JP2003521724A - サーモクロミックポリマー分散液晶を被覆したアプライアンスウインドウ - Google Patents
サーモクロミックポリマー分散液晶を被覆したアプライアンスウインドウInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 アプライアンスのドアを開けることなくアプライアンスの内部で何が起こっているかを消費者が見ることができ、かつアプライアンスの全体的な外観を損なうことがないアプライアンスウインドウを提供すること。
【解決手段】 アプライアンスに使用するウインドウであって、該ウインドウは光透過性樹脂マトリックス中の相分離した液晶の液滴を含むサーモクロミックポリマー分散液晶材料でコーティングされており、該液晶が、等方性相において該樹脂の屈折率と同等の光学的屈折率を有し、液晶相において該樹脂の屈折率と整合しない屈折率を有し、該サーモクロミック材料は熱的に活性化されて該材料を明散乱モードと明透過モードの間で可逆的に切替可能にすることができるものであることを特徴とするウインドウ及び該ウインドウを含むアプライアンス。
Description
【０００１】
本発明は、アプライアンスに使用されるウインドウに関する。更に詳細に述べ
れば、本発明は、サーモクロミック(熱変色性)（thermochromic）ポリマーが分
散した液晶材料で被覆されたアプライアンスウインドウに関する。 今日使用されている多くのアプライアンスは、消費者がアプライアンス内にお
いて生じていることが視認できるように、透明なガラスウインドウを有している
。不幸にも、ガラスウインドウの透明な性質によって、ウインドウが、通常特定
の色を有するアプライアンスの残りの部分のデザインと適合しないため、アプラ
イアンスの美的感覚が損なわれることにもなる。 ウインドウの無いアプライアンスは、多分美的には喜ばれるものではあるが、
消費者が、内部で生じていることを見るためにアプライアンスの扉を開けなけれ
ばならないと言う大きな問題がある。この結果、熱の損失が生じる。
れば、本発明は、サーモクロミック(熱変色性)（thermochromic）ポリマーが分
散した液晶材料で被覆されたアプライアンスウインドウに関する。 今日使用されている多くのアプライアンスは、消費者がアプライアンス内にお
いて生じていることが視認できるように、透明なガラスウインドウを有している
。不幸にも、ガラスウインドウの透明な性質によって、ウインドウが、通常特定
の色を有するアプライアンスの残りの部分のデザインと適合しないため、アプラ
イアンスの美的感覚が損なわれることにもなる。 ウインドウの無いアプライアンスは、多分美的には喜ばれるものではあるが、
消費者が、内部で生じていることを見るためにアプライアンスの扉を開けなけれ
ばならないと言う大きな問題がある。この結果、熱の損失が生じる。
【０００２】
従って、アプライアンスの扉を開く必要なくかつアプライアンスの全体の外観
を損なわずに、消費者がアプライアンス内部で生じていることを見られるアプラ
イアンスを提供することが望ましい。 アプライアンスに関連して熱変色性材料を使用することは、当該技術分野にお
いて公知である。例えば、米国特許第4,983,810号（Balderson）や、同第6,037,
572号(Coatesら)、同5,451,932号(Wunderlichら)、及び同5,326,174号(Parker)
明細書を参照されたい。しかしながら、これらの文献は、いずれも、アプライア
ンスウインドウにおける熱変色性コーティングの使用について全く教示していな
い。 米国特許第5,337,727号（Borensら）明細書は、アプライアンスウインドウに
おいて、放射線透過性が温度の増大に従って低下する熱変色性窓ガラス(pane)の
使用の可能性に言及している。しかしながら、Borensらの特許は、次いで、「こ
れは、ウインドウを通しての視界を損なう」(1欄56〜59行)と述べているので、
このような窓ガラスの使用から乖離する教示をしている。従って、Borensらは、
ウインドウを通しての視界がもし損なわれないことが望ましいのであれば、アプ
ライアンスウインドウにおける熱変色性材料の使用から乖離する教示をしている
。
を損なわずに、消費者がアプライアンス内部で生じていることを見られるアプラ
イアンスを提供することが望ましい。 アプライアンスに関連して熱変色性材料を使用することは、当該技術分野にお
いて公知である。例えば、米国特許第4,983,810号（Balderson）や、同第6,037,
572号(Coatesら)、同5,451,932号(Wunderlichら)、及び同5,326,174号(Parker)
明細書を参照されたい。しかしながら、これらの文献は、いずれも、アプライア
ンスウインドウにおける熱変色性コーティングの使用について全く教示していな
い。 米国特許第5,337,727号（Borensら）明細書は、アプライアンスウインドウに
おいて、放射線透過性が温度の増大に従って低下する熱変色性窓ガラス(pane)の
使用の可能性に言及している。しかしながら、Borensらの特許は、次いで、「こ
れは、ウインドウを通しての視界を損なう」(1欄56〜59行)と述べているので、
このような窓ガラスの使用から乖離する教示をしている。従って、Borensらは、
ウインドウを通しての視界がもし損なわれないことが望ましいのであれば、アプ
ライアンスウインドウにおける熱変色性材料の使用から乖離する教示をしている
。
【０００３】
近年、あるポリマー分散液晶(「PDLC」)材料が、熱変色性(温度応答とも言及
される)材料として、使用されている。これらの特定のPDLC熱変色性材料は、こ
れらのPDLC材料が、大きな熱安定性を有しかつ不透明な状態と透明な状態との間
の良好な視覚上のコントラストを付与するので、従来より使用されていた熱変色
性材料に対して改良を与えるものである。
される)材料として、使用されている。これらの特定のPDLC熱変色性材料は、こ
れらのPDLC材料が、大きな熱安定性を有しかつ不透明な状態と透明な状態との間
の良好な視覚上のコントラストを付与するので、従来より使用されていた熱変色
性材料に対して改良を与えるものである。
【０００４】
米国特許第４，６８８，９００号（ドアン他）及び第４，６８５，７７１号（
ウエスト他）はそれぞれ、ウインドウ、特にアプライアンスに使用するウインド
ウ上ではないディスプレーでの温度−応答性ＰＤＬＣ材料の使用を教示している
。米国特許第４，８９０，９０２号（ドアン他）；第４，９９４，２０４号（ド
アン他）；５，２４０，６３６号（ドアン他）；及び５，００４，３２３号（ウ
エスト）は、ウインドウ上でのＰＤＬＣ材料の使用を教示しているが、これらの
材料は電気的又は磁気的な手段で活性化され（すなわち、これらの材料は温度−
応答性というより“電子−応答性”又は“磁気−応答性”である）、さらにこれ
らの材料を適用するウインドウはアプライアンスのウインドウではない。 電子−応答性又は磁気−応答性材料よりは温度−応答性材料をアプライアンス
ウインドウで使用することが好ましいのは、温度応答性材料がアプライアンスの
作動中にそれが放出する熱エネルギーによって活性化されるからである。換言す
ると、材料に電気的又は磁気的刺激を与えて活性化することが必要とされる代わ
りに、熱−応答性材料はアプライアンスからの熱エネルギーの放出によって受動
的に活性化される。 従って、熱変色性ＰＤＬＣ材料で被覆したアプライアンスウインドウを提供す
ることが望ましい。
ウエスト他）はそれぞれ、ウインドウ、特にアプライアンスに使用するウインド
ウ上ではないディスプレーでの温度−応答性ＰＤＬＣ材料の使用を教示している
。米国特許第４，８９０，９０２号（ドアン他）；第４，９９４，２０４号（ド
アン他）；５，２４０，６３６号（ドアン他）；及び５，００４，３２３号（ウ
エスト）は、ウインドウ上でのＰＤＬＣ材料の使用を教示しているが、これらの
材料は電気的又は磁気的な手段で活性化され（すなわち、これらの材料は温度−
応答性というより“電子−応答性”又は“磁気−応答性”である）、さらにこれ
らの材料を適用するウインドウはアプライアンスのウインドウではない。 電子−応答性又は磁気−応答性材料よりは温度−応答性材料をアプライアンス
ウインドウで使用することが好ましいのは、温度応答性材料がアプライアンスの
作動中にそれが放出する熱エネルギーによって活性化されるからである。換言す
ると、材料に電気的又は磁気的刺激を与えて活性化することが必要とされる代わ
りに、熱−応答性材料はアプライアンスからの熱エネルギーの放出によって受動
的に活性化される。 従って、熱変色性ＰＤＬＣ材料で被覆したアプライアンスウインドウを提供す
ることが望ましい。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記に従うと、本発明の第１の目的は、アプライアンスのドアを開けることな
くアプライアンスの内部で何が起こっているかを消費者が見ることができ、かつ
アプライアンスの全体的な外観を損なうことがないアプライアンスウインドウを
提供することである。 本発明のさらなる目的は、アプライアンスのドアを開けることなくアプライア
ンスの内部で何が起こっているかを消費者が見ることができ、かつアプライアン
スの全体的な外観を損なうことがない熱変色性材料で被覆したアプライアンスウ
インドウを提供することである。 本発明の他の目的は、熱変色性材料が良好な熱安定性を有するポリマー−分散
した液晶材料であり、かつ該材料の不透明状態と透明状態の間の良好な視覚対比
を提供することが可能な、前記の被覆アプライアンスウインドウを提供すること
である。 本発明のさらなる目的は、先の目的で述べた特徴を有する熱変色性材料で被覆
したウインドウを有するアプライアンスを提供することである。 これらの目的及び他の目的が本発明によって達成される。
くアプライアンスの内部で何が起こっているかを消費者が見ることができ、かつ
アプライアンスの全体的な外観を損なうことがないアプライアンスウインドウを
提供することである。 本発明のさらなる目的は、アプライアンスのドアを開けることなくアプライア
ンスの内部で何が起こっているかを消費者が見ることができ、かつアプライアン
スの全体的な外観を損なうことがない熱変色性材料で被覆したアプライアンスウ
インドウを提供することである。 本発明の他の目的は、熱変色性材料が良好な熱安定性を有するポリマー−分散
した液晶材料であり、かつ該材料の不透明状態と透明状態の間の良好な視覚対比
を提供することが可能な、前記の被覆アプライアンスウインドウを提供すること
である。 本発明のさらなる目的は、先の目的で述べた特徴を有する熱変色性材料で被覆
したウインドウを有するアプライアンスを提供することである。 これらの目的及び他の目的が本発明によって達成される。
【０００６】
本発明は、ＰＤＬＣサーモクロミック材料でコートしたアプライアンスウイン
ドウを提供する。本発明は、さらに、そのような材料でコートされたウインドウ
を含むアプライアンスを提供する。 本発明で使用されるＰＤＬＣ材料は、液晶の相分離ドロップレットを光透過樹
脂マトリックス中に構成し、及び、熱的に活性であってこの材料を光散乱モード
と光透過モードとに可逆的に切り替え得るものである。本発明で使用される液晶
は、樹脂の屈折指数と同様の光学屈折指数をイソトロピック相において有し、及
び、樹脂の屈折指数と不一致の屈折指数を液晶相において有する。 この液晶は、好適な染料を含めて同じ色を配したサーモクロミック材料及びウ
インドウを与え、その結果としてアプライアンスを与えてもよい。 前記サーモクロミック材料でコートされたアプライアンスウインドウを含み得
るアプライアンスには、ベーキングオーブン、トースター、衣類乾燥機等が含ま
れるが、この例に限定されることはない。
ドウを提供する。本発明は、さらに、そのような材料でコートされたウインドウ
を含むアプライアンスを提供する。 本発明で使用されるＰＤＬＣ材料は、液晶の相分離ドロップレットを光透過樹
脂マトリックス中に構成し、及び、熱的に活性であってこの材料を光散乱モード
と光透過モードとに可逆的に切り替え得るものである。本発明で使用される液晶
は、樹脂の屈折指数と同様の光学屈折指数をイソトロピック相において有し、及
び、樹脂の屈折指数と不一致の屈折指数を液晶相において有する。 この液晶は、好適な染料を含めて同じ色を配したサーモクロミック材料及びウ
インドウを与え、その結果としてアプライアンスを与えてもよい。 前記サーモクロミック材料でコートされたアプライアンスウインドウを含み得
るアプライアンスには、ベーキングオーブン、トースター、衣類乾燥機等が含ま
れるが、この例に限定されることはない。
【０００７】
本発明によって提供されるアプライアンスウインドウは、本発明のウインドウ
が、一定温度又はそれ以上のときにのみ可視化する点で、従来のアプライアンス
ウインドウと異なる。本発明のウインドウを含むアプライアンスが一定温度より
低い場合、このウインドウは、アプライアンスの残りの色と調和する。しかしな
がら、このアプライアンスが作動して、加熱され始めると、一定の、あらかじめ
決定された温度に到達したときにウインドウが透明になる。ウインドウが透明に
なると、消費者は、温度があらかじめ決定されたレベル又はそれ以上にとどまっ
ている限りにおいて、アプライアンスのドアをあけることなく、アプライアンス
の内側を見ることができる。一旦温度があらかじめ決定された値より落ちると、
ウインドウは、アプライアンスの色にもどる。 従って、本発明のアプライアンスウインドウは、アプライアンスの全体的な審
美的アピールを損なうことがなく、かつ、消費者は、アプライアンスのドアを開
けることなくアプライアンスの内側チャンバーが見えるようになる。
が、一定温度又はそれ以上のときにのみ可視化する点で、従来のアプライアンス
ウインドウと異なる。本発明のウインドウを含むアプライアンスが一定温度より
低い場合、このウインドウは、アプライアンスの残りの色と調和する。しかしな
がら、このアプライアンスが作動して、加熱され始めると、一定の、あらかじめ
決定された温度に到達したときにウインドウが透明になる。ウインドウが透明に
なると、消費者は、温度があらかじめ決定されたレベル又はそれ以上にとどまっ
ている限りにおいて、アプライアンスのドアをあけることなく、アプライアンス
の内側を見ることができる。一旦温度があらかじめ決定された値より落ちると、
ウインドウは、アプライアンスの色にもどる。 従って、本発明のアプライアンスウインドウは、アプライアンスの全体的な審
美的アピールを損なうことがなく、かつ、消費者は、アプライアンスのドアを開
けることなくアプライアンスの内側チャンバーが見えるようになる。
【０００８】
本発明の第一態様は、自然にサーモクロミックである(即ち、温度応答性)ＰＤ
ＬＣ(ポリマー分散液晶)材料でコートしたアプライアンスウインドウに関する。
本発明で使用されるＰＤＬＣ材料は、熱的に活性であって、この材料を光散乱モ
ードと光透過モードとに可逆的に切り替え得るものである。
ＬＣ(ポリマー分散液晶)材料でコートしたアプライアンスウインドウに関する。
本発明で使用されるＰＤＬＣ材料は、熱的に活性であって、この材料を光散乱モ
ードと光透過モードとに可逆的に切り替え得るものである。
【０００９】
本発明の更なる観点は、前述のサーモクロミックＰＤＬＣ材料で被覆された窓
を含むアプライアンスに関する。ここで使用される「アプライアンス」と言う用
語は、昇温に加熱する事のできる内部室を有し、区画、たとえば、窓を含むドア
によって外側環境から分離されているアプライアンスを含む事を意味する。本発
明のサーモクロミック被覆窓で用意できるアプライアンスの例としては、例えば
、ベーキングオーブン、トースター、洗濯機、衣類乾燥機等が挙げられるがこれ
らに限定されない。
を含むアプライアンスに関する。ここで使用される「アプライアンス」と言う用
語は、昇温に加熱する事のできる内部室を有し、区画、たとえば、窓を含むドア
によって外側環境から分離されているアプライアンスを含む事を意味する。本発
明のサーモクロミック被覆窓で用意できるアプライアンスの例としては、例えば
、ベーキングオーブン、トースター、洗濯機、衣類乾燥機等が挙げられるがこれ
らに限定されない。
【００１０】
本発明で使用されるサーモクロミックＰＤＬＣ材料は、透明な或いは光透過性
樹脂マトリック中に均一に分散した液晶の小滴から成る。液晶は、等方性相にお
ける光屈折率が透明樹脂の光屈折率と類似の値を有する様に選択され、その結果
、ＰＤＣＬ材料への入射光は散乱する事無しに容易に通過出来る。この相では、
ＰＤＬＣ材料は透明である。液晶は、更に、その液晶相において、その光学的屈
折率（即ち、異常屈折率）が、等方性相のそれと、及び樹脂マトリックスのそれ
と異なる様に選択され、その結果、入射光は液晶によって散乱される。樹脂マト
リックスの屈折率と液晶の屈折率との間の不整合及び液晶小滴の光散乱性は、Ｐ
ＤＬＣ材料を散乱光とし、従って、不透明となる。 本発明の使用に適する温度応答性（即ち、サーモクロミック）ＰＤＬＣ材料及
びそれらを製造する為の方法は、Ｕ．Ｓ．Ｐ Ｎｏｓ．４，６８８，９００及び
４，６８５，７７１に教示されており、共に、その全体がここに参照によって導
入される。
樹脂マトリック中に均一に分散した液晶の小滴から成る。液晶は、等方性相にお
ける光屈折率が透明樹脂の光屈折率と類似の値を有する様に選択され、その結果
、ＰＤＣＬ材料への入射光は散乱する事無しに容易に通過出来る。この相では、
ＰＤＬＣ材料は透明である。液晶は、更に、その液晶相において、その光学的屈
折率（即ち、異常屈折率）が、等方性相のそれと、及び樹脂マトリックスのそれ
と異なる様に選択され、その結果、入射光は液晶によって散乱される。樹脂マト
リックスの屈折率と液晶の屈折率との間の不整合及び液晶小滴の光散乱性は、Ｐ
ＤＬＣ材料を散乱光とし、従って、不透明となる。 本発明の使用に適する温度応答性（即ち、サーモクロミック）ＰＤＬＣ材料及
びそれらを製造する為の方法は、Ｕ．Ｓ．Ｐ Ｎｏｓ．４，６８８，９００及び
４，６８５，７７１に教示されており、共に、その全体がここに参照によって導
入される。
【００１１】
本発明の使用に好ましい液晶は、ネマチック型又は、ネマチック型同様の挙動
を示すものである。本発明で使用される液晶で最も好ましいものは、シアノビフ
ェニル液晶である。特に適当なシアノビフェニル液晶は、４′−ｎ−ペンチル−
４′−シアノビフェニル、４′−ｎ−プロポキシ−４−シアノビフェニル、４′
−ｎ−ペントキシ−４−シアノビフェニル、４′−ｎ−オクチロキシ−４−シア
ノビフェニル、及び４′−ｎ−ペンチル−４−シアノターフェニルの混合物であ
る。最も好ましい混合物は、約４３％の４′−ｎ−ペンチル−４′−シアノビフ
ェニル、約１７％の４′−ｎ−プロポキシ−４−シアノビフェニル、約１３％の
４′−ｎ−ペントキシ−４−シアノビフェニル、約１７％の４′−ｎ−オクチロ
キシ−４−シアノビフェニル、及び約１０％の４′−ｎ−ペンチル−４−シアノ
ターフェニルを含む。 本発明の好ましい実施態様では、液晶は、適当な染料をその中に溶解しており
、その結果、その不透明状態において、サーモクロミック被膜（従って、窓）は
、アプライアンスの残りの部分と同じ色になる。適当な染料としては、多色、二
色及び等方性染料が挙げられるがこれらに限定されない。一般に、その様な染料
は、液晶の約９８．５質量％に対して染料が約１．５質量％の割合で存在する。
を示すものである。本発明で使用される液晶で最も好ましいものは、シアノビフ
ェニル液晶である。特に適当なシアノビフェニル液晶は、４′−ｎ−ペンチル−
４′−シアノビフェニル、４′−ｎ−プロポキシ−４−シアノビフェニル、４′
−ｎ−ペントキシ−４−シアノビフェニル、４′−ｎ−オクチロキシ−４−シア
ノビフェニル、及び４′−ｎ−ペンチル−４−シアノターフェニルの混合物であ
る。最も好ましい混合物は、約４３％の４′−ｎ−ペンチル−４′−シアノビフ
ェニル、約１７％の４′−ｎ−プロポキシ−４−シアノビフェニル、約１３％の
４′−ｎ−ペントキシ−４−シアノビフェニル、約１７％の４′−ｎ−オクチロ
キシ−４−シアノビフェニル、及び約１０％の４′−ｎ−ペンチル−４−シアノ
ターフェニルを含む。 本発明の好ましい実施態様では、液晶は、適当な染料をその中に溶解しており
、その結果、その不透明状態において、サーモクロミック被膜（従って、窓）は
、アプライアンスの残りの部分と同じ色になる。適当な染料としては、多色、二
色及び等方性染料が挙げられるがこれらに限定されない。一般に、その様な染料
は、液晶の約９８．５質量％に対して染料が約１．５質量％の割合で存在する。
【００１２】
樹脂マトリックス中での使用に適する材料は、例えば米国特許第４,６８５,７
７１、４,９９４,２０４及び４,８９０,９０２中に記載されており、これらは全
てここに参考文献として組み入れるものとする。 適する樹脂の非制限的な例としては、透明なエポキシ、ポリウレタン、ビニル
、アクリル、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリアミド、ヒドロカルビル、
及びセルロースポリマー及びコポリマーが挙げられる。 この樹脂マトリックスはさらに、例えば、モノマー類、プレポリマー類、オリ
ゴマー類、硬化剤及び架橋剤、並びに相溶性でかつ硬化可能な、予備形成熱可塑
性マトリックス材料自身の混合物等の、共に硬化してマトリックスを形成する広
範囲の成分を含んでもよい。
７１、４,９９４,２０４及び４,８９０,９０２中に記載されており、これらは全
てここに参考文献として組み入れるものとする。 適する樹脂の非制限的な例としては、透明なエポキシ、ポリウレタン、ビニル
、アクリル、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリアミド、ヒドロカルビル、
及びセルロースポリマー及びコポリマーが挙げられる。 この樹脂マトリックスはさらに、例えば、モノマー類、プレポリマー類、オリ
ゴマー類、硬化剤及び架橋剤、並びに相溶性でかつ硬化可能な、予備形成熱可塑
性マトリックス材料自身の混合物等の、共に硬化してマトリックスを形成する広
範囲の成分を含んでもよい。
【００１３】
エポキシ樹脂は特に有用である。本発明において使用される好ましい樹脂マト
リックスは、エピクロロヒドリン及びビスフェノールＡ（Ａ部）及び硬化剤（Ｂ
部）から構成される二成分組成物から形成される。他の有用なエポキシ樹脂は、
紫外線（ＵＶ）照射により硬化することができるものである。 本発明において使用されるＰＤＬＣ材料は、液晶を未硬化樹脂中に溶解し、次
に液晶の小滴が自発的に形成し、マトリックス中に均一に分散するように樹脂を
硬化することにより製造してもよい。この方法で製造したとき、第一に硬化手順
によりまた特定の使用した材料により、液晶の小滴が均一なサイズ及び間隔をと
り、かつ約０．２ミクロンより大きい範囲の直径を有することが観察された。
リックスは、エピクロロヒドリン及びビスフェノールＡ（Ａ部）及び硬化剤（Ｂ
部）から構成される二成分組成物から形成される。他の有用なエポキシ樹脂は、
紫外線（ＵＶ）照射により硬化することができるものである。 本発明において使用されるＰＤＬＣ材料は、液晶を未硬化樹脂中に溶解し、次
に液晶の小滴が自発的に形成し、マトリックス中に均一に分散するように樹脂を
硬化することにより製造してもよい。この方法で製造したとき、第一に硬化手順
によりまた特定の使用した材料により、液晶の小滴が均一なサイズ及び間隔をと
り、かつ約０．２ミクロンより大きい範囲の直径を有することが観察された。
【００１４】
本発明において使用されるＰＤＬＣ材料を作成する一つの特に好ましい方法で
は、二成分エポキシ材料及び液晶混合物を使用する。二成分エポキシ材料のＡ部
は、ビスフェノールＡとエピクロロヒドリンの等モル混合物であり、一方Ｂ部は
脂肪族ポリアミン硬化剤である。液晶混合物は好ましくは、４'−n−ペンチル−
４−シアノビフェニル、４'−n−プロポキシ−４−シアノビフェニル、４'−n−
ペントキシ−４−シアノビフェニル、４'−n−オクチルオキシ−４−シアノビフ
ェニル、及び４'−n−ペンチル−４−シアノターフェニルからなる混合物を含む
。最も好ましくは、そのような混合物は約４３質量％の４'−n−ペンチル−４−
シアノビフェニル、約１７質量％の４'−n−プロポキシ−４−シアノビフェニル
、約１３質量％の４'−n−ペントキシ−４−シアノビフェニル、約１７質量％の
４'−n−オクチルオキシ−４−シアノビフェニル、及び約１０質量％の４'−n−
ペンチル−４−シアノターフェニルを含む。
は、二成分エポキシ材料及び液晶混合物を使用する。二成分エポキシ材料のＡ部
は、ビスフェノールＡとエピクロロヒドリンの等モル混合物であり、一方Ｂ部は
脂肪族ポリアミン硬化剤である。液晶混合物は好ましくは、４'−n−ペンチル−
４−シアノビフェニル、４'−n−プロポキシ−４−シアノビフェニル、４'−n−
ペントキシ−４−シアノビフェニル、４'−n−オクチルオキシ−４−シアノビフ
ェニル、及び４'−n−ペンチル−４−シアノターフェニルからなる混合物を含む
。最も好ましくは、そのような混合物は約４３質量％の４'−n−ペンチル−４−
シアノビフェニル、約１７質量％の４'−n−プロポキシ−４−シアノビフェニル
、約１３質量％の４'−n−ペントキシ−４−シアノビフェニル、約１７質量％の
４'−n−オクチルオキシ−４−シアノビフェニル、及び約１０質量％の４'−n−
ペンチル−４−シアノターフェニルを含む。
【００１５】
液晶混合物及びエポキシ材料の部Ａ及びＢは、最も好ましくは、33 3/1部のＡ
、33 3/1部のＢ及び33 3/1部の液晶混合物の規定に従って、等しい容量割合で混
合する。 液晶は、単に穏やかな混合（約３分間）が均質な溶液を形成するために必要と
されるように、未硬化樹脂中に容易に溶解する。混合の間に生じ得る気泡を除去
するために、溶液を、硬化前に排気チャンバー中に置くか又は約１分間の遠心分
離のいずれかを行うことができる。
、33 3/1部のＢ及び33 3/1部の液晶混合物の規定に従って、等しい容量割合で混
合する。 液晶は、単に穏やかな混合（約３分間）が均質な溶液を形成するために必要と
されるように、未硬化樹脂中に容易に溶解する。混合の間に生じ得る気泡を除去
するために、溶液を、硬化前に排気チャンバー中に置くか又は約１分間の遠心分
離のいずれかを行うことができる。
【００１６】
液晶樹脂溶液が硬化すると、樹脂が凝固し始める。樹脂の凝固が起こると、液
晶分子が、樹脂中において不混和性となり、かつ、凝集して液滴(droplet)とな
る。樹脂が十分に凝固すると、液晶相中の液晶のポケット(pocket)又は液滴が固
相内にトラップ(entrap)されるのが見られる。液滴は、均一に固体中に分散され
かつ、球状であるように思われる。液滴のサイズ、形状及び間隔は、樹脂が硬化
される温度、使用する樹脂及び液晶のタイプ、その材料の相対量及び硬化の手段
及び速度等の多くの因子に依存する。 先に述べたように、本発明の第２の態様は、本発明のサーモクロミック被覆ウ
インドウを含むアプライアンスに関するものである。 アプライアンスに使用するためのウインドウは、当該技術分野においてよく知
られている。一般にそのようなウインドウは、特にベーキングオーブン、衣類(c
lothes)及び乾燥機等のケースにおいて、アプライアンスのフロントドア上に取
り付けられる。トースターのケースでは、ウインドウは、好ましくは、トースタ
ーの前面に配置される。
晶分子が、樹脂中において不混和性となり、かつ、凝集して液滴(droplet)とな
る。樹脂が十分に凝固すると、液晶相中の液晶のポケット(pocket)又は液滴が固
相内にトラップ(entrap)されるのが見られる。液滴は、均一に固体中に分散され
かつ、球状であるように思われる。液滴のサイズ、形状及び間隔は、樹脂が硬化
される温度、使用する樹脂及び液晶のタイプ、その材料の相対量及び硬化の手段
及び速度等の多くの因子に依存する。 先に述べたように、本発明の第２の態様は、本発明のサーモクロミック被覆ウ
インドウを含むアプライアンスに関するものである。 アプライアンスに使用するためのウインドウは、当該技術分野においてよく知
られている。一般にそのようなウインドウは、特にベーキングオーブン、衣類(c
lothes)及び乾燥機等のケースにおいて、アプライアンスのフロントドア上に取
り付けられる。トースターのケースでは、ウインドウは、好ましくは、トースタ
ーの前面に配置される。
【００１７】
本発明のサーモクロミック被覆アプライアンスウインドウを製造する際、上記
未硬化液晶−樹脂材料は、窓ガラス又はウインドウを構成する他の透明支持体上
に均一に広げられる。硬化時間は、変動し得るが、約２４時間から約４８時間の
範囲内であってもよい。ウインドウ上のサーモクロミック被覆厚さは、好ましく
は、約２０〜約５０マイクロメーターの範囲であり、より好ましくは約２５マイ
クロメーターである。 本発明において、サーモクロミック材料は、数種の方法で、アプライアンスウ
インドウに施すことができる。例えば、アプライアンスウインドウが窓ガラスで
構成される場合には、サーモクロミック材料を直接その窓に施すことができる。
あるいはまた、サーモクロミック材料を、透明フィルム、例えば、ポリカーボネ
ート上に施すことができ、得られる２層構造が、その後、窓ガラスに施される。
アプライアンスウインドウが２又はそれより多くのガラス又は透明プラスチック
層で構成される場合には、サーモクロミック材料をその層の間に配置することが
できる。
未硬化液晶−樹脂材料は、窓ガラス又はウインドウを構成する他の透明支持体上
に均一に広げられる。硬化時間は、変動し得るが、約２４時間から約４８時間の
範囲内であってもよい。ウインドウ上のサーモクロミック被覆厚さは、好ましく
は、約２０〜約５０マイクロメーターの範囲であり、より好ましくは約２５マイ
クロメーターである。 本発明において、サーモクロミック材料は、数種の方法で、アプライアンスウ
インドウに施すことができる。例えば、アプライアンスウインドウが窓ガラスで
構成される場合には、サーモクロミック材料を直接その窓に施すことができる。
あるいはまた、サーモクロミック材料を、透明フィルム、例えば、ポリカーボネ
ート上に施すことができ、得られる２層構造が、その後、窓ガラスに施される。
アプライアンスウインドウが２又はそれより多くのガラス又は透明プラスチック
層で構成される場合には、サーモクロミック材料をその層の間に配置することが
できる。
【００１８】
本発明においては、アプライアンスウインドウのサーモクロミック被覆側は、
好ましくは、アプライアンスの内部チャンバーに向けるよりはむしろ、アプライ
アンスの外側に向けて配置されるであろう。 その操作の間、アプライアンス（例えばベーキングオーブン又はトースター）
は、熱エネルギーを生じるであろう。この熱エネルギーは、被覆温度を臨界点に
まで上昇させるようにアプライアンスのウインドウ上におけるサーモクロミック
被覆に施されるのに十分な熱を生じるであろう。この臨界点及びこれより高い温
度により、前記被覆中において、液晶の光散乱状態から等方性の光透過状態への
遷移が誘発され、それにより、サーモトロピック被覆の不透明状態から透明状態
への切り替えが生じる。被覆温度が臨界点より低い値に低減されるとき、被覆は
、透明状態から不透明状態へと戻って遷移するであろう。 本発明の好ましい態様においては、サーモクロミック被覆が不透明から透明へ
切り替わる臨界温度又はそれより高い温度、及びその被覆が透明なものから不透
明なものへ切り替わるより低い温度は、約８０℃である。
好ましくは、アプライアンスの内部チャンバーに向けるよりはむしろ、アプライ
アンスの外側に向けて配置されるであろう。 その操作の間、アプライアンス（例えばベーキングオーブン又はトースター）
は、熱エネルギーを生じるであろう。この熱エネルギーは、被覆温度を臨界点に
まで上昇させるようにアプライアンスのウインドウ上におけるサーモクロミック
被覆に施されるのに十分な熱を生じるであろう。この臨界点及びこれより高い温
度により、前記被覆中において、液晶の光散乱状態から等方性の光透過状態への
遷移が誘発され、それにより、サーモトロピック被覆の不透明状態から透明状態
への切り替えが生じる。被覆温度が臨界点より低い値に低減されるとき、被覆は
、透明状態から不透明状態へと戻って遷移するであろう。 本発明の好ましい態様においては、サーモクロミック被覆が不透明から透明へ
切り替わる臨界温度又はそれより高い温度、及びその被覆が透明なものから不透
明なものへ切り替わるより低い温度は、約８０℃である。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，
ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ
Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＡＵ，ＣＡ，Ｊ
Ｐ，ＭＸ
Claims (18)
- 【請求項１】 アプライアンスに使用するウインドウであって、該ウインド
ウは光透過性樹脂マトリックス中の相分離した液晶の液滴を含むサーモクロミッ
クポリマー分散液晶材料でコーティングされており、該液晶が、等方性相におい
て該樹脂の屈折率と同等の光学的屈折率を有し、液晶相において該樹脂の屈折率
と整合しない屈折率を有し、該サーモクロミック材料は熱的に活性化されて該材
料を明散乱モードと明透過モードの間で可逆的に切替可能にすることができるも
のであることを特徴とするウインドウ。 - 【請求項２】 該液晶が、該サーモクロミック材料の液晶相を該アプライア
ンスと同色にするのに充分な染料を含む請求項１記載のウインドウ。 - 【請求項３】 液晶がネマチックである請求項１記載のウインドウ。
- 【請求項４】 液晶がシアノビフェニルを含む請求項１記載のウインドウ。
- 【請求項５】 樹脂が、エポキシ、ポリウレタン、ビニル、アクリル、ポリ
カーボネート、ポリエステル、ポリアミド、ヒドロカルビル、及びセルロースポ
リマー並びにコポリマーからなる群から選ばれる請求項１記載のウインドウ。 - 【請求項６】 ウインドウが、該サーモクロミック材料が配置されたガラス
基板を含む請求項１記載のウインドウ。 - 【請求項７】 ウインドウが、該サーモクロミック材料が配置された透明プ
ラスチック基板を含む請求項１記載のウインドウ。 - 【請求項８】 ウインドウが、複数の透明ガラス及び／又はプラスチック層
を含み、該サーモクロミック材料が該２つ以上の該層の間に配置されている請求
項１記載のウインドウ。 - 【請求項９】 アプライアンスが、焼成オーブン、トースター、衣類乾燥機
及び洗濯機からなる群から選ばれる請求項１記載のウインドウ。 - 【請求項１０】 光透過性樹脂マトリックス中の相分離した液晶の液滴を含
むサーモクロミックポリマー分散液晶材料でコーティングされたウインドウを含
むアプライアンスであって、該液晶が、等方性相において該樹脂の屈折率と同等
の光学的屈折率を有し、液晶相において該樹脂の屈折率と整合しない屈折率を有
し、該サーモクロミック材料は熱的に活性化されて該材料を明散乱モードと明透
過モードの間で可逆的に切替可能にすることができるものであることを特徴とす
るアプライアンス。 - 【請求項１１】 該液晶が、該サーモクロミック材料の液晶相を該アプライ
アンスと同色にするのに充分な染料を含む請求項１０記載のアプライアンス。 - 【請求項１２】 液晶がネマチックである請求項１０記載のアプライアンス
。 - 【請求項１３】 液晶がシアノビフェニルを含む請求項１０記載のアプライ
アンス。 - 【請求項１４】 樹脂が、エポキシ、ポリウレタン、ビニル、アクリル、ポ
リカーボネート、ポリエステル、ポリアミド、ヒドロカルビル、及びセルロース
ポリマー並びにコポリマーからなる群から選ばれる請求項１０記載のアプライア
ンス。 - 【請求項１５】 ウインドウが、該サーモクロミック材料が配置されたガラ
ス基板を含む請求項１０記載のアプライアンス。 - 【請求項１６】 ウインドウが、該サーモクロミック材料が配置された透明
プラスチック基板を含む請求項１０記載のアプライアンス。 - 【請求項１７】 ウインドウが、複数の透明ガラス及び／又はプラスチック
層を含み、該サーモクロミック材料が該２つ以上の該層の間に配置されている請
求項１０記載のアプライアンス。 - 【請求項１８】 アプライアンスが、焼成オーブン、トースター、衣類乾燥
機及び洗濯機からなる群から選ばれる請求項１０記載のアプライアンス。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US13460799P | 1999-05-18 | 1999-05-18 | |
| US60/134,607 | 1999-05-18 | ||
| PCT/US2000/013517 WO2000077564A1 (en) | 1999-05-18 | 2000-05-18 | Appliance windows coated with thermochromic polymer dispersed liquid crystal |
| US10242.177 | 2000-05-18 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003521724A true JP2003521724A (ja) | 2003-07-15 |
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ID=22464127
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001503562A Pending JP2003521724A (ja) | 1999-05-18 | 2000-05-18 | サーモクロミックポリマー分散液晶を被覆したアプライアンスウインドウ |
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| EP (1) | EP1230579A1 (ja) |
| JP (1) | JP2003521724A (ja) |
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| CA (1) | CA2376507A1 (ja) |
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| WO2011080958A1 (ja) * | 2009-12-28 | 2011-07-07 | シャープ株式会社 | 表示装置 |
| JP2022541099A (ja) * | 2019-05-29 | 2022-09-22 | 青島海爾洗衣机有限公司 | 衣類処理機及び当該衣類処理機の制御方法 |
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| EP2563875B1 (en) | 2010-04-28 | 2015-08-12 | Merck Patent GmbH | Optical switch element comprising a liquid-crystalline medium |
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-
2000
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A072 | Dismissal of procedure [no reply to invitation to correct request for examination] |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A072 Effective date: 20040315 |