JP3627056B2

JP3627056B2 - ポリカーボネート樹脂製波板

Info

Publication number: JP3627056B2
Application number: JP32928498A
Authority: JP
Inventors: 利幸菅生
Original assignee: Shin Etsu Polymer Co Ltd
Current assignee: Shin Etsu Polymer Co Ltd
Priority date: 1998-11-19
Filing date: 1998-11-19
Publication date: 2005-03-09
Anticipated expiration: 2018-11-19
Also published as: JP2000154258A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、耐候性が良好な上、採光性に優れ、近赤外線波長領域（７００〜１８００ｎｍ）の熱エネルギーを吸収して波板下方の温度上昇を抑えることのできる、熱線遮蔽機能を有するポリカーボネート樹脂製波板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
外部からの熱線を反射または吸収させる材料として、アルミニウム、酸化チタン、銅、クロム、コバルト錯塩チオールニッケル錯体、アントラキノン誘導体などが知られており、これらの材料を樹脂板の表面に塗布または積層したり、樹脂中に添加・混合したりして、その機能を発揮させていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、熱線を反射させる機能を持つアルミニウム、酸化チタンなどの材料では、これ自体に透明性がないため、採光機能の面から充分ではない。また熱線を吸収させる材料では、樹脂中への添加量が多いと熱線遮蔽機能は大きいが光線透過率は減少し、添加量が少ないとその逆の現象が生ずるというように、熱線遮蔽機能と光線透過機能を両立させることが困難であった。
【０００４】
本発明の目的は、耐候性が良好で採光性に優れ、かつ波板下方の温度上昇を抑えることができるポリカーボネート樹脂製波板を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記課題の解決のため鋭意研究の結果、ポリカーボネート樹脂に近赤外線吸収剤を配合してなるポリカーボネート樹脂基材層の表面に、耐候性樹脂層を設けると、上記課題が解決できることを見出し、本発明を完成した。すなわち、本発明によるポリカーボネート樹脂製波板は、ポリカーボネート樹脂 100 重量部に対し、近赤外線吸収剤としてステアリン酸銅（ II ）とジペンタメチレンチウラムテトラスルフィドとの重量比１：１〜 10 の範囲割合の混合物を0.05〜１重量部配合して成るポリカーボネート樹脂基材層の片面または両面に、耐候性樹脂層を積層してなることを特徴とするものである。
【０００６】
また前記耐候性樹脂層は、ポリカーボネート樹脂１００重量部に対し、ポリスチレンビーズが０．０１〜２重量部と、下記化３式及び化４式で示される、それぞれ重量比で９５：５〜５：９５の範囲内にある、２種類の紫外線吸収剤Ａ、Ｂが合計で１〜２０重量部、配合されていることを好適とする。
【化３】

【化４】

【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のポリカーボネート樹脂製波板の実施の形態について詳細に説明する。
【０００８】
上記ポリカーボネート樹脂基材層に用い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重合体であり、その代表例としては、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン（ビスフェノールＡ）から製造されたポリカーボネート樹脂などが挙げられる。
【０００９】
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、２，２−ビス（４‐ヒドロキシ−３−ブロモフェニル）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（４‐ヒドロキシ−３，５−ジクロロフェニル）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）シロクアルカン類、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。これらは単独または２種以上混合して使用されるが、これらの他に、ピペラジン、ジピペリジルハイドロキノン、レゾルシン、４，４’−ジヒドロキシジフェニルなどを混合して使用してもよい。
【００１０】
上記ジヒドロキシアリール化合物には、さらに下記の３価以上のフェノール化合物を混合使用してもよい。すなわち、これにはフロログルシン、４，６−ジメチル−２，４，６−トリ（４−ヒドロキシフェニル）−ヘプテン、２，４，６−ジメチル−２，４，６−トリ（４−ヒドロキシフェニル）−ヘプタン、１，３，５−トリ（４−ヒドロキシフェニル）−ベンゾール、１，１，１−トリ（４−ヒドロキシフェニル）−エタン、２，２−ビス−［４，４−（４，４’−ジヒドロキシジフェニル）−シクロヘキシル］−プロパンなどが挙げられる。
【００１１】
上記ポリカーボネート樹脂に添加配合される赤外線吸収剤としては、近赤外線波長領域（700 〜1800nm）の熱エネルギーを吸収できるものがよく、例えば、ポリカーボネート樹脂との相溶性がよく、近赤外線波長である約1000nm〜1500nmの比較的広い範囲の吸収に適した銅化合物であるステアリン酸銅（II）と、1500nm付近の波長の吸収に優れたジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド（製品名：サンセラーＴＲＡ、三新化学工業社製）の２種類を、１：１〜10の割合で混合したものが採用される。赤外線吸収剤の全添加量はポリカーボネート樹脂 100重量部に対し0.05〜１重量部であり、この添加量が0.05重量部未満では、光線透過率は高いものの熱線遮蔽機能が乏しくなってしまい、１重量部を超えると、光線透過率が低下するほかコストアップにもなり、しかも添加量に見合った熱線遮蔽効果が得られない。
【００１２】
赤外線吸収剤を配合したポリカーボネート樹脂組成物は、通常、厚さ０．５〜１ｍｍ程度のフィルム、シートまたは板状のポリカーボネート樹脂基材層に押出成形した後、あるいはこの成形と同時に、この片面または両面に耐候性樹脂層を設けて積層物とする。
【００１３】
この耐候性樹脂層は、主にアクリル系樹脂フィルムが採用されるが、この他にもポリカーボネート樹脂を主体として、これにポリスチレンビーズと高濃度の紫外線吸収剤を配合したポリカーボネート樹脂組成物をフィルム状などにしたものが採用される。この際、主体として用いられるポリカーボネート樹脂にはポリカーボネート樹脂基材層に関連して前述したのと同様のものが用いられる。
【００１４】
上記ポリカーボネート樹脂に配合されるポリスチレンビーズは、波板の集積時の滑り性の点から形状が球状で粒子径の均一なものが望ましく、平均粒子径は１〜１００μｍの範囲内、好ましくは１２〜５０μｍ、さらに好ましくは１５〜２５μｍである。また耐熱性を保持するために高架橋タイプのものを使用するのが好ましい。さらに耐熱性を高めるためにポリスチレンにマレイミドを共重合させたものを用いてもよい。このポリスチレンビーズの使用量は、ポリカーボネート樹脂製波板の集積時の滑り性や波板としての透明性の点から、ポリカーボネート樹脂１００重量部に対し、０．０１〜２重量部の範囲内、特には０．０５〜０．４重量部であることが好ましい。
【００１５】
耐候性樹脂層にはまた、耐候性や紫外線吸収剤の蒸散の点から、ポリカーボネート樹脂１００重量部に対し、上記化３式及び化４式で示される２種類の紫外線吸収剤Ａ、Ｂを合計で１〜２０重量部、特には３〜１５重量部の範囲内で使用するのが好ましい。２種類の紫外線吸収剤Ａ、Ｂの使用割合は、耐候性と初期着色の点から、重量比でＡ：Ｂ＝９５：５〜５：９５、特には９０：１０〜４０：６０の範囲内であることが好ましい。
【００１６】
これらの耐候性樹脂層は通常、厚さ０．０１〜０．１０ｍｍ程度の範囲に形成される。また前述したアクリル系樹脂やポリカーボネート樹脂などには、必要に応じて、帯電防止剤、加工助剤、酸化防止剤、着色剤、充填剤などを添加・配合してもよい。
【００１７】
本発明のポリカーボネート樹脂製波板は通常用いられる方法により製造することができるが、例えば、上記ポリカーボネート樹脂組成物を用いて押出機によりフィルム、シートまたは板状のポリカーボネート樹脂基材層に押出成形し、これをフラットロールで組み込まれた一対のロールの間に通し、片側のフラットロールに上記耐候性樹脂層を積層または共押出することでポリカーボネート積層板とし、型付け工程により波板に成型すればよい。
【００１８】
【実施例】
以下、本発明の具体的態様を実施例および比較例を挙げて説明する。
【００１９】
（実施例１）
市販のポリカーボネート樹脂：カリバー３０２−４（住友ダウ社製、商品名）１００重量部に近赤外線吸収剤［ステアリン酸銅（ＩＩ）とジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド（製品名：サンセラーＴＲＡ、三新化学工業社製）の２種類を１：５の割合で混合したもの］０．２重量部を配合したポリカーボネート樹脂組成物を、金型温度２８０℃で厚さ０．６５ｍｍ、幅９００ｍｍのシート状に押出してポリカーボネート樹脂基材層とし、フラットロールで組まれた１対のロール間に通し、片側のフラットロール側の平滑面に耐候性樹脂層用の厚さ０．０５ｍｍのアクリル系樹脂フィルムを積層後、型付け工程を経てポリカーボネート樹脂製波板を作製した。
【００２０】
（実施例２）
実施例１で用いたのと同じ基材層用のポリカーボネート樹脂組成物と、ポリカーボネート樹脂：カリバー３０２−４（前出）１００重量部に平均粒子径１７μｍの架橋ポリスチレンビーズ：テクノポリマーＳＢＸ−１７（積水化学工業社製、商品名）０．２重量部と２種類の紫外線吸収剤（重量比でＡ：Ｂ＝９０：１０の割合）の合計５重量部とを配合した耐候性樹脂層用のポリカーボネート樹脂組成物とを、各々の押出機により金型温度２８０℃で溶融混練し、溶融物を押出ダイの手前のアダプターで合流させることで、厚さ０．７ｍｍ、幅９００ｍｍのシート状に共押出しし、フラットロール間に通した後、型付け工程を経てポリカーボネート樹脂製波板を作製した。
【００２１】
（実施例３）
実施例２において、２種類の紫外線吸収剤の割合が重量比でＡ：Ｂ＝５０：５０のものを用いたほかは同様にして調製した、基材層用のポリカーボネート樹脂組成物と耐候性樹脂層用のポリカーボネート樹脂組成物を用いて、実施例２と同様にポリカーボネート樹脂製波板を作製した。
【００２２】
（比較例１）
実施例１において、基材層として、ここでのポリカーボネート樹脂をそのまま用いたほかは同様にして、ポリカーボネート樹脂製波板を作製した。
【００２３】
（比較例２）
実施例１において、基材層としてポリカーボネート樹脂１００重量部に対し近赤外線吸収剤が１．２重量部添加されているポリカーボネート樹脂組成物を用いたほかは同様にして、ポリカーボネート樹脂製波板を作製した。
【００２４】
（比較例３）
実施例１において、基材層としてポリカーボネート樹脂１００重量部に対し近赤外線吸収剤が０．０４重量部添加されているポリカーボネート樹脂組成物を用いたほかは同様にして、ポリカーボネート樹脂製波板を作製した。
【００２５】
（比較例４）
実施例１において、基材層としてポリカーボネート樹脂１００重量部に対しルチル型酸化チタンが３重量部添加されているポリカーボネート樹脂組成物を用いたほかは同様にして、ポリカーボネート樹脂製波板を作製した。
【００２６】
（評価）
得られた各ポリカーボネート樹脂製波板について、ＪＩＳＫ７１０５に準拠して、光線透過率測定装置：Ｃ６８０（スガ試験機社製、商品名）を用いて、全光線透過率を測定した。また、図１に示す高さ３３０ｍｍの架台１の上にポリカーボネート樹脂製波板２を置き、この表面から３００ｍｍ上方に設けた光源（６Ａ、２５０Ｖ）３から３００℃の熱を放散させて、ポリカーボネート樹脂製波板２を透過させ、光源３の下方に置いたブラックパネル（厚さ０．２ｍｍ、１９０ｍｍ四方の黒の塩化ビニル樹脂製シート）４の表面温度を測定して、室温との温度上昇を確認する熱線遮蔽試験を行った。結果は表１に示す通りであった。
【００２７】
【表１】

【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば、耐候性が良好で採光性を有し、かつ波板下方の温度上昇を効率的に抑えることができるポリカーボネート樹脂製波板を提供できるので、その産業上の利用価値は極めて高い。
【図面の簡単な説明】
【図１】熱線遮蔽試験用装置の概略説明図である。
【符号の説明】
１…架台、２…ポリカーボネート樹脂製波板、
３…光源、４…ブラックパネル。

Claims

ポリカーボネート樹脂100重量部に対し、ステアリン酸銅（ II ）とジペンタメチレンチウラムテトラスルフィドとの重量比１：１〜 10 の範囲割合の混合物を0.05〜１重量部配合して成るポリカーボネート樹脂基材層の片面または両面に、耐候性樹脂層を積層してなることを特徴とするポリカーボネート樹脂製波板。
前記耐候性樹脂層は、ポリカーボネート樹脂１００重量部に対し、ポリスチレンビーズが０．０１〜２重量部と、下記化１式及び化２式で示される、それぞれ重量比で９５：５〜５：９５の範囲内にある、２種類の紫外線吸収剤Ａ、Ｂが合計で１〜２０重量部、配合されている請求項１記載のポリカーボネート樹脂製波板。