JPH0632853A - ポリアリルカ―ボネ―ト系共重合体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 ポリアリルカ―ボネ―ト単量体とポリエチレ
ングリコ―ルアクリル酸エステルなどのポリオキシアル
キレン鎖を有する単量体との共重合体からなるポリアリ
ルカ―ボネ―ト系共重合体。 【効果】 ポリアリルカ―ボネ―ト系樹脂の特性を損な
うことなく、成形加工性を改善することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、成形加工性の改良され
たポリアリルカ―ボネ―ト系共重合体に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】ポリアリルカ―ボネ―ト樹脂は、高い透
明性や大きな表面硬度、耐スパツタ性などの性質から、
プラスチツクレンズ用素材、ガラス代替材料、耐スパツ
タ性素材、表面保護素材として使用されている。

【０００３】このポリアリルカ―ボネ―ト樹脂は、一般
に、ポリアリルカ―ボネ―ト単量体を重合開始剤ととも
に、金属製またはガラス製のモ―ルドに注入して、加熱
重合させることにより、製造されている。

【０００４】このポリアリルカ―ボネ―ト樹脂は、剛直
でもろく、柔軟性に乏しいため、重合後の樹脂素材を切
削などの方法により加工しようとすると、切削の応力に
耐えきれず、単なる切断のみでさえ割れや欠けなどが生
じ、加工歩留りが悪い。このため、レ―ザ―切断などの
高価な加工機器を用いるか、樹脂の加熱重合の際にあら
かじめ最終成型物に近いものが得られるようなモ―ルド
に注入して重合させ、仕上げを行うという方法がとられ
ている。

【０００５】しかし、ポリアリルカ―ボネ―ト樹脂は、
重合の際の収縮率が大きく、そのままモ―ルドに注入し
重合しても、収縮による割れやくるい、あるいはモ―ル
ドからの離脱不良がおこる場合が多い。そのため、モ―
ルドの設計や重合条件の設定には高度な技術が必要であ
る。特に、モ―ルドの抜きが困難な形状のものや、重合
収縮率が大きい場合には、収縮率の差が生じやすい厚
物、多曲面をもつ成型物を得ることは困難である。この
ため、ポリアリルカ―ボネ―ト樹脂の利用は、単純な形
状での使用に限られている。

【０００６】このような問題を解決するために、従来か
ら、ジオクチルフタレ―トのような可塑剤を添加して樹
脂に柔軟性を付与する試みや、スチレン−ブタジエン系
ゴムの微粒子を樹脂中に分散させて柔軟性を付与する試
みがなされている。

【０００７】しかし、前者の可塑剤を添加する方法で
は、樹脂の柔軟性は若干改善されるものの樹脂のもろさ
は改善されず、また機械的強度が著しく低下し、さらに
樹脂の表面に可塑剤成分が滲み出るいわゆるブル―ミン
グ現象が起こる。また、後者のゴム微粒子を分散させる
方法では透明性が損なわれるために、透明性が要求され
る分野には使用することができない。

【０００８】また、ポリエチレングリコ―ルジアリルカ
―ボネ―トなどのポリオキシアルキレン鎖を有するポリ
アリルカ―ボネ―ト単量体を用いる試みもあるが、十分
な柔軟性を得るにはポリオキシアルキレン部分の分子量
が４００以上必要であり、この場合には機械的強度が低
下する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】このように、ポリアリ
ルカ―ボネ―ト樹脂の成形加工性を改良するための従来
の技術は、柔軟性を改善できても機械的強度などを損な
つて、所期の目的とする成形加工性の改良に対して十分
な効果が得られないか、あるいは透明性などの樹脂本来
の特性を大きく損なう問題があつた。

【００１０】本発明は、上記の問題に鑑み、ポリアリル
カ―ボネ―ト樹脂のすぐれた特性を損なうことなく、成
形加工性を改良したポリアリルカ―ボネ―ト系共重合体
を提供することを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の目
的を達成するために鋭意検討した結果、ポリアリルカ―
ボネ―ト単量体とポリオキシアルキレン鎖を有する単量
体との共重合体によれば、ポリアリルカ―ボネ―ト樹脂
の特性を損なわずに成形加工性が改善されることを見出
し、本発明を完成するに至つた。

【００１２】すなわち、本発明は、ａ）ポリアリルカ―
ボネ―ト単量体５０〜９９重量％とｂ）ポリオキシアル
キレン鎖を有する単量体５０〜１重量％との共重合体か
らなるポリアリルカ―ボネ―ト系共重合体に係るもので
ある。

【００１３】

【発明の構成・作用】本発明に用いるａ成分のポリアリ
ルカ―ボネ―ト単量体は、１分子内にアリルカ―ボネ―
ト基を２個以上持つものであればよい。具体的には、エ
チレングリコ―ルジアリルカ―ボネ―ト、プロピレング
リコ―ルジアリルカ―ボネ―ト、１・４ブタンジオ―ル
ジアリルカ―ボネ―ト、ジエチレングリコ―ルジアリル
カ―ボネ―ト、トリエチレングリコ―ルジアリルカ―ボ
ネ―ト、グリセリンジアリルカ―ボネ―ト、グリセリン
トリアリルカ―ボネ―ト、ペンタエリスリト―ルジアリ
ルカ―ボネ―ト、ペンタエリスリト―ルトリアリルカ―
ボネ―ト、ペンタエリスリト―ルテトラアリルカ―ボネ
―ト、ビスフエノ―ルＡジアリルカ―ボネ―トなどが挙
げられる。

【００１４】本発明に用いるｂ成分のポリオキシアルキ
レン鎖を有する単量体は、分子内にポリオキシアルキレ
ン鎖を持つ不飽和単量体であればよく、代表的なものと
しては、つぎのイ〜ハの三種のものがある。 イ）炭素数２〜４のオキシアルキレンの単独重合体また
は共重合体と不飽和酸とのエステル化物 ロ）炭素数２〜４のオキシアルキレンの単独重合体また
は共重合体と不飽和アルコ―ルとのエ―テル化物 ハ）一価または多価アルコ―ル類の炭素数２〜４のオキ
シアルキレン付加物と不飽和酸とのエステル化物

【００１５】上記イの例としては、ポリエチレングリコ
―ルモノ（メタ）アクリル酸エステル、ポリエチレング
リコ―ルジ（メタ）アクリル酸エステル、ポリプロピレ
ングリコ―ルモノ（メタ）アクリル酸エステル、ポリプ
ロピレングリコ―ルジ（メタ）アクリル酸エステル、オ
キシエチレンオキシプロピレン共重合物のモノ（メタ）
アクリル酸エステル、オキシエチレンオキシプロピレン
共重合物のジ（メタ）アクリル酸エステルなどがある。

【００１６】上記ロの例としては、ポリエチレングリコ
―ルモノアリルエ―テル、ポリエチレングリコ―ルジア
リルエ―テル、ポリプロピレングリコ―ルモノアリルエ
―テル、ポリプロピレングリコ―ルジアリルエ―テル、
オキシエチレンオキシプロピレン共重合物のモノアリル
エ―テル、オキシエチレンオキシプロピレン共重合物の
ジアリルエ―テルなどがある。

【００１７】上記ハの例としては、アルキルフエノ―ル
オキシエチレン付加物の（メタ）アクリル酸エステル、
ソルビタンのオキシエチレン付加物の（メタ）アクリル
酸エステル、グリセリンのオキシエチレン付加物のモノ
（メタ）アクリル酸エステル、グリセリンのオキシエチ
レン付加物のジ（メタ）アクリル酸エステル、グリセリ
ンのオキシエチレン付加物のトリ（メタ）アクリル酸エ
ステルなどがある。

【００１８】このようなｂ成分の単量体において、ポリ
オキシアルキレン鎖部分の分子量としては、１００〜１
０，０００、好適には２００〜５，０００であるのがよ
い。ポリオキシアルキレン鎖部分の分子量が小さすぎる
と、成形加工性の改善効果が悪くなり、また上記分子量
が大きくなりすぎると、樹脂の強度が低下する。

【００１９】本発明において、ａ成分のポリアリルカ―
ボネ―ト単量体とｂ成分のポリオキシアルキレン鎖を有
する単量体との共重合割合は、前者の単量体が５０〜９
９重量％、後者の単量体が５０〜１重量％となるように
すべきであり、特に好適には前者の単量体が６０〜９５
重量％、後者の単量体が４０〜５重量％となるようにす
るのがよい。前者の単量体が９９重量％を超えると、成
形加工性の改善効果が小さく、５０重量％未満となる
と、強度や耐スパツタ性が悪くなる。

【００２０】本発明においては、ａ成分のポリアリルカ
―ボネ―ト単量体の少なくとも１種と、ｂ成分のポリオ
キシアルキレン鎖を有する単量体の少なくとも１種と
を、上記割合で混合し、通常のポリアリルカ―ボネ―ト
樹脂に採用される重合方法、たとえば有機過酸化物のよ
うなラジカル開始剤を用いて加熱重合する方法などによ
り、ポリアリルカ―ボネ―ト系共重合体を得ることがで
きる。

【００２１】このポリアリルカ―ボネ―ト系共重合体
は、ポリアリルカ―ボネ―ト樹脂本来の分子骨格にｂ成
分の単量体に基づく別の重合単位が組み込まれ、この重
合単位に側鎖としてポリオキシアルキレン鎖が導入され
ているという分子構造を有し、この構造によりポリアリ
ルカ―ボネ―ト樹脂本来の特性として、高い透明性や大
きな表面硬度、さらに良好な機械的強度や耐スパツタ性
などを備えているとともに、柔軟性にすぐれて良好な成
形加工性を有している。

【００２２】

【実施例】つぎに、本発明を実施例により具体的に説明
する。

【００２３】実施例１ 表１に示すａ成分のポリアリルカ―ボネ―ト単量体とｂ
成分のポリオキシアルキレン鎖を有する単量体とを、同
表に示す重量比で混合し、これに重合開始剤を３重量％
添加して、ガラス製のモ―ルドに流し込み、７０℃，３
６時間の加熱重合を行い、ポリアリルカ―ボネ―ト系共
重合体からなる３００mm×３００mm×２mmの大きさの８
種の試料板（試料番号１〜８）を作製した。

【００２４】なお、重合開始剤としては、試料番号７で
はベンゾイルペルオキシドを用い、他の試料番号ではす
べてジイソプロピルペルオキシジカ―ボネ―トを用い
た。また、表１に示すｂ成分のポリオキシアルキレン鎖
を有する単量体において、「ＭＷ」とは、重量平均分子
量を意味する。

【００２５】

【表１】

【００２６】比較例１ ａ成分のポリアリルカ―ボネ―ト単量体としてジエチレ
ングリコ―ルジアリルカ―ボネ―トを用い、ｂ成分のポ
リオキシアルキレン鎖を有する単量体を用いなかつた以
外は、実施例１と同様の手法（重合開始剤はジイソプロ
ピルペルオキシジカ―ボネ―ト）により、ポリアリルカ
―ボネ―ト樹脂からなる３００mm×３００mm×２mmの大
きさの試料板（試料番号９）を作製した。

【００２７】比較例２ ａ成分のポリアリルカ―ボネ―ト単量体としてポリエチ
レングリコ―ル（重量平均分子量４００）ジアリルカ―
ボネ―トを用い、ｂ成分のポリオキシアルキレン鎖を有
する単量体を用いなかつた以外は、実施例１と同様の手
法（重合開始剤はジイソプロピルペルオキシジカ―ボネ
―ト）により、ポリアリルカ―ボネ―ト樹脂からなる３
００mm×３００mm×２mmの大きさの試料板（試料番号１
０）を作製した。

【００２８】比較例３ ａ成分のポリアリルカ―ボネ―ト単量体としてジエチレ
ングリコ―ルジアリルカ―ボネ―トを用い、ｂ成分のポ
リオキシアルキレン鎖を有する単量体に代えてメタクリ
ル酸メチルを用い、これらを前者：後者の重量比が８
０：２０となるように混合した以外は、実施例１と同様
の手法（重合開始剤はジイソプロピルペルオキシジカ―
ボネ―ト）により、ポリアリルカ―ボネ―ト系共重合体
からなる３００mm×３００mm×２mmの大きさの試料板
（試料番号１１）を作製した。

【００２９】比較例４ ａ成分のポリアリルカ―ボネ―ト単量体としてジエチレ
ングリコ―ルジアリルカ―ボネ―トを用い、ｂ成分のポ
リオキシアルキレン鎖を有する単量体に代えて可塑剤と
してジオクチルフタレ―トを用い、これらを前者の単量
体：後者の可塑剤の重量比が９０：１０となるように混
合した以外は、実施例１と同様の手法（重合開始剤はジ
イソプロピルペルオキシジカ―ボネ―ト）により、可塑
剤含有ポリアリルカ―ボネ―ト樹脂からなる３００mm×
３００mm×２mmの大きさの試料板（試料番号１２）を作
製した。

【００３０】比較例５ ａ成分のポリアリルカ―ボネ―ト単量体としてジエチレ
ングリコ―ルジアリルカ―ボネ―トを用い、ｂ成分のポ
リオキシアルキレン鎖を有する単量体に代えてスチレン
−ブタジエンゴム微粒子〔５０メツシユパス１００重量
％、シエル化学（株）のカリフレツクスＴＲ−１１０１
を粉砕し分級したもの〕を用い、これらを前者の単量
体：後者の微粒子の重量比が７０：３０となるように混
合した以外は、実施例１と同様の手法（重合開始剤はジ
イソプロピルペルオキシジカ―ボネ―ト）により、ゴム
変性ポリアリルカ―ボネ―ト樹脂からなる３００mm×３
００mm×２mmの大きさの試料板（試料番号１３）を作製
した。

【００３１】以上の実施例および比較例で作製した試料
番号１〜１３の試料板について、透明性、引張強度、伸
び率（柔軟性）、成形加工性、表面硬度および耐スパツ
タ性を、下記の方法で測定，評価した。その結果を、後
記の表２に示す。

【００３２】＜透明性＞試料板の透明性を目視により評
価した。すなわち、試料板を新聞から１０cm上方に置
き、試料板を通して新聞の活字をすべて判読できるもの
を透明とし、判読できない活字がある場合を半透明と
し、まつたく活字を判読できない場合を不透明として評
価した。

【００３３】＜引張強度および伸び率＞試料板より２０
mm×１５０mm×２mmの試験片を作製し、（株）島津製作
所製オ―トグラフＡＧ−１０ＴＡにより、引張強度およ
び伸び率を求めた。

【００３４】＜成形加工性＞３００mm×３００mm×２mm
の試料板１０枚を（株）ＯＫ製ダイヤモンド切断機ＯＭ
−２にて半分に切断し、割れが生じずに切断できた枚数
により成形加工性を評価した。

【００３５】＜表面硬度＞試料板より１５０mm×１５０
mm×２mmの試験片を作製し、ＪＩＳ Ｋ−５４００鉛筆
引つかき試験に準拠して硬度を求めた。

【００３６】＜耐スパツタ性＞試料板より１００mm×１
００mm×２mmの試験片を作製し、水平に設置した試験片
の上方１５cmの点で鉄の連続ア―ク溶接を行い、溶接ス
パツタ照射時間５０時間後に取り出し、その表面状態を
観察した。溶接条件のばらつきを抑えるため、５枚の試
験片について測定を行い、試験片の表面状態から、つぎ
の３段階で耐スパツタ性を評価した。 ○：５枚ともスパツタの付着または貫通がみられない。 △：１〜２枚にスパツタの付着または貫通が認められ
る。 ×：３枚以上にスパツタの付着または貫通がみられる。

【００３７】

【表２】

【００３８】上記の表２の結果から明らかなように、本
発明例の試料板（試料番号１〜８）は、いずれもポリア
リルカ―ボネ―ト樹脂の持つ透明性、強度、表面硬度、
耐スパツタ性などを損なうことなく、伸び率（柔軟性）
および成形加工性が大きく改善されていることがわか
る。

【００３９】これに対し、ａ成分の単量体のみを用いた
試料板（試料番号９）は、伸び率および成形加工性が悪
い。また、ａ成分の単量体のみで、ポリエチレングリコ
―ル（重量平均分子量４００）ジアリルカ―ボネ―トを
用いた試料板（試料番号１０）は、伸び率は良くなるが
強度が低下して、成形加工性が改良されず、表面硬度や
耐スパツタ性もやや低下する。さらに、ｂ成分の単量体
に代えてポリオキシアルキレン鎖を持たない単量体を用
いた試料板（試料番号１１）は、伸び率および成形加工
性が改良されない。

【００４０】また、ｂ成分の単量体に代えて可塑剤を添
加した試料板（試料番号１２）と、ｂ成分の単量体に代
えてゴム微粒子を分散させた試料板（試料番号１３）と
は、いずれも伸び率は良くなるが強度が極端に低下し
て、成形加工性が改良されず、しかも透明性、表面硬度
および耐スパツタ性が低下する。

【００４１】

【発明の効果】以上のように、本発明のポリアリルカ―
ボネ―ト系共重合体は、ポリアリルカ―ボネ―ト樹脂の
すぐれた特性を損なうことなく、柔軟性および成形加工
性が向上している。したがつて、従来のポリアリルカ―
ボネ―ト樹脂では困難であつた形状の成形物を容易に得
ることができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ａ）ポリアリルカ―ボネ―ト単量体５０
   〜９９重量％とｂ）ポリオキシアルキレン鎖を有する単
   量体５０〜１重量％との共重合体からなるポリアリルカ
   ―ボネ―ト系共重合体。