JPH0596693A - ポリカーボネート樹脂積層体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 耐候性と成形時の耐熱性を向上させたポリカ
ーボネート樹脂とアクリル系樹脂との積層体を提供す
る。 【構成】 ポリカーボネート樹脂板の少なくとも片面
に、アクリル系多層構造弾性体を主成分とする層と、さ
らに特定の共重合体（Ｉ）、アクリル系重合体（ＩＩ）
および多層構造弾性体（ＩＩＩ）からなるアクリル樹脂
層が積層されたポリカーボネート樹脂積層体。 【効果】 表層の耐熱性が改良され、成形加工が容易な
ポリカーボネート樹脂積層体が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は採光材、防音壁、サンル
ーフなどのエクステリア分野に使用されている耐候性の
改良されたポリカーボネート樹脂板に関する。

【０００２】

【従来の技術】ポリカーボネート樹脂板の耐候性を改良
するために、アクリル樹脂系フィルムをラミネートする
ことが知られており、このようなポリカーボネート樹脂
板をドーム状や曲面に成形して使用する場合には、加熱
炉または赤外線等で加熱し二次成形している。この場
合、アクリル樹脂を主成分とするフィルムとしては、特
開昭５１−１２９４４９号公報、同５２−５６１５０号
公報等で公知になっている多層構造弾性体よりなる組成
物が知られている。一方、アクリル樹脂の耐熱性を改善
させる方法として、特公昭４９−１０１５６号公報、同
５６−４３２３２号公報、特開昭５６−８１３２２号公
報、同６２−２７０６４８号公報などのように、メタク
リル酸メチルにα−メチルスチレン、無水マレイン酸、
シクロヘキシルマレイミドなどを共重合させることが知
られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ポリカーボネート樹脂
を成形する際、ポリカーボネート樹脂の成形温度は１５
０〜２２０℃であり、アクリル樹脂の成形温度に比べて
高いのでアクリル樹脂系フィルム層がかなり軟化し、べ
とついてくる。そのため加熱したシートの移動時や成形
時に、手の跡がついたり型の表面の跡が残りやすい。こ
のような成形時の耐熱性を上げるために、単に耐熱性を
改善したアクリル樹脂を用いようとしても、曵糸性等の
フィルムとしての物性が得られないので使用できないの
が現状である。

【０００４】

【課題を解決するための手段】そこで本発明者らはポリ
カーボネート樹脂板の耐候性を改良すると共に、二次成
形時の表面の耐熱性を向上させたポリカーボネート樹脂
積層体を提供するべく鋭意検討した結果、本発明を完成
するに到った。

【０００５】ポリカーボネート樹脂板（Ａ）の少なくと
も片面に、アクリル樹脂系多層構造弾性体を主成分とす
る層（Ｂ）と、メタクリル酸メチル９８〜４０重量％、
Ｎ−シクロヘキシルマレイミド１〜３０重量％および芳
香族ビニル化合物１〜３０重量％からなる単量体混合物
の共重合体（Ｉ）１〜１００重量％とメタクリル酸メチ
ルを７０重量％以上含有するアクリル系重合体（ＩＩ）
９９〜０重量％とからなるアクリル樹脂混合物５０〜９
８重量部に対し、アルキル基の炭素数が１〜８であるア
クリル酸アルキルエステルの少なくとも一種と、スチレ
ン単独またはスチレンとその誘導体の混合物、ならびに
１分子中に炭素−炭素二重結合を２個以上有する多官能
単量体を重合して得られた架橋アクリル酸エステル系共
重合物７０〜９０重量％の存在下に、メタクリル酸メチ
ルおよびアルキル基の炭素数１〜８のアクリル酸アルキ
ルエステルの少なくとも１種と、これと共重合可能な他
のビニル系単量体および１分子中に炭素−炭素二重結合
を２個以上有する多官能性単量体よりなる架橋性単量体
混合物３０〜１０重量％を重合させたことによる多層構
造弾性体（ＩＩＩ）２〜５０重量部を混合した樹脂組成
物（ＩＶ）からなるアクリル樹脂系フィルム（Ｃ）が積
層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。

【０００６】本発明のポリカーボネート樹脂積層体の基
本的な構成は、図１のように基材であるポリカーボネー
ト樹脂板（Ａ）と、アクリル系多層構造弾性体を主成分
とする層（Ｂ）および表面に積層されたアクリル樹脂系
フィルム（Ｃ）より成る。また、図２は本発明のポリカ
ーボネート樹脂積層体をフリーブロー成形によりドーム
状に成形したものである。このようなドームは採光材に
使用されることが多い。本発明は、表層のアクリル樹脂
系フィルムの耐熱性を大巾に上げることにより、熱成形
の際に積層体表面への手の跡や成形型などの跡を付きに
くくするものである。

【０００７】本発明に用いられるポリカーボネート樹脂
とは、２，２′−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロ
パンまたはこれと２，２−ビス（３，５−ジブロモ−４
−ヒドロキシフェニル）プロパンとホスゲンとを公知の
方法で反応させて得られるものであり、好適な分子量は
粘度平均分子量で２０，０００〜４０，０００である。
本発明に用いられるポリカーボネート樹脂板には、耐候
性を付与させるために、適当な紫外線吸収剤を添加して
おくこともできる。さらに、着色剤や顔料を添加するこ
とも可能である。またドームなどに使用される際、直射
光の透過を拡散させるために表面に微少なエンボス模様
を付与させておくこともできる。

【０００８】本発明で使用されるアクリル系多層構造弾
性体を主成分とする層（Ｂ）は、積層体の耐候性を向上
させる目的、およびアクリル樹脂層とポリカーボネート
樹脂板の接着層として用いられる。アクリル系多層構造
弾性体としては特開昭５１−１２９４４９号公報、同５
２−５６１５０号公報、同５７−１４０１６１号公報、
同５８−６２０４６号公報等で公知になっているものが
使用できるが、特公昭５４−１８２９８号公報、特開昭
６２−２３０８４１号公報等に記載の、多層構造弾性体
とメタクリル酸アルキルエステルとアクリル酸アルキル
エステルとの共重合体を混合したものも使用できる。

【０００９】なお、この層には耐候性を付与させるため
にベンゾフェノン系、トリアゾール系、サリチル酸系な
どの一般に用いられる紫外線吸収剤を添加させておくこ
ともできる。

【００１０】本発明の樹脂組成物（ＩＶ）において共重
合体（Ｉ）を構成するメタクリル酸メチル成分はメタク
リル樹脂本来の光学的性質、耐候性あるいは機械的性質
を保持し、アクリル系重合体（ＩＩ）との相溶性をよく
するための成分であり、共重合体（Ｉ）中４０〜９８重
量％となる量用いられる。４０重量％未満では上記の特
性が失われ、また９８重量％を超えると耐熱性の向上が
望めなくなる。

【００１１】また共重合体（Ｉ）の構成成分であるＮ−
シクロヘキシルマレイミドは耐熱性を向上させる成分で
あり、その量は共重合体（Ｉ）中１〜３０重量％、好ま
しくは３〜２５重量％である。１重量％未満では耐熱性
の点で劣り、３０重量％を超えると樹脂組成物が脆くな
りやすく、重合系が不安定になりやすいので生産性が低
下する。また、共重合体（Ｉ）の構成成分である芳香族
ビニル化合物は、例えばα−メチルスチレンを用いた場
合には直接的に耐熱性を向上させる相乗作用もあるが、
むしろ、耐熱性成分であるＮ−シクロヘキシルマレイミ
ドの共重合性反応を高めることにより間接的に耐熱性を
向上させ、生産性の改良に対して著しい効果をもたら
す。さらに、流動性の向上およびアクリル系重合体（Ｉ
Ｉ）との相溶性の向上がこの成分によってもたらされる
ものである。

【００１２】即ちアクリル系重合体（ＩＩ）とメタクリ
ル酸メチルとＮ−シクロヘキシルマレイミドの２元共重
合体との混合物が透明性を保ち、機械的等の性質がアク
リル系重合体（ＩＩ）に近い特性を示すのはＮ−シクロ
ヘキシルマレイミドの共重合割合がごく限られた少量の
ときだけであり、通常この混合物は相乗効果が認められ
ないばかりでなく、白濁やにごりが生じ光学的性質は劣
るものしか得られない。また、メタクリル酸メチルと芳
香族ビニル化合物の共重合体とアクリル系重合体（Ｉ
Ｉ）との混合物は相溶性が悪く、一般に不透明となるこ
とを考慮すると、本発明による方法で物性の優れた、透
明な樹脂が得られたのは驚くべき結果であった。

【００１３】本発明の芳香族ビニル化合物の例として
は、スチレン、ｏ−，ｍ−，ｐ−メチルスチレン、１，
３−ジメチルスチレン、２，４−ジメチルスチレン、ｐ
−ｔ−ブチルスチレン、α−メチルスチレン、α−エチ
ルスチレン、α−メチル−ｐ−メチルスチレンなどのモ
ノビニリデン芳香族炭化水素、ｏ−，ｍ−，ｐ−クロロ
スチレン、２，４−ジブロモスチレン、２−メチル−４
−クロロスチレンなどのアルハロモノビニリデン芳香族
炭化水素等が挙げられる。特にスチレン、ビニルトルエ
ンおよびα−メチルスチレンからなる群から選ばれた少
なくとも１種が好ましく、さらに耐熱性向上の作用の大
きいα−メチルスチレンを含むことがより好ましい。

【００１４】前述の効果をあげるために共重合体（Ｉ）
中に用いられる芳香族ビニル化合物の割合は１〜３０重
量％の範囲であり、好ましくは２〜２０重量％、より好
ましくは２〜１５重量％の範囲である。１重量％未満で
は相乗効果が認められず、逆に３０重量％を超えると、
アクリル系重合体（ＩＩ）との相溶性が低下し、得られ
る樹脂組成物の透明性が低下する。

【００１５】本発明においては最終的に得られる樹脂組
成物（ＩＶ）の耐熱性、機械的性質、光学的性質あるい
は成形加工性など樹脂特性全般のバランスを考慮する
と、共重合体（Ｉ）はＮ−シクロヘキシルマレイミドの
モル数をα、芳香族ビニル化合物のモル数をβとしたと
き、両成分の配合比（β／α）が０．２〜５の範囲であ
ることが必要であり、０．５〜２の範囲が相乗効果の点
で特に好ましい。配合比が０．２未満あるいは５を超え
るとアクリル系重合体（ＩＩ）との相溶性の低下が認め
られ、透明性が低下しやすい傾向にある。

【００１６】本発明の樹脂組成物を構成するアクリル系
重合体（ＩＩ）はメタクリル樹脂本来の耐候性、機械的
性質、光学的性質、成形加工性を付与するためのもので
ある。共重合体（ＩＩ）中の主成分であるメタクリル酸
メチルはメタクリル樹脂本来の耐候性、光学的性質、機
械的性質を付与するためのものであり、使用量が７０重
量％未満であると前記物性が低下する。より好ましくは
８０重量％以上である。メタクリル酸メチルと共重合す
るのに使用される単量体としてはアクリル酸メチル、ア
クリル酸エチルなどのアクリル酸エステル、メタクリル
酸エチル、メタクリル酸ブチルなどのメタクリル酸エス
テル、スチレン、アクリロニトリル、無水マレイン酸等
が挙げられ、これらの単量体は１種または２種以上、３
０重量％以下、好ましくは２０重量％以下の量で共重合
される。

【００１７】本発明の樹脂組成物（ＩＶ）を構成する共
重合体（Ｉ）の使用量は組成物中１〜１００重量％、好
ましくは５〜９５重量％であり、１重量％未満であると
耐熱性が劣るものとなる。またアクリル系重合体（Ｉ
Ｉ）の使用量は０〜９９重量％、好ましくは５〜９５重
量％、より好ましくは１０〜９０重量％であり、９９重
量％を超えると耐熱性の向上が望めない。

【００１８】さらに、本発明のアクリル樹脂層中の多層
構造弾性体（ＩＩＩ）は、アクリル樹脂の持つ光学的性
質、耐候性を損なうことなく耐衝撃性を付与させ、同時
に製膜性を持たせるようにする構成成分である。本発明
に用いる多層構造弾性体（ＩＩＩ）は、２層構造を持つ
弾性体である。第１層は弾性を付与させる層であり、ア
ルキル基の炭素数が１〜８であるアクリル酸アルキルエ
ステルの少なくとも１種７０〜９０重量部と、スチレン
単独またはスチレンとその誘導体の混合物３０〜１０重
量部ならびにこれらと共重合可能で１分子中に炭素−炭
素２重結合を２個以上する多官能単量体０．５〜２０重
量部からなる重合体である。ここで、アクリル酸アルキ
ルエステルとスチレン系の単量体の比率は、（Ｉ）と
（ＩＩ）よりなる樹脂混合物と屈折率を合わせ透明性を
保持させる必要があるため、上記のような割合から選ぶ
ことが望ましく、この領域をはずれると、ヘーズが発生
してしまう。さらに第２層はメチルメタクリレート８５
〜９９重量部およびアルキル基の炭素数１〜８のアクリ
ル酸アルキルエステルの少なくとも１種１５〜１重量
部、これと共重合可能な他のビニル系単量体およびこれ
らと共重合可能な炭素−炭素２重結合を２個以上有する
多官能性単量体０．５〜２０重量部よりなる架橋樹脂層
であり、（Ｉ）と（ＩＩ）よりなるアクリル樹脂混合物
との相溶性を持たせる層である。

【００１９】本発明のアクリル樹脂層中の（Ｉ）、（Ｉ
Ｉ）および（ＩＩＩ）成分の配合割合は、（Ｉ）と（Ｉ
Ｉ）よりなる樹脂混合物５０〜９８重量部に対し、多層
構造弾性体（ＩＩＩ）５０〜２重量部であり、この範囲
にすることにより耐熱性を損なわずに耐衝撃性ならびに
フィルムとしたときの物理的性質を付与させることがで
きるようになる。多層構造弾性体の割合が５０重量部を
超えると耐衝撃性は大きくなるものの、樹脂の流動性が
大きく低下してしまうため射出成形、押出成形などの成
形が極めて難しくなる。一方、２重量部未満では成形性
は問題ないものの、曵糸性が悪く薄物シートやフィルム
を得ることが難しくなるし、物理的特性、例えば引張強
伸度、膜の衝撃強度などが得られなくなる。

【００２０】本発明に使用されるアクリル樹脂層（Ｃ）
はそれ自体で耐候性が良好であるが、さらに耐候性を付
与させるために、一般の紫外線吸収剤を添加することが
できる。例えばベンゾフェノン系、トリアゾール系、サ
リチル酸系の紫外線吸収剤が使用可能である。

【００２１】本発明に基づく積層体を製造する方法を説
明する。基材のポリカーボネート樹脂板（Ａ）と、アク
リル樹脂を主成分とした多層構造体を主成分とする層
（Ｂ）を共押出成形したり、ポリカーボネート樹脂板上
に、樹脂成分を溶解してコーティングすることにより、
層（Ｂ）を形成するということも考えられる。しかしも
っとも一般的には予め図３に示したように、アクリル系
多層構造弾性体を主成分とする層（Ｂ）とアクリル樹脂
層（Ｃ）を共押出成形して積層フィルムとしておき、図
４に示したように、ポリカーボネート樹脂板を押出成形
する際に、表面温度が１３０〜１５０℃の領域で熱ラミ
ネートする方法がある。その他に熱圧着プレスによって
積層体を作ることもできるが、量産性には劣る。

【００２２】

【実施例】以下、実施例により本発明をより詳細に説明
する。なお、実施例中の物性評価は下記の方法に従っ
た。 １．全光線透過率および曇価は、ＡＳＴＭ Ｄ１００３
に準じて行なった。 ２．熱変形温度（ＨＤＴ）は、ＪＩＳ Ｋ−６７１４に
準じて行なった。 ３．降伏強度、破断強度および伸度は、ＡＳＴＭ Ｄ８
８２に準じて行なった。 ４．ラミネート品の加熱テストは、各実施例で得られた
フィルムをポリカーボネート樹脂板（ダイヤライトＰ１
００１：三菱レイヨン（株）製）に熱ラミネートしたラ
ミネート品を、フィルム面を上にし平置で一定時間加熱
した後、フィルム面にネルをおき、２５ｇ／ｃｍ² の荷
重をかけて冷却し重りを取り除いた後の表面状態を観察
した。

【００２３】（１）基材のポリカーボネート樹脂として
ノバレックス７０２２（三菱化成（株）製品）を用意し
た。 （２）アクリル系弾性体としてハイペットＨＢＳ００１
（三菱レイヨン（株）製品）１００重量部に紫外線吸収
剤チヌビンＰ（チバガイギー社製）１．５重量部を混合
した組成物（３）を用意した。また、市販のポリメチル
メタクリレート：アクリペットＭＤ（三菱レイヨン
（株）製品）６０重量部とアクリペットＩＲ３２０（三
菱レイヨン（株）製品）４０重量部、さらにチヌビンＰ
１．５重量部を混合した組成物（４）を用意した。

【００２４】（３）樹脂組成物（ＩＶ）として次の２種
類を製造した。 メチルメタクリレート７５重量％、α−メチルスチレ
ン５重量％、スチレン５重量％およびシクロヘキシルマ
レイミド１５重量％からなる共重合体（Ｉ）６０重量部
に対して、市販の多層構造弾性体（ＩＩＩ）：アクリペ
ットＩＲ３２０（三菱レイヨン（株）製品）４０重量部
さらに紫外線吸収剤チヌビンＰ１．５重量部を加えて組
成物（１）とした。 メチルメタクリレート８５重量％、α−メチルスチレ
ン５重量％およびシクロヘキシルマレイミド１０重量％
からなる共重合体（Ｉ）８０重量部と市販のポリメチル
メタクリレート（ＩＩ）：アクリペットＶＨ（三菱レイ
ヨン（株）製品）２０重量部の混合物７６重量部に対
し、アクリペットＩＲ３２０を２４重量部、さらにチヌ
ビンＰ１．５重量部を加えて組成物（２）とした。 （４）組成物（１）〜（４）をそれぞれ単独での熱変形
温度を測定した結果および厚み５０μｍのフィルムにし
た時の光学特性と強度の測定結果を表１に示す。

【００２５】

【表１】

【００２６】実施例１ 組成物（１）と組成物（３）をフィードブロックダイを
用い、２４０℃のダイス温度で組成物（１）が５０μ
ｍ、組成物（３）が５μｍとなるように共押出成形して
積層フィルムを得た。次に、成形温度２９０℃で板厚３
ｍｍのポリカーボネート樹脂板を押出し、そのライン上
で表面が１５０℃前後の部分で、片側にロールを用いて
上記のフィルムを圧着ラミネートさせ積層体を得た。得
られた積層体の加熱テストの結果を表２に示す。

【００２７】実施例２ 組成物（２）と組成物（３）を用いた以外は実施例１と
同様に実験を行なった。結果を表２に示す。 実施例３ 組成物（２）と組成物（４）を用いた以外は実施例１と
同様に実験を行なった。結果を表２に示す。

【００２８】比較例１ 組成物（３）のみを用いて厚み５５μｍのフィルムを製
造し、実施例１と同様に積層体の評価をした。結果を表
２に示す。 比較例２ 組成物（４）を用いた以外は比較例１と同様に実験を行
なった。結果を表２に示す。 参考例 参考例として、ポリカーボネート樹脂板そのものの加熱
テストの結果を表２に示す。

【００２９】

【表２】

【００３０】以上の結果から、本発明のポリカーボネー
ト樹脂積層体を用いることにより、荷重をかけた後のネ
ルの跡の付き方が大巾に改善され、ポリカーボネート樹
脂自体の結果に近くなっていることがわかる。

【００３１】

【発明の効果】本発明のポリカーボネート樹脂積層体
は、表層の耐熱性が改良されているため、二次成形品の
型の跡やハンドリング時の手の跡がつきにくくなり、そ
の結果成形加工を容易にすることができ、その工業的意
義は大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のポリカーボネート樹脂積層体の断面図
を示す。

【図２】本発明のポリカーボネート樹脂積層体をフリー
ブロー成形によりドーム状に成形したものの断面図を示
す。

【図３】アクリル系多層構造弾性体を主成分とする層と
アクリル樹脂層を共押出成形して得た積層フィルムを示
す。

【図４】本発明のポリカーボネート樹脂積層体を熱ラミ
ネートで製造する場合の工程の１例を示す。

【符号の説明】

１ ポリカーボネート樹脂板 ２ アクリル系多層構造弾性体を主成分とする層 ３ アクリル樹脂層 ４ プレスロール ５ 成形ロール ６ 押出機

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリカーボネート樹脂板（Ａ）の少なく
   とも片面に、 アクリル系多層構造弾性体を主成分とする層（Ｂ）と、 メタクリル酸メチル９８〜４０重量％、Ｎ−シクロヘキ
   シルマレイミド１〜３０重量％および芳香族ビニル化合
   物１〜３０重量％からなる単量体混合物の共重合体
   （Ｉ）１〜１００重量％とメタクリル酸メチルを７０重
   量％以上含有するアクリル系重合体（ＩＩ）９９〜０重
   量％とからなるアクリル樹脂混合物５０〜９８重量部に
   対し、 アルキル基の炭素数が１〜８であるアクリル酸アルキル
   エステルの少なくとも一種と、スチレン単独またはスチ
   レンとその誘導体の混合物、ならびに１分子中に炭素−
   炭素二重結合を２個以上有する多官能単量体を重合して
   得られた架橋アクリル酸エステル系共重合物７０〜９０
   重量％の存在下に、メタクリル酸メチルおよびアルキル
   基の炭素数１〜８のアクリル酸アルキルエステルの少な
   くとも１種と、これと共重合可能な他のビニル系単量体
   および１分子中に炭素−炭素二重結合を２個以上有する
   多官能性単量体よりなる架橋性単量体混合物３０〜１０
   重量％を重合させたことによる多層構造弾性体（ＩＩ
   Ｉ）２〜５０重量部を混合した樹脂組成物（ＩＶ）から
   なるアクリル樹脂層（Ｃ）が積層されたポリカーボネー
   ト樹脂積層体。