JP5075849B2 - 透明複合材料 - Google Patents

Description

本発明は線膨張係数の小さい透明複合材料、その製造方法、及びそれを用いた表示装置、ならびに太陽電池用基板に関する。

従来、液晶表示装置や有機ＥＬ表示装置用の表示素子基板、カラーフィルター基板、太陽電池用基板等としては、ガラスが広く用いられている。しかしながらガラス基板は割れやすく、曲げられない、比重が大きく軽量化に不向きなどの理由から、近年その代替としてプラスチック素材が検討されている。例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート、ポリオレフィン、ポリエーテルスルホンからなる基板が提案されている（例えば、特開２００７−２６８７１１号公報；特許文献１）。

しかしながら、これら従来のガラス代替用プラスチック素材は、ガラスに比べ線膨張係数が大きい。そのため、これらの材料を用いてディスプレイ基板を製造すると、プラスチック基板とその上に設けた透明電極との線膨張係数の差から加熱／冷却時に反りや配線の断線等の問題が生じ、線膨張率の小さな透明プラスチック基板が求められていた。

一方、特表２００２−５１２２８６号公報（特許文献２）には層状の粘土鉱物を含むエポキシビニルエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂が開示されているが、この発明は耐熱性、機械強度の改良を目的としたものである。さらに、特許文献２の実施例として記載されている多層状無機材料（無機層状シリケート等）を低濃度（２％〜６％）添加する場合には、樹脂自体の透明性を維持することはできるが、目的とする低線膨張係数を達成することはできない。つまり、透明性を備え、かつ線膨張係数の低い組成物についてのものではない。

特開２００７−２６８７１１号公報 特表２００２−５１２２８６号公報

本発明の課題は、線膨張係数が小さく、透明性に優れた液晶表示装置用、有機ＥＬ表示装置用プラスチック基板、電子ペーパー用基板等のディスプレイ用基板または太陽電池用基板に好適に使用することができる透明複合材料を提供することにある。

本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意検討した結果、４級アンモニウム塩及び／または４級ホスホニウム塩にてカチオン交換された合成スメクタイトが分散しているビニルエステル樹脂組成物から構成される透明複合材料により上記課題を解決できることを見出した。すなわち、本発明は以下の透明複合材料、その製造方法、その透明複合材料を基材とした表示装置及び太陽電池用基板に関する。

１．脂肪族エポキシ化合物から合成されるビニルエステル樹脂を含むビニルエステル樹脂組成物６０質量％〜９０質量％に、４級アンモニウム塩及び／または４級ホスホニウム塩によって有機化処理された数平均粒径が１０ｎｍ〜３００ｎｍであり、アスペクト比が１０〜３００である合成スメクタイト１０質量％〜４０質量％を分散させた組成物を硬化してなることを特徴とする透明複合材料。
２．前記ビニルエステル樹脂が、脂環式構造を有するエポキシ化合物から合成されるビニルエステル樹脂である前記１に記載の透明複合材料。
３．前記ビニルエステル樹脂が、水素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂から合成されるビニルエステル樹脂である前記１または２に記載の透明複合材料。
４．前記ビニルエステル樹脂組成物が、ビニルエステル樹脂３０質量％〜１００質量％とエチレン性不飽和基を有する反応性モノマー０質量％〜７０質量％とから構成される前記１〜３のいずれかに記載の透明複合材料。
５．前記合成スメクタイトが、合成ヘクトライト、合成サポナイト、及び合成スティーブンサイトから選択される１種以上である前記１に記載の透明複合材料。
６．前記合成スメクタイトを有機化処理するための４級アンモニウム塩が、ラウリルトリメチルアンモニウム塩、ステアリルトリメチルアンモニウム塩、トリオクチルメチルアンモニウム塩、ジステアリルジメチルアンモニウム塩、ジ硬化牛脂ジメチルアンモニウム塩、ジステアリルジベンジルアンモニウム塩、及びＮ−ポリオキシエチレン−Ｎ−ラウリル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアンモニウム塩の１種以上から選択される前記１に記載の透明複合材料。
７．合成スメクタイトの表面に存在する水酸基が、表面改質剤によって処理されたものである前記１、５または６に記載の透明複合材料。
８．前記表面改質剤が、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤、グリシジル化合物、イソシアネート化合物、カルボン酸類、及びアルコール類から選択されるものである前記７に記載の透明複合材料。
９．５０℃〜２５０℃での面方向の平均線膨張係数が３０ｐｐｍ／℃以下で、かつ１００μｍ厚当たりでの全光線透過率が８５％以上である前記１〜８のいずれかに記載の透明複合材料からなる透明板。
１０．硬化前のビニルエステル樹脂組成物、合成スメクタイト、及び溶剤を含む組成物を、表面が平滑な平面上に塗布した後、溶剤を乾燥し、表面が平滑なシートまたはフィルムで挟み、電子線（ＥＢ）、紫外線（ＵＶ）または熱硬化させる前記１〜８のいずれかに記載の透明複合材料の製造方法。
１１．前記１〜８のいずれかに記載の透明複合材料を基材とした表示装置。
１２．前記表示装置が、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、または電子ペーパーである前記１１に記載の表示装置。
１３．前記１〜８のいずれかに記載の透明複合材料を基材とした太陽電池用基板。

従来のディスプレイ用プラスチック基板では、基板とその上に設けた透明電極との線膨張係数の差が大きいため、加熱・冷却時の反りや配線の断線等の問題があった。本発明の透明複合材料を用いたディスプレイ用基板は線膨張係数が極めて小さいため、そのような問題を解消し、耐久性の高いディスプレイを提供することができ、工業的に極めて有用である。また、本発明の透明複合材料によれば、特定の樹脂組成をとることで柔軟かつ熱膨張係数の小さな透明シートを提供することができるため、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、電子ペーパー等のフレキシブルディスプレイ基板や太陽電池用基板などへの使用も可能である。

［透明複合材料］
従来、樹脂の透明性を維持したまま、機械特性及び熱特性を改善することができるフィラーとしては、ガラスクロスやナノシリカ等が知られている。しかし、ガラスクロスの場合には、樹脂とガラスクロスとの線膨張係数が大きく異なるために、加熱・冷却時のマイクロクラックにより白化し材料の透明性が失われる。また、ナノシリカを充填した場合には、少量の添加では透明性は維持できるものの、ディスプレイ基板や太陽電池用基板の用途に要求される低線膨張係数を達成するためにはナノシリカを高充填する必要があり、この場合には透明性を維持することはできない。また、ベントナイト等の天然クレイを充填する場合には、機械物性、熱物性の向上を図ることが可能であるが、天然クレイ結晶内の酸化鉄やクオーツ等の不純物を完全に除去することは不可能であり、機械特性、熱特性、透明性の向上の実現は困難である。本発明における透明複合材料は、特定の性状を有する合成スメクタイトが分散している、脂肪族エポキシ化合物から合成されるビニルエステル樹脂を含むビニルエステル樹脂組成物の５０℃〜２５０℃での面方向の平均線膨張係数が３０ｐｐｍ／℃以下である透明複合材料である。

本発明において、透明複合材料の透明性は全光線透過率で評価する。本発明の透明複合材料は、１００μｍ厚での全光線透過率が８５％以上、ヘーズ値が５％以下のものをいう。ただし、全光線透過率は９０％以上であることがより好ましい。また、透明複合材料のヘーズ値は５％以下の材料であることが好ましい。ヘーズ値はさらに好ましくは３％以下であることが好ましい。ヘーズ値が５％より大きいと透過光がゆがみ、鮮明さに欠ける。全光線透過率はＪＩＳ Ｋ−７３６１−１、ヘーズ値はＪＩＳ Ｋ−７１３６に準拠して測定された値である。

本発明における透明複合材料は、その形状は限定されないが、フィルム、シート、平板等の形状の成形物が特に好適である。厚みが１０μｍ以上２００μｍ以下のものをフィルム、厚みが２００μｍより大きく５０００μｍ以下のものをシート、厚みが５０００μｍより大きいものを板と表現するが、以後、フィルム、シート、板の厚みに拘らずシートと表現する。

［ビニルエステル樹脂組成物］
本発明におけるビニルエステル樹脂とは、エポキシ（メタ）アクリレートとも呼ばれ、一般に（１）エポキシ樹脂に代表されるエポキシ化合物と、（メタ）アクリル酸等のラジカル重合性の炭素−炭素二重結合（エチレン性不飽和基）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合成されるエチレン性不飽和基を有する樹脂、または（２）カルボキシル基を持つ化合物と、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合成され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〜３５７頁などに記載されている。このビニルエステル樹脂は公知の方法により製造することができる。また、本発明において、ビニルエステル樹脂組成物とは、ビニルエステル樹脂と反応性モノマーを含む組成物をいう。

透明シートとしての透明性、低線膨張係数を発現させることができるビニルエステル樹脂としては、脂肪族エポキシ化合物から合成されるビニルエステル樹脂が必須であり、中でも脂環式構造を有するエポキシ化合物から合成されるビニルエステル樹脂が特に好ましい。透明性を維持したまま合成スメクタイトの添加によって低線膨張係数（３０ｐｐｍ／℃以下）を達成するためには、熱硬化性樹脂に合成スメクタイトを多量に（４０質量％以上）添加する必要がある。しかし、このような透明複合材料では、透明性、低線膨張係数は達成することができるが、合成スメクタイト添加量が多いために樹脂本来の機械強度を発現することができず、脆くて割れやすい材料になってしまう。一方、脂肪族エポキシ化合物、特に脂環式構造を有するエポキシ化合物から合成されるビニルエステル樹脂を使用した場合には、透明性、耐熱性の点からバランスが良く、さらに合成スメクタイト添加量を４０質量％未満に低減しても低線膨張係数を達成することができる。

前記脂環式エポキシ化合物の例としては、水素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、１，２−シクロへキサンジカルボン酸ジグリシジル、３，４−エポキシシクロへキセニルメチル−３’，４’−エポキシシクロヘキセンカルボキシレート、ビス（３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキシルメチル）アジペート等のシクロへキサン型、３−オキサトリシクロ［３．２．１．０２，４］オクタン−６−カルボン酸，３−オキサトリシクロ［３．２．１．０２，４］オクト−６−イルメチルエステル等のノルボルネン型、７−オキサビシクロ［４．１．０］ヘプタン−３−カルボン酸，トリシクロ［３．３．１．１３，７］デカン−１，３−ジイルエステル等のアダマンタン型等が挙げられる。これらの中で透明性、靭性、耐熱性の点から水素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂がより好ましい。また、分子量が８００以上であれば、靭性をさらに向上することができる。原料のエポキシ樹脂の平均分子量が５００未満の場合でも、コハク酸、アジピン酸、ドデカンジカルボン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸のようなジカルボン酸を一部用いて分子量を大きくしても構わない。

ビニルエステル樹脂の製造は、上記エポキシ化合物と、カルボキシル基を有するエチレン性不飽和化合物を反応器に仕込み、空気を吹き込みながら反応を行う。好ましい反応温度は７０℃〜１５０℃であり、より好ましくは８０℃〜１４０℃である。７０℃より低い場合には、反応時間が長くなり経済的ではない。１５０℃より高い場合には、ゲル化する場合が多い。

反応触媒は加えても加えなくてもよいが、加えた方が反応時間は短くなり、経済的である。好ましい触媒としては三級アミン系化合物、ホスフィン化合物、オニウム塩等が挙げられる。三級アミン系化合物の具体例としては、ジメチルシクロヘキシルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルピペラジン、ベンジルジメチルアミン等が挙げられ、ホスフィン系化合物としてはトリフェニルホスフィン、トリトリルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン等が挙げられる。またオニウム塩としては、４級アンモニウム塩や４級ホスホニウム塩等が挙げられ、４級アンモニウム塩としては、テトラメチルアンモニウムクロライド、テトラブチルアンモニウムクロライド、テトラメチルアンモニウムブロマイド、テトラブチルアンモニウムブロマイド、デシルトリメチルアンモニウムクロライド等が挙げられ、４級ホスホニウム塩としては、テトラフェニルホスホニウムクロライド、ベンジルトリフェニルホスホニウムクロライド、テトラフェニルホスホニウムブロマイド、テトラメチルホスホニウムテトラフェニルボレート等を挙げることができる。これら触媒の添加量は、エポキシ樹脂とカルボキシル基を有するエチレン性不飽和化合物の総和１００質量部に対し０．０５質量部〜３質量部が好ましく、より好ましくは０．１質量部〜２質量部である。０．０５質量部未満では反応の促進の効果が現れず、３質量部を超えると樹脂の着色が激しくなり、好ましくない。

［反応性モノマー］
本発明のビニルエステル樹脂組成物には、硬化速度のコントロール、粘度調整（作業性の改善）、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を加えることもできる。これらの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、ビニルエステル樹脂組成物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（エチレン性不飽和基）を有するモノマーが好ましい。このようなモノマーとして一分子中に一個のエチレン性不飽和基を有する単官能モノマー、一分子中に二個以上のエチレン性不飽和基を有する多官能モノマーが挙げられる。これら反応性モノマーの好ましい具体例を以下に示す。

単官能モノマーの例としては、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、ｓｅｃ−ブチル（メタ）アクリレート、ｔ−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、イソボルニル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、メチルシクロヘキシル（メタ）アクリレート、４−ｔ−ブチルシクロヘキシル（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニルオキシメチル（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル（メタ）アクリレート、エトキシエチル（メタ）アクリレート、エトキシジエチレングリコール（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート等の脂肪族（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、フェニル（メタ）アクリレート、フェノキシエチル（メタ）アクリレート、フェノキシジエチレングリコール（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）アクリレート等の芳香族（メタ）アクリレート、フルオロメチル（メタ）アクリレート、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；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、シアノアクリル酸エステル等の（メタ）アクリレート化合物、アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアクリルアミド、Ｎ−ビニルホルムアミド、Ｎ−ビニルアセトアミド、Ｎ−ビニル−ε−カプロラクタム、Ｎ−ビニルピロリドン、１−ビニルイミダゾール、Ｎ−ビニルカルバゾール、Ｎ−ビニルモルホリン、Ｎ−ビニルピリジン、アクリロイルモルホリン等の含窒素モノマー、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、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル等が挙げられる。

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、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジプロピレングリコールジ（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−ペンタンジオールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（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、１，９−ノナンジオールジ（メタ）アクリレート、１，１０−デカンジオールジ（メタ）アクリレート、ジメチロールトリシクロデカンジ（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）アクリロイロキシポリエトキシ）フェニル）プロパン、ビスフェノールＡのエチレンオキサイド付加物のジ（メタ）アクリレート等のジ（メタ）アクリレート、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、トリメチロールプロパンのエチレンオキサイド付加物のトリアクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート等の三官能の架橋性モノマー、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールのエチレンオキサイド付加物のテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート等の４官能以上の多官能アクリレート、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、シクロヘキサンジカルボン酸ジアリル、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、ジアリルクロレンデート等のアリル化合物が挙げられる。

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、ビニルエステル樹脂３０質量％〜１００質量％、反応性モノマー０質量％〜７０質量％であることが好ましい。反応性モノマーの使用量が７０質量％を超えるとビニルエステル樹脂の優れた透明性が発現されなかったり、ビニルエステル樹脂由来の機械的強度が低下する場合があり好ましくない。

［合成スメクタイト］
本発明に用いられる合成スメクタイトは、数平均粒径が１０ｎｍ〜３００ｎｍであり、アスペクト比が１０〜３００である合成スメクタイトであれば特に限定されない。

本発明の透明複合シートをディスプレイ用基板等に使用する場合、平均粒径は可視光の波長より十分小さいものである必要がある。なお、ここでいう可視光とは、波長が４００ｎｍ〜８００ｎｍの範囲の光をいう。従って、合成スメクタイトの数平均粒径は１０ｎｍ〜３００ｎｍの範囲が好ましく、３０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲がさらに好ましい。数平均粒径が１０ｎｍ未満の場合は透明シートの面方向の線膨張係数が十分小さくならない傾向があり、３００ｎｍを超える場合は可視光波長と重なる粒径のものも含まれるため、透明性の点で好ましくない。なお、ここでいう合成スメクタイトの数平均粒径とは、溶媒中に分散させながら動的光散乱法により求めた数平均粒径を指す。動的光散乱法による数平均粒径は、例えば「粒子径計測技術」（粉体工学会編，１９９４年）の第１６９頁〜１７９頁を参照することにより求めることができる。具体的な測定装置としては、動的光散乱式粒径分布測定装置（例えば、堀場製作所社製，ＬＢ−５５０型）を挙げることができる。前記の動的光散乱法により求めた合成スメクタイトの数平均粒径は、本発明における樹脂中に分散された後の合成スメクタイトの数平均粒径と実質的に同じと考えることができる。

合成スメクタイトのアスペクト比（Ｚ）は、Ｚ＝Ｌ／ａなる関係で示される。Ｌは、溶媒中、動的光散乱法により求めた前記の数平均粒径であり、ａは、合成スメクタイトの単位厚みである。単位厚みａは、粉末Ｘ線回折法によって平板状無機物質の回折ピークを測定して算出することができる値である。本発明の合成スメクタイトは、アスペクト比が１０〜３００の範囲であり、３０〜１００の範囲がさらに好ましい。透明シートの面方向に配向しやすいという観点から、アスペクト比は１０以上であることが好ましい。アスペクト比が１０未満の合成スメクタイトの場合は、線膨張係数が所定の範囲（好ましくは３０ｐｐｍ／℃以下）とならないおそれがある。一方、アスペクト比が３００を超える合成スメクタイトを使用すると、透明シートの全光線透過率が低下するおそれがある。

このような合成スメクタイトは、公知の方法（例えば、白水晴雄著「粘土鉱物学−粘土科学の基礎」朝倉書店、１９８８年、第９８頁〜１００頁）を使用して合成してもよいし、市販の合成スメクタイトを使用してもよい。合成スメクタイトの例としては、合成ヘクトライト、合成サポナイト、合成スティーブンサイトが好適に使用でき、市販品としては例えばコープケミカル社製合成スメクタイトＳＷＮ（合成ヘクトライト）、クニミネ工業社製合成無機高分子スメクトンＳＡ（合成サポナイト）、ロックウッド（ＲＯＣＫＷＯＯＤ）社製合成珪酸塩ＬＡＰＯＮＩＴＥ（合成ヘクトライト）、水澤工業社製合成ケイ酸マグネシウム塩イオナイト（合成スティーブンサイト）を挙げることができる。これらの中でより好ましいものとしては、透明性、カチオン交換容量、サイズの点でコープケミカル社製合成スメクタイトＳＷＮである。

合成スメクタイトは、樹脂中に均一に分散させるため、４級アンモニウム塩及び／または４級ホスホニウム塩によって疎水化（有機化処理）する。有機化処理方法としては、合成スメクタイトの薄片状結晶層間に存在するナトリウムやカルシウム等の交換性金属カチオンを、カチオン性界面活性剤などのようなカチオン性を有する種々の物質と交換し、合成スメクタイトの結晶層間に挿入（インターカレート）することが挙げられる。前記有機化処理方法は、カチオン性界面活性剤によるカチオン交換法とも言われ、この方法は、本発明の透明複合材料の樹脂成分が低極性の場合に有効であり、合成スメクタイトと低極性樹脂との親和性を高め、合成スメクタイトを低極性樹脂中により均一に微分散させることができる。

この場合の合成スメクタイトのカチオン交換容量は特に限定されないが、好ましくは５０ミリ当量／１００ｇ〜１２００ミリ当量／１００ｇである。カチオン交換容量が５０ミリ当量／１００ｇ未満の場合には、カチオン交換により合成スメクタイトの結晶層間にインターカレートされるカチオン性物質の量が少なくなるために、結晶層間が充分に非極性化（疎水化）されない場合がある。カチオン交換容量が１２００ミリ当量／１００ｇより大きい場合には、合成スメクタイトの結晶層間の結合力が強固になりすぎて、結晶薄片が剥離し難くなることがある。

ここで用いられるカチオン性界面活性剤としては特に限定されず、例えば、４級アンモニウム塩、４級ホスホニウム塩等が挙げられる。中でも、合成スメクタイトの結晶層間を充分に疎水化できることから、炭素数６以上のアルキルアンモニウムイオン塩、芳香族４級アンモニウムイオン塩または複素環４級アンモニウムイオン塩が好適に用いられる。

前記４級アンモニウム塩としては特に限定されず、例えば、トリメチルアルキルアンモニウム塩、トリエチルアルキルアンモニウム塩、トリブチルアルキルアンモニウム塩、ジメチルジアルキルアンモニウム塩、ジブチルジアルキルアンモニウム塩、メチルベンジルジアルキルアンモニウム塩、ジベンジルジアルキルアンモニウム塩、トリアルキルメチルアンモニウム塩、トリアルキルエチルアンモニウム塩、トリアルキルブチルアンモニウム塩；ベンジルメチル｛２−［２−（ｐ−１，１，３，３−テトラメチルブチルフェノオキシ）エトキシ］エチル｝アンモニウムクロライド等の芳香環を有する４級アンモニウム塩；トリメチルフェニルアンモニウム等の芳香族アミン由来の４級アンモニウム塩；アルキルピリジニウム塩、イミダゾリウム塩等の複素環を有する４級アンモニウム塩；ポリエチレングリコール鎖を２つ有するジアルキル４級アンモニウム塩、ポリプロピレングリコール鎖を２つ有するジアルキル４級アンモニウム塩、ポリエチレングリコール鎖を１つ有するトリアルキル４級アンモニウム塩、ポリプロピレングリコール鎖を１つ有するトリアルキル４級アンモニウム塩等が挙げられる。中でも、ラウリルトリメチルアンモニウム塩、ステアリルトリメチルアンモニウム塩、トリオクチルメチルアンモニウム塩、ジステアリルジメチルアンモニウム塩、ジ硬化牛脂ジメチルアンモニウム塩、ジステアリルジベンジルアンモニウム塩、Ｎ−ポリオキシエチレン−Ｎ−ラウリル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアンモニウム塩等が好適である。これらの４級アンモニウム塩は、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

前記４級ホスホニウム塩としては特に限定されず、例えば、ドデシルトリフェニルホスホニウム塩、メチルトリフェニルホスホニウム塩、ラウリルトリメチルホスホニウム塩、ステアリルトリメチルホスホニウム塩、トリオクチルメチルホスホニウム塩、ジステアリルジメチルホスホニウム塩、ジステアリルジベンジルホスホニウム塩等が挙げられる。これらの４級ホスホニウム塩は、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

脂肪族ビニルエステル樹脂に４級アンモニウム塩及び／または４級ホスホニウム塩を用いて、合成スメクタイトの分散性を向上させるには、脂肪族系の４級アンモニウム塩及び／または４級ホスホニウム塩を用いるのが好ましく、特にトリアルキルメチルアンモニウム塩、ポリプロピレングリコール鎖を１つ有するトリアルキル４級アンモニウム塩がより好ましい。
さらに、表面改質剤を用いることによりビニルエステル樹脂中に合成スメクタイトを高度に分散させることができる。どのような、表面改質剤を用いれば分散性が向上するかは、一般的に脂肪族炭素鎖を多く含むビニルエステル樹脂には脂肪族系の、表面改質剤を用いるのが好ましい。

また、本発明に用いられる合成スメクタイトは層間のみでなく、表面も有機処理をしても構わない。合成スメクタイトの表面は、水酸基等の官能基があるため、この水酸基に対して反応性を有する官能基を有する化合物で有機処理することができる。上記水酸基と化学結合し得る官能基を有する化合物（表面改質剤）としては特に限定されず、例えば、上記官能基を有する、シラン化合物（シランカップリング剤）、チタネート化合物（チタネートカップリング剤）、グリシジル化合物、イソシアネート化合物、カルボン酸類、アルコール類等が挙げられる。これらの化合物は、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

前記化合物の中ではシラン化合物が好ましく使用することができる。シラン化合物の具体例としては、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルジメチルメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、γ−アミノプロピルジメチルエトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、トリメチルメトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシラン、オクタデシルトリメトキシシラン、オクタデシルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。これらのシラン化合物は、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

透明複合材料中の合成スメクタイトの含有量は、脂肪族エポキシ化合物から合成されるビニルエステル樹脂を含むビニルエステル樹脂組成物と合成スメクタイトの総量に対して、１０質量％〜４０質量％の範囲が好ましく、１５質量％〜３０質量％の範囲がより好ましい。合成スメクタイトの含有量が１０質量％未満の場合は、透明複合材料の５０℃〜２５０℃までの平均線膨張係数が大きくなり、３０ｐｐｍ／℃より大きくなる。また、合成スメクタイトの含有量が４０質量％を超えると、合成スメクタイトを樹脂中に均一に分散させることが困難となり、また、透明複合材料の機械強度が低下し脆くて割れやすくなる。

［硬化剤］
本発明のビニルエステル樹脂組成物を硬化させる場合には電子線（ＥＢ）硬化が好ましいが、紫外線（ＵＶ）または熱硬化することも可能である。ＵＶまたは熱硬化させる場合には、硬化剤を使用してもよい。使用できる硬化剤としては特に制限はなく、一般に重合性樹脂の硬化剤として用いられているものを用いることができる。中でも、（メタ）アクリロイルオキシ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、光重合開始剤、有機過酸化物、アゾ化合物等が挙げられる。本発明のビニルエステル樹脂組成物をＵＶ硬化させる点からは光重合開始剤が特に好ましい。

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−モルフォリノプロパン−１−オン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−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、１−［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−フェニル］−２−ヒドロキシ−２−オン、２−ヒドロキシ−１−｛４−［４−（２−ヒドロキシ−２−メチルプロピオニル）ベンジル］フェニル｝−２−メチルプロパン−１−オン、オキシフェニルアセチックアシッド２−［２−オキソ−２−フェニルアセトキシエトキシ］エチルエステル、オキシフェニルアセチックアシッド２−［２−ヒドロキシエトキシ］エチルエステル、フェニルグリオキシリックアシッドメチルエステル、２−ジメチルアミノ−２−（４−メチルベンジル）−１−（４−モルフォリン−４−イルフェニル）ブタン−１−オン、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）フェニルフォスフィンオキサイド、１，２−オクタンジオン，１−［４−（フェニルチオ）フェニル−，２−（Ｏ−ベンゾイルオキシム）］、エタノン，１−［９−エチル−６−（２−メチルベンゾイル）−９Ｈ−カルバゾール−３−イル］−，１−（Ｏ−アセチルオキシム）、ヨードニウム，（４−メチルフェニル）［４−（２−メチルプロピル）フェニル］ヘキサフルオロフォスフェート（１−）、エチル−４−ジメチルアミノベンゾエート、２−エチルヘキシル−４−ジメチルアミノベンゾエート、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。

また、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る。その具体例としては、ジイソブチリルパーオキサイド、クミルパーオキシネオデカノエート、ジ−ｎ−プロピルパーオキシジカーボネート、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジ−ｓｅｃ−ブチルパーオキシジカーボネート、１，１，３，３−テトラメチルブチルパーオキシネオデカノエート、ジ（４−ｔ−ブチルシクロヘキシル）パーオキシジカーボネート、ジ（２−エチルヘキシル）パーオキシジカーボネート、ｔ−ヘキシルパーオキシネオデカノエート、ｔ−ブチルパーオキシネオデカノエート、ｔ−ブチルパーオキシネオヘプタノエート、ｔ−ヘキシルパーオキシピバレート、ｔ−ブチルパーオキシピバレート、ジ（３，５，５−トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、ジラウロイルパーオキサイド、１，１，３，３−テトラメチルブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ジサッシニックアシッドパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（２−エチルヘキサノイルパーオキシ）ヘキサン、ｔ−ヘキシルパーオキシー２−エチルヘキサノエート、ジ（４−メチルベンゾイル）パーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ジ（３−メチルベンゾイル）パーオキサイド、ベンゾイル（３−メチルベンゾイル）パーオキサイド、ジベンゾイルパーオキサイド、１，１−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）−２−メチルシクロヘキサン、１，１−ジ（ｔ−ヘキシルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、１，１−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン、２，２−ビス［４，４−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキシル］プロパン、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−ブチルパーオキシマレイックアシッド、ｔ−ブチルパーオキシ−３，５，５−トリメチルヘキサノエート、ｔ−ブチルパーオキシラウレート、ｔ−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキシルモノカーボネート、ｔ−ヘキシルパーオキシベンゾエート、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ベンゾイルパーオキシ）ヘキサン、ｔ−ブチルパーオキシアセテート、２，２−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ブタン、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ｎ−ブチル−４，４−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）バレレート、ジ（ｔ−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン、ジクミルパーオキサイド、ジ（ｔ−ヘキシル）パーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、ｐ−メンタンハイドロパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキシン−３、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、１，１，３，３−テトラメチル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、及びｔ−ブチルハイドロパーオキサイド等が挙げられる。

アゾ化合物としては、２，２’−アゾビス（４−メトキシ−２，４−ジメチルバレロニトリル）、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）、ジメチル２，２’−アゾビス（２−メチルプロピオネート）、２，２’−アゾビス（２−メチルブチロニトリル）、１，１’−アゾビス（シクロヘキサン−１−カルボニトリル）、２，２’−アゾビス［Ｎ−（２−プロペニル）−２−メチルプロピオンアミド］、１−［（１−シアノ−１−メチルエチル）アゾ］ホルムアミド、２，２’−アゾビス（Ｎ−ブチル−２−メチルプロピオンアミド）、２，２’−アゾビス（Ｎ−シクロヘキシル−２−メチルプロピオンアミド）等が挙げられる。

これらのラジカル重合開始剤は１種でもよく、２種以上を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、ビニルエステル樹脂組成物１００質量部に対し、０．１質量部〜１０質量部配合することが好ましく、０．５質量部〜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十分な硬化速度を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、最終的な硬化物が脆くなり、機械的強度が低下する場合がある。

［添加剤］
本発明の透明導電性基板用ビニ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、フェノール系酸化防止剤、アミン系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤、リン系酸化防止剤などが好ましく、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−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、４，４−ブチリデンビス−（６−ｔ−ブチル−３−メチルフェノール）、２，２’−メチレンビス−（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、２，２’−メチレンビス−（４−エチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−エチルフェノール、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、ｎ−オクタデシル−３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネ−ト、テトラキス［メチレン−３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネ−ト］メタン、トリエチレングリコールビス［３−（３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロピオネ−ト］、トリス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）イソシアヌレート、４，４−チオビス−（６−ｔ−ブチル−３−メチルフェノール）、３，９−ビス［２−［３−（３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）］プロピオニルオキシ］−１，１’−ジメチルエチル］−２，４，８，１０−テトラオキサスピロ［５，５］ウンデカン、チオジエチレンビス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネ−ト］、Ｎ，Ｎ’−ヘキサン−１，６−ジイルビス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオンアミド］等が挙げられる。イオウ系酸化防止剤としては、ジラウリル−３，３’−チオジプロピオネート、ジトリデシル−３，３’−チオジプロピオネート、ジミリスチル−３，３’−チオジプロピオネ−ト、ジステアリル−３，３’−チオジプロピオネ−ト、ペンタエリスリチルテトラキス（３−ラウリルチオプロピオネ−ト）等が挙げられる。リン系酸化防止剤としては、トリス［２−［［２，４，８，１０−テトラ−ｔ−ブチルベンゾ［ｄ，ｆ］［１，３，２］ジオキサフォスフェフィン−６−イル］オキシ］エチル］アミン、ビス［２，４−ビス（１，１−ジメチルエチル）−６−メチルフェニル］エチルエステル亜リン酸、テトラキス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）［１，１−ビフェニル］−４，４’−ジイルビスフォナイト等が挙げられる。これらの酸化防止剤は１種でもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

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てもよい。

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。

しかし、これらの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。

［溶剤］
本発明において合成スメクタイトを効率的に層剥離させ、ビニルエステル樹脂組成物中に分散させるために溶剤を使用することが好ましい。溶剤としては、例えばベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、メシチレン、ｎ−プロピルベンゼン、イソプロピルベンゼン等の芳香族炭化水素類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル等の酢酸エステル類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン等のエーテル類、メタノール、エタノール、（イソ）プロパノール、ブチルアルコール等のアルコール類、クロロホルム、塩化メチレン等のハロゲン化炭化水素類、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルピロリドン、ピリジン、アセトニトリル等の含窒素系溶剤等が挙げられる。好ましくは、操作性の観点から水、メタノール等のアルコール類、トルエン、キシレン、Ｎ−メチルピロリドンが挙げられる。

溶剤の合成スメクタイトに対する比率は、溶剤の種類によって大きく影響するが、合成スメクタイト１００質量部に対して１００質量部〜１０，０００質量部であり、より好ましくは２００質量部〜５，０００質量部である。溶剤の比率が１００質量部よりも少ないと混合物の組成液粘度が高くなり均一に混合することが困難になる。

［透明シートの製造方法］
本発明の透明シートは、４級アンモニウム及び／または４級ホスホニウムによって有機化処理された合成スメクタイト、ビニルエステル樹脂組成物の混合物を基材上に塗布し、ＥＢ／ＵＶまたは熱硬化し、得られた透明シートを剥離して製造することができる。

合成スメクタイト、ビニルエステル樹脂組成物、溶剤の混合は、例えば、（１）樹脂成分を溶剤に溶解させた溶液と合成スメクタイトを溶剤に分散させた分散液とを混合する方法、（２）合成スメクタイトを溶剤に分散させた分散液に樹脂成分を直接添加して溶解させる方法、（３）樹脂成分を溶剤に溶解させた後に合成スメクタイトを加えて分散させる方法、または（４）樹脂成分と合成スメクタイトを加熱混練して得られた混合物を溶媒に溶解させ分散させる方法により製造することができる。この中でも、合成スメクタイトの分散性の観点から、樹脂成分を溶剤に溶解させた溶液と合成スメクタイトを溶剤に分散させた分散液とを混合する方法が特に好ましい。分散方法は特に限定されないが、加熱処理、ミックスローター、マグネティックスターラー、ホモジナイザー、ヘンシェルミキサー、ビーズミル、超高圧微粒化装置、超音波照射等の公知の方法にて分散させることが可能である。

次に、合成スメクタイト、ビニルエステル樹脂組成物、溶剤の分散液を減圧することにより脱気・濃縮し、分散液の粘度を塗工に最適な粘度に調整する。分散液粘度は特に限定されないが、成形する方法に適した粘度であることが好ましい。例えば、ロールコーティング法及びドクターナイフ法の場合は２５℃における粘度が０．０１Ｐａ・ｓ〜１，０００Ｐａ・ｓの範囲であることが好ましい。粘度が０．０１Ｐａ・ｓより低い、または１，０００Ｐａ・ｓより高いと作業性が悪くなり好ましくない。常温での粘度が高い場合は分散液の温度を上げて作業性を改善することができる。また、減圧時間が短い場合には、分散液中の気体が十分に除去することができず、塗工、乾燥、硬化時に気泡が発生し平滑な透明シートを作成することが困難となる。

塗工は、分散液を減圧濃縮することにより脱気及び粘度調整したものを塗工液として用い、ガラス、金属、プラスチックフィルム等の平滑な基材上にダイレクトグラビア法やリバースグラビア法及びマイクログラビア法、２本ロールビートコート法、ボトムフィード３本リバースコート法等のロールコーティング法、及びドクターナイフ法やダイコート法、ディップコート法、バーコーティング法やこれらを組み合わせたコーティング法等の通常工業的に用いられている方法により行うことができる。中でも、合成スメクタイトを面方向に配向させるように基材と平行方向に働く力（シェア）をかける方法であるロールコーティング法及びドクターナイフ法が好ましい。「面方向に配向」とは、合成スメクタイトの各層の大多数が基材表面に対して平行になるように配向していることである。合成スメクタイトが面方向に配向している場合には、透明シートの面方向の線膨張係数を効果的に低減させることができる。また、合成スメクタイトの各層が面方向に配向することにより、合成スメクタイト含有量が多い場合でも全光線透過率が高くなる。

揮発させることが可能な溶剤を合成スメクタイトの分散及び粘度調整に使用した場合には、合成スメクタイトをさらに面方向に配向させることが可能である。すなわち、合成スメクタイト、ビニルエステル樹脂組成物及び溶剤の混合物を基材上に塗布した後、溶剤だけを蒸発させれば塗工液の厚み方向にのみ収縮することになるので、結果的に樹脂の合成スメクタイトはさらに面方向に配向させることができる。反応性モノマーを使用する場合には、比較的揮発性の低い反応性モノマーを用い、揮発性の高い溶剤を併用し、適切な条件（温度、圧力、時間等）で乾燥させることが好ましい。溶剤を揮発させることにより合成スメクタイトを面方向に配向させる方法は、上記ロールコーティング法及び／またはドクターナイフ法と併用することが可能であるが、シェアをかけずに塗布する方法単独で実施することもできる。

溶剤を揮発させる温度は、０℃〜２００℃が好ましい。０℃未満の場合には、揮発速度が著しく遅いため好ましくない。２００℃より高い場合には、溶剤の急激な揮発や沸騰による発泡または樹脂のゲル化が発生し表面平滑性が低下しヘーズ値が上昇する可能性があり好ましくない。より好ましくは１０℃〜１００℃である。溶剤を揮発させる圧力は、１Ｐａ〜１ＭＰａが好ましい。１Ｐａ未満の場合には、突沸が発生する恐れがあり、表面平滑性が低下しヘーズ値が上昇する可能性があり好ましくない。より好ましくは１０Ｐａ〜２００Ｐａである。溶剤を揮発させる時間は１分〜１２０分が好ましい。１分未満の場合には、溶剤を十分に揮発させることができず、硬化の際に気泡が発生する。１２０分より長い場合には、生産性が悪くなるため好ましくない。溶剤を揮発させる場合には、空気、窒素、アルゴン、二酸化炭素等の気体を使用してもよい。また、これらの気体は溶剤の揮発成分を含んでいてもよい。溶剤を揮発させる際の気体の流速は、０．０１ｍ／ｓ〜２００ｍ／ｓが好ましい。０．０１ｍ／ｓより遅い場合には、溶剤の揮発分が滞留してしまうため好ましくない。２００ｍ／ｓより速い場合には、塗布液が不均一となるため好ましくない。より好ましくは、０．１ｍ／ｓ〜５０ｍ／ｓである。

最後に、ガラス、金属、プラスチックフィルム等の平滑な基材にて挟み、ＥＢ／ＵＶまたは熱硬化させ基材から離型することによって透明シートを得ることができる。また、ガラス、金属、プラスチックフィルム等の平滑な基材にて挟まない場合には、不活性ガス（例えば、窒素、アルゴン、二酸化炭素等）雰囲気下、ＥＢ／ＵＶまたは熱硬化させた後に基材から離型することによって透明シートを得ることができる。例えば、合成スメクタイトが分散され、かつ溶剤を含む硬化前のビニルエステル樹脂組成物を、表面が平滑な平面上、例えば、二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムに上記方法にて塗布した後、溶剤を揮発させ、表面が平滑な二軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムで挟み、ＥＢ／ＵＶまたは熱硬化させる方法が挙げられる。硬化方法としては、硬化速度、着色の点からＥＢ硬化が好ましい。

ＥＢ硬化によりビニルエステル樹脂組成物を硬化させる場合には、重合開始剤は必要ない。ただし、アフターキュア操作によって硬化を完全にする場合には、熱重合開始剤を併用してもよい。ＥＢ照射の時の電子線の加速電圧は３０ｋＶ〜５００ｋＶ、好ましくは５０ｋＶ〜３００ｋＶである。また、電子線照射量は、１ｋＧｙ〜３００ｋＧｙ、好ましくは５ｋＧｙ〜２００ｋＧｙである。電子線加速電圧が３０ｋＶ未満の場合には、組成物の厚さが厚い場合に電子線の透過不足が生じる恐れがあり、５００ｋＶよりも大きい場合には、経済性が悪くなる。また、電子線照射量は３００ｋＧｙを超えると基材を損傷する恐れがあるため好ましくない。

ＵＶ硬化によりビニルエステル樹脂組成物を硬化させる場合には、硬化温度は０℃〜１５０℃、好ましくは１０℃〜１３０℃である。また、ＵＶ照射時間は、０．０１時間〜１０時間、好ましくは０．０５時間〜１時間、さらに好ましくは０．１時間〜０．５時間かけて硬化するのがよい。ＵＶ積算光量は１０ｍＪ／ｃｍ²〜５０００ｍＪ／ｃｍ²である。１０ｍＪ／ｃｍ²未満であると硬化が不十分になり好ましくない。５０００ｍＪ／ｃｍ²より大きい場合には生産性が悪くなる。

熱硬化によりビニルエステル樹脂組成物を硬化させる場合には、硬化温度は３０℃〜１６０℃、好ましくは４０℃〜１３０℃である。また、硬化時の収縮や歪の抑制を考慮すると、昇温しながらゆっくりと硬化する方法が好ましく、０．５時間〜１００時間、好ましくは、３時間〜５０時間である。

ＥＢ／ＵＶまたは熱硬化後、ビニルエステル樹脂硬化物の硬化が不十分な場合には、アフターキュアによって硬化を完全に進行させることができる。アフターキュアを行う場合には、透明シートをガラス、金属、プラスチックフィルム等の平滑な基材から剥離しても構わないし、剥離しなくてもよい。アフターキュアの温度は５０℃〜３００℃、好ましくは８０℃〜２５０℃である。アフターキュアの時間は０．１時間〜１０時間、好ましくは０．５時間〜５時間である。アフターキュアの圧力は１．０×１０^-7Ｐａ〜１ＭＰａの減圧〜加圧雰囲気下で実施することができ、好ましくは１．０×１０^-6Ｐａ〜０．５ＭＰａである。アフターキュアの雰囲気は空気、窒素、アルゴン、二酸化炭素等の雰囲気下で行うことが可能であるが、着色低減の点からは窒素雰囲気下が好ましい。

二層以上からなる透明シートを製造する場合には、最初に一層を基材上に塗布（及び乾燥）後、その上に他の層を塗布（及び乾燥）を繰り返し、ＥＢ／ＵＶまたは熱硬化し基材から剥離する方法、または二枚以上のシートを製造し、その二枚以上のシートをラミネートする方法により製造することができる。なお、二枚以上のフィルムをラミネートする場合は、二枚の界面はコロナ処理やアンカーコート等の処理を施してもよい。

以下、合成例、実施例及び比較例を挙げ本発明を説明するが、本発明はこれらの記載により何らかの限定を受けるものではない。

［柔軟性］
柔軟性は、２ｍｍφのガラス棒に作成したフィルムを巻きつけて評価した。巻きつけることができる場合を○、できない場合を×とした。

［線膨張係数、Ｔｇの測定］
線膨張係数は、エスアイアイ・ナノテクノロジー社製ＴＭＡ／ＳＳ６１００を使用し、引張モードで測定を行った。フィルム状試験片は、厚さ１００μｍ×３ｍｍ×１２ｍｍ（チャック間距離１０ｍｍ）、張力：０．００１ｋｇｆとし、窒素を１００ｍＬ／ｍｉｎの雰囲気下で昇温速度５℃／ｍｉｎで２５０℃まで温度を上げた後、５０℃以下まで冷却し、再度、昇温速度５℃／ｍｉｎで５０℃〜２５０℃までの間で、試験片の伸長率を測定した。５０℃と２５０℃との伸長率差と温度差（２００℃）とから５０℃〜２５０℃の間の面方向の平均線膨張係数を計算した。また、伸長率の不連続点の温度をガラス転移温度（Ｔｇ）とした。

［全光線透過率］
全光線透過率は、東京電色社製全自動ヘーズメーターＴＣ−Ｈ３ＤＰＫを使用し、ＪＩＳ Ｋ−７３６１−１に準拠して測定した。

［ヘーズ］
ヘーズ値は、東京電色社製全自動ヘーズメーターＴＣ−Ｈ３ＤＰＫを使用し、ＪＩＳ Ｋ−７１３６に準拠して測定した。

合成例１：オリゴマー（１）
温度調節器、撹拌装置、ジムロート冷却管、空気導入管を付した四つ口フラスコに、東都化成社製水添ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂 ＳＴ−４０００Ｄ（商品名、エポキシ当量：７２５）２７６．３部（質量部，以下同じ）、トルエン２０２．５部、重合禁止剤として４−メトキシフェノール（ＭＥＨＱ：ハイドロキノンモノメチルエーテル）を０．１９部仕込み、乾燥空気を吹き込み（２０ｍｌ／ｍｉｎ）ながら８０℃に昇温し均一になるまで撹拌した。均一になったところでクラレ社製アクリル酸２７．５部、触媒として塩化ベンジルトリフェニルホスホニウム（北興化学工業社製、商品名ＴＰＰ−ＺＣ）を１．２４部加え１１０℃で温度調整しながら７時間反応させ、酸価が７．８ｍｇＫＯＨ／ｇのところで終了し、オリゴマー（１）（トルエン溶液）を得た。

合成例２：オリゴマー（２）
蒸留装置のついた容量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、プロピレングリコール３２７ｇ、ジブチル錫オキサイド０．８１３ｇを仕込み、窒素気流下、１８０℃で生成してくるアルコールを留去しながら加熱した。留去したアルコールが約３５０ｇになったところで反応系内を徐々に（約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。留出液が殆ど出なくなったところで、反応系内を０．５ｋＰａに減圧し、さらに１時間反応させた後、反応物を室温へと冷却した。以下、これにより得られた反応物をオリゴマー（２）とする。

実施例１：
１００ｍｌサンプル瓶にトルエン２４ｇを入れ、そこにトリオクチルメチルアンモニウム塩でカチオン交換処理された親油性合成スメクタイト（コープケミカル社製合成スメクタイトＳＴＮ：数平均粒子径５０ｎｍ、アスペクト比５０、無機成分７１％）３ｇをスターラーで撹拌しつつ少量ずつ加えた。さらにサンプル瓶にふたをし、ミックスローターにて室温下、１日間撹拌し、スメクタイト分散液を得た。このスメクタイト分散液にオリゴマー（１）のトルエン溶液（樹脂量換算７ｇ）を加え、さらにＵＶ硬化剤（チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製ＩＲＧＡＣＵＲＥ６５１）を０．３５ｇ加え十分撹拌し組成物（１）とした。組成物（１）をエバポレーターに取り付け、室温下２０ｋＰａにて１０分間撹拌し、粘度調整及び組成物中のガス成分を除去した。

この組成物（１）をバーコーターにてＰＥＴフィルム（厚さ５０μｍ）上に乾燥後の厚みが１００μｍになるように塗布した。８０℃の熱風乾燥機で３０分間乾燥させ、溶剤のトルエンを揮発させた後、さらに上からＰＥＴフィルム（厚さ５０μｍ）でカバーした。ＵＶ照射量１０００ｍＪ／ｃｍ²にてＵＶ硬化し、両面のＰＥＴフィルムを剥離し、サンプルフィルム（１）を得た。このフィルムの線膨張係数は１３ｐｐｍ／℃であり、Ｔｇは観測されなかった。また、全光線透過率は９２％であり、ヘーズは０．８％であった。

比較例１：
オリゴマー（１）をビスフェノールＡ型ビニルエステル樹脂（昭和高分子社製、商品名ＳＰ−１５２９Ｘ）に変えた以外は、実施例１と同様の操作を行った。しかし、ビニルエステル樹脂を加えると、合成スメクタイト分散液中で凝集してしまった。この分散液をＰＥＴ上に塗布・乾燥を行ったが、均一に塗布することが出来ず、フィルムサンプルを得ることができなかった。

比較例２：
オリゴマー（１）をオリゴマー（２）（樹脂量７ｇ）に変え、ＵＶ照射量を３０００Ｊ／ｃｍ²に変更した以外は、実施例１と同様の操作を行い、サンプルフィルム（３）を得た。このフィルムの線膨張係数は８４ｐｐｍ／℃であり、Ｔｇは検出されなかった。また、全光線透過率は９１％であり、ヘーズは２．１％であった。

比較例３：
前記親油性合成スメクタイトを、ジメチルジオクタデシルアンモニウム塩でカチオン交換処理された親油性天然スメクタイト（ホージュン社製天然スメクタイトエスベンＮＸ：無機成分５８％）に変えた以外は、実施例１と同様の操作を行い、サンプルフィルム（４）を得た。このフィルムの線膨張係数は１４１ｐｐｍ／℃であり、Ｔｇは検出されなかった。また、全光線透過率は８８％であり、ヘーズは２１．３％であった。

Claims (13)

1. 脂肪族エポキシ化合物から合成されるビニルエステル樹脂を含むビニルエステル樹脂組成物６０質量％〜９０質量％に、４級アンモニウム塩及び／または４級ホスホニウム塩によって有機化処理された数平均粒径が１０ｎｍ〜３００ｎｍであり、アスペクト比が１０〜３００である合成スメクタイト１０質量％〜４０質量％を分散させた組成物を硬化してなることを特徴とする透明複合材料。
2. 前記ビニルエステル樹脂が、脂環式構造を有するエポキシ化合物から合成されるビニルエステル樹脂である請求項１に記載の透明複合材料。
3. 前記ビニルエステル樹脂が、水素化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂から合成されるビニルエステル樹脂である請求項１または２に記載の透明複合材料。
4. 前記ビニルエステル樹脂組成物が、ビニルエステル樹脂３０質量％〜１００質量％とエチレン性不飽和基を有する反応性モノマー０質量％〜７０質量％とから構成される請求項１に記載の透明複合材料。
5. 前記合成スメクタイトが、合成ヘクトライト、合成サポナイト、及び合成スティーブンサイトから選択される１種以上である請求項１に記載の透明複合材料。
6. 前記合成スメクタイトを有機化処理するための４級アンモニウム塩が、ラウリルトリメチルアンモニウム塩、ステアリルトリメチルアンモニウム塩、トリオクチルメチルアンモニウム塩、ジステアリルジメチルアンモニウム塩、ジ硬化牛脂ジメチルアンモニウム塩、ジステアリルジベンジルアンモニウム塩、及びＮ−ポリオキシエチレン−Ｎ−ラウリル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアンモニウム塩の１種以上から選択される請求項１に記載の透明複合材料。
7. 合成スメクタイトの表面に存在する水酸基が、表面改質剤によって処理されたものである請求項１、５または６に記載の透明複合材料。
8. 前記表面改質剤が、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤、グリシジル化合物、イソシアネート化合物、カルボン酸類、及びアルコール類から選択されるものである請求項７に記載の透明複合材料。
9. ５０℃〜２５０℃での面方向の平均線膨張係数が３０ｐｐｍ／℃以下で、かつ１００μｍ厚当たりでの全光線透過率が８５％以上である請求項１に記載の透明複合材料からなる透明板。
10. 硬化前のビニルエステル樹脂組成物、合成スメクタイト、及び溶剤を含む組成物を、表面が平滑な平面上に塗布した後、溶剤を乾燥し、表面が平滑なシートまたはフィルムで挟み、電子線（ＥＢ）、紫外線（ＵＶ）または熱硬化させる請求項１に記載の透明複合材料の製造方法。
11. 請求項１〜８のいずれかに記載の透明複合材料を基材とした表示装置。
12. 前記表示装置が、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、または電子ペーパーである請求項１１に記載の表示装置。
13. 請求項１〜８のいずれかに記載の透明複合材料を基材とした太陽電池用基板。