JP2012020486A - 積層板の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】押出流れ方向に沿って線状欠陥が発生するのを抑制することができ、優れた外観を有する積層板の製造方法を提供することである。
【解決手段】ポリカーボネート樹脂層の少なくとも片面にゴム状重合体を含有するメタクリル樹脂層が積層されてなる積層板の製造方法であって、ポリカーボネート樹脂を第1押出機2にて溶融混練し、フィードブロック10に供給する工程と、前記メタクリル樹脂を第2押出機5にて溶融混練し、ポリマーフィルター7を通過させてフィードブロック10に供給する工程と、前記ポリカーボネート樹脂およびメタクリル樹脂をフィードブロック10で積層一体化した後、ダイ15から板状に押出成形する工程と、を含み、フィードブロック10の樹脂吐出口幅をW1、ダイ15の樹脂吐出口幅をW2としたとき、W1およびW2が、W1:W2=1:7〜20の関係を有する。
【選択図】図1
【解決手段】ポリカーボネート樹脂層の少なくとも片面にゴム状重合体を含有するメタクリル樹脂層が積層されてなる積層板の製造方法であって、ポリカーボネート樹脂を第1押出機2にて溶融混練し、フィードブロック10に供給する工程と、前記メタクリル樹脂を第2押出機5にて溶融混練し、ポリマーフィルター7を通過させてフィードブロック10に供給する工程と、前記ポリカーボネート樹脂およびメタクリル樹脂をフィードブロック10で積層一体化した後、ダイ15から板状に押出成形する工程と、を含み、フィードブロック10の樹脂吐出口幅をW1、ダイ15の樹脂吐出口幅をW2としたとき、W1およびW2が、W1:W2=1:7〜20の関係を有する。
【選択図】図1
Description
本発明は、ポリカーボネート樹脂層の少なくとも片面にゴム状重合体を含有するメタクリル樹脂層が積層されてなる積層板の製造方法に関する。
ポリカーボネート樹脂板は、透明性や耐衝撃性等に優れているので、エクステリア用途や看板用途をはじめ、照明用途やディスプレイにおける前面板用途等の様々な分野で使用されている。
しかしながら、ポリカーボネート樹脂板は、耐久性や表面硬度に劣るという問題がある。この問題を解決するため、ポリカーボネート樹脂層の少なくとも片面にアクリル樹脂層を積層した積層板が提案されている(例えば、特許文献1参照)。また、アクリル樹脂層は耐衝撃性に劣り、割れるおそれがあることから、ポリカーボネート樹脂層の少なくとも片面に架橋アクリル系弾性体を含むメタクリル樹脂層を積層した積層板も提案されている(例えば、特許文献2参照)。
これらの積層板は、通常、押出成形して得られる。特に、架橋アクリル系弾性体等のゴム状重合体を含有するメタクリル樹脂層と、ポリカーボネート樹脂層とを押出成形して積層一体化する技術は非常に有用であり、利用範囲も広い。
しかしながら、ポリカーボネート樹脂層とゴム状重合体を含有するメタクリル樹脂層とを押出成形して積層一体化すると、ポリカーボネート樹脂層とメタクリル樹脂層との界面において、押出流れ方向に沿って線状の欠陥が多数発生することがあった。また、この線状欠陥は、色の濃いものが多い傾向にあった。このような線状欠陥が発生して外観が低下した積層板は、ディスプレイにおける前面板用途に代表される外観が非常に重視される分野では、使用することができない。
本発明の課題は、押出流れ方向に沿って線状欠陥が発生するのを抑制することができ、優れた外観を有する積層板の製造方法を提供することである。
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、以下の構成からなる解決手段を見出し、本発明を完成するに至った。
(1)ポリカーボネート樹脂層の少なくとも片面にゴム状重合体を含有するメタクリル樹脂層が積層されてなる積層板の製造方法であって、ポリカーボネート樹脂を第1押出機にて溶融混練し、フィードブロックに供給する工程と、ゴム状重合体を含有するメタクリル樹脂を第2押出機にて溶融混練し、ポリマーフィルターを通過させて前記フィードブロックに供給する工程と、前記ポリカーボネート樹脂およびメタクリル樹脂を前記フィードブロックで積層一体化した後、ダイから板状に押出成形する工程と、を含み、前記フィードブロックの樹脂吐出口幅をW1、前記ダイの樹脂吐出口幅をW2としたとき、前記W1およびW2が、W1:W2=1:7〜20の関係を有することを特徴とする積層板の製造方法。
(2)前記ポリカーボネート樹脂層の両面に前記メタクリル樹脂層が積層されてなる前記(1)記載の積層板の製造方法。
(3)前記ポリマーフィルターのフィルター孔のサイズが5〜20μmである前記(1)または(2)記載の積層板の製造方法。
(4)厚さが0.2〜3mmである前記(1)〜(3)のいずれかに記載の積層板の製造方法。
(1)ポリカーボネート樹脂層の少なくとも片面にゴム状重合体を含有するメタクリル樹脂層が積層されてなる積層板の製造方法であって、ポリカーボネート樹脂を第1押出機にて溶融混練し、フィードブロックに供給する工程と、ゴム状重合体を含有するメタクリル樹脂を第2押出機にて溶融混練し、ポリマーフィルターを通過させて前記フィードブロックに供給する工程と、前記ポリカーボネート樹脂およびメタクリル樹脂を前記フィードブロックで積層一体化した後、ダイから板状に押出成形する工程と、を含み、前記フィードブロックの樹脂吐出口幅をW1、前記ダイの樹脂吐出口幅をW2としたとき、前記W1およびW2が、W1:W2=1:7〜20の関係を有することを特徴とする積層板の製造方法。
(2)前記ポリカーボネート樹脂層の両面に前記メタクリル樹脂層が積層されてなる前記(1)記載の積層板の製造方法。
(3)前記ポリマーフィルターのフィルター孔のサイズが5〜20μmである前記(1)または(2)記載の積層板の製造方法。
(4)厚さが0.2〜3mmである前記(1)〜(3)のいずれかに記載の積層板の製造方法。
本発明によれば、押出流れ方向に沿って線状欠陥が発生するのを抑制することができ、優れた外観を有する積層板を得ることができるという効果がある。また、線状欠陥の色を薄くすることができるという効果もある。
本発明の積層板は、ポリカーボネート樹脂層の少なくとも片面にゴム状重合体を含有するメタクリル樹脂層が積層されてなる。
前記ポリカーボネート樹脂層を構成するポリカーボネート樹脂としては、例えば二価フェノールとカルボニル化剤とを界面重縮合法や溶融エステル交換法等で反応させることにより得られるものの他、カーボネートプレポリマーを固相エステル交換法等で重合させることにより得られるもの、環状カーボネート化合物を開環重合法で重合させることにより得られるもの等が挙げられる。
前記二価フェノールとしては、例えばハイドロキノン、レゾルシノール、4,4’−ジヒドロキシジフェニル、ビス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、ビス{(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチル)フェニル}メタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−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(通称ビスフェノールA)、2,2−ビス{(4−ヒドロキシ−3−メチル)フェニル}プロパン、2,2−ビス{(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチル)フェニル}プロパン、2,2−ビス{(4−ヒドロキシ−3,5−ジブロモ)フェニル}プロパン、2,2−ビス{(3−イソプロピル−4−ヒドロキシ)フェニル}プロパン、2,2−ビス{(4−ヒドロキシ−3−フェニル)フェニル}プロパン、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)−3−メチルブタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−3,3−ジメチルブタン、2,4−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−2−メチルブタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ペンタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−4−メチルペンタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−4−イソプロピルシクロヘキサン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、9,9−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレン、9,9−ビス{(4−ヒドロキシ−3−メチル)フェニル}フルオレン、α,α’−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−o−ジイソプロピルベンゼン、α,α’−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−m−ジイソプロピルベンゼン、α,α’−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−p−ジイソプロピルベンゼン、1,3−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−5,7−ジメチルアダマンタン、4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホン、4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホキシド、4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルフィド、4,4’−ジヒドロキシジフェニルケトン、4,4’−ジヒドロキシジフェニルエーテル、4,4’−ジヒドロキシジフェニルエステル等が挙げられ、必要に応じてそれらの2種以上を用いることもできる。
中でも、ビスフェノールA、2,2−ビス{(4−ヒドロキシ−3−メチル)フェニル}プロパン、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)−3−メチルブタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−3,3−ジメチルブタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−4−メチルペンタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサンおよびα,α’−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−m−ジイソプロピルベンゼンから選ばれる二価フェノールを単独で、または2種以上用いるのが好ましく、特に、ビスフェノールAの単独使用や、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサンと、ビスフェノールA、2,2−ビス{(4−ヒドロキシ−3−メチル)フェニル}プロパンおよびα,α’−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−m−ジイソプロピルベンゼンから選ばれる1種以上の二価フェノールとの併用が好ましい。
前記カルボニル化剤としては、例えばホスゲン等のカルボニルハライド、ジフェニルカーボネート等のカーボネートエステル、二価フェノールのジハロホルメート等のハロホルメート等が挙げられ、必要に応じてそれらの2種以上を用いることもできる。
一方、前記メタクリル樹脂層を構成するメタクリル樹脂としては、メタクリル酸メチル単位を主成分とするもの、具体的にはメタクリル酸メチル単位を通常50重量%以上、好ましくは70重量%以上含むメタクリル酸メチル樹脂であるのが好ましく、メタクリル酸メチル単位100重量%のメタクリル酸メチル単独重合体であってもよいし、メタクリル酸メチルと、該メタクリル酸メチルと共重合し得る他の単量体との共重合体であってもよい。
前記メタクリル酸メチルと共重合し得る他の単量体としては、例えば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、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸2−ヒドロキシエチ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類や、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸フェニル、アクリル酸ベンジル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸2−ヒドロキシエチル等のアクリル酸エステル類等が挙げられる。また、スチレンや置換スチレン類、例えばクロロスチレン、ブロモスチレン等のハロゲン化スチレン類や、ビニルトルエン、α−メチルスチレン等のアルキルスチレン類等も挙げられる。さらに、メタクリル酸、アクリル酸等の不飽和酸類、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等も挙げられる。これらメタクリル酸メチルと共重合し得る他の単量体は、それぞれ単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
メタクリル樹脂層に含有されるゴム状重合体としては、例えばポリブタジエンゴム、アクリロニトリル/ブタジエン共重合ゴム、スチレン/ブタジエン共重合ゴム等のジエン系ゴム、アクリル系ゴム、エチレン/プロピレン/非共役ジエン系ゴム等が挙げられる。また、これらのゴム状重合体にメタクリル酸アルキル、アクリル酸アルキル、スチレン、置換スチレン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等の単量体をグラフト重合させてなるグラフト共重合体も好適に用いられる。グラフト共重合体とする場合、ゴム状重合体とグラフトさせる単量体との割合は、通常、前者が5〜80重量部、後者が95〜20重量部である。これらのグラフト共重合体としては、例えば特開昭55−147514号公報や特公昭47−9740号公報等に記載されているものを用いることができる。
また、グラフト共重合体の好ましい例として、ゴム状重合体を内層とし、グラフト重合鎖を外層とする多層構造重合体を挙げることができる。この場合、内層のゴム状重合体としては、アクリル系ゴムを用いるのが好ましく、このアクリル系ゴムは、アクリル酸アルキルの単独重合体であってもよいし、アクリル酸アルキル50重量%以上とアクリル酸アルキル以外の単量体50重量%以下との共重合体であってもよい。ここで、該アクリル酸アルキルとしては、例えばアクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、アクリル酸2−エチルヘキシル等が挙げられる。また、アクリル酸アルキル以外の単量体としては、例えばメタクリル酸アルキル、アルコキシアクリル酸アルキル、アクリル酸シアノエチル、アクリルアミド、アクリル酸ヒドロキシアルキル、メタクリル酸ヒドロキシアルキル、アクリル酸、メタクリル酸、スチレン、置換スチレン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等が挙げられ、さらにメタクリル酸アリル等の架橋性の単量体を用いることもできる。アクリル系ゴムのガラス転移点(Tg)は25℃未満であるのがよい。
また、前記外層のグラフト重合鎖は、アルキル基の炭素数が1〜4であるメタクリル酸アルキルの単独重合体や、該メタクリル酸アルキル50重量%以上と該メタクリル酸アルキル以外の単量体50重量%以下との共重合体であるのが好ましい。ここで、該メタクリル酸アルキルとしては、メタクリル酸メチルが好ましく用いられる。また、該メタクリル酸アルキル以外の単量体としては、例えば炭素数が5以上のメタクリル酸アルキル、アクリル酸アルキル、スチレン、置換スチレン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等が挙げられ、さらにメタクリル酸アリル等の架橋性の単量体を用いることもできる。この外層重合体のガラス転移点(Tg)は25℃以上であるのがよい。
さらに、前記外層重合体と同様の重合体を、内層のアクリル系ゴムのさらに内側に存在させることもできる。上述のような多層構造重合体は、その全体の重量を基準として、アクリル系ゴム層を20〜60重量%含有するものがよい。これらの多層構造重合体としては、例えば特公昭55−27576号公報、特開平6−80739号公報、特開昭49−23292号公報等に記載されているものを用いることができる。
ゴム状重合体の割合は、メタクリル樹脂およびゴム状重合体の合計100重量部に対して、通常3〜50重量部、好ましくは4〜30重量部、さらに好ましくは5〜20重量部である。ゴム状重合体の割合があまり少ないと、積層板が割れやすくなり、前記割合があまり多いと、積層板の表面硬度が低下するおそれがあるので好ましくない。
なお、上述したポリカーボネート樹脂およびメタクリル樹脂には、それぞれ必要に応じて、例えばアルキルスルホン酸ナトリウム、アルキル硫酸ナトリウム、ステアリン酸モノグリセライド、ポリエーテルエステルアミド等の帯電防止剤、ヒンダードフェノール等の酸化防止剤、燐酸エステル等の難燃剤、パルミチン酸、ステアリルアルコール等の滑剤、ヒンダードアミン等の光安定剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、シアノアクリレート系紫外線吸収剤、マロン酸エステル系紫外線吸収剤、蓚酸アニリド系紫外線吸収剤、酢酸エステル紫外線吸収剤等の紫外線吸収剤、光拡散剤、染料、蛍光増白剤等を添加してもよく、これらの添加剤は、必要に応じてそれらの2種以上を用いてもよい。
前記添加剤を配合する方法としては、例えば樹脂と添加剤とをヘンシェルミキサーやタンブラー等で機械的に混合した後、溶融混練する方法等が挙げられる。また、この溶融混練は、例えば一軸または二軸の押出機や各種ニーダー等を用いて行うことができる。
上述した層構成を有する本発明の積層板は、次のようにして製造することができる。以下、本発明にかかる積層板の製造方法の一実施形態について、図1〜図3を参照して詳細に説明する。
本実施形態の積層板の製造方法では、図1に示す押出装置1を使用する。該押出装置1は、矢印Aに示す樹脂押出方向に沿って上流側から順に配設された、第1,第2押出機2,5、フィードブロック10およびダイ15を備えている。
第1押出機2とフィードブロック10とは、第1パイプ3を介して接続されている。第1パイプ3は、一端が第1押出機2に接続され、他端がフィードブロック10の樹脂供給口11に接続されているとともに、ポリマーフィルター4が設けられている。
これと同様に、第2押出機5とフィードブロック10とは、第2パイプ6を介して接続されている。第2パイプ6は、一端が第2押出機5に接続され、他端がフィードブロック10の樹脂供給口12に接続されているとともに、ポリマーフィルター7が設けられている。
この押出装置1を使用する本実施形態の積層板の製造方法は、以下の(i)〜(iii)の工程を含む。
(i)上述したポリカーボネート樹脂を第1押出機2にて溶融混練してフィードブロック10に供給する工程。
(ii)上述したゴム状重合体を含有するメタクリル樹脂を第2押出機5にて溶融混練し、ポリマーフィルター7を通過させてフィードブロック10に供給する工程。
(iii)前記ポリカーボネート樹脂およびメタクリル樹脂をフィードブロック10で積層一体化した後、ダイ15から板状に押出成形する工程。
(i)上述したポリカーボネート樹脂を第1押出機2にて溶融混練してフィードブロック10に供給する工程。
(ii)上述したゴム状重合体を含有するメタクリル樹脂を第2押出機5にて溶融混練し、ポリマーフィルター7を通過させてフィードブロック10に供給する工程。
(iii)前記ポリカーボネート樹脂およびメタクリル樹脂をフィードブロック10で積層一体化した後、ダイ15から板状に押出成形する工程。
ここで、前記(ii)の工程において、ゴム状重合体を含有するメタクリル樹脂を第2押出機5にて溶融混練した後、ポリマーフィルター7を通過させる理由としては、以下の理由が挙げられる。すなわち、第2押出機5にて溶融混練中、ゴム状重合体は凝集する傾向にある。それゆえメタクリル樹脂がポリマーフィルター7を通過していないと、メタクリル樹脂に含有されるゴム状重合体の凝集物が、ダイ15からそのまま吐出されてしまい、これに起因して線状欠陥が増加する。また、凝集して粒子径の大きくなった凝集物が吐出されるので、発生する線状欠陥は太く長いものとなり、より目立つ、すなわち色の濃い欠陥になるおそれがある。これらの問題を解決するため、本実施形態では、ゴム状重合体を含有するメタクリル樹脂を第2押出機5にて溶融混練した後、ポリマーフィルター7を通過させ、ゴム状重合体の凝集物を除去してからフィードブロック10に供給する。
ポリマーフィルター7は、3〜12インチ程度のリーフディスク型フィルターが10〜40枚程度積層されたものが好ましく、市販のものを採用することができる。ポリマーフィルター7のフィルター孔サイズとしては、ゴム状重合体の凝集物を濾過できるものであればよい。具体的には、ポリマーフィルター7のフィルター孔サイズとしては、5〜20μmが好ましく、5〜15μmがより好ましく、5〜10μmがさらに好ましい。ポリマーフィルター7のフィルター孔サイズが小さいほど、線状欠陥が目立ち難くなる傾向にある。
ポリカーボネート樹脂についても、ポリマーフィルター4を通過させることが好ましい。これにより、ポリカーボネート樹脂のゲル成分や異物が除去され、得られる積層板の外観がより向上する傾向にある。ポリマーフィルター4のフィルター孔サイズとしては、10〜30μmが好ましく、10〜20μmがより好ましく、10〜15μmがさらに好ましい。ポリマーフィルター4のその他の構成は、前述したポリマーフィルター7と同様である。
ここで、本実施形態では、ポリマーフィルター7を設けることに加えて、ポリカーボネート樹脂層とゴム状重合体を含むメタクリル樹脂層とを積層する手法も重要である。すなわち、ポリカーボネート樹脂層とゴム状重合体を含むメタクリル樹脂層とを押出成形して積層一体化する場合、一般的には、両層をフィードブロック内で一旦積層してからダイ内部で押し広げるフィードブロック方式か、両層を各々押し広げてから積層一体化させるマルチマニホールド方式のいずれかを用いることが考えられる。
ポリカーボネート樹脂とメタクリル樹脂のような異種材料を押出成形する場合には、各樹脂の粘度特性に左右され難いマルチマニホールド方式を用いることが多い。
しかしながら、マルチマニホールド方式を用いると、ポリカーボネート樹脂層とゴム状重合体を含有するメタクリル樹脂層との界面近傍において、メタクリル樹脂層に含まれるゴム状重合体がポリカーボネート樹脂層に潜り込む現象が多発し、その部分が押出流れ方向に沿った線状欠陥になることが確認された。
一方、フィードブロック方式を用いて積層した場合、フィードブロックの樹脂吐出口幅とダイの樹脂吐出口幅との比率が特定の関係にあれば、線状欠陥の発生が著しく減少することが確認された。具体的に説明すると、図2に示すように、フィードブロック10の樹脂吐出口13の幅をW1、図3に示すように、ダイ15の樹脂吐出口16の幅をW2としたとき、前記W1およびW2が、W1:W2=1:7〜20、好ましくは1:7〜15、より好ましくは1:7〜13の関係を有すると、線状欠陥の発生を著しく減少させることができる。これに対し、ダイ15の樹脂吐出口幅比が7未満であると、線状欠陥減少の効果が小さく、ダイ15の樹脂吐出口幅比が20を超えると、積層時の層厚比率にバラツキが発生しやすく、フローマーク等の外観不良が発生しやすくなる。
なお、ポリマーフィルター7を設け、かつフィードブロック10,ダイ15の樹脂吐出口幅比を上述した特定の関係に構成する限り、押出装置1の他の構成については、特に限定されるものではない。第1,第2押出機2,5としては、例えば一軸または二軸の押出機等が採用可能である。また、押出機は、必要に応じて2台以上用いてもよい。フィードブロック10としては、例えば2種2層分配型、2種3層分配型等が挙げられる。ダイ15としては、例えばTダイ等が挙げられる。
ダイ15から板状に共押出成形した溶融状態の積層板は、例えば金属ロール、ゴムロール、金属弾性ロール、金属ベルト、ゴムベルト等の冷却ユニットで冷却する。冷却は、積層板の表面を整えるため、ロールやベルト等で溶融状態の積層板に圧力をかけて挟み込みながら行うのが好ましい。この方法によれば、ロールやベルトにブラストによる凹凸や彫刻処理を施し、その形状を積層板に転写することもできる。
得られる積層板の層構成としては、ポリカーボネート樹脂層の片面にメタクリル樹脂層が積層された2層構成であってもよいし、ポリカーボネート樹脂層の両面にメタクリル樹脂層が積層された3層構成であってもよい。積層板の耐環境性、すなわち積層板を高温下や高湿下に曝したときの反り難さの点からは、ポリカーボネート樹脂層の両面にメタクリル樹脂層が積層されてなる3層構成の積層板が好ましい。
積層板の厚さは、通常0.2〜3mm、好ましくは0.3〜2mm、より好ましくは0.4〜1.5mmである。積層板の厚さがあまり薄いと、成形し難くなり、また積層板の厚さがあまり大きいと、成形時に要する冷却時間が長くなり、生産性が低下する。
積層板の各層の層厚比率は、2層構成であれば、ポリカーボネート樹脂層/ゴム状重合体を含有したメタクリル樹脂層の比率が、通常1/99〜99/1、好ましくは2/98〜98/2、より好ましくは5/95〜95/5である。3層構成であれば、ゴム状重合体を含有したメタクリル樹脂層/ポリカーボネート樹脂層/ゴム状重合体を含有したメタクリル樹脂層の比率が、通常1/98/1〜49/2/49、好ましくは2/96/2〜48/4/48、より好ましくは3/92/3〜45/10/45である。
なお、積層板が3層構成の場合、両面のメタクリル樹脂層の組成や厚さは、互いに同一であってもよいし、異なっていてもよい。積層板の厚さは、溶融状態の積層板の厚さや、冷却ユニットが備えるロールやベルトの間隔、周速度等を調整することにより、任意に調整することができる。
得られた積層板は、エクステリア用途や看板用途をはじめ、照明用途やディスプレイにおける前面板用途等に好適に用いることができ、特にディスプレイにおける前面板として好適に用いることができる。また、本発明にかかる積層板は、前記で例示した用途に限定されず、外観が重視される分野において、好適に用いることができる。
以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明は以下の実施例のみに限定されるものではない。
以下の実施例および比較例で使用した押出装置の構成は、次の通りである。
・第1押出機:スクリュー径110mm、一軸、ベント付きの押出機(日立造船(株)製)を用いた。
・第2押出機:スクリュー径45mm、一軸、ベント付きの押出機(日立造船(株)製)を用いた。
・ポリマーフィルター(a):7インチのリーフディスク型フィルターを30枚積層、フィルター孔サイズ15μm(富士フィルター(株)製)を用いた。
・ポリマーフィルター(b):4インチのリーフディスク型フィルターを15枚積層、フィルター孔サイズ20μm(富士フィルター(株)製)を用いた。
・ポリマーフィルター(c):4インチのリーフディスク型フィルターを15枚積層、フィルター孔サイズ10μm(富士フィルター(株)製)を用いた。
・ポリマーフィルター(d):4インチのリーフディスク型フィルターを15枚積層、フィルター孔サイズ5μm(富士フィルター(株)製)を用いた。
・フィードブロック(I):樹脂吐出口幅W1が150mm、2種3層分配(日立造船(株)製)を用いた。
・フィードブロック(II):樹脂吐出口幅W1が150mm、2種2層分配(日立造船(株)製)を用いた。
・マルチマニホールドダイ:樹脂吐出口幅1650mm、2種3層分配(日立造船(株)製)を用いた。
・ダイ(i):樹脂吐出口幅W2が1650mm、リップ間隔1mmのTダイ(日立造船(株)製)を用いた。
・ダイ(ii):樹脂吐出口幅W2が1150mm、リップ間隔1mmのTダイ(日立造船(株)製)を用いた。
・ダイ(iii):樹脂吐出口幅W2が900mm、リップ間隔1.5mmのTダイ(日立造船(株)製)を用いた。
・冷却ユニット:横型、面長1800mm、径400mmφの冷却ロール3本を用いた。
・第1押出機:スクリュー径110mm、一軸、ベント付きの押出機(日立造船(株)製)を用いた。
・第2押出機:スクリュー径45mm、一軸、ベント付きの押出機(日立造船(株)製)を用いた。
・ポリマーフィルター(a):7インチのリーフディスク型フィルターを30枚積層、フィルター孔サイズ15μm(富士フィルター(株)製)を用いた。
・ポリマーフィルター(b):4インチのリーフディスク型フィルターを15枚積層、フィルター孔サイズ20μm(富士フィルター(株)製)を用いた。
・ポリマーフィルター(c):4インチのリーフディスク型フィルターを15枚積層、フィルター孔サイズ10μm(富士フィルター(株)製)を用いた。
・ポリマーフィルター(d):4インチのリーフディスク型フィルターを15枚積層、フィルター孔サイズ5μm(富士フィルター(株)製)を用いた。
・フィードブロック(I):樹脂吐出口幅W1が150mm、2種3層分配(日立造船(株)製)を用いた。
・フィードブロック(II):樹脂吐出口幅W1が150mm、2種2層分配(日立造船(株)製)を用いた。
・マルチマニホールドダイ:樹脂吐出口幅1650mm、2種3層分配(日立造船(株)製)を用いた。
・ダイ(i):樹脂吐出口幅W2が1650mm、リップ間隔1mmのTダイ(日立造船(株)製)を用いた。
・ダイ(ii):樹脂吐出口幅W2が1150mm、リップ間隔1mmのTダイ(日立造船(株)製)を用いた。
・ダイ(iii):樹脂吐出口幅W2が900mm、リップ間隔1.5mmのTダイ(日立造船(株)製)を用いた。
・冷却ユニット:横型、面長1800mm、径400mmφの冷却ロール3本を用いた。
実施例および比較例で使用した樹脂は、次の通りである。
・ポリカーボネート樹脂1:住友ダウ(株)製の「カリバー301−10」を用いた。
・ポリカーボネート樹脂2:出光興産(株)製の「タフロンIN2200」を用いた。
・メタクリル樹脂3:メタクリル酸メチル/アクリル酸メチル=94/6(重量比)の共重合体86重量部と、下記参考例で得たゴム状重合体14重量部との混合物を用いた。
・メタクリル樹脂4:メタクリル酸メチル/アクリル酸メチル=98/2(重量比)の共重合体86重量部と、下記参考例で得たゴム状重合体14重量部との混合物を用いた。
・ポリカーボネート樹脂1:住友ダウ(株)製の「カリバー301−10」を用いた。
・ポリカーボネート樹脂2:出光興産(株)製の「タフロンIN2200」を用いた。
・メタクリル樹脂3:メタクリル酸メチル/アクリル酸メチル=94/6(重量比)の共重合体86重量部と、下記参考例で得たゴム状重合体14重量部との混合物を用いた。
・メタクリル樹脂4:メタクリル酸メチル/アクリル酸メチル=98/2(重量比)の共重合体86重量部と、下記参考例で得たゴム状重合体14重量部との混合物を用いた。
[参考例]
(ゴム状重合体の製造)
まず、内容積5Lのガラス製反応容器に、イオン交換水1700g、炭酸ナトリウム0.7gおよび過硫酸ナトリウム0.3gを仕込んで窒素気流下に撹拌した。次いで、分散剤(花王(株)製の「ペレックスOT−P」)4.46g、イオン交換水150g、メタクリル酸メチル150gおよびメタクリル酸アリル0.3gを加えた後、75℃に昇温して150分間撹拌を続けた。
(ゴム状重合体の製造)
まず、内容積5Lのガラス製反応容器に、イオン交換水1700g、炭酸ナトリウム0.7gおよび過硫酸ナトリウム0.3gを仕込んで窒素気流下に撹拌した。次いで、分散剤(花王(株)製の「ペレックスOT−P」)4.46g、イオン交換水150g、メタクリル酸メチル150gおよびメタクリル酸アリル0.3gを加えた後、75℃に昇温して150分間撹拌を続けた。
次いで、アクリル酸ブチル689g、スチレン162gおよびメタクリル酸アリル17gの混合物と、過硫酸ナトリウム0.85g、分散剤(花王(株)製の「ペレックスOT−P」)7.4gおよびイオン交換水50gの混合物とを、別々に90分間かけて添加し、さらに90分間重合を続けた。
重合完了後、さらにメタクリル酸メチル326gおよびエチルアクリレート14gの混合物と、過硫酸ナトリウム0.34gを溶解させたイオン交換水30gとを、別々に30分間かけて添加した。
添加終了後、さらに60分間保持し重合を完了した。得られたラテックスを0.5重量%塩化アルミニウム水溶液に投入してゴム状重合体を凝集させた。これを温水にて5回洗浄後、乾燥してゴム状重合体を得た。
[実施例1〜7および比較例1,2,6]
<積層板の作製>
まず、第1,第2押出機、ポリマーフィルター、フィードブロック、およびダイを表1に示す組み合わせで用いるとともに、図1に示すように配置した。次いで、ポリカーボネート樹脂1,2およびメタクリル樹脂3,4を表1に示す組み合わせで用いるとともに、ポリカーボネート樹脂1,2を第1押出機にて、メタクリル樹脂3,4を第2押出機にてそれぞれ溶融混練した。そして、第1押出機から樹脂層Aを、第2押出機から樹脂層Bをそれぞれフィードブロックおよびダイの順に供給し、ダイから板状に共押出成形した。
<積層板の作製>
まず、第1,第2押出機、ポリマーフィルター、フィードブロック、およびダイを表1に示す組み合わせで用いるとともに、図1に示すように配置した。次いで、ポリカーボネート樹脂1,2およびメタクリル樹脂3,4を表1に示す組み合わせで用いるとともに、ポリカーボネート樹脂1,2を第1押出機にて、メタクリル樹脂3,4を第2押出機にてそれぞれ溶融混練した。そして、第1押出機から樹脂層Aを、第2押出機から樹脂層Bをそれぞれフィードブロックおよびダイの順に供給し、ダイから板状に共押出成形した。
このとき、実施例1,3,5,6および比較例1,6については、第1押出機からフィードブロックに供給される樹脂層Aが中間層となり、第2押出機からフィードブロックに供給される樹脂層Bが両表層となるように、共押出成形を行った。
そして、ダイから板状に共押出成形した溶融状態の積層板を3本の冷却ロールにて製膜し、表1に示す層構成および厚さの2層または3層構成からなる積層板を得た。表1中の第1,第2押出機における「厚み」は、ポリカーボネート樹脂層およびメタクリル樹脂層の各々の厚みを示し、「総厚み」は、得られた積層板の総厚みを示している。なお、実施例1,3,5,6および比較例1,6は、3層構成からなる積層板である。これらの実施例および比較例において、第2押出機における「厚み」の欄に記載されている値は、「一方の表層の厚み/他方の表層の厚み」を示している。
[比較例3〜5,7]
フィードブロックおよびダイに代えてマルチマニホールドダイを使用し、第1,第2押出機、ポリマーフィルターを表1に示す組み合わせで用いた以外は、実施例1〜7と同様にして3層構成からなる積層板を得た。
フィードブロックおよびダイに代えてマルチマニホールドダイを使用し、第1,第2押出機、ポリマーフィルターを表1に示す組み合わせで用いた以外は、実施例1〜7と同様にして3層構成からなる積層板を得た。
<評価>
得られた各積層板(実施例1〜7および比較例1〜7)について、線状欠陥を評価した。評価方法を以下に示すとともに、その結果を表1に示す。
得られた各積層板(実施例1〜7および比較例1〜7)について、線状欠陥を評価した。評価方法を以下に示すとともに、その結果を表1に示す。
(線状欠陥の評価方法)
まず、得られた積層板から400×500mmのサイズに試験片を切り出した。次いで、外光を遮断した環境下で、黒色のシート上に前記試験片を載置し、該試験片の表面に対して斜め45度上方に三波長型白色蛍光灯を配置した。
まず、得られた積層板から400×500mmのサイズに試験片を切り出した。次いで、外光を遮断した環境下で、黒色のシート上に前記試験片を載置し、該試験片の表面に対して斜め45度上方に三波長型白色蛍光灯を配置した。
そして、前記三波長型白色蛍光灯から試験片の表面に白色光を照射し、試験片に存在する線状欠陥の色、およびその個数を目視観察して評価した。なお、線状欠陥の色は、以下の判定基準で評価した。
◎:非常に薄い。
○:薄い。
△:少し濃いが、実使用上は問題のない範囲。
×:濃い。
◎:非常に薄い。
○:薄い。
△:少し濃いが、実使用上は問題のない範囲。
×:濃い。
表1から明らかなように、実施例1〜7は、線状欠陥の個数が少なく、その色も薄いのがわかる。これに対し、ダイの樹脂吐出口幅比が7未満である比較例1,2、およびマルチマニホールドダイを用いた比較例3〜5は、線状欠陥の個数が実施例1〜7よりも多い結果を示した。また、ゴム状重合体を含有するメタクリル樹脂がポリマーフィルターを通過していない比較例6、マルチマニホールドダイを用い、かつゴム状重合体を含有するメタクリル樹脂がポリマーフィルターを通過していない比較例7は、色の濃い線状欠陥が多数発生した。
1 押出装置
2 第1押出機
3 第1パイプ
4,7 ポリマーフィルター
5 第2押出機
6 第2パイプ
10 フィードブロック
11,12 樹脂供給口
13,16 樹脂吐出口
15 ダイ
2 第1押出機
3 第1パイプ
4,7 ポリマーフィルター
5 第2押出機
6 第2パイプ
10 フィードブロック
11,12 樹脂供給口
13,16 樹脂吐出口
15 ダイ
Claims (4)
- ポリカーボネート樹脂層の少なくとも片面にゴム状重合体を含有するメタクリル樹脂層が積層されてなる積層板の製造方法であって、
ポリカーボネート樹脂を第1押出機にて溶融混練し、フィードブロックに供給する工程と、
ゴム状重合体を含有するメタクリル樹脂を第2押出機にて溶融混練し、ポリマーフィルターを通過させて前記フィードブロックに供給する工程と、
前記ポリカーボネート樹脂およびメタクリル樹脂を前記フィードブロックで積層一体化した後、ダイから板状に押出成形する工程と、を含み、
前記フィードブロックの樹脂吐出口幅をW1、前記ダイの樹脂吐出口幅をW2としたとき、前記W1およびW2が、W1:W2=1:7〜20の関係を有することを特徴とする積層板の製造方法。 - 前記ポリカーボネート樹脂層の両面に前記メタクリル樹脂層が積層されてなる請求項1記載の積層板の製造方法。
- 前記ポリマーフィルターのフィルター孔のサイズが5〜20μmである請求項1または2記載の積層板の製造方法。
- 厚さが0.2〜3mmである請求項1〜3のいずれかに記載の積層板の製造方法。
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