JPH04239060A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】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
樹脂組成物に関する。

【０００２】

【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
質や有機物質を添加して、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。

【０００３】温度変化に対して、光線透過量が変化する
材料としても、ポリマーブレンド、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−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−不透明を発現する樹脂組成
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
なる組成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型のポリマーアロイであることが、
特開昭６３−２０３６３号公報には、ポリメタクリル酸
メチルとポリフッ化ビニリデンとからなる組成物も、同
様にＬＣＳＴ型のポリマーアロイであり、これらＬＣＳ
Ｔ型ポリマーアロイは、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　５
４−１１９３７７号公報、特開昭　５５−１５４１９８
号公報には、ポリエステル、ポリアミド、ポリアクリル
酸、ポリスチロール等の特定のポ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、アルケン等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。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】特公昭５４−１２５１
８号公報に記載の樹脂組成物は、構成している二種の樹
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５５−１５４１９８号公
報に記載の組成物において、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、
その結果組成物の耐熱性、機械的性質が低下するので、
用途が限定される。

【０００５】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
低下がなくしかも、成形品の外観が良好で成形品の内部
も均一となる組成物を提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、（ａ）　透明
性樹脂１００重量部と（ｂ）　下記一般式〔１〕に示す
単量体単位９５〜９９．９９重量％と、一分子内に２個
以上の不飽和結合を有する多官能単量体単位０．０１〜
５重量％とを構成成分とし、平均粒子径が０．４〜２０
００μの共重合体０．３〜７０重量部とからなる光透過
性樹脂組成物を提供するものである。 一般式　　〔１〕ＣＨ２　＝ＣＲ１　−ＣＯＯＲ２　（
式中、Ｒ１　は水素，炭素数１〜８の低級アルキル基、
Ｒ２は炭素数１２以上のアルキル基及びその誘導基を示
す。）

【０００７】本発明に用いる（ａ）　透明性樹脂は、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、アミド系樹脂、イミド系樹脂、ポリエステル
系樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、メ
ラミン樹脂等である。

【０００８】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−メタクリル酸メチル共重合体
、エチレン−酢酸ビニル共重合体等である。

【０００９】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、共重合成分とし
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、グルタルイミド等があ
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、ブタジエンゴム等のエラストマーで強化し
たものが該当する。

【００１０】（ｂ）　の共重合体を構成する一般式〔１
〕で示される単量体において；Ｒ１　は、水素，または
炭素数１〜８の低級アルキル基である。このＲ１　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。

【００１１】Ｒ２　は炭素数１２〜６０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１４〜５
０のアルキル基である。

【００１２】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，−Ｏ
Ｈ，−ＳＨ，−ＮＨ２　，−ＣＯＮＨ２　，−ＣＳＮＨ
２　等の基である。なお、アルキル基が炭素数１２未満
では、本発明の樹脂組成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。

【００１３】一般式〔１〕で示される単量体単位とは具
体的には、例えばトデシル（メタ）アクリレート、テト
ラデシル（メタ）アクリレート、ヘキサデシル（メタ）
アクリレート、オクタデシル（メタ）アクリレート、エ
イコシル（メタ）アクリレート、ドコシル（メタ）アク
リレート、トリアコンシル（メタ）アクリレート、テト
ラコンシル（メタ）アクリレート、ペンタコンシル（メ
タ）アクリレート等の単位である。

【００１４】一分子内に２個以上の不飽和結合を有する
多官能単量体は、例えばジビニル化合物；ジビニルベン
ゼン、１，５−ヘキサジエン−３−イン、ヘキサトリエ
ン、ジビニルエーテル、ジビニルスルホン、アルキレン
グリコールジ（メタ）アクリレート、アリルメタクリレ
ート等、ジアリル化合物；フタル酸アリル、ジアリルカ
ルビノール等の単位である。

【００１５】（ｂ）　の共重合体中の一般式〔１〕の単
位の比率は、９５〜９９．９９重量％、好ましくは９９
〜９９．９５重量％である。一般式〔１〕の単位が少な
過ぎると、該共重合体の結晶性が低いものとなり好まし
くない。

【００１６】該多官能単量体の量は、約０．０１〜５重
量％、好ましくは約０．０５〜１重量％である。この量
が少な過ぎると、本発明の効果が充分に発現しないので
好ましくない。

【００１７】この他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
単位を含んでもよい。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、（
メタ）アクリル酸ベンジル、（メタ）アクリル酸シクロ
ヘキシル、アクリロニトリル、スチレン、酢酸ビニル等
である。

【００１８】（ｂ）　の共重合体を得るには、前述の該
単量体を所定単位比率で重合すればいかなる方法でもよ
いが、ラジカル発生触媒の存在下で溶液重合、乳化重合
、懸濁重合、分散重合、塊状重合等、周知の重合方法に
よればよい。

【００１９】本発明の組成物中の（ｂ）　の共重合体の
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、該樹脂組成物の耐
熱性等の物性が低下する。そこで、適量の範囲は、（ｂ
）　の共重合体を構成する単量体単位の構造により、巾
が有るが概略（ａ）　透明性樹脂１００重量部に対し、
０．３〜７０重量部程度である。なかでも０．５〜４５
重量部程度が好ましい。

【００２０】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、（ｂ）　の共
重合体を構成する一般式〔１〕で表わされる単量体単位
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。

【００２１】（ａ）　透明性樹脂と（ｂ）　の共重合体
とを組成物とするには、（ａ）　透明性樹脂が熱可塑性
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ミキサー、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
、二軸の押出機で溶融混練する方法である。このように
して得られた組成物は、射出成形や押出成形により、製
品に賦形することができる。

【００２２】また、（ａ）　透明性樹脂がアクリル系樹
脂、スチレン系樹脂の場合は、その単量体又はシラップ
に（ｂ）　の共重合体を分散、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う注型重合によれば
、成形した組成物が得られる。

【００２３】（ａ）　透明性樹脂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、（ｂ）　共重合
体を分散し、その後熱硬化させることによって得ること
ができる。

【００２４】いずれにせよ、本発明の組成物では（ａ）
　透明樹脂の中に（ｂ）　の共重合体が分散している。 そして（ｂ）　の共重合体の平均粒子径は、約０．４μ
〜約２０００μ、好ましくは、約０．４μ〜約５００μ
である。この粒子径があまり小さいと温度変化に伴う透
明性の変化が少なくなり、大き過ぎると成形体の外観が
わるくなる。

【００２５】

【発明の効果】本発明の樹脂組成物は、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−不透明の変化度合、変曲温度も組成の若干の変更に
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適している。ま
た、光の透過性も少なくとも２０％は変化させることが
可能である。

【００２６】該樹脂組成物は、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。その上該組成物を射出成
形や押出成形で成形体とした場合、フローマークや肌荒
れや溶融むらなどの外観不良がない。また注型重合にお
いても、均一な樹脂組成のものがえられる。そこで、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、玩具類建材用等に
用いることができる。

【００２７】

【実施例】評価方法は、以下のとおりである。・共重合
体の平均粒子径は、５０μ以上のものは、三村理研社製
のシェーカーにより、また、５０μ未満のものは、西独
マルバーン社製のマスターサイザーにより測定した。 尚、平均粒子径（Ｄ５０）はＲｏｓｉｎ−Ｒａｍｍｌｅ
ｒ　線図より求めた。

【００２８】・樹脂組成物の光透過特性の判定は、種々
の温度条件下、厚み２ｍｍ縦横共に５ｃｍの板状試料を
ＪＩＳ　Ｋ−７１０５に準拠してヘーズメーターを用い
て測定した全光線透過率による。

【００２９】・透明性の変化は、厚み２ｍｍ縦横共に１
０ｃｍの板状試料を垂直に立て、自然光の中で１ｍ離れ
て板を透視（目視）した場合に、板より１ｍ後方の白板
に記載の一辺が１０ｃｍ幅０．５　ｃｍ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−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×
とした。

【００３０】・外観目視は、上記板状試料の表面の肌荒
れの有無を目視で確認し、上記の透視により溶融むらの
有無を確認し、いずれも無いものは○、いずれかがある
ものは×とした。

【００３１】製造例１（（ｂ）　の共重合体の製造）攪
拌機付き２０Ｌのオートクレーブに表１に示す単量体の
種類と量、 エチルアルコール　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　４０重量部メチルセロソルブ　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　６０重量部過酸化ベン
ゾイル　　　　　　　　　　　　　　　　　　０．０３
重量部ヒドロキシプロピルセルロール　　　　　　　　
　　　　１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、内容物を攪拌しながら７０℃で５時間重
合を行い、洗浄、乾燥をして表１に示す粒状重合体（イ
，ロ）を得た。

【００３２】 製造例２（（ｂ）　の共重合体及び比較の重合体の製造
）攪拌機付き２０ｌのオートクレーブに、表１に示す単
量体の種類と量、 アゾ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重量部ラウリルメルカプタン　　　　　　　　
　　　　　　　　０．３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、内容物を攪拌しながら７５
℃で６時間、さらに１００℃で１時間重合を行い、ろ過
、洗浄脱水、乾燥をして粒状重合体（ハ〜ト）を得た。 得られた重合体の平均粒子径を表１に示す。

【００３３】表　　１

【００３４】実施例１〜１０ メタクリル樹脂（スミペックスＥＸ住友化学工業（株）
製）１００部に、重合体（イ）〜（ヘ）を表２に示す重
量比となる様加え、ミキサーにてブレンド後、Ｔダイ付
き４０ｍｍφ押出機（田辺プラスチック社製）にて、２
５０℃の温度で平板押出を行い、１００℃前後の３本の
ポリシングロールにて２ｍｍの押出板を得た。それを評
価した。その結果を表２に示す。

【００３５】表　　　　２

【００３６】比較例１〜９ 重合体（イ）とその量に代えて、表３に示す重合体及び
その量とした以外は、実施例１と同様に行った。その結
果を表３に示す。

【００３７】表　　　　３

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（ａ）　透明性樹脂：１００重量部と，（
   ｂ）　下記一般式〔１〕に示す単量体単位９５〜９９．
   ９９重量％と、一分子内に２個以上の不飽和結合を有す
   る多官能単量体単位０．０１〜５重量％とを構成成分と
   し、平均粒子径が０．４〜２０００μの共重合体：０．
   ３〜７０重量部、とからなる光透過性樹脂組成物。 一般式〔１〕ＣＨ２　＝ＣＲ１　−ＣＯＯＲ２　（式中
   、Ｒ１　は水素，炭素数１〜８の低級アルキル基、Ｒ２
   は炭素数１２以上のアルキル基及びその誘導基を示す。 ）