JP2000185947A - 機能性材料積層体及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 製造過程における水の揮発を抑制し、各部に
おける組成むらの少ない機能性材料積層体及びその製造
方法を提供する。 【解決手段】 少なくとも一方の一部又は全部を透明と
なした基体２、３間に、相対湿度が７０％以上９９％以
下の雰囲気中において機能性材料４を封入することによ
り、機能性材料４の各部における水分比率のバラツキを
１０％以下に設定した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、調光ガラスや防音
ガラスのように、２枚の透明板間に液状或いは湿潤なゲ
ル状の調光材料や防音材料等の機能性材料を積層してな
る機能性材料積層体及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】２枚の透明板間に液状あるいは湿潤なゲ
ル状の機能性材料を積層しその周辺部分を封止材により
封止してなる機能性材料積層体（以下、単に積層体と称
する）として、例えば特開平６−２５５０１６号公報に
記載されているように、平行配置した２枚のガラス板間
に、機能性材料として温度上昇により、透明状態から白
濁状態に状態変化するサーモトロピックな高分子水溶液
を積層した、サーモトロピック調光ガラスが提案されて
いる。また、このサーモトロピック調光ガラスは、液晶
等を用いた調光ガラスよりも耐久性、遮光性に優れ、し
かも安価であることから脚光を浴びている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このようなサ
ーモトロピックな機能性材料は、溶媒として水を含むこ
とから、機能性材料の配置に時間がかかる場合、配置し
た機能性材料の表面から水が揮発して、組成むらができ
るという問題がある。この組成むらは機能性材料積層体
が例えば１ｍ² 以上の大面積となった場合に、機能性材
料の配置に時間がかかるため顕著となる。このような組
成むらは、機能性材料積層体がサーモトロピック調光ガ
ラスの場合、温度上昇により、透明状態から白濁状態に
状態変化するときのむらの原因となる。つまり、サーモ
トロピック調光ガラスにおいては、積層する機能性材料
としてのサーモトロピック材料に含まれる無機電解質の
濃度により、透明状態から白濁状態に変化するときの温
度を調節しているが、水が揮発した部分では無機電解質
の濃度が高くなり、他の部分よりも低温で状態変化する
ので、状態が変化する温度付近において白濁むらが発生
する。

【０００４】本発明の目的は、製造過程における水の揮
発を抑制し、各部における組成むらの少ない機能性材料
積層体及びその製造方法を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段及びその作用】本発明者ら
は、上記課題を解決するために鋭意検討を行った結果、
少なくとも一方の一部又は全部を透明となした基体間
に、相対湿度が７０％以上９９％以下の雰囲気で機能性
材料を配置し、周辺を封止することにより、上記課題を
解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。

【０００６】請求項１に係る機能性材料積層体は、少な
くとも一方の一部又は全部を透明となした基体間に機能
性材料を封入した機能性材料積層体であって、前記機能
性材料の各部における水分比率のバラツキを１０％以下
に設定したものである。この機能性材料積層体において
は、機能性材料の各部における水分比率のバラツキが少
ないので、組成むらの少ない品質の良い機能性材料積層
体が得られる。

【０００７】請求項２記載の機能性材料積層体は、前記
機能性材料が、セルロース誘導体、水と無機電解質を構
成成分とするものである。このような機能性材料は、温
度変化により透明状態と白濁状態とに可逆的に状態変化
するサーモトロピック材料として機能するが、無機電解
質の濃度により状態変化の温度が変わるので、溶媒とし
ての水分比率のバラツキが小さくなることにより、機能
性材料積層体の各部における無機電解質の濃度が略一様
となり、むらなく状態変化可能な高品位な機能性材料積
層体を提供できる。

【０００８】請求項３記載の機能性材料積層体は、前記
機能性材料が、前記構成成分に非イオン性界面活性剤を
加えてなるものである。非イオン性界面活性剤を加える
ことにより、白濁状態の安定性を著しく向上でき、均一
な白濁状態を長期間維持することが可能となる。

【０００９】請求項４に係る機能性材料積層体の製造方
法は、少なくとも一方の一部又は全部を透明となした基
体間に、相対湿度が７０％以上９９％以下の雰囲気中に
おいて機能性材料を封入するものである。この製造方法
においては、相対湿度が７０％以上の雰囲気中において
機能性材料を封入するので、水を溶媒とした機能性材料
の封入過程における水分の蒸発が防止され、機能性材料
積層体の各部における機能性材料の濃度を一様に設定す
ることが可能となる。また、相対湿度を９９％以下に設
定しているので、結露の発生が防止されて局部的な濃度
低下を防止され、機能性材料積層体の各部における機能
性材料の濃度を一様に設定することが可能となる。この
ため、組成のバラツキの少ない高品位な機能性材料積層
体を製作することが可能となる。

【００１０】請求項５に係る機能性材料積層体の製造方
法は、少なくとも一方の一部又は全部を透明となした基
体間に機能性材料を封入した機能性材料積層体の製造方
法において、相対湿度が７０％以上９９％以下の雰囲気
中において、少なくとも一方の基体上に機能性材料を配
置するとともに、少なくとも一方の基体の上面周囲に封
止材を配置し、他方の基体を一方の基体に重ね合わせて
仮積層体を製作する仮積層工程と、仮積層体の内部空間
が略真空状態となるように、仮積層体を減圧雰囲気下に
保持し、その後封止材を変形させつつ基体に密着せしめ
て基体間に機能性材料を封入する減圧封入工程とを備え
たものである。この製造方法においては、相対湿度が７
０％以上９９％以下の雰囲気で機能性材料を配置するの
で、水の揮発が抑制され、請求項４と同様に組成のバラ
ツキの少ない高品位な機能性材料積層体を製作できる。
しかも、仮積層体は、封止材により内部空間への外気の
侵入が抑制されるので、外部の相対湿度が低くなって
も、内部空間内の相対湿度は７０％以上９９％以下に略
維持される。このため、水分比率を一様に維持しつつ、
仮積層体を移送等することが可能となる。また、機能性
材料を配置した仮積層体の内部空間を略真空状態にし
て、機能性材料を基体間に封入するので、気泡が混入し
ないように機能性材料を基体間に充填することが可能に
なる。

【００１１】本発明の機能性材料積層体は、機能性材料
の選択により、種々の機能が付与でき、それに伴って様
々な用途に使用可能である。特に機能性材料としてサー
モトロピック材料を使用した機能性材料積層体を調光ガ
ラスとして用いる場合には、一般住宅やビル等におけ
る、垂直面の窓、天窓、ルーバー窓、引き違い窓、はめ
殺し窓、出窓、外開き窓、横滑り窓、両開き窓、上下ス
ライド窓、コーナー窓、テラスドア、腰パネルドア、高
所内倒しドア、パティオドア、サンルーム、温室ガラ
ス、更には、大型施設のアーケード、トップライト、自
動車のサンルーフ、リアウィンドウ、建物の外壁材や蓄
熱壁等に使用できる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について図
面を参照しながら説明する。図１に示すように、機能性
材料積層体１は、基本的には少なくとも一方の一部又は
全部を透明となした基体２、３間に、液状あるいは湿潤
なゲル状の機能性材料４を積層状に設けるとともに、基
体２、３の周縁部間に機能性材料４を取り囲むように封
止材５を積層状に設け、封止材５を介して基体２、３間
に機能性材料４を封止したものである。

【００１３】この機能性材料積層体１を調光ガラスとし
て用いる場合には、機能性材料４として、温度変化によ
り白濁状態と透明状態とに状態変化するサーモトロピッ
ク材料を用いることになる。一般的にこのような性状を
示すサーモトロピック機能性材料としては、曇点現象を
示す非イオン性界面活性剤や非イオン性水溶性高分子の
等方性水溶液がある。このようなサーモトロピック材料
の具体的な材料としては、ポリビニルアルコール部分酢
化物、ポリビニルメチルエーテル、メチルセルロース、
ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシド、エチ
レンオキシドとプロピレンオキシドの共重合体、ヒドロ
キシプロピル基を有する多糖類誘導体（例えばヒドロキ
シプロピルセルロース、ヒドロキシプロピル・メチルセ
ルロース等）、ポリビニルメチルオキサゾリディノン、
ポリＮ−置換アクリルアミド誘導体（例えばポリＮ−イ
ソプロピルアクリルアミド、ポリＮ−エトキシエチルア
クリルアミド等）、ポリＮ，Ｎ−ジ置換アクリルアミド
誘導体（例えばポリＮ−メチル−Ｎ−エチルアクリルア
ミド等）、あるいはこれらの共重合体などの水溶性高分
子の水溶液や、アルコール等を溶媒とした高分子溶液が
あげられる。これらの例示物質の中でも、太陽光を充分
に遮光するという点では、疎水−親水バランスがよいヒ
ドロキシプロピル基をもつ多糖類誘導体が好適であり、
構造的に安定性のあるセルロースを主鎖にもつセルロー
ス誘導体、即ち、ヒドロキシプロピルセルロースが好ま
しいが、本発明はこれに限定されるものではない。ま
た、これらの溶液に酸化防止剤、凍結防止剤、安定剤等
の添加剤を加えることも本発明の範疇である。

【００１４】ヒドロキシプロピルセルロース等のセルロ
ース誘導体の水溶液等を単体で使用すると、白濁状態で
長時間放置すると、時間経過に伴って不均一な相分離状
態となることがある。不均一な相分離とは、白濁状態を
示すために凝集したヒドロキシプロピルセルロース等の
凝集物が時間経過に伴って更に凝集し沈降するため、溶
媒である水と２相に分離する状態を示す。しかしなが
ら、これに特開平６−２５５０１６号公報に記載されて
いるような、界面活性剤、特に非イオン性界面活性剤を
加えることにより、均一な相分離状態を長時間維持でき
る。

【００１５】ここで使用される非イオン性界面活性剤
は、オリゴマー領域の約３０００以下の分子量、より好
ましくは約１０００以下の分子量のものが使用しやす
く、イオン性基は親水性基が非常に大きいので、バラン
スをとるため、疎水基は高級アルキル基がよい。具体例
としては、ポリオキシプロピレン２−エチル−２−ヒド
ロキシメチル−１，３−プロパンジオール（ポリオキシ
プロピレントリメチロールプロパンエーテル）やポリプ
ロピレングリコール、ジエチレングリコールモノブチル
エーテル、ポリオキシプロピレングリセリン、ラウリル
硫酸ナトリウム等が例示でき、その他にも同様の作用を
有する物質であれば使用することができる。

【００１６】また、上記のようなサーモトロピック材料
の状態変化する温度を制御するため、必要に応じて塩化
ナトリウム等の無機電解質を加えることにより、状態変
化する温度を低温側に任意にシフトさせることができ
る。このようなサーモトロピック材料は、耐候性や安定
性に優れ、比較的に安価であるため好適である。また、
これらの水溶性高分子の一部を架橋し、水等の溶媒に膨
潤させたゲルをサーモトロピック材料として用いても良
い。例えば、米国特許５３７７０４２号に記載されてい
るような、前述の高分子溶液を一部架橋したゲル、例え
ばヒドロキシエチルメタクリレート−ヒドロキシエチル
アクリレート共重合体の部分架橋物と水からなるゲル状
のサーモトロピック材料は好ましい例の一つである。但
し、温度変化により白濁状態と透明状態とに状態変化す
る液状あるいは湿潤なゲル状のサーモトロピック材料で
あれば、前記以外の種々の材料を使用してもかまわな
い。

【００１７】また、機能性材料４として、液状あるいは
湿潤なゲル状の材料であれば、光の変化に応じて光透過
率が変化するフォトクロミック材料や、電圧変化に応じ
て光透過率が変化するエレクトロクロミック材料などの
様々な調光材料を用いることが可能である。さらに、機
能性材料４として、光透過率が変化するもの以外の機能
を有する材料を積層することも可能である。例えば、α
−ゲル等の衝撃吸収ゲルを機能材料４として積層すれ
ば、機能性材料積層体１を遮音ガラスとして用いること
が可能となる。さらに、機能性材料４としては前記の高
分子溶液あるいはゲル以外にも、水などの溶媒を含んだ
液体や、これらの液体を吸収しているゲルや固体を使用
することができる。機能性材料積層体１の各部における
機能性材料４の水分比率のバラツキは、白濁状態と透明
状態とに状態変化するときにおける白濁むらを防止する
ため極力少なくすることが好ましく、例えば平均水分率
に対する各部の水分比率の範囲を１０％以内に設定する
ことが好ましい。このような水分比率のバラツキの少な
い機能性材料積層体１は、後述のような製造方法により
製造できる。

【００１８】基体２、３としては、通常は平板状の無機
ガラスやポリカーボネート等の有機ガラス等を使用す
る。熱線反射ガラス、低放射ガラス、合わせガラス、強
化ガラス、倍強度ガラス、ＵＶカットガラス、網入りガ
ラス、型板ガラス、すりガラス等が任意に採用できる。
基体２、３は、調光ガラスとして使用するときには、通
常は透明に構成することになるが、基体２、３の一部は
不透明に構成してもよいし、建築物の外壁等として使用
する場合には、少なくとも一方を不透明なガラス板や金
属板等で構成してもよい。

【００１９】２枚の基体２、３は同種のものを使用して
も良いし、異種のものを使用してもよい。また、模様等
を深く掘った型板ガラスや、曲げガラス、ガラス瓶のよ
うなガラス成形体、或いは少なくとも一方をガラスブロ
ックのようなブロック状に構成したガラスを採用するこ
とも可能である。

【００２０】機能性材料に隣接する封止材５は、次の要
求特性を満たすものであれば、任意のものが選択でき、
２種類以上のものを組み合わせて使用することも好まし
く、本発明の範疇である。本発明の調光ガラスの封止材
に要求される特性としては次のようなものが挙げられ
る。 （１）調光ガラスを構成するガラス、および合成樹脂フ
ィルムによく接着すること。 （２）ガス保持性が高く、封止材を介しての機能性材料
への気体の浸入や機能性材料の蒸気の放出が生じにくい
こと。 （３）機能性材料との接触部において、その特性に影響
を及ぼすような反応を生じない、また、物質を放出しな
いこと。 （４）使用場所に応じた耐光性、耐熱性、等の耐久性が
確保されたものであること。

【００２１】このような特性を満たす封止材としては、
接着性イソブチレン系樹脂封止剤を図１の封止材５とし
て使用する方法や、図２に示したように封止材５ａと封
止材５ｂの２段封止構成とすることも可能であり、いず
れも本発明の範疇である。封止材５ａとして、熱可塑性
のブチルゴム系、ポリイソブチレン系シーリング材、接
着性イソブチレン系シーリング材等のガス保持性の高い
材料を、その外側の封止材５ｂとして脱酢酸型や脱オキ
シム型のシリコーン系シーリング材、紫外線硬化型のア
クリル系接着剤、接着性イソブチレン系樹脂封止剤等の
良好な接着性を示す材料を選択することが、本発明の調
光ガラスの封止材の好ましい構成として例示できるが、
本発明はこれに限定されるものではない。

【００２２】次に本発明の調光ガラスは、図２に示すよ
うに、機能性材料４に、その層厚を均質に調整・維持す
ることを目的として、スペーサ６を設置することも好ま
しく、本発明の範疇である。更には、スペーサ５が封止
材５の部分にも設置されていても構わない。このスペー
サ６の働きにより、流動性を示す本発明の機能性材料の
層厚が所望の値に調整・維持されるとともに、垂直面に
使用した際に、機能性材料の自重により、ガラスがたわ
み、調光ガラスの上部と下部で機能性材料の層厚が異な
る現象を抑制することができ、長期間にわたり層厚を均
質に維持することが可能となる。

【００２３】スペーサ６の材質は、合成樹脂、ガラス、
セラミック、金属等の中から、機能性材料の構成成分と
反応したり、吸着や吸収などにより、その組成を変化さ
せ、特性に影響を及ぼすようなものでなければ使用可能
である。また、形状に関しては、図３に示したような球
状の他に、線状、網目状、格子状等種々のものが選択可
能である。本発明においては、このスペーサが目立って
視覚的な欠陥とならないように考慮する必要があり、こ
れらの点から、材質としては無色透明のガラス製、形状
としてはビーズ状のものが概ね好ましい選択となる。ビ
ーズ状のものを配置する際には、必要最少限の量を機能
性材料にできるだけ均一に分散して配置することが好ま
しく、調光ガラスのサイズや機能性材料の層厚によって
も異なるが、概ね５０ｍｍ×５０ｍｍ程度のエリアに１
個以上の割合で存在することが量的な目安となる。スペ
ーサ量がこれより少ないとスペーサの存在部と未存在部
で機能性材料の層厚が波打ち、ガラス越しの風景が歪む
などの問題点が生じる恐れがある。

【００２４】又、スペーサ６と機能性材料４の比重差に
よるスペーサ６の沈降を抑制するため、図２に示すよう
に、基体２、３の少なくとも１つに、合成樹脂製の係り
止めフィルム７をラミネートした基体を使用し、機能性
材料に臨む面に使用することは、スペーサ６がフィルム
内にめり込んだ状態で固定される効果が発現し好まし
い。特にラミネートされる基体２、３がガラスの場合に
は、合成樹脂製の係り止めフィルムとして、飛散防止フ
ィルムを使用することは、ガラス破損時の安全面から好
適な形態である。又、係り止めフィルム７としてスペー
サ６より軟質な材料からなるものを用いれば、係り止め
効果が一層顕著になり好ましい。但し、スペーサ６を基
体２、３に接着剤等により固定して、係り止めフィルム
７を省略することも可能である。

【００２５】係り止めフィルム７はラミネートされてい
る基体２，３が透明の場合、当然のことながら、このフ
ィルムも透明であることが好ましく、これらの条件を満
たすためのフィルムの材質としては、ポリエチレン、ポ
リプロピレン等のポリオレフィン樹脂、塩化ビニル樹
脂、スチレン樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリビニルアルコー
ル、アクリル樹脂、アクリロニトリル−スチレン系樹
脂、塩化ビニリデン樹脂、ＡＡＳ樹脂、ＡＥＳ樹脂、ポ
リウレタン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリ−４
−メチルペンテン−１樹脂、ポリブテン−１樹脂、フッ
化ビニリデン樹脂、フッ化ビニル樹脂、フッ素樹脂、ポ
リカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、アセタール樹
脂、ポリフェニレンオキシド樹脂、ポリブチレンテレフ
タレート、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエス
テル樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリイミ
ド樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹
脂、芳香族ポリエステル樹脂、ポリアリレート樹脂等の
各種樹脂のフィルム、又はこれらの積層フィルムが例示
できる。又、上記フィルム中でも、剛性、耐伸長性、寸
法安定性、衝撃破壊強度性、透明性、積層適性の観点か
ら、ポリエステル樹脂フィルムが好ましく、さら更にポ
リエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）であることが好ま
しい。具体的には、東レ（株）製のルミラー、ユニチカ
（株）製のエンブレット等の商品名で市販されているも
のが透明性が高く好ましいが、これに限定されるもので
はない。

【００２６】本発明の係り止めフィルム７の基材フィル
ムの膜厚は、機能性材料の層厚に依るが、２５μｍ〜１
００μｍ程度のものが効果も充分発現し、ハンドリング
もしやすく好ましい。これらの係り止めフィルムには、
必要に応じて、可塑剤、熱安定剤、帯電防止剤、滑剤、
紫外線吸収剤、充填剤等の公知の添加剤を添加してもよ
い。又、係り止めフィルムに紫外線遮蔽機能を付与する
場合には、係り止めフィルムを室外側に配置すること
で、機能性材料４、封止材５の紫外線による劣化を防止
できる。また、室内側に配置した場合であっても、室内
の人や物の日焼け等の紫外線による悪影響を低減でき
る。

【００２７】次に、前記機能性材料積層体１の製造方法
について説明する。この製造方法は、相対湿度が７０％
以上９９％以下の雰囲気中において、少なくとも一方の
基体３上に機能性材料４を配置するとともに、少なくと
も一方の基体３の上面周囲に封止材５を配置し、他方の
基体２を一方の基体３に重ね合わせて図４に示す仮積層
体１’を製作する仮積層工程と、仮積層体１’の内部空
間１２が略真空状態となるように、仮積層体１’を減圧
雰囲気下に保持し、その後封止材５を変形させつつ基体
２に密着せしめて、気泡が混入しないように基体２、３
間に機能性材料４を封入する減圧封入工程とを備えてい
る。

【００２８】先ず、仮積層工程について説明する。基体
３上への機能性材料４の配置は、相対湿度が７０％以上
９９％以下に調湿して行う。好ましくは、相対湿度８０
％以上９７％以下、さらに好ましくは、８５％以上９５
％以下に調湿し行う。相対湿度が７０％未満では、配置
した機能性材料から水が揮発しやすいので好ましくな
い。また、相対湿度が９９％を超える場合は結露が発生
するので好ましくない。相対湿度を７０以上９９％以下
に調湿し機能性材料を配置すれば、配置した機能性材料
の表面部からの水の揮発が抑制され、機能性材料の組成
むらが少なくなり、得られる機能性材料の性能が均一と
なり好ましい。機能性材料４は、基体３上に所定のパタ
ーンで配置することになる。具体的には、図５に示すよ
うに、適当間隔おきに略円形に配置したり、封止材５と
のあいだに間隔をあけてその内側に全面的に塗布するこ
とになる。配置方法としては、不要部分にマスキングを
施して塗布してもよいが、ディスペンサーにより定量的
に塗布することが好ましい。このとき複数の塗布ヘッド
を有するディスペンサーを使用して塗布すれば、定量
的、かつ、迅速に塗布することができる。

【００２９】封止材５の付着は、加温装置を併設した押
し出し機や塗布機を使用して行うことができる。これは
ダブルシールの複層ガラスの１次シールを塗布するため
の装置が概ねそのまま使用できる。また、予めテープ
状、紐状等に加工され、剥離テープ状に配置されたもの
は、室温で容易にハンドリングでき好ましい。封止材５
は、機能性材料４とともに相対湿度が７０以上９９％以
下の雰囲気中において付着させてもよいし、通常の雰囲
気中において付着させてもよい。また、機能性材料４を
配置させる前に付着させると、機能性材料４を塗布する
ときに、機能性材料４が基体３外へ流れだすことを防止
できるので好ましい。

【００３０】こうして、基体３上に機能性材料４及び封
止材５を配置させた状態で、同雰囲気中において基体２
を基体３に重ねあわせ、仮積層体１’を製作することに
なる。仮積層体１’は、図４に示すように、封止材５に
よりその内部空間１２への外気の侵入が抑制され、内部
空間１２の相対湿度が７０以上９９％以下に維持される
ので、仮積層した状態で通常の雰囲気中に移動させて
も、機能性材料４の水分バランスが変動することはな
い。

【００３１】次に、減圧封入工程について説明する。図
６に示すような、可とう性を有する膜体１１で仕切られ
た、隣接する２つの減圧槽９、１０を有する減圧装置８
を用い、仮積層体１’を下側の減圧槽１０内にセットし
て両減圧槽９、１０を減圧し、機能性材料４が存在する
内部空間１２を略真空状態にしてから、図７に示すよう
に、内部空間１２が気密状になるように、上側の減圧槽
１０の減圧を開放し、常圧あるいは加圧して膜体１１で
基体２を押圧し、封止材５を基体２に隙間なく密着させ
る。

【００３２】減圧装置８としては、汎用の太陽電池パネ
ル作製用のラミネータを採用でき、具体的にはｓｐｉｒ
ｅ社（米）製のもの等が例示できる。減圧時における両
減圧槽９、１０の真空度は小さいほど内部空間１２の真
空度が高くなって密着した後の気泡が減少し、機能性材
料４が完全に充填されやすくなる。このとき仮積層体
１’を設置した状態で、少なくとも１０Ｔｏｒｒ以上の
真空度の略真空状態を、少なくとも１５秒以上維持する
ことが好ましい。より好ましくは５Ｔｏｒｒ以上の真空
度の略真空状態を概ね１５秒以上１２０秒以下維持する
のが好ましい。真空度が１０Ｔｏｒｒ低かったり、維持
する時間が１５秒より短いと、機能性材料４に予め存在
する気泡や、塗布時に混入した気泡が充分除去できな
い。また、必要以上に高い真空度に長い時間維持する
と、蒸気圧が低くなるため、機能性材料４の溶媒が蒸発
して組成が変動したり、その表面に白い皮膜が張り、外
観不良の要因となったり、気泡除去の妨げになったりし
て、所望の良好な積層板が得られなくなる。

【００３３】次に、図７に示す状態から、膜体１１によ
りさらに基体２を押圧して、封止材５を変形させつつ、
機能性材料４を内部空間１２内に充満させる。つまり、
内部空間１２を略真空状態に維持する減圧工程と、基体
２に対して封止材を気密状になるよう、変形させつつ密
着せしめながら、機能性材料４を内部空間１２に充満さ
せる密着工程とを、減圧装置８内にて連続的に行えるの
で、両工程を容易に且つ効率的に行うことが可能となり
好ましい。

【００３４】又、仮積層体１’は、基体２、３と封止材
５を介して気密状に内部空間１２が形成されているの
で、上下の平行がとれた油圧プレス等の押圧装置で押圧
し、物理的に機能性材料４の内部空間１２への充満を補
助しても構わない。また、内部空間１２内の機能性材料
４の未展開部分は、略真空状態になってるので、減圧装
置１０から取り出して放置するだけでも、大気圧により
基体２、３が相互に接近する方向へ押圧され、機能性材
料４を充満することができる。

【００３５】尚、本実施例では、２枚の基体２、３間に
機能性材料４を積層した機能性材料積層体１、及びその
製造方法について説明したが、更に１乃至複数枚の基体
を機能性材料積層体１に、同種又は異種の機能性材料を
介在させた状態で積層し、３枚以上の基体を有する機能
性材料積層体を構成することも可能である。また、この
場合には、機能性材料を充填しない空気層を基体間に形
成して、断熱性や遮音性を高めることも可能である。

【００３６】

【実施例】次に、具体例の一例について説明する。 （実施例１）機能性材料として使用するサーモトロピッ
ク材料を、次のように調製した。セルロース誘導体とし
てヒドロキシプロピルセルロース（日本曹達（株）製Ｈ
ＰＣ−Ｌ、以下ＨＰＣ）、非イオン性界面活性剤として
ポリオキシプロピレントリメチロールプロパンエーテル
（三洋化成工業（株）製サンニックストリオールＴＰ−
４００）、無機電解質および水として３％塩化ナトリウ
ム水溶液をそれぞれ、５：１：９の重量比で混合した。
基体として９００×１２００ｍｍのＪＩＳ規格品フロー
ト板ガラスの３ｍｍ厚を使用した。相対湿度９０％にて
前記混合したサーモトロピック材料をディスペンサーの
よりガラス上に図５に示すように塗布（配置間隔５０ｍ
ｍ）した。封止材として熱可塑性のブチルゴムテープ
（（株）ピーエムジー製ナフトサームブチルテープ芯な
し１７００）、更にその外側にシリコーン系シーリング
材（信越化学工業（株）製ＫＥ４２０）を配置し、減圧
装置により封止を行って、機能性材料積層体を得た。

【００３７】（比較例１）機能性材料として使用するサ
ーモトロピック材料を、次のように調製した。セルロー
ス誘導体としてヒドロキシプロピルセルロース（日本曹
達（株）製ＨＰＣ−Ｌ、以下ＨＰＣ）、非イオン性界面
活性剤としてポリオキシプロピレントリメチロールプロ
パンエーテル（三洋化成工業（株）製サンニックストリ
オールＴＰ−４００）、無機電解質および水として３％
塩化ナトリウム水溶液をそれぞれ、５：１：９の重量比
で混合した。基体として９００×１２００ｍｍのＪＩＳ
規格品フロート板ガラスの３ｍｍ厚を使用した。相対湿
度６０％にて前記混合したサーモトロピック材料をディ
スペンサーのよりガラス上に図５に示すように塗布（配
置間隔５０ｍｍ）した。封止材として熱可塑性のブチル
ゴムテープ（（株）ピーエムジー製ナフトサームブチル
テープ芯なし１７００）、更にその外側にシリコーン系
シーリング材（信越化学工業（株）製ＫＥ４２０）を配
置し、減圧装置により封止を行って、機能性材料積層体
を得た。

【００３８】実施例１と比較例１の機能性材料積層体の
外観を室温（２５℃）と温度上昇による状態変化を観察
した。その結果を表１に示す。

【００３９】

【表１】

【００４０】表１から明らかなように、相対湿度６０％
で塗布を行った比較例１では、得られた機能性材料積層
体にディスペンサによるサーモトロピック材料の塗布位
置に直径４０ｍｍ程度の白濁点が観察された。これは、
塗布したサーモトロピック材料の表面から水が揮発し
て、塩化ナトリウム濃度が高くなり状態変化する温度が
低くなったためである。一方、相対湿度９０％で塗布を
行った実施例１では、得られた機能性材料積層体は２５
℃では均一に透明であり、また、温度上昇により透明か
ら均一に白濁した。

【００４１】

【発明の効果】請求項１に係る機能性材料積層体によれ
ば、機能性材料の各部における水分比率のバラツキが少
ないので、組成むらの少ない品質の良い機能性材料積層
体が得られる。

【００４２】請求項２記載のように、セルロース誘導
体、水と無機電解質を構成成分とする機能性材料は、温
度変化により透明状態と白濁状態とに可逆的に状態変化
するサーモトロピック材料として機能するが、無機電解
質の濃度により状態変化の温度が変わるので、水分比率
のバラツキが小さくなることにより、機能性材料積層体
の各部における無機電解質の濃度が一様となり、白濁の
むらのない高品位な機能性材料積層体を提供できる。

【００４３】請求項３記載のように、機能性材料が、前
記構成成分に非イオン性界面活性剤を加えてなる場合に
は、非イオン性界面活性剤により、白濁状態の安定性を
著しく向上でき、均一な白濁状態を長期間維持すること
が可能となる。

【００４４】請求項４に係る機能性材料積層体の製造方
法によれば、相対湿度が７０％以上９９％以下の雰囲気
中において機能性材料を封入するので、水を溶媒とした
機能性材料の封入過程における水分の蒸発が防止され、
機能性材料積層体の各部における機能性材料の濃度を一
様に設定することが可能となる。このため、組成のバラ
ツキの少ない高品位な機能性材料積層体を製作すること
が可能となる。

【００４５】請求項５に係る機能性材料積層体の製造方
法によれば、相対湿度が７０％以上９９％以下の雰囲気
で機能性材料を配置するので、水の揮発が抑制され、請
求項４と同様に組成のバラツキの少ない高品位な機能性
材料積層体を製作できる。しかも、仮積層体は、封止材
により内部空間への外気の侵入が抑制されるので、外部
の相対湿度が低くなっても、内部空間内の相対湿度は７
０％以上９９％以下に略維持される。このため、水分比
率を一様に維持しつつ、仮積層体を移送等することが可
能となる。また、機能性材料を配置した仮積層体の内部
空間を略真空状態にして、機能性材料を基体間に封入す
るので、気泡が混入しないように機能性材料を基体間に
充填することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の機能性材料積層体の要部の断面図

【図２】 他の構成の機能性材料積層体の要部の断面図

【図３】 同機能性材料積層体の要部の横断面図

【図４】 仮積層体の要部の縦断面図

【図５】 機能性材料の塗布パターンの説明図

【図６】 機能性材料積層体の製造方法の説明図

【図７】 機能性材料積層体の製造方法の説明図

【符号の説明】

１ 機能性材料積層体 ２ 基体 ３ 基体 ４ 機能性材料 ５ 封止材 ５ａ １次封止材 ５ｂ ２次封止材 ６ スペーサ ７ 係り止めフィルム １’ 仮積層体 ８ 減圧装置 ９ 減圧槽 １０ 減圧槽 １１ 膜体 １２ 内部空間

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも一方の一部又は全部を透明と
   なした基体間に機能性材料を封入した機能性材料積層体
   であって、 前記機能性材料の各部における水分比率のバラツキを１
   ０％以下に設定した、 ことを特徴とする機能性材料積層体。
2. 【請求項２】 前記機能性材料が、セルロース誘導体、
   水と無機電解質を構成成分とする請求項１記載の機能性
   材料積層体。
3. 【請求項３】 前記機能性材料が、前記構成成分に非イ
   オン性界面活性剤を加えてなる請求項２記載の機能性材
   料積層体。
4. 【請求項４】 少なくとも一方の一部又は全部を透明と
   なした基体間に、相対湿度が７０％以上９９％以下の雰
   囲気中において機能性材料を封入することを特徴とする
   機能性材料積層体の製造方法。
5. 【請求項５】 少なくとも一方の一部又は全部を透明と
   なした基体間に機能性材料を封入した機能性材料積層体
   の製造方法において、 相対湿度が７０％以上９９％以下の雰囲気中において、
   少なくとも一方の基体上に機能性材料を配置するととも
   に、少なくとも一方の基体の上面周囲に封止材を配置
   し、他方の基体を一方の基体に重ね合わせて仮積層体を
   製作する仮積層工程と、 仮積層体の内部空間が略真空状態となるように、仮積層
   体を減圧雰囲気下に保持し、その後封止材を変形させつ
   つ基体に密着せしめて基体間に機能性材料を封入する減
   圧封入工程と、 を備えた機能性材料積層体の製造方法。