JPS62138512A - メタクリル系重合体、その製造法および光学素子 - Google Patents

メタクリル系重合体、その製造法および光学素子

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JPS62138512A
JPS62138512A JP60278464A JP27846485A JPS62138512A JP S62138512 A JPS62138512 A JP S62138512A JP 60278464 A JP60278464 A JP 60278464A JP 27846485 A JP27846485 A JP 27846485A JP S62138512 A JPS62138512 A JP S62138512A
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和宏 横尾
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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〉 本発明は透明性、低吸湿性、耐熱性に優れた新規なメタ
クリル系重合体、その製造法及び該重合体からなる光学
素子に関する。
〈従来の技術〉 メタクリル系重合体は、ポリメタクリル酸メチルに代表
されるごとく、メタクリル酸エステルの重合体あるいは
これと他種の単量体との共重合体として良く知られてい
る。
これらメタクリル系重合体は、優れた光学的性質からレ
ンズ、プリズムなど種々の光学メタクリル系重合体を用
いた光学素子として、近年、光学式ディスク基板がクロ
ーズアップして来た。
ディスク基板としてこれら重合体から成る樹脂材料を用
いることにより、安価に多量の複製基板を成形すること
が可能となるものの、広く知られているようにディスク
基板の成形に−し樹脂の流動及び冷却過程1トおいて分
子配向を生じ、複屈折を生ずる。これは光学式ディスク
基板として致命的欠陥となっている。
成形時の分子配向は、特に射出成形においては避は難い
ので、光学式ディスク基板成形用に適する光学的異方性
の少ない樹脂材料としては、メタクリル酸メチルを主成
分とする重合体しかないのが現状である。
しかしながら、従来知られているメタクリル酸メチルを
主成分とする重合体を基板に用いた場合、吸湿性が大き
いために、寸法安定性が不良であり、多湿環境下にて反
り、ねじれを生ずるという欠点を有している。
また、メタクリル酸メチルを主体とした重合体の欠点で
ある寸法安定性を改良するため、例えば特開昭57−8
8446号公報、特開昭57−162135号公報、特
開昭58−88848号公報ではメタクリル酸メチルと
芳香族ビニル単量体との共重合体が提案されている。し
かし、芳香環を有するビニル単量体との共重合体は複屈
折を生じやすく、実用に供し得ないのが実状である。
更に特開昭58−5818号公報、特開昭58−127
754号公報にては複屈折を高くすることなく、吸湿性
を低減するため、メタクリル酸シクロヘキシル系の重合
体が提案されているが、これらは透明性にもすぐれてい
るものの、本質的に脆くて割れ易く、材料強度の低下を
伴うという問題がある。
〈発明がが決しようとする問題点〉 本発明が解決しようとする問題点、即ち本発明の目的は
、かかる事情に鑑み、射出成形、圧縮成形等によっても
複屈折が低く、かつ寸法安定性に優れたメタクリル系重
合体、その製造法及び該Mき体からなる光学素子を提供
することにある。
く問題点を解決するための手段〉 本発明はメタクリル酸1−シクロヘキシルエチル単位、
又はメタクリル酸1−シクロヘキシルエチル単位とこれ
と共重合可能な他のエチレン性不飽和単量体単位とから
なる繰返し単位を有し、クロロホルム1%溶液として2
5℃で測定した還元粘度が0.3〜1.6であるメタク
リル系重合体、その製造法及び該重合体からなる光学素
子に関する。
本発明においてメタクリル酸1−シクロヘキシルエチル
単位の割合は100〜10重量%、他のエチレン性不飽
和単量体単位の割合は0〜90重量%とするのが好まし
い。
メタクリル!!21−シクロヘキシルエチル単位の割合
が少なすぎると本発明の効果を十分達成しうる重合体が
得難く好ましくない。
メタクリル酸1−シクロヘキシルエチルと共重合可能な
エチレン性不飽和単量体としては、不飽和脂肪酸エステ
ル、芳香族ビニル、不飽和ニトリル、N−置換マレイミ
ド、不飽和環状酸無水物などがある。不飽和脂肪酸エス
テルとしてはアクリル酸メチル、アクリル酸エチル、ア
クリル酸ブチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アク
リル酸シクロヘキシルなどのアクリル酸アルキルエステ
ル;メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタク
リル酸プロピル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ヘ
キシル、メタクリル酸シクロヘキシルなどのメタクリル
酸アルキルエステル、メタクリル酸フェニル、メタクリ
ル酸ベンジルなどのメタクリル酸芳香族エステルが挙げ
られる。また芳香族ビニルとしては、スチレン、α−メ
チルスチレンなどのα−置換スチレン;m−メチルスチ
レン、p−メチルスチレン、0−クロルスチレン、p−
クロルスチレン、p−ブロモスチレンなどの核置換スチ
レンなどが挙げられる。不飽和ニトリルとしてはアクリ
ロニトリル、メタシクロニトリル等が挙げられ、N−置
換マレイミドとしてはN−メチルマレイミド、N−エチ
ルマレイミド、N−イソプロピルマレイミド、N−ブチ
ルマレイミド、N−ラウリルマレイミド、N−シクロへ
キシルマレイミド、N−フェニルマレイミド、N−(0
−クロロフェニル)マレイミドなどが挙げられ;不飽和
環状酸無水物の例としては無水マレイン酸、無水シトラ
コン酸などが挙げられる。これらの単量体は各々単独も
しくは混合して使用することができ、共重合体の透明性
を阻害しない範囲で組合せ及び使用割合が調節される。
本発明において用いるメタクリル酸1−シクロヘキシル
エチルはメタクリル酸トシクロヘキシルメチルカルビノ
ールとを周知のエステル反応によって得ることができる
また、シクロヘキシルメチルカイレビノールは、α−メ
チルベンジルアルコールを水素添加することによって得
ることができる。
エチレン性不飽和単量体は、市販のものを利用すればよ
い。
本発明の重合体を製造する方法としては、塊状重合、溶
液重合、部間重合、乳化重合などのいずれの重合法でも
よい。樹脂をシート材料として得る場合にはキャスト法
による塊状重合でおこない、又成形材料を目的とする場
合には塊状重合、懸濁重合または乳化重合法が作業性や
生産性の上から好ましい。重合体に異物が混入しないこ
とが好ましく、必要ならば濾過、蒸溜等により、単量体
から予めゴミなどを除去したのち重合を行なうことが望
ましい。重合後の後処理においても異物混入を避けるこ
とが好ましく、この点から重合法としては塊状重合、懸
濁重合が特に好ましい。
懸濁重合法あるいは乳化重合法を採用する場合は、懸濁
分散剤または乳化剤を溶解した水中にラジカル重合開始
剤ならびに分子量調節のために連鎖移動剤を添加した単
量体混合物を分散させたのち重合をおこなう。
キャスト法による塊状重合法の場合、所定の割合に配合
した単量体混合物からまず部分重合体をa!! %ll
し、ガラス又はステンレス製のセル中に注入し、数時間
重合をおこなう。重合温度は50〜150℃の間で適宜
選択すればよ(、特に70℃〜120℃が好ましい。
ラジカル重合開始剤としては例えば、2゜2′−アゾビ
ス(イソブチロニトリル)、l。
1′−アゾビス(シクロヘキサンカルボニトリル)、2
.2′−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)
、アゾビス・「ソブタノールジアセテート等のアゾ化合
物、及びラウロイルパーオキサイド、ジーtert−ブ
チルパーオキサイド、ジクミルパーオキサ・fド、メチ
ルエチルケトンパーオキサイド、ン−tert−ブチル
パーフタレート、ジーtert−ブヂルパーアセテート
、ジーtert−アミルパーオキサイド等の有i過酸化
物があげらiる。
本発明のメタクリル系)重合体の分子量の指標として、
その還元粘度、ηsp/c (クロロホルム1%溶液と
して25℃で測定)を示すならば0.3〜1.5である
射出成形用の場合は、還元粘度0.3〜0.8程度が好
ましい。
成形材料を目的として本発明のメタクリル系重合体を製
造するに当っては、溶融温度280℃、荷重8.8 k
gでのメルトインデックス値が1.0〜50F/10分
となるよう分子量を調節することが好ましい。この場合
、メルトインデックス値が1.0以下では本発明の重合
体を成形するに際して十分低い複屈折性とすることがで
きず、またメルトインデックス値が50をこえると機械
的強度が低下することから好ましくない。
また、キャスト法によりシート材料を得る場合には、成
形時の分子配向かなく、複屈折の心配がないのでメルト
インデックス値が50以下でありさえすれば良い。
分子量の調節は、連鎖移動剤を重合系に添加して行なわ
れる。連鎖移動剤の例としては、n−ブチルメルカプタ
ン、n−オクチルメルカプタン、n−ドデシルメルカプ
タン等を挙げることができる。
キャスト法の場合には、上記のとおり、複屈折の心配が
ないのでできるだけ分子量の高い機械的強度の高い樹脂
を得るために連鎖移動剤を使用しない方が好ましく、共
重合性架橋単量体を添加しても良い。
また、本発明のメタクリル系重合体のガラス転移温度は
、少なくとも50℃以上であることが好ましく、更に好
ましくは70℃以上であることが好ましい。メタクリル
酸1−シクロヘキシルエチルと他のエチレン性不飽和単
量体とを共重合するに当っては、該不飽和単量体の種類
及び使用屋を得られる重合体のガラス転移温度が50℃
以上になるよう、調相割合を変えて実際に共重合して得
られる共重合体のガラス転移温度を測定すれば良いが、
各々の単独重合体のガラス転移温度を測定することで、
加成性を仮定して使用割合に応じて共重合体のガラス転
移温度を推定することができる。
本発明方法によって得られるメタクリル系樹脂に対して
、必要に応じて他の重合体を混合して使用してもよく、
又、酸化安定剤、耐候安定剤、着色剤、離型剤などの添
加剤を添加して使用してもよい。
〈実施例〉 次に本発明を実施例によって更に詳細に説明するが、本
発明はこれによって何んら限定されるものではない。
なお、実施例中の物性測定法のうち、還元粘度はクロロ
ホルム1%溶液、25℃で測定した。全光線透過率、曇
価は厚み811!l試料につきASTMDlooB、曲
げ強度はA8TMD790に準じ測定し、ガラス転移温
度は示差走査熱量測定法により測定した。吸水率は厚み
2mシートについてA8TMD5701こ準じ、60℃
蒸溜水溜水中24の吸水率を測定した。またメルトイン
デックスはA8TM D1288に準じ280℃、荷重
8.814にて測定した。
複屈折は偏光顕微鏡を用いて545 nmにてセナルモ
ンコンペンセーター法にてリターデーションを測定した
実施例1 撹拌機をそなえた8tセパラブルフラスコにメタクリル
酸1−シクロヘキシルエチル1000yを仕込み、開始
剤としてアゾビスイソブチロニトリル0.1fを添加溶
解して80°Cで1時間重合して部分重合物を得た。こ
の部分重合物にラウロイルパーオキシド3yを溶解し、
鏡面仕上げしたステンレス製セル中に注入し、80“C
にて1時間、110℃にて2時間反応させて3.01厚
のシート状重合体を得た。この重合体の還元粘度は1.
8であった。また同様にして2■厚、1.2mmmm−
トを作成した。8゜厚シートの全光線透過率は92%、
曇価0.8であり、1.2mmレシート複屈折は3 n
m以下であった。曲げ強度は450 kg/−であり、
吸水率は0.85%であった。またガラス転移温度は8
7℃であった。
この重合体の赤外吸収スペクトルを第1図、核磁気共鳴
スペクトルを第2図に示した。
第1図の赤外吸収スペクトルにおいて 17205  付近のピークはポリメタクリル酸エステ
ルのカルボニル基に係るものである。
第2図の核磁気共鳴スペクトルにおいて4.6ppmの
ピークはエステル部の酸素に結合したメチル基のプロト
ンに係るものである。
実施例2 攪拌機をそなえた5tの反応器に純水 2250ダを入れ懸濁安定剤としてポリビニルアルコー
ル1.5Fを加えて溶解した。
別に第1表に示した単量体混合物1500ノに連鎖移動
剤としてn−ドデシルメルカプタン8f1開始剤として
ラウロイルパーオキシド4.5fを溶解した液を反応器
に添加し、80℃の温度で攪拌しながら重合を行った。
反応温度の上昇が認められた後、98′Cで8時間重合
を行った。得られた重合体を脱水、水洗、乾燥した。得
られた重合体の還元粘度は0.70であった。重合体を
押出機にて造粒し、これを用いて各槌試験片を作成して
物性を測定した。結果を第2表に示した。またシリンダ
一温度270″C1金型温度70℃にて射出成形し、直
径50m、厚さ1.2 weの円板状試験片を作成した
。得られた成形品の中心より12■の位置での複屈折を
測定し、結果を第2表に示した。
実施例3〜7 第1表に示した単量体混合物、開始剤及び連鎖移動剤の
組成を用いた以外は実施例2と同様にして重合反応及び
物性測定を行なった。物性評価結果を第2表に示した。
なお、実施例8及び4で得られた重合体の還元粘度はそ
れぞれ0.62及び0.68であった。実施例8で得ら
れた重合体の赤外吸収スペクトルを第8図に、また核磁
気共鳴スペクトルを第4図に示した。第4図において8
.6 ppmのピークはメタクリル酸メチルのエステル
部のメチル基のプロトンに係るものである。
比較例1.2 第1表に示した単量体混合物、開始剤及び連鎖移動剤の
組成を用いた以外は実施例2と同様にして重合反応及び
物性測定を行なった。物性測定結果を第2表に示した。
実施例8 攪拌機をそなえた8tセパラブルフラスコにメタクリル
酸1−シクロヘキシルエチル520F、メタクリル酸メ
チル880g、無水マレイン酸80f1エチレングリコ
ールジメタクリレート201の単量体混合物を入れ開始
剤としてアゾビスイソブチロニトリル0.11/を溶解
して80℃で1時間重合して部分重合物を得た。この部
分重合物に開始剤としてラウロイルパーオキシド8fを
溶解し1.脱気後続面仕上げしたステンレス製セル中に
注入し、80℃にて1時間、120℃にて2時間反応さ
せて1.2謹厚のシート状重合体を得た。
このシートの全光線透過率は92%、曇価0.9、吸水
率は0.8%、複屈折は3 nm以下であった。またガ
ラス転移温度は102℃であった。
比較例8,4 メタクリル酸l−シクロヘキシルエチルに代えてメタク
リル酸シクロヘキシルを用いた以外は実施例2と同様の
方法にて重合を行い、重合体を得た。単量体混合物、開
始剤及び連鎖移動剤の組成を第1表に、また物性測定結
果を第2表に示した。本発明の重合体に比べ、メタクリ
ル酸シクロヘキシル共重合体は重合体の強度低下が大き
い。
〈発明の効果〉 本発明の重合体は低湿性であって寸法安定性が良く、か
つ耐熱性、機械的強度のすぐれた透明樹脂であって、ま
た複屈折性に関し射出成形法においても非常に良好なも
のが得られ、るという効果を発揮する。このことがら本
−発明の重合体はレンズ、プリズム、光学式ディスク基
板等の光学素子に好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は実施例1の重合体の赤外吸収スペクトルである
。第2図は実施例1の重合体の核磁気共鳴スペクトルで
ある。第8図は実施例3の重合体の赤外吸収スペクトル
である。第4図は実施例8の重合体の核磁気共鳴スペク
トルである。 手 続 補 正 書(自発) 昭和61年8月l′7日 特許庁長官 宇 賀 逍 部 殿 1、事件の表示 昭和60年 特許願第278464号 2、発明の名称 メタク!J/l/糸重合体、その製造法および光学素子 8、 補正をする者 事件との関係  特許出願人 住 所  大阪市東区北浜5丁目15香地名称  (2
09)住友化学工業株式会社、−代表者     森 
   英 雄 4、  代  理  人              
    ゛パ′住 所  大阪市東区北浜5丁目15番
地住友化学工業株式会社内 氏名 弁卵士(8597)諸方光装 置 (OG+2:!l〜3104 5、補正の対象 明釉書の発明の詳細な説明の篩1 6、補正の内容 (1)明#1書15ページ15行のr50■」を「12
0鵡」に補正する〇 (2)明卸1鶴15ページ16行の「12■」を「80
■」に補正する。 以 ヱ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)メタクリル酸1−シクロヘキシルエチル単位、又
    はメタクリル酸1−シクロヘキシルエチル単位と他のエ
    チレン性不飽和単量体単位とからなる繰り返し単位を有
    し、クロロホルム1%溶液として25℃で測定した還元
    粘度が0.3〜1.5であるメタクリル系重合体。
  2. (2)エチレン性不飽和単量体が不飽和脂肪酸エステル
    、芳香族ビニル、不飽和ニトリル、N−置換マレイミド
    、不飽和環状酸無水物からなる群から選ばれた少なくと
    も一種の化合物である特許請求の範囲第2項記載の重合
    体。
  3. (3)メタクリル酸1−シクロヘキシルエチル10〜1
    00重量%、およびエチレン性不飽和単量体0〜90重
    量%をラジカル重合させることを特徴とするメタクリル
    系重合体の製造法。
  4. (4)メタクリル酸1−シクロヘキシルエチル単位、又
    はメタクリル酸1−シクロヘキシエチル単位とエチレン
    性不飽和単量体単位とからなる繰り返し単位を有し、ク
    ロロホルム1%溶液として25℃で測定した還元粘度が
    0.3〜1.5であるメタクリル系重合体からなる光学
    素子。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5238727A (en) * 1990-09-07 1993-08-24 Sony Corporation Heat transfer ink ribbon
JP2005313311A (ja) * 2004-03-31 2005-11-10 Nippei Toyama Corp 主軸装置及びそれに用いる工具ホルダクランプユニット

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JP2005313311A (ja) * 2004-03-31 2005-11-10 Nippei Toyama Corp 主軸装置及びそれに用いる工具ホルダクランプユニット

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