JPH061903A - 重合体組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 メタクリル酸メチル単位３５〜９８重量％
と、特定のメタクリル酸エステル単位１〜３０重量％
と、特定のマレイミド単位１〜２５重量％、及び他の共
重合可能なビニル単量体単位０〜１０重量％からなる共
重合体（Ａ）７５〜９５重量部と、芳香族ポリカーボネ
ート樹脂（Ｂ）５〜２５重量部からなる重合体組成物で
ある。 【効果】 本発明の重合体組成物は、ガラス転移点が高
く、透明性に優れており、しかも、相溶性が良好である
ため、広い成形条件を選択することが出来る。本発明の
重合体組成物は上記特性を生かし、フイルム、シート
材、及びレンズ、光ディスク等の成形品に好適に用いる
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、重合体組成物に関し、
特にメタクリル酸メチル共重合体と芳香族ポリカーボネ
ートとからなる重合体組成物に関する。

【０００２】本発明により得られる重合体組成物は、優
れた透明性を有し、ポリメタクリル酸メチルと芳香族ポ
リカーボネートの両特性を併せ持った成形材料として、
また、フイルム、シート、各種成形品として用いられ、
特にレンズ、光ディスク基板等の光学用成形品として好
適に用いられる。

【０００３】

【従来の技術】ポリメタクリル酸メチルは、透明性、耐
候性及び表面硬度に優れた特性を有している。しかし、
この樹脂は用途により耐熱性、機械的特性が不足した
り、吸水性が高い等の問題があり、これらの問題点の改
善が求められている。一方、芳香族ポリカーボネート、
特にビスフェノールＡから製造されるポリカーボネート
は優れた機械的特性、耐熱性及び透明性を有している
が、成形時の流動性の悪さに基ずく残留歪及び配向複屈
折が大きいなどの問題点を有する。そこでポリメタクリ
ル酸メチルと芳香族ポリカーボネートの優れた特性を併
せ持った樹脂を得るため、両樹脂を混合することが考え
られる。しかしながら、ポリメタクリル酸メチルとビス
フェノールＡの共通溶剤であるテトラヒドロフラン中で
混合し、成膜する場合には透明な完全相溶物が得られる
が、これら２つの樹脂の混合品の曇点が約１８０℃であ
るため高温では２相に分離する。従って、ポリメタクリ
ル酸メチルと芳香族ポリカーボネートとの相溶混練では
完全相溶物は得られず、これらのブレンド物は真珠光沢
を呈し不透明となることが知られている。（Ｊ．Ｐｏｌ
ｍ．Ｓｃｉ．，Ｐｏｌｍ．ｐｈｙｓ．Ｅｄ．，２５，１
４５９［１９８７］参照。） 高温での相溶性を改良するために、種々の共重合体単位
を導入したメタクリル酸メチル共重合体と芳香族ポリカ
ーボネートとのブレンドが試みられている。例えば特開
昭６３−９０５５１号公報によれば、メタクリル酸メチ
ルとメタクリル酸アミド、例えばメタクリル酸メチルと
Ｎ−シクロヘキシルアミドとの共重合体は、ビスフェノ
ールＡのポリカーボネートとの溶融混練で透明なブレン
ド物を与えることが記載されている。また特開昭６３−
２５６６４７号公報によれば、メタクリル酸メチルとマ
レイミド、例えばメタクリル酸メチルとＮ−シクロヘキ
シルマレイミドとの共重合体と、ビスフェノールＡのポ
リカーボネートとは溶融混練で透明、または軽度に曇っ
たブレンド物を与える事が記載されている。しかし、こ
れらの公報に記載のメタクリル酸メチル共重合体は着色
が強く、ブレンド物の曇点が低い等の問題があった。

【０００４】特開昭６４−１７４９号公報によれば、上
記の問題点を解決する為に、メタクリル酸メチル共重合
体のコモノマー単位として、エステル基中に炭素環状基
を有するメタクリル酸エステル単位及び／またはアクリ
レート単位を用い、さらに必要に応じてスチレン単位及
び／またはα−メチルスチレン単位を併用することを提
案している。特開昭６４−１７４５号公報によれば、こ
れらのコモノマー単位を含むメタクリル酸メチル共重合
体とビスフェノールＡのポリカーボネートとは、混練押
出で透明なブレンド物を与え、またブレンド物の曇点は
ポリメタクリル酸メチルとビスフェノールＡのポリカー
ボネートとのブレンド物のものより上昇し、例えばメタ
クリル酸メチルとフェニルメタクリレートとの共重合体
の場合には、ブレンド物の曇点が２５０℃以上となるこ
とが記載されている。

【０００５】このようにポリメタクリル酸メチルを共重
合変性することによって芳香族ポリカーボネートとの相
溶性を向上させることが可能であることは報告されてい
るが、既知のメタクリル酸メチル共重合体と芳香族ポリ
カーボネートとの曇点は十分に高い水準にあると言えな
い。即ち該ブレンド物は、ポリメタクリル酸メチルと比
較すると、ポリカーボネートがブレンドされる事により
溶融粘度が上昇するため、その成形温度が高温側へ移動
するので、既知のブレンド物中には成形温度と比較して
十分に高い曇点を有するものはまだ知られていない。現
在のところ最も曇点の高いブレンド物は、上記のとうり
フェニルメタクリレートを含むメチルメタクリレート共
重合体と芳香族ポリカーボネートとからなるブレンド物
であるが、本発明者らの検討によれば、このブレンド物
においても曇点は高々２５０℃程度であり、成形条件を
適宜選択するためには、不十分である。また、ブレンド
物においては、用いられる樹脂と樹脂との間の相溶性と
ともに得られるブレンド物の物性値が極めて重要な意味
を持つ。特開昭６４−１７４９号公報の実施例４８のメ
タクリル酸メチル及びフェニルメタクリレートから調整
された共重合体を用いるブレンド物はガラス転移温度が
１１７℃と低い。このようにポリメタクリル酸メチルに
他のコモノマー単位を導入することにより、芳香族ポリ
カーボネートとの相溶性、特に高温での相溶性を改善で
きることは報告されているが、これまでのところブレン
ド時に着色したり、透明性、耐熱性共に優れたポリメタ
クリル酸メチルと芳香族ポリカーボネートとからなるブ
レンド物はまだ得られていないのが現状である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、成形温度より高い曇点を有し、透明性、耐熱性のい
ずれにも優れたメタクリル酸メチル共重合体と芳香族ポ
リカーボネートとからなる重合体組成物を提供すること
にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記目的
を達成するため、メタクリル酸メチル共重合体の共重合
成分に関し鋭意研究を進めた結果、メタクリル酸メチル
とベンジル基を有するメタクリル酸エステルとシクロヘ
キシルマレイミドとからなる共重合体と芳香族ポリカー
ボネートとのブレンド物が高い曇点を有し、透明性、耐
熱性に優れていることを見いだし、本発明を完成するに
至った。

【０００８】即ち、本発明の要旨とする事は、メタクリ
ル酸メチル単位３５〜９８重量％と、下記一般式（１）

【０００９】

【化３】 （式中、Ｒはベンジル基、またはメチルベンジル基）で
示されるメタクリル酸エステル単位１〜３０重量％と、
下記一般式（２）

【００１０】

【化４】 （式中、Ｘはシクロヘキシル基、またはメチルシクロヘ
キシル基を表す）で示されるマレイミド単位１〜２５重
量％、及び他の共重合可能なビニル単量体単位０〜１０
重量％からなる共重合体（Ａ）７５〜９５重量部と、芳
香族ポリカーボネート樹脂（Ｂ）５〜２５重量部からな
る重合体組成物により達成される。

【００１１】以下、本発明を詳細に説明する。本発明の
共重合体（Ａ）は、メタクリル酸メチル単位と、下記一
般式（１）

【００１２】

【化５】 （式中、Ｒはベンジル基、または４−メチルベンジル
基）で示されるメタクリル酸エステル単位と、下記一般
式（２）

【００１３】

【化６】 （式中、Ｘはシクロヘキシル基、またはメチルシクロヘ
キシル基を表す）で示されるマレイミド単位、及び他の
共重合可能なビニル単量体位とを必須成分として含有す
る。

【００１４】上記一般式（１）で示される単量体として
は、例えば、ベンジルメタクリレート、４−メチルベン
ジルメタクリレートが挙げられ、特にベンジルメタクリ
レートが好ましい。

【００１５】上記一般式（２）で示される単量体として
は、例えばシクロヘキシルマレイミド、メチルシクロヘ
キシルマレイミド等が挙げられ、特にシクロヘキシルマ
レイミドが好ましい。

【００１６】本発明の共重合体（Ａ）におけるメタクリ
ル酸メチル単位の含有量は、ポリメタクリル酸メチルの
特性である良好な耐候性及び透明性を維持させるため３
５〜９８重量％、好ましくは４０〜９５重量％である。

【００１７】本発明の共重合体（Ａ）における一般式
（１）で示される単量体単位の含有量は、１〜３０重量
％であり、好ましくは５〜２５重量％である。１重量％
未満ではポリカーボネートとの相溶性が低下して好まし
くない。また、含有量が３０重量％を超えた場合は、ポ
リカーボネートとの相溶性が急激に低下する他、共重合
体のガラス転移点が低下し、実用性が失われるため好ま
しくない。

【００１８】本発明の共重合体（Ａ）における一般式
（２）で示される単量体単位の含有量は１〜２５重量％
であり、好ましくは５〜２０重量％である。１重量％未
満の場合は、ポリカーボネートとの相溶性が低下した
り、共重合体の耐熱性が保持できないなどの問題があ
り、２５重量％を超えた場合はポリカーボネートとの相
溶性が低く、透明性が得られなかったり、耐候性が低く
なるなどの問題を有する。

【００１９】さらに、本発明の共重合体（Ａ）には、本
発明の効果を阻害しない範囲で、場合により用いられる
他の共重合可能な単量体の含有量は、共重合体（Ａ）の
流動性の改良の為に、必要に応じて用いる事ができ、含
有量は０〜１０重量％である。１０重量％を超えた場合
は、共重合体のガラス転移点が低くなり、実用性が低下
したり、ポリカーボネートとの相溶性が低下する。

【００２０】これらの共重合可能な他のビニル単量体と
しては、例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチ
ル、アクリル酸ブチル等のアクリル酸エステル類、メタ
クリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸シ
クロヘキシル、メタクリル酸シクロデシル等のメタクリ
ル酸メチルとメタクリル酸ベンジルを除いたメタクリル
酸エステル類、スチレン、ビニルトルエン、アクリロニ
トリル、メタクリロニトリル等の単量体である。

【００２１】本発明の共重合体（Ａ）の平均分子量は特
に制限はないが、強度特性及び溶融性の点から好ましく
は、２０℃クロロホルム溶液中の固有粘度が０．３〜
１．１ｄｌ／ｇより好ましくは０．３５〜１．０ｄｌ／
ｇの範囲を有するものが用いられる。

【００２２】本発明の共重合体（Ａ）の重合方法は、一
般に用いられる公知の重合方法である懸濁重合法、溶液
重合法、塊状重合法、乳化重合法などのいずれの方法で
も良い。これらの重合時に用いられる重合開始剤として
は、例えば、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビス
（γージメチルバレロニトリル）等のアゾ化合物、また
はラウロイルパーオキサイド、ｔｅｒｔ．−ブチルパー
オキシ２エチルヘキサノエート、１，１，３，３，−テ
トラメチルブチルパーオキシ２エチルヘキサノエート等
の有機過酸化物等である。

【００２３】また、共重合体（Ａ）の分子量を調節する
ために用いる連鎖移動剤としては、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、ｔ−ブチルメルカプタン、ｔ−ドデシルメルカ
プタン等である。

【００２４】本発明に用いられる芳香族ポリカーボネー
ト（Ｂ）としては、例えばビスフェノールＡのポリカー
ボネート、４，４−ジヒドロキシジフェニルアルカンの
ポリカーボネートを挙げることができ、特にビスフェノ
ールＡのポリカーボネートが好ましい。

【００２５】本発明の重合体組成物は、共重合体（Ａ）
が７５〜９５重量部と芳香族ポリカーボネート（Ｂ）５
〜２５重量部を混合して得られる。共重合体（Ａ）の割
合が７５重量部未満の場合は、透明性が失われる為好ま
しくない。また共重合体（Ａ）の割合が、５重量部未満
は強度の改良効果がほとんどなく好ましくない。

【００２６】共重合体（Ａ）と芳香族ポリカーボネート
（Ｂ）とを混合する方法としては、特に限定されず通常
の方法を用いる事ができ、例えばブラベンダー型ミキサ
ー、ヘンシェル型ミキサーなどで混合後、押出機を用い
てペレット化後、射出成形や圧縮成形で成形品を得るこ
とができ、または押出機を用いてシート化して用いても
よい。

【００２７】本発明を実施する際に、必要に応じて紫外
線吸収剤、熱安定剤、酸化防止剤、滑剤、離型剤 、洗
顔料などの添加剤を加えることができ、重合、混合、溶
融混合のいずれの工程でも良い。

【００２８】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明
するが、本発明はこれ等により制限されるものではな
い。尚、実施例における評価方法は、次ぎの（１）〜
（４）の方法で実施した。

【００２９】（１）全光線透過率とヘイズ ５０長さ×５０巾×３．２厚さ（ｍｍ）の射出成形品
を、射出成形機Ｎ７０Ａ（日本製鋼所）で成形後、ＡＳ
ＴＭ Ｄ１００３の方法に準じて測定した。

【００３０】（２）ガラス転移点（Ｔｇ） ＤＳＣ（SHIMAZU DSC-50）で窒素気流中、昇温速度１
０℃／ｍｉｎ．で測定した。

【００３１】（３）共重合体（Ａ）の固有粘度（ｄｌ／
ｇ） 自動粘度計を用いてクロロホルム中に一定濃度の樹脂を
溶解後、２０℃で測定した。

【００３２】（４）曇点（℃） ブレンド物を溶解したＴＨＦ溶液を、ガラス棒を用いて
カバーグラス上に塗広げて溶媒成膜し、これを１２０℃
で２４時間以上真空乾燥し、得られた薄膜状の透明ブレ
ンド物を、各温度に１５分以上放置した時に、白濁する
下限の温度を曇点とした。

【００３３】合成例１ メチルメタクリレート８０重量％、ベンジルメタクリレ
ート１０重量％、及びシクロヘキシルマレイミド１０重
量％の単量体混合物１００重量部に、１，１，３，３−
テトラメチルブチルパーオキシ２エチルヘキサノエート
０．１５重量部、ｎ−オクチルメルカプタン０．２重量
部、エキセルＴ−９５（花王（株）製）を溶解した混合
物１５Ｋｇとポリメタクリル酸カリウム０．５重量％水
溶液４００ｇ、及び燐酸２水素ナトリウム７ｇ、燐酸水
素２ナトリウム２２ｇをあらかじめ溶解した純水３０Ｋ
ｇを撹拌機の付いた５０リットル耐圧反応槽に仕込ん
だ。次いで槽内を窒素で十分置換した後、８０℃で重合
し、発熱ピーク後、さらに１２０℃、１時間重合した。
これを冷却した後、洗浄、脱水、乾燥工程を経てビーズ
状の共重合体を得た。この共重合体（Ａ）の固有粘度は
０．５２ｄｌ／ｇであった。この共重合体を４０φ（ｍ
ｍ）押出機（中谷機械製）を用いてペレット化し、無色
透明なペレットを得た。

【００３４】合成例２〜５ 単量体混合物の割合を表１に示した割合を表１に示した
割合に変えた以外は、合成例１と全く同様の条件で重合
し、同様の工程を経て組成の異なったペレットを得た。

【００３５】

【表１】 表中の略号は以下とする。 ＣＨＭＩ ：シクロヘキシルマレイミド ＭＣＨＭＩ：メチルシクロヘキシルマレイミド ＭＡ ：メチルアクリレ−ト ＥＡ ：エチルアクリレ−ト 実施例１ 合成例１で得られた共重合体（Ａ）８８重量部と芳香族
ポリカーボネート（帝人化成製：パンライトＡＤ５５０
３）（Ｂ）１２重量部を４０φ（ｍｍ）押出機でペレッ
ト化し、射出成形機で成形した後、前述の方法を用いて
評価した。このペレットのガラス転移点を測定した結
果、１２２℃であり、良好な耐熱性を保持している。光
線透過率は９０％以上保持し、ヘイズは０．７％であ
り、１％以下で透明性に優れている。この樹脂の曇点は
２８０℃であり、成形領域を超えた高い曇点であった。

【００３６】比較例１ 合成例１で得られた共重合体（Ａ）６５重量部と芳香族
ポリカーボネート（帝人化成製：パンライトＡＤ５５０
３）（Ｂ）３５重量部を４０φ（ｍｍ）押出機でペレッ
ト化し、射出成形機で成形後、実施例１と同様の方法で
評価した。この樹脂の透明性を評価した結果、全面乳白
色であり、ヘイズは４８％、光線透過率は、７２％であ
り、透明性は得られなかった。

【００３７】実施例２〜７ 合成例１〜４により製造された共重合体（Ａ）と芳香族
ポリカーボネート（帝人化成製：パンライトＡＤ５５０
３）を表２に示した割合でブレンド後、ペレット化し、
実施例１と全く同様の方法で評価した。結果を表２に示
したようにブレンドした樹脂の光線透過率は高く、ヘイ
ズの増加はほとんどなく、良好な透明性を保持し、曇点
も成形範囲を超えた高い温度を有している。

【００３８】

【表２】 比較例２〜５ 合成例６〜７により製造された共重合体（Ａ）と、芳香
族ポリカーボネート（帝人化成製：パンライトＡＤ５５
０３）（Ｂ）を表３に示した割合でブレンド後、実施例
１と同様の方法で評価した。結果を表３に示した様に、
いずれもヘイズが高く、透明性は得られなかった。ま
た、合成例２〜３の共重合体（Ａ）ＷＯ用いて、ブレン
ドの割合を請求項１の範囲外に変えて評価した結果、同
様にヘイズが高く透明性は得られなかった。

【００３９】

【表３】

【００４０】

【発明の効果】本発明の重合体組成物は、ガラス転移点
が高く、透明性に優れており、しかも、相溶性が良好で
あるため、広い成形条件を選択することが出来る。本発
明の重合体組成物は上記特性を生かし、フイルム、シー
ト材、及びレンズ、光ディスク等の成形品に好適に用い
ることができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 メタクリル酸メチル単位３５〜９８重量
   ％と、下記一般式（１） 【化１】 （式中、Ｒはベンジル基、またはメチルベンジル基）で
   示されるメタクリル酸エステル単位１〜３０重量％と、
   下記一般式（２） 【化２】 （式中、Ｘはシクロヘキシル基、またはメチルシクロヘ
   キシル基を表す）で示されるマレイミド単位１〜２５重
   量％、及び他の共重合可能なビニル単量体単位０〜１０
   重量％からなる共重合体（Ａ）７５〜９５重量部と、芳
   香族ポリカーボネート樹脂（Ｂ）５〜２５重量部からな
   る重合体組成物。