JPH06262682A

JPH06262682A - 新規アクリル樹脂押出板およびその製造法

Info

Publication number: JPH06262682A
Application number: JP5308763A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Abe; 良夫阿部; Kihachiro Ishiguro; 喜八郎石黒; Yuji Sugimoto; 勇二杉本; Masao Otaki; 正男大滝
Original assignee: Kuraray Co Ltd
Current assignee: Kuraray Co Ltd
Priority date: 1993-11-15
Filing date: 1993-11-15
Publication date: 1994-09-20

Abstract

(57)【要約】【構成】分子量２２万以下のメタクリル酸メチル重合
体からなり、板厚が３．２ｍｍを超えかつ押出方向の内
部ひずみが１．５％以下であることを特徴とする新規ア
クリル樹脂押出板およびその製造法である。【効果】押出方向の内部ひずみが極めて小さく加熱に
よる収縮がほとんどないので、加熱加工にあたって収縮
量をあらかじめチェックする必要もなく収縮率のバラツ
キによるゆがみや美麗な表面性の消失がないという効果
があり、看板、ディスプレー、照明カバー等加熱加工を
施す製品の原板としてすぐれたアクリル樹脂板を提供す
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、加熱二次加工用途に供
するに最適な押出方向の内部ひずみの小さい新規なアク
リル樹脂押出板およびその製造法に関する。

【０００２】

【従来の技術】アクリル樹脂板は、美麗性、耐候性、成
形性等に優れておりさまざまな二次加工を施され多方面
にわたり巾広い用途に使用されている。

【０００３】ところで、これらアクリル樹脂板の二次加
工には、平板状のまま切削加工、接着加工を施す場合
と、これらに加えて曲げ成形、プレス成形、真空成形な
どの加熱加工を施す場合とがあり、さらに印刷塗装等で
仕上げて看板やディスプレー又は照明カバーのような最
終製品とする方法が知られている。この際のアクリル樹
脂板の製造法には、セルキャスト法、連続キャスト法及
び押出法の３種の方法が通常行われている。この中でセ
ルキャスト法は２枚のガラス板の間に、液状樹脂原料を
注入し、重合させる方法であって、作業能率が低く、そ
の利用は、特殊な分野に限定されてきている。一方連続
キャスト法は、連続的に移動するダブルベルトの間で液
状樹脂原料を重合させ連続して板を製造する方法であ
り、前記のセルキャスト法に比べると、はるかに作業能
率が高い。しかし、この方法は、大規模な製造設備を必
要とする上に、液状樹脂原料からの一貫工程であるため
に、多品種小ロット生産の場合には十分な能率をあげる
ことができず、製造コストはセルキャスト法に次いでか
なり高いものとなることを免れないという欠点がある。

【０００４】最後に、押出法は、アクリル樹脂及びそれ
以外の熱可塑性樹脂に広く適用されている方法である。
すなわち懸濁重合、乳化重合等の方法により得たビーズ
又はパウダーを直接あるいはペレット化し、また塊状重
合したのち粉砕あるいはペレット化し、それぞれの用途
に応じて溶融押出して加工して加工する方法である。こ
の方法は、原料をビース、ペレット、か粒などの形で供
給することができるし、それぞれの目的に応じ小さいロ
ットで生産しうるという点で前記２方法よりも優れた方
法ということができる。この方法に従うと、例えばアク
リル樹脂の場合２００〜３００℃でＴダイを通して板状
に押出し、実質的な周速差をロール間に設けていな成形
ロールで表面性状を付与し、冷却後切断することによ
り、板状体を得ることができるが、板厚精度及び良好な
表面性確保のため成形ロールによるバンク成形が必要不
可欠である。このようにして得られる押出板は、製造コ
ストが前記２つの方法に比較して大幅に安価であり、成
形特性の点でもセルキャスト板や連続キャスト板よりも
優れているため近年その使用が極めて増加している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この押
出板は、その成形手段に起因して押出方向あるいは直角
方向に各種の不均一を有することが多く、なかでもロー
ル間で半溶融樹脂が圧延され、さらに引き続くロールに
密着しつつ冷却固化されることにより生ずる押出方向の
内部ひずみは、巾方向のそれに対してかなり大である。
市販アクリル樹脂押出板の内部ひずみは、２ｍｍ板の場
合巾方向が１％以下であるのに対し、押出方向は５〜１
０％程度と大きく、そのためこの押出板を加熱加工する
場合押出方向に大きな収縮が起こるという欠点を有し、
以下のような種々の弊害を招く。

【０００６】ａ）加熱成形に供する板の寸法は、あらか
じめ押出方向の収縮分を見込んだものとしなければなら
ず、また押出方向と巾方向で収縮量に差があるので明確
に区別しなければならない。

【０００７】ｂ）押出方向の内部ひずみが大きいため、
収縮率のばらつきも大きく成形品形状にゆがみを生じ
る。

【０００８】ｃ）加熱加工時の押出方向の収縮により表
面にひずみを生じ美麗な表面性が失われる。

【０００９】ｄ）平板に印刷後加熱成形する用途に対し
て成形形状と印刷にズレを生じる。

【００１０】アクリル樹脂のセルキャスト板や連続キャ
スト板においても、内部ひずみを生じるが、押出板の押
出方向のそれに比べるとその程度は格段に小さく、また
どの方向においてもほぼ同一であるので、利用上の大き
な障害にならない。

【００１１】したがって、アクリル樹脂の加工分野にお
いては、上記した押出方向の内部ひずみを残さず加熱加
工時に収縮を起さない押出板を得ることが重要な課題と
なっていた。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、このよう
な現状に鑑み、押出方向の内部ひずみの小さい押出板を
得るため鋭意研究を重ねた結果、成形ロール間に周速差
をもたせることにより、その目的を達成しうることを見
い出し本発明をなすに至った。

【００１３】すなわち本発明は、分子量２２万以下のメ
タクリル酸メチル重合体から成り、板厚が３．２ｍｍを
超え、かつ押出方向の内部ひずみが１．５％以下である
ことを特徴とするアクリル樹脂押出板、およびメタクリ
ル酸メチル重合体を押出し、成形ロールでバンク成形及
び表面仕上げをすることによりアクリル樹脂板状体を製
造するにあたり、樹脂が最初に密着する成形ロールと最
後に密着する成形ロールとの間で負の周速差を設けるこ
とを特徴とする新規アクリル樹脂押出板の製造法を提供
するものである。

【００１４】

【作用】本発明におけるメタクリル酸メチル重合体と
は、スクリュー押出機にて混練溶融しＴ型ダイスから板
状に押出すことが可能なメタクリル酸メチルを７５％以
上含むコポリマーまたはホモポリマーをいい、通常用い
られる洗顔料、滑剤、紫外線吸収剤、増白剤、熱安定剤
等の微量添加剤あるいは耐衝撃性改良剤などの改質剤を
含んでいてもよい。またその分子量は、これまでに市販
されているセルキャスト法、連続キャスト法で得られて
いたメタクリル酸メチル重合体が６０万以上であるのに
対し２２万以下であるということで特徴づけられる。

【００１５】本発明におけるメタクリル酸メチル重合体
の分子量（Ｍ）は、例えば日本化学会編「実験化学講座
８高分子化学（上）」の第１５０〜１５２頁に記載され
ている次式から求めることができる。

【００１６】［η］＝４．８２×１０^-3×Ｍ^0.8 ただし、［η］は２０℃のクロムホルム中における固有
粘度である。

【００１７】本発明におけるアクリル樹脂押出板の押出
方向と巾方向の内部ひずみ、アクリル樹脂セルキャスト
板の内部ひずみおよび連続キャスト板の内部ひずみと
は、以下に示す方法によって求められたものである。

【００１８】すなわち、アクリル樹脂押出板については
向い合う二辺が各々押出方向、巾方向と平行となるよう
に、１００ｍｍ×１００ｍｍの試料片を３枚切り出し、
それぞれに図３に示すように中央部に押出方向にａ、巾
方向にｂの互いに直交する約２５ｍｍの標線を記入し、
あらかじめａ及びｂの長さを測定する。

【００１９】アクリル樹脂セルキャスト板及び連続キャ
スト板についても押出板と同様に標線を記入するが、前
述したようにセルキャスト板及び連続キャスト板の内部
ひずみは、どの方向においてもほぼ等しいので標線ａ及
びｂの方向性は考慮しなくともよい。

【００２０】次いで１６０℃の恒温槽中で、平坦な金属
板上に約３ｍｍの厚さにタルク粉体を敷いた上に標線を
記入した面がタルク粉体と接するように試料片を置き、
６０分加熱した後室温において放冷する。加熱の際押出
板には反りを生じる場合があるので、加熱後の反りは図
４のような状態となるよう試料片を置く。

【００２１】冷却後、３枚の各標線ａ及びｂの長さを再
測定し、押出板についてはａ及びｂの方向、各々の平均
値を求め、次の式によって、押出方向の内部ひずみ、中
方向の内部ひずみを求める。

【００２２】Ｄ_a＝（ａ_o−ａ′）／ａ_o×１００Ｄ_b＝（ｂ_o−ｂ′）／ｂ_o×１００ここにＤ_a：押出方向の内部ひずみ（％）Ｄ_b：巾方向の内部ひずみ（％）ａ_o，ｂ_o：標線ａ，ｂのもとの長さ（ｍｍ）ａ′，ｂ′：標線ａ，ｂの加熱後の長さ（ｍｍ）セルキャスト板及び連続キャスト板については、内部ひ
ずみがどの方向においてもほぼ等しいので次の式によっ
て内部ひずみを求める。

【００２３】Ｄ_i＝１／２［（ａ_o−ａ′）／ａ_o＋
（ｂ_o−ｂ′）／ｂ_o］×１００ここにＤ_i：内部ひずみ（％）ａ_o，ｂ_o：標線ａ，ｂのもとの長さ（ｍｍ）ａ′，ｂ′：標線ａ，ｂの加熱後の長さ（ｍｍ）次に、上記の方法に従って、国内各社のセルキャスト
板、連続キャスト板の内部ひずみ、従来法の国内各社の
押出板の押出方向の内部ひずみ及び本発明の押出板の押
出方向の内部ひずみを測定した結果を表１に示す。

【００２４】

【表１】本発明の押出板は、この結果から明らかなように従来の
押出板とはまったく異なり、押出方向の内部ひずみがほ
とんどなく、セルキャスト板・連続キャスト板の内部ひ
ずみよりも更に小さい新規なものである。

【００２５】本発明において前記の如く押出方向の内部
ひずみのきわめて小さいアクリル樹脂押出板を得るに
は、メタクリル酸メチル重合体を押出し、成形ロールで
バンク成形し表面仕上げをすることによりアクリル樹脂
板状体を製造する場合、樹脂が最初に密着する成形ロー
ルと最後に密着する成形ロールとの間で負の周速差を設
けることが本質的な要件であり、成形ロール間に周速差
を実質的に設けない従来の押出成形法と発想をまったく
異にするものである。

【００２６】本発明でいう最初に密着する成形ロール及
び最後に密着する成形ロールとは、例えば３本ロールで
は図１に示す４及び５の成形ロールを、また４本ロール
では図２に示す９及び１１の成形ロールをそれぞれい
い、樹脂は成形ロールに密着し図１および図２の如く巻
きつく。

【００２７】また、上記成形ロール間で負の周速差を設
けるとは、樹脂が最初に密着する成形ロールの周速に対
して最後に密着する成形ロールの周速を遅くすることで
あり、ここで周速差とは、次式により得られる値を言
う。

【００２８】周速差［％］＝［１−（最後に密着する成
形ロールの周速）／（最初に密着する成形ロールの周
速）］×１００例えば図２の４本のロールの場合において説明すると、
最初に密着する成形ロール、次の成形ロール、最後に密
着する成形ロールの周速をそれぞれＶ₂，Ｖ₃，Ｖ₄と
した時、周速差［％］は（１−Ｖ₄／Ｖ₂）×１００で
あらわされ、Ｖ₂＝Ｖ₃＞Ｖ₄あるいはＶ₂＞Ｖ₃＝Ｖ
₄であってもよく、またＶ₂＞Ｖ₃＞Ｖ₄でもよい。周
速差としては、１〜１５％、板厚が３．２ｍｍを超え６
ｍｍ以下では１〜１２％であり、この周速差を前記成形
ロール間に設けることにより押出方向の内部ひずみを２
％以下にすることができる。さらに、板厚が３．２ｍｍ
を超える場合周速差が１．２％以上１２％以下を満足す
る範囲で押出方向の内部ひずみを１．５％以下にするこ
とができる。周速差が１．０％未満の場合には、押出方
向の内部ひずみは２．０％以下とはならず、一方１５％
を超える場合には、樹脂表面の平滑さ、美麗さが失われ
てしまうため好ましくない。

【００２９】このように、メタクリル酸メチル重合体を
押出し、成形ロールでバンク成形及び表面仕上げするこ
とによりアクリル樹脂板状体を製造するにあたり、樹脂
が最初に密着する成形ロールと最後に密着する成形ロー
ルとの間で負の周速差を設けることにより、きわめて押
出方向の内部ひずみの小さいアクリル樹脂押出板を得る
ことができ、押出板の板厚が３．２ｍｍを超えかつ押出
方向の内部ひずみ１．５％以下のアクリル樹脂押出板を
得ることができる。

【００３０】

【実施例】以下実施例により本発明をさらに詳細に説明
する。

【００３１】実施例１及び比較例１アクリル酸メチル６重量％とメタクリル酸メチル９４重
量％とからなる分子量１６万のメタクリル酸メチル共重
合体ビーズを、１２０ｍｍφベントタイプのシングルス
クリュー押出機を使用し、樹脂温２６０℃で巾１１００
ｍｍのＴ型ダイスにより平板状に押出し、図１に示すよ
うな、３００ｍｍφの成形ロール３，４および５の３本
でバンク成形し、表面仕上げをして、引き取りロール７
により引き取り３．５乃至５．０ｍｍの厚さの平板を得
た。この際、第２ロール４と第３ロール５にＸ（％）の
周速差をもたせて製板し、押出方向の内部ひずみの測定
及び表面性の評価を行った。その結果を表２に示した。

【００３２】なお、周速差Ｘ（％）は、次式によって算
出した値である。

【００３３】Ｘ＝（１−第３ロール周速／第２ロール周
速）×１００また、表面性の評価は、２０Ｗ直管螢光灯からの光を２
０°の角度で反射させ、肉眼で試料押出板の表面に映る
螢光灯の輪郭を観察することにより行い、下記に示す記
号でその状態を表わした。Ａ：螢光灯の輪郭が直線に見える。Ｂ：螢光灯の輪郭がわずかにゆがんで見える。Ｃ：螢光灯の輪郭が明らかにゆがんで見える。

【００３４】実施例２及び比較例２実施例１と同様のメタクリル酸メチル共重合体ビーズ
を、１５０ｍｍφベントタイプのシングルスクリュー押
出機を使用し、樹脂温２６０℃で巾１１００ｍｍのＴ型
ダイスにより平板状に押出し、図２に示すような４５０
ｍｍφの成形ロール８，９，１０および１１の４本でバ
ンク成形し、表面仕上げをして、引き取りロール７によ
り引き取り３．５乃至５．０ｍｍの厚さの平板を得た。
この際、第２ロール９と第３ロール１０および第３ロー
ル１０と第４ロール１１とにそれぞれＸ（％）およびＹ
（％）の周速差をもたせて製板し、押出方向の内部ひず
みの測定及び表面性の評価を行い、その結果を表３に示
した。

【００３５】なお、周速差Ｘ（％），Ｙ（％）は、次式
によって算出した値である。

【００３６】Ｘ＝（１−第３ロール周速／第２ロール周
速）×１００Ｙ＝（１−第４ロール周速／第３ロール周速）×１００また、表面性の評価は、実施例１と同様の方法で実施し
た。

【００３７】以上の如く表２および表３の結果から明ら
かなように、本発明は、押出方向の内部ひずみを２％以
下、さらには負の値にすることができ、周速差を調整す
ることにより表１に示したように、押出方向の内部ひず
みを０にすることができる。

【００３８】

【表２】

【００３９】

【表３】

【００４０】

【発明の効果】以上述べたように、本発明は分量２２万
以下のメタクリル酸メチル重合体からなり、板厚が３．
２ｍｍを超えかつ押出方向の内部ひずみが２．０％以下
である新規アクリル樹脂押出板およびその製造法である
から、押出方向の内部ひずみが極めて小さく加熱による
収縮がほとんどないので、加熱加工にあたって収縮量を
あらかじめチェックする必要もなく収縮率のバラツキに
よるゆがみや美麗な表面性の消失がないという効果があ
り、看板、ディスプレー、照明カバー等加熱加工を施す
製品の原板としてすぐれたアクリル樹脂板を提供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】３本ロールでの押出板の成形模式図である。

【図２】４本ロールでの押出板の成形模式図である。

【図３】内部ひずみ測定試料片の標線を示す図である。

【図４】内部ひずみ測定時の加熱後の状態を示す図であ
る。

【符号の説明】

１押出機に設けたＴダイ２バンク３，８第１ロール４，９第２ロール５，１０第３ロール６アクリル樹脂板状体７引き取りロール１１第４ロール１２加熱後の試料片１３タルク粉体層１４金属板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者大滝正男新潟県北蒲原郡中条町倉敷町２番28号株式会社クラレ内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】分子量２２万以下のメタクリル酸メチル
重合体からなり、板厚が３．２ｍｍを超えかつ押出方向
の内部ひずみが１．５％以下であることを特徴とする新
規アクリル樹脂押出板。
【請求項２】板厚が６ｍｍ以下である特許請求の範囲
第１項記載の新規アクリル樹脂押出板。
【請求項３】メタクリル酸メチル重合体を押出し、成
形ロールでバンク成形および表面仕上げをすることによ
りアクリル樹脂板状体を製造するにあたり、樹脂が最初
に密着する成形ロールと最後に密着する成形ロールの間
で負の周速差を設けることを特徴とする請求項１〜２記
載の新規アクリル樹脂押出板の製造法。
【請求項４】周速差が１〜１５％であり、押出方向の
内部ひずみが２％以下である、請求項３記載の新規アク
リル樹脂押出板の製造法。