JPH03231954A - 成形体用アクリル樹脂組成物、成形品およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は成形体用アクリル樹脂組成物、成形品およびそ
の製造法に関し、より詳しくは、光拡散性及び艶消し性
に優れた成形体用アクリル樹脂組成物、該組成物を射出
成形あるいは押出成形してなる高い光拡散性と良好な艶
消し性とを有するアクリル樹脂成形品およびその製造方
法に関する。

〔従来の技術〕

アクリル樹脂は照明カバー、デイスプレィ、看板等の光
拡散性を必要とする種々の用途に用゛いられており、こ
のような光拡散性アクリル樹脂としては従来（ａ）平均
粒径１０μｍ以下の硫酸バリウム、炭酸カルシウム、酸
化チタン等の無機微粉末をアクリル樹脂中に含有せしめ
たもの（特開昭６０−１３９７５８号公報）、（ｂ）４
〜５０μｍのシリカ、ガラス、水酸化アルミニウム等の
透明微粒子をアクリル樹脂中に分散せしめたもの（特開
昭６０−１８４５５９号公報、特開昭６１−４７６２号
公報）および（Ｃ）スチレン系樹脂又は粒子径３０〜５
００μｍの架橋したスチレン−アルキルアクリレート系
ポリマーをアクリル樹脂中に混合分散せしめたもの（特
開昭５６＝３６５３５号公報、特開昭６１−１５９４４
０号公報）などが知られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、前記（ａ）、　（ｂ）の方法の如く無機
微粒子を含有するアクリル樹脂の場合には十分に光拡散
性を高めようとすると光線透過率が低下してしまうとい
う欠点を有しており、また前記（Ｃ）の方法のようにス
チレン系樹脂、粒子径３０〜５００μｍの架橋したスチ
レン−アルキルアクリレート系ポリマーを含有するアク
リル樹脂の場合には光拡散効果は発現するものの完全拡
散に近づけるにはやはり光線透過率が低下してしまった
り、分散不良や流れ模様などの成形品外観の欠点が発生
したり、あるいは表面の艶消し状態が十分でなかったり
するなどの問題点を有しており、高い光線透過率と高い
光拡散効果とを求める市場の要請に十分底えられないの
が実情であった。特に近年普及がめざましいＯＡ機器、
液晶デイスプレィ、バックライトパネル等の光学機器用
光拡散板においてはその光線透過率、光拡散性の改善要
望が強い。

したがって、本発明は、上記問題点を解決して完全拡散
に近い高度の光拡散性を有する艶消性アクリル樹脂成形
品を提供することを目的とする。

〔課題を解決するだめの手段〕

本発明者等は、前記課題を解決すべく光拡散剤の種類に
ついて鋭意研究を進めた結果、特定粒子径を有する架橋
ポリスチレン重合体微粒子をメタクリル酸メチル系重合
体に配合するのが有効であることを見出し、本発明を完
成した。

すなわち、本発明によれば」二足目的は、メタクリル酸
メチル系重合体１００重量部に対して、芳香族ビニルモ
ノマー５０〜９９重量％および架橋性モノマー１〜５０
重量％からなる平均粒子径１〜１５μｍの架橋ポリマー
微粒子を１〜２０重量部含有してなる成形体用アクリル
樹脂組成物、および該組成物よりなるアクリル樹脂成形
品によって達成される。

また、上記目的は、アクリル樹脂材料を射出成形してア
クリル樹脂成形品を得るに際し、上記アクリル樹脂組成
物を艶消し加工の施こされていない成形型キャビティ内
に射出成形することによって達成される。

以下本発明の詳細な説明する。

本発明でいうメタクリル酸メチル系重合体とは、メタク
リル酸メチルホモポリマーまたはメタクリル酸メチルを
８０％以上含むコポリマーをいい、紫外線吸収剤、熱安
定剤、着色剤、無機微粉末等の微量添加剤は目的範囲内
で含んでいることは、なんら差し支えない。また、その
分子量は、特に本発明において制限されるものではない
が、射出成形および押出成形時などの混純のしやすさあ
るいは物性面等から一般に５万乃至５０万、好ましくは
、７万乃至３０万である。

本発明の架橋ポリマー微粒子は芳香族ビニル千ツマ−お
よび架橋性モノマーを重合することによって得られる微
粒子であるが、本発明の目的に支障を与えない範囲で他
の共重合性モノマーを加えることもできる。

芳香族ビニルモノマーとしてはスチレン、αメチルスチ
レン、ビニルトルエン、ハロゲン化スチレン等を用いる
ことが可能であるが、スチレンが特に好ましい。該芳香
族ビニルモノマーの使用量は５０〜９９重量％、好まし
くは８０〜９５重量％の範囲である。

架橋性モノマーとしては分子内に２個以上の不飽和結合
をもつ化合物が用いられ、その具体例としてはエチレン
グリコールジメククリレート、ポリエチレングリコール
ジメタクリレート、１，４ブタンジオールジメタクリレ
ート、ネオペンチルグリコールなどの二官能性ジメタク
リレートやジビニルベンゼン等の多価ビニルベンゼン等
ヲ好マしく挙げることができ、ジビニルベンゼンが特に
好ましい。該架橋性モノマーの使用量は前モノマ−に対
し１〜５０重量％、好ましくは５〜２０重量％の範囲で
ある。

本発明に用いられる前記微粒子の粒径は１〜４０μｍ、
好ましくは１〜２５μｍ、最も好ましくは１〜１０μｍ
であり、また平均粒子径は１〜１５μｍ、好ましくは５
〜９μｍの範囲であり、更に好ましい微粒子の態様とし
ては、ポリマー微粒子粒径別含量の変動に対する光拡散
性、艶消し表面外観への影響の観点から前記範囲におい
て粒径１０μｍ未満の粒子が重量分布で６０％以上、好
ましくは９０％以上を占めるものである。ここでいう平
均粒子径とは、各粒径を重量積算し全重量の５０％にあ
たる粒径を意味し、たとえば重力沈降法により透過式粒
度分布測定器（（株）セイシン企業製：　ＳＫＡ　５０
００）等により測定できる。光拡散状態の均−性及び風
合いの点から懸濁重合による球状微粒子が好ましく使用
され、粒径分布の狭い方が均一な光拡散性が得られるの
でより好ましく使用される。これらの懸濁重合による微
粒子としては特開昭６４−２６６１７号公報、特開平１
−１４６９１０号公報、特開平１−１７２４１２号公報
等で示された処方及び懸濁方法によって製造されたもの
、あるいは市販のものとして積水化成品工業株式会社製
：テクポリマー５ＢＸ−４、５ＢＸ−６、５ＢＸ−８、
ＳＢχ−１２（架橋ポリスチレン微小球状微粒子）など
が使用できる。ポリマー微粒子の粒径が１μｍ未満の場
合には透過光により赤っぽく見える傾向があり好ましく
なく、一方４０μｍを超える場合又は平均粒子径が１５
μｍを超える場合には完全拡散に近い高度の光拡散性を
得ることができず好ましくない。

また該微粒子の配合量は、メタクリル酸メチル系重合体
１００重量部あたり１〜２０重量部、好ましくは３〜１
０重量部である。その配合量が１重量部未満の場合には
透けやすくなると共に十分な光拡散性を得ることができ
ずまた表面の艶消し状態も十分でなく、一方２０重量部
を超える場合には光線透過率が低下し、またこれ以上添
加しても艶消し状態や光拡散性などが更に向上する効果
は見られないので好ましくない。

このようにして得られた架橋ポリマー微粒子は、十分な
光拡散性を得る目的からゲル含有量の値が９５％以上で
かつ膨潤度が２以下であることが好ましい。ゲル含有量
が９５％未満の場合、又は膨潤度が２を超える場合には
混練時粒子の粒径が変化し完全拡散に近い拡散性を得る
ことができないばかりか艶消し外観も均一にきめ細いも
のとならず好ましくない。

架橋ポリマーのゲル含有量、膨潤度の調整は架橋性モノ
マーの種類、量の調整および連鎖移動剤の使用により行
うことができるが、前記通常行われる懸濁重合によりゲ
ル含有量９５％以上、膨潤度２以下の架橋ポリマー微粒
子を得ることができる。

本発明における光拡散性及び艶消し性にすぐれた成形体
用アクリル樹脂組成物とは、メタクリル酸メチル系重合
体１００重量部に対して前記架橋ポリマー微粒子を１〜
２０重量部含有するものであり、たとえばメタクリル酸
メチル重合体および前記微粒子をヘンシェルミキサーな
どで攪拌混合したものあるいは混合後押出機にかけてペ
レット状にしたものなどをいう。該組成物は安定に保存
するためあるいは成形機への喰い込みを良くするためベ
レット状にしたものが好ましく用いられる。

このような成形体用アクリル樹脂組成物は押出成形ある
いは射出成形などの成形体用材料として使用されるが、
押出成形では樹脂を押出した後の成形ロールとの接触状
態により艶消し状態が左右されやすいため、このような
問題のない射出成形に好適であり、射出成形に適し光拡
散性及び艶消性に優れた成形体用アクリル樹脂組成物と
して好ましく使用される。

本発明における射出成形条件は本発明の本質的な構成要
件ではなく、通常の射出成形機を用い通常の射出条件下
で前記アクリル樹脂組成物を艶消し加工の施こされてい
ない成形型キャビティに射出成形することにより、光拡
散性及び艶消し性にすぐれたアクリル樹脂成形品を製造
することができる。たとえば、前記メタクリル酸メチル
重合体及び前記微粒子をヘンシルミキサーなどで攪拌混
合したものあるいは混合後押出成形機にかけてぺ０ レッド状にしたものを射出成形機で鏡面金型キャビティ
内に射出成形することにより、従来のものでは決して得
ることのできなかった。完全拡散に近い拡散性と均一で
美麗な艶消し表面を有するアクリル樹脂成形品を得るこ
とができる。

（実施例） 以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明する。

なお、実施例、比較例における「％」および［部Ｊはす
べて「重量％」および「重量部」をそれぞれ表わし、ま
た実施例および比較例により得られたアクリル樹脂成形
品の性能および架橋ポリマー微粒子のゲル含有量、膨潤
度は以下の方法により測定、評価した。

ｌ碌透過事潰よブｃＡｉｉ ＪＩＳ　Ｋ７１０５に準拠して積分球式光線透過率測定
装置（（株）村上色彩研究所型：ＲＭ−１５）により測
定し、全光線透過率、ヘイズ値を算出した。

１ を用い下記の光学条件によりＯｏ、５°、１０゜２０’
、３０°、４０°、５０°、６０°、７０゜８０°、９
０°の各角度について透過率を測定した。

光束：１２φｍ／ｍ　。

平行度：±０．５以下、 集光レンズ：有効口径１６ｍ／ｍφ、 受光視野角：　０．８６゜ 受光スリット径：３ｍ／ｍφ 分光条件：Ｃ光に対するＣＩＥ比視感度に近似表皿状皿 室内において螢光灯を試料表面に反射させて目視観察し
、試料の艶消し状態を次の記号で表わした。

◎・・・螢光灯の輪郭は全く見えず均一美麗な艶消し表
面である。

○・・・螢光灯の輪郭が認められないかほとんど認めら
れない。

△・・・螢光灯の輪郭は認められるが不明瞭であり、表
面の凹凸がある。

２ ×・・・蛍光灯の輪郭が明瞭に認められ、表面の凹凸が
ほとんどない。

××・・・表面が荒れており、均一な艶消し状になって
いない。

透Ｍ−状旦 １５Ｗの直管蛍光灯（ナシゴナル製：バルック）前方８
Ｃ１ｍの位置に試料片を平行に置き、更に該試料片から
５０ｃｍ離れた位置で試料片を通して光源の輪郭が見え
るかどうか目視観察し、次の記号で表わした。

○・・・蛍光灯の輪郭は認められない。

△・・・蛍光灯の輪郭がかすかに認められる。

×・・・蛍光灯の輪郭が明瞭に認められる。

Ｙ土含有量二１１渡７ 所定量の架橋ポリマー微粒子を秤量ビンに秤量し、約１
００倍量のメチルエチルケトン（ＭＥＫ）中に４８時間
浸漬する。浸漬後余分のＦ’ｌＥＫをデカンテーシジン
により十分に除去しＭＥＫで膨潤状態にある試料の重量
を求める。ついで減圧乾燥によりＭＥＫを乾燥し、試料
の絶乾重量を求める。これに３ より次式から算出する。

ゲル含有量（重量％） 実施例１ ５１のセパラブルフラスコに、懸濁分散剤としてポリビ
ニルアルコール（（株）クラレ製ＰＴ＾４２０）　１８
．３７ｇを２６２５１１１ｉ！の蒸留水に溶解させ、モ
ノマー系としてスチレン５４０戚、ジビニルベンゼン６
０威、トルエン４００ｄ、ラウロイルパーオキサイド１
２００ｇの溶液を加えた。この混合液をラボディスパー
ザ−（三田村理研（株）製Ｘ−１０２０型）を用い、顕
微鏡で観察した粒径が最大のもので２５μｍになるまで
分散させた。フラスコに温度計、攪拌装置、冷却管をと
りつけ、窒素気流下８０°Ｃで６時間重合反応を行なっ
た。得られたスラリーを吸引濾過し、濾別した微粒子を
再び蒸留水に分散させて付着しているポリビニルアルコ
−４ ルを洗浄し濾過した。これを１００°Ｃで２日間真空乾
燥して希釈剤のトルエンを蒸発させた後、粒径を透過式
粒度分布測定器（（株）セイシン企業製：　５ＫＡ５０
００）で測定したところ粒径が２〜２５μｍ、平均粒子
径８μｍ（１０μｍ未満の粒子は重量分布で６５％）の
架橋ポリマー微粒子を得た。

この微粒子のゲル含有量は９８％、膨潤度は１以下であ
った。得られた微粒子をアクリル酸メチル５％を含有す
るメタクリル酸メチル重合体（（株）クラレ製：バラビ
ーズ）１００部に対して５部添加し、ヘンシェルミキサ
ーで混合攪拌の後、押出機（中央機械製作所製：　ＶＳ
Ｋ−４０）で押出してペレット化し、このペレットを射
出成形機（東芝機械（株）製：　ｌＳ−２５Ｚｐ）によ
り成形温度２００〜２４０°Ｃ１金型温度５０℃の条件
で鏡面キャビティー内に射出成形し、厚さ２ｒｒｃｌの
平板成形品を得た。

この成形品の性能評価の結果を第１表に示すが高光拡散
性の良好な艶消し表面を有するアクリル樹脂成形品が得
られた。

実施例２〜４ ５ 下記組成及び粒径の架橋ポリマー微粒子を各種添加量で
添加する以外は実施例１と同様にしてペレット化及び射
出成形し厚さ２［ｌｌｆｆ１の平板成形品を得た。これ
らの成形品の性能評価の結果を第１表に示す。

比較例１．２ 下記組成及び粒径の架橋ポリマー微粒子を各種添加量で
添加する以外は実施例１と同様にしてペレット化及び射
出成形し厚さ２■の平板成形品を得た。これらの成形品
の性能評価結果を第１表に示す。

６ 平均粒子径５０μｍのものは、樹脂の充填速度が速い場
合大きい粒子による流れ模様が出やすい傾向が見られる
ほか、成形品表面が均一の艶消し状とならず、また光拡
散性も劣っていた。

比較例３ アクリル酸メチル５％を含有するメタクリル酸メチル重
合体１００部に対して、１．０〜２０μｍの粒度分布を
有し平均粒子径６μｍ（１０μｍ未満の粒子は重量分布
で９０％）のポリスチレン微粒子を１部、３部、５部、
１０部それぞれ添加しヘンシェルミキサーで混合攪拌の
後、実施例１と同様に厚さ２胴の平板成形品を得た。こ
れらの性能評価結果を第１表に示すが、高拡散で高光線
透過率の成形品は得られず、又添加量が少くない時７ は成形品に分散不良があり、添加量が多いと貝から模様
が発生した。

比較例４ 比較例３で用いたメタクリル酸メチル重合体１００部に
対して、３〜３０μｍの粒度分布を有し平均粒子径１０
μｍのポリスチレン微粒子（積木化成品工業（株）製：
テクボリマー５Ｂ−１０）を０．５部、１部、５部、１
０部それぞれ添加しヘンシェルミキサーで混合攪拌の後
、実施例１と同様にして厚さ２ＩＩＩＩ１１の平板成形
品を得た。これらは高拡散で高光線透過率の成形品は得
られず、比較８ 〔発明の効果〕 本発明は以上説明したように、メタクリル酸メチル系重
合体１００重量部に対して、芳香族ビニルモノマー５０
〜９９重量％および架橋性モノマー１〜５０重量％から
なる平均粒子径１〜１５μｍの架橋ポリマー微粒子を１
部〜２０重量部含有してなる光拡散性及び艶消性にすぐ
れた成形体用アクリル樹脂組成物であるから、配合する
ポリマー微粒子の粒径および添加量により光拡散性およ
び艶消し状態を変化させることができるので、簡便に種
々の光拡散性、艶消し性を有する成形体用の組成物を提
供することができ、特に量産性にすぐれた射出成形材料
として有用である。

また、上記成形体用アクリル樹脂組成物を押出成形又は
射出成形してなる光拡散性及び艶消し性に優れたアクリ
ル樹脂成型品であるから、大量に安価に供給できると共
に種々の光拡散性及び艶消し性を有する照明カバー、デ
イスプレー、グレージング、計器カバー等として有用で
あり、特に近年普及がめざましいＯＡ機器、液晶デイス
プレィ、０ バックライトパネル等の光学機器用光拡散板として好適
である。

更に本発明は、上記アクリル樹脂組成物を成形型キャビ
ティ内に射出成形する光拡散性及び艶消し性に優れたア
クリル樹脂成形品の製造方法であるから、キャビテイ面
を微細に加工するとか、十分に鏡面に研磨する必要がな
く安価に金型を製作することができ、また１つの型で成
型材料を変えることにより種々の光拡散性及び艶消し性
に優れた成形品を製造することができ、分散不良や貝か
ら模様の発生が皆無であるので、安価、簡便に光拡散性
及び艶消し性に優れたアクリル樹脂成型品を提供するこ
とができ有利である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、実施例１（Ａ）、実施例２の微粒子配合量３
部（Ｂ）、実施例３の微粒子配合量３部（Ｃ）、実施例
４の微粒子配合量５部（Ｄ）、比較例１の微粒子配合量
５部（Ｅ）および比較例２の微粒子配合量１０部（Ｆ）
の透過特性をそれぞれ表わした図である。 １

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）メタクリル酸メチル系重合体１００重量部に対し
   て、芳香族ビニルモノマー５０〜９９重量％および架橋
   性モノマー１〜５０重量％からなる平均粒子径１〜１５
   μｍの架橋ポリマー微粒子を１〜２０重量部含有してな
   る成形体用アクリル樹脂組成物。
2. （２）架橋ポリマー微粒子が粒径１０μｍ未満の粒子を
   重量分布で６０％以上含有する平均粒子径５〜９μｍの
   微粒子である請求項１記載の樹脂組成物。
3. （３）請求項１又は２記載のアクリル樹脂組成物よりな
   るアクリル樹脂成形品。
4. （４）請求項３記載の成形品からなる光学機器用拡散板
   。
5. （５）アクリル樹脂材料を射出成形して光拡散性及び艶
   消し性を有するアクリル樹脂成形品を得る方法において
   、請求項１又は２記載のアクリル樹脂組成物を艶消し加
   工の施こされていない成形型キャビティ内に射出成形す
   ることを特徴とするアクリル樹脂成形品の製造方法。