JP6074599B2 - 温室 - Google Patents

Description

本発明は、温室に関する。

特許文献１は、ハウスによる栽培装置を開示している。図２６に示されるように、特許文献１に開示された栽培装置は、大型連棟ハウス（加温型）及び大型連棟ハウス（無加温型）のみならず、パイプハウスにも適用可能なハウスによる栽培装置を提案するために、ハウス１の内面に、開け閉め自在の内張りカーテン２を展張し、この内張りカーテン２の内側も開け閉め自在の内張りカーテン３を配設し、これら内張りカーテン２及び３に赤外線カット材を混入してなる。

特開平１１−１６４６２６号公報

「ポリマーフィルムと機能性膜」、技報堂出版、ｐ．３０２〜３０７

温室に用いられるカーテンのような熱線遮蔽シートが有機色素を含む場合、有機色素が酸素により劣化する。本発明の目的は、有機色素が劣化することが抑制された熱線遮蔽シートを有する温室を提供することにある。

本発明は、内部で植物を栽培するために用いられる温室であって、
前記温室は、熱線遮蔽シートを具備し、
前記熱線遮蔽シートは、
１００ｃｃ／ｍ^２・２４ｈｒ・ａｔｍ以下の酸素透過係数を有する第１透明層、
熱線遮蔽能力を有する有機色素を含有する第２透明層、および
１００ｃｃ／ｍ^２・２４ｈｒ・ａｔｍ以下の酸素透過係数を有する第３透明層、
を具備し、
前記第２透明層は、前記第１透明層および前記第３透明層の間に挟まれている。

本発明は、有機色素が劣化することが抑制された熱線遮蔽シートを有する温室を提供する。

図１は、第１実施形態による温室３０１の断面図を示す。 図２は、第１実施形態による温室３０１の変形例の断面図を示す。 図３は、第１実施形態において用いられる熱線遮蔽シート１００の断面図である。 図４は、第２実施形態において用いられる熱線遮蔽シート１００の断面図を示す。 図５は、金属酸化物粒子の直径および反射ピーク波長の間の関係を表すグラフである。 図６は、第３実施形態による温室３０１の概略図を示す。 図７は、第３実施形態による温室３０１の第１変形例の断面図を示す。 図８は、第３実施形態による温室３０１の第２変形例の断面図を示す。 図９は、第４実施形態において用いられる熱線遮蔽シート１００の断面図を示す。 図１０は、第４実施形態において用いられる熱線遮蔽シート１００の変形例の断面図を示す。 図１１は、第５実施形態において用いられる熱線遮蔽シート１００の平面図を示す。 図１２は、第５実施形態において用いられる熱線遮蔽シート１００の断面図を示す。 図１３は、実施例１において測定された熱線遮蔽シート１００の光透過率を示すグラフである。 図１４は、実施例１による熱線遮蔽シート１００を太陽光が透過した際の分光エネルギー分布を示すグラフである。 図１５は、実施例１における透過率積分値の差の経時変化率を示すグラフである。 図１６は、実施例２において測定された熱線遮蔽シート１００の光透過率を示すグラフである。 図１７は、実施例２において測定された熱線遮蔽シート１００の光反射率を示すグラフである。 図１８は、実施例２による熱線遮蔽シート１００に含まれる第４透明層１０４（すなわち、紫外線反射層を形成するＳｉＯ_２粒子層）の表面のＳＥＭ像を示す図である。 図１９は、実施例１、実施例２、および実施例３における光透過率の差の経時変化の測定結果を示すグラフである。 図２０は、実施例３において用いられた模擬温室５００の概略図を示す。 図２１は、実施例３において用いられた熱線遮蔽シート１００、すなわち、実施例１による熱線遮蔽シート１００の光透過率の測定結果を示すグラフである。 図２２は、実施例３および比較例において用いられた模擬温室５００の内部の平均温度の差を示すグラフである。 図２３は、実施例４および実施例５による熱線遮蔽シート１００の光透過率の測定結果を示すグラフである。 図２４は、実施例４および実施例５による熱線遮蔽シート１００を太陽光が透過した際の分光エネルギー分布を示すグラフである。 図２５は、実施例４および実施例５における透過率積分値の差の経時変化率を示すグラフである。 図２６は、特許文献１に開示された栽培装置を示す。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態による温室３０１の断面図を示す。本明細書において用いられる用語「温室」とは、内部で植物を栽培するために用いられる建造物を意味する。図１に示されるように、温室３０１は、天井３０６および側壁３０７を有する。天井３０６または側壁３０７の少なくとも一方は、透光性である。あるいは、図２に示されるように、温室３０１は、透光性のフィルム４５１から形成される。フィルム４５１は、断面視において半円筒の形状を有することが望ましい。

本明細書において用いられる用語「透明」とは、４００ナノメートル以上７００ナノメートル以下の波長を有する光（すなわち、可視光）の少なくとも一部が透過することを意味する。４００ナノメートル未満の波長を有する紫外光が遮蔽される場合であっても、可視光が透過する限り、「透明」という用語が用いられる。同様に、７００ナノメートル以上の波長を有する赤外光が遮蔽される場合であっても、可視光が透過する限り、「透明」という用語が用いられる。

図１に示されるように、温室３０１は、熱線遮蔽シート１００を具備している。熱線遮蔽シート１００は、温室３０１の内部を上部および下部に分割している。温室３０１の下部には、温室３０１の内部の温度を測定するための温度計３０３、作物を栽培するための複数の栽培ベッド３０４、および温室３０１の内部の受光量を測定するための日射量検出器３０５が備えられ得る。温室３０１は、エアコン４０１を有し得る。

図３は、第１実施形態において用いられる熱線遮蔽シート１００の断面図である。

図３に示されるように、熱線遮蔽シート１００は、第１透明層１０１、第２透明層１０２、および第３透明層１０３を具備する。言い換えれば、熱線遮蔽シート１００は、第１透明層１０１、第２透明層１０２、および第３透明層１０３から構成される積層構造を具備する。第２透明層１０２は、第１透明層１０１および第３透明層１０３の間に挟まれている。

（第２透明層１０２）
第２透明層１０２は、樹脂から構成される。言い換えれば、第２透明層１０２の主成分は、樹脂である。第２透明層１０２は、熱線遮蔽能力を有する有機色素を含有する。第２透明層１０２のために用いられる樹脂の例は、酢酸セルロース、メチルセルロース、またはエチルセルロースである。第２透明層１０２のために用いられる樹脂の他の例は、ポリエステル、アクリル樹脂、ポリアミド、エチレンビニルアルコール共重合体、ビニルアルコール、ポリ塩化ビニリデン、ポリフッ化ビニリデン、またはポリアクリロニトリルである。

熱線遮蔽能力を有する有機色素は、光合成に有効な光の波長領域、すなわち、可視光の波長領域よりも長い波長領域（例えば、７００ナノメートル以上、望ましくは、８００ナノメートル以上）に光の最大吸収波長を有することが望ましい。具体的には、光合成に有効な光の波長領域は４００ナノメートル〜７００ナノメートルであるので、有機色素は、７００ナノメートル以上の波長領域に光の最大吸収波長を有することが望ましい。より望ましくは、有機色素は、８００ナノメートル以上の波長領域に光の最大吸収波長を有する。一方、有機色素は、可視光を吸収しにくいことが望ましい。言い換えれば、可視光は、第２透明層１０２を透過することが望ましい。そのため、有機色素の最大吸収波長の下限は、可視光の波長領域を考慮し、適切に判断され得る。

有機色素の例は、ニッケルジチオール錯体などの有機金属錯体、アントラキノン系化合物、ナフトキノン系化合物、フタロシアニン系化合物、シアニン系化合物、ナフタロシアニン系化合物、またはジイモニウム系化合物である。ジイモニウム系化合物は、熱線領域（すなわち、８００ナノメートル以上１３００ナノメートル以下）に幅広い吸収領域を有するので、ジイモニウム系化合物が用いられることが望ましい。二種類以上の有機色素が混合されて用いられ得る。

（第１透明層１０１・第３透明層１０３）
第１透明層１０１は、１００ｃｃ／ｍ^２・２４ｈｒ・ａｔｍ以下の低い酸素透過係数を有する。このため、第２透明層１０２に含有される有機色素が酸素に接触することが抑制され、有機色素の熱線遮蔽能力を長期間にわたって維持することができる。万一、第１透明層１０１が、１００ｃｃ／ｍ^２・２４ｈｒ・ａｔｍを超える高い酸素透過係数を有する場合、第２透明層１０２に含有される有機色素が容易に酸化される。その結果、熱線遮蔽能力が低下する。酸素透過係数は、ＡＳＴＭ Ｄ−１４３４ 厚さ２５μｍ ０％ＲＨ、またはＡＳＴＭ Ｄ−３９８５ ２０℃ ６５％ＲＨに従って、測定される。より詳細には、非特許文献１を参照せよ。

第１透明層１０１の材料の例は、ポリエステル、ポリアミド、エチレンビニルアルコール共重合体、ビニルアルコール、ポリ塩化ビニリデン、ポリフッ化ビニリデン、またはポリアクリロニトリルである。ポリエチレン、ポリプロピレン、およびエチレンテトラフルオロエチレンは望ましくない。望ましくは、第３透明層１０３は第１透明層１０１と同一である。しかし、第３透明層１０３の材料は、第１透明層１０１の材料と異なり得る。

第１実施形態において用いられる熱線遮蔽シート１００の製造方法の例が、以下、記述される。まず、基材が用意される。次に、樹脂が有機溶媒に添加される。熱線遮蔽物質として用いられる有機色素も有機溶媒に添加される。このようにして、インクが調製される。インクには、必要に応じて、紫外線吸収剤のような添加剤が添加され得る。調製されたインクは、基材上に塗布される。次いで、有機溶媒を乾燥させるか、または樹脂成分に応じて適切な方法で樹脂を硬化させ、第２透明層１０２を形成する。第２透明層１０２を形成するために用いられる塗布方法の例は、浸漬法、グラビアコート法、バーコート法、オフセットコート法、またはロールコート法である。

有機色素の含有量の増加に伴い、熱線遮蔽率が増加する。しかし、有機色素の含有量の増加に伴い、第２透明層１０２を透過する可視光の透過率が低下する。そのため、第２透明層１０２に含有される有機色素の含有量は、第２透明層１０２の主成分である樹脂に対して、０．１重量％以上５０重量％以下の範囲にすることが望ましい。

その後、第２透明層１０２から基材が取り外される。次に、第２透明層１０２の両面が、１００ｃｃ／ｍ^２・２４ｈｒ・ａｔｍ以下の低い酸素透過係数を有する有機樹脂から形成される薄膜によって被覆される。これらの薄膜は、第１透明層１０１および第３透明層１０３として機能する。このようにして、熱線遮蔽シート１００が作成される。第２透明層１０２が被覆される前に、第１透明層１０１に粘着層が設けられ得る。粘着層は、第１透明層１０１および第２透明層１０２の間の密着性を向上する。これにより、第２透明層１０２に含有される有機色素が酸素に接触することがより効果的に抑制され、有機色素の熱線遮蔽能力を長期間にわたってより効果的に維持することができる。同様に、第３透明層１０３にも粘着層が設けられ得る。第１透明層１０１／粘着層／第２透明層１０２／粘着層／第３透明層１０３の積層構造がラミネート加工に供され、熱線遮蔽シート１００が作成され得る。

第２透明層１０２から基材が取り外すことに代えて、基材は第１透明層１０１として用いられ得る。

（第２実施形態）
図４は、第２実施形態において用いられる熱線遮蔽シート１００の断面図を示す。

図４に示されるように、第２実施形態において用いられる熱線遮蔽シート１００は、さらに第４透明層１０４を具備する。第４透明層１０４は、第２透明層１０２および第３透明層１０３の間に挟まれている。第４透明層１０４は、１００ナノメートル以上２５０ナノメートル以下の直径を有する複数の金属酸化物粒子を含む。以下、第１透明層１０１は温室３０１の内側を向いており、かつ第３透明層１０３は温室３０１の外側を向いていると仮定する。言い換えれば、太陽光のような光は、まず、第３透明層１０３に照射される。第３透明層１０３に照射された光の一部は、第３透明層１０３を透過し、第４透明層１０４に到達する。第４透明層１０４に到達された光の一部は、第４透明層１０４を透過し、第２透明層１０２に到達する。第２透明層１０２に照射された光の一部は、第２透明層１０２を透過し、第１透明層１０１に到達する。

後に詳細に説明されるように、第４透明層１０４は、紫外線反射層として機能することが望ましい。第４透明層１０４に含有される各金属酸化物粒子が１００ナノメートル未満の直径を有する場合、第４透明層１０４は紫外線を反射することができない。一方、第４透明層１０４に含有される各金属酸化物粒子が２５０ナノメートルを超える直径を有する場合、可視光線領域が第４透明層１０４により反射されることもあるため望ましくない。

１実施態様において、第４透明層１０４は、第１透明層１０１のために用いられる樹脂から構成され、当該樹脂が、１００ナノメートル以上２５０ナノメートル以下の直径を有する複数の金属酸化物粒子を含有し得る。望ましくは、第４透明層１０４は樹脂を含まず、かつこのような複数の金属酸化物粒子から構成される。

このように、第４透明層１０４は、１００ナノメートル以上２５０ナノメートル以下の直径を有する複数の金属酸化物粒子から構成されることが望ましい。さらにより望ましくは、これらの複数の金属酸化物粒子は、最密充填構造を有するように規則的に配置される。第４透明層１０４が、最密充填構造を有するように規則的に配置された複数の金属酸化物粒子から構成される場合、第４透明層１０４が所定の波長を有する光を反射するメカニズムが、以下説明される。

およそ５０ナノメートル以上１マイクロメートル以下の直径を有する複数のコロイド粒子が３次元的に規則的に配列することによって形成された構造体は、原子および／または分子が３次元的に規則的に配列された結晶にちなんで、「コロイド結晶」と呼ばれる。金属酸化物粒子もまた、コロイド粒子と同様の挙動を示す。複数の金属酸化物粒子が規則的に配列された面に太陽光が照射されると、ブラッグの法則に基づき、所定の反射波長λを有する光が増大される。言い換えれば、反射波長λは、ブラッグの法則およびスネルの法則に基づいて、以下の数式（Ｉ）により表わされる。

λ＝２ｄ（ｎ^２−ｓｉｎ^２θ）^０．５ （Ｉ）
ここで、λは反射波長、θは入射角、ｄは隣接する２つの粒子の中心間の距離に等しい間隔、ｎは有効屈折率を表す。

数式（Ｉ）から明らかなように、間隔ｄを変化させることにより、第４透明層１０４に入射される光に含まれる様々な波長の中から数式（Ｉ）に基づいて選択された反射波長λを有する光が選択的に反射される。複数の金属酸化物粒子が規則的に配列されて最密充填構造を有する場合、間隔ｄは、間隔ｄが粒子の直径φに依存していることを意味する以下の数式（ＩＩ）により表わされる。

ｄ＝φ×（２／３）^０．５ （ＩＩ）
有効屈折率ｎは、以下の数式（ＩＩＩ）により表される。

ｎ＝（１−α）ｎ_１＋α・ｎ_２ （ＩＩＩ）
ここで、ｎ_１は金属酸化物粒子の屈折率、ｎ_２は金属酸化物粒子の間に存在する物質の屈折率、αは体積当たりの金属酸化物粒子の占有率を表す。

図５は、金属酸化物粒子の直径および反射ピーク波長の間の関係を表す。図５においては、以下の事項が仮定された。金属酸化物粒子としてＳｉＯ_２粒子が用いられ、かつ複数の金属酸化物粒子が最密充填構造を有していた。占有率αは７４％に等しかった。ＳｉＯ_２の屈折率は１．４５に等しかった。複数の金属酸化物粒子の隙間に存在する物質は空気であった。図５の縦軸に表された反射ピーク波長は、入射角が０度から９０度まで１０度おきに変化されながら算出された１０個の反射ピーク波長の平均値である。

オゾン層を通過して地表に到達した太陽光に含まれる紫外線領域は、２８０ナノメートル以上４００ナノメートル以下であるため、この領域の波長を有する光を反射するように金属酸化物粒子の直径が選択されることが望ましい。言い換えれば、第４透明層１０４は、紫外線反射層として機能することが望ましい。金属酸化物粒子としてＳｉＯ_２粒子を使用する場合には、図５から明らかなように、およそ１５０ナノメートル以上２２０ナノメートル以下の直径を有するＳｉＯ_２粒子が用いられることが望ましい。

第４透明層１０４のために用いられる金属酸化物粒子の材料は、可視光に対して透過性を有する限り限定されない。金属酸化物粒子の材料の例は、二酸化ケイ素、ホウ珪酸ガラス、アルミン酸カルシウム、ニオブ酸リチウム、カルサイト、酸化チタン、チタン酸ストロンチウム、酸化アルミニウム、フッ化リチウム、フッ化マグネシウム、酸化イットリウム、フッ化カルシウム、フッ化バリウム、セレン化亜鉛、臭ヨウ化タリウム、またはダイアモンドである。２種類以上の材料の混合物が用いられ得る。金属酸化物粒子は、これらの材料から選択された１以上の材料から形成されたシェルによって被覆され得る。

第４透明層１０４が、最密充填構造を有するように規則的に配置された複数の金属酸化物粒子から構成される場合、第４透明層１０４は、２００ナノメートル以上５００ナノメートル以下の厚みを有することが望ましい。このような第４透明層１０４は、１００ナノメートル以上２５０ナノメートル以下の直径を有する金属酸化物粒子が規則的に配列された複数の層の積層構造でもあり得る。このような層の数が多くなるに伴い、反射波長λの領域が広がる。その結果、可視光の透過率が低下し得る。そのため、第４透明層１０４は、２００ナノメートル以上５００ナノメートル以下の厚みを有することが望ましい。

第４透明層１０４は、複数の金属酸化物粒子を含有するため、熱線遮蔽シート１００の耐衝撃性を向上する。そのため、第４透明層１０４は、衝撃から第２透明層１０２を保護する。

第２実施形態において用いられる熱線遮蔽シート１００の製造方法の例が、以下、記述される。第１実施形態の場合と同様に、第２透明層１０２が形成される。

第２透明層１０２の上面に、複数の金属酸化物粒子を含有する溶液が塗布される。次いで、溶液は乾燥され、最密充填構造を有するように複数の金属酸化物粒子を規則的に配列させる。このようにして、第４透明層１０４が形成される。第４透明層１０４の厚みは、溶液に含有される金属酸化物粒子の濃度、溶液の量、または溶媒を選択することによって調整され得る。溶媒を自然乾燥させることによって最密充填構造を有するように複数の金属酸化物粒子が規則的に配列され得る。これに代えて、加熱により乾燥させることによって最密充填構造を有するように複数の金属酸化物粒子が規則的に配列され得る。

次いで、基材が、第２透明層１０２および第４透明層１０４の積層構造から取り外される。第１実施形態の場合と同様に、第１透明層１０１および第３透明層１０３が積層され、熱線遮蔽シート１００を形成する。第１実施形態の場合と同様に、基材は第１透明層１０１として用いられ得る。さらに、粘着層が用いられ得る。

（第３実施形態）
図６は、第３実施形態による温室３０１の概略図を示す。温室３０１は、梁３１１を内部に具備している。熱線遮蔽シート１００は、第１巻取軸３１２ａの周りに巻き取られている。第１巻取軸３１２ａは骨材からなる梁３１１の近傍に位置している。熱線遮蔽シート１００の一端にはワイヤ３１３が取り付けられている。ワイヤ３１３に代えて、透明フィルムが用いられ得る。ワイヤ３１３は、第２巻取軸３１２ｂの周りに巻き取られることができる。第２巻取軸３１２ｂは、側壁３０７の近傍に位置している。熱線遮蔽シート１００またはワイヤ３１３のいずれか一方が、温室３０１の内部に展開され、温室３０１の内部が上部および下部に分割される。図６においては、ワイヤ３１３が展開されている。熱線遮蔽シート１００の使用時には、ワイヤ３１３が第２巻取軸３１２ｂの周りに巻き取られ、かつ熱線遮蔽シート１００が第１巻取軸３１２ａから引き出され、温室３０１の内部で熱線遮蔽シート１００を展開する。

温室３０１の内部の温度が温度計３０３により測定される。温度に関する情報は、制御装置（図示せず）に送信される。制御装置は、温室３０１内の温度に基づいて、熱線遮蔽シート１００またはワイヤ３１３のいずれか一方が温室３０１の内部に展開されるように、第１巻取軸３１２ａまたは第２巻取軸３１２ｂの少なくとも一方に制御信号を送信する。熱線遮蔽シート１００の一部が温室３０１の内部に展開され得る。すなわち、温室３０１の内部に展開され得る熱線遮蔽シート１００の面積は、第１巻取軸３１２ａから引き出される熱線遮蔽シート１００の量を調整することによって、自由に調整され得る。温度計３０３からの情報に代えて、あるいはこれと共に、日射量検出器３０５からの情報が、制御装置に送信され得る。言い換えれば、温室３０１に照射される日射量を元に、制御装置は、第１巻取軸３１２ａまたは第２巻取軸３１２ｂの少なくとも一方に制御信号を送信し得る。

熱線遮蔽シート１００が第１巻き取り軸３１２ａに巻き取られる構造に代えて、使用しない際には複数枚の熱線遮蔽シート１００が側壁３０７の近傍に折り畳まれ、かつ使用の際には複数枚の熱線遮蔽シート１００が温室３０１内に展開される構造が採用され得る。

熱線遮蔽シート１０１が温室３０１内に展開されると、熱線遮蔽能力を有する有機色素の働きにより温室３０１の内部の温度が所定温度以下の温度に保持される。言い換えれば、有機色素は、温室３０１の内部の温度を上昇させる熱線（すなわち、７００ナノメートル以上の波長を有する近赤外線）が温室３０１に入ることを抑制する。一方、有機色素は、光合成のために有効な可視領域の波長を有する光が温室３０１に入ることを抑制しない。言い換えれば、光合成のために有効な可視領域の波長を有する光は、熱線遮蔽シート１０１を透過する。このようにして、温室３０１の内部の温度が所定温度以下の温度に維持されながら、栽培ベッド３０４上で植物が育成する。

図１および図６に示される形態に代えて、熱線遮蔽シート１００は、天井３０６を被覆し得る。言い換えれば、天井３０６の上面に熱線遮蔽シート１００が展開される。熱線遮蔽シート１００が展開された状態で、熱線遮蔽シート１００は天井３０６の下面に吊される。温室３０１の内側または外側において側壁３０７は熱線遮蔽シート１００により被覆され得る。より具体的には、熱線遮蔽シート１００は、天井３０６から鉛直につり下げられ、側壁３０７を被覆し得る。このような場合においても、熱線遮蔽能力を有する有機色素の働きにより温室３０１の内部の温度が所定温度以下の温度に保持され、かつ、光合成のために有効な可視領域の波長を有する光は熱線遮蔽シート１００を透過する。図２に示されるように、温室３００を形成する半円筒形のフィルム４５１が、実施形態による熱線遮蔽シート１００から形成され得る。あるいは、図７および図８に示されるように、半円筒形のフィルム４５１の外側または内側が、実施形態による熱線遮蔽シート１００によって被覆され得る。

長期間にわたり熱線遮蔽シート１００が用いられると、近赤外線領域での吸収率が低下し得る。そのような場合においては、エアコン４０１を用いて温室３０１の内部の温度が低下される。このようにして、温室３０１の内部の温度が所定温度以下の温度に保持されながら、栽培ベッド３０４上で植物が育成する。

（第４実施形態）
図９は、第４実施形態において用いられる熱線遮蔽シート１００の断面図を示す。図９に示されるように、第４実施形態において用いられる熱線遮蔽シート１００は、第１透明層１０１、第２透明層１０２、および第３透明層１０３だけでなく、第５透明層１０５をも具備する。第５透明層１０５は、第３透明層１０３上に積層される。望ましくは、第５透明層１０５は、第３透明層１０３上に接する。

第５透明層１０５は、放熱フィラーを含有する。望ましくは、放熱フィラーは、ハイドロタルサイト化合物から形成される。第５透明層１０５は透光性である。万一、第５透明層１０５が透光性でない場合、太陽光は栽培ベッド３０４に到達し得ない。

ハイドロタルサイト化合物は、以下の化学式（Ｉ）により表される複合水酸化物である。

［Ｍ^２＋ _１−ｘＭ^３＋ _ｘ（ＯＨ）_２］［Ａ^ｎ− _ｘ／ｎ・ｍＨ_２Ｏ］ （Ｉ）

ここで、
Ｍ^２＋は、２価金属を表し、
Ｍ^３＋は、３価金属を表し、
Ａ^ｎ−は、層間アニオンを表し、かつ
ｘは、およそ０．２以上およそ０．３３以下の値を表す。

化学式（Ｉ）に示されるように、ハイドロタルサイト化合物は、化学式［Ｍ^２＋ _１−ｘＭ^３＋（ＯＨ）_２］により表される金属水酸化物層を有する。この金属水酸化物層はホスト層とも呼ばれる。ホスト層は正に帯電している。ハイドロタルサイト化合物は、化学式［Ａ^ｎ− _ｘ／ｎ・ｍＨ_２Ｏ］により表されるゲスト層を有する。ゲスト層は負に帯電している。このように、ゲスト層は、炭酸イオンのようなアニオンおよび層間水分子から形成される。ゲスト層に含有されるアニオンは、ホスト層の正電荷を補償する。

ｘの値は、［Ｍ^３＋］／（［Ｍ^２＋］＋［Ｍ^３＋］）に等しい。上述したように、ｘの値は、およそ０．２以上およそ０．３３以下であり得る。

２価金属Ｍ^２+の例は、Ｍｇ^２+、Ｚｎ^２+、Ｎｉ^２+、Ｆｅ^２＋、Ｃａ^２＋、Ｃｏ^２＋、またはＣｕ^２＋である。３価金属Ｍ^３+の例は、Ａｌ^３+、Ｆｅ^３+、Ｍｎ^３＋、またはＣｒ^３+である。層間アニオンＡ^ｎ−の例は、Ｃｌ⁻、ＮＯ_３ ⁻、あるいはＣＯ_３ ^２−のような無機酸、またはサリチル酸、しゅう酸、あるいはクエン酸のような有機酸である。３価金属Ｍ^３+の一部は、４価金属Ｍ^４＋で置換され得る。化学式［Ｌｉ_１／３Ａｌ_２／３（ＯＨ）_２］［Ａ^ｎ− _{１／（３ｎ）}・ｍＨ_２Ｏ］により表されるように、ホスト層において、２価金属が用いられずに、１価金属および３価金属の組み合わせが用いられ得る。

このようなハイドロタルサイト化合物の例は、
（ｉ） 化学式Ｍｇ_６Ａｌ_２（ＯＨ）_１６ＣＯ_３・４Ｈ_２Ｏで表され、かつ天然鉱物として産出されるハイドロタルサイト化合物、または
（ｉｉ） 化学式Ｍｇ_４．３Ａｌ_２（ＯＨ）_１２．６ＣＯ_３・３．５Ｈ_２Ｏで表されるハイドロタルサイト化合物型類似物
である。

望ましくは、ハイドロタルサイト化合物は、０．１マイクロメートル以上３０マイクロメートル以下の粒径を有する粉末から形成される。より望ましくは、この粉末は、３マイクロメートル以下の粒径を有する。

第５透明層１０５の材料の例は、樹脂である。望ましくは、この樹脂は、およそ１．３以上およそ１．７以下の屈折率を有する。ハイドロタルサイト化合物は、およそ１．５の屈折率を有する。１．３以上およそ１．７以下の屈折率を有する樹脂は、ハイドロタルサイト化合物の屈折率と類似する屈折率を有するので、第５透明層１０５に入る光は、ハイドロタルサイト化合物からなる粉末の表面上で散乱されにくくなる。そのため、１．３以上およそ１．７以下の屈折率を有する樹脂を用いれば、第５透明層１０５の透光性が適切に維持され得る。より望ましくは、第５透明層１０５のために用いられる樹脂は、およそ１．４以上およそ１．６以下の屈折率を有する。

第５透明層１０５のために用いられ得る樹脂の望ましい例は、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ナイロン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリメタクリル酸メチル樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリテトラフルオロエチレンのようなフッ素系樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、エチレンビニルアルコール共重合体樹脂、ビニルアルコール樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、またはポリカーボネート樹脂である。これらの樹脂はおよそ１．３以上およそ１．７以下の屈折率を有する。

第５透明層１０５における、ハイドロタルサイト化合物の樹脂に対する重量比は、適切に選択され得る。ハイドロタルサイト化合物の重量比が高いことに伴い、第５透明層１０５の熱伝導性および放熱特性が向上するが、可視光の透過率が低減する傾向も生じる。そのため、ハイドロタルサイト化合物の樹脂に対する重量比は、０．１重量％以上５０重量％以下の範囲であることが望ましい。このように、第５透明層１０５は、樹脂中にハイドロタルサイト化合物のような放熱フィラーを分散することにより形成されることが望ましい。

樹脂の熱伝導性および放熱特性を向上させるために、窒化ホウ素、グラファイト、アルミナ、または酸化マグネシウムが樹脂に含有され得る。しかし、これらの材料は、いずれも、１．７を超える屈折率を有するため、樹脂の透光性、すなわち、第５透明層１０５の透光性が維持されない傾向がある。

上述したように、第４実施形態による熱線遮蔽シート１００は、第５透明層１０５を具備する。後述される実施例４を実施例５と比較すれば明らかなように、第４実施形態において用いられる熱線遮蔽シート１００においては、ハイドロタルサイト化合物の働きにより、有機色素の近赤外線吸収能力の低下が抑制される。

より詳細には、太陽光が第５透明層１０５に照射されると、太陽光は、透光性の第５透明層１０５を通過し、第２透明層１０２に到達する。第２透明層１０２は、近赤外線を吸収可能な有機色素を含有するので、太陽光に含まれる近赤外線は第２透明層１０２により遮蔽され、残りの太陽光が第２透明層１０２を通過する。有機色素が近赤外線を吸収することにより、熱が第２透明層１０２の内部に生じる。このように生じた熱により、第２透明層１０２の温度は高くなる。

後述される実施例４において実証されるように、本発明者らは、第５透明層１０５に含有されるハイドロタルサイト化合物が、第２透明層１０２から伝わった熱の一部を第５透明層１０５から効率的に放出することを見いだした。

有機色素が近赤外線を吸収することによって第２透明層１０２の内部に生じた熱の一部は、第５透明層１０５に含有されるハイドロタルサイト化合物の働きによって、第５透明層１０５から効率的に放出される。このように、第２透明層１０２の内部に生じた熱は第２透明層１０２に蓄積されにくい。そのため、第２透明層１０２に含有される有機色素の劣化が抑制される。言い換えれば、ハイドロタルサイト化合物によって、第５透明層１０５の熱伝導性を高められ、第２透明層１０２の内部に生じた熱の一部を効率的に第５透明層１０５から放出する。このように、第５透明層１０５に含有されるハイドロタルサイト化合物は、放熱フィラーとして機能する。

このようにして、第２透明層１０２の温度の増加が抑制される。その結果、有機色素の劣化が抑制され、有機色素の近赤外線吸収能力を長時間、維持する。

第５透明層１０５に含有されるハイドロタルサイト化合物は、２価金属Ｍ^２＋および３価金属Ｍ^３＋として、それぞれマグネシウムおよびアルミニウムを含有することが望ましい。マグネシウムおよびアルミニウムは、他の金属よりも高い熱伝導率を有する。そのため、第２透明層１０２の内部に生じた熱の一部は、ハイドロタルサイト化合物に含有されるマグネシウムおよびアルミニウムの働きによって、第５透明層１０５からより容易に放出される。図１０に示されるように、２層の第５透明層１０５が設けられ得る。第１透明層１０１は、一方の第５透明層１０５ａおよび第２透明層１０２の間に挟まれる。第２透明層１０２は、他方の第５透明層１０５ｂおよび第２透明層１０２の間に挟まれる。第４実施形態において用いられる熱線遮蔽シート１００もまた、第４透明層１０４を具備し得る。

（第５実施形態）
図１１は、第５実施形態において用いられる熱線遮蔽シート１００の平面図を示す。図１２は、第５実施形態において用いられる熱線遮蔽シート１００の断面図を示す。

第５実施形態において用いられる熱線遮蔽シート１００は、複数のストリップ３５１および複数の糸状の繊維３５２から形成されている。各ストリップ３５１は、帯状である。各糸状の繊維３５２が帯状のストリップ３５１に直交するように、複数のストリップ３５１は、複数の糸状の繊維３５２を用いて編まれている。各ストリップ３５１は、近赤外線を吸収可能な有機色素を含有する第２透明層１０２を具備する。図１２に示されるように、各ストリップ３５１は、実施形態１において説明された第３透明層１０３および第１透明層１０１を具備し得る。この場合、第２透明層１０２は、第３透明層１０３および第１透明層１０１の間に挟まれる。各糸状の繊維３５２は、ハイドロタルサイト化合物のような放熱フィラーを含有する。

糸状の繊維３５２は、以下のように製造され得る。まず、化学式Ｍｇ_６Ａｌ_２（ＯＨ）_１６ＣＯ_３・４Ｈ_２Ｏによって表されるハイドロタルサイトの粉末が、表面処理に供され得る。各粉末は、３マイクロメートル以下の粒径を有することが望ましい。この粉末が樹脂に添加され、次いで十分に混練される。混練された樹脂は、延伸され、糸状の繊維３５２を得る。

図１２に示されるように、断面において、１つのストリップ３５１ａは、隣接する２つのストリップ３５１ｂ・３５１ｃに挟まれている。糸状の繊維３５２は、複数のストリップ３５１を上下に縫うようにして通り抜けている。より詳細には、糸状の繊維３５２は、ストリップ４００ｃの上面に位置し、ストリップ４００ｂの下面に位置し、そしてストリップ４００ａの上面に位置している。

第５実施形態において用いられる熱線遮蔽シート１００においても、第２透明層１０２において生じた熱の一部が、糸状の繊維３５２に含有されるハイドロタルサイト化合物の働きにより、効率的に糸状の繊維３５２の表面から放出され、有機色素の近赤外線吸収能力を長時間、維持する。

糸状の繊維３５２に代えて、ハイドロタルサイト化合物のような放熱フィラーを含有する帯状の繊維もまた、複数のストリップ３５１を編むために用いられ得る。第５実施形態において用いられる熱線遮蔽シート１００もまた、第４透明層１０４を具備し得る。

以下、実施例を参照しながら、本発明がより詳細に説明される。

（実施例１）
ジイモニウム系化合物（ＣＩＲ−１０８５Ｆ：日本カーリット株式会社より入手）および酢酸セルロース（和光純薬工業株式会社より入手）が、アセトンに溶解され、アセトン溶液を調製した。ジイモニウム系化合物は、熱線遮蔽能力を有する有機色素として用いられた。酢酸セルロースは、第２透明層１０２を形成する樹脂として用いられた。アセトン溶液において、ジイモニウム系化合物は、アセトンに対して１重量％の重量比を有していた。アセトン溶液において、酢酸セルロースは、アセトンに対して１０重量％の重量比を有していた。

次いで、アセトン溶液は、ポリエチレンテレフタラートから形成されたシート（以下、「ＰＥＴシート」という、東洋紡株式会社より入手、商品名：コスモシャイン（登録商標））上にスピンコート法により塗布された。続いて、アセトン溶液は乾燥され、第１ＰＥＴシート／ジイモニウム系化合物を含有する酢酸セルロース層から構成される積層構造を得た。この第１ＰＥＴシートは、第１透明層１０１として機能した。この酢酸セルロース層は、第２透明層１０２として機能した。

他のＰＥＴシートが積層構造上に積層され、第１ＰＥＴシート／ジイモニウム系化合物を含有する酢酸セルロース層／第２ＰＥＴシートから構成される積層構造を得た。第２ＰＥＴシートは、第３透明層１０３として機能する。次いで、この積層構造が、ラミネート加工に供された。このようにして、実施例１による熱線遮蔽シート１００が得られた。

実施例１による熱線遮蔽シート１００の光透過率が、紫外可視赤外分光光度計（日本分光株式会社製品、商品名：Ｖ−６７０）および積分球を用いて測定された。図１３は、実施例１において測定された熱線遮蔽シート１００の光透過率を示すグラフである。図１３から明らかなように、可視領域の波長を有する光は熱線遮蔽シート１００を比較的容易に透過する。一方、近赤外領域の波長、特に８００ナノメートル以上１２００ナノメートル以下の波長を有する光は、熱線遮蔽シート１００を極めて透過しにくい。このことは、光合成に有効な可視領域の波長を有する光は熱線遮蔽シート１００を容易に透過するが、熱の主要因となる近赤外領域の波長を有する光は熱線遮蔽シート１００によって遮蔽されていることを意味する。

図１４は、実施例１による熱線遮蔽シート１００を太陽光が透過した際の分光エネルギー分布を示す。実線は、地表上に降り注ぐ太陽光のエネルギーを示す。点線は、実施例１による熱線遮蔽シート１００を太陽光が通過した後の太陽光のエネルギーを示す。４００ナノメートル以上７００ナノメートル以下の範囲の透過エネルギーの積分値が、光合成に有効な可視領域の透過率として算出された。７００ナノメートル以上１６００ナノメートル以下の範囲の透過エネルギーの積分値が、熱の主要因となる赤外線領域の透過率として算出された。可視領域の透過率および赤外線領域の透過率の差も算出された。以下の表１は、算出結果を示す。

次に、実施例１による熱線遮蔽シート１００は、耐久性試験に供された。より詳細には、実施例１による熱線遮蔽シート１００に模擬太陽光が照射されることによって、実施例１による熱線遮蔽シート１００が、ソーラーシミュレーター（ペクセル・テクノロジーズ株式会社製、商品名：ＰＥＣ−Ｌ１５）を用いて評価された。

ソーラーシミュレーターは実際の太陽光よりも強い模擬太陽光を出力した。２０万ルクス相当の照度を有する位置に、実施例１によるシートが設置された。一定時間ごとに、透過率が測定された。測定された透過率を元にして、可視領域の透過率の積分値および赤外領域の透過率の積分値が算出された。次いで、透過率の積分値の差の経時変化率が算出された。比較例１として、実施例１において得られた第２透明層１０２上に、農ＰＯフィルム（三菱樹脂アグリドリーム株式会社製、商品名：ダイヤスター（登録商標））が積層された積層構造体が作製され、比較例１による熱線遮蔽シートを得た。比較例１によるシートもまた、同様の耐久性試験に供された。

図１５は、透過率積分値の差の経時変化率を示すグラフである。実線は、実施例１による熱線遮蔽シート１００の結果を示す。点線は、比較例１による熱線遮蔽シートの結果を示す。実験の開始時からおよそ１０２０時間が経過した後に、実施例１による熱線遮蔽シート１００の透過率の積分値の差が０となった。一方、実験の開始時からおよそ４６０時間が経過した後に、比較例１による熱線遮蔽シートの透過率積分値の差が０となった。このことは、実施例１による熱線遮蔽シート１００は、比較例１による熱線遮蔽シートよりも高い耐久性を有することを意味する。

農ＰＯフィルムは、ポリプロピレンまたはポリエチレンで構成されていた。ポリプロピレンは、２１００ｃｃ／ｍ^２・２４ｈｒ・ａｔｍの酸素透過量を有していた。一方、ポリエチレンテレフタラートは、１００ｃｃ／ｍ^２・２４ｈｒ・ａｔｍの酸素透過量を有していた。実施例１を比較例１と比較すれば明らかなように、農ＰＯフィルムと比較して、ＰＥＴシートは酸素をより効果的に遮蔽した。その結果、農ＰＯフィルムと比較して、ＰＥＴシートは第２透明層１０２の劣化をより効果的に抑制した。

（実施例２）
酢酸セルロース層、すなわち、第２透明層１０２上に、以下のように第４透明層１０４が形成されたこと以外は、実施例１と同様に熱線遮蔽シート１００が作製された。２００ナノメートルの直径を有するコロイダルシリカ溶液（日産化学株式会社製、商品名：ＭＰ２０４０）を用いて、ＳｉＯ_２の含有量が１重量％に等しくなるように、ＳｉＯ_２粒子溶液が調製された。ＳｉＯ_２粒子溶液は、酢酸セルロース層上に塗布され、次いで乾燥された。このようにして、複数のＳｉＯ_２粒子が、最密充填構造を有するように規則的に酢酸セルロース層上に配置された。最密充填構造を有するように規則的に配置された複数のＳｉＯ_２粒子は、第４透明層１０４として機能した。

このようにして形成された第４透明層１０４の両面に、ＰＥＴシートが積層され、第１ＰＥＴシート／酢酸セルロース層／ＳｉＯ_２粒子層／第２ＰＥＴシートから構成される積層構造を得た。この積層構造はラミネート加工に供された。このようにして、実施例２による熱線遮蔽シートが得られた。

実施例１の場合と同様に、実施例２による熱線遮蔽シート１００の光透過率が、紫外可視赤外分光光度計（日本分光株式会社製品、商品名：Ｖ−６７０）および積分球を用いて測定された。図１６は、実施例２において測定された熱線遮蔽シート１００の光透過率を示すグラフである。図１６から明らかなように、可視領域の波長を有する光は熱線遮蔽シート１００を比較的容易に透過する。一方、近赤外領域の波長、特に８００ナノメートル以上１２００ナノメートル以下の波長を有する光は、熱線遮蔽シート１００を透過しにくい。このことは、光合成に有効な可視領域の波長を有する光は熱線遮蔽シート１００を透過するが、熱の主要因と成る近赤外領域の波長を有する光は熱線遮蔽シート１００によって遮蔽されていることを意味する。

実施例２による熱線遮蔽シート１００の光反射率が、紫外可視赤外分光光度計（日本分光株式会社製品、商品名：Ｖ−６７０）および積分球を用いて測定された。図１７は、実施例２において測定された熱線遮蔽シート１００の光反射率を示すグラフである。光透過率を示す図１６の場合とは異なり、図１７では光反射率が測定されたことに留意せよ。実施例１による熱線遮蔽シート１００の光反射率も同様に測定された。

図１７から明らかなように、実施例２による熱線遮蔽シート１００は、２００ナノメートルの直径を有する複数のＳｉＯ_２粒子から構成される第４透明層１０４を有するため、実施例２による熱線遮蔽シート１００は、３８０ナノメートルに反射ピークを有する。一方、実施例１による熱線遮蔽シート１００は、このような反射ピークを有しない。図５において、２００ナノメートルの直径に対応する反射ピークはおよそ３７５ナノメートルである（図５に描かれた小円を参照せよ）。図１７は、図５に示される関係を証明している。

図１８は、実施例２による熱線遮蔽シート１００に含まれる第４透明層１０４、すなわち紫外線反射層を形成するＳｉＯ_２粒子層の表面のＳＥＭ像である。図１８から、第４透明層１０４が複数のＳｉＯ_２粒子から構成される最密充填構造を有していることが理解される。

実施例２による熱線遮蔽シート１００が、実施例１の場合と同様に耐久性試験に供された。さらに、実施例１の場合と同様に、実施例２による熱線遮蔽シート１００の可視領域の透過率および赤外線領域の透過率が算出された。表２は、その算出結果を示す。

実施例２Ｂとして、アセトン溶液が、さらにベンゾフェノンを含有することを除き、実施例１の場合と同様に熱線遮蔽シート１００が作製された。ベンゾフェノンは、アセトンに対して１０重量％の重量比を有していた。

図１９は、光透過率の差の経時変化の測定結果を示す。太い実線、細い実線、および破線は、それぞれ、実施例２、実施例１、および実施例２Ｂによる熱線遮蔽シートの結果を示す。

表２から明らかなように、実施例２Ｂによる熱線遮蔽シート１００の光透過率の差は、実施例１による熱線遮蔽シート１００の光透過率の差よりも小さかった。しかし、実施例２による熱線遮蔽シート１００の透過率積分値の差が０％になる時間は、実施例１による熱線遮蔽シートのものよりも長かった。これは、実施例２による熱線遮蔽シート１００では、紫外線反射層として機能するＳｉＯ_２粒子層の働きにより紫外線が反射されたために第２透明層１０２が劣化することが抑制されたためである。

図１９から明らかなように、実施例２による熱線遮蔽シート１００は、実施例２Ｂによる熱線遮蔽シート１００よりも高い耐久性を有していた。実施例２Ｂによる熱線遮蔽シート１００に含有される紫外線吸収剤が紫外線を吸収して熱を発生させる。発生した熱は、有機色素の劣化を加速する。一方、実施例２による熱線遮蔽シート１００に含まれる第４透明層１０４（すなわち、紫外線反射層）は、このような熱が発生することを抑制するため、第２透明層１０２の耐久性が向上する。

（実施例３）
実施例３においては、熱線遮蔽シート１００が、温室３０１において用いられるカーテンとして用いられた場合に、温室３０１の内部の温度がどれくらい低下するかが、模擬温室５００を用いて測定された。図２０に示されるように、模擬温室５００の内部に熱線遮蔽シート１００が設置され、そして模擬太陽光が熱線遮蔽シート１００を介して模擬温室５００に照射された。このようにして、模擬温室５００の内部の温度が測定された。

図２０に示されるように、模擬温室５００の中心に仕切り板５０２が設置され、模擬温室５００を右側の部屋および左側の部屋に分割した。右側の部屋に熱線遮蔽シート１００が設置された。一方、左側の部屋には、熱線遮蔽シートが設置されなかった。図２０に描かれた２つの黒丸、２つの四角形、および２つの三角形により表される６つの位置に、熱電対から形成される温度計５０１が設置された。右側の部屋に設置された３つの温度計５０１は、仕切り板５０２を対称面として、左側の部屋に設置された３つの温度計５０１と対称であった。ソーラーシミュレーター（ペクセル・テクノロジーズ株式会社製、商品名：ＰＥＣ−Ｌ１５）を用いて、１２万ルクスの出力を有する模擬太陽光が、模擬温室５００の天井に照射された。右側の部屋において模擬太陽光に照射される部分の面積は、左側の部屋において模擬太陽光に照射される部分の面積と等しかった。このような模擬温室５００において、左側の部屋における平均温度および右側の部屋における平均温度の差が測定された。

実施例１による熱線遮蔽シート１００が、模擬温室５００の右側の部屋に用いられた。比較例として、ポリビニルアルコールから形成されたフィルム（日本ワイドクロス株式会社製、商品名：サンサンカーテン（登録商標）ＴＶ５０）が、熱線遮蔽シート１００に代えて用いられた。

実施例３において用いられた熱線遮蔽シート１００、すなわち、実施例１による熱線遮蔽シート１００の光透過率が、紫外可視赤外分光光度計（日本分光株式会社製品、商品名：Ｖ−６７０）および積分球を用いて測定された。図２１は、その結果を示す。同様に、比較例において用いられたフィルムの光透過率も測定された。太い実線は、実施例３において用いられた熱線遮蔽シート１００、すなわち、実施例１による熱線遮蔽シート１００の光透過率を示す。細い実線は、比較例において用いられたフィルムの光透過率を示す。比較例において用いられたフィルムは、光を遮るポリエチレン製不織布および光が透過するポリビニルアルコールフィルムを、短冊状に交互に並べることによって得られた。ポリエチレン製不織布の面積：ポリビニルアルコールフィルムの面積は、１：１であった。

比較例においては、可視領域における光透過率および赤外領域における透過率は、いずれもおよそ５０％である。一方、実施例３においては、可視領域における光透過率は５０％〜７５％であるが、近赤外領域（８００ナノメートル以上１２００ナノメートル以下）における光透過率は、およそ０％という非常に低い値である。比較例において用いられたフィルムが、実施例１の場合と同様に耐久性試験に供された。以下の表３は、実施例１の結果と共に、その結果を示す。

表３から明らかなように、実施例３において用いられた熱線遮蔽シート１００、すなわち、実施例１による熱線遮蔽シート１００の可視領域の透過率は、比較例のそれよりも高い。これは、実施例１による熱線遮蔽シート１００が用いられた場合の光合成の効率が、比較例によるフィルムが用いられた場合の光合成の効率よりも高いことを意味する。一方、実施例１による熱線遮蔽シート１００の赤外線領域の透過率は、比較例のそれよりも低い。これは、比較例によるフィルムが用いられた場合と比較して、実施例１による熱線遮蔽シート１００が用いられた場合では、模擬温室５００に赤外線が入射しにくいことを意味する。

図２２は、実施例３および比較例における模擬温室５００の内部の平均温度の差を示すグラフである。太い実線は、実施例３における模擬温室５００の内部の平均温度の差を示す。一方、細い実線は、比較例における模擬温室５００の内部の平均温度の差を示す。図２２から明らかなように、実施例３において用いられた熱線遮蔽シート１００、すなわち、実施例１による熱線遮蔽シート１００が用いられた場合の平均温度差は、およそ２．４度（絶対値）であった。一方、比較例によるフィルムが用いられた場合の平均温度差は、およそ２．０度（絶対値）であった。このことは、実施例１による熱線遮蔽シート１００が用いられた場合には、温室の内部の温度がより低い温度に維持されることを意味する。

このように、実施例１による熱線遮蔽シート１００により、光合成のために有効な可視領域の波長を有する光の透過率が向上し、かつ、温室内の温度をより低い温度に維持することができる。

（実施例４）
（熱線遮蔽シート１００の作成）
１重量％のジイモニウム化合物（日本カーリット株式会社製、商品名：ＣＩＲ−ＲＬ）および１０重量％の酢酸セルロース（和光純薬工業株式会社製）が、１００重量％のメチルエチルケトンに溶解され、ジイモニウム溶液を調製した。

次に、ジイモニウム溶液が、ポリエチレンテレフタラートシート（東洋紡株式会社製、商品名：コスモシャイン（登録商標））上にスピンコート法により塗布された。ポリエチレンテレフタラートシートは、１００ｃｃ／ｍ^２・２４時間・ａｔｍ以下の低い酸素透過度を有していた。

続いて、ジイモニウム溶液は乾燥された。このようにして、ポリエチレンテレフタラートシート上に、ジイモニウム化合物を含有する層が形成された。ジイモニウム化合物を含有する層は第２透明層１０２として機能した。ポリエチレンテレフタラートシートは、第１透明層１０１として機能した。

他のポリエチレンテレフタラートシートを用いて、ジイモニウム化合物を含有する層が２枚のポリエチレンテレフタラートシートの間に挟まれるように、ジイモニウム化合物を含有する層がラミネートされた。他のポリエチレンテレフタラートシートは、第３透明層１０３として機能した。

一方、ハイドロタルサイト化合物を含有する第５透明層１０５が、以下のように形成された。まず、５重量％のハイドロタルサイト化合物（協和化学工業株式会社製、商品名：ＤＨＴ−４Ａ）が、１００重量％ポリエチレンペレットに混合され、混合物を調製した。次いで、混合物はおよそ摂氏１６０度に加熱され、混合物を混練した。混練された混合物は、およそ摂氏１６０度に加熱されたホットプレスを用いて展開され、ハイドロタルサイト化合物を含有するシートを得た。

ハイドロタルサイト化合物を含有するシートは、第３透明層１０３上に積層された。このようにして、実施例４による熱線遮蔽シート１００が得られた。ハイドロタルサイト化合物を含有するシートは、第５透明層１０５として機能した。

（実施例５）
実施例４による熱線遮蔽シート１００に含まれる第２層１０４に代えて、農ＰＯフィルム（三菱樹脂アグリドリーム株式会社製、商品名：ダイヤスター（登録商標））が用いられたこと以外は、実施例４と同様の熱線遮蔽シート１００が得られた。言い換えれば、実施例５では、実施例４による熱線遮蔽シート１００に含まれる第５透明層１０５が、農ＰＯフィルムに置換された。農ＰＯフィルムは、低密度ポリエチレン層およびエチレン酢酸ビニル共重合体層の積層体から形成されていた。

（シートの評価）
実施例４による熱線遮蔽シート１００の透過率が、紫外可視赤外分光光度計（UV-Vis-Nir Spectrophotometer、日本分光株式会社製、商品名：Ｖ−６７０）および積分球を用いて測定された。図２３は、その結果を示す。図２３は、実施例５による熱線遮蔽シート１００の透過率の測定結果も示す。

図２３から明らかなように、実施例４および実施例５のいずれにおいても、可視領域の波長を有する光の一部は熱線遮蔽シート１００を透過している。しかし、近赤外線の領域の波長、すなわち、８００ナノメートル以上１４００ナノメートル以下の波長を有する光の透過率は低い。言い換えれば、光合成に有効な可視領域の波長を有する光はこれらの熱線遮蔽シート１００を透過するが、熱の主要因と成る近赤外線の領域の波長を有する光は、熱線遮蔽シート１００によって遮蔽されている。熱線遮蔽シート１００が、ハイドロタルサイト含有シートを有する場合であっても、光合成に有効な４００ナノメートルから７００ナノメートルの波長を有する光は、熱線遮蔽シート１００を透過している。

図２４は、実施例４および実施例５による熱線遮蔽シート１００を太陽光が透過した際の分光エネルギー分布を示す。点線は、地球上に降り注ぐ太陽光のエネルギーを示す。太い実線は、実施例４によるシートを太陽光が通過した後の太陽光のエネルギーを示す。細い実線は、実施例５によるシートを太陽光が通過した後の太陽光のエネルギーを示す。

４００ナノメートル以上７００ナノメートル以下の範囲の透過エネルギーの積分値が、光合成に有効な可視領域の透過率として算出された。７００ナノメートル以上１６００ナノメートル以下の範囲の透過エネルギーの積分値が、熱の主要因となる赤外線領域の透過率として算出された。可視領域の透過率および赤外線領域の透過率の差も算出された。以下の表４は、算出結果を示す。

次に、実施例４および実施例５による熱線遮蔽シート１００は、耐久性試験に供された。より詳細には、実施例４および実施例５による熱線遮蔽シート１００に模擬太陽光が照射されることによって、実施例４および実施例５による熱線遮蔽シート１００が、ソーラーシミュレーター（ペクセル・テクノロジーズ株式会社製、商品名：ＰＥＣ−Ｌ１５）を用いて評価された。

ソーラーシミュレーターは実際の太陽光よりも強い模擬太陽光を出力した。２０万ルクス相当の照度を有する位置に、実施例４による熱線遮蔽シート１００が設置された。一定時間ごとに、透過率が測定された。測定された透過率を元にして、可視領域の透過率の積分値および赤外領域の透過率の積分値が算出された。次いで、透過率の積分値の差の経時変化率が算出された。実施例５による熱線遮蔽シート１００もまた、同様の実験のために用いられた。

図２５は、透過率積分値の差の経時変化率を示すグラフである。図２５では、初期値が１となるように、透過率積分値の差は、規格化されている。太い実線は、実施例４による熱線遮蔽シート１００の結果を示す。細い実線は、実施例５による熱線遮蔽シート１００の結果を示す。実験の開始時からおよそ１６２０時間が経過した後に、実施例４による熱線遮蔽シート１００の透過率の積分値の差が０．７となった。一方、実験の開始時からおよそ１３３０時間が経過した後に、実施例５による熱線遮蔽シート１００による太陽熱を抑制するためのシートの透過率積分値の差が０．７となった。これらの熱線遮蔽シート１００の間の透過率積分値の差の比は、およそ１．２であった。

このことは、実施例５による熱線遮蔽シート１００と比較して、実施例４による熱線遮蔽シート１００に含有されるジイモニウム化合物の劣化が抑制されていたことを意味する。これについて、以下、より詳細に記述する。

ジイモニウム化合物は、第２透明層１０２に含有されるジイモニウム化合物自体が吸収した近赤外線によって生じた熱および第２透明層１０２に到来した酸素分子によって劣化する。実施例４および実施例５の両方において同一の第３透明層１０３および第１透明層１０１が用いられたので、実施例４において第３層１０３および第１透明層１０１を透過した酸素分子の量は、実施例５のそれと同じであった。従って、実施例４および実施例５の間の実質的な相違点は、第５透明層１０５がハイドロタルサイト化合物を含むかどうかという点のみであった。実施例４による熱線遮蔽シート１００に含有されるジイモニウム化合物の劣化が抑制された理由は、第２透明層１０２に含有されるジイモニウム化合物が吸収した近赤外線によって生じた熱が、第５透明層１０５に含有されるハイドロタルサイト化合物の働きによって、第５透明層１０５から効率的に放出されたからである。

（実施例６）
実施例６においては、図１１および図１２に示される熱線遮蔽シート１００が作製された。

第５透明層１０５が形成されなかったことを除き、実施例４による熱線遮蔽シート１００と同様の熱線遮蔽シート１００が作製された。言い換えれば、実施例１に開示される製造方法に従って、第３透明層１０３および第１透明層１０１の間に挟まれた第２透明層１０２が作製された。熱線遮蔽シート１００は切断され、２ミリメートルの幅を有する複数の帯状のストリップ３５１を得た。

繊維３５２は、以下のように作製された。まず、１００重量％のポリエチレンテレフタラートペレットに、５重量％のハイドロタルサイトが混合され、混合物を得た。混合物は、およそ摂氏３００度に加熱され、混練された。混練された混合物は延伸され、ハイドロタルサイトを含有する糸状の繊維３５２を得た。

糸状の繊維３５２を用いて、複数の帯状のストリップ３５１が編まれることによって、熱線遮蔽シート１００を得た。

本発明は、有機色素が劣化することが抑制された熱線遮蔽シートを有する温室を提供する。

１００ 熱線遮蔽シート
１０１ 第１透明層
１０２ 第２透明層
１０３ 第３透明層
１０４ 第４透明層
１０５ 第５透明層
３０１ 温室
３０２ 栽培環境制御用カーテン
３０３ 温度計
３０４ 栽培ベッド
３０５ 日射量検出器
３０６ 天井
３０７ 側壁
３１１ 梁
３１２ 巻取軸
３１３ ワイヤ
３５１ ストリップ
３５２ 繊維
４０１ エアコン
４５１ フィルム
５００ 模擬温室
５０１ 温度計

Claims (16)

1. 内部で植物を栽培するために用いられる温室であって、
   前記温室は、熱線遮蔽シートを具備し、
   前記熱線遮蔽シートは、
   １００ｃｃ／ｍ^２・２４ｈｒ・ａｔｍ以下の酸素透過係数を有する、ポリエステルから構成される第１透明層、
   熱線遮蔽能力を有し、８００ナノメートル以上の波長領域に光の最大吸収波長を有し、４００ナノメートル〜７００ナノメートルの波長領域の光を透過する有機色素を含有する第２透明層、および
   １００ｃｃ／ｍ^２・２４ｈｒ・ａｔｍ以下の酸素透過係数を有する、ポリエステルから構成される第３透明層、
   を具備し、
   前記有機色素は、ジイモニウム化合物であり、
   前記第２透明層は、前記第１透明層および前記第３透明層の間に挟まれている、温室。
2. 請求項１に記載の温室であって、
   さらに第４透明層を具備し、ここで
   前記第１透明層が前記温室の内側を向いており、
   前記第３透明層が前記温室の外側を向いており、
   前記第４透明層が前記第２透明層および前記第３透明層の間に挟まれており、かつ
   前記第４透明層は、１００ナノメートル以上２５０ナノメートル以下の直径を有する複数の金属酸化物粒子を含む、温室。
3. 請求項２に記載の温室であって、
   各前記金属酸化物粒子は、ＳｉＯ_２から形成される、温室。
4. 請求項２に記載の温室であって、
   前記複数の金属酸化物粒子は、最密充填構造を有するように規則的に配列されている、温室。
5. 請求項２に記載の温室であって、
   前記第４透明層は、２００ナノメートル以上５００ナノメートル以下の厚みを有する、温室。
6. 請求項１に記載の温室であって、
   前記熱線遮蔽シートは、温室の内部を上部および下部に分割するように、温室の内部に配置される、温室。
7. 請求項１に記載の温室であって、
   前記温室は天井および側壁を有しており、かつ
   前記熱線遮蔽シートは、前記天井を被覆している、温室。
8. 請求項７に記載の温室であって、
   前記熱線遮蔽シートは、前記天井の上面に展開されている、温室。
9. 請求項７に記載の温室であって、
   前記熱線遮蔽シートは、展開された状態で前記天井の下面に吊されている、温室。
10. 請求項７に記載の温室であって、
    前記温室は天井および側壁を有しており、かつ
    前記熱線遮蔽シートは、前記側壁を被覆している、温室。
11. 請求項１０に記載の温室であって、
    前記熱線遮蔽シートは、前記温室の内側または外側の少なくともいずれか一方において前記側壁を被覆している、温室。
12. 請求項１に記載の温室であって、
    前記温室は、フィルムから形成されており、かつ
    前記フィルムが、前記熱線遮蔽シートから形成されている、温室。
13. 請求項１に記載の温室であって、
    前記温室は、フィルムから形成されており、かつ
    前記フィルムの内側または外側の少なくとも一方が、前記熱線遮蔽シートによって被覆されている、温室。
14. 請求項１に記載の温室であって、
    さらに第５透明層を具備し、ここで
    前記第５透明層は、放熱フィラーを含有し、かつ
    前記第５透明層は、前記第３透明層上に積層されている。
15. 請求項１４に記載の温室であって、
    前記放熱フィラーは、ハイドロタルサイトである。
16. 内部で植物を栽培するために用いられる温室のために用いられる熱線遮蔽シートであって、
    前記熱線遮蔽シートは、
    １００ｃｃ／ｍ^２・２４ｈｒ・ａｔｍ以下の酸素透過係数を有する、ポリエステルから構成される第１透明層、
    熱線遮蔽能力を有し、８００ナノメートル以上の波長領域に光の最大吸収波長を有し、４００ナノメートル〜７００ナノメートルの波長領域の光を透過する有機色素を含有する第２透明層、および
    １００ｃｃ／ｍ^２・２４ｈｒ・ａｔｍ以下の酸素透過係数を有する、ポリエステルから構成される第３透明層、
    を具備し、
    前記有機色素は、ジイモニウム化合物であり、
    前記第２透明層は、前記第１透明層および前記第３透明層の間に挟まれている、熱線遮蔽シート。

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