JPS60184561A - プラスチツクとガラスよりなる複合材料 - 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】 産業上の利用分野 この発明はプラスチックとガラスよりなる複合材料に関
するものである。

この発明による複合材料は、紫外線、可視光線、赤外線
、Ｘ線等の電磁波を波長の全域ないし一部において目的
に応じて吸収ないし透過し　Ｉｃす、またはいわゆるホ
トクロミック特性を有する成形品を製造する材料であっ
て、ゴーグル等の眼鏡、光学機械、窓用建材、車輛の窓
材、産業用フィルタ等の用途に使用せられる。

従来技術 従来、プラスチックに所望の波長の電磁波を選択的に吸
収または透過させたり、ホトクロミッタ性を持たせるに
は、プラスチックに有機化合物よりなる特定の添加剤を
目的に合わせて加えていた。しかしこの場合、この種の
添加剤は、複雑な構造の有機化合物よりなるものである
ため、高価である上に、プラスチックの組成や加工温度
などにより劣化しやすく、そのためプラスチックの種類
が限定されるうらみがあった。

また上記のような目的で添加剤の添加により製造ゼられ
たプラスチックは、同じ目的のガラスに比べて電磁波の
吸収または透過性、ホトクロミック性等の劣るものであ
り、さらに耐候性、耐熱性、耐湿性等において性能劣化
の進行が早い。そのため、このプラスチックの用途はゴ
ーグルのように製品寿命の比較的短いものに限られてい
た。

他方、上記の目的を持ったガラスとして従来から知られ
ている特殊ガラスは、光学的性能や゛　耐久性の点では
優れているが、プラスチックと比較して、衝撃強度が低
く、ｌｉ）が大きく、加工性が悪く、さらに結露が生じ
ゃすい等々の欠点があった。。

発明の目的 この発明は、上記のような諸問題をことごとく解決する
ことを目的とするものであって、プラスチックと特定の
ガラス・ビーズとの組合わせよりなり、かつプラスチッ
クの加工性、耐衝撃性、軽量性などの優れた特性と、ガ
ラスの光学的性能、耐久性等の優れた特性とを兼ね備え
た新規複合材料を提供するものである。

発明の構成 この発明による複合材料は、プラスチックと、プラスチ
ックの屈折率に実質的に等しい屈折率を有するガラス・
ビーズとを複合したものである。

この発明による複合材料において、プラスチックとして
は、ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート
系樹脂、セルロース系樹脂。

ポリエステル系樹脂、シリコン系樹脂、スヂロール系樹
脂、オレフィン系樹脂、弗素系樹脂、メラミン系樹脂、
ポリアミド系樹脂、アリル樹脂、ポリスルホン樹脂、ア
リルジグリコールカーボネート樹脂等の透過性を有する
ものが適宜選択使用せられる。

この発明におけるガラスは、電磁波を波長の全域または
一部において目的に応じて吸収ないし透過する特殊ガラ
ス（以下、このガラスを単に特殊ガラスという）である
か、またはホトクロミック・ガラスである。またガラス
・ビーズは、好ましくは、滑らかな表面を有する粒径１
００μ以下の球状物である。このような球状物の場合、
製造せられた成形品において、ガラス・ビーズとプラス
チックの界面に空気が残って乱反射をきたすことが防止
せられる。

ガラスの屈折率をプラスチックのそれに合致させるには
、特殊ガラスまたはホトクロミック・カラスの基本組成
配合物に、屈折率調整剤としＴＰｂ　０１Ｔｆ　０２　
、［３ａ　ｏ、８２０３などを所要割合で添加し、常法
によりガラスを製造する。こうしてガラスの屈折率がプ
ラスチックの屈折率に好ましくは小数点以下２桁まで合
致されることによって、製造せられた成形品において、
ガラス・ピース゛とプラスチックの界面で乱反射が生じ
て透過率が低下するのを防止することができる。

プラスチックとガラス・ビーズとの複合割合は特に限定
されないが、好ましくは、真の体積比で、複合材料に対
してガラス・ビーズ１〜５０％・である。

この発明による複合材料の成形加工は、押出加工、カレ
ンダー加工、プレス加工、射出成形加工、注型加工等の
通常の加工法により支障なく行なわれる。

実施例と作用 つぎに、この発明の実施例および作用について具体的に
説明する。

実施例１ 表１に示すガラス成分を同表の重量割合で配合し、常法
に従ってガラスを得た。このガラスの屈折率は１．５８
であった。このガラスを粉砕し、ついで粉状物を熱処理
し、篩を用いて表面が滑らかな粒径１００μ以下の球状
物を得た。

このガラス球状物を屈折率１．５８６のポリカーボネー
ト樹脂（密入化成社製、商品名し−１２２５）に、表２
に示づ゛種々の割合（真の体積割合）で混合し、５種類
の混合物を得た。

これら混合物を用いて押出成形により、それぞれ表２に
示す厚さの板状の複合材料試験片を形成した。

こうしてｊｑられた５種類の試験片についてそれぞれ電
磁波の吸収率すなわち遮断率、耐衝撃度（ＪＩＳＫ６７
１８の４．９耐衝撃性試験に基く）を測定した。

また比較のために、粉砕前のガラスについても同遮断率
を測定した。これらの測定結果を表２にまとめて示す。

（以下余白） 表１ 表２ 表２から明らかなように、これらの試験片は紫外線をよ
く遮断するものであって、たとえばゴーグルや産業用フ
ィルター等に好適に用いられる。

実施例２ Ｓ！０２７００、ＣａＯ６ｇ、Ｎａ２０１６（＋、Ｋ２
Ｏ２（＋、Ａｌ２Ｏ３２（＋、Ｂ２０３　４Ｑ　、Ｆｅ
２０ａ　２．４Ｑを配合し、常法に従ってガラスを得た
。このガラスの屈折率は１．４９であった。このガラス
を粉砕し、ついで粉状物を熱処理し、篩を用いて表面が
滑らかな粒径１００μ以下の球状物を得た。

このガラス球状物を屈折率１．４９のメタクリル樹脂（
住友化学工業社製、商品名スミペックス）に真の体積比
で前者：後者＝３ニアで混合し、混合物を得た。

この混合物を用いて押出成形により、厚さ２゜５ｍｍの
板状の複合材料試験片を形成し、この試験片について実
施例１と同様に電磁波の吸収率すなわち遮断率と耐衝撃
度を測定したところ、紫外線遮断率−９９％以上、可視
光線遮断率−６３％、赤外線遮断率−８９％、耐衝撃度
−３Ｑｃｍであった。したがってこの複合材料はやはり
ゴーグル等の材料として好適である。

実施例３ Ｐ２Ｏ３７０，７ｇ、Ｂ２０ａ　８．０（］、Ａ１２ｏ
３１０．Ｏｇ’、ＭＩＩＩＯ４゜ｏｇ、２１１０　１．
０（＋、に２０　１０．００、Ｆｅ１２．５（］を配合
し、常法に従ってガラスを得た。このガラスの屈折率は
１．４８であった。

このガラスを粉砕し、ついで粉状物を熱処理し、篩を用
いて表面が滑らかな粒径１００μ以下の球状物を得た。

このガラス球状物を屈折率１．４８の酢Ｍ繊維素樹脂（
ダイセル社製、商品名アセチＨ）に真の体積比で前者：
後者＝３＝７で混合し、混合物を得た。

この混合物を用いて押出成形により、厚さ３゜４ｎ＋ｍ
の板状の複合材料試験片を成形し、この試験片について
実施例１と１ｉｉＪ様に電磁波の吸収率すなわち遮断率
と耐衝撃度を測定したところ、紫外線遮断率−９４％、
可視光線遮断率−２０％、赤外線遮断率−９５％、耐衝
撃度＝１５０ｃｍであった。したがってこの複合材料は
熱吸収用の製品の材料として好適である。

実施例４ Ｐ２０ｓ　７０．４（１、Ｋ２０　１１．、６（］　。

Ａ／２０３９．ＯＱ　、８２０３４Ｑ　。

ＭＱｏ　４ｇ、Ａｓ　２０ａ　１Ｕ　を配合し、常法に
従ってガラスを得た。このガラスの屈折率は１．５３で
あった。このガラスを粉砕し、ついで粉状物を熱処理し
、篩を用いて表面が滑らかな粒径１００μ以下の球状物
を得た。

このガラス球状物を屈折率１．５３の塩化ビニル樹脂ｍ
巷（住友化学工業社製、商品名スミリット＞Ｓｘ　８ｃ
　１００ＰＩ−ＩＲと錫系安定剤５ＰＨＲとアマイド系
滑剤１　、５　Ｐ　ｌｊＲとアクリル系補強剤１０．０
ＰＨＲと紫外線吸収剤０．ＩＰＨＲよりなる配合物に真
の体積比で前者：後者−２：８で混合し、混合物を得た
。

この混合物を用いて押出成形により、厚さ３゜５ｍｍの
板状の複合材料試験片を成形し、この試験片について実
施例１と同様に電磁波の吸収率すなわち遮断率と耐衝撃
度を測定したところ、紫外線遮断率−８９％−１可視光
線遮断率−１５％、赤外線遮断率−７９％、耐衝撃度−
１１０ｃｍであった。また粉砕前のガラスについては、
紫外線遮断率＝１０％、可視光線遮断率−１１％、赤外
線遮断率−９８％であった。したがってこの複合材料は
熱吸収用の製品の材料として好適である。

実施例５ Ｓｉ　０２　５８．８（１、Ｎａ２Ｏ４，７（１、Ａｌ
２Ｏ３９，８１ｊ　、Ｂ２０．１　２０．６ａ、Ｌｉ２
Ｏ４，３！Ｊ、ＡＣＩＣｌ　０．５＜１、Ｎａｃｚ　１
．５ｇ、ｃｕｏ　ｏ、ｏｌｂｇを配合し、常法に従って
ガラスを得た。このガラスの屈折率は１．４９であった
。このガラスを粉砕し、ついで粉状物を熱処理し、篩を
用いて表面が滑らかな粒径１００μ以下の球状物を得た
。

このガラス球状物をアリルジグリコールカーボネートの
七ツマ−（米国ＰＰＧインダストリー社製、商品名０Ｒ
−３９）１００（ｌに真の体積比で前者：後者＝２：８
で混合し、さらに重合触媒として過酸化ベンゾイル３ｇ
を添加し、七ツマ〜を重合させて、厚さ３．Ｑｌｌｌｌ
ｌｌの板状試験片を形成したくこの試験片の屈折率は１
．４９である）。

この試験片に太陽光を５分間照射したところ、試験片が
着色した。つぎにこの着色片を６０分間暗室に放置した
ところ、色が消えた。したがってこの複合材料はホトク
ロミック特性を有する。また実施例１と同様にこの試験
片の耐衝撃度を測定したところ、その値は４Ｑｃｍであ
った。

発明の効果 以上の次第で、この発明による複合材料は、プラスチッ
クと、プラスチックの屈折率に実質的に等しい屈折率を
有するガラスよりなるビーズとを複合したものであるの
で、製造せられた成形品において、ガラス・ビーズとプ
ラスチックの界面で乱反射が生じて透過率が低下するの
を防止することができ、その結果プラスチックの加工性
、耐衝撃性、軽量性等の優れた特性と、ガラスの光学的
性能、耐久性等の優れた特性を兼ね具え、加熱成形工程
においても劣化するおそれがなく、ガラスに比較して、
切断、折曲げ、打抜き、接着等の二次加工が容易である
上に、衝撃強度も約２．５〜１０倍以上であり、重量が
約半分である成形品を製造することができる。

こうしてこの発明によれば、冒頭で説明した同目的のプ
ラスチックやガラスに比較して、高性能でかつ加工性の
よい成形品を安価に供給することができ、この成形品を
ゴーグル等の眼鏡、光学機械、窓用建材、車輛の窓材、
産業用フィルタ等の広い範囲で使用することができる。

以　上 特許出願人　筒中プラスチック工業株式会ネ１外４名 手続補正書 昭和５９年４り／７日 特許庁長官　若　杉　和、夫　殿 ２・　発明の名称　プラスチックとガラスよりなる複合
材料３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住　所大阪市東区道修町４丁目８番地 ッツナカ　コウキ１つ ０２°８″　筒中プラスチック工業株式会社４、代　理
　人　（外１名） 住　所　大阪市南区鰻谷西之町５７番地の６　イナパビ
ル６Ｖｊｌｉ５　補正命令の日付　昭和　年　月　口６
、補正により増加する発明の数 補　正　の　内　容 （１）明細書５頁２行「とじては」を「の構成主体であ
る合成樹脂としては」に訂正する。

（２）同６頁６〜８行「配合物〜ガラスを」を「物中に
屈折率調整剤となるｐｂ’ｏ、ＴｉＯ２、Ｂａｄ。

Ｂ２Ｏ３などを含むガラスを常法により」に訂正する。

（３）　同７頁３行「の成形加工」を削除する。

（４）同７頁６行「行なわ」を「得ら」に訂正する。

（５）同７頁下から６〜５行「成分〜従って」を［組成
が同表の重量比になるように、ガラス原料を配合し、さ
らに電磁波吸収用の添加剤としてＦｅ２Ｏ３を、ガラス
組成総量１００重量部に対して２．４４重量部加え、常
法に従って電磁波吸収」に訂正する。

（６）同９頁表１を 」 に訂正する。

（７）　同１０頁６〜９行「Ｓｉ−従って」を「ガラス
組成比が５ｉ０２’　７０、ＣａＯ６、ＮａｚＯ１５、
Ｋ２Ｏ２、ＡＪ２０３　２、Ｂ２Ｏ３４になるように、
ガラス原料を配合し、電磁波吸収用の添加剤としてＦｅ
２Ｏ３を、ガラス組成総量１００重量部に対して２．４
重量部Ｉ加え、常法に従って電磁波吸収」に訂正する。

（８）同１１頁下から７〜４行「Ｐ２〜従って」を［ガ
ラス組成比がＰ２Ｏ５７０，７、Ｂ２Ｏ３８，０、Ａｌ
２Ｏ３１０，０，ＭｇＯ４，Ｑ、ＺｎＯ１，Ｑ、に、２
０１０．０、ＦｅＯ２，５になるように、ガラス原料を
配合し、常法に従って電磁波吸収」に訂正する。

（９）　同１２頁下から２行〜１３頁ｘ行「Ｐ２〜従っ
て」を「ガラス組成比がＰ２Ｏ５７０，４、Ｋ２Ｏ１１
，６、Ａ４２０３　９．Ｑ、Ｂ２Ｏ３４、ＭｇＯ４、Ａ
ｓ２０３１になるように、ガラス原料を配合し、常法に
従って電磁波吸収」に訂正する。

ｕＯ）同１４頁下から８〜４行「Ｓｉ−従って」を「ガ
ラス組成比が５ｉ０２　５８．８、Ｎａ２Ｏ４，７、Ａ
Ｉ！２ｏ３　９．８、Ｂ２Ｏ３２０，６、Ｌｉ２０４．
３、ＡｇＣｊ？０．５、ＮｆＬＣ！！１．５、ＣｕＯＯ
，０１５になるように、ガラス原料を配合し、常法に従
ってホトクロミック」に訂正する。

（１１）同１５頁６行「板状」を「板状の複合材料」に
訂正する。

以　上

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）　プラスチックと、プラスチックの屈折率に実質
   的に等しい屈折率を有するガラス・ビーズとを複合した
   、プラスチックとガラスよりなる複合材料。
2. （２）　ガラスが電磁波を波長の全域または一部におい
   て目的に応じて吸収ないし透過するものである、特許請
   求の範囲第１項記載の複合材料。
3. （３）　ガラスがホトクロミック・ガラスである、特許
   請求の範囲第１項記載の複合材料。 材料。