JP2003020342A - メタクリル系樹脂成形材料およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 射出成形などの溶融成形に適用した場合に、
いわゆるシルバーの発生が少なく、したがって光学用
途、特にエッジライト方式の導光体の製造に好適に用い
ることができ、さらには、水流ストランドカット法によ
ってもストランド同士の融着等を起こさずに、所定形状
としうるメタクリル系樹脂成形材料を提供する。 【解決手段】 １２メッシュの篩を通過する粒子の量
が０．０５重量％以下であること、ならびに該篩上のも
のは、その形状が直径２〜４ｍｍ、長さ２〜５ｍｍの略
円柱状であり、メルトフローレートが２〜２０ｇ／１０
分であり、および下記で定義される衝撃微粉量が０.０
５重量％以下であることを特徴とするメタクリル系樹脂
成形材料。 衝撃微粉量：成形材料３０個と直径１１ｍｍの鉄球８個
を１２メッシュの篩上に置いて５分間振動させたとき、
振動前の篩上の成形材料に対する、振動後の篩下のもの
の重量割合。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はメタクリル系樹脂成
形材料およびその製造方法に関するものである。詳細に
は、光学材料、特にエッジライト方式の導光板に好適に
用いられるメタクリル樹脂系成形材料およびその製造方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】メタクリル系樹脂は、その優れた透明性
や耐候性を活かして、従来から照明カバー、看板、車両
のランプカバー、光学レンズまたは光磁気ディスク等に
使用されている。最近では、メタクリル系樹脂の優れた
透明性を生かして、液晶表示装置のバックライト部品の
一つである導光体としてメタクリル系樹脂が用いられて
いる。

【０００３】導光体等の製造は、通常、射出成形または
押出成形により行われる。その成形材料として、メタク
リル系樹脂はペレットに加工され、供給されている。ペ
レットの製造は、例えば、メタクリル系樹脂を押出成形
機で溶融混練した後、ダイ孔から押し出し、押出物が所
定長さになったとき切断する方法、またはメタクリル系
樹脂を押出成形機で溶融混練した後、ダイ孔から押し出
してストランドとし、この溶融状態のストランドを水浴
中にくぐらせて冷却し切断する方法等で行われる。また
後者を改良した方法も提案されており、例えば、特公昭
54-36938号公報および特開昭52-155664号公報には、現
在一般に水流ストランドカット法と呼ばれる方法が記載
されている。この方法について、その一例を図１に基づ
いて説明すると、ダイ１の孔１ａ，１ａから溶融樹脂が
ストランド２，２として押し出され、側縁部４を有する
流下シュート５上へ送られる。流下シュート５の上部
は、屈曲部６および斜面部７を経て上端８へとつながっ
ており、上端８からはオーバーフローによって冷却水が
供給されている。したがって、流下シュート５の表面に
は水流（冷却水膜）が形成されている。流下シュート５
の下端は、出口９となっており、ここで再び折り曲げら
れている。そして、ダイ孔１ａ，１ａから押し出された
ストランド２，２は、流下ストランド５上の屈曲部６か
ら出口９までの間で水流により冷却され、その後送りロ
ール１１，１２間へと導かれ、次いで切断ロール１５に
当接して切断される。なお、切断ロール１５の表面に
は、図示を省略するが、所定ピッチで切断刃が設けられ
ており、それとの当接によりストランド２，２が所定長
さに切断されるようになっている。この図では、ストラ
ンド２，２について、一部だけを示している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】これら従来方法で得ら
れるペレットでは、容器に充填してまたは袋詰めして貯
蔵したものを射出成形等により成形する場合、得られる
成形体に、シルバーと呼ばれる欠陥が発生したり、気泡
が生じることがあった。シルバーは、本来透明であるは
ずのメタクリル系樹脂成形品に、銀色に光って見える欠
陥が生ずることから、こう呼ばれている。

【０００５】水流ストランドカット法では、通常、メタ
クリル系樹脂を押出成形機で溶融混練した後、多数のダ
イ孔から押し出してストランドとし、これら複数本の溶
融状態ストランドをストランドカッターに導いて切断し
ている。このような水流ストランドカット法の場合、押
出成形機からの吐出量が増えたりまたは吐出する樹脂の
温度が高くなると、ダイ孔からストランドカッターまで
の間に、溶融状態のストランドが自重で垂れたりまたは
揺動したりしてストランド同士が接触して融着するの
で、ペレットを得ることが困難となる。ストランド同士
が融着するのを防止する目的で、オーバーフロー水の温
度を下げ、ストランドが自重で垂れたりまたは揺動しな
いようにして切断する方法も提案されているが、オーバ
ーフロー水の温度を低くする方法は切断時に微粉が発生
する問題があった。またその発生量はオーバーフロー水
の温度の低下とともに増加する傾向があった。

【０００６】そこで本発明の目的は、射出成形などの溶
融成形に適用した場合に、いわゆるシルバーの発生が少
なく、したがって光学用途、特にエッジライト方式の導
光体の製造に好適に用いることができ、さらには、水流
ストランドカット法によってもストランド同士の融着等
を起こさずに、所定形状としうるメタクリル系樹脂成形
材料を提供することにある。また、本発明の他の目的
は、このメタクリル系樹脂成形材料を水流ストランドカ
ット方式により簡易に製造する方法を提供することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、シルバー
のような欠陥の発生を抑制することができるメタクリル
系樹脂成形材料について研究を行った結果、特定の粉体
物性および流動性を有するメタクリル系樹脂ペレットを
成形用材料とすれば、欠陥のない成形体が得られること
を見出し、さらには、樹脂を押し出すときのダイスウェ
ル比が特定の値となるものを用いれば、水流ストランド
カット方式によってもストランド同士の融着等を起こさ
ずにカッティングができることを見出し、本発明を完成
するに至った。

【０００８】すなわち本発明は、１２メッシュの篩を通
過する粒子の量が０．０５重量％以下であること、なら
びに該篩上のものは、その形状が直径２〜４ｍｍ、長さ
２〜５ｍｍの略円柱状であり、メルトフローレートが２
〜２０ｇ／１０分であり、および下記で定義される衝撃
微粉量が０.０５重量％以下であることを特徴とするメ
タクリル系樹脂成形材料を提供するものである。衝撃微
粉量：成形材料３０個と直径１０ｍｍの鉄球８個を１２
メッシュの篩上に置いて５分間振動させたとき、振動前
の篩上の成形材料に対する、振動後の篩下のものの重量
割合。

【０００９】また本発明は、メルトインデクサーを用い
て２３０℃、１０ｋｇ荷重時に押出されるストランドの
ダイスウェル比が１.２〜２.５であるメタクリル系樹脂
を成形してストランドとし、このストランドを水流スト
ランドカット方式により切断することを特徴とする前記
メタクリル系樹脂成形材料の製造方法を提供するもので
ある。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のメタクリル系樹脂成形材料は、メタクリル酸メ
チルを主成分とする単量体混合物を重合して得られる粒
状物であって、１２メッシュの篩を通過する粒子の量
（以下、−１２メッシュ量という。）が、粒状物全体を
基準に、０．０５重量％以下である。メタクリル系樹脂
成形材料の−１２メッシュ量が０．０５重量％より多い
と、これを成形して得られる成形体にシルバーが生じ
る。この量は少ないほど好ましく、例えば０.０３重量
％以下であることが好ましい。

【００１１】また本発明のメタクリル系樹脂成形材料
は、１２メッシュの篩で分級したときの篩上のものが、
直径２〜４ｍｍ、長さ２〜５ｍｍである略円柱状の形状
をもつものであり、メルトフローレートが２ｇ／１０分
以上、２０ｇ／１０分以下である。メルトフロレートは
樹脂の流動性を示す指標であり、本明細書では、成形材
料を混練し、これを長さ８ｍｍ、径２.０９ｍｍのオリ
フィスから２３０℃、３.８ｋｇ荷重の条件で１０分間
吐出させたときの吐出した樹脂重量を意味する。メタク
リル系樹脂成形材料のメルトフローレートが低くなる
と、成形に必要な流動性がなく、導光板のような薄肉で
ありかつ大面積の成形体を得ることができない。なお、
流動性の低いメタクリル系樹脂成形材料であっても成形
温度を高くすることにより、成形時の流動性をある程度
上げることは可能であるが、得られる成形体に着色が起
きるので、成形温度を上げる方法を導光板のような光学
材料の成形に適用することは困難である。一方、メルト
フローレートが高くなると、成形体の薄肉部分が成形後
の取り出しまたは取り扱い時に、欠けたり割れたりする
ことがある。したがって、メタクリル系樹脂成形材料の
メルトフローレートは、好ましくは３ｇ／１０分以上で
あり、また１５ｇ／１０分以下であることが適当であ
る。

【００１２】１２メッシュの篩で分級したときの篩上の
ものは、衝撃微粉量が０.０５重量％以下である。この
衝撃微粉量は、前記の直径および長さを有する略円柱状
のメタクリル系樹脂成形材料３０個と直径１０ｍｍの鉄
球８個を１２メッシュの篩上に置いて５分間振動させた
とき、振動前の篩上の成形材料に対する、振動後の篩下
のものの重量割合を意味する。ここで、篩の振動は、そ
の篩を備える振動篩機ないしは振動分級機の標準条件で
行われる。メタクリル系樹脂成形材料の衝撃微粉量が
０.０５重量％を超えると、得られる成形体にシルバー
が発生しやすくなる。シルバーの発生はメタクリル系樹
脂成形材料を長期間貯蔵または輸送した後、これを用い
て成形するときに顕著となる。

【００１３】上で示した本発明のメタクリル系樹脂成形
体は、例えば、特定のダイスウェル比をもつメタクリル
系樹脂を成形してストランドとし、このストランドを水
流ストランドカット方式により切断することにより、製
造することができる。ダイスウェル比は、樹脂をダイか
ら押し出して得られる押出物の径とダイのオリフィス径
の比を表し、本明細書では、樹脂を長さ８ｍｍ、径２.
０９ｍｍのオリフィスから２３０℃、１０ｋｇ荷重の条
件で吐出したときのストランド最大径をオリフィス径で
除した値を意味する。ここで用いられるメタクリル系樹
脂は、ダイスウェル比が１.２〜２.５であるものであ
る。メタクリル系樹脂のダイスウェル比が１.２未満で
あると、成形して得られるストランドが自重で垂れやす
く水流ストランドカット方式における冷却までにストラ
ンドが細くなり、成形が困難になる。一方、ダイスウェ
ル比が２.５を超えると、成形して得られるストランド
の直径が不揃いになり、均一な形状を有するペレットを
得ることができない。

【００１４】ダイスウェル比が１.２〜２.５であるメタ
クリル系樹脂は、メタクリル酸メチルを主成分とする単
官能不飽和単量体に少量の多官能不飽和単量体を混合し
た単量体混合物を重合する方法により調製することがで
きる。

【００１５】ここで用いられる単官能不飽和単量体は、
メタクリル酸メチルの他に、これと共重合可能な他の単
官能不飽和単量体を含むものであり、それらの割合は前
者が９９．５〜６５重量％、後者が０.５〜３５重量％
である。この共重合可能な単官能不飽和単量体は、分子
内に重合性不飽和結合を１個有する化合物であり、例え
ば、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタク
リル酸シクロヘキシル、メタクリル酸フェニル、メタク
リル酸ベンジル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、メ
タクリル酸２−ヒドロキシエチルのようなメタクリル酸
エステル；アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アク
リル酸ブチル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸
フェニル、アクリル酸ベンジル、アクリル酸２−エチル
ヘキシル、アクリル酸２−ヒドロキシエチルのようなア
クリル酸エステル；メタクリル酸、アクリル酸、無水マ
レイン酸のようなカルボン酸単量体；スチレン、α−メ
チルスチレンのようなビニル芳香族単量体、アクリロニ
トリル、メタクリロニトリルのような窒素含有単量体、
フェニルマレイミド、シクロヘキシルマレイミド等が挙
げられる。これらは必要に応じて２種以上を組合せて用
いることもできる。これらの中でも、アクリル酸エステ
ルまたはビニル芳香族単量体の適用が推奨される。ま
た、最終的に得られる成形体の耐熱性を向上させる観点
から、単官能不飽和単量体中のメタクリル酸メチルは９
０〜９９．５重量％であり、共重合可能な他の単官能不
飽和単量体は０.５〜１０重量％であることが好まし
い。

【００１６】メタクリル樹脂の調製に用いられる単量体
混合物は、上で示した単官能不飽和単量体の他に、多官
能不飽和単量体を含む。多官能不飽和単量体を含む単量
体混合物を重合することにより、得られるメタクリル系
樹脂成形材料のダイスウェル比を高くすることができ、
成形して得られるストランドが自重で垂れて、水流スト
ランドカット方式における冷却までにストランドが細く
なることを防止できる。この多官能不飽和単量体は、分
子内に重合性不飽和結合を２個以上有する化合物であ
り、例えば、エチレングリコールジ（メタ）アクリレー
ト、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ト
リエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、テトラ
エチレングリコールジ（メタ）アクリレートのようなエ
チレングリコールまたはそのオリゴマーの両末端水酸基
をアクリル酸またはメタクリル酸でエステル化したも
の；ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、
ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ブタンジオ
ールジ（メタ）アクリレートのような２価のアルコール
の水酸基をアクリル酸またはメタクリル酸でエステル化
したもの；トリメチロールプロパン、ペンタエリスリト
ールのような多価アルコールまたはその誘導体をアクリ
ル酸またはメタクリル酸でエステル化したもの；ジビニ
ルベンゼンのようなアルケニル基を２個以上有するアリ
ール化合物等が挙げられる。多官能不飽和単量体の量
は、単量体混合物を基準に、通常０．０１重量％以上で
ある。多官能不飽和単量体の量が多くなるほど、ダイス
ウェル比が高いメタクリル系樹脂が得られるので、０．
０５重量％以上であることが好ましい。一方、多官能不
飽和単量体の量があまり多くなると、得られるメタクリ
ル系樹脂のダイスウェル比が２．５より大きくなること
があるので、０．５重量％以下が適当である。

【００１７】重合は、例えば塊状重合法により行うこと
ができ、中でも連続塊状重合法により行うことが好まし
い。連続塊状重合法によれば、不純物を極力減らし透明
性を向上させたメタクリル系樹脂を調製することがで
き、これを成形して得られるストランドを切断すること
により光学材料に適したメタクリル系樹脂成形材料を製
造することができる。このときの重合温度は、通常１２
０℃以上、好ましくは１３０℃以上であり、また２００
℃以下、好ましくは１８０℃以下である。

【００１８】連続塊状重合法は、具体的には、上で示し
た単量体混合物を反応器に連続して供給し、単量体混合
物を重合して、重合体含有率が４０〜７０重量％である
メタクリル系樹脂シロップを得、このシロップを反応器
から連続して取り出すことにより行われる。シロップの
重合体含有率が高くなると、反応器容積あたりの生産性
は高くなるが、シロップの粘度が高くなり、反応器に備
えられた攪拌装置の所要動力が大きくなる。一方、シロ
ップの重合体含有率が低いと、未反応単量体の量が増加
し、回収の負担が大きくなる。重合体含有率は、例え
ば、後述するラジカル開始剤や連鎖移動剤の種類と添加
量または重合温度と重合時間（反応器内の滞留時間）を
変えること等により、調整可能である。連続塊状重合で
は、反応器内のシロップの重合体含有率は、反応器から
取り出されるシロップのものと実質的に同じであるの
で、取り出されるシロップの重合体含有率を監視して、
前記の調整を行えばよい。ここで用いる反応器として
は、例えば攪拌装置を備えた槽型反応器等が挙げられ
る。槽型反応器は、攪拌効果を高める観点から、バッフ
ルが設けられたものであることが好ましい。攪拌装置
は、槽型反応器内の単量体混合物を実質的に完全混合状
態にできるものであればよく、攪拌翼の形状は特に限定
されない。また連続塊状重合は、反応器の内部が実質的
に気相のない満液状態となる条件で行うことができる。
このような条件で重合を行うことにより、反応器の内壁
のうち気相部や気液界面に重合体が付着するのを防止す
ることができ、また高分子量成分の生成を抑制して均質
なメタクリル系樹脂を得ることができる。反応器の内部
を満液とするには、例えば出口を最上部に設置した反応
器を用いる方法が簡便である。

【００１９】この重合では、反応器の外壁面温度を反応
器内の温度と同じかまたはそれより若干高く設定して行
うことが好ましい。外壁面温度をこのように調整するこ
とにより、異物となる重合体が生成するのを防止するこ
とができる。外壁面温度は、例えば、反応器の外壁面側
にジャケットを設置し、蒸気や他の熱媒を用いて反応器
の外壁温度を反応器内の温度に追随させる方法で調整す
ることができる。この重合において、反応器内の平均滞
留時間は、通常１５分以上、好ましくは２０分以上、ま
た２時間以内、好ましくは１.５時間以内である。平均
滞留時間が長すぎると、当初はモノマーのまま残ってい
たものがダイマー、トリマーなどのオリゴマーとなり、
それらは回収されずに重合体中に残るため、最終的に得
られる成形体の耐熱性が低くなる恐れがある。平均滞留
時間は、反応器への単量体混合物の供給速度を変えるこ
とにより調整することができる。

【００２０】連続塊状重合では、上で示した単量体混合
物とともに、重合温度１２０〜２００℃における半減期
が１分以内であるラジカル開始剤を用いることが好まし
い。半減期が１分を超えるラジカル開始剤を用いると、
重合反応が遅くなるので、滞留時間を長くするため大型
の反応器が必要となる。このラジカル開始剤は、例え
ば、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスジメチルバ
レロニトリル、アゾビスシクロヘキサンニトリル、１，
１'−アゾビス（１−アセトキシ−１−フェニルエタ
ン）、ジメチル２，２'−アゾビスイソブチレート、
４，４'−アゾビス−４−シアノバレリン酸のようなア
ゾ化合物；ジクミルパーオキサイド、ｔ−ブチルクミル
パーオキサイド、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、ベン
ゾイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、ア
セチルパーオキサイド、カプリエルパーオキサイド、
２，４−ジクロルベンゾイルパーオキサイド、イソブチ
ルパーオキサイド、アセチルシクロヘキシルスルホニル
パーオキサイドのようなジアシル、ジアルキルパーオキ
サイド系化合物；ｔ−アミルパーオキシ−２−エチルヘ
キサノエート、１，１，３，３−テトラメチルブチルパ
ーオキシ−２−エチルヘキサノエート、１，１，２−ト
リメチルプロピルパーオキシ−２−エチルヘキサノエー
ト、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエー
ト、１，１，３，３−テトラメチルブチルパーオキシイ
ソノナノエート、１，１，２−トリメチルプロピルパー
オキシ−イソノナノエート、ｔ−ブチルパーオキシベン
ゾエート、ｔ−ブチルパーオキシピバレートのようなパ
ーオキシエステル系化合物；イソプロピルパーオキシジ
カーボネート、イソブチルパーオキシジカーボネート、
ｓｅｃ−ブチルパーオキシジカーボネート、ノルマルブ
チルパーオキシジカーボネート、２−エチルヘキシルパ
ーオキシジカーボネート、ビス（４−ｔ−ブチルシクロ
ヘキシル）パーオキシジカーボネート、ｔ−ブチルパー
オキシイソプロピルモノカーボネート、ｔ−アミルパー
オキシイソプロピルモノカーボネート、１，１，３，３
−テトラメチルブチルパーオキシイソプロピルモノカー
ボネート、１，１，２−トリメチルプロピルパーオキシ
イソプロピルモノカーボネートのようなパーカーボネー
ト系化合物；１，１−ジ−ｔ−ブチルパーオキシシクロ
ヘキサン、１，１−ジ−ｔ−ブチルパーオキシ−３，
３，５−トリメチルシクロヘキサン、１，１−ジ−ｔ−
ヘキシルパーオキシ−３，３，５−トリメチルシクロヘ
キサンのようなパーオキシケタール系化合物等である。
これらのラジカル開始剤は１種または２種以上組合せて
用いてもよい。ラジカル開始剤の量は、単量体混合物を
基準に、通常０．００１〜１重量％である。ラジカル開
始剤の添加は、メタクリル酸メチルと混合して、この混
合物を反応器に供給することで行うのが好ましい。

【００２１】また連続塊状重合では、連鎖移動剤を用い
てもよい。連鎖移動剤を用いることにより、得られるメ
タクリル系樹脂成形材料の分子量を調整することができ
る。連鎖移動剤としては、例えば、プロピルメルカプタ
ン、ブチルメルカプタン、ヘキシルメルカプタン、オク
チルメルカプタン、２−エチルヘキシルメルカプタン、
ドデシルメルカプタンのようなアルキルメルカプタン；
フェニルメルカプタン、チオクレゾールのような芳香族
メルカプタン；エチレンチオグリコールのような炭素数
１８以下のメルカプタン；エチレングリコール、ネオペ
ンチルグリコール、トリメチロールプロパン、ペンタエ
リスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエ
リスリトール、ソルビトールのような多価アルコール水
酸基をチオグリコール酸または３−メルカプトプロピオ
ン酸でエステル化したもの等が挙げられる。その他、
１，４−ジヒドロナフタレン、１，４，５，８−テトラ
ヒドロナフタレン、β−テルピネン、テルピノーレン、
１，４−シクロヘキサジエン、硫化水素等も使用するこ
とができる。これらの連鎖移動剤は１種または２種以上
組合わせて用いることができる。連鎖移動剤の量は、そ
の種類により異なるが、アルキルメルカプタンまたは芳
香族メルカプタンでは、単量体混合物を基準に、通常
０．０１〜３重量％、好ましくは０．０５〜１重量％で
ある。連鎖移動剤の量が前記範囲内であると、最終的に
得られる成形体の機械的性質を損なわずに、重合を安定
化させることができる。

【００２２】上で示した重合温度、平均滞留時間および
ラジカル開始剤の濃度を所定の値とする条件で連続塊状
重合を行うことにより、塊状重合における自動促進効
果、いわゆるゲル効果を発現させ、それを安定的に利用
することができる。ゲル効果は、重合体含有率が高くな
った単量体−重合体混合物において発現するものであ
る。単量体−重合体混合物中の重合体含有率が高くなる
と、混合物の粘度が高くなる。粘度が高くなるため、混
合物中のポリマーラジカルの移動が遅くなって重合停止
反応が起こりにくくなり、重合速度が速くなると考えら
れている。通常、ゲル効果が現れると、暴走反応となる
傾向があるが、ここで示した条件で連続塊状重合を行う
ことにより、重合を安定させることができる。

【００２３】反応器から取り出されるシロップは、必要
に応じて加熱し、未反応単量体を主とする揮発分を蒸発
分離する。この蒸発分離は、例えば、脱揮押出機を用い
て行うことができる。ここで回収された未反応単量体
は、上で示した単量体混合物と混合され、原料として再
使用することができる。回収品を用いる場合には、これ
を反応器に入れる前に異物除去することが好ましく、例
えばポアサイズ約０．１〜１０μｍ、好ましくは約０．
５〜５μｍのフィルターにより濾過することが推奨され
る。用いるフィルターとしては、フッ素樹脂のような樹
脂製のもの、または焼結金属製のものが好適に用いられ
る。濾過は、単位時間当たりに濾過する回収品の量に応
じて濾過面積を調整することにより効率的に行うことが
できる。

【００２４】揮発分を蒸発分離して得られる重合体は、
成形され、溶融状態のストランドとなる。成形は、例え
ば、一軸押出機、二軸押出機または脱揮押出機のような
加熱可能なシリンダーとその内に回転するスクリューを
有する押出成形機の出口に複数の孔を有するダイを設置
した装置を用いて行うことができる。

【００２５】こうして得られる溶融状態のストランド
は、水流ストランドカット方式により冷却され、切断さ
れて、直径が２〜４ｍｍで長さが２〜５ｍｍのペレット
（成形材料）となる。ここで用いる水流ストランドカッ
ト方式とは、溶融状態のストランドを、冷却水によって
水膜が形成された流下シュート上を流下させて冷却し、
これを切断してペレットとする方法である。この方式に
用いる装置としては、例えば、特公昭54-36938号公報や
特開昭52-155664号公報に記載のものが挙げることがで
きる。具体的には例えば、図１に示すような装置を用い
て行うことができる。すなわち、ダイ１の孔１ａ，１ａ
から押し出されるストランド２，２を、冷却水による水
膜が形成された流下ストランド５上で流下させて冷却
し、その後、送りロール１１，１２間を通ってから、ス
トランドカッター１５により切断される。

【００２６】ストランドの切断は、ストランドの表面温
度Ｔ(℃)が、下記式（I） Ｔｇ＋[４１−(４×ln Ｍ)］≦Ｔ≦Ｔｇ＋[５１−(４×ln Ｍ)] （I） 〔式中、Ｔｇはメタクリル系樹脂のガラス転移温度(℃)
であり、Ｍはメタクリル系樹脂のメルトフローレート
(ｇ／１０分)である〕を満足するように行うことが好ま
しい。切断時のストランド表面温度が式（I）の上限、
すなわち Ｔｇ＋[５１−(４×ln Ｍ)]を超えると、ペレ
ットとペレットの分離が行われずに連球が発生すること
がある。一方、切断時のストランド表面温度が式（I）
の下限、すなわち Ｔｇ＋[４１−(４×ln Ｍ)]を下回る
と、得られるペレットに内部歪みが発生し、衝撃微粉量
が増加することがある。式（I）によれば、ガラス転移
温度１１０℃、メルトフローレート１１ｇ／１０分のメ
タクリル系樹脂からなるストランドを切断するときの好
適な表面温度は、１４１〜１５１℃となる。切断時のス
トランド表面温度は、シリンダー温度、冷却水の温度、
冷却水とストランドの接触時間等を変えることにより、
調整することができる。このときのストランドの表面温
度は、例えば、放射温度計により求めることができる。
ペレットの長さは、ストランドカッターの刃の間隔を変
えることにより、調整することができる。またペレット
の直径は、押出成形機の吐出量、ダイの孔径またはスト
ランドの引取り速度を変えることにより、調整すること
ができる。ストランドを切断して得られるペレットは、
冷却水から分離され、乾燥されて、メタクリル系樹脂成
形材料となる。

【００２７】

【実施例】以下、本発明を実施例により詳細に説明する
が、本発明は本実施例に限定されるものではない。な
お、ストランドの物性およびメタクリル系樹脂成形材料
（ペレット）の物性は以下の方法で求めた。

【００２８】ガラス転移温度（℃）： 示差熱量計（商
品名“ＤＳＣ２０型”セイコー電子製）を用い、αアル
ミナを参照とし、−３５℃から２０５℃まで昇温速度１
０℃／分の条件で測定して得られた示差熱曲線から求め
た。

【００２９】ダイスウェル比： メルトインデクサー
（宝工業製）を用いて、長さ８ｍｍ、径２.０９ｍｍの
オリフィスから２３０℃、１０ｋｇ荷重の条件で吐出さ
せ、得られたストランドの最大径をオリフィス径により
除した値で表した。

【００３０】メルトフローレート（ｇ／１０分）： Ａ
ＳＴＭ Ｄ １２３６−８６に従い、メルトインデクサ
ー（宝工業製）を用いて、長さ８ｍｍ、径２.０９ｍｍ
のオリフィスから２３０℃、３.８ｋｇ荷重の条件で１
０分間吐出させ、このとき吐出した樹脂重量で表した。

【００３１】−１２メッシュ量（重量％）： 直径２４
０ｍｍの１２メッシュ（目開き１．４ｍｍ）篩を備えた
振動篩機（ＴＡＢＡ ＭＦＧ製）を用い、試料１００ｇ
を入れ、２分間振動させた後、篩下の重量を測定して求
めた。

【００３２】形状： 試料１０個各々について、直径お
よび長さを測定した。直径、長さはこれらの測定値の平
均値で表した。

【００３３】衝撃微粉量（重量％）： 直径２４０ｍｍ
の１２メッシュ（目開き１．４ｍｍ）篩を備えた振動篩
機（ＴＡＢＡ ＭＦＧ製）を用い、−１２メッシュのも
のを除いた試料３０ヶと直径１１ｍｍの鉄球８個を篩上
に入れ、５分間振動させた後、篩下の重量を測定した。
振動前の篩上重量に対する振動後の篩下重量の割合を衝
撃微粉量とした。

【００３４】実施例１ 〔メタクリル系樹脂シロップの調製〕ステンレス製容器
にメタクリル酸メチル９９．８２重量部および１，１−
ジ−ｔ−ブチルパーオキシ−３，３，５−トリメチルシ
クロヘキサン０.１８重量部を入れ、攪拌混合して、開
始剤調合液を得た。ステンレス製容器にメタクリル酸メ
チル９５．２４重量部、アクリル酸メチル４．４重量
部、オクチルメルカプタン０．２９重量部およびエチレ
ングリコールジメタクリレート０．０７重量部を入れ、
攪拌混合して、単量体混合物を得た。バッフル付きステ
ンレス製槽型反応器の下部から、上で得られた開始剤調
合液と単量体混合物を重量比として１１．２５／１００
となるように定量的に供給し、平均滞留時間４０分、反
応器内温度１５０±２℃の条件で連続塊状重合を行っ
て、重合体含有率が５６％であるメタクリル系樹脂シロ
ップを得た。開始剤調合液と単量体混合物を供給してい
る間、反応器内部は満液状態であり、また反応器の外壁
面側に設置したジャケットに蒸気を通すことにより反応
器の外壁面温度を反応器内温度と同じか、それよりも若
干高い温度に保持した。

【００３５】〔ペレットの調製〕反応器の最上部から取
り出したメタクリル系樹脂シロップを加熱器に移送し、
２００℃まで加熱した後、脱揮押出機（日本製鋼所製）
に移送した。脱揮押出機は、各ベントを減圧に、またシ
リンダー温度を２３０℃に設定した。脱揮押出機によ
り、未反応単量体を主成分とする揮発分を分離し、これ
をベントから回収するとともに、揮発分が除去されたメ
タクリル系樹脂を脱揮押出機の出口に設置されたダイに
ある直径３ｍｍの２ヶの孔から押し出して、ストランド
とした。このストランドは、ガラス転移温度が１１０℃
であり、ダイスウェル比が１.４であり、メルトフロー
レートが１１ｇ／１０分であるメタクリル系樹脂からな
るものであった。得られたストランドを、水流ストラン
ドカット装置（アウトマティーク・アパラーテ・マシー
ネンバウ社製）の、温度４５℃の冷却水膜が形成された
流下シュートに流下させて、冷却し、これを切断してペ
レットを得た。このとき、切断される直前のストランド
の表面温度は１４５℃であった。なお、ストランドの表
面温度は、放射温度計（商品名“スポットサーモメータ
ーＴＡ−０５１０Ｆ”、ミノルタ製）を用いて測定し
た。

【００３６】得られたペレットは、−１２メッシュ量が
０．０１重量％であり、篩上のものの形状が直径２．５
ｍｍ、長さ３ｍｍの略円柱状であり、メルトフローレー
トが１１ｇ／１０分であり、かつ衝撃微粉量が０.０１
３重量％であった。

【００３７】〔成形および評価〕上で得られたペレット
を射出成形機（商品名“Ｍ１４０/３７０-ＳＪ”、名機
製作所製）を用いて、シリンダー温度２８５℃、金型温
度４０℃、射出圧力４８％、射出速度２５％、冷却時間
４０秒の条件で成形して、１５０ｍｍ×１５０ｍｍ×３
ｍｍの板を１０枚得た。得られた１０枚の板について、
それらの表面を目視観察により評価した。得られた板
は、全て、シルバーがなく、気泡もなく、良好な外観を
有していた。

【００３８】比較例１ 単量体混合物として、メタクリル酸メチル９５．３３重
量部、アクリル酸メチル４．４重量部、ｎ−オクチルメ
ルカプタン０．２７重量部を混合して得られたものを用
いる以外は、実施例１の〔メタクリル系樹脂シロップの
調製〕と同じ操作を行って、メタクリル系樹脂シロップ
を得た。

【００３９】上で得られたメタクリル系樹脂シロップを
反応器上部から取り出し、これを加熱器に移送し２００
℃まで加熱した後、脱揮押出機に移送した。脱揮押出機
は、各ベントを減圧に、シリンダー温度を２２５℃に設
定した。脱揮押出機により、未反応単量体を主成分とす
る揮発分を分離し、これをベントから回収するととも
に、揮発分が除去されたメタクリル系樹脂を、脱揮押出
機の出口に設置されたダイにある直径３ｍｍの２ヶの孔
から押し出して、ストランドとした。このストランド
は、ガラス転移温度が１１０℃であり、ダイスウェル比
が１.１であり、メルトフローレートが１１ｇ／１０分
であるメタクリル系樹脂からなるものであった。上で得
られたストランドを、水流ストランドカット装置（アウ
トマティーク・アパラーテ・マシーネンバウ社製）の、
温度４５℃の冷却水膜が形成された流下シュートに、流
下させて冷却し、これを切断してペレットを得た。切断
される直前のストランドの表面温度は１２０℃であっ
た。このとき、ダイから押出されたストランドの垂れが
大きかった。

【００４０】得られたペレットは、−１２メッシュ量が
０．０４重量％であり、篩上のものの形状が直径２ｍ
ｍ、長さ３ｍｍの略円柱状であり、メルトフローレート
が１１ｇ／１０分であり、かつ衝撃微粉量が０.０６重
量％であった。このペレットについて、実施例１の〔成
形および評価〕と同じ操作を行った。得られた板は、シ
ルバーがあった。

【００４１】比較例２ 水流ストランドカット装置における冷却水膜の温度を１
０℃とした以外は、比較例１と同様にしてペレットを調
製した。このとき、切断される直前のストランドの表面
温度は７０℃であった。

【００４２】得られたペレットは、−１２メッシュ量が
０．０８重量％であり、篩上のものの形状が直径２ｍ
ｍ、長さ３ｍｍの略円柱状であり、メルトフローレート
が１１ｇ／１０分であり、かつ衝撃微粉量が０.０９重
量％であった。このペレットについて、実施例１の〔成
形および評価〕と同じ操作を行った。得られた板は、シ
ルバーがあった。

【００４３】

【発明の効果】本発明のメタクリル系樹脂成形材料によ
れば、シルバーのない成形体を得ることができる。また
本発明のメタクリル系樹脂成形材料の製造方法によれ
ば、前記のメタクリル系樹脂成形材料を簡易に製造する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】水流ストランドカット法を説明するための概略
斜視図である。

【符号の説明】

１……ダイ、１ａ……ダイ孔、２……ストランド、４…
…側縁部、５……流下シュート、６……流下シュートの
屈曲部、７……流下シュートの斜面部、８……流下シュ
ートの上端、９……流下シュートの出口、１１，１２…
…送りロール、１５……ストランドカッター（切断ロー
ル）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4F070 AA32 AB09 AB21 AB24 DA21 DB09 DC11 4F201 AA21 BC02 BC13 BD05 BK02 BK13 BK40 BL08 BL11 BL29 4J002 BG061 GP00 4J011 AA05 FA02 FB00

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １２メッシュの篩を通過する粒子の量が
   ０．０５重量％以下であること、ならびに該篩上のもの
   は、その形状が直径２〜４ｍｍ、長さ２〜５ｍｍの略円
   柱状であり、メルトフローレートが２〜２０ｇ／１０分
   であり、および下記で定義される衝撃微粉量が０.０５
   重量％以下であることを特徴とするメタクリル系樹脂成
   形材料。衝撃微粉量：成形材料３０個と直径１１ｍｍの
   鉄球８個を１２メッシュの篩上に置いて５分間振動させ
   たとき、振動前の篩上の成形材料に対する、振動後の篩
   下のものの重量割合。
2. 【請求項２】 メルトインデクサーを用いて２３０℃、
   １０ｋｇ荷重で吐出したときのストランドのダイスウェ
   ル比が１.２〜２.５であるメタクリル系樹脂を成形して
   ストランドとし、このストランドを水流ストランドカッ
   ト方式により切断することを特徴とするメタクリル系樹
   脂成形材料の製造方法。
3. 【請求項３】 成形されるメタクリル系樹脂が塊状重合
   により得られる請求項２記載の方法。