WO2004052612A1 - ベルト式連続製板装置および板状重合物の製造方法 - Google Patents

ベルト式連続製板装置および板状重合物の製造方法 Download PDF

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WO2004052612A1
WO2004052612A1 PCT/JP2003/015651 JP0315651W WO2004052612A1 WO 2004052612 A1 WO2004052612 A1 WO 2004052612A1 JP 0315651 W JP0315651 W JP 0315651W WO 2004052612 A1 WO2004052612 A1 WO 2004052612A1
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WO
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belt
plate
roll
polymer
type continuous
Prior art date
Application number
PCT/JP2003/015651
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English (en)
French (fr)
Inventor
Hajime Okutsu
Hirotoshi Mizota
Tomonari Murakami
Hitoshi Tomobe
Daisuke Morimoto
Original Assignee
Mitsubishi Rayon Co., Ltd.
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Publication date
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Application filed by Mitsubishi Rayon Co., Ltd. filed Critical Mitsubishi Rayon Co., Ltd.
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
    • B29C43/22—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of indefinite length
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C39/00—Shaping by casting, i.e. introducing the moulding material into a mould or between confining surfaces without significant moulding pressure; Apparatus therefor
    • B29C39/14—Shaping by casting, i.e. introducing the moulding material into a mould or between confining surfaces without significant moulding pressure; Apparatus therefor for making articles of indefinite length
    • B29C39/16—Shaping by casting, i.e. introducing the moulding material into a mould or between confining surfaces without significant moulding pressure; Apparatus therefor for making articles of indefinite length between endless belts

Definitions

  • the present invention relates to a belt-type continuous plate-making apparatus for producing a plate-like product (plate-like polymer) by continuously polymerizing a polymerizable raw material, and a method for producing a plate-like polymer using this apparatus.
  • plate-like polymers obtained from methyl methacrylate as a main raw material are used in sanitary applications such as signboards, building materials, passes, lighting, and a wide variety of other fields.
  • it has also been used as a light guide plate of a display device such as a liquid crystal display, and the demand has been rapidly increasing due to the worldwide adoption of IT.
  • Such a light guide plate is, of course, required to have high optical properties as a material.
  • the dimensional accuracy in the thickness direction is much higher than that of conventional applications (hereinafter referred to as “ May be abbreviated as “thickness accuracy”).
  • a continuous casting method using a belt-type continuous plate making apparatus as a method for continuously producing a plate-like polymer.
  • This belt-type continuous plate making machine supplies a polymerizable material from one side between two opposing upper and lower endless belts running at the same speed in the horizontal direction, and heats the same as the endless belt moves.
  • a belt surface holding mechanism a plurality of pairs of upper and lower rolls whose axes are orthogonal to the belt running direction are provided along the belt running direction.
  • the thickness accuracy of the polymer plate in the width direction is generated by the rigidity of the roll body of the upper and lower roll pairs, the arrangement interval of the upper and lower roll pairs in the belt running direction, and the linear load applied to the belt surface from the upper roll. It is determined by conditions such as the liquid pressure in the raw material between the rolls and the tension of the endless belt.
  • a method for improving the thickness accuracy in the width direction in a belt-type continuous plate making apparatus for example, as shown in Japanese Patent Publication No. 51-27467, a belt using a liquid pressure in the raw material between a pair of upper and lower rolls is used.
  • the body of the roll is designed to have high rigidity and the shaft is designed to have low rigidity, and the shaft is deformed preferentially to follow the volume shrinkage of the liquid material, so that it can be applied to the belt surface.
  • the surface appearance of the product substantially depends on the surface condition of the endless belt on the side in contact with the product, so the smoothness of the surface of the endless belt is extremely important. For example, if the surface of the endless belt is not sufficiently polished and the fine irregularities remain, the fine irregularities are transferred to the mating surface of the plate-like product, which may be seen as small scratches visually. Also, if there are locally large irregularities on the surface of the endless belt, bright spots may be generated on the plate surface. Such plate-shaped products have become more difficult to use for optical applications that require extremely strict surface smoothness in recent years.
  • As an endless belt suitable for a belt-type continuous plate making apparatus for example, as shown in Japanese Patent Publication No.
  • H02-334490 water is removed under an electrolytic strength of 1.0 V / cm or more.
  • a stainless steel sheet that has been subjected to anodic electrolysis through a medium containing 0% or more is exemplified.
  • the electrolytic treatment disclosed in Japanese Patent Publication No. H02-334490 is intended to improve the solvent resistance of a plate-shaped product, and has an effect on the smoothness of the surface of an endless belt. Is not touched. That is, this publication does not aim at the smoothness and the suppression of the bright spots of the plate-shaped product which is a problem in the optical application, and does not consider at all what kind of configuration is effective in such a point. Disclosure of the invention
  • an object of the present invention is to provide a belt-type continuous plate-making apparatus capable of producing a plate-shaped polymer having extremely high plate thickness accuracy regardless of the belt width of the apparatus, and a method of producing such a plate-shaped polymer. Is to provide.
  • a further object of the present invention is to provide a belt-type continuous plate-making apparatus capable of producing a plate-like polymer excellent in optical applications without scratches and bright spots, and a method for producing such a plate-like polymer. .
  • the present inventors have found that if the outer diameter of the roll body of the upper and lower roll pairs is within a specific range, the rigidity of the roll body is sufficiently high and the belt travels. It has been found that the distance between the pair of rolls in the direction can be set to an appropriate distance so that the amount of deflection of the belt becomes small, and that a plate-shaped product with extremely high plate thickness accuracy with a reduced medium-thickness shape can be obtained.
  • the two endless belts arranged so that the opposite belt surfaces run at the same speed in the same direction are sandwiched between the opposite belt surfaces and the belt surfaces on both sides of the two endless belts.
  • the polymerizable material is supplied from one end to a space surrounded by a continuous gasket that runs in a sloping state, and the polymerizable material is solidified while the belt runs in the heating zone.
  • the upper roll contacting the upper surface of the upper belt and the lower roll contacting the lower surface of the lower belt as a belt surface holding mechanism in the heating zone of the endless belt running opposite
  • a plurality of pairs of upper and lower mouths, each axis of which is orthogonal to the belt running direction, are provided along the belt running direction, and the outer diameter D of the mouth of the upper and lower mouths is 10.
  • a belt-type continuous plate making apparatus characterized by having a thickness of 0 mm to 50 O mm.
  • the surface of the two endless belts in contact with the polymerizable material has a surface roughness Ra defined by JIS roughness shape parameters (JISB 0601-1994) of 0.
  • the surface is mirror-polished to 1 m or less, and the maximum diameter of the pinhole is 250 ⁇ m or less.
  • the present invention is a method for producing a plate-like polymer, comprising obtaining a plate-like polymer from a polymerizable raw material containing methyl methacrylate using the above-mentioned belt-type continuous plate-making apparatus.
  • the upper roll has the opposite direction of its own weight and the repulsive force from the raw material and the hydraulic pressure.
  • the lower roll had the same direction of repulsive force from its own weight and the liquid pressure in the raw material, and it was found that the amount of deflection was much larger than that of the upper roll.
  • correcting the deflection shape of the lower roll is the most effective way to eliminate the medium thickness shape of the product most effectively and to obtain a very smooth plate with no warpage on both sides. .
  • the lower roll body was previously formed into a crown shape in which the center in the width direction was larger than the end by a diameter S.
  • the lower roll axis of the upper and lower roll pair is supported by the fixed side wall
  • the upper roll axis of the upper and lower roll pair is supported by the vertically movable beam
  • the panel is provided in contact with the beam.
  • the above-mentioned belt-type continuous plate making device is used to adjust the linear load applied to the belt surface by the upper roll by changing the compression length or the stretching length of the panel to thereby obtain the amount of deflection in the width direction of the upper roll and the lower roll.
  • FIG. 1 is a schematic sectional view showing an example of the belt-type continuous plate making apparatus of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of a crown port used for the lower port 4 of FIG.
  • 3 (a) and 3 (b) are schematic cross-sectional views illustrating a pair of rolls having a linear load adjusting mechanism using a flat roll as an upper roll and a crown roll as a lower roll. Represents the two states that have been changed.
  • 4 (a) and 4 (b) are schematic cross-sectional views illustrating a pair of rolls having a linear load adjusting mechanism using a flat roll as an upper roll and a crown roll as a lower roll. Shows two states with changed lengths.
  • FIG. 5 is a perspective view showing a plate size at the time of evaluation in Examples and Comparative Examples.
  • FIG. 6 is a perspective view showing a plate size at the time of evaluation in Examples and Comparative Examples.
  • FIG. 1 is a schematic sectional view showing an example of the belt-type continuous plate making apparatus of the present invention.
  • two endless belts (stainless steel belts, etc.) 1 and 1 ' are tensioned by main pulleys 2, 3, 2' and 3 ', respectively, and lower belt 1 is pulled by main pulley 3'.
  • 'Is activated and run.
  • the liquid polymerizable material containing the polymerizable compound is fed by the metering pump 5 and supplied from the nozzle 6 onto the lower belt surface.
  • the width of the dress belt 1, 1 is 50 Omn!
  • the thickness is preferably from 0.1 mm to 3 mm.
  • the tension applied to the endless belts 1 and 1 ′ is preferably 1 kg to 15 kg per 1 mm 2 of a cross-sectional area perpendicular to the running direction.
  • the endless belt 1 travels at the same speed in the same direction as the endless belt 1 by frictional force via a gasket and a plate-shaped polymer product described later.
  • the running speed is preferably from 0.1 lmZm in to 10 m / min, and can be changed as appropriate according to the circumstances such as the thickness of the plate to be produced and the timing of switching the type.
  • the polymerizable material is solidified in the heating zone as the endless belt 1 runs.
  • the heating zone for example, the zone heated by hot water spray 8, 8 No.
  • Polymerization proceeds in the heating zone, and reaches a temperature peak at a certain position due to polymerization heat.
  • the polymerization is completed by heat treatment with, for example, far-infrared heaters 9 and 9 ', and a plate-like product (plate-like polymer) 10 is taken out.
  • the hot water spray 8, 8 'section may be in the temperature range of 50 to: L 00 ° C
  • the far infrared heater 9, 9' section may be in the temperature range of 100 ° C to 150 ° C. preferable.
  • other heating methods such as hot air may be used for both sections.
  • the upper and lower roll pairs of the present invention are intended for rolls in a heating zone, but not for rolls in a section to be heat-treated.
  • the belt surface holding mechanism in the heating zone of the endless belts 1, 1 is composed of an upper roll in contact with the upper surface of the upper belt and a lower edge in contact with the lower surface of the lower belt.
  • An orthogonal upper and lower roll pair 4, 4 ' is used. Then, the outer diameter D of the roll body of the upper and lower roll pairs 4, 4 is set to 100 mm to 5 mm.
  • the effect of the present invention can be obtained. If the outer diameter D is less than 10 O mm, in some cases, the amount of deflection of the roll body becomes large enough to exceed the thickness of the plate-like product, and the upper and lower ends of the endless belt in the width direction are bent. There is a risk of contact. Also, if the outer diameter D exceeds 50 O mm, it is necessary to increase the interval P between the rolls in the belt running direction, and the weight of the rolls increases, so that the rigidity of the entire belt polymerization machine is designed to be extremely high. It becomes necessary, and equipment cost is also unfavorable.
  • the outer diameter D of the roll body should be 13 O mn! Preferably, it is set to 50 O mm.
  • the dimensional accuracy of the roll body of the flat roll is such that the tolerance of the outermost diameter is within 0.1 mm.
  • the difference [P-D] between the arrangement interval P of the plurality of upper and lower roll pairs 4 4 ′ in the belt running direction and the outer diameter D of the roll body should be as small as possible for plate thickness accuracy.
  • the difference [P-D] is less than 5 Omm in the heating zone, it may not be possible to secure the contact area between the heating medium such as hot water spray and hot air and the belt surface. This is not preferable because productivity is remarkably reduced due to delay of the process.
  • the difference [PD] exceeds 500 mm, the bending of the endless belt between the pair of rolls is promoted, which is not preferable.
  • the difference [P—D] between the pitch P in the belt running direction and the outside diameter D of the mouth is 50 m. It is preferable to design so as to be m to 50 O mm. Further, all the roll pairs 4, 4 'may be arranged at equal intervals in the belt running direction, or may be arranged with a partially changed interval.
  • the polymerizable raw material is heated as the endless belts 1 and 1 'run, and polymerization and solidification progress, and a temperature peak occurs at a certain position due to polymerization heat.
  • the heating zone including the position showing the polymerization exothermic peak is usually provided with a plurality of upper and lower roll pairs 4, 4 '.
  • the lower roll 4' is a crown roll
  • the upper and lower roll pairs 4, 4 The number of 'is preferably at least 4%, more preferably at least 8%, particularly preferably at least 10% of the total number.
  • a plurality of crown rolls may be continuously arranged in the belt running direction, or a flat roll having a roll body outermost diameter tolerance of within 0.1 mm (hereinafter simply referred to as a “flat roll”). May be arranged alternately or intermittently every few lines.
  • the polymerizable raw material travels together with the belt and solidifies while traveling.
  • the lower barrel body of 4% or more of the upper and lower roll pairs has a crown shape. , More preferably at least 8%, particularly preferably at least 10%.
  • the raw material supply is more
  • the effective position of the crown mouth is within the 0% to 90% section, and 30% to 90%. It is more effective and preferable to concentrate on the section of%.
  • the crown roll When producing a plate-like polymer using the belt-type continuous plate-making apparatus of the present invention, if the introduction position of the crown roll is on the upstream side of the polymerization exothermic peak, solidification of the raw material by the polymerization reaction is not yet completed. Since it is not in the state, the shape of the roll body is effectively transferred to the material shape. In the process where the polymerizable raw material solidifies while traveling along with the belt, when the section from the entrance of the heating zone to the position where the polymerization heat generation peak is set to 0% to 100%, the lower roll body has a crown shape.
  • the pair of upper and lower rolls is preferably disposed in a section of 0% to 90%, and more preferably disposed in a section of 30% to 90%.
  • FIG. 2 is a schematic sectional view showing an example of a crown roll.
  • crown value represented by half the difference in the diameter of the outermost diameter (1 2 of the outermost diameter of 3 E and the central portion of the end of the roll body portion represented by the following formula (1)
  • X and the amount of self-deflection y of the roll body calculated by the following equation (2) have the relationship of the following equation (3).
  • This crown shape may be either a radial type or a taper type.
  • roll body outer diameter D in the present invention in the case of crown roll is outermost diameter d 2 of the central portion.
  • the distance in the belt traveling direction is represented by “length”
  • the distance in the direction perpendicular to the belt traveling direction that is, the distance in the roll axis direction is represented by “width”.
  • a roll body made of various metals such as stainless steel, iron and aluminum may be used, or a carbon-based material such as a carbon roll may be used.
  • a roll body made of a composite material may be used.
  • the surface of the roll body may be coated with rubber for the purpose of reducing damage to the stainless belt surface due to contact. Further, a structure may be adopted in which the outermost diameter after rubber coating has a crown shape.
  • the thickness of the coated rubber is preferably 3 mm to 20 mm.
  • the upper roll 4 of the upper and lower roll pairs 4 and 4 ' either a flat roll or a crown roll can be used.
  • a crown roll it is desirable that the crown amount X be smaller than that of the lower crown roll 4 'in consideration of the warpage of the plate-like product.
  • FIGS. 3A and 3B are schematic cross-sectional views illustrating a roll pair having a linear load adjustment mechanism using a flat roll as the upper roll 4 and a crown roll as the lower roll 4.
  • FIG. Both shaft portions of the lower roll 4 ′ are supported via bearings on a side wall 12 fixed to the base and immovable.
  • Both shafts of the upper roll 4 are supported via bearings on a frame 11 that can move up and down smoothly by moving up and down the support rod 13.
  • the natural length Z is on both sides of the frame 11.
  • Spring 14 of Z It is compressed between the frame 11 and the pedestal 15 so as to have a smaller value Z (compressed length).
  • the panel constant of the panel 14 is k
  • the force by which the spring 14 pushes the frame 11 up can be expressed by the following equation (4).
  • the load per belt unit width transmitted from the upper roll 4 to the upper belt surface 1 Wl can be expressed by the following equation (5).
  • a load acts downward on the lower crown roll 4 via the belt surface and the raw material, and the roll body deflects with this load and the roll's own weight.
  • the upper side of the mouth barrel becomes convex upward, and the cross section of the liquid in the raw material has a slightly thin shape in the width direction.
  • VA root length larger value Z 2 (compression length) than E when fixed by moving the base 15 downward, VA root length larger value Z 2 (compression length) than E, and the force by the following formula (6) changes to mosquito F 2 represented.
  • the up-down movable beam 15 to which the panel is connected is adjusted from the extension length to make the extension length Z 2 smaller than this.
  • the linear load can be adjusted in exactly the same way as when a compression spring is used.
  • a preferred range of the load per unit width transmitted from the upper roll 4 to the belt surface is 10 kgZm to 200 kg / m.
  • a method of adjusting a force for supporting the frame supporting the shaft portion of the upper roll from below by a spring 14 as shown in FIG. It is not limited.
  • a method may be used in which a force is directly applied to the connection between the upper roll and the shaft.
  • the direction of the force may be not only the upward force as shown in FIG. 3 but also a method of increasing the load downward.
  • a portion for applying a force may be provided for each pair of rolls, or a plurality of pairs of rolls may be connected by a frame, and a system for applying a force to the frame via a panel may be provided.
  • the material of the upper and lower endless belts 1 and 1 ' is not particularly limited as long as the material has sufficient corrosion resistance to the polymerizable material.
  • stainless steels such as austenitic steel, martensitic steel, and austenitic steel-martensitic duplex stainless steel are preferable because they have high corrosion resistance to various organic compounds. Among them, austenitic stainless steel is particularly preferable.
  • the surface of the upper and lower endless belts 1, 1 on the side in contact with the polymerizable raw material is specified in advance by the JIS roughness shape parameters (JISB 0601-1994). It is preferable that the mirror surface is polished so that the value of the surface roughness Ra is 0.1 ⁇ m or less. Further, the value of the surface roughness Ra is more preferably from 0.001 / m to 0.08 ⁇ .
  • the surface roughness Ra was measured at five points for each of the upper and lower endless belts 1 and 1 using a conventionally known surface roughness measuring instrument, and the average of the measured values was obtained. It is.
  • the mirror polishing can be performed using a conventionally known polishing machine.
  • a rotary type using a grindstone or abrasive grains is preferable.
  • the surface is roughly smoothed by a primary polishing using a coarse grindstone or a cannon, and the finishing is performed by a secondary polishing using a grindstone or a fine abrasive having a smaller grain size.
  • the particle size of the grindstone or abrasive used in the primary polishing is preferably from 30 to 200 ⁇ , and the particle size of the grindstone or abrasive used in the secondary polishing is preferably from 2 to 30 ⁇ .
  • a fluid filtered with a filter having an opening of 200 ⁇ or less is preferred as the fluid.
  • the belt surface can be re-ground so as to draw a circle of 20 mm to 20 Omm with the pinhole as the center. It is possible to eliminate only the pinhole while maintaining a good mirror surface state.
  • This repolishing is also preferably performed in two stages of primary polishing and secondary polishing. Through such a re-polishing operation, a mirror surface having a maximum diameter of 250 m or less can be obtained. More preferably, the maximum diameter of this pinhole is less than 200 ⁇ m!
  • a device for preventing foreign matter from entering between the endless belt and the main buries on the back surface of the endless belt in front of the main pulleys at both ends As a method of the foreign matter intrusion prevention device, a resin plate made of a material that is resistant to cracking such as polycarbonate and does not deform at the surrounding temperature and has high heat resistance is brought into contact over the entire width of the back of the endless belt to form a dam.
  • a method in which a brush is brought into contact with the entire width of the back of the endless belt to make a dam, and a rod longer than the width of the endless belt on which a soft cloth such as flannel is wound is brought into contact with the back of the endless belt.
  • Examples of the method include damming.
  • a method using a resin plate and a method using a brush are preferable, and a method using these methods together is more preferable.
  • the method of installing a brush-type foreign matter entry prevention device downstream of the resin plate type foreign matter entry prevention device is as follows.Even if the resin plate is damaged, the damaged resin plate is blocked by the brush-type foreign matter entry prevention device. This is most preferable because the damaged resin plate does not enter the gap between the main pulley and the endless belt.
  • the thickness of the platy polymer produced according to the present invention is preferably about 0.3 to 20 mm.
  • the raw material of the platy polymer can be appropriately selected depending on the intended platy polymer.
  • the continuous plate making apparatus of the present invention is particularly suitable for producing a methacrylic resin plate using methyl methacrylate as a main raw material.
  • a polymerizable raw material containing 50% by mass or more of methyl methacrylate. Typical examples include methyl methacrylate alone or a mixture with other monomers copolymerizable with methyl methacrylate.
  • a syrup obtained by dissolving a methyl methacrylate-based polymer in methyl methacrylate or a mixture thereof, and a syrup obtained by previously polymerizing a part of methyl methacrylate or a mixture thereof are also included.
  • copolymerizable monomers include, for example, acrylate esters such as methyl acrylate, ethyl acrylate, n-butyl acrylate, and 2-ethylhexyl acrylate; ethyl methacrylate, n-metharyl acid Methacrylic esters other than methyl methacrylate such as -butyl and 2-ethylhexyl methacrylate; biel acetate, acrylonitrile, methacrylonitrile, styrene and the like.
  • the polymer content is preferably adjusted to 50% by mass or less in consideration of the fluidity of the polymerizable raw material.
  • a chain transfer agent may be added to the polymerizable raw material.
  • the chain transfer agent for example, primary, secondary or tertiary mercaptan having an alkyl group or a substituted alkyl group can be used. Specific examples thereof include n-butyl mercaptan, i-butyl mercaptan, n-octyl mercaptan, n-dodecyl mercaptan, s-butyl mercaptan, s-dodecyl mercaptan, t-butyl mercaptan, and the like.
  • a polymerization initiator is usually added to the polymerizable raw material.
  • a polymerization initiator includes tert-hexinoleperoxypivalate, tert-hexinoleperoxy-2-ethynolehexanoate, di-isopropylpropylperoxydicarbonate, tert-butynolenonedecanoate, -Ptinoleperoxypiparate, lauroyl peroxide, benzoyl peroxide, tert-butylperoxylsopropyl carbonate, tert-butylinoleoxybenzoate, dicumyl peroxide, di-tert Organic peroxides such as -butyl peroxyside; 2,2,2-azobis (2,4-dimethyl'pallet nitrile), 2,2'-azobisisobutyronitrile, 1-1, -azobis (1 -Siku Azo compounds such as hexanecarbonitrile)
  • additives such as crosslinking agents, ultraviolet absorbers, light stabilizers, oxidation stabilizers, plasticizers, dyes, pigments, release agents, acrylic multi-layer rubbers, etc. should be added to the raw materials. You can also.
  • the apparatus shown in FIG. 1 has a total length of 10 m, and two stainless steel endless belts 1, 1, have a thickness of 1.5111111 and a width of 2 m. mm 2 tension.
  • gasket 7 a polyvinyl chloride gasket is installed.
  • the first half of the device has a heating zone of 5m with hot water spray 8, 8 'at 76 ° C.
  • a total of 12 pairs are arranged at equal intervals so that the arrangement interval P of the upper and lower roll pairs 4, 4 and the force roll pair is 40 Omm.
  • Each of the upper and lower roll pairs 4 and 4 ' is composed of a stainless steel hollow body whose surface is covered with rubber, and stainless steel solid shafts on both sides thereof.
  • the outer diameter of the stainless steel body of each of the upper and lower roll pairs 4 and 4 ' is 16 Omm, the outermost diameter including the rubber part is 18 Omm, the width is 220 Omm, the stainless steel wall thickness is 4.5 mm, and the outermost It is a flat roll with a diameter tolerance of less than 0.1 mm, the outer diameter of the solid shaft is 20 mm, and the width of the solid shaft is 125 mm.
  • the shaft of the upper roll 4 is supported via a bearing on a frame that can move up and down by the vertical movement of a support rod.
  • the shaft of the lower roll 4 is supported via a bearing on a side wall 12 fixed to the base.
  • the frame 11 supporting the shaft of the upper roll 4 and the support rod are provided.
  • a panel 14 is attached between the pedestal 15 of 13 and a mechanism that can adjust the linear load from the upper side. During operation, the 6th and 7th upper and lower roll pairs 4, 4 from the raw material supply side in the heating zone, The panel 14 was adjusted so that the load from the top was 20 kg / m per belt unit width in both 4 '.
  • the running speed of the endless belt 1, 1 was driven at 13 O mmZmin.
  • a thermocouple was inserted together with the raw material from the raw material supply side, and the time-dependent change in the temperature of the raw material liquid near the thermocouple was measured and matched with the position of the polymerization apparatus.
  • the polymerization exothermic peak was located 4.2 m from the raw material supply side of the heating zone by the hot water spray 8,8.
  • crown rolls were used instead of flat rolls as the second and third upper and lower roll pairs 4, 4, and lower roll 4, from the raw material supply side.
  • a plate-like product 2 was obtained in the same manner as in Example 1 except that a crown roll was used in a section of 12% to 28% of a hot water zone as viewed from the side and 17% of the total number of lower rolls.
  • the crown roll, an outermost diameter d 2 is 1 8 0 containing rubber of the central portion. 0 mm (stainless cylinder outer diameter 1 6 0.
  • 1 is the outermost diameter including the rubber end 7 9 It has the same structure and size as the flat roll used in Example 1 except that it is .8 mm (stainless steel body outer diameter 160.0 mm). The weight deflection of this crown roll is 0.06 mm according to the equation (2).
  • a crown roll was used instead of a flat roll as the lower roll 4, with the roll pair 4, 4 and (with a line load adjustment mechanism), that is, a hot water zone of 44% to 60% when viewed from the raw material supply side. Section, 17% of the total number of lower mouths use crown! Except for / and the octopus, a plate-like product 3 was obtained in the same manner as in Example 1.
  • This crown roll has the same structure and size as the crown roll used in Example 2.
  • a plate-shaped product 4 having a thickness of 3 mm and a width of 280 Omm was manufactured using the apparatus shown in FIG.
  • the apparatus of FIG. 1 has a total length of 100 m, and the two stainless steel endless belts 1 and 1 have a thickness of 1.5 mm and a width of 3000 mm. It is given a tension of 2 . Further, as the gasket 7, a gasket made of polychloride vinyl is installed.
  • the first half of the device has a heating zone for 48 m with a hot water spray 8, 8 'at 80 ° C.
  • a total of 120 pairs are arranged at equal intervals so that the arrangement interval P of the upper and lower roll pairs 4, 4, and the force roll pair is 40 Omm.
  • Each of the upper and lower roll pairs 4, 4 ' is composed of a hollow body made of iron having a surface covered with rubber, and a solid stainless steel shaft on both sides thereof.
  • the outer diameter of the iron body of each of the upper and lower roll pairs 4 and 4 is 264 mm, the outermost diameter including the rubber part is 28 Omm, the width is 3200 mm, the thickness of the iron part is 7.6 mm, and the outermost diameter Is a flat roll with a tolerance of within 0.1 mm, the outer diameter of the solid shaft is 8 Omm, and the width of the solid shaft is 40 Omm.
  • the weight deflection of this flat roll is 0.08 mm according to equation (2).
  • the shaft of the upper roll 4 in the pair of upper and lower rolls 4 and 4 ' is supported via a bearing on a frame that can move up and down by a vertical movement of a support rod.
  • the shaft of the lower roll 4 ' is supported via a bearing on a side wall 12 fixed to the base.
  • the frame 11 supporting the shaft of the upper roll 4 and the pedestal 15 of the support rod 13 are provided.
  • Panel 14 is attached, and a mechanism that can adjust the line load from above is used. The panel 14 was adjusted so that the load from the upper side of the pair of upper and lower rolls 4, 4 'in the section of 20 to 28m from the raw material supply side in the heating zone was 30 kg Zm per unit width of the belt.
  • the temperature at the end of the lower endless belt 1, in the ⁇ direction was measured every 4m with a total of 12 points of thermocouples, and the zone with the highest temperature was polymerized. It was assumed to be the position of the exothermic peak.
  • the peak of the exothermic polymerization was located in the section of 40 to 44 m.
  • the crown roll was used in place of the flat roll as a total of 20 lower rolls 4 in the section 20 to 28 m from the raw material supply side of the heating zone by the hot water sprays 8 and 8 of the apparatus in Fig. 1,
  • a plate-like product 5 was obtained in the same manner as in Example 4 except that a crown roll was used in a section of 42% to 58% of the hot water zone as viewed from the supply side and 17% of the total number of lower rolls.
  • the crown roll an outermost diameter (1 2 280.
  • the rubber end including an outermost diameter di is 279.6 mm (iron cylinder part outer containing rubber of the central portion) It has the same structure and size as the flat roll used in Example 4 except that the iron part thickness is 7.6 mm and the iron part thickness is 7.6 mm.
  • the set value of the spring 14 attached to the frame 11 was changed for the upper and lower roll pairs 4 and 4 from 20 to 28 m from the raw material supply side to the belt surface.
  • a plate product 8 was obtained.
  • the crown roll was used in place of the flat roll as a total of 70 lower rolls 4 'in the section from 0 to 28m from the raw material supply side of the heating zone by the hot water sprays 8, 8' of the apparatus in Fig. 1, In other words, the hot water zone from 0% to 5 A plate-like product 9 was obtained in the same manner as in Example 4, except that a crown roll was used in the section of 8% and 58% of the total number of lower rolls. This crown roll has the same structure and size as those used in Example 5.
  • Plate products 10 and 11 were obtained in the same manner as in the case of obtaining plate product 9, except that the running speed of the endless belt was changed to 1.8 mZmin and 1.3 mZmin. At this time, the exothermic polymerization peak positions were in the sections of 32 to 36 m and 2 to 24 m, respectively.
  • the outer diameter of the stainless steel body was changed to 8 Omm, and the outermost diameter including the rubber part was changed to 96 mm for 12 pairs of upper and lower rolls 4 and 4 'in the heating zone by hot water spray 8 and 8'. Except for this, the plate-like product 12 was obtained in the same manner as the example 1.
  • Example 5 Out of a total of 20 lower rolls 4 ′ within a section 20 to 28 m from the raw material supply side of the heating zone by the hot water sprays 8, 8, four of the rolls from the raw material supply side were used in Example 5 for the crown opening.
  • the crown roll was used for the section of 42% to 45% of the warm water zone from the raw material supply side, and 3.3% of the total number of lower rolls, Shaped product 14 was obtained.
  • the thickness accuracy of products 4 to 11 and 14 was as follows, with the size of 50 plates set to 2800 mm X 1000 mm X 3 mm. Evaluation was performed in the same manner as above, except that B 2 points were within 20 Omm from both ends.
  • Table 1 shows the evaluation results. Table 1 Evaluation results
  • the mid-thickness shape ⁇ of the plate-shaped product 1 (Example 1) was a low value and had sufficient flatness for use as a light guide plate. Furthermore, the medium thickness T of the plate-shaped product 2 (Example 2) was a lower value, and the thickness T of the plate-shaped product 3 (Example 3) was even lower.
  • the plate-shaped product 4 (Example 4) had a low value of the medium-thickness shape T and had sufficient flatness for light guide plate use.
  • the thickness T of the plate-shaped products 5, 6, 7, and 8 (Example 5) is low, and the plate-shaped product 6 has extremely high flatness. I was
  • the medium thickness shapes T of the plate-like products 9, 10, and 11 were all low values. This indicates that changing the continuous production speed during operation does not change the high flatness of the plate product.
  • the middle thickness T of the plate-shaped product 12 (Comparative Example 1) was a high value, and the plate had poor thickness accuracy.
  • the value of the medium thickness T of the plate-shaped product 13 (Example 7) was higher than that of the plate-shaped product 1 (Example 1), and the plate was not a plate having excellent thickness accuracy. It was better than a board.
  • the medium thickness T of the plate-shaped product 14 (Example 8) is almost the same as that of the plate-shaped product 4 (Example 4). Because the effect was less than 4%, the effect was not great! /
  • the polymerization rate of 20 mass 0/0 of methyl methacrylate syrup (the viscosity l P a ⁇ s, 20 ° C) 1 00 parts of cyclohexyl peroxide O carboxymethyl pin Pareto 0.35 parts to tert- as a polymerization initiator, a release agent was added and mixed uniformly to obtain a liquid polymerizable raw material.
  • This polymerizable raw material is defoamed in a vacuum vessel, and a plate-like product (plate-like polymer) having a thickness of 2 mm, a width of 1800 mm, and a length of 1000 mm is produced using the same apparatus as that set in Example 3. did.
  • the entire surface of the austenitic steel stainless steel upper and lower endless belts 1 and 1 'in contact with the polymerizable material was polished five times as primary polishing using abrasive particles having a particle size of 40 ⁇ m.
  • polishing was performed twice using a grindstone having a particle size of 20 / iin.
  • the surface roughness Ra of the upper and lower endless belts 1 and 1 'after the mirror polishing was determined by the JIS roughness shape parameter (JIS B0601—1994) to be 0.01 ⁇ .
  • JIS B0601—1994 JIS B0601—1994
  • the hot water sprays 8, 8 were operated at 80 ° C. for 2 days at a running speed of the upper and lower endless belts 1, 1 ′ of 20 OmmZmin.
  • the time that the product can be obtained by continuous operation excluding the start-up operation is 37.5 hours, which means that 450 sheet products (sheet polymer) Got.
  • the thickness accuracy of the product measured according to Example 3 was good, with the medium thickness T of 450 sheets being 0.02 mm.
  • the 450 sheet products were visually inspected for scratches and bright spots. Specifically, the light of a fluorescent lamp was irradiated from one side of the plate-shaped product with a width of 180 mm and a length of 1000 mm, and those that were observed as streaks when visually inspected from the other side were counted as scratches. What was observed as a white spot was counted as a bright spot. As a result, out of 450 sheets, 1 to 5 small scratches were found on 7 products, and 1 to 2 bright spots were found on 8 products. there were. No product had both scratches and bright spots.
  • 450 plate-like products with a thickness of 2 mm, a width of 180 Omm and a length of 1000 mm were manufactured in the same manner as in Example 9, And the presence or absence of a bright spot was visually inspected.
  • 39 (about 9% of the total) products had 1 to 5 small scratches, and 198 (44% of the products) had 1 to 2 bright spots.
  • 26 products had both scratches and bright spots. In other words, either scratches or bright spots In total, there were 2 1 1 products with both, but 1 4 7 (approximately 33% of the total) were at a level that was not suitable for optical applications.
  • a belt-type continuous plate making apparatus capable of producing a plate-shaped polymer having extremely high thickness accuracy regardless of the belt width of the apparatus, and production of a plate-shaped polymer We can provide a method.

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Abstract

相対するベルト面が同方向へ同一速度で走行する２個のエンドレスベルト１,１'の相対するベルト面と、それらの両側辺部にあるベルト面で挟まれたガスケット７とで囲まれた空間に、一端より重合性原料を供給し、加熱ゾーン内でベルトの走行と共に固化させ、他端より板状重合物を取り出す装置において、エンドレスベルト１,１'の加熱ゾーン内ベルト面保持機構として、上ロール４と下ロール４'からなり、それぞれの軸がベルト走行方向と直交する上下ロール対４,４'がベルト走行方向に沿って複数配設され、上下ロール対４,４'のロール胴部外径Ｄが１００ｍｍ～５００ｍｍであるベルト式連続製板装置；およびこの装置を用いた板状重合物の製造方法が開示される。

Description

明細書
ベルト式連続製板装置およぴ板状重合物の製造方法 技術分野
本発明は、 重合性原料を連続的に重合して板状製品 （板状重合物） を製造する ベルト式連続製板装置、 およびこの装置を用いて板状重合物を製造する方法に関 する。 背景技術
メタタリル酸メチルを主原料として得られる板状重合物は、 その優れた特性を 活かして、 看板、 建材用途、 パス等のサニタリー用途、 照明用途、 その他幅広い 分野で用いられている。 また、 近年、 液晶ディスプレイのような表示装置の導光 板としても用いられるようになり、 世界的な I T化もあって、 その需要は急激に 増している。
そのような導光板には、 材料として高い光学特性が求められるのは勿論である 力 さらにディスプレイの輝度分布が出来ないように、 従来用途と比較して非常 に高い厚み方向の寸法精度 （以下 「板厚精度」 と略記することがある） も求めら れる。
一方、 板状重合物を連続製造する方法として、 ベルト式連続製板装置を用いた 連続キャスティング法がある。 このベルト式連続製板装置は、 水平方向に同一速 度で走行する上下に位置した 2個のエンドレスベルトの相対するベルト間に、 一 方より重合性原料を供給し、 エンドレスベルトの移動と共に加熱等の方法で重合 させ、 他方より板状重合物を得る装置である。 このような装置においては、 ベル ト面の保持機構として、 それぞれの軸がベルト走行方向と直交する上下ロール対 がベルト走行方向に沿って複数配設されている。 そして、 板状重合物の幅方向の 板厚精度は、 上下ロール対のロール胴部の剛性、 ベルト走行方向における上下 ロール対の配列間隔、 上側ロールからベルト面に与えられる線荷重により発生す るロール間の原料内液圧、 さらにエンドレスベルトの張力等の条件により決定さ れる。 ベルト式連続製板装置における幅方向の板厚精度改良方法としては、 例えば、 特公昭 5 1— 2 7 4 6 7号公報に示されるように、 上下ロール対間で原料内液圧 によるベルトを押し広げる効果に着目し、 そのロールの胴部を高剛性に、 軸部を 低剛性に設計し、 軸部を優先的に変形させて液状原料の体積収縮に追随させるこ とでベルト面への線荷重を保持し、 板厚精度を向上させる方法がある。
し力 し、 この方法のようにロール胴部の剛性確保に板厚精度を任せた場合、 ェ ンドレスベルトの幅が広いベルト式連続製板装置においては必ずしも板厚精度の 向上にはつながらない。
その理由は、 次の通りである。 すなわち、 後述する式 （2 ) からも分かるよう に、 一般に原料の内液圧によりロール胴部へ幅方向等分布荷重が与えられた場合 のロール胴部たわみ量は、 ロール胴部の幅の 4乗に比例する。 したがって、 ェン ドレスベルトが幅広になると、 口ール胴部たわみ形状の転写によつて板状製品が 中厚形状になってしまう。 また、 ロール胴部の剛性をさらに高めるためにはロー ル胴径を大きくする必要があるが、 ロール胴径を大きく設計すると、 必然的にベ ルト走行方向の口ール配列間隔を広く取らざるを得ず、 これが口一ル対間でのェ ンドレスベルトの撓みを助長し、 結局、..製品の板厚精度を低下させてしまう。 さ らに、 上下ロール対の間隔をあまりに広くとると、 特に原料供給部に近い重合体 含有率の低い区間において、 ガスケットの外部に原料液が漏れる危険性が増大し、 安全面や運転管理の面からも好ましぐない。
以上のように、 生産性の高い幅広のベルト式連続製板装置を用いて、 高い板厚 精度の板状製品を製造することは、 従.来技術では困難であった。
また、 このような装置においては、 製品の表面外観は実質的に製品と接する側 のェンドレスベルトの表面状態に依存するので、 ェンドレスベルト表面の平滑度 は極めて重要となる。 例えば、 エンドレスベルト表面の研磨度が不十分で微妙な 凹凸が残ったままであると板状製品の衾面に微妙な凹凸を転写してしまい、 これ が目視において小さなキズに見える場合がある。 また、 エンドレスベルト表面に 局部的に大きな凹凸が存在すると、 板表面に輝点が発生する場合がある。 このよ うな板状製品は、 近年の極めて厳しい表面平滑性が要求される光学用途には、 も はや使用することが困難になってきている。 ベルト式連続製板装置に好適なェンドレスベルトとしては、 例えば特公平 0 2 - 3 3 4 9 0号公報に示されるような、 1 . 0 V/ c m以上の電解強度下で水分を 2 0 %以上含有する媒体を介して陽極電解処理したステンレス鋼板が挙げられる。 しかしながら、 特公平 0 2— 3 3 4 9 0号公報に示される電解処理は、 板状製 品の耐溶剤性の向上を目的としたものであり、 ェンドレスベルト表面の平滑度に 対する影響には触れられていない。 すなわち、 この公報では、 光学用途において 問題となる板状製品の平滑度や輝点抑制は目的としておらず、 そのような点にお いては如何なる構成が有効であるかは全く検討されていない。 発明の開示
本発明は、 上述した従来技術の課題を解決すべくなされたものである。 すなわ ち本発明の目的は、 装置のベルト幅に関係無く、 極めて高い板厚精度を有する板 状重合物を製造できるベルト式連続製板装置、 およびそのような板状重合物の製 造方法を提供することにある。
さらに、 本発明の目的は、 キズゃ輝点が無く光学用途として優れた板状重合物 を製造できるベルト式連続製板装置、 およびそのような板状重合物の製造方法を 提供することにある。
本発明者らは、 上記目的を達成すべく実験を繰り返した結果、 上下ロール対の ロール胴部の外径をある特定の範囲にすれば、 ロール胴部の剛性が十分高く、 か つベルト走行方向のロール対の間隔をベルト撓み量が小さくなるような適度な距 離にすることができ、 中厚形状が低減された極めて高い板厚精度の板状製品が得 られることを見出した。
すなわち、 本発明は、 相対するベルト面が同方向へ同一速度で走行するように 配設された 2個のェンドレスベルトの相対するベルト面と、 それらの両側辺部に あるベルト面で挟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空間に、 その一端より重合性原料を供給し、 加熱ゾーン内でベルトの走行と共に重合性原 料を固化させ、 その他端より板状重合物を取り出すための連続製板装置において、 相対して走行するェンドレスベルトの加熱ゾーン内におけるベルト面保持機構と して、 上側ベルトの上面に接する上ロールと下側ベルトの下面に接する下ロール とからなり、 それぞれの軸がベルト走行方向と直交する上下口ール対がベルト走 行方向に沿つて複数配設され、 該上下口ール対の口一ル胴部外径 Dが 1 0 0 mm 〜5 0 O mmであることを特徴とするベルト式連続製板装置である。
その 2個のエンドレスベルトの重合'性原料と接する側の表面は、 J I Sの粗さ 形状パラメータ （J I S B 0 6 0 1— 1 9 9 4 ) で規定される表面粗さ R aの 値が 0 . 1 m以下になるよう鏡面研磨され、 且つピンホールの最大径が 2 5 0 μ m以下であることが好ましレ、。
また、 本発明は、 上記ベルト式連続製板装置を用いて、 メタクリル酸メチルを 含む重合性原料から板状重合物を得ることを特徴とする板状重合物の製造方法で ある。
本発明者らは、 さらに検討を進めていく中で、 ベルト式連続製板装置の上下 ロール対のうち、 上側ロールは自重と原料內液圧からの反発力の向きが逆なので、 そのたわみ量は相対的に小さく、 下側ロールは自重と原料内液圧からの反発力の 向きがどちらも下向きで同一なので、 そのたわみ量が上側ロールよりも極めて大 きいことを突き止めた。 すなわち、 下側ロールのたわみ形状を矯正する事こそが 製品の中厚形状を最も効果的に解消し、 また反りもなく両面が極めて平滑な板を 得るための最適な手法であることを見出した。
このような観点に基づいて板状製品の中厚形状の解消法を探索した結果、 例え ば下側ロール胴部を予め幅方向中央部が端部よりも径カ S大きいクラウン形状等に しておき、 上側ロール月同部からベルト面への線荷重を調整することで、 下側ロー ル胴部がベルト面に転写させる形状を容易に制御する事が可能であり、 ロール胴 径およびロール対間隔を大きくすることなく中厚形状を本質的に無くし得るとい う画期的な方法を見出した。
すなわち、 本宪明は、 上下ロール対の下側ロール軸が固定側壁に支持され、 上 下ロール対の上側ロール軸が上下に移動可能な梁に支持され、 かつパネが前記梁 に接設されている上記ベルト式連続製板装置を用いて、 前記パネの圧縮長または 延伸長を変えて上側ロールがベルト面.へ与える線荷重を調整することにより上側 ロールおよび下側ロールの幅方向たわみ量を調節し、 メタクリル酸メチルを含む 重合性原料から板状重合物を得ることを特徴とする板状重合物の製造方法である。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明のベルト式連続製板装置の一例を示す模式的断面図である。 図 2は、 図 1の下側口ール 4，に用いるクラウン口ールの一例を示す模式図で める。
図 3 (a) (b) は、 上側ロールにフラットロール、 下側ロールにクラウン ロールを用いた線荷重調整機構を有するロール対を例示する模式的断面図であり、 両図はパネの圧縮長を変更した 2つの状態を表している。
図 4 (a) (b) は、 上側ロールにフラットロール、 下側ロールにクラウン ロールを用いた線荷重調整機構を有するロール対を例示する模式的断面図であり、 両図は引張りパネの延伸長を変更した 2つの状態を表している。
図 5は、 実施例おょぴ比較例における評価の際の板サイズを示す斜視図である。 図 6は、 実施例おょぴ比較例における評価の際の板サイズを示す斜視図である。 発明を実施するための最良の形態
図 1は、 本発明のベルト式連続製板装置の一例を示す模式的断面図である。 この図に示す装置において、 2個のエンドレスベルト （ステンレスベルト等） 1、 1'はそれぞれ主プーリ 2、 3、 2'、 3'で張力が与えられ、 かつ主プーリ 3'で下側ベルト 1'が起動され、 走行する。 重合性化合物を含む液状の重合性原 料は定量ポンプ 5で送液され、 ノズル 6から下側ベルト面上に供給される。 ェン ドレスベルト 1、 1，の幅は 50 Omn！〜 500 Ommが好ましく、 厚みは 0. 1 mm〜3mmが好ましい。 エンドレスベルド 1、 1 'に与えられる張力は、 走行 方向と垂直な断面積 lmm2あたり 1 k g〜l 5 k gが好ましい。 エンドレスべ ルト 1は、 後述するガスケットゃ板状重合品を介して摩擦力によってエンドレス ベルト 1，と同方向へ同一速度で走行する。 その走行速度は、 0. lmZm i n〜 10 m/m i nが好ましく、 生産する板厚や品種切替のタイミング等の事情に応 じて適宜変更が可能である。
ベルト面間の両側辺部は弾力のあるガスケット 7でシールされる。 重合性原料 はェンドレスベルト 1、 の走行に従い、 加熱ゾーン内で重合性原料を固化さ せる。 加熱ゾーンとしては、 例えば温水スプレー 8、 8，で加熱されるゾーンが 挙げられる。 加熱ゾーン内で重合が進行し、 ある位置で重合発熱による温度ピー クを迎える。 その後、 例えば遠赤外線ヒータ 9、 9 'で熱処理されて重合を完結 し、 板状製品 （板状重合物） 1 0が取り出される。 温水スプレー 8、 8 'の区間 は 5 0〜： L 0 0 °Cの温度範囲、 遠赤外線ヒータ 9、 9 'の区間は 1 0 0 °C〜 1 5 0 °Cの温度範囲であることが好ましい。 また、 両区間ともに熱風等、 他の加熱方 式を用いても良い。 なお、 本発明の上下.ロール対は、 加熱ゾーン内にあるロール を対象とし、 熱処理する区間にあるロールは対象としない。
エンドレスベルト 1、 1，の加熱ゾーン内におけるベルト面保持機構としては、 上側ベルトの上面に接する上ロールと下側ベルトの下面に接する下口ールとから なり、 それぞれの軸がベルト走行方向と直交する上下ロール対 4、 4 'が用いら れる。 そして、 この上下ロール対 4、 4，のロール胴部外径 Dを 1 0 0 mm〜5
0 O mmにすることで、 本発明の効果が得られる。 この外径 Dが 1 0 O mm未満 であると、 場合によってはロール胴部のたわみ量が板状製品の厚みを超えてしま う程大きな値となり、 上下のェンドレスベルト幅方向端部が接触してしまう危険 が生じる。 また、 外径 Dが 5 0 O mmを超えると、 ベルト走行方向のロール配列 間隔 Pを広くとる必要が生じ、 さらにロールの自重が大きくなるためベルト重合 機全体の剛性も極めて高くなるよう設計する必要が生じ、 設備コスト的にも好ま しくなレ、。 さらに、 ベルト幅が 1 8 0 O mm以上の大型製板装置の場合は、 ロー ル胴部外径 Dを 1 3 O mn！〜 5 0 O mmにすることが好ましい。 また、 フラット ロールにおけるロール胴部の寸法精度は、 最外径の公差が 0. 1 mm以内である
V
ことが好ましい。 ':.
ベルト走行方向の複数の上下ロール対 4 4 'の配列間隔 Pとロ ル胴部外径 Dとの差 [ P— D] は、 板厚精度の為には出来るだけ小さくした方が良い。 ただ し、 加熱ゾーンにおいては、 この差 [P— D] を 5 O mm未満にすると、 温水ス プレー、 熱風等の加熱媒体とベルト面との接触面積を確保出来なくなる場合があ り、 重合反応の遅延を招き生産性が著しく低下するため好ましくない。 また、 こ の差 [ P— D] が 5 0 0 mmを超えると、 ロール対間でのエンドレスベルトの撓 みを助長することになり好ましくない。 したがって、 加熱ゾーンにおいてはベル ト走行方向の口ール配列間隔 Pと口一ル胴部外径 Dとの差 [ P— D] は、 5 0 m m〜 5 0 O mmとなるよう設計することが好ましい。 また、 全てのロール対 4、 4 'をベルト走行方向に等間隔に配しても良いし、 部分的に間隔を変えて配して も良い。
重合性原料はェンドレスベルト 1、 1 'の走行に従い加熱されて重合 ·固化が 進行し、 ある位置で重合努熱による温度ピークを迎える。 この重合発熱ピークを 示す位置を含む加熱ゾーンは、 通常は複数の上下ロール対 4、 4 'が配設されて いる。 そして、 この区間においては、 複数の下側ロール 4，のうちの少なくとも 一部に、 ロール胴部がクラウン形状である、 いわゆるクラウンロールを用いるこ とが好ましい。 このクラウンロールを導入することで、 ロール胴部のたわみに由 来する板状製品の中厚形状を実質的に解消できる。
クラウンロールの導入個数に関しては、 上記区間内に配設された上下ロール対 4、 4 'の総数を 1 0 0 %とした時、 下側ロール 4 'がクラウンロールである上下 ロール対 4、 4 'の個数は、 その総数中 4 %以上であることが好ましく、 8 %以 上であることがより好ましく、 1 0 %以上であることが特に好ましい。 複数のク ラウンロールは、 ベルト走行方向において連続的に配しても良いし、 ロール胴部 最外径の公差が 0 . 1 mm以内であるフラットロール （以下、 単に 「フラット ロール」 と略記することがある） と組み合わせて、 交互にあるいは数本おきに断 続的に配しても良い。
本発明のベルト式連続製板装置を用いて板状重合物を製造する際には、 重合性 原料がベルトと共に走行しながら固化していく過程で加熱ゾーン内における重合 発熱ピークを示す位置よりも原料供給側に配設された上下ロール対の総数を 1 0 0 %とした時、 4 %以上の個数の前記上下ロール対の下側の口ール胴部がクラウ ン形状であることが好ましく、 8 %以上であることがより好ましく、 1 0 %以上 であることが特に好ましい。
エンドレスベルトの走行速度が生産条件によって変わり、 重合発熱ピークの位 置が異なる場合には、 重合発熱ピークの位置が原料供給側に最も近いような生産 条件において、 重合発熱ピーク位置よりもさらに原料供給側の上下ロール対の下 側ロール 4，としてクラウンロールを導入しておくことで、 全ての生産条件に対 して効果を発揮することが出来る。 クラウン口ールの導入位置は、 加熱'ゾーンの入り口から出口までの区間を 0 % 〜1 00%とした時、 0%〜 90%の区間内が効果的であり、 さらに 30 %〜 9 0 %の区間内に集中的に配するとより効果的であり好ましい。
本発明のベルト式連続製板装置を用いて板状重合物を製造する際には、 クラウ ンロールの導入位置が重合発熱ピークよりも上流側にあれば、 重合反応による原 料の固化がまだ完了していない状態なので、 ロール胴部の形状が原料形状に効果 的に転写される。 重合性原料がベルトと共に走行しながら固化していく過程で、 加熱ゾーンの入り口から重合発熱ピークを示す位置までの区間を 0%〜1 00% とした時、 下側のロール胴部がクラウン形状である上下ロール対は、 0%〜9 0 %の区間内に配設されて 、ることが好ましく、 3 0 %〜 90 %の区間内に配設 されていることがより好ましい。
図 2は、 クラウンロールの一例を示す模式的断面図である。 このようなクラウ ン形状において、 下記式 （1) で示されるロール胴部の端部の最外径3ェと中央 部の最外径(12との径の差の半分で表わされるクラウン量 Xと、 下記式 （2) で 計算されるロール胴部の自重たわみ量 yとは、 下記式 （3) の関係にあることが 好ましい。
Figure imgf000010_0001
y = 5 S X XRW4/ (384 X E X I ) · · · (2)
x≥ y · · · (3)
S ：ロール胴部の軸方向と垂直な断面の面積
β ：ロール月同部材質の密度
RW：ロール胴部幅
Ε：ロール胴部材質のヤング率
I ： ロール胴部の軸方向と垂直な断面の 2次モーメント
また、 このクラウン形状は、 ラジアル型およびテーパ型の何れでも良い。 なお 本発明におけるロール胴部外径 Dとは、 クラウンロールの場合は中央部の最外径 d2である。
また、 本発明においては、 ベルト走行方向における距離を 「長さ」 で表し、 ベ ルト走行方向と直交する方向、 即ち、 ロール軸方向における距離を 「幅」 で表す。 上下ロール対 4、 4，に使用するロールの胴部の材質に関して、 例えば、 ステ ンレス、 鉄、 アルミニウム等の種々の金属類からなるロール胴部を用いても良い し、 カーボンロール等の炭素系複合材料からなるロール胴部を用いても良い。 ま た、 接触によるステンレスベルト表面へのダメージを軽減する目的で、 ロール胴 部の表面にゴムを被覆しても良い。 また、 ゴム被覆後の最外径がクラウン形状に なるような構造にしても良い。 ただし、 ゴムの肉厚が厚くなるとロール胴径が大 きくなりすぎ加熱媒体とベルト面との接触を妨げることになり、 また口一ル胴部 の自重たわみ量を増加させることにもなる。 これらの点を考慮すると、 被覆ゴム の肉厚は 3 mm〜 2 0 mmが好ましい。
上下ロール対 4、 4 'の上側ロール 4としては、 フラットロール、 クラウン ロールの何れを用いることも出来る。 ただし、 クラウンロールを用いる場合は、 板状製品の反りを考慮して、 下側クラウンロール 4 'よりも小さなクラウン量 X にすることが望ましい。
次に、 上下ロール対 4、 4 'の上側ロール軸部からベルト面への線荷重を変化 させることの出来る機構と、 この機構を用いた荷重調整による板厚精度の制御方 法について詳細に説明する。 '
図 3 ( a ) ( b ) は、 上側ロール 4にフラットロール、 下側ロール 4，にクラ ゥンロールを用いた線荷重調整機構を有するロール対を例示する模式的断面図で ある。 下側ロール 4 'の両軸部は、 土台と固定されて動くことのない側壁 1 2に ベアリングを介して支持されている。 上側ロール 4の両軸部は、 支持棒 1 3の上 下動により滑らかに上下に移動可能なフレーム 1 1にベアリングを介して支持さ れている。
まず、 図 3 ( a ) に示すように、 フレーム 1 1の両側には自然長 Z。のバネ 1 4が Z。よりも小さな値 Z (圧縮長） となるようにフレーム 1 1と台座 1 5と の間で圧縮されている。 この時、 パネ 1 4のパネ定数を kとすると、 バネ 1 4が フレーム 1 1を押し上げようとする力 は、 下記式 （4 ) で表現できる。
F x = k ( Z。一 Z J · · · ( 4 )
ここで、 上側ロール 4とフレーム 1 1の合計重量を W ベルトの幅を B Wと すると、 上側ロール 4から上ベルト面 1へ伝えられるベルト単位幅あたりの荷重 Wlは、 下記式 （5) で表現できる。
Wl= (Wr-2 F ZBW · · · (5)
式 （4) に従い、 下側クラウンロール 4，には、 ベルト面と原料を介して荷重 が下向きに作用しており、 この荷重 とロール自重とでロール胴部はたわ む。 しかし、 下側クラウンロール 4，に予め適当なクラウン形状を与えておくこ とで、 口ール胴部の上側は上に凸型となり、 原料内液断面は幅方向に若干の中薄 形状となる。
次に、 図 3 (b) に示すように、 台座 15を下側に移動させて固定すると、 バ ネ長は ェよりも大きな値 Z2 (圧縮長） となり、 力 は下記式 （6) で表現さ れるカ F 2へと変化する。
F2=k (Ζ0-Ζ2) · · · (6)
式 （4) および （6) から明らかなように Fi>F2であるから、 式 （5) よ り荷重 w 1は更に大きな荷重 w 2へと変化し、 下側口ール 4 'のたわみが助長され、 ベルト 1、 とガスケット 7とで囲まれた原料部の幅方向形状は上下面共によ りフラットになる。 すなわち、 上側からの線荷重を調整することにより、 極めて フラット性の高い幅方向形状を得ることが可能である。
荷重調整機構に組み込むパネが引張り型の場合であっても、 図 4に示すように、 延伸長 から、 パネが接続された上下移動可能な梁 15を調整してこれよりも 小さな延伸長 Z2 (∑ , > ∑ 2) へと変更することによって、 圧縮型のバネを用い た場合と全く同様に線荷重の調整が可能である。
上側ロール 4からベルト面へ伝えられる単位幅あたりの荷重 wい w2は、 小 さすぎるとガスケット 7と上下ステンレスベルト 1、 との密着性が低下して 原料内液が外部に漏れる危険性も高くなるため好ましくない。 逆に、 荷重が大き すぎる場合には、 下側ロール 4'の軸部構造を極端に強くする必要が生じ、 さら に側壁 12の変形が無視できなくなって、 むしろ板厚精度を低下させるので好ま しくない。 上側ロール 4からベルト面へ伝えられる単位幅あたりの荷重の好まし い範囲は、 10 k gZm〜200 k g/mである。
本発明の上側からの荷重を調整する機構としては、 図 3のようなバネ 14に よって上側ロールの軸部を支持するフレームを下から支える力を調整する方式に 限定されるものではない。 例えば、 上側ロールの軸部との連結部に直接力を作用 させる方式でも良い。 また、 力の方向は、 図 3のような上向きの力だけでなく、 下向きにかけて荷重を増加させる方式でも良い。 力を作用させる部分は各ロール 対に一つ設けてもよいし、 複数のロール対をフレームで連結しておき、 このフ レームにパネを介して力を作用させる部位を設ける方式でも良い。
上下ェンドレスベルト 1、 1 'の材質は、 重合性原料に対して十分な耐腐食性 を有する材質であれば特に制限はない。 例えば、 オーステナイト鋼、 マルテンサ ィト鋼、 オーステナイト鋼一マルテンサイト 2相鋼などのステンレスが、 種々の 有機化合物に対して高い耐腐食性を有するので好ましい。 中でも、 オーステナイ ト鋼ステンレスが特に好ましい。
上下エンドレスベルト 1、 1，の表 ®のうち、 重合性原料と接する側のそれぞ れの表面は、 あらかじめ J I Sの粗さ形状パラメータ （J I S B 0 6 0 1 - 1 9 9 4 ) で規定される表面粗さ R aの値が 0 . 1 μ m以下になるよう鏡面研磨さ れていることが好ましい。 さらに、 この表面粗さ R aの値は 0 . 0 0 1 / m〜0 . 0 8 πιであることがより好ましい。 この表面粗さ R aは、 従来より知られる表 面粗さ測定機を用いて、 上下エンドレスベルト 1、 1，のそれぞれについて 1周 当たり 5点測定し、 それら各測定値の平均をとつた値である。
鏡面研磨は、 従来より知られる研磨機を用いて行うことができる。 研磨機とし ては、 砥石または砥粒を用いた回転式のものが好ましい。 研磨は、 例えば、 粗い 砥石または砲粒を用いた一次研磨にて大凡平滑化しておき、 より粒度の小さな砥 石または砥粒を用いた二次研磨にて仕上げを行なうことが好ましい。 一次研磨に 用いる砥石または砥粒の粒度は 3 0〜2 0 0 μ πιのものが好ましく、 二次研磨に 用いる砥石または砥粒の粒度は 2〜 3 0 μ ΐηのものが好ましい。 また、 研磨時に 発生する研磨くずを除去するため、 研磨面には目開き 2 0 0 μ πι以下のフィル ターで濾過した流体を供給することが好ましい。 その流体としては、 水が好まし い。
上述したような研磨作業を経ることで、 表面粗さ R aの値が 0 . 1 /z m以下と いう極めて高い表面平滑度を得ることができる。 ただし、 そのような研磨作業を 経ても、 多くの場合は 2 5 0 mを超える径のピンホールがベルト表面 1 m 2当 たり 0 . 1〜1個程度は存在する。 したがって、 本発明の効果を得るためには、 例えば、 研磨作業の後に研磨表面を全面にわたって点検し、 2 5 0 を超える 径のピンホールの存在を確認した場合は、 そのピンホール付近を再研磨すること が好ましい。
2 5 0 μ πιを超える径のピンホールの検出法としては、 目視による点検で十分 である。 2 5 0 μ πιを超える径のピンホールが検出された場合は、 例えば、 その ピンホールを中心として 2 0 mm〜2 0 O mmの円を描くように再研磨すること で、 ベルト表面の良好な鏡面状態を保つたままピンホールのみを消失せしめるこ とが可能である。 この再研磨も、 一次研磨、 二次研磨の二段階にて行なうことが 好ましい。 このような再研磨作業を経ることで、 ピンホーノレの最大径が 2 5 0 m以下の鏡面を得ることができる。 さらに、 このピンホールの最大径は 2 0 0 μ m以下であることがより好まし!/、。
ところで、 運転中に何らかの原因でベルト式連続製板装置のェンドレスベルト 裏面に付着した異物が、 その装置両端の主プーリとエンドレスベルトとの間に挟 み込まれ、 ェンドレスベルトが変形することがある。 そこで、 その変形を防止す るために両端の主プーリの手前におけるェンドレスベルト裏面に、 ェンドレスべ ルトと主ブーリ間への異物進入防止装置を設けることが好ましい。 異物侵入防止 装置の方式としては、 ポリカーボネートのような割れにくく、 その周囲の温度に て変形しない耐熱性の高い材質の樹脂板をェンドレスベルト裏面全幅に渡って接 触させて堰止めとする方法、 ブラシをエンドレスベルト裏面全幅に渡って接触さ せて堰止めとする方法、 ネル等の軟らかい布を卷きつけたェンドレスベルト幅よ りも長い棒をェンドレスベルト裏面に接触させて堰止めとする方法等が挙げられ る。 特に、 樹脂板を用いる方法とブラシを用いる方法が好ましく、 これらの方法 を併用する方法がより好ましい。 樹脂板方式の異物進入防止装置の下流側にブラ シ方式の異物進入防止装置を設置する方法は、 万が一樹脂板が破損してもブラシ 方式異物進入装置にて破損した樹脂板が堰き止められ、 主プーリとエンドレスべ ルトとの間隙に破損樹脂板が進入しないため、 最も好ましい。
本発明により製造する板状重合物の厚みは、 0 . 3〜2 0 mm程度であること が好ましい。 板状重合物の原料は、 目的とする板状重合物によって、 適宜、 選択することが できる。 本発明の連続製板装置は、 特にメタクリル酸メチルを主原料とするメタ クリル榭脂板の製造に好適である。 メタタリル榭脂板を製造する際には、 メタク リル酸メチルを 5 0質量％以上含む重合性原料を用いることが好ましい。 代表的 には、 メタタリル酸メチル単独、 もしくはメタタリル酸メチルと共重合可能な他 の単量体との混合物が挙げられる。 さらに、 メタクリル酸メチル系重合体をメタ クリル酸メチルまたはその混合物に溶解させたシラップゃ、 メタタリル酸メチル またはその混合物の一部を予め重合したシラップも挙げられる。
共重合可能な他の単量体としては、 例えば、 アクリル酸メチル、 アクリル酸ェ チル、 アタリル酸 n -プチル、 アタリル酸 2一ェチルへキシル等のァクリル酸ェ ステル；メタタリル酸ェチル、 メタタリル酸 n—ブチル、 メタタリル酸 2—ェチ ルへキシル等のメタクリル酸メチル以外のメタクリル酸エステル；酢酸ビエル、 アクリロニトリル、 メタタリロニトリル、 スチレン等が挙げられる。 シラップの 場合は重合性原料の流動性を考慮し、 重合体含有率を 5 0質量％以下に調製する ことが好ましい。
重合性原料には、 必要に応じて連鎖移動剤を添加することもできる。 連鎖移動 剤としては、 例えば、 アルキル基または置換アルキル基を有する第 1級、 第 2級 または第 3級のメルカプタン等を使用できる。 その具体例としては、 n—プチル メルカプタン、 i—ブチルメルカプタン、 n—ォクチルメルカプタン、 n—ドデ シルメルカプタン、 s—プチルメルカプタン、 s一ドデシルメルカプタン、 t一 プチルメルカプタン等が挙げられる。
また、 重合性原料には、 通常、 重合開始剤を添加する。 その具体例としては、 tert—へキシノレパーォキシピバレート、 tert-へキシノレパーォキシ - 2 -ェチノレへキ サノエート、 ジ-ィソプロピルパーォキシジカーボネート、 tert-ブチノレネォデカ ノエ一ト、 tert-プチノレパーォキシピパレート、 ラウロイルパーオキサイド、 ベ ンゾィルパーォキサイド、 tert-ブチルパーォキシィソプロピルカーボネート、 tert-プチノレパーォキシベンゾエート、 ジクミルパーオキサイド、 ジ -tert -プチ ルパーォキサイ ド等の有機過酸化物； 2 , 2，-ァゾビス （2， 4 -ジメチル'パレ口 二トリル） 、 2， 2 ' -ァゾビスイソプチロニトリル、 1 - 1，-ァゾビス （1 -シク 口へキサンカルボ二トリル） 、 2， 2， -ァゾビス （2， 4， 4-トリメチルペンタ ン） 等のァゾ化合物； が挙げられる。
その他、 必要に応じて各種の添加剤、 例えば架橋剤、 紫外線吸収剤、 光安定剤、 酸化安定剤、 可塑剤、 染料、 顔料、 離型剤、 アクリル系多層ゴム等を原料に添カロ することもできる。
以下、 本発明を実施例により更に詳しく説明するが、 これらは本発明を限定す るものではない。 なお、 以下の記載において、 「部」 は質量基準である。
<実施例 1 > ,
重合率 20質量0 /0のメタクリル酸メチルシラップ （粘度 1 P a · s、 20 °C) 100部に、 重合開始剤として tert-へキシルパーォキシピバレート （日本油脂 (株)製、 商品名 ：パーへキシル PV) 0. 1部、 離型剤としてジォクチルスルホ コハク酸ナトリウム 0. 005部を加えて均一に混合し、 液状の重合性原科を得 た。 この重合性原料を真空容器内で脱泡し、 図 1の装置を用いて、 厚さ 5mm、 幅 1800 mmの板状製品 1を製造した。
本実施例において、 図 1の装置は、 全長 10mであり、 2個のステンレス製ェ ンドレスベルト 1、 1，は厚さ 1. 5111111、 幅が 2 mであり、 油圧により上下共 3 k g/mm2の張力を与えられている。 また、 ガスケット 7として、 ポリ塩化ビ ニル製のガスケットが設置されている。
装置前半は、 76°Cの温水スプレー 8、 8'による加熱ゾーンを 5m分有して いる。 この加熱ゾーン内には、 上下ロール対 4、 4，力 ロール対の配列間隔 P が 40 Ommとなるよう等間隔に合計 12対配列されている。 これら上下ロール 対 4、 4'の各ロールは、 表面をゴムで被覆したステンレス製の中空構造の胴部 と、 その両側部のステンレス製の中実軸とからなる。 そして、 上下ロール対 4、 4'の各ロールのステンレス胴部の外径は 16 Omm, ゴム部を含めた最外径は 18 Omm、 幅は 220 Omm, ステンレス肉厚は 4. 5mm、 最外径の公差が 0. lmm以内のフラットロールであり、 中実軸の外径は 20mm、 中実軸の幅 は 125 mmである。
このフラットロールの自重たわみは式 （2) より 0. 06 mmである。 また、 ここで、 加熱ゾーン内の上下ロール対 4、 4'の配列間隔 Pとロール胴部外径 D との差 [ P—D] は、 4 0 O mm- 1 8 0 mm= 2 2 0 mmである。
上下ロール対 4、 4，において、 上側ロール 4の軸は、 支持棒の上下動により 上下移動可能なフレームにベアリングを介して支持されている。 また、 下側ロー ル 4，の軸は、 土台に固定された側壁 1 2にベアリングを介して支持されている。 さらに、 加熱ゾーン内において原料供給側から 6番目および 7番目の上下ロー ル対 4、 4 'においては、 図 3に示したように、 上側ロール 4の軸を支持するフ レーム 1 1と支持棒 1 3の台座 1 5との間にパネ 1 4を取り付け、 上側からの線 荷重を調整できる機構とし、 運転時は加熱ゾーン内における原料供給側から 6番 目および 7番目の上下ロール対 4、 4 'のどちらも、 上側からの荷重がベルト単 位幅当たり 2 0 k g /mとなるようにパネ 1 4を調節した。
この温水スプレー 8、 8，による加熱ゾーンの後には、 遠赤外線ヒータ 9、 9， による熱処理する区間を 2 m分有している。
エンドレスベルト 1、 1，の走行速度は、 1 3 O mmZm i nで運転した。 ま た、 重合発熱ピークを把握するため、 原料供給側から熱電対を原料とともに入れ 込み、 熱電対付近の原料液の温度の経時変化を測定し、 重合装置の位置とあわせ てみた。 その結果、 重合発熱ピークは、 温水スプレー 8、 8，による加熱ゾーン の原料供給側から 4. 2 mに位置していた。
く実施例 2 >
図 1の装置の加熱ゾーン内において原料供給側から 2番目および 3番目の上下 ロール対 4、 4，の下側ロール 4，として、 フラットロールに代えてクラウンロー ルを用いたこと、 すなわち原料供給側から見て温水ゾーン 1 2 %〜 2 8 %の区間、 下側ロール総数の 1 7 %にクラウンロールを用いたこと以外は、 実施例 1と同様 にして板状製品 2を得た。 このクラウンロールは、 中央部のゴムを含む最外径 d 2が 1 8 0 . 0 mm (ステンレス胴部外径 1 6 0 . 0 mm) 、 端部のゴムを含む最 外径 が 1 7 9 . 8 mm (ステンレス胴部外径 1 6 0 . 0 mm) であること以外 は、 実施例 1で用いたフラットロールと同じ構造，サイズのものである。 このク ラウンロールの自重たわみは式 （2 ) より 0 . 0 6 mmである。
<実施例 3 >
図 1の装置の加熱ゾーン内において原料供給側から 6番目おょぴ 7番目の上下 ロール対 4、 4， （線荷重調整機構付き） の下側ロール 4，として、 フラットロー ルに代えてクラウンロールを用いたこと、 すなわち原料供給側から見て温水ゾー ン 44 %〜 60 %の区間、 下側口ール総数の 17 %にクラウン口ールを用！/、たこ と以外は、 実施例 1と同様にして板状製品 3を得た。 このクラウンロールは、 実 施例 2で用いたクラウンロールと同じ構造 ·サイズのものである。
<実施例 4>
重合性原料 1を真空容器内で脱泡した後、 実施例 1の場合よりもさらに大型の 図 1の装置により、 厚さ 3mm、 幅 280 Ommの板状製品 4を製造した。
本実施例において、 図 1の装置は、 全長 100mであり、 2個のステンレス製 エンドレスベルト 1、 1，は厚さ 1. 5mm、 幅が 3000mmであり、 油圧によ り上下共 8 k g/mm2の張力を与えられている。 また、 ガスケット 7として、 ポリ塩ィ匕ビニル製のガスケットが設置されている。
装置前半は、 80°Cの温水スプレー 8、 8'による加熱ゾーンを 48 m分有し ている。 この加熱ゾーン内には、 上下ロール対 4、 4，力 ロール対の配列間隔 Pが 40 Ommとなるよう等間隔に合計 1 20対配列されている。 これら上下 ロール対 4、 4'の各ロールは、 表面をゴムで被覆した鉄製の中空構造の胴部と、 その両側部のステンレス製の中実軸とからなる。 そして、 上下ロール対 4、 4， の各ロールの鉄製胴部の外径は 264mm、 ゴム部を含めた最外径は 28 Omm, 幅は 3200mm、 鉄部肉厚は 7. 6mm、 最外径の公差が 0. 1 mm以内のフ ラットロールであり、 中実軸の外径は 8 Omm、 中実軸の幅は 40 Ommである。 このフラットロールの自重たわみは式 （2) より 0. 08 mmである。 また、 ここで、 上下ロール対 4、 4，の配列間隔 Pとロール胴部外径 Dとの差 [P— D] は、 40 Omm— 28 Omm= 12 Ommである。
上下ロール対 4、 4'において上側ロール 4の軸は、 支持棒の上下動により上 下移動可能なフレームにベアリングを介して支持されている。 また下側ロール 4 'の軸は、 土台に固定された側壁 12にベアリングを介して支持されている。
さらに、 上記加熱ゾーンの全ての上下ロール対 4、 4'においては、 図 3に示 したように、 上側ロール 4の軸を支持するフレーム 1 1と支持棒 1 3の台座 1 5 との間にパネ 14を取り付け、 上側からの線荷重を調整できる機構とし、 運転時 は、 加熱ゾーン内における原料供給側から 20〜28mの区間内の上下ロール対 4、 4 'の上側からの荷重がベルト単位幅当たり 30 k g Zmとなるようパネ 1 4を調節した。
この温水スプレー 8、 8，による加熱ゾーンの後には、 遠赤外線ヒータ 9、 9' による熱処理する区間を 15 m分有している。
この温水スプレー 8、 8 'による加熱ゾーンでは、 下側ェンドレスベルト 1，の Φ畐方向端部の温度を 4mごとに計 12点熱電対で測定し、 最も高い温度を示す区 間が重合発熱ピークの位置であるとした。 ェンドレスベルト 1、 1，の走行速度 を 2. 3m/m i nで運転したところ、 重合発熱ピークは 40〜44mの区間に 位置していた。
く実施例 5 >
図 1の装置の温水スプレー 8、 8，による加熱ゾーンの原料供給側から 20〜 28 mの区間における下側ロール 4，合計 20本として、 フラットロールに代え てクラウンロールを用いたこと、 すなわち原料供給側から見て温水ゾーン 42% 〜58%の区間、 下側ロール総数の 17%にクラウンロールを用いたこと以外は、 実施例 4と同様にして板状製品 5を得た。 このクラウンロールは、 中央部のゴム を含む最外径(12が 280. Omm (鉄製胴部外径 264 mm) 、 端部のゴムを含 む最外径 d iが 279.6 mm (鉄製胴部外径 264 mm) 、 鉄部肉厚が 7. 6m mであること以外は、 実施例 4で用いたフラットロールと同じ構造 ·サイズのも のである。 このクラウンロールの自重たわみは式 （2) より 0. 08mmである。 また、 加熱ゾーン内において原料供給側から 20〜28mの上下ロール対 4、 4，に関して、 フレーム 1 1に取り付けられているバネ 14の設定値を変更して、 ベルト面への荷重がベルト単位幅当たり 80 k gZm、 130 k gZm、 180 k g/mになるようにしたこと以外は、 板状製品 5を得た場合と同様にして、 板 状製品 6、 板状製品 7、 板状製品 8を得た。
く実施例 6 >
図 1の装置の温水スプレー 8、 8 'による加熱ゾーンの原料供給側から 0〜 2 8mの区間における下側ロール 4'合計 70本として、 フラットロールに代えて クラウン口ールを用いたこと、 すなわち原料供給側から見て温水ゾーン 0 %〜 5 8%の区間、 下側ロール総数の 58%にクラウンロールを用いたこと以外は、 実 施例 4と同様にして板状製品 9を得た。 このクラウンロールは、 実施例 5で用い たものと同じ構造 ·サイズのものである。
また、 エンドレスベルトの走行速度を、 1.8mZm i n、 1.3 mZm i nに 変更したこと以外は、 板状製品 9を得た場合と同様にして、 板状製品 10、 1 1 を得た。 なお、 この時の重合発熱ピーク位置はそれぞれ、 32〜36m、 2〇〜 24mの区間であった。
<比較例 1 >
温水スプレー 8、 8'による加熱ゾーンの上下ロール対 4、 4'合訐 12本にお いて、 ステンレス胴部の外径を 8 Omm、 ゴム部を含めた最外径を 96 mmに変 更したこと以外は実施例 1と同様にして、 板状製品 12を得た。
<実施例 7>
温水スプレー 8、 8'による加熱ゾーンの上下ロール対 4、 4'合計 12対を、 1対おきに間引くことにより合計 6対に変更し、 下ロール対 4、 4'の配列間隔 Pとロール胴部外径 Dとの差 [P— D] を、 80 Omm— 180mm= 62 Om mにしたこと以外は実施例 1と同様にして、 板状製品 13を得た。
<実施例 8〉
温水スプレー 8、 8，による加熱ゾーンの原料供給側から 20〜 28 mの区間 内の下側ロール 4 '合計 20本のうち、 原料供給側から 4本を実施例 5で用いた クラウン口一ノレに変更した、 すなわち原料供給側から見て温水ゾーン 42 %〜 4 5%の区間、 下側ロール総数の 3. 3%にクラウンロールを用いたこと以外は実 施例 4と同様にして、 板状製品 14を得た。
ぐ評価 >
製品:！〜 3、 1 3 (実施例 1〜3、 7) および製品 12 (比較例 1 ) の板厚精 度は、 次の方法で評価した。 まず、 図 5に示すように、 連続的に取り出される板 状製品を 100 Ommごとに切断して、 180 OmmX 100 OmmX 5 mmサ ィズの板を 50枚得た。 そして 50枚全ての板について、 断面の幅方向中央部 A 点おょぴ両端部より 1 0 Omm内側の B2点の厚さを測定し、 その平均値 を計算し、 下記式 （7) で表わされる中厚量 Tを求めた。
Figure imgf000021_0001
板厚精度評価において、 この中厚量 Tの絶対値が小さい程、 幅方向のフラット 性が高いことを意味する。
また、 製品 4〜1 1、 14 (実施例 4〜6、 8) の板厚精度は、 図 6に示すよ うに、 50枚の板のサイズを 2800 mm X 1000 mm X 3 mmとし、 力っ両 端部より 20 Omm内側を B2点としたこと以外は、 上記と同様にして評 価した。
それらの評価結果を、 表 1に示す。 表 1 評価結果
Figure imgf000021_0002
表 1に示す結果から明らかなように、 板状製品 1 (実施例 1) の中厚形状 τは 低い値で導光板用途に十分なフラヅト性を有していた。 さらに、 板状製品 2 (実 施例 2) の中厚形状 Tはより低い値であり、 板状製品 3 (実施例 3) の中厚形状 Tはそれよりもさらに低い値であった。
板状製品 4 (実施例 4) も同様に、 その中厚形状 Tは低い値で導光板用途に十 分なフラット性を有していた。 また、 板状製品 5、 6、 7、 8 (実施例 5) の中 厚形状 Tは何れも低い値であり、 特に板状製品 6は極めて高いフラット性を有し ていた。
板状製品 9、 10、 1 1 (実施例 6) の中厚形状 Tは何れも低い値であった。 このことから、 運転時の連続的な生産速度を変更しても板状製品の高いフラット 性は変わらない事が分かる。
板状製品 12 (比較例 1) の中厚形状 Tは高い値であり、 板厚精度の悪い板で あった。 また、 板状製品 1 3 (実施例 7) の中厚形状 Tの値は板状製品 1 (実施 例 1) に比べて高く、 板厚精度が優れた板ではなかったが、 比較例 1の板よりは 優れていた。 また、 板状製品 14 (実施例 8) の中厚形状 Tは板状製品 4 (実施 例 4) のそれとほぼ同等であり、 加熱ゾーンにおける下側ロールへのクラウン 口ールの導入数が総数の 4 %以下であつたため効果は大きレヽとは!/、えなかつた。
<実施例 9>
重合率 20質量0 /0のメタクリル酸メチルシラップ （粘度 l P a · s、 20°C) 1 00部に、 重合開始剤として tert—へキシルパーォキシピパレート 0. 35部、 離型剤としてジォクチルスルホコハク酸ナトリウム 0. 005部を加えて均一に 混合し、 液状の重合性原料を得た。 この重合性原料を真空容器内で脱泡し、 実施 例 3における設定と同じ装置を用いて、 厚さ 2mm、 幅 1800 mm、 長さ 10 00 mmの板状製品 （板状重合物） を製造した。
本実施例では、 あらかじめオーステナイト鋼ステンレス製上下ェンドレスベル ト 1、 1'の重合性原料と接触する側の表面全体を、 一次研磨として粒度 40 μ mの砥粒を用いて 5回研磨し、 さらに二次研磨として粒度 20 /iinの砥石を用い て 2回研磨した。 この鏡面研磨後の上下エンドレスベルト 1、 1'の J I Sの粗 さ形状パラメータ （J I S B0601— 1994) で規定される表面粗さ R a の値は 0. 0 1 μπιであった。 さらに、 研磨後の表面全面にわたり目視点検を 行ったところ、 250 μηιを超える径のピンホールをベルト表面積 42m2に対 してそれぞれ 5個、 6個検出した。 そこで、 それらピンホールの位置を中心とし て 100mmの円を描くように再研磨 （上記一次研磨および二次研磨） すること で、 これらを全て消失せしめた。 以上の各研磨作業により、 重合性原料と接する 側の表面の R aが 0. 1 μ m以下であり、 且つピンホールの最大径が 250 μ m 以下である上下ェンドレスベルト 1、 を得た。 なお、 表面粗さ R aの測定は、 ミツトヨ（株)製表面粗さ測定機 SV— 3000 S 4を用いて、 上下エンドレスべ ルト 1、 のそれぞれについて 1周当たり 5点測定することにより行い、 その 平均値を R aの値とした。 その後、 この上下エンドレスベルト 1、 1'を、 装置 へ組込んだ。
本実施例では、 温水スプレー 8、 8，の温度を 80°Cとして、 上下エンドレス ベルト 1、 1'の走行速度 20 OmmZm i nで、 2日間運転した。 この 2日間 の運転において、 スタートアップおょぴシャツトダウン時を除いた連続運転によ る製品取得可能な時間は 3 7. 5時間であり、 これにより 450枚の板状製品 (板状重合物） を得た。 実施例 3に準じて測定した製品の板厚精度は、 450枚 の中厚量 Tが 0.02 mmと良好であった。
この 450枚の板状製品について、 キズおよぴ輝点の有無を目視点検した。 具 体的には、 板状製品の幅 180 OmmX長さ 1000 mmの面の一方から蛍光灯 の光をあて、 もう一方の面から目視点検した際にスジ形状として観察されたもの をキズとして数え、 白い点として観察されたものを輝点として数えた。 その結果、 450枚のうち、 7枚の製品に 1〜 5個の小さなキズ、 8枚の製品に 1〜 2個の 輝点が認められたが、 それらは光学用途として十分使用可能なレベルであった。 なお、 キズと輝点の両方を有する製品は無かった。
<実施例 10>
実施例 9における上下エンドレスベルトの研磨作業のうち、 一次研磨 （5回） は行ったが、 それ以降の二次研磨および再研磨は行わなかった。 この一時研磨後 の表面粗さ R aの値は 0. 1 5 mであった。 また、 研磨後の表面全面にわたり 目視点検を行ったところ、 250 μπιを超える径のピンホールをベルト表面積 4 2m2に対してそれぞれ 6個、 6個検出した。
この上下ェンドレスべノレトをそのまま装置へ 込んで使用したこと以外は、 実 施例 9と同様にして、 厚さ 2mm、 幅 180 Omm, 長さ 1000 mmの板状製 品を 450枚製造し、 キズおよび輝点の有無を目視点検した。 その結果、 450 枚のうち、 39枚 （全体の約 9%) の製品に 1〜 5個の小さなキズ、 1 98枚 (全体の 44%) の製品に 1〜 2個の輝点が認められた。 なお、 それらのうちキ ズと輝点の両方を有する製品は 26枚であった。 すなわち、 キズと輝点の一方ま たは両方を有する製品は合計 2 1 1枚であつたが、 そのうち 1 4 7枚 （全体の約 3 3 %) は光学用途の製品として好適であるとは言い難いレベルであった。 以上説明したとおり、 本発明によれば、 装置のベルト幅に関係無く、 極めて高 い板厚精度を有する板状重合物を製造できるベルト式連続製板装置、 およぴ板状 重合物の製造方法を提供できる。

Claims

請求の範囲
1 . 相対するベルト面が同方向へ同一速度で走行するように配設された 2 個のェンドレスベルトの相対するベルト面と、 それらの両側辺部にあるベルト面 で挟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空間に、 その一端よ り重合性原料を供給し、 加熱ゾーン内でベルトの走行と共に重合性原料を固化さ せ、 その他端より板状重合物を取り出すための連続製板装置において、
相対して走行するェンドレスベルトの加熱ゾーン内におけるベルト面保持機構 として、 上側ベルトの上面に接する上ロールと下側ベルトの下面に接する下ロー ルとカゝらなり、 それぞれの軸がベルト走行方向と直交する上下口ール対がベルト 走行方向に沿って複数配設され、 該上下口ール対の口一ル胴部外径 Dが 1 0 0 m m〜5 0 O mmであることを特徴とするベルト式連続製板装置。
2 . 2個のエンドレスベルトの幅がともに 1 8 0 O mm以上であり、 かつ 上下ロール対のロール胴部外径 Dが 1 3 0 mm〜5 0 0 mmである請求項 1記載 のベルト式連続製板装置。
3 . 複数の上下ロール対のベルト走行方向における配列間隔 Pとロール胴 部外径 Dとの差 [ P— D] 力 5 0 mm〜5 0 0 mmである請求項 1記載のベル ト式連続製板装置。
4 . 上下ロール対の総数を 1 0 0 %とした時、 4 %以上の個数の前記上下 口ール対の下側の口ール胴部がクラウン形状である請求項 1記載のベルト式連続 製板装置。
5 . 加熱ゾーンの入り口から出口までの区間を 0 %〜 1 0 0 %とした時、 下側のロール胴部がクラウン形状である上下ロール対は、 0 %〜 9 0 %の区間内 に配設されている請求項 4記載のベルト式連続製板装置。
6 . 加熱ゾーンの入り口から出口までの区間を 0 %〜1 0 0 %とした時、 下側のロール胴部がクラウン形状である上下ロール対は、 3 0 %〜 9 0 %の区間 内に配設されている請求項 4記載のベルト式連続製板装置。
7 . 下側のローノレ胴部のクラウン形状において、 下記式 （1 ) で示される 口一ル月同部の端部の最外径 d 1と中央部の最外径 d 2との径の差の半分で表わさ れるクラウン量 Xと、 下記式 （2 ) で計算されるロール月同部の自重たわみ量 yと 力 下記式 （3) の関係にある請求項 4記載のベルト式連続製板装置。
x= (d2~d1) /2 · · · (1)
y = 5 S X p X RW ( 384 X E X I ) · · · (2)
x≥ y · · · (3)
S ：ロール胴部の軸方向と垂直な断面の面積
P ：ロール胴部材質の密度
RW： ロール胴部幅
E ： ロール胴部材質のヤング率
I ：ロール胴部の軸方向と垂直な断面の 2次モーメント
8. 上下ロール対の全ての上側ロールが、 ロール胴部最外径の公差が 0. 1 mm以内のフラットロールである請求項 1記載のベルト式連続製板装置。
9. 2個のエンドレスベルトの重合性原料と接する側の表面が、 J I Sの 粗さ形状パラメータ （J I S B 0601— 1994) で規定される表面粗さ R aの値が 0. 1 μιη以下になるよう鏡面研磨され、 且つピンホールの最大径が 2 50 μ m以下である請求項 1記載のベルト式連続製板装置。
10. 請求項 1記載のベルト式連続製板装置を用いて、 メタクリル酸メチ ルを含む重合性原料から板状重合物を得ることを特徴とする板状重合物の製造方 法。
1 1. 請求項 10記載の板状重合物の製造方法であって、 重合性原料がベ ルトと共に走行しながら固化していく過程で加熱ゾーン内における重合発熱ピー クを示す位置よりも原料供給側に配設された上下ロール対の総数を 100 %とし た時、 4 %以上の個数の前記上下ロール対の下側のロール胴部がクラゥン形状で あるベルト式連続製板装置を用いる板状重合物の製造方法。
12. 請求項 1 1記載の板状重合物の製造方法であって、 重合性原料がベ ルトと共に走行しながら固化していく過程で、 加熱ゾーンの入り口から重合発熱 ピークを示す位置までの区間を 0 %〜 100 %とした時、 下側のローノレ胴部がク ラウン形状である上下ローノレ対は、 0°/0〜90%の区間内に配設されているベル ト式連続製板装置を用!/ヽる板状重合物の製造方法。
13. 請求項 1 1記載の板状重合物の製造方法であって、 重合性原料がベ ルトと共に走行しながら固化していく過程で、 加熱ゾーンの入り口から重合発熱 ピークを示す位置までの区間を 0 %〜 1 0 0 %とした時、 下側の口ール胴部がク ラウン形状である上下ロール対は、 3 0 %〜9 0 %の区間内に配設されているべ ルト式連続製板装置を用いる板状重合物の製造方法。
1 4 . 上下ロール対の下側ロール軸が固定側壁に支持され、 上下ロール対 の上側ロール軸が上下に移動可能な梁に支持され、 かつパネが前記梁に接設され ている請求項 1記載のベルト式連続製板装置を用いて、
前記パネの圧縮長または延伸長を変えて上側口ールがベルト面へ与える線荷重 を調整することにより上側ロールおよび下側ロールの幅方向たわみ量を調節し、 メタクリル酸メチルを含む重合性原料から板状重合物を得ることを特徴とする板 状重合物の製造方法。
1 5 . 上側口ールがベルト面へ与える線荷重を、 ベルト単位幅当たり 1 0 k g /n！〜 2 0 0 k g /mの範囲内になるよう調整する請求項 1 4記載の板状重 合物の製造方法。
1 6 . 請求項 9記載のベルト式連続製板装置を用いて、 メタクリル酸メチ ルを含む重合性原料から板状重合物を得ることを特徴とする板状重合物の製造方 法。
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