JP3382939B2 - 透明性に優れた鋳込み重合物およびその製法 - Google Patents
透明性に優れた鋳込み重合物およびその製法Info
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Description
有する鋳込み重合物およびその製法に関する。
ラス等のグレージング用途に用いられているが、アクリ
ル系樹脂自体が剛性、硬度、耐熱性が低いため満足でき
るものではない。
物との複合化がこれまで多く検討されている。例えばア
クリル系樹脂溶液に、アルコキシシラン類の重縮合によ
り得られるシリカ系化合物やコロイダルシリカを分散さ
せたものを表面硬化用の塗膜として用いる方法が数多く
提案されている(特開昭53−11952号公報、特開昭53−1
1989号公報等)。
ィングを行った場合、高硬度、高耐摩耗性の塗膜は得ら
れるが、剛性の向上は殆ど望めない。また、数十μ程度
の塗膜厚であれば透明性は良好であるが、それ以上の膜
厚とすると、透明性は著しく悪くなる。
を調節した多孔質シリカゲルにメチルメタクリレートを
含浸させた後、重合させることにより透明性に優れたシ
リカゲル−ポリメチルメタクリレート複合体が得られる
という記載がある。しかしながら、この方法は工程が繁
雑であり工業的製法としては不向きであり、後加工が困
難であるという問題点を有している。
透明性、靱性、低比重、良加工性を損なうことなく、高
剛性および耐熱性が付与された有機重合体を得ることに
ある。
基を表わす。) で表されるシラン化合物(A−1)20〜100重量部、お
よび 下記一般式(III) SiR1 aR2 b(OR3)d (III) (式中、R1、R2はエーテル結合またはエステル結合を有
していてもよい炭素数1〜10の炭化水素残基、R3は水素
原子または炭素数1〜10の炭化水素残基、a、bは0〜
3の整数、dは4−a−bであって、1〜3の整数を表
わす。) で表わされるシラン化合物(A−2)0〜80重量部を加
水分解、縮重合させて得られたシリカ系縮重合体と、 (B)アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル
およびメタクリル酸エステルからなる群より選ばれた一
種以上を主成分とするラジカル重合性ビニル化合物
(B')の重合体とを主成分とし、 両成分(A)および(B)が均質に相容してなる鋳込み
重合物である。
加水分解、縮重合して形成されるシリカ系縮重合体
(A)のシリカ骨格と、ラジカル重合性ビニル化合物
(B')の重合体(B)とが分子レベルで相容したセミIP
N(Interpenetrating Network)構造を形成するため、
極めて良好な剛性、靱性および耐熱性が発現し、更には
透明性にも優れるという極めて顕著な特徴を有する。
(B')は、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エス
テルおよびメタクリル酸エステルからなる群より選ばれ
た一種以上を主成分とする。アクリル酸エステルまたは
メタクリル酸エステル(以下、(メタ)アクリル酸エス
テルと略記する)としては、例えばメチル(メタ)アク
リレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(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)アクリレート等の(メタ)アク
リル酸のアルキルエステル;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
クリレート等のヒドロキシ基含有(メタ)アクリル酸ア
ルキルエステルが挙げられる。これら(メタ)アクリル
酸および(メタ)アクリル酸エステルからなる群より選
ばれた少なくとも一種のモノマーは、ラジカル重合性ビ
ニル化合物(B')中の50重量%以上であることが好まし
く、70重量%以上であることが更に好ましい。(メタ)
アクリル酸および(メタ)アクリル酸エステルの中で
も、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、2
−ヒドロキシエチルメタクリレート等のメタクリル酸エ
ステルが好ましく、メチルメタクリレートおよび2−ヒ
ドロキシエチルメタクリレートが特に好ましい。
アクリル酸エステル以外の化合物でラジカル重合性ビニ
ル化合物(B')として用いられるものは、上記(メタ)
アクリル酸エステル等と共重合可能な化合物であり、例
えばマレイン酸、イタコン酸等の不飽和カルボン酸;無
水マレイン酸、無水イタコン酸等の酸無水物;Nーフェニ
ルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド、N−t
−ブチルマレイミド等のマレイミド誘導体;アクリルア
ミド、メタクリルアミド、アクリロニトリル、メタクロ
ニトリル、ジアセトンアクリルアミド、ジメチルアミノ
エチル(メタ)アクリレート等の窒素含有単量体;アリ
ルグリシジルエーテル、グリシジル(メタ)アクリレー
ト等のエポキシ基含有単量体;スチレン、α−メチルス
チレン等の芳香族ビニル化合物;エチレングリコールジ
(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート、
ジビニルベンゼン、トリメチロールプロパントリ(メ
タ)アクリレート等の多官能性モノマー等が挙げられ
る。これらは、単独で、または組合わせて用いることが
でき、ラジカル重合性ビニル化合物(B')中50重量%以
下の量で用いられることが好ましく、30重量%以下の量
で用いられることが更に好ましい。
応しうる基、例えばヒドロキシル基、カルボキシル基、
ハロゲン化シリル基およびアルコキシシリル基からなる
群より選ばれた少なくとも一種の官能基を分子内に有す
るビニル化合物は、複合体組成物の剛性、靱性、耐熱性
等の物性をより向上させるよう働くので、ラジカル重合
性ビニル化合物(B')成分中の一部として含有されるこ
とは好ましい態様である。
物としては、2−ヒドロキシルエチル(メタ)アクリレ
ート、2−ヒドロキシルプロピル(メタ)アクリレー
ト、(メタ)アクリル酸、ビニルトリクロルシラン、ビ
ニルトリメトキシシラン、γ−メタクリロイルオキシプ
ロピルトリメトキシシラン等が挙げられ、2−ヒドロキ
シエチルメタクリレート、メタクリル酸、ビニルトリク
ロルシラン、ビニルトリメトキシシラン、γ−メタクリ
ロイルオキシプロピルトリメトキシシランが特に好まし
い。
一般式(I) SiR1 aR2 b(OR3)c (I) (式中、R1、R2はエーテル結合またはエステル結合を有
していてもよい炭素数1〜10の炭化水素残基、R3は水素
原子または炭素数1〜10の炭化水素残基、a、bは0〜
3の整数、cは4−a−bであって、1〜4の整数を表
わす。) で表わされるシラン化合物の一種以上を、そのOR3基の
大部分を加水分解、縮重合させて得られた縮重合体であ
り、その外表面にはOR3基がある程度残存するので、ラ
ジカル重合性ビニル化合物(B')中に溶解する。
化合物を、cが4の場合、すなわち下記一般式(II) Si(OR3)4 (II) で表わされる化合物(A−1)と、cが1〜3の場合、
すなわち下記一般式(III) SiR1 aR2 b(OR3)d (III) (式中、R1、R2、R3、a、bは前記と同様であり、dは
4−a−bであって、1〜3の整数を表わす。) で表わされる化合物(A−2)とに分けた場合には、シ
ラン化合物(A−1)とシラン化合物(A−2)の配合
量は、(A−1)が20〜100重量部に対して(A−2)
が0〜80重量部である。シラン化合物(A−1)の量が
少ない場合には、シリカ系縮重合体の三次元的ネットワ
ーク構造が発達しにくいためか、本発明の目的とする高
剛性、高耐熱性を有する複合体組成物が得られにくい。
特に好ましい配合割合は、シラン化合物(A−1)が50
〜100重量部に対して、シラン化合物(A−2)が0〜5
0重量部である。
えばテトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テ
トラn−プロポキシシラン、テトラi−プロポキシシラ
ン、テトラn−ブトキシシラン、テトラヘキシルオルソ
シリケート、テトラオクチルオルソシリケート、テトラ
フェニルオルソシリケート、テトラベンジルオルソシリ
ケート等が挙げられる。これらシラン化合物(A−1)
は単独で、または組合わせて用いることができる。これ
らのうちでも好ましく用いられるのはテトラメトキシシ
ランおよびテトラエトキシシランである。
シラン化合物(A−2)としては、例えばメチルトリメ
トキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリ
メトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、フェニル
トリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、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−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メ
タクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、アセ
トキシエチルトリエトキシシラン、ジメチルジメトキシ
シラン、ジフェニルジメトキシシラン、メチルエチルジ
エトキシシラン、メチルフェニルジメトキシシラン、メ
トキシエチルトリエトキシシラン、トリメチルメトキシ
シラン等が挙げられる。これらシラン化合物(A−2)
は単独で、または組合わせて用いることができる。これ
らのうちでも好ましく用いられるのは、メチルトリメト
キシシラン、メチルトリエトキシシラン、ビニルトリメ
トキシシランおよびγ−メタクリロイルオキシプロピル
トリメトキシシランである。特に、ビニルトリメトキシ
シランおよびγ−メタクリロイルオキシプロピルトリメ
トキシシランを用いた場合には、得られるシリカ系縮重
合体(A)自身も重合性のビニル基を有するので、ラジ
カル重合性ビニル化合物(B')との間で共重合が生じ化
学的に結合する。このため、ラジカル重合性ビニル化合
物の重合体(B)とシリカ系縮重合体(A)との界面の
補強に寄与し、本発明の鋳込み重合物の物性をより良好
なものにする。
カ系縮重合体(A)を誘導するには、シラン化合物だけ
を用いてもよいし、シラン化合物を主成分とし、これと
共縮合可能な成分を併用してもよい。シラン化合物と共
縮合可能な成分としては、例えば金属アルコキシド、有
機金属塩、金属キレート物が挙げられる。共縮合可能な
成分の使用比率は、シラン化合物100重量部に対し、0
〜100重量部が好ましく、0〜50重量部がより好まし
い。
レート物としては、例えばチタンテトラエトキシド、チ
タンテトライソプロポキシド、ジルコニウムテトラエト
キシド、ジルコニウムテトラ−n−ブトキシド、アルミ
ニウムトリイソプロポキシド、亜鉛アセチルアセトネー
ト、酢酸鉛、シュウ酸バリウム等が挙げられる。
応系中に水を存在させることが必要である。反応系中に
おける水の存在割合が反応速度に及ぼす影響は一般には
特に著しいものではないが、極端に少ない場合には加水
分解が緩慢すぎて縮重合体が得られない。また、水を反
応系の50重量%を超える量用いて反応を実施すると、生
成するシリカ系縮重合体(A)溶液が不安定となってゲ
ル化が早まり、後でラジカル重合性ビニル化合物(B')
の仕込み操作が困難となるため好ましくない。水の量は
反応系の20重量%以下であることがより好ましい。
無機酸または有機酸を使用することが困難である。無機
酸としては、例えば塩酸、弗化水素酸、臭化水素酸等の
ハロゲン化水素酸や硫酸、硝酸、リン酸等が用いられ
る。有機酸としては、蟻酸、酢酸、シュウ酸、アクリル
酸、メタクリル酸等が挙げられる。
〜10重量部の範囲で用いることができるが、その量は酸
の強さによっても異なる。使用量が0.001重量部未満で
あるとシラン化合物の加水分解が不十分となり、縮重合
体が得られないおそれがあり、また、10重量部を超えて
用いてもよい効果は望めない。
かつ均一に行うために溶媒を用いる。溶媒としては、反
応物であるシランアルコキシドと水、触媒を相溶させ得
るものが望ましい。かかる溶媒としては、水;メチルア
ルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール
等のアルコール類;アセトン等のケトン類;テトラヒド
ロフラン、ジオキサン等のエーテル類を挙げることがで
きる。
あれば特に制限はないが、反応物の濃度が希薄になりす
ぎると、反応速度が著しく遅くなるおそれがある。シラ
ン化合物の加水分解、縮重合反応は、通常、室温〜120
℃の温度で30分〜24時間の条件下で、好ましくは室温〜
溶媒の沸点の温度で1〜10時間の条件下で行なわれる。
また、反応終了後も生成したシリカ系縮重合体を溶媒に
溶解させておくことが重要である。シリカ系縮重合体が
溶媒から固体状物として析出するまで縮重合を進めたり
溶媒を留去した場合には、後の重合時にシリカ系縮重合
体(A)がラジカル重合性ビニル化合物(B')中に溶解
できないために、シリカ系縮重合体(A)とラジカル重
合性ビニル化合物の重合体(B)が分子レベルで均一に
相容できず、本発明の目的とする優れた物性を有する鋳
込み重合物を得ることは困難である。
ついては、そのシラノール性水酸基および/またはアル
コキシ基を、水酸基を有するビニル化合物(C−1)ま
たはカルボキシル基を有するビニル化合物(C−2)
(以下、ビニル化合物(C−1)および(C−2)を合
わせて変成化合物と略称する)で置換したものを使用す
ることができる。
シル基部分により、シリカ系縮重合体(A)中のシラノ
ール性水酸基および/またはアルコキシ基と置換し得る
ものであれば、特に限定されない。
ては、アリルアルコール、メタリルアルコール、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)アクリレート等が挙げられる。また、
カルボキシル基を有するビニル化合物(C−2)の具体
例としては、(メタ)アクリル酸、クロトン酸、イタコ
ン酸、無水マレイン酸等が挙げられる。上記ビニル化合
物(C−1)および(C−2)は単独で、または組合わ
せて用いることができる。
び/またはアルコキシ基を変成化合物で置換させるに
は、通常、加水分解、縮重合反応を経たシリカ系縮重合
体(A)の反応溶液中に、変成化合物を添加して行なわ
れる。反応は、通常、室温〜120℃の温度で30分〜24時
間の条件下で、好ましくは室温〜溶媒の沸点の温度で1
〜10時間の条件下で行なわれる。
ない。変成化合物が過剰に加えられていると置換が順調
に行なわれ、また、未反応の変成化合物がシリカ系縮重
合体(A)溶液中に残存し、溶媒の留去に際して除去で
きなくとも、これら変成化合物はラジカル重合性ビニル
化合物(B')と共重合するので、本発明の鋳込み重合物
の物性に対して悪影響を及ぼさない。
れた変成化合物は、無機系の重合体(シリカ系縮重合体
(A))と有機系の重合体(化合物(B')の重合体)と
の界面の接合性を向上させる作用を奏する。シリカ系縮
重合体(A)は、後述する鋳込み重合物の重合中に、更
に加水分解縮重合が進行して三次元網目構造化が進む
が、この際に生じた変成化合物に由来する分解化合物
は、ラジカル重合性ビニル化合物(B')から誘導された
重合体(B)中に組み込まれるので、揮発成分とはなら
ない。したがって、シリカ系縮重合体(A)の更なる縮
重合の際の副生アルコールの揮発に起因する体積収縮、
クラック、割れ等が生ずることがないという利点が発揮
され、特に厚みのある製品を良好に得ることができる。
物に、上記変成化合物を反応させて得たビニル化合物置
換シランアルコキシドだけを用いてシリカ系縮重合体
(A)を得ると、得られたシリカ系縮重合体中のシリカ
分の含有量は、最大でも14重量%程度にしかならない。
しかし、一般式(I)で表わされるシラン化合物からシ
リカ系縮重合体(A)を一旦得た後、変成化合物を用い
て置換反応させて得たシリカ系縮重合体を用いると、鋳
込み重合物中のシリカ分の含有量の、15重量%以上、更
には20重量%以上にすることも可能であり、シリカ分の
含有量の高いものを調製することができる。
と、ラジカル重合性ビニル化合物(B')の重合体(B)
を含有しており、両成分は分子レベルで相容している。
鋳込み重合物中のシリカ系縮重合体(A)とラジカル重
合性ビニル化合物(B')からの重合体(B)の含有比率
は、(A)成分が1〜99重量%、(B)成分が99〜1重
量%の範囲で含有するように選択されることが好まし
く、(A)成分が10〜90重量%、(B)成分が90〜10重
量%の範囲内で用いられることがより好ましく、(A)
成分が70〜20重量%、(B)成分が30〜80重量%が特に
好ましい。シリカ系縮重合体(A)成分が70〜20重量%
の場合に、本発明の目的とする物性が特に十分発現す
る。
ものではないが、従来より知られている鋳込み重合法に
よって製造するのが好ましい。鋳込み重合法を例示する
と、まず、単量体または部分重合体としてのラジカル重
合性ビニル化合物(B')とシリカ系縮重合体(A)とを
混合して、この混合液中に残存する溶媒や水を留去して
成分(A)が成分(B')中に溶解した混合溶液を調製し
た後、ラジカル重合開始剤を添加し、これを鋳込み原料
とする。両成分の混合の具体的手法としては、例えばシ
リカ系縮重合体(A)を溶媒に溶解した溶液に成分
(B')を直接混合した後、成分(A)の溶媒および水を
除去する方法、あるいはシリカ系縮重合体(A)の溶液
から成分(A)の溶媒および水を除去しつつ成分(B')
を添加する方法等によって行われる。すなわち、成分
(A)を固体として析出させない状態で両成分の混合溶
液を調製することが重要である。なお、ここでいう混合
溶液とは、成分(A)が成分(B')中に均一に溶解して
いる状態であればその粘度は問題とされず、ゲル状物の
ような状態を呈するものであってもよい。
−アゾビス(イソブチロニトリル)、2,2'−アゾビス
(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−4−メトキシバレロニトリル)等の
アゾ化合物、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイル等の
有機過酸化物、およびレドックス系の重合開始剤を挙げ
ることができる。
向させた2枚の表面処理された無機ガラス板または金属
板の間に注入して加熱する方法(いわゆるセルキャスト
法)や同一方向に同一速度で進行する片面鏡面研摩され
た2枚のステンレス鋼製エンドレスベルトとガスケット
とでシールされた空間の上流から連続的に上記の鋳込原
料を注入して加熱する方法(連続キャスト法)などによ
って鋳込み重合することができる。本発明の鋳込み重合
物を製造する際の重合温度は、通常10〜150℃である
が、40〜150℃の常温以上の温度下で、ラジカル重合性
ビニル化合物(B')の重合とシリカ系縮重合体(A)の
更なる縮重合とを同時に進めることにより複合化するこ
とが好ましい。
明の効果を損なわない範囲で、着色剤、紫外線吸収剤、
熱安定剤、離型剤等の添加剤を混合して用いることがで
きる。
上の場合においても、板厚3mmにおける曇価は5%以下
であり、殆どの場合3%以下である。このことは本発明
の最も大きな特徴の一つである。電子顕微鏡写真によれ
ば、20万倍の倍率においてもシリカ微粒子は認められな
い。このことは、本発明の鋳込み重合物中のシリカ系縮
重合体とラジカル重合性ビニル化合物(B')の重合体
(B)とは分子レベルで相容化していることを意味して
いる。通常のシリカ微粒子を分散させたアクリル系樹脂
では、数千倍程度倍率の電子顕微鏡写真で、シリカ微粒
子がはっきりと認められ、SiO2分含有量が15重量%以上
の場合には、板厚3mmにおける曇価は20%を超え、透明
性の低下が大きい。このようなことから本発明の鋳込み
重合物は通常シリカ微粒子を分散させたアクリル系樹脂
に対しこれ迄にない驚くべき効果を有するものである。
が、本発明はこれらにより何ら制限されるものではな
い。本実施例ならびに比較例中の「部」は特にことわら
ない限り夫々「重量部」を意味する。
透明性は、積分球式ヘーズメーター(日本精密光学製、
SEP−H−SS)を使用してASTM D 1003に準じて全光線透
過率および曇価を測定した。耐熱性は、試料をアニール
後、ASTM D648に準じて熱変形温度(HDT)を測定した。
強度は、試料を130℃で60時間アニール後、ASTM D790に
準じて曲げ試験を行い、曲げ破壊強度および曲げ弾性係
数を測定した。試料中のSiO2分含有量は、試料をるつぼ
で焼き、残存重量より求めた。
ラン832部およびエタノール800部を入れ、攪拌しながら
脱イオン水144部、36重量%塩酸4部を加えて、70℃に
昇温した。
発分(溶媒および水)を留去しながらメチルメタクリレ
ート(以下、MMAと略)を揮発分の留去と同じ速度で加
え、最後に溶媒をMMAで完全に置換し、全量が800部にな
るまで濃縮し混合溶液を得た。
ビスイソブチロニトリル(以下、AIBNと略)0.1部を加
え溶解させた後、減圧にして溶存空気を除去し、ガスケ
ットおよび2枚のステンレス製鋼板により形成され、予
め厚さ3mmになるよう設定されたセル中に注いだ。その
後80℃において5時間、120℃において2時間重合を行
い、キャスト板を得た。得られたキャスト板の物性の評
価結果を表1に示した。
ラン832部およびエタノール800部を入れ、攪拌しながら
脱イオン水144部、36重量%塩酸4部を加えて、70℃に
昇温した。2時間後、2−ヒドロキシルエチルメタクリ
レート(以下、HEMAと略)450部を加えた後、実施例1
と同様にして揮発分(溶媒及び水)を留去しつつMMAを
添加して溶媒をMMAで完全に置換し、全量が1100部にな
るまで濃縮し混合溶液を得た。
後、実施例1と全く同様の方法で重合させキャスト板を
得た。得られたキャスト板の物性の評価結果を表1に示
した。
ラン832部、γ−メタクリロイルオキシプロピルトリメ
トキシシラン80部およびエタノール800部を入れ、攪拌
しながら脱イオン水160部、36重量%塩酸4部を加えて7
0℃に昇温した。2時間後、実施例1と同様にして溶媒
をMMAで完全に置換し、全量が800部になるまで濃縮し混
合溶液を得た。
後、実施例1と全く同様の方法で重合させキャスト板を
得た。得られたキャスト板の物性の評価結果を表1に示
した。
ラン832部およびエタノール800部を入れ、攪拌しながら
脱イオン水144部、36重量%塩酸4部を加えて、70℃に
昇温した。2時間後、HEMA600部を加え、真空ポンプを
用いて揮発分を全て留去し、シリカ系縮重合体のHEMA混
合溶液を884部得た。
後、実施例1と全く同様の方法で重合させキャスト板を
得た。得られたキャスト板の物性の評価結果を表1に示
した。
ラン416部、メチルトリエトキシシラン356部およびエタ
ノール800部を入れ、攪拌しながら脱イオン水144部、36
重量%塩酸4部を加えて70℃に昇温した。2時間後、実
施例1と同様にして溶媒をMMAで完全に置換し、全量が6
00部になるまで濃縮し混合溶液を得た。
ルバレロニトリル)(以下、AVNと略)0.05部を加え溶
解させた後、実施例1と全く同様の方法で重合させキャ
スト板を得た。得られたキャスト板の物性の評価結果を
表1に示した。
ラン396部、γ−メタクリロイルオキシプロピルトリメ
トキシシラン24.8部およびエタノール400部を入れ、攪
拌しながら脱イオン水72重量部、36重量%塩酸2部を加
えて70℃に昇温した。2時間後、反応溶液を冷却し、AV
Nを0.05部加えた後、実施例1と同様にして溶媒をMMAで
完全に置換し、全量が200部になるまで濃縮し混合溶液
を得た。
2枚のステンレス製鋼板により形成され、予め厚さ3mm
になるよう設定されたセル中にはさみ込み、65℃におい
て4時間、130℃において2時間重合を行ないキャスト
板を得た。得られたキャスト板の物性の評価結果を表1
に示した。
ラン832部およびエタノール800部を入れ、攪拌しながら
脱イオン水144部、36%重量塩酸4部を加えて、70℃に
昇温した。2時間後、反応液を0℃に冷し、予め0℃に
冷しておいたチタンテトライソプロポキシド80部をエタ
ノール800部に溶かしておいた溶液中に、攪拌しながら
ゆっくりと滴下した。その後、実施例1と同様にして、
溶媒をMMAで完全に置換し、全量が800部になるまで濃縮
し混合溶液を得た。
後、実施例1と全く同様の方法で重合させキャスト板を
得た。得られたキャスト板の物性の評価結果を表1に示
した。
ラン792部、γ−メタクリロイルオキシプロピルトリメ
トキシシラン50部およびエタノール800部を入れ、攪拌
しながら脱イオン水144部、36重量%塩酸4部を加えて7
0℃に昇温した。2時間後、MMAの部分重合体(重合率10
重量%)400部を加えてから、実施例1と同様にして溶
媒をMMAで完全に置換し、全量が1100部になるまで濃縮
し混合溶液を得た。
後、実施例1と全く同様の方法で重合させキャスト板を
得た。得られたキャスト板の物性の評価結果を表1に示
した。
ラン832部およびエタノール800部を入れ、攪拌しながら
脱イオン水144部、36重量%塩酸4部を加えて、70℃に
昇温した。2時間後、メタクリル酸(以下、MAAと略)8
0部を加え、次いで実施例1と同様にしてMMAを加えて溶
媒をMAAとMMAで置換し、全量が800部になるまで濃縮し
混合溶液を得た。
後、実施例1と全く同様の方法で重合させキャスト板を
得た。得られたキャスト板の物性の評価結果を表1に示
した。
ラン832部、ビニルトリクロルシラン6.5部およびエタノ
ール800部を入れ、攪拌しながら脱イオン水144部を加え
て70℃に昇温した。2時間後、実施例1と同様にして溶
媒をMMAで完全に置換し、全量が800部になるまで濃縮し
混合溶液を得た。
後、実施例1と全く同様の方法で重合させキャスト板を
得た。得られたキャスト板の物性の評価結果を表1に示
した。
08部に変更したことを除いては実施例1と全く同様の方
法で重合させキャスト板を得た。得られたキャスト板の
物性の評価結果を表1に示した。
ン80部をビニルトリメトキシシラン59部に変更したこと
を除いては実施例3と全く同様にしてキャスト板を得
た。得られたキャスト板の物性の評価結果を表1に示し
た。
は実施例3と全く同様にしてキャスト板を得た。得られ
たキャスト板の物性の評価結果を表1に示した。
は実施例4と全く同様にしてキャスト板を得た。得られ
たキャスト板の物性の評価結果を表1に示した。
な方法で重合を行い、キャスト板を得た。得られたキャ
スト板の物性の評価結果を表1に示した。
名、日本アエロジル社製、平均粒径16nm)20部を攪拌し
ながら加え、均一に分散させシリカ微粉末分散液を得
た。なお、シリカ微粉末をこれ以上加えると、粘度増大
がひどくその後の操作が不可能となった。
を0.1部加え溶解させた後、実施例1と全く同様の方法
で重合させキャスト板を得た。得られたキャスト板の物
性の評価結果を表1に示した。
ラン712部に変更したことを除いては、実施例1と全く
同様の方法で重合させキャスト板を得た。得られたキャ
スト板の物性の評価結果を表1に示した。
ラン832部およびエタノール800部を入れ、攪拌しながら
脱イオン水144部、36重量%塩酸4部を加えて、70℃に
昇温し、2時間攪拌を続けてシリカ系縮重合体を形成し
た。次いでHEMA400部を加え、70℃で2時間攪拌を続け
た。
分を留去し、更に真空ポンプで揮発分を留去し、HEMAで
置換された、ビニル基を有するシリカ系縮重合体のHEMA
溶液を715部得た。
の混合溶液に、AIBNを0.2部溶解させた後、実施例1と
全く同様の方法で重合させ無色透明なキャスト板を得
た。得られたキャスト板の物性の評価結果を表2に示し
た。
ランの部分縮重合物(エチルシリケート40、商品名、日
本コルコート(株)製)800部、エタノール400部および
HEMA 400部を入れ、攪拌しながら脱イオン水144部、36
重量%塩酸4部を加えて、70℃に昇温し、2時間攪拌を
続けた。
分を留去し、更に真空ポンプで揮発分を留去し、HEMAで
置換された、ビニル基を有するシリカ系縮重合体のHEMA
溶液を859部得た。
の混合溶液に、AIBNを0.2部溶解させた後、実施例1と
全く同様の方法で重合させ無色透明なキャスト板を得
た。得られたキャスト板の物性の評価結果を表2に示し
た。
ニル基を有するシリカ系縮重合体のHEMA溶液150部とMMA
50部の混合溶液に、AIBNを0.2部溶解させた後、実施例
1と全く同様の方法で重合させ無色透明なキャスト板を
得た。得られたキャスト板の物性の評価結果を表2に示
した。
ニル基を有するシリカ系縮重合体のHEMA溶液100部とMMA
100部の混合溶液に、AIBNを0.2部溶解させた後、実施
例1と全く同様の方法で重合させ無色透明なキャスト板
を得た。得られたキャスト板の物性の評価結果を表2に
示した。
ニル基を有するシリカ系縮重合体のHEMA溶液200部中
に、AIBNを0.2部溶解させた後、実施例1と全く同様の
方法で重合させ無色透明なキャスト板を得た。得られた
キャスト板の物性の評価結果を表2に示した。
ラン832部およびエタノール800部を入れ、攪拌しながら
脱イオン水144部、36重量%塩酸4部を加えて、70℃に
昇温し、2時間攪拌を続けた後、0℃に冷し、予め0℃
に冷しておいたチタンテトライソプロポキシド80部をエ
タノール800部に溶かしておいた溶液中に、攪拌しなが
らゆっくりと滴下し、シリカ系縮重合体を形成した。次
いでHEMA 400部を加え、70℃で2時間攪拌を続けた。
を留去し、更に真空ポンプで揮発分を留去し、HEMAで置
換された、ビニル基を有するシリカ系縮重合体のHEMA溶
液を672部得た。
100部の混合溶液に、AIBNを0.2部溶解させた後、実施例
1と全く同様の方法で重合させ、やや黄味を帯びたキャ
スト板を得た。得られたキャスト板の物性の評価結果を
表2に示した。
は、実施例15と全く同様にしてMAAで置換された、ビニ
ル基を有するシリカ系縮重合体のMAA溶液を709部得た。
混合溶液に、AIBNを0.2部溶解させた後、実施例1と全
く同様の方法で重合させ無色透明なキャスト板を得た。
得られたキャスト板の物性の評価結果を表2に示した。
は、実施例16と全く同様にしてMAAで置換された、ビニ
ル基を有するシリカ系縮重合体のMAA溶液を851部得た。
混合溶液に、AIBNを0.2部溶解させた後、実施例1と全
く同様の方法で重合させ無色透明なキャスト板を得た。
得られたキャスト板の物性の評価結果を表2に示した。
ニル基を有するシリカ系縮重合体のMAA溶液150部とMMA
50部の混合溶液に、AIBNを0.2部溶解させた後、実施例
1と全く同様の方法で重合させ無色透明なキャスト板を
得た。得られたキャスト板の物性の評価結果を表2に示
した。
ニル基を有するシリカ系縮重合体のMAA溶液100部とHEMA
100部の混合溶液に、AIBNを0.2部溶解させた後、実施
例1と全く同様の方法で重合させ無色透明なキャスト板
を得た。得られたキャスト板の物性の評価結果を表2に
示した。
ニル基を有するシリカ系縮重合体のMAA溶液200部中に、
AIBNを0.2部溶解させた後、実施例1と全く同様の方法
で重合させ無色透明なキャスト板を得た。得られたキャ
スト板の物性の評価結果を表2に示した。
は、実施例20と全く同様にしてMAAで置換された、ビニ
ル基を有するシリカ系縮重合体のMAA溶液を670部得た。
混合溶液に、AIBNを0.2部溶解させた後、実施例1と全
く同様の方法で重合させ、やや黄味を帯びたキャスト板
を得た。得られたキャスト板の物性の評価結果を表2に
示した。
性を有する鋳込み重合物が提供された。この鋳込み重合
物は、従来無機ガラスが使われていた用途、例えば家屋
や車輌の窓ガラスなど種々の用途に有用である。
Claims (13)
- 【請求項1】(A)下記一般式(II) Si(OR3)4 (II) (式中、R3は水素原子または炭素数1〜10の炭化水素残
基を表わす。) で表わされるシラン化合物(A−1)20〜100重量部、
および 下記一般式(III) SiR1 aR2 b(OR3)d (III) (式中、R1、R2はエーテル結合またはエステル結合を有
していてもよい炭素数1〜10の炭化水素残基、R3は水素
原子または炭素数1〜10の炭化水素残基、a、bは0〜
3の整数、dは4−a−bであって、1〜3の整数を表
わす。) で表わされるシラン化合物(A−2)0〜80重量部を加
水分解、縮重合させて得られたシリカ系縮重合体と、 (B)アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル
およびメタクリル酸エステルからなる群より選ばれた一
種以上を主成分とするラジカル重合性ビニル化合物
(B')の重合体とを主成分とし、 両成分(A)および(B)が均質に相容してなる鋳込み
重合物。 - 【請求項2】シリカ系縮重合体(A)20〜70重量%と、
ラジカル重合性ビニル化合物(B')の重合体(B)80〜
30重量%を主成分としてなる請求の範囲第1項記載の鋳
込み重合物。 - 【請求項3】シリカ系縮重合体(A)が、シラン化合物
(A−1)50〜100重量部と、シラン化合物(A−2)
0〜50重量部とから得られるものである請求の範囲第1
または2項記載の鋳込み重合物。 - 【請求項4】ラジカル重合性ビニル化合物(B')が、ア
クリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステルおよびメ
タクリル酸エステルからなる群より選ばれた少なくとも
一種50〜100重量%と、これらと共重合可能な他の単量
体0〜50重量%とからなるものである請求の範囲第1、
2または3項記載の鋳込み重合物。 - 【請求項5】SiO2分含有量が15重量%以上で、かつ板厚
3mmにおいて測定した曇価が3%以下である請求の範囲
第1〜4項のいずれか一項に記載の鋳込み重合物。 - 【請求項6】シリカ系縮重合体(A)をラジカル重合性
ビニル化合物(B')中に溶解させた状態でラジカル重合
性ビニル化合物を重合させて得られるものである請求の
範囲第1〜5項のいずれか一項に記載の鋳込み重合物。 - 【請求項7】シリカ系縮重合体(A)が、そのシラノー
ル性水酸基および/またはアルコキシ基が、水酸基を有
するビニル化合物(C−1)またはカルボキシル基を有
するビニル化合物(C−2)で置換されたシリカ系縮重
合体を含むものである請求の範囲第1〜6項のいずれか
一項に記載の鋳込み重合物。 - 【請求項8】水酸基を有するビニル化合物(C−1)
が、アリルアルコール、メタリルアルコール、2−ヒド
ロキシエチル(メタ)アクリレートおよび2−ヒドロキ
シプロピル(メタ)アクリレートからなる群より選ばれ
る少くとも一種であり、カルボキシル基を有するビニル
化合物(C−2)が(メタ)アクリル酸、クロトン酸、
イタコン酸および無水マレイン酸からなる群より選ばれ
る少くとも一種である請求の範囲第1〜7項のいずれか
一項に記載の鋳込み重合物。 - 【請求項9】アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エ
ステルおよびメタクリル酸エステルからなる群より選ば
れた少なくとも一種を主成分とするラジカル重合性ビニ
ル化合物(B')またはその部分重合体中に、(A)下記
一般式(II) Si(OR3)4 (II) (式中、R3は水素原子または炭素数1〜10の炭化水素残
基を表わす。) で表わされるシラン化合物(A−1)20〜100重量部、
および 下記一般式(III) SiR1 aR2 b(OR3)d (III) (式中、R1、R2はエーテル結合またはエステル結合を有
していてもよい炭素数1〜10の炭化水素残基、R3は水素
原子または炭素数1〜10の炭化水素残基、a、bは0〜
3の整数、dは4−a−bであって、1〜4の整数を表
わす。) で表わされるシラン化合物(A−2)0〜80重量部を加
水分解、縮重合させて得られたシリカ系縮重合体(A)
を溶解した混合溶液を調製し、次いでこの混合溶液のラ
ジカル重合を実施する工程を有することを特徴とする鋳
込み重合物の製造方法。 - 【請求項10】前記混合溶液のラジカル重合と、混合溶
液中のシリカ系縮重合体(A)の更なる縮重合を同時に
実施する請求の範囲第9項記載の鋳込み重合物の製造方
法。 - 【請求項11】前記混合溶液のラジカル重合と、シリカ
系縮重体(A)の更なる縮重合を、40〜150℃の温度下
に実施する請求の範囲第9または10項記載の鋳込み重合
物の製造法。 - 【請求項12】シリカ系縮重合体(A)を溶媒に溶解し
た溶液に、成分(B')を混合した後、この混合液から成
分(A)の溶媒および水を留去して前記混合溶液を調製
する請求の範囲第9、10または11項記載の鋳込み重合物
の製造方法。 - 【請求項13】シリカ系縮重合体(A)を溶媒に溶解し
た溶液から該溶媒および水を留去しつつ成分(B')を添
加して前記混合溶液を調製する請求の範囲第9〜12項の
いずれか一項に記載の鋳込み重合物の製造方法。
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