建材
【課題】 屋根材等に適用可能であり、外光を効率よく取り込みつつ近赤外光の透過を大幅に抑制し得る建材を提供すること。
【解決手段】 本発明の建材の好適な実施形態である屋根材１０は、屋根部１２と、この屋根部１２に形成された透光性領域１４を覆うように設けられた赤外吸収部材２０とを備えている。赤外吸収部材２０は、（メタ）アクリル系モノマー、銅イオン及びリン含有化合物を含む赤外吸収組成物の硬化物からなる赤外吸収板２２を備えており、赤外光を選択的に吸収する。この赤外吸収部材２０は、好適な場合、波板２４と組み合わされて優れた剛性を有する。
【解決手段】 本発明の建材の好適な実施形態である屋根材１０は、屋根部１２と、この屋根部１２に形成された透光性領域１４を覆うように設けられた赤外吸収部材２０とを備えている。赤外吸収部材２０は、（メタ）アクリル系モノマー、銅イオン及びリン含有化合物を含む赤外吸収組成物の硬化物からなる赤外吸収板２２を備えており、赤外光を選択的に吸収する。この赤外吸収部材２０は、好適な場合、波板２４と組み合わされて優れた剛性を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建材、特に、一部に外部の光を採光可能な領域を有する建材に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般の住宅等の建物においては、屋根材が太陽光等の外光を透過しない不透明な材料から構成されている。そして、昼間は壁部に設けられた窓等によって外光を採り入れることで、室内の明るさを確保している。これに対し、例えば、工場等として使用されるような広いスペースを有する大きな建物においては、一般住宅のような窓からの採光では明るさが不十分となりやすい。そのため、通常は、昼間であっても照明を用いることで室内の明るさを確保している。
【０００３】
しかしながら、一般的な照明は外光に比して明るさが劣ることから、工場のような広いスペースを十分に明るくするためには、できるだけ外光を採り入れるようにすることが好ましい。また、省エネルギー化の観点からも、昼間は外光を利用して可能な限り照明を用いないようにすることが望ましい。
【０００４】
そこで、このような観点から、通常は不透明である屋根材の一部に外光を透過する透光性領域を設け、この部分から屋内に外光を採り入れることが試みられている（例えば、非特許文献１参照）。
【非特許文献１】「住設建材製品総合カタログ」、タキロン、２００４年９月、ｐ．２７〜３４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のように屋根材に透光性領域を設けると、壁部に設けられた窓のみから採光する場合に比して、外光が多く取り込まれることになる。特に、屋根部分は、壁部に比して太陽光が直線的に照射されることから、より多くの外光が取り込まれやすい。
【０００６】
ところが、太陽光には、当然ながら可視領域の以外の波長の光も含まれており、その中には、赤外近傍領域の波長を有する光（以下、単に「近赤外光」という）、すなわち熱線も含まれる。したがって、上記のように透光性領域を有する屋根材により多くの外光を取り込むと、屋内の明るさが増すだけでなく、取り込まれた熱線によって屋内温度が上昇し易くなる。
【０００７】
特に、上述したような工場等の広いスペースは、多数の人間が作業を行う上、熱を発する機械等も多く設置されることから、極めて屋内温度が上昇し易い環境にある。このような環境において上記従来のような透光性領域を有する屋根材を採用すると、屋内が高温となって作業環境が大幅に悪化するといった不都合が生じ易くなる。
【０００８】
そこで、本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、屋根材等に適用可能であり、外光を効率よく取り込みつつ近赤外光の透過を大幅に抑制し得る建材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明の建材は、少なくとも一部に外光を透過する透光性領域を有する建材であって、赤外光を吸収する赤外吸収部材が、透光性領域を通って建材の一側から反対側に通り抜ける外光の少なくとも一部を通されるように設けられており、赤外吸収部材が、（メタ）アクリル系モノマー、銅イオン及びリン含有化合物を含む赤外吸収組成物の硬化物からなる赤外吸収板を備えることを特徴とする。
【００１０】
上記構成を有する本発明の建材は、透光性領域を有することから外光を効率よく透過させることができる。また、赤外吸収部材が設けられていることから、透光性領域を通って反対側に取り込まれる外光のうちの近赤外光を遮蔽することができる。したがって、かかる建材を、例えば屋根材等に適用すれば、可視光を含む外光を取り込みつつ赤外光の透過を抑制することができ、屋内を明るくできるとともに、外光の取り込みによる屋内温度の上昇を抑制することが可能となる。なお、本明細書において、「外光」とは、建材に対していずれか一方の側にある光源から照射される光のことを意味し、必ずしも太陽光等の自然光には限定されない。
【００１１】
上記本発明の建材においては、赤外吸収部材が、赤外吸収板と、この赤外吸収板に対向して配置された赤外吸収板よりも剛性の高い補強板とを備えるものであると好ましい。こうすれば、赤外吸収板だけでは剛性が不十分であるような場合であっても、赤外吸収部材は十分な剛性を保つことができる。これにより、例えば、長期使用によってもたわみや折れ曲がりが生じ難い等、赤外吸収部材は優れた耐久性を有するようになる。
【００１２】
また、上記補強板は、断面波形に形成された波板であるとより好ましい。このような波板は、平板に比して優れた剛性を発揮し得ることから、薄い構造として軽量化を図った場合であっても優れた強度が得られる。したがって、このような波板を用いることで、軽量で且つ耐久性に優れる建材を容易に得ることが可能となる。
【００１３】
より具体的には、上記補強板は、赤外吸収板に対して光の入射側に設けられていると好ましい。こうすれば、赤外吸収板よりも外側に補強板が配置されることとなる。これにより、赤外吸収板は、例えば太陽光の直接照射や雨水の付着等、当該板の劣化や赤外吸収特性の低下を引き起こし得る外部の影響を受け難くなる。その結果、赤外吸収部材による赤外吸収特性をより長期にわたって維持することが可能となる。特に、上述したような波板を補強板として用いれば赤外吸収部材の水切り性が良好となるため、本発明の建材は屋根材として更に好適となる。
【００１４】
さらに、赤外吸収板の原料である赤外吸収組成物は、リン含有化合物として、ホスフィン酸、ホスホン酸、ホスホン酸エステル及びリン酸エステルからなる群より選ばれる少なくとも一種の化合物を含むと好ましい。このような赤外吸収組成物を硬化して得られる赤外吸収板は、赤外光を吸収する特性に更に優れ、建材の透光性領域を透過する赤外光（熱線）を更に効果的に遮蔽することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、屋根材等に適用可能であり、外光を効率よく取り込みつつ近赤外光の透過を大幅に抑制し得る建材を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について説明する。なお、全図を通じ、同一の構成要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１７】
まず、図1を参照して本発明の建材の好適な一例である屋根材について説明する。図１は、好適な実施形態の屋根材を概略的に示す斜視図である。図示されるように、屋根材１０は、建物の屋根部分を構成するものであり、外光を透過しない部材である屋根部１２と、この屋根部１２の一部に複数形成された透光性領域１４の部分に設けられた赤外吸収部材２０とを備えている。
【００１８】
屋根部１２における透光性領域１４は、太陽光等の外光の全波長をほぼ透過し得る領域である。例えば、屋根部１２に後述するような開口部１６を設けるか、また、外光に対して透明な材料からこの領域を形成することによって構成される。
【００１９】
赤外吸収部材２０は、透光性領域１４を覆うように設けられている。これによって、透光性領域１４を通って屋根材１０を通り抜ける外光は、赤外吸収部材２０も通されることとなる。この赤外吸収部材２０は、外光に含まれる波長の光のうち、赤外又は赤外近傍領域の光（近赤外光）を吸収し得る部材である。なお、赤外吸収部材２０は、近赤外光以外の波長の光も吸収することがあるが、少なくとも可視光の大部分は透過し得るように構成される。
【００２０】
以下、図２〜図４を参照して屋根材１０における屋根部１２及び赤外吸収部材２０の構成の幾つかの例について説明する。
【００２１】
（第1の実施形態）
図２は、屋根部及び赤外吸収部材の構成の第１の実施形態を示す図であり、図１に示す屋根部１２及び赤外吸収部材２０をＩＩ−ＩＩ方向からみた図である。本実施形態においては、屋根部１２及び赤外吸収部材２０がともに平板状の構成を有している。屋根部１２には、開口部１６が形成されている。本実施形態においては、この開口部１６が図１における透光性領域１４に該当する。屋根部１２は、通常の建物の屋根部分と同様の構成を有するものであれば特に制限はない。
【００２２】
赤外吸収部材２０は、平板状の赤外吸収板２２のみから構成され、屋根部１２に設けられた開口部１６を一方の側（ここでは外側）から覆うように設けられている。この赤外吸収部材２０は、開口部１６よりもやや大きな面積を有し、その周縁部が開口部１６の周辺の屋根部１２と重ねられている。そして、この部分がボルト・ナットのような固定具Ｂ１によって固定されることで、赤外吸収板２２が屋根部１２に取り付けられている。なお、赤外吸収板２２の固定には、ボルト・ナット以外の公知の固定方法が適用でき、例えば、屋根部１２が厚みを有する場合は、固定具Ｂ１としてボルトや釘を用い、これらを打ち込むことによって行うこともできる。また、屋根部１２の材料に応じて接着等の手法を用いてもよい。
【００２３】
赤外吸収板２２は、（メタ）アクリル系モノマー、銅イオン及びリン含有化合物を含む赤外吸収組成物の硬化物から構成されるものである。以下、この赤外吸収組成物及びその硬化物について説明する。
【００２４】
まず、赤外吸収組成物に含まれる（メタ）アクリル系モノマーについて説明する。
【００２５】
（メタ）アクリル系モノマーは、（メタ）アクリル基を一つ又は二つ以上有するモノマーである。なお、本明細書において、「（メタ）アクリル」の表記は、「アクリル」及び「メタクリル」の両者をまとめて示すものであり、これらのうちいずれか一方又は両方を含むものを包含する。また、本明細書においては、「（メタ）アクリレート」も同様に、「アクリレート」及び「メタクリレート」の両者をまとめて示すものである。
【００２６】
（メタ）アクリル系モノマーとしては、（メタ）アクリル酸又は（メタ）アクリル酸エステルが挙げられる。（メタ）アクリル酸エステルにおいて、エステル結合の酸素に結合される官能基としては、脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基等が挙げられる。また、これらの基が、エーテル結合、エステル結合、アミド結合、ウレタン結合、尿素結合等を介して複数結合してなる官能基であってもよい。さらに、当該官能基には、更に、水酸基、アミノ基、チオール基、エポキシ基等が結合していてもよい。
【００２７】
（メタ）アクリル系モノマーとしては、（メタ）アクリル酸エステルが好ましく、具体的には、以下に示す化合物が挙げられる。すなわち、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ｎ−プロピル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、ターシャリーブチル（メタ）アクリレート、ｎ−ヘキシル（メタ）アクリレート、ｎ−オクチル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート等のアルキル（メタ）アクリレート類、グリシジル（メタ）アクリレート、２−ヒドロシキエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロシキプロピル（メタ）アクリレート、ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、メトキシポリエチレン（メタ）アクリレート、フェノキシ（メタ）アクリレート等の変性（メタ）アクリレート類、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，３−ブチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシ−１，３−ジ（メタ）アクリレート、２，２−ビス［４−（メタ）アクリロキシエトキシフェニル］プロパン、２−ヒドロキシ−１−（メタ）アクリロキシ−３−（メタ）アクリロキシプロパン、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリトリットトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリトリットテトラ（メタ）アクリレート等の多官能（メタ）アクリレート類等が挙げられる。これらの（メタ）アクリル酸エステルは、上述したものを単独で用いてもよく、複数組み合わせて用いてもよい。
【００２８】
（メタ）アクリル酸エステルとしては、上述したなかでも、（メタ）アクリル酸アルキルエステルが好ましく、なかでも、エステル結合の酸素に結合される官能基が、炭素数４〜１２のアルキル基であるものが好ましく、６〜１０のアルキル基であるものがより好ましい。すなわち、下記一般式（１）で表される化合物が好ましい。下記式中、Ｒ１１は水素原子又はメチル基、Ｒ１２は炭素数４〜１２のアルキル基、好ましくは炭素数６〜１０のアルキル基を示す。
【化１】
【００２９】
このような（メタ）アクリル酸アルキルエステルとしては、メチルメタクリレート、ｎ−ブチルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、イソデシルメタクリレート、ラウリルメタクリレート等が挙げられる。これらの（メタ）アクリル酸アルキルエステルは、単独で又は複数種組み合わせて用いることができる。
【００３０】
次に、銅イオンについて説明する。
【００３１】
２価の銅イオンは、赤外吸収組成物中に、例えば、銅塩として供給される。このような銅塩の具体例としては、酢酸銅、蟻酸銅、ステアリン酸銅、安息香酸銅、エチルアセト酢酸銅、ピロリン酸銅、ナフテン酸銅、クエン酸銅等の有機酸の銅塩無水物、水和物若しくは水化物、或いは、塩化銅、硫酸銅、硝酸銅、塩基性炭酸銅等の無機酸の銅塩の無水物、水和物若しくは水化物、又は、水酸化銅が挙げられる。これらのなかでは、酢酸銅、酢酸銅一水和物、安息香酸銅、水酸化銅、塩基性炭酸銅が好ましく用いられる。なお、銅イオン源であるこれらの銅塩は、単独で用いてもよく、複数組み合わせて用いてもよい。
【００３２】
銅イオンは、赤外吸収組成物に含有されて、当該組成物又はその硬化物に近赤外光を吸収する特性を付与し得るものである。また、かかる銅イオンは、後述するリン酸エステルと組み合わせて含有されることによって、赤外吸収組成物に対する溶解性が極めて良好なものとなる。よって、このような形態で銅イオンが配合された赤外吸収組成物は、近赤外光を吸収する特性に優れるほか、優れた可視光透過性をも有するものとなる。
【００３３】
次に、リン含有化合物について説明する。
【００３４】
リン含有化合物としては、下記一般式（２Ａ）で表されるリン酸エステル化合物、下記一般式（２Ｂ）で表されるホスフィン酸化合物、下記一般式（２Ｃ）で表されるホスホン酸化合物、並びに、下記一般式（２Ｄ）で表されるホスホン酸エステル化合物からなる群より選ばれる少なくとも一種の化合物が挙げられる。
【化２】
【００３５】
上記式中、ｎは１又は２であり、Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３、Ｒ２４、Ｒ２５及びＲ２６は、それぞれ独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、アリル基、オキシアルキル基、ポリオキシアルキル基、オキシアリール基、ポリオキシアリール基、（メタ）アクリロイルオキシアルキル基又は（メタ）アクリロイルポリオキシアルキル基を示し、これらの基の炭素数は、それぞれ１〜３０である。なお、これらの基は、当該基における少なくとも一つの水素原子が、ハロゲン原子、オキシアルキル基、ポリオキシアルキル基、オキシアリール基、ポリオキシアリール基、アシル基、アルデヒド基、カルボキシル基、ヒドロキシル基、（メタ）アクリロイル基、（メタ）アクリロイルオキシアルキル基、（メタ）アクリロイルポリオキシアルキル基又はエステル基で置換されていてもよい。
【００３６】
なお、リン含有化合物としては、上記式（２Ａ）〜（２Ｄ）で表される化合物のうちの一種のみを用いてもよく、複数種を組み合わせて用いてもよい。また、上記（２Ａ）〜（２Ｄ）の各リン含有化合物についても、それぞれ上記各種の官能基を有するものを単独で用いてもよく、２種以上のものを組み合わせて用いてもよい。
【００３７】
なかでも、リン含有化合物としては、上記一般式（２Ａ）で表されるリン酸エステル化合物（モノエステル体及び／又はジエステル体）が好ましい。上記一般式（２Ａ）で表されるリン酸エステル化合物において、Ｒ２１で表される基としては、アルキル基、アルケニル基又は下記一般式（３）で表される重合性官能基が挙げられる。なお、下記一般式（３）中、Ｘは、水素原子又はメチル基を示し、ｐは２〜６の整数であり、ｍは０〜５の整数である。
【化３】
【００３８】
上述したＲ２１で表される官能基のうち、アルキル基としては、炭素数１〜３０のアルキル基が好ましく、炭素数１〜１８のアルキル基がより好ましい。このようなアルキル基としては、ｎ−ブチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−オクチル基、２−エチルヘキシル基、ｎ−デシル基、ｎ−ドデシル基等が挙げられ、なかでも、２−エチルヘキシル基が好ましい。また、アルケニル基としては、オレイル基が好ましい。
【００３９】
次に、赤外吸収組成物の構成について説明する。
【００４０】
赤外吸収組成物は、上述した（メタ）アクリル系モノマー、銅イオン及びリン含有化合物を含むものであり、これらの成分を溶媒中で混合すること等によって調製できる。この赤外吸収組成物において、２価の銅イオンは、２価の銅イオンのままの状態で存在していてもよく、上述したリン含有化合物とイオン結合又は配位結合を形成して、リン含有化合物−銅錯体の状態で存在していてもよい。
【００４１】
後者のように錯体を形成していると、（メタ）アクリル系モノマーやその重合体に対する銅イオンの溶解性が高まり、赤外吸収組成物の硬化物の可視光透過性が優れるようになる。よって、赤外吸収組成物の調製に際しては、上述したような銅イオン源とリン含有化合物とを所定の溶媒中で混合して反応させること等によって、リン含有化合物−銅錯体を予め形成させてもよい。
【００４２】
これらの成分の好適な含有量は、以下に示す通りである。すなわち、（メタ）アクリル系モノマーの含有量は、２０〜９９．５質量％であると好ましく、５０〜９９質量％であるとより好ましく、７０〜９９質量％であると更に好ましい。また、銅イオン及びリン含有化合物の含有量は、０．５〜８０質量％であると好ましく、１〜５０質量％であるとより好ましく、１〜３０質量％であると更に好ましい。かかる含有量は、上述したリン含有化合物−銅錯体が形成される場合も同様である。また、銅イオンとリン含有化合物との配合比は、リン含有化合物が銅イオンとがイオン結合又は配位結合を形成し得る場合は、その結合又は配位が可能となるように適宜設定することが好ましい。
【００４３】
なお、赤外吸収組成物には、（メタ）アクリル系モノマー、銅イオン及びリン含有化合物に加え、硬化物の特性を向上させるための他の成分を更に含有していてもよい。これらの他の成分の含有量は、得られる硬化物の赤外吸収特性や強度等を大きく低下させない程度とすることが好ましい。
【００４４】
他の成分としては、光安定剤、紫外光に対する安定性を高める紫外光吸収剤、銅イオンの分散性を更に高める可塑剤、抗酸化剤、熱安定剤や、色調を調整する成分（染料、顔料、金属化合物等）を更に含んでいてもよい。例えば、光安定剤としては、ヒンダードアミン系光安定剤（ＨＡＬＳ）やＮｉ系化合物が挙げられる。また、紫外光吸収剤としては、ベンゾエート系化合物、サリシレート系化合物、ベンゾフェノン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、シアノアクリレート系化合物、シュウ酸アニリド系化合物、トリアジン系化合物等が挙げられる。さらに、可塑剤としては、リン酸エステル系可塑剤、フタル酸系可塑剤、脂肪酸系可塑剤、グリコール系可塑剤等が挙げられる。
【００４５】
次に、赤外吸収組成物の硬化物について説明する。
【００４６】
上述した赤外吸収組成物を加熱等により硬化させることで、赤外吸収板２２を構成する硬化物が得られる。かかる硬化においては、赤外吸収組成物中の（メタ）アクリル系モノマーが重合を生じて（メタ）アクリル系ポリマーが形成される。得られるポリマーは、（メタ）アクリル系モノマーの構造単位を有していれば、他の単量体単位を含むコポリマーであってもよい。
【００４７】
すなわち、赤外吸収組成物の硬化物は、（メタ）アクリル系ポリマー中に、銅イオン及びリン含有化合物、並びに／或いは、リン含有化合物−銅錯体が分散された構成を有するものとなる。なお、リン含有化合物が、（メタ）アクリル系モノマーと重合可能な官能基を有している場合は、リン含有化合物及び／又は銅錯体が、（メタ）アクリル系ポリマーのポリマー構造中に取り込まれていてもよい。
【００４８】
上記構成を有する赤外吸収板２２は、銅イオンが分散された構成を有していることから、近赤外光を含む外光が照射された場合には、銅イオンのｄ軌道間の電子遷移よって近赤外光を選択的に吸収することができる。また、赤外吸収組成物中の成分にもよるが、基本的には近赤外光以外の波長の光は透過できることから、外光中の可視光は効率よく透過することができる。つまり、赤外吸収板２２は、可視光を良好に透過させつつ、近赤外光を選択的に遮蔽することができる。ただし、作用はこれらには必ずしも限定されない。
【００４９】
したがって、本実施形態の屋根材１０によれば、まず、外光が開口部１６によって構成されている光透過領域１４を通ることで屋内に十分に取り込まれる。また、この光透過領域１４を通る外光は、当該領域１４を覆っている赤外吸収部材２０（赤外吸収板２２）も通ることから、屋根材１０を通り抜けて屋内に取り込まれる外光のうち、近赤外光は選択的に除かれる。その結果、外光（特に可視光）を良好に取り込んで屋内の明るさを確保しつつ、赤外光の取り込みを抑制して屋内の温度上昇を抑制することができるようになる。
【００５０】
（第２の実施形態）
図３は、屋根部及び赤外吸収部材の第２の実施形態を示す図である。本実施形態においては、赤外吸収部材２０が、赤外吸収板２２と補強板である波板２４とを組み合わせた構成を有している。
【００５１】
屋根部１２は、断面波状を有する波板によって構成されている。かかる波板からなる屋根材１２としては、通常屋根材として用いられる公知の波板が適用でき、少なくとも可視光を透過しない不透明な材料から構成される。具体的には、例えば、トタンやスレートからなるもの等が例示できる。この屋根部１２には開口部１６が形成されている。本実施形態においては、この開口部１６が図１における透光性領域１４に該当する。
【００５２】
赤外吸収部材２０は、赤外吸収板２２と、これに対向して配置された断面波状の波板２４とを有している。平板状の赤外吸収板２２は、上述した第１実施形態における赤外吸収板２２（すなわち赤外吸収部材２０）と同様のものであり、赤外光を吸収する特性を有している。また、波板２４は、外光を透過し得る透明性を有しており、例えば、ポリカーボネートから構成される。この波板２４は、断面波状を有することから高い剛性を有している。さらに、波板２４は、例えば外光のうちの特定波長の光（例えば、紫外光）を遮蔽する特性等を更に有していてもよい。これによって、外光の照射による赤外吸収板２２の劣化や赤外吸収特性の低減を図ることもできる。
【００５３】
赤外吸収部材２０において、波板２４は、赤外吸収板２２の上側、すなわち、屋根材１０に対する外光の入射側に配置されている。この波板２４と赤外吸収板２２とは、外周領域が固定具Ｂ２によって固定されて一体化されている。この固定具Ｂ２としては、ボルト・ナット、釘、フックボルト等が挙げられる。このように赤外吸収板２２を、これよりも剛性の高い波板２４と組み合わせることで、平板状の赤外吸収板２２単独では剛性の不足によりたわみ等が生じ易い場合等であっても、赤外吸収部材２０全体としての剛性を十分に維持することができる。
【００５４】
波板２４は、開口部１６よりもやや大きい面積を有している。また、赤外吸収板２２は、開口部１６とほぼ同じ面積を有している。さらに、波板２４は、屋根部１２と同様のピッチを有しており、その周縁部が開口部１６の周辺の屋根部１２に重ねられている。そして、この重ねられた部分が固定具Ｂ１によって固定されることで、赤外吸収部材２０が屋根部１２に取り付けられている。この状態で、赤外吸収板２２は開口部１６をほぼ塞ぐように配置されている。
【００５５】
このように、本実施形態においては、屋根部１２に設けられた開口部１６（透光性領域１４）を覆うように赤外吸収部材２０が設けられている。したがって、開口部１６による外光の取り込みが可能となるのに加え、この外光は赤外吸収板２２を通されることから、取り込まれる外光のうちの赤外光が選択的に除かれる。その結果、可視光を良好に取り込んで屋内の明るさを確保しながら、赤外光の取り込みを抑制して屋内の温度上昇を抑制することができるようになる。
【００５６】
また、赤外吸収部材２０は、赤外吸収板２２と、これよりも剛性の高い補強板である波板２４とを備えており、赤外吸収板２２を単独で用いる場合に比して優れた剛性を有している。したがって、本実施形態においては、屋根材１０に取り付けられる赤外光吸収部材２０のたわみや折れ曲がりといった不都合も大幅に生じ難くなる。さらに、赤外吸収部材２０における波板２４及び屋根部１２は波板状となっていることから、雨水等を良好に排水することができる。さらにまた、波板２４と屋根部１２とは同様のピッチを有することから重ね合わせが容易であるほか、隙間なく重ね合わせることができることから水漏れ等も生じ難くなる。
【００５７】
（第３の実施形態）
図４は、屋根部及び赤外吸収部材の第３の実施形態を示す図である。本実施形態においては、第２の実施形態と同様に、赤外吸収部材２０が、赤外吸収板２２と補強板である波板２４とを組み合わせた構成を有しているが、波板２４上に赤外吸収板２２が設けられている点で構成が異なっている。屋根部１２、赤外吸収板２２及び波板２４は、いずれも第２の実施形態におけるのと同様である。
【００５８】
本実施形態においては、上述の如く、赤外吸収板２２が、波板２４の上部、すなわち屋根材１０における光の入射側に載せられるように配置されている。そして、外周領域において赤外吸収板２２と波板２４とが固定具Ｂ２によって固定されて一体化されている。また、赤外吸収部材２０における波板２４は、屋根部１２と同様のピッチを有しており、その周縁部が開口部１６の周辺の屋根部１２に重ねられている。そして、この重ねられた部分が固定具Ｂ１によって固定されて、赤外吸収部材２０が屋根部１２に取り付けられている。
【００５９】
屋根部１２及び赤外吸収部材２０が上記のような構成を有する屋根材１０においても、開口部１６によって外光の取り込みが可能となるほか、この開口部１６に設けられた赤外吸収部材２０によって赤外光の選択的な遮蔽が可能となる。したがって、外光の取り込みによる屋内の明るさを確保しつつ、外光に含まれる赤外光による屋内温度の上昇を抑制することが可能となる。また、赤外吸収部材２０は、赤外吸収板２２と、補強板である波板２４との組み合わせからなることから、優れた剛性を有することとなる。
【００６０】
以上、本発明の建材の好適な実施形態である屋根材の例について説明したが、本発明の建材は、必ずしも上述した実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の態様とすることができる。
【００６１】
例えば、まず、上述した実施形態では、いずれも開口部１６（透光性領域１４）を覆うように屋根部１２の上側（外光が入射される側）に赤外吸収部材２０を設けたが、これに限定されず、赤外吸収部材２０は、少なくとも透光性領域１４を通って屋根材（建材）を抜ける外光が入射される位置に設けられていればよい。つまり、赤外吸収部材２０は、建材（屋根材）のいずれか一方の側から透光性領域１４を覆うように設けられていればよく、両側から覆うように設けられていてもよい。さらに、透光性領域１４が上記のような開口部１６である場合は、赤外吸収部材２０は、この開口部１６に嵌め込まれるような構成であってもよい。
【００６２】
図５は、赤外吸収部材を屋根材の下側（光源と反対側）に設けた構成を模式的に示す断面図である。図示されるように、赤外吸収部材２０は、上述した第２の実施形態と同様に、赤外吸収板２２と、その上側に設けられた波板２４とが、固定具Ｂ２によって固定された構成を有している。そして、本形態においては、波板２４の周縁部が、屋根部１２における透光性領域１４である開口部１６の周辺に下側から重ねられ、この部分が固定具Ｂ１によって固定されている。これによって、赤外吸収部材２０が屋根部１２に取り付けられている。
【００６３】
このように赤外吸収部材２０が屋根部１２の下側に設けられた構成を有する屋根材１０によっても、外光（特に可視光）は開口部１６によって十分に取り込まれるが、この開口部１６を透過した外光は、赤外吸収部材２０も通されることとなるため、これに含まれる赤外光は選択的に吸収される。その結果、屋内の明るさを十分に確保しつつ、外光の取り込みによる屋内温度の上昇を十分に抑制することが可能となる。
【００６４】
また、赤外吸収部材２０において赤外吸収板２２と組み合わせる補強板としては、赤外吸収板２２よりも高い剛性を有し、少なくとも可視光を透過可能であるものであれば、上述した波板２４に限定されない。また、波板２４の形状は、図３〜５に示されるような繰り返し湾曲した断面形状を有するものに限られず、例えば、図６（ａ）に示すような上面３０ａと底面３０ｂとが繰り返し設けられた形状であってもよく、また、図６（ｂ）に示すような交互に反対側に折り曲げられた形状であってもよい。
【００６５】
さらに、赤外吸収部材２０において、赤外吸収板２２と波板２４との固定は、固定具Ｂ２を用いて行っていたが、例えば、接着剤等を用いて行ってもよい。また、これらは外周部のみを固定されていたが、例えば、外周部以外の部分が固定具や接着剤によって固定されてもよい。さらにまた、赤外吸収部材２０においては、赤外吸収板２２と波板２４とを所定の部材を介して固定することで、両者が互いに接触しないようにしてもよい。同様に、赤外吸収部材２０及び屋根部１２も、外周部以外の部分で固定されてもよく、更に両者が接触しないようなっていてもよい。
【００６６】
またさらに、赤外吸収部材２０は、少なくとも赤外吸収板２２の外側（光源側）に、紫外（ＵＶ）光を吸収又は反射し得るＵＶカット層又はＵＶカット部材を有していると好ましい。こうすれば、赤外吸収板２２に入射される紫外光を抑制することができ、紫外光の入射による赤外吸収板２２の劣化を抑制することが可能となる。その結果、赤外吸収部材２０の耐候性が向上する。このようなＵＶカット層又は部材としては、ＵＶカットフィルム、ＵＶカットコーティング、ＵＶカット板等が挙げられる。
【００６７】
ＵＶカット層又は部材を設ける具体的な態様としては、例えば、赤外吸収板２２が最も外側に配置されている場合（図２又は４参照）、ＵＶカットフィルム又はＵＶカットコーティングを赤外吸収板２２の表面上に形成する形態、又は、ＵＶカット板を赤外吸収板２２よりも外側に配置する形態等が挙げられる。
【００６８】
また、赤外吸収板２２が波板２４よりも内側に形成されている場合（図３又は図５参照）、ＵＶカットフィルム又はＵＶカットコーティングを赤外吸収板２２の表面上、又は、波板２４の表面上に形成する形態、或いは、ＵＶカット板を赤外吸収板２２と波板２４との間、又は、波板２４よりも外側に配置する形態が挙げられる。なお、赤外吸収板２２が波板２４よりも内側に形成されている場合は、波板２４の劣化を防止する観点から、波板２４の外側にＵＶカット層又は部材を配置するとより好ましい。
【００６９】
上述した態様のなかでも、ＵＶカット層を赤外吸収板２２又は波板２４の表面上に形成する形態が、赤外吸収部材２０の軽量化を可能にして屋根材１０全体の耐久性を向上させ得ることから好適である。ＵＶカット層としては、フッ化ビニリデン樹脂を含むフィルムからなるものが好ましく、フッ化ビニリデン樹脂とアクリル樹脂を組み合わせて含むフィルムからなるものがより好ましい。また、ＵＶカット層は、フッ化ビニリデン樹脂とアクリル樹脂との配合比が異なるフィルムを複数積層させたものも好ましい。上述したなかでも、フッ化ビニリデン樹脂とアクリル樹脂とを組み合わせたフィルムは、その表面に汚れ等が付着し難いという特性を有していることから、ＵＶカット層として極めて好適である。かかるフィルムを適用することによって、赤外吸収部材２０の耐久性が更に向上するほか、赤外吸収部材２０の透光性が長期にわたって良好に維持されるようになる。
【００７０】
本発明の建材は、建物の構成のうちの少なくとも一部分を構成するものであればよく、上述しや屋根材１０の構成に限定されない。例えば、上述した屋根材１０は、屋根部分の全体を構成するものとして説明したが、屋根部分の一部のみを構成するものであってもよく、具体的には光を透過する領域を設けるためのユニットのような形態であってもよい。
【００７１】
そして、本発明の建材は、上述した実施形態のような屋根材１０に限られず、例えば外壁や、屋内を仕切る壁といった壁材等、種々の建材として適用することができる。これらの用途においても、外光（可視光）を良好に取り込みつつ赤外光を遮蔽できることから、明るさを向上させながら屋内の温度上昇を抑制で、屋内環境を快適に保つ効果が得られるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】好適な実施形態の屋根材を概略的に示す斜視図である。
【図２】屋根部及び赤外吸収部材の構成の第1の実施形態を示す図である。
【図３】屋根部及び赤外吸収部材の構成の第２の実施形態を示す図である。
【図４】屋根部及び赤外吸収部材の構成の第３の実施形態を示す図である。
【図５】赤外吸収部材を屋根材の下側（外光が透過する側）に設けた構成を模式的に示す断面図である。
【図６】波板の他の形態を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００７３】
１０…屋根材、１２…屋根部、１４…透光性領域、１６…開口部、２０…赤外吸収部材、２２…赤外吸収板、２４…波板、３０ａ…上面、３０ｂ…底面、Ｂ１，Ｂ２…固定具。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建材、特に、一部に外部の光を採光可能な領域を有する建材に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般の住宅等の建物においては、屋根材が太陽光等の外光を透過しない不透明な材料から構成されている。そして、昼間は壁部に設けられた窓等によって外光を採り入れることで、室内の明るさを確保している。これに対し、例えば、工場等として使用されるような広いスペースを有する大きな建物においては、一般住宅のような窓からの採光では明るさが不十分となりやすい。そのため、通常は、昼間であっても照明を用いることで室内の明るさを確保している。
【０００３】
しかしながら、一般的な照明は外光に比して明るさが劣ることから、工場のような広いスペースを十分に明るくするためには、できるだけ外光を採り入れるようにすることが好ましい。また、省エネルギー化の観点からも、昼間は外光を利用して可能な限り照明を用いないようにすることが望ましい。
【０００４】
そこで、このような観点から、通常は不透明である屋根材の一部に外光を透過する透光性領域を設け、この部分から屋内に外光を採り入れることが試みられている（例えば、非特許文献１参照）。
【非特許文献１】「住設建材製品総合カタログ」、タキロン、２００４年９月、ｐ．２７〜３４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のように屋根材に透光性領域を設けると、壁部に設けられた窓のみから採光する場合に比して、外光が多く取り込まれることになる。特に、屋根部分は、壁部に比して太陽光が直線的に照射されることから、より多くの外光が取り込まれやすい。
【０００６】
ところが、太陽光には、当然ながら可視領域の以外の波長の光も含まれており、その中には、赤外近傍領域の波長を有する光（以下、単に「近赤外光」という）、すなわち熱線も含まれる。したがって、上記のように透光性領域を有する屋根材により多くの外光を取り込むと、屋内の明るさが増すだけでなく、取り込まれた熱線によって屋内温度が上昇し易くなる。
【０００７】
特に、上述したような工場等の広いスペースは、多数の人間が作業を行う上、熱を発する機械等も多く設置されることから、極めて屋内温度が上昇し易い環境にある。このような環境において上記従来のような透光性領域を有する屋根材を採用すると、屋内が高温となって作業環境が大幅に悪化するといった不都合が生じ易くなる。
【０００８】
そこで、本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、屋根材等に適用可能であり、外光を効率よく取り込みつつ近赤外光の透過を大幅に抑制し得る建材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明の建材は、少なくとも一部に外光を透過する透光性領域を有する建材であって、赤外光を吸収する赤外吸収部材が、透光性領域を通って建材の一側から反対側に通り抜ける外光の少なくとも一部を通されるように設けられており、赤外吸収部材が、（メタ）アクリル系モノマー、銅イオン及びリン含有化合物を含む赤外吸収組成物の硬化物からなる赤外吸収板を備えることを特徴とする。
【００１０】
上記構成を有する本発明の建材は、透光性領域を有することから外光を効率よく透過させることができる。また、赤外吸収部材が設けられていることから、透光性領域を通って反対側に取り込まれる外光のうちの近赤外光を遮蔽することができる。したがって、かかる建材を、例えば屋根材等に適用すれば、可視光を含む外光を取り込みつつ赤外光の透過を抑制することができ、屋内を明るくできるとともに、外光の取り込みによる屋内温度の上昇を抑制することが可能となる。なお、本明細書において、「外光」とは、建材に対していずれか一方の側にある光源から照射される光のことを意味し、必ずしも太陽光等の自然光には限定されない。
【００１１】
上記本発明の建材においては、赤外吸収部材が、赤外吸収板と、この赤外吸収板に対向して配置された赤外吸収板よりも剛性の高い補強板とを備えるものであると好ましい。こうすれば、赤外吸収板だけでは剛性が不十分であるような場合であっても、赤外吸収部材は十分な剛性を保つことができる。これにより、例えば、長期使用によってもたわみや折れ曲がりが生じ難い等、赤外吸収部材は優れた耐久性を有するようになる。
【００１２】
また、上記補強板は、断面波形に形成された波板であるとより好ましい。このような波板は、平板に比して優れた剛性を発揮し得ることから、薄い構造として軽量化を図った場合であっても優れた強度が得られる。したがって、このような波板を用いることで、軽量で且つ耐久性に優れる建材を容易に得ることが可能となる。
【００１３】
より具体的には、上記補強板は、赤外吸収板に対して光の入射側に設けられていると好ましい。こうすれば、赤外吸収板よりも外側に補強板が配置されることとなる。これにより、赤外吸収板は、例えば太陽光の直接照射や雨水の付着等、当該板の劣化や赤外吸収特性の低下を引き起こし得る外部の影響を受け難くなる。その結果、赤外吸収部材による赤外吸収特性をより長期にわたって維持することが可能となる。特に、上述したような波板を補強板として用いれば赤外吸収部材の水切り性が良好となるため、本発明の建材は屋根材として更に好適となる。
【００１４】
さらに、赤外吸収板の原料である赤外吸収組成物は、リン含有化合物として、ホスフィン酸、ホスホン酸、ホスホン酸エステル及びリン酸エステルからなる群より選ばれる少なくとも一種の化合物を含むと好ましい。このような赤外吸収組成物を硬化して得られる赤外吸収板は、赤外光を吸収する特性に更に優れ、建材の透光性領域を透過する赤外光（熱線）を更に効果的に遮蔽することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、屋根材等に適用可能であり、外光を効率よく取り込みつつ近赤外光の透過を大幅に抑制し得る建材を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について説明する。なお、全図を通じ、同一の構成要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１７】
まず、図1を参照して本発明の建材の好適な一例である屋根材について説明する。図１は、好適な実施形態の屋根材を概略的に示す斜視図である。図示されるように、屋根材１０は、建物の屋根部分を構成するものであり、外光を透過しない部材である屋根部１２と、この屋根部１２の一部に複数形成された透光性領域１４の部分に設けられた赤外吸収部材２０とを備えている。
【００１８】
屋根部１２における透光性領域１４は、太陽光等の外光の全波長をほぼ透過し得る領域である。例えば、屋根部１２に後述するような開口部１６を設けるか、また、外光に対して透明な材料からこの領域を形成することによって構成される。
【００１９】
赤外吸収部材２０は、透光性領域１４を覆うように設けられている。これによって、透光性領域１４を通って屋根材１０を通り抜ける外光は、赤外吸収部材２０も通されることとなる。この赤外吸収部材２０は、外光に含まれる波長の光のうち、赤外又は赤外近傍領域の光（近赤外光）を吸収し得る部材である。なお、赤外吸収部材２０は、近赤外光以外の波長の光も吸収することがあるが、少なくとも可視光の大部分は透過し得るように構成される。
【００２０】
以下、図２〜図４を参照して屋根材１０における屋根部１２及び赤外吸収部材２０の構成の幾つかの例について説明する。
【００２１】
（第1の実施形態）
図２は、屋根部及び赤外吸収部材の構成の第１の実施形態を示す図であり、図１に示す屋根部１２及び赤外吸収部材２０をＩＩ−ＩＩ方向からみた図である。本実施形態においては、屋根部１２及び赤外吸収部材２０がともに平板状の構成を有している。屋根部１２には、開口部１６が形成されている。本実施形態においては、この開口部１６が図１における透光性領域１４に該当する。屋根部１２は、通常の建物の屋根部分と同様の構成を有するものであれば特に制限はない。
【００２２】
赤外吸収部材２０は、平板状の赤外吸収板２２のみから構成され、屋根部１２に設けられた開口部１６を一方の側（ここでは外側）から覆うように設けられている。この赤外吸収部材２０は、開口部１６よりもやや大きな面積を有し、その周縁部が開口部１６の周辺の屋根部１２と重ねられている。そして、この部分がボルト・ナットのような固定具Ｂ１によって固定されることで、赤外吸収板２２が屋根部１２に取り付けられている。なお、赤外吸収板２２の固定には、ボルト・ナット以外の公知の固定方法が適用でき、例えば、屋根部１２が厚みを有する場合は、固定具Ｂ１としてボルトや釘を用い、これらを打ち込むことによって行うこともできる。また、屋根部１２の材料に応じて接着等の手法を用いてもよい。
【００２３】
赤外吸収板２２は、（メタ）アクリル系モノマー、銅イオン及びリン含有化合物を含む赤外吸収組成物の硬化物から構成されるものである。以下、この赤外吸収組成物及びその硬化物について説明する。
【００２４】
まず、赤外吸収組成物に含まれる（メタ）アクリル系モノマーについて説明する。
【００２５】
（メタ）アクリル系モノマーは、（メタ）アクリル基を一つ又は二つ以上有するモノマーである。なお、本明細書において、「（メタ）アクリル」の表記は、「アクリル」及び「メタクリル」の両者をまとめて示すものであり、これらのうちいずれか一方又は両方を含むものを包含する。また、本明細書においては、「（メタ）アクリレート」も同様に、「アクリレート」及び「メタクリレート」の両者をまとめて示すものである。
【００２６】
（メタ）アクリル系モノマーとしては、（メタ）アクリル酸又は（メタ）アクリル酸エステルが挙げられる。（メタ）アクリル酸エステルにおいて、エステル結合の酸素に結合される官能基としては、脂肪族炭化水素基、脂環式炭化水素基、芳香族炭化水素基等が挙げられる。また、これらの基が、エーテル結合、エステル結合、アミド結合、ウレタン結合、尿素結合等を介して複数結合してなる官能基であってもよい。さらに、当該官能基には、更に、水酸基、アミノ基、チオール基、エポキシ基等が結合していてもよい。
【００２７】
（メタ）アクリル系モノマーとしては、（メタ）アクリル酸エステルが好ましく、具体的には、以下に示す化合物が挙げられる。すなわち、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ｎ−プロピル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、ターシャリーブチル（メタ）アクリレート、ｎ−ヘキシル（メタ）アクリレート、ｎ−オクチル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート等のアルキル（メタ）アクリレート類、グリシジル（メタ）アクリレート、２−ヒドロシキエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロシキプロピル（メタ）アクリレート、ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、メトキシポリエチレン（メタ）アクリレート、フェノキシ（メタ）アクリレート等の変性（メタ）アクリレート類、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，３−ブチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシ−１，３−ジ（メタ）アクリレート、２，２−ビス［４−（メタ）アクリロキシエトキシフェニル］プロパン、２−ヒドロキシ−１−（メタ）アクリロキシ−３−（メタ）アクリロキシプロパン、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリトリットトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリトリットテトラ（メタ）アクリレート等の多官能（メタ）アクリレート類等が挙げられる。これらの（メタ）アクリル酸エステルは、上述したものを単独で用いてもよく、複数組み合わせて用いてもよい。
【００２８】
（メタ）アクリル酸エステルとしては、上述したなかでも、（メタ）アクリル酸アルキルエステルが好ましく、なかでも、エステル結合の酸素に結合される官能基が、炭素数４〜１２のアルキル基であるものが好ましく、６〜１０のアルキル基であるものがより好ましい。すなわち、下記一般式（１）で表される化合物が好ましい。下記式中、Ｒ１１は水素原子又はメチル基、Ｒ１２は炭素数４〜１２のアルキル基、好ましくは炭素数６〜１０のアルキル基を示す。
【化１】
【００２９】
このような（メタ）アクリル酸アルキルエステルとしては、メチルメタクリレート、ｎ−ブチルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、イソデシルメタクリレート、ラウリルメタクリレート等が挙げられる。これらの（メタ）アクリル酸アルキルエステルは、単独で又は複数種組み合わせて用いることができる。
【００３０】
次に、銅イオンについて説明する。
【００３１】
２価の銅イオンは、赤外吸収組成物中に、例えば、銅塩として供給される。このような銅塩の具体例としては、酢酸銅、蟻酸銅、ステアリン酸銅、安息香酸銅、エチルアセト酢酸銅、ピロリン酸銅、ナフテン酸銅、クエン酸銅等の有機酸の銅塩無水物、水和物若しくは水化物、或いは、塩化銅、硫酸銅、硝酸銅、塩基性炭酸銅等の無機酸の銅塩の無水物、水和物若しくは水化物、又は、水酸化銅が挙げられる。これらのなかでは、酢酸銅、酢酸銅一水和物、安息香酸銅、水酸化銅、塩基性炭酸銅が好ましく用いられる。なお、銅イオン源であるこれらの銅塩は、単独で用いてもよく、複数組み合わせて用いてもよい。
【００３２】
銅イオンは、赤外吸収組成物に含有されて、当該組成物又はその硬化物に近赤外光を吸収する特性を付与し得るものである。また、かかる銅イオンは、後述するリン酸エステルと組み合わせて含有されることによって、赤外吸収組成物に対する溶解性が極めて良好なものとなる。よって、このような形態で銅イオンが配合された赤外吸収組成物は、近赤外光を吸収する特性に優れるほか、優れた可視光透過性をも有するものとなる。
【００３３】
次に、リン含有化合物について説明する。
【００３４】
リン含有化合物としては、下記一般式（２Ａ）で表されるリン酸エステル化合物、下記一般式（２Ｂ）で表されるホスフィン酸化合物、下記一般式（２Ｃ）で表されるホスホン酸化合物、並びに、下記一般式（２Ｄ）で表されるホスホン酸エステル化合物からなる群より選ばれる少なくとも一種の化合物が挙げられる。
【化２】
【００３５】
上記式中、ｎは１又は２であり、Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３、Ｒ２４、Ｒ２５及びＲ２６は、それぞれ独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、アリル基、オキシアルキル基、ポリオキシアルキル基、オキシアリール基、ポリオキシアリール基、（メタ）アクリロイルオキシアルキル基又は（メタ）アクリロイルポリオキシアルキル基を示し、これらの基の炭素数は、それぞれ１〜３０である。なお、これらの基は、当該基における少なくとも一つの水素原子が、ハロゲン原子、オキシアルキル基、ポリオキシアルキル基、オキシアリール基、ポリオキシアリール基、アシル基、アルデヒド基、カルボキシル基、ヒドロキシル基、（メタ）アクリロイル基、（メタ）アクリロイルオキシアルキル基、（メタ）アクリロイルポリオキシアルキル基又はエステル基で置換されていてもよい。
【００３６】
なお、リン含有化合物としては、上記式（２Ａ）〜（２Ｄ）で表される化合物のうちの一種のみを用いてもよく、複数種を組み合わせて用いてもよい。また、上記（２Ａ）〜（２Ｄ）の各リン含有化合物についても、それぞれ上記各種の官能基を有するものを単独で用いてもよく、２種以上のものを組み合わせて用いてもよい。
【００３７】
なかでも、リン含有化合物としては、上記一般式（２Ａ）で表されるリン酸エステル化合物（モノエステル体及び／又はジエステル体）が好ましい。上記一般式（２Ａ）で表されるリン酸エステル化合物において、Ｒ２１で表される基としては、アルキル基、アルケニル基又は下記一般式（３）で表される重合性官能基が挙げられる。なお、下記一般式（３）中、Ｘは、水素原子又はメチル基を示し、ｐは２〜６の整数であり、ｍは０〜５の整数である。
【化３】
【００３８】
上述したＲ２１で表される官能基のうち、アルキル基としては、炭素数１〜３０のアルキル基が好ましく、炭素数１〜１８のアルキル基がより好ましい。このようなアルキル基としては、ｎ−ブチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−オクチル基、２−エチルヘキシル基、ｎ−デシル基、ｎ−ドデシル基等が挙げられ、なかでも、２−エチルヘキシル基が好ましい。また、アルケニル基としては、オレイル基が好ましい。
【００３９】
次に、赤外吸収組成物の構成について説明する。
【００４０】
赤外吸収組成物は、上述した（メタ）アクリル系モノマー、銅イオン及びリン含有化合物を含むものであり、これらの成分を溶媒中で混合すること等によって調製できる。この赤外吸収組成物において、２価の銅イオンは、２価の銅イオンのままの状態で存在していてもよく、上述したリン含有化合物とイオン結合又は配位結合を形成して、リン含有化合物−銅錯体の状態で存在していてもよい。
【００４１】
後者のように錯体を形成していると、（メタ）アクリル系モノマーやその重合体に対する銅イオンの溶解性が高まり、赤外吸収組成物の硬化物の可視光透過性が優れるようになる。よって、赤外吸収組成物の調製に際しては、上述したような銅イオン源とリン含有化合物とを所定の溶媒中で混合して反応させること等によって、リン含有化合物−銅錯体を予め形成させてもよい。
【００４２】
これらの成分の好適な含有量は、以下に示す通りである。すなわち、（メタ）アクリル系モノマーの含有量は、２０〜９９．５質量％であると好ましく、５０〜９９質量％であるとより好ましく、７０〜９９質量％であると更に好ましい。また、銅イオン及びリン含有化合物の含有量は、０．５〜８０質量％であると好ましく、１〜５０質量％であるとより好ましく、１〜３０質量％であると更に好ましい。かかる含有量は、上述したリン含有化合物−銅錯体が形成される場合も同様である。また、銅イオンとリン含有化合物との配合比は、リン含有化合物が銅イオンとがイオン結合又は配位結合を形成し得る場合は、その結合又は配位が可能となるように適宜設定することが好ましい。
【００４３】
なお、赤外吸収組成物には、（メタ）アクリル系モノマー、銅イオン及びリン含有化合物に加え、硬化物の特性を向上させるための他の成分を更に含有していてもよい。これらの他の成分の含有量は、得られる硬化物の赤外吸収特性や強度等を大きく低下させない程度とすることが好ましい。
【００４４】
他の成分としては、光安定剤、紫外光に対する安定性を高める紫外光吸収剤、銅イオンの分散性を更に高める可塑剤、抗酸化剤、熱安定剤や、色調を調整する成分（染料、顔料、金属化合物等）を更に含んでいてもよい。例えば、光安定剤としては、ヒンダードアミン系光安定剤（ＨＡＬＳ）やＮｉ系化合物が挙げられる。また、紫外光吸収剤としては、ベンゾエート系化合物、サリシレート系化合物、ベンゾフェノン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、シアノアクリレート系化合物、シュウ酸アニリド系化合物、トリアジン系化合物等が挙げられる。さらに、可塑剤としては、リン酸エステル系可塑剤、フタル酸系可塑剤、脂肪酸系可塑剤、グリコール系可塑剤等が挙げられる。
【００４５】
次に、赤外吸収組成物の硬化物について説明する。
【００４６】
上述した赤外吸収組成物を加熱等により硬化させることで、赤外吸収板２２を構成する硬化物が得られる。かかる硬化においては、赤外吸収組成物中の（メタ）アクリル系モノマーが重合を生じて（メタ）アクリル系ポリマーが形成される。得られるポリマーは、（メタ）アクリル系モノマーの構造単位を有していれば、他の単量体単位を含むコポリマーであってもよい。
【００４７】
すなわち、赤外吸収組成物の硬化物は、（メタ）アクリル系ポリマー中に、銅イオン及びリン含有化合物、並びに／或いは、リン含有化合物−銅錯体が分散された構成を有するものとなる。なお、リン含有化合物が、（メタ）アクリル系モノマーと重合可能な官能基を有している場合は、リン含有化合物及び／又は銅錯体が、（メタ）アクリル系ポリマーのポリマー構造中に取り込まれていてもよい。
【００４８】
上記構成を有する赤外吸収板２２は、銅イオンが分散された構成を有していることから、近赤外光を含む外光が照射された場合には、銅イオンのｄ軌道間の電子遷移よって近赤外光を選択的に吸収することができる。また、赤外吸収組成物中の成分にもよるが、基本的には近赤外光以外の波長の光は透過できることから、外光中の可視光は効率よく透過することができる。つまり、赤外吸収板２２は、可視光を良好に透過させつつ、近赤外光を選択的に遮蔽することができる。ただし、作用はこれらには必ずしも限定されない。
【００４９】
したがって、本実施形態の屋根材１０によれば、まず、外光が開口部１６によって構成されている光透過領域１４を通ることで屋内に十分に取り込まれる。また、この光透過領域１４を通る外光は、当該領域１４を覆っている赤外吸収部材２０（赤外吸収板２２）も通ることから、屋根材１０を通り抜けて屋内に取り込まれる外光のうち、近赤外光は選択的に除かれる。その結果、外光（特に可視光）を良好に取り込んで屋内の明るさを確保しつつ、赤外光の取り込みを抑制して屋内の温度上昇を抑制することができるようになる。
【００５０】
（第２の実施形態）
図３は、屋根部及び赤外吸収部材の第２の実施形態を示す図である。本実施形態においては、赤外吸収部材２０が、赤外吸収板２２と補強板である波板２４とを組み合わせた構成を有している。
【００５１】
屋根部１２は、断面波状を有する波板によって構成されている。かかる波板からなる屋根材１２としては、通常屋根材として用いられる公知の波板が適用でき、少なくとも可視光を透過しない不透明な材料から構成される。具体的には、例えば、トタンやスレートからなるもの等が例示できる。この屋根部１２には開口部１６が形成されている。本実施形態においては、この開口部１６が図１における透光性領域１４に該当する。
【００５２】
赤外吸収部材２０は、赤外吸収板２２と、これに対向して配置された断面波状の波板２４とを有している。平板状の赤外吸収板２２は、上述した第１実施形態における赤外吸収板２２（すなわち赤外吸収部材２０）と同様のものであり、赤外光を吸収する特性を有している。また、波板２４は、外光を透過し得る透明性を有しており、例えば、ポリカーボネートから構成される。この波板２４は、断面波状を有することから高い剛性を有している。さらに、波板２４は、例えば外光のうちの特定波長の光（例えば、紫外光）を遮蔽する特性等を更に有していてもよい。これによって、外光の照射による赤外吸収板２２の劣化や赤外吸収特性の低減を図ることもできる。
【００５３】
赤外吸収部材２０において、波板２４は、赤外吸収板２２の上側、すなわち、屋根材１０に対する外光の入射側に配置されている。この波板２４と赤外吸収板２２とは、外周領域が固定具Ｂ２によって固定されて一体化されている。この固定具Ｂ２としては、ボルト・ナット、釘、フックボルト等が挙げられる。このように赤外吸収板２２を、これよりも剛性の高い波板２４と組み合わせることで、平板状の赤外吸収板２２単独では剛性の不足によりたわみ等が生じ易い場合等であっても、赤外吸収部材２０全体としての剛性を十分に維持することができる。
【００５４】
波板２４は、開口部１６よりもやや大きい面積を有している。また、赤外吸収板２２は、開口部１６とほぼ同じ面積を有している。さらに、波板２４は、屋根部１２と同様のピッチを有しており、その周縁部が開口部１６の周辺の屋根部１２に重ねられている。そして、この重ねられた部分が固定具Ｂ１によって固定されることで、赤外吸収部材２０が屋根部１２に取り付けられている。この状態で、赤外吸収板２２は開口部１６をほぼ塞ぐように配置されている。
【００５５】
このように、本実施形態においては、屋根部１２に設けられた開口部１６（透光性領域１４）を覆うように赤外吸収部材２０が設けられている。したがって、開口部１６による外光の取り込みが可能となるのに加え、この外光は赤外吸収板２２を通されることから、取り込まれる外光のうちの赤外光が選択的に除かれる。その結果、可視光を良好に取り込んで屋内の明るさを確保しながら、赤外光の取り込みを抑制して屋内の温度上昇を抑制することができるようになる。
【００５６】
また、赤外吸収部材２０は、赤外吸収板２２と、これよりも剛性の高い補強板である波板２４とを備えており、赤外吸収板２２を単独で用いる場合に比して優れた剛性を有している。したがって、本実施形態においては、屋根材１０に取り付けられる赤外光吸収部材２０のたわみや折れ曲がりといった不都合も大幅に生じ難くなる。さらに、赤外吸収部材２０における波板２４及び屋根部１２は波板状となっていることから、雨水等を良好に排水することができる。さらにまた、波板２４と屋根部１２とは同様のピッチを有することから重ね合わせが容易であるほか、隙間なく重ね合わせることができることから水漏れ等も生じ難くなる。
【００５７】
（第３の実施形態）
図４は、屋根部及び赤外吸収部材の第３の実施形態を示す図である。本実施形態においては、第２の実施形態と同様に、赤外吸収部材２０が、赤外吸収板２２と補強板である波板２４とを組み合わせた構成を有しているが、波板２４上に赤外吸収板２２が設けられている点で構成が異なっている。屋根部１２、赤外吸収板２２及び波板２４は、いずれも第２の実施形態におけるのと同様である。
【００５８】
本実施形態においては、上述の如く、赤外吸収板２２が、波板２４の上部、すなわち屋根材１０における光の入射側に載せられるように配置されている。そして、外周領域において赤外吸収板２２と波板２４とが固定具Ｂ２によって固定されて一体化されている。また、赤外吸収部材２０における波板２４は、屋根部１２と同様のピッチを有しており、その周縁部が開口部１６の周辺の屋根部１２に重ねられている。そして、この重ねられた部分が固定具Ｂ１によって固定されて、赤外吸収部材２０が屋根部１２に取り付けられている。
【００５９】
屋根部１２及び赤外吸収部材２０が上記のような構成を有する屋根材１０においても、開口部１６によって外光の取り込みが可能となるほか、この開口部１６に設けられた赤外吸収部材２０によって赤外光の選択的な遮蔽が可能となる。したがって、外光の取り込みによる屋内の明るさを確保しつつ、外光に含まれる赤外光による屋内温度の上昇を抑制することが可能となる。また、赤外吸収部材２０は、赤外吸収板２２と、補強板である波板２４との組み合わせからなることから、優れた剛性を有することとなる。
【００６０】
以上、本発明の建材の好適な実施形態である屋根材の例について説明したが、本発明の建材は、必ずしも上述した実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の態様とすることができる。
【００６１】
例えば、まず、上述した実施形態では、いずれも開口部１６（透光性領域１４）を覆うように屋根部１２の上側（外光が入射される側）に赤外吸収部材２０を設けたが、これに限定されず、赤外吸収部材２０は、少なくとも透光性領域１４を通って屋根材（建材）を抜ける外光が入射される位置に設けられていればよい。つまり、赤外吸収部材２０は、建材（屋根材）のいずれか一方の側から透光性領域１４を覆うように設けられていればよく、両側から覆うように設けられていてもよい。さらに、透光性領域１４が上記のような開口部１６である場合は、赤外吸収部材２０は、この開口部１６に嵌め込まれるような構成であってもよい。
【００６２】
図５は、赤外吸収部材を屋根材の下側（光源と反対側）に設けた構成を模式的に示す断面図である。図示されるように、赤外吸収部材２０は、上述した第２の実施形態と同様に、赤外吸収板２２と、その上側に設けられた波板２４とが、固定具Ｂ２によって固定された構成を有している。そして、本形態においては、波板２４の周縁部が、屋根部１２における透光性領域１４である開口部１６の周辺に下側から重ねられ、この部分が固定具Ｂ１によって固定されている。これによって、赤外吸収部材２０が屋根部１２に取り付けられている。
【００６３】
このように赤外吸収部材２０が屋根部１２の下側に設けられた構成を有する屋根材１０によっても、外光（特に可視光）は開口部１６によって十分に取り込まれるが、この開口部１６を透過した外光は、赤外吸収部材２０も通されることとなるため、これに含まれる赤外光は選択的に吸収される。その結果、屋内の明るさを十分に確保しつつ、外光の取り込みによる屋内温度の上昇を十分に抑制することが可能となる。
【００６４】
また、赤外吸収部材２０において赤外吸収板２２と組み合わせる補強板としては、赤外吸収板２２よりも高い剛性を有し、少なくとも可視光を透過可能であるものであれば、上述した波板２４に限定されない。また、波板２４の形状は、図３〜５に示されるような繰り返し湾曲した断面形状を有するものに限られず、例えば、図６（ａ）に示すような上面３０ａと底面３０ｂとが繰り返し設けられた形状であってもよく、また、図６（ｂ）に示すような交互に反対側に折り曲げられた形状であってもよい。
【００６５】
さらに、赤外吸収部材２０において、赤外吸収板２２と波板２４との固定は、固定具Ｂ２を用いて行っていたが、例えば、接着剤等を用いて行ってもよい。また、これらは外周部のみを固定されていたが、例えば、外周部以外の部分が固定具や接着剤によって固定されてもよい。さらにまた、赤外吸収部材２０においては、赤外吸収板２２と波板２４とを所定の部材を介して固定することで、両者が互いに接触しないようにしてもよい。同様に、赤外吸収部材２０及び屋根部１２も、外周部以外の部分で固定されてもよく、更に両者が接触しないようなっていてもよい。
【００６６】
またさらに、赤外吸収部材２０は、少なくとも赤外吸収板２２の外側（光源側）に、紫外（ＵＶ）光を吸収又は反射し得るＵＶカット層又はＵＶカット部材を有していると好ましい。こうすれば、赤外吸収板２２に入射される紫外光を抑制することができ、紫外光の入射による赤外吸収板２２の劣化を抑制することが可能となる。その結果、赤外吸収部材２０の耐候性が向上する。このようなＵＶカット層又は部材としては、ＵＶカットフィルム、ＵＶカットコーティング、ＵＶカット板等が挙げられる。
【００６７】
ＵＶカット層又は部材を設ける具体的な態様としては、例えば、赤外吸収板２２が最も外側に配置されている場合（図２又は４参照）、ＵＶカットフィルム又はＵＶカットコーティングを赤外吸収板２２の表面上に形成する形態、又は、ＵＶカット板を赤外吸収板２２よりも外側に配置する形態等が挙げられる。
【００６８】
また、赤外吸収板２２が波板２４よりも内側に形成されている場合（図３又は図５参照）、ＵＶカットフィルム又はＵＶカットコーティングを赤外吸収板２２の表面上、又は、波板２４の表面上に形成する形態、或いは、ＵＶカット板を赤外吸収板２２と波板２４との間、又は、波板２４よりも外側に配置する形態が挙げられる。なお、赤外吸収板２２が波板２４よりも内側に形成されている場合は、波板２４の劣化を防止する観点から、波板２４の外側にＵＶカット層又は部材を配置するとより好ましい。
【００６９】
上述した態様のなかでも、ＵＶカット層を赤外吸収板２２又は波板２４の表面上に形成する形態が、赤外吸収部材２０の軽量化を可能にして屋根材１０全体の耐久性を向上させ得ることから好適である。ＵＶカット層としては、フッ化ビニリデン樹脂を含むフィルムからなるものが好ましく、フッ化ビニリデン樹脂とアクリル樹脂を組み合わせて含むフィルムからなるものがより好ましい。また、ＵＶカット層は、フッ化ビニリデン樹脂とアクリル樹脂との配合比が異なるフィルムを複数積層させたものも好ましい。上述したなかでも、フッ化ビニリデン樹脂とアクリル樹脂とを組み合わせたフィルムは、その表面に汚れ等が付着し難いという特性を有していることから、ＵＶカット層として極めて好適である。かかるフィルムを適用することによって、赤外吸収部材２０の耐久性が更に向上するほか、赤外吸収部材２０の透光性が長期にわたって良好に維持されるようになる。
【００７０】
本発明の建材は、建物の構成のうちの少なくとも一部分を構成するものであればよく、上述しや屋根材１０の構成に限定されない。例えば、上述した屋根材１０は、屋根部分の全体を構成するものとして説明したが、屋根部分の一部のみを構成するものであってもよく、具体的には光を透過する領域を設けるためのユニットのような形態であってもよい。
【００７１】
そして、本発明の建材は、上述した実施形態のような屋根材１０に限られず、例えば外壁や、屋内を仕切る壁といった壁材等、種々の建材として適用することができる。これらの用途においても、外光（可視光）を良好に取り込みつつ赤外光を遮蔽できることから、明るさを向上させながら屋内の温度上昇を抑制で、屋内環境を快適に保つ効果が得られるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】好適な実施形態の屋根材を概略的に示す斜視図である。
【図２】屋根部及び赤外吸収部材の構成の第1の実施形態を示す図である。
【図３】屋根部及び赤外吸収部材の構成の第２の実施形態を示す図である。
【図４】屋根部及び赤外吸収部材の構成の第３の実施形態を示す図である。
【図５】赤外吸収部材を屋根材の下側（外光が透過する側）に設けた構成を模式的に示す断面図である。
【図６】波板の他の形態を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００７３】
１０…屋根材、１２…屋根部、１４…透光性領域、１６…開口部、２０…赤外吸収部材、２２…赤外吸収板、２４…波板、３０ａ…上面、３０ｂ…底面、Ｂ１，Ｂ２…固定具。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一部に外光を透過する透光性領域を有する建材であって、
近赤外光を吸収する赤外吸収部材が、前記透光性領域を通って前記建材の一側から反対側に通り抜ける前記外光の少なくとも一部を通されるように設けられており、
前記赤外吸収部材が、（メタ）アクリル系モノマー、銅イオン及びリン含有化合物を含む赤外吸収組成物の硬化物からなる赤外吸収板を備える、
ことを特徴とする建材。
【請求項２】
前記赤外吸収部材は、前記赤外吸収板と、該赤外吸収板に対向して配置された前記赤外吸収板よりも剛性の高い補強板と、を備えることを特徴とする請求項１記載の建材。
【請求項３】
前記補強板は、断面波形に形成された波板であることを特徴とする請求項２記載の建材。
【請求項４】
前記補強板は、前記赤外吸収板に対して光の入射側に設けられていることを特徴とする請求項２又は３記載の建材。
【請求項５】
前記リン含有化合物は、ホスフィン酸、ホスホン酸、ホスホン酸エステル及びリン酸エステルからなる群より選ばれる少なくとも一種の化合物であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の建材。
【請求項１】
少なくとも一部に外光を透過する透光性領域を有する建材であって、
近赤外光を吸収する赤外吸収部材が、前記透光性領域を通って前記建材の一側から反対側に通り抜ける前記外光の少なくとも一部を通されるように設けられており、
前記赤外吸収部材が、（メタ）アクリル系モノマー、銅イオン及びリン含有化合物を含む赤外吸収組成物の硬化物からなる赤外吸収板を備える、
ことを特徴とする建材。
【請求項２】
前記赤外吸収部材は、前記赤外吸収板と、該赤外吸収板に対向して配置された前記赤外吸収板よりも剛性の高い補強板と、を備えることを特徴とする請求項１記載の建材。
【請求項３】
前記補強板は、断面波形に形成された波板であることを特徴とする請求項２記載の建材。
【請求項４】
前記補強板は、前記赤外吸収板に対して光の入射側に設けられていることを特徴とする請求項２又は３記載の建材。
【請求項５】
前記リン含有化合物は、ホスフィン酸、ホスホン酸、ホスホン酸エステル及びリン酸エステルからなる群より選ばれる少なくとも一種の化合物であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の建材。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００７−２３１６７４（Ｐ２００７−２３１６７４Ａ）
【公開日】平成１９年９月１３日（２００７．９．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５６８２０（Ｐ２００６−５６８２０）
【出願日】平成１８年３月２日（２００６．３．２）
【出願人】（０００００１１００）株式会社クレハ (477)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年９月１３日（２００７．９．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月２日（２００６．３．２）
【出願人】（０００００１１００）株式会社クレハ (477)
【Ｆターム（参考）】
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