WO2022019310A1 - 両面で機能の異なる積層体 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a laminate having different functions on both sides. More specifically, the present invention relates to a laminate which is excellent in transparency, weather resistance, stain resistance, chemical resistance, anti-fog property, and handleability, and is suitable for automobile exterior use, building material use, agricultural use, and the like. ..
- Methacrylic resin has excellent transparency, weather resistance, appearance, etc., and is used for automobile interior / exterior and building materials. Due to its weather resistance, it is expected to be applied to agricultural applications, but the methacrylic resin alone has problems in antifouling property and handleability.
- Patent Document 1 discloses, as a film having antifouling property, a hardcoat film in which a hardcoat layer made of a cured product of an active energy ray-curable composition having excellent antifouling property is laminated on an acrylic resin film.
- Patent Document 2 discloses a laminated sheet of a weather resistant resin layer containing an acrylic resin, an acrylic rubber, and an ultraviolet absorber, and an antifouling resin layer containing an ethylene vinyl alcohol copolymer resin (claim 1). ). In one embodiment of Patent Document 2, the weather resistant resin layer and the antifouling resin layer are directly laminated (FIG. 1).
- Patent Document 3 discloses a multilayer structure in which an ethylene-vinyl alcohol copolymer resin and another resin layer are laminated via an adhesive layer (claims 1 and 3).
- Patent Document 1 The film described in Patent Document 1 in which a hard coat layer is laminated on an acrylic resin film does not have good stretchability and bending resistance, and the hard coat layer may be cracked when pulled or bent at room temperature. , There remains a problem in handleability.
- the laminated sheet described in Patent Document 2 in which the weather resistant resin layer and the antifouling resin layer are directly laminated both the weather resistant resin layer containing the methacrylic resin which is an amorphous resin and the ethylene vinyl alcohol which is the crystalline resin are used. Adhesion to the antifouling resin layer containing the polymer resin is insufficient, and delamination may occur during handling.
- Patent Document 3 does not describe the lamination of the acrylic resin and the ethylene vinyl alcohol copolymer resin via the adhesive layer, and includes an acrylic resin which is an amorphous resin and an ethylene vinyl alcohol copolymer resin which is a crystalline resin. The technique of adhering the resin well is not disclosed.
- the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a laminate having excellent transparency, weather resistance, antifouling property, chemical resistance, antifog property, and handleability.
- a laminated body having different functions on both sides A surface layer, which is a weather-resistant resin layer made of an acrylic resin composition (A) containing an elastic body (R) and an ultraviolet absorber,
- the back layer which is an antifouling resin layer containing vinyl alcohol resin (B),
- a block copolymer or a block copolymer provided between the surface layer and the back layer and containing a polymer block (c1) containing an aromatic vinyl compound unit and a polymer block (c2) containing a conjugated diene compound unit.
- It has an adhesive layer containing a thermoplastic elastomer (C) which is a hydrogenated additive of the polymer, and has.
- the vinyl alcohol resin (B) is an ethylene vinyl alcohol copolymer having an ethylene unit content of 20 to 50 mol%.
- the adhesive layer is one or more adhesive-imparting components (D) 10 to selected from the group consisting of 100 parts by mass of a thermoplastic elastomer (C), a polyvinyl acetal resin (DV), and a polypropylene-based resin containing a polar group (DP). It is composed of the thermoplastic polymer composition (X) containing 100 parts by mass.
- the polymer block (c2) contains a butadiene unit and / or an isoprene unit and is a 1,2-bond and 3,4 with respect to the sum of the amounts of 1,2-bond, 3,4-bond, and 1,4-bond.
- -A laminate which is a polymer block in which the ratio of the sum of the amounts of bonds is 40 mol% or more.
- the acrylic resin composition (A) is It contains a methacrylic resin (M) containing 80% by mass or more of methyl methacrylate, an elastic body (R), and the ultraviolet absorber.
- the ultraviolet absorber is a benzotriazole-based ultraviolet absorber and / or a triazine-based ultraviolet absorber.
- the content of the methacrylic resin (M) is 10 to 99 parts by mass and the content of the elastic body (R) is 90 to 1 with respect to a total of 100 parts by mass of the methacrylic resin (M) and the elastic body (R).
- It is an acrylic resin composition which is a mass part, and is The laminate of [1], wherein the transmittance of the laminate at a wavelength of 300 nm is 5% or less.
- the elastic body (R) includes crosslinked rubber particles and / or a methacrylic acid ester polymer block (g1) containing a methacrylic acid ester unit and an acrylic acid ester polymer block (g2) containing an acrylic acid ester unit.
- the laminated body of the present invention has a surface layer which is a weather resistant resin layer made of an acrylic resin composition (A) containing an elastic body (R) and an ultraviolet absorber, and an antifouling resin layer containing a vinyl alcohol resin (B). It is a laminated body having different functions on both sides, including the back layer.
- the laminate of the present invention has an adhesive layer containing a thermoplastic elastomer (C) between the surface layer and the back layer in order to improve the adhesiveness of these layers.
- the "front and back" in the laminated body of the present invention is a convenient name for distinguishing both sides of the laminated body, and may not match the "front and back" in actual use.
- the "surface layer” can be said to be one surface layer, and the "back layer” can be said to be the other surface layer. In actual use, the "surface layer” may be used on the back side and the "back layer” may be used on the front side.
- FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a laminated body according to an embodiment of the present invention.
- reference numeral 1 is a laminate
- reference numeral 1A is a surface layer which is a weather resistant resin layer
- reference numeral 1B is a back layer which is an antifouling resin layer
- reference numeral 1C is an adhesive layer. If necessary, a resin layer other than the adhesive layer 1C may be provided between the surface layer 1A which is a weather resistant resin layer and the back layer 1B which is an antifouling resin layer.
- the surface layer which is a weather-resistant resin layer, is made of an acrylic resin composition (A) containing an elastic body (R) and an ultraviolet absorber. Since the surface layer contains an ultraviolet absorber, the ultraviolet transmittance (UV transmittance) is low and the weather resistance is excellent.
- the transmittance of the surface layer at a wavelength of 300 nm is preferably 5% or less. Since the surface layer contains an elastic body (R), it is excellent in stretchability and bending resistance. Since the acrylic resin composition (A) contains an elastic body (R) having impact resistance, it is also referred to as an impact resistant acrylic resin.
- the laminate of the present invention containing a surface layer made of an acrylic resin composition (A) containing an elastic body (R) and an ultraviolet absorber is excellent in weather resistance, stretchability and bending resistance, and is excellent in handleability. ..
- the acrylic resin composition (A) preferably contains 1 to 99 parts by mass of the methacrylic resin (M) and 99 to 1 part by mass of the elastic body (R) as the resin component from the viewpoint of the surface hardness of the surface layer and the like, more preferably. Contains 10 to 90 parts by mass of the methacrylic resin (M) and 90 to 10 parts by mass of the elastic body (R).
- the methacrylic resin (M) is a homopolymer of methyl methacrylate (MMA) or a copolymer of MMA and one or more other monomers.
- the content of MMA units is preferably 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, and the content of other monomer units is 20% by mass or less, more preferably. Is 10% by mass or less.
- One type or two or more types of methacrylic resin (M) can be used.
- Examples of monomers other than MMA include methyl acrylate, ethyl acrylate, n-propyl acrylate, isopropyl acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, s-butyl acrylate, and tert-butyl acrylate.
- Acrylic acid esters such as ethyl, 2-ethoxyethyl acrylate, glycidyl acrylate, allyl acrylate, cyclohexyl acrylate, norbornenyl acrylate, and isobonyl acrylate; ethyl methacrylate, n-propyl methacrylate, isopropyl methacrylate.
- N-butyl methacrylate isobutyl methacrylate, s-butyl methacrylate, tert-butyl methacrylate, amyl methacrylate, isoamyl methacrylate, n-hexyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, pentadecyl methacrylate, Dodecyl methacrylate, phenyl methacrylate, benzyl methacrylate, phenoxyethyl methacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-ethoxyethyl methacrylate, glycidyl methacrylate, allyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, norbornenyl methacrylate, and Non-MMA methacrylic acid esters such as isobonyl methacrylate; unsaturated carboxylic acids such as (meth) acrylic acid, maleic anhydride, maleic acid,
- Olefins conjugated dienes such as butadiene, isoprene, and milsen; aromatic vinyl compounds such as styrene, ⁇ -methylstyrene, p-methylstyrene, and m-methylstyrene; (meth) acrylamide, (meth) acrylonitrile, vinyl acetate. , Vinyl pyridine, vinyl ketone, vinyl chloride, vinylidene chloride, vinylidene fluoride and the like.
- (meth) acrylic is a general term for acrylic and methacrylic
- (meth) acrylonitrile is a general term for acrylonitrile and methacrylonitrile
- (meth) acryloyl is a general term for (meth) acryloyl and (meth) acryloyl. It is a general term for.
- the stereoregularity of the methacrylic resin (M) is not particularly limited.
- a methacrylic resin (M) having stereoregularity such as isotactic, heterotactic, and syndiotactic may be used.
- the weight average molecular weight (Mw) of the methacrylic resin (M) is not particularly limited, and is preferably 30,000 to 180,000, more preferably 40,000 to 150,000, and particularly preferably 50,000 to 130,000. be. When Mw is less than 30,000, the impact resistance and toughness of the surface layer tend to decrease, and when it exceeds 180,000, the fluidity of the methacrylic resin (M) tends to decrease and the molding processability tends to decrease. As used herein, the weight average molecular weight (Mw) is a polystyrene-equivalent weight average molecular weight determined by gel permeation chromatography (GPC) measurement.
- GPC gel permeation chromatography
- the methacrylic resin (M) contains a monomer (mixture) containing 80% by mass or more of methyl methacrylate (MMA) and, if necessary, 20% by mass or less of one or more other monomers, according to a known method. It can be manufactured by (co) polymerization.
- a commercially available product may be used as the methacrylic resin (M). Examples of commercially available products include "Parapet H1000B” (MFR: 22 g / 10 minutes), “Parapet GF” (MFR: 15 g / 10 minutes), “Parapet EH” (MFR: 1.3 g / 10 minutes), and "Parapet HRL".
- the MFR of the methacrylic resin is a melt flow rate measured under the conditions of 230 ° C. and a load of 37.3 N in accordance with JIS K 7210-1.
- Elastic body (R) As the elastic body (R), crosslinked rubber particles and / or block copolymers are preferable from the viewpoints of transparency, impact resistance, and dispersibility.
- the multilayer structure particles (E) are preferable.
- the multilayer structure particle (E) is a particle in which at least two layers of an inner layer (e2) and an outer layer (e1) are laminated from the center side.
- the multilayer structure particles (E) may further have a crosslinkable resin layer (e3) inside the inner layer (e2).
- the inner layer (e2) was obtained by copolymerizing one or more acrylic acid alkyl esters, one or more crosslinkable monomers, and, if necessary, one or more other monofunctional monomers.
- an acrylic acid alkyl ester having an alkyl group having 2 to 8 carbon atoms is preferable, and for example, butyl acrylate and 2-ethylhexyl acrylate are preferable.
- the amount of the acrylic acid alkyl ester with respect to the total amount of the raw material monomer of the inner layer (e2) is preferably 70 to 99.8% by mass, more preferably 80 to 90% by mass from the viewpoint of impact resistance.
- the crosslinkable monomer is a monomer having at least two polymerizable carbon-carbon double bonds in one molecule.
- unsaturated carboxylic acid diesters of glycols such as ethylene glycol dimethacrylate and butanediol dimethacrylate
- alkenyl esters of unsaturated carboxylic acids such as allyl (meth) acrylate and allyl silicate
- diallyl phthalate maleine.
- Polyalkenyl esters of polybasic acids such as diallyl acid, triallyl cyanurate, and triallyl isocyanurate
- unsaturated carboxylic acid esters of polyhydric alcohols such as trimethylolpropane triacrylate
- divinylbenzene and the like unsaturated carboxylic acid diesters of glycols such as ethylene glycol dimethacrylate and butanediol dimethacrylate
- alkenyl esters of unsaturated carboxylic acids such as allyl (meth
- alkenyl esters of unsaturated carboxylic acids polyalkenyl esters of polybasic acids and the like are preferable.
- the amount of the crosslinkable monomer with respect to the total amount of the raw material monomer of the inner layer (e2) is preferably 0.2 to 30% by mass from the viewpoint of improving the impact resistance, heat resistance and surface hardness of the surface layer. It is preferably 0.2 to 10% by mass.
- MMA methyl methacrylate
- ethyl methacrylate ethyl methacrylate
- n-propyl methacrylate isopropyl methacrylate
- n-butyl methacrylate isobutyl methacrylate
- Alkyl methacrylates such as pentyl methacrylate, hexyl methacrylate, octyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, dodecyl methacrylate, myristyl methacrylate, palmityl methacrylate, stearyl methacrylate, and behenyl methacrylate;
- Esters of methacrylic acid and phenols such as phenyl methacrylate, and methacrylic acid esters such as esters of methacrylic acid such as benzyl methacrylate and aromatic alcohols; styrene, ⁇ -methylstyrene, 1-vinylnaphthalene, 3-methyl.
- Aromatic vinyl monomers such as styrene, 4-propylstyrene, 4-cyclohexylstyrene, 4-dodecylstyrene, 2-ethyl-4-benzylstyrene, 4- (phenylbutyl) styrene, and halogenated styrene; (meth) ) Vinyl cyanide-based monomers such as acrylonitrile; conjugated diene-based monomers such as butadiene and isoprene can be mentioned.
- the amount of the other monofunctional monomer with respect to the total amount of the raw material monomer of the inner layer (e2) is preferably 24.5% by mass or less, more preferably 20% by mass or less, from the viewpoint of improving the impact resistance of the surface layer. Is.
- the outer layer (e1) contains 80% by mass or more, preferably 90% by mass or more of methyl methacrylate (MMA) from the viewpoint of heat resistance of the surface layer, and if necessary, one or more other monofunctional single amounts. It is a layer made of a hard thermoplastic resin obtained by (co) polymerizing a monomer (mixture) containing 20% by mass or less, preferably 10% by mass or less of the body.
- monomers used as needed include, for example, acrylic acid alkyl esters such as methyl acrylate, butyl acrylate, and 2-ethylhexyl acrylate; (meth) acrylic acid and the like. Be done.
- the content of the inner layer (e2) and the outer layer (e1) in the multilayer structure particles (E) is not particularly limited. From the viewpoint of impact resistance, heat resistance, surface hardness, handleability, and ease of melt-kneading with the methacrylic resin (M) of the surface layer, the inner layer (e2) has a weight with respect to the mass of the multilayer structure particles (E). It is preferable that the content is 40 to 80% by mass and the content of the outer layer (e1) is 60 to 20% by mass.
- the crosslinkable resin layer (e3) contained in the multilayer structure particles (E) as needed includes a monofunctional monomer that can be used in the outer layer (e1) and a crosslinkable monomer that can be used in the inner layer (e2).
- a resin layer obtained by copolymerization with is preferable.
- the method for producing the multilayer structure particles (E) is not particularly limited, and the emulsion polymerization method is preferable from the viewpoint of controlling the layer structure of the multilayer structure particles (E).
- block copolymer (G) a copolymer containing one or more methacrylic acid ester polymer blocks (g1) and one or more acrylic acid ester polymer blocks (g2) is preferable.
- the methacrylic acid ester polymer block (g1) is a polymer block mainly containing a methacrylic acid ester unit and, if necessary, another monomer unit.
- the content of the methacrylic acid ester unit in the methacrylic acid ester polymer block (g1) is preferably 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, particularly preferably from the viewpoint of stretchability, bending resistance, and surface hardness. Is 95% by mass or more, most preferably 98% by mass or more.
- methacrylic acid ester examples include methyl methacrylate (MMA), ethyl methacrylate, n-propyl methacrylate, isopropyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, sec-butyl methacrylate and tert-butyl methacrylate.
- MMA methyl methacrylate
- ethyl methacrylate ethyl methacrylate
- n-propyl methacrylate isopropyl methacrylate
- n-butyl methacrylate isobutyl methacrylate
- sec-butyl methacrylate and tert-butyl methacrylate examples include methyl methacrylate (MMA), ethyl methacrylate, n-propyl methacrylate, isopropyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, sec-buty
- methacrylic acid alkyl esters such as MMA, ethyl methacrylate, isopropyl methacrylate, n-butyl methacrylate, tert-butyl methacrylate, cyclohexyl methacrylate, and isobornyl methacrylate are preferable from the viewpoint of transparency and heat resistance.
- MMA is more preferred.
- the content of the monomer unit other than the methacrylic acid ester unit contained in the methacrylic acid ester polymer block (g1) as needed is preferably from the viewpoint of stretchability, bending resistance, property and surface hardness. It is 20% by mass or less, more preferably 10% by mass or less, particularly preferably 5% by mass or less, and most preferably 2% by mass or less.
- Examples of monomers other than the methacrylic acid ester include acrylic acid esters, unsaturated carboxylic acids, aromatic vinyl compounds, olefins, conjugated diene, (meth) acrylonitrile, (meth) acrylamide, vinyl acetate, vinyl pyridine, and the like.
- Examples thereof include vinyl ketone, vinyl chloride, vinylidene chloride, vinylidene fluoride and the like. These can be used alone or in combination of two or more.
- the weight average molecular weight (Mw) of the methacrylic acid ester polymer block (g1) is not particularly limited, and is preferably 5,000 to 150,000, more preferably 8,000 to 120,000, and particularly preferably 12,000 to. It is 100,000. If Mw is less than 5,000, the elastic modulus is low and wrinkles may occur during stretch molding at high temperature, and if it exceeds 150,000, the laminate may break during stretch molding and three-dimensional coating molding. be. When the block copolymer (G) contains a plurality of methacrylic acid ester polymer blocks (g1), the monomer composition and molecular weight of these blocks may be the same or non-identical.
- the acrylic acid ester polymer block (g2) is a polymer block mainly containing an acrylic acid ester unit and, if necessary, another monomer unit.
- the ratio of the acrylic acid ester unit in the acrylic acid ester polymer block (g2) is preferably 45% by mass or more, more preferably 50% by mass or more, from the viewpoints of stretchability, bending resistance, three-dimensional coating moldability, and the like. It is particularly preferably 60% by mass or more, and most preferably 90% by mass or more.
- acrylic acid ester examples include methyl acrylate, ethyl acrylate, n-propyl acrylate, isopropyl acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, sec-butyl acrylate, tert-butyl acrylate, and amyl acrylate.
- the acrylic acid ester polymer block (g2) preferably contains an acrylic acid alkyl ester unit and a (meth) acrylic acid aromatic ester unit from the viewpoint of stretchability, bending resistance, and transparency.
- the acrylic acid alkyl ester include methyl acrylate, ethyl acrylate, isopropyl acrylate, n-butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, and dodecyl acrylate. Of these, n-butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate and the like are preferable.
- the (meth) acrylic acid aromatic ester is an ester of an acrylic acid aromatic ester or a methacrylic acid aromatic ester and a compound containing an aromatic ring.
- phenyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, phenoxyethyl (meth) acrylate, styryl (meth) acrylate and the like can be mentioned.
- phenyl methacrylate, benzyl methacrylate, phenoxyethyl methacrylate, benzyl acrylate and the like are preferable from the viewpoint of transparency.
- the content of the acrylic acid alkyl ester unit in the acrylic acid ester polymer block (g2) is preferably 50 to 90% by mass, more preferably 60 to 80% by mass, and (meth) acrylic.
- the content of the acid aromatic ester unit is preferably 50 to 10% by mass, more preferably 40 to 20% by mass.
- the content of the monomer units other than the acrylic acid ester contained in the acrylic acid ester polymer block (g2) as needed is preferably 55% by mass or less, more preferably 50% by mass or less, and particularly preferably. It is 40% by mass or less, most preferably 10% by mass or less.
- Examples of the monomers other than the acrylic acid ester include methacrylic acid ester, unsaturated carboxylic acid, aromatic vinyl compound, olefin, conjugated diene, (meth) acrylonitrile, (meth) acrylamide, vinyl acetate, vinyl pyridine, and the like.
- Examples thereof include vinyl ketone, vinyl chloride, vinylidene chloride, vinylidene fluoride and the like. These can be used alone or in combination of two or more.
- the weight average molecular weight (Mw) of the acrylic acid ester polymer block (g2) is not particularly limited, and is preferably 5,000 to 120,000 from the viewpoint of stretchability, bending resistance, three-dimensional coating formability, and the like. It is more preferably 15,000 to 110,000, and particularly preferably 30,000 to 100,000.
- the block copolymer (G) contains a plurality of acrylic acid ester polymer blocks (g2), the monomer composition and molecular weight of these blocks may be the same or non-identical.
- the acrylic resin composition (A) contains one or more ultraviolet absorbers.
- UV absorbers are compounds capable of absorbing UV light, such as benzophenones, benzotriazoles, triazines, benzoates, salicylates, cyanoacrylates, malonic acid anilides, malonic acid esters, and formamidines.
- benzotriazoles and triazines are preferable from the viewpoint of suppressing bleed-out, and benzotriazoles are more preferable from the viewpoint of suppressing resin deterioration due to ultraviolet rays.
- benzotriazoles examples include 2,2'-methylenebis [4- (1,1,3,3-tetramethylbutyl) -6- (2H-benzotriazole-yl) phenol] (Adecastab LA manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.).
- triazines examples include 2,4,6-tris (2-hydroxy-4-hexyloxy-3-methylphenyl) -1,3,5-triazine ("LA-F70” manufactured by ADEKA Corporation, etc.) and related substances thereof.
- LA-F70 2,4,6-tris (2-hydroxy-4-hexyloxy-3-methylphenyl) -1,3,5-triazine
- examples thereof include hydroxyphenyltriazine-based ultraviolet absorbers (“TINUVIN477-D”, “TINUVIN460”, “TINUVIN479”, “TINUVIN1600”, etc. manufactured by BASF) and the like.
- the amount of the ultraviolet absorber added to the acrylic resin composition (A) can be designed according to the ultraviolet absorbing performance thereof, and the ultraviolet absorber has a transmittance of 5% or less at a wavelength of 300 nm on the surface layer. It is preferable to adjust the type and amount of UV rays.
- the acrylic resin composition (A) contains other additives such as antioxidants, heat stabilizers, lubricants, processing aids, antistatic agents, antioxidants, colorants, and impact-resistant aids. It may be contained.
- the laminate of the present invention includes a back layer which is an antifouling resin layer containing a vinyl alcohol resin (B).
- the antifouling resin layer containing the vinyl alcohol resin (B) is excellent in antifouling property, chemical resistance, and antifog property.
- a known vinyl alcohol resin (B) can be used, and an ethylene-vinyl alcohol copolymer is preferable from the viewpoint of antifouling property.
- the laminate of the present invention contains a back layer which is an antifouling resin layer containing vinyl alcohol resin (B), the back surface side is excellent in antifouling property, chemical resistance, and antifog property. Therefore, the laminated body of the present invention can be used by arranging the laminated body so that the back surface side is located on the side where these characteristics are required.
- the ethylene-vinyl alcohol copolymer is a saponified copolymer of ethylene and vinyl ester.
- this copolymer may be abbreviated as "EVOH”.
- the copolymerization of ethylene and vinyl ester can be carried out by known polymerization such as solution polymerization, suspension polymerization, emulsion polymerization, and bulk polymerization. These copolymerizations may be carried out by either a continuous type or a batch type.
- the lower limit of the ethylene unit content (also simply referred to as "ethylene content”) in EVOH is preferably 10 mol%, more preferably 20 mol%, and particularly preferably 25 mol%.
- the upper limit of the ethylene content is preferably 60 mol%, more preferably 55 mol%, particularly preferably 50 mol%, and most preferably 40 mol%. If the ethylene content is less than the above lower limit, the thermal stability during melt extrusion may decrease, the copolymer may gel, and defects such as streaks and fish eyes may occur. In particular, if the product is operated for a long time under conditions of higher temperature or higher speed than general melt extrusion molding conditions, the possibility of gelation increases. If the ethylene content exceeds the above upper limit, the gas barrier property and the like may deteriorate, and the advantageous characteristics of EVOH may not be fully exhibited.
- the ethylene unit content is preferably 20 to 50 mol%.
- vinyl acetate is preferable from the viewpoint of industrial availability and the like.
- Vinyl acetate usually contains a small amount of acetaldehyde as an unavoidable impurity.
- the acetaldehyde content in vinyl acetate is preferably less than 100 ppm, more preferably 60 ppm or less, particularly preferably 25 ppm or less, and most preferably 15 ppm or less.
- EVOH may contain a unit derived from a monomer other than ethylene and vinyl ester. Examples of other monomers include vinylsilane compounds and the like. The content of other monomer units in EVOH is preferably 0.2 mol% or less.
- the saponification degree of the vinyl ester unit is usually 85 mol% or more, preferably 90 mol% or more, more preferably 98 mol% or more, and particularly preferably 98.9 mol% or more. If the saponification degree is less than the above lower limit, the thermal stability may be insufficient.
- the lower limit of the melt flow rate (MFR) of EVOH is preferably 0.5 g / 10 min, more preferably 1.0 g / 10 min, and particularly preferably 1.4 g / 10 min.
- the upper limit of MFR is preferably 30 g / 10 min, more preferably 25 g / 10 min, still more preferably 20 g / 10 min, still more preferably 15 g / 10 min, particularly preferably 10 g / 10 min, and most preferably 1.6 g / 10 min. .. If the MFR of EVOH is less than the above lower limit value or more than the above upper limit value, the moldability and appearance may be deteriorated.
- the MFR of EVOH is a melt flow rate measured under the conditions of a temperature of 190 ° C. and a load of 2,160 g in accordance with JIS K7210-1.
- the back layer which is an antifouling resin layer, may contain an optional component such as a resin other than the vinyl alcohol resin (B) and various additives, if necessary.
- an adhesive layer containing a thermoplastic elastomer (C) is provided between these layers.
- the adhesiveness between the weather-resistant resin layer containing the methacrylic resin, which is an amorphous resin, and the antifouling resin layer containing the ethylene-vinyl alcohol copolymer resin is not good, but a thermoplastic elastomer (C) is sandwiched between these layers. ) Is provided, the interlayer adhesiveness can be enhanced.
- the adhesive layer containing the thermoplastic elastomer (C) is also excellent in stretchability and bending resistance.
- the laminate of the present invention having the above-mentioned adhesive layer between the surface layer and the back layer is excellent in stretchability, bending resistance, and interlayer adhesiveness, and is excellent in handleability.
- the adhesive layer preferably consists of the thermoplastic polymer composition (X) containing the thermoplastic elastomer (C) and the adhesive-imparting component (D).
- thermoplastic elastomer (C) is a block copolymer containing a polymer block (c1) containing an aromatic vinyl compound unit and a polymer block (c2) containing a conjugated diene compound unit, or a hydrogenated additive thereof.
- Examples of the aromatic vinyl compound as a raw material of the polymer block (c1) include styrene, ⁇ -methylstyrene, 2-methylstyrene, 3-methylstyrene, 4-methylstyrene, 4-propylstyrene, 4-cyclohexylstyrene, and the like.
- Examples thereof include 4-dodecylstyrene, 2-ethyl-4-benzylstyrene, 4- (phenylbutyl) styrene, 1-vinylnaphthalene, 2-vinylnaphthalene and the like. These can be used alone or in combination of two or more. Of these, styrene, ⁇ -methylstyrene, 4-methylstyrene and the like are preferable from the viewpoint of fluidity.
- the content of the aromatic vinyl compound unit in the polymer block (c1) is preferably 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, and particularly preferably 95% by mass or more.
- the polymer block (c1) may have other copolymerizable monomer units as well as aromatic vinyl compound units. Examples of other copolymerizable monomers include 1-butene, pentene, hexene, butadiene, isoprene, methyl vinyl ether and the like.
- the content of the other copolymerizable monomer unit in the polymer block (c1) is preferably 20% by mass or less, more preferably 10% by mass or less, and particularly preferably 5% by mass or less.
- Examples of the conjugated diene compound as a raw material of the polymer block (c2) include butadiene, isoprene, 2,3-dimethyl-1,3-butadiene, 1,3-pentadiene, and 1,3-hexadiene. These can be used alone or in combination of two or more. Of these, butadiene and / or isoprene are preferable, and butadiene and isoprene are more preferable.
- the binding form of the conjugated diene compound is not particularly limited.
- 1,2-bonds and 1,4-bonds can be taken, and in the case of isoprene, 1,2-bonds, 3,4-bonds, and 1,4-bonds can be taken.
- the ratio of the sum of the amounts of 1,2-bonds and 3,4-bonds to the sum of the amounts of 1,2-bonds, 3,4-bonds, and 1,4-bonds is It is preferably 1 to 99 mol%, more preferably 35 to 98 mol%, particularly preferably 40 to 90 mol%, and most preferably 50 to 80 mol%.
- the ratio of the sum of the amounts of 1,2-bonds and 3,4-bonds to the sum of the amounts of 1,2-bonds, 3,4-bonds, and 1,4-bonds is It is preferably 40 mol% or more.
- the ratio of the amounts of 1,2-bond, 3,4-bond, and 1,4-bond is 4.2 to 2 derived from 1,2-bond and 3,4-bond in 1 1 H-NMR spectrum. It can be calculated from the ratio of the integrated value of the peak existing in the range of 5.0 ppm and the integrated value of the peak existing in the range of 5.0 to 5.45 ppm derived from the 1,4-bond.
- the content of the conjugated diene compound unit in the polymer block (c2) is preferably 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, and particularly preferably 95% by mass or more (both are values converted to the amount of raw materials charged). .).
- the polymer block (c2) may have other copolymerizable monomer units as well as conjugated diene compound units. Examples of other copolymerizable monomers include styrene, ⁇ -methylstyrene, 4-methylstyrene and the like.
- the ratio of the other copolymerizable monomer unit is preferably 20% by mass or less, more preferably 10% by mass or less, particularly, with respect to the total amount of the conjugated diene compound unit and the other copolymerizable monomer unit. It is preferably 5% by mass or less.
- the thermoplastic elastomer (C) is preferably hydrogenated (also referred to simply as "hydrogenation") in part or in whole of the polymer block (c2).
- the hydrogenation ratio of the polymer block (c2) is preferably 80% or more, more preferably 90% or more.
- the hydrogenation ratio is a value obtained by measuring the iodine value of the block copolymer before and after the hydrogenation reaction.
- the content of the polymer block (c1) in the thermoplastic elastomer (C) is preferably 5 to 75% by mass, more preferably 5 to 60, from the viewpoints of flexibility, stretchability, bending resistance, and adhesiveness. It is by mass, particularly preferably 10 to 40% by mass.
- the weight average molecular weight (Mw) of the thermoplastic elastomer (C) is not particularly limited, and is preferably 30,000 to 500,000, more preferably 30,000 to 500,000 from the viewpoint of stretchability, bending resistance, adhesiveness, and moldability. It is 60,000 to 200,000, particularly preferably 80,000 to 180,000.
- the thermoplastic elastomer (C) may be used alone or in combination of two or more.
- the medium molecular weight product / high molecular weight product is preferably 10/90 to 90/10, more preferably 20/80 to 75/25, and particularly preferably 20/80 to 55/45.
- the adhesive layer may consist of the thermoplastic polymer composition (X) containing the thermoplastic elastomer (C) and the adhesion-imparting component (D).
- the adhesion-imparting component (D) a polyvinyl acetal resin (DV) and / or a polar group-containing polypropylene-based resin (DP) is preferable.
- the content of the adhesion-imparting component (D) has a lower limit of preferably 10 parts by mass, more preferably 12 parts by mass, and particularly preferably 15 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the thermoplastic elastomer (C).
- the upper limit is preferably 100 parts by mass, more preferably 70 parts by mass, and particularly preferably 50 parts by mass.
- the content of the adhesion-imparting component (D) is preferably 10 to 100 parts by mass, more preferably 10 to 70 parts by mass, and further preferably 12 to 70 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the thermoplastic elastomer (C). It is more preferably 15 to 70 parts by mass, particularly preferably 15 to 50 parts by mass, and most preferably 15 to 45 parts by mass.
- the amount of the adhesive-imparting component (D) is less than 10 parts by mass, the effect of improving the adhesiveness by adding the adhesive-imparting component (D) may not be effectively obtained, and if it exceeds 100 parts by mass, the flexibility and adhesiveness of the adhesive layer may be increased. There is a risk of deterioration.
- the polyvinyl acetal resin (DV) is a resin obtained by acetalizing two adjacent hydroxyl groups of polyvinyl alcohol with one or more alkyl aldehydes such as acetaldehyde and n-butyraldehyde.
- the one or more alkyl aldehydes used for acetalization preferably contain n-butyraldehyde.
- the ratio (molar ratio) of the butyral unit among the acetal units present in the polyvinyl acetal resin (DV) is preferably 0.8 or more, more preferably 0.9 or more, and particularly preferably 0.95 or more.
- the degree of acetalization (molar fraction of acetalized vinyl alcohol units) of the polyvinyl acetal resin (DV) is preferably 55 to 88 mol%, more preferably 60 to 88 mol%, particularly preferably 70 to 88 mol%, and most preferably. Is 75-85 mol%.
- a polyvinyl acetal resin (DV) having a degree of acetalization of 55 mol% or more has a low production cost, is easily available, and has good melt processability.
- a polyvinyl acetal resin (DV) having a degree of acetalization of 88 mol% or less is economical because it is easy to produce and does not require a long time for the acetalization reaction.
- a polyvinyl acetal resin (DV) having a degree of acetalization of 88 mol% or less has excellent adhesiveness.
- the polyvinyl acetal resin (DV) having a degree of acetalization of 55 mol% or more has good affinity and compatibility with the thermoplastic elastomer (C), and the stretchability of the thermoplastic polymer composition (X) containing the same, Flexibility and adhesive strength are increased.
- the degree of acetalization of the polyvinyl acetal resin (DV) can be determined in accordance with JIS K 6728.
- the content of the vinyl alcohol unit in the polyvinyl acetal resin (DV) is preferably 12 to 45 mol%, more preferably 12 to 40 mol%, and the vinyl acetate unit. Is preferably 0 to 5 mol%, more preferably 0 to 3 mol%.
- the arrangement order of each unit is not particularly limited, and may be randomly arranged, may be arranged in a block shape, or may be arranged in a tapered shape.
- Examples of the polar group contained in the polar group-containing polypropylene-based resin (DP) include (meth) acryloyloxy group; hydroxyl group; amide group; halogen atom such as chlorine atom; carboxy group; acid anhydride group and the like.
- the polar group-containing polypropylene-based resin (DP) polypropylene containing a carboxy group as a polar group, that is, a carboxylic acid-modified polypropylene-based resin is preferable from the viewpoint of adhesiveness.
- maleic acid-modified polypropylene-based resin and maleic anhydride-modified polypropylene-based resin are more preferable.
- the polar group-containing polypropylene-based resin (DP) may be obtained by copolymerizing an ⁇ -olefin other than propylene together with propylene with a polar group-containing copolymerizable monomer.
- ⁇ -olefins other than propylene include ethylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 1-octene, 4-methyl-1-pentene, cyclohexene and the like.
- the ⁇ -olefin can be copolymerized with a polar group-containing copolymerizable monomer by a known method, and examples thereof include random copolymerization, block copolymerization, and graft copolymerization.
- the proportion of the ⁇ -olefin unit other than propylene in the polar group-containing polypropylene resin (DP) is preferably 0 to 45 mol%, more preferably 0 to 35 mol, from the viewpoint of compatibility with the thermoplastic elastomer (C). %, Especially preferably 0 to 25 mol%.
- the polar group contained in the polar group-containing polypropylene resin (DP) may be post-treated after polymerization.
- the (meth) acrylic acid group or the carboxy group may be neutralized with a metal ion to form an ionomer, or the (meth) acrylic acid group or the carboxy group may be esterified with methanol, ethanol or the like. Hydrolysis of vinyl acetate or the like may be carried out.
- thermoplastic polymer composition (X) further comprises a polar group-containing polyolefin-based copolymer (DP) other than the polar group-containing polypropylene-based resin (DP) from the viewpoints of moldability, stretchability, bending resistance, and adhesiveness. O) may be contained.
- DP polar group-containing polyolefin-based copolymer
- the amount of the polar group-containing polyolefin-based copolymer (O) added to 100 parts by mass of the thermoplastic elastomer (C) is preferably 5 to 100 parts by mass, more preferably 20 to 70 parts by mass, and particularly preferably 35 to 60 parts by mass. It is a department.
- the amount of the polar group-containing polyolefin copolymer (O) added is 5 parts by mass or more, the adhesive layer tends to have excellent adhesiveness at 190 ° C. or lower, and when 100 parts by mass or less, the adhesive layer has flexibility and stretchability. And the bending resistance tends to be excellent.
- a polyolefin-based copolymer composed of an olefin-based copolymerizable monomer and a polar group-containing copolymerizable monomer is preferable.
- the olefin-based copolymerizable monomer include ethylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 1-octene, 4-methyl-1-pentene, cyclohexene and the like. These can be used alone or in combination of two or more. Of these, ethylene is preferable from the viewpoint of adhesiveness.
- Examples of the polar group of the polar group-containing polyolefin-based copolymer (O) include an ester group; a hydroxyl group; an amide group; a halogen atom such as a chlorine atom; a carboxy group; and an acid anhydride group.
- Examples of the polar group-containing copolymerizable monomer include (meth) acrylic acid ester, (meth) acrylic acid, vinyl acetate, vinyl chloride, ethylene oxide, propylene oxide, and acrylamide. These can be used alone or in combination of two or more. Among them, (meth) acrylic acid ester is preferable from the viewpoint of adhesiveness.
- Suitable (meth) acrylic acid esters as polar group-containing copolymerizable monomers include methyl acrylate, ethyl acrylate, n-propyl acrylate, isopropyl acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, and acrylic.
- Acrylic acid alkyl esters such as n-hexyl acrylate, isohexyl acrylate, n-octyl acrylate, isooctyl acrylate, and 2-ethyl hexyl acrylate; methyl methacrylate (MMA), ethyl methacrylate, n-methacrylate.
- Alkyl methacrylates such as propyl, isopropyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, n-hexyl methacrylate, isohexyl methacrylate, n-octyl methacrylate, isooctyl methacrylate, and 2-ethylhexyl methacrylate.
- Esther can be mentioned. These can be used alone or in combination of two or more.
- an alkyl acrylate ester is preferable, methyl acrylate and ethyl acrylate are more preferable, and methyl acrylate is particularly preferable, from the viewpoint that high adhesiveness can be obtained even by heat treatment at 190 ° C. or lower.
- the thermoplastic polymer composition (X) may contain other thermoplastic polymers such as an olefin polymer, a styrene polymer, a polyphenylene ether resin, polyethylene glycol, and various tackifier resins.
- the olefin polymer include block copolymers and random copolymers of polyethylene, polypropylene, polybutene; propylene and other ⁇ -olefins such as ethylene and 1-butene.
- the amount of the other thermoplastic polymer added is preferably 100 parts by mass or less, more preferably 50 parts by mass or less, and particularly preferably 2 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the thermoplastic elastomer (C).
- the thermoplastic polymer composition (X) may contain an inorganic filler from the viewpoint of heat resistance, weather resistance, and hardness adjustment.
- examples of the inorganic filler include calcium carbonate, talc, magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, mica, clay, natural silicic acid, synthetic silicic acid, titanium oxide, carbon black, barium sulfate, glass balloon, glass fiber and the like. Can be mentioned. These can be used alone or in combination of two or more.
- the addition amount thereof is preferably within a range in which the flexibility of the thermoplastic polymer composition (X) is not impaired, with respect to 100 parts by mass of the thermoplastic elastomer (C). It is preferably 10 parts by mass or less, more preferably 5 parts by mass or less, and particularly preferably 2 parts by mass or less.
- the thermoplastic polymer composition (X) is a softening agent, an antioxidant, a lubricant, a light stabilizer, a processing aid, a pigment, a coloring agent such as a pigment, a flame retardant, an antioxidant, a matting agent, a silicon oil, and the like.
- Additives such as anti-blocking agents, UV absorbers, mold release agents, foaming agents, antibacterial agents, antifungal agents, and fragrances may be contained.
- the antioxidant include hindered phenol-based, phosphorus-based, lactone-based, and hydroxyl-based antioxidants. Of these, hindered phenolic antioxidants are preferred.
- the amount of the antioxidant added is preferably within a range that does not cause coloring when the thermoplastic polymer composition (X) is melt-kneaded, and is preferably 0. With respect to 100 parts by mass of the thermoplastic elastomer (C). It is 1 to 5 parts by mass.
- the method for preparing the thermoplastic polymer composition (X) may be any method as long as it can uniformly mix a plurality of kinds of contained components, and a melt-kneading method is usually used.
- the melt-kneading can be performed by using a melt-kneading device such as a single-screw extruder, a twin-screw extruder, a kneader, a batch mixer, a roller, and a Banbury mixer.
- the melt-kneading temperature is preferably 170 to 270 ° C.
- the hardness of the thermoplastic polymer composition (X) measured according to the JIS-A method of JIS K6253 is preferably 90 or less, more preferably 30 to 90, and particularly preferably 35 to 85. When the hardness exceeds 90, the flexibility and elastic modulus tend to decrease.
- the laminate of the present invention may have a resin layer other than the adhesive layer between the surface layer which is the weather resistant resin layer and the back layer which is the antifouling resin layer, if necessary.
- the laminate of the present invention is formed between the surface layer which is a weather resistant resin layer and the back layer which is an antifouling resin layer, if necessary, other than the weather resistant resin layer, the antifouling resin layer, and the adhesive layer. It may have a functional layer of.
- a laminated film (also referred to as a "multilayer film”) can be mentioned.
- the laminated film may be a non-stretched film or a stretched film.
- the "film” is a non-stretched film
- the “stretched film” is a film obtained by stretching and molding a non-stretched film by a known method.
- film or “sheet” are used, depending on the thickness, but there is no clear distinction between them.
- film as used herein includes “film” and "sheet”.
- the non-stretched laminated film of the present invention including a surface layer which is a weather resistant resin layer, a back layer which is an antifouling resin layer, and an adhesive layer provided between them is stretch-molded because it has excellent stretchability. Even if it is done, the breakage is suppressed. According to the present invention, it is possible to provide a stretched film having excellent transparency, weather resistance, stain resistance, chemical resistance, anti-fog property, and excellent bending resistance and interlayer adhesion, so that it is easy to handle. Can be done.
- the laminated film of the present invention may be used for three-dimensional coating molding. Since the laminated film of the present invention is excellent in stretchability and bending resistance, fracture is suppressed even when it is used for three-dimensional coating molding.
- three-dimensional coating molding it is possible to produce a three-dimensional coating molded body composed of an adherend molded body having an arbitrary three-dimensional shape and the laminated film of the present invention covering the adherend molded body.
- a method for manufacturing a three-dimensional coated molded product an integral molding method in which the laminated film of the present invention is laminated on a pre-three-dimensional molded object and pressed thereof; a vacuum molding method for the laminated film of the present invention.
- the thickness of the surface layer is preferably 1/20 to 2/3, more preferably 1/10 to 2/3 with respect to the total thickness of the laminated body.
- the thickness of the back layer is preferably 1/20 to 2/3, more preferably 1/10 to 2/3 with respect to the total thickness of the laminated body.
- the thickness of the adhesive layer is preferably relative to the total thickness of the laminate from the viewpoint of improving the adhesiveness of these layers while ensuring the functions of the surface layer and the back layer. It is 1/5 to 9/10, more preferably 1/5 to 8/10.
- the total thickness of the laminate of the present invention can be designed according to the application and the like. When the laminate of the present invention is a laminated film, the total thickness is preferably 20 to 500 ⁇ m, more preferably 50 to 300 ⁇ m.
- the laminate of the present invention can be produced by known molding methods such as an extrusion molding method, an inflation method, and a calendar method, and a coextrusion molding method is preferable.
- the laminated film which is one aspect of the laminate of the present invention, can be produced by a known technique such as a coextrusion molding method; a heat fusion method such as a heat pressing method and a heat laminating method, and a coextrusion molding method is preferable.
- FIG. 2 shows a schematic diagram of an extrusion molding apparatus including a T-die 11, first to third cooling rolls 12 to 14, and a pair of take-up rolls 15 as an embodiment.
- the constituent resins of each layer are melt-kneaded using an extruder and co-extruded in a film-like form from a T-die 11 having a wide discharge port in the form of a desired laminated structure.
- the laminating method include a feed block method of laminating before the inflow of the T-die, a multi-manifold method of laminating inside the T-die, and the like.
- the multi-manifold method is preferable from the viewpoint of improving the interfacial smoothness between layers.
- the molten thermoplastic resin laminate co-extruded from the T-die 11 is pressurized and cooled using a plurality of cooling rolls 12-14.
- the laminated film 16 obtained after pressurization and cooling is taken up by a pair of taking-up rolls 15.
- the number of cooling rolls can be appropriately designed.
- the configuration of the manufacturing apparatus can be appropriately redesigned as long as it does not deviate from the gist of the present invention.
- the laminated body of the present invention contains a surface layer which is a weather-resistant resin layer made of an acrylic resin composition (A) containing an elastic body (R) and an ultraviolet absorber, the ultraviolet transmittance (UV transmittance) is low. Has excellent weather resistance.
- the transmittance of the laminate of the present invention at a wavelength of 300 nm is preferably 5% or less.
- the laminate of the present invention contains a back layer which is an antifouling resin layer containing a vinyl alcohol resin (B), preferably an ethylene vinyl alcohol copolymer resin (EVOH), the back surface side has antifouling property and chemical resistance. , And excellent anti-fog property.
- B vinyl alcohol resin
- EVOH ethylene vinyl alcohol copolymer resin
- the laminate of the present invention contains a thermoplastic elastomer (C) between the surface layer and the back layer, and more preferably a group consisting of a polyvinyl acetal resin (DV) and / or a polar group-containing polypropylene resin (DP). It has an adhesive layer containing one or more adhesive-imparting components (D) selected from the above.
- the surface layer containing an acrylic resin which is an amorphous resin and the back layer containing an ethylene vinyl alcohol copolymer resin (EVOH) which is a crystalline resin have low adhesiveness, but the above-mentioned adhesive layer is formed between these layers. By providing it, the adhesiveness between the surface layer and the back layer can be enhanced, and the interlayer adhesiveness can be enhanced.
- the laminated body of the present invention contains a flexible elastic body (R) as a surface layer and contains a flexible thermoplastic elastomer (C) as an adhesive layer, so that it has stretchability and bending resistance. Excellent in sex. Since the laminate of the present invention is excellent in stretchability, bending resistance, and interlayer adhesiveness, cracking or delamination is suppressed even when pulled or bent at room temperature, and the laminate is excellent in handleability. Since the laminate of the present invention is excellent in stretchability, bending resistance, and interlayer adhesiveness, it can be suitably used for stretch molding, three-dimensional coating molding, and the like.
- the laminate of the present invention can have good transparency.
- the haze of the laminate of the present invention is preferably 15% or less, more preferably 10% or less.
- the "haze" can be measured by the method described in the section [Example] below.
- the present invention is excellent in transparency, weather resistance, stain resistance, chemical resistance, anti-fog property, and further excellent in stretchability, bending resistance, and interlayer adhesion. It is possible to provide a laminated body having excellent handleability.
- the laminate of the present invention is excellent in transparency, weather resistance, stain resistance, chemical resistance, anti-fog property, and handleability, and is suitable for automobile exterior applications, building material applications, agricultural applications, and the like.
- the evaluation items and evaluation methods are as follows. (Weight average molecular weight (Mw), molecular weight distribution (weight average molecular weight (Mw) / number average molecular weight (Mn))) The weight average molecular weight (Mw) and the molecular weight distribution (weight average molecular weight (Mw) / number average molecular weight (Mn) of the resin were determined by gel permeation chromatography (GPC). An HLC-8320 (product number) manufactured by Toso Co., Ltd. equipped with an RI detector) was used.
- tetrahydrofuran As an eluent, tetrahydrofuran was used, and as a column, two "TSKgel SuperMultipore HZM-M” manufactured by Toso Co., Ltd. and "SuperHZ4000" were used. A series-connected one was used. A sample solution was prepared by dissolving 4 mg of the resin in 5 ml of tetrahydrofuran. The temperature of the column oven was set to 40 ° C., and 20 ⁇ l of the sample solution was injected at an eluent flow rate of 0.35 ml / min. Then, the chromatogram was measured.
- GPC measurement was performed using 10 points of standard polystyrene having a molecular weight in the range of 400 to 500000, and a calibration line showing the relationship between the retention time and the molecular weight was prepared. Based on this calibration line, The Mw and Mw / Mn of the resin were determined.
- the multilayer film was cut to obtain a 50 mm ⁇ 50 mm test piece.
- a super UV tester (“SUV-W161” manufactured by Iwasaki Electric Co., Ltd.)
- ultraviolet rays are applied to the test piece for 200 hours under the conditions of a black panel temperature of 83 ° C., a relative humidity of 50%, and an irradiation energy of 100 mW / cm 2. Irradiated.
- the test piece was taken out from the testing machine, and a transmission spectrum in the wavelength range of 200 to 800 nm was obtained using a spectrophotometer (“UV3600” manufactured by Shimadzu Corporation), and the transmittance at a wavelength of 300 nm was determined.
- This transmittance is referred to as "UV transmittance after the weather resistance test”. The lower the UV transmittance after the weather resistance test, the better the weather resistance.
- the multilayer film was cut to obtain a 50 mm ⁇ 50 mm test piece.
- the back surface of the multilayer film (the surface on the third layer side shown in Table 3) was used as a test surface, and this test surface was rubbed 30 times back and forth with a sufficiently dried flannel cloth.
- the test surface was then contacted with dust from polyester fibers for 10 minutes. Then, the presence or absence of dust adhering to the test surface was visually observed and evaluated.
- the evaluation criteria are as follows. A (good): No dust adhered to the test surface.
- the multilayer film was cut to obtain a 50 mm ⁇ 50 mm test piece.
- the back surface of the multilayer film (the surface on the third layer side shown in Table 3) is used as a test surface, and oleic acid (manufactured by Neutrogena) is used as a chemical at room temperature (20 to 25 ° C.) with a dropper on the test surface.
- oleic acid manufactured by Neutrogena
- the mixture was kept at 80 ° C. for 24 hours.
- the chemicals on the test surface were wiped off with gauze, and the presence or absence of abnormalities in the appearance of the test surface was visually observed and evaluated.
- the evaluation criteria are as follows. A (Good): There was no abnormality in appearance on the entire test surface.
- the multilayer film was cut to obtain a 50 mm ⁇ 50 mm test piece.
- the back surface of the multilayer film (the surface on the third layer side shown in Table 3) was used as the test surface.
- a water bath was installed inside a rectangular parallelepiped plastic case with the entire upper surface open, and the temperature and humidity inside the case were adjusted to 27 ° C and 85% relative humidity.
- a test piece was placed on the upper surface of this plastic case. At this time, the test piece was installed so that the test surface was inside the case. After holding for 10 minutes in this state, the size of the maximum water droplet condensing on the test surface was measured.
- the evaluation criteria are as follows. A (good): The maximum water droplet size of dew condensation was less than 3 mm.
- the multilayer film was cut to obtain a 50 mm ⁇ 50 mm test piece.
- the haze was measured under the condition of 23 ° C. using a haze meter (“HM-150” manufactured by Murakami Color Research Institute) in accordance with JIS K 7631-1.
- the multilayer film was cut to obtain a 50 mm ⁇ 50 mm test piece.
- "Autograph AG-5000B” manufactured by Shimadzu Corporation was used, and the tensile elongation at break of the test piece was measured according to JIS-K 7127.
- the multilayer film was cut to obtain a 50 mm ⁇ 50 mm test piece.
- AGS-X desktop precision universal testing machine
- the back layer and the adhesive layer are connected under the conditions of a tensile speed of 300 mm / min and an environmental temperature of 23 ° C in accordance with JIS K 6854-2.
- the T-type peel strength between them was measured.
- the obtained reaction solution was poured into 80 L of methanol, the precipitated solid was filtered off, and dried at 50 ° C. for 20 hours to obtain a triblock copolymer composed of polystyrene-polyisoprene-polystyrene.
- 10 kg of the triblock copolymer was dissolved in 200 L of cyclohexane, and palladium carbon (palladium carrying amount: 5% by mass) was added as a hydrogenation catalyst in an amount of 5% by mass based on the copolymer, and the hydrogen pressure was 2 MPa.
- the reaction was carried out at 150 ° C. for 10 hours.
- thermoplastic elastomer (C-1) has a weight average molecular weight (Mw) of 107,000, a styrene unit content of 21% by mass, a hydrogenation rate of 85%, and a molecular weight distribution (Mw / Mn) of 1. It was 0.04.
- 1,2-bonds and 3,4-bonds to the sum of the amounts of 1,2-bonds, 3,4-bonds, and 1,4-bonds in the polyisoprene block contained in the thermoplastic elastomer (C-1).
- the total amount of was 60 mol%.
- the obtained reaction solution was poured into 80 L of methanol, the precipitated solid was filtered off, and dried at 50 ° C. for 20 hours to obtain a diblock copolymer composed of polystyrene-polybutadiene.
- 10 kg of the diblock copolymer was dissolved in 200 L of cyclohexane, and palladium carbon (palladium carrying amount: 5% by mass) was added as a hydrogenation catalyst in an amount of 5% by mass to the copolymer, and the hydrogen pressure was 2 MPa.
- the reaction was carried out at 50 ° C. for 10 hours.
- thermoplastic elastomer (C-2) The obtained thermoplastic elastomer (C-2) had a weight average molecular weight (Mw) of 70500, a styrene content of 13% by mass, a hydrogenation rate of 98%, and a molecular weight distribution of 1.05.
- thermoplastic elastomer (C-2) 1,2-bonds and 3,4-bonds with respect to the sum of the amounts of 1,2-bonds, 3,4-bonds, and 1,4-bonds.
- the total amount was 40 mol%.
- the polar group-containing polypropylene resin (DP-1) has an MFR of 6 g / 10 minutes at 230 ° C. and a load of 2.16 kg (21.18 N), a maleic anhydride concentration of 0.3%, and a melting point of 138. It was °C.
- the maleic anhydride concentration is a value obtained by titration using a methanol solution of potassium hydroxide.
- the melting point is a value obtained from the endothermic peak of the differential scanning calorimetry curve when the temperature is raised at 10 ° C./min.
- the emulsion containing the acrylic multilayer structure particles (E-1) was frozen at ⁇ 30 ° C. for 4 hours.
- the frozen emulsion was put into hot water at 80 ° C., which was twice the amount of the frozen emulsion, to dissolve it, and then held at 80 ° C. for 20 minutes to obtain a slurry.
- the slurry was dehydrated and further dried at 70 ° C. to obtain a powder of acrylic multilayer structure particles (E-1). This powder was pelletized by a known method.
- the neutralized reaction solution was transferred from the reactor to a drum can and left at room temperature (20 to 25 ° C.) for 16 hours to be cooled and solidified into a cake. Then, the cake-shaped resin was deflated using a centrifuge (“H-130” manufactured by a domestic centrifuge, rotation speed 1200 rpm). Next, the central portion of the centrifuge was washed while continuously supplying ion-exchanged water from above, and the above resin was washed with water for 10 hours. The conductivity of the cleaning liquid 10 hours after the start of cleaning was 30 ⁇ S / cm (measured with “CM-30ET” manufactured by Toa Denpa Kogyo Co., Ltd.).
- the washed resin was dried at 60 ° C. for 48 hours using a dryer to obtain a powdered ethylene vinyl alcohol resin (EVOH).
- the stirring was stopped, the temperature of the dissolution tank was lowered to 65 ° C., and the mixture was left for 5 hours to defoam the water / methanol solution of EVOH.
- hydrous EVOH pellets having a diameter of about 4 mm and a length of about 5 mm were obtained.
- the obtained hydrous EVOH pellets were deliquescented by centrifuging, and the operation of adding a large amount of water to deliquesce was repeated to wash the pellets to obtain ethylene vinyl alcohol resin (EVOH) pellets.
- the saponification degree of the obtained EVOH was 99 mol%, and the content of ethylene unit was 44 mol%.
- the EVOH pellets were designated as vinyl alcohol resin (B-1).
- thermoplastic Polymer Composition (X-1) 56 parts by mass of thermoplastic elastomer (C-1), 19 parts by mass of polyvinyl acetal resin (DV-1), and 25 parts by mass of polypropylene-based resin (DP-1) containing polar groups at 230 ° C. using a twin-screw extruder. After melt-kneading with the above, the product was extruded into strands and cut to produce pellets of the thermoplastic polymer composition (X-1). The compounding composition is shown in Table 1. In Production Examples 1 to 7, "TEM-28" manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd. was used as the twin-screw extruder.
- thermoplastic Polymer Composition (X-2) 81 parts by mass of thermoplastic elastomer (C-1) and 19 parts by mass of polyvinyl acetal resin (DV-1) are melt-kneaded at 230 ° C. using a twin-screw extruder, then extruded into strands and cut to heat. Pellets of the thermoplastic elastomer composition (X-2) were produced.
- the compounding composition is shown in Table 1.
- thermoplastic Polymer Composition (X-3) 85 parts by mass of the thermoplastic elastomer (C-2) and 15 parts by mass of the polypropylene resin (DP-1) containing a polar group are melt-kneaded at 230 ° C. using a twin-screw extruder, and then extruded into strands for cutting. Then, pellets of the thermoplastic polymer composition (X-3) were produced.
- the compounding composition is shown in Table 1.
- thermoplastic Polymer Composition (X-4) 98 parts by mass of the thermoplastic elastomer (C-1) and 2 parts by mass of the polypropylene resin (DP-1) containing a polar group are melt-kneaded at 230 ° C. using a twin-screw extruder, and then extruded into strands for cutting. Then, pellets of the thermoplastic polymer composition (X-4) were produced.
- the compounding composition is shown in Table 1.
- thermoplastic Polymer Composition (X-5) 85 parts by mass of the thermoplastic elastomer (C-3) and 15 parts by mass of the polypropylene resin (DP-1) containing a polar group are melt-kneaded at 230 ° C. using a twin-screw extruder, and then extruded into strands for cutting. Then, pellets of the thermoplastic polymer composition (X-5) were produced.
- the compounding composition is shown in Table 1.
- Vinyl alcohol resin (B-1) (EVOH pellets) was prepared as a material for the layer).
- Each of these resins was put into a hopper of another single-screw extruder (“VGM25-28EX” manufactured by GM ENGINEERING) and melt-kneaded. These melted resins were co-extruded using a multi-manifold die, pressurized and cooled using multiple cooling rolls, and picked up by a pair of pick-up rolls.
- the surface layer (first layer, impact resistant acrylic resin layer, 30 ⁇ m thickness) / intermediate layer (second layer, adhesive layer, 50 ⁇ m thickness) / back layer (third layer, EVOH layer, 20 ⁇ m thickness).
- a multilayer film having a three-layer structure was obtained. The thickness of each layer was controlled by the extrusion flow rate. Table 3 shows the laminated structure of the obtained multilayer film and the evaluation results.
- Example 2 to 6 A multilayer film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the material of each layer was changed as shown in Table 1.
- Table 3 shows the laminated structure of the obtained multilayer film and the evaluation results.
- Example 2 The surface layer (first layer, impact-resistant acrylic resin layer, 50 ⁇ m thickness) and the back layer (third layer, EVOH layer, 50 ⁇ m thickness) are directly laminated without interposing an intermediate layer (second layer, adhesive layer).
- a multilayer film (width 30 cm, total thickness 100 ⁇ m) was obtained in the same manner as in Example 1 except that a multilayer film having a two-layer structure was obtained.
- Table 4 shows the laminated structure of the obtained multilayer film and the evaluation results.
- Example 3 A multilayer film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the material of the back layer (third layer) was changed to polypropylene resin (PP-1) (“Prime Polypro E222” manufactured by Prime Polymer Co., Ltd.).
- PP-1 polypropylene resin
- Table 4 shows the laminated structure of the obtained multilayer film and the evaluation results.
- a surface layer which is a weather-resistant resin layer made of an acrylic resin composition (A) containing an elastic body (R) and an ultraviolet absorber, and an antifouling resin layer containing a vinyl alcohol resin (B).
- the back layer is provided between the surface layer and the back layer, and is composed of an adhesive layer containing a thermoplastic elastomer (C) and a polyvinyl acetal resin (DV) and / or a polar group-containing polypropylene resin (DP).
- Manufactured a multilayer film All of the obtained multilayer films were excellent in weather resistance, antifouling property on the back surface, chemical resistance, and anti-fog property. All of the obtained multilayer films were excellent in transparency, stretchability, bending resistance, and interlayer adhesion, and were excellent in handleability.
- a fluorine-based hard coat layer was formed on one surface of a single-layer film made of an acrylic resin composition (A) containing an elastic body (R) and an ultraviolet absorber to obtain a multilayer film. ..
- the obtained multilayer film had poor stretchability and bending resistance, and was easily broken during handling.
- Comparative Example 2 the surface layer (first layer, impact-resistant acrylic resin layer) and the back layer (third layer, EVOH layer) are directly laminated without interposing an intermediate layer (second layer, adhesive layer).
- a multilayer film having a two-layer structure was obtained.
- the obtained multilayer film had low interlayer adhesiveness, and delamination occurred during the bending resistance test.
- the obtained multilayer film was easily delaminated during handling.
- polypropylene resin was used as the material for the back layer (third layer).
- the obtained multilayer film had poor transparency and anti-fog properties. It could not be used for applications that required transparency and anti-fog properties.
- X was used.
- the obtained multilayer film had low interlayer adhesion between the intermediate layer and the EVOH layer, and delamination occurred during the bending resistance test. The obtained multilayer film was easily delaminated during handling.
- the polymer block (c2) contains butadiene units and / or isoprene units as the material of the intermediate layer, and is the sum of the amounts of 1,2-bonds, 3,4-bonds, and 1,4-bonds.
- a thermoplastic elastomer (C) having a ratio of the sum of the amounts of 1,2-bonds and 3,4-bonds to 30 mol% was used.
- the obtained multilayer film had low interlayer adhesiveness, and delamination occurred during the bending resistance test. The obtained multilayer film was easily delaminated during handling.
- Comparative Example 6 a vinyl alcohol resin (B) having an ethylene content of 5 mol% was used as the material for the back layer (third layer).
- the obtained multilayer film had poor antifouling properties. It could not be used for applications that required antifouling properties.
- the present invention is not limited to the above embodiments and examples, and the design can be appropriately changed as long as the gist of the present invention is not deviated.
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Abstract
本発明は、透明性、耐候性、防汚性、耐薬品性、防曇性、及び取扱い性に優れる積層体を提供する。積層体(1)は、弾性体(R)と紫外線吸収剤とを含むアクリル樹脂組成物(A)からなる耐候性樹脂層である表層(1A)と、ビニルアルコール樹脂(B)を含む防汚性樹脂層である裏層(1B)と、表層と裏層との間に設けられ、芳香族ビニル化合物単位を含む重合体ブロック(c1)と共役ジエン化合物単位を含む重合体ブロック(c2)とを含むブロック共重合体又は当該ブロック共重合体の水素添加物である熱可塑性エラストマー(C)を含む接着層(1C)とを有する。
Description
本発明は、両面で機能の異なる積層体に関する。より詳細には、本発明は、透明性、耐候性、防汚性、耐薬品性、防曇性、及び取扱い性に優れ、自動車外装用途、建材用途、及び農業用途等に好適な積層体に関する。
メタクリル樹脂は、透明性、耐候性、及び外観等に優れ、自動車内外装及び建材等の用途に使用されている。その耐候性から農業用途等への展開が期待されているが、メタクリル樹脂単体では、防汚性及び取扱い性等に課題がある。
特許文献1には、防汚性を有するフィルムとして、アクリル樹脂フィルム上に、防汚性に優れた、活性エネルギー線硬化性組成物の硬化物からなるハードコート層を積層したハードコートフィルムが開示されている(請求項1、8)。
特許文献2には、アクリル樹脂、アクリルゴム、及び紫外線吸収剤を含む耐候性樹脂層と、エチレンビニルアルコール共重合樹脂を含む防汚性樹脂層との積層シートが開示されている(請求項1)。特許文献2の一実施形態では、耐候性樹脂層と防汚性樹脂層とが直接積層されている(図1)。
特許文献3には、接着層を介してエチレンビニルアルコール共重合樹脂と他の樹脂層とを積層した多層構造体が開示されている(請求項1、3)。
特許文献2には、アクリル樹脂、アクリルゴム、及び紫外線吸収剤を含む耐候性樹脂層と、エチレンビニルアルコール共重合樹脂を含む防汚性樹脂層との積層シートが開示されている(請求項1)。特許文献2の一実施形態では、耐候性樹脂層と防汚性樹脂層とが直接積層されている(図1)。
特許文献3には、接着層を介してエチレンビニルアルコール共重合樹脂と他の樹脂層とを積層した多層構造体が開示されている(請求項1、3)。
アクリル樹脂フィルム上にハードコート層を積層した特許文献1に記載のフィルムでは、延伸性及び耐屈曲性が良くなく、室温で引っ張ったり曲げたりした際にハードコート層に割れ等が生じる恐れがあり、取扱い性に課題が残る。
耐候性樹脂層と防汚性樹脂層とを直接積層する特許文献2に記載の積層シートでは、非晶性樹脂であるメタクリル樹脂を含む耐候性樹脂層と、結晶性樹脂であるエチレンビニルアルコール共重合樹脂を含む防汚性樹脂層との接着性が不充分であり、取扱い時に層間剥離が生じる恐れがある。
特許文献3には、接着層を介したアクリル樹脂とエチレンビニルアルコール共重合樹脂との積層については記載がなく、非晶性樹脂であるアクリル樹脂と結晶性樹脂であるエチレンビニルアルコール共重合樹脂とを良好に接着する技術は開示されていない。
耐候性樹脂層と防汚性樹脂層とを直接積層する特許文献2に記載の積層シートでは、非晶性樹脂であるメタクリル樹脂を含む耐候性樹脂層と、結晶性樹脂であるエチレンビニルアルコール共重合樹脂を含む防汚性樹脂層との接着性が不充分であり、取扱い時に層間剥離が生じる恐れがある。
特許文献3には、接着層を介したアクリル樹脂とエチレンビニルアルコール共重合樹脂との積層については記載がなく、非晶性樹脂であるアクリル樹脂と結晶性樹脂であるエチレンビニルアルコール共重合樹脂とを良好に接着する技術は開示されていない。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、透明性、耐候性、防汚性、耐薬品性、防曇性、及び取扱い性に優れる積層体を提供することを目的とする。
本発明は、以下の[1]~[6]の積層体を提供する。
[1] 両面で機能の異なる積層体であって、
弾性体(R)と紫外線吸収剤とを含むアクリル樹脂組成物(A)からなる耐候性樹脂層である表層と、
ビニルアルコール樹脂(B)を含む防汚性樹脂層である裏層と、
前記表層と前記裏層との間に設けられ、芳香族ビニル化合物単位を含む重合体ブロック(c1)と共役ジエン化合物単位を含む重合体ブロック(c2)とを含むブロック共重合体又は当該ブロック共重合体の水素添加物である熱可塑性エラストマー(C)を含む接着層とを有し、
ビニルアルコール樹脂(B)は、エチレン単位の含有率が20~50mol%であるエチレンビニルアルコール共重合体であり、
前記接着層は、熱可塑性エラストマー(C)100質量部と、ポリビニルアセタール樹脂(DV)及び極性基含有ポリプロピレン系樹脂(DP)からなる群より選ばれる1種以上の接着付与成分(D)10~100質量部とを含む熱可塑性重合体組成物(X)からなり、
重合体ブロック(c2)は、ブタジエン単位及び/又はイソプレン単位を含み、1,2-結合、3,4-結合、及び1,4-結合の量の和に対する1,2-結合及び3,4-結合の量の和の割合が40mol%以上である重合体ブロックである、積層体。
[1] 両面で機能の異なる積層体であって、
弾性体(R)と紫外線吸収剤とを含むアクリル樹脂組成物(A)からなる耐候性樹脂層である表層と、
ビニルアルコール樹脂(B)を含む防汚性樹脂層である裏層と、
前記表層と前記裏層との間に設けられ、芳香族ビニル化合物単位を含む重合体ブロック(c1)と共役ジエン化合物単位を含む重合体ブロック(c2)とを含むブロック共重合体又は当該ブロック共重合体の水素添加物である熱可塑性エラストマー(C)を含む接着層とを有し、
ビニルアルコール樹脂(B)は、エチレン単位の含有率が20~50mol%であるエチレンビニルアルコール共重合体であり、
前記接着層は、熱可塑性エラストマー(C)100質量部と、ポリビニルアセタール樹脂(DV)及び極性基含有ポリプロピレン系樹脂(DP)からなる群より選ばれる1種以上の接着付与成分(D)10~100質量部とを含む熱可塑性重合体組成物(X)からなり、
重合体ブロック(c2)は、ブタジエン単位及び/又はイソプレン単位を含み、1,2-結合、3,4-結合、及び1,4-結合の量の和に対する1,2-結合及び3,4-結合の量の和の割合が40mol%以上である重合体ブロックである、積層体。
[2] アクリル樹脂組成物(A)は、
メタクリル酸メチル単位を80質量%以上含むメタクリル樹脂(M)と、弾性体(R)と、前記紫外線吸収剤とを含み、
前記紫外線吸収剤が、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤及び/又はトリアジン系紫外線吸収剤であり、
メタクリル樹脂(M)と弾性体(R)との合計100質量部に対して、メタクリル樹脂(M)の含有量が10~99質量部であり、弾性体(R)の含有量が90~1質量部であるアクリル樹脂組成物であり、
前記積層体の300nmの波長における透過率が5%以下である、[1]の積層体。
メタクリル酸メチル単位を80質量%以上含むメタクリル樹脂(M)と、弾性体(R)と、前記紫外線吸収剤とを含み、
前記紫外線吸収剤が、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤及び/又はトリアジン系紫外線吸収剤であり、
メタクリル樹脂(M)と弾性体(R)との合計100質量部に対して、メタクリル樹脂(M)の含有量が10~99質量部であり、弾性体(R)の含有量が90~1質量部であるアクリル樹脂組成物であり、
前記積層体の300nmの波長における透過率が5%以下である、[1]の積層体。
[3] 弾性体(R)は、架橋ゴム粒子、及び/又は、メタクリル酸エステル単位を含むメタクリル酸エステル重合体ブロック(g1)とアクリル酸エステル単位を含むアクリル酸エステル重合体ブロック(g2)とを含むブロック共重合体である、[1]又は[2]の積層体。
[4] 総厚みが20~500μmの積層フィルムであり、総厚みに対して、前記表層の厚みの割合が1/20~2/3であり、前記裏層の厚みの割合が1/20~2/3である、[1]~[3]のいずれかの積層体。
[5] 延伸フィルムである、[1]~[4]のいずれかの積層体。
[6] 前記表層と前記裏層との間にさらに、前記表層、前記裏層、及び前記接着層とは異なる機能を有する機能層を有する、[1]~[5]のいずれかの積層体。
[5] 延伸フィルムである、[1]~[4]のいずれかの積層体。
[6] 前記表層と前記裏層との間にさらに、前記表層、前記裏層、及び前記接着層とは異なる機能を有する機能層を有する、[1]~[5]のいずれかの積層体。
本発明によれば、透明性、耐候性、防汚性、耐薬品性、防曇性、及び取扱い性に優れる積層体を提供することができる。
[両面で機能の異なる積層体]
本発明の積層体は、弾性体(R)と紫外線吸収剤とを含むアクリル樹脂組成物(A)からなる耐候性樹脂層である表層と、ビニルアルコール樹脂(B)を含む防汚性樹脂層である裏層とを含み、両面で機能の異なる積層体である。
本発明の積層体は、表層と裏層との間に、これらの層の接着性を向上させるために、熱可塑性エラストマー(C)を含む接着層を有する。
なお、本発明の積層体における「表裏」は、積層体の両側を区別するための便宜上の呼称であり、実使用における「表裏」とは一致しなくてもよい。「表層」は一方の表層、「裏層」は他方の表層と言うこともでき、実際の使用では、「表層」を裏側、「裏層」を表側に使用してもよい。
本発明の積層体は、弾性体(R)と紫外線吸収剤とを含むアクリル樹脂組成物(A)からなる耐候性樹脂層である表層と、ビニルアルコール樹脂(B)を含む防汚性樹脂層である裏層とを含み、両面で機能の異なる積層体である。
本発明の積層体は、表層と裏層との間に、これらの層の接着性を向上させるために、熱可塑性エラストマー(C)を含む接着層を有する。
なお、本発明の積層体における「表裏」は、積層体の両側を区別するための便宜上の呼称であり、実使用における「表裏」とは一致しなくてもよい。「表層」は一方の表層、「裏層」は他方の表層と言うこともでき、実際の使用では、「表層」を裏側、「裏層」を表側に使用してもよい。
図1は、本発明に係る一実施形態の積層体の模式断面図である。
図中、符号1は積層体、符号1Aは耐候性樹脂層である表層、符号1Bは防汚性樹脂層である裏層、符号1Cは接着層をそれぞれ示す。
耐候性樹脂層である表層1Aと、防汚性樹脂層である裏層1Bとの間には、必要に応じて、接着層1C以外の他の樹脂層が設けられてもよい。
図中、符号1は積層体、符号1Aは耐候性樹脂層である表層、符号1Bは防汚性樹脂層である裏層、符号1Cは接着層をそれぞれ示す。
耐候性樹脂層である表層1Aと、防汚性樹脂層である裏層1Bとの間には、必要に応じて、接着層1C以外の他の樹脂層が設けられてもよい。
(表層(耐候性樹脂層))
耐候性樹脂層である表層は、弾性体(R)と紫外線吸収剤とを含むアクリル樹脂組成物(A)からなる。
表層は、紫外線吸収剤を含むため、紫外線透過率(UV透過率)が低く、耐候性に優れる。表層の300nmの波長における透過率は、好ましくは5%以下である。
表層は、弾性体(R)を含むため、延伸性及び耐屈曲性に優れる。アクリル樹脂組成物(A)は、耐衝撃性を有する弾性体(R)を含むため、耐衝撃性アクリル樹脂とも言う。
弾性体(R)と紫外線吸収剤とを含むアクリル樹脂組成物(A)からなる表層を含む本発明の積層体は、耐候性に優れると共に、延伸性及び耐屈曲性に優れ、取扱い性に優れる。
耐候性樹脂層である表層は、弾性体(R)と紫外線吸収剤とを含むアクリル樹脂組成物(A)からなる。
表層は、紫外線吸収剤を含むため、紫外線透過率(UV透過率)が低く、耐候性に優れる。表層の300nmの波長における透過率は、好ましくは5%以下である。
表層は、弾性体(R)を含むため、延伸性及び耐屈曲性に優れる。アクリル樹脂組成物(A)は、耐衝撃性を有する弾性体(R)を含むため、耐衝撃性アクリル樹脂とも言う。
弾性体(R)と紫外線吸収剤とを含むアクリル樹脂組成物(A)からなる表層を含む本発明の積層体は、耐候性に優れると共に、延伸性及び耐屈曲性に優れ、取扱い性に優れる。
アクリル樹脂組成物(A)は、表層の表面硬度等の観点から、樹脂成分として、好ましくはメタクリル樹脂(M)1~99質量部及び弾性体(R)99~1質量部を含み、より好ましくはメタクリル樹脂(M)10~90質量部及び弾性体(R)90~10質量部を含む。
<メタクリル樹脂(M)>
メタクリル樹脂(M)は、メタクリル酸メチル(MMA)の単独重合体、又は、MMAと1種以上の他の単量体との共重合体である。メタクリル樹脂(M)中において、MMA単位の含有率は、好ましくは80質量%以上、より好ましくは90質量%以上であり、他の単量体単位の含有率は、20質量%以下、より好ましくは10質量%以下である。メタクリル樹脂(M)は、1種又は2種以上用いることができる。
メタクリル樹脂(M)は、メタクリル酸メチル(MMA)の単独重合体、又は、MMAと1種以上の他の単量体との共重合体である。メタクリル樹脂(M)中において、MMA単位の含有率は、好ましくは80質量%以上、より好ましくは90質量%以上であり、他の単量体単位の含有率は、20質量%以下、より好ましくは10質量%以下である。メタクリル樹脂(M)は、1種又は2種以上用いることができる。
MMA以外の他の単量体としては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n-プロピル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸n-ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸s-ブチル、アクリル酸tert-ブチル、アクリル酸アミル、アクリル酸イソアミル、アクリル酸n-へキシル、アクリル酸2-エチルへキシル、アクリル酸ペンタデシル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸フェニル、アクリル酸ベンジル、アクリル酸フェノキシエチル、アクリル酸2-ヒドロキシエチル、アクリル酸2-エトキシエチル、アクリル酸グリシジル、アクリル酸アリル、アクリル酸シクロへキシル、アクリル酸ノルボルネニル、及びアクリル酸イソボニル等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n-プロピル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸n-ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸s-ブチル、メタクリル酸tert-ブチル、メタクリル酸アミル、メタクリル酸イソアミル、メタクリル酸n-へキシル、メタクリル酸2-エチルへキシル、メタクリル酸ペンタデシル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸フェノキシエチル、メタクリル酸2-ヒドロキシエチル、メタクリル酸2-エトキシエチル、メタクリル酸グリシジル、メタクリル酸アリル、メタクリル酸シクロへキシル、メタクリル酸ノルボルネニル、及びメタクリル酸イソボニル等のMMA以外のメタクリル酸エステル;(メタ)アクリル酸、無水マレイン酸、マレイン酸、及びイタコン酸等の不飽和カルボン酸;エチレン、プロピレン、1-ブテン、イソブチレン、及び1-オクテン等のオレフィン;ブタジエン、イソプレン、及びミルセン等の共役ジエン;スチレン、α-メチルスチレン、p-メチルスチレン、及びm-メチルスチレン等の芳香族ビニル化合物;(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリロニトリル、酢酸ビニル、ビニルピリジン、ビニルケトン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、及びフッ化ビニリデン等が挙げられる。
本明細書において、(メタ)アクリルは、アクリル及びメタクリルの総称であり、(メタ)アクリロニトリルは、アクリロニトリル及びメタクリロニトリルの総称であり、(メタ)アクリロイルは、(メタ)アクリロイル及び(メタ)アクリロイルの総称である。
メタクリル樹脂(M)の立体規則性は特に制限されない。イソタクチック、ヘテロタクチック、及びシンジオタクチック等の立体規則性を有するメタクリル樹脂(M)を用いてもよい。
メタクリル樹脂(M)の立体規則性は特に制限されない。イソタクチック、ヘテロタクチック、及びシンジオタクチック等の立体規則性を有するメタクリル樹脂(M)を用いてもよい。
メタクリル樹脂(M)の重量平均分子量(Mw)は特に制限されず、好ましくは30,000~180,000、より好ましくは40,000~150,000、特に好ましくは50,000~130,000である。Mwは、30,000未満では表層の耐衝撃性及び靭性が低下する傾向となり、180,000超ではメタクリル樹脂(M)の流動性が低下し成形加工性が低下する傾向となる。
本明細書において、重量平均分子量(Mw)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)測定によって求められるポリスチレン換算の重量平均分子量である。
本明細書において、重量平均分子量(Mw)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)測定によって求められるポリスチレン換算の重量平均分子量である。
メタクリル樹脂(M)は、メタクリル酸メチル(MMA)を80質量%以上含み、必要に応じて1種以上の他の単量体を20質量%以下含む単量体(混合物)を、公知方法にて(共)重合することで、製造できる。
メタクリル樹脂(M)として、市販品を用いてもよい。市販品としては例えば、「パラペットH1000B」(MFR:22g/10分)、「パラペットGF」(MFR:15g/10分)、「パラペットEH」(MFR:1.3g/10分)、「パラペットHRL」(MFR:2.0g/10分)、「パラペットHRS」(MFR:2.4g/10分)、及び「パラペットG」(MFR:8.0g/10分)[いずれもクラレ社製]等が挙げられる。
本明細書において、メタクリル樹脂のMFRは、JIS K 7210-1に準拠して、230℃、荷重37.3Nの条件で測定されるメルトフローレートである。
メタクリル樹脂(M)として、市販品を用いてもよい。市販品としては例えば、「パラペットH1000B」(MFR:22g/10分)、「パラペットGF」(MFR:15g/10分)、「パラペットEH」(MFR:1.3g/10分)、「パラペットHRL」(MFR:2.0g/10分)、「パラペットHRS」(MFR:2.4g/10分)、及び「パラペットG」(MFR:8.0g/10分)[いずれもクラレ社製]等が挙げられる。
本明細書において、メタクリル樹脂のMFRは、JIS K 7210-1に準拠して、230℃、荷重37.3Nの条件で測定されるメルトフローレートである。
<弾性体(R)>
弾性体(R)としては、透明性、耐衝撃性、及び分散性の観点から、架橋ゴム粒子及び/又はブロック共重合体が好ましい。
弾性体(R)としては、透明性、耐衝撃性、及び分散性の観点から、架橋ゴム粒子及び/又はブロック共重合体が好ましい。
架橋ゴム粒子としては、多層構造粒子(E)が好ましい。
多層構造粒子(E)は、中心側から内層(e2)と外層(e1)の少なくとも2層が積層された粒子である。多層構造粒子(E)はさらに、内層(e2)の内側に、架橋性樹脂層(e3)を有していてもよい。
多層構造粒子(E)は、中心側から内層(e2)と外層(e1)の少なくとも2層が積層された粒子である。多層構造粒子(E)はさらに、内層(e2)の内側に、架橋性樹脂層(e3)を有していてもよい。
内層(e2)は、1種以上のアクリル酸アルキルエステル、1種以上の架橋性単量体、及び必要に応じて1種以上の他の単官能性単量体を共重合して得られた架橋弾性体を含む層である。
アクリル酸アルキルエステルとしては、アルキル基の炭素数が2~8であるアクリル酸アルキルエステルが好ましく、例えば、アクリル酸ブチル及びアクリル酸2-エチルへキシル等が好ましい。内層(e2)の原料単量体の総量に対するアクリル酸アルキルエステルの量は、耐衝撃性の点から、好ましくは70~99.8質量%、より好ましくは80~90質量%である。
架橋性単量体は、一分子内に少なくとも2個の重合性炭素-炭素二重結合を有する単量体である。例えば、エチレングリコールジメタクリレート、及びブタンジオールジメタクリレート等のグリコール類の不飽和カルボン酸ジエステル;(メタ)アクリル酸アリル、及びケイ皮酸アリル等の不飽和カルボン酸のアルケニルエステル;フタル酸ジアリル、マレイン酸ジアリル、トリアリルシアヌレート、及びトリアリルイソシアヌレート等の多塩基酸のポリアルケニルエステル;トリメチロールプロパントリアクリレート等の多価アルコールの不飽和カルボン酸エステル;ジビニルベンゼン等が挙げられる。中でも、不飽和カルボン酸のアルケニルエステル、及び多塩基酸のポリアルケニルエステル等が好ましい。内層(e2)の原料単量体の総量に対する架橋性単量体の量は、表層の耐衝撃性、耐熱性、及び表面硬度の向上の観点から、好ましくは0.2~30質量%、より好ましくは0.2~10質量%である。
必要に応じて用いられる他の単官能性単量体としては、例えば、メタクリル酸メチル(MMA)、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n-プロピル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸n-ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸ペンチル、メタクリル酸ヘキシル、メタクリル酸オクチル、メタクリル酸2-エチルへキシル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸ミリスチル、メタクリル酸パルミチル、メタクリル酸ステアリル、及びメタクリル酸ベヘニル等のメタクリル酸アルキル;メタクリル酸フェニル等のメタクリル酸とフェノール類とのエステル、及びメタクリル酸ベンジル等のメタクリル酸と芳香族アルコールとのエステル等のメタクリル酸エステル;スチレン、α-メチルスチレン、1-ビニルナフタレン、3-メチルスチレン、4-プロピルスチレン、4-シクロヘキシルスチレン、4-ドデシルスチレン、2-エチル-4-ベンジルスチレン、4-(フェニルブチル)スチレン、及びハロゲン化スチレン等の芳香族ビニル系単量体;(メタ)アクリロニトリル等のシアン化ビニル系単量体;ブタジエン、及びイソプレン等の共役ジエン系単量体等が挙げられる。内層(e2)の原料単量体の総量に対する他の単官能性単量体の量は、表層の耐衝撃性向上の観点から、好ましくは24.5質量%以下、より好ましくは20質量%以下である。
外層(e1)は、表層の耐熱性の点から、メタクリル酸メチル(MMA)を80質量%以上、好ましくは90質量%以上含み、必要に応じて、1種以上の他の単官能性単量体を20質量%以下、好ましくは10質量%以下含む単量体(混合物)を(共)重合して得られる硬質熱可塑性樹脂からなる層である。
必要に応じて用いられる他の単官能性単量体としては、例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸ブチル、及びアクリル酸2-エチルへキシル等のアクリル酸アルキルエステル;(メタ)アクリル酸等が挙げられる。
必要に応じて用いられる他の単官能性単量体としては、例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸ブチル、及びアクリル酸2-エチルへキシル等のアクリル酸アルキルエステル;(メタ)アクリル酸等が挙げられる。
多層構造粒子(E)における内層(e2)及び外層(e1)の含有率は、特に制限されない。表層の耐衝撃性、耐熱性、表面硬度、取扱い性、及びメタクリル樹脂(M)との溶融混練の容易さ等の観点から、多層構造粒子(E)の質量に対して、内層(e2)の含有率が40~80質量%、外層(e1)の含有率が60~20質量%であることが好ましい。
多層構造粒子(E)に必要に応じて含まれる架橋性樹脂層(e3)としては、外層(e1)で使用できる単官能性単量体と、内層(e2)で使用できる架橋性単量体との共重合で得られる樹脂層が好ましい。
多層構造粒子(E)の製造方法は特に制限されず、多層構造粒子(E)の層構造の制御の観点から乳化重合法が好ましい。
ブロック共重合体(G)としては、1つ以上のメタクリル酸エステル重合体ブロック(g1)と1つ以上のアクリル酸エステル重合体ブロック(g2)とを含む共重合体が好ましい。
メタクリル酸エステル重合体ブロック(g1)は主として、メタクリル酸エステル単位を含み、必要に応じて他の単量体単位を含む重合体ブロックである。メタクリル酸エステル重合体ブロック(g1)におけるメタクリル酸エステル単位の含有率は、延伸性、耐屈曲性、及び表面硬度の観点から、好ましくは80質量%以上、より好ましくは90質量%以上、特に好ましくは95質量%以上、最も好ましくは98質量%以上である。
メタクリル酸エステルとしては、例えば、メタクリル酸メチル(MMA)、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n-プロピル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸n-ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸sec-ブチル、メタクリル酸tert-ブチル、メタクリル酸アミル、メタクリル酸イソアミル、メタクリル酸n-へキシル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸2-エチルへキシル、メタクリル酸ペンタデシ、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸イソボルニル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸フェノキシエチル、メタクリル酸2-ヒドロキシエチル、メタクリル酸2-メトキシエチル、メタクリル酸グリシジル、及びメタクリル酸アリル等が挙げられる。これらは1種又は2種以上用いることができる。中でも、透明性及び耐熱性の観点から、MMA、メタクリル酸エチル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸n-ブチル、メタクリル酸tert-ブチル、メタクリル酸シクロヘキシル、及びメタクリル酸イソボルニル等のメタクリル酸アルキルエステルが好ましく、MMAがより好ましい。
メタクリル酸エステル重合体ブロック(g1)に必要に応じて含まれるメタクリル酸エステル単位以外の他の単量体単位の含有率は、延伸性、耐屈曲性、性及び表面硬度の観点から、好ましくは20質量%以下、より好ましくは10質量%以下、特に好ましくは5質量%以下、最も好ましくは2質量%以下である。
メタクリル酸エステル以外の他の単量体としては、例えば、アクリル酸エステル、不飽和カルボン酸、芳香族ビニル化合物、オレフィン、共役ジエン、(メタ)アクリロニトリル、(メタ)アクリルアミド、酢酸ビニル、ビニルピリジン、ビニルケトン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、及びフッ化ビニリデン等が挙げられる。これらは、1種又は2種以上用いることができる。
メタクリル酸エステル重合体ブロック(g1)の重量平均分子量(Mw)は特に制限されず、好ましくは5,00~150,000、より好ましくは8,000~120,000、特に好ましくは12,000~100,000である。Mwは、5,000未満では弾性率が低く高温で延伸成形する際等に皺が生じる恐れがあり、150,000超では延伸成形時及び三次元被覆成形時等に積層体が破断する恐れがある。
ブロック共重合体(G)が複数のメタクリル酸エステル重合体ブロック(g1)を含む場合、これらブロックの単量体組成及び分子量は同一でも非同一でもよい。
ブロック共重合体(G)が複数のメタクリル酸エステル重合体ブロック(g1)を含む場合、これらブロックの単量体組成及び分子量は同一でも非同一でもよい。
アクリル酸エステル重合体ブロック(g2)は主として、アクリル酸エステル単位を含み、必要に応じて他の単量体単位を含む重合体ブロックである。アクリル酸エステル重合体ブロック(g2)におけるアクリル酸エステル単位の割合は、延伸性、耐屈曲性、及び三次元被覆成形性等の観点から、好ましくは45質量%以上、より好ましくは50質量%以上、特に好ましくは60質量%以上、最も好ましくは90質量%以上である。
アクリル酸エステルとしては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n-プロピル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸n-ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸sec-ブチル、アクリル酸tert-ブチル、アクリル酸アミル、アクリル酸イソアミル、アクリル酸n-へキシル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸2-エチルへキシル、アクリル酸ペンタデシル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸イソボルニル、アクリル酸フェニル、アクリル酸ベンジル、アクリル酸フェノキシエチル、アクリル酸2-ヒドロキシエチル、アクリル酸2-メトキシエチル、アクリル酸グリシジル、及びアクリル酸アリル等が挙げられる。これらは、1種又は2種以上用いることができる。
アクリル酸エステル重合体ブロック(g2)は、延伸性、耐屈曲性、及び透明性の観点から、アクリル酸アルキルエステル単位及び(メタ)アクリル酸芳香族エステル単位を含むことが好ましい。
アクリル酸アルキルエステルとしては、例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸n-ブチル、アクリル酸2-エチルへキシル、及びアクリル酸ドデシル等が挙げられる。中でも、アクリル酸n-ブチル、及びアクリル酸2-エチルへキシル等が好ましい。
アクリル酸アルキルエステルとしては、例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸n-ブチル、アクリル酸2-エチルへキシル、及びアクリル酸ドデシル等が挙げられる。中でも、アクリル酸n-ブチル、及びアクリル酸2-エチルへキシル等が好ましい。
(メタ)アクリル酸芳香族エステルは、アクリル酸芳香族エステル又はメタクリル酸芳香族エステルと、芳香環を含む化合物とのエステルである。例えば、(メタ)アクリル酸フェニル、(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリル酸フェノキシエチル、及び(メタ)アクリル酸スチリル等が挙げられる。中でも、透明性の観点から、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸フェノキシエチル、及びアクリル酸ベンジル等が好ましい。
透明性の観点から、アクリル酸エステル重合体ブロック(g2)中、アクリル酸アルキルエステル単位の含有率は、好ましくは50~90質量%、より好ましくは60~80質量%であり、(メタ)アクリル酸芳香族エステル単位の含有率は、好ましくは50~10質量%、より好ましくは40~20質量%である。
アクリル酸エステル重合体ブロック(g2)に必要に応じて含まれるアクリル酸エステル以外の他の単量体単位の含有率は、好ましくは55質量%以下、より好ましくは50質量%以下、特に好ましくは40質量%以下、最も好ましくは10質量%以下である。
アクリル酸エステル以外の他の単量体としては、例えば、メタクリル酸エステル、不飽和カルボン酸、芳香族ビニル化合物、オレフィン、共役ジエン、(メタ)アクリロニトリル、(メタ)アクリルアミド、酢酸ビニル、ビニルピリジン、ビニルケトン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、及びフッ化ビニリデン等が挙げられる。これらは、1種又は2種以上用いることができる。
アクリル酸エステル重合体ブロック(g2)の重量平均分子量(Mw)は特に制限されず、延伸性、耐屈曲性、及び三次元被覆成形性等の観点から、好ましくは5,000~120,000、より好ましくは15,000~110,000、特に好ましくは30,000~100,000である。
ブロック共重合体(G)が複数のアクリル酸エステル重合体ブロック(g2)を含む場合、これらブロックの単量体組成及び分子量は同一でも非同一でもよい。
ブロック共重合体(G)が複数のアクリル酸エステル重合体ブロック(g2)を含む場合、これらブロックの単量体組成及び分子量は同一でも非同一でもよい。
<紫外線吸収剤>
アクリル樹脂組成物(A)は、1種以上の紫外線吸収剤を含む。
紫外線吸収剤は、紫外線を吸収する能力を有する化合物であり、例えば、ベンゾフェノン類、ベンゾトリアゾール類、トリアジン類、ベンゾエート類、サリシレート類、シアノアクリレート類、蓚酸アニリド類、マロン酸エステル類、及びホルムアミジン類等が挙げられる。中でも、ブリードアウト抑制の観点から、ベンゾトリアゾール類及びトリアジン類が好ましく、紫外線による樹脂劣化抑制の観点から、ベンゾトリアゾール類がより好ましい。
アクリル樹脂組成物(A)は、1種以上の紫外線吸収剤を含む。
紫外線吸収剤は、紫外線を吸収する能力を有する化合物であり、例えば、ベンゾフェノン類、ベンゾトリアゾール類、トリアジン類、ベンゾエート類、サリシレート類、シアノアクリレート類、蓚酸アニリド類、マロン酸エステル類、及びホルムアミジン類等が挙げられる。中でも、ブリードアウト抑制の観点から、ベンゾトリアゾール類及びトリアジン類が好ましく、紫外線による樹脂劣化抑制の観点から、ベンゾトリアゾール類がより好ましい。
ベンゾトリアゾール類としては、2,2’-メチレンビス[4-(1,1,3,3-テトラメチルブチル)-6-(2H-ベンゾトリアゾール-イル)フェノール](旭電化工業社製「アデカスタブLA-31」等)、2-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-(1,1,3,3-テトラメチルブチル)フェノール(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「TINUVIN329」等)、2-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4,6-ビス(1-メチル-1-フェニルエチル)フェノール(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「TINUVIN234」等)等が挙げられる。
トリアジン類としては、2,4,6-トリス(2-ヒドロキシ-4-ヘキシルオキシ-3-メチルフェニル)-1,3,5-トリアジン(ADEKA社製「LA-F70」等)、及びその類縁体であるヒドロキシフェニルトリアジン系紫外線吸収剤(BASF社製「TINUVIN477-D」、「TINUVIN460」、「TINUVIN479」、及び「TINUVIN1600」等)等が挙げられる。
アクリル樹脂組成物(A)中の紫外線吸収剤の添加量は、その紫外線吸収性能に応じて設計することができ、表層の300nmの波長における透過率が5%以下となるように、紫外線吸収剤の種類と量を調整することが好ましい。
<他の添加剤>
アクリル樹脂組成物(A)は必要に応じて、酸化防止剤、熱安定剤、滑剤、加工助剤、帯電防止剤、酸化防止剤、着色剤、及び耐衝撃助剤等の他の添加剤を含有してもよい。
アクリル樹脂組成物(A)は必要に応じて、酸化防止剤、熱安定剤、滑剤、加工助剤、帯電防止剤、酸化防止剤、着色剤、及び耐衝撃助剤等の他の添加剤を含有してもよい。
(裏層(防汚性樹脂層))
本発明の積層体は、ビニルアルコール樹脂(B)を含む防汚性樹脂層である裏層を含む。ビニルアルコール樹脂(B)を含む防汚性樹脂層は、防汚性、耐薬品性、及び防曇性に優れる。ビニルアルコール樹脂(B)としては公知のものを用いることができ、防汚性の観点から、エチレン-ビニルアルコール共重合体が好ましい。
本発明の積層体は、ビニルアルコール樹脂(B)を含む防汚性樹脂層である裏層を含むため、裏面側は、防汚性、耐薬品性、及び防曇性に優れる。したがって、本発明の積層体は、これら特性が要求される側に裏面側が位置するように積層体を配置して、使用することができる。
本発明の積層体は、ビニルアルコール樹脂(B)を含む防汚性樹脂層である裏層を含む。ビニルアルコール樹脂(B)を含む防汚性樹脂層は、防汚性、耐薬品性、及び防曇性に優れる。ビニルアルコール樹脂(B)としては公知のものを用いることができ、防汚性の観点から、エチレン-ビニルアルコール共重合体が好ましい。
本発明の積層体は、ビニルアルコール樹脂(B)を含む防汚性樹脂層である裏層を含むため、裏面側は、防汚性、耐薬品性、及び防曇性に優れる。したがって、本発明の積層体は、これら特性が要求される側に裏面側が位置するように積層体を配置して、使用することができる。
<エチレン-ビニルアルコール共重合体>
エチレン-ビニルアルコール共重合体は、エチレンとビニルエステルとの共重合体をけん化したものである。以下、この共重合体は、「EVOH」と略記する場合がある。
エチレンとビニルエステルとの共重合は、溶液重合、懸濁重合、乳化重合、及びバルク重合等の公知重合にて実施することができる。これら共重合は、連続式及び回分式のいずれで実施してもよい。
エチレン-ビニルアルコール共重合体は、エチレンとビニルエステルとの共重合体をけん化したものである。以下、この共重合体は、「EVOH」と略記する場合がある。
エチレンとビニルエステルとの共重合は、溶液重合、懸濁重合、乳化重合、及びバルク重合等の公知重合にて実施することができる。これら共重合は、連続式及び回分式のいずれで実施してもよい。
EVOH中、エチレン単位の含有率(単に「エチレン含有率」とも言う。)の下限値は、好ましくは10mol%、より好ましくは20mol%、特に好ましくは25mol%である。エチレン含有率の上限値は、好ましくは60mol%、より好ましくは55mol%、特に好ましくは50mol%、最も好ましくは40mol%である。
エチレン含有率が上記下限値未満では、溶融押出時の熱安定性が低下して共重合体がゲル化し、ストリーク及びフィッシュアイ等の欠陥が発生する恐れがある。特に、一般的な溶融押出成形の条件よりも高温又は高速の条件下で長時間運転を行うとゲル化の可能性が高くなる。エチレン含有率が上記上限値超では、ガスバリア性等が低下し、EVOHが有する有利な特性を充分に発揮できない恐れがある。
エチレン単位の含有率は、20~50mol%であることが好ましい。
エチレン含有率が上記下限値未満では、溶融押出時の熱安定性が低下して共重合体がゲル化し、ストリーク及びフィッシュアイ等の欠陥が発生する恐れがある。特に、一般的な溶融押出成形の条件よりも高温又は高速の条件下で長時間運転を行うとゲル化の可能性が高くなる。エチレン含有率が上記上限値超では、ガスバリア性等が低下し、EVOHが有する有利な特性を充分に発揮できない恐れがある。
エチレン単位の含有率は、20~50mol%であることが好ましい。
ビニルエステルとしては、工業的入手容易性等の観点から、酢酸ビニルが好ましい。酢酸ビニルは通常、不可避不純物として少量のアセトアルデヒドを含有する。酢酸ビニル中のアセトアルデヒド含有率は、好ましくは100ppm未満、より好ましくは60ppm以下、特に好ましくは25ppm以下、最も好ましくは15ppm以下である。
EVOHは、エチレン及びビニルエステル以外の他の単量体に由来する単位を含んでいてもよい。他の単量体としては、例えば、ビニルシラン系化合物等が挙げられる。EVOH中の他の単量体単位の含有率は、好ましくは0.2mol%以下である。
ビニルエステル単位のけん化度は、通常85mol%以上、好ましくは90mol%以上、より好ましくは98mol%以上、特に好ましくは98.9mol%以上である。けん化度が上記下限値未満では、熱安定性が不充分となる恐れがある。
EVOHのメルトフローレート(MFR)の下限値は、好ましくは0.5g/10min、より好ましくは1.0g/10min、特に好ましくは1.4g/10minである。MFRの上限値は、好ましくは30g/10min、より好ましくは25g/10min、さらに好ましくは20g/10min、さらに好ましくは15g/10min、特に好ましくは10g/10min、最も好ましくは1.6g/10minである。
EVOHのMFRが上記下限値未満又は上記上限値超では、成形性及び外観が悪化する恐れがある。
EVOHのMFRが上記下限値未満又は上記上限値超では、成形性及び外観が悪化する恐れがある。
本明細書において、EVOHのMFRは、JIS K 7210-1に準拠して、温度190℃、荷重2,160gの条件で測定されるメルトフローレートである。
<任意成分>
防汚性樹脂層である裏層は必要に応じて、ビニルアルコール樹脂(B)以外の他の樹脂及び各種添加剤等の任意成分を含むことができる。
防汚性樹脂層である裏層は必要に応じて、ビニルアルコール樹脂(B)以外の他の樹脂及び各種添加剤等の任意成分を含むことができる。
(接着層)
本発明の積層体は、耐候性樹脂層である表層と防汚性樹脂層である裏層との接着性を高めるために、これらの層の間に、熱可塑性エラストマー(C)を含む接着層を有する。
非晶性樹脂であるメタクリル樹脂を含む耐候性樹脂層と、エチレンビニルアルコール共重合樹脂を含む防汚性樹脂層とは接着性が良くないが、これらの層の間に、熱可塑性エラストマー(C)を含む接着層を設けることで、層間接着性を高めることができる。熱可塑性エラストマー(C)を含む接着層は、延伸性及び耐屈曲性にも優れる。
表層と裏層との間に上記接着層を有する本発明の積層体は、延伸性、耐屈曲性、及び層間接着性に優れ、取扱い性に優れる。
接着層は好ましくは、熱可塑性エラストマー(C)及び接着付与成分(D)を含む熱可塑性重合体組成物(X)からなる。
本発明の積層体は、耐候性樹脂層である表層と防汚性樹脂層である裏層との接着性を高めるために、これらの層の間に、熱可塑性エラストマー(C)を含む接着層を有する。
非晶性樹脂であるメタクリル樹脂を含む耐候性樹脂層と、エチレンビニルアルコール共重合樹脂を含む防汚性樹脂層とは接着性が良くないが、これらの層の間に、熱可塑性エラストマー(C)を含む接着層を設けることで、層間接着性を高めることができる。熱可塑性エラストマー(C)を含む接着層は、延伸性及び耐屈曲性にも優れる。
表層と裏層との間に上記接着層を有する本発明の積層体は、延伸性、耐屈曲性、及び層間接着性に優れ、取扱い性に優れる。
接着層は好ましくは、熱可塑性エラストマー(C)及び接着付与成分(D)を含む熱可塑性重合体組成物(X)からなる。
<熱可塑性エラストマー(C)>
熱可塑性エラストマー(C)は、芳香族ビニル化合物単位を含む重合体ブロック(c1)と共役ジエン化合物単位を含む重合体ブロック(c2)とを含むブロック共重合体又はその水素添加物である。
熱可塑性エラストマー(C)は、芳香族ビニル化合物単位を含む重合体ブロック(c1)と共役ジエン化合物単位を含む重合体ブロック(c2)とを含むブロック共重合体又はその水素添加物である。
重合体ブロック(c1)の原料の芳香族ビニル化合物としては、例えば、スチレン、α-メチルスチレン、2-メチルスチレン、3-メチルスチレン、4-メチルスチレン、4-プロピルスチレン、4-シクロヘキシルスチレン、4-ドデシルスチレン、2-エチル-4-ベンジルスチレン、4-(フェニルブチル)スチレン、1-ビニルナフタレン、及び2-ビニルナフタレン等が挙げられる。これらは、1種又は2種以上用いることができる。中でも、流動性の観点から、スチレン、α-メチルスチレン、及び4-メチルスチレン等が好ましい。
重合体ブロック(c1)中の芳香族ビニル化合物単位の含有率は、好ましくは80質量%以上、より好ましくは90質量%以上、特に好ましくは95質量%以上である。
重合体ブロック(c1)は、芳香族ビニル化合物単位と共に他の共重合性単量体単位を有していてもよい。他の共重合性単量体としては、例えば、1-ブテン、ペンテン、ヘキセン、ブタジエン、イソプレン、及びメチルビニルエーテル等が挙げられる。重合体ブロック(c1)中の他の共重合性単量体単位の含有率は、好ましくは20質量%以下、より好ましくは10質量%以下、特に好ましくは5質量%以下である。
重合体ブロック(c1)は、芳香族ビニル化合物単位と共に他の共重合性単量体単位を有していてもよい。他の共重合性単量体としては、例えば、1-ブテン、ペンテン、ヘキセン、ブタジエン、イソプレン、及びメチルビニルエーテル等が挙げられる。重合体ブロック(c1)中の他の共重合性単量体単位の含有率は、好ましくは20質量%以下、より好ましくは10質量%以下、特に好ましくは5質量%以下である。
重合体ブロック(c2)の原料の共役ジエン化合物としては、例えば、ブタジエン、イソプレン、2,3-ジメチル-1,3-ブタジエン、1,3-ペンタジエン、及び1,3-ヘキサジエン等が挙げられる。これらは、1種又は2種以上用いることができる。中でも、ブタジエン及び/又はイソプレンが好ましく、ブタジエン及びイソプレンがより好ましい。
共役ジエン化合物の結合形態は特に制限されない。例えばブタジエンの場合には1,2-結合及び1,4-結合を、イソプレンの場合には1,2-結合、3,4-結合、及び1,4-結合をとることができる。
重合体ブロック(c2)において、1,2-結合、3,4-結合、及び1,4-結合の量の和に対する1,2-結合及び3,4-結合の量の和の割合は、好ましくは1~99mol%、より好ましくは35~98mol%、特に好ましくは40~90mol%、最も好ましくは50~80mol%である。
重合体ブロック(c2)において、1,2-結合、3,4-結合、及び1,4-結合の量の和に対する1,2-結合及び3,4-結合の量の和の割合は、好ましくは40mol%以上である。
なお、1,2-結合、3,4-結合、及び1,4-結合の量の比は、1H-NMRスペクトルにおいて1,2-結合及び3,4-結合に由来する4.2~5.0ppmの範囲に存在するピークの積分値、並びに1,4-結合に由来する5.0~5.45ppmの範囲に存在するピークの積分値の比から算出できる。
重合体ブロック(c2)において、1,2-結合、3,4-結合、及び1,4-結合の量の和に対する1,2-結合及び3,4-結合の量の和の割合は、好ましくは1~99mol%、より好ましくは35~98mol%、特に好ましくは40~90mol%、最も好ましくは50~80mol%である。
重合体ブロック(c2)において、1,2-結合、3,4-結合、及び1,4-結合の量の和に対する1,2-結合及び3,4-結合の量の和の割合は、好ましくは40mol%以上である。
なお、1,2-結合、3,4-結合、及び1,4-結合の量の比は、1H-NMRスペクトルにおいて1,2-結合及び3,4-結合に由来する4.2~5.0ppmの範囲に存在するピークの積分値、並びに1,4-結合に由来する5.0~5.45ppmの範囲に存在するピークの積分値の比から算出できる。
重合体ブロック(c2)中の共役ジエン化合物単位の含有率は、好ましくは80質量%以上、より好ましくは90質量%以上、特に好ましくは95質量%以上(いずれも原料の仕込み量換算値である。)である。
重合体ブロック(c2)は、共役ジエン化合物単位と共に他の共重合性単量体単位を有していてもよい。他の共重合性単量体としては、例えば、スチレン、α-メチルスチレン、及び4-メチルスチレン等が挙げられる。他の共重合性単量体単位の割合は、共役ジエン化合物単位及び他の共重合性単量体単位の合計量に対して、好ましくは20質量%以下、より好ましくは10質量%以下、特に好ましくは5質量%以下である。
重合体ブロック(c2)は、共役ジエン化合物単位と共に他の共重合性単量体単位を有していてもよい。他の共重合性単量体としては、例えば、スチレン、α-メチルスチレン、及び4-メチルスチレン等が挙げられる。他の共重合性単量体単位の割合は、共役ジエン化合物単位及び他の共重合性単量体単位の合計量に対して、好ましくは20質量%以下、より好ましくは10質量%以下、特に好ましくは5質量%以下である。
熱可塑性エラストマー(C)は、耐熱性及び耐候性の観点から、重合体ブロック(c2)の一部又は全部が水素添加(単に「水添」とも言う。)されていることが好ましい。重合体ブロック(c2)の水添率は、好ましくは80%以上、より好ましくは90%以上である。
本明細書において、水添率は、水素添加反応前後のブロック共重合体のヨウ素価を測定して得られる値である。
本明細書において、水添率は、水素添加反応前後のブロック共重合体のヨウ素価を測定して得られる値である。
熱可塑性エラストマー(C)中の重合体ブロック(c1)の含有率は、柔軟性、延伸性、耐屈曲性、及び接着性の観点から、好ましくは5~75質量%、より好ましくは5~60質量%、特に好ましくは10~40質量%である。
熱可塑性エラストマー(C)の重量平均分子量(Mw)は特に制限されず、延伸性、耐屈曲性、接着性、及び成形加工性の観点から、好ましくは30,000~500,000、より好ましくは60,000~200,000、特に好ましくは80,000~180,000である。
熱可塑性エラストマー(C)は、1種又は2種以上用いることができる。特に、Mwが50,000~150,000の中分子量品とMwが150,000~300,000の高分子量品とを組み合わせると、延伸性、耐屈曲性、接着性、及び成形加工性のバランスが取り易く、好ましい。中分子量品/高分子量品(質量比)は、好ましくは10/90~90/10、より好ましくは20/80~75/25、特に好ましくは20/80~55/45である。
熱可塑性エラストマー(C)の重量平均分子量(Mw)は特に制限されず、延伸性、耐屈曲性、接着性、及び成形加工性の観点から、好ましくは30,000~500,000、より好ましくは60,000~200,000、特に好ましくは80,000~180,000である。
熱可塑性エラストマー(C)は、1種又は2種以上用いることができる。特に、Mwが50,000~150,000の中分子量品とMwが150,000~300,000の高分子量品とを組み合わせると、延伸性、耐屈曲性、接着性、及び成形加工性のバランスが取り易く、好ましい。中分子量品/高分子量品(質量比)は、好ましくは10/90~90/10、より好ましくは20/80~75/25、特に好ましくは20/80~55/45である。
表層と裏層との接着性を高めるため、接着層は、熱可塑性エラストマー(C)と接着付与成分(D)とを含む熱可塑性重合体組成物(X)からなってもよい。
接着付与成分(D)としては、ポリビニルアセタール樹脂(DV)及び/又は極性基含有ポリプロピレン系樹脂(DP)が好ましい。
接着付与成分(D)としては、ポリビニルアセタール樹脂(DV)及び/又は極性基含有ポリプロピレン系樹脂(DP)が好ましい。
接着付与成分(D)の含有量は、熱可塑性エラストマー(C)100質量部に対して、下限値が、好ましくは10質量部、より好ましくは12質量部、特に好ましくは15質量部であり、上限値が、好ましくは100質量部、より好ましくは70質量部、特に好ましくは50質量部である。接着付与成分(D)の含有量は、熱可塑性エラストマー(C)100質量部に対して、好ましくは10~100質量部、より好ましくは10~70質量部、さらに好ましくは12~70質量部、さらに好ましくは15~70質量部、特に好ましくは15~50質量部、最も好ましくは15~45質量部である。接着付与成分(D)が10質量部未満では接着付与成分(D)の添加による接着性向上効果が効果的に得られない恐れがあり、100質量部超では接着層の柔軟性及び接着性が低下する恐れがある。
ポリビニルアセタール樹脂(DV)は、ポリビニルアルコールの隣接する2つの水酸基をアセトアルデヒド及びn-ブチルアルデヒド等の1種以上のアルキルアルデヒドでアセタール化して得られる樹脂である。
アセタール化に用いる1種以上のアルキルアルデヒドは、n-ブチルアルデヒドを含むことが好ましい。ポリビニルアセタール樹脂(DV)中に存在するアセタール単位のうち、ブチラール単位の割合(モル比)は、好ましくは0.8以上、より好ましくは0.9以上、特に好ましくは0.95以上である。
アセタール化に用いる1種以上のアルキルアルデヒドは、n-ブチルアルデヒドを含むことが好ましい。ポリビニルアセタール樹脂(DV)中に存在するアセタール単位のうち、ブチラール単位の割合(モル比)は、好ましくは0.8以上、より好ましくは0.9以上、特に好ましくは0.95以上である。
ポリビニルアセタール樹脂(DV)のアセタール化度(アセタール化されたビニルアルコール単位のモル分率)は、好ましくは55~88mol%、より好ましくは60~88mol%、特に好ましくは70~88mol%、最も好ましくは75~85mol%である。アセタール化度が55mol%以上のポリビニルアセタール樹脂(DV)は、製造コストが低く、入手が容易であり、溶融加工性が良好である。アセタール化度が88mol%以下のポリビニルアセタール樹脂(DV)は、製造が容易であり、アセタール化反応に長時間を要しないため、経済的である。アセタール化度が88mol%以下のポリビニルアセタール樹脂(DV)は、接着性に優れる。アセタール化度が55mol%以上のポリビニルアセタール樹脂(DV)は、熱可塑性エラストマー(C)との親和性及び相溶性が良好であり、これを含む熱可塑性重合体組成物(X)の延伸性、耐屈曲性、及び接着強度が高くなる。
ポリビニルアセタール樹脂(DV)のアセタール化度は、JIS K 6728に準拠して、求めることができる。
ポリビニルアセタール樹脂(DV)のアセタール化度は、JIS K 6728に準拠して、求めることができる。
熱可塑性エラストマー(C)との親和性の観点から、ポリビニルアセタール樹脂(DV)中、ビニルアルコール単位の含有率は、好ましくは12~45mol%、より好ましくは12~40mol%であり、ビニルアセテート単位は、好ましくは0~5mol%、より好ましくは0~3mol%である。
ポリビニルアセタール樹脂(DV)中、各単位の配列順序は特に制限されず、ランダムに配列されてもよいし、ブロック状に配列されてもよいし、テーパー状に配列されてもよい。
極性基含有ポリプロピレン系樹脂(DP)が有する極性基としては、例えば、(メタ)アクリロイルオキシ基;水酸基;アミド基;塩素原子等のハロゲン原子;カルボキシ基;酸無水物基等が挙げられる。
極性基含有ポリプロピレン系樹脂(DP)としては、接着性の観点から、極性基としてカルボキシ基を含有するポリプロピレン、つまりカルボン酸変性ポリプロピレン系樹脂が好ましい。中でも、マレイン酸変性ポリプロピレン系樹脂及び無水マレイン酸変性ポリプロピレン系樹脂がより好ましい。
極性基含有ポリプロピレン系樹脂(DP)としては、接着性の観点から、極性基としてカルボキシ基を含有するポリプロピレン、つまりカルボン酸変性ポリプロピレン系樹脂が好ましい。中でも、マレイン酸変性ポリプロピレン系樹脂及び無水マレイン酸変性ポリプロピレン系樹脂がより好ましい。
極性基含有ポリプロピレン系樹脂(DP)は、プロピレンと共にプロピレン以外のα-オレフィンを、極性基含有共重合性単量体と共重合させたものであってもよい。プロピレン以外のα-オレフィンとしては、エチレン、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン、1-オクテン、4-メチル-1-ペンテン、及びシクロヘキセン等が挙げられる。α-オレフィンは公知方法で極性基含有共重合性単量体と共重合させることができ、例えば、ランダム共重合、ブロック共重合、及びグラフト共重合等の方法が挙げられる。極性基含有ポリプロピレン系樹脂(DP)中のプロピレン以外のα-オレフィン単位が占める割合は、熱可塑性エラストマー(C)との親和性の観点から、好ましくは0~45mol%、より好ましくは0~35mol%、特に好ましくは0~25mol%である。
極性基含有ポリプロピレン系樹脂(DP)が有する極性基は、重合後に後処理されてもよい。例えば、(メタ)アクリル酸基又はカルボキシ基を金属イオンで中和してアイオノマーとしてもよいし、(メタ)アクリル酸基又はカルボキシ基をメタノール及びエタノール等でエステル化してもよい。酢酸ビニルの加水分解等を行ってもよい。
熱可塑性重合体組成物(X)はさらに、成形加工性、延伸性、耐屈曲性、及び接着性の観点から、極性基含有ポリプロピレン系樹脂(DP)以外の極性基含有ポリオレフィン系共重合体(O)を含有してもよい。
熱可塑性エラストマー(C)100質量部に対する極性基含有ポリオレフィン系共重合体(O)の添加量は、好ましくは5~100質量部、より好ましくは20~70質量部、特に好ましくは35~60質量部である。極性基含有ポリオレフィン系共重合体(O)の添加量は、5質量部以上では接着層が190℃以下での接着性に優れる傾向となり、100質量部以下では接着層が柔軟性、延伸性、及び耐屈曲性に優れる傾向となる。
極性基含有ポリオレフィン系共重合体(O)としては、オレフィン系共重合性単量体と極性基含有共重合性単量体とからなるポリオレフィン系共重合体が好ましい。
オレフィン系共重合性単量体としては、エチレン、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン、1-オクテン、4-メチル-1-ペンテン、及びシクロヘキセン等が挙げられる。これらは、1種又は2種以上用いることができる。中でも、接着性の観点から、エチレンが好ましい。
極性基含有ポリオレフィン系共重合体(O)の極性基としては、エステル基;水酸基;アミド基;塩素原子等のハロゲン原子;カルボキシ基;酸無水物基等が挙げられる。
極性基含有共重合性単量体としては、(メタ)アクリル酸エステル、(メタ)アクリル酸、酢酸ビニル、塩化ビニル、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、及びアクリルアミド等が挙げられる。これらは、1種又は2種以上用いることができる。中でも、接着性の観点から、(メタ)アクリル酸エステルが好ましい。
オレフィン系共重合性単量体としては、エチレン、1-ブテン、1-ペンテン、1-ヘキセン、1-オクテン、4-メチル-1-ペンテン、及びシクロヘキセン等が挙げられる。これらは、1種又は2種以上用いることができる。中でも、接着性の観点から、エチレンが好ましい。
極性基含有ポリオレフィン系共重合体(O)の極性基としては、エステル基;水酸基;アミド基;塩素原子等のハロゲン原子;カルボキシ基;酸無水物基等が挙げられる。
極性基含有共重合性単量体としては、(メタ)アクリル酸エステル、(メタ)アクリル酸、酢酸ビニル、塩化ビニル、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、及びアクリルアミド等が挙げられる。これらは、1種又は2種以上用いることができる。中でも、接着性の観点から、(メタ)アクリル酸エステルが好ましい。
極性基含有共重合性単量体として好適な(メタ)アクリル酸エステルとしては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n-プロピル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸n-ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸n-へキシル、アクリル酸イソヘキシル、アクリル酸n-オクチル、アクリル酸イソオクチル、及びアクリル酸2-エチルへキシル等のアクリル酸アルキルエステル;メタクリル酸メチル(MMA)、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n-プロピル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸n-ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸n-へキシル、メタクリル酸イソヘキシル、メタクリル酸n-オクチル、メタクリル酸イソオクチル、及びメタクリル酸2-エチルへキシル等のメタクリル酸アルキルエステルが挙げられる。これらは、1種又は2種以上用いることができる。中でも、190℃以下での加熱処理でも高い接着性を得られる点から、アクリル酸アルキルエステルが好ましく、アクリル酸メチル、アクリル酸エチルがより好ましく、アクリル酸メチルが特に好ましい。
熱可塑性重合体組成物(X)は、オレフィン系重合体、スチレン系重合体、ポリフェニレンエーテル系樹脂、ポリエチレングリコール、及び各種粘着付与樹脂等の他の熱可塑性重合体を含有してもよい。オレフィン系重合体としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン;プロピレンと、エチレン及び1-ブテン等の他のα-オレフィンとのブロック共重合体及びランダム共重合体等が挙げられる。
他の熱可塑性重合体の添加量は、熱可塑性エラストマー(C)100質量部に対して、好ましくは100質量部以下、より好ましくは50質量部以下、特に好ましくは2質量部以下である。
他の熱可塑性重合体の添加量は、熱可塑性エラストマー(C)100質量部に対して、好ましくは100質量部以下、より好ましくは50質量部以下、特に好ましくは2質量部以下である。
熱可塑性重合体組成物(X)は、耐熱性、耐候性、及び硬度調整の観点から、無機充填材を含有してもよい。無機充填材としては、例えば、炭酸カルシウム、タルク、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、マイカ、クレイ、天然ケイ酸、合成ケイ酸、酸化チタン、カーボンブラック、硫酸バリウム、ガラスバルーン、及びガラス繊維等が挙げられる。これらは、1種又は2種以上用いることができる。無機充填材を含有させる場合、その添加量は、熱可塑性重合体組成物(X)の柔軟性が損なわれない範囲内であることが好ましく、熱可塑性エラストマー(C)100質量部に対して、好ましくは10質量部以下、より好ましくは5質量部以下、特に好ましくは2質量部以下である。
熱可塑性重合体組成物(X)は、軟化剤、酸化防止剤、滑剤、光安定剤、加工助剤、顔料、色素等の着色剤、難燃剤、帯電防止剤、艶消し剤、シリコンオイル、ブロッキング防止剤、紫外線吸収剤、離型剤、発泡剤、抗菌剤、防カビ剤、及び香料等の添加剤を含有してもよい。
酸化防止剤としては、例えば、ヒンダードフェノール系、リン系、ラクトン系、及びヒドロキシル系の酸化防止剤等が挙げられる。中でも、ヒンダードフェノール系酸化防止剤が好ましい。酸化防止剤の添加量は、熱可塑性重合体組成物(X)を溶融混練する際に着色しない範囲内であることが好ましく、熱可塑性エラストマー(C)100質量部に対して、好ましくは0.1~5質量部である。
酸化防止剤としては、例えば、ヒンダードフェノール系、リン系、ラクトン系、及びヒドロキシル系の酸化防止剤等が挙げられる。中でも、ヒンダードフェノール系酸化防止剤が好ましい。酸化防止剤の添加量は、熱可塑性重合体組成物(X)を溶融混練する際に着色しない範囲内であることが好ましく、熱可塑性エラストマー(C)100質量部に対して、好ましくは0.1~5質量部である。
熱可塑性重合体組成物(X)の調製方法は、複数種の含有成分を均一混合できる方法であればよく、通常は溶融混練法が用いられる。溶融混練は、例えば、単軸押出機、二軸押出機、ニーダー、バッチミキサー、ローラー、及びバンバリーミキサー等の溶融混練装置を用いて行うことができる。溶融混練温度は、好ましくは170~270℃である。
熱可塑性重合体組成物(X)は、JIS K 6253のJIS-A法に準拠して測定される硬度が、好ましくは90以下、より好ましくは30~90、特に好ましくは35~85である。硬度が90超では、柔軟性及び弾性率が低下する傾向となる。
(他の樹脂層)
本発明の積層体は、耐候性樹脂層である表層と、防汚性樹脂層である裏層との間に、必要に応じて、接着層以外の他の樹脂層を有してもよい。
本発明の積層体は、耐候性樹脂層である表層と、防汚性樹脂層である裏層との間に、必要に応じて、耐候性樹脂層、防汚性樹脂層、及び接着層以外の機能層を有してもよい。
本発明の積層体は、耐候性樹脂層である表層と、防汚性樹脂層である裏層との間に、必要に応じて、接着層以外の他の樹脂層を有してもよい。
本発明の積層体は、耐候性樹脂層である表層と、防汚性樹脂層である裏層との間に、必要に応じて、耐候性樹脂層、防汚性樹脂層、及び接着層以外の機能層を有してもよい。
(フィルム)
本発明の積層体の一態様として、積層フィルム(「多層フィルム」とも言う。)が挙げられる。積層フィルムは、非延伸フィルムでもよいし、延伸フィルムでもよい。
本明細書において、特に明記しない限り、「フィルム」は非延伸フィルムであり、「延伸フィルム」は、非延伸フィルムを公知方法にて延伸成形したフィルムである。
一般的に、薄膜成形体に対しては、厚みに応じて、「フィルム」又は「シート」の用語が使用されるが、これらの間に明確な区別はない。本明細書で言う「フィルム」には、「フィルム」及び「シート」が含まれるものとする。
本発明の積層体の一態様として、積層フィルム(「多層フィルム」とも言う。)が挙げられる。積層フィルムは、非延伸フィルムでもよいし、延伸フィルムでもよい。
本明細書において、特に明記しない限り、「フィルム」は非延伸フィルムであり、「延伸フィルム」は、非延伸フィルムを公知方法にて延伸成形したフィルムである。
一般的に、薄膜成形体に対しては、厚みに応じて、「フィルム」又は「シート」の用語が使用されるが、これらの間に明確な区別はない。本明細書で言う「フィルム」には、「フィルム」及び「シート」が含まれるものとする。
耐候性樹脂層である表層と、防汚性樹脂層である裏層と、これらの間に設けられた接着層とを含む非延伸の本発明の積層フィルムは、延伸性に優れるため、延伸成形をしても破断が抑制される。本発明によれば、透明性、耐候性、防汚性、耐薬品性、防曇性に優れ、さらに、耐屈曲性及び層間接着性に優れることから取扱い性に優れた延伸フィルムを提供することができる。
本発明の積層フィルムは、三次元被覆成形に用いてよい。本発明の積層フィルムは、延伸性及び耐屈曲性に優れるため、三次元被覆成形に用いても、破断が抑制される。公知の三次元被覆成形により、任意の三次元形状の被着成形体と、それを被覆する本発明の積層フィルムとからなる三次元被覆成形体を製造することができる。
三次元被覆成形体の製造方法としては、あらかじめ立体成形された被着成形体に対して本発明の積層フィルムを重ね合わせ、これらをプレス加工する一体成形法;本発明の積層フィルムを真空成形法により立体成形し、フィルムインサート成形法により、立体成形された積層フィルムの存在下で被着成形体を射出成形する方法;あらかじめ立体成形された被着成形体に対して、その立体形状に沿って、本発明の積層フィルムを真空成形法により密着貼合させる方法等が挙げられる。
本発明によれば、透明性、耐候性、防汚性、耐薬品性、防曇性に優れた三次元被覆成形体を提供することができる。
三次元被覆成形体の製造方法としては、あらかじめ立体成形された被着成形体に対して本発明の積層フィルムを重ね合わせ、これらをプレス加工する一体成形法;本発明の積層フィルムを真空成形法により立体成形し、フィルムインサート成形法により、立体成形された積層フィルムの存在下で被着成形体を射出成形する方法;あらかじめ立体成形された被着成形体に対して、その立体形状に沿って、本発明の積層フィルムを真空成形法により密着貼合させる方法等が挙げられる。
本発明によれば、透明性、耐候性、防汚性、耐薬品性、防曇性に優れた三次元被覆成形体を提供することができる。
(積層体及び各層の厚み)
本発明の積層体において、表層の厚みは、積層体の総厚みに対して、好ましくは1/20~2/3、より好ましくは1/10~2/3である。
本発明の積層体において、裏層の厚みは、積層体の総厚みに対して、好ましくは1/20~2/3、より好ましくは1/10~2/3である。
表層及び裏層の厚みは、積層体の総厚みの1/20以上であると、機能層である表層及び裏層の機能が充分に得られ、2/3以下であると、接着層の厚みが充分に確保され、接着層による柔軟性の向上効果が好ましく発揮される。
本発明の積層体において、表層と裏層の機能を良好に確保しつつ、これらの層の接着性を良好とする観点から、接着層の厚みは、積層体の総厚みに対して、好ましくは1/5~9/10、より好ましくは1/5~8/10である。
本発明の積層体の総厚みは、用途等に応じて設計することができる。
本発明の積層体が積層フィルムである場合、総厚みは好ましくは20~500μm、より好ましくは50~300μmである。
本発明の積層体において、表層の厚みは、積層体の総厚みに対して、好ましくは1/20~2/3、より好ましくは1/10~2/3である。
本発明の積層体において、裏層の厚みは、積層体の総厚みに対して、好ましくは1/20~2/3、より好ましくは1/10~2/3である。
表層及び裏層の厚みは、積層体の総厚みの1/20以上であると、機能層である表層及び裏層の機能が充分に得られ、2/3以下であると、接着層の厚みが充分に確保され、接着層による柔軟性の向上効果が好ましく発揮される。
本発明の積層体において、表層と裏層の機能を良好に確保しつつ、これらの層の接着性を良好とする観点から、接着層の厚みは、積層体の総厚みに対して、好ましくは1/5~9/10、より好ましくは1/5~8/10である。
本発明の積層体の総厚みは、用途等に応じて設計することができる。
本発明の積層体が積層フィルムである場合、総厚みは好ましくは20~500μm、より好ましくは50~300μmである。
(製造方法)
本発明の積層体は、押出成形法、インフレーション法、及びカレンダー法等の公知の成形法により製造することができ、共押出成形法が好ましい。
本発明の積層体の一態様である積層フィルムは、共押出成形法;熱プレス法及び熱ラミネート法等の熱融着法等の公知技術により製造することができ、共押出成形法が好ましい。
本発明の積層体は、押出成形法、インフレーション法、及びカレンダー法等の公知の成形法により製造することができ、共押出成形法が好ましい。
本発明の積層体の一態様である積層フィルムは、共押出成形法;熱プレス法及び熱ラミネート法等の熱融着法等の公知技術により製造することができ、共押出成形法が好ましい。
以下、共押出成形法による積層フィルムの製造方法について、説明する。
図2に、一実施形態として、Tダイ11、第1~第3冷却ロール12~14、及び一対の引取りロール15を含む押出成形装置の模式図を示す。
各層の構成樹脂はそれぞれ押出機を用いて溶融混練され、所望の積層構造の形態で、幅広の吐出口を有するTダイ11からフィルム状の形態で共押出される。
積層方式としては、Tダイ流入前に積層するフィードブロック方式、及びTダイ内部で積層するマルチマニホールド方式等が挙げられる。層間の界面平滑性を高める観点から、マルチマニホールド方式が好ましい。
Tダイ11から共押出された溶融状態の熱可塑性樹脂積層体は複数の冷却ロール12~14を用いて加圧及び冷却される。加圧及び冷却後に得られた積層フィルム16は、一対の引取りロール15により引き取られる。冷却ロールの数は、適宜設計することができる。なお、製造装置の構成は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、適宜設計変更が可能である。
図2に、一実施形態として、Tダイ11、第1~第3冷却ロール12~14、及び一対の引取りロール15を含む押出成形装置の模式図を示す。
各層の構成樹脂はそれぞれ押出機を用いて溶融混練され、所望の積層構造の形態で、幅広の吐出口を有するTダイ11からフィルム状の形態で共押出される。
積層方式としては、Tダイ流入前に積層するフィードブロック方式、及びTダイ内部で積層するマルチマニホールド方式等が挙げられる。層間の界面平滑性を高める観点から、マルチマニホールド方式が好ましい。
Tダイ11から共押出された溶融状態の熱可塑性樹脂積層体は複数の冷却ロール12~14を用いて加圧及び冷却される。加圧及び冷却後に得られた積層フィルム16は、一対の引取りロール15により引き取られる。冷却ロールの数は、適宜設計することができる。なお、製造装置の構成は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、適宜設計変更が可能である。
本発明の積層体は、弾性体(R)と紫外線吸収剤とを含むアクリル樹脂組成物(A)からなる耐候性樹脂層である表層を含むため、紫外線透過率(UV透過率)が低く、耐候性に優れる。本発明の積層体の300nmの波長における透過率は、好ましくは5%以下である。
本発明の積層体は、ビニルアルコール樹脂(B)、好ましくはエチレンビニルアルコール共重合樹脂(EVOH)を含む防汚性樹脂層である裏層を含むため、裏面側の防汚性、耐薬品性、及び防曇性に優れる。
本発明の積層体は、表層と裏層との間に、熱可塑性エラストマー(C)を含み、さらに好ましくは、ポリビニルアセタール樹脂(DV)及び/又は極性基含有ポリプロピレン系樹脂(DP)からなる群より選ばれる1種以上の接着付与成分(D)を含む接着層を有する。
本来、非晶性樹脂であるアクリル樹脂を含む表層と結晶性樹脂であるエチレンビニルアルコール共重合樹脂(EVOH)を含む裏層とは接着性が低いが、これらの層の間に上記接着層を設けることで、表層と裏層との接着性を高め、層間接着性を高めることができる。
本来、非晶性樹脂であるアクリル樹脂を含む表層と結晶性樹脂であるエチレンビニルアルコール共重合樹脂(EVOH)を含む裏層とは接着性が低いが、これらの層の間に上記接着層を設けることで、表層と裏層との接着性を高め、層間接着性を高めることができる。
本発明の積層体は、ハードコート層を含まない層構成の場合、表層が柔軟な弾性体(R)を含み、接着層が柔軟な熱可塑性エラストマー(C)を含むため、延伸性及び耐屈曲性に優れる。
本発明の積層体は、延伸性、耐屈曲性、及び層間接着性に優れることから、室温で引っ張ったり曲げたりしても割れ又は層間剥離が抑制され、取扱い性に優れる。
本発明の積層体は、延伸性、耐屈曲性、及び層間接着性に優れることから、延伸成形及び三次元被覆成形等にも好適に使用できる。
本発明の積層体は、延伸性、耐屈曲性、及び層間接着性に優れることから、室温で引っ張ったり曲げたりしても割れ又は層間剥離が抑制され、取扱い性に優れる。
本発明の積層体は、延伸性、耐屈曲性、及び層間接着性に優れることから、延伸成形及び三次元被覆成形等にも好適に使用できる。
本発明の積層体は、良好な透明性を有することができる。
本発明の積層体のヘイズは、好ましくは15%以下、より好ましくは10%以下である。
「ヘイズ」は、後記[実施例]の項に記載の方法にて測定することができる。
本発明の積層体のヘイズは、好ましくは15%以下、より好ましくは10%以下である。
「ヘイズ」は、後記[実施例]の項に記載の方法にて測定することができる。
以上説明したように、本発明によれば、透明性、耐候性、防汚性、耐薬品性、防曇性に優れ、さらに、延伸性、耐屈曲性、及び層間接着性に優れることから、取扱い性に優れる積層体を提供することができる。
[用途]
本発明の積層体は、透明性、耐候性、防汚性、耐薬品性、防曇性、及び取扱い性に優れ、自動車外装用途、建材用途、及び農業用途等に好適である。
本発明の積層体は、透明性、耐候性、防汚性、耐薬品性、防曇性、及び取扱い性に優れ、自動車外装用途、建材用途、及び農業用途等に好適である。
本発明に係る実施例及び比較例について説明する。
[評価項目及び評価方法]
評価項目及び評価方法は、以下の通りである。
(重量平均分子量(Mw)、分子量分布(重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn))
樹脂の重量平均分子量(Mw)及び分子量分布(重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法により求めた。GPC装置として、示差屈折率検出器(RI検出器)を備えた東ソー株式会社製のHLC-8320(品番)を使用した。溶離液としてテトラヒドロフラン、カラムとして東ソー株式会社製の「TSKgel SuperMultipore HZM-M」の2本と「SuperHZ4000」とを直列に繋いだものを用いた。樹脂4mgをテトラヒドロフラン5mlに溶解させて試料溶液を調製した。カラムオーブンの温度を40℃に設定し、溶離液流量0.35ml/分で、試料溶液20μlを注入して、クロマトグラムを測定した。分子量が400~5000000の範囲の標準ポリスチレン10点を用いてGPC測定し、保持時間と分子量との関係を示す検量線を作成した。この検量線に基づいて、樹脂のMw及びMw/Mnを決定した。
[評価項目及び評価方法]
評価項目及び評価方法は、以下の通りである。
(重量平均分子量(Mw)、分子量分布(重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn))
樹脂の重量平均分子量(Mw)及び分子量分布(重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法により求めた。GPC装置として、示差屈折率検出器(RI検出器)を備えた東ソー株式会社製のHLC-8320(品番)を使用した。溶離液としてテトラヒドロフラン、カラムとして東ソー株式会社製の「TSKgel SuperMultipore HZM-M」の2本と「SuperHZ4000」とを直列に繋いだものを用いた。樹脂4mgをテトラヒドロフラン5mlに溶解させて試料溶液を調製した。カラムオーブンの温度を40℃に設定し、溶離液流量0.35ml/分で、試料溶液20μlを注入して、クロマトグラムを測定した。分子量が400~5000000の範囲の標準ポリスチレン10点を用いてGPC測定し、保持時間と分子量との関係を示す検量線を作成した。この検量線に基づいて、樹脂のMw及びMw/Mnを決定した。
(耐候性)
多層フィルムを裁断して50mm×50mmの試験片を得た。スーパーUV試験機(岩崎電気社製「SUV-W161」)を用いて、試験片に対して、ブラックパネル温度83℃、相対湿度50%、照射エネルギー100mW/cm2の条件で、紫外線を200時間照射した。その後、試験片を試験機から取り出し、分光光度計(島津製作所社製「UV3600」)を用いて、200~800nmの波長域の透過スペクトルを得、波長300nmの透過率を求めた。この透過率を「耐候試験後のUV透過率」と言う。耐候試験後のUV透過率が低いほど、耐候性が良好であることを示す。
多層フィルムを裁断して50mm×50mmの試験片を得た。スーパーUV試験機(岩崎電気社製「SUV-W161」)を用いて、試験片に対して、ブラックパネル温度83℃、相対湿度50%、照射エネルギー100mW/cm2の条件で、紫外線を200時間照射した。その後、試験片を試験機から取り出し、分光光度計(島津製作所社製「UV3600」)を用いて、200~800nmの波長域の透過スペクトルを得、波長300nmの透過率を求めた。この透過率を「耐候試験後のUV透過率」と言う。耐候試験後のUV透過率が低いほど、耐候性が良好であることを示す。
(防汚性)
多層フィルムを裁断して50mm×50mmの試験片を得た。多層フィルムの裏面(表3に記載の第3層側の面)を試験面とし、この試験面を、充分に乾燥されたネル布で30往復擦った。次いで、この試験面をポリエステル繊維のほこりに10分間接触させた。その後、試験面に対するほこりの付着の有無を目視観察し、評価した。評価基準は、以下の通りである。
A(良):試験面にほこりの付着なし。
C(不良):試験面にほこりの付着あり。
多層フィルムを裁断して50mm×50mmの試験片を得た。多層フィルムの裏面(表3に記載の第3層側の面)を試験面とし、この試験面を、充分に乾燥されたネル布で30往復擦った。次いで、この試験面をポリエステル繊維のほこりに10分間接触させた。その後、試験面に対するほこりの付着の有無を目視観察し、評価した。評価基準は、以下の通りである。
A(良):試験面にほこりの付着なし。
C(不良):試験面にほこりの付着あり。
(耐薬品性)
多層フィルムを裁断して50mm×50mmの試験片を得た。多層フィルムの裏面(表3に記載の第3層側の面)を試験面とし、この試験面に対して、室温(20~25℃)で、薬品としてオレイン酸(ニュートロジーナ社製)をスポイトで0.2ml滴下した後、80℃で24時間保持した。その後、試験面上の薬品をガーゼで拭き取り、試験面の外観異常の有無を目視観察し、評価した。評価基準は、以下の通りである。
A(良):試験面の全体に外観異常がなかった。
B(可):試験面の一部に溶解が見られたが、試験面の全体に白化はなかった。
C(不良):試験面の全体に溶解及び白化が見られた。
多層フィルムを裁断して50mm×50mmの試験片を得た。多層フィルムの裏面(表3に記載の第3層側の面)を試験面とし、この試験面に対して、室温(20~25℃)で、薬品としてオレイン酸(ニュートロジーナ社製)をスポイトで0.2ml滴下した後、80℃で24時間保持した。その後、試験面上の薬品をガーゼで拭き取り、試験面の外観異常の有無を目視観察し、評価した。評価基準は、以下の通りである。
A(良):試験面の全体に外観異常がなかった。
B(可):試験面の一部に溶解が見られたが、試験面の全体に白化はなかった。
C(不良):試験面の全体に溶解及び白化が見られた。
(防曇性)
多層フィルムを裁断して50mm×50mmの試験片を得た。多層フィルムの裏面(表3に記載の第3層側の面)を試験面とした。
上面全体が開口した直方体状のプラスチックケースの内部にウォーターバスを設置し、ケース内部の温湿度を27℃相対湿度85%に調整した。このプラスチックケースの上面上に、試験片を載置した。このとき、上記試験面がケース内側となるように、試験片を設置した。この状態で10分間保持した後、試験面上に結露した最大の水滴のサイズを測定した。評価基準は、以下の通りである。
A(良):結露した最大の水滴サイズが3mm未満であった。
C(不良):結露した最大の水滴サイズが3mm以上であった。
多層フィルムを裁断して50mm×50mmの試験片を得た。多層フィルムの裏面(表3に記載の第3層側の面)を試験面とした。
上面全体が開口した直方体状のプラスチックケースの内部にウォーターバスを設置し、ケース内部の温湿度を27℃相対湿度85%に調整した。このプラスチックケースの上面上に、試験片を載置した。このとき、上記試験面がケース内側となるように、試験片を設置した。この状態で10分間保持した後、試験面上に結露した最大の水滴のサイズを測定した。評価基準は、以下の通りである。
A(良):結露した最大の水滴サイズが3mm未満であった。
C(不良):結露した最大の水滴サイズが3mm以上であった。
(透明性)
多層フィルムを裁断して50mm×50mmの試験片を得た。JIS K 7361-1に準拠し、ヘイズメータ(村上色彩研究所製「HM-150」)を用い、23℃の条件でヘイズを測定した。
多層フィルムを裁断して50mm×50mmの試験片を得た。JIS K 7361-1に準拠し、ヘイズメータ(村上色彩研究所製「HM-150」)を用い、23℃の条件でヘイズを測定した。
(延伸性)
多層フィルムを裁断して50mm×50mmの試験片を得た。延伸性の評価として、島津製作所社製「オートグラフAG-5000B」を用い、JIS-K 7127に準拠して、試験片の引張破断伸度を測定した。
多層フィルムを裁断して50mm×50mmの試験片を得た。延伸性の評価として、島津製作所社製「オートグラフAG-5000B」を用い、JIS-K 7127に準拠して、試験片の引張破断伸度を測定した。
(層間接着性)
多層フィルムを裁断して50mm×50mmの試験片を得た。卓上精密万能試験機(島津製作所社製「AGS-X」)を用い、JIS K 6854-2に準拠して、引張速度300mm/分、環境温度23℃の条件で、裏層と接着層との間のT型剥離強度を測定した。
多層フィルムを裁断して50mm×50mmの試験片を得た。卓上精密万能試験機(島津製作所社製「AGS-X」)を用い、JIS K 6854-2に準拠して、引張速度300mm/分、環境温度23℃の条件で、裏層と接着層との間のT型剥離強度を測定した。
(耐屈曲性)
多層フィルムの中心部から50×50mmの試験片を切り出し、ISO 5626(JIS P 8115:2001)に準拠し、試験片をフィルムの押出成形方向に対して垂直方向に折り曲げて元に戻す操作を繰り返し行い、試験片が破断するまでの往復折曲げ回数を測定した。
多層フィルムの中心部から50×50mmの試験片を切り出し、ISO 5626(JIS P 8115:2001)に準拠し、試験片をフィルムの押出成形方向に対して垂直方向に折り曲げて元に戻す操作を繰り返し行い、試験片が破断するまでの往復折曲げ回数を測定した。
[合成例1](熱可塑性エラストマー(C-1)の合成)
内部を窒素置換した乾燥耐圧容器に、溶媒としてシクロヘキサン64L、開始剤としてsec-ブチルリチウム(10質量%シクロヘキサン溶液)0.20L、及び、有機ルイス塩基としてテトラヒドロフラン0.3Lを仕込んだ。50℃に昇温した後、スチレン2.3Lを加えて3時間重合させ、続いてイソプレン23Lを加えて4時間重合を行い、さらにスチレン2.3Lを加えて3時間重合を行った。
得られた反応液をメタノール80L中に注ぎ、析出した固体を濾別し、50℃で20時間乾燥して、ポリスチレン-ポリイソプレン-ポリスチレンからなるトリブロック共重合体を得た。
次いで、上記トリブロック共重合体10kgをシクロヘキサン200L中に溶解させ、水素添加触媒としてパラジウムカーボン(パラジウム担持量:5質量%)を、上記共重合体に対して5質量%添加し、水素圧力2MPa、150℃の条件で10時間反応を行った。放冷及び放圧後、濾過によりパラジウムカーボンを除去し、得られた濾液を濃縮し、これを真空乾燥して、ポリスチレン-ポリイソプレン-ポリスチレンからなるトリブロック共重合体の水添物を得た。以下、この共重合体を「熱可塑性エラストマー(C-1)」と称す。
得られた熱可塑性エラストマー(C-1)は、重量平均分子量(Mw)が107,000、スチレン単位の含有率が21質量%、水素添加率が85%、分子量分布(Mw/Mn)が1.04であった。熱可塑性エラストマー(C-1)に含まれるポリイソプレンブロック中、1,2-結合、3,4-結合、及び1,4-結合の量の和に対する1,2-結合及び3,4-結合の量の合計は60mol%であった。
内部を窒素置換した乾燥耐圧容器に、溶媒としてシクロヘキサン64L、開始剤としてsec-ブチルリチウム(10質量%シクロヘキサン溶液)0.20L、及び、有機ルイス塩基としてテトラヒドロフラン0.3Lを仕込んだ。50℃に昇温した後、スチレン2.3Lを加えて3時間重合させ、続いてイソプレン23Lを加えて4時間重合を行い、さらにスチレン2.3Lを加えて3時間重合を行った。
得られた反応液をメタノール80L中に注ぎ、析出した固体を濾別し、50℃で20時間乾燥して、ポリスチレン-ポリイソプレン-ポリスチレンからなるトリブロック共重合体を得た。
次いで、上記トリブロック共重合体10kgをシクロヘキサン200L中に溶解させ、水素添加触媒としてパラジウムカーボン(パラジウム担持量:5質量%)を、上記共重合体に対して5質量%添加し、水素圧力2MPa、150℃の条件で10時間反応を行った。放冷及び放圧後、濾過によりパラジウムカーボンを除去し、得られた濾液を濃縮し、これを真空乾燥して、ポリスチレン-ポリイソプレン-ポリスチレンからなるトリブロック共重合体の水添物を得た。以下、この共重合体を「熱可塑性エラストマー(C-1)」と称す。
得られた熱可塑性エラストマー(C-1)は、重量平均分子量(Mw)が107,000、スチレン単位の含有率が21質量%、水素添加率が85%、分子量分布(Mw/Mn)が1.04であった。熱可塑性エラストマー(C-1)に含まれるポリイソプレンブロック中、1,2-結合、3,4-結合、及び1,4-結合の量の和に対する1,2-結合及び3,4-結合の量の合計は60mol%であった。
[合成例2](熱可塑性エラストマー(C-2)の合成)
内部を窒素置換した乾燥耐圧容器に、溶媒としてシクロヘキサン80L、開始剤としてsec-ブチルリチウム(10質量%シクロヘキサン溶液)0.46Lを仕込み、有機ルイス塩基としてテトラヒドロフラン0.25L(開始剤中のリチウム原子に対して、量論比で5.4倍相当)を仕込んだ。50℃に昇温した後、スチレン3.5Lを加えて3時間重合させ、続いてブタジエン34Lを加えて4時間重合を行った。得られた反応液をメタノール80L中に注ぎ、析出した固体を濾別し、50℃で20時間乾燥して、ポリスチレン-ポリブタジエンからなるジブロック共重合体を得た。
次いで、上記ジブロック共重合体10kgをシクロヘキサン200L中に溶解させ、水素添加触媒としてパラジウムカーボン(パラジウム担持量:5質量%)を、上記共重合体に対して5質量%添加し、水素圧力2MPa、50℃の条件で10時間反応を行った。放冷及び放圧後、濾過によりパラジウムカーボンを除去し、濾液を濃縮し、これを真空乾燥して、ポリスチレン-ポリブタジエンからなるジブロック共重合体の水添物を得た。以下、この共重合体を「熱可塑性エラストマー(C-2)と称す。
得られた熱可塑性エラストマー(C-2)は、重量平均分子量(Mw)が70500、スチレン含有量が13質量%、水素添加率が98%、分子量分布が1.05であった。熱可塑性エラストマー(C-2)に含まれるポリブタジエンブロック中、1,2-結合、3,4-結合、及び1,4-結合の量の和に対する1,2-結合及び3,4-結合の量の合計は40mol%であった。
内部を窒素置換した乾燥耐圧容器に、溶媒としてシクロヘキサン80L、開始剤としてsec-ブチルリチウム(10質量%シクロヘキサン溶液)0.46Lを仕込み、有機ルイス塩基としてテトラヒドロフラン0.25L(開始剤中のリチウム原子に対して、量論比で5.4倍相当)を仕込んだ。50℃に昇温した後、スチレン3.5Lを加えて3時間重合させ、続いてブタジエン34Lを加えて4時間重合を行った。得られた反応液をメタノール80L中に注ぎ、析出した固体を濾別し、50℃で20時間乾燥して、ポリスチレン-ポリブタジエンからなるジブロック共重合体を得た。
次いで、上記ジブロック共重合体10kgをシクロヘキサン200L中に溶解させ、水素添加触媒としてパラジウムカーボン(パラジウム担持量:5質量%)を、上記共重合体に対して5質量%添加し、水素圧力2MPa、50℃の条件で10時間反応を行った。放冷及び放圧後、濾過によりパラジウムカーボンを除去し、濾液を濃縮し、これを真空乾燥して、ポリスチレン-ポリブタジエンからなるジブロック共重合体の水添物を得た。以下、この共重合体を「熱可塑性エラストマー(C-2)と称す。
得られた熱可塑性エラストマー(C-2)は、重量平均分子量(Mw)が70500、スチレン含有量が13質量%、水素添加率が98%、分子量分布が1.05であった。熱可塑性エラストマー(C-2)に含まれるポリブタジエンブロック中、1,2-結合、3,4-結合、及び1,4-結合の量の和に対する1,2-結合及び3,4-結合の量の合計は40mol%であった。
[合成例3](熱可塑性エラストマー(C-3)の合成)
合成例1と同様にして、ポリイソプレンブロック中、1,2-結合、3,4-結合、及び1,4-結合の量の和に対する1,2-結合及び3,4-結合の量の合計が30mol%の熱可塑性エラストマー(C-3)を得た。
合成例1と同様にして、ポリイソプレンブロック中、1,2-結合、3,4-結合、及び1,4-結合の量の和に対する1,2-結合及び3,4-結合の量の合計が30mol%の熱可塑性エラストマー(C-3)を得た。
[合成例4](ポリビニルアセタール樹脂(DV-1)の合成)
平均重合度500、けん化度99mol%のポリビニルアルコール樹脂100kgを溶解した水溶液に、n-ブチルアルデヒド75kg及び35~37%塩酸110kgを添加し、攪拌してアセタール化し、樹脂を析出させた。得られた樹脂は、公知方法にてpHが7になるまで洗浄し、揮発分が0.3%になるまで乾燥させた。以上のようにして、アセタール化度が80mol%のポリビニルアセタール樹脂(DV-1)を得た。
平均重合度500、けん化度99mol%のポリビニルアルコール樹脂100kgを溶解した水溶液に、n-ブチルアルデヒド75kg及び35~37%塩酸110kgを添加し、攪拌してアセタール化し、樹脂を析出させた。得られた樹脂は、公知方法にてpHが7になるまで洗浄し、揮発分が0.3%になるまで乾燥させた。以上のようにして、アセタール化度が80mol%のポリビニルアセタール樹脂(DV-1)を得た。
[合成例5](極性基含有ポリプロピレン系樹脂(DP-1)の合成)
ポリプロピレン(プライムポリマー社製「プライムポリプロF327」)42kg、無水マレイン酸160g、及び2,5-ジメチル-2,5-ジ(tert-ブチルパーオキシ)ヘキサン42gを、バッチミキサーを用いて180℃及びスクリュー回転数40rpmの条件で溶融混練し、極性基含有ポリプロピレン系樹脂(DP-1)を得た。
極性基含有ポリプロピレン系樹脂(DP-1)は、230℃、荷重2.16kg(21.18N)におけるMFRが6g/10分であり、無水マレイン酸濃度が0.3%であり、融点は138℃だった。なお、無水マレイン酸濃度は、水酸化カリウムのメタノール溶液を用いて滴定して得られた値である。また、融点は10℃/minで昇温した際の示差走査熱量測定曲線の吸熱ピークから求めた値である。
ポリプロピレン(プライムポリマー社製「プライムポリプロF327」)42kg、無水マレイン酸160g、及び2,5-ジメチル-2,5-ジ(tert-ブチルパーオキシ)ヘキサン42gを、バッチミキサーを用いて180℃及びスクリュー回転数40rpmの条件で溶融混練し、極性基含有ポリプロピレン系樹脂(DP-1)を得た。
極性基含有ポリプロピレン系樹脂(DP-1)は、230℃、荷重2.16kg(21.18N)におけるMFRが6g/10分であり、無水マレイン酸濃度が0.3%であり、融点は138℃だった。なお、無水マレイン酸濃度は、水酸化カリウムのメタノール溶液を用いて滴定して得られた値である。また、融点は10℃/minで昇温した際の示差走査熱量測定曲線の吸熱ピークから求めた値である。
[合成例6](多層構造粒子(E-1)の合成)
攪拌機、温度計、窒素ガス導入管、単量体導入管、及び還流冷却器を備えた反応器に、脱イオン水1050質量部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム1質量部、及び炭酸ナトリウム0.05質量部を仕込んだ。反応器内を窒素ガスで充分に置換して実質的に酸素がない状態にし、反応器内の温度を80℃にした。この反応器に、過硫酸カリウム3%水溶液0.1質量部を投入し、5分間攪拌した。
その後、メタクリル酸メチル(MMA)49.9質量%、アクリル酸ブチル(BA)49.9質量%、及びメタクリル酸アリル(ALMA)0.2質量%からなる混合物(i)26.2質量部を20分間かけて連続的に添加した。添加終了後、重合率が98%以上になるように、少なくとも30分間重合反応をさらに行った。
攪拌機、温度計、窒素ガス導入管、単量体導入管、及び還流冷却器を備えた反応器に、脱イオン水1050質量部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム1質量部、及び炭酸ナトリウム0.05質量部を仕込んだ。反応器内を窒素ガスで充分に置換して実質的に酸素がない状態にし、反応器内の温度を80℃にした。この反応器に、過硫酸カリウム3%水溶液0.1質量部を投入し、5分間攪拌した。
その後、メタクリル酸メチル(MMA)49.9質量%、アクリル酸ブチル(BA)49.9質量%、及びメタクリル酸アリル(ALMA)0.2質量%からなる混合物(i)26.2質量部を20分間かけて連続的に添加した。添加終了後、重合率が98%以上になるように、少なくとも30分間重合反応をさらに行った。
次いで、同反応器内に、過硫酸カリウム3質量%水溶液0.05質量部を添加して、5分間攪拌した。その後、MMA5質量%、BA93.5質量%、及びALMA1.5質量%からなる混合物(ii)157.4質量部を40分間かけて連続的に添加した。添加終了後、重合率が98%以上になるように、少なくとも30分間重合反応をさらに行った。
次いで、同反応器内に、過硫酸カリウム3%水溶液0.5質量部を添加して5分間攪拌した。その後、MMA87.2質量%、BA12.5質量%、及びn-オクチルメルカプタン(n-OM)0.3質量%からなる混合物(iii)341.1質量部を100分間かけて連続的に添加した。添加終了後、重合率が98%以上になるように、少なくとも60分間重合反応をさらに行った。以上のようにして、数平均粒子径100nmのアクリル系多層構造粒子(E-1)を含むエマルジョンを得た。
次いで、アクリル系多層構造粒子(E-1)を含むエマルジョンを-30℃で4時間かけて凍結させた。凍結エマルジョンの2倍量の80℃温水に凍結エマルジョンを投入して溶解させ、次いで20分間80℃に保持してスラリーを得た。その後、スラリーに脱水処理を施し、さらに70℃で乾燥させて、アクリル系多層構造粒子(E-1)の粉末を得た。この粉末を公知方法にてペレット化した。
[合成例7](ブロック共重合体(G-1)の合成)
公知方法にて、[メタクリル酸メチル(MMA)重合体ブロック(g1)]-[アクリル酸n-ブチル(BA)重合体ブロック(g2)]-[メタクリル酸メチル(MMA)重合体ブロック(g1)]からなり、重量平均分子量(Mw)が70,000であり、重合体ブロックの質量比(g1):(g2):(g1)=14.3:50.0:35.7、各単量体の質量比(MMA:BA)=(50:50)であるトリブロック共重合体(G-1)を合成した。
公知方法にて、[メタクリル酸メチル(MMA)重合体ブロック(g1)]-[アクリル酸n-ブチル(BA)重合体ブロック(g2)]-[メタクリル酸メチル(MMA)重合体ブロック(g1)]からなり、重量平均分子量(Mw)が70,000であり、重合体ブロックの質量比(g1):(g2):(g1)=14.3:50.0:35.7、各単量体の質量比(MMA:BA)=(50:50)であるトリブロック共重合体(G-1)を合成した。
[合成例8](ビニルアルコール樹脂(B-1)の合成)
(エチレン-酢酸ビニル共重合体の重合)
ジャケット、攪拌機、窒素導入口、エチレン導入口、及び開始剤添加口を備えた250L加圧反応槽に、酢酸ビニル83kg、及びメタノール14.9kgを仕込み、60℃に昇温した後、反応液に窒素ガスを30分間バブリングして反応槽内を窒素置換した。次いで反応槽内の圧力(エチレン圧力)が4.0MPaとなるようにエチレンを導入した。反応槽内の温度を60℃に調整した後、開始剤として12.3gの2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)(和光純薬工業社製「V-65」)をメタノールに溶解させた溶液を添加し、重合を開始した。重合中はエチレン圧力を4.0MPaに、重合温度を60℃に維持した。5時間後、酢酸ビニルの重合率が40%となったところで冷却して重合を停止した。反応槽からエチレンを排気し、さらに反応液に窒素ガスをバブリングしてエチレンを完全に除去した。次いで、減圧下で未反応の酢酸ビニルを除去した後、エチレン-酢酸ビニル共重合体(以下、「EVAc」と称す)を得た。
(エチレン-酢酸ビニル共重合体の重合)
ジャケット、攪拌機、窒素導入口、エチレン導入口、及び開始剤添加口を備えた250L加圧反応槽に、酢酸ビニル83kg、及びメタノール14.9kgを仕込み、60℃に昇温した後、反応液に窒素ガスを30分間バブリングして反応槽内を窒素置換した。次いで反応槽内の圧力(エチレン圧力)が4.0MPaとなるようにエチレンを導入した。反応槽内の温度を60℃に調整した後、開始剤として12.3gの2,2’-アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)(和光純薬工業社製「V-65」)をメタノールに溶解させた溶液を添加し、重合を開始した。重合中はエチレン圧力を4.0MPaに、重合温度を60℃に維持した。5時間後、酢酸ビニルの重合率が40%となったところで冷却して重合を停止した。反応槽からエチレンを排気し、さらに反応液に窒素ガスをバブリングしてエチレンを完全に除去した。次いで、減圧下で未反応の酢酸ビニルを除去した後、エチレン-酢酸ビニル共重合体(以下、「EVAc」と称す)を得た。
(けん化)
得られたEVAc溶液にメタノールを加え、濃度15質量%のEVAc溶液を得た。このEVAcのメタノール溶液253.4kg(溶液中のEVAcが38kg)に、水酸化ナトリウムを10質量%含むメタノール溶液76.6L(EVAc中の酢酸ビニルユニットに対してモル比0.4)を添加して60℃で4時間撹拌することにより、EVAcのけん化を行った。反応開始から6時間後、酢酸9.2kg及び水60Lを添加して反応液を中和し、反応を停止させた。
得られたEVAc溶液にメタノールを加え、濃度15質量%のEVAc溶液を得た。このEVAcのメタノール溶液253.4kg(溶液中のEVAcが38kg)に、水酸化ナトリウムを10質量%含むメタノール溶液76.6L(EVAc中の酢酸ビニルユニットに対してモル比0.4)を添加して60℃で4時間撹拌することにより、EVAcのけん化を行った。反応開始から6時間後、酢酸9.2kg及び水60Lを添加して反応液を中和し、反応を停止させた。
(洗浄)
中和後の反応液を反応器からドラム缶に移して16時間室温(20~25℃)で放置し、ケーキ状に冷却固化させた。その後、遠心分離機(国産遠心器社製「H-130」、回転数1200rpm)を用いて、上記ケーキ状の樹脂を脱液した。次に、遠心分離機の中央部に、上方よりイオン交換水を連続的に供給しながら洗浄し、上記樹脂を水洗する操作を10時間行った。洗浄開始から10時間後の洗浄液の伝導度は、30μS/cm(東亜電波工業社製「CM-30ET」で測定)であった。
中和後の反応液を反応器からドラム缶に移して16時間室温(20~25℃)で放置し、ケーキ状に冷却固化させた。その後、遠心分離機(国産遠心器社製「H-130」、回転数1200rpm)を用いて、上記ケーキ状の樹脂を脱液した。次に、遠心分離機の中央部に、上方よりイオン交換水を連続的に供給しながら洗浄し、上記樹脂を水洗する操作を10時間行った。洗浄開始から10時間後の洗浄液の伝導度は、30μS/cm(東亜電波工業社製「CM-30ET」で測定)であった。
(造粒)
洗浄後の樹脂を乾燥機を用いて60℃で48時間乾燥し、粉末状のエチレンビニルアルコール樹脂(EVOH)を得た。乾燥した粉末状のEVOH20kgを水/メタノール混合溶液(質量比:水/メタノール=4/6)43Lに溶解させ、80℃で12時間撹拌した。次に、撹拌を止めて溶解槽の温度を65℃に下げて5時間放置し、EVOHの水/メタノール溶液の脱泡を行った。次いで、これを、直径3.5mmの円形の開口部を有する金板から、5℃の水/メタノール混合溶液(質量比:水/メタノール=9/1)中に押出してストランド状に析出させ、切断することで、直径約4mm、長さ約5mmの含水EVOHペレットを得た。
洗浄後の樹脂を乾燥機を用いて60℃で48時間乾燥し、粉末状のエチレンビニルアルコール樹脂(EVOH)を得た。乾燥した粉末状のEVOH20kgを水/メタノール混合溶液(質量比:水/メタノール=4/6)43Lに溶解させ、80℃で12時間撹拌した。次に、撹拌を止めて溶解槽の温度を65℃に下げて5時間放置し、EVOHの水/メタノール溶液の脱泡を行った。次いで、これを、直径3.5mmの円形の開口部を有する金板から、5℃の水/メタノール混合溶液(質量比:水/メタノール=9/1)中に押出してストランド状に析出させ、切断することで、直径約4mm、長さ約5mmの含水EVOHペレットを得た。
(精製)
得られた含水EVOHペレットを遠心分離機にかけて脱液し、さらに大量の水を加え脱液する操作を繰り返し行って洗浄し、エチレンビニルアルコール樹脂(EVOH)ペレットを得た。得られたEVOHのけん化度は99mol%、エチレン単位の含有率は44mol%であった。このEVOHペレットを、ビニルアルコール樹脂(B-1)とした。
得られた含水EVOHペレットを遠心分離機にかけて脱液し、さらに大量の水を加え脱液する操作を繰り返し行って洗浄し、エチレンビニルアルコール樹脂(EVOH)ペレットを得た。得られたEVOHのけん化度は99mol%、エチレン単位の含有率は44mol%であった。このEVOHペレットを、ビニルアルコール樹脂(B-1)とした。
[合成例9](ビニルアルコール樹脂(B-2)の合成)
合成例8と同様にして、エチレン単位の含有率が38mol%のエチレンビニルアルコール樹脂(EVOH)ペレットを得た。このEVOHペレットを、ビニルアルコール樹脂(B-2)とした。
合成例8と同様にして、エチレン単位の含有率が38mol%のエチレンビニルアルコール樹脂(EVOH)ペレットを得た。このEVOHペレットを、ビニルアルコール樹脂(B-2)とした。
[合成例10](ビニルアルコール樹脂(B-3)の合成)
合成例8と同様にして、エチレン単位の含有率が27mol%のエチレンビニルアルコール樹脂(EVOH)ペレットを得た。このEVOHペレットを、ビニルアルコール樹脂(B-3)とした。
合成例8と同様にして、エチレン単位の含有率が27mol%のエチレンビニルアルコール樹脂(EVOH)ペレットを得た。このEVOHペレットを、ビニルアルコール樹脂(B-3)とした。
[合成例11](ビニルアルコール樹脂(B-4)の合成)
合成例8と同様にして、エチレン単位の含有率が5mol%のエチレンビニルアルコール樹脂(EVOH)ペレットを得た。このEVOHペレットを、ビニルアルコール樹脂(B-4)とした。
合成例8と同様にして、エチレン単位の含有率が5mol%のエチレンビニルアルコール樹脂(EVOH)ペレットを得た。このEVOHペレットを、ビニルアルコール樹脂(B-4)とした。
[製造例1](熱可塑性重合体組成物(X-1)の製造)
熱可塑性エラストマー(C-1)56質量部、ポリビニルアセタール樹脂(DV-1)19質量部、及び極性基含有ポリプロピレン系樹脂(DP-1)25質量部を、二軸押出機を用いて230℃で溶融混練した後、ストランド状に押出して切断し、熱可塑性重合体組成物(X-1)のペレットを製造した。配合組成を表1に示す。
製造例1~7において、二軸押出機として東芝機械社製「TEM-28」を用いた。
熱可塑性エラストマー(C-1)56質量部、ポリビニルアセタール樹脂(DV-1)19質量部、及び極性基含有ポリプロピレン系樹脂(DP-1)25質量部を、二軸押出機を用いて230℃で溶融混練した後、ストランド状に押出して切断し、熱可塑性重合体組成物(X-1)のペレットを製造した。配合組成を表1に示す。
製造例1~7において、二軸押出機として東芝機械社製「TEM-28」を用いた。
[製造例2](熱可塑性重合体組成物(X-2)の製造)
熱可塑性エラストマー(C-1)81質量部、及びポリビニルアセタール樹脂(DV-1)19質量部を、二軸押出機を用いて230℃で溶融混練した後、ストランド状に押出して切断し、熱可塑性重合体組成物(X-2)のペレットを製造した。配合組成を表1に示す。
熱可塑性エラストマー(C-1)81質量部、及びポリビニルアセタール樹脂(DV-1)19質量部を、二軸押出機を用いて230℃で溶融混練した後、ストランド状に押出して切断し、熱可塑性重合体組成物(X-2)のペレットを製造した。配合組成を表1に示す。
[製造例3](熱可塑性重合体組成物(X-3)の製造)
熱可塑性エラストマー(C-2)85質量部、及び極性基含有ポリプロピレン系樹脂(DP-1)15質量部を、二軸押出機を用いて230℃で溶融混練した後、ストランド状に押出して切断し、熱可塑性重合体組成物(X-3)のペレットを製造した。配合組成を表1に示す。
熱可塑性エラストマー(C-2)85質量部、及び極性基含有ポリプロピレン系樹脂(DP-1)15質量部を、二軸押出機を用いて230℃で溶融混練した後、ストランド状に押出して切断し、熱可塑性重合体組成物(X-3)のペレットを製造した。配合組成を表1に示す。
[製造例4](熱可塑性重合体組成物(X-4)の製造)
熱可塑性エラストマー(C-1)98質量部、及び極性基含有ポリプロピレン系樹脂(DP-1)2質量部を、二軸押出機を用いて230℃で溶融混練した後、ストランド状に押出して切断し、熱可塑性重合体組成物(X-4)のペレットを製造した。配合組成を表1に示す。
熱可塑性エラストマー(C-1)98質量部、及び極性基含有ポリプロピレン系樹脂(DP-1)2質量部を、二軸押出機を用いて230℃で溶融混練した後、ストランド状に押出して切断し、熱可塑性重合体組成物(X-4)のペレットを製造した。配合組成を表1に示す。
[製造例5](熱可塑性重合体組成物(X-5)の製造)
熱可塑性エラストマー(C-3)85質量部、及び極性基含有ポリプロピレン系樹脂(DP-1)15質量部を、二軸押出機を用いて230℃で溶融混練した後、ストランド状に押出して切断し、熱可塑性重合体組成物(X-5)のペレットを製造した。配合組成を表1に示す。
熱可塑性エラストマー(C-3)85質量部、及び極性基含有ポリプロピレン系樹脂(DP-1)15質量部を、二軸押出機を用いて230℃で溶融混練した後、ストランド状に押出して切断し、熱可塑性重合体組成物(X-5)のペレットを製造した。配合組成を表1に示す。
[製造例6](アクリル樹脂組成物(A-1)の製造)
メタクリル樹脂(M-1)として、市販のメタクリル酸メチル(MMA)の単独重合体(重量平均分子量(Mw):8.0万)を用意した。
メタクリル樹脂(M-1)20質量部、アクリル系多層構造粒子(E-1)のペレット80質量部、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤として2-[4,6-ビス(1,1’-ビフェニル-4-イル)-1,3,5-トリアジン-2-イル]-5-[(2‐エチルヘキシル)オキシ]フェノール(BASF社製「Tinuvin1600」)1質量部を、二軸押出機を用いて混練し、ペレタイザーを用いてペレット化して、アクリル樹脂組成物(A-1)を得た。配合組成を表2に示す。
メタクリル樹脂(M-1)として、市販のメタクリル酸メチル(MMA)の単独重合体(重量平均分子量(Mw):8.0万)を用意した。
メタクリル樹脂(M-1)20質量部、アクリル系多層構造粒子(E-1)のペレット80質量部、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤として2-[4,6-ビス(1,1’-ビフェニル-4-イル)-1,3,5-トリアジン-2-イル]-5-[(2‐エチルヘキシル)オキシ]フェノール(BASF社製「Tinuvin1600」)1質量部を、二軸押出機を用いて混練し、ペレタイザーを用いてペレット化して、アクリル樹脂組成物(A-1)を得た。配合組成を表2に示す。
[製造例7](アクリル樹脂組成物(A-2)の製造)
メタクリル樹脂(M-2)として、メタクリル酸メチル(MMA)/アクリル酸メチル(MA)共重合体(MMA単位の含有率:95質量%、MA単位の含有率:5質量%、重量平均分子量(Mw):8.0万)を用意した。
原料樹脂組成を、メタクリル樹脂(M-2)70質量部、及び、ブロック共重合体(G-1)30質量部に変更した以外は製造例6と同様にして、アクリル樹脂組成物(A-2)を得た。配合組成を表2に示す。
メタクリル樹脂(M-2)として、メタクリル酸メチル(MMA)/アクリル酸メチル(MA)共重合体(MMA単位の含有率:95質量%、MA単位の含有率:5質量%、重量平均分子量(Mw):8.0万)を用意した。
原料樹脂組成を、メタクリル樹脂(M-2)70質量部、及び、ブロック共重合体(G-1)30質量部に変更した以外は製造例6と同様にして、アクリル樹脂組成物(A-2)を得た。配合組成を表2に示す。
[実施例1]
表層(第1層)の材料としてアクリル樹脂組成物(A-1)のペレット、中間層(第2層)の材料として熱可塑性重合体組成物(X-1)のペレット、裏層(第3層)の材料としてビニルアルコール樹脂(B-1)(EVOHペレット)を用意した。これらの樹脂をそれぞれ、別の単軸押出機(G.M.ENGINEERING社製「VGM25-28EX」)のホッパーに投入して溶融混練した。溶融状態のこれらの樹脂をマルチマニホールドダイを用いて共押出し、複数の冷却ロールを用いて加圧及び冷却し、一対の引取りロールによって引き取った。
以上のようにして、表層(第1層、耐衝撃性アクリル樹脂層、30μm厚)/中間層(第2層、接着層、50μm厚)/裏層(第3層、EVOH層、20μm厚)の3層構造の多層フィルム(幅30cm、総厚み100μm)を得た。なお、各層の厚さは押出流量により制御した。得られた多層フィルムの積層構造と評価結果を表3に示す。
表層(第1層)の材料としてアクリル樹脂組成物(A-1)のペレット、中間層(第2層)の材料として熱可塑性重合体組成物(X-1)のペレット、裏層(第3層)の材料としてビニルアルコール樹脂(B-1)(EVOHペレット)を用意した。これらの樹脂をそれぞれ、別の単軸押出機(G.M.ENGINEERING社製「VGM25-28EX」)のホッパーに投入して溶融混練した。溶融状態のこれらの樹脂をマルチマニホールドダイを用いて共押出し、複数の冷却ロールを用いて加圧及び冷却し、一対の引取りロールによって引き取った。
以上のようにして、表層(第1層、耐衝撃性アクリル樹脂層、30μm厚)/中間層(第2層、接着層、50μm厚)/裏層(第3層、EVOH層、20μm厚)の3層構造の多層フィルム(幅30cm、総厚み100μm)を得た。なお、各層の厚さは押出流量により制御した。得られた多層フィルムの積層構造と評価結果を表3に示す。
[実施例2~6]
各層の材料を表1に示すように変更した以外は実施例1と同様にして、多層フィルムを得た。得られた多層フィルムの積層構造と評価結果を表3に示す。
各層の材料を表1に示すように変更した以外は実施例1と同様にして、多層フィルムを得た。得られた多層フィルムの積層構造と評価結果を表3に示す。
[比較例1]
アクリル樹脂組成物(A-1)のペレットを単軸押出機(G.M.ENGINEERING社製「VGM25-28EX」)のホッパーに投入し、溶融混練した。溶融状態の樹脂を単層ダイを用いて押出し、複数の冷却ロールを用いて加圧及び冷却し、一対の引取りロールによって引き取り、幅30cm、厚さ100μmの単層フィルムを得た。
得られた単層フィルムの一方の面上に、ワイヤーバー(#40)を用いて、ハードコート剤(ダイセルサイテック社製「EBECRYL40」)100質量部とフッ素系添加剤(信越化学工業社製「SUBELYN KY-1203」5質量部との混合物からなる塗工液を塗工し、60℃で1分間乾燥した。次いで、空気雰囲気下で、紫外線照射装置(アイグラフィックス社製「MIDN-042-C1」、UVランプ出力:120W)を用いて、照射光量0.5J/cm2の条件で、塗工膜に対して紫外線を照射して、厚さ10μmのハードコート層(「硬化被膜」とも言う。)を形成した。
以上のようにして、表層(第1層、耐衝撃性アクリル樹脂層、100μm厚)/裏層(第3層、フッ素系ハードコート層、10μm厚)の2層構造の多層フィルムを得た。得られた多層フィルムの積層構造と評価結果を表4に示す。
アクリル樹脂組成物(A-1)のペレットを単軸押出機(G.M.ENGINEERING社製「VGM25-28EX」)のホッパーに投入し、溶融混練した。溶融状態の樹脂を単層ダイを用いて押出し、複数の冷却ロールを用いて加圧及び冷却し、一対の引取りロールによって引き取り、幅30cm、厚さ100μmの単層フィルムを得た。
得られた単層フィルムの一方の面上に、ワイヤーバー(#40)を用いて、ハードコート剤(ダイセルサイテック社製「EBECRYL40」)100質量部とフッ素系添加剤(信越化学工業社製「SUBELYN KY-1203」5質量部との混合物からなる塗工液を塗工し、60℃で1分間乾燥した。次いで、空気雰囲気下で、紫外線照射装置(アイグラフィックス社製「MIDN-042-C1」、UVランプ出力:120W)を用いて、照射光量0.5J/cm2の条件で、塗工膜に対して紫外線を照射して、厚さ10μmのハードコート層(「硬化被膜」とも言う。)を形成した。
以上のようにして、表層(第1層、耐衝撃性アクリル樹脂層、100μm厚)/裏層(第3層、フッ素系ハードコート層、10μm厚)の2層構造の多層フィルムを得た。得られた多層フィルムの積層構造と評価結果を表4に示す。
[比較例2]
中間層(第2層、接着層)を介さずに、表層(第1層、耐衝撃性アクリル樹脂層、50μm厚)と裏層(第3層、EVOH層、50μm厚)とを直接積層して、2層構造の多層フィルムを得た以外は実施例1と同様にして、多層フィルム(幅30cm、総厚み100μm)を得た。得られた多層フィルムの積層構造と評価結果を表4に示す。
中間層(第2層、接着層)を介さずに、表層(第1層、耐衝撃性アクリル樹脂層、50μm厚)と裏層(第3層、EVOH層、50μm厚)とを直接積層して、2層構造の多層フィルムを得た以外は実施例1と同様にして、多層フィルム(幅30cm、総厚み100μm)を得た。得られた多層フィルムの積層構造と評価結果を表4に示す。
[比較例3]
裏層(第3層)の材料をポリプロピレン樹脂(PP-1)(プライムポリマー社製「プライムポリプロE222」)に変更した以外は実施例1と同様にして、多層フィルムを得た。得られた多層フィルムの積層構造と評価結果を表4に示す。
裏層(第3層)の材料をポリプロピレン樹脂(PP-1)(プライムポリマー社製「プライムポリプロE222」)に変更した以外は実施例1と同様にして、多層フィルムを得た。得られた多層フィルムの積層構造と評価結果を表4に示す。
[比較例4~6]
各層の材料を表4に示すように変更した以外は実施例1と同様にして、多層フィルムを得た。得られた多層フィルムの積層構造と評価結果を表4に示す。
各層の材料を表4に示すように変更した以外は実施例1と同様にして、多層フィルムを得た。得られた多層フィルムの積層構造と評価結果を表4に示す。
[結果のまとめ]
実施例1~6では、弾性体(R)と紫外線吸収剤とを含むアクリル樹脂組成物(A)からなる耐候性樹脂層である表層と、ビニルアルコール樹脂(B)を含む防汚性樹脂層である裏層と、表層と裏層との間に設けられ、熱可塑性エラストマー(C)とポリビニルアセタール樹脂(DV)及び/又は極性基含有ポリプロピレン系樹脂(DP)とを含む接着層とからなる多層フィルムを製造した。
得られた多層フィルムはいずれも、耐候性に優れ、裏面の防汚性、耐薬品性、及び防曇性に優れるものであった。得られた多層フィルムはいずれも、透明性に優れ、さらに、延伸性、耐屈曲性、及び層間接着性に優れ、取扱い性に優れるものであった。
実施例1~6では、弾性体(R)と紫外線吸収剤とを含むアクリル樹脂組成物(A)からなる耐候性樹脂層である表層と、ビニルアルコール樹脂(B)を含む防汚性樹脂層である裏層と、表層と裏層との間に設けられ、熱可塑性エラストマー(C)とポリビニルアセタール樹脂(DV)及び/又は極性基含有ポリプロピレン系樹脂(DP)とを含む接着層とからなる多層フィルムを製造した。
得られた多層フィルムはいずれも、耐候性に優れ、裏面の防汚性、耐薬品性、及び防曇性に優れるものであった。得られた多層フィルムはいずれも、透明性に優れ、さらに、延伸性、耐屈曲性、及び層間接着性に優れ、取扱い性に優れるものであった。
比較例1では、弾性体(R)と紫外線吸収剤とを含むアクリル樹脂組成物(A)からなる単層フィルムの一方の面上にフッ素系ハードコート層を形成して、多層フィルムを得た。得られた多層フィルムは、延伸性及び耐屈曲性が不良であり、取扱い時に割れやすいものであった。
比較例2では、中間層(第2層、接着層)を介さずに、表層(第1層、耐衝撃性アクリル樹脂層)と裏層(第3層、EVOH層)とを直接積層して、2層構造の多層フィルムを得た。得られた多層フィルムは、層間接着性が低く、耐屈曲性の試験中に層間剥離が生じた。得られた多層フィルムは、取扱い時に層間剥離しやすいものであった。
比較例3では、裏層(第3層)の材料としてポリプロピレン樹脂を用いた。得られた多層フィルムは、透明性及び防曇性が不良であった。透明性及び防曇性が要求される用途には、使用できないものであった。
比較例3では、裏層(第3層)の材料としてポリプロピレン樹脂を用いた。得られた多層フィルムは、透明性及び防曇性が不良であった。透明性及び防曇性が要求される用途には、使用できないものであった。
比較例4では、中間層の材料として、熱可塑性エラストマー(C)と接着付与成分(D)とを含み、接着付与成分(D)の含有量が2質量%である熱可塑性重合体組成物(X)を用いた。得られた多層フィルムは、中間層とEVOH層との層間接着性が低く、耐屈曲性の試験中に層間剥離が生じた。得られた多層フィルムは、取扱い時に層間剥離しやすいものであった。
比較例5では、中間層の材料として、重合体ブロック(c2)がブタジエン単位及び/又はイソプレン単位を含み、1,2-結合、3,4-結合、及び1,4-結合の量の和に対する1,2-結合及び3,4-結合の量の和の割合が30mol%である熱可塑性エラストマー(C)を用いた。得られた多層フィルムは、層間接着性が低く、耐屈曲性の試験中に層間剥離が生じた。得られた多層フィルムは、取扱い時に層間剥離しやすいものであった。
比較例6では、裏層(第3層)の材料として、エチレン含有率が5mol%であるビニルアルコール樹脂(B)を用いた。得られた多層フィルムは、防汚性が不良であった。防汚性が要求される用途には、使用できないものであった。
本発明は上記実施形態及び実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、適宜設計変更が可能である。
この出願は、2020年7月22日に出願された日本出願特願2020-125189号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
1 積層体
1A 表層(耐候性樹脂層)
1B 裏層(防汚性樹脂層)
1C 接着層
16 積層フィルム
1A 表層(耐候性樹脂層)
1B 裏層(防汚性樹脂層)
1C 接着層
16 積層フィルム
Claims (6)
- 両面で機能の異なる積層体であって、
弾性体(R)と紫外線吸収剤とを含むアクリル樹脂組成物(A)からなる耐候性樹脂層である表層と、
ビニルアルコール樹脂(B)を含む防汚性樹脂層である裏層と、
前記表層と前記裏層との間に設けられ、芳香族ビニル化合物単位を含む重合体ブロック(c1)と共役ジエン化合物単位を含む重合体ブロック(c2)とを含むブロック共重合体又は当該ブロック共重合体の水素添加物である熱可塑性エラストマー(C)を含む接着層とを有し、
ビニルアルコール樹脂(B)は、エチレン単位の含有率が20~50mol%であるエチレンビニルアルコール共重合体であり、
前記接着層は、熱可塑性エラストマー(C)100質量部と、ポリビニルアセタール樹脂(DV)及び極性基含有ポリプロピレン系樹脂(DP)からなる群より選ばれる1種以上の接着付与成分(D)10~100質量部とを含む熱可塑性重合体組成物(X)からなり、
重合体ブロック(c2)は、ブタジエン単位及び/又はイソプレン単位を含み、1,2-結合、3,4-結合、及び1,4-結合の量の和に対する1,2-結合及び3,4-結合の量の和の割合が40mol%以上である重合体ブロックである、積層体。 - アクリル樹脂組成物(A)は、
メタクリル酸メチル単位を80質量%以上含むメタクリル樹脂(M)と、弾性体(R)と、前記紫外線吸収剤とを含み、
前記紫外線吸収剤が、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤及び/又はトリアジン系紫外線吸収剤であり、
メタクリル樹脂(M)と弾性体(R)との合計100質量部に対して、メタクリル樹脂(M)の含有量が10~99質量部であり、弾性体(R)の含有量が90~1質量部であるアクリル樹脂組成物であり、
前記積層体の300nmの波長における透過率が5%以下である、請求項1に記載の積層体。 - 弾性体(R)は、架橋ゴム粒子、及び/又は、メタクリル酸エステル単位を含むメタクリル酸エステル重合体ブロック(g1)とアクリル酸エステル単位を含むアクリル酸エステル重合体ブロック(g2)とを含むブロック共重合体である、請求項1又は2に記載の積層体。
- 総厚みが20~500μmの積層フィルムであり、総厚みに対して、前記表層の厚みの割合が1/20~2/3であり、前記裏層の厚みの割合が1/20~2/3である、請求項1~3のいずれか1項に記載の積層体。
- 延伸フィルムである、請求項1~4のいずれか1項に記載の積層体。
- 前記表層と前記裏層との間にさらに、前記表層、前記裏層、及び前記接着層とは異なる機能を有する機能層を有する、請求項1~5のいずれか1項に記載の積層体。
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