JP2837225B2 - 光制御板積層体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の技術〉 本発明は、光制御板積層体、特に光重合性樹脂組成物
に所定の光を照射し重合硬化させて製造する光制御フィ
ルムを、シートと接合させて積層した光制御板積層体に
関するものである。

〈従来の技術〉 従来、分子内に重合性炭素−炭素二重結合を有する化
合物を含有する光重合性組成物を用いて、その光照射な
どの重合硬化条件を調整することによって各種の光制御
板が得られることが、本発明者らによる提案により、知
られている。例えば、重合性炭素−炭素二重結合を有
し、かつそれぞれ屈折率が異なる重合体を生成し得る少
なくとも２種の単量体（または数量体）の混合物、例え
ばポリエーテルウレタンアクリレート、トリブロモフェ
ノキシエチルアクリレート、およびヒドロキシイソブチ
ルフェノンから成る液状物を均一に混合した樹脂光重合
性組成物を膜状体に維持し、その膜状体の面から垂直方
向に間隔をあけて設けた線状光源（棒状の紫外線ラン
プ）を水平に設置する。この光源から紫外線を照射して
膜状体部分を硬化して光制御フィルムが得られる。そし
てこのフィルムを例えば、エチレン・酢酸ビニル共重合
体のような接着性合成樹脂フィルムを用いて、透明板／
合成樹脂フィルム／光制御フィルム／合成樹脂フィルム
／透明板の順に積層し、加熱・加圧して一体化された積
層体を得ることが知られている。このような光制御板
は、視野選択ガラス（日本板硝子株式会社製商品名アン
グル21）として販売されている。また上述の線状光源に
代えて点光源、拡散光源、を使って照射重合した場合に
は、得られる光制御フィルムはそれぞれ全面不透明白
濁、透明、の性質を有することが知られている。（例え
ば特開昭64−77001「光制御板およびその製造方法」、
特開昭64−40905「光制御板の製造方法」、特開昭64−4
0946「模様入り板の製造法」、特開昭64−40531「透明
樹脂体の製造方法」、特開昭64−40906「光散乱樹脂体
及びその製造法」、実開昭64−11723「フロントガラス
窓」、実開昭64−14136「建物窓」） ＜発明が解決しようとする課題＞ ガラス板のような透明板を接着するための接着性合成
樹脂フィルムとして最も多く使用されているポリ塩化ビ
ニル、ポリビニルブチラールのような可塑剤を有する接
着性フィルムを用いて、ガラス板／合成樹脂フィルム／
光制御フィルム／合成樹脂フィルム／ガラス板の順に積
層し、加熱・加圧して一体化された積層体を得ようとす
ると、処理中に、光制御フィルムが波板状に変形しやす
く、均一な光学特性を有する光制御板積層体が得難いと
いう問題があった。

本発明はこのような従来の課題を解決して、均一な光
学特性を有する光制御板積層体を容易に得ようとするこ
とを目的とする。

＜課題を解決するための手段＞ 本発明は、 （Ａ）（Ａ−１）重合性炭素−炭素二重結合を有し、か
つそれぞれ屈折率が少なくとも0.01異なる重合体を生成
し得る、少なくとも２種の単量体（または数量体）の混
合物、 （Ａ−２）重合性炭素−炭素二重結合を有しない
化合物、および重合性炭素−炭素二重結合を有し、かつ
該化合物の屈折率と少なくとも0.01異なる屈折率を有す
る重合体を生成し得る少なくとも１種の単量体（または
数量体）の混合物、および （Ａ−３）分子内に重合性炭素−炭素二重結合を
複数有し、かつ重合前後の屈折率が少なくとも0.01異な
る少なくとも１種の単量体（または数量体）、 から選ばれる混合物、ならびに （Ｂ）可塑剤 を含有する光重合性組成物をフィルム状体に維持し、そ
のフィルム状体の面から垂直方向に間隔をあけて、かつ
フィルム状体の面にほぼ平行に設置した線状光源から光
を照射して重合させてなる光制御フィルムを、可塑剤を
含有する接着性樹脂シートとともに接合させて積層して
なる光制御板積層体である。

以下、本発明について詳述する。

本発明に関連する光重合硬化光制御フィルム用光重合
性組成物としては、例えば特開昭64−77001号公報、特
願平１−247414および１−2474515号明細書等に記載の
光制御板用の光重合性組成物があげられる。

すなわち、本発明で使用される光重合性組成物の第１
の態様は、分子内に少なくとも１個の重合性炭素−炭素
二重結合を有する少なくとも２種の単量体（または数量
体）であって、かつそれぞれ屈折率が異なる重合体を生
成し得るものの混合物である。この光重合性単量体また
は数量体は、分子内に少なくとも１個の炭素−炭素二重
結合を有する化合物であり、例えば、分子内にアクリロ
イル基、メタクリロイル基、ビニル基、アリル基などの
重合可能な基を１個以上含有する単量体または数量体で
ある。そして、光、例えば紫外線により重合し得るもの
で、それぞれ屈折率が異なる重合体を生成することがで
き、かつそれぞれ反応性比が異なり相溶性が適当なもの
であれば、どんな組合せであっても使用できるが必要に
応じて樹脂の化学的、物理的性質を考慮して決定され
る。

上記単量体（モノマー）の具体例としては、分子内に
少なくとも１個のアクリロイル基、メタアクリロイル
基、ビニル基あるいはアリル基等を有するものが好適で
ある。例えば、メチルアクリレート、テトラヒドロフル
フリルアクリレート、エチルカルビトールアクリレー
ト、ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレート、イ
ソボルニルアクリレート、フェニルカルビトールアクリ
レート、ノニルフェノキシエチルアクリレート、２−ヒ
ドロキシ−３−フェノキシプロピルアクリレート、ω−
ヒドロキシヘキサノイルオキシエチルアクリレート、ア
クリロイルオキシエチルサクシネート、アクリロイルオ
キシエチルフタレート、フェニルアクリレート、トリブ
ロモフェニルアクリレート、フェノキシエチルアクリレ
ート、トリブロモフェノキシエチルアクリレート、トリ
ブロモフェノキシポリエチレングリコールアクリレー
ト、ベンジルアクリレート、ｐ−ブロモベンジルアクリ
レート、３−エチルヘキシルアクリレート、ラウリルア
クリレート、2,2,3,3−テトラフルオロプロピルアクリ
レートならびにこれらの単官能性アクリレートに対応す
るメタクリレート類、またビスフェノールＡジアクリレ
ート、2,2−ビス（４−アクリロキシエトキシ−3,5−ジ
ブロモフェニル）プロパンなどの多官能性アクリレート
あるいはこれらのアクリレートに対応するメタクリレー
ト類、または、スチレン、ｐ−クロロスチレンジ、ビニ
ルベンゼン、ビニルアセテート、アクリロニトリル、Ｎ
−ビニルピロリドン、ビニルナフタレン等のビニル化合
物、あるいは、ジエチレングリコールビスアリルカーボ
ネート、ジアリリデンペンタエリスリトール、トリアリ
ルイソシアヌレート、ジアリルフタレート、ジアリルイ
ソフタレート等のアリル化合物などがあげられる。これ
らのモノマーは単独または混合して使用することができ
る。

数量体（オリゴマー）としては例えばポリエステルア
クリレート、ポリオールアクリレート、変性ポリオール
ポリアクリレート、イソシアヌル酸骨格のポリアクリレ
ート、メラミンアクリレート、ヒダントイン骨格のポリ
アクリレート、ポリブタジエンアクリレート、エポキシ
アクリレート、ウレタンアクリレート等が挙げられる。
これらのオリゴマーは単独または混合して使用すること
ができる。

本発明に使用される光重合性組成物の第１の態様で
は、これらの光重合性単量体または数量体から選ばれる
少なくとも２種を混合物として使用するが、それらの２
種の単独重合体の屈折率は、それぞれ異なっていなけれ
ばならず、それらの屈折率差が大きいほど得られる光制
御フィルムの光散乱性能は高くなる。少なくとも二種の
単量体または数量体は0.01、より好ましくは少なくとも
0.05の屈折率差（単独重合体での）を有することが望ま
しい。３種またはそれ以上の種類の光重合性単量体また
は数量体を使用するときは、それらの単独重合体のいず
れか２つの屈折率の差が上記条件を満足しておればよ
い。少なくとも0.01の屈折率差を有する２種の光重合性
単量体または数量体の混合率は重量比率で10:90〜90:10
の範囲にあることが望ましい。

この重合性炭素−炭素二重結合を有し、かつそれぞれ
屈折率が異なる重合体を生成し得る少なくとも２種の単
量体（またはオリゴマー）の混合物の好ましい例とし
て、ポリエーテルウレタンアクリレートとトリブロモフ
ェノキシポリエチレングリコールアクリレートとの混合
物の組合せ（各単独重合体の屈折率差約0.092）等を挙
げることができる。これらの単量体（または数量体）は
お互いに屈折率が異なるだけでなく、反応性（反応速
度）も互いに異なっていなければならない。

本発明で使用される光重合性組成物の第２の態様は、
分子内に重合性炭素−炭素二重結合を有しない化合物、
および重合性炭素−炭素二重結合を有し、かつ該化合物
の屈折率と異なる屈折率を有する重合体を生成し得る少
なくとも１種の単量体（または数量体）の混合物であ
る。

この、分子内に重合性炭素−炭素二重結合を有しない
化合物とは分子内にアクリロイル基、メタアクリロイル
基、ビニル基、アリル基等の重合可能な基を含有しない
化合物である。例えば、ポリスチレン、ポリメタクリル
酸メチル、ポチエチレンオキシド、ポリビニルピロリド
ン、ポリビニルアルコール、ナイロン等のポリマー類や
トルエン、ｎ−ヘキサン、シクロヘキサン、メチルアル
コール、エチルアルコール、アセトン、メチルエチルケ
トン、テトラヒドロフラン、酢酸エチル、ジメチルホル
ムアミド、ジメチルアセトアミド、アセトニトリル等の
有機薬品などや有機ハロゲン化合物、安定剤などのプラ
スチック添加剤などが挙げられる。

また、重合性炭素−炭素二重結合を有し、かつ該化合
物の屈折率と異なる屈折率を有する重合体を生成し得る
少なくとも１種の単量体（または数量体）としては上述
のものが使用できる。前記化合物の屈折率と前記単量体
（または数量体）の重合体屈折率は、それぞれ異なって
いなければならず、それらの屈折率差が大きいほど得ら
れる光制御フィルムの光散乱性能は高くなる。少なくと
も0.01、より好ましくは少なくとも0.05の屈折率差を有
することが望ましい。前記化合物と前記単量体との混合
率は重量比率で10:90〜90:10の範囲にあることが好まし
い。

この重合性炭素−炭素二重結合を有しない化合物と、
重合性炭素−炭素二重結合を有し、かつ該化合物の屈折
率と異なる屈折率を有する重合体を生成し得る少なくと
も１種の単量体（または数量体）との混合物の好ましい
例として、Ｎ−ビニルピロリドン（重合体の屈折率1.51
0）とポリメタクリル酸メチル（屈折率1.490）の組合せ
（屈折率差0.020）等を挙げることができる。

本発明で使用される光重合性組成物の第３の態様は、
分子内に重合性炭素−炭素二重結合を複数有し、かつ重
合前後の屈折率が異なる少なくとも１種の単量体（また
は数量体）である。この単量体（または数量体）として
は、分子内に、アクリロイル基、メタアクリロイル基、
ビニル基、アリル基などの重合可能な基を少なくとも２
個含有するモノマーまたはオリゴマーで、その重合前後
の屈折率が異なり、好ましくは少なくとも0.01の屈折率
差を有する化合物である。具体的には例えば、トリエチ
レングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコー
ルジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレ
ート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、水添ジ
シクロペンタジエンジイルジアクリレート、エチレンオ
キサイド変性ビスフェノールＡジアクリレート、トリメ
チロールプロパントリアクリレート、ジペンタエリスリ
トールヘキサアクリレート、トリスアクリロキシイソシ
アヌレート、多官能のウレタンエポキシアクリレート、
多官能のウレタンアクリレートや、これらのアクリレー
トに対応するメタクリレートおよび、ジビニルベンゼ
ン、トリアリルイソシアヌレート、ジエチレングリコー
ルビスアリルカーボネートなどが挙げられる。これらの
なかでも、十分な光回折性能を有するためには、これら
の化合物の重合前後の屈折率差が0.01以上、好ましくは
0.02以上であることが好ましい。

本発明において、上記光重合性組成物に可塑剤が添加
される。この可塑剤としては、フタル酸エステル、脂肪
族二塩基酸エステル、脂肪族エステル、リン酸エステ
ル、エポキシ可塑剤、ポリグリコールエステル、動植物
油等があげられる。これら可塑剤のうち上記樹脂光重合
性組成物に適するものは、光重合性組成物中に均一に溶
解するものであって、かつ製造される光制御フィルムの
機能を損なわないものであれば用いることができる。最
も好ましくは、積層体に用いられる接着性フィルムに含
有される可塑剤と同じ種類の可塑剤である。添加される
可塑剤の量は所望する樹脂組成によって適宜決定する必
要があるが、可塑剤を添加することによって光制御フィ
ルムが軟質化するので、このことによる製造工程上の不
具合が起こらない程度に添加する。光重合性組成物によ
って異なるが、光重合性組成物100部に対して可塑剤１
〜100部、より好ましくは１〜30部を添加する。また更
に好ましくは光重合性組成物に対する可塑剤の割合は、
接着性フィルムに含有される可塑剤の割合（重量％）に
対して10％以上、より好ましくは30％以上である。言い
換えれば接着性フィルム中の可塑剤の割合が30重量％で
ある場合には、光重合性組成物に対する可塑剤の割合は
３重量％以上好ましくは10重量％以上含まれていること
が好ましい。なお、光重合性組成物として、分子内に重
合性炭素−炭素二重結合を有しない化合物、および重合
性炭素−炭素二重結合を有し、かつ該化合物の屈折率と
異なる屈折率を有する重合体を生成し得る少なくとも１
種の単量体（または数量体）の混合物を用い、かつ重合
性炭素−炭素二重結合を有しない化合物として可塑剤を
用いた場合にも、もはや別の可塑剤は必要ではない。

上記光重合性組成物には必要に応じて光重合開始剤を
添加することができる。用いられる光重合開始剤として
は例えば、ベンゾフェノン、ベンジル、ミヒラーズケト
ン、２−クロロチオキサントン、2,4−ジエチルチオキ
サントン、ベンゾインエチルエーテル、ジエトキシアセ
トフェノン、ベンジルジメチルケタール、２−ヒドロキ
シ−２−メチルプロピオフェノン、１−ヒドロキシシク
ロヘキシルフェニルケトンなどが例示される。光重合開
始剤は光重合性組成物の種類によって異なるが、通常は
光重合性組成物に対して0.1〜10重量％添加される。

上記の光重合性組成物を所望する機能に応じた方法で
光照射し、硬化させ、所望の光制御フィルムを得る。

〈作用、効果〉 本発明において、光制御フィルムは、これを接着性フ
ィルムと共に用いて積層し光制御板とするが、用いる接
着性フフィルム材質中に可塑剤を含むものも多く、例え
ばポリ塩化ビニル、ポリビニルブチラールの場合には必
ず可塑剤が添加される。本発明において、これら可塑剤
を含有する接着性フィルムを用いて光制御板積層体を製
造する場合、接着性フィルムの中の可塑剤が浸出しよう
としても光制御フィルム中にも可塑剤が含有されている
ため接着性フィルム中の可塑剤が光制御フィルム中に浸
入することは防止される。もし光制御フィルム中に可塑
剤が含有されていない場合には、接着性フィルム中の可
塑剤が光制御フィルム中に浸入して光制御フィルムを膨
潤させるため、前記光制御フィルムが伸張し、伸張した
長さ部分は積層体中に保持されるため、光制御フィルム
が波板状に変形し、均一な光学特性を有する光制御板積
層体が得られない。

本発明では接着性フィルム中の可塑剤が光制御フィル
ム中に浸入することはなく、従って光制御フィルムが波
板状に変形することもなく、均一な光学特性を有する光
制御板積層体が得られる。

＜実施例＞ 以下、本発明を実施例によって更に詳細に説明する
が、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
なお、実施例における“部”は“重量部”を意味する。

実施例１ 平均分子量2000のポリテトラメチレンエーテルグリコ
ールとトルエンジイソシアネートおよび２−ヒドロキシ
エチルアクリレートの反応によって得られたポリエーテ
ルウレタンアクリレート（重合体屈折率1.493）30部に
対して、2,4,6−トリブロモフェニルアクリレート35
部、2,4,6−トリブロモフェノキシポリエチレングリコ
ールアクリレート（重合体屈折率1.585）35部、可塑剤
としてトリエチリングリコールジ２−エチルブチレート
10部、２−ヒドロキシ−２−メチル−プロピオフェノン
３部を混合した樹脂光重合性組成物をガラス基板上に30
0μｍの厚さで塗布して光重合性組成物のフィルム状体
として、第１図のような装置を用いて紫外線照射した。
すなわち、ランプ長25cm、直径2.5cm、8W/cmの水銀棒状
ランプ１を用い、その長さ方向が基板を搬送するベルト
コンベア３の流れ方向に対して直角になるように水平に
設置し、またコンベア３上に水銀ランプからの照射角度
を限定する照射角度限定手段２を装備した装置を使用し
て、光重合性組成物を塗布して光重合性組成物のフィル
ム状体５を表面に形成させたガラス基板４をコンベアに
載せ、照射距離を60cm、コンベア速度40cm/分の速さで
移動させて照射角度が塗布膜面に垂直になるように照射
を行い、厚み約300μｍ、50cm x 60cmの寸法の光制御フ
ィルムを得た。

この光制御フィルムを、接着フィルムとしての厚み0.
38mm、50cm x 60cmの寸法のポリビニルブチラールフィ
ルム（積水化学工業（株）製 エスレックフィルム）２
枚及び厚み3mm、50cm x 60cmの寸法のガラス板２枚を用
いて、ガラス板／エスレック／光制御フィルム／エスレ
ック／ガラス板の順に積層し、この積層体を内部空気を
排気できるゴム管および密着可能の開口部を有するゴム
袋中に入れておき、開口部を密閉したのち、真空ポンプ
によりゴム袋内を真空にしながら100℃に加熱し積層体
の仮接着を行う。次にこれをゴム袋中から取り出した
後、エアーオートクレーブ中で130℃、13気圧の加圧下
で本接着を行い一体となった光制御板を得た。

この光制御板をその面に直角の方向から目視した場合
には、均一に白濁しており、また光制御板面に直角な面
（ただし紫外線ランプの長さ方向を含む面）から30゜以
上傾斜した角度から目視した場合には、均一に透明で向
こうを透視することができた。次に約20゜傾斜した角度
から目視した場合、半ば白濁した状態が光制御板全体に
わたって均一かどうか、すなわち約20゜傾斜した角度か
ら目視した場合のヘイズ部分のヘイズむらを観察し、む
らの小さい方から大きい順に○、△、×の３段階の評価
をおこない、○と評価された。

実施例２ 可塑剤としてジ２−エチルヘキシルアジペートを用い
る以外は実施例１と同様にしてガラス板／エスレック／
光制御フィルム／エスレック／ガラス板の光制御板を得
た。

目視によって同様にヘイズ部分のヘイズむらを観察し
た。

実施例３ 実施例１に用いている可塑剤をジオクチルフタレート
に換え、接着フィルムに塩化ビニル系接着フィルム（積
水化学工業（株）製エスレックALV）を用いる以外は実
施例１と同様にして光制御板を得た。

目視によってヘイズ部分のヘイズむらを観察した。

実施例４ ポリメタクリル酸メチル（屈折率1.490）30部、フェ
ノキシエチルアクリレート（重合体屈折率1.557）70
部、可塑剤としてトリエチレングリコールジ２−エチル
ブチレート10部、２−ヒドロキシ−２−メチルプロピオ
フェノン３部を混合した光重合組成物を用いる以外は実
施例１と同様にしてガラス板／エスレック／光制御フィ
ルム／エスレック／ガラス板の光制御板を作製し、目視
によってヘイズ部分のヘイズむらを観察した。

比較例１ 可塑剤トリエチレングリコールジ２−エチルブチレー
トを用いない以外は実施例１と同様にしてガラス板／エ
スレック／光制御フィルム／エスレック／ガラス板の光
制御板を作製し、評価も同様に行った。

比較例２ 可塑剤ジ−２エチルヘキシルアジペートを用いない以
外は実施例２と同様にしてガラス板／エスレック／光制
御フィルム／エスレック／ガラス板の光制御板を作製
し、評価も同様に行った。

比較例３ 可塑剤ジオクチルフタレートを用いない以外は実施例
３と同様にしてガラス板／エスレックALV/光制御フィル
ム／エスレックALV/ガラス板の光制御板積層体を作製
し、評価も同様に行った。

比較例４ 可塑剤トリエチレングリコールジ２−エチルブチレー
トを用いない以外は実施例４と同様にしてガラス板／エ
スレック／光制御フィルム／エスレック／ガラス板の光
制御板積層体を作製し、評価も同様に行った。

これら実施例１〜４、比較例１〜４の目視によるヘイ
ズ部分のヘイズむらの観察結果は表１の通りであり、実
施例によるヘイズむらは非常に小さいことが確認され
た。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光制御フィルムの製造を説明する紫外
線照射装置の側面図を示す。 １……棒状水銀ランプ ２……照射角度限定手段 ３……ベルトコンベア ４……ガラス基板 ５……光重合性組成物のフィルム状体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 辻野 敏文 大阪府大阪市中央区道修町３丁目５番11 号 日本板硝子株式会社内 (72)発明者 滝川 章雄 大阪府大阪市中央区道修町３丁目５番11 号 日本板硝子株式会社内 (56)参考文献 特開 昭64−40905（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−40906（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−280246（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−243407（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−129604（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G02B 5/00 - 5/136

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（Ａ）（Ａ−１）重合性炭素−炭素二重結
   合を有し、かつそれぞれ屈折率が少なくとも0.01異なる
   重合体を生成し得る、少なくとも２種の単量体（または
   数量体）の混合物、 （Ａ−２）重合性炭素−炭素二重結合を有しない化合
   物、および重合性炭素−炭素二重結合を有し、かつ該化
   合物の屈折率と少なくとも0.01異なる屈折率を有する重
   合体を生成し得る少なくとも１種の単量体（または数量
   体）の混合物、および （Ａ−３）分子内に重合性炭素−炭素二重結合を複数有
   し、かつ重合前後の屈折率が少なくとも0.01異なる少な
   くとも１種の単量体（または数量体）、 から選ばれる混合物、ならびに （Ｂ）可塑剤 を含有する光重合性組成物をフィルム状体に維持し、そ
   のフィルム状体の面から垂直方向に間隔をあけて、かつ
   フィルム状体の面にほぼ平行に設置した線状光源から光
   を照射して重合させてなる光制御フィルムを、可塑剤を
   含有する接着性樹脂シートとともに接合させて積層して
   なる光制御板積層体。
2. 【請求項２】前記光重合性組成物は前記混合物（Ａ）の
   固形分に対し、前記（Ｂ）可塑剤を１〜100重量％含有
   するものである特許請求の範囲第１項記載の光制御板積
   層体。
3. 【請求項３】透明板、前記可塑剤を含有する接着性樹脂
   シート、前記光制御フィルム、前記可塑剤を含有する接
   着性樹脂シート、および透明板をこの順に積層してなる
   特許請求の範囲第１項または第２項に記載の光制御板積
   層体。