WO2023149397A1 - 多層積層体 - Google Patents

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WO2023149397A1
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慎一 六車
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株式会社クラレ
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    • 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
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E06—DOORS, WINDOWS, SHUTTERS, OR ROLLER BLINDS IN GENERAL; LADDERS
    • E06B—FIXED OR MOVABLE CLOSURES FOR OPENINGS IN BUILDINGS, VEHICLES, FENCES OR LIKE ENCLOSURES IN GENERAL, e.g. DOORS, WINDOWS, BLINDS, GATES
    • E06B9/00—Screening or protective devices for wall or similar openings, with or without operating or securing mechanisms; Closures of similar construction
    • E06B9/24—Screens or other constructions affording protection against light, especially against sunshine; Similar screens for privacy or appearance; Slat blinds
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    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
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    • G—PHYSICS
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    • G02F1/17—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 variable-absorption elements not provided for in groups G02F1/015 - G02F1/169

Definitions

  • the present invention relates to a multilayer laminate, and more particularly to a multilayer laminate having a dimming function.
  • window glass with a light control function has been widely used for building window glass and vehicle window glass.
  • a windowpane having such a light control function can be constructed by providing a light control sheet on the windowpane.
  • the light control sheet can be configured using a light control layer containing liquid crystal molecules and a pair of transparent electrode layers sandwiching the light control layer.
  • Patent Document 1 discloses a technology related to a light control sheet that suppresses color unevenness exhibited by the light control layer and enables improvement of long-term reliability.
  • the haze (cloudiness) of the light-modulating layer can be controlled. That is, the haze of the light control layer can be appropriately controlled by changing the alignment state of the liquid crystal molecules and changing the scattering state of light passing through the light control layer.
  • an object of the present invention is to provide a multilayer laminate whose haze and transmittance can be appropriately adjusted.
  • a multilayer laminate according to one aspect of the present invention includes a base material, a first light control layer containing liquid crystal molecules whose orientation state changes according to an applied voltage, and a second light control layer containing a photochromic material. It is a laminated multilayer laminate.
  • the base material may include a first base material and a second base material, and the first base material, the first light control layer, the second light control layer, and It may be laminated in order of the second base material.
  • the first light control layer is a polymer-dispersed liquid crystal in which the liquid crystal molecules are dispersed in a polymer, or a polymer in which the liquid crystal molecules are arranged inside a three-dimensional polymer network. It may be a network type liquid crystal.
  • the photochromic material may be at least one selected from the group consisting of triarylmethane, stilbene, azastilbene, nitrone, fulgide, spiropyran, naphthopyran, spirooxazine and quinone.
  • the second light control layer may be made of polyvinyl butyral, and the photochromic material may be dispersed in the polyvinyl butyral.
  • the multilayer laminate may be used as a material constituting at least one of a vehicle window glass, a vehicle sunroof, and a building window glass.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view for explaining a configuration example of a multilayer laminate according to an embodiment
  • the multilayer laminate according to the present embodiment includes at least a substrate, a first light control layer containing liquid crystal molecules whose alignment state changes according to an applied voltage, and a second light control layer containing a photochromic material. It has a configured configuration.
  • the multilayer laminate according to this embodiment will be described in detail below.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view for explaining a configuration example of a multilayer laminate according to an embodiment.
  • the multilayer laminate 1 according to this embodiment includes a first base material 11 , a second base material 12 , a first light control layer 21 and a second light control layer 22 . That is, the multilayer laminate 1 shown in FIG. 1 includes a first substrate 11 and a second substrate 12 as substrates. 22, and the second base material 12 are laminated in this order. In other words, the first light control layer 21 and the second light control layer 22 are sandwiched between the first base material 11 and the second base material 12 .
  • the first base material 11 and the second base material 12 can be configured using a transparent material.
  • the first base material 11 and the second base material 12 can be configured using a transparent resin material or transparent glass.
  • a resin material for example, polycarbonate, polyethylene, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polypropylene, vinyl chloride resin, or the like can be used.
  • At least one of the first base material 11 and the second base material 12 may be colored in a predetermined color within the scope of the present invention.
  • a pigment may be added to the resin material or glass constituting the base material.
  • a dye is a material that absorbs light of a wavelength corresponding to predetermined light included in the visible light region.
  • dyes and pigments can be used as pigments.
  • the first light control layer 21 contains liquid crystal molecules whose alignment state changes according to the applied voltage.
  • the first light control layer 21 may be a polymer dispersed liquid crystal (PDLC) in which liquid crystal molecules are dispersed in a polymer.
  • the first light control layer 21 may be a polymer network liquid crystal (PNLC: Polymer Network Liquid Crystal) in which liquid crystal molecules are arranged inside a three-dimensional mesh polymer network.
  • PDLC polymer dispersed liquid crystal
  • PNLC Polymer network liquid crystal
  • the first light control layer 21 may be configured using a liquid crystal layer (not shown) containing liquid crystal molecules and two transparent electrode layers (not shown) provided to sandwich the liquid crystal layer. can be done.
  • the liquid crystal layer can be configured using the above-described polymer dispersed liquid crystal (PDLC) or polymer network liquid crystal (PNLC).
  • the transparent electrode layer can be configured using, for example, a transparent oxide conductor.
  • the transparent oxide conductor for example, ITO, IZO, SnO 2 or the like can be used.
  • the transparent electrode layer may be formed using a conductive polymer.
  • PEDOT/PSS or the like can be used as the conductive polymer.
  • the liquid crystal molecules contained in the first light control layer 21 change their alignment state according to the applied voltage applied to the transparent electrode layer. Specifically, when a voltage is applied to the transparent electrode layer, the liquid crystal molecules are aligned in the direction of the electric field. become transparent. On the other hand, when no voltage is applied to the transparent electrode layer, the arrangement of the liquid crystal molecules becomes irregular, and the light passing through the first light control layer 21 is scattered and becomes opaque (white turbidity).
  • the second light control layer 22 contains a photochromic material.
  • a photochromic material is a material that, upon irradiation with light, changes its molecular structure without changing its molecular weight, and reversibly produces two isomers with different absorption spectra.
  • a material that changes color when sunlight is incident may be used as the photochromic material.
  • a material that changes color with light having a wavelength of 370 nm or longer may be used as the photochromic material.
  • the second light control layer 22 has a function of adjusting the transmittance (total light transmittance) of the multilayer laminate 1 .
  • the transmittance of the second light control layer 22 may be reduced when light with a wavelength of 370 nm or more is incident on the second light control layer 22 .
  • At least one selected from the group consisting of triarylmethane, stilbene, azastilbene, nitrone, fulgide, spiropyran, naphthopyran, spirooxazine and quinone may be used as the photochromic material.
  • the photochromic material By appropriately selecting the amount of photochromic material added, it is possible to control the transmittance to a desired value.
  • the second light control layer 22 may be configured by dispersing a photochromic material in a resin sheet that is a base material.
  • a resin sheet for example, polyvinyl butyral (PVB), ethylene-vinyl acetate copolymer resin (EVA), polyurethane, or the like can be used. Since the response speed of the photochromic material greatly depends on the resin sheet that is the base material, it is more preferable to use plasticized polyvinyl butyral (PVB) as the base material of the second light control layer 22 in this embodiment.
  • the first base material 11, the second base material 12, the first light control layer 21, and the second light control layer 22 may be adhered to each other via an adhesive layer.
  • a thermoplastic resin, a thermosetting resin, or a photocurable resin can be used for the adhesive layer.
  • PVB plasticized polyvinyl butyral
  • the multilayer laminate according to the present embodiment includes a substrate, the first light control layer 21 containing liquid crystal molecules whose alignment state changes according to the applied voltage, and the second light control layer 21 containing a photochromic material. At least the light control layer 22 is laminated. Since the first light control layer 21 contains liquid crystal molecules, it is possible to control whether the first light control layer 21 becomes transparent or opaque according to the applied voltage. Therefore, the haze (cloudiness) of the multilayer laminate 1 can be adjusted using the first light control layer 21 . Moreover, since the second light control layer 22 contains a photochromic material, the color of the second light control layer 22 changes according to the light incident on the second light control layer 22 . Therefore, the transmittance (total light transmittance) of the multilayer laminate 1 can be adjusted using the second light control layer 22 .
  • haze cloudiness
  • transmittance can be adjusted using the second light control layer 22. Therefore, haze and transmittance can be adjusted. can be appropriately adjusted.
  • the multilayer laminate 1 according to the present embodiment may be used as a material for composing vehicle window glass, vehicle sunroof, building window glass, and the like.
  • the haze (cloudiness value) can be arbitrarily adjusted according to the application.
  • the haze (cloudiness) in the transparent mode is more preferably 3% or less.
  • the transmittance can be arbitrarily adjusted according to the application.
  • the transmittance range can be controlled by the amount of photochromic material added.
  • Vehicle sunroofs are preferably adjusted in the range of 50% to 4% to reduce glare from sunlight.
  • a commercially available dye or pigment may be used to adjust the transmittance indoors.
  • the multilayer laminate 1 according to the present embodiment when used for a vehicle sunroof, sunlight can be blocked by the second light control layer 22 when the weather is fine.
  • the haze (cloudiness) of the multilayer laminate 1 can be adjusted by adjusting the voltage applied to the first light-modulating layer 21 .
  • the transmittance of the second light control layer 22 is high at night or in cloudy weather, the visibility of the outside of the vehicle can be improved.
  • the haze (cloudiness) of the multilayer laminate 1 can be adjusted by adjusting the voltage applied to the first light-modulating layer 21 .
  • the haze (cloudiness) of the first light control layer 21 it is possible to make it difficult to see the inside of the vehicle from the outside, and the privacy inside the vehicle can be protected.
  • FIG. 1 shows a configuration example in which the first base material 11, the first light control layer 21, the second light control layer 22, and the second base material 12 are laminated in this order.
  • first base material 11 and second base material 12 may be omitted.
  • the second base material 12 is used to maintain the weather resistance of the second base material 12 side.
  • the first base material 11 may be omitted while providing the base material 12 .
  • the positions of the first light control layer 21 and the second light control layer 22 may be reversed.
  • the second light control layer 22 and the first light control layer 21 may be provided in this order from the light incident side (see FIG. 1). may be provided in the order of the first light control layer 21 and the second light control layer 22 from the incident side.
  • the first light control layer 21 and the second light control layer 22 may be formed as the same layer. That is, the photochromic material may be dispersed inside the polymer dispersed liquid crystal (PDLC) or the polymer network liquid crystal (PNLC) forming the first light control layer 21 .
  • the liquid crystal molecules contained in the first light control layer 21 are used to control the transmission and scattering of light to adjust the haze (cloudiness), and the liquid crystal molecules in the first light control layer 21
  • a photochromic material dispersed in a liquid can be used to adjust the transmittance of light.
  • a decorative layer with a design may be included in the multilayer laminate.
  • a multilayer laminate having the configuration shown in FIG. 1 was produced as a sample according to the example.
  • Glass was used for the first base material 11 and the second base material 12 .
  • a PDLC film manufactured by Kyushu Nanotech Optical Co., Ltd. was used for the first light control layer 21 .
  • a film in which a photochromic material is dispersed in plasticized polyvinyl butyral (PVB) as a base material is used for the second light control layer 22 .
  • a naphthopyran-based material was used as the photochromic material.
  • Plasticized polyvinyl butyral (PVB) was used for the adhesive layer 24 between the first dimming layer 21 and the first substrate 11 . Then, these films were laminated to prepare a sample (multilayer laminate) according to an example.
  • the state in which a voltage is applied to the first light control layer 21, that is, the state in which the liquid crystal molecules are aligned in the direction of the electric field and the first light control layer 21 is transparent is referred to as a "transparent mode.”
  • a state in which no voltage is applied to the first light control layer 21, that is, an opaque (cloudy) state in which the arrangement of the liquid crystal molecules becomes irregular and the light passing through the first light control layer 21 is scattered It was called "haze mode”.
  • the color of the second light control layer 22 changes according to the light incident on the second light control layer 22 . Specifically, as the amount of light incident on the second light control layer 22 increases, the color of the second light control layer 22 darkens and the transmittance decreases.
  • FIG. 2 is a diagram showing the indoor state of the multilayer laminate according to the example, and shows the results of observing each state indoors when the first light control layer 21 is set to the transparent mode and the haze mode. showing.
  • the multilayer laminate according to the example became transparent. That is, in the transparent mode, a voltage is applied to the liquid crystal molecules contained in the first light control layer 21, and the liquid crystal molecules are aligned in the electric field direction, so the first light control layer 21 becomes transparent.
  • the haze in transparent mode was 2% and the total light transmittance was 86%.
  • the multi-layer laminate according to the example was in an opaque state (cloudy state). That is, when the haze mode is set, no voltage is applied to the liquid crystal molecules contained in the first light control layer 21, so the alignment of the liquid crystal molecules becomes irregular, and the light passing through the first light control layer 21 is reduced. It was scattered and turned into an opaque state (cloudy state). The haze in haze mode was 98% and the total light transmittance was 77%.
  • the photochromic material contained in the second light control layer 22 is in a state where the color does not change, that is, in a state where the transmittance is high. change was only 9%.
  • FIG. 3 is a diagram showing the state of the multilayer laminate according to the example outdoors, and shows the results of observation of each state when the first light control layer 21 is set to the transparent mode and the haze mode outdoors. showing.
  • FIG. 3 shows the state immediately after switching the first light control layer 21 to each mode and the state after three minutes have passed.
  • the multilayer laminate according to the example became transparent. That is, in the transparent mode, a voltage is applied to the liquid crystal molecules contained in the first light control layer 21, and the liquid crystal molecules are aligned in the electric field direction, so the first light control layer 21 becomes transparent.
  • the sunlight was transmitted immediately after switching to the transparent mode, but after 3 minutes from switching to the transparent mode, the color of the photochromic material contained in the second light control layer 22 changed to black without any spots, and the sunlight was transmitted. rate fell. As a result, the amount of sunlight passing through the multi-layer laminate of the example was significantly reduced. The total light transmittance at this time was 4%.
  • the multi-layer laminate according to the example was in an opaque state (cloudy state). That is, when the haze mode is set, no voltage is applied to the liquid crystal molecules contained in the first light control layer 21, so the alignment of the liquid crystal molecules becomes irregular, and the light passing through the first light control layer 21 is reduced. It was scattered and turned into an opaque state (cloudy state). Immediately after switching to the haze mode, the multilayer laminate was in a cloudy state, but after 3 minutes from switching to the haze mode, the color of the photochromic material contained in the second light control layer 22 changed to black, and the transmittance decreased. The total light transmittance at this time was 4%.
  • the haze (cloudiness) is adjusted from 2% to 98% using the first light control layer 21, and the second light control is performed by moving from indoors to outdoors.
  • Layer 22 could be used to adjust the total light transmission from 4% to 86%. Therefore, by using the multilayer laminate according to the present invention, the haze and transmittance could be appropriately adjusted.
  • the present invention has been described in accordance with the above embodiments, but the present invention is not limited only to the configurations of the above embodiments, and is applicable within the scope of the invention of the claims of the present application. Needless to say, it includes various modifications, modifications, and combinations that can be made by a trader.
  • Multilayer laminate 11 First substrate 12 Second substrate 21 First light control layer 22 Second light control layer

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Abstract

ヘーズおよび透過率を適切に調整可能な多層積層体を提供することである。本発明の一態様にかかる多層積層体（１）は、基材（１１）と、印加電圧に応じて配向状態が変化する液晶分子を含む第１調光層（２１）と、フォトクロミック材料を含む第２調光層（２２）と、が少なくとも積層された、多層積層体である。

Description

多層積層体
　本発明は多層積層体に関し、特に調光機能を備える多層積層体に関する。
　近年、建築物の窓ガラスや車両用の窓ガラスなどに調光機能を備える窓ガラスが広く用いられている。このような調光機能を備える窓ガラスは、調光シートを窓ガラスに設けることで構成することができる。例えば、調光シートは、液晶分子を含む調光層と、調光層を挟む一対の透明電極層と、を用いて構成することができる。
　特許文献１には、調光層が呈する色のむらを抑制するとともに、長期信頼性の向上を可能とした調光シートに関する技術が開示されている。
特開２０２０－５２３７４号公報
　特許文献１に開示されている調光シートのように、液晶分子を含む調光層を用いて調光シートを構成した場合は、液晶分子に電圧を印加し、液晶分子の配向状態を変化させることで、調光層のヘーズ（曇価）を制御することができる。つまり、液晶分子の配向状態を変化させ、調光層を通過する光の散乱状態を変化させることで、調光層のヘーズを適切に制御することができる。
　しかしながら、液晶分子の配向状態を変化させた場合でも、調光層を通過する光の量を大きく変化させることは困難である。このため、液晶分子を含む調光層を用いて調光シートを構成した場合は、透過率（全光線透過率）を大きく変化させることが難しいという問題がある。
　上記課題に鑑み本発明の目的は、ヘーズおよび透過率を適切に調整可能な多層積層体を提供することである。
　本発明の一態様にかかる多層積層体は、基材と、印加電圧に応じて配向状態が変化する液晶分子を含む第１調光層と、フォトクロミック材料を含む第２調光層と、が少なくとも積層された、多層積層体である。
　上述の多層積層体において、前記基材は、第１基材と第２基材とを備えていてもよく、前記第１基材、前記第１調光層、前記第２調光層、及び前記第２基材の順に積層されていてもよい。
　上述の多層積層体において、前記第１調光層は、前記液晶分子がポリマー中に分散された高分子分散型液晶、または三次元網目状のポリマーネットワークの内部に前記液晶分子が配置されたポリマーネットワーク型液晶であってもよい。
　上述の多層積層体において、前記フォトクロミック材料が、トリアリールメタン、スチルベン、アザスチルベン、ニトロン、フルギド、スピロピラン、ナフトピラン、スピロオキサジンおよびキノンからなる群から選択される少なくとも一つであってもよい。
　上述の多層積層体において、前記第２調光層はポリビニルブチラールを用いて構成されていてもよく、前記フォトクロミック材料は前記ポリビニルブチラール内に分散されていてもよい。
　上述の多層積層体において、前記多層積層体は、車両用窓ガラス、車両用サンルーフ、建築物用の窓ガラスのうちの少なくとも一つを構成する材料に用いられてもよい。
　本発明により、ヘーズおよび透過率を適切に調整可能な多層積層体を提供することができる。
実施の形態にかかる多層積層体の構成例を説明するための断面図である。 実施例にかかるサンプルの屋内における状態を示す図である。 実施例にかかるサンプルの屋外における状態を示す図である。
　本実施の形態にかかる多層積層体は、基材と、印加電圧に応じて配向状態が変化する液晶分子を含む第１調光層と、フォトクロミック材料を含む第２調光層と、が少なくとも積層された構成を備える。以下、本実施の形態にかかる多層積層体について詳細に説明する。
　図１は、実施の形態にかかる多層積層体の構成例を説明するための断面図である。図１に示すように、本実施の形態にかかる多層積層体１は、第１基材１１、第２基材１２、第１調光層２１、及び第２調光層２２を備える。すなわち、図１に示す多層積層体１は、基材として第１基材１１と第２基材１２とを備えており、第１基材１１、第１調光層２１、第２調光層２２、及び第２基材１２の順に積層されている。換言すると、第１基材１１と第２基材１２との間に、第１調光層２１および第２調光層２２が挟まれている。
　第１基材１１および第２基材１２は、透明な材料を用いて構成することができる。例えば、第１基材１１および第２基材１２は、透明な樹脂材料や透明なガラスを用いて構成することができる。樹脂材料を用いて第１基材１１および第２基材１２を構成する場合は、例えば、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレン、塩化ビニル樹脂などを用いることができる。
　なお、本実施の形態では、第１基材１１および第２基材１２の少なくとも一方は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で所定の色に着色されていてもよい。第１基材１１、第２基材１２を着色させる場合は、基材を構成する樹脂材料やガラスに色素を添加してもよい。色素は、可視光領域に含まれる所定の光に対応する波長の光を吸収する材料である。例えば、色素として染料や顔料を用いることができる。
　第１調光層２１は、印加電圧に応じて配向状態が変化する液晶分子を含む。具体的には、第１調光層２１は、液晶分子がポリマー中に分散された高分子分散型液晶（ＰＤＬＣ： Polymer Dispersed Liquid Crystal）であってもよい。また、第１調光層２１は、三次元網目状のポリマーネットワークの内部に液晶分子が配置されたポリマーネットワーク型液晶（ＰＮＬＣ：Polymer Network Liquid Crystal）であってもよい。
　例えば、第１調光層２１は、液晶分子を含む液晶層（不図示）と、当該液晶層を挟むように設けられた２枚の透明電極層（不図示）と、を用いて構成することができる。液晶層は、上述した高分子分散型液晶（ＰＤＬＣ）やポリマーネットワーク型液晶（ＰＮＬＣ）を用いて構成できる。透明電極層は、例えば、透明酸化物導電体を用いて構成できる。透明酸化物導電体としては、例えば、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＳｎＯ２などを用いることができる。また、例えば、透明電極層は、導電性高分子を用いて形成してもよい。導電性高分子としては、例えば、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳなどを用いることができる。
　本実施の形態において第１調光層２１に含まれる液晶分子は、透明電極層に印加される印加電圧に応じて配向状態が変化する。具体的には、透明電極層に電圧が印加されると、液晶分子が電界方向に配列した状態となり、第１調光層２１を通過する光の散乱が抑えられ、第１調光層２１が透明になる。一方、透明電極層に電圧が印加されない状態の場合は、液晶分子の配列が不規則な状態となり、第１調光層２１を通過する光が散乱されるため不透明（白濁）になる。
　第２調光層２２は、フォトクロミック材料を含む。フォトクロミック材料は、光照射により、分子量を変えることなく分子構造が変化し、吸収スペクトルが異なる２つの異性体を可逆的に生成する材料である。例えば本実施の形態では、フォトクロミック材料として、太陽光が入射した際に色が変わる材料を用いてもよい。例えば、３７０ｎｍ以上の波長の光で色が変わる材料をフォトクロミック材料として用いてもよい。本実施の形態において第２調光層２２は、多層積層体１の透過率（全光線透過率）を調整する機能を備える。例えば、第２調光層２２に３７０ｎｍ以上の波長の光が入射した際に、第２調光層２２の透過率が低下するように構成してもよい。
　例えば、本実施の形態ではフォトクロミック材料として、トリアリールメタン、スチルベン、アザスチルベン、ニトロン、フルギド、スピロピラン、ナフトピラン、スピロオキサジンおよびキノンからなる群から選択される少なくとも一つを用いてもよい。フォトクロミック材料の添加量を適切に選択することで所望の透過率に制御することが可能となる。
　例えば、第２調光層２２は、母材である樹脂シート内にフォトクロミック材料を分散させて構成してもよい。樹脂シートには、例えば、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、エチレン酢酸ビニル共重合樹脂（ＥＶＡ）、ポリウレタン等を用いることができる。フォトクロミック材料の応答速度は母材である樹脂シートに大きく依存するため本実施の形態では、第２調光層２２の母材として可塑化ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）を用いることがより好ましい。
　第１基材１１、第２基材１２、第１調光層２１、及び第２調光層２２は、接着層を介して互いに接着してもよい。接着層には、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂を使用することができる。これらの中でも可塑化ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）を使用することが好ましい。
　以上で説明したように、本実施の形態にかかる多層積層体は、基材と、印加電圧に応じて配向状態が変化する液晶分子を含む第１調光層２１と、フォトクロミック材料を含む第２調光層２２と、が少なくとも積層されている。第１調光層２１は液晶分子を含むので、印加電圧に応じて、第１調光層２１が透明になる場合と不透明になる場合とを制御することができる。よって、第１調光層２１を用いて多層積層体１のヘーズ（曇価）を調整することができる。また、第２調光層２２はフォトクロミック材料を含むので、第２調光層２２に入射する光に応じて第２調光層２２の色が変化する。よって、第２調光層２２を用いて多層積層体１の透過率（全光線透過率）を調整することができる。
　このように本実施の形態は、第１調光層２１を用いてヘーズ（曇価）を調整し、第２調光層２２を用いて透過率を調整することができるので、ヘーズおよび透過率を適切に調整可能な多層積層体を提供することができる。
　例えば、本実施の形態にかかる多層積層体１は、車両用窓ガラス、車両用サンルーフ、建築物用の窓ガラス等を構成する材料に用いてもよい。
　特に第２調光層２２にフォトクロミック材料を用いることにより、太陽光の強度に応じて透過率を調整することが可能なため、上述の用途に非常に好適である。
　ヘーズ（曇価）については、用途に応じて任意に調整することができる。特に透明性が要求される用途については透明モードのヘーズ（曇価）は３％以下がより好ましい。
　透過率については、用途に応じて任意に調整することができる。フォトクロミック材料の添加量で透過率の範囲を制御することができる。車両用サンルーフについては太陽光の眩しさを低減するために５０％から４％の範囲で調整することが好ましい。屋内での透過率の調整は市販の色素染料や顔料を使用してもよい。
　例えば、本実施の形態にかかる多層積層体１を車両用サンルーフに用いた場合は、晴天のときは太陽光を第２調光層２２で遮蔽することができる。この場合は、第１調光層２１に印加される電圧を調整することで、多層積層体１のヘーズ（曇価）を調整することができる。
　一方、夜間や曇天のときは第２調光層２２の透過率が高くなるので、車両の外部の視認性を向上させることができる。この場合も、第１調光層２１に印加される電圧を調整することで、多層積層体１のヘーズ（曇価）を調整することができる。例えば、第１調光層２１のヘーズ（曇価）を高くすることで、外部から車両内を視認しづらくすることができ、車両内のプラバシーを守ることができる。
　なお、これらの使用例は一例であり、本実施の形態にかかる多層積層体１は他の用途に用いてもよい。
　また、図１では、第１基材１１、第１調光層２１、第２調光層２２、及び第２基材１２の順に積層した構成例を示した。しかしながら、本実施の形態では、第１基材１１および第２基材１２のいずれか一方を省略してもよい。例えば、第２基材１２側が外部環境に曝される構成の場合（つまり、第２基材１２側から光が入射する場合）は、第２基材１２側の耐候性を保つために第２基材１２を設けつつ、第１基材１１を省略してもよい。また、本実施の形態では、第１調光層２１と第２調光層２２の位置を逆にしてもよい。すなわち、第２基材１２側から光が入射する構成の場合、光が入射する側から第２調光層２２、第１調光層２１の順に設けてもよく（図１参照）、また光が入射する側から第１調光層２１、第２調光層２２の順に設けてもよい。
　また、本実施の形態では、第１調光層２１と第２調光層２２とを同一層として形成してもよい。すなわち、第１調光層２１を構成している高分子分散型液晶（ＰＤＬＣ）やポリマーネットワーク型液晶（ＰＮＬＣ）の内部にフォトクロミック材料を分散させてもよい。このような構成とした場合は、第１調光層２１に含まれる液晶分子を用いて、光の透過・散乱を制御してヘーズ（曇価）を調整するとともに、第１調光層２１内に分散されているフォトクロミック材料を用いて光の透過率を調整することができる。
　また、本実施の形態では、デザインが施された加飾層などを多層積層体に含めてもよい。
　次に、本発明の実施例について説明する。
　実施例にかかるサンプルとして、図１に示した構成を備える多層積層体を作製した。第１基材１１、及び第２基材１２には、ガラスを用いた。また、第１調光層２１には九州ナノテック光学株式会社製のＰＤＬＣフィルムを用いた。第２調光層２２には、母材である可塑化ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）にフォトクロミック材料を分散させたフィルムを用いた。フォトクロミック材料には、ナフトピラン系の材料を用いた。また第１調光層２１と第１基材１１の間の接着層２４には可塑化ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）を用いた。そしてこれらのフィルムを積層させて実施例にかかるサンプル（多層積層体）を作製した。
　実施例にかかる多層積層体では、第１調光層２１に電圧が印加された状態、つまり液晶分子が電界方向に配列し、第１調光層２１が透明になっている状態を「透明モード」とした。また、第１調光層２１に電圧が印加されていない状態、つまり液晶分子の配列が不規則な状態となり、第１調光層２１を通過する光が散乱される不透明（白濁）な状態を「ヘーズモード」とした。
　また、実施例にかかる多層積層体では、第２調光層２２に入射する光に応じて第２調光層２２の色が変化する。具体的には、第２調光層２２に入射する光の量が多くなるにつれて第２調光層２２の色が濃くなり透過率が低下する。
　実施例にかかる多層積層体を評価するために、屋内および屋外において、第１調光層２１を透明モードおよびヘーズモードとした場合の状態を観察した。また、ヘーズはＪＩＳ　Ｋ　７１３６に従い測定し、透過率はＪＩＳ　Ｋ　７３６１－１に従い全光線透過率として測定した。
　図２は、実施例にかかる多層積層体の屋内における状態を示す図であり、屋内において、第１調光層２１を透明モードにした場合とヘーズモードにした場合の各々の状態を観察した結果を示している。
　図２に示すように、第１調光層２１を透明モードにした場合は、実施例にかかる多層積層体が透明な状態となった。つまり、透明モードにした場合は、第１調光層２１に含まれる液晶分子に電圧が印加され、液晶分子が電界方向に配列するため第１調光層２１が透明な状態となった。透明モードでのヘーズは２％であり、全光線透過率は８６％であった。
　一方、第１調光層２１をヘーズモードにした場合は、実施例にかかる多層積層体が不透明な状態（白濁の状態）となった。つまり、ヘーズモードにした場合は、第１調光層２１に含まれる液晶分子に電圧が印加されていないので、液晶分子の配列が不規則な状態となり、第１調光層２１を通過する光が散乱されて不透明な状態（白濁の状態）となった。ヘーズモードでのヘーズは９８％であり、全光線透過率は７７％であった。
　なお、屋内では光の量が少ないため、第２調光層２２に含まれるフォトクロミック材料は色が変化していない状態、つまり、透過率が高い状態であり、透明モードからヘーズモードにおいて全光線透過率の変化はわずか９％であった。
　図３は、実施例にかかる多層積層体の屋外における状態を示す図であり、屋外において、第１調光層２１を透明モードにした場合とヘーズモードにした場合の各々の状態を観察した結果を示している。図３では、第１調光層２１を各々のモードに切り替えた直後の状態と３分経後の状態を示している。
　図３に示すように、第１調光層２１を透明モードにした場合は、実施例にかかる多層積層体が透明な状態となった。つまり、透明モードにした場合は、第１調光層２１に含まれる液晶分子に電圧が印加され、液晶分子が電界方向に配列するため第１調光層２１が透明な状態となった。また、透明モードにした直後は太陽光線を透過していたが、透明モードにしてから３分経過した後は第２調光層２２に含まれるフォトクロミック材料の色が斑なく黒色に変化し、透過率が低下した。このため、実施例にかかる多層積層体を通過する太陽光の光量が大幅に減少した。このときの全光線透過率は４％であった。
　一方、第１調光層２１をヘーズモードにした場合は、実施例にかかる多層積層体が不透明な状態（白濁の状態）となった。つまり、ヘーズモードにした場合は、第１調光層２１に含まれる液晶分子に電圧が印加されていないので、液晶分子の配列が不規則な状態となり、第１調光層２１を通過する光が散乱されて不透明な状態（白濁の状態）となった。また、ヘーズモードにした直後は多層積層体が白濁の状態であったが、ヘーズモードにしてから３分経過した後は第２調光層２２に含まれるフォトクロミック材料の色が黒色に変化し、透過率が低下した。このときの全光線透過率は４％であった。
　このように、実施例にかかる多層積層体では、第１調光層２１を用いてヘーズ（曇価）を２％から９８％まで調整するとともに、屋内から屋外に移動することにより第２調光層２２を用いて全光線透過率を４％から８６％まで調整できた。よって、本発明にかかる多層積層体を用いることで、ヘーズおよび透過率を適切に調整できた。
　以上、本発明を上記実施の形態に即して説明したが、本発明は上記実施の形態の構成にのみ限定されるものではなく、本願特許請求の範囲の請求項の発明の範囲内で当業者であればなし得る各種変形、修正、組み合わせを含むことは勿論である。
　この出願は、２０２２年２月１日に出願された日本出願特願２０２２－１４０８４を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
１　多層積層体
１１　第１基材
１２　第２基材
２１　第１調光層
２２　第２調光層

Claims (6)

  1. 　基材と、
    　印加電圧に応じて配向状態が変化する液晶分子を含む第１調光層と、
    　フォトクロミック材料を含む第２調光層と、が少なくとも積層された、
    　多層積層体。
  2. 　前記基材は、第１基材と第２基材とを備え、
    　前記第１基材、前記第１調光層、前記第２調光層、及び前記第２基材の順に積層されている、
    　請求項１に記載の多層積層体。
  3. 　前記第１調光層は、前記液晶分子がポリマー中に分散された高分子分散型液晶、または三次元網目状のポリマーネットワークの内部に前記液晶分子が配置されたポリマーネットワーク型液晶である、請求項１または２に記載の多層積層体。
  4. 　前記フォトクロミック材料が、トリアリールメタン、スチルベン、アザスチルベン、ニトロン、フルギド、スピロピラン、ナフトピラン、スピロオキサジンおよびキノンからなる群から選択される少なくとも一つである、請求項１～３のいずれか一項に記載の多層積層体。
  5. 　前記第２調光層はポリビニルブチラールを用いて構成されており、
    　前記フォトクロミック材料は前記ポリビニルブチラール内に分散されている、
    　請求項１～４のいずれか一項に記載の多層積層体。
  6. 　前記多層積層体は、車両用窓ガラス、車両用サンルーフ、建築物用の窓ガラスのうちの少なくとも一つを構成する材料に用いられる、請求項１～５のいずれか一項に記載の多層積層体。
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