JP6089679B2 - Daylighting sheet, daylighting device, and building - Google Patents
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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、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. However, on the other hand, 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 sunlight and adopting it indoors 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。
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。
しかしながら、特許文献１に開示されている光制御シートでは、外光（太陽光）の一部を遮光部群が吸収してしまう。すなわち、該光制御シートを建物等の窓に適用した場合、外光の一部を遮光部群が吸収してしまうことによって、効率良く外光を室内に採り入れることが難しかった。
また、特許文献２に開示されている板状の採光用光学素子では、光が当該板状の採光用光学素子を透過する際に屈折するため、当該板状の採光用光学素子を通して反対側を見る際に鮮明さが不足するという問題があった。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 disclosed in
Further, in the plate-shaped daylighting optical element disclosed in
そこで本発明は上記した問題点に鑑み、効率良く採光できるとともに、反対側を透視することができる採光シートを提供することを課題とする。また、当該採光シート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 capable of efficiently daylighting and seeing through the opposite side. In addition, a daylighting apparatus and a building using the daylighting sheet are provided.
以下、本発明について説明する。なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、これにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。 The present invention will be described below. In order to facilitate understanding of the present invention, reference numerals in the accompanying drawings are added in parentheses, but the present invention is not limited to the illustrated embodiment.
請求項１に記載の発明は、建物（１）の採光部に配置されるシート状である採光シート（２０）であって、透光性を有するシート状の基材層（２２）と、該基材層の一方の面に形成された、光を散乱する光散乱層（２３）と、を備え、該光散乱層は、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（２４）と、隣り合う光透過部間に配置された、光を散乱する光散乱部（２５）と、を有し、光散乱部の基材層とは反対側にのみ、光を吸収する光吸収部位（２５’’）が備えられている、採光シートである。
The invention according to
本発明において「光吸収部位」とは、可視光線（３６０ｎｍ以上８３０ｎｍ以下の波長の光）を１０％以上吸収できる部位を意味する。 In the present invention, the “light absorption part” means a part that can absorb 10% or more of visible light (light having a wavelength of 360 nm or more and 830 nm or less).
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の採光シート（２０）において、光吸収部位（２５’’）が基材層（２２）より建物（１）の室外側となるように建物（１）の採光部に配置される。
The invention according to
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の採光シート（２０）において、光透過部（２４）及び光散乱部（２５）が水平方向に延在するとともに鉛直方向に並列するように建物（１）の採光部に配置される。
The invention according to claim 3 is the daylighting sheet (20) according to
請求項４に記載の発明は、請求項１または２に記載の採光シート（２０）において、光透過部（２４）及び光散乱部（２５）が鉛直方向に延在するとともに水平方向に並列するように建物（１）採光部に配置される。
The invention according to claim 4 is the daylighting sheet (20) according to
請求項５に記載の発明は、建物（１）の採光部に備えられる採光装置（１０）であって、透光性を有する板状のパネル（１３）と、該パネルの一方の面に貼付された請求項１乃至４のいずれか１項に記載の採光シート（２０）と、少なくともパネルの周囲を囲むように配置された枠（１１）と、を備える採光装置である。
The invention according to claim 5 is a daylighting device (10) provided in the daylighting section of the building (1), which has a translucent plate-like panel (13) and is attached to one surface of the panel. A lighting device comprising: the daylighting sheet (20) according to any one of
請求項６に記載の発明は、採光部に請求項５に記載の採光装置（１０）が設置された建物である。 The invention according to claim 6 is a building in which the daylighting device (10) according to claim 5 is installed in the daylighting section.
本発明によれば、効率良く採光できるとともに、反対側を透視することができる。 According to the present invention, it is possible to efficiently illuminate and to see through the opposite side.
本発明の上記した作用及び利得は、次に説明する発明を実施するための形態から明らかにされる。以下本発明を図面に示す実施形態に基づき説明する。ただし本発明は当該実施形態に限定されるものではない。なお、以下に示す各図では、分かりやすさのため、構成要素の大きさの比率や形状等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。 The above-described operation and gain of the present invention will be clarified from embodiments for carrying out the invention described below. Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments shown in the drawings. However, the present invention is not limited to the embodiment. In the drawings shown below, the size ratios and shapes of the constituent elements 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は一つの実施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る。建物１の南側などに面する外壁には室内外を連通する複数の採光部（開口部）が設けられている。採光シート２０を具備する採光装置１０は当該採光部に配置されている。
FIG. 1 is a diagram illustrating one embodiment, and is an external perspective view of a
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。図２に示したように、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とを備えている。採光装置１０はいわゆる窓として構成されており、当該採光装置１０が上記のように建物１の採光部に配置される。
FIG. 2 is a front view of one
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いる。図３の紙面左が室外側、紙面右が室内側、紙面上方が天側、紙面下方が地側である。
FIG. 3 schematically illustrates the layer configuration of the
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はパネル１３側から接着層２６、光散乱層２３、基材層２２、およびハードコート層２１を備えている。以下、これらについて説明する。
As can be seen from FIG. 3, the
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
ハードコート層２１は、採光シート２０の表面保護を目的として、採光シート２０のうちパネル１３に貼合される側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る。採光シート２０の表面の擦り傷、表面汚染に対する耐性の観点から、ハードコート層２１は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。
The
ハードコート層２１を構成する材料としては、例えば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。ハードコート層２１に用いることができる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、シリコーン系等の電離放射線硬化性樹脂が挙げられる。
As a material constituting the
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。
Further, the
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。
As materials 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 for 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.
次に、基材層２２について説明する。基材層２２は、光散乱層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散乱層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。
Next, the
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の厚さを２５μｍ以上とすることによって、採光シート２０に製造過程において基材層２２に皺が生じ難くなる。また、基材層２２の厚さを３００μｍ以下とすることによって、採光シート２０の製造過程において基材層２２を含むシートを巻き取りやすくなる。
Although the thickness of the
次に、光散乱層２３について説明する。光散乱層２３は光透過部２４及び光散乱部２５を有している。光透過部２４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、基材層２２の面に沿った該一方向とは異なる方向（建物１に配置された姿勢で鉛直方向）に所定の間隔で複数配列されている。本実施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、光散乱部２５は隣り合う光透過部２４の間に配置されている。
Next, the
On the other hand, the
図４には光散乱層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る。光散乱層２３が光透過部２４を備えていることによって、採光シート２０を通して室外側の景色が見やすくなる。また、光散乱層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）とは平行且つ平滑に形成されている。これによって、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。光透過部２４は、光を散乱させることなく透過する部位であることが好ましい。これにより背面側の景色の見易さがさらに向上する。ここに「光を散乱させることなく透過する部位」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、当該部位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
The
本実施形態の光透過部２４は図３、図４に表れる断面で２つの光散乱部２５間において略台形の断面を有しており、室内側（基材層２２側）が長い下底、室外側（接着層２６側）が短い上底であり、光散乱部２５との界面を構成する辺が脚部となっている。
The
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。
Examples of the material constituting the
Here, the refractive index of the material constituting the
光散乱部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。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、略台形断面を有する凹部が形成されている。本実施形態における当該凹部は、室内側（基材層２２側）に短い上底、室外側（接着層２６側）に長い下底を有する略台形断面の溝であり、ここに光散乱部２５を構成する材料が充填されることにより光散乱部２５が形成されている。従って光散乱部２５は上記凹部に基づいた略台形の断面を具備している。
The
また、光散乱部２５は、光散乱部位２５’及び光吸収部位２５’’を備えている。光散乱部位２５’は、ここに照射された光を散乱させることができるように構成された部位である。そのため、光散乱部位２５’は光を散乱させるための材料で構成されている。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、樹脂（硬化性樹脂）に白色顔料や銀色顔料等の光を散乱させる光散乱剤を分散させた組成物が挙げられる。上記白色顔料としては、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。上記銀色顔料としては、例えば、アルミニウム、クロムなどの金属が挙げられる。上記組成物で光散乱部位２５’を構成することによって、光散乱部位２５’で効率よく光を散乱させることができる。なお、光散乱部位２５’に用いる上記硬化性樹脂としては、光透過部２４を構成する樹脂と同様のものを用いることもできる。
Further, the
また、透明な樹脂（硬化性樹脂）に該樹脂とは屈折率が異なる透明な光散乱剤を分散させた組成物で光散乱部位２５’を構成してもよい。上記透明な硬化性樹脂としては光透過部２４を構成する樹脂と同様のものを用いることができる。一方、上記透明な光散乱剤としては、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、アイカ工業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、上記透明な光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、上記透明な光散乱剤は中空粒子にすることも可能である。
Alternatively, the
光散乱部位２５’に用いる硬化性樹脂の屈折率は特に限定されることはないが、汎用性から１．５６から１．４９の範囲が好ましい。また、光透過部２４と光散乱部位２５’との界面に全反射臨界角より大きい角度で入射した外光を全反射して偏向させる観点からは、光散乱部位２５’に用いる硬化性樹脂の屈折率は光透過部２４を構成する樹脂の屈折率より低いことが望ましく、１．５０から１．４９であることがより好ましい。上記のように偏向された光は、その向きが変わり、例えば天井に照射されるなどして室内に居る人に眩しさを与える直達光（いわゆる直射日光）でなくすことができる。
ただし、これに限らず光散乱部位２５’に用いる硬化性樹脂の屈折率と光透過部２４を構成する樹脂の屈折率とを同じ、又は近い大きさとしてもよい。
The refractive index of the curable resin used for the
However, the present invention is not limited to this, and the refractive index of the curable resin used for the
一方、光吸収部位２５’’はここに照射された光を吸収できるように構成された部位である。光散乱部２５は隣り合う光透過部２４間の凹部に形成されるが、上記光散乱部位２５’は、該凹部内のうち開口側（図４の紙面右側）の一部には形成されない。そしてこの光散乱部位２５’が形成されない部位に光吸収部位２５’’を構成する組成物が充填されることによって、光吸収部位２５’’が形成される。
On the other hand, the
光吸収部位２５’’は可視光線（３６０ｎｍ以上８３０ｎｍ以下の波長の光）を１０％以上吸収できる部位である。光吸収部位２５’’における可視光線の吸収率が１０％以上でなければ光吸収部位２５’’が後述する機能を発揮し難い。また、光吸収部位２５’’における可視光線の吸収率は９０％以下であることが好ましい。光吸収部位２５’’における可視光線の吸収率は９０％以下とすれば、光吸収部位２５’’を構成する組成物の調整が容易になる。
The
また、光吸収部位２５’’の厚さ（図４の紙面左右方向）の大きさは１μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましい。光吸収部位２５’’をこの程度の厚さにすることによって、光吸収部位２５’’の可視光線の吸収率を均一にしやすくなる。
Further, it is preferable that the thickness of the
光吸収部位２５’’は、例えば、光透過性を有する樹脂中に光吸収性を有する粒子（光吸収粒子）が分散された組成物によって構成することができる。
当該光透過性を有する樹脂としては光透過部２４を構成する樹脂と同様のものを用いることができる。
一方、上記光吸収粒子としては、カーボンブラック等の光吸収性の着色粒子が好ましく用いられる。ただし、これに限定されず、例えば吸収すべき光の特性に合わせて特定の波長を選択的に吸収する着色粒子を光吸収粒子として用いてもよい。着色粒子の具体例としては、カーボンブラック、グラファイト、黒色酸化鉄等の金属塩、染料、顔料等で着色した有機微粒子や着色したガラスビーズ等を挙げることができる。これらの中では、コスト面、品質面、入手の容易さ等の観点から着色した有機微粒子が好ましい。より具体的には、カーボンブラックを含有したアクリル架橋微粒子や、カーボンブラックを含有したウレタン架橋微粒子等が好ましい。
The
As the resin having the light transmission property, the same resin as that constituting the
On the other hand, as the light absorbing particles, light absorbing colored particles such as carbon black are preferably used. However, the present invention is not limited thereto, and for example, colored particles that selectively absorb a specific wavelength in accordance with the characteristics of light to be absorbed may be used as the light absorbing particles. Specific examples of the colored particles include organic fine particles colored with metal salts such as carbon black, graphite and black iron oxide, dyes, pigments, colored glass beads, and the like. Among these, colored organic fine particles are preferable from the viewpoints of cost, quality, availability, and the like. More specifically, acrylic crosslinked fine particles containing carbon black, urethane crosslinked fine particles containing carbon black, and the like are preferable.
本実施形態では光吸収部位２５’’を上記のように構成したが、光吸収部位は光を吸収することができればその形態は限定されることない。例えば、顔料や染料で着色した樹脂で光吸収部位を構成してもよい。
In the present embodiment, the
さらに、本実施形態では光散乱部２５が次のような構成を備えている。図４を参照しつつ説明する。
Furthermore, in the present embodiment, the
２つの光散乱部２５の間には上記のように光透過部２４が配置される。従って、図４にＩＶａで示したように光透過部２４の対角線に相当する線を定義することができる。より詳しくは、採光シート２０が建物１の採光部に配置された姿勢での光散乱層２３の厚さ方向に平行な鉛直断面において、隣り合う光散乱部２５の向かい合う辺について、一方の辺の室内側端部と、他方の辺の室外側端部とを結ぶ線を見込み線ＩＶａとする。また、当該見込み線ＩＶａが採光シート２０のシート面の法線となす角のうち９０°より小さい方の角を見込み角θ１とする。本実施形態では当該θ１が所定の値をとることが好ましい。θ１の具体的な説明は太陽光の光路に関係するので、後で光路例とともに説明する。
Between the two
また、光散乱部２５の台形断面における脚部は、図４からわかるように、一方の脚部は採光シート２０のシート面の法線に対してθＵを有して傾斜し、他方の脚部は同様にθＤを有して傾斜している。
θＵおよびθＤは、光散乱層２３の作製を容易にする等の観点から０°以上３０°以下とすることが好ましい。
Further, as can be seen from FIG. 4, the leg portion in the trapezoidal cross section of the
θ U and θ D are preferably set to 0 ° or more and 30 ° or less from the viewpoint of facilitating the production of the
光散乱部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。光散乱部２５のピッチを１０μｍ以上とすることによって、光散乱部２５が微細形状になり過ぎることを防止でき、光散乱層２３の作製が容易になる。一方、光散乱部２５のピッチを２００μｍ以下とすることによって、後述するようにして金型を用いて光透過部２４を成形する際に、該金型から光透過部２４を離型しやすくなる。
The pitch at which the
また、光散乱部２５の鉛直断面のうち、室外側（基材層２２とは反対側で光透過部２４間の凹部の開口側）の大きさ（幅）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。当該幅を５μｍ以上とすることによって、光散乱部２５が微細形状になり過ぎることを防止でき、光散乱層２３の作製が容易になる。一方、当該幅を１５０μｍ以下とすることによって、後述するようにして金型を用いて光透過部２４を成形する際に、該金型から光透過部２４を離型しやすくなる。
Further, the size (width) of the outdoor side (on the side opposite to the
光散乱部２５の厚さ方向（図４の紙面左右方向）の大きさ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。この大きさを１０μｍ以上とすることによって、光散乱部２５の形成が容易になる。一方、この大きさを２００μｍ以下とすることによって、光透過部２４を成形する際に用いる金型の製造が容易になる。また、後述するようにして金型を用いて光透過部２４を成形する際に、該金型から光透過部２４を離型しやすくなる。
The size of the
本実施形態では光散乱部２５の断面が等脚台形の例を説明したが、必ずしもこれに限らず、光散乱部の台形断面の２つの脚部のシート面に対する角度が異なっていてもよい。また、光散乱部の台形断面の脚部は曲線状や折れ線状であってもよい。図５に各例の光散乱部の断面形状を表した。
図５（ａ）は台形断面の脚部が凸状の曲線の光散乱部２５ａの例、図５（ｂ）は台形断面の脚部が凹状の曲線の光散乱部２５ｂの例、及び図５（ｃ）は台形断面の脚部が折れ線状の光散乱部２５ｃの例である。
図５（ｄ）には、光散乱部の台形断面のうち下底側（光透過部間に形成される溝の開口側）が凹状に形成されている例の光散乱部２５ｄを表した。この場合、当該凹状の内側には隣接する接着層２６を構成する材料が充填される。
In the present embodiment, an example in which the cross section of the
FIG. 5A shows an example of a
FIG. 5D shows a
また、光散乱部２５と光透過部２４との界面で光を散乱させ易くするという観点からは、光散乱部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。
Further, from the viewpoint of facilitating light scattering at the interface between the
図３に戻って他の構成についても説明を続ける。 Returning to FIG. 3, the description of other configurations will be continued.
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ない。すなわち、接着層２６を構成する材料としては、公知の粘着剤、接着剤、光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂等を挙げることができる。接着層２１を構成する材料のより具体的な例としては、アクリル系の粘着剤を挙げることができ、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２１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であることが好ましい。
The
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の厚さを１０μｍ以上とすることによって、パネル１３と採光シート２０との密着性を向上させやすくなる。また、接着層２６の厚さを１００μｍ以下とすることによって、接着層２６の厚さを均一にしやすくなる。
The thickness of the
以上説明した採光シート２０を具備する採光パネル１２を用いて採光装置１０を構成し、これを図１に示したように建物１の採光部に配置する。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、及び上記見込み角θ１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
図６に１つの光路例である太陽からの光ＬＳ１を示した。図６からわかるように光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に斜め上方から入射した光ＬＳ１は採光パネル１２を透過するうちに光散乱層２３の光透過部２４内を進む。光透過部２４内では、光透過部２４の屈折率をＮＰ、室外の屈折率をＮ０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. 6 shows light L S1 from the sun as an example of one optical path. As can be seen from FIG. 6, the light L S1 is applied to the
太陽光進行角θＰ１で進行した光ＬＳ１が光透過部２４と光散乱部位２５との界面に達したとき、光透過部２４と光散乱部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６のように光ＬＳ１は当該界面で全反射する。これにより光ＬＳ１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 light L S1 traveling at the sunlight traveling angle θ P1 reaches the interface between the light transmitting
ここで、偏向される向きは光透過部２４と光散乱部２５との界面に入射する角度である太陽光進行角θＰ１、及び光散乱部２５の傾斜角であるθＵに依存する。従って、ここで全反射した光が水平より上向きとなるようにθＵが決められることが好ましい。その中でも、全反射光の全てが上向きとなるように偏向させるためには、θＵ＝０°にすることが考えられる。
Here, the deflected direction depends on the sunlight advancing angle θ P1 that is an angle incident on the interface between the
図７には他の光路例である太陽からの光ＬＳ２を示した。図７からわかるように光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。採光パネル１２に斜め上方から入射した光ＬＳ２は採光パネル１２を透過するうちに光散乱層２３の光透過部２４内を進む。光透過部２４内では、光透過部２４の屈折率をＮＰ、室外の屈折率をＮ０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. 7 shows light L S2 from the sun, which is another example of the optical path. As can be seen from FIG. 7, the light L S2 is applied to the
太陽光進行角θＰ２で進行した光ＬＳ２が光透過部２４と光散乱部位２５’との界面に達したとき、光透過部２４と光散乱部位２５’との屈折率差、及び太陽光進行角θＰ２の関係が全反射臨界角未満であれば図７のように光ＬＳ２は光散乱部位２５’内に侵入し、ここで散乱されて室内側に出射される。また、光透過部２４と光散乱部位２５’との間に屈折率差が無ければ、光透過部２４と光散乱部位２５’との界面に達した全ての光は光散乱部位２５’内に入射して同様に散乱して室内側に出射される。
When the light L S2 traveling at the sunlight traveling angle θ P2 reaches the interface between the
以上からわかるように、採光シート２０によれば見込み角θ１によらず光ＬＳ１、ＬＳ２のように太陽光の少なくとも一部を全反射で偏向させ、及び／又は散乱させて室内側に提供することができる。これにより、太陽光の室内への入射量を大きく減じることなく、且つ少なくとも一部の直達光をなくすことができる。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
また、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散乱層２３の表裏面は平行且つ平滑に形成されている。これにより、図６に示したように室外側の景色を伴う光ＬＫ１は歪が抑制されて室内に入射することができる。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。
In addition, the
一方、上記したように光散乱部２５には光吸収部位２５’’が形成されているので、採光シート２０のシート面に対して略垂直に採光シート２０に入射する外光の一部は、図６に示した光ＬＫ２のように光吸収部位２５’’に入射して吸収される。このように光吸収部位２５’’が光ＬＫ２を吸収することによって、室外側から室内側を見たときに不自然に白く見えることを防止し、自然な暗さで室内側を見ることができる。光吸収部位２５’’が備えられていなければ、光ＬＫ２は光散乱部位２５’に入射して散乱される。このように光ＬＫ２が散乱されると、室外側から室内側を見たときに不自然に白く見える虞がある。上記のように光吸収部位２５’’が光ＬＫ２を吸収することによって、光ＬＫ２が光散乱部位２５’に入射して散乱することを抑制し、室外側から室内側を見たときに不自然に白く見えることを抑制できる。
以上説明したように、採光シート２０は、反対側を透視しやすい構造も具備している。
On the other hand, since the light absorbing portion 25 '' is formed in the
As described above, the
上述したように採光シート２０によれば、見込み角θ１によらず、効率よく室内に太陽光を取り入れつつも斜め上方から入射する直達光の少なくとも一部をなくすことができる。ただし、より効果的に直達光を光散乱部位２５’で散乱させて室内側に出射させる観点から、見込み角θ１を所定の角度範囲に規定することが好ましい。以下に詳しく説明する。
As described above, according to the
図８に説明のための図を示した。ここでは、一年のうち最も南中高度が高いときの仰角θＳＨを考える。すなわち、少なくとも一年のうちで最も南中高度が高いときの仰角θＳＨで太陽光が斜め上方から採光パネル１２に入射したときに、太陽光からの直接光を全て光散乱部位２５’に到達させる観点からθ１を規定することができる。図８からわかるように、仰角θＳＨで入射した光ＬＳＨが必ず光散乱部位２５’に達するための限度は、光透過部２４内を光ＬＳＨが見込み線ＩＶａ（図４参照）に沿って進む状況である。すなわち、光透過部２４内における太陽光進行角θＰＨが見込み角θ１と同じとなっていればよい。従って、これは、空気の屈折率をＮ０、光透過部２４の屈折率をＮｐとしたとき、屈折率、及び入射角の関係式により下記式（３）で表される。
FIG. 8 shows a diagram for explanation. Here, the elevation angle θ SH when the south-high altitude is highest in a year is considered. That is, when sunlight enters the
式（３）から、見込み角θ１が下記式（４）を満たすように構成することにより、少なくとも一年のうちで最も南中高度が高いときの仰角θＳＨで太陽光が斜め上方から採光パネル１２に入射したときに、太陽光からの直接光を全て光散乱部位２５’に到達させることができる。
By constructing the prospective angle θ 1 so as to satisfy the following equation (4) from the equation (3), the
θＳＨは、所定の場所における南中高度が最も高い位置における仰角であるから、当該所定の場所ではこれ以上角度の大きい仰角は存在しない。従って、これより低い所定の仰角の太陽光までをも同様に光散乱部位２５’に全て到達させるためには、式（３）、式（４）を満たしつつ、さらに式（３）、式（４）のθＳＨのかわりに当該所定の仰角を代入すれば同様にθ１のとるべき値を得ることができる。
Since θ SH is an elevation angle at a position where the south-middle altitude is the highest at a predetermined location, there is no elevation angle with a larger angle at the predetermined location. Therefore, in order to reach all of the
例えば、一年のうち南中高度が最も高い時の仰角θＳＨと、一年のうち南中高度が最も低い時の仰角θＳＬとの間の仰角θＳＭ以上の仰角からの直接の太陽光を光散乱部２５に到達させたいときには、式（４）を満たしつつ下記式（５）を満たすように見込み角θ１を形成すればよい。 For example, direct sunlight from an elevation angle θ SM or higher between the elevation angle θ SH when the south-middle altitude is highest in the year and the elevation angle θ SL when the south-middle altitude is the lowest in the year is a light scattering unit. When it is desired to reach 25, the prospective angle θ 1 may be formed so as to satisfy the following expression (5) while satisfying the expression (4).
このように見込み角θ１を所定の角度にするための手段は、光散乱部２５のピッチ、光散乱部２５の脚部の角度（図４のθＵ、θＤ）、光散乱部２５の厚さ方向（図４の紙面左右方向）の大きさ、光透過部２４の屈折率を変更することを挙げることができる。これらを単独、又は複数組み合わせてθ１を所定の角度に調整することが可能である。
As described above, the means for setting the prospective angle θ 1 to a predetermined angle include the pitch of the
このようにθ１を小さくすることにより、季節による南中高度の違いだけでなく、一日のうちにおける太陽の高さの移動に伴う仰角の変化に対しても対応することができ、より多くの太陽光を光散乱部に到達させて全反射や散乱をさせて、室内側に提供することが可能となる。 By reducing θ 1 in this way, it is possible to cope with not only the difference in altitude between the south and the middle depending on the season, but also the change in the elevation angle associated with the movement of the sun height during the day. The sunlight can reach the light scattering portion to be totally reflected and scattered, and can be provided indoors.
一方で、θ１を小さくすることにより光散乱層２３が厚くなったり、光透過部２４が小さくなったりすることもある。これらにより、室内側からの室外側の視認性が低下する虞もある。かかる観点から、θ１の下限は例えば、図９に示したように一年のうち最も南中高度が低いときの仰角θＳＬからの直接の太陽光を全て光散乱部２５に到達させる観点からθ１の下限を決めてもよい。図９に説明のための図を示した。
基本的な考え方は式（３）、式（４）の算出と同様であるから、図９からわかるように、仰角θＳＬによる太陽光ＬＳＬが見込み線ＶＩａ（図４参照）に沿うように進むことを考えればよいので、下記式（６）を得ることができる。
On the other hand, or the light-
Since the basic idea is the same as the calculation of Expressions (3) and (4), as can be seen from FIG. 9, the sunlight L SL by the elevation angle θ SL is along the prospective line VIa (see FIG. 4). Since it is only necessary to consider progress, the following formula (6) can be obtained.
ここで、θＰＬは、仰角θＳＬのときの光透過部２４内の太陽光進行角である。従って、式（４）及び式（６）を求めた趣旨から下記式（７）を得ることができる。
Here, θ PL is the sunlight traveling angle in the
ここでより具体的な例を挙げる。日本国内を考えたとき、札幌、東京、沖縄における一年のうち南中高度が最も高い時の仰角（θＳＨ）、一年のうち南中高度が最も低いときの仰角（θＳＬ）をそれぞれ表１に示した。 Here is a more specific example. When considering Japan, Table 1 shows the elevation angle (θ SH ) at the highest altitude in the south and middle of the year in Sapporo, Tokyo, and Okinawa, and the elevation angle (θ SL ) at the lowest altitude in the south and middle of the year. It was.
表１に基づいて、日本国内におけるθ１の範囲を下記式（８）又は下記式（９）のように構成してもよい。 Based on Table 1, you may comprise the range of (theta) 1 in Japan like following formula (8) or following formula (9).
式（８）によれば、日本国内の概ね全域において少なくとも夏至における南中高度からの太陽光の全ての直射光を光散乱部位に到達させることができる。また、式（９）によれば、さらに高い反対側の視認性を有しつつ、多くの太陽光を光散乱部位に到達させることが可能である。 According to Formula (8), all the direct light of the sunlight from the southern and middle altitudes at least in the summer solstice can be made to reach the light scattering site in almost the entire region of Japan. Moreover, according to Formula (9), it is possible to make much sunlight reach | attain a light-scattering site | part, having the further visibility of the other side.
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
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ことができる。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できる。
The
採光シート２０のうち光散乱層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散乱層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。このとき、当該基材の光透過部２４を成形する側とは反対の面側には、ハードコート層２１を形成しておいてもよい。ただし、ハードコート層２１は光散乱層２３を形成した後に形成してもよい。そして、基材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
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、さらに具体的には次の通りである。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
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２４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 coloring of the
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を構成する組成物を適切な方法（例えば、基材側から光照射装置により光を照射する。）によって硬化させ、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、基材層２２上に成形された光透過部２４を金型ロールから離型する。
The composition constituting the
次に、光透過部２４間の凹部に光散乱部２５を形成する。より具体的には、まず、光散乱部位２５’を構成する組成物を光透過部２４間の凹部に過剰に供給する。次にこれをブレードによりスキージして余分な組成物を掻き取って除去するとともに、当該凹部内に組成物を充填する。このようにして凹部に充填された組成物に対して適切な硬化方法を適用して硬化させ、光散乱部位２５’を形成する。ここでスキージの際に、ブレードを光透過部に少し強く押し当てる。これにより組成物が凹部の内容積よりも少なくなるように掻き出され、凹部内の開口部付近に空間が形成され、凹部の開口部側が窪んだ形状の光散乱部位２５’が形成される。そして当該凹部内の空間に光吸収部位２５’’となる組成物を過剰に供給し、再度ブレードによりスキージして余分な組成物を掻き取って除去するとともに、該空間内に組成物を充填する。次いで充填された組成物に対して適切な硬化方法を適用して硬化させ、光吸収部位２５’’を形成する。
このように少なくとも２回にわたって光透過部２４間の凹部にそれぞれの組成物を供給、スキージ、及び硬化することで光散乱部２５を形成することができる。
Next, the
In this way, the
上記のようにして基材層２２上に光散乱層２３を形成した後、該光散乱層２３上に接着層２６を形成することによって、採光シート２０を作製することができる。
After forming the
図１０は他の実施形態を説明する図である。図１０は、採光パネル２１２の水平方向断を概略的に示す図であり、採光パネル２１２の層構成を模式的に表している。採光パネル２１２も上述した採光パネル１２と同様に、パネル面が鉛直になるように建物１に取り付けられる。図１０では、採光パネル２１２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１０の紙面左が室外側、紙面右が室内側、紙面手前が天側、紙面奥が地側となる。
FIG. 10 is a diagram for explaining another embodiment. FIG. 10 is a diagram schematically showing a horizontal disconnection of the
採光パネル２１２は、上述した採光パネル１２と一部異なる構成を具備し、他の一部は採光パネル１２と同様である。当該同様の構成については同じ符号を付して説明を省略する。
The
採光パネル２１２は、パネル１３と、該パネル１３の室内側に配置された採光シート２２０と、を具備している。パネル１３への採光シート２２０の取り付けは採光パネル１２と同様に接着層２６により行われている。
The
採光シート２２０は、室内側からハードコート層２１、基材層２２、光散乱層２２３、および接着層２６を備えている。以下、光散乱層２２３について説明する。
The
光散乱層２２３は光透過部２２４及び光散乱部２２５を有している。光透過部２２４は、図１０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鉛直方向）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（建物１に配置された姿勢で水平方向）の基材層２２の面に沿って所定の間隔で複数並列されている。本実施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、光散乱部２２５は隣り合う光透過部２２４の間に配置されている。
The
On the other hand, the
図１１には光散乱層２２３の一部を拡大した図を示した。
光透過部２２４は光を透過する部位である。光散乱層２２３が光透過部２２４を備えていることによって、採光シート２２０を通して室外側の景色が見やすくなる。また、光散乱層２２３のうち光透過部２２４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）とは平行且つ平滑に形成されている。これによって、採光シート２２０を通して室外側の景色がさらに見やすくなる。光透過部２２４は、光を散乱させることなく透過する部位であることが好ましい。これにより背面側の景色の見易さがさらに向上する。ここに「光を散乱させることなく透過する部位」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、当該部位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. 11 shows an enlarged view of a part of the
The
本実施形態の光透過部２２４は図１０、図１１に表れる断面で２つの光散乱部２２５間において略台形の断面を有しており、室外側（基材層２２側）が長い下底、室内側（接着層２６側）が短い上底であり、光散乱部２２５との界面を構成する辺が脚部となっている。
The
光透過部２２４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２２４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。
As a material constituting the
Here, the refractive index of the material constituting the
光散乱部２２５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２２４間には、略台形断面を有する凹部が形成されている。本実施形態における凹部は、室外側（パネル１３側）に長い下底、室内側（基材層２２側）に短い上底を有する断面の溝であり、ここに光散乱部２２５を構成する材料が充填されることにより光散乱部２２５が形成されている。従って光散乱部２２５は光透過部２２４間の凹部に基づいた断面を具備している。
The
また、光散乱部２２５は、光散乱部位２２５’及び光吸収部位２２５’’を備えている。光散乱部位２２５’は、ここに照射された光を散乱することができるように構成された部位である。そのため、光散乱部位２２５’は光を散乱させるための材料で構成されている。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、樹脂（硬化性樹脂）に白色顔料や銀色顔料等の光を散乱させる光散乱剤を分散させた組成物が挙げられる。上記白色顔料としては、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。上記銀色顔料としては、例えば、アルミニウム、クロムなどの金属が挙げられる。上記組成物で光散乱部位２２５’を構成することによって、光散乱部位２２５’で効率よく光を散乱させることができる。なお、光散乱部位２２５’に用いる上記硬化性樹脂としては、光透過部２２４を構成する樹脂と同様のものを用いることもできる。
In addition, the
また、透明な樹脂（硬化性樹脂）に該樹脂とは屈折率が異なる透明な光散乱剤を分散させた組成物で光散乱部位２２５’を構成してもよい。上記透明な硬化性樹脂としては光透過部２２４を構成する樹脂と同様のものを用いることができる。一方、上記透明な光散乱剤としては、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、アイカ工業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、上記透明な光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、上記透明な光散乱剤は中空粒子にすることも可能である。
Alternatively, the
光散乱部位２２５’に用いる硬化性樹脂の屈折率は特に限定されることはないが、汎用性から１．５６から１．４９の範囲が好ましい。
なお、光透過部２２４側から光透過部２２４と光散乱部位２２５’との界面に達した光を該界面で全反射させずに光散乱部位２２５’に入射させやすくする観点から、光透過部２２４を構成する材料の屈折率と光散乱部位２２５’に用いる硬化性樹脂の屈折率との差が小さい、又は、光透過部２２４を構成する材料の屈折率が光散乱部位２２５’に用いる硬化性樹脂の屈折率より小さいことが好ましい。例えば、光透過部２２４を構成する材料の屈折率をＮＰとし、光散乱部位２２５’に用いる硬化性樹脂の屈折率をＮＢとすると、−０．０７≦ＮＢ−ＮＰ≦０．０７であることが好ましく、０．００≦ＮＢ−ＮＰ≦０．０７であることがより好ましい。
The refractive index of the curable resin used for the
From the viewpoint of facilitating the incidence of the light that has reached the interface between the
一方、光吸収部位２２５’’はここに照射された光を吸収できるように構成された部位である。光散乱部２２５は隣り合う光透過部２２４間の凹部に形成されるが、上記光散乱部位２２５’は、該凹部内のうち開口側（図１０の紙面右側）の一部には形成されない。そしてこの光散乱部位２２５’が形成されない部位に光吸収部位２２５’’を構成する組成物が充填されることによって、光吸収部位２２５’’が形成される。
On the other hand, the
光吸収部位２２５’’は可視光線（３６０ｎｍ以上８３０ｎｍ以下の波長の光）を１０％以上吸収できる部位である。光吸収部位２２５’’における可視光線の吸収率が１０％以上でなければ光吸収部位２２５’’が後述する機能を発揮し難い。また、光吸収部位２２５’’における可視光線の吸収率は９０％以下であることが好ましい。光吸収部位２２５’’における可視光線の吸収率は９０％以下とすれば、光吸収部位２２５’’を構成する組成物の調整が容易になる。
The
また、光吸収部位２２５’’の厚さ（図４の紙面左右方向）の大きさは１μｍ以上１０μｍ以下であることが好ましい。光吸収部位２２５’’をこの程度の厚さにすることによって、光吸収部位２２５’’の可視光線の吸収率を均一にしやすくなる。
Further, it is preferable that the thickness of the
光吸収部位２２５’’は、例えば、光透過性を有する樹脂中に光吸収性を有する粒子（光吸収粒子）が分散された組成物によって構成することができる。
当該光透過性を有する樹脂としては光透過部２２４を構成する樹脂と同様のものを用いることができる。
一方、上記光吸収粒子としては、カーボンブラック等の光吸収性の着色粒子が好ましく用いられる。ただし、これに限定されず、例えば吸収すべき光の特性に合わせて特定の波長を選択的に吸収する着色粒子を光吸収粒子として用いてもよい。着色粒子の具体例としては、カーボンブラック、グラファイト、黒色酸化鉄等の金属塩、染料、顔料等で着色した有機微粒子や着色したガラスビーズ等を挙げることができる。これらの中では、コスト面、品質面、入手の容易さ等の観点から着色した有機微粒子が好ましい。より具体的には、カーボンブラックを含有したアクリル架橋微粒子や、カーボンブラックを含有したウレタン架橋微粒子等が好ましい。
The
As the resin having the light transmission property, the same resin as that constituting the
On the other hand, as the light absorbing particles, light absorbing colored particles such as carbon black are preferably used. However, the present invention is not limited thereto, and for example, colored particles that selectively absorb a specific wavelength in accordance with the characteristics of light to be absorbed may be used as the light absorbing particles. Specific examples of the colored particles include organic fine particles colored with metal salts such as carbon black, graphite and black iron oxide, dyes, pigments, colored glass beads, and the like. Among these, colored organic fine particles are preferable from the viewpoints of cost, quality, availability, and the like. More specifically, acrylic crosslinked fine particles containing carbon black, urethane crosslinked fine particles containing carbon black, and the like are preferable.
本実施形態では光吸収部位２２５’’を上記のように構成したが、光吸収部位は光を吸収することができればその形態は限定されることない。例えば、顔料や染料で着色した樹脂で光吸収部位を構成してもよい。
In the present embodiment, the
さらに、本実施形態では光散乱部２２５が次のような構成を備えている。図１１を参照しつつ説明する。
Furthermore, in this embodiment, the
２つの光散乱部２２５の間には上記のように光透過部２２４が配置される。従って、図１１にＸＩａで示したように光透過部２２４の対角線に相当する線を定義することができる。より詳しくは、採光シート２２０が建物１の採光部に配置された姿勢での光散乱層２２３の厚さ方向に平行な鉛直断面において、隣り合う光散乱部２２５の向かい合う辺について、一方の辺の室内側端部と、他方の辺の室外側端部とを結ぶ線を見込み線ＸＩａとする。また、当該見込み線ＸＩａが採光シート２２０のシート面の法線となす角のうち９０°より小さい方の角を見込み角θ２１とする。本実施形態では当該θ２１が所定の値をとることが好ましい。θ２１の具体的な説明は太陽光の光路に関係するので、後で光路例とともに説明する。
The
また、光散乱部２２５の台形断面における脚部は、図１１からわかるように、一方の脚部は採光シート２０のシート面の法線に対してθＥを有して傾斜し、他方の脚部は同様にθＷを有して傾斜している。
θＥおよびθＷは、光散乱層２２３の作製を容易にする等の観点から０°以上３０°以下とすることが好ましい。
Further, as can be seen from FIG. 11, the leg portion in the trapezoidal cross section of the
θ E and θ W are preferably set to 0 ° or more and 30 ° or less from the viewpoint of facilitating the production of the
光散乱部２２５が並列されるピッチは特に限定されず、上述した光散乱部２５と同様とすることができる。また、光散乱部２２５の水平断面のうち、室外側（基材層２２と反対側で光透過部２２４間の凹部の開口側）の大きさも特に限定されず、上述した光散乱部２５の鉛直断面における室外側（基材層２２と反対側で光透過部２４間の凹部の開口側）の大きさと同様とすることができる。さらに、光散乱部２２５の厚さ方向の大きさ（図１１の紙面左右方向）も特に限定されず、上述した光散乱部２５と同様とすることができる。
The pitch at which the
本実施形態では光散乱部２２５の断面がθＷ＝θＥである等脚台形の例を説明したが、必ずしもこれに限らず、上述した光散乱部２５と同様に様々な形状とすることができる（図５参照）。
In the present embodiment, an example of an isosceles trapezoid in which the cross section of the
また、光散乱部２２５と光透過部２２４との界面で光を散乱させ易くするという観点からは、光散乱部２２５と光透過部２２４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。
Further, from the viewpoint of facilitating light scattering at the interface between the
以上説明した採光シート２２０を具備する採光パネル２１２を用いて、上述した採光パネル１２と同様にして採光装置を形成し、これを採光パネル１２と同様にして図１に示したように建物１の採光部に配置する。次に、このように採光シート２２０が配置された場面における作用、及び上記説明した見込み角θ２１の好ましい値について、主要な光路例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。
Using the
図１２に１つの光路例である太陽からの光ＬＳ３を示した。後述するように、採光シート２２０によれば、日の出の後や日の入りの前のように低い位置に太陽があるときの斜め横方向から射す日光が直接室内に照射されることを抑制できる。日の出の後や日の入りの前のように低い位置に太陽があるときに斜め横方向から射す日光が射すのは主に東側、南側、西側などに面した窓である。図１２では、紙面左を南、紙面上を西、紙面下を東と仮定し、西日が射している場合を想定している。
FIG. 12 shows light L S3 from the sun as an example of one optical path. As will be described later, according to the
図１２からわかるようにＬＳ３はそのときの太陽の位置に基づく入射角（採光シート２２０のシート面の法線方向に対する角）θＳ３で採光パネル２１２に入射する。採光パネル２１２に入射した光ＬＳ３は採光パネル２１２を透過するうちに光散乱層２２３の光透過部２２４内を進む。光透過部２２４の屈折率をＮＰ、室外の屈折率をＮ０とすれば、光透過部２２４内で光ＬＳ３は下記式（１０）で表される太陽光進行角θＰ３で進む。
As can be seen from FIG. 12, L S3 enters the
太陽光進行角θＰ３で進行した太陽光が光透過部２２４と光散乱部位２２５’との界面に達した場合、その多くは光散乱部位２２５’に入射する。上述したように、光透過部２２４を構成する材料の屈折率と光散乱部位２２５’に用いる硬化性樹脂の屈折率との差が小さい、又は、光透過部２２４を構成する材料の屈折率が光散乱部位２２５’に用いる硬化性樹脂の屈折率より小さくなっているからである。光散乱部位２２５’に入射した太陽光は、図１２に示したように、光散乱部位２２５’に含まれる光散乱剤によって散乱され、まぶしさの原因となる直達光が室内に照射されることを抑制できる。
When sunlight traveling at the sunlight advancing angle θ P3 reaches the interface between the
以上からわかるように、採光シート２２０によれば、見込み角θ２１によらず光ＬＳ３のように太陽光の少なくとも一部を散乱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
また、採光シート２２０には上記したように光透過部２２４が備えられており、光透過部２２４が配置される部位の光散乱層２２３の表裏面は平行且つ平滑に形成されている。これにより、図１２に示したように室外側の景色を伴う光ＬＫ３は歪が抑制されて室内に入射することができる。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。
In addition, the
一方、上記したように光散乱部２２５には光吸収部位２２５’’が形成されているので、採光シート２２０のシート面に対して略垂直に採光シート２２０に入射する外光の一部は、図１２に示した光ＬＫ４のように光吸収部位２２５’’に入射して吸収される。このように光吸収部位２２５’’が光ＬＫ４を吸収することによって、室外側から室内側を見たときに不自然に白く見えることを防止し、自然な暗さで室内側を見ることができる。光吸収部位２２５’’が備えられていなければ、光ＬＫ４は光散乱部位２２５’に入射して散乱される。このように光ＬＫ４が散乱されると、室外側から室内側を見たときに不自然に白く見える虞がある。上記のように光吸収部位２２５’’が光ＬＫ４を吸収することによって、光ＬＫ４が光散乱部位２２５’に入射して散乱することを抑制し、室外側から室内側を見たときに不自然に白く見えることを抑制できる。
以上説明したように、採光シート２２０は、反対側を透視しやすい構造も具備している。
On the other hand, as described above, the
As described above, the
上記のように採光シート２２０によれば、見込み角θ２１によらず、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散乱部位２２５’に入射させ、太陽光を散乱させて室内側に出射させる観点から、見込み角θ２１を所定の角度範囲に規定することが好ましい。以下に詳しく説明する。
According to
図１３に説明のための図を示した。図１３では、紙面左が南、紙面上が西、紙面下が東である。
建物内にいる人にとって日の光が眩しいと感じやすいのは、太陽が低い位置にある日の出の後や日の入りの前である。ここでは、冬至の夕日（日の入り直前の太陽）の光の入射角θＳＳを考える。すなわち、少なくとも一年のうちで日の入り直前の太陽からの光の入射角が最も小さいときの入射角θＳＳで太陽光が採光パネル２１２に入射したときに、直達光の全てを光散乱部位２２５’に到達させる観点からθ２１を規定することができる。図１３からわかるように、入射角θＳＳで入射した光ＬＳＳが必ず光散乱部位２２５’に達するための限度は、光透過部２２４内を光ＬＳＳが見込み線ＸＩａ（図１１参照）に沿って進む状況である。すなわち、光透過部２２４内における太陽光進行角θＰＳが見込み角θ２１と同じとなっていればよい。従って、これは、空気の屈折率をＮ０、光透過部の屈折率をＮｐとしたとき、屈折率、及び入射角の関係式により下記式（１１）で表される。
FIG. 13 shows a diagram for explanation. In FIG. 13, the left side of the page is south, the upper side of the page is west, and the lower side of the page is east.
It is easy to feel that the sunlight in the building is dazzling after sunrise or before sunset when the sun is low. Here, the incident angle θ SS of the light of the winter solstice sunset (the sun just before sunset) is considered. That is, when sunlight enters the
式（１１）から、見込み角θ２１を下記式（１２）を満たすように構成することにより、少なくとも一年のうちで日の入り直前の太陽からの光の入射角が最も小さいときの入射角θＳＳで太陽光が採光パネル２１２に入射したときに、太陽からの直接光を全て光散乱部位２２５’に到達させることができる。
From the formula (11), by constructing the prospective angle θ 21 so as to satisfy the following formula (12), at least an incident angle θ SS when the incident angle of light from the sun immediately before sunset is the smallest in one year When the light enters the
θＳＳは、所定の場所における一年のうちで日の入り直前の太陽からの光の入射角が最も小さいときの入射角であるから、当該所定の場所では、日の入り直前の太陽からの光の入射角を考えたときにこれ以下の入射角とはならない。従って、θ２１をθＳＳとしたとき、当該所定の場所では一年中、日の入り直前の直達光を全て光散乱部位２２５’に到達させることができる。なお、より太陽の位置が高い（太陽光の入射角が小さくなる）ときの直達光までをも同様に光散乱部位２２５’に全て到達させるためには、式（１１）、式（１２）を満たしつつ、さらに式（１１）、式（１２）のθＳＳのかわりに当該所定の入射角を代入すれば同様にθ２１のとるべき値を得ることができる。
Since θ SS is the incident angle when the incident angle of light from the sun immediately before sunset is the smallest in a year at a predetermined place, the incident angle of light from the sun immediately before sunset is considered at the predetermined place. The incident angle is not less than this. Therefore, when θ 21 is θ SS , all direct light immediately before sunset can reach the
このように見込み角θ２１を所定の角度にするための手段としては、例えば、光散乱部のピッチ、光散乱部の脚部の角度（図１１のθＷ、θＥ）、光散乱部の厚さ方向（図１１の紙面左右方向）の大きさ、光透過部の屈折率を変更することを挙げることができる。これらを単独、又は複数組み合わせてθ２１を所定の角度に調整することが可能である。 As means for setting the prospective angle θ 21 to a predetermined angle as described above, for example, the pitch of the light scattering portion, the angles of the legs of the light scattering portion (θ W , θ E in FIG. 11), For example, the size in the thickness direction (left and right direction in FIG. 11) and the refractive index of the light transmitting portion can be changed. It is possible to adjust θ 21 to a predetermined angle alone or in combination.
θ２１を小さくすることにより、季節による太陽光の入射角の違いだけでなく、一日のうちにおける太陽の移動に伴う入射角の変化に対しても対応することができ、より多くの太陽光を光散乱部位に到達させて散乱させ、室内側に提供することが可能となる。 By reducing θ 21 , not only the difference in the incident angle of sunlight depending on the season but also the change in incident angle with the movement of the sun during the day can be dealt with. Can reach the light scattering site and be scattered and provided to the indoor side.
ここでより具体的な例を挙げる。日本国内を考えたとき、札幌（北緯４３度）、東京（北緯３５．５度）、沖縄（北緯２６度）における一年のうち日の入り直前の太陽光の入射角が最も小さい時の入射角（θＳＳ）はそれぞれ、約３２°、約２９°、約２６°となる。これに基づいて、日本国内におけるθ２１の範囲を下記式（１３）のように構成してもよい。 Here is a more specific example. When considering Japan, the incident angle (θ SS) when the incident angle of sunlight just before sunset is the smallest in Sapporo (43 ° north latitude), Tokyo (35.5 ° north latitude), and Okinawa (26 ° north latitude). ) Are about 32 °, about 29 °, and about 26 °, respectively. Based on this, the range of θ 21 in Japan may be configured as in the following formula (13).
式（１３）によれば、日本国内の概ね全域において少なくとも日の入り直前の直達光の全てを光散乱部位に到達させることができる。 According to the equation (13), at least all of the direct light immediately before sunset can be made to reach the light scattering region in almost the entire area of Japan.
なお、夕日を例にしてこれまで説明したが、朝日（日の出直後の太陽光）についても、これまでに示した図の紙面を上下反対することによって同様に考えることができる。 Although the description has been given by taking the sunset as an example, the morning sun (sunlight immediately after sunrise) can be similarly considered by upside down the paper surface of the drawings shown so far.
採光シート２０と同様に、採光シート２２０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。
Similar to the
以上説明した採光パネル２１２は、光散乱層２２３の光透過部２２４及び光透過部２２５の延在方向及び並列方向が上述した光散乱層２３の光透過部２４及び光透過部２５の延在方向及び並列方向異なるが、上述した採光パネル１２の製造方法と同様にして製造することができる。
In the
これまでの採光シートの説明では、光散乱層の光透過部及び光散乱部が、鉛直方向に延在するとともに水平方向に並列する、または水平方向に延在するとともに鉛直方向に並列する形態について説明した。しかしながら、本発明は係る形態に限定されない。光散乱層の光透過部及び光散乱部は、採光シートの正面視において水平方向または鉛直方向に対してある程度傾斜した方向に並列されてもよい。 In the description of the daylighting sheet so far, the light transmitting portion and the light scattering portion of the light scattering layer extend in the vertical direction and are parallel in the horizontal direction, or extend in the horizontal direction and are parallel in the vertical direction. explained. However, the present invention is not limited to such a form. The light transmission part and the light scattering part of the light scattering layer may be arranged in parallel in a direction inclined to some extent with respect to the horizontal direction or the vertical direction in the front view of the daylighting sheet.
また、これまでの採光シートの説明では、光透過部及び光散乱部が鉛直方向に延在するとともに水平方向に並列する光散乱層、または透過部及び光散乱部が水平方向に延在するとともに鉛直方向に並列する光散乱層を形態について説明した。しかしながら、本発明は係る形態に限定されない。例えば、光透過部及び光散乱部が鉛直方向に延在するとともに水平方向に並列する光散乱層と、透過部及び光散乱部が水平方向に延在するとともに鉛直方向に並列する光散乱層と、を備えた形態としてもよい。かかる形態とすることによって、斜め上方及び斜め横方向からの直達光を減らすことができる。ただし、この場合は、透過部及び光散乱部が水平方向に延在するとともに鉛直方向に並列する光散乱層が、光透過部及び光散乱部が鉛直方向に延在するとともに水平方向に並列する光散乱層より室外側に備えられることが好ましい。
上述したように、光散乱層２３では、光透過部２４を構成する材料の屈折率を光散乱部２５に用いる硬化性樹脂の屈折率より大きくすることによって、光透過部２４と光散乱部２５との界面で、斜め上方から入射した外光を全反射させて偏向させることが好ましい。一方、上述したように、光散乱層２２３では、斜め横方向から光透過部２２４と光散乱部２２５との界面に到達した外光を全反射させずに光散乱部２２５で散乱させることが好ましい。このような光散乱層２３が光散乱層２２３より室内側に備えられる形態とした場合は、光散乱層２２３で散乱された光が光散乱層２３に到達することとなり、上記のように光透過部２４と光散乱部２５との界面で外光を適切に全反射させて偏向できるように設計することが難しくなる。
In the description of the daylighting sheet thus far, the light transmitting portion and the light scattering portion extend in the vertical direction, and the light scattering layer parallel to the horizontal direction, or the transmission portion and the light scattering portion extend in the horizontal direction. The form of the light scattering layer arranged in parallel in the vertical direction has been described. However, the present invention is not limited to such a form. For example, a light scattering layer in which the light transmission part and the light scattering part extend in the vertical direction and parallel in the horizontal direction, and a light scattering layer in which the transmission part and the light scattering part extend in the horizontal direction and are parallel in the vertical direction It is good also as a form provided with. By adopting such a configuration, direct light from obliquely upward and obliquely lateral directions can be reduced. However, in this case, the light scattering layer that extends in the horizontal direction and the light transmission portion and the light scattering portion extend in the horizontal direction, and the light transmission portion and the light scattering portion extend in the vertical direction and is aligned in the horizontal direction. It is preferable to be provided outside the light scattering layer.
As described above, in the
（実施例１）
実施例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１４に実施例１における光散乱層の形状を表した。実施例１にかかる採光パネルの詳細は下記の通りである。
Example 1
In Example 1, the lighting panel by the example of the
（１）光透過部構成組成物の調整
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）＝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）＝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、及び光重合開始剤（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／ｃｍ２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。
(1) Preparation of composition for light transmitting part Bisphenol A ethylene oxide / xylylene diisocyanate / phenoxyethyl acrylate / 2-hydroxyethyl acrylate / bismuth tri (2-ethylhexanoate) = 30: 15: 50: 5: 0.02 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) = 30: 20: 50: 0.02 were mixed, reacted at 80 ° C. for 10 hours, and 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 15 mol of stearylamine ethylene oxide adduct as 1 and 3 parts by mass of 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone (trade name: Irgacure 184, manufacturer: BASF) as a photopolymerization initiator (I1) And homogenized to obtain a light transmission part constituting composition.
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
光散乱層の作製に供される金型ロールを次のように作製した。すなわち、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、クロムメッキをした。
(3) Production of mold roll A mold roll used for production of the light scattering layer was produced as follows. That is, the mold roll was cylindrical and was plated with copper, and the copper plated part was cut with a cutting tool to form a groove corresponding to the light transmitting part. A diamond tool was used as the tool. The outer periphery of the copper plating layer of the mold roll was cut at a predetermined pitch in the roll axis direction to form a groove, and chrome plating was performed.
（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）で説明した基材を搬送した。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／ｃｍ２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。
この光透過部について、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 demonstrated by said (2) was conveyed between the metal mold | die roll produced by said (3), and the nip roll. 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.
About this light transmission part, the elastic modulus was measured by applying a load to the micro indenter material using a compression micro hardness tester (FISCHER HM2000) and unloading it. 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）光散乱部位構成組成物の調整
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、光散乱部を構成する組成物を得た。
なお、この光散乱部を構成する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／ｃｍ２の紫外線を照射して組成物を硬化させ、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、１．４９０であった。
(5) Adjustment of light scattering site constituent composition 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 composition constituting a light scattering part.
The components constituting the light scattering portion excluding the light scattering agent were coated at a thickness of 100 μm, and the composition was cured by irradiating with 800 mJ / cm 2 of ultraviolet light with a high-pressure mercury lamp. It was 1.490 when the refractive index of 589 nm was measured using the refractometer (made by Atago Co., Ltd.).
（６）光散乱部位の形成
上記（５）で得られた光散乱部位を構成する組成物を、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散乱部位を構成する組成物を中間部材に形成された略Ｖ字形状の溝（光透過部間の溝）内に充填するとともに、余剰分の光散乱部位を構成する組成物を掻き落とした。その後、高圧水銀灯により８００ｍＪ／ｃｍ２の紫外線を照射して光散乱部位構成組成物を硬化させ、硬化した組成物によって光散乱部位を形成した（これを１回目の充填と記載することがある。）。この状態では、光散乱部位の表面には、深さ６μｍの窪みができていた。
(6) Formation of light-scattering site | part The composition which comprises the light-scattering site | part obtained by said (5) was supplied from the supply apparatus on the intermediate member produced by said (4). Further, using a doctor blade disposed substantially perpendicular to the traveling direction of the intermediate member, a substantially V-shaped groove (light transmissive) formed on the intermediate member with the composition constituting the light scattering portion supplied onto the intermediate member is used. In addition, the composition constituting the light scattering site was scraped off. Thereafter, the light scattering site component composition was cured by irradiating with 800 mJ / cm 2 of ultraviolet light from a high-pressure mercury lamp, and a light scattering site was formed by the cured composition (this may be described as the first filling). ). In this state, a recess having a depth of 6 μm was formed on the surface of the light scattering portion.
（７）光吸収部位構成組成物の調整
光散乱部位構成組成物の酸化チタンをカーボンブラック５重量％に変更した以外は同様にして、光吸収部位構成組成物を調整した。
(7) Adjustment of light absorption site | part composition The light absorption site | part composition was adjusted similarly except having changed the titanium oxide of the light-scattering site | part composition to carbon black 5weight%.
（８）光吸収部位の形成
（６）で作製した中間部材の光散乱部位の表面に形成された窪みに、（７）で調整した組成物を、（６）の１回目の充填と同様にして充填および硬化させ、光吸収部位を形成した。このとき、光吸収部位の表面には、深さ３μｍの窪みができていた。
以上のようにして、基材層上に光散乱層を形成した。
(8) Formation of light-absorbing site In the recess formed on the surface of the light-scattering site of the intermediate member prepared in (6), the composition prepared in (7) is applied in the same manner as in the first filling in (6). Filled and cured to form a light absorption site. At this time, a recess having a depth of 3 μm was formed on the surface of the light absorption site.
A light scattering layer was formed on the base material layer as described above.
（９）粘着剤層の形成
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、を混合して粘着剤組成物を得た。
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、上記光散乱層の面と貼り合わせた。
なお、この粘着剤層について、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、この粘着剤層の貯蔵弾性率は０．２２ＭＰａであった。
(9) Formation of pressure-sensitive adhesive layer 100 parts by mass of an acrylic resin pressure-sensitive 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 ( 0.25% by mass of E-5XM, L-45, Soken Chemical Co., Ltd., solid content 5.0%), 0.25 part by mass of 1,2,3-benzotriazole, and a 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 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 light scattering layer.
In addition, about this adhesive 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.). Moreover, the storage elastic modulus of this adhesive layer was 0.22 MPa.
（９）採光パネルの作製
上記のようにして形成した接着層によって、透光性を有する板状のパネルに光散乱層を含む採光シートを貼合し、採光パネルを作製した。その後、光透過部および光散乱部が水平方向に延在するとともに鉛直方向に並列されるようにして、採光パネルを建物の南面の開口部に配置した。
(9) Production of a daylighting panel A daylighting panel including a light scattering layer was bonded to a light-transmitting plate-like panel with the adhesive layer formed as described above to produce a daylighting panel. After that, the daylighting panel was arranged at the opening on the south surface of the building so that the light transmitting portion and the light scattering portion extended in the horizontal direction and were juxtaposed in the vertical direction.
（比較例１）
光吸収部位を形成しなかった以外は実施例１と同様にして、比較例１にかかる採光パネルを作製した。
(Comparative Example 1)
A daylighting panel according to Comparative Example 1 was produced in the same manner as in Example 1 except that the light absorption site was not formed.
（比較例２）
光散乱部に相当する部分を全て光吸収部位を構成する材料で形成した以外は実施例１と同様にして、比較例２にかかる採光パネルを作製した。
(Comparative Example 2)
A daylighting panel according to Comparative Example 2 was produced in the same manner as in Example 1 except that all the parts corresponding to the light scattering part were formed of the material constituting the light absorption part.
（評価）
以上に示した各例の採光パネルについて、斜め上方（パネル１３に対する入射角が３１°の方向）から太陽光を入射させ、採光効率および外観を評価した。参考例として透光性を有する板状のパネルのみの（採光シートを貼合していない）例についても同様に評価した。表２に結果を表した。なお、採光効率の評価は、室内の明るさを主観評価し、明るいと感じた場合を○、暗いと感じた場合を×とし、その中間を△とした。また、直達光の評価は、室内におけるまぶしさを主観評価した。すなわち、室内側から太陽光が照射された方向を見て、まぶしくないと感じた場合を○、直視できないと感じた場合を×とした。また、外観の評価は、室外から室内を見たときの見え方を主観評価し、不自然な白さがないと感じた場合を○、不自然に白く見えたと感じた場合を×とし、その中間を△とした。
(Evaluation)
About the lighting panel of each example shown above, sunlight was entered from diagonally upward (direction where the incident angle with respect to the
表２に示した結果からわかるように、実施例１のように光散乱部に光吸収部位を設けることによって、高い採光効率を維持しつつ、室外側から室内側を見たときに不自然に白く見えることがなくなった。
一方、比較例１では光吸収部位が備えられていないことによって、室外側から室内側を見たときに外光が散乱されて不自然に白く見えた。また、比較例２では吸収された太陽光が多く、採光効率が悪くなった。
なお、採光シートを使用しなかった参考例１では採光効率も外観も優れていたが、直達光によってまぶしかった。
As can be seen from the results shown in Table 2, it is unnatural when viewing the indoor side from the outdoor side while maintaining high daylighting efficiency by providing a light absorbing portion in the light scattering part as in Example 1. It no longer looks white.
On the other hand, in Comparative Example 1, since the light absorbing portion was not provided, the external light was scattered and looked unnaturally white when viewed indoors from the outdoor side. Moreover, in the comparative example 2, much sunlight was absorbed, and the lighting efficiency became worse.
In Reference Example 1 in which no daylighting sheet was used, both daylighting efficiency and appearance were excellent, but it was dazzled by direct light.
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 光散乱層
２４ 光透過部
２５ 光散乱部
２５’ 光散乱部位
２５’’ 光吸収部位
２６ 接着層
DESCRIPTION OF
Claims (6)
透光性を有するシート状の基材層と、該基材層の一方の面に形成された、光を散乱する光散乱層と、を備え、
前記光散乱層は、
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、
隣り合う前記光透過部間に配置された、光を散乱する光散乱部と、を有し、
前記光散乱部の前記基材層とは反対側にのみ、光を吸収する光吸収部位が備えられている、
採光シート。 A daylighting sheet in the form of a sheet placed in the daylighting part of the building,
A sheet-like base material layer having translucency, and a light scattering layer that scatters light formed on one surface of the base material layer,
The light scattering layer is
A plurality of light transmitting portions arranged side by side along one surface of the base material layer and transmitting light;
A light scattering part that scatters light disposed between the light transmission parts adjacent to each other;
A light absorption part that absorbs light is provided only on the side opposite to the base material layer of the light scattering part,
Daylighting sheet.
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た請求項１乃至４のいずれか１項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た枠と、
を備える採光装置。 A lighting device provided in a daylighting section of a building,
A plate-like panel having translucency;
The daylighting sheet according to any one of claims 1 to 4, which is affixed to one surface of the panel;
A frame arranged to surround at least the periphery of the panel;
A daylighting apparatus.
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