JP5544686B2 - 射出成形同時貼合用多層フィルム - Google Patents

Description

本発明は、射出成形同時貼合用多層フィルムに関するものである。また、本発明は、この多層フィルムを用いてなる加飾用フィルム又は加飾用シート、さらには加飾成形品にも関係している。

メタクリル樹脂フィルムは、その優れた透明性や耐候性を生かして、家電製品の外装部材や自動車の内装部材などの表面加飾用フィルムとして好ましく用いられている。メタクリル樹脂フィルムにより表面加飾された上記部材は、射出成形同時貼合法により有利に製造され、具体的には、加飾が施されたメタクリル樹脂フィルムを、射出成形金型に挿入し、そこに溶融樹脂を射出して、射出成形品を形成すると同時に、その射出成形品に上記メタクリル樹脂フィルムを貼合することにより、上記部材となる加飾成形品が製造される。

特開平８−３２３９３４号公報 特開平１０−２７９７６６号公報 特開平１１−１４７２３７号公報 特開２００２−８０６７８号公報

上記の如き射出成形同時貼合用のメタクリル樹脂フィルムには、通常、フィルムとして必要な機械的強度を持たせるために、アクリル系のゴム粒子が含有されていることが多いが（例えば特許文献１〜４参照）、かかるメタクリル樹脂フィルムは、耐熱性が低いため、１００℃以上の高温環境下では変形したり収縮したりし易いという問題がある。一方、耐熱性の高い樹脂フィルムとしては、ポリカーボネート樹脂フィルムが知られているが、ポリカーボネート樹脂フィルムは、表面硬度が低く、また成形時に必要な加熱温度が高くなったり、成形サイクルが長くなったりするという問題もある。そこで、本発明の目的は、耐熱性に優れ、表面硬度も高い射出成形同時貼合用フィルムを提供することにある。そして、このフィルムを用いて、耐熱性に優れ、表面硬度も高い加飾用フィルム又は加飾用シート、さらには加飾成形品を提供することにある。

本発明者は、鋭意研究を行った結果、ポリカーボネート樹脂層と所定のメタクリル樹脂層とからなる多層フィルムを射出成形同時貼合用フィルムとして採用することにより、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は、ポリカーボネート樹脂からなる層（Ａ）の少なくとも一方の面に、メタクリル樹脂及びアクリルゴム粒子からなる層（Ｂ）が積層されてなることを特徴とする射出成形同時貼合用多層フィルムを提供するものである。

上記多層フィルムは、例えば、層（Ａ）の一方の面に層（Ｂ）が積層されてなるものであれば、その層（Ａ）面に加飾を施すことにより、耐熱性に優れ、表面硬度も高い加飾用フィルムとして用いることができる。また、上記多層フィルムが、層（Ａ）の両方の面に層（Ｂ）が積層されてなるものであれば、その一方の面に加飾を施すことにより、同様に耐熱性に優れ、表面硬度も高い加飾用フィルムとして用いることができる。さらに、これら加飾用フィルムの加飾が施された面に熱可塑性樹脂シートを積層することにより、加飾シートとすることもできる。そして、上記加飾用フィルムの加飾が施された面、又は上記加飾用シートの熱可塑性樹脂シートが積層された面に、熱可塑性樹脂を射出成形することにより、耐熱性に優れ、表面硬度も高い加飾成形品を得ることができる。

本発明の射出成形同時貼合用多層フィルムは、耐熱性に優れ、表面硬度も高く、これを用いることにより、耐熱性に優れ、表面硬度も高い加飾用フィルム又は加飾用シート、さらには加飾成形品を得ることができる。

以下、本発明について詳細に説明する。本発明の射出成形同時貼合用多層フィルムは、ポリカーボネート樹脂からなる層（Ａ）の少なくとも一方の面に、メタクリル樹脂及びアクリルゴム粒子からなる層（Ｂ）が積層されてなるものである。

層（Ａ）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など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など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などが挙げられる。

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などが挙げられ、必要に応じてそれらの２種以上を用いることもできる。

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及び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又は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｝プロパン及び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。

カルボニル化剤としては、例えば、ホスゲンの如きカルボニルハライド、ジフェニルカーボネートの如き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の如きハロホルメートなどが挙げられ、必要に応じてそれらの２種以上を用いることもできる。

層（Ｂ）を構成するメタクリル樹脂は、メタクリル酸エステルを主体とする重合体であり、メタクリル酸エステルの単独重合体であってもよいし、メタクリル酸エステル５０重量％以上とこれ以外の単量体５０重量％以下との共重合体であってもよい。ここで、メタクリル酸エステルとしては、通常、メタクリル酸のアルキルエステルが用いられる。

メタクリル樹脂の好ましい単量体組成は、全単量体を基準として、メタクリル酸アルキルが５０〜１００重量％、アクリル酸アルキルが０〜５０重量％、これら以外の単量体が０〜４９重量％であり、より好ましくは、メタクリル酸アルキルが５０〜９９．９重量％、アクリル酸アルキルが０．１〜５０重量％、これら以外の単量体が０〜４９重量％である。

ここで、メタクリル酸アルキルの例としては、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸２−エチルヘキシルなどが挙げられ、そのアルキル基の炭素数は通常１〜８、好ましくは１〜４である。中でもメタクリル酸メチルが好ましく用いられる。

また、アクリル酸アルキルの例としては、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２−エチルヘキシルなどが挙げられ、そのアルキル基の炭素数は通常１〜８、好ましくは１〜４である。

また、メタクリル酸アルキル及びアクリル酸アルキル以外の単量体は、単官能単量体、すなわち分子内に重合性の炭素−炭素二重結合を１個有する化合物であってもよいし、多官能単量体、すなわち分子内に重合性の炭素−炭素二重結合を少なくとも２個有する化合物であってもよいが、単官能単量体が好ましく用いられる。そして、この単官能単量体の例としては、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエンの如き芳香族アルケニル化合物、アクリロニトリル、メタクリロニトリルの如きアルケニルシアン化合物、アクリル酸、メタクリル酸、無水マレイン酸、Ｎ−置換マレイミドなどが挙げられる。また、多官能単量体の例としては、エチレングリコールジメタクリレート、ブタンジオールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレートの如き多価アルコールのポリ不飽和カルボン酸エステル、アクリル酸アリル、メタクリル酸アリル、ケイ皮酸アリルの如き不飽和カルボン酸のアルケニルエステル、フタル酸ジアリル、マレイン酸ジアリル、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレートの如き多塩基酸のポリアルケニルエステル、ジビニルベンゼンの如き芳香族ポリアルケニル化合物などが挙げられる。

なお、上記のメタクリル酸アルキル、アクリル酸アルキル、及びこれら以外の単量体は、それぞれ、必要に応じてそれらの２種以上を用いてもよい。

メタクリル樹脂は、層（Ｂ）の耐熱性の点から、そのガラス転移温度が４０℃以上であるのが好ましく、６０℃以上であるのがより好ましい。このガラス転移温度は、単量体の種類やその割合を調整することにより、適宜設定することができる。

メタクリル樹脂は、その単量体成分を、懸濁重合、乳化重合、塊状重合などの方法により重合させることにより、調製することができる。その際、好適なガラス転移温度を得るため、又は好適な多層フィルムへの成形性を示す粘度を得るため、重合時に連鎖移動剤を使用することが好ましい。連鎖移動剤の量は、単量体の種類やその割合などに応じて、適宜決定すればよい。

メタクリル樹脂にはアクリルゴム粒子を配合して、その組成物により層（Ｂ）を構成することで、得られる多層フィルムの柔軟性を向上させることができる。

アクリルゴム粒子は、ゴム成分としてアクリル酸エステルを主体とする弾性重合体を含有する粒子であり、この弾性重合体のみからなる単層構造の粒子であってもよいし、この弾性重合体の層を有する多層構造の粒子であってもよいが、層（Ｂ）の表面硬度の点から、多層構造の粒子であることが好ましい。また、この弾性重合体は、アクリル酸エステルの単独重合体であってもよいし、アクリル酸エステル５０重量％以上とこれ以外の単量体５０重量％以下との共重合体であってもよい。ここで、アクリル酸エステルとしては、通常、アクリル酸のアルキルエステルが用いられる。

アクリル酸エステルを主体とする弾性重合体の好ましい単量体組成は、全単量体を基準として、アクリル酸アルキルを５０〜９９．９重量％、メタクリル酸アルキルを０〜４９．９重量％、これら以外の単官能単量体を０〜４９．９重量％、及び多官能単量体を０．１〜１０重量％である。

ここで、アクリル酸アルキルの例は、先にメタクリル樹脂の単量体成分として挙げたアクリル酸アルキルの例と同様であり、そのアルキル基の炭素数は通常１〜８、好ましくは４〜８である。またメタクリル酸アルキルの例も、先にメタクリル樹脂の単量体成分として挙げたメタリル酸アルキルの例と同様であり、そのアルキル基の炭素数は通常１〜８、好ましくは１〜４である。

また、これら以外の単官能単量体は、先にメタクリル樹脂の単量体成分として挙げたメタクリル酸アルキル及びアクリル酸アルキル以外の単官能単量体の例と同様である。中でもスチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエンの如き芳香族アルケニル化合物が好ましく用いられる。

また、多官能単量体の例は、先にメタクリル樹脂の単量体成分として挙げた多官能単量体の例と同様であり、中でも、不飽和カルボン酸のアルケニルエステルや、多塩基酸のポリアルケニルエステルが好ましく用いられる。

なお、上記のアクリル酸アルキル、これ以外の単官能単量体、及び多官能単量体は、それぞれ、必要に応じてそれらの２種以上を用いてもよい。

アクリルゴム粒子として多層構造のものを使用する場合、その好適な例としては、アクリル酸エステルを主体とする弾性重合体の層の外側に、メタクリル酸エステルを主体とする重合体の層を有するもの、すなわち、アクリル酸エステルを主体とする弾性重合体を内層とし、メタクリル酸エステルを主体とする重合体を外層とする、少なくとも２層構造のものを挙げることができる。ここで、外層の重合体の単量体成分であるメタクリル酸エステルとしては、通常、メタクリル酸アルキルが用いられる。また、外層の重合体は、内層の弾性重合体１００重量部に対し、通常１０〜４００重量部、好ましくは２０〜２００重量部の割合で形成するのがよい。外層の重合体を、内層の弾性重合体１００重量部に対し１０重量部以上とすることで、該弾性重合体の凝集が生じ難くなり、基材層の透明性が良好となる。

上記外層の重合体の好ましい単量体組成は、全単量体を基準として、メタクリル酸アルキルを５０〜１００重量％、アクリル酸アルキルを０〜５０重量％、これら以外の単量体を０〜５０重量％、及び多官能単量体を０〜１０重量％である。

ここで、メタクリル酸アルキルの例は、先にメタクリル樹脂の単量体成分として挙げたメタクリル酸アルキルの例と同様であり、そのアルキル基の炭素数は通常１〜８、好ましくは１〜４である。中でもメタクリル酸メチルが好ましく用いられる。

また、アクリル酸アルキルの例は、先にメタクリル樹脂の単量体成分として挙げたアクリル酸アルキルの例と同様であり、そのアルキル基の炭素数は通常１〜８、好ましくは１〜４である。

また、メタクリル酸アルキル及びアクリル酸アルキル以外の単量体の例は、先にメタクリル樹脂の単量体成分として挙げたメタクリル酸アルキル及びアクリル酸アルキル以外の単官能単量体の例と同様であり、また、多官能単量体の例は、先にメタクリル樹脂の単量体成分として挙げた多官能単量体の例と同様である。

なお、上記のメタクリル酸アルキル、アクリル酸アルキル、これら以外の単量体、及び多官能単量体は、それぞれ、必要に応じてそれらの２種以上を用いてもよい。

また、多層構造のアクリルゴム粒子の好適な例として、上記２層構造の内層であるアクリル酸エステルを主体とする弾性重合体の層の内側に、さらにメタクリル酸エステルを主体とする重合体の層を有するもの、すなわち、このメタクリル酸エステルを主体とする重合体を内層とし、アクリル酸エステルを主体とする弾性重合体を中間層とし、先のメタクリル酸エステルを主体とする重合体を外層とする、少なくとも３層構造のものを挙げることもできる。ここで、内層の重合体の単量体成分であるメタクリル酸エステルとしては、通常、メタクリル酸アルキルが用いられる。また、内層の重合体は、中間層の弾性重合体１００重量部に対し、通常１０〜４００重量部、好ましくは２０〜２００重量部の割合で形成するのがよい。

上記内層の重合体の好ましい単量体組成は、全単量体を基準として、メタクリル酸アルキルを７０〜１００重量％、アクリル酸アルキルを０〜３０重量％、これ以外の単量体を０〜３０重量％、及び多官能単量体を０〜１０重量％である。

ここで、メタクリル酸アルキルの例は、先にメタクリル樹脂の単量体成分として挙げたメタクリル酸アルキルの例と同様であり、そのアルキル基の炭素数は通常１〜８、好ましくは１〜４である。中でもメタクリル酸メチルが好ましく用いられる。また、アクリル酸アルキルの例は、先にメタクリル樹脂の単量体成分として挙げたアクリル酸アルキルの例と同様であり、そのアルキル基の炭素数は通常１〜８、好ましくは１〜４である。

また、メタクリル酸アルキル及びアクリル酸アルキル以外の単量体の例は、先にメタクリル樹脂の単量体成分として挙げたメタクリル酸アルキル及びアクリル酸アルキル以外の単官能単量体の例と同様であり、また、多官能単量体の例は、先にメタクリル酸樹脂の単量体成分として挙げた多官能単量体の例と同様である。

なお、上記のメタクリル酸アルキル、及びこれら以外の単量体は、それぞれ、必要に応じてそれらの２種以上を用いてもよい。

アクリルゴム粒子は、先に述べたアクリル酸エステルを主体とする弾性重合体の単量体成分を、乳化重合法などにより、少なくとも１段の反応で重合させることにより、調製することができる。その際、先に述べた如く、上記弾性重合体の層の外側に、メタクリル酸エステルを主体とする重合体の層を形成する場合は、この外層の重合体の単量体成分を、上記弾性重合体の存在下に、乳化重合法などにより、少なくとも１段の反応で重合させることにより、上記弾性重合体にグラフトさせればよい。また、先に述べた如く、上記弾性重合体の層の内側に、さらにメタクリル酸エステルを主体とする重合体の層を形成する場合は、まず、この内層の重合体の単量体成分を、乳化重合法などにより、少なくとも１段の反応で重合させ、次いで、得られる重合体の存在下に、上記弾性重合体の単量体成分を、乳化重合法などにより、少なくとも１段の反応で重合させることにより、上記内層の重合体にグラフトさせ、さらに、得られる弾性重合体の存在下に、上記外層の重合体の単量体成分を、乳化重合法などにより、少なくとも１段の反応で重合させることにより、上記弾性重合体にグラフトさせればよい。なお、各層の重合を、それぞれ２段以上で行う場合、いずれも、各段の単量体組成ではなく、全体としての単量体組成が所定の範囲内にあればよい。

アクリルゴム粒子の粒径については、該ゴム粒子中のアクリル酸エステルを主体とする弾性重合体の層の平均粒子径が、０．０１〜０．４μｍであるのが好ましく、より好ましくは０．０５〜０．３μｍ、さらに好ましくは０．０７〜０．２５μｍである。この平均粒子径があまり大きいと、基材層の透明性が低下するため、好ましくない。また、この平均粒子径があまり小さいと、層（Ｂ）の表面硬度が低下して傷が付き易くなったり、層（Ｂ）の柔軟性が低下して割れ易くなったりするため、好ましくない。

なお、上記平均粒子径は、アクリルゴム粒子をメタクリル樹脂と混合してフィルム化し、その断面において酸化ルテニウムによる上記弾性重合体の層の染色を施し、電子顕微鏡で観察して、染色された部分の直径から求めることができる。すなわち、アクリルゴム粒子をメタクリル樹脂に混合し、その断面を酸化ルテニウムで染色すると、母相のメタクリル樹脂は染色されず、上記弾性重合体の層の外側にメタクリル酸エステルを主体とする重合体の層が存在する場合は、この外層の重合体も染色されず、上記弾性重合体の層のみが染色されるので、こうして染色され、電子顕微鏡でほぼ円形状に観察される部分の直径から、粒子径を求めることができる。上記弾性重合体の層の内側にメタクリル酸エステルを主体とする重合体の層が存在する場合は、この内層の重合体も染色されず、その外側の上記弾性重合体の層が染色された２層構造の状態で観察されることになるが、この場合は、２層構造の外側、すなわち上記弾性重合体の層の外径で考えればよい。

メタクリル樹脂とアクリルゴム粒子との配合割合は、両者の合計１００重量部を基準に、通常、メタクリル樹脂が４０〜９０重量部であり、アクリルゴム粒子が１０〜６０重量部である。メタクリル樹脂の割合があまり小さく、アクリルゴム粒子の割合があまり大きいと、層（Ｂ）の表面硬度が低下して傷が付き易くなると共に、形状転写後の製品外観が悪くなる。

また、アクリルゴム粒子中のアクリル酸エステルを主体とする弾性重合体の量は、メタクリル樹脂及びアクリルゴム粒子の合計１００重量部を基準に、１０〜５０重量部であることが好ましく、１５〜５０重量部であることがより好ましい。

なお、層（Ｂ）を構成するメタクリル樹脂には、アクリルゴム粒子の他、必要に応じて他の成分、例えば、紫外線吸収剤、有機系染料、無機系染料、顔料、酸化防止剤、帯電防止剤、界面活性剤などを配合してもよい。

また、マット調の意匠を発現させるためには、層（Ａ）を構成するポリカーボネート樹脂、若しくは層（Ｂ）を構成するメタクリル樹脂及びアクリルゴム粒子を含有する組成物、又はその両方に、有機系又は無機系の微粒子を配合して、層（Ａ）及び／又は層（Ｂ）を光拡散性のマット層とするのが有効である。有機系の微粒子としては、例えば架橋アクリル系重合体粒子や架橋スチレン系重合体粒子などが用いられ、無機系の微粒子としては、例えばシリカやアルミナなどが用いられる。これら微粒子の使用量は、要望する表面光沢や意匠により適宜調整されるが、通常、添加する層を構成する全材料を基準に０．１〜５０重量％程度である。

以上説明した層（Ａ）の構成材料であるポリカーボネート樹脂と、層（Ｂ）の構成材料であるメタクリル樹脂及びアクリルゴム粒子を含有する組成物とを、多層フィルム化することにより、ポリカーボネート樹脂からなる層（Ａ）の少なくとも一方の面に、メタクリル樹脂及びアクリルゴム粒子からなる層（Ｂ）を形成することで、本発明の射出成形同時貼合用多層フィルムが得られる。この多層フィルム化の方法は適宜選択されるが、例えば、それぞれの構成材料を押出機にて溶融させ、フィードブロック法又はマルチマニホールド法を用いて積層させる共押出成形法や、ポリカーボネート樹脂を押出成形法などによりフィルム化し、このフィルムの表面に、メタクリル樹脂及びアクリルゴム粒子を含有する組成物を必要により溶剤に溶解してコーティングする方法が、有利に採用されるが、なかでも共押出成形法が好ましく用いられる。

共押出成形法の場合、溶融した樹脂をロールやベルトに密着させてフィルム成形を行う。このときのロールやベルトの本数や配置、材質は特に限定されないが、溶融した樹脂を２本の金属ロール間又は金属ロールと金属ベルトに接触、通過させて、ロールやベルトの表面を転写させる方法が、フィルム表面の面精度を高め、加飾性を向上させるうえで好ましい。あるいは、金属ロールと、弾性を有する金属ロールにより、面で溶融樹脂の両面を接触、通過させる方法は、成形時の歪みを低減させ、強度や熱収縮性の異方性を低減したフィルムを得るのに好適である。金属弾性ロールとしては、例えば、軸ロールと、この軸ロールの外周面を覆うように配置され、溶融樹脂に接触する円筒形の金属製薄膜とを備えており、これら軸ロールと金属製薄膜との間に水や油などの温度制御された流体が封入されたものや、ゴムロールの表面に金属ベルトを巻いたものが例として挙げられる。

こうして得られる多層フィルムは、その厚さが通常２０〜２００μｍであり、好ましくは３０〜１５０μｍであり、より好ましくは５０〜１００μｍである。あまり厚い多層フィルムは、例えば自動車内装材として成形する際に成形加工に時間がかかると共に、物性や意匠性の向上効果が小さく、コストも高くなる。一方、あまり薄い多層フィルムは、押出成形による製膜自体が、機械的制約により困難になると共に、破断強度が小さくなり、生産不具合の発生確率が高くなる。多層フィルムの厚さは、製膜速度、Ｔ型ダイスの吐出口厚み、ロールの間隙などを調節することにより、調整できる。

ポリカーボネート樹脂からなる層（Ａ）は、その厚さが多層フィルム全体の厚さの１０〜８０％であるのが好ましい。層（Ａ）が薄いと、多層フィルムが脆く、割れ易くなる。また、メタクリル樹脂及びアクリルゴム粒子からなる層（Ｂ）は、その厚さが通常１０μｍ以上であり、好ましくは１５μｍ以上であり、より好ましくは２０μｍ以上である。層（Ｂ）があまり薄いと、表面硬度が不十分になる。なお、層（Ｂ）を層（Ａ）の両面に配置する場合は、各層（Ｂ）の厚さを通常１０μｍ以上とすればよく、好ましくは１５μｍ以上、さらに好ましくは２０μｍ以上である。

本発明の射出成形同時貼合用多層フィルムは、加飾用フィルムとして好ましく用いられる。加飾性や製品化後の表面硬度を考慮すると、層（Ａ）の両面に層（Ｂ）が形成されたものが好ましく用いられる。加飾手段としては、例えば、連続グラビア印刷やシルク印刷などにより表面に木目調などや各種デザインの直接印刷を施す方法や、蒸着やスパッタリングなどにより金属メッキ調の加飾を施す方法、また印刷や蒸着などの加飾が施された他の樹脂フィルムをラミネートする方法などが挙げられる。

また、この加飾用フィルムは、その印刷などの加飾が施された面に、バッキング材として熱可塑性樹脂シートを積層して、加飾用シートとすることもできる。ここで、熱可塑性樹脂シートを構成する樹脂としては、例えば、ＡＢＳ樹脂、メタクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂などが挙げられる。また、この熱可塑性樹脂シートの厚さは、所謂フィルム領域の厚さも包含し、通常０．１〜２ｍｍ程度である。

そして、こうして得られる加飾フィルム又は加飾シートを、加飾層が設けられていない樹脂層側が表側に配置されるように、熱可塑性樹脂成形品に積層することにより、すなわち、加飾フィルムであれば、加飾が施された面に、熱可塑性樹脂成形品を積層することにより、また、加飾シートであれば、熱可塑性樹脂シートが積層された面に、熱可塑性樹脂成形品を積層することにより、加飾成形品を得ることができる。ここで、熱可塑性樹脂成形品を構成する樹脂としては、例えば、ＡＢＳ樹脂、メタクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂などが挙げられる。

加飾成形品を得るための方法としては、射出成形同時貼合法が採用される。射出成形同時貼合法は、例えば、上記のフィルム又はシートを予備成形することなく射出成形金型内に挿入し、そこに溶融樹脂を射出して、射出成形品を形成すると同時にその成形品に上記のフィルム又はシートを貼合する方法（狭義の射出成形同時貼合法と呼ばれることがある）、上記のフィルム又はシートを真空成形や圧空成形などにより予備成形してから射出成形金型内に挿入し、そこに溶融樹脂を射出して、射出成形品を形成すると同時にその成形品に上記のフィルム又はシートを貼合する方法（インサート成形法と呼ばれることがある）、上記のフィルム又はシートを射出成形金型内で真空成形や圧空成形などにより予備成形した後、そこに溶融樹脂を射出して、射出成形品を形成すると同時にその成形品に上記のフィルム又はシートを貼合する方法（インモールド成形法と呼ばれることがある）などによって行うことができる。射出成形同時貼合法のさらに詳しい説明は、例えば、特公昭６３−６３３９号公報、特公平４−９６４７号公報、特開平７−９４８４号公報などに記載されている。

以下、本発明の実施例を示すが、本発明はこれらによって限定されるものではない。なお、例中、含有量ないし使用量を表す％及び部は、特記ないかぎり重量基準である。

メタクリル樹脂として、メタクリル酸メチル９７．８％とアクリル酸メチル２．２％とからなる単量体のバルク重合により得られた熱可塑性重合体（ガラス転移温度１０４℃）のペレットを用いた。なお、このガラス転移温度は、ＪＩＳ Ｋ７１２１：１９８７に従い、示差走査熱量測定により加熱速度１０℃／分で求めた補外ガラス転移開始温度である。

アクリルゴム粒子（Ａ）として、最内層がメタクリル酸メチル９３．８％とアクリル酸メチル６％とメタクリル酸アリル０．２％とからなる単量体の重合により得られた硬質重合体であり、中間層がアクリル酸ブチル８１％とスチレン１７％とメタクリル酸アリル２％とからなる単量体の重合により得られた弾性重合体であり、最外層がメタクリル酸メチル９４％とアクリル酸メチル６％とからなる単量体の重合により得られた硬質重合体であり、最内層／中間層／最外層の重量割合が３５／４５／２０であり、中間層の弾性重合体の層の平均粒子径が０．２２μｍである、乳化重合法による球形３層構造のゴム粒子を用いた。

アクリルゴム粒子（Ｂ）として、最内層がアクリル酸ブチル８１％とスチレン１７％とメタクリル酸アリル２％とからなる単量体の重合により得られた弾性重合体であり、最外層がメタクリル酸メチル９４％とアクリル酸メチル６％とからなる単量体の重合により得られた硬質重合体であり、最内層／最外層の重量割合が８０／２０であり、最内層の弾性重合体の層の平均粒子径が０．０８μｍである、乳化重合法による球形２層構造のゴム粒子を用いた。

なお、上記のアクリルゴム粒子（Ａ）及び（Ｂ）における中間層の弾性重合体の層の平均粒子径は、以下の方法で測定した。
〔弾性重合体の層の平均粒子径の測定〕
アクリルゴム粒子をメタクリル樹脂と混合してフィルム化し、得られたフィルムを適当な大きさに切り出し、切片を０．５％四酸化ルテニウム水溶液に室温で１５時間浸漬し、該ゴム粒子中の弾性共重合体の層を染色した。さらに、ミクロトームを用いて約８０ｎｍの厚さにサンプルを切断した後、透過型電子顕微鏡で写真撮影を行った。この写真から無作為に１００個の染色された弾性共重合体の層を選択し、その各々の粒子径を算出した後、その数平均値を平均粒子径とした。

ポリカーボネート樹脂として、住友ダウ株式会社製 カリバー ３０１−１０を用いた。

実施例１〜７
メタクリル樹脂のペレットとアクリルゴム粒子（Ａ）又は（Ｂ）とを、表１に示す割合でスーパーミキサーで混合し、二軸押出機にて溶融混錬してメタクリル樹脂組成物のペレットとした。次いで、ポリカーボネート樹脂のペレットを６５ｍｍφ一軸押出機〔東芝機械（株）製〕で、メタクリル樹脂組成物のペレットを４５ｍｍφ一軸押出機〔東芝機械（株）製〕で、それぞれ溶融させ（実施例１、４、６、７）、又は、ポリカーボネート樹脂のペレットを４５ｍｍφ一軸押出機〔東芝機械（株）製〕で、メタクリル樹脂組成物のペレットを６５ｍｍφ一軸押出機〔東芝機械（株）製〕で、それぞれ溶融させ（実施例２、３、５）、フィードブロック法にて溶融積層一体化させ、設定温度２７５℃のＴ型ダイスを介して押し出し、得られるフィルム状物を、一対の表面が平滑な金属製のロールの間に挟み込んで成形した。こうして厚さ７５μｍの３層構成の多層フィルムを製造し、以下の評価を行い、結果を表１に示した。

〔加熱収縮〕
１２０ｍｍ角の試験片を作成し、試験片を１２０℃のオーブン内で３０分間静置し、その後取り出して冷却後のフィルム押出成形時の流れ方向（ＭＤ）と、その垂直方向（ＴＤ）の長さを測定し、試験前の長さからの変化量を百分率で表した。なお正の数は収縮を、負の値は伸長を示す。

〔鉛筆硬度試験〕
ＪＩＳ Ｋ ５６００に従って測定した。

〔射出成形同時貼合試験〕
得られたフィルムを、１５ｃｍ×２５ｃｍに切断し、厚さ（深さ）３ｍｍの１２ｃｍ×２０ｃｍの平板成形用射出成形金型の固定側に、キャビティーからはみ出るようにフィルムを装着した。金型を閉じた後に、射出成形機〔東芝機械（株）製、ＩＳ１３０ＦＩＩ−３ＡＶ〕を用いてメタクリル樹脂〔住友化学（株）製、スミペックスＭＨ〕を射出し、フィルムと一体化させた。なお、射出成形時の金型温度は６０℃、メタクリル樹脂温度は２４５℃、射出圧力３２％、冷却時間４０秒であった。この成形品の金型からはみ出ていたフィルムの部分を射出成形部分との境界で折り曲げて、その挙動を観察した。フィルムの割れも剥離も発生しなかったものを○、フィルムの剥離は発生しないが、割れが発生したものを△、フィルムの割れは発生しないが、剥離が発生したものを×とした。

比較例１、２
メタクリル樹脂ペレットとアクリルゴム粒子（Ａ）又は（Ｂ）とを、表１に示す割合でスーパーミキサーで混合し、二軸押出機にて溶融混錬してメタクリル樹脂組成物のペレットとした。次いで、メタクリル樹脂組成物のペレットを、６５ｍｍφ一軸押出機〔東芝機械（株）製〕で溶融させ、設定温度２７５℃のＴ型ダイスを介して押し出し、得られるフィルム状物を、一対の表面が平滑な金属製のロールの間に挟み込んで成形した。こうして厚さ７５μｍの単層メタクリル樹脂フィルムを製造し、先と同様の評価を行い、結果を表１に示した。

比較例３
ポリカーボネート樹脂のペレットを、６５ｍｍφ一軸押出機〔東芝機械（株）製〕で溶融させ、設定温度２７５℃のＴ型ダイスを介して押し出し、得られるフィルム状物を、一対の表面が平滑な金属製のロールの間に挟み込んで成形した。こうして厚さ７５μｍの単層ポリカーボネート樹脂フィルムを製造し、先と同様の評価を行い、結果を表１に示した。

Claims (13)

1. ポリカーボネート樹脂とメタクリル樹脂及びアクリルゴム粒子を含有する組成物とが共押出成形されてなり、ポリカーボネート樹脂からなる層（Ａ）の一方の面に、メタクリル樹脂及びアクリルゴム粒子からなる層（Ｂ）が積層されてなる２層構成であり、層（Ａ）面に加飾を施し、層（Ｂ）面が表面となるようにして用いられることを特徴とする射出成形同時貼合用多層フィルム。
2. ポリカーボネート樹脂とメタクリル樹脂及びアクリルゴム粒子を含有する組成物とが共押出成形されてなり、ポリカーボネート樹脂からなる層（Ａ）の両方の面に、メタクリル樹脂及びアクリルゴム粒子からなる層（Ｂ）が積層されてなるものであり、一方の面に加飾を施して用いられることを特徴とする射出成形同時貼合用多層フィルム。
3. メタクリル樹脂が、メタクリル酸アルキルを５０〜１００重量％、アクリル酸アルキルを０〜５０重量％、及びこれら以外の単量体を０〜４９重量％の割合で重合させてなる重合体である請求項１または２に記載の多層フィルム。
4. アクリルゴム粒子が、アクリル酸アルキルを５０〜９９．９重量％、メタクリル酸アルキルを０〜４９．９重量％、これら以外の単官能単量体を０〜４９．９重量％、及び多官能単量体を０．１〜１０重量％の割合で重合させてなる弾性重合体を含有する粒子である請求項１〜３のいずれかに記載の多層フィルム。
5. アクリルゴム粒子が、前記弾性重合体の層の外側に、メタクリル酸アルキルを５０〜１００重量％、アクリル酸アルキルを０〜５０重量％、これら以外の単量体を０〜５０重量％、及び多官能単量体を０〜１０重量％の割合で重合させてなる重合体の層を有する多層構造の粒子である請求項４に記載の多層フィルム。
6. アクリルゴム粒子が、前記弾性重合体の層の内側に、メタクリル酸アルキルを７０〜１００重量％、アクリル酸アルキルを０〜３０重量％、これ以外の単量体を０〜３０重量％、及び多官能単量体を０〜１０重量％の割合で重合させてなる重合体の層を有する多層構造の粒子である請求項４又は５に記載の多層フィルム。
7. 全体の厚さが２０〜２００μｍであり、層（Ａ）の厚さが全体の厚さの１０〜８０％であり、かつ層（Ｂ）の厚さが１０μｍ以上である請求項１〜６のいずれかに記載の多層フィルム。
8. 層（Ａ）及び／又は層（Ｂ）が有機系又は無機系の微粒子を含有する層である請求項１〜７のいずれかに記載の多層フィルム。
9. 請求項１に記載の多層フィルムの層（Ａ）面に、加飾が施されてなることを特徴とする加飾用フィルム。
10. 請求項２に記載の多層フィルムの一方の面に、加飾が施されてなることを特徴とする加飾用フィルム。
11. 請求項９又は１０に記載の加飾用フィルムの加飾が施された面に、熱可塑性樹脂シートが積層されてなることを特徴とする加飾用シート。
12. 請求項９又は１０に記載の加飾用フィルムの加飾が施された面に、熱可塑性樹脂が射出成形されてなることを特徴とする加飾成形品。
13. 請求項１１に記載の加飾用シートの熱可塑性樹脂シートが積層された面に、熱可塑性樹脂が射出成形されてなることを特徴とする加飾成形品。