JP3905642B2 - 多層成形体 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は建築材料の内外装材等として使用される合成樹脂製多層成形体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ポリスチレン系樹脂は透明性、成形加工性、無公害性であり且つ安価な材料であるため、汎用合成樹脂として広く利用されている。
しかし、ポリスチレン系樹脂は、表面硬度および表面光沢が低く、また耐候性も不充分であるため、表面硬度や表面光沢を必要とする建築用内外装材料、特に化粧板等の表面材としては満足できる材料ではない。
このため、建築用の外装化粧材としては、例えば化粧胴差、化粧破風、化粧柱、笠木等は、表面光沢、耐候性の点から、その表層には専らポリメチルメタクリレート樹脂が使用されてきた。しかし、ポリメチルメタクリレート樹脂は比較的高価な材料であること、および耐衝撃性に劣るため、ポリメチルメタクリレート樹脂を単独で使用することは少なく、通常はポリメチルメタクリレート樹脂は表面にだけ使用し、表面以外は物性的に優れた且つより安価な他の樹脂を利用する多層積層体の形で使用するのが一般的である。
【０００３】
しかしポリメチルメタクリレート樹脂は他の樹脂との接着性が悪く、ポリ塩化ビニル樹脂、ＡＢＳ樹脂、アクリレート−アクリロニトリル−スチレン共重合樹脂以外の樹脂とは、共押出成形において良好な接着性が得られない。近年の多層積層体の用途の多様化、軽量化、コスト等の要請により、基材樹脂として汎用的なポリスチレン系樹脂の使用が望まれていた。しかし、ポリスチレン系樹脂も他の樹脂との接着が悪く、当然ながらポリメチルメタクリレート樹脂とは接着しえず、ポリメチルメタクリレート樹脂を表面層とする多層積層体の基材樹脂とはなり得なかった。そのため、スチレン系樹脂の使用できる用途は限定されたものでしかあり得なかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ポリスチレン系樹脂を基材とする、表面特性、成形加工性、軽量性、物性、材料としての加工性および経済性に優れた多層構造成形体を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、（ａ）発泡倍率１．１〜５倍のポリスチレン系樹脂（以降、ＰＳ系樹脂とも略称する）発泡体からなる厚さ５〜３０ｍｍの基材層、（ｂ）メチルメタクリレート-スチレン共重合樹脂（以降、ＭＳ樹脂とも略称する）からなる厚さ０．２〜１．０ｍｍの中間層、および（ｃ）ポリメチルメタクリレート（以降、ＰＭＭＡとも略称する）樹脂からなる厚さ０．２〜２．０ｍｍの表面層からなり、３層共押出成形により得られた建築用内外装材に関する。特に、本発明は、ポリスチレン系樹脂がポリスチレン（ＰＳ）樹脂、耐衝撃性ポリスチレン（以降、ＨＩＰＳとも略称する）樹脂またはスチレン変性ポリフェニレンエーテル樹脂（以降、ＰＰＥ樹脂とも略称する）である上記建築用内外装材に関する。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の多層成形体においては、基材樹脂としてポリスチレン系樹脂発泡体を使用する。ポリスチレン系樹脂は合成樹脂の中でも特に安価であり、また燃焼時にも有害物質を発生することない。またポリスチレン系樹脂は成型加工性に優れ、押出成形により容易に多層成形体を形成することができる。
本発明で使用することのできるポリスチレン系樹脂として、ポリスチレン樹脂、耐衝撃性ポリスチレン樹脂またはＰＰＥ樹脂が例示できる。これらの樹脂はそれぞれ単独で使用することもできるし、２種類以上を混合して使用することもできる。
【０００７】
基材層のポリスチレン系樹脂は発泡体として用いる。これにより多層成形体を軽量化できるとともに、厚みを増すことができることにより重厚感を出すことができ、しかも加工性を付与することができる。
基材層の発泡倍率は１.１〜５倍程度、好ましくは１.５〜３.０倍程度である。特にＰＰＥ樹脂の場合はＰＰＥの強度が高いため、高発泡倍率、例えば約２.０〜４.０倍くらいの高発泡とすることができる。
基材層の厚さは、用途によりそれぞれ適当な厚さとすることができ、一概に規定する必要はない。成形体としての重厚感および強度を出すためには一般に５ｍｍ以上が好ましく、また重量が増しすぎたり、取り付けの問題を生じないためには３０ｍｍ以下くらいが好ましく、より好ましくは７〜２０ｍｍである。
【０００８】
基材層を発泡体として成形するために、ポリスチレン系樹脂には発泡剤として、重炭酸ナトリウム、炭酸アンモニウム、アゾジカルボン酸アミド、ｐ,ｐ-オキシ-ビス(ベンゼンスルホニルヒドラジド)、アゾビスイソブチロニトリル等を使用する。
また基材層には所望に応じて、タルク等の無機質フィラー、加工助剤、滑剤、その他熱安定剤、着色剤等の添加剤を加えてもよい。
【０００９】
表面層には、ＰＭＭＡ樹脂を使用する。ＰＭＭＡ樹脂は耐候性に優れるため、ＰＭＭＡ樹脂を表面層として使用した本発明の多層成形体は外装材として使用することができるという特徴を有する。またＰＭＭＡ樹脂は優れた表面光沢を持つため本発明の多層成形体はその美観を生かして内装材としても好適に利用することができる。
表面層の厚さは０.２〜２.０ｍｍ、好ましくは０.３〜０.６ｍｍである。２.０ｍｍより大きいと経済的に不利となり、また加工性、軽量性の面でも好ましくない。一方０.２ｍｍより薄いと耐候性が不充分となる。
ＰＭＭＡ樹脂には、その耐候性等の必要な性能を損なわない範囲で他の樹脂、例えばシリコン系樹脂や、加工助剤、紫外線吸収剤等の添加剤を添加してもよい。また透明性を阻害しない範囲で着色剤を添加してもよい。
【００１０】
表面層として好適なＰＭＭＡ樹脂と、ＰＭＭＡ樹脂に対して接着性に乏しい基材として使用するポリスチレン系樹脂とを一体化して積層された成形体を形成するために、中間層としてＭＳ樹脂を介在させる。
ＭＳ樹脂はメチルメタクリレートとスチレンとの共重合樹脂であり、メチルメタクリレートとスチレンとの適切な割合はポリスチレン系樹脂の種類によってある程度異なるが重量比で一般にはメチルメタクリレート：スチレン＝２０：８０〜６０：４０、好ましくは３０：７０〜４０：６０である。メチルメタクリレートの割合が６０％より高いとＭＳ樹脂とポリスチレン系樹脂との界面で剥離を起こしやすくなり、逆に２０％より低いとＭＳ樹脂とＰＭＭＡ樹脂との界面で剥離を起こしやすくなる。
中間層の厚さは０.２〜１.０ｍｍが好ましい。特に好ましくは０.３〜０.６ｍｍである。
【００１１】
ＭＳ樹脂には、接着性等の必要な性能を損なわない範囲で他の樹脂加工助剤、紫外線吸収剤、着色剤等を加えてもよい。
【００１２】
本発明の多層成形体は共押出成形法によって製造することができる。例えば、発泡剤を含有するポリスチレン系樹脂を金型内に押し出すとともに、中間層樹脂および表面層樹脂を図１に示すように同様の金型内に押し出し、押し出された成形体をサイザー等を用いて冷却し、３層の共押出成形体を得ることができる。
【００１３】
【実施例】
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
実施例 １
基材層、中間層および表面層の樹脂コンパウンドまたは合成樹脂を、それぞれ基材層用押出機、中間層用押出機および表面層用押出機からそれぞれ同時に押出して、ダイス内で積層して３層の押出成形体を次の成形条件で成形した。
基材用押出機：４５ｍｍφ、二軸押出機
中間層用押出機：４０ｍｍφ、一軸押出機
表面層用押出機：３０ｍｍφ、一軸押出機
ダイス ：平板形状（１０ｍｍ×１２０ｍｍ）
基材層の樹脂コンパウンドは表１に記載のものを使用し、中間層にはダイセル化学工業社製のＭＳ樹脂（メチルメタクリレート：スチレン＝３０：７０）、表面層には三菱レイヨン社製のＰＭＭＡ樹脂（商品名；アクリペット）を用いた。
【００１４】
【表１】

【００１５】
いずれの例でも長時間にわたって安定に押出成形でき、連続的に長尺の３層成形体が容易に得られた。
実施例１〜５により得られた３層成形体は各層間が強固に接着一体化され、表面は表面光沢と耐候性に優れたＰＭＭＡ樹脂で美しく被覆され、内外装材として使用することができる。
【発明の効果】
本発明は多層成形体の中間層としてＭＳ樹脂を持ってくることにより、従来用途が限られていたポリスチレン系樹脂を種々の用途に使用することができる。特にポリスチレン系樹脂を基材層とする多層成形体の表面層にＰＭＭＡ樹脂を使用できるため、外装材、内装材用としても使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の多層成形体の成形方法の１例を示す共押出成形の模式図。
【符号の説明】
Ａ：表面層用押出機、 Ｂ：中間層用押出機、
Ｃ：基材層用メイン押出機。

Claims (2)

1. （ａ）発泡倍率１．１〜５倍のポリスチレン系樹脂発泡体からなる厚さ５〜３０ｍｍの基材層、（ｂ）メチルメタクリレート-スチレン共重合樹脂（ＭＳ樹脂）からなる厚さ０．２〜１．０ｍｍの中間層、および（ｃ）ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）樹脂からなる厚さ０．２〜２．０ｍｍの表面層からなり、３層共押出成形により得られた建築用内外装材。
2. ポリスチレン系樹脂がポリスチレン（ＰＳ）樹脂、耐衝撃性ポリスチレン（ＨＩＰＳ）樹脂またはスチレン変性ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）樹脂、またはその２種以上の混合物である請求項１記載の建築用内外装材。

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