JPS5849167B2 - 対向ベルト式連続製板方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、重合性原料をある間隔をもって対向して走行
する２個のエンドレスベルトの対向面と２個のベルトの
両側端付近で挾まれた状態でベルトの走行に追随して走
行するガスケットにより形成される戒型空間部に、その
上流端より連続的に供給し、これを該成型空間部で加熱
重合せしめて下流端より板状の重合物として取り出す連
続製板方法に関する。

重合性原料、特にメタクリル酸メチルもしくはメタクリ
ル酸メチルを主成分とする不飽和単量体（以下モノマー
と略称する。

）又はその部分重合体（以下シラツプと略称する。

）を重合して無限長の板状の重合物（以下板と略称する
。

）を連続的に製造する方法として、相対するベルトｉｔ
が同一方向へ同一速度で走行するよう配置した２枚のエ
ンドレスベルト（以下ベルトと略称する。

）の相対するベルト面と、それらの両側端部でベルト面
に挾まれた状態で走行する連続したガスケットとで囲ま
れた成型空間部に、その一端より重合性原料を供給し、
ベルトの走行と共に重合させその他端より板を取り出す
方法が例えば米国特許第２，５ ０ ０，７ ２ ８号
、同第３，３ ７ ６，３ ７ １号、同第３，３ ７
１，３ ８ ３号、ならびに同第３，８ ７ ２，１
９ ７号明細書等により知られている。

一般に、ベルトの走行と共に重合が行われる様に重合帯
域が設けられている。

この重合は、水、空気の如き加熱媒体、あるいは赤外線
などを用いベルトの背面から加熱することによって行わ
れるのが普通であり、好ましくは前記モノマーの沸点、
即ちほぼ１００℃より低い温度で加熱する第一の重合帯
域とほぼ１００℃より高い温度に加熱して重合を完結さ
せる第二の重合帯域とで実施され、更にその後冷却して
ベルトから板を取り出す方法が採用される。

しかし、上述の製板方法はたとえ、相対するベルト面の
間隔をベルト巾方向に一定に保持する操作を行ったとし
ても、得られる板はベルト巾方向に板厚の変動を生じ、
それが光学歪となって著しく板の外観を損うという欠点
を生じる。

近年、生産性向上のためベルトは拡大化の傾向にあるが
、この場合、特に影響が大きい。

本発明は、上述の如き対向ベルト式連続製板方法におい
て、板厚精度が良好で光学歪がなく光学的性質の優れた
板を得ることを目的とするものである。

本発明の要旨とするところは、ある間隙をもって対向し
て走行する２個のエンドレスベルトの対向面と２個のベ
ルトの両側端付近で挾まれた状態でベルトの走行に追随
して走行するガスケットにより形成される戒型空間部に
、その上流端より重合性原料を連続的に供給し、これを
前記成型空間部で連続的に加熱重合して硬化せしめて下
流端よｑ板状の重合物として取り出す連続製板方法にお
いて、前記成型空間部へ供給された重合性原料の重合が
進み、流動不能になるまでの加熱重合帯域におけるベル
ト巾方向の両側端部をその中央部より高温に保持するこ
とを特徴とする連続製板方法にある。

具体的には、前記戊型空間部へ供給された重合性原料の
重合が進み、流動不能になるまでの加熱重合帯域、即ち
第一の重合帯域の上流側において、加熱媒体をベルト巾
方向の両側端部のみに供給する方法、またベルト全巾に
わたって加熱媒体を供給する場合においても、ベルト巾
方向の中央部に比べ両側端部に供給される加熱媒体の量
を多くするか、あるいは温度を高くする方法等が挙げら
れる。

前記した通りベルト巾方向の両側端部をその中央部より
高温に保持する帯域は、重合性原料がベルトとガスケッ
トにより形成される成型空間部に供給され、加熱重合帯
域にはいった直後から重合が進み、実質上流動不能な状
態となるまでの間である。

それ以降、即ち流動不能になった状態での帯域でベルト
巾方向の両側端部をその中央部より高温に保持しても、
ほとんどその効果は認められない。

ベルト巾方向の両側端部は、ベルト材質、巾によっても
変りうるが通常工業的に用いられる巾１０００ｍｍ以上
のベルトの場合、ベルトの両側端より測定して全中に対
する比率が０．８以下、好ましくは０．６以下の範囲を
いう。

また本発明実施に際して、重合の進行と共にこの比率は
変えることができるが、ベルトの両側端より測定して全
中に対して０．８の範囲以内である。

なお、加熱重合帯域における加熱方式は、本発明を遂行
でき得るものであればどのような加熱方法を用いても差
しつかえないが、温水スプレーが好ましい。

以下図面に基づいて説明する。

第１図は対向ベルト式連続製板方法を実施する装置の全
体を示し、上下に位置したエンドレスベルト１，１′は
、主プーり２，３及び２′，３′とにより張力を与えら
れ、同一方向へ、同一速度で走行するよう駆動される。

上下対になったロール群４４′はベルＩ−１．１’をあ
らかじめ定めた間隙に支持し、製品として取出される板
の板厚を規制する。

触媒その他の助剤類を混合された重合性原料は、定量ポ
ンプ５を用いてベルトの上流端に設置された注入装置６
により、ベルトｉ，ｉ’とその両側端付近のガスケツｔ
−７．７’とで囲まれた戒型空間部に供給される。

成型空間部に注入された重合性原料は、温水スプレー装
置８８′によりベルト背面に温水を散布し、加熱重合さ
せる第一の重合帯域および更に遠赤外ヒーター９，９′
により加熱し重合を完了させる第二の重合帯域とを通過
して重合せしめられ、次いで冷却又は保温帯域１０．１
１で冷却され製品としての板状重合物が連続的に取り出
される。

重合性原料としてメタクリル酸メチルまたはメタクリル
酸メチルを主戊分とする不飽和単量体またはその部分重
合体を用いる場合、温水温度としては１００’Ｃ以下の
任意の温度を用いることができるが、装置の大型化を避
け、生産性を上げるために可及的急速に重合せしめるこ
とが好ましく、一般には６０〜９５℃程度の温度が用い
られる。

本発明は、この連続製板装置により実施されるが、特に
温水スプレー装置８，８′に改良を施す。

本発明を実施する態様として温水スプレー装置のノズル
の配置例を第４．５，６，７，８及び９図に示す。

第２及び３図は、従来の温水スプレー装置を示し、スプ
レーノズル８１はベルＮ，１’の背面に一様に温水を散
布するよう配置され、加熱重合帯域におけるベルト巾方
向の両側端部と中央部との温水温度を等しくしてあるた
め、得られる板状重合物の板厚精度ならびに光学的性質
が良好でない。

第４及び５図は本発明を実施する一態様を示し、加熱重
合帯域における重合性原料の重合が進み流動不能になる
までの帯域のベルト巾方向の両側端部のみを加熱する場
合である。

重合性原料は注入装置６より主プーり２により張られた
上ベルト１と下ベルト１′との間に注入される。

該帯域の温水スプレーのノズル８１は、ベルト巾方向の
両側端部のみに設けられる。

第６図は、該帯域に於で温水スプレーノズル８１を配置
したベルト両側端部のベルト全中に対する比率を、供給
された重合性原料の重合の進行と共に変えた場合を示す
。

第７図は、該帯域において、ベルト全中にわたってスプ
レーを施すが、ベルト中央部の温水スプレーノズル８１
′径を両側端部のそれに比べ小さくすることにより、ベ
ルト背面に散布される温水量をベルト中央部に比べ両側
端部において多くした場合を示す。

また、温水量を変える手段として、ベルト両側端部温水
スプレーノズルと中央部温水スプレーノズルとの温水配
管を別系統として、中央部に比べ両側端部の温水圧を高
くしてもよい。

ベルト両側端部および中央部に散布される最適な温水量
比は温水温度、開始剤濃度および重合性原料としてシラ
ップを用いた場合、その初期重合率等の重合条件によっ
て変動するが、ベルト巾方向の中央部の両側端部に対す
る散水量比を０，８以下程度にするのが好ましい。

この比率は重合の進行と共に変動させることも可能であ
る。

第８図は、該帯域に於で、ベルト全巾にわたって温水ス
プレーを施す実施態様であり、ベルト両側端部スプレー
ノズル８１と中央部スプレーノズル８１′との温水配管
８２．８２’を別系統として、温水温度をベルト中央部
に比べ両側端部において高くする。

ベルト両側端部と中央部に散布される温水の最適な温度
差は重合条件によって変動するが、ベルト両側端部に散
布される温水温度を中央部に比べ、５℃以上高くするの
が好ましい。

この温水の温度差は、重合の進行と共に変動させること
も可能である。

第９図は、温水スプレーノズル８１とベルト１背面との
間に遮蔽板８３を設置し、ベルト両側端部に比べ中央部
の加熱量を少なくした実施態様を示す。

８４は遮蔽板８３の支持体である。この場合、両側端部
への温水スプレー量は、重合性原料の重合の進行と共に
任意に変更でき、遮蔽板の形状も変更し得る。

なお対向して走行するベルトが上下に位置する場合、重
合性原料の重合が進み流動不能な状態となるまでの帯域
において、本発明に加えて、例えば上ベルト側のみを加
熱する等の方法によって上ベルト側を下ベルト側より高
温に保持すると光学歪の均一性の点でさらに有効である
。

本発明に用いられる重合性原料は、特にメタクリル酸メ
チルまたはメタクリル酸メチルを主成分とし、これと他
の不飽和単量体からなる単量体混合物であって、好まし
くはメタクリル酸メチル９０重量％以上からなる。

他の不飽和単量体としてはメタクリル酸メチルと共重合
可能なモノエチレン性不飽和化合物及び多官能性化合物
が挙げられる。

モノエチレン性不飽和化合物としては、例えばメタクリ
ル酸エステル類、アクリル酸エステル類、スチレン等が
挙げられる。

多官能性化合物としては、例えばグリコールジメタクリ
レート、アリルメタクリレートなどのメタクリル酸エス
テル類、ジアリルフタレート、ジエチレングリコールビ
スアリルカーボネートなど？挙げられる。

また、前記重合性原料が流動性を失わない範囲でこれら
のモノマーに適当量の重合体を溶解または懸濁した混合
物または部分的に重合したシラツプを用いることができ
る。

前記重合性原料には重合触媒を混用する。

重合触媒としては、例えばアゾビスイソブチロニ１・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、ペ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、カブリ
ルパーオキサイド、２，４ジクロロベンゾイルパーオキ
サイド、イソプロビルパーオキシジカーボネート、イソ
ブチ−リルパーオキサイド、アセチルシクロへキシルス
ルホニルパーオキサイド等のフリーラジカル触媒を使用
することもできる。

酸化還元系の重合触媒たとえばパーオキサイド類とアミ
ン類を組み合わせて使用することもできる。

重合性原料には重合を阻害しない範囲で各種の添加剤、
例えば安定剤、可塑剤、重合調節剤、充填剤、染料、顔
料などを添加してもよい。

所望ならば、製品品質に事実上悪影響を及ぼさぬ範囲で
剥離剤を添加してもよい。

以下実施例について説明する。

実施例中％は重量を意味する。

実施例１〜６、比較例ｌ 重合率２５％のメタクリル酸メチルシラップ（粘度約１
２ポイズ、２０’Ｃ）に対し、重合開始剤としてアゾビ
スジメチルバレロニｌ−ＩＪル３００ｍおよび剥離剤と
してジオクチルスルホサクシネ−ｌ−１５ｐｌ）ｍを混
合した重合性原料を用い、厚さ６間の板状重合物を製造
した。

使用した装置は第１図、第４図および第５図に図示せる
ものと同様である。

研磨された厚み１．５關、巾３０００ｍｍのステンレス
鋼製エンドレスベルト１，１′が上下平行にそれぞれ直
径２１００關の主プーり２，２’，３，３′で油圧によ
って１ ０ ｋｇ／ｍｔ？ｔの張力で緊張されており、
ベルトは主プーＩＪ２，２’，３．３’を駆動すること
によって毎分１．５ｍの速度で走行せしめられる。

重合性原料は定量ポンプ５により注入装置６を通じて供
給し、同時にベルト両側端部をシールするため、相当量
の可塑剤を混入したポリ塩化ビニル製中空パイプをガス
ケット７ ． ７’として上下ベルＮ，１’の相対する
面の両側端付近に挾み込む。

重合性原料の供給から板状製品を取出すまでの帯域は全
長Ｌｏｏｍで、前半６６ｍは４００間間隔で配列された
ローラ群４，４′でベルト１，１′両面間距離を規制し
、ベルＮ，１’背面より８０℃の温水をスプレー状に散
布して加熱する第一の重合帯域であり、後半３４ｍは遠
赤外線ヒーターによる１４０℃迄の昇温と温度保持を行
う第二の重合帯域９，９′および空気ブロワーによる冷
却帯域１０．１１より構或されている。

第一の重合帯域における該帯域の温水スプレーノズル８
１を第４図および第５図の如く配置し、ベルト両側端部
のみスプレーする場合、スプレーノズル８１の配置され
たベルト両側端部のベル１・全中に対する比率、および
加熱重合帯域におけるベルト両側端部のみスプレーする
帯域の長さを種種変え製板した結果と、第２図及び第３
図の如き従来のスプレーノズル配置により製板した場合
の比較例の結果を表−１に示す。

これらの結果から、第一の重合帯域の該帯域におけるベ
ルト両側端部のみの温水スプレーによる効果が極めて優
れていることがわかる。

また、光学歪は板厚精度が良好になるに伴い軽減されて
いた。

実施例 ７ 第一の重合帯域の該帯域の温水スプレーを第６図の如く
、重合帯域の該帯域６ｍにおいてベルトの走行に伴い、
スプレー実施領域を広くしていくよう温水スプレーを配
置した以外は実施例１と全く同様な条件で製板を行なっ
た。

その結果、極めて板厚精度および光学歪の良好な板が得
られた。

実施例 ８〜１０ 加熱重合帯域のスプレーを第７図の如く、該帯域である
上流端より６７ｒＬの帯域において、ベルト全中に対す
る比率０．５の、中央部のスプレーノズルの直径を両側
端部に比べ小さくし、温水散布量を少くし、中央部の両
側端部に対する散水量比を０．２ ， ０．４ ， ０
．６とした以外は実施例１と全く同様な条件で製板を行
なった。

その結果を表−２に示した。

得られた板は板厚精度および光学歪の良好なものであっ
た。

実施例１１及び１２、比較例２ 重合率２５％のメチルメタクリレートシラツプに対し、
アゾビスジメチルバレ口ニトリル６００ｐｐｍおよびジ
オクチルスルホサクシネート１０ｐｐｌ［ｌを混合した
重合性原料を用い、ベルト速度を２．５ ｍ／分、板厚
みを４間とし、該帯域のスプレーを第８図の如く、上流
端より６ｍの帯域においてベルト全中に対する比率０．
５の両側端部スプレーノズルよりスプレーされる温水温
度を８５℃とし、中央部よりスプレーされる温水温度を
種々変え、前記６ｍの帯域以降は均一に８２°Ｃの温水
をスプレーした以外は実施例１と全く同様な条件で製板
を行ない、その結果を表−３に実施例１１及び１２とし
て示した。

このように、得られた板は、板厚精度および光学歪が良
好であった。

一方、比較例２として前記６ｍ帯域における中央部スプ
レーノズルよりスプレーされる温水温度を両側端部より
スプレーされる温水温度の８５℃と同じ８５゜Ｃとした
以外は実施例１１及び１２と全く同様な条件で製板を行
なったところ、表−３に示す如く板厚精度が悪く、光学
歪も不良であった０ 実施例 １３ 重合率２０％のメタクリル酸メチルシラップに対し、エ
チレングリコールジメタクリレート０．１％、重合触媒
としてアゾビスジメチルバレ口ニトリル２００ｐＩ）！
Ｉｆおよび剥離剤としてジオクチルスルホサクシネート
２０ｐｐＩＩ１を混合した重合性原料を用い、第一の重
合帯域の温水温度を７８℃、板厚を５ｍπとし、第一の
重合帯域のスプレーを第９図の如く重合帯域９ｍにおい
て放物線状の遮蔽板８３をスプレーノズル８１とベルト
１背面間に設置した他は実施例１と全く同様な条件で製
板を行なった結果、極めて板厚精度および光学歪の良好
な板が得られた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の実施に用いる対向ベルト式連続製
板装置の一例を示す正面図、第２及び３図は加熱重合帯
域の従来の温水スプレーノズルの配置を示す一部切欠平
面図および縦断側面図、第４．６，７．８及び９図は本
発明の実施に用いる加熱重合帯域における重合性原料の
重合が進み流動不能な状態となるまでの帯域の温水スプ
レーノズルの配置を示す一部切欠平面図および第５図は
その縦断側面図である。 各図において１，１′はエンドレスベルト、５は重合性
原料供給用の定量ポンプ、６は重合性原料の注入装置、
７．７’はガスケット、８，８′は温水スプレー装置、
１２は板状重合物、８１．８１’は温水スプレーノズル
、 ８２．８２’は温水配管、８３ は遮蔽板、 ８４はその支持体である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ある間隔をもって対向して走行する２個のエンドレ
   スベルトの対向面と２個のベルトの両側端付近で挾まれ
   た状態でベルトの走行に追随して走行するガスケットに
   より形或される戊型空間部に、その上流端より重合性原
   料を連続的に供給し、これを前記戊型空間部で連続的に
   加熱して重合硬化せしめ、その下流端より板状の重合物
   として取り出す連続製板方法において、前記成型空間部
   へ供給された重合性原料の重合が進み、流動不能な状態
   となるまでの加熱重合帯域におけるベルト巾方向の両側
   端部を中央部より高温に保持することを特徴とする連続
   製板方法。 ２ 重合性原料がメタクリル酸メチルもしくはメタクリ
   ル酸メチルを主成分とする不飽和単量体またはその部分
   重合体であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の連続製板方法。 ３ 重合性原料の重合が進み、流動不能となるまでの加
   熱重合帯域の加熱媒体として温水を用いることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項又は第２項記載の連続製板方
   法。 ４ 重合性原料の重合が進み、流動不能となるまでの加
   熱重合帯域において、ベルト巾方向の両側端部のみを加
   熱することを特徴とする特許請求の範囲第１項、第２項
   又は第３項記載の連続製板方法。 ５ 重合性原料の重合が進み、流動不能となるまでの加
   熱重合帯域において、加熱媒体量をベルト巾方向の両側
   端部の方がその中央部より多くしたことを特徴とする特
   許請求の範囲第１項、第２項又は第３項記載の連続製板
   方法。 ６ 重合性原料の重合が進み、流動不能となるまでの加
   熱重合帯域において、加熱媒体の温度をベルト巾方向の
   両側端部の方がその中央部より高温に保持することを特
   徴とする特許請求の範囲第１項、第２項又は第３項記載
   の連続製板方法。 ７ 重合性原料の重合が進み、流動不能となるまでの加
   熱重合帯域において、遮蔽板により加熱媒体の中央部へ
   の移動を遮蔽することを特徴とする特許請求の範囲第１
   項、第２項又は第３項記載の連続製板方法。