【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
本発明は、赤外線透過遮蔽材に関し、さらに詳
しくは、ビニルアルコール単位を30モル％以上含
有するポリビニルアルコール系樹脂よりなるポリ
ビニルアルコール系フイルム（但し、表面に疎水
性樹脂層を有するものを除く。）を用いることを
特徴とする常温下において放射される赤外線の透
過遮蔽材に関するものである。
合成樹脂製品のなかでも特に、シート、フイル
ム（これらを併せてシート状物と称する。）など
は、人間、家畜、農作物、その他種々の物体を掩
蓋し、被覆し、外界から保護する目的に多用され
ている。しかしながら、多くの合成樹脂製シート
状物、とくに透明なシート状物は赤外線をほとん
ど透過してしまうので、常温下における種々の物
体の熱線放射に対する断熱保温性の点で不満足な
場合が多い。合成樹脂製シート状物のかゝる欠点
を改良するために、該シート状物に対し赤外線の
吸収能又は反射能の大なる無機化合物粉末を多量
に混合する方法が提案されたが、製品の物性の低
下、無機粉末を樹脂中に均一に分散させることの
困難さ等のために、現実にはほとんど採用されて
いないのが現状である。
本発明者らは、樹脂それ自体で赤外線吸収能の
大なるビニルアルコール単位を30モル％以上含有
するポリビニルアルコール系樹脂を用いて作成し
た遮蔽材が、常温下において種々の物体から放射
される赤外線に対しすぐれた不透過性を有し、熱
線放射に対する断熱保温性にすぐれることに着目
し、本発明に到達した。
ビニルアルコール単位を30モル％以上含有する
ポリビニルアルコール系樹脂は、分子中にアルコ
ール性水酸基を多数有しているため赤外領域に強
い吸収をもつ分子運動のモードを有する。さら
に、ポリビニルアルコール系樹脂は、分子中の水
酸基相互の水素結合を含む強い分子間力によつて
凝集しているので、その皮膜はすぐれた力学的性
質をも有するのである。このようなビニルアルコ
ール単位を30モル％以上含有するポリビニルアル
コール系樹脂の有する特性は赤外線透過遮蔽材料
として、使用するには理想的なものである。
本発明において、常温下において放射される赤
外線とは後述する実施例１の記載からも明らかな
とおり、波長８〜12μｍを中心とした（普通）赤
外線領域のものをいう。また（普通）赤外線とは
2.5〜25μｍ程度の波長領域をいう。
本発明に用いるビニルアルコール単位を30モル
％以上含有するポリビニルアルコール系樹脂とし
ては、ポリビニルアルコール、ポリビニルアルコ
ールから誘導されるポリビニルアセタール、ポリ
ビニルホルマール、ポリビニルブチラール、ポリ
ビニルベンザール、さらには、ポリビニルアルコ
ール水酸基の１部を化学的に修飾又は反応させた
いわゆる改質ポリビニルアルコール等であつて、
ビニルアルコール単位を30モル％以上含有するも
のがあげられる。
ポリビニルアルコールは通常酢酸ビニルを重合
して得られるポリ酢酸ビニルをケン化することに
よつて製造されるが、ポリ三弗化酢酸ビニル、ポ
リギ酸ビニル、ポリ安息香酸ビニル等をケン化す
ることによつても得られる。
また、酢酸ビニルと他のビニル性モノマーとの
共重合物をケン化することにより、ビニルアルコ
ール重合単位を含む共重合体すなわちポリビニル
アルコール共重合体が得られる。これらのポリビ
ニルアルコール共重合体及びそのアセタール化
物、改質物であつて、ビニルアルコール単位を30
モル％以上含有するものもまた本発明に用いう
る。
酢酸ビニルと共重合可能であり、従つてポリビ
ニルアルコール共重合体の構成成分となしうるビ
ニルモノマーとしては、エチレン、フツ化ビニ
ル、塩化ビニル、スチレン、メチルメタアクリレ
ート、バーサチツク酸ビニルエステル、ラウリル
ビニルエーテル、オレフインスルホン酸（塩）等
があげられる。
上記高分子化合物をすべて包含するポリビニル
アルコール系樹脂は、本発明の目的に有用である
が、赤外線透過を遮蔽するためには、重合体中に
おけるビニルアルコール重合単位のモル分率が30
％以上であることが必要であり、さらに好ましく
は50％以上であることが望ましい。これらの数値
は使用目的及びシート状物の光学的厚みによりそ
の好適範囲が変化するので、限界的意味をもつも
のではない。
又、前記のビニルアルコール単位を30モル％以
上含有するポリビニルアルコール系樹脂をフイル
ム状に成型するにあたり、少割合の着色用顔料、
充填剤、劣化防止剤、可塑剤、他の樹脂成分等の
添加剤を加えることが出来る。さらには、該ポリ
ビニルアルコール系樹脂と混合しうる樹脂成分の
場合には、目的に応じてブレンドフイルムとする
ことも可能である。
本発明は、前記のビニルアルコール単位を30モ
ル％以上含有するポリビニルアルコール系樹脂よ
りなるフイルムからなる赤外線透過遮蔽材に関す
るものであるが、本発明におけるシート状物とは
二次元形態を有する製品をひろく包含するもので
あつて、板、フイルム、シート、編織物、不織
布、紙、網状物、すだれ状物、及びこれらの加工
製品とポリビニルアルコール系フイルムとの積層
構造物がすべて含まれる。積層シート状物中にお
けるポリビニルアルコール系フイルムの存在様態
は任意であつて、実質的にシート状物の全面に存
在し、赤外線の透過を阻止する作用を有すれば目
的を達しうる。
積層シート状物としては、ポリビニルアルコー
ル系フイルムと他の非疎水性樹脂フイルム、金属
箔とのラミネートフイルム、非疎水性樹脂板、金
属板、ガラス板との多層接合物、編織物又は不織
布との複合シート等があげられる。又、ポリビニ
ルアルコール系フイルムは、最初からフイルム状
成形物として積層シート状物に加工されるだけで
なく、ビニルアルコール単位を30モル％以上含有
するポリビニルアルコール系樹脂の溶液又は融液
を浸漬又は塗布等の方法で基体上に塗布すること
によつて皮膜を形成せしめることもできる。
本発明の赤外線透過遮蔽材は、通常、厚さ数μ
ｍ〜数mmの面状体であり、使用目的に応じ常識的
に妥当な厚みが定められるべきのものである。例
えば、農業用グリーンハウスの被覆用には、皮膜
は無色又は有色透明で厚さ数十μｍ〜数百μｍの
ものが常識的であり、波板や野積みシートカバ
ー、ターポリンの場合には１mm前後の厚みが常識
的である。
これらのシート状物の成型には、従来公知の
種々の方法が採用しうる。すなわち、流延法、イ
ンフレーシヨン法、溶融押出法、カレンダーロー
ル法、プレス法等はすべて有用である。さらに、
前述の如く成型されたシート状物表面にビニルア
ルコール単位を30モル％以上含有するポリビニル
アルコール系樹脂の溶液、融液又はフイルムをデ
イツプ、コート、又は接着等の方法で表面皮膜を
形成させることも出来る。
ポリビニルアルコール系樹脂は、一般に、耐水
性に乏しいので、耐水性の要求の強い用途に用い
る場合には、疎水性樹脂とのブレンドフイルム
（該ブレンドフイルムは公知の方法、例えば特公
昭46−37668号明細書に開示された方法により製
造される。）とすることが好ましい。前記疎水性
樹脂としては、例えばポリエチレン、ポリプロピ
レン、エチレン―酢酸ビニル共重合体、ポリ塩化
ビニルなどをあげることができる。
本発明思想の基本であるポリビニルアルコール
系フイルムの赤外線吸収能を利用して赤外線透過
遮蔽材を製造するという原理に排反しない範囲に
おいて、種々の実施形態をとりうる。
本発明の原理及び実施態様、効果を以下の実施
例によつて詳しく説明するが、これらの実施例は
単に例としてあげたものにすぎず、これらの実施
態様及び操作の変更はこの分野の技術者にとつて
は類推容易であろうから本発明を何ら限定するも
のではない。
これらの実施例中で記す部数および百分率は、
とくにことわりのない限りは重量基準による。
実施例 １
種々の樹脂フイルム（いずれも無色透明、厚さ
100μｍ）の波長８〜12μｍの範囲（この波長領
域は室温（常温）付近の黒体の放射する赤外線の
ピーク位置に相当する。）の赤外線の平均透過率
の測定値を表１に示す。
いずれも、単一成分の樹脂フイルムであり、特
別の添加物は加えていない。但し、軟質ポリ塩化
ビニル樹脂フイルムのみは、樹脂100部に対し可
塑性としてジオクチルフタレート50部、安定剤を
２部加えたフイルムである。
赤外線透過率の測定は当該フイルムの赤外線吸
収スペクトルを日立赤外分光光度計EPI―G2型に
より測定記録し、スペクトルチヤートの８μｍ〜
12μｍの波長の範囲の透過率を積分し平均値を求
めて平均透過率としたものである。
The present invention relates to an infrared transmission shielding material, and more specifically, a polyvinyl alcohol film made of a polyvinyl alcohol resin containing 30 mol% or more of vinyl alcohol units (excluding those having a hydrophobic resin layer on the surface). The present invention relates to a transmission shielding material for infrared rays emitted at room temperature, which is characterized by using the following. Among synthetic resin products, sheets and films (together referred to as sheet materials) are often used to cover, cover, and protect humans, livestock, agricultural products, and various other objects from the outside world. has been done. However, many synthetic resin sheet materials, especially transparent sheet materials, transmit most of the infrared rays, so they are often unsatisfactory in terms of heat insulation and heat retention from heat radiation of various objects at room temperature. In order to improve these drawbacks of synthetic resin sheet materials, a method has been proposed in which a large amount of inorganic compound powder with high infrared absorbing or reflecting ability is mixed into the sheet materials, but the physical properties of the product At present, it is hardly used in reality due to problems such as a decrease in the amount of carbon dioxide and the difficulty of uniformly dispersing inorganic powder in a resin. The present inventors have demonstrated that a shielding material made using a polyvinyl alcohol resin containing 30 mol% or more of vinyl alcohol units, which have a high infrared absorption ability, absorbs infrared rays emitted from various objects at room temperature. The present invention was achieved by paying attention to the fact that it has excellent impermeability to heat radiation and excellent heat insulation and heat retention properties against heat radiation. Polyvinyl alcohol resins containing 30 mol% or more of vinyl alcohol units have a large number of alcoholic hydroxyl groups in their molecules, and therefore have a mode of molecular motion with strong absorption in the infrared region. Furthermore, since polyvinyl alcohol resin is aggregated by strong intermolecular forces including hydrogen bonds between hydroxyl groups in the molecules, its film also has excellent mechanical properties. The properties of a polyvinyl alcohol resin containing 30 mol % or more of vinyl alcohol units are ideal for use as an infrared transmission shielding material. In the present invention, infrared rays emitted at room temperature refer to those in the (normal) infrared region centered on wavelengths of 8 to 12 μm, as is clear from the description of Example 1 below. Also, what is (ordinary) infrared light?
This refers to a wavelength range of approximately 2.5 to 25 μm. The polyvinyl alcohol resin containing 30 mol% or more of vinyl alcohol units used in the present invention includes polyvinyl alcohol, polyvinyl acetal derived from polyvinyl alcohol, polyvinyl formal, polyvinyl butyral, polyvinyl benzal, and polyvinyl alcohol hydroxyl groups. So-called modified polyvinyl alcohol, etc., in which one part is chemically modified or reacted,
Examples include those containing 30 mol% or more of vinyl alcohol units. Polyvinyl alcohol is usually produced by saponifying polyvinyl acetate obtained by polymerizing vinyl acetate, but it can also be produced by saponifying polyvinyl trifluoroacetate, polyvinyl formate, polyvinyl benzoate, etc. You can get it even if you twist it. Furthermore, by saponifying a copolymer of vinyl acetate and another vinyl monomer, a copolymer containing vinyl alcohol polymerized units, that is, a polyvinyl alcohol copolymer can be obtained. These polyvinyl alcohol copolymers and their acetalized products and modified products, which contain 30 vinyl alcohol units.
Those containing mol % or more can also be used in the present invention. Vinyl monomers that can be copolymerized with vinyl acetate and can therefore be used as constituent components of polyvinyl alcohol copolymers include ethylene, vinyl fluoride, vinyl chloride, styrene, methyl methacrylate, versatility vinyl ester, lauryl vinyl ether, Examples include olefin sulfonic acid (salt). A polyvinyl alcohol resin containing all of the above polymer compounds is useful for the purpose of the present invention, but in order to block infrared transmission, a molar fraction of vinyl alcohol polymerized units in the polymer must be 30
% or more, more preferably 50% or more. These numerical values do not have any limiting meaning since the preferred range varies depending on the purpose of use and the optical thickness of the sheet-like material. In addition, when molding the polyvinyl alcohol resin containing 30 mol% or more of vinyl alcohol units into a film, a small proportion of coloring pigment,
Additives such as fillers, anti-degradants, plasticizers and other resin components can be added. Furthermore, in the case of a resin component that can be mixed with the polyvinyl alcohol resin, it is also possible to form a blend film depending on the purpose. The present invention relates to an infrared transmission shielding material made of a film made of a polyvinyl alcohol resin containing 30 mol% or more of vinyl alcohol units, and the sheet-like material in the present invention refers to a product having a two-dimensional shape. It includes a wide range of materials, including plates, films, sheets, knitted fabrics, non-woven fabrics, paper, nets, blinds, and laminated structures of these processed products and polyvinyl alcohol films. The polyvinyl alcohol film may be present in any manner in the laminated sheet, but the purpose can be achieved as long as it is present on substantially the entire surface of the sheet and has the effect of blocking infrared rays from transmitting. Examples of laminated sheet materials include laminated films of polyvinyl alcohol films and other non-hydrophobic resin films, metal foils, multilayer bonded products of non-hydrophobic resin plates, metal plates, and glass plates, knitted fabrics, or non-woven fabrics. Examples include composite sheets. In addition, polyvinyl alcohol films can not only be processed into laminated sheets as film-like molded products from the beginning, but also be immersed or coated with a solution or melt of a polyvinyl alcohol resin containing 30 mol% or more of vinyl alcohol units. A film can also be formed by coating it on a substrate using a method such as the following. The infrared transmission shielding material of the present invention usually has a thickness of several μm.
It is a planar body with a thickness of several millimeters, and a reasonable thickness should be determined based on common sense depending on the purpose of use. For example, for covering agricultural greenhouses, it is common knowledge that the film is colorless or colored and transparent and has a thickness of several tens of micrometers to several hundred micrometers, while for corrugated sheets, open seat covers, and tarpaulins, it is 1 mm. The thickness of the front and back is common sense. Various conventionally known methods can be used to mold these sheet-like materials. That is, casting methods, inflation methods, melt extrusion methods, calendar roll methods, press methods, etc. are all useful. moreover,
A surface film may be formed on the surface of the sheet-like article formed as described above by dipping, coating, or adhering a solution, melt, or film of a polyvinyl alcohol resin containing 30 mol% or more of vinyl alcohol units. I can do it. Polyvinyl alcohol resins generally have poor water resistance, so when used for applications that require strong water resistance, they must be prepared using a blended film with a hydrophobic resin (the blended film can be prepared by a known method, for example, Japanese Patent Publication No. 37668/1983). It is preferable to manufacture the product by the method disclosed in the specification. Examples of the hydrophobic resin include polyethylene, polypropylene, ethylene-vinyl acetate copolymer, and polyvinyl chloride. Various embodiments may be adopted as long as they do not contradict the principle of producing an infrared transmission shielding material by utilizing the infrared absorption ability of a polyvinyl alcohol film, which is the basis of the idea of the present invention. The principles, embodiments, and effects of the present invention will be explained in detail with reference to the following examples, but these embodiments are merely given as examples, and modifications of these embodiments and operations are within the skill of the art in this field. This is not intended to limit the present invention in any way, since it will be easy for those skilled in the art to make an analogy. The parts and percentages stated in these examples are:
Unless otherwise specified, measurements are based on weight. Example 1 Various resin films (all transparent and colorless, thick
Table 1 shows the measured values of the average transmittance of infrared rays in the wavelength range of 8 to 12 µm (this wavelength range corresponds to the peak position of infrared rays emitted by a black body near room temperature). Both are single-component resin films and contain no special additives. However, only the soft polyvinyl chloride resin film is a film in which 50 parts of dioctyl phthalate as a plasticizer and 2 parts of a stabilizer are added to 100 parts of the resin. The infrared transmittance was measured by measuring and recording the infrared absorption spectrum of the film using a Hitachi infrared spectrophotometer model EPI-G2.
The average transmittance was obtained by integrating the transmittance in the wavelength range of 12 μm and finding the average value.
【表】
表１の結果より、ビニルアルコール単位を30モ
ル％以上含有するポリビニルアルコール系樹脂よ
りなるポリビニルアルコール系フイルムが赤外線
遮蔽効果がきわめてすぐれていることが理解され
る。[Table] From the results in Table 1, it is understood that the polyvinyl alcohol film made of the polyvinyl alcohol resin containing 30 mol% or more of vinyl alcohol units has an extremely excellent infrared shielding effect.