JP2000153586A - アクリル系樹脂積層板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 生産安定性にすぐれるアクリル系樹脂積層板
を得る樹脂組成物 【解決手段】 アクリル系樹脂層９９〜７０重量％と揮
発成分量１．５重量％以下の球状微粒子１〜３０重量％
を配合してなるアクリル系樹脂層（イ）をアクリル系樹
脂（Ａ）の片面または両面に積層したアクリル系樹脂積
層板。 【効果】 揮発成分量が１．５重量％以下の球状微粒子
を用いることにより、積層板製造時の「目やに」「杉柄
模様」等の欠陥の発生を防ぐ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、生産安定性に優
れるアクリル系樹脂積層板に関する。

【０００２】

【従来の技術】アクリル系樹脂は、透明性、表面硬度、
成形加工性、耐候性等に優れ、照明器具カバー、テール
ランプなどの車輌外装品、レンズ、導光板、ビデオディ
スク、プロジェクションテレビ用スクリーンなどの光学
用部品、自動販売機の前面板、屋外看板、店装ディスプ
レイ等の用途に広く使用されている。

【０００３】この中で照明カバー分野では、多様化する
照明に合わせ、装飾性を付与した種々の照明カバー用材
料の要望があり、積層技術を応用したアクリル系樹脂積
層板はこの要望にそうものである。例えば、基板層や皮
膜層に拡散材等の各種フィラーを配合し、表面にガラス
調風合いを付与したり、光拡散性をコントロール等の方
法が提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、皮膜表
層部に機能を付与する目的で添加した拡散材により、積
層板製造時、ダイリップ部分に「目やに」と呼ばれる品
質欠陥が発生し板表層部分に外観不良となるラインが発
生したり、また、板表層部での微細な発泡が著しく発生
し、その結果として「杉柄模様」欠陥が生じる等の問題
があった。そのため前記のような欠陥を防ぐために温度
条件、吐出量等製造条件を細かく管理して狭い範囲内で
製造する必要があった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本願発明者は上記の現状
に鑑み、鋭意研究した結果、積層板の製造温度における
揮発成分量が１．５重量％以下である拡散材を使用する
ことにより本課題を解決できることを見い出し本願発明
を完成するに至った。即ち、アクリル系樹脂層（イ）を
アクリル系樹脂からなる基板層（ロ）の片面または両面
に積層せしめたアクリル系樹脂積層板であって、アクリ
ル系樹脂層（イ）に積層板製造温度における揮発成分量
が１．５重量％以下である球状微粒子（Ｂ）を配合して
なるアクリル系樹脂積層板である。以下に本願発明をさ
らに詳しく説明する。

【０００６】本願発明における球状微粒子（Ｂ）は、積
層板製造温度における揮発成分量が１．５重量％以下で
あるいわゆる光拡散性を有するものである。揮発成分量
は、より好ましくは１．０重量％以下、更に好ましくは
０．５重量％以下、最も好ましくは０．３重量％以下で
ある。球状微粒子（Ｂ）の揮発成分量を積層板製造温度
において１．５重量％以下にコントロールするには、熱
風乾燥機、真空乾燥機、ドラム乾燥機等を用い熱処理す
る方法や積層部に用いられるアクリル系樹脂（イ）を混
練する際に、押出機内の温度・滞留時間、ベント減圧
度、押出回数等を任意に調整して該球状微粒子の揮発成
分量を所望の範囲内にする方法、任意の末端封止材によ
り化学的に安定化する方法等が挙げられるが、何らこれ
らに限定されるものではない。通常得られる架橋シロキ
サン系樹脂微粒子、架橋スチレン系樹脂微粒子は、その
製造工程からもたらされる未反応モノマー残存物、残存
末端活性基等を含んでおり、これらは積層板製造温度に
おいて化学反応を起こし、低分子量の揮発成分となり該
積層板の安定生産に支障を来す原因となる。このため、
積層板製造前にこれらに由来する揮発成分を除去してお
くことが必要である。本願の揮発成分は、積層板製造温
度、即ち高くとも３００℃以下で測定される揮発成分量
を指し、加熱前後の重量差で表す。球状微粒子（Ｂ）の
揮発成分量が１．５重量％を越えると、製造された積層
板に「目やに」、「杉柄模様」等の欠陥が生じる。

【０００７】また、球状微粒子（Ｂ）としては、アクリ
ル系樹脂との屈折率差の絶対値が０．０２〜０．２であ
り、かつその重量平均粒子径が１〜１００μｍの微粒子
である。 具体的には、架橋シロキサン系樹脂微粒子、
架橋スチレン系樹脂微粒子等が挙げられ、それらを単独
または併用して添加することができる。アクリル系樹脂
との屈折率差の絶対値及び重量平均粒子径は、用途、目
的、製品イメージにより異なるが、屈折率差の絶対値が
０．０２未満であるとクリスタル調磨りガラスに近い白
さ及び拡散性が不足し、０．２を越えると光の透過性が
低くなり白すぎてしまうため好ましくない。平均粒子径
は、１００μｍを越えると表面状態が粗悪となり、１μ
ｍ未満では表層部の艶消し効果が少なく好ましくない。
好ましくは２〜５０μｍ、より好ましくは２〜３０μｍ
である。耐光着色を避けるために、球状架橋微粒子
（Ｂ）としては、架橋シロキサン系樹脂微粒子が好まし
く用いられるが、これに限定されるものではない。

【０００８】本願発明の積層板で、積層部に用いるアク
リル系樹脂層（イ）を製造する場合、該球状微粒子
（Ｂ）と混合することが可能なアクリル系樹脂（Ａ）と
しては、メタクリル酸メチル単独重合体若しくはメタク
リル酸メチルと他の単量体との共重合体が使用される。
共重合体中のメタクリル酸メチル構造単位は６０重量％
以上、好ましくは８０重量％以上有するものが好まし
い。メタクリル酸メチルと共重合可能な単量体として
は、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタク
リル酸シクロヘキシル等のメタクリル酸アルキルエステ
ル類、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル
酸ブチル等のアクリル酸アルキルエステル類、スチレ
ン、ビニルトルエン、α−メチルスチレン等の芳香族ビ
ニル化合物類、アクリロニトリル、メタクリロニトリル
等のシアン化ビニル化合物類、Ｎ−フェニルマレイミ
ド、Ｎ−シクロヘキシルマレイニド等のマレイミド類、
無水マレイン酸、無水イタコン酸等の不飽和カルボン酸
無水物類、メタクリル酸、アクリル酸、マレイン酸等の
不飽和酸類等が挙げられる。メタクリル酸あるいはアク
リル酸の共重合体は、それを熱処理して脱水反応等によ
り六員環酸無水物化した共重合体も含まれる。これらの
メタクリル酸メチルと共重合可能な単量体は、１種また
は２種以上を組み合わせて使用できる。

【０００９】本願発明で積層板の基板層に用いることの
できるアクリル系樹脂（Ａ）としても、上述のアクリル
系樹脂を使用することができる。このようなアクリル系
樹脂（Ａ）及び（ロ）の製造方法としては特に制限は無
く、懸濁重合、乳化重合、塊状重合、あるいは溶液重合
等の公知の方法のいずれを用いてもよい。重合開始剤と
しては、通常のパーオキサイド系やアゾ系のラジカル重
合開始剤を用いることができ、これと還元剤とを組み合
わせてレドックス系開始剤として実施しても良い。アル
キルリチウムなどを用いたアニオン重合法、有機金属錯
体を用いた配位重合法、グループトランスファー重合法
などを用いて得られたアクリル系樹脂を使用してもさし
つかえない。重合温度は、懸濁重合または乳化重合では
３０〜１００℃、塊状または溶液重合では８０〜１７０
℃で実施するのが一般的である。該アクリル系樹脂の還
元粘度を制御するため、アルキルメルカプタン等を連鎖
移動剤として用いて実施してもよい。その他、多層構造
アクリルゴムなどで耐衝撃性を付与したアクリル系樹脂
組成物も使用できる。

【００１０】本願発明の積層板で、積層部に用いるアク
リル系樹脂層（イ）を製造する場合は、球状微粒子
（Ｂ）を１〜３０重量％、好ましくは３〜２５重量％、
より好ましくは６〜２５重量％とアクリル系樹脂（Ａ）
７０〜９９重量％、好ましくは７５〜９７重量％、更に
好ましくは７５〜９４重量％とを混合して使用するのが
好ましい。該球状微粒子が１重量％未満の場合は、得ら
れる積層板の光拡散性が劣るため好ましくない。一方、
該球状微粒子が３０重量％を越える場合は、得られる積
層板の表層部が粗悪となり且つ機械強度が低下してやは
り好ましくない。

【００１１】アクリル系樹脂層（イ）を製造するための
混合方法は公知の方法が用いられ、ドラムブレンダーや
ヘンシェルミキサーで混合した後、押出機を用いて造粒
する方法等が一般的である。本願発明の積層板を製造す
る際、微妙な風合いを調整する目的で、全光線透過率、
へーズ、光拡散性に大きな影響を与えない範囲で、該球
状微粒子（Ｂ）を基板層（ロ）に１重量％以下添加する
ことが可能である。

【００１２】また、該積層板をシートとした時には、そ
の外観を損なわない範囲で必要に応じて無機透明物質微
粉末および／または無機顔料をアクリル系樹脂層
（イ）、基板層（ロ）に任意に添加することができる。
ここで言う無機透明物質微粉末としては、炭酸カルシウ
ム、硫酸バリウム等が挙げられ、また、無機顔料として
は酸化チタン等が挙げられる。更にまた、その外観を損
なわない範囲で例えば、熱安定剤、酸化防止剤としてヒ
ンダードフェノール系、リン酸塩系など、紫外線吸収剤
としてベンゾトリアゾール系、２ーヒドロキシベンゾフ
ェノン系、サリチル酸フェニルエステル系、トリアジン
系など、可塑剤としてフタル酸エステル系、脂肪酸エス
テル系、トリメリット酸エステル系、リン酸エステル
系、ポリエステル系など、離型剤として高級脂肪酸、高
級脂肪酸エステル、高級脂肪酸のモノ、ジ、またはトリ
グリセリドなど、滑剤として高級脂肪酸エステル、ポリ
オレフィンなど、難燃剤としてリン系、リン／塩素系、
リン／臭素系など、帯電防止剤としてポリエーテルエス
テルアミド、ポリアルキレングリコール、ポリエーテル
エステル、ポリエーテルイミドアミドなどのエラストマ
ーおよびアルキルベンゼンスルフォン酸ソーダ、アルキ
ルスルフォン酸ソーダ等の電解質助剤をアクリル系樹脂
層（イ）、基板層（ロ）に任意に混合しても良い。

【００１３】本願発明のアクリル系樹脂積層板を製造す
る方法には、特に限定はない。本願発明の積層板を製造
する方法の１つである共押出法は、積層時に両層の流動
性を合わせ均一にすることができるので両層の密着性が
良く成形歪みも少ないという点で優れている。共押出法
は通常、押出機を２台以上使用し、基板部樹脂には４０
ｍｍφ、６０ｍｍφ、９０ｍｍφ等の押出機を用い、ま
た積層部樹脂にはそれらよりも小さい２０ｍｍφ、３０
ｍｍφ、４５ｍｍφ等の押出機を用い、押出用のダイヘ
ッドを介して、一体化・共押出をするのが一般的であ
る。積層部及び基板部の厚み調整は、各押出機の押出量
を調整し、また押出し用ダイの出口に設置したポリシン
グロールの間隔を調整して行うのが一般的である。また
基板部樹脂と積層部樹脂との流動性を合わせて共押出し
するために各押出機の温度を調整することで対応し得
る。積層部に用いるアクリル系樹脂層（イ）は、一般に
アクリル系樹脂（Ａ）と球状微粒子（Ｂ）とを予めブレ
ンダー等を使って均一に混合し、その後押し出し機で混
練、ペレット化したものが好ましい。

【００１４】本発明における積層板製造温度は、共押出
法による場合には、各押出機のシリンダー及びダイヘッ
ド温度を指し、通常は３００℃以下、２３０℃以上であ
る。一般にアクリル系樹脂は溶融粘度が高いため、せん
断発熱により樹脂温度は設定温度よりも高めになること
が多い。このため、２８０℃以下に設定されることが多
い。本願発明の積層板の厚みは、一般的には０．５〜１
００ｍｍのものが用いられる。

【００１５】本願発明の積層板の積層部の厚みは、３〜
４００μｍであり、好ましくは５〜３００μｍ、更に好
ましくは１０〜２００μｍである。積層部の厚みが３μ
ｍ未満の場合は、積層板のガラス調風合いが不十分とな
り好ましくない。一方、積層部の厚さが４００μｍを越
える場合は、積層板の機械的強度が低下するのでやはり
好ましくない。一般的に積層部の厚みは、積層板の全体
厚みの３０％以下であることが機械的強度の保持の観点
から好ましい。基板部の両面に積層部を設ける場合にも
積層部の合計厚みが積層板の全厚みの３０％以下である
ことが好ましい。この積層板の積層部の厚みは、積層板
の断面を微分干渉顕微鏡や電子顕微鏡で観察することに
よって計測することができる。積層板製造時に積層部厚
みの測定を容易にするために、アクリル系樹脂層（イ）
に微量の染料等を含有させておくこともできる。

【００１６】本願発明の積層板は、アクリル樹脂板の成
形に用いられる圧空成形、真空成形、フリー加熱成形等
の一般的な成形方法で加工することができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下に実施例と比較例を用いて本
願発明の実施の形態をさらに具体的に説明するが、本願
発明はこれによって何ら制限されるものではない。な
お、用いた評価および試験方法を以下に示す。 １．揮発成分量測定法（旭法） 熱風乾燥機を用い任意の温度で乾燥を行い、積層板製造
温度で３０分間加熱を行い、その前後での重量変化を精
密天秤を用い測定した。

【００１８】２．全光線透過率、ヘーズはＪＩＳ Ｋ−
７１０５に準拠して測定した。 ３．光拡散率の算出方法 オプテック社製、ゴニオフォトメーターを使用し、平行
光束径３０ｍｍφ、 受光部径１０ｍｍφで各拡散光
量を測定し、下記式により光拡散率を算出した。

【００１９】

【００２０】

【実施例１】東芝シリコーン製球状架橋シロキサン系樹
脂微粒子「トスパール２０００Ｂ：平均粒子径６μｍ
（Ｂ−１）」を２００℃で１２時間熱処理を行い、乾燥
窒素雰囲気下で常温まで冷却、重量測定。次いで、２６
５℃で３０分加熱を行い、加熱前後での重量変化から揮
発成分量を計算したところ、０．３重量％であった。上
記処理を行った球状架橋シロキサン系樹脂微粒子１３重
量部と旭化成工業製アクリル樹脂「デルペットＬＰ−１
（Ａ−１）」８７重量部をドラムブレンダーで混合し、
３０ｍｍ二軸押出機を用いて樹脂温度約２５０℃で混
練、造粒し積層部用樹脂組成物とした。

【００２１】得られた積層部用樹脂組成物を３０ｍｍ
φ、Ｌ／Ｄ＝２４の押出機を用い、また、基板部用には
上記のアクリル樹脂（Ａ−１）を９０ｍｍφ、Ｌ／Ｄ＝
３２の押出機を用いて共押出しを行った。ダイは２種２
層のフィードブロック式を用い、積層板が２．５ミリの
厚さになるようにリップ開度及びポリシングロールのク
リアランスで調整し、押出機とダイの温度は２６５℃に
設定した。積層部の厚みのコントロールは３０ｍｍφ、
Ｌ／Ｄ＝２４の押出機の吐出量を変えることによって調
整した。このようにして幅約３０ｃｍの積層板を製造し
たところ、積層板の全厚みは２．５ｍｍ、積層部の厚み
は１００μｍであった。

【００２２】この積層板からシート状試験片を切り出
し、全光線透過率、ヘーズ、光拡散率を測定したところ
以下の結果を得た。全光線透過率＝８９％、曇価＝９２
％、光拡散率２０％であった。また、表面を目視で観察
したところ、「ライン」、「杉柄模様」等の欠陥もな
く、磨りガラスの風合いを呈する意匠性の高い積層板で
あった。

【００２３】

【実施例２〜３、比較例１〜３】球状微粒子の熱処理温
度、時間を変更して揮発成分量をコントロールするとと
もに球状粒子の添加量を変更した以外は実施例１と同様
に実施し評価を行った。結果を表１にまとめて示した。

【００２４】

【表１】

【００２５】

【発明の効果】本願発明のアクリル系樹脂積層板は、ク
リスタルガラスの透明風合いと磨りガラスの重厚な風合
いを兼ね備えたアクリル系樹脂積層板であり、積層板製
造時、ダイリップ部分に「目やに」と呼ばれる品質欠陥
が発生し板表層部分に外観不良となるラインが発生した
り、また、板表層部での微細な発泡が著しく発生し、そ
の結果として「杉柄模様」欠陥が生じることがない、生
産安定性に優れるアクリル系樹脂積層板を提供するもの
である。また、本願発明のアクリル系樹脂積層板は、高
齢化社会到来等２１世紀に向けて注目される安全性の確
保、軽量化の推進において硝子代替素材として照明器具
カバー、各種看板、目隠し衝立等の用途に好適に用いら
れるものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０８Ｌ 83:04）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アクリル系樹脂層（イ）をアクリル系樹
   脂（Ａ）からなる基板層（ロ）の片面または両面に積層
   せしめたアクリル系樹脂積層板であって、アクリル系樹
   脂層（イ）に該積層板製造温度における揮発成分量が
   １．５重量％以下である球状微粒子（Ｂ）を配合してな
   るアクリル系樹脂積層板。
2. 【請求項２】 アクリル系樹脂（Ａ）９９〜７０重量％
   と球状微粒子（Ｂ）１〜３０重量％配合してなるアクリ
   ル系樹脂層（イ）であって、かつアクリル系樹脂（Ａ）
   と球状微粒子（Ｂ）との屈折率差の絶対値が０．０２〜
   ０．２、球状微粒子（Ｂ）の平均粒子径が１〜１００μ
   ｍである、全光線透過率が７０％以上、へーズが８０％
   以上かつ光拡散率が１０％以上であることを特徴とする
   請求項１記載のアクリル系樹脂積層板。
3. 【請求項３】 球状微粒子（Ｂ）が架橋シロキサン系樹
   脂微粒子であることを特徴とする請求項１及び２記載の
   アクリル系樹脂積層板。