55●透明耐熱樹脂「オレフィン・マレイミド共重合体」の特性
四日市研究所 新規分野 ファインポリマーグループ

土井亨
春成武
古川 博章

分散の度合いは、一般に式（1）で示されるアッベ数

1．はじめに（νD）が用いられる。ここで、nC，nD，nFは、それぞれC線（波長656nm）、D線（波長589nm）およびF線

光エレクトロニクス技術の進展に伴い透明材料に対する要求も多様化しており、光学材料としての透明プ（波長486nm）に対する屈折率を示す。

ラスチックに高い関心が寄せられている。しかし、既nD−1vD≡ nF−nC

存の透明プラスチックは多様化するニーズに十分対応…a出来ているわけではなく様々な課題を抱えている。ア

アッベ数の小さな材料は屈折率の波長により大きく

クリル樹脂は光学特性に優れ、光学レンズ、液晶ディ変化するため、光学レンズにおける色収差などの問題スプレー導光板などの光学部品に多用されているが、となる。TI−160のアッベ数は50とPMMAと同様に高熱変形温度が低いため用途に大きな制限を受けていい値を示し、分散特性に優れている。一方、PCのアる。また、ポリカーボネートは、耐熱温度が高く、卓ッベ数は29と低く、波長の屈折率依存性が大きいため越した衝撃強度、低吸水率といった特徴から、光ディ色収差が生じる欠点がある。

スク基板等の光学用途にも展開しているが、複屈折が複屈折は屈折率の異方性をいい、透明プラスチック大きいなど光学特性に劣る他、剛性、表面硬度およびの重要な特性の一つである。複屈折の生じ易さは、式耐候性などの特性でも課題も抱えている（2）で示される光弾性係数（C）で表わされる。ここ

。

1，2）

オレフィン・マレイミド共重合体は、当社独自の分で、Δnは複屈折を、σは応力を示す。

子設計および材料設計により開発中の新しい透明耐熱C＝Δn／σ…s樹脂である。本稿では、オレフィン・マレイミド共重光弾性係数の大きな材料は成形加工の際、光学歪み合体の特徴を、既存の透明プラスチックと比較しながが生じやすく、特に光学レンズ、光ディスク、光学フら紹介する

ィルムなどで、重要視されており光弾性係数の小さな。

3，4）

材料が求められている。
（図１）

2．オレフィン・マレイミド共重合体の特徴〔1〕光学特性1E−7オレフィン・マレイミド共重合体（開発名：TI−

1E−8160）の光学特性を表１に示す。TI−160は、非晶性の

1E−9
C 1E−10

透明プラスチックであり全光線透過率は89％と良好な

1E−11

透明性を示す。また、屈折率は1.54とアクリル樹脂

1E−12（PMMA）とポリカーボネート（PC）の中間でありガラスに近い屈折率を有する。（表１）光の波長の違いによる屈折率の違いを分散と呼ぶ。
表１PC
PMMA
Tl−160ε＝5％
1E−13−80 −60 −40 −20 020 40 60 80
測定温度−ガラス転移温度（℃）

図１

光弾性係数（C）の温度依存性

オレフィン・マレイミド共重合体の光学特性

評価項目
単位
光線透過率％
屈折率
アッベ数
光弾性定数a10−12Pa−1a
ガラス域の光弾性係数

TI−160891.54496（ 55 ）PC
881.5829100PMMA921.4953656TOSOH Research ＆ Technology Review Vol.45（2001）

図１に、TI−160の光弾性係数の温度依存性を、線膨張係数はPCやPMMAと比べ小さく寸法安定性にPMMAおよびPCと比較して示す。PCは、ガラス域か優れている。（表２）

らゴム域まで全ての温度領域に亘って大きな光弾性係〔3〕機械特性数を示すことがわかる。この様にPCは光弾性定数のTI−160は良好な機械強度を有しており、曲げ強度大きな材料であり、光ディスクにおける読み取りエラおよび弾性率はともにPC、PMMAのそれを上回る高ー、液晶ディスプレイ用光学フィルムにおけるコントい値を示す（表３）。特に卓越した剛性は本材料の大ラスト低下など、PCの大きな課題の一つとなっていきな特徴であり、図３に示す様にPCの2倍以上とアクる。それに対し、TI−160の光弾性係数は、ガラス域リル樹脂や環状オレフイン系プラスチック

でPMMA同等とゴム域でPCとPMMAの中間と光弾性（ZEONEX，ARTON）など他の透明プラスチックと比係数が小さいことがわかる。図２に、TI−160フィル較しても格段に高い曲げ弾性率を有している。このよ

ムおよびPCフィルムに応力をかけた場合の複屈折変うな特徴は、オレフィン・マレイミド共重合体が環構化を示す。TI−160は応力に対し複屈折変化がほとん造を有し主鎖が剛直なうえ、凝集力の強いイミド構造ど見られないのに対し、PCは僅かな応力により複屈を有しているためと考えられる。また、表面硬度が高折が生じているのがわかる。このようにTI−160は、く傷つき難い利点がある反面、衝撃強度はアクリル樹

光弾性係数が小さく、屈折率の安定性、均一性に優れ脂レベルであり、PCより劣る。
（表３・図３）

本材料の大きな特徴となっている。

〔4〕耐溶剤性〔2〕熱的特性

各種溶剤類との接触による白化やクラックの発生は

表２に、TI−160のガラス転移温度、熱変形温度、実用上大きな問題であり、一般的に非晶性プラスチッ

熱分解温度および熱線膨張係数を示す。TI−160のガ

クは結晶性プラスチックに比べて耐溶剤性に劣ること

ラス転移温度および熱変形温度は、いずれもPMMAより40℃程度高くPC同等のレベルにある。また、熱図１

TI−160PC
PMMA
PSt
PArPES
ZeonexArton

光弾性係数（C）の温度依存性

4E−3
3E−32E−3
1E−30E＋0−1E−30E＋0

複屈折

PC

Tl−1602E＋84E＋8応力（Pa）

0

複屈折の応力依存表２
評価項目
ガラス転移温度
熱変形温度
熱分解温度
熱線膨張係数

評価項目
曲げ強度
曲げ弾性率
引張り強度
Izod衝撃強度
表面硬度

図３

TI−160
140
130
360
5.6

PC
140136
440
6.7

PMMA
100
95
300
7.7

オレフィン・マレイミド共重合体の機械特性単位
Mpa
Gpa
MPa
kg. cm/cm
M−スケール
鉛筆硬度

4

透明性プラスチックの剛性比較オレフィン・マレイミド共重合体の熱的特性

単位℃℃℃
X10−5cm/cm・℃

表３23
曲げ弾性率（GPa）

PC：ポリカーボネート、PMMA：アクリル樹脂、
Pst：ポリスチレン、PAr：ポリアリレート、
PES：ポリエーテルサルフォン、Zeonex/Arton：環状ポリオレフィン

6E＋8

測定温度：室温

図２1TI−160
1254.6171
1.51003H（ 56 ）

PC92
2.16647552
B

PMMA
113
3.14661.098
3H5東ソー研究・技術報告 第45巻（2001）

57が知られている。TI−160は非晶性プラスチックであ下、着色といった問題がおこるため加工時の樹脂温度りながら、耐薬品性に優れており、酸性および塩基性は250〜290℃程度が好ましい。

水溶液や脂肪族炭化水素溶剤に対して耐性があるほか、エタノール、イソプロパノールなどのアルコール

4．ま と め類、キシレンなどの芳香族溶剤にも耐性がある。一方、オレフィン・マレイミド共重合体［開発名：TI−

クロロホルム、ジクロロエタンなどの塩素系溶剤に対160］は当社独自の新しい耐熱性の透明プラスチックしては溶解する。この様な良好な耐溶剤性はイミド構であり、優れた光学特性、良好な耐熱性、卓越した剛造によるものと考えられるが、反面このような極性基性および良好な耐薬品性など優れた特徴を有する材料のため吸湿性があり漬水によりPMMAと同程度の寸である。現在開発段階にある材料であり、今後光エレ法変化がある。但しナイロンの様な吸湿による物性のクトロニクス分野を始め、電気・電子分野、自動車分変化はほとんど認められない。

野、医療・食品分野など幅広い分野で使用されていくことを期待している．

3．オレフィン・マレイミド共重合体の成形加工
TI−160は熱可塑性のプラスチックであり、通常の【参考文献】

成形機を用いて射出成形および押出成形が可能であ

１）大柳， 透明エンプラの技術と市場 CMC（1999）

る。吸湿性があるため予備乾燥が必要であり100℃数２）井手文雄， ここまできた透明樹脂

時間が目安である。オレフィン・マレイミド共重合体
は溶融粘度の剪断速度依存性が大きく射出成形で、ば（2001）
３）T．Doi et al., J. Polym. Sci., Part A, Polym.

Chem., 34, 367（1996）

りがでにくく、成形収縮率も0.6％程度と小さいため精密成形性に優れた材料である。窒素中での分解温度

工業調査会

４）T．Doi et al., J. Appl. Polym. Sci., 61，853

は360℃程度であるが300℃以上での滞留により粘度低（ 57 ）（1996）