JPH07214734A - 多層成形体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 優れた耐熱性、耐候性、耐衝撃性、低線膨張
率を有する錆の発生しない軽量な多層成形体を提供す
る。 【構成】 ポリオレフィンと無機充填材よりなり、３〜
６６体積％の気泡を有する芯材層の少なくとも片面に、
オレフィン系熱可塑性エラストマー層及びメチルメタク
リレート系樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリロニト
リル−Ｘ−スチレン樹脂（Ｘはエチレン−プロピレンラ
バー、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体、ポ
リメチルメタクリレート若しくは塩素化ポリエチレンを
示す）からなる群から選ばれた樹脂よりなる表面層が順
次積層されている多層成形体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、雨樋、デッキ材、窓
枠、波板、自動車用サイドプロテクター等の屋外用途に
好適に使用できる多層成形体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、雨樋、デッキ材等は、ポリ塩化ビ
ニル（以下「ＰＶＣ」と略す）製のものが一般的に使用
されている。

【０００３】しかし、ＰＶＣ製の雨樋やデッキ材等は、
耐熱性や耐候性が悪く線膨張率が高く、夏場の温度上昇
による形状の変化、熱応力発生による割れや部材接着の
剥離、長期屋外使用時の変色及び機械的物性の低下等の
問題があり、この問題を解消するため、種々の提案がな
されている。

【０００４】例えば、特開昭５６−１４６５５４号公報
には、ＰＶＣ製の管状芯材の外周面に、アクリル樹脂に
ポリスチレンやアクリロニトリル−スチレン共重合体を
添加して形成した樹脂層を被覆し、耐候性と耐久性を改
善した雨樋が提案され、特開昭５５−１４５２５１号公
報には、合成樹脂製の軒樋に金属薄板を埋設した雨樋が
提案されている。

【０００５】又、ＰＶＣよりなる芯材の表面に透明なア
クリル樹脂等からなる表面保護層を形成したもの、芯材
の表面に直接木目模様等を印刷しさらに印刷層を保護す
るためにアクリル樹脂からなる表面保護層を形成したも
のあるいは芯材の表面に着色したアクリル系樹脂塗料層
を形成すると共に紫外線硬化樹脂からなる表面層を形成
したもの（特公平５−５０１７号公報参照）等のデッキ
材が提案されている。

【０００６】更に、雨樋またはデッキ材等の材料として
耐熱性及びリサイクル性に優れたポリオレフィン系樹脂
を使用し、ポリオレフィン系樹脂に紫外線吸収剤や酸化
防止剤を添加して耐候性を向上させる方法等が知られて
いる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、表面に
透明なアクリル樹脂層を形成する方法は、太陽光線の遮
断性に劣るためＰＶＣ製品に変色が生じ、また着色した
アクリル系樹脂塗料を被覆する方法は、塗布−乾燥工程
を有するためコスト高であった。その上、廃棄物処理に
問題があるとともにリサイクルが困難であり、また線膨
張率が大きいため夏場の温度上昇によりたわみや伸縮を
生じる等の問題があった。

【０００８】また、金属薄板を埋設する方法では、芯材
である金属芯の比重が樹脂と比較して大きいため、従来
の樹脂製雨樋に比べて重く、また、内部に金属面を有し
ていることから切断面が錆びるという問題があった。

【０００９】また、ポリオレフィン系樹脂に紫外線吸収
剤や酸化防止剤を添加する方法では、長期屋外使用の場
合には色調の変化及び機械的特性の低下があり、表面加
飾性も不十分であった。

【００１０】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
で、優れた耐熱性、耐候性及び耐衝撃性を有し、線膨張
率が低く、錆の発生しない軽量な多層成形体を提供する
ことを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明で使用されるポリ
オレフィンとしては、α−オレフィンの単独重合体及び
共重合体、α−オレフィンと、α−オレフィンと共重合
可能な反応性モノマーとの共重合体が挙げられる。

【００１２】上記α−オレフィンとしては、例えば、エ
チレン、プロピレン、ブテン、ヘキセン、デセン等が挙
げられ、その単独重合体及び共重合体としては、例え
ば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピ
レン共重合体、エチレン−ブテン−１共重合体、エチレ
ン−４−メチルペンテン−１共重合体等が挙げられる。

【００１３】上記α−オレフィンと共重合可能なモノマ
ーとしては、例えば、スチレン、ブタジエン、酢酸ビニ
ル等が挙げられ、その共重合体としては、例えば、エチ
レン−スチレン共重合体、エチレン−ブタジエン共重合
体、プロピレン−ブタジエン共重合体等が挙げられる。

【００１４】上記ポリオレフィンは、オレフィン系熱可
塑性エラストマー層と強固に接着する必要があり、その
ためにはポリオレフィンはエポキシ基、カルボキシル基
又はシラノール基を有しているのが好ましい。このよう
な官能基をポリオレフィンに付与する方法としては、こ
のような官能基を有する官能性モノマーをポリオレフィ
ンにグラフト重合する方法、上記官能性モノマーとα−
オレフィンを共重合する方法、上記官能性モノマーがグ
ラフト若しくは共重合されたポリマ−を添加する方法等
が挙げられる。

【００１５】上記官能性モノマーとしては、例えば、グ
リシジル（メタ）アクリレート、アリルグリシジルエー
テル、シクロヘキセンオキシ（メタ）アクリレート等の
エポキシ基含有モノマー、（メタ）アクリル酸、マレイ
ン酸（無水物）、フマル酸、イタコン酸（無水物）、ク
ロトン酸、イソクロトン酸、シトラコン酸（無水物）、
ヒドロフタル酸等のカルボキシル基含有モノマー及びそ
の誘導体（塩化マレニル等の酸ハライド、マレイミド等
の酸イミド、マレイン酸モノメチル、マレイン酸ジメチ
ル等のエステル化物など）並びにビニルメトキシシラ
ン、ビニルエトキシシラン等のシラノール基含有モノマ
ーが挙げられる。

【００１６】上記官能性モノマーをポリオレフィンにグ
ラフト重合する方法としては、例えば、ポリオレフィン
１００重量部、官能性モノマー０．１〜２．０重量部及
び少量のラジカル重合開始剤を押出機に供給し、溶融押
出する方法が挙げられる。上記官能性モノマーとα−オ
レフィンを共重合する方法としては、例えば、α−オレ
フィン１００重量部と官能性モノマー０．１〜５．０重
量部を共重合する方法が挙げられる。

【００１７】又、上記官能性モノマーがグラフト若しく
は共重合されたポリマ−としては、ポリオレフィン、好
ましくはポリプロピレンに官能性モノマーがグラフト重
合された重量平均分子量が５千〜１０万のオリゴマーが
好ましく、例えば、エポキシ基含有モノマーがグラフト
されたオリゴマーとしては、日本油脂社製「ブレンマ
ー」、カルボキシル基含有モノマーがグラフトされたオ
リゴマーとしては、三洋化成社製「ユーメックス」が挙
げられる。又、、シラノール基含有モノマーがグラフト
されたオリゴマーは、アルコキシシランをポリオレフィ
ンに付加反応することにより容易に得られる。上記ポリ
マーの添加量は、少ないと接着性を向上する効果がな
く、多くなると耐熱性が低下するので、ポリオレフィン
１００重量部に対し、２〜５０重量部が好ましい。

【００１８】本発明で使用される無機充填材は、従来か
ら樹脂成形体の充填材として使用されている任意のもの
が使用可能であり、例えば、ガラス繊維、金属繊維、炭
酸カルシウム、酸化チタン、マイカ、タルク等があげら
れ、成形体の強度をあげ、線膨張率を低下させるために
は、長さ０．１〜６ｍｍのガラス繊維が好ましい。無機
充填材の添加量は、少なくなると、線膨張率が高くな
り、多くなると衝撃強度が低下するのでポリオレフィン
１００重量部に対し１０〜６０重量部が好ましい。

【００１９】本発明における芯材層は上記ポリオレフィ
ンと無機充填材よりなり、３〜６６体積％の気泡を有し
ている。気泡の割合は少なくなると、比重が高くなり、
多くなると機械的強度が低下するのでこの範囲に限定さ
れるのであり、好ましくは５〜４０体積％である。

【００２０】芯材層に気泡を含有させる手段としては、
アゾジカルボンアミド、重曹等の分解型発泡剤、フロン
ガス、ブタノール等の揮発型発泡剤を添加し発泡成形す
る方法、シラスバルーン、ガラスビーズ等の中空充填材
を添加して成形する方法等が挙げられる。中空充填材の
粒子径は、小さくなると気泡を付与できず、大きくなる
と耐衝撃性が低下するので０．３〜１．０ｍｍが好まし
い。

【００２１】上記芯材層には、ハロゲン系、ノンハロゲ
ン系、無機系等の難燃剤、ヒンダードアミン系光安定
剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤等が添加されて
もよい。

【００２２】本発明で使用されるオレフィン系熱可塑性
エラストマーは芯材層と表面層を接着する機能を有する
ものであって、常温でゴム領域の性質を示すオレフィン
を含むエラストマーが好ましく、例えば、エチレン−プ
ロピレン−ジエン三元共重合体（ＥＰＤＭ）、塩素化ポ
リエチレン、スチレン−エチレン／ブタジエン−スチレ
ンブロック共重合体（ＳＥＢＳ）、スチレン−エチレン
／プロピレン−スチレンブロック共重合体（ＳＥＰＳ）
等が挙げられる。

【００２３】本発明における表面層は、メチルメタクリ
レート系樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリロニトリ
ル−Ｘ−スチレン樹脂（Ｘはエチレン−プロピレンラバ
ー、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体、ポリ
メチルメタクリレート若しくは塩素化ポリエチレンを示
す）からなる群から選ばれた樹脂より形成される。

【００２４】上記メチルメタクリレート系樹脂として
は、ポリメチルメタクリレート単独重合体及びメチルメ
タクリレートを主成分としてメチルアクリレート、エチ
ル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレー
ト、ラウリル（メタ）アクリレート等の共重合可能なア
クリレートモノマーとの共重合体が挙げられ、熱可塑性
であって、重量平均分子量が１０万〜６０万のものが好
ましい。

【００２５】上記アクリロニトリル−Ｘ−スチレン樹脂
は、Ｘがエチレン−プロピレンラバー、エチレン−プロ
ピレン−ジエン三元共重合体、ポリメチルメタクリレー
ト若しくは塩素化ポリエチレンである。Ｘがエチレン−
プロピレンラバー及びエチレン−プロピレン−ジエン三
元共重合体の樹脂は、一般にＡＥＳ樹脂と呼ばれている
樹脂であり、Ｘがポリメチルメタクリレートの樹脂は、
一般にＡＡＳ樹脂又はＡＳＡ樹脂と呼ばれている樹脂で
あり、Ｘが塩素化ポリエチレンの樹脂は、一般にＡＣＳ
樹脂と呼ばれている樹脂である。

【００２６】上記オレフィン系熱可塑性エラストマー層
及び表面層が、２００〜５００ｎｍの紫外線をよく透過
する場合には芯材層が早く老化するので、この層で上記
紫外線を９０％以上遮断しうるのが好ましく、オレフィ
ン系熱可塑性エラストマー層及び表面層の少なくとも一
方に、カーボンブラック、ベンガラ等の顔料、ヒンダー
トアミン系光安定剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収
剤等が添加されるのが好ましい。

【００２７】本発明の多層積層体は、上記芯材層の少な
くとも片面に上記オレフィン系熱可塑性エラストマー層
及び表面層が順次積層されてなり、その厚みは、表面層
は５０〜４００μｍが好ましく、オレフィン系熱可塑性
エラストマー層は３０〜３００μｍが好ましい。又、芯
材層は、表面層とオレフィン系熱可塑性エラストマー層
の和の４倍以上が好ましい。

【００２８】本発明の多層積層体の製造方法は、任意の
方法が採用されてよく、例えば、共押出法、熱融着法、
ラミネーション法、多層射出成形法等が挙げられる。

【００２９】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。

【００３０】実施例１ 同方向２軸押出機３台を用い、１番目の同方向２軸押出
機に芯材層となるプロピレン−エチレンブロック共重合
体（徳山曹達社製、ＭＳ６３０、ＭＩ３．５ａｔ２３０
℃）１００重量部とアゾジカルボンアミド（大塚化学社
製、ＡＺＬ−８、分解点１９７℃）０、８重量部とガラ
ス繊維（ガラスチョップドストランド、日本電気ガラス
社製、ＥＣＳ０３、平均長さ３ｍｍ、平均直径１１μ
ｍ）３０重量部とを供給し、２番目の同方向２軸押出機
にオレフィン系熱可塑性エラストマー層となるＳＥＢＳ
（旭化成社製、タフテックＭ１９４３）を供給し、３番
目の押出機に表面層となるメチルメタクリレート系樹脂
（住化ハース社製、ＨＦＩ−１０、ＭＩ４ａｔ２３０
℃）１００重量部とカーボンブラック１重量部を供給
し、押出機内で溶融混練して押出し、多層金型内で合流
させ、芯材層の両面にオレフィン系熱可塑性エラストマ
ー層が積層され、更に、その両面に表面層が積層された
５層の多層積層体を得た。芯材層／オレフィン系熱可塑
性エラストマー層／表面層の厚みは１．３ｍｍ／５０μ
ｍ／１００μｍであった。又、芯材層の気泡率は３０体
積％であった。

【００３１】実施例２ 同方向２軸押出機３台を用い、１番目の同方向２軸押出
機に芯材層となるプロピレン−エチレン共重合体（三菱
油化社製、ＥＣ−８、ＭＩ１．５ａｔ２３０℃）１００
重量部とカルボキシル基含有ポリプロプレンオリゴマー
（三洋化成社製、ユーメックス１０１０、重量平均分子
量１万）３重量部とシリカバルーン充填剤（旭硝子社
製、セルスター、比重０．６、平均粒子径０．６ｍ
ｍ、）１０重量部とタルク粉（日本タルク社製、ミクロ
エース）１５重量部とを供給し、２番目の同方向２軸押
出機にオレフィン系熱可塑性エラストマー層となるＳＥ
ＢＳ（旭化成社製、タフテックＭ１９４３）を供給し、
３番目の押出機に表面層となるＡＥＳ樹脂（住友ダウ社
製、ＵＢ６００、ＭＩ１５ａｔ２３０℃）を供給し、押
出機内で溶融混練して押出し、多層金型内で合流させ、
芯材層の両面に接着剤層が積層され、更に、その両面に
表面層が積層された５層の多層積層体を得た。芯材層／
オレフィン系熱可塑性エラストマー層／表面層の厚みは
１．３ｍｍ／５０μｍ／１００μｍであった。又、芯材
層の気泡率は１０体積％であった。

【００３２】比較例１ 塩化ビニル樹脂（重合度１０００）１００重量部、重質
炭酸カルシウム５重量部及びジオクチル錫メルカプト
０．６重量部よりなる組成物を２軸押出機に供給し、溶
融混練して押出し、厚さ１．５ｍｍの板状体を得た。

【００３３】比較例２ 同方向２軸押出機２台を用い、１番目の同方向２軸押出
機に比較例１で用いた組成物を芯材層用に供給し、２番
目の同方向２軸押出機にアクリル樹脂（住友化学社製、
オログロス）を表面層用に供給し、押出機内で溶融混練
して押出し、多層金型内で合流させ、芯材層の両面に表
面層が積層された３層の多層積層体を得た。芯材層及び
表面層の厚みは、それぞれ１．２ｍｍ、０．２ｍｍで、
全体として１．６ｍｍであった。

【００３４】比較例３ ポリプロピレン樹脂（三菱油化社製、ＥＣ−８、ＭＩ
１．５ａｔ２３０℃）７０重量部、タルク粉（日本タル
ク社製、ミクロエース）３０重量部、ヒンダードアミン
系光安定剤（三共社製、サイノールＬＳ−７７０）０．
２重量部及びベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤（シプ
ロ化成社製、ＳＥＥＳＯＲＢ７０３）０．２重量部より
なる組成物を２軸押出機に供給し、溶融混練して押出
し、厚さ１．５ｍｍの板状体を得た。

【００３５】比較例４ 比較例１で用いた組成物を２軸押出機に供給し、溶融混
練して押出し、厚さ０．２ｍｍの鉄板の両面に厚さ０．
７ｍｍで積層し、厚さ１．６ｍｍの積層体を得た。

【００３６】得られた積層体及び板状体を次の方法で評
価し、結果を表１に示した。 １）耐熱性 ＪＩＳＫ７２０７（Ａ法） ２）線膨張率 ＪＩＳＫ７１９７（平均線膨張率の測定
温度は４０℃〜６０℃） ３）耐候性 ＪＩＳＫ７１０２（Ｂ法、１５００時間
での色差で測定） ４）表面加飾性 光沢度と艶消しの場合の風合いを目視
で判断。比較例１を○とし、それより悪いものを△、×
の順で示した。 ５）比重 ＪＩＳＫ７１０２ ６）錆の発生 水中に５０日放置した後、目視により観
察し、錆の発生しなかったものを○、錆の発生したもの
を×で示した。

【００３７】

【表１】

【００３８】比較例５ 実施例１において、ＳＥＢＳのかわりに、カルボキシル
基含有ポリプロプレンオリゴマー（三洋化成社製、ユー
メックス１０１０、重量平均分子量１万）９０重量部と
メチルメタクリレート系樹脂（住化ハース社製、ＨＦＩ
−１０、ＭＩ４ａｔ２３０℃）１０重量部を用いた以外
は実施例１で行ったと同様にして５層の多層積層体を得
た。

【００３９】比較例６ 実施例２において、オレフィン系熱可塑性エラストマー
層を設けなかった以外は、実施例２で行ったと同様にし
て３層の積層体を得た。

【００４０】得られた積層体（実施例１、２及び比較例
５、６）の常温伸び率と接着強度とを測定し、結果を表
２に示した。尚、常温伸び率はＪＩＳＫ６３０１に準拠
し、３号ダンベル、引張速度 500mm/minの条件で測定
し、接着強度はＪＩＳＺ１５２８に準拠う、１８０度剥
離試験で引張速度 5mm/min、試験温度 23 ℃の条件で行
った。

【００４１】

【表２】

【００４２】

【発明の効果】本発明の多層成形体は、上述の通りであ
り、長期の屋外使用に耐え得る耐候性を有し、軽量で、
耐衝撃性、耐熱性、表面加飾性が優れ、線膨張率が低く
且つ錆が発生することがない。

【００４３】更に、請求項２記載の多層成形体は、芯材
層と表面層が強固に接着しており、層剥離しにくく、よ
り耐候性、耐衝撃性、耐熱性等が優れ、線膨張率が低
い。従って、本発明の多層成形体は、雨樋、デッキ材、
窓枠、波板、自動車用モール材、バンパー等の屋外用成
形体として好適に使用される。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリオレフィンと無機充填材よりなり、
   ３〜６６体積％の気泡を有する芯材層の少なくとも片面
   に、オレフィン系熱可塑性エラストマー層及びメチルメ
   タクリレート系樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリロ
   ニトリル−Ｘ−スチレン樹脂（Ｘはエチレン−プロピレ
   ンラバー、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合
   体、ポリメチルメタクリレート若しくは塩素化ポリエチ
   レンを示す）からなる群から選ばれた樹脂よりなる表面
   層が順次積層されていることを特徴とする多層成形体。
2. 【請求項２】 ポリオレフィンが、エポキシ基、カルボ
   キシル基又はシラノール基を有している請求項１の多層
   成形体。