JPH0882809A

JPH0882809A - 積層体、その製法およびそれを使用した窓

Info

Publication number: JPH0882809A
Application number: JP6240846A
Authority: JP
Inventors: Haruo Watanabe; 晴男渡辺
Original assignee: AFFINITY KK
Current assignee: AFFINITY KK
Priority date: 1994-09-09
Filing date: 1994-09-09
Publication date: 1996-03-26

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】白濁凝集状態をとるアクリルアミド系水溶姓
高分子の水溶液２を用いて、温度依存により均一な無色
透明状態と十分な白濁不透明状態を視角依存性をもつこ
となく安定的に繰り返し可逆変化しうる積層体、その製
法およびその積層体を使用した快適な省エネ窓を提供す
る。【構成】水溶液２の昇温により白濁凝集するアクリル
アミド系水溶姓高分子、イオン性高分子および水が基本
構成であり、さらに温度シフト剤等も必要に応じて添加
されている水溶液２を基板に積層してなる積層体とその
製法およびそれを使用した窓である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、積層体に太陽光線が照
射されると、その光吸収による熱作用により水溶液が白
濁変化して光線を遮光に関する。これは、直射光が照射
された面のみが選択的に遮光する窓をもった建築物、車
両等を可能にする。また、熱素子と組合せることにより
電子カーテンつき間仕切りや扉等の室内窓等にも使用で
きる。

【０００２】

【従来の技術】近年、機械的な方法に代えて機能性材料
を組み込んだ複合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。また、
太陽光エネルギーの居住空間への侵入を防ぐために熱線
吸収ガラスや熱線反射ガラス等が窓に使用されてきた。
しかし、熱線吸収ガラスや熱線反射ガラスは、確かに日
射エネルギーの居住空間への侵入を防ぐが着色や表面の
ぎらつきが残り、ガラス本来の無色透明の良さを低減す
る欠点をもち、さらに省エネルギーの面からも太陽光線
の約半分のエネルギーをもつ可視光線の制御がまだ不十
分である。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、省エネルギー対策との関係もあり、これからの開
発が強く期待されている。

【０００３】そこで、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、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。なお、地球にとどく太陽光エネル
ギーは、２９０ｎｍから２１４０ｎｍの範囲にあり、そ
の内４００ｎｍから１１００ｎｍの可視から近赤外域で
約８０％を占めており、かつ可視域が近赤外域より大き
いことに注目する必要がある。これは、可視域を制御す
ることが目隠し作用だけでなく、省エネルギーや防眩の
効果に大切であることを示す。なお、本発明は、光が物
体に照射されると光吸収がおき熱に変換され、その熱に
より物体の温度が上昇することを利用している。なお、
人工的に熱素子により温度を制御して利用してもよい。

【０００４】サーモクロミック方式に使用される材料
は、前記した文献にも示されているが特性が不十分であ
りいまだ実用化されていない。そこで、サーモクロミッ
クガラスとして広く利用されるためには、下記の条件を
満たす必要がある。１．透明ー不透明の相変化が可逆的であること。２．可逆変化が相分離なく繰り返し可能なこと。３．相転位開始温度が低いこと。４．無彩色または呈色無変化であること。５．耐久性があること。６．毒性等の公害がないこと。これらの条件を満たす可能性のある自律応答材料とし
て、水溶液の温度上昇により無色透明から白濁不透明状
態に相転位する水溶液に注目した。また、これは、常態
は透明でエネルギーの添加により白濁遮光するのでフェ
イルセーフの点からも有利である。

【０００５】従来、温度上昇により白濁不透明状態にな
る水溶液として、非イオン性界面活性剤の曇点現象がよ
く知られており、また本目的への応用も検討されている
が、説明するまでもなく容易に相分離をおこし前記条件
の１、２を満たせなかった。また、化学と工業，４６，
１４２６（１９９３）に記しあるように非イオン性水溶
性高分子（例えば、ポリビニールアルコール部分アセタ
ール化物、ポリビニルメチルエーテル、メチルセルロー
ス、ポリＮ−イソプロピル−アクリルアミド等）の等方
性水溶液も白濁変化を示すことが知られており、同様に
本目的への応用（実公昭４１−１９２５６、特願昭５１
−０４９８５６、特公昭６１−７９４８）も検討されて
いるが、やはり前記条件の１、２を満たすこができず実
用化に至ってない。これらの水溶性高分子の水溶液の積
層体は、室温では無色透明な均一水溶液状態をとるが、
加温して白濁不透明状態に放置すると相分離をおこし、
水溶液に濃度むらが発生して安定した可逆変化がとれな
かった。さらに、積層体にして垂直に放置すると、比重
差により白濁凝集体の沈降分離やむらの発生を起し使用
しうるものではなかった。この問題点を解決するために
本発明者は、アクリルアミド系の高分子水溶液に注目し
て前記した問題点を解決する方法を見出して本発明にい
たった。

【０００６】従来、アクリルアミド系水溶性高分子とし
て、例えば、ポリＮ−イソプロピル−アクリルアミド
は、Ｊ．Ｍａｃｒｏｍｏｌ．Ｓｃｉ．Ｃｈｅｍ．，Ａ
２，１４４１（１９６８）、特公昭６１−７９４８等に
述べられている。しかし、ポリＮ−イソプロピル−アク
リルアミドは、直射光線を十分に遮光するために水溶性
高分子の濃度を高めると白濁凝集による相分離、溶解不
良を起した。例えば１０重量％水溶液を６０℃に加温し
て白濁凝集状態に放置すると、容易に水と分離して塊状
となり不可逆状態を示し本目的に使用しうるものでなか
った。そこで、特公昭６１−７９４８の実施例のよう
に、この遮光性を１重量％以下の低濃度水溶液の層厚に
求めても、希釈効果により塊状とはならなかったが、微
小な不均一性からくる粗密によりヘイズの発生、低濃度
からくる遮光性の弱化と液層厚の増加の問題、部分的な
加温（例えば、選択照射等）による対流に起因する白濁
むらの発生、水溶液が水状態になり破損時の飛散問題等
があり実用に耐える積層体、窓となれなかった。また、
遮光性の計測に関して、一般の分光光度計の測定では、
試料から受光部までの距離が長いために試料による小さ
な散乱でも受光部に入らなくなり見かけ状遮光（反射）
と計測されることに注意する必要がある。本発明では、
積分球の使用によりこの点を考慮して計測した。

【０００７】そこで、本発明者は、アクリルアミド系高
分子の水溶液が、容易に凝集して相分離を起こすが強く
白濁凝集をして薄膜でも太陽の直射光を十分に遮光する
ことに再度注目した。そこで、アクリルアミド系高分子
の代表例として本発明ではポリＮ−イソプロピル−アク
リルアミドを選びその水溶液を詳細に検討しが、これに
限定されるものではない。

【０００８】また、従来のガラスのように大面積で建築
物、車両等に広く利用されるには、視角依存性をもつこ
となくガラス本来の無色透明性を確保することが非常に
重要である。この点からも、本発明者は、透明状態、白
濁不透明状態ともに視角依存性を示さないアクリルアミ
ド系高分子の水溶液に注目した。また、本発明者は、例
えば特願平５−６２５０２のように新しい省エネルギー
窓を鋭意検討してきた。その結果、本発明のアクリルア
ミド系高分子の水溶液をもつ積層体がむらなく安定的に
繰り返し可逆変化し、これまで基本的問題として残り実
用化できなかった欠陥を解決して本発明に至った。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】アクリルアミド系水溶
性高分子が均一に溶解した水溶液を用いて、温度変化に
より均一な無色透明状態と十分な白濁不透明状態を視角
依存性をもつことなく安定的に繰り返し可逆変化しうる
積層体とその製法およびそれを使用した窓を提供するこ
とである。

【００１０】

【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、温度の上昇によ
り水溶姓高分子が凝集して白濁散乱を起こし、光透過率
が小さくなる水溶液を、少なくとも一部が透明であり、
前記水溶液を直視可能な基板で積層した積層体におい
て、水溶液が水１００重量部、前記水１００重量部に対
してアクリルアミド系水溶性高分子０．１〜１００重量
部およびイオン性高分子０．０１〜２０重量部からなる
溶液である積層体であり、その製法として水１００重量
部、前記水１００重量部に対してアクリルアミド系水溶
性高分子０．１〜１００重量部およびイオン性高分子
０．０１〜２０重量部からなる水溶液を、少なくとも一
部が透明であり、前記水溶液を直視することが可能な基
板間に封止することを含む積層体の製造方法であり、お
よび温度の上昇により水溶姓高分子が凝集して白濁散乱
を起こし、光透過率が小さくなる水溶液を、少なくとも
一部が透明であり、前記水溶液を直視可能な基板で積層
した積層体を使用した窓において、水溶液が水１００重
量部、前記水１００重量部に対してアクリルアミド系水
溶性高分子０．１〜１００重量部およびイオン性高分子
０．０１〜２０重量部からなる溶液である溶液である窓
を提供するものである。

【００１１】本発明に使用する水溶液は、温度の上昇に
より凝集して白濁散乱をおこし光透過率が小さくなるア
クリルアミド系水溶性高分子とイオン性高分子および水
を基本組成とし、下記条件を満たす自律応答型の水溶液
である。１．透明ー不透明の相変化が可逆的であること。２．可逆変化が相分離なく繰り返し可能なこと。３．相転位開始温度が低いこと。４．無彩色または呈色無変化であること。５．耐久性があること。６．毒性等の公害がないこと。すなわち、アクリルアミド系水溶性高分子を溶解した水
溶液にイオン性高分子を添加することにより本目的を満
たせた。このように、本発明は、温度の上昇により白濁
不透明状態をおこすアクリルアミド系水溶性高分子から
なる水溶液を安定的に可逆変化しうることをはじめて可
能にした。

【００１２】本発明でいうアクリルアミド系水溶性高分
子とは、１０重量％以上の高濃度でも均一に溶解して水
溶液となり、０℃から１００℃の範囲で温度の上昇とと
もに白濁不透明状態になるものである。具体的には、側
鎖構造をもつＮ−置換アクリルアミド誘導体、Ｎ−置換
メタクリルアミド誘導体、Ｎ，Ｎ−ジ置換アクリルアミ
ド誘導体等を重合して得られるポリＮ−置換アクリルア
ミド誘導体、ポリＮ−置換メタクリルアミド誘導体、ポ
リＮ，Ｎ−ジ置換アクリルアミド誘導体等の水溶性高分
子である。側鎖には、低級アルキル基、低級アルコキシ
アルキル基等がある。低級アルキル基に関しては、アル
キル基の大きさにより、水溶性、可逆的な感熱性、水不
溶性へと変化する。例えば、側鎖がエチル基、イソプロ
ピル基、ｎ−プロピル基、およびシクロプロピル基であ
るポリＮ−置換アクリルアミド誘導体（例えば、ポリＮ
−エチルアクリルアミド、ポリＮ−イソプロピルアクリ
ルアミド、ポリＮ−シクロプロピルアクリルアミド、ポ
リＮ−ｎ−プロピ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−シクロプロピルメタクリ
ルアミド、ポリＮ−ｎ−プロピルメタクリルアミド
等）、ならびにＮ，Ｎ−ジエチルアクリルアミド、Ｎ−
メチル−Ｎ−エチルアクリルアミド、Ｎ−メチル−Ｎ−
ｎ−プロピルアクリルアミド、Ｎ−メチル−Ｎ−イソプ
ロピルアクリルアミド等がある。低級アルコキシアルキ
ル基に関しては、ポリＮ−アルコキシアルキルアクリル
アミドとして例えば、Ｎ−２−エトキシエチルアクリル
アミド、Ｎ−２−エトキシエチルメタクリルアミド、Ｎ
−３−メトキシプロピルアクリルアミド、Ｎ−３−メト
キシプロピルメタクリルアミド、Ｎ−３−エトキシプロ
ピルアクリルアミド、Ｎ−３−エトキシプロピルメタク
リルアミド、Ｎ−３−イソプロピルプロピルアクリルア
ミド、Ｎ−３−イソプロピルプロピルメタクリルアミ
ド、Ｎ−３−（２−メトキシエトキシ）プロピルアクリ
ルアミド、Ｎ−３−（２−メトキシエトキシ）プロピル
メタクリルアミド、Ｎ−テトラヒドロフルフリルアクリ
ルアミド、Ｎ−テトラヒドロフルフリルメタクリルアミ
ド、Ｎ−１−メチル−２−メトキシエチルアクリルアミ
ド、Ｎ−１−メチル−２−メトキシエチルメタクリルア
ミド、Ｎ−１−メトキシメチルプロピルアクリルアミ
ド、Ｎ−１−メトキシメチルプロピルメタクリルアミ
ド、Ｎ−（２，２−ジメトキシエチル）−Ｎ−メチルア
クリルアミド等があり、ポリＮ，Ｎ−アルコキシアルキ
ルアクリルアミドとして例えば、Ｎ−（１，３−ジメト
キシエチル）−Ｎ−メチルアクリルアミド、Ｎ−２−メ
トキシエチル−Ｎ−エチルアクリルアミド、Ｎ−２−メ
トキシエチル−Ｎ−ｎ−プロピルアクリルアミド、Ｎ−
２−メトキシエチル−Ｎ−イソプロピルアクリルアミ
ド、Ｎ，Ｎ−ジ（２−メトキシエチル）アクリルアミド
等がある。さらに、これら水溶姓高分子の原料モノマー
の共重合体、他のモノマーとの共重合体も均一な水溶液
となり加温で白濁化する水溶姓高分子は、本発明に含ま
れる。これらのアクリルアミド系水溶姓高分子の合成法
と白濁開始温度（約１０℃〜約９０℃の広範囲にある）
は、高分子論文集４６，４３７（１９８９）、高分子論
文集４７，４６７（１９９０）に記されている。また、
当然であるが、上記した誘導体を２種類以上混合して用
いてもよい。

【００１３】本発明のイオン性高分子は、水溶液中でポ
リイオン状に解離してネットワーク状態で水に溶解した
状態で存在する。アクリルアミド系水溶性高分子は、前
記したイオン性高分子と均一に混合溶解して無色透明な
水溶液をうる。白濁開始温度以上になるとアクリルアミ
ド系水溶性高分子は凝集を開始して光散乱状態を示す微
小凝集体の分散水溶液の状態となる。ここで、イオン性
高分子が存在しないと、アクリルアミド系水溶性高分子
はさらに凝集が進行して大きな塊状となって水と分離を
起こし不可逆状態となった。ただ、１％以下の低濃度で
は、塊状を示さなかったが積層体では凝集の粗密からく
る白濁むらが観察された。ところが、イオン性高分子を
添加すると、驚くべきことに薄い液膜でも十分な遮光性
をとれる５％以上の高濃度でも微小凝集状態で凝集進行
が止まり、相分離することなく均一な白濁状態を安定的
にかつ可逆的にとれることを発見した。これは、イオン
性高分子のポリイオンが微小凝集したアクリルアミド系
水溶性高分子とネットワーク的に相互作用して捕捉した
ためにより大きな塊状とならずに均一な白濁状態を維持
しえたものと思える。

【００１４】次に、本発明に有用なイオン性高分子と
は、イオン性の官能基をもち水に容易に溶解する水溶性
高分子である。イオン性は、陰イオン、陽イオンどちら
でもよく例えば、カルボキシル基、スルホン酸基、りん
酸基、アンモニュウム基等がある。なかでもカルボキシ
ル基は、ポリアクリル酸ナトリウムに代表されるように
高密度なポリイオンネットワークをうるには非常に有用
な官能基である。その対イオンは、ナトリウムをはじめ
として、カリウム、、アンモニュウム等がある。また、
ＰＨ調整剤を添加して水溶液を中性に保持することは水
溶液全体の安定性をうるために好ましい。このイオン性
高分子は、水溶液全体をネットワーク的に維持する機能
も必要である。そのためには、重量平均分子量が大きい
方がよく３００，０００以上がよく、好ましくは１，０
００，０００以上がよく、さらに好ましくは、３，００
０，０００以上の大きいものがよい。重量平均分子量の
上限は、特に限定されないが、必要以上に大きいと水溶
液の粘度の増大をのたらし、積層体の形成過程で作業性
を悪くし得策でない。従って、陰イオン性高分子の例と
して、ポリアクリル酸ナトリウム（例えば、アロンフロ
ック社のＴＡ２５、日本触媒社のＩＨ−Ｈ、ＩＨ−Ｃ、
ＩＨ−Ｌ等）、アクリル酸・アクリルアミド共重合体の
ナトリウム塩（例えば、アロンフロック社のＡ１１９、
Ａ１０１、Ａ１０６等）、アクリル酸・メタクリル酸共
重合体のナトリウム塩、カルボキシメチルセルロースの
ナトリウム塩（例えば、ダイセル社のＣＭＣ１２９０、
ＣＭＣ１３８０等）、ポリビニルベンゼンスルホン酸塩
等があり、陽イオン性高分子の例として、アンモニュウ
ム塩や低級アルキルアンモニュウム塩であるポリエタノ
ールアミンアクリル酸エステルアンモニュウム塩、ポリ
Ｎ−トリメチルエタノールアミンアクリル酸エステル
塩、ポリＮ−ジメチルモノエチルエタノールアミンアク
リル酸エステル塩、ポリエタノールアミンメタクリル酸
エステルアンモニュウム塩、ポリＮ−トリメチルエタノ
ールアミンメタクリル酸エステル塩、ポリＮ−ジメチル
モノエチルエタノールアミンメタクリル酸エステル塩等
のハロゲン酸塩、カルボン酸塩（例えば、アロンフロッ
ク社のＣ５０８、Ｃ５１１５、Ｃ３０３、Ｃ８０３等）
等があり、また、陰イオン性基、陽イオン性基共にもつ
両性のイオン性高分子の例として、アクリル酸とＮ−ト
リメチルエタノールアミンアクリル酸エステルおよびア
クリルアミドの３元共重合体のナトリウム塩（例えばア
ロンフロック社のＣＸ９００等）等があり、イオン性基
をもつイオン性高分子を広く利用できる。なかでも、少
なくともアクリル酸塩、メタクリル酸塩またはアクリル
酸誘導体塩、メタクリル酸誘導体塩をもつイオン性高分
子は、容易に高分子量の分子がえられ、かつ水溶液全体
をネットワーク的に維持する機能が大きく本目的に有用
である。また、２種類以上のイオン性高分子を同時に使
用してもよい。

【００１５】次に、水、アクリルアミド系水溶性高分子
およびイオン性高分子からなる水溶液の組成に関しての
べる。アクリルアミド系水溶性高分子は、特に水に対す
る濃度を限定されるものではなく溶液状態ととればよ
い。通常は水１００重量部に対して１００重量部以下で
あり、１０重量部でも十分な遮光性を示し、特別な利用
以外は特に高濃度としなくてもよい。必要以上に濃度が
高いと水溶液の粘度の増大をもたらし、積層体の形成過
程で作業性を悪くし得策でない。低濃度側も特に限定さ
れるものではないが、０．１重量部以上、好ましくは１
重量部以上でよく、低粘度による破損時の飛散の防止
は、イオン性高分子の濃度で調整できる。イオン性高分
子は、水１００重量部に対して０．０１重量部ないし１
０重量部でよく、好ましくは０．１重量部ないし５重量
部がよい。

【００１６】次に、相転位温度を調整する添加剤である
温度シフト剤に関して述べる。白濁状態に相転位する温
度を低温側にシフトさせるには、積層体の封止安定性・
透過性を考慮すると水に無限大溶解する高沸点アルコー
ル類が有用であり、例えば、プロピレングリコール、ジ
エチレングリコールモノメチルエーテル等がある。その
添加量は、水１００重量部に対して１重量部ないし８０
重量部でよい。また、無機電解質（例えば、塩化ナトリ
ウム、塩化カリウム等）等も温度シフト剤となる。その
添加量は、水１００重量部に対して０．１重量部ないし
３重量部でよい。また、２種類以上併用してもよい。こ
の添加量を調整することにより、１０℃以上も開始温度
を低温側にシフトできる。なお、６０℃の放置でも白濁
状態の相安定性は保持されて可逆性をもつ。また当然で
あるが、白濁不透明状態になるアクリルアミド系水溶性
高分子の種類を替えることで１０℃から９０℃の広範囲
にわたり白濁開始温度を選択できる。その転移温度は、
前記した高分子論文集に記されている。

【００１７】その他、水溶液の任意な着色のための着色
剤や耐光性向上のための紫外線吸収剤を添加してもよ
く、また熱線吸収のために近赤外線吸収剤を添加しても
よい。着色剤は、水に溶解すればよく、例えば、Ｃ．
Ｉ．ＤｉｒｅｃｔＢｌｕｅ８６、Ｃ．Ｉ．Ａｃｉｄ
Ｒｅｄ８、Ｃ．Ｉ．ＡｃｉｄＹｅｌｌｏｗ１１等があ
る。添加量は、水溶液１００重量部に対して０．０１重
量部ないし２重量部であってよい。紫外線吸収剤は、水
溶性である必要があり、例えば、住友化学社のＳｕｍｉ
ｓｏｒｂ１１０Ｓ等があり、さらにチバガイギー社等で
最近開発された中性の水溶性紫外線吸収剤は本発明に非
常に有用である。添加量は、水溶液１００重量部に対し
て０．０１重量部ないし２重量部であってよい。また、
より安定化させるために水溶液に溶存している空気（酸
素）を不活性ガス（例えば、窒素、アルゴン、ヘリウム
等）に置換しておくと、酸化防止効果も得られるので、
窓等の長期間使用する場合に特に好ましい。水は、通常
の純水でよい。さらに、水溶液を中性にすると熱劣化防
止になり有機系、無機系のＰＨ調整剤を添加するのも好
ましい。

【００１８】次に、イオン性高分子を添加してテストし
た。、例えば、ポリＮ−イソプロピルアクリルアミド
（水に溶解し、ウベローデ粘度計で２５℃の粘度：[η]
＝０．９６ｄｌ／ｇ）１０重量部、ポリアクリル酸ナト
リウム（アロンフロック社のＴＡ２５）１重量部および
純水１００重量部からなる、２０℃で無色透明な水溶液
を調整した。旭硝子社の１０ｃｍ角で、厚み６ｍｍのフ
ロートソーダガラス間にこの水溶液を０．２ｍｍ厚で設
け、積層体とした。この積層体の、室温と６０℃の可逆
安定性および６０℃での長時間放置時の安定性は、とも
に、相分離なく、良好であった。その白濁開始温度は、
約３２℃であり約３４℃で十分な遮光状態をとり、その
変化は均一状態を保持しつつ繰り返し安定した可逆性を
示した。次に、この積層体の光透過スペクトルを測定し
た。光散乱する大型サンプルの測定に適している日立制
作所社のＵ−４０００形分光光度計を使用し、積層体の
中心部を積分球の窓に近接（約１ｍｍ）して３００ｎｍ
から１，１００ｎｍの紫外領域、可視領域および近赤外
領域での光透過スペクトルを測定した結果が図８であ
る。１は室温（約２５℃）の初期スペクトル、２は約４
０℃のスペクトルである。この積層体は、紫外、可視お
よび近赤外域の光を十分に遮光する特性を保持ているこ
とがわかる。なお、この遮光状態２から均一な半透過状
態をへて初期状態１にもどることを観察した。特にヒス
テリスは無く温度依存により安定的に可逆変化した。こ
のように、温度のみに依存して光制御できるため、室温
で半透明状態、不透明状態を必要とする室内外の窓、熱
素子で温度制御する室内用間仕切などの電子カーテン、
特殊産業用途（例えば、温度センサー等）等に有用であ
る。

【００１９】次に、本発明に係る積層体の構造とそれを
使用した窓に関して述べる。図１、図２および図３は、
それぞれ、本発明の積層体の一実施例の模式断面図であ
って、１は基板、２は水溶液、３は封止剤、４は枠であ
る。

【００２０】図１の積層体は、本発明に係わる積層体の
基本形態を有し、少なくとも一部が透明で水溶液２を直
視可能な基板１の間に水溶液２を積層したものである。
水溶液２の層厚は、特に限定されるものではないが０．
０１ｍｍから２ｍｍ程度でよく、０．２ｍｍ程度の厚み
で十分に遮光できる。封止剤３は、水の蒸発を防止する
ためにあり、外周部において、基板間に配置されていて
もよく、その外側に配置されてもよい。また、封止剤３
を介して固定枠４（例えば、コの字型材、Ｌ字型材、金
属テープ等）を設けてもよい。この枠４は、水溶液を積
層した後に封止する製造方法の場合に特に有効である。
また、より強固な封止や生産を容易にするために、例え
ば、外周部を粘着剤つき金属テープ、粘着ゴム、速硬化
樹脂等で仮封止をしてから、外周部に付着した水溶液等
を洗浄して除去し、次いで封止剤３を介して枠を固定す
る方法等のように多段封止をしてもよい。さらに、端部
にコーナーキャップを補助枠として使用してもよい。ま
た通電用に外部端子を設ける積層体では、枠による短絡
に注意して固定すればよく、特に説明するまでもない。
封止剤３としては、エポキシ系樹脂（例えば、東レチオ
コール社のフレップ等）、アクリル系樹脂（例えば、感
光性樹脂であるサンライズメイセイ社のホトボンド
等）、ポリサルファイド系シーラント、イソブチレン系
シーラント、耐水性のアクリル系粘着剤等を使用でき、
必要に応じてガラスにも接着する無機封止剤（例えば、
旭硝子社のセラソルザ等）を使用してもよい。

【００２１】厚みを確実に制御するために、特に図示し
ていないが透明で直視できる水溶液層にもスぺーサー
（例えば、ガラスビーズ、樹脂ビーズ等）を使用すると
よい。この場合、水溶液２の屈折率（約１．４）に近い
物質を使用すると視認でき難くなり好ましい。また、必
要に応じてスペーサーを基板に固定しておくのもよい。

【００２２】基板は、一部が透明で等方性水溶液２を直
視可能であればよく、種々の材料、例えば、ガラス、プ
ラスチック、セラミックス、金属等を使用することがで
き、板状の材料なら単体、複合材料、表面を加工処理し
た材料等も使用でき、それを組み合わせて使用してもよ
い。例えば、ガラスと黒染アルミ板の組合せは、アルミ
板が高い光吸収体となり自律応答に効果的である。ま
た、窓材としてのガラス板は、単純単板ガラス、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、合わせガラス、紫外線吸収合
わせガラス、透明導電性ガラス、複層ガラス、透明単板
ガラスとポリカーボネイトの複合ガラス等があり、種
類、厚み等を適宜組み合われて一対の基板として目的に
あわせて使用することができる。その切断面の形状は、
通常の直角、約４５度、部分斜めカット等自由に選択で
き、封止の構造、生産等に利用できる。また特に図示し
ないが、異サイズ基板積層、ずらし基板積層等で封止剤
だまりを設けるように基板を選択してもよい。また、ソ
ーダライムガラスと透明導電膜の水溶液と接する面をシ
リカコートして保護すると、耐久性において好ましい。

【００２３】本発明の熱線吸収ガラスとは、太陽光エネ
ルギーを吸収するように設計された熱線吸収ガラス、熱
線反射ガラス（反射と共に吸収も強い）、熱線吸収反射
ガラス、近赤外線吸収剤をコートしたガラス等をいう。
そのなかでも例えば、セリウム、チタン添加および鉄の
添加増による紫外線と近赤外線を強く吸収するよう設計
されたグリーン系の熱線吸収ガラス（例えば、セントラ
ル硝子社のグリーンラルＳＰ等）、Ｌｏｗ−Ｅガラスと
いう無色透明な熱線吸収ガラス、ブルー系の熱線反射ガ
ラス等を使用するとよい。太陽光エネルギーを効率的に
吸収する基板を少なくとも片側に使用すると、両基板の
厚みは薄めにしてもよく、その結果、積層体の熱容量が
小さくなり透明状態へのもどりが速やかになる効果がで
る。さらに、例えば、紫外線吸収ガラスと単純単板ガラ
ス間に水溶液２をおいた積層体にさらに気体層をもたせ
てＬｏｗ−Ｅガラス（例えば、ピルキントン社のＫガラ
ス等）を複層させた複合複層積層体を使用した窓は、無
色透明、省エネルギー、耐候性をもちながら、選択遮光
機能を効果的に自律応答する従来にない窓を提供するこ
とができる。なお、一対の通常の単純単板ガラスも、太
陽光エネルギーの吸収があり加温されるので本発明に使
用できることは言うまでもない。なお、窓の外側の基板
厚が約５ｍｍ以上であると３５０ｎｍ以下の紫外線透過
が急激に小さくなり耐候性の面で好ましく、また当然、
厚いほど熱線吸収も強まり選択遮光には厚板が有利であ
る。

【００２４】さらに、図２の積層体は、水溶液２の層厚
を連続的に変えて白濁不透明状態の程度を連続的に変化
させた積層体である。これは、窓近辺の日射調整等の利
用に有効である。図３のものは、ある部分の水溶液２を
薄くし、または無くしたりして、透視性を確保し（例え
ば、自動車のリヤーウインドウ等）あるいは図形、文
字、抽象模様等の画像情報を表示（例えば、広告装置
等）ができる積層体である。

【００２５】図４は他の実施例の模式断面図であり、水
溶液２に組成の異なる水溶液２−１、２−２を設けるこ
とにより白濁程度の差により画像情報を表示できるよう
にした積層体である。水溶液２−１および２−２の配置
は、並列でも直列でもよい。また、水溶液２−２をほぼ
同濃度の水に溶ける通常の高分子溶液（例えば、ポリビ
ニルアルコール系高分子の水溶液等）にして、白濁有無
により画像情報を表示できる積層体にしてもよい。この
画像情報は、図形、文字、抽象模様等とくに限定される
ことなく、利用できる。なお、直列の場合は、薄板ガラ
ス、透明フィルム等で分隔してもよい。

【００２６】図５はさらに他の実施例の模式断面図であ
り、少なくとも片側の基板に紫外線吸収層５（この基板
を窓の外側にセットする）を設けたものである。紫外線
吸収層５は、基板の表面（例えば、岩城硝子社の紫外線
カットガラス、アトム化学塗料社のアトムバリアンＵＶ
等）、基板の内部（例えば、紫外線吸収剤をもつブチラ
ールフィルム合わせガラス、液状又はペースト状の紫外
線吸収剤を一対の基板間にもたせた合わせガラス等）お
よび基板自身（例えば、セントラル硝子社のグリーンラ
ルＳＰ、五鈴精工硝子社のＩＴＹ、日本電気硝子社のフ
ァイアライト等）でもよい。通常のソーダライムガラス
は、紫外線を吸収するが、薄くなると紫外線を透過しや
すくなるので、特に約４ｍｍ以下の薄板を用いる場合に
は紫外線吸収層５を設けるのが好ましい。しかし、５ｍ
ｍ以上になると３５０ｎｍ以下の紫外線吸収も強まり有
利である。

【００２７】図６はさらに他の実施例の模式断面図であ
り、ホットボックスの原理を利用して太陽熱を気体層に
溜め、昇温効果と同時に従来の複層ガラスの断熱効果を
も与えるようにした複合複層積層体であり、積層体に加
え、６は追加基板、７は気体層、８は気体層の封止であ
る。この構造は、従来の複層ガラスの片側の基板を本発
明の積層体にしたものに相当する。なお、追加基板６と
して網入りガラスを用い、このガラス面を室内側にして
使用すると省エネルギー、破損等の安全面から好まし
い。温度が上がりすぎるとガラスが破損するおそれがあ
るからである。特に、図５の紫外線吸収層と組合せると
天窓、アトリュウム等に非常に効果的である。

【００２８】図７はさらに他の実施例の模式断面図であ
り、これは、さらに本発明の積層体の利用範囲を広げる
ために熱素子を設けて、電子カーテンとして人工的に熱
制御して視線を遮るためのものであり、積層体に熱素子
層９が設けられている。熱素子層９は、基板の外部に設
けられてもよく、積層体中にサンドイッチされた状態で
設けられてもよい。熱素子としては、透明導電膜、カー
ボンペースト、金属ペースト、金属線、チタン酸バリウ
ム系セラミックス等があり、さらに加熱、冷却できる熱
電素子（例えば、小松エレクトロニクス社のサーモパネ
ル等）等も利用することもできる。熱素子の設定は、基
板の全面にも、あるいはその一部も行なうことができ
る。また、ストライプ状に分割して均一に加温できるよ
うにしてもよく、さらに画像化した熱素子により、また
は赤外線（例えば、レーザー等）で基板面を選択的に照
射することにより、画像情報を表示してもよい。特に図
示していないが、封止部は加温されないように熱電素子
を持たないか、金属導体で低抵抗化すると好ましい。ま
た、封止内周部をマスクしておくと加温され難いために
積層体の外周部に発生しやすい透明部分を遮光できるの
で好ましい。当然、センサー、制御回路と組み合わせる
ことにより自動制御することができる。また、図６の複
合複層積層体の気体層に冷熱媒体（例えば、乾燥空気、
不凍水等）を循環させて積層体の温度を制御してもよ
い。特に自動車の廃熱を利用して遮光すれば、居住性だ
けでなく夏期の冷房において省エネルギーの面からも効
果的である。冬季は、空気層にすれば複層ガラスとなり
窓部からの冷え込みを防止できる。また、天井部の全体
に本発明の積層体を窓ガラスとして使用することによ
り、開放感と居住性を同時に満たした新しい概念の自動
車の実現を可能にする。

【００２９】本発明に係わる窓としては、通常の建築物
の窓、自動車、鉄道車両等の車両、船舶、航空機、エレ
ベーター等の輸送機の窓等がある。この窓は広い意味で
あり、アーケイドやアトリュウムのガラス天井、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まれる。当然、広く利用
される方法として、積層体と建材サッシまたは車両用フ
レームとを組合せて、建築物、車両等の用途ごとの枠を
もつ積層体にして、現場では従来と同様に取り付けるだ
けにした窓ユニットも本発明に含まれる。このユニット
化は、積層体の封止をより確実にでき、透過による水の
蒸発防止、光による封止劣化の防止等に有効であり、特
に通常の建築物の窓、車両の窓等のように半永久的な使
用や苛酷な使用には有効である。

【００３０】さらに、この水溶液を中空棒状体、球体、
マイクロカプセル、樹脂シート等に内包した物を塗布
し、積層、並列化、マトリックス化等により板状にして
利用する方法も、一部が透明で水溶液を直視可能であれ
ば、本発明の積層体に含まれるものとする。

【００３１】本発明に係わる積層体は、前述した組成の
水溶液を基板間に積層する溶液法や、基板にアクリルア
ミド系水溶性高分子−イオン性高分子からなる個体の塗
布膜、単体フィルム、細棒、小球等を設けてから水と基
板間で接触溶解させて前述した組成の水溶液とする個体
法により製造することができる。その際、加圧積層時に
流動むらがおきても、数日放置すれば自己拡散により均
一化するので、特に問題は生じない。

【００３２】溶液法では、この水溶液を基板間に置き、
加圧積層後、外周を封止すればよい。この溶液法は、図
１の積層体の製造のみならず、図２および図３の積層体
や曲面ガラス等の積層体の製造にも適している。また、
目的組成の水溶液を基板にアプリケーター等のコーター
で全面に薄く塗布し、放置して脱泡後に対向基板を積層
してもよい。この放置による脱泡法は、薄膜状態である
のため短時間で行なうことができる。また、必要に応じ
て飽和蒸気下で放置するのもよい。積層は、気泡混入に
注意して辺部またはたわみを利用して中心部から接触さ
せて面を合わせればよ。さらに気泡混入の防止のため、
例えば、１Ｔｏｒｒ程度に減圧した状態で対向基板を積
層してもよい。さらに、減圧による塗布層の発泡を防ぐ
ために溶媒である純水溜を減圧装置内に設けて優先して
溶媒を発泡蒸発させる工夫は、減圧程度の精密制御を必
要とせずに塗布膜表面の乾燥と気泡混入の防止に効果が
ある。

【００３３】個体法は、基板間でアクリルアミド系水溶
性高分子−イオン性高分子からなる個体に水を拡散させ
て均一な目的組成の水溶液にする方法であり、前記した
ように種々の形態の個体を利用でき、特に限定されるも
のではないが、簡便な塗布膜法が非常に有効である。こ
の塗布膜法は、アクリルアミド系水溶性高分子−イオン
性高分子を通常の方法で基板に塗布し、乾燥後、一定の
間隔を設けて対向基板を積層する方法である。この場
合、この対向基板を水を介して積層してから封止する同
時積層法と、基板を外周封止してから隙間に注入孔から
水を注入し、封孔する注入積層法がある。後者の方法
は、封止形成の温度を１００℃以上とすることができる
ので、封止剤を広く選択でき、容易に良好な封止が得ら
れる。特に、ガラスとも接着するハンダ（例えば、旭硝
子社のセラソルザ等）の使用に適している。また、この
個体法によれば、アクリルアミド系水溶性高分子−イオ
ン性高分子の塗布膜をストライプ状等の形で周期的に付
与または除去し、その凹部に水（例えば、８０℃の純水
等）を満たして積層し、余分の水をストライプ溝から排
出させてから拡散溶解させることにより、スペーサーな
しで目的組成の水溶液を積層することができる。同様
に、フィルムにストライプ溝、波打ち、打ち抜き等の加
工をして使用してもよい。なお、加温した水は、脱気さ
れている利点を有するだけでなく、高温時は拡散溶解し
にくく、積層時に余分の水を確実に排出できるという利
点を有するので、目的濃度の水溶液の調製に有用であ
る。なお、この溶媒である水に低分子の種々の添加剤を
含ませてもよい。

【００３４】

【作用】イオン性高分子は、温度の上昇により水に溶解
しているアクリルアミド系水溶性高分子が凝集して白濁
散乱をおこし光透過率が小さくなる水溶液が、白濁凝集
したときに相分離をおすことを防止する働きをする。イ
オン性高分子の作用原理は、イオン性高分子のポリイオ
ンが微小凝集したアクリルアミド系水溶性高分子とネッ
トワーク的に相互作用して捕捉したためにより大きな塊
状とならず均一な白濁状態を維持しえたものと思える。
その結果、この水溶液を積層した積層体を窓に応用する
と、太陽の直射光エネルギーにより窓が加温されその照
射された部分が選択的に透明状態から白濁状態に変化し
て、直射光線が遮光される。この直射光線の有無によ
り、窓が透明ー不透明を可逆的に自律応答する窓を提供
できる。

【００３５】

【実施例】以下に実施例を示し、本発明をさらに説明す
る。なお、これらの実施例においてはアクリルアミド系
水溶性高分子として室外・室内ともに有用といえる約３
０℃近辺で相転移して白濁遮光するポリＮ−イソプロピ
ルアクリルアミドをもちいているけれども、本発明はこ
れらの実施例により何ら限定されるものではない。

【００３６】実施例１ポリＮ−イソプロピルアクリルアミド（水に溶解し、ウ
ベローデ粘度計で２５℃の粘度：[η]＝０．９６ｄｌ／
ｇ）１０重量部、ポリアクリル酸ナトリウム（重量平均
分子量：９，０００，０００）１重量部および純水１０
０重量部からなる、２０℃で無色透明な水溶液（Ａ）を
調整した。旭硝子社の１０ｃｍ角で、厚み６ｍｍのフロ
ートソーダガラス間にこの水溶液を０．２ｍｍ厚で設
け、積層体とした。同様に、ポリＮ−イソプロピルアク
リルアミドの量のみを５重量部（Ｂ）、１重量部
（Ｃ）、０．１重量部（Ｄ）と変更した積層体も作成し
た。この積層体は、室温と６０℃での可逆繰り返しテス
トおよび６０℃で６時間の放置安定テストのいずれにお
いても、その変化は均一状態を保持しつつ繰り返し安定
した可逆性を示した。また、恒温槽内で２ｍｍピッチの
白黒ストライプ模様の板から１５ｍｍはなして積層体を
置き、上からライトを照射して目視観察した。（Ａ）の
白濁開始温度は約３２℃であり約３４℃で全く透視でき
ない状態となり、太陽に直接透かして観察しも視認でき
なかった。（Ｂ）の白濁開始温度は約３２℃であり約３
４℃で全く透視できない状態となり、太陽に直接透かし
て観察したところ僅かに視認できた。（Ｃ）の白濁開始
温度は約３３℃であり４０℃以上でも遮光しきれず、太
陽に直接透かして観察したところ防眩効果は十分にあっ
た。（Ｄ）の白濁開始温度は約３４℃であり４０℃以上
でも遮光しきれず、太陽に直接透かして観察したところ
防眩効果は弱かった。また、積層体を−２０℃で氷結さ
せてから室温放置して氷解過程を観察したところ、むら
をみることなく初期状態の均一な無色透明状態にもどっ
た。

【００３７】実施例２共重合体のイオン性高分子のテストをした。実施例１の
水溶液（Ａ）の組成のうちポリアクリル酸ナトリウムの
みを変更して、アクリル酸・アクリルアミド共重合体の
塩（アロンフロック社のアロンフロック）であるモル分
率８：２のアクリル酸・アクリルアミド共重合体のナト
リウム塩とした水溶液（Ａ）、モル分率４：６のアクリ
ル酸・アクリルアミド共重合体のナトリウム塩とした水
溶液（Ｂ）、モル分率３：７のアクリル酸・アクリルア
ミド共重合体のナトリウム塩とした水溶液（Ｃ）からな
る３種類の水溶液を調整した。その後、実施例１と同様
に積層体を作成して評価した。共に相分離なく均一な可
逆性を維持した。また、（Ａ）は３１℃から白濁を開始
し、３３℃で強く白濁遮光して全く透視できなくなっ
た。（Ｂ）は３２℃から白濁を開始し、３４℃で強く白
濁遮光して全く透視できなくなった。（Ｃ）は３２℃か
ら白濁を開始し、３４℃で強く白濁遮光して全く透視で
きなくなった。また、氷結からのもどりも特に問題がな
かった。

【００３８】実施例３陽イオン性高分子の低級アルキルアンモニュウム塩であ
るアクリレート系の重量平均分子量８，０００，０００
のアロンフロック社のＣ５０８とメタクリレート系の重
量平均分子量３，０００，０００のアロンフロック社の
Ｃ３０３のテストをした。実施例１の水溶液（Ａ）の組
成のうちポリアクリル酸ナトリウムのみを変更して、Ｃ
５０８とした水溶液（Ａ）、Ｃ３０３とした水溶液
（Ｂ）からなる２種類の水溶液を調整した。その後、実
施例１と同様に積層体を作成して評価した。共に相分離
なく均一な可逆性を維持した。また、（Ａ）は３３℃か
ら白濁を開始し、３６℃で強く白濁遮光して全く透視で
きなくなった。（Ｂ）は３２℃から白濁を開始し、３３
℃で強く白濁遮光して全く透視できなくなった。比較し
て、（Ａ）の遮光特性は、（Ｂ）と比較して長波長光を
透過しやすい傾向が観察された。また、氷結からのもど
りも特に問題がなかった。

【００３９】実施例４陰イオン性基、陽イオン性基共にもつ両性のイオン性高
分子の例として、アクリル酸とＮ−トリメチルエタノー
ルアミンアクリル酸エステルおよびアクリルアミド（モ
ノマーモル比は約１：７：２）の３元共重合体ナトリウ
ム塩である重量平均分子量４，０００，０００のアロン
フロック社のＣＸ９００をテストをした。実施例１の水
溶液（Ａ）の組成のうちポリアクリル酸ナトリウムのみ
を変更して、ＣＸ９００とした水溶液を調整した。その
後、実施例１と同様に積層体を作成して評価した。共に
相分離なく均一な可逆性を維持した。また、この水溶液
は３３℃から白濁を開始し、３４℃で強く白濁遮光して
全く透視できなくなり、かつ非常に急峻な遮光性を示し
た。また、氷結からのもどりも特に問題がなかった。

【００４０】実施例５イオン性高分子であるポリアクリル酸ナトリウムの添加
量のテストをした。実施例１の水溶液（Ａ）の組成のう
ちポリアクリル酸ナトリウムの添加量のみを変更して
０．０５とした水溶液（Ａ）と０．１とした水溶液
（Ｂ）からなる２種類の水溶液を調整した。その後、実
施例１と同様に積層体を作成して評価した。（Ａ）は少
し水の分離がみとめられた。（Ｂ）は、相分離なく均一
な可逆性を維持し、３２℃から白濁を開始して３４℃で
強く白濁遮光して全く透視できなくなった。また、氷結
からのもどりも特に問題がなかった。

【００４１】実施例６さらに、ポリアクリル酸ナトリウムの重量平均分子量に
関するテストをした。実施例１の水溶液（Ａ）の組成の
うちポリアクリル酸ナトリウムの重量平均分子量のみを
変更して重量平均分子量１，０００，０００とした水溶
液（Ａ）、重量平均分子量５０，０００とした水溶液
（Ｂ）、オリゴマーである重量平均分子量５，０００と
した水溶液（Ｃ）、ポリアクリル酸ナトリウムを無添加
とした水溶液（Ｄ）からなる４種類の水溶液を調整し
た。その後、実施例１と同様に積層体を作成して評価し
た。（Ａ）は、相分離なく均一な可逆性を維持し、２８
℃から白濁を開始して３０℃で強く白濁遮光して全く透
視できなくなった。（Ｂ）は、少し相分離を示しむらも
観察された。（Ｃ）は、相分離を示し不可逆となった。
（Ｄ）は、加温と同時に強く相分離を示し不可逆となっ
た。

【００４２】実施例７実施例１のポリＮ−イソプロピルアクリルアミドの高濃
度テストをした。水１００重量部と実施例１のポリアク
リル酸ナトリウム１重量部として、さらに実施例１のポ
リＮ−イソプロピルアクリルアミドの量を２０重量部と
した水溶液（Ａ）、３０重量部とした水溶液（Ｂ）、７
５重量部とした水溶液（Ｃ）からなる３種類の水溶液を
調整した。その後、実施例１と同様に積層体を作成して
評価した。相分離なく均一な可逆性を維持した。（Ａ）
は、３３℃から白濁を開始し、３４℃で強く白濁遮光し
て全く透視できなくなった。（Ｂ）は、３２℃から白濁
を開始し、３３℃で強く白濁遮光して全く透視できなく
なった。（Ｃ）は、３２℃から白濁を開始し、３３℃で
強く白濁遮光して全く透視できなくなった。ただ、ポリ
Ｎ−イソプロピルアクリルアミドの濃度になり相対的に
高くなると無色透明状態への回復が遅くなり、かつ凝集
性が強まる傾向がみられので、作業性も考慮すると好ま
しくは、（Ｂ）以下の濃度がよい。また、氷結からのも
どりも特に問題がなかった。

【００４３】実施例８低温シフト剤のテストをした。実施例１の水溶液（Ａ）
１００重量部にプロピレングリコールを１２重量部添加
した水溶液（Ａ）、プロピレングリコールを４０重量部
添加した水溶液（Ｂ）、ジエチレングリコールモノメチ
ルエーテルを３６重量部添加した水溶液（Ｃ）、５重量
％塩化ナトリウム水溶液を１７重量部添加した水溶液
（Ｄ）からなる４種類の水溶液を調整した。その後、実
施例１と同様に積層体を作成して評価した。共に相分離
なく均一な可逆性を維持した。（Ａ）は、２９℃から白
濁を開始し、３２℃で強く白濁遮光して全く透視できな
くなった。（Ｂ）は、１８℃から白濁を開始し、３０℃
で強く白濁遮光して全く透視できなくなった。（Ｃ）
は、２５℃から白濁を開始し、３１℃で強く白濁遮光し
て全く透視できなくなった。（Ｄ）は、３０℃から白濁
を開始し、３５℃で強く白濁遮光して全く透視できなく
なった。このように、温度に対する白濁遮光変化の急峻
性はなだらかになっているのが分かる。また、氷結から
のもどりも特に問題がなかった。

【００４４】実施例９気泡のない実施例１の水溶液（Ａ）を、３０ｃｍ角で、
厚み３ｍｍのソーダライムガラス基板にアプリケーター
で１ｍｍ厚に均一塗布した。その基板を約１Ｔｏｒｒに
減圧した状態で同サイズの対向基板を面接触させてか
ら、ゴムシート加圧法で対向基板を大気圧で均等加圧し
ていき全面密着させてから常圧にもどし、外周部を洗浄
した。次に、封止剤（主剤：東レチオコール社のフレッ
プ６０を１００重量部、硬化剤：大都産業社のダイトク
ラールＸ−２３９２を２８重量部）を塗布した２５ｍｍ
幅のアルミテープを積層体の外周部に巻き付けた後、室
温硬化させて封止した。その結果、確実に無気泡の状態
に積層することができた。なお、この減圧室内に水蒸発
用の水槽を置くことにより乾燥の防止効果を確認した。

【００４５】実施例１０実施例１の水溶液（Ａ）にさらに純水２００重量部を加
えて低粘度の水溶液とした。この水溶液を、表面をシリ
カコートしてナトリウム分の溶出を押さえた、３０ｃｍ
角で、厚み６ｍｍのソーダライムガラス基板にアプリケ
ーターにより塗布後、０．３ｍｍ径の樹脂ビーズを散布
してから乾燥させ、０．１ｍｍ厚の個体膜としてをコー
トした。窒素置換した、８０℃の純水にコート基板を浸
し、さらに対向基板として同じガラス基板を積層加圧し
た状態で純水を引落とした後、室温に放置して積層し
た。この積層体の外周を粘着剤つきの銅テープで仮封止
してから十分に外周部を洗浄した。その後、実施例９で
用いたのと同じ封止剤を付与したコ型のアルミ枠を外周
に固定して封止をした。その後、放置してヘイズのない
無色透明な無気泡積層体をえた。

【００４６】

【発明の効果】本発明の効果は、イオン性高分子を添加
することにより、温度の上昇により水に溶解しているア
クリルアミド系水溶性高分子が凝集して白濁散乱をおこ
す水溶液を白濁状態でも安定的に均一に持続でき、さら
に白濁状態と透明状態とを安定的に可逆変化できること
にある。その結果、本発明に用いる水溶液を積層すると
環境変化に応答する積層体を得る。この積層体を窓に応
用すると、太陽の直射光線で窓が加温されるとその照射
された部分が選択的に透明状態から白濁状態に変化し
て、直射光線が遮光される。この直射光線の有無、強
弱、さらに夏期、冬季等のその時の環境温度とのバラン
スにより選択的にかつ透明−半透明−不透明を連続的に
自動変化するものになる。これは、太陽の直射光のエネ
ルギー自身によりその直射光線を遮光してしまう自律応
答型の新規な遮光ガラス窓を省エネルギー効果をも持っ
て提供できる。このように、積層体とサッシ、フレーム
等の枠からなる窓ユニットを組み込んだ建築物、車両等
は、省エネルギー効果をもちながらより快適な居住空間
となる。なお、人工的な熱素子により積層体の温度を制
御してより高度な利用もできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明である積層体の実施例の模式断面図であ
る。

【図２】水溶液の層厚を連続的に変えた積層体の実施例
の模式断面図である。

【図３】水溶液の層厚を変えた積層体の実施例の模式断
面図である。

【図４】組成の異なる水溶液を同時に入れた積層体の実
施例の模式断面図である。

【図５】紫外線吸収層をもつ積層体の実施例の模式断面
図である。

【図６】気体層をもつ複合複層構造の積層体の実施例の
模式断面図である。

【図７】熱素子層をもつ積層体の実施例の模式断面図で
ある。

【図８】積層体の３５０ｎｍから１，５００ｎｍ域の温
度−スペクトル変化である。

【符号の説明】

１基板２水溶液３封止剤４枠５紫外線吸収層６追加基板７気体層８気体層の封止剤９熱素子層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ０８Ｌ 33/02 ＬＨＲ 33/08 ＬＪＧ 33/24 ＬＪＶＣ０９Ｄ 201/00 ＰＤＤＥ０６Ｂ 3/66 9/24 ＤＧ０２Ｂ 27/00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】温度の上昇により水溶姓高分子が凝集し
て白濁散乱を起こし、光透過率が小さくなる水溶液を、
少なくとも一部が透明であり、前記水溶液を直視可能な
基板で積層した積層体において、水溶液が水１００重量
部、前記水１００重量部に対してアクリルアミド系水溶
性高分子０．１〜１００重量部およびイオン性高分子
０．０１〜２０重量部からなる溶液である積層体。
【請求項２】イオン性高分子が少なくともアクリル酸
塩、メタクリル酸塩またはアクリル酸誘導体塩、メタク
リル酸誘導体塩をもつ請求項１記載の積層体。
【請求項３】イオン性高分子の平均重量分子量が３０
０，０００以上である請求項１または２記載の積層体。
【請求項４】水溶液がさらに温度シフト剤を含有する
請求項１〜３のいずれかに記載の積層体。
【請求項５】水溶液に溶存している空気が不活性ガス
で置換されている請求項１〜４のいずれかに記載の積層
体。
【請求項６】水溶液の層の厚さが少なくとも部分的に
異なる請求項１〜５のいずれかに記載の積層体。
【請求項７】２種類以上の水溶液または水溶液と通常
の水溶性高分子溶液とが積層されている請求項１〜６の
いずれかに記載の積層体。
【請求項８】積層体を少なくとも部分的に加熱するこ
とができる熱素子が設けられている請求項１〜７のいず
れかに記載の積層体。
【請求項９】積層体の外周に枠を設けられている請求
項１〜８のいずれかに記載の積層体。
【請求項１０】水１００重量部、前記水１００重量部
に対してアクリルアミド系水溶性高分子０．１〜１００
重量部およびイオン性高分子０．０１〜２０重量部から
なる水溶液を、少なくとも一部が透明であり、前記水溶
液を直視することが可能な基板間に封止することを含む
積層体の製造方法。
【請求項１１】前記水溶液を前記積層体を構成する基
板に塗布し、次いで対向基板を積層し、封止する請求項
１０記載の方法。
【請求項１２】前記アクリルアミド系水溶性高分子−
イオン性高分子の個体に前記水を、前記積層体を構成す
る積層基板間で拡散させ、溶解させて前記水溶液層を形
成する請求項１０記載の方法。
【請求項１３】温度の上昇により水溶姓高分子が凝集
して白濁散乱を起こし、光透過率が小さくなる水溶液
を、少なくとも一部が透明であり、前記水溶液を直視可
能な基板で積層した積層体を使用した窓において、水溶
液が水１００重量部、前記水１００重量部に対してアク
リルアミド系水溶性高分子０．１〜１００重量部および
イオン性高分子０．０１〜２０重量部からなる溶液であ
る溶液である窓。
【請求項１４】イオン性高分子が少なくともアクリル
酸塩、メタクリル酸塩またはアクリル酸誘導体塩、メタ
クリル酸誘導体塩をもつ請求項１３記載の窓。
【請求項１５】イオン性高分子の平均重量分子量が３
００，０００以上である請求項１または２記載の窓。
【請求項１６】水溶液がさらに温度シフト剤を含有す
る請求項１３〜１５のいずれかに記載の窓。
【請求項１７】水溶液に溶存している空気が不活性ガ
スで置換されている請求項１３〜１６のいずれかに記載
の窓。
【請求項１８】水溶液の層の厚さが少なくとも部分的
に異なる請求項１３〜１７のいずれかに記載の窓。
【請求項１９】２種類以上の水溶液または水溶液と通
常の水溶性高分子溶液とが積層されている請求項１３〜
１８のいずれかに記載の窓。
【請求項２０】積層体を少なくとも部分的に加熱する
ことができる熱素子が設けられている請求項１３〜１９
のいずれかに記載の窓。
【請求項２１】積層体の外周に枠を設けられている請
求項１３〜２０のいずれかに記載の窓。
【請求項２２】少なくとも一方の基板が紫外線吸収ガ
ラスからなり、この紫外線吸収ガラスが室外側に向けら
れている請求項１３〜２１のいずれかに記載の窓。
【請求項２３】少なくとも一方の基板が熱線吸収ガラ
スからなる請求項１３〜２２のいずれかに記載の窓。
【請求項２４】積層体上にさらに気体層を設けられて
いる請求項１３〜２３のいずれかに記載の窓。
【請求項２５】気体層に冷媒体または熱媒体が循環さ
れて積層体の温度が制御される請求項２４の窓。
【請求項２６】積層体と建材サッシまたは車両用フレ
ームとが組合わされ、ユニットに構成されている請求項
１３〜２５のいずれかに記載の窓。