(57)【要約】【課題】  異物、ゴミの混入が少なく光学特性が良好で、厚み精度に優れたアクリル系樹脂板を効率よく製造できる方法を提供する。【解決手段】  容器内で重合性原料を調製し、その重合性原料をメタクリル酸メチルには溶解しない材料製の中空針によって鋳型内に注入し、鋳型内の残存気体を中空針によって除去してから重合性原料を重合硬化させるアクリル系樹脂板の製造方法；鋳型が、ガスケットを介して対向する２枚の平板を複数のクリップで挟むことによって固定した鋳型であることが好ましい。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器内で重合性原料を調製し、その重合性原料をメタクリル酸メチルには溶解しない材料製の中空針によって鋳型内に注入し、鋳型内の残存気体を中空針によって除去してから重合性原料を重合硬化させるアクリル系樹脂板の製造方法。
【請求項２】
鋳型が、ガスケットを介して対向する２枚の平板を複数のクリップで挟むことによって固定した鋳型である請求項１に記載のアクリル系樹脂板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクリル系樹脂板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
アクリル系樹脂板等の樹脂板を製造する方法として、ガスケットと２枚の板からなる重合用鋳型に重合性原料を注入して、その重合性原料を重合硬化させる製造方法が広く用いられている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平９−２５３０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１では具体的に記載されてないが、通常、工場で樹脂板を製造する際にはステンレス製の容器にて重合性原料を調製して、その重合性原料をステンレス製の管や、ポリエチレン製、ポリプロピレン製のチューブ等によって鋳型内に注入して重合硬化させて樹脂板を得ている。
【０００４】
重合性原料を鋳型内に注入する際には、ガスケットを挟んでいる２枚の板の間隙の一部を広くして、その間隙から前述の管やチューブ等によって注入している。２枚の板の間隙の一部を広げすぎると、そこから注入する場所に浮遊している異物、ゴミ等が鋳型内に混入するという欠点があった。
【０００５】
また、プレスローラーを用いて鋳型に圧力を付与することによって鋳型内の残存気体を除去すると、得られた樹脂板の厚み精度が悪化する場合があった。
【０００６】
本発明の目的は、異物、ゴミの混入が少なく光学特性が良好で、厚み精度にも優れたアクリル系樹脂板の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の要旨は、容器内で重合性原料を調製し、その重合性原料をメタクリル酸メチルには溶解しない材料製の中空針によって鋳型内に注入し、鋳型内の残存気体を中空針によって除去してから重合性原料を重合硬化させるアクリル系樹脂板の製造方法にある。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のアクリル系樹脂板の製造方法によって、異物、ゴミの混入が少なく光学特性が良好で、厚み精度に優れた樹脂板を効率よく製造できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明のアクリル系樹脂板の製造方法において、重合性原料を調製する容器としては、ステンレス等の金属、ナイロン、ポリエチレン、ポリプロピレン、テフロン（登録商標）等の樹脂からなる容器が挙げられる。耐久性、耐腐食性、耐溶剤性等が優れていることからステンレス製の容器が好ましい。その容器の大きさは特に限定されるものではなく、製造される樹脂板のサイズ、枚数等によって適宜、設定することができる。
【００１０】
重合性原料は、メタクリル酸メチル（以下、適宜「ＭＭＡ」という）を７０質量％以上含有するものが好ましい。その他の重合性原料としてはアクリル酸メチル、アクリル酸エチル等のアクリル酸エステルや、メタクリル酸エチル等のＭＭＡ以外のメタクリル酸エステルや、メタクリル酸等が挙げられる。重合性原料はＭＭＡ等の重合体とＭＭＡ等とからなるシラップ状の重合性原料であってもよいが、粘度が低い方が注入しやすくて好ましい。
【００１１】
重合性原料を重合させるためには、重合性原料に２，２’−アゾビスイソブチロニトリル、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）、２，２’−アゾビス（４−メトキシ２，４−ジメチルバレロニトリル）、１，１’−アゾビス（シクロヘキサン−１−カルボニトリル）等のアゾ系重合開始剤や、ラウロイルパーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイド、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ジシクロヘキサンパーオキシジカーボネート等の過酸化物系重合開始剤等を含有させることが好ましい。
【００１２】
また、本発明のアクリル系樹脂板の製板方法においては、必要に応じて重合性原料中に紫外線吸収剤、酸化防止剤、離型剤、連鎖移動剤、重合禁止剤等の種々の化合物等を含有させることができる。
【００１３】
本発明における調製とは、ＭＭＡに、その他の単量体、重合開始剤、他の添加剤等を含有させることをいう。
【００１４】
また、容器にて重合性原料を調製した後、その重合性原料を別の容器に移液することもできる。移液する際には濾紙、濾布、ナイロンメッシュ等の濾過材によって重合性原料を濾過しながら移液することが好ましい。
【００１５】
重合性原料を濾過しながら移液する際には、移液速度を大きくするために減圧下にて移液することが好ましい。従って、別の容器は減圧に耐えられるステンレス製の容器が好ましい。なお重合性原料は、容器や別の容器においてゲージ圧−５０〜−１００ｋＰａの条件下で脱揮されることが好ましい。脱揮時間としては２０〜４０分の範囲内であることが好ましい。
【００１６】
複数枚の樹脂板を製造する際には、１つの容器内でまとめて重合性原料を調製してその容器から、または１つの容器内でまとめて重合性原料を調製してその容器を濾過しながら別の容器に移液してその別の容器から、複数の注入用容器に分けて移液することができる。重合性原料を複数の注入用容器に分けることによって、効率よく複数枚の樹脂板を製造することができる。
【００１７】
また、注入用容器は管を介してメタクリル酸メチルには溶解しない材料製の中空針と接続されていることが好ましい。管の材料としては、ナイロン、ポリエチレン、ポリプロピレン、テフロン（登録商標）等の樹脂が好ましい。特に外形４〜８ｍｍ、肉厚１〜３ｍｍのナイロンからなる管であれば、管そのものを曲げることが容易であるため好ましい。管の長さは必要に応じて、適宜、設定できる。
【００１８】
調製された重合性原料は、メタクリル酸メチルには溶解しない材料製の中空針によって鋳型内に注入される。
【００１９】
本発明の製法で用いる鋳型としては、ガスケットを介して対向する２枚の平板からなる鋳型が挙げられる。平板としてはガラス板、ステンレス板等が挙げられる。表面が平滑な平板でもよく、表面が凹凸形状の平板であってもよい。これらの鋳型は、表面を洗浄、乾燥後、防塵された雰囲気下で、組み立てられることが好ましい。
【００２０】
ガスケットを介して対向する２枚の平板を複数のクリップで挟むことによって固定した鋳型は、重合性原料の重合収縮に応じて２枚の平板の間隔が小さくなるため好ましい。また、複数のクリップで挟むことによって固定した鋳型は、クリップで挟んだまま２枚の平板の間隙を広げることができるため好ましい。クリップとしては、強度に優れることから金属製のダブルクリップ（商品名、コクヨ（株）製）が好ましい。クリップの大きさとしては製造するアクリル系樹脂板の厚みに応じて、適宜、選択することができる。またダブルクリックを使用する数は特に限定されるものではなく、製造されるアクリル系樹脂板の長さ、幅によって適宜、設定することができる。
【００２１】
中空針は、メタクリル酸メチルには溶解しない材料からなる。その材料としてはステンレス等の金属、ナイロン、ポリエチレン、ポリプロピレン、テフロン（登録商標）等の樹脂が挙げられる。なお、本発明における「溶解しない材料」とは「３５℃のメタクリル酸メチルにその材料を２４時間浸漬しても、その材料がメタクリル酸メチルによって膨潤せず、メタクリル酸メチル中に溶け出すこともない材料」であることを意味する。なお、重合性原料を鋳型へ注入する際にも防塵された雰囲気で注入することが好ましい。
【００２２】
中空針の材料としては、強度に優れることからステンレスが好ましい。中空針の長さとしては５０〜１５０ｍｍ、外径としては２〜３ｍｍ、内径としては１．５〜２．５ｍｍのものが好ましい。重合性原料を鋳型内に注入する際には、２枚の平板の間隙を大きく広げることなく、平板とガスケットとの隙間に中空針を挿入して注入することが好ましい。
【００２３】
重合性原料が注入された鋳型内の空気等の残存気体は中空針によって除去される。残存気体を除去するための中空針は、重合性原料を注入するための中空針をそのまま用いることもできる。重合性原料中の小さな気泡を容易に除去するためには、重合性原料を注入するための中空針よりも小さな中空針を用いることが好ましい。中空針の材料としてはステンレスが好ましい。中空針の長さとしては２５〜５０ｍｍ、外径としては０．３〜１ｍｍ、内径としては０．１〜０．８ｍｍのものが好ましい。中空針を鋳型内に挿入する際には、２枚の平板の間隙を大きく広げることなく、平板とガスケットとの隙間に中空針を挿入することが好ましい。鋳型を傾けることによって残存気体を鋳型上部に集め、その部分に中空針を挿入して、減圧することによって鋳型内の残存気体を除去することが好ましい。減圧するには、中空針の根元を塩ビ、ポリエチレンなどからなるホース等を介して真空ポンプと接続等することによって減圧することが好ましい。重合性原料中の小さな気泡を除去するためには重合性原料に中空針を挿入して、直接、気泡を吸引することによって除去することが好ましい。
【００２４】
減圧するための真空圧としてはゲージ圧−４０〜−１００ｋＰａの範囲内であることが好ましい。例えば、外径０．９ｍｍ、内径０．６ｍｍの中空針を用いて−６０ｋＰａまで減圧して、次いで外径０．５ｍｍ、内径０．３ｍｍの更に細い中空針を用いて−６０ｋＰａまで、または更に減圧する等、順次、小さな中空針に切り替えることが、重合性原料を吸引することなく残存気体や気泡を除去できることから好ましい。
【００２５】
残存気体を除去することによって、重合性原料を重合硬化して得られた樹脂板中に気泡が残ることを防止できる。
【００２６】
重合性原料を重合硬化させるには、熱媒として水または空気を用いて２０℃〜８５℃、好ましくは３０℃〜７５℃の温度範囲で重合硬化させることが好ましい。重合時間は０．５〜３００時間の範囲内であることが好ましい。
【００２７】
この重合の後、熱風炉内において９０℃〜１４０℃、好ましくは１２０℃〜１３５℃の温度範囲で後重合させることが好ましい。後重合時間は１時間以上であることが好ましい。
【００２８】
重合性原料を重合硬化させた後に、鋳型から板状重合体を剥離させて樹脂板を取り出すことができる。
【００２９】
樹脂板の厚みは特に限定されないが、厚み精度を良好にすることが困難な０．５ｍｍ〜３ｍｍ程度の薄い樹脂板を製造する際に、本発明の製法は特に好ましい。
【００３０】
この製造方法で得られたアクリル系樹脂板は異物やゴミの混入が少なく、厚み精度が良好であるため、電子部品のディスプレイ用途に適している。
【実施例】
【００３１】
以下、実施例によって本発明を更に詳細に説明する。また、各種物性は下記方法で評価した。
【００３２】
（１）樹脂板中の異物、内部または表面の汚れの測定方法
光源として２５０Ｗメタルハライド光源（モリテックス（株）製ＭＭＥ−２５０）を使用し、発生する光を光ファイバーライトガイドで線状光源として樹脂板の端面から内部に照射した。この時、樹脂板の内部に１個の異物がある場合は、照射された光が異物により拡散し、樹脂板の前面において、１つの輝点として目視により確認することができる。したがって、樹脂板の前面において目視により確認された輝点の数は、樹脂板の内部にある異物の数に相当する。この方法によって、輝点の数を測定して、樹脂板の内部にある異物の数として評価した。
【００３３】
また、樹脂板の内部や表面に汚れがある場合は、照射された光が汚れに乱反射して白くみえるため、この測定方法で汚れの数を測定した。
【００３４】
（２）樹脂板の厚み精度の測定
得られた樹脂板の厚みはダイヤルゲージ（（株）尾崎製作所製Ｐｅａｃｏｃｋ  Ｎｏ．２０７）を使用して、１００ｍｍ間隔の格子の交点に当たる位置について、樹脂板の長辺方向で５点、短辺方向で４点の合計２０点を測定した。
【００３５】
［実施例１］
厚み０．５ｍｍの樹脂板を製造するために外径１．５ｍｍ、肉厚０．２４ｍｍの塩化ビニル製の無端ガスケットを介して、大きさ６１０ｍｍ×４５７ｍｍ×５ｍｍの２枚のガラス板を対向させて鋳型を組み立てた。その際に、２枚のガラス板における４隅、２つの長辺における３箇所ずつ、及び２つの短辺における２箇所ずつの合計１４箇所を、コクヨ製のダブルクリップ（口幅の大きさ５０ｍｍ）で挟んで鋳型とした。
【００３６】
円柱形状のステンレス製の容器にてＭＭＡからなる重合性原料１００質量部に対し、重合開始剤として２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）０．０６質量部、２，２’−アゾビス（４−メトキシ２，４−ジメチルバレロニトリル）０．０２質量部、離型剤としてエアロゾールＯＴ（アメリカンシアナミド社製）０．１質量部を添加し、均一に攪拌した。
【００３７】
調製された液を、ゲージ圧−７０ｋＰａの減圧下にて濾紙で吸引濾過しながらステンレス製の別の容器に移液して、移液後、さらに２０分減圧を続けた。調製された重合性原料をナイロン製の管にて、別の容器から３つのナイロン製注入用容器に１５５ｇずつ移液した。
【００３８】
次いで３つの鋳型それぞれについて、ガラス板とガスケットとの間に長さ１００ｍｍ、外径２．４ｍｍ、内径２．０ｍｍのステンレス製の中空針を挿入し、長さ３ｍ、外径６ｍｍ、肉厚１ｍｍのナイロン製の管を介して、その中空針を通して、ナイロン製注入用容器から鋳型内に重合性原料を注入した。
【００３９】
その中空針を抜いてから、新たに長さ３８ｍｍ、外径０．９ｍｍ、内径０．６ｍｍのステンレス製の中空針をガラス板とガスケットとの間に挿入して、鋳型の残存気体をゲージ圧−６０ｋＰａの減圧下、減圧時間５秒で除去した。
【００４０】
次いで、その中空針を抜いてから、新たに長さ２５ｍｍ、外径０．５ｍｍ、内径０．３ｍｍのステンレス製の中空針をガラス板とガスケットとの間に挿入して、残存気体をゲージ圧−６０ｋＰａの減圧下、減圧時間０．５秒で、さらに除去した。
【００４１】
なお、中空針の挿入は、すべてガスケットをその断面方向に圧縮させて、ガスケットを介した２枚のガラス板の間隙を大きく広げることなく、ガスケットとガラス板との間に挿入した。
【００４２】
３つの鋳型を、重合初期に６０℃の空気浴槽において１時間重合し、次いで５６℃の空気浴槽で２時間重合した後、５０℃の空気浴槽において２時間、１３０℃の熱風炉において２時間重合し、鋳型から板状重合体を剥離させて、平均厚み０．５ｍｍの樹脂板を３枚得た。前述の異物、汚れの測定方法に従って測定したところ、異物、汚れのない３枚の樹脂板が得られた。樹脂板の厚み精度もそれぞれ０．４５〜０．５５ｍｍ、０．４６〜０．５４ｍｍ、０．４６〜０．５４ｍｍで良好であった。
【００４３】
［比較例１］
重合性原料を中空針で注入した代わりに外径１０ｍｍ、肉厚１ｍｍのステンレス製の管を使用して、ガスケットを介した２枚のガラス板の間隙を大きく広げながら重合性原料を注入した。また、中空針にて残存気体を取り除く代わりに鋳型をプレスローラーにてゲージ圧０．２ＭＰａの圧力をかけて残存気体を取り除いた。この２点以外は実施例１と同様にして３枚の樹脂板を得た。これらの樹脂板は重合性原料を鋳型に注入する際に異物やゴミが混入し、それぞれ３個、５個、２個の異物やゴミが認められた。また、プレスローラーで鋳型に圧力をかけたため、樹脂板の厚み精度は、それぞれ０．４０〜０．５５ｍｍ、０．３８〜０．５６ｍｍ、０．３７〜０．５７ｍｍと悪化した。
【００４４】
［比較例２］
重合性原料を中空針で注入する代わりに外径５５ｍｍ、肉厚０．１ｍｍのポリエチレン製の管を使用してガスケットを介した２枚のガラス板の間隙を大きく広げながら重合性原料を注入したこと以外は実施例１と同様にして３枚の樹脂板を得た。ポリエチレン製の管が太く鋳型内部と接触したため、この３枚の樹脂板はすべて、その接触箇所に相当する部分の樹脂板表面に汚れが認められた。また、ポリエチレン製の管が２枚のガラス板の間で圧迫されて、安定した重合性原料の供給が困難であった。
【００４５】
［実施例２］
厚み３ｍｍの樹脂板を製造するために外径６．１ｍｍ、肉厚１．３ｍｍの塩化ビニル製の無端ガスケットを用いて鋳型を組み立てた。
【００４６】
円柱形状のステンレス製の容器にてＭＭＡからなる重合性原料１００質量部に対し、重合開始剤としてｔ−ヘキシルパーオキシピバレート０．３質量部、重合調節剤としてテルピノーレン０．０３質量部、離型剤としてエアロゾールＯＴ（アメリカンシアナミド社製）０．１質量部を添加し、均一に攪拌した。
【００４７】
別の容器から３つのナイロン製注入用容器に８９０ｇずつ移液した。
【００４８】
これらの条件変更以外は実施例１と同様にして、平均厚み３ｍｍの樹脂板を３枚得た。
【００４９】
前述の異物、汚れの測定方法に従って測定したところ、異物、汚れのない３枚の樹脂板が得られた。樹脂板の厚み精度もそれぞれ２．８４〜３．１５ｍｍ、２．８１〜３．１１ｍｍ、２．９１〜３．１５ｍｍで良好であった。
【００５０】
［比較例３］
重合性原料を中空針で注入した代わりに外径１０ｍｍ、肉厚１ｍｍのステンレス製の管を使用して、ガスケットを介した２枚のガラス板の間隙を大きく広げながら重合性原料を注入した。また、中空針にて残存気体を取り除く代わりに鋳型をプレスローラーにてゲージ圧０．２ＭＰａの圧力をかけて残存気体を取り除いた。この２点以外は実施例２と同様にして３枚の樹脂板を得た。これらの樹脂板は重合性原料を鋳型に注入する際に異物やゴミが混入し、それぞれ４個、６個、５個の異物やゴミが認められた。また、プレスローラーで鋳型に圧力をかけたため、樹脂板の厚み精度は、それぞれ２．４５〜３．２５ｍｍ、２．５５〜３．３５ｍｍ、２．５０〜３．４０ｍｍと悪化した。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明の製法によって得られた樹脂板は、異物やゴミの混入が少なく、厚み精度が良好であるため、電子部品のディスプレイ用途に適している。