JP6107233B2 - ポリカーボネート樹脂積層体、折板、および波板 - Google Patents
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Description
しかし、これらのポリカーボネート樹脂の屋根材は、火災時に飛び火が飛来すると、その熱で溶融して孔があいて延焼することがあり、延焼防止性能に劣るという問題があった。
この問題を解決するために、上記のポリカーボネート樹脂製の屋根材を使用しても、火災に対する延焼防止性能、いわゆる耐飛び火性に優れた建築基準法に定める飛び火試験に合格する屋根材が要望されている。このような屋根材として、熱可塑性樹脂からなる基板の少なくとも片面にガラスクロスを積層することにより耐飛び火性を改良する方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
[1] 第一のポリカーボネート樹脂層、ガラスクロス、および第二のポリカーボネート樹脂層を有するポリカーボネート樹脂積層体であって、第一のポリカーボネート樹脂層の厚さ(A)、第二のポリカーボネート樹脂層の厚さ(B)とした時の(B)/(A)が、0.02以上、0.8以下であるポリカーボネート樹脂積層体。
[2] 前記のポリカーボネート樹脂積層体の厚さが、1.2m以上、12mm以下である[1]に記載のポリカーボネート樹脂積層体。
[3] 前記第一および第二の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のポリスチレン換算による重量平均分子量が、1.6×104以上3.5×104以下である[1]または[2]に記載のポリカーボネート樹脂積層体。
[4] 前記ガラスクロスの単位面積あたりの重量が、100g/m2以上220g/m2以下である[1]乃至[3]のいずれかに1項に記載のポリカーボネート樹脂積層体。[5] さらに、接着層を有し、接着層を構成する接着剤が、ポリエステル系樹脂およびポリウレタン系樹脂よりなる群から選ばれる少なくとも1種以上の樹脂を用いる[1]に記載のポリカーボネート。
[6] [1]乃至[5]のいずれかに1項に記載のポリカーボネート樹脂積層体の全光
線透過率が、25%以上であるポリカーボネート樹脂積層体。
[7] [1]乃至[6]のいずれかに1項に記載のポリカーボネート樹脂積層体を用いて作製された折板または波板。
[8] 前記第一のポリカーボネート樹脂層が、太陽に当たる面側に設置された[7]に記載の折板または波板。
しかも、従来の屋根構造体と同様に取り付けることができるため、構造の複雑化、作業の煩雑化およびコストの増大を招くことなく、従来の屋根材に簡単な作業で屋根に施工できる。樹脂積層体を提供することができる。
また、ガラスクロスをポリカーボネート樹脂層で挟み込んでいるため、経年劣化によるガラス繊維の飛散を抑え、ガラス繊維の吸引による健康障害を未然に防ぎ、汚れのふき取りなどのメンテナンス性を高めることができる。
但し、以下に説明する形態は、本発明の実施形態の一例であって、本発明の範囲が以下に限定されるものではない。
本発明のポリカーボネート樹脂積層体は、第一のポリカーボネート樹脂層、ガラスクロス、第二のポリカーボネート樹脂層を有し、第一のポリカーボネート樹脂層の厚さ(A)、第二のポリカーボネート樹脂層の厚さ(B)とした時の(B)/(A)が、0.02以上、0.8以下であることを特徴とする。
本発明のポリカーボネート樹脂積層体は、上記構成を有しているものであれば特に制限はされず、必要に応じて、例えば、枠組みなどの冶具類を備えたものであってもよい。
また、接着層を有していてもよい。
耐飛び火性において、火災に対する延焼防止性能はポリカーボネート樹脂層の第一層が担い、積層体に穴があかないようにする耐貫通性はガラスクロスが担うため、軽量化の点ではポリカーボネート樹脂層の第二層は可能な限り薄いことが好ましい。
ただし、ポリカーボネート樹脂層の第二層の厚みが薄すぎると、製造時のハンドリングに難があるばかりでなく、汚れのふき取り時による破れ、剥離等が懸念され、本来の目的であるガラス繊維の飛散防止を果たせない可能性がある。
本発明のポリカーボネート樹脂積層体で用いられるポリカーボネート樹脂層は、第一、第二ポリカーボネート樹脂層として、ポリカーボネート樹脂層(シート)の厚みや、ポリスチレン換算による重量平均分子量などが同じであるものを用いても良いし、各々異なるものを用いてもよい。
本発明で用いられるポリカーボネート樹脂層としては、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。
一方、重量平均分子量が、上記上限値を超える場合は、ポリカーボネート樹脂の溶融粘度が高すぎるため押出法などの標準的な製法でのシート化が困難となり不適切である。
ポリカーボネート樹脂の重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによるポリスチレン換算により算出することができる。
また、かかるポリカーボネート樹脂を製造するに際し分子量調節剤、触媒等を必要に応じて添加しても差し支えない。
本発明のポリカーボネート樹脂層には、所望により通常に使用される添加剤、例えば安定剤、滑剤、加工助剤、顔料、帯電防止剤、酸化防止剤、中和剤、紫外線吸収剤、分散剤、増粘剤を含有させることもできる。
上記ガラスクロスシートを構成するガラスクロスとしては、ガラス繊維製のヤーンから平織、朱子織、綾織等で織成されたもので織成された従来公知のものを使用することができる。ガラスクロスは、屋根材として求められる採光性に応じ適宜選択することができるが、得られるポリカーボネート樹脂積層体の透光性を高める点で、全光線透過率が高いことが好ましい。ポリカーボネート樹脂積層体の全光線透過率は、25%以上であることが好ましい。さらに、40%以上であるものが好ましく、50%以上であるものがより好ま
しく、55%以上であることが更に好ましい。
上記ガラスクロスは、ガラスクロスの単位面積当たりの重量としては特に限定されないが、全光線透過率および強度を維持する点で、1m2あたりの重量(目付け量)が100g/m2以上220g/m2以下であることが好ましく、120g/m2以上200以下g/m2であることがより好ましい。1m2あたりの重量(目付け量)が、前記下限値未満の場合、全光線透過率は高くなるが、機械的強度が低下し、またガラスクロスの織目に生じた隙間よりポリカーボネート樹脂が裏面に溶出し着火したり、溶融樹脂が滴下したりすることにより、屋根材としては不適切である。また1m2あたりの重量(目付け量)が前記上限値を超える場合、折り曲げ加工時に折り曲げ部のガラスクロスに切れまたは裂けを生じることにより耐飛び火性が損なわれ、屋根材として不適切である。
ここで用いるガラスクロスは、無処理のものでも良いが、例えば、アミノシランカップリング剤やその他の樹脂を含浸させて表面処理したものを用いてもよい。
ここで用いる接着層を構成する接着剤は、従来公知のものを使用することができ、ポリエステル系またはポリウレタン系のホットメルト型接着剤などが挙げられる。
このようなホットメルト型接着剤をガラスクロスの両面に介することにより、折り曲げ加工時のガラスクロスに生じる応力の歪みを緩和することができ、折り曲げ加工時のガラスクロスの切れまたは裂けを防ぐことができ、折り曲げ加工後も耐飛び火性を保持することができる。また、ガラスクロス内に接着剤が入り込むことによるアンカー効果により接着強度を高めることができる。
ここで用いる接着層を構成する接着剤の厚さは、30μm以上200μm以下であることが好ましく、更に好ましい厚さは50μm以上100μm以下である。前記下限値未満では接着強度の低下を招く恐れがあり、一方、前記上限値を超えるとそれに見合った接着力の向上が見られず、接着剤の無駄使いとなる。
第一のポリカーボネート樹脂層を接着されるものを第一接着層、第二のポリカーボネート樹脂層を接着させるものを第二接着層とする。
前記紫外線吸収層は、ポリカーボネート系樹脂またはアクリル系樹脂からなる層であり、その厚さは、10μm以上100μm以下が好ましい。
また、本発明のポリカーボネート樹脂積層体には、本発明の効果を損なわない範囲において、各種の熱安定剤、酸化防止剤(リン系やフェノール系酸化防止剤等)、紫外線吸収剤(ベンゾトリアゾールやトリアジン等)、近赤外線吸収剤(イオウ、硫黄系化合物、銅系化合物およびその他の近赤外線吸収物質等)、着色剤、蛍光増白剤、離型剤、アンチブロッキング剤(シリカ、架橋ポリスチレンビーズ等)、軟化材、帯電防止剤、展着剤(エポキシ大豆油、流動パラフィン等)、ドリップ防止剤(ポリテトラフルオロエチレン等)、難燃助剤(パーフルオロアルカンスルホン酸の金属塩化合物、芳香族硫黄化合物の金属塩等)等の添加剤、衝撃改良材、他のポリマーが基層および表層の一方又は両方に含有されていてもよい。これらを含むことにより、屋根材として、より優れたものとなる。
のフィルムと、ポリカーボネート樹脂の上板とを順次積み重ねてセットし、下板を90℃以上150℃以下、上板を80℃以上150℃以下に加熱すると共に、その熱で樹脂接着剤のフィルムを溶融させてプレスする方法により、容易に製造することができる。このように下板と上板の加熱温度を調節してプレスすると、反りや歪みが極めて少ない平坦度に優れた合成樹脂積層板を製造できる利点がある。
また、上記ポリカーボネート樹脂積層体を加工することで、折板や波板にもすることができる。
彩光材として用いる場合は、前記第一のポリカーネート樹脂層が、太陽に当たるように設置するものとする。
<実施例1〜6>
(a)第一、第二のポリカーボネート樹脂層
ポリカーボネート樹脂:製品名:E−2000、重量平均分子量:27000
三菱エンジニアリングプラスティックス株式会社製
上記ポリカーボネート樹脂原料と単軸押出機とT型ダイス、ポリシングロール等を用いてシート状に押し出し、シート厚さ0.01mm、0・03mm、0.3mm、0.5mm、0.64mm、1.0mm、1.1mm、2.0mm、5.0mm、6.5mm、11.5mmのそれぞれの厚みのポリカーボネート樹脂シートを得た。
(b)第一、第二の接着層
接着剤A:製品名「クランベター G−6」ポリエステル系ホットメルト型
接着剤、クラボウ株式会社製
接着剤B:製品名「クランベダーS−1300」ポリウレタン系ホットメルト
型接着剤、クラボウ株式会社製
(c)ガラスクロス
ガラスクロスA:製品名「WLA180M107H974」日東紡株式会社、
目付量:214g/m2、厚み0.18mm
ガラスクロスB:製品名「S361」南亜工業株式会社
目付量:117g/m2、厚み0.125mm
表1に示した各材料を(a)、(b)、(c)、(b)、(a)の順で重ね合わせ、これをプレス板に挟んで、ホットプレス機を用い、下板および上板を約140℃に加熱すると共に、その熱でホットメルト型樹脂接着剤のフィルムを溶融させながらプレスして一体化したのち急冷して接着することにより、縦400mm、横400mmの実施例1〜6のポリカーボネート樹脂積層体を得た。
厚さ1.0mmのポリカーボネート樹脂シート(a)、接着剤A(b)、ガラスクロスA(c)、接着剤A(b)、厚さ0.01mmのポリカーボネート樹脂シート(a)の順に重ね合わせプレス板に挟んで、ホットプレス機を用い、下板および上板を約140℃に加熱し、ホットメルト型樹脂接着剤のフィルムを溶融させながらプレスしてガラスクロスAと一体化させたのち冷却し、ポリカーボネート樹脂積層体を得た。
<比較例2>
厚さ2.0mmポリカーボネート樹脂シート(a)、接着剤A(b)、ガラスクロスA
(c)、の順に重ね合わせプレス板に挟んで、ホットプレス機を用い、下板および上板を約140℃に加熱し、ホットメルト型樹脂接着剤のフィルムを溶融させながらプレスしてガラスクロスAと一体化させたのち冷却し、(ポリカーボネート樹脂+ガラスクロス)積層体を得た。
<比較例3>
厚さ2.0mmポリカーボネート樹脂シート(a)そのものを試験体とした。
実施例1〜6および比較例1、2、3で得られたポリカーボネート樹脂積層体を試験体として用いて、下記の項目について評価を行った。評価結果を表1に示す。
≪耐飛び火性≫
上記作製したポリカーボネート樹脂積層体(試験体)を用いて、建築基準法第22条第1項に基づく性能評価(「飛び火試験」)に準じて行った。
<飛び火試験>
得られた試験体を架台に載せ、架台を傾斜角15°に設定し、試験体の設置場所の手前から送風装置により架台に沿って風を送る(風量:3.0m/s)。火種は、密度560kg/m±50kg/mの樹種ブナの木材を、大きさ19mm×19mm×80mmに成形し、一段に各3本ずつ等間隔に並べたものを、互い違いに3段に積み重ね、適量の鉄丸釘等で固定し全体の大きさを80mm×80mm×60mmに製作したものに1分間ガスバーナーの火炎をあて火種として、試験体の上(送風側の端部から38mmの位置)に置き(第一のポリカーボネート樹脂層が上面になるように)、火種を載せてから30分を経過するまで、試験体表面に沿った火炎の拡大や変化および試験体を貫通する燃え抜けおよび裏面での着火の有無について観察を行った。
<評価方法>
火種を載せてから30分を経過するまで、試験体表面に沿った火炎の拡大や変化および試験体を貫通する燃え抜けおよび裏面での着火の有無についての判定は次の通りとした。(1)延焼性:試験中、試験体の燃焼による火炎の先端が、試験体の風上側底辺および風下側端部および左右両端部に達しない場合を○、達した場合を×とした。
(2)裏面着火:試験中、試験体の裏面で火炎を伴う燃焼が観察されなかった場合を○、このような燃焼が観察された場合を×とした。
(3)貫通孔:試験中または試験終了後において、最大部分で10mm×10mmを超える貫通孔が観察されない場合を○、このような貫通孔が観察された場合を×とした。
いずれの場合も、「○」であれば問題ない。
上記作製したポリカーボネート樹脂積層体を用いて、汚れのふき取り時の耐久性を評価した。
<耐久試験>
荷重500gのもとで、第二のポリカーボネート樹脂層の面について天竺綿でのふき取り試験を往復1000回(10cm間隔、速度6m/min)行い、ポリカーボネート樹脂層の剥離、やぶれがないか確認し、破れ、剥離が観察された場合を×とした。いずれの場合も「○」であれば問題ない。
<全光線透過率>
日本電色工業(株)製のヘイズメーターNDH4000を用いて、JISK7136に準拠してポリカーボネート樹脂積層体の透光性(全光線透過率)を測定した。
○ : 測定値が25以上である。
× : 測定値が25未満である。
Claims (7)
- 第一のポリカーボネート樹脂層、ガラスクロス、および第二のポリカーボネート樹脂層を有するポリカーボネート樹脂積層体であって、
前記第一のポリカーボネート樹脂層の厚さを(A)[mm]とし、前記第二のポリカーボネート樹脂層の厚さを(B)[mm]としたとき、(B)/(A)は、0.02以上0.8以下なる関係を満足し、
前記ポリカーボネート樹脂積層体の厚さが、1.2mm以上12mm以下であることを特徴とするポリカーボネート樹脂積層体。 - 前記第一および第二の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のポリスチレン換算による重量平均分子量が、1.6×104以上3.5×104以下である請求項1に記載のポリカーボネート樹脂積層体。
- 前記ガラスクロスの単位面積あたりの重量が、100g/m2以上220g/m2以下である請求項1または2に記載のポリカーボネート樹脂積層体。
- さらに、接着層を有し、接着層を構成する接着剤が、ポリエステル系樹脂およびポリウレタン系樹脂よりなる群から選ばれる少なくとも1種以上の樹脂を用いる請求項1に記載のポリカーボネート樹脂積層体。
- 請求項1乃至4のいずれか1項に記載のポリカーボネート樹脂積層体の全光線透過率が、25%以上であるポリカーボネート樹脂積層体。
- 請求項1乃至5のいずれか1項に記載のポリカーボネート樹脂積層体を用いて作製された折板または波板。
- 前記第一のポリカーボネート樹脂層が、太陽に当たる面側に設置された請求項6に記載の折板または波板。
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