JP2004198883A - 調光素子 - Google Patents

Abstract

【課題】天然曝露の状態で使用される場合にも、内部の液体の蒸発が抑制されており、調光特性の劣化が少ない調光素子を提供すること
【解決手段】調光素子を、基板１と前記基板１に重ね合わされた調光シート２と、を含んで構成し、調光シート２の少なくとも端部を、液体蒸発防止部材３より覆う。また、基板１は複数からなってもく、この基板１間に調光シート２を挟持させた構成でもよい。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建築物及び自動車などを始めとする車両の窓材に使用し得る調光素子に関するものである。より詳細には、外部刺激により可逆的に透過率変化を生じる調光素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
本発明者らは特開平１１−２３６５５９号公報において新規な発色材料を透明基板間に挟持した構成の調光素子を提案している。この提案においては、刺激の付与による液体の吸収・放出により膨潤・収縮する高分子ゲル中に飽和吸収濃度以上の顔料を含有してなる調光粒子を、膨潤液体とともに直接基板間に封入した構成、及びフィルム間に挟持封止した構成を提示している。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−２３６５５９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、調光素子の作製においては、基板間に封入した構成の場合、多種多様な大きさの調光素子の製造が煩雑になるという問題がある。また、フィルムを基板に貼り付ける構成では、建築物や車両の窓ガラスに使用する場合、長期にわたる耐用年数が必要となり、フィルム端部からの、内部の液体の蒸発による調光特性の劣化が問題である。
【０００５】
そこで本発明は、天然曝露の状態で使用される場合にも、内部の液体の蒸発が抑制されており、調光特性の劣化が少ない調光素子を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決する為の手段】
上記の目的は、以下の本発明により達成される。即ち本発明は、
＜１＞ 基板と、前記基板に重ね合わされた調光シートと、を含んで構成され、
前記調光シートの少なくとも端部が、液体蒸発防止部材より覆われていることを特徴とする調光素子。
＜２＞ 複数の基板と、前記複数の基板間に挟持された調光シートと、を含んで構成され、
前記調光シートの少なくとも端部が、液体蒸発防止部材より覆われていることを特徴とする調光素子。
＜３＞ 前記液体蒸発防止部材に、紫外線吸収材料が含まれることを特徴とする前記＜１＞又は＜２＞に記載の調光素子
＜４＞ 調光シートが、少なくとも、透明フィルムと、外部刺激の付与により可逆的に液体を吸収・放出して体積変化を生ずる高分子ゲルと、前記高分子ゲルが吸収・放出し得る液体と、を含んで構成されていることを特徴とする前記＜１＞〜＜３＞のいずれかに記載の調光素子。
＜５＞ 前記高分子ゲル中に、少なくとも収縮時に飽和吸収濃度以上となる量の顔料を含有していることを特徴とする前記＜４＞に記載の調光素子。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、実質的に同じ機能を有する部材は、全図面通して同じ符号を付与して説明する。
【０００８】
［調光素子］
本発明の調光素子は、例えば、図１に示すように、１枚の基板１の表面に後述する調光シート２を配置し、該調光シート２の端部周辺は液体蒸発防止部材３が貼着されている。このとき該調光シート２は、好ましくは基板１の表面に接着性樹脂４を介して配置され、基板面からの脱離が抑制されている。また、本発明の調光素子は、図２に示すように、一対の基板１間に調光シートを挟持した構成も挙げられる。なお、図１及び図２に示す調光素子には、保護層、防汚層、紫外線遮蔽層、帯電防止層などの他の構成層が形成されていても構わない。
【０００９】
本発明の調光素子は、１枚の基板１と、これに重ね合わされる調光シート２とを含む構成、或いは、複数の基板１と、当該複数の基板１間に挟持される調光シート２を含む構成において、調光シート２の少なくと端部周辺が液体蒸発防止部材３に覆ったものである。このような構成にすることで、天然曝露の状態などの過酷な条件下での使用の際、調光シート端部からの液体の蒸発を極力抑制し、調光特性を劣化を減少させることが可能となる。以下、各部材について説明する。
【００１０】
接着性樹脂４としては、有機溶剤揮散型接着剤（クロロプレンゴム系、ウレタン系など）、熱硬化反応型接着剤（エポキシ系、レゾール系など）、湿気硬化反応型接着剤（２−シアノアクリル酸エステル系、シリコーン系など）、紫外線硬化反応型接着剤（アクリル系オリゴマーなど）、縮合反応型接着剤（ユリア樹脂系）、付加反応型接着剤（エポキシ系、イソシアネート系など）、熱溶融型接着剤などが挙げられる。
【００１１】
この中でも特に熱溶融型接着剤が好適であり、例えば、ポリオレフィン樹脂（ポリエチレン、ポリプロピレンなど）、ポリオレフィン誘導体（マレイン酸変性ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、マレイン酸変性ポリプロピレン、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−無水マレイン酸共重合体、プロピレン−アクリル酸共重合体、プロピレン−無水マレイン酸共重合体、イソブチレン−無水マレイン酸共重合体、マレイン化ポリブタジエン、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）及びそのマレイン化物など）、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリカプロラクトン系樹脂、ポリスチレン樹脂、及びその誘導体（ポリスチレン、スルホン化ポリスチレン、スチレン−無水マレイン酸共重合体など）、熱可塑性ポリウレタン樹脂、高分子量ポリエチレングリコール、酢酸ビニル樹脂、ワックス類（パラフィンワックス、ミツロウ、牛脂など）、長鎖脂肪酸エステル樹脂及びこれら２種以上の混合物などが挙げられる。
【００１２】
液体蒸発防止部材３としては、ポリイソブチレン系、シリコーン系、ウレタン系、変成シリコーン系、ポリサルファイド系、アクリル系、ブチル系、エポキシ系、変成ウレタン系、変成ポリサルファイド系、アクリルウレタン系などの各種シーリング材、及びウレタンゴム系、アクリルゴム系、クロロプレンゴム系、アクリル樹脂エマルジョン系、ゴムアスファルトエマルジョン系などの各種塗膜防水材が適用できる。その他、ガラス、セラミックスなどの無機材料や銀、銅、鉛、錫などの各種金属材料の適用も可能である。
【００１３】
なお、基板１としてガラスを用いる場合には、液体蒸発防止部材３としては、これらの中でも特に、ポリイソブチレン系、シリコーン系、アクリル系の各シーリング材、及びアクリル樹脂エマルジョン系の塗膜防水材が好ましく用いられる。
具体的には、ポリイソブチレン系シーリング材としては、ペンギンシール７０００（サンスター技研社製）、ＲＥＮＯシールII（セメダイン社製）、ＩＢ２０００（ブリヂストン社製）などの２成分形シーリング材が、またシリコーン系シーリング材としては、トスシール３８１，８３（ＧＥ東芝シリコーン社製）、シーラント４５ＦＰ（信越化学工業社製）、ＳＨ７８０（東レダウコーニングシリコーン社製）、８０６０プロ（セメダイン社製）、シャーピーシール・ペンタブル（シャープ化学社製）などの１成分形シーリング材、及びペンギンシール２５２０（サンスター技研社製）、トスシール３６１，６３，６４，６７，９０（ＧＥ東芝シリコーン社製）などの２成分形シーリング材が、またアクリル系シーリング材としては、トップシーラー＃５０００，＃５０００Ｌ（ヤマウチ社製）などの１成分形シーリング材が挙げられる。また、アクリル樹脂エマルジョン系塗膜防水材としては、Ｍｙルーファー（三菱化学産資社製）、ＦＤコート（フヨー社製）などが挙げられる。
【００１４】
液体蒸発防止部材３には、紫外線吸収材を含ませることができる。液体蒸発防止部材３に紫外線吸収材を含ませることで、調光シート２端部周辺の紫外線による劣化を抑制させ、より効果的に液体の漏れや蒸発を防止し、調光機能の劣化を抑制させることが可能となる。このような紫外線吸収材としては、例えば、共同薬品社製Ｖｉｏｓｏｒｂ１１２、Ｖｉｏｓｏｒｂ１０５、大塚化学社製ＰＵＶＡ−ＮＷ、ＰＵＶＡ−ＣＷ、日本触媒社製ＦＸ−ＵＦＺ−ＣＯ、住友化学社製Ｓｕｍｉｓｏｒｂ３２０、Ｓｕｍｉｓｏｒｂ３４０などが挙げられる。
【００１５】
基板１としては、主にガラスが好ましく用いられるが、それ以外にポリエステル、ポリイミド、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアミド、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスルフォン、ポリカーボネート、ポリエーテル、セルロース誘導体などの高分子板状体などの使用も可能である。なお、これらの基板の大きさや厚さは特に限定するものではない。
【００１６】
調光シート２としては、例えば、と２枚のフィルムの間に調光組成物を封入し、周囲の端部を封止した構成のものである。
【００１７】
調光シート２に用いられる調光組成物６としては、調光粒子７と吸脱液体８とを含んで構成されるものが挙げられる。具体的に、例えば、特開平１１−２３６５５９号公報に記載されている内部に顔料を分散した刺激応答性高分子ゲルを用いるもの、特公昭６１−７９４８号公報、特開平３−２３７４２６号公報、特開平８−８２８０９号公報などに記載されている下限臨界溶解温度（ＬＣＳＴ）をもつ高分子材料の溶液を用いるもの、特公平７−２３４７１号公報、特開平６−２２０４５３号公報、特開平６−２５５０１６号公報などに記載されているリオトロピック型コレステリック液晶を用いるもの、特開平６−１９２５２５号公報、特開平７−２４２７８５号公報、特開平８−１６５３９６号公報、特開平８−１８３８９３号公報などに記載されているＬＣＳＴを有するフッ素系サーモクロミック材料を用いるものなどが適用できる。なお、調光組成物６についての詳細は、後述する。
【００１８】
調光シート２の具体的な構成としては、例えば、図３に示す構成が挙げられる。調光シート２は、図３（ａ）に示すように、少なくとも基材となるフィルム５と調光組成物６からなり、少なくとも２枚のフィルム５の内部に該調光組成物６が挟持封入され、２枚のフィルム５端部周辺を加熱溶着されて構成している。また、調光シート２は、図３（ｂ）に示すように必要に応じてスペーサー１０を具備していてもよい。また、調光シート２は、図４に示すように、封止用接着剤などの封止部材１３により封止された構成でもよい。
【００１９】
調光シート２の基材となるフィルム５としては、ポリエステル、ポリイミド、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスルフォン、ポリカーボネート、ポリエーテル、セルロース誘導体などの高分子フィルムや板状体などが使用可能である。なお、これらの基材の大きさや厚さは特に限定するものではない。
【００２０】
また、フィルムに５は水蒸気や有機溶剤のガスなどの透過蒸発を防止するために、特開２００２−２５８００１号公報に記載されたバリア性材料を含有していてもよい。具体的には、例えば、ポリマー材料としては塩化ビニリデン系共重合体やエチレン−ビニルアルコール共重合体などが挙げられる。また、無機物としては、例えば、周期律表１３族元素または１４族元素の金属単体かこれらの酸化物などが挙げられる。
【００２１】
スペーサー１０としては、基材のフィルムの間隙を安定して維持できる形状であれば特に限定されないが、例えば、球、立方体、柱状のものなどの独立した形状のものが好ましく用いられる。また、連続した形状を有するスペーサー１０を使用することもできる。この場合、それらの形状は、安定して間隙を維持できる形状であれば特に限定されず、主に格子状、ハニカム状などの多角形を始めとして、様々な形状を適用することが出来る。これらのスペーサー１０は、後述する調光組成物の構成部材である吸脱液体に安定な材料であれば特に限定されず、例えば、樹脂、金属、金属酸化物、ガラスなどが適用できる。
【００２２】
なお、これらのスペーサー１０は、より好ましくはフィルム５表面に固定されていることが望ましい。固定に使用する接着剤としては、接着性樹脂４として例示した接着剤が適用できる。
【００２３】
スペーサー１０をフィルム５表面に固定する際に使用する接着剤の割合は、通常、被接着物１００質量部に対して接着剤の量が０．１〜５０質量部、好ましくは１〜３０質量部程度で十分ある。接着剤の量が５０質量部を超えると基材（フィルム５）への固着性は向上するものの、過剰な接着剤の影響でスペーサー１０により規定されるべきフィルム５間の間隙が変化することや、製造コストが増加するという問題が生じることがある。一方、０．１質量部未満では、スペーサー１０の基材（フィルム５）への固着が不十分となることがある。
【００２４】
また、接着剤を用いたスペーサー１０の固定は、例えば、スペーサー１０粒子と粒子状の接着性樹脂の混合物を被接着面に散布した後、加熱処理を施して接着する方法が適用できる。この時、混合に使用する装置は特に限定されず、通常の粉体混合装置でよく、例えば、コニカルブレンダー、ナウターミキサー、Ｖ型ブレンダー、タービュライザー、スクリュー式ラインブレンダーなどが挙げられる。
【００２５】
その他、接着剤を溶媒に溶かした接着性溶液を調製し、被接着面に該接着剤溶液を塗布した後、スペーサー１０粒子を散布して加熱処理を施しても構わない。この時使用される溶媒は、フィルム５を変質させず接着性樹脂が可溶なものであれば特に限定されないが、溶媒の沸点は比較的低い方がよく、１５０℃以下、好ましくは１００℃以下が適当であり、例えば、アセトンなどのケトン類、エタノール、メタノールなどのアルコール類、酢酸エチルなどのカルボン酸エステル類、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素類、塩化メチレンなどのハロゲン化炭化水素類、ジエチルエーテルなどのエーテル類、ヘキサンなどの脂肪族炭化水素類、シクロヘキサンなどの脂環式炭化水素類及び、これらの混合物などが挙げられる。また、接着剤溶液の被接着面への適用方法は、塗布、噴霧、浸漬などが挙げられる。
【００２６】
また、接着のための加熱処理は特に限定されないが、熱風加熱機、赤外線加熱機、高周波加熱機及びヒートローラなどの接触式加熱機などが適用でき、加熱温度は、接着剤の溶融温度の従いおよそ５０℃〜２００℃の間で適宜設定される。
【００２７】
調光シート２の厚みの好ましい範囲は、１μｍ〜２０ｍｍ、より好ましくは２μｍ〜５ｍｍの範囲である。これは、１μｍよりも小さいと、調光性能が低くなり所望の調光効果を得ることができない場合があり、２０ｍｍ以上では応答特性が低下する恐れがあるためである。
【００２８】
本発明の調光素子において、調光シート２の封止形態は、必ずしも調光シート２端部の封止部材１３と液体蒸発防止部材３が別々な部材により行われている必要はなく、調光素子は、図５に示すように、調光シート２端部周辺を、封止部材１３と液体蒸発防止部材３が同一部材で構成された封止兼蒸発防止部材１４により覆われた構成でも構わない。なお、図５（ａ）は、調光シート２を基板１に重ね合わせた構成であり、図５（ｂ）は、調光シート２を２枚の基板１間に挟持した構成である。
【００２９】
本発明の調光素子は、さらに、調光シート２を別なフィルムでラミネートする方法も適用可能であり、具体的には、図６に示すように、調光シート２を、フィルム５と調光組成物６とラミネート用フィルム１５とからなり、少なくとも２枚のフィルム５の内部に該調光組成物６が挟持封入され、２枚のフィルム５端部周辺を封止部材１３により封止したものを、さらにラミネート用フィルム１５で挟持しその端部加熱溶着した構成でもよい。なお、図６（ａ）は、調光シート２を基板１に重ね合わせた構成であり、図６（ｂ）は、調光シート２を２枚の基板１間に挟持した構成である。
【００３０】
また、発明の調光素子は、さらに、調光シート２を別なフィルムでラミネートにより調光シート２を封止する形態も適用可能であり、具体的には、図７に示すように、少なくとも２枚のフィルム５の内部に該調光組成物６が挟持封入されたものを、ラミネート用フィルム１５で挟持しその端部加熱溶着して封止した構成でもよい。なお、図７（ａ）は、調光シート２を基板１に重ね合わせた構成であり、図７（ｂ）は、調光シート２を２枚の基板１間に挟持した構成である。
【００３１】
ここで用いられるラミネート用フィルム１５は、調光シート２の基材として示した材料が適用可能であり、フィルム５と同様に、水蒸気や有機溶剤のガスなどの透過蒸発を防止するために、特開２００２−２５８００１号公報に記載されたバリア性材料を含有していてもよい。このラミネート用フィルムの主な目的は液体蒸発の防止であるが、保護層、防汚層、紫外線遮蔽層、帯電防止層などとしての機能が付与されていても構わない。また、ここで用いられる接着剤としては、フィルムの剥がれが容易に起こらないものであれば特に限定されず、たとえば有機溶剤揮散型接着剤（クロロプレンゴム系、ウレタン系など）、熱硬化反応型接着剤（エポキシ系、レゾール系など）、湿気硬化反応型接着剤（２−シアノアクリル酸エステル系、シリコーン系など）、紫外線硬化反応型接着剤（アクリル系オリゴマーなど）、縮合反応型接着剤（ユリア樹脂系）、付加反応型接着剤（エポキシ系、イソシアネート系など）、熱溶融型接着剤などが挙げられる。本発明においては、この中でも特に熱溶融型接着剤が好適であり、例えば、ポリオレフィン樹脂（ポリエチレン、ポリプロピレンなど）、ポリオレフィン誘導体（マレイン酸変性ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、マレイン酸変性ポリプロピレン、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−無水マレイン酸共重合体、プロピレン−アクリル酸共重合体、プロピレン−無水マレイン酸共重合体、イソブチレン−無水マレイン酸共重合体、マレイン化ポリブタジエン、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）及びそのマレイン化物など）、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリカプロラクトン系樹脂、ポリスチレン樹脂、及びその誘導体（ポリスチレン、スルホン化ポリスチレン、スチレン−無水マレイン酸共重合体など）、熱可塑性ポリウレタン樹脂、高分子量ポリエチレングリコール、酢酸ビニル樹脂、ワックス類（パラフィンワックス、ミツロウ、牛脂など）、長鎖脂肪酸エステル樹脂及びこれら２種以上の混合物などが挙げられる。
【００３２】
［調光組成物］
以下、本発明の調光素子を構成する調光シート２の内部に充填されている調光組成物６について、図３に従い詳細に説明する。本発明の調光シートの内部には、前述の各種調光組成物が用いられる。その中でも特に、外部刺激の付与により可逆的に液体を吸収・放出して体積変化を生ずる調光粒子７（高分子ゲル）と、該調光粒子が吸収・放出し得る液体８（以後、単に吸脱液体という）とからなる調光組成物６、自己保持性のある樹脂あるいはゲルマトリックス中に調光粒子７が担持された構成の調光組成物６などが好ましく適用される。また、図８に示すように、前記調光粒子７は、膨潤状態において吸脱液体８を保持している、内部に色材や光散乱剤などの調光用材料９が含有された高分子ゲルにより構成されていることが望ましい。
【００３３】
調光組成物６が調光粒子７と吸脱液体８から構成される場合、調光粒子７が基材（フィルム５）表面に固定されていることが好ましい。これは、調光粒子７の移動による凝集が、調光特性の低下や調光素子の不均一性を生じるためである。本発明においては、充填される吸脱液体８の粘度が高いことにより調光粒子７の移動が抑制されている形態である、自己保持性のある樹脂あるいはゲルマトリックス中に調光粒子７が担持された構成が、より好ましく用いられる。この自己保持性のある樹脂あるいはゲルマトリックスとしては、たとえば熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂、ポリアクリル酸、ポリビニルアルコールなどの高分子化合物を主鎖に持つ架橋体などが好ましく用いられる。
【００３４】
次に、調光組成物６に使用可能な調光粒子７としては、高分子ゲルが好適に適用可能である。高分子ゲルとしては、熱の付与によって液体を吸収・放出し、可逆的に体積変化（膨潤・収縮）する刺激応答する高分子ゲルが好ましい。ただし、「可逆的」といっても、膨潤時と収縮時で同一刺激量に応じた体積変化量が異なる、いわゆるヒステリシスな性質を有するものであっても問題なく、本発明において、このような性質の場合も「可逆的」の概念に含まれる。
【００３５】
このような高分子ゲルとして具体的には、ＬＣＳＴ（下限臨界溶液温度）やＵＣＳＴ（上限臨界溶液温度）をもつ高分子の架橋体（前者を「ＬＣＳＴゲル」、後者を「ＵＣＳＴゲル」と称する。）、互いに水素結合する二成分の高分子ゲルのＩＰＮ体（相互侵入網目構造体）や結晶性などの凝集性の側鎖をもつ高分子ゲル（前者を「ＩＰＮゲル」、後者を「結晶性ゲル」と称する。）などが好ましいものとして例示される。なお、ＬＣＳＴゲルは高温において収縮し、ＵＣＳＴゲル、ＩＰＮゲル及び結晶性ゲルは逆に高温において膨潤する特性を持っている。
【００３６】
ＬＣＳＴゲルの具体例としては、ポリ［Ｎ−イソプロピルアクリルアミド］などのポリ［Ｎ−アルキル置換（メタ）アクリルアミド］の架橋体；Ｎ−アルキル置換（メタ）アクリルアミドと（メタ）アクリル酸、（メタ）アクリルアミド、（メタ）アクリル酸アルキルエステル、（メタ）アクリル酸ヒドロキシアルキルエステルなどから選択される１種以上との共重合体の架橋体やその塩；ポリビニルメチルエーテルの架橋体；メチルセルロース、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アルキル置換セルロース誘導体の架橋体；などが挙げられる。
【００３７】
ＵＣＳＴゲルの具体例としては、ポリ［３−ジメチル（メタクリロイルオキシエチル）アンモニウムプロパンスルフォネート］などの、分子内にアニオンとカチオンの両成分を有する双性イオン高分子の架橋体が挙げられる。
一方、ＩＰＮゲルの代表的な例としては、ポリ（メタ）アクリルアミドの架橋体とポリ（メタ）アクリル酸の架橋体からなるＩＰＮ体及びその部分中和物（アクリル酸単位のカルボキシル基の一部を金属イオンなどの陽イオンで中和したもの）が挙げられる。その他、（メタ）アクリルアミドあるいはＮ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミドなどの（メタ）アクリルアミド誘導体を主成分とする共重合体の架橋体と（メタ）アクリル酸あるいはマレイン酸、フマル酸、イタコン酸、クロトン酸などの不飽和カルボン酸を主成分とする共重合体の架橋体からなるＩＰＮ体及びそれらの部分中和物；少なくとも（メタ）アクリルアミドあるいはＮ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミドなどの（メタ）アクリルアミド誘導体と（メタ）アクリル酸あるいはマレイン酸、フマル酸、イタコン酸、クロトン酸などの不飽和カルボン酸を含む共重合体の架橋体及びその部分中和物；２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレートを主成分とする共重合体の架橋体；少なくともステアリル（メタ）アクリレートなどの（メタ）アクリル酸のアルキルエステルと（メタ）アクリル酸あるいはマレイン酸、フマル酸、イタコン酸、クロトン酸などの不飽和カルボン酸を含む共重合体の架橋体及びその部分中和物；少なくともアクリロキシメチルウラシルなど側鎖に核酸塩基を導入した（メタ）アクリル酸と（メタ）アクリル酸あるいはマレイン酸、フマル酸、イタコン酸、クロトン酸などの不飽和カルボン酸を含む共重合体の架橋体及びその部分中和物などが挙げられる。
【００３８】
また、結晶性ゲルとしてはオクチル基、デシル基、ラウリル基、ステアリル基などの長鎖アルキル基を有する（メタ）アクリル酸エステルと（メタ）アクリル酸との共重合体の架橋体やその塩；コレステリル系モノマあるいは芳香族系モノマと（メタ）アクリル酸との共重合体の架橋体やその塩が挙げられる。
さらに、温度変化に応じて複数の相転移温度を示す高分子ゲルも好ましく使用できる。このような高分子ゲルとしては、例えば、ポリ［Ｎ−イソプロピルアクリルアミド］などのポリ［Ｎ−アルキル置換（メタ）アクリルアミド］の架橋体とポリ（メタ）アクリル酸の架橋体とのＩＰＮ体などが挙げられる。かかる高分子ゲルは、温度上昇に伴い、膨潤−収縮−膨潤という二つの相転移温度を示すことが知られている。
【００３９】
なお、上記の括弧を用いた記述は、括弧内の接頭語を含まない化合物及び含む化合物の両方を示しており、例えば「（メタ）アクリル」という記述は、「アクリル」及び「メタクリル」のいずれをも意味するものである。
【００４０】
高分子ゲルの体積変化量は、少なくとも体積比が５以上、より好ましくは８以上であることが望ましい。なお、体積比が５未満であると十分な調光コントラストが得られない可能性がある。
【００４１】
次に、上記した高分子ゲルはそれ自身でも、体積変化に伴い光散乱性が変化するという調光能を示すが、より大きな調光特性や色変化を発現するために、調光用材料９が高分子ゲル内部に含有されていることが好ましい。
【００４２】
使用可能な調光用材料９としては、顔料及び染料などの色材や光散乱材などが挙げられる。例えば、顔料としてはカーボンブラックなどの黒色顔料、ベンジジン系のイエロー顔料、キナクリドン系、ローダミン系のマゼンタ顔料、フタロシアニン系のシアン顔料などを挙げることができる。
より詳しくは、黒色顔料としてはチャネルブラック、ファーネスブラックなどのカーボンブラック及びチタンブラックなどが挙げられる。
またイエロー顔料としては、縮合アゾ化合物、イソインドリノン化合物、アントラキノン化合物、アゾ金属錯体、メチン化合物、アリルアミド化合物に代表される化合物が用いられる。具体的には、例えば顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２、１３、１４、１５、１７、６２、７４、８３、９３、９４、９５、１０９、１１０、１１１、１２８、１２９、１４７、１６８等が好適に用いられる。
またマゼンタ顔料としては、縮合アゾ化合物、ジケトピロロピロール化合物、アントラキノン、キナクリドン化合物、塩基染料レーキ化合物、ナフトール化合物、ベンズイミダゾロン化合物、チオインジゴ化合物、ペリレン化合物が用いられる。具体的には、例えば顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２、３、５、６、７、２３、４８；２、４８；３、４８；４、５７；１、８１；１、１４４、１４６、１６６、１６９、１７７、１８４、１８５、２０２、２０６、２２０、２２１、２５４が特に好ましい。
そしてシアン顔料としては、銅フタロシアニン化合物及びその誘導体、アントラキノン化合物、塩基染料レーキ化合物等が利用できる。具体的には、例えば顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１、７、１５、１５：１、１５：２、１５；３、１５：４、６０、６２、６６等が特に好適に利用できる。
【００４３】
また染料としては、黒色染料のニグロシン系染料及び各種カラー染料であるアゾ染料をはじめとし、その他アントラキノン系染料、インジゴ系染料、フタロシアニン系染料、カルボニウム系染料、キノンイミン染料、メチン染料、キノリン染料、ニトロ染料、ベンゾキノン染料、ナフトキノン染料、ナフタルイミド染料、ベリノン染料などが挙げられ、特に光吸収係数が高いものが好ましい。
染料の好適な具体例としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ダイレクトイエロー１、８、１１、１２、２４、２６、２７、２８、３３、３９、４４、５０、５８、８５、８６、８７、８８、８９、９８、１５７、Ｃ．Ｉ．アシッドイエロー１、３、７、１１、１７、１９、２３、２５、２９、３８、４４、７９、１２７、１４４、２４５、Ｃ．Ｉ．ベイシックイエロー１、２、１１、３４、Ｃ．Ｉ．フードイエロー４、Ｃ．Ｉ．リアクティブイエロー３７、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー６、９、１７、３１、３５、１００、１０２、１０３、１０５、Ｃ．Ｉ．ダイレクトレッド１、２、４、９、１１、１３、１７、２０、２３、２４、２８、３１、３３、３７、３９、４４、４６、６２、６３、７５、７９、８０、８１、８３、８４、８９、９５、９９、１１３、１９７、２０１、２１８、２２０、２２４、２２５、２２６、２２７、２２８、２２９、２３０、２３１、Ｃ．Ｉ．アシッドレッド１、６、８、９、１３、１４、１８、２６、２７、３５、３７、４２、５２、８２、８５、８７、８９、９２、９７、１０６、１１１、１１４、１１５、１１８、１３４、１５８、１８６、２４９、２５４、２８９、Ｃ．Ｉ．ベイシックレッド１、２、９、１２、１４、１７、１８、３７、Ｃ．Ｉ．フードレッド１４、Ｃ．Ｉ．リアクティブレッド２３、１８０、Ｃ．Ｉ．ソルベントレッド５、１６、１７、１８、１９、２２、２３、１４３、１４５、１４６、１４９、１５０、１５１、１５７、１５８、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー１、２、６、１５、２２、２５、４１、７１、７６、７８、８６、８７、９０、９８、１６３、１６５、１９９、２０２、Ｃ．Ｉ．アシッドブルー１、７、９、２２、２３、２５、２９、４０、４１、４３、４５、７８、８０、８２、９２、９３、１２７、２４９、Ｃ．Ｉ．ベイシックブルー１、３、５、７、９、２２、２４、２５、２６、２８、２９、Ｃ．Ｉ．フードブルー２、Ｃ．Ｉ．ソルベントブルー２２、６３、７８、８３〜８６、１９１、１９４、１９５、１０４、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック２、７、１９、２２、２４、３２、３８、５１、５６、６３、７１、７４、７５、７７、１０８、１５４、１６８、１７１、Ｃ．Ｉ．アシッドブラック１、２、７、２４、２６、２９、３１、４４、４８、５０、５２、９４、Ｃ．Ｉ．ベイシックブラック２、８、Ｃ．Ｉ．フードブラック１、２、Ｃ．Ｉ．リアクティブブラック３１、Ｃ．Ｉ．フードバイオレット２、Ｃ．Ｉ．ソルベントバイオレット３１、３３、３７、Ｃ．Ｉ．ソルベントグリーン２４、２５、Ｃ．Ｉ．ソルベントブラウン３、９等が挙げられる。
【００４４】
これらの顔料及び染料は、単独で使用してもよく、さもなければ所望とする色を得るために混合して使用してもよい。ただし、耐候性の観点からは染料よりも顔料を用いるほうが好ましい。
【００４５】
また、光散乱材としては、高分子ゲルの体積変化に用いられる液体の屈折率と異なる屈折率を有する材料が好ましいが、それ以外には特に制限はなく、各種の無機化合物及び有機化合物が適用できる。
【００４６】
無機材料の具体例としては、酸化亜鉛、塩基性炭酸鉛、塩基性硫酸鉛、硫酸鉛、リトボン、白雲母、硫化亜鉛、酸化チタン、酸化アンモチモン、鉛白、酸化ジルコニウム、アルミナ、マイカナイト、マイカレックス、石英、炭酸カルシウム、石膏、クレー、シリカ、ケイ酸、珪素土、タルク、塩基性炭酸マグネシウム、アルミナホワイト、グロスホワイト、サチン白等の無機酸化物や、亜鉛、アルメル、アンチモン、アルミニウム、アルミニウム合金、イリジウム、インジウム、オスミウム、クロム、クロメル、コバルト、ジルコニウム、ステンレス鋼、金、銀、洋銀、銅、青銅、すず、タングステン、タングステン鋼、鉄、鉛、ニッケル、ニッケル合金、ニッケリン、白金、白金ロジウム、タンタル、ジュラルミン、ニクロム、チタン、クルップ・オーステナイト鋼、コンスタンタン、真鍮、白金イリジウム、パラジウム、パラジウム合金、モリブデン、モリブデン鋼、マンガン、マンガン合金、ロジウム、ロジウム金などの金属材料、ＩＴＯ（インジウム・スズ酸化物）等の無機導電性材料などが挙げられる。
【００４７】
また、有機材料の具体例としては、フェノール樹脂、フラン樹脂、キシレン・ホルムアルデヒド樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、アニリン樹脂、アルキド樹脂、不飽和ポリエステル、エポキシ樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ−ｐ−キシリレン、ポリ酢酸ビニル、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、フッ素系プラスチック、ポリアクリロニトリル、ポリビニルエーテル、ポリビニルケトン、ポリエーテル、ポリカーボネート、熱可塑性ポリエステル、ポリアミド、ジエン系プラスチック、ポリウレタン系プラスチック、ポリフェニレン、ポリフェニレンオキシド、ポリスルホン、芳香族ヘテロ環ポリマー、シリコーン、天然ゴム系プラスチック、セルロース系プラスチック等やこれら２種類以上の高分子材料の混合材料（ポリマーブレンド）などの高分子材料が挙げられる。
【００４８】
使用する顔料や光散乱材の好ましい大きさは、一次粒子の平均粒子径で０．００１μｍ〜１μｍの範囲、より好ましくは０．０１μｍ〜０．５μｍの範囲である。これは、平均粒子径で０．０１μｍ以下又は０．５μｍ以上になると、顔料及び光散乱材に求められる発色及び光散乱効果が低くなるためである。さらに、平均粒子径０．０１μｍ以下では、高分子ゲル内部からの外部への流出が起こりやすい。
【００４９】
顔料及び光散乱材の流出を防止するためには、使用する高分子ゲルの架橋密度を最適化して顔料や光散乱材を前記高分子ゲルの網目内部に物理的に閉じ込めたり、前記高分子ゲルとの電気的、イオン的、その他物理的な相互作用が高い顔料及び光散乱材を用いること、表面を化学修飾した顔料及び光散乱材を用いることなどが挙げられる。
【００５０】
例えば、表面を化学修飾した顔料及び光散乱材として例えば、表面にビニル基などの不飽和基や不対電子（ラジカル）などの高分子ゲルとの化学結合する基を導入したものや、高分子材料をグラフト結合したものなどが挙げられる。
【００５１】
高分子ゲル中に含有される顔料及び光散乱材の濃度は、高分子ゲルが収縮した時に、少なくとも高分子ゲルの一部分で飽和吸収濃度以上（あるいは飽和光散乱濃度以上）の濃度に達することが望ましい。ここで、飽和吸収濃度以上（あるいは飽和光散乱濃度以上）とは、ひとつの指標として各々の顔料及び光散乱材同士の平均間隔が十分に短くなることで、顔料及び光散乱材の可視光線吸収及び散乱の働きが１次粒子的なものから集合体的なものに変化し、可視光線吸収及び散乱の効率が減少する濃度である。このような顔料及び光散乱材が集合体的な可視光線吸収及び散乱特性を示す状態を、顔料及び光散乱材の濃度が飽和吸収濃度以上（あるいは飽和光散乱濃度以上）にある状態と呼ぶ。また、飽和吸収濃度以上（あるいは飽和光散乱濃度以上）という定義を別な特性で表現すれば、特定の光路長のもとにおける顔料及び光散乱材濃度と可視光線吸収及び散乱量の関係が１次直線の関係から大きく乖離するような顔料及び光散乱材濃度である。すなわち、顔料及び光散乱材濃度が飽和吸収濃度以上（あるいは飽和光散乱濃度以上）になると、顔料及び光散乱材の１粒子あたりの可視光線吸収及び散乱効率が下がることで、可視光線吸収及び散乱量がそれぞれ顔料及び光散乱材濃度に比例しなくなり、１次直線の関係から予想される可視光線吸収及び散乱量と比べて低くなる。一方、飽和吸収濃度以下（あるいは飽和光散乱濃度以下）では、可視光線吸収及び散乱量がそれぞれ顔料及び光散乱材濃度に比例しており、顔料及び光散乱材１粒子あたりの可視光線吸収及び散乱効率は殆ど一定になる。
【００５２】
なお、高分子ゲル中に顔料及び光散乱材を飽和吸収濃度以上（あるいは飽和光散乱濃度以上）に含有させる理由は、次に示すとおりである。
すなわち、高分子ゲル中に顔料及び光散乱材を飽和吸収濃度以上（あるいは飽和光散乱濃度以上）に含有させた場合、膨潤時に可視光線を効率よく吸収及び散乱することができ、収縮時と比べて可視光線吸収及び散乱量をより大きくすることができる。つまりこの場合、高分子ゲルが収縮した時に顔料及び光散乱材を飽和吸収濃度以上に含有できるので、この高分子ゲルが膨潤すると、顔料及び光散乱材の濃度が下がり、顔料及び光散乱材１粒子あたりの可視光線の吸収及び散乱効率を収縮時よりも上げることができる。その結果、膨潤時に可視光線の吸収及び散乱量を大きく上げ、収縮時には可視光線の吸収及び散乱量を大きく下げることができる。
一方、含有させる顔料及び光散乱材の濃度を飽和吸収濃度以下（あるいは飽和光散乱濃度以下）にすると、収縮時の顔料及び光散乱材１粒子あたりの可視光線及び赤外線の吸収効率が膨潤時の効率と同程度になる。その結果、膨潤時に可視光線の吸収及び散乱量を大きく上げ、収縮時に可視光線の吸収及び散乱量を大きく下げることができなくなる。
【００５３】
以上のことから、飽和吸収濃度（あるいは飽和光散乱濃度）とは膨潤・収縮による可視光線の吸収及び散乱量変化をより大きくするために必要な濃度であり、顔料及び光散乱材の濃度を飽和吸収濃度以上（あるいは飽和光散乱濃度以上）に設定することが好ましい。
【００５４】
なお、高分子ゲルが収縮した時に、高分子ゲル中に含有されるこれらの調光用材料の濃度が、飽和濃度（飽和吸収濃度及び飽和光散乱濃度）以上になる濃度となるのは、該高分子ゲルのうち少なくとも一部であればよい。ここで、「高分子ゲルのうち少なくとも一部」とは、その高分子ゲルの内部において、調光用材料が飽和濃度以上に濃縮されているところが、部分的あるいは全体的である場合、及び、調光用材料が飽和濃度以上に濃縮されている高分子ゲルが、全高分子ゲルのうちの一部あるいは全部である場合の双方を意味するものとする。「高分子ゲルのうち少なくとも一部」が飽和濃度以上になる濃度となっていれば、調光作用を発揮することができるが、その高分子ゲルの内部のより多くの部分が、あるいは、より多くの高分子ゲルが、前記飽和濃度以上になる濃度であることが好ましい。
【００５５】
このような特性を有するために必要な高分子ゲルに含有させる顔料及び光散乱材の濃度は、一般に３質量％〜９５質量％の範囲が好ましく、より好ましくは５質量〜８０質量％の範囲である。顔料及び光散乱材の濃度が３質量％未満であると、飽和吸収濃度以上（あるいは飽和光散乱濃度以上）とはならず、高分子ゲルの体積変化による調光特性が不充分となる場合がある。一方、顔料及び光散乱材の濃度が９５質量％を超える場合、高分子ゲルの刺激応答速度や体積変化量が低下してしまう恐れがある。
【００５６】
一方、高分子ゲル中に含有させる染料の好ましい濃度は、３質量％から５０質量％の範囲であり、特に好ましくは５質量％から３０質量％の範囲である。染料濃度としては、顔料と同様に、少なくとも高分子ゲルの乾燥あるいは収縮状態において飽和吸収濃度以上であることが望ましい。また、染料を高分子ゲルに固定化するためには、不飽和二重結合基などの重合可能な官能基を有する構造の染料や、高分子ゲルと反応可能ないわゆる反応性染料などが好ましく使用される。
このような顔料や染料などの色材及び光散乱材などの調光用材料を含む高分子ゲルは、架橋前の高分子に該調光用材料を均一に分散、混合した後に架橋する方法や、重合時に高分子前駆体組成物に該調光用材料を添加して重合する方法によって製造することができる。重合時において調光用材料を添加する場合には、前記したように重合性基や不対電子（ラジカル）をもつ調光用材料を使用し、高分子ゲルに化学結合させることも好ましく実施される。
【００５７】
また、調光用材料は高分子ゲル中に極力均一に分散されていることが望ましい。特に、架橋前の高分子への分散や、高分子前駆体モノマ組成物への添加に際して、機械的混練法、攪拌法やあるいは分散剤などを利用して均一に分散させることが望ましい。
【００５８】
高分子ゲルの形状としては、特に限定されるものではないが、応答速度や加工の容易性などの観点からは、粒子状であることが好ましい。粒子状の高分子ゲルの具体的な形状としては、球体、楕円体、紡錘体、立方体、多面体、多孔質体、繊維状、星状、針状、中空状などが挙げられるが、その他不定形のものであってもよい。粒子状の高分子ゲルの好ましい大きさは、膨潤・収縮用液体を含まない状態において、体積平均粒子径で０．１μｍ〜１ｍｍの範囲、より好ましくは１μｍ〜０．５ｍｍの範囲である。体積平均粒子径が０．１μｍ未満であると、粒子の扱いが困難になる、優れた光学特性が得られないなどの問題を生じる場合がある。一方、体積平均粒子径が０．５ｍｍよりも大きくなると、体積変化に要する応答時間が大幅に長くなってしまうなどの問題が生じる場合がある。
【００５９】
粒子状の高分子ゲルは、バルク状の高分子ゲルを物理的粉砕方法によって粉砕する方法や、架橋前の高分子を物理的粉砕方法や化学的粉砕方法によって粒子化した後に架橋して高分子ゲルとする方法、あるいは乳化重合法、懸濁重合法、分散重合法などの粒子化重合法など、一般的な方法によって作製することができる。
【００６０】
高分子ゲルを形成するために適用される架橋剤としては、例えば分子内に重合性不飽和基、反応性官能基などを２個以上有する化合物を挙げることができる。上記重合性不飽和基を２個以上有する化合物としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチロールプロパン、グリセリンポリオキシエチレングリコール、ポリオキシプロピレングリコール、ポリグリセリンなどのポリオール類のジ又はトリ（メタ）アクリル酸エステル類、前記ポリオール類とマレイン酸、フマル酸などの不飽和酸類とを反応させて得られる不飽和ポリエステル類、Ｎ，Ｎ’−メチレンビス（メタ）アクリルアミドなどのビス（メタ）アクリルアミド類、トリレジンイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネートなどのポリイソシアネートと（メタ）アクリル酸ヒドロキシエチルとを反応させて得られるジ（メタ）アクリル酸カルバミン酸エステル類、アリル化澱粉、アリル化セルロース、ジアリルフタレート、その他のテトラアリロキシエタン、ペンタンエリスリトールトリアリルエーテル、トリメチロールプロパントリアリルエーテル、ジエチレングリコールジアリルエーテル、トリアリルトリメチルエーテルなどの多価アリル系を挙げることができる。これらの中でも本発明には、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ’−メチレンビス（メタ）アクリルアミドなどが好ましく使用される。
【００６１】
また、反応性官能基を２個以上有する化合物としては、ジグリシジルエーテル化合物、ハロエポキシ化合物、ジ及びトリイソシアネート化合物などを挙げることができる。ジグリシジルエーテル化合物の具体例としては、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル、グリセリンジグリシジルエーテル、ポリグリセリンジグリシジルエーテルなどを挙げることができる。その他、ハロエポキシ化合物の具体例としては、エピクロロヒドリン、エピブロモヒドリン、β−メチルエピクロロヒドリンなどを挙げることができる。また、ジイソシアネート化合物の具体例としては、２，４−トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネートなどを挙げることができる。これらの中でも本発明には、特にエチレングリコールジグリシジルエーテル、ヘキサメチレンジイソシアネートなどが好ましく使用される。
【００６２】
これらのうち特に好ましいのはＮ，Ｎ′−メチレンビス（メタ）アクリルアミドである。架橋剤の使用量は、前記モノマーの仕込み量に対して一般に０．００１〜１０質量％、好ましくは０．０１〜５質量％である。
【００６３】
本発明で用いられる重合開始剤は、前記モノマー溶液に溶解し得るものであればよい。具体的には、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩、過酸化水素、ｔ−ブチルハイドロパーオキシドやクメンハイドロパーオキシド等のパーオキシド類、アゾイソブチロニトリル、２，２′−アゾビス（２−アミジノプロパン）二塩酸塩等のアゾ化合物などが用いられる。これらの重合開始剤の中でも、特に、過硫酸塩、ハイドロパーオキシド類等の様な酸化性を示す開始剤は、例えば亜硫酸水素ナトリウム、Ｌ−アスコルビン酸、第一鉄塩等の様な還元性物質、あるいはＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルエチレンジアミンなどのアミン類との組合せによるレドックス開始剤としても用いることができる。これらの開始剤の使用量は、一般には主モノマーに対して０．０００１〜１０質量％、好ましくは０．００１〜５質量％である。
【００６４】
なおその他、高分子に電子線やガンマ線などの放射線を照射する、加熱するなどの一般的な方法により高分子ゲルを作製することもできる。
また、高分子ゲルの刺激応答による体積変化速度をより高速にするために、高分子ゲルの従来技術と同様に材料を多孔質化して液体の出入り易さを向上させることも好ましい。一般的には膨潤した高分子ゲルを凍結乾燥する方法等で多孔質化することができる。
【００６５】
調光組成物６に用いられる吸脱液体８としては、特に制限はないが、好ましくは水；電解質水溶液；メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、エチレングリコール、プロピレングリコールなどのアルコール類；アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン類；酢酸エチルなどのエステル類；ジメチルエーテル、メチルエチルエーテルなどのエーテル類；その他ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホオキシド、アセトニトリル、プロピレンカーボネート、キシレン、トルエンなどの芳香族系有機溶媒、ヘキサン、ヘプタンなどの脂肪族系有機溶媒、シクロヘキサンなどの脂環式有機溶媒、及びそれらの混合物が挙げられる。また、該液体には必要に応じて各種高分子、酸、アルカリ、塩、界面活性剤、分散安定剤、あるいは酸化防止や紫外線吸収などを目的とする安定剤、ならびに防腐剤などを添加しても構わない。
【００６６】
なお、調光組成物６においては、前記高分子ゲル（調光粒子７）と上記吸脱液体８との好ましい混合比の範囲は、質量比で１：２０００〜１：１（高分子ゲル：吸脱液体）である。
【００６７】
また、上記した刺激応答性高分子ゲル以外の調光組成物６として、水系溶液として下限臨界溶解温度（ＬＣＳＴ）を有し曇点を示す高分子であるポリ（メタ）アクリルアミド、ポリ〔Ｎ―アルキル置換（メタ）アクリルアミド〕、ポリ〔アルキル置換アミノアルキル（メタ）アクリレート〕、ポリビニルメチルエーテル、メチルセルロースなどのセルロース誘導体、ポリ（Ｎ−ビニルカプロラクタム）、ポリメタクリル酸などが特公昭６１−７９４８、特開平３−２３７４２６、特開平８−８２８０９等に開示されている。また、上記の高分子溶液を他の高分子と混合した架橋物が特開平８−４７６３４等に開示されている。架橋物とすることで流動性を無くすことができ、耐久性や用途拡大の上で効果的である。これらの組成物はＬＣＳＴ以上において白濁する性質を持っている。ここで用いられる高分子の詳細なものとしては、ポリ（メタ）アクリルアミド、ポリ〔Ｎ−イソプロピル（メタ）アクリルアミド〕などのポリ〔Ｎ−アルキル置換（メタ）アクリルアミド〕、ポリ〔Ｎ−ビニルイソブチルアミド〕、ポリビニルメチルエーテルなどのポリビニルアルキルエーテル、ポリ（オキシエチレンオキシビニルエーテル）、ポリ（メタ）アクリル酸及びその塩、ポリ〔２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート〕、ポリ〔Ｎ−（メタ）アクリルピペリジン〕、ポリ（２―エチルオキサゾリン）、ポリビニルアルコール及びその部分けん化物、ポリエチレンオキシド、ポリエチレンオキシドとポリプロピレンオキシドとの共重合体、ポリ（エチレングリコールモノメタアクリレート）、ポリ（エチレングリコールモノアクリレート）、メチルセルロース、エチルセルロース、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置換セルロース誘導体、ポリ（Ｎ−ビニルカプロラクタム）など、及びこれらの高分子を主成分とする共重合体やポリマーブレンド、これらの高分子とポリ（メタ）アクリルアミド架橋体、ポリビニルアルコール架橋体やポリ（メタ）アクリル酸の架橋体などとの混合組成物が挙げられる。
【００６８】
上記のなかで（メタ）なる表記は、例えばメタアクリレートやアクリレートの双方を含む表現である。
【００６９】
上記の高分子に各種液体、例えば、水、アルコール類、ケトン類、エーテル類、などを混合することで光散乱性組成物とすることができる。また、これ以外に染料や顔料などの色材、酸、アルカリ、塩、防腐剤、抗菌剤、ＵＶ吸収剤、酸化防止剤、増粘剤、脱泡剤、等を添加しても構わない。
【００７０】
【実施例】
以下に、実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００７１】
［調光粒子Ａの調製］
５００ｍｌのセパラブルフラスコ内で、アクリルアミド１２．００質量部、色材として黒色顔料分散液（大成化工社製カーボンブラック分散液ＴＢＫ−ＢＣ３：固形分１５．１質量％含有）３４．０６質量部、架橋剤としてメチレンビスアクリルアミド０．０４８質量部、蒸留水１９．０８質量部を混合し十分に窒素置換した後、過硫酸アンモニウム０．４１質量部を添加し十分に攪拌混合した。次に、界面活性剤としてＳＯ−１５Ｒ（ニッコーケミカルズ社製）を９．００質量部含有する２３４質量部の十分に窒素置換されたシクロヘキサン溶液を注入した。この混合液を１５℃、１２００ｒｐｍで３０分間攪拌し懸濁した後、テトラメチルエチレンジアミン１．６８質量部を添加し、３００ｒｐｍで３時間攪拌保持することで重合反応を行い、ほぼ球形の粒子状の黒色アクリルアミドゲルを得た。得られた粒子はジメチルホルムアミドで洗浄した後、さらに蒸留水で洗浄し、水分散液として回収した。
【００７２】
次に、アクリル酸４２．９質量部、メチレンビスアクリルアミド０．００８６質量部、蒸留水９６．７６質量部の混合溶液を十分に窒素置換した後、過硫酸アンモニウム０．０２２質量部を添加し十分に攪拌混合した。次に、この溶液に、先に得られた黒色アクリルアミドゲル粒子の水分散液（固形分３質量％）４７．６７質量部を添加し十分に混合した後、６０℃の水浴に浸し３時間保持することで重合反応を行い、粒子状の黒色調光ゲル粒子を得た。得られた調光ゲル粒子は蒸留水で十分に洗浄した。このとき、得られた調光ゲル粒子の体積平均粒子径は、蒸留水中で２０℃において約２０μｍであった。
【００７３】
また、この調光ゲル粒子を光学顕微鏡で観察した結果、蒸留水中で５０℃では体積平均粒子径が約４３μｍであり、５０℃においては体積が２０℃と比較して約１０倍に膨張していた。このように、得られた調光ゲル粒子は、温度に依存して体積が変化する感熱応答性を有することを確認した。なお、相転移点は３０〜４０℃の温度範囲にあった。つまり、相転移点よりも高温では膨潤し、低温では収縮する特性を有することが確認された。
【００７４】
［調光粒子Ｂの作製］
Ｎ−イソプロピルアクリルアミド３．５８質量部、メチレンビスアクリルアミド０．００７２質量部、黒色顔料水分散液（大日本インキ化学工業社製、ＭＣ Ｂｌａｃｋ ０８２−Ｅ、顔料分１４．３質量％）１０．７２質量部、水４．８６質量部の混合液（１９．１６質量部）に、毎分０．１Ｌの流量で１５分間窒素を通し溶存酸素を除いた。この混合液に対して６質量％の過硫酸アンモニウム水溶液０．５質量部を加えて攪拌し均一に混合した。
【００７５】
次に、攪拌翼としてφ７５ｍｍのマリン翼を取り付けた２Ｌのセパラブルフラスコに、ソルゲン５０（第一工業製薬社製）６質量部を均一に溶解したシクロヘキサン溶液１．２Ｌをいれ、さらに先に調整した顔料混合Ｎ−イソプロピルアクリルアミド水溶液を加え、窒素を導入してフラスコ内部全体を窒素置換した。
その後、ウォーターバスを用いてこのフラスコ全体を２５℃に保ち、攪拌翼を８００ｒｐｍで１５分間回転させて水相をシクロヘキサン中に懸濁した。次に、攪拌翼の回転数を２５０ｒｐｍにして、この分散液に対して２０質量％のテトラメチルエチレンジアミンのシクロヘキサン溶液４ｍｌを加えて反応を開始させ、２５℃に保ったまま２５０ｒｐｍで２時間重合して調光粒子を得た。
【００７６】
得られた粒子は、ジメチルホルムアミドと水を用いて十分に洗浄し、水分散液として調光粒子を回収した。この調光粒子は、２５℃（膨潤状態）での体積平均粒径が約３０μｍであった。また、この調光粒子は３４℃付近に相転移温度を有しており、相転移温度よりも高い温度では収縮状態となり、相転移温度よりも低い温度では膨潤状態となった。またその体積変化量は約１５倍であり、約５０℃での収縮状態における体積平均粒径は約１２μｍであった。
【００７７】
［調光シートＡの作製］
最初に、ポリアクリル酸（和光純薬社製・平均分子量２５００００）の２０質量％水溶液２０質量部に対し、メタクリル酸グリシジル０．５質量部を加え、室温で２４時間攪拌し反応させた。この溶液に対して光開始剤（チバスペシャリティケミカル社製 イルガキュア２９５９）を０．８質量部と純水６０質量部とを加え、樹脂組成物Ａを調製した。なおこの樹脂組成物は、紫外線照射（高圧水銀灯、１６０Ｗ／ｃｍ、１５０秒、照射距離４０ｃｍ）により、樹脂組成物全体がゲル化し自己保持性のある硬化物を形成することが出来ることを確認した。
【００７８】
次に、固形分濃度２．５質量％の割合で調光粒子Ａを含む水分散液を調製した。この調光粒子分散液１０ｍｌを、先に調製した樹脂組成物Ａ１０ｇに加え、ウエーブローターで３時間分散して調光粒子Ａを樹脂組成物Ａ中に均一に分散した混合液Ａを得た。
【００７９】
次に、混合液Ａをブレードコーターを用いてＰＥＴ基板上に厚さ１５０μｍに成形し、もう一枚のＰＥＴフイルムでラミネートした。その後、紫外線照射（高圧水銀灯、１６０Ｗ／ｃｍ、１５０秒、照射距離４０ｃｍ）によって硬化した。さらに周囲を熱可塑性の感光性のアクリル系接着剤（日本化薬社製 ＫＡＹＡＲＡＤ Ｒ３８１Ｉ）で封止し、調光シートＡを作製した。
【００８０】
［調光シートＢの作製］
調光粒子Ｂを用いて、以下に示す方法により調光シートを作製した。
最初に、固形分濃度２．５質量％の割合で調光粒子Ｂを含む水分散液を調製した。この水分散液１０質量部を、フッ素系の紫外線硬化樹脂（日本化薬社製 ＫＡＹＡＲＡＤ ＦＡＤ−５１５）のフッ素系界面活性剤（セイミケミカル社製 Ｓｕｒｆｌｏｎ Ｓ−３８３）５質量％溶液１０質量部に対して加え０℃に冷却した。この混合液をウェーブローターで分散し、調光粒子Ｂの水分散液を紫外線硬化樹脂中に分散した混合液を得た（混合液Ｂ）。
【００８１】
次に、混合液Ｂをブレードコーターを用いてＰＥＴ基板上に厚さ１５０μｍに成形し、もう一枚のＰＥＴフイルムでラミネートした。その後、紫外線照射（高圧水銀灯、１６０Ｗ／ｃｍ、１５０秒、照射距離４０ｃｍ）によって硬化した。さらに周囲を熱可塑性の感光性のアクリル系接着剤（日本化薬社製 ＫＡＹＡＲＡＤ Ｒ３８１Ｉ）で封止し、調光シートＢを作製した。
【００８２】
＜実施例１＞
調光シートＡを用いて、以下に示す方法により調光素子を作製した。
最初に、透明基板として１５０ｍｍ四方で厚さ３ｍｍの青板フロートガラスを準備した。この基板上に調光シートを固定するための接着剤層を形成するために、合成樹脂系接着剤ＰＡ７４２６（住友スリーエム社製）をローラーで塗布した。次に、この接着剤層の上にガラス基板の周囲が各辺５ｍｍずつ露出するように１４０ｍｍ四方の調光シートＡを貼付した。
【００８３】
次に、貼付した調光シートＡの各辺の端部が被覆されるように、液体蒸発防止部材としてポリイソブチレン系シーリング材ペンギンシール７０００（サンスター技研社製）を基板端部から面内方向内側に１０ｍｍの幅で層厚１ｍｍ程度被覆し、調光シートを貼付した調光素子を作製した。
【００８４】
＜実施例２＞
液体蒸発防止部材としてシリコーン系シーリング材シーラント４５ＦＰ（信越化学工業社製）を用いたこと以外は、すべて実施例１と同様な方法で、調光シートを貼付した調光素子を作製した。
【００８５】
＜実施例３＞
液体蒸発防止部材としてアクリル系シーリング材トップシーラー＃５０００Ｌ（ヤマウチ社製）を用いたこと以外は、すべて実施例１と同様な方法で、調光シートを貼付した調光素子を作製した。
【００８６】
＜比較例１＞
液体蒸発防止部材を使用しないこと以外、実施例１と同様な方法で、調光シートを貼付した調光素子を作製した。
【００８７】
［実施例１〜３及び比較例１の性能評価］
実施例１〜３及び比較例１に示した調光素子を、スガ試験機製のサンシャインウエザメータ（ＷＥＬ−ＳＵＮ−ＨＣ型）を使用し、ブラックパネル温度６３℃の条件下で１０００時間の耐候性試験を行った。その結果を表１に示した。
なお、表１は、実施例１〜３及び比較例１の調光素子の、波長４００ｎｍ〜８００ｎｍの範囲の光の平均透過率を示す表である。
【００８８】
【表１】

【００８９】
表１からわかるように、本発明の液体蒸発防止部材が具備されている調光素子（実施例１〜３）は、いずれも１０００時間の耐候性試験後において、消色時透過率のわずかな減少があるものの、試験前とはぼ同等の感熱透過率変化を示していた。一方、液体蒸発防止部材が具備されていない調光素子（比較例１）は、相転移温度以下における消色時の透過率が大きく低下し、調光コントラストが非常に小さくなっていた。これは、フィルム内部の水がフィルム端部から蒸発し、内部の溶液組成が変化したこと及び、水分の減少による調光粒子の粘着、張り付きが生じたためであると推定される。
【００９０】
以上のことから、本発明は調光シート端部に液体蒸発防止部材を具備することで、優れた耐候性が得られることが確認された。
【００９１】
＜実施例４＞
調光シートＢを用いて、以下に示す方法により調光素子を作製した。
最初に、透明基板として１５０ｍｍ四方で厚さ３ｍｍの青板フロートガラスを準備した。この基板上に調光シートを固定するための接着剤層を形成するために、合成樹脂系接着剤ＰＡ７４２６（住友スリーエム社製）をスプレー塗布した。次に、この接着剤層の上にガラス基板の周囲が各辺５ｍｍずつ露出するように１４０ｍｍ四方の調光シートＢを貼付した。
【００９２】
次に、貼付した調光シートＢの各辺の端部が被覆されるように、液体蒸発防止部材としてポリイソブチレン系シーリング材ＲＥＮＯシールII（セメダイン社製）を基板端面から面内方向内側に１０ｍｍの幅で層厚１ｍｍ程度被覆し、調光シートを貼付した。その後、先ほどと同様な、調光シート固定用接着剤層を形成した別なガラス基板（３ｍｍ青板フロートガラス）を重ね合わせ、調光シートを内部に挟持した合わせガラスタイプの調光素子を作製した。
【００９３】
＜実施例５＞
液体蒸発防止部材としてシリコーン系シーリング材トスシール３８１（ＧＥ東芝シリコーン社製）を用いたこと以外は、すべて実施例４と同様な方法で、調光シートを内部に挟持した合わせガラスタイプの調光素子を作製した。
【００９４】
＜実施例６＞
液体蒸発防止部材としてアクリル樹脂エマルジョン系塗膜防水材Ｍｙルーファー（三菱化学産資社製）を用いたこと以外は、すべて実施例４と同様な方法で、調光シートを内部に挟持した合わせガラスタイプの調光素子を作製した。
【００９５】
＜比較例２＞
液体蒸発防止部材を使用しないこと以外、実施例４と同様な方法で、調光シートを内部に挟持した合わせガラスタイプの調光素子を作製した。
【００９６】
［実施例４〜６及び比較例２の性能評価］
実施例４〜６及び比較例２に示した調光素子を、スガ試験機製のサンシャインウエザメータ（ＷＥＬ−ＳＵＮ−ＨＣ型）を使用し、ブラックパネル温度６３℃の条件下で１０００時間の耐候性試験を行った。その結果を表２に示した。なお、表２は、実施例４〜６及び比較例２の調光素子の、波長４００ｎｍ〜８００ｎｍの範囲の光の平均透過率を示す表である。
【００９７】
【表２】

【００９８】
表２からわかるように、本発明の液体蒸発防止部材が具備されている調光素子（実施例４〜６）は、いずれも１０００時間の耐候性試験後において、試験前と同等の感熱透過率変化を示していた。一方、液体蒸発防止部材が具備されていない調光素子（比較例２）は、相転移温度以上における消色時の透過率が低く調光コントラストが小さくなっていた。これは、フィルム内部の水がフィルム端部から蒸発し、内部の溶液組成が変化したこと及び、水分の減少による調光粒子の粘着、張り付きが生じたためであると推定される。
なお、比較例１よりも比較例２の方が、耐候性試験１０００時間後の消色時透過率の減少割合が小さいことは、調光シート貼付タイプよりも基板間挟持タイプの方が、耐候性が高いことを示している。
以上のことから、本発明は調光シート端部に液体蒸発防止部材を具備することで、優れた耐候性が得られることが確認された。
【００９９】
＜実施例７＞
実施例４と同様な方法で、調光シートを内部に挟持した合わせガラスタイプの調光素子を作製する際に、液体蒸発防止部材として、１質量％の割合で紫外線吸収材Ｖｉｏｓｏｒｂ１１２（共同薬品社製）を分散させたＲＥＮＯシールＩＩ（セメダイン社製）を用いた。
【０１００】
［実施例７の性能評価］
３０００時間の耐候性試験を行った結果、紫外線吸収材を含まない実施例４の調光素子は、発色時透過率に変化はなかったが、消色時透過率は７４％から７０％に低下した。一方、紫外線吸収材を分散した実施例７の調光素子は、発色時透過率および消色時透過率ともに、試験前の値と変化が無かった。このように、液体蒸発防止部材中に紫外線吸収材を分散させることで、より高い耐候性が得られることが判った。
【０１０１】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、基板の表面に調光シートが担持されている調光素子、及び調光シートが複数枚の基板に挟持されている調光素子において、調光シートの端部に液体蒸発防止部材が取り付けられていることにより、調光シート内部の液体の蒸発が抑制され、安定した調光特性が得られる調光素子の作製が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の調光素子の構成の１例を示す概略図。
【図２】本発明の調光素子の構成の別な１例を示す概略図。
【図３】本発明の調光素子を構成する調光シートの構成の１例を示す概略図。
【図４】本発明の調光素子を構成する調光シートの構成の別な１例を示す概略図。
【図５】本発明の調光素子の構成の別な１例を示す概略図。
【図６】本発明の調光素子の構成の別な１例を示す概略図。
【図７】本発明の調光素子の構成の別な１例を示す概略図。
【図８】本発明の調光素子に用いられる調光粒子の１例を示す概略図。
１ 基板
２ 調光シート
３ 液体蒸発防止部材
４ 接着性樹脂
５ フィルム
６ 調光組成物
７ 調光粒子
８ 吸脱液体
９ 調光用材料
１０ スペーサー
１３ 封止部材
１４ 封止兼蒸発防止部材
１５ ラミネート用フィルム

Claims (5)

1. 基板と、前記基板に重ね合わされた調光シートと、を含んで構成され、
   前記調光シートの少なくとも端部が、液体蒸発防止部材より覆われていることを特徴とする調光素子。
2. 複数の基板と、前記複数の基板間に挟持された調光シートと、を含んで構成され、
   前記調光シートの少なくとも端部が、液体蒸発防止部材より覆われていることを特徴とする調光素子。
3. 前記液体蒸発防止部材に、紫外線吸収材料が含まれることを特徴とする請求項１又は２に記載の調光素子
4. 調光シートが、少なくとも、透明フィルムと、外部刺激の付与により可逆的に液体を吸収・放出して体積変化を生ずる高分子ゲルと、前記高分子ゲルが吸収・放出し得る液体と、を含んで構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の調光素子。
5. 前記高分子ゲル中に、少なくとも収縮時に飽和吸収濃度以上となる量の顔料を含有していることを特徴とする請求項４に記載の調光素子。

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