(57)【要約】【課題】特別な封入技術を必要とせず、封入材料として汎用フィルムを使用することが出来、繰り返し使用によって曇点が変化しない感温性ポリマー組成物を提供する。【解決手段】ポリエチレングリコール又はその誘導体（成分Ａ）と、α，β−不飽和カルボン酸の単独重合体または共重合体のアルカリ金属水酸化物による部分中和物（成分Ｂ）と、水または水を含む極性溶媒（成分Ｃ）から成り且つ曇点が１０〜１００℃の範囲にある組成物であって、成分Ａの重量平均分子量が３００〜２０００であり、成分Ａと成分Ｂとの重量比（Ａ／Ｂ）が０．０５〜１０であり、全成分（任意成分を含む場合は当該任意成分を含めた全成分）に対する成分Ｃの濃度が０．１〜２０重量％である感温性ポリマー組成物。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリエチレングリコール又はその誘導体（成分Ａ）と、α，β−不飽和カルボン酸の単独重合体または共重合体のアルカリ金属水酸化物による部分中和物（成分Ｂ）と、水または水を含む極性溶媒（成分Ｃ）から成り、成分Ａの重量平均分子量が３００〜２０００であり、成分Ａと成分Ｂとの重量比（Ａ／Ｂ）が０．０５〜１０であり、全成分（任意成分を含む場合は当該任意成分を含めた全成分）に対する成分Ｃの濃度が０．１〜２０重量％であり、曇点が１０〜１００℃の範囲にあることを特徴とする感温性ポリマー組成物。
【請求項２】
成分Ｂのアルカリ金属がナトリウム又はリチウムである請求項１に記載の感温性ポリマー組成物。
【請求項３】
成分Ｂの中和度が１０〜５０モル％である請求項１又は２に記載の感温性ポリマー組成物。
【請求項４】
２枚の透明基体の間に請求項１〜３の何れかに記載の感温性ポリマー組成物の薄膜を形成して成ることを特徴とする感温性遮光資材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、感温性ポリマー組成物および感温性遮光資材に関し、詳しくは、曇点により高温時には不透明となり低温時には透明となる感温性ポリマー組成物および感温性遮光資材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、農業用ハウスや透明窓を有する室内には、夏期の直射日光で必要以上に内部温度が上昇するのを防止するため、感温性遮光資材の利用が試みられている。
【０００３】
曇点により高温時には不透明となり低温時には透明となる感温性材料としては、ヒドロキシプロピルセルロースの水溶液（特許文献１）、ポリビニルメチルエーテルの水溶液（非特許文献１）等が知られている。
【０００４】
しかしながら、上記の感温性材料は、水溶液であるため、合わせガラス間に封じることが困難である。一方、合わせガラスの代わりに透明フイルムを使用せんとした場合は、長期間使用における水分透過による組成変化に伴う曇点の変化の問題がある。
【０００５】
また、２種の高分子を含み実質的に溶媒を含まないポリマーブレンドにおいて、曇点を有する系が存在する。このうち、ポリアクリル酸部分中和物とポリエチレングリコール（重量平均分子量５，０００）のポリマーブレンドの曇点は、中和度や組成によって変化し、約４０〜１３０℃であることが知られている（非特許文献２）。
【０００６】
しかしながら、本発明者らの検討によれば、上記のポリマーブレンドの場合、ポリエチレングリコールの結晶が形成されるため、繰り返し使用において曇点が変化するという問題がある。
【０００７】
【特許文献１】特開平７−２４２４４７号公報
【非特許文献１】D. P. Gundlach and K. A. Burdett, Journal of Applied Polymer                    Science, 51, 731 (1994) .
【非特許文献２】X. Lu and R. A. Weiss, Macromolecules 28, 3022 (1995).
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記実情に鑑みなされたものであり、その目的は、特別な封入技術を必要とせず、封入材料として汎用フィルムを使用することが出来、繰り返し使用によって曇点が変化しない感温性ポリマー組成物を提供することにある。また、本発明の他の目的は、上記の感温性ポリマー組成物を使用して成る感温性遮光資材を提供することにある。
【０００９】
本発明者らは、前述のポリマーブレンドにおける結晶形成の問題を解決して優れた感温性ポリマー組成物を見出すべく検討を重ねた結果、特定の分子量のポリエチレングリコール又はその誘導体を使用すると共に、追加成分として特定量の極性溶媒を使用することにより、上記の目的を容易に達成し得るとの知見を得、本発明の完成に到った。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
すなわち、本発明の第１の要旨は、ポリエチレングリコール又はその誘導体（成分Ａ）と、α，β−不飽和カルボン酸の単独重合体または共重合体のアルカリ金属水酸化物による部分中和物（成分Ｂ）と、水または水を含む極性溶媒（成分Ｃ）から成り、成分Ａの重量平均分子量が３００〜２０００であり、成分Ａと成分Ｂとの重量比（Ａ／Ｂ）が０．０５〜１０であり、全成分（任意成分を含む場合は当該任意成分を含めた全成分）に対する成分Ｃの濃度が０．１〜２０重量％であり、曇点が１０〜１００℃の範囲にあることを特徴とする感温性ポリマー組成物に存する。
【００１１】
そして、本発明の第２の要旨は、２枚の透明基体の間に上記の感温性ポリマー組成物の薄膜を形成して成ることを特徴とする感温性遮光資材に存する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、長期間に亘って感温遮光性を保持できる感温性ポリマー組成物が提供される。透明基体に汎用フイルムを使用した本発明の感温性遮光資材の場合、夏期は充分な遮光資材、冬季は透明資材となり、また、透明基体にガラスを使用した場合は感温遮光ガラスとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を詳細に説明するが、以下に記載する構成要件の説明は、本発明の実施態様の代表例であり、これらの内容に本発明は限定されるものではない。
【００１４】
先ず、本発明の感温性ポリマー組成物について説明する。本発明の感温性ポリマー組成物は、後述する成分Ａ〜Ｃから成り、感温性遮光資材への応用を考慮し、曇点が１０〜１００℃の範囲にある様に設計されている。
【００１５】
＜成分Ａ＞
本発明においては、成分Ａとして、ポリエチレングリコール又はその誘導体を使用する。ポリエチレングリコールの誘導体としては、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル等が挙げられる。成分Ａの重量平均分子量は３００〜２，０００でなければならない。成分Ａの重量平均分子量が２，０００を超える場合は、本発明の感温性ポリマー組成物の白濁時（すなわち高温時）に結晶が形成されることがあり、斯かる結晶生成によって繰り返し性が失われる。成分Ａの重量平均分子量は好ましくは４００〜１，０００である。
【００１６】
＜成分Ｂ＞
本発明においては、成分Ｂとして、α，β−不飽和カルボン酸の単独重合体または共重合体のアルカリ金属水酸化物による部分中和物を使用する。α，β−不飽和カルボン酸としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、アコニット酸、フマル酸、クロトン酸などが挙げられる。また、共重合成分としては、例えば、アクリレート、ヒドロキシアルキルアクリレート等が挙げられる。
【００１７】
上記のアクリレートのアルキル基の側鎖は通常１〜５であり、斯かるアクリレートの具体例としては、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ｎ−プロピルアクリレート、イソプロピルアクリレート等が挙げられる。上記のヒドロキシアルキルアクリレートの具体例としては、ヒドロキシメチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、３−ヒドロキシプロピルアクリレート、２−ヒドロキシブチルアクリレート、４−ヒドロキシブチルアクリレート、２−ヒドロキシペンチルアクリレート、６−ヒドロキシヘキシルアクリレート等が挙げられる。共重合成分の割合は通常５０モル％以下である。
【００１８】
アルカリ金属とは、ナトリウム、リチウム、カリウム等である。アルカリ金属としては、ナトリウム又はリチウムが好ましい。成分Ｂの中和度は、通常１０〜５０モル％、好ましくは、ナトリウムの場合：２５〜３０モル％、リチウムの場合：３５〜５０モル％である。なお、中和度５０モル％とは成分Ｂを構成するα，β−不飽和カルボン酸の単独重合体または共重合体に含まれるカルボン酸の理論量の５０モル％に相当するアルカリ金属を含むことを意味する。
【００１９】
＜極性溶媒Ｃ＞
本発明においては、成分Ｃとして水または水を含む極性溶媒を使用する。極性溶媒としては、水と親和性のあるアルコール類、ケトン類、エステル類などが挙げられる。極性溶媒における水の含量の下限は、通常１０重量、好ましくは２０重量％である。
【００２０】
＜任意成分Ｄ＞
本発明においては、任意成分（補助成分）Ｄとして、例えば、酸化防止剤、中和剤、紫外線吸収剤、光安定剤、帯電防止剤、顔料、染料、発泡剤、滑剤など配合することが出来る。また、水溶性高分子、金属塩、有機酸など、溶液に溶解する物質を含んでもよい。
【００２１】
＜各成分の割合＞
本発明の感温性ポリマー組成物において、成分Ａと成分Ｂとの重量比（Ａ／Ｂ）は、０．０５〜２０、好ましくは０．１〜１０、更に好ましくは０．２〜５であり、全成分（任意成分を含む場合は当該任意成分を含めた全成分）に対する成分Ｃの濃度は、０．１〜２０重量％、好ましくは１〜１５重量％である。なお、任意成分Ｄを含む場合、その割合は、任意成分を含めた全成分に対する割合として、通常１０重量％以下、好ましくは５重量％以下である。
【００２２】
本発明の感温性ポリマー組成物における成分Ｃ（水または水を含む極性溶媒）の上記の割合は、上記の各成分を混合する感温性ポリマー組成物の調製時に調整してもよいし、感温性ポリマー組成物を塗布乾燥させた後に調整してもよい。すなわち、残留溶剤量として調整してもよい。
【００２３】
本発明の感温性ポリマー組成物は、水または水を含む極性溶媒を含有するが、液体ではなく、容器に収容し、容器の口部を横に位置させた状態から容器の口部が下向きになる様に３０°傾斜させて１分間保持させ際に液ダレしない組成物である。
【００２４】
本発明の組成物は下記の様に調製される。すなわち、α、β−不飽和カルボン酸の単独重合体または共重合体の水溶液に、所定の中和度に相当するアルカリ金属水酸化物またはアルカリ金属水酸化物水溶液を加え、成分Ｂを含む溶液を調製する。この際、α、β−不飽和カルボン酸の単独重合体または共重合体の水溶液には、溶解性を損なわない範囲において、上記の極性溶媒を構成する有機溶媒が含まれていてもよい。成分Ｂを含む溶液中の固形分濃度は、通常１〜５０重量％である。一方、成分Ａについては、斯かる成分を含む溶液を調製する。溶媒としては、水、上記の極性溶媒を構成する有機溶媒または両者の混合溶媒を使用し、固形分濃度として１〜５０重量％の溶液とする。以上の成分Ａ及び成分Ｂを含む溶液を、上記の各成分の割合に準じ混合し、公知の方法に従い攪拌し、組成物を得るための溶液を調製する。なお、任意成分Ｄは、個々の成分を含む溶液に加えてもよいし、両者を混合した溶液に加えてもよい。かくして得られる溶液から、公知の濃縮方法、乾燥方法などにより、溶媒を必要量除去し、所定量の成分Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを含む本発明の組成部を得る。塗布・乾燥して本発明の組成物を得る場合、乾燥後の残留溶媒量として成分Ｃを調製してもよい。
【００２５】
次に、本発明の感温性遮光資材について説明する。本発明の感温性遮光資材は、２枚の透明基体の間に前記の感温性ポリマー組成物の薄膜を形成して成る。
【００２６】
透明基体としては、各種の樹脂フィルムやシートの他、ガラス等が挙げられる。樹脂の種類は熱可塑性樹脂であっても熱硬化性樹脂であってもよい。薄膜の形成には、スプレー処理の他、透明基体の形状に応じて公知の各種の塗布方法が適用される。例えば、ドクターブレードコート法、グラビアロールコート法、エヤナイフコート法、リバースロールコート法、デイプコート法、カーテンロールコート法、スプレイコート法、ロッドコート法などの塗布方法が使用される。
【００２７】
塗布方式を採用した場合の溶媒の乾燥方法としては、例えば、自然乾燥法、熱風乾燥法、赤外線乾燥法、遠赤外線乾燥法などがあるが、乾燥速度や安全性を勘案すれば熱風乾燥法が有利である。この場合、温度条件は３０℃〜１００℃の範囲とし、乾燥時間は１０秒から１５分の間で選ぶのがよい。薄膜の厚さは、遮光能力と必要とする遮光程度により調整すればよいが、通常０．５μｍ〜１００μｍ、好ましくは１μｍ〜５０μｍである。
【００２８】
なお、上記の薄膜の形成の先立ち、予め、透明基体の表面に必要な前処理を施してもよく、斯かる前処理としては、アルコール又は水による洗浄、プラズマ放電処理、コロナ放電処理、他の塗料の下塗り等が挙げられる。
【００２９】
また、２枚の透明基体の間に前記の感温性ポリマー組成物の薄膜を形成してサンドイッチ構造にする方法としては、１枚の透明基体片面に公知の方法で塗布した後、塗布面にもう１枚の透明基体を被覆する方法が簡便である。得られた積層体の周縁部は、必要に応じ、接着剤、硬化剤などの公知の手段でシールしてもよい。
【実施例】
【００３０】
次に、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。
【００３１】
実施例１及び２：
＜透明基体：ポリオレフィン系ハウス用積層フィルムの調製＞
直径１００ｍｍの三層ダイ（（株）プラ技研製）と、直径３０ｍｍの内外層用の２台の押出機（（株）プラ技研製）と、直径４０ｍｍの中間層用の押出機（（株）プラ技研製）とから成る三層インフレーション成形装置を使用し、表１に示す層構成のポリオレフィン系ハウス用積層フィルムを製造した。成形温度は１９０℃、ブロー比は３．０、引取速度は４ｍ／分とした。
【００３２】
【表１】
2007070497.tif 000002
【００３３】
＜感温性ポリマー組成物の調製＞
先ず、表２に記載の所定量の蒸留水で溶解させたアクリル酸の水溶液を水酸化ナトリウム又は水酸化リチウムで所定の中和度になる様に予め中和し、その水溶液に、所定量のポリエチレングリコール、所定量のメタノールを添加して組成物を得た。次いで、前述のハウス用積層フィルムの外層の表面に、アプリケーターを使用し、上記の組成物を塗布した後、４０℃のオーブン中に３分間保持して溶媒の一部を除去し、薄膜状の本発明の感温性ポリマー組成物を調製した。薄膜の厚さは２０ｇ／・であり、薄膜中の水分量は１０重量％であった。本発明の感温性ポリマー組成物は、サンドイッチ構造とせず、水分の吸湿・放出が可能な条件下では低温側にシフトした感温性を示すため、上記の非サンドイッチ構造の薄膜をそのまま次の冷温サイクル試験に供した。
【００３４】
＜感温性ポリマー組成物の評価＞
１０℃で１時間保持した後に３０℃／３０分の速度で昇温して４０℃で１時間保持するサイクルを繰り返す冷温サイクル試験を行なった。そして、１ヶ月毎に、１０℃、４０℃での外観を観察した。結果を表２に示す。同表から明らかな様に、本発明の感温性ポリマー組成物は感温耐久性に優れている。
【００３５】
比較例１：
先ず、表２に記載の所定量の蒸留水に、所定量のポリエチレングリコール、所定量のメタノールを添加して組成物を得た。次いで、前述のハウス用積層フィルムの外層の表面に、アプリケーターを使用し、上記の組成物を塗布した後、４０℃のオーブン中に３分間保持して溶媒の一部を除去し、薄膜状のポリマー組成物を調製した。薄膜の厚さは２０ｇ／・であり、薄膜中の水分量は１０重量％であった。評価結果を表２に示す。同表から明らかな様に、比較例１のポリマー組成物は感温性を示さなかった。
【００３６】
比較例２：
先ず、表２に記載の所定量の蒸留水で溶解させたアクリル酸の水溶液を水酸化ナトリウム水溶液で所定の中和度になる様に予め中和し、その水溶液に、所定量のメタノールを添加して組成物を得た。次いで、前述のハウス用積層フィルムの外層の表面に、アプリケーターを使用し、上記の組成物を塗布した後、４０℃のオーブン中に３分間保持して溶媒の一部を除去し、薄膜状のポリマー組成物を調製した。薄膜の厚さは２０ｇ／・であり、薄膜中の水分量は１０重量％であった。評価結果を表２に示す。同表から明らかな様に、比較例２のポリマー組成物は感温性を示さなかった。
【００３７】
比較例３：
先ず、表２に記載の所定量の蒸留水で溶解させたアクリル酸の水溶液に、所定量のポリエチレングリコール、所定量のメタノールを添加して組成物を得た。次いで、前述のハウス用積層フィルムの外層の表面に、アプリケーターを使用し、上記の組成物を塗布した後、４０℃のオーブン中に３分間保持して溶媒の一部を除去し、薄膜状のポリマー組成物を調製した。薄膜の厚さは２０ｇ／・であり、薄膜中の水分量は１０重量％であった。評価結果を表２に示す。同表から明らかな様に、比較例３のポリマー組成物は感温性を示さなかった。
【００３８】
【表２】
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