３分でわかる技術の超キホンアクリレートとメタクリレートの違いとは？

アクリレートとメタクリレート

アクリレートとメタクリレートは共に代表的な重合性モノマーです。

特許の明細書等においては「（メタ）アクリレート」という表記がしばしばみられ、両者はまとめて扱われることが多いようです。

ポリメタクリル酸メチルPMMAはよく知られまた大量に生産されているポリマーですが、俗に「メタクリル樹脂」ではなく「アクリル樹脂」と呼ばれることも多いので、あまり両者の差を気にしない方もおられるかもしれません。しかし、当然ながら両者には差があります。

本稿ではその差に着目して解説します。

１．ラジカル重合速度

モノマーとしての使用時に必要なデータは、まず、その重合速度、殊にラジカル重合の速度です。
ここでは、アクリレートとしてアクリル酸メチル、メタクリレートとしてメタクリル酸メチルを選択し、これに酢酸ビニルとスチレンの２種のモノマーを加えて、ラジカル重合速度について考察します。

表1は大津らがまとめた重合速度データから抜粋したものです^１）。
この表でポリマーラジカルとモノマーの反応速度に焦点をあてています。
下記ABの２要素を変数とし、表中では共鳴効果パラメータの順に並べています。

　A：モノマー種
　B：ポリマーラジカル種：ポリマーの成長末端がどのモノマーに由来するかの区分

【表1　反応速度定数（60℃）】

表1から何が導き出されるでしょうか。

B：ポリマーラジカル種を酢酸ビニルに固定して考察してみましょう。
A：モノマー種の共鳴効果パラメータの増加と共に反応速度定数が向上する傾向にあることが分かります。
この傾向はB：ポリマーラジカル種が他のケースでも見られます。
モノマーとしてのラジカル重合速度は メタクリル酸メチル＞アクリル酸メチル であることが分かります。

逆にA：モノマー種を酢酸ビニルに固定してみましょう。
B：ポリマーラジカル種が表1中の酢酸ビニル由来から右に移行するにつれて、反応速度が低下します。
この傾向はA：モノマー種が他のケースでも同様です。
即ち、ポリマーラジカル種としては、モノマー種の時とは逆に、メタクリル酸メチル由来の方が反応速度が低いことが分かります。

では、単独重合速度を比較すると、どうなるでしょうか。
単独重合はA：モノマー種とB：ポリマーラジカル種が同一のケースですから、
アクリル酸メチル1250　＞　メタクリル酸メチル575
と、アクリル酸メチルの方が単独重合速度が高いことが分かります。

以上のように、アクリレートとメタクリレートのラジカル重合速度には無視できない差があります。