JPS60110777A - 感温遮光性材料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 いえば、温度の変化に応じて光をｇ断したり、透過した
りする感温遮光性材料に関するものである。

近年、光情報処理や光応用計測などの分野において、光
を利用する技術が発達するに伴い、光強度や光透過度を
制御する必要性が生じてきておシ、また住宅関連分野に
おいては、温度の上昇時に光の透過を妨げるような自動
ブラインドの必要性がさけばれている。

従来、温度の変化によって光学的性質、特に光透過性が
変化するような物質が数多く知られている。例えばパル
ミチン酸やステアリン酸は常温では固体で不透明である
が、少し温度を上げると溶融して透明になシ、またポリ
エチレングリコール系ワックス、ポリマー粉末、表面を
ざら目にして白色化したフィルムなども加熱することに
よって同様に透明化する。

これらの物質は前記したような性質を有することから、
着色剤と組み合わせて、ポリエステルフィルムなどと積
層することによって温度測定に利用されている。また、
延伸して不透明化させたフィルムは熱で配合性が変わり
透明になる性質をもっているので、記録用感熱材料とし
て用いることができる。しかしながら、これらはいずれ
も不可逆的な透明度変化を示すものである。

一方、感熱して可逆的な変化を示す材料とじては、例え
ば屈折率の温度係数が大きく異なる２４！Ｍ類のポリマ
ーを混合したものが知られている。しかしながら、この
ものは昇温した場合透明性の低下率が少ないという欠点
を有している。また、ポリアクリルアミドゲル中に非イ
オン性界面活性剤の水溶液を閉じ込め、微小空間内で曇
天現象を起こさせることで透明性を変える試みが行われ
ているが、安定性や応答性に欠けるという問題がある。

本発明者らは、このような問題を解決して、高温時に光
を遮断し、低温時に光を透過する・ような形式を有し、
かつ簡単な組成をもつ安定で応答性の良好な可逆的感温
遮光性材料を開発すべく鋭意研究を重ねた結果、アルキ
ルエーテル化セルロースは、そのアルキルエーテル化の
割合に応じて転移温度（透明状態から不透明状態に変わ
る温度）がほぼ連続的に変化することに着目し、該アル
キルエーテル化セルロースと水とを組み合わせることに
よシ、前記の目的に適合した所望の転移温度をもつ感温
遮光性材料を容易に製造しうろことを見出し、この知見
に基づいて本発明を完成するに至った。

すなワチ、本発明は、アルキルエーテル化セルロースと
水とを含有した組成物から成る感温遮光性材料を提供す
るものである。

本発明の遮光性材料に用いるアルキルエーテル化セルロ
ースとしては、メトキシ化セルロース及びエトキシ化セ
ルロースが最適であシ、これらは公知の方法、例えば分
子量が３０，０００〜５００，０００の範囲内にあるセ
ルロースを水酸化ナトリウム水溶液中に浸漬してアルカ
リセルロースとしたのち、塩化メチル又は塩化上チルを
加えて数時間反応させることに↓シ製造することができ
る。

このアルキルエーテル化セルロースの感温遮光性は、ノ
ドキシ化やエトキシ化などのアルキルエーテル化の程度
によって著しく影響を受け、例えばメトキシ化度が１０
〜３５係の範囲や、エトキシ化度が１０〜２５％の範囲
においては、低温時に透明となシ高温時に不透明となる
。これらの範囲を逸脱すると遮光性材料としての性能が
十分に発揮されない。

本発明におけるアルキルエーテル化セルロースと水との
混合割合については、水１００重量部に対シ、該アルキ
ルエーテル化セルロース０．２〜８０重量部、最適には
０．５〜２０重量部の範囲内で選ばれる。

本発明の組成物は、通常水溶液状としであるいは含水ゲ
ル状として、例えばガラスやプラスチックフィルムなど
の板状又は曲面状透明体に積層して用いられる。この場
合、実際には、該積層物の組成物側はさらに他の被覆材
で積層され、保護されて用いられる。この被覆材として
は、例えばガラスやプラスチック−フィルムなどの透明
体以外に、金属や木材などからも任意に選ぶことができ
、またこれらは着色して利用することもできる。さらに
、本発明の組成物は透明な管状体の中に封入して用いて
もよい。

本発明の遮光性材料の転移温度を調節するために、必要
に応じて塩化ナトリウム、塩化カルシウムなどの無機塩
、エチルアルコール、プロピルアルコールなどの水酸基
をもつ化合物、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポ
リアクリルアミド、ポリアクリルアミドなどの親水性ポ
リマーなどを単独又は併用して、アルキルエーテル化セ
ルロースと水との組成物に添加してもよい。また、該組
成物にアクリル酸、メタクリル酸、アクリルアミドなど
のモノマー、さらにはＮ、Ｎ’−メチレンビスアクリル
アミドのような架橋性モノマーなどを１〜数種類、重合
開始剤とともに加えて重合し、転移温度を調節すること
も可能である。

本発明の遮光性材料は、低温においては透明な均一相と
なって光を透過する。これに対して、高温においては、
アルキルエーテル化セルロースが脱水和現象を起こすと
ともに、該アルキルエーテル化セルロース同士の結合力
が何らかの理由で生じ、またこの際該アルキルエーテル
化セルロース自身は板状体に積層されているので、大き
く収縮することもなく、ミクロな部分で光を乱反射させ
る効果が生じて、光が遮断されるものと考えられる。

本発明の感温遮光性材料は極めて安価にかつ大量に生産
することが可能であシ、その上安定で応答性がよい。ま
た、可逆的に透明度変化が起こるので、光路上に置くこ
とによって、光シヤツターや透過量調節器として利用し
うる。

次に実施例によって本発明をさらに詳細に説明する。

実施例１ セルロース１ｇを４０係水酸化ナトリウム水溶液２０９
中に２時間浸漬し、これを圧搾して過剰のアルカリ水を
除去して得たアルカリセルロースに、５−ｐの塩化メチ
ルを加えて、８０〜１００°Ｃで約２時間オートクレー
ブ内で反応させた。この生成物を熱水で十分洗浄したの
ち、残存部を減圧乾燥することによってメトキシ基含量
が２７〜３３％のメトキシ化セルロースを得た。

この化合物０，２．９と水５Ｉとを約４０℃でかきまぜ
、常温で１〜２時間放置することによって透明溶液が得
られた。この溶液を透明ガラス板上に約ｓｉｎ厚に塗シ
、その上をガラス板で覆い、周囲は流れ出ないように密
封して感温材料を形成し弯この材料の光透過率と温度と
の関係は図に示したとおシである。

この感温材料は光量調節袋装置として用いることができ
る。

実施例２ セルロース１ｇから作製したアルカリセルロースに、５
ｇの塩化エチルを加え、実施例１とほぼ同様の反応を行
い、１５〜２０％のエトキシ化セルロースを得た。

この化合物０．１１と水５ｇとを約４０℃でかきまぜて
、１〜２時間放置することによって得た透明溶液を、実
施例１と同様にしてガラス板間に封入したものは、低温
では透明であるが高温になると不透明となった。

【図面の簡単な説明】

図はメトキシ化セルロースについて、光透過率と温度と
の関係を示すグラフであって、実線はメトキシ化２７〜
３６％のもの、点線は２２〜２７チのものを示している
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　アルキルエーテル化セルロースと水とを含有した組
   成物から成る感温遮光性材料。 ２　アルキルエーテル化セルロースがメトキシ化セルロ
   ースである特許請求の範囲第１項記載の遮光性材料。 ３　アルキルエーテル化セルロースがエトキシ化セルロ
   ースである特許請求の範囲第１項記載の遮光性材料。