JP2016016545A - 遮熱性、保温性を有する高透光性膜材 - Google Patents
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Landscapes
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
Description
(I)可視光透過率
実施例および比較例で作成した膜材について、JIS Z8722.5.4(条件g)に従い、可視光領域の透過率を、ミノルタ分光測色計CM−3600dを用いて測定した。
(II)遮熱性
実施例および比較例で作成した膜材について、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(図6参照)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、テント内部の床面(コンクリート)上には、厚さ20mmの黒色ゴムシートを敷き詰めた。次いで、夏季(8月)のテント内温度変化を継続的に測定・記録した。得られた測定データの記録から、二日間連続して(夜も含めて)快晴であった部分の記録を抜き出し、二日目の朝(8時)と正午(12時)のテント内温度を抽出して夏季の遮熱性を評価した。また、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。
テント仕様:
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
設置場所 埼玉県草加市
(III)保温性
遮熱性評価に用いたのと同様にして設置した小型テントについて、冬季(1月)のテント内温度変化を継続的に測定し、記録した。得られた測定データの記録から、二日間連続して(夜も含めて)快晴であった部分の記録を抜き出し、二日目の正午(12時)、17時、および18時のテント内温度を抽出して、冬季の保温性を評価した。
なお、保温性評価を行った当日の日没は17時3分であった。
基布1として、下記組織のポリエステルマルチフィラメント粗目状平織物を用いた。
(833dtex×833dtex)/(19本/インチ×20本/インチ)
目付:125g/m2
この基布1を、下記配合1の下塗り層用ペーストポリ塩化ビニル樹脂組成物液中に浸漬して、基布に樹脂液を含浸し、マングルで絞り、150℃で1分間乾燥後、185℃で1分間熱処理し、下塗り層を形成した。基布に対する樹脂の付着量は125g/m2であった。次に下記配合2の遮熱性樹脂層用組成物、および、下記配合3の保温性樹脂層用組成物を、それぞれ180℃設定のカレンダーロール4本を通過させて厚さ0.26mmの遮熱性樹脂層用フィルム1−1、および、厚さ0.26mmの保温性樹脂層用フィルム1−2を得た。次に、得られたフィルム1−1、および、フィルム1−2の中間に、上述の下塗り層を形成した基布1を挿入し、熱圧着により積層して膜材を得た。なお、配合2の遮熱性樹脂層用組成物には近赤外線散乱性無機粒子として、波長1100nmに反射ピークを有する干渉雲母粒子を用い、配合3の保温性樹脂層用組成物には遠赤外線吸収性無機充填剤として、赤外吸収スペクトルにおいて9.9μmの吸収ピークを有する硼珪酸ガラスビーズを用いた。次に、この膜材のフィルム1−1上に、下記配合4の防汚層用樹脂組成物を、グラビアコーターを用いて30g/m2となるよう塗布し、120℃で1分間乾燥して6g/m2の防汚層を形成して、実施例1の膜材を得た。得られた膜材について、防汚層を形成した面をおもて面として各種試験に供した結果を表1に示す。
<配合1>下塗り層用樹脂液
ペーストポリ塩化ビニル樹脂 100質量部
DOP(可塑剤) 70質量部
エポキシ化大豆油 4質量部
Ba−Zn系安定剤 2質量部
<配合2>遮熱性樹脂層用組成物
ストレートポリ塩化ビニル樹脂 100質量部
DOP(可塑剤) 35質量部
CDP(燐系防炎可塑剤) 25質量部
エポキシ化大豆油(可塑剤) 4質量部
Ba−Zn系安定剤 2質量部
ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤 0.5質量部
超微粒子酸化亜鉛(紫外線吸収剤) 1質量部
※アルミナで被覆した平均粒子径0.02μmの粒子
干渉雲母粒子(近赤外線散乱性無機粒子) 5質量部
※粒子径:25〜65μm,TiO2/SiO2/TiO2による複層薄膜被覆構造
を有し、薄膜被覆率:45質量%
<配合3>保温性樹脂層用組成物
ストレートポリ塩化ビニル樹脂 100質量部
DOP(可塑剤) 35質量部
CDP(燐系防炎可塑剤) 25質量部
エポキシ化大豆油(可塑剤) 4質量部
Ba−Zn系安定剤 2質量部
ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤 0.5質量部
硼珪酸ガラスビーズ(遠赤外線吸収性無機充填剤) 20質量部
※シランカップリング剤処理:平均粒子径15μm:屈折率1.47
<配合4>防汚層用樹脂組成物
アクリル樹脂 20質量部
トルエン−MEK(50/50重量比)(希釈溶剤) 80質量部
基布2として、下記組織のポリエステル短繊維紡績糸非粗目状平織物を用いた
(295.3dtex(20番手)双糸×295.3dtex(20番手)双糸)
(55本/インチ×48本/インチ)
目付:230g/m2
この基布2を、下記配合5の保温性樹脂層用ペーストポリ塩化ビニル樹脂組成物液中、に浸漬して、基布に樹脂液を含浸し、マングルロールで圧搾し、150℃で1分間乾燥後、185℃で1分間熱処理し、基布2の内部に含浸してかつ両面を覆う160g/m2の保温性樹脂層を形成した。次に、下記配合6の遮熱性樹脂層用組成物を、180℃設定のカレンダーロール4本を通過させて厚さ0.12mmの遮熱性樹脂層用フィルム2−1を得た。次に、先に保温性樹脂層を形成した基布2の一方の面上に、フィルム2−1を、熱圧着により積層して膜材を得た。なお、配合6の遮熱性樹脂層用組成物には近赤外線散乱性無機粒子として平均粒子径1.0μmの酸化チタン粒子を用い、配合5の保温性樹脂層用組成物には遠赤外線吸収性無機充填剤として、赤外吸収スペクトルにおいて9.4μmと11μmに吸収ピークを有するソーダ石灰ガラスビーズと、8.9μmの吸収ピークを有する石英ガラス粉末を用いた。次に、この膜材の2−1上に、配合4の防汚層用樹脂組成物を、グラビアコーターを用いて30g/m2となるよう塗布し、120℃で1分間乾燥して6g/m2の防汚層を形成して、実施例2の膜材を得た。得られた膜材について、防汚層を形成した面をおもて面として各種試験に供した結果を表1に示す。
<配合5>保温性樹脂層用組成物
ペーストポリ塩化ビニル樹脂 100質量部
DOP(可塑剤) 55質量部
リクレジルフォスフェート(燐系防炎可塑剤) 20質量部
エポキシ化大豆油(可塑剤) 4質量部
三酸化アンチモン(難燃剤) 10質量部
Ba−Zn系安定剤 2質量部
ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤 0.5質量部
ソーダ石灰ガラスビーズ(遠赤外線吸収性無機充填剤) 10質量部
※シランカップリング剤処理:平均粒子径15μm:屈折率1.51
石英ガラス粉末(遠赤外線吸収性無機充填剤) 10質量部
※シランカップリング剤処理:平均粒子径10μm:屈折率1.46
<配合6>遮熱性樹脂層用組成物
ストレートポリ塩化ビニル樹脂 100質量部
DOP(可塑剤) 35質量部
CDP(燐系防炎可塑剤) 25質量部
エポキシ化大豆油(可塑剤) 4質量部
Ba−Zn系安定剤 2質量部
ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤 0.5質量部
超微粒子酸化亜鉛(紫外線吸収剤) 1質量部
※アルミナで被覆した平均粒子径0.02μmの粒子
酸化チタン(近赤外線散乱性無機粒子) 20質量部
※シリカで被覆した平均粒子径1.0μmの粒子
配合2の代わりに下記配合7を用いた他は、実施例1と同様にして実施例3の膜材を得た。配合7の遮熱性樹脂層用組成物において近赤外線散乱性無機粒子として、スズドープ酸化インジウム(ITO)粒子を用いた。得られた膜材について、防汚層を形成した面をおもて面として各種試験に供した結果を表1に示す。
<配合7>遮熱性樹脂層用組成物
ストレートポリ塩化ビニル樹脂 100質量部
DOP(可塑剤) 35質量部
CDP(燐系防炎可塑剤) 25質量部
エポキシ化大豆油(可塑剤) 4質量部
Ba−Zn系安定剤 2質量部
ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤 0.5質量部
スズドープ酸化インジウム粒子(近赤外線散乱性無機粒子) 3質量部
※平均粒子径0.03μmの粒子
下記配合8の遮熱性樹脂層用組成物、および、下記配合9の保温性樹脂層用組成物を、それぞれ180℃設定のカレンダーロール4本を通過させて厚さ0.25mmの遮熱性樹脂層用フィルム4−1、および、厚さ0.25mmの保温性樹脂層用フィルム4−2を得た。次に、得られたフィルム4−1、および、フィルム4−2の中間に、基布1を挿入し、熱圧着により積層して実施例4の膜材を得た。なお、配合8の遮熱性樹脂層用組成物には近赤外線散乱性無機粒子として、波長1100nmに反射ピークを有する干渉雲母粒子を用い、配合9の保温性樹脂層用組成物には遠赤外線吸収性無機充填剤として、赤外吸収スペクトルにおいて9.9μmの吸収ピークを有する硼珪酸ガラスビーズを用いた。得られた膜材について、遮熱性樹脂層用フィルム4−1の面をおもて面として各種試験に供した結果を表1に示す。
<配合8>遮熱性樹脂層用組成物
EVA樹脂(VA含有量19質量%) 100質量部
リン酸エステル系滑剤 2質量部
塩基性ヒンダードアミン化合物(光安定剤) 1質量部
※2,4−ビス〔(N−シクロヘキシルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペ
リジン−4−イル)ブチルアミノ〕−6−(2−ヒドロキシエチルアミノ)
−s−トリアジン
酸化防止剤 0.2質量部
※商標:IRGANOX#1010:BASF社製
メラミン被覆ポリリン酸アンモニウム(防炎剤) 20質量部
※商標:エクソリットAP462:クラリアントジャパン(株)
メラミンシアヌレート(防炎剤) 20質量部
ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤 0.5質量部
超微粒子酸化亜鉛(紫外線吸収剤) 1質量部
※アルミナで被覆した平均粒子径0.02μmの粒子
干渉雲母粒子(近赤外線散乱性無機粒子) 3.7質量部
※粒子径:25〜65μm,TiO2/SiO2/TiO2による複層薄膜被覆構造
を有し、薄膜被覆率:45質量%
<配合9>保温性樹脂層用組成物
EVA樹脂(VA含有量19質量%) 100質量部
リン酸エステル系滑剤 2質量部
塩基性ヒンダードアミン化合物(光安定剤) 1質量部
※2,4−ビス〔(N−シクロヘキシルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペ
リジン−4−イル)ブチルアミノ〕−6−(2−ヒドロキシエチルアミノ)
−s−トリアジン
酸化防止剤 0.2質量部
※商標:IRGANOX#1010:BASF社製
メラミン被覆ポリリン酸アンモニウム(防炎剤) 20質量部
※商標:エクソリットAP462:クラリアントジャパン(株)
メラミンシアヌレート(防炎剤) 20質量部
ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤 0.5質量部
硼珪酸ガラスビーズ(遠赤外線吸収性無機充填剤) 23質量部
※シランカップリング剤処理:平均粒子径15μm:屈折率1.47
ガラスマルチフィラメント(フィラメント直径9μm、繊度337.5Tex/2)を経糸及び緯糸として使用した織布(模しゃ織り、密度:経糸4本/インチ、緯糸5本/インチ)を基布3として用いた。この基布3を下記配合10の下塗り層用樹脂液中に浸漬し、基布に樹脂液を含浸し、マングルで絞り、150℃で2分間乾燥して下塗り層を形成した。次に下記配合11の遮熱性樹脂層用組成物、および、下記配合12の保温性樹脂層用組成物を、それぞれ180℃設定のカレンダーロール4本を通過させて厚さ0.20mmの遮熱性樹脂層用フィルム5−1、および、厚さ0.20mmの保温性樹脂層用フィルム5−2を得た。配合11の遮熱性樹脂層用組成物には近赤外線散乱性無機粒子として、干渉雲母粒子を用い、配合12の保温性樹脂層用組成物には遠赤外線吸収性無機充填剤として、赤外吸収スペクトルにおいて9.9μmの吸収ピークを有する硼珪酸ガラスビーズを用いた。次に、得られたフィルム5−1、および、フィルム5−2の中間に、上述の下塗り層を形成した基布3を挿入し、熱圧着により積層して実施例5の膜材を得た。得られた膜材について、遮熱性樹脂層用フィルム5−1の面をおもて面として各種試験に供した結果を表1に示す。
<配合10>下塗り層用樹脂液
フッ化ビニリデン−4フッ化エチレン−6フッ化プロピレン 100質量部
※固形分50%ディスパージョン
エマルジョン型高分子量紫外線吸収剤 40質量部
※商標:ULS−383MG:一方社油脂工業(株)製
シランカップリング剤 3質量部
※β−(3,4エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン
<配合11>遮熱性樹脂層用組成物
テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン−フッ化ビニリデン
三元共重合体樹脂 100質量部
滑剤(アマイド系) 0.5重量部
干渉雲母粒子(近赤外線散乱性無機粒子) 3質量部
※粒子径:25〜65μm,TiO2/SiO2/TiO2による複層薄膜被覆構造
を有し、薄膜被覆率:45質量%
<配合12>保温性樹脂層用組成物
テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン−フッ化ビニリデン
三元共重合体樹脂 100質量部
滑剤(アマイド系) 0.5重量部
硼珪酸ガラスビーズ(遠赤外線吸収性無機充填剤) 15質量部
※シランカップリング剤処理:平均粒子径15μm:屈折率1.47
基布2を、下記配合13の断熱性樹脂層用ペーストポリ塩化ビニル樹脂組成物液中、に浸漬して、基布に樹脂液を含浸し、マングルロールで圧搾し、150℃で1分間乾燥後、185℃で1分間熱処理し、基布2の内部に含浸し、かつ両面を覆う160g/m2の断熱性樹脂層を形成した。次に配合6の遮熱性樹脂層用組成物、および、配合3の保温性樹脂層用組成物を、それぞれ180℃設定のカレンダーロール4本を通過させて厚さ0.12mmの遮熱性樹脂層用フィルム6−1、および、厚さ0.12mmの保温性樹脂層用フィルム6−2を得た。次に、得られたフィルム6−1、および、フィルム6−2の中間に、上述の断熱性樹脂層を形成した基布2を挿入し、熱圧着により積層して膜材を得た。次に、この膜材のフィルム6−1上に、配合4の防汚層用樹脂組成物を、グラビアコーターを用いて30g/m2となるよう塗布し、120℃で1分間乾燥し、6g/m2の防汚層を形成して、実施例6の膜材を得た。得られた膜材について、防汚層を形成した面をおもて面として各種試験に供した結果を表2に示す。
<配合13>断熱性樹脂層用組成物
ペーストポリ塩化ビニル樹脂 100質量部
DOP(可塑剤) 55質量部
リクレジルフォスフェート(燐系防炎可塑剤) 20質量部
エポキシ化大豆油(可塑剤) 4質量部
三酸化アンチモン(難燃剤) 10質量部
Ba−Zn系安定剤 2質量部
ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤 0.5質量部
ガラスバルーン(無機中空粒子) 15質量部
※嵩比重0.35g/cm3、粒子径範囲5〜45μm
配合6の代わりに下記配合14を用いた他は、実施例6と同様にして実施例7の膜材を得た。配合14の遮熱性樹脂層用組成物において近赤外線吸収性無機粒子として、タングステン酸化物粒子を用いた。得られた膜材について、防汚層を形成した面をおもて面として各種試験に供した結果を表2に示す。
<配合14>遮熱性樹脂層用組成物
ストレートポリ塩化ビニル樹脂 100質量部
DOP(可塑剤) 35質量部
CDP(燐系防炎可塑剤) 25質量部
エポキシ化大豆油(可塑剤) 4質量部
Ba−Zn系安定剤 2質量部
ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤 0.5質量部
タングステン酸化物微粒子(近赤外線吸収性無機粒子) 3質量部
※WO2.72:平均粒子径0.08μm
配合3の代わりに下記配合15を用いた以外は実施例2と様にして、実施例8の膜材を得た。得られた膜材について、防汚層を形成した面をおもて面として各種試験に供した結果を表2に示す。
<配合15>保温性樹脂層用組成物
ペーストポリ塩化ビニル樹脂 100質量部
DOP(可塑剤) 55質量部
リクレジルフォスフェート(燐系防炎可塑剤) 20質量部
エポキシ化大豆油(可塑剤) 4質量部
三酸化アンチモン(難燃剤) 10質量部
Ba−Zn系安定剤 2質量部
ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤 0.5質量部
ソーダ石灰ガラスビーズ(遠赤外線吸収性無機充填剤) 50質量部
※シランカップリング剤処理:平均粒子径15μm:屈折率1.51
石英ガラス粉末(遠赤外線吸収性無機充填剤) 50質量部
※シランカップリング剤処理:平均粒子径10μm:屈折率1.46
配合2から干渉雲母粒子を、配合3から硼珪酸ガラスビーズを、それぞれ省略した以外は、実施例1と同様にして比較例1の膜材を得た。得られた膜材について、防汚層を形成した面をおもて面として各種試験に供した結果を表3に示す。
配合2から干渉雲母粒子を省略した以外は、実施例1と同様にして比較例2の膜材を得た。得られた膜材について、防汚層を形成した面をおもて面として各種試験に供した結果を表3に示す。
配合3から硼珪酸ガラスビーズを省略した以外は、実施例1と同様にして比較例1の膜材を得た。得られた膜材について、防汚層を形成した面をおもて面として各種試験に供した結果を表3に示す。
配合8から酸化チタン粒子を、配合9から硼珪酸ガラスビーズを、それぞれ省略した以外は、実施例4と同様にして比較例4の膜材を得た。得られた膜材について、いずれか一方(任意)の面をおもて面として各種試験に供した結果を表3に示す。
配合11から干渉雲母粒子を、配合12から硼珪酸ガラスビーズを、それぞれ省略した以外は、実施例5と同様にして比較例5の膜材を得た。得られた膜材について、いずれか一方(任意)の面をおもて面として各種試験に供した結果を表3に示す。
配合3の硼珪酸ガラスビーズ20質量部の代わりに、赤外吸収スペクトルにおいて7.3μmの吸収ピークを有し、8〜11μmに吸収ピークを有さないハイドロタルサイト粒子(平均粒子径0.4μm)20質量部を用いた以外は、実施例1と同様にして比較例6の膜材を得た。得られた膜材について、防汚層を形成した面をおもて面として各種試験に供した結果を表3に示す。
配合6から酸化チタン粒子を、配合3から硼珪酸ガラスビーズを、配合13からガラスバルーンを、それぞれ省略した以外は、実施例6と同様にして比較例7の膜材を得た。得られた膜材について、防汚層を形成した面をおもて面として各種試験に供した結果を表4に示す。
配合6から酸化チタン粒子を、配合3から硼珪酸ガラスビーズを、それぞれ省略した以外は、実施例6と同様にして比較例8の膜材を得た。得られた膜材について、防汚層を形成した面をおもて面として各種試験に供した結果を表4に示す。
配合3から硼珪酸ガラスビーズを省略した以外は、実施例6と同様にして比較例9の膜材を得た。得られた膜材について、防汚層を形成した面をおもて面として各種試験に供した結果を表4に示す。
配合6から酸化チタン粒子を省略した以外は、実施例6と同様にして比較例10の膜材を得た。得られた膜材について、防汚層を形成した面をおもて面として各種試験に供した結果を表4に示す。
配合6の遮熱性樹脂層用組成物の代わりに下記配合16を用いた以外は、実施例6と同様にして比較例11の膜材を得た。配合16では、近赤外線散乱性無機粒子としての酸化チタン粒子の代わり、黒色顔料(カーボンブラック)を用いた。得られた膜材について、防汚層を形成した面をおもて面として各種試験に供した結果を表4に示す。
<配合16>
ストレートポリ塩化ビニル樹脂 100質量部
DOP(可塑剤) 35質量部
CDP(燐系防炎可塑剤) 25質量部
エポキシ化大豆油(可塑剤) 4質量部
Ba−Zn系安定剤 2質量部
ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤 0.5質量部
黒色顔料(カーボンブラック) 4質量部
配合3の保温性樹脂層用組成物の代わりに配合17を用いた以外は、実施例6と同様にして比較例10の膜材を得た。配合17では、遠赤外線吸収性無機充填剤としての硼珪酸ガラスビーズの代わり、黒色顔料(カーボンブラック)を用いた。得られた膜材について、防汚層を形成した面をおもて面として各種試験に供した結果を表4に示す。
<配合17>保温性樹脂層用組成物
ストレートポリ塩化ビニル樹脂 100質量部
DOP(可塑剤) 35質量部
CDP(燐系防炎可塑剤) 25質量部
エポキシ化大豆油(可塑剤) 4質量部
Ba−Zn系安定剤 2質量部
ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤 0.5質量部
黒色顔料(カーボンブラック) 4質量部
2:遮熱性樹脂層
2−1:近赤外線散乱性、または近赤外線吸収性の無機粒子
3:保温性樹脂層
3−1:遠赤外線吸収性無機充填剤
4:基布
5:下塗り層
6:断熱性樹脂層
6−1無機中空粒子
7:小型テント
8:主棟
9:軒先
10:実施例・比較例で作成した膜材
11:黒色ゴムシート
Claims (5)
- 遮熱性樹脂層と、1層以上の保温性樹脂層とを有し、全体として可視光透過率10〜50%(JIS Z8722.5.4(条件g))を有する多層構造体であって、前記遮熱性樹脂層が近赤外線散乱性、または近赤外線吸収性の無機粒子を含み、前記保温性樹脂層が、赤外吸収スペクトルにおいて波長8〜11μmの範囲に吸収ピークを有する遠赤外線吸収性無機充填剤を、5〜50質量%含むことを特徴とする、遮熱性、保温性を有する高透光性膜材。
- 前記遮熱性樹脂層に含まれる近赤外線散乱性、または近赤外線吸収性の無機粒子が、干渉雲母粒子、酸化チタン(アナターゼ型、ルチル型)粒子、酸化亜鉛粒子、酸化スズ粒子、酸化ジルコニウム(ジルコニア)粒子、スズドープ酸化インジウム粒子、インジウムドープ酸化スズ粒子、アンチモンドープ酸化スズ粒子、タングステン酸化物粒子、複合タングステン酸化物粒子、および、6ホウ化物(一般式XB6で表され、XはY、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Zr、Ba、SrおよびCaから選択される1種または2種の元素)粒子から選ばれる一種以上である、請求項1に記載の高透光性膜材。
- 前記遠赤外線吸収性無機充填剤が、ソーダ石灰ガラス、硼珪酸ガラス、および石英ガラス、から選ばれた一種以上からなるガラス粉末、または、中実ガラスビーズを含む、請求項1または2に記載の高透光性膜材。
- 前記多層構造体が、繊維製織布を基布として含む、請求項1から3いずれか1項に記載の高透光性膜材。
- 前記多層構造体が、断熱性樹脂層を含み、前記断熱性樹脂層が、シラスバルーン、ガラスバルーン、フライアッシュバルーン、シリカバルーン、アルミナバルーン、およびジルコニアバルーンから選ばれる1種以上の無機中空粒子を含む、請求項1から4いずれかに1項に記載の高透光性膜材。
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