JPH1124111A - 遮光素子および遮光方法 - Google Patents

遮光素子および遮光方法

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JPH1124111A
JPH1124111A JP9183542A JP18354297A JPH1124111A JP H1124111 A JPH1124111 A JP H1124111A JP 9183542 A JP9183542 A JP 9183542A JP 18354297 A JP18354297 A JP 18354297A JP H1124111 A JPH1124111 A JP H1124111A
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polysaccharide
derivative
cloud point
electrolyte
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JP9183542A
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Yoshiyuki Nishio
嘉之 西尾
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Daicel Chemical Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 環境温度が変動しても、電場により遮光又は
調光が可能な遮光素子を得る。 【解決手段】 一対の電極間に、多糖類又はその誘導体
(ヒドロキシアルキルセルロートなど),電解質(水溶
性無機塩など)および水性溶媒で構成され、かつ曇点を
有する水性組成物を封入し、遮光素子を得る。水性組成
物の曇点は、多糖類又はその誘導体の濃度、電解質の種
類と濃度により調整できる。電極に電圧を印加すること
により、水性組成物の曇点を制御し、水性組成物の透明
化/白濁化を切換えることにより、遮光素子に遮光又は
調光機能を付与する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電場の作用により
遮光可能であり、ブラインド,カーテン,すりガラス,
シャッターなどの調光又は遮光手段として利用可能な遮
光素子およびそれを用いた遮光方法に関する。
【0002】
【従来の技術】現在、窓などの遮光方法として、ブライ
ンド,カーテンやすりガラスなどが利用されている。ブ
ラインドやカーテンなどの調光・遮光手段は、開閉や上
昇・下降操作により、日光などの光に対する適度な遮光
や、所定域のプライバシーを屋外又は同一屋内の特定区
域から保護するために利用されている。上記開閉や上昇
・下降操作を動力により任意に又は自動的に制御し、調
光・遮光機能を高度に制御することが検討されている。
しかし、モーターなどを動力として利用する機械的方法
では、モーター騒音による不快感などに加えて、動力装
置が大型化し、汎用性に乏しい。
【0003】そこで、機能性を高めた複合ガラスによる
物理化学的な手法が提案されている。例えば、電場で光
透過(透明)/遮光を制御する液晶ガラスなどが提案さ
れている。しかし、偏光板と液晶ガラスとを組合わせる
と、偏光板の使用により明度が非常に低下し、暗くな
る。一方、偏光板を使用しない場合には、液晶とマトリ
ックスとの屈折率差を利用しているため、常に霞みがか
かる。
【0004】一方、すりガラスは、例えば、会議室や事
務室などの窓に用い、秘密を保持する必要がある場所で
用いられることが多い。しかし、すりガラスの機能は、
ブラインドやカーテンと異なり、遮光又は調光を制御で
きない。特公平7−23471号公報には、溶媒との混
合によりコレステリック液晶相を形成するライオトロピ
ツク液晶組成物として、ヒドロキシエチルセルロースを
水,有機溶剤又はこれらの混合溶媒に溶解した液晶組成
物が開示されている。特開平6−220453号公報に
は、ヒドロキシプロピルセルロースなどの線状ホモ多糖
類誘導体と水とで構成されたライオトロピック型のコレ
ステリック液晶に、水溶性電解質を0.05〜5重量%
添加した液晶組成物、この液晶組成物を、少なくとも一
部が透明な基板に積層した積層体や窓が開示されてい
る。この文献には、上記液晶組成物が液晶状態からラン
ダム凝集状態に相転移し、可視光を散乱させる白濁現象
が生じること、水溶性電解質の添加により、液晶組成物
の白濁の相転移温度が室温又は室温近くまで低下するこ
と、太陽の直射光エネルギーで透明な液晶状態と白濁不
透明な散乱状態都を自動可変できることが記載されてい
る。
【0005】しかし、これらの文献には、電場により調
光・遮光可能であることについては何ら記載されていな
い。特に、特開平6−220453号公報では、温度と
電解質濃度により溶液の透明化および白濁化を制御して
いる。一方、温度と関係なく天候は変化するため、例え
ば、窓に適用したとき、温度の高い夏期には白濁化によ
り遮光できたとしても、温度の低い冬季では白濁化でき
ず遮光できなくなる場合がある。また、天候が良好であ
るにも拘らず、窓が白濁化し、室外の景色が不鮮明とな
る場合もある。そのため、遮光機能を有効に発現させる
ことが困難である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、調光又は遮光機能を有効に制御できる遮光素子およ
び遮光方法を提供することにある。本発明の他の目的
は、環境温度が変動したとしても、調光又は遮光機能を
有効かつ効率よく制御できる遮光素子および遮光方法を
提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者は前記目的を達
成するため鋭意検討の結果、多糖類又はその誘導体およ
び電解質物質を含有する水性溶液に、この溶液の曇点温
度に応じた温度で、電場を印加すると、溶液の透明化/
白濁化を制御できることを見いだし、本発明を完成し
た。すなわち、本発明の遮光素子は、一対の電極間に、
多糖類又はその誘導体、電解質および水性溶媒で構成さ
れた水性組成物が封入されている。前記水性組成物は曇
点を有している。水性組成物の組成と使用温度に応じ
て、前記水性組成物に電場を印加することにより、透明
な水性組成物(透明溶液)を白濁化させたり、白濁した
水性組成物を透明化することが可能である。そのため、
本発明の方法では、前記水性組成物に電場を作用させ、
前記水性組成物の透明化又は白濁化により遮光又は調光
する。
【0008】本明細書において、「曇点」とは、試料を
透明ガラス間(間隔200μm)に封入し、昇温速度約
1℃/15分で加温しながら、ガラス面に対して垂直に
波長700nmの光を透過させ、試料の吸光度を測定し
たとき、得られた温度/吸光度曲線において吸光度0.
4に対応する温度(℃)を意味する。
【0009】
【発明の実施の形態】
[多糖類又はその誘導体]遮光素子に用いる多糖類又は
その誘導体としては、水性溶媒に可溶であり、かつ曇点
を有する限り、いずれの多糖類又はその誘導体も使用で
きる。このような多糖類又はその誘導体には、例えば、
セルロース誘導体(セルロースエーテル類など)が含ま
れる。
【0010】セルロース誘導体としては、セルロースエ
ーテル類、例えば、ヒドロキシアルキルセルロース(ヒ
ドロキシエチルセルロース,ヒドロキシプロピルセルロ
ースなどのヒドロキシC1-4 アルキルセルロースな
ど)、アルキルセルロース(メチルセルロース,エチル
セルロースなどのC1-4 アルキルセルロース、ベンジル
セルロース,トリチルセルロースなどのアラルキルセル
ロースなど)、ヒドロキシアルキルアルキルセルロース
(ヒドロキシエチルメチルセルロース,ヒドロキシエチ
ルエチルセルロース,ヒドロキシプロピルメチルセルロ
ース,ヒドロキシプロピルエチルセルロースなどのヒド
ロキシC1-4 アルキルC1-4 アルキルセルロースな
ど)、シアノアルキルセルロース(シアノエチルセルロ
ースなど)などが挙げられる。これらの液晶性高分子は
単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。好ましい
多糖類又はその誘導体には、例えば、ヒドロキシアルキ
ルセルロース(ヒドロキシプロピルセルロースなど)が
含まれる。
【0011】多糖類又はその誘導体(セルロース誘導体
など)において、平均重合度,平均置換度は、溶液が過
度に高粘度化することなく、液晶性および電場に対する
応答性を損なわない限り特に制限されない。平均重合度
は、例えば、粘度平均重合度20〜600、好ましくは
30〜400、さらに好ましくは50〜400程度の範
囲から選択できる。また、平均置換度は、例えば、1〜
3程度の範囲から選択でき、通常、1.5〜3.0、好
ましくは1.5〜2.9、さらに好ましくは1.6〜
2.8程度である。
【0012】このような多糖類又はその誘導体を含む水
性組成物において、相溶状態から非相溶状態に相転移す
るとき、多糖類又はその誘導体は、水性溶媒に対してサ
ブミクロン以上のサイズで相分離する。そのため、前記
水性組成物で構成された系への入射光は大きく散乱さ
れ、系は大きな遮光性を発現する。逆に、非相溶状態か
ら相溶状態へ相転移するとき、多糖類又は誘導体は速や
かに水性溶媒に溶解するため、系は速やかに遮光性を消
失する。
【0013】多糖類又はその誘導体は、水性組成物中の
多糖類又はその誘導体の濃度において、液晶性を示して
もよく、等方性であってもよい。液晶性の多糖類又はそ
の誘導体、例えば、分子鎖の半剛直性とキラリティーに
由来して、コレステリック液晶を容易に形成するセルロ
ース誘導体を用いると、螺旋周期に基づく選択的な波長
反射により、鮮やかな呈色を示すため、例えば、インテ
リアおよびファッション分野での利用が有効である。
【0014】多糖類又はその誘導体の濃度は、使用温度
に応じて選択でき、多糖類又はその誘導体を含む水性組
成物が相溶状態から相転移するとき、凝集・沈殿が生じ
ない範囲で選択するのが望ましい。多糖類又はその誘導
体の濃度は、例えば、15〜75重量%、好ましくは3
0〜70重量%、さらに好ましくは40〜70重量%程
度である。なお、多糖類の種類および濃度により水性組
成物の曇点をコントロールできる。例えば、ヒドロキシ
プロピルセルロースを濃度50重量%水溶液とすると、
曇点は約30℃であるため、例えば、室温程度の温度で
も遮光素子として利用するのに好ましく、濃度62.5
重量%の水溶液とすると、曇点は約36℃にまで上昇す
る。多糖類又はその誘導体は、通常、濃厚溶液(例え
ば、45〜70重量%、好ましくは50〜65重量%程
度)として使用できる。
【0015】多糖類又はその誘導体には、温度の低下に
より溶解性が向上する低温溶解型(LCST型)と、温
度の上昇により溶解性が向上する高温溶解型(UCST
型)とが存在するが、後述するように、いずれの溶解特
性を示す多糖類又はその誘導体も使用できる。
【0016】[電解質]電解質は、水性溶媒中で陽イオ
ンと陰イオンとに解離可能であってもよく、電場の印加
により陽イオンと陰イオンとに解離する化合物であって
もよい。電解質としては、高分子電解質も使用できる
が、通常、電場の作用による移動度の大きな低分子電解
質、特に水溶性電解質(無機塩,無機電解質)が使用さ
れる。低分子電解質の式量(又は分子量)は、例えば、
500以下(例えば、20〜500,好ましくは30〜
400、さらに好ましくは40〜300、特に40〜2
50程度)である。電解質の陽イオン種には無機カチオ
ンおよび有機カチオンが含まれ、無機カチオンとして
は、例えば、アンモニウムイオン、アルカリ金属イオン
(Li,Na,K,Csなど)、アルカリ土類金属イオ
ン(Mg,Ca,Srなど)、遷移金属イオン(Ti,
Zr,Cr,Fe,Co,Ni,Cu,Ag,Au,C
dなど)、アルミニウムイオン、ランタノイドおよびア
クチノイド金属イオンなどが挙げられる。有機カチオン
としては、第4級アンモニウムイオン,グアニジニウム
イオンなどが含まれる。陽イオン種の価数は特に制限さ
れず、例えば、1〜4程度であってもよい。これらの陽
イオン種のうち、無機カチオン、特にアルカリ金属イオ
ン、アルカリ土類金属イオンが好ましい。陽イオン種は
単一のイオン種に限らず複数のイオン種で構成してもよ
い。
【0017】電解質の陰イオン種には無機アニオンおよ
び有機アニオンが含まれ、無機アニオンとしては、例え
ば、SCN- (チオシアン酸)、ハロゲンイオン(I
- 、Br- 、Cl- 、F- など)、無機酸アニオン(N
3 -(硝酸)、SO4 2-(硫酸)、ClO4 - (過塩素
酸)など)などが例示でき、有機アニオンとしては、例
えば、有機酸アニオン(CH3 COO- (アセテー
ト)、C25 COO- (プロピオネート),メタンス
ルホネート,エタンスルホネート,ベンゼンスルホネー
ト,p−トルエンスルホネートなど)などが挙げられ
る。
【0018】これらの陰イオン種のうち、無機アニオ
ン、特にチオシアン酸アニオン、ハロゲンアニオン、無
機酸アニオンが好ましい。陰イオン種は単一のイオン種
に限らず複数のイオン種で構成してもよい。
【0019】代表的な電解質として、例えば、チオシア
ン酸リチウム,ハロゲン化リチウム(ヨウ化リチウム,
臭化リチウム,塩化リチウム,フッ化リチウムなど)、
硝酸リチウムなどのリチウム塩、これらに対応する金属
塩(ナトリウム塩,カリウム塩,セシウム塩,カルシウ
ム塩など)が例示できる。
【0020】電解質の濃度は、電場の印加により電極間
にイオン勾配を形成して透明化と白濁化とを有効に制御
可能な範囲で選択でき、例えば、0.01〜10モル/
L、好ましくは0.05〜9モル/L、さらに好ましく
は0.1〜8モル/L程度である。
【0021】なお、多糖類又はその誘導体と共存する電
解質のイオン種および濃度により、水性組成物の曇点を
コントロールできる。すなわち、前記多糖類又はその誘
導体と電解質とが水性媒体中で共存する場合、水性組成
物の曇点は、電解質のイオン種により上昇又は下降し、
曇点の挙動(正負・大小関係)は、共存イオンが水のカ
ゴ構造を破壊する程度の序列(例えば、カオトロピック
効果の序列)に一致するようである。陰イオン種につい
てみたとき、例えば、曇点およびカオトロピック効果の
序列は、次の通りである。SCN- >I- …>NO3 -
Br- >Cl-そのため、例えば、チオシアン酸アニオ
ンSCN- やヨウ素アニオンI- の添加は、水性組成物
の曇点を上昇させ、塩素アニオンCl- の添加は逆に水
性組成物の曇点を低下させる。従って、イオン種の添加
により水性組成物の曇点を目的の温度にシフトさせるこ
とができ。例えば、曇点が、目的温度よりも低い水性組
成物には、カオトロピック効果の大きな陰イオン(SC
- やI- )で構成される金属塩(Ca塩やLi塩な
ど)を添加することにより曇点を上昇させることがで
き、曇点が目的温度よりも高い水性組成物には、カオト
ロピック効果の小さい陰イオン(Br- やCl- など)
で構成される金属塩(Ca塩やLi塩など)を添加する
ことにより曇点を下降させることができる。
【0022】また、電解質の濃度により、曇点を上昇又
は下降させることができる。例えば、62.5重量%ヒ
ドロキシプロピルセルロース水溶液の曇点(約36℃)
を約10℃高める場合、例えば、LiSCNであれば
0.5モル/L程度添加したり、LiIであれば1.0
モル/L程度添加すればよく、逆に上記曇点を約10℃
下げる場合には、例えば、LiClであれば0.5モル
/L程度添加すればよい。
【0023】[水性溶媒]水性溶媒は、水単独であって
もよく、水と水混和性有機溶媒との混合溶媒であっても
よい。水混和性有機溶媒には、水溶性有機溶媒、例え
ば、アルコール類(メタノール,エタノール,イソプロ
パノールなど)、エーテル類(ジオキサン,テトラヒド
ロフランなど)、ケトン類(アセトンなど)、有機酸
(酢酸など)、窒素含有水溶性溶媒(トリメチルアミ
ン,トリエチルアミン,エタノールアミン,トリエタノ
ールアミン,ピリジンなど)、ニトリル類(アセトニト
リルなど)、アミド類(ホルムアミド,ジメチルホルム
アミド)、セロソルブ類(メチルセロソルブ,エチルセ
ロソルブなど)、多価アルコール類(エチレングリコー
ル,ポリエチレングリコール,グリセリンなど)などが
含まれる。水混和性有機溶媒は、極性溶媒(誘電率の高
い有機溶媒)であるのが好ましい。これらの水混和性有
機溶媒は二種以上組み合わせて混合溶媒としても使用で
きる。
【0024】本発明の遮光素子において、多糖類又はそ
の誘導体と電解質とは水性媒体中で共存しており、電圧
の印加によりイオンが速やかに移動するのが有利であ
る。そのため、水性溶媒中の水分含有量は、多いのが好
ましく、例えば、20〜100重量%、好ましくは50
〜100重量%、さらに好ましくは80〜100重量%
程度である。
【0025】前記多糖類又はその誘導体,電解質および
水性溶媒で構成された水性組成物は、必要により、種々
の添加剤、例えば、着色剤、安定化剤、界面活性剤、防
腐剤、凍結防止剤などを含有していてもよい。前記水性
組成物は、透明化又は白濁化により遮光又は調光可能な
曇点を有していればよい。水性組成物の曇点は、雰囲気
温度,印加電場,用途などに応じて選択でき、例えば、
温度0〜100℃(例えば、0〜80℃)、好ましくは
10〜70℃、さらに好ましくは10〜60℃(特に2
0〜60℃)程度である。
【0026】[遮光又は調光機構]本発明では、前記水
性組成物(多糖類又はその誘導体、電解質および水性溶
媒で構成され、かつ曇点を有する水性組成物)に電場を
作用させ、前記水性組成物を透明化又は白濁化させるこ
とにより遮光又は調光する。前記遮光素子の水性組成物
は、使用温度において、透明な溶液であってもよく白濁
溶液であってもよい。
【0027】前記多糖類又はその誘導体の溶解挙動、前
記水性組成物の曇点、および遮光素子の構造によって、
遮光素子の遮光機能が異なる。以下に、電解質を含まな
い多糖類水溶液の曇点をT0 、電解質を含む水性組成物
の曇点をT1 、使用温度(雰囲気温度)をTとしたと
き、低温溶解型(LCST型)の多糖類又はその誘導体
と、高温溶解型(UCST型)の多糖類又はその誘導体
について、遮光素子の使用温度と、電場の印加に伴う溶
液の変化との関係について説明する。
【0028】(A)低温溶解型(LCST型)の多糖類
又は誘導体溶液 (A-1)カオトロピック効果の大きいイオンで構成され
た電解質を用い、多糖類水溶液の曇点T0 よりも水性組
成物の曇点T1 を高めると(T0 <T1 )、図1に示す
ように、電場の印加によりイオンが極在化し、一方の電
極の近傍では水性組成物の曇点T1 が曇点T1aへ降下す
る。一方、他方の電極の近傍では、水性組成物の曇点T
1 が曇点T1bへ上昇する。従って、雰囲気温度Tと、電
場印加に伴う水性組成物の変化との関係は次の通りであ
る。 (1)T>T1bであるとき、変化なし(白濁) (2)T1b>T>T1 であるとき、白濁から一部透明化 (3)T1 >T>T1aであるとき、透明から一部白濁化 (4)T1a>Tであるとき、変化なし(透明)。
【0029】(A-2)一方、カオトロピック効果の小さ
なイオンで構成された電解質を用い、多糖類水溶液の曇
点T0 よりも水性組成物の曇点T1 を下げると(T0
1)、図2に示されるように、電場の印加によりイオ
ンが極在化し、一方の電極の近傍では水性組成物の曇点
1 が曇点T1aへ降下し、他方の電極の近傍では水性組
成物の曇点T1 が曇点T1bへ上昇する。そのため、使用
温度Tと、電場印加に伴う水性組成物の変化との関係
は、上記(A-1)と同様に、次の通りである。 (1)T>T1bであるとき、変化なし(白濁) (2)T1b>T>T1 であるとき、白濁から一部透明化 (3)T1 >T>T1aであるとき、透明から一部白濁化 (4)T1a>Tであるとき、変化なし(透明) (B)高温溶解型(UCST型)の多糖類又は誘導体溶
液 (B-1)カオトロピック効果の大きいイオンで構成され
た電解質を用い、多糖類水溶液の曇点T0 よりも水性組
成物の曇点T1 を高めると(T0 <T1 )、図3に示さ
れるように、電場の印加によりイオンが極在化し、前記
(A-1)と同様に、一方の電極の近傍では水性組成物の
曇点T1 が曇点T1aへ降下し、他方の電極の近傍では、
水性組成物の曇点T1 が曇点T1bへ上昇する。従って、
高温溶解型(UCST型)の多糖類又は誘導体溶液にお
ける雰囲気温度Tと、電場印加に伴う水性組成物の変化
との関係は、低温溶解型(LCST型)の多糖類又は誘
導体溶液の場合(A-1)とは逆に、次の通りである。 (1)T>T1bであるとき、変化なし(透明) (2)T1b>T>T1 であるとき、透明から一部白濁化 (3)T1 >T>T1aであるとき、白濁から一部透明化 (4)T1a>Tであるとき、変化なし(白濁)。
【0030】(B-2)カオトロピック効果の小さなイオ
ンで構成された電解質を用い、多糖類水溶液の曇点T0
よりも水性組成物の曇点T1 を下げると(T0
1 )、図4に示されるように、高温溶解型(UCST
型)の多糖類又は誘導体溶液における雰囲気温度Tと、
電場印加に伴う水性組成物の変化との関係は、低温溶解
型(LCST型)の多糖類又は誘導体溶液の場合(A-
2)とは逆に、次の通りである。 (1)T>T1bであるとき、変化なし(透明) (2)T1b>T>T1 であるとき、透明から一部白濁化 (3)T1 >T>T1aであるとき、白濁から一部透明化 (4)T1a>Tであるとき、変化なし(白濁)。
【0031】このような関係から明らかなように、多糖
類又はその誘導体の溶解特性(LCST型、UCST
型)、および電解質による曇点の上昇や下降に拘らず、
温度範囲T1b>T>T1aにおいて、電場印加により水性
組成物の状態変化(透明又は白濁)が生じる。すなわ
ち、遮光素子においては、上記温度範囲において、電場
により遮光機能が制御可能である。
【0032】前記水性組成物は一対の電極間に封入さ
れ、遮光素子又は調光素子を構成している。すなわち、
本発明の遮光素子は、(i)透明電極で構成された一対
の電極と、この電極間に介在するスペーサと、前記電極
間に封入された液晶組成物とで構成してもよく、(ii)
透明な一対の基板と、この基板間にスペーサとして介在
する一対の電極と、前記基板間に封入された液晶組成物
とで構成してもよい。さらに、遮光又は調光素子は、単
一のセルを構成してもよく、複数のセルで構成したマト
リックスを形成してもよい。さらに、マトリックスにお
けるセルの作動(電圧印加)はそれぞれ制御回路により
制御してもよい。
【0033】遮光素子は、電極や基板の配置構造などに
応じて、透明/白濁の相転移が生じる遮光領域又は調光
領域を有していればよい。前記(i)の態様では、透明
電極部を遮光又は調光部として構成できる。このような
構造の遮光素子では、例えば、水性組成物の組成と使用
温度条件に応じて、電場の印加により、(a)全面に亘
る透明/白濁の切り換えと白濁度の調整や、(b)全面
に亘る強い白濁/弱い白濁の切り換えなどが可能であ
る。前者(a)は、前記遮光機構(A-1)(3),(A-2)(3),
(B-1)(2)および(B-2)(2)に対応し、例えば、レースカー
テンなどのように、必要に応じて日光を弱めたい用途な
どや、窓ガラスに適用し、必要に応じて、すりガラス状
態と透明状態に切り換える用途などに有効であり、後者
(b)は、前記遮光機構(A-1)(2),(A-2)(2),(B-1)(3)
および(B-2)(3)に対応し、例えば、必要に応じて、窓か
ら入射する日光を段階的に弱める用途などに有効であ
る。
【0034】前記(ii)の態様では、透明基板部を遮光
又は調光部として構成できる。この場合、透明基板部
は、(c)全面的に露出してもよく、(d)遮蔽部材など
を用いて透明基板部のうち相変化(透明又は白濁化)が
生じる遮光領域(例えば、電極の近傍領域)だけを露出
してもよい。後者(d)では、電場により遮光領域を透
明/強い白濁状態に切り換えることができるので、例え
ば、シャッター用途などにも有効である。
【0035】このように、多糖類又はその誘導体溶液の
曇点、電解質による曇点のシフト、素子の構造および使
用温度条件は、本発明の遮光又は調光に密接に関連して
いる。そのため、電解質による曇点のシフト方向とその
程度は、電解質を含まない多糖類又はその誘導体溶液の
曇点を基準にして、遮光素子の構造や使用温度と所望す
る遮光機能に応じて選択できる。
【0036】遮光素子において電極間距離は素子の構造
に応じて適当に選択でき、例えば、50μm〜200m
m(例えば、前記態様(i)では50μm〜10mm程
度、前記態様(ii)では5〜200mm程度)の範囲か
ら選択できる。印加電圧は、電極間距離などに応じて選
択でき、例えば、0.01〜100V、好ましくは0.
01〜50V、特に0.05〜10V程度の範囲から選
択できる。電圧は直流電圧であってもよい。一対の電極
間に形成される電場は、例えば、0.01〜10V/m
m(好ましくは0.1〜1V/mm)程度の範囲から選
択してもよい。
【0037】さらに、電極の極性は切換え可能であって
もよい。また、遮光素子に設置される電極の端子数は3
個以上であってもよい。
【0038】本発明の遮光素子は、従来の遮光分野(例
えば、カーテン,ブラインド,窓など)に適用できるだ
けでなく、表示素子又は表示パネル、標識、玩具などに
も応用可能である。
【0039】
【発明の効果】本発明では、特定の水性組成物に電場を
作用させることにより、調光又は遮光機能を有効に制御
できる。特に、環境温度が変動したとしても、調光又は
遮光機能を有効かつ効率よく制御できる。
【0040】
【実施例】以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細
に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定され
るものではない。 実施例1 濃度0.5モル/Lのヨウ化カリウム(KI)水溶液
に、平均置換度1.8のヒドロキシプロピルセルロース
(HPC)を、濃度62.5重量%となるように溶解し
た。なお、水に対するHPCの溶解挙動はLCST型に
属する。得られたHPC/KI水溶液は液晶性に伴い緑
色を呈したが、溶液は透明であった。そこで、厚さ50
0μmの白金電極を備えたテフロン製スペーサを用い、
透明ガラス板間(基板間:500μm)に上記HPC/
KI水溶液を封入し、遮蔽部材を用いて所定の部位を遮
蔽することにより、陰極側3分の1を遮光又は調光領域
として開放し、遮光素子を作製した。電極間距離は15
mmである。そして、温度20℃の条件下、白金電極間
に4.5Vの直流電場を印加したところ、印加後、陰極
付近の溶液から白濁が始まり、最終的には露出部全面に
白濁した。このことは、電圧印加に伴って形成されるイ
オン勾配により、陰極付近の溶液の曇点が低下したこと
に起因すると思われる。
【0041】比較例 KIを用いることなく実施例と同様にして、62.5重
量%HPC水溶液を調製し、遮光素子を作製した。使用
温度20℃の条件下、白金電極間に4.5Vの直流電場
を印加したものの、溶液は透明のままであり、変化は認
められなかった。さらに、温度をHPC溶液の曇点36
℃前後に設定して、電場を印加したが、溶液に変化は認
められなかった。
【0042】実施例2 チオシアン酸リチウム(LiSCN),ヨウ化リチウム
(LiI),硝酸リチウム(LiNO3 ),臭化リチウ
ム(LiBr),塩化リチウム(LiCl)について、
それぞれ濃度0.5モル/Lの水溶液を調製した。この
電解質水溶液に、平均置換度1.8のヒドロキシプロピ
ルセルロース(HPC)を、濃度40重量%となるよう
に溶解した。そして、HPC/電解質水溶液を、一対の
透明ガラス間(間隔200μm)に封入し、昇温速度約
1℃/15分で加温するとともに、ガラス面に対して垂
直に波長700nmの光を透過させ、HPC/電解質水
溶液の吸光度を測定した。なお、電解質を含まない40
重量%HPC水溶液についても同様にして吸光度を測定
した。温度と吸光度との関係を図5に示す。図5から明
らかなように、チオシアン酸リチウム(LiSCN)の
添加では曇点が55℃,ヨウ化リチウム(LiI)の添
加では曇点が49℃,硝酸リチウム(LiNO3 )の添
加では曇点が44℃,臭化リチウム(LiBr)の添加
では曇点が41℃,塩化リチウム(LiCl)の添加で
は曇点が35℃に変化し、電解質を含まないHPC水溶
液の曇点は42℃であった。このように、電解質の添加
によりHPC水溶液の曇点を制御できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】LCST型の多糖類又はその誘導体を用いた遮
光素子における遮光又は調光機構を説明するための模式
図である。
【図2】LCST型の多糖類又はその誘導体を用いた遮
光素子における他の遮光又は調光機構を説明するための
模式図である。
【図3】UCST型の多糖類又はその誘導体を用いた遮
光素子における遮光又は調光機構を説明するための模式
図である。
【図4】UCST型の多糖類又はその誘導体を用いた遮
光素子における他の遮光又は調光機構を説明するための
模式図である。
【図5】実施例2における温度と吸光度との関係を示す
グラフである。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一対の電極間に、多糖類又はその誘導
    体、電解質および水性溶媒で構成され、かつ曇点を有す
    る水性組成物が封入されている遮光素子。
  2. 【請求項2】 多糖類又はその誘導体がセルロース誘導
    体である請求項1記載の遮光素子。
  3. 【請求項3】 多糖類又はその誘導体がヒドロキシアル
    キルセルロースである請求項1記載の遮光素子。
  4. 【請求項4】 水性溶媒中の水分含有量が80〜100
    重量%である請求項1記載の遮光素子。
  5. 【請求項5】 多糖類又はその誘導体、電解質および水
    性溶媒で構成され、かつ曇点を有する水性組成物に電場
    を作用させ、前記水性組成物を透明化又は白濁化させる
    遮光方法。
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