JP2022151097A - 放射冷却装置 - Google Patents

Abstract

【課題】低廉化を図りながら柔軟性を持たせることができ、しかも、耐候性を向上できる放射冷却装置を提供する。
【解決手段】放射面Ｈから赤外光ＩＲを放射する赤外放射層Ａと、当該赤外放射層Ａにおける放射面Ｈの存在側とは反対側に位置させる光反射層Ｂとを備える形態に構成され、赤外放射層Ａが、吸収した太陽光エネルギーよりも大きな熱輻射エネルギーを波長８μｍから波長１４μｍの帯域で放つ厚みに調整された樹脂材料層Ｊであり、樹脂材料層Ｊを形成する樹脂材料が、可塑剤が混入された塩化ビニル樹脂であり、可塑剤が、フタル酸エステル類、脂肪族二塩基酸エステル類、リン酸エステル類のいずれかである。
【選択図】図１

Description

本発明は、放射面から赤外光を放射する赤外放射層と、当該赤外放射層における前記放射面の存在側とは反対側に位置させる光反射層とを備える形態に構成され、
前記赤外放射層が、吸収した太陽光エネルギーよりも大きな熱輻射エネルギーを波長８μｍから波長１４μｍの帯域で放つ厚みに調整された樹脂材料層である放射冷却装置に関する。

放射冷却とは、物質が周囲に赤外線などの電磁波を放射することでその温度が下がる現象のことを言う。この現象を利用すれば、たとえば、電気などのエネルギーを消費せずに冷却対象を冷やす放射冷却装置を構成することができる。
そして、光反射層が太陽光を十分に反射することより、昼間の日射環境下においても冷却対象を冷やすことができる。

つまり、光反射層が、赤外放射層を透過した光（紫外光、可視光、赤外光）を反射して放射面から放射させて、赤外放射層を透過した光（紫外光、可視光、赤外光）が冷却対象に対して投射されて、冷却対象が加温されることを回避することにより、昼間の日射環境下においても冷却対象を冷やすことができる。
尚、光反射層は、赤外放射層を透過した光に加えて、赤外放射層から光反射層の存在側に放射される光を赤外放射層に向けて反射する作用も奏することになるが、以下の説明においては、光反射層を設ける目的が赤外放射層を透過した光（紫外光、可視光、赤外光）を反射することにあるとして説明する。

このような放射冷却装置の従来例として、樹脂材料層を形成する樹脂材料として、ジメチルシロキサン樹脂、フッ化ビニリデン樹脂、アクリル酸樹脂、メチルメタクリレート樹脂を用いたものがある（例えば、特許文献１参照）。

特表２０１８－５２６５９９号公報

放射冷却装置においては、放射冷却装置の低廉化のために、樹脂材料層の低廉化を図ることが望まれる。
また、放射冷却装置に柔軟性を備えさせるために、樹脂材料層の軟質化を図ることが望まれる。つまり、光反射層を、例えば銀の薄膜として構成して、柔軟性を備えさせることに併せて、赤外放射層を構成する樹脂材料層が軟質性を備えれば、放射冷却装置が柔軟性を備えるものとなる。そして、柔軟性を備えさせるにあたり、同時に耐候性を向上させることが望まれる。
このように放射冷却装置が柔軟性及び耐候性を備えれば、既設の屋外設備における外壁等に後付けして、放射冷却性能を与えることができるものとなる等、利便性が向上する。

本発明は、かかる実状に鑑みて為されたものであって、その目的は、低廉化を図りながら柔軟性を持たせることができ、しかも、耐候性を向上できる放射冷却装置を提供することにある。

本発明の放射冷却装置は、放射面から赤外光を放射する赤外放射層と、当該赤外放射層における前記放射面の存在側とは反対側に位置させる光反射層とを備える形態に構成され、
前記赤外放射層が、吸収した太陽光エネルギーよりも大きな熱輻射エネルギーを波長８μｍから波長１４μｍの帯域で放つ厚みに調整された樹脂材料層であるものであって、その特徴構成は、
前記樹脂材料層を形成する樹脂材料が、可塑剤が混入された塩化ビニル系樹脂であり、
前記可塑剤が、フタル酸エステル類、脂肪族二塩基酸エステル類及びリン酸エステル類からなる群より選択される１つ以上の化合物からなる点にある。
本発明で用いられる塩化ビニル系樹脂とは、塩化ビニルあるいは塩化ビニリデンの単独重合体及び塩化ビニルあるいは塩化ビニリデンの共重合体であり、その製造方法は、従来公知の重合方法で行われる。

すなわち、塩化ビニル系樹脂は、大気の窓領域において十分な熱輻射が得られるものである。
つまり、塩化ビニル系樹脂は、その熱輻射特性が大気の窓領域において大きな熱輻射が得られるフッ素樹脂やシリコーンゴムと同等であり、これら樹脂よりもかなり安価であるから、直射日光下で周囲温度よりも温度が低下する放射冷却装置を安価に構成するのに有効である。

塩化ビニル系樹脂には可塑剤が混入されているから、樹脂材料層が軟質性を備えることになる結果、放射冷却装置が柔軟性を備えるものとなる。

ちなみに、塩化ビニル系樹脂は、可塑剤を入れることにより軟質となることで、他物が接触しても他物に合わせて柔軟に形状を変化させることによって傷つくことを回避するため、長期に亘って美麗な状態に維持できる。ちなみに、薄膜状のフッ素樹脂は、硬質性であるから、他物の接触により柔軟に形状を変化させることができず傷がつき易く、美麗な状態を維持し難いものである。
また、塩化ビニル系樹脂に可塑剤を入れることにより、傷がついても８０℃以上に加熱することで変形し表面傷を無くし平滑化することができ、つまりは傷を自己修復することができる。フッ素樹脂やシリコーンゴムにこの特性はない。軟質塩化ビニル系樹脂のこの特性によって綺麗な状態を長期間維持することができる。このことは長期にわたる放射冷却性能の維持につながる。
このように、可塑剤を入れることにより、放射冷却素材の耐久性が向上する。
また、塩化ビニル系樹脂は、難燃性であり且つ生分解され難いものであるから、屋外で長期間使用する放射冷却装置の樹脂材料層を形成する樹脂材料として好適である。

しかも、塩化ビニル系樹脂に混入する可塑剤が、フタル酸エステル類、脂肪族二塩基酸エステル類及びリン酸エステル類からなる群より選択される１つ以上の化合物であるから、可塑剤が太陽光に含まれている紫外線（波長２９５ｎｍから４００ｎｍの紫外光）を吸収し難いものとなるため、可塑剤が混入された塩化ビニル系樹脂の耐候性を向上できる。
つまり、塩化ビニル系樹脂に混入する可塑剤が紫外線を吸収すると、可塑剤の加水分解が進む結果、塩化ビニル系樹脂が脱塩酸等を生じて着色（茶色）し、しかも、機械強度の低下を生じる虞があるが、可塑剤が太陽光に含まれている紫外線を吸収し難いものとなるため、可塑剤が混入された塩化ビニル系樹脂の耐候性を向上できるのである。

要するに、本発明の放射冷却装置の特徴構成によれば、低廉化を図りながら柔軟性を持たせることができ、しかも、耐候性を向上できる放射冷却装置を提供できる。

本発明の放射冷却装置の更なる特徴構成は、前記可塑剤が、前記塩化ビニル樹脂の１００重量部に対して、１重量部以上、２００重量部以下の範囲で混入されている点にある。

すなわち、塩化ビニル樹脂に混入する可塑剤が、塩化ビニル系樹脂の１００重量部に対して、１重量部以上、２００重量部以下の範囲で混入されているから、塩化ビニル樹脂に適度な柔軟性を備えさせることができる。

本発明の放射冷却装置の更なる特徴構成は、前記可塑剤としての脂肪族二塩基酸エステルが、アジピン酸エステル類、アジピン酸エステル共重合体類、アゼライン酸エステル類、アゼライン酸エステル共重合体類、セバシン酸エステル類、セバシン酸エステル共重合体類、コハク酸エステル類及びコハク酸エステル共重合体類からなる群より選択される１つ以上の化合物からなる点にある。

すなわち、塩化ビニル系樹脂に混入する可塑剤の脂肪族二塩基酸エステルを、上述の化合物とすることにより、適切に、可塑剤が太陽光に含まれている紫外線を吸収し難いようにできる。

本発明の放射冷却装置の更なる特徴構成は、前記可塑剤としての脂肪族二塩基酸エステルが、脂肪族二塩基酸と飽和脂肪族アルコール２分子とがエステル結合したものである点にある。

すなわち、可塑剤の脂肪族二塩基酸エステルを、脂肪族二塩基酸と飽和脂肪族アルコール２分子とがエステル結合したものにすることにより、適切に、可塑剤が太陽光に含まれている紫外線を吸収し難いようにできる。

本発明の放射冷却装置の更なる特徴構成は、前記可塑剤としてのフタル酸エステルが、フタル酸と飽和脂肪族アルコール２分子とがエステル結合したものである点にある。

すなわち、可塑剤のフタル酸エステルを、フタル酸と飽和脂肪族アルコール２分子とがエステル結合したものにすることになり、適切に、可塑剤が太陽光に含まれている紫外線を吸収し難いようにできる。

本発明の放射冷却装置の更なる特徴構成は、前記可塑剤としてのリン酸エステルが、リン酸トリエステル、又は、芳香族リン酸エステルである点にある。

すなわち、可塑剤のリン酸エステルとして、リン酸トリエステル、又は、芳香族リン酸エステルを用いることにより、適切に、可塑剤が太陽光に含まれている紫外線を吸収し難いようにできる。

本発明の放射冷却装置の更なる特徴構成は、前記樹脂材料層の膜厚が、
波長０．４μｍから０．５μｍの光吸収率の波長平均が１３％以下であり、波長０．５μｍから波長０．８μｍの光吸収率の波長平均が４％以下であり、波長０．８μｍから波長１．５μｍまでの光吸収率の波長平均が１％以内であり、１．５μｍから２．５μｍまでの光吸収率の波長平均が４０％以下となる光吸収特性を備え、且つ、
８μｍから１４μｍの輻射率の波長平均が４０％以上となる熱輻射特性を備える状態の厚みに調整されている点にある。

尚、波長０．４μｍから０．５μｍの光吸収率の波長平均とは、０．４μｍから０．５μｍの範囲の波長毎の光吸収率の平均値を意味するものであり、波長０．５μｍから波長０．８μｍの光吸収率の波長平均、波長０．８μｍから波長１．５μｍまでの光吸収率の波長平均、及び、１．５μｍから２．５μｍまでの光吸収率の波長平均も同様である。また、輻射率を含む他の同様な記載も同様な平均値を意味するものであり、以下、本明細書においては同様である。

すなわち、樹脂材料層は、厚みによって光吸収率や輻射率（光放射率）が変化する。そのため、太陽光をできるだけ吸収せず、いわゆる大気の窓の領域の波長帯域（光の波長８μｍから１４μｍの領域）において大きな熱輻射を発するように樹脂材料層の厚みを調整する必要がある。

具体的には、樹脂材料層における太陽光の光吸収率（光吸収特性）の観点において、波長０．４μｍから０．５μｍの光吸収率の波長平均が１３％以下であり、波長０．５μｍから波長０．８μｍの光吸収率の波長平均が４％以下であり、波長０．８μｍから波長１．５μｍまでの光吸収率の波長平均が１％以内であり、波長１．５μｍから２．５μｍまでの光吸収率の波長平均が４０％以下とする必要がある。尚、２．５μｍから４μｍまでの光吸収率については、波長平均が１００％以下であればよい。
このような光吸収率が分布する場合、太陽光の光吸収率は１０％以下となり、エネルギーで言うと１００Ｗ以下となる。

つまり、太陽光の光吸収率は樹脂材料層の膜厚を厚くすると増加する。樹脂材料層を厚膜にすると、大気の窓の輻射率はほぼ１となり、その際に宇宙に放出する熱輻射は１２５Ｗ／ｍ^２から１６０Ｗ／ｍ^２となる。
光反射層での太陽光吸収は５０Ｗ／ｍ^２以下であることが好ましい。
したがって、樹脂材料層と光反射層における太陽光吸収の和が１５０Ｗ／ｍ^２以下であり、大気の状態がよければ冷却が進む。樹脂材料層は、以上のように太陽光スペクトルのピーク値付近の吸収率が小さなものを用いるのが良い。

また、樹脂材料層の赤外光を放射する輻射率（熱輻射特性）の観点では、波長８μｍから１４μｍの輻射率の波長平均が４０％以上となる必要がある。
すなわち、光反射層で吸収される５０Ｗ／ｍ^２程度の太陽光の熱輻射を樹脂材料層から宇宙に放出させるには、それ以上の熱輻射を樹脂材料層が出す必要がある。
例えば、外気温が３０℃のとき、波長８μｍから１４μｍの大気の窓の熱輻射の最大は２００Ｗ／ｍ^２である（輻射率１として計算）。この値が得られるのは、高山など、空気の薄いよく乾燥した環境の快晴時である。低地などでは大気の厚みが高山よりも厚くなるので、大気の窓の波長帯域は狭くなり、透過率は低下する。ちなみに、このことを「大気の窓が狭くなる」と呼ぶ。

また、実際に放射冷却装置を使用する環境は多湿であることもあり、その場合も大気の窓は狭くなる。低地で利用する際の大気の窓域で発生する熱輻射は、状態の良いときで３０℃において１６０Ｗ／ｍ^２と見積もられる（輻射率１として計算）。
また、日本ではよくあることであるが、空に靄があるときや、スモッグが存在する場合、大気の窓はさらに狭くなり、宇宙への放射は１２５Ｗ／ｍ^２程度となる。

かかる事情を鑑みて、波長８μｍから１４μｍの輻射率の波長平均は４０％以上（大気の窓帯での熱輻射強度が５０Ｗ／ｍ^２以上）ないと中緯度帯の低地で用いることができない。
したがって、樹脂材料層の厚みを、上述した光学的規定の範囲になるように調整することにより、太陽光の光吸収による入熱よりも大気の窓における出熱の方が大きくなり、昼間の日射環境下でも屋外で放射冷却できるようになる。

要するに、本発明の放射冷却装置の更なる特徴構成によれば、太陽光の光吸収による入熱よりも大気の窓における出熱の方が大きくなって、日射環境下でも屋外で放射冷却できる。

本発明の放射冷却装置の更なる特徴構成は、前記樹脂材料層の厚みが、１００μｍ以下で１０μｍ以上である点にある。

すなわち、樹脂材料層を形成する樹脂材料が塩化ビニル系樹脂である場合において、樹脂材料層の厚みを、１００μｍ以下で１０μｍ以上にすることにより、日射環境下でも屋外で適切に放射冷却できる。

要するに、本発明の放射冷却装置の更なる特徴構成によれば、太陽光の光吸収による入熱よりも大気の窓における出熱の方が大きくなって、日射環境下でも屋外で適切に放射冷却できる。

本発明の放射冷却装置の更なる特徴構成は、前記光反射層は、波長０．４μｍから０．５μｍの反射率が９０％以上、波長０．５μｍより長波の反射率が９６％以上である点にある。

すなわち、太陽光スペクトルは波長０．２９５μｍから４μｍにかけて存在し、そして、波長が０．４μｍから大きくなるにつれて強度が大きくなり、特に波長０．５μｍから波長２．５μｍにかけての強度が大きい。
光反射層が、波長０．４μｍから０．５μｍにかけて９０％以上の反射率を示し、波長０．５μｍより長波の反射率が９６％以上である反射特性を備えると、光反射層が太陽光エネルギーを５％程度以下しか吸収しなくなる。

その結果、夏場の南中時に、光反射層が吸収する太陽光エネルギーを５０Ｗ／ｍ^２程度以下とすることができ、樹脂材料層による放射冷却を良好に行うことができる。
尚、本明細書では、太陽光について、断りのない場合、スペクトルはＡＭ１．５Ｇの規格とする。

要するに、本発明の放射冷却装置の更なる特徴構成によれば、光反射層よる太陽光エネルギーの吸収を抑えて、樹脂材料層による放射冷却を良好に行うことができる。

本発明の放射冷却装置の更なる特徴構成は、前記光反射層が、銀または銀合金で構成され、その厚みが５０ｎｍ以上である点にある。

すなわち、光反射層に上述の反射特性、つまり、波長０．４μｍから０．５μｍの反射率が９０％以上、波長０．５μｍより長波の反射率が９６％以上である反射率特性を持たせるためには、光反射層における放射面側の反射材料としては、銀または銀合金である必要がある。
そして、銀または銀合金のみで前述の反射特性を持たせた状態で太陽光を反射する場合、厚さが５０ｎｍ以上必要である。

要するに、本発明の放射冷却装置の更なる特徴構成によれば、光反射層よる太陽光エネルギーの吸収を的確に抑えて、樹脂材料層による放射冷却を良好に行うことができる。

本発明の放射冷却装置の更なる特徴構成は、前記光反射層が、前記樹脂材料層の存在側に位置する銀または銀合金と前記樹脂材料層から離れる側に位置するアルミまたはアルミ合金の積層構造である点にある。

すなわち、光反射層に前述の反射率特性を持たせるためには、銀または銀合金とアルミまたはアルミ合金を積層させた構造にしてもよい。なお、この場合も放射面側の反射材料は銀または銀合金である必要がある。この場合、銀の厚みは１０ｎｍ以上必要であり、アルミの厚みは３０ｎｍ以上必要である。

そして、アルミまたはアルミ合金は、銀または銀合金よりも安価であるから、適切な反射率特性を持たせながらも、光反射層の低廉化を図ることができる。
つまり、高価な銀または銀合金を薄くして、光反射層の低廉化を図るようにしながらも、光反射層を、銀または銀合金とアルミまたはアルミ合金との積層構造にすることにより、適切な反射率特性を持たせながらも、光反射層の低廉化を図ることができる。

要するに、本発明の放射冷却装置の更なる特徴構成によれば、適切な反射率特性を持たせながらも、光反射層の低廉化を図ることができる。

本発明の放射冷却装置の更なる特徴構成は、前記赤外放射層と前記光反射層との間に保護層を備える形態に構成され、
前記保護層が、厚さが３００ｎｍ以上で、４０μｍ以下のポリオレフィン系樹脂、又は、厚さが１７μｍ以上で、４０μｍ以下のポリエチレンテレフタラート樹脂である点にある。

すなわち、赤外放射層としての樹脂材料層の放射面から入射する太陽光は、樹脂材料層及び保護層を透過した後、樹脂材料層の放射面の存在側とは反対側にある光反射層で反射され、放射面から系外へ逃がされる。

また、保護層が、ポリオレフィン系樹脂にて厚さが３００ｎｍ以上で、４０μｍ以下の形態に、又は、エチレンテレフタラート樹脂にて厚さが１７μｍ以上で、４０μｍ以下の形態に形成されているから、昼間の日射環境においても、光反射層の銀または銀合金が変色することを抑制できるため、光反射層にて太陽光を適切に反射させるようにしながら、昼間の日射環境においても、冷却機能を的確に発揮させることができる。

つまり、保護層が存在しない場合には、樹脂材料層にて発生したラジカルが光反射層を形成する銀又は銀合金に到達することや、樹脂材料層を透過する水分が光反射層を形成する銀又は銀合金に到達することにより、光反射層の銀または銀合金が短期間で変色して、光反射機能を適切に発揮しない状態になる虞があるが、保護層の存在により、光反射層の銀または銀合金が短期間で変色することを抑制できる。

保護層にて光反射層の銀または銀合金の変色を抑制することについて説明を加える。
保護層が、ポリオレフィン系樹脂にて厚さが３００ｎｍ以上で、４０μｍ以下の形態に形成される場合には、ポリオレフィン系樹脂は、波長０．３μｍから０．４μｍの紫外線の波長域の全域において紫外線の光吸収率が１０％以下である合成樹脂であるから、保護層が紫外線の吸収により劣化し難いものとなる。

そして、保護層を形成するポリオレフィン系樹脂の厚さが、３００ｎｍ以上であるから、樹脂材料層にて発生したラジカルが光反射層を形成する銀又は銀合金に到達することを遮断し、また、樹脂材料層を透過する水分が光反射層を形成する銀又は銀合金に到達することを遮断する等の遮断機能を良好に発揮することになり、光反射層を形成する銀又は銀合金の変色を抑制できることになる。

つまり、ポリオレフィン系樹脂にて形成される保護層は、紫外線の吸収により、反射層から離れる表面側にラジカルを形成しながら劣化することになるが、厚さが３００ｎｍ以上であるから、形成したラジカルが光反射層に到達することはなく、また、ラジカルを形成しながら劣化するにしても、紫外線の吸収が低いことにより劣化の進み具合は遅いものであるから、上述の遮断機能を長期に亘って発揮することになる。

保護層が、エチレンテレフタラート樹脂にて厚さが１７μｍ以上で、４０μｍ以下の形態に形成される場合には、エチレンテレフタラート樹脂は、ポリオレフィン系樹脂よりも、波長０．３μｍから０．４μｍの紫外線の波長域において紫外線の光吸収率が高い樹脂材料であるが、厚さが１７μｍ以上であるから、樹脂材料層にて発生したラジカルが光反射層を形成する銀又は銀合金に到達することを遮断し、また、樹脂材料層を透過する水分が光反射層を形成する銀又は銀合金に到達することを遮断する等の遮断機能を長期に亘って良好に発揮することになり、保護層を形成する銀又は銀合金の変色を抑制できることになる。

つまり、エチレンテレフタラート樹脂にて形成される保護層は、紫外線の吸収により、反射層から離れる表面側にラジカルを形成しながら劣化することになるが、厚さが１７μｍ以上であるから、形成したラジカルが反射層に到達することはなく、また、ラジカルを形成しながら劣化するにしても、厚さが１７μｍ以上であるから、上述の遮断機能を長期に亘って発揮することになる。

尚、ポリオレフィン系樹脂及びエチレンテレフタラート樹脂にて保護層を形成する場合において、その厚さの上限を定める理由は、保護層が放射冷却に寄与しない断熱性を奏することを極力回避するためである。つまり、保護層は、厚さが厚くなるほど放射冷却に寄与しない断熱性を奏することになるから、反射層を保護する機能を発揮させながらも、放射冷却に寄与しない断熱性を奏することを極力回避するために、厚さの上限が定められることになる。

要するに、本発明の放射冷却装置の更なる特徴構成によれば、光反射層の銀または銀合金が短期間で変色することを抑制しながら服本体を良好に冷却できる。

本発明の放射冷却装置の更なる特徴構成は、前記樹脂材料層と前記保護層と前記光反射層とが積層された状態においてフィルム状である点にある。

すなわち、樹脂材料層と保護層と光反射層とが積層された状態においてフィルム状である。つまり、樹脂材料層と保護層と光反射層とが積層された状態に形成される放射冷却装置が、放射冷却フィルムとして作製されている。
そして、樹脂材料層及び保護層が柔軟性を備えているから、光反射層を薄膜状にして、光反射層に柔軟性を備えさせることにより、放射冷却装置（放射冷却フィルム）が、柔軟性を備えることになる。

したがって、フィルム状でかつ柔軟性を備える放射冷却装置（放射冷却フィルム）を、既設の屋外設備における外壁等に後付けして、放射冷却性能を与えるようにすることを良好に行える。

ちなみに、放射冷却装置（放射冷却フィルム）をフィルム状に作製するには、種々の形態が考えられる。例えば、フィルム状に作製された光反射層に保護層及び樹脂材料層を塗布して作ることが考えられる。あるいは、フィルム状に作製された光反射層に保護層及び樹脂材料層を貼り付けて作ることが考えられる。或いは、フィルム状に作製された樹脂材料層上に、塗布あるいは貼着により保護層を形成し、保護層上に、蒸着・スパッタリング・イオンプレーティング・銀鏡反応などによって光反射層を作製することが考えられる。

要するに、本発明の放射冷却装置の更なる特徴構成によれば、既設の設備に後付けして放射冷却性能を与えることを良好に行うことができる。

本発明の放射冷却装置の更なる特徴構成は、前記樹脂材料層と前記保護層とが、接着剤又は粘着剤の接合層にて接合されている点にある。

すなわち、樹脂材料層と保護層とを、接着剤又は粘着剤の接合層にて接合するものであるから、例えば、光反射層と保護層とを積層状態に形成し、別途製作した樹脂材料層と保護層とを接合層にて接合する手順にて、樹脂材料層と保護層と光反射層とが積層された状態に良好に形成することができる。

ちなみに、樹脂材料層と保護層との間に接合層が位置する場合には、接合層からもラジカルが発生することになるが、保護層を形成するポリオレフィン系樹脂の厚さが３００ｎｍ以上であり、保護層を形成するエチレンテレフタラート樹脂の厚さが１７μｍ以上であれば、接合層にて発生したラジカルが光反射層に到達することを、長期に亘って抑制できる。

本発明の放射冷却装置の更なる特徴構成は、樹脂材料層に、無機材料のフィラーが混入されている点にある。

すなわち、樹脂材料層に無機材料のフィラーを混入させることにより、樹脂材料層に光散乱構成を備えさせることができる。
そして、光散乱構成を備えさせることにより、放射面を見たときに、放射面のギラツキを抑制できるものとなる。

フィラーを形成する無機材料としては、二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）_、酸化チタン（ＴｉＯ_２）、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）等を好適に使用できる。ちなみに、樹脂材料層にフィラーを混入すると、樹脂材料層の表裏両面が凹凸状になる。
尚、樹脂材料層と保護層との間に接合層が位置するから、樹脂材料層の裏面が凹凸状になっていても、樹脂材料層と保護層とを接合層によって適切に接合することができる。

要するに、本発明の放射冷却装置の更なる特徴構成によれば、放射面のギラツキを抑制できる。

本発明の放射冷却装置の更なる特徴構成は、前記樹脂材料層の表裏両面が凹凸状に形成されている点にある。

すなわち、樹脂材料層の表裏両面を凹凸状に形成することにより、樹脂材料層に光散乱構成を備えさせることができる。
そして、光散乱構成を備えさせることにより、放射面を見たときに、放射面のギラツキを抑制できるものとなる。
ちなみに、樹脂材料層の表裏両面を凹凸状にするには、エンボス加工や表面に傷を付ける加工等を行うことにより行うことができる。

尚、樹脂材料層と保護層との間に接合層が位置するから、樹脂材料層の裏面が凹凸状になっていても、樹脂材料層と保護層とを接合層によって適切に接合することができる。

要するに、本発明の放射冷却装置の更なる特徴構成によれば、放射面のギラツキを抑制できる。

放射冷却装置の基本構成を説明する図である。 樹脂材料の光吸収率と波長との関係を示す図である。 塩化ビニル樹脂の輻射率スペクトルを示す図である。 銀をベースにした光反射層の光反射率スペクトルを示す図である。 放射冷却装置の具体構成を示す図である。 放射冷却装置の具体構成を示す図である。 放射冷却装置の具体構成を示す図である。 放射冷却装置の具体構成を示す図である。 ポリエチレンの光透過率と波長との関係を示す図である。 試験用構成を説明する図である。 保護層がポリエチレンの場合の試験結果を示す図である。 保護層が紫外線吸収アクリルの場合の試験結果を示す図である。 ポリエチレンの輻射率スペクトルを示す図である。 塩化ビニル樹脂に可塑剤を混入した試験結果を示す図である。 可塑剤の波長と吸光度との関係を示す図である。 可塑剤の波長と吸光度との関係を示す図である。 可塑剤の波長と吸光度との関係を示す図である。 可塑剤の波長と吸光度との関係を示す図である。 放射冷却装置の別構成を説明する図である。 樹脂材料層にフィラーを混入させた構成を説明する図である。 樹脂材料層の表裏を凹凸状にした構成を説明する図である。 実験結果を示すグラフである。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔放射冷却装置の基本構成〕
図１に示すように、放射冷却装置ＣＰは、放射面Ｈから赤外光ＩＲを放射する赤外放射層Ａと、当該赤外放射層Ａにおける放射面Ｈの存在側とは反対側に位置させる光反射層Ｂと、赤外放射層Ａと光反射層Ｂとの間の保護層Ｄとを積層状態に備え、且つ、フィルム状に形成されている。
つまり、放射冷却装置ＣＰが、放射冷却フィルムとして構成されている。

光反射層Ｂは、赤外放射層Ａ及び保護層Ｄを透過した太陽光等の光Ｌを反射するものである。そして、その反射特性が、波長０．４μｍから０．５μｍの反射率が９０％以上、波長０．５μｍより長波の反射率が９６％以上である。
太陽光スペクトルは、波長０．２９５μｍ（２９５ｎｍ）から４μｍ（４０００ｎｍ）にかけて存在し、波長０．４μｍ（４００ｎｍ）から大きくなるにつれ強度が大きくなり、特に波長０．５μｍ（５００ｎｍ）から波長１．８μｍ（１８００ｎｍ）にかけての強度が大きい。

尚、本実施形態において、光Ｌとは、紫外光（紫外線）、可視光、赤外光を含むものであり、これらを電磁波としての光の波長で述べると、その波長が１０ｎｍから２００００ｎｍ（０．０１μｍから２０μｍの電磁波）の電磁波を含む。本書では、紫外光（紫外線）の波長域が、２９５ｎｍ（０．２９５μｍ）以上で、４００ｎｍ（０．４μｍ）以下の範囲であるとする。

光反射層Ｂが、波長０．４μｍから０．５μｍにかけて９０％以上の反射特性を示し、波長０．５μｍより長波の反射率が９６％以上の反射特性を示すことにより、放射冷却装置ＣＰ（放射冷却フィルム）が光反射層Ｂで吸収する太陽光エネルギーを５％以下に抑えることができ、すなわち夏場の南中時に吸収する太陽光エネルギーを５０Ｗ程度とすることができる。

光反射層Ｂは、銀あるいは銀合金で構成される、又は、保護層Ｄに隣接して位置する銀または銀合金と保護層Ｄから離れる側に位置するアルミまたはアルミ合金の積層構造（換言すれば、樹脂材料層Ｊの存在側に位置する銀または銀合金と樹脂材料層Ｊから離れる側に位置するアルミまたはアルミ合金の積層構造）であるとして構成されて、柔軟性を備えるものであって、その詳細は後述する。

赤外放射層Ａは、吸収した太陽光エネルギーよりも大きな熱輻射エネルギーを波長８μｍから波長１４μｍの帯域で放つ厚みに調整された樹脂材料層Ｊとして構成されるものである。
樹脂材料層Ｊの詳細は後述するが、本実施形態では、樹脂材料層Ｊを形成する樹脂材料が、可塑剤が混入された塩化ビニル樹脂である。尚、樹脂材料層Ｊを形成する樹脂材料としては、可塑剤が混入された塩化ビニリデン樹脂でもよい。

従って、放射冷却装置ＣＰは、放射冷却装置ＣＰに入射した光Ｌのうちの一部の光を、赤外放射層Ａの放射面Ｈにて反射し、放射冷却装置ＣＰに入射した光Ｌのうちで樹脂材料層Ｊ及び保護層Ｄを透過した光（太陽光等）を、光反射層Ｂにて反射して、放射面Ｈから外部へ逃がすように構成されている。

そして、光反射層Ｂにおける樹脂材料層Ｊの存在側とは反対側に位置する冷却対象物Ｅからの放射冷却装置ＣＰへの入熱（例えば、冷却対象物Ｅからの熱伝導による入熱）を、樹脂材料層Ｊによって赤外光ＩＲに変換して放射することにより、冷却対象物Ｅを冷却するように構成されている。

つまり、放射冷却装置ＣＰは、当該放射冷却装置ＣＰへ照射される光Ｌを反射し、また、当該放射冷却装置ＣＰへの伝熱（例えば、大気からの伝熱や冷却対象物Ｅからの伝熱）を赤外光ＩＲとして外部に放射するように構成されている。
また、樹脂材料層Ｊ、保護層Ｄ及び光反射層Ｂが柔軟性を備えることによって、放射冷却装置ＣＰ（放射冷却フィルム）が柔軟性を備えるように構成されている。

加えて、放射冷却装置ＣＰは、赤外光ＩＲを樹脂材料層Ｊの光反射層Ｂと接する面とは反対側の放射面Ｈから放射する放射冷却方法を実施するために用いられることになり、具体的には、放射面Ｈを空に向け、当該空に向けた放射面Ｈから赤外光ＩＲ放射する放射冷却方法を実施することになる。

〔樹脂材料層の概要〕
樹脂材料層Ｊを形成する樹脂材料（塩化ビニル樹脂）は、厚みによって光吸収率や輻射率（光放射率）が変化する。そのため、太陽光をできるだけ吸収せず、いわゆる大気の窓の波長帯域（波長８μｍから波長１４μｍの帯域）において大きな熱輻射を発するように樹脂材料層Ｊの厚みを調整する必要がある。

具体的には、太陽光の光吸収率の観点で、樹脂材料層Ｊの厚みを、波長０．４μｍから０．５μｍの光吸収率の波長平均が１３％以下であり、波長０．５μｍから波長０．８μｍの光吸収率の波長平均が４％以下であり、波長０．８μｍから波長１．５μｍまでの光吸収率の波長平均が１％以内であり、波長１．５μｍから２．５μｍまでの光吸収率の波長平均が４０％以下であり、波長２．５μｍから４μｍまでの光吸収率の波長平均が１００％以下である状態の厚みに調整する必要がある。
このような吸収率分布の場合、太陽光の光吸収率は１０％以下となり、エネルギーで言うと１００Ｗ以下となる。

後述の如く、樹脂材料の光吸収率は樹脂材料の膜厚を厚くすると増加する。樹脂材料を厚膜にすると、大気の窓の輻射率はほぼ１となり、その際に宇宙に放出する熱輻射は１２５Ｗ／ｍ^２から１６０Ｗ／ｍ^２となる。保護層Ｄ及び光反射層Ｂでの太陽光吸収は５０Ｗ／ｍ^２以下である。樹脂材料層Ｊ、保護層Ｄ及び光反射層Ｂにおける太陽光吸収の和が１５０Ｗ／ｍ^２以下であり、大気の状態がよければ冷却が進む。樹脂材料層Ｊを形成する樹脂材料は、以上のように太陽光スペクトルのピーク値付近の光吸収率が小さなものを用いるのが良い。

また、樹脂材料層Ｊの厚みは、赤外放射（熱輻射）の観点では、波長８μｍから１４μｍの輻射率の波長平均が４０％以上となる状態の厚みに調整する必要がある。
保護層Ｄ及び光反射層Ｂで吸収される５０Ｗ／ｍ^２程度の太陽光の熱エネルギーを、樹脂材料層Ｊの熱輻射より樹脂材料層Ｊから宇宙に放出させるには、それ以上の熱輻射を樹脂材料層Ｊが出す必要がある。
例えば、外気温が３０℃のとき、８μｍから１４μｍの大気の窓の熱輻射の最大は２００Ｗ／ｍ^２である（輻射率１として計算）。この値が得られるのは、高山など、空気の薄いよく乾燥した環境の快晴時である。低地などでは大気の厚みが高山よりも厚くなるので、大気の窓の波長帯域は狭くなり、透過率は低下する。ちなみに、このことを「大気の窓が狭くなる」と呼ぶ。

また、放射冷却装置ＣＰ（放射冷却フィルム）を実際に使用する環境は多湿であることもあり、その場合においても大気の窓は狭くなる。低地で利用する際の大気の窓域で発生する熱輻射は、状態の良いときで３０℃において１６０Ｗ／ｍ^２と見積もられる（輻射率１として計算）。また、日本ではよくあることであるが空に靄があるときや、スモッグが存在する場合、大気の窓はさらに狭くなり、宇宙への放射は１２５Ｗ／ｍ^２程度となる。
かかる事情を鑑みて、波長８μｍから１４μｍの輻射率の波長平均は４０％以上（大気の窓帯での熱輻射強度が５０Ｗ／ｍ^２）ないと中緯度帯の低地で用いることができない。

したがって、上記事項を鑑みた光学的規定の範囲になるように樹脂材料層Ｊの厚みを調整すると、太陽光の光吸収による入熱よりも大気の窓における出熱の方が大きくなり、日射環境下でも屋外で放射冷却により外気より低温とすることができるようになる。
本実施形態においては、塩化ビニル系樹脂にて形成される樹脂材料層Ｊの厚みが、１００μｍ以下で１０μｍ以上である。

〔樹脂材料の詳細〕
キルヒホッフの法則により、輻射率（ε）と光吸収率（Ａ）は等しい。光吸収率は吸収係数（α）から下記の式（１）（以下、光吸収率関係式と呼ぶことがある）にて求めることができる。
Ａ＝１－ｅｘｐ(－αｔ)---（１）尚、ｔは膜厚である。
つまり、樹脂材料層Ｊの膜厚を調整すると、吸収係数の大きな波長帯域で大きな熱輻射が得られる。屋外で放射冷却する場合、大気の窓の波長帯域である波長８μｍから１４μｍにおいて吸収係数の大きな材料を用いるとよい。
また、太陽光の吸収を抑制するために波長０．３μｍから４μｍ、特に０．４μｍから２．５μｍの範囲で吸収係数を持たない、或いは小さな材料を用いるとよい。吸収係数と吸収率の関係式からわかるように、光吸収率（輻射率）は樹脂材料の膜厚によって変化する。

日射環境下での放射冷却によって周囲の大気より温度を下げるためには、大気の窓の波長帯域において大きな吸収係数をもち、太陽光の波長帯域では吸収係数を殆ど持たない材料を選ぶと、膜厚の調整によって太陽光は殆ど吸収しないが、大気の窓の熱輻射を多く出す、つまりは太陽光の入力よりも放射冷却による出力の方が大きな状態を作り出すことができる。

太陽光スペクトルは波長０．２９５μｍより長波しか存在しない。なお、紫外線の定義は波長０．４μｍよりも短波長側の範囲、可視光線の定義は波長０．４μｍから０．８μｍの範囲、近赤外線の定義は波長０．８μｍから３μｍの範囲、中赤外線の定義は３μｍから８μｍの範囲、遠赤外線の定義は波長８μｍよりも長波の範囲とする。

炭素－塩素結合（Ｃ－Ｃｌ）に関して、アルケンの炭素と塩素の結合エネルギーは３．２８ｅＶであり、その波長は０．３７８μｍであるので、太陽光のうちの紫外線を多く吸収するが、可視域については吸収をほとんど持たない。
厚さ１００μｍの塩化ビニル樹脂の紫外から可視域の吸収率スペクトルを図２に示すが、波長０．３８μｍよりも短波長側で光吸収が大きくなる。

図３に、炭素－塩素結合をもつ樹脂である塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）の大気の窓における輻射率を示す。
炭素－塩素結合に関しては、Ｃ－Ｃｌ伸縮振動による吸収係数が波長１２μｍを中心に半値幅１μｍ以上の広帯域に現れる。
また、塩化ビニル樹脂の場合、塩素の電子吸引の影響で、主鎖に含まれるアルケンのＣ－Ｈの変角振動に由来する吸収係数が波長１０μｍあたりに現れる。
これらの影響で、厚さ１０μｍの輻射率の波長平均は、波長８μｍから１４μｍにおいて４３％であり、波長平均４０％以上という規定の中に入る。図示の通り、膜厚が厚くなると大気の窓領域における輻射率は増大する。

樹脂材料層Ｊの大気の窓の熱輻射は樹脂材料の表面近傍で発生する。
図３に示す如く、塩化ビニル樹脂の場合は１００μｍより厚くなっても大気の窓領域における熱輻射の増大は殆どなくなる。つまり、塩化ビニル樹脂場合、大気の窓における熱輻射は表面から深さ約１００μｍ以内の部分で生じており、より深い部分の輻射は外に出てこない。

以上のように、樹脂材料表面から発生する大気の窓領域の熱輻射は、表面からの深さが概ね１００μｍ以内の部分で生じており、それ以上に樹脂の厚みが増していくと、熱輻射に寄与しない樹脂材料によって、放射冷却装置ＣＰの放射冷却した冷熱が断熱される。
理想的に太陽光を全く吸収しない樹脂材料層Ｊを光反射層Ｂの上に作製することを考える。この場合、太陽光は放射冷却装置ＣＰの光反射層Ｂでのみ吸収される。
樹脂材料の熱伝導率はおしなべて０．２Ｗ／ｍ／Ｋ程度であり、この熱伝導性を考慮して計算すると、樹脂材料層Ｊの厚みが２０ｍｍを超えると、冷却面（光反射層Ｂにおける樹脂材料層Ｊの存在側とは反対側の面）の温度が上昇する。

太陽光をまったく吸収しない理想的な樹脂材料が存在したとしても、樹脂材料の熱伝導率はおしなべて０．２Ｗ／ｍ／Ｋ程度であるので、２０ｍｍを超えると光反射層Ｂが日射を受けて加熱されてしまい、光反射層側に設置された冷却対象物Ｅは加熱される。つまり、放射冷却装置ＣＰの樹脂材料の厚みは２０ｍｍ以下にする必要がある。

〔樹脂材料層の厚みについて〕
放射冷却装置ＣＰの実用の観点では、樹脂材料層Ｊの厚みは薄い方がよい。樹脂材料の熱伝導率は、金属やガラスなどよりも一般に低い。冷却対象物Ｅを効果的に冷却するには、樹脂材料層Ｊの膜厚は必要最低限であるのがよい。樹脂材料層Ｊの膜厚を厚くするほどに大気の窓の熱輻射は大きくなり、ある膜厚を超えると大気の窓における熱輻射エネルギーは飽和する。

飽和する膜厚は樹脂材料にもよるが、炭素－塩素結合を含む樹脂の場合、厚みが１００μｍであっても飽和しており、厚さ５０μｍでも大気の窓領域において十分な熱輻射が得られる。樹脂材料の厚さが薄い方が、熱貫流率が高まり被冷却物の温度をより効果的に下げられるので、炭素－塩素結合を含む樹脂の場合、５０μｍ以下の厚さにすると断熱性が小さくなり冷却対象物Ｅを効果的に冷却することができる。炭素－塩素結合の場合には、１００μｍ以下の厚さであれば、冷却対象物Ｅを効果的に冷却することができる。

薄くする効用は断熱性を下げて冷熱を伝えやすくすること以外にもある。それは、炭素－塩素結合を含む樹脂が呈する、近赤外域でのＣＨ、ＣＨ_２、ＣＨ_３由来の近赤外域の光吸収の抑制である。薄くすると、これらによる太陽光吸収を小さくすることができるので、放射冷却装置ＣＰの冷却能力が高まることになる。
以上の観点から、炭素－塩素結合を含む樹脂である塩化ビニル系樹脂の場合、５０μｍ以下の厚さにするとより効果的に日照下において放射冷却効果を出すことができる。

〔光反射層の詳細〕
光反射層Ｂに上述の反射率特性を持たせるためには、放射面Ｈの存在側（樹脂材料層Ｊの存在側）の反射材料は銀または銀合金である必要がある。
図４に示す通り、銀をベースとして光反射層Ｂを構成すれば、光反射層Ｂに求められる反射率が得られる。

銀または銀合金のみで太陽光を前記の反射率特性を持たせた状態で反射する場合、厚さが５０ｎｍ以上必要である。
但し、光反射層Ｂに柔軟性を備えさせるためには、厚さを１００μｍ以下にする必要がある。これ以上厚いと曲げにくくなる。
ちなみに、「銀合金」としては、銀に、銅、パラジウム、金、亜鉛、スズ、マグネシウム、ニッケル、チタンのいずれかを、例えば、０．４質量％から４．５質量％程度添加した合金を用いることができる。具体例としては、銀に銅とパラジウムを添加して作成した銀合金である「ＡＰＣ－ＴＲ（フルヤ金属製）」を用いることができる。

光反射層Ｂに上述の反射率特性を持たせるためには、保護層Ｄに隣接して位置する銀または銀合金と保護層Ｄから離れる側に位置するアルミまたはアルミ合金とを積層させた構造にしてもよい。尚、この場合においても、放射面Ｈの存在側（樹脂材料層Ｊの存在側）の反射材料は銀または銀合金である必要がある。
銀（銀合金）とアルミ（アルミ合金）の２層で構成する場合、銀の厚みは１０ｎｍ以上必要であり、アルミの厚みは３０ｎｍ以上必要である。
但し、光反射層Ｂに柔軟性を備えさせるためには、銀の厚さとアルミの厚さとの合計を１００μｍ以下にする必要がある。これ以上厚いと曲げにくくなる。

ちなみに、「アルミ合金」としては、アルミに、銅、マンガン、ケイ素、マグネシウム、亜鉛、機械構造用炭素鋼、イットリウム、ランタン、ガドリニウム、テルビウムを添加した合金を用いることができる。

銀および銀合金は雨や湿度に弱くそれらから保護をする必要があり、また、その変色を抑制する必要がある。そのために、図５から図８に示す如く、銀や銀合金に隣接させる形態で、銀を保護する保護層Ｄが必要である。
保護層Ｄの詳細は、後述する。

〔可塑剤の詳細〕
樹脂材料層Ｊを形成する塩化ビニル樹脂に混入する可塑剤は、フタル酸エステル類、脂肪族二塩基酸エステル類及びリン酸エステル類からなる群より選択される１つ以上の化合物である。
そして、可塑剤が、塩化ビニル樹脂の１００重量部に対して、１重量部以上で、２００重量部以下の範囲で混入されている。
加工の観点で可塑剤の重量部は１００重量部以下が望ましい。

可塑剤としての脂肪族二塩基酸エステルが、アジピン酸エステル類、アジピン酸エステル共重合体類、アゼライン酸エステル類、アゼライン酸エステル共重合体類、セバシン酸エステル類、セバシン酸エステル共重合体類、コハク酸エステル類及びコハク酸エステル共重合体類からなる群より選択される１つ以上の化合物から構成されるとよい。

可塑剤としての脂肪族二塩基酸エステルが、脂肪族二塩基酸と飽和脂肪族アルコール２分子とがエステル結合したものであるとよい。
可塑剤のフタル酸エステルが、フタル酸と飽和脂肪族アルコール２分子とがエステル結合したものであるとよい。
可塑剤としてのリン酸エステルが、リン酸トリエステル、又は、芳香族リン酸エステルであるとよい。

＜フタル酸エステル類の詳細＞
フタル酸エステル類を列挙すると、次の通りである。
フタル酸ジメチル（ＤＭＰ）、フタル酸ジエチル（ＤＥＰ）、フタル酸ジブチル（ＤＰＰ）、フタル酸ジ－２－エチルヘキシル（ＤＯＰ）、フタル酸ジイソノニル（ＤＩＮＰ）、フタル酸ジイソデシル（ＤＩＤＰ）、フタル酸ジウンデシル（ＤＵＰ）、フタル酸ジトリデシル（ＤＴＤＰ）、テレフタル酸ビス（２－エチルヘキシル）（ＤＯＴＰ）、イソフタル酸ビス（２－エチルヘキシル）（ＤＯＩＰ）等。

＜脂肪族二塩基酸エステル類の詳細＞
脂肪族二塩基酸エステル類を列挙すると、次の通りである。
アジピン酸ジブチル（ＤＢＡ）、アジピン酸ジイソブチル（ＤＩＢＡ）、アジピン酸ジ－２－エチルヘキシル（ＤＯＡ）、アジピン酸ジイソノニル（ＤＩＮＡ）、アジピン酸ジイソデシル（ＤＩＤＡ）、アゼライン酸ビス－２－エチルヘキシル（ＤＯＺ）、セバシン酸ジブチル（ＤＢＳ）、セバシン酸ジ－２－エチルヘキシル（ＤＯＳ）、セバシン酸ジイソノニル（ＤＩＮＳ）、コハク酸ジエチル（ＤＥＳＵ）等。
また、アジピン酸等の２塩基酸とジオール（二官能アルコール、あるいはグリコール）との共重合（ポリエステル化）によって合成された分子量４００～４０００の脂肪族ポリエステル。

＜リン酸トリエステル＞
リン酸トリエステルを列挙すると、次の通りである。
トリメチルホスフェート（ＴＭＰ）、トリエチルホスフェート（ＴＥＰ）、トリブチルホスフェート（ＴＢＰ）、トリス（２エチルヘキシル）ホスフェート（ＴＯＰ）。

＜芳香族リン酸エステル＞
芳香族リン酸エステルを列挙すると、次の通りである。
トリフェニルホスフェート（ＴＰＰ）、トリクレシルホスフェート（ＴＣＰ）、トリキシレニルホスフェート（ＴＸＰ）、トレジルジフェニルホスフェート（ＣＤＰ）、２－エチルヘキシルジフェニルホスフェート。

＜適正な可塑剤の評価について＞
塩化ビニル樹脂用の可塑剤には、フタル酸エステル類、脂肪族二塩基酸エステル類、リン酸トリエステル類、芳香族リン酸エステル類、トリメリット酸エステル類、エポキシ化脂肪酸エステル類がある。これら可塑剤類から下記化合物を選定し、塩化ビニル１００重量部に対し各種可塑剤を４３重量部混ぜて、キセノンウエザー試験により評価した。
なお、塩化ビニル樹脂には、トリアジン系の紫外線吸収剤とヒンダードアミン系の光安定剤を塩化ビニル１００重量部あたりそれぞれ０．５重量部ずつ混錬した。

フタル酸エステルの代表として、フタル酸ジ－２－エチルヘキシル（ＤＯＰ）、フタル酸ジイソデシル（ＤＩＤＰ）。
脂肪族二塩基酸エステルの代表として、アジピン酸ジ－２－エチルヘキシル（ＤＯＡ）、アジピン酸ブタンジオール共重合体（平均分子量1000程度）、アジピン酸ジイソノニル（ＤＩＮＡ）。
リン酸トリエステルの代表として、トリブチルホスフェート（ＴＢＰ）。
芳香族リン酸エステルの代表として、トリクレシルホスフェート（ＴＣＰ）。
トリメリット酸エステルの代表として、トリメリット酸トリ－２-エチルヘキシル（ＴＯＴＭ）。
エポキシ化脂肪酸エステルの代表として、エポキシ化大豆油。

耐久試験はキセノンウエザー試験を１９２０時間（実暴露４年に相当）実施した結果をもって耐久性の優劣判断を行った。尚、紫外線換算で４８７時間が1年に相当する。
キセノンウエザー試験の条件は以下の通りである。
紫外線強度１８０Ｗ／ｍ^２(波長２９５－４００ｎｍ)。
〈散水なし条件〉ＢＰＴ８９℃、湿度５０％、１時間４２分。
〈散水あり条件〉槽内温度３８℃、湿度９０％、１８分。

１９２０時間の試験結果を図１４に示す。ちなみに、本実施形態では塩化ビニル樹脂で実験しているが、塩化ビニリデン樹脂でも同様である。
上記実験の結果、トリメリット酸エステル（ＴＯＴＭ）、及び、エポキシ化脂肪酸エステル（エポキシ化大豆油）を可塑剤として用いると耐久性が著しく下がることが明らかとなった。なお、エポキシ化脂肪酸は１１２０時間で茶変し試験継続できなくなったので同図に載せていない。

これに対して、フタル酸エステル系、脂肪族二塩基酸エステル系、リン酸トリエステル系、芳香族リン酸エステル系を用いると４年程度耐久することが分かった。つまり、塩化ビニル樹脂に混入する可塑剤として、フタル酸エステル系、脂肪族二塩基酸エステル系、リン酸トリエステル系、芳香族リン酸エステル系を用いると、４年程度経過しても、放射冷却装置ＣＰの反射率は低下しないが、塩化ビニル系樹脂に混入する可塑剤として、トリメリット酸エステル系、エポキシ化脂肪酸エステルを用いると、放射冷却装置ＣＰの反射率が、４年程度経過する前から、大きく低下することが分かった。

以上の試験結果より、塩化ビニル系樹脂の可塑剤としては、フタル酸エステル類、脂肪族二塩基酸エステル類、リン酸トリエステル類、芳香族リン酸エステル類の耐久が優れており、トリメリット酸エステル、エポキシ化脂肪酸エステルは耐久性がないことがわかる。
尚、この理由については、後述の如く考察する。

〔その他の添加剤について〕
樹脂材料層Ｊを形成する塩化ビニル樹脂に、難燃剤、安定剤、安定化助剤、充てん剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤が入っていてもよい。
＜難燃剤＞
難燃剤としては、水酸化アルミニウム、三酸化アンチモン、水酸化マグネシウム、ホウ酸亜鉛等の無機系化合物、クレジルジフェニルホスフェート、トリスクロロエチルフォスフェート、トリスクロロプロピルフォスフェート、トリスジクロロプロピルフォスフェート等のリン系化合物、塩素化パラフィン等のハロゲン系化合物等が例示される。又、塩化ビニル樹脂１００重量部に対する難燃剤の配合量は０．１～２０重量部程度である。

＜安定剤＞
安定剤としては、ステアリン酸リチウム、ステアリン酸マグネシウム、ラウリン酸マグネシウム、リシノール酸カルシウム、ステアリン酸カルシウム、ラウリン酸バリウム、リシノール酸バリウム、ステアリン酸バリウム、オクチル酸亜鉛、ラウリン酸亜鉛、リシノール酸亜鉛、ステアリン酸亜鉛等の金属石鹸化合物、ジメチルスズビス－２－エチルヘキシルチオグリコレート、ジブチルスズマレエート、ジブチルスズビスブチルマレエート、ジブチルスズジラウレート等の有機錫系化合物、アンチモンメルカプタイド化合物等が例示される。又、塩化ビニル樹脂１００重量部に対する安定剤の配合量は０．１～２０重量部程度である。

＜安定化助剤＞
安定化助剤としは、トリフェニルホスファイト、モノオクチルジフェニルホスファイト、トリデシルフォスファイト等のホスファイト系化合物、アセチルアセトン、ベンゾイルアセトン等のベータジケトン化合物、グリセリン、ソルビトール、ペンタエリスリトール、ポリエチレングリコール等のポリオール化合物、過塩素酸バリウム塩、過塩素酸ナトリウム塩等の過塩素酸塩化合物、ハイドロタルサイト化合物、ゼオライトなどが例示される。又、塩化ビニル樹脂１００重量部に対する安定化助剤の配合量は０．１～２０重量部程度である。

＜充填剤＞
充填剤としては、炭酸カルシウム、シリカ、アルミナ、クレー、タルク、珪藻土、フェライト、などの金属酸化物、ガラス、炭素、金属などの繊維及び粉末、ガラス球、グラファイト、水酸化アルミニウム、硫酸バリウム、酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、珪酸マグネシウム、珪酸カルシウムなどが例示される。又、塩化ビニル樹脂１００重量部に対する充填剤の配合量は１～１００重量部程度である。

＜酸化防止剤＞
酸化防止剤としては、２，６－ジ－ｔｅｒｔ－ブチルフェノール、テトラキス［メチレン－３－（３，５－ｔｅｒｔ－ブチル－４－ヒドロキシフェノール）プロピオネート］メタン、２－ヒドロキシ－４－メトキシベンゾフェノンなどのフェノール系化合物、アルキルジスルフィド、チオジプロピオン酸エステル、ベンゾチアゾールなどの硫黄系化合物、トリスノニルフェニルホスファイト、ジフェニルイソデシルホスファイト、トリフェニルホスファイト、トリス（２，４－ジ－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）ホスファイトなどのリン酸系化合物、ジアルキルジチオリン酸亜鉛、ジアリールジチオリン酸亜鉛などの有機金属系化合物などが例示される。又、塩化ビニル樹脂１００重量部に対する酸化防止剤の配合量は０．２～２０重量部程度である。

＜紫外線吸収剤＞
紫外線吸収剤としては、フェニルサリシレート、ｐ－ｔｅｒｔ－ブチルフェニルサリシレートなどのサリシレート系化合物、２－ヒドロキシ－４－ｎ－オクトキシベンゾフェノン、２－ヒドロキシ－４－ｎ－メトキシベンゾフェノンなどのベンゾフェノン系化合物、５－メチル－１Ｈ－ベンゾトリアゾール、１－ジオクチルアミノメチルベンゾトリアゾールなどのベンゾトリアゾール系化合物の他、シアノアクリレート系化合物、トリアジン系化合物などが例示される。又、塩化ビニル樹脂１００重量部に対する紫外線吸収剤の配合量は０．１～１０重量部程度である。

＜光安定剤＞
光安定剤としては、ビス（２，２，６，６－テトラメチル－４－ピペリジル）セバケート、ビス（１，２，２，６，６－ペンタメチル－４－ピペリジル）セバケート及びメチル１，２，２，６，６－ペンタメチル－４－ピペリジルセバケート（混合物）、ビス（１，２，２，６，６－ペンタメチル－４－ピペリジル）［［３，５－ビス（１，１－ジメチルエチル）－４－ヒドリキシフェニル］メチル］ブチルマロネート、デカン二酸ビス（２，２，６，６－テトラメチル－１（オクチルオキシ）－４－ピペリジル）エステル及び１，１－ジメチルエチルヒドロペルオキシドとオクタンの反応生成物、４－ベンゾイルオキシ－２，２，６，６－テトラメチルピペリジン、２，２，６，６－テトラメチル－４－ピペリジノールと高級脂肪酸のエステル混合物、テトラキス（２，２，６，６－テトラメチル－４－ピペリジル）－１，２，３，４－ブタンテトラカルボキシレート、テトラキス（１，２，２，６，６－ペンタメチル－４－ピペリジル）－１，２，３，４－ブタンテトラカルボキシレート、コハク酸ジメチルと４－ヒドロキシ－２，２，６，６－テトラメチル－１－ピペリジンエタノールの重縮合物、ポリ［｛（６－（１，１，３，３－テトラメチルブチル）アミノ－１，３，５－トリアジン－２，４－ジイル）｛（２，２，６，６－テトラメチル－４－ピペリジル）イミノ｝ヘキサメチレン｛（２，２，６，６－テトラメチル－４－ピペリジル）イミノ｝｝、ジブチルアミン・１，３，５－トリアジン・Ｎ，Ｎ'－ビス（２，２，６，６－テトラメチル－４－ピペリジル－１，６－ヘキサメチレンジアミンとＮ－（２，２，６，６－テトラメチル－４－ピペリジル）ブチルアミンの重縮合物、Ｎ，Ｎ'，Ｎ''，Ｎ'''－テトラキス－（４，６－ビス－（ブチル－（Ｎ－メチル－２，２，６，６－テトラメチルピペリジン－４－イル）アミノ）－トリアジン－２－イル）－４，７－ジアザデカン－１，１０－ジアミン等のヒンダードアミン系が例示される。又、塩化ビニル系樹脂１００重量部に対する光安定剤の配合量は０．１～１０重量部程度である。

〔放射冷却装置の具体構成〕
本発明の放射冷却装置ＣＰは、図５から図８に示すように、フィルム構造にすることができる。樹脂材料層Ｊ及び保護層Ｄを形成する樹脂材料は柔軟であるために、光反射層Ｂを薄膜にすると、光反射層Ｂにも柔軟性を備えさせることができ、その結果、放射冷却装置ＣＰを、柔軟性を備えるフィルム（放射冷却フィルム）とすることができる。

フィルム状の放射冷却装置ＣＰ（放射冷却フィルム）は、糊をつけて、車の外周、倉庫や建屋の外壁、ヘルメットの外周にラッピングすることにより、放射冷却を発揮させる等、既設の物体に後付けして、容易に放射冷却能力を発揮させることができる。
フィルム状の放射冷却装置ＣＰ（放射冷却フィルム）を装着する対象としては、各種のテント類の外面、電気機器等を収納するボックスの外面、物品搬送用コンテナの外面、牛乳を貯留する牛乳タンクの外面、牛乳タンクローリーの牛乳貯留部の外面等、冷却が必要な諸々のものを対象とすることができる。

放射冷却装置ＣＰをフィルム状に作製するには、種々の形態が考えられる。例えば、フィルム状に作製された光反射層Ｂに保護層Ｄ及び樹脂材料層Ｊを塗布して作ることが考えられる。あるいは、フィルム状に作製された光反射層Ｂに保護層Ｄ及び樹脂材料層Ｊを貼り付けて作ることが考えられる。或いは、フィルム状に作製された樹脂材料層Ｊの上に、保護層Ｄを塗布あるいは貼り付けて作成し、保護層Ｄの上に、蒸着・スパッタリング・イオンプレーティング・銀鏡反応などによって光反射層Ｂを作製することが考えられる。

具体的に説明すると、図５の放射冷却装置ＣＰ（放射冷却フィルム）は、光反射層Ｂを、銀又は銀合金の一層として形成する場合や、銀（銀合金）とアルミ（アルミ合金）の２層で構成する場合において、当該光反射層Ｂの上側に、保護層Ｄを形成し、保護層Ｄの上部に、樹脂材料層Ｊを形成したものである。尚、光反射層Ｂの下側にも、下側保護層Ｄｓを形成する。

図５の放射冷却装置ＣＰ（放射冷却フィルム）の作成方法としては、フィルム状の樹脂材料層Ｊの上に、保護層Ｄ、光反射層Ｂ、下側保護層Ｄｓを順次塗布して、一体的に成形する方法を採用することができる。

図６の放射冷却装置ＣＰ（放射冷却フィルム）は、光反射層Ｂを、アルミ（アルミ合金）として機能するアルミ箔にて形成されたアルミ層Ｂ１と、銀又は銀合金からなる銀層Ｂ２とから構成し、当該光反射層Ｂの上側に、保護層Ｄを形成し、保護層Ｄの上部に、樹脂材料層Ｊを形成したものである。

図６の放射冷却装置ＣＰ（放射冷却フィルム）の作成方法としては、アルミ箔にて構成されるアルミ層Ｂ１の上に、銀層Ｂ２、保護層Ｄ、樹脂材料層Ｊを順次塗布して、一体的に成形する方法を採用することができる。
尚、別の作成方法として、樹脂材料層Ｊをフィルム状に形成して、当該フィルム状の樹脂材料層Ｊの上に、保護層Ｄ、銀層Ｂ２を順次塗布し、アルミ層Ｂ１を銀層Ｂ２に貼り付ける方法を採用することができる。

図７の放射冷却装置ＣＰ（放射冷却フィルム）は、光反射層Ｂを、銀又は銀合金の一層として形成する場合や、銀（銀合金）とアルミ（アルミ合金）の２層で構成する場合において、当該光反射層Ｂの上側に、保護層Ｄを形成し、保護層Ｄの上部に、樹脂材料層Ｊを形成し、光反射層Ｂの下側に、ＰＥＴ等のフィルム層Ｆを形成したものである。

図７の放射冷却装置ＣＰ（放射冷却フィルム）の作成方法としては、ＰＥＴ（エチレンテレフタラート樹脂）等にてフィルム状に形成されたフィルム層Ｆ（基材に相当）の上に、光反射層Ｂ、保護層Ｄを順次塗布して、一体的に成形し、保護層Ｄに対して、別途形成したフィルム状の樹脂材料層Ｊをのり層Ｎ（接合層の一例）にて接合（接着）する方法を採用することができる。
のり層Ｎにて使用する接着剤（粘着剤）は、例えば、ウレタン系接着剤（粘着剤）、アクリル系接着剤（粘着剤）、ＥＶＡ（エチレン酢酸ビニル）系接着剤（粘着剤）等があり、太陽光に対して高い透明性を持つものが望ましい。

図８の放射冷却装置ＣＰ（放射冷却フィルム）は、光反射層Ｂを、アルミ（アルミ合金）として機能するアルミ層Ｂ１と、銀又は銀合金（代替銀）からなる銀層Ｂ２とから構成し、アルミ層Ｂ１を、ＰＥＴ（エチレンテレフタラート樹脂）等にてフィルム状に形成されたフィルム層Ｆ（基材に相当）の上部に形成し、銀層Ｂ２の上側に、保護層Ｄを形成し、保護層Ｄの上側に、樹脂材料層Ｊを形成したものである。

図８の放射冷却装置ＣＰ（放射冷却フィルム）の作成方法としては、フィルム層Ｆの上に、アルミ層Ｂ１を塗布して、フィルム層Ｆとアルミ層Ｂ１とを一体的に成形し、別途、フィルム状の樹脂材料層Ｊの上に、保護層Ｄ、銀層Ｂ２を塗布して、樹脂材料層Ｊ、保護層Ｄ、銀層Ｂ２を一体形成し、アルミ層Ｂ１と銀層Ｂ２とをのり層Ｎにて接着する方法を採用することができる。
のり層Ｎにて使用する接着剤（粘着剤）は、例えば、ウレタン系接着剤（粘着剤）、アクリル系接着剤（粘着剤）、ＥＶＡ（エチレン酢酸ビニル）系接着剤（粘着剤）等があり、太陽光に対して高い透明性を持つものが望ましい。

〔保護層の詳細〕
保護層Ｄは、厚さが３００ｎｍ以上で、４０μｍ以下のポリオレフィン系樹脂、又は、厚さが１７μｍ以上で、４０μｍ以下のポリエチレンテレフタラートである。
ポリオレフィン系樹脂としては、ポリエチレン及びポリプロピレンがある。

図２に、ポリエチレン、塩化ビニリデン樹脂、エチレンテレフタラート樹脂、塩化ビニル樹脂の紫外線の吸収率を示す。
また、図９に、保護層Ｄを形成する合成樹脂として好適なポリエチレンの光透過率を示す。

放射冷却装置ＣＰ（放射冷却フィルム）は、夜間のみならず、日射環境下にても放射冷却作用を発揮するものであるから、光反射層Ｂが光反射機能を発揮する状態を維持するには、保護層Ｄにて光反射層Ｂを保護することにより、日射環境下で光反射層Ｂの銀が変色しないようにする必要がある。

保護層Ｄが、ポリオレフィン系樹脂にて厚さが３００ｎｍ以上で、４０μｍ以下の形態に形成される場合には、ポリオレフィン系樹脂は、波長０．３から０．４μｍの紫外線の波長域の全域において紫外線の光吸収率が１０％以下である合成樹脂であるから、保護層Ｄが紫外線の吸収により劣化し難いものとなる。

そして、保護層Ｄを形成するポリオレフィン系樹脂の厚さが、３００ｎｍ以上であるから、樹脂材料層Ｊにて発生したラジカルが光反射層を形成する銀又は銀合金に到達することを遮断し、また、樹脂材料層Ｊを透過する水分が光反射層Ｂを形成する銀又は銀合金に到達することを遮断する等の遮断機能を良好に発揮することになり、光反射層Ｂを形成する銀又は銀合金の変色を抑制できることになる。

ちなみに、ポリオレフィン系樹脂にて形成される保護層Ｄは、紫外線の吸収により、光反射層Ｂから離れる表面側にラジカルを形成しながら劣化することになるが、厚さが３００ｎｍ以上であるから、形成したラジカルが光反射層に到達することはなく、また、ラジカルを形成しながら劣化するにしても、紫外線の吸収が低いことにより劣化の進み具合は遅いものであるから、上述の遮断機能を長期に亘って発揮することになる。

保護層Ｄが、エチレンテレフタラート樹脂にて厚さが１７μｍ以上で、４０μｍ以下の形態に形成される場合には、エチレンテレフタラート樹脂は、ポリオレフィン系樹脂よりも、波長０．３から０．４μｍの紫外線の波長域において紫外線の光吸収率が高い合成樹脂であるが、厚さが１７μｍ以上であるから、樹脂材料層Ｊにて発生したラジカルが光反射層Ｂを形成する銀又は銀合金に到達することを遮断し、また、樹脂材料層Ｊを透過する水分が光反射層を形成する銀又は銀合金に到達することを遮断する等の遮断機能を長期に亘って良好に発揮することになり、光反射層Ｂを形成する銀又は銀合金の変色を抑制できることになる。

つまり、エチレンテレフタラート樹脂にて形成される保護層は、紫外線の吸収により、光反射層Ｂから離れる表面側にラジカルを形成しながら劣化することになるが、厚さが１７μｍ以上であるから、形成したラジカルが反射層に到達することはなく、また、ラジカルを形成しながら劣化するにしても、厚さが１７μｍ以上であるから、上述の遮断機能を長期に亘って発揮することになる。

説明を加えると、エチレンテレフタラート樹脂（ＰＥＴ）の劣化は紫外線によってエチレングリコールとテレフタル酸のエステル結合が開裂しラジカルが形成されることに起因する。この劣化は、エチレンテレフタラート樹脂（ＰＥＴ）における紫外線が照射される面の表面から順に進行する。

例えば、大阪における強さの紫外線がエチレンテレフタラート樹脂（ＰＥＴ）に照射されると、１日あたり、照射される面より順に約９ｎｍのエチレンテレフタラート樹脂（ＰＥＴ）のエステル結合が開裂していく。エチレンテレフタラート樹脂（ＰＥＴ）は十分に重合しているので、開裂した表面のエチレンテレフタラート樹脂（ＰＥＴ）が光反射層Ｂの銀（銀合金）を攻撃することはないが、エチレンテレフタラート樹脂（ＰＥＴ）の開裂端が光反射層Ｂ銀（銀合金）まで到達すると、銀（銀合金）が変色する。

従って、屋外で使用するうえで、保護層Ｄを１年以上耐久させるためには、９ｎｍ/日と３６５日とを積算して、約３μｍの厚さが必要となる。保護層Ｄのエチレンテレフタラート樹脂（ＰＥＴ）を３年以上耐久させるためには、厚さが１０μｍ以上必要である。５年以上耐久させるためには、厚さが１７μｍ以上必要である。

尚、ポリオレフィン系樹脂及びエチレンテレフタラート樹脂にて保護層Ｄを形成する場合において、その厚さの上限を定める理由は、保護層Ｄが放射冷却に寄与しない断熱性を奏することを回避するためである。つまり、保護層Ｄは、厚さが厚くなるほど放射冷却に寄与しない断熱性を奏することになるから、光反射層Ｂを保護する機能を発揮させながらも、放射冷却に寄与しない断熱性を奏することを回避するために、厚さの上限が定められることになる。

ところで、図７に示すように、樹脂材料層Ｊと保護層Ｄとの間にのり層Ｎが位置する場合には、のり層Ｎからもラジカルが発生することになるが、保護層Ｄを形成するポリオレフィン系樹脂の厚さが３００ｎｍ以上であり、保護層Ｄを形成するエチレンテレフタラート樹脂の厚さが１７μｍ以上であれば、のり層Ｎにて発生したラジカルが光反射層Ｂに到達することを、長期に亘って抑制できる。

ちなみに、上述の如く、保護層Ｄが厚くなると、光反射層Ｂの銀（銀合金）の着色を防ぐうえでのデメリットは生じないが、放射冷却するうえでの問題が発生する。つまり、厚くすると放射冷却材料の断熱性を上げることになる。
例えば、保護層Ｄを形成する合成樹脂として優れている主成分がポリエチレンの樹脂は、図１３に示すように、大気の窓における輻射率が小さいため、厚く形成しても放射冷却に寄与しない。それどころか、厚くすると放射冷却材料の断熱性を上げることになる。次に、厚くなると主鎖の振動に由来する近赤外域の吸収が増加し、太陽光吸収が増える効果が増加する。
これら要因により、保護層Ｄが厚いことは、放射冷却にとって不利である。このような観点から、ポリオレフィン系樹脂にて形成される保護層Ｄの厚さは、５μｍ以下であることが好ましく、さらには、１μｍ以下であることが一層好ましい。

〔保護層の考察〕
保護層Ｄによる銀の着色のされ方の違いを検討するために、図１０に示すような、赤外放射層Ａとしての樹脂材料層Ｊを備えない保護層Ｄを露出させたサンプルを作製し、模擬太陽光が照射された後の銀の着色を調べた。
つまり、保護層Ｄとして、紫外線を吸収する一般的なアクリル系樹脂（例えば、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤が混入するメタクリル酸メチル樹脂）とポリエチレンとの二種類を、バーコーターで、光反射層Ｂとして銀を備えるフィルム層Ｆ（基材に相当）上に塗布したサンプルを形成し、保護層Ｄとしての機能を検討した。塗布した保護層Ｄの厚みは、それぞれ1０μｍと１μｍである。
尚、フィルム層Ｆ（基材に相当）は、ＰＥＴ（エチレンテレフタラート樹脂）等にてフィルム状に形成されたものである。

図１２に示すように、保護層Ｄが紫外線を良く吸収するアクリル系樹脂の場合、保護層Ｄが紫外線で分解されラジカルを形成し、直ぐに銀が黄化して、放射冷却装置ＣＰとして機能しなくなる（太陽光を吸収し、一般の材料のように日射が当たると温度上昇する）。
尚、図中の６００ｈの線は、ＪＩＳ規格５６００－７－７の条件でキセノンウエザー試験(紫外光エネルギーは６０Ｗ／ｍ^２)を６００ｈ（時間）行った後の反射率スペクトルである。また、０ｈの線は、キセノンウエザー試験を行う前の反射率スペクトルである。

図１１に示すように、保護層Ｄが紫外線の光吸収率が低いポリエチレンの場合には、近赤外域から可視域での反射率の低下がみられないことがわかる。つまり、主成分がポリエチレンの樹脂（ポリオレフィン系樹脂）は、地上に届く太陽光が持つ紫外線を殆ど吸収しないため、太陽光が当たってもラジカルを形成し難いので、日射が当たっても、光反射層Ｂとしての銀の着色が発生しない。
尚、図中の６００ｈの線は、ＪＩＳ規格５６００－７－７の条件でキセノンウエザー試験(紫外光エネルギーは６０Ｗ／ｍ^２)を６００ｈ（時間）行った後の反射率スペクトルである。また、０ｈの線は、キセノンウエザー試験を行う前の反射率スペクトルである。

なお、この波長帯域の反射率スペクトルが波打つ理由は、ポリエチレン層のファブリペロー共振である。キセノンウエザー試験の熱などによってポリエチレン層の厚みが変化したことによる原因で、この共振位置が０ｈの線と６００ｈの線とで多少変わっていることがわかるが、銀の黄化に由来する紫外－可視域における大きな反射率の低下は観測されない。

尚、フッ素樹脂系も紫外線吸収の観点からは保護層Ｄを形成する材料に適用できるが、実際に保護層Ｄとして形成すると、形成段階で着色し、劣化するため、保護層Ｄを形成する材料としては用いることができない。
また、シリコーンも紫外線吸収の観点からは保護層Ｄを形成する材料に適用できるが、銀（銀合金）との密着性が極めて悪く、保護層Ｄを形成する材料としては用いることができない。

〔可塑剤の考察〕
以下、塩化ビニル系樹樹脂に混入する可塑剤について考察する。
（塩化ビニル系樹脂の劣化について）
塩化ビニル系樹樹脂（フィルム）の太陽光による劣化は、可塑剤の紫外線による劣化が大きく関与している。
通常屋外で長期使用される塩化ビニル系樹樹脂（可塑剤が混入されている）は、着色や添加剤によって太陽光に含まれる紫外線から守られている。例えば黒等の色に着色され、紫外線の影響を受けづらい状態となっていることが多い。一方、放射冷却装置ＣＰの場合、放射冷却性能を得るために太陽光の吸収を最小限に抑える必要がある。そのため可塑剤を守るための添加物や染料・顔料を十分に入れることができない。

放射冷却装置ＣＰは、例えば、図７に例示する如く、塩化ビニル樹脂にて形成される樹脂材料層Ｊの下にのり層Ｎ（接合層）、保護層Ｄがあり、その下に銀を備えた光反射層Ｂがある。この光反射層Ｂの影響で樹脂材料層Ｊは太陽光の影響を更に受けやすくなる。つまり、放射冷却装置ＣＰに一度入射した太陽光は、光反射層Ｂで反射されることにより、樹脂材料層Ｊを２度透過する。つまり、太陽光の劣化への影響が通常の約２倍となる。

また、銀を備えた光反射層Ｂの上に形成された樹脂材料層Ｊと、銀と比較すると反射率が低いアルミや鉄、セラミクス上に形成された樹脂材料層Ｊとを比較すると、銀を備えた光反射層Ｂの上に形成された樹脂材料層Ｊを備える放射冷却装置ＣＰは太陽光の影響をより多く受けることになる。
これらのことは、銀を備えた光反射層Ｂの上に樹脂材料層Ｊを備える放射冷却装置ＣＰの塩化ビニル樹脂は、一般用途の塩化ビニルよりも太陽光に含まれる紫外線に敏感であることを示唆している。

エステル系可塑剤の紫外線による劣化は、主に紫外線エネルギーを可塑剤が吸収することによって生じる。
紫外線吸収は、主に可塑剤のエステル結合の結合エネルギーを超える電子遷移が生じることによって生じる。紫外線による活性エネルギーの付与と水分子により、塩化ビニル系樹樹脂に混入された可塑剤の加水分解が進む。
可塑剤の結合が切れると、切れた結合が周囲の塩化ビニル系樹脂を攻撃し、脱塩酸等生じて着色する。また、このことにより機械強度も低下する。
塩化ビニル系樹脂が着色すると、太陽光を放射冷却装置ＣＰが吸収するために日中では冷却できなくなる。

故に、図１４の実験結果で示した通り、他用途では直射日光に晒される屋外用途で用いられる可塑剤（トリメリット酸エステル、エポキシ化脂肪酸エステル）を、放射冷却装置ＣＰでは用いることができず、放射冷却装置ＣＰの可塑剤として、フタル酸エステル類、脂肪族二塩基酸エステル類、リン酸トリエステル類、芳香族リン酸エステル類を用いることができる。

（紫外線吸収剤の樹脂材料層の保護性について）
実験に用いた放射冷却装置ＣＰの樹脂材料層Ｊを形成する塩化ビニル樹脂には、紫外線吸収剤を混ぜており、放射冷却装置ＣＰの製作当初の反射率が、波長２９５ｎｍ以上で、３５０ｎｍ以下の範囲で１０％以下となるよう調整している（図１４参照）。
この紫外線吸収剤は、樹脂材料層Ｊの下にあるのり層Ｎ（接合層）、保護層Ｄ、銀を備えた光反射層Ｂを守るために存在しており、樹脂材料層Ｊを紫外線から守る効果は限定的である。

紫外線吸収剤の吸収率（Ａ）は、下記の式（２）で表すことができる。
Ａ＝１－ｅｘｐ(－αｔ)---（２）尚、αは吸収係数、ｔは膜厚である。
この式から、光は、樹脂材料層Ｊ（塩化ビニル層）を移動するに伴って徐々に樹脂材料層Ｊに吸収されることがわかる。つまり、特に、樹脂材料層Ｊ（塩化ビニル層）の太陽光入射側は、紫外線吸収剤による紫外線保護効果は期待できない。
つまり、実験の結果、可塑剤をトリメリット酸とした場合には、放射冷却装置ＣＰが、太陽光照射面（放射面Ｈ）からえぐれるようにして劣化が進むことが分かった。

（好適な可塑剤と不適な可塑剤に関して）
塩化ビニル系樹脂に混入する好適な可塑剤は、上述の如く、フタル酸エステル、脂肪族二塩基酸エステル、リン酸トリエステル、芳香族リン酸エステルである。
脂肪族二塩基酸エステルは、脂肪族二塩基酸と飽和脂肪族アルコール２分子とがエステル結合したものであことが好ましく、フタル酸エステルは、フタル酸と飽和脂肪族アルコール２分子とがエステル結合したものであることが好ましい。
また、フタル酸エステル、脂肪族二塩基酸エステル、リン酸トリエステルの夫々については、エステルの炭化水素基がアルキル基であることが望ましい。

不適な可塑剤は、上述の如く、トリメリット酸エステル、エポキシ化脂肪酸エステルである。
また、フタル酸エステル、脂肪族二塩基酸エステル、リン酸トリエステルの炭化水素基が、不飽和炭化水素基である可塑剤も不適である。つまり、フタル酸エステル、脂肪族二塩基酸エステル、リン酸トリエステルの炭化水素基が、飽和炭化水素基であることが望ましい。
つまり、炭化水素基が不飽和炭化水素基であると、その不飽和結合が着色の原因となり太陽光をよく吸収し、放射冷却特性を下げる。併せて、その不飽和結合が太陽光を吸収して開裂し、周辺のオリゴマー及び塩化ビニルとの反応を進め、このことにより、放射冷却装置ＣＰの樹脂材料層Ｊが脆化、着色する。
要するに、可塑剤の適・不適の違いは、可塑剤の紫外線の吸収し易さに起因する。

（フタル酸エステルについて）
先ずは、芳香族カルボン酸エステルである、フタル酸エステルについて、トリメリット酸エステルと比較する。フタル酸エステルの例としては、ＤＯＰ（フタル酸ジ－２－エチルヘキシル）があり、トリメリット酸エステルの例としては、ＴＯＴＭ（トリメリット酸トリ－２－エチルヘキシル）がある。
紫外線が照射される屋外での分解はエステル結合の加水分解によって生じる。紫外線がその反応の活性化エネルギーとなる。トリメリット酸エステルのエステル結合の結合エネルギーはフタル酸と比較して弱い。この違いは紫外線吸収の違いに現れる。

下記の式（３）は、吸収波長（λ_Ａ）と結合エネルギー（Ｅ）との関係を表す。
λ_Ａ＝１２４０／Ｅ---（３）
この式は、結合エネルギー（Ｅ）が小さくなると、結合の電子移動を活性化する紫外線吸収波長が長波にシフトすることを示している。図１５にその一例を示す。
図１５の中で、ＤＥＨＰ、ＤＩＮＣＨがフタル酸エステル、ＴＯＴＭがトリメリット酸エステルである。尚、ＤＥＨＰは、ＤＯＰと同じである。

地上の太陽光は２９５ｎｍより長波に存在するが、ＴＯＴＭは、２９５ｎｍより長波の紫外線をよく吸収する。この吸収はエステル結合に由来しており、紫外線が周囲の水と反応する加水分解の活性化エネルギーとなる。
ちなみに、トリメリット酸エステルは直射日光に晒される軟質塩ビ製電線等にも用いられる可塑剤であるが、同じ屋外用途でも放射冷却装置ＣＰの樹脂材料層Ｊを形成する塩化ビニルに用いることはできない。一般的な屋外用途において、塩化ビニル層は黒等の色に十分に着色され、紫外線の影響を受けづらい状態となっていることが多く、紫外線による劣化は生じにくい。

一方、放射冷却装置ＣＰの場合、放射冷却性能を得るために太陽光の吸収を最小限に抑える必要があり、可塑剤を守るための添加物や染料・顔料を十分には入れられない。故に、他用途では直射日光に晒される屋外用途で用いられる可塑剤が本用途では用いることができないものとなる。
トリメリット酸エステル類としては、トリメリット酸トリ－２－エチルヘキシル（ＴＯＴＭ）、トリメリット酸トリイソノニル（ＴＩＮＴＭ）、トリメリット酸トリイソデシル（ＴＩＤＴＭ）等があるが、いずれも不適である。

図１６に、他のフタル酸エステルとして、ＤＯＰ（フタル酸ジ－２－エチルヘキシル）、ＤＢＰ（フタル酸ジブチル）の吸光度を示すが、２９５ｎｍより長波に殆ど吸収を持たないことがわかる。

炭化水素基がアルキル基の場合、エステル結合の強度はカルボン酸の種類に大きく依存しており、カルボン酸の種類が同一であれば紫外線吸収は同様の傾向を示す。炭化水素基がアルキル基である場合、４００ｎｍ以下の紫外域の最も長波長側の光吸収はエステル結合の結合エネルギーに起因している。
炭化水素基がアルキル基のフタル酸エステルは、地上の太陽光スペクトルに存在する２９５ｎｍよりも長波の紫外域に吸収を有しておらず、太陽光の紫外エネルギーで加水分解が進まない。

一方、炭化水素基がアルキル基のトリメリット酸エステルは太陽光の紫外エネルギーをエステル結合が吸収し、そのエネルギーで加水分解が進む。加水分解で生成された酸及びアルコールは紫外線を吸収して周辺のオリゴマー及び塩化ビニルとの反応を進め、このことにより、放射冷却装置ＣＰの樹脂材料層Ｊが脆化、着色する。
つまり、可塑剤として用いられる芳香族カルボン酸エステルには、フタル酸エステルとトリメリット酸エステルが存在するが、フタル酸エステルは放射冷却素材として用いることができるがトリメリット酸エステルは用いることができない。

（脂肪族二塩基酸エステルについて）
炭化水素基がアルキル基の場合、エステル結合の強度はカルボン酸の種類に大きく依存しており、カルボン酸の種類が同一であれば紫外線吸収は同様の傾向を示すことはフタル酸とトリメリット酸の部分で説明した。
脂肪族二塩基酸エステルの脂肪族二塩基酸がアジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、コハク酸のように飽和ジカルボン酸であり、なおかつエステルがこれら酸と飽和グルコースとのエステル結合の場合を考える。なお飽和ジカルボン酸と飽和グルコースとの共重合体も含む。
この場合、紫外域において光学的に特徴のある官能基はエステル結合のみとなり、理論上、紫外域（２００ｎｍ以上で４００ｎｍ以下）の吸収スペクトルはいずれの脂肪族二塩基酸エステルも同一となる。

脂肪族二塩基酸エステルの代表例としての、ＤＯＡ（アジピン酸ジ－２－エチルヘキシル）について検討する。図１７に、紫外域におけるＤＯＡの吸光度を示すが、２９５ｎｍより長波に殆ど吸収を持たなかった前述のＤＯＰ（フタル酸ジ－２－エチルヘキシル）よりも、さらに太陽光吸収率が低いことがわかる。
図１４において、フタル酸エステルも脂肪族二塩基酸エステルもキセノンウエザー試験で２０００時間を耐久しているが、光学的には、ＤＯＡの方が耐久性は高い。

（リン酸エステルについて）
リン酸エステルの可塑剤には、リン酸トリエステルと芳香族リン酸トリエステルが存在する。リン酸エステルの結合エネルギーは大きく、２９５ｎｍより長波の紫外線で加水分解しない。故に、放射冷却装置ＣＰの可塑剤として優れている。なお、リン酸エステルとすると、難燃性となる。

リン酸トリエステルとしては、上述の如く、トリメチルホスフェート（ＴＭＰ）、トリエチルホスフェート（ＴＥＰ）、トリブチルホスフェート（ＴＢＰ）、トリス（２エチルヘキシル）ホスフェート（ＴＯＰ）がある。
図１８に、トリブチルホスフェート（ＴＢＰ）の吸光度を示すが、２９５ｎｍより長波の紫外線を殆ど吸収しないことがわかる。

芳香族リン酸エステルとしては、上述の如く、トリフェニルホスフェート（ＴＰＰ）、トリクレシルホスフェート（ＴＣＰ）、トリキシレニルホスフェート（ＴＸＰ）、トレジルジフェニルホスフェート（ＣＤＰ）、２－エチルヘキシルジフェニルホスフェートがある。
図示は省略するが、芳香族リン酸エステルは、２９５ｎｍより長波の紫外線を殆ど吸収しない。

（エポキシ化脂肪酸エステルについて）
エポキシ化脂肪酸エステルは、上述したＴＯＴＭ（トリメリット酸エステル）と同様に、２９５ｎｍより長波の紫外線をよく吸収する。
つまり、エポキシ化脂肪酸エステルのエポキシ基は、２９５ｎｍよりも長波の紫外線を吸収し分解する。微生物によっても分解する。そのため、屋外使用する観点で使えない。
尚、エポキシ化脂肪酸エステル類としては、エポキシ化大豆油、エポキシ化亜麻仁油等のエポキシ化エステル類があるが、いずれも放射冷却装置ＣＰの塩化ビニル系樹脂に混入する可塑剤としては使えない。

〔放射冷却装置の別構成〕
図１９に示すように、フィルム層Ｆ（基材に相当）の上部にアンカー層Ｇを備え、当該アンカー層Ｇの上部に、光反射層Ｂ、保護層Ｄ、赤外放射層Ａ（可塑剤が混入された塩化ビニル樹脂の樹脂材料層Ｊ）を備える形態に構成してもよい。
尚、フィルム層Ｆ（基材に相当）は、例えば、ＰＥＴ（エチレンテレフタラート樹脂）等にてフィルム状に形成されたものである。

アンカー層は、フィルム層Ｆと光反射層Ｂとの密着を強めるために導入されている。つまり、フィルム層Ｆに、直接、銀（Ａｇ）を製膜しようとすると、簡単に剥がれが生じることになる。アンカー層Ｇは、アクリルやポリオレフィン、ウレタンが主成分であり、イソシアネート基を持つ化合物やメラミン樹脂が混合されているものが望ましい。太陽光に直接当たらない部分のコーティングであり、紫外線を吸収する素材であっても問題ない。
尚、フィルム層Ｆと光反射層Ｂとの密着を強める方法には、アンカー層Ｇを入れる以外の方法もある。例えば、フィルム層Ｆの製膜面にプラズマ照射して表面を荒らすと密着性は高まる。

〔赤外放射層の別構成〕
図２０に示すように、赤外放射層Ａを構成する樹脂材料層Ｊ（可塑剤が混入された塩化ビニル樹脂）に、無機材料のフィラーＶを混入させて、光散乱構成を備えさせるようにしてもよい。また、図２１に示すように、赤外放射層Ａを構成する樹脂材料層Ｊの表裏両面を凹凸状に形成して、光散乱構成を備えさせるようにしてもよい。
このように構成すれば、放射面Ｈを見たときに、放射面Ｈのギラツキを抑制できるものとなる。

つまり、上記した樹脂材料層Ｊは、表裏両面が平坦で、フィラーＶが混入しない構成であるが、このような構成の場合には、放射面Ｈが鏡面状となるため、放射面Ｈを見たときに、ギラツキを感じるものとなるが、光散乱構成を備えさせるとこのギラツキを抑制できる。
また、樹脂材料層ＪにフィラーＶを混入させた場合において、保護層Ｄ及び光反射層Ｂが存在すると、にフィラーＶを混入させた樹脂材料層Ｊのみの場合や光反射層Ｂのみの場合よりも、光反射率が向上する。

フィラーＶを形成する無機材料としては、二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）_、酸化チタン（ＴｉＯ_２）、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）等を好適に使用できる。尚、樹脂材料層ＪにフィラーＶを混入すると、樹脂材料層Ｊの表裏両面が凹凸状になる。
また、樹脂材料層Ｊの表裏両面を凹凸状にするには、エンボス加工や表面に傷を付ける加工等を行うことにより行うことができる。

樹脂材料層Ｊの裏面が凹凸状になる場合には、図７で説明した構成と同様に、樹脂材料層Ｊと保護層Ｄとの間にのり層Ｎ（接合層）が位置するようにすることが望ましい。
つまり、樹脂材料層Ｊの裏面が凹凸状であっても、樹脂材料層Ｊと保護層Ｄとの間にのり層Ｎ（接合層）が位置するから、樹脂材料層Ｊと保護層Ｄとを適切に接合することができる。

尚、樹脂材料層Ｊの裏面が凹凸状になる場合において、例えば、プラズマ接合により、樹脂材料層Ｊと保護層Ｄとを直接的に接合するようにしてもよい。尚、プラズマ接合とは、樹脂材料層Ｊの接合面と保護層Ｄの接合面にプラズマの放射によりラジカルを形成し、そのラジカルにより接合する形態である。

ちなみに、保護層ＤにフィラーＶを混入すると、保護層Ｄの光反射層Ｂに接する裏面が凹凸状になり、光反射層Ｂの表面を凹凸状に変形させる原因になるため、保護層ＤにフィラーＶを混入することは避ける必要がある。つまり、光反射層Ｂの表面が凹凸状に変形すると、光反射を適正通り行えないものとなり、その結果、放射冷却を適正通り行えないものとなる。

この点に関する実験結果を、図２２に基づいて説明する。
図２２における「光拡散層にＡｇ層を直接形成」とは、フィラーＶを混入させる或いは光反射層ＢであるＡｇ層側にエンボス加工の凹凸がある赤外放射層Ａ（樹脂材料層Ｊ）の表面に、銀（Ａｇ）を蒸着等により成膜して光反射層Ｂを形成することを、意味するものである。
また、「鏡面Ａｇ上に光拡散層」とは、光反射層ＢであるＡｇ層の上面が鏡面状に形成され、当該Ａｇ層の上部、保護層Ｄ、及び、フィラーＶを混入させる或いはエンボス加工の凹凸がある赤外放射層Ａ（樹脂材料層Ｊ）が積層されていることを、意味するものである。

図２２に示すように、「光拡散層にＡｇ層を直接形成」の場合には、光反射層Ｂの表面が凹凸状になるため、光反射率が大きく低下するが、「鏡面Ａｇ上に光拡散層」の場合には、光反射層Ｂの表面が鏡面状に維持され、適正通りの光反射率が得られる。

〔別実施形態〕
以下、別実施形態を列記する。
（１）上記実施形態では、冷却対象物Ｅとして、放射冷却装置ＣＰ（放射冷却フィルム）の裏面に密着される物体を例示したが、冷却対象物Ｅとしては、冷却対象空間等、各種の冷却対象を適用できる。

（２）上記実施形態では、樹脂材料層Ｊの放射面Ｈをそのまま露出させる形態を例示したが、放射面Ｈを覆うハードコートを設ける形態で実施してもよい。
ハードコートとしては、ＵＶ硬化アクリル系、熱硬化アクリル系、ＵＶ硬化シリコーン系、熱硬化シリコーン系、有機無機ハイブリッド系、塩化ビニルが存在し、いずれを用いてもよい。添加材として有機系帯電防止剤を用いてもよい。
ＵＶ硬化アクリル系の中でもウレタンアクリレートは特によい。

ハードコートの成膜方法としては、グラビアコート法、バーコート法、ナイフコート法、ロールコート法、ブレードコート法、ダイコート法などを用いることができる。
ハードコート（塗膜）の厚みは１～５０μｍであり、特に２～２０μｍが望ましい。

なお、上記実施形態（別実施形態を含む、以下同じ）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能であり、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。

Ａ 赤外放射層
Ｂ 光反射層
Ｄ 保護層
Ｈ 放射面
Ｊ 樹脂材料層
Ｎ 接合層

Claims (16)

1. 放射面から赤外光を放射する赤外放射層と、当該赤外放射層における前記放射面の存在側とは反対側に位置させる光反射層とを備える形態に構成され、
   前記赤外放射層が、吸収した太陽光エネルギーよりも大きな熱輻射エネルギーを波長８μｍから波長１４μｍの帯域で放つ厚みに調整された樹脂材料層である放射冷却装置であって、
   前記樹脂材料層を形成する樹脂材料が、可塑剤が混入された塩化ビニル系樹脂であり、
   前記可塑剤が、フタル酸エステル類、脂肪族二塩基酸エステル類及びリン酸エステル類からなる群より選択される１つ以上の化合物からなる放射冷却装置。
2. 前記可塑剤が、前記塩化ビニル系樹脂の１００重量部に対して、１重量部以上、２００重量部以下の範囲で混入されている請求項１に記載の放射冷却装置。
3. 前記可塑剤としての脂肪族二塩基酸エステルが、アジピン酸エステル類、アジピン酸エステル共重合体類、アゼライン酸エステル類、アゼライン酸エステル共重合体類、セバシン酸エステル類、セバシン酸エステル共重合体類、コハク酸エステル類及びコハク酸エステル共重合体類からなる群より選択される１つ以上の化合物からなる請求項１又は２に記載の放射冷却装置。
4. 前記可塑剤としての脂肪族二塩基酸エステルが、脂肪族二塩基酸と飽和脂肪族アルコール２分子とがエステル結合したものである請求項１又は２に記載の放射冷却装置。
5. 前記可塑剤としてのフタル酸エステルが、フタル酸と飽和脂肪族アルコール２分子とがエステル結合したものである請求項１又は２に記載の放射冷却装置。
6. 前記可塑剤としてのリン酸エステルが、リン酸トリエステル、又は、芳香族リン酸エステルである請求項１又は２に記載の放射冷却装置。
7. 前記樹脂材料層の膜厚が、
   波長０．４μｍから０．５μｍの光吸収率の波長平均が１３％以下であり、波長０．５μｍから波長０．８μｍの光吸収率の波長平均が４％以下であり、波長０．８μｍから波長１．５μｍまでの光吸収率の波長平均が１％以内であり、１．５μｍから２．５μｍまでの光吸収率の波長平均が４０％以下となる光吸収特性を備え、且つ、
   ８μｍから１４μｍの輻射率の波長平均が４０％以上となる熱輻射特性を備える状態の厚みに調整されている請求項１～６のいずれか１項に記載の放射冷却装置。
8. 前記樹脂材料層の厚みが、１００μｍ以下で１０μｍ以上である請求項１～７のいずれか１項に記載の放射冷却装置。
9. 前記光反射層は、波長０．４μｍから０．５μｍの反射率が９０％以上、波長０．５μｍより長波の反射率が９６％以上である請求項１～８のいずれか１項に記載の放射冷却装置。
10. 前記光反射層が、銀または銀合金で構成され、その厚みが５０ｎｍ以上である請求項１～９のいずれか１項に記載の放射冷却装置。
11. 前記光反射層が、前記樹脂材料層の存在側に位置する銀または銀合金と前記樹脂材料層から離れる側に位置するアルミまたはアルミ合金の積層構造である請求項１～９のいずれか１項に記載の放射冷却装置。
12. 前記赤外放射層と前記光反射層との間に保護層を備える形態に構成され、
    前記保護層が、厚さが３００ｎｍ以上で、４０μｍ以下のポリオレフィン系樹脂、又は、厚さが１７μｍ以上で、４０μｍ以下のポリエチレンテレフタラート樹脂である請求項１０又は１１に記載の放射冷却装置。
13. 前記樹脂材料層と前記保護層と前記光反射層とが積層された状態においてフィルム状である請求項１２に記載の放射冷却装置。
14. 前記樹脂材料層と前記保護層とが、接着剤又は粘着剤の接合層にて接合されている請求項１２又は１３に記載の放射冷却装置。
15. 前記樹脂材料層に、無機材料のフィラーが混入されている請求項１４に記載の放射冷却装置。
16. 前記樹脂材料層の表裏両面が凹凸状に形成されている請求項１４に記載の放射冷却装置。

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