JP2012016819A - 構造物および樹脂プレート - Google Patents

Abstract

【課題】看板、ディスプレイ、壁面、屋根、各種カバーなどの構造物として、接着部の白化がなく、透明性、耐熱性、耐衝撃性に優れる構造物およびその構造物に用いられる耐熱性、耐衝撃性、成形性に優れた樹脂プレートを提供する。
【解決手段】アクリル樹脂層を有する樹脂プレートを接着させた構造物であって、前記樹脂プレートのアクリル樹脂層同士を接着させ、かつ、接着後の構造物のＨＡＺＥ（透明性）が０％以上３０％以下であることを特徴とする構造物および、その構造物に用いられる。
【選択図】なし

Description

本発明は、構造物および樹脂プレートに関するものである。

樹脂プレートを用いて看板、ディスプレイ、壁面、屋根、各種カバーなどの構造物を作製する際、衝撃強度、剛性を向上させるもしくは、デザイン性を向上させる目的で、樹脂プレート同士、樹脂プレートを真空成形など熱成形した成形品と樹脂プレートまたは樹脂プレートを真空成形など熱成形した成形品同士を接着剤で接合する方法が行われている。このような樹脂プレートとしては、ポリカーボネート樹脂などが使用されている。（例えば、特許文献１参照。）
透明な構造物を作製する際、構造物として必要な耐衝撃性、耐熱性に優れた樹脂プレートが必要である。しかしながら、耐衝撃性、耐熱性に優れたポリカーボネート樹脂では、接着部の白化が発生することで透明性が低下し外観が悪化する。接着部の白化は、特に、安価で作業性の良好な有機溶剤含有の接着剤で接着を行う場合に顕著に現れるものである。また耐熱温度が過剰に高いため、真空成形など熱成形を行う際、発泡を防止するために予備乾燥が必要であったり、安価な木型では型再現性が悪く金型が必要であったり、加熱時間が長かったりなどの生産性に劣る問題がある。
成形性、接着性に優れたアクリル樹脂では、耐衝撃性に劣り、構造物に衝撃が加わった際容易に割れが発生し危険であるなどの問題がある。

特開平０９−２６７４５９号公報

看板、ディスプレイ、壁面、屋根、各種カバーなどの構造物として、接着部の白化がなく、透明性、耐熱性、耐衝撃性に優れる構造物およびその構造物に用いられる耐熱性、耐衝撃性、成形性に優れた樹脂プレートを提供することを目的とする。

このような目的は、下記の（１）〜（５）に記載の本発明により達成される。
（１） アクリル樹脂層を有する樹脂プレートを接着させた構造物であって、前記樹脂プレートのアクリル樹脂層同士を接着させ、かつ、接着後の構造物のヘイズ（透明性）が０％以上３０％以下である構造物。
（２） 前記樹脂プレートが、ポリカーボネート樹脂を２０重量部以上８０重量部以下、ジカルボン酸系成分とグリコール成分を重縮合させて得られるポリエステル樹脂を２０重量部以上８０重量部以下含む請求項１に記載の構造物。
（３） 前記アクリル樹脂層の厚さが、３μｍ以上１５０μｍ以下である前記（１）または（２）項に記載の構造物。
（４） さらに、樹脂プレートのアクリル樹脂層とは反対側に耐候層を有する前記（１）〜（３）項のいずれか１項に記載の構造物。
（５） 前記（１）〜（４）項のいずれか１項に記載の構造物に用いられる樹脂プレート。

本発明によれば、看板などの構造物に用いられる材料として、接着部の白化がなく、透
明性、耐熱性、耐衝撃性に優れる構造物およびその構造物に用いられる耐熱性、耐衝撃性、成形性に優れた樹脂プレートが提供される。

本発明の構造物は、アクリル樹脂層を有する樹脂プレートを接着させた構造物であって、前記樹脂プレートのアクリル樹脂層同士を接着させ、かつ、接着後の構造物のＨＡＺＥ（透明性）が０％以上３０％以下である構造物である。
上記構成とすることで、接着部の白化がなく、透明性、耐熱性、耐衝撃性に優れる構造物およびその構造物に用いられる耐熱性、耐衝撃性、成形性に優れた樹脂プレートが提供される。

以下、本発明を詳細に説明する。
まず、アクリル樹脂層を有する樹脂プレートについて説明する。
アクリル樹脂層に用いるポリメタクリル酸メチル樹脂は、メチルメタクリレート単体またはメチルメタクリレート５０重量％以上と他の共重合可能なエチレン性不飽和単量体との共重合体からなる樹脂が挙げられる。
メチルメタクリレートと共重合可能なエチレン性不飽和単量体としては、例えばエチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、フェニルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレートなどのメタクリル酸エステル類、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、フェニルアクリレート、ベンジルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレートなどのアクリル酸エステル類、メタクリル酸、アクリル酸などの不飽和酸類、スチレン、α―メチルスチレン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、無水マレイン酸、フェニルマレイミド、シクロヘキシルマレイミドなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない

かかるメタクリル酸メチル樹脂は、ゴム成分を分散させ耐衝撃性を付与したものを用いてもよい。ゴム粒子の種類としては、アクリル系、ブタジエン系、スチレン−ブタジエン系などのゴムを使用することができる。

本発明の樹脂プレートは、上記アクリル樹脂層を基材となるプレートに積層したものである。この基材となるプレートに使用される樹脂としては、ポリカーボネート樹脂やポリエステル樹脂などが挙げられる。
ポリカーボネート樹脂は、種々のジヒドロキシジアリール化合物とホスゲンとを反応させるホスゲン法、またはジヒドロキシジアリール化合物とジフェニルカーボネートなどの炭酸エステルとを反応させるエステル交換法によって得られる。

上記ジヒドロキシジアリール化合物としては、ビスフェノールＡの他に、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）ブタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）オクタン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）フェニルメタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル−３−メチルフェニル）プロパン、１，１−ビス（４−ヒドロキシ−３−第三ブチルフェニル）プロパンのようなビス（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）シクロヘキサンのようなビス（ヒドロキシアリール）シクロアルカン類、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’−ジメチルジフェニルエーテルのようなジヒドロキシジ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のようなジ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のようなジ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のようなジヒドロキシジアリールスルホン類などが挙げられる。これらは単独だけでなく２種類以上混合して使用してもよい。

また、かかるポリカーボネート樹脂を製造するに際し分子量調節剤、触媒などを必要に応じて添加しても差し支えない。

本発明において使用されるポリエステル樹脂は、ジカルボン酸系成分とグリコール系成分とを重縮合させて得られるものである。例えば、テレフタル酸および／またはその誘導体からなる群より選ばれる１種または２種以上のテレフタル酸系成分からなるジカルボン酸系成分と、１，４−シクロヘキサンジメタノールを含有するグリコール系成分を用いることが好適である。

ジカルボン酸系成分は、テレフタル酸および／またはその誘導体からなる群より選ばれる１種または２種以上のテレフタル酸系成分よりなる。テレフタル酸誘導体とは、例えばテレフタル酸ジメチル、テレフタル酸ジエチルなどが挙げられるが、中でもテレフタル酸ジメチルが好適である。

グリコール系成分において、１，４−シクロヘキサンジメタノールを４０モル％以上含有させることが望ましい。グリコール系成分全体に占める１，４−シクロヘキサンジメタノールの割合が４０モル％未満では、シートの透明性が得られないからであり、５０モル％以上とするのがより望ましい。なお、１，４−シクロヘキサンジメタノールは、シス型とトランス型の２種の異性体が存在するが、いずれであっても良い。１，４−シクロヘキサンジメタノールと併用して用いるグリコール系縮合成分としては、例えばエチレングリコール、プロプレングリコールなどが挙げられるが、物性バランスがよく、広く工業生産され安価であることから、エチレングリコールが特に好適である。もちろん、グリコール系成分として１，４−シクロヘキサンジメタノールを１００％使用するものとしても良い。

本発明は、アクリル樹脂層を有する樹脂プレートを接着させた構造物であって、前記樹脂プレートのアクリル樹脂層同士を接着させ、かつ、接着後の構造物のＨＡＺＥ（透明性）が０％以上３０％以下である構造物である。好ましくは、接着後の構造物のＨＡＺＥ（透明性）が２０％以下、さらに好ましくは１０％以下である。また、接着後の構造物のＨＡＺＥ（透明性）の下限値としては、０．０００１％以上、さらに好ましくは０．０１％以上である。この範囲とすることにより、透明性に優れる構造物となり、外観が良好なものとなる。

本発明においては、ポリカーボネート樹脂は２０重量部以上８０重量部以下、ジカルボン酸系成分とグリコール成分を重縮合させて得られるポリエステル樹脂は２０重量部以上８０重量部以下、好ましくはポリカーボネート樹脂３０重量部以上７０重量部以下、ポリエステル樹脂３０重量部以上７０重量部以下、さらに好ましくはポリカーボネート樹脂は４０重量部以上６０重量部以下、ポリエステル樹脂は４０重量部以上６０重量部以下含むことができる。

ポリカーボネート樹脂が下限値以下の場合、耐熱性に劣り好ましくない。またポリカーボネート樹脂が上限値以上では、真空成形など熱成形を行う際、発泡を防止する為に予備乾燥が必要、安価な木型では型再現性が悪く金型が必要、加熱時間が長いなど生産性に劣る。

本発明の樹脂プレートには、樹脂プレートの特性を損なわない範囲で、所望により通常に使用される添加剤、例えば安定剤、滑剤、加工助剤、顔料、帯電防止剤、酸化防止剤、中和剤、紫外線吸収剤、難燃剤、分散剤、増粘剤を含有させることもできる。

本発明の樹脂プレートの製造方法としては、まずポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、およびその他の添加物を予めタンブラーやリボンブレンダーなどの予備混合装置を使用して混合した後に、一般に熱可塑性樹脂製の積層体の製造に用いられる公知の共押出機を用いて溶融混練を行い、混合物を溶融状態で押出機のＴダイを通して押し出し、樹脂プレートをポリシングロールによって所望の厚さに整えつつ、引取りロールで引き取ることにより製造することができる。ただし、これらに限定されるものはない。
この場合のＴダイの方式は、加熱溶融状態の樹脂組成物がＴダイ流入前に積層されるフィードブロック方式、あるいは加熱溶融状態の樹脂組成物がＴダイ内部で積層されるマルチマニホールド方式が好適に採用できる。
または、前記アクリル樹脂を用い公知の方法で製造されたアクリルフィルムを、押出法により製造された基材となるプレートへ熱ラミネーションまたは押出ラミネーションで積層させてもよい。

前記アクリル樹脂層の厚さが、３μｍ以上１５０μｍ以下が好ましく、さらに好ましくは、５μｍ以上１２０μｍ以下である。
上記範囲とすることにより、接着後のＨＡＺＥ（透明性）が良好となり、耐衝撃性などの特性も維持することが可能となる。

さらに、本発明では、樹脂プレートのアクリル樹脂層とは反対側に耐候層を有する。
本発明に関わる耐候層は、紫外線吸収剤を含有するポリカーボネート樹脂および／またはジカルボン酸系成分とグリコール成分を重縮合させて得られるポリエステル樹脂またはアクリル樹脂の組成物を公知の共押出法を用いて積層させることができる。
または、公知の方法で製造された市販のアクリルフィルムを熱ラミネーションまたは押出ラミネーションで積層させることもできる。

本発明の耐候層に用いる紫外線吸収剤は、一般に公知のものが適用可能であるが、中でもトリアジン系化合物またはベンゾキサジン系化合物が好適である。
本発明において、表層の樹脂組成物全体に対して紫外線吸収剤は、１重量部以上２０重量部以下、好ましくは１．５重量部以上１５重量部以下、さらに好ましくは２重量部以上１０重量部以下含むことができる。
紫外線吸収剤が上記下限値を下回ると、耐候性を十分に発揮できず好ましくない。また紫外線吸収剤が上記上限値を超えると、さらなる効果が期待できないばかりか、かえって初期着色やブリード現象が発生し好ましくない。

本発明の構造物の作製方法については、上記の樹脂プレート同士、樹脂プレートを真空成形など熱成形した成形品と樹脂プレート、または、樹脂プレートを真空成形など熱成形した成形品同士を接着剤で接合する方法が挙げられる。
成形品の接合に関しては、樹脂プレート全面でもよいし、部分的に接合されていてもよい。構造物の用途としては、ディスプレイ、壁面、屋根、各種カバーなどが挙げられる。

以下実施例により本発明を説明するが、これは単なる例示であり、本発明はこれらに限定されるものではない。
以下に、実施例において用いた材料を記載した。なお、表１に記載の各材料の添加量は重量部とした。

《樹脂プレート》
・ポリカーボネート樹脂
製品名：Ｅ−２０００、三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社製
・ポリエステル樹脂
製品名：Ｊ−２００３、ＳＫケミカル社製
・アクリル樹脂
製品名：スミペックスEX、住友化学株式会社製
・接着剤
製品名：ＳＫボンド、アイ・ティー・ダブリュー・インダストリー株式会社製

表１の組成にしたがって、Ｔ型ダイスなどを用いて押出成形することにより厚さ３．０ｍｍの樹脂プレートを得た。得られた樹脂プレートを以下の方法により評価した。評価結果を表１に示した。

樹脂プレートのアクリル樹脂層同士を表１の接着剤で接着した構造物を用いて、以下の評価を行った。
・耐熱性評価
作製した構造物を用いて、ＡＳＴＭ Ｄ ６４８(荷重：１．８ＭＰａ)の規定に準拠し、耐熱性を評価した。
・真空成形評価
作製した構造物を用いて、真空成形機と木型を用いて真空成形を実施することにより、発泡発生せず、型再現性が良好なものを○、発泡、型再現性が不良なものを×として評価した。
・透明性評価
樹脂プレートのアクリル樹脂層同士を接着剤で接着した構造物のＨＡＺＥをＪＩＳ
Ｋ ７１３６の規定に準拠し評価した。また、接着部の白化も目視で確認し、白化していなかった。
・耐衝撃性評価
樹脂プレートのアクリル樹脂層同士を接着剤で接着した後の構造物を、３６０ｍｍ×３６０ｍｍに切断し、開口部３００ｍｍ×３００ｍｍの鉄枠へ固定し、構造物の中央部へ質量１ｋｇのなす形おもりを１０ｍ高さから落下させることにより、接着品に割れが発生しないものを○、接着品に割れが発生したものを×として評価した。

［実施例２〜５、比較例１〜４］
表１、２に記載の材料および添加量とした以外は、実施例１と同様に樹脂プレートを製造し、実施例１と同様の評価を実施した。評価結果を表１、２に示した。
比較例１〜３は、アクリル樹脂層がないものであり、単体での評価とした。
比較例４は、アクリル樹脂のみであり、接着してない単体の構造物とした。
［実施例６］
接着剤（有機溶剤）として製品名：ジクロロメタン、関東化学株式会社製を用いた以外は、実施例１と同様に樹脂プレートを製造し、実施例１と同様の評価を実施した。評価結果を表１に示した。
［実施例７］
実施例１のアクリル樹脂層とは反対側に耐候層を設けた。耐候層はポリカーボネート樹脂４０重量部、ポリエステル樹脂６０重量部に対してトリアジン系紫外線吸収剤（製品名：ＴＩＮＵＶＩＮ１５７７、ＢＡＳＦジャパン株式会社製）を６重量部含有した樹脂組成物を用い、共押出成形によりアクリル樹脂層とは反対側に耐候層を設けた樹脂プレートを製造した。
得られた樹脂プレートを実施例１と同様に耐熱性、真空成形性、透明性、耐衝撃性を評
価し、実施例１と同等の結果が得られた。透明性においても接着部の白化は見られなかった。
得られた樹脂プレートをＪＩＳ Ａ １４１５の規定に準拠しサンシャインウェザーメーター３０００時間の耐候性評価を実施し、特に問題のないことを確認した。

表１から明らかなように、本発明に係る実施例１〜７においては、耐熱性を保持し、真空成形性も良好であり、接着後も接着部の白化がなく、透明性に優れ、さらに接着後も耐衝撃性が良好であることがわかる。
これに対し、比較例１〜４においては、耐熱性が８０℃未満で不十分となっていたり、真空成形性に劣っていたり、接着後の接着部の白化が見られ透明性を損なっていたり、接着後の耐衝撃性に劣っていたりする問題があることがわかった。

Claims (5)

1. アクリル樹脂層を有する樹脂プレートを接着させた構造物であって、前記樹脂プレートのアクリル樹脂層同士を接着させ、かつ、接着後の構造物のＨＡＺＥ（透明性）が０％以上３０％以下である構造物。
2. 前記樹脂プレートが、ポリカーボネート樹脂を２０重量部以上８０重量部以下、ジカルボン酸系成分とグリコール成分を重縮合させて得られるポリエステル樹脂を２０重量部以上８０重量部以下含む請求項１に記載の構造物。
3. 前記アクリル樹脂層の厚さが、３μｍ以上１５０μｍ以下である請求項１または２に記載の構造物。
4. さらに、樹脂プレートのアクリル樹脂層とは反対側に耐候層を有する請求項１〜３のいずれか１項に記載の構造物。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の構造物に用いられる樹脂プレート。