採光性建材
【課題】採光性に優れ、かつ、それを介して太陽を見ても眩しくないような採光性建材の提供。
【解決手段】全光線透過率が６０％以上で、出光角０°かつ受光角０°での光線透過率を１００％としたときに、光線透過率が５０％になる受光角が２０゜以上であることを特徴とする採光性建材である。透明樹脂と、平均粒径１〜２０μｍで、透明樹脂との屈折率差が０．０５以上である微粒子とを含む光拡散層を備え、この光拡散層１００質量％中、微粒子量が２〜２０質量％であり、光拡散層の厚みが２０〜１２００μｍである構成が好ましい。
【解決手段】全光線透過率が６０％以上で、出光角０°かつ受光角０°での光線透過率を１００％としたときに、光線透過率が５０％になる受光角が２０゜以上であることを特徴とする採光性建材である。透明樹脂と、平均粒径１〜２０μｍで、透明樹脂との屈折率差が０．０５以上である微粒子とを含む光拡散層を備え、この光拡散層１００質量％中、微粒子量が２〜２０質量％であり、光拡散層の厚みが２０〜１２００μｍである構成が好ましい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、屋根材や側板として好適な採光性建材に関し、詳細には、採光することができ、しかも、人間が、板材を介して太陽を直視しても、眩しさを感じることのない採光性建材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、合成樹脂製の板材を、カーポート、テラス、ベランダ等の屋根材や側板として使用することが知られている。このような板材においては、太陽光線の熱さを遮るための遮光性と、明るさを取り込むための採光性とのバランスが必要であり、板材製造時に、無機充填剤を配合して乳白色にしたり、顔料を配合して着色したりしてきた。しかし、乳白色の板材を屋根材として使用すると、採光性に劣り、暗くなりがちである。また、着色タイプの板材は、これを介して太陽を見ると眩しすぎて直視できないという問題があった。
【０００３】
一方、特許文献１には、目隠し性を保持しながら採光性を向上させた合成樹脂板として、エンボス部と透明な模様部を設けたものが開示されているが、模様部の光線透過率は高くなるように構成されているため、模様部から太陽を見透かすと、やはり眩しくて直視できないものであった。
【特許文献１】特開２００５−８２９６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで本発明では、採光性に優れ、かつ、それを介して太陽を見ても眩しくないような採光性建材の提供を課題として掲げた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決し得た本発明は、全光線透過率が６０％以上で、出光角０°かつ受光角０°での光線透過率を１００％としたときに、光線透過率が５０％になる受光角が２０゜以上であることを特徴とする採光性建材である。
【０００６】
上記採光性建材は、透明樹脂と、平均粒径１〜２０μｍで、透明樹脂との屈折率差が０．０５以上である微粒子とを含む光拡散層を備え、この光拡散層１００質量％中、微粒子量が２〜２０質量％であり、光拡散層の厚みが２０〜１２００μｍである構成が好ましい。
【０００７】
光拡散層の厚みをｔ（μｍ）、光拡散層中の微粒子濃度をｃ（質量％）、平均粒径をｄ（μｍ）としたときに、下式を満足することが好ましい。
２５０≦（ｔ・ｃ）／ｄ≦２０００
【０００８】
紫外線吸収層を最外層に備えた構成および透明樹脂がポリカーボネートである構成は、いずれも本発明の好ましい実施態様である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の採光性建材は、採光性が良好なため、例えば、カーポートの屋根材として用いた場合、曇天時や降雨時でも、カーポート内は充分な明るさを確保できるようになった。また、光拡散性に優れているので、この採光性建材を介して太陽を直視しても眩しくなく、使用者に優しい採光性建材を提供することができた。
【００１０】
従って、本発明の採光性建材は、カーポート、テラス、ベランダ等の屋根材や側板として使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の採光性建材は、全光線透過率が６０％以上であることが必要であり、７０％以上がより好ましい。採光性を良好にするためである。全光線透過率は、ＪＩＳ Ｋ７３６１−１に規定される方法で測定した値を採用する。測定機器としては、例えば、日本電色工業社製のヘーズメーターＮＤＨ２０００等が使用できる。
【００１２】
また、本発明の採光性建材は、出光角０°かつ受光角０°での光線透過率を１００％としたときに、光線透過率が５０％になる受光角が２０゜以上でなければならない。この値は、光拡散性の目安となるものであり、この受光角が２０゜以上であれば、太陽を直視しても眩しくなくなる。３０°以上がより好ましい。なお、出光角０°かつ受光角０°での光線透過率を１００％としたときの光線透過率が５０％になる受光角（Ｄ50）は、分光色変角色差計（例えば、日本電色工業社製のＧＣ５０００等）を用い、受光角を変えながら光線透過率を測定することで求められる。
【００１３】
上記の要件を満たすには、採光性建材として、透明樹脂と、平均粒径１〜２０μｍで、透明樹脂との屈折率差が０．０５以上である微粒子とを含む光拡散層を備えたものを用いることが好ましい。光拡散層１００質量％中、上記微粒子量は２〜２０質量％が好ましく、光拡散層の厚みは２０〜１２００μｍであることが好ましい。なお、採光性建材が、上記光拡散層のみからなるものであってもよい。
【００１４】
微粒子の平均粒径が１μｍより小さいと二次凝集が発生し、光拡散効果が不充分となるおそれがあり、２０μｍを超えると光拡散層を通過する散乱光量が減少し、全光線透過率が大きくなり過ぎるおそれがある。平均粒径の下限は２μｍがより好ましい。また、上限は１０μｍがより好ましく、４μｍがさらに好ましい。なお、この平均粒径は、顕微鏡で観察した際に、任意に選択した微粒子１００個について粒径を測定し、単純平均した値である。微粒子が真球状ではない場合、例えば楕円球状では、（長径＋短径）／２を平均粒径とし、その他の形状の場合は最大径と最小径との平均を平均粒径とする。
【００１５】
マトリックスとなる透明樹脂の屈折率と微粒子の屈折率との差（屈折率差：絶対値）が０．０５以上であると、樹脂と微粒子との界面において光が大きく屈折するので、光を充分に拡散させることができ、太陽を直視しても眩しくなくなるため好ましい。屈折率差の絶対値は、より好ましくは０．０７以上、さらに好ましくは０．０９以上である。屈折率差の絶対値の上限は、特に限定されるものではないが、２．０以下が好ましく、１．５以下がより好ましい。なお、樹脂や粒子の屈折率は、カタログ値か、多波長アッベ屈折計（例えば、ＤＲ−Ｍ２、（株）アタゴ製）で測定した値を採用すればよい。
【００１６】
上記のような光拡散効果を発現させるためには、光拡散層１００質量％中、微粒子は２〜２０質量％が好ましい。２質量％より少ないと光拡散効果が不充分となるおそれがあり、２０質量％より多いと全光線透過率が小さくなるおそれがある。
【００１７】
光拡散層の厚みは２０〜１２００μｍであることが好ましい。２０μｍより薄いと光拡散効果が不充分となるおそれがあり、１２００μｍより厚いと全光線透過率が小さくなるおそれがある。より好ましい厚みの下限は３０μｍであり、さらに好ましくは８０μｍであり、特に好ましくは１００μｍである。また、より好ましい厚みの上限は１０００μｍ、さらに好ましくは７００μｍである。
【００１８】
また、光拡散層の厚みをｔ（μｍ）、光拡散層中の微粒子濃度をｃ（質量％）、平均粒径をｄ（μｍ）としたときに、下式を満足させることが好ましい。
２５０≦（ｔ・ｃ）／ｄ≦２０００
【００１９】
（ｔ・ｃ）／ｄが２５０以上、２０００以下であれば、全光線透過率と光拡散性のバランスが良好になるからである。
【００２０】
光を拡散させるための上記微粒子としては、例えば、ポリメチルメタクリレート等の（メタ）アクリル系樹脂；ポリスチレン等のスチレン系樹脂；メラミンやベンゾグアナミン等のアミノ化合物とホルムアルデヒドとの縮合物であるアミノ系ホルマリン架橋樹脂；ポリウレタン系樹脂；ポリエステル系樹脂；シリコーン系樹脂；フッ素系樹脂；これらの共重合体等の有機微粒子；スメクタイト、カオリナイト等の粘土化合物；シリカ、チタニア、アルミナ、ジルコニア等の無機酸化物；炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、中空もしくは中実のガラス粒子等の無機微粒子；透明もしくは半透明樹脂とシリカ微粒子とのシリカ複合樹脂粒子等が挙げられる。これらの材質のうち、（メタ）アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、アミノ系ホルマリン架橋樹脂、シリコーン系樹脂等の有機微粒子が、硬度が適度で、傷を付けにくい点で光拡散剤として好適である。また、例えば、日本触媒社製のエポスター（登録商標）シリーズ等が入手可能な光拡散用微粒子として好適である。
【００２１】
微粒子は単一の材質から形成されていても２種以上の材質から形成されていてもよい。微粒子の形状としては、例えば、球状、板状、楕円体状、椀型、多角形状、円盤型、星型、表面しわ状等が挙げられる。
【００２２】
マトリックス樹脂である透明樹脂としては、ポリカーボネート系樹脂；（メタ）アクリル系樹脂；ポリスチレン、ＭＳ樹脂等のスチレン系樹脂；ラクトン環含有樹脂；酢酸ビニル系樹脂；ポリエチレンやポリプロピレン等のオレフィン系樹脂；ノルボルネン樹脂等の環状オレフィン系樹脂；塩化ビニル系樹脂；塩化ビニリデン系樹脂；ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート等のポリエステル系樹脂；これらの共重合体等が挙げられる。これらの樹脂は、単独で用いても２種以上を併用してもよい。これらの樹脂のうち、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ＭＳ樹脂、ポリスチレン等が好適である。中でも特に、ポリカーボネート系樹脂が、耐衝撃性、耐熱温度、吸湿寸法安定性、難燃性等の点で優れており、好ましい。
【００２３】
ポリカーボネート系樹脂は、例えば、二価フェノールとカーボネート前駆体とを界面重縮合法または溶融法で反応させて得られる。
【００２４】
二価フェノールとしては、例えば、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン［通称ビスフェノールＡ］、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）エタン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサン、２，２−ビス（３−メチル−４−ヒドロキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（３，５−ジメチル−４−ヒドロキシフェニル）プロパン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）サルファイド、ビス（４−ヒドロキシフェニル）スルホン等が挙げられる。これらの二価フェノールは、単独で用いても２種以上を併用してもよい。これらの二価フェノールのうち、ビスフェノールＡが特に好適である。
【００２５】
また、カーボネート前駆体としては、カルボニルハライド、カーボネートエステルまたはハロホルメート等が挙げられ、具体的には、例えば、ホスゲン、ジフェニルカーボネートまたは二価フェノールのジハロホルメート等が用いられる。
【００２６】
上記のような二価フェノールとカーボネート前駆体とを界面重縮合法または溶融法によって反応させてポリカーボネート系樹脂を製造する際には、必要に応じて、触媒、末端停止剤、二価フェノールの酸化防止剤等を用いてもよい。
【００２７】
また、ポリカーボネート系樹脂は、３官能以上の多官能性芳香族化合物を共重合した分岐ポリカーボネート系樹脂であっても、芳香族または脂肪族の二官能性カルボン酸を共重合したポリエステルカーボネート系樹脂であってもよく、また、得られたポリカーボネート系樹脂の２種以上を混合した混合物であってもよい。
【００２８】
ポリカーボネート系樹脂の分子量は、粘度平均分子量で好ましくは１５，０００以上、４０，０００以下、より好ましくは１８，０００以上、３５，０００以下である。なお、粘度平均分子量は、塩化メチレン１００ｍＬにポリカーボネート系樹脂０．７ｇを２０℃で溶解した溶液から求めた比粘度（ηｓｐ）を次式に挿入して求めた値である。
ηｓｐ／ｃ＝［η］＋０．４５×［η］2ｃ
［η］＝１．２３×１０-4Ｍ0.83
（ただし、ｃ＝０．７、［η］は極限粘度、Ｍは粘度平均分子量）
【００２９】
ポリカーボネート系樹脂には、必要に応じて、例えば、亜リン酸、リン酸、亜リン酸エステル、リン酸エステル、ホスホン酸エステル等の熱安定剤；トリアゾール系、アセトフェノン系、サリチル酸エステル系等の紫外線吸収剤；ブルーイング剤；テトラブロモビスフェノールＡ、テトラブロモビスフェノールＡの低分子量ポリカーボネート、デカブロモジフェニレンエーテル等の難燃剤；三酸化アンチモン等の難燃助剤；等の添加剤を、その性能を発現する添加量で配合してもよい。
【００３０】
また、ポリカーボネート系樹脂には、成形時における分子量の低下や色相の悪化を防止するために、リン含有熱安定剤、フェノール系熱安定剤、ラクトン系熱安定剤、硫黄系熱安定剤等の熱安定剤を配合することができる。中でもリン含有熱安定剤が好ましい。リン含有熱安定剤としては、例えば、亜リン酸、リン酸、亜ホスホン酸、ホスホン酸、これらのエステル等が挙げられる。具体的には、例えば、トリフェニルホスファイト、トリス（ノニルフェニル）ホスファイト、トリデシルホスファイト、トリオクチルホスファイト、トリオクダデシルホスファイト、ジデシルモノフェニルホスファイト、ジオクチルモノフェニルホスファイト、ジイソプロピルモノフェニルホスファイト、モノブチルジフェニルホスファイト、モノデシルジフェニルホスファイト、モノオクチルジフェニルホスファイト、トリス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ホスファイト、ビス（２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェニル）ペンタエリスリトールジホスファイト、２，２−メチレンビス（４，６−ジ−ｔ−ブチルフェニル）オクチルホスファイト、ビス（ノニルフェニル）ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ペンタエリスリトールジホスファイト、ジステアリルペンタエリスリトールジホスファイト、トリブチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリメチルホスフェート、トリフェニルホスフェート、ジフェニルモノオキソキセニルホスフェート、ジブチルホスフェート、ジオクチルホスフェート、ジイソプロピルホスフェート、テトラキス（２，４−ジ−イソプロピルフェニル）−４，４’−ビフェニレンジホスホナイト、テトラキス（２，４−ジ−ｎ−ブチルフェニル）−４，４’−ビフェニレンジホスホナイト、テトラキス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）−４，４’−ビフェニレンジホスホナイト、テトラキス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）−４，３’−ビフェニレンジホスホナイト、テトラキス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）−３，３’−ビフェニレンジホスホナイト、テトラキス（２，６−ジ−イソプロピルフェニル）−４，４’−ビフェニレンジホスホナイト、テトラキス（２，６−ジ−ｎ−ブチルフェニル）−４，４’−ビフェニレンジホスホナイト、テトラキス（２，６−ジ−ｔ−ブチルフェニル）−４，４’−ビフェニレンジホスホナイト、テトラキス（２，６−ジ−ｔ−ブチルフェニル）−４，３’−ビフェニレンジホスホナイト、テトラキス（２，６−ジ−ｔ−ブチルフェニル）−３，３’−ビフェニレンジホスホナイト、ビス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）−ビフェニルホスホナイト、ベンゼンホスホン酸ジメチル、ベンゼンホスホン酸ジエチル、ベンゼンホスホン酸ジプロピル等が挙げられる。これらのリン含有熱安定剤は、単独で用いても２種以上を併用してもよい。これらのリン含有熱安定剤のうち、トリス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ホスファイト、テトラキス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）−４，４’−ビフェニレンジホスホナイト、ビス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）−ビフェニルホスホナイトが特に好適である。
【００３１】
熱安定剤の使用量は、共重合ポリカーボネート系樹脂またはポリカーボネート系樹脂ブレンド物１００質量部に対して、好ましくは０．００１質量部以上、０．１５質量部以下である。
【００３２】
さらに、ポリカーボネート系樹脂には、成形時の金型からの離型性を改良する目的等で、脂肪酸エステルを配合してもよい。脂肪酸エステルとしては、炭素数１以上、２０以下の一価または多価アルコールと炭素数１０以上、３０以下の飽和脂肪酸との部分エステルまたは全エステルが好ましい。一価または多価アルコールと飽和脂肪酸との部分エステルまたは全エステルとしては、例えば、ステアリン酸モノグリセリド、ステアリン酸ジグリセリド、ステアリン酸トリグリセリド、ステアリン酸モノソルビテート、ベヘニン酸モノグリセリド、ペンタエリスリトールモノステアレート、ペンタエリスリトールテトラステアレート、ペンタエリスリトールテトラペラルゴネート、プロピレングリコールモノステアレート、ステアリルステアレート、パルミチルパルミテート、ブチルステアレート、メチルラウレート、イソプロピルパルミテート、ビフェニルビフェネート、ソルビタンモノステアレート、２−エチルヘキシルステアレート等が挙げられる。これらの脂肪酸エステルは、単独で用いても２種以上を併用してもよい。これらの脂肪酸エステルのうち、ステアリン酸モノグリセリド、ステアリン酸トリグリセリド、ペンタエリスリトールテトラステアレートが特に好適である。このような脂肪酸エステルの使用量は、共重合ポリカーボネート系樹脂またはポリカーボネート系樹脂ブレンド物１００質量部に対して、好ましくは０．００１質量部以上、０．５質量部以下である。
【００３３】
ポリカーボネート系樹脂には、ポリカーボネート系樹脂や紫外線吸収剤に基づく採光性建材の黄色味を打ち消すために、ブルーイング剤や蛍光増白剤を配合することができる。ブルーイング剤としては、ポリカーボネート系樹脂に使用されるものであれば、特に支障なく使用することができる。一般的には、アントラキノン系染料が入手容易であり好ましい。
【００３４】
具体的なブルーイング剤としては、例えば、一般名Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ１３［ＣＡ．Ｎｏ（カラーインデックスＮｏ）６０７２５］（例えば、ランクセス社製「マクロレックス（登録商標）バイオレットＢ」、三菱化学社製「ダイアレジン（登録商標）ブルーＧ」、住友化学社製「スミプラスト（登録商標）バイオレットＢ」等）、一般名Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ３１［ＣＡ．Ｎｏ ６８２１０］（例えば、三菱化学社製「ダイアレジンバイオレットＤ」等）、一般名Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ３３［ＣＡ．Ｎｏ ６０７２５］（例えば、三菱化学社製「ダイアレジンブルーＪ」等）、一般名Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｂｌｕｅ９４［ＣＡ．Ｎｏ ６１５００］（例えば、三菱化学社製「ダイアレジンブルーＮ」等）、一般名ＳｏｌｖｅｎｔＶｉｏｌｅｔ３６［ＣＡ．Ｎｏ ６８２１０］（例えば、ランクセス社製「マクロレックスバイオレット３Ｒ」等）、一般名Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｂｌｕｅ９７［例えば、ランクセス社製「マクロレックスバイオレットＲＲ」等］および一般名Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｂｌｕｅ４５［ＣＡ．Ｎｏ ６１１１０］（例えば、サンド社製「テトラゾールブルーＲＬＳ」等）が代表例として挙げられる。これらのブルーイング剤は、ポリカーボネート系樹脂１００質量部に対して、２×１０-4質量部以下の割合で配合される。
【００３５】
蛍光増白剤としては、従来公知のいかなる蛍光増白剤を用いてもよく、特に限定されるものではないが、例えば、オキサゾール系蛍光増白剤、クマリン系蛍光増白剤、スチルベン系蛍光増白剤、イミダゾール系蛍光増白剤、トリアゾール系蛍光増白剤、ナフタルイミド系蛍光増白剤、ローダミン系蛍光増白剤等が挙げられる。これらの蛍光増白剤は単独で用いても２種以上を併用してもよい。これらのうち、オキサゾール系蛍光増白剤とクマリン系蛍光増白剤が特に好適である。蛍光増白剤の使用量は、ポリカーボネート系樹脂１００質量部に対し、好ましくは０．１質量部以下、より好ましくは０．０５質量部以下である。使用量が０．１質量部を超えると、光の均一性が損なわれることがあり、また、高価な蛍光増白剤を必要以上に使用することになり、製造コストが上昇することがある。
【００３６】
光拡散層用の透明樹脂には、例えば、ポリマーアロイ用のゴム、熱可塑性エラストマーやその他のポリマー等の添加剤を配合してもよい。これらの添加剤の配合量は、その種類等に応じて適宜調節すればよく、特に限定されるものではない。
【００３７】
本発明の採光性建材の製造方法は、特に限定されず、押出成形、射出成形、プレス成形等各種採用できる。光拡散用微粒子を均一に分散させるには、溶融状態の透明樹脂に剪断力をかけて撹拌したり、成形の際に剪断力のかかる押出成形や射出成形を用いればよい。板の形状も、一般的な平板状から、波板状、球面状、ドーム状等様々な形状にすることができる。
【００３８】
本発明の採光性建材は、１層の光拡散層のみからなる構成であっても、２層以上が積層された構成であってもよく、この場合、各層は、素材や性質が同一であってもよいし、異なっていてもよい。なかでも、光拡散層と、非光拡散層とが１層ずつまたは複数層積層された態様が好ましい。この場合、光拡散層と非光拡散層のマトリックス樹脂は同種であっても異種であっても構わない。また、光拡散層はどこに設けても構わないが、出光側（太陽光が入光する方向と反対側）に設けることが好ましい。最も好ましいのは、光拡散層の上または両面に紫外線吸収能を有する紫外線吸収層を形成した態様である。紫外線吸収層は、低分子型紫外線吸収剤を上記透明樹脂にブレンドした樹脂組成物や、高分子型紫外線吸収剤を用いて、光拡散層の形成と同時に共押出し法で設けたり、光拡散層の成形後に、塗布法で形成する等の方法で製造することができる。紫外線吸収層を先に成形し、その後に光拡散層を形成してもよい。また、紫外線吸収性を有するフィルムをラミネートや接着する方法で紫外線吸収層を設けることもできる。
【００３９】
紫外線吸収剤としては、従来公知のいかなる紫外線吸収剤を用いてもよく、特に限定されるものではないが、例えば、サリチル酸フェニルエステル系紫外線吸収剤、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、トリアジン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、環状イミノエステル型紫外線吸収剤、分子内にヒンダードフェノールの構造とヒンダードアミンの構造を共に有するハイブリッド系紫外線吸収剤等の低分子型紫外線吸収剤や、これらの低分子型紫外線吸収剤が高分子に懸垂するような形の高分子型紫外線吸収剤（例えば、日本触媒社製のハルスハイブリッド（登録商標）ポリマー等）が挙げられる。これらの紫外線吸収剤は、単独で用いても２種以上を併用してもよい。また、ヒンダードアミン系紫外線安定剤を併用すると、より光劣化を抑制できるため、好ましい。
【００４０】
サリチル酸フェニルエステル系紫外線吸収剤としては、具体的には、例えば、フェニルサリシレート、ｐ−ｔ−ブチルフェニルサリシレート、ｐ−オクチルフェニルサリシレート等が挙げられる。
【００４１】
ベンゾフェノン系紫外線吸収剤としては、具体的には、例えば、２，４−ジヒドロキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−オクトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−ベンジロキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−メトキシ−５−スルホキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−メトキシ−５−スルホキシトリハイドライドレイトベンゾフェノン、２，２’−ジヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２，２’，４，４’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、２，２’−ジヒドロキシ−４，４’−ジメトキシベンゾフェノン、２，２’−ジヒドロキシ−４，４’−ジメトキシ−５−ソジウムスルホキシベンゾフェノン、ビス（５−ベンゾイル−４−ヒドロキシ−２−メトキシフェニル）メタン、２−ヒドロキシ−４−ｎ−ドデシルオキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−メトキシ−２’−カルボキシベンゾフェノン等が挙げられる。
【００４２】
トリアジン系紫外線吸収剤としては、具体的には、例えば、２−（４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン−２−イル）−５−ヘキシルオキシフェノール等が挙げられる。
【００４３】
ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤としては、具体的には、例えば、２−（２−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２−ヒドロキシ−５−ｔ−オクチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２−ヒドロキシ−３，５−ジクミルフェニル）フェニルベンゾトリアゾール、２−（２−ヒドロキシ−３−ｔ−ブチル−５−メチルフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、２，２’−メチレンビス［４−（１，１，３，３−テトラメチルブチル）−６−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）フェノール］、２−（２−ヒドロキシ−３，５−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２−ヒドロキシ−３，５−ジ−ｔ−ブチルフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、２−（２−ヒドロキシ−３，５−ジ−ｔ−アミルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２−ヒドロキシ−５−ｔ−オクチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２−ヒドロキシ−５−ｔ−ブチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２−ヒドロキシ−４−オクトキシフェニル）ベンゾトリアゾール、２，２’−メチレンビス（４−クミル−６−ベンゾトリアゾールフェニル）、２，２’−ｐ−フェニレンビス（１，３−ベンゾオキサジン−４−オン）、２−［２−ヒドロキシ−３−（３，４，５，６−テトラヒドロフタルイミドメチル）−５−メチルフェニル］ベンゾトリアゾール等が挙げられる。
【００４４】
環状イミノエステル形紫外線吸収剤としては、具体的には、例えば、２，２’−ｐ−フェニレンビス（３，１−ベンゾオキサジン−４−オン）、２，２’−（４，４’−ジフェニレン）ビス（３，１−ベンゾオキサジン−４−オン）、２，２’−（２，６−ナフタレン）ビス（３，１−ベンゾオキサジン−４−オン）等が挙げられる。
【００４５】
ヒンダードアミン系紫外線安定剤としては、具体的には、例えば、ビス（２，２，６，６−）テトラメチル−４−ピペリジル）セバケート、ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）セバケート等が挙げられる。
【００４６】
分子内にヒンダードフェノールの構造とヒンダードアミンの構造を共に有するハイブリッド系紫外線吸収剤としては、具体的には、例えば、２−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）−２−ｎ−ブチルマロン酸ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）、１−［２−［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオニルオキシ］エチル］−４−［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−
ヒドロキシフェニル）プロピオニルオキシ］−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン等が挙げられる。
【００４７】
これらの紫外線吸収剤は、単独で用いても２種以上を併用してもよい。これらの紫外線吸収剤のうち、２−ヒドロキシ−４−ｎ−オクトキシベンゾフェノン、２−（４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン−２−イル）−５−ヘキシルオキシフェノール、２−（２−ヒドロキシ−５−ｔ−オクチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２−ヒドロキシ−３，５−ジクミルフェニル）フェニルベンゾトリアゾール、２−（２−ヒドロキシ−３−ｔ−ブチル−５−メチルフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、２，２’−メチレンビス［４−（１，１，３，３−テトラメチルブチル）−６−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）フェノール］、２，２’−ｐ−フェニレンビス（３，１−ベンゾオキサジン−４−オン）が特に好適である。
【００４８】
紫外線吸収剤の使用量は、それを含有する紫外線吸収層を構成するマトリックス樹脂１００質量部に対して、好ましくは０．５質量部以上、５０質量部以下、より好ましくは０．８質量部以上、４０質量部以下、さらに好ましくは１質量部以上、３０質量部以下である。使用量が０．５質量部未満であると、太陽光等の影響を防止する効果が少ないことがある。逆に、使用量が５０質量部を超えると、太陽光等の影響を防止する効果が飽和することがある。
【実施例】
【００４９】
以下実施例によって本発明をさらに詳述するが、下記実施例は本発明を制限するものではない。なお、以下の説明では、「部」は「質量部」を、「％」は「質量％」を意味するものとする。また、採光性建材の評価方法は以下の通りである。
【００５０】
［全光線透過率（％）］
日本電色工業社製のヘーズメーターＮＤＨ２０００を用い、ＪＩＳ Ｋ７３６１−１に規定される方法で測定した。全光線透過率の評価基準は、７０％以上を◎、６０％以上７０％未満を○、６０％未満を×とした。
【００５１】
［Ｄ50］
製造した採光性建材を用いて、分光色変角色差計（日本電色工業社製のＧＣ５０００）により、自動で受光角を５°ずつ変えながら光線透過率を測定し、出光角０°かつ受光角０°での光線透過率を１００％としたときに光線透過率が５０％になる受光角（Ｄ50）を求めた。Ｄ50の評価基準は、３０°以上を◎、２０゜以上３０°未満を○、２０゜未満を×とした。
【００５２】
実施例１
ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂（「カリバー（登録商標）３０２−６」：住友ダウ社製：屈折率１．５９）９８部に、光拡散用微粒子として、「エポスター（登録商標）ＭＡ−１００２」（ポリメタクリル酸メチル架橋物：平均粒径２μｍ：屈折率１．４９：日本触媒社製）２部加え、押出機に供給し、押出温度２８０℃で、採光性建材の押出成形を行った。厚み１０００μｍの平板状採光性建材が得られた。評価結果を表１に示した。
【００５３】
実施例２
光拡散層用として、上記ＰＣ樹脂８５部と、「エポスター（登録商標）ＭＡ−１００４」（平均粒径４μｍ：屈折率１．４９：日本触媒社製）１５部とを第１押出機に供給した。第２押出機には、上記ＰＣ樹脂のみを供給した。共押出し法で、光拡散層と非光拡散層とが積層された厚み１０００μｍの平板状採光性建材を製造した。光拡散層の厚みは１００μｍである。評価結果を表１に示した。
【００５４】
実施例３
光拡散層用として、上記ＰＣ樹脂８３部と、「エポスター（登録商標）ＭＡ−１００４」１５部および紫外線吸収剤の「ＴＩＮＵＶＩＮ（登録商標）１５７７」（チバジャパン社製）２部を第１押出機に供給した以外は、実施例２と同様にして、光拡散層と非光拡散層とが積層された厚み１０００μｍの平板状採光性建材を製造した。光拡散層の厚みは１００μｍである。評価結果を表１に示した。
【００５５】
実施例４
光拡散層用として、上記ＰＣ樹脂９７部と「エポスター（登録商標）ＭＡ−１００４」３部を第１押出機に供給し、非光拡散層用として、上記ＰＣ樹脂に上記紫外線吸収剤が２％となるように添加して第２押出機に供給した以外は、実施例２と同様にして、光拡散層と紫外線吸収層とが積層された厚み７４０μｍの平板状採光性建材を製造した。光拡散層の厚みは７００μｍである。評価結果を表１に示した。
【００５６】
実施例５
光拡散層用として、上記ＰＣ樹脂８０部と「エポスター（登録商標）ＭＡ−１００２」２０部を第１押出機に供給し、非光拡散層用として、上記ＰＣ樹脂のみを第２押出機に供給した以外は、実施例２と同様にして、光拡散層と非光拡散層とが積層された厚み１９５０μｍのシートを得た。光拡散層の厚みは１００μｍである。このシートの非光拡散層側に紫外線吸収性を有する耐候性アクリル系ラミネートフィルム（「アクリプレン（登録商標）」：三菱レイヨン社製：厚み５０μｍ）を熱ラミネートして、２ｍｍ厚の平板状採光性建材を製造した。評価結果を表１に示した。
【００５７】
比較例１
実施例２と同じ組成の光拡散層と非光拡散層とが積層された厚み７４０μｍの平板状採光性建材を製造した。光拡散層の厚みは１０μｍである。評価結果を表１に示した。
【００５８】
比較例２
実施例１において、ＰＣ樹脂を９９部、「エポスター（登録商標）ＭＡ−１００２」を１部とした以外は、実施例１と同様にして厚み１ｍｍの平板状採光性建材を製造した。評価結果を表１に示した。
【００５９】
比較例３
実施例１と同様にして厚み２ｍｍの平板状採光性建材を製造した。評価結果を表１に示した。
【００６０】
【表１】
【００６１】
表１から明らかなように、本発明の採光性建材はいずれも全光線透過率および光拡散性（Ｄ50）を兼ね備えており、高性能なものであった。比較例１は光拡散層が薄いため、比較例２は光拡散用微粒子の量が少ないため、光拡散性（Ｄ50）が劣っていた。比較例３は光拡散層の厚みが厚すぎて、全光線透過率に劣るものであった。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明の採光性建材は、採光性が良好なため、例えば、屋根材として用いた場合、曇天時や降雨時でも充分な明るさを確保できる。また、光拡散性に優れており、この採光性建材を介して太陽を直視しても眩しくない。従って、本発明の採光性建材は、カーポート、テラス、ベランダ等の屋根材や側板として使用することができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、屋根材や側板として好適な採光性建材に関し、詳細には、採光することができ、しかも、人間が、板材を介して太陽を直視しても、眩しさを感じることのない採光性建材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、合成樹脂製の板材を、カーポート、テラス、ベランダ等の屋根材や側板として使用することが知られている。このような板材においては、太陽光線の熱さを遮るための遮光性と、明るさを取り込むための採光性とのバランスが必要であり、板材製造時に、無機充填剤を配合して乳白色にしたり、顔料を配合して着色したりしてきた。しかし、乳白色の板材を屋根材として使用すると、採光性に劣り、暗くなりがちである。また、着色タイプの板材は、これを介して太陽を見ると眩しすぎて直視できないという問題があった。
【０００３】
一方、特許文献１には、目隠し性を保持しながら採光性を向上させた合成樹脂板として、エンボス部と透明な模様部を設けたものが開示されているが、模様部の光線透過率は高くなるように構成されているため、模様部から太陽を見透かすと、やはり眩しくて直視できないものであった。
【特許文献１】特開２００５−８２９６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで本発明では、採光性に優れ、かつ、それを介して太陽を見ても眩しくないような採光性建材の提供を課題として掲げた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決し得た本発明は、全光線透過率が６０％以上で、出光角０°かつ受光角０°での光線透過率を１００％としたときに、光線透過率が５０％になる受光角が２０゜以上であることを特徴とする採光性建材である。
【０００６】
上記採光性建材は、透明樹脂と、平均粒径１〜２０μｍで、透明樹脂との屈折率差が０．０５以上である微粒子とを含む光拡散層を備え、この光拡散層１００質量％中、微粒子量が２〜２０質量％であり、光拡散層の厚みが２０〜１２００μｍである構成が好ましい。
【０００７】
光拡散層の厚みをｔ（μｍ）、光拡散層中の微粒子濃度をｃ（質量％）、平均粒径をｄ（μｍ）としたときに、下式を満足することが好ましい。
２５０≦（ｔ・ｃ）／ｄ≦２０００
【０００８】
紫外線吸収層を最外層に備えた構成および透明樹脂がポリカーボネートである構成は、いずれも本発明の好ましい実施態様である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の採光性建材は、採光性が良好なため、例えば、カーポートの屋根材として用いた場合、曇天時や降雨時でも、カーポート内は充分な明るさを確保できるようになった。また、光拡散性に優れているので、この採光性建材を介して太陽を直視しても眩しくなく、使用者に優しい採光性建材を提供することができた。
【００１０】
従って、本発明の採光性建材は、カーポート、テラス、ベランダ等の屋根材や側板として使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の採光性建材は、全光線透過率が６０％以上であることが必要であり、７０％以上がより好ましい。採光性を良好にするためである。全光線透過率は、ＪＩＳ Ｋ７３６１−１に規定される方法で測定した値を採用する。測定機器としては、例えば、日本電色工業社製のヘーズメーターＮＤＨ２０００等が使用できる。
【００１２】
また、本発明の採光性建材は、出光角０°かつ受光角０°での光線透過率を１００％としたときに、光線透過率が５０％になる受光角が２０゜以上でなければならない。この値は、光拡散性の目安となるものであり、この受光角が２０゜以上であれば、太陽を直視しても眩しくなくなる。３０°以上がより好ましい。なお、出光角０°かつ受光角０°での光線透過率を１００％としたときの光線透過率が５０％になる受光角（Ｄ50）は、分光色変角色差計（例えば、日本電色工業社製のＧＣ５０００等）を用い、受光角を変えながら光線透過率を測定することで求められる。
【００１３】
上記の要件を満たすには、採光性建材として、透明樹脂と、平均粒径１〜２０μｍで、透明樹脂との屈折率差が０．０５以上である微粒子とを含む光拡散層を備えたものを用いることが好ましい。光拡散層１００質量％中、上記微粒子量は２〜２０質量％が好ましく、光拡散層の厚みは２０〜１２００μｍであることが好ましい。なお、採光性建材が、上記光拡散層のみからなるものであってもよい。
【００１４】
微粒子の平均粒径が１μｍより小さいと二次凝集が発生し、光拡散効果が不充分となるおそれがあり、２０μｍを超えると光拡散層を通過する散乱光量が減少し、全光線透過率が大きくなり過ぎるおそれがある。平均粒径の下限は２μｍがより好ましい。また、上限は１０μｍがより好ましく、４μｍがさらに好ましい。なお、この平均粒径は、顕微鏡で観察した際に、任意に選択した微粒子１００個について粒径を測定し、単純平均した値である。微粒子が真球状ではない場合、例えば楕円球状では、（長径＋短径）／２を平均粒径とし、その他の形状の場合は最大径と最小径との平均を平均粒径とする。
【００１５】
マトリックスとなる透明樹脂の屈折率と微粒子の屈折率との差（屈折率差：絶対値）が０．０５以上であると、樹脂と微粒子との界面において光が大きく屈折するので、光を充分に拡散させることができ、太陽を直視しても眩しくなくなるため好ましい。屈折率差の絶対値は、より好ましくは０．０７以上、さらに好ましくは０．０９以上である。屈折率差の絶対値の上限は、特に限定されるものではないが、２．０以下が好ましく、１．５以下がより好ましい。なお、樹脂や粒子の屈折率は、カタログ値か、多波長アッベ屈折計（例えば、ＤＲ−Ｍ２、（株）アタゴ製）で測定した値を採用すればよい。
【００１６】
上記のような光拡散効果を発現させるためには、光拡散層１００質量％中、微粒子は２〜２０質量％が好ましい。２質量％より少ないと光拡散効果が不充分となるおそれがあり、２０質量％より多いと全光線透過率が小さくなるおそれがある。
【００１７】
光拡散層の厚みは２０〜１２００μｍであることが好ましい。２０μｍより薄いと光拡散効果が不充分となるおそれがあり、１２００μｍより厚いと全光線透過率が小さくなるおそれがある。より好ましい厚みの下限は３０μｍであり、さらに好ましくは８０μｍであり、特に好ましくは１００μｍである。また、より好ましい厚みの上限は１０００μｍ、さらに好ましくは７００μｍである。
【００１８】
また、光拡散層の厚みをｔ（μｍ）、光拡散層中の微粒子濃度をｃ（質量％）、平均粒径をｄ（μｍ）としたときに、下式を満足させることが好ましい。
２５０≦（ｔ・ｃ）／ｄ≦２０００
【００１９】
（ｔ・ｃ）／ｄが２５０以上、２０００以下であれば、全光線透過率と光拡散性のバランスが良好になるからである。
【００２０】
光を拡散させるための上記微粒子としては、例えば、ポリメチルメタクリレート等の（メタ）アクリル系樹脂；ポリスチレン等のスチレン系樹脂；メラミンやベンゾグアナミン等のアミノ化合物とホルムアルデヒドとの縮合物であるアミノ系ホルマリン架橋樹脂；ポリウレタン系樹脂；ポリエステル系樹脂；シリコーン系樹脂；フッ素系樹脂；これらの共重合体等の有機微粒子；スメクタイト、カオリナイト等の粘土化合物；シリカ、チタニア、アルミナ、ジルコニア等の無機酸化物；炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、中空もしくは中実のガラス粒子等の無機微粒子；透明もしくは半透明樹脂とシリカ微粒子とのシリカ複合樹脂粒子等が挙げられる。これらの材質のうち、（メタ）アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、アミノ系ホルマリン架橋樹脂、シリコーン系樹脂等の有機微粒子が、硬度が適度で、傷を付けにくい点で光拡散剤として好適である。また、例えば、日本触媒社製のエポスター（登録商標）シリーズ等が入手可能な光拡散用微粒子として好適である。
【００２１】
微粒子は単一の材質から形成されていても２種以上の材質から形成されていてもよい。微粒子の形状としては、例えば、球状、板状、楕円体状、椀型、多角形状、円盤型、星型、表面しわ状等が挙げられる。
【００２２】
マトリックス樹脂である透明樹脂としては、ポリカーボネート系樹脂；（メタ）アクリル系樹脂；ポリスチレン、ＭＳ樹脂等のスチレン系樹脂；ラクトン環含有樹脂；酢酸ビニル系樹脂；ポリエチレンやポリプロピレン等のオレフィン系樹脂；ノルボルネン樹脂等の環状オレフィン系樹脂；塩化ビニル系樹脂；塩化ビニリデン系樹脂；ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート等のポリエステル系樹脂；これらの共重合体等が挙げられる。これらの樹脂は、単独で用いても２種以上を併用してもよい。これらの樹脂のうち、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ＭＳ樹脂、ポリスチレン等が好適である。中でも特に、ポリカーボネート系樹脂が、耐衝撃性、耐熱温度、吸湿寸法安定性、難燃性等の点で優れており、好ましい。
【００２３】
ポリカーボネート系樹脂は、例えば、二価フェノールとカーボネート前駆体とを界面重縮合法または溶融法で反応させて得られる。
【００２４】
二価フェノールとしては、例えば、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン［通称ビスフェノールＡ］、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）エタン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサン、２，２−ビス（３−メチル−４−ヒドロキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（３，５−ジメチル−４−ヒドロキシフェニル）プロパン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）サルファイド、ビス（４−ヒドロキシフェニル）スルホン等が挙げられる。これらの二価フェノールは、単独で用いても２種以上を併用してもよい。これらの二価フェノールのうち、ビスフェノールＡが特に好適である。
【００２５】
また、カーボネート前駆体としては、カルボニルハライド、カーボネートエステルまたはハロホルメート等が挙げられ、具体的には、例えば、ホスゲン、ジフェニルカーボネートまたは二価フェノールのジハロホルメート等が用いられる。
【００２６】
上記のような二価フェノールとカーボネート前駆体とを界面重縮合法または溶融法によって反応させてポリカーボネート系樹脂を製造する際には、必要に応じて、触媒、末端停止剤、二価フェノールの酸化防止剤等を用いてもよい。
【００２７】
また、ポリカーボネート系樹脂は、３官能以上の多官能性芳香族化合物を共重合した分岐ポリカーボネート系樹脂であっても、芳香族または脂肪族の二官能性カルボン酸を共重合したポリエステルカーボネート系樹脂であってもよく、また、得られたポリカーボネート系樹脂の２種以上を混合した混合物であってもよい。
【００２８】
ポリカーボネート系樹脂の分子量は、粘度平均分子量で好ましくは１５，０００以上、４０，０００以下、より好ましくは１８，０００以上、３５，０００以下である。なお、粘度平均分子量は、塩化メチレン１００ｍＬにポリカーボネート系樹脂０．７ｇを２０℃で溶解した溶液から求めた比粘度（ηｓｐ）を次式に挿入して求めた値である。
ηｓｐ／ｃ＝［η］＋０．４５×［η］2ｃ
［η］＝１．２３×１０-4Ｍ0.83
（ただし、ｃ＝０．７、［η］は極限粘度、Ｍは粘度平均分子量）
【００２９】
ポリカーボネート系樹脂には、必要に応じて、例えば、亜リン酸、リン酸、亜リン酸エステル、リン酸エステル、ホスホン酸エステル等の熱安定剤；トリアゾール系、アセトフェノン系、サリチル酸エステル系等の紫外線吸収剤；ブルーイング剤；テトラブロモビスフェノールＡ、テトラブロモビスフェノールＡの低分子量ポリカーボネート、デカブロモジフェニレンエーテル等の難燃剤；三酸化アンチモン等の難燃助剤；等の添加剤を、その性能を発現する添加量で配合してもよい。
【００３０】
また、ポリカーボネート系樹脂には、成形時における分子量の低下や色相の悪化を防止するために、リン含有熱安定剤、フェノール系熱安定剤、ラクトン系熱安定剤、硫黄系熱安定剤等の熱安定剤を配合することができる。中でもリン含有熱安定剤が好ましい。リン含有熱安定剤としては、例えば、亜リン酸、リン酸、亜ホスホン酸、ホスホン酸、これらのエステル等が挙げられる。具体的には、例えば、トリフェニルホスファイト、トリス（ノニルフェニル）ホスファイト、トリデシルホスファイト、トリオクチルホスファイト、トリオクダデシルホスファイト、ジデシルモノフェニルホスファイト、ジオクチルモノフェニルホスファイト、ジイソプロピルモノフェニルホスファイト、モノブチルジフェニルホスファイト、モノデシルジフェニルホスファイト、モノオクチルジフェニルホスファイト、トリス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ホスファイト、ビス（２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェニル）ペンタエリスリトールジホスファイト、２，２−メチレンビス（４，６−ジ−ｔ−ブチルフェニル）オクチルホスファイト、ビス（ノニルフェニル）ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ペンタエリスリトールジホスファイト、ジステアリルペンタエリスリトールジホスファイト、トリブチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリメチルホスフェート、トリフェニルホスフェート、ジフェニルモノオキソキセニルホスフェート、ジブチルホスフェート、ジオクチルホスフェート、ジイソプロピルホスフェート、テトラキス（２，４−ジ−イソプロピルフェニル）−４，４’−ビフェニレンジホスホナイト、テトラキス（２，４−ジ−ｎ−ブチルフェニル）−４，４’−ビフェニレンジホスホナイト、テトラキス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）−４，４’−ビフェニレンジホスホナイト、テトラキス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）−４，３’−ビフェニレンジホスホナイト、テトラキス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）−３，３’−ビフェニレンジホスホナイト、テトラキス（２，６−ジ−イソプロピルフェニル）−４，４’−ビフェニレンジホスホナイト、テトラキス（２，６−ジ−ｎ−ブチルフェニル）−４，４’−ビフェニレンジホスホナイト、テトラキス（２，６−ジ−ｔ−ブチルフェニル）−４，４’−ビフェニレンジホスホナイト、テトラキス（２，６−ジ−ｔ−ブチルフェニル）−４，３’−ビフェニレンジホスホナイト、テトラキス（２，６−ジ−ｔ−ブチルフェニル）−３，３’−ビフェニレンジホスホナイト、ビス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）−ビフェニルホスホナイト、ベンゼンホスホン酸ジメチル、ベンゼンホスホン酸ジエチル、ベンゼンホスホン酸ジプロピル等が挙げられる。これらのリン含有熱安定剤は、単独で用いても２種以上を併用してもよい。これらのリン含有熱安定剤のうち、トリス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ホスファイト、テトラキス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）−４，４’−ビフェニレンジホスホナイト、ビス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）−ビフェニルホスホナイトが特に好適である。
【００３１】
熱安定剤の使用量は、共重合ポリカーボネート系樹脂またはポリカーボネート系樹脂ブレンド物１００質量部に対して、好ましくは０．００１質量部以上、０．１５質量部以下である。
【００３２】
さらに、ポリカーボネート系樹脂には、成形時の金型からの離型性を改良する目的等で、脂肪酸エステルを配合してもよい。脂肪酸エステルとしては、炭素数１以上、２０以下の一価または多価アルコールと炭素数１０以上、３０以下の飽和脂肪酸との部分エステルまたは全エステルが好ましい。一価または多価アルコールと飽和脂肪酸との部分エステルまたは全エステルとしては、例えば、ステアリン酸モノグリセリド、ステアリン酸ジグリセリド、ステアリン酸トリグリセリド、ステアリン酸モノソルビテート、ベヘニン酸モノグリセリド、ペンタエリスリトールモノステアレート、ペンタエリスリトールテトラステアレート、ペンタエリスリトールテトラペラルゴネート、プロピレングリコールモノステアレート、ステアリルステアレート、パルミチルパルミテート、ブチルステアレート、メチルラウレート、イソプロピルパルミテート、ビフェニルビフェネート、ソルビタンモノステアレート、２−エチルヘキシルステアレート等が挙げられる。これらの脂肪酸エステルは、単独で用いても２種以上を併用してもよい。これらの脂肪酸エステルのうち、ステアリン酸モノグリセリド、ステアリン酸トリグリセリド、ペンタエリスリトールテトラステアレートが特に好適である。このような脂肪酸エステルの使用量は、共重合ポリカーボネート系樹脂またはポリカーボネート系樹脂ブレンド物１００質量部に対して、好ましくは０．００１質量部以上、０．５質量部以下である。
【００３３】
ポリカーボネート系樹脂には、ポリカーボネート系樹脂や紫外線吸収剤に基づく採光性建材の黄色味を打ち消すために、ブルーイング剤や蛍光増白剤を配合することができる。ブルーイング剤としては、ポリカーボネート系樹脂に使用されるものであれば、特に支障なく使用することができる。一般的には、アントラキノン系染料が入手容易であり好ましい。
【００３４】
具体的なブルーイング剤としては、例えば、一般名Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ１３［ＣＡ．Ｎｏ（カラーインデックスＮｏ）６０７２５］（例えば、ランクセス社製「マクロレックス（登録商標）バイオレットＢ」、三菱化学社製「ダイアレジン（登録商標）ブルーＧ」、住友化学社製「スミプラスト（登録商標）バイオレットＢ」等）、一般名Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ３１［ＣＡ．Ｎｏ ６８２１０］（例えば、三菱化学社製「ダイアレジンバイオレットＤ」等）、一般名Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ３３［ＣＡ．Ｎｏ ６０７２５］（例えば、三菱化学社製「ダイアレジンブルーＪ」等）、一般名Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｂｌｕｅ９４［ＣＡ．Ｎｏ ６１５００］（例えば、三菱化学社製「ダイアレジンブルーＮ」等）、一般名ＳｏｌｖｅｎｔＶｉｏｌｅｔ３６［ＣＡ．Ｎｏ ６８２１０］（例えば、ランクセス社製「マクロレックスバイオレット３Ｒ」等）、一般名Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｂｌｕｅ９７［例えば、ランクセス社製「マクロレックスバイオレットＲＲ」等］および一般名Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｂｌｕｅ４５［ＣＡ．Ｎｏ ６１１１０］（例えば、サンド社製「テトラゾールブルーＲＬＳ」等）が代表例として挙げられる。これらのブルーイング剤は、ポリカーボネート系樹脂１００質量部に対して、２×１０-4質量部以下の割合で配合される。
【００３５】
蛍光増白剤としては、従来公知のいかなる蛍光増白剤を用いてもよく、特に限定されるものではないが、例えば、オキサゾール系蛍光増白剤、クマリン系蛍光増白剤、スチルベン系蛍光増白剤、イミダゾール系蛍光増白剤、トリアゾール系蛍光増白剤、ナフタルイミド系蛍光増白剤、ローダミン系蛍光増白剤等が挙げられる。これらの蛍光増白剤は単独で用いても２種以上を併用してもよい。これらのうち、オキサゾール系蛍光増白剤とクマリン系蛍光増白剤が特に好適である。蛍光増白剤の使用量は、ポリカーボネート系樹脂１００質量部に対し、好ましくは０．１質量部以下、より好ましくは０．０５質量部以下である。使用量が０．１質量部を超えると、光の均一性が損なわれることがあり、また、高価な蛍光増白剤を必要以上に使用することになり、製造コストが上昇することがある。
【００３６】
光拡散層用の透明樹脂には、例えば、ポリマーアロイ用のゴム、熱可塑性エラストマーやその他のポリマー等の添加剤を配合してもよい。これらの添加剤の配合量は、その種類等に応じて適宜調節すればよく、特に限定されるものではない。
【００３７】
本発明の採光性建材の製造方法は、特に限定されず、押出成形、射出成形、プレス成形等各種採用できる。光拡散用微粒子を均一に分散させるには、溶融状態の透明樹脂に剪断力をかけて撹拌したり、成形の際に剪断力のかかる押出成形や射出成形を用いればよい。板の形状も、一般的な平板状から、波板状、球面状、ドーム状等様々な形状にすることができる。
【００３８】
本発明の採光性建材は、１層の光拡散層のみからなる構成であっても、２層以上が積層された構成であってもよく、この場合、各層は、素材や性質が同一であってもよいし、異なっていてもよい。なかでも、光拡散層と、非光拡散層とが１層ずつまたは複数層積層された態様が好ましい。この場合、光拡散層と非光拡散層のマトリックス樹脂は同種であっても異種であっても構わない。また、光拡散層はどこに設けても構わないが、出光側（太陽光が入光する方向と反対側）に設けることが好ましい。最も好ましいのは、光拡散層の上または両面に紫外線吸収能を有する紫外線吸収層を形成した態様である。紫外線吸収層は、低分子型紫外線吸収剤を上記透明樹脂にブレンドした樹脂組成物や、高分子型紫外線吸収剤を用いて、光拡散層の形成と同時に共押出し法で設けたり、光拡散層の成形後に、塗布法で形成する等の方法で製造することができる。紫外線吸収層を先に成形し、その後に光拡散層を形成してもよい。また、紫外線吸収性を有するフィルムをラミネートや接着する方法で紫外線吸収層を設けることもできる。
【００３９】
紫外線吸収剤としては、従来公知のいかなる紫外線吸収剤を用いてもよく、特に限定されるものではないが、例えば、サリチル酸フェニルエステル系紫外線吸収剤、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、トリアジン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、環状イミノエステル型紫外線吸収剤、分子内にヒンダードフェノールの構造とヒンダードアミンの構造を共に有するハイブリッド系紫外線吸収剤等の低分子型紫外線吸収剤や、これらの低分子型紫外線吸収剤が高分子に懸垂するような形の高分子型紫外線吸収剤（例えば、日本触媒社製のハルスハイブリッド（登録商標）ポリマー等）が挙げられる。これらの紫外線吸収剤は、単独で用いても２種以上を併用してもよい。また、ヒンダードアミン系紫外線安定剤を併用すると、より光劣化を抑制できるため、好ましい。
【００４０】
サリチル酸フェニルエステル系紫外線吸収剤としては、具体的には、例えば、フェニルサリシレート、ｐ−ｔ−ブチルフェニルサリシレート、ｐ−オクチルフェニルサリシレート等が挙げられる。
【００４１】
ベンゾフェノン系紫外線吸収剤としては、具体的には、例えば、２，４−ジヒドロキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−オクトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−ベンジロキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−メトキシ−５−スルホキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−メトキシ−５−スルホキシトリハイドライドレイトベンゾフェノン、２，２’−ジヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２，２’，４，４’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、２，２’−ジヒドロキシ−４，４’−ジメトキシベンゾフェノン、２，２’−ジヒドロキシ−４，４’−ジメトキシ−５−ソジウムスルホキシベンゾフェノン、ビス（５−ベンゾイル−４−ヒドロキシ−２−メトキシフェニル）メタン、２−ヒドロキシ−４−ｎ−ドデシルオキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−メトキシ−２’−カルボキシベンゾフェノン等が挙げられる。
【００４２】
トリアジン系紫外線吸収剤としては、具体的には、例えば、２−（４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン−２−イル）−５−ヘキシルオキシフェノール等が挙げられる。
【００４３】
ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤としては、具体的には、例えば、２−（２−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２−ヒドロキシ−５−ｔ−オクチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２−ヒドロキシ−３，５−ジクミルフェニル）フェニルベンゾトリアゾール、２−（２−ヒドロキシ−３−ｔ−ブチル−５−メチルフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、２，２’−メチレンビス［４−（１，１，３，３−テトラメチルブチル）−６−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）フェノール］、２−（２−ヒドロキシ−３，５−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２−ヒドロキシ−３，５−ジ−ｔ−ブチルフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、２−（２−ヒドロキシ−３，５−ジ−ｔ−アミルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２−ヒドロキシ−５−ｔ−オクチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２−ヒドロキシ−５−ｔ−ブチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２−ヒドロキシ−４−オクトキシフェニル）ベンゾトリアゾール、２，２’−メチレンビス（４−クミル−６−ベンゾトリアゾールフェニル）、２，２’−ｐ−フェニレンビス（１，３−ベンゾオキサジン−４−オン）、２−［２−ヒドロキシ−３−（３，４，５，６−テトラヒドロフタルイミドメチル）−５−メチルフェニル］ベンゾトリアゾール等が挙げられる。
【００４４】
環状イミノエステル形紫外線吸収剤としては、具体的には、例えば、２，２’−ｐ−フェニレンビス（３，１−ベンゾオキサジン−４−オン）、２，２’−（４，４’−ジフェニレン）ビス（３，１−ベンゾオキサジン−４−オン）、２，２’−（２，６−ナフタレン）ビス（３，１−ベンゾオキサジン−４−オン）等が挙げられる。
【００４５】
ヒンダードアミン系紫外線安定剤としては、具体的には、例えば、ビス（２，２，６，６−）テトラメチル−４−ピペリジル）セバケート、ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）セバケート等が挙げられる。
【００４６】
分子内にヒンダードフェノールの構造とヒンダードアミンの構造を共に有するハイブリッド系紫外線吸収剤としては、具体的には、例えば、２−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）−２−ｎ−ブチルマロン酸ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）、１−［２−［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオニルオキシ］エチル］−４−［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−
ヒドロキシフェニル）プロピオニルオキシ］−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン等が挙げられる。
【００４７】
これらの紫外線吸収剤は、単独で用いても２種以上を併用してもよい。これらの紫外線吸収剤のうち、２−ヒドロキシ−４−ｎ−オクトキシベンゾフェノン、２−（４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン−２−イル）−５−ヘキシルオキシフェノール、２−（２−ヒドロキシ−５−ｔ−オクチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２−ヒドロキシ−３，５−ジクミルフェニル）フェニルベンゾトリアゾール、２−（２−ヒドロキシ−３−ｔ−ブチル−５−メチルフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、２，２’−メチレンビス［４−（１，１，３，３−テトラメチルブチル）−６−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２−イル）フェノール］、２，２’−ｐ−フェニレンビス（３，１−ベンゾオキサジン−４−オン）が特に好適である。
【００４８】
紫外線吸収剤の使用量は、それを含有する紫外線吸収層を構成するマトリックス樹脂１００質量部に対して、好ましくは０．５質量部以上、５０質量部以下、より好ましくは０．８質量部以上、４０質量部以下、さらに好ましくは１質量部以上、３０質量部以下である。使用量が０．５質量部未満であると、太陽光等の影響を防止する効果が少ないことがある。逆に、使用量が５０質量部を超えると、太陽光等の影響を防止する効果が飽和することがある。
【実施例】
【００４９】
以下実施例によって本発明をさらに詳述するが、下記実施例は本発明を制限するものではない。なお、以下の説明では、「部」は「質量部」を、「％」は「質量％」を意味するものとする。また、採光性建材の評価方法は以下の通りである。
【００５０】
［全光線透過率（％）］
日本電色工業社製のヘーズメーターＮＤＨ２０００を用い、ＪＩＳ Ｋ７３６１−１に規定される方法で測定した。全光線透過率の評価基準は、７０％以上を◎、６０％以上７０％未満を○、６０％未満を×とした。
【００５１】
［Ｄ50］
製造した採光性建材を用いて、分光色変角色差計（日本電色工業社製のＧＣ５０００）により、自動で受光角を５°ずつ変えながら光線透過率を測定し、出光角０°かつ受光角０°での光線透過率を１００％としたときに光線透過率が５０％になる受光角（Ｄ50）を求めた。Ｄ50の評価基準は、３０°以上を◎、２０゜以上３０°未満を○、２０゜未満を×とした。
【００５２】
実施例１
ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂（「カリバー（登録商標）３０２−６」：住友ダウ社製：屈折率１．５９）９８部に、光拡散用微粒子として、「エポスター（登録商標）ＭＡ−１００２」（ポリメタクリル酸メチル架橋物：平均粒径２μｍ：屈折率１．４９：日本触媒社製）２部加え、押出機に供給し、押出温度２８０℃で、採光性建材の押出成形を行った。厚み１０００μｍの平板状採光性建材が得られた。評価結果を表１に示した。
【００５３】
実施例２
光拡散層用として、上記ＰＣ樹脂８５部と、「エポスター（登録商標）ＭＡ−１００４」（平均粒径４μｍ：屈折率１．４９：日本触媒社製）１５部とを第１押出機に供給した。第２押出機には、上記ＰＣ樹脂のみを供給した。共押出し法で、光拡散層と非光拡散層とが積層された厚み１０００μｍの平板状採光性建材を製造した。光拡散層の厚みは１００μｍである。評価結果を表１に示した。
【００５４】
実施例３
光拡散層用として、上記ＰＣ樹脂８３部と、「エポスター（登録商標）ＭＡ−１００４」１５部および紫外線吸収剤の「ＴＩＮＵＶＩＮ（登録商標）１５７７」（チバジャパン社製）２部を第１押出機に供給した以外は、実施例２と同様にして、光拡散層と非光拡散層とが積層された厚み１０００μｍの平板状採光性建材を製造した。光拡散層の厚みは１００μｍである。評価結果を表１に示した。
【００５５】
実施例４
光拡散層用として、上記ＰＣ樹脂９７部と「エポスター（登録商標）ＭＡ−１００４」３部を第１押出機に供給し、非光拡散層用として、上記ＰＣ樹脂に上記紫外線吸収剤が２％となるように添加して第２押出機に供給した以外は、実施例２と同様にして、光拡散層と紫外線吸収層とが積層された厚み７４０μｍの平板状採光性建材を製造した。光拡散層の厚みは７００μｍである。評価結果を表１に示した。
【００５６】
実施例５
光拡散層用として、上記ＰＣ樹脂８０部と「エポスター（登録商標）ＭＡ−１００２」２０部を第１押出機に供給し、非光拡散層用として、上記ＰＣ樹脂のみを第２押出機に供給した以外は、実施例２と同様にして、光拡散層と非光拡散層とが積層された厚み１９５０μｍのシートを得た。光拡散層の厚みは１００μｍである。このシートの非光拡散層側に紫外線吸収性を有する耐候性アクリル系ラミネートフィルム（「アクリプレン（登録商標）」：三菱レイヨン社製：厚み５０μｍ）を熱ラミネートして、２ｍｍ厚の平板状採光性建材を製造した。評価結果を表１に示した。
【００５７】
比較例１
実施例２と同じ組成の光拡散層と非光拡散層とが積層された厚み７４０μｍの平板状採光性建材を製造した。光拡散層の厚みは１０μｍである。評価結果を表１に示した。
【００５８】
比較例２
実施例１において、ＰＣ樹脂を９９部、「エポスター（登録商標）ＭＡ−１００２」を１部とした以外は、実施例１と同様にして厚み１ｍｍの平板状採光性建材を製造した。評価結果を表１に示した。
【００５９】
比較例３
実施例１と同様にして厚み２ｍｍの平板状採光性建材を製造した。評価結果を表１に示した。
【００６０】
【表１】
【００６１】
表１から明らかなように、本発明の採光性建材はいずれも全光線透過率および光拡散性（Ｄ50）を兼ね備えており、高性能なものであった。比較例１は光拡散層が薄いため、比較例２は光拡散用微粒子の量が少ないため、光拡散性（Ｄ50）が劣っていた。比較例３は光拡散層の厚みが厚すぎて、全光線透過率に劣るものであった。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明の採光性建材は、採光性が良好なため、例えば、屋根材として用いた場合、曇天時や降雨時でも充分な明るさを確保できる。また、光拡散性に優れており、この採光性建材を介して太陽を直視しても眩しくない。従って、本発明の採光性建材は、カーポート、テラス、ベランダ等の屋根材や側板として使用することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
全光線透過率が６０％以上で、出光角０°かつ受光角０°での光線透過率を１００％としたときに、光線透過率が５０％になる受光角が２０゜以上であることを特徴とする採光性建材。
【請求項２】
透明樹脂と、平均粒径１〜２０μｍで、透明樹脂との屈折率差が０．０５以上である微粒子とを含む光拡散層を備え、この光拡散層１００質量％中、微粒子量が２〜２０質量％であり、光拡散層の厚みが２０〜１２００μｍである請求項１に記載の採光性建材。
【請求項３】
光拡散層の厚みをｔ（μｍ）、光拡散層中の微粒子濃度をｃ（質量％）、平均粒径をｄ（μｍ）としたときに、下式を満足する請求項１または２に記載の採光性建材。
２５０≦（ｔ・ｃ）／ｄ≦２０００
【請求項４】
紫外線吸収層を最外層に備えた請求項１〜３のいずれか１項に記載の採光性建材。
【請求項５】
透明樹脂がポリカーボネートである請求項２〜４のいずれか１項に記載の採光性建材。
【請求項１】
全光線透過率が６０％以上で、出光角０°かつ受光角０°での光線透過率を１００％としたときに、光線透過率が５０％になる受光角が２０゜以上であることを特徴とする採光性建材。
【請求項２】
透明樹脂と、平均粒径１〜２０μｍで、透明樹脂との屈折率差が０．０５以上である微粒子とを含む光拡散層を備え、この光拡散層１００質量％中、微粒子量が２〜２０質量％であり、光拡散層の厚みが２０〜１２００μｍである請求項１に記載の採光性建材。
【請求項３】
光拡散層の厚みをｔ（μｍ）、光拡散層中の微粒子濃度をｃ（質量％）、平均粒径をｄ（μｍ）としたときに、下式を満足する請求項１または２に記載の採光性建材。
２５０≦（ｔ・ｃ）／ｄ≦２０００
【請求項４】
紫外線吸収層を最外層に備えた請求項１〜３のいずれか１項に記載の採光性建材。
【請求項５】
透明樹脂がポリカーボネートである請求項２〜４のいずれか１項に記載の採光性建材。
【公開番号】特開２００９−２７５４５６（Ｐ２００９−２７５４５６Ａ）
【公開日】平成２１年１１月２６日（２００９．１１．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１２９７３５（Ｐ２００８−１２９７３５）
【出願日】平成２０年５月１６日（２００８．５．１６）
【出願人】（３９００１８０５０）日本ポリエステル株式会社 (12)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１１月２６日（２００９．１１．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年５月１６日（２００８．５．１６）
【出願人】（３９００１８０５０）日本ポリエステル株式会社 (12)
【Ｆターム（参考）】
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