JP6755184B2 - 光制御パネル及び光結像装置 - Google Patents

Description

本発明は、特定の透明樹脂基材を用いた光制御パネル及びその光制御パネルが組み込まれた光結像装置に関する。

従来、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、タッチパネル等の表示素子に関する基材としては透明性や表面硬度が優れたガラスが用いられてきたが、近年は、割れにくく軽いプラスチック基材への代替が検討されている。
このようなプラスチックに機能性を発現させるためには基材上に金属や金属酸化物を成膜することが行われている。例えば、ＩＴＯ（インジウム錫オキサイド）を成膜して導電性を付与したプラスチック基材がタッチパネルなどに用いられている。また、アルミニウムや銀を成膜することにより反射機能を付与して、反射ミラー、光制御パネル、光結像装置など様々な用途に応用されている。これらの具体例として特許第５４３７４３６号公報（特許文献１）にアクリル樹脂を用いた光学結像装置が記載されている。

特許文献１に記載された光学結像装置は、それぞれ、一方側の面に垂直にかつ一定のピッチで並べて形成した多数の帯状の平面光反射部を有する第１及び第２の光制御パネルを用い、第１及び第２の光制御パネルの前記平面光反射部を直交させた状態で、第１及び第２の光制御パネルの前記一方側の面を向かい合わせて形成した光学結像装置であって、前記第１及び第２の光制御パネルは、両側面に金属反射面が形成された透明合成樹脂板またはガラス板を多数枚積層して積層体を作製し、この積層体から前記各金属反射面に対して垂直な切出し面が形成されるように切出して形成され、前記第１及び第２の光制御パネルの各平面光反射部は前記金属反射面によって構成されている。この光学結像装置においては、一方側の面に垂直に多数かつ帯状の平面光反射部を一定のピッチで並べて形成した第１及び第２の光制御パネルのそれぞれの一面側を、それぞれの平面光反射部を直交させて向かい合わせているので、この光学結像装置の一側に配置された物体から放射される光は、光学結像装置の他側に収束して結像し、空間内に立体像を映し出すことができる。従って、この光学結像装置は立体表示機器、ゲーム機、遊戯機器、広告塔等に応用が可能とされている。

光学用途に汎用的に使用されるプラスチックの基材としては、ポリエステル（ＰＥＴ、ＰＥＮ等）、ポリカーボネート（ＰＣ）、非晶性ポリオレフィンなどがあり、軽量で割れにくいという優れた性質を有する。しかし、これらのプラスチックはガラスと比較すると、表面硬度が低く、傷つきやすいため、工程中の作業に不具合が生じることが問題である。また、プラスチックフィルムにハードコート層を設けてもプラスチックフィルム自体の表面硬度が低いと、十分な表面硬度が得られないため、表面硬度の高いプラスチック基材が望まれている。

アクリル系の樹脂は表面硬度に優れ、特にアクリル系の硬化型樹脂は架橋構造を有するため、表面硬度を高くすることができる。例えば、特開２０１１−３８０８１号公報（特許文献２）には多官能アクリレートを硬化させた鉛筆硬度２Ｈ以上のディスプレイ保護板が記載されている。しかし、このようなアクリル系基材は、表面硬度は高いが、もろくて割れやすく強度に問題がある。

特許第５４３７４３６号公報 特開２０１１−３８０８１号公報

本発明の目的は、光制御パネルに適した、光学特性、表面硬度、強度に優れた透明樹脂基材を提供することにある。

かかる課題に鑑みて鋭意研究を重ねた結果、本発明者らは特定のアリルエステル樹脂組成物の硬化物層を透明基材として使用することにより目的が達成できることを見いだし、本発明を完成した。
すなわち、本発明は以下の［１］〜［４］の光制御パネル、［５］の光結像装置に関する。
［１］アリルエステル樹脂組成物の硬化物層と金属膜層とが面方向（厚さに対し垂直方向）に交互に積層された複数の帯状平面光反射部を有する光制御パネル。
［２］アリルエステル樹脂組成物が、一般式（２）

（式中、Ｒ³はアリル基またはメタリル基を表し、Ａ²はジカルボン酸に由来する脂環式構造及び／または芳香環構造を有する１種以上の有機残基を表す。）で示される基を末端基として有し、かつ一般式（３）

（式中、Ａ³はジカルボン酸に由来する脂環式構造及び／または芳香環構造を有する一種以上の有機残基を表し、Ｘは多価アルコールから誘導された一種以上の有機残基を表す。ただし、Ｘはエステル結合によって、さらに上記一般式（２）で示される基を末端基とし、上記一般式（３）で示される構造を構成単位とする分岐構造を有することができる。）で示される構造を構成単位として有するアリルエステルオリゴマーを含むものである前項１に記載の光制御パネル。
［３］金属膜がアルミニウム、銀及びクロムから選択される前項１または２に記載の光制御パネル。
［４］アリルエステル樹脂組成物の硬化物層の厚さが０．２〜０．５ｍｍである前項１〜３のいずれかに記載の光制御パネル。
［５］前項１〜４のいずれかに記載の光制御パネルを２枚備え、第一の光制御パネルと第二の光制御パネルの帯状平面光反射部が直交するように配置されている光結像装置。

本発明で用いるアリルエステル樹脂組成物の硬化物は透明性に優れ、表面硬度、強度も高いため、光の反射率、透明性、強度に優れた光制御パネルを提供することができる。

光制御パネルの製造方法の説明図である。 光結像装置の構成を示す説明図である。

以下、本発明についてより詳細に説明する。
［光制御パネル］
本発明の光制御パネルは、アリルエステル樹脂組成物の硬化物（アリルエステル樹脂）層と金属膜層とが面方向（厚さに対し垂直方向）に交互に複数層積層された帯状の平面光反射部を有する。
光制御パネル（１）は、図１に示すように、シート状の透明基材層（硬化物層）（２）の片面または両面に金属膜層（３）を形成し、これらを接着剤などにより多数貼り合わせて、透明基材層（２）と金属膜層（反射層）（３）が交互に積層された積層体（５）とし、ついで積層体５を透明基材層２（及び金属膜層３）と直角の方向（図中に破線で示す）に所望の厚さに切断して作製される。積層体（５）の切断を繰り返すことにより多数の光制御パネルを得ることができる。光制御パネルの厚さはそのサイズ（縦、横の長さ）に応じて適宜調整すればよいが、例えば、０．５〜１０ｍｍが好ましい。

本発明の光学結像装置（７）は、図２に示すように光制御パネル（１）を２枚用い、２枚の透明保護板（６）の間に、第１の光制御パネル及び第２の光制御パネルの帯状平面光反射部が直交するように両パネル面を向かい合わせた配置とすることにより形成される。

［アリルエステル樹脂］
本発明の光制御パネルは、透明基材として熱硬化性樹脂の１種であるアリルエステル樹脂を用いることが特徴である。
一般的に、「アリルエステル樹脂」というと硬化する前のプレポリマー（オリゴマーや添加剤、モノマーを含む）を指す場合とその硬化物を示す場合の二通りの場合があるが、本明細書中では「アリルエステル樹脂」は硬化物を示し、「アリルエステル樹脂組成物」は硬化前のプレポリマーを示すものとする。

［アリルエステル樹脂組成物］
本発明で使用するアリルエステル樹脂組成物はアリル基またはメタリル基（以降、あわせて（メタ）アリル基と言う場合がある。）とエステル構造を有する化合物を主な硬化成分として含有する組成物である。

（メタ）アリル基とエステル構造を有する化合物は、（１）（メタ）アリル基及び水酸基を含む化合物（アリルアルコールと総称する。）とカルボキシル基を含む化合物とのエステル化反応、（２）（メタ）アリル基及びカルボキシル基を含む化合物と水酸基を含む化合物とのエステル化反応、または（３）アリルアルコールとジカルボン酸からなるエステル化合物と多価アルコールとのエステル交換反応により得ることができる。カルボキシル基を含む化合物がジカルボン酸とジオールとのポリエステルオリゴマーである場合には、末端のみアリルアルコールとのアリルエステル構造とすることもできる。

（メタ）アリルアルコールとジカルボン酸からなるエステル化合物の具体例としては、一般式（１）

（Ｒ¹、Ｒ²は、それぞれ独立してアリル基またはメタリル基のいずれかの基を表し、Ａ¹はジカルボン酸に由来する脂環式構造及び／または芳香環構造を有する１種以上の有機残基を表す。）
で示される化合物から選ばれる少なくとも１種以上の化合物が挙げられる。この化合物は後述のアリルエステルオリゴマーの原料となるほか、反応性希釈剤（反応性モノマー）としてアリルエステル樹脂組成物に含まれてもよい。一般式（１）中のＡ¹は後述の一般式（２）、一般式（３）におけるＡ²、Ａ³と同様のものが好ましい。

アリルエステル樹脂組成物の主な硬化成分である（メタ）アリル基とエステル構造を有する化合物としては、アリル基及び／またはメタリル基を末端基とし、多価アルコールとジカルボン酸とから形成されたエステル構造を有するアリルエステル化合物（以下、これを「アリルエステルオリゴマー」と記載することがある。）であることが好ましい。
また、その他の成分として、後述する硬化剤、反応性モノマー、添加剤、その他ラジカル反応性の樹脂成分等を含有してもよい。

［アリルエステルオリゴマー］
本発明で使用するアリルエステルオリゴマーとしては、下記一般式（２）で表される基を末端基として有し、かつ下記一般式（３）で表される構造を構成単位として有する化合物が好ましい。

（式中、Ｒ³はアリル基またはメタリル基を表し、Ａ²はジカルボン酸に由来する脂環式構造及び／または芳香環構造を有する１種以上の有機残基を表す。）

（式中、Ａ³はジカルボン酸に由来する脂環式構造及び／または芳香環構造を有する１種以上の有機残基を表し、Ｘは多価アルコールから誘導された１種以上の有機残基を表す。ただし、Ｘはエステル結合によって、さらに上記一般式（２）で示される基を末端基とし、上記一般式（３）で示される構造を構成単位とする分岐構造を有することができる。）

アリルエステルオリゴマーにおいて、前記一般式（２）で示される末端基の数は少なくとも２個以上であるが、前記一般式（３）のＸが分岐構造を有する場合には３個以上となる。この場合、各末端基のＲ³も複数個存在することになるが、これらの各Ｒ³は必ずしも同じ種類でなくてもよく、ある末端はアリル基、他の末端はメタリル基という構造であっても構わない。

また、全てのＲ³がアリル基またはメタリル基でなければならないということはなく、オリゴマーの硬化性を損なわない範囲で、その一部がメチル基またはエチル基等の非重合性基であってもよい。

Ａ²で示される構造についても同様に、各末端基で異なっていてもよい。例えば、ある末端のＡ²はベンゼン環、他方はシクロヘキサン環という構造であってもよい。
一般式（２）におけるＡ²はジカルボン酸に由来する脂環式構造及び／または芳香環構造を有する１種以上の有機残基である。ジカルボン酸に由来する部分はＡ²に隣接するカルボニル基で示されている。従って、Ａ²の部分はベンゼン骨格やシクロヘキサン骨格を示す。

Ａ²構造を誘導するジカルボン酸としては特に制限はないが、原料の入手しやすさの点からは、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、１，２−シクロヘキサンジカルボン酸、１，４−ナフタレンジカルボン酸、１，５−ナフタレンジカルボン酸、２，７−ナフタレンジカルボン酸、ジフェニル−ｍ，ｍ’−ジカルボン酸、ジフェニル−ｐ，ｐ’−ジカルボン酸、ベンゾフェノン−４，４’−ジカルボン酸、ｐ−フェニレンジ酢酸、ｐ−カルボキシフェニル酢酸、メチルテレフタル酸、テトラクロルフタル酸が好ましく、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸が特に好ましい。

また、本発明の効果を損なわない範囲で、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、シトラコン酸、無水エンディック酸、無水クロレンド酸等の（反応時において）非環状のジカルボン酸を使用してもよい。

一般式（３）で示される構成単位は、アリルエステルオリゴマー中に少なくとも１つは必要であるが、この構成単位が繰り返されることによりアリルエステルオリゴマー全体の分子量がある程度大きくなった方が適切な粘度が得られるので作業性が向上し、オリゴマーの硬化物の靭性も向上する。しかし、分子量が大きくなりすぎると架橋点間分子量が大きくなりＴｇが低下し、耐熱性が低下するおそれがある。用途に応じて適切な分子量に調整することが大切である。

アリルエステルオリゴマーの重量平均分子量は５００〜２００，０００が好ましく、１，０００〜１００，０００がさらに好ましい。
また、一般式（３）におけるＡ³はジカルボン酸に由来する脂環式構造及び／または芳香環構造を有する１種以上の有機残基であり、その定義及び好ましいＡ ³ を有するジカルボン酸化合物の例は一般式（２）におけるＡ²と同様である。

一般式（３）中のＸは、多価アルコールから誘導された１種以上の有機残基を表す。
多価アルコールとは２個以上の水酸基を有する化合物であり、Ｘ自体は、多価アルコールの水酸基以外の構造を示す。
また、多価アルコール中の水酸基は少なくとも２個が結合していればよいため、原料となる多価アルコールが３価以上、すなわち、水酸基が３個以上のときは、未反応の水酸基が残っていてもよい。

多価アルコールの具体例としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，３−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、１，６−ヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、ジエチレングリコール、イソシアヌル酸のエチレンオキシド３モル付加体、ペンタエリスリトール、トリシクロデカンジメタノール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールのエチレンオキシド３モル付加体、Ｄ−ソルビトール及び水素化ビスフェノールＡ等が挙げられる。これらの化合物の製造方法としては特に制限はないが、例えば特公平６−７４２３９号公報に記載の方法で製造することができる。

アリルエステルオリゴマー中の一般式（３）で示される構造単位としては、同一の構造単位が繰り返されていてもよいが、異なる構造単位が含まれていてもよい。つまり、アリルエステルオリゴマーは共重合タイプであってもよい。この場合、１つのアリルエステルオリゴマーには数種類のＸが存在することになる。例えば、Ｘの１つがプロピレングリコール由来の残基、もう１つのＸがトリメチロールプロパン由来の残基であるような構造でもよい。この場合、アリルエステルオリゴマーはトリメチロールプロパン残基の部分で枝分かれすることになる。Ａ³も同様にいくつかの種類が存在してもよい。以下にＲ³がアリル基、Ａ²，Ａ³がイソフタル酸由来の残基、Ｘがプロピレングリコールとトリメチロールプロパン由来の残基の場合の構造式を示す。

［硬化剤］
アリルエステル樹脂組成物には硬化剤を使用してもよい。硬化剤としては特に制限はなく、一般の重合性樹脂用硬化剤を用いることができる。中でも、アリル基の重合開始の点からラジカル重合開始剤を添加することが望ましい。ラジカル重合開始剤としては、有機過酸化物、光重合開始剤、アゾ化合物等が挙げられる。

有機過酸化物としては、ジアルキルパーオキサイド、アシルパーオキサイド、ハイドロパーオキサイド、ケトンパーオキサイド、パーオキシエステル等の公知のものが使用可能であり、その具体例としては、ベンゾイルパーオキサイド、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン、２，２−ビス（４，４−ジブチルパーオキシシクロヘキシル）プロパン、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサネート、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド、ｐ−メチルハイドロパーオキサイド、ｔ−ブチルハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキシド、ジクミルパーオキサイド、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、ｔ−ヘキシルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、ｔ-ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート及び２，５−ジメチル−２，５−ジブチルパーオキシヘキシン−３等が挙げられる。

光重合開始剤としては、２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ベンゾフェノン、２−メチル−１−（４−メチルチオフェニル）−２−モルホリノプロパン−１、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタノン−１、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン及び２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド等が挙げられる。
これらのラジカル重合開始剤は１種を単独で、または２種以上を混合または組み合わせて用いてもよい。

これらの硬化剤の配合量には特に制限はないが、アリルエステル樹脂組成物１００質量部に対し、０．１〜１０質量部配合することが好ましく、０．５〜５質量部配合することがより好ましい。硬化剤の配合量が０．１質量部より少ないと充分な硬化速度が得ることが困難であり、また配合量が１０質量部を超えると、最終的な硬化物がもろくなり、機械強度が低下する場合がある。

［反応性モノマー］
アリルエステル樹脂組成物には、硬化反応速度のコントロール、粘度調整（作業性の改善）、組成物硬化物の架橋密度の向上、機能付加等を目的として、反応性モノマー（反応性希釈剤）を加えることもできる。
反応性モノマーとしては特に制限はなく、種々のものが使用できるが、アリルエステルオリゴマーと反応させるためにはビニル基、アリル基等のラジカル重合性の炭素−炭素二重結合を有するモノマーが好ましい。例えば、不飽和脂肪酸エステル、芳香族ビニル化合物、飽和脂肪酸または芳香族カルボン酸のビニルエステル及びその誘導体、架橋性多官能モノマー等が挙げられる。これらの中でも、架橋性多官能性モノマーを使用することにより硬化物の架橋密度を制御することができる。反応性モノマーの好ましい具体例を以下に示す。

不飽和脂肪酸エステルとしては、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、オクチル（メタ）アクリレート、ドデシル（メタ）アクリレート、オクタデシル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート及びメチルシクロヘキシル（メタ）アクリレート等のアルキル（メタ）アクリレート；
フェニル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、１−ナフチル（メタ）アクリレート、フルオロフェニル（メタ）アクリレート、クロロフェニル（メタ）アクリレート、シアノフェニル（メタ）アクリレート、メトキシフェニル（メタ）アクリレート及びビフェニル（メタ）アクリレート等のアクリル酸芳香族エステル；
フルオロメチル（メタ）アクリレート及びクロロメチル（メタ）アクリレート等のハロアルキル（メタ）アクリレート；
さらに、グリシジル（メタ）アクリレート、アルキルアミノ（メタ）アクリレート、及びα−シアノアクリル酸エステル等が挙げられる。

芳香族ビニル化合物としては、スチレン、α−メチルスチレン、クロロスチレン、スチレンスルホン酸、４−ヒドロキシスチレン及びビニルトルエン等を挙げることができる。
飽和脂肪酸または芳香族カルボン酸のビニルエステル及びその誘導体としては、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル及び安息香酸ビニル等を挙げることができる。

架橋性多官能モノマーとしては、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、テトラエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，３−ブチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、１，５−ペンタジオールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサジオールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、トリシクロデカンジ（メタ）アクリレート、オリゴエステルジ（メタ）アクリレート、ポリブタジエンジ（メタ）アクリレート、２，２−ビス（４−（メタ）アクリロイルオキシフェニル）プロパン及び２，２−ビス（４−ω−（メタ）アクリロイロキシエトキシ）フェニル）プロパン等のジ（メタ）アクリレート；
フタル酸ジアリル、イソフタル酸ジアリル、イソフタル酸ジメタリル、テレフタル酸ジアリル、トリメリット酸トリアリル、２，６−ナフタレンジカルボン酸ジアリル、１，５−ナフタレンジカルボン酸ジアリル、１，４−キシレンジカルボン酸ジアリル及び４，４’−ジフェニルジカルボン酸ジアリル等の芳香族カルボン酸ジアリル類；１，４−シクロヘキサンジカルボン酸ジアリル、１，２−シクロヘキサンジカルボン酸ジアリル、１，３−シクロヘキサンジカルボン酸ジアリル及びジビニルベンゼン等の二官能の架橋性モノマー；トリメチロールエタントリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、トリ（メタ）アリルイソシアヌレート、トリ（メタ）アリルシアヌレート、トリアリルトリメリテート及びジアリルクロレンデート等の三官能の架橋性モノマー；
さらにペンタエリストールテトラ（メタ）アクリレート、ジトリメチロールプロパンポリ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールポリ（メタ）アクリレート等の四官能以上の架橋性基を有するモノマーが挙げられる。

上記の反応性モノマーは、１種単独で、または２種以上を混合または組み合わせて用いることができる。これらの反応性モノマーの使用量には特に制限はないが、アリルエステルオリゴマー１００質量部に対して、１〜１０００質量部であることが好ましく、２〜５００質量部であることがより好ましく、５〜１００質量部であることが特に好ましい。反応性モノマーの使用量が１質量部未満であると、粘度低下効果が小さく、作業性が悪化することがある。なお、反応性モノマーとして単官能性モノマーを使用すると、硬化物の架橋密度が低くなり硬度が不十分になることがあるため好ましくない。また、使用量が１０００質量部を超えるとアリルエステル樹脂自体の優れた透明性や機械強度が低下する場合があり好ましくない。

［ラジカル反応性の樹脂組成物］
アリルエステル樹脂組成物は、諸物性を改良する目的でラジカル反応性の樹脂成分を含んでいてもよい。これら樹脂成分としては不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂等が挙げられる。

不飽和ポリエステル樹脂は、多価アルコールと不飽和多塩基酸（及び必要に応じて飽和多塩基酸）とのエステル化反応による縮合生成物を、必要に応じてスチレン等の重合性不飽和化合物に溶解したものであり、例えば、「ポリエステル樹脂ハンドブック」日刊工業新聞社，１９８８年発行，第１６頁〜第１８頁及び第２９頁〜第３７頁などに記載されている樹脂を挙げることができる。不飽和ポリエステル樹脂は、公知の方法で製造することができる。

ビニルエステル樹脂はエポキシ（メタ）アクリレートとも呼ばれ、一般にエポキシ樹脂に代表されるエポキシ基を有する化合物と（メタ）アクリル酸などの重合性不飽和基を有するカルボキシル化合物のカルボキシル基との開環反応により生成する重合性不飽和基を有する樹脂、またはカルボキシル基を有する化合物とグリシジル（メタ）アクリレート等の分子内にエポキシ基を持つ重合性不飽和化合物のエポキシ基との開環反応により生成する重合性不飽和基を有する樹脂を指す。詳しくは「ポリエステル樹脂ハンドブック」日刊工業新聞社，１９８８年発行，第３３６頁〜第３５７頁などに記載されており、その製造は、公知の方法により行うことができる。

ビニルエステル樹脂の原料となるエポキシ樹脂としては、ビスフェノールＡジグリシジルエーテル及びその高分子量同族体、ビスフェノールＡアルキレンオキサイド付加物のグリシジルエーテル、ビスフェノールＦジグリシジルエーテル及びその高分子量同族体、ビスフェノールＦアルキレンオキサイド付加物のグリシジルエーテル、ノボラック型ポリグリシジルエーテル類等が挙げられる。
上記のラジカル反応性の樹脂成分は、１種単独で、または２種以上を混合または組み合わせて用いることができる。

これらのラジカル反応性の樹脂成分の使用量には特に制限はないが、アリルエステルオリゴマー１００質量部に対して、１〜１０００質量部であることが好ましく、２〜５００質量部であることがより好ましく、５〜１００質量部であることが特に好ましい。
ラジカル反応性の樹脂成分の使用量が１質量部未満であると、ラジカル反応性の樹脂成分由来の機械強度向上などの効果が小さく、作業性が悪化したり、成形性が悪化したりすることがある。また、使用量が１０００質量部を超えるとアリルエステル樹脂自体の耐熱性が現れない場合がある。

［添加剤］
アリルエステル樹脂組成物には、硬度、強度、成形性、耐久性、耐水性を改良する目的で、紫外線吸収剤、酸化防止剤、消泡剤、レベリング剤、離型剤、滑剤、撥水剤、難燃剤、低収縮剤、架橋助剤などの添加剤を必要に応じて添加することができる。
酸化防止剤としては、特に制限はなく、一般に用いられているものを用いることができる。中でも、ラジカル連鎖禁止剤であるフェノール系酸化防止剤やアミン系酸化防止剤が好ましく、フェノール系酸化防止剤が特に好ましい。フェノール系酸化防止剤としては２，６−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、２，６−ｔ−ブチル−４−エチルフェノール、２，２’−メチレンビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）及び１，１，３−トリス（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔ−ブチルフェニル）ブタン等が挙げられる。

滑剤としては、特に制限はなく、一般に用いられているものを用いることができる。中でも、金属石鹸系滑剤、脂肪酸エステル系滑剤、脂肪族炭化水素系滑剤などが好ましく、金属石鹸系滑剤が特に好ましい。金属石鹸系滑剤としては、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウム及びステアリン酸アルミニウム等が挙げられる。これらは複合体として用いられても良い。

紫外線吸収剤としては、特に制限はなく、一般に用いられているものを用いることができる。中でも、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、シアノアクリレート系紫外線吸収剤が好ましく、特に、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤が好ましい。ベンゾフェノン系紫外線吸収剤としては、２−（２’−ヒドロキシ−５’−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−５’−ブチルフェニル）ベンゾトリアゾール及び２−（２−ヒドロキシ−３’−ｔ−ブチルフェニル）ベンゾトリアゾールなどが挙げられる。

添加剤は上述した具体例に制限されるものではなく、本発明の目的、または効果を阻害しない範囲であらゆるものを添加することができる。

［アリルエステル樹脂組成物の硬化物］
アリルエステル樹脂組成物を光及び／または熱を加えて硬化させることによって、透明性、耐熱性に優れたフィルムあるいはシート状の基材を得ることが出来る。
ここで、フィルムは、通常、膜厚が２５０μｍ未満のものを指し、シートは厚みが２５０μｍ以上のものを指す。

アリルエステル樹脂組成物からフィルム及びシートを作製するにあたっては、一定の表面硬度が得られれば、どのような硬化方法を選択してもよい。一定以上の表面硬度を得るには、樹脂組成物をフィルム形状に塗工した後、光硬化及び熱硬化手法、もしくは熱硬化手法のみをとるのが好ましい。

アリルエステル樹脂組成物を硬化させる際の条件等には特に制限はないが、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムやＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）フィルムなどの透明プラスチックフィルム、金属シート、もしくはガラス板上に組成物を塗工し流延させた後、光硬化及び熱硬化、もしくは熱硬化を実施するのが好適である。

光硬化の場合、紫外線照射法が一般的であり、例えば紫外線ランプを使用して紫外線を発生させて照射することができる。紫外線ランプには、メタルハライドランプ、高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、パルス型キセノンランプ、キセノン／水銀混合ランプ、低圧殺菌ランプ、無電極ランプ、ＬＥＤランプ等があり、いずれも使用することができる。これらの紫外線ランプの中でも、メタルハライドランプもしくは高圧水銀ランプが好ましい。照射条件はそれぞれのランプ条件によって異なるが、照射露光量が２０〜５０００ｍJ／ｃｍ²程度が好ましい。また、紫外線ランプには楕円型、放物線型、拡散型等の反射板を取り付け、冷却対策として熱カットフィルター等を装着するのが好ましい。また、硬化促進のために、予め３０〜８０℃に加温し、これに紫外線を照射してもよい。

熱硬化の場合、加熱方法は特に限定されないが、熱風オーブン、遠赤外線オーブン等の均一性に優れた加熱方法がよい。硬化温度は約１００〜２００℃、好ましくは１２０〜１８０℃である。硬化時間は、硬化方法により異なるが、熱風オーブンであれば０．５分〜５時間、遠赤外線オーブンであれば０．５〜６０分間が好ましい。

光重合開始剤を用いた紫外線硬化や、有機過酸化物やアゾ化合物を用いた熱硬化は、ラジカル反応であるため酸素による反応阻害を受けやすい。硬化反応時の酸素阻害を防止するため、硬化性組成物は、透明プラスチックフィルム、金属シート、もしくはガラス板等のベースシート、ベースフィルム上へ塗工、流延後、光硬化を実施する前に、硬化性組成物上へ透明カバーフィルムを施し、流延された硬化性組成物表面の酸素濃度を１％以下にすることが好ましい。透明カバーフィルムは、表面に空孔がなく、酸素透過率の小さいもので、かつ紫外線硬化や熱硬化時に発生する熱に耐えられるものを使用する必要がある。例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＰ（ポリプロピレン）、アセテート樹脂、アクリル樹脂、ポリフッ化ビニル、ポリアミド、ポリアリレート、ポリエーテルスルホン、シクロオレフィンポリマー（ノルボルネン樹脂）等のフィルムであり、これらを単独で、あるいは２種類以上を組み合わせて使用できる。

なお、アリルエステル樹脂組成物を硬化させた硬化物との剥離が容易にできるように樹脂組成物を塗工し流延するベースシート、ベースフィルム、透明カバーフィルムの表面にシリコーン樹脂やフッ素樹脂を塗布する等の易剥離処理が施されていてもよい。

アリルエステル樹脂組成物は液状であることから、公知の塗布装置を用いて所定の形状や形態となるように塗布、塗工等を行うことができる。塗布方式としては、グラビアコート、ロールコート、リバースコート、ナイフコート、ダイコート、リップコート、ドクターコート、エクストルージョンコート、スライドコート、ワイヤーバーコート、カーテンコート、スピナーコート等が挙げられる。なお、塗布、塗工、成形時のアリルエステル樹脂組成物の好ましい粘度範囲としては常温で１００〜１００，０００ｍＰａ・ｓの範囲である。

アリルエステル樹脂組成物を光及び／または熱を加えて硬化させることによって得られるアリルエステル樹脂からなるシート状の透明基材は、光制御パネルの透明層となる。光制御パネルの反射層（金属膜層）のピッチはほぼ透明層の厚さに相当し、その厚さは０．２〜０．５ｍｍが好ましいことから、アリルエステル樹脂シートの厚さも０．２〜０．５ｍｍが好ましい。

透明基材の表面硬度は鉛筆硬度で２Ｈが好ましい。２Ｈ未満だと作業工程上で傷がつくなどの不具合を生じる恐れがある。
また、透明層には前述の鉛筆硬度の他に、全光線透過率が高いこと、ヘイズ値が低いことが望まれる。それにより光制御パネルに用いた際に、高精細な反射像が得られる。全光線透過率は好ましくは９０％以上であり、さらに好ましく９１％以上である。ヘイズ値は好ましくは１％以下、さらに好ましくは０．５％以下である。

さらに、高精細な画像を得る点では「アッベ数」、「平滑性」も重要な特性となる。アッベ数は屈折率の波長依存性を示す数値であり、アッベ数が低すぎると像が不鮮明になる可能性がある。アッベ数は好ましくは４０以上であり、さらに好ましくは５０以上である。
平滑性は特に金属膜を製膜した面で重要であり、平滑性が低すぎると像がぼやけて見え、質感を損なう可能性がある。平滑性は算術平均粗さ「Ｒａ」で表した場合に、好ましくは１０ｎｍ未満、さらに好ましくは５ｎｍ未満、特に好ましいのは２ｎｍ未満である。
さらに、ハンドリング性の観点から基材の比重は低い方が好ましい。

［金属膜］
次に光制御パネルの金属膜層について説明する。金属膜層を構成する金属の種類に特に限定されないが、可視光の反射率が高いものが望ましい。また、反射像の元映像の色調を正確に反映するためには、無色（いわゆる銀色）の金属が望ましい。使用できる金属としては、アルミニウム、銀、金、チタン、ニッケル、銅、錫、インジウム、クロムやこれらの合金が挙げられる。これらの中でもアルミニウム、銀、クロムが好ましい。

［金属膜を有するアリルエステル樹脂基材の製造］
シート状のアリルエステル樹脂基材の表面に金属膜を形成する方法は特に限定されないが、転写法、ドライコーティング法、ウェットコーティング法が挙げられる。転写法としては金属箔を接着剤により本基材に貼り付ける方法、ドライコーティング法としては真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、イオンビームスパッタリング法等が挙げられる。ウェットコーティング法としては湿式めっき法等が挙げられる。基材の表面上に均一に薄く成膜するには真空蒸着法やスパッタリング法などの乾式のものが好ましい。シート状のアリルエステル樹脂基材は、その片面または両面に金属膜が形成されるが、その形成は片面または両面について同時に行ってもよい。

［光制御パネルの製造］
前述のように、片面または両表面に金属膜が形成されたアリルエステル樹脂シートを多数層積層し、それを積層方向と垂直に切断加工することで、多数の帯状の平面光反射部を有する光制御パネルを作製することができる（図１）。

金属膜が形成されたアリルエステル樹脂シートの積層枚数は、好ましくは１００枚以上、より好ましくは５００枚以上、特に好ましくは７００枚以上である。金属膜が形成されたアリルエステル樹脂シートの積層枚数が多い程、大型の光制御パネルを作製することが容易となる。

金属膜が形成されたアリルエステル樹脂シートの積層には粘着剤や接着剤使用することができる。粘着剤の種類としてはゴム系、アクリル系、シリコーン系、ウレタン系等が挙げられる。接着材の種類としてはフェノール樹脂、酢酸ビニル系、クロロプレンゴム系等の溶剤系、エポキシ樹脂系、アクリル樹脂系、シリコーンゴム系等の硬化反応タイプ、ポリオレフィン系、エチレン・酢酸ビニル共重合樹脂系、ポリエステル樹脂系、ウレタン樹脂系、ポリアミド樹脂系、スチレンブタジエンゴム系等の熱溶融タイプが挙げられる。
金属膜が片面のみに形成されたアリルエステル樹脂シートを積層する場合は、粘着剤や接着剤は無色透明のものを使用することが望ましい。

金属膜が形成されたアリルエステル樹脂シート積層体の切断方法としては、種々の方法が使用可能である。具体的には、鋸盤法、コンターマシン法、シャーリング法、旋盤法、ルータ加工、ガス切断法、レーザー切断法、プラズマ切断法、ウォータージェット切断法等の加工方法によって加工することができる。
これらの中でもワイヤーソーを用いて切断することが好ましく、特にダイヤモンド砥粒を固定したワイヤーを用いて切断する固定砥粒方式が好ましい。金属膜が形成されたアリルエステル樹脂シート積層体の切断は、通常の樹脂単体の切断とは異なり、各構成部材の接着強度が不十分であると構成部材の一部が引き剥がされるおそれがある。そこで、上記の切断方法を用いると、各種部材の引き剥がしにつながる応力を低減することができ、また、切削ロスを最小に抑えることができる。

以下、合成例、実施例及び参考例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの記載により限定されるものではない。
実施例及び参考例に記載のフィルム、シートの全光線透過率、鉛筆硬度等は、以下の方法により測定した。

［全光線透過率］
全光線透過率は、日本電色工業社製ヘーズメーターＮＤＨ５０００を使用し、ＪＩＳ Ｋ−７３６１−１に準拠して測定した。
［Ｈａｚｅ］
Ｈａｚｅ値は、日本電色工業社製ヘーズメーターＮＤＨ５０００を使用し、ＪＩＳ Ｋ−７１３６に準拠して測定した。
［アッベ数］
アタゴ株式会社製、多波長アッベ屈折率計ＤＲ−Ｍ４を用い、Ｃ線（６５６ｎｍ）、Ｄ線（５８９ｎｍ）、Ｆ線（４８６ｎｍ）の屈折率を測定し、以下計算式からＤ線におけるアッベ数を算出した。

［鉛筆硬度］
鉛筆硬度は安田精機製作所製電動鉛筆引っかき硬度試験機Ｎｏ．５５３−Ｍを使用し、ＪＩＳ Ｋ５６００−５−４に準拠し測定した。
［柔軟性］
円筒形マンドレルの各種径の棒にシートを押し当て、１８０°屈曲させ、破断の有無を確認した。直径の大きい棒から始め、破断が発生した時点での棒の直径でシートの柔軟性の良否を判断した。破断時の直径が小さいほど柔軟性は良好といえる。
［比重］
比重はアルファミラージュ製株式会社製電子比重計を用いて水中置換法にて測定した。測定試料の大きさは５０ｍｍ×５０ｍｍ×所定の厚さｍｍ、測定温度は２３℃とした。
［算術平均粗さ（Ｒａ）］
算術平均粗さ（Ｒａ）は株式会社日立ハイテクサイエンス社製走査型プローブ顕微鏡Ｎａｎｏｃｕｔｅを用いて測定した。

合成例１：
蒸留装置の付いた２リットルの三つ口フラスコに、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸ジアリル１６２５ｇ、トリメチロールプロパン１６７ｇ、ジブチル錫オキサイド０．８ｇを仕込み、窒素気流下、１８０℃で生成するアリルアルコールを系外に留去しながら加熱した。留去したアリルアルコールが約１７０ｇになったところで、反応系内を徐々に、４時間かけて６．６ｋＰａまで減圧し、アリルアルコールの留出速度を速めた。留出がほとんどなくなったところで、圧力を０．５ｋＰａとし、１時間反応させた後、室温まで冷却しアリルエステルオリゴマーＡを得た。

実施例１：
合成例１で作製したアリルエステルオリゴマーＡ１００質量部に対し、ペンタエリストールテトラアクリレート（新中村化学工業株式会社製、「ＮＫエステルＡ−ＴＭＭＴ」）１０質量部、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ株式会社（現 ＢＡＳＦジャパン株式会社）製、「イルガキュア（登録商標）１８４」）０．５質量部、パーヘキシル（登録商標）Ｉ（日油株式会社）を１質量部加え十分撹拌しアリルエステル樹脂組成物Ｂを得た。この組成物ＢをＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム上に、硬化後の厚さが０．３ｍｍとなるように塗布した。塗工液表面をＰＥＴ製カバーフィルムで覆い、紫外線照射装置（メタルハライドランプ）を用いて２００ｍＷ／ｃｍ²、８００ｍＪ／ｃｍ²の条件で紫外線を照射した後、１５０℃に設定した加熱炉に１０分間投入した。加熱炉から取り出し、ベースフィルム及びカバーフィルムを剥がし、厚さ０．３ｍｍの透明基材Ａを得た。
この透明基材Ａの両面に真空蒸着法によりアルミニウムを蒸着し、アルミニウム膜を有する厚さ０．３ｍｍの基材Ｃを得た。この基材Ｃのアルミニウム蒸着面の、波長３８０−７８０ｎｍの領域の平均反射率は８７％であった。
透明基材Ａ及び基材Ｃの測定結果を表１及び表２に示す。
基材Ｃを１０ｃｍ×１０ｃｍの大きさに炭酸ガスレーザーによってシート状に切断加工した。東亜合成株式会社製接着剤ＥＸＴＲＡ（登録商標）４０００を用いて、得られたシートを３５枚重ねて貼り合わせ、積層品を作製した。この積層品を、ダイヤモンドワイヤーソーを用いて２ｍｍの厚みとなるように切断をし、０．３ｍｍ間隔で金属膜層を有する約１０ｃｍ×約１０ｃｍ光制御パネルを得た。
この光制御パネルを二枚作製し、積層面が直交するようにして固定し、光結像装置とした。

参考例１：
トリシクロデカンジメタノールジアクリレート（新中村化学工業株式会社製Ａ−ＤＣＰ）１００質量部に対し、パーオクタ（登録商標）Ｏ（日油株式会社製）を１質量部添加し、室温で均一となるまで撹拌した。ガラス板とＰＥＴフィルム製スペーサー（厚さ０．３５ｍｍ）を用いて作製した型に注ぎ込み、６５℃／１ｈ、１００℃／２ｈかけて硬化した。脱型後、１３０℃／１ｈかけて最終硬化させ、アクリル系基材の硬化物を得た。この硬化物について実施例１と同様の測定を行った。この硬化物の柔軟性は１２ｍｍであり、十分な柔軟性を示さなかった。
この硬化物の片面にＰＥＴ製の保護フィルムを貼合し、真空蒸着法により反対側の片面にアルミニウムを蒸着し、アルミニウム膜を有する基材を得た。この基材の柔軟性は１２ｍｍであり、十分な柔軟性を示さなかった。
アクリル系基材の硬化物及びアルミニウム蒸着基材の測定結果を表１及び表２に示す。

参考例２〜３：
市販のソーダライムガラス板、ポリカーボネート板についても実施例１と同様の測定を行った。結果を表１に示す。

表１及び表２より、本発明のアリルエステル樹脂を用いて成形されたシートは、軽く、光学特性、表面硬度にも優れ、柔軟性も良好なため割れにくく、光制御パネルの透明層に好適であることがわかる。一方、参考例１のアクリル系基材は、柔軟性が劣るため、変形に対して破損しやすいことがわかる。参考例２のガラス板は、表面硬度、光学特性に問題はないが、重く、割れやすいという難点がある。参考例３のポリカーボネート板は表面硬度が低く傷つきやすい。またアッベ数も劣る。従って、参考例の各基材を用いた光制御パネルは、重量、割れやすさ、光学特性などトータル面で本発明の透明基材を用いた光制御パネルにおよばない。

本発明の金属膜を有するアリルエステル樹脂基材は、表面硬度が高く、軽く、強度に優れるため光制御パネルに有用である。

１ 光制御パネル
２ 透明基材（硬化物層）
３ 金属膜
４ 接着層
５ 積層体
６ 透明保護板
７ 光結像装置

Claims (4)

1. アリルエステル樹脂組成物の硬化物層と金属膜層とが面方向（厚さに対し垂直方向）に交互に積層された複数の帯状平面光反射部を有する光制御パネルであって、アリルエステル樹脂組成物が、一般式（２）
   

   

   （式中、Ｒ ^３ はアリル基またはメタリル基を表し、Ａ ^２ はジカルボン酸に由来する脂環式構造を有する１種以上の有機残基を表す。）で示される基を末端基として有し、かつ一般式（３）
   

   

   （式中、Ａ ^３ はジカルボン酸に由来する脂環式構造を有する一種以上の有機残基を表し、Ｘは多価アルコールから誘導された一種以上の有機残基を表す。ただし、Ｘはエステル結合によって、さらに上記一般式（２）で示される基を末端基とし、上記一般式（３）で示される構造を構成単位とする分岐構造を有することができる。）で示される構造を構成単位として有するアリルエステルオリゴマーを含むものである、光制御パネル。
2. 金属膜がアルミニウム、銀及びクロムから選択される請求項１に記載の光制御パネル。
3. アリルエステル樹脂組成物の硬化物層の厚さが０．２〜０．５ｍｍである請求項１または２のいずれかに記載の光制御パネル。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の光制御パネルを２枚備え、第一の光制御パネルと第二の光制御パネルの帯状平面光反射部が直交するように配置されている光結像装置。

Images