JP2007055262A - 多層物品及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 自動車、住宅、オフィスビルにおける太陽熱負荷の低減につながる新技術及び受動設計による解決策の提供。
【解決手段】 熱可塑性ポリマー及びＩＲ吸収剤を含有するコア層と、熱可塑性ポリマー及び電磁線吸収剤を含有する第一キャップ層とを含んでなる多層シートであって、当該多層シートの成形時に２つのメルトが最初に接する時点で第一キャップ層に用いた熱可塑性ポリマーの溶融粘度がコア層に用いた熱可塑性ポリマーの溶融粘度の２０％以内となる条件下で第一キャップ層の表面をコア層の表面に密着して配置する。
【選択図】 図１

Description

本明細書は多層物品及び製造方法に関する。具体的には、本明細書はＩＲ吸収用多層シート及びその製造方法に関する。

車両、住宅やオフィスビル内の表面が過剰量の太陽光を吸収すると、室内の温度が上昇し、搭乗者や居住者の快適さが低下し、室内材料の劣化が促進され、大形空調装置の必要性が高まる。特に自動車では、暑い夏の日光下（特に砂漠気候）で駐車した自動車にみられるような苛酷な静止暴露条件下では、閉め切った自動車内の表面温度は１００℃以上にも達し、自動車の全熱量が高温に上昇するおそれがある。

熱不快感を改善するため自動車の空調装置の冷却負荷を増やすのは、自動車業界の現在の趨勢に逆行する。自動車エンジンは、軽量化及び燃費改善のため小型化が進められており、大形空調装置の電力消費に対処し難い。業界及び行政の最近の懸念は、大気中に放出されるクロロフルオロカーボン（ＣＦＣ）の発生源として自動車空調装置の果たす役割であり、冷却負荷の増大は空調装置の大型化につながり、この問題を悪化させる。そこで、自動車、住宅、オフィスビルにおける太陽熱負荷の低減につながる新技術及び受動設計による解決策が必要とされている。

本明細書では、熱可塑性ポリマー及びＩＲ吸収剤を含有するコア層と、熱可塑性ポリマー及び電磁線吸収剤を含有する第一キャップ層とを含んでなる多層シートであって、第一キャップ層の表面がコア層の表面に密着して配置されている多層シートを開示する。

本明細書では、熱可塑性ポリマーとＩＲ吸収剤を含有する組成物を溶融ブレンディングしてコア層を形成し、熱可塑性ポリマーと紫外線吸収剤を含有する組成物を溶融ブレンディングして第一キャップ層を形成し、第一キャップ層がコア層の表面に密着して配置されるようにコア層と第一キャップ層を結合することを含んでなる多層シートの製造方法についても開示する。

本明細書では、熱可塑性ポリマー及びＩＲ吸収剤を含有するコア層と、熱可塑性ポリマー及び紫外線吸収剤を含有する第一キャップ層とを共押出することを含んでなる多層シートの製造方法も開示する。

本明細書では、上記多層シートを含む物品についても開示する。

本明細書では、電磁スペクトルの紫外（ＵＶ）域で高い光吸収率を示し、近赤外（ＩＲ）域で高い光吸収率と高い反射率を示すが、可視域で高い光透過率と高い反射率を示す多層シートを開示する。本多層シートは熱可塑性ポリマーとＩＲ吸収剤とを含有するコア層を含む。一実施形態では、コア層の表面は、熱可塑性ポリマーと電磁線吸収剤とを含有する第一キャップ層の表面に密着して配置される。別の実施形態では、コア層の表面は、各々熱可塑性ポリマーと電磁線吸収剤とを含有する第一キャップ層と第二キャップ層の間にそれらの表面に密着して配置される。多層シートは概して、あらゆる用途（例えば、建物や自動車）において、太陽光がコア層に当る前にキャップ層に当るように取り付けられる。多層シートは好ましくは共押出で製造されるが、これに関しては後述する。なお、本明細書に記載した範囲はすべて上限と下限を含み、それらをどのように組合せてもよい。

電磁線吸収剤は電磁スペクトルからどのような放射線を吸収するものであってもよい。一実施形態では、電磁線吸収剤は紫外線（ＵＶ）吸収剤である。別の実施形態では、電磁線吸収剤は赤外線を吸収できるＩＲ吸収剤である。さらに別の実施形態では、電磁線吸収剤は赤外線（ＩＲ）と紫外線（ＵＶ）を吸収できる吸収剤である。

図１は、第一キャップ層の表面と第二キャップ層の表面との間にコア層の表面を配置した概略図であり、図２は、第一キャップ層の表面だけにコア層の表面を密着して配置した概略図である。コア層及びキャップ層はいずれも、熱可塑性ポリマーの単一シートでも熱可塑性ポリマーの複数シートでもよい。図１及び図２から、多層シートの厚さとは、キャップ層の厚さにコア層の厚さを加えたものをいうことが分かる。

上述の通り、コア層及びキャップ層はいずれも熱可塑性樹脂を含有する。使用し得る熱可塑性ポリマーには、オリゴマー、ポリマー、アイオノマー、デンドリマー、コポリマー（ブロックコポリマー、グラフトコポリマー、星形ブロックコポリマー、ランダムコポリマーなど）、さらにはこれらのポリマーを１種以上含む組合せがある。コア層及びキャップ層に使用できる適当な熱可塑性ポリマーの例には、ポリアセタール、ポリアクリル、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリエステル、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリアリーレート、ポリアリールスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンスルフィド、ポリ塩化ビニル、ポリスルホン、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトンケトン、ポリベンゾオキサゾール、ポリオキサジアゾール、ポリベンゾチアジノフェノチアジン、ポリベンゾチアゾール、ポリピラジノキノキサリン、ポリピロメリットイミド、ポリキノキサリン、ポリベンゾイミダゾール、ポリオキシインドール、ポリオキソイソインドリン、ポリジオキソイソインドリン、ポリトリアジン、ポリピリダジン、ポリピペラジン、ポリピリジン、ポリピペリジン、ポリトリアゾール、ポリピラゾール、ポリピロリジン、ポリカルボラン、ポリオキサビシクロノナン、ポリジベンゾフラン、ポリフタリド、ポリアセタール、ポリ酸無水物、ポリビニルエーテル、ポリビニルチオエーテル、ポリビニルアルコール、ポリビニルケトン、ポリハロゲン化ビニル、ポリビニルニトリル、ポリビニルエステル、ポリスルホネート、ポリスルフィド、ポリチオエステル、ポリスルホン、ポリスルホンアミド、ポリ尿素、ポリホスファゼン、ポリシラザンなど、さらにはこれらの熱可塑性ポリマーを１種以上含む組合せがある。コア層に用いられる好ましい熱可塑性ポリマーは、ポリカーボネート又はポリカーボネートとポリシロキサンとのコポリマーである。キャップ層に用いられる好ましい熱可塑性ポリマーは、ポリカーボネート、コポリエステルカーボネート又はポリエステルとポリカーボネートとのブレンドである。

上述の通り、コア層は熱可塑性ポリマーの単一シートでも熱可塑性ポリマーの複数シートでもよい。熱可塑性ポリマーは、電磁スペクトルの光学波長域の光を透過するのが好ましい。コア層は概してポリカーボネートとＩＲ吸収剤とを含む。本明細書で用いる「ポリカーボネート」、「ポリカーボネート組成物」及び「芳香族カーボネート鎖単位を含む組成物」という用語には、式（Ｉ）Ｉの構造単位を有する組成物が包含される。

式中、Ｒ¹基の総数の約６０％以上は芳香族有機基であり、その残部は脂肪族基、脂環式基又は芳香族基である。好ましくは、Ｒ¹は芳香族有機基であり、さらに好ましくは式（II）の基である。

式中、Ａ¹及びＡ²は各々単環式二価アリール基であり、Ｙ¹はＡ¹とＡ²とを０、１又は２個の原子で隔てる橋かけ基である。例示的な実施形態では、Ａ¹とＡ²とを１個の原子で隔てる。Ｙ¹基の具体例には、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｓ(Ｏ)−、−Ｓ(Ｏ)₂−、−Ｃ(Ｏ)−、メチレン、シクロヘキシルメチレン、２−[２．２．１]−ビシクロヘプチリデン、エチリデン、イソプロピリデン、ネオペンチリデン、シクロヘキシリデン、シクロペンタデシリデン、シクロドデシリデン、アダマンチリデンなどがある。別の実施形態では、Ａ¹とＡ²との間に原子は介在せず、その具体例はビフェニルである。橋かけ基Ｙ¹は、メチレン、シクロヘキシリデン又はイソプロピリデンのような飽和炭化水素基でもよい。

ポリカーボネートは、カーボネート前駆体とジヒドロキシ化合物とのＳｃｈｏｔｔｅｎ−Ｂａｕｍａｎ界面反応で製造し得る。通例、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウムなどの塩基の水溶液を、ジヒドロキシ化合物を含有するベンゼン、トルエン、二硫化炭素、ジクロロメタンなどの水非混和性有機溶剤と混合する。反応を促進すべく相間移動触媒が一般に用いられる。反応体混合物に、分子量調節剤を単独で又は混合物として添加してもよい。後述する枝分れ剤も単独で又は混合物として添加し得る。

ポリカーボネートは、Ａ¹とＡ²が１原子だけで隔てられているジヒドロキシ化合物の界面反応で製造できる。本明細書で用いる「ジヒドロキシ化合物」という用語には、例えば、次の一般式（III）のビスフェノール化合物が包含される。

式中、Ｒ^a及びＲ^bは各々独立に水素、ハロゲン原子（好ましくは臭素）又は一価炭化水素基を表し、ｐ及びｑは各々独立に０〜４の整数であり、Ｘ^aは以下の式（IV）の基のいずれかを表す。

式中、Ｒ^c及びＲ^dは各々独立に水素原子又は一価線状若しくは環状炭化水素基を表し、Ｒ^eは二価炭化水素基、酸素又はイオウである。

式（III）で表されるタイプのビスフェノール化合物の具体例としては、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）メタン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）エタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン（すなわち、ビスフェノールＡ）、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）ブタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）オクタン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）ｎ−ブタン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）フェニルメタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−１−メチルフェニル）プロパン、１，１−ビス（４−ヒドロキシ−ｔ−ブチルフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３−ブロモフェニル）プロパンなどのビス（ヒドロキシアリール）アルカン類、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）シクロペンタン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサンなどのビス（ヒドロキシアリール）シクロアルカン類、又はこれらのビスフェノール化合物の１種以上を含む組合せが挙げられる。

式（III）で表されるその他のビスフェノール化合物には、Ｘが−Ｏ−、−Ｓ−、−ＳＯ−又は−Ｓ(Ｏ)₂−であるものがある。かかるビスフェノール化合物の具体例を幾つか挙げると、４，４′−ジヒドロキシジフェニルエーテル、４，４′−ジヒドロキシ−３，３′−ジメチルフェニルエーテルなどのビス（ヒドロキシアリール）エーテル類、４，４′−ジヒドロキシジフェニルスルフィド、４，４′−ジヒドロキシ−３，３′−ジメチルジフェニルスルフィドなどのビス（ヒドロキシジアリール）スルフィド類、４，４′−ジヒドロキシジフェニルスルホキシド、４，４′−ジヒドロキシ−３，３′−ジメチルジフェニルスルホキシドなどのビス（ヒドロキシジアリール）スルホキシド類、４，４′−ジヒドロキシジフェニルスルホン、４，４′−ジヒドロキシ−３，３′−ジメチルジフェニルスルホンなどのビス（ヒドロキシジアリール）スルホン類、さらにはこれらのビスフェノール化合物を１種以上含む組合せがある。

ポリカーボネートの重縮合に使用し得るその他のビスフェノール化合物として、式（Ｖ）で表されるものがある。

式中、Ｒ^fは炭素原子数１〜１０の炭化水素基又はハロゲン置換炭化水素基のハロゲン原子であり、ｎは０〜４である。ｎが２以上の場合、Ｒ^fは同一でも異なるものでもよい。式（Ｖ）で表されるビスフェノール化合物の具体例には、レゾルシノール、置換レゾルシノール化合物、例えば５−メチルレゾルシン、５−エチルレゾルシン、５−プロピルレゾルシン、５−ブチルレゾルシン、５−ｔ−ブチルレゾルシン、５−フェニルレゾルシン、５−クミルレゾルシンなど、カテコール、ヒドロキノン、置換ヒドロキノン、例えば３−メチルヒドロキノン、３−エチルヒドロキノン、３−プロピルヒドロキノン、３−ブチルヒドロキノン、３−ｔ−ブチルヒドロキノン、３−フェニルヒドロキノン、３−クミルヒドロキノンなど、さらにはこれらのビスフェノール化合物を１種以上含む組合せがある。

式（VI）で表される２，２，２′，２′−テトラヒドロ−３，３，３′，３′−テトラメチル−１，１′−スピロビ−［ＩＨ−インデン］−６，６′−ジオールのようなビスフェノール化合物も使用し得る。

適当なポリカーボネートとして、さらに、アルキルシクロヘキサン単位を含有するビスフェノールから誘導されたものが挙げられる。かかるポリカーボネートは、式（VII）の構造単位を有する。

式中、Ｒ^a〜Ｒ^dは各々独立に水素、Ｃ₁−Ｃ₁₂ヒドロカルビル基又はハロゲンであり、Ｒ^e〜Ｒⁱは各々独立に水素又はＣ₁−Ｃ₁₂ヒドロカルビル基である。本明細書で用いる「ヒドロカルビル」という用語は炭素と水素のみを含む残基をいう。残基は脂肪族でも芳香族でもよく、直鎖、環式、二環式、枝分れでもよく、飽和でも不飽和でもよい。ヒドロカルビル基は、置換基を構成する炭素及び水素原子上に又はその代わりにヘテロ原子を含んでいてもよい。例えば、かかるヘテロ原子を含むと具体的に言及する場合、ヒドロカルビル基には、カルボニル基、アミノ基、ヒドロキシル基などを含んでいてもよいし、ヒドロカルビル基の主鎖にヘテロ原子が含まれていてもよい。アルキルシクロヘキサン含有ビスフェノール類、例えばフェーノール２モルと水素化イソホロン１モルとの反応生成物は、高いガラス転移温度と高い熱変形温度をもつポリカーボネートポリマーの製造に有用である。かかるイソホロンビスフェノール含有ポリカーボネートは式（VIII）の構造単位を有する。

式中、Ｒ^a〜Ｒ^dは上記で定義した通りである。こうしたイソホロンビスフェノール系ポリマーには、非アルキルシクロヘキサンビスフェノール含有ポリカーボネートコポリマー、アルキルシクロヘキシルビスフェノール含有ポリカーボネートと非アルキルシクロヘキシルビスフェノールポリカーボネートとのブレンドが包含され、Ｂａｙｅｒ社からＡＰＥＣという商品名で市販されている。好ましいビスフェノール化合物はビスフェノールＡである。

一実施形態では、ジヒドロキシ化合物をヒドロキシアリール末端ポリ（ジオルガノシロキサン）と反応させてポリカーボネート−ポリシロキサンコポリマーを合成してもよい。好ましくは、ポリカーボネート−ポリ（ジオルガノシロキサン）コポリマーは、界面反応条件下で、ＢＰＡのようなジヒドロキシ化合物とヒドロキシアリール末端ポリ（ジオルガノシロキサン）との混合物にホスゲンを導入することによって製造される。反応体の重合は、第三アミン触媒又は相間移動触媒の使用によって促進できる。

ヒドロキシアリール末端ポリ（ジオルガノシロキサン）は、式（IX）のシロキサンハライドと、脂肪族不飽和一価フェノールとの白金触媒付加反応によって製造できる。

式中、Ｒ⁴はＣ_1-8アルキル基、トリフルオロプロピルなどのハロアルキル基及びシアノアルキル基、並びにフェニル、クロロフェニル、トリルなどのアリール基などである。Ｒ⁴は好ましくはメチル、又はメチルとトリフルオロプロピルの混合物、又はメチルとフェニルの混合物である。

ヒドロキシアリール末端ポリ（ジオルガノシロキサン）の製造に使用し得る脂肪族不飽和一価フェノールの例を幾つか挙げると、オイゲノール、２−アルキルフェノール、４−アリル−２−メチルフェノール、４−アリル−２−フェニルフェノール、４−アリル−２−ブロモフェノール、４−アリル−２−ｔ−ブトキシフェノール、４−フェニル−２−フェニルフェノール、２−メチル−４−プロピルフェノール、２−アリル−４，６−ジメチルフェノール、２−アリル−４−ブロモ−６−メチルフェノール、２−アリル−６−メトキシ−４−メチルフェノール、２−アリル−４，６−ジメチルフェノールなど、さらにはこれらの１種以上を含む組合せがある。

典型的なカーボネート前駆体には、塩化カルボニル（ホスゲン）、臭化カルボニルなどのハロゲン化カルボニル、ビスフェノールＡやヒドロキノンなどの二価フェノールのビスハロホルメート、エチレングリコールやネオペンチルグリコールなどのグリコールのビスハロホルメートなどのビスハロホルメート、及びジフェニルカーボネート、ジ（トリル）カーボネート、ジ（ナフチル）カーボネートなどのジアリールカーボネートがある。界面反応用の好ましいカーボネート前駆体は塩化カルボニルである。

ホモポリマーよりもカーボネートコポリマーの使用が望まれる場合、２種以上の二価フェノールの重合で得られるポリカーボネート、又は二価フェノールとグリコール、ヒドロキシ末端若しくは酸末端ポリエステル、二塩基酸、ヒドロキシ酸又は脂肪族二酸とのコポリマーを使用することもできる。一般に、有用な脂肪族二酸は炭素原子数約２〜４０のものである。好ましい脂肪族二酸はドデカン二酸である。

枝分れポリカーボネート、さらには線状ポリカーボネートと枝分れポリカーボネートとのブレンドもコア層に使用し得る。枝分れポリカーボネートは重合時に枝分れ剤を添加することで製造できる。枝分れ剤には、３個以上の官能基を有する多官能性有機化合物があり、該官能基としてはヒドロキシル、カルボキシル、無水カルボキシル、ハロホルミルなどがあり、これらの枝分れ剤を１種以上含む組合せも挙げられる。具体例には、トリメリト酸、トリメリト酸無水物、トリメリチルトリクロライド、トリス−ｐ−ヒドロキシフェニルエタン、イサチン−ビス−フェノール、トリス−フェノールＴＣ（すなわち１，３，５−トリス（（ｐ−ヒドロキシフェニル）イソプロピル）ベンゼン）、トリス−フェノールＰＡ（すなわち４（４（１，１−ビス（ｐ−ヒドロキシフェニル）−エチル）α，α−ジメチルベンジル）フェノール）、４−クロロホルミルフタル酸無水物、トリメシン酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸など、さらにはこれらの枝分れ剤を１種以上含む組合せがある。枝分れ剤は、所定の層のポリカーボネート全重量を基準にして約０．０５〜４．０重量％のレベルで添加し得る。

一実施形態では、ポリカーボネートはジヒドロキシ化合物と炭酸ジエステルとの溶融重縮合反応で製造し得る。ポリカーボネートの製造に使用し得る炭酸ジエステルの具体例には、ジフェニルカーボネート、ビス（２，４−ジクロロフェニル）カーボネート、ビス（２，４，６−トリクロロフェニル）カーボネート、ビス（２−シアノフェニル）カーボネート、ビス（ｏ−ニトロフェニル）カーボネート、ジトリルカーボネート、ｍ−クレシルカーボネート、ジナフチルカーボネート、ビス（ジフェニル）カーボネート、ジエチルカーボネート、ジメチルカーボネート、ジブチルカーボネート、ジシクロヘキシルカーボネート、ビス（ｏ−メトキシカルボニルフェニル）カーボネート、ビス（ｏ−エトキシカルボニルフェニル）カーボネート、ビス（ｏ−プロポキシカルボニルフェニル）カーボネート、ビス−ｏ−メトキシフェニルカーボネート、ビス（ｏ−ブトキシカルボニルフェニル）カーボネート、ビス（イソブトキシカルボニルフェニル）カーボネート、ｏ−メトキシカルボニルフェニル−ｏ−エトキシカルボニルフェニルカーボネート、ビス−ｏ−（ｔ−ブトキシカルボニルフェニル）カーボネート、ｏ−エチルフェニル−ｏ−メトキシカルボニルフェニルカーボネート、ｐ−（ｔ−ブチルフェニル）−ｏ−（ｔ−ブトキシカルボニルフェニル）カーボネート、ビス−メチルサリチルカーボネート、ビス−エチルサリチルカーボネート、ビス−プロピルサリチルカーボネート、ビス−ブチルサリチルカーボネート、ビス−ベンジルサリチルカーボネート、ビス−メチル−４−クロロサリチルカーボネートなど、さらにはこれらの炭酸ジエステルを１種以上含む組合せがあ。好ましい炭酸ジエステルは、ジフェニルカーボネート又はビス−メチルサリチルカーボネートである。

好ましい、ポリカーボネートの重量平均分子量は約３０００〜１００００００ｇ／モルの分子量を有する。一実施形態では、ポリカーボネートは約１００００〜１０００００ｇ／モルの分子量を有する。別の実施形態では、ポリカーボネートは約２００００〜５００００ｇ／モルの分子量を有する。さらに別の実施形態では、ポリカーボネートは約２５０００〜３５０００ｇ／モルの分子量を有する。

熱可塑性ポリマーは一般にコア層の重量を基準にして約７０〜９９．９重量％の量で使用される。一実施形態では、熱可塑性ポリマーはコア層の全重量を基準にして約７５〜９９．７重量％の量で存在する。別の実施形態では、熱可塑性ポリマーはコア層の全重量を基準にして約８０〜９９．５重量％の量で存在する。さらに別の実施形態では、熱可塑性ポリマーはコア層の全重量を基準にして約８５〜９７重量％の量で存在する。

ＩＲ吸収剤は一般に金属ホウ化物又はホウ化物の微粒子であり、例えばホウ化ランタン（ＬａＢ₆）、ホウ化プラセオジム（ＰｒＢ₆）、ホウ化ネオジム（ＮｄＢ₆）、ホウ化セリウム（ＣｅＢ₆）、ホウ化ガドリウム（ＧｄＢ₆）、ホウ化テルビウム（ＴｂＢ₆）、ホウ化ジスプロシウム（ＤｙＢ₆）、ホウ化ホルミウム（ＨｏＢ₆）、ホウ化イットリウム（ＹＢ₆）、ホウ化サマリウム（ＳｍＢ₆）、ホウ化ユウロピウム（ＥｕＢ₆）、ホウ化エルビウム（ＥｒＢ₆）、ホウ化ツリウム（ＴｍＢ₆）、ホウ化イッテルビウム（ＹｂＢ₆）、ホウ化ルテチウム（ＬｕＢ₆）、ホウ化ストロンチウム（ＳｒＢ₆）、ホウ化カルシウム（ＣａＢ₆）、ホウ化チタン（ＴｉＢ₂）、ホウ化ジルコニウム（ＺｒＢ₂）、ホウ化ハフニウム（ＨｆＢ₂）、ホウ化バナジウム（ＶＢ₂）、ホウ化タンタル（ＴａＢ₂）、ホウ化クロム（ＣｒＢ及びＣｒＢ₂）、ホウ化モリブデン（ＭｏＢ₂、Ｍｏ₂Ｂ₅及びＭｏＢ）、ホウ化タングステン（Ｗ₂Ｂ₅）など、又はこれらのホウ化物を１種以上含む組合せである。

ポリカーボネートに分散させる前のＩＲ吸収剤はナノサイズ粒子の形態であることが望ましい。粒子形状に特に制限はなく、例えば球状、不定形、板状、ホイスカー状などであってもよい。ナノサイズ粒子は概して約２００ｎｍ以下の平均長径を有する。一実施形態では、粒子の平均長径は約１５０ｎｍ以下の平均長径を有する。別の実施形態では、粒子は約１００ｎｍ以下の平均長径を有する。さらに別の実施形態では、粒子は約７５ｎｍ以下の平均長径を有する。またさらに別の実施形態では、粒子は約５０ｎｍ以下の平均長径を有する。上述の通り、ナノサイズ粒子は概して約２００ｎｍ以下の平均長径を有する。一実施形態では、粒子の９０％超が約２００ｎｍ以下の平均長径を有する。別の実施形態では、粒子の９５％超が約２００ｎｍ以下の平均長径を有する。さらに別の実施形態では、粒子の９９％超が約２００ｎｍ以下の平均長径を有する。バイモーダル又はさらに高次の粒度分布を用いてもよい。

ＩＲ吸収剤は概して約０．００１〜２．０ｇ／ｍ²の量で使用される。一実施形態では、ＩＲ吸収剤は約０．０３〜１．０ｇ／ｍ²の量で使用し得る。別の実施形態では、ＩＲ吸収剤は約０．０５〜０．７５ｇ／ｍ²の量で使用し得る。さらに別の実施形態では、ＩＲ吸収剤は約０．０９〜０．３６ｇ／ｍ²の量で使用し得る。

ＩＲ吸収剤は概してコア層の全重量を基準にして約０．０２〜３０００ｐｐｍの量で使用される。一実施形態では、ＩＲ吸収剤はコア層の全重量を基準にして約１〜１５００ｐｐｍの量で使用し得る。別の実施形態では、ＩＲ吸収剤はコア層の全重量を基準にして約１．５〜１２５０ｐｐｍの量で使用し得る。さらに別の実施形態では、ＩＲ吸収剤は、シートの厚さに応じて、コア層の全重量を基準にして約２．５〜６００ｐｐｍの量で使用し得る。一実施形態では、コア層は、ＩＲ光とＩＲ吸収剤の相互作用で生じる温度上昇を補償するための熱安定剤を含んでいてもよい。さらに、熱安定剤の添加によって、溶融ブレンディングなどの加工作業時の材料が保護される。一般に、ＩＲ吸収剤を含有するポリカーボネート層は、露光時に約２０℃もの温度上昇を起こしかねない。コア層に熱安定剤を添加すると、多層シートの長期老化特性が改良され、ライフサイクルが延びる。別の実施形態では、ＵＶ分解を防ぐため、所望に応じてＵＶ安定剤をコア層に添加してもよい。適当な熱安定剤には、ホスファイト、ホスホナイト、ホスフィン、ヒンダードアミン、ヒドロキシルアミン、フェノール化合物、アクリロイル変性フェノール、ヒドロペルオキシド分解剤、ベンゾフラノン誘導体など又はこれらの熱安定剤を１種以上含む組合せがある。市販されている適当な熱安定剤には、ＩＲＧＡＰＨＯＳ １６８、ＤＯＶＥＲＰＨＯＳ Ｓ−９２２８、ＵＬＴＲＡＮＯＸ ６４１があり、市販されている適当なＵＶ安定剤には、ＴＩＮＵＶＩＮ ３２９、ＴＩＮＵＶＩＮ ２３４、ＴＩＮＵＶＩＮ ３５０、ＴＩＮＵＶＩＮ ３６０又はＵＶＩＮＯＬ ３０３０がある。所望に応じて、コア層の熱安定性を改善すべく、脂環式エポキシポリマー又はＩＲＧＡＮＯＸ １０７６などの補助安定剤を加えてもよい。好ましい熱安定剤はホスファイトである。

熱安定剤は、コア層の全重量を基準にして約０．００１〜３重量％の量で添加するのが概して望ましい。一実施形態では、熱安定剤はコア層の全重量を基準にして約０．００２〜０．５重量％の量で添加し得る。別の実施形態では、熱安定剤はコア層の全重量を基準にして約０．００５〜０．２重量％の量で添加し得る。さらに別の実施形態では、熱安定剤はコア層の全重量を基準にして約０．０１〜０．１重量％の量で添加し得る。補助安定剤を添加する場合、コア層の全重量を基準にして約０．００１〜２重量％の量で添加するのが概して望ましい。

熱安定剤及びＵＶ安定剤に加えて、他の添加剤、例えば離型剤、顔料、染料、耐衝撃性改良剤、滑剤、酸化防止剤、抗微生物剤、難燃剤、視覚効果剤、繊維、例えば炭素繊維、ガラス繊維、カーボンナノチュ−ブなど、帯電防止剤、可塑剤、充填剤、例えばフュームドシリカ、エーロゲル、カーボンブラックなどをコア層及びキャップ層の双方に添加してもよい。

コア層の厚さは約０．５〜３０ｍｍであるのが概して望ましい。一実施形態では、コア層の厚さは約０．７５〜２５ｍｍとし得る。別の実施形態では、コア層の厚さは約０．８５〜２０ｍｍとし得る。さらに別の実施形態では、コア層の厚さは約１〜１５ｍｍとし得る。

上述の通り、多層シートは、コア層の上に１層のキャップ層を密着して配置したものでもよい。別法として、多層シートは２層のキャップ層を含んでいて、一方のキャップ層がコア層のいずれかの面に密着して配置されたものでもよい。キャップ層も一般に熱可塑性ポリマーを含んでいる。適当な熱可塑性ポリマーはポリカーボネート、コポリエステルカーボネート又はポリエステルとポリカーボネートのブレンドである。ポリエステルは、脂環式ポリエステルでも、ポリアリレートでも、又は脂環式ポリエステルとポリアリレートとの組合せでもよい。

キャップ層での使用に適した脂環式ポリエステルは、光学的透明性、優れた耐候性、耐薬品性、低吸水性によって特徴づけられるものである。脂環式ポリエステルが、コア層に用いた熱可塑性ポリマーとの良好な溶融相溶性を有することも概して望ましい。一実施形態では、コア層に用いたポリカーボネートとの溶融相溶性に優れた脂環式ポリエステルを使用するのが好ましい。脂環式ポリエステルは一般にジオールと二塩基酸又は誘導体との反応で製造される。高品質光学シートとして用いられる脂環式ポリエステルポリマーの製造に有用なジオールは、直鎖、枝分れ又は脂環式アルカンジオール、好ましくは直鎖又は枝分れアルカンジオールであり、炭素原子数は２〜１２のものでよい。

適当なジオールには、エチレングリコール、１，２−及び１，３−プロピレングリコールなどのプロピレングリコール、１，３−及び１，４−ブタンジオールなどのブタンジオール、ジエチレングリコール、２，２−ジメチル−１，３−プロパンジオール、２−エチル−２−メチル−１，３−プロパンジオール、１，３−及び１，５−ペンタンジオール、ジプロピレングリコール、２−メチル−１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール（特にそのシス及びトランス異性体）、トリエチレングリコール、１，１０−デカンジオール又はこれらのジオールを１種以上含む組合せがある。特に好ましいのは、ジメタノールビシクロオクタン、ジメタノールデカリン、脂環式ジオール又はその化学的等価物であり、殊に１，４−シクロヘキサンジメタノール又はその化学的等価物である。１，４−シクロヘキサンジメタノールをジオール成分として用いる場合、約１：４〜４：１のシス／トランス異性体比の混合物を使用するのが概して好ましい。この範囲内で、約１：３のシス／トランス異性体比を用いるのが概して望ましい。

脂環式ポリエステルポリマーの製造に有用な二酸は脂肪族二酸であり、各々飽和環の飽和炭素に結合した２つのカルボキシル基を有するカルボン酸を包含する。適当な脂環式酸の具体例には、デカヒドロナフタレンジカルボン酸、ノルボルネンジカルボン酸、ビシクロオクタンジカルボン酸がある。好ましい脂環式二酸は１，４−シクロヘキサンジカルボン酸及びｔｒａｎｓ−１，４−シクロヘキサンジカルボン酸である。ポリエステルが１種以上の脂環式環含有モノマーを有することを条件として、線状脂肪族二酸も有用である。線状脂肪族二酸の具体例には、コハク酸、アジピン酸、ジメチルコハク酸及びアゼライン酸がある。二酸とジオールの混合物も脂環式ポリエステルの製造に使用し得る。

シクロへキサンジカルボン酸及びその化学的等価物は、例えば、触媒（ロジウムを炭素やアルミナのような適当な担体に担持したものなど）を用いて、適当な溶媒（水や酢酸など）中で、イソフタル酸やテレフタル酸やナフタレン酸のような環状芳香族二酸及びその誘導体を水素化することによって調製できる。また、反応条件下で酸が少なくとも部分的に可溶性であるような不活性液体媒質と、炭素やシリカに担持したパラジウム又はルテニウム触媒とを用いて製造することもできる。

水素化では、一般に、カルボン酸基がシス位又はトランス位にある２種以上の異性体が得られる。シス異性体とトランス異性体は結晶化又は蒸留で分離することができ、結晶化に際してはｎ−へプタンのような溶剤を使用してもよいし、使用しなくてもよい。シス異性体の方が混和し易いが、トランス異性体の方が高い溶融温度及び結晶化温度を有しているので特に好ましい。シス／トランス異性体混合物も使用でき、かかる混合物を使用する場合、シス異性体とトランス異性体の合計重量を基準にして、トランス異性体が約７５重量％以上を占め、残部がシス異性体となるのが好ましい。異性体混合物又は２種以上の二酸を使用すると、コポリエステル又は２種類のポリエステルの混合物を脂環式ポリエステルポリマーとして使用することができる。

これらの二酸のエステルを始めとする化学的等価物も脂環式ポリエステルの製造に使用し得る。適当な二酸の化学的等価物の例には、ジアルキルエステルのようなアルキルエステル、ジアリールエステル、無水物、酸塩化物、酸臭化物など、さらにこれらの化学的等価物を１種以上含む組合せがある。好ましい化学的等価物は、脂環式二酸のジアルキルエステルであり、最も好ましい化学的等価物は酸のジメチルエステル、特にジメチル−ｔｒａｎｓ−１，４−シクロヘキサンジカルボキシレートである。

ジメチル−１，４−シクロヘキサンジカルボキシレートは、ジメチルテレフタレートの環水素化で得ることができ、カルボン酸基がシス位及びトランス位にある２種の異性体が得られる。異性体は分離でき、トランス異性体が特に好ましい。上述の通り異性体混合物も使用し得る。

ポリエステルポリマーは一般にジオール又はジオールの化学的等価成分と二酸又は二酸の化学的等価成分との縮合又はエステル交換重合で得られ、式（Ｘ）の繰返し単位を有する。

式中、Ｒ³は炭素原子数２〜１２の直鎖、枝分れ又は脂環式アルカンジオール又はその化学的等価物の残基である炭素原子数２〜１２のアルキル又はシクロアルキル基であり、Ｒ⁴は二酸から誘導された脱カルボキシル残基であるアルキル又は脂環式基であるが、Ｒ³とＲ⁴の少なくとも一方がシクロアルキル基であることを条件とする。

好ましい脂環式ポリエステルは、式（XI）の繰返し単位を有するポリ（１，４−シクロヘキサン−ジメタノール−１，４−シクロヘキサンジカルボキシレート）（ＰＣＣＤ）である。

これは、式（Ｘ）のＲ³がシクロヘキサン環であり、Ｒ⁴がシクロヘキサンジカルボキシレート又はその化学的等価物から誘導されたシクロヘキサン環であって、そのシス異性体、トランス異性体又はシス異性体とトランス異性体の混合物から選択されたものである。

脂環式ポリエステルは、一般に、適量（通例、最終生成物の全重量を基準にして約５０〜４００ｐｐｍのチタン）のテトラ（２−エチルへキシル）チタネートのような適当な触媒の存在下で製造できる。

ＰＣＣＤは概してポリカーボネートと完全に混和する。ポリカーボネート−ＰＣＣＤ混合物は通常、２６５℃、荷重２．１６ｋｇ、滞留時間４分で測定して、５ｃｍ³／１０分（ｃｃ／１０分又はｍｌ／１０分）以上で１５０ｃｍ³／１０分以下のメルトボリュームレート（ＭＶＲ）を有するのが望ましい。この範囲内で、２６５℃、荷重２．１６ｋｇ、滞留時間４分で測定して、約７ｃｃ／１０分以上、好ましくは約９ｃｃ／１０分以上、さらに好ましくは約１０ｃｃ／１０分以上のＭＶＲを有するのが概して望ましい。同じく、上記範囲内で、約１２５ｃｃ／１０分以下、好ましくは約１１０ｃｃ／１０分以下、さらに好ましくは約１００ｃｃ／１０分以下のＭＶＲを有するのが望ましい。

ポリカーボネートと混合し得る他の好ましい脂環式ポリエステルは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリ（トリメチレンテレフタレート）（ＰＴＴ）、ポリ（シクロヘキサンジメタノール−コ−エチレンテレフタレート）（ＰＥＴＧ）、ポリ（エチレンナフタレート）（ＰＥＮ）及びポリ（ブチレンナフタレート）（ＰＢＮ）である。

他のポリマーと混合し得る別の好ましいポリエステルはポリアリーレートである。ポリアリーレートとは、概して芳香族ジカルボン酸とビスフェノールとのポリエステルをいう。アリールエステル結合に加えてカーボネート結合を有するポリアリーレートコポリマーはポリエステル−カーボネートと呼ばれ、混合物に好適に使用し得る。ポリアリーレートは、芳香族ジカルボン酸又はそのエステル形成性誘導体とビスフェノール又はその誘導体との溶液重合又は溶融重合によって製造できる。

一般に、ポリアリーレートは、１種以上のジフェノール残基を１種以上の芳香族ジカルボン酸残基と共に含んでいるのが好ましい。式（XII）に例示した好ましいジフェノール残基は、１，３−ジヒドロキシベンゼン部分（本明細書ではレゾルシノール又はレゾルシノール部分という。）から誘導される。レゾルシノール又はレゾルシノール部分には、非置換１，３−ジヒドロキシベンゼン及び置換１，３−ジヒドロキシベンゼン共に包含される。

式中、ＲはＣ_1-12アルキル又はハロゲンの少なくとも１つ、ｎは０〜３である。適当なジカルボン酸残基には、単環式基、好ましくはイソフタル酸、テレフタル酸又はイソフタル酸とテレフタル酸の混合物から誘導される芳香族ジカルボン酸残基、或いはジフェニルジカルボン酸、ジフェニルエーテルジカルボン酸及びナフタレン−２，６−ジカルボン酸などの多環式基、並びにこれらの多環式基を１種以上含む組合せから誘導される芳香族ジカルボン酸残基がある。好ましい多環式基はナフタレン−２，６−ジカルボン酸である。

好ましくは、芳香族ジカルボン酸残基は、式（XIII）に概括的に例示する通り、イソフタル酸及び／又はテレフタル酸の混合物から誘導される。

したがって、一実施形態では、ポリアリーレートは式（XIV）に示すレゾルシノールアリーレートポリエステルを含むが、Ｒ及びｎは上記の式（XII）で定義したものである。

式中、ＲはＣ_1-12アルキル又はハロゲンの少なくとも１つであり、ｎは０〜３であり、ｍは約８以上である。Ｒが水素であるのが好ましい。好ましくは、ｎは０、ｍは約１０〜３００である。イソフタル酸とテレフタル酸とのモル比は約０．２５：１〜４．０：１である。

別の実施形態では、ポリアリーレートは式（XV）に示す多環式芳香基を有する熱安定レゾルシノールアリーレートポリエステルを含む。

式中、ＲはＣ_1-12アルキル又はハロゲンの少なくとも１つであり、ｎは０〜３であり、ｍは約８以上である。

別の実施形態では、ポリアリーレートは共重合して、カーボネートブロックとアリーレートブロックを含むブロックコポリエステルカーボネートを形成する。その例には、式（XVI）に示す構造単位を有するポリマーがある。

式中、Ｒ¹は各々独立にハロゲン又はＣ_1-12アルキルであり、ｍは１以上であり、ｐは約０〜３であり、Ｒ²は各々独立に二価有機基であり、ｎは約４以上である。ｎは、好ましくは約１０以上、さらに好ましくは約２０以上、最も好ましくは約３０〜１５０である。ｍは、好ましくは約３以上、さらに好ましくは約１０以上、最も好ましくは約２０〜２００である。一実施形態では、ｍは約２０〜５０の量で存在する。

ポリエステルは約５００〜１００００００ｇ／モルの重量平均分子量を有しているのが概して望ましい。一実施形態では、ポリエステルは約１００００〜２０００００ｇ／モルの重量平均分子量を有する。別の実施形態では、ポリエステルは約３００００〜１５００００ｇ／モルの重量平均分子量を有する。さらに別の実施形態では、ポリエステルは約５００００〜１２００００ｇ／モルの重量平均分子量を有する。キャップ層に用いられるポリエステルの分子量の例は、約６００００〜１２００００ｇ／モルである。これらの分子量はポリスチレン標準を基準に決定される。

一実施形態では、多層シートの成形時に、コア層に用いた熱可塑性ポリマーの溶融粘度がキャップ層に用いた熱可塑性ポリマーの溶融粘度とマッチしているのが望ましい。別の実施形態では、多層シートの成形時に２つのメルトが最初に接する時点で、キャップ層に用いた熱可塑性ポリマーの溶融粘度がコア層に用いた熱可塑性ポリマーの溶融粘度と等しいのが望ましい。さらに別の実施形態では、多層シートの成形時２つのメルトが最初に接触する時点で、キャップ層に用いた熱可塑性ポリマーの溶融粘度がコア層に用いた熱可塑性ポリマーの溶融粘度の１％以内であるのが望ましい。また別の実施形態では、多層シートの成形時に２つのメルトが最初に接する時点で、キャップ層に用いた熱可塑性ポリマーの溶融粘度がコア層に用いた熱可塑性ポリマーの溶融粘度の５％以内であるのが望ましい。さらに別の実施形態では、多層シートの成形時に２つのメルトが最初に接する時点で、キャップ層に用いた熱可塑性ポリマーの溶融粘度がコア層に用いた熱可塑性ポリマーの溶融粘度の１０％以内であるのが望ましい。また別の実施形態では、多層シートの成形時に２つのメルトが最初に接する時点で、キャップ層に用いた熱可塑性ポリマーの溶融粘度がコア層に用いた熱可塑性ポリマーの溶融粘度の２０％以内であるのが望ましい。

ポリエステル及び／又はコポリエステルカーボネートはキャップ層の重量を基準にして概して約７０〜９９．９重量％の量で使用される。この範囲内で、キャップ層の重量を基準にして、約７５重量％以上、好ましくは約８０重量％以上、さらに好ましくは約８５重量％以上の量を使用し得る。上記範囲内で、キャップ層の重量を基準にして、約９８重量％以上、好ましくは約９７重量％以上、さらに好ましくは約９５重量％以上の量を使用するのが望ましい。

キャップ層は一般に適当なＵＶ吸収剤を含む。適当なＵＶ吸収剤には、ベンゾフェノン類、例えば２，４−ジヒドロキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−ｎ−オクトキシベンゾフェノン、４−ドデシロキシ−２−ヒドロキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−オクタデシロキシベンゾフェノン、２，２′−ジヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２，２′−ジヒドロキシ−４，４′−ジメトキシベンゾフェノン、２，２′−ジヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２，２′，４，４′−テトラヒドロキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−メトキシ−５−スルホベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−メトキシ−２′−カルボキシベンゾフェノン、２，２′−ジヒドロキシ−４，４′−ジメトキシ−５−スルホベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−（２−ヒドロキシ−３−メチルアリールオキシ）プロポキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−クロロベンゾフェノンなど、ベンゾトリアゾール類、例えば２，２′−（ヒドロキシ−５−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２，２′−（ヒドロキシ−３′，５′−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２，２′−（ヒドロキシ−Ｘ−ｔ−ブチル−５′−メチルフェニル）ベンゾトリアゾールなど、サリチレート類、例えばサリチル酸フェニル、サリチル酸カルボキシフェニル、サリチル酸ｐ−オクチルフェニル、サリチル酸ストロンチウム、サリチル酸ｐ−ｔ−ブチルフェニル、サリチル酸メチル、サリチル酸ドデシルなど、他の紫外線吸収剤、例えばレゾルシノールモノベンゾエート、２′−エチルヘキシル−２−シアノ−３−フェニルシンナメート、２−エチル−ヘキシル−２−シアノ−３，３−ジフェニルアクリレート、エチル−２−シアノ−３，３−ジフェニルアクリレート、［２，２′−チオビス（４−ｔ−オクチルフェノレート）］−ｎ−ブチルアミンなど、又はこれらのＵＶ吸収剤を１種以上含む組合せがある。キャップ層での使用に好ましいＵＶ吸収剤は、ＢＡＳＦ社から市販のＵＶＩＮＵＬ ３０３０である。

ＵＶ吸収剤は一般にキャップ層の重量を基準にして約５〜１５重量％の量で使用される。一実施形態では、ＵＶ吸収剤は、キャップ層の全重量を基準にして約７〜１４重量％の量で使用し得る。さらに別の実施形態では、ＵＶ吸収剤は、キャップ層の全重量を基準にして約８〜１２重量％の量で使用し得る。一実施形態では、ＵＶ吸収剤は、キャップ層の全重量を基準にして約９〜１１重量％の量で使用し得る。

キャップ層は約１０〜１２０μｍの平均厚さを有するのが概して望ましい。一実施形態では、キャップ層の厚さは約１５〜１００μｍとし得る。別の実施形態では、キャップ層の厚さは約２０〜９０μｍとし得る。さらに別の実施形態では、キャップ層の厚さは約２５〜８０μｍとし得る。

多層シートは一般に、押出後にシートをロールミル又はロールスタックで積層することによって製造できる。多層シートの各層の押出は、単軸押出機又は二軸押出機で実施し得る。単軸押出機で層を押出して、これらの層をロールミルで積層するのが望ましい。単軸押出機又は二軸押出機で複数の層を共押出するのがさらに望ましく、これらの層を適宜ロールミルで積層してもよい。ロールミルは、所望に応じて二本ロールミルでも三本ロールミルでもよい。多層シートの製造には単軸押出機による複数の層の共押出が概して望ましい。

一実施形態では、コア層及びキャップ層の押出に際して、熱可塑性ポリマーと共に供給スロートから添加剤（例えば、ＩＲ吸収剤やＵＶ吸収剤）を押出機に添加してもよい。別の実施形態では、コア層及びキャップ層の押出に際して、添加剤をマスターバッチの形態で押出機に添加してもよい。熱可塑性ポリマーを押出機の供給スロートから供給し、マスターバッチは押出機の供給スロート又は供給スロートの下流で供給してもよい。一実施形態では、コア層の製造時に、熱可塑性ポリマーを単軸押出機の供給スロートに供給し、ＩＲ吸収剤をマスターバッチの形態で供給スロートの下流で添加する。別の実施形態では、キャップ層の製造時に、熱可塑性ポリマーを単軸押出機の供給スロートに供給し、ＵＶ吸収剤をマスターバッチの形態で供給スロートの下流で添加する。

一実施形態では、コア層及びキャップ層用の望ましい組成物を共押出前に別々に予備コンパウンディングしてもよい。この場合、予備コンパウンディングした材料を、まず二軸押出機、単軸押出機、Ｂｕｓｓニーダー、ロールミルなどで溶融ブレンディングしてから、後の共押出に適したペレット、シートなどの形状に賦形する。次に、予備コンパウンディングしたコア層及びキャップ層の組成物を、それぞれの押出機に供給し共押出すればよい。

上述の通り、キャップ層とコア層を共押出するのが望ましい。一実施形態では、多層シートの共押出法の一つとして、種々の押出機からのメルト流（押出物）をフィードブロックダイに供給し、そこで種々のメルト流が合流してからダイに入る。別の実施形態では、種々の押出機からのメルト流を、マルチマニホールド内部合流ダイに供給する。種々のメルト流は別々にダイに入り、最終ダイオリフィスのすぐ内側で合流する。さらに別の実施形態では、種々の押出機からのメルト流を、マルチマニホールド外部合流ダイに供給する。外部合流ダイはメルト流毎に完全に分離したマニホールドと別個のオリフィスとを有しており、メルト流はこれを通ってダイから別々に流出し、ダイ出口を出た直後に合流する。複数の層はまだ溶融している間にダイのすぐ下流で積重する。多層シートの製造に使用するダイの具体例にはフィードブロックダイがある。一実施形態では、コア層とキャップ層の共押出に用いられる押出機は、それぞれ単軸押出機である。共押出シートは適宜ロールミルでカレンダー加工してもよい。多層シートは概して約０．５〜３５ｍｍの厚さを有する。

多層シートは、シート表面に入射したＩＲ全体の約９０％以上の量を吸収するのが望ましい。一実施形態では、多層シートは、シート表面に入射したＩＲ全体の約６０％以上の量を吸収すればよい。別の実施形態では、多層シートは、シート表面に入射したＩＲ全体の約５０％以上の量を吸収すればよい。さらに別の実施形態では、多層シートは、シート表面に入射したＩＲ全体の約４０％以上の量を吸収すればよい。さらに別の実施形態では、多層シートは、シート表面に入射したＩＲ全体の約２０％以上の量を吸収すればよい。さらに別の実施形態では、多層シートは、シート表面に入射したＩＲ全体の約５％以上の量を吸収すればよい。

多層シートは、シート表面に入射したＵＶ全体の約９０％以上の量を吸収するのが望ましい。一実施形態では、多層シートは、シート表面に入射したＵＶ全体の約６０％以上の量を吸収すればよい。別の実施形態では、多層シートは、シート表面に入射したＵＶ全体の約５０％以上の量を吸収すればよい。さらに別の実施形態では、多層シートは、シート表面に入射したＵＶ全体の約４０％以上の量を吸収すればよい。さらに別の実施形態では、多層シートは、シート表面に入射したＵＶ全体の約２０％以上の量を吸収すればよい。さらに別の実施形態では、多層シートは、シート表面に入射したＵＶ全体の約５％以上の量を吸収すればよい。

多層シートは電磁スペクトルのＵＶ域及びＩＲ域の電磁線をできるだけ多く吸収するのが概して望ましいが、電磁スペクトルの可視域の光を透過するのが望ましい。電磁スペクトルの可視域は一般に約４００〜７００ｎｍの波長である。シートの可視域の光透過率が約２０％以上であるのが望ましい。一実施形態では、シートの可視域の光透過率が約３０％以上であるのが望ましい。別の実施形態では、シートの可視域の光透過率が約４０％以上であるのが望ましい。さらに別の実施形態では、シートの可視域の光透過率が約５０％以上であるのが望ましい。

多層シートはヘイズが約５％以下であることも望ましい。一実施形態では、ヘイズは約２％以下であればよい。別の実施形態では、ヘイズは約１．８％以下であればよい。別の実施形態では、ヘイズは約１．６％以下であればよい。

得られた多層シートが多壁シートの形態にある場合、ヘイズが約２５％未満であるのが概して望ましい。一実施形態では、ヘイズは約２０％以下であればよい。別の実施形態では、ヘイズは約１５％以下であればよい。別の実施形態では、ヘイズは約１０％以下であればよい。

こうして製造された多層シートは、自動車、住宅、オフィスビルその他赤外線露光による発熱が不適切な分野で好適に使用し得る。一実施形態では、本シートは、図３に示すように、壁面間に空気路のある多壁シートとして共押出した後、屋根材や透明フィルム材料として使用し得る。図３は多壁シートの概略図であり、上下のシートはブラケットで隔てられ、ブラケット間に空気ポケットを有する。図３にはシート厚も示してあり、シート厚には各多層シートに加えてブラケットの部分も含まれる。ブラケットも上述の熱可塑性ポリマーから製造し得る。一実施形態では、ブラケットはポリカーボネート、ポリエステル又はポリエステルカーボネート−ポリエステルから製造し得る。

こうしてできた多層シートは、さらに、様々な形状及び寸法の材料を製造すべく、熱成形、真空成形、ブロー成形、賦形などの追加の加工に付してもよい。

以下の実施例で、様々な材料及び装置を用いて多層シートの様々な実施形態の若干を製造する組成物及び方法を例示するが、これらの実施例は例示のためのものであり、限定的なものではない。

比較例
本例は、次の実施例１と併せて、キャップ層にＩＲ吸収剤を配合した場合と対比して、コア層にＩＲ吸収剤を配合したときの利点を実証するために行った。これらの例は、多層シートを太陽光に暴露した時に太陽光がコア層よりも先にキャップ層に接触するように、コア層（ＩＲ吸収剤を含有）の表面にキャップ層（ＵＶ吸収剤を含有）を設けたときの利点を実証するためにも行った。これらの例では、ポリカーボネート層の上にキャップ層（ＬａＢ₆（ＩＲ吸収剤）とＵＶ吸収剤を配合したポリカーボネートからなる）を設けた３ｍｍの多層シートを、ＩＲ吸収剤含有コア層の上にＵＶ吸収剤含有キャップ層を設けた多層シートと対比した。比較例では、ＩＲ吸収剤（ＬａＢ₆）をキャップ層に配合した結果について述べ、後述の実施例１では、ＩＲ吸収剤（ＬａＢ₆）をコア層に配合したときに得られる有益な結果について述べる。

キャップ層の厚さは約６０μｍであったが、厚さのバラツキのためキャップ層の厚さは約５０〜８０μｍの間で変動した。キャップ層とコア層の組成及び構成の詳細は以下の通りであった。

キャップ層中ＬａＢ ₆
キャップ層とコア層にはいずれも熱可塑性ポリマーとしてポリカーボネートを用いた。ポリカーボネートは重量平均分子量３００００ｇ／モルの線状ビスフェノールＡポリカーボネートであった。

キャップ層は０．１８ｇ／ｍ²のＬａＢ₆、１０％のＴｉｎｕｖｉｎ ２３４及び０．１％のＩｒｇａｆｏｓ １６８を含有しており、残部はビスフェノールＡポリカーボネートであった。ＬａＢ₆は、重量平均分子量３００００ｇ／モルの線状ビスフェノールＡポリカーボネート中にＬａＢ₆０．２５重量％を配合したマスターバッチから得た。上記成分を二軸押出機で予備コンパウンディングして、キャップ層プレコンパウンドを得た。

コア層はまず二軸押出機中で予備コンパウンディングした。コア層は、重量平均分子量３００００ｇ／モルの線状ビスフェノールＡポリカーボネート９９．７５重量％、ペンタエリスリトールテトラステアレート０．１重量％、０．１重量％のＴｉｎｕｖｉｎ ２３４、０．０５重量％のＩｒｇａｆｏｓ １６８を含む。コア層及びキャップ層のプレコンパウンドを以下の通り共押出して多層シートを得た。

コア層の押出に用いた押出機は１３３ｍｍ Ｗｅｒｎｅｒ ａｎｄ Ｐｆｌｅｉｄｅｒｅｒ ＺＳＫ押出機（二軸押出機）であった。バレル温度は各々２００〜２８０℃に設定した。ダイ温度は２５０℃、スクリュー速度は８５ｒｐｍであった。供給スロートからダイに向かっての５つのバレル温度は、それぞれ２５０、２６０、２６０、２７０、２８０℃であった。キャップ層の製造に用いた押出機（Ｍａｃｇｉ社製、バレル直径４５ｍｍの単軸押出機）のゾーン温度は２００〜２８０℃に、スクリュー速度は５８ｒｐｍに設定した。単軸押出機の各々で、バレル温度をそれぞれ２４５、２５５、２３０、２３０、２７０、２８０℃に設定した６つのバレルを使用した。上記バレル温度はそれぞれ、単軸押出機の供給スロートからフィードブロックに向かっての順である。コア層の幾つかの性質を表１に示す。

コア層及びキャップ層の押出では、予備コンパウンディングした上記必須組成のペレットを、供給スロートから押出機に供給した。各押出機らの押出物をフィードブロックダイに供給し、共押出多層シートを形成した。光透過率及びヘイズはＡＳＴＭ Ｄ１００３に従って測定し、Ｌａｂ色度はＣＩＥ Ｌａｂ ＤＩＮ ５０３３に従って測定した。結果を次の表１に示す。

表１から、光透過率（ＬＴ）に約５３．４〜６３％の広いバラツキがあることが分かる。同様に、ＩＲ吸収剤をキャップ層に配合すると、多層シートのヘイズは７％を上回るレベルとなり、太陽光透過率のレベルに大きなバラツキが生じる。

実施例１
上述の通り、本実施例はコア層にＬａＢ₆を配合したときの効果を示す。表１の試料１に示す量のＬａＢ₆をコア層に配合した３層多層シートをＵＶキャップ層と共押出した。シートは２層のキャップ層と１層のコア層を含む。コア層は２つのキャップ層の間に配置されていた。

３層シートのキャップ層は、ＵＶ吸収剤（Ｔｉｎｕｖｉｎ ２３４）１０重量％、熱安定剤（Ｉｒｇａｆｏｓ １６８）０．１重量％及び線状ビスフェノールＡポリカーボネート８９．９％を含有するプレコンパウンドの形態で製造した。

コア層は以下の生成物流を供給し混合して予備コンパウンディングした。０．０３２重量％のＬａＢ₆、０．０５重量％のＩｒｇａｆｏｓ １６８、重量平均分子量３００００〜３１０００ｇ／モルの線状ポリカーボネート９９．９１８重量％からなるＬａＢ₆マスターバッチ１６重量％。第二に、重量平均分子量３００００ｇ／モルの線状ポリカーボネート９７．５重量％、２重量％のＴｉｎｕｖｉｎ ２３４及び０．１重量％のＩｒｇａｆｏｓ １６８からなるＵＶコンセントレート５重量％。残部は、重量平均分子量３００００ｇ／モルの線状ポリカーボネート７９重量％からなっていた。

次に、比較例で詳述した通り、プレコンパウンドを各押出機に供給し、多層シートを製造した。結果を表２及び表３に示す。表２は、ＬａＢ₆をコア層に配合した多層シートの幾つかの性質を示す。表３は、ＵＶ吸収剤をキャップ層に、ＩＲ吸収剤をコア層に配合した多層シートで得られた結果を示す。いずれの場合も、照射放射線はまずキャップ層に当たる。

表１（比較例）及び表３（本発明の実施例）から、ＩＲ吸収剤（ＬａＢ₆）をキャップ層に配合すると、ＩＲ吸収剤をコア層に配合した多層シートに比べて、光透過率（ＬＴ％）及びヘイズに大きなバラツキを生じることが分かる。表３から、光透過率、ヘイズ及び色度のバラツキが、表１の試料よりも小さいことも分かる。ヘイズはできるだけ低い方が望ましいので、ＩＲ吸収剤をコア層に分散させると、ＩＲ吸収剤をキャップ層に配合した製品よりも優れた製品が得られる。図４は、ＬａＢ₆をコア層に配合した多層シートとＬａＢ₆をキャップ層に配合した２種類の多層シートを通した物体の写真を示す。この図から、ＬａＢ₆をコア層に配合した多層シートを通しても物体は鮮明に見えるが、ＬａＢ₆をキャップ層に配合した多層シートを通すとほとんど見えないことがはっきりと分かる。ＬａＢ₆をキャップ層に使用した時の色むらもはっきりと分かる。

この試験では、他にも観察を行った。上述の通り、キャップ層の厚さに±２０μｍの厚さのバラツキが観察された。ＩＲ吸収を妥当なものにするため、目標量としてポリカーボネート１ｍ²当り０．１８ｇのＬａＢ₆を使用した。この量のＩＲ吸収剤を、３〜６ｍｍのコア層ではなく６０μｍのキャップ層に添加すると、キャップ層での濃度が非常に高くなり、多層シートに許容できないレベルのヘイズを生じる。さらに、ポリカーボネートをＵＶ老化から保護するために、ＵＶ保護コーティング又はＵＶ吸収剤含有キャップ層が多層シートに用いられる。ＰＣのＵＶ保護を許容レベルにするには、ある濃度のＵＶ吸収剤が必要とされる。キャップ層を厚くする、例えば厚さ５００μｍ（０．５ｍｍ）のキャップ層を使用することによって、キャップ層の厚さのバラツキ及びそれに伴う透過率のバラツキの問題を軽減することが考えられる。しかし、かかるキャップ層の製造の実施上の問題だけでなく、キャップ層全体で高濃度のＵＶ吸収剤が必要となり、多層シート全体のコストが高くなってしまう。

実施例２
本実施例は、多層シートの熱成形が光透過率、太陽因子、遮光係数及びヘイズに及ぼす効果を検討するために行った。ＬａＢ₆濃度が０．０９ｇ／ｍ²と０．１８ｇ／ｍ²の２種類の３ｍｍの多層シートを図５に示すデバイス上で熱成形した。Ｌａｂ色度の測定はＣＩＥ Ｌａｂ ＤＩＮ ５０３３に従って行い、太陽光透過率の測定はＩＳＯ ９０５０に従って行い、ヘイズ及び光透過率はＡＳＴＭ Ｄ１００３に従って測定した。図５に示すデバイス上で多層シートを熱成形すると、シートは１．１５〜２．４ｍｍの厚さのバラツキを示す。キャップ層の厚さのバラツキは約２３〜４８μｍである。

実施例３
本実施例は、コア層の厚さが１ｍｍのときのポリカーボネートコア層中のＬａＢ₆の好ましい範囲について説明する。様々な量のＬａＢ₆と５００ｐｐｍのＩｒｇａｐｈｏｓ １６８を含有するポリカーボネート試料を、２５ｍｍ Ｗｅｒｎｅｒ ａｎｄ Ｐｆｌｅｉｄｅｒｅｒ二軸押出機で製造した。１ｍｍ平板をＥｎｇｅｌ ７５Ｔ装置で射出成形した。

日立製Ｕ３４１０ ＵＶ−ＶＩＳ−ＮＩＲで赤外線透過率を測定した。７８０〜１４００ｎｍでの平均ＩＲ透過率（ＩＲ−Ｔ％）を計算した。この波長域での照射が発熱の最大原因となる。結果を表４に表す。

このデータから、コア層の厚さが１ｍｍのときは、ポリカーボネートコア層に０．７７％よりも多量のＬａＢ₆を添加しても、それ以上のＩＲ吸収効果は得られないことが分かる。

以上の実施例から、ＩＲ吸収剤をコア層に配合した多層シートを使用するのが有利であることが分かる。これによって、ＩＲ吸収剤は大気中の水分から保護され、多層シートの寿命が延びる。さらに、以上の結果からＵＶ吸収剤を配合したキャップ層とＩＲ吸収剤を配合したコア層とを組合せることに相乗効果があることも分かる。以上の結果から、上記構成において、透明性が向上し、ヘイズが低く、色に優れることが明らかである。そこで、これらの多層シートは自動車、住宅、オフィスビルに効果的に使用できる。

例示的な実施形態を参照して本発明を説明してきたが、本発明の技術的範囲から逸脱せずに様々な変更が可能であり、その構成要素を均等物で置換できることも当業者には自明であろう。本発明の技術的範囲から逸脱せずに、個別の状況又は材料を本発明の教示に適合させるため数多くの変更が可能である。したがって、本発明はその最良の実施形態として開示した個々の実施形態に限定されるものではなく、本発明は特許請求の範囲に属するあらゆる実施形態を包含する。

本発明に係る２つのキャップ層間に配置されたコア層の概略図である。 単一キャップ層に密着して配置したコア層の概略図である。 各シートがブラケットで隔てられ、ブラケット間に空気ポケットを有する多壁シートの概略図である。 ＬａＢ₆をコア層に配合した多層シートと、ＬａＢ₆をキャップ層に配合した多層シートの２種類の多層シートを通してみた物体の写真である。 熱成形実験を行ったデバイスの図である。

Claims (12)

1. 熱可塑性ポリマー及びＩＲ吸収剤を含有するコア層と、熱可塑性ポリマー及び電磁線吸収剤を含有する第一キャップ層とを含んでなる多層シートであって、当該多層シートの成形時に２つのメルトが最初に接する時点で第一キャップ層に用いた熱可塑性ポリマーの溶融粘度がコア層に用いた熱可塑性ポリマーの溶融粘度の２０％以内となる条件下で第一キャップ層の表面をコア層の表面に密着して配置してなる、多層シート。
2. さらに、熱可塑性ポリマー及び電磁線吸収剤を含有する第二キャップ層を含み、当該多層シートの成形時に２つのメルトが最初に接する時点で第二キャップ層に用いた熱可塑性ポリマーの溶融粘度がコア層に用いた熱可塑性ポリマーの溶融粘度の２０％以内となる条件下で第二キャップ層をコア層の第一キャップ層との接触面と反対側の表面に密着して配置してなる、請求項１記載のシート。
3. ＩＲ吸収剤が、ホウ化ランタン（ＬａＢ₆）、ホウ化プラセオジム（ＰｒＢ₆）、ホウ化ネオジム（ＮｄＢ₆）、ホウ化セリウム（ＣｅＢ₆）、ホウ化ガドリウム（ＧｄＢ₆）、ホウ化テルビウム（ＴｂＢ₆）、ホウ化ジスプロシウム（ＤｙＢ₆）、ホウ化ホルミウム（ＨｏＢ₆）、ホウ化イットリウム（ＹＢ₆）、ホウ化サマリウム（ＳｍＢ₆）、ホウ化ユウロピウム（ＥｕＢ₆）、ホウ化エルビウム（ＥｒＢ₆）、ホウ化ツリウム（ＴｍＢ₆）、ホウ化イッテルビウム（ＹｂＢ₆）、ホウ化ルテチウム（ＬｕＢ₆）、ホウ化ストロンチウム（ＳｒＢ₆）、ホウ化カルシウム（ＣａＢ₆）、ホウ化チタン（ＴｉＢ₂）、ホウ化ジルコニウム（ＺｒＢ₂）、ホウ化ハフニウム（ＨｆＢ₂）、ホウ化バナジウム（ＶＢ₂）、ホウ化タンタル（ＴａＢ₂）、ホウ化クロム（ＣｒＢ及びＣｒＢ₂）、ホウ化モリブデン（ＭｏＢ₂、Ｍｏ₂Ｂ₅及びＭｏＢ）、ホウ化タングステン（Ｗ₂Ｂ₅）又はこれらのホウ化物を１種以上含む組合せであり、さらに、ＩＲ吸収剤が平均粒径２００ｎｍ以下のナノサイズ粒子であって、コア層の全重量を基準にして０．０２〜３０００ｐｐｍの量で存在する、請求項１記載のシート。
4. コア層がさらに熱安定剤を含み、該熱安定剤が、ホスファイト、ホスホナイト、ホスフィン、ヒンダードアミン、ヒドロキシルアミン、フェノール化合物、アクリロイル変性フェノール、ヒドロペルオキシド分解剤、ベンゾフラノン誘導体又はこれらの酸化防止剤を１種以上含む組合せである、請求項１記載のシート。
5. 熱可塑性ポリマーが、ポリアセタール、ポリアクリル、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリエステル、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリアリーレート、ポリアリールスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンスルフィド、ポリ塩化ビニル、ポリスルホン、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトンケトン、ポリベンゾオキサゾール、ポリオキサジアゾール、ポリベンゾチアジノフェノチアジン、ポリベンゾチアゾール、ポリピラジノキノキサリン、ポリピロメリットイミド、ポリキノキサリン、ポリベンゾイミダゾール、ポリオキシインドール、ポリオキソイソインドリン、ポリジオキソイソインドリン、ポリトリアジン、ポリピリダジン、ポリピペラジン、ポリピリジン、ポリピペリジン、ポリトリアゾール、ポリピラゾール、ポリピロリジン、ポリカルボラン、ポリオキサビシクロノナン、ポリジベンゾフラン、ポリフタリド、ポリアセタール、ポリ酸無水物、ポリビニルエーテル、ポリビニルチオエーテル、ポリビニルアルコール、ポリビニルケトン、ポリハロゲン化ビニル、ポリビニルニトリル、ポリビニルエステル、ポリスルホネート、ポリスルフィド、ポリチオエステル、ポリスルホン、ポリスルホンアミド、ポリ尿素、ポリホスファゼン、ポリシラザン又はこれらの熱可塑性ポリマー１種以上を含有する組合せである、請求項１記載のシート。
6. 熱可塑性ポリマーと紫外線吸収剤とを含有する第一キャップ層を熱可塑性ポリマーとＩＲ吸収剤とを含有するコア層の表面に、多層シートの成形時に２つのメルトが最初に接する時点で第一キャップ層に用いた熱可塑性ポリマーの溶融粘度がコア層に用いた熱可塑性ポリマーの溶融粘度の２０％以内となる条件下で配置することを含んでなる多層シートの製造方法。
7. コア層を第一キャップ層と同時又は順次に製造する、請求項６記載の製造方法。
8. さらに、熱可塑性ポリマーと紫外線吸収剤とを含有する第二キャップ層を、多層シートの成形時に２つのメルトが最初に接する時点で第二キャップ層に用いた熱可塑性ポリマーの溶融粘度がコア層に用いた熱可塑性ポリマーの溶融粘度の２０％以内となる条件下でコア層の第一キャップ層との接触面と反対側の表面に配置することを含む、請求項６記載の製造方法。
9. 熱可塑性ポリマー及びＩＲ吸収剤を含有するコア層と、熱可塑性ポリマー及び紫外線吸収剤を含有する第一キャップ層とを、多層シートの成形時に２つのメルトが最初に接する時点で第一キャップ層に用いた熱可塑性ポリマーの溶融粘度がコア層に用いた熱可塑性ポリマーの溶融粘度の２０％以内となる条件下で共押出することを含む、多層シートの製造方法。
10. さらに、第二キャップ層を第一キャップ層及びコア層と、多層シートの成形時に２つのメルトが最初に接する時点で第二キャップ層に用いた熱可塑性ポリマーの溶融粘度がコア層に用いた熱可塑性ポリマーの溶融粘度の２０％以内となる条件下で共押出することを含む、請求項９記載の製造方法。
11. さらに、多層シートを積層することを含む、請求項９記載の製造方法。
12. 請求項１記載のシートを含む物品。

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