JP5475648B2 - 光を方向転換する日照調整フィルム - Google Patents

Description

本開示は、一般的に、光を方向転換する日照調整フィルム、具体的には光を方向転換する日照調整積層体及び光を方向転換する日照調整グレージングユニットに関する。

エネルギー効率のよい窓及びグレージングシステムに対する必要性は既知である。窓の特定の種類の選択は、ＵＶ、可視及び光学性能、審美性及び気候条件を含む、多くの要因に依存する。冷却優位の気候（cooling dominated climate）では、低太陽熱利得係数及び低絶縁特性を有するグレージングユニットが適切である場合があり、一方、暖房優位の気候（heating dominated climate）では、高絶縁特性とともに中程度の太陽熱利得が必要である。

低放射率（Ｌｏｗ−ｅ）コーティングは、中〜遠赤外エネルギーを反射し、絶縁性グレージングユニットで用いられる。Ｌｏｗ−ｅ窓は、暖房優位の気候では特に有用である。２種のＬｏｗ−ｅコーティングが存在する。一般に「ハードコート」と呼ばれる、熱分解Ｌｏｗ−ｅコーティングは、ガラスの製造中に適用されるが、一方、一般に「ソフトコート」と呼ばれるスパッタＬｏｗ−ｅコーティングは、ガラス板製造後の真空プロセスで適用される。ハードＬｏｗ−ｅコーティングは、より耐久性があり、窓の製造前に無期限に保存できる。ソフトコートは、典型的には、銀又は銀合金を含み、容易に水分、塩及び水のような大気中の要素による攻撃を受ける。更に、窓の建設中に、このような攻撃からのコーティングエッジ（coating edge）を低減するために、「エッジデリーション（edge deletion）」として知られている作業方法が行われる。

太陽熱利得及びグレアを低減するために一般に知られている方法（吸収フィルム及び／又は窓の日よけ）はまた、８０％もの可視光透過率を低減させる。その結果として、曇天空下では、エネルギー利用の増加する人工光を使用しなければならない。

本開示は、光を方向転換する日照調整フィルム、具体的には光を方向転換する日照調整積層体及び光を方向転換する日照調整グレージングユニットに関する。

本開示は、光可視光透過及び赤外光反射多層フィルム上に配置される光を方向転換する層を対象とする。本明細書に記載する日照調整フィルムは、建築物内部の照度を改善し、同時に、窓を通じた不要な日照利得を最小限に抑える。

第１の実施形態では、光を方向転換する日照調整フィルムは、可視光を透過し、赤外光を反射する多層フィルムと、光を方向転換する日照調整フィルムを形成する多層フィルムに隣接する光を方向転換する層を含む。光を方向転換する層は、複数のプリズム構造を形成する主面を含む。

別の実施形態では、光を方向転換する日照調整グレージングユニットは、第１グレージング基材と、該第１グレージング基材上に配置される光を方向転換する日照調整フィルムとを含む。光を方向転換する日照調整フィルムは、可視光を透過し、赤外光を反射する多層フィルムと、光を方向転換する日照調整フィルムを形成する多層フィルムに隣接する光を方向転換する層とを含む。光を方向転換する層は、複数のプリズム構造を形成する主面を有する。

光を方向転換する日照調整システムは、グレージング基材と、該グレージング基材上に配置される光を方向転換する日照調整フィルムと、光を方向転換する日照調整フィルムにより透過された光を受容するために位置決めされた拡散体とを含む。光を方向転換する日照調整フィルムは、可視光を透過し、赤外光を反射する多層フィルムと、光を方向転換する日照調整フィルムを形成する多層フィルムに隣接する光を方向転換する層を含む。光を方向転換する層は、複数のプリズム構造を形成する主面を有する。

添付の図面と共に以下の本発明の様々な実施形態の詳細な説明を検討することで、本発明はより完全に理解され得る。図は正確な縮尺である必要はない。図中で用いる類似の数字は、類似の構成要素を指す。しかしながら、所定の図中の構成要素を指す数字の使用は、同じ数字を付けられた別の図中の構成要素を限定することを意図するものではないことが理解されよう。

実例となる日照調整積層体の概略断面図。 実例となる日照調整グレージングユニットの概略断面図。 実例となる光を方向転換するシステムを備える内部空間の概略図。

以下の説明では、その一部を形成する添付図面を参照し、そこでは実例としていくつかの具体的な実施形態が示される。他の実施形態も想到され、本発明の範囲又は趣旨を逸脱することなく実施できることが理解される。したがって、以下の詳細な説明は、限定する意味にとるべきではない。

本明細書で使用する全ての科学及び技術用語は、特に断らない限り、当該技術分野において一般的に用いられている意味を有する。本明細書で提供される定義は、本明細書で頻繁に用いられる特定の用語の理解を促すためのものであり、本開示の範囲を限定することを意味するものではない。

特に明記しない限り、本明細書とクレームで使用される特徴的な大きさ、量及び物理的性質を表す全ての数は、全ての場合において「約」という用語によって修飾されることを理解されたい。したがって、特に記載されない限り、前述の明細書及び添付の請求の範囲に記載される数のパラメータは、本願明細書において開示される教示を利用している当業者によって得られようとしている所望の性質によって変化可能である近似値である。

端点による数値範囲の列挙には、その範囲内に包含されるすべての数（例えば１〜５には、１、１．５、２、２．７５、３、３．８０、４、及び５が包含される）及びその範囲内のあらゆる範囲が包含される。

本明細書及び添付の特許請求の範囲において使用されるとき、単数形「ある（ａ及びａｎ）」及び「その（ｔｈｅ）」は、その内容について別段のはっきりした指示がない限り、複数の指示対象を有する実施形態を包含する。本明細書及び添付の特許請求の範囲において使用されるとき、用語「又は」は、その内容が特に明確に指示しない限り、一般的に「及び／又は」を包含する意味で用いられる。

用語「ポリマー」は、ポリマー、コポリマー（例えば、２種又はそれ以上の異なるモノマーを用いて形成されるポリマー）、オリゴマー及びこれらの組み合わせ、並びに、混和性ブレンド中で形成される場合のあるポリマー、オリゴマー又はコポリマーを包含すると理解されよう。

用語「隣接する」は、互いに近接し、互いに接触していてもいなくてもよく、又は２つの要素を分離する１層若しくはそれ以上の層を有する、２つの要素の相対位置を示す。

本開示は、光を方向転換する日照調整フィルム、具体的には光を方向転換する日照調整積層体、光を方向転換する日照調整グレージングユニット及び光を方向転換する日照調整システムに関する。本開示は、光可視光透過及び赤外光反射多層フィルム上に配置される光を方向転換する層を対象とする。本明細書に記載の日照調整フィルムは、建築物内部の照度を改善し、同時に窓を通じた不要な日照利得を最小限に抑える。本発明を限定するものではないが、本発明の種々の態様は以下に提供する実施例の考察を通して正しく認識されるだろう。

図１は、実例となる日照調整積層体１０の概略断面図である。日照調整積層体１０は、多層フィルム２０と、光を方向転換する層３０とを含む。多くの実施形態では、多層フィルム２０及び光を方向転換する層３０は、接着層４０又は接着促進層（例えば、コロナ処理層又は下塗り層）で、ともに接合される。他の実施形態では、光を方向転換する層３０は、例えば、押出成形又はエンボス加工を介して、多層フィルム２０と一体的に形成される。いくつかの実施形態では、赤外光吸収層５０が、多層フィルム２０上に配置される。

多層フィルム２０は可視光を透過し、赤外光を反射する。多くの実施形態では、多層フィルム２０は全ての可視光波長の少なくとも５０％を透過し、８５０ｎｍ〜１１００ｎｍの赤外光の少なくとも５０％又は全ての赤外光の波長の少なくとも５０％を反射する。他の実施形態では、多層フィルム２０は全ての可視光波長の少なくとも６０％を透過し、８５０ｎｍ〜１１００ｎｍの赤外光の少なくとも６０％又は全ての赤外光の波長の少なくとも６０％を反射する。いくつかの実施形態では、多層フィルム２０は全ての可視光波長の少なくとも７５％を透過し、８５０ｎｍ〜１１００ｎｍの赤外光の少なくとも７５％を反射する。いくつかの実施形態では、多層フィルム２０は全ての可視光波長の少なくとも９０％を透過し、８５０ｎｍ〜１１００ｎｍの赤外光の少なくとも９０％を反射する。多層フィルム２０は任意の有用な材料で形成することができる。

いくつかの実施形態では、多層フィルム２０は、複数の金属層を含む多層ファブリー・ペロー干渉フィルタである。これらの層は任意の有用な、例えば金、銀、銅並びにこれらの酸化物及び／又は合金のような金属又は金属材料を含むことができる。これらの多層金属フィルムは、協動して近赤外光及び赤外光を反射する複数の金属薄層を有し、同時に可視光を透過する。これらの有用な多層ファブリー・ペロー干渉フィルタフィルムの例は、米国特許第４，７９９，７４５号及び同第６，００７，９０１号に記載され、これらは本開示に抵触しない程度に参照として組み込まれるものとする。

いくつかの実施形態では、多層フィルム２０は、複数の、第１ポリマー材料と第２ポリマー材料が交互に重なったポリマー層を含む多層ポリマーフィルムであり、少なくとも１層の交互層は複屈折性であり、配向され、交互ポリマー層は協動して赤外光を反射し、可視光は多層ポリマー赤外光反射フィルムを通して透過される。層は、隣接する層の間の境界面で、一部の赤外光を反射するように、異なる屈折率特性を有する。層は、フィルムに所望の反射又は透過特性をもたらす目的で、複数の境界面で反射された光に建設的及び相殺的干渉をもたらすほど十分に薄い。近赤外又は赤外波長の光を反射するように設計されている光学フィルムでは、各層の光学的厚さ（すなわち、物理的厚さに屈折指数を乗じた数値）は一般に、約１マイクロメートル未満である。ただし、フィルム外面にある表面薄層、又は、層の束を分離する、フィルム内に配置される保護境界層のような、これよりも厚い層を含むこともできる。

多層ポリマー赤外光反射フィルムの反射及び透過特性は、それぞれの層（すなわち、マイクロ層）の屈折率の関数である。各層は、フィルムの少なくとも局所部分においては、フィルムの厚さ軸と関連のある面内屈折率ｎ_ｘ、ｎ_ｙ、及び、屈折率ｎ_ｚによって特徴づけることができる。これらの屈折率は、互いに直交するｘ軸、ｙ軸、及びｚ軸のそれぞれに沿って偏光した光に関する対象材料の屈折率を表す。実際には、屈折率は、賢明な材料選択及び加工条件によって制御される。多層高分子赤外光反射フィルムは、典型的には、２種の交互に重なったポリマーＡ、Ｂの数十又は数百の層を共押出した後、所望によりその多層押出品を１つ又はそれ以上の多層化ダイに通し、次に押出品を延伸して又は他の方法で配向して完成フィルムを形成することによって、製造することができる。得られたフィルムは、典型的には、数十又は数百の個々の層から構成されており、その厚さと屈折率は、スペクトルの所望の領域、例えば、可視領域近赤外領域、及び／又は赤外領域に１つ又は以上の反射バンドをもたらすように調整されている。適度な数の層で高反射率を実現するために、隣接する層は、好ましくは、少なくとも０．０５の、ｘ軸に沿って偏光された光の屈折率の差を示す。いくつかの実施形態では、２つの直交する偏光に関して高反射率で、望ましい場合、隣接する層はまた、少なくとも０．０５の、ｙ軸に沿って偏光された光の屈折率の差を示す。他の実施形態では、屈折率の差は、ある偏光状態の法線入射光を反射し、直交する偏光状態の法線入射光を透過する多層積層体を作製するために、０．０５未満又は０であることができる。

必要に応じて、ｚ軸に沿って偏光された光に関する、隣接する層の間の屈折率の差も、斜め入射光のｐ偏光成分で所望の反射特性を得られるように調整することができる。説明を容易にするために、多層光学フィルム上のいかなる関心点においても、ｘ軸は、Δｎ_ｘの大きさが最も大きくなるようにフィルム面内に配向されると考える。したがって、Δｎ_ｙの大きさは、Δｎ_ｘの大きさに等しいか又はそれ未満（それを超えない）であることができる。更に、差Δｎ_ｘ、Δｎ_ｙ、Δｎ_ｚの計算おいて、どの材料層から始めるべきかという選定は、Δｎ_ｘが負数ではないことを求めることにより決定される。換言すれば、境界面を形成している２つの層の間の屈折率の差はΔｎｊ＝ｎ_１ｊ−ｎ_２ｊであり、式中、ｊ＝ｘ、ｙ、又は、ｚであり、層の記号１、２は、ｎ_１ｘ≧ｎ_２ｘ、すなわちΔｎｘ≧０になるように選択する。

入射の斜角でｐ偏光の高反射率を維持するために、層間のｚ屈折率の不一致Δｎ_ｚは、面内屈折率の最大差Δｎ_ｘよりも実質的に小さくなるように、すなわち、Δｎ_ｚ≦０．５^＊Δｎ_ｘになるように制御することができる。より好ましくは、Δｎ_ｚ≦０．２５^＊Δｎ_ｘである。大きさがゼロ又はほぼゼロであるｚ屈折率の不一致は、入射角の関数としてｐ偏光の反射率が一定又はほぼ一定である境界面を層の間にもたらす。更に、ｚ屈折率の不一致Δｎ_ｚは、面内屈折率の差Δｎ_ｘに比べて反対の偏光を有するよう制御することができる、すなわちΔｎ_ｚ＜０である。この条件により、ｓ偏光の場合のように、入射角がｐ偏光の反射率の増加とともに増加する干渉が生じる。

多層光学フィルムは、例えば、米国特許第３，６１０，７２４号（ロジャーズ（Rogers））、同第３，７１１，１７６号（オールフリーＪｒ．（Alfrey, Jr.）ら）、「赤外光、可視光又は紫外線のための高反射熱可塑性光学体（Highly Reflective Thermoplastic Optical Bodies For Infrared, Visible or Ultraviolet Light）」、同第４，４４６，３０５号（ロジャーズ（Rogers）ら）、同第４，５４０，６２３号（アイム（Im）ら）、同第５，４４８，４０４号（シュレンク（Schrenk）ら）、同第５，８８２，７７４号（ジョンザ（Jonza）ら）「光学フィルム（Optical Film）」、同第６，０４５，８９４号（ジョンザ（Jonza）ら）「着色可能な安全フィルム（Clear to Colored Security Film）」、同第６，５３１，２３０号（ウェーバー（Weber）ら）「色の変化するフィルム（Color Shifting Film）」、国際公開第９９／３９２２４号（アウダーカーク（Ouderkirk）ら）、「赤外線干渉フィルタ（Infrared Interference Filter）」、米国特許公開第２００１／００２２９８２ Ａ１号（ニーヴィン（Neavin）ら）、「多層光学フィルムを製造する装置（Apparatus For Making Multilayer Optical Films）」、同第２００６／０１５４０４９ Ａ１号（パディヤス（Padiyath）ら）「日照調整多層フィルム（Solar Control Multilayer Film）」に記載されており、これらの全文は本明細書に参照することにより組み込まれるものとする。このようなポリマー多層光学フィルムでは、個々の層の構成にポリマー材料を優先的に又は独占的に使用する。このようなフィルムは、大量製造プロセスに対応することができ、大型のシート及びロール商品の形で作製してもよい。

多層ポリマー赤外光反射フィルムは、交互ポリマー型層の任意の有用な組み合わせにより形成することができる。多くの実施形態では、少なくとも１層の交互ポリマー層が複屈折性であり、かつ配向されている。いくつかの実施形態では、交互ポリマー層の１層が複屈折性であり、かつ配向されており、他の交互ポリマー層が等方性である。１つの実施形態では、多層光学フィルムは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）又はポリエチレンテレフタレートのコポリマー（ｃｏＰＥＴ）が挙げられる第１ポリマー型の層と、ポリ（メチルメタクリレート）（ＰＭＭＡ）又はポリ（メチルメタクリレート）のコポリマー（ｃｏＰＭＭＡ）が挙げられる第２ポリマー型の層を交互に重ねることにより形成される。別の実施形態では、多層ポリマー赤外光反射フィルムは、ポリエチレンテレフタレートを含む第１ポリマー型の層と、ポリ（メチルメタクリレート及びエチルアクリレート）のコポリマーを含む第２ポリマー型の層が交互に重なった層により形成される。別の実施形態では、多層ポリマー赤外光反射フィルムは、グリコレート化（glycolated）ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴＧ−エチレンテレフタレートと例えばシクロヘキサンジメタノールのような第２グリコール部分とのコポリマー）又はグリコレート化ポリエチレンテレフタレートのコポリマー（ｃｏＰＥＴ）を含む第１ポリマー型の層と、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）又はポリエチレンナフタレートのコポリマー（ｃｏＰＥＮ）を含む第２ポリマー型の層が交互に重なった層により形成される。別の実施形態では、多層高分子赤外光反射光学フィルムは、ポリエチレンナフタレート又はポリエチレンナフタレートのコポリマーを含む第１ポリマー型の層と、ポリ（メチルメタクリレート）又はポリ（メチルメタクリレート）のコポリマーを含む第２ポリマー型層を交互に重ねることによって形成される。交互ポリマー型層の有用な組み合わせは、米国特許第６，３５２，７６１号に開示されており、この全文は参照することにより本明細書に組み込まれる。

光を方向転換する層３０は、複数のプリズム構造３２を形成する主面を含む。いくつかの実施形態では、充填層３５が、隣接するプリズム構造３２の間に形成されるくぼみ内に配置される。これらの実施形態では、充填層３５はプリズム構造３２の屈折率値とは異なる屈折率値を有する。この差は、０．０５以上又は０．１以上の値であることができる。充填層３５は、例えばポリマー材料のような任意の有用な可視光透過材料で形成することができる。

いくつかの実施形態では、充填層３５は複数のプリズム構造３２からきれいに取り除くことができる。例えば、充填層３５を含む日照調整フィルム１０を、グレージング基材に適用することができ、次いで充填層３５を取り除いてプリズム構造３２を露出することができる。したがって、充填層３５は、日照調整フィルム１０が適用されるまでプリズム構造３２を保護し、その後、必要に応じて取り除くことができる。「きれいに」取り除くという用語は、プリズム構造３２上に充填層３５が実質的に全く残らず、また充填層３５上にプリズム構造３２が実質的に全く残らないことを指す。いくつかの実施形態では、充填層３５は、プリズム構造３２の形成に役立つ、構造の型板（template）として用いられる。

プリズム構造３２及び／又は充填層３５は、任意の有用な重合性組成物で形成することができる。多くの実施形態では、プリズム構造３２及び／又は充填層３５は、異なる重合性組成物から形成される。いくつかの実施形態では、重合性組成物は、モノ−、ジ−若しくは更に官能性の高いモノマーを含むモノマー、及び／又はオリゴマーで形成され、いくつかの実施形態では、例えば約１．４超又は約１．５超の高屈折率を有するもので形成される。モノマー及び／又はオリゴマーは、ＵＶ照射を用いて重合されてもよい。好適な材料としては、（メタ）アクリレート、ハロゲン化誘導体、テレケリック（telechelic）誘導体等、例えば、米国特許第４，５６８，４４５号、同第４，７２１，３７７号、同第４，８１２，０３２号、同第５，４２４，３３９号、及び同第６，３５５，７５４号に記載されているものが挙げられ、その全てが本明細書に参考として組み込まれる。いくつかの実施形態では、重合性組成物としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ナフタレンジカルボン酸に基づくコポリエステル、又はポリエステルブレンドのようなポリエステル、ポリカーボネート、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル、酢酸セルロース、ポリエーテルスルホン、ポリメチルメタクリレートのようなポリ（メチル）アクリレート、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリシクロ−オレフィン、ポリイミド、ガラス、又はこれらの組み合わせ若しくはブレンドが挙げられる。重合性組成物としてはまた、米国特許第６，１１１，６９６号に記載されているような、ナフタレート含有多層光学フィルムを挙げることができ、これは参照することにより本明細書に組み込まれる。

いくつかの実施形態では、プリズム構造３２の重合性組成物は、米国特許公開第２００５／０１４７８３８号に記載されており、これは参照することにより本明細書に組み込まれる。この重合性組成物は、主要部分の２−プロペン酸、（１−メチルエチリデン）ビス９（２，６−ジブロモ−４，１−フェニレン）オキシ（２−ヒドロキシ−３，１−プロパンジイル））エステル、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、及びフェノキシエチル（メタ）アクリレートを含む第１モノマーを含む。

多くの実施形態では、プリズム構造３２は線形プリズム構造、又は錐体プリズム構造である。いくつかの実施形態では、プリズム構造３２は線形であり、プリズム構造は非線形又は破線形（broken linear）プリズム構造３２である。プリズム構造３２は、多層フィルム２０を介して透過された可視光の少なくとも一部を方向転換する。多くの実施形態では、多層フィルム２０を介して透過された可視光の少なくとも５０％が、光を方向転換する層３０により方向転換される。多くの実施形態では、複数のプリズム構造３２が協動して、入射光の少なくとも一部を実質的に同じ方向に方向づけるこの光を方向転換する効果は、プリズム構造境界面における屈折に起因する。

図示したプリズム構造３２は、規則的な先端の鋭いプリズム構造３２であるが、プリズム構造３２は、例えば、所望により、鋭利な先端、丸みを帯びた先端、及び／又は切頂された先端のような、任意の有用な形体を有することができると理解される。プリズム構造３２は、必要に応じて、変動する高さ、空間的に変動するピッチ、又は空間的に変動するファセット角を有することができる。いくつかの実施形態では、プリズム構造３２は、５０〜２０００マイクロメートル、又は５０〜１０００マイクロメートルの範囲のピッチ及び高さを有する。

いくつかの実施形態では、赤外光吸収層５０が、多層フィルム２０上に配置される。これらの実施形態では、赤外光吸収層５０は、硬化したポリマー結合剤内に分散した金属酸化物を含む。いくつかの実施形態では、この赤外光吸収層５０は、１〜２０マイクロメートル、又は１〜１０マイクロメートル、又は１〜５マイクロメートルの範囲の厚さを有する。この赤外光吸収層５０は、複数の金属酸化物ナノ粒子を含むことができる。金属酸化物ナノ粒子の一部を列挙すると、スズ、アンチモン、インジウム、並びに、酸化亜鉛及びドープされた酸化亜鉛が挙げられる。いくつかの実施形態では、金属酸化物ナノ粒子としては、酸化スズ、酸化アンチモン、酸化インジウム、インジウムをドープした酸化スズ、アンチモンをドープしたインジウムスズ酸化物、アンチモンスズ酸化物、アンチモンをドープした酸化スズ、又は、これらの混合物が挙げられる。いくつかの実施形態では、金属酸化物ナノ粒子としては、酸化スズ又はドープされた酸化スズが挙げられ、所望により、更に酸化アンチモン及び／又は酸化インジウムが挙げられる。ポリマー結合剤層は、ポリマー結合剤層を貫いて分散した赤外線吸収ナノ粒子を含む。赤外線吸収ナノ粒子は、優先的に赤外線を吸収する任意の材料を含んでよい。好適な材料の例としては、スズ、アンチモン、インジウム及び酸化亜鉛及びドープされた酸化物のような、金属酸化物が挙げられる。場合によっては、金属酸化物ナノ粒子としては、酸化スズ、酸化アンチモン、酸化インジウム、インジウムをドープした酸化スズ、アンチモンをドープしたインジウムスズ酸化物、アンチモンスズ酸化物、アンチモンドをドープした酸化スズ、又はこれらの混合物が挙げられる。いくつかの実施形態では、金属酸化物ナノ粒子としては、酸化アンチモン（ＡＴＯ）及び／又はインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）が挙げられる。場合によっては、赤外線吸収ナノ粒子は、六ホウ化ランタン又はＬａＢ６を含んでもよい、又はそれから製造してもよい。

六ホウ化ランタンは、有効な近ＩＲ（ＮＩＲ）吸収剤であり、吸収帯は９００ｎｍを中心とする。赤外線吸収ナノ粒子は、ポリマー結合剤層の可視光透過率に著しく影響を及ぼさないような大きさであることができる。場合によっては、赤外線吸収ナノ粒子は、例えば１〜１００、又は３０〜１００、又は３０〜７５ナノメートルのような、任意の有用な大きさを有してよい。

ナノ粒子の寸法は、１〜１００、又は、３０〜１００、又は、３０〜７５ナノメートルのような任意の有用な大きさを有することができる。いくつかの実施形態では、金属酸化物ナノ粒子としては、ポリマー材料内に分散させたアンチモンスズ酸化物又はドープされたアンチモンスズ酸化物が挙げられる。ポリマー材料は、ポリオレフィン、ポリアクリレート、ポリエステル、ポリカーボネート、フルオロポリマー等のような任意の有用な結合剤物質であることができる。

いくつかの実施形態では、赤外光吸収層５０は、ハードコートとして機能することができる硬化したポリマー材料である。赤外光吸収ナノ粒子層を形成するのに好適なポリマー結合剤としては、アクリレート及び／又はメタクリレートモノマーの熱及び／又はＵ．Ｖ．重合（すなわち、硬化）産物が挙げられる。好適な硬化した結合剤は、参照することにより本明細書に組み込まれる、米国特許第６，３５５，７５４号に記載のような、臭素化、アルキル置換フェニルアクリレート又はメタクリレート（例えば、４，６−ジブロモ−２−ｓ−ブチルフェニルアクリレート）、メチルスチレンモノマー、臭素化エポキシジアクリレート、２−フェノキシエチルアクリレート、及びヘキサ−官能性芳香族ウレタンアクリレートオリゴマーの熱及び／又はＵ．Ｖ．重合産物である。大部分の種類のエネルギー重合性、テレケリック（telechelic）モノマー及びオリゴマーがこれらの重合性結合剤の形成に有用であるが、反応性が高いためアクリレートが好ましい。硬化性結合剤組成物は、気泡が組成物中に捕捉されない程度に十分に低い流動性粘度であるべきである。反応性希釈剤は、例えばサートマー社（Sartomer Co.）（ペンシルバニア州、エクストン（Exton））から入手可能なＳＲ−３３９、ＳＲ−２５６、ＳＲ−３７９、ＳＲ−３９５、ＳＲ−４４０、ＳＲ−５０６、ＣＤ−６１１、ＳＲ−２１２、ＳＲ−２３０、ＳＲ−２３８及びＳＲ−２４７のようなモノ−又はジ−官能性モノマーであることができる。典型的な有用なオリゴマー及びオリゴマー性ブレンドとしては、サートマー社（Sartomer Co.）（ペンシルバニア州、エクストン（Exton））から入手可能なＣＮ−１２０、ＣＮ−１０４、ＣＮ−１１５、ＣＮ−１１６、ＣＮ−１１７、ＣＮ−１１８、ＣＮ−１１９、ＣＮ−９７０Ａ６０、ＣＮ−９７２、ＣＮ−９７３Ａ８０、ＣＮ−９７５、及びサーフェス・スペシャルティーズ（Surface Specialties）（ジョージア州、スマーナ（Smyrna））から入手可能なエベクリル（Ebecryl）１６０８、３２００、３２０１、３３０２、３６０５、３７００、３７０１、６０８、ＲＤＸ−５１０２７、２２０、９２２０、４８２７、４８４９、６６０２、６７００−２０Ｔが挙げられる。更に、多官能性架橋剤が、耐久性、高架橋密度複合材マトリクスの提供を補助することができる。多官能性モノマーの例としては、サートマー社（Sartomer Co.）（ペンシルバニア州、エクストン（Exton））から入手可能なＳＲ−２９５、ＳＲ−４４４、ＳＲ−３５１、ＳＲ−３９９、ＳＲ−３５５及びＳＲ−３６８、並びに、サーフェス・スペシャルティーズ（Surface Specialties）（ジョージア州、スマーナ（Smyrna））から入手可能なＰＥＴＡ−Ｋ、ＰＥＴＩＡ及びＴＭＰＴＡ−Ｎが挙げられる。多官能性モノマーを架橋剤として用いて、重合性組成物を重合させる結合剤ポリマーのガラス転移温度を上昇させることができる。

赤外光吸収層５０は、硬質樹脂又はハードコートを形成することができる。用語「硬質樹脂」又は「ハードコート」は、ＡＳＴＭ Ｄ−８８２−９１の手順に従って評価したとき、５０又は４０又は３０又は２０又は１０又は５パーセント未満の破断点伸びを示す硬化したポリマーが得られることを意味する。いくつかの実施形態では、硬質樹脂ポリマーは、ＡＳＴＭ Ｄ−８８２−９１の手順に従って評価したとき、１００ｋｐｓｉ（６．８９×１０８パスカル）を超える引っ張り係数を示すことができる。いくつかの実施形態では、硬質樹脂ポリマーは、５００ｇの荷重及び５０周期で、ＡＳＴＭ Ｄ １０４４−９９に従って、テーバー（Taber）磨耗試験機により試験したとき、１０％未満又は５％未満の曇り度値を示すことができる（曇り度は、ヘイズ−ガード・プラス（Haze-Gard Plus）、ＢＹＫ−ガードナー（BYK-Gardner）、メリーランド州、視程計で測定することができる）。

いくつかの赤外光吸収層５０の実施形態では、金属酸化物ナノ粒子としては、インジウムスズ酸化物又はポリマー材料中に分散したドープされたインジウムスズ酸化物が挙げられる。ナノ粒子層の厚さは、１〜１０、又は、２〜８マイクロメートルのような、任意の有用な厚さを有することができる。ナノ粒子層は、例えば３０〜９０重量％、４０〜８０重量％、又は５０〜８０重量％のような、任意の有用な荷重又は重量％で、ナノ粒子を含むことができる。多くの実施形態では、ナノ粒子層は非導電性である。ナノ粒子組成物は、例えばアドバンスト・ナノ・プロダクツ社（Advanced Nano Products Co., LTD.）（韓国）から、商品名ＴＲＢ−ペースト（商標）ＳＭ６０８０（Ｂ）、ＳＨ７０８０、ＳＬ６０６０として市販されている。別の実施形態では、金属酸化物ナノ粒子としては、酸化亜鉛及び／又は酸化アルミニウムが挙げられ、このような酸化物は、ドイツのＧｆＥメタル・ウント・マテリアリエン社（GfE Metalle und Materialien GmbH）から入手可能である。

日照調整フィルム１０は、例えば、日照調整フィルムの露出面のいずれかの上に、感圧性接着剤層（所望により、剥離ライナーを備える）のような接着層を含むことができる。感圧性接着剤（ＰＳＡ）層１１０（図２）は、日照調整多層フィルムをガラスのようなグレージング基材に貼付することができる任意の種類の接着剤であることができる。日照調整フィルムをガラスに取り付けるために、日照調整フィルムの１つの表面を感圧性接着剤（ＰＳＡ）でコーティングし、フィルムをガラスに貼り付ける前に剥離シートを取り除く。

紫外線吸収添加剤をＰＳＡに組み込むことができる。ＵＶ吸収剤としては、ベンゾトリアゾール、ベンザトリアジン（benzatriazine）、ベニゾフェノン（benizophenone）又はこれらの組み合わせを挙げることができる、又は、全て本開示に抵触しない程度に本明細書に参照することにより組み込まれる、米国特許公開第２００４／０２４１４６９ Ａ１号、同第２００４／１０２４２７３５ Ａ１号、及び米国特許第６，６１３，８１９ Ｂ２号に記載されているもののいずれかであってもよい。いくつかの例としては、ＣＧＬ １３９、ＣＧＬ ７７７及びチヌビン（Tinuvin）（登録商標）３２７、４６０、４７９、４８０、７７７、９００及び９２８（全てチバ・スペシャルティ・ケミカルズ（Ciba Specialty Chemicals）製）が挙げられる。

多くの実施形態では、ＰＳＡは、ポリアクリレート感圧性接着剤のような光学的に透明なＰＳＡフィルムである。感圧性テープ評議会（The Pressure-Sensitive Tape Council）は、感圧性接着剤を、以下の特性：（１）活動的かつ永続的な粘着力、（２）指圧を超えない圧力による接着性、（３）被接着体（adherand）上に保持する十分な能力、（４）十分な貼着力、及び（５）エネルギー源による活性化を必要としない、を備える材料として定義している。ＰＳＡは、通常、典型的には室温以上である組立温度で粘着性である。ＰＳＡとして十分に機能することが見出されている材料は、必須の粘弾性特性を示すように設計及び処方されており、その結果として、組立温度で粘着力、引きはがし接着力及び剪断保持力の望ましいバランスをもたらすポリマーである。ＰＳＡを調製するために最も一般的に用いられているポリマーは、天然ゴム−、合成ゴム−（例えば、スチレン／ブタジエンコポリマー（ＳＢＲ）及びスチレン／イソプレン／スチレン（ＳＩＳ）ブロックコポリマー）、シリコーンエラストマー−、ポリα−オレフィン−、及び種々の（メタ）アクリレート−（例えば、アクリレート及びメタクリレート）系ポリマーである。これらのうち、（メタ）アクリレート系ポリマーであるＰＳＡは、その光学的透明性、特性の長期間にわたる永続性（経時的安定性）、及び汎用な接着程度（これらはＰＳＡの利点のほんの一部である）により、本発明におけるＰＳＡの好ましい部類として発展してきている。

上記剥離ライナーは、例えばポリマー又は紙のような任意の有用な材料で形成することができ、剥離コートを含んでもよい。剥離コートで用いるのに好適な材料としては、接着剤から剥離ライナーを容易に剥離させるように設計されているフルオロポリマー、アクリル及びシリコーンが挙げられるが、これらに限定されない。

日照調整フィルム１０は、１層又はそれ以上の追加の機能層を含むことができる。追加の層としては、例えば、グレアを低減するための偏光層、又は光を散乱させるための拡散層を挙げることができる。

図２は、実例となる日照調整グレージングユニット１００の概略断面図である。図示されたグレージングユニット１００は、第１グレージング基材１２０及び第２グレージング基材１３０を含むが、単一のグレージング基材を利用してよいことも想到される。第１グレージング基材１２０は、内面１２１及び外面１２２を含む。第２グレージング基材１３０は内面１３１及び外面１３２を含む。上記日照調整フィルム１０は、上記のように、接着層１１０を介して第１グレージング基材１２０の内面１２１に固定される。図示された日照調整グレージングユニット１００は、日照調整１０がガラス基材１２０と１３０との間に固定されている、絶縁性のグレージングユニットであり、ガラス基材１２０と１３０は、ガラス基材１２０と１３０との間に所定量のガス体積１４０を形成する。

１つの実施形態では、グレージング基材１２０、１３０は、多層フィルム２０と光を方向転換する層３０との間に配置され、日照調整積層体を形成する。多層フィルム２０及び光を方向転換する層３０は、上記接着層又は接着促進層を介して、グレージング基材１２０、１３０に接着することができる。

多くの実施形態では、日照調整フィルム１０は、グレージングユニットの一部の上にのみ配置される。例えば、日照調整フィルム１０は、ガラス基材の表面領域の一部の上にのみ配置される。いくつかの実施形態では、日照調整フィルム１０は、ガラス基材の表面積の７５％未満、又はガラス基材の表面積の５０％未満の上に配置される。

第１グレージング基材１２０及び第２グレージング基材１３０は、任意の好適なグレージング材料で形成してもよい。場合によっては、グレージング基材は、可視光を含む特定の波長で望ましい光学特性を有する材料から選択してもよい。場合によっては、グレージング基材は、可視スペクトル内の相当量の光を透過する材料から選択してもよい。場合によっては、第１グレージング基材及び／又は第２グレージング基材は、それぞれ、ガラス、クオーツ、サファイア等のような材料から選択してもよい。具体例では、第１グレージング基材及び第２グレージング基材は両方ともガラスである。

図３は、実例となる光を方向転換するシステム２００を備える内部空間２１０の概略図である。システム２００は、ガラス基材１２０、ガラス基材１２０の上に配置された光を方向転換する日照調整フィルム１０、及び光を方向転換する日照調整フィルム１０により透過された光を受容するように位置決めされた拡散体２２０を含む。ガラス基材１２０は、上記のような絶縁性のグレージングユニット１００の構成要素であることができる。内部空間２１０は、外壁２１４及び天井２１２を含むことができる。絶縁性のグレージングユニット１００は、外壁内に配置されて示され、拡散体２２０は天井の上に配置される。したがって、図示されたシステム２００は、実質的に互いに直交して位置決めされたガラス基材１２０（及び光を方向転換する日照調整フィルム１０）及び拡散体２２０を有する。

入射太陽光２５０は、光を方向転換する日照調整フィルム１０に当たり、光線２５１として示される赤外光の相当部を反射する。光を方向転換する日照調整フィルム１０を介して透過された可視光は、光を方向転換する層により、入射太陽光２５０の方向から、角度を成して内部空間２１０に方向転換される。この方向転換された光２５２の一部は、拡散体２２０の上に入射し、拡散体２２０がこの方向転換された光２５２を多くの方向２５４に反射する。したがって、このシステムは、赤外光（例えば、熱）を内部空間２１０にもたらすことなく、内部空間２１０に可視光を方向転換させる。

したがって、光を方向転換する日照調整フィルムの実施形態が開示される。当業者は、開示されたもの以外の実施形態が想定されることを理解するであろう。開示された実施形態は、例証の目的で提示されているのであって、制限するものではなく、本発明は、次に続く請求項によってのみ限定される。

Claims (4)

1. 可視光を透過し、赤外光を反射する多層フィルムと、
   光を方向転換する日照調整フィルムを形成する、前記多層フィルムに隣接する、光を方向転換する層であって、複数のプリズム構造を形成する主面を含む、光を方向転換する層と、を含む、光を方向転換する日照調整フィルム。
2. 前記多層ポリマー層に隣接して配置される、赤外光吸収ナノ粒子層を更に含み、かつ前記赤外光吸収ナノ粒子層が、六ホウ化ランタン、アンチモンスズ酸化物又はインジウムスズ酸化物を含む、請求項１に記載の光を方向転換する日照調整フィルム。
3. 第１のグレージング基材と、
   前記第１のグレージング基材上に配置される、光を方向転換する日照調整フィルムであって、
   可視光を透過し、赤外光を反射する多層フィルム、及び
   光を方向転換する日照調整フィルムを形成する、前記多層フィルムに隣接する、光を方向転換する層であって、複数のプリズム構造を形成する主面を含む、光を方向転換する層、を含む、光を方向転換する日照調整フィルムと、
   を含む、光を方向転換する日照調整グレージングユニット。
4. グレージング基材と、
   該グレージング基材上に配置される、光を方向転換する日照調整フィルムであって、
   可視光を透過し、赤外光を反射する多層フィルム、及び
   光を方向転換する日照調整フィルムを形成する、前記多層フィルムに隣接する、光を方向転換する層であって、複数のプリズム構造を形成する主面を含む、光を方向転換する層、を含む、光を方向転換する日照調整フィルムと、
   前記光を方向転換する日照調整フィルムにより透過された光を受容するように位置決めされた拡散体と、
   を含む、光を方向転換する日照調整システム。

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