JP2003128707A - 光学材料用メタクリル樹脂及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 重合工程や成形工程における着色、成型時の
シルバーストリークスや発泡、臭気などの発生の少ない
耐熱分解性に優れた光学材料用メタクリル樹脂及びその
製造方法の提供。 【解決手段】 メチルメタクリレート75重量％以上とメ
チルクリレート等25重量％以下のモノマー混合物100重
量部とメタノール5〜40重量部とからなる混合物を、特
定の半減期のラジカル重合開始剤を使用し、平均滞留時
間がラジカル重合開始剤の半減期の特定倍となるよう
に、かつ、組成物に対するラジカル重合開始剤濃度及び
連鎖移動剤濃度が一定濃度となるように調製し、反応組
成物をモノマー転化率40〜80モル％に維持しながら連続
的に重合させ、重合反応で得られた重合液を、120〜180
℃に維持又は昇温した状態でベント口を備えた脱揮押出
機に導入して揮発分を除去することによって光学材料用
メタクリル樹脂を製造する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、色調と耐熱分解性に優
れた光学材料用メタクリル樹脂及びその製造方法に関す
るものであり、本発明の光学材料用メタクリル樹脂は特
に導光板用途に好適に使用することができる。

【０００２】

【従来の技術】メチルメタクリレート重合体、又はメチ
ルメタクリレートを主成分とするモノマーを重合して得
たメタクリル樹脂（以下、メチルメタクリレート重合体
と当該メタクリル樹脂を併せて「メタクリル樹脂」とい
う）は透明性、耐候性、表面硬度に優れるため、自動車
外装部品、エクステリアなどの屋外用途に広く使用され
ている。また、メタクリル樹脂は、高光線透過性、低複
屈折性などの光学的特性に優れた熱可塑性樹脂であるた
め、従来から種々の光学部品、例えば光学用レンズや光
学式情報記録媒体基板、導光体、液晶ディスプレイ用導
光板などの光学材料として広く使用されている。

【０００３】近年、急激な液晶ディスプレイや携帯電話
などの市場成長に伴い、導光板用途としてのメタクリル
樹脂の需要が増加している。導光板とは、ある方向から
入射した光線を伝搬、拡散させ、面状に均一に発光させ
る役割を担うユニットを意味し、例えば、液晶ディスプ
レイに使用される導光板に使用される材料としては、可
視光領域の全域において極めて高い光線透過率を有する
ことが求められている。具体的な材料としては、ガラス
やメタクリル樹脂、スチレン樹脂、ポリカーボネート又
は環状ポリオレフィンなどの透明材料が挙げられるが、
高い透明性を有し、成形性に優れたメタクリル樹脂が使
用されることが多い。

【０００４】メタクリル樹脂は、一般に２３０℃付近か
ら分解し始め、２７０℃付近からの分解挙動は特に顕著
である。この熱分解は、ポリマー末端に残存した二重結
合に対して隣接した炭素−炭素単結合が熱的に弱く、２
３０〜２７０℃付近で開裂して、いわゆるジッパー分解
の開始点となることによる（T. Kashiwagi, A. Inaba,
E. Brown, K. Hatada, T. Kitayama, E. Masuda, Macro
molecules, 19, 2160,（1986）。

【０００５】実際、メタクリル樹脂は、通常２３０℃〜
２７０℃で射出成形あるいは押出成形される。このとき
成形されるメタクリル樹脂が熱分解温度と接近している
ため、ポリマーが加熱分解したモノマーが成形品中に残
留してシルバーストリークスや発泡を発生させたり、着
色、耐熱変形性の低下、臭気による作業環境の悪化など
をきたし、実用上の問題となっている。特に導光板用途
においては着色による色調の悪化が最も重大な問題であ
り、わずかな着色でも色むらや輝度むらなどの著しい性
能低下を引き起こす。また、廃棄される液晶ディスプレ
イや製造時に排出される端材からプラスチック部材を回
収し、再成形するなどして様々な分野に再利用する試み
が進んでおり、より高度な耐熱分解性が要求されてきて
いる。

【０００６】これまで、導光板などの光学材料用途メタ
クリル樹脂に要求される高い透明性という課題に対して
種々の抗酸化剤を添加して耐熱分解性を高めることが数
多く試みられている。例えば、特開平０７−１４９９９
１号公報では、フェノール系化合物の添加によって加熱
混練工程における熱分解を抑制し、熱分解により発生す
るメタクリル酸メチルモノマーの量が少なくなることが
開示されている。しかし、添加剤を用いることは、光学
的な不純物を導入していることと同義であり、輝度むら
や色むらを招くため好ましくない。また、重合体の着色
の度合いは、通常、ＹＩ値で表される。一般にメタクリ
ル樹脂は、ＹＩ値が低く、３ｍｍ厚の成形品では０．７
〜１．０程度であるが、導光板用途として用いた場合に
は、光路が長いため、樹脂のわずかな着色であっても透
過する光線の着色が蓄積し、色むらを生じる原因となる
ためより低い値が求められる。

【０００７】成形時の重合体の熱履歴により一部の重合
体が分解して色調が損なわれることを前提とし、その色
調を補正した導光板用メタクリル樹脂が開示されてい
る。例えば、特開平８−２３１８０８号公報では、メタ
クリル樹脂に蛍光増白剤を添加し、色調を改善すること
が開示されているが、本質的に重合体の耐熱分解性を改
善したものではなく、色再現性が必ずしも良いとはいえ
ない。すなわち、導光板用材料としては出来る限り添加
物などを排除して光学的な純度を高めること、分解など
による着色がおこらないよう、耐熱分解性に優れること
が要求されている。そのためには異物などの混入を防ぐ
ことはもちろん、重合から熱成型時までの全工程におけ
る重合体の分解や着色を抑制することが最も重要な課題
である。

【０００８】これまでにもメタクリル樹脂の耐熱分解性
を向上させるために重合工程における種々の工夫がなさ
れてきている。例えば、特公昭５２−３２６６５号公報
では温度１３０〜１６０℃において１段完全混合型連続
塊状重合を行うに当たり、連鎖移動剤としてメルカプタ
ン濃度０．０１〜１．０モル％及び下記式 １０≧Ａ^1/2 ・Ｂ^-1/2×１０³ ３≧Ａ・Ｂ×１０⁵ ２．９≧Ａ^-1・（Ｂ＋１０．３）×１０^-6 ここで、 Ａ＝モノマーフィード１００ｇ中のラジカル重合開始剤
モル数 Ｂ＝ラジカル重合開始剤の重合温度における半減期（時
間） を満足するモノマー組成物を連続的にフィードしてモノ
マー転化率５０〜７８％に維持する方法が示されてい
る。また、特開平３−１１１４０８号公報では、１段完
全混合型連続重合を行うに当たり、重合温度１３０〜１
６０℃における半減期が０.５〜２分の開始剤を用い、
重合温度でのラジカル開始剤の半減期と平均滞留時間の
比が、１／２００〜１／１００００となるように平均滞
留時間を設定し、モノマー転化率が４５〜７０％とする
方法が開示されている。

【０００９】しかし、これらいずれの従来技術において
も、重合液の重合溶媒や未反応モノマーなどの残存揮発
分を除去する真空脱揮工程や押出成形工程において、多
くのエネルギーを費やさなければならず、予熱器などを
用いて重合液を２４０℃程度にまで昇温する過程が必要
となる。重合工程で生じた耐熱分解性の低い重合体は、
この高温下での真空脱揮工程や押出成形工程を経る段階
で分解し、着色の原因となるおそれがある。本発明者ら
の検討によれば、これらの従来方法によると、重合工程
で生成してくる重合体そのものの耐熱分解性については
必ずしも十分とはいえず、むしろ前述した熱履歴による
重合体の分解がわずかな着色を引き起こし、導光板用途
として使用できない場合がある。したがって、導光板用
途として好適な、極めて色調の良いポリマーを得るため
には、重合工程で生成する重合体の耐熱分解性を向上さ
せることが極めて重要であり、さらに残存揮発分を除去
する工程においても、その熱履歴を極力避けるようにし
なければならない。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
した課題を解決し、成形工程における着色、シルバース
トリークスや発泡、臭気などの発生の少ない耐熱分解性
に優れた光学材料用メタクリル樹脂及びその製造方法を
提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意検討し
た結果、メタノール溶媒を用いた連続溶液重合において
特定の半減期のラジカル重合開始剤の選択とその濃度、
連鎖移動剤濃度、モノマー濃度及び溶媒濃度、重合温
度、平均滞留時間の条件下で反応させ、高温に予熱する
ことなく、１２０〜１８０℃に維持ないし昇温した状態
で、ベント口を備えた脱揮押出機に導入して揮発分を除
去することにより、上記した課題を解決できることを見
いだし、本発明を完成させた。

【００１２】すなわち、本発明は、１段完全混合槽を使
用して、メチルメタクリレート７５重量％以上とメチル
アクリレート、エチルアクリレート又はブチルアクリレ
ートから選ばれた少なくとも一種以上が２５重量％以下
のモノマー混合物１００重量部と、溶媒メタノール５〜
４０重量部からなる混合物を、（１）重合温度１００〜
１８０℃における半減期が０．０５〜２０分であるラジ
カル重合開始剤を使用し、かつ平均滞留時間がラジカル
重合開始剤の半減期の５〜７０００倍となるように反応
系への上記混合物の供給量と重合液の抜き出し量を調整
し、（２）反応系中でラジカル重合開始剤濃度が１．０
×１０^-4〜１．０×１０^-2モル／リットル、連鎖移動剤
濃度が１．０×１０^-4〜０．１０モル／リットルとなる
ように調製し、（３）さらに反応系中のモノマー転化率
を４０〜８０モル％の範囲に維持しながら連続的に重合
させ、重合反応で得られた重合液を、１２０〜１８０℃
に維持又は昇温した状態でベント口を備えた脱揮押出機
に導入して揮発分を除去することを特徴とする、耐熱分
解性に優れた光学材料用メタクリル樹脂の製造方法に関
するものであり、

【００１３】また、本発明は、メチルメタクリレート７
５重量％以上とメチルアクリレート、エチルアクリレー
トもしくはブチルアクリレートから選ばれた少なくとも
一種以上が２５重量％以下のモノマー混合物とメタノー
ル溶媒を使用して重合して得られたメタクリル樹脂の熱
分解率（窒素気流中、２７０℃で３０分保持した際のポ
リマーの熱分解による重量減少率）が、２重量％以下で
あることを特徴とする耐熱分解性に優れた光学材料用メ
タクリル樹脂に関する発明である。

【００１４】本発明において使用するモノマー成分とし
ては、メチルメタクリレート単独又はメチルメタクリレ
ート７５重量％以上とメチルアクリレート、エチルアク
リレート又はブチルアクリレート２５重量％以下からな
るモノマー混合物である。上記モノマー混合物を使用す
ることにより、成形性及び耐熱分解性に優れた光学材料
用メタクリル樹脂を得ることができる。また、光学用レ
ンズや光学式情報記録媒体基板、導光体、液晶ディスプ
レイ用導光板などの光学材料の用途によっては、メチル
メタクリレート７５〜９８重量％とメチルアクリレー
ト、エチルアクリレート又はブチルアクリレート２５〜
２重量％からなるモノマー混合を用いると金型パターン
の精密転写性において顕著な効果を得ることができる。

【００１５】本発明の上記樹脂の製造方法においては、
反応時の溶媒としてメタノールを用いる。メタノールを
用いると、ポリマー溶液の低粘度化を図ることができ、
メチルメタクリレートのラジカル重合に顕著な自動促進
効果、すなわち系内粘度上昇による重合速度の異常加速
現象（ゲル効果）の発現する重合体濃度を高めることが
できるので、重合を安定化できる。また、重合体溶液を
高温に予熱すること無しに揮発分を効率よく除去するこ
とが可能であるため、着色成分となる焼け樹脂やオリゴ
マーの発生を抑えることができる。反応系中における溶
媒メタノールの使用割合は、モノマー又はモノマー混合
物１００重量部に対し、溶媒５〜４０重量部、好ましく
は６〜３０重量部である。

【００１６】メタノール使用割合が５重量部未満では、
上記ゲル効果が生じ易く、安定な重合反応が維持できな
くなる。 一方、メタノール使用割合が４０重量部を越
えると、反応系中のモノマー濃度が低下するために成形
体として十分な機械的物性を有する重合体の分子量を達
成するための連鎖移動剤の添加量が少なくなり、熱的に
不安定な不均化停止による二重結合末端が増加するた
め、優れた耐熱分解性を有する重合体の製造条件の設定
範囲が著しく狭くなる。

【００１７】本発明では、重合温度１００〜１８０℃に
おける半減期が０．０５〜２０分であるラジカル重合開
始剤を使用する。ラジカル重合開始剤としては、アゾ化
合物や有機過酸化物等が例示できるが、半減期が上記範
囲のものであればこれらのものに限定されない。アゾ化
合物は、熱開裂して生じるラジカルの水素引き抜き力が
弱く、ポリマーの劣化を引き起こすおそれがないので好
ましい。例えば、２，２’−アゾビスイソブチロニトリ
ル、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニト
リル）、２，２’−アゾビス （２−メチルブチロニト
リル）、１，１’−アゾビス（シクロヘキサン−１−カ
ルボニトリル）、２，２’−アゾビス（２，４，４−ト
リメチルペンタン）又はジメチル−２，２’−アゾビス
イソブチレートなどが好適に用いられる。

【００１８】また、有機過酸化物としては、ジ−ｔ−ブ
チルカーボネート、ジイソプロピルパーオキシジカーボ
ネート、ラウロイルパーオキサイド、３，５，５−トリ
メチルヘキサノイルパーオキサイド、ｔ−ブチルクミル
パーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシピバレート、ｔ
−ブチルパーオキシ２−エチルヘキサノエート、ジ（ｔ
−アミルパーオキシ）シクロヘキサン又はｎ−ブチル−
４，４−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）バレレートなどが
使用できる。

【００１９】特に熱安定性に優れたメタクリル樹脂を得
るためには、一次分解によって生じた酸素ラジカルがす
みやかにβ開裂ないし脱炭酸してモノマーやポリマーか
らの水素引き抜き能の低い炭素ラジカルを発生するよう
な有機過酸化物を選択するのが望ましい。例えば、ジ−
ｔ−アミルパーオキサイド、ｔ−アミルパーオキシベン
ゾエート、ｔ−アミルパーオキシイソノナノエート、ｔ
−アミルパーオキシｎ−オクトエート、ｔ−アミルパー
オキシ（２−エチルヘキサノエート）、ｔ−アミルパー
オキシネオデカネエート、ｔ−アミルパーオキシベンゾ
エート、ｔ−アミルパーオキシベンゾエート、ｔ−アミ
ルパーオキシベンゾエート、ジ−ｔ−ヘキシルパーオキ
サイド、ｔ−ヘキシルパーオキシベンゾエート、ｔ−ヘ
キシルパーオキシイソノナノエート、ｔ−ヘキシルパー
オキシｎ−オクトエート、ｔ−ヘキシルパーオキシ（２
−エチルヘキサノエート）、ｔ−ヘキシルパーオキシネ
オデカネエート、ｔ−ヘキシルパーオキシベンゾエー
ト、ｔ−ヘキシルパーオキシベンゾエート又はｔ−ヘキ
シルパーオキシベンゾエートなどの有機過酸化物が好適
に挙げられ、単独又は２種以上を組み合わせて用いるこ
とができる。

【００２０】原料組成物中のラジカル重合開始剤濃度
は、１．０×１０^-4〜１．０×１０^-2モル／リットルの
範囲である。ラジカル重合開始剤濃度が、１．０×１０
^-4モル／リットル未満では工業的に有利なモノマー転化
率を達成することができず、生産効率が低下する。ラジ
カル重合開始剤濃度が、１．０×１０^-2モル／リットル
を越えると高モノマー転化率を達成できるが、生成ポリ
マー中の末端二重結合を有するポリマーの含有率が極端
に大きくなり、耐熱分解性が著しく低下する。また、設
定できる分子量範囲が狭められる。

【００２１】連鎖移動剤としては、通常のラジカル重合
で用いられるｔ−ブチルメルカプタン、ｎ−オクチルメ
ルカプタン、ｎ−ドデシルメルカプタンなどが使用でき
る。原料組成物中の連鎖移動剤濃度は、１．０×１０^-4
〜０．１０モル／リットルの範囲である。連鎖移動剤濃
度が、１．０×１０^-4モル／リットル未満であると、生
成ポリマー中の末端二重結合を有するポリマーの含有率
が極端に大きくなり、耐熱分解性が低下する。一方、連
鎖移動剤濃度が０．１０モル／リットルを越えると、生
成ポリマーの分子量が小さくなり、光学材料としての使
用に耐える機械的物性を得ることができない。

【００２２】これらのラジカル重合開始剤と連鎖移動剤
の重合槽への供給は、原料組成物に対して所望の濃度と
なるようにそれぞれ単独に供給してもよいが、予めモノ
マーもしくはモノマー混合物もしくは溶媒に溶解してか
ら連続供給するのが望ましい。

【００２３】重合温度は１００〜１８０℃、好ましくは
１１０〜１８０℃、さらに好ましくは１１０〜１７０℃
である。重合温度が低すぎると、生成ポリマー鎖中に２
００℃以下で断裂する熱的に極めて弱いヘッド−ヘッド
結合が生成する（K. Hatada,T. Kitayama, E. Masuda,
Polymer Jounal, 第１巻, No.5, 395（1986）及び前
述、Macromolecules, 19, 2160（1986））。一方、重合
温度が高すぎると、ポリマーを着色させると考えられる
オリゴマーの生成が著しい（井手文雄、高分子、27巻、
11月号、819（1978））ため、光学材料用途としては好
ましくない。

【００２４】平均滞留時間は、重合温度におけるラジカ
ル重合開始剤の半減期の５〜７０００倍となるようにす
る。平均滞留時間が、ラジカル重合開始剤の半減期の５
倍未満では、モノマー転化率が低いにもかかわらず大量
のラジカル重合開始剤が必要となるので、製品重合体の
光学的な透明性が損なわれる。一方、平均滞留時間が７
０００倍を越えると、重合反応槽が大きくなりすぎて工
業的に不利であるばかりでなく、オリゴマーの生成量が
多くなり、好ましくない。モノマー転化率は、４０〜８
０モル％、好ましくは５０〜８０モル％に維持しながら
連続的に重合する。モノマー転化率が上記４０モル％未
満では、単位時間当たりの重合体収量が小さくなり、工
業的に不利である。また、上記８０モル％を越えると、
生成重合体中の末端二重結合を有する重合体の含有率が
大きくなり、耐熱分解性が著しく低下する。

【００２５】本発明においては、脱揮性に優れたメタノ
ールを溶媒として用いているために残存揮発分を除去す
る際に樹脂溶液を高温に予熱する必要がなく、重合液を
１２０℃〜１８０℃に維持又は若干昇温した状態で、脱
揮押出機に導入し、脱揮処理することができる。１２０
℃未満では樹脂粘度が著しく高くなったり、樹脂と溶剤
の相分離が生じたりするため、好ましくない。また、１
８０℃以上ではメタノールの蒸気圧が高くなり、特殊な
耐圧装置を用いる必要がある場合があるため、実用上好
ましくない。

【００２６】さらに反応系に酸素が共存すると、モノマ
ーと共重合してポリマー鎖中に取り込まれ、熱分解しや
すい重合体が生成するので、酸素は十分に除去しておく
ことが好ましい（高分子、27巻、11月号、819（197
8））。

【００２７】本発明における耐熱分解性は、重合槽中で
得られた重合液を１２０〜１８０℃に維持ないし昇温し
た状態で、ベント口を備えた脱揮押出機に導入して揮発
分を除去した重合体を、窒素気流中、２７０℃で３０分
保持した際の重合体の熱分解による重量減少率（熱分解
率）で表す。本発明において熱分解率は、２重量％以
下、好ましくは１重量％以下、さらに好ましくは０．５
重量％以下とする。熱分解率が、２重量％を越えると、
成形工程においてわずかな着色を生じ、導光板の輝度む
らや色むらという重大な問題を引き起こす。さらに、成
型時にシルバーストリークスやボイドなどの成形不良を
生ずる場合がある。

【００２８】また本発明によって得られる優れた耐熱分
解性を有する光学材料用メタクリル樹脂を用いて導光板
を作成すると、色調に優れた導光板が作成できるが、そ
の性能を損なわない程度に市販の抗酸化剤、滑剤、流動
性調節剤、離型剤又は耐電防止剤などを添加することも
できる。

【００２９】

【実施例】以下、実施例、比較例により本発明を具体的
に説明するが、本発明はこれらの実施例等になんら限定
されるものではない。本例で示す重合体の物性測定は以
下の方法により行った。なお、本実施例等において、
「部」は「重量部」を示す。

【００３０】（１）耐熱分解性の測定は熱重量分析によ
った。セイコー電子工業（株）製ＲＴＧ２２０型熱重量
分析（ＴＧＡ）装置を用いて、メタクリル樹脂約５ｍｇ
を白金パン上に置き、３００ｍｌ／ｍｉｎの窒素気流
中、２７０℃で３０分保持した際の重量減量変化を測定
した。 （２）重合体転化率は、ＧＬサイエンス製ＧＣ−３８０
型ガスクロマトグラフィーを用いて重合槽から流出する
反応液中の未反応モノマー濃度を測定することにより求
めた。 （３）重合体の分子量は、東ソー（株）製８０１０型ゲ
ルパーミエーションクロマトグラフィーにより測定し
た。 （４）重合体の全光線透過率、およびＹＩの測定は、日
本電色工業（株）製、Ｚ−Ｓensor Σ８０ＮＤＨを用い
て、透過法で測定した。 以下、実施例１〜５、比較例１〜６について説明する。

【００３１】

【実施例１】メチルメタクリレート８７．４部（８．１
１モル／リットル）、メチルアクリレート６．４部
（０．６９モル／リットル）、メタノール６．２部
（１．７９モル／リットル）、ｎ−ドデシルメルカプタ
ン０．１７モル％（０．０１８モル／リットル）、ｔ−
アミルパーオキシ２−エチルヘキサノエートを４．２×
１０^-3モル％（０．４５ミリモル／リットル）の濃度と
なるように配合して得られた組成物をヘリカルリボン翼
付き１０リットル完全混合槽に、１Ｋｇ／Ｈｒで連続的
にフィードして連続重合を行った。重合槽内の反応液量
は５Ｋｇとした。したがって、平均滞留時間は２．５時
間とした。重合温度は、１５０℃となるようにジャケッ
ト温度を調整した。モノマー転化率は、６５モル％、重
合体の重量平均分子量は８７０００でそれぞれ一定とな
り、安定に運転できた。

【００３２】重合槽液面が一定となるように、底部から
反応液をギヤポンプで抜き出し、重合液を１５０℃に維
持しながら、ベント口を備えた脱揮押出機に導入して揮
発分を除去し、切断してペレットとした。

【００３３】表１に使用したモノマー濃度、モノマー中
アクリレート濃度、メタノール濃度、重合開始剤濃度、
連鎖移動剤濃度、使用した重合開始剤の半減期、設定し
た平均滞留時間、重合温度、到達したモノマー転化率、
生成重合体のペレットの熱分解率を示す。窒素気流下、
２７０℃で、３０分保持した際の熱分解率は、０．５重
量％であり、耐熱分解性良好な重合体が得られたことが
わかった。真空脱揮した重合体を用いてアーブルク製４
５ｔ射出成形機により２７０℃で１５０ｍｍ×１５０ｍ
ｍ×３ｍｍの平板を成形したところ、シルバーストリー
クスやボイドの発生は全くみられず、全光線透過率は９
３％、ＹＩは０．５であり、優れた透明性と色調を有し
ていた。

【００３４】

【実施例２〜５】実施例１と同様の方法により各種条件
で１段完全混合槽型連続重合を実施した。いずれの実施
例でも重合反応は安定に制御され、耐熱分解性良好な重
合体が得られた。表１に原料組成、重合条件、モノマー
転化率、重合体の特性（重量平均分子量、熱分解率、Ｙ
Ｉなど）を示した。いずれも熱分解率は２．０重量％以
下であり、耐熱分解性良好な重合体が得られたことがわ
かった。また、それを用いて成形した平板は優れた透明
性と色調を有していた。

【００３５】

【比較例１〜４】実施例１と同様の方法により各種条件
で１段完全混合槽型連続重合を実施した。比較例１は重
合温度が好ましくない例、比較例２は平均滞留時間が好
ましくない例、比較例３は連鎖移動剤濃度が好ましくな
い例、比較例４はモノマー転化率が好ましくない例であ
るが、いずれの場合でも重合反応は安定に制御された。
表２に、原料組成、重合条件、モノマー転化率及び重合
体の特性（重量平均分子量、熱分解率、ＹＩなど）を示
した。

【００３６】比較例１において実施例１と同様に重合液
をベント口を備えた脱揮押出機に導入して揮発分を除去
し、切断して得られたペレットを窒素気流下２７０℃で
３０分保持した際の熱分解率は４．０重量％であった。
真空脱揮した重合体を用いて、アーブルク製４５ｔ射出
成形機により、２７０℃で１５０ｍｍ×１５０ｍｍ×３
ｍｍの平板を成形したところ、全光線透過率は９２％で
あった。また、ＹＩは０．９であり、建材などの通常の
アクリル樹脂の用途として実用上は問題ないが、導光板
としての性能は十分でなかった。他の比較例において
も、シルバーが発生するなどの成形不良が生じたり（比
較例２、３）、ＹＩが高かったりするなど、導光板とし
ての性能を満足しなかった。

【００３７】

【比較例５〜６】実施例１と同じ完全混合槽に、メチル
メタクリレート８８．０部（８．１１モル／リット
ル）、メチルアクリレート１２．０部（１．２モル／リ
ットル）、ｎ−ドデシルメルカプタン０．１７モル％
（０．０１８モル／リットル）、ｔ−アミルパーオキシ
２−エチルヘキサノエートを４．２×１０^-3モル％
（０．４５ミリモル／リットル）の濃度となるように配
合して得られた組成物を１Ｋｇ／Ｈｒで連続的にフィー
ドして連続塊状重合を行った。重合槽内の反応液量は、
５Ｋｇとし、平均滞留時間は３．５時間とした。重合温
度は、１５０℃となるようにジャケット温度を調整し
た。いずれの場合でも重合反応は安定に制御された。表
２に原料組成、重合条件、モノマー転化率又は重合体の
特性（重量平均分子量、熱分解率、ＹＩなど）を示し
た。

【００３８】重合槽液面が一定となるように底部から反
応液をギヤポンプで抜き出し、比較例５では重合液を１
５０℃に維持しながら、ベント口を備えた脱揮押出機に
導入して揮発分を除去し、切断してペレットとした。比
較例６では、重合液を２４０℃にまで昇温した後、ベン
ト口を備えた脱揮押出機に導入して揮発分を脱揮し、切
断してペレットとした。

【００３９】比較例５では、ペレット中の残存揮発分が
高く、成型時にシルバーストリークスが発生した。ま
た、成型品のＹＩ値が高く、わずかに黄色に着色してい
た。比較例６ではＹＩ値が高く、導光板としての性能を
満足しなかった。

【００４０】表１及び表２中の略号は以下のとおりであ
る。 ＭＭＡ：メチルメタクリレート、ＭＡ：メチルアクリレ
ート、ＥＡ：エチルアクリレート、ＢＡ：ブチルアクリ
レート、ＡＰＥＨ：ｔ−アミルパーオキシ（２−エチル
ヘキサノエート）、ＡＰＩＮ：ｔ−アミルパーオキシイ
ソノナノエート、ＡＰＮＤ：ｔ−アミルパーオキシネオ
デカネエート、ＤＭ ：ｎ−ドデシルメルカプタン、Ｏ
Ｍ ：ｎ−オクチルメルカプタン

【００４１】

【表１】

【００４２】

【表２】

【００４３】

【発明の効果】本発明によれば、１段完全混合槽型連続
重合法において、特定のラジカル重合開始剤の半減期と
その濃度、連鎖移動剤濃度、モノマー濃度及び溶媒濃
度、重合温度、平均滞留時間の条件下で反応させ、高温
に予熱することなくベント口を備えた脱揮押出機に導入
して揮発分を除去することにより、優れた耐熱分解性を
有している光学材料用メタクリル樹脂を製造することが
できる。この樹脂を用いると、実質的に熱分解による着
色がない優れた色調を有する導光板を作成することがで
きる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4J011 AA04 AA05 BB02 BB17 HA03 HB05 HB06 HB12 HB24 NB04 4J100 AL03P AL03Q CA04 DA62 FA02 FA03 FA41 GC07 GC26 JA32

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １段完全混合槽を使用して、メチルメタ
   クリレート７５重量％以上とメチルアクリレート、エチ
   ルアクリレート又はブチルアクリレートから選ばれた少
   なくとも一種以上が２５重量％以下のモノマー混合物１
   ００重量部と、溶媒メタノール５〜４０重量部からなる
   混合物を、（１）重合温度１００〜１８０℃における半
   減期が０．０５〜２０分であるラジカル重合開始剤を使
   用し、かつ平均滞留時間がラジカル重合開始剤の半減期
   の５〜７０００倍となるように反応系への上記混合物の
   供給量と重合液の抜き出し量を調整し、（２）反応系中
   でラジカル重合開始剤濃度が１．０×１０^-4〜１．０×
   １０^-2モル／リットル、連鎖移動剤濃度が１．０×１０
   ^-4〜０．１０モル／リットルとなるように調製し、
   （３）さらに反応系中のモノマー転化率を４０〜８０モ
   ル％の範囲に維持しながら連続的に重合させ、重合反応
   で得られた重合液を、１２０〜１８０℃に維持又は昇温
   した状態でベント口を備えた脱揮押出機に導入して揮発
   分を除去することを特徴とする、耐熱分解性に優れた光
   学材料用メタクリル樹脂の製造方法。
2. 【請求項２】 メチルメタクリレート７５重量％以上と
   メチルアクリレート、エチルアクリレートもしくはブチ
   ルアクリレートから選ばれた少なくとも一種以上が２５
   重量％以下のモノマー混合物とメタノール溶媒を使用し
   て重合して得られたメタクリル樹脂の熱分解率（窒素気
   流中、２７０℃で３０分保持した際のメタクリル樹脂の
   熱分解による重量減少率）が、２重量％以下であること
   を特徴とする耐熱分解性に優れた光学材料用メタクリル
   樹脂。
3. 【請求項３】 モノマー混合物がメチルメタクリレート
   ７５〜９８重量％とメチルアクリレート、エチルアクリ
   レートもしくはブチルアクリレートから選ばれた少なく
   とも一種以上が２５〜２重量％である請求項２記載の耐
   熱分解性に優れた光学材料用メタクリル樹脂。
4. 【請求項４】 導光板用樹脂として用いることを特徴と
   する請求項２又は３に記載の光学材料用メタクリル樹
   脂。