JPH05185446A - 高分子量ポリメチルメタクリレートの成形物品およびその製造方法 - Google Patents
高分子量ポリメチルメタクリレートの成形物品およびその製造方法Info
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- JPH05185446A JPH05185446A JP560292A JP560292A JPH05185446A JP H05185446 A JPH05185446 A JP H05185446A JP 560292 A JP560292 A JP 560292A JP 560292 A JP560292 A JP 560292A JP H05185446 A JPH05185446 A JP H05185446A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】未閉鎖の雌雄金型間に溶融状態の重量平均分子
量が１８万以上２８万未満のポリメチルメタクリレート
を供給し、成形品投影面積あたりの型締力を１５０Ｋｇ
／ｃｍ2 以下として型締を行い加圧、冷却して成形され
た高分子量ポリメチルメタクリレートの成形物品。 【効果】複雑な形状を経済的に効率の良い方法で賦形さ
れ、かつ機械的強度、耐クレージング性などの性能の優
れた高分子量ポリメチルメタクリレートの成形物品を提
供する。
量が１８万以上２８万未満のポリメチルメタクリレート
を供給し、成形品投影面積あたりの型締力を１５０Ｋｇ
／ｃｍ2 以下として型締を行い加圧、冷却して成形され
た高分子量ポリメチルメタクリレートの成形物品。 【効果】複雑な形状を経済的に効率の良い方法で賦形さ
れ、かつ機械的強度、耐クレージング性などの性能の優
れた高分子量ポリメチルメタクリレートの成形物品を提
供する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高分子量ポリメチルメ
タクリレートの成形物品に関する。くわしくは、高分子
量ポリメチルメタクリレートをプレス成形により成形す
ることにより得られる、耐クレージング性に優れ、且つ
外観の良好な成形物品に関する。
タクリレートの成形物品に関する。くわしくは、高分子
量ポリメチルメタクリレートをプレス成形により成形す
ることにより得られる、耐クレージング性に優れ、且つ
外観の良好な成形物品に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ポリメチルメタクリレートの成形
物品は、射出成形、押出成形、注入成形などで賦形され
る。注入成形とは、型内にメチルメタクリレートのモノ
マーと重合触媒を注入し加熱重合して賦形する方法であ
る。この方法で賦形された成形物品は、重量平均分子量
（Ｍｗ）が１００万前後であることから、ポリメチルメ
タクリレートの成形物品の弱点であるクレージングに対
して優れた耐性を示すが、複雑な形状の成形物品を経済
的に効率よく成形するのは困難である。
物品は、射出成形、押出成形、注入成形などで賦形され
る。注入成形とは、型内にメチルメタクリレートのモノ
マーと重合触媒を注入し加熱重合して賦形する方法であ
る。この方法で賦形された成形物品は、重量平均分子量
（Ｍｗ）が１００万前後であることから、ポリメチルメ
タクリレートの成形物品の弱点であるクレージングに対
して優れた耐性を示すが、複雑な形状の成形物品を経済
的に効率よく成形するのは困難である。
【０００３】複雑な形状の成形物品を経済的に効率よく
得るには、射出成形法が最も有効である。しかし、射出
成形法では溶融樹脂を閉塞された金型内に射出圧入する
ことから、樹脂の流動性が重視され、適用できる樹脂の
分子量に制限を受ける。すなわち、Ｍｗが１８万以上の
ポリメチルメタクリレートは溶融粘度が極めて高いた
め、射出成形機のノズル、金型のゲートなどでの剪断抵
抗による発熱により樹脂の分解が起こるとともに、製品
として必要な樹脂の流動長さも得にくい。
得るには、射出成形法が最も有効である。しかし、射出
成形法では溶融樹脂を閉塞された金型内に射出圧入する
ことから、樹脂の流動性が重視され、適用できる樹脂の
分子量に制限を受ける。すなわち、Ｍｗが１８万以上の
ポリメチルメタクリレートは溶融粘度が極めて高いた
め、射出成形機のノズル、金型のゲートなどでの剪断抵
抗による発熱により樹脂の分解が起こるとともに、製品
として必要な樹脂の流動長さも得にくい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、複雑な形状
を経済的に効率の良い方法で賦形され、かつ機械的強
度、耐クレージング性などの性能の優れた高分子量ポリ
メチルメタクリレートの成形物品に関する。
を経済的に効率の良い方法で賦形され、かつ機械的強
度、耐クレージング性などの性能の優れた高分子量ポリ
メチルメタクリレートの成形物品に関する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、通常の射
出成形が不可能な領域の高分子量ポリメチルメタクリレ
ートの成形方法について鋭意検討した結果、プレス成形
を適用することにより上記課題を解決できることをみい
だし、本発明を完成するに至った。
出成形が不可能な領域の高分子量ポリメチルメタクリレ
ートの成形方法について鋭意検討した結果、プレス成形
を適用することにより上記課題を解決できることをみい
だし、本発明を完成するに至った。
【０００６】すなわち、本発明は、未閉鎖の雌雄金型間
に溶融状態の重量平均分子量が１８万以上２８万未満の
ポリメチルメタクリレートを供給し、成形品投影面積あ
たりの型締力を１５０Ｋｇ／ｃｍ2 以下として型締を行
い加圧、冷却して成形する高分子量ポリメチルメタクリ
レートの成形物品およびその製造方法である。
に溶融状態の重量平均分子量が１８万以上２８万未満の
ポリメチルメタクリレートを供給し、成形品投影面積あ
たりの型締力を１５０Ｋｇ／ｃｍ2 以下として型締を行
い加圧、冷却して成形する高分子量ポリメチルメタクリ
レートの成形物品およびその製造方法である。
【０００７】本発明において、ポリメチルメタクリレー
トとしては、重量平均分子量（Ｍｗ）が１８万以上２８
万未満のものを使用する。Ｍｗが１８万未満のものは通
常の射出成形が適用可能な領域の溶融粘度を有するが、
分子量が低いために注形法で賦形さた成形物品より性能
が劣り、特に耐クレージング性に問題がある。
トとしては、重量平均分子量（Ｍｗ）が１８万以上２８
万未満のものを使用する。Ｍｗが１８万未満のものは通
常の射出成形が適用可能な領域の溶融粘度を有するが、
分子量が低いために注形法で賦形さた成形物品より性能
が劣り、特に耐クレージング性に問題がある。
【０００８】一方、Ｍｗが２８万以上のものは、性能は
向上するものの溶融粘度が高過ぎて溶融成形が不可能で
ある。すなわち、複雑な形状の成形物品を経済的に効率
よく得ることができない。従って、本発明に好適なポリ
メチルメタクリレートのＭｗは、１８万以上２８万未満
であり、好ましくは、２０万以上２６万未満である。
向上するものの溶融粘度が高過ぎて溶融成形が不可能で
ある。すなわち、複雑な形状の成形物品を経済的に効率
よく得ることができない。従って、本発明に好適なポリ
メチルメタクリレートのＭｗは、１８万以上２８万未満
であり、好ましくは、２０万以上２６万未満である。
【０００９】本発明に使用されるポリメチルメタクリレ
ートは、メタクリル酸メチルを主成分として重合された
ものであり、耐熱性、成形性等を改良する目的で下記重
合性単量体を共重合させたものも含まれる。
ートは、メタクリル酸メチルを主成分として重合された
ものであり、耐熱性、成形性等を改良する目的で下記重
合性単量体を共重合させたものも含まれる。
【００１０】重合性単量体としては、スチレン、ビニル
トルエン等の芳香族ビニル化合物、アクリル酸メチル、
アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブ
チル等の炭素数が１から２０のアルコールのアクリル酸
エステル類、アクリロニトリル、マレイミド、置換マレ
イミド、アクリル酸等が挙げられ、これら単量体の１種
または２種以上を用いることができる。
トルエン等の芳香族ビニル化合物、アクリル酸メチル、
アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ブ
チル等の炭素数が１から２０のアルコールのアクリル酸
エステル類、アクリロニトリル、マレイミド、置換マレ
イミド、アクリル酸等が挙げられ、これら単量体の１種
または２種以上を用いることができる。
【００１１】また、本発明に用いられるポリメチルメタ
クリレートは、耐衝撃性を改良するための、ブタジエン
系、アクリル系、シリコン系等のゴム成分を含んでいて
もよい。
クリレートは、耐衝撃性を改良するための、ブタジエン
系、アクリル系、シリコン系等のゴム成分を含んでいて
もよい。
【００１２】本発明の成形方法では、溶融状態にある高
分子量のポリメチルメタクリレート（以下、溶融樹脂と
いう）を未閉鎖の上下金型間に供給し、型締めを行い成
形物品を得る。通常は、型締動作を途中で停止または減
速して、上金型または下金型内に設けた樹脂通路からキ
ャビティ空間に溶融樹脂を供給する。
分子量のポリメチルメタクリレート（以下、溶融樹脂と
いう）を未閉鎖の上下金型間に供給し、型締めを行い成
形物品を得る。通常は、型締動作を途中で停止または減
速して、上金型または下金型内に設けた樹脂通路からキ
ャビティ空間に溶融樹脂を供給する。
【００１３】本発明で用いるポリメチルメタクリレート
は、Ｍｗが高く溶融粘度も高いことから、外観の良い成
形物品を得るためには、キャビティクリアランス、型締
速度等の成形条件の設定が重要である。本発明における
一般的な成形条件を以下に説明する。
は、Ｍｗが高く溶融粘度も高いことから、外観の良い成
形物品を得るためには、キャビティクリアランス、型締
速度等の成形条件の設定が重要である。本発明における
一般的な成形条件を以下に説明する。
【００１４】５０〜１０５℃に加熱された雌雄一対の金
型の面から形成されるキャビティのクリアランスが（Ｃ
＋０．１）以上（Ｃ＋６）ｍｍ以下の間に雌または雄金
型内に設けた溶融樹脂通路を介して溶融樹脂供給口から
キャビティ空間に溶融樹脂を供給する。ここで、Ｃは賦
形完了時のキャビティクリアランス、すなわち、最終型
締時のクリアランスである。
型の面から形成されるキャビティのクリアランスが（Ｃ
＋０．１）以上（Ｃ＋６）ｍｍ以下の間に雌または雄金
型内に設けた溶融樹脂通路を介して溶融樹脂供給口から
キャビティ空間に溶融樹脂を供給する。ここで、Ｃは賦
形完了時のキャビティクリアランス、すなわち、最終型
締時のクリアランスである。
【００１５】供給する溶融樹脂の温度は、通常２５０〜
３２０℃とする。溶融樹脂の供給中は３０ｍｍ／秒以下
の速度で型締めを行い、成形品投影面積あたり１５０Ｋ
ｇ／ｃｍ2 以下の型締力で加圧冷却して成形することに
よって外観の良好な高分子量ポリメチルメタクリレート
の成形物品を得ることができる。また、溶融樹脂の供給
が完了すると同時、または直前に型締めを再開または再
増速する成形方法が好ましい方法である。
３２０℃とする。溶融樹脂の供給中は３０ｍｍ／秒以下
の速度で型締めを行い、成形品投影面積あたり１５０Ｋ
ｇ／ｃｍ2 以下の型締力で加圧冷却して成形することに
よって外観の良好な高分子量ポリメチルメタクリレート
の成形物品を得ることができる。また、溶融樹脂の供給
が完了すると同時、または直前に型締めを再開または再
増速する成形方法が好ましい方法である。
【００１６】溶融樹脂供給時のキャビティクリアランス
が（Ｃ＋６）ｍｍ以上より大きい場合は、供給中の樹脂
が冷却されるためにコールドマークが発生し、成形品の
外観が著しく損なわれる。また、クリアランスが（Ｃ＋
０．１）ｍｍ以下より小さい場合は、射出成形に近ずく
ため成形品の歪が大きくなる。
が（Ｃ＋６）ｍｍ以上より大きい場合は、供給中の樹脂
が冷却されるためにコールドマークが発生し、成形品の
外観が著しく損なわれる。また、クリアランスが（Ｃ＋
０．１）ｍｍ以下より小さい場合は、射出成形に近ずく
ため成形品の歪が大きくなる。
【００１７】本発明のプレス成形方法においては、成形
品投影面積あたりの型締力を１５０Ｋｇ／ｃｍ2 以下と
して型締を行う。型締力が１５０Ｋｇ／ｃｍ2 以上で
は、ポリメチルメタクリレートのような成形歪の残りや
すい樹脂では、成形品の残留歪が過大になり、溶剤接触
などでクレーズもしくはクラックが発生しやすい。
品投影面積あたりの型締力を１５０Ｋｇ／ｃｍ2 以下と
して型締を行う。型締力が１５０Ｋｇ／ｃｍ2 以上で
は、ポリメチルメタクリレートのような成形歪の残りや
すい樹脂では、成形品の残留歪が過大になり、溶剤接触
などでクレーズもしくはクラックが発生しやすい。
【００１８】
【実施例】以下、本発明を実施例と比較例で具体的に説
明する。尚、本発明において得られた成形品の性能は以
下の方法で評価した。
明する。尚、本発明において得られた成形品の性能は以
下の方法で評価した。
【００１９】耐クレージング性の評価条件を以下に示
す。 イソプロパノール浸漬（ＩＰＡ浸漬）テスト：成形品を
２５℃の１００％イソプロパノール（試薬１級、和光純
薬製）に５分間浸漬したのち、室温で１時間風乾する。
この工程を３サイクル行ったのち、クレーズおよびクラ
ックの発生の有無を目視観察した。
す。 イソプロパノール浸漬（ＩＰＡ浸漬）テスト：成形品を
２５℃の１００％イソプロパノール（試薬１級、和光純
薬製）に５分間浸漬したのち、室温で１時間風乾する。
この工程を３サイクル行ったのち、クレーズおよびクラ
ックの発生の有無を目視観察した。
【００２０】冷湿熱サイクルテスト：ＭＩＬ規格 ２０
２Ｄ １０６Ｃに示される条件で１０サイクルまで実施
し、クレーズおよびクラックが発生するサイクル数を求
めた。
２Ｄ １０６Ｃに示される条件で１０サイクルまで実施
し、クレーズおよびクラックが発生するサイクル数を求
めた。
【００２１】引張強度テスト：図１に示す成形品の上面
から、ＪＩＳ Ｋ７１１３に規定される１号引張ダンベ
ルを切削により製作した。このサンプルを、オートグラ
フ（島津製作所製、ＤＳＳ−２０００型）を用いて、５
ｍｍ／分の速度で引張試験を行い、破断強度を求めた。
から、ＪＩＳ Ｋ７１１３に規定される１号引張ダンベ
ルを切削により製作した。このサンプルを、オートグラ
フ（島津製作所製、ＤＳＳ−２０００型）を用いて、５
ｍｍ／分の速度で引張試験を行い、破断強度を求めた。
【００２２】高分子量ポリメチルメタクリレートの製造
法：メチルメタクリレート９７％とメチルアクリレート
３％にラウロイルパーオキサイド０．２８％およびｎ−
ラウリルメルカプタン０．０２〜０．１％を混合溶解し
た油相と、カルボキシメチルセルロース０．０１％とド
デシルベンゼンスルホン酸ソーダ０．００１％を溶解さ
せた水相を混合攪拌し、８５℃で懸濁重合を行い、Ｍｗ
が１８万〜２７．５万のポリメチルメタクリレートを製
造した。
法：メチルメタクリレート９７％とメチルアクリレート
３％にラウロイルパーオキサイド０．２８％およびｎ−
ラウリルメルカプタン０．０２〜０．１％を混合溶解し
た油相と、カルボキシメチルセルロース０．０１％とド
デシルベンゼンスルホン酸ソーダ０．００１％を溶解さ
せた水相を混合攪拌し、８５℃で懸濁重合を行い、Ｍｗ
が１８万〜２７．５万のポリメチルメタクリレートを製
造した。
【００２３】実施例１〜１０ 図２〜３に示す成形装置を用い、図１に示す成形品を表
１に示す条件で、型締力を約１００Ｋｇ／ｃｍ2 として
成形を行った。
１に示す条件で、型締力を約１００Ｋｇ／ｃｍ2 として
成形を行った。
【００２４】表２に示すように、これらの成形品は外観
が良好であり、かつイソプロパノール浸漬テスト、冷湿
熱サイクルテストにおいてもクレーズの発生がなく、耐
クレージング性に優れたものであった。
が良好であり、かつイソプロパノール浸漬テスト、冷湿
熱サイクルテストにおいてもクレーズの発生がなく、耐
クレージング性に優れたものであった。
【００２５】実施例１１〜１３ 表１に示す重量平均分子量のポリメチルメタクリレート
を使用し、図５の装置を用い、図４に示す成形品を表１
に示す条件で成形した。
を使用し、図５の装置を用い、図４に示す成形品を表１
に示す条件で成形した。
【００２６】表２に示すように、これらの成形品は実施
例１〜７と同様に、外観が良好であり、耐クレージング
性にも優れたものであった。
例１〜７と同様に、外観が良好であり、耐クレージング
性にも優れたものであった。
【００２７】
【表１】
【００２８】
【表２】
【００２９】
比較例１〜４ 表３に示すように、Ｍｗ１５万〜３０万のポリメチルメ
タクリレートを使用し、実施例１〜１０と同様の装置を
用い、表３に示す条件で成形を行った。
タクリレートを使用し、実施例１〜１０と同様の装置を
用い、表３に示す条件で成形を行った。
【００３０】結果を表４に示すが、比較例１は、成形品
の外観は良好であるが、イソプロパノール浸漬テスト、
冷湿熱サイクルテストでクラックが発生した。比較例２
は、成形時の充填不良、或はコールドマーク、シルバー
等の成形品の外観不良が発生した。
の外観は良好であるが、イソプロパノール浸漬テスト、
冷湿熱サイクルテストでクラックが発生した。比較例２
は、成形時の充填不良、或はコールドマーク、シルバー
等の成形品の外観不良が発生した。
【００３１】比較例３〜４ 図２〜３の装置で、雌雄金型を完全に閉塞し、３００ト
ンの力で型締を行ったのち、溶融樹脂を供給した。即ち
射出成形を行った。
ンの力で型締を行ったのち、溶融樹脂を供給した。即ち
射出成形を行った。
【００３２】比較例３は、外観の良好な成形品がえられ
たが、イソプロパノール浸漬、冷湿熱サイクルテストで
クラックが発生した。
たが、イソプロパノール浸漬、冷湿熱サイクルテストで
クラックが発生した。
【００３３】比較例４は、溶融樹脂が金型に完全充填し
ない上に、成形品表面にシルバーが発生した。
ない上に、成形品表面にシルバーが発生した。
【００３４】比較例５〜６ 実施例１１〜１３と同様の装置を用い、表３に示す条件
で成形を行った。
で成形を行った。
【００３５】比較例５は外観の良好な成形品がえられた
が、イソプロパノール浸漬、冷湿熱サイクルテストでク
ラックが発生した。
が、イソプロパノール浸漬、冷湿熱サイクルテストでク
ラックが発生した。
【００３６】比較例６は、溶融樹脂が完全に充填しない
上に、樹脂の供給口（ゲート）周辺の成形品表面にシル
バーの発生が顕著であった。
上に、樹脂の供給口（ゲート）周辺の成形品表面にシル
バーの発生が顕著であった。
【００３７】
【表３】
【００３８】
【表４】 １）冷湿熱サイクル：クラック発生サイクル
【００３９】
【発明の効果】本発明により、外観が良好で耐クレージ
ング性の優れた高分子量ポリメチルメタクリレートの成
形物品が経済的に効率よく提供できる。
ング性の優れた高分子量ポリメチルメタクリレートの成
形物品が経済的に効率よく提供できる。
【図１】 本発明の製造方法により成形される成形品の
斜視図。
斜視図。
【図２】 本発明の製造方法を説明する金型の縦断面
図。
図。
【図３】 本発明の製造方法を説明する金型の縦断面
図。
図。
【図４】 本発明の製造方法により成形される成形品の
斜視図。
斜視図。
【図５】 本発明の製造方法を説明する金型の縦断面
図。
図。
【符号の説明】 １．上金型 ２．製品部成形上金
型面 ３．非製品部成形上金型面 ４．上金型勘合部 ５．下金型 ６．製品部成形下金
型面 ７．非製品部成形下金型面 ８．下金型勘合部 ９．樹脂通路 １０．樹脂通路端 １１．非製品部キャビティ １２．境界部間隙 １３．製品部キャビティ １４．溶融樹脂 １５．成形品 １６．スペーサー １７．ゲート開閉用ピストン Ａ．製品部 Ｂ．非製品部 Ｃ．境界部（ゲート）
型面 ３．非製品部成形上金型面 ４．上金型勘合部 ５．下金型 ６．製品部成形下金
型面 ７．非製品部成形下金型面 ８．下金型勘合部 ９．樹脂通路 １０．樹脂通路端 １１．非製品部キャビティ １２．境界部間隙 １３．製品部キャビティ １４．溶融樹脂 １５．成形品 １６．スペーサー １７．ゲート開閉用ピストン Ａ．製品部 Ｂ．非製品部 Ｃ．境界部（ゲート）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 臼井 信裕 大阪府高槻市塚原２丁目10番１号 住友化 学工業株式会社内 (72)発明者 西垣 善樹 大阪府高槻市塚原２丁目10番１号 住友化 学工業株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】未閉鎖の雌雄金型間に溶融状態の重量平均
分子量が１８万以上２８万未満のポリメチルメタクリレ
ートを供給し、成形品投影面積あたりの型締力を１５０
Ｋｇ／ｃｍ2 以下として型締を行い加圧、冷却して成形
された高分子量ポリメチルメタクリレートの成形物品。 - 【請求項２】未閉鎖の雌雄金型間に溶融状態の重量平均
分子量が１８万以上２８万未満のポリメチルメタクリレ
ートを供給し、成形品投影面積あたりの型締力を１５０
Ｋｇ／ｃｍ2 以下として型締を行い加圧、冷却して成形
することを特徴とする高分子量ポリメチルメタクリレー
トの成形物品の製造方法。 - 【請求項３】５０〜１０５℃とした未閉鎖の雌雄金型の
キャビティクリアランスを（Ｃ＋０．１ｍｍ以上（Ｃ＋
６）ｍｍ以下（但し、Ｃは賦形完了時のキャビティクリ
アランス）として、雌または雄金型内に設けた樹脂通路
から２５０〜３２０℃のポリメチルメタクリレートを供
給しながら３０ｍｍ／秒以下の速度で型締めを行うこと
を特徴とする請求項２記載の高分子量ポリメチルメタク
リレートの成形物品の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP560292A JPH05185446A (ja) | 1992-01-16 | 1992-01-16 | 高分子量ポリメチルメタクリレートの成形物品およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP560292A JPH05185446A (ja) | 1992-01-16 | 1992-01-16 | 高分子量ポリメチルメタクリレートの成形物品およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05185446A true JPH05185446A (ja) | 1993-07-27 |
Family
ID=11615771
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP560292A Pending JPH05185446A (ja) | 1992-01-16 | 1992-01-16 | 高分子量ポリメチルメタクリレートの成形物品およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05185446A (ja) |
-
1992
- 1992-01-16 JP JP560292A patent/JPH05185446A/ja active Pending
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