JPH04270652A - 耐候性の優れたポリカーボネート樹脂積層シート - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は優れた耐候性と優れた機
械的強度をそなえたポリカ−ボネ−ト樹脂積層シ−トに
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ポリカ−ボネ−ト樹脂は耐衝撃性，耐熱
性，難燃性，透明性などの特性が優れていることからグ
レ−ジング，温室，ア−ケ−ド等の建築用資材や腰板，
防音壁等の道路用資材，風防，看板，カ−ブミラ−等の
成形雑貨用資材等に広く用いられて来ており今後も用途
の拡大が期待されている。

【０００３】これらの用途の中で特に屋外で用いられる
ものについては耐候性に優れていることが必要であるが
，一般にポリカ−ボネ−ト樹脂の耐候性はアクリル樹脂
等の同じ透明性樹脂に比べて優れておらず屋外に暴露さ
れることで黄変や失透が発生する。この為ポリカ−ボネ
−トの耐候性を改良する為の検討がいろいろなされて来
ているが，その一つの方法として，ポリカ−ボネ−ト基
材に紫外線吸収剤を含んだアクリル樹脂を被覆する手法
が用いられている（特公昭４７−１９１１９号公報，特
開昭５５−５９９２９号公報）。しかしながら，これら
の技術では確かに黄変，失透等の，耐候性は若干改良さ
れるが長期間の暴露にたいしてはまだ不十分であり，ま
たポリカ−ボネ−ト樹脂がもつ耐衝撃強度の見地からは
全く考慮がなされていない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明はポリカ−ボネ
−ト樹脂が持つ本来の特徴である耐衝撃性等の優れた特
性を保持しながら，該樹脂が有している耐候性の問題を
解決するところにある。

【０００５】

【問題を解決する為の手段】本発明者らは上記課題を解
決する為に鋭意研究した結果，特定の紫外線吸収剤を含
む薄いアクリル樹脂膜をポリカ−ボネ−トシ−トに積層
し耐候性を改良し，さらにそこに使用されるアクリル樹
脂のガラス転移温度（以下Ｔｇと略す）を調整すること
により課題を解決することに成功し本発明に至った。即
ち本発明はポリカ−ボネ−ト樹脂シ−トの片面又は両面
の表面にアクリル樹脂層を設けた積層体であって，該ア
クリル樹脂のＴｇが４０〜９０℃であり，さらに光が照
射する面のアクリル樹脂層中に分子量が４００以上の紫
外線吸収剤が実質的に均一に０．５〜５．０ｇ／ｍ２（
シ−ト表面積当たりの重量）含み，添加量の上限がアク
リル樹脂にたいし２５重量％であることを特徴とする耐
候性の優れたポリカ−ボネ−ト樹脂積層シ−トを提供す
るものである。

【０００６】アクリル樹脂は一般に耐候性に優れた樹脂
として知られており，ポリカ−ボネ−ト樹脂シ−トなど
の耐候性を改善する為にシ−ト表面をアクリル樹脂で被
覆する技術は前述した通り公知である。これら公知の方
法には共押出成形，フィルムのラミネ−ト，ラッカ−の
コ−ティング等がある。ラッカ−のコ−ティングでは溶
剤を取り扱う為にポリカ−ボネ−トに容易にクラックが
入ったり，又設備的にも大がかりものが必要となって実
用上問題がある。共押出及びラミネ−ト法の場合，従来
汎用のアクリル樹脂を使用している為積層されたシ−ト
の耐衝撃強度は積層しないものに比べて大きく低下し，
衝撃試験等での強度評価では割れたり，微少クレ−ズに
よる白化が認められたりして大きな問題となる。

【０００７】これに対して本発明者らは耐候性を保持す
るために積層する紫外線吸収剤を含有するアクリル樹脂
のＴｇがシ−トに衝撃を加えた時のワレ，クラックの発
生し易さに強い関係があることを発見し，検討した結果
被覆アクリル樹脂のＴｇが４０〜９０℃の範囲が効果的
であることを見いだし、このことにより従来のポリカ−
ボネ−トシ−トの耐候性を改良する一つの方法としてア
クリル樹脂との積層体の欠点であった衝撃強度の低下を
改良することができる。

【０００８】次に，耐候性を保持する為に添加する紫外
線吸収剤はポリカ−ボネ−トシ−トの表層の片面又は両
面のアクリル樹脂層に均一に分散させポリカ−ボネ−ト
樹脂の黄変，失透などを防止させる。耐候性を長期間保
持する為には光が照射する面に使用する該紫外線吸収剤
の量が０．５〜５．０ｇ／ｍ２（表面積１ｍ２当たりの
重量）であり，添加量の上限がアクリル樹脂にたいし２
５重量％であることが必要であり特に該紫外線吸収剤の
分子量が４００以上である事が実質的に効果があること
を見いだした。

【０００９】このような二つの技術の組み合わせる事に
より初めて前記したポリカ−ボネ−ト樹脂シ−トの課題
を解決することに成功した。次に本発明の構成要件につ
いて更に詳しく説明する。本発明で用いるポリカ−ボネ
−ト樹脂はビスフェノ−ルＡで代表される二価のフェノ
−ル系化合物から誘導される重合体が用いられる。

【００１０】本発明で積層体の被覆層に用いるアクリル
樹脂は炭素（以下Ｃと略す）数１〜４のアルキル基を有
するアルキルメタクリレ−トとＣ１〜Ｃ８のアルキル基
を有するアルキルアクリレ−トの共重合体である。該ア
クリル樹脂のＴｇは４０〜９０℃の範囲が良く好ましく
は５０〜８０℃の範囲が良い。４０℃以下ではシ−ト表
面が傷つき易くなり実用的でない，又９０℃以上ではシ
−トの衝撃強度が低下する。特に積層面の反対側からの
衝撃にたいし白化したり割れ易くなり好ましくない。

【００１１】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−トの例としてはメチルメタク
リレ−ト，エチルメタクリレ−ト，プロピルメタクリレ
−ト，ブチルメタクリレ−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−トが最も好まし
い。又，Ｃ１〜Ｃ８のアルキル基を有するアルキルアク
リレ−トとしてはメチルアクリレ−ト，エチルアクリレ
−ト，プロピルアクリレ−ト，ブチルアクリレ−ト，２
エチルヘキシルアクリレ−ト等があげられる。

【００１２】一方，一般に用いられる紫外線吸収剤はベ
ンゾトリアゾ−ル系，２−ヒドロキシベンゾフェノン系
，またはサリチル酸フェニルエステル系紫外線吸収剤で
ある。ベンゾトリアゾ−ル系紫外線吸収剤としては２，
２−メチレンビス〔４−（１、１、３、３−テトラメチ
レンブチル）−６−（２Ｈ−ベンゾトリアゾ−ル−２−
イル）フェノ−ル〕，２−（５−メチル−２−ヒドロキ
シフェニル）ベンゾトリアゾ−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〕−２Ｈ−ベンゾトリアゾ−ル，２−（３、５−ジ−
ｔ−ブチル−２−ヒドロキシフェニル）ベンゾトリアゾ
−ル，２−（３−ｔ−ブチル−５−メチル−２−ヒドロ
キシフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾ−ル，２−
（３、５−ジ−ｔ−ブチル−２−ヒドロキシフェニル）
−５−クロロベンゾトリアゾ−ル，２−（３、５−ジ−
ｔ−アミル−２−ヒドロキシフェニル）ベンゾトリアゾ
−ル，２−（２´−ヒドロキシ−５´−ｔ−オクチルフ
ェニル）ベンゾトリアゾ−ル等が例示でき，２−ヒドロ
キシベンゾフェノン系紫外線吸収剤としては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−オクトキシベンゾフェノン，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−４´
−クロルベンゾフェノン，２、２−ジヒドロキシ−４−
メトキシベンゾフェノン，２、２−ジヒドロキシ−４、
４´−ジメトキシベンゾフェノン等ががある，またサリ
チル酸フェニルエステル系紫外線吸収剤としてはパラ−
ｔ−ブチルフェニルサリチル酸エステル，パラ−オクチ
ルフェニルサリチル酸エステル等である。

【００１３】本発明で用いる紫外線吸収剤は分子量が４
００以上の高分子量の紫外線吸収剤である。分子量が４
００以上の紫外線吸収剤は融点が高く揮発しにくく，高
温成形に耐える耐熱性をそなえており加工時に飛散しに
くい為，添加量も少なくてすむ。特に薄いアクリル被膜
層に含有させてもポリカ−ボネ−ト樹脂に移行したり，
積層体の表面に析出しにくいので，含有した濃度が長期
間維持でき長時間の光線暴露で物性が低下しにくい。

【００１４】該高分子量紫外線吸収剤としてさらに好ま
しくは２，２−メチレンビス〔４−（１、１、３、３−
テトラメチレンブチル）−６−（２Ｈ−ベンゾトリアゾ
−ル−２−イル）フェノ−ル〕が挙げられる。上記紫外
線吸収剤は併用してもかまわない。該紫外線吸収剤はポ
リカ−ボネ−トシ−トの片面また両面の表面に被覆する
アクリル樹脂に以後に定める範囲の量を考慮して予め混
合させておく必要がある。積層体の被覆層の該紫外線吸
収剤は，アクリル樹脂にたいする上限濃度を２５重量％
としシ−ト表面積当たりの紫外線吸収剤の重量を指標に
すれば良く，被覆層の厚みが薄ければ該紫外線吸収剤の
濃度は高く，被覆層の厚みが厚ければ濃度は低くて良い
。　　ポリカ−ボネ−トの耐候性を改良する為にはシ−
トの被覆層に含まれる紫外線吸収剤は０．５〜５．０ｇ
／ｍ２（シ−ト表面積当たりの重量）で，添加量の上限
がアクリル樹脂にたいして２５重量％の範囲に調整する
必要がある。紫外線吸収剤が０．５ｇ以下の場合は耐候
性改善の効果がほとんど無い。又，５．０以上ではその
効果が上がらず増量する意味が無く，逆に機械的物性等
の低下が見られ，特に透明板の場合は積層体表面が紫外
線吸収剤により着色する為外観が悪くなる，アクリル樹
脂にたいする上限濃度が２５重量％をこえる場合は被覆
層の厚みが薄い場合で特に機械的物性等の低下が発生し
，又，均一に薄い被膜を作る事が難しい。　　上記アク
リル樹脂被覆層の厚みは特に定めないが，好ましくは１
００〜２μｍが良く，又更に好ましくは７０〜２μｍが
良い。１００μｍ以上では衝撃強度が低下し，２μｍ以
下では均一に被覆することが難しい。

【００１５】本成形品を得るための成形法は特にこだわ
らない。ポリカ−ボネ−トとアクリル樹脂被覆層を同時
に押出しシ−ト化する共押出法や，成形されたポリカ−
ボネ−トシ−トにアクリル樹脂をＴダイより溶融押出し
ラミネ−トするか予め成形されたアクリル樹脂フィルム
を加熱ロ−ル間で連続的にラミネ−トする方法や，成形
されたポリカ−ボネ−トシ−トとアクリル樹脂フィルム
をプレスで熱圧着する方法，又圧縮成形，真空成形時に
積層する方法などがある。

【００１６】本発明の積層シ−トはコア−層，被覆層に
有機系，無機系の染料，顔料を配合して透明，半透明に
することができる。又コア−層，被覆層には押出機内で
の熱安定性の為に各種の酸化防止剤を添加することもで
きる。更にコア−層であるポリカ−ボネ−トに前記の紫
外線吸収剤を加えておくこともできる。又被覆層のアク
リル樹脂には帯電防止剤を加えて最終製品に帯電防止機
能を付与させることも可能である。

【００１７】

【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
法は下記の通りである。 （１）ガラス転移温度（Ｔｇ）の評価。 島津製作所製示差走査熱量分析計（ＤＳＣ）ＤＴ−４０
を用いＮ２雰囲気下，昇温速度１０℃／ｍｍの条件で測
定する。 （２）耐衝撃性の評価。

【００１８】東洋精機製作所（株）製のデュポン式衝撃
試験機を用い，温度２０℃で先端Ｒが１／４インチのミ
サイルを用い３ｋｇの荷重を高さ６０ｃｍより被覆層を
下にした試料に向けて落下させて試料の割れを目視にて
観察評価する。 （３）耐候性の評価。 スガ試験機（株）のデュパネル光コントロ−ルウェザ−
メ−タ（以下ＱＵＶと略す）で照射（６０℃）と湿潤（
４０℃）を４時間サイクルで繰り返す条件下（エネルギ
−設定値３．０ｍＷ／ｃｍ２）で１５００時間経過後の
サンプルの光学特性を測定する。 （４）光学的特性の評価。

【００１９】ＪＩＳ　　Ｋ７１０５に基ずいて試料の△
ヘ−ズを，又ＪＩＳ　　Ｋ７１０３に基づいて黄変度△
ＹＩを測定する△ヘ−ズ，△ＹＩとはＱＵＶ１５００時
間照射後の測定値から耐候性評価前の測定値を引いた数
値である。

【００２０】

【実施例１〜６】（ａ）アクリル樹脂の調整メチルメタ
クリレ−ト（ＭＭＡ），メチルアクリレ−ト（ＭＡ），
ブチルアクリレ−ト（ＢＡ）モノマ−を表１に掲げる重
量比に調整して１０リットルガラスビ−カ−内で懸濁重
合法によりアクリルポリマ−を重合する，懸濁剤として
ポバ−ルを用いる。得られたポリマ−の粘度（ηＳＰ／
Ｃ）は１１０〜１２０である。これらのポリマ−を表１
記載の紫外線吸収剤２，２−メチレンビス〔４−（１、
１、３、３−テトラメチレンブチル）−６−（２Ｈ−ベ
ンゾトリアゾ−ル−２−イル）フェノ−ル〕（日本アデ
カア−ガス化学（株）製マ−ク＜登録商標＞ＬＡ−３１
，分子量は６５９）を被覆層の面積１ｍ２，厚み２０μ
ｍ中に表記の重量含まれる様に調整後ブレンドし，ナカ
タニ機械（株）製ＮＡＳ−３０φｍｍ二軸押出機を用い
て温度２６０℃条件で造粒する。造粒後のＴｇを測定し
た結果を表１に掲げる。

【００２１】（ｂ）アクリルフィルムの調整造粒したア
クリル樹脂を，サ−モプラスチック社製キャストフィル
ム装置を用いて，２０μｍのフィルムを成膜する。押出
機は３０φｍｍ単軸スクリ−，Ｔダイはコ−トハンガ−
タイプで，スリット巾３００ｍｍ，スリット間隙０．５
ｍｍである。成膜条件は温度２７０℃，吐出量３ｋｇ／
ｈである。

【００２２】（ｃ）ポリカ−ボネ−ト樹脂シ−トの調整
バイエル社（西独）マクロロン＜登録商標＞３１０３を
東芝機械（株）製シ−ト成形機を用いポリッシングロ−
ルのクリアランスを調整し，シ−ト厚み３ｍｍの押出板
を得る。押出機のサイズは９０φｍｍ単軸スクリュ−，
押出温度は２７０℃，押出量は１５０ｋｇ／ｈである。

【００２３】（ｄ）アクリルフィルムとポリカ−ボネ−
トシ−ト積層体の調整 得られた２０μｍアクリルフィルムと厚み３ｍｍポリカ
−ボネ−トシ−トを庄子鉄工（株）製３７トン圧縮成形
機を使用し，温度１８５℃，予熱時間３分，圧縮加熱時
間１分（ゲ−ジ圧力２０ｋｇ／ｃｍ２），圧縮冷却時間
４分（同１０ｋｇ／ｃｍ２）の条件で圧着する。圧着後
，得られた積層シ−トの板厚は２．８ｍｍ，積層フィル
ムの厚みをマイクロスコ−プで観察したところ１８〜２
０μｍである。

【００２４】これらの積層シ−トの耐衝撃強さ，爪によ
る被覆面の傷つき易さとＱＵＶ１５００時間照射後の光
学特性結果を表１に示す。

【００２５】

【比較例１〜６】（ａ）アクリル樹脂の調整，（ｂ）ア
クリルフィルムの調整，（ｃ）ポリカ−ボネ−トシ−ト
の調整，（ｄ）アクリルフィルムとポリカ−ボネ−トシ
−ト積層品の調整は実施例と同様な方法で行ったが紫外
線吸収剤については表１記載の通りマ−ク＜登録商標＞
ＬＡ−３１と２−（２´−ヒドロキシ−５´−ｔ−オク
チルフェニル）−ベンゾトリアゾ−ル（日本チバガイギ
−（株）チヌビン＜登録商標＞３２９，分子量は３２１
）を用いて評価する。得られた積層シ−トを実施例と同
様な方法で測定した物性の結果を表１に示す。

【００２６】

【比較例７】アクリルフィルムを積層しないポリカーボ
ネート樹脂（マクロロン＜登録商標＞３１０３）シート
を、実施例と同様な方法で測定した物性の結果を表１に
示す。

【００２７】

【表１】

【００２８】

【発明の効果】本発明の耐候性に優れたポリカ−ボネ−
ト樹脂積層シ−トはポリカ−ボネ−ト樹脂本来そなえて
いる耐衝撃性等の特徴を維持しつつ，該樹脂の問題であ
った耐候性の不充分さを改善するものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ポリカ−ボネ−ト樹脂シ−トの片面又
   は両面の表面にアクリル樹脂層を設けた積層体であって
   ，該アクリル樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）が４０〜９
   ０℃であり，さらに光が照射する面のアクリル樹脂層に
   分子量が４００以上の紫外線吸収剤が実質的に均一に０
   ．５〜５．０ｇ／ｍ２（シ−ト表面積当たりの重量）含
   み，添加量の上限がアクリル樹脂にたいして２５重量％
   であることを特徴とする耐候性の優れたポリカ−ボネ−
   ト樹脂積層シ−ト。