JP5399792B2 - 導光板 - Google Patents

Description

本発明は、テラスの屋根材などとして好適に使用することができる導光板に関する。

昼光を利用して室内を明るくするために、一般的には窓の開口面積を大きくする必要がある。しかしながら、開口部の増加による建物の耐震強度の低下やコストの点で大きな開口面積は容易に求めることができない。また、大きな開口面積により夏場の室内の温度上昇や冬場の断熱効果の減少を招く恐れがある。

そこで、テラス屋根材の光線入射側の反対面を左右対称のプリズム形状とすることで、夏場の南中高度が高い太陽光をプリズム内の全反射により光線入射側に反射させて、冬場の南中高度の低い太陽光をプリズム形状側に透過させることにより、テラス屋根材において、夏場の室内の温度上昇を抑えつつ、冬場に採光する方法が知られている（特許文献１）。

また、テラス屋根材の光線入射側を左右非対称のレンズ形状面とし、更に窓部にこの樹脂板を取り付けることで、室内の部屋の奥へ採光する方法が提案されている（特許文献２）。

実開昭６２−０５４１２４号公報 特開平５−５９４０２号公報

開口部にテラスを設ける目的は、例えば夏の直射日光の差し込みを防ぎ、室内温度の上昇を抑える日よけとして機能させる目的のほか、洗濯物を干す空間を設ける目的、椅子やテーブルを置いてオープンエアの下で寛ぐ空間を設ける目的、ガーデニングを楽しむ空間を設ける目的など様々であるが、いずれの場合も、母屋の南側などの日当たりの良い場所に設けることを希望する場合がほとんどである。
しかし、母屋の南側などの日当たりの良い場所にテラスを設けた場合、冬場においては、太陽光がテラスの屋根材等で遮られて室内が暗くなってしまうという課題があった。特にテラスを設けた部屋では、太陽光が差し込まなくなり、部屋の中央部まで太陽光が届かなくなって部屋全体が暗くなったり、部屋の温度が急激に低下したりするという課題が指摘されていた。

例えば前記特許文献１に開示された方法では、冬場に屈折された光がテラスの下方向に屈折され、室内の奥への採光が減少する結果となるため、部屋の奥まで到達する採光量が減少し、窓際と部屋の奥の温度差が大きくなるという課題があった。
また、前記特許文献２に開示された方法では、入射光面側にレンズ形状面を設けた場合、レンズ形状面の谷部分に、大気中に散乱している塵や雨滴が付着するため、プリズムを保護する層を積層する必要性があるが、コストや重量の増加が問題となり、実用化が難しいことが予測される。

そこで本発明は、入射光線の出射角を制御することができ、テラスの屋根材として使用した場合に、冬場においてテラスを設けた部屋の奥まで太陽光を到達させることができる、新たな導光板を提供せんとするものである。

本発明は、透明樹脂板２の少なくとも片側に、断面三角形状の三角柱状の単位プリズム３ａがその幅方向に連続して並設されてなる構成を有するプリズム面３を備え、当該プリズム面３を構成する単位プリズム３ａの一方の底部角度αが３°以上９°以下であり、且つ、他方の底部角度βが６０°以上９０°以下であることを特徴とする導光板を提案する。

このような構成を備えた導光板であれば、入射光線の出射角を制御することができ、例えばテラスの屋根材として使用した場合、特に冬場において、テラスを設けた部屋の奥部まで太陽光を到達させることができ、室内を明るく、且つ室内の急激な温度低下を抑えることができる。
以上のように、本発明の導光板は、入射光線の出射角を制御することができるから、テラスの屋根材として特に好適であるほか、庇などの屋根材、テラス前面パネル、ルーバーやフェンス、バルコニーなどの面材として使用でき、その他の採光材としても好適に利用することができる。

本発明の導光板の一例を示した断面図である。 図１に示した導光板のプリズム面を拡大した断面図である。 本発明の導光板の一例を示した斜視図である。 本発明の導光板に太陽光線が入射した際に当該光線が進む角度のモデル例を示した断面図であり、（Ａ）は夏のモデル、（Ｂ）は冬のモデルである。 本発明の導光板の変形例を示した断面図である。 本発明の導光板の単位プリズムの一例を拡大して示した断面図である。 実施例のシミュレーション試験において想定したカーポートの屋根材の寸法等を示した図である。

次に、実施形態に基づいて本発明を説明する。但し、以下に説明する実施形態は本発明の実施形態の一例であって、本発明の範囲が以下の実施形態に制限されるものではない。

＜本導光板の構成＞
本実施形態の導光板（「本導光板」という）１は、図１−図３に示すように、透明樹脂板２の下面側にプリズム面３を備え、透明樹脂板２の上面側に紫外線吸収層４を備えた板体乃至シート体である。但し、紫外線吸収層４は必ずしも備えてなくてもよい。

（透明樹脂板２）
透明樹脂板２の材料については、特に制限はない。一般に外装建材として使用されている透明樹脂を使用することができる。例えば、ポリカーボネート系樹脂、ポリエステル系樹脂、メタクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂等の透明な樹脂材料を使用することができる。これらを１又は２種以上混合してもよい。これらの樹脂の中で、透明性、耐熱性、耐衝撃性などの点で、ポリカーボネート系樹脂が好ましい。

ポリカーボネート系樹脂とは、主鎖中に炭酸エステル結合を含む線状高分子であり、例えば種々のジヒドロキシジアリール化合物とホスゲンとをホスゲン法により反応させたり、ジヒドロキシジアリール化合物とジフェニルカーボネートなどの炭酸エステルとをエステル交換法で反応させたりして得ることができる重合体などである。具体的には、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン（「ビスフェノールＡ」）から製造されたポリカーボネート樹脂を挙げることができるが、これに限るものではない。
ポリカーボネート系樹脂の分子量は特に制限するものではない。通常の押出成形によりシート成形可能な粘度平均分子量が１．５万〜３万程度のものが好ましい。

ポリエステル系樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリアクリレート、ポリエーテルエーテルケトン等が挙げられる。

メタクリル系樹脂としては、メタクリル酸の各種エステルからなる重合体又は他の単量体との共重合体等が挙げられる。例えばメタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル等の各種メタクリル酸エステルの単独重合体、及びこれらのメタクリル酸エステルと各種アクリル酸エステル、アクリル酸、スチレン、α−メチルスチレン等との共重合体等が挙げられる。

スチレン系樹脂としては、スチレン系単量体からなる重合体又はスチレン系単量体と共重合可能な単量体を用いた共重合体等が挙げられる。スチレン系単量体としては、スチレン、α−メチルスチレン、ベンゼン核の水素原子がハロゲン原子や炭素数１〜２のアルキル基で置換されたスチレン誘導体等があり、具体的には、スチレン、ｏ−クロルスチレン、ｐ−クロルスチレン、２，４−ジメチルスチレン、ｔ−ブチルスチレン等がある。また、共重合可能な単量体としては、（メタ）アクリロニトリル、α−クロロアクリロニトリル、シアン化ビニリデン等のアクリロニトリル系単量体や、（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸グリシジル、（メタ）アクリル酸−２−エチルヘキシルブチル、（メタ）アクリル酸−β−ヒドロキシエチル等の（メタ）アクリル酸や、これらの各種エステル類又は酢酸ビニル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、ビニルピロリドン、（メタ）アクリルアミド、無水マレイン酸、無水イタコン酸、マレイミド等が挙げられる。

ポリ塩化ビニル系樹脂としては、塩化ビニルの単独重合体、少量のコモノマーを共重合させた塩化ビニル系共重合体、グラフト共重合体等が挙げられる。これらと塩化ビニリデン樹脂、エチレン・酢酸ビニル共重合体、塩素化ポリエチレン等とのポリマーブレンドでもよい。

ポリオレフィン系樹脂としては、α−オレフィンの単独重合体又はα−オレフィンと他の共重合可能な単量体との共重合体等が挙げられる。例えばポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−ブテン共重合体、エチレン−４−メチル−１−ペンテン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体等が挙げられる。このうち、密度が０．９１０〜０．９３５の低密度ポリエチレンやエチレン−α−オレフィン共重合体、酢酸ビニル含量が３０重量％以下のエチレン−酢酸ビニル共重合体が透明性及び耐候性に優れている。なかでも、酢酸ビニルの含量が５重量％〜３０重量％のエチレン−酢酸ビニル共重合体は透明性、柔軟性及び耐候性が特に優れている。

ポリアミド系樹脂としては、ナイロン−６、ナイロン−６６、ナイロン−１２、ナイロン−４６等が挙げられる。

透明樹脂板２は、近赤外線を吸収する物質、例えばイオウ、硫黄系化合物、銅系化合物およびその他の近赤外線吸収物質のうちの一種又は２種以上を含有してもよい。但し、含有しなくてもよい。
この際、イオウは、市販のイオウ粉末などを使用できる。例えば、鶴見化学（株）製（ＪＩＳ２級相当品）のイオウ粉末などが挙げられる。
硫黄系化合物としては、硫化鉛、チオ尿素誘導体等が挙げられる。
銅系化合物としては、ステアリン酸銅、硫化銅、フタロシアニル銅等が挙げられる。
他の近赤外線吸収物質としては、六塩化タングステン、塩化スズ、クロム、コバルト錯塩、アントラキノン誘導体等が挙げられる。
このような近赤外線吸収物質の含有量は特に制限されるものではないが、透明樹脂１００重量部に０．０１〜６重量部を含有させるのが好ましい。含有量が０．０１〜６重量部、好ましくは０．０１〜２重量部、特に好ましくは０．０１〜１重量部であれば、近赤外線領域の光線吸収性能に優れ、可視光線の透過率が高いものとなる。

また、透明樹脂板は、本発明の効果を損なわない限度において、熱安定剤、紫外線吸収剤、着色剤、蛍光増白剤、離型剤、アンチブロッキング剤（シリカ、架橋ポリスチレンビーズ等）、軟化材、帯電防止剤等の添加剤を含有していてもよい。

（プリズム面３）
プリズム面３は、図１−図３に示すように、透明樹脂板２の下面側、すなわち導光板１に光線が入射する側とは反対側に設けられ、断面三角形状で長尺な三角柱状の単位プリズム３ａがその幅方向に連続して並設された構成を備えている。

単位プリズム３ａは、図１及び図２に示すように、その長さ方向と直交する断面にみて、起立する起立辺とそれに対し緩やかに傾斜する傾斜辺からなる楔状を呈するのが好ましく、中でも断面三角形状の単位プリズム３ａを構成する一方の底部角度αが３°以上９°以下であり、且つ、他方の底部角度βが６０°以上９０°以下であるのが好ましい。
このようなプリズム面３を備えた本導光板１を、例えばテラスの屋根材に加工して使用すると、図４（Ｂ）に示すように、冬場、太陽の角度が低くなると、入射してくる太陽光線の大きく変えて（例えば３°〜１７°程度）、テラスを設けた室内の奥まで太陽光を到達させることができ、図４（Ａ）に示すように、夏場、太陽の高度が高くなった時は、入射してくる太陽光線の角度に大きく影響を与えず透過させることができる。
かかる観点から、単位プリズム３ａの一方の底部角度αは４〜９°であるのがさらに好ましく、中でも６〜８°であるのがさらに好ましい。他方の底部角度βは、７０°〜９０°であるのがさらに好ましく、中でも８０〜９０°であるのがさらに好ましい。

単位プリズム３ａの頂部は、図６に示すように、丸みを帯びていてもよい。その際、頂部の曲率半径Ｒは０ｍｍより大きく０．５ｍｍ以下であるのが好ましい。導光板１に入射する光線の角度を曲げる導光性の点からすると、頂部の曲率半径はできるだけ小さい方が好ましく、０．５ｍｍを超えると所望の導光性能を得られない可能性がある。かかる観点から、特に０．３ｍｍ以下、中でも特に０．２ｍｍ以下であるのがさらに好ましい。

また、隣接する単位プリズム３ａ、３ａ間の間隔（プリズムピッチ）Ｌは１．５ｍｍ〜１８ｍｍであるのが好ましい。プリズムピッチＬが１．５ｍｍ未満になると、曲部（Ｒ部）の割合が大きくなるため導光性能が低下する可能性があるばかりか、プリズムを賦形するための金型のピッチが増加するのに伴い、金型の製作に微細な加工が必要となるため、加工が行い難くなる。他方、プリズムピッチＬが１８ｍｍを超えると、単位プリズム３ａ、３ａ間の溝が深くなり、導光板の強度が低下してしまう。
かかる観点から、プリズムピッチＬは２ｍｍ〜１０ｍｍであるのが特に好ましく、中でも特に２ｍｍ〜５ｍｍであるのがさらに好ましい。

単位プリズム３ａの高さＨは、単位プリズム３ａの底部角度α、βとプリズムピッチＬによって決定されるものであるが、０．２ｍｍ〜３．０ｍｍであるのが好ましく、特に０．２ｍｍ〜１．０ｍｍであるのが好ましく、中でも特に０．２ｍｍ〜０．７ｍｍであるのがより好ましい。

（紫外線吸収層４）
紫外線吸収層４は、透明樹脂に紫外線吸収物質を混合して形成することができる。

この際、透明樹脂としては、透明樹脂板２の材料として挙げた透明樹脂を使用することができる。中でも、接着性や界面での光散乱などを考慮すると、透明樹脂板２と同じ樹脂を使用するのが好ましい。

また、紫外線吸収物質としては、紫外線吸収性能を有すれば特に制限はなく、例えばベンゾトリアゾールやトリアジンなどを好適に使用できる。但し、これらに限定するものではない。

（層構成）
透明樹脂板２および紫外線吸収層４の各層の厚みは、表面硬度、成形性に問題が無ければ制限するものではなく、厚み比も同様である。一般的には、透明樹脂板２の厚みは０．５ｍｍ〜５．０ｍｍ、特に１．０ｍｍ〜３．５ｍｍ、中でも特に１．５ｍｍ〜３．０ｍｍであるのが好ましく、紫外線吸収層４の厚みは１０μｍ〜１００μｍ、特に２０μｍ〜７０μｍ、中でも特に２０μｍ〜４０μｍであるのが好ましい。

なお、本導光板１は、上述のように透明樹脂板２および紫外線吸収層４を備えていれば、他の層を備えていてもよい。例えば、近赤外線吸収層を備えていてもよく、この場合、透明樹脂板２の材料として挙げた透明樹脂に、前述の紫外線吸収物質を混合して形成することができる。
また、シート体の一面側にプリズム面３を備えたプリズムシートを透明樹脂板２とは別体として形成し、このプリズムシートを透明樹脂板２に積層するようにしてもよい。

また、本導光板１は、図５に示すように、単位プリズム３ａの長さ方向と直交する断面にみて、上側に湾曲して膨らんでいてもよい。この場合、単位プリズム３ａの底部角度αが３°以上９°以下で、底部角度βが６０°以上９０°以下の範囲内の一定角度であってもよいし、また、かかる範囲内で適宜角度を変えてもよい。

＜製造方法＞
透明樹脂板２と紫外線吸収層４の積層方法としては、予めプリズム面３を賦形してなる透明樹脂板２に、紫外線吸収層４を備えたシートを積層するようにしてもよいし、また、透明樹脂板２を構成する樹脂（「透明樹脂板構成樹脂」という）と紫外線吸収層４を構成する樹脂（「紫外線吸収層構成樹脂」という）とを共押出しして積層した後、プリズム面３を賦形するようにしてもよい。

透明樹脂板構成樹脂と紫外線吸収層構成樹脂とを共押出する場合は、例えば、透明樹脂板構成樹脂を押出すメイン押出機と、紫外線吸収層構成樹脂を押出すサブ押出機（通常はメイン押出機より小型）とを使用するのが好ましい。
この際、透明樹脂板構成樹脂並びに紫外線吸収層構成樹脂の主成分樹脂としてポリカーボネート樹脂を使用する場合であれば、メイン押出機の温度条件は、通常２５０〜２９０℃、特に２６０〜２８０℃とするのが好ましく、サブ押出機の温度条件は、通常２５０〜２９０℃、特に２６０〜２８０℃とするのが好ましい。
樹脂中の異物を除去するために、押出機のＴダイより上流側にポリマーフィルターを設置することが好ましい。

また、２種の溶融樹脂を共押出により積層する方法としては、フィードブロック方式、マルチマニホールド方式などの公知の方法を用いることができる。
フィードブロック方式の場合、フィードブロックで積層された溶融樹脂を、Ｔダイなどのシート成形ダイに導き、シート状に成形し後、表面を鏡面処理された成形ロール（ポリシングロール）に流入させてバンクを形成すると共に成形ロール通過中に鏡面仕上げと冷却を行い、積層体を形成することができる。
他方、マルチマニホールド方式の場合には、マルチマニホールドダイ内で積層された溶融樹脂を、上記同様にダイ内部でシート状に成形し後、成形ロールにて表面仕上げ及び冷却を行い、積層体を形成することができる。
ダイの温度としては、透明樹脂板構成樹脂並びに紫外線吸収層構成樹脂の主成分樹脂としてポリカーボネート樹脂を使用する場合であれば、通常２３０〜２９０℃、好ましくは２５０〜２８０℃であり、成形ロール温度としては、通常１００〜１９０℃、好ましくは１１０〜１８０℃である。ロールは縦型ロールまたは、横型ロールを適宜使用することができる。

プリズム面３を賦形する方法としては、例えば、透明樹脂板２を押出成形する際に、或いは、透明樹脂板２と紫外線吸収層４の積層シートを共押出成形する際に、所定のプリズム面３を刻印できるように彫刻された金属ロールを、押し出された透明樹脂板２に押し当て冷却することによりプリズム面３を賦形することができる。

＜用途＞
本導光板１は、テラスの屋根材に加工して使用するのに特に適している。その際、図４に示すように、本導光板１のプリズム面３を、光線入射側とは反対側に位置させ、しかも、単位プリズム３ａの傾斜面がより傾斜する向きに本導光板１を傾斜させる、言い換えれば各単位プリズム３ａ内において傾斜辺よりも起立片が傾斜上部に位置するように本導光板１を傾斜させる、さらに言い換えれば、各単位プリズム３ａ内において底部角度βの側が底部角度αの側より斜め上方に位置するように本導光板１を傾斜させるようにして使用するのが好ましい。

本導光板１をテラスの屋根材に加工してこのように設置することにより、図４（Ｂ）に示すように、冬場、太陽の角度が低くなると、入射してくる太陽光線の大きく変えて（例えば３°〜１７°程度）、テラスを設けた室内の奥まで太陽光を到達させることができ、図４（Ａ）に示すように、夏場、太陽の高度が高くなった時は、入射してくる太陽光線の角度に大きく影響を与えず透過させることができる。
この際、本導光板１の傾斜角度は、特に限定するものではないが、例えば単位プリズム３ａの長さ方向と直交する断面において、導光板が０〜２０°傾斜するように、好ましくは南を向いて傾斜するように配置するのが好ましい。このように傾斜させた場合に同様の効果が得られることが確認されている。

また、本導光板１の設置方向を特に限定するものではないが、単位プリズム３ａの長さ方向を東西方向に向けるのが好ましい。但し、この場合の「東西方向」とは、真東或いは真西から±３０°の範囲内でずれている場合も包含する意であり、好ましくは±２０°、特に好ましくは±１０°の範囲内でずれている場合を包含する意味である。

本導光板１は、上記のように太陽光線の角度を変えることができるから、例えばテラスの屋根材のほか、庇などの屋根材、テラス前面パネルやルーバー、フェンス、バルコニーなどの面材、その他の採光材として好適に利用することができる。

＜用語の説明＞
本明細書において、「Ｘ〜Ｙ」（Ｘ，Ｙは任意の数字）と記載した場合、特にことわらない限り「Ｘ以上Ｙ以下」の意であり、「好ましくはＸより大きい」或いは「好ましくはＹより小さい」の意を包含するものである。
また、「Ｘ以上」（Ｘは任意の数字）或いは「Ｙ以下」（Ｙは任意の数字）と記載した場合、「Ｘより大きいことが好ましい」或いは「Ｙ未満であるのが好ましい」旨の意図も包含する。

一般的に「フィルム」とは、長さ及び幅に比べて厚さが極めて小さく、最大厚さが任意に限定されている薄い平らな製品で、通常、ロールの形で供給されるものをいい（日本工業規格ＪＩＳＫ６９００）、一般的に「シート」とは、ＪＩＳにおける定義上、薄く、その厚さが長さと幅のわりには小さく平らな製品をいう。しかし、シートとフィルムの境界は定かでなく、本発明において文言上両者を区別する必要がないので、本発明においては、「フィルム」と称する場合でも「シート」を含むものとし、「シート」と称する場合でも「フィルム」を含むものとする。

本発明において「テラス」とは、家屋の脇に設置する屋根付空間を広く包含するものであり、例えばベランダ、バルコニー、テラス、サンルーム、バルコニーなどを包含するものである。

以下、実施例に基づいて本発明について説明するが、これらの実施例に本発明が限定されるものではない。

＜実施例１＞
紫外線吸収層構成樹脂としての紫外線吸収剤含有ポリカーボネート樹脂（帝人化成社製「パンライト５２５０ＺＳ」）と、透明樹脂板構成樹脂としてのポリカーボネート樹脂（三菱エンジニアリングプラスチックス社製「ノバレックス７０２７Ｕ」）とを、それぞれ別々の押出機のホッパーに投入し、いずれも温度２８０℃で溶融し、次いで、マルチマニホールドダイを用いて共押出しした後、紫外線吸収層のポリカーボネート樹脂の側を鏡面金属ロール側とし、反対面を、予め底角の鋭角部の角度が６．７°で鈍角部の角度が８３．３°で高さ０．３３ｍｍの直角三角形状のプリズム形状に彫刻された金属ロールに接触させて、当該反対面にプリズム面を付与して冷却固化してシートを得た。

得られたシートは、全厚さが２ｍｍ、紫外線吸収層／樹脂層の厚さ比が３５／１６５である２種２層構成であった。
また、形成されたプリズム面は、断面三角形状の三角柱状の単位プリズムがその幅方向に連続して並設されており、単位プリズムの底部鋭角部の角度αが６．７°であり、底部鈍角部の角度βが８３．３°であり、単位プリズムの頂部は丸みを帯び、その曲率半径はいずれも０．３ｍｍであり、隣接する単位プリズム間の頂点間隔（プリズムピッチ）Ｌは３ｍｍ、単位プリズムの高さＨは０．２９μｍであった。

＜実施例２＞
実施例１において、鏡面金属ロール側の反対面を、予め底角の鋭角部の角度が３°で鈍角部の角度が８７°であり、高さ０．１５ｍｍの断面三角形状のプリズム形状に彫刻された金属ロールに接触させて、当該反対面にプリズム面を付与した以外は、実施例１と同様に２種２層構成のシートを得た。

得られたシートは、全厚さが２ｍｍ、紫外線吸収層／樹脂層の厚さ比が３５／１６５である２種２層構成であった。
また、形成されたプリズム面は、断面三角形状の三角柱状の単位プリズムがその幅方向に連続して並設されており、単位プリズムの底部鋭角部の角度αが３°であり、底部鈍角部の角度βが８７°であり、単位プリズムの頂部は丸みを帯び、その曲率半径はいずれも０．２ｍｍであり、隣接する単位プリズム間の頂点間隔（プリズムピッチ）Ｌは３ｍｍ、単位プリズムの高さＨは０．１４ｍｍであった。

＜実施例３＞
実施例１において、鏡面金属ロール側の反対面を、予め底角の鋭角部の角度が９°で鈍角部の角度が８１°であり、高さ０．４３ｍｍの断面三角形状のプリズム形状に彫刻された金属ロールに接触させて、当該反対面にプリズム面を付与した以外は、実施例１と同様に２種２層構成のシートを得た。

得られたシートは、全厚さが２ｍｍ、紫外線吸収層／樹脂層の厚さ比が３５／１６５である２種２層構成であった。
また、形成されたプリズム面は、断面三角形状の三角柱状の単位プリズムがその幅方向に連続して並設されており、単位プリズムの底部鋭角部の角度αが９°であり、底部鈍角部の角度βが８１°であり、単位プリズムの頂部は丸みを帯び、その曲率半径はいずれも０．２ｍｍであり、隣接する単位プリズム間の頂点間隔（プリズムピッチ）Ｌは３ｍｍ、単位プリズムの高さＨは０．３８ｍｍであった。

＜比較例１＞
実施例１において、鏡面金属ロール側の反対面を、予め底角の鋭角部の角度が２°で鈍角部の角度が８８°であり、高さ０．１ｍｍの直角三角形状のプリズム形状に彫刻された金属ロールに接触させて、当該反対面にプリズム面を付与した以外は、実施例１と同様に２種２層構成のシートを得た。

得られたシートは、全厚さが２ｍｍ、紫外線吸収層／樹脂層の厚さ比が３５／１６５である２種２層構成であった。
また、形成されたプリズム面は、断面直角三角形状の三角柱状の単位プリズムがその幅方向に連続して並設されており、単位プリズムの底部鋭角部の角度αが２°であり、底部鈍角部の角度βが８８°であり、単位プリズムの頂部は丸みを帯び、その曲率半径はいずれも０．２ｍｍであり、隣接する単位プリズム間の頂点間隔（プリズムピッチ）Ｌは３ｍｍ、単位プリズムの高さＨは０．１ｍｍであった。

＜比較例２＞
実施例１において、鏡面金属ロール側の反対面を、予め底角の鋭角部の角度が１０°で鈍角部の角度が８０°であり、高さ０．４８ｍｍの直角三角形状のプリズム形状に彫刻された金属ロールに接触させて、当該反対面にプリズム面を付与した以外は、実施例１と同様に２種２層構成のシートを得た。

得られたシートは、全厚さが２ｍｍ、紫外線吸収層／樹脂層の厚さ比が３５／１６５である２種２層構成であった。
また、形成されたプリズム面は、断面直角三角形状の三角柱状の単位プリズムがその幅方向に連続して並設されており、単位プリズムの底部鋭角部の角度αが１０°であり、底部鈍角部の角度βが８０°であり、単位プリズムの頂部は丸みを帯び、その曲率半径はいずれも０．２ｍｍであり、隣接する単位プリズム間の頂点間隔（プリズムピッチ）Ｌは３ｍｍ、単位プリズムの高さＨは０．４２ｍｍであった。

＜比較例３＞
実施例１において、プリズム形状を付与しないシートを作製した。
すなわち、紫外線吸収層構成樹脂としての紫外線吸収剤含有ポリカーボネート樹脂（帝人化成社製「パンライト５２５０ＺＳ」）と、透明樹脂板構成樹脂としてのポリカーボネート樹脂（三菱エンジニアリングプラスチックス社製「ノバレックス７０２７Ｕ」）を、それぞれ別々の押出機のホッパーにそれぞれ投入し、いずれも温度２８０℃で溶融し、次いで、マルチマニホールドダイを用いて共押出した後、２つの鏡面金属ロール間に通して冷却固化してシートを得た。

［試験および評価］
＜全光線透過率、ヘーズ＞
ＨＭ−１５０（村上色彩技術研究所（株））を使用し、実施例及び比較例で得たシートの全光線透過率（ＪＩＳK７３６１）及びヘーズ（ＪＩＳＫ７１３６）を測定した。
全光線透過率、８５％以上で、且つヘーズが２％以下である場合は「○」、それ以外の場合は「×」と評価し、結果を表１及び表２に示した。

＜実施試験＞
（１） 屈折角度
実施例及び比較例で得たシートを、そのプリズム面が光線入射側とは反対側に向きとし、プリズム面の単位プリズムの長さ方向が東西方向の向きとし、さらに南を向いて１０°高くなるように傾斜するように、すなわち北側縁が南側縁より１０°高くなるように傾けて配置し、且つ、各単位プリズム３ａにおいて傾斜辺よりも起立辺が傾斜上部に位置するように、すなわち各単位プリズム３ａ内において底部角度βの側が底部角度αの側より斜め上方に位置するようにシートを傾斜させて設置した。そして、夏至の太陽南中高度である７８°（東京）及び冬至の太陽南中高度である３１°（東京）を想定して、南方向から光源が７８°又は３１°の高さで透明耐候樹脂面に光を実際に入射させ、入射角度に対して屈折した角度を、ＣＲ−２００（村上色彩技術研究所（株））を使用して測定し、結果を表１及び表２に示した。

（２） 照度
実施例及び比較例で得たシートを、トステム社パワーアルファＦ型（６尺２間）のテラス屋根材として設置した。この際、そのプリズム面が光線入射側とは反対側に向きとし、且つプリズム面の単位プリズムの長さ方向が東西方向に向きに、さらに南を向いて１０°高くなるように傾斜するように、すなわち北側縁が南側縁より１０°高くなるように傾けて配置し、且つ、各単位プリズム３ａにおいて傾斜辺よりも起立辺が傾斜上部に位置するように、すなわち各単位プリズム３ａ内において底部角度βの側が底部角度αの側より斜め上方に位置するようにシートを傾斜させて設置した。
テラス屋根材及び前面パネルを南向きに施工し、部屋の大きさ（中京間１２畳）、窓部１６５０ｍｍ×１８００ｍｍで、夏至（晴天、気温３０℃）或いは冬至（晴天、気温１３℃）の１２時から１３時から１時間経過した際の、南側の窓部から北側に０ｍ、３．５ｍ、４．５ｍ、５．５ｍ、入った位置の床面の照度（ｌｘ）を測定し、結果を表１及び表２に示した。

＜シミュレーション試験＞
シミュレーションソフトを用いて、上記実施例及び比較例で得られたシートをテラスの屋根材として使用することを想定し、条件を変えてシミュレーションを行い、単位プリズムの底部角度α、βの好ましい範囲を検討した。

より具体的には、照明設計解析ソフトウェア（製品名「Ｌｉｇｈｔ Ｔｏｏｌｓ」）を使用して、上記実施例及び比較例で得られたシートを、図７（Ａ）（Ｂ）に示す寸法のテラス屋根材（屋根材面積：６．９ｍ²）、および、テラス前面パネルに加工して使用することを想定し、平均照度及び照度分布を測定した。
この際、テラスを取り付けた部屋（中京間１２畳）を南北方向２０マス、東西方向に１０マスに測定間隔を区切り、各マスの照度を測定し、全マスを対象として、次の式（１）で平均照度を算出した。
（１）・・平均照度＝（全マスの照度平均値）×１００／（プリズム面なし（比較例１）の全マスの照度平均値）
また、照度分布を示す表中の図では、完全な影を黒、太陽光そのままの照度を白で表し、照度分布を示した。

また、実施例１〜３及び比較例１〜３で得られたシートを、そのプリズム面が光線入射側とは反対側に向き、プリズム面の単位プリズムの長さ方向が東西方向に向き、さらに南を向いて１０°高くなるように傾斜するように、すなわち北側縁が南側縁より１０°高くなるように傾けて配置すると共に、各単位プリズム３ａ内において底部角度βの側が底部角度αの側より斜め上方に位置するようにシートを傾斜させることを想定し、東京での夏至における南中高度（７８°）および同じく東京での冬至における南中高度（３１°）の時の平均照度及び照度分布をシミュレーションして結果を表１及び表２に示し、単位プリズムの頂部角度の好ましい範囲を検討した。

（考察）
比較例３の結果を見ると、賦形をしていない通常の採光材を用いた場合は、冬場に部屋の窓から３．５ｍ〜５．５ｍの位置に光が当たっていないことが確認できた。これは、窓際ばかりに光が当たり、部屋の奥にいくほど光が少なく、部屋の中で寒暖差が生じることが容易に想像できる。その為、一般的な１２畳前後のリビングにおいて、この３．５ｍ〜５．５ｍの位置に光を採光することにより、部屋の寒暖差を解消し快適な空間にすることができると考えられる。
これに対し、実施例１、２、３については、夏場に部屋の照度に影響を与えることなく、冬場に部屋の奥３．５ｍから５．５ｍの範囲に光を導光していることが確認できた。

実験例３については角度αを９°にしたことにより、夏至において、部屋の奥の壁際ぎりぎりの位置に導光し、角度αを１０°とした比較例２の場合は、３．５ｍ〜５．５ｍの距離を超えて部屋の奥の壁に光が当たる結果となり、３．５ｍ〜５．５ｍの位置への採光性の向上が得られないばかりか、透過角度が大きくなりすぎることにより、眩しさを感じる可能性がある。その為、３．５ｍ〜５．５ｍの位置に採光する底部角度αの上限角度としては、９°が好ましいと考えられる。
他方、比較例１の結果を見ると、底部角度αを２°とした場合は、屈折角度が大きくない為、冬至において３．５ｍ〜５．５ｍの位置に光を導光することができず、十分な導光効果が得られていない。
よって、底部角度αの範囲は、実施例２の３°から実施例３の９°までが夏に影響を与えることなく、冬に部屋の奥に光を導光可能であるため、部屋の照度および温度差を解消することが可能である。

１ 導光板
２ 透明樹脂板
３ プリズム面
３ａ 単位プリズム
４ 紫外線吸収層

Claims (2)

1. 透明樹脂板２の少なくとも片側に、断面三角形状の三角柱状の単位プリズム３ａがその幅方向に連続して並設されてなる構成を有するプリズム面３を備え、当該プリズム面３を構成する単位プリズム３ａの一方の底部角度αが３°以上９°以下、他方の底部角度βが６０°以上９０°以下であり、かつ単位プリズムのピッチが２ｍｍ〜１０ｍｍである屋根材であって、
   光線入射側とは反対側にプリズム面３が位置し、かつ各単位プリズム３ａ内において底部角度βの側が底部角度αの側より斜め上方に位置し、かつ単位プリズムの長さ方向が東西方向に±３０°以内を向き、かつ横から見て０〜２０°傾斜するように設置されてなる屋根材。
2. 紫外線吸収剤層を備えた請求項１記載の屋根材。

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