JPH05181169A

JPH05181169A - 遮光窓材

Info

Publication number: JPH05181169A
Application number: JP4000874A
Authority: JP
Inventors: Toru Takahashi; 徹高橋; Shigeru Nomura; 茂野村
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1992-01-07
Filing date: 1992-01-07
Publication date: 1993-07-23

Abstract

(57)【要約】【目的】透明と不透明の状態を環境温度に関係なく
任意すばやく人為的に調整でき、窓材全面の透明・不透
明の変化が均一に生じ、消費エネルギーが少なく、安価
でなおかつ経時劣化が起こり難い遮光窓材を提供するこ
とを目的とする。【構成】少なくとも一枚の無機材料または有機材料
からなる透明板状体上に、０°Ｃ以上８０°Ｃ以下のあ
る温度においてゾル・ゲル相転移を示す高分子材料を水
とともに積層して遮光層を形成し、かつ少なくとも一枚
の透明板状体に通電する電極と、遮光層の温度を検出し
ながらコントロールする加熱装置および／または冷却装
置を組み込み、加熱装置または冷却装置と遮光層の間に
無機材料または有機材料からなる絶縁機能を有する防湿
層が形成されていることを特徴とする遮光窓材。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、遮光窓材に係り、より
詳細には、窓の光線透過率を所望に応じてすばやく人為
的にも調整でき、窓材全面の透明・不透明の変化が均一
に生じ、消費エネルギーが少なく、なおかつ経時劣化が
起こり難い遮光窓材に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、Ｎーイソプロピルアクリル
（叉はメタクル）と水とを併存させるとある温度におい
てゾル・ゲル転移を示すことは既に知られている（特公
昭６１−７９４８号公報、特公平１−３８８４１号公
報）。また、この材料が天窓や温室という用途に用いら
れていることは上記公報に記載されている。

【０００３】すなわち、この技術は、高温時に光を遮
り、低温時には光を透過するように構成され、太陽光に
よって内部が必要以上に昇温することを自動的に防止し
ようとするものである。

【０００４】しかし、この技術では温度以外の理由、例
えば、外部からの視野を遮り遮光することができないと
いう問題がある。一方、液晶を用いて透明と不透明を切
り替えることにより行なう技術がある（特開平１−６２
６１５号公報）。また、エレクトロクロミックやフォト
クロミックを応用して光透過率を制御することも試みら
れている（特開平２−８５２７４号公報）。

【０００５】しかしながら前者の液晶を用いる方法は、
一般に高価な液晶を用いるため限定された用途に限られ
る。また、液晶の耐光性が不十分なため窓材として用い
るには有利ではない。また、エレクトロクロミックやフ
ォトクロミックを遮光窓材もしくは調光窓材として応用
するには、液晶よりも更に耐光性が悪い。

【０００６】さらに、単にゾル・ゲル相転移を示すと共
にゾル状態とゲル状態とでその光線透過率が異なる高分
子材料を水とともに、透明板状体上に積層して遮光層を
形成し、発熱装置を組み込んだだけでは、不透明状態を
得るために高分子材料の転移温度以上に加熱を行なう場
合に、必要以上の加熱を行ない遮光層の温度が転移温度
よりもかなり高い温度となり、透明状態への変化にいた
るまで長時間を要する、さらに必要以上な加熱が行なわ
れるため、消費エネルギーの浪費となる。

【０００７】また、窓材全面にわたって、透明・不透明
の変化を均一に生じさせるためには、遮光相に温度分布
が生じないことが必須である。そのためには、単に遮光
窓材に加熱層を設け電源に接続したのみでは、遮光層を
均一に加熱することが困難であり、透明状態から不透明
状態への変化はもちろんのこと、不透明状態から透明状
態への変化において、遮光層の温度分布のために、均一
な変化が得られずに、見た目がきたならしい。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、透明と不透
明の状態を環境温度に関係なく任意にすばやく人為的に
調整でき、窓材全面の透明・不透明の変化が均一に生
じ、消費エネルギーが少なく、安価でなおかつ経時劣化
が起こり難い遮光窓材を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の要旨は、少なくとも一枚の無機材料または有
機材料からなる透明板状体上に、０°Ｃ以上８０°Ｃ以
下のある温度においてゾル・ゲル相転移を示すとともに
ゾル状態とゲル状態とでその光線透過率が異なる高分子
材料を水とともに積層して遮光層を形成し、かつ少なく
とも一枚の透明板状体に電極と温度コントロール装置を
有する加熱装置および／または冷却装置を組み込んだこ
とを特徴とする遮光窓材に存する。

【００１０】また、上記本発明を前提として、前記加熱
装置を、透明導電薄膜または高抵抗線とこれらに通電す
る電極と電圧および／または電流を遮光層の温度を検出
しながらコントロールする装置により構成し、この加熱
装置と前記遮光層との間に少なくともＳｉＯ₂などの無
機材料または有機材料からなる絶縁機能を有する防湿層
を形成したことも特徴としている。

【００１１】

【作用】本発明では、透明板状体上に高分子材料を水と
ともに積層して遮光層を形成しており、かつ少なくとも
一枚の透明板状体に通電する電極と電圧および／または
電流を遮光層の温度を検出しながらコントロールする加
熱装置および／または冷却装置を組み込んである。この
高分子材料はある温度（転移温度）においてゾル・ゲル
転移を示す。従って、環境温度が転移温度以下に有る場
合においては、高分子材料は親水性を有し、高分子材料
は水に溶解または膨潤してゾル化して透明であり、真素
材も透明であるが、かかる環境温度において素材を不透
明にしたい場合は、加熱装置により遮光層を転移温度以
上に加熱すると、高分子材料は疎水性を有するにいた
り、水に不溶化してゲル化し、窓材は不透明状態とな
る。なお、不透明状態を維持したい場合は加熱を維持す
ればよく、逆に透明状態にしたい場合には加熱を停止す
ればよい。

【００１２】一方、環境温度が転移温度以上にある場合
においては、高分子材料は疎水性を有し、高分子材料は
水に不溶化しゲル化状態であり、窓材は不透明状態であ
るが、かかる環境温度において、窓材を透明状態にした
い場合は、冷却装置により遮光層を転移温度以下に冷却
すると、高分子材料は、親水性を有するにいたり、水に
溶解または膨潤してゾル化して透明となり可視光線を透
過し得る状態に変化する。

【００１３】さらに、前記遮光層と前記加熱装置である
透明導電薄膜または高抵抗線との間に少なくともＳｉＯ
₂などの無機材料または有機材料からなる絶縁機能を有
する防湿層が形成されていると、遮光層からの水分が飛
散することがなく、調光機能の経時劣化が防止され、ま
た、直接、遮光層と加熱体とが接触していないため漏電
等の危険がない。

【００１４】また、通電する電圧および／または電流を
遮光層の温度を検出しながらコントロールする加熱装置
を有していると、環境温度が転移温度以下にある場合
は、遮光層の温度を温度センサーで検出することによ
り、転移温度まで素早く昇温して、遮光層を不透明状態
とし、この状態を維持する場合は、転移温度を維持する
ために必要なだけのエネルギー（電圧および／または電
流でコントロール）を与えるだけでよい。よって、加熱
を停止するとただちに遮光層の温度が転移温度以下にな
ることにより、ただちに透明状態が得られる。

【００１５】さらに、遮光層を加熱する加熱装置がそれ
よりも低抵抗率の電極を介して電源と接続されることに
なるため、遮光層全体を均一に加熱することができる。
よって、遮光層に温度分布が生じることがなく、窓材全
面の透明・不透明が均一に生じ、見た目が非常にきれい
である。

【００１６】このように、本発明では、高分子材料と水
とが併存した状態でゾル・ゲル転移を示す性質を利用し
て、透明・不透明の切り替えのスピードが早く、窓材全
面の透明・不透明の変化が均一に生じ、安価で経時安定
性と安全性に優れた遮光窓材を提供することができる。

【００１７】「実施態様例」以下に本発明の実施態様例
を説明する。（透明板状体）本発明で用いる透明板状体としては、無
機物、有機物のいずれでもよい。すなはち、透明である
ことは必要であるが、ガラス、プラスチック等を問わ
ず、所定の強度を有し、窓に使用され得るものを任意に
使用することができる。

【００１８】（高分子材料）本発明では、ある温度でゾ
ル・ゲル転移を示す高分子材料が用いられる。しかる
に、窓材として用いるためには、その転移温度は周囲の
温度（環境温度）に影響を与えない温度範囲になければ
ならない。窓材の温度が０°Ｃ〜８０°Ｃの範囲の場
合、環境温度への影響はさほど大きくないため、本発明
では０°Ｃ〜８０°Ｃの範囲内に転移温度を有する高分
子材料を対象とする。なお、１５°Ｃ〜５５°Ｃの範囲
内に転移温度を有する高分子材料を用いることが環境温
度への影響を一層低減し得るため好ましい。

【００１９】かかる高分子材料としては、例えば、次の
式（Ａ１）、（Ａ２）、（Ｂ）で示されるものがあげら
れる。

【００２０】

【化４】

【００２１】（ｎは２０〜２０，０００の整数、Ｒ₁は
ＨまたはＣＨ₃、Ｒ₂はＨ，ＣＨ₃，Ｃ₂Ｈ₅またはＣ
₃Ｈ₇、Ｒ₃はＨ，ＣＨ₃，Ｃ₂Ｈ₅またはシクロプロ
ピル基）

【００２２】

【化５】

【００２３】（ｎは２０〜２０，０００の整数、Ｒ₄は
ＨまたはＣＨ₃、Ｒ₅はＣ₄Ｈ₈またはＣ₆Ｈ₁₀）

【００２４】

【化６】

【００２５】（ｎは２０〜２０，０００の整数、ｍは１
〜５の整数、Ｒ₆はＨまたはＣＨ₃、Ｒ₇はＣＨ₃また
はＣ₂Ｈ₅）転移温度は、高分子の一次構造によるところが大きい
が、例えば、一般式（Ａ１）、（Ａ２）の構造を示すポ
リ−Ｎ−イソプロピルアクリルアミドでは転移温度は３
０°Ｃ、ポリ−Ｎ−アクリルピペリジンでは転移温度は
５．５°Ｃ、ポリ−Ｎ−エチルアクリルアミドでは転移
温度は７２°Ｃである。また（Ｂ）の骨格を示すポリエ
ーテル系に置いて、Ｒがメチル基のポリビニルメトキシ
エチルエーテルでは転移温度は６２°Ｃ、エチル基のポ
リエトキシビニルエチルエーテルでは転移温度は２０°
Ｃである。

【００２６】このような高分子材料は、一般にラジカル
重合法、あるいはカチオン重合法のいずれかの方法によ
っても合成が可能である。ラジカル重合法の場合は、適
当な開始剤の存在下に重合を行なう。カチオン重合にお
いても通常の重合条件で良いが、不安定な成長炭素カチ
オンを安定化するルイス酸塩基を添加することが望まし
い。ルイス酸塩基を添加することにより分子量分布をシ
ャープにすることができ、ゲル・ゾルの変化を短時間で
行なうことができるようになり、ひいては、遮光・透光
の切り替えを短時間で行なうことが可能となる。

【００２７】一般に、一般式（Ａ１）、（Ａ２）で表さ
れる高分子系ではラジカル重合法によって重合し、一
方、一般式（Ｂ）で表される高分子系はカチオン重合法
によって重合している。また、このようにして得られた
高分子材料の分子量については特に特定するものではな
いが、分子量を１０００以上とすることが望ましい。分
子量を１０００以上とした場合、フィルム形状への加工
が容易化する。また、多官能性モノマーを加えて部分的
に架橋することも必要に応じて行なう。また電子線等の
照射による後架橋も行なうことができる。なお、架橋を
行なう場合、一分子あたり２ヵ所以上の架橋度とするこ
とが望ましい。

【００２８】（遮光層）また、一般にこのような高分子
材料は水に溶解して使用されるか、もしくは、架橋後に
フィルム状に加工し、このフィルムに水を含浸させて膨
潤化した状態で使用される。なお、水の凍結を避けるた
め、ＮａＣｌのような無機塩やエチレングリコールのよ
うな高沸点の親水性溶剤の添加は望ましいことである。

【００２９】遮光層の形成方法を具体的に述べる。膨潤
化した状態で使用する場合、まず、高分子材料を部分的
に架橋してフィルム状に加工する。このフィルムに水を
含浸させるとフィルムは膨潤状態となる。このフィルム
をバインダーを用いて透明板状体に貼り付けてもよい
し、また、透明板状体を複数用いるときは、二枚の透明
板状体でこのフィルムを挟み、周囲を封止して合わせガ
ラスのようにして構成してもよい。透明板状体が一枚の
場合は、水分の外部への離散を防止するために、フィル
ム表面に加工防湿層を形成すればよい。

【００３０】一方、水溶液状態で用いる場合は、複数の
透明板状体を対向させて透明板状体間に空間を形成す
る。このようにして形成された空間に、高分子材料の水
溶液を封入し、また周囲を適当なシール材により封止す
れば水溶液で遮光層を形成することができる。

【００３１】なお、本発明においては、水溶液では、高
分子材料水溶液の濃度が、０．１ｗｔ％〜３０ｗｔ％で
あること及びフィルムにおいては、高分子材料１重量部
に対し、水を０．１〜０．５重量部とすることが好まし
い。上記の濃度の範囲外とすると透明・不透明の切り替
わりが生じないことがある。

【００３２】（加熱装置・冷却装置）次に加温と冷却の
ための装置の説明を行なう。加熱装置は、例えば、透明
な導電性薄膜を透明板状体上に形成し、導電性薄膜に通
電するための手段（例えば、電源に接続された電極）を
導電性薄膜に接続し、さらに通電する電圧および／また
は電流を遮光層の温度を検出しながらコントロールする
装置を接続することにより構成することができる。

【００３３】より具体的には、２枚の透明板状体の片方
もしくは両方にＩＴＯ（酸化インジウム及び酸化錫の混
合物）薄膜を成膜し、この２枚の透明板状体でゾル・ゲ
ル転移を示す水含有高分子フィルムを挟み込んで合わせ
ガラスとし、ＩＴＯに電極および／または電流をコント
ロールするサーミスタを接続すれば、加熱装置を備えた
遮光窓材が形成される。

【００３４】なお、その際、発熱体であるＩＴＯ薄膜
は、高分子フィルムを用いる場合は、高分子フィルム側
に形成することが、遮光層への伝熱効果が大きくするこ
とができ有利になるので望ましい。水溶液状態で用いる
場合は、透明板状体上に形成される。使用する導伝性薄
膜（ＩＴＯ薄膜）の抵抗は１０オーム／ｓｑから４００
オーム／ｓｑであることが望ましい。１０オーム／ｓｑ
未満では、ＩＴＯの薄膜の透明性が低下し、４００オー
ム／ｓｑを越えるものは、必要な温度に上昇するのに時
間がかかりすぎる。

【００３５】また、加熱装置の別の態様として、ガラス
上に予めニクロム線のような高抵抗線を網目上または平
行に敷き詰め加熱部とすることも可能である。冷却装置
は、例えば次のように構成すればよい。ゾル・ゲル転移
を示す高分子フィルムを２枚の透明板状体で張り合わせ
た後、あるいは水溶液状態で用いる場合は、複数の透明
板状体を対向させて形成された空間に、水溶液を封入
し、周囲を適当なシール材により封止した後、さらに空
間を介して透明板状体を設ける。２枚のガラスと後で設
けた透明板状体の周囲は例えばゴムでシールする。この
空間に冷媒を流入出させる手段を設ける。冷媒を流入出
させる手段は、空間に連通させて、冷媒入口、冷媒出口
を設け、さらに冷媒入口に冷媒源を接続し、サーミスタ
ーによってコントロールするように構成すればよい。な
お、冷媒としては、例えば、冷却された水、もしくは冷
却された空気のような流体を用いればよい。

【００３６】転移温度が、常温以上である時は通常は透
明状態である。窓を不透明にする時は加熱して不透明に
する。逆に転移温度が常温以下の時は不透明である。冷
却して転移温度以下にすると透明状態が得られる。一般
に、加熱方式の方が冷却よりも方法が簡単で安価である
ので、加熱方式が望ましい。また加熱装置と冷却装置の
両方を兼ね備えると、転移温度が早くなり、短時間に透
明や不透明状態を得ることが可能となる。

【００３７】（絶縁機能を有する防湿層）絶縁機能を有
する防湿層は、遮光層が水溶液状態で用いられる場合
は、遮光層と透明導電薄膜または高抵抗線との間に形成
される。具体的には導電性薄膜および敷詰められた高抵
抗線が形成された透明板状体上に形成される。フィルム
を用いる場合は、フィルム上に絶縁機能を有する防湿層
を形成してその後、導電性薄膜を形成してもよいし、高
抵抗線を用いる場合はそのままラミネートすることがで
きる。絶縁機能を有する防湿層は遮光層からの水分の飛
散を防止し、調光機能の経時劣化を防ぎ、また、直接遮
光層と加熱体とを接触させないため漏電等の危険をも防
止することができる。

【００３８】絶縁機能を有する防湿層としては、無機物
及び有機物のいずれをも用いることができるが、より具
体的には、ＳｉＯ₂膜をスパッリング法および蒸着法な
とで、フィルム表面あるいは、透明導電膜および高抵抗
線が形成されている透明板状体に成膜することができ
る。使用するＳｉＯ₂の膜厚は充分な防湿効果及び絶縁
性を得るためと、伝熱性を考えて、３００〜４０００オ
ングストロームの範囲にあるのが望ましい。

【００３９】（電極）次に、窓材全面にわたって透明・
不透明の変化を均一に生じさせる電極について説明す
る。

【００４０】電極は、たとえば透明板状体上に形成され
たＩＴＯ等の透明導電性薄膜の両端部に、スパッタリン
グ法あるいは蒸着法によりアルミニウムやクロム等の金
属薄膜を形成することにより作製することができる。ま
た、銅薄と導電性微粒子を含む粘着剤からなる導電性テ
ープを単に、貼ることによっても簡単に作製できる。さ
らに、スクリーン印刷等によって銀や銅の粒子を含む導
電性ペーストを印刷することによっても作製できる。

【００４１】

【実施例】

（実施例１）図１に第１の実施例を示す。

【００４２】本例では、透明板状体として無機ガラスを
用い、高分子材料としてポリ−Ｎ−イソプロピルアクリ
ルアミドを用いた。また、窓材は図１に示す構造とし
た。図１において、１１及び１２は無機ガラスである。
１３は遮光層であり、水を含浸させた高分子フィルムに
より構成されている。１４は発熱のためのＩＴＯ透明導
電体薄膜であり、通電するための手段（図示せず）と温
度センサーと、温度によって電圧および／または電流を
コントロールするサーミスター１７が接続された加熱装
置を構成している。１５は絶縁性と防湿性を有するＳｉ
Ｏ₂膜である。１８はスパッタリング法によって作製さ
れたクロム薄膜電極（１０００オングストローム）であ
る。

【００４３】本例では、分子量１２００のポリ−Ｎ−イ
ソプロピルアクリルアミドを、架橋後１００ミクロンの
厚さのフィルムに加工した。このフィルムに水を含浸せ
しめた。なお、フィルム１重量部に対し０．１重量部の
水を含浸せしめた。

【００４４】一方、無機ガラス１２の片面には５０オー
ム／ｓｑの抵抗を示すＩＴＯ薄膜（１０００オングスト
ローム）１４を蒸着した。さらに、無機ガラス１２に蒸
着されたＩＴＯ薄膜（１０００オングストローム）１４
上にＳｉＯ₂薄膜（１０００オングストローム）１５を
蒸着した。

【００４５】無機ガラス１１と無機ガラス１２とを、Ｉ
ＴＯ薄膜１４が形成された面とＳｉＯ₂薄膜１５が形成
された面を内側にして、水を含浸せしめた高分子フィル
ム１３をその間に挟み込み、さらに液体の飛散、蒸発の
無いように周囲をシーリング層１６でシールして、図１
に示す合わせガラスタイプの窓材を得た。

【００４６】以上のようにして作製した窓材のゾル・ゲ
ル転移温度を測定したところ２８°Ｃ〜３２°Ｃで転移
点をもち、転移温度より上では不透明に、転移温度以下
では透明となった。さらに、この窓材を環境温度が２０
°Ｃの環境下におき、ＩＴＯ薄膜に通電したところ、通
電後５秒で均一な不透明状態で非常にきれいな不透明と
なった。通電を停止すると、約５秒で均一な透明となっ
た。これは遮光材として任意に光透過係数をかえること
が可能で、充分に実用に耐え得るきれいなものである。

【００４７】（実施例２）図２に第２の実施例を示す。
図２において、２１、２２は無機ガラス、２３は実施例
１と同じ高分子フィルムである。

【００４８】本例では、実施例１のＩＴＯ薄膜の代わり
に、無機ガラス２１に図２に示すような高抵抗線２４を
網状に張り巡らせた。２５はＳｉＯ₂薄膜、２６はシー
リング層であり、２７はサーミスターである。２８は導
電性テープ電極である。

【００４９】他の条件は実施例１と同様にし、高抵抗線
２４に通電した。得られた結果は実施例と同様であっ
た。（実施例３）図３に第３の実施例を示す。

【００５０】本例は、加熱装置と冷却装置の両方を有し
ている例である。図３において、３１、３２、３３はガ
ラス。３４は実施例１と同じ高分子フィルムである。３
５は実施例１と同じＩＴＯ薄膜であり、３９はＳｉＯ₂
薄膜である。３６は周囲がシーリング層４０でシールさ
れた空間部であり、その空間部３６には、冷媒入口３７
と冷媒出口３８が設けられている。冷媒入口３７は冷媒
源（図示せず）に接続されている。４１はサーミスター
である。サーミスター４１は加熱装置と冷却装置の両方
をコントロールする。４２はクロム電極である。

【００５１】実施例１で用いたと同じフィルム（厚さ１
００ミクロンのポリ−Ｎ−イソプロピルアクリルアミド
フィルム）を水に含浸させた後、図３に示すような構造
の窓材を作製した。

【００５２】この窓材を環境温度が４０°Ｃの環境下に
おき（この環境温度下では不透明状態）、冷媒入口３７
から２５°Ｃの空気を空間部３６内に導入し、フィルム
を冷却した。窓材は、均一な不透明状態から均一な透明
状態へ約５秒の変化時間で変化した。また、均一な透明
状態から均一な不透明状態には通電後３秒でなった。

【００５３】（実施例４）実施例１で用いたポリ−Ｎ−
イソプロピルアクリルアミドフィルムの代わりに、ポリ
ビニルメトキシエーテルを用いた以外は総て実施例１と
同条件で遮光ガラスを作製した。このようにして得られ
た窓材は６０°Ｃ〜６５°Ｃに転移点を有し環境温度が
２０°Ｃの時、均一な透明から均一な不透明への変化が
１５秒、逆は３秒であった。

【００５４】（実施例５）実施例１で用いたポリ−Ｎ−
イソプロピルアクリルアミドフィルムの代わりに、ポリ
−Ｎ−イソプロピルメタアクリルアミドを用いた以外は
実施例１と同条件で遮光ガラスを作製した。この時の転
移温度は４１°Ｃ〜４４°Ｃであった。

【００５５】（実施例６）実施例１で用いたポリ−Ｎ−
イソプロピルアクリルアミドフィルムの代わりに、ポリ
−Ｎ、Ｎ−ジエチルアクリルアミドを用いた以外は実施
例１と同条件で遮光ガラスを作製した。この時の転移温
度は３０°Ｃ〜３５°Ｃであった。

【００５６】（実施例７）本例では、一枚の無機ガラス
を用いた例を示す。無機ガラスの一方の面に実施例１と
同様にＩＴＯ薄膜を形成した。さらにその上に、水を含
浸せしめた高分子フィルム（ポリ−Ｎ−イソプロピルア
クリルアミドフィルム）の両側の表面にＳｉＯ₂薄膜を
スパッタリングにより形成した後、バインダーにて貼り
付けることにより窓材を形成した。

【００５７】転移温度、均一な透明から均一な不透明へ
の切り替わり速度等は実施例１とほぼ同様であった。た
だ、作製は、実施例１の窓材よりも容易であった。（比較例１）本例では、ＩＴＯに温度センサーを接続せ
ず、さらに温度によって電圧および／または電流をコン
トロールするサーミスターも接続せずに、単に電極を電
源に接続した以外は、実施例１と同様に行なった。実施
例１の場合よりも通電を停止した後、不透明から透明へ
の変化には１５秒を要して、迅速な不透明状態から透明
状態への切り替えは困難であった。

【００５８】（比較例２）本例では、電極を用いずに、
ＩＴＯ薄膜から直接サーミスターを経て、電源に接続し
た以外は、実施例１と同様に行なった。透明から不透
明、および不透明から透明への変化において、均一な変
化がおこらずに、見た目が非常にきたなかった。

【００５９】（実施例８）本例では、実施例１の高分子
フィルムに代え、高分子水溶液を用いた。高分子として
は、実施例１と同様にポリ−Ｎ−イソプロピルアクリル
アミドを用いた。また、水溶液の濃度は４ｗｔ％とし
た。

【００６０】本例では、二枚の無機ガラスを隙間をおい
て対向せしめるとともに周囲をシール体にてシールして
空間部を形成し、その空間部に高分子水溶液を封入して
窓材を形成した。他の点は実施例１と同様とした。

【００６１】本例の窓材について、均一な透明・不透明
の切り替わり時間を測定したが、実施例１の場合と得ら
れた結果は同様であった。

【００６２】

【発明の効果】本発明によれば、ゾル・ゲル相転移を示
すと共にゾル状態とゲル状態とでその光線透過率が異な
る高分子材料を水とともに積層して遮光層を形成し、こ
れを電極と温度コントロール装置を有する加熱装置また
は冷却装置でもって加熱または冷却しているので、透明
・不透明を任意にすばやく切り替えることが可能であ
り、しかも窓材全面の透明・不透明の変化が均一に生
じ、消費エネルギーが少なく、安価な遮光窓材が得られ
る。

【００６３】また、絶縁機能を有する防湿層を設けれ
ば、経時安定性と安全性に優れた遮光窓材を提供するこ
とができる。このように、本発明の遮光窓材は、透明と
不透明の状態を環境温度に関係なく任意にしかも切り替
えのスピードが早く得ることができ、窓材全面の透明・
不透明が均一に生じ、安価で長時間の使用にもその調光
機能が劣化し難いものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係わる遮光窓材の断面
図。

【図２】本発明の第２の実施例に係わる遮光窓材の断面
図。

【図３】本発明の第３の実施例に係わる遮光窓材の断面
図。

【符号の説明】

１１透明板状体（ガラス）１２透明板状体（ガラス）１３遮光層（高分子フィルム）１４加熱装置（ＩＴＯ薄膜）１５絶縁・防湿層（ＳｉＯ₂薄膜）１６シーリング層１７サーミスター１８クロム薄膜電極２１透明板状体（ガラス）２２透明板状体（ガラス）２３遮光層（高分子フィルム）２４加熱装置（高抵抗線）２５絶縁・防湿層（ＳｉＯ₂薄膜）２６シーリング層２７サーミスター２８導電テープ電極３１透明板状体（ガラス）３２透明板状体（ガラス）３３透明板状体（ガラス）３４遮光層（高分子フィルム）３５加熱装置（ＩＴＯ薄膜）３６空間部３７冷媒入口３８冷媒出口３９絶縁・防湿層（ＳｉＯ₂薄膜）４０シーリング層４１サーミスター４２クロム電極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ０８Ｌ 33/26 ＬＪＧ 7921−4Ｊ // Ｃ０８Ｆ 216/16 ＭＫＹ 6904−4Ｊ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも一枚の無機材料または有機材料
からなる透明板状体上に、０°Ｃ以上８０°Ｃ以下のあ
る温度においてゾル・ゲル相転移を示すと共にゾル状態
とゲル状態とでその光線透過率が異なる高分子材料を水
とともに積層して遮光層を形成し、かつ少なくとも一枚
の透明板状体に電極と温度コントロール装置を有する加
熱装置および／または冷却装置を組み込んだことを特徴
とする遮光窓材。
【請求項２】前記高分子材料は、１５°Ｃ以上５５°Ｃ
以下でゾル・ゲル相転移を示す材料である請求項１記載
の遮光窓材。
【請求項３】前記高分子材料が下記一般式（Ａ１）また
は（Ａ２）で示される材料である請求項１または請求項
２に記載の遮光窓材。【化１】（ｎは２０〜２０，０００の整数、Ｒ₁はＨまたはＣＨ
₃、Ｒ₂はＨ，ＣＨ₃，Ｃ₂Ｈ₅またはＣ₃Ｈ₇、Ｒ₃
はＨ，ＣＨ₃，Ｃ₂Ｈ₅またはシクロプロピル基）【化２】（ｎは２０〜２０，０００の整数、Ｒ₄はＨまたはＣＨ
₃、Ｒ₅はＣ₄Ｈ₈またはＣ₆Ｈ₁₀）
【請求項４】前記高分子材料が下記一般式（Ｂ）で示さ
れる材料である請求項１または請求項２に記載の遮光窓
材。【化３】（ｎは２０〜２０，０００の整数、ｍは１〜５の整数、
Ｒ₆はＨまたはＣＨ₃、Ｒ₇はＣＨ₃またはＣ₂Ｈ₅）
【請求項５】前記遮光層は、架橋した高分子材料からな
るフィルムに水を含浸させて構成されていることを特徴
とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の
遮光窓材
【請求項６】前記フィルムの表面に防湿層が形成されて
いることを特徴とする請求項５記載の遮光窓材。
【請求項７】前記遮光層は、２枚の対向する透明板状体
により形成される空間に、高分子材料の水溶液を封入し
て構成したことを特徴とする請求１ないし請求項４のい
ずれか１項に記載の遮光窓材
【請求項８】前記加熱装置は、インジウスズ酸化物等の
無機化合物からなる透明導電薄膜または該高抵抗線と、
該透明導電薄膜または該高抵抗線に通電するための電極
と電圧および／または電流を遮光層の温度を検出しなが
らコントロールする装置とにより構成されていることを
特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記
載の遮光窓材。
【請求項９】前記冷却装置は、２枚の対向する透明板状
体により形成される空間と、該空間に冷媒を遮光層の温
度を検出しながら流出入させてコントロールする装置と
により構成されていることを特徴とする請求項１ないし
請求項７のいずれか１項に記載の遮光窓材。
【請求項１０】水溶液においては、高分子材料水溶液の
濃度が、０．１ｗｔ％〜３０ｗｔ％であること及びフィ
ルムにおいては、高分子材料１重量部に対し、水を０．
１〜０．５重量部としたことを特徴とする請求項１ない
し請求項９のいずれか１項に記載の遮光窓材。
【請求項１１】前記遮光層と前記透明導電薄膜または前
記該高抵抗線との間に少なくともＳｉＯ₂などの無機材
料または有機材料からなる絶縁機能を有する防湿層が形
成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項８
のいずれか１項に記載の遮光窓材。
【請求項１２】加熱装置の電極が、高導電率の金属薄膜
および／または導電ペーストおよび／または導電テープ
を用いることを特徴とする請求項１ないし請求項８のい
ずれか１項に記載の遮光窓材。