(57)【要約】      （修正有）【課題】断熱性及び透明性を兼ね備えた新規な透明断熱材を提供する。【解決手段】透明断熱材用樹脂組成物は、樹脂、及び樹脂中に分散している、不可視性気泡を含有し、前記樹脂が、水溶性樹脂であり、前記水溶性樹脂が、ポリビニルアルコールであり、透明断熱材用樹脂組成物の熱伝導率は、前記気泡が分散していないことを除いて同じ樹脂組成物の熱伝導率に対する比が、０．９７以下であり、厚さ方向におけるＪＩＳ  Ｋ  ７１０５−１９８１に準拠するヘーズが、４．０％以下である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂、及び
前記樹脂中に分散している、不可視性気泡
を含有している、透明断熱材用樹脂組成物。
【請求項２】
前記樹脂が、水溶性樹脂である、請求項１に記載の透明断熱材用樹脂組成物。
【請求項３】
前記水溶性樹脂が、ポリビニルアルコールである、請求項２に記載の透明断熱材用樹脂組成物。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の透明断熱材用樹脂組成物であって、
前記透明断熱材用樹脂組成物の熱伝導率の、前記気泡が分散していないことを除いて同じ樹脂組成物の熱伝導率に対する比が、０．９７以下である、
透明断熱材用樹脂組成物。
【請求項５】
厚さ方向におけるＪＩＳ  Ｋ  ７１０５−１９８１に準拠するヘーズが、４．０％以下である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の透明断熱材用樹脂組成物。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の透明断熱材用樹脂組成物で構成されている、透明断熱材。
【請求項７】
フィルムの形態である、請求項６に記載の透明断熱材。
【請求項８】
（ａ）溶媒中に、不可視性気泡を導入すること、及び
（ｂ）前記溶媒中に、樹脂を導入すること、
を任意の順で行うことを含む、樹脂溶液の製造方法。
【請求項９】
前記（ｂ）工程を、気泡を含有していない別個の溶媒中に前記樹脂を溶解させて溶液とし、前記溶液を前記溶媒中に導入することにより行う、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記（ｂ）工程の前に、前記（ａ）工程を行う、請求項８又は９に記載の方法。
【請求項１１】
前記溶媒が水であり、かつ前記樹脂が水溶性樹脂である、請求項８〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
請求項８〜１１のいずれか一項に記載の方法により作製した樹脂溶液を乾燥させて、前記溶媒を除去することを含む、透明断熱材用樹脂組成物の製造方法。
【請求項１３】
前記樹脂溶液を型の内部で乾燥させて、前記溶媒を除去し、それによって前記透明断熱材用樹脂組成物をフィルム状に成型する、請求項１２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透明断熱材用樹脂組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、建築分野、自動車分野等では、省エネ及び環境問題の観点や、居空間の快適性を確保する必要性から、断熱性を得るために様々な手法が用いられている。かかる手法の一態様として、樹脂中に粒子径１μｍ未満のナノサイズ中空粒子を分散させることが行われている。
【０００３】
例えば、特許文献１では、基板となる透明合成樹脂層と、透明合成樹脂層の片面側に形成され、赤外線を遮蔽する赤外線遮蔽層と、透明合成樹脂層の他面側に形成され、１０ｎｍ〜３００ｎｍの範囲内の外径を有するシリカ殻からなるナノ中空粒子が透明合成樹脂中に分散されたナノ中空粒子分散樹脂層とを具備することを特徴とする遮熱断熱フィルムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−５６１３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の遮熱断熱フィルムで用いられるナノ中空粒子を作製するためには、種々の複雑な工程を要することがあった。
【０００６】
そこで、断熱性及び透明性を兼ね備えた新規な透明断熱材を提供する必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、鋭意検討したところ、以下の手段により上記課題を解決できることを見出して、本発明を完成させた。すなわち、本発明は、下記のとおりである：
〈態様１〉樹脂、及び
上記樹脂中に分散している、不可視性気泡
を含有している、透明断熱材用樹脂組成物。
〈態様２〉上記樹脂が、水溶性樹脂である、態様１に記載の透明断熱材用樹脂組成物。
〈態様３〉上記水溶性樹脂が、ポリビニルアルコールである、態様２に記載の透明断熱材用樹脂組成物。
〈態様４〉態様１〜３のいずれか一項に記載の透明断熱材用樹脂組成物であって、
上記透明断熱材用樹脂組成物の熱伝導率の、上記気泡が分散していないことを除いて同じ樹脂組成物の熱伝導率に対する比が、０．９７以下である、
透明断熱材用樹脂組成物。
〈態様５〉厚さ方向におけるＪＩＳ  Ｋ  ７１０５−１９８１に準拠するヘーズが、４．０％以下である、態様１〜４のいずれか一項に記載の透明断熱材用樹脂組成物。
〈態様６〉態様１〜５のいずれか一項に記載の透明断熱材用樹脂組成物で構成されている、透明断熱材。
〈態様７〉フィルムの形態である、態様６に記載の透明断熱材。
〈態様８〉（ａ）溶媒中に、不可視性気泡を導入すること、及び
（ｂ）上記溶媒中に、樹脂を導入すること、
を任意の順で行うことを含む、樹脂溶液の製造方法。
〈態様９〉上記（ｂ）工程を、気泡を含有していない別個の溶媒中に上記樹脂を溶解させて溶液とし、上記溶液を上記溶媒中に導入することにより行う、態様８に記載の方法。
〈態様１０〉上記（ｂ）工程の前に、上記（ａ）工程を行う、態様８又は９に記載の方法。
〈態様１１〉上記溶媒が水であり、かつ前記樹脂が水溶性樹脂である、態様８〜１０のいずれか一項に記載の方法。
〈態様１２〉態様８〜１１のいずれか一項に記載の方法により作製した樹脂溶液を乾燥させて、上記溶媒を除去することを含む、透明断熱材用樹脂組成物の製造方法。
〈態様１３〉上記樹脂溶液を型の内部で乾燥させて、上記溶媒を除去し、それによって上記透明断熱材用樹脂組成物をフィルム状に成型する、態様１２に記載の方法。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、断熱性及び透明性を兼ね備えた新規な透明断熱材を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
《透明断熱材用樹脂組成物》
本発明の透明断熱材用樹脂組成物は、樹脂、及び樹脂中に分散している、不可視性気泡を含有している。
【００１０】
ここで、本発明において、「不可視性気泡」とは、国際標準化機構（ＩＳＯ）で定義されている「ウルトラファインバブル（ＵＦＢ）」、すなわち気泡径１μｍ以下の気泡のうち、気泡径が可視光の波長よりも有意に小さいために視認できないものを意味するものである。不可視性気泡の存在の確認は、視覚的な評価によって行うことはできないが、透明断熱材用樹脂組成物が有する断熱性及び透明性を評価することによって間接的に行うことができる。
【００１１】
より具体的には、上記の構成を有する透明断熱材用樹脂組成物を用いて、特にフィルム状にすると、この透明断熱材の熱伝導率の、不可視性気泡が分散していないことを除いて同じ樹脂組成物のフィルムの熱伝導率に対する比は、０．９７以下、０．９５以下、０．９０以下、又は０．８５以下であることができる。また、この比は、０．７０以上、０．７５以上、又は０．８０以上であってよい。この熱伝導率は、例えば株式会社アイフェイズから入手可能なアイフェイズ・モバイルを用いて測定することができる。
【００１２】
また、上記の構成を有する透明断熱材用樹脂組成物を用いて、特に厚さ２４μｍのフィルム状の透明断熱材とすると、このフィルムの厚さ方向におけるＪＩＳ  Ｋ  ７１０５−１９８１に準拠するヘーズが、４．０％以下、３．０％以下、２．０％以下、１．０％以下、０．７％以下、又は０．５％以下であることができる。このヘーズは、０％以上、又は０．１％以上であってよい。このヘーズは、例えば株式会社村上色彩技術研究所のヘーズメーター  ＨＲ１００を用いて測定することができる。本明細書において、「透明」とは、ヘーズが上記の範囲内にあることを意味するものである。
【００１３】
本発明者らは、樹脂中に上記の不可視性気泡を分散させることにより、樹脂組成物の透明性を維持しつつ、断熱性をもたらすことができることを見出した。このことを、以下で説明する。
【００１４】
不可視性気泡は、少ない気体分子で構成されており、気泡内部が高圧になること、気泡内壁と気体分子との間の相互作用が大きいこと、及び気体の分子運動が制約されること等の特徴を有する。かかる特徴の結果、樹脂組成物の透明性を維持しつつ、高い断熱性をもたらすことができると考えられる。
【００１５】
以下では、本発明の各構成要素について説明する。
【００１６】
〈樹脂〉
樹脂としては、任意の樹脂、例えば熱可塑性樹脂、硬化性樹脂等を用いることができる。
【００１７】
熱可塑性樹脂としては、水溶性樹脂、油溶性樹脂等の可溶性の熱可塑性樹脂用いることができ、中でも水溶性樹脂を用いることが、製造上の観点から好ましい。
【００１８】
水溶性樹脂としては、例えばポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミド／ポリアクリル酸等を用いることができる。油溶性樹脂としては、ポリ塩化ビニル等を用いることができる。
【００１９】
また、熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン等を用いることができる。これらを用いる場合には、例えば溶媒と混合して、ディスパージョン又はエマルジョン等の溶液状態で用いることができる。
【００２０】
硬化性樹脂としては、熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂等を用いることができる。
【００２１】
〈不可視性気泡〉
不可視性気泡は、上記のように、国際標準化機構（ＩＳＯ）で定義されている「ウルトラファインバブル（ＵＦＢ）」、すなわち気泡径１μｍ以下の気泡のうち、気泡径が可視光の波長よりも有意に小さいために視認できないものである。
【００２２】
不可視性気泡の平均粒子径は、５ｎｍ以上、１０ｎｍ以上、２０ｎｍ以上、３０ｎｍ以上、５０ｎｍ以上、又は７０ｎｍ以上であることができ、また３００ｎｍ以下、２５０ｎｍ以下、２００ｎｍ以下、１５０ｎｍ以下、１３０ｎｍ以下、又は１００ｎｍ以下であることができる。なお、この平均粒子径は、透明断熱材用樹脂組成物の製造方法に関して以下で言及する樹脂溶液中において、例えば動的光散乱法によって測定することができる。
【００２３】
不可視性気泡を形成する気体としては、例えば空気、酸素、窒素、二酸化炭素等を用いることができる。
【００２４】
〈他の成分〉
本発明の透明断熱材用樹脂組成物は、随意の他の成分を含有していてもよい。他の成分としては、例えばセルロースナノファイバー等が挙げられる。
【００２５】
《透明断熱材》
本発明の透明断熱材は、上記の透明断熱材用樹脂組成物で構成されている。
【００２６】
透明断熱材は、例えばフィルムの形態であることができる。
【００２７】
特に、透明断熱材がフィルムの形態である場合、厚さ方向におけるＪＩＳ  Ｋ  ７１０５−１９８１に準拠するヘーズは、４．０％以下、３．０％以下、２．０％以下、１．０％以下、０．７％以下、又は０．５％以下であることができ、また０％以上、又は０．１％以上であることができる。このヘーズは、例えば株式会社村上色彩技術研究所のヘーズメーター  ＨＲ１００を用いて測定することができる。
【００２８】
《樹脂溶液》
本発明の樹脂溶液は、溶媒、溶媒に溶解している樹脂、及び溶媒中に分散している不可視性気泡を含有している、樹脂溶液である。
【００２９】
樹脂及び不可視性気泡は、透明断熱材用樹脂組成物に関して挙げたものであってよい。
【００３０】
溶媒としては、エタノール、トルエン、アセトン等の有機溶媒、水等を用いることができる。中でも、水を用いることが、製造上の観点から好ましい。
【００３１】
《樹脂溶液の製造方法》
樹脂溶液の製造方法は、特に限定されないが、例えば下記の本発明の方法により製造することができる。
【００３２】
樹脂溶液を製造する本発明の方法は、
（ａ）溶媒中に、不可視性気泡を導入すること、及び
（ｂ）溶媒中に、樹脂を導入すること。
を任意の順で行うことを含む。
【００３３】
特に、不可視性気泡を良好に分散させる観点から、溶媒中に不可視性気泡を導入し、ここに樹脂を導入すること、すなわち（ｂ）工程の前に、（ａ）工程を行うことが好ましい。
【００３４】
以下では、本発明の方法の各工程について説明する。
【００３５】
〈工程（ａ）：不可視性気泡の導入〉
不可視性気泡の導入は、例えばＵＦＢ発生装置を用いて行うことができる。ＵＦＢ発生装置としては、例えば有限会社ＯＫエンジニアリングから入手可能なループ流式ノズルを用いることができる。
【００３６】
〈工程（ｂ）：樹脂の導入〉
樹脂の導入は、溶媒中に樹脂を直接導入してもよく、又は別個の溶媒を準備し、ここに樹脂を溶解させて溶液とし、この溶液を上記の溶媒中に導入してもよい。この別個の溶媒は、上記の溶媒と同種の溶媒であってもよく、又は異種の溶媒であってもよい。
【００３７】
樹脂の導入の際に、例えばホットスターラー等を用いた加熱溶解により、樹脂を溶解させてもよい。この場合、樹脂の加熱溶解は、不可視性気泡が存在しない環境下で行うことが、不可視性気泡の樹脂溶液からの脱離を抑制し、その結果、透明断熱材用樹脂組成物の断熱性を維持する観点から好ましい。すなわち、樹脂を加熱溶解させる場合には、樹脂の導入は、気泡を含有していない別個の溶媒中に樹脂を溶解させて溶液とし、この溶液を上記の溶媒中に導入することにより行うことが好ましい。
【００３８】
《透明断熱材用樹脂組成物の製造方法》
透明断熱材用樹脂組成物の製造方法は、特に限定されないが、例えば上記の樹脂溶液を乾燥させて、溶媒を除去することにより製造することができる。
【００３９】
樹脂溶液の乾燥は、例えば２０℃以上、又は２５℃以上であり、かつ６０℃以下、５０℃以下、４０℃以下、又は３０℃以下で行うことができる。
【００４０】
樹脂溶液の乾燥は、上記の温度条件でのみ行ってもよく、又は上記の温度条件での第一の乾燥を行い、次いで第一の乾燥よりも高い温度での第二の乾燥を行ってもよい。例えば、第一の乾燥を常温、例えば２３℃で４８時間行った後、第二の乾燥を５０℃で１２時間行ってもよい。
【００４１】
本発明の一態様においては、樹脂溶液を型の内部で乾燥させて、溶媒を除去し、それによって透明断熱材用樹脂組成物をフィルム状に成型することができる。乾燥の後に、型から透明断熱材用樹脂組成物を剥離させることにより、フィルム状の透明断熱材用樹脂組成物を作製することができる。
【００４２】
また、本発明の別の態様においては、透明断熱材用樹脂組成物を形成すべき所望の表面に樹脂溶液を塗布し、この表面上で樹脂溶液の乾燥を行ってもよい。これにより、透明断熱材用樹脂組成物を表面上に固着されたフィルム状にすることができる。
【００４３】
更に、上記のようにして作成した透明断熱材用樹脂組成物をペレットとし、例えばこれを溶融混錬し、そして再度成形してもよい。これにより、透明断熱材用樹脂組成物に所望の形状をもたらすことができる。
【実施例】
【００４４】
実施例及び比較例により本発明を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。
【００４５】
《フィルムの作製》
〈実施例１〉
ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）３０ｇと純水４７０ｇを混合し、ＰＶＡを加熱溶解して、６質量％ＰＶＡ溶液を作製した。次いで、純水をウルトラファインバブル（ＵＦＢ）発生装置（ループ流式ノズル、有限会社ＯＫエンジニアリング）に５分間通過させて窒素を導入することにより、不可視性気泡を純水に導入した。この不可視性気泡を含有している純水７．５ｇと、上記記載の６質量％ＰＶＡ溶液１５ｇと混合し、不可視性気泡を含有している４質量％ＰＶＡ溶液を作製した。このＰＶＡ溶液をシャーレに入れ、常温で４８時間、次いで５０℃で１２時間乾燥し、実施例１のフィルム（実施例１）を得た。
【００４６】
〈実施例２〉
純水にＵＦＢ発生装置（ループ流式ノズル、有限会社ＯＫエンジニアリング）に５分間通過させて窒素を導入することにより、不可視性気泡を純水に導入した。この不可視性気泡を含有している純水４８０ｇにＰＶＡ２０ｇを導入し、ホットスターラーを用いてＰＶＡを不可視性気泡の存在下で加熱溶解して、不可視性気泡を含有している４質量％ＰＶＡ溶液を作製した。このＰＶＡ溶液をシャーレに入れ、常温で４８時間乾燥し、実施例２のフィルムを得た。
【００４７】
〈比較例〉
純水に不可視性気泡を導入しなかったことを除き、実施例１と同様にして、比較例のフィルムを得た。
【００４８】
《断熱性及びヘーズの評価》
作製した各フィルムについて、熱伝導率及びヘーズの測定を行った。熱伝導率は、アイフェイズ・モバイル（株式会社アイフェイズ）を用いて測定し、ヘーズは、ヘーズメーター  ＨＲ１００（株式会社村上色彩技術研究所）を用いて測定した。
【００４９】
結果を表１に示す。
【００５０】
【表１】
2019131752.tif 000002
【００５１】
表１から、実施例１及び２のフィルムは、不可視性気泡を含有していない比較例のフィルムと比較して、同等のヘーズ及び低減された熱伝導率を有することが理解できよう。また、仮に、実施例２のフィルムの厚さを、実施例１のフィルムに合わせて２４μｍとし、ヘーズを測定した場合には、表に示した値よりも小さい値が得られることが当然に予測できよう。
【００５２】
また、実施例１及び２のフィルムの熱伝導率を比較すると、気泡不存在下でＰＶＡを加熱溶解させた実施例１のフィルムが良好な熱伝導率を有することが確認できよう。