JPH03170515A - 光学用メタクリル樹脂 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野Ｊ 本発明は光学用メタクリル樹脂に関し、さらに詳しくは
、光学用レンズ、光学用情報記録用ディスク等に好適な
メタクリル樹脂に関する。 ［従来の技術］ メタクリル酸メチルを主或分とするメタクリル樹脂は、
その優れた耐候性、卓越した透明性ならγｎ７平生的性
質か右１，６）っバうゝノプの狗ｈか機械的性質、熱的
性質および良好な成形加工性を有していることから、照
明用部品、自動車用部品等に広く用いられている。そし
て再生専用ビデオディスクの基板材料としての地位も確
立されたといえる。しかるに、より精度の要求されるＤ
ＲＡＷあるいはＥ−ＤＲＡＷ光ディスクや、カメラ、複
写機、プロジェクションテレビおよびレーザー光学機器
等の光学レンズなどに用いる場合には、吸水率が高く、
耐熱性が低いという根本的な問題をメタクリル樹脂は有
している。そこでこれらの問題を解決するため数多くの
提案がなされている。例を挙げると吸湿性の改善では、
メタクリル酸メチルとメタクリル酸シクロヘキシルの共
重合体（特開昭５７−１８６２４１号公報）、メタクリ
ル酸メチルとメタクリル酸ボルニルあるいはメタクリル
酸アダマンチルとの共重合体（特開昭６０−１１５６０
５号公報、特開昭６０−１４７４１６号公報）、メタク
リル酸メチルとメタクリル酸ジシクロペンテニルあるい
はメタクリル酸トリシクロデシルＰの壮重仝ｆｋ（舷聞
琳Ａｎ−１１５６０６号公報、特開昭６０−１１５６０
９号公報）等が提案され、また耐熱性の向上としては、
メタクリル酸メチルと無水マレイン酸およびスチレンと
の共重合体（特開昭５９−２２１３１４号公報）、メタ
クリル酸メチルとマレイミド系単量体からなる共重合体
（特公昭４３−９７５３号公報）が挙げられ、メタクリ
ル樹脂として光学用途への積極的な展開がはかられてい
る。 〔発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、上記提案の共重合体では、吸湿性あるい
は耐熱性をそれぞれ単独で取り上げれば改善効果は認め
られるものの、低吸湿性と耐熱性の双方の物性を同時に
満足することは難しく、光学用レンズあるいは情報記録
用光ディスク等の高品質の光学素子用樹脂としては十分
満足されていないのが実情である。 またこれら提案で用いられるメタクリル酸メチル以外の
単量体にあっては、共重合体中の該単量体単位の増加に
伴い機械的強度が低下することは一般的であり、射出成
形時での割れ、成形品の強度不足等が生じやすくなると
いう問題点を有していた。 本発明の目的は、メタクリル樹脂本来の特長である優れ
た光学的性質を有するとともに、低吸湿性と耐熱性が大
幅に改善され、かつ機械的強度が実用上十分満足された
新規な光学用メタクリル樹脂を提供することにある。 ［課題を解決するための手段］ 本発明者等は前記問題点を解決すべく鋭意検討した結果
、特定の配合組成を有するメタクリル酸メチル、Ｎ−シ
クロヘキシルマレイミドおよびメタクリル酸トリシクロ
デシルからなる共重合体、あるいはこれら単量体と共重
合可能な他のビニル系単量体からなる共重合体であって
、かつ特定の流動性を有するメタクリル樹脂は、透明性
、低複屈折等の優れた光学的性質、良好な成形性を有し
、低吸湿性と耐熱性が大幅に改善され、かつ機械的強度
が実用上十分満足されていることを見い出し、本発明を
完成するに至った。 すなわち、前、記目的は本発明によれば、メタクリル酸
メチル単位４０〜９０重量％、Ｎ−シクロヘキシルマレ
イミド単位５〜３５重量％、メタクリル酸トリシクロデ
シル単位５〜３５重量％およびこれら単量体と共重合可
能な他のビニル系単量体単位０〜２０重量％からなる共
重合体であって、メルトフローレートが０．１〜１０．
０ｇ／１０分である光学用メタクリル樹脂により達成さ
れる。 以下、本発明を詳細に説明する。 本発明を構成する共重合体におけるメタクリル酸メチル
の配合割合は、メタクリル樹脂本来の優れた光学的性質
およびバランスの取れた機械的性質を保持する必要から
４０〜９０重量％、より好ましくは４５〜８５重量％で
ある。４０重量％未満では上記の特長が保持されず、ま
た９０重量％を超えると吸湿性および耐熱性の改良効果
が乏しく好ましくない． 本発明に用いられるＮ−シクロヘキシルマレイミドはメ
タクリル酸メチルとの共重合で光学的性質を損なうこと
なく耐熱性を向上させる効果を有し、共重合体中の配合
割合としては５〜３５重量％、より好ましくは１０〜３
０重量％である。５重量％未満では耐熱性の向上効果が
低く、また３５重量％を超えると耐熱性は良好であるが
、機械的強度が低下し実用上好ましくない。 本発明に用いられるメタクリル酸トリシクロデシルとし
ては、次式（Ｉ） で表わされるメタクリル酸エステルが好ましく用いられ
、Ｎ−シクヘキシルマレイミドと同様耐熱性の向上効果
を有し、かつ低吸湿化効果を有する。共重合体中の配合
割合としては５〜３５重量％、より好ましくは１０〜３
０重量％である。 ５重量％未満では低吸湿化効果が乏しく、また３５重量
％を超えると機械的強度が低下し好ましくない。 また本発明での上記単量体と共重合可能な単量体として
は特に制限はないが、アクリル酸メチル、アクリル酸エ
チル、アクリル酸ブチル、アクリル酸シクロヘキシル、
アクリル酸フェニル、アクリル酸ベンジル、アクリル酸
ボルニル、アクリル酸アダマンチル、アクリル酸トリシ
クロデシル等のアクリル酸エステル化合物、メタアクリ
ル酸エチル、メタアクリル酸ブチル、メタアクリル酸２
−エチルヘキシル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタ
アクリル酸フエニル、メタアクリル酸ベンジル、メタア
クリル酸ボルニル、メタアクリル酸インボルニル、メタ
アクリル酸ジシクロペンテニル、メタアクリル酸アダマ
ンチル等のメタアクリル酸エステル化合物、スチレン、
α−メチルスチレン、Ｐ−メチルスチレン等の芳香族ビ
ニル化合物、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等
のシアン化ビニル化合物などが挙げられ、共重合体の配
合割合は０〜１０重量％である。１０重量％を超えると
本発明の効果が十分発揮されなくなり好ましくない。 本発明の光学用メタクリル樹脂において、ＡＳＴＭ−Ｄ
Ｉ２３８に準拠し２３０℃、１０ｋｇの条件で測定され
たメルトフローレート（以下ＭＦＲと略す）は、０．５
〜１０．　０ｇ／１０分の範囲の値である。ＭＦＲが１
０．０ｇ／１０分を超えると機械的強度が低下し、射出
成形時、割れ、クワレ等の成形不良が発生して収率低下
を招いたり、得られた成形品の実用強度が低下したりし
て好ましくない。またキャスト板あるいは押出板として
得た場合も切削時にかけが生じやすかったり、薄板の場
合割れやすくなったりして好ましくない。一方、ＭＦＲ
が０．５ｇ７１０分未満では成形性が低下し、高温高圧
条件下での成形が必要とるため、シルバー等の不良が発
生しやすくなり好ましくない。また、ＭＦＲは、従来知
られているように樹脂組成、重合度あるいは滑剤等の添
加により変化し、本発明でのＭＦＨの調整は主として重
合開始剤、連鎖移動剤等の選定および重合温度のコント
ロールによる重合度の調節により実施することができる
。 本発明のメタクリル樹脂を得る重合方法とじては、従来
より公知の方法が用いられ、例えば懸濁重合法、乳化重
合法、塊状重合法、溶液重合法が挙げられる。また、重
合温度は方法、条件により異なるが通常５０〜１５０℃
の範囲である。 上記重合方法において使用されるラジカル重合開始剤と
しては、例えばラウロイルパーオキサイド、ペンゾイル
パーオキサイド、ｔ−プチルパーオキシ−２−エチルヘ
キサノエート等の有機過酸化物、アゾビスイソブチロニ
トリル、２２゜アゾビス（２．４−ジメチルバレロニト
リル）、４−１−プチルアゾー４−シアノバレリックア
シッド等のアゾ化合物が挙げられる。また重合度調節の
ための連鎖移動剤としては、Ｎ−オクチルメル力ブタン
、Ｎ−ドデシルメル力ブタン等のメルカブタン、３−メ
ルカブトブロビオン酸エステル等のβ−メルカブトブロ
ビオン酸およびそのエステル、チオグリコール酸２−エ
チルヘキシル等のチオグリコール酸およびそのエステル
などが挙げられる。 また、本発明のメタクリル樹脂の重合時あるいはペレッ
ト化時、本発明の目的を達する範囲内で必要に応じて紫
外線吸収剤、酸化防止剤、滑剤、離型剤、染顔料などを
添加してもよい。 〔実施例〕 以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明する。 なお、実施例に記載した化合物名は下記の略称を用いた
。 ＭＭＡ・・・メタクリル酸メチル ＣＨＭＩ・・・Ｎ−シクロヘキシルマレイミドＴＣＤＭ
Ａ・・・メタクリル酸トリシクロ［５．　２．　１．０
”・６］一デカ−８イルＳＴ・・・スチレン さらに、実施例中の樹脂の物性評価は下記の規格に定め
られた方法に準拠して測定した。 （１）熱変形温度’．ＨＤＴ ＡＳＴＭ−Ｄ６４８　（２６４ｐｓｉ　）（２）全光線
透過率 ＡＳＴＭ−Ｄ　１　０　０　３　　（５ｍｍ厚）（３）
平衡吸水率 ＡＳＴＭ−Ｄ５７０ （沸騰水、２４時間浸漬） （４）引張強度 ＡＳＴＭ−Ｄ６３８ （５）ＭＦＲ ＡＳＴＭ−Ｄ１２３８ （２３０℃、１０．０ｋｇ） 実施例１ メタクリル酸メチル７０重量％、Ｎ−シクロヘキシルマ
レイミド２０重量％、およびメタクリル酸トリシクロ［
５．２．１．０”・６］一デカ−８イル１０重量％とｔ
−プチルバーオキシ−２−エチルヘキサノエート０．１
ＰＨＲ，　ｎ−オクチルメル力ブタン０．２ＰＨＲから
なる単量体混合物２０ｋｇと、イオン交換水９９．　６
７重量％、メタクリル酸ナトリウムとスチレンーｐ−ス
ルホン酸ナトリウムの共重合体０．０３重量％および硫
酸ナトリウム０．３重量％からなる水溶液５０ｋｇをジ
ャケット付きの１００４耐圧重合槽に仕込み、Ｎ２雰囲
気下で撹拌し、ジャケットに温水を通して７０℃で重合
を開始した。重合開始後２．５時間でジャケットにスチ
ームを通して系を１２０℃に昇温し、さらに１時間保持
して重合を完結させた。均一なビーズが収率良く得られ
、それを水洗乾燥後６０ｍｍφのベント付き押出機を用
いて２６０℃でペレット化した。 得られたベレットのＭＦＲは３．５ｇ７１０分であった
。ついで、シリンダー温度２５０℃、金型温度８０℃で
射出成形し物性試験片を得た。これらを用いて各物性を
測定した結果を第１表に示す。 実施例２ メタクリル酸メチル６５重量％、Ｎ−シクロヘキシルマ
レイミド１５重量％、メタクリル酸トリシクロ［５．２
．１、ＯＬ’］一デカ−８イル１５重量％およびスチレ
ン５重量％とラウロイルバーオキサイド０．２ＰＨＲ，
　　ｎ−ドデシルメル力ブタンＯ．　ＩＰＨＲからなる
単量体混合物を用いた以外は、実施例１と同様の方法で
重合およびベレット化しＭＦＲ７．６ｇ／１０分の樹脂
材料を得た。次いで物性試験片を成形し測定評価した。 その結果を第１表に示す。 実施例３〜７、比較例１〜４ 第ｌ表に示すように単量体混合物組成を変化させ、かつ
重合開始剤および連鎖移動剤の種類と添加量を変化させ
た以外は、実施例１と同様の方法で重合し、ビーズベレ
ットを得て物性試験片を成形し、測定評価した。 得られた結果を第１表に示す． 以下余白

【発明の効果】

以上述べてきたように、本発明の光学用メタクリル樹脂
は、前記構成によりメタクリル樹脂本来の特長である透
明性、低複屈折等の優れた光学的性質、良好な成形性を
有し、低吸湿性と耐熱性が大幅に改善されているととも
に、実用上十分満足される機械的強度を有しているので
、ＤＲＡＷあるいはＥ−ＤＲＡＷ等の光学用情報記録用
ディスクおよびカメラ、複写機、プロジェクションテレ
ビ、レーザー光学機器等の光学レンズとして好適である
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、メタクリル酸メチル単位４０〜９０重量％、Ｎ−シ
   クロヘキシルマレイミド単位５〜３５重量％、メタクリ
   ル酸トリシクロデシル単位５〜３５％およびこれらの単
   量体と共重合可能な他のビニル系単量体単位０〜１０重
   量％からなる共重合体であって、メルトフローレートが
   ０．５〜１０．０ｇ／１０分である光学用メタクリル樹
   脂。