JPH07164599A - 透明積層板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 透明でかつ耐衝撃性の優れた積層板を提供す
る。 【構成】複数の透明板に、樹脂層を介在させた透明積層
板において、該樹脂層が、（メタ）アクリル酸のアルキ
ルエステル単位を主成分とし、一分子中にラジカル重合
可能な二重結合を複数有し、かつ最も近い二重結合と二
重結合の結合間隔が５０Å以上である多官能単量体によ
り架橋しゲル分率が９０％以上である重合体であること
を特徴とする透明積層板。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、耐衝撃性に優れた透明
積層板に関する。

【０００２】

【従来の技術】ガラスやアクリル系樹脂、あるいはポリ
カーボネートからなる透明板を用いた透明積層体は、該
透明板自体では耐衝撃性が低いところを補強したもので
あり、複数の透明板を有機高分子のシートやフィルムを
用いて接着している。例えば特開昭57-196747 号公報に
は中間膜にエチレン−酢酸ビニル共重合体に有機過酸化
物を配合した熱硬化性樹脂をガラス板間に介在させて一
体化した合わせガラスが開示されている。特公昭59-765
9 号公報には一定区間を置いて対向保持されたガラス板
の間に（メタ）アクリル酸のアルキルまたはシクロアル
キルエステルからなるガラス転移温度２０℃以下の高分
子物質を部分的に架橋したゲル分率１０〜９０％の高分
子物質を介在させてなる遮音性に優れた複層ガラスが、
開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】特開昭57-196747 号公
報に開示の合せガラスでは、樹脂を介在させ一体化させ
るために、ロールミルによる樹脂材料の混和、プレスな
どによるシート化、数組のゴムロールを使用しての空気
の駆出、さらにはオートクレーブ中での加熱加圧処理な
ど、多くの煩雑な工程や装置を必要とする。また、特公
昭59-7659 号に開示されている複層ガラスは、比較的簡
便に製造することが出来るものの、グレージング材とし
て使用する場合に、物体が衝突した際の耐貫通性など、
耐衝撃性に劣り、グレージング材として使用するには、
さらなる耐衝撃性の向上が必要であった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、複
数の透明板に、樹脂層を介在させた透明積層板において
該樹脂層が（メタ）アクリル酸のアルキルエステル単位
を主成分とし一分子中にラジカル重合可能な二重結合を
複数有し、かつ最も近い二重結合と二重結合の結合間隔
が５０Å以上である多官能単量体により架橋してゲル分
率が９０％以上である重合体であることを特徴とする透
明積層板である。

【０００５】本発明における透明板とはガラス板あるい
は、アクリル系樹脂、ポリカーボネート、スチレン系樹
脂などの合成樹脂からなる板状材料が挙げられる。

【０００６】ここでいうガラス板としては、一般的なガ
ラス板の他、化学的および熱的に強化されたガラス板も
使用することが出来る。ガラス板は耐擦傷性に優れてい
る。

【０００７】アクリル系樹脂板とは、メチルメタクリレ
ート単独、あるいはメチルメタクリレート５０重量％以
上と他の共重合可能なエチレン性不飽和単量体と他の共
重合体からなる樹脂の板が挙げられる。メチルメタクリ
レートと共重合可能なエチレン性不飽和単量体として
は、例えば、エチルメタクリレート、ブチルメタクリレ
ート、シクロヘキシルメタクリレート、フェニルメタク
リレート、ベンジルメタクリレート、２−エチルヘキシ
ルメタクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレー
ト、グリシジルメタクリレートなどのメタクリル酸エス
テル類；メチルアクリレート、エチルアクリレート、ブ
チルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、フェ
ニルアクリレート、ベンジルアクリレート、２−エチル
ヘキシルアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレ
ート、グリシジルアクリレートなどのアクリル酸エステ
ル類；メタクリル酸、アクリル酸などの不飽和酸類；ス
チレン、α−メチルスチレン、アクリロニトリル、メタ
クリロニトニル、無水マレイン酸、フェニルマレイミ
ド、シクロヘキシルマレイミドなどが挙げられ、さらに
は、ジエン類や無水グルタル酸単位、グルタルイミド単
位を含んでいても良い。

【０００８】また、これらアクリル系樹脂板をはじめ、
樹脂板では表面硬度を高め、耐擦傷性を向上させるため
に、通常知られている方法で、表面に皮膜を形成したも
のも使用することができる。

【０００９】透明板は、通常２枚であるが、必要に応じ
て３枚以上であってもよく、またその厚みは用途に応じ
て適宜選択すればよい。

【００１０】複数の透明板に介在させる樹脂層となる重
合体は、（メタ）アクリル酸アルキルエステルを一分子
中にラジカル重合可能な二重結合を複数有し、かつ最も
近い二重結合と二重結合の結合間隔が５０Å以上である
多官能単量体の存在下で重合を行うことによりゲル分率
が９０％以上の架橋重合体である。

【００１１】（メタ）アクリル酸のアルキルエステルと
しては、例えば、メチル（メタ）アクリレート、エチル
（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、
シクロヘキシル（メタ）アクリレート、フェニル（メ
タ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、２
−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキ
シエチル（メタ）アクリレート、グリシジル（メタ）ア
クリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、トリデシ
ル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレ
ートなどが挙げられる。これらの（メタ）アクリル酸の
アルキルエステルは、１種又は２種以上用いる。

【００１２】これら単量体と共重合可能な上記以外の不
飽和単量体例えば、メタクリル酸、アクリル酸などの不
飽和酸類、スチレン、α−メチルスチレン、アクリロニ
トリル、メタクリロニトニル、無水マレイン酸、フェニ
ルマレイミド、シクロヘキシルマレイミドなどを加えて
もよい。なかでも、透明板と介在させる樹脂層との接着
性を高めるためにアクリル酸、メタクリル酸などの不飽
和酸類を添加するのは好ましい。

【００１３】また、透明板として、ガラス板を使用する
場合には、ガラスとの接着力を高めることを目的に公知
のシランカップリング剤などを存在させて重合してもよ
い。

【００１４】該樹脂層となる重合体を構成する一分子中
にラジカル重合可能な炭素一炭素二重結合を複数有し、
かつ最も近い二重結合と二重結合結合間隔が５０Å以上
の多官能単量体としては、例えばポリエチレングリコー
ルジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコール
ジ（メタ）アクリレート、ポリウレタンジ（メタ）アク
リレート、などが挙げられる。

【００１５】本発明で言う最も近い二重結合と二重結合
の結合間隔とは、二重結合が２個の場合は、その２個の
間であるが、３個以上の場合は、いずれか２個で最も近
いものの間で、２個の二重結合と二重結合の近い方の端
の炭素と炭素の結合間隔を言う。又、結合間隔とは“結
合の長さ”“原子間隔”“原子間距離”などと称される
ものであり各原子の共有結合半径を加算したものであ
る。この共有結合半径は、化学大辞典（第１版，第１
刷、（株）東京化学同人、１９８９年１０月２０日発
行）５８４頁「共有結合半径」の項、又は、岩波全書２
２８分子−化学理論入門−（（株）岩波書店１９７５年
１月２８日発行）５３頁などに示されている。

【００１６】結合間隔の算出例を示すと、前述のポリエ
チレングコールジ（メタ）アクリレートで下記〔化１〕
式で示されるものは上記化学大辞典からＣ−Ｃ結合
（１．５４Å）が２２個とＣ−Ｏ結合（１．５１Å）が
４２個であるから約９７Åである。

【００１７】

【化１】ＣＨ₂＝ＣＲ−ＣＯＯ−（ＣＨ₂ＣＨ₂Ｏ）_n−Ｃ
Ｏ−ＣＲ＝ＣＨ₂ （ｎ＝２０，Ｒ＝水素またはメチル基を表す）

【００１８】該二重結合と二重結合の結合間隔が５０Å
未満のものでは、得られる透明積層板が耐衝撃性の低い
ものとなる。結合間隔があまり長いとゲル化しにくく５
０００Åまでである。

【００１９】単量体の量は、重合体中のゲル分率が９０
％以上となる量である。この量は、用いる多官能単量体
の種類によっても多少異なるが全単量体中１０重量％程
度あるいは、それ以上の量である。

【００２０】ゲル分率は重合体の架橋の程度を示すもの
であるが、９０％未満だと重合体の弾性が小さくなる
他、該重合体中に架橋部分と非架橋部分が存在するため
不均一な構造となり結果として積層体の衝撃強度が小さ
くなる。

【００２１】前述の重合体を、該複数の透明板に介在さ
せるには、前途の（メタ）アクリル酸のアルキルエステ
ルと該多官能単量体に、熱や光によるラジカル発生剤と
混合したものを該透明板の間隙に注入し、ここで熱や光
により重合を行わしめる方法が適する。

【００２２】さらに具体的には、いわゆるセルキャスト
法によりアクリル系樹脂板を製造する技術を応用し、セ
ルを成形するガラスに代えて本発明の透明板を適用す
る。なお、該透明板がガラス以外の材質の場合は、その
外側にさらにガラス板を当ててもよい。

【００２３】

【発明の効果】本発明は複雑な工程を必要とせずに従来
のものより耐衝撃性に優れた透明積層体を提供するもの
である。この透明積層体は公共施設、運動施設をはじ
め、一般住宅やビル、あるいは車両などの比較的大型の
グレージング剤にも好適に使用することができる。

【００２４】

【実施例】以下、実施例によって本発明を更に詳細に説
明するが、本発明はこれに限定されるものではない。な
お、得られた透明積層体の評価は次の方法に従って行っ
た。 ・耐衝撃性；１５０mm×１５０mmの大きさに積層体を切
り出し、１３０mm×１３０mmの枠上に置き試験片が破断
するまで同一試験片で所定重量の剛球を所定の高さより
順次落下させ、試験片が破断したときの剛球の重量と高
さで表した。剛球の重量は、２００ｇ、５００ｇ、１０
００ｇで、高さは、各々３０cm、５０cm、７０cm、９０
cm、１２０cmである。 ・ゲル分率；約１ｇの重合体（その重量をＷ_O とする）
を５００ｇのトルエン中に浸漬し、常温で２４時間攪拌
した。不溶の残渣をろ過した後１３０℃にて３時間乾燥
し乾燥後の残渣の重量（この重量をＷとする）を測定し
た。（Ｗ／Ｗ_O ）×１００をゲル分率（％）とした。 ・透明度；JISK7105に準拠し、５０mm×５０mmの試験片
を用いて、ヘイズメータにより測定した。

【００２５】実施例１ ２００_mlの丸底フラスコに、メチルメタクリレート２
８．５重量部、２−エチルヘキシルメタクリレート６
６．５重量部、メタクリル酸５．０重量部、ポリエチレ
ングリコールジメタクリレート（ＮＫエステル２３Ｇ、
新中村化学（株）製、二重結合と二重結合の結合間隔が
１１０Å）１２．９重量部、アゾビスイソブチロニトリ
ル０．０８重量部を室温にて１５分間攪拌混合し、単量
体溶液を得た。該単量体溶液を減圧下で１０分間放置し
て脱泡を行った。２枚のガラス板（１５０×１５０mm、
厚み２mm）に２mmのガスケットを挟んでセルを作成し、
その内部に上記の単量体溶液を注入した。このセルを熱
風乾燥炉に入れ、７５℃で６時間、１２０℃で１時間保
持し、単量体溶液を重合させて積層板を得た。得られた
積層板に介在している重合体を取り出し、ゲル分率を測
定したところ９０．２％であった。またこの積層板の衝
撃強度は１０００ｇ／１２０cmを越えるものであった。
ヘイズ値は、１．０％であった。

【００２６】実施例２ 実施例１とは別種の変成ポリプロピレングリコールジメ
タクリレート（ＮＫオリゴＵ−３４０ＡＸ新中村化学
（株）製、二重結合と二重結合の結合間隔が９３０Å）
を１０．０重量部を用いる以外は、実施例１と同様に行
い積層板を得た。得られた積層板に介在している重合体
を取り出し、ゲル分率を測定したところ９３％であっ
た。またこの積層板の衝撃強度は１０００ｇ／１２０cm
を越えるものであった。ヘイズ値は、１．４％であっ
た。

【００２７】実施例３ 実施例２における変成ポリプロピレングリコールジメタ
クリレートの添加量を２０重量部とする他は、実施例２
と同様にして透明な積層体を得た。得られた積層板に介
在している重合体を取り出し、ゲル分率を測定したとこ
ろ９８．６％であった。またこの積層板の衝撃強度は１
０００ｇ／１２０cmを越えるものであった。ヘイズ値
は、１．８％あった。

【００２８】比較例１ 実施例１とは別種のポリエチレングリコールジメタクリ
レート（ＮＫエステル３Ｇ、新中村化学（株）製、二重
結合と二重結合の結合間隔が２０Å）を１０．０重量部
使用する他は、実施例１と同様にして透明な積層体を得
た。得られた積層板に介在している重合体を取り出し、
ゲル分率を測定したところ９２．３％であった。またこ
の積層板の衝撃強度は２００ｇ／３０cmであった。ヘイ
ズ値は、１．９％であった。

【００２９】比較例２ 実施例２におけるポリエチレングリコールジメタクリレ
ートの添加量を５．０量部とする他は、実施例２と同様
にして透明な積層体を得た。得られた積層板に介在して
いる重合体を取り出し、ゲル分率を測定したところ８
８．７％であった。またこの積層板の衝撃強度は５００
ｇ／７０cmであった。ヘイズ値は、１．５％であった。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の透明板に樹脂層を介在させた透明積
   層板において、該樹脂層が（メタ）アクリル酸のアルキ
   ルエステル単位を主成分とし、一分子中にラジカル重合
   可能な二重結合を複数有し、かつ最も近い二重結合と二
   重結合の結合間隔が５０Å以上である多官能単量体によ
   り架橋してゲル分率が９０％以上である重合体であるこ
   とを特徴とする透明積層板。