JPH0596692A

JPH0596692A - ポリカーボネート樹脂積層体

Info

Publication number: JPH0596692A
Application number: JP3264814A
Authority: JP
Inventors: Suehiro Tayama; 末広田山; Masao Inoue; 雅勇井上
Original assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1991-10-14
Filing date: 1991-10-14
Publication date: 1993-04-20

Abstract

(57)【要約】【目的】耐候性と成形時の耐熱性を向上させたポリカ
ーボネート樹脂とアクリル系樹脂との積層体を提供す
る。【構成】ポリカーボネート樹脂板の少なくとも片面
に、特定の共重合体（Ｉ）、アクリル系重合体（ＩＩ）
及び多層構造弾性体（ＩＩＩ）からなるアクリル樹脂系
フィルムを積層する。【効果】表層の耐熱性が改良され、成形加工が容易な
ポリカーボネート樹脂積層体が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は採光材、防音壁、サンル
ーフなどのエクステリア分野に使用されている耐候性の
改良されたポリカーボネート樹脂積層体に関する。

【０００２】

【従来の技術】ポリカーボネート樹脂板の耐候性を改良
するために、アクリル樹脂系フィルムをラミネートする
ことが知られており、このようなポリカーボネート樹脂
板をドーム状や曲面に成形して使用する場合には、加熱
炉または赤外線等で加熱し二次成形している。この場
合、アクリル樹脂を主成分とするフィルムとしては、特
開昭５１−１２９４４９号公報、同５２−５６１５０号
公報等で公知になっている多層構造弾性体よりなる組成
物を使用することが知られている。一方、アクリル樹脂
の耐熱性を改善させる方法として、特公昭４９−１０１
５６号公報、同５６−４３２３２号公報、特開昭５６−
８１３２２号公報、同６２−２７０６４８号公報などの
ように、メタクリル酸メチルにα−メチルスチレン、無
水マレイン酸、シクロヘキシルマレイミドなどを共重合
させることが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ポリカーボネート樹脂
を成形する際、ポリカーボネート樹脂の成形温度は１５
０〜２２０℃であり、アクリル樹脂の成形温度に比べて
高いのでアクリル樹脂系フィルム層がかなり軟化し、べ
とついてくる。そのため加熱したシートの移動時や成形
時に、手の跡がついたり型の表面の跡が残りやすい。こ
のような成形時の耐熱性を上げるために、単に耐熱性を
改善したアクリル樹脂を用いようとしても、曵糸性等の
フィルムとしての物性が得られないので使用できないの
が現状である。

【０００４】

【課題を解決するための手段】そこで本発明者らはポリ
カーボネート樹脂板の耐候性を改良すると共に、二次成
形時の表面の耐熱性を向上させたポリカーボネート樹脂
積層体を提供するべく鋭意検討した結果、本発明を完成
するに到った。

【０００５】ポリカーボネート樹脂板の少なくとも片面
に、メタクリル酸メチル９８〜４０重量％、Ｎ−シクロ
ヘキシルマレイミド１〜３０重量％及び芳香族ビニル化
合物１〜３０重量％からなる単量体混合物の共重合体
（Ｉ）１〜１００重量％とメタクリル酸メチルを７０重
量％以上含有するアクリル系重合体（ＩＩ）９９〜０重
量％とからなるアクリル樹脂混合物５０〜９８重量部に
対し、アルキル基の炭素数が１〜８であるアクリル酸ア
ルキルエステルの少なくとも一種と、スチレン単独また
はスチレンとその誘導体の混合物、ならびに１分子中に
炭素−炭素二重結合を２個以上有する多官能単量体を重
合して得られた架橋アクリル酸エステル系共重合物７０
〜９０重量％の存在下に、メタクリル酸メチルおよびア
ルキル基の炭素数１〜８のアクリル酸アルキルエステル
の少なくとも１種と、これと共重合可能な他のビニル系
単量体および１分子中に炭素−炭素二重結合を２個以上
有する多官能性単量体よりなる架橋性単量体混合物３０
〜１０重量％を重合させたことによる多層構造弾性体
（ＩＩＩ）２〜５０重量部を混合した樹脂組成物からな
るアクリル樹脂系フィルムが積層されたポリカーボネー
ト樹脂積層体に関するものである。

【０００６】本発明のポリカーボネート樹脂積層体の基
本的な構成は、図１のように基材であるポリカーボネー
ト樹脂板１と、表面に積層されたアクリル樹脂系フィル
ム２より成る。また、図２は本発明のポリカーボネート
樹脂積層体をフリーブロー成形によりドーム状に成形し
たものである。このようなドームは採光材に使用される
ことが多い。本発明は、表層のアクリル樹脂系フィルム
の耐熱性を大巾に上げることにより、熱成形の際に積層
体表面への手の跡や成形型などの跡を付きにくくするも
のである。

【０００７】本発明に用いられるポリカーボネート樹脂
とは、２，２′−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロ
パンまたはこれと２，２−ビス（３，５−ジブロモ−４
−ヒドロキシフェニル）プロパンとホスゲンとを公知の
方法で反応させて得られるものであり、好適な分子量は
粘度平均分子量で２０，０００〜４０，０００である。
本発明のポリカーボネート樹脂板には、耐候性を付与さ
せるために、適当な紫外線吸収剤を添加しておくことも
できる。さらに、着色剤や顔料を添加することも可能で
ある。またドームなどに使用される際、直射光の透過を
拡散させるために表面に微少なエンボス模様を付与させ
ておくこともできる。

【０００８】本発明において共重合体（Ｉ）を構成する
メタクリル酸メチル成分はメタクリル樹脂本来の光学的
性質、耐候性あるいは機械的性質を保持し、アクリル系
重合体（ＩＩ）との相溶性をよくするための成分であ
り、共重合体（Ｉ）中４０〜９８重量％となる量用いら
れる。４０重量％未満では上記の特性が失われ、また９
８重量％を超えると耐熱性の向上が望めなくなる。

【０００９】また、共重合体（Ｉ）の構成成分であるＮ
−シクロヘキシルマレイミドは耐熱性を向上させる成分
であり、その量は共重合体（Ｉ）中１〜３０重量％、好
ましくは３〜２５重量％である。１重量％未満では耐熱
性の点で劣り、３０重量％を超えると樹脂組成物が脆く
なりやすく、重合系が不安定になりやすいので生産性が
低下する。また、共重合体（Ｉ）の構成成分である芳香
族ビニル化合物は、例えばα−メチルスチレンを用いた
場合には直接的に耐熱性を向上させる相乗作用もある
が、むしろ、耐熱性成分であるＮ−シクロヘキシルマレ
イミドの共重合性反応を高めることにより間接的に耐熱
性を向上させ、生産性の改良に対して著しい効果をもた
らす。さらに、流動性の向上およびアクリル系重合体
（ＩＩ）との相溶性の向上がこの成分によってもたらさ
れるものである。

【００１０】即ちアクリル系重合体（ＩＩ）とメタクリ
ル酸メチルとＮ−シクロヘキシルマレイミドの２元共重
合体との混合物が透明性を保ち、機械的等の性質がアク
リル系重合体（ＩＩ）に近い特性を示すのはＮ−シクロ
ヘキシルマレイミドの共重合割合がごく限られた少量の
ときだけであり、通常この混合物は相乗効果が認められ
ないばかりでなく、白濁やにごりが生じ光学的性質は劣
るものしか得られない。また、メタクリル酸メチルと芳
香族ビニル化合物の共重合体と重合体（ＩＩ）との混合
物は相溶性が悪く、一般に不透明となることを考慮する
と、本発明による方法で物性の優れた、透明な樹脂が得
られたのは驚くべき結果であった。

【００１１】本発明の芳香族ビニル化合物の例として
は、スチレン、ｏ−，ｍ−，ｐ−メチルスチレン、１，
３−ジメチルスチレン、２，４−ジメチルスチレン、ｐ
−ｔ−ブチルスチレン、α−メチルスチレン、α−エチ
ルスチレン、α−メチル−ｐ−メチルスチレンなどのモ
ノビニリデン芳香族炭化水素、ｏ−，ｍ−，ｐ−クロロ
スチレン、２，４−ジブロモスチレン、２−メチル−４
−クロロスチレンなどのアルハロモノビニリデン芳香族
炭化水素等が挙げられる。特にスチレン、ビニルトルエ
ンおよびα−メチルスチレンからなる群から選ばれた少
なくとも１種が好ましく、さらに耐熱性向上の作用の大
きいα−メチルスチレンを含むことがより好ましい。

【００１２】前述の効果をあげるために共重合体（Ｉ）
中に用いられる芳香族ビニル化合物の割合は１〜３０重
量％の範囲であり、好ましくは２〜２０重量％、より好
ましくは２〜１５重量％の範囲である。１重量％未満で
は相乗効果が認められず、逆に３０重量％を超えると、
重合体（ＩＩ）との相溶性が低下し、得られる樹脂組成
物の透明性が低下する。

【００１３】本発明においては最終的に得られる樹脂組
成物の耐熱性、機械的性質、光学的性質あるいは成形加
工性など樹脂特性全般のバランスを考慮すると、共重合
体（Ｉ）はＮ−シクロヘキシルマレイミドのモル数を
α、芳香族ビニル化合物のモル数をβとしたとき、両成
分の配合比（β／α）が０．２〜５の範囲であることが
好ましく、０．５〜２の範囲が相乗効果の点で特に好ま
しい。配合比が０．２未満あるいは５を超えるとアクリ
ル系重合体（ＩＩ）との相溶性の低下が認められ、透明
性が低下しやすい傾向となる。

【００１４】本発明の樹脂組成物を構成するアクリル系
重合体（ＩＩ）はメタクリル樹脂本来の耐候性、機械的
性質、光学的性質、成形加工性を付与するためのもので
ある。アクリル系重合体（ＩＩ）中の主成分であるメタ
クリル酸メチルはメタクリル樹脂本来の耐候性、光学的
性質、機械的性質を付与するためのものであり、使用量
が７０重量％未満であると前記物性が低下する。より好
ましくは８０重量％以上である。メタクリル酸メチルと
共重合するのに使用される単量体としてはアクリル酸メ
チル、アクリル酸エチルなどのアクリル酸エステル、メ
タクリル酸エチル、メタクリル酸ブチルなどのメタクリ
ル酸エステル、スチレン、アクリロニトリル、無水マレ
イン酸等が挙げられ、これらの単量体は１種または２種
以上を３０重量％以下、好ましくは２０重量％以下の量
で共重合される。

【００１５】本発明の樹脂組成物を構成する重合体
（Ｉ）の使用量は組成物中１〜１００重量％、好ましく
は５〜９５重量％であり、１重量％未満であると耐熱性
が劣る。またアクリル系重合体（ＩＩ）の使用量は０〜
９９重量％、好ましくは５〜９５重量％、より好ましく
は１０〜９０重量％であり、９９重量％を超えると耐熱
性の向上が望めない。

【００１６】本発明における多層構造弾性体（ＩＩＩ）
は、アクリル樹脂の持つ光学的性質、耐候性を損なうこ
となく耐衝撃性を付与させ、同時に製膜性を持たせるよ
うにする構成成分である。本発明に用いる多層構造弾性
体（ＩＩＩ）は、２層構造を持つ弾性体である。第１層
は弾性を付与させる層であり、好ましくはアルキル基の
炭素数が１〜８であるアクリル酸アルキルエステルの少
なくとも１種７０〜９０重量部と、スチレン単独または
スチレンとその誘導体の混合物３０〜１０重量部ならび
に１分子中に炭素−炭素２重結合を２個以上する多官能
単量体０．５〜２０重量部を重合して得られる架橋アク
リル酸エステル系共重合体である。ここで、アクリル酸
アルキルエステルとスチレン系単量体の比率は、（Ｉ）
と（ＩＩ）より成るアクリル樹脂混合物と屈折率を合わ
せ透明性を保持させる必要があるため、上記のような割
合から選ぶことが望ましく、この領域をはずれると、ヘ
ーズが発生してしまう。さらに第２層は好ましくはメタ
クリル酸メチル８５〜９９重量部およびアルキル基の炭
素数１〜８のアクリル酸アルキルエステルの少なくとも
１種１５〜１重量部、これと共重合可能な他のビニル系
単量体および炭素−炭素二重結合を２個以上有する多官
能性単量体０．５〜２０重量部よりなる架橋樹脂層であ
り、（Ｉ）と（ＩＩ）よりなるアクリル樹脂混合物との
相溶性を持たせる層である。

【００１７】本発明の樹脂組成物の配合割合は、（Ｉ）
と（ＩＩ）より成るアクリル樹脂混合物５０〜９８重量
部に対し、多層構造弾性体（ＩＩＩ）５０〜２重量部で
あり、この範囲にすることにより耐熱性を損なわずに耐
衝撃性ならびにフィルムとしたときの物理的性質を付与
させることができるようになる。多層構造弾性体の割合
が５０重量部を超えると耐衝撃性は大きくなるものの、
樹脂の流動性が大きく低下してしまうため射出成形、押
出成形などの成形が極めて難しくなる。一方、２重量部
未満では成形性は問題ないものの、曵系性が悪く薄物シ
ートやフィルムを得ることが難しくなるし、物理的特
性、例えば引張強伸度、膜の衝撃強度などが得られなく
なる。

【００１８】本発明に使用されるアクリル樹脂層２はそ
れ自体で耐候性が良好であるが、さらに耐候性を付与さ
せるために、一般の紫外線吸収剤を添加することができ
る。例えばベンゾフェノン系、トリアゾール系、サリチ
ル酸系の紫外線吸収剤が使用可能である。

【００１９】本発明に使用されるアクリル樹脂層２とポ
リカーボネート樹脂板１の積層方法には、一般に知られ
ている方法が適応できる。共押出成形、基材へのフィル
ムのラミネート、さらにはアクリル樹脂を溶剤等に溶解
して塗布する方法などがある。最も簡単には、あらかじ
めアクリル樹脂フィルムを製膜しておき、基材のポリカ
ーボネート樹脂板を押出成形する際に表面温度が１３０
〜１５０℃の領域で熱ラミネートする方法がある。製造
したポリカーボネート樹脂板と、アクリル樹脂フィルム
を熱圧着プレスに積層体を作る方法もある。

【００２０】

【実施例】以下、実施例により本発明をより詳細に説明
する。なお、実施例中の物性評価は下記の方法に従っ
た。１．全光線透過率および曇価は、ＡＳＴＭＤ１００３
に準じて行なった。２．熱変形温度（ＨＤＴ）は、ＪＩＳＫ−６７１４に
準じて行なった。３．降伏強度、破断強度および伸度は、ＡＳＴＭＤ８
８２に準じて行なった。４．ラミネート品の加熱テストは、各実施例で得られた
フィルムをポリカーボネート樹脂板（ダイヤライトＰ１
００１：三菱レイヨン（株）製）に熱ラミネートしたラ
ミネート品を、フィルム面を上にし平置で一定時間加熱
した後、フィルム面にネルをおき、２５ｇ／ｃｍ²の荷
重をかけて冷却し重りを取り除いた後の表面状態を観察
した。

【００２１】（１）アクリル樹脂混合物として下記の組
成からなる２種類の樹脂を用意した。Ａ．メチルメタクリレート７５重量％、α−メチルスチ
レン５重量％、スチレン５重量％およびシクロヘキシル
マレイミド１５重量％からなる共重合体をアクリル樹脂
混合物Ａとした。Ｂ．メチルメタクリレート８５重量％、α−メチルスチ
レン５重量％およびシクロヘキシルマレイミド１０重量
％からなる共重合体８０重量部と市販のアクリル樹脂：
アクリペットＶＨ（三菱レイヨン（株）製品）２０重量
部を混合してアクリル樹脂混合物Ｂとした。（２）多層構造弾性体（ＩＩＩ）としてアクリペットＩ
Ｒ３２０（三菱レイヨン（株）製）を用意した。

【００２２】実施例１アクリル樹脂混合物Ａ６０重量部に対しアクリペットＩ
Ｒ３２０を４０重量部、さらに紫外線吸収剤としてチヌ
ビンＰ（チバガイギー社製）１．５重量部を添加混合
し、樹脂組成物を得た。得られた樹脂組成物のＨＤＴは
１１０℃であった。次に、この樹脂組成物を２４０℃の
ダイス温度で成形して５０μｍのフィルムを製造した。
フィルムの全光線透過率は９０．６％、曇価は１．８％
であり透明性は良好であった。なお、得られたフィルム
のラミネート品の評価結果を表１に示す。

【００２３】実施例２アクリル樹脂混合物Ｂ７６重量部に対してアクリペット
ＩＲ３２０を２４重量部、チヌビンＰ１．５重量部を添
加混合して樹脂組成物を得た。得られた樹脂組成物のＨ
ＤＴは１０３℃であった。なお、共重合体Ｂ単独でのＨ
ＤＴは１１５℃であり、多層構造弾性体の添加により耐
熱性が１２℃低下したが、一般のアクリル樹脂に比べる
とまだ高い耐熱性を保持していた。次に、この樹脂組成
物を２４０℃のダイス温度で成形して５０μｍのフィル
ムを製造した。フィルムの全光線透過率は９２．８％、
曇価は１．３％であり透明性は良好であった。また、引
張強伸度は降伏強度６７３ｋｇ／ｃｍ²、破断強度５５
６ｋｇ／ｃｍ²、伸度は３６％であった。なお、得られ
たフィルムのラミネート品の評価結果を表１に示す。

【００２４】比較例１アクリル樹脂フィルムとして厚さ５０μｍのアクリプレ
ンＨＢＳ００１（三菱レイヨン（株）製品）を評価した
ところ、ＨＤＴは７７℃、全光線透過率は９２％、曇価
は１％であった。また、降伏強度は３２０ｋｇ／ｃ
ｍ²、伸度は１１０％で本発明品に比べると伸度は優れ
ているが、耐熱性は低いことがわかる。なお、得られた
フィルムのラミネート品の評価結果を表１に示す。

【００２５】比較例２市販のアクリル樹脂アクリペットＭＤ（三菱レイヨン
（株）製）６０部とアクリペットＩＲ３２０、４０部を
混合した後、５０μｍのフィルムを作成したところ、Ｈ
ＤＴは８２℃、全光線透過率は９３％、曇価は０．９％
であった。また、降伏強度は４５０ｋｇ／ｃｍ²、伸度
は１１０％であり、耐熱性は本発明品に比べ１５〜２０
℃低いものしか得られなかった。なお、得られたフィル
ムのラミネート品の評価結果を表１に示す。

【００２６】参考例フィルムをラミネートせずにポリカーボネート樹脂板の
みを加熱テストした結果を表１に示す。

【００２７】

【表１】

【００２８】以上の結果から、本発明のポリカーボネー
ト樹脂積層体を用いることにより、荷重をかけた後のネ
ルの跡の付き方が大巾に改善され、ポリカーボネート樹
脂自体の結果に近くなっていることがわかる。

【００２９】

【発明の効果】本発明のポリカーボネート樹脂積層体
は、表層の耐熱性が改良されているため、二次成形時の
型の跡やハンドリング時の手の跡がつきにくくなり、そ
の結果成形加工を容易にすることができ、工業的意義は
大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のポリカーボネート樹脂積層体の断面図
を示す。

【符号の説明】

１ポリカーボネート樹脂板２アクリル樹脂系フィルム

【図２】本発明のポリカーボネート樹脂積層体をフリー
ブロー成形によりドーム状に成形したものの断面図を示
す。

【符号の説明】

１ポリカーボネート樹脂板２アクリル樹脂系フィルム

【図３】本発明のポリカーボネート樹脂積層体を熱ラミ
ネートで製造する場合の工程の１例を示す。

【符号の説明】

１ポリカーボネート樹脂板２アクリル樹脂系フィルム３プレスロール４成形ロール５押出機

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリカーボネート樹脂板の少なくとも片
面に、メタクリル酸メチル９８〜４０重量％、Ｎ−シクロヘキ
シルマレイミド１〜３０重量％および芳香族ビニル化合
物１〜３０重量％からなる単量体混合物の共重合体
（Ｉ）１〜１００重量％とメタクリル酸メチルを７０重
量％以上含有するアクリル系重合体（ＩＩ）９９〜０重
量％とからなるアクリル樹脂混合物５０〜９８重量部に
対し、アルキル基の炭素数が１〜８であるアクリル酸アルキル
エステルの少なくとも一種と、スチレン単独またはスチ
レンとその誘導体の混合物、ならびに１分子中に炭素−
炭素二重結合を２個以上有する多官能単量体を重合して
得られた架橋アクリル酸エステル系共重合物７０〜９０
重量％の存在下に、メタクリル酸メチルおよびアルキル
基の炭素数１〜８のアクリル酸アルキルエステルの少な
くとも１種と、これと共重合可能な他のビニル系単量体
および１分子中に炭素−炭素二重結合を２個以上有する
多官能性単量体よりなる架橋性単量体混合物３０〜１０
重量％を重合させたことによる多層構造弾性体（ＩＩ
Ｉ）２〜５０重量部を混合した樹脂組成物からなるアク
リル樹脂系フィルムが積層されたポリカーボネート樹脂
積層体。