JPH06122733A

JPH06122733A - 鉛含有高分子

Info

Publication number: JPH06122733A
Application number: JP29659392A
Authority: JP
Inventors: Tomoji Honda; 智士本田; Isao Kaetsu; 勲嘉悦
Original assignee: TOKYO KEIKAKU KK
Current assignee: TOKYO KEIKAKU KK
Priority date: 1992-10-09
Filing date: 1992-10-09
Publication date: 1994-05-06

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】一般に、鉛金属もしくは、鉛化合物は、有機
高分子には、極めて混ざり難く、多量の鉛化合物を均一
に分散させる事は、容易でないが、適当な、高分子組成
とその適切な製造方法により、人体に有害である放射線
から身を守るための多量の鉛化合物を含有して、且つ透
明で、良好な導電性を有する加工の容易な材料を見いだ
す。【構成】有機酸鉛０．２〜３０重量部を、メチルメタ
クリレート５０〜８０重量部、アクリル酸または、メタ
クリル酸５〜４０重量部、下記化１（構造式１）で示さ
れるエステル５〜２０重量部、αメチルスチレン５〜３
０重量部からなるモノマー混合物に溶解させ、これをラ
ジカル重合して得られる透明で良好な導電性を有する成
形の容易な、鉛含有高分子。【化】【化１】ここでｎは、６〜２３の値を示す。又、Ｘは、Ｈまた
は、ＣＨ_３基を示す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主としてエックス線等
の放射線の防御を目的とする医療用、衛生用、予防用に
適した透明な鉛含有高分子に関する。更に詳しく述べる
と、有機酸鉛を特定の組成のモノマー単量体に溶解さ
せ、これをラジカル重合させる事によって得られる鉛含
有量の高い透明な、良好な導電性を有する高分子に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】エックス線を主とする放射線は、その人
体に対する危険性を乗り越え、医療用写真、各種の物質
や成形物の探傷用の有力な手段として、多方面に利用さ
れている。しかしながら、これら放射線は、人体に、有
害である事にはかわりなく、これら放射線を常時、浴び
ることの危険性は、各方面で、指摘されており、放射線
を常時取り扱う人たちを、これら放射線から護ること
は、極めて、重要なことである。近年、原子炉からの放
射線の漏洩問題も多発しており、放射線の防御は、極め
て重要な課題である。又、近年発達してきた家庭用のテ
レビやコンピューターのディスプレー等からも微量の各
種の放射線が放出しているということも確実視されてお
り、人類にとって、これら放射線の被爆からいかに身を
護るかは、重要で、極めて緊急を要する課題である。従
来、これら放射線を通し難い、材料として、鉛が用いら
れてきた。放射線の量に応じて厚みの異なった鉛板を防
御盾として使用している。しかし、これら鉛板は、加工
し難く、非常に重く、使いずらい物である。又、透明性
もなく鉛板を通して、向こう側を見ることが出来ず、極
めて、不都合であった。この様な、背景の元、用途によ
って、即ち、低い放射線量の場合、金属鉛板に変わっ
て、鉛を含有する高分子で出来たシートの使用が各方面
で、検討されている。

【０００３】しかしながら、一般に、鉛金属もしくは、
鉛化合物は、有機高分子には、極めて混ざり難く、単
に、加温下に、混練り等の手段を用いても多量の鉛化合
物を均一に分散させる事は、不可能であった。又、鉛金
属もしくは、鉛化合物を含有した有機高分子は、成形性
も劣る物である。ましてや、多量の鉛化合物を含有し
て、且つ透明な材料で、射出成形等の加工を容易にする
ことは、極めて、困難な事であった。しかしながら、前
述の様に、人体に有害である放射線から身を守るための
多量の鉛化合物を含有して、且つ透明な、良好な導電性
を有する、加工の容易な材料は、広く要望されており、
この開発は、重要で、急を要することである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述の様に、一般に、
鉛金属もしくは、鉛化合物は、有機高分子には、極めて
混ざり難く、多量の鉛化合物を均一に分散させる事は、
容易でないが、適当な、高分子組成とその適切な製造方
法により、人体に有害である放射線から身を守るための
多量の鉛化合物を含有して、且つ透明で、良好な導電性
を有する加工の容易な材料を見いだす事が大きな課題で
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明では、有機酸鉛
を、後述する特定された、モノマー組成即ち、メチルメ
タクリレート、アクリル酸または、メタクリル酸、構造
式（１）で示されるエステル、αメチルスチレンからな
るモノマー混合物に溶解させ、これをラジカル重合する
ことにより、加工性の良好な透明な鉛含有量の多い高分
子を得るに至った。

【０００６】以下、本発明を、詳述する。本発明では、
鉛化合物、それも有機酸鉛化合物を、特定のモノマー混
合物中に溶解させ、これを重合することにより鉛原子を
均一に特定されたポリマー組成中に、分散させ、透明な
鉛含有高分子を得るものである。この方法は、従来の鉛
化合物を加温下に、混練り等の手段を用いて機械的に、
分散させる方法と異なり、鉛含有量も多く、且つ透明な
材料が得られる点極めて、有用な方法と言える。本発明
で用いられる鉛化合物は、有機酸鉛化合物である。この
有機酸鉛化合物は、本発明の後述する本発明のモノマー
組成に、極めて良く溶解する。本発明で用いられる有機
酸鉛化合物の具体的な例を示すと、ギ酸鉛、酢酸鉛、酪
酸鉛、シュウ酸鉛、クエン酸鉛、アクリル酸鉛、安息香
酸鉛、シクロヘキサン酪酸鉛、オレイン酸鉛、酒石酸
鉛、ナフテン酸鉛、ステアリン酸鉛、トルエンスルフォ
ン酸鉛、等の有機カルボン酸の鉛化合物や有機スルフォ
ン酸の鉛化合物等を挙げることが出来る。又、本発明で
は、これら有機カルボン酸の鉛化合物や有機スルフォン
酸の鉛化合物等のほか、これらの水和物も用いることが
出来る。無論、本発明は、これらのみに、限定されるこ
とはない。これら有機酸鉛化合物は、本発明では、目的
により、種々の含有量の物を用いることが出来るが、通
常、モノマー１００重量部当り、０．２〜３０重量部が
用いられる。０．２重量部以下であると含有量が少なく
放射線の透過を防ぐという目的にそぐわない。又、３０
重量部以上であると、重合の進行を阻害する事もあり、
又、ポリマーの成形性が低下すると共に、本発明の特徴
である透明性も低下する傾向がでてくるためである。

【０００７】次に、該有機酸鉛化合物を含有させる樹脂
組成について、詳述する。本発明のモノマー組成の主成
分は、メチルメタクリレートである。一般に、メチルメ
タクリレートは、ラジカル重合性に富み、その樹脂は、
極めて透明で加工性にも優れている。しかしながら、単
に鉛化合物をメチルメタクリレート樹脂に混練りして
も、容易に透明な樹脂を得ることが出来ないことは、公
知の事実である。又、メチルメタクリレートモノマーに
鉛化合物が多量に溶解しない事も事実である。しかしな
がら、本発明に於いては、該メチルメタクリレートにア
クリル酸もしくは、メタクリル酸を規定量加える事によ
り従来不可能であった鉛化合物のうち該有機酸鉛化合物
を溶解させ、この重合物を透明な材料とすることを可能
にした。本発明では、モノマー組成としてメチルメタク
リレートにアクリル酸もしくは、メタクリル酸の他に、
下記化２（構造式１）で示されるエステル、αメチルス
チレンを必須の成分として使用する。

【０００８】

【化２】

【０００９】この構造式１で示されるエステルを必須の
成分として使用する理由は、本発明の鉛含有高分子に適
度の導電性を付与するためである。該構造式１で示され
るエステルは、水溶性であり、極性は強いが、ラジカル
重合性のアクリルまたは、メタクリル基を有しており、
該メチルメタクリレートとアクリル酸もしくは、メタク
リル酸との共重合性が極めて良く、本発明では、必須の
成分として用いられる。上記構造式１で示されるエステ
ルにおいて、置換基ー（Ｃ２Ｈ４０）_nのｎの値は、６
〜２３の値が本発明では使用される。このｎが６未満で
あると樹脂の吸湿性が低下し、好ましい導電性が得られ
ない場合がある。又、ｎの値が２３を超えると導電性は
向上するが、樹脂の耐熱性が低下し、好ましい成形体が
得られない。この為本発明では、置換基の数ｎは、６〜
２３の値が好ましい範囲として使用される。また、本発
明では、αメチルスチレンも必須の成分として使用され
る。この理由は、該メチルメタクリレートとアクリル酸
もしくは、メタクリル酸、該構造式１で示されるエステ
ルとの共重合性が極めて良く、重合反応が暴走しやすい
ので、重合を適度のスピードにコントロールし、製造し
やすく、且つ成形加工性に優れた樹脂とする為に使用さ
れる。

【００１０】本発明で、用いられるモノマーは、メチル
メタクリレート、アクリル酸または、メタクリル酸、上
記構造式１で示されるエステル、αメチルスチレンの４
種類であるが、その組成は、メチルメタクリレート５０
〜８０重量部、アクリル酸または、メタクリル酸５〜４
０重量部、上記構造式１で示されるエステル５〜２０重
量部、αメチルスチレン５〜３０重量部からなるモノマ
ー混合物である。ここで、アクリル酸または、メタクリ
ル酸が５〜４０重量部である理由は、５重量部より少な
いと、有機酸鉛化合物を０．２重量部以上溶解させ、樹
脂を透明な材料とすることが出来ない為である。又、４
０重量部を超えると、有機酸鉛化合物の溶解力は向上す
るが、耐熱性が低下すると共に、加工性も著しく低下す
るためである。上記構造式１で示されるエステルは、前
述の様に、樹脂に、導電性を与えるためであり、５重量
部より少ないと有効な導電性を与えることが出来ない。
又、２０重量部を超えると、樹脂が不透明になりやす
く、耐熱性も低下する。αメチルスチレンは、重合を適
度のスピードにコントロールする為に使用されるが５重
量部より少ないとその効果は充分でなく、３０重量部を
超えると逆に、重合を阻害することになり好ましくな
い。この為、本発明では、モノマー組成は、メチルメタ
クリレート５０〜８０重量部、アクリル酸または、メタ
クリル酸５〜４０重量部、上記構造式１で示されるエス
テル５〜２０重量部、αメチルスチレン５〜３０重量部
からなるモノマー混合物が好ましい適切な範囲として、
使用される。

【００１１】次に、本発明の範囲内の該有機酸鉛化合物
は該モノマー混合物に室温もしくは、加温下に容易に溶
解される。このモノマー混合物に本発明では、ラジカル
重合開始剤を添加して、ラジカル共重合を行い鉛含有の
透明な樹脂を得る。用いられるラジカル重合開始剤は、
本発明では特に限定はなく、通常公知の開始剤を使用す
ることが出来る。本発明で用いられる重合方法も通常公
知の方法で行う事が出来る。塊状重合、キャスト重合、
懸濁重合、溶液重合、乳化重合等、任意の重合方法を用
いることが出来る。得られた鉛化合物を含む共重合体
は、成形加工性に富んでおり、熱プレス、溶融押し出し
成形、カレンダー成形、溶液の状態からのキャスト成
形、等により、目的に応じた形状の成形物とすることが
可能である。以下、本発明を、実施例で説明する。

【００１２】

【実施例】

実施例（１）酢酸鉛３水和物５重量部をメチルメタクリレート４５重
量部、アクリル酸２５重量部、下記化３（構造式２）で
示されるエステル２０重量部、αメチルスチレン１０重
量部の混合モノマーに４０℃の加温下で溶解させ、均一
なモノマー溶液とした。このモノマーの粘度は２０℃で
３１ｃｐであった。

【００１３】

【化３】

【００１４】このモノマー溶液に０．２重量部のアゾビ
スイソブチロニトリルを重合開始剤として加え、窒素置
換したフラスコ中で６０℃で、５時間重合させ、モノマ
ーを室温に戻したところモノマー粘度は、約６００ｃｐ
に上昇した。このモノマーに、更に、アゾビスイソブチ
ロニトリルを、０．６重量部加え、シールされた２枚の
ガラス板の間に流し込み、６０℃で１５時間、８０℃で
１０時間重合を行い無色透明な厚さ２ｍｍの板状成形物
を得た。この板の可視域での全光線透過率を求めたとこ
ろ、８８％を示し、極めて透明であることが示された。
又、この板を蛍光エックス線分析により鉛含有率を求め
たところ、２．２５％含有していることが確認された。
更に、この板状成形物の相対湿度５０％、２０℃の条件
下で表面固有抵抗を測定したところ、７×１０⁷Ωの値
を示した。

【００１５】実施例（２）クエン酸鉛３水和物１０重量部をメチルメタクリレート
５０重量部、メタクリル酸２５重量部、下記化４（構造
式３）で示されるエステル１７重量部、αメチルスチレ
ン８重量部の混合モノマーに４０℃の加温下で溶解さ
せ、均一なモノマー溶液とした。このモノマーの粘度は
２０℃で２２ｃｐであった。

【００１６】

【化４】

【００１７】このモノマー溶液に０．２５重量部のアゾ
ビスイソブチロニトリルを重合開始剤として加え、窒素
置換したフラスコ中で６０℃で、５時間重合させ、モノ
マーを室温に戻したところモノマー粘度は、約６４０ｃ
ｐに上昇した。このモノマーに、更に、アゾビスイソブ
チロニトリルを、０．６重量部加え、これを、６％のポ
リビニルアルコール水溶液３６０重量部に加え、窒素置
換したフラスコ中で強く攪はんしながら、６０℃で１５
時間、７５℃で５時間懸濁重合を行い懸濁粒子を得た。
濾過、洗浄、乾燥後の懸濁粒子の大きさは、約７５ミク
ロンであった。この共重合体を、２００℃でプレス成形
を行い、厚さ２５０ミクロンの透明なシートを得た。こ
のシートの可視域での全光線透過率を求めたところ、８
９％を示し、極めて透明であることが示された。又、こ
のシートを蛍光エックス線分析により鉛含有率を求めた
ところ、約５．０％含有していることが確認された。更
に、この板状成形物の相対湿度５０％、２０℃の条件下
で表面固有抵抗を測定したところ、８．７×１０⁷Ωの
値を示した。

【００１８】

【発明の効果】以上の方法で得られた本発明の樹脂は、
人体に有害である放射線から身を守るための鉛含有率が
高く且つ透明であり、良好な導電性を有する、又加工性
に優れたものであり、金属鉛板に代わる有用な材料を提
供するものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ０８Ｆ 220/28 ＭＭＮ 7242−4ＪＣ０８Ｌ 33/00 ＬＨＺ 7921−4Ｊ // Ｃ０８Ｆ 2/44 ＭＣＲ 7442−4Ｊ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】有機酸鉛０．２〜３０重量部を、メチル
メタクリレート５０〜８０重量部、アクリル酸または、
メタクリル酸５〜４０重量部、下記化１（構造式１）で
示されるエステル５〜２０重量部、αメチルスチレン５
〜３０重量部からなるモノマー混合物に溶解させ、これ
をラジカル重合して得られる透明で良好な導電性を有す
る成形の容易な、鉛含有高分子【化１】