JPH0326763A - 光透過性樹脂組成物 - 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】 く産業上のｆｌｌ用分野〉 本発明は温度変化により、光線透過性が可逆的に変化す
る樹脂組成物に関する。

さらに詳しくは、低温域では不透明となり、高温域で透
明となる樹脂組戒物に関する。

〈従来の技術） 従来、透明なガラスやプラスチックの光透過性や透明性
を調整する方法として、表面に微細な凹凸をつけて光の
拡散性を付与したり、特定波長を吸収する添加剤を含有
させる方法がある．また、内部に無機物質や有機物賞を
添加して、光を拡散する方法も知られている． 具体的には、特開昭５８−５３５４号公報、特公平１−
１９４１９号公報には、ポリメタクリル酸メチルと屈折
率の異る特殊な重合体とからなる光の透過量を所定量に
調整する組成物の開示がある．温度変化に対して、光ｗ
Ａ透遇量が変化する材料としても、ボリマーブレンド、
アロイ等を利用した材料が知られている． 特公昭５４−１２５１８号公報には、ポリメタクリル酸
メチルとエチレンー酢酸ビニル共重合体とから、温度変
化による両者の屈折率の差を利用し、温度の変化により
透明一不透明を発現する樹脂組戒物が開示されている． 特開昭６１−９５００１号公報には、ポリメタクリル酸
メチルエステルと塩素化ゴムからなる組戒物が低温で一
相となり、温度が高くなると二相に分離するＬＣＳＴ型
のボリマーアロイであることが、特開昭６３−２０３６
３号公報には、ポリメタクリル酸メチルとボリフソ化ビ
ニリデンとからなる＆ｌＩ戒物も、同様にＬＣＳＴ型の
ポリマーアロイであり、これらＬＣＳＴ型ボリマーアロ
イは、低温で透明となり、高温で不透明となる材料であ
ることが開示されている． 特開昭５４−１１９３７７号公報、特開昭５５−１５４
１９８号公報には、ポリエステル、ボリアミド、ポリア
クリル酸、ポリスチロール等の特定のボリマーと直鎖ア
ルキル基をもつアルコール、アルカンジオール、アルカ
ン、アルキン、アルケンなどの有機低分子量物との混合
物により、該有機低分子量物の温度変化による相転移が
屈折率を変化させることを利用して、温度変化による光
透過性の変化する材料が記載されている．く発明が解決
しようとする課題〉 特公昭５４−１２５１８号公報に記載の樹脂組成物は、
構威している二種の樹脂の屈折率の差による不透明化で
あり、透明と不透明の差が小さく、温度により透明性が
変化する調光材料として用いるには、さらに改良が望ま
れる． 特開昭５４−１１９３７７号公報及び特開昭５５−１５
４１９８号公報に記載の組戒物において、透明と不透明
の差を充分に大きくするには、有機低分子量物の添加量
を多く要し、その結果＆ｌｌ７ｉ！物の耐熱性、機械的
性質が低下するので、用途が限定される． 本発明は、低温域で不透明、高温域になると透明となり
、かつ透明と不透明の変化が著しく、また変化する温度
域の調整が可能で、耐熱性や機械的性質も低下しない組
成物を提供するものである． く謀題を解決するための手段〉 本発明は透明性樹脂（ａ）と下記一般式＋１１に示す単
量体単位を主威分とする重合体（ｂ）とからなる光透過
性樹脂＆ｌｌｒＩｉ．物である．ｃ式中のＲｌ　は水素
または炭素数１〜８の低級アルキル基、Ｒ”は炭素数１
２以上のアルキル基及びその誘導基を示す．） 本発明に用いる透明性樹脂（ａ）は、いわゆる透明であ
れば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂のいずれでもよい． 具体的には、アクリル系樹脂、オレフィン系樹脂、塩化
ビニル系樹脂、芳香族ビニル系樹脂、ポリカーボネート
樹脂、フッ素樹脂、ウレタン樹脂、シリコン樹脂、アξ
ド系樹脂、イξド系樹脂、ポリエステル系樹脂、エボキ
シ樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラ稟ン樹脂など
である。

なかでも全光線透過率が８０％以上の透明性を有してい
る樹脂が好ましい． 具体的には、アクリル系樹脂、ポリカーボネート樹脂、
スチレン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、エチレンーメタク
リル酸メチル共重合体、エチレンー酢酸ビニル共重合体
などである。

アクリル系樹脂としては、周知のメタクリル酸メチルを
主体とした重合体であり、共重合戒分として（メタ）ア
クリル酸エステル、（メタ）アクリル酸、スチレン、α
−メチルスチレン、アクリロニトリル、無水マレイン酸
、無水グルタル酸、グルタルイミドなどがあり、これら
の二元、三元、四元の共重合体、あるいはアクリルゴム
、プタジエンゴムなどのエラストマーで強化したものが
該当する． 一般式（１）で示される単量体において，Ｒｌ　は、水
素、または炭素数１〜８の低級アルキル基である． このＲｌ　は、水素あるいは炭素数が少ない程この単量
体単位を有する重合体の結晶性が高い．Ｒ８は炭素数１
２〜６０程度のアルキル基、及びその誘導基であり、好
ましくは炭素数１４〜５０のアルキル基である． アルキル基の誘導基としては、該アルキル基の水素が、
ハロゲンや酸素、硫黄、窒素、等の原子を有する基と置
換したものを言う。

例えば、塩素、−ＯＨ，−ＳＨ，−ＮＨ．、Ｃ　Ｏ　Ｎ
　Ｈ　ｔ　１Ｃ　Ｓ　Ｎ　Ｈ　ｔなどの基である。

なお、アルキル基が炭素数１２未満では、本発明の樹脂
組威物の温度変化による光透過性の変化が小さく好まし
くない． 一般式＋１１で示される単量体単位を主成分とする重合
体（ｂ）（以下単に重合体（ｂ）と称す）は、該単量体
一種のホモ重合体または、該重合体二種以上の共重合体
、さらには得られる共重合体の結晶性を阻害しない範囲
で、該単量体と共重合可能な他のビニル単量体の共重合
体である。

この共重合可能な他のビニル単量体としては（メタ）ア
クリル酸アルキルエステル、アクリロニト゛リル、スチ
レン、酢酸ビニル等の他、アリルメタクリレート、アル
キレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジビニルベ
ンゼンなどの分子内に２個以上の不飽和結合を持つ単量
体が該当する． 具体的な重合体（ｂ）の例は、ポリドデシル（メタ）ア
クリレート、ポリテトラデシル（メタ）アクリレート、
ポリヘキサデシル（メタ）アクリレート、ポリオクタデ
シル（メタ）アクリレート、ポリエイコシル（メタ）ア
クリレート、ポリドコシル（メタ）アクリレート、ポリ
トリアコンシル（メタ）アクリレート、ポリテトラコン
シル（メタ）アクリレート、ボリペンタコンシル（メタ
）アクリレート、ドコシル（メタ）アクリレートとテト
ラデシル（メタ〉アクリレートの共重合体、テトラデシ
ル（メタ）アクリレートとオクタデシル（メタ）アクリ
レートの共重合体、オクタデシル（メタ）アクリレート
とドコシル（メタ）アクリレートの共重合体、ドデシル
（メタ）アクリレートとトリデシル（メタ）アクリレー
トとテトラデシル（メタ）アクリレートとヘキサデシル
（メタ）アクリレートとオクタデシル（メタ）アクリレ
ートの共重合体、などがある． これらの重合体の分子量については、重合平均分子量が
１０００以上、好ましくはｓｏｏｏ〜１００万程度であ
る． 重合体（ｂ）を得るには、咳単量体をラジカル重合触媒
の存在下で溶液重合、乳化重合、懸濁重合、塊状重合な
どごく通常の重合方法のほか、イオン重合、光重合など
の公知の方法で得ることができる． 本発明のｍ戒物中の重合体（ｂ）の量は、少な過ぎると
温度変化による透明性の変化や光透過性の変化が乏しく
、また多過ぎると透明性、光透過性の変化の程度は飽和
するのみならず、該樹脂Ｍｌｆｉ物の耐熱性などの物性
が低下する．適量の範囲は、重合体（ｂ）を構或する単
量体単位の構造にもより、一概には定められないが、組
戒物中０．３〜４０重量％程度である．なかでも０．５
〜１０重量％程度である．光透過性及び透明性変化の大
きさを調節するには、重合体（ｂ）の含有量を変更する
ことによって行い得る． 光透過性あるいは透明性の変化する温度域（以下変曲温
度と称す）を変更するには、重合体（ｂ）を構戒する一
般式ｆｌ）で表わされる単量体において、Ｒ１が水素の
ごとき小さいもの程高温側となり、またＲ２の炭素数が
大きい方が高温側となることから、一般式［１）で表わ
される単量体を選ぶことによって行い得る． 透明性樹脂（ａ）と重合体（ｂ）とを組威物とするには
、透明性樹脂（ａ）が熱可塑性樹脂の場合は、両者を溶
融混合する周知を方法で行うことができる． つまり、両者を溶融しておいて混合する方法、あるいは
両者の粉粒体をヘンシェルξ牛サータンブラー等で機械
的に混合し、バンバリーミキサーや一軸、二輪の押出機
で熔融混練する方法である． このようにして得られたａ威物は、射出戒形や押出成形
により、製品に賦形することができる． また、透明性樹脂がアクリル系樹脂、スチレン系樹脂の
場合は、その単量体及びシランプに重合体（ｂ）を分散
、溶解させ、これを重合させてもよい． この重合を鋳型のなかで行えば、戒形した組或物が得ら
れる． 透明性樹脂（ａ）が熱硬化性樹脂の場合は、その液状の
原料あるいは前駆体、部分的な付加縮合体のごとき流動
性を有しているものに、重合体（ｂ）を分散、溶解せし
め、その後熱硬化させることによって得ることができる
． 〈発明の効果〉 本発明の樹脂＆ｌｌ或物は、変曲温度より高温域では透
明となり、低温域では不透明となり、また透明一不透明
の変化度合、変曲温度も＆ｌｌ戒の若干の変更によって
選択し得る． 特に８０℃以下の温度域において、光の透過性及び透明
性を変化させるのに通している．また、光の透過性も少
くとも２０％は変化させることが可能である． 該樹脂＆ｌ戒物は、最も透明にした場合には、該透明性
樹脂単独の透明性と同等であるうえ、透明性樹脂の基本
物性を阻害しない． これらの特徴を生かし、照明器具のカバー類、商品展示
外装用、情報案内用ディスプレイ部材、玩具類建材用な
どに用いることができる．く実施例〉 評価方法は、以下のとおりである． ・重合体の分子量は、ウォーターズ社製のゲルバーξエ
ーションクロマトグラフ装置を用いて測定し、重量平均
分子量で表わす． ・融解温度およびガラス転移温度（Ｔｇ）は、第二精工
舎製ＤＳＣ−１０　（示差熱走査熱量計）により測定し
た． ・熱変形温度は安田精機社製１４８−ＨＤＲ　ヒー｝ダ
イＸ｝−シｌンテスタを用いて、ＡＳＴＭ−０６４８に
準拠し測定した。

・樹脂組底物の光透過特性の判定は、種々の温度条件下
、厚み２ｆｉ縦横共に５ｃＩＩの板状試料をＪＩＳ　Ｋ
−７１０５に準拠してヘーズメーターを用いて測定した
全光Ｍｉ３過率による． ・透明性の変化は、厚み２ｕ縦横共に１０（自）の板状
試料を垂直に立て、自然光のなかで１ｍＨれて板を透視
（目視）した場合に、板よりｌｍ後方の白板に記載の一
辺が１０ｃ一幅０．５ｃｍの☆印が見えるか否かを目視
で判定し、☆印が見える場合は透明、見えない場合は不
透明とし、その変化が明瞭に確認でき、しかも透明一不
透明の変化のくり返しを２５０回再現が確認できたもの
を○、変化が明瞭に確認できないものをＸとした． 製造例（重合体（ｂ）及び比較の重合体の製造）撹拌機
付き２０１のオートクレープに、表ｌに示す単量体の種
類と量、 表１に示す量のラウリルメルカブタン、アブビスイソブ
チロニトリル　　０．６重量部、ポリメタクリル酸ナト
リウム水溶液　４重量部、リン酸ナトリウム　　　　　
　　　０．４重量部、水　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　２００重量部、を仕込んだ． 容器内を充分に窒素ガスで置換した後、内容物を撹拌し
ながら７５℃で６時間、さらに１００℃で１時間重合を
行い、濾過、洗浄脱水、乾燥をして粒状重合体（イ〜ル
）を得た．得られた重合体の分子量及び物性を表１に示
す． 表ｌ ＊Ｔｇを示す． 実施例１〜１６ メタクリル樹脂（スミペックスｏＥＸ住友化学工業陣製
）６０ｇに、重合体（イ）〜（リ〉を表２、表３に示す
量比となる様加え、ξキサーにてブレンド後、バッチ式
混練機（ブラベンダープラストミル）にて、２４０℃、
５分間混練後、２４０℃のプレスにて２間厚のシートに
加工した． このシートで光透過性、透明性の変化を評価した． その結果を表２及び表３に示す． 表２ 比較例１−１５ 重合体（イ）とその量に代えて、表４に示す添加物及び
その量とした以外は、実施例１と同様に行った． 結果を表４に示す． 表３ 実施例１７〜２４ 重合体（＝）を表５に示す量と、室温で全光線透過率が
９０％以上ある下記の透明性樹脂６０ｇとをミキサーに
てブレンド後、表５に示す各々の加工温度でブラベンダ
ープラストミルにて５分間混練した． その後は、実施例１と同様に評価した．結果を表５に示
す． ・　透明性樹脂Ａ　：ゴム強化メチルメタクリレート重
合体（ＸミベフクＸ’ＨＴ０１１Ｅ住友化学工業■製）
・　透明性樹脂Ｂ　：ゴム強化メチルメタクリレート重
合体く　才ログラス＠ＤＲＩＩ＋−ム７ンＦハース社製
〉・　ａ明性ＦＭ脂ｃ　　：　メチルメタクリレート／
無水マレイン酸共重合体（Ｐｌｅｘｉｇｌａｓ　’　Ｈ
Ｗ−５５レーム社製）・　透明性ｍｌｌｌａｖ：　メチ
ルメタクリレート／グルタルイミＦ　共重合体　（　才
ログラスｅＰａｒａｌｏｉｄ　　ＥＸＬ４２４５　　Ｉ
Ｉ−ム７ンＦハース社製） ・透明性樹脂Ｅ：ｘｆレンー酢酸ビニル共重合体（エバ
ｙ−｝　Ｏ　Ｋ４０１１住友化学工業■製）・　透明性
樹脂Ｆ　：　エチレンーメチルメタクリレート共重合体
（　ＲＩＪ７｝　ｅ　ＷＨ３０４住友化学工業特製）・
透明性樹脂Ｇ：ｌリ塩化ビニル （スミリフト■ＳＸ−７ＧＬ住友化学工業側製）・　透
明性樹脂Ｈ　：　メチルメタクリレート／スチレン共重
合体（　Ｘスｆレン■ＭＳ６００新日本製鉄化学■製）
実施例２５〜２日、比較例１６ ２０重量％の固形分を含むメチルメタクリレートの部分
重合体（シラップ）１００部にアゾビスイソプチロニト
リル０．　１重量％及び表６に示す種類の重合体を混合
溶解し、続いて減圧下にて溶存空気を除去し、これを、
３嶋の間隔の２枚の強化ガラスによって形威されたセル
中に注いだ． ５７℃において１５時間、続いて８０℃において３時間
、さらに１００℃において２時間で重合させ行い、板厚
３ｆｉのシートを得た。

得られたシートの評価は実施例１と同様に行った。

その結果を表６に示す。

実施例２９〜３０ 実施例１と同じメタクリル樹脂１０ｋｇに表７に示す重
合体の種類と量比を加え、ξキサーにて混ぜた後、２５
０℃に加熱した二軸押出機にて造粒を行った． 得られたべレフトを、Ｔダイ付４０φ一押出機（田辺プ
ラスチック社製）にて２５０℃の温度で平板押出を行い
、１００℃前後に加熱した３本のポリシングロールにて
鏡面を転写し、板厚２ｆｉの押出板を得た． 得られた板を用いて、実施例ｌと同様に評価した．　　
　その結果を表７に示す。

実施例３１〜３２ 実施例ｌと同じメククリル樹脂１０ｋｇに表８に示す重
合体の種類と量比加え、ミキサーにて混ぜた後２軸押出
機にて２５０ｔの温度で造粒を行った。

得られたべレフトをインジエクシ書ン或形機（ｆ？ｌｌ
名機製作所製）と板製造用金型を用い、２５０℃で射出
圧８０ｋｒ／ｃｊ、金型温度６０ｔの条件で射出戊形を
行い、厚３ＨのＩＯＣＩ１角板を得た． 得られた板を実施例１と同様に評価した。

その結果を表８に示す． 実施例３３ 実施例３で得られた樹脂組或物の熱変形温度を測定した
． 結果を表９に示す． 比較例１７ 実施例ｌで用いたメタクリル樹脂の熱変形温度及び２３
℃と８０℃での全光ｖＡ透過率を測定した． 結果を表９峠示す。

比較例１８ 重合体イに代えて、表９に示す量比となる様、ｎ−テト
ラコサンを用いた以外は、実施例１と同様に行った． 得られた樹脂組戒物を比較例ｌ７と同様に評価した． 結果を表９に示す．

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）透明性樹脂（ａ）と、下記一般式（１）に示す単
   量体単位を主成分とする重合体（ｂ）とからなる光透過
   性樹脂組成物。 ▲数式、化学式、表等があります▼（１） （式中、Ｒ＾１は水素、炭素数１〜８の低級アルキル基
   、Ｒ＾２は炭素数１２以上のアルキル基及びその誘導基
   を示す。）