JPH02208036A - 耐候性の優れた耐衝撃性アクリル樹脂積層シート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は耐候性及び表面硬さに優れ、熱成形が行えしか
も層剥離が起らない耐衝撃性アクリル樹脂積層シートに
関する。

［従来の技術］ アクリル樹脂は透明性、美麗性、耐候性、印刷特性等に
優れた熱可塑性樹脂であり、この特性を生かして看板、
デイスプレィ、照明カバー、エフステリア、ドーム、文
具等多くの分野で利用されている。

これらの用途の中で例えば看板、照明カバー、自動車用
ザンバイザー等に於いては各種衝撃に強いこと、即ち耐
衝撃性が要求されている。

そこでこの要求にこたえてアクリル系もしくはブタジェ
ン系の弾性体ポリマーを改質剤として添加した耐衝撃性
アクリル樹脂が開発されている。

しかし、この耐衝撃性アクリル樹脂には、添加した改質
剤の耐候性が十分でない為、一般グレードのアクリル樹
脂のＪ：うな良好な耐候性が得ら（、ず、又、該弾性体
が配合された耐衝撃タイプのアクリル板は表面硬さの低
下のため表面への傷がつき易いという問題点がある。

従来、このような場合には紫外線吸収剤、酸化防止剤等
の添加剤を加えて耐候性を改善するのが一般であるが、
耐衝撃性アクリル樹脂の場合には、その改善効果が微々
たるもので充分な効果を得ようとすると該添加剤の多量
の添加が必要となる。

しかるところ、多量の添加剤が配合されると肝心の樹脂
物性が種々低下し、着色も起こりやすくコストアップに
もつながるので従来法は採用し罷い。又、アクリル系塗
料のＵｖ硬化やシリコン系塗料の熱硬化による表面硬さ
の改良は可能であるがコス１−が高くなり実際には実用
に供しにくい。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明の課題は従来の耐衝撃性アクリル樹脂が有してい
た上記問題を解決し、耐衝撃性と耐候性の両方を満足し
高い表面硬さで、しかも熱成形が可能で層剥離の生じな
いアクリル樹脂積層シートを提供するところにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明者らは上記課題を解決するため鋭意研究の結果、
耐衝撃性アクリル樹脂層の両面に特定の厚みの一般グレ
ードのアクリル樹脂層を設けることによって目的を達成
できることを見出し本発明に到達した。

すなわち本発明は耐衝撃性アクリル樹脂層の両面に各片
面の厚さが５〜１００μｍで且つ両面の合羽の厚さがシ
ート全体の厚さの３０％以内となる厚さで炭素数１〜４
のアルキル基を有するアルキルメタクリレート単位を有
する一般アクリル樹脂層を設けたことを特徴とする耐候
性の優れた耐衝撃性アクリル樹脂積層シートを提供する
ものである。

本発明で用いる耐衝撃性アクリル樹脂はメタクリル酸メ
チルを主成分とする連続樹脂相中に常温でゴム状を示す
弾性体を粒子状で不連続的に５〜７０重ω％分散させた
もの等である。

ここで、常温でゴム状を示す弾性体とは、例えばブタジ
ェンを主成分とするゴム状重合体、アクリル酸エステル
系重合体及びエチレン−酢酸ビニル共重合体等のゴム状
弾性体等をいう。又、アクリル酸エステル系重合体の具
体例としてはブチルアクリレート、２−エチルへキシル
アクリレート等を主成分とするものがあり、その代表例
としてはブチルアクリレート等のアルキルアクリレート
とスチレンのグラフト化ゴム弾性成分とメチルメタクリ
レート及び又はメチルメタクリレートとフルキルアクリ
レートの共重合体からなる硬質樹脂層とがコアーシェル
構造で多層を形成している粒子状の弾性体がある。

以上の中で特に好ましいものはブタジェンを主成分とす
るゴム状重合体及びブチルアクリレートを主成分とした
アクリル酸エステル系重合体である。

本発明で用いられる一般アクリル樹脂は、いわゆる一般
グレードとして市販されているアクリル樹脂のうち、炭
素数（以下Ｃと略す）１〜４のアルキル基を有するアル
キルメタクリレート単位を有するアクリル樹脂であり、
押出、その伯熱加工時の安定性の点から０１〜Ｃ４のア
ルキル基を有するアルキルアクリレートを２０重但％以
内共重合せしめたものが好ましい。

なお、上記のＣ１〜Ｃ４のアルキル基を有するアルキル
メタクリレートの例としてはメチルメタクリレート、エ
チルメタクリレート、プロピルメタクリレート、ブチル
メタクリレート等があり、これらの中では物性上メチル
及びエチルメタクリレートが最も好ましい。

又、０１〜Ｃ４のアルキル基を有するアルキルアクリレ
ートとしてはメチルアクリレート、エチルアクリレート
、プロピルアクリレート、ブチルアクリレート等があげ
られ、且つ好ましいのはブチルアクリレート、エチルア
クリレートである。

さらにこのアルキルアクリレートが該アルキルメタクリ
レート中に含まれる量は２０重但％以下が好ましいが、
より好ましくは０．５〜１３重最％である。

本発明では耐衝撃性アクリル樹脂層に積層される一般ア
クリル樹脂層の厚みが極めて重要であり、本発明者らは
当該厚みが片面について弾性体粒子が十分覆われる５μ
以上であれば、はぼ一般グレードのアクリル樹脂層みの
耐候性と表面硬さを示すことを確認した。さらに好まし
くは被覆を完全にするためには１０μ以上の厚みにする
必要がある。

又、片面当りの厚みが１００μ以上の場合ｔ＃撃に対し
てノツチ効果で強度が低下するのでよくない。

好ましくは５０μｍ以下がよい。厚さは最小必要厚さで
よく、積層シート全体で一般アクリル樹脂層の厚みが３
０％以内がよい。これ以上の厚さの場合は耐衝撃性アク
リル樹脂層の持つ衝撃強度の低下が大きく本来の特長が
損なわれる。本発明の積層シートの厚みは特に限定され
ないが、実用上好ましくはシートの剛性、強度の点から
２ｍｍ以上が良い。本発明の積層シートは積層部が両面
であることが必要である。これは道路の遮音板やグレー
ジング材の場合、両面での対候性や表面硬さが重要であ
り、必要であるからである。

本発明の積層シート（フィルムを含む）を得る方法とし
ては共押出（Ｃｏｅｘｔｒｕｓｉｏｎ）法とラミネート
法とがある。共押出法は積層時に両層の流動性を合わせ
、均一にすることができるので両層の密着性がよく、成
形歪も類似になるなどの点で優れている。共押出は通常
の押出機を２台以上使って耐衝撃性アクリル樹脂層は６
０ａ＊φ、９０＃１ｌｌＩφ、１１５Ｍφ等の大型押出
機で一般アクリル樹脂の積層用は３０ｍ１ｌｌφ、４５
ｍφ等のそれより小型の押出機を用いる。

なお、本発明の積層体はシートと同様にフィルムにも適
用出来る。

積層シート及びフィルムの積層部（一般アクリル樹脂層
）及び基板部（耐衝撃性アクリル樹脂層）の厚みのコン
トロールはシートの場合は２台以上の押出機の押出量と
押出機出口にあるポリッシングロールのロールクリアラ
ンスで行ない、フィルムの場合は２台以上の押出機の押
出量と押出機出口の引取りロールのロール速度で調整出
来る。又積層シートを作製する場合、いわゆる基板部と
積層部の樹脂の流動性を合わせる事が大事であるが、こ
れは臭体的には押出機の温度を調整する事で実施する事
が出来る。

積層シートの積層部及び全体層の厚みは、厚みが１７１
１１１以上の場合はノギスで計り、厚みが１ｍ以下の場
合は、シートの断面を微分干渉式顕微鏡、又は市販の膜
厚計（例えばビック・マリンクロット社（西独）製ＰＩ
Ｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ　、（ドライフィルム用膜厚計
））で測定する事が出来る。

ラミネートによる方法は押出機のダイ出口のポリッシン
グ（カレンダリング）ロール部で一般アクリル樹脂製の
フィルムを供給し、押出機から押出される樹脂と該ロー
ル部で重ね合わせる方法をとることができる。この場合
、重ね合わせ時の空気混入防止と、ロール温度等による
密着性向上等が技術上のポイントである。

積層シートは積層部及び又は基板部（有機系、無機系の
染料、顔料を配合し、透明、半透明もしくは不透明のシ
ートにする事が出来る。又、紫外線吸収剤、光安定剤、
酸化防止剤などを配合する事も出来る。

更に積層部の一般アクリル樹脂部に市販の帯電防止剤を
加えてその最終製品に帯電防止性を付与させる事も可能
であり、これはアクリル樹脂と他のエンジニアリング樹
脂とのアロイ等には特（有効である。又基板部との密着
性、親和性を増す為に可塑剤を配合する事も出来る。

［実　施　例］ 以下実施例、比較例で本発明を具体的に説明する。

なお、各実施例、比較例で用いた評価及び試験方法は次
の通りである。

（１）　　鮭監！１Ω星負：落球衝撃試験を採用し、装
置は■東洋精機製作断裂のデュポン式衝撃試験機を用い
、重さ１Ｋｇで先端曲面Ｒが１７４インチのミサイルを
積層部を上面にした試料に向けて落下させ、試験数１２
ケでその５０％以上が破壊した時の高さから衝撃強度を
求めその試料の耐衝撃強度とした。

（２）　　肚にユ匁亙ｌ：スガ試験ｉ銖のサンシャイン
ウエザオメーター（以下ＳＷＯＭと略す）を用いて試料
の積層面を照射面にして１５００ｔｌＲ＠射でその時の
試料のヘーズ（くもり度）を日本電色工業■製の曇度計
（ＮＤＨ−１００１ＤＰ）を用いて測定した。

（３）表面硬さの評価（落差磨耗試験）ＪＩＳ　Ｋ７２
０５のプラスデックの磨耗試験において試験用の砂とし
てカーボランダム＃０００を用い２５０９を試料に落下
させた後の試料のヘーズ値を測定した。

（４）　　　−の４着性の評　二６０℃と一３０℃を各
３時間づつ行なうヒートサイクル試験で、３０サイクル
を行なった後の試料の外観変化から密椙性を判定した。

（５）旌弐肛１例評負二通常の真空成形機で絞りの深さ
１００ｍのペン皿状形状で真空成形を行ない、その外観
を観察し判定した。

実施例　１ 基板部である耐衝撃性アクリル樹脂層として旭化成デル
ペット５Ｒ８５００（メチルメタクリレ−１−とメチル
アクリレートの共重合体からなる連続相中にブチルアク
リレートを主成分としたアクリル酸エステル系エラスト
マーを分散させたもの）を直径９０７７１１１１．１／
Ｄ＝３２の押出機を用い、一方積層部の一般アクリル樹
脂層として旭化成デルベットＬＰ−１（メチルアクリレ
ートとメチルメタアクリレートの共重合体）を直径３０
ｍ５Ｌ／Ｄ＝３２の押出機を用いて共押出を行なった。

ダイは３層用フィードブロック式、リップ開度は３．５
ｍｍで、押出機温度は２５０〜２６０℃で行なった。上
記基板層の厚みはダイ出口のポリッシングロールのクリ
アランスで２．０ｍの目標に調整し、積層部の厚みは押
出機の吐出量で調整を行なった。この様にしてシート幅
８０Ｃｒｎのシートを作製したものの基板部及び積層部
の厚みはそれぞれ２．０　姻及び５０μｍと４５μｍで
あった。このサンプルの耐衝撃強度おにび耐候性につい
て前記の方法で評価を行なったところデュポン式衝撃強
度で５７ＫＩ−ｃｍ、サンシャインウエザオメーター（
ＳＷＯＭ）照射２０００ＨＲテ（Ｊ　ンプルのヘーズは
１．２であった。比較の為上記の９０ｍ押出機で、同様
にして作ったデルベット５Ｒ８５００とデルペットＬＰ
−１の厚み２１ｒＩ！Ｉｉのシートの耐衝撃強度と耐Ｉ
Ｋ性、表面硬さ及び密着性、成形性の外観に関するデー
タはそれぞれ表−１の通りであった。

（以下余白） 耐候性のへ−ズ値１０は目視でもくもりが認められ好ま
しくない。又、落差磨耗試験の結果から表面部が一般ア
クリル樹脂層で積層されたシートは磨耗によるヘーズ値
が小さく積層されていないものに比べて明らかに表面硬
さが高いことがわかる。

この結果から耐衝撃性アクリル樹脂層に５０μｍの厚さ
の一般アクリル樹脂層が積層されたものは耐衝撃性及び
耐候性、表面硬さがいずれも優れていることがわかった
。密着性、真空成形性もともに良好であった。

実施例２〜５．比較例１〜３ 実施例１と同様の方法で積層部の一般アクリル樹脂層の
厚みを各種変更させてそれぞれの耐衝撃強度、及び耐候
性、表面硬さ並びに密着性、成形性について評価した結
果を表−２に示す。この結果から積層部の一般アクリル
樹脂層の片面の厚みが１００μを越えると急激に耐衝撃
強度が低下してしまう。又積層部の厚みが５μｍ以下の
場合は耐候性及び表面硬さが低下してしまい好ましくな
い。耐候性及び表面硬さに関して云えば５μｍ以上好ま
しくは１０μｍ以上あればＳＷＯＭのへイズの上昇は少
なく積層部の効果が認められる。

密着性、真空成形性もとも（良好であった。

（以下余白） 実施例６，７．比較例４．５ 実施例１と同様にしてポリッシングロールのロールクリ
アランス調整で板厚３ｊ１１Ｉの積層シートを作製し耐
衝撃性及び耐候性並びに密着性、成形性の評価を行なっ
た。その結果を表−３に示す。

表−２の結果と同じく積層部の片面の厚みが３μｍの場
合耐候性ヘーズは上昇し目視でもくもりが認められる又
、表面硬さも低下す、る。又１．積層部の厚みが１００
μ■を越えると耐衝撃強度の低下が認められる。表−２
の結果とともに見ると積層シートの全体の厚みの３０％
以上が一般アクリル樹脂層になると耐衝撃性グレードの
本来の強度特性を示さなくなってしまう。

なお、密着性、真空成形性は良好であった。

（以下余白） ［発明の効果］ 本発明により耐候性及び表面硬さに優れ、熱成形が行え
しかも層剥離が起らない耐衝撃性アクリル樹脂積層シー
トが提供されることとなり、アクリル樹脂積層シートの
利用が一段と増加することが期待される。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、耐衝撃性アクリル樹脂層の両面に各片面の厚さが５
   〜１００μｍで且つ両面の合計の厚さがシート全体の厚
   さの３０％以内となる厚さで炭素数１〜４のアルキル基
   を有するアルキルメタクリレート単位を有する一般アク
   リル樹脂層を設けたことを特徴とする耐候性の優れた耐
   衝撃性アクリル樹脂積層シート。 ２、一般アクリル樹脂層が炭素数１〜４のアルキル基を
   有するアルキルメタクリレートと２０重量％以内の炭素
   数１〜４のアルキル基を有するアルキルアクリレートの
   共重合体層であることを特徴とする請求項１記載の耐候
   性の優れた耐衝撃性アクリル樹脂積層シート。