JPS59207238A - アクリル樹脂の３層シ−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】 向がかけられた強靭なアクリル樹脂の３層シートに係る
。

アクリル樹脂の厚さが１〜１０ｍｍの２軸配向シートは
、アクリル樹脂の優れた特性である耐候性、硬さ、透明
性、曲げ強さ、曲げ剛性を保持したまま耐衝撃性を有し
、安全、且つ軽量ガラスとして車輌、建材のグレージン
グ材等に良好に使用できる。グレージング材として良好
に使用できる鏡面状平滑表面を有する２軸配向シートの
成形法として種々の方法が提案されて（・る。厚肉素地
を２軸方向に引張って成形する引張り法、あるいは厚肉
素地を圧縮して２軸配向させる圧縮法等がある。

鏡面状平滑表面を有する２軸配向シートを成形するには
、２軸配向後、鏡面化あるいは艶つけ処理を行う必要が
ある。熱可塑性樹脂シートの鏡面化には、シートを加熱
して少くとも表層を軟化させた後、鏡面型でプレスして
鏡面化する方法、あるいは軸付はロールで鏡面化する方
法が最も経済的に行われている。しかし、２軸配向シー
トをプレスあるいはロールにより鏡面化するために、プ
レスあるいはロールに先たちシート表層を加熱すると、
シート表層の加熱にともなって内核も加熱され、その結
果シートの配向が緩和されて配向度が減少する。これま
で十分に２軸配向された鏡面状平滑表面を有するアクリ
ル樹脂の２軸配向シートを経済的に成形することは困難
であった。本発明は従来成形が困難であった鏡面状平滑
表面を有する高度に２軸配向されたアクリル樹脂シート
であり、シートを限定された３層構造にすることにより
鏡面平滑表面を有する２軸配向シートが良好にかつ経済
的に成形できたものである。

アクリル樹脂の３層２軸配向シートにつ（・て、我々は
すでに特願昭５６−２０８６１、特願昭５８−２６９２
３等でアクリル樹脂／ポリカーボネート／アクリル樹脂
、アクリル樹脂／スチレン−アクリロニトリル共重合体
／アクリル樹脂、ポリメチルメタクリレート／ゴム強化
ポリメチルメタクリレート／ポリメチルメタクリレート
等の各３層シートを提案した。又、表層、内核共にアク
リル樹脂より成る３層２軸配向シートでは、特開昭５５
−１１３５３２に表層部の配向度が内核部より大きい２
軸配向シートが示されており、更に特開昭５７−１３５
１．２０では表層の分子量が内核の分子量より大きい３
層２軸配向シートが示されている。

本発明は鏡面状平滑表面を有するアクリル樹脂３層シー
トであ゛す、上記の公知の３層２軸配向シートとは異り
、鏡面状平滑表面に加工し易く経済的に優れたシートで
ある。

本発明は実質的に両表層と内核より成るアクリル樹脂の
３層２軸配向シートであり、シート厚さは１　ｍａｎか
ら１．０ｍｍであり、表層の厚さはシート厚さの１／２
０〜１／４、内核の厚さはシート厚さの９／］０〜１／
２であり、表層と内核はアクリル樹脂であるが表層樹脂
のガラス転移温度は内核樹脂のガラス転移温度より５℃
以上低（、シートには平均オリエンテーションリリース
ストレスカ１５ｋｇ／ｃＴＬ２以上の２軸配向がかけら
れており、鏡面状平滑表面を有するアクリル樹脂の３層
シートである。

本発明に述べるアクリル樹脂とはメチルメタクリレート
（ＭＭＡと略称）を主体とした重合体、例えばポリメチ
ルメタクリレート（ＰＭＭＡ　）、ＭＭＡとアルキルア
クリレートの共重合体、ＭＭＡとスチレン、無水マレイ
ン酸の３元素共重合体等である。

ＭＭＡと共重合させるアルキルアクリレートには、メチ
ルアクリレート、エチルアクリレート、プロピルアクリ
レート、ブチルアクリレート、２−エチルへキシルアク
リレート等が良好に使用できる。

アクリル樹脂にはポリノチルα−クロルアクリレート等
も使用できる。

本発明の３層２軸配向シートは、表層と内核はアクリル
樹脂であるが表層樹脂のガラス転移温度（以後Ｔｇと略
称）は内核樹脂のＴｇより５°Ｃ以上低いことが必要で
ある。ＰＭＭＡホモポリマーのＴｇは１０５°Ｃである
が、ＭＭＡにアルキルアクリレートを共重合してゆくと
、アルキルアクリレート成分の増加につれてＴｇは低下
してゆく。一般にアルキルアクリレートの共重合量は１
５重量％以下が使用されており、０〜１５重量％の範囲
で自由に選択できる。本発明の表層と内核の組合せはＴ
ｇ差が５°Ｃ以上の種々の組合せが考えられるが、例え
ば次の組合せは良好に使用できる。内核と表層のＴｇ差
は好ましくは５〜２０°Ｃである。次表のコポリマー組
成は重量％で示す。

本発明のシートは、シート厚さが１　ｍｍ−１０ｍｍで
あり、表層の厚さはシート厚さの１／２０〜１／４であ
り、好ましくは１／１０〜１１５である。ここに述べる
表層の厚さは、片面の表層厚さであり、両面の表層厚は
互に等しいことが好ましい。本発明シートには平均オリ
エンテーションリリースストレス（以後ＯＲ８と略称）
が１５ｋｇ／／ｃ１ｒＬ２以上の２軸配向がかけられて
いる。ＯＲ８はシートの配向度合を示し、シートを加熱
した時の収縮力である。

ＯＲ８測定法はＡＳＴＭ　Ｄ　１５０４　　に準じた方
法であり、詳しくは特願昭５７−５２２８３に示した。

本発明シートは平均ＯＲ８が１５ｋｇ／ＣｒＩＬ２以上
、好ましくは２０〜４０　ｋｇ／ｃｍ２であり、強力な
２軸配向がかけられている。アクリル樹脂シートは２軸
配向させることにより耐衝撃強度が強くなり、ＯＲ８が
１５ｋｇ／／ＣＩｒＬ２以上、特に２０　ｋｇ／ｃｒａ
２以上になると耐衝撃強度は著しく大きくなる。ＯＲ８
と耐衝撃強度との関係は特願昭５７−５２２８３に示し
た。本発明は平均ＯＲ，Ｓが１５　ｋｌｌＪ／ｃｎＬ２
以上の高配向がかけられたシートである。本発明に述べ
る２軸配向とは、はσｆ２軸方向に均一に配向がかけら
れたもので、若干の２軸方向のＯＲ８差、延伸倍率の差
があるものも含まれるものとする。

本発明は鏡面状平滑表面を有するシートである。

表面平滑度は種々の方法で測定できるが、例えば次の方
法が使用できる。シートを平面に平行に回転させ、該回
転シート上の直径２８０　ｍｍの円周上に半導体レーザ
ーを照射１−てその反射光を測定し、該円周上の表面凹
凸を測定する方法である。本発明シートは、該測定法で
測定した場合、シート表面の直径２８０罷の円周上に存
在する。、　０２　ｍｍ以上の振幅の波状凹凸が、好ま
しくは５個未満の表面平滑度である。

本発明シートの優れた点を次に説明する。アクリル樹脂
２軸配向シートを表面平滑化するため、シートを加熱し
て、少（とも表層を軟化させた後、鏡面型でプレス、あ
るいは鏡面ロールで圧延して鏡面化する場合、シート表
層を加熱軟化させるために加熱を行うと、シート表層の
加熱にともなって内核も加熱され、その結果シートの配
向が緩和されて配向度が減少する。本発明のシートは３
層２軸配向シートであり、表層の厚さはシート厚さの１
／２０〜１／４であり、表層樹脂のＴｇは内核樹脂のＴ
ｇより５°Ｃ以上低い。従って内核な全く軟化させるこ
となく、表層だけを軟化させることができる。表面乎、
滑化のため軟化させる表層厚さはシート厚さの１／２０
〜１／４、好ましくは１／１０〜１１５であり、その厚
さが本発明の表層厚さである。本発明シートは表面平滑
化のため艶つけ処理を行っても内核の２軸配向度は十分
に維持できるため、２軸配向シートの優れた特性を保持
することができる。更に２軸配向シートの表層を軟化し
た場合内核樹脂のＴｇ以下であれば内核が軟化されな℃
・ため、表層に収縮力が働いてもシートの収縮が発生す
るのを防止できる。この場合、内核層の厚さが厚い程収
縮が起りにくく、内核がシート厚さの１／２以上、好ま
しくは３１５以上であれば収縮防止効果が現れる。鏡面
ロールで圧延して鏡面化する場合、シートはあらかじめ
表層樹脂のＴｇ付近、あるいはＴｇより若モ高（・温度
に予熱することが効果的であり、予熱した時にシートが
収縮するとロール艶っけが困難になる。表層樹脂のＴｇ
付近に予熱した本発明に述べる３層構造の２軸配向シー
トを、表層樹脂のＴｇより若干高い温度に加熱された鏡
面ロールで艶つけすることにより本発明のシートが経済
的に良好に成形できる。

本発明シートは表層、内核ともにアクリル樹脂である。

アクリル樹脂は透明性、耐候性、曲げ剛性等に優れ、表
層、内核ともにアクリル樹脂にすることによりアクリル
樹脂特性を最大限に発揮できる。表層と内核との界面に
、両層の接着性を良くする等の理由により別の層を加え
ることも必要に応じて実施でき、本発明に含まれるもの
とする。

例えば表層と内核の界面に別の層を加えた５層体は、表
層の厚さがシート厚さの１／２０〜１／４、内核の厚さ
がシート厚さの９／１０〜］／２の範囲であれば本発明
に含まれるものとする。

ＯＲ８が１５　ｋｇ／ｃｍ２以上、好ましくは２０　ｋ
ｇ７．２以上のアクリル樹脂の２軸配向シートは種々の
方法で成形できる。例えば圧縮成形、押出成形等で成形
できる。我々がすでに提案した特願昭５６−２０８６２
、特願昭５７−２３４２３９、特願昭５７−２３４２４
０等の方法が良好に使用できる。圧縮成形でＯＲＳが１
−５　ｋｇ／ｃｍ２以上のアクリル樹脂２軸配向シート
を成形する場合を示す。表層に用いるアクリル樹脂のシ
ート状素地２枚と、該表層樹脂よりＴ’ｇが５°Ｃ以上
高いシート状の内核用アクリル樹脂素地１枚を用意する
。表層用素地の厚さは内核用素地の厚さの１／２以下で
あり、表層用素地２枚の間に内核用素地をはさみ、３層
構造の素地とする。重ね合せた３層構造素地の厚さは５
〜４ｏｍｍが好まし℃・。重ね合わせた素地を、内核樹
脂のＴｇ以上で表層樹脂の溶融点以下の温度に予熱し、
重ね合せた素地の外表面に潤滑剤を塗布し、次いで加熱
された圧縮金型内に前記素地を置き、圧縮して２軸配向
させ、冷却して型より取り出し一体となった２軸配向成
形品を得る。２軸配向成形品の０几Ｓを大きくするには
、低温で、高速で、高延伸倍率にする程ＯＲ８が大きく
なる。一般には延伸倍率が３倍以上（ここで述べる延伸
倍率は面積比あるいは厚み比の延伸倍率であり、延伸倍
率は圧縮倍率と同じ意味のものとする）が好ましく、更
に好ましくは４倍以上１０倍以下である。

実施例 次の内核と表層の各組合せの３層の素材と、単層の素材
を、圧縮成形によら２軸配向シートとした。

３層シート 単層シート 次表の各層厚みの素材を用意し、次に示す２軸配向成形
法、艶つけ法により、鏡面状平滑表面を有する２軸配向
されたアクリル樹脂３層シートを２軸配向成形法：２０
ｍｍ厚の３層素地あるいは単層素地を、表層樹脂のＴｇ
の、’Ｉ”ｇ＋４５°Ｃ〜Ｔｇ＋５５°Ｃに加熱された
鉄板にはさみ１５分間予熱した。次いで、はぼ加熱素地
と同温度に加熱され、且つ十分に潤滑剤の塗布された鏡
面状金型に、加熱素地をはさみ圧縮して厚み比で５倍に
均一に２軸配向させ、次いで金型を急冷して’ｌ　ｍｍ
厚の２軸配向シートを得た。

艶つけ法、２軸配向シートを、表層樹脂のＴｇの、Ｔｇ
　十］、　ＯｏＣに加熱された鏡面ガラスにはさみ、３
分間圧縮し、次いで急冷して艶っけシートを得た。

２軸配向成形し、次いで艶つげされたシートのＯＲ８、
落錘衝撃強度、表面平滑度を測定し、次表に示した。本
発明のシートであるＡ２．３，４゜６．７のシートはＯ
Ｒ８が大きく、従って衝撃強度が大きく、且つ表面平滑
度が良（・０単層シートはＯＲ８の低下が大きく、衝撃
強度も低下した。

面平滑度

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （］）　　実質的に画表層と内核より成るアクリル樹脂
   の３層２軸配向シートであり、シート厚さは１　ｍｍか
   ら１０１ｍであり、表層の厚さはシート厚さの］／２０
   〜１／４、内核の厚さはシート厚さの９／１０〜１／２
   であり、表層と内核は共にアクリル樹脂であるが表層樹
   脂のガラス転移温度は内核樹脂のガラス転移温度より５
   °Ｃ以上低く、シートには平均オリエンテーションリリ
   ースストレスカ１５ｋｇ／ｍ２、　以上の２軸配向がか
   けられており、鏡面状平滑表面を有するアクリル樹脂の
   ３層シート。 （２）　　表層の厚さがシート厚さの１／】０〜１１５
   である特許請求の範囲第（１）項のシート。 （３）　　表層樹脂と内核樹脂のガラス転移温度の差が
   ５〜２０°Ｃである特許請求の範囲第（１）項または第
   （２）項のシート。 （４）　　シートの平均オリエンテーションリリースス
   トレスが２０〜４０　ｋｇ／ｍ”である特許請求の範囲
   第（１）項〜第（３）項のいずれか１項に記載のシート
   。 （５）　　シート表面の直径２８　’Ｏｍｍの円周」二
   に存在する０、　０２　ｍｍ以上の振幅の波状凹凸が、
   ５個未満の表面平滑度を有する特許請求の範囲第（１）
   〜（４）項のいずれか１項に記載のシート。