可変遮熱性採光シート
【課題】夏季は近赤外線を遮蔽して遮熱性を示し、冬季の低温時には近赤外線を透過して熱を取り込むことが出来、さらに夏冬通して高い採光性を有する可変遮熱性採光シートの提供。
【解決手段】本発明の可変遮熱性採光シートは、近赤外線遮蔽層を含む可撓性シートであって、前記近赤外線遮蔽層が、サーモクロミック材料を含む合成樹脂と、前記サーモクロミック材料を含まない合成樹脂との非相溶混合体からなる海島分散構造によって形成され、かつ、熱で近赤外線遮蔽効果が変化する樹脂層であることによって得られる。
【解決手段】本発明の可変遮熱性採光シートは、近赤外線遮蔽層を含む可撓性シートであって、前記近赤外線遮蔽層が、サーモクロミック材料を含む合成樹脂と、前記サーモクロミック材料を含まない合成樹脂との非相溶混合体からなる海島分散構造によって形成され、かつ、熱で近赤外線遮蔽効果が変化する樹脂層であることによって得られる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、採光性に優れ、熱によって遮熱性が変化するシートに関するものである。更に詳しく述べるならば、本発明は、屋内外の使用において、シート温度が低温から常温にあるときは太陽輻射に含まれる近赤外線の透過性が高く、太陽熱によってシート温度が高温になると近赤外線を遮蔽する、遮熱コントロール性を有する採光性シートに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
繊維基布に可撓性樹脂が被覆されてなる光透過性または半透過性のシートは、テント倉庫、イベント用大型テント、災害時用テント、農園芸用ハウス、日除けテント、日除けモニュメント、装飾テント、ブラインド、シートシャッター、間仕切りやトラック幌等、広い用途で利用されている。しかしながら、これらのシートは、太陽光線に含まれる近赤外線を遮蔽する能力が低いため、テント倉庫などの構造物においては、夏季に内部の気温が極度に上昇して、作業環境を過酷なものとしている。また日除けテントでは、まぶしさを防ぎ、紫外線を減少させるには効果的であるが、冷涼効果には乏しいのが実情である。
【０００３】
この様なシートにおいて、酸化チタン等の無機白色顔料を含有する白色のシートを用いることによって、太陽輻射に含まれる近赤外線を散乱させてその透過を防ぎ、遮熱性を示すことが知られている。しかし、十分な遮熱効果を得るためには、多量の白色顔料を用いる必要があり、そのためこの様なシートを用いた構造体の内部環境が暗くなり、日中でも照明が必要となる。
【０００４】
これに対して本発明者は、屈折率１．８以上、粒子径分布０．３〜３．０μｍ、アスペクト比１．０〜３．０不定形無機化合物粒子を用いた透光性を有する遮熱シートを提案した。（特許文献１参照）この不定形無機化合物粒子は近赤外線を選択的に散乱しながら、可視光は透過することで遮熱性と採光性を同時に得る事を可能とするものである。この遮熱シートは従来のシートに比べ表面温度が１０〜１５℃低く、レベルの高い遮熱性を発現し、かつ採光性も有するものであるが、曇天或いは雨天時の屋内作業性の観点から、更なる採光性の向上が望まれている。また、この遮熱シートは近赤外線を散乱して遮蔽するため、夏季の冷房効率向上には寄与するが、冬季は暖房の熱が輻射熱としてテント構造物外部に漏れるのを防ぐ効果はあるものの、太陽輻射に含まれる近赤外線を内部に取り入れることができず、日中の暖房効率はむしろ低下する場合があった。
【０００５】
近年、高温時に近赤外線を遮蔽して遮熱性を示し、低温時には近赤外線を透過して太陽輻射に含まれる熱を取り入れる事ができるサーモクロミック材料を用いた技術が注目を集めている。サーモクロミック材料としては主に二酸化バナジウム系の材料が知られている。二酸化バナジウムは、約６８℃に転移温度を有し、転移温度よりも低温側では単斜晶系で近赤外線の透過率が高く、高温側では結晶構造が正方晶系ルチル構造に変化して近赤外線の遮蔽性が大幅に向上して遮熱性を示す。この転移温度は、二酸化バナジウム結晶のバナジウム原子の一部を、他の金属に置き換えることで任意に変えることが出来る。これらの、二酸化バナジウム系材料は、そのまま用いたのでは可視光領域の一部に強い吸収を有し、採光性を損なう事があるため、窓ガラスに用いる場合には、スパッタ法などにより二酸化バナジウム系材料の薄膜を形成した上に、更に可視光反射防止薄膜を形成して採光性を向上させるなどの対策が行われている（例えば特許文献２参照）。しかし、二酸化バナジウム系材料の薄膜を形成する際には、結晶構造を整えるためにガラスに数百度の熱をかける必要があり、熱可塑性樹脂シートを基材として上述の薄膜を応用することは困難である。そのため、サーモクロミック材料からなる粒子（例えば特許文献３、４および５参照）を熱可塑性樹脂に分散してシート化する方法が採られるが、この場合可視光領域の吸収を軽減する方法は無く、夏季の遮熱性が得られるだけ十分にサーモクロミック材料を添加すると、シートの採光性が不十分となり、採光性を上げるために添加量を減らすと夏季の遮熱性が低下する問題を有していた。
【０００６】
以上の様に、例えばテント構造物に用いた場合に、真夏の炎天下において内部温度が極度に上昇することを防いだり、日除けテントに用いた場合に冷涼効果を示し、冬季は太陽熱を取り入れる事ができ、しかも日中は照明無しに屋内作業が可能な採光性を併せ持ったシートは、これまで提供されていなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−０５５１７７号公報
【特許文献２】特開２００４−００４７９５号公報
【特許文献３】特開２００４−３４６２６０号公報
【特許文献４】特開２００４−３４６２６１号公報
【特許文献５】特開２０１０−０３１２３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、夏季の炎天下においては太陽輻射に含まれる近赤外線を遮蔽して遮熱性を示し、冬季の低温時には近赤外線を透過して熱を取り込むことが出来、さらに採光性に優れた、可変遮熱性採光シートを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、上記の課題を解決するために、鋭意検討の結果、サーモクロミック材料を含む合成樹脂と、サーモクロミック材料を含まない合成樹脂との非相溶混合体からなる海島分散構造によって形成され、かつ、熱で近赤外線遮蔽効果が変化する樹脂層を、近赤外線遮蔽層として含むことで、夏季の遮熱性と冬季の近赤外線透過性を両立し、かつ、採光性に優れたシートが得られる事を見出し、本発明を完成するに至った。
【００１０】
すなわち本発明の可変遮熱性採光シートは、近赤外線遮蔽層を含む可撓性シートであって、前記近赤外線遮蔽層が、サーモクロミック材料を含む合成樹脂と、前記サーモクロミック材料を含まない合成樹脂との非相溶混合体からなる海島分散構造によって形成され、かつ、熱で近赤外線遮蔽効果が変化する樹脂層であることを特徴とする。本発明の可変遮熱性採光シートにおいて、前記近赤外線遮蔽層が、前記サーモクロミック材料を含む合成樹脂と、赤外線散乱着色剤を含む合成樹脂との非相溶混合体からなる海島分散構造によって形成されることが好ましい。本発明の可変遮熱性採光シートは、前記海島分散構造において、島成分が前記サーモクロミック材料を含んでいてもよく、海成分が前記サーモクロミック材料を含んでいてもよい。本発明の可変遮熱性採光シートは、前記サーモクロミック材料が、以下の（１）〜（３）の金属酸化物から選ばれた１種または２種以上を含むことが好ましい。
（１）二酸化バナジウム。
（２）二酸化バナジウム結晶のバナジウム原子の一部が、タングステン、モリブデン、ニオブ、タンタル、スズ、レニウム、ゲルマニウム、イリジウム、オスミウム、ルテニウム、コバルト、マンガン、ニッケル、銅、クロム、鉄、ガリウム、亜鉛、アルミニウム、インジウム、およびチタンから選ばれた１種または２種以上の原子により置換率０．３〜１０原子％で置換された二酸化バナジウム。
（３）ＴｉＯｘ（１．８≦ｘ＜２）で表される不定比酸化チタン。
本発明の可変遮熱性採光シートは、前記赤外線散乱着色剤が、以下の（１）、（２）の金属酸化物から選ばれた１種または２種以上を含むことが好ましい。
（１）チタン酸化物、亜鉛酸化物、スズ酸化物、ジルコニウム酸化物、インジウム酸化物、三酸化アンチモン、クロム酸化物、鉄酸化物、スズドープ酸化インジウム、インジウムドープ酸化スズ、アンチモンドープ酸化スズから選ばれた金属酸化物。
（２）チタン、亜鉛、アンチモン、鉄、ニッケル、コバルト、クロム、マグネシウム、銅、マンガン、アルミニウム、ニオブ、及びケイ素の内２種乃至４種の成分を含む、ルチル型、またはヘマタイト型、またはスピネル型構造を有する金属複合酸化物。本発明の可変遮熱性採光シートにおいて、前記可撓性シートが、繊維基布を含む積層体であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の可変遮熱性採光シートは、サーモクロミック材料を含む合成樹脂と、サーモクロミック材料を含まない合成樹脂との非相溶混合体からなる海島分散構造によって形成され、かつ、熱で近赤外線遮蔽効果が変化する樹脂層を含むことで、夏季の炎天下においては太陽輻射に含まれる近赤外線を遮蔽して遮熱性を示し、冬季の低温時には太陽輻射に含まれる近赤外線を透過して熱として取り込むことが出来、さらに高い採光性を有するものである。この可変遮熱性採光シートをテント倉庫、災害時用テント、イベント用大型テント、農園芸用ハウス、日除けテント、日除けモニュメント、装飾テント、ブラインド、シートシャッター、間仕切りやトラック幌等に用いることで、夏は涼しく、冬は暖かく、高い採光性を有する膜構造物を提供する事ができる。その結果夏の冷房、冬の暖房、日中の照明などにかかるコストを大幅に削減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の可変遮熱性採光シートの一例を示す断面図
【図２】本発明の可変遮熱性採光シートの一例を示す断面図
【図３】本発明の可変遮熱性採光シートにおける近赤外線遮蔽層の一例を示す図
【図４】本発明の可変遮熱性採光シートにおける近赤外線遮蔽層の一例を示す図
【図５】実施例・比較例において、遮熱性および昇温性の評価に用いた小型テント を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の可変遮熱性採光シートは、近赤外線遮蔽層を含む可撓性シートであって、その形態は、樹脂シート（樹脂フィルム）、ターポリン、帆布等の防水性シート、またはメッシュシートである。このうち樹脂シートは、カレンダー成型法、Ｔダイス押出法、あるいはキャスティング法により製造することができ、近赤外線遮蔽層単層であっても良く、近赤外線遮蔽層を含む複数の樹脂シートを積層した積層体であっても良い。ターポリン、帆布等の防水性シート、およびメッシュシートは、近赤外線遮蔽層と繊維基布とを含む積層体であり、近赤外線遮蔽層は繊維基布の一方の面のみに形成されても良く、両面に形成されても良い。帆布やメッシュシートは、有機溶剤に可溶化した可撓性樹脂、水中で乳化重合された可撓性樹脂エマルジョン（ラテックス）、あるいは可撓性樹脂を水中に強制分散させ安定化したディスパージョン樹脂などの水分散樹脂、軟質ポリ塩化ビニル樹脂ペーストゾル、等を用いるディッピング加工（繊維基布への両面加工）、及びコーティング加工（繊維基布への片面加工、または両面加工）等によって製造することができる。ターポリンはカレンダー成型法、Ｔダイス押出法またはキャスティング法により成型された樹脂フィルム又は樹脂シートを、繊維基布の片面または両面に接着層を介在して積層する方法、あるいは粗目状の繊維基布の両面に目抜け空隙部を介して熱ラミネート積層する方法により製造することが好ましく、さらにディッピング加工、またはコーティング加工と、樹脂フィルム積層の組み合わせによっても実施可能である。
【００１４】
本発明の可変遮熱性採光シートは、強度、耐久性、寸法安定性などを付与するために、繊維基布を含む積層体、具体的には上述のターポリン、帆布、およびメッシュシートである事が好ましい。繊維基布に用いられる繊維としては、ポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、ビニロン繊維などの合成繊維、木綿、麻などの天然繊維、アセテートなどの半合成繊維、ガラス繊維、シリカ繊維、アルミナ繊維、炭素繊維などの無機繊維が挙げられ、これらは単独または２種以上からなる混用繊維によって構成されていてもよい。その形状はマルチフィラメント糸条、短繊維紡績糸条、モノフィラメント糸条、スプリットヤーン糸条、テープヤーン糸条などいずれであってもよい。本発明に使用される繊維基布は、織布、編布、不織布のいずれでもよい。織布を用いる場合、平織、綾織、繻子織、模紗織などいずれの構造をとるものでもよいが、平織織物は、得られる可変遮熱性採光シートの経緯物性バランスに優れているため好ましく用いられる。編布を用いるときはラッセル編の緯糸挿入トリコットが好ましく用いられる。これら編織物は、少なくともそれぞれ、糸間間隙をおいて平行に配置された経糸及び緯糸を含む糸条により構成された粗目状の編織物（空隙率は最大９０％、好ましくは５〜５０％）、及び非粗目状編織物（糸条間に実質上間隙が形成されていない編織物）を包含する。不織布としてはスパンボンド不織布などが使用できる。繊維基布には必要に応じて撥水処理、吸水防止処理、接着処理、難燃処理などが施されていても良い。
【００１５】
本発明において、近赤外線遮蔽層は、合成樹脂ブレンドの溶融、または合成樹脂ブレンドの液状合成樹脂の攪拌混合物により公知の加工方法によって成型される。本発明で好ましく用いられる合成樹脂としては、例えば、塩化ビニル樹脂、塩化ビニル系共重合体樹脂、オレフィン樹脂（ポリエチレン、ポリプロピレンなど）、オレフィン系共重合体樹脂、ウレタン樹脂、ウレタン系共重合体樹脂、アクリル樹脂、アクリル系共重合体樹脂、酢酸ビニル樹脂、酢酸ビニル系共重合体樹脂、スチレン樹脂、スチレン系共重合体樹脂、ポリエステル樹脂（ＰＥＴ，ＰＥＮ，ＰＢＴなど）、ポリエステル系共重合体樹脂、フッ素含有共重合体樹脂、シリコーン樹脂、シリコーンゴム、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリエーテル、ポリエステルアミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルエステル、ビニルエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂など、可視光透過性が高く可撓性のある熱可塑性樹脂および硬化性樹脂が好ましく用いられる。
【００１６】
本発明の近赤外線遮蔽層は、合成樹脂の非相溶混合体からなる海島分散構造によって形成された樹脂層であり、混合する合成樹脂の組み合わせについて、非相溶であれば特に制限はない。非相溶の組合せとしては、塩化ビニル樹脂とポリエチレン、塩化ビニル樹脂とポリプロピレン、塩化ビニル樹脂とスチレン樹脂、塩化ビニル樹脂とスチレン系共重合体樹脂、塩化ビニル樹脂とシリコーン樹脂、塩化ビニル樹脂とフッ素含有共重合体樹脂、塩化ビニル樹脂とビニルエステル樹脂、スチレン樹脂とポリエチレン、スチレン樹脂とポリプロピレン、ウレタン樹脂とポリエチレン、ウレタン樹脂とポリプロピレン、ポリエステル樹脂とポリエチレン、ポリエステル樹脂とポリプロピレン、ポリアミドとポリカーボネート、アクリル樹脂とスチレン樹脂、アクリル樹脂とポリカーボネート、ポリアミドとスチレン樹脂、ポリアミドとポリプロピレンなど、非相溶の可撓性樹脂対が例示される。また、これらの非相溶の可撓性樹脂対に対して、さらに別種の可撓性樹脂を含有することもできる。
【００１７】
これらの非相溶樹脂層は相分離構造を示す白濁概観の海島分散構造であることが好ましい。この海島分散構造において海成分と島成分は種類の異なる樹脂で構成され、例えば合成樹脂Ａと合成樹脂Ｂからなる非相溶混合物において、合成樹脂Ａと合成樹脂Ｂとの比率設定により、海成分を合成樹脂Ａで構成し、島成分を合成樹脂Ｂで構成することができ、また海成分を合成樹脂Ｂで構成し、島成分を合成樹脂Ａで構成することもできる。ここで、海島分散構造の島成分、もしくは海成分のいずれか一方が、熱で近赤外線遮蔽効果が変化する可変遮熱機能を有することが望ましい。すなわち、近赤外線遮蔽層が、サーモクロミック材料を含む合成樹脂組成物と、このサーモクロミック材料を含まない合成樹脂組成物との非相溶混合体からなる海島分散構造によって形成されたことで、島成分あるいは海成分の一方の側が、サーモクロミック材料を含んで可変遮熱機能を有し、夏季は太陽輻射に含まれる近赤外線を遮蔽して遮熱性を示し、冬季は太陽輻射に含まれる近赤外線を透過して太陽熱を取り込むことが出来、一方、島成分あるいは海成分のもう一方の側がサーモクロミック材料を含まないことで、可視光領域の光を透過し、採光性に優れたシートが得られる。島成分を構成する合成樹脂組成物の比率は、海成分を構成する合成樹脂組成物の体積に対して３〜５０体積％が好ましく、５〜４０体積％がより好ましい。海島分散構造を有する近赤外線遮蔽層全体に対する島成分含有率は２．９〜３３．３体積％が好ましく、４．７〜２８．６体積％がより好ましい。海島分散構造を有する近赤外線遮蔽層全体に対する島成分含有率が２．９体積％未満では、海島分散構造を有さない場合との差が無くなり、本発明の効果を十分に得る事が出来ない。即ち、海成分にサーモクロミック材料を含む場合の採光性が不足することがあり、島成分にサーモクロミック材料を含む場合には夏季の遮熱性が不足する事がある。近赤外線遮蔽層全体に対する島成分含有率が３３．３体積％を超えると、近赤外線遮蔽層の樹脂強度が低下し、得られるシートの強度や耐久性が低くなることがある。また、本発明において、海島分散構造における島成分の平均粒子径は０．４〜２０μｍであることが好ましい。島成分の平均粒子径がこの範囲にあることで、海成分と島成分の界面において近赤外線の屈折散乱現象を生じ、近赤外線遮蔽層中での近赤外線の散乱が増大し、サーモクロミック材料による高温時の近赤外線散乱が効率よく行われ、夏季の高い遮熱性が得られる。島成分の平均粒子径が０．４μｍ未満であると、界面における屈折散乱現象により可視光領域の一部で光の散乱が大きくなり、採光性が低下することがある。島成分の平均粒子径が２０μｍを超えると、可視光領域全域が反射され、採光性が低下することがある。また非相溶の可撓性樹脂対Ａ−Ｂに対して、さらに別種の可撓性樹脂Ｃを含有する場合、海島分散構造において島成分が可撓性樹脂Ｂによる島成分と可撓性樹脂Ｃによる島成分で構成されてもよく、同様に島成分が可撓性樹脂Ａによる島成分と可撓性樹脂Ｃによる島成分で構成されてもよい。本発明において海島分散構造を有する近赤外線遮蔽層の厚さは、０．０３〜１．０ｍｍが好ましく、０．０５〜０．５ｍｍがさらに好ましい。近赤外線遮蔽層の厚さが０．０３ｍｍ未満では、夏季に十分な遮熱性が得られないことがあり、１．０ｍｍを超えると、採光性が低下したり、柔軟なシートが得られなくなることがある。
【００１８】
本発明においてサーモクロミック材料とは、７８０〜２５００ｎｍの波長領域の近赤外線に対して、特定の温度を境に可逆的に、低温側では遮蔽率が低く、高温側では遮蔽率が高くなる特性（以下、サーモクロミック特性と記すことがある）を有する物質からなる粒子、あるいは、無機粒子基材上に上述のサーモクロミック特性を有する物質を担持させた粒子（以下、担持粒子と記すことがある）を示す。このサーモクロミック材料を海成分または島成分に含み、熱によりシートの温度が上下することで、非相溶混合物からなる樹脂層の近赤外線遮蔽効果が変化する。近赤外線の遮蔽効果が変化する温度（以下、転移温度と記すことがある）は２５〜７０℃の範囲にある事が好ましく、３０〜４５℃がより好ましい。転移温度が２５℃未満では、冬季であっても、太陽熱によりシートの温度がサーモクロミック材料の転移温度を超えて近赤外線遮蔽性が高くなり、冬季に近赤外線を透過して太陽熱を取り込む効果が不十分となることがある。転移温度が７０℃を超える場合は、太陽熱を受けてもシートの温度がなかなか転移温度に達さず、夏季の遮熱性を得られない事がある。
【００１９】
本発明で用いるサーモクロミック材料は、上述のサーモクロミック特性を有する限り特に限定されないが、下記（１）〜（３）に例示する金属酸化物がサーモクロミック特性に優れており、かつ、可視光の透過性に優れているため、これらの化合物からなる粒子、あるいは、これらの化合物を含む担持粒子から、１種または２種以上選択して用いることが好ましい。
（１）二酸化バナジウム（ＶＯ２）。
（２）二酸化バナジウム結晶のバナジウム原子の一部が、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、スズ（Ｓｎ）、レニウム（Ｒｅ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、イリジウム（Ｉｒ）、オスミウム（Ｏｓ）、ルテニウム（Ｒｕ）、コバルト（Ｃｏ）、マンガン（Ｍｎ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、クロム（Ｃｒ）、鉄（Ｆｅ）、ガリウム（Ｇａ）、亜鉛（Ｚｎ）、アルミニウム（Ａｌ）、インジウム（Ｉｎ）、およびチタン（Ｔｉ）から選ばれた１種または２種以上の原子により置換率０．３〜１０原子％で置換された二酸化バナジウム。
（３）ＴｉＯｘ（１．８≦ｘ＜２）で表される不定比酸化チタン。
なお、上記（２）において原子％とは、バナジウムに対する置換成分の置換率を原子の個数のパーセンテージで表したものである。例えばバナジウムの一部をモリブデンで置換した化合物Ｖ０．９５Ｍｏ０．０５Ｏ２であれば、バナジウムとモリブデンを合わせて１であり、その内モリブデンが０．０５であるから、バナジウムに対するモリブデンの置換率は５原子％となる。また、バナジウムの一部をタングステンとクロムで置換した化合物Ｖ０．９６５Ｗ０．０３０Ｃｒ０．００５Ｏ２の場合、置き換えたタングステン原子が３原子％、クロム原子が０．５原子％となり、合わせて３．５原子％の置換率となる。バナジウムの一部をこれらの元素で置換することで、サーモクロミック材料の転移温度を自在に調整することが可能となる。また、上記（２）において、バナジウムの一部が上記元素で置換されるとともに、酸素の一部がフッ素で置換されていてもよく、その場合酸素に対するフッ素の置換割合は０．０１〜２％である事が好ましい。酸素の一部をフッ素で置換することで、サーモクロミック材料の可視光透過性が向上し、得られるシートの採光性が向上する。
【００２０】
サーモクロミック材料として担持粒子を用いる場合、基材となる無機粒子としては、酸化ケイ素、シリカゲル、酸化チタン、ガラス、酸化亜鉛、水酸化亜鉛、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、水酸化チタン、酸化ジルコニウム、水酸化ジルコニウム、リン酸ジルコニウム、ハイドロタルサイト類化合物、ハイドロタルサイト類化合物の焼成物、層状珪酸塩、および炭酸カルシウムなどから適宜選択して用いる事ができる。担持粒子を用いることで、上述のサーモクロミック化合物からなる粒子を用いるのに比べ、得られるシートの採光性が向上する。サーモクロミック特性を有する化合物の担持量は、担持粒子全体の質量に対して０．１〜５０質量％が好ましい。担持量が０．１質量％未満ではサーモクロミック特性を示さないことがあり、５０質量％を超えると採光性が向上しないことがある。
【００２１】
本発明において、サーモクロミック材料の添加量は、海成分あるいは島成分を構成する合成樹脂組成物の質量全体に対して０．１〜３０質量％であることが好ましく、０．５〜２０質量％がより好ましい。０．１質量％未満では添加による効果が不足し、夏季の遮熱性が充分に得られないことがある。３０質量％を超えて添加すると、加工性や樹脂強度が低下することがあり、また、サーモクロミック材料に由来する着色により、得られるシートの採光性が低下することがある。サーモクロミック材料の平均粒子径は、１〜５００ｎｍであることが好ましく、５〜２００ｎｍがより好ましい。平均粒子径が１ｎｍ未満では凝集により樹脂中への均一分散が困難となり、得られるシートの外観に斑を生じる事がある。平均粒子径が５００ｎｍを超えると、サーモクロミック特性を十分に示さないことがあり、また、得られるシートの採光性が低下することがある。
【００２２】
本発明で用いるサーモクロミック材料は、酸化を防止するため、或いは、光触媒活性を抑制するために、表面をＳｉ、Ｚｒ、Ａｌから選ばれる１種または２種以上の金属を含有する酸化物で被覆したものであることが好ましい。
【００２３】
本発明において、近赤外線遮蔽層は、サーモクロミック材料を含む合成樹脂組成物と、このサーモクロミック材料を含まず赤外線散乱着色剤を含む合成樹脂組成物との非相溶混合体からなる海島分散構造によって形成されてもよい。海成分または島成分のいずれかに赤外線散乱着色剤を含むことで、可変遮熱性採光シートに任意の着色を施す事ができ、なおかつ夏季の遮熱性が向上する。また、冬季に日中取り込んだ太陽熱が遠赤外線として輻射される際に、その遠赤外線を反射することで外部に漏らし難くし、保温性を与える効果も得られる。
【００２４】
本発明において赤外線散乱着色剤とは、赤外線を散乱させる特性を有する無機の着色剤であり、特に以下の（１）、（２）の金属酸化物が好ましく、これらの内から１種または２種以上を適宜選択して用いることができる。
（１）チタン酸化物、亜鉛酸化物、スズ酸化物、ジルコニウム酸化物、インジウム酸化物、三酸化アンチモン、クロム酸化物、鉄酸化物、スズドープ酸化インジウム、インジウムドープ酸化スズ、アンチモンドープ酸化スズから選ばれた金属酸化物。
（２）チタン（Ｔｉ）、亜鉛（Ｚｎ）、アンチモン（Ｓｂ）、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、クロム（Ｃｒ）、マグネシウム（Ｍｇ）、銅（Ｃｕ）、マンガン（Ｍｎ）、アルミニウム（Ａｌ）、ニオブ（Ｎｂ）、及びケイ素（Ｓｉ）の内２種乃至４種の成分を含む、ルチル型、またはヘマタイト型、またはスピネル型構造を有する金属複合酸化物。
【００２５】
上記のうち（１）の金属酸化物粒子は、その表面に近赤外線領域波長に吸収が少なく、可視光領域波長に吸収を有するアゾ系、アンスラキノン系、フタロシアニン系、ペリノン・ペリレン系、インジゴ・チオインジゴ系、ジオキサジン系、キナクリドン系、イソインドリノン系、イソインドリン系、ジケトピロロピロール系、アゾメチン系およびアゾメチンアゾ系の有機色素からなる群から選ばれた少なくとも一種を被覆したものであっても良い。また、光触媒活性を有する粒子の光触媒活性を抑制したり、樹脂への分散性を向上させたりするために、表面をＳｉ、Ｚｒ、Ａｌから選ばれる１種または２種以上の金属を含有する酸化物、或いは、高級脂肪酸等で被覆したものを用いても良い。
【００２６】
上記のうち（２）の金属複合酸化物粒子としては、具体的には、Ｃｏ−Ａｌ、Ｃｏ−Ａｌ−Ｃｒ、Ｃｏ−Ａｌ−Ｃｒ−Ｔｉ、Ｃｏ−Ｍｇ−Ｓｎ、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｔｉ、Ｃｏ−Ｚｎ−Ｎｉ−Ｔｉ、Ｃｏ−Ｚｎ−Ｃｒ−Ｔｉ、Ｃｏ−Ｓｂ−Ｎｉ−Ｔｉ、Ｃｏ−Ｎｂ−Ｎｉ−Ｔｉ、Ｎｂ−Ｎｉ−Ｔｉ、Ｃｏ−Ｓｉ、Ｓｎ−Ｃｒ−Ｔｉ、Ｚｎ−Ｃｒ−Ｔｉ、Ｚｎ−Ｃｒ−Ｆｅ、Ｃｏ−Ｚｎ−Ｃｒ−Ｆｅ、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ−Ｆｅ−Ｓｉ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｍｇ−Ｚｎ−Ａｌ、Ｃｏ−Ｍｎ−Ｃｒ−Ｆｅ、Ｃｏ−Ｆｅ−Ｃｒ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｎｉ、Ｃｏ−Ｃｒ、Ｃｕ−Ｍｎ−Ｃｒ、Ｃｕ−Ｍｎ−Ｆｅ、Ｃｕ−Ｃｒ、Ｍｎ−Ｆｅ、Ｚｎ−Ｆｅ、Ｃｒ−Ｆｅ、Ｃｒ−Ｆｅ−Ｚｎ−Ｔｉ、Ｐｂ−Ｓｂ−Ｆｅ、Ｐｂ−Ｓｂ−Ａｌ、Ｎｉ−Ｓｂ、Ｆｅ−Ｚｎ−Ｔｉ、Ｆｅ−Ａｌ−Ｔｉ、Ｆｅ−Ｔｉ、Ｆｅ−Ｍｏ、Ｃｒ−Ｓｂ、Ｃｒ−Ｓｂ−Ｔｉ、Ｍｎ−Ｓｂ−Ｔｉ、Ｔｉ−Ｓｂ−Ｎｉ、Ｃｒ−Ｓｎ、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｍｎ−Ｎｉ、Ｔｉ−Ｓｂ−ＣｒおよびＺｒ−Ｆｅなどの成分からなる複合酸化物粒子を例示することができる。これらの金属複合酸化物粒子は、ルチル型、またはヘマタイト型、またはスピネル型構造を有し、赤外線反射性の顔料として市販されており、所望の色相を有する粒子を単独で、または２種以上併用して用いることができる。また、光触媒性の抑制や、樹脂への分散性向上のために、表面をＳｉ、Ｚｒ、Ａｌから選ばれる１種または２種以上の金属を含有する酸化物、或いは、高級脂肪酸等で被覆したものを用いても良い。
【００２７】
本発明において、赤外線散乱着色剤は、海成分または島成分を構成する合成樹脂組成物に対して０．０５〜２０質量％含まれる事が好ましく、０．１〜１０質量％である事がより好ましい。０．０５質量％未満では添加による効果が不足し、遮熱性が向上しないことがある。２０質量％を超えて添加すると、加工性や樹脂強度が低下し、得られるシートの採光性が低下することがある。用いる赤外線散乱着色剤の粒径は、樹脂への分散性、シートの加工性などを勘案して、平均粒子径１〜３０００ｎｍの粒子から適宜選択して用いることができる。特に近赤外線領域波長の散乱を高め、可視光領域波長の散乱を抑える（透過を高める）ためには、平均粒子径３５０〜２０００ｎｍの粒子が好ましく、４００〜１６００ｎｍであることがより好ましい。また、可視光領域波長の透過を高め、かつ透視性のある近赤外線遮蔽層を得るには、平均粒子径２０〜１００ｎｍの粒子が好ましく用いられる。
【００２８】
本発明の可変遮熱性採光シートは、その特性を長期間に亘って維持するため、可撓性シート最外表面に防汚層を有することが好ましい。防汚層としては、遮熱性及び採光性を損なわず、極度の隠蔽性を伴わないものである限り、その形成方法及び素材に特に限定はないが、例えば、溶剤に可溶化されたアクリル系樹脂もしくはフッ素系樹脂の少なくとも１種以上からなる樹脂溶液あるいは樹脂分散液を塗布して形成した塗膜、これらにシリカ微粒子、またはコロイダルシリカを含む塗膜、オルガノシリケート及び／又はその縮合体を含む塗布剤で塗布し親水性被膜層を形成したもの、光触媒性無機材料（例えば光触媒性酸化チタン）と結着剤とを含む塗布剤を塗布し光触媒層を形成したもの、少なくとも最外表面がフッ素系樹脂により形成されたフィルムを接着剤もしくは熱溶融加工により積層したもの、等から適宜選択することができる。
【００２９】
本発明の可変遮熱性採光シートにおいて、上記防汚層の他に必要に応じて、防汚層の接着性を向上させるための接着層、防汚層が光触媒層である場合に光触媒による樹脂の分解を妨げるための保護層、近赤外線遮蔽層および／またはその他の樹脂層に含まれる添加剤が防汚層に移行するのを妨げるための添加剤移行防止層、等が形成されていてもよい。また、本発明の可変遮熱性採光シートの、防汚層が形成された面とは反対の面に、防汚層との高周波加熱融着性及び熱風融着性を付与するための裏面接着層が形成されていてもよい。あるいは、可変遮熱性採光シートをロール状に巻き取って保管している間に、裏面側の樹脂層に含まれる添加剤が、防汚層上に移行して防汚性が低下するのを防ぐために、裏面側（防汚層とは反対の面）に添加剤移行防止層が形成されていても良い。
【００３０】
本発明の可変遮熱性採光シートにおいて、近赤外線遮蔽層はこの他に、海成分と島成分それぞれ独立して、必要に応じて公知の添加剤を含んでいても良い。添加剤としては、例えば、帯電防止剤、難燃剤、可塑剤、可撓性付与剤、充填剤、接着剤、架橋剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、安定剤、滑剤、加工助剤、レベリング剤、消泡剤、抗菌剤、防黴剤、有機顔料、無機顔料、などが例示される。
【実施例】
【００３１】
本発明を下記実施例、および比較例を挙げて具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００３２】
下記実施例・比較例において、採光性、遮熱性、昇温性は、以下の方法により評価した。
（Ｉ）採光性（光線透過率）
実施例および比較例で作成したシートそれぞれについてJIS Z8722.5.4（条件ｇ）に従
い、可視光領域の光線透過率を、ミノルタ分光測色計ＣＭ−３６００ｄを用いて測定し
た。光線透過率が高いものが、採光性に優れるものと判断した。
（II）可視光および近赤外線透過の温度依存性
実施例および比較例で作成したシートそれぞれについて、温度コントロール装置付きの
分光光度計（日本分光（株）製Ｖ−６７０）を用いて、シート温度１０℃と７０℃の時
の、可視光（５５０ｎｍ）と、近赤外線（１５００ｎｍ）の透過率を測定した。
（III）遮熱性および昇温性
試験環境：実施例および比較例で作成したシート（１１）について、おもて面を外側と
して、屋根部および側壁部を覆った小型テント（１０：図５参照）を作成し、周辺に
高い建物の無い３階建てのビル屋上（コンクリート床面）にテント屋根部の傾斜面の
一方を真南に向けて、外部との空気の流通が無い状態に設置し、冬季（１月）および
夏季（８月）のテント内温度変化を継続的に測定した。得られた測定データから、快
晴が二日続いた二日目の日の出前（５時）、日中（１２時）、日没後（２０時）の温
度を抽出して冬季の昇温性（太陽熱を取り入れて内部を暖める効果）と夏季の遮熱性
を評価した。なお、テント設置と同じビルの屋上において、床面から１．２ｍの高さ
に百葉箱を設置し、上記測定時の外気温も継続的に測定した。
テントサイズ：
床面から軒先までの高さ ５０ｃｍ
底面 たて×よこ ５０ｃｍ×５０ｃｍ
屋根部 傾斜角２０° 床面から主棟までの高さ ５９ｃｍ
温度測定位置 テント内中央部床面から、高さ３０ｃｍの位置で測定
【００３３】
［実施例１］
下記配合１の軟質塩化ビニル樹脂の熱溶融混練物に、下記配合２のサーモクロミック材料含有スチレンブタジエンブロックコポリマー（ＳＢＳ）の熱溶融混練物を、塩化ビニル樹脂単体の質量に対して２０質量％加えてバンバリーミキサーで熱溶融混練し、スチレンブタジエンブロックコポリマーを均一分散させた非相溶樹脂混合物１を得た。配合２のサーモクロミック材料として、バナジウムの一部をタングステンで置き換え、表面を酸化ケイ素で被覆（サーモクロミック材料９４質量％、酸化ケイ素６質量％）した、平均粒子径１００ｎｍのＶ０．９９Ｗ０．０１Ｏ２粒子（置換割合：１原子％、転移温度：４１℃）を用いた。この非相溶樹脂混合物１を１８０℃設定のカレンダーロール４本を通過させて厚さ０．２５ｍｍの近赤外線遮蔽層用フィルム１−１を成型した。一方、配合１の軟質塩化ビニル樹脂の熱溶融混練物を１８０℃設定のカレンダーロール４本を通過させて厚さ０．２５ｍｍのフィルム１−２を成型した。次いで、得られたフィルム１−１とフィルム１−２の中間に下記基布１を挿入し、熱圧着により積層して、一方の面が近赤外線遮蔽層であるターポリン状のシートを得た。フィルム１−１からなる近赤外線遮蔽層を顕微鏡観察すると、サーモクロミック材料含有スチレンブタジエンブロックコポリマーが島成分を構成しており、塩化ビニル樹脂が海成分を構成していた。海島分散構造における島成分の平均粒子径は６．２μｍであった。次いで、フィルム１−１を積層した側に、下記配合３の防汚層塗工液をグラビアコーターによりコーティング加工し、１２０℃で１分間乾燥した。これによって近赤外線遮蔽層に塗布量：５ｇ／ｍ２の防汚層が形成された、実施例１のシートを得た。このシートについて、防汚層が形成された側をおもて面として各種評価を行った。結果を表１に示す。
＜配合１＞
ポリ塩化ビニル樹脂（重合度１３００） １００質量部
フタル酸ジ−２−エチルヘキシル（可塑剤） ６０質量部
三酸化アンチモン（難燃剤） １０質量部
ステアリン酸亜鉛（安定剤） ２質量部
ステアリン酸バリウム（安定剤） ２質量部
紫外線吸収剤：ベンゾトリアゾール系 ０．５質量部
＜配合２＞
スチレン・ブタジエンブロックコポリマー １００質量部
（旭化成ケミカルズ（株）社製、商品名：アサフレックス８３０）
Ｖ０．９９Ｗ０．０１Ｏ２：平均粒子径１００ｎｍ ５質量部
＜配合３＞
商標：アクリプレン ペレットＨＢＳ００１（三菱レイヨン（株）製） ２０質量部
トルエン−ＭＥＫ（５０／５０重量比）（溶剤） ８０質量部
（基布１）
ポリエステル８３３ｄｔｅｘマルチフィラメントを用いた粗目状平織布
密度 たて（経糸） １９本／インチ よこ（緯糸） ２０本／インチ
【００３４】
［実施例２］
下記配合４のサーモクロミック材料含有軟質塩化ビニル樹脂の熱溶融混練物に、下記配合５のスチレンブタジエンブロックコポリマー（ＳＢＳ）の熱溶融混練物を、塩化ビニル樹脂単体の質量に対して２０質量％加えてバンバリーミキサーで熱溶融混練し、スチレンブタジエンブロックコポリマーを均一分散させた非相溶樹脂混合物２を得た。配合４のサーモクロミック材料として、バナジウムの一部をタングステンで置き換え、表面を酸化ケイ素で被覆（サーモクロミック材料９４質量％、酸化ケイ素６質量％）した、平均粒子径１００ｎｍのＶ０．９９Ｗ０．０１Ｏ２粒子（置換割合：１原子％、転移温度：４１℃）を用いた。この非相溶樹脂混合物２を１８０℃設定のカレンダーロール４本を通過させて厚さ０．２５ｍｍの近赤外線遮蔽層用フィルム２−１を成型した。一方、配合１の軟質塩化ビニル樹脂の熱溶融混練物を１８０℃設定のカレンダーロール４本を通過させて厚さ０．２５ｍｍのフィルム２−２を成型した。次いで、得られたフィルム２−１とフィルム２−２の中間に基布１を挿入し、熱圧着により積層して、一方の面が近赤外線遮蔽層であるターポリン状のシートを得た。フィルム２−１からなる近赤外線遮蔽層を顕微鏡観察すると、スチレンブタジエンブロックコポリマーが島成分を構成しており、サーモクロミック材料含有塩化ビニル樹脂が海成分を構成していた。海島分散構造における島成分の平均粒子径は６．１μｍであった。次いで、フィルム２−１を積層した側に、実施例１と同様にして防汚層を形成して、実施例２のシートを得た。このシートについて、防汚層が形成された側をおもて面として各種評価を行った。結果を表１に示す。
＜配合４＞
ポリ塩化ビニル樹脂（重合度１３００） １００質量部
フタル酸ジ−２−エチルヘキシル（可塑剤） ６０質量部
三酸化アンチモン（難燃剤） １０質量部
ステアリン酸亜鉛（安定剤） ２質量部
ステアリン酸バリウム（安定剤） ２質量部
紫外線吸収剤：ベンゾトリアゾール系 ０．５質量部
Ｖ０．９９Ｗ０．０１Ｏ２：平均粒子径１００ｎｍ １．５質量部
＜配合５＞
スチレン・ブタジエンブロックコポリマー １００質量部
（旭化成ケミカルズ（株）社製、商品名：アサフレックス８３０）
【００３５】
［実施例３］
配合５の代りに下記配合６を用いた以外は、実施例２と同様にして、近赤外線遮蔽層上に防汚層を有する実施例３のターポリン状のシートを得た。配合６には赤外線散乱着色剤として、平均粒子径１０００ｎｍの酸化チタン粒子（表面を酸化ケイ素で被覆：酸化チタン９２質量％、酸化ケイ素８質量％）を用いた。このシートについて、防汚層が形成された側をおもて面として各種評価を行った。結果を表１に示す。
＜配合６＞
スチレン・ブタジエンブロックコポリマー １００質量部
（旭化成ケミカルズ（株）社製、商品名：アサフレックス８３０）
酸化チタン：平均粒子径１０００ｎｍ ３質量部
【００３６】
［実施例４］
配合５の代りに下記配合７を用いた以外は、実施例２と同様にして、近赤外線遮蔽層上に防汚層を有する実施例４のターポリン状のシートを得た。配合７には赤外線散乱着色剤として、平均粒子径２０ｎｍのスズドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）粒子を用いた。このシートについて、防汚層が形成された側をおもて面として各種評価を行った。結果を表１に示す。
＜配合７＞
スチレン・ブタジエンブロックコポリマー １００質量部
（旭化成ケミカルズ（株）社製、商品名：アサフレックス８３０）
ＩＴＯ：平均粒子径２０ｎｍ ３質量部
【００３７】
［実施例５］
配合２の代わりに下記配合８を用いた以外は実施例１と同様にして、近赤外線遮蔽層上に防汚層を有する実施例５のターポリン状のシートを得た。配合８にはサーモクロミック材料として、バナジウムの一部をモリブデンで置き換え、表面を酸化ケイ素で被覆（サーモクロミック材料９４質量％、酸化ケイ素６質量％）した、平均粒子径１００ｎｍのＶ０．９６５Ｍｏ０．０３５Ｏ２粒子（置換割合：３．５原子％、転移温度：３０℃）を用いた。このシートについて、防汚層が形成された側をおもて面として各種評価を行った。結果を表１に示す。
＜配合８＞
スチレン・ブタジエンブロックコポリマー １００質量部
（旭化成ケミカルズ（株）社製、商品名：アサフレックス８３０）
Ｖ０．９６５Ｍｏ０．０３５Ｏ２：平均粒子径１００ｎｍ ５質量部
【００３８】
実施例１〜５のシートは、サーモクロミック材料を含む合成樹脂と、サーモクロミック材料を含まない合成樹脂との非相溶混合体からなる海島分散構造の近赤外線遮蔽層を有するシートである。海島分散構造の海成分および島成分のいずれか一方が、サーモクロミック材料を含んで可変遮熱機能を有し、温度の高低にかかわらず可視光の透過率にはほとんど差が無かったが、近赤外線遮蔽効果は熱により変化し、低温時は近赤外線の透過率が高く、高温時に低い特性を示した。その結果採光性に優れ、夏季の遮熱性に優れ、冬季は太陽輻射に含まれる近赤外線を取り込む昇温性を有するシートであった。島成分にサーモクロミック材料を含む実施例１と、海成分にサーモクロミック材料を含む実施例２を比較すると、実施例１の方が採光性に優れており、実施例２は夏季の遮熱性がやや優れていた。島成分に赤外線散乱着色剤として酸化チタン粒子を含み、海成分にサーモクロミック材料を含む実施例３は、実施例２と比較して採光性は低下するものの、夏季の遮熱性に優れており、また、実施例１及び２に比べて冬季の日没後の温度低下が少ない保温性を有していた。島成分に赤外線散乱着色剤としてスズドープ酸化インジウム粒子を含み、海成分にサーモクロミック材料を含む実施例４も、実施例３と同様の特性を示したが、実施例３よりも採光性に優れ、冬季の昇温性も優れていた。実施例５は実施例１よりも転移温度の低いサーモクロミック材料を用いた（実施例１の４１℃に対して実施例５は３０℃）構成であり、実施例１に比べて冬季の昇温性がやや低いものの、夏季の遮熱性は優っていた。
【００３９】
［実施例６］
下記配合９のサーモクロミック材料含有軟質塩化ビニル樹脂ペーストの攪拌混合物に、下記配合１０の赤外線散乱着色剤含有ビニルエステル樹脂攪拌混合物を、塩化ビニル樹脂単体の質量に対して２０質量％加えて撹拌し、赤外線散乱着色剤含有ビニルエステル樹脂を均一分散させた非相溶樹脂混合物液６を得た。配合９において、サーモクロミック材料として、バナジウムの一部をタングステンで置き換え、表面を酸化ケイ素で被覆（サーモクロミック材料９４質量％、酸化ケイ素６質量％）した、平均粒子径１００ｎｍのＶ０．９９Ｗ０．０１Ｏ２粒子（置換割合：１原子％、転移温度：４１℃）を用い、配合１０には赤外線散乱着色剤として平均粒子径６００ｎｍのＣｒ−Ｓｂ−Ｔｉの複合酸化物（黄色：ルチル型）粒子を用いた。この樹脂混合物液６の液バス中に下記基布２を浸漬し、これを引き上げると同時にマングルロールで圧搾し、１５０℃で１分間ゲル化した後、１９０℃で１分間熱処理を行い、さらにその片面に鏡面エンボス処理を施した。これにより基布２の両面への付着、および内部含浸した状態で、非相溶樹脂混合物液６が３２０ｇ／ｍ２付着して、海島構造を有する近赤外線遮蔽層が形成された帆布状のシートを得た。この近赤外線遮蔽層を顕微鏡観察すると、赤外線散乱着色剤含有ビニルエステル樹脂が黄色の島成分を構成しており、サーモクロミック材料含有軟質塩化ビニル樹脂が海成分を構成していた。海島分散構造における島成分の平均粒子径は８．５μｍであった。このシートの、鏡面エンボス処理を施した平滑な側の近赤外線遮蔽層上に、配合３の防汚層塗工液をグラビアコーターによりコーティング加工し、１２０℃で１分間乾燥した。これによって片面に塗布量：５ｇ／ｍ２の防汚層が形成された実施例６のシートを得た。このシートについて、防汚層が形成された側をおもて面として各種評価を行った。結果を表１に示す。
＜配合９＞
乳化重合ポリ塩化ビニル樹脂（重合度１６００） １００質量部
フタル酸ジ−２−エチルヘキシル（可塑剤） ７０質量部
三酸化アンチモン（難燃剤） １０質量部
ステアリン酸亜鉛（安定剤） ２質量部
ステアリン酸バリウム（安定剤） ２質量部
紫外線吸収剤：ベンゾトリアゾール系 ０．５質量部
Ｖ０．９９Ｗ０．０１Ｏ２：平均粒子径１００ｎｍ １．５質量部
＜配合１０＞
ビニルエステル樹脂 １００質量部
（商標：ネオポール８３１９：日本ユピカ（株） ）
硬化剤 １質量部
（ジ−（４−ｔｅｒｔ−ブチルシクロヘキシル）パ−オキシジカ-ボネ-ト）
Ｃｒ−Ｓｂ−Ｔｉの複合酸化物：平均粒子径６００ｎｍ ３質量部
（基布２）
ポリエステル２９５．３ｄｔｅｘ（２０番手）短繊維紡績糸を用いた非粗目状平織布
密度 たて（経糸） ５５本／インチ よこ（緯糸） ４８本／インチ
【００４０】
実施例６は短繊維紡績糸からなる非粗目状平織布を基布として用い、基布両面への付着、および内部含浸した状態で黄色に彩色した近赤外線遮蔽層を有するシートである。採光性は、実施例１〜５（粗目状平織布を基布として用い近赤外線遮蔽層に彩色していない）に及ばないものの、テント倉庫に用いた場合、日中であれば照明無しで作業するのに十分な光線透過率を有しており、夏季の遮熱性に優れ、冬季は太陽輻射に含まれる近赤外線を取り込む昇温性を有するシートであった。
【００４１】
［比較例１］
配合１の軟質塩化ビニル樹脂の熱溶融混練物を１８０℃設定のカレンダーロール４本を通過させて厚さ０．２５ｍｍのフィルム比１を成型し、基布１の両面に熱圧着により積層して、ターポリン状のシートを得た。次に、シートの一方の側に、実施例１と同様にして防汚層を形成して、比較例１のシートを得た。このシートについて、防汚層が形成された側をおもて面として各種評価を行った。結果を表２に示す。
【００４２】
比較例１のシートは、サーモクロミック材料を含む樹脂層を有さないため、採光性は非常に高いが、夏季の遮熱性を示さないシートであった。
【００４３】
［比較例２］
配合４のサーモクロミック材料含有軟質塩化ビニル樹脂の熱溶融混練物を１８０℃設定のカレンダーロール４本を通過させて厚さ０．２５ｍｍのフィルム比２−１を成型した。一方、配合１の軟質塩化ビニル樹脂の熱溶融混練物を１８０℃設定のカレンダーロール４本を通過させて厚さ０．２５ｍｍのフィルム比２−２を成型した。次いで、得られたフィルム比２−１とフィルム比２−２の中間に基布１を挿入し、熱圧着により積層して、ターポリン状のシートを得た。次に、フィルム比２−１を積層した側に、実施例１と同様にして防汚層を形成して、比較例２のシートを得た。このシートについて、防汚層が形成された側をおもて面として各種評価を行った。結果を表２に示す。
【００４４】
比較例２のシートは、フィルム比２−１にサーモクロミック材料を含み、低温時に比べて高温時の近赤外線透過率が低い特性を示し、夏季の遮熱性を有し、冬季は昇温性を示すシートであった。しかし、フィルム比２−１が海島構造を有さず、フィルム全体にサーモクロミック材料を含むため、実施例１や実施例２のシートに比べて、採光性の劣るシートであった。
【００４５】
［比較例３］
配合１の軟質塩化ビニル樹脂の熱溶融混練物に、配合７の赤外線散乱着色剤含有スチレンブタジエンブロックコポリマー（ＳＢＳ）の熱溶融混練物を、塩化ビニル樹脂単体の質量に対して２０質量部加えてバンバリーミキサーで熱溶融混練し、赤外線散乱着色剤含有スチレンブタジエンブロックコポリマーを均一分散させた非相溶樹脂混合物比３を得た。この非相溶樹脂混合物比３を１８０℃設定のカレンダーロール４本を通過させて厚さ０．２５ｍｍのフィルム比３−１を成型した。一方、配合１の軟質塩化ビニル樹脂の熱溶融混練物を１８０℃設定のカレンダーロール４本を通過させて厚さ０．２５ｍｍのフィルム比３−２を成型した。次いで、得られたフィルム比３−１とフィルム比３−２の中間に基布１を挿入し、熱圧着により積層して、ターポリン状のシートを得た。フィルム３−１を顕微鏡観察すると、赤外線散乱着色剤スチレンブタジエンブロックコポリマーが島成分を構成しており、塩化ビニル樹脂が海成分を構成していた。海島分散構造における島成分の平均粒子径は６．１μｍであった。次いで、フィルム比３−１を積層した側に、実施例１と同様にして防汚層を形成して、比較例３のシートを得た。このシートについて、防汚層が形成された側をおもて面として各種評価を行った。結果を表２に示す。
【００４６】
比較例３のシートは、実施例４の海成分からサーモクロミック材料を省略した構成である。フィルム比３−１が海島構造を有し、島成分に赤外線散乱着色剤を含むが、海成分にサーモクロミック材料を含まないため、熱による近赤外線遮蔽効果の変化はみられず、夏季の遮熱性は実施例４に比べて大きく劣っていた。
【００４７】
［比較例４］
下記配合１１の赤外線散乱着色剤含有軟質塩化ビニル樹脂の熱溶融混練物を１８０℃設定のカレンダーロール４本を通過させて厚さ０．２５ｍｍのフィルム比４−１を成型した。配合１１には赤外線散乱着色剤として、平均粒子径１０００ｎｍの酸化チタン粒子（表面を酸化ケイ素で被覆：酸化チタン９２質量％、酸化ケイ素８質量％）を用いた。一方、配合１の軟質塩化ビニル樹脂の熱溶融混練物を１８０℃設定のカレンダーロール４本を通過させて厚さ０．２５ｍｍのフィルム比４−２を成型した。次いで、得られたフィルム比４−１とフィルム比４−２の中間に基布１を挿入し、熱圧着により積層して、ターポリン状のシートを得た。次に、フィルム比４−１を積層した側に、実施例１と同様にして防汚層を形成して、比較例４のシートを得た。このシートについて、防汚層が形成された側をおもて面として各種評価を行った。結果を表２に示す。
＜配合１１＞
ポリ塩化ビニル樹脂（重合度１３００） １００質量部
フタル酸ジ−２−エチルヘキシル（可塑剤） ６０質量部
三酸化アンチモン（難燃剤） １０質量部
ステアリン酸亜鉛（安定剤） ２質量部
ステアリン酸バリウム（安定剤） ２質量部
紫外線吸収剤：ベンゾトリアゾール系 ０．５質量部
酸化チタン：平均粒子径１０００ｎｍ ０．５質量部
【００４８】
比較例４のシートは、フィルム比４−１に赤外線散乱着色剤として酸化チタン粒子を含むシートである。面積あたりの酸化チタン含有量は実施例３と同等であるが、サーモクロミック材料を含まないことから、熱による近赤外線遮蔽効果の変化がなく、夏季の遮熱性は実施例３より劣っていた。
【００４９】
［比較例５］
下記配合１２の赤外線散乱着色剤含有軟質塩化ビニル樹脂の熱溶融混練物を１８０℃設定のカレンダーロール４本を通過させて厚さ０．２５ｍｍのフィルム比５−１を成型した。配合１２には赤外線散乱着色剤として、平均粒子径１０００ｎｍの酸化チタン粒子（表面を酸化ケイ素で被覆：酸化チタン９２質量％、酸化ケイ素８質量％）を用いた。一方、配合１の軟質塩化ビニル樹脂の熱溶融混練物を１８０℃設定のカレンダーロール４本を通過させて厚さ０．２５ｍｍのフィルム比５−２を成型した。次いで、得られたフィルム比５−１とフィルム比５−２の中間に基布１を挿入し、熱圧着により積層して、ターポリン状のシートを得た。次に、フィルム比５−１を積層した側に、実施例１と同様にして防汚層を形成して、比較例５のシートを得た。このシートについて、防汚層が形成された側をおもて面として各種評価を行った。結果を表２に示す。
＜配合１２＞
ポリ塩化ビニル樹脂（重合度１３００） １００質量部
フタル酸ジ−２−エチルヘキシル（可塑剤） ６０質量部
三酸化アンチモン（難燃剤） １０質量部
ステアリン酸亜鉛（安定剤） ２質量部
ステアリン酸バリウム（安定剤） ２質量部
紫外線吸収剤：ベンゾトリアゾール系 ０．５質量部
酸化チタン：平均粒子径１０００ｎｍ １０質量部
【００５０】
比較例５のシートは、比較例４と同様フィルム比５−１に赤外線散乱着色剤として酸化チタン粒子を含むシートである。酸化チタン粒子の含有量を大幅に増したことで、夏季の遮熱性は実施例３と同等となったが、実施例３に比べて採光性は大幅に劣り、また、フィルム比５−１が海島構造を有さず、サーミクロミック材料も含まないため、熱による近赤外線遮蔽効果の変化がなく、冬季の昇温性も大幅に劣っていた。
【００５１】
【表１】
【００５２】
【表２】
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明の可変遮熱性採光シートは、夏季の炎天下においては太陽輻射に含まれる近赤外線を遮蔽して遮熱性を示し、冬季の低温時には近赤外線を透過して熱を取り込むことが出来、さらに夏冬通して日中は照明無しに作業する事が可能な採光性を有すため、テント倉庫、イベント用大型テント、災害時用テント、農園芸用ハウス、日除けテント、日除けモニュメント、装飾テント、ブラインド、シートシャッター、間仕切りやトラック幌等に好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００５４】
１：可変遮熱性採光シート
２：海島構造を有する近赤外線遮蔽層
３：島成分
３−１：サーモクロミック材料を含む島成分
３−２：サーモクロミックを含まない島成分
３−３：サーモクロミックを含まず赤外線散乱着色剤を含む島成分
４：海成分
４−１：サーモクロミック材料を含む海成分
４−２：サーモクロミックを含まない海成分
４−３：サーモクロミックを含まず赤外線散乱着色剤を含む海成分
５：防汚層
６：繊維基布
７：海島構造を有さない樹脂層
８：サーモクロミック材料
９：赤外線散乱着色剤
１０：小型テント
１１：実施例・比較例で作成したシート
【技術分野】
【０００１】
本発明は、採光性に優れ、熱によって遮熱性が変化するシートに関するものである。更に詳しく述べるならば、本発明は、屋内外の使用において、シート温度が低温から常温にあるときは太陽輻射に含まれる近赤外線の透過性が高く、太陽熱によってシート温度が高温になると近赤外線を遮蔽する、遮熱コントロール性を有する採光性シートに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
繊維基布に可撓性樹脂が被覆されてなる光透過性または半透過性のシートは、テント倉庫、イベント用大型テント、災害時用テント、農園芸用ハウス、日除けテント、日除けモニュメント、装飾テント、ブラインド、シートシャッター、間仕切りやトラック幌等、広い用途で利用されている。しかしながら、これらのシートは、太陽光線に含まれる近赤外線を遮蔽する能力が低いため、テント倉庫などの構造物においては、夏季に内部の気温が極度に上昇して、作業環境を過酷なものとしている。また日除けテントでは、まぶしさを防ぎ、紫外線を減少させるには効果的であるが、冷涼効果には乏しいのが実情である。
【０００３】
この様なシートにおいて、酸化チタン等の無機白色顔料を含有する白色のシートを用いることによって、太陽輻射に含まれる近赤外線を散乱させてその透過を防ぎ、遮熱性を示すことが知られている。しかし、十分な遮熱効果を得るためには、多量の白色顔料を用いる必要があり、そのためこの様なシートを用いた構造体の内部環境が暗くなり、日中でも照明が必要となる。
【０００４】
これに対して本発明者は、屈折率１．８以上、粒子径分布０．３〜３．０μｍ、アスペクト比１．０〜３．０不定形無機化合物粒子を用いた透光性を有する遮熱シートを提案した。（特許文献１参照）この不定形無機化合物粒子は近赤外線を選択的に散乱しながら、可視光は透過することで遮熱性と採光性を同時に得る事を可能とするものである。この遮熱シートは従来のシートに比べ表面温度が１０〜１５℃低く、レベルの高い遮熱性を発現し、かつ採光性も有するものであるが、曇天或いは雨天時の屋内作業性の観点から、更なる採光性の向上が望まれている。また、この遮熱シートは近赤外線を散乱して遮蔽するため、夏季の冷房効率向上には寄与するが、冬季は暖房の熱が輻射熱としてテント構造物外部に漏れるのを防ぐ効果はあるものの、太陽輻射に含まれる近赤外線を内部に取り入れることができず、日中の暖房効率はむしろ低下する場合があった。
【０００５】
近年、高温時に近赤外線を遮蔽して遮熱性を示し、低温時には近赤外線を透過して太陽輻射に含まれる熱を取り入れる事ができるサーモクロミック材料を用いた技術が注目を集めている。サーモクロミック材料としては主に二酸化バナジウム系の材料が知られている。二酸化バナジウムは、約６８℃に転移温度を有し、転移温度よりも低温側では単斜晶系で近赤外線の透過率が高く、高温側では結晶構造が正方晶系ルチル構造に変化して近赤外線の遮蔽性が大幅に向上して遮熱性を示す。この転移温度は、二酸化バナジウム結晶のバナジウム原子の一部を、他の金属に置き換えることで任意に変えることが出来る。これらの、二酸化バナジウム系材料は、そのまま用いたのでは可視光領域の一部に強い吸収を有し、採光性を損なう事があるため、窓ガラスに用いる場合には、スパッタ法などにより二酸化バナジウム系材料の薄膜を形成した上に、更に可視光反射防止薄膜を形成して採光性を向上させるなどの対策が行われている（例えば特許文献２参照）。しかし、二酸化バナジウム系材料の薄膜を形成する際には、結晶構造を整えるためにガラスに数百度の熱をかける必要があり、熱可塑性樹脂シートを基材として上述の薄膜を応用することは困難である。そのため、サーモクロミック材料からなる粒子（例えば特許文献３、４および５参照）を熱可塑性樹脂に分散してシート化する方法が採られるが、この場合可視光領域の吸収を軽減する方法は無く、夏季の遮熱性が得られるだけ十分にサーモクロミック材料を添加すると、シートの採光性が不十分となり、採光性を上げるために添加量を減らすと夏季の遮熱性が低下する問題を有していた。
【０００６】
以上の様に、例えばテント構造物に用いた場合に、真夏の炎天下において内部温度が極度に上昇することを防いだり、日除けテントに用いた場合に冷涼効果を示し、冬季は太陽熱を取り入れる事ができ、しかも日中は照明無しに屋内作業が可能な採光性を併せ持ったシートは、これまで提供されていなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−０５５１７７号公報
【特許文献２】特開２００４−００４７９５号公報
【特許文献３】特開２００４−３４６２６０号公報
【特許文献４】特開２００４−３４６２６１号公報
【特許文献５】特開２０１０−０３１２３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、夏季の炎天下においては太陽輻射に含まれる近赤外線を遮蔽して遮熱性を示し、冬季の低温時には近赤外線を透過して熱を取り込むことが出来、さらに採光性に優れた、可変遮熱性採光シートを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、上記の課題を解決するために、鋭意検討の結果、サーモクロミック材料を含む合成樹脂と、サーモクロミック材料を含まない合成樹脂との非相溶混合体からなる海島分散構造によって形成され、かつ、熱で近赤外線遮蔽効果が変化する樹脂層を、近赤外線遮蔽層として含むことで、夏季の遮熱性と冬季の近赤外線透過性を両立し、かつ、採光性に優れたシートが得られる事を見出し、本発明を完成するに至った。
【００１０】
すなわち本発明の可変遮熱性採光シートは、近赤外線遮蔽層を含む可撓性シートであって、前記近赤外線遮蔽層が、サーモクロミック材料を含む合成樹脂と、前記サーモクロミック材料を含まない合成樹脂との非相溶混合体からなる海島分散構造によって形成され、かつ、熱で近赤外線遮蔽効果が変化する樹脂層であることを特徴とする。本発明の可変遮熱性採光シートにおいて、前記近赤外線遮蔽層が、前記サーモクロミック材料を含む合成樹脂と、赤外線散乱着色剤を含む合成樹脂との非相溶混合体からなる海島分散構造によって形成されることが好ましい。本発明の可変遮熱性採光シートは、前記海島分散構造において、島成分が前記サーモクロミック材料を含んでいてもよく、海成分が前記サーモクロミック材料を含んでいてもよい。本発明の可変遮熱性採光シートは、前記サーモクロミック材料が、以下の（１）〜（３）の金属酸化物から選ばれた１種または２種以上を含むことが好ましい。
（１）二酸化バナジウム。
（２）二酸化バナジウム結晶のバナジウム原子の一部が、タングステン、モリブデン、ニオブ、タンタル、スズ、レニウム、ゲルマニウム、イリジウム、オスミウム、ルテニウム、コバルト、マンガン、ニッケル、銅、クロム、鉄、ガリウム、亜鉛、アルミニウム、インジウム、およびチタンから選ばれた１種または２種以上の原子により置換率０．３〜１０原子％で置換された二酸化バナジウム。
（３）ＴｉＯｘ（１．８≦ｘ＜２）で表される不定比酸化チタン。
本発明の可変遮熱性採光シートは、前記赤外線散乱着色剤が、以下の（１）、（２）の金属酸化物から選ばれた１種または２種以上を含むことが好ましい。
（１）チタン酸化物、亜鉛酸化物、スズ酸化物、ジルコニウム酸化物、インジウム酸化物、三酸化アンチモン、クロム酸化物、鉄酸化物、スズドープ酸化インジウム、インジウムドープ酸化スズ、アンチモンドープ酸化スズから選ばれた金属酸化物。
（２）チタン、亜鉛、アンチモン、鉄、ニッケル、コバルト、クロム、マグネシウム、銅、マンガン、アルミニウム、ニオブ、及びケイ素の内２種乃至４種の成分を含む、ルチル型、またはヘマタイト型、またはスピネル型構造を有する金属複合酸化物。本発明の可変遮熱性採光シートにおいて、前記可撓性シートが、繊維基布を含む積層体であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の可変遮熱性採光シートは、サーモクロミック材料を含む合成樹脂と、サーモクロミック材料を含まない合成樹脂との非相溶混合体からなる海島分散構造によって形成され、かつ、熱で近赤外線遮蔽効果が変化する樹脂層を含むことで、夏季の炎天下においては太陽輻射に含まれる近赤外線を遮蔽して遮熱性を示し、冬季の低温時には太陽輻射に含まれる近赤外線を透過して熱として取り込むことが出来、さらに高い採光性を有するものである。この可変遮熱性採光シートをテント倉庫、災害時用テント、イベント用大型テント、農園芸用ハウス、日除けテント、日除けモニュメント、装飾テント、ブラインド、シートシャッター、間仕切りやトラック幌等に用いることで、夏は涼しく、冬は暖かく、高い採光性を有する膜構造物を提供する事ができる。その結果夏の冷房、冬の暖房、日中の照明などにかかるコストを大幅に削減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の可変遮熱性採光シートの一例を示す断面図
【図２】本発明の可変遮熱性採光シートの一例を示す断面図
【図３】本発明の可変遮熱性採光シートにおける近赤外線遮蔽層の一例を示す図
【図４】本発明の可変遮熱性採光シートにおける近赤外線遮蔽層の一例を示す図
【図５】実施例・比較例において、遮熱性および昇温性の評価に用いた小型テント を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の可変遮熱性採光シートは、近赤外線遮蔽層を含む可撓性シートであって、その形態は、樹脂シート（樹脂フィルム）、ターポリン、帆布等の防水性シート、またはメッシュシートである。このうち樹脂シートは、カレンダー成型法、Ｔダイス押出法、あるいはキャスティング法により製造することができ、近赤外線遮蔽層単層であっても良く、近赤外線遮蔽層を含む複数の樹脂シートを積層した積層体であっても良い。ターポリン、帆布等の防水性シート、およびメッシュシートは、近赤外線遮蔽層と繊維基布とを含む積層体であり、近赤外線遮蔽層は繊維基布の一方の面のみに形成されても良く、両面に形成されても良い。帆布やメッシュシートは、有機溶剤に可溶化した可撓性樹脂、水中で乳化重合された可撓性樹脂エマルジョン（ラテックス）、あるいは可撓性樹脂を水中に強制分散させ安定化したディスパージョン樹脂などの水分散樹脂、軟質ポリ塩化ビニル樹脂ペーストゾル、等を用いるディッピング加工（繊維基布への両面加工）、及びコーティング加工（繊維基布への片面加工、または両面加工）等によって製造することができる。ターポリンはカレンダー成型法、Ｔダイス押出法またはキャスティング法により成型された樹脂フィルム又は樹脂シートを、繊維基布の片面または両面に接着層を介在して積層する方法、あるいは粗目状の繊維基布の両面に目抜け空隙部を介して熱ラミネート積層する方法により製造することが好ましく、さらにディッピング加工、またはコーティング加工と、樹脂フィルム積層の組み合わせによっても実施可能である。
【００１４】
本発明の可変遮熱性採光シートは、強度、耐久性、寸法安定性などを付与するために、繊維基布を含む積層体、具体的には上述のターポリン、帆布、およびメッシュシートである事が好ましい。繊維基布に用いられる繊維としては、ポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、ビニロン繊維などの合成繊維、木綿、麻などの天然繊維、アセテートなどの半合成繊維、ガラス繊維、シリカ繊維、アルミナ繊維、炭素繊維などの無機繊維が挙げられ、これらは単独または２種以上からなる混用繊維によって構成されていてもよい。その形状はマルチフィラメント糸条、短繊維紡績糸条、モノフィラメント糸条、スプリットヤーン糸条、テープヤーン糸条などいずれであってもよい。本発明に使用される繊維基布は、織布、編布、不織布のいずれでもよい。織布を用いる場合、平織、綾織、繻子織、模紗織などいずれの構造をとるものでもよいが、平織織物は、得られる可変遮熱性採光シートの経緯物性バランスに優れているため好ましく用いられる。編布を用いるときはラッセル編の緯糸挿入トリコットが好ましく用いられる。これら編織物は、少なくともそれぞれ、糸間間隙をおいて平行に配置された経糸及び緯糸を含む糸条により構成された粗目状の編織物（空隙率は最大９０％、好ましくは５〜５０％）、及び非粗目状編織物（糸条間に実質上間隙が形成されていない編織物）を包含する。不織布としてはスパンボンド不織布などが使用できる。繊維基布には必要に応じて撥水処理、吸水防止処理、接着処理、難燃処理などが施されていても良い。
【００１５】
本発明において、近赤外線遮蔽層は、合成樹脂ブレンドの溶融、または合成樹脂ブレンドの液状合成樹脂の攪拌混合物により公知の加工方法によって成型される。本発明で好ましく用いられる合成樹脂としては、例えば、塩化ビニル樹脂、塩化ビニル系共重合体樹脂、オレフィン樹脂（ポリエチレン、ポリプロピレンなど）、オレフィン系共重合体樹脂、ウレタン樹脂、ウレタン系共重合体樹脂、アクリル樹脂、アクリル系共重合体樹脂、酢酸ビニル樹脂、酢酸ビニル系共重合体樹脂、スチレン樹脂、スチレン系共重合体樹脂、ポリエステル樹脂（ＰＥＴ，ＰＥＮ，ＰＢＴなど）、ポリエステル系共重合体樹脂、フッ素含有共重合体樹脂、シリコーン樹脂、シリコーンゴム、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリエーテル、ポリエステルアミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルエステル、ビニルエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂など、可視光透過性が高く可撓性のある熱可塑性樹脂および硬化性樹脂が好ましく用いられる。
【００１６】
本発明の近赤外線遮蔽層は、合成樹脂の非相溶混合体からなる海島分散構造によって形成された樹脂層であり、混合する合成樹脂の組み合わせについて、非相溶であれば特に制限はない。非相溶の組合せとしては、塩化ビニル樹脂とポリエチレン、塩化ビニル樹脂とポリプロピレン、塩化ビニル樹脂とスチレン樹脂、塩化ビニル樹脂とスチレン系共重合体樹脂、塩化ビニル樹脂とシリコーン樹脂、塩化ビニル樹脂とフッ素含有共重合体樹脂、塩化ビニル樹脂とビニルエステル樹脂、スチレン樹脂とポリエチレン、スチレン樹脂とポリプロピレン、ウレタン樹脂とポリエチレン、ウレタン樹脂とポリプロピレン、ポリエステル樹脂とポリエチレン、ポリエステル樹脂とポリプロピレン、ポリアミドとポリカーボネート、アクリル樹脂とスチレン樹脂、アクリル樹脂とポリカーボネート、ポリアミドとスチレン樹脂、ポリアミドとポリプロピレンなど、非相溶の可撓性樹脂対が例示される。また、これらの非相溶の可撓性樹脂対に対して、さらに別種の可撓性樹脂を含有することもできる。
【００１７】
これらの非相溶樹脂層は相分離構造を示す白濁概観の海島分散構造であることが好ましい。この海島分散構造において海成分と島成分は種類の異なる樹脂で構成され、例えば合成樹脂Ａと合成樹脂Ｂからなる非相溶混合物において、合成樹脂Ａと合成樹脂Ｂとの比率設定により、海成分を合成樹脂Ａで構成し、島成分を合成樹脂Ｂで構成することができ、また海成分を合成樹脂Ｂで構成し、島成分を合成樹脂Ａで構成することもできる。ここで、海島分散構造の島成分、もしくは海成分のいずれか一方が、熱で近赤外線遮蔽効果が変化する可変遮熱機能を有することが望ましい。すなわち、近赤外線遮蔽層が、サーモクロミック材料を含む合成樹脂組成物と、このサーモクロミック材料を含まない合成樹脂組成物との非相溶混合体からなる海島分散構造によって形成されたことで、島成分あるいは海成分の一方の側が、サーモクロミック材料を含んで可変遮熱機能を有し、夏季は太陽輻射に含まれる近赤外線を遮蔽して遮熱性を示し、冬季は太陽輻射に含まれる近赤外線を透過して太陽熱を取り込むことが出来、一方、島成分あるいは海成分のもう一方の側がサーモクロミック材料を含まないことで、可視光領域の光を透過し、採光性に優れたシートが得られる。島成分を構成する合成樹脂組成物の比率は、海成分を構成する合成樹脂組成物の体積に対して３〜５０体積％が好ましく、５〜４０体積％がより好ましい。海島分散構造を有する近赤外線遮蔽層全体に対する島成分含有率は２．９〜３３．３体積％が好ましく、４．７〜２８．６体積％がより好ましい。海島分散構造を有する近赤外線遮蔽層全体に対する島成分含有率が２．９体積％未満では、海島分散構造を有さない場合との差が無くなり、本発明の効果を十分に得る事が出来ない。即ち、海成分にサーモクロミック材料を含む場合の採光性が不足することがあり、島成分にサーモクロミック材料を含む場合には夏季の遮熱性が不足する事がある。近赤外線遮蔽層全体に対する島成分含有率が３３．３体積％を超えると、近赤外線遮蔽層の樹脂強度が低下し、得られるシートの強度や耐久性が低くなることがある。また、本発明において、海島分散構造における島成分の平均粒子径は０．４〜２０μｍであることが好ましい。島成分の平均粒子径がこの範囲にあることで、海成分と島成分の界面において近赤外線の屈折散乱現象を生じ、近赤外線遮蔽層中での近赤外線の散乱が増大し、サーモクロミック材料による高温時の近赤外線散乱が効率よく行われ、夏季の高い遮熱性が得られる。島成分の平均粒子径が０．４μｍ未満であると、界面における屈折散乱現象により可視光領域の一部で光の散乱が大きくなり、採光性が低下することがある。島成分の平均粒子径が２０μｍを超えると、可視光領域全域が反射され、採光性が低下することがある。また非相溶の可撓性樹脂対Ａ−Ｂに対して、さらに別種の可撓性樹脂Ｃを含有する場合、海島分散構造において島成分が可撓性樹脂Ｂによる島成分と可撓性樹脂Ｃによる島成分で構成されてもよく、同様に島成分が可撓性樹脂Ａによる島成分と可撓性樹脂Ｃによる島成分で構成されてもよい。本発明において海島分散構造を有する近赤外線遮蔽層の厚さは、０．０３〜１．０ｍｍが好ましく、０．０５〜０．５ｍｍがさらに好ましい。近赤外線遮蔽層の厚さが０．０３ｍｍ未満では、夏季に十分な遮熱性が得られないことがあり、１．０ｍｍを超えると、採光性が低下したり、柔軟なシートが得られなくなることがある。
【００１８】
本発明においてサーモクロミック材料とは、７８０〜２５００ｎｍの波長領域の近赤外線に対して、特定の温度を境に可逆的に、低温側では遮蔽率が低く、高温側では遮蔽率が高くなる特性（以下、サーモクロミック特性と記すことがある）を有する物質からなる粒子、あるいは、無機粒子基材上に上述のサーモクロミック特性を有する物質を担持させた粒子（以下、担持粒子と記すことがある）を示す。このサーモクロミック材料を海成分または島成分に含み、熱によりシートの温度が上下することで、非相溶混合物からなる樹脂層の近赤外線遮蔽効果が変化する。近赤外線の遮蔽効果が変化する温度（以下、転移温度と記すことがある）は２５〜７０℃の範囲にある事が好ましく、３０〜４５℃がより好ましい。転移温度が２５℃未満では、冬季であっても、太陽熱によりシートの温度がサーモクロミック材料の転移温度を超えて近赤外線遮蔽性が高くなり、冬季に近赤外線を透過して太陽熱を取り込む効果が不十分となることがある。転移温度が７０℃を超える場合は、太陽熱を受けてもシートの温度がなかなか転移温度に達さず、夏季の遮熱性を得られない事がある。
【００１９】
本発明で用いるサーモクロミック材料は、上述のサーモクロミック特性を有する限り特に限定されないが、下記（１）〜（３）に例示する金属酸化物がサーモクロミック特性に優れており、かつ、可視光の透過性に優れているため、これらの化合物からなる粒子、あるいは、これらの化合物を含む担持粒子から、１種または２種以上選択して用いることが好ましい。
（１）二酸化バナジウム（ＶＯ２）。
（２）二酸化バナジウム結晶のバナジウム原子の一部が、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、スズ（Ｓｎ）、レニウム（Ｒｅ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、イリジウム（Ｉｒ）、オスミウム（Ｏｓ）、ルテニウム（Ｒｕ）、コバルト（Ｃｏ）、マンガン（Ｍｎ）、ニッケル（Ｎｉ）、銅（Ｃｕ）、クロム（Ｃｒ）、鉄（Ｆｅ）、ガリウム（Ｇａ）、亜鉛（Ｚｎ）、アルミニウム（Ａｌ）、インジウム（Ｉｎ）、およびチタン（Ｔｉ）から選ばれた１種または２種以上の原子により置換率０．３〜１０原子％で置換された二酸化バナジウム。
（３）ＴｉＯｘ（１．８≦ｘ＜２）で表される不定比酸化チタン。
なお、上記（２）において原子％とは、バナジウムに対する置換成分の置換率を原子の個数のパーセンテージで表したものである。例えばバナジウムの一部をモリブデンで置換した化合物Ｖ０．９５Ｍｏ０．０５Ｏ２であれば、バナジウムとモリブデンを合わせて１であり、その内モリブデンが０．０５であるから、バナジウムに対するモリブデンの置換率は５原子％となる。また、バナジウムの一部をタングステンとクロムで置換した化合物Ｖ０．９６５Ｗ０．０３０Ｃｒ０．００５Ｏ２の場合、置き換えたタングステン原子が３原子％、クロム原子が０．５原子％となり、合わせて３．５原子％の置換率となる。バナジウムの一部をこれらの元素で置換することで、サーモクロミック材料の転移温度を自在に調整することが可能となる。また、上記（２）において、バナジウムの一部が上記元素で置換されるとともに、酸素の一部がフッ素で置換されていてもよく、その場合酸素に対するフッ素の置換割合は０．０１〜２％である事が好ましい。酸素の一部をフッ素で置換することで、サーモクロミック材料の可視光透過性が向上し、得られるシートの採光性が向上する。
【００２０】
サーモクロミック材料として担持粒子を用いる場合、基材となる無機粒子としては、酸化ケイ素、シリカゲル、酸化チタン、ガラス、酸化亜鉛、水酸化亜鉛、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、水酸化チタン、酸化ジルコニウム、水酸化ジルコニウム、リン酸ジルコニウム、ハイドロタルサイト類化合物、ハイドロタルサイト類化合物の焼成物、層状珪酸塩、および炭酸カルシウムなどから適宜選択して用いる事ができる。担持粒子を用いることで、上述のサーモクロミック化合物からなる粒子を用いるのに比べ、得られるシートの採光性が向上する。サーモクロミック特性を有する化合物の担持量は、担持粒子全体の質量に対して０．１〜５０質量％が好ましい。担持量が０．１質量％未満ではサーモクロミック特性を示さないことがあり、５０質量％を超えると採光性が向上しないことがある。
【００２１】
本発明において、サーモクロミック材料の添加量は、海成分あるいは島成分を構成する合成樹脂組成物の質量全体に対して０．１〜３０質量％であることが好ましく、０．５〜２０質量％がより好ましい。０．１質量％未満では添加による効果が不足し、夏季の遮熱性が充分に得られないことがある。３０質量％を超えて添加すると、加工性や樹脂強度が低下することがあり、また、サーモクロミック材料に由来する着色により、得られるシートの採光性が低下することがある。サーモクロミック材料の平均粒子径は、１〜５００ｎｍであることが好ましく、５〜２００ｎｍがより好ましい。平均粒子径が１ｎｍ未満では凝集により樹脂中への均一分散が困難となり、得られるシートの外観に斑を生じる事がある。平均粒子径が５００ｎｍを超えると、サーモクロミック特性を十分に示さないことがあり、また、得られるシートの採光性が低下することがある。
【００２２】
本発明で用いるサーモクロミック材料は、酸化を防止するため、或いは、光触媒活性を抑制するために、表面をＳｉ、Ｚｒ、Ａｌから選ばれる１種または２種以上の金属を含有する酸化物で被覆したものであることが好ましい。
【００２３】
本発明において、近赤外線遮蔽層は、サーモクロミック材料を含む合成樹脂組成物と、このサーモクロミック材料を含まず赤外線散乱着色剤を含む合成樹脂組成物との非相溶混合体からなる海島分散構造によって形成されてもよい。海成分または島成分のいずれかに赤外線散乱着色剤を含むことで、可変遮熱性採光シートに任意の着色を施す事ができ、なおかつ夏季の遮熱性が向上する。また、冬季に日中取り込んだ太陽熱が遠赤外線として輻射される際に、その遠赤外線を反射することで外部に漏らし難くし、保温性を与える効果も得られる。
【００２４】
本発明において赤外線散乱着色剤とは、赤外線を散乱させる特性を有する無機の着色剤であり、特に以下の（１）、（２）の金属酸化物が好ましく、これらの内から１種または２種以上を適宜選択して用いることができる。
（１）チタン酸化物、亜鉛酸化物、スズ酸化物、ジルコニウム酸化物、インジウム酸化物、三酸化アンチモン、クロム酸化物、鉄酸化物、スズドープ酸化インジウム、インジウムドープ酸化スズ、アンチモンドープ酸化スズから選ばれた金属酸化物。
（２）チタン（Ｔｉ）、亜鉛（Ｚｎ）、アンチモン（Ｓｂ）、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、クロム（Ｃｒ）、マグネシウム（Ｍｇ）、銅（Ｃｕ）、マンガン（Ｍｎ）、アルミニウム（Ａｌ）、ニオブ（Ｎｂ）、及びケイ素（Ｓｉ）の内２種乃至４種の成分を含む、ルチル型、またはヘマタイト型、またはスピネル型構造を有する金属複合酸化物。
【００２５】
上記のうち（１）の金属酸化物粒子は、その表面に近赤外線領域波長に吸収が少なく、可視光領域波長に吸収を有するアゾ系、アンスラキノン系、フタロシアニン系、ペリノン・ペリレン系、インジゴ・チオインジゴ系、ジオキサジン系、キナクリドン系、イソインドリノン系、イソインドリン系、ジケトピロロピロール系、アゾメチン系およびアゾメチンアゾ系の有機色素からなる群から選ばれた少なくとも一種を被覆したものであっても良い。また、光触媒活性を有する粒子の光触媒活性を抑制したり、樹脂への分散性を向上させたりするために、表面をＳｉ、Ｚｒ、Ａｌから選ばれる１種または２種以上の金属を含有する酸化物、或いは、高級脂肪酸等で被覆したものを用いても良い。
【００２６】
上記のうち（２）の金属複合酸化物粒子としては、具体的には、Ｃｏ−Ａｌ、Ｃｏ−Ａｌ−Ｃｒ、Ｃｏ−Ａｌ−Ｃｒ−Ｔｉ、Ｃｏ−Ｍｇ−Ｓｎ、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｔｉ、Ｃｏ−Ｚｎ−Ｎｉ−Ｔｉ、Ｃｏ−Ｚｎ−Ｃｒ−Ｔｉ、Ｃｏ−Ｓｂ−Ｎｉ−Ｔｉ、Ｃｏ−Ｎｂ−Ｎｉ−Ｔｉ、Ｎｂ−Ｎｉ−Ｔｉ、Ｃｏ−Ｓｉ、Ｓｎ−Ｃｒ−Ｔｉ、Ｚｎ−Ｃｒ−Ｔｉ、Ｚｎ−Ｃｒ−Ｆｅ、Ｃｏ−Ｚｎ−Ｃｒ−Ｆｅ、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ−Ｆｅ−Ｓｉ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｍｇ−Ｚｎ−Ａｌ、Ｃｏ−Ｍｎ−Ｃｒ−Ｆｅ、Ｃｏ−Ｆｅ−Ｃｒ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｎｉ、Ｃｏ−Ｃｒ、Ｃｕ−Ｍｎ−Ｃｒ、Ｃｕ−Ｍｎ−Ｆｅ、Ｃｕ−Ｃｒ、Ｍｎ−Ｆｅ、Ｚｎ−Ｆｅ、Ｃｒ−Ｆｅ、Ｃｒ−Ｆｅ−Ｚｎ−Ｔｉ、Ｐｂ−Ｓｂ−Ｆｅ、Ｐｂ−Ｓｂ−Ａｌ、Ｎｉ−Ｓｂ、Ｆｅ−Ｚｎ−Ｔｉ、Ｆｅ−Ａｌ−Ｔｉ、Ｆｅ−Ｔｉ、Ｆｅ−Ｍｏ、Ｃｒ−Ｓｂ、Ｃｒ−Ｓｂ−Ｔｉ、Ｍｎ−Ｓｂ−Ｔｉ、Ｔｉ−Ｓｂ−Ｎｉ、Ｃｒ−Ｓｎ、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｍｎ−Ｎｉ、Ｔｉ−Ｓｂ−ＣｒおよびＺｒ−Ｆｅなどの成分からなる複合酸化物粒子を例示することができる。これらの金属複合酸化物粒子は、ルチル型、またはヘマタイト型、またはスピネル型構造を有し、赤外線反射性の顔料として市販されており、所望の色相を有する粒子を単独で、または２種以上併用して用いることができる。また、光触媒性の抑制や、樹脂への分散性向上のために、表面をＳｉ、Ｚｒ、Ａｌから選ばれる１種または２種以上の金属を含有する酸化物、或いは、高級脂肪酸等で被覆したものを用いても良い。
【００２７】
本発明において、赤外線散乱着色剤は、海成分または島成分を構成する合成樹脂組成物に対して０．０５〜２０質量％含まれる事が好ましく、０．１〜１０質量％である事がより好ましい。０．０５質量％未満では添加による効果が不足し、遮熱性が向上しないことがある。２０質量％を超えて添加すると、加工性や樹脂強度が低下し、得られるシートの採光性が低下することがある。用いる赤外線散乱着色剤の粒径は、樹脂への分散性、シートの加工性などを勘案して、平均粒子径１〜３０００ｎｍの粒子から適宜選択して用いることができる。特に近赤外線領域波長の散乱を高め、可視光領域波長の散乱を抑える（透過を高める）ためには、平均粒子径３５０〜２０００ｎｍの粒子が好ましく、４００〜１６００ｎｍであることがより好ましい。また、可視光領域波長の透過を高め、かつ透視性のある近赤外線遮蔽層を得るには、平均粒子径２０〜１００ｎｍの粒子が好ましく用いられる。
【００２８】
本発明の可変遮熱性採光シートは、その特性を長期間に亘って維持するため、可撓性シート最外表面に防汚層を有することが好ましい。防汚層としては、遮熱性及び採光性を損なわず、極度の隠蔽性を伴わないものである限り、その形成方法及び素材に特に限定はないが、例えば、溶剤に可溶化されたアクリル系樹脂もしくはフッ素系樹脂の少なくとも１種以上からなる樹脂溶液あるいは樹脂分散液を塗布して形成した塗膜、これらにシリカ微粒子、またはコロイダルシリカを含む塗膜、オルガノシリケート及び／又はその縮合体を含む塗布剤で塗布し親水性被膜層を形成したもの、光触媒性無機材料（例えば光触媒性酸化チタン）と結着剤とを含む塗布剤を塗布し光触媒層を形成したもの、少なくとも最外表面がフッ素系樹脂により形成されたフィルムを接着剤もしくは熱溶融加工により積層したもの、等から適宜選択することができる。
【００２９】
本発明の可変遮熱性採光シートにおいて、上記防汚層の他に必要に応じて、防汚層の接着性を向上させるための接着層、防汚層が光触媒層である場合に光触媒による樹脂の分解を妨げるための保護層、近赤外線遮蔽層および／またはその他の樹脂層に含まれる添加剤が防汚層に移行するのを妨げるための添加剤移行防止層、等が形成されていてもよい。また、本発明の可変遮熱性採光シートの、防汚層が形成された面とは反対の面に、防汚層との高周波加熱融着性及び熱風融着性を付与するための裏面接着層が形成されていてもよい。あるいは、可変遮熱性採光シートをロール状に巻き取って保管している間に、裏面側の樹脂層に含まれる添加剤が、防汚層上に移行して防汚性が低下するのを防ぐために、裏面側（防汚層とは反対の面）に添加剤移行防止層が形成されていても良い。
【００３０】
本発明の可変遮熱性採光シートにおいて、近赤外線遮蔽層はこの他に、海成分と島成分それぞれ独立して、必要に応じて公知の添加剤を含んでいても良い。添加剤としては、例えば、帯電防止剤、難燃剤、可塑剤、可撓性付与剤、充填剤、接着剤、架橋剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、安定剤、滑剤、加工助剤、レベリング剤、消泡剤、抗菌剤、防黴剤、有機顔料、無機顔料、などが例示される。
【実施例】
【００３１】
本発明を下記実施例、および比較例を挙げて具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００３２】
下記実施例・比較例において、採光性、遮熱性、昇温性は、以下の方法により評価した。
（Ｉ）採光性（光線透過率）
実施例および比較例で作成したシートそれぞれについてJIS Z8722.5.4（条件ｇ）に従
い、可視光領域の光線透過率を、ミノルタ分光測色計ＣＭ−３６００ｄを用いて測定し
た。光線透過率が高いものが、採光性に優れるものと判断した。
（II）可視光および近赤外線透過の温度依存性
実施例および比較例で作成したシートそれぞれについて、温度コントロール装置付きの
分光光度計（日本分光（株）製Ｖ−６７０）を用いて、シート温度１０℃と７０℃の時
の、可視光（５５０ｎｍ）と、近赤外線（１５００ｎｍ）の透過率を測定した。
（III）遮熱性および昇温性
試験環境：実施例および比較例で作成したシート（１１）について、おもて面を外側と
して、屋根部および側壁部を覆った小型テント（１０：図５参照）を作成し、周辺に
高い建物の無い３階建てのビル屋上（コンクリート床面）にテント屋根部の傾斜面の
一方を真南に向けて、外部との空気の流通が無い状態に設置し、冬季（１月）および
夏季（８月）のテント内温度変化を継続的に測定した。得られた測定データから、快
晴が二日続いた二日目の日の出前（５時）、日中（１２時）、日没後（２０時）の温
度を抽出して冬季の昇温性（太陽熱を取り入れて内部を暖める効果）と夏季の遮熱性
を評価した。なお、テント設置と同じビルの屋上において、床面から１．２ｍの高さ
に百葉箱を設置し、上記測定時の外気温も継続的に測定した。
テントサイズ：
床面から軒先までの高さ ５０ｃｍ
底面 たて×よこ ５０ｃｍ×５０ｃｍ
屋根部 傾斜角２０° 床面から主棟までの高さ ５９ｃｍ
温度測定位置 テント内中央部床面から、高さ３０ｃｍの位置で測定
【００３３】
［実施例１］
下記配合１の軟質塩化ビニル樹脂の熱溶融混練物に、下記配合２のサーモクロミック材料含有スチレンブタジエンブロックコポリマー（ＳＢＳ）の熱溶融混練物を、塩化ビニル樹脂単体の質量に対して２０質量％加えてバンバリーミキサーで熱溶融混練し、スチレンブタジエンブロックコポリマーを均一分散させた非相溶樹脂混合物１を得た。配合２のサーモクロミック材料として、バナジウムの一部をタングステンで置き換え、表面を酸化ケイ素で被覆（サーモクロミック材料９４質量％、酸化ケイ素６質量％）した、平均粒子径１００ｎｍのＶ０．９９Ｗ０．０１Ｏ２粒子（置換割合：１原子％、転移温度：４１℃）を用いた。この非相溶樹脂混合物１を１８０℃設定のカレンダーロール４本を通過させて厚さ０．２５ｍｍの近赤外線遮蔽層用フィルム１−１を成型した。一方、配合１の軟質塩化ビニル樹脂の熱溶融混練物を１８０℃設定のカレンダーロール４本を通過させて厚さ０．２５ｍｍのフィルム１−２を成型した。次いで、得られたフィルム１−１とフィルム１−２の中間に下記基布１を挿入し、熱圧着により積層して、一方の面が近赤外線遮蔽層であるターポリン状のシートを得た。フィルム１−１からなる近赤外線遮蔽層を顕微鏡観察すると、サーモクロミック材料含有スチレンブタジエンブロックコポリマーが島成分を構成しており、塩化ビニル樹脂が海成分を構成していた。海島分散構造における島成分の平均粒子径は６．２μｍであった。次いで、フィルム１−１を積層した側に、下記配合３の防汚層塗工液をグラビアコーターによりコーティング加工し、１２０℃で１分間乾燥した。これによって近赤外線遮蔽層に塗布量：５ｇ／ｍ２の防汚層が形成された、実施例１のシートを得た。このシートについて、防汚層が形成された側をおもて面として各種評価を行った。結果を表１に示す。
＜配合１＞
ポリ塩化ビニル樹脂（重合度１３００） １００質量部
フタル酸ジ−２−エチルヘキシル（可塑剤） ６０質量部
三酸化アンチモン（難燃剤） １０質量部
ステアリン酸亜鉛（安定剤） ２質量部
ステアリン酸バリウム（安定剤） ２質量部
紫外線吸収剤：ベンゾトリアゾール系 ０．５質量部
＜配合２＞
スチレン・ブタジエンブロックコポリマー １００質量部
（旭化成ケミカルズ（株）社製、商品名：アサフレックス８３０）
Ｖ０．９９Ｗ０．０１Ｏ２：平均粒子径１００ｎｍ ５質量部
＜配合３＞
商標：アクリプレン ペレットＨＢＳ００１（三菱レイヨン（株）製） ２０質量部
トルエン−ＭＥＫ（５０／５０重量比）（溶剤） ８０質量部
（基布１）
ポリエステル８３３ｄｔｅｘマルチフィラメントを用いた粗目状平織布
密度 たて（経糸） １９本／インチ よこ（緯糸） ２０本／インチ
【００３４】
［実施例２］
下記配合４のサーモクロミック材料含有軟質塩化ビニル樹脂の熱溶融混練物に、下記配合５のスチレンブタジエンブロックコポリマー（ＳＢＳ）の熱溶融混練物を、塩化ビニル樹脂単体の質量に対して２０質量％加えてバンバリーミキサーで熱溶融混練し、スチレンブタジエンブロックコポリマーを均一分散させた非相溶樹脂混合物２を得た。配合４のサーモクロミック材料として、バナジウムの一部をタングステンで置き換え、表面を酸化ケイ素で被覆（サーモクロミック材料９４質量％、酸化ケイ素６質量％）した、平均粒子径１００ｎｍのＶ０．９９Ｗ０．０１Ｏ２粒子（置換割合：１原子％、転移温度：４１℃）を用いた。この非相溶樹脂混合物２を１８０℃設定のカレンダーロール４本を通過させて厚さ０．２５ｍｍの近赤外線遮蔽層用フィルム２−１を成型した。一方、配合１の軟質塩化ビニル樹脂の熱溶融混練物を１８０℃設定のカレンダーロール４本を通過させて厚さ０．２５ｍｍのフィルム２−２を成型した。次いで、得られたフィルム２−１とフィルム２−２の中間に基布１を挿入し、熱圧着により積層して、一方の面が近赤外線遮蔽層であるターポリン状のシートを得た。フィルム２−１からなる近赤外線遮蔽層を顕微鏡観察すると、スチレンブタジエンブロックコポリマーが島成分を構成しており、サーモクロミック材料含有塩化ビニル樹脂が海成分を構成していた。海島分散構造における島成分の平均粒子径は６．１μｍであった。次いで、フィルム２−１を積層した側に、実施例１と同様にして防汚層を形成して、実施例２のシートを得た。このシートについて、防汚層が形成された側をおもて面として各種評価を行った。結果を表１に示す。
＜配合４＞
ポリ塩化ビニル樹脂（重合度１３００） １００質量部
フタル酸ジ−２−エチルヘキシル（可塑剤） ６０質量部
三酸化アンチモン（難燃剤） １０質量部
ステアリン酸亜鉛（安定剤） ２質量部
ステアリン酸バリウム（安定剤） ２質量部
紫外線吸収剤：ベンゾトリアゾール系 ０．５質量部
Ｖ０．９９Ｗ０．０１Ｏ２：平均粒子径１００ｎｍ １．５質量部
＜配合５＞
スチレン・ブタジエンブロックコポリマー １００質量部
（旭化成ケミカルズ（株）社製、商品名：アサフレックス８３０）
【００３５】
［実施例３］
配合５の代りに下記配合６を用いた以外は、実施例２と同様にして、近赤外線遮蔽層上に防汚層を有する実施例３のターポリン状のシートを得た。配合６には赤外線散乱着色剤として、平均粒子径１０００ｎｍの酸化チタン粒子（表面を酸化ケイ素で被覆：酸化チタン９２質量％、酸化ケイ素８質量％）を用いた。このシートについて、防汚層が形成された側をおもて面として各種評価を行った。結果を表１に示す。
＜配合６＞
スチレン・ブタジエンブロックコポリマー １００質量部
（旭化成ケミカルズ（株）社製、商品名：アサフレックス８３０）
酸化チタン：平均粒子径１０００ｎｍ ３質量部
【００３６】
［実施例４］
配合５の代りに下記配合７を用いた以外は、実施例２と同様にして、近赤外線遮蔽層上に防汚層を有する実施例４のターポリン状のシートを得た。配合７には赤外線散乱着色剤として、平均粒子径２０ｎｍのスズドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）粒子を用いた。このシートについて、防汚層が形成された側をおもて面として各種評価を行った。結果を表１に示す。
＜配合７＞
スチレン・ブタジエンブロックコポリマー １００質量部
（旭化成ケミカルズ（株）社製、商品名：アサフレックス８３０）
ＩＴＯ：平均粒子径２０ｎｍ ３質量部
【００３７】
［実施例５］
配合２の代わりに下記配合８を用いた以外は実施例１と同様にして、近赤外線遮蔽層上に防汚層を有する実施例５のターポリン状のシートを得た。配合８にはサーモクロミック材料として、バナジウムの一部をモリブデンで置き換え、表面を酸化ケイ素で被覆（サーモクロミック材料９４質量％、酸化ケイ素６質量％）した、平均粒子径１００ｎｍのＶ０．９６５Ｍｏ０．０３５Ｏ２粒子（置換割合：３．５原子％、転移温度：３０℃）を用いた。このシートについて、防汚層が形成された側をおもて面として各種評価を行った。結果を表１に示す。
＜配合８＞
スチレン・ブタジエンブロックコポリマー １００質量部
（旭化成ケミカルズ（株）社製、商品名：アサフレックス８３０）
Ｖ０．９６５Ｍｏ０．０３５Ｏ２：平均粒子径１００ｎｍ ５質量部
【００３８】
実施例１〜５のシートは、サーモクロミック材料を含む合成樹脂と、サーモクロミック材料を含まない合成樹脂との非相溶混合体からなる海島分散構造の近赤外線遮蔽層を有するシートである。海島分散構造の海成分および島成分のいずれか一方が、サーモクロミック材料を含んで可変遮熱機能を有し、温度の高低にかかわらず可視光の透過率にはほとんど差が無かったが、近赤外線遮蔽効果は熱により変化し、低温時は近赤外線の透過率が高く、高温時に低い特性を示した。その結果採光性に優れ、夏季の遮熱性に優れ、冬季は太陽輻射に含まれる近赤外線を取り込む昇温性を有するシートであった。島成分にサーモクロミック材料を含む実施例１と、海成分にサーモクロミック材料を含む実施例２を比較すると、実施例１の方が採光性に優れており、実施例２は夏季の遮熱性がやや優れていた。島成分に赤外線散乱着色剤として酸化チタン粒子を含み、海成分にサーモクロミック材料を含む実施例３は、実施例２と比較して採光性は低下するものの、夏季の遮熱性に優れており、また、実施例１及び２に比べて冬季の日没後の温度低下が少ない保温性を有していた。島成分に赤外線散乱着色剤としてスズドープ酸化インジウム粒子を含み、海成分にサーモクロミック材料を含む実施例４も、実施例３と同様の特性を示したが、実施例３よりも採光性に優れ、冬季の昇温性も優れていた。実施例５は実施例１よりも転移温度の低いサーモクロミック材料を用いた（実施例１の４１℃に対して実施例５は３０℃）構成であり、実施例１に比べて冬季の昇温性がやや低いものの、夏季の遮熱性は優っていた。
【００３９】
［実施例６］
下記配合９のサーモクロミック材料含有軟質塩化ビニル樹脂ペーストの攪拌混合物に、下記配合１０の赤外線散乱着色剤含有ビニルエステル樹脂攪拌混合物を、塩化ビニル樹脂単体の質量に対して２０質量％加えて撹拌し、赤外線散乱着色剤含有ビニルエステル樹脂を均一分散させた非相溶樹脂混合物液６を得た。配合９において、サーモクロミック材料として、バナジウムの一部をタングステンで置き換え、表面を酸化ケイ素で被覆（サーモクロミック材料９４質量％、酸化ケイ素６質量％）した、平均粒子径１００ｎｍのＶ０．９９Ｗ０．０１Ｏ２粒子（置換割合：１原子％、転移温度：４１℃）を用い、配合１０には赤外線散乱着色剤として平均粒子径６００ｎｍのＣｒ−Ｓｂ−Ｔｉの複合酸化物（黄色：ルチル型）粒子を用いた。この樹脂混合物液６の液バス中に下記基布２を浸漬し、これを引き上げると同時にマングルロールで圧搾し、１５０℃で１分間ゲル化した後、１９０℃で１分間熱処理を行い、さらにその片面に鏡面エンボス処理を施した。これにより基布２の両面への付着、および内部含浸した状態で、非相溶樹脂混合物液６が３２０ｇ／ｍ２付着して、海島構造を有する近赤外線遮蔽層が形成された帆布状のシートを得た。この近赤外線遮蔽層を顕微鏡観察すると、赤外線散乱着色剤含有ビニルエステル樹脂が黄色の島成分を構成しており、サーモクロミック材料含有軟質塩化ビニル樹脂が海成分を構成していた。海島分散構造における島成分の平均粒子径は８．５μｍであった。このシートの、鏡面エンボス処理を施した平滑な側の近赤外線遮蔽層上に、配合３の防汚層塗工液をグラビアコーターによりコーティング加工し、１２０℃で１分間乾燥した。これによって片面に塗布量：５ｇ／ｍ２の防汚層が形成された実施例６のシートを得た。このシートについて、防汚層が形成された側をおもて面として各種評価を行った。結果を表１に示す。
＜配合９＞
乳化重合ポリ塩化ビニル樹脂（重合度１６００） １００質量部
フタル酸ジ−２−エチルヘキシル（可塑剤） ７０質量部
三酸化アンチモン（難燃剤） １０質量部
ステアリン酸亜鉛（安定剤） ２質量部
ステアリン酸バリウム（安定剤） ２質量部
紫外線吸収剤：ベンゾトリアゾール系 ０．５質量部
Ｖ０．９９Ｗ０．０１Ｏ２：平均粒子径１００ｎｍ １．５質量部
＜配合１０＞
ビニルエステル樹脂 １００質量部
（商標：ネオポール８３１９：日本ユピカ（株） ）
硬化剤 １質量部
（ジ−（４−ｔｅｒｔ−ブチルシクロヘキシル）パ−オキシジカ-ボネ-ト）
Ｃｒ−Ｓｂ−Ｔｉの複合酸化物：平均粒子径６００ｎｍ ３質量部
（基布２）
ポリエステル２９５．３ｄｔｅｘ（２０番手）短繊維紡績糸を用いた非粗目状平織布
密度 たて（経糸） ５５本／インチ よこ（緯糸） ４８本／インチ
【００４０】
実施例６は短繊維紡績糸からなる非粗目状平織布を基布として用い、基布両面への付着、および内部含浸した状態で黄色に彩色した近赤外線遮蔽層を有するシートである。採光性は、実施例１〜５（粗目状平織布を基布として用い近赤外線遮蔽層に彩色していない）に及ばないものの、テント倉庫に用いた場合、日中であれば照明無しで作業するのに十分な光線透過率を有しており、夏季の遮熱性に優れ、冬季は太陽輻射に含まれる近赤外線を取り込む昇温性を有するシートであった。
【００４１】
［比較例１］
配合１の軟質塩化ビニル樹脂の熱溶融混練物を１８０℃設定のカレンダーロール４本を通過させて厚さ０．２５ｍｍのフィルム比１を成型し、基布１の両面に熱圧着により積層して、ターポリン状のシートを得た。次に、シートの一方の側に、実施例１と同様にして防汚層を形成して、比較例１のシートを得た。このシートについて、防汚層が形成された側をおもて面として各種評価を行った。結果を表２に示す。
【００４２】
比較例１のシートは、サーモクロミック材料を含む樹脂層を有さないため、採光性は非常に高いが、夏季の遮熱性を示さないシートであった。
【００４３】
［比較例２］
配合４のサーモクロミック材料含有軟質塩化ビニル樹脂の熱溶融混練物を１８０℃設定のカレンダーロール４本を通過させて厚さ０．２５ｍｍのフィルム比２−１を成型した。一方、配合１の軟質塩化ビニル樹脂の熱溶融混練物を１８０℃設定のカレンダーロール４本を通過させて厚さ０．２５ｍｍのフィルム比２−２を成型した。次いで、得られたフィルム比２−１とフィルム比２−２の中間に基布１を挿入し、熱圧着により積層して、ターポリン状のシートを得た。次に、フィルム比２−１を積層した側に、実施例１と同様にして防汚層を形成して、比較例２のシートを得た。このシートについて、防汚層が形成された側をおもて面として各種評価を行った。結果を表２に示す。
【００４４】
比較例２のシートは、フィルム比２−１にサーモクロミック材料を含み、低温時に比べて高温時の近赤外線透過率が低い特性を示し、夏季の遮熱性を有し、冬季は昇温性を示すシートであった。しかし、フィルム比２−１が海島構造を有さず、フィルム全体にサーモクロミック材料を含むため、実施例１や実施例２のシートに比べて、採光性の劣るシートであった。
【００４５】
［比較例３］
配合１の軟質塩化ビニル樹脂の熱溶融混練物に、配合７の赤外線散乱着色剤含有スチレンブタジエンブロックコポリマー（ＳＢＳ）の熱溶融混練物を、塩化ビニル樹脂単体の質量に対して２０質量部加えてバンバリーミキサーで熱溶融混練し、赤外線散乱着色剤含有スチレンブタジエンブロックコポリマーを均一分散させた非相溶樹脂混合物比３を得た。この非相溶樹脂混合物比３を１８０℃設定のカレンダーロール４本を通過させて厚さ０．２５ｍｍのフィルム比３−１を成型した。一方、配合１の軟質塩化ビニル樹脂の熱溶融混練物を１８０℃設定のカレンダーロール４本を通過させて厚さ０．２５ｍｍのフィルム比３−２を成型した。次いで、得られたフィルム比３−１とフィルム比３−２の中間に基布１を挿入し、熱圧着により積層して、ターポリン状のシートを得た。フィルム３−１を顕微鏡観察すると、赤外線散乱着色剤スチレンブタジエンブロックコポリマーが島成分を構成しており、塩化ビニル樹脂が海成分を構成していた。海島分散構造における島成分の平均粒子径は６．１μｍであった。次いで、フィルム比３−１を積層した側に、実施例１と同様にして防汚層を形成して、比較例３のシートを得た。このシートについて、防汚層が形成された側をおもて面として各種評価を行った。結果を表２に示す。
【００４６】
比較例３のシートは、実施例４の海成分からサーモクロミック材料を省略した構成である。フィルム比３−１が海島構造を有し、島成分に赤外線散乱着色剤を含むが、海成分にサーモクロミック材料を含まないため、熱による近赤外線遮蔽効果の変化はみられず、夏季の遮熱性は実施例４に比べて大きく劣っていた。
【００４７】
［比較例４］
下記配合１１の赤外線散乱着色剤含有軟質塩化ビニル樹脂の熱溶融混練物を１８０℃設定のカレンダーロール４本を通過させて厚さ０．２５ｍｍのフィルム比４−１を成型した。配合１１には赤外線散乱着色剤として、平均粒子径１０００ｎｍの酸化チタン粒子（表面を酸化ケイ素で被覆：酸化チタン９２質量％、酸化ケイ素８質量％）を用いた。一方、配合１の軟質塩化ビニル樹脂の熱溶融混練物を１８０℃設定のカレンダーロール４本を通過させて厚さ０．２５ｍｍのフィルム比４−２を成型した。次いで、得られたフィルム比４−１とフィルム比４−２の中間に基布１を挿入し、熱圧着により積層して、ターポリン状のシートを得た。次に、フィルム比４−１を積層した側に、実施例１と同様にして防汚層を形成して、比較例４のシートを得た。このシートについて、防汚層が形成された側をおもて面として各種評価を行った。結果を表２に示す。
＜配合１１＞
ポリ塩化ビニル樹脂（重合度１３００） １００質量部
フタル酸ジ−２−エチルヘキシル（可塑剤） ６０質量部
三酸化アンチモン（難燃剤） １０質量部
ステアリン酸亜鉛（安定剤） ２質量部
ステアリン酸バリウム（安定剤） ２質量部
紫外線吸収剤：ベンゾトリアゾール系 ０．５質量部
酸化チタン：平均粒子径１０００ｎｍ ０．５質量部
【００４８】
比較例４のシートは、フィルム比４−１に赤外線散乱着色剤として酸化チタン粒子を含むシートである。面積あたりの酸化チタン含有量は実施例３と同等であるが、サーモクロミック材料を含まないことから、熱による近赤外線遮蔽効果の変化がなく、夏季の遮熱性は実施例３より劣っていた。
【００４９】
［比較例５］
下記配合１２の赤外線散乱着色剤含有軟質塩化ビニル樹脂の熱溶融混練物を１８０℃設定のカレンダーロール４本を通過させて厚さ０．２５ｍｍのフィルム比５−１を成型した。配合１２には赤外線散乱着色剤として、平均粒子径１０００ｎｍの酸化チタン粒子（表面を酸化ケイ素で被覆：酸化チタン９２質量％、酸化ケイ素８質量％）を用いた。一方、配合１の軟質塩化ビニル樹脂の熱溶融混練物を１８０℃設定のカレンダーロール４本を通過させて厚さ０．２５ｍｍのフィルム比５−２を成型した。次いで、得られたフィルム比５−１とフィルム比５−２の中間に基布１を挿入し、熱圧着により積層して、ターポリン状のシートを得た。次に、フィルム比５−１を積層した側に、実施例１と同様にして防汚層を形成して、比較例５のシートを得た。このシートについて、防汚層が形成された側をおもて面として各種評価を行った。結果を表２に示す。
＜配合１２＞
ポリ塩化ビニル樹脂（重合度１３００） １００質量部
フタル酸ジ−２−エチルヘキシル（可塑剤） ６０質量部
三酸化アンチモン（難燃剤） １０質量部
ステアリン酸亜鉛（安定剤） ２質量部
ステアリン酸バリウム（安定剤） ２質量部
紫外線吸収剤：ベンゾトリアゾール系 ０．５質量部
酸化チタン：平均粒子径１０００ｎｍ １０質量部
【００５０】
比較例５のシートは、比較例４と同様フィルム比５−１に赤外線散乱着色剤として酸化チタン粒子を含むシートである。酸化チタン粒子の含有量を大幅に増したことで、夏季の遮熱性は実施例３と同等となったが、実施例３に比べて採光性は大幅に劣り、また、フィルム比５−１が海島構造を有さず、サーミクロミック材料も含まないため、熱による近赤外線遮蔽効果の変化がなく、冬季の昇温性も大幅に劣っていた。
【００５１】
【表１】
【００５２】
【表２】
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明の可変遮熱性採光シートは、夏季の炎天下においては太陽輻射に含まれる近赤外線を遮蔽して遮熱性を示し、冬季の低温時には近赤外線を透過して熱を取り込むことが出来、さらに夏冬通して日中は照明無しに作業する事が可能な採光性を有すため、テント倉庫、イベント用大型テント、災害時用テント、農園芸用ハウス、日除けテント、日除けモニュメント、装飾テント、ブラインド、シートシャッター、間仕切りやトラック幌等に好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００５４】
１：可変遮熱性採光シート
２：海島構造を有する近赤外線遮蔽層
３：島成分
３−１：サーモクロミック材料を含む島成分
３−２：サーモクロミックを含まない島成分
３−３：サーモクロミックを含まず赤外線散乱着色剤を含む島成分
４：海成分
４−１：サーモクロミック材料を含む海成分
４−２：サーモクロミックを含まない海成分
４−３：サーモクロミックを含まず赤外線散乱着色剤を含む海成分
５：防汚層
６：繊維基布
７：海島構造を有さない樹脂層
８：サーモクロミック材料
９：赤外線散乱着色剤
１０：小型テント
１１：実施例・比較例で作成したシート
【特許請求の範囲】
【請求項１】
近赤外線遮蔽層を含む可撓性シートであって、前記近赤外線遮蔽層が、サーモクロミック材料を含む合成樹脂と、前記サーモクロミック材料を含まない合成樹脂との非相溶混合体からなる海島分散構造によって形成され、かつ、熱で近赤外線遮蔽効果が変化する樹脂層であることを特徴とする、可変遮熱性採光シート。
【請求項２】
前記近赤外線遮蔽層が、前記サーモクロミック材料を含む合成樹脂と、赤外線散乱着色剤を含む合成樹脂との非相溶混合体からなる海島分散構造によって形成されたことを特徴とする、請求項１に記載の可変遮熱性採光シート。
【請求項３】
前記海島分散構造において、島成分が前記サーモクロミック材料を含んでいる、請求項１または２に記載の可変遮熱性採光シート。
【請求項４】
前記海島分散構造において、海成分が前記サーモクロミック材料を含んでいる、請求項１または２に記載の可変遮熱性採光シート。
【請求項５】
前記サーモクロミック材料が、以下の（１）〜（３）の金属酸化物から選ばれた１種または２種以上を含む、請求項１から４いずれか１項に記載の可変遮熱性採光シート。
（１）二酸化バナジウム。
（２）二酸化バナジウム結晶のバナジウム原子の一部が、タングステン、モリブデン、ニオブ、タンタル、スズ、レニウム、ゲルマニウム、イリジウム、オスミウム、ルテニウム、コバルト、マンガン、ニッケル、銅、クロム、鉄、ガリウム、亜鉛、アルミニウム、インジウム、およびチタンから選ばれた１種または２種以上の原子により置換率０．３〜１０原子％で置換された二酸化バナジウム。
（３）ＴｉＯｘ（１．８≦ｘ＜２）で表される不定比酸化チタン。
【請求項６】
前記赤外線散乱着色剤が、以下の（１）、（２）の金属酸化物から選ばれた１種または２種以上を含む、請求項２から５いずれか1項に記載の可変遮熱性採光シート。
（１）チタン酸化物、亜鉛酸化物、スズ酸化物、ジルコニウム酸化物、インジウム酸化物、三酸化アンチモン、クロム酸化物、鉄酸化物、スズドープ酸化インジウム、インジウムドープ酸化スズ、アンチモンドープ酸化スズから選ばれた金属酸化物。
（２）チタン、亜鉛、アンチモン、鉄、ニッケル、コバルト、クロム、マグネシウム、銅、マンガン、アルミニウム、ニオブ、及びケイ素の内２種乃至４種の成分を含む、ルチル型、またはヘマタイト型、またはスピネル型構造を有する金属複合酸化物。
【請求項７】
前記可撓性シートが、繊維基布を含む積層体である、請求項１から６いずれか1項に記載の可変遮熱性採光シート。
【請求項１】
近赤外線遮蔽層を含む可撓性シートであって、前記近赤外線遮蔽層が、サーモクロミック材料を含む合成樹脂と、前記サーモクロミック材料を含まない合成樹脂との非相溶混合体からなる海島分散構造によって形成され、かつ、熱で近赤外線遮蔽効果が変化する樹脂層であることを特徴とする、可変遮熱性採光シート。
【請求項２】
前記近赤外線遮蔽層が、前記サーモクロミック材料を含む合成樹脂と、赤外線散乱着色剤を含む合成樹脂との非相溶混合体からなる海島分散構造によって形成されたことを特徴とする、請求項１に記載の可変遮熱性採光シート。
【請求項３】
前記海島分散構造において、島成分が前記サーモクロミック材料を含んでいる、請求項１または２に記載の可変遮熱性採光シート。
【請求項４】
前記海島分散構造において、海成分が前記サーモクロミック材料を含んでいる、請求項１または２に記載の可変遮熱性採光シート。
【請求項５】
前記サーモクロミック材料が、以下の（１）〜（３）の金属酸化物から選ばれた１種または２種以上を含む、請求項１から４いずれか１項に記載の可変遮熱性採光シート。
（１）二酸化バナジウム。
（２）二酸化バナジウム結晶のバナジウム原子の一部が、タングステン、モリブデン、ニオブ、タンタル、スズ、レニウム、ゲルマニウム、イリジウム、オスミウム、ルテニウム、コバルト、マンガン、ニッケル、銅、クロム、鉄、ガリウム、亜鉛、アルミニウム、インジウム、およびチタンから選ばれた１種または２種以上の原子により置換率０．３〜１０原子％で置換された二酸化バナジウム。
（３）ＴｉＯｘ（１．８≦ｘ＜２）で表される不定比酸化チタン。
【請求項６】
前記赤外線散乱着色剤が、以下の（１）、（２）の金属酸化物から選ばれた１種または２種以上を含む、請求項２から５いずれか1項に記載の可変遮熱性採光シート。
（１）チタン酸化物、亜鉛酸化物、スズ酸化物、ジルコニウム酸化物、インジウム酸化物、三酸化アンチモン、クロム酸化物、鉄酸化物、スズドープ酸化インジウム、インジウムドープ酸化スズ、アンチモンドープ酸化スズから選ばれた金属酸化物。
（２）チタン、亜鉛、アンチモン、鉄、ニッケル、コバルト、クロム、マグネシウム、銅、マンガン、アルミニウム、ニオブ、及びケイ素の内２種乃至４種の成分を含む、ルチル型、またはヘマタイト型、またはスピネル型構造を有する金属複合酸化物。
【請求項７】
前記可撓性シートが、繊維基布を含む積層体である、請求項１から６いずれか1項に記載の可変遮熱性採光シート。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−１４１３５３（Ｐ２０１２−１４１３５３Ａ）
【公開日】平成２４年７月２６日（２０１２．７．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２９２２２０（Ｐ２０１０−２９２２２０）
【出願日】平成２２年１２月２８日（２０１０．１２．２８）
【出願人】（０００２３９８６２）平岡織染株式会社 (81)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月２６日（２０１２．７．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２８日（２０１０．１２．２８）
【出願人】（０００２３９８６２）平岡織染株式会社 (81)
【Ｆターム（参考）】
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