含まれる。
単位プリズム３は、少なくとも２以上の面から構成されている。
なお、本発明の採光フィルム１は、更に必要に応じて光拡散層、バック層、中間層等のその他の層を有してもよい。

＜支持体＞
支持体２の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、長方形状、正方形状、円状等が挙げられる。
支持体２の構造としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、単層、多層等が挙げられる。
支持体２の大きさとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
支持体２の平均厚み（Ｔ）としては、支持体２として通常採用される範囲の厚みであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、１０μｍ〜１０ｍｍが好ましく、５０μｍ〜５ｍｍがより好ましく、１００μｍ〜１ｍｍが更に好ましい。
支持体２の平均厚みは、例えば、支持体２を測定計で挟んで支持体２の厚みを測定する膜厚計、光学的な干渉を利用して支持体２の厚みを測定する非接触膜厚計等を使用することにより、測定することができる。

支持体２の材料としては、透明であり、ある程度の強度を有するものであれば、特に制限はなく、例えば、樹脂、ガラス等が挙げられる。これらの中でも、柔軟性があり、軽量であることから、樹脂が好ましい。
前記樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等が挙げられる。
前記熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリメチルメタクリレート樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ＭＳ樹脂、ＡＳ樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）、熱可塑性エラストマー、又はこれらの共重合体、シクロオレフィンポリマーなどが挙げられる。これらは、１種単独でもよいし、２種以上併用してもよい。

また、支持体２のヘイズは、５０％以下であり、３０％以下が好ましく、１０％以下がより好ましい。前記ヘイズが５０％を超えると、入射光を制御して採光する集光効率が著しく低下することがある。
ここで、前記「ヘイズ」とは、曇り度合いの値を指し、例えば、ＪＩＳ７１０５に準拠したヘイズメータ（型番：ＨＺ−１、スガ試験機（株）製）等の測定装置により評価される値である。

＜単位プリズム＞
本発明では、支持体２上に、単一のプリズムではなく、複数のプリズム体により、所定箇所への集光を効率よく行う構成とした。そして、その複数のプリズム体の各々を単位プリズム３と称する。
支持体２上に形成される単位プリズム３の形状は、支持体２を透過した入射光を効率的に所定方向（例えば天井）に集光できれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択できるが、図１に示すような、例えば、一の方向に稜線が伸び、該一の方向と直交する他の方向に所定の間隔で、各稜線が平行となるように列形成された単位プリズム（以下、プリズム列ということがある。）や、図２に示すような、格子状に配設された四角錐形状の単位プリズム等が挙げられる。
その中でも、製造効率がよい点で、前記プリズム列の構成を採用することが好ましい。

図４は、単位プリズム３を設けた本発明の採光フィルム１を家屋１０の窓１１に設置したときの太陽光の光路を示す図である。図４に示すように、室外から入射した太陽光は、単位プリズム３の第１の面３ａで屈折し、支持体２を透過し、支持体２の基準面（支持体２が窓１１に対して設置される設置面）で屈折した後、窓１１を通過し、窓１１の室内側の面で屈折して室内の天井に出射される。

また、各単位プリズム３の寸法については、例えば、２つの単位プリズム３の間隔であるピッチＰは、１μｍ〜１０ｍｍが好ましく、５μｍ〜５ｍｍがより好ましく、１０μｍ〜１ｍｍが更に好ましい。
また、支持体２を基準とした高さＨは、１０μｍ〜１０ｍｍが好ましく、５０μｍ〜５ｍｍがより好ましく、１００μｍ〜１ｍｍが更に好ましい。
また、支持体２に対する単位プリズム３の仰角θは、５〜７５°が好ましく、１０〜６０°がより好ましく、２０〜４５°が更に好ましく、３０°が特に好ましい。
また、単位プリズム３の幅Ｎは、１μｍ〜１０ｍｍが好ましく、５μｍ〜５ｍｍがより好ましく、１０μｍ〜１ｍｍが更に好ましい。
なお、支持体２に対する単位プリズム３の仰角θは、各単位プリズム３の設置位置によって異なっていてもよく、例えば、支持体２において、列構成をなす単位プリズム３が支持体２に形成された採光フィルム１において、上部に形成された単位プリズム３による出射角度に比べて、下部に形成された単位プリズム３による出射角度が小さくなるように前記仰角θを設定することで、室内の天井に出射光を集中させることができる。
また、単位プリズム３の第１の面３ａと、第２の面３ｂとで形成されるエッジ部分は、面取りされていてもよい。

＜平坦面＞
支持体２の少なくとも一方の面には、単位プリズム３以外に、採光フィルム１を介して視野を確保するための平坦面４が形成されている。該平坦面４は、支持体２の基準面、又は採光フィルム１が設置される窓１１の設置面に略平行な面である。
平坦面４は、支持体２に対して隆起するように形成された単位プリズム３と同様に形成されてもよいし、支持体２を露出させることによって形成してもよい。
また、平坦面４は、支持体２の一方の面上において、単位プリズム３と所定の間隔で交互に形成されてもよいし（図１及び図２参照）、連続して形成された複数の単位プリズムに挟まれるように形成されてもよい。
また、平坦面４の幅Ｍは、１μｍ〜１０ｍｍが好ましく、５μｍ〜５ｍｍがより好ましく、１０μｍ〜１ｍｍが更に好ましい。なお、前記ピッチＰと、単位プリズム３の幅Ｎと、平坦面４の幅Ｍとの関係は、Ｐ＝Ｍ＋Ｎを満たすものである。
本発明の採光フィルム１は、単位プリズム３が支持体２上の全面に形成される従来の採光フィルムに比べて、支持体２上に平坦面４を設けているので、採光フィルム１を介して反対側を透視することができるだけではなく、２つの単位プリズム３が隣接することによって形成される谷部が少なくなるので、該谷部に溜まるゴミなどが少なくなり、掃除もしやすくなる。

本発明の採光フィルム１は、単位プリズム３のピッチＰと、平坦面４の幅Ｍとの比（Ｍ／Ｐ）が３０〜８０％であることが好ましい。前記Ｍ／Ｐが３０％以下だと採光フィルムを介して反対側の視認性が悪くなり、前記Ｍ／Ｐが８０％を超えると、室内に十分な採光が得られなくなる。

（採光フィルムを備えた窓）
本発明の採光フィルムは、図３に示すように、家屋１０の窓１１に設置することによって、太陽からの入射光を屋内に効率よく採りこむとともに、屋内の所定の場所（例えば天井）に集光させて屋内を明るくすることができる窓１１として機能させることができる。
本発明の窓１１に対する採光フィルム１の設置態様については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、透明な接着剤等によって、支持体２側を窓１１の内側（屋内側）に貼り付けることが好ましい。支持体２側を窓１１に接着することで、集光能力を損なわず、接着力が増し、窓１１の内側（屋内側）に採光フィルム１を設置することで、屋外の環境変化によって採光フィルム１の劣化が促進されることを防ぐことができる。

［光拡散層］
本発明では、必要に応じて、支持体２上に光拡散層（図示せず）を形成してもよい。該光拡散層は、樹脂、揮発性液体、及び粒子からなる塗布液を、支持体２上に塗布し、乾燥することにより形成される。
前記塗布液の成分としては、樹脂、揮発性液体、粒子、更に必要に応じてその他の成分が挙げられる。
前記樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、アクリル樹脂、スチレン−ブタジエン樹脂等が挙げられる。
前記揮発性液体としては、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、シクロヘキサノン、トルエン、水等が挙げられる。
前記粒子の形状としては、球状、楕円球状、勾玉状等が挙げられる。
前記粒子平均粒径としては、乾燥後の塗布層の平均厚みよりも大きければよく、０．５〜５０μｍであることが好ましい。
前記粒子の平均粒径としては、例えば、動的光散乱法、レーザー回折法等を用いた測定装置により測定することができる。
前記粒子としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、有機粒子、無機粒子等が挙げられる。
前記有機粒子としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリメチルメタクリレート樹脂粒子、メラミン樹脂粒子、ポリスチレン樹脂粒子、シリコーン樹脂粒子等が挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
前記有機粒子としては、架橋構造を有するものが好ましい。
前記架橋構造を有する有機粒子としては、架橋構造を有するアクリル樹脂粒子等が好ましい。

前記無機粒子としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、タルク、炭酸カルシウム、シリコーン、アルミナ等が挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
前記粒子の添加量としては、前記樹脂１００質量部に対して、１〜１，０００質量部が好ましく、２５〜４００質量部がより好ましい。前記添加量が１質量部未満であると、光拡散剤としての機能を果たせなくなることがあり、１，０００質量部を超えると、粒子が分散しにくくなることがある。
前記樹脂の屈折率と、前記粒子の屈折率との比の値としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜調製することができるが、例えば、２５℃で測定したＤ（ｎ^２５）線の屈折率において、０．９〜１．１となることが好ましく、０．９５〜１．０５がより好ましい。
前記樹脂の屈折率と、前記粒子の屈折率との比の値が、０．９未満又は１．１を超えると、粒子、樹脂界面での反射光成分が大きくなり、光の垂直透過率が低下することがある。

前記その他の成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、粒子沈降防止剤、フッ素系界面活性剤、散乱剤、増粘剤、カチオン界面活性剤、アニオン界面活性剤、硬化剤、架橋剤、光重合開始剤、モノマー等が挙げられる。
前記粒子沈降防止剤としては、例えば、脂肪酸アミド、酸化ポリエチレン、金属石鹸類、有機ベントナイト、水添ヒマシ油ワックスなどが挙げられる。これらの中でも、脂肪酸アミド、酸化ポリエチレンがより好ましい。これらは、１種単独でよいし、２種以上を併用してもよい。
前記散乱剤としては、上述した粒子と同様に、光拡散剤としての機能を果たすので、光拡散性を更に向上させることができる。
前記散乱剤の平均粒径としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、１〜５μｍであることが好ましい。
前記散乱剤の平均粒径は、特に制限はなく、例えば、動的光散乱法、レーザー回折法等を用いた測定装置により測定することができる。
前記散乱剤の材料としては、特に制限はなく、例えば、シリカ、炭酸カルシウム、アルミナ、ジルコニア等が挙げられる。
前記散乱剤の前記塗布液中における添加量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、前記塗布液全量に対して、１〜２０質量部が好ましい。
前記増粘剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することがき、例えば、アクリルアミドアミン塩等が挙げられる。
前記増粘剤の添加量としては、前記樹脂１００質量部に対して、０．１〜１０質量部が好ましい。
前記フッ素系界面活性剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、フッ素系アニオン界面活性剤、フッ素系両性界面活性剤等が挙げられる。
前記フッ素系界面活性剤の添加量としては、前記樹脂１００質量部に対して、０．００１〜０．１質量部が好ましい。

前記塗布液の表面張力としては、４０Ｎ／ｍ以下が好ましく、３０Ｎ／ｍ以下がより好ましい。前記表面張力が４０Ｎ／ｍを超えると、塗布層の面状が悪化する可能性がある。
前記塗布液の表面張力は、例えば、自動表面張力計（ＣＢＶＰ−Ａ３、協和界面科学（株）製）により測定することができる。
前記塗布液の粘度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、２５℃において、１０〜２００ｍＰａ・ｓが好ましく、５〜１５０ｍＰａ・ｓがより好ましい。前記粘度が１０ｍＰａ・ｓ未満であると、粒子沈降性を維持することが困難になることがあり、２００ｍＰａ・ｓを超えると、送液性、塗布性、面状等が悪化することがある。
前記塗布液の粘度は、例えば、東京計器（株）製Ｅ型粘度計（ＥＬＤ型）により測定することができる。
前記塗布液の固形分の濃度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記塗布液の全量１００質量部に対して、１０〜４０質量部が好ましく、２０〜３０質量部がより好ましい。

（採光フィルムの製造方法）
＜単位プリズム形成工程＞
採光フィルム１を製造するにあたり、支持体２上に単位プリズム３を形成する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択でき、例えば、（１）ダイより押し出したシート状の樹脂材料を、この樹脂材料の押し出し速度と略同速度で回転する転写ローラ（単位プリズムの反転型が表面に形成されている）と、この転写ローラに対向配置され、同速度で回転するニップローラ板とで挟圧し、転写ローラ表面の凹凸形状（単位プリズム３の型形状）を樹脂材料に転写する形成方法が採用できる。また、（２）ホットプレスにより、単位プリズム３の反転型が表面に形成されている転写型板（スタンパー）と樹脂板とを積層し、熱転写によりプレス成形して、単位プリズム３が形成された採光フィルム１を製造する方法が採用できる。

また、他の製造方法として、（３）透明なフィルム（例えば、ポリエステル、セルロースアシレート、アクリル、ポリカーボネート、ポリオレフィン等）の表面に、凹凸ローラ（単位プリズム３の反転型が表面に形成されている）表面の凹凸を転写形成する採光フィルム１の製造方法が採用できる。
より具体的には、表面に接着剤と樹脂とが順次塗布されることにより、接着剤層と樹脂層（例えばＵＶ硬化性樹脂）とが２層以上に形成されている透明なフィルムを連続走行させ、この透明なフィルムを回転する凹凸ローラに巻き掛け、樹脂層に凹凸ローラ表面の凹凸を転写し、透明なフィルムが凹凸ローラに巻き掛けられている状態で樹脂層を硬化させる（例えばＵＶ照射する）凹凸状シートの製造方法が採用できる。なお、接着剤はなくてもよい。

さらに、他の製造方法として、（４）支持体２上に単位プリズム３が形成された形状の金型を用意し、該金型内に前述の成分の樹脂を流し込み、成形する製造方法が挙げられる。この場合は、支持体２上に単位プリズム３をエンボスローラなどで形成するのではなく、支持体２と、単位プリズム３と、平坦面４とを一体に成形する製造方法となる。

図５は、単位プリズム３を形成する装置の一例を示す図である。図５に示すように、この単位プリズム３を形成する装置８０は、塗布手段８２と、乾燥手段８９と、エンボスローラ８３と、樹脂硬化手段８５とを備えている。

支持体２としては、例えば、幅５００ｍｍ、厚さ１００μｍの透明なＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）のフィルムを使用する。
エンボスローラ８３としては、長さ（支持体２の幅方向）が７００ｍｍ、直径が３００ｍｍのＳ４５Ｃ製で表面の材質をニッケルとしたローラを使用する。
ローラ表面の略５００ｍｍ幅の全周に、ダイヤモンドバイト（シングルポイント）を使用した切削加工により、ローラ軸方向のピッチが５０μｍの溝が形成される。
溝の断面形状は、頂角が６０°の三角形状で、溝の底部に平坦部分を有している。即ち、溝幅は５０μｍであり、溝深さは約２５μｍである。
この溝は、ローラの周方向に継ぎ目がないエンドレスとなるので、このエンボスローラ８３により、支持体２に断面が三角形の単位プリズム３と、平坦面４とを形成することができる。ローラの表面には、溝加工後にニッケルメッキを施す。
塗布手段８２として、エクストルージョンタイプの塗布ヘッド８２Ｃを用いたダイコータを使用している。
塗布液（樹脂液）として、上記採光フィルム１の組成の樹脂液を使用した。塗布液（樹脂液）の湿潤状態の厚さは有機溶剤乾燥後の膜厚が２０μｍになるように、塗布ヘッド８２Ｃへの各塗布液（樹脂液）の供給量を、供給装置８２Ｂにより制御する。
乾燥手段８９として熱風循環式の乾燥装置を用いた。熱風の温度は１００℃とする。
ニップローラ８４として、直径が２００ｍｍで、表面にゴム硬度が９０度のシリコーンゴムの層を形成したローラを使用した。エンボスローラ８３と、ニップローラ８４とで支持体２を押圧するニップ圧（実効のニップ圧）は、０．５Ｐａとする。
樹脂硬化手段８５としては、メタルハライドランプを使用し、１，０００ｍＪ／ｃｍ^２のエネルギーで照射を行う。
以上により、単位プリズム３、及び平坦面４が形成された採光フィルム１を作製することができる。

以上のようにして、支持体２の少なくとも一方の面に、複数の単位プリズム３と、平坦面４とが形成された採光フィルム１が完成する。

以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。

（実施例１）
＜採光フィルムの作製＞
＜＜樹脂液の調製＞＞
下記組成を混合し、５０℃に加熱して撹拌溶解し、樹脂液を調製した。得られた樹脂液のメチルエチルケトン（ＭＥＫ）含有率は１６．７質量％、液粘度は９０ｍＰａ・ｓであった。

［樹脂液の組成］
・ＥＢ３７００（エベクリル３７００、ダイセルＵＣ（株）製、ビスフェノールＡタイプエポキシアクリレート、粘度：２，２００ｍＰａ・ｓ／６５℃）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・３５．０質量部
・ＢＰＥ２００（ＮＫエステルＢＰＥ−２００、新中村化学（株）製、エチレンオキシド付加ビスフェノールＡメタクリル酸エステル、粘度：５９０ｍＰａ・ｓ／２５℃）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・３５．０質量部
・ＢＲ−３１（ニューフロンティアＢＲ−３１、第一工業製薬工業（株）製、トリブロモフェノキシエチルアクリレート、常温で固体、融点５０℃以上）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・３０．０質量部
・ＬＲ８８９３Ｘ（ＬｕｃｉｒｉｎＬＲ８８９３Ｘ、ＢＡＳＦ（株）製、ラジカル発生剤、エチル−２，４，６−トリメチルベンゾイルエトキシフェニルオスフィンオキシド）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・２．０質量部
・ＭＥＫ（メチルエチルケトン）・・・・・・・・・・・・・・２０．５質量部

次に、支持体２を用意し、図５に示す構成の単位プリズムの製造装置を使用して、採光フィルム１の製造を行った。
まず、支持体２として、幅５００ｍｍ、厚さ１００μｍの透明なＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）のフィルムを使用した。
エンボスローラ８３として、長さ（支持体２の幅方向）が７００ｍｍ、直径が３００ｍｍのＳ４５Ｃ製で表面の材質をニッケルとしたローラを使用した。ローラ表面の略５００ｍｍ幅の全周に、ダイヤモンドバイト（シングルポイント）を使用した切削加工により、ローラ軸方向のピッチが５０μｍの溝を形成した。
該溝の断面形状は、頂角が６０°の直角三角形状で、溝の底部に平坦部分を有している。即ち、溝幅は５０μｍであり、溝深さは約２５μｍである。この溝は、前記ローラの周方向に継ぎ目がないエンドレスとなるので、このエンボスローラ８３により、支持体２の一方の面に、断面が三角形の単位プリズム３と平坦面４とを形成することができる。前記ローラの表面には、溝加工後にニッケルメッキを施した。
塗布手段８２として、エクストルージョンタイプの塗布ヘッド８２Ｃを用いたダイコータを使用した。
塗布液（樹脂液）として、上記採光フィルムの組成の樹脂液を使用した。塗布液（樹脂液）の湿潤状態の厚さは有機溶剤乾燥後の膜厚が２０μｍになるように、塗布ヘッド８２Ｃへの塗布液（樹脂液）の供給量を、供給装置８２Ｂにより制御した。
乾燥手段８９として熱風循環式の乾燥装置を用いた。熱風の温度は１００℃とした。
ニップローラ８４として、直径が２００ｍｍで、表面にゴム硬度が９０度のシリコーンゴムの層を形成したローラを使用した。エンボスローラ８３と、ニップローラ８４とで支持体を押圧するニップ圧（実効のニップ圧）は、０．５Ｐａとした。
樹脂硬化手段８５として、メタルハライドランプを使用し、１，０００ｍＪ／ｃｍ^２のエネルギーで照射を行った。
以上により、図４に示すような、凹凸パタ−ンが形成された採光フィルム（横９０ｃｍ×縦１２０ｃｍ）を作製した。
得られた採光フィルム１は、２つの単位プリズム３の間隔であるピッチＰが１００μｍ、支持体２を基準とした単位プリズム３の高さＨが、４３μｍ、支持体２に対する単位プリズム３の上側の仰角θ_１が３０°、支持体２に対する単位プリズム３の下側の仰角θ_２が３０°（単位プリズム３の頂角が１２０°）、単位プリズム３の幅Ｎは、５０μｍ、平坦面４の幅Ｍは、５０μｍであった。

＜採光フィルムを備えた窓の評価＞
以上のようにして得られた採光フィルム１を、家屋１０の窓１１に設置し、照度の評価と、垂直透過率の評価とを行った。結果を表１に示す。

＜＜照度の評価＞＞
本発明の採光フィルム１を窓１１に設置し、「窓周辺」として、窓１１の下枠と同じ高さで、窓１１から室内側に約１ｍの位置における照度（ｌｕｘ）と、「奥部」として、窓１１の下枠と同じ高さで、窓１１から室内側に約１０ｍの位置における照度（ｌｕｘ）とを測定した。なお、「奥部」の照度は、室内において、何回か反射された結果、計測された照度である。

＜＜垂直透過率の評価＞＞
本発明の採光フィルム１を設置しない窓１１の一方の面に対して垂直に光を入射し、窓１１の他方の面に透過した前記光の照度を受光機で計測し、この計測された照度に対して、本発明の採光フィルム１を設置した窓１１の一方の面に対して垂直に光を入射し、窓１１の他方の面に透過した前記光の照度の割合を「垂直透過率」として測定した。

（実施例２）
＜採光フィルムの作製及び評価＞
図６に示すように、実施例１の採光フィルム１の作製において、単位プリズム３と平坦面４とのピッチを、上部及び下部と、中間部とで異ならせた以外は、実施例１と同様にして、採光フィルム１を作製した。
具体的には、上部及び下部におけるピッチＰ_１を５０μｍ（単位プリズム３の幅Ｎ＝５０μｍ、平坦面４の幅Ｍ＝０μｍ）、中間部におけるピッチＰ_２を７０μｍ（単位プリズム３の幅Ｎ＝５０μｍ、平坦面４の幅Ｍ＝２５μｍ）とし、単位プリズム３の高さＨ、単位プリズム３の仰角θ_１及びθ_２は実施例１と同じとした。
ここで、本実施例における上部とは、採光フィルム１の上端面から３０ｃｍまでを指し、下部とは、採光フィルム１の下端面から６０ｃｍまでを指し、中間部とは、採光フィルム１の上端面から３０ｃｍの部分から６０ｃｍまでの部分（採光フィルム１の下端面から６０ｃｍの部分から９０ｃｍまでの部分）を指すものとする。
得られた採光フィルム１を窓１１に設置し、実施例１と同様に評価した。結果を表１に示す。

（実施例３）
＜採光フィルムの作製及び評価＞
図７に示すように、実施例１の採光フィルムの作製において、単位プリズム３を、支持体２の中央部分だけ設けず、代わりに平坦面４とした以外は、実施例１と同様にして、採光フィルム１を作製した。
具体的には、採光フィルム１の上端面から３０ｃｍまで単位プリズム３が、ピッチＰ（＝単位プリズム３の幅Ｎ）＝５０μｍで形成され、採光フィルム１の下端面から６０ｃｍまで単位プリズム３が、ピッチＰ＝５０μｍで形成され、その間は平坦面４とされた形態である（平坦面４の幅Ｍ＝３０ｃｍ）。なお、単位プリズム３の高さＨ、単位プリズム３の仰角θは実施例１と同じとした。
得られた採光フィルム１を窓１１に設置し、実施例１と同様に評価した。結果を表１に示す。

（参考例４）
＜採光フィルムの作製及び評価＞
図８に示すように、実施例１の採光フィルム１の作製において、単位プリズム３の形状を、該単位プリズム３の第１の面３ａと、平坦面４とのなす角θ_１（＝θ_２）を３０°とした形状から、単位プリズム３のいずれの面も平坦面４に垂直ではなく、かつ第１の面３ａと第２の面３ｂとが直角となる形状にした以外は、実施例１と同様にして、採光フィルム１を作製した。
得られた採光フィルム１を窓１１に設置し、実施例１と同様に評価した。結果を表１に示す。

（比較例１）
＜採光フィルムの作製及び評価＞
実施例１の採光フィルムの作製において、支持体２の一方の面に、平坦面４を形成せず、単位プリズム３だけ形成した以外は、実施例１と同様にして、採光フィルム１を作製した。
具体的には、採光フィルム１の全面に単位プリズム３が、ピッチＰ（＝単位プリズム３の幅Ｎ）＝５０μｍで形成された形態である。なお、単位プリズム３の高さＨ、単位プリズム３の仰角θは実施例１と同じとした。
得られた採光フィルム１を窓１１に設置し、実施例１と同様に評価した。結果を表１に示す。

（比較例２）
比較例２として、なにも貼付しない窓１１について、実施例１と同様に評価した。結果を表１に示す。

表１の結果から、実施例１の採光フィルム１を設置した窓１１は、窓周辺における照度が１，０００ｌｘ以上確保され、窓の外側も見ることができ、奥部まで明るくなった。
また、実施例２の採光フィルム１を設置した窓１１は、窓周辺における照度が１，０００ｌｘ以上確保され、窓の外側も見ることができ、奥部が更に明るくなった。
また、実施例３の採光フィルム１を設置した窓１１は、窓周辺における照度が１，０００ｌｘ以上確保され、目線では外をよく見ることができた。
また、参考例４の採光フィルム１を設置した窓１１は、窓周辺における照度が１，０００ｌｘ以上確保され、窓の外側も見ることができ、奥部まで明るくなった。

これらに対し、比較例１の採光フィルム１を設置した窓１１は、奥部は明るくなるが、外が見えなくなった。これは、表１に示すように、比較例１の採光フィルム１の構造により、窓１１に入射した光が奥部へ誘導された結果、窓周辺における照度が著しく低くなったため、垂直透過率が９０％であっても、外を視認するための明るさが確保できなかったことによると考えられる。
また、比較例２の窓１１は、採光フィルム１等を設置していないので、窓周辺は明るすぎるものの、外はよく見えた。しかし、採光フィルム１等を設置していないので、単位プリズム３による光の誘導がなく、窓周辺から奥部への照度の減衰率は高く、奥部は暗かった。

本発明の採光フィルムは、煩わしさを伴うことなく窓に設置でき、所定の角度で効率よく太陽光を導くことができるので、設置場所を窓に限らず、例えばドア、壁、及び屋根などに設置することで、採光効率の高い窓として好適に使用することができる。

図１は、本発明の採光フィルムの構成を示す斜視図である。図２は、本発明の採光フィルムの他の実施形態における単位プリズムの形状を示す斜視図である。図３は、本発明の採光フィルムを備えた窓の使用時における概念図である。図４は、本発明の採光フィルムを窓に備えた場合における入射光の光路を示す概念図である。図５は、本発明の採光フィルムの製造方法において、単位プリズムの製造方法に用いられる製造装置の構成を示す図である。図６は、本発明の採光フィルムの実施例２の構成を示す断面図である。図７は、本発明の採光フィルムの実施例３の構成を示す断面図である。図８は、参考例４の採光フィルムの構成を示す断面図である。

符号の説明

１採光フィルム
２支持体
３単位プリズム
３ａ第１の面
３ｂ第２の面
４平坦面
１０家屋
１１窓
８０採光フィルム製造装置
８２塗布手段
８２Ａ放射線硬化樹脂
８２Ｂ供給装置
８２Ｃ塗布ヘッド
８３エンボスローラ
８４ニップローラ
８５樹脂硬化手段
８９乾燥手段

Claims

透光性の支持体の少なくとも一方の面に、複数の単位プリズムと、平坦面とが形成され、前記支持体に対する前記単位プリズムの仰角θがいずれも５°〜３０°であることを特徴とする採光フィルム。
単位プリズムは、一の方向に稜線が伸び、該一の方向と直交する他の方向に所定の間隔で、各稜線が平行となるように列構成された請求項１に記載の採光フィルム。
単位プリズムと、平坦面とが交互に形成された請求項１から２のいずれかに記載の採光フィルム。
垂直透過率が、５０％以下である請求項１から３のいずれかに記載の採光フィルム。
単位プリズム間のピッチＰと、平坦面の幅Ｍとの比（Ｍ／Ｐ）が、３０〜８０％である請求項１から４のいずれかに記載の採光フィルム。
請求項１から５のいずれかに記載の採光フィルムを設置したことを特徴とする窓。