JPH07206480A - 積層体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ［目的］ 曇点現象を示す水溶液組成物を有機封止でも
より確実に封止機能を保持させることと、カーテン機能
として隙間を作ることなく安定かつ省エネルギーで機能
目的を達成すること。 ［構成］ 封止部の箇所に発熱層を設けずまたは金属の
低抵抗を利用して発熱をおさえる構造と、放熱により積
層体の外周部に発生する隙間を封止内周部のマスクで遮
光しきる構造である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、加温による熱作用によ
り透明状態と白濁状態を可逆変化する曇点現象を示す水
溶液組成物をもつ積層体に関するものである。この積層
体を熱素子で加温すると、その熱作用により水溶液が白
濁変化して透明体から不透明体に変化する調光ガラスと
なる。これを窓に利用するとカーテン機能をもつ調光可
能な窓となる。

【０００２】

【従来の技術】近年、機械的な方法に代えて機能性材料
をもつガラスを使用して、物理化学的に光線を可逆的に
制御する調光ガラスが提案されている。例えば、液晶、
エレクトロミック、微粒子分極配向、フォトクロミッ
ク、サーモクロミック等の方式がある。なお、調光ガラ
スは、社団法人ニューガラスフォーラムの平成３年度ニ
ューガラス産業対策調査研究報告書（地球温暖化防止対
策）に詳細に記されているように、これからの開発が強
く期待されている。

【０００３】本発明者は、太陽光エネルギーが窓に照射
していることに注目した。このエネルギーの有無によ
り、窓ガラスが自律応答して透明ー不透明の可逆変化を
おこして、快適な居住空間にすることを検討した。この
自律応答特性は、直射光照射面のみ遮光する特長や省エ
ネルギー効果のみならず施工、メンテナンス、維持費等
からも非常に魅力的であることに着目した。この点か
ら、フォトクロミック方式とサーモクロミック方式が選
択できるが、作用機構が複雑でかつ波長依存をもつフォ
トクロミック方式よりも、人為的にも必要に応じて容易
に温度調整できる熱作用のみに依存するサーモクロミッ
ク方式が優れている。

【０００４】そこで、本発明者は、サーモクロミック方
式のなかで加温で白濁散乱して遮光する曇点現象を示す
水溶液組成物に注目し、直射日光を自律応答制御するこ
とで快適な居住空間を省エネルギー的に達成しうる実用
可能な方法を多面的に検討してきた。曇点現象を示す水
溶性組成物は、水、疎水性基をもつ水溶性有機化合物、
水溶性無機塩等の添加物からなり、ライオトロピック型
のコレステリック液晶、高分子水溶液、ゲル等があり本
目的のために追求されてきた。その結果、室内利用や人
工的に制御できるカーテン機能も必要である。

【０００５】しかし、曇点現象を示す水溶液組成物は水
を溶媒とするために、この水を封止しきることは、フリ
ット封止以外は不可能である。しかし、窓ガラスのよう
な大サイズの積層体にフリット封止することは実用的に
は不可能であり、かつ非常に不経済であることは表示用
の液晶パネルで実証ずみである。そこで、曇点現象を示
す水溶液組成物を有機封止でもより確実に封止機能を保
持させることは、非常に重要な課題であり鋭意検討した
結果、本発明に至った。また、カーテン機能として隙間
を作ることなく安定かつ省エネルギーで機能目的を達成
することも重要であり、この点に関しても同時に検討し
た。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】解決しようとする課題
は、曇点現象を示す水溶性組成物が基板に積層され少な
くとも一部が透明である積層体において、有機封止でも
溶媒である水分子の透過を最少に維持して確実に封止機
能を果たし、また、カーテン機能として隙間を作ること
なく安全かつ省エネルギーで目的を達成しうる積層体を
提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、前述の問題点
を解決するためになされたものであり、曇点現象を示す
水溶液組成物が基板間に積層され少なくとも一部が透明
である積層体において、少なくとも封止部の箇所には発
熱層を持たないことを特徴とする積層体、曇点現象を示
す水溶液組成物が基板間に積層され少なくとも一部が透
明である積層体において、発熱層の両端子部に金属板を
設けてあることを特徴とする積層体及び曇点現象を示す
水溶液組成物が基板間に積層され少なくとも一部が透明
である積層体において、封止内周部をマスクして不透明
化してあることを特徴とする積層体である。

【０００８】つぎに、本発明を断面構造を基にして例と
して図１、２、３、４、５、６、７、８を説明する。
１、２は基板であり、３は曇点現象を示す水溶液組成物
であり、４は発熱層であり、５は封止であり、６は金属
層であり、７は金属板であり、８は導電性接合層であ
り、９は枠であり、１０はリードであり、１１は仮封止
であり、１２はマスクである。

【０００９】図１は、発熱層４に電流がながれる方向に
対して積層体を直角に切断した断面図である。このよう
に、封止部の箇所に発熱層４がないことは、封止部がこ
の積層体を固定する窓等のフレームに結合することを合
わせると、封止部は常に室温に維持できる。その結果、
封止５の機能が加温状態より確実に溶媒である水分子の
透過を最少に維持できる。当然、発熱層４と封止５を離
してより確実に封止５を非加温状態にすることは好まし
い。また、説明するまでもなく窓等のフレームは、熱容
量も大きくまた放熱体として働く。基板１、２は、通常
透明なガラス板を使用するので、ガラスは熱伝導が小さ
いので本発明の構造をとることにより封止部を目的の室
温状態に維持しえる。なお、空気も熱伝導が小さく本構
造は、窓等のフレームから熱を無駄に逃がすことなく省
エネルギー設計にもなっている。

【００１０】図２は、発熱層４に電流がながれる方向に
対して積層体を平行に切断した断面図である。図２は、
端子をとらねばならない封止部を処理する方法を説明す
るものである。この図２は、発熱層４として通常使用さ
れつ代表例として透明電極（例えば、酸化錫、ＩＴＯ
等）に金属層６（例えば、クロム、ニッケル、金等）を
蒸着等で形成したものである。この構造により端子部と
封止部の低抵抗化により発熱をおさえることができ本発
明の目的を満たせる。このように、封止５の下に発熱層
４が通過する場合は、金属により低抵抗化へ処理してや
ることで封止部の発熱層４の発熱機能がおさえられて室
温が維持できる。加えるに、透明電極の水接触からの保
護に表面を酸化珪素膜でコートしておくと好ましい。

【００１１】図３は、図２の金属層６ではなく金属板７
（例えば、銅板等）を使用して外周スペーサーの機能を
も持たせたものである。図３は、金属板７を基板２に設
けてある発熱層４と導電接合剤（例えば、導電ペース
ト、無機ハンダである旭硝子社のセラソルザ等）で導電
接合層８を設けて接合し、つぎに封止５を封止剤（例え
ば、エポキシ樹脂、複層ガラスに使用されているブチル
系樹脂、ポリサルファイド系樹脂等）で金属板と基板１
を接着させればよい。このとき、曇点現象を示す水溶液
組成物３と接触する金属板７の表面を封止剤でモウルド
して腐蝕防止をしておくと好ましい。この構造は、すで
に本発明者が提案している個体法による積層体の製法に
適当である。すなわち、高分子膜を積層体内に置き水の
注入孔を設けて必要に応じてスペーサーを使用して封止
形成をする。そして水を注入封孔する積層方法である。
この個体法は、積層体の形成後に高分子膜が水に溶解し
て均一な水溶液組成物となる。

【００１２】図４は、断面がＴ字型の異形金属板７を使
用し図３と同様に導電接合層８を設けて発熱層４と接合
し、枠９を封止５を介して接着封止してなる方法であ
る。この構造は、すでに本発明者が提案している溶液法
による積層体の製法にも適当である。金属板７を発熱層
４に導電接合層８を設けて接合してから曇点現象を示す
水溶液組成物３を塗布後、基板１を真空積層して気泡混
入することなく積層して基板の外周表面を十分に洗浄し
てから、封止５を介して枠９を固定してなる積層方法で
ある。また、特に図示しないが非端子部の外周辺に外周
スペーサー、枠、コーナーキャップ等を短絡を配慮して
固定することは本目的のために好ましい。洗浄を確実に
するために枠９の固定の前に基板１と金属板７に耐水性
粘着剤つきのテープで仮封止し、洗浄後にテープをも包
むように枠９を固定してもよい。また、コ字型の枠９に
穴をあけてリードを出す構造でもよい。

【００１３】図５は、基板２にリード１０を通す穴を設
け金属板７と発熱層４を導電接合層８で接合した構造で
ある。リード１０を通す小さな穴は封止剤で止めればよ
い。その他は、図４と同様でありる。当然であるが、発
熱層４をストライプ状に多数本設けてある場合は、多数
個の独立した金属板７から個々にリード１０を穴から通
すとよい。

【００１４】図６は、図５の発熱層４を基板２の外側に
設けてなる構造である。１１は洗浄を確実にするための
仮封止１１（例えば、アクリル系粘着剤つきアルミテー
プ等）である。この構造では、特に図示していないが発
熱層４が外部に出ているために、透明樹脂等で絶縁コー
トしておくと好ましい。

【００１５】図７は、マスク１２を基板内側の封止内周
部に設けることにより、十分に加温し難いために遮光不
十分となる積層体の外周部に発生する隙間を遮光しきる
ことができる。これは、積層体の固定部（例えば、窓枠
のアルミサッシ等）から熱が放熱して外周部の温度が低
下して白濁遮光が不十分となる問題点を解決し、カーテ
ン機能として隙間を作ることなく安定かつ省エネルギー
で目的を達成しうる。マスクの塗料には、例えば、旭硝
子社のフッ素系のルミフロンをベースにした塗料、鐘淵
化学社のアクリルシリコン系のゼムラックをベースにし
た塗料等が耐水性と耐光性も高く好ましい。着色は、カ
ーボンブラック、チタンホワイト等の顔料で黒、白、灰
色の無彩色が広く利用されるが特に限定されるものでは
ない。

【００１６】図８は、基板の外側にマスク１２を設けた
ものである。枠９の型を工夫してマスク１２とした例で
ある。枠９と基板１、２に空気層を設けることにより断
熱がとれ本目的を達成しうる。さらに、必要に応じて空
気層の代わりに断熱材をおいてもよい。当然であるが、
図７と同様に塗料を基板外側の封止内周部に塗布してマ
スクとしてもよい。

【００１７】つぎに、積層体の形状は、平板、曲面等自
由に選択できまた大きさも特に限定されるものではなく
内部を一部直視できる透明部をもてばよい。ガラス基板
は、例えば、ソーダライムガラス、ホウ珪酸ガラス等が
あり、さらに、一般に使用されている加工ガラス（例え
ば、強化ガラス、網入板ガラス、熱線吸収ガラス、熱線
反射ガラス、熱線吸収反射ガラス等）も利用できる。

【００１８】なお、この積層体は、窓、野外テーブル、
広告灯、タイル等広く室外利用もできる。特に、この積
層体を窓に使用することにより優れた窓が得られること
になる。この窓としては、通常の建物の窓、自動車、鉄
道車両等の車両、航空機、エレベーター等の輸送機の窓
等がある。もちろん、この窓は広い意味であり、アトリ
ュウム、天窓、窓の付いたドア、間仕切り等をはじめ、
全面が透明なガラスドア、衝立、壁のようなものも含
む。

【００１９】曇点現象を示す水溶液組成物は、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、ヒドロキシプロピルセルロース、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−置換メタクリルアミド誘導体（例えば、ポリＮ
−イソプロピルメタクリルアミド、ポリＮ−３−エトキ
シプロピルメタクリルアミド等）、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）等の水溶性高分子の水溶液、水
を媒体としたゲル（例えば、サンテックス社のクラウド
ゲル等）などが知られている。また、前記した水溶性高
分子に加えて温度調整剤（例えば、塩化ナトリウム
等）、相分離防止剤（例えば、ポリプロピレングリコー
ルのオリゴマー等）等の添加剤が添加されてある水溶液
組成物もふくまれる。曇点現象を示す水溶液組成物が、
特に本発明の主体ではないので詳細な説明は省略する。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、有機封止
でも溶媒である水分子の透過を最少に維持して確実に封
止機能を果たし、また、カーテン機能として隙間を作る
ことなく安全かつ省エネルギーで目的を達成しうる積層
体を提供しうる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例である積層体の断面図である。

【図２】本発明の実施例である積層体の断面図である。

【図３】本発明の実施例である積層体の断面図である。

【図４】本発明の実施例である積層体の断面図である。

【図５】本発明の実施例である積層体の断面図である。

【図６】本発明の実施例である積層体の断面図である。

【図７】本発明のマスクをもつ実施例である積層体の断
面図である。

【図８】本発明のマスクをもつ実施例である積層体の断
面図である。

【符号の説明】

１ 基板 ２ 基板 ３ 曇点現象を示す水溶液組成物 ４ 発熱層 ５ 封止 ６ 金属層 ７ 金属板 ８ 導電接合層 ９ 枠 １０ リード １１ 仮封止 １２ マスク

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 曇点現象を示す水溶液組成物が基板間に
   積層され少なくとも一部が透明である積層体において、
   少なくとも封止部の箇所には発熱層を持たないことを特
   徴とする積層体。
2. 【請求項２】 曇点現象を示す水溶液組成物が基板間に
   積層され少なくとも一部が透明である積層体において、
   発熱層の両端子部に金属板を設けてあることを特徴とす
   る積層体。
3. 【請求項３】 曇点現象を示す水溶液組成物が基板間に
   積層され少なくとも一部が透明である積層体において、
   封止内周部をマスクして不透明化してあることを特徴と
   する積層体。