JPH0664114A - ポリカーボネート樹脂製自動販売機前面板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 透明性、耐衝撃性、耐候性および難燃性に優
れ、かつリサイクル使用しても透明性を損なわないポリ
カ−ボネ−ト樹脂製の自動販売機前面板を提供する。 【構成】 ポリカ−ボネ−ト樹脂からなる基板層と、こ
の基板層の片面もしくは両面に被覆層の厚み（μｍ）×
紫外線吸収剤濃度（重量％）＝６０〜６００を満足する
濃度で紫外線吸収剤を含むポリカ−ボネ−ト樹脂からな
る被覆層とから構成されるポリカ−ボネ−ト樹脂製自動
販売機前面板。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は自動販売機前面板に関す
る。さらに詳しくは、透明性、耐衝撃性、耐候性および
難燃性に優れ、かつリサイクル使用しても透明性を損な
わないポリカ−ボネ−ト樹脂製自動販売機前面板に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、自動販売機設置台数の急速な増加
が見られ、さらに販売商品の展示しやすさから、前面板
はほぼ全体が透明プラスチック化される傾向にある。こ
のため、自動販売機前面板用の樹脂板の需要が急激に伸
びてきた。この自動販売機前面板の用途には、始め、透
明性、外観の美麗さ、耐候性、成形加工性に優れた一般
アクリル樹脂板が多く用いられた。ところが、自動販売
機前面板の大型化や形状複雑化に対応して絞り加工成形
が一般的となったが、この際にコ−ナ−部が薄肉化して
割れやすくなるという問題があり、さらに設置された自
動販売機の前面板がいたずらで割られたりするなどの問
題があり、前面板の耐衝撃性の改良が求められていた。

【０００３】このため、最近は自動販売機前面板用に耐
衝撃性アクリル樹脂板が用いられることが多くなってき
た。即ち、耐衝撃性アクリル樹脂板を用いることによっ
て、透明性、耐衝撃性および耐候性についてはほぼ実用
的なレベルに達したものと考えられる。特開平３−３０
９４５号公報には、さらに耐候性を改良するために耐衝
撃性アクリル樹脂基板部と高耐候性透明性熱可塑性樹脂
積層部からなる積層シ−トが提案されている。

【０００４】ところが、最近、自動販売機前面板に対す
る材料特性として難燃化の要望が高まりつつある情勢と
なってきた。ここで、上記の耐衝撃性アクリル樹脂に難
燃剤を添加してシ−ト化した場合、ある程度の難燃性は
付与できるものの、板の外観、耐熱性、剛性あるいは耐
候性の低下が見られ、実用上は必ずしも満足できるもの
ではなかった。

【０００５】さて、ポリカ−ボネ−ト樹脂は透明性、耐
衝撃性、耐熱性および難燃性等に優れていることからド
−ム、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おり、今後も用途の拡大が期待さ
れている。そこで、このポリカ−ボネ−ト樹脂を用いれ
ば、自動販売機前面板に要求される諸物性のうち、透明
性は従来の耐衝撃性アクリル樹脂板に近く、耐衝撃性、
難燃性、さらには耐熱性についてはより良好な性能の板
が得られるであろうと期待できる。

【０００６】しかしながら、特に屋外で用いられる自動
販売機の前面板については、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
アクリル樹脂に比べて劣り、屋外に暴露されると黄変や
白化・失透が発生しやすい。そこで、ポリカ−ボネ−ト
の耐候性を改良するための検討が様々になされており、
例えば、ポリカ−ボネ−ト等の樹脂基材を紫外線吸収剤
を含んだアクリル樹脂で被覆する手法が報告されてき
た。（例えば特公昭４７−１９１１９号公報、特公昭５
５−２７８４８号公報，特開昭５５−５９９２９号公
報）。

【０００７】これらの方法により、ポリカ−ボネ−ト樹
脂の耐候性は確かに改良されうるが、積層板製造時に発
生する耳板や、自動販売機前面板を成形加工する際に発
生する端材を原料に混合して有効利用をはかったり、さ
らには自動販売機前面板そのものをリサイクル使用しよ
うとすると、基板層のポリカ−ボネ−ト樹脂と被覆層の
アクリル樹脂とは非相容性のため、混合時に白濁して透
明性樹脂としての再利用ができないという大きな問題が
浮上してきた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
のような自動販売機前面板をめぐる諸問題を解決する、
透明性、耐衝撃性、耐候性および難燃性に優れ、かつリ
サイクル使用しても透明性を損なわないポリカ−ボネ−
ト樹脂製自動販売機前面板を提供しようとするものであ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、特定の紫
外線吸収剤を特定量含むポリカーボネート樹脂被覆層を
ポリカーボネート樹脂基板層の少なくとも片面に設ける
ことによって、ポリカーボネート樹脂本来の透明性、耐
衝撃性、耐熱性および難燃性を損なうことなく、耐候性
を改良し、さらに積層板のリサイクル使用が可能である
ことを見出し、本発明を完成するに至ったものである。

【００１０】すなわち本発明は、ポリカーボネート樹脂
からなる基板層と、この基板層の片面もしくは両面に被
覆層の厚み（μｍ）×紫外線吸収剤濃度（重量％）＝６
０〜６００を満足する濃度で紫外線吸収剤を含むポリカ
ーボネート樹脂からなる被覆層とから構成されることを
特徴とするポリカーボネート樹脂製自動販売機前面板、
である。

【００１１】本発明におけるポリカーボネート樹脂は、
ビスフェノールＡに代表される二価のフェノール系化合
物から誘導される重合体が用いられる。ポリカーボネー
ト樹脂の製造方法については特に限定せず、ホスゲン
法、エステル交換法あるいは固相重合法のいずれにより
製造されたものでも使用できる。分子量についても特に
限定はしないが、押出成形により所望の厚みのシートを
作り、これを熱成形して自動販売機前面板を製造すると
いう観点から、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ
ー法（ＧＰＣ法）を用い、単分散ポリスチレンを標準と
した検量線から求めた重量平均分子量が２〜７万のもの
が好ましく、３〜６万のものが特に好ましい。さらに、
本発明における基板層と被覆層のポリカーボネート樹脂
は、同じグレードのものであっても、分子量が異なるも
のであってもよい。

【００１２】本発明における基板層は上記のポリカーボ
ネート樹脂からなるが、成形加工時の熱分解性や熱着色
性を改良するため各種の酸化防止剤を添加することもで
きる。各種の紫外線吸収剤を配合することももちろん可
能である。また、有機系あるいは無機系の染料やブルー
イング剤を配合して着色することもさしつかえない。本
発明における被覆層は、ポリカーボネート樹脂と紫外線
吸収剤とからなる。ここで、紫外線吸収剤として分子量
が好ましくは４００以上のものを用いると、該紫外線吸
収剤は高沸点で揮発しにくく、高温成形時にも飛散しに
くいため、比較的少量の添加で効果的に耐候性を改良す
ることができる。また、特に薄い被覆層から基板層への
移行性も小さく、積層板の表面にも析出しにくいため、
含有された紫外線吸収剤量が長時間維持され、耐候性改
良効果の持続性に優れるなどの点から好ましい。紫外線
吸収剤としては、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
系のもの等が挙げられる。

【００１３】例えば、２−（５−メチル−２−ヒドロキ
シフェニル）ベンゾトリアゾール、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−ベンゾトリアゾール、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
ール等のトリアゾ−ル類、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、２，２’−ジヒドロキシ−４−メトキシ
ベンゾフェノン等のベンゾフェノン類を例示することが
できる。

【００１４】特に分子量が４００以上の紫外線吸収剤と
しては、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］−２−ベンゾトリアゾ
ール、２，２−メチレンビス［４−（１，１，３，３−
テトラブチル）−６−（２Ｈ−ベンゾトリアゾール−２
−イル）フェノール］等のベンゾトリアゾール系、ビス
（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）セ
バケ−ト、ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−
４−ピペリジル）セバケ−ト等のヒンダ−ドアミン系、
さらには２−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキ
シベンジル）−２−ｎ−ブチルマロン酸ビス（１，２，
２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）、１−
［２−［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキ
シフェニル）プロピオニルオキシ］エチル］−４−［３
−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニ
ル）プロピオニルオキシ］−２，２，６，６−テトラメ
チルピペリジン等の分子内にヒンダ−ドフェノ−ルとヒ
ンダ−ドアミンの構造を共に有するハイブリッド系のも
のが挙げられ、これらは単独で、あるいは２種以上を併
用して使用することができる。

【００１５】これらのうちでも、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］−２−ベンゾトリアゾールや２，２−メチレンビス
［４−（１，１，３，３−テトラブチル）−６−（２Ｈ
−ベンゾトリアゾール−２−イル）フェノール］が好ま
しく、後者が特に好ましい。本発明は、被覆層に紫外線
吸収剤を濃縮して存在させることにより、樹脂板全体に
対する紫外線吸収剤量を低減でき、かつ効果的にポリカ
−ボネ−ト基盤層の耐候性を改良することができるとこ
ろに最大の特徴がある。単純に紫外線吸収剤を添加した
ポリカ−ボネ−ト樹脂を板に成形した場合には、紫外線
吸収剤量を極端に多くしないと耐候性が改良されないた
め、透明性の低下、紫外線吸収剤特有の黄着色、機械的
強度の低下といった問題を招き実用的でない。

【００１６】本発明の被覆層に含有される紫外線吸収剤
の濃度は、被覆層の厚み（μｍ）×紫外線吸収剤濃度
（重量％）＝６０〜６００を満足することが必要であ
る。この条件を満足する範囲で、紫外線吸収剤の濃度と
被覆層の厚みは基板層を紫外線から効果的に遮断しうる
ように、さらに加熱成形後の紫外線吸収剤の残存量をも
考慮して決定すればよい。

【００１７】即ち、被覆層の厚みが厚ければ、被覆層中
の紫外線吸収剤の濃度は相対的に低く、被覆層の厚みが
薄ければ、濃度は高くする必要がある。被覆層の厚み
（μｍ）×紫外線吸収剤濃度（重量％）の数値が６０未
満の場合は、得られる前面板の耐候性が不足し、一方、
６００を超えても耐候性改良効果に有意差が無いばかり
か、かえって機械的強度の低下を招き、さらに被覆層が
紫外線吸収剤特有の着色を呈するようになり、いずれも
好ましくない。一例として、紫外線吸収剤を５重量％含
むポリカ−ボネ−ト樹脂を厚さ４０μｍで被覆層とした
場合、その積は２００となる。

【００１８】本発明における被覆層の厚みは、前述の条
件を満足するように選ばれるが、実用上は１０〜１００
μｍの範囲が好ましく、２０〜８０μｍの範囲がさらに
好ましい。被覆層の厚みが１０μｍ未満では、基板層を
均一に被覆することが難しく、一方１００μｍを越えて
被覆層を設けても、耐候性改良効果に顕著な向上が見ら
れないばかりか、板の機械的強度を低下させ好ましくな
い。

【００１９】本発明における被覆層を形成するに当たっ
ては、あらかじめポリカーボネート樹脂と紫外線吸収剤
を混合しておくことが好ましい。混合方法については、
特に制限は無く、ドラムドラムブレンダー、ヘンシェル
ミキサーなどでドライブレンドする方法や、混合したあ
と押出機を通してペレット化する方法、あるいはポリカ
ーボネート樹脂を押出機を用いて押出しながら、紫外線
吸収剤を定量ポンプにて押出機に注入し、内部で混合す
る方法等のいずれを用いることも可能である。

【００２０】さらに、本発明における被覆層には成形加
工時の熱分解性や熱着色性を改良するために各種の酸化
防止剤を添加することもできる。また帯電防止剤を加え
て、前面板に帯電防止性能を与えることも可能である。
本発明における基板層および被覆層からなる自動販売機
前面板の全体厚みは、一般に１〜５ｍｍであり、２〜３
ｍｍの厚みのものがよく用いられる。

【００２１】本発明における基板層および被覆層からな
る自動販売機前面板を製造するための方法については、
特に制限がない。例えば、基板層および被覆層の原料樹
脂を同時に溶融押出してシ−ト化する共押出法や、押出
成形されたポリカ−ボネ−ト樹脂基板層に被覆層の原料
樹脂をＴダイより溶融押出しラミネ−トする方法、あら
かじめフィルム状に成形された被覆層をポリカ−ボネ−
ト樹脂基板層に加熱ロ−ル間で連続的にラミネ−トする
方法、シ−ト状に成形されたポリカ−ボネ−ト樹脂基板
層とフィルム状に成形された被覆層をプレスで熱圧着す
る方法等を用いて、まずポリカーボネート樹脂積層板を
作製し、この積層板を真空成形等により自動販売機前面
板に加工するのが一般的な製造方法である。あるいは真
空成形時に基板層と被覆層を積層して一体化する方法な
ども用いうる。

【００２２】積層板の作製においては、共押出法が積層
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、両層の密着性が良く成形歪みも類似になるなどの点
で優れている。この共押出法では、通常の押出機を２ま
たは３台使い、基板層は６０ｍｍφや９０ｍｍφ等の大
型押出機から、被覆層は３０ｍｍφや４０ｍｍφ等の小
型押出機から溶融押出しして実施される。基板層および
被覆層の厚みの制御は、２または３台の押出機の押出量
と、押出機出口側のポリッシングロ−ルのロ−ル間距離
で調整しうる。また、基板層および被覆層との流動性を
合わせることが必要であるが、これはそれぞれの押出機
およびダイスの温度を調整することで実施できる。

【００２３】

【実施例】以下に実施例、比較例を用いて本発明の効果
をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらにより何
ら制限されるものではない。なお、各実施例および比較
例で用いた評価、試験方法を以下に示す。 （１）ヘイズ 積分球式ヘイズメ−タ−を使用して、厚さ３ｍｍの試験
片の２３℃におけるヘイズを測定した。 （２）黄色度（ＹＩ） ＪＩＳ Ｋ７１０３に基づき、厚さ３ｍｍの試験片の黄
色度を測定した。 （３）落錘衝撃強度 重さ５ｋｇの鋼球を１ｍの高さから落下させて、前面板
の白化や割れの有無を観察した。 （４）耐候性 スガ試験機製のサンシャインウエザ−メ−タ−（以下Ｓ
ＷＯＭと略す）でサンシャインス−パ−ロングライフカ
−ボンを使用し、温度は６２℃一定で、降雨無し（２時
間）、降雨有り（１８分）のサイクルを繰り返す条件下
で１０００時間照射後のサンプルを黄色度で評価した。 （５）難燃性 ＵＬ９４規格に基づき垂直試験での燃焼性を判定し、不
合格の場合は、さらに水平試験での燃焼性を判定した。 （６）リサイクル性 積層板を粉砕し、３０ｍｍφベント付２軸押出機（ナカ
タニ機械製、商品名 Ａ型）を用いて２７０℃で押出、
造粒した。得られたペレットをコンプレッショ ン成
形して３ｍｍ板を作製し、透明性を目視で評価した。

【００２４】

【実施例１】 （１）被覆層用樹脂の調製 ポリカ−ボネ−ト樹脂としてバイエル社製 商品名 マ
クロロン＃３１０３を９５重量％、紫外線吸収剤として
旭電化工業製 商品名 ＭＡＲＫ ＬＡ−３１を５重量
％の割合でドラムブレンダ−内で予備混合し、さらに３
０ｍｍベント付２軸押出機（ナカタニ機械製 商品名
Ａ型）を用いて２７０℃で押出・造粒した。 （２）積層板の作製と評価 被覆層原料として（１）で調製した樹脂を用い、基板層
原料として上記マクロロン＃３１０３ を用いて、共押
出法で積層板を成形した。

【００２５】即ち、基板層用として、バレル直径１１０
ｍｍ、スクリュ−のＬ／Ｄ＝３２の押出機を用いシリン
ダ−温度２８０℃で押出し、一方、被覆層用としては、
バレル直径３０ｍｍ、スクリュ−のＬ／Ｄ＝３２の押出
機を用いてシリンダ−温度２７０℃で押出し、フィード
ブロックタイプのダイ（温度２７０℃）を用いて基盤層
の両面に被覆層を設けた２種３層の積層板（長さ１３０
０ｍｍ、巾１１００ｍｍ）を試作した。

【００２６】積層板の厚みは３ｍｍを目標としてポリッ
シングロ−ルの間隔で調整した。また、被覆層の厚みは
最初に着色した被覆層樹脂を流し、各押出機の吐出量を
調整して所定の厚みに制御できたところで本来の無着色
被覆層樹脂を押出すことによって行った。この積層板の
構成を表１に示した。この積層板の透明性、耐候性、難
燃性およびリサイクル性を評価した結果を表１に示し
た。 （３）自動販売機前面板の作製と評価 上記（２）で得られた積層板を用い、４００℃のヒ−タ
−で１０秒間加熱した後、突き上げ成形を行い、自動販
売機前面板を作製した。

【００２７】この前面板の耐衝撃性を評価した結果を表
１に示した。

【００２８】

【実施例２〜６】被覆層に配合する紫外線吸収剤の量、
被覆層の厚みを表１に示す通りに変えた以外は、実施例
１と同様に実施した。結果を表１に示した。

【００２９】

【実施例７】基盤層原料として帝人化成製 商品名 パ
ンライトＫＮ−１３００ を用いた以外は、実施例１と
同様に実施した。結果を表１に示した。

【００３０】

【比較例１】被覆層を設けず、ポリカ−ボネ−ト樹脂単
独で押出板を作製し、評価した。結果を表２に示した。

【００３１】

【比較例２〜３】被覆層に配合する紫外線吸収剤の種類
と量、被覆層の厚みを表２に示す通りに変えた以外は、
実施例１と同様に実施した。結果を表２に示した。

【００３２】

【比較例４】被覆層原料として、一般アクリル樹脂の旭
化成工業（株）製 商品名 デルパウダー７０Ｈ に前
記の紫外線吸収剤 ＭＡＲＫ ＬＡ−３１ を３％配合
・混練したペレットを用いた以外は、実施例１と同様に
実施した。結果を表２に示した。

【００３３】

【比較例５】一般アクリル樹脂（旭化成工業（株）製
商品名 デルパウダ−７０Ｈ）８０重量％とアクリルゴ
ム（旭化成工業（株）製 商品名 デルパウダ−ＳＲ）
２０重量％をドラムブレンダ−内で予備混合し、さらに
３０ｍｍベント付２軸押出機（ナカタニ機械製 商品名
Ａ型）を用いて２６０℃でＴダイより押出して厚み３
ｍｍの耐衝撃性アクリル樹脂シ−トを作製した。評価結
果を表２に示した。

【００３４】

【比較例６】一般アクリル樹脂（旭化成工業（株）製
商品名 デルパウダ−７０Ｈ）８０重量％とアクリルゴ
ム（旭化成工業（株）製 商品名 デルパウダ−ＳＲ）
２０重量％からなる樹脂１００重量部に対して、難燃剤
（大八化学工業製 商品名ＣＲ９００）を１５部配合し
た以外は、比較例６と同様に実施した。評価結果を表２
に示した。

【００３５】

【表１】

【００３６】

【表２】

【００３７】

【発明の効果】本発明は、透明性、耐衝撃性、耐候性お
よび難燃性に優れ、かつ従来工業的に不可能であった、
リサイクル使用しても透明性を損なわないポリカーボネ
ート樹脂製自動販売機前面板を提供しうる。さらに、自
動販売機前面板に類似の用途である看板、屋外使用のデ
ィスプレイあるいは車輌外装品（バイザーやフィニッシ
ャー等）にも応用されることが期待できる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリカ−ボネ−ト樹脂からなる基板層
   と、この基板層の片面もしくは両面に被覆層の厚み（μ
   ｍ）×紫外線吸収剤濃度（重量％）＝６０〜６００を満
   足する濃度で紫外線吸収剤を含むポリカ−ボネ−ト樹脂
   からなる被覆層とから構成されることを特徴とするポリ
   カ−ボネ−ト樹脂製自動販売機前面板。