JPH10287449A

JPH10287449A - 高分子水溶液積層体およびその製法

Info

Publication number: JPH10287449A
Application number: JP5545397A
Authority: JP
Inventors: Haruo Watanabe; 晴男渡辺
Original assignee: AFFINITY KK
Current assignee: AFFINITY KK
Priority date: 1997-02-12
Filing date: 1997-02-25
Publication date: 1998-10-27

Abstract

(57)【要約】【課題】高分子水溶液からの水蒸発で、濃度変化によ
るむら発生と気泡発生を防止できる耐透水性と垂直施工
時に高分子水溶液の自重で封止破壊しない封止構造をも
ち、かつ窓枠との整合性を考慮して補助枠を使用するこ
となく簡潔な封止構造をもつ高分子水溶液積層体を確立
することにある。さらに、この高粘度の高分子水溶液を
もつ積層体を簡便、確実に生産する製法をうることであ
る。【解決手段】イソブチレン系樹脂封止剤と基板接着性
をもつ架橋反応型封止剤の組合または接着性イソブチレ
ン系樹脂封止剤を基板間で使用して解決した。この基板
接着性を導入した結果、従来のイソブチレン系樹脂封止
剤のみでは不可能であった高温時の耐透水性の確保と垂
直施工時での封止破壊の防止を窓枠との整合性をもって
確立できた。さらに、スペーサー、保水層等を設けてよ
り良好な高分子水溶液積層体をえた。その製法として、
真空積層法、孔部脱気法、拡散法を開発しえた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、少なくとも一部が
透明で直視可能な基板間に熱作用により均一に可逆変化
して調光する高分子水溶液またはハイドロゲルを積層し
た高分子水溶液積層体とその製法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、機械的な方法に代えて機能性材料
を組み込んだ複合ガラスを用いて光線を可逆的に制御す
る調光ガラスが提案されている。例えば、液晶分散、エ
レクトロクロミック、フォトクロミック、サーモクロミ
ック、サーモトロピック等の方式がある。なお、調光ガ
ラスは、社団法人ニューガラスフォーラムの平成３年度
ニューガラス産業対策調査研究報告書（地球温暖化防止
対策）に詳細に記されているように、快適な居住空間の
構築だけでなく環境保護、省エネルギー対策との関係も
あり、これからの開発が強く期待されている。

【０００３】そこで、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た。このエネルギーの有
無により、窓ガラスが熱作用の自律応答により白濁散乱
して透明ー不透明の可逆変化、呈色の可逆変化等をおこ
す現象を利用して、快適な居住空間をうる方法を検討し
てきた。この自律応答特性は、照射面のみ遮光して防眩
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
てきた。そこで、機能性高分子の水溶液を大面積状態で
透明基板に気泡を持たずに積層し、かつその高分子水溶
液を均一な積層状態で維持できる高分子水溶液積層体を
うることが非常に重要となった。

【０００４】本発明者は、熱作用によるサーモクロミッ
ク、サーモトロピック等の特性をもつ高分子水溶液の研
究とともに積層体の開発も鋭意検討してきた。実用化す
るにあたって、水を溶媒とする高分子水溶液からなるサ
ーモクロミック、サーモトロピック材料を少なくとも一
部が透明な基板で積層してなる積層体は、その外周部を
封止して水の蒸発を防止することが必要であった。その
理由は、気泡の発生と濃度変化によるむらの発生を防止
することであり、光学機能素子にとって非常に重要なこ
とであった。また、窓ガラスとして封止を一対の基板間
で処理しきることは、構造の単純化による経済性のみな
らず封止構造の安定化、窓枠に容易にセット化できる等
の実用化の視点からみて非常に重要な点である。なお、
水を溶媒にもつ高分子水溶液として、サーモクロミッ
ク、サーモトロピック材料の例としては、水と多糖類誘
導体からなるライオトロピック型のコレステリック液
晶、水と多糖類誘導体と両親媒性分子からなる水溶液ま
たはハイドロゲル、ビニル系水溶性高分子の水溶液また
はハイドロゲル、水をもつ多成分組成のハイドロゲル等
がある。本発明は、これらの高分子水溶液（以下、本発
明では特に断わりがない限りハイドロゲルも含くめるも
のと定義する）の水蒸発を防止する積層体の構造とその
製法にあるので、これらサーモクロミック、サーモトロ
ピック材料の高分子水溶液の詳しい説明はここでは省略
する。なお、以下において水と多糖類誘導体からなるラ
イオトロピック型のコレステリック液晶、水と多糖類誘
導体と両親媒性分子からなる水溶液を代表例をして主に
述べるがこれに限定されるものではない。

【０００５】ここで、主に述べるサーモクロミック、サ
ーモトロピック材料の高分子水溶液の厚みは、特に限定
されるものではないが０．０１から５ｍｍ程度であり、
通常は０．０５から２ｍｍ程度である。従来から、本発
明者は、高分子水溶液からの水の蒸発を防止するために
外周封止した積層体の封止構造を検討してきたが、どう
しても水分子が封止を膜透過して大きい気泡の発生をみ
た。特に６０℃以上の温度になると急激に増加すること
が避けられなかった。このことは、窓、屋根等の野外の
環境にさらされる使用法ができないことを意味する。そ
こで本発明者は、すでに特願平６−１９８９４２で詳説
したように積層体の外周に枠を設けて、２段封止構造を
とると同時に第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て水溶液と平衡状
態をもたせることにより水の蒸発を防止する構造を開発
した。しかし、枠を設けることは、基板または枠寸法の
精度を要求する、枠により厚みが増す、積層体の厚みご
とに枠のサイズを必要とする、多数をマトリックスに置
くと枠が目立つ、部材・工数が増えコスト増となる、曲
面ガラスに不適、ガラスと金属枠との膨張係数の差によ
る封止剤の剥離発生等の問題があった。そこで、本発明
者は、より容易でかつ確実に封止できる方法について詳
細に検討した。

【０００６】また、本発明に使用するイソブチレン系樹
脂封止剤は、最良の耐透水性をもちかつ汎用樹脂であり
非常に使用しやすく経済的でもある。この封止剤を基本
にすることで、積層体の構造とその製法を鋭意検討して
本発明に至った。その要点は、耐透水性が最良であるこ
と、室温でも加圧変形すること、基板接着性の確保は追
加機能の付加または多段封止構造にして解決できたこと
にある。この追加機能とは、イソブチレン系樹脂封止剤
の改質により接着性を持たしたことであり、多段封止構
造とは、基板接着する封止剤をさらに設けて２段封止構
造としたことである。さらに、基板間に保水層を設ける
方法も検討した。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】解決しようとする課題
は、熱作用により調光変化する高分子水溶液から水が蒸
発することにより、濃度変化によるむらの発生と気泡の
発生を防止する耐透水性と垂直施工時に高分子水溶液の
自重で封止破壊しない封止構造をもつ積層体を得ること
である。さらに、窓枠との整合性を考慮して補助枠を使
用することなく簡潔な封止構造で積層体を得ることであ
る。さらに、この高粘度の高分子水溶液をもつ積層体を
簡便、確実に生産する製法を確立することである。

【０００８】

【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、少なくとも一部
が透明で直視可能な基板間に熱作用により調光変化する
高分子水溶液を積層して外周部を封止してなる高分子水
溶液積層体において、第１封止にイソブチレン系樹脂封
止剤を第２封止に基板接着性をもつ架橋反応型封止剤を
基板間で用いて両基板を接着固定させて少なくとも２段
に外周部を封止してなる高分子水溶液積層体及び少なく
とも一部が透明で直視可能な基板間に熱作用により調光
変化する高分子水溶液を積層して外周部を封止してなる
高分子水溶液積層体において、接着性イソブチレン系樹
脂封止剤を用いて両基板を接着固定させて封止してなる
高分子水溶液積層体であり、少なくとも一部が透明で直
視可能な基板間に熱作用により調光変化する高分子水溶
液を積層しその外周部を封止してなる積層体の製法にお
いて、塗布または滴下された高分子水溶液を囲むように
基板の外周部に少なくともイソブチレン系樹脂封止剤ま
たは接着性イソブチレン系樹脂封止剤を設けてある基板
を真空状態のもとで加圧して基板と封止剤とで高分子水
溶液を積層してなる高分子水溶液積層体の製法であり、
少なくとも一部が透明で直視可能な基板間に熱作用によ
り調光変化する高分子水溶液を積層しその外周部を封止
してなる積層体の製法において、空気抜きの孔部を設け
て基板の外周部に少なくともイソブチレン系樹脂封止剤
または接着性イソブチレン系樹脂封止剤をおいて高分子
水溶液を内包するように対向基板を積層して両基板を封
止剤に密着させながら基板をより加圧して封止剤をつぶ
して基板間隔を狭めて脱気と同時に高分子水溶液を漏ら
すことなく基板間に積層し封孔する高分子水溶液積層体
の製法であり、少なくとも一部が透明で直視可能な基板
間に熱作用により調光変化する高分子水溶液を積層しそ
の外周部を封止してなる積層体の製法において、基板の
外周部に少なくともイソブチレン系樹脂封止剤または接
着性イソブチレン系樹脂封止剤をおいて高分子個体また
は高濃度の高分子水溶液を内包するように対向基板を積
層して両基板を封止剤と密着または接着させてから孔部
から水または水溶液を注入し封孔する高分子水溶液積層
体の製法を提供するものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明を利用する主要な利用分野
は、建築の室内外の窓、車両の窓、熱素子を設けた表示
体、装飾品等である。特に建築物への利用には直射太陽
光線のエネルギーで自律応答して調光する窓、天窓、屋
根等の室外用と熱素子により温度制御して調光する間仕
切り（電子カーテン）等の室内用とがある。当然、室外
用は、特に夏季において６０℃程度の温度に達するため
により確実に水の蒸発を防止することが大切である。ま
た、室内用は、熱素子による加温も体温レベルでよく４
０℃以下で十分に調光制御できる。しかし、水の蒸発
は、有機封止であるかぎり完全に止めることは出来ない
ので、室内・室外に関係なく、まず水の透水を最小にす
る封止剤を選択することは非常に重要であり、その封止
剤を基板間に維持固定する封止構造をもつ積層体とその
製法を鋭意検討した。

【００１０】その結果、高分子水溶液をもつ積層体の断
面図を図１に示した。１は基板、２は高分子水溶液、３
は第１封止、４は第２封止である。このように封止剤を
２段に使用して、第１封止３にイソブチレン系樹脂封止
剤を第２封止４に基板接着する架橋反応型封止剤を用い
て外周を封止した。その結果、高分子水溶液積層体から
水の蒸発を無視できる程度までに小さくすることができ
た。なお、特に図示しないが、必要におうじて第１封止
３、第２封止４、高分子水溶液２にスペーサーを設けて
もよい。ここで、第１封止３は、水の蒸発を防止し、第
２封止４は、基板の接着固定と第１封止３の維持固定に
ある。特に、垂直にすると高分子水溶液の重さにより第
１封止３のイソブチレン系樹脂封止剤は容易に押し流さ
れて本目的の窓等の使用に耐えるものでなかった。この
封止の幅は、積層基板のサイズ、目的等により選択でき
特に限定されるものではないが、各幅は１ｍｍから３０
ｍｍ程度でよく、通常は３ｍｍから１５ｍｍ程度でよ
い。さらに、当然のことであるが、この２段封止の構造
は、特に図示しないがパイプの両端部の封止にも同様に
使用でき、高分子水溶液を内包することでは板もパイプ
も同じであり、ここではパイプも基板に含めるものと定
義する。製法は、第１封止３にイソブチレン系樹脂封止
剤を詰め込むときに注射針等で空気抜けの孔を設ければ
よく、後述する製法を利用できる。

【００１１】つぎに本発明に非常に重要な材料であるイ
ソブチレン系樹脂封止剤を説明する。イソブチレン系樹
脂は、朝倉書店の接着大百科（ＶａｎＮｏｓｔｒａｎ
ｄＲｅｉｎｈｏｌｄ社のＨａｎｄｂｏｏｋｏｆＡｄ
ｈｅｓｉｖｅｓ／ＴｈｉｒｄＥｄｉｔｉｏｎの訳本）
のブチルゴム／ポリイソブチレン接着剤の章で詳説され
てあるように、イソブチレンユニットを基本としてなる
炭化水素だけからなる。この樹脂は、メチル基効果と疎
水性により水蒸気透過性が非常に低い樹脂である。ま
た、無定形高分子であるため、柔軟性、耐衝撃性、永久
タック性に優れている。ガラス転移温度は−６０℃付近
にあり、そのため、室温以下の低度でも柔軟性を維持で
き高い密着性を示す。これらの特性を利用して、すでに
複層ガラスの封止剤に広く使用されており、例えば、横
浜ゴム社のハマタイトＰＲＣ−４８８−Ｙ、テイパ化工
社のＰＩＢ−５２１、ＰＩＢ−５４４、ケマリング社の
ＧＤ１１５等があり本発明のイソブチレン系樹脂封止剤
としても有用である。より具体的には添加剤等も含めて
前記した接着大百科に詳説されている。イソブチレン系
樹脂封止剤は、例えば、ポリイソブチレン、イソブチレ
ン−イソプレンコポリマー等に接着付与剤（例えば、エ
ポキシ樹脂、シランカップリング剤、アルキルチタネー
ト剤等）、フィラー（例えば、カーボンブラック、シリ
カ、微粉末シリカ等）、酸化防止剤、紫外線吸収剤、可
塑剤、滑剤、顔料等などを必要に応じて添加した混合物
である。また、ポリイソブチレン、イソブチレン−イソ
プレンのコポリマー等は、部分架橋して変成させると、
強靱性および耐フロー性が向上でき本発明にも有用であ
る。例えば、ポリスター社のＸＬ−２０およびＸＬ−５
０、ハードマン社のＫａｌａｒ等があり、さらに、ＵＳ
Ｐ４，３１６，９７３、特開昭６３−１０５００５号、
特開平６−８７９１２号公報等にも開示されてある。こ
の変成樹脂は、ポリイソブチレンと混合して特性の改良
剤としても有用である。

【００１２】イソブチレン系樹脂封止剤（例えば、テイ
パ化工社のＰＩＢ−５２１等）は、室温で加圧するだけ
でガラス基板と密着性がとれる。この流動変形性は、イ
ソブチレン系樹脂の分子量、可塑剤、フィラー等により
改質でき製法に合わせて可変できる。また、すでによく
知られているようにイソブチレン系樹脂封止剤は、室温
での水の透過性が極めて小さく、例えば、２０℃、５ｍ
ｍ厚、８５％差の相対湿度の条件で約０．０５ｇ／平方
メートル・日である。しかし、温度が１０℃上昇するご
とに約５倍となるので、６０℃、さらに８０℃となると
イソブチレン系樹脂は熱可塑性高分子であるために水の
透過性が非常に大きくなり気泡の発生を起こす重大な欠
点があった。また、この第１封止のイソブチレン系樹脂
封止剤のみによる封止構造では、積層体を垂直に放置し
て観察すると、イソブチレン系樹脂封止剤は高分子水溶
液の重さに耐えきれず押し流されて基板間から外れ、高
分子水溶液が漏れ出した。これは、３０ｃｍ角程度の小
サイズでも１週間後には見られた。これは、イソブチレ
ン系樹脂封止剤は、基板に密着するが接着してないため
であり、当然の結果であった。この点が、軽い気体を積
層してなる複層ガラスと本発明の積層体との根本的な差
異であった。実際、複層ガラスは、イソブチレン系樹脂
封止剤のみで封止構造をなしたものが市販されている。
また、２段封止した複層ガラスもあるが、本発明の第２
封止４は、イソブチレン系樹脂封止剤が高分子水溶液の
重さに耐えきれずに押し流されるのを防止するために必
須であり、複層ガラスとは機能目的が本質的に異なる。

【００１３】この問題点を解決するために、本発明者
は、第１封止３の外側に第２封止４を設ける封止構造に
至った。第２封止は、基板接着性をもつ架橋反応型封止
剤であり両基板を接着固定できるもので例えば、アクリ
ル系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリサル
ファイド系樹脂、ポリイソブチレン系樹脂、シリコーン
系樹脂等である。例えば、アクリル系樹脂である液状感
光性樹脂のサンライズメイセイ社のホトボンド＃３００
は、外周部に注入して紫外線を照射すれば固化でき、短
時間でガラス基板と接着でき非常に有用であった。この
架橋反応型の封止剤を設けた結果、前記したように積層
体を垂直に放置して観察したが、全く封止構造に変化は
みられなかった。このことは、破断時の伸びが１９０％
程度をもつポリサルファイド系樹脂（例えば、テイパ化
工社のペア・シール２ＨＤ、横浜ゴム社のハマタイトＳ
Ｍ−５１００、ケマリング社のＤＧ１１６等）を使用し
ても同様であった。さらに、破断時の伸びが２倍強のシ
リコーン系樹脂（例えば、信越化学社のシーラント４
５、ケマリング社のＧＤ５２８等）も固定維持に問題な
かった。なお、その他の架橋反応型封止剤に関し、アク
リル系樹脂には例えば、ロックタイト社の３２４、電気
化学工業社のハードロック等があり、エポキシ系樹脂に
は例えば、テイパ化工社のエポセットＥＬ−５５６、東
レチオコール社のフレップ等があり、ウレタン系樹脂に
は例えば、ケマリング社のＧＤ６７７、テイパ化工社の
ポニーシーラーＵ−２０００等があり、ポリイソブチレ
ン系樹脂には例えば、後述する接着性イソブチレン系樹
脂封止剤である。この接着性イソブチレン系樹脂封止剤
を第２封止にすると非常に好ましい。それは、第１封止
のイソブチレン系樹脂封止剤は、超高粘度（例えば、室
温で自重変形しない）にして室温加圧での基板密着とと
もにイソブチレン系樹脂封止剤が土手となり高分子水溶
液２がそれに沿って広がり、封止が高分子水溶液２に流
されずにかつ瞬時に密着固定できた。これに対して、接
着性イソブチレン系樹脂封止剤は、２液反応型であるた
めに粘度調整、混合調整、硬化時間等の面から使用に制
限があるので、第１封止より第２封止として使用すると
接着性、耐透水性、適度な弾性等が最良に発揮できるた
めである。

【００１４】このように、基板を接着固定できる封止剤
は特に限定することなく広く利用できる。しかし、シリ
コーン系樹脂は、他の第２封止剤に比較して伸びやすく
かつ透水性も大きいために室外使用には不利であるが、
室内用は通常４０℃以上（３５℃以下でも十分に白濁遮
光して電子カーテンとなる）に加温されることがないの
で問題なく使用できる。これらの樹脂の選択は、価格は
当然として、室内用、室外用、作業時間、作業方法等に
より使い分ければ良い。この第２封止４の主目的は、基
板を接着固定でき第１封止３を維持固定することにあ
る。耐透水性は第１封止３が機能を果している。よっ
て、第２封止４が、ランダムに微小剥離しても本目的に
ほとんど影響しなかった。また、液体状態から個体状態
に化学反応する時に３％から１０％程度の体積収縮が通
常発生するので、第２封止４の存在が、隣接するイソブ
チレン系樹脂封止剤に対して機械的にも影響して、温度
が上昇してもイソブチレンユニットのメチル基効果と界
面密着性が維持されるものとおもえる。この２段封止に
よる相乗効果の結果、後述するように高温時でも水の蒸
発が大きく防止できたものと考えられる。また、イソブ
チレン系樹脂封止剤の存在により、高分子水溶液と架橋
反応型封止剤が非接触となり水の影響を受けなくなり、
架橋反応型封止剤が安定的に基板を接着固定することに
非常に有効であった。このように、本発明の封止は、第
１封止３と第２封止４は相互に依存して相乗効果を発揮
する２段封止構造体といえる。

【００１５】さらに、特に図示はしないが、より安定、
確実に封止するために第１封止３と第２封止４を多重に
する構造（例えば、第１封止−第２封止−第１封止、第
１封止−第２封止−第１封止−第２封止等）も有用であ
る。さらに、第３図、第４図に示したように保水層５を
設ける構造も有用である。保水層５は、例えば、図３は
水袋層であり、図４は水層である。この様に、封止を介
して高分子水溶液２と独立に保水層を設けて水の飽和蒸
気および／または液体をおくと、保水層５と高分子水溶
液２の間に飽和平衡が成立して高分子水溶液２から水の
蒸発を防止できる。ようするに、保水層５の水の存在が
緩衝になって高分子水溶液２に気泡の発生と濃度変化に
よるむらの発生を防止できた。水を入れる袋は、透水性
があればなんでもよい（例えば、ポリエチレン、ポリプ
ロピレンン等）。また、袋の代わりに保水担体（例え
ば、高吸水性高分子、多孔体等）でもよい。また、保水
層５として水をもつマイクロカプセル等を練り込んであ
る封止でもよい。

【００１６】つぎに、イソブチレン系樹脂封止剤の改質
により接着性を持たすことにより課題である耐透水性と
基板接着を満たす封止を記す。封止構造は、図２の１段
構造でよい。この接着性イソブチレン系樹脂封止剤６
は、イソブチレン系重合体を主鎖骨格とする分子の末端
または／および側鎖に反応性基をもつ反応型イソブチレ
ン系重合体を主成分としている。反応性基をもつ反応型
イソブチレン系重合体をもち、低透湿性と接着性をとも
にもつ組成物である。この反応基には、例えば、反応性
ケイ素基（例えば、加水分解性シリル基をもつ鐘淵化学
工業社のエピオンーＳ等）、オレフィン基（例えば、ア
ルケニル基をもつ鐘淵化学工業社のエピオンーＡ等）等
がある。具体的な化合物、組成物としては、特開平４−
１０３６０６、特開平８−１２７２３、特開平８−１９
８６４４等に開示されている。封止剤の粘度、添加剤の
種類（例えば、接着付与剤、フィラー、酸化防止剤、紫
外線吸収剤、可塑剤、滑剤、顔料等）、反応温度・時間
等の詳細も特に特開平８−１９８６４４の資料に開示さ
れてあるので詳細は省略する。当然、接着性イソブチレ
ン系樹脂封止剤をよりよく基板接着するために例えば、
シランカップリング剤、アルキルチタネート剤等を利用
して接着界面を改良してもよい。当然、特に図示しない
が水をもつマイクロカプセルも含めて２段封止構造と同
様に保水層５を設ける構造も有用である。また、接着性
イソブチレン系樹脂封止剤６は、２液混合型であるため
に、反応硬化時間と粘度の調整に難があり、自重変形し
ない超高粘度で室温加圧で変形する樹脂を封止の内側に
補助剤として設けてもよい。その最良のものがイソブチ
レン系樹脂封止剤であるが、耐透水性の負荷を接着性イ
ソブチレン系樹脂封止剤が担うと考えれば、後述する積
層工程のピンホールのない仮密着と良好な封止形状をう
るための補助剤である。

【００１７】つぎに、高分子水溶液積層体の製法を記
す。この製法の基本は、高分子水溶液２と少なくともイ
ソブチレン系樹脂封止剤または接着性イソブチレン系樹
脂封止剤を同時に基板間に積層することにある。加える
に高分子個体（例えば、個体膜、微粒子等）または高濃
度高分子水溶液を隙間をもって基板間に積層・封止して
から水または添加剤を溶解してある低粘度水溶液を隙間
に注入放置して基板間で目的組成の高分子水溶液２にす
る製法である。特殊な製法として低粘度組成物（例え
ば、アクリルアミド系のモノマー等）を注入してから積
層体内で反応させて高分子水溶液またはハイドロゲルと
する方法を除くと、本発明に使用する高分子水溶液２
は、高粘度の水溶液であり孔部から注入することは不可
能であった。この粘度は本発明の機能性にも関連し、高
分子水溶液２が部分的に加温（例えば、日射の有無、熱
素子の有無等）されて調光変化する時に対流を起こすよ
うな低粘度ではむらの発生となり、視覚に訴える必要の
ある本発明には不適である。これを定義すると、本発明
の製法が必ず必要とする高分子水溶液２は、１ｍｍ厚の
高分子水溶液２をもつ積層体を垂直に立てかて、部分的
に加温して十分に調光変化を示す１０℃の温度差を中心
部のみに加えても対流によるむらの発生を見ない高粘度
水溶液またはハイドロゲルといえる。さらに記すと孔部
または注射針等で注入できる１００ｃｐ以下の低粘度の
高分子水溶液ではなく、１００ｃｐ以上、さらに５００
ｃｐ以上の高粘度であり、より確実には１０００ｃｐ以
上の高分子水溶液である。対流によるむらの発生がある
と窓、表示体等には使用できない。よって、この点から
も耐透水性もって高粘度の高分子水溶液を積層できる製
法を確立する必要があった。

【００１８】具体的な製法は、真空積層法、孔部脱気
法、拡散法の３種がある。主要な点は、基板を積層する
時の脱気をいかに制御するかにある。

【００１９】真空積層法は、少なくとも第１封止３とな
るイソブチレン系樹脂封止剤または接着性イソブチレン
系樹脂封止剤を基板外周に設け、高分子水溶液２を基板
に塗布、滴下等で適量おき、その後真空槽内に入れて真
空状態で対向基板を密着加圧して高分子水溶液２と封止
剤を同時に基板間で積層する方法である。この真空度
は、水の蒸発もあるので通常の真空ポンプ（例えば、油
回転真空ポンプ等）の減圧でよく１Ｔｏｒｒ程度でよ
く、多数または大きい残存気泡が残らなければよく特に
限定されるものではない。なお、真空槽から常圧状態に
取出した時点で小さい気泡が多数残存し発泡蒸発による
濃度むらが観察された。しかし、気泡は、室内放置で高
分子水溶液２に吸収され、むらは水拡散により均一化し
てすみやかに消失して良好な結果をえた。この真空積層
法の特長は、１）気泡の混入を防止でき、２）積層時に
脱泡されるため高分子水溶液２の事前脱泡処理を必要と
せず、３）積層時の脱泡により脱酸素でき高分子水溶液
２の酸化による黄変を防止できる点にあった。

【００２０】高分子水溶液２を基板に設ける方法は、バ
ーコート、カーテンコート等の塗布法があり封止部をマ
スクしておくと合理的である。さらに、ディスペンサー
等による滴下法は、非常に有用である。それは、１）真
空積層であり均一厚でなくて等ピッチの点状、ライン状
の滴下であれば均一厚に積層でき、２）マスクを使用す
ることなく滴下の位置・量等の条件変更のみで小型から
超大型までのサイズに対応でき、３）多種類の高分子水
溶液２を点状、ライン状に配置することで高機能性、画
像、模様をもつ積層体を容易に得られる。例えば、高機
能性とは、３分割して白濁の開始温度をずらすことで、
上部が白濁遮光し中間部は半透明で下部が透明な状態に
でき、庇効果と透視性を１枚の積層体にもたすことがで
きた。画像は、ＡＢＣと温度差で表示できた。模様は、
タイル柄のようなことは容易にできた。当然、調光変化
しない高分子水溶液（例えば、無色透明、乳白色等）を
持ち込むことも容易にできた。この滴下法と真空積層法
を組合せた製造システムは、上記したようにサイズフリ
ー、多機能対応、切り替え容易等の高い生産性をもち非
常に優れた製法であった。加圧は、均一に機械的にプレ
スできれば特に限定することなく使用できる。例えば、
上下にゴムシートで分割された真空槽内の下段に積層す
る基板おき、上段と下段を同時に真空ポンプで同様に減
圧真空にしてから、上段のみをリークして空気圧で加圧
でき常圧（単位センチメートルあたり約１ｋｇの大気
圧）までゴムシートを介して均等に基板を加圧できる。
第１封止３となるイソブチレン系樹脂封止剤（例えば、
テイパ化工社のＰＩＢ−５２１等）の粘度は、外部加圧
で変形して基板に密着する超高粘度の流動変形体（室温
で自重で流動変形しない）であり、これに比較して高分
子水溶液２は自重変形または軽い加圧で変形する水溶液
またはハイドロゲルであり加圧時の変形追随性には大き
な差があることを知っておく必要がある。当然、高分子
水溶液２が第１封止３の領域に流れ込む前に、両基板が
イソブチレン系樹脂封止剤を介して密着し高分子水溶液
２が内包され、加圧とともに基板間の全体に展開されて
高分子水溶液積層体となる。基板の外周部にエッジ効果
として特殊な力が作用しないように、基板の周囲に補助
板をおいて基板全体を均等に加圧する工夫も有効であっ
た。または、２槽連続真空槽を使用して、第１槽内で仮
積層して真空を破ることなく第２槽に移し加圧、積層す
る連続生産法も生産スピードをあげるのに有用な方法で
あった。この方法は、高分子水溶液２とイソブチレン系
樹脂封止剤または接着性イソブチレン系樹脂封止剤を同
じ厚みに基板全面に均一に塗布することで、封止剤の粘
度に依存しない製法として有用である。なお、スペーサ
ーの機能、配置、種類等は後述する。

【００２１】さらに、本発明者は、真空積層の基本を確
認するために次のテストをした。１０ｃｍ角で３ｍｍ厚
ガラス基板の辺から１０ｍｍ内側の外周に約３ｍｍ径の
円形断面をもつテイパ化工社のＰＩＢ−５２１を置き、
封止剤に触れることなく実施例１の高分子水溶液３．６
ｇを適当に滴下してから同サイズの対向基板を軽くおい
て仮積層体とした。この仮積層体は、高分子水溶液と空
気層と気泡が混在している状態であった。積層過程を観
察するために透明な２口ガラスデシケーター内に仮積層
体をおいた。サイド口から油回転真空ポンプで減圧真空
にすると、高分子水溶液は全体が発泡状態になった。こ
の状態で蓋口に設けたゴム栓の穴に通した棒を押し込ん
でその先端で対向基板の中心部を加圧して封止剤と基板
を約３．５ｍｍ程度の密着幅で仮密着させた。この仮密
着の状態で常圧に戻した。その結果、基板が大気圧で加
圧されて内包された高分子水溶液は基板間全体に速やか
に約０．５ｍｍの均一な厚みをもって広がり、封止剤も
同時に外周に沿ってテープ状に整った形態をもって約
４．５ｍｍ幅の最外周部を残して約９ｍｍ幅に潰され
た。この最外周部に実施例１の感光性樹脂を注入して紫
外線照射して第２封止の接着をした。その結果は、無数
の微小気泡が残存したが１夜放置で消失した。たまに、
１ｍｍ程度の気泡が２個、３個残る時もあったが、主用
途である窓等の使用には全く無視しうるものであった。
以上の結果が意味することは、第１封止のテイパ化工社
のＰＩＢ−５２１が超高粘度であるために基板間の内部
に引き込まれることなく基板の外周にほぼ平行にテープ
状に形成できた。同時に内部が真空状態となり、均等に
基板が大気圧で加圧されて速やかに高分子水溶液が第１
封止の壁まで広がり均一厚をもって積層体となった。ま
た、高分子水溶液は、減圧真空にさらされて全体が発泡
状態となるので、特に仮積層工程までの気泡、空気層の
存在は特に問題にならなかった。なお、少なくともこの
基板サイズ、重さでは、作為的に第１封止に凸凹の隙間
を設けるなくとも隙間から容易に真空脱気できた。さら
に、曲面基板の積層に非常に有用である。ようするに、
真空下で軽く加圧または／および局部加圧して仮密着さ
えとればよく、特に型枠を設けて加圧する必要がなく平
板とほぼ同様に生産できた。この加圧は、少なくともピ
ンホールをもつことなく基板と封止剤が密着した仮密着
状態を取れればよいので、真空装置の簡易化と処理時間
の短縮等のコスト面に大きな利点をもたらした。また、
加圧前の封止剤の断面形状は、テープ状、扁平状ではな
く円形または正多角形（例えば、正三角、正方形等）等
のように固まりの方が仮密着状態を取りやすく使用しや
すかった。

【００２２】つぎに、孔部脱気法は、真空槽を使用する
ことなく常圧下で積層する方法である。この方法の基本
は、イソブチレン系樹脂封止剤または接着性イソブチレ
ン系樹脂封止剤と基板を連続空気層とともに高分子水溶
液２を内包した状態で加圧とともに孔部より脱気して気
泡のない高分子水溶液積層体をうる製法である。具体的
には、イソブチレン系樹脂封止剤または接着性イソブチ
レン系樹脂封止剤を基板外周に設け、高分子水溶液２を
必要量おき、その後対向基板を気泡混入をさけて高分子
水溶液２と接触させるとともに高さを高くしてある封止
剤とも密着させて、高分子水溶液２と連続空気層をもつ
状態に仮積層する。仮積層と同時にまたは仮積層後、例
えば４角に中空棒（例えば、注射針等）を設けて脱気の
孔を設ける。この状態で仮積層体を加圧すると、孔部か
らの脱気とともに高分子水溶液２は、基板間全体に広が
り封止壁に到達しても封止剤の粘度が高分子水溶液より
明らかに大きいために封止壁に沿って横方向に拡大し、
完全脱気と同時に基板間全面に高分子水溶液２を積層で
きた。その結果、高分子水溶液２は外部にもれることな
く封止も目的厚まで潰されて良好な積層体をえた。加圧
方法は、特に限定されることなく使用でき、例えば、平
行板による面プレス、ロールプレス等がある。特にロー
ルプレス法は、Ｘ軸をシリンダーでＹ軸を基板移動で精
度をとり往復運動または多段ロールで厚み方向のギャッ
プを徐々に変えていくことにより超大型基板を±２０ｎ
ｍ程度の精度をもって均一加圧でき有用である。この大
型ロールプレスは、鉄鋼の圧延、製紙のカレンダープレ
ス等に使用されており特に説明するまでもない。また、
曲面基板を積層する場合は、曲面金型で仮積層体を加圧
することで対応できた。さらに、基板を封止剤と密着
後、４角に設けた中空棒より真空ポンプで吸引減圧して
内部の空気を脱気して真空状態にすると、大気圧の加圧
も同時に起こり高分子水溶液２と封止剤が同時に潰さ
れ、速やかに連続空気層は消滅して気泡のない良好な積
層をえた。この製法は、５０ｃｍ角以下、好ましくは３
０ｃｍ角以下の中小型の積層体に有用であった。高分子
水溶液２の塗布、滴下は、基板サイズ、形状で使い分け
ればよい。塗布と滴下を組合せて連続空気層をもつよう
に仮積層するとよい。

【００２３】孔の封孔は、封止剤をよせる方法、封止剤
を加える方法、室温短時間で硬化する樹脂を加える方
法、中空棒の口を止めて積層体内に押し込む方法、ビー
ズ、細棒等をこの孔部に機械的に押し込む方法等があ
る。簡便な方法は、中空棒の除去と同時に中空棒または
細棒で封止剤をよせることのみで封孔しえた。これらの
封孔法は、孔部脱気法に限定することなく、積層ミスで
残存した気泡を辺部、角部に垂直放置で気泡を集めてか
ら中空棒（例えば、注射針等）を打ち込んで脱気、封孔
処理して気泡のない積層体にする修理法も確立できた。
また、保水層５の注水後の封孔にも使用できた。当然、
第２封止４の架橋反応型封止剤はこの封孔処理をより確
実なものにする。なお、スペーサーの機能、配置、種類
等は後述する。

【００２４】つぎに、拡散法は、高分子個体（例えば、
塗布乾燥膜、粒子等）または高濃度の高分子水溶液を空
気層をもって封止剤で基板間に積層後に、溶媒である水
または低粘度水溶液を注入して、積層体内で水分子およ
び添加剤を拡散させて目的組成の高分子水溶液２にする
製法である。この製法の特長は、空気層の厚みを変える
ことにより濃度を連続的にかえてなる積層体を簡便にえ
られる。例えば、左から右にスペーサー厚を変えること
により空気層の厚みを制御できる。当然、基板の凸凹で
も濃度を変えることは可能である。具体的には、塗布、
乾燥してえた高分子膜をスペーサーを介して封止、積層
して、高分子個体をもつ積層体とした。特に、個体膜は
完全に乾燥している必要はなく少々粘着性をもつ程度で
もよい。その後、注射針を通して脱気と注水をして基板
間で溶解均一化させる方法である。ここで、積層基板を
加熱（例えば、８０℃）して注水して加温状態で封孔す
ることで使用時の温度（例えば、４０℃）では内部が体
積収縮した状態にすることもできる。また、内部を真空
状態にしてから注水する方法も有用である。なお、高分
子個体が水に溶解するときに水に溶存していた空気が遊
離して微小気泡の発生をおこす時は、事前に水の脱気処
理をしておくとよい。また、注入液は、注入できればよ
く水に限らず添加剤等をもつ水溶液でもよい。第２封止
４の処理、封孔は、すでに説明した製法と同様に処理す
ればよい。この製法は、封止形成に加熱処理をいれるこ
ともできた。

【００２５】前記の製法は、溶媒の水が高分子個体に拡
散して均一状態に溶解するまでに長時間を必要とする問
題点が残った。そこで、目的濃度より高濃度の高分子水
溶液を塗布し、スペーサーを介して封止、積層後、孔部
から水または水溶液を隙間に注入、放置して水を拡散さ
せる方法で解決できた。

【００２６】なお、本発明では、孔部を狭くとらえる必
要はなく、基板自身の各角に孔を空けて空気抜けの脱気
通路としてもよい。特に詳説するまでもなく、例えば、
仮積層した積層体を真空槽に入れて孔から脱気し封孔し
てから常圧の大気圧にさらして加圧積層する製法、孔か
ら吸引脱気して中空棒と同様な役割をもたせる製法等も
あるが、基本的な考えは、既に詳説した製法と同様であ
り本発明に含まれる。

【００２７】本発明者は、水の蒸発の程度を直接観察す
るために、以下のような実験をした。５ｃｍ角で３ｍｍ
厚のガラス基板にギャップ約０．８ｍｍで外周封止、脱
気した水を注入、封孔をして外周封止からの水の透過、
蒸発状態をテスト・観察した。封止幅を約１２ｍｍと
し、第１封止と第２封止をもつ封止幅は各約６ｍｍとし
た。水は、注射針を２本さして注水と脱気をした。封孔
は、全てサンライズメイセイ社のホトボンド＃３００を
孔部におき注射針を除去し紫外線照射した。封止剤を変
えて各種積層体を作成した。イソブチレン系樹脂のテイ
パ化工社のＰＩＢ−５２１からなるＡ積層体、サンライ
ズメイセイ社のホトボンド＃３００からなるＢ積層体、
テイパ化工社のペア・シール２ＨＤからなるＣ積層体と
し、本発明の構造であるＰＩＢ−５２１とホトボンド＃
３００からなるＤ積層体、ＰＩＢ−５２１とペア・シー
ル２ＨＤからなるＥ積層体、ＰＩＢ−５２１と鉛市社の
ＦＩＮＥＬＥＸ−ＰＬからなるＦ積層体、さらに、接着
性イソブチレン系樹脂封止剤のみからなるＧ積層体をえ
た。これら積層体を８０℃の恒温槽内で１０００時間放
置して気泡の発生、成長状況を比較検討した。その結果
は、Ａ積層体は、１２０時間後には１ｍｍ程度の気泡が
封止壁に沿って多数発生し、その後気泡も成長し４００
時間には大気泡を観察した。Ｂ積層体は、Ａ積層体やＣ
積層体より明らかに気泡の発生数、成長速度も遅いが４
００時間を越えると明らかに目立つ状態になり、また水
との接触部が淡く白濁変化した。Ｃ積層体は、Ａ積層体
と近い傾向で気泡の発生をみた。これに比較して、本発
明の構造をもつＤ積層体、Ｅ積層体、Ｆ積層体、Ｇ積層
体は、良好な結果を示した。Ｄ積層体は、驚くべきこと
に１２０時間後には０．１ｍｍから０．３ｍｍ程度の微
小気泡が封止壁にそって観察されたが、その後大きな変
化はなく、７２０時間、１０００時間後でも封止の壁に
０．２ｍｍから１ｍｍ程度の微小気泡が３ｍｍから１０
ｍｍ程度の間隔で発生した程度であり、気泡が特に大き
く成長することはなかた。これは、例えば、１ｍ角の積
層体で１０ｍｍ間隔に１ｍｍ径の気泡が発生したとする
と合計でも３．１４平方センチメートル程度であり十分
に窓枠内に隠れる程度であることがわかった。Ｅ積層体
もＤ積層体より少し気泡の成長はみられたが良好であっ
た。Ｆ積層体は、Ｅ積層体、Ｄ積層体よりも気泡の数、
成長も多くなるが耐透水性は十分に認められた。Ｇ積層
体は、Ｄ積層体とＥ積層体の間の結果を示した。このよ
うに本発明の積層体は、Ａ積層体、Ｃ積層体と比較にな
らなかった。Ｄ積層体、Ｅ積層体、Ｆ積層体の第２封止
は、１０００時間後でも全く変化が観察されなかった。
つぎに、水の代わりに実施例１で調整した加温で透明状
態と白濁遮光状態を可逆変化する高分子水溶液を積層し
て同様な実験観察をした。その結果は、気泡の数、成長
とも水と比較してより遅くなり良好であった。その全体
の傾向と比較は、水と同様の傾向であった。実際の環境
は、高温となる夏季では湿度がテスト条件より高い状態
となるので水の蒸発はもう一回り小さくなり、本発明の
構造が非常に有効であることが分かった。

【００２８】本発明者は、昨年の東京地区で真夏、正午
〜２時、快晴、外気温３２〜３４℃、無風状態の条件で
住宅、店舗、オフィスビル等の窓ガラス、窓枠フレーム
を表面温度計で温度を実態調査したところ、通常は６０
℃弱が多く、６５℃を越える測定結果は非常にまれであ
った。よって、約２０℃も高い温度で１０００時間、そ
れも乾燥空気条件（通常、夏季は高湿度）のもとで良好
の結果をえたことは、１日に２時間高温になる日を１年
で５０日としても１０年の耐久性をもつことになり、上
記のより苛酷な条件での結果をあわせて考えると、本発
明のように基板間に有機材料を配置する封止構造で透水
性の課題を解決しえたことは非常に驚くべき成果であ
る。また、本発明による高分子水溶液積層体は、液晶表
示体のように情報伝達を目的とするわけでなく、主に建
材に使用されるので１ｍｍ以下の微小気泡が多少発生し
ても透視性に影響はなく、実使用において全く問題ない
といえる。

【００２９】つぎに、高分子水溶液２は、熱作用により
調光変化する高分子水溶液である。温度変化で可逆的に
曇点現象を示す水溶性高分子の水溶液または架橋型高分
子のハイドロゲル、水を溶媒とするライオトロピック型
の高分子液晶等がある。当然、各種の添加剤（例えば、
相安定剤、温度シフト剤等）を添加することもできる。
例えば、疎水基をもつ水溶性高分子のハイドロゲルの相
分離を防ぎ均一可逆性をもたらす両親媒性分子（例え
ば、水酸基、エーテル基、メチル基、エチル基等をもつ
水溶性低分子、オリゴマー等）、曇点現象を起こす温度
をシフトさせる水溶性無機電解質（例えば、塩化ナトリ
ウム等）等があり、さらに水溶性防腐剤、水溶性着色
剤、水溶性紫外線吸収剤、溶媒を改質する水溶性有機溶
媒等の低分子化合物がある。もうすこし説明すると、例
えば、プロピレンオキサイドを高付加して得られる多糖
誘導体（例えば、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒド
ロキシプロピルプルラン、ヒドロキシプロピルデキスト
ラン等）がある。なかでもセルロース誘導体は、安定性
が高く重要である。特記しない限り、セルロース誘導体
であるヒドロキシプロピルセルロースを主体として記述
するが、もちろん本発明はこれに限定されるものではな
い。このセルロース誘導体として付加された各種の官能
基やその付加方法は、朝倉書店の大有機化学第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。さらに、可逆的に曇点現象を示
す水溶性高分子として例えば、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、ポリアクリルアミド誘導体（例えば、ポリ
Ｎ−イソプロピルアクリルアミド、ポリＮ−イソプロピ
ルメタクリルアミド、ポリＮ−メチルＮ−エチルアクリ
ルアミド等）、架橋型ポリアクリルアミド誘導体等があ
る。

【００３０】基板は、ガラスではソーダライムガラス、
ホウ珪酸ガラス、熱線吸収ガラス、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、型板ガラス、合わせガラス、
網入りガラス、複層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。なお、高分子水溶液２、封止剤等
を太陽光線の紫外線から保護するには紫外線吸収・カッ
トガラスが重要であり、例えば、ブチラール合わせガラ
ス、グリーンガラス（例えば、セントラル硝子社のグリ
ーンラルＳＰ、旭硝子社のサングリーン等）、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等があり、酸化亜鉛、酸化チタン等の超微粒子
を塗布した板ガラス、東燃社のポリシラザンベース無機
型ＵＶカット膜を塗布した板ガラス、干渉による選択散
乱膜を蒸着した板ガラス、液状紫外線吸収剤を積層した
ガラス等もある。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い。この基板サ
イズは、特に限定されることなく使用でき、建築、車両
等広く使用できる。また、本発明は、少なくとも一部が
透明であればよく、片側がガラスでもう一方が非透明板
でもよく、例えば、金属板（例えば、アルミ板、ステン
レス板、チタン板等）、セラミックス板等を用いてもよ
い。これは、表示体、広告板、壁板等に利用できる。当
然、説明するまでもなく本発明は、透明発熱体、発熱塗
料、発熱線等の熱素子を付加したガラス基板にも使用で
きる。管を連続した一対の基板と考えて本発明にふくめ
る。この管を多数本ならべることで面を構成できる。管
の断面形状は、円、四角、扁平、三角、六角等特に限定
されることなく使用できる。管の封止は、比較的粘度を
低くできる接着性イソブチレン系樹脂封止剤が管内に押
し込みやすい。

【００３１】スペーサーは、一般の窓のように垂直状態
で使用するとサイズ、基板厚にも依存するが、高分子水
溶液２の自重により液垂れ現象が起こり上下の厚みが変
動する問題点を解決する必要があった。当然、製造時に
膜厚を制御する機能もある。スペーサーの配置場所、配
置方法は、高分子水溶液２または／および封止部、等ピ
ッチまたは／およびランダムでよく特に限定することな
く使用できる。このスペーサーが存在しても十分な開口
率はあり透視性には全く問題がなかった。例えば、網入
りガラスを見れば容易にわかる。スペーサーの型には、
例えば、ビーズ状、柱状、棒状、糸状、網状、細長い板
状等広く使用でき、その材料もガラス、セラミックス、
金属、樹脂等のように水に耐えるものであれば限定され
ることなく使用できる。当然、封止部に例えば、棒状、
糸状、細長い板状を使用し、内部に例えば、ビーズ状、
柱状、糸状、網状のスペーサーを使用するように工夫し
てもよい。なお、樹脂スペーサーは、適度の弾性をもつ
特長を利用できる。また、スペーサーは、基板に接着剤
で固着してもよく、さらに、印刷、滴下等で架橋硬化性
樹脂、無機系接着剤等を配置する方法も有用である。な
お、配置法としては、例えば、点状に接着剤（例えば、
アクリル樹脂、シリコーン樹脂等）を周期的においてか
らビーズをまぶす方法、機械的に１ビーズを接着してい
く方法、高分子水溶液２の膜厚より樹脂ビーズ径を僅か
に大きくして基板間で弾性変形固定させる方法、ガラス
基板表面に微小な凸凹を設けてビーズをトラップする方
法、高分子水溶液２の高分子液でスペーサーを仮固定し
て位置決めする方法等がある。また、高分子水溶液２に
散布したスペーサーが、液膜厚の少しの変動とともにス
ペーサーが基板間にトラップされた結果、厚みが維持さ
れることも確認した。

【００３２】さらに、これら細線を発熱線（例えば、タ
ングステン線、発熱導電ペースト等）にするとスペーサ
ー機能と熱素子機能を同時にもたすこともでき、そのピ
ッチは、目的に応じて自由に選択できるが、面的に遮光
するには３ｍｍから１００ｍｍ程度がよく、さらに好ま
しく５ｍｍから５０ｍｍ程度がよい。さらに非発熱体の
スペーサーを同時に使用してもよく、部分的に発熱体ス
ペーサーを配置してもよい。さらに、封止部から端子ま
では良電導体（例えば、タングステン表面に金メッキ、
銀ペースト、銅線等）であると封止部が非加熱となりよ
り好ましい。さらに、スペーサーを光学的に最適にする
には、高分子水溶液２にスペーサーの屈折率をよりちか
ずけると透明時の透視快適性をより良くすることができ
る。また、線状、網状のスペーサーは、そのピッチによ
り光線の制御もできるので、例えば、低温時の透明状態
をレースカーテンのようにピッチを０．２ｍｍから１０
ｍｍ程度にしてシースルー状態にして使用してもよい。
当然、模様を付加したスペーサーを用いて華麗な模様を
もつ調光ガラスにすることもできる。なお、３０ｃｍ角
以下の小型サイズではスペーサーを必ずしも必要としな
いが、５０ｃｍ角以上になると、スペーサーがあると積
層体の膜厚の制御とともに膜厚の保持と耐久性のある高
分子水溶液積層体をうることができた。特殊な方法とし
て、型板ガラスの凸凹をスペーサーとして凹部に高分子
水溶液２を設けることもできた。

【００３３】

【実施例】以下に実施例を示し、本発明をさらに説明す
る。なお、これらの実施例には主に多糖類誘導体のヒド
ロキシプロピルセルロースの高分子水溶液を用いたが、
本発明はこれに限定されるものではない。

【００３４】実施例１ヒドロキシプロピルセルロース（ヒドロキシルプロピル
基：６２．４％、２％水溶液粘度：８．５ｃｐｓ、重量
平均分子量：約６００００）１００重量部、ポリオキシ
プロピレン２−エチル−２−ヒドロキシメチル−１，３
−プロパンジオール（平均分子量４００）２０重量部、
塩化ナトリウム６重量部および純水２００重量部からな
る高粘度の高分子水溶液を調整した。３０ｃｍ角、３ｍ
ｍ厚のソーダライムガラス基板の外周部に各辺から１０
ｍｍの所に第１封止剤としてテイパ化工社のＰＩＢ−５
２１（断面：直径３ｍｍの円形）を全外周に置いた。各
コーナーに空気抜けの凹部をもけた。調整した高分子水
溶液を山盛りに成るように中央部に８２ｇ流し込み、そ
の上に対向基板を積層して軽くＰＩＢ−５２１とも接触
させて仮固定した。真空装置を用いて、この積層体を速
やかにゴムで上下２層に区分けされた下層に置き、油回
転真空ポンプで約１Ｔｏｒｒに減圧真空にしてから、上
層を常圧にしてゴム板を介して大気圧で加圧した結果、
各コーナーの凹部も潰されて均一化し、第１封止からは
み出すことなく内側全体に高分子水溶液を積層できた。
その後、取り出して最外周部の隙間にサンライズメイセ
イ社のホトボンド＃３００を注入し紫外線照射して第２
封止とした。なお、発泡による点状の濃度むらを見たが
室温放置で速やかに消え良好な高分子水溶液積層体。

【００３５】実施例２実施例１と同様にして第１封止剤ＰＩＢ−５２１を置
き、その外側に第２封止剤のテイパ化工社のペア・シー
ル２ＨＤを置き、実施例１と同様にして加圧して高分子
水溶液を積層した。その後、室温放置してペア・シール
２ＨＤを硬化させて第１封止と第２封止をもつ良好な高
分子水溶液積層体をえた。

【００３６】実施例３１ｍ角、５ｍｍ厚のソーダライムガラス基板に実施例１
で使用したＰＩＢ−５２１を同様に置き、これに沿わし
て０．７ｍｍ径のステンレスワイヤーを長さ６ｃｍで１
０ｃｍピッチで置き封止部スペーサーとした。実施例１
で調整した高分子水溶液を約１０ｃｍピッチで８１ヶ所
に約１１ｇを円形状におき、約０．７ｍｍ径のビーズを
散布した。その後、真空状態にしてから対向基板を置
き、ゴム板を介して大気圧で加圧して内側全体に高分子
水溶液を展開して積層体しとた。装置から取り出して実
施例１と同様に第２封止をした。この高分子水溶液積層
体を垂直に置いて観察したところ、特に問題なく良好な
状態を１ヶ月以上維持した。

【００３７】実施例４実施例３の円形状の塗布の代わりに、基板の外周に幅１
５ｍｍでマスクして、高分子水溶液を０．７ｍｍ厚でマ
スク塗布した。その後、実施例３と同様にして封止剤、
スペーサー、対向基板を置き、積層処理して良好な高分
子水溶液積層体をえた。

【００３８】実施例５実施例１の基板の外周に幅１０ｍｍでマスクして、高分
子水溶液を０．７ｍｍ厚でマスク塗布し、０．７ｍｍ径
のビーズを散布した。その後、同じビーズを混入した接
着性イソブチレン系樹脂封止剤をマスクした外周部に設
けてから真空槽に入れて対向基板を積層、加圧して積層
体にした。室温で１日放置してから、垂直におき１ヶ月
間観察したが全く変化なく良好であった。

【００３９】実施例６３０ｃｍ角、３ｍｍ厚のソーダライムガラス基板の外周
部に各辺から１０ｍｍの所に第１封止剤としてテイパ化
工社のＰＩＢ−５２１（断面：直径３ｍｍの円形）を全
外周に置いた。実施例１で調整した高分子水溶液を山盛
りに成るように中央部に約８２ｇ流し込み、その上に対
向基板を積層してＰＩＢ−５２１と接触加圧して両基板
をＰＩＢ−５２１で密着した。４角の各コーナーに注射
針をさしてＰＩＢ−５２１を突き破り内部の空気層と外
部をつなぐ通路とした。注射針に加工した注射筒をつな
ぎ、さらにホースを介して油回転真空ポンプへつない
だ。次に、減圧真空にして積層体の内部の空気を吸引す
ると、速やかに中央部の高分子水溶液が基板全体に広が
るとともにＰＩＢ−５２１も潰されて基板全体に広がり
各コーナーのコックを締めた。つぎに、注射針を抜くと
ともにＰＩＢ−５２１をよせて封孔した。その後、最外
周部の隙間に鉛市社のＦＩＮＥＬＥＸ−ＰＬを注入し紫
外線照射して第２封止とした。その結果、良好な高分子
水溶液積層体をえた。

【００４０】実施例７実施例１で使用したヒドロキシプロピルセルロース１０
０重量部に純水７０重量部からなる高粘度の高分子水溶
液を調整した。これは、可視光線を選択散乱して呈色を
示すライオトロピック型の高分子コレステリック液晶で
ある。実施例４と同じ基板に実施例４と同様に高分子コ
レステリック液晶を置き、第１封止剤としてテイパ化工
社のＰＩＢ５２１と接触加圧して両基板をＰＩＢ−５２
１で密着した。４角の各コーナーに注射針をさしてＰＩ
Ｂ−５２１を突き破り内部の空気層と外部をつなぐ通路
とした。その後、重石を置いて単純に加圧プレスして中
央部の高分子コレステリック液晶が基板全体に広がると
ともにＰＩＢ−５２１も潰されて基板全体に広がった。
つぎに、注射針を抜くと同時にＰＩＢ−５２１を基板の
隙間から細棒でおして封孔した。その後、実施例４と同
様に第２封止した。その結果、第１封止からはみ出すこ
となく良好なコレステリック液晶である高分子水溶液積
層体をえた。

【００４１】実施例８実施例１の高分子水溶液を調整した。実施例１と同じ基
板の外周に幅１５ｍｍでマスクして、高分子水溶液を
０．５５ｍｍ厚でマスク塗布してから直径０．５５ｍｍ
の樹脂スペーサーを散布、乾燥して個体膜をもつ基板と
した。つぎに、各辺から１０ｍｍの所に第１封止剤とし
てテイパ化工社のＰＩＢ−５２１（幅：６ｍｍ、高さ：
０．８ｍｍ）を置き、その外側に第２封止剤のテイパ化
工社のペア・シール２ＨＤを置いた。さらに、一つの対
角コーナーに注射針を置いてから、対向基板を積層、加
圧して空気層をもつ積層体とした。コーナーから減圧脱
気すると共に別のコーナーから純水を注水して内部を満
たしてから封孔して室温で放置した。その結果、水が個
体膜に拡散して溶液となり良好な高分子水溶液積層体を
えた。

【００４２】

【発明の効果】本発明の効果は、熱作用により調光変化
する高分子水溶液積層体の封止構造を機能性、部品点
数、構造を非常に簡潔にまとめた実用的なものである。
窓枠へのはめ込み、枠との整合性を考慮して補助枠を使
用することなく封止剤のみで基板間で封止しきる構造に
できた。高分子水溶液からの水の蒸発による濃度変化に
よるむら発生と気泡発生を防止すためにイソブチレン系
樹脂封止剤と基板接着性をもつ架橋反応型封止剤の組合
または接着性イソブチレン系樹脂封止剤を基板間で使用
して解決した。この基板接着性により、従来のイソブチ
レン系樹脂封止剤のみでは不可能であった高温時の耐透
水性の確保と垂直施工での封止破壊の防止を確立でき
た。さらに、必要におうじて保水層５を設ける構造も効
果的であった。その結果、長期間、苛酷な条件でも高分
子水溶液積層体を安定的に維持でき本目的を達成した。
つぎに、高粘度の高分子水溶液を積層してなる積層体の
簡便で確実な製法を発明した。具体的な製法として、真
空積層法、孔部脱気法、拡散法の３種を開発した。その
結果、建築物、車両、表示体、広告装置等の苛酷な環境
場でも使用可能な大型サイズの積層体を容易に製造でき
るようになった。さらに、５０ｃｍ以上の大型サイズの
積層体には、スペーサーを配置することで、垂直施工で
も高分子水溶液２の厚みを安定的に均一に維持すること
ができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の断面図である。

【図２】本発明の実施例の断面図である。

【図３】本発明の実施例の断面図である。

【図４】本発明の実施例の断面図である。

【符号の説明】

１基板２高分子水溶液３第１封止のイソブチレン系樹脂封止剤４第２封止の基板接着する架橋反応型封止剤５保水層６接着性イソブチレン系樹脂封止剤

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも一部が透明で直視可能な基板
間に熱作用により調光変化する高分子水溶液を積層して
外周部を封止してなる高分子水溶液積層体において、第
１封止にイソブチレン系樹脂封止剤を第２封止に基板接
着性をもつ架橋反応型封止剤を基板間で用いて両基板を
接着固定させて少なくとも２段に外周部を封止してなる
高分子水溶液積層体。
【請求項２】高分子水溶液の粘度が部分加温されても
対流を起こさない程度の高粘度であることを特徴とする
請求項１の高分子水溶液積層体。
【請求項３】高分子水溶液の溶質に少なくともセルロ
ース誘導体をもつことを特徴とする請求項１または請求
項２の高分子水溶液積層体。
【請求項４】基板間にスペーサーを設けてなることを
特徴とする請求項１、請求項２または請求項３の高分子
水溶液積層体。
【請求項５】外周部の基板間に保水層を設けてなるこ
とを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３または請
求項４の高分子水溶液積層体。
【請求項６】少なくとも一部が透明で直視可能な基板
間に熱作用により調光変化する高分子水溶液を積層して
外周部を封止してなる高分子水溶液積層体において、接
着性イソブチレン系樹脂封止剤を用いて両基板を接着固
定させて封止してなる高分子水溶液積層体。
【請求項７】高分子水溶液の粘度が部分加温されても
対流を起こさない程度の高粘度であることを特徴とする
請求項６の高分子水溶液積層体。
【請求項８】高分子水溶液の溶質に少なくともセルロ
ース誘導体をもつことを特徴とする請求項６または請求
項７の高分子水溶液積層体。
【請求項９】基板間にスペーサーを設けてなることを
特徴とする請求項６、請求項７または請求項８の高分子
水溶液積層体。
【請求項１０】外周部の基板間に保水層を設けてなる
ことを特徴とする請求項６、請求項７、請求項８または
請求項９の高分子水溶液積層体。
【請求項１１】少なくとも一部が透明で直視可能な基
板間に熱作用により調光変化する高分子水溶液を積層し
その外周部を封止してなる積層体の製法において、塗布
または滴下された高分子水溶液を囲むように基板の外周
部に少なくともイソブチレン系樹脂封止剤または接着性
イソブチレン系樹脂封止剤を設けてある基板を真空状態
のもとで加圧して基板と封止剤とで高分子水溶液を積層
してなる高分子水溶液積層体の製法。
【請求項１２】イソブチレン系樹脂封止剤とともに基
板接着性をもつ架橋反応型封止剤を基板間に設けた状態
で加圧してなることを特徴とする請求項１１の高分子水
溶液積層体の製法。
【請求項１３】イソブチレン系樹脂封止剤を基板間で
加圧した後に隙間に基板接着性をもつ架橋反応型封止剤
を注入してなることを特徴とする請求項１１の高分子水
溶液積層体の製法。
【請求項１４】常圧下でえた仮積層体を真空脱気して
から加圧して基板と封止剤を仮密着状態にしてから常圧
に戻して大気圧で均一加圧してなることを特徴とする請
求項１１、請求項１２または請求項１３の高分子水溶液
積層体の製法。
【請求項１５】真空状態のもとで仮積層してから真空
状態のもとで加圧してなることを特徴とする請求項１
１、請求項１２、または請求項１３の高分子水溶液積層
体の製法。
【請求項１６】イソブチレン系樹脂封止剤または接着
性イソブチレン系樹脂封止剤の断面形状が円形または正
多角形であることを特徴とする請求項１１、請求項１
２、請求項１３、請求項１４または請求項１５の高分子
水溶液積層体の製法。
【請求項１７】高分子水溶液が点状、線状に滴下して
なることを特徴とする請求項１１、請求項１２、請求項
１３、請求項１４、請求項１５または請求項１６の高分
子水溶液積層体の製法。
【請求項１８】イソブチレン系樹脂封止剤または接着
性イソブチレン系樹脂封止剤の粘度が高分子水溶液の粘
度より大きいことをことを特徴とする請求項１１、請求
項１２、請求項１３、請求項１４、請求項１５、請求項
１６または請求項１７の高分子水溶液積層体の製法。
【請求項１９】基板に設けたイソブチレン系樹脂封止
剤または接着性イソブチレン系樹脂封止剤が室温で自重
変形しない粘度であることを特徴とする請求項１８の高
分子水溶液積層体の製法。
【請求項２０】高分子水溶液部または／および封止部
にスペーサーを設けてあることを特徴とする請求項１
１、請求項１２、請求項１３、請求項１４、請求項１
５、請求項１６、請求項１７、請求項１８または請求項
１９の高分子水溶液積層体の製法。
【請求項２１】加圧がゴムシートを介した気圧である
ことを特徴とする請求項１１、請求項１２、請求項１
３、請求項１４、請求項１５、請求項１６、請求項１
７、請求項１８、請求項１９または請求項２０の高分子
水溶液積層体の製法。
【請求項２２】少なくとも一部が透明で直視可能な基
板間に熱作用により調光変化する高分子水溶液を積層し
その外周部を封止してなる積層体の製法において、空気
抜きの孔部を設けて基板の外周部に少なくともイソブチ
レン系樹脂封止剤または接着性イソブチレン系樹脂封止
剤をおいて高分子水溶液を内包するように対向基板を積
層して両基板を封止剤に密着させながら基板をより加圧
して封止剤をつぶして基板間隔を狭めて脱気と同時に高
分子水溶液を漏らすことなく基板間に積層し封孔する高
分子水溶液積層体の製法。
【請求項２３】封止剤を介して両基板を密着させなが
ら孔部より減圧脱気して内部を真空状態にして両基板を
少なくとも大気圧で加圧して高分子水溶液を漏らすこと
なく基板間に積層して封孔することを特徴とする請求項
２２の高分子水溶液積層体の製法。
【請求項２４】高分子水溶液部または／および封止部
にスペーサーを設けてあることを特徴とする請求項２２
または請求項２３の高分子水溶液積層体の製法。
【請求項２５】孔部が中空棒であることを特徴とする
請求項２２、請求項２３または請求項２４の高分子水溶
液積層体の製法。
【請求項２６】封止剤をよせて孔部を封孔することを
特徴とする請求項２２、請求項２３、請求項２４、また
は請求項２５の高分子水溶液積層体の製法。
【請求項２７】イソブチレン系樹脂封止剤または接着
性イソブチレン系樹脂封止剤の粘度が高分子水溶液の粘
度より大きいことをことを特徴とする請求項２２、請求
項２３、請求項２４、請求項２５または請求項２６の高
分子水溶液積層体の製法。
【請求項２８】基板に設けたイソブチレン系樹脂封止
剤または接着性イソブチレン系樹脂封止剤が室温で自重
変形しない粘度であることを特徴とする請求項２７の高
分子水溶液積層体の製法。
【請求項２９】少なくとも一部が透明で直視可能な基
板間に熱作用により調光変化する高分子水溶液を積層し
その外周部を封止してなる積層体の製法において、基板
の外周部に少なくともイソブチレン系樹脂封止剤または
接着性イソブチレン系樹脂封止剤をおいて高分子個体ま
たは高濃度の高分子水溶液を内包するように対向基板を
積層して両基板を封止剤と密着または接着させてから孔
部から水または水溶液を注入し封孔する高分子水溶液積
層体の製法。
【請求項３０】高分子水溶液部または／および封止部
にスペーサーを設けてあることを特徴とする請求項２９
の高分子水溶液積層体の製法。