JPS6169867A - シリカ微粒子含有樹脂組成物 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明に、元の透過、選択吸収、屈折、反射。

散乱゛１発元、調光等の性質′に維持し文、分散性の良
いシリカ微籾子＠肩樹脂組底物に関するものである。

（従来の技術） ノリ力やガラスの微粒子を分散させた＠底樹脂材料に、
例えば特開昭５７−５７４２号公報にみらｎる工うに、
尤の拡散性金利用して照明材料やスクリーン材料として
広く使用されている。

そしてこｎらの分野に供するには、一般にメタクリル樹
脂やスチレン樹脂等の透明な樹脂に、シリカやガラス徴
収子音分散させて底形するかあるいはモノマーｉたに部
分重合物中に分散して重合固化させる方法が採らｎてい
る。し〃）シながらノリ力やガラス微粒子は、樹脂エフ
比重が大きいため、重合中等に沈降したり凝集し易く、
また樹脂との混線時に十分な分散がし得ない難点を有し
ている。

このｔめ本出願人に、メタクリル樹脂中に５ｉ０２　’
ｉ混合して光拡散性メタクリル衡脂７−ト全製造するに
際し、一旦予備重合物′Ｊｔ製作して所錆マスターカラ
ー化してから混入する方法について提案している（特開
昭５７−１６００７号公報）。しかしながら、この方法
にＬる場合に工程が増えてしまう憾みがあり、しかも分
散性も完全とにいえない面があった。

（発明が解決しエフとする問題点） 本発明にこのような状況に鑑み、シリカ微粒子の分散性
が良く、均一に分散させて容易に成形物が得らｎる樹脂
組放物全提供しょうとするものである。

（問題点金屏決する定めの手段） 丁なわち本発明は上記の如き目的全達底する友めになさ
ｎたもので、その要旨とするところに、基材樹脂にシリ
カ微粒子が０１ないし６０重量％含有さｎてなるもので
あって、該シリカ微粒子は平均粒径がα０５ないし５０
ｐのシリカまたに５ｉ０２　成分が１０重量％以上のガ
ラスからなり、しかも該シリカ微粒子が下記一般式（Ｉ
）ないし（ＩＶ）から選ばＡ之少なくとも一種のンラン
化合物の反応に工っで表面処理さｎていること全特徴と
するソリ力微粒子含有樹脂組底物 （Ｉ）ＲｎＳｉＣｔ（４−ｎ） ｉ）ＲｎＳｉ（○Ｒ’）（４−ｎ） （［１）Ｒ３ＳｉＮＨ３ｉＲ３ ただし、ｎは１から３までの整数、Ｒ′は炭素数１〜３
からなるアルキル基、Ｒは炭素数１ないし２２からなる
（不）飽和炭化水素残基またに・・ロゲ／置換の炭素数
１ないし２２からなる（不）飽和炭化水素残基である にある。

以下本発明上さらに詳細に説明する。

本発明における基材樹脂としては、可視光線領域におい
て透明なポリメチルメタクリレート。

ポリカーボネート、ポリスチレン、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹
脂、アリル樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリエステルが用い
らｎるが、勿論こｎらに限定さｎるもので框ない。

また本発明におけるシリカ微粒子としては、シリカまた
は８１０２　成分が１０重量係以上のガラスが対象とな
るが、具体的には、無定形シリカ、結晶性シリカ、ソリ
ケートガラス、鉛ガラス、バリウムガラス、ホウケイ酸
ガラ、ス、アルカリガラス、ケイ酸塩ガラス、燐酸ガラ
ス、紫外線透過着色ガラス、紫外線吸収透明ガラス、赤
外線透過着色ガラス、赤外線吸収透明ガラス、レア・ア
ースＭＭガラス、ホトクロミンクガラス、感光性ガラス
あるいにその他の着色ガラスから選ばｎる少なくとも１
つが用いらｎる。なお、このシリカ微粒子の平均粒径に
、ＣｌＯ２ないし５０μの中から選ばｎるが、この平均
粒径が０．０５未満であると所期の特性全発揮させるこ
とができず、逆に５０μを超えると光の特性にむら金主
じるからである。

上記の基材樹脂とシリカ微粒子との組合せにおいて、で
きるだけ元の散乱全車さくしたい用途、例えば透視材料
には、互いの屈折率が等しいかあるいに七の差ｉ小さく
することが望ましく、ま文透過光全できるだけ散乱させ
る用途例えばスクリーンにおいてに、互いの屈折率の差
全大きくとることが望ましい。

本発明においては、上記の如きシリカ微粒子に特足のシ
ラン化合物で反応させて表面処理全行なうことを特徴と
するものであるが、一般式（Ｉ）に相当するものとして
は、トリクロロメチルシラ／＋ジクロロジメチルンラ／
、クロロトリメチルシラン、トリクロロエチルシラン、
ジクロロジエチルシラン、クロロトリエチルシラ／、ト
リクロロフェニルシラン、トリクロロオクチルシラン、
６−クロロゲロビルトリクロロシラ／等が挙げらｎる。

また、一般式（ＩＩ）に相当するものとしては、トリメ
チルメトキシンラ／、トリメチルエトキソ７う／、ジメ
チルジメトキンシラン、ジメチルジエトキ７シラン、メ
チルトリメトキシシラ／、メチルトリエトキシシラ／、
トリエチルメトキンシラン、トリエチルエトキシシラン
、ｎ−オクチルトリメトキクシラ７、ｎ−オクチルトリ
エトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニ
ルトリエトキ７シラ／、オクタデシルトリメトキシシラ
ン、オクタデシルトリエトキシシラン、クロロエチルト
リエトキシシラン、クロロフェニルトリエトキシシラン
、（ヘプタデカクロロ−１，１，２，２−テトラヒドロ
デシル）−１−トリエトキ７７２ン等が挙げらｎる。

サラに、一般式（ＩＩＩ）としてにヘキサメチルジシラ
ザン等が、また一般式（Ｉ’／）としてはヘキサメチル
シクロトリンラザ７等がそｎぞｎ挙げらｎる。

こｎらのシラ／化合物に、いずｎもシリカあるいにガラ
スの表面にある７ラノール基と反応し、シリカあるいに
ガラスの表面全有機基に置換し、このために親水性粒子
が疎水性粒子となるｔめ、基材中で分散性が向上するも
のとみらｎる。

従来からシリカあるいにガラスと台底樹脂との結合金ニ
刀する方法として、シランカップリング剤全添加するこ
とが知らｎている。しかしながらこ几に工って機械的強
度に向上するものの、特に鋳込重合全行なつ交場合の鋳
型からの成形品の脱型不良を起し易く、製造上の問題点
が残さｎていたが、本発明でにこの工うな現象は起らな
いことが確認さｎている。　　　４本発明の樹脂組底物
金用いて一次成形品あるいは二次成形品全製造する場合
には、予めシラン化合物で表面処理さｎ友ソリ力微粒子
ｔ、基材樹脂たるベレットに配合し、射出成形や押出し
底形に工って製造する方法、あるいは基材樹脂となるモ
ノマーや部分重合物に分散させてこｎ全重含して成形品
を製造する方法がある。

またクリ力微親子に対するシラン化合物の処理は、気相
中あるいに液体溶媒中で行なうことができ１反応時間に
水分率、温度、シラン化合物の程類にエフ異なるが、概
ね３０分ないし１週間程度である。なおこの際の反応溶
媒ｗｍ脂の原料に選ぶことも可能である。さらにシリカ
微粒子に反応させるシラ／化合物の量的な割合に、次式
による葉音目安に設定すると工く、若干こｎエフも多く
ても工い。

友だし、ｘニジラン化合物の使用量 Ｍ：クリカ微程子の使用量 Ｓニジリカ微粒子の比表面積 Ｗニジラン化合物の分子量 α：係数ただし１≦α≦３ （実施例） 以下本発明の実施例全比較例と対比して説明するか、勿
論本発明にこれらの例に限定されるもので框ない。

くシラン化合物による表面処理〉 第１表に示すシリカ微粒子（いずれの場合も使用ｔＨ３
ｏｏｙ）２シラン化合物で処理し九。

使用したシラン化合物に、シリカ微粒子に対しα３重量
悌であった。反応溶媒のｔは、シリカ微粒子と同重量で
あり、溶媒系で反応させたとき行、２３℃、２４時間攪
拌全行ない、その後溶媒金ろ過して除去し、１１０℃で
６０分間熱処理した。また気相系の場合には、釜内でシ
リカ微粒子とシラン化合物を混合し、１１０℃で６０分
間加熱して反応させた。

くシリカ官有樹脂の製造〉 比較例１お工び実施例１〜７ メチルメタクリレートの部分重合体（重合率２０％）１
００部に、第１表に示す平均粒径６μの結晶形クリ力（
屈折＄　１．５４　）と、平均粒径１０μの無定形シリ
カ（屈折率１．４６　）と、平平均粒径１２μのネオジ
ムガラス全配合し十分に分散させた。この混合物にさら
にα０１部のジオクチルスルホサクシネートナトリウム
塩（分散剤、離屋剤として）お工び２．２′−アゾビス
÷２．４−ジメチルバレロニトリル）（Ｉ０４部（重合
触媒として）を添加し溶解させ窺のち、脱気し、予め板
厚が２■となる工う設足さｔ″した無機ガラスの鋳型中
に注入した。そしてこの鋳ｆｆ１１６５℃の温水に１８
０分浸漬し、次いで１１０℃の党気浴に１２０分滞在さ
せ、重合を完結させ、冷却後鋳型ρ為らフートを＄９出
しｔ０比較例２ 重合率！Ｌ２％のメチルメタクリレート部分重合シラツ
ブにメチレフ１３重量憾お工び平均粒径６μの８１０２
５２重量％を加えて混合し。

８１０、　’ｉ混入させたシラツブを得た。このシラツ
ブに重合開始剤アゾビスインブチロニトリルα３重量％
を加え、強化ガラスの鋳型に１って組立てらｎたセルの
中に注入し、７０℃の水浴で五５時間、さらに１３０℃
の窒気浴で２時間重合させ板状の予備重合体を得た。こ
の予備１合体全通常の粗砕機お工び微粉砕機にかけ、籾
径約４ｗｒの予備重合体粒子娶得た。

この予備重合体粒子＆２重量１Ｆ重合軍７嘔のメチルメ
タクリレート部分重合シラツブに溶解せしめ、さらに重
合開始剤金属え文。こＣシラツブを両面が強化ガラスか
らなる鋳型と環化ビニル樹脂製ガスケットとで組立てら
ｎたセルの中に注入し、常法に従って水浴お工び窒り浴
で重合を行ない、厚さ２ｍｍのメチルメタクリレート板
状重合体會得た。

く沈降速度の測定〉 以上の工うにして得た冥施例品お工び比較を品における
分散性能を短期間に的確に把握丁２７ｔａｅ＞、個々の
シリカ微籾子の沈降速度の測定１した。

この測定に、メチルメタクリレート９８ｉｉ部に、個々
のシリカ微粒子２重量部金分散さセ攪拌してからのシリ
カ微粒子の沈降Ｉｔ（重量〕全求め友。なお、このとき
の液面の高さに５０ｈであった。

この結果は、第１図に示す通りで、比較例１゜２に比べ
実施例１〜７框沈降速度が遅く（経過時間での沈降量が
少なく）１分散性が優ｎていることか確認さｎπ。

第１表 ト 、祖 ！施 例 ■ ：−− （発明の効果） 本発明は以上詳述した如＊＊成からなるものであるから
、シリカｇＬ程子の分散性の優ｎた樹脂組成物が提供で
き、したがって本発明の樹脂組成物を用いることにＬり
２元学的品償の安定した樹脂既形品を効率良〈製造しう
る利点がある。

東回面の簡単な説明 第１図は本発明の実施例における沈降速匿を測定した結
果を示すグラフである。

算ア１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、基材樹脂にシリカ微粒子が０．１ないし６０重量％
   含有されてなるものであつて、該シリカ微粒子は平均粒
   径が０．０５ないし５０μのシリカまたはＳｉＯ＿２成
   分が１０重量％以上のガラスからなり、しかも該シリカ
   微粒子が下記一般式（ I ）ないし（IV）から選ばれた
   少なくとも一種のシラン化合物の反応によつて表面処理
   されていることを特徴とするシリカ微粒子含有樹脂組成
   物 （ I ）Ｒｎｓｉｃｌ（４−ｎ） （II）Ｒｎｓｉ（ＯＲ’）（４−ｎ） （III）Ｒ＿３ＳｉＮＨＳｉＲ＿３ （IV）▲数式、化学式、表等があります▼ ただし、ｎは１から３までの整数、Ｒ’は炭素数１〜３
   からなるアルキル基、Ｒは炭素数４ないし２２からなる
   （不）飽和炭化水素残基またはハロゲン置換の炭素数１
   ないし２２からなる（不）飽和炭化水素残基である。 ２、基材樹脂として、可視光線領域において透明なポリ
   メチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリスチレ
   ン、ＡＳ樹脂、ＡＢＳ樹脂、アリル樹脂、ポリ塩化ビニ
   ル、ポリエステルのうちの１つを用いたことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載のシリカ微粒子含有樹脂組
   成物。 ３、シリカ微粒子として、無足形シリカ、結晶性シリカ
   、シリケートガラス、鉛ガラス、バリウムガラス、ホウ
   ケイ酸ガラス、アルカリガラス、ケイ酸塩ガラス、燐酸
   ガラス、紫外線透過着色ガラス、紫外線吸収透明ガラス
   。 赤外線透過着色ガラス、赤外線吸収透明ガラス、レア・
   アース含有ガラス、ホトクロミックガラス、感光性ガラ
   スあるいはその他の着色ガラスから選ばれる少なくとも
   １つを用いたことを特徴とする特許請求の範囲第１項ま
   たは第２項記載のシリカ微粒子含有樹脂組成物。 ４、屈折率がともに同一ないし近似している基材樹脂と
   シリカ微粒子とを用いたことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項、第２項または第３項記載のシリカ微粒子含有
   樹脂組成物。