KR102640675B1 - 복합 입자, 복합 입자 분체 및 조광재 - Google Patents

복합 입자, 복합 입자 분체 및 조광재 Download PDF

Info

Publication number
KR102640675B1
KR102640675B1 KR1020197026765A KR20197026765A KR102640675B1 KR 102640675 B1 KR102640675 B1 KR 102640675B1 KR 1020197026765 A KR1020197026765 A KR 1020197026765A KR 20197026765 A KR20197026765 A KR 20197026765A KR 102640675 B1 KR102640675 B1 KR 102640675B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light control
composite
composite particle
composite particles
control material
Prior art date
Application number
KR1020197026765A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20200049700A (ko
Inventor
야스유키 야마다
미노루 나카지마
사오리 우에다
Original Assignee
세키스이가가쿠 고교가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 세키스이가가쿠 고교가부시키가이샤 filed Critical 세키스이가가쿠 고교가부시키가이샤
Priority to KR1020247005697A priority Critical patent/KR20240027869A/ko
Publication of KR20200049700A publication Critical patent/KR20200049700A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102640675B1 publication Critical patent/KR102640675B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1339—Gaskets; Spacers; Sealing of cells
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/52—Liquid crystal materials characterised by components which are not liquid crystals, e.g. additives with special physical aspect: solvents, solid particles
    • C09K19/60—Pleochroic dyes
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1339—Gaskets; Spacers; Sealing of cells
    • G02F1/13392—Gaskets; Spacers; Sealing of cells spacers dispersed on the cell substrate, e.g. spherical particles, microfibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60J—WINDOWS, WINDSCREENS, NON-FIXED ROOFS, DOORS, OR SIMILAR DEVICES FOR VEHICLES; REMOVABLE EXTERNAL PROTECTIVE COVERINGS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES
    • B60J3/00—Antiglare equipment associated with windows or windscreens; Sun visors for vehicles
    • B60J3/04—Antiglare equipment associated with windows or windscreens; Sun visors for vehicles adjustable in transparency
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/12—Powdering or granulating
    • C08J3/16—Powdering or granulating by coagulating dispersions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/04—Carbon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/44—Carbon
    • C09C1/48—Carbon black
    • C09C1/56—Treatment of carbon black ; Purification
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/52—Liquid crystal materials characterised by components which are not liquid crystals, e.g. additives with special physical aspect: solvents, solid particles
    • C09K19/54—Additives having no specific mesophase characterised by their chemical composition
    • C09K19/542—Macromolecular compounds
    • C09K19/544—Macromolecular compounds as dispersing or encapsulating medium around the liquid crystal
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/60—Particles characterised by their size
    • C01P2004/61—Micrometer sized, i.e. from 1-100 micrometer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/60—Particles characterised by their size
    • C01P2004/62—Submicrometer sized, i.e. from 0.1-1 micrometer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/60—Particles characterised by their size
    • C01P2004/64—Nanometer sized, i.e. from 1-100 nanometer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/80—Compositional purity
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/90—Other properties not specified above
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/52—Liquid crystal materials characterised by components which are not liquid crystals, e.g. additives with special physical aspect: solvents, solid particles
    • C09K2019/521—Inorganic solid particles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K19/00—Liquid crystal materials
    • C09K19/52—Liquid crystal materials characterised by components which are not liquid crystals, e.g. additives with special physical aspect: solvents, solid particles
    • C09K2019/523—Organic solid particles
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1339—Gaskets; Spacers; Sealing of cells
    • G02F1/13398—Spacer materials; Spacer properties

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
  • Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)

Abstract

조광재에 있어서의 색 불균일의 발생을 효과적으로 억제할 수 있어, 조광 성능을 효과적으로 높일 수 있는 복합 입자를 제공한다. 본 발명에 따른 복합 입자는, 안료를 포함하고, 입자 직경이 10㎛ 이상 100㎛ 이하이다.

Description

복합 입자, 복합 입자 분체 및 조광재
본 발명은 안료를 포함하는 복합 입자에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 복합 입자를 사용한 복합 입자 분체 및 조광재에 관한 것이다.
조광 유리나 조광 필름 등의 조광재는, 전압의 인가 유무에 따라, 투명 상태와 불투명 상태의 상태 변화가 가능한 성질을 가져서, 입사광량이나 헤이즈 등의 조정이 가능한 물체이다. 또한, 투명 상태와 불투명 상태의 상태 변화의 작용 기구에 따라, 조광재는, SPD(Suspended Particle Device) 방식과 PDLC(Polymer Dispersed Liquid Crystal) 방식으로 크게 구별된다.
조광재는, 예를 들어, 유리나 필름의 2매의 기재 사이에 액정 등을 포함하는 조광층이 배치되어서 형성되어 있다. 상기 조광재에서는, 2매의 기재 간의 간격을 제어하여, 적절한 조광층의 두께를 유지하기 위해서, 갭 제어재로서 스페이서가 사용되는 경우가 있다. 상기 스페이서로서는 수지 입자가 일반적으로 사용되고 있다.
또한, 상기 스페이서는, 스페이서 부분으로부터 광이 투과하는 광 누설을 방지하여, 조광재에 있어서의 색 불균일의 발생을 억제하기 위해서, 농색으로 착색될 것이 요구되고 있다.
상기 스페이서에 사용되는 입자의 일례로서, 하기의 특허문헌 1에는, 고분자 입자가 염료에 의해 염색된 착색 입자가 개시되어 있다. 상기 고분자 입자는, 에틸렌성 불포화기를 갖는 단량체와, 에틸렌성 불포화기 및 에폭시기를 갖는 단량체를 공중합시킴으로써 얻어진다.
또한, 하기의 특허문헌 2에는, 수지 구체의 표면에, 핫 멜트형 접착제층이 형성되어 있는 액정 표시 소자용 스페이서가 개시되어 있다. 상기 핫 멜트형 접착제층을 구성하는 접착제는, (메트)아크릴산에스테르 중합체 또는 공중합체이다. 상기 접착제의 중량 평균 분자량(Mw)은 100000 이상 500000 이하이다. 상기 접착제의 중량 평균 분자량(Mw)과 수 평균 분자량(Mn)의 비(Mw/Mn)는 2.0 이상 2.5 이하이다. 상기 접착제의 유리 전이 온도는 60℃ 이상 90℃ 이하이다. 특허문헌 2에서는, 상기 수지 구체는, 중합체 입자의 내부에 안료가 균일하게 분산되어 있는 착색 중합체 입자임이 기재되어 있다.
일본 특허 공개 평4-103633호 공보 일본 특허 공개 평8-101394호 공보
차량 등에 사용되는 조광재에서는, 입사광량이나 헤이즈 등을 조정하는 조광 성능을 높이기 위해서, 2매의 기재 간의 간격을 넓게 하여, 조광층의 두께를 두껍게 하는 경우가 있다. 특허문헌 2에 기재된 바와 같은 종래의 스페이서에서는, 스페이서의 입자 직경이 작으므로, 조광재에 있어서의 2매의 기재 간의 간격을 충분히 넓게 할 수 없어, 조광층의 두께를 두껍게 하는 것은 곤란하다. 그 결과, 조광재에 있어서, 입사광량이나 헤이즈 등을 조정하는 조광 성능이 저하하는 경우가 있다.
또한, 특허문헌 1에 기재된 바와 같은 종래의 스페이서에서는, 염료에 의해 스페이서가 착색되어 있기 때문에, 스페이서의 차광성을 충분히 높일 수 없어, 광 누설이 발생하는 경우가 있다. 또한, 특허문헌 1에 기재된 바와 같은 종래의 스페이서에서는, 염료가 조광층 내에 스며나오는 경우가 있다. 그 결과, 조광재에 색 불균일이 발생하는 경우가 있다.
본 발명의 목적은, 조광재에 있어서의 색 불균일의 발생을 효과적으로 억제할 수 있어, 조광 성능을 효과적으로 높일 수 있는 복합 입자를 제공하는 것이다. 또한, 본 발명의 목적은, 상기 복합 입자를 사용한 복합 입자 분체 및 조광재를 제공하는 것이다.
본 발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위하여 검토한 결과, 입자 직경이 비교적 큰 입자에 있어서, 조광재에 있어서의 색 불균일의 발생을 효과적으로 억제할 수 있어, 조광 성능을 효과적으로 높일 수 있는 구성을 알아냈다.
본 발명의 넓은 국면에 의하면, 안료를 포함하고, 입자 직경이 10㎛ 이상 100㎛ 이하인 복합 입자가 제공된다.
본 발명에 따른 복합 입자의 어떤 특정한 국면에서는, 20％ K값이 5000N/㎟ 이상이다.
본 발명에 따른 복합 입자의 어떤 특정한 국면에서는, 파괴 변형이 30％ 이상 70％ 이하이다.
본 발명에 따른 복합 입자의 어떤 특정한 국면에서는, 파괴 하중값이 20mN 이상 100mN 이하이다.
본 발명에 따른 복합 입자의 어떤 특정한 국면에서는, 전체 광선 투과율이 5％ 미만이다.
본 발명에 따른 복합 입자의 어떤 특정한 국면에서는, 상기 복합 입자 100중량％ 중, 상기 안료의 함유량이 2중량％ 이상 7중량％ 이하이다.
본 발명에 따른 복합 입자의 어떤 특정한 국면에서는, 상기 안료의 평균 입자 직경이 50nm 이상 350nm 이하이다.
본 발명에 따른 복합 입자의 어떤 특정한 국면에서는, 상기 안료가 카본 블랙이다.
본 발명에 따른 복합 입자의 어떤 특정한 국면에서는, 상기 카본 블랙의 표면이 중합체에 의해 피복되어 있다.
본 발명에 따른 복합 입자의 어떤 특정한 국면에서는, 상기 복합 입자가, 전압의 인가 상태에 따라, 투명 상태와 불투명 상태의 상태 변화가 가능한 조광재에 있어서, 스페이서로서 사용된다.
본 발명에 따른 복합 입자의 어떤 특정한 국면에서는, 상기 조광재가, 탈것의 창 유리 또는 파티션이다.
본 발명의 넓은 국면에 의하면, 상술한 복합 입자를 복수 함유하는 복합 입자 분체이며, 상기 복합 입자 분체의 평균 입자 직경이 10㎛ 이상 100㎛ 이하인, 복합 입자 분체가 제공된다.
본 발명의 넓은 국면에 의하면, 제1 조광재용 부재와, 제2 조광재용 부재와, 상기 제1 조광재용 부재와 상기 제2 조광재용 부재 사이에 배치된 조광층을 구비하며, 상기 조광층이 복수의 스페이서를 포함하고, 상기 스페이서가, 상술한 복합 입자인, 조광재가 제공된다.
본 발명에 따른 복합 입자는, 안료를 포함하고, 입자 직경이 10㎛ 이상 100㎛ 이하이므로, 조광재에 있어서의 색 불균일의 발생을 효과적으로 억제할 수 있어, 조광 성능을 효과적으로 높일 수 있다.
도 1은, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 복합 입자를 조광재용 스페이서로서 사용한 PDLC 방식의 조광재를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 복합 입자를 조광재용 스페이서로서 사용한 SPD 방식의 조광재를 모식적으로 도시하는 단면도이다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
(복합 입자)
본 발명에 따른 복합 입자는 안료를 포함한다. 본 발명에 따른 복합 입자에서는, 예를 들어, 수지부를 갖는다. 본 발명에 따른 복합 입자에서는, 예를 들어, 수지부에 안료가 포함되어 있다. 본 발명에 따른 복합 입자는, 예를 들어, 수지 입자이다. 본 발명에 따른 복합 입자에서는, 입자 직경이 10㎛ 이상 100㎛ 이하이다.
본 발명에 따른 복합 입자에서는, 상기 구성이 구비되어 있으므로, 조광재에 있어서의 색 불균일의 발생을 효과적으로 억제할 수 있어, 조광 성능을 효과적으로 높일 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 복합 입자에서는, 염료가 아니라 안료를 사용하여 착색하고 있으므로, 복합 입자의 차광성을 충분히 높일 수 있어, 광 누설의 발생을 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 복합 입자에서는, 염료가 아니라 안료를 사용하여 착색하고 있으므로, 염료가 조광층 내로 스며나올 일이 없다. 그 결과, 조광재에 있어서의 색 불균일의 발생을 효과적으로 억제할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 복합 입자에서는, 상기 구성이 구비되어 있으므로, 복합 입자를 조광재용 스페이서로서 사용한 경우에, 조광재에 있어서, 입사광량이나 헤이즈 등을 조정하는 조광 성능을 효과적으로 높일 수 있다. 예를 들어, 본 발명에서는, 복합 입자의 입자 직경은 비교적 크다. 그 때문에, 조광재에 있어서의 2매의 기재 간의 간격을 충분히 넓게 할 수 있어, 조광층의 두께를 두껍게 할 수 있다. 그 결과, 차량 등에 사용되는 조광재에 있어서, 입사광량이나 헤이즈 등을 조정하는 조광 성능을 효과적으로 높일 수 있다.
본 발명에 따른 복합 입자에서는, 복합 입자의 입자 직경은, 10㎛ 이상 100㎛ 이하이다. 상기 복합 입자의 입자 직경은, 바람직하게는 12㎛ 이상, 보다 바람직하게는 15㎛ 이상이며, 바람직하게는 35㎛ 이하, 보다 바람직하게는 30㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 25㎛ 이하, 특히 바람직하게는 20㎛ 이하이다. 상기 복합 입자의 입자 직경이 상기 하한 이상 및 상기 상한 이하이면, 조광재에 있어서의 2매의 기재 간의 간격을 한층 더 넓게 할 수 있어, 조광층의 두께를 한층 더 두껍게 할 수 있다. 그 결과, 차량 등에 사용되는 조광재에 있어서, 입사광량이나 헤이즈 등을 조정하는 조광 성능을 한층 더 효과적으로 높일 수 있다. 또한, 상기 복합 입자의 입자 직경이 상기 하한 이상 및 상기 상한 이하이면, 조광재에 있어서의 색 불균일의 발생을 한층 더 효과적으로 억제할 수 있다. 조광재의 용도에서는, 상기 복합 입자의 입자 직경이 10㎛ 미만이 아니라, 10㎛ 이상인 것에 큰 의미가 있다. 상기 복합 입자의 입자 직경은 용도에 따라서 적절히 설정할 수 있다. 상기 복합 입자의 입자 직경이 10㎛ 이상 100㎛ 이하이면, 조광재의 용도에 적합하게 사용할 수 있다.
상기 복합 입자의 입자 직경은, 상기 복합 입자가 진구상일 경우에는 직경을 의미하고, 상기 복합 입자가 진구상 이외의 형상일 경우에는, 그의 체적 상당의 진구로 가정했을 때의 직경을 의미한다.
상기 복합 입자의 입자 직경은, 예를 들어, 임의의 복합 입자를 전자 현미경 또는 광학 현미경으로 관찰함으로써 산출할 수 있다.
상기 복합 입자의 애스펙트비는, 바람직하게는 1.05 이하, 보다 바람직하게는 1.02 이하이다. 상기 복합 입자의 애스펙트비의 하한은 특별히 한정되지 않는다. 상기 복합 입자의 애스펙트비는, 1 이상이어도 된다. 상기 복합 입자의 애스펙트비는, 긴 직경/짧은 직경을 나타낸다. 상기 복합 입자의 애스펙트비가 상기 상한 이하이면, 상기 복합 입자를 조광재의 용도에 적합하게 사용할 수 있다.
복수의 복합 입자의 경우에는, 상기 애스펙트비는, 임의의 복합 입자 10개를 전자 현미경 또는 광학 현미경으로 관찰하고, 최대 직경과 최소 직경을 각각 긴 직경, 짧은 직경으로 하고, 각 복합 입자의 긴 직경/짧은 직경의 평균값을 산출함으로써 구해진다.
상기 복합 입자의 입자 직경의 변동 계수(CV값)는 바람직하게는 10％ 이하, 보다 바람직하게는 7％ 이하이다. 상기 복합 입자의 입자 직경의 변동 계수(CV값)의 하한은 특별히 한정되지 않는다. 상기 복합 입자의 입자 직경의 변동 계수(CV값)가 상기 상한 이하이면, 상기 복합 입자를 조광재의 용도에 적합하게 사용할 수 있다.
상기 변동 계수(CV값)는 이하와 같이 하여 측정할 수 있다.
CV값(％)=(ρ/Dn)×100
ρ: 복합 입자의 입자 직경의 표준 편차
Dn: 복합 입자의 입자 직경의 평균값
상기 복합 입자의 형상은 특별히 한정되지 않는다. 상기 복합 입자의 형상은, 구상이어도 되고, 편평상 등의 구상 이외의 형상이어도 된다.
상기 복합 입자의 20％ K값은, 바람직하게는 5000N/㎟ 이상, 보다 바람직하게는 5500N/㎟ 이상이며, 바람직하게는 7000N/㎟ 이하, 보다 바람직하게는 6500N/㎟ 이하이다. 상기 복합 입자의 20％ K값이 상기 하한 이상이면, 조광재에 있어서의 조광층의 두께를 한층 더 두껍게 할 수 있고, 차량 등에 사용되는 조광재에 있어서, 입사광량이나 헤이즈 등을 조정하는 조광 성능을 한층 더 효과적으로 높일 수 있다. 상기 복합 입자의 20％ K값이 상기 상한 이하이면, 조광재에 있어서의 기재의 흠집 발생을 한층 더 방지할 수 있다.
상기 복합 입자의 20％ K값(복합 입자를 20％ 압축했을 때의 압축 탄성률)은 이하와 같이 하여 측정할 수 있다.
미소 압축 시험기를 사용하여, 원기둥(직경 100㎛, 다이아몬드제)의 평활 압자 단부면에서, 25℃, 압축 속도 0.3mN/초, 및 최대 시험 하중 20mN의 조건 하에서 복합 입자 1개를 압축한다. 이때의 하중값(N) 및 압축 변위(mm)를 측정한다. 얻어진 측정값으로부터, 복합 입자의 20％ K값(20％ 압축 탄성률)을 하기 식에 의해 구할 수 있다. 상기 미소 압축 시험기로서, 예를 들어, 시마즈 세이사쿠쇼사제 「미소 압축 시험기 MCT-W200」, 피셔사제 「피셔 스코프 H-100」 등이 사용된다. 상기 복합 입자의 20％ K값은, 임의로 선택된 50개의 복합 입자의 20％ K값을 산술 평균함으로써 산출하는 것이 바람직하다.
20％ K값(N/㎟)=(3/21/2)·F·S-3/2·R-1/2
F: 복합 입자가 20％ 압축 변형되었을 때의 하중값(N)
S: 복합 입자가 20％ 압축 변형되었을 때의 압축 변위(mm)
R: 복합 입자의 반경(mm)
상기 K값은, 복합 입자의 경도를 보편적이면서 정량적으로 나타낸다. 상기 K값을 사용함으로써, 복합 입자의 경도를 정량적이면서 일의적으로 나타낼 수 있다.
상기 복합 입자의 압축 회복률은, 바람직하게는 70％ 이상, 보다 바람직하게는 80％ 이상이며, 바람직하게는 95％ 이하, 보다 바람직하게는 90％ 이하이다. 상기 복합 입자의 압축 회복률이, 상기 하한 이상 및 상기 상한 이하이면, 조광재에 있어서의 조광층의 두께를 한층 더 두껍게 할 수 있고, 차량 등에 사용되는 조광재에 있어서, 입사광량이나 헤이즈 등을 조정하는 조광 성능을 한층 더 효과적으로 높일 수 있다.
상기 복합 입자의 압축 회복률은, 이하와 같이 하여 측정할 수 있다.
시료대 상에 입자를 살포한다. 살포된 복합 입자 1개에 대해서, 미소 압축 시험기를 사용하여, 원기둥(직경 100㎛, 다이아몬드제)의 평활 압자 단부면에서, 25℃에서, 복합 입자의 중심 방향으로, 복합 입자가 1gf의 하중이 가해질 때까지 부하(반전 하중값)를 부여한다. 그 후, 원점용 하중값(0.40mN)까지 제하를 행한다. 이 동안의 하중-압축 변위를 측정하고, 하기 식으로부터 압축 회복률을 구할 수 있다. 또한, 부하 속도는 0.33mN/초로 한다. 상기 미소 압축 시험기로서, 예를 들어, 시마즈 세이사쿠쇼사제 「미소 압축 시험기 MCT-W200」, 피셔사제 「피셔 스코프 H-100」 등이 사용된다.
압축 회복률(％)=[L2/L1]×100
L1: 부하를 부여할 때의 원점용 하중값으로부터 반전 하중값에 이르기까지의 압축 변위
L2: 부하를 해방할 때의 반전 하중값으로부터 원점용 하중값에 이르기까지의 제하 변위
상기 복합 입자의 파괴 변형은 바람직하게는 30％ 이상, 보다 바람직하게는 35％ 이상이며, 바람직하게는 80％ 이하, 보다 바람직하게는 70％ 이하이다. 상기 복합 입자의 파괴 변형이 상기 하한 이상 및 상기 상한 이하이면, 복합 입자의 파괴를 한층 더 억제할 수 있고, 조광재에 있어서의 조광층의 두께를 한층 더 두껍게 할 수 있고, 차량 등에 사용되는 조광재에 있어서, 입사광량이나 헤이즈 등을 조정하는 조광 성능을 한층 더 효과적으로 높일 수 있다.
상기 복합 입자의 파괴 하중값은, 바람직하게는 20mN 이상, 보다 바람직하게는 30mN 이상, 더욱 바람직하게는 40mN 이상이며, 바람직하게는 100mN 이하, 보다 바람직하게는 80mN 이하이다. 상기 복합 입자의 파괴 하중값이, 상기 하한 이상 및 상기 상한 이하이면, 복합 입자의 파괴를 한층 더 억제할 수 있고, 조광재에 있어서의 조광층의 두께를 한층 더 두껍게 할 수 있고, 차량 등에 사용되는 조광재에 있어서, 입사광량이나 헤이즈 등을 조정하는 조광 성능을 한층 더 효과적으로 높일 수 있다.
상기 복합 입자의 파괴 변형 및 상기 복합 입자의 파괴 하중값은, 이하와 같이 하여 측정할 수 있다.
시료대 상에 복합 입자를 살포한다. 살포된 복합 입자 1개에 대해서, 미소 압축 시험기를 사용하여, 복합 입자의 중심 방향으로, 복합 입자가 파괴될 때까지 부하(파괴 하중값)를 부여한다. 그 후, 복합 입자가 파괴되었을 때의 변위를 측정한다. 복합 입자의 입자 직경에 대한 파괴되었을 때의 변위의 비율을 파괴 변형으로 한다. 또한, 부하 속도는 0.33mN/초로 한다. 상기 미소 압축 시험기로서, 예를 들어, 시마즈 세이사쿠쇼사제 「미소 압축 시험기 MCT-W200」, 피셔사제 「피셔 스코프 H-100」 등이 사용된다.
상기 복합 입자의 전체 광선 투과율은, 바람직하게는 5％ 미만, 보다 바람직하게는 4％ 이하, 더욱 바람직하게는 3％ 이하이다. 상기 복합 입자의 전체 광선 투과율의 하한은 특별히 한정되지 않는다. 상기 복합 입자의 전체 광선 투과율이 상기 상한 이하이면, 광 누설의 발생을 한층 더 효과적으로 방지할 수 있어, 조광재에 있어서의 색 불균일의 발생을 한층 더 효과적으로 억제할 수 있다.
상기 복합 입자의 전체 광선 투과율은, 이하와 같이 하여 측정할 수 있다.
투명판(투명 아크릴판 등)의 표면에 투명한 양면 테이프를 붙이고, 양면 테이프의 점착면 상에 복합 입자를 균일하게 깔아서 부착시켜, 복합 입자가 양면 테이프 상에 단층으로 배치된 평가 샘플을 제작한다. 얻어진 평가 샘플을 사용하여, 전체 광선 투과율을 측정한다. 상기 전체 광선 투과율은, 예를 들어 분광 광도계(닛본 분꼬우사제 「V-670」)를 사용하여 측정할 수 있다. 또한, 디텍터에는 적분구를 사용할 수 있다.
물체의 색을 나타내기 위해서, L*a*b* 표색계가 사용되는 경우가 있다. L*a*b* 표색계에서는, 명도가 L*을 사용하여 표현되고, 색상과 채도를 나타내는 색도가 a* 및 b*을 사용하여 표현된다. 상기 복합 입자의 L*값은, 바람직하게는 1 이상, 보다 바람직하게는 5 이상이며, 바람직하게는 20 이하, 보다 바람직하게는 15 이하이다. 상기 복합 입자의 a*값은, 바람직하게는 0.01 이상, 보다 바람직하게는 0.05 이상이며, 바람직하게는 1 이하, 보다 바람직하게는 0.5 이하이다. 상기 복합 입자의 b*값은, 바람직하게는 0.1 이상, 보다 바람직하게는 0.3 이상이며, 바람직하게는 3 이하, 보다 바람직하게는 2 이하이다. 상기 복합 입자의 L*값, 상기 복합 입자의 a*값 및 상기 복합 입자의 b*값이, 상기 바람직한 범위이면, 광 누설의 발생을 한층 더 효과적으로 방지할 수 있어, 조광재에 있어서의 색 불균일의 발생을 한층 더 효과적으로 억제할 수 있다.
상기 복합 입자의 L*값, 상기 복합 입자의 a*값 및 상기 복합 입자의 b*값은, 이하와 같이 하여 측정할 수 있다.
상기 복합 입자의 L*값, 상기 복합 입자의 a*값 및 상기 복합 입자의 b*값은, JIS Z8781-4:2013에 준거하여, L*a*b* 표색계에서 측정한다. 구체적으로는, 복합 입자 2.5g을 측정 용기(코니카 미놀타사제 「CR-A50」) 내에 충전한다. 충전된 복합 입자의 L*값, a*값 및 b*값을, 색채 색차계(코니카 미놀타사제 「CR-300」)를 사용하여 측정한다.
불순물의 용출 및 확산을 한층 더 방지하는 관점에서는, 상기 복합 입자는, 실란 커플링제 등의 코팅제로 표면이 피복되어 있는 것이 바람직하다. 상기 코팅제에 의한 피막은, 단분자막이나 중합체막인 것이 바람직하다. 상기 복합 입자는 상기 피막을 갖고 있지 않아도 된다.
상기 실란 커플링제는 특별히 한정되지 않는다. 상기 실란 커플링제로서는, γ-아미노프로필트리메톡시실란, N-β-(아미노에틸)-γ-아미노프로필트리메톡시실란, 3-[N-알릴-N-(2-아미노에틸)]아미노프로필트리메톡시실란, 3-(N-알릴-N-글리시딜)아미노프로필트리메톡시실란, 3-(N-알릴-N-메타크릴)아미노프로필트리메톡시실란, 3-(N,N-디글리시딜)아미노프로필트리메톡시실란 등의 아미노계 실란 커플링제; N,N-비스[3-(메틸디메톡시실릴)프로필]아민, N,N-비스[3-(트리메톡시실릴)프로필]아민, N,N-비스[3-(메틸디메톡시실릴)프로필]에틸렌디아민, N,N-비스[3-(트리메톡시실릴)프로필]에틸렌디아민, N-글리시딜-N,N-비스[3-(메틸디메톡시실릴)프로필]아민, N-글리시딜-N,N-비스[3-(트리메톡시실릴)프로필]아민 등의 아미드계 실란 커플링제; 비닐트리에톡시실란, 비닐-트리스(2-메톡시에톡시)실란 등의 비닐계 실란 커플링제; γ-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란 등의 메타크릴계 실란 커플링제; γ-글리시독시프로필트리메톡시실란 등의 글리시딜계 실란 커플링제; γ-머캅토프로필트리메톡시실란 등의 머캅토계 실란 커플링제 등을 들 수 있다.
코팅제로 상기 복합 입자의 표면을 피복하는 방법은 특별히 한정되지 않는다. 코팅제로 상기 복합 입자의 표면을 피복하는 방법으로서는, 상기 복합 입자와 상기 코팅제를 물 등의 무기 용매 또는 알코올 등의 유기 용매 중에서 혼합하고, 교반 하에서 가열하고, 가열 후 복합 입자를 데칸테이션 등으로 분리하고, 감압 건조 등으로 용매를 제거하는 방법, 및 상기 복합 입자와 상기 코팅제를 직접 혼합하고, 가열하는 방법 등을 들 수 있다.
상기 복합 입자는, 전압의 인가 상태에 따라, 투명 상태와 불투명 상태의 상태 변화가 가능한 조광재에 있어서, 스페이서로서 사용되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 전극 간에 전압 인가하면, 상기 조광재는 투명이 되고, 전극 간에 전압을 인가하지 않으면, 상기 조광재는 불투명이 되거나, 상기 조광재의 투명성이 저하되거나 한다. 상기 복합 입자는, 조광재용 스페이서로서 사용되는 것이 바람직하다. 상기 복합 입자는, 조광재용 스페이서의 용도로 사용되는 것이 바람직하다. 상기 복합 입자는 양호한 압축 변형 특성을 가지므로, 상기 복합 입자를 스페이서로서 사용하여 조광재에 있어서의 2매의 기재 사이에 배치하는 경우에, 스페이서가 적절한 조광층의 두께를 유지할 수 있고, 입사광량이나 헤이즈 등을 조정하는 조광 성능을 한층 더 효과적으로 높일 수 있다. 또한, 상기 복합 입자에서는, 상술한 구성이 구비되어 있으므로, 광 누설의 발생을 한층 더 효과적으로 방지할 수 있어, 조광재에 있어서의 색 불균일의 발생을 한층 더 효과적으로 억제할 수 있다.
상기 복합 입자가 조광재용 스페이서로서 사용되는 경우에, 상기 조광재는, 조광 유리 및 조광 필름 등인 것이 바람직하다. 상기 조광 유리 및 조광 필름 등의 조광재는, 탈것의 창 유리 또는 파티션 등에 사용되는 것이 바람직하다. 상기 탈것으로서는, 차량, 선박, 및 항공기 등을 들 수 있다. 상기 조광 유리 및 조광 필름 등의 조광재는, 차량, 선박, 및 항공기 등의 탈것의 창 유리 또는 파티션 등에 사용되는 것이 바람직하다. 상기 조광재는, 창 유리 또는 파티션인 것이 바람직하고, 차량, 선박, 및 항공기 등의 탈것의 창 유리 또는 파티션인 것이 보다 바람직하다. 상기 조광재는, 차량, 선박 및 항공기 등의 탈것의 창 유리여도 되고, 파티션이어도 된다. 상기 탈것은 운수 기관인 것이 바람직하다.
상기 복합 입자는, 기재 입자 본체와, 해당 기재 입자 본체 내에 안료를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 기재 입자 본체는, 수지 입자 본체인 것이 바람직하다. 또한, 본 명세서에 있어서, 예를 들어, 「(메트)아크릴레이트」는 「아크릴레이트」와 「메타크릴레이트」 중 한쪽 또는 양쪽을 의미하고, 「(메트)아크릴」은 「아크릴」과 「메타크릴」 중 한쪽 또는 양쪽을 의미한다.
상기 복합 입자의 재료 및 상기 기재 입자 본체의 재료로서, 여러가지 유기물이 적합하게 사용된다. 상기 복합 입자의 재료 및 상기 기재 입자 본체의 재료로서는, 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴, 폴리이소부틸렌, 폴리부타디엔 등의 폴리올레핀 수지; 폴리메틸메타크릴레이트 및 폴리메틸아크릴레이트 등의 아크릴 수지; 폴리카르보네이트, 폴리아미드, 페놀포름알데히드 수지, 멜라민포름알데히드 수지, 벤조구아나민포름알데히드 수지, 요소포름알데히드 수지, 페놀 수지, 멜라민 수지, 벤조구아나민 수지, 요소 수지, 에폭시 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 포화 폴리에스테르 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리술폰, 폴리페닐렌옥시드, 폴리아세탈, 폴리이미드, 폴리아미드이미드, 폴리에테르에테르케톤, 폴리에테르술폰, 디비닐벤젠 중합체, 그리고 디비닐벤젠 공중합체 등을 들 수 있다. 상기 디비닐벤젠 공중합체 등으로서는, 디비닐벤젠-스티렌 공중합체 및 디비닐벤젠-(메트)아크릴산에스테르 공중합체 등을 들 수 있다. 상기 복합 입자의 압축 변형 특성을 바람직한 범위로 용이하게 제어할 수 있으므로, 상기 복합 입자의 재료 및 상기 기재 입자 본체의 재료는, 에틸렌성 불포화기를 갖는 중합성 단량체를 1종 또는 2종 이상 중합시킨 중합체인 것이 바람직하다.
상기 복합 입자 및 상기 기재 입자 본체를, 에틸렌성 불포화기를 갖는 중합성 단량체를 중합시켜서 얻는 경우, 상기 에틸렌성 불포화기를 갖는 중합성 단량체로서는, 비가교성의 단량체와 가교성의 단량체를 들 수 있다.
상기 비가교성의 단량체로서는, 비닐 화합물로서, 스티렌, α-메틸스티렌, 클로로스티렌 등의 스티렌 단량체; 메틸비닐에테르, 에틸비닐에테르, 프로필비닐에테르 등의 비닐에테르 화합물; 아세트산비닐, 부티르산비닐, 라우르산비닐, 스테아르산비닐 등의 산비닐에스테르 화합물; 염화비닐, 불화비닐 등의 할로겐 함유 단량체; (메트)아크릴 화합물로서, 메틸(메트)아크릴레이트, 에틸(메트)아크릴레이트, 프로필(메트)아크릴레이트, 부틸(메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메트)아크릴레이트, 라우릴(메트)아크릴레이트, 세틸(메트)아크릴레이트, 스테아릴(메트)아크릴레이트, 시클로헥실(메트)아크릴레이트, 이소보르닐(메트)아크릴레이트 등의 알킬(메트)아크릴레이트 화합물; 2-히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 글리세롤(메트)아크릴레이트, 폴리옥시에틸렌(메트)아크릴레이트, 글리시딜(메트)아크릴레이트 등의 산소 원자 함유 (메트)아크릴레이트 화합물; (메트)아크릴로니트릴 등의 니트릴 함유 단량체; 트리플루오로메틸(메트)아크릴레이트, 펜타플루오로에틸(메트)아크릴레이트 등의 할로겐 함유 (메트)아크릴레이트 화합물; α-올레핀 화합물로서, 디이소부틸렌, 이소부틸렌, 리니알렌, 에틸렌, 프로필렌 등의 올레핀 화합물; 공액 디엔 화합물로서, 이소프렌, 부타디엔 등을 들 수 있다.
상기 가교성의 단량체로서는, 비닐 화합물로서, 디비닐벤젠, 1,4-디비닐옥시부탄, 디비닐술폰 등의 비닐 단량체; (메트)아크릴 화합물로서, 테트라메틸올메탄테트라(메트)아크릴레이트, 폴리테트라메틸렌글리콜디아크릴레이트, 테트라메틸올메탄트리(메트)아크릴레이트, 테트라메틸올메탄디(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타(메트)아크릴레이트, 글리세롤트리(메트)아크릴레이트, 글리세롤디(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 폴리테트라메틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 1,4-부탄디올디(메트)아크릴레이트 등의 다관능 (메트)아크릴레이트 화합물; 알릴 화합물로서, 트리알릴(이소)시아누레이트, 트리알릴트리멜리테이트, 디알릴프탈레이트, 디알릴아크릴아미드, 디알릴에테르; 실란 화합물로서, 테트라메톡시실란, 테트라에톡시실란, 메틸트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 에틸트리메톡시실란, 에틸트리에톡시실란, 이소프로필트리메톡시실란, 이소부틸트리메톡시실란, 시클로헥실트리메톡시실란, n-헥실트리메톡시실란, n-옥틸트리에톡시실란, n-데실트리메톡시실란, 페닐트리메톡시실란, 디메틸디메톡시실란, 디메틸디에톡시실란, 디이소프로필디메톡시실란, 트리메톡시실릴스티렌, γ-(메트)아크릴옥시프로필트리메톡시실란, 1,3-디비닐테트라메틸디실록산, 메틸페닐디메톡시실란, 디페닐디메톡시실란 등의 실란 알콕시드 화합물; 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 디메톡시메틸비닐실란, 디메톡시에틸비닐실란, 디에톡시메틸비닐실란, 디에톡시에틸비닐실란, 에틸메틸디비닐실란, 메틸비닐디메톡시실란, 에틸비닐디메톡시실란, 메틸비닐디에톡시실란, 에틸비닐디에톡시실란, p-스티릴트리메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필메틸디메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필메틸디에톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필트리에톡시실란, 3-아크릴옥시프로필트리메톡시실란 등의 중합성 이중 결합 함유 실란 알콕시드; 데카메틸시클로펜타실록산 등의 환상 실록산; 편말단 변성 실리콘 오일, 양쪽 말단 실리콘 오일, 측쇄형 실리콘 오일 등의 변성(반응성) 실리콘 오일; (메트)아크릴산, 말레산, 무수 말레산 등의 카르복실기 함유 단량체 등을 들 수 있다.
상기 복합 입자 및 상기 기재 입자 본체는, 상기 에틸렌성 불포화기를 갖는 중합성 단량체에, 상기 안료를 균일하게 혼합 및 분산시키고, 중합시킴으로써 얻을 수 있다. 상기 중합 방법은 특별히 한정되지 않고 라디칼 중합, 이온 중합, 중축합(축합 중합, 축중합), 부가 축합, 리빙 중합, 리빙 라디칼 중합 등의 공지된 방법에 의해 중합시킬 수 있다. 이 방법으로서는, 예를 들어, 라디칼 중합 개시제의 존재 하에서 현탁 중합하는 방법, 그리고 비가교의 종 입자를 사용하여 라디칼 중합 개시제와 함께 단량체를 팽윤시켜서 중합하는 방법인 시드 중합법 및 분산 중합법 등을 들 수 있다.
상기 에틸렌성 불포화기를 갖는 중합성 단량체에, 상기 안료를 균일하게 혼합 및 분산시키기 위해서, 볼 밀, 비즈 밀, 샌드 밀, 어트리터, 샌드 그라인더, 및 나노마이저 등을 사용해도 된다. 이 경우에는, 상기 안료의 분산성을 높이기 위해서 분산제 등을 첨가해도 된다.
상기 분산제는 특별히 한정되지 않는다. 상기 분산제로서는, 폴리비닐알코올, 전분, 메틸셀룰로오스, 카르복시메틸셀룰로오스, 히드록시에틸셀룰로오스, 및 폴리(메트)아크릴산나트륨 등의 수용성 고분자를 들 수 있다. 또한, 상기 분산제로서는, 황산바륨, 황산칼슘, 황산알루미늄, 탄산칼슘, 인산칼슘, 탈크, 점토, 및 금속 산화물 분말 등을 들 수 있다.
(안료)
본 발명에 따른 복합 입자는, 안료를 포함한다. 상기 안료는 특별히 한정되지 않는다. 상기 안료는, 상기 복합 입자의 전체 광선 투과율을 5％ 미만으로 할 수 있는 안료인 것이 바람직하다. 상기 안료는, 흑색 안료여도 되고, 농감색 안료여도 되고, 농갈색 안료여도 된다. 광 누설의 발생을 한층 더 효과적으로 방지하는 관점, 및 조광재에 있어서의 색 불균일의 발생을 한층 더 효과적으로 억제하는 관점에서는, 상기 안료는 흑색 안료인 것이 바람직하다.
상기 흑색 안료로서는, 카본 블랙, 램프 블랙, 그래파이트, 산화철, 구리-크롬의 복합 산화물, 및 구리-크롬-아연의 복합 산화물 등을 들 수 있다. 상기 흑색 안료는, 1종만이 사용되어도 되고, 2종 이상이 병용되어도 된다.
상기 농감색 안료로서는, 구리프탈로시아닌, 코발트프탈로시아닌, 및 알루민산코발트 등을 들 수 있다. 상기 농감색 안료는, 1종만이 사용되어도 되고, 2종 이상이 병용되어도 된다.
상기 농갈색 안료로서는, 아연페라이트 및 산화철 등을 들 수 있다. 상기 농갈색 안료는, 1종만이 사용되어도 되고, 2종 이상이 병용되어도 된다.
상기 안료는, 카본 블랙, 티타늄 블랙, 아닐린 블랙 또는 산화철을 포함하는 것이 바람직하다. 상기 안료는, 1종만이 사용되어도 되고, 2종 이상이 병용되어도 된다. 광 누설의 발생을 한층 더 효과적으로 방지하는 관점, 및 조광재에 있어서의 색 불균일의 발생을 한층 더 효과적으로 억제하는 관점에서는, 상기 안료는, 카본 블랙인 것이 바람직하다.
상기 카본 블랙은 특별히 한정되지 않는다. 상기 카본 블랙으로서는, 채널 블랙, 롤 블랙, 퍼니스 블랙, 서멀 블랙, 케첸 블랙, 및 아세틸렌 블랙 등을 들 수 있다. 상기 카본 블랙은, 1종만이 사용되어도 되고, 2종 이상이 병용되어도 된다.
불순물의 용출 및 확산을 한층 더 방지하는 관점에서는, 상기 안료는, 표면이 중합체에 의해 피복되어 있는 것이 바람직하다. 상기 안료의 표면은, 중합체에 의해 피복되어 있는 것이 바람직하다. 불순물의 용출 및 확산을 한층 더 방지하는 관점에서는, 상기 카본 블랙은, 표면이 중합체에 의해 피복되어 있는 것이 바람직하다. 상기 카본 블랙의 표면은, 중합체에 의해 피복되어 있는 것이 바람직하다. 표면이 중합체에 의해 피복되어 있는 안료를 사용함으로써, 안료의 배합량이 많아져도, 복합 입자의 전기 저항 등의 특성의 저하를 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 표면이 중합체에 의해 피복됨으로써 안료의 분산성이 향상되어, 더 적은 배합량으로 복합 입자를 착색할 수 있다. 상기 안료의 표면을 피복하는 중합체로서는, 열가소성 수지 등을 들 수 있다.
상기 열가소성 수지는 특별히 한정되지 않는다. 상기 열가소성 수지로서는, 알키드 수지, 변성 알키드 수지, 페놀 수지, 천연 수지 변성 페놀 수지, 말레산 수지, 천연 수지 변성 말레산 수지, 푸마르산 수지, 에스테르 검, 로진, 석유 수지, 쿠마론 수지, 인덴 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리이미드 수지, 폴리아미드 수지, 폴리카르보네이트 수지, 폴리에틸렌 수지, 에폭시 수지, 페녹시 수지, 스티렌 수지, 비닐 수지, 아크릴 수지, 염화 고무, 벤조구아나민 수지, 요소 수지, 폴리올레핀 수지, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체, 및 우레탄 수지 등을 들 수 있다. 상기 열가소성 수지는, 1종만이 사용되어도 되고, 2종 이상이 병용되어도 된다.
상기 열가소성 수지를 사용하여 상기 안료의 표면을 피복하는 방법은 특별히 한정되지 않는다. 상기 열가소성 수지를 사용하여 상기 안료의 표면을 피복하는 방법으로서는, 상기 열가소성 수지를 포함하는 소수성 용매 중에서 안료를 볼 밀 등의 분쇄기기를 사용하여 미분화하는 방법, 및 상기 열가소성 수지를 포함하는 소수성 용매 중에 안료의 수분산물을 첨가 및 혼합함으로써 유화한 후, 가열에 의해 물을 증류 제거하는 방법 등을 들 수 있다.
상기 안료의 평균 입자 직경은, 바람직하게는 50nm 이상, 보다 바람직하게는 100nm 이상이며, 바람직하게는 350nm 이하, 보다 바람직하게는 300nm 이하이다. 상기 안료의 평균 입자 직경이 상기 하한 이상 및 상기 상한 이하이면, 상기 안료의 분산성이 한층 더 향상되어, 상기 안료를 복합 입자에 의해 한층 균일하게 혼합시킬 수 있다.
상기 안료의 평균 입자 직경은, 안료를 임의의 입자 직경 측정 장치에 의해 측정한 평균 입자 직경을 의미한다. 예를 들어, 레이저광 산란, 전기 저항값 변화, 촬상 후의 화상 해석 등의 원리를 사용한 입도 분포 측정기를 이용할 수 있다. 구체적으로는, 안료의 평균 입자 직경의 측정 방법으로서는, 예를 들어, 입도 분포 측정 장치(베크만 콜터사제 「Multisizer4」)를 사용하여, 약 100000개의 안료의 입자 직경을 측정하고, 평균 입자 직경을 측정하는 방법을 들 수 있다. 상기 평균 입자 직경은, 수 평균 입자 직경을 나타낸다.
상기 복합 입자 100중량％ 중, 상기 안료의 함유량은, 바람직하게는 1중량％ 이상, 보다 바람직하게는 2중량％ 이상, 더욱 바람직하게는 5중량％ 이상이며, 바람직하게는 15중량％ 이하, 보다 바람직하게는 10중량％ 이하, 더욱 바람직하게는 7중량％ 이하이다. 상기 안료의 함유량이, 상기 하한 이상 및 상기 상한 이하이면, 광 누설의 발생을 한층 더 효과적으로 방지할 수 있어, 조광재에 있어서의 색 불균일의 발생을 한층 더 효과적으로 억제할 수 있다.
(복합 입자 분체)
본 발명에 따른 복합 입자 분체는, 상술한 복합 입자를 복수 함유한다. 상기 복합 입자 분체의 평균 입자 직경은, 바람직하게는 10㎛ 이상, 보다 바람직하게는 12㎛ 이상이며, 바람직하게는 100㎛ 이하, 보다 바람직하게는 35㎛ 이하이다. 상기 복합 입자 분체의 평균 입자 직경이 상기 하한 이상 및 상기 상한 이하이면, 조광재에 있어서의 2매의 기재 간의 간격을 한층 더 넓게 할 수 있어, 조광층의 두께를 한층 더 두껍게 할 수 있다. 그 결과, 차량 등에 사용되는 조광재에 있어서, 입사광량이나 헤이즈 등을 조정하는 조광 성능을 한층 더 효과적으로 높일 수 있다. 상기 복합 입자 분체의 평균 입자 직경은, 용도에 따라서 적절히 설정할 수 있다. 상기 복합 입자 분체의 평균 입자 직경이 10㎛ 이상 100㎛ 이하이면, 상기 복합 입자를 조광재의 용도에 적합하게 사용할 수 있다.
복합 입자를 복수 함유하는 복합 입자 분체의 평균 입자 직경은, 임의의 개수의 복합 입자를 임의의 입자 직경 측정 장치에 의해 측정한 평균 입자 직경을 의미한다. 예를 들어, 레이저광 산란, 전기 저항값 변화, 촬상 후의 화상 해석 등의 원리를 사용한 입도 분포 측정기를 이용할 수 있다. 구체적으로는, 복합 입자 분체의 평균 입자 직경의 측정 방법으로서는, 입도 분포 측정 장치(베크만 콜터사제 「Multisizer4」)를 사용하여, 약 100000개의 복합 입자의 입자 직경을 측정하여, 평균 입자 직경을 측정하는 방법을 들 수 있다. 상기 평균 입자 직경은 수 평균 입자 직경을 나타낸다.
(조광재)
본 발명에 따른 조광재는, 제1 조광재용 부재와, 제2 조광재용 부재와, 상기 제1 조광재용 부재와 상기 제2 조광재용 부재 사이에 배치된 조광층을 구비한다. 본 발명에 따른 조광재에서는, 상기 조광층이 복수의 스페이서를 포함한다. 본 발명에 따른 조광재에서는, 상기 스페이서가 상술한 복합 입자이다.
조광층:
상기 조광층은, 조광성을 갖는 것이 바람직하다. 상기 조광성이란, 전압의 인가의 유무에 따라, 광의 투과율 등이 변화하여, 입사광량이나 헤이즈 등을 조정할 수 있는 성질이다.
상기 조광재는, 상기 조광층의 작용 기구에 의해, PDLC(Polymer Dispersed Liquid Crystal) 방식과 SPD(Suspended Particle Device) 방식으로 크게 구별된다.
상기 조광재가 PDLC 방식인 경우에는, 상기 조광층은, 결합제와, 상기 결합제 중에 분산되어 있는 액정 재료를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 액정 재료는 특별히 한정되지 않는다. 상기 액정 재료는, 전압의 인가 상태에 따라 배향이 변화하는 성질을 갖고 있으면, 어떤 액정 재료여도 된다. 상기 액정 재료는, 상기 결합제 중에 연속상으로서 분산되어 있어도 되고, 상기 결합제 중에 액정 드롭상 또는 액정 캡슐상으로 분산되어도 된다. 상기 액정 재료로서는, 네마틱 액정, 및 콜레스테릭 액정 등을 들 수 있다.
상기 콜레스테릭 액정의 재료로서는, 스테로이드계 콜레스테롤 유도체, 시프 염기계, 아조계, 아족시계, 벤조산에스테르계, 비페닐계, 터페닐계, 시클로헥실카르복실산에스테르계, 페닐시클로헥산계, 비페닐시클로헥산계, 피리미딘계, 디옥산계, 시클로헥실시클로헥산에스테르계, 시클로헥실에탄계, 시클로헥산계, 톨란계, 알케닐계, 스틸벤계, 축합 다환계 등의 네마틱 액정이나 스메틱 액정 등을 들 수 있다. 또한, 상기 콜레스테릭 액정의 재료로서는, 이들의 혼합 액정에, 시프 염기계, 아조계, 에스테르계, 비페닐계 등의 광학 활성 재료의 키랄 성분을 첨가한 재료 등을 들 수 있다. 상기 콜레스테릭 액정의 재료는, 1종만이 사용되어도 되고, 2종 이상이 병용되어도 된다.
상기 결합제는 상기 액정 재료를 유지하여, 상기 액정 재료의 유동을 억제한다. 상기 결합제는 액정 재료에 용해되지 않고, 외력에 견딜 수 있는 강도를 갖고, 또한 반사광 및 입사광에 대하여 높은 투과성을 갖고 있으면, 특별히 한정되지 않는다. 상기 결합제의 재료로서는, 젤라틴, 폴리비닐알코올, 셀룰로오스 유도체, 폴리아크릴산계 중합체, 에틸렌이민, 폴리에틸렌옥시드, 폴리아크릴아미드, 폴리스티렌술폰산염, 폴리아미딘, 및 이소프렌계 술폰산 중합체 등의 수용성 고분자 재료 등을 들 수 있다. 또한, 상기 결합제의 재료로서는, 불소 수지, 실리콘 수지, 아크릴 수지, 우레탄 수지, 및 에폭시 수지 등의 수성 에멀션화할 수 있는 재료 등을 들 수 있다. 상기 결합제의 재료는, 1종만이 사용되어도 되고, 2종 이상이 병용되어도 된다.
상기 결합제는 가교제에 의해 가교되어 있는 것이 바람직하다. 상기 가교제는, 상기 결합제 간에 가교가 형성되고, 상기 결합제를 경막화, 난용화, 또는 불용화하는 화합물이면, 특별히 한정되지 않는다. 상기 가교제로서는, 아세트알데히드, 글루타르알데히드, 글리옥살, 다가 금속염 화합물의 칼륨 명반 수화물, 아디프산디히드라지드, 멜라민포르말린 올리고머, 에틸렌글리콜디글리시딜에테르, 폴리아미드에피클로로히드린, 및 폴리카르보디이미드 등을 들 수 있다. 상기 가교제는, 1종만이 사용되어도 되고, 2종 이상이 병용되어도 된다.
상기 조광재가 SPD 방식인 경우에는, 상기 조광층은, 수지 매트릭스와, 상기 수지 매트릭스 중에 분산되어 있는 광 조정 현탁액을 포함하는 것이 바람직하다.
상기 광 조정 현탁액은, 분산매와, 분산매 중에 분산된 광 조정 입자를 포함한다.
상기 광 조정 입자로서는, 폴리요오드화물, 카본 블랙 등의 탄소계 재료, 구리, 니켈, 철, 코발트, 크롬, 티타늄, 알루미늄 등의 금속 재료, 및 질화규소, 질화티타늄, 산화알루미늄 등의 무기 화합물 재료 등을 들 수 있다. 또한, 이들 재료가 중합체로 피복된 입자여도 된다. 상기 광 조정 입자는, 1종만이 사용되어도 되고, 2종 이상이 병용되어도 된다.
상기 분산매는, 상기 광 조정 입자를 유동 가능한 상태에서 분산시킨다. 상기 분산매는, 상기 광 조정 입자에 선택적으로 부착되어, 상기 광 조정 입자를 피복하고, 수지 매트릭스와의 상분리 시에 상기 광 조정 입자가 상분리된 액적상으로 이동하도록 작용하고, 전기 도전성이 없고, 수지 매트릭스와는 친화성이 없는 재료인 것이 바람직하다. 또한, 상기 분산매는, 조광 적층체로 했을 때에, 수지 매트릭스와의 굴절률이 근사한 액상 공중합체인 것이 바람직하다. 상기 액상 공중합체로서는, 플루오로기 또는 수산기를 갖는 (메트)아크릴산에스테르 올리고머가 바람직하고, 플루오로기 및 수산기를 갖는 (메트)아크릴산에스테르 올리고머가 보다 바람직하다. 이러한 공중합체를 사용하면, 플루오로기 또는 수산기의 단량체 단위가 광 조정 입자로 향하고, 나머지 단량체 단위가 광 조정 현탁액의 액적을 수지 매트릭스 중에서 안정화시킨다. 이 때문에, 광 조정 현탁액 내에 광 조정 입자가 분산되기 쉽고, 수지 매트릭스와의 상분리 시에 광 조정 입자가 상분리되는 액적 내에 유도되기 쉽다.
상기 플루오로기 또는 수산기를 갖는 (메트)아크릴산에스테르 올리고머로서는, 메타크릴산2,2,2-트리플루오로에틸/아크릴산부틸/아크릴산2-히드록시에틸 공중합체, 아크릴산3,5,5-트리메틸헥실/아크릴산2-히드록시프로필/푸마르산 공중합체, 아크릴산부틸/아크릴산2-히드록시에틸 공중합체, 아크릴산2,2,3,3-테트라플루오로프로필/아크릴산부틸/아크릴산2-히드록시에틸 공중합체, 아크릴산1H,1H,5H-옥타플루오로펜틸/아크릴산부틸/아크릴산2-히드록시에틸 공중합체, 아크릴산1H,1H,2H,2H-헵타데카플루오로데실/아크릴산부틸/아크릴산2-히드록시에틸 공중합체, 메타크릴산2,2,2-트리플루오로에틸/아크릴산부틸/아크릴산2-히드록시에틸 공중합체, 메타크릴산2,2,3,3-테트라플루오로프로필/아크릴산부틸/아크릴산2-히드록시에틸 공중합체, 메타크릴산1H,1H,5H-옥타플루오로펜틸/아크릴산부틸/아크릴산2-히드록시에틸 공중합체, 및 메타크릴산1H,1H,2H,2H-헵타데카플루오로데실/아크릴산부틸/아크릴산2-히드록시에틸 공중합체 등을 들 수 있다. 또한, 이들 (메트)아크릴산에스테르 올리고머는, 플루오로기 및 수산기의 양쪽을 갖는 것이 보다 바람직하다.
상기 (메트)아크릴산에스테르 올리고머의 중량 평균 분자량은, 바람직하게는 1000 이상, 보다 바람직하게는 2000 이상이며, 바람직하게는 20000 이하, 보다 바람직하게는 10000 이하이다.
상기 중량 평균 분자량은, 겔 투과 크로마토그래피에 의해 측정되는 폴리스티렌 환산에서의 중량 평균 분자량을 나타낸다.
상기 조광재가 SPD 방식인 경우에는, 상기 조광층은, 상기 수지 매트릭스를 형성하기 위한 수지 재료와, 상기 광 조정 현탁액을 사용하여 제작할 수 있다.
상기 수지 재료는, 에너지선을 조사함으로써 경화하는 수지 재료인 것이 바람직하다. 에너지선을 조사함으로써 경화하는 수지 재료로서는, 광중합 개시제 및 자외선, 가시광선, 전자선 등의 에너지선에 의해 경화하는 고분자 화합물을 포함하는 고분자 조성물을 들 수 있다. 상기 고분자 조성물로서는, 에틸렌성 불포화기를 갖는 중합성 단량체 및 광중합 개시제를 포함하는 고분자 조성물을 들 수 있다. 상기 에틸렌성 불포화기를 갖는 중합성 단량체로서는, 비가교성의 단량체와 가교성의 단량체를 들 수 있다.
상기 비가교성의 단량체로서는, 상술한 비가교성의 단량체를 들 수 있다. 상기 가교성의 단량체로서는, 상술한 가교성의 단량체를 들 수 있다.
상기 광중합 개시제로서는, 2,2-디메톡시-1,2-디페닐에탄-1-온, 1-(4-(2-히드록시에톡시)페닐)-2-히드록시-2-메틸-1-프로판-1-온, 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)페닐포스핀옥사이드, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 및 (1-히드록시시클로헥실)페닐케톤 등을 들 수 있다.
상기 수지 재료는, 유기 용제 가용형 수지, 열가소성 수지, 및 폴리(메트)아크릴산 등을 포함하고 있어도 된다. 또한, 상기 수지 재료는, 착색 방지제, 산화 방지제, 및 밀착성 부여제 등의 각종 첨가제를 포함하고 있어도 되고, 용제를 포함하고 있어도 된다.
제1 조광재용 부재 및 제2 조광재용 부재(이들을 각각 조광재용 부재라고도 함):
상기 조광재용 부재의 재료는, 특별히 한정되지 않는다. 상기 조광재용 부재는 투명 기재인 것이 바람직하다. 상기 제1 조광재용 부재의 재료와 상기 제2 조광재용 부재의 재료는, 동일해도 되고, 상이해도 된다. 상기 조광재용 부재의 재료로서는, 유리판 및 수지 필름 등을 들 수 있다. 상기 유리판으로서는, 일반 건축용의 소다석회유리, 납유리, 붕규산유리, 및 기타 용도에 있어서의 각종 조성의 유리, 그리고 열반사 유리, 열흡수 유리, 및 강화 유리의 기능 유리 등을 들 수 있다. 상기 수지 필름으로서는, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르 필름, 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀 필름, 및 아크릴 수지 필름 등을 들 수 있다. 투명성, 성형성, 접착성, 가공성 등이 우수한 점에서, 상기 투명 기재는, 유리판 또는 수지 필름인 것이 바람직하고, 수지 필름인 것이 보다 바람직하다.
조광을 위한 전압을 인가 가능하도록, 상기 조광재용 부재는, 기재 본체와, 기재 본체의 표면에 형성된 투명 도전막을 구비하는 것이 바람직하다. 상기 투명 도전막으로서는, 인듐주석 옥사이드(ITO), SnO2, 및 In2O3 등을 들 수 있다.
조광재의 시인성을 한층 더 높이는 관점에서는, 상기 조광재용 부재의 가시광 투과율은, 바람직하게는 75％ 이상, 보다 바람직하게는 80％ 이상이다.
상기 조광재용 부재의 가시광 투과율은, ISO13837:2008에 준거하여 분광 측정 등에 의해 측정할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 복합 입자를 조광재용 스페이서로서 사용한 PDLC 방식의 조광재를 모식적으로 도시하는 단면도이다. 또한, 도 1에 있어서, 조광층 및 복합 재료의 크기, 두께, 형상 및 첨가량 등은, 도시의 편의상, 실제의 크기 및 형상으로부터 적절히 변경하고 있다.
도 1에 도시하는 PDLC 방식의 조광재(1)는 제1 조광재용 부재(2)와, 제2 조광재용 부재(3)와, 조광층(4)을 구비한다. 조광층(4)은 제1 조광재용 부재(2)와 제2 조광재용 부재(3) 사이에 끼워져 있다. 조광층(4)은 제1 조광재용 부재(2)와 제2 조광재용 부재(3) 사이에 배치되어 있다. 제1 조광재용 부재(2)와, 제2 조광재용 부재(3) 사이에 있어서, 조광층(4)의 주위에 시일제가 배치되어 있어도 된다.
조광층(4)은 액정 캡슐(4A)과, 결합제(4B)와, 복합 입자(6)를 포함한다. 액정 캡슐(4A)은 액정 재료이다. 액정 캡슐(4A)은 결합제(4B) 중에 분산되어 있다. 액정 캡슐(4A)은 결합제(4B) 중에 캡슐상으로 유지되어 있다. 상기 액정 재료는, 캡슐상으로 결합제 중에 분산되어 있어도 되고, 상기 액정 재료가 연속상으로서 결합제 중에 분산되어 있어도 된다.
복합 입자(6)는 조광재용 스페이서로서 사용되고 있다. 복합 입자(6)는 제1 조광재용 부재(2)와 제2 조광재용 부재(3)에 접촉하고 있다. 복합 입자(6)는 제1 조광재용 부재(2)와 제2 조광재용 부재(3)의 갭을 제어하고 있다.
제1 조광재용 부재(2)의 표면 상 및 제2 조광재용 부재(3)의 표면 상에는 각각, 투명 전극이 형성되어 있다(도시하지 않음). 투명 전극의 재료로서는, 인듐주석 옥사이드(ITO) 등을 들 수 있다.
PDLC 방식의 조광재(1)에 전압이 인가되어 있지 않은 상태에서는, 액정 캡슐(4A) 내의 액정 분자의 배향이 균일하지 않기 때문에, 결합제(4B)와 액정 재료의 굴절률의 차이에 의해, 입사광이 액정 캡슐(4A)의 표면이나 내부에서 굴절되고, 결합제 중에서 산란되어, 불투명한 상태가 된다.
PDLC 방식의 조광재(1)에 전압이 인가되면, 액정 캡슐(4A) 내의 액정 분자가 전압에 대하여 평행한 방향으로 배열된다. 이 상태에서 결합제(4B)와 액정 재료의 굴절률이 동등하게 될 경우에는, 광이 투과할 수 있어, 투명한 상태가 된다.
도 2는, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 복합 입자를 조광재용 스페이서로서 사용한 SPD 방식의 조광재를 모식적으로 도시하는 단면도이다. 또한, 도 2에 있어서, 조광층 및 복합 재료의 크기, 두께, 형상 및 첨가량 등은, 도시의 편의상, 실제의 크기 및 형상으로부터 적절히 변경하고 있다.
도 2에 도시하는 SPD 방식의 조광재(11)는 제1 조광재용 부재(2)와, 제2 조광재용 부재(3)와, 조광층(5)을 구비한다. 조광층(5)은 제1 조광재용 부재(2)와 제2 조광재용 부재(3) 사이에 끼워져 있다. 조광층(5)은 제1 조광재용 부재(2)와 제2 조광재용 부재(3) 사이에 배치되어 있다.
조광층(5)은 광 조정 현탁액의 액적(5A)과, 수지 매트릭스(5B)와, 복합 입자(6)를 포함한다. 광 조정 현탁액의 액적(5A)은 수지 매트릭스(5B) 중에 분산되어 있다. 광 조정 현탁액의 액적(5A)은 수지 매트릭스(5B) 중에 액적 상태로 유지되어 있다.
광 조정 현탁액의 액적(5A)은 분산매(5Aa)와 광 조정 입자(5Ab)를 포함한다. 광 조정 입자(5Ab)는 분산매(5Aa) 중에 분산되어 있다.
복합 입자(6)는 조광재용 스페이서로서 사용되고 있다. 복합 입자(6)는 제1 조광재용 부재(2)와 제2 조광재용 부재(3)에 접촉하고 있다. 복합 입자(6)는 제1 조광재용 부재(2)와 제2 조광재용 부재(3)의 갭을 제어하고 있다.
제1 조광재용 부재(2)의 표면 상 및 제2 조광재용 부재(3)의 표면 상에는 각각, 투명 전극이 형성되어 있다(도시하지 않음). 투명 전극의 재료로서는, 인듐주석 옥사이드(ITO) 등을 들 수 있다.
SPD 방식의 조광재(11)에 전압이 인가되어 있지 않은 상태에서는, 광 조정 현탁액의 액적(5A)을 구성하는 분산매(5Aa) 중에 분산되어 있는 광 조정 입자(5Ab)의 브라운 운동에 의해, 입사광이 광 조정 입자(5Ab)에 흡수, 산란 또는 반사되어, 입사광은 조광층(5)을 투과할 수 없어, 불투명한 상태가 된다.
SPD 방식의 조광재(11)에 전압이 인가되면, 광 조정 입자(5Ab)가 전압에 대하여 평행한 방향으로 배열된다. 이 때문에, 입사광은, 배열된 광 조정 입자(5Ab) 사이를 통과하여, 조광층(5)을 투과할 수 있어, 투명한 상태가 된다.
이하, 실시예 및 비교예를 들어, 본 발명을 구체적으로 설명한다. 본 발명은 이하의 실시예에만 한정되지 않는다.
(실시예 1)
(1) 복합 입자 1의 제작
중합체에 의해 표면이 피복된 카본 블랙을 준비하였다. 이 카본 블랙 5중량부, 디비닐벤젠 47.5중량부, 및 테트라메틸올메탄트리아크릴레이트 47.5중량부를 혼합하여, 분산액을 얻었다. 이 분산액에, 과산화벤조일 20중량부를 첨가하고 균일하게 혼합하여 혼합액을 얻었다. 얻어진 혼합액을 3중량％의 폴리비닐알코올 수용액 8500중량부 중에 넣고, 충분히 교반한 후, 균질기로 소정의 유화 직경이 되도록 조정하여 유화액을 얻었다.
이 유화액을, 온도계와 교반기와 환류 냉각기를 구비한 20리터의 반응솥에 옮기고, 질소 분위기 중에서 교반하면서 85℃로 가열하여 7시간 중합 반응을 행하고, 또한 90℃에서 3시간 가열하여 중합 반응을 행하여, 중합 반응액을 얻었다.
그 후, 중합 반응액을 냉각하고, 생성된 입자를 물, 메탄올, 아세톤의 순서로 세정한 뒤, 분급 조작을 행하고 55℃에서 밤새 건조시킴으로써, 입자 직경 10㎛의 복합 입자 1을 얻었다.
(2) 조광재의 제작
PDLC 방식의 조광재의 제작:
투명하면서 도전성을 갖는 ITO가 증착된 PET 필름 2매의 사이에, 얻어진 복합 입자를 5중량％ 분산시킨 것 이외에는 공지된 PDLC층이 배치된 조광 필름을 제작하고, 2매의 투명 유리에 조광 필름을 끼움으로써 PDLC 방식의 조광재를 제작하였다.
SPD 방식의 조광재의 제작:
투명하면서 도전성을 갖는 ITO가 증착된 PET 필름 2매의 사이에, 얻어진 복합 입자를 5중량％ 분산시킨 것 이외에는 공지된 SPD층이 배치된 조광 필름을 제작하고, 2매의 투명 유리에 조광 필름을 끼움으로써 SPD 방식의 조광재를 제작하였다.
(실시예 2)
복합 입자 1의 제작 시에 분급 조건을 변경함으로써, 복합 입자 1과 입자 직경이 상이한 입자 직경 15㎛의 복합 입자 2를 얻었다. 복합 입자 1 대신에 복합 입자 2를 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 조광재를 제작하였다.
(실시예 3)
복합 입자 1의 제작 시에 분급 조건을 변경함으로써, 복합 입자 1과 입자 직경이 상이한 입자 직경 20㎛의 복합 입자 3을 얻었다. 복합 입자 1 대신에 복합 입자 3을 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 조광재를 제작하였다.
(실시예 4)
복합 입자 1의 제작 시에 분급 조건을 변경함으로써, 복합 입자 1과 입자 직경이 상이한 입자 직경 25㎛의 복합 입자 4를 얻었다. 복합 입자 1 대신에 복합 입자 4를 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 조광재를 제작하였다.
(실시예 5)
복합 입자 1의 제작 시에 분급 조건을 변경함으로써, 복합 입자 1과 입자 직경이 상이한 입자 직경 35㎛의 복합 입자 5를 얻었다. 복합 입자 1 대신에 복합 입자 5를 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 조광재를 제작하였다.
(실시예 6)
복합 입자 1의 제작 시에 분급 조건을 변경함으로써, 복합 입자 1과 입자 직경이 상이한 입자 직경 97㎛의 복합 입자 6을 얻었다. 복합 입자 1 대신에 복합 입자 6을 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 조광재를 제작하였다.
(비교예 1)
복합 입자 1의 제작 시에, 중합체에 의해 표면이 피복된 카본 블랙 5중량부를 첨가하지 않은 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 입자 직경 10㎛의 복합 입자를 얻었다. 얻어진 입자와, 염료(닛본 가야꾸사제 「KAYALON POLYESTER BLACK TN200」)를 사용하여 염색을 행하고, 물, 메탄올의 순서로 세정한 뒤, 55℃에서 밤새 건조시킴으로써, 염색된 입자 직경 10㎛의 복합 입자 7을 얻었다. 복합 입자 1 대신에 복합 입자 7을 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 조광재를 제작하였다.
(비교예 2)
복합 입자 1의 제작 시에 분급 조건을 변경함으로써, 복합 입자 1과 입자 직경이 상이한 입자 직경 5㎛의 복합 입자 8을 얻었다. 복합 입자 1 대신에 복합 입자 8을 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 조광재를 제작하였다.
(비교예 3)
복합 입자의 제작 시에 분급 조건을 변경함으로써, 입자 직경 105㎛의 복합 입자 9를 얻었다. 복합 입자 1 대신에 복합 입자 9를 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여, 조광재를 제작하였다.
(평가)
(1) 복합 입자의 입자 직경
얻어진 복합 입자에 대해서, 전자 현미경으로 관찰함으로써, 입자 직경을 산출하였다.
(2) 복합 입자 분체의 평균 입자 직경
얻어진 복합 입자를 복수 함유하는 복합 입자 분체에 대해서, 입도 분포 측정 장치(베크만 콜터사제 「Multisizer4」)를 사용하여, 약 100000개의 복합 입자의 입자 직경을 측정하고, 평균 입자 직경을 산출하였다.
(3) 복합 입자의 20％ K값
얻어진 복합 입자에 대해서, 피셔사제 「피셔 스코프 H-100」을 사용하여, 상술한 방법으로 복합 입자의 20％ K값을 측정하였다.
(4) 복합 입자의 파괴 변형 및 복합 입자의 파괴 하중값
얻어진 복합 입자에 대해서, 피셔사제 「피셔 스코프 H-100」을 사용하여, 상술한 방법으로 복합 입자의 파괴 변형 및 복합 입자의 파괴 하중값을 측정하였다.
(5) 복합 입자의 전체 광선 투과율
얻어진 복합 입자에 대해서, 닛본 분꼬우사제 「V-670」을 사용하여, 상술한 방법으로 복합 입자의 전체 광선 투과율을 측정하였다.
(6) 복합 입자의 L*값, 복합 입자의 a*값 및 복합 입자의 b*값
얻어진 복합 입자에 대해서, 코니카 미놀타사제 「CR-A50」 및 「CR-300」을 사용하여, 상술한 방법으로 복합 입자의 L*값, 복합 입자의 a*값 및 복합 입자의 b*을 측정하였다.
(7) 색 불균일
얻어진 조광재에 대해서, 색 불균일이 발생하였는지 여부를 눈으로 봐서 평가하였다. 색 불균일을 이하의 기준으로 판정하였다.
[색 불균일의 판정 기준]
○: 색 불균일이 발생하지 않았다
△: 색 불균일이 극히 조금 발생하였다(실사용상 문제없음)
×: 색 불균일이 발생하였다
(8) 조광 성능(헤이즈)
얻어진 조광재에 대해서, 전압을 인가한 경우와 전압을 인가하고 있지 않은 경우에 있어서의 헤이즈를 산출하였다. 헤이즈는, 도꾜 덴쇼꾸사제 「헤이즈 미터 TC-H3PDK」를 사용하여 측정을 실시하였다. 얻어진 헤이즈를 조광재의 조광 성능으로서 평가하였다. 조광 성능을 하기의 기준으로 판정하였다.
[조광 성능(헤이즈)의 판정 기준(전압 미인가 시)]
○: 헤이즈가 98％ 이상
△: 헤이즈가 95％ 이상 98％ 미만
×: 헤이즈가 95％ 미만
[조광 성능(헤이즈)의 판정 기준(전압 인가 시)]
○: 헤이즈가 4％ 미만
△: 헤이즈가 4％ 이상 6％ 미만
×: 헤이즈가 6％ 이상
결과를 하기의 표 1에 나타내었다.
1: PDLC 방식의 조광재
2: 제1 조광재용 부재
3: 제2 조광재용 부재
4, 5: 조광층
4A: 액정 캡슐
4B: 결합제
5A: 광 조정 현탁액의 액적
5Aa: 분산매
5Ab: 광 조정 입자
5B: 수지 매트릭스
6: 복합 입자
11: SPD 방식의 조광재

Claims (13)

  1. 안료를 포함하며,
    입자 직경이 12㎛ 이상 100㎛ 이하이고,
    파괴 변형이 30％ 이상 70％ 이하이고,
    파괴 하중값이 20mN 이상 100mN 이하인, 복합 입자.
  2. 제1항에 있어서, 20％ K값이 5000N/㎟ 이상인, 복합 입자.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 파괴 변형이 30％ 이상 51％ 이하인, 복합 입자.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 파괴 하중값이 20mN 이상 53mN 이하인, 복합 입자.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 전체 광선 투과율이 5％ 미만인, 복합 입자.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 복합 입자 100중량％ 중, 상기 안료의 함유량이 2중량％ 이상 7중량％ 이하인, 복합 입자.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 안료의 평균 입자 직경이 50nm 이상 350nm 이하인, 복합 입자.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 안료가 카본 블랙인, 복합 입자.
  9. 제8항에 있어서, 상기 카본 블랙의 표면이 중합체에 의해 피복되어 있는, 복합 입자.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 전압의 인가 상태에 따라, 투명 상태와 불투명 상태의 상태 변화가 가능한 조광재에 있어서, 스페이서로서 사용되는, 복합 입자.
  11. 제10항에 있어서, 상기 조광재가, 탈것의 창 유리 또는 파티션인, 복합 입자.
  12. 제1항 또는 제2항에 기재된 복합 입자를 복수 함유하는 복합 입자 분체이며,
    상기 복합 입자 분체의 평균 입자 직경이 12㎛ 이상 100㎛ 이하인, 복합 입자 분체.
  13. 제1 조광재용 부재와,
    제2 조광재용 부재와,
    상기 제1 조광재용 부재와 상기 제2 조광재용 부재 사이에 배치된 조광층을 구비하며,
    상기 조광층이 복수의 스페이서를 포함하고,
    상기 스페이서가, 제1항 또는 제2항에 기재된 복합 입자인, 조광재.
KR1020197026765A 2017-09-01 2018-08-30 복합 입자, 복합 입자 분체 및 조광재 KR102640675B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020247005697A KR20240027869A (ko) 2017-09-01 2018-08-30 복합 입자, 복합 입자 분체 및 조광재

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017168362 2017-09-01
JPJP-P-2017-168362 2017-09-01
PCT/JP2018/032217 WO2019045004A1 (ja) 2017-09-01 2018-08-30 複合粒子、複合粒子粉体及び調光材

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020247005697A Division KR20240027869A (ko) 2017-09-01 2018-08-30 복합 입자, 복합 입자 분체 및 조광재

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200049700A KR20200049700A (ko) 2020-05-08
KR102640675B1 true KR102640675B1 (ko) 2024-02-27

Family

ID=65527341

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020247005697A KR20240027869A (ko) 2017-09-01 2018-08-30 복합 입자, 복합 입자 분체 및 조광재
KR1020197026765A KR102640675B1 (ko) 2017-09-01 2018-08-30 복합 입자, 복합 입자 분체 및 조광재

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020247005697A KR20240027869A (ko) 2017-09-01 2018-08-30 복합 입자, 복합 입자 분체 및 조광재

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20200199454A1 (ko)
EP (1) EP3677619A4 (ko)
JP (2) JP7198668B2 (ko)
KR (2) KR20240027869A (ko)
CN (1) CN110709449B (ko)
WO (1) WO2019045004A1 (ko)

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2780284B2 (ja) * 1988-09-29 1998-07-30 旭硝子株式会社 乗り物用調光体の製造方法
JPH0364374A (ja) * 1989-08-02 1991-03-19 Nippon Paint Co Ltd 艶消し塗料組成物
JPH0715007B2 (ja) 1990-08-23 1995-02-22 積水フアインケミカル株式会社 着色微粒子及びその製造方法
JP2888738B2 (ja) * 1993-04-20 1999-05-10 積水フアインケミカル株式会社 着色重合体微粒子及びその製造方法並びに液晶表示素子用スペーサー及び液晶表示素子
JPH08101394A (ja) 1994-08-03 1996-04-16 Sekisui Finechem Co Ltd 液晶表示素子用スペーサー、その製造方法及びそれを用いた液晶表示素子
JPH09208607A (ja) * 1995-11-27 1997-08-12 Sekisui Finechem Co Ltd 着色微粒子及びその製造方法、並びに、液晶表示素子用スペーサー及び液晶表示素子
TW401423B (en) * 1996-02-14 2000-08-11 Sekisui Fine Chemical Co Ltd Spacer for liquid crystal display device and liquid crystal display device
JP3380135B2 (ja) * 1996-03-12 2003-02-24 日本ペイント株式会社 粉体塗料
JPH09325343A (ja) * 1996-04-04 1997-12-16 Sekisui Finechem Co Ltd 液晶表示素子及び遮光性スペーサ
JP2005062749A (ja) * 2003-08-20 2005-03-10 Fuji Xerox Co Ltd 光学素子
JP4853901B2 (ja) * 2005-03-01 2012-01-11 綜研化学株式会社 着色単分散粒子およびその製造方法
JP2007217651A (ja) * 2006-02-20 2007-08-30 Daicel Chem Ind Ltd 環状ポリオレフィン系樹脂の球状粒子およびその製造方法
JP5494926B2 (ja) * 2009-07-16 2014-05-21 戸田工業株式会社 黒色複合樹脂粒子粉末、並びに該黒色複合樹脂粒子粉末を用いた塗料、樹脂組成物及びソフトフィール塗料
CN105359034A (zh) * 2013-07-03 2016-02-24 积水化学工业株式会社 液晶滴下工艺用密封剂、上下导通材料、液晶显示元件、以及遮光性柔软硅酮粒子
JP6285449B2 (ja) * 2013-09-18 2018-02-28 株式会社ダイセル 感光性樹脂組成物及びその硬化物、並びに光学部品
KR101474803B1 (ko) * 2014-03-27 2014-12-19 제일모직주식회사 블랙 컬럼 스페이서 제조방법, 블랙 컬럼 스페이서 및 컬러 필터
CN107003570B (zh) * 2014-09-25 2020-10-09 日产化学工业株式会社 液晶表示元件
KR102056595B1 (ko) * 2015-12-17 2019-12-17 주식회사 엘지화학 액정 윈도우 및 이를 포함하는 광학 소자
EP3658980B1 (de) * 2017-07-27 2021-07-28 Saint-Gobain Glass France Fahrzeugscheibe mit pdlc-film mit definierter tröpfchengrössenverteilung zur verringerung des coronaeffekts

Also Published As

Publication number Publication date
CN110709449B (zh) 2023-11-21
CN110709449A (zh) 2020-01-17
JPWO2019045004A1 (ja) 2020-08-13
US20200199454A1 (en) 2020-06-25
EP3677619A4 (en) 2021-04-21
WO2019045004A1 (ja) 2019-03-07
EP3677619A1 (en) 2020-07-08
JP7198668B2 (ja) 2023-01-04
JP2023051974A (ja) 2023-04-11
KR20200049700A (ko) 2020-05-08
KR20240027869A (ko) 2024-03-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20230244108A1 (en) Dimming laminate and resin spacer for dimming laminate
TWI832804B (zh) 調光積層體及調光積層體用樹脂間隔件
WO2023095747A1 (ja) 着色樹脂粒子及び調光積層体
KR102640675B1 (ko) 복합 입자, 복합 입자 분체 및 조광재
WO2023095748A1 (ja) 着色樹脂粒子及び調光積層体
JP2022059241A (ja) 調光積層体
WO2022131319A1 (ja) 接着性粒子、接着剤及び調光積層体
WO2024135711A1 (ja) シリコーン粒子及び調光積層体
WO2024010061A1 (ja) 複合粒子及び調光積層体
WO2022131318A1 (ja) 接着性粒子、接着剤及び調光積層体
WO2023090457A1 (ja) 接着性粒子及び積層体
WO2023090456A1 (ja) 接着性粒子及び積層体
WO2024143370A1 (ja) 複合粒子及び調光積層体
KR20240102972A (ko) 접착성 입자 및 적층체

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
A107 Divisional application of patent
GRNT Written decision to grant