JPH09228763A

JPH09228763A - 積層パネルおよびそれを使用した窓

Info

Publication number: JPH09228763A
Application number: JP8061644A
Authority: JP
Inventors: Haruo Watanabe; 晴男渡辺
Original assignee: AFFINITY KK
Current assignee: AFFINITY KK
Priority date: 1996-02-26
Filing date: 1996-02-26
Publication date: 1997-09-02

Abstract

(57)【要約】【課題】可逆的に曇点現象を示す水溶液組成物層の透
水を完全に防止して、水溶液組成物の組成を変えること
なく安定した白濁遮光状態を確実に長期間維持できる構
造をもつ透明な積層パネルをうることである。この積層
パネルを用いて太陽の直射光線に自律応答してその光線
を遮光する機能をもつ高耐久性の省エネ窓をうることで
ある【解決手段】可逆的に曇点現象を示す水溶液組成物層
を透明基板で積層した積層パネルにおいて、この水溶液
組成物層と気体層を内包して両端部を密封した透明なガ
ラス棒状体を透明基板に面状に積層してなる積層パネル
およびその積層パネルを使用した窓である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、加温による熱作用
により透明状態と白濁状態を可逆変化する曇点現象を示
す水溶液組成物層と気体層を内包する透明なガラス棒状
体を透明基板に積層してる積層パネルに関するものであ
る。この積層パネルを窓に利用すると太陽の直射光線を
その直射光線エネルギーで遮光できる新しい機能をもつ
窓を提供できる。

【０００２】

【従来の技術】本発明者は、太陽光エネルギーが窓に照
射していることに注目してきた。このエネルギーの有無
により、窓ガラスが自律応答して透明−不透明の可逆変
化をおこして、夏季の居住空間をより快適にすることを
検討してきた。この自律応答特性は、直射光照射面のみ
遮光する特長や省エネルギー効果のみならず施工、メン
テナンス、維持費等からも非常に魅力的であることに着
目した。この点から、各種ある調光ガラスの原理からフ
ォトクロミック方式とサーモクロミック方式が選択でき
るが、作用機構が複雑でかつ熱の影響をうけるフォトク
ロミック方式よりも、直射光線の吸収からなる熱作用が
利用できるサーモクロミック方式が優れていると考えて
きた。

【０００３】そこで、本発明者は、サーモクロミック方
式のなかでも加温で白濁散乱して遮光する曇点現象を示
す水溶液組成物に注目し、太陽の直射光線を自律応答制
御することで快適な空間（例えば、建物、車両等）を省
エネルギー的に達成しうる窓を多面的に検討してきた。
本発明に関係するサーモクロミック方式は、冬季は外気
温度が低いため直射光線の照射吸収により加温されて
も、速やかに放熱するので透明状態のままで遮光を起こ
さないが、夏季は直射光線が照射した部分のみが選択的
に遮光できる。この原理を応用することで自律応答型の
新しい窓を提供でき、本発明者はこの課題を一貫して追
求してきた。曇点現象を示す水溶性組成物は、水を溶媒
としたライオトロピック型の高分子コレステリック液
晶、高分子水溶液、オリゴマー水溶液、界面活性剤水溶
液等がある。以下、本発明者が、鋭意検討してきた曇点
現象、すなわち加温により相転移を起こし白濁遮光する
水溶性高分子の水溶液を主にのべるが、これに限定され
ることなく水溶媒からなる可逆的に曇点現象を示す水溶
性組成物であれば本発明の構造を利用しうる。

【０００４】本発明者は、曇点現象を示す水溶性高分子
の水溶液組成物の積層体を窓に使用することに関し鋭意
検討してきた。その結果、特願平５−６２５０２に詳細
に述べてある様に、窓の使用のためには、均一な可逆安
定性、室温に近い相転移温度、耐候性、安全性、耐透水
性等おおくの項目を満たす必要があった。均一な可逆安
定性は両親媒性物質の添加等による水溶液の組成設計で
よく、室温に近い相転移温度は低温シフト剤の添加でよ
く、耐候性は紫外線の吸収・カットでよく、安全性は安
全な化合物からなる水溶液の組成設計でよく、残る耐透
水性を十分にすべく最後の課題として本発明者は鋭意検
討してきた。この曇点現象を示す水溶性高分子の水溶液
組成物の特性（例えば、均一可逆性、白濁強度、白濁開
始温度、白濁変化率等）は、濃度、すなわち水溶液組成
物の水の割合に依存するために、水の透水による蒸発を
おさえ、水溶液の組成を維持することは非常に重要な課
題であった。例えば、自動車のように非常に苛酷な使用
条件に絶えうるには、完全に透水を防止する構造が必要
とされ、例えば、１００℃、１２０℃等の温度での加速
高温テストでは水溶液組成物は沸騰状態を示すがこれに
も絶える構造を要求された。また、建物でも夏季の高い
温度に絶えるとともに２０年、３０年の長期間の耐久性
を要求される。このように、水分子が封止を透過して蒸
発する現象である透水を完全に防止して水溶液組成物の
組成を維持する技術は、建物、車両等の窓に応用する場
合に必須の重要な課題であった。

【０００５】従来、水分子の透水性を押さえる技術とし
て実用化されてる複層ガラス用のポリイソブチレン系、
ポリサルファイド系等のシーラントは、本課題にも有効
である。しかし、水溶液組成物と板ガラスからなる積層
体に上記のシーラントで封止しても特に８０℃以上の耐
熱性に関しては不十分であった。他にアクリル系、エポ
キシ系の封止剤も検討したが同様であった。すなわち、
有機系の封止剤で水分子の透過を封止しきるのは不可能
であり、特に８０℃以上の温度になると封止剤の分子運
動が活発になり急激に透水性が大きくなる。例えば、耐
透水性が最良とされているポリイソブチレン系シーラン
ト（横浜ゴム社のハマタイトＰＲＣ−４８８−Ｙ）で
は、２０℃：０．０２ｇ／平方メートル・日、４０℃：
０．５ｇ／平方メートル・日であり室温から２０℃の上
昇で２５倍の増加であることからも明らかである。そこ
で、例えば、本発明者による特願平６−１９８９４２
は、外周の封止を２段封止構造とし、この第１封止と第
２封止の間に水の飽和蒸気および／または液体をもつ保
水層を設ける構造を発明した。この保水層は、それなり
の効果があったが、前記したような苛酷な温度条件に耐
えうるものでなかった。

【０００６】そこで、本発明者は、水分子の透過を完全
に封止しきるには有機封止では理論的にも不可能である
ので、つぎに水分子の膜透過が起きない無機封止を鋭意
検討してみた。電子ディバイス等に使用されている低融
点ガラスは、窓ガラスのような１ｍ角以上の大きい積層
構造体の４辺を無機封止するには強固な接着、均一なギ
ャップ形成等も要求されるために非常に困難であり、ま
た均一加熱のための超大型炉も必要とする。さらに重要
なことは、封止形成温度が４００℃程度の高温となるた
めに、封止形成後に注入孔から水溶液組成物の注入が必
須となり高粘度の水溶液組成物には使用できない。この
高粘度の水溶液組成物の注入が不可能となると、最も重
要な均一な可逆安定性を損なうことになる。その理由
は、注入できる程度の低粘度水溶液組成物は、加温され
ると対流がおこり大きな面的なむらの発生をみた。また
注入孔の封孔処理も問題であった。

【０００７】そこで、本発明者は、可逆的に曇点現象を
示す水溶液組成物層と気体層を棒状の中空ガラスに内包
して両端を密封した透明なガラス棒状体を作成し、この
ガラス棒状体を透明基板間に面状に積層することにより
大面積の積層パネルにする構造に到達して課題を解決し
て本発明に至った。その結果、密封によるガラス棒状体
の分割構造の採用により無機封止となり完全に水の蒸発
を防止でき長期間かつ苛酷な条件でも耐える積層パネル
をえた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】解決しようとする課題
は、可逆的に曇点現象を示す水溶液組成物層の透水を完
全に防止して、水溶液組成物の組成を変えることなく安
定した白濁遮光状態を確実に長期間維持できる構造をも
つ透明な積層パネルをうることである。この積層パネル
を用いて太陽の直射光線に自律応答してその光線を遮光
する機能をもつ高耐久性の省エネ窓をうることである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、前述の問題点
を解決するためになされたものであり、可逆的に曇点現
象を示す水溶液組成物層を透明基板で積層した積層パネ
ルにおいて、この水溶液組成物層と気体層を内包して両
端部を密封した透明なガラス棒状体を透明基板に面状に
積層してなる積層パネルでありおよび可逆的に曇点現象
を示す水溶液組成物層を透明基板で積層した積層パネル
を使用した窓において、この水溶液組成物層と気体層を
内包して両端部を密封した透明なガラス棒状体を透明基
板に面状に積層してなる積層パネルを使用した窓を提供
するものである。

【００１０】本発明に使用する密封した透明なガラス棒
状体は、上記の透水を防止する機能にとどまらず以下の
ような特長ももち非常に有用な構造体であるといえる。１）非常に重要なことは、従来の非分割の単純積層体で
は、水溶液組成物層が自重により上部から下部へ移動を
おこし安定した積層体を得られなかった。しかし、この
水溶液組成物層が分割構造で積層された積層パネルは、
この問題は確実にかつ完全に解決した。２）従来の非分割の単純積層体では、容易に添加剤（例
えば、白濁開始温度の調整剤等）は自己拡散による均一
化を起こしてしまいより高度な機能性を付加できなかっ
たが、ガラス棒状体の分割構造により自己拡散を防止で
きるのでより高度な機能性窓システム（例えば、上部か
ら下部へ開始温度を徐々にかえてある積層パネル）をう
ることができた。３）内包された水溶液組成物が低粘度でも、ガラス棒状
体の分割構造の効果により対流による白濁部の上下移動
による面的な大きなむらの発生が防止できガラス棒状体
内のむらに限定でき、広く白濁変化する水溶液組成物を
使用できるようになった。

【００１１】つぎに、本発明の構造とその特徴を説明す
る。本発明の部品であるガラス棒状体は、水溶液組成物
層と気体層を内包して両端部を密封することで得られ
る。この気体層は、ガラス棒状体の断面形状、ガラス棒
状体の積層構造、積層パネルの施工角度等により意味あ
い変わるが、この気体層を同時に内包することにより以
下の特長がある。１）気体層の存在により溶融封止が可能となる。２）水溶液組成物層の氷結、加温による体積膨張を気体
層が吸収しガラス棒状体の破損を防止できる。３）気体層を多分に持たすことで軽量化ができる。４）気体層を多分に持たすことで断熱性をだせる。

【００１２】つぎに、本発明を図面を基にして説明をす
る。図１、図２、図３、図４、図５、図６は、本発明の
実施例であり、１は透明な基板であり、２は中空部をも
つ透明なガラス棒状体（以下、ガラス棒状体と記す）で
あり、３は水を溶媒にもつ可逆的に曇点現象を示す水溶
液組成物層（以下、水溶液組成物層と記す）であり、４
は気体層であり、５は空間層であり、６は封止であり、
７は乾燥剤をもつスペーサーであり（以下、乾燥剤と記
す）、８は固定台である。

【００１３】図１は、本発明の積層パネルを垂直に配置
したときの断面図であり、図２は、図１を面方向からみ
た平面図である。水溶液組成物層３と気体層４をほぼ半
々に内包したガラス棒状体２を基板１の間に面状に積層
して、外周を封止６してなる積層パネルである。当然、
この面状の積層は、全面的に配置されてあっても部分的
な配置でも本発明に含まれる。ガラス棒状体２は、中空
のガラス棒状体２の中空部に水溶液組成物層３と気体層
４を入れ、両端部を加熱して密封したものである。な
お、必要におうじて部材（例えば、キャップ、埋め込み
棒、低融点ガラス、ガラス接着性低融点はんだ等）を加
えて封止をしてあってもよい。以下、本発明では、ガラ
ス棒状体の溶融封止を基にして説明する。この内包され
た水溶液組成物層３は、図１、２に示したように地面に
水平方向に連続的に隙間が空くように気体層４が存在し
ても遮光特性に大きな影響がでない。その理由は、一般
的にはガラス棒状体２が地面に平行になるようにパネル
が施工されるのと、水溶液組成物層３が直径の厚みをも
って存在しかつ夏季の太陽光線の入射角度を考慮すれば
容易に分かるように、朝日と夕日の一部をのぞけば十分
な遮光効果がもてる。また、気体層４の存在は、屋根部
の使用においては、軽量化により窓枠構造も簡潔設計で
きるので非常に重要である。より軽量化する工夫とし
て、ガラス棒状態の内径が大きい場合に肉厚の薄い中空
管、中空球等をスペーサー（例えば、ビーズ等）を介し
て挿入するとよい。なお、水溶液組成物層３の層厚は、
０．０１ｍｍから５ｍｍ程度から選択すればよく、通常
は０．１ｍｍから２ｍｍ程度あれば本目的の遮光に有用
である。

【００１４】さらに、ガラス棒状体２は、内包する水溶
液組成物層３を完全に分割した構造体であるので、水溶
液組成物層３の組成をかえたガラス棒状体２を目的に合
わせて積層することにより機能的な積層パネルとなる。
例えば、白濁開始温度を低温シフトするには例えば、塩
化ナトリウム等、高温シフトするには例えば、プロピレ
ングリコール等の添加量を調整することでできる。しか
し、従来の非分割の単純積層体では、濃度を変化させて
も容易に添加剤は自己拡散して均一化してしまいより高
度な機能を付加できなかった。より具体的には、窓にセ
ットされたパネルを下部から上部に徐々に白濁開始温度
を下げるように設計すると、下部の透視性を維持しなが
ら上部から入る直射光線が遮光でき、庇と同様な効果が
生まれ夏季の南面窓に特に有効であった。この結果、太
陽光線の強弱によりパネルの遮光面積とその程度も自然
に自律応答して可変する画期的な高機能性窓システムを
うることができた。さらに、例えば、図７、図８に示し
たようにガラス棒状体２を上部に設け夏季に庇と同様に
直射日光を遮光させ、窓としての視界を確保するために
下部を空間層５とした積層パネルは、夏季の庇効果と冬
季の断熱効果と従来の窓と同様な透視性をもつ複合機能
窓ガラスになる。また、透視性を阻害しない程度に最下
部にガラス棒状体２を設けて３分割にしてもよい。これ
らは、特に庇のない高層建築物には理想的な南面の窓と
なる。当然、ガラス棒状体２を設ける割合は、窓のサイ
ズ、設計意図等によるので特に限定されることなく選択
できる。その他の例として、ガラス棒状体２の配置に関
し、例えば、水溶液組成物層３を内包するガラス棒状体
２と遮光体を交互に配置（入射光量の調整）する方法、
あえて１ピッチごとに隙間をあけて水溶液組成物層２を
内包するガラス棒状体２を配置する方法等のようにして
もよい。また、合せガラス用に使用されている液状感光
性樹脂（例えば、ダイセル・ユーシービー社のＵＶＥＫ
ＯＬ−Ｓ２０等）にこのガラス棒状体２を埋め込む構造
にして破損防止機能を加えることもできる。

【００１５】つぎに、ガラス棒状体２の溶融封止は、従
来の方法でよい。例えば、水溶液組成物層３を内包した
外径６ｍｍで肉厚０．５ｍｍのチューブは容易に８ｍｍ
程度の気体層をもたせて溶融封止したガラス棒状体２を
えた。なお、この気体層４は、目的により変えることが
できるが、溶融封止をするためには、できれば１０ｍｍ
以上、さらに好ましくは３０ｍｍ以上あると大量生産に
都合がよい。また、ガラス棒状体２の内径と外径は遮光
特性に関係し、特に円形の場合は、内径と肉厚との比に
依存する。当然、ガラス棒状体２の外径が大きいほど肉
厚が薄いほど遮光率（内径を外径で割った値）は高くな
るが、パネルの厚みと重量の増加、ガラス棒状体２の易
破損性等の問題がでてくる。そこで、通常は遮光率が同
じなら外形の細い方が重量も軽くなり窓枠も軽構造のサ
ッシでよくなり経済的である。また、軽量化は施工のは
め込み作業も楽にする。このガラス棒状体２は、例え
ば、岩城硝子社のカタログＣＯＤＥ７７４０に見られる
ように多種類のものがあり、さらに加熱延伸法または加
熱膨張法等の従来技術を加えることで容易に肉厚の薄い
ものができ、要するに破損なく使用できればよい。例え
ば、外形０．５ｍｍ、肉厚０．１ｍｍ程度の超細管まで
比較的容易に加工できる。よって、円形のガラス棒状体
２を例にすると、その外径は特に限定されるものではな
いが０．５ｍｍから５０ｍｍ程度でよく、好ましくは１
ｍｍから３０ｍｍでよく、肉厚も特に限定されるもので
はないが、外形が大きくなるにつれて強度的に厚くする
必要があが０．０５ｍｍから５ｍｍ程度でよく、好まし
くは０．１ｍｍから３ｍｍ程度がよい。例えば、円形の
ガラス棒状体２で外形１０ｍｍ、肉厚１ｍｍの開口率は
８０％であり、外形６ｍｍ、肉厚０．２ｍｍの開口率は
９３．３％であり、外形６ｍｍ、肉厚１ｍｍの開口率は
６６．６％であり、外形２ｍｍ、肉厚０．６ｍｍの開口
率は４０％となる。なお、水溶液組成物層３の層厚は
０．２ｍｍもあれば十分に遮光できる。また、ガラス棒
状体２の断面形状は、円形に限定されることなく三角、
四角、六角、楕円、扁平等の異形でもよい。

【００１６】透視性を確保するためには、ガラス棒状体
２の断面形状を扁平、楕円、四角等にするとよい。以
下、代表例として扁平形状を主に記すがこれに限定され
るものではない。例えば、図３、図４、図５は、扁平形
状としたものであり、一般の透明な板ガラスに周期的に
ライン模様を設けたものとほぼ同様といえ、十分に外の
景色を視認できる積層パネルである。図３と図４は、同
じ積層パネルをである。図３は、扁平したガラス棒状体
２に対し直角方向に切断した断面図であり、図４は、平
行方向切断した断面図である。この積層パネルは、気体
層５がある部分の両端部の断面は円形であり、扁平部分
はこの円形をプレスしてえたガラス棒状体２をもち、空
間層５を断熱効果をうるために設けてある。この幅は、
特に限定されるものではないが、複層ガラスと同様に６
ｍｍか１２ｍｍでよい。また、空気、アルゴン等の気体
であればよい。天窓等に水平に置かれた扁平形状のガラ
ス棒状体２は、扁平部に無秩序に空気が入るとピンホー
ルとなってその部分が遮光できなくなるので、この空気
を端部に集めるようにしたのが、図４の気体層４であ
る。封止６−１、６−２と乾燥剤７は、従来の複層ガラ
スと同様の構造でよい。このことは、細いガラス棒状体
２でもいえ、この場合は端部を曲げ上げて気体層５とす
るとよい。全体が扁平であるガラス棒状体２も同様に曲
げ上げるとよい。図示するまでもなく、この気体層４は
窓の枠構造内に収めることができる。図５は、一般的な
窓がそうであるように扁平形状のガラス棒状体２をもつ
積層パネルが垂直施工された場合の例である。この気体
層４は、ガラス棒状体２の管壁に加えて光線透過を制御
しえない部分となるが、これを回避する方法はある。例
えば、扁平形状のガラス棒状体２の断面形状を図８の様
にＬ字型にすれば、円形断面形状と同様に厚さ方向に水
溶液組成物層３を設けられので、ほぼ完全に太陽光線を
制御しえる。また、単純に塗装、部材等による遮光処理
やマット状にて散乱処理する方法もある。また別の機能
として、断面形状が三角形にすると、三角形の型、三角
形の配置角度を目的にあわせてセットしてやると、特に
冬季においてプリズム作用を有効利用でき太陽光を照明
用として室内奥に導光できる採光窓システムにもなる。
また、空間層５を分割して空間層にある気体の対流をお
さえる構造として、扁平形状のガラス棒状体２を水平、
斜めに配置して空間層５を仕切る方法がある。特に、図
９の様に配置した積層パネルは、南面の窓に非常に有効
的である。この構造は、説明するまでもなく地球の緯度
に依存する夏季の太陽光線の角度を考慮して空間層４の
厚みを決めれば、夏季の熱射防止と冬季の断熱効果と四
季を通じて透視性をもつ窓となり、厚みを大きくとれば
ピッチの幅も広がり透視性をほぼ従来の窓と同程度にで
きる。当然、特に図示しないが、ガラス棒状体２と乾燥
剤７を保持するとともに封止６の機能を確実にうるよう
に内部枠としての補助部材を設けるよい。この構造は、
説明するまでもなく従来の複層ガラスの方法を改良する
ことで容易にえられる。また、可動機構、換気ファンを
付加すれば、扁平形状のガラス棒状体２の設置角度を可
変でき、空間層４の温度を外気または室内の空気を導入
して制御できる窓をうることは、説明するまでもない。

【００１７】図６は、空間層５の幅（例えば、６ｍｍ、
１２ｍｍ等）を複層ガラスと同様に広くとり断熱効果を
十分に持たせた積層パネルである。水溶液組成物層３と
気体層４を内包したガラス棒状体２を室外側の基板１に
おき、気体層４を室内側の基板１にとると夏季の遮光と
冬季の断熱をより効果的に発揮できる。例として、図６
に溶融封止したガラス棒状体２を基板封止剤の内側に設
けてなる断面図を示した。６−１、６−２、７、８は、
それぞれ複層ガラスに使用されるポリイソブチレン系シ
ーラントであり、ポリサルファイド系シーラントであ
り、乾燥剤をもつスペーサーである。８は、ガラス棒状
体２を保持した固定台である。この固定法は、例えば、
型枠台、ゴムまたはばねによる弾性体等の機械的に固定
する方法、乾燥剤をもつスペーサー７の形状を変えて固
定台にも利用する方法（例えば、スペーサーの一部をの
ばして板ばねとする等）、シリコーン樹脂、感光性アク
リル樹脂等で接着する方法等がある。溶融封止されたガ
ラス棒状体２は、完全に密封されているために、乾燥状
態である空間層５内に置かれてあっても全く問題になら
ない。

【００１８】つぎに、本発明の主題ではないが、可逆的
に曇点現象を示す水溶液組成物層３として有用なのは、
なかでも水溶液状態で可逆的に曇点現象を示す疎水性基
をもつ水溶性高分子である。例えば、ポリビニルアルコ
ール系のポリビニルアルコール部分酢化物、ポリビニル
メチルエーテル等、ポリＮ−置換アクリルアミド誘導体
のポリＮ−イソプロピルアクリルアミド、ポリＮ−エト
キシエチルアクリルアミド等、ポリＮ−置換メタクリル
アミド誘導体のポリＮ−イソプロピルメタクリルアミ
ド、ポリＮ−３−エトキシプロピルメタクリルアミド
等、ポリＮ，Ｎ−ジ置換アクリルアミド誘導体のポリＮ
−メチルＮ−エチルアクリルアミド等、セルロース誘導
体のヒドロキシプロピルセルロース、メチルセルロース
等がある。なかでも、特願平６−５４４２７で本発明者
が記してたようにセルロース骨格をもつセルロース誘導
体が均一な可逆安定性、室温に近い相転移温度、耐候
性、安全性、経済性の条件を満たし本目的にも非常に有
用であり、なかでもその代表としてヒドロキシプロピル
セルロースが、耐久性も非常に強くかつ遮光性も大きい
ので本発明に有用である。

【００１９】もう少しセルロース誘導体に関して記す。
セルロースは、官能基が付加すると多くの溶媒に可溶と
なる。そのなかで水溶性であるセルロース誘導体の水溶
液が、温度の上昇により凝集して白濁状態になるために
は、官能基に疎水結合（結合水の破壊による疎水基間の
親和性の増大による結合力）が働く必要がある。そのた
めには、官能基は、イオン性基であればイオン斥力が働
き本目的に不適であり、親水性基（例えば、水酸基、エ
ーテル結合部、エステル結合部、アミド結合部等）と疎
水性基（例えば、メチル基、エチル基等）を併せもつと
非イオン性基であるのがよい。例えば、ヒドロキシエチ
ル基とヒドロキシプロピル基を比較すると、ヒドロキシ
エチルセルロースは、親水性基をもち、水溶性である
が、疎水性基をもたないので凝集できず、白濁状態を生
じない。これに対して、ヒドロキシプロピルセルロース
は、水溶性であり、かつ、凝集白濁状態を生じることが
できる。このように、ヒドロキシプロピル基に代表され
るように、非イオン性の親水性基と疎水性基を併せもつ
官能基が付加しており、室温で約２５重量％ないし約５
０重量％の高濃度でも水に均一溶解する水溶性の多糖類
誘導体が有用である。なお、官能基の付加は、単一種で
も複数種でもよく特に限定されるものではない。例え
ば、付加したヒドロキシプロピル基の水酸基に追加官能
基を付加した誘導体、追加官能基としてヒドロキシプロ
ピル基を付加した誘導体（例えば、ヒドロキシエチルセ
ルロースに付加等）等があり、単一の官能基を付加した
誘導体に限定されるものではない。これらの官能基やそ
の付加方法は、朝倉書店の出版である大有機化学第１９
巻に詳細に開示されており、これらの方法と一般の付加
反応を組み合わせることにより、水酸基、低級アルキル
基、ハロゲン基等を付加せしめることによって親水性疎
水性バランスを調製できる。

【００２０】さらに、セルロース誘導体の水溶性高分子
の凝集・分子分散を安定的に可逆変化を維持させるため
には可逆安定剤を添加すると好ましい。可逆安定剤と
は、本発明者が系統的に研究開発してきたものである。
例えば、ヒドロキシプロピルセルロースの３３％水溶液
が加温されて、白濁凝集状態と無色透明状態の相変化を
繰り返し可逆的にうるためには両親媒性分子の添加が好
ましい。その詳細は特願平６−５４４２７に記してあ
る。曇点現象を示す水溶液組成物層３が、特に本発明の
主体ではないので詳細な説明は省略するが、代表例とし
て、ヒドロキシプロピルセルロース用にはポリプロピレ
ングリコール等がある。また、必要におうじて例えば、
特願平６−５４４２７に記載されている水溶性の添加剤
（例えば、白濁開始温度シフト剤、紫外線吸収剤、着色
剤、熱線吸収剤等）を加えてもよい。また、ヒドロキシ
プロピルセルロースは、５０％以上の高濃度の水溶液に
すると曇点現象を示すと共に可視光線を選択散乱して呈
色するライオトロピック型の高分子コレステリック液晶
にもなり本発明にふくまれる。

【００２１】また、低粘度の水溶液組成物層３の例とし
てポリＮ−置換アクリルアミド誘導体のポリＮ−イソプ
ロピルアクリルアミド、ポリＮ−エトキシエチルアクリ
ルアミド等、ポリＮ−置換メタクリルアミド誘導体のポ
リＮ−イソプロピルメタクリルアミド、ポリＮ−３−エ
トキシプロピルメタクリルアミド等、ポリＮ，Ｎ−ジ置
換アクリルアミド誘導体のポリＮ−メチルＮ−エチルア
クリルアミド等の低濃度水溶液がある。これら水溶性高
分子は、分子量にも多少影響するが、十分な白濁遮光作
用を示すものは５重量％以上の濃度になると加温で容易
に不可逆な自己凝集分離をおこし使用できなかった。ま
た、添加剤の工夫でも自己凝集分離を確実に維持するこ
とは困難であった。しかし５重量％未満、より好ましく
は３重量％以下から０．１重量％程度の濃度では薄いた
め自己凝集分離がおきずまた遮光性もあり好ましかっ
た。この低濃度では粘度が低く加温で容易に対流が発生
したが、ガラス棒状体２の分割構造により対流の発生を
止めるこができた。

【００２２】ガラス棒状体２は、ソーダライムガラス、
ホウ珪酸ガラス、熱線吸収・紫外線吸収できるガラス等
があり特に限定されることなく広く使用できる。特に、
熱線と紫外線を吸収する材料が有用である。熱線吸収ガ
ラスには、太陽光エネルギーを吸収するように設計され
た熱線吸収ガラス、近赤外線吸収剤をコートしたガラス
等がある。そのなかでも例えば、セリウム、チタン、鉄
等の添加による紫外線と近赤外線を強く吸収するよう設
計されたグリーン系の熱線吸収ガラスを使用するとよ
い。太陽光エネルギーを効率的に吸収するガラスを使用
すると、ガラス棒状体２の外壁の厚みを薄くでき軽量化
によい。しかし、水も近赤外線を吸収して直接加温され
ることをあえて記しておく。つぎに、紫外線を吸収・カ
ットするには、吸収カット層をコートする方式とガラス
バルク吸収の方式がある。吸収カット層をコートする方
式は、例えば、日本ペイント社のスーパーフロンＲ２４
０、東燃社のポリシラザンベース無機タイプＵＶカット
コーティング材等があり、ガラスバルク吸収の方式は、
例えば、紫外線を吸収するセントラル硝子社のグリーン
ラルＳＰ、日本電気硝子社のファイアライト、紫外線を
ハロゲン化銅の微粒子散乱でカットする五鈴精工硝子社
のＩＴＹ等のガラス組成で作成するとよい。

【００２３】基板１は、ガラスではソーダライムガラ
ス、ホウ珪酸ガラス、熱線吸収・紫外線吸収ガラス等が
あり特に限定されることなく広く使用できる。また、強
化ガラス、耐熱ガラス、合わせガラス、網入りガラス等
の板ガラスも特に限定することなく使用できる。ガラス
棒状体２の材料で記したガラス、例えば、紫外線を吸収
するセントラル硝子社のグリーンラルＳＰ、日本電気硝
子社のファイアライト、紫外線をハロゲン化銅の微粒子
散乱でカットする五鈴精工硝子社のＩＴＹ等の板ガラス
は有用である。ただ、一般のソーダライムガラスで厚み
が約５ｍｍ以上であると３５０ｎｍ以下の紫外線透過が
急激に小さくなり耐候性の面で好ましく、また当然、厚
いほど熱線吸収も強まり選択遮光には厚板が有利であ
る。また、通常のソーダライムガラスは、紫外線を吸収
するが、薄くなると紫外線を透過しやすくなるので、特
に約４ｍｍ以下の薄板を用いる場合には紫外線吸収・カ
ット層（例えば、日本ペイント社のスーパーフロンＲ２
４０、東燃社のポリシラザンベース無機タイプＵＶカッ
トコーティング材、多段蒸着膜等）を設けるのが好まし
い。しかし、５ｍｍ以上になると３５０ｎｍ以下の紫外
線吸収も強まり有利である。なお、プラスチックでは、
ポリカーボネイト樹脂、アクリル樹脂等があり、それに
紫外線吸収剤の添加、ラミネート等により３７０ｎｍ以
下の紫外線を吸収・カットでき有用である。このプラス
チック製の基板１は、曲面の積層パネルには容易に変形
するために使用し易い特長がある。

【００２４】以上のように、本発明の積層パネルは、太
陽光線を遮光しない時以外は一般の型板ガラスとほぼ同
様に太陽光線を室内に導入できる。よって、高温環境に
ある夏季の直射光線は遮光（木陰の提供）し、低温環境
にある冬季の直射光線は従来と同様に透過（日向の提
供）する従来にない省エネ形の型板ガラスを提供でき
る。当然、夏季でも曇天日、ビルの影、木陰、夜間の場
合は白濁遮光することはない。その結果、天窓、ビルの
アトリュウム、ドームの屋根、スタジアムの屋根、室内
プールの屋根、駅舎の屋根、アプローチの屋根、南面の
目線より上の部分の窓（庇効果となる）、南面の屋根形
傾斜窓、温室等に非常に有効である。このように、本発
明の窓とは、屋根まで含めた広い意味で使用している。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように本発明の効果は、
１）分割構造の結果、水溶液組成物層３の自重落下が完
全に解決した。２）分割構造の結果、分子の自己拡散を
防止できる、選択的にガラス棒状体２を配置できる等に
より高度な機能性窓システムをうることができた。３）
気体層４の存在により確実、良好な密封が可能となり、
水溶液組成物層３の膨張変化による破損の防止、軽量
化、断熱性等に非常に効果があった。その結果、本発明
は、快適性と省エネルギーをもって太陽エネルギーを効
果的に導入できるので、天窓、ビルのアトリュウム、ド
ームの屋根、スタジアムの屋根、室内プールの屋根、駅
舎の屋根、アプローチの屋根、南面の目線より上の部分
の窓（庇効果となる）、南面の屋根形傾斜窓、温室等に
非常に有効に使用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例である積層パネルの断面図であ
る。

【図２】本発明の実施例である積層パネルの平面図であ
る。

【図３】本発明の実施例である積層パネルの断面図であ
る。

【図４】本発明の実施例である積層パネルの断面図であ
る。

【図５】本発明の実施例である積層パネルの平面図であ
る。

【図６】本発明の実施例である積層パネルの断面図であ
る。

【符号の説明】

１基板２ガラス棒状体３可逆的な曇点現象を示す水溶液組成物層４気体層５空間層６封止７乾燥剤をもつスペーサー８固定台

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【手続補正書】

【提出日】平成８年５月２１日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図７】本発明の実施例である積層パネルの断面図であ
る。

【図８】本発明の実施例である精層パネルの断面図であ
る。

【図９】本発明の実施例である積層パネルの断面図であ
る。

【符号の説明】１基板２ガラス棒状体３可逆的な曇点現象を示す水溶液組成物層４気体層５空間層６封止７乾燥剤をもつスペーサー８固定台

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】可逆的に曇点現象を示す水溶液組成物層
を透明基板で積層した積層パネルにおいて、この水溶液
組成物層と気体層を内包して両端部を密封した透明なガ
ラス棒状体を透明基板に面状に積層してなる積層パネ
ル。
【請求項２】ガラス棒状体の断面形状を四角、扁平ま
たは楕円にして高透視性をもたせたことを特徴とする特
許請求の範囲第１項の積層パネル。
【請求項３】ガラス棒状体の両端部を変形させて少な
くとも片方の端部に気体層を集めてあることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項または第２項の積層パネル。
【請求項４】ガラス棒状体層に加えて空間層を設けて
ある構造にしてあることを特徴とする特許請求の範囲第
１項、第２項または第３項の積層パネル。
【請求項５】周辺部に乾燥剤を設けてあることを特徴
とする特許請求の範囲第１項、第２項、第３項または第
４項の積層パネル。
【請求項６】可逆的に曇点現象を示す水溶液組成物層
を透明基板で積層した積層パネルを使用した窓におい
て、この水溶液組成物層と気体層を内包して両端部を密
封した透明なガラス棒状体を透明基板に面状に積層して
なる積層パネルを使用した窓。
【請求項７】ガラス棒状体層に加えて空間層を設けて
ある構造にした積層パネルを使用してることを特徴とす
る特許請求の範囲第６項の窓。
【請求項８】ガラス棒状体層を上部に設け空間層を下
部に設けて庇効果と断熱効果と透視性をもたせた構造に
した積層パネルを使用してることを特徴とする特許請求
の範囲第６項または第７項の窓。
【請求項９】四角、扁平または楕円形状のガラス棒状
体を空間層を分割するように配置して庇効果と断熱効果
と透視性をもたせた構造にした積層パネルを使用してる
ことを特徴とする特許請求の範囲第６項または第７項の
窓。