(57)【要約】【課題】曲面を有する基板へ問題なく貼り合わせられる性能（曲面貼合性）と、難燃性よりもさらに燃焼性が低い不燃性をともに有する調光フィルムを提供すること。【解決手段】液晶調光層と、前記液晶調光層の両側の面に、透明導電膜と、透明有機フィルムとをこの順に備え、少なくとも一方の面の前記透明有機フィルムに、透明不燃性フィルムが透明接着層を介して接着され、かつ前記透明不燃性フィルムの膜厚が２００μｍ以下である調光フィルム、若しくは少なくとも一方の面の前記透明導電膜上に透明不燃性フィルムを備え、かつ前記透明不燃性フィルムの膜厚が２００μｍ以下である調光フィルムとする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶調光層と、前記液晶調光層の両側の面に、透明導電膜と、透明有機フィルムとをこの順に備え、
少なくとも一方の面の前記透明有機フィルムに、透明不燃性フィルムが透明接着層を介して接着され、
かつ前記透明不燃性フィルムの膜厚が２００μｍ以下であることを特徴とする調光フィルム。
【請求項２】
液晶調光層と、前記液晶調光層の両側の面に透明導電膜を備え、
かつ前記透明導電膜の一方の面上に透明不燃性フィルムを備え、他方の面上に透明有機フィルムを備え、
かつ前記透明不燃性フィルムの膜厚が２００μｍ以下であることを特徴とする調光フィルム。
【請求項３】
液晶調光層と、前記液晶調光層の両側の面に、透明導電膜と、透明不燃性フィルムとをこの順に備え、
かつ前記透明不燃性フィルムの膜厚が２００μｍ以下であることを特徴とする調光フィルム。
【請求項４】
前記透明不燃性フィルムがガラスフィルム、若しくはガラスフィルム層を含む積層体であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の調光フィルム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築物や交通機関の窓ガラスなどに使用され、液晶を用いる調光層を備え、透明な状態と不透明な状態を切り替えることができる調光フィルムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電圧制御により透明状態と不透明状態を切り替えることのできる調光機能付き窓は、意匠性、隠蔽性等の点が評価されており、建築物や交通機関への普及が進んでいる。例えば、公共交通機関の一つである六甲ライナーでは窓に調光機能を付与し、通常走行時と住宅周辺走行時に透明、不透明を切り替えることで住民のプライバシー保護に役立てている。
【０００３】
従来、調光機能付き窓としてこれらの施設に使用する場合は、調光機能を有する構造部分（調光層）を２枚の板ガラスで挟み、真空圧着や加圧、加熱により接着する手法がとられていた（例えば特許文献１）。しかしながら、２枚の板ガラスを使用するため、重量が重くなる、曲面に貼合するのが困難、製造方法が煩雑といった問題点があった。
【０００４】
近年、前記の問題点を解決するため、１枚のガラスなどの基板に貼り合わせるタイプの調光フィルムの要望が高まっている。貼り合わせタイプとすることで、基板が１枚になるため軽量化が可能となり、また施工コストも抑えることができ、さらに既存インフラへの適用も可能となる利点がある（例えば特許文献２）。
【０００５】
一方で、病院などの特殊な建築物や高層ビルなどの内装材は、難燃性であることが法律で義務付けられている。また航空機や鉄道などの内装材も同様に火災対策として難燃性、あるいはさらに燃焼性が低い不燃性であることが求められるが、従来調光フィルムの不燃性に関しては有効な検討がなされていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０８−１８４２７３号公報
【特許文献２】特許５９１０７８８号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】一般財団法人建材試験センター；防耐火性能試験・評価業務方法書、「防火材料の性能評価」に関する抜粋版
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、曲面を有する基板へ問題なく貼り合わせられる性能（曲面貼合性）と、難燃性よりもさらに燃焼性が低い不燃性をともに有する調光フィルム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】
【０００９】
上述の問題を解決するために、請求項１に記載の発明は、液晶調光層と、前記液晶調光層の両側の面に、透明導電膜と、透明有機フィルムとをこの順に備え、
少なくとも一方の面の前記透明有機フィルムに、透明不燃性フィルムが透明接着層を介して接着され、
かつ前記透明不燃性フィルムの膜厚が２００μｍ以下であることを特徴とする調光フィルムとしたものである。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、液晶調光層と、前記液晶調光層の両側の面に透明導電膜を備え、
かつ前記透明導電膜の一方の面上に透明不燃性フィルムを備え、他方の面上に透明有機フィルムを備え、
かつ前記透明不燃性フィルムの膜厚が２００μｍ以下であることを特徴とする調光フィルムとしたものである。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、液晶調光層と、前記液晶調光層の両側の面に、透明導電膜と、透明不燃性フィルムとをこの順に備え、
かつ前記透明不燃性フィルムの膜厚が２００μｍ以下であることを特徴とする調光フィルムとしたものである。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、前記透明不燃性フィルムがガラスフィルム、若しくはガラスフィルム層を含む積層体であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の調光フィルムとしたものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、液晶調光層と、液晶調光層の両側の面に、透明導電膜と、透明有機フィルムとをこの順に備え、少なくとも一方の面の透明有機フィルムに、透明不燃性フィルムが透明接着層を介して接着され、かつ該透明不燃性フィルムの膜厚が２００μｍ以下である調光フィルム、若しくは少なくとも一方の面の透明導電膜上に透明不燃性フィルムを備え、かつ該透明不燃性フィルムの膜厚が２００μｍ以下である調光フィルムとしたので、曲面貼合性と不燃性をともに有する調光フィルムとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の調光フィルムの第１の実施形態の構造を例示する模式断面図である。
【図２】本発明の調光フィルムの第２の実施形態の構造を例示する模式断面図である。
【図３】本発明の調光フィルムの第３の実施形態の構造を例示する模式断面図である。
【図４】従来の調光フィルムの基本構造を示す模式断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態に係る調光フィルムを説明するが、本発明は以下の実施形態そのままに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限り、変形して具体化できる。また、本願に示される事項の適宜の組み合わせによって種々の発明を想定できるものである。尚、同一の構成要素については便宜上の理由がない限り同一の符号を付け、重複する説明は省略する。また、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などは実際と同じではない。
【００１６】
比較のために、従来の調光フィルムの基本構造を先に説明する。図４は従来の調光フィルムの基本構造を示す模式断面図である。従来の調光フィルム６は、液晶調光層３と、前記液晶調光層３の両側の面に、透明導電膜２と、透明有機フィルム１とをこの順に備えている。
【００１７】
本発明の調光フィルムの第１の実施形態は、前記従来の調光フィルム６の基本構造に加えて、少なくとも一方の面の透明有機フィルム１に、透明不燃性フィルム４が透明接着層５を介して接着されており、かつ前記透明不燃性フィルム４の膜厚は２００μｍ以下である。図１は、本発明の第１の実施形態の調光フィルム７の構造を例示する模式断面図であり、ここでは、片側の面の透明有機フィルム１に、膜厚２００μｍ以下の透明不燃性フィ
ルム４が透明接着層５を介して接着されている。第１の実施形態では、両側の面の透明有機フィルム１に、同様に膜厚２００μｍ以下である透明不燃性フィルム５と透明接着層４を備えていてもよい。ここで、２００μｍよりも大きいと曲面を有する基板へ貼り合わせる際にクラックや割れなどの損傷を生じるリスクが高まる。
【００１８】
図２は、本発明の第２の実施形態の調光フィルム８の構造を例示する模式断面図であり、液晶調光層３の両側の面に透明導電膜２を備え、透明導電膜２の一方の面上に透明不燃性フィルム４を備え、他方の面上に透明有機フィルム１を備え、かつ透明不燃性フィルム４の膜厚は２００μｍ以下である。
【００１９】
図３は、本発明の第３の実施形態の調光フィルム９の構造を例示する模式断面図であり、液晶調光層３と、液晶調光層３の両側の面に、透明導電膜２と、透明不燃性フィルム４とをこの順に備え、かつ透明不燃性フィルム４の膜厚は２００μｍ以下である。
【００２０】
上記透明不燃性フィルム４の「不燃性」とは、本願では一貫して、建築基準法に基づき、非特許文献１に記載があり、表１に示す燃焼区分で定義する不燃材料の「不燃性」であるとする。すなわち、加熱時間２０分において、以下の１）〜３）の条件をいずれも満たす材料である。
１）総発熱量が８ＭＪ／ｍ２以下であること。
２）防災上有害な裏面まで貫通する亀裂及び穴がないこと。
３）発熱速度が１０秒以上継続して２００ｋＷ/ｍ２を超えないこと。
【００２１】
【表１】
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【００２２】
本願における透明有機フィルム、透明導電膜、透明接着層の可視光透過率は、それぞれ９５％以上、８５％以上、８５％以上であることが望ましい。
【００２３】
透明不燃性フィルム４としては、不燃性かつ透明性を有するフィルムであればよい。具体的には、いわゆる「ガラスクロス」と呼ばれるガラスフィルム類、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、石英、アルミナなどから選択される一種、またはこれらの積層体が挙げられる。特には、ガラスフィルム、若しくはガラスフィルム層を含む積層体であることが好ましい。
【００２４】
透明接着層５としては、塗液から透明性と強固な接着機能を有する接着層を形成したものであればよく、具体的にはエポキシ系接着層、エポキシ系ＵＶ硬化性接着層、アクリル系接着層、アクリル系ＵＶ硬化性接着層、ウレタン系硬化性接着層、シリコン系接着層などが挙げられる。
【００２５】
透明有機フィルム１としては、透明性、取り扱いやすさ、強度及びコストの点から、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ）、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、透明ポリイミド（ＰＩ）などを素材とするフィルムが挙げられる。
【００２６】
透明導電膜２としては、透明性かつ導電性を有していればよく、具体的には酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、ポリスチレンスルホン酸ドープポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ）、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）、グラフェン、金属および金属酸化物などが挙げられる。
【００２７】
液晶調光層３としては、印加電圧の制御により透明、不透明を切り替える調光機能を有するものであればよい。調光機能を有する方式として、例えば、高分子ネットワーク型液晶（ＰＮＬＣ：Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）方式、高分子分散型液晶（ＰＤＬＣ：Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ）方式、配向膜を形成した透明フィルムでＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）液晶を挟持する方式などが挙げられる。
【００２８】
本発明の調光フィルムは、不透明状態から電圧を印加にすることで透明状態へ変化するノーマルモード方式に加えて、電圧の印加で透明状態から不透明状態へと変化するリバースモード方式にも適用可能である。
【００２９】
本発明の調光フィルムにおける液晶調光層の厚みは、５μｍ以上５０μｍ以下が好ましく、１０μｍ以上２５μｍ以下であることがより好ましい。調光層の厚みが５μｍ未満になると、ショートを引きおこしやすい傾向があり、また、透明導電膜とのラミネートがしにくくなる傾向にある。厚みが５０μｍを超えると応答性が低下する。
【実施例】
【００３０】
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００３１】
＜実施例１＞
実施例１として、図１に示す第１の実施形態の構造の調光フィルム７を、以下のように作製した。
【００３２】
透明有機フィルム1（厚み５０μｍのＰＥＴフィルム：東レ製、商品名ルミラー）を図１で上側になる第１面側基材（表２参照）として、その片面に透明導電膜２（厚み１５０ｎｍのＩＴＯ）をスパッタリングにより形成し、前記透明導電膜２面上に液晶調光層３を厚み３０μｍで形成した。次に、前記液晶調光層３面上に、同様の手法により第２面側の透明導電膜２（厚み１５０ｎｍのＩＴＯ）を形成し、さらに第２面側基材として透明有機フィルム1（厚み５０μｍのＰＥＴフィルム：東レ製、商品名ルミラー）を貼り合わせ、従来の基本構造の調光フィルム６を作製した。次に、前記従来の基本構造の調光フィルム６の片面に透明不燃性フィルム４として、厚み２００μｍのガラスフィルム（日本電気硝子製、商品名Ｇ−ｌｅａｆ）を、透明接着層５としての接着材料（ダイキン製エポキシ系接着剤、商品名ＵＶ１０００）を介して貼り合わせ、図１に示す、片側が厚み２００μｍのガラスフィルムでラミネートされた第１の実施形態の調光フィルム７を作製した。
【００３３】
＜実施例２＞
実施例２として、図２に示す第２の実施形態の構造の調光フィルム８を、以下のように作製した。
【００３４】
透明不燃性フィルム４（厚み２００μｍのガラスフィルム：日本電気硝子製、商品名Ｇ−ｌｅａｆ）を図２で下側になる第２面側基材として、その片面に透明導電膜２（厚み１５０ｎｍのＩＴＯ）をスパッタリングにより形成し、前記透明導電膜２面上に液晶調光層３を厚み３０μｍで形成した。次に、前記液晶調光層３面上に、同様の手法により第１面側の透明導電膜２（厚み１５０ｎｍのＩＴＯ）を形成し、さらに第１面側基材として透明有機フィルム１（厚み５０μｍのＰＥＴフィルム：東レ製、商品名ルミラー）を貼り合わせ、図２に示す第２の実施形態の調光フィルム８を作製した。
【００３５】
＜実施例３＞
実施例３として、図３に示す第３の実施形態の構造の調光フィルム９を、以下のように作製した。
【００３６】
透明不燃性フィルム４（厚み１００μｍのガラスフィルム：日本電気硝子製、商品名Ｇ−ｌｅａｆ）を第２面側基材として、その片面に透明導電膜２（厚み１５０ｎｍのＩＴＯ）をスパッタリングにより形成し、前記透明導電膜２面上に液晶調光層３を厚み３０μｍで形成した。次に、前記液晶調光層３面上に、同様の手法により第１面側の透明導電膜２（厚み１５０ｎｍのＩＴＯ）を形成し、さらに第１面側基材として透明不燃性フィルム４（厚み１００μｍのガラスフィルム：日本電気硝子製、商品名Ｇ−ｌｅａｆ）を貼り合わせ、図３に示す第３の実施形態の調光フィルム８を作製した。
【００３７】
＜実施例４＞
実施例４として、図１に示す第１の実施形態の構造の調光フィルム７を、以下のように作製した。
【００３８】
透明不燃性フィルム４として厚み５０μｍのガラスフィルム（日本電気硝子製、商品名Ｇ−ｌｅａｆ）を用い、透明接着層５として接着材料（ヘンケルエイブルスティックジャパン製、商品名ＣＡＴＡＬＹＳＴ９Ｍ）を用いた以外は、実施例１と同じ条件、方法にて図１に示す第１の実施形態の構造の調光フィルム７を作製した。
【００３９】
＜比較例１＞
比較例１として、図４に示す従来の基本構造の調光フィルム６を、実施例１において、従来の基本構造の調光フィルム６を作製するまでの工程と同じ条件、方法により作製した。
【００４０】
＜比較例２＞
比較例２として、図１に示す第１の実施形態と同じ構造の調光フィルムを、以下のように作製した。
【００４１】
透明不燃性フィルム４として厚み５００μｍの薄板ガラス（旭硝子製、商品名ＡＮ１００）を用いた以外は、実施例１と同じ条件、方法にて図１に示す第１の実施形態と同じ構造の調光フィルムを作製した。
【００４２】
以上の実施例１〜４、比較例１〜２の調光フィルムの作製条件を表２にまとめて示す。
【００４３】
【表２】
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【００４４】
＜発熱性試験と評価方法＞
コーンカロリーメータ発熱性試験により行った。厚さ５ｍｍ、面積１００ｍｍ×１００ｍｍの青板ガラスに実施例１〜４、比較例１〜２の調光フィルムを接着材料（ヘンケルエイブルスティックジャパン製、商品名ＣＡＴＡＬＹＳＴ９Ｍ）を用いて貼り合わせ、コーンヒータにより５０ｋＷ／ｍ２の輻射熱を与え、その際の総発熱量、発熱速度を測定した。燃焼性の判定はＩＳＯ（国際標準化機構）５６６０、ＡＳＴＭ（米国試験材料協会）Ｅ１３５４、ＮＦＰＡ（米国防火協会規格）２６４Ａ  新防火材料認定試験法に準拠し、表１の基準に従い行った。
【００４５】
＜曲面貼合性の評価方法＞
実施例１〜４、比較例１〜２の調光フィルムを、曲率１／２０ｃｍのガラス製ハーフパイプの表面に粘着剤を用いて貼り合わせ、外観を確認した。
【００４６】
＜評価結果＞
表３に評価結果を示す。実施例１〜４は不燃性材料判定となり、かつ良好な曲面貼り合わせ性能が得られた。特に実施例４は、透明不燃性フィルムが５０μｍ厚の薄いガラスフィルムであったが、不燃焼性、貼合性ともに良好な結果が得られた。
【００４７】
【表３】
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【００４８】
一方、比較例１は加熱時間１０分で総発熱量が８ＭＪ／ｍ２より大きくなり、難燃材料という判定になった。比較例２は、燃焼区分は不燃性であったものの、曲面貼り合わせ時に５００μｍ厚の薄板ガラスが割れてしまい曲面貼り合わせが困難であった。
【００４９】
また、実施例１〜４の調光フィルムを電源につなぎ、電圧３０Ｖの交流電圧の切り替えにより、透明、不透明が切り替わる調光機能が得られることを確認した。
【符号の説明】
【００５０】
１・・・・透明有機フィルム
２・・・・透明導電膜
３・・・・液晶調光層
４・・・・透明不燃性フィルム
５・・・・透明接着層
６・・・・調光フィルム（従来の基本構造）
７、８、９・・・・調光フィルム（本発明の構造）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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