JP5173408B2 - Ｓｐｄ光弁のための薄膜をラミネートする方法および該ラミネートされた薄膜を組込んだｓｐｄ光弁 - Google Patents

Description

（関連出願の相互参照）
本願は、２００４年４月１３日に提出された仮出願第６０／５６２，３２９号の優先権の利益を主張するものであり、該出願の内容を特に本明細書の一部として援用する。

（発明の分野）
本発明は、ＳＰＤ光弁のような懸濁粒子装置（ＳＰＤ）に使用するためのラミネートフィルム、及び斯かるＳＰＤ膜を製造するための方法に向けられている。特に、本発明はＳＰＤ膜をラミネートする方法であって、硬化するときに膜が架橋される方法、および該方法により製造されたラミネートフィルムに関する。

（発明の背景）
ＳＰＤ光弁は、光の変調のために７０年以上に亘って知られている。その間、このような光弁は、例えば英数字ディスプレーおよびテレビディスプレー；電灯、カメラ、光ファイバーおよびディスプレーのためのフィルター；窓、サンルーフ、サンバイザー、眼鏡、ゴーグル、鏡等について、これらを通過し、またはこれから反射する光量を制御することを含む多くの用途のために提案されてきた。窓の例には、限定されるものではないが、商業的建築物、温室および住宅のための建築窓；自動車、ボート、列車、飛行機および宇宙船のための窓；覗き孔を含むドア用の窓；オーブンおよび冷蔵庫（その区画を含む）のような機器のための窓が含まれる。ここに記載するタイプの光弁は、懸濁粒子装置またはＳＰＤとしても知られている。

ここで使用するとき、光弁の用語は、短い距離で隔てられた二つの壁で形成され、且つ少なくとも一方の壁が透明であるセルを記述するものである。これらの壁は、その上に、通常は透明な導電性コーティングの形態の電極を有している。該セルは、光変調素子（ここでは活性化可能材料とも称する）を含んでおり、これはその中に粒子の懸濁液滴が分布されている、粒子またはプラスチックフィルムの懸濁液であってよいが、これらに限定されない。

該液体懸濁液（ときには液体光弁懸濁液または光弁懸濁液とも称する）は、液状懸濁媒質中に懸濁された小さい粒子を含有している。電界が印加されないとき、該懸濁液中の粒子はブラウン運動によりランダムな位置を取る。従って、該セルを通過する光線は、該セルの構造、粒子の性質および濃度、並びに該光のエネルギー含量に依存して、反射、透過または吸収される。従って、光弁はＯＦＦ状態では比較的暗い。しかし、当該光弁中の光弁懸濁液を通して電界が印加されると、前記粒子は整列するようになり、多くの懸濁液の場合に殆どの光は前記セルを通過することができる。従って、該光弁はＯＮ状態では比較的透明である。

多くの応用において、活性化可能な材料、即ち光変調素子は液体懸濁液であるよりも、プラスチックフィルムである方が好ましい。例えば、可変光透過窓として使用される光弁において、懸濁液の液滴が分布しているプラスチック膜は、懸濁液単独よりも好ましい。何故なら、プラスチック膜の使用によって、水圧効果、例えば高い光懸濁液柱に伴う膨出を回避することができ、また可能な漏出の危険も回避できるからである。プラスチック膜を使用することのもう一つの利点は、プラフチック膜において、粒子は一般に非常に小さい液滴内にのみ存在し、従って該膜が電圧で繰返し活性化されたときにも顕著に凝集しないことである。

ここで使用される光弁フィルム（ここではＳＰＤ膜とも称する）の用語は、ＳＰＤ光弁において使用され、または使用を意図した粒子の懸濁液を含む、フィルムまたはシートまたはその二以上を意味する。このような光弁フィルムは、（ａ）１以上の剛性もしくは可撓性の固体フィルムまたはシート内に取込まれた連続液相の全体に分散された粒子の懸濁液、または（ｂ）分散された粒子を含む不連続液相であって、斯かる不連続層は、剛性もしくは可撓性固体のフィルムまたはシートの連続相全体に分散されている不連続層の何れかを含むべきである。また、この光弁フィルムまたは該光弁フィルムを含むラミネートフィルムは１以上の追加の層を含んでよく、該追加の層は限定されるものではないが、例えば（１）引掻き傷抵抗性、（２）紫外線保護、（３）赤外線エネルギー反射、および／または（４）印加された電界または磁界を活性化可能な材料へ伝達するための導電性を提供し得る膜、コーティングもしくはシート、またはそれらの組合せであってよい。

米国特許第５，４０９，７３４号は、均一な溶液からの相分離により作製される非架橋型の光弁フィルムを例示している。架橋エマルジョンによって作製された光弁フィルムも知られている。本発明の方法は、具体的には後者のタイプのフィルム、即ち、架橋性エマルジョンによって形成されたフィルムの使用、およびそれによって製造されたラミネートフィルムに向けられている。例えば、両者とも本発明の譲受人に譲渡された米国特許第５，４６３，４９１号および同第５，４６３，４９２号を参照されたい。種々のタイプのＳＰＤエマルジョン、およびこれを硬化させる方法が、全て本発明の譲受人に譲渡された米国特許第６，３０１，０４０号および同第６，４１６，８２７号、並びに継続中の米国特許出願第１０／４６５，４８９号に記載されている。このようなフィルムおよびその変形例は、該フィルムを（１）紫外線、（２）電子ビーム、および／または（３）熱に曝すことにより生じる架橋を介して硬化されてよい。この出願において引用される特許を含む全ての参照文献は、本明細書の一部として援用される。

一般に、「ラミネートする」の用語は、通常、（１）薄層に分離または分割すること、（２）薄い金属プレートに形成すること、（３）一つの層をもう一つの層の上に配置することによって構築すること、または（４）薄層で被覆または被せることを意味する（例えば、ランダムハウス英語辞典、１９６７年版を参照のこと）。慣用的なガラス窓に関して使用するためのラミネート製品の調製においては、上記の定義（３）および（４）が適用可能である。建築ガラスおよび風除けガラスへの応用の場合、該ラミネーション法は、一般には、破片飛散抵抗性ガラスの透明なユニットを製造することを目的として、二つの平坦または湾曲したガラス薄層（シート）の間にプラスチック中間層を接合することが含まれる。

しかし、ＳＰＤフィルムに関して、即ち本発明に関してここで使用するとき、ラミネート化、ラミネートする、またはラミネーションの行為の用語は、限定するものではないが、ＳＰＤフィルムを保護および／または強化する目的で、上記で述べた何れかの目的で、および／または使用を意図した場所に設置するのを容易にする目的で、ＳＰＤフィルムと、（１）１以上のプラスチックホットメルト接着剤シート若しくはフィルム、および／または（２）１以上のガラスシートもしくはプラスチックシートとの一体化ユニットとしての組み合わせを意味する。

種々の液体光弁懸濁液が当該技術において周知であり、このような懸濁液は、当業者に周知の技術に従って容易に処方される。上記で述べた液体光弁懸濁液の用語は、ここで用いるときは、その中に複数の小粒子が分散されている液体懸濁媒質を意味する。該液体懸濁媒質は、１以上の非水性で且つ電気抵抗性の液体を含んでなるものであり、好ましくはその中に、前記粒子が凝集する傾向を低下させてそれらを分散状態および懸濁液として維持するように作用する、少なくとも一つのタイプのポリマー安定化剤が溶解される。

本発明において有用な液体光弁懸濁液には、粒子を懸濁させるために、光弁において使用するために先に提案された所謂従来技術の液体懸濁媒質の何れかが含まれてよい。ここで有用な当該技術において既知の液体懸濁媒質には、限定するものではないが、米国特許第４，２４７，１７５号、同第４，４０７，５６５号、同第４，７７２，１０３号、同第５，４０９，７３４号、同第５，４６１，５０６号、および同第５，４６３，４９２号に開示された液体懸濁媒質が含まれ、その開示は本明細書の一部として援用される。一般に、懸濁媒質または典型的にはその中に溶解されるポリマー安定化剤の一方または両方は、懸濁粒子を重力平衡に維持するように選択される。

ポリマー安定化剤は、これを用いるときは、当該粒子の表面に結合するが前記液体懸濁媒質を含んでなる非水性液体にも溶解する、単一タイプの固体ポリマーであることができる。或いは、ポリマー安定化剤系として作用する二以上の固体ポリマー安定化剤が存在してもよい。例えば、これらの粒子は、溶解したときに粒子のための単純な表面コーティングを提供する、ニトロセルロースのような第一のタイプの固体ポリマー安定化剤を用いると共に、溶解したときに前記第一のタイプの固体ポリマー安定化剤に結合または会合し、且つ前記液体懸濁媒質中に溶解して、前記粒子のための分散および立体保護を提供する１以上の追加のタイプの固体ポリマー安定化剤を用いてコートすることができる。或いは、液体ポリマー安定化剤はまた、特に、米国特許第５，４６３，４９２号に記載されたＳＰＤ光弁フィルムにおいて有利であるように使用することができる。

無機および有機の粒子を光弁懸濁液中に使用してよく、このような粒子は、電磁気スペクトルの可視部分において、光吸収性または光反射性であってよい。

従来のＳＰＤ光弁は、一般に用いられるコロイドサイズの粒子を有している。ここで用いるコロイドの用語は、一般には、最大でも１ミクロン以下の寸法を有する粒子を意味する。好ましくは、ＳＰＤ光弁懸濁液中に用いられ、または用いられることを目的とした殆どのポリハロゲン化物タイプまたは非ポリハロゲン化物タイプの粒子は、光散乱を極めて低く維持するために、平均で０．３ミクロン以下、より好ましくは平均で青色光の波長の１／２未満、即ち、２０００Å未満の最大寸法を有するであろう。

（発明の概要）
本発明は、懸濁粒子装置（ＳＰＤ）フィルムをラミネートするための方法を提供する。この方法は、懸濁粒子装置フィルムを形成することと；該懸濁粒子装置フィルムを、ラミネートされた懸濁粒子装置フィルムを形成するためのラミネートされていない成分のスタック内に配置することであって、前記スタックは、前記懸濁粒子装置フィルムの外表面に接触する少なくとも一つのホットメルト接着剤シートまたはフィルムを含んでなることと；前記ラミネートされていないスタックを、少なくとも部分的な真空にかけることと；真空下にある前記ラミネートされていない成分のスタックを、該スタックの少なくとも部分的な脱ガス化を可能にするように選択された時間および温度で、予備加熱することと；前記ラミネートされていないスタックからラミネートされた懸濁粒子装置フィルムを製造するために十分な温度および十分な時間で、前記スタックに対して十分な正味の圧力を印加することとを含んでなるものである。

上記ラミネーションの製造において、前記懸濁粒子装置フィルムは、一つの実施例においては、第一および第二の対向表面を有するプラスチックもしくはガラスからなる第一の基板を準備することと；実質的に透明な導電性コーティングの第一の層を、前記第一の基板の対向表面の一方における少なくとも一部に結合することと；前記コーティング上に未硬化の液体ＳＰＤエマルジョンの層を適用することであって、該エマルジョンは、ポリマーマトリックスを形成するための複数の未架橋ポリマーの鎖、および少なくとも一つの液体光弁懸濁液を含んでなることと；前記ポリマー鎖を架橋させることにより前記ＳＰＤエマルジョンを硬化させて、その中に分布した液体光弁懸濁液の複数の未架橋液滴を有する硬化されたＳＰＤエマルジョンを形成することと；前記第一のコートされた基板を用いて、実質的に透明な導電性コーティングの第二の層でコートされた第二の層をサンドイッチすることであって、前記実質的に透明な導電性コーティングの第二の層は、前記懸濁粒子装置フィルムを形成するように、前記第一の基板上の硬化されたＳＰＤエマルジョンと接触することを含んでなる方法によって調製される。

本発明の一つの実施形態において、前記液体ＳＰＤエマルジョンは、前記未硬化のエマルジョンを紫外線、電子線および／または熱に露出させることによって硬化されてよい。

本発明の方法は、更に、別の実施形態においては、前記第一の基板を用いて前記第二の基板をサンドイッチする前に、前記実質的に透明な導電性コーティング上の硬化されたＳＰＤエマルジョンを与えることを含んでもよい。

本発明の更なる実施形態において、前記実質的に透明な導電性コーティングは、酸化インジウム錫からなっている。もう一つの実施形態において、少なくとも一つの実質的に透明な導電性コーティングの少なくとも一つには、更に、その上に配置される誘電体オーバーコートが設けられる。該誘電体オーバーコートは、例えば、ＭｇＦ₂またはＳｉＯであってよい。

もう一つの実施形態において、当該方法に用いられるホットメルト接着剤は、エチレン／酢酸ビニル共重合体、ポリウレタンポリマー、およびポリビニルブチラールからなる群から選択される。更なる実施形態において、前記基板の少なくとも一つはプラスチック製であり、該プラスチックはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、またはポリカーボネート（ＰＶＡ）プラスチックである。

前記ホットメルト接着剤がポリウレタンポリマーまたはポリビニルブチラールを含んでなる本発明の更なる実施形態において、本発明の方法は、更に、前記ホットメルト接着剤が加熱されるときには、該接着剤と前記懸濁粒子装置、並びに該フィルムから外側に伸びる任意の突起との間の接触を実質的に防止することを含んでなるものである。一つの実施形態において、前記接触は、前記接着剤を加熱するときに、前記ホットメルト接着剤の前記フィルムおよび斯かる突起との接触を防止するために選択された位置において、実質的に且つ化学的に不活性なプラスチック材料を、任意の突起を含む前記懸濁粒子装置フィルムの外縁部分に隣接して挿入することにより防止される。

任意の実施形態では、実質的に且つ化学的に不活性なプラスチック材料が、その接合を容易にするために接着剤、例えば感圧接着剤を用いて、その少なくとも一つの対向表面に設けられてよい。好ましい実施形態において、該プラスチック材料は、前記ホットメルト接着剤の融点よりも高い融点を有する。更なる実施形態において、前記プラスチック材料は、マイラー（登録商標）の商品名で販売されているポリエチレンテレフタレートである。一つの実施形態において、該プラスチック材料は、２ミル未満、好ましくは１ミル未満の厚さを有し、更に可能であれば、０．５ミル程度に薄い。

一つの実施形態において、前記プラスチック材料は、複数のシートまたはストリップとして挿入される。更に、もう一つの実施形態において、前記プラスチック材料は、少なくとも一つのフレームの形態に成形してよく、ここでの該フレームは、前記懸濁粒子装置の少なくとも外縁部分を前記ホットメルト接着剤との接触から保護する一方、該フィルムの中央視認部分は、前記プラスチック材料で実質的に覆われない状態で残すように構成される。この中央視認部分は、例えば、多角形、円形、または楕円形に構成されてよい。更なる実施形態では、二つのこのようなフレーム、即ち前記懸濁粒子装置フィルムの各対向表面上に一つのフレームを適用してよい。

更にもう一つの実施形態において、ラミネートされていない成分のスタックに適用される真空は、少なくとも約２９インチ水銀柱である。更なる実施形態において、前記予備加熱の温度は、概ね室温からガラス転移温度（前記ラミネートにおける全ホットメルト接着剤の最も低いガラス転移温度）までの間である。特別の実施形態において、前記少なくとも一つのホットメルト接着剤のシートまたはフィルムは、約７５℃の下端を有する溶融範囲を有する。更なる実施形態において、少なくとも一つのホットメルト接着剤シートまたはフィルムは、少なくとも約８５℃の下端を持った溶融範囲を有する。

本発明のもう一つの実施形態において、前記正味の圧力は、約２．８ｐｓｉ〜２７ｐｓｉの間で変化する。一つの実施形態において、前記正味の圧力は、約３〜５時間、前記少なくとも一つのホットメルト接着剤シートもしくはフィルムを実質的に溶融させるのに十分に高い温度で、且つＳＰＤフィルムがラミネーションの前に前記硬化したフィルムの境界を越えて広がる（滲み出る）温度よりも低い温度で、前記スタックに印加される。

本発明の一つの実施形態において、前記液体光弁懸濁液は、平均で１ミクロン以下の最大の大きさを有する複数のコロイド粒子を含んでいる。もう一つの実施形態において、前記粒子は、平均０．３ミクロン以下の最大寸法を有する。更なる実施形態において、前記ポリマー鎖は、ポリオルガノシロキサンポリマーを含むものである。もう一つの実施形態において、前記ポリマーマトリックスは、全体のエマルジョンの６０％以上を構成している。更にもう一つの実施形態において、前記エマルジョンのマトリックスは、約９０重量％のポリ（ジメチルジフェニルシロキサン、ジシラノール末端）および約１０重量％のアクリルオキシプロピルメチルジメトキシシランの共重合体を含有してよい。

本発明のラミネートされた懸濁粒子装置フィルムは、一つの実施形態において、前記フィルムのラミネーションを可能にする前記充分な正味の圧力、温度、および真空を提供するように適合された、オートクレーブの中でラミネートされてよい。

本発明は更に、ポリビニルブチラールが二つのガラスシートの間にラミネートされて第二のラミネートを形成し、その後に該第二のラミネートが、前記ラミネートされた懸濁粒子装置フィルムにラミネートされる方法を提供する。このようなラミネーションは、例えば、両方のラミネートの外側に位置するガラスシートの間に、ポリウレタンポリマーまたはエチレン／酢酸ビニル共重合体の何れかを使用することにより得ることができる。

更なる別の実施形態において、本発明は、懸濁粒子装置をラミネートする方法であって、懸濁粒子装置フィルムを形成することと；該懸濁粒子装置フィルムを、ラミネートされた懸濁粒子装置フィルムを形成するための成分のラミネートされていないスタック内に配置することであって、該スタックは、前記懸濁粒子装置フィルムの外表面に接触する少なくとも一つのホットメルト接着剤シートまたはフィルムを含んでなることと；該ラミネートされてないスタックを、少なくとも部分的真空にかけることと；このような真空下にある該ラミネートされていない成分のスタックを、該スタックの少なくとも部分的な脱ガスを可能にするように選択された時間および温度で予備加熱することと；該スタックに対して、ラミネートされていないスタックからラミネートされた懸濁粒子装置フィルムを製造するための十分な温度および十分な時間で、十分な正味の圧力を加えることとを含んでなる方法を提供する。更に、上記の方法において、前記懸濁粒子装置フィルムは、第一および第二の対向表面を有するプラスチックまたはガラスで構成された第一の基板を提供することと；実質的に透明な導電性コーティングの第一の層を、前記第一の基板の対向表面の一方における少なくとも一部に接合することと；該コーティングの上に未硬化の液体ＳＰＤエマルジョンの層を適用し、該エマルジョンはポリマーマトリックスを形成するための複数の非架橋ポリマー鎖および少なくとも一つの液体光弁懸濁液を含んでなることと；該ポリマー鎖を架橋することにより前記ＳＰＤエマルジョンを硬化させて、その中に分布された液体光弁懸濁液の複数の未架橋液滴を有する硬化されたＳＰＤエマルジョンを形成することと；前記第一のコートされた基板を用いて、実質的に透明な導電性コーティングの第二の層でコートされた第二の基板をサンドイッチすることであって、該実質的に透明な導電性コーティングの第二の層は、前記懸濁粒子装置フィルムを形成するように、前記第一の基板上の硬化されたＳＰＤエマルジョンと接触する方法によって調製される。

当該方法の更なる実施形態において、前記ホットメルト接着剤は、エチレン／酢酸ビニル共重合体、ポリウレタンポリマー、およびポリビニルブチラールからなる群から選択されてよく、前記接着剤がポリウレタンポリマーまたはポリビニルブチラールであるとき、当該方法は更に、前記接着剤が加熱されるときに、該ホットメルト接着剤と、前記懸濁粒子装置フィルム並びに該フィルムから外側に伸びる任意の突起との間の接触を実質的に防止することを含んでよい。

一つの実施形態において、前記接触は、前記接着剤を加熱するときに、前記ホットメルト接着剤の前記フィルムおよび斯かる突起との接触を防止するために選択された位置において、実質的に且つ化学的に不活性なプラスチック材料（例えばマイラー（登録商標））を、前記懸濁粒子装置フィルムの外縁部分に隣接して挿入することにより防止される。

追加の実施形態において、当該方法は更に、少なくとも一つの層を二つのガラス（またはプラスチック）シートの間にラミネートして第二のラミネートを形成し、ついで該第二のラミネートを、前記ラミネートされた懸濁粒子装置フィルムの一方の側にラミネートすることを含んでもよい。その少なくとも一方の面を形成するガラスシートを有する懸濁粒子装置フィルムの場合、本発明の実施形態は、ポリウレタンポリマー、またはエチレン／酢酸ビニル共重合体のシートもしくはフィルムの何れかを、両方のラミネートの外表面上に配置されたガラスシートの間に使用することを必要とするかもしれない。

更なる実施形態において、当該方法は、更に、前記第一の基板を用いて前記第二の基板をサンドイッチする前に、前記第二の層に、実質的に透明な導電性コーティングの第二の層上の硬化されたＳＰＤエマルジョンを提供することを含んでよい。

別の実施形態において、少なくとも一つの透明な導電性コーティングには、更に、その上に配置された誘電体オーバーコートを設けてもよい。該誘電体オーバーコートは、例えば、例えば、ＭｇＦ₂またはＳｉＯであってよい。

本発明の一つの実施形態において、実質的に且つ化学的に不活性なプラスチック材料は、前記ホットメルト接着剤の融点よりも高い融点、並びに約２ミル未満の厚さを有する。一つの実施形態において、該プラスチック材料は、複数のシートまたはストリップとして挿入される。別の実施形態において、該プラスチック材料は、懸濁粒子装置フィルムの外縁部分を保護すると共に、フィルムの中央視認部分を前記プラスチック材料で実質的に覆わないで残すように構成された、少なくとも一つのフレームの形状に成形されてよい。

当該方法の一つの実施形態において、成分のラミネートされていないスタックに印加される真空は、少なくとも約２９インチ水銀柱である。更なる実施形態において、前記予備加熱温度は、概ね室温からガラス転移温度（前記ラミネートにおける全ホットメルト接着剤の最も低いガラス転移温度）までの間である。追加の実施形態において、前記正味の圧力は、約２．８ｐｓｉ〜２７ｐｓｉの間で変化してよい。

更にもう一つの実施形態において、前記正味の圧力は、約３〜５時間、前記少なくとも一つのホットメルト接着剤シートもしくはフィルムを実質的に溶融させるのに十分に高い温度で、且つラミネーションの前に前記硬化したフィルムが有する境界を越えてＳＰＤフィルムの広がりを生じさせる温度よりも低い温度で、前記スタックに印加される。

もう一つの実施形態において、上記で述べた方法に使用される前記液体光弁懸濁液は、平均で１ミクロン以下の最大直径を有する複数のコロイド粒子を含んでいる。更なる実施形態において、前記ポリマー鎖は、ポリオルガノシロキサンポリマーを含むものである。もう一つの実施形態において、前記ポリマーマトリックスが全体のエマルジョンの６０％以上を構成している。更にもう一つの実施形態において、前記エマルジョンのマトリックスは、約９０重量％の（ａ）ポリ（ジメチルジフェニルシロキサン、ジシラノール末端）および約１０重量％の（ｂ）アクリルオキシプロピルメチルジメトキシシランの共重合体を含有してよい。

更なる実施形態において、前記懸濁粒子装置フィルムは、前記フィルムのラミネーションを可能にする前記充分な正味の圧力、温度、および真空を提供するように適合されたオートクレーブの中でラミネートされてよい。

本発明は更に、上記で述べた方法の何れかに従って製造された、ラミネートされた懸濁粒子装置フィルムに向けられている。

本発明は更に、対向するセル壁で形成されたセルと、該セル壁の間に配置された光変調ユニットと、前記光変調ユニットを横切って電界を印加するために前記セル壁に動作可能に結合された対向する電極手段であって、前記光変調ユニットは上記で述べた何れかの方法に従って製造されたラミネートされた懸濁粒子装置を含んでなる電極手段と、を具備する光弁に向けられている。

（発明の好ましい実施形態の詳細な説明）
プラスチック層を他のプラスチック層とラミネートするためにも有用な、ガラスおよびプラスチックの層をラミネートするための装置は当業者の間で周知であり、Crockett, D., “USG Machinery-Autoclaves for Glass Lamination”, U.S. Glass Magazine, October 1998（クロケット論文）の中で一般的に説明されている。ＳＰＤ装置において使用するために、プラスチックにプラスチックをラミネートし、またはガラスにプラスチックをラミネートする方法は、中でも、圧力および熱の制御された組合せを含む多くの周知の工程を必要とする。最終的なラミネートが商業的に許容可能であるためには、ラミネーション方法が不完全なときに生じる可能性のある多くの問題を回避することが必要である。

不完全なラミネーション法の結果としてＳＰＤフィルムに認められる主要な問題は、以下の１以上のタイプの欠陥である：（１）トラップされた空気泡、（２）トラップされた水蒸気、（３）硬化されたＳＰＤエマルジョンのフィルムからの滲み出し（広がり）、（４）ラミネーション前の同じフィルムに比較して、活性化された時のＳＰＤフィルムの光透過範囲の減少、（５）ラミネーション前の同じフィルムに比較して、活性化された時のＳＰＤフィルムのオン状態での曇りの増大、（６）ホットメルト接着剤プラスチック層の、それが結合されていた隣接層からの剥離、または、隣接する層の一部または全部に結合させるホットメルト接着剤の故障（非ラミネーションまたは部分ラミネーション）。

明らかに、上記の可能な問題を全て回避するためには、詳細に亘る非常に慎重な注意が必要である。また、ＳＰＤエマルジョンマトリックスおよびその中に分布した液体懸濁液滴の組成は、それぞれ、成功裏にラミネーションを達成するために適用できる熱および圧力の許容可能なレベルおよび／または望ましいレベルに対して重要な影響を有する。例えば、米国特許第５，４０９，７３４号に記載されているような非架橋ＳＰＤフィルムをラミネートするための適切な方法は、本発明の方法で使用する架橋されたＳＰＤフィルムと共に用いるために推奨されるラミネート法とは異なっている。何故なら、他の理由の中でも、米国特許第５，４０９，７３４号に開示されたマトリックスポリマーは、比較的高いガラス転移温度（軟化点）を有するポリ（メチルメタクリレート）であるのに対して、最も良く知られた種類の架橋されたＳＰＤフィルムにおけるマトリックスポリマーは、比較的低いガラス転位温度を有する比較的柔らかいポリオルガノシロキサン材料だからである。更に、ＳＰＤフィルムにおいて、液体懸濁液は室温（２５℃）においてマトリックス材料と混和しないように選択されるが、ラミネーションの間の温度上昇が高レベルになり過ぎると、マトリックスと液体懸濁液との或る程度の相溶性が生じる可能性があり、そのような場合に、当該フィルムの一定の性質は劣化するであろう。従って、架橋されたＳＰＤフィルムが成功裏にラミネーションされる際に適用され得る熱および圧力のパラメータは、必然的に、非架橋ＳＰＤフィルムの場合とは幾分異なる。

特に軽量が重要である幾つかの応用のために、当該ユニット（ラミネーション）は、プラスチックシートおよびフィルムのみを用いた、即ち、如何なるガラスシートも用いない硬化したＳＰＤ層を含んでよい。限定するものではないが、紫外線吸収材料を、プラスチックホットメルト接着剤シートまたはフィルムの中に、および／またはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）もしくはＳＰＤフィルムに通常使用される別のプラスチックシートの中に組込んで、当該フィルムのＳＰＤフィルムもしくは粒子または他の成分の紫外線による劣化を低減または防止し、および／またはユニットの反対側にある対象を紫外線衝突から保護してよい。ここで用いるホットメルト接着剤の用語は、室温（ここでは室温は２５℃と定義される）を超える温度範囲に亘って軟化および溶融して、（ａ）一つのタイプのプラスチックをもう一つのプラスチックに接合するため、または（ｂ）プラスチックシートもしくはフィルムをガラスシートに接合するための中間層として使用したときに、一般に有効なプラスチックシートもしくはフィルムを意味する。限定されるものではないが、本発明に関して有用なホットメルト接着剤のタイプニは、エチレン／酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、種々のタイプのポリウレタン（ＰＵ）ポリマー、およびポリビニルブチラール（ＰＶＢ）のプラスチックシートまたはフィルムが含まれる。このようなホットメルト接着剤シートまたはフィルムは、該プラスチック材料の性質およびその粘度または分子量に応じて何れかの望ましい厚さを有してよく、また広範な種々の溶融範囲を有してよい。以下で更に充分に説明する方法によってＳＰＤフィルムがラミネーションを受けた後、当該ユニットは、以下では時々、ラミネートされたＳＰＤフィルム、またはラミネートされた光弁フィルムと称される。

以下で説明するＳＰＤラミネーションの実施例では、光弁フィルムの単純な非限定的実施形態が使用される。この例示的実施形態は、透明なポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）プラスチックシートの二つのシートを含んでおり、その各々は相互に対面する一方の表面上に、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）の透明な導電性コーティングを有しており、二つの対面するＩＴＯコーティングの間には硬化した架橋ＳＰＤエマルジョンの層がサンドイッチされている。このＰＥＴシートは、何れかの望ましい厚さ、例えば５または７ミルであってよいが、適切なときには更に薄くても、更に厚くてもよい。

当該技術において周知の装置である（またクロケット論文で広く説明されている）オートクレーブは、ここで説明するラミネーション法の実施に使用されてよい。オートクレーブは、制御された環境内において、湾曲したガラスまたはプラスチックシートについてさえも、熱、圧力および真空を均一に加えることを目的としたものである。オートクレーブは、一般に、ラミネートすべき複数の品目を取扱うことができ、また大量生産に適合するために、迅速に加熱および冷却することができる。幾つかのオートクレーブは、７００ポンド／平方インチ以下の加圧能力、および１，１００°Ｆ以下の温度を達成することができるが、より低い圧力および温度がもっと普通に用いられる。

世界中には、種々の加工特徴、動作能力、明細および価格を有するオートクレーブについての多くの製造業者が存在する。合衆国において、本発明に有用なタイプのオートクレーブを製造販売する二つの会社は、ＡＳＣプロセスシステム（20765 Superior St., Chatsworth, CA 91311）、およびマックギル・エアプレッシャーコーポレーション（190 East Broadway Ave., Westerville, Ohio 43081）である。

比較的安価なオートクレーブでさえも、一般的には少なくとも数万ドルの費用を要するので、例えば実験室での仕事のように大量生産が必要でない状況では、オートクレーブの数分の１のコストしか必要としないラミネーションプレスを使用してもよい。以下で説明するＳＰＤラミネーションの例は、この目的のために極めて効果的なカルバー（Carver）水圧実験室プレス（カタログ＃４１２２−４０１０、モデル＃１２−１２Ｈ、以下ではカルバープレスと称する）を使用して行った。このカルバープレスは、インディアナ州ワバシュ（Ｗａｂａｓｈ）のカルバーＩｎｃ．によって製造されている。オートクレーブ内での圧力および温度制御は更に均一かつ正確なので、上記で述べたカルバープレスのようなラミネーティングプレスによってＳＰＤラミネーションが首尾良く達成されれば、オートクレーブ内での成功裏のラミネーションは実質的に保証される。

ＳＰＤフィルムを製造および硬化させる方法は、先行技術および上記で述べた係属中の米国特許出願第１０／４６５，４８９号に開示されている。

以下の実施例は、本発明を例示する目的のためだけに提供されるものであり、如何なる意味でも本発明を限定するものとして解釈されるべきではない。ここに記載するＳＰＤフィルムを調製およびラミネートするための方法は、上記で述べたラミネーションの主要な問題を効率的に克服する上で特に有効である。

用いられる方法は以下の通りである：
１．（ａ） ここで１（ａ）および（ｂ）に説明するように、そのマトリックスおよび液体懸濁液の両方について１．４７２０（±０．０５）の屈折率（Ｒ１）を有するＳＰＤフィルムは、ＳＰＤエマルジョンの開放面を硬化させること、即ち、第一のプラスチック（ＰＥＴ）基板に接合され且つこれを覆う非常に薄いＩＴＯ透明導電性コーティング上に、約２ミルの厚さのコーティングとして広げられた未硬化の液体ＳＰＤエマルジョンを、紫外線に露出させることによって調製された。好ましくは不活性雰囲気（例えば窒素またはアルゴン）中での紫外線照射への露出は、その中のポリマー鎖を架橋させることによって、該ＳＰＤエマルジョンを硬化させた。この硬化されたＳＰＤエマルジョンは、硬化したエマルジョンの大部分をなす固化された硬化マトリックス（その中には無数の極めて小さい（未架橋の）液体懸濁液の液滴が分布されている）を構成する。
（ｂ） 次いで、第二のＩＴＯコートされたＰＥＴ基板を、前記第一の基板を用いて、第二の基板のＩＴＯコーティングが前記第一のＩＴＯコートされたＰＥＴ基板上の硬化されたエマルジョンに接触するようにサンドイッチした。前記硬化されたＳＰＤエマルジョンは、ＰＥＴ（または別の）基板の間にサンドイッチされたときに、ここで「ＳＰＤフィルム」と称するものを構成する。しかし、このようなＳＰＤフィルムの他の関連の実施形態もまた、本発明の範囲内にあることが理解されるべきである。例えば、第二のＰＥＴ基板には、サンドイッチされる前に、もう一つの硬化されたＳＰＤエマルジョン層をその上に設けてもよい。また、前記ＩＴＯコーティングは、ＩＴＯまたはその基板とエマルジョンとの間の可能な化学反応を防止しまたは最小化するために、その上に誘電体オーバーコーティング（限定するものではないが、例えばＭｇＦ₂またはＳｉＯ）を有していてもよい。

２． 上記の１（ｂ）に記載したサンドイッチされたＳＰＤフィルムは、次いで、目的とするラミネートの他の全ての成分と組み合わされる。例えば、ホットメルト接着剤（例えばポリウレタンまたはエチレン／酢酸ビニル）の二つのシートが、前記ＳＰＤフィルムの対向面上に配置され、次いでガラスシートが、該成分スタックの対向面上、即ち、前記ホットメルト接着剤シートの外側に配置される。本発明のこの実施形態において、当該スタックは、連続的に、第一のガラスシート、第一のホットメルト接着剤シート、ＳＰＤフィルム（二つのＩＴＯコートされたＰＥＴ基板シート間にサンドイッチされた硬化されたＳＰＤエマルジョンを含む）、第二のホットメルト接着剤シート、および第二のガラスシートを含んでおり、これらの全てが相互に実質的に一致して「スタック」されており、そこから導電性リードが突出し、或いはＳＰＤフィルムまたは少なくとも一方のＳＰＤフィルムのＩＴＯコートされたＰＥＴ基板が僅かに突出して、ＳＰＤフィルムおよびラミネートされたＳＰＤフィルムへの電気低接続を更に容易にしている。

以下で更に詳細に述べるように、一定のラミネートＳＰＤフィルム、即ち、ポリウレタン（ＰＵ）またはポリビニルブチラール（ＰＶＢ）がホットメルト接着剤として用いられる場合には、前記硬化されたエマルジョンを、（ａ）前記ＳＰＤフィルムの縁部［好ましくは（より中央に位置する）視認領域、即ち、該縁部の内側に位置する部分は除く］を、ホットメルト接着剤シートと下地のガラスまたはプラスチックシートの間に配置された化学的に不活性なプラスチックシートで覆うことによって、該硬化されたエマルジョンを更に保護すること、並びに該フィルムの内部から外側に伸びる突出部（例えば、当該システムに電流を提供するためのリード）を同じ材料で保護することが有用であることが分かった。或いは、該不活性なプラスチックシートは、二つのＩＴＯコートされたガラスまたはプラスチック（例えばＰＥＴ）基板の間に位置する硬化したエマルジョンの露出した縁部のみを覆って、即ち、該ガラス基板もしくはプラスチック基板の外縁に沿ってこれらシートを巻込むことなく配置されてよい。何れの構成を用いる場合にも、このアイデアは、ホットメルト接着剤の成分が、該接着剤が加熱されたときに、硬化されたＳＰＤエマルジョンに接触するのを防止することである。

３． 上記の２で述べたスタックは、カルバープレス内の真空バッグの中に配置され、強い真空（２９インチ水銀柱よりも大きいものとして定義される）が適用される。次いで該プレスのローラは、ラミネートされていないスタックの外側に触れるように配置され、それらの温度を７０℃に昇温させる。この温度に達した後に、該スタックを効果的に脱ガスすると同時に、特にホットメルト接着剤を予備加熱するために、真空を３０分間継続する。該スタックを脱ガスすることによって、そこから任意の揮発性溶媒、トラップされた水蒸気および空気泡が実質的に除去される。この真空は、その後、ラミネーション工程の実質的に全体に亘って維持される。７０℃の温度は臨界的ではなく、より低い温度、例えば５０℃でも有効であることができるであろう。しかし、この予備加熱温度は、好ましくは、ホットメルト接着剤のガラス転位温度範囲の下端よりも低温であるべきであろう。ローラを含まないオートクレーブでは、ラミネートされていないスタックに大気圧よりも大きい圧力を加える前の予備加熱は、当該技術で周知の別の手段、例えば、該スタックに加わる圧力の均一性を向上させる不活性ガスの使用によって達成することができる。

４． 上記の３で述べたようにラミネートされていないスタックを予備加熱した後、大気圧（大気圧は１４．６９５９４ｐｓｉに等しい）よりも高い温和な圧力が、前記ホットメルト接着剤シートを完全に溶融させるには充分に高いが、ラミネーションの前に前記ＳＰＤフィルムを前記硬化したフィルムの境界を越えて滲み出させ（広げる）、または該フィルムの特性を顕著に劣化させるほど充分には高くない温度で、３〜５時間だけ前記スタックに加えられる。後述の表１に与えられた成功裏のＳＰＤラミネーションの実施例では、約２．８ｐｓｉ（ポンド／平方インチ）〜２６．１ｐｓｉに亘る正味の圧力は、９５℃〜９８℃の範囲のラミネーション温度との組合せにおいて有効であった。ラミネーションの際に加えられる正味の圧力は、上記の標準大気圧（１４．６９５９４ｐｓｉ）を越えて印加される過剰圧力である。一般に、ラミネートされるＳＰＤフィルムの最大予想動作温度より低いような低温で溶融するホットメルト接着剤を使用することが望まれることはないであろう。従って、ホットメルト接着剤の溶融範囲の下端は、少なくとも７５℃である。比較的柔らかいポリオルガノシロキサンマトリックスを有するＳＰＤフィルムについては、１０５℃を越える温度において、該フィルムの僅かな滲み出しが時々観察されている。従って、このようなフィルムについてのラミネーション温度は、１０５°未満であるべきである。しかし、最大ガラス転位温度を有する先行技術に開示された異なるマトリックスを有する他のＳＰＤフィルムは、１２０℃以上のラミネーション温度に耐えることができるであろう。

後述の表１は、ここに記載する条件および保護手段に従い、上記で述べた条件および表中の条件の下でカルバープレスを使用して成功裏にラミネートされた、ＳＰＤフィルムの多くの例を提供しており、ここでのラミネートは、ホットメルト接着剤としてポリウレタンまたはポリビニルブチラールを用いて形成される。上記の条件および保護手段に従えば、滲み出しまたは脱ラミネーション（または非ラミネーションもしくは部分的ラミネーション）を示さず、またそのラミネーション後の光透過範囲（表中ではΔＴと称する）がラミネーション前の範囲に等しいか又はそれよりも大きく、或いはそれがラミネーション前の光透過よりも小さいΔＴの５単位未満であるような如何なるラミネートされたＳＰＤフィルムも、本発明に関しては成功裏にラミネートされたものとみなされる。事実、所定の大部分の実施例におけるラミネーションの結果として、ΔＴは改善された。

ホットメルト接着剤としてポリウレタン（ＰＵ）がラミネートされたスタックの中に組み込まれる場合、ＳＰＤフィルムの硬化したエマルジョン層の縁部に、ラミネーションの回りの暗いフレームとして現れる暗い線が認められている。この明らかなフレームは、ラミネートの外観に負の影響を有しており、該ラミネート内に曇りを生じさせて、それによって透過光または反射光の量を低減することにより、当該ラミネートの光透過能力に実質的に影響する可能性がある。理論に拘泥するものではないが、ポリウレタンホットメルト接着剤におけるウレタン結合は、該ポリウレタンが溶融している間に、この溶融したポリウレタンが前記硬化したエマルジョンの外縁に接触すると、該硬化したエマルジョン層の中のポリヨード化粒子の幾らかを劣化させると思われる。このような枠の生成を回避するための一つの手段は、該エマルジョン中において、溶融したポリウレタンと接触したときに劣化しない粒子を使用することである。しかし、本発明では、このような分解を受ける粒子を使用することが屡々望ましいので、エマルジョン中のこのような暗い領域の生成を防止するための別の方法（以下で述べる通り）が開発された。

特に、ホットメルト接着剤（溶融状態にある）と硬化したエマルジョンの間の接触は、（好ましくは透明な）実質的に且つ化学的に不活性なプラスチック片（例えばシート、ストリップ等）を、全てＳＰＤフィルムの外縁に沿ってこれに重なるように、またＳＰＤフィルムからの何れか又は全ての突起（該突起は、典型的には２層ＩＴＯ（酸化インジウム錫）ＰＥＴ基板を含む）に重なるように配置することによって防止され、該プラスチック片には、限定されるものではないが、マイラー（登録商標）の商品名で販売されているポリエチレンテレフタレートのシートが含まれ、その対向表面の一方または両方に感圧接着剤が存在しまたは存在しない。この不活性なプラスチックは、所望であれば、ラミネートされたスタックの縁部を覆って、溶融したホットメルト接着剤と硬化したエマルジョンの間の接触を防止するように構成された、特定形状（正方形、楕円形、円形、矩形など）のフレームに予め成形されてよい。このフレームは、フィルムの単一のシートから形成されてよく、或いは、このようなフィルムの複数の片、ストリップまたはシートから一緒に形成されてもよく、または単一のフィルムシートから形成されてもよい。この目的のために使用されるプラスチックのシート、ストリップ等（例えばマイラー（登録商標））は、好ましくは非常に薄く、典型的には２ミル以下、好ましくは１ミル以下、より好ましくは０．５ミルの厚さである。

好ましくは、この不活性なプラスチックは、当該スタックを形成するのに用いたホットメルト接着剤の融点よりも高い融点を有するべきである。硬化されたエマルジョンは、該スタックの両側で保護されなければならず、従って、一つの実施形態では、二つ（ＳＰＤフィルムの各面に一つ）のプラスチック「フレーム」が含められる。別の実施形態では、溶融接着剤との接触からの保護は、ホットメルト接着剤（ラミネーション工程の際に溶融されたとき）とエマルジョンとの間の接触を防止するための適切な位置において、ＳＰＤフィルムの何れかの側に配置された複数の片（例えばストリップ、シート等）によって与えられることができる。更なる実施形態においては、不活性なプラスチック材料は、ＳＰＤフィルムを形成する際に使用される前記二つのＩＴＯコートされた基板から内側に配置して、硬化されたＳＰＤエマルジョンの回りの保護外周縁を形成してもよい。上記プラスチックスのストリップおよび／またプラスチックのフレームは、それが当該ラミネートの縁部のみを覆い、視認領域を覆わないので好ましいのであるが、本発明は更に、不活性なプラスチックの連続的なシートまたはフィルムの使用を想定しており、この場合の該連続的シートは、その一方または両方の側に感圧接着剤を備えても備えなくてもよく、ＳＰＤフィルムの両側に配置され、従って視認領域を含むラミネートの全表面を覆う。

例えばシートまたはフィルムの形態のポリビニルブチラール（ＰＶＢ）が、ラミネートスタックにおけるホットメルト接着剤として（即ち、ポリウレタンの代りに）使用されるときには、ここでも再度、当該ラミネートの形成の際に、溶融したＰＶＢと硬化したエマルジョンとの間の接触を防止するために、上記で述べたようにして、実質的に且つ化学的に不活性な好ましくは透明なプラスチック（例えばマイラー（登録商標））のフレーム、或いはストリップのような片を使用することが推奨される。これは、ラミネートの形成におけるホットメルト接着剤としてＰＶＢが使用される場合、当該フィルムの色変化は認められないものの、光透過範囲の実質的な低下が生じるからである。本発明は、それらの仮説に拘泥することを望むものではないが、ＰＶＢのシートまたはフィルムはその中に幾分かの導電性可塑剤を含んでおり、これはＰＶＢが溶融するに至るときには液体である。該可塑剤は、前記エマルジョンを必ずしも化学的に劣化させることなく、少なくとも部分的には、当該硬化したエマルジョンを透過すると思われる。もし、硬化したエマルジョン中の液体懸濁物の液滴が、これに添加された幾らかの導電性可塑剤のために、幾分かでも導電性が増大するようになるとすれば、ラミネーションの後に該ラミネートされたスタックに所定の電圧を印加したときに、光透過の範囲は、そのラミネーションの前に、同じ印加電圧を用いて該スタック内で観察されたＳＰＤフィルム単独の光透過範囲よりも低くなるであろう。しかし、不活性なプラスチックストリップ、フレーム等を使用すると、硬化したエマルジョンはラミネーションの際に溶融したＰＶＢから保護されるので、下記の表１に詳述するように、ホットメルト接着剤としてＰＶＢを使用して、非常に満足の行くラミネートされたスタックが達成される。

次に表１を参照すると、第１欄は、各ラミネーション試験に用いられたホットメルト接着剤シートの種類を示している。厚さ２５ミルのポリウレタンシートは、この目的のための優れた接着性および特性を示し、また例えば、０１３７３マサチューセッツ州サウスディアフィールド私書箱１８６のディアフィールドウレタン（Deerfield Urethane）社（電話：（４１３）６６５−７０１６）から、 ディアフィールド・デュレフレックス（Deerfield Dureflex；登録商標）Ａ４１００／Ａ４７００脂肪族ポリウレタンシートの商品名で得ることができる。表１に列記した実施例では厚さ２５ミルのシートを用いたが、他の適切な厚さでも充分である。

ポリウレタンシートに加えて、１０ミル、１５ミルおよび３０ミルの厚さのエチレン／作さんビニル（ＥＶＡ）共重合体ホットメルト接着剤を使用しても、成功裏のラミネーションが達成された。ＥＶＡホットメルト接着剤は、特に、１０５−８６２３日本国東京都港区芝３−８−２のトーソー株式会社から購入することができる。

ＰＶＢのシートは、ミズリー州セントルイス市マリービラセンタードライブ５７５私書箱６６７６０のソルチア（Ｓｏｌｕｔｉａ）Ｉｎｃ．（電話：１−３１４−６４７−６６６１）から得られる。

当該エマルジョンにおける液体懸濁物に対するマトリックスの比率は、表１の第２欄に示されている。比較的高温で最も置き易い滲み出しを防止するために、全体のエマルジョンの約６０％以上をマトリックスが占めるべきであることが決定された。液体懸濁物の比較的高いパーセンテージを有するエマルジョンは、比較的低いパーセンテージの懸濁物を含む同じ厚さのフィルムよりも更に暗い暗状態にできる点において、懸濁物の比較的高いパーセンテージが有利である。

表１に記載した実施例に用いられた各エマルジョンのマトリックス部分は、９０重量％の（ａ）ポリ（ジメチルジフェニルシロキサン、ジシラノール終端）および１０重量％の（ｂ）アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン（架橋可能なモノマー）の共重合体を含んでいる。マトリックス共重合体中の架橋可能なモノマーの量が８重量％未満であると、ＳＰＤフィルムは望ましい状態よりも柔らかくなることが分かった。これは、上昇した温度において、問題である滲み出しを起こし易い。架橋可能なモノマーのパーセンテージを増大すると、フィルムは逆に補強される。架橋可能なモノマーのパーセンテージは、所望であれば１５重量％以上にまで増大させることができる。

表１の第３欄におけるデータは、各実施例において、前記ラミネートされていないスタックは、７０℃で７５分間予備加熱された実施例４から最後の実施例を除いて、ラミネーションの前に７０℃で３０分間予備加熱されたことを示している。第３欄における２番目の項目は、各実施例について、ラミネーションの主要部分の際に当該スタックが特定の温度に保持された時間長を示している。当該スタックに加えられた正味の圧力は、第９欄、即ち、この表の右側の最後の欄に列記されている。多くの場合に、ローラに対する圧力は、ラミネーションの主要部分の間に温度が７０℃から更に高い温度へと上昇するときには、ホットメルト接着剤の膨張に起因して増大する。

第３欄のデータは、第４欄に列記した短い冷却期間の後に、大気圧を越える圧力を維持しながら、当該スタックはその後に、圧力を大気圧にまで低下させてサンプルをカルバープレスから回収する前に、指定された圧力の下に追加の３０分間だけ室温（２５℃）に維持されたことを示している。

低過ぎる温度、例えばＳＰＤ装置の可能な動作範囲内であり得る温度で溶融するホットメルト接着剤シートを使用することを回避するためには、ホットメルト接着剤の溶融範囲の下端が少なくとも７５℃、好ましくは少なくとも８５℃であることが推奨される。また、ラミネーションの際にフィルムが滲み出す危険を防止または低減し、またラミネーションを行うために非合理的に長時間を要するのを回避するためには、５〜５０ミルの厚さを有するホットメルト接着剤のフィルム又はシートを、１０５℃以下の温度で、５時間以内に完全に溶融させることが可能であるのが好ましい。

しかし、該エマルジョンが、ポリオルガノシロキサンでなく充分に高いガラス転移点を有するマトリックスを組込むのであれば、また、当該エマルジョンの液体懸濁物中の粒子が温度に耐えるのであれば、１０５℃よりも高い融点を持ったホットメルト接着剤を用いてもよい。

上記で説明したよりも更に複雑な実施形態を製造することもまた、本発明の範囲内である。例えば、ＰＶＢの層は二つのガラスシートの間にラミネートされてよく、これに対してＳＰＤフィルムは上記とは別途にラミネートされる。次いで、この二つのラミネートは、前記フィルムの外側のガラスもしくはプラスチックのシートと、前記ガラス／ＰＶＢ／がラスラミネートの一方ガラスシートの間に、ＰＵまたはＥＶＡを使用して一緒にラミネートすることができる。

更に、ラミネートスタックの外側成分としてガラスを使用する代りに、何れか望ましい厚さのポリカーボネート（ＰＣＡ）プラスチックを使用してもよい。この場合、ホットメルト接着剤として使用するためにＰＵが推奨される。全部がプラスチックのラミネートは、重量を節約することができ、またガラスの使用を回避することにより、破損の機会を防止または低減することができる。

ここに開示した方法を用いることによりラミネートされたラミネートＳＰＤを具備するＳＰＤ光弁は、先行技術のラミネートされたＳＰＤフィルムを具備するものを含めて、先行技術のＳＰＤ光弁よりも優れている。これは、先行技術のＳＰＤフィルムは、実質的に、均一な溶液からの相分離によって形成される非架橋型の光弁フィルムを開示する上記で述べた米国特許第５，４０９，７３４号に記載された方法で製造されたからである。このような非架橋型の光弁フィルムを具備するＳＰＤ光弁は、本発明が向けられている架橋されたＳＰＤフィルムを具備するＳＰＤ光弁よりも、遥かに適正な光学特性を有することが見出されている。即ち、非架橋型の光弁フィルムを具備するＳＰＤ光弁は、同じ電圧および周波数で駆動され、且つ概ね同じオフ状態光透過を有する架橋された光弁フィルムを具備する比較可能なＳＰＤ光弁よりも、遥かに小さい範囲の光透過および遥かに大きい曇りを有している。

例えば、架橋されないラミネートされた光弁フィルムを具備し、且つ４００ヘルツの周波数で５０ボルトＲＭＳの電圧で駆動されたときに９％のオフ状態光透過を有するＳＰＤ光弁は、典型的には、４４％のオン状態光透過、または３５％の光透過範囲を達成するであろう。オン状態の曇りは、典型的には、全く好ましくない約１８％であろう。

他方、架橋されたラミネート光弁フィルムを具備し、且つ４００ヘルツの周波数で５０ボルトＲＭＳの電圧で駆動されたときに８％のオフ状態光透過を有するＳＰＤ光弁は、典型的には、６７％のオン状態光透過、または５９％の光透過範囲を達成するであろう。そのオン状態の曇りは、典型的には、非常に適度な２％〜５％の範囲であろう。

一般には、殆どの応用について、環境から当該フィルムを保護することによって、また他の特性の利点を提供することによってＳＰＤ装置において有用であるために、ＳＰＤフィルムはラミネートされなければならない。本発明の架橋されたエマルジョンと共に使用されるマトリックスおよび液体懸濁物は、上記で述べたように、非架橋型フィルムを作製するために使用される比較可能な材料とは全く異なるので、先行技術のラミネーション法は適用できない。従って、ここで上記に列挙した問題を回避するであろうような、架橋されたＳＰＤフィルムのためのラミネーション法を見出すことが不可欠である。ここに開示した方法は、これらの問題を回避する上で効果的であり、優れたラミネートだけでなく、該ラミネートを具備する優れたＳＰＤ装置をも提供する。

本発明をその特定の実施形態に関連して説明してきたが、多くの他の変形および改変ならびに他の使用が当業者に明らかになるであろう。従って、本発明は、ここでの特定の開示によってではなく、特許請求の範囲によってのみ限定されることが好ましい。

Claims (54)

1. 懸濁粒子装置（ＳＰＤ）フィルムをラミネートするための方法であって：
   （ａ）硬化されたＳＰＤエマルジョンが第一の基板と第二の基板とでサンドイッチされている懸濁粒子装置フィルムであって、第一の基板が透明な導電性コーティングの層を有し、第二の基板が透明な導電性コーティングの層を有し、これらの透明な導電性コーティングの層が硬化されたＳＰＤエマルジョンと接触している懸濁粒子装置フィルムを形成することと；
   （ｂ）該懸濁粒子装置フィルムを、ラミネートされた懸濁粒子装置フィルムを形成するためのラミネートされていない成分のスタック内に配置することであって、前記スタックは、前記懸濁粒子装置フィルムに加えて、前記懸濁粒子装置フィルムの第１の対向した外面に前記第１の対向した外面と接触して配置された少なくとも一つのホットメルト接着剤シートまたはフィルム、前記懸濁粒子装置フィルムの第２の対向した外面に前記第２の対向した外面と接触して配置された少なくとも一つの別のホットメルト接着剤シートまたはフィルム、およびそれぞれ前記懸濁粒子装置フィルムの第１および第２の対向した外面で前記少なくとも一つのホットメルト接着剤シートまたはフィルムの外側に接触して配置された第１及び第２の外側のシートを具備することと；
   （ｃ）前記ラミネートされていないスタックを、少なくとも部分的な真空にかけることと；
   （ｄ）真空下にある前記ラミネートされていない成分のスタックを、該スタックの少なくとも部分的な脱ガス化を可能にするように選択された時間および温度で、予備加熱することと；
   （ｅ）前記ラミネートされていないスタックからラミネートされた懸濁粒子装置フィルムを製造するために十分な温度および十分な時間で、前記スタックに対して十分な正味の圧力を印加することと
   を含んでなり、
   前記ホットメルト接着剤は、エチレン／酢酸ビニル共重合体、ポリウレタンポリマー、およびポリビニルブチラールからなる群から選択され、また前記接着剤がポリウレタンポリマーまたはポリビニルブチラールであるときは、前記方法は更に、前記ホットメルト接着剤が加熱されるときに、該接着剤と、前記懸濁粒子装置フィルムおよび該フィルムから外側に伸びる任意の突起との間の接触を防止することを含んでなる方法。
2. 請求項１に記載の方法であって、第１及び第２の外側のシートがガラス又はポリカーボネートプラスチックから形成されたものである方法。
3. 請求項１に記載の方法であって、前記懸濁粒子装置フィルムが、下記を含んでなる方法により調製される方法：
   （ａ）第一および第二の対向表面を有するプラスチックもしくはガラスからなる第一の基板を準備することと；
   （ｂ）透明な導電性コーティングの第一の層を、前記第一の基板の対向表面の一方における少なくとも一部に結合することと；
   （ｃ）前記コーティング上に未硬化の液体ＳＰＤエマルジョンの層を適用することであって、該エマルジョンは、ポリマーマトリックスを形成するための複数の未架橋ポリマーの鎖、および少なくとも一つの液体光弁懸濁液を含んでなることと；
   （ｄ）前記ポリマー鎖を架橋させることにより前記ＳＰＤエマルジョンを硬化させて、その中に分布した液体光弁懸濁液の複数の未架橋液滴を有する硬化されたＳＰＤエマルジョンを形成することと；
   （ｅ）前記第一のコートされた基板を用いて、透明な導電性コーティングの第二の層でコートされた第二の基板でサンドイッチすることであって、前記透明な導電性コーティングの第二の層は、前記懸濁粒子装置フィルムを形成するように、前記第一の基板上の硬化されたＳＰＤエマルジョンと接触すること。
4. 請求項３に記載の方法であって、前記液体ＳＰＤエマルジョンは、前記硬化されていないフィルムを、紫外線、電子線および熱の少なくとも一つに露出させることによって硬化される方法。
5. 請求項３に記載の方法であって、更に、前記第一の基板を用いて前記第二の基板をサンドイッチする前に、前記透明な導電性コーティングの第二の層上の硬化されたＳＰＤエマルジョンを前記第二の基板に設けることを含んでなる方法。
6. 請求項３に記載の方法であって、少なくとも一つの前記透明な導電性コーティングには、更に、その上に配置された誘電体オーバーコートが設けられる方法。
7. 請求項３に記載の方法であって、前記透明な導電性コーティングが、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）を含んでなる方法。
8. 請求項６に記載の方法であって、前記誘電体オーバーコートは、ＭｇＦ₂またはＳｉＯを含んでなる方法。
9. 請求項１に記載の方法であって、前記接触は、前記ホットメルト接着剤が加熱されるときに、該接着剤と前記フィルムおよび何れかの前記突起との接触を防止するように選択された位置において、化学的に不活性なプラスチック材料を、前記突起を含む前記懸濁粒子装置フィルムの外縁部に隣接して挿入することによって防止される方法。
10. 請求項９に記載の方法であって、前記化学的に不活性なプラスチック材料には、その少なくとも一つの表面上に感圧接着剤が設けられる方法。
11. 請求項９に記載の方法であって、前記プラスチック材料は、前記ホットメルト接着剤の融点よりも高い融点を有する方法。
12. 請求項１１に記載の方法であって、前記プラスチック材料は、ポリエチレンテレフタレートを含んでなる方法。
13. 請求項９に記載の方法であって、前記プラスチック材料は、２ミル未満の厚さを有する方法。
14. 請求項９に記載の方法であって、前記プラスチック材料は、シートまたはストリップとして挿入される方法。
15. 請求項９に記載の方法であって、前記プラスチック材料は、前記ラミネートされていないスタック上への挿入の前に少なくとも一つのフレームの形態に成形され、該フレームは、前記懸濁粒子装置フィルムの少なくとも前記外縁部分を保護する一方、前記フィルムの中央の視認部分は前記プラスチック材料で覆われないまま残すように構成される方法。
16. 請求項１５に記載の方法であって、更に、前記懸濁粒子装置フィルムの各対向表面上に一つ、即ち二つの前記フレームを適用することを含んでなる方法。
17. 請求項１５に記載の方法であって、少なくとも一つのフレームによって定義された、前記懸濁粒子装置フィルムの前記中央の視認部分は、多角形、楕円形または円形の形状に構成される方法。
18. 請求項３に記載の方法であって、少なくとも一つの前記基板はプラスチックで形成され、該プラスチックは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）またはポリカーボネート（ＰＣＡ）プラスチックである方法。
19. 請求項１に記載の方法であって、前記ラミネートされていない成分のスタックに加えられる真空は、少なくとも２９インチ水銀柱である方法。
20. 請求項１に記載の方法であって、前記予備加熱温度は、室温と、前記ラミネートにおけるホットメルト接着剤のガラス転位温度範囲の下端である温度との間にある方法。
21. 請求項２０に記載の方法であって、前記少なくとも一つのホットメルト接着剤のシートまたはフィルムは、下端が少なくとも７５℃である溶融範囲を有する方法。
22. 請求項２０に記載の方法であって、前記少なくとも一つのホットメルト接着剤のシートまたはフィルムは、下端が少なくとも８５℃である溶融範囲を有する方法。
23. 請求項１に記載の方法であって、前記正味の圧力が、２．８ｐｓｉ〜２７ｐｓｉの間で変動する方法。
24. 請求項２３に記載の方法であって、前記正味の圧力は、前記少なくとも一つのホットメルト接着剤のシートまたはフィルムを溶融するのに充分に高い温度であるが、ラミネーションの際に、ＳＰＤフィルムが、ラミネーションの前に該フィルムが有していた境界を越える広がりを生じるであろう温度よりも低い温度で、３〜５時間に亘ってスタックに加えられる方法。
25. 請求項３に記載の方法であって、前記液体光弁懸濁液は、平均１ミクロン以下の最大寸法を有する複数のコロイド粒子を含んでなる方法。
26. 請求項２５に記載の方法であって、前記粒子が平均０．３ミクロン以下の最大寸法を有する方法。
27. 請求項３に記載の方法であって、前記ポリマー鎖が、ポリオルガノシロキサンポリマーを含んでなる方法。
28. 請求項１に記載の方法であって、更に、前記懸濁粒子装置フィルムを、該フィルムをラミネートするために充分な正味の圧力、温度および真空を与えるように適合されたオートクレーブ中でラミネートすることを含んでなる方法。
29. 請求項３に記載の方法であって、前記ポリマーマトリックスが全体のエマルジョンの６０％以上を含んでなる方法。
30. 請求項３に記載の方法であって、前記エマルジョンのマトリックスは、９０重量％の（ａ）ポリ（ジメチルジフェニルシロキサン、ジシラノール終端）および１０重量％の（ｂ）アクリロキシプロピルメチルジメトキシシランの共重合体を含んでなる方法。
31. 請求項３に記載の方法であって、更に、ポリビニルブチラールの少なくとも一つの層を二つのガラスシートの間にラミネートして、第二のラミネートを形成することと、次いで該第二のラミネートを、前記ラミネートされた懸濁粒子装置フィルムの面にラミネートすることとを含んでなる方法。
32. 請求項３１に記載の方法であって、前記第二のラミネートは、その少なくとも一つの面上にガラスシートを有するラミネートされた懸濁粒子装置フィルムに、ポリウレタンポリマー、またはエチレン／酢酸ビニル共重合体のシートもしくはフィルムの何れかを、前記ラミネートの両方の外側に配置されたガラスシートの間に使用してラミネートされる方法。
33. 懸濁粒子装置（ＳＰＤ）フィルムをラミネートするための方法であって：
    （ａ）懸濁粒子装置フィルムを形成することと；
    （ｂ）該懸濁粒子装置フィルムを、ラミネートされた懸濁粒子装置フィルムを形成するためのラミネートされていない成分のスタック内に配置することであって、前記スタックは、前記懸濁粒子装置フィルムに加えて、前記懸濁粒子装置フィルムの第１の対向した外面に前記第１の対向した外面と接触して配置された少なくとも一つのホットメルト接着剤シートまたはフィルム、前記懸濁粒子装置フィルムの第２の対向した外面に前記第２の対向した外面と接触して配置された少なくとも一つの別のホットメルト接着剤シートまたはフィルム、およびそれぞれ前記懸濁粒子装置フィルムの第１および第２の対向した外面で前記少なくとも一つのホットメルト接着剤シートまたはフィルムの外側に接触して配置された第１及び第２の外側のシートを具備することと；
    （ｃ）前記ラミネートされていないスタックを、少なくとも部分的な真空にかけることと；
    （ｄ）真空下にある前記ラミネートされていない成分のスタックを、該スタックの少なくとも部分的な脱ガス化を可能にするように選択された時間および温度で、予備加熱することと；
    （ｅ）前記ラミネートされていないスタックからラミネートされた懸濁粒子装置フィルムを製造するために十分な温度および十分な時間で、前記スタックに対して十分な正味の圧力を印加することと
    を含んでなり、
    前記ホットメルト接着剤は、エチレン／酢酸ビニル共重合体、ポリウレタンポリマー、およびポリビニルブチラールからなる群から選択され、また前記接着剤がポリウレタンポリマーまたはポリビニルブチラールであるときは、前記方法は更に、前記ホットメルト接着剤が加熱されるときに、該接着剤と、前記懸濁粒子装置フィルムおよび該フィルムから外側に伸びる任意の突起との間の接触を防止することを含んでなり、
    前記懸濁粒子装置フィルムは、下記を含んでなる方法により調製される方法：
    （ｆ）第一および第二の対向表面を有するプラスチックもしくはガラスからなる第一の基板を準備することと；
    （ｇ）透明な導電性コーティングの第一の層を、前記第一の基板の対向表面の一方における少なくとも一部に結合することと；
    （ｈ）前記コーティング上に未硬化の液体ＳＰＤエマルジョンの層を適用することであって、該エマルジョンは、ポリマーマトリックスを形成するための複数の未架橋ポリマーの鎖、および少なくとも一つの液体光弁懸濁液を含んでなることと；
    （ｉ）前記ポリマー鎖を架橋させることにより前記ＳＰＤエマルジョンを硬化させて、その中に分布した液体光弁懸濁液の複数の未架橋液滴を有する硬化されたＳＰＤエマルジョンを形成することと；
    （ｊ）前記第一のコートされた基板を用いて、透明な導電性コーティングの第二の層でコートされた第二の基板でサンドイッチすることであって、前記透明な導電性コーティングの第二の層は、前記懸濁粒子装置フィルムを形成するように、前記第一の基板上の硬化されたＳＰＤエマルジョンと接触すること。
34. 請求項３３に記載の方法であって、第１及び第２の外側のシートがガラス又はポリカーボネートプラスチックから形成されたものである方法。
35. 請求項３３に記載の方法であって、前記ホットメルト接着剤が加熱されるときに、前記フィルムおよび前記何れかの突起と前記接着剤との接触を防止するように選択された位置において、化学的に不活性なプラスチック材料を、何れかの前記突起を含む前記懸濁粒子装置フィルムの外縁部分に隣接して挿入することによって、前記接触が防止される方法。
36. 請求項３３に記載の方法であって、更に、少なくとも一つのポリビニルブチラールの層を二つのガラスシートの間にラミネートして第二のラミネートを形成し、次いで、該第二のラミネートを前記ラミネートされた懸濁粒子装置フィルムの一方の側にラミネートすることを含んでなる方法。
37. 請求項３６に記載の方法であって、ポリウレタンポリマーまたはエチレン／酢酸ビニル共重合体のシートもしくはフィルムの何れかを、両方の前記ラミネートの外部に配置された前記ガラスシートの間に使用することにより、前記第二のラミネートが、その少なくとも一方の面上にガラスシートを有するラミネートされた懸濁粒子装置フィルムにラミネートされる方法。
38. 請求項３３および３６の何れか１項に記載の方法であって、更に、前記第一の基板を用いて前記第二の基板をサンドイッチする前に、前記第二の基板に、前記透明な導電性コーティングの第二の層上の硬化されたＳＰＤエマルジョンを設けることを含んでなる方法。
39. 請求項３３および３６の何れか１項に記載の方法であって、少なくとも一つの前記透明な導電性コーティングには、更に、その上に配置された誘電体オーバーコートが設けられる方法。
40. 請求項３９に記載の方法であって、前記誘電体オーバーコートが、ＭｇＦ₂またはＳｉＯを含んでなる方法。
41. 請求項３５に記載の方法であって、前記化学的に不活性なプラスチック材料が、前記ホットメルト接着剤の融点よりも高い融点、および２ミル未満の厚さを有する方法。
42. 請求項３５に記載の方法であって、前記プラスチック材料が複数のシートまたはストリップとして挿入される方法。
43. 請求項３５に記載の方法であって、前記プラスチック材料は、少なくとも一つのフレームの形態に成形され、該フレームは、前記外縁部分を保護する一方、前記懸濁粒子装置フィルムの中央の視認部分は前記プラスチック材料で覆われないまま残すように構成される方法。
44. 請求項３３および３６の何れか１項に記載の方法であって、前記ラミネートされていない成分のスタックに加えられる真空は、少なくとも２９インチ水銀柱である方法。
45. 請求項３３および３６の何れか１項に記載の方法であって、前記予備加熱温度は、室温と、前記ラミネートにおけるホットメルト接着剤のガラス転位温度範囲の下端である温度との間にある方法。
46. 請求項３３および３６の何れか１項に記載の方法であって、前記正味の圧力が、２．８ｐｓｉ〜２７ｐｓｉの間で変動する方法。
47. 請求項４６に記載の方法であって、前記正味の圧力は、前記少なくとも一つのホットメルト接着剤のシートまたはフィルムを溶融するのに充分に高い温度であるが、ラミネーションの際に、ＳＰＤフィルムがラミネーションの前に硬化フィルムが有していた境界を越える広がりを生じるであろう温度よりも低い温度で、３〜５時間に亘って加えられる方法。
48. 請求項３３および３６の何れか１項に記載の方法であって、前記液体光弁懸濁液は、平均１ミクロン以下の最大直径を有する複数のコロイド粒子を含んでなる方法。
49. 請求項３３および３６の何れか１項に記載の方法であって、前記ポリマー鎖が、ポリオルガノシロキサンポリマーを含んでなる方法。
50. 請求項３３および３６の何れか１項に記載の方法であって、前記ポリマーマトリックスが全体のエマルジョンの６０％以上を含んでなる方法。
51. 請求項３３および３６の何れか１項に記載の方法であって、前記エマルジョンのマトリックスは、９０重量％の（ａ）ポリ（ジメチルジフェニルシロキサン、ジシラノール終端）および１０重量％の（ｂ）アクリロキシプロピルメチルジメトキシシランの共重合体を含んでなる方法。
52. 請求項３３および３６の何れか１項に記載の方法であって、更に、前記懸濁粒子装置フィルムを、該フィルムをラミネートするために充分な正味の圧力、温度および真空を与えるように適合されたオートクレーブ中でラミネートすることを含んでなる方法。
53. 請求項１〜３３の何れか１項に記載の方法に従って製造された、ラミネートされた懸濁粒子装置フィルム。
54. 対向するセル壁で形成されたセルと、該セル壁の間に配置された光変調ユニットと、前記光変調ユニットを横切って電界を印加するために前記セル壁に動作可能に結合された対向する電極手段であって、前記光変調ユニットは請求項１〜３３の何れか１項に記載の方法に従って製造されたラミネートされた懸濁粒子装置フィルムを含んでなる電極手段と、を具備する光弁。