JP4401547B2 - ポリカーボネート樹脂積層体 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリカーボネート樹脂の積層体に関する。更に詳しくは特定のフェノール性末端量を有するポリカーボネート樹脂と特定の遊離二価フェノールおよび一価フェノール合計量であるポリカーボネート樹脂とを積層したものであり、積層界面の密着性に優れ、かつ耐環境劣化性などの長期特性にも優れたポリカーボネート樹脂の積層体に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
ポリカーボネート樹脂は、透明性、耐衝撃性など各種の特性に優れることから幅広い分野において使用されており、例えば、光学情報媒体、光学レンズ、建築物・車両用グレージング材料などの用途を挙げることができる。
【0003】
一方、近年は製品のデザイン性が、商品価値の要素の1つとして従来以上に重要視されており、かかる要求に対応する手段の1つとしてシートやフィルム、またはそれらの2次加工された成形品をインサートした金型キャビティ内に樹脂を充填するインサート成形が行われている。しかしながら、かかるインサート成形の場合には成形品形状が自由曲面を有する場合が多く、樹脂が充填する際の不安定要素が多くなるために、特に透明性を有する用途においては、成形後の積層界面に不規則な曇りやボイドが発生する場合があり、光学特性に対して十分な製品が得られない場合が多いのが現状である。かかる特性を向上させる材料面からの手法の1つとしては、ポリカーボネート樹脂の分子量を低くする方法が挙げられるが、製品全体の耐環境劣化特性に劣るため、十分な解決方法とはいえない。また、かかるボイドが発生する原因の1つとして、エアーの巻き込みが挙げれられるが、かかる巻き込みを低減する方法としては、キャビティの最終充填部にエアベントを設ける方法や、突き出しピンを利用してキャビティ内のエアーを真空ポンプで強制排気する方法が挙げられるが、凹凸を有する成形品形状や凹凸がない成形品形状でもゲートの配置によっては最終充填部以外にエアーを巻き込む場合があり、さらに外観の問題で突き出しピンの配置にも制限があるため、十分な解決方法とはいえない。かかる観点より材料面からの改善が要望されていた。
【0004】
すなわち、積層界面の密着性が優れ、耐環境劣化性に優れたポリカーボネート樹脂積層体が求められている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、特にインサート射出成形などの方法により積層体を成形し、更に3次元的な自由曲面を有する成形品形状の場合であっても積層界面の密着性に優れ、かつ耐環境劣化性に優れたポリカーボネート樹脂積層体を提供することにある。
【0006】
本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、驚くべきことに特定のフェノール性末端量を有するポリカーボネート樹脂と特定の遊離二価フェノールおよび一価フェノール合計量であるポリカーボネート樹脂とを積層することにより上記課題が解決できることを見出し、本発明に到達した。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は、少なくとも2層の実質的にポリカーボネート樹脂からなる層が接してなる積層体であって、フェノール性末端基と非フェノール性末端基の合計100モル%中、フェノール性末端基の量(x)が20モル%以下のポリカーボネート樹脂(A成分)からなる層(A層)、遊離の二価フェノールおよび一価フェノールの合計含有量が80ppm以下であるポリカーボネート樹脂(B成分)からなる層(B層)から形成されたポリカーボネート樹脂積層体に関するものである。
【0008】
本発明のポリカーボネート樹脂は、通常二価フェノールとカーボネート前駆体とを界面重縮合法、溶融エステル交換法で反応させて得られたものの他、カーボネートプレポリマーを固相エステル交換法により重合させたもの、または環状カーボネート化合物の開環重合法により重合させて得られるものである。
【0009】
ここで使用される二価フェノールの代表的な例としては、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および4,4’−ジヒドロキシジフェニルエステル等があげられ、これらは単独または2種以上を混合して使用できる。
【0010】
なか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なる群より選ばれた少なくとも1種のビスフェノールより得られる単独重合体または共重合体が好ましく、特に、ビスフェノールAの単独重合体および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}プロパンまたは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との共重合体が好ましく使用される。
【0011】
カーボネート前駆体としてはカルボニルハライド、カーボネートエステルまたはハロホルメート等が使用され、具体的にはホスゲン、ジフェニルカーボネートまたは二価フェノールのジハロホルメート等が挙げられる。
【0012】
上記二価フェノールとカーボネート前駆体を界面重縮合法または溶融エステル交換法によって反応させてポリカーボネート樹脂を製造するに当っては、必要に応じて触媒、末端停止剤、二価フェノールの酸化防止剤等を使用してもよい。またポリカーボネート樹脂は三官能以上の多官能性芳香族化合物を共重合した分岐ポリカーボネート樹脂であっても、芳香族または脂肪族の二官能性カルボン酸を共重合したポリエステルカーボネート樹脂であってもよく、また、得られたポリカーボネート樹脂の2種以上を混合した混合物であってもよい。
【0013】
三官能以上の多官能性芳香族化合物としては、フロログルシン、フロログルシド、または4,6−ジメチル−2,4,6−トリス(4−ヒドロキジフェニル)ヘプテン−2、2,4,6−トリメチル−2,4,6−トリス(4−ヒドロキシフェニル)ヘプタン、1,3,5−トリス(4−ヒドロキシフェニル)ベンゼン、1,1,1−トリス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、1,1,1−トリス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)エタン、2,6−ビス(2−ヒドロキシ−5−メチルベンジル)−4−メチルフェノール、4−{4−[1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エチル]ベンゼン}−α,α−ジメチルベンジルフェノール等のトリスフェノール、テトラ(4−ヒドロキシフェニル)メタン、ビス(2,4−ジヒドロキシフェニル)ケトン、1,4−ビス(4,4−ジヒドロキシトリフェニルメチル)ベンゼン、またはトリメリット酸、ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸およびこれらの酸クロライド等が挙げられ、中でも1,1,1−トリス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、1,1,1−トリス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)エタンが好ましく、特に1,1,1−トリス(4−ヒドロキシフェニル)エタンが好ましい。
【0014】
かかる分岐ポリカーボネート樹脂を生ずる多官能性化合物を含む場合、かかる割合は、芳香族ポリカーボネート全量中、0.001〜1モル%、好ましくは0.005〜0.5モル%、特に好ましくは0.01〜0.3モル%である。また特に溶融エステル交換法の場合、副反応として分岐構造が生ずる場合があるが、かかる分岐構造量についても、芳香族ポリカーボネート全量中、0.001〜1モル%、好ましくは0.005〜0.5モル%、特に好ましくは0.01〜0.3モル%であるものが好ましい。尚、かかる割合については1H−NMR測定により算出することが可能である。
【0015】
界面重縮合法による反応は、通常二価フェノールとホスゲンとの反応であり、酸結合剤および有機溶媒の存在下に反応させる。酸結合剤としては、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物またはピリジン等のアミン化合物が用いられる。有機溶媒としては、例えば塩化メチレン、クロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素が用いられる。また、反応促進のために例えばトリエチルアミン、テトラ−n−ブチルアンモニウムブロマイド、テトラ−n−ブチルホスホニウムブロマイド等の第三級アミン、第四級アンモニウム化合物、第四級ホスホニウム化合物等の触媒を用いることもできる。その際、反応温度は通常0〜40℃、反応時間は10分〜5時間程度、反応中のpHは9以上に保つのが好ましい。
【0016】
また、かかる重合反応において、通常末端停止剤が使用される。かかる末端停止剤として単官能フェノール類を使用することができる。単官能フェノール類は末端停止剤として分子量調節のために一般的に使用され、かかる単官能フェノール類としては、一般にはフェノールまたは低級アルキル置換フェノールであって、下記一般式(1)で表される単官能フェノール類を示すことができる。
【0017】
【化1】
Figure 0004401547
【0018】
(式中、Aは水素原子または炭素数1〜9の直鎖または分岐のアルキル基あるいはフェニル基置換アルキル基であり、rは1〜5、好ましくは1〜3の整数である。)
上記単官能フェノール類の具体例としては、例えばフェノール、p−tert−ブチルフェノール、p−クミルフェノールおよびイソオクチルフェノールが挙げられる。
【0019】
また、他の単官能フェノール類としては、長鎖のアルキル基あるいは脂肪族ポリエステル基を置換基として有するフェノール類または安息香酸クロライド類、もしくは長鎖のアルキルカルボン酸クロライド類も示すことができる。これらのなかでは、下記一般式(2)および(3)で表される長鎖のアルキル基を置換基として有するフェノール類が好ましく使用される。
【0020】
【化2】
Figure 0004401547
【0021】
【化3】
Figure 0004401547
【0022】
(式中、Xは−R−O−、−R−CO−O−または−R−O−CO−である、ここでRは単結合または炭素数1〜10、好ましくは1〜5の二価の脂肪族炭化水素基を示し、nは10〜50の整数を示す。)
【0023】
かかる一般式(2)の置換フェノール類としてはnが10〜30、特に10〜26のものが好ましく、その具体例としては例えばデシルフェノール、ドデシルフェノール、テトラデシルフェノール、ヘキサデシルフェノール、オクタデシルフェノール、エイコシルフェノール、ドコシルフェノールおよびトリアコンチルフェノール等を挙げることができる。
【0024】
また、一般式(3)の置換フェノール類としてはXが−R−CO−O−であり、Rが単結合である化合物が適当であり、nが10〜30、特に10〜26のものが好適であって、その具体例としては例えばヒドロキシ安息香酸デシル、ヒドロキシ安息香酸ドデシル、ヒドロキシ安息香酸テトラデシル、ヒドロキシ安息香酸ヘキサデシル、ヒドロキシ安息香酸エイコシル、ヒドロキシ安息香酸ドコシルおよびヒドロキシ安息香酸トリアコンチルが挙げられる。また、末端停止剤は単独でまたは2種以上混合して使用してもよい。
【0025】
溶融エステル交換法による反応は、通常二価フェノールとカーボネートエステルとのエステル交換反応であり、不活性ガスの存在下に二価フェノールとカーボネートエステルとを加熱しながら混合して、生成するアルコールまたはフェノールを留出させる方法により行われる。反応温度は生成するアルコールまたはフェノールの沸点等により異なるが、通常120〜350℃の範囲である。反応後期には系を1.33×103〜13.3Pa程度に減圧して生成するアルコールまたはフェノールの留出を容易にさせる。反応時間は通常1〜4時間程度である。
【0026】
カーボネートエステルとしては、置換されていてもよい炭素数6〜10のアリール基、アラルキル基あるいは炭素数1〜4のアルキル基などのエステルが挙げられる。具体的にはジフェニルカーボネート、ビス(クロロフェニル)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、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジブチルカーボネートなどが挙げられ、なかでもジフェニルカーボネートが好ましい。
【0027】
また、重合速度を速めるために重合触媒を用いることができ、かかる重合触媒としては、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、二価フェノールのナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属化合物、水酸化カルシウム、水酸化バリウム、水酸化マグネシウム等のアルカリ土類金属化合物、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、トリメチルアミン、トリエチルアミン等の含窒素塩基性化合物、アルカリ金属やアルカリ土類金属のアルコキシド類、アルカリ金属やアルカリ土類金属の有機酸塩類、亜鉛化合物類、ホウ素化合物類、アルミニウム化合物類、珪素化合物類、ゲルマニウム化合物類、有機スズ化合物類、鉛化合物類、オスミウム化合物類、アンチモン化合物類マンガン化合物類、チタン化合物類、ジルコニウム化合物類などの通常エステル化反応、エステル交換反応に使用される触媒を用いることができる。触媒は単独で使用してもよいし、2種以上を組み合わせて使用してもよい。これらの重合触媒の使用量は、原料の二価フェノール1モルに対し、好ましくは1×10-8〜1×10-3当量、より好ましくは1×10-7〜5×10-4当量の範囲で選ばれる。
【0028】
また、かかる重合反応において、フェノール性の末端基を減少するために、重縮反応の後期あるいは終了後に、例えばビス(クロロフェニル)カーボネート、ビス(ブロモフェニル)カーボネート、ビス(ニトロフェニル)カーボネート、ビス(フェニルフェニル)カーボネート、クロロフェニルフェニルカーボネート、ブロモフェニルフェニルカーボネート、ニトロフェニルフェニルカーボネート、フェニルフェニルカーボネート、メトキシカルボニルフェニルフェニルカーボネートおよびエトキシカルボニルフェニルフェニルカーボネート等の化合物を加えることができる。なかでも2−クロロフェニルフェニルカーボネート、2−メトキシカルボニルフェニルフェニルカーボネートおよび2−エトキシカルボニルフェニルフェニルカーボネートが好ましく、特に2−メトキシカルボニルフェニルフェニルカーボネートが好ましく使用される。
【0029】
さらにかかる重合反応において触媒の活性を中和する失活剤を用いることが好ましい。この失活剤の具体例としては、例えばベンゼンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸メチル、ベンゼンスルホン酸エチル、ベンゼンスルホン酸ブチル、ベンゼンスルホン酸オクチル、ベンゼンスルホン酸フェニル、p−トルエンスルホン酸メチル、p−トルエンスルホン酸エチル、p−トルエンスルホン酸ブチル、p−トルエンスルホン酸オクチル、p−トルエンスルホン酸フェニルなどのスルホン酸エステル;さらに、トリフルオロメタンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸、スルホン化ポリスチレン、アクリル酸メチル‐スルホン化スチレン共重合体、ドデシルベンゼンスルホン酸−2−フェニル−2−プロピル、ドデシルベンゼンスルホン酸−2−フェニル−2−ブチル、オクチルスルホン酸テトラブチルホスホニウム塩、デシルスルホン酸テトラブチルホスホニウム塩、ベンゼンスルホン酸テトラブチルホスホニウム塩、ドデシルベンゼンスルホン酸テトラエチルホスホニウム塩、ドデシルベンゼンスルホン酸テトラブチルホスホニウム塩、ドデシルベンゼンスルホン酸テトラヘキシルホスホニウム塩、ドデシルベンゼンスルホン酸テトラオクチルホスホニウム塩、デシルアンモニウムブチルサルフェート、デシルアンモニウムデシルサルフェート、ドデシルアンモニウムメチルサルフェート、ドデシルアンモニウムエチルサルフェート、ドデシルメチルアンモニウムメチルサルフェート、ドデシルジメチルアンモニウムテトラデシルサルフェート、テトラデシルジメチルアンモニウムメチルサルフェート、テトラメチルアンモニウムヘキシルサルフェート、デシルトリメチルアンモニウムヘキサデシルサルフェート、テトラブチルアンモニウムドデシルベンジルサルフェート、テトラエチルアンモニウムドデシルベンジルサルフェート、テトラメチルアンモニウムドデシルベンジルサルフェート等の化合物を挙げることができるが、これらに限定されない。これらの化合物を二種以上併用することもできる。
【0030】
失活剤の中でもホスホニウム塩もしくはアンモニウム塩型のものが好ましい。かかる触媒の量としては、残存する触媒1モルに対して0.5〜50モルの割合で用いるのが好ましく、また重合後のポリカーボネート樹脂に対し、0.01〜500ppmの割合、より好ましくは0.01〜300ppm、特に好ましくは0.01〜100ppmの割合で使用する。
【0031】
ポリカーボネート樹脂の分子量は特定されないが、分子量が10,000未満であると強度が不十分となり、40,000を超えると成形加工性が低下し歪みの低減が困難となるので、粘度平均分子量で表して10,000〜40,000のものが好ましく、13,000〜30,000のものが特に好ましい。また、ポリカーボネート樹脂の2種以上を混合しても差し支えない。本発明でいう粘度平均分子量は塩化メチレン100mlにポリカーボネート樹脂0.7gを20℃で溶解した溶液から求めた比粘度(ηSP)を次式に挿入して求める。
ηSP/c=[η]+0.45×[η]2c(但し[η]は極限粘度)
[η]=1.23×10-40.83
c=0.7
【0032】
本発明のA成分のポリカーボネート樹脂は、上記の界面重縮合法、溶融エステル交換反応法のいずれも使用可能であるが、フェノール性末端基が少なめであるA成分のポリカーボネート樹脂は界面重縮合法により製造されたものが好適である。
【0033】
本発明で使用するA成分のポリカーボネート樹脂は、かかるポリカーボネート樹脂のフェノール性末端基と非フェノール性末端基の合計100モル%に対してフェノール性末端基の量が20モル%以下、好ましくは10モル%以下である。A成分が20モル%を超える場合は積層体の耐環境劣化性などの長期特性が低下する。
【0034】
尚、本発明においてフェノール性末端基とは、分子鎖末端にフェノール性の水酸基を含有している末端構造をいい、通常二価フェノール成分が分子鎖末端を構成する場合の構造となる。一方非フェノール性末端基とは、分子鎖末端にフェノール性の水酸基を含有していない末端構造であり、通常末端停止剤が分子鎖末端を構成する場合の構造か、または溶融エステル交換反応法などの場合はカーボネートエステルが分子鎖末端を構成する場合の構造となる。
【0035】
また本発明のフェノール性末端基および非フェノール性末端基の量は、1H−NMRを使用し、対応するピークの強度面積比から求められた値をいう。
【0036】
本発明のB成分のポリカーボネート樹脂は、上記の界面重縮合法、溶融エステル交換反応法のいずれも使用可能である。遊離の二価フェノールおよび一価フェノール量の制御については、界面重縮合法の場合には反応性を高め、かつ分解反応を抑制することが重要であり、また反応後の水洗工程により遊離二価フェノールの多くを除去することができるため、反応時のpHおよび反応温度や触媒の種類および量、水洗条件などの反応条件を適宜制御することにより調整が可能である。また溶融エステル交換反応法の場合には反応活性モノマー、たとえばメトキシカルボニルフェニルフェニルカーボネートを追加して遊離二価フェノールの多くを反応除去させることにより調整が可能である。
【0037】
本発明で使用するB成分のポリカーボネート樹脂は、遊離の二価フェノールおよび一価フェノールの合計含有量が80ppm以下、好ましくは50ppm以下、更に好ましくは30ppm以下、特に好ましくは5ppm以下となるものである。遊離の二価フェノールおよび一価フェノール合計含有量が80ppmを超えると積層界面の曇りやボイドの発生が十分に抑制できない。尚、本発明の二価フェノールおよび一価フェノールの含有量は、HPLC(高速液体クロマトグラフ)法により得られた値である。
【0038】
かかるB成分のポリカーボネート樹脂は、例えば、界面重縮合法では、重合後のポリカーボネート樹脂溶液をアルカリ洗浄したり、また、上記の界面重縮合法、溶融エステル交換反応法で得られたポリカーボネート樹脂粉粒体をアセトン等の貧溶媒で抽出する方法等によって得られる。
【0039】
本発明は積層体を製造するに際し種々の製造法を採り得るものであるが、特にB成分の存在下にA成分が実質的にB成分の表面上をせん断を伴って積層される製造法による場合に好適なものである。かかる製造法として好ましくはインサート射出成形法や多色射出成形法を挙げることができる。すなわち、B成分から形成された成形品をB層として金型内に設置しA成分を射出成形により金型内に充填してA層として積層する方法である。インサート射出成形法の場合にはかかるB成分からなる成形品が予め別の工程で製造されたものであり、一方多色射出成形法の場合にはB成分からなる成形品が同一の成形機における前工程で製造されるものとなる。
【0040】
本発明の製造法としては特に好適であるのは、B成分から形成された成形品であるB層の最外層となる表面に印刷層やハードコート層、特にハードコート層の設けられたものである。更にかかる関係から製造法としてはB層を形成する成形体をインサートした金型内にA成分をインサート射出成形してA層を形成する方法を最も好適な製造法として挙げることができる。
【0041】
かかる積層体を成形する際に界面部分に曇りやボイド等の歪みが生ずる理由としては種々の要因があるものと考えられるが、界面部分での流動の不均一さが特に主な要因になるものと考えられる。B層のポリカーボネート樹脂が特定の遊離の二価、一価フェノール含有量である場合に曇りやボイドが低減する理由は不明であるが、かかる流動の不均一さが抑制されることが関係しているものと考えられる。
【0042】
尚、本発明ではA層とB層が接するすべての面でポリカーボネート樹脂同士が接している必要はなく、上記のとおり一部に他の成分が介在していてもよく、また界面における一方の面の一部に印刷層や空隙などが存在していてもよい。
【0043】
本発明で特にB層を形成する成形体として好ましいものとして、シートなどの板状体およびかかるシートを真空成形や熱成形により2次加工した成形体を挙げることができる。かかるシートは一般的な溶融押出法、インフレーション法、連続キャスト法、セルキャスト法の他、溶液キャスト法、粉末成形法などの方法により製造することができる。またこれらの製造方法においては、原料樹脂の製造工程において溶融エステル交換反応等の溶融された状態から直接溶融押出する方法や、または重合後の溶液状態から直接上記溶液キャストを行うことにより、熱履歴が少ないシートを得ることも可能である。
【0044】
更に本発明で好ましくはかかるシートにおけるA層とB層の界面とは反対側の表面に予めハードコートや印刷などの処理を行ったものを利用することができる。
【0045】
本発明においてハードコート剤としては、シリコン樹脂系ハードコート剤や有機樹脂系ハードコート剤などが挙げられる。シリコン樹脂系ハードコート剤は、シロキサン結合をもった樹脂であり、例えば、トリアルコキシシラン及びテトラアルコキシシランまたはそれらのアルキル化物の部分加水分解物、メチルトリアルコキシシラン及びフェニルトリアルコキシシランの混合物を加水分解したもの、コロイド状シリカ充填オルガノトリアルコキシシランの部分加水分解縮合物などが挙げられる。これらには縮合反応時に発生するアルコール等が含まれているが、更に必要に応じて任意の有機溶剤、水、あるいはこれらの混合物に溶解ないしは分散させてもよく、そのための有機溶剤としては、低級脂肪酸アルコール類、多価アルコールとそのエーテル、エステル類などが挙げられる。なお、ハードコート層には平滑な表面状態を得るため各種界面活性剤、例えば、シロキサン系、フッ化アルキル系界面活性剤などを添加してもよい。有機樹脂系ハードコート剤としては、例えば、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、アルキド樹脂、アクリル樹脂、多官能アクリル樹脂などが挙げられる。ここで多官能アクリル樹脂としてはポリオールアクリレート、ポリエステルアクリレート、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、ホスファゼンアクリレートなどの樹脂が挙げられる。これらハードコート剤のうち長期間の耐候性に優れ、かつ表面硬度が比較的高いシリコン樹脂系ハードコート剤が好ましく、特に各種の樹脂からなるプライマー層を形成した後、その上にシリコン樹脂系ハードコート剤から調整された硬化層を形成したものが好ましい。
【0046】
かかるプライマー層を形成する樹脂としては、各種ブロックイソシアネート成分およびポリオール成分からなるウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、アミノ樹脂、およびポリエステルアクリレート、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、ホスファゼンアクリレート、メラミンアクリレート、アミノアクリレートなどの各種多官能アクリル樹脂を挙げることができ、これらは単独でも2種以上を併用して使用することもできる。これらの中でもポリカーボネート樹脂用として特に好ましくはアクリル樹脂、多官能アクリル樹脂が50重量%、より好ましくは60重量%以上含有するものを挙げることができ、特にアクリル樹脂からなるものが好ましい。
【0047】
更に、本発明のシリコン樹脂系ハードコート剤のプライマー層を形成する樹脂には、後述する光安定剤や紫外線吸収剤、シリコン樹脂ハードコート剤の触媒、熱・光重合開始剤、重合禁止剤、シリコン消泡剤、レベリング剤、増粘剤、沈殿防止剤、垂れ防止剤、難燃剤、有機・無機顔料・染料の各種添加剤および添加助剤を含むことができる。
【0048】
また、硬化方法も紫外線硬化、熱硬化、電子線硬化、赤外線照射、熱風乾燥等公知の方法をそれぞれ単独で使用してもよいし併用することもできる。かかる場合に、特に上記で示した局所的に樹脂シートの延伸倍率が高くなる場合には、ハードコート剤を完全に硬化させない程度に硬化させた後、付形をせずに、または付形をして成形を行い多層構造成形品とした後、ハードコート剤を完全に硬化させるとの方法もとることができる。また一部架橋構造を有するゾル状またはゲル状としてハードコート剤を塗付し、その後付形をせずに、または付形をして成形を行い多層構造成形品とした後、ハードコート剤を完全に硬化させるとの方法もとることができる。
【0049】
ハードコート層の塗布方法としては、バーコート法、ドクターブレード法、ディップコート法、フローコート法(シャワーコーター、カーテンフローコーター)、スプレーコート法、スピンコート法、ローラーコート法(グラビアロールコート法、トランスファーロールコート法)等の方法を、塗装される基材の形状に応じて適宜選択することができる。このようにして得られたハードコート層の厚みは成形品にした時の外観、耐衝撃性、耐擦傷性や耐候性等の性能により決定される。その厚みはドライで1〜50μmが好ましく、更に3〜30μmである。ハードコート膜の厚みが1μmより薄いと充分な耐擦傷性が得られなくなり、また50μmより厚いと塗膜の可とう性が低下し折り曲げ等によりクラックが発生する。塗布に際し、ハードコート膜形成性原料に希釈剤として有機溶剤を添加することもできる。使用できる有機溶剤としては、酢酸ブチル、酢酸エチル、トルエン、イソプロパノール等が挙げられる。その使用量は、固形分100重量部に対して10〜900重量部の範囲が好ましい。
【0050】
本発明において樹脂シート上の一部に印刷により文字や模様を形成して使用することも可能である。
【0051】
印刷方法としては、グラビヤ印刷、平板印刷、フレキソ印刷、ドライオフセット印刷、パット印刷、スクリーン印刷などの従来公知の印刷方法を製品形状や印刷用途に応じて使用することができる。
【0052】
印刷で使用する印刷インキの構成としては、主成分として樹脂系と油系などを使用することが可能であり、樹脂系としては、ロジン、ギルソナイト、セラック、コパールなどの天然樹脂やフェノール系およびその誘導体、アミノ系樹脂、ブチル化尿素、メラミン樹脂、ポリエステル系アルキッド樹脂、スチレン樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、飽和ポリエステル樹脂、非晶性ポリアリレート樹脂、非晶性ポリオレフィン樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合物、ブチラール樹脂、メチルセルロース樹脂、エチルセルロース樹、ウレタン樹脂などの合成樹脂が使用することができる。特に第1層における、第2層との界面側表面に印刷をする場合には、耐熱性の高いインキ成分が必要であり、かかる場合の樹脂としては、ポリカーボネート樹脂、非晶性ポリアリレート樹脂などが好ましく挙げられる。また印刷インキに顔料や染料などにより所望の色に調整することができる。
【0053】
一方、その他の表面処理としては、フッ素系の撥水・撥油性コートや、光触媒等による浸水性コートをすることも可能である。
【0054】
かかる樹脂シートの厚みとしては、通常50〜2000μm、好ましくは100〜1000μm、より好ましくは200〜700μmである。
【0055】
本発明のB層を形成する成形体のA層と接する側の面において、印刷等が施されているものであってもよく、また同様にB層におけるA層と接する側の面は単なる平面のみの他、表面に立体的パターンが施されたものであってもよい。かかる立体的パターンが施されると共に光透過性を有することで、高度な意匠性や光学的機能を有するポリカーボネート積層体を得ることが可能となる。
【0056】
ここで、立体的パターンとは、表面から光学的な変化や不均一性を視認できる立体状の凹凸をいい、かかる形状としては、文字、図形、記号やそれらの結合のいずれであってもよい。更にかかる形状は意匠性のみならず、レンチキュラーレンズや拡散起点となり得るドットの集合などの光学的に利用可能な規則的な図形も含まれる。またかかる立体状の凹凸は、必ずしもかかる凹凸自体を肉眼で認め得るものである必要はなく、かかる凹凸によるプリズム効果などにより、通常の平面では得られない光学的な効果(虹色光を呈するなど)を有するものであればよい。
【0057】
本発明のA成分およびB成分のポリカーボネート樹脂には離型剤を配合することができる。離型剤としては飽和脂肪酸エステルが一般的であり、例えばステアリン酸モノグリセライドなどのモノグリセライド類、ステアリン酸トリグリセライドなどのトリグリセライド類、デカグリセリンデカステアレートおよびデカグリセリンテトラステアレート等のポリグリセリン脂肪酸エステル類、ステアリン酸ステアレートなどの低級脂肪酸エステル類、セバシン酸ベヘネートなどの高級脂肪酸エステル類、ペンタエリスリトールテトラステアレートなどのエリスリトールエステル類、その他フェニル基含有シリコン化合物等も使用される。離型剤はポリカーボネート樹脂100重量部当り0.01〜1重量部用いられる。
【0058】
また、本発明のポリカーボネート樹脂には必要に応じてリン系熱安定剤を加えることができる。かかるリン系安定剤としては、ホスファイト系、ホスホナイト系、およびホスフェート系のいずれも使用可能である。
【0059】
本発明におけるホスファイト系安定剤としては、さまざまなものを用いることができる。具体的には例えば一般式(4)
【0060】
【化4】
Figure 0004401547
【0061】
[式中R1は、水素または炭素数1〜20のアルキル基、炭素数6〜20のアリール基ないしアルカリール基、炭素数7〜30のアラルキル基、またはこれらのハロ、アルキルチオ(アルキル基は炭素数1〜30)またはヒドロキシ置換基を示し、3つのR1は互いに同一の場合、または互いに異なる場合のいずれも選択でき、また2価フェノール類から誘導されることにより環状構造も選択できる。]で表わされるホスファイト化合物である。
【0062】
また、一般式(4)においてより好ましい態様としては、以下の一般式(5)
【0063】
【化5】
Figure 0004401547
【0064】
[式中R2およびR3は、水素または炭素数1〜20のアルキル基、炭素数6〜20のアリール基ないしアルキルアリール基、炭素数7〜30のアラルキル基を示し、R2およびR3は同時に水素ではなく、互いに同一の場合または互いに異なる場合のいずれも選択できる。]で表わされるホスファイト化合物を挙げることができる。
【0065】
また、一般式(6)
【0066】
【化6】
Figure 0004401547
【0067】
[式中R4、R5はそれぞれ水素、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数6〜20のアリール基ないしアルキルアリール基、炭素数7〜30のアラルキル基、炭素数4〜20のシクロアルキル基、炭素数15〜25の2−(4−オキシフェニル)プロピル置換アリール基を示し、互いに同一の場合または互いに異なる場合の場合選択できる。尚、シクロアルキル基およびアリール基は、アルキル基で置換されていないもの、またはアルキル基で置換されているもののいずれも選択できる。]で表わされるホスファイト化合物を挙げることができる。
【0068】
また、一般式(7)
【0069】
【化7】
Figure 0004401547
【0070】
[式中R6、R7は炭素数12〜15のアルキル基である。尚、R6およびR7は互いに同一の場合または互いに異なる場合のいずれも選択できる。]で表わされるホスファイト化合物を挙げることができる。
【0071】
ホスホナイト系安定剤としては下記一般式(8)で表わされるホスホナイト化合物、および下記一般式(9)で表わされるホスホナイト化合物を挙げることができる。
【0072】
【化8】
Figure 0004401547
【0073】
[式中、Ar1は炭素数6〜20のアリール基ないしアルキルアリール基、または炭素数15〜25の2−(4−オキシフェニル)プロピル置換アリール基を示し、4つのAr1は互いに同一の場合、または互いに異なる場合のいずれも選択できる。]
【0074】
【化9】
Figure 0004401547
【0075】
[式中、Ar2は炭素数6〜20のアリール基ないしアルキルアリール基、または炭素数15〜25の2−(4−オキシフェニル)プロピル置換アリール基を示し、2つのAr2は互いに同一の場合、または互いに異なる場合のいずれも選択できる。]
【0076】
本発明においては、上記ホスファイト化合物およびホスホナイト化合物のうち、より好ましいリン系の安定剤として、上記一般式(5)で示されるホスファイト化合物(E1成分)、および上記一般式(8)(E2成分)および上記一般式(9)(E3成分)で示されるホスホナイト化合物を挙げることができ、これらは1種もしくは2種以上を併用することができ、より好ましくは上記一般式(5)で示されるホスファイト化合物をかかるE成分100重量%中、少なくとも5重量%含む場合である。
【0077】
上記一般式(4)に対応するホスファイト化合物における好ましい具体例としては、ジフェニルイソオクチルホスファイト、2,2’−メチレンビス(4,6−ジ−tert−ブチルフェニル)オクチルホスファイト、ジフェニルモノ(トリデシル)ホスファイト、フェニルジイソデシルホスファイト、フェニルジ(トリデシル)ホスファイトが挙げられる。より好ましい上記一般式(5)に対応する好ましい具体例としては、トリフェニルホスファイト、トリス(ジメチルフェニル)ホスファイト、トリス(ジエチルフェニル)ホスファイト、トリス(ジ−iso−プロピルフェニル)ホスファイト、トリス(ジ−n−ブチルフェニル)ホスファイト、トリス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスファイト、トリス(2,6−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスファイト等があげられ、トリス(ジアルキル置換フェニル)ホスファイトが好ましく、トリス(ジ−tert−ブチルフェニル)ホスファイトがより好ましく、トリス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスファイトが特に好ましい。上記ホスファイト化合物は1種、または2種以上を併用することができる。
【0078】
上記一般式(6)に対応するホスファイト化合物における好ましい具体例としては、ジステアリルペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、フェニルビスフェノールAペンタエリスリトールジホスファイト、ジシクロヘキシルペンタエリスリトールジホスファイトなどが挙げられ、好ましくはジステアリルペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイトを挙げることができる。かかるホスファイト化合物は1種、または2種以上を併用することができる。
【0079】
上記一般式(7)に対応するホスファイト化合物における好ましい具体例としては、4,4’−イソプロピリデンジフェノールジトリデシルホスファイトを挙げることができる。
【0080】
上記一般式(8)に対応するホスホナイト化合物における好ましい具体例としては、テトラキス(2,4−ジ−iso−プロピルフェニル)−4,4’−ビフェニレンジホスホナイト、テトラキス(2,4−ジ−n−ブチルフェニル)−4,4’−ビフェニレンジホスホナイト、テトラキス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)−4,4’−ビフェニレンジホスホナイト、テトラキス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)−4,3’−ビフェニレンジホスホナイト、テトラキス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)−3,3’−ビフェニレンジホスホナイト、テトラキス(2,6−ジ−iso−プロピルフェニル)−4,4’−ビフェニレンジホスホナイト、テトラキス(2,6−ジ−n−ブチルフェニル)−4,4’−ビフェニレンジホスホナイト、テトラキス(2,6−ジ−tert−ブチルフェニル)−4,4’−ビフェニレンジホスホナイト、テトラキス(2,6−ジ−tert−ブチルフェニル)−4,3’−ビフェニレンジホスホナイト、テトラキス(2,6−ジ−tert−ブチルフェニル)−3,3’−ビフェニレンジホスホナイト等があげられ、テトラキス(ジ−tert−ブチルフェニル)−ビフェニレンジホスホナイトが好ましく、テトラキス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)−ビフェニレンジホスホナイトがより好ましい。このテトラキス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)−ビフェニレンジホスホナイトは、2種以上の混合物が好ましく、具体的にはテトラキス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)−4,4’−ビフェニレンジホスホナイト(E2−1成分)、テトラキス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)−4,3’−ビフェニレンジホスホナイト(E2−2成分)および、テトラキス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)−3,3’−ビフェニレンジホスホナイト(E2−3成分)の1種もしくは2種以上を併用して使用可能であるが、好ましくはかかる3種の混合物である。また、3種の混合物の場合その混合比は、E2−1成分、E2−2成分およびE2−3成分を重量比で100:37〜64:4〜14の範囲が好ましく、100:40〜60:5〜11の範囲がより好ましい。
【0081】
上記一般式(9)に対応するホスホナイト化合物の好ましい具体例としては、ビス(2,4−ジ−iso−プロピルフェニル)−4−フェニル−フェニルホスホナイト、ビス(2,4−ジ−n−ブチルフェニル)−3−フェニル−フェニルホスホナイト、ビス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)−4−フェニル−フェニルホスホナイト、ビス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)−3−フェニル−フェニルホスホナイトビス(2,6−ジ−iso−プロピルフェニル)−4−フェニル−フェニルホスホナイト、ビス(2,6−ジ−n−ブチルフェニル)−3−フェニル−フェニルホスホナイト、ビス(2,6−ジ−tert−ブチルフェニル)−4−フェニル−フェニルホスホナイト、ビス(2,6−ジ−tert−ブチルフェニル)−3−フェニル−フェニルホスホナイト等があげられ、ビス(ジ−tert−ブチルフェニル)−フェニル−フェニルホスホナイトが好ましく、ビス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)−フェニル−フェニルホスホナイトがより好ましい。このビス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)−フェニル−フェニルホスホナイトは、2種以上の混合物が好ましく、具体的にはビス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)−4−フェニル−フェニルホスホナイト(E3−1成分)および、ビス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)−3−フェニル−フェニルホスホナイト(E3−2成分)の1種もしくは2種を併用して使用可能であるが、好ましくはかかる2種の混合物である。また、2種の混合物の場合その混合比は、重量比で5:1〜4の範囲が好ましく、5:2〜3の範囲がより好ましい。
【0082】
一方ホスフェート系安定剤としては、トリブチルホスフェート、トリメチルホスフェート、トリクレジルホスフェート、トリフェニルホスフェート、トリクロルフェニルホスフェート、トリエチルホスフェート、ジフェニルクレジルホスフェート、ジフェニルモノオルソキセニルホスフェート、トリブトキシエチルホスフェート、ジブチルホスフェート、ジオクチルホスフェート、ジイソプロピルホスフェートなどを挙げることができ、好ましくはトリメチルホスフェートである。
【0083】
かかるリン系安定剤の組成割合としては、A成分100重量部当たり0.0005〜1重量部が好ましく、より好ましくは0.001〜0.5重量部である。
【0084】
またヒンダードフェノール系化合物に代表される酸化防止剤も耐候性改良のため使用することができる。かかる酸化防止剤としては、例えばビタミンE、n−オクタデシル−β−(4’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−tert−ブチルフェル)プロピオネート、2−tert−ブチル−6−(3’−tert−ブチル−5’−メチル−2’−ヒドロキシベンジル)−4−メチルフェニルアクリレート、2,6−ジ−tert−ブチル−4−(N,N−ジメチルアミノメチル)フェノール、3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジルホスホネートジエチルエステル、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、2,2’−メチレンビス(4−エチル−6−tert−ブチルフェノール)、4,4’−メチレンビス(2,6−ジ−tert−ブチルフェノール)、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−シクロヘキシルフェノール)、2,2’−ジメチレン−ビス(6−α−メチル−ベンジル−p−クレゾール)2,2’−エチリデン−ビス(4,6−ジ−tert−ブチルフェノール)、2,2’−ブチリデン−ビス(4−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、4,4’−ブチリデンビス(3−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、トリエチレングリコール−N−ビス−3−(3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオネート、1,6−へキサンジオールビス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、ビス[2−tert−ブチル−4−メチル6−(3−tert−ブチル−5−メチル−2−ヒドロキシベンジル)フェニル]テレフタレート、3,9−ビス{2−[3−(3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオニルオキシ]−1,1,−ジメチルエチル}−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン、4,4−チオビス(6−tert−ブチル−m−クレゾール)、4,4’−チオビス(3−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、2,2’−チオビス(4−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、ビス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)スルフィド、4,4’−ジ−チオビス(2,6−ジ−tert−ブチルフェノール)、4,4’−トリ−チオビス(2,6−ジ−tert−ブチルフェノール)、2,4−ビス(n−オクチルチオ)−6−(4−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−tert−ブチルアニリノ)−1,3,5−トリアジン、N,N’−ヘキサメチレンビス−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシヒドロシンナミド)、N,N’−ビス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニル]ヒドラジン、1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−tert−ブチルフェニル)ブタン、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、トリス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)イソシアヌレート、トリス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)イソシアヌレート、1,3,5−トリス(4−tert−ブチル−3−ヒドロキシ−2,6−ジメチルベンジル)イソシアヌレート、1,3,5−トリス2[3(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ]エチルイソシアヌレート、テトラキス[メチレン−3−(3’,5’−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタンなどを挙げることができる。これら酸化防止剤の組成割合は、A成分100重量部に対して0.0001〜0.5重量部が好ましい。
【0085】
耐候性の向上および有害な紫外線をカットする目的で、本発明のA成分またはB成分のいずれかのポリカーボネート樹脂、特にB成分のポリカーボネート樹脂に更に紫外線吸収剤や光安定剤を配合することができる。かかる処方をすることにより車両用グレージング材料、ヘッドランプやウインカー材料など屋外で使用されかつ透明性が重要とされる用途においても、B層の表側として使用し良好な耐候性を達成することが可能となる。
【0086】
紫外線吸収剤としては、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、2−ヒドロキシ−4−n−ドデシルオキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−ベンジ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−ヒドロキシ−4−メトキシ−2’−カルボキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシ−5−スルホ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’,4,4’−テトラヒドロ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−ソジウムスルホキシベンゾフェノン、ビス(5−ベンゾイル−4−ヒドロキシ−2−メトキシフェニル)メタンなどに代表されるベンゾフェノン系紫外線吸収剤を挙げることができる。
【0087】
また紫外線吸収剤としては例えば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−5’−tert−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−5’−tert−オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−tert−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−tert−アミルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’−ドデシル−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’−ビス(α,α’−ジメチルベンジル)フェニルベンゾトリアゾール、2−[2’−ヒドロキシ−3’−(3”,4”,5”,6”−テトラフタルイミドメチル)−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’−tert−ブチル−5’−メチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−tert−ブチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2,2’メチレンビス[4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)−6−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)フェノール]、メチル−3−[3−tert−ブチル−5−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4−ヒドロキシフェニルプロピオネート−ポリエチレングリコールとの縮合物に代表されるベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤を挙げることができる。
【0088】
更にビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)セバケート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)−2−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−2n−ブチルマロネート、1,2,3,4−ブタンカルボン酸と2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジノールとトリデシルアルコールとの縮合物、1,2,3,4−ブタンジカルボン酸と1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジノールとトリデシルアルコールとの縮合物、テトラキス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)−1,2,3,4−ブタンテトラカルボキシレート、テトラキス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)−1,2,3,4−ブタンテトラカルボキシレート、ポリ{[6−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)アミノ−1,3,5−トリアジン−2,4−ジイル][(2,2,6,6−テトラメチルピペリジル)イミノ]ヘキサメチレン[(2,2,6,6−テトラメチルピペリジル)イミノ]}、ポリ{[6−モルフォリノ−s−トリアジン−2,4−ジイル][(2,2,6,6−テトラメチルピペリジル)イミノ]ヘキサメチレン[(2,2,6,6−テトラメチルピペリジル)イミノ]}、1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸と2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジノールとβ,β,β’,β’−テトラメチル−3,9−(2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン)ジエタノールとの縮合物、N,N’−ビス(3−アミノプロピル)エチレンジアミンと2,4−ビス[N−ブチル−N−(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)アミノ]−クロロ−1,3,5−トリアジンとの縮合物、1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸と1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジノールとβ,β,β’,β’−テトラメチル−3,9−(2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン)ジエタノールとの縮合物、ポリメチルプロピル3−オキシ−[4−(2,2,6,6−テトラメチル)ピペリジニル]シロキサンに代表されるヒンダードアミン系の光安定剤も配合することができる。
【0089】
また、本発明のポリカーボネート樹脂には紫外線吸収剤などに基づく黄色味を打ち消すためにブルーイング剤を配合することができる。ブルーイング剤としてはポリカーボネート樹脂に使用されるものであれば、特に支障なく使用することができる。一般的にはアンスラキノン系染料が入手容易であり好ましい。具体的なブルーイング剤としては、例えば一般名Solvent Violet13[CA.No(カラーインデックスNo)60725;商標名 バイエル社製「マクロレックスバイオレットB」、三菱化学(株)製「ダイアレジンブルーG」、住友化学工業(株)製「スミプラストバイオレットB」]、一般名Solvent Violet31[CA.No68210;商標名 三菱化学(株)製「ダイアレジンバイオレットD」]、一般名Solvent Violet33[CA.No60725;商標名 三菱化学(株)製「ダイアレジンブルーJ」]、一般名Solvent Blue94[CA.No61500;商標名 三菱化学(株)製「ダイアレジンブルーN」]、一般名Solvent Violet36[CA.No68210;商標名 バイエル社製「マクロレックスバイオレット3R」]、一般名Solvent Blue97[商標名 バイエル社製「マクロレックスブルーRR」]および一般名Solvent Blue45[CA.No61110;商標名 サンド社製「テトラゾールブルーRLS」]、チバ・スペシャリティ・ケミカルズ社のマクロレックスバイオレットやトリアゾールブルーRLS等があげら、特に、マクロレックスバイオレットやトリアゾールブルーRLSが好ましい。
【0090】
本発明の樹脂には、更に透明性を損なわない範囲で少量の慣用の他の添加剤、例えば補強剤(タルク、マイカ、クレー、ワラストナイト、炭酸カルシウム、ガラス繊維、ガラスビーズ、ガラスバルーン、ミルドファイバー、ガラスフレーク、炭素繊維、炭素フレーク、カーボンビーズ、カーボンミルドファイバー、金属フレーク、金属繊維、金属コートガラス繊維、金属コート炭素繊維、金属コートガラスフレーク、シリカ、セラミック粒子、セラミック繊維、アラミド粒子、アラミド繊維、ポリアリレート繊維、グラファイト、導電性カーボンブラック、各種ウイスカーなど)、難燃剤(ハロゲン系、リン酸エステル系、金属塩系、赤リン、シリコン系、フッ素系、金属水和物系など)、耐熱剤、着色剤(カーボンブラック、酸化チタンなどの顔料、染料)、光拡散剤(アクリル架橋粒子、シリコン架橋粒子、極薄ガラスフレーク、炭酸カルシウム粒子など)、蛍光増白剤、蓄光顔料、蛍光染料、帯電防止剤、流動改質剤、結晶核剤、無機および有機の抗菌剤、光触媒系防汚剤(微粒子酸化チタン、微粒子酸化亜鉛など)、グラフトゴムに代表される衝撃改質剤、赤外線吸収剤、フォトクロミック剤を配合することができる。
【0091】
本発明では、前記の特定のポリカーボネート樹脂を積層することにより積層界面の曇りやボイドの発生の少ない積層体を得ることが可能となるが、特に車両用グレージング製品などの大型でありながら高い光学的特性、積層界面の密着性、耐環境劣化性が必要とされると共に、3次元的な自由曲面が要求される用途に対して好適なものである。
【0092】
【発明の実態の形態】
以下に実施例、比較例を用いて本発明及びその効果を更に具体的に説明するが、本発明はこれら実施例などにより何ら制限されるものではない。なお、評価は以下の方法によった。
【0093】
(1)曇りやボイドの発生個数
球面状成形品を30ショット成形した後、曇りやボイドが発生した成形品の個数を数えた。
【0094】
(2)耐環境劣化性
板状成形品を環境試験機(タバイエスペック(株)製プラチナスサブゼロルシファー)で65℃、85%RHの条件下で500時間処理した後、板状成形品のシート層側を上側として、23℃、50%RHの雰囲気下で、先端が半円状で半径1/4インチの打ち抜き用ポンチ、半径1/2インチの円形の受け台を使用し、打ち抜き速度7m/secの条件で、高速面衝撃試験機(島津製作所(株)製ハイドロショットHTM−1)を用いて、ほぼ板状成形品の中央部分に対して打ち抜きポンチが衝突するようにし、サンプルを貫通破壊させる為に必要なエネルギー(J)を測定し、湿熱処理前の衝撃強度に対する湿熱処理後の衝撃強度の保持率を計算し下記の判定を行った。この保持率が高ければ耐環境劣化性が良好なことを示す。
○ :保持率が90%以上
△ :保持率が85%以上
× :保持率が85%未満
【0095】
[実施例1〜2、比較例1〜6]
表1に示されるポリカーボネート樹脂を120℃で5時間熱風乾燥機を用いて乾燥した後、800mm/secの射出速度を達成可能なシリンダ内径45mmφの射出装置を備えた超高速射出成形機(住友重機械工業(株)製SG260M−HP)を使用し、成形を行った。
【0096】
A層を形成する樹脂の充填前に金型コア表面側のそれぞれにかかる大きさに切り揃えたB層を形成するポリカーボネート樹脂シートを型内に配置した2つの固定用ピンに引掛けることにより装着した。
【0097】
成形条件は、シリンダー温度300℃とし、背圧19.6MPaで射出速度一定の条件で射出速度150mm/sec(一速)とし球面状成形品および板状成形品を成形した。球面状成形品は本体の直径150mm、球面の曲率半径364mm、成形品厚み4mmの成形品であり、フィルム状ゲート(ゲート部の厚み4mm)を有するものである。板状成形品は本体の長さ148mm×幅152mm×厚み2mmの成形品であり、フィルム状ゲート(ゲート部の厚み1.5mm)を有するものである。また金型温度は金型温調機を使用して130℃に保った。得られた成形品について上記に示した評価を行った。評価結果を表1に示す。
【0098】
表1記載の各成分を示す記号は下記の通りである。
▲1▼ポリカーボネート樹脂
(i)PC−1
1H−NMRを使用し、ビスフェノールAとホスゲンから界面重縮合法により、アミン系触媒を用いて製造され、対応するピークの強度面積比から求められたフェノール性末端基のモル比が9.2%であり、粘度平均分子量が18,500であるポリカーボネート樹脂。
【0099】
(ii)PC−2
ビスフェノールAとジフェニールカーボネートを用いて溶融エステル交換法により製造され、PC−1と同様の方法で求められたフェノール性末端基のモル比が48.6%であり、粘度平均分子量が18,500であるポリカーボネート樹脂。
【0100】
(iii)PC−3
ビスフェノールAとホスゲン、および末端停止剤としてp−tert−ブチルフェノールを使用し、アミン系の触媒を使用して常法によって合成された後、塩化メチレンを加えて14重量%の濃度の溶液とし、更に多孔板付遠心抽出機(川崎エンジニアリング(株)製KCC遠心抽出機)を用いて0.5%水酸化ナトリウム水溶液を流量1000ml/min、有機相を流量1000ml/minの速度で供給し、3500rpmの条件で処理した後、有機相を塩酸酸性とし、その後水洗を繰り返し、水相の導電率がイオン交換水と殆ど同じになったところで塩化メチレンを蒸発してポリカーボネート樹脂パウダーを得た。
【0101】
かかるパウダーを乾燥後、パウダー99.78重量部、Irgafos168(日本チバガイギー(株)製)0.02重量部、およびペンタエリスリトールテトラステアレート0.2重量部を配合し、水添箇所とその直後にベント口を設けた二軸押出機にてポリカーボネート樹脂に対して1重量%のイオン交換水を添加しながらベント口から1330Paの減圧度で吸引して280℃でペレット化された樹脂を得た。かかるペレットを再度押出しして0.5mmのシートを得た。尚、シートとして得られたポリカーボネート樹脂は、粘度平均分子量24,700であり、またかかるポリカーボネート樹脂中に含有されるビスフェノールAおよびp−tert−ブチルフェノールの合計量は29ppmであった。
【0102】
(iv)PC−4
ビスフェノールAとホスゲン、および末端停止剤としてp−tert−ブチルフェノールを使用し、アミン系の触媒を使用することなく常法によって合成された後、水洗工程の回数を低減し、軸受け部に異物取出口を有する隔離室を設けたニーダーにて塩化メチレンを除いて製造されたポリカーボネート樹脂パウダー99.78重量部に、Irgafos168(日本チバガイギー(株)製)0.02重量部、およびペンタエリスリトールテトラステアレート0.2重量部を配合し、280℃で二軸押出機によりペレット化して樹脂を得た。その後上記条件により再度押出ししてシートを得た。尚、シートとして得られたポリカーボネート樹脂は、粘度平均分子量は24,500、ポリカーボネート樹脂中に含有されるビスフェノールAおよびp−tert−ブチルフェノールの合計量は193ppmであった。
【0103】
▲2▼ハードコート処理方法(以下「部」は重量部を示す)
(i)HC−1
還流冷却器及び撹拌装置を備え、窒素置換したフラスコ中にメチルメタクリレート(以下MMAと略称する)70部、2−ヒドロキシエチルメタクリレート(以下HEMAと略称する)39部、アゾビスイソブチロニトリル(以下AIBNと略称する)0.18部及び1,2−ジメトキシエタン200部を添加混合し、溶解させた。次いで、窒素気流中70℃で6時間攪拌下に反応させた。得られた反応液をn−ヘキサンに添加して再沈精製し、MMA/HEMAの組成比70/30(モル比)のコポリマー(アクリル樹脂(I))90部を得た。該コポリマーの重量平均分子量はGPCの測定(カラム;Shodex GPCA−804、溶離液;THF)からポリスチレン換算で80,000であった。
【0104】
また、メチルトリメトキシシラン142部、蒸留水72部、酢酸20部を氷水で冷却下混合し、この混合液を25℃で1時間攪拌し、イソプロパノール116部で希釈してメチルトリメトキシシラン加水分解縮合物溶液(X)350部を得た。一方、テトラエトキシシラン208部、0.01当量/L塩酸81部を氷水で冷却下混合し、この混合液を25℃で3時間攪拌し、イソプロパノール11部で希釈してテトラエトキシシラン加水分解縮合物溶液(Y)300部を得た。
【0105】
次にハードコート第1層(プライマー層)用組成物として、前記アクリル樹脂(I)8部をメチルエチルケトン40部、メチルイソブチルケトン20部、エタノール5.2部、イソプロパノール14部および2−エトキシエタノール10部からなる混合溶媒に溶解し、次いでこの溶液にメチルトリメトキシシラン加水分解縮合物溶液(X)10部を添加して25℃で5分間攪拌し、さらにかかる溶液にメラミン樹脂(三井サイテック(株)製サイメル303)1部を添加して25℃で5分間攪拌し、コーティング用組成物(i−1)を調製した。
【0106】
更にハードコート第2層(ハードコート層)用組成物として、水分散型コロイダルシリカ分散液(日産化学工業(株)製 スノーテックス30 固形分濃度30重量%)100部に蒸留水12部、酢酸20部を加えて攪拌し、この分散液に氷水浴で冷却下メチルトリメトキシシラン134部を加えた。この混合液を25℃で1時間攪拌して得られた反応液に、テトラエトキシシラン加水分解縮合物溶液(Y)20部および硬化触媒として酢酸ナトリウム1部を加えイソプロパノール200部で希釈してコーティング用組成物(ii−1)を調製した。
【0107】
ポリカーボネート樹脂製シート片面に、コーティング用組成物(i−1)をワイヤバーで塗布し、25℃で20分間静置後、120℃で30分間熱硬化させた。第1層の膜厚はドライで2.5μmだった。次いで、該シートの被膜表面上にコーティング用組成物(ii−1)を更にワイヤバーで塗布し、25℃で20分間静置後、120℃で2時間熱硬化させた。第2層の膜厚はドライで5.0μmだった。
【0108】
【表1】
Figure 0004401547
【0109】
表1から明らかなように、ポリカーボネート樹脂としてフェノール性末端基の量が20モル%以下(PC−1)のポリカーボネート樹脂(A成分)と共に遊離の二価フェノールおよび一価フェノールの合計含有量が80ppm以下(PC−3)のポリカーボネート樹脂(B成分)を使用した場合には、積層界面の曇りやボイドの発生がなく、かつ耐環境劣化性などの長期特性に優れたポリカーボネート樹脂積層体が得られていることがわかる。一方、フェノール性末端基の量が20モル%を超えた場合や、遊離の二価フェノール及び一価フェノールの合計含有量が80ppmを超えた場合は、長期特性において十分とはいえないものとなることが分かる。
【0110】
【発明の効果】
本発明を用いると、3次元的な自由曲面を有する成形品形状の場合であっても積層界面の密着性に優れ、かつ耐環境劣化性に優れたポリカーボネート樹脂の積層体を得ることができる。かかる積層体は、建築物、車両、電気・電子機器、機械その他の各種分野において、歪みが少なくまた意匠性にも富んだ成形品が得られることから、その奏する工業的効果は極めて大である

Claims (2)

  1. 少なくとも2層の実質的にポリカーボネート樹脂からなる層が接してなる積層体であって、フェノール性末端基と非フェノール性末端基の合計100モル%中、フェノール性末端基の量(x)が20モル%以下のポリカーボネート樹脂(A成分)からなる層(A層)、遊離の二価フェノールおよび一価フェノールの合計含有量が80ppm以下であるポリカーボネート樹脂(B成分)からなる層(B層)から形成されたポリカーボネート樹脂積層体。
  2. B層の成形体を金型内にインサートし、A成分を金型キャビティ内にインサート射出成形してA層を形成してなる請求項1に記載のポリカーボネート樹脂積層体。
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