JP6057199B2 - Daylighting film, daylighting tool, and method for manufacturing daylighting film - Google Patents
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Description
本発明は、採光フィルム、採光具および採光フィルムの製造方法に関する。 The present invention relates to a daylighting film, a daylighting tool, and a method for manufacturing a daylighting film.
屋内の照明の照明強度を弱めて二酸化炭素の排出量の削減と消費電力の低減を図る一環として、窓に入射された外光を屋内の天井方向に偏向させて採光効率を向上させる光制御シートが提案されている。例えば、特許文献１には、透過部と遮光部を交互に並べた構造の光制御シートを例えば窓ガラスに貼り付けて、太陽光の入射角度の違いにより、夏季は屋内への太陽光の取り込みを減少させ、冬季は太陽光の取り込みを増加させる技術が開示されている。
Light control sheet that improves daylighting efficiency by deflecting outside light incident on the window toward the indoor ceiling as part of efforts to reduce carbon dioxide emissions and reduce power consumption by reducing the intensity of indoor lighting Has been proposed. For example, in
上述した特許文献１の光制御シートや、その他の採光を目的とした従来の採光フィルムでは、複数の溝を有するベース部と、これら溝内に充填される複数の充填部とを備えており、ベース部と充填部との屈折率差を利用して、採光フィルムに入射された外光を室内の天井や壁方向に導光するようにしている。溝内に充填される充填材料としては、電子線や熱により硬化する硬化性樹脂が用いられることが多い。
The above-described light control sheet of
しかしながら、硬化性樹脂は、溝内で硬化する際に収縮することが多く、また充填時の工程上の問題により、溝の開口周辺に空洞部が形成されてしまう。この空洞部を残したままにしておくと、空洞部内の空気と溝内の充填部との間の屈折率差により、入射光が空洞部と充填部との界面で反射され、採光フィルム内に入射される光の割合が減ってしまうおそれがある。また、空洞部と充填部の屈折率差により入射光の屈折角度が変化してしまい、意図せぬ方向に光が進行するおそれもある。 However, the curable resin often shrinks when cured in the groove, and a cavity is formed around the opening of the groove due to a problem in the process during filling. If this cavity is left as it is, incident light is reflected at the interface between the cavity and the filling portion due to the difference in refractive index between the air in the cavity and the filling portion in the groove. There is a possibility that the ratio of incident light may be reduced. In addition, the refractive angle of incident light changes due to the difference in refractive index between the cavity and the filling portion, and the light may travel in an unintended direction.
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、採光効率を向上可能な採光フィルム、採光具および採光フィルムの製造方法を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a daylighting film, a daylighting tool, and a daylighting film manufacturing method capable of improving daylighting efficiency.
上記の課題を解決するために、本発明の一態様では、一方の面に沿って離隔して配置される複数の溝を有するベース部と、
前記ベース部とは異なる屈折率を持つ充填材料を前記複数の溝内に充填した複数の充填部と、
前記複数の充填部の前記一方の面側の端面形状により形成される１以上の凹部に所定の充填材料を充填した空洞充填部と、を備える採光フィルムが提供される。
In order to solve the above-described problem, in one aspect of the present invention, a base portion having a plurality of grooves that are spaced apart along one surface;
A plurality of filling portions filled in the plurality of grooves with a filling material having a refractive index different from that of the base portion;
There is provided a daylighting film including a cavity filling portion in which one or more recesses formed by the end surface shape on the one surface side of the plurality of filling portions are filled with a predetermined filling material.
前記空洞充填部に充填される前記所定の充填材料は、前記複数の充填部と同じ屈折率を持っていてもよい。 The predetermined filling material filled in the cavity filling portion may have the same refractive index as the plurality of filling portions.
前記空洞充填部に充填される前記所定の充填材料は、前記複数の充填部に充填される材料であってもよい。 The predetermined filling material filled in the cavity filling portion may be a material filled in the plurality of filling portions.
前記空洞充填部に充填される前記所定の充填材料は、前記ベース部の形成材料であってもよい。 The predetermined filling material filled in the cavity filling portion may be a material for forming the base portion.
前記ベース部と前記複数の充填部との屈折率差は、０．１以上であってもよい。 The difference in refractive index between the base portion and the plurality of filling portions may be 0.1 or more.
前記空洞充填部は、前記１以上の凹部の開口面の高さ以上の高さになるように前記１以上の凹部内に充填されてもよい。 The cavity filling portion may be filled in the one or more recesses so as to have a height equal to or higher than a height of an opening surface of the one or more recesses.
本発明の他の一態様は、上述した採光フィルムにおける前記空洞充填部が配置される前記一方の面側に接着層を介して配置される透明基材と、
前記接着層の前記空洞充填部とは反対側の面に接着層を介して配置される透明基材と、を備える採光具でもよい。
Another aspect of the present invention is a transparent base material disposed via an adhesive layer on the one surface side where the cavity filling portion in the daylighting film described above is disposed,
A lighting tool may be provided that includes a transparent base material disposed on the surface of the adhesive layer opposite to the cavity filling portion via the adhesive layer.
本発明の他の一態様は、一方の面に沿って離隔して配置される複数の溝を有するベース部とは異なる屈折率を持つ充填材料を前記複数の溝内に充填した複数の充填部の前記一方の面側の端面形状により形成される１以上の凹部の周囲及び凹部内へ所定の充填材料を塗布する工程と、
前記ベース部の前記一方の面側の余分な前記所定の充填材料を掻き取る工程と、
前記１以上の凹部に充填された前記所定の充填材料を硬化させる工程を、凹部が埋まるまで少なくとも１回以上実施し前記凹部へ充填材料を充填する工程と、を備える採光フィルムの製造方法でもよい。
According to another aspect of the present invention, a plurality of filling portions are formed by filling a filling material having a refractive index different from that of a base portion having a plurality of grooves spaced apart along one surface into the plurality of grooves. Applying a predetermined filling material around and within one or more recesses formed by the end face shape on the one surface side of
Scraping off the excess predetermined filling material on the one surface side of the base portion;
The step of curing the predetermined filling material filled in the one or more recesses may be performed at least once until the recesses are filled and the filling material is filled in the recesses. .
本発明によれば、ベース部内に離隔して配置される複数の充填部に凹部が形成されたとしても、採光効率を向上できる。 According to the present invention, even if the concave portions are formed in the plurality of filling portions that are spaced apart from each other in the base portion, the daylighting efficiency can be improved.
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。なお、本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから適宜変更したり、誇張してある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. In the drawings attached to the present specification, for convenience of illustration and understanding, the scale, the vertical / horizontal dimensional ratio, and the like are appropriately changed or exaggerated from those of the actual ones.
図１は一実施形態による採光フィルムの断面構造を示す図である。図１の採光フィルム１は、例えば窓や採光具に積層して用いられるか、あるいは、窓や採光具の内部に組み込まれて用いられる。
FIG. 1 is a diagram showing a cross-sectional structure of a daylighting film according to an embodiment. The
図１に示すように、一実施形態による採光フィルム１は、一方の面１ａに沿って離隔して配置される複数の溝２を有するベース部３と、ベース部３とは異なる屈折率を持つ充填材料を複数の溝２内に充填した複数の充填部４とを備えている。
As shown in FIG. 1, a
例えば、ベース部３は、複数の充填部４よりも大きい屈折率を持っている。これにより、外部からベース部３に入射された光は、充填部４との界面で反射されて、斜め上方に跳ね上げられる。ベース部３の内部を進行する光を充填部４との界面で反射させるには、ベース部３と複数の充填部４との屈折率差が０．１以上であることが望ましい。例えば、ベース部３の屈折率は約１．６前後、充填部４の屈折率は約１．４前後に設定される。
For example, the
複数の充填部４の一方の面１ａ側には、各充填部４の端面形状による１以上の凹部４ａが形成されている。ここで、凹部４ａとは、充填部４の一方の面１ａ側に形成される凹みである。凹部４ａは、充填時に掻き取り過ぎてしまうことによって形成されると共に、各充填部４に充填される充填材料が硬化する際に硬化収縮が起きることで必然的に形成されるものである。凹部４ａをそのまま残しておくと、充填部４の一方の面１ａ側に別の層を形成した際に凹部４ａ内の空気が外へ排出されずそのまま残ることにより、凹部４ａと充填部４との界面に大きな屈折率差が生じてしまう。この屈折率差により、外部から凹部４ａに入射された光の一部は、充填部４との界面で反射され、採光フィルム１の内部に入り込む量が減ってしまう。なお、凹部４ａは、すべての充填部４に形成されるとは限らず、製造ばらつき等により一部の充填部４のみに形成される場合もありうる。
On one
そこで、本実施形態による採光フィルム１は、この凹部４ａ内に所定の充填材料を充填した空洞充填部５をさらに備えている。空洞充填部５は、凹部４ａの開口面の高さ以上の高さになるように凹部４ａ内に充填されている。すなわち、本実施形態では、凹部４ａを空洞充填部５で充填することで、ベース部３の一方の面１ａには、凹部４ａによるくぼみが完全になくなるようにしている。
Therefore, the
複数の溝２内に充填材料を充填して複数の充填部４を形成したときに、各充填部４内に凹部４ａが形成される理由は、充填材料が硬化する際に収縮するためと、製造上の都合により充填材料が凹部４ａ内に適切に充填されない場合がありうるためである。
When filling the filling material into the plurality of
空洞充填部５の頂部は、ベース部３の一方の面１ａと面一になるか、あるいは、一方の面１ａから突き出すように形成されている。後述するように、空洞充填部５を形成する際には、ベース部３の一方の面１ａ側に、流動性のある硬化性樹脂を塗布してから硬化させるため、凹部４ａの内部だけでなく、図２に示すようにベース部３の一方の面１ａのほぼ全域に硬化樹脂層が形成される場合もありうる。図２の場合であっても、硬化樹脂層の一部は凹部４ａ内に充填され、上述した空洞充填部５が形成される。
The top of the
図１と図２の空洞充填部５は、充填部４と同じ材料で形成されている。これにより、空洞充填部５と充填部４との界面で屈折率差が生じなくなり、外部からの入射光がこの界面で反射されなくなり、採光フィルム１内に取り込まれる光の割合が低下するおそれがなくなる。また、この界面で光が屈折しなくなり、意図しない方向に光が進行するおそれも回避できる。よって、空洞充填部５を充填部４と同じ材料にすることで、採光効率を向上できる。
The
なお、空洞充填部５は必ずしも充填部４と同じ材料で形成する必要はない。例えば、図３に示すように、空洞充填部５をベース部３と同じ材料で形成してもよい。上述したように、本実施形態による採光フィルム１では、ベース部３と複数の充填部４との屈折率を相違させているため、空洞充填部５をベース部３と同じ材料で形成すると、空洞充填部５と充填部４との間に屈折率差による界面が生じる。しかしながら、空気とベース部３若しくは充填部４との屈折率差が０．５程度と大きいことに対して、ベース部３と充填部４の屈折率差は、０．１〜０．２程度と比較的小さいため、この界面で入射光が反射されるおそれは少なくなり、採光フィルム１への光の取り込み効率は凹部４ａが充填されていない場合と比較し向上する。
The
凹部４ａ内にベース部３と同じ材料を充填して空洞充填部５を形成する際には、ベース部３の一方の面１ａ側に、流動性のある硬化性樹脂を塗布してから硬化させるため、凹部４ａの内部だけでなく、図４に示すようにベース部３の一方の面１ａのほぼ全域に硬化樹脂層が形成される場合もありうる。この場合であっても、硬化樹脂層の一部は凹部４ａ内に充填され、上述した空洞充填部５が形成される。
When the
図１の採光フィルム１は、例えば合わせガラスの間に配置されて封止される。図５は合わせガラス１０の断面構造の一例を示す図である。図示のように、採光フィルム１の両面には接着層６が配置され、これら接着層６を介してガラス等の透明基材７が両面から接着される。図１や図３に示すように採光フィルム１のベース部３の一方の面１ａ内で空洞充填部５が突き出していたとしても、接着層６により平坦化されるため、透明基材７と採光フィルム１は接着層６を介して面全体で強固に接着される。
The
本実施形態による採光フィルム１は、合わせガラス１０に用いられるだけではない。例えば、ガラス等の透明基材７の片面側のみに接着材を介して接着されてもよい。また、本実施形態による採光フィルム１は、ブラインドの少なくとも一部のスラットの表面に接着材を介して接着されてもよい。あるいは、各スラットの内部に採光フィルム１を組み込んでもよい。さらに、本実施形態による採光フィルム１は、ロールアップブラインドの表面に接着材を介して接着されてもよい。
The
次に、本実施形態に係る採光フィルム１の構成材料および製造工程について説明する。
ベース部３の材料としては、例えば、光硬化性プレポリマーと、反応性希釈モノマーと、金型離型剤と、光重合開始剤とを混合して均一化したものが用いられる。ベース部３に不図示の基材を貼り合わせる場合は、基材の材料として、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムが用いられる。ベース部３の材料は、紫外線硬化性樹脂を用いる代わりに、熱硬化性樹脂または電子線硬化性樹脂などの硬化性樹脂を用いてもよい。
Next, the constituent material and manufacturing process of the
As the material of the
ベース部３に、図１に示すような溝２を形成するには、例えば金型ロールが用いられる。金型ロールの表面は、溝２の形状に合わせてバイトにより切削されて、各溝２の形状に対応する複数の凸部が形成される。
In order to form the
凸部が形成された金型ロールとニップロールの間にベース部３の組成物を充填して両ロールにて加圧し、例えば高圧水銀灯により紫外線を照射してベース部３の組成物を硬化させて、ベース部３が形成される。その後、剥離ローラにより、金型ローラからベース部３を離型し、ベース部３を含む中間部材を作製する。
The composition of the
ベース部３の溝２に充填される充填物として、例えば、光硬化性プレポリマー等の紫外線硬化性樹脂と、反応性希釈モノマーと、光散乱材と、光重合開始剤とを混合して均一化したものが用いられる。紫外線硬化性樹脂の代わりに、熱硬化性樹脂や電子線硬化性樹脂を用いてもよい。
As a filling material filled in the
上述したように、本実施形態では、ベース部３と充填部４とで屈折率に違いを持たせている。ベース部３も充填部４も、熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂および電子線硬化性樹脂などの硬化性樹脂を材料としているが、硬化性樹脂の材料や、それに含有される添加剤の種類等を変えることで、ベース部３と充填部４に屈折率差を持たせることができる。
As described above, in the present embodiment, the
充填部４の材料となる充填物は、中間部材上に供給されて、充填物が溝２の内部に充填されるとともに、余剰分の充填物は掻き落とされる。その後、高圧水銀灯により紫外線を照射して硬化させて、充填部４が形成される。この充填物の掻き落し及び硬化処理により、上述したように、充填部４には凹部４ａが形成される。そこで、本実施形態では、以下に示す図６の製造工程にて凹部４ａ内に空洞充填部５を形成する処理が行われる。
The filling material as the material of the filling
まず、凹部４ａの周囲に所定の充填材料を塗布する（ステップＳ１）。所定の充填材料とは、図１や図２のように充填部４と同じ材料が望ましいが、図３や図４のようにベース部３と同じ材料でもよい。あるいは、所定の充填材料は、充填部４との屈折率差が０．１程度の材料であれば、充填部４とベース部３の材料とは異なる材料でもよい。
First, a predetermined filling material is applied around the
次に、所定の充填材料が凹部４ａ内に充填されるようにスキージ処理を行って、ベース部３の一方の面１ａ側の余分な充填材料を掻き取る（ステップＳ２）。
Next, a squeegee process is performed so that a predetermined filling material is filled in the
次に、凹部４ａに充填された所定の充填材料を熱、紫外線または電子線等により硬化させる（ステップＳ３）。ステップＳ１〜Ｓ３の処理を１回行っただけでは、凹部４ａが完全になくなるとは限らない。そこで、ステップＳ１〜Ｓ３の処理を少なくとも２回繰り返して、凹部４ａ内に空洞充填部５を形成する（ステップＳ４）。その後、必要に応じて接着層６が形成される。
Next, the predetermined filling material filled in the
接着層６の組成物は、例えば、熱可塑性樹脂であるポリビニルアセタール樹脂、エチレン酢酸ビニル共重合体樹脂、エチレンアクリル共重合体樹脂、ポリウレタン樹脂及びポリビニルアルコール樹脂等から一種若しくは複数を、可塑剤、酸化防止剤及び紫外線遮蔽剤といった添加剤と共に混合し用いたり、アクリル系樹脂の粘着材と、架橋剤と、希釈剤とを混合して形成されたりする。この接着層６の組成物を、シート若しくはフィルム状にして採光フィルム１と透明基材との間に配置し、圧をかけて空気を押し出した後、加熱することで採光フィルム１と一体化させたり、液状であれば離型フィルムに塗布して乾燥させた後、採光フィルム１に貼付させたりする。
The composition of the
このように、本実施形態では、ベース部３の溝２内に充填材料を充填して充填部４を形成する際に生じる凹部４ａを所定の充填材料で充填して空洞充填部５を形成するため、空洞充填部５と充填部４との間の界面での屈折率差を小さくすることができ、空洞充填部５が無い場合と比較し、界面で反射される光の割合を削減できる。このため、採光フィルム１への光の取り込み効率を向上できる。特に、空洞充填部５の材料を充填部４の材料と同じにすれば、空洞充填部５と充填部４との界面が実質的になくなり、ベース部３の間に凹部４ａのない理想的な充填部４を形成でき、採光フィルム１の採光効果をより向上できる。
As described above, in this embodiment, the
本発明の態様は、上述した個々の実施形態に限定されるものではなく、当業者が想到しうる種々の変形も含むものであり、本発明の効果も上述した内容に限定されない。すなわち、特許請求の範囲に規定された内容およびその均等物から導き出される本発明の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更および部分的削除が可能である。 The aspect of the present invention is not limited to the individual embodiments described above, and includes various modifications that can be conceived by those skilled in the art, and the effects of the present invention are not limited to the contents described above. That is, various additions, modifications, and partial deletions can be made without departing from the concept and spirit of the present invention derived from the contents defined in the claims and equivalents thereof.
１ 採光フィルム、２ 溝、３ ベース部、４ 充填部、４ａ 凹部、５ 空洞充填部、６ 接着層、１０ 合わせガラス
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記ベース部とは異なる屈折率を持つ充填材料を前記複数の溝内に充填した複数の充填部と、
前記複数の充填部の前記一方の面側の端面形状により形成される１以上の凹部に所定の充填材料を充填した空洞充填部と、を備え、
前記ベース部と前記複数の充填部との屈折率差、前記ベース部と前記空洞充填部との屈折率差、および前記複数の充填部と前記空洞充填部との屈折率差の少なくとも一つは、０．１以上であり、
前記ベース部と前記複数の充填部との屈折率差、前記ベース部と前記空洞充填部との屈折率差、および前記複数の充填部と前記空洞充填部との屈折率差はいずれも、０．２以下である採光フィルム。 A base portion having a plurality of grooves that are spaced apart along one surface;
A plurality of filling portions filled in the plurality of grooves with a filling material having a refractive index different from that of the base portion;
A cavity filling portion in which one or more recesses formed by an end face shape on the one surface side of the plurality of filling portions are filled with a predetermined filling material;
At least one of the refractive index difference between the base portion and the plurality of filling portions, the refractive index difference between the base portion and the cavity filling portion, and the refractive index difference between the plurality of filling portions and the cavity filling portion is , 0.1 or more,
The refractive index difference between the base part and the plurality of filling parts, the refractive index difference between the base part and the cavity filling part, and the refractive index difference between the plurality of filling parts and the cavity filling part are all 0. . Daylighting film that is 2 or less.
前記接着層の前記空洞充填部とは反対側の面に接着層を介して配置される透明基材と、を備える採光具。 A transparent substrate disposed via an adhesive layer on the one surface side where the cavity filling portion is disposed in the daylighting film according to any one of claims 1 to 5,
A lighting tool comprising: a transparent base material disposed on a surface of the adhesive layer opposite to the cavity filling portion via an adhesive layer.
前記ベース部の前記一方の面側の余分な前記所定の充填材料を掻き取る工程と、
前記１以上の凹部に充填された前記所定の充填材料を硬化させる工程を、凹部が埋まるまで少なくとも１回以上実施し、前記凹部へ充填材料を充填する工程と、を備える採光フィルムの製造方法。 In a base portion having a plurality of grooves that are spaced apart along one surface, a plurality of filling portions are formed in the plurality of grooves, and an end surface shape on the one surface side of the plurality of filling portions A cavity filling portion is formed by filling a predetermined filling material in one or more recesses formed by the step, and the periphery of the one or more recesses formed by the end surface shape on the one surface side of the plurality of filling portions and in the recesses When a predetermined filling material is applied to the base portion, a difference in refractive index between the base portion and the plurality of filling portions, a difference in refractive index between the base portion and the cavity filling portion, and the plurality of filling portions and the cavity filling. At least one of the refractive index differences with the portion is 0.1 or more, and the refractive index difference between the base portion and the plurality of filling portions, the refractive index difference between the base portion and the cavity filling portion, and the Refractive index difference between a plurality of filling parts and the cavity filling part A step of 0.2 or less Re,
Scraping off the excess predetermined filling material on the one surface side of the base portion;
A step of curing the predetermined filling material filled in the one or more recesses is performed at least once until the recesses are filled, and filling the filling material with the filling material.
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