(57)【要約】【課題】自由な形状に切断でき、かつ、低い電圧の印加で光の透過率が変化する調光フィルムを製造する方法を提供する。【解決手段】液晶とポリビニルアセタールとが有機溶媒に溶解している液晶−ポリビニルアセタール溶液と、前記液晶の貧溶媒とを混合して液晶マイクロカプセルの分散液を得る工程１と、バインダー樹脂を有機溶剤に溶解したバインダー樹脂溶液と、前記液晶マイクロカプセルとを混合して混合溶液を調製する工程２と、前記混合溶液を用いて液晶マイクロカプセルを含有する調光フィルムを調製する工程３とを有する調光フィルムの製造方法。【選択図】    なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶とポリビニルアセタールとが有機溶媒に溶解している液晶−ポリビニルアセタール溶液と、前記液晶の貧溶媒とを混合して液晶マイクロカプセルの分散液を得る工程１と、
バインダー樹脂を有機溶剤に溶解したバインダー樹脂溶液と、前記液晶マイクロカプセルとを混合して混合溶液を調製する工程２と、
前記混合溶液を用いて液晶マイクロカプセルを含有する調光フィルムを調製する工程３とを有する
ことを特徴とする調光フィルムの製造方法。
【請求項２】
工程１において、液晶とポリビニルアセタールとが有機溶媒に溶解している液晶−ポリビニルアセタール溶液に、前記液晶の貧溶媒を滴下することを特徴とする請求項１記載の調光フィルムの製造方法。
【請求項３】
工程２において、バインダー樹脂を有機溶剤に溶解したバインダー樹脂溶液と、液晶マイクロカプセルの分散液とを混合することを特徴とする請求項１記載の調光フィルムの製造方法。
【請求項４】
請求項１、２又は３記載の調光フィルムの製造方法により得られる調光フィルムが、少なくとも２枚の透明板の間に挟み込まれていることを特徴とする調光積層体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自由な形状に切断でき、かつ、低い電圧の印加で光の透過率が変化する調光フィルムを製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電圧を印加することにより光の透過率が変化する調光体は、広く用いられている。近年、自動車等の車内の温度を制御するために、調光体を用いた調光フィルムを合わせガラス用中間膜として用いることが提案されている。調光フィルムを合わせガラス用中間膜として用いた合わせガラスは、電圧を印加することにより光線透過率を容易に制御できる。
【０００３】
調光体は、液晶材料を用いた調光体と、エレクトロクロミック材料を用いた調光体とに大別される。なかでも、液晶材料を用いた調光体は、応答速度が速いという優れた利点がある。しかし、液晶材料を用いた調光体は、周辺をシールして液晶が漏れないようにする必要がある。このため、自由な形状に切断することができないという問題があった。
【０００４】
これに対して、例えば、特許文献１に記載されたポリマー分散型液晶（ＰＤＬＣ）を、調光フィルムとして用いることが考えられる。ポリマー分散型液晶では、高分子中に液晶が微分散しているため、液晶をシール剤で封入する必要がない。ポリマー分散型液晶シートを切断しても液晶が漏れることがなく、自由な形状に切断することができる。  
【０００５】
ポリマー分散型液晶シートは、電圧を印加しない状態では液晶がランダムに配向するため、不透明になる。一方で、電圧を印加した状態では液晶が一定方向に配向するため、電圧を印加しない状態より、光の透過率が高くなる。しかしながら、ポリマー分散型液晶シートの光の透過率を高くするためには、数十ボルトから百ボルトの電圧を印加する必要があるという問題があった。
【特許文献１】特開平９−２３５５５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、自由な形状に切断でき、かつ、低い電圧の印加で光の透過率が変化する調光フィルムを製造する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、液晶とポリビニルアセタールとが有機溶媒に溶解している液晶−ポリビニルアセタール溶液と、前記液晶の貧溶媒とを混合して液晶マイクロカプセルの分散液を得る工程１と、バインダー樹脂を有機溶剤に溶解したバインダー樹脂溶液と、前記液晶マイクロカプセルとを混合して混合溶液を調製する工程２と、前記混合溶液を用いて液晶マイクロカプセルを含有する調光フィルムを調製する工程３とを有する調光フィルムの製造方法である。
以下に本発明を詳述する。
【０００８】
自由な形状に切断でき、かつ、低い電圧の印加で光の透過率が変化する調光フィルムとして、液晶マイクロカプセルとバインダー樹脂とを含む調光フィルムが考えられる。液晶をマイクロカプセル化することにより、調光フィルムを切断しても液晶が漏れることがなく、自由な形状に切断することができる。しかしながら、液晶マイクロカプセルは、通常は乳化重合法で製造されるところ、乳化重合法で得た液晶マイクロカプセルをバインダー樹脂中に分散させてシート化する適当な方法がないのが現状であった。
本発明者は、ポリビニルアセタールを分散剤として利用することにより、極めて容易に液晶マイクロカプセルがバインダー樹脂中に分散した調光フィルムを得ることができることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
本発明の調光フィルムの製造方法では、まず、液晶とポリビニルアセタールとが有機溶媒に溶解している液晶−ポリビニルアセタール溶液と、上記液晶の貧溶媒とを混合して液晶マイクロカプセルの分散液を得る工程１を行う。
上記液晶は特に限定されず、例えば、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）液晶、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）液晶、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）液晶等の従来公知の液晶を用いることができる。
上記液晶に相溶する二色性色素を上記液晶−ポリビニルアセタール溶液に混合してもよい。
なお、工程１の前に、液晶とポリビニルアセタールとを有機溶媒に溶解して液晶−ポリビニルアセタール溶液を調製する工程を行ってもよい。
【００１０】
上記ポリビニルアセタールは、液晶の分散剤としての役割を果たすとともに、後述する液晶マイクロカプセルのシェルを構成する。
上記ポリビニルアセタールは、ポリビニルアルコールをアルデヒドでアセタール化して得られたポリビニルアセタールであれば特に限定されない。なかでも、ポリビニルブチラールが好適である。
【００１１】
上記ポリビニルアセタールの重合度の好ましい下限は１００、好ましい上限は３０００である。上記ポリビニルアセタールの重合度が１００未満であると、液晶マイクロカプセルのシェルを構成できないことがあり、３０００を超えると、上記ポリビニルアセタールを上記有機溶媒に溶解させることが困難となることがある。上記ポリビニルアセタールの重合度のより好ましい下限は２００、より好ましい上限は２０００である。
【００１２】
上記有機溶媒は、上記液晶とポリビニルアセタールとを溶解できる溶媒であれば特に限定されない。例えば、トルエン、キシレン、ピリジン等の芳香族類や、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル等のエステルや、エチルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン等のエーテルや、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトンや、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、メチル−２−ピロリドン等のアミドや、ジメチルスルホキシド等が挙げられる。なかでも、トルエンが好適である。
【００１３】
上記液晶−ポリビニルアセタール溶液には、更に、上記ポリビニルアセタールを架橋する架橋成分を添加してもよい。架橋成分を添加することにより、得られる液晶マイクロカプセルのシェルの強度を向上させることができる。
上記架橋成分は、例えば、エポキシ樹脂、アルデヒド、イソシアネート等が挙げられる。
【００１４】
上記架橋成分として上記エポキシ樹脂を用い、更にイミダゾールを加えることで架橋を促進することができる。上記エポキシ樹脂は特に限定されないが、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂等のグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、線状脂肪族エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ポリグリシジル（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）アクリレートを共重合成分として含む（メタ）アクリル樹脂等が挙げられる。
上記イミダゾールは、２−メチルイミダゾール、２−ウンデシルイミダゾール、２−ヘプタデシルイミダゾール、１，２−ジメチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−フェニル−４−メチルイミダゾール、１−ベンジル−２−メチルイミダゾール、１−ベンジル−２−フェニルイミダゾール、１−シアノエチル−２−ウンデシルイミダゾール、１−シアノエチル−２−エチル−４−メチルイミダゾール、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾール等が挙げられる。
【００１５】
上記液晶−ポリビニルアセタール溶液に含まれる上記エポキシ樹脂の含有率は特に限定されないが、上記液晶−ポリビニルアセタール溶液１００重量％に占める上記エポキシ樹脂の含有率は、３０重量％以下であることが好ましい。上記エポキシ樹脂の含有率が３０重量％を越えると、上記エポキシ樹脂が硬化することにより、上記液晶−ポリビニルアセタール溶液がゲル化することがある。上記エポキシ樹脂の含有率は１０重量％以下であることがより好ましい。
【００１６】
上記アルデヒドは、マロンジアルデヒド、２−メチルマロンアルデヒド、グルタルアルデヒド、スクシンアルデヒド、アジポアルデヒド、β−メチルグルタルジアルデヒド、テレフタルアルデヒド、オルトフタルアルデヒド、イソフタルアルデヒド、スペルミンジアルデヒド等のアルデヒド基を有する化合物等が挙げられる。
【００１７】
上記イソシアネートは、ヘキサメチレンジイソシアネート、テトライソシアナトシラン、フェニレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート等のイソシアネート基を有する化合物等が挙げられる。
【００１８】
上記液晶−ポリビニルアセタール溶液を調製する方法は特に限定されず、上記液晶、ポリビニルアセタール、及び、必要に応じて添加する架橋成分を有機溶媒に添加し、撹拌する方法等が挙げられる。
【００１９】
本発明の調光フィルムの製造方法では、工程１において、液晶とポリビニルアセタールとが有機溶媒に溶解している液晶−ポリビニルアセタール溶液と、上記液晶の貧溶媒とを混合して液晶マイクロカプセルの分散液を得る。上記混合する方法は特に限定されないが、例えば、液晶−ポリビニルアセタール溶液に上記液晶の貧溶媒を添加する方法や、液晶−ポリビニルアセタール溶液に上記液晶の貧溶媒を滴下する方法等が挙げられる。得られる液晶マイクロカプセルの粒子径分布が狭くなることから、上記混合する方法は液晶−ポリビニルアセタール溶液に上記液晶の貧溶媒を滴下する方法が好ましい。
上記液晶−ポリビニルアセタール溶液と、上記液晶の貧溶媒とを混合することにより上記液晶が析出してくる。上記ポリビニルアセタールは、上記液晶と非相溶であり、かつ、分散剤としての性質も有することから、析出した液晶の周りを取り囲むように存在し、液晶マイクロカプセルのシェルを形成する。これにより、液晶マイクロカプセルの分散液が得られる。
【００２０】
上記液晶の貧溶媒は、上記液晶を溶解せず、かつ、上記有機溶媒と分離しない溶媒が好ましい。例えば、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ等のセロソルブや、メタノール、エタノール、１−プロパノール、イソプロパノール等のアルコールが好適である。
【００２１】
上記液晶−ポリビニルアセタール溶液に、上記貧溶媒を滴下する際には、上記液晶−ポリビニルアセタール溶液を撹拌しながら、少量ずつ上記貧溶媒を滴下していくことが好ましい。得られる液晶マイクロカプセルの粒子径は、撹拌速度や滴下速度により調整することができる。
また、上記架橋成分を添加した場合には、液晶マイクロカプセルが形成された後に、加熱等を行ってもよい。
【００２２】
本発明の調光フィルムの製造方法では、次いで、バインダー樹脂を有機溶剤に溶解したバインダー樹脂溶液と、上記液晶マイクロカプセルとを混合して混合溶液を調製する工程２を行う。
上記バインダー樹脂は特に限定されないが、上記液晶マイクロカプセルとの親和性が高く、合わせガラス用中間膜のマトリックス樹脂としても好適であることから、ポリビニルアセタールが好ましい。
バインダー樹脂を有機溶剤に溶解したバインダー樹脂溶液と上記液晶マイクロカプセルとを混合する方法は特に限定されないが、上記バインダー樹脂用溶液と、液晶マイクロカプセルの分散液とを攪拌しながら混合する方法が好ましい。
【００２３】
上記バインダー樹脂を溶解する有機溶剤は限定されないが、上記液晶マイクロカプセルの分散液と同じ成分、即ち、上記液晶−ポリビニルアセタール溶液の調製に用いた有機溶媒と上記液晶の貧溶媒との混合溶剤が好適である。上記バインダー樹脂を溶解する有機溶剤として上記液晶マイクロカプセルの分散液と同じ成分の混合溶剤を用いることにより、混合時に液晶マイクロカプセルが壊れて液晶が漏れ出すのを防止することができる。
【００２４】
上記バインダー樹脂溶液には、可塑剤を添加してもよい。可塑剤を添加することにより、得られる調光フィルムの可塑性が向上する。また、得られた調光フィルムを合わせガラス用中間膜として用いた場合に、耐貫通性等の性能が向上する。
上記可塑剤は特に限定されず、例えば、一塩基性有機酸エステル、多塩基性有機酸エステル等の有機エステル可塑剤や、有機リン酸可塑剤、有機亜リン酸可塑剤等のリン酸可塑剤等が挙げられる。有機エステル可塑剤として、トリエチレングリコール−ジ−２−エチルヘキサノエート等が挙げられる。
【００２５】
本発明の調光フィルムの製造方法では、次いで、上記混合溶液を用いて液晶マイクロカプセルを含有する調光フィルムを調製する工程３を行う。
上記混合溶液を用いて液晶マイクロカプセルを含有する調光フィルムを調製する方法は特に限定されず、例えば、上記混合溶液を離型シート上にコーター等を用いて塗工し、乾燥させる方法や、上記混合溶液を押出機を用いて成形する方法等が挙げられる。
【００２６】
本発明の調光フィルムの製造方法によれば、液晶マイクロカプセルがバインダー樹脂中に均一に分散した調光フィルムを容易に製造することができる。
本発明の調光フィルムの製造方法により製造した調光フィルムは、自由な形状に切断でき、かつ、低い電圧の印加で光の透過率が変化する。従って、調光積層体等に好適に用いることができる。
【００２７】
本発明の調光フィルムの製造方法により得られる調光フィルムが、少なくとも２枚の透明板の間に挟み込まれている調光積層体もまた、本発明の一つである。
上記透明板は特に限定されず、クリアガラス、グリーンガラス等の無機ガラス板や、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリメタクリレート等のプラスチック板等が挙げられる。なお、上記透明板の少なくとも片面には、ＩＴＯ膜等の透明導電膜が形成されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、自由な形状に切断でき、かつ、低い電圧の印加で光の透過率が変化する調光フィルムを製造する方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下に実施例を挙げて本発明の態様を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例にのみ限定されない。
【００３０】
（実施例１）
セパラブルフラスコにて、トルエン１００重量部と、液晶（ｃｈｉｓｓｏ  Ｌｉｘｏｎ  ＪＣ５００７ＬＡ）１０重量部と、重合度が３５０のポリビニルブチラール１０重量部とを均一に混合して液晶−ポリビニルブチラール溶液を調製した。
得られた液晶−ポリビニルブチラール溶液を１００ｒｐｍにて攪拌しながら、エタノール１００重量部を１時間かけて滴下して、液晶マイクロカプセルの分散液を得た。
【００３１】
セパラブルフラスコにて、トルエン１００重量部と、エタノール１００重量部と、重合度が３５０のポリビニルブチラール４０重量部と、可塑剤としてトリエチレングリコール−ジ−２−エチルヘキサノエート２０重量部とを均一に混合してポリビニルブチラール溶液を調製した。
得られたポリビニルブチラール溶液５０重量部と、液晶マイクロカプセルの分散液１００重量部とを混合して混合溶液を得た。
得られた混合溶液を、離型処理を施したポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム上に、乾燥後の厚みが１０μｍとなるようにコーターで塗布し、１２０℃で１０分間乾燥後、室温で離型フィルムを剥がし、調光フィルム１を得た。
【００３２】
（実施例２）
セパラブルフラスコにて、トルエン１００重量部と、液晶（ｃｈｉｓｓｏ  Ｌｉｘｏｎ  ＪＣ５００７ＬＡ）１０重量部と、重合度が３５０のポリビニルブチラール１０重量部と、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン社製「エピコート８２８」）２重量部とを均一に混合して液晶−ポリビニルブチラール−エポキシ樹脂溶液を調整した。
得られた液晶−ポリビニルブチラール−エポキシ樹脂溶液を１００ｒｐｍにて攪拌しながら、１−プロパノール１３０重量部を１時間かけて滴下して、液晶マイクロカプセルの分散液を得た。
【００３３】
得られた液晶マイクロカプセルの分散液１００重量部に１−プロパノール５重量部と、トルエン５重量部と、１，２−ジメチルイミダゾール０．０５重量部とを均一に混合した溶液を加え、７０℃で攪拌し、架橋型液晶マイクロカプセルの分散液を得た。
セパラブルフラスコにて、トルエン１００重量部と、１−プロパノール１００重量部と、重合度が３５０のポリビニルブチラール４０重量部と、可塑剤としてトリエチレングリコール−ジ−２−エチルヘキサノエート２０重量部とを均一に混合してポリビニルブチラール溶液を調製した。
得られたポリビニルブチラール溶液５０重量部と、架橋型液晶マイクロカプセルの分散液１００重量部とを混合して混合溶液を得た。
得られた混合溶液を、離型処理を施したポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム上に、乾燥後の厚みが１０μｍとなるようにコーターで塗布し、１２０℃で１０分間乾燥後、室温で離型フィルムを剥がし、調光フィルム２を得た。
【００３４】
実施例１で得られた調光フィルム１、実施例２で得られた調光フィルム２を二枚のＩＴＯガラス（５×５ｃｍ、１０Ω／□）で挟み込み、減圧下８５℃で加熱圧着して調光積層体を得た。
【００３５】
得られた調光積層体は、電圧をかけない状態で半透明な白色であった。調光積層体に＋３Ｖの交流電圧を印加すると、調光積層体の透過率が変化し、半透明な白色から透明に変化した。次いで、交流電圧の印加を止めると、再び半透明な白色に戻った。
また、調光積層体のガラス部をガラスカッターにて切断し、フィルム部をカッターにて切断した。切断面からの液晶の漏出は認められず、切断面付近における調光特性の変化もなかった。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明によれば、自由な形状に切断でき、かつ、低い電圧の印加で光の透過率が変化する調光フィルムを製造する方法を提供することができる。