JP2010538131A

JP2010538131A - 感熱調光材料及びその製造方法、並びに、それを備えた光学部品

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Publication number: JP2010538131A
Application number: JP2010523260A
Authority: JP
Inventors: ワン，ユエチャン; フェン，ガン
Original assignee: Chengdu Bysun Hi Tech Materials Co Ltd
Current assignee: Chengdu Bysun Hi Tech Materials Co Ltd
Priority date: 2007-09-04
Filing date: 2008-09-04
Publication date: 2010-12-09
Anticipated expiration: 2028-09-04
Also published as: CN101382668A; EP2186857A4; JP5458014B2; CN101382668B; US20100209715A1; EP2186857A1; WO2009033410A1; US8518548B2; EP2186857B1

Abstract

該感熱調光材料は、18〜84重量%のポリマーポリオール及び／又はポリマーポリオールとジイソシアナートとの反応によって生成されるヒドロキシ基末端ポリマーと、15〜80重量%のヒドロキシ基含有炭素―炭素不飽和モノマーとを、光又は熱の重合反応を経て得られる。本発明は、感熱調光材料の製造方法及び該感熱調光材料を備えた光学部品を提供する。該感熱調光材料は、調光性能に優れていて、調光範囲が広く、優れた機械的力学性能を具備している。該感熱調光材料の製造方法は、簡単で、周期が短く、高効率であって、工業上の大量生産を実現することができる。また、有機溶剤を使用せず、コストを低減できると共に、環境汚染を避けることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、感熱調光材料及びその製造方法、並びに、それを備えた光学部品の技術分野に属し、具体的には、感熱調光材料及びその製造方法、並びにそれを備えた光学部品に関わる。

熱応答材料を用いて製造された熱応答知能窓は、カーテン、シャッター等の伝統的な日差しシャットアウト形態とは異なって、機械的な力を必要とせずに、入射される光の強度及び照射熱を調節することができ、人々の日常生活と仕事に大いに便宜を与えている。

熱応答材料には、感熱光散乱と、サーモクロミズムと、これらの２つの機能を同時に有するものとの３種類がある。感熱光散乱材料とは、温度の変化に応じて光透過率が変化する、例えば、透明状態から乳白色の光散乱状態に変換（透明―混濁の変換）する材料を言う。サーモクロミズム材料とは、温度の変化に応じて可視光の波長帯の吸収性を変化させ、肉眼で識別可能な色変換を生じる材料を言う。そして、これらの２つの機能を同時に有する材料とは、上記の２つの機能を有し、即ち、温度の変化に応じて、透明―混濁の変換を行うと共に、色の変換も生じる材料を言う。

感熱光散乱ポリマー材料の調光原理は以下のとおりである：変換温度（即ち曇り点）以上において相分離し、集合態の構造が変換され、ミクロ相、ミクロ結晶又は屈折率の整合されていないミクロ領域が形成される。よって、入射される光が材料の内部で散乱され、混濁な状態になる。温度が曇り点以下に下げられると、これらのミクロ相、ミクロ結晶又はミクロ領域は徐々に消え、体系は再び均一相に回復される。よって、再び透明状態になる。大多数の応用フェーズにおいて、感熱光散乱ポリマー体系は、可逆の透明―混濁変換が存在し、透明状態での透過率は75％以上であり、混濁状態での透過率は15％以下であって、体系の混濁状態は均一で、肉眼で観察する場合、不具合なく、一定の機械的及び力学的な性能を持ち、安定性に優れていて、高い透明―混濁変換の循環寿命を有する条件を満たさなければならない。

既存の感熱光散乱ポリマー材料には、以下の種類が含まれる：１）下限臨界溶液温度（LCST）を有するヒドロゲル。ヒドロゲルのLCST以上において、ヒドロゲルは水との間で可逆の相分離を生じるため、体系が光散乱状態を呈するようになり、それを二重ガラス又は透明のポリマー膜の中に入れると、熱応答知能ゲルガラスが組成される（Seeboth A, Schneider J, Patzak A. Materials for intelligent sun protecting glazing. Sol Energy Mater Sol Cells, 2000, 60: 263；Nitz P, Hartwig H. Solar control with thermotropic layers. Solar Energy, 2005, 79: 573）。実際の応用においては、水の含有量が多すぎ（〜90%）、部品が特別な密封を必要とするため、ヒドロゲルによって製造された熱応答知能ゲルガラス部品は体積が大きく且つ厚く、使用にはかなりの制限がある。なお、ヒドロゲルは、機械的性能が低いため、薄膜の材料として使用することができず、また、かびが生え易い。２）アメリカ特許5916972（1999年）には、開示された感熱光散乱ポリマー薄膜材料があるが、該材料は、２種類又は２種類以上のポリマーの混合物からなる。該ポリマー間の相容程度は温度に関わっており、温度が最も低い下限臨界溶液温度（LCST）未満であると、ポリマーの成分間は相容し、単一相の状態となり、材料は透明となる。LCST以上であると、混合したポリマーは相容せず、成分の間で相分離が発生し、材料は不透明となる。このような感熱光散乱ポリマー薄膜は、水を含まないが、製造中において体に危害性が大きい有機溶剤であるベンゼン、ハロゲン化炭化水素等を利用しなければならなく、また、これらの有機溶剤は、完全に除去できないことから、ポリマー薄膜の完成品の中に残留し、使用において影響を与える。３）アメリカ特許５,977201（BASF会社）には、開示された感光架橋による感熱光散乱ポリマー薄膜があるが、該薄膜の調光性もポリマー・ブレンドの感熱相分離特性に基づいて得られるものである。該薄膜の完成品は、有機溶剤を含まず、薄膜の機械的性能も向上されているが、以下のような欠陥がある：先ず、感熱相分離を実現、制御するために、分子量及びその分布等が特定されている構造を有するポリマーを特別にデザインして綿密に製造する必要がある。次に、製造する際、先ず２種類のポリマーを有機溶剤で溶解させ、溶液を調製し、基材に注いで、溶剤を揮発させて薄膜を製造した後、さらに紫外線によって架橋を行うため、プロセスが複雑であり、製造周期が長く、且つ揮発性のある有機溶剤を利用しなければならないため、コストが上がると共に環境保全に不利である。

既存技術における問題に鑑み、本発明は、新規の感熱調光材料を提供することを目的とする。

また、本発明は、上記の新規の感熱調光材料を製造する方法を提供することを他の目的とする。

また、本発明は、上記の感熱調光材料を備える光学部品を提供することを他の目的とする。

図１は、本発明に係る光学部品の切断面の構造を示す図である。図２は、本発明に係る他の光学部品の切断面の構造を示す図である。

本発明の目的を実現するために提供する新規の感熱調光材料は、厚さが0.6ｍｍの感熱調光材料であって、透明状態時の光透過率は70％を超え、混濁状態時の光透過率は10％未満であって、２つの状態の間での変換温度差は20℃を超えることを特徴とする。

且つ、該感熱調光材料は、18〜84重量%のポリマーポリオール及び／又はポリマーポリオールとジイソシアナートとの反応によって生成されたヒドロキシ基末端ポリマーと、15〜80重量%のヒドロキシ基含有炭素―炭素不飽和モノマーとを、光又は熱重合反応させて得られる。

本発明の他の目的を実現するために提供する上記の新規の感熱調光材料を製造する方法は、先ず、18〜84重量%のポリマーポリオール及び／又はポリマーポリオールとジイソシアナートとの反応によって生成されたヒドロキシ基末端ポリマーと、15〜80重量%のヒドロキシ基含有炭素―炭素不飽和モノマーと、0.3〜7%の光開始剤とを均一に混合した後、該混合物を型に注入し、又は支持基材に塗布し、出力が80w/cmを超える高圧の水銀ランプで10〜120秒照射するだけでシート又は薄膜を生成することができ、或いは、先ず18〜84重量%のポリマーポリオール及び／又はポリマーポリオールとジイソシアナートとの反応によって生成されたヒドロキシ基末端ポリマーと、15〜80重量%のヒドロキシ基含有炭素―炭素不飽和モノマーと、0.1〜2重量%の熱開始剤を均一に混合させた後、該混合物を型に注入し、又は支持基材に塗布し、温度を50〜130℃まで上昇させて6〜10時間保持するだけでシート又は薄膜を生成することができることを特徴とする。

その中で、該方法において利用されるポリマーポリオールは、ポリエーテルポリオール、脂肪族ポリエステルポリオール、ポリマーポリオールとジイソシアナートとの反応によって生成されたヒドロキシ基末端ポリマーの中の少なくとも１つで、ポリマーポリオールの分子量は600〜4000g/molであって、ヒドロキシ基末端ポリマーの分子量は6000〜20000g/molである。ポリエーテルポリオールは、ポリエチレンオキシドポリオール、ポリプロピレンオキシドポリオール、ポリテトラヒドロフランポリオール、ポリスチレンオキシドポリオールを選択することができる。脂肪族ポリエステルポリオールとしては、4〜8個の炭素原子の二塩基酸、二価アルコール、及び4〜8個の炭素原子のオキシ脂肪酸によって生成されたポリエステルポリオールを選択することができる。ジイソシアナートは、脂肪族ジイソシアナート又は芳香族ジイソシアナートであり、例えば、ヘキサメチレンジイソシアナート、イソホロンジイソシアナート、トルエンジイソシアナート、ジフェニルメタンジイソシアナート等である。ポリエーテルポリオールとジイソシアナートとの反応方法については、陳用烈、曾兆華、楊建文の著作である「輻射硬化材料及びその応用」（63-69頁、化学工業出版社、2003年）を参照することができる。

また、該方法に利用されるヒドロキシ基含有炭素―炭素不飽和モノマーは、6〜30個の炭素原子と、2〜6個の酸素原子とを含み、更に、エステル基、ヒドロキシ基、芳香環を含む化合物の中の少なくとも１つであって、その分子量は130〜500 g/molであって、屈折指数は1.48以上である。このようなモノマーは、カルボキシ基を含有するスチレンと酸化エチレン、酸化プロペン、酸化スチレン等との反応によって製造され、又は、（メチル）アクリル酸とエポキシ化合物との反応によって製造される。その製造方法としては、王徳中が主編した「エポキシ樹脂の製造及びその応用、化学工業出版社、2001年」を参照することができる。

また、該方法に利用される光開始剤は、自由基型であり、具体的には、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニル-1-アセトン、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ジフェニルケトン、2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド、ビス（2,4,6-トリメチルベンゾイル）フェニルホスフィンオキシド、ビス（2,4,6-トリメチルベンゾイル）-（4,4ジメチルオクチル-2）ホスフィンオキシドの中の何れか１つを選択することができる；利用される熱開始剤も自由基型であり、具体的には、過酸化ベンゾイル、シクロヘキサノンパーオキサイド、過酸化ドデカノイル、アゾビス（イソブチロニトリル）又はアゾビス（イソヘプトニトリル: azo-bis-iso-heptonitrile）の中から何れか１つを選択することができる。

本発明によるシート又は薄膜の厚さは、必要に応じて、0.1mm〜3mmに設計することができる。通常、厚さが大きいとき、透明状態及び混濁状態における光透過率は小さくなり、特に、混濁状態での光透過率は非常に小さい。薄膜が極めて薄い時、透明状態での材料の光透過率が高い一方、高温では、混濁状態での光透過率も高く、透過率の変化幅が小さい。

材料の耐候性及び外観を向上させるため、重合した混合物に耐光、耐酸化、耐老化のための光安定剤、熱安定剤などのボディエイド及び顔料、充てん剤等を添加することができ、又は、重合した混合物に、加工工程の性能を調節する流展剤、泡止め剤等を添加することもできる。これらのボディエイド又は充てん剤等の添加は、当業者にとっての公知常識である。

本発明においては、上記の方法によって得られる感熱調光材料を備える光学部品を提供する。具体的な一実施形態において、該部品は、基材と、カバー層と、その間に挟み込まれた感熱調光材料からなるシート又は薄膜とを備える。他の具体的な一実施形態においては、該部品は、基材と、それに塗布された感熱調光材料の薄膜とを備える。

本発明に適用される基材は、プラスチック薄膜、プラスチックシート、ガラス繊維強化プラスチック用紙、金属バンド、金属板、平板ガラス、有機ガラス、導電ガラスを含むが、これに限らない；カバー層は、透明な塗布層、プラスチック薄膜又はシートである。

本発明は、既存技術に比べ、以下のようなメリットを有している。

１．本発明によって製造される感熱調光材料は、水を含まないため、ヒドロゲルからなる熱応答知能ゲルガラスの水の含有量が高すぎることによる一連の問題を避けることができる。

２．本発明の製造方法においては、有機溶剤を使用しないため、コストを低減することができると共に、有機物の揮発によって環境が汚染されて人類に危害を与える問題を避けることができる。また、製造された感熱調光材料には、有機溶剤が含まれない。

３．本発明による感熱調光材料は、含有するヒドロキシ基含有炭素―炭素不飽和モノマーが、常温では、ポリエーテルポリオール及び／又はポリエーテルポリオールとジイソシアナートとの反応によって生成されたヒドロキシ基末端ポリマーとの間で優れた相溶性を持ち、透明状態となり、比較的高い温度では、ポリエーテルポリオール及び／又はポリエーテルポリオールとジイソシアナートとの反応によって生成されたヒドロキシ基末端ポリマーと相分離されて、ポリエーテルポリオール及び／又はポリエーテルポリオールとジイソシアナートとの反応によって生成されたヒドロキシ基末端ポリマーに溶化しないため、材料全体が混濁で、不透明であって、且つ温度が下げられた後再び透明状態に変化する往復可能な特性を利用して熱―光効果反応を現すことから、調光能力が強く、調光範囲が広く、優れた機械的力学性能を有する。

４．本発明は、先ずポリエーテルポリオール及び／又はポリエーテルポリオールとジイソシアナートとの反応によって生成されたヒドロキシ基末端ポリマーと、開始剤と、OH基炭素―炭素不飽和モノマーとを含む重合可能な混合物溶液を調製した後、溶液を基材に塗布し、又は型の中に注入し、光重合硬化、又は熱重合硬化の形態を介して光学的感熱材料を製造するため、製造方法が簡単で、周期が短く、高効率であって、工業上の大量生産に適用できる。

以下、実施例を介して本発明を詳しく説明する。しかしながら、以下の実施例は本発明を更に説明するためのものであり、本発明の保護範囲を限定するものではなく、当業者であれば、上記の本発明の内容に基づいて本発明に非本質的な変更及び調節を行っても、依然として本発明の保護範囲に属する。

実施例において、以下のような略称を使用しているため、ここで説明する。
PUA1= ポリエーテルポリウレタンは、トルエンジイソシアナートとポリエチレンオキシド（分子量800 g/mol）から製造され、その分子量は9000 g/molである；
PUA 2= ポリエーテルポリウレタンは、トルエンジイソシアナートとポリエチレンオキシド（分子量800 g/mol）から製造され、その分子量は7000 g/molである。
TDiol 1000とTDiol 2000は、エチレンオキシドとプロピレンオキシドが共重されたポリエチレングリコールで、それぞれの分子量は、1000 g/molと、2000 g/molで、天津第二石化工場の商品である；
1173 = 2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニル-1-アセトン、光開始剤で、Ciba会社の商品である；
TPO = 2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド、光開始剤で、Ciba会社の商品である。

その他、以下の実施例によって得られる材料の光学的性能に対する測定において、紫外―可視光の分光計を用いて透過率を測定する。

実施例１
本実施例では、ヒドロキシ基を含有する炭素―炭素不飽和モノマーを製造する。
80〜100℃の温度で、172gのナフタリンカルボン酸と、145gのメタクリル酸-グリシジルと、4gのテトラブチルアンモニウムブロミドと、0.15gのハイドロキノンとを撹拌して、酸値が変わらず一定になるまで反応させて、モノマー1を得る。該モノマー1の分子は、18個の炭素原子と、5個の酸素原子とを含有し、屈折指数は1.56である。

実施例２
本実施例では、ヒドロキシ基を含有する炭素―炭素不飽和モノマーを製造する。
80〜100℃の温度で、122gの安息香酸と、145gのアクリル酸グリシジルと、4gのテトラブチルアンモニウムブロミドと、0.15gのハイドロキノンとを撹拌して、酸値が変わらず一定になるまで反応させて、モノマー2を得る。該モノマー2の分子は、13個の炭素原子と、5個の酸素原子とを含有し、屈折指数は1.52である。

実施例３
本実施例では、ヒドロキシ基を含有する炭素―炭素不飽和モノマーを製造する。
80〜100℃の温度で、148gのビニル安息香酸と、92gのエピクロロヒドリンと、4gのテトラブチルアンモニウムブロミドと、0.15gのハイドロキノンとを撹拌して、酸値が変わらず一定になるまで反応させて、モノマー3を得る。該モノマー3の分子は、12個の炭素原子と、3個の酸素原子とを含有し、屈折指数は1.52である。

実施例４
本実施例では、光硬化によって感熱調光薄膜を製造する。
65gのモノマー2と、16gのTDiol 2000ポリエーテルと、3gの光開始剤1173とを室温で均一に混合させた後、その混合物を、長さ20mm、幅20mm、深さ0.6mmであるシラン離型剤による処理を経たステンレス製の型に入れ、混合物が均一になるまで流動させた後、気泡がなくなってから、表面に透明のポリエーテル薄膜をかぶせ、最後に出力が120w/cmである高圧の水銀ランプで15〜30秒照射した後取り出してサンプルAを得る。該サンプルAは、室温〜80℃で、外観は無色透明であって、光透過率は80%を超える；110℃になると、外観は白色に変化し、光透過率は5%未満となる。サンプルAによって現れる熱―光効果反応は繰り返すことができる。

実施例５
本実施例では、光硬化によって感熱調光薄膜を製造する。
16gのモノマー1と、5gのTDiol 2000と、60gのTDiol 1000と、5gの光開始剤1173とを、室温で均一に混合した後、該混合物を、長さ20mm、幅20mm、深さ0.6mmであるシラン離型剤による処理を経たステンレス製の型に入れ、混合物が均一になるまで流動させた後、気泡がなくなってから、表面に透明のポリエーテル薄膜をかぶせ、最後に出力が120w/cmである高圧の水銀ランプで15〜30秒照射した後取り出してサンプルBを得る。該サンプルBは、室温〜40℃で、外観は無色透明であって、光透過率は75%を超える；60℃になると、外観は白色に変化し、光透過率は10%未満となる。サンプルBによって現れる熱―光効果反応は繰り返すことができる。

実施例６
本実施例では、光硬化によって感熱調光薄膜を製造する。
20gのモノマー1と、10gのモノマー2と、30gのTDiol 1000と、30gのPUA 1と、5gの光開始剤1173とを室温で均一に混合した後、該混合物を、長さ20mm、幅20mm、深さ0.6mmであるシラン離型剤による処理を経たステンレス製の型に入れ、混合物が均一になるまで流動させた後、気泡がなくなってから、表面に透明のポリエーテル薄膜をかぶせ、最後に出力が120w/cmである高圧の水銀ランプで15〜30秒照射した後取り出してサンプルCを得る。該サンプルCは、室温〜45℃で、外観は無色透明であって、光透過率は70%を超える；70℃になると、外観は白色に変化し、光透過率は10%未満となる。サンプルCによって現れる熱―光効果反応は繰り返すことができる。

実施例７
本実施例では、光硬化によって感熱調光部品を製造する。
30gのモノマー1と、10gのモノマー2と、30gのTDiol 1000と、10gのポリカプトラクトンポリエール（分子量は1000g/molである）と、1.6gの光開始剤TPOとを室温で均一に混合した後、該混合物を、長さ100mm、幅50mm、厚さ0.3mmであるガラス型に注入する。型の上面と下面は、導電ガラスからなり、各導電ガラスの１つの対辺は0〜36Vの可変の直流電源に接続され、導電ガラスの表面抵抗は〜50（Ω／□又はΩ）であって、電源を入れた後、ガラス表面の温度は60〜80℃まで上昇することができる。出力が60〜80w/cmである高圧の水銀ランプを用いて型を1〜2分照射して、型内の均一で気泡のない混合物を透明化して硬化させ、電熱ガラスと共に必要な部品を形成する。得られた部品の切断面の構造は図1に示す通りである。図1において、1は基材としての導電ガラスであって、2はカバー層である導電ガラスであって、3は本実施例で製造した光学薄膜材料である。該部品における光学薄膜材料は、室温〜50℃の温度では透明であって、光透過率は70%を超えていて、電源を入れて70℃まで加熱した後、部品は混濁に変化し、透過率は5%まで下げられる。該部品における光学薄膜材料3によって現れる熱―光効果反応は繰り返すことができる。

実施例８
本実施例では、熱硬化によって感熱調光薄膜を製造する。
20gのモノマー1と、5gのモノマー3と、40gのTDiol 1000と、0.2gのアゾビス（イソヘプトニトリル）とを室温で均一に混合させた後、該混合物を、長さ20mm、幅20mm、深さ0.6mmであるシラン離型剤による処理を経たステンレス製の型に入れ、混合物が均一になるまで流動させた後、気泡がなくなってから、表面にアルミニウム板をかぶせ、最後に60〜70℃の乾燥機の中に入れて、10時間保持した後取り出してサンプルEを得る。該サンプルEは、室温〜60℃で、外観は無色透明であって、光透過率は75%を超える；90℃になると、その外観は白色に変化し、光透過率は10%未満となる。サンプルEによって現れる熱―光効果反応は繰り返すことができる。

実施例９
本実施例では、熱硬化によって感熱調光薄膜を製造する。
30gのモノマー1と、35gのTDiol 1000と、0.6gの過酸化ベンゾイルとを室温で均一に混合させた後、該混合物を、長さ20mm、幅20mm、深さ0.6mmであるシラン離型剤による処理を経たステンレス製の型に入れ、混合物が均一になるまで流動させた後、気泡がなくなってから、表面にアルミニウム板をかぶせ、最後に80〜100℃の乾燥機の中に入れて、8時間保持した後取り出してサンプルFを得る。該サンプルFは、室温〜60℃で、外観は無色透明であって、光透過率は75%を超える；90℃になると、その外観は白色に変化し、光透過率は10%未満となる。サンプルFによって現れる熱―光効果反応は繰り返すことができる。

実施例１０
本実施例では、光硬化によって感熱調光薄膜を製造する。
30gのモノマー1と、40gのポリテトラヒドロフランジオール（分子量は1000である）と、2gの光開始剤1173とを室温で均一に混合した後、該混合物を、長さ20mm、幅20mm、深さ0.6mmであるシラン離型剤による処理を経たステンレス製の型に入れ、混合物が均一になるまで流動させた後、気泡がなくなってから、表面に透明のポリエーテル薄膜をかぶせ、最後に出力が120w/cmである高圧の水銀ランプで15〜30秒照射した後取り出してサンプルGを得る。該サンプルGは、室温〜50℃で、外観は無色透明であって、光透過率は75%を超える；80℃になると、外観は白色に変化し、光透過率は6%未満となる。サンプルGによって現れる熱―光効果反応は繰り返すことができる。

実施例１１
本実施例では、光硬化によって感熱調光薄膜を製造する。
20gのモノマー1と、20gのPUA1と、20gのTDiol 1000と、0.3gの光開始剤1173とを室温で均一に混合した後、該混合物を、長さ20mm、幅20mm、深さ0.6mmであるシラン離型剤による処理を経たステンレス製の型に入れ、表面に透明のポリエーテル薄膜をかぶせ、最後に出力が120w/cmである高圧の水銀ランプで15〜30秒照射した後取り出してサンプルHを得る。該サンプルHは、室温〜40℃で、外観は無色透明であって、光透過率は75%を超える；70℃になると、外観は白色に変化し、光透過率は6%未満となる。サンプルHによって現れる熱―光効果反応は繰り返すことができる。

実施例１２
本実施例では、光硬化によって感熱調光薄膜を製造する。
30gのモノマー1と、10gのPUA2と、20gのTDiol 1000と、2gの光開始剤1173とを室温で均一に混合した後、該混合物を、長さ20mm、幅20mm、深さ1mmであるシラン離型剤による処理を経たステンレス製の型に入れ、表面に透明のポリエーテル薄膜をかぶせ、最後に出力が120w/cmである高圧の水銀ランプで15〜30秒照射した後取り出してサンプルIを得る。該サンプルIは、室温〜65℃で、外観は無色透明であって、光透過率は75%を超える；100℃になると、外観は白色に変化し、光透過率は6%未満となる。サンプルIによって現れる熱―光効果反応は繰り返すことができる。

実施例１３
本実施例では、塗布法の光硬化によって感光-感熱薄膜を製造する。
65gのモノマー2と、16gのTDiol 1000ポリエーテルと、4gの光開始剤1173とを、室温で均一に混合した後、該混合物を、長さ100mm、幅50mmであるテフロン板上に塗布し（塗布層の厚さは0.8mmである）、最後に出力が120w/cmである高圧の水銀ランプで30秒照射すればよい。得られた部品の切断面は図2に示す通りである。図2において、1は基材としてのテフロンシートであって、3は本実施例における塗布した光学薄膜材料である。該部品における薄膜材料3は、室温〜80℃で、その外観は無色透明であって、光透過率は80%を超える；110℃になると、該部品における薄膜材料3の外観は白色に変化し、光透過率は5%未満となる。該部品における薄膜材料3によって現れる熱―光効果反応は繰り返すことができる。

上記の薄膜のサンプルは、室温でいずれも高い透過率を有しているが、温度が高くなると、薄膜のサンプルの透過率は低下し、これらの混濁の薄膜のサンプルを室温に一定時間放置すると、再び透明状態に変化し、制御可能な可逆の熱による混濁の特性を現している。

Claims

18〜84重量%のポリマーポリオール及び／又はポリマーポリオールとジイソシアナートとの反応によって生成されたヒドロキシ基末端ポリマーと、15〜80重量%のヒドロキシ基含有炭素―炭素不飽和モノマーとを、光又は熱重合反応させて得られることを特徴とする感熱調光材料。

前記ポリマーポリオールが、ポリエーテルポリオール、脂肪族ポリエステルポリオール、ポリマーポリオールとジイソシアナートとの反応によって生成されたヒドロキシ基末端ポリマーのうちの少なくとも１つであって、前記ポリマーポリオールの分子量が600〜4000g/molであって、前記ヒドロキシ基末端ポリマーの分子量が6000〜20000g/molであることを特徴とする請求項１に記載の感熱調光材料。

前記ポリエーテルポリオールが、ポリエチレンオキシドポリオール、ポリプロピレンオキシドポリオール、ポリテトラヒドロフランポリオール、又はポリスチレンオキシドポリオールであって、前記脂肪族ポリエステルポリオールが、4〜8個の炭素原子の二塩基酸と、二価アルコールと、4〜8個の炭素原子のオキシ脂肪酸とによって生成されたポリエステルポリオールであることを特徴とする請求項２に記載の感熱調光材料。

前記ヒドロキシ基含有炭素―炭素不飽和モノマーが、6〜30個の炭素原子と、2〜6個の酸素原子とを含み、更に、エステル基、ヒドロキシ基、芳香環を含む化合物のうちの少なくとも１つであって、その分子量が130〜500 g/molであって、屈折指数が1.48以上であることを特徴とする請求項１に記載の感熱調光材料。

先ず18〜84重量%のポリマーポリオール及び／又はポリマーポリオールとジイソシアナートとの反応によって生成されたヒドロキシ基末端ポリマーと、15〜80重量%のヒドロキシ基含有炭素―炭素不飽和モノマーと、0.3〜7%の光開始剤とを均一に混合した後、該混合物を型に注入し、又は支持基材に塗布し、出力が80w/cmを超える高圧の水銀ランプで10〜120秒照射し感熱調光材料を得る、
又は、先ず18〜84重量%のポリマーポリオール及び／又はポリマーポリオールとジイソシアナートとの反応によって生成されたヒドロキシ基末端ポリマーと、15〜80%のヒドロキシ基含有炭素―炭素不飽和モノマーと、0.1〜2%の熱開始剤とを均一に混合した後、該混合物を型に注入し、又は支持基材に塗布し、温度を50〜130℃まで上昇させ6〜10時間保持して感熱調光材料を得ることを特徴とする感熱調光材料の製造方法。

使用するポリマーポリオールが、ポリエーテルポリオール、脂肪族ポリエステルポリオール、及びポリマーポリオールとジイソシアナートとの反応によって生成されたヒドロキシ基末端ポリマーのうちの少なくとも１つであって、ポリマーポリオールの分子量が600〜4000g/molであって、ヒドロキシ基末端ポリマーの分子量が6000〜20000g/molであることを特徴とする請求項５に記載の方法。

使用するポリエーテルポリオールが、ポリエチレンオキシドポリオール、ポリプロピレンオキシドポリオール、ポリテトラヒドロフランポリオール、ポリスチレンオキシドポリオールであって、脂肪族ポリエステルポリオールが、4〜8個の炭素原子の二塩基酸と二価アルコールと、4〜8個の炭素原子のオキシ脂肪酸とによって生成されたポリエステルポリオールであることを特徴とする請求項６に記載の製造方法。

使用するヒドロキシ基含有炭素―炭素不飽和モノマーが、6〜30個の炭素原子と、2〜6個の酸素原子とを含み、更に、エステル基、ヒドロキシ基、芳香環を含む化合物のうちの少なくとも１つであって、その分子量が130〜500 g/molであって、屈折指数が1.48以上であることを特徴とする請求項５乃至７の何れかの請求項に記載の方法。

使用する光開始剤が、自由基型の、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニル-1-アセトン、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ジフェニルケトン、2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド、ビス（2,4,6-トリメチルベンゾイル）フェニルホスフィンオキシド、ビス（2,4,6-トリメチルベンゾイル）-（4,4ジメチルオクチル-2）ホスフィンオキシドの何れか１つであって；使用する熱開始剤が、自由基型の、過酸化ベンゾイル、シクロヘキサノンパーオキサイド、過酸化ドデカノイル、アゾビス（イソブチロニトリル）又はアゾビス（イソヘプトニトリル）の何れか１つであることを特徴とする請求項５乃至７の何れかの請求項に記載の方法。

請求項１に記載の感熱調光材料を備えていることを特徴とする光学部品。

基材（１）と、カバー層（２）と、該基材（１）とカバー層（２）との間に挟み込まれた感熱調光材料からなるシート又は薄膜（３）とを備え、
又は、基材（１）と、該基材（１）に塗布された感熱調光材料からなる薄膜（３）とを備えていることを特徴とする請求項１０に記載の光学部品。

前記基材（１）が、プラスチック薄膜、プラスチックシート、ガラス繊維強化プラスチック用紙、金属バンド、金属板、平板ガラス、有機ガラス、導電ガラスのうちの何れか１つであって、前記カバー層（２）が、透明な塗布層、プラスチック薄膜又はシートであることを特徴とする請求項１１に記載の光学部品。