JPS61296009A - 液状プレポリマ−の製造方法 - Google Patents

液状プレポリマ−の製造方法

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JPS61296009A
JPS61296009A JP13587285A JP13587285A JPS61296009A JP S61296009 A JPS61296009 A JP S61296009A JP 13587285 A JP13587285 A JP 13587285A JP 13587285 A JP13587285 A JP 13587285A JP S61296009 A JPS61296009 A JP S61296009A
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JP
Japan
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polymerization
prepolymer
allyl carbonate
glycol bis
solvent
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JP13587285A
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Inventor
Shingo Matsuoka
松岡 信吾
Yasuji Kida
木田 泰次
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Tokuyama Corp
Original Assignee
Tokuyama Corp
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Publication date
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  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

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】 〔発明の技術分野〕 本発明はアルキレングリコールビス(アリルカーボネー
ト)を主成分とする不飽和上ツマ−の液状プレポリマー
を製造する方法に関し、詳しくは、着色及びゲル化の心
配がなく室温で長期間の保存が可能な液状プレポリマー
の製造方法に関する。
〔従来の技術〕
ジエチレングリコールビス(アリルカーボネート)に代
表されるアルキレングリコールビス(アリルカーボネー
ト)は、透明プラスチック用モノマーとじて、重合によ
り光学的及び機械的性能に優れた性能を有するポリマー
が得られ、特に有機ガラス(レンズ)として広く使用さ
れている。また、これらアルキレングリコールビス(ア
リルカーボネート)のポリマー成形品は、対応する七ツ
マ−に一般にラジカル開始剤を添加した後、注型重合法
により製造されている。しかしながら、これらアルキレ
ングリコールビス(アリルカーボネート)のモノマーは
、実用に供するに十分な硬度を有するポリマー成形品を
得ようとする場合には、重合時に大きな重合収縮を生じ
る。例えば、ジエチレングリコールビス(アリルカーボ
ネート)は重合時に約14%もの収縮をおこす。従って
、アルキレングリコールビス(アリルカーボネート)の
一般的な重合方法である注型重合では、十分な成型精度
を得ることが困難である。
このため、アルキレングリコールビス(アリルカーボネ
ート)の立合収縮率を低減する方法がいくつか提案され
ている。例えば、ジエチレングリコールビス(アリルカ
ーボネート)に少量のラジカル開始剤を添加した後、加
熱重合することにより液状プレポリマーを製造する方法
がある。しかし、この場合には三次元架橋反応が進行し
、モノマーの重合率が約17%に達するとゲル化が起る
ため、重合時の収縮率は12%程度にしか改善できない
〔発明が解決しようとする問題点〕
このため、本発明者らはアルキレングリコールビス(ア
リルカーボネート)をベンゼンやトルエンなどの特定し
た溶媒中で、少量のラジカル開始剤を添加し、加熱重合
の稜、該溶媒を留去することにより、重合時の収縮率が
より改善されたプレポリマーを得る方法を既に提案した
。(特願II@59−186473号)。即ち、この方
法によれば、不飽和モノマーの重合率が17%以上でも
ゲル化を起こすことがなく、低粘度の液状プレポリマー
を製造することができる。しかしながら、この液状プレ
ポリマーを成型して得られるアルキレングリコールビス
(アリルカーボネート)樹脂は黄色の着色が認められ、
本来アルキレングリコールビスアリルカーボネート)樹
脂が南する無色透明という優れた光学的特性を損うとい
った問題点がある。これは、上記の溶媒として使用した
ベンゼンやトルエンなどがラジカル開始剤によって酸化
や置換反応を受け、プレポリマー中に残留するため、プ
レポリマーを黄色に着色させるためと推測される。
〔問題を解決するための手段〕
したがって、本発明者らは、アルキレングリコールビス
(アリルカーボネー ))  (以下、AGACと略記
する)を主成分とする樹脂の欠点である大きな重合収縮
率の低減と共に上記した着色の問題を解決すべく更に研
究を進めた結果、ACACを主成分とする不飽和モノマ
ーを、エステル類の溶媒中で重合した抜、該溶媒を除去
することによって、所期の目的が達成されることを見出
し、本発明を提供に至ったものである。すなわち、本発
明によれば、プレポリマーの製造時に、不飽和上ツマ−
の重合率が17%以上になっても、三次元架橋反応が進
行せず、ゲル化の起こる心配はなく、かつ所望の重合率
を有し、低粘度で黄色の着色のない無色透明な液状プレ
ポリマーを製造することができ、長期間の室温保存が可
能であり、さらに該プレポリマーをさらに重合すること
により優れた無色透明な重合体が得られる。
本発明に使用されるAGACを例示すればエチレングリ
コールビス(アリルカーボネ−ト)、ジエチレングリコ
ールビス(アリルカーボネート)、トリエチレングリコ
ールビス(アリルカーボネート)、プロピレングリフー
ルビス(アリルカーボネート)、ジプロピレングリコー
ルビス(アリルカーボネート)。
ポリオキシアルキレンポリオールビス(アリルカーボネ
ート)などである。
また、上記の如きA、 OA、 Cと共重合可能な不飽
和モノマーを、該AGACの好ましい物性を損わない一
般に50モル%以下の範囲内で、共に用いることも可能
である。かかる共1((合可能な不飽和上ツマ一番ま、
最終の目的とするAGA(”のポリマー成形品により適
宜選択され、例えば高い屈折率、優れた機械的性質など
改善された種々の性質を付与し、あるいはポリマーを得
る際の重合速度を低下せしめるために使用されろ。特に
高い屈折率を有するAGACのポリマー成形品(レンズ
)を得るために、単独重合体の屈折率が15以J二であ
る共重合可能な不飽和モノマーが使用さく6) れる。本発明において好適に使用される共重合可能な不
飽和モノマーとしては、一般にビニル化合物、アリル化
合物などであり、代表的なものを例示すれば、酢酸ビニ
ル、#A化ビニル、ビニルアルコール、スチレン、クロ
ルスチレン、メチルスチレンなどのビニル化合物;メチ
ルメタクリレート、メチルアクリレート、エチレングリ
コールジメタクリレート。
エチレングリコールビスグリシジルメタクリレート、2
−ヒドロキシエチルメタクリレート、フェニルメタクリ
レート、ビスフェノールAジメタクサレ−)、2.2−
ビス(4−メタクリロキシエトキシフェニル)プロパン
などのメタクル酸エステル及びアクリル酸エステル、ジ
了すルフタレート、ジアリルテレフタレート、ジアリル
イソフタレート、酒石酸ジアリル、エポキシコハク酸ジ
アリル、ジアリルマレート、トリ了りルイソシアヌレー
ト。
アリルサリチレート、アリルフェニルカルバメートなど
のアリル化合物などが挙げられる。
本発明において、重合溶媒は、特にエステル類を選択的
に使用することが、目的の良好な液吠プレポリマーを得
るために極めて重要である。因みに、エステル類の代り
にトルエンやベンゼンなどの芳香族炭化水素を用いた場
合には、得られたプレポリマーが黄色に着色し、好まし
くない。本発明において好適に使用されるエステル類の
代表的例な示すと、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロ
ピル、酢酸フェニル、ギ酸エチル、プロピオン酸エチル
、酪酸エチル、吉草酸エチル、マロン酸メチルなどの脂
肪族カルボン酸エステル;安息香酸メチルなどの芳香族
カルボン酸エステル;γ−ラクトン、δ−ラクトンなど
のラクトン;ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネ
ート、エチレンカーボネートなどの炭酸エステル類が挙
げられ、これらの1種または1種以上の溶媒を混合して
用いることが可能である。
なお、上記した如き重合溶媒の使用量は一概に決定でき
ないが、AGACを主成分とする不飽和モノマ−10L
g量部に対して10〜2000重量部が一般的である。
すなわち、溶媒の使用量が上記10重量部より少ない場
合には、プレポリマーの重合率が上昇し、かつ著しく粘
度が上昇し、実用に供することが困離であり、場合によ
ってはゲル化が起こりプレポリマーの製造が不可能にな
る。また。
溶媒が上記2000重量部より多い場合には、七ツマ−
の重合率を十分にあげるために多量のラジカル開始剤が
必要となり、工業的にプレポリマーを製造するには不適
当である。
本発明の重合反応は、一般にラジカル重合開始剤の存在
下に実施される。重合反応は加熱だけで進行するが、紫
外線、放射線の如き活性光線を照射することによって行
うこともできる。上記のラジカ/l’重合開始剤は特に
限定されず、公知のものが使用できる。代表的なラジカ
ル重合開始剤を例示すると、ベンゾイルパーオキサイド
、P−クロルベンゾイルパーオキサイド、2.4−ジク
ロルベンゾイルパーオキサイド、デカノイルパーオキサ
イド。
ラウ≠イルパーオキサイド、アセチルパーオキサイド等
のジアシルパーオキサイド、ジイソプロピルパーオキシ
ジカーボネート、シセカンダ′リーブチルパーオキシジ
カーボネート。
ジー2−エチルヘキシルパーオキシジカーボネート等の
バーカーボネート、t−ブチルパーオキシ2−エチルヘ
キサネート、t−ブチルパーオキシピバレート等のアル
キルパーエステルあるいはアゾビスイソブチロニトリル
等のアゾ化合物である。なお、ラジカル重合開始剤の使
用量は、重合溶媒の種類、iiなどにより異なり一概に
決定できないが、一般にAGACを含む不飽和モノマー
100重量部に対して0.05〜lO重量部を用いるこ
とが好ましい。
本発明の重合方法においては、攪拌しながら50〜15
0℃の温度で、実質的に飽和重合率に到するまで加熱し
た後、溶媒を留置あるいは水洗により除去することによ
り液状プレポリマーを製造できる。なお、重合の際に溶
媒の種類に応じては、加圧筐たは減圧下で実施すること
も可能である。重合温度は製造されるプレポリマーの保
存安定性などに大きな影1を与える。使用するラジカル
開始剤の種類にもよるが、一般的に50℃以下の温度で
はラジカル開始剤の分解速度が遅く、重合が完結するた
めに非常な時間を要し、かつ加熱時間が不十分だと生成
するプレポリマー中にラジカル種が残存し、保存時に粘
度の」二昇及びゲル化が起こる場合がある。また、15
0℃以上の温度では、生成するプレポリマーが着色した
り、熱重合が進行する可能性があり好ましくない。
さらに、本発明の方法を実施するにあたっては、前記の
溶媒中で所装置のラジカル開始剤の配合された前記の単
量体を加熱L、飽和重合率に達した後、その温度で少な
くとも1時間以上さらに加熱し、痕跡量のラジカル開始
剤を分解させることが9ましい、なお、この加熱処理で
重合反応は進行することはないので、得られるポリマー
の品質itはとんど4智されることはない。
一般に好適な液状ブレボU V−を得るためには、モノ
マーを低重合して得られるブl−ポリマーがゲル化する
前に重合を停水することが必要である。また、液状プレ
ポリマーを注型重合に供する場合には、鋳型からの漏洩
防止、ガスケットの膨潤防止1本合による収縮防止など
のため、該液状プレポリマーの重合率を高める方が好ま
しい。一方、液状プレポリマーを注型重合後、脱気を宕
烏ならしめるためには、該液状プレポリマーの粘度は低
い方が好ましい。従って、目的の液状ブレポリv  G
;j 一般に15〜250センチポイズの粘度に調製ず
ろことが望ま[、い。
〔効 果〕
本発明によれば、重合率を高めても着色及びゲル化の心
配がなく、所望の無色透明液状プレポリマーを容易に得
ることができる。また、本発明により得られる液状プレ
ポリマーは、室温で数ケ月放置してもゲル化せず、粘度
の上昇も殆んどなく安定で、長期間の保存が極めて良好
である。さらに、本発明により得られた液状プレポリマ
ーは、注型重合に供することにより、鋳型からの膨潤、
重合収縮。
重合歪が解決され、良好な無色透明AGACのポリマー
成形品を得ることができる。
〔実施例〕
本発明を更に具体的に説明するため、以下に実施例を挙
げて説明するが、本発明はこれらの実施例に限定される
ものではない。なお実施例において得られたプレポリマ
ーは、下記の試験法によって非動性を測定した。
(1)粘度(ηと略す) キャノンフェンスケ粘度劃を用い、25℃における粘度
を測定した。
(2)比重(dA略す) 標準比真計を用い、20℃における比重を測定した。
また、得られたAGACを主成分とするプレポリマーを
注型重合によって、78鰭厚の板に成型した。得られた
成型品の物性は、下記の試験法によって測定した。
(3)硬度(H2と略す) ロックウェル硬度計を用いて、Lスケールでの値を測定
した。
(4) 黄色度(YIと略す) スガ試験機器■製SMカラーコンピューター5M−4型
を用いて、78m厚の成型品について測定した。
実施例1〜4 ジエチレングリコールビス(アリルカーボネート)24
0gを第1表に示す溶媒3001に溶解し、ジイソプロ
ビルパーオキシカーポ本−)、12gを添加し、第1表
に示す重合温度で3時間重合した後、溶媒を減圧下留去
してプレポリマーを得た。得られたプレポリマーの性状
を、30℃で1ケ月静置した後の粘度とともに第1表に
示した。   ′さらに、上記プレポリマーに、ラジカ
ル重合開始剤として、ジイソプロピルパーオキシカーボ
ネートを、24重量%添加し十分に混合した。この混合
液を直径73闘のガラス板とエチレン−酢酸ビニル共重
合体からなるガスケットで構成された鋳型の中へ注入し
、注型重合を行なった。重合は、空気炉を用いて30℃
から温度を徐々に上げて、20時間で80℃にした。更
に80℃で2時間重合した。
重合終了後、鋳型を空気炉から取り出し、ガスケットを
はずした彼、放冷後に重合体を鋳型のガラスからはがす
ことにより7.8mの厚さを有する無色透明な樹脂を得
た。得られた成型品の黄色度を第1表に示した。
比較例1 溶媒として、トルエンを使用した以外は実施例1〜5と
全く同様に実施した。得られたプレポリマー及び成型品
の物性を第1表に示した。
実施例5〜7 ジエチレングリコールビス(アリルカーボネート)24
09を酢酸エチル150gに溶解し、第2表に示すラジ
カル開始剤を第2表に示す置を添加し、77℃で3時間
重合した彼、溶媒を減圧留去してプレポリマーを得た。
得たプレポリマーを実施例1と同様の方法で7.8諺厚
の成型品に成型した。得られたプレポリマー及び成型品
の性状を第2表に示しく17) 実施例8 プロピレングリコールビス(アリルカーボネー))24
0.9を耐酸エチル150耐に溶解し、ジイソブロビル
バーオキシジカーボネ−)1.2.9を添加l21.7
7℃で3時間重合した後、溶媒を減FL下留去してプレ
ポリマーを得た。
得られたプレポリマーは無色透明で、比重(a2も)が
1.175.粘度(η25)が8(lOI18であった

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)アルキレングリコールビス(アリルカーボネート
    )を主成分とする不飽和単量体を、エステル類の溶媒中
    で重合せしめた後、該溶媒を除去することを特徴とする
    液状プレポリマーの製造方法。
  2. (2)アルキレングリコールビス(アリルカーボネート
    )として、ジエチレングリコールビス(アリルカーボネ
    ート)を用いる特許請求の範囲第1項記載の製造方法。
JP13587285A 1985-06-24 1985-06-24 液状プレポリマ−の製造方法 Pending JPS61296009A (ja)

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Cited By (2)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5952441A (en) * 1997-12-30 1999-09-14 Ppg Industries Ohio, Inc. Partially polymerized mixture of diethylene glycol (allyl carbonate) compounds
US6057411A (en) * 1997-12-30 2000-05-02 Ppg Industries Ohio, Inc. Process for forming poly(allyl carbonate)-functional prepolymer composition

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JPS60124604A (ja) * 1983-11-09 1985-07-03 ピ−ピ−ジ− インダストリ−ズ インコ−ポレ−テツド 部分重合したジエチレングリコールビス(アリルカルボナート)単量体の重合性液状組成物の製造法

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