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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024139964
(43)【公開日】2024-10-10
(54)【発明の名称】積層体
(51)【国際特許分類】
   B32B 27/36 20060101AFI20241003BHJP
   B32B 27/30 20060101ALI20241003BHJP
   C08G 64/02 20060101ALI20241003BHJP
【FI】
B32B27/36 102
B32B27/30 A
C08G64/02
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023050925
(22)【出願日】2023-03-28
(71)【出願人】
【識別番号】000006035
【氏名又は名称】三菱ケミカル株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100207756
【弁理士】
【氏名又は名称】田口 昌浩
(74)【代理人】
【識別番号】100119666
【弁理士】
【氏名又は名称】平澤 賢一
(74)【代理人】
【識別番号】100140844
【弁理士】
【氏名又は名称】小林 正利
(72)【発明者】
【氏名】高田 昌幸
(72)【発明者】
【氏名】河瀬 保徳
【テーマコード(参考)】
4F100
4J029
【Fターム(参考)】
4F100AK25
4F100AK25B
4F100AK45
4F100AK45A
4F100AL04
4F100AL04B
4F100AN02
4F100AN02B
4F100BA02
4F100BA07
4F100DE01
4F100DE01B
4F100GB16
4F100GB48
4F100JA05B
4F100JK06
4F100YY00A
4F100YY00B
4J029AA09
4J029AB07
4J029AC02
4J029AD07
4J029AE03
4J029AE18
4J029BD10
4J029BF30
4J029HA01
4J029HC05A
4J029JF051
4J029KB01
4J029KD02
4J029KD07
(57)【要約】
【課題】ポリカーボネート樹脂を主成分とする層と、アクリル系樹脂を主成分とする層と、で高い層間密着性有する積層体を提供する
【解決手段】ポリカーボネート樹脂を主成分とする層と、アクリル系樹脂を主成分とする層と、の積層体であって、前記ポリカーボネート樹脂が、下記式(1)で表されるトリシクロデカンジメタノールに由来する構造単位を有し、前記アクリル系樹脂を主成分とする層を構成する樹脂全量におけるゲル含有率が20質量%以上である、積層体である。
【化1】

[式(1)中、Rはヒドロキシメチル基を表し、R、R及びRのいずれか一つはヒドロキシメチル基、残りは水素原子を表す。]
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ポリカーボネート樹脂を主成分とする層と、アクリル系樹脂を主成分とする層と、の積層体であって、
前記ポリカーボネート樹脂が、下記式(1)で表されるトリシクロデカンジメタノールに由来する構造単位を有し、
前記アクリル系樹脂を主成分とする層を構成する樹脂全量におけるゲル含有率が20質量%以上である、積層体。
【化1】
[式(1)中、Rはヒドロキシメチル基を表し、R、R及びRのいずれか一つはヒドロキシメチル基、残りは水素原子を表す。]
【請求項2】
前記ポリカーボネート樹脂が、さらに下記式(2)で表されるジヒドロキシ化合物に由来する構造単位を有する、請求項1に記載の積層体。
【化2】
【請求項3】
前記トリシクロデカンジメタノールに由来する構造単位の含有量が、前記ポリカーボネート樹脂100mol%中に20~50mol%である、請求項1又は2に記載の積層体。
【請求項4】
前記ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位の含有量が、前記ポリカーボネート樹脂100mol%中に50~80mol%である、請求項2に記載の積層体。
【請求項5】
前記アクリル系樹脂が、さらにアクリル系ゴム重合体を含有する、請求項1又は2に記載の積層体。
【請求項6】
前記アクリル系ゴム重合体が、ガラス転移温度が0℃以下の重合体とガラス転移温度が20℃より高い重合体と、を有するグラフト重合体である、請求項5に記載の積層体。
【請求項7】
前記アクリル系ゴム重合体の質量平均粒子径が100~300nmである、請求項5に記載の積層体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、層間密着性に優れた積層体に関する。
【背景技術】
【0002】
食品包装材、容器、化粧フィルム、加飾フィルム、銘板、樹脂窓、ディスプレイ前面板などの産業分野において、例えばガスバリア性、機械的強度、保香性、意匠性、透明性、耐傷性、耐光性などの機能を、それぞれの機能を有する層を積層した積層体を作成することで各機能を兼ね備える検討がなされてきた。
【0003】
例えば、下記の特許文献1には、耐衝撃性に優れるポリカーボネート樹脂を主成分とする層と、光学特性や耐湿熱性に優れたアクリル系樹脂を主成分とする層を、それぞれ1層以上有する偏光板の保護フィルムに用いられる積層光学フィルムが記載されている。また、特許文献2には、ポリカーボネート樹脂を含む層とアクリル系樹脂を含む層とをそれぞれ少なくとも1層以上有する、透明性、耐薬品性、表面硬度、密着性に優れた多層体が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2017-165086号公報
【特許文献2】特開2016-7728号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献1及び特許文献2に記載の積層体とすることで、積層体に複数の機能を持たせることができるが、ポリカーボネート樹脂を含む層とアクリル系樹脂を含む層とが剥離する懸念があり、近年、さらなる各層同士の層間密着性の向上が求められていた。
【0006】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、ポリカーボネート樹脂を主成分とする層と、アクリル系樹脂を主成分とする層と、で高い層間密着性有する積層体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の要旨は、以下の通りである。
[1]ポリカーボネート樹脂を主成分とする層と、アクリル系樹脂を主成分とする層と、の積層体であって、前記ポリカーボネート樹脂が、下記式(1)で表されるトリシクロデカンジメタノールに由来する構造単位を有し、前記アクリル系樹脂を主成分とする層を構成する樹脂全量におけるゲル含有率が20質量%以上である、積層体。
【化1】

[式(1)中、Rはヒドロキシメチル基を表し、R、R及びRのいずれか一つはヒドロキシメチル基、残りは水素原子を表す。]
[2]前記ポリカーボネート樹脂が、さらに下記式(2)で表されるジヒドロキシ化合物に由来する構造単位を有する、上記[1]請求項1に記載の積層体。
【化2】
[3]前記トリシクロデカンジメタノールに由来する構造単位の含有量が、前記ポリカーボネート樹脂100mol%中に20~50mol%である、上記[1]又は[2]に記載の積層体。
[4]前記ジヒドロキシ化合物に由来する構造単位の含有量が、前記ポリカーボネート樹脂100mol%中に50~80mol%である、上記[2]に記載の積層体。
[5]前記アクリル系樹脂が、さらにアクリル系ゴム重合体を含有する、上記[1]から[4]のいずれかに記載の積層体。
[6]前記アクリル系ゴム重合体が、ガラス転移温度が0℃以下の重合体とガラス転移温度が20℃より高い重合体と、を有するグラフト重合体である、上記[5]に記載の積層体。
[7]前記アクリル系ゴム重合体の質量平均粒子径が100~300nmである、上記[5]又は[6]に記載の積層体。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、ポリカーボネート樹脂を主成分とする層と、アクリル系樹脂を主成分とする層と、で高い層間密着性有する積層体を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本発明について、実施形態を参照して説明する。
[積層体]
本発明の積層体は、ポリカーボネート樹脂を主成分とする層と、アクリル系樹脂を主成分とする層と、の積層体であって、ポリカーボネート樹脂が、下記式(1)で表されるトリシクロデカンジメタノールに由来する構造単位を有し、アクリル系樹脂を主成分とする層を構成する樹脂全量におけるゲル含有率が20質量%以上である、積層体である。
【0010】
【化3】
[式(1)中、Rはヒドロキシメチル基を表し、R、R及びRのいずれか一つはヒドロキシメチル基、残りは水素原子を表す。]
【0011】
<ポリカーボネート樹脂を主成分とする層>
本発明の積層体はポリカーボネート樹脂を主成分とする層(以下、「ポリカーボネート樹脂層」ともいう。)を有する。ここで主成分とは、ポリカーボネート樹脂層中の成分として、好ましくは50質量%以上、より好ましくは80質量%以上、さらに好ましくは90質量%以上含むことをいう。また、ポリカーボネート樹脂は、1種類を用いてもよいし、2種類以上を併用して用いてもよい。
【0012】
(ポリカーボネート樹脂)
本発明に用いられるポリカーボネート樹脂としては、下記式(1)で表されるトリシクロデカンジメタノールに由来する構造単位を有するポリカーボネート樹脂が用いられる。
【0013】
【化4】

[式(1)中、Rはヒドロキシメチル基を表し、R、R及びRのいずれか一つはヒドロキシメチル基、残りは水素原子を表す。]
【0014】
ポリカーボネート樹脂は、さらに下記式(2)で表されるジヒドロキシ化合物に由来する構造単位を有することが好ましい。
【化5】
【0015】
ポリカーボネート樹脂は、上記式(1)で表されるトリシクロデカンジメタノールに由来する構造単位の含有量が、ポリカーボネート樹脂100mol%中に20~50mol%であることが好ましく、25~45mol%であることがより好ましく、30~40mol%であることがさらに好ましい。
【0016】
また、ポリカーボネート樹脂は、上記式(2)で表されるジヒドロキシ化合物に由来する構造単位の含有量が、ポリカーボネート樹脂100mol%中に50~80mol%であることが好ましく、55~75mol%であることがより好ましく、60~70mol%であることがさらに好ましい。
【0017】
上記式(1)で表されるトリシクロデカンジメタノールに由来する構造単位の含有量、及び上記式(2)で表されるジヒドロキシ化合物に由来する構造単位の含有量を上記範囲とすることで、積層体の耐熱性を損なうことなく、実用上十分な耐衝撃性を付与することができる。
【0018】
<アクリル系樹脂を主成分とする層>
本発明の積層体はアクリル系樹脂を主成分とする層(以下、「アクリル系樹脂層」ともいう。)を有する。ここで主成分とは、アクリル系樹脂層中の成分として、好ましくは50質量%以上、より好ましくは80質量%以上、さらに好ましくは90質量%以上含むことをいう。また、アクリル系樹脂は、1種類を用いてもよいし、2種類以上を併用して用いてもよい。
【0019】
本発明において、アクリル系樹脂を主成分とする層を構成する樹脂全量におけるゲル含有率が20質量%以上であり、20質量%以上80質量%以下が好ましく、25質量%以上75質量%以下がより好ましく、30質量%以上70質量%以下がさらに好ましい。ゲル含有率を20質量%以上とすることで、層間密着性を向上させることができる。なお、ゲル含有率は、後述の実施例に記載される方法により測定することができる。
【0020】
(アクリル系樹脂)
本発明に用いられるアクリル樹脂としては、メタクリル酸アルキルエステルを主成分とする単量体を重合して得られる重合体が用いられる。このような重合体としては、例えば、国際公開第2014/192708号に記載されている熱可塑性重合体や高分子系の加工助剤、高分子系艶消し剤が挙げられる。高分子系艶消し剤としては、特開2003-342389号に記載されている、水酸基を有する重合体が好ましい。
【0021】
本発明のアクリル系樹脂は、さらに、アクリル系ゴム重合体(A1)を含有することが好ましい。
アクリル系ゴム重合体(A1)は、炭素数1~8のアルキル基を有するアルキルアクリレート(a1)及び炭素数1~4のアルキル基を有するアルキルメタクリレート(a2)から選ばれる1種以上の単量体と、架橋性単量体(a4)とを含む単量体(a)を重合して得られる弾性重合体(A1a)の存在下で、炭素数1~4のアルキル基を有するアルキルメタクリレート(b1)を含む単量体(b)を重合して得られる。
【0022】
炭素数1~8のアルキル基を有するアルキルアクリレート(a1)は、アルキル基が、直鎖状、分岐状の何れでもよい。具体例としては、メチルアクリレート、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、ブチルアクリレート、2-エチルヘキシルアクリレート、n-オクチルアクリレートが挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。
【0023】
炭素数1~4のアルキル基を有するアルキルメタクリレート(a2)は、アルキル基が、直鎖状、分岐状の何れでもよい。具体例としては、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、プロピルメタクリレート、ブチルメタクリレートが挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。
【0024】
アルキルアクリレート(a1)とアルキルメタクリレート(a2)は、何れか一方のみを用いてもよく、双方を組み合わせて用いてもよい。弾性重合体(A1a)の原料として用いる単量体(a)100質量%中、アルキルアクリレート(a1)の比率は、アクリル系樹脂層を構成するアクリル系樹脂組成物(A)の柔軟性が良好となることから、35質量%以上が好ましく、60質量%以上がより好ましく、90質量%以上が更に好ましく、93質量%以上が特に好ましい。
【0025】
弾性重合体(A1a)の原料として用いる単量体(a)として、アルキルアクリレート(a1)及びアルキルメタクリレート(a2)以外の、他のビニル単量体(a3)を併せて用いることもできる。他のビニル単量体(a3)としては、例えば、炭素数9以上のアルキル基を有するアルキルアクリレート、アルコキシアクリレート、シアノエチルアクリレート等のアクリレート単量体;アクリルアミド、アクリル酸、メタクリル酸、スチレン、アルキル置換スチレン、アクリロニトリル、メタクリロニトリルが挙げられる。
【0026】
架橋性単量体(a4)は、アルキルアクリレート(a1)及び/又はアルキルメタクリレート(a2)と架橋構造を形成して、重合体にゴム弾性を付与すると共に、硬質重合体(A1b)との間に架橋を形成する成分である。中でも、更にグラフト交叉を生じる機能を有するグラフト交叉剤が好ましい。このような機能を有するものとして、例えば、共重合性のα、β-不飽和カルボン酸又はジカルボン酸のアリル、メタリル又はクロチルエステルが挙げられる。特に、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸又はフマル酸のアリルエステルが好ましい。中でも、アリルメタクリレートが優れた効果を奏する。その他、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレートも有効である。
【0027】
グラフト交叉剤は、主としてそのエステルの共役不飽和結合がアリル基、メタリル基又はクロチル基よりはるかに早く反応し、化学的に結合する。この間アリル基、メタリル基
又はクロチル基の実質上のかなりの部分は次層重合体の重合中に有効に働き、隣接二層間にグラフト結合を与えるものである。
【0028】
尚、架橋性単量体(a4)は、上述のように得られる成形体にゴム弾性を付与したり、グラフト交叉を生じたりする単量体に限定されず、耐熱性向上のための架橋性単量体であってもよい。例えば、エチレングリコールジメタクリレート、1,3-ブチレングリコールジメタクリレート、1,4-ブチレングリコールジメタクリレート、プロピレングリコールジメタクリレート等のアルキレングリコールジメタクリレート;ジビニルベンゼン、トリビニルベンゼン等のポリビニルベンゼンが挙げられる。
【0029】
以上の単量体(a1)~(a4)の合計100質量%中、アルキルアクリレート(a1)とアルキルメタクリレート(a2)の合計量は、耐候性等の点で80~100質量%、単量体(a3)の量は0~20質量%が好ましい。
【0030】
架橋性単量体(a4)の量は、単量体(a1)~(a4)の合計100質量%中、0.4~2.0質量%が好ましく、0.6~1.8質量%がより好ましく、1.2~1.7質量%が更に好ましい。この量が0.4質量%以上であれば、弾性重合体(A1a)と硬質重合体(A1b)との間の架橋が安定となり、充分な透明性が発現する。また、ゴム弾性をより向上でき、得られるアクリル系樹脂組成物からなる成型体の耐衝撃性が増大する。逆に2.0質量%以下であれば、架橋を適度に制御でき、得られるアクリル系樹脂組成物(A)からなる成形体の柔軟性が好適に発現する。
【0031】
弾性重合体(A1a)は2段以上に分けて重合してもよい。その場合、組成の異なる単量体混合物を重合してもよい。
【0032】
弾性重合体(A1a)を、例えば2段に分けて重合する場合、第一弾性重合体(A1a-1)と第二弾性重合体(A1a-2)とは、グラフト交叉剤によって二層間にグラフト結合を有することが好ましい。
【0033】
弾性重合体(A1a)は、弾性重合体(A1a)100質量%中のグラフト交叉剤単位の含有率が1.2質量%以上であることが好ましく、1.5質量%以上であることがより好ましい。グラフト交叉剤単位の含有率が1.2質量%以上であれば、第一弾性重合体(A1a-1)と第二弾性重合体(A1a-2)の層間、また、弾性重合体(A1a)と硬質重合体(A1b)の層間の架橋が安定となり、層間密着性を向上させることができる。
【0034】
弾性重合体(A1a)は、乳化重合、懸濁重合等の重合法により得られる。乳化重合による場合、乳化剤、重合開始剤、連鎖移動剤を用いることができる。
【0035】
乳化剤としては、アニオン系、カチオン系又はノニオン系の界面活性剤が用いられ、特にアニオン系界面活性剤が好ましい。
【0036】
アニオン系界面活性剤の具体例としては、ロジン酸石鹸、オレイン酸カリウム、ステアリン酸ナトリウム、ミリスチン酸ナトリウム、N-ラウロイルザルコシン酸ナトリウム、アルケニルコハク酸ジカリウム系等のカルボン酸塩;ラウリル硫酸ナトリウム等の硫酸エステル塩;ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム系等のスルホン酸塩;ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルリン酸ナトリウム系等のリン酸エステル塩が挙げられる。中でも、アクリル系ゴム重合体(A1)の流動性が良好となることから、アルキルスルホン酸塩が好ましく、ジオクチルスルホコハク酸ナトリウムが特に好ましい。
【0037】
乳化液を調製する方法としては、例えば、水中に単量体混合物を仕込んだ後に界面活性剤を投入する方法、水中に界面活性剤を仕込んだ後に単量体混合物を投入する方法、単量体混合物中に界面活性剤を仕込んだ後に水を投入する方法が挙げられる。この中では、水中に単量体混合物を仕込んだ後に界面活性剤を投入する方法、及び、水中に界面活性剤を仕込んだ後に単量体混合物を投入する方法が好ましい。
【0038】
重合開始剤の具体例としては、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム等の過硫酸塩;t-ブチルハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド等の有機過酸化物;アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ化合物;これら過硫酸塩又は有機過酸化物と還元剤とを組み合わせたレドックス系開始剤が挙げられる。この中では、レドックス系開始剤が好ましく、特に、硫酸第一鉄・エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム塩・ソジウムホルムアルデヒドスルホキシレート・ハイドロパーオキサイドを組み合わせたスルホキシレート系開始剤がより好ましい。重合開始剤は、水相及び単量体相の何れか一方又は両方に添加することができる。
【0039】
重合開始剤の量は、単量体(a1)~(a4)の合計100質量部に対して、0.05~1.0質量部が好ましく、0.1~0.6質量部がより好ましい。重合開始剤量が0.05質量部以上であれば、アクリル系ゴム重合体(A1)を含む成型体の機械強度が良好となる。また、1.0質量部以下であれば、流動性が良好になり、アクリル系樹脂組成物(A)を溶融押出して成形する際の成形性が良好になる。
【0040】
連鎖移動剤の具体例としては、炭素数2~20のアルキルメルカプタン、メルカプト酸類、チオフェノール、四塩化炭素が挙げられる。連鎖移動剤は、硬質重合体(A1b)の重合時に混在させることが好ましく、n-オクチルメルカプタンが好ましい。
【0041】
重合温度は、重合開始剤の種類や量によって異なるが、好ましくは40~120℃、より好ましくは60~95℃である。
【0042】
弾性重合体(A1a)の重合に先立って、Tgが0℃を超える芯部を重合してもよい。芯部はアクリル系ゴム重合体(A1)中、ポリマー粒子径生成の安定性の点で0~10質量%が好ましい。芯部は炭素数1~8のアルキル基を有するアルキルアクリレート(a1)10~50質量%、炭素数1~4のアルキル基を有するアルキルメタクリレート(a2)20~70質量%、他のビニル単量体(a3)0~10質量%、架橋性単量体(a4)0.1~10質量%を含む単量体(a)((a1)~(a4)の合計が100質量%)を重合して得られるものが好ましい。
【0043】
アクリル系ゴム重合体(A1)は、上述の弾性重合体(A1a)の存在下で、炭素数1~4のアルキル基を有するアルキルメタクリレート(b1)を含む単量体(b)を重合することにより得られる。単量体(b)は重合して硬質重合体(A1b)を形成する。アルキルメタクリレート(b1)の具体例としては、アルキルメタクリレート(a2)の具体例と同じものが挙げられる。それらは1種を単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。
【0044】
単量体(b)として、アルキルメタクリレート(b1)以外の、他の単量体(b2)を併せて用いることもできる。他の単量体(b2)の具体例としては、アルキルアクリレート(a1)及び他のビニル単量体(a3)の具体例と同じものが挙げられる。それらは1種を単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。
【0045】
単量体(b)100質量%中、アルキルメタクリレート(b1)の含有率は70質量%以上が好ましく、85質量%以上がより好ましい。これにより、硬質重合体(A1b)のTgを適度に高くすることができる。
【0046】
単量体(b)は2段以上に分けて重合してもよい。その場合、組成の異なる単量体混合物を重合してもよい。単量体(b)の重合反応は、弾性重合体(A1a)の重合反応終了後、得られた重合液をそのまま用いて、単量体(b)を添加して、引き続き重合を行なうことが好ましい。この重合における乳化剤、重合開始剤、連鎖移動剤の具体例は、弾性重合体(A1a)の重合における具体例と同じである。
【0047】
連鎖移動剤の量は、単量体(b)100質量部に対して、0.1~2質量部が好ましく、0.2~1質量部がより好ましい。連鎖移動剤の量が0.1質量部以上であれば、成形体の柔軟性が高くなる。また、2質量部以下であれば、成形体の機械的強度が高くなる。
【0048】
弾性重合体(A1a)のTgは0℃以下が好ましく、-30℃以下がより好ましく、-40℃以下が更に好ましい。Tgが0℃以下であれば、アクリル系樹脂組成物(A)からなる成形体が、好ましい耐衝撃性を有する。このTgは、動的粘弾性測定装置を用いて次のように測定、算出した値である。試験片を幅6mm、厚さ1mmのシートに成形し、動的粘弾性測定装置を用いて、ISO6721-4に準拠して、初期チャック間距離2cm、測定周波数0.1Hz、測定温度範囲-90~150℃、昇温速度2℃/分、窒素気流200mL/分の条件で、引張モードで貯蔵弾性率(E’)と損失弾性率(E’’)の値を測定し、tanδ=E’’/E’の式に従って、各温度におけるtanδ(損失正接)の値を算出する。次にtanδの値を温度に対してプロットすると、二つ以上のピークが現れる。このうちの最も低温で現れるピークに対応する温度を、弾性重合体(A1a)のTgとする。
【0049】
硬質重合体(A1b)のTgは20℃より高いことが好ましい。硬質重合体(A1b)のTgが20℃より高ければ、アクリル系樹脂組成物(A)からなる成型体の耐熱性及び剛性が良好となる。硬質重合体(A1b)のTgは、70~120℃がより好ましく、75~110℃が更に好ましい。硬質重合体(A1b)のTgが120℃以下であれば、アクリル系樹脂組成物(A)の流動性が向上し、成形性が良好となる、硬質重合体(A1b)のTgは、弾性重合体(A1a)のTgの測定法と同様の動的粘弾性測定において、最も高温で現れるピークに対応する温度である。
【0050】
また、弾性重合体(A1a)の重合反応終了後、単量体(b)の重合を行なう前に、弾性重合体(A1a)を構成する単量体の組成から、炭素数1~8のアルキル基を有するアルキルアクリレート(a1)の比率を徐々に減じ、炭素数1~4のアルキル基を有するアルキルメタクリレート(a2)の比率を徐々に増加させた組成の単量体を順次重合して、中間重合体(A1c)を形成することもできる。
【0051】
アクリル系ゴム重合体(A1)100質量%中における弾性重合体(A1a)の比率は、30質量%以上が好ましく、40~70質量%がより好ましく、50~60質量%が更に好ましい。弾性重合体(A1a)の比率が30質量%以上であれば、得られるアクリル系樹脂組成物(A)及び成型体の機械強度や柔軟性が向上し、クラックや折曲げた際の白化を抑制できる。また、基材にラミネートして折曲加工した際に白化や剥れ、破断を抑制できる。弾性重合体(A1a)の比率が70質量%以下であれば、得られるアクリル系樹脂組成物(A)をフィルムに成形した際の厚さ精度に優れ、成形時の生産性が低下しない。
【0052】
アクリル系ゴム重合体(A1)100質量%中における硬質重合体(A1b)の比率は、70質量%以下が好ましく、30~60質量%がより好ましく、40~50質量%が更に好ましい。硬質重合体(A1b)の比率が30質量%以上であれば、得られるアクリル系樹脂組成物(A)の流動性が向上し、成形性が良好となる。70質量%以下であれば柔軟性が向上し、耐ストレス白化性が良好となる。
【0053】
乳化重合法を用いた場合、重合反応終了後のラテックスからアクリル系ゴム重合体(A1)を粉体として回収する。粉体として回収する方法としては、例えば、ラテックスを凝固剤と接触させて凝固又は塩析し、固液分離し、重合体の1~100質量倍程度の水で洗浄し、濾別等の脱水処理により湿潤状の粉体とし、更にこの湿潤状の粉体を圧搾脱水機や流動乾燥機等の熱風乾燥機で乾燥させる方法が挙げられる。その他、スプレードライ法によりラテックスを直接乾燥させてもよい。重合体の乾燥温度、乾燥時間は重合体の種類によって適宜決定できる。
【0054】
凝固剤の具体例としては、酢酸ナトリウム、酢酸カルシウム、ギ酸カリウム、ギ酸カルシウム等の有機塩;塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、硫酸ナトリウム等の無機塩が挙げられる。中でも、酢酸カルシウム、塩化カルシウム等のカルシウム塩が好ましい。特に、成形体の耐温水白化性の点、また回収される粉体の含水率を低くする点から、酢酸カルシウムがより好ましい。凝固剤は1種を単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。
【0055】
凝固剤は、通常、水溶液として用いられる。凝固剤、好ましくは酢酸カルシウムの水溶液の濃度は、安定してアクリル系樹脂組成物を凝固、回収できる点から、0.1質量%以上が好ましく、1質量%以上がより好ましい。また、酢酸カルシウムの水溶液の濃度は、回収した粉体に残存する凝固剤の量が少なく、特に耐温水白化性、着色性等の性能を殆ど低下させない点から、20質量%以下が好ましく、15質量%以下がより好ましい。尚、酢酸カルシウムは、濃度が20質量%を超えると10℃以下では飽和により酢酸カルシウムが析出することがある。
【0056】
ラテックスを凝固剤に接触させる方法としては、例えば、凝固剤の水溶液を攪拌しながら、そこにラテックスを連続的に添加して一定時間攪拌を継続する方法や、凝固剤の水溶液とラテックスとを一定の比率で攪拌機付きの容器に連続的に注入しながら接触させ、凝固した粉体と水とを含む混合物を容器から連続的に抜き出す方法がある。凝固剤の水溶液の量は、ラテックス100質量部に対して10~500質量部が好ましい。凝固工程の温度は得られた凝固粉のブロッキングの点から、30~100℃が好ましい。
【0057】
アクリル系ゴム重合体(A1)のアセトン可溶分の重量平均分子量(Mw)は、25,000~70,000が好ましく、30,000~50,000がより好ましく、35,000~40,000が更に好ましい。Mwが25,000以上であれば、機械強度が向上し、成形加工時の割れを抑制できる。また、折曲加工時の破断や白化を抑制できる。
Mwが70,000以下であれば、得られる樹脂組成物の流動性が向上し、溶融成形の際の加工性に優れる。また、得られるフィルムを鋼板等の基材に貼り合わせた後、曲げ加工する際に曲部で白化が発生せず、得られる各種部材の外観が良好となる。尚、このMwは後述する方法により測定された値である。
【0058】
アクリル系ゴム重合体(A1)のアセトン可溶分のMwは、重合時に連鎖移動剤の量を適宜変更することによって調整できる。連鎖移動剤は硬質重合体(A1b)の重合時に混在させることが好ましい。
【0059】
アクリル系ゴム重合体(A1)の質量平均粒子径は、100~300nmであることが好ましく、110~250nmがより好ましく、120~200nmがさらに好ましい。質量平均粒子径が、100nm以上であれば、実用上充分な耐衝撃性を発現する。また、300nm以下であれば、透明性に優れる。なお、質量平均粒子径は、後述の実施例に記載の方法により測定することができる。
【0060】
<その他の樹脂>
成形加工性や諸物性のさらなる向上・調整を目的として、本発明の積層体を構成するポリカーボネート樹脂、又は、アクリル系樹脂に対して、その他の樹脂を配合した、ポリカーボネート樹脂組成物、アクリル系樹脂組成物とすることも出来る。例えば、ポリエステル系樹脂、ポリエーテル、ポリアミド、ポリオレフィン、ポリメチルメタクリレート等の樹脂などが挙げられる。前記ポリカーボネート樹脂及びアクリル系樹脂以外の樹脂の配合量としては、本発明の効果を損なわない範囲で、本発明の積層体の各層を構成する樹脂組成物に対して、1質量%以上、30質量%以下の割合で配合することが好ましく、3質量%以上、20質量%以下の割合で配合することがより好ましく、5質量%以上、10質量%以下の割合で配合することがさらに好ましい。
【0061】
<熱安定剤>
本発明の積層体の各層を構成する樹脂組成物には、成形時における分子量の低下や色相の悪化を防止するために熱安定剤を配合することができる。かかる熱安定剤としては、亜リン酸、リン酸、亜ホスホン酸、ホスホン酸およびこれらのエステル等が挙げられ、具体的には、トリフェニルホスファイト、トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、トリス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)ホスファイト、トリデシルホスファイト、トリオクチルホスファイト、トリオクタデシルホスファイト、ジデシルモノフェニルホスファイト、ジオクチルモノフェニルホスファイト、ジイソプロピルモノフェニルホスファイト、モノブチルジフェニルホスファイト、モノデシルジフェニルホスファイト、モノオクチルジフェニルホスファイト、ビス(2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、2,2-メチレンビス(4,6-ジ-tert-ブチルフェニル)オクチルホスファイト、ビス(ノニルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ジステアリルペンタエリスリトールジホスファイト、トリブチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリメチルホスフェート、トリフェニルホスフェート、ジフェニルモノオルソキセニルホスフェート、ジブチルホスフェート、ジオクチルホスフェート、ジイソプロピルホスフェート、4,4’-ビフェニレンジホスフィン酸テトラキス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)、ベンゼンホスホン酸ジメチル、ベンゼンホスホン酸ジエチル、ベンゼンホスホン酸ジプロピル等が挙げられる。なかでも、トリスノニルフェニルホスファイト、トリメチルホスフェート、トリス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)ホスファイト、ビス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、およびベンゼンホスホン酸ジメチルが好ましく使用される。これらの熱安定剤は、1種を単独で用いても良く、2種以上を併用しても良い。前記熱安定剤の配合量は、本発明の積層体の各層を構成する樹脂組成物に対して、0.0001質量%以上、1質量%以下の割合で配合することが好ましく、0.0005質量%以上、0.5質量%以下の割合で配合することがより好ましく、0.001質量%以上、0.2質量%以下の割合で配合することがさらに好ましい。かかる範囲で熱安定剤を配合することにより、添加剤のブリード等を生じることなく積層体を構成する樹脂組成物の分子量低下や変色を防止することができる。
【0062】
<酸化防止剤>
また、本発明の積層体の各層を構成する樹脂組成物には、酸化防止の目的で通常知られた酸化防止剤を配合することができる。かかる酸化防止剤としては、例えばペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトプロピオネート)、ペンタエリスリトールテトラキス(3-ラウリルチオプロピオネート)、グリセロール-3-ステアリルチオプロピオネート、トリエチレングリコール-ビス[3-(3-tert-ブチル-5-メチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、1,6-ヘキサンジオール-ビス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、ペンタエリスリトール-テトラキス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、オクタデシル-3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート、1,3,5-トリメチル-2,4,6-トリス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)ベンゼン、N,N-ヘキサメチレンビス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-ヒドロシンナマイド)、3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-ベンジルホスホネート-ジエチルエステル、トリス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)イソシアヌレート、4,4’-ビフェニレンジホスフィン酸テトラキス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)、3,9-ビス{1,1-ジメチル-2-[β-(3-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロピオニルオキシ]エチル}-2,4,8,10-テトラオキサスピロ(5,5)ウンデカン等の1種又は2種以上が挙げられる。前記酸化防止剤の配合量は、本発明の積層体の各層を構成する樹脂組成物に対して、0.0001質量%以上、1質量%以下の割合で配合することが好ましく、0.0005質量%以上、0.5質量%以下の割合で配合することがより好ましく、0.001質量%以上、0.2質量%以下の割合で配合することがさらに好ましい。かかる範囲で酸化防止剤を配合することにより、酸化防止剤のブリード、積層体の機械特性低下を生じることなく、樹脂の酸化劣化を防止することができる。
【0063】
<滑剤>
また、本発明の積層体の各層を構成する樹脂組成物に対して表面滑性の付与を目的として、滑剤を配合することができる。前記滑剤としては、一価または多価アルコールの高級脂肪酸エステル、高級脂肪酸、パラフィンワックス、蜜蝋、オレフィン系ワックス、カルボキシ基および/またはカルボン酸無水物基を含有するオレフィン系ワックス、シリコーンオイル、オルガノポリシロキサン等が挙げられる。
【0064】
前記高級脂肪酸エステルとしては、炭素原子数1~20の一価または多価アルコールと炭素原子数10~30の飽和脂肪酸との部分エステルまたは全エステルが好ましい。かかる一価または多価アルコールと飽和脂肪酸との部分エステルまたは全エステルとしては、ステアリン酸モノグリセリド、ステアリン酸ジグリセリド、ステアリン酸トリグリセリド、ステアリン酸モノソルビテート、ステアリン酸ステアリル、ベヘニン酸モノグリセリド、ベヘニン酸ベヘニル、ペンタエリスリトールモノステアレート、ペンタエリスリトールテトラステアレート、ペンタエリスリトールテトラペラルゴネート、プロピレングリコールモノステアレート、ステアリルステアレート、パルミチルパルミテート、ブチルステアレート、メチルラウレート、イソプロピルパルミテート、ビフェニルビフェネ-ト、ソルビタンモノステアレート、2-エチルヘキシルステアレート等が挙げられる。中でも、ステアリン酸モノグリセリド、ステアリン酸トリグリセリド、ペンタエリスリトールテトラステアレート、ベヘニン酸ベヘニルが好ましく用いられる。高級脂肪酸としては、炭素原子数10~30の飽和脂肪酸が好ましい。かかる脂肪酸としては、ミリスチン酸、ラウリン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘニン酸などが挙げられる。これらの滑剤は、1種を単独で用いても良く、2種以上を混合して用いても良い。前記滑剤の配合量は、本発明の積層体の各層を構成する樹脂組成物に対して、0.0001質量%以上、1質量%以下の割合で配合することが好ましく、0.0005質量%以上、0.5質量%以下の割合で配合することがより好ましく、0.001質量%以上、0.2質量%以下の割合で配合することがさらに好ましい。かかる範囲で滑剤を配合することにより、滑剤のブリード、樹脂組成物からなる各種成形品の機械特性低下を生じることなく、積層体に表面滑性を付与することができる。
【0065】
<紫外線吸収剤、光安定剤>
また、本発明の積層体の各層を構成する樹脂組成物の耐候性をさらに向上する目的で、紫外線吸収剤、光安定剤を配合することができる。かかる紫外線吸収剤、光安定剤としては、例えば2-(2’-ヒドロキシ-5’-tert-オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(3-tert-ブチル-5-メチル-2-ヒドロキシフェニル)-5-クロロベンゾトリアゾール、2-(5-メチル-2-ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2-[2-ヒドロキシ-3,5-ビス(α,α-ジメチルベンジル)フェニル]-2H-ベンゾトリアゾール、2,2’-メチレンビス(4-クミル-6-ベンゾトリアゾールフェニル)、2,2’-p-フェニレンビス(1,3-ベンゾオキサジン-4-オン)等が挙げられる。紫外線吸収剤の融点としては、特に120~250℃の範囲にあるものが好ましい。融点が120℃以上の紫外線吸収剤を使用すると、成形品表面のガスによる曇りが減少し改善される。具体的には、2-(2’-ヒドロキシ-5’-メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(2’-ヒドロキシ-3’-tert-ブチル-5’-メチルフェニル)-5-クロロベンゾトリアゾール、2-[2’-ヒドロキシ-3’-(3’’,4’’,5’’,6’’-テトラヒドロフタルイミドメチル)-5’-メチルフェニル]ベンゾトリアゾール、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-2-イル)]フェノール、2-(2-ヒドロキシ-3,5-ジクミルフェニル)ベンゾトリアゾールなどのベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤が使用され、これらのうちでも、特に、2-(2-ヒドロキシ-3,5-ジクミルフェニル)ベンゾトリアゾール、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-2-イル)]フェノールが好ましい。紫外線吸収剤の紫外線吸収剤の分子量は300以上が好ましく、400以上がより好ましい。分子量が300以上の紫外線吸収剤を使用すると、例えばフィルムを製造する際に転写ロール等に樹脂が付着してロール汚れが発生する等の不具合を抑制できる。紫外線吸収剤の種類としては、分子量400以上のベンゾトリアゾール系、トリアジン系のものが更に好ましい。前者の市販品として、BASFジャパン(株)のTinuvin360、Tinuvin234、(株)ADEKAのアデカスタブLA-31RG、後者の市販品として、BASFジャパン(株)のTinuvin1577、Tinuvin1600、(株)ADEKAのアデカスタブLA-F70、アデカスタブLA-46が挙げられる(以上、全て商品名)。
また、光安定剤として、特にヒンダードアミン系光安定剤等のラジカル捕捉剤が好ましい。このような光安定剤の市販品として、BASFジャパン(株)のChimassorb944、Chimassorb2020、Tinuvin770、(株)ADEKAのアデカスタブLA-57G、アデカスタブLA-72が挙げられる(以上、全て商品名)。
これらの紫外線吸収剤、光安定剤は、1種を単独で用いても良く、2種以上を併用しても良い。 前記紫外線吸収剤、光安定剤の配合量は、本発明の積層体の各層を構成する樹脂組成物に対して、0.0001質量%以上、1質量%以下の割合で配合することが好ましく、0.0005質量%以上、0.5質量%以下の割合で配合することがより好ましく、0.001質量%以上、0.2質量%以下の割合で配合することがさらに好ましい。かかる範囲で紫外線吸収剤、光安定剤を配合することにより、積層体表面への紫外線吸収剤、光安定剤のブリードや、積層体の機械特性低下を生じることなく、耐候性を向上することができる。
【0066】
<エポキシ系化合物>
さらに、本発明の積層体の各層を構成する樹脂組成物の耐加水分解性をさらに向上するため、エポキシ系化合物を配合することができる。エポキシ系化合物の具体例としては、エポキシ化大豆油、エポキシ化アマニ油、フェニルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、t-ブチルフェニルグリシジルエーテル、3,4-エポキシシクロヘキシルメチル-3’,4’-エポキシシクロヘキシルカルボキシレート、3,4-エポキシ-6-メチルシクロヘキシルメチル-3’,4’-エポキシ-6’-メチルシクロヘキシルカルボキシレート、2,3-エポキシシクロヘキシルメチル-3’,4’-エポキシシクロヘキシルカルボキシレート、4-(3,4-エポキシ-5-メチルシクロヘキシル)ブチル-3’,4’-エポキシシクロヘキシルカルボキシレート、3,4-エポキシシクロヘキシルエチレンオキシド、シクロヘキシルメチルー3,4-エポキシシクロヘキシルカルボキシレート、3,4-エポキシ-6-メチルシクロヘキシルメチル-6’-メチルシロヘキシルカルボキシレート、ビスフェノールAジグリシジルエーテル、テトラブロモビスフェノールAグリシジルエーテル、フタル酸のジグリシジルエステル、ヘキサヒドロフタル酸のジグリシジルエステル、ビス-エポキシジシクロペンタジエニルエーテル、ビス-エポキシエチレングリコール、ビス-エポキシシクロヘキシルアジペート、ブタジエンジエポキシド、テトラフェニルエチレンエポキシド、オクチルエポキシタレート、エポキシ化ポリブタジエン、3,4-ジメチル-1,2-エポキシシクロヘキサン、3,5-ジメチル-1,2-エポキシシクロヘキサン、3-メチル-5-t-ブチル-1,2-エポキシシクロヘキサン、オクタデシル-2,2-ジメチル-3,4-エポキシシクロヘキシルカルボキシレート、N-ブチル-2,2-ジメチル-3,4-エポキシシクロヘキシルカルボキシレート、シクロヘキシル-2-メチル-3,4-エポキシシクロヘキシルカルボキシレート、N-ブチル-2-イソプロピル-3,4-エポキシ-5-メチルシクロヘキシルカルボキシレート、オクタデシル-3,4-エポキシシクロヘキシルカルボキシレート、2-エチルヘキシル-3’,4’-エポキシシクロヘキシルカルボキシレート、4,6-ジメチル-2,3-エポキシシクロヘキシル-3’,4’-エポキシシクロヘキシルカルボキシレート、4,5-エポキシ無水テトラヒドロフタル酸、3-t-ブチル-4,5-エポキシ無水テトラヒドロフタル酸、ジエチル-4,5-エポキシ-シス-1,2-シクロヘキシルジカルボキシレート、ジ-N-ブチル-3-t-ブチル-4,5-エポキシ-シス-1,2-シクロヘキシルジカルボキシレートなどが挙げられる。ビスフェノールAジグリシジルエーテルが相溶性などの点から好ましい。前記エポキシ系化合物の配合量としては、本発明の積層体の各層を構成する樹脂組成物に対して、0.0001質量%以上、5質量%以下の割合で配合することが好ましく、0.001質量%以上、1質量%以下の割合で配合することがより好ましく、0.005質量%以上、0.5質量%以下の割合で配合することがさらに好ましい。かかる範囲でエポキシ系化合物を配合することにより、エポキシ系化合物のブリード、積層体の機械特性低下を生じることなく、耐加水分解性を向上することができる。
【0067】
本発明の積層体の各層を構成する樹脂組成物には、上記以外にも、可塑剤、顔料、染料、充填剤等の添加剤をさらに配合することもできる。
【0068】
<積層体の用途>
本発明の積層体は、フィルム、シート、プレート等の形状で使用することができる。本積層体の成形方法としては公知の方法、例えば、共押出、押出ラミネート、熱ラミネート、ドライラミネート等の方法を用いることができる。
【0069】
共押出の場合、積層体の各層を構成する樹脂、及び、添加剤を複数台の押出機を用いてフィードブロック、あるいは、マルチマニホールドダイを通じ樹脂を合流させ、積層体を成形する。本積層体の強度や耐衝撃性をさらに向上するには、前記工程で得られた積層体をロール法、テンター法、チューブラー法等で一軸、あるいは、二軸に延伸することもできる。
【0070】
本発明の積層体は、ポリカーボネート樹脂層と、アクリル系樹脂層と、を有する。ポリカーボネート樹脂層を有することで、実用上十分な耐衝撃性を付与することができる。また、アクリル系樹脂層を有することで、優れた表面硬度、耐熱性を付与することができる。
【0071】
上記方法にて成形した積層体において、ポリカーボネート樹脂層とアクリル系樹脂層との厚みの比(ポリカーボネート樹脂層/アクリル系樹脂層)は5/95以上50/50以下であることが好ましく、7/93以上40/60以下であることがより好ましく、
10/90以上30/70以下であることがさらに好ましい。ポリカーボネート樹脂層とアクリル系樹脂層の厚みの比を上記範囲とすることで、優れた表面硬度、耐熱性を有しながら、さらに、優れた耐衝撃性をも有する積層体とすることができる。
【0072】
本発明の積層体の用途は特に制限されるものではないが、例えば、建材、内装部品、ディスプレイカバー等の透明シート、樹脂被覆金属板用シート、成形(真空・圧空成形、熱プレス成形など)用シート、着色プレート、透明プレート、シュリンクフィルム、シュリンクラベル、シュリンクチューブや、自動車内外装材、家電製品部材、OA機器部材等に使用できる。
【0073】
本発明の積層体は、成形用シートとして用いて種々の二次加工を施すことができ、加熱成形することによって熱成形体とすることもできる。熱成形の方法としては特に限定されず、ブリスター成形、真空成形、圧空成形など公知の成形方法を利用することができる。
【0074】
前記の熱成形体の用途も特に限定されないが、例えば印刷適性、耐候性および耐熱性を必要とする用途としては、自動販売機内で使用される模擬缶(いわゆるダミー缶)やバックライト付き公告表示板等に好適に使用することができる。また、深絞り適性を必要とする用途としては、卵パック等の食品用包装材や、医薬品用のプレススルーパック(PTP)等に好適に使用することができる。
【0075】
また、前記の熱成形体にさらに溶融樹脂を射出成形して裏打ち層を形成することにより、意匠性に優れたインモールド成形体を製造することもできる。この場合、熱成形体の一方の面に印刷層を設け、当該印刷面側に射出成形することによって印刷層を保護することができる。
なお、一旦熱成形によって二次加工した後に溶融樹脂を射出成形する場合だけでなく、熱成形と射出成形を金型内で同時に行ってもよく、シート状の積層体を用いて一段階でインモールド成形体を得ることもできる。当該インモールド成形体の用途としては、自動車内外装材や家電製品部材、OA機器部材等に好適に使用することができる。
【実施例0076】
以下、本発明について、実施例及び比較例を用いてさらに詳細に説明するが、本発明はその趣旨を逸脱しない限り、以下の実施例、及び比較例に限定されるものではない。なお、「部」は「質量部」を表す。
【0077】
<測定・評価方法>
また、製造した積層体及び積層成形品の評価は下記の方法で行った。
(ゴム含有多段重合体及びアクリル系樹脂組成物のゲル含有率)
抽出前質量Mとして0.5gのゴム含有多段重合体をアセトン50mLに溶解したアセトン溶液を、65℃で4時間還流させた。得られた抽出液に対し、高速冷却遠心機(日立工機(株)製、商品名:CR21G)を用いて、4℃において14000rpmの回転数で、30分間遠心分離を行った。溶液をデカンテーションで取り除き、「上澄み液1」と残存した固体を得た。この固体に対し、還流、遠心分離、デカンテーションを再度繰り返し、「上澄み液2」と固体に分けた。得られた固体を50℃で24時間乾燥して得られたアセトン不溶分の質量を、抽出後質量mとして測定した。抽出前質量Mおよび抽出後質量mから下記式によりゴム含有多段重合体のゲル含有率G(%)を算出した。アクリル系樹脂組成物についても同様にして、ゲル含有率G(%)を算出した。
ゲル含有率G(%)=(抽出後質量m(g)/抽出前質量M(g))×100
【0078】
(密着性)
室温下でカッターナイフにより1mm間隔で100マスの碁盤目の切り込みを入れ、セロハンテープ(ニチバン(株)製)で剥がれ性を確認した。マスが全く剥がれない場合(100/100)を「○」、マスが1つ以上5つ以下剥がれる場合(99~95/100)を「△」、マスが6つ以上剥がれる場合(94~0/100)を「×」と評価した。
【0079】
(厚み)
各層の厚みは光学顕微鏡(機種名:KH-8700、ハイロックスジャパン社製)による断面観察により求めた。
【0080】
(質量平均分子量(Mw))
上述するゴム含有多段重合体のゲル含有率の測定で得た「上澄み液1」のアセトンを揮発させ、これをテトラヒドロフラン(THF)に溶解させた試料について、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(機種名:「HLC-8200」、東ソー(株)製)、カラム(商 品名:「TSK-GEL SUPER MULTIPORE HZ-H」、東ソー(株)製 、内径4.6mm×長さ15cm×2本)、溶離液(THF)を用いて、温度40℃で測定した。 標準ポリスチレンによる検量線から、Mwを求めた。
【0081】
(ゴム含有多段重合体の質量平均粒子径)
ゴム含有多段重合体について、光散乱光度計(大塚電子(株)製、DLS-700)を用い、動的光散乱法で質量平均粒子径を求めた。
【0082】
また、以下の説明で使用される略号は以下の通りである。
MMA: メタクリル酸メチル
MA: メチルアクリレート
n-BA: アクリル酸n-ブチル
1,3-BD: ジメタクリル酸ブチレングリコール
St: スチレン
AMA: メタクリル酸アリル
CHP: クメンハイドロパーオキサイド
t-BH: t-ブチルハイドロパーオキサイド
n-OM: n-オクチルメルカプタン
EDTA: エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム
SFS: ソジウムホルムアルデヒドスルホキシレート(ロンガリット)
RS610NA:ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸ナトリウム(東邦化学工業(株)製、商品名:フォスファノールRS610NA)
【0083】
<アクリル系ゴム重合体>
[製造例1]ゴム含有多段重合体(I)の製造
攪拌機を備えた容器内に脱イオン水10.8部を仕込んだ後、MMA0.3部、n-BA4.5部、1,3-BD0.2部、AMA0.05部及びCHP0.025部からなる単量体成分(i-a-1)を投入し、室温下にて攪拌混合した。次いで、攪拌しながら、RS610NA1.3部を上記容器内に投入し、攪拌を20分間継続して「乳化液1」を調製した。
【0084】
次に、還流冷却器付き重合容器内に脱イオン水156.0部を投入し、74℃に昇温した。さらに、脱イオン水4.5部にSFS0.20部、硫酸第一鉄0.0001部及びEDTA0.0003部を加えた混合物を調製し、この混合物を前記重合容器内に投入した。次いで、窒素雰囲気下で攪拌しながら、前記乳化液1を9分間にわたって重合容器内に滴下した後、15分間反応を継続させ、第一弾性重合体(I-a1)の重合を完結した。
【0085】
続いて、MMA9.6部、n-BA14.4部、1,3-BD1部、AMA0.25部及びCHP0.016部からなる単量体成分(i-a-2)を、90分間にわたって前記重合容器内に滴下した後、60分間反応を継続させ、第二弾性重合体(I-a2)を生成させた。このようにして第一弾性重合体(I-a1)及び第二弾性重合体(I-a2)含む弾性重合体(I-A)を得た。
【0086】
続いて、MMA6部、MA4部、AMA0.075部及びCHP0.013部からなる単量体成分(i-c)を、45分間にわたって前記重合容器内に滴下した後、60分間反応を継続させ、中間重合体(I-C)を形成させた。
【0087】
続いて、MMA57部、MA3部、t-BH0.075部及びn-OM0.264部からなる単量体成分(i-b)を140分間にわたって前記重合容器内に滴下した後、60分間反応を継続させ、硬質重合体(I-B)を形成して、ゴム含有多段重合体(I)の重合体ラテックスを得た。得られたラテックス状のゴム含有多段重合体(I)の平均粒子径は0.11μmであった。
【0088】
得られたゴム含有多段重合体(I)の重合体ラテックスを、濾材にSUS製のメッシュ(平均目開き:54μm)を取り付けた振動型濾過装置を用い、濾過した後、酢酸カルシウム3.5部を含む水溶液中で塩析させ、水洗して回収した後、乾燥し、粉体状のゴム含有多段重合体(I)を得た。尚、ゴム含有多段重合体(I)のゲル含有率は70%、Mwは58,000であった。
【0089】
[製造例2]ゴム含有多段重合体(II)の製造
窒素雰囲気下、還流冷却器付き反応容器に脱イオン水153部を入れ、80℃に昇温した。SFS0.4部、硫酸第一鉄0.00004部、EDTA0.00012部を添加し、撹拌を行ないながら、n-BA50.9部、St11.6部、AMA0.56部、t-BH0.19部、RS610NA1.0部を添加した。その後1時間保持して重合を行ない、弾性重合体(II-A)を得た。
【0090】
続いて、容器内にSFS0.1部を加えた。その後15分保持し、窒素雰囲気下80℃で撹拌を行ないながら、MMA35.6部、MA1.9部、t-BH0.056部、n-OM0.16部、RS610NA0.25部を添加した。その後1時間保持して重合を行ない、硬質重合体(II-B)を形成して、ゴム含有多段重合体(II)のラテックスを得た。ゴム含有多段重合体(II)の平均粒子径は0.12μmであった。
【0091】
このゴム含有多段重合体(II)のラテックスを、目開き50μmのフィルターで濾過した。次いで、酢酸カルシウムを用いて凝析させ、濾過、水洗、乾燥してゴム含有多段重合体(II)を得た。ゴム含有多段重合体(II)のゲル含有率は84%、Mwは61,000であった。
【0092】
<ポリカーボネート>
[製造例3]ポリカーボネート(A-1)の製造
特開2008-024919号公報に準じた方法により、ジヒドロキシ化合物であるイソソルビドに由来する単量体単位とトリシクロデカンジメタノールに由来する単量体単位のモル比率がイソソルビド/トリシクロデカンジメタノール=70/30モル%であるポリカーボネート(A-1)を得た。ガラス転移温度は130℃であった。
【0093】
[製造例4]ポリカーボネート(A-2)の製造
特開2022-106010号公報に準じた方法により、ジヒドロキシ化合物であるイソソルビドに由来する単量体単位と1,4-シクロヘキサンジメタノールに由来する単量体単位のモル比率がイソソルビド/1,4-シクロヘキサンジメタノール=70/30モル%であるポリカーボネート(A-2)を得た。ガラス転移温度は124℃であった。
【0094】
[製造例5]ポリカーボネート(A-1)のフィルム(F-1)の製造
製造例3で得られたポリカーボネート(A-1)のペレットを除湿乾燥機にて80℃で一昼夜乾燥させた。
乾燥させたペレットを、150mm幅のTダイを取り付けた25mmφ(直径)のノンベントスクリュー型押出機(L/D=20)を用いてシリンダー温度210℃~250℃、Tダイ温度250℃および冷却ロール温度80℃の条件で製膜し、厚さ100μmのフィルム(F-1)を得た。
【0095】
[製造例6]ポリカーボネート(A-2)のフィルム(F-2)の製造
製造例4で得られたポリカーボネート(A-2)のペレットを用いたこと以外は、製造例5と同様な方法で厚さ100μmのフィルム(F-2)を得た。
【0096】
[製造例7]アクリル系樹脂組成物(I-1)の製造
製造例1で得られたゴム含有多段重合体(I)を75部、及びメタクリル酸アルキルーアクリル酸アルキル共重合体(三菱ケミカル(株)製;商品名:アクリペットVH)を15部、添加剤として、ヒンダードフェノール系酸化防止剤(BASFジャパン(株)製;商品名:Irganox1076)を0.1部、ヘンシェルミキサーを用いて混合した。その後、二軸押出機(東芝機械(株)製、商品名:TEM-35B、以下同様)を用いてシリンダー温度200~240℃及びダイヘッド温度240℃の条件で、フィルターで夾雑物を取り除きながらストランド状に押出し、水槽を通し冷却後に切断して透明アクリル系樹脂組成物(I-1)のペレットを得た。ゲル含有率は48%であった。
【0097】
[製造例8]アクリル系樹脂組成物(II-1)の製造
製造例2で得られたゴム含有多段重合体(II)を50部、及びメタクリル酸アルキルーアクリル酸アルキル共重合体(三菱ケミカル(株)製;商品名:アクリペットVH)を50部に変更したこと以外は、製造例7と同様な方法で透明アクリル系樹脂組成物(II-1)のペレットを得た。ゲル含有率は41%であった。
【0098】
[製造例9]アクリル系樹脂組成物(II-2)の製造
製造例2で得られたゴム含有多段重合体(II)を20部、及びメタクリル酸アルキルーアクリル酸アルキル共重合体(三菱ケミカル(株)製;商品名:アクリペットVH)を80部に変更したこと以外は、製造例7と同様な方法で透明アクリル系樹脂組成物(II-2)のペレットを得た。ゲル含有率は16%であった。
【0099】
[製造例10]アクリル系樹脂組成物(I―2)の製造
製造例7の処方に、添加剤としてベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤((株)ADEKA製;商品名:アデカスタブLA-31G)を1.1部、ヒンダードアミン系光安定剤(BASFジャパン(株)製;商品名:Chimassorb2020FDL)を0.2部加えた以外は、製造例7と同様な方法で透明アクリル系樹脂組成物(I―2)のペレットを得た。ゲル含有率は49%であった。
【0100】
[実施例1]ポリカーボネートフィルム(F-1)とアクリル系樹脂組成物(I-1)の積層体(T-I)の製造
製造例7で得られたアクリル系樹脂組成物(I-1)のペレットを220℃で熱プレスして厚さ500μmのアクリル系樹脂組成物のシートを作成した。
次に得られたアクリル系樹脂組成物のシートと製造例5で得られたポリカーボネートフィルムを鏡面加工されたSUS製の板で挟み、140℃、4.9MPa、5分の条件で熱プレスし、その後5.0MPaの圧力を掛けながら室温まで冷却することでポリカーボネートとアクリル系樹脂組成物の積層体(T-I)を得た。得られた積層体のポリカーボネートフィルム側で密着性評価を実施した。密着性評価の結果を、表1に示す。
【0101】
[実施例2]ポリカーボネートフィルム(F-1)とアクリル系樹脂組成物(II-1)の積層体(T-II)の製造
アクリル系樹脂組成物として製造例8で得られたペレットを用いたこと以外は、実施例1と同様な方法で積層体(T-II)を得た。得られた積層体のポリカーボネートフィルム側で密着性評価を実施した。密着性評価の結果を、表1に示す。
【0102】
[比較例1]ポリカーボネートフィルム(F-1)とアクリル系樹脂組成物(II-2)の積層体(T-III)の製造
アクリル系樹脂組成物として製造例9で得られたペレットを用いたこと以外は、実施例1と同様な方法で積層体(T-III)を得た。得られた積層体のポリカーボネートフィルム側で密着性評価を実施した。密着性評価の結果を、表1に示す。
【0103】
[比較例2]ポリカーボネートフィルム(F-1)とアクリル系樹脂組成物の積層体(T-IV)の製造
アクリル系樹脂組成物としてメタクリル酸アルキルーアクリル酸アルキル共重合体(三菱ケミカル(株)製;商品名:アクリペットVH)のペレットを用いたこと以外は、実施例1と同様な方法で積層体(T-IV)を得た。得られた積層体のポリカーボネートフィルム側で密着性評価を実施した。密着性評価の結果は表1に示す。アクリペットVHのゲル含有率は0%であった。
【0104】
[比較例3]ポリカーボネートフィルム(F-2)とアクリル系樹脂組成物(I-1)の積層体(T-V)の製造
ポリカーボネートフィルムとして、製造例6で得られたフィルム(F-2)を用いたこと以外は、実施例1と同様な方法で積層体(T-V)を得た。得られた積層体のポリカーボネートフィルム側で密着性評価を実施した。密着性評価の結果は表1に示す。
【0105】
[比較例4]ポリカーボネートフィルム(F-2)とアクリル系樹脂組成物(II-1)の積層体(T-VI)の製造
アクリル系樹脂組成物として製造例8で得られたペレットを用いたこと以外は、比較例3と同様な方法で積層体(T-VI)を得た。得られた積層体のポリカーボネートフィルム側で密着性評価を実施した。密着性評価の結果は表1に示す。
【0106】
[比較例5]ポリカーボネートフィルム(F-2)とアクリル系樹脂組成物(II-2)の積層体(T-VII)の製造
アクリル系樹脂組成物として製造例9で得られたペレットを用いたこと以外は、比較例3と同様な方法で積層体(T-VII)のを得た。得られた積層体のポリカーボネートフィルム側で密着性評価を実施した。密着性評価の結果は表1に示す。
【0107】
[比較例6]ポリカーボネートフィルム(F-2)とアクリル系樹脂組成物の積層体(T-VIII)の製造
アクリル系樹脂組成物としてメタクリル酸アルキルーアクリル酸アルキル共重合体(三菱ケミカル(株)製;商品名:アクリペットVH)のペレットを用いたこと以外は、比較例3と同様な方法で積層体(T-VIII)を得た。得られた積層体のポリカーボネートフィルム側で密着性評価を実施した。密着性評価の結果を、表1に示す。
【0108】
[製造例11]ポリカーボネート樹脂組成物(A-1A)の製造
製造例3で得られたポリカーボネート(A-1)を100部、添加剤として、ヒンダードフェノール系酸化防止剤((株)ADEKA製、商品名:アデカスタブAO-60)を0.8部、ヒンダードアミン系光安定剤(BASFジャパン(株)製;商品名:Chimassorb2020FDL)を0.34部添加した後、ヘンシェルミキサーを用いて混合した。その後、二軸押出機を用いてシリンダー温度180~200℃及びダイヘッド温度250℃の条件で、フィルターで夾雑物を取り除きながらストランド状に押出し、水槽を通し冷却後に切断して透明ポリカーボネート樹脂組成物(A-1A)のペレットを得た。
【0109】
[製造例12]ポリカーボネート樹脂組成物(A-1B)の製造
製造例11のヒンダードアミン系光安定剤0.34部をヒンダードアミン系光安定剤((株)ADEKA製;商品名:アデカスタブLA-57G)0.3部に変更した以外は、製造例11と同様な方法で透明ポリカーボネート樹脂組成物(A-1B)のペレットを得た。
【0110】
[製造例13]ポリカーボネート樹脂組成物(A-1C)の製造
製造例12の処方にベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤((株)ADEKA製;商品名:アデカスタブLA-31G)2.1部を追加した以外は、製造例11と同様な方法で透明ポリカーボネート樹脂組成物(A-1C)のペレットを得た。
【0111】
[実施例3]ポリカーボネート(A-1)とアクリル系樹脂組成物(I―2)の積層体(T-IX)
ポリカーボネート樹脂層として製造例3で得られたポリカーボネート(A-1)のペレットと、アクリル樹脂層として製造例10で得られたアクリル系樹脂組成物(I―2)のペレットを85℃で一昼夜除湿乾燥した。30mmφのノンベントスクリュー型押出機を用いて、シリンダー温度200~240℃の条件でポリカーボネート(A-1)を可塑化し、他方、40mmφのノンベントスクリュー型押出機を用いて、シリンダー温度220~240℃の条件で、アクリル系樹脂組成物(I―2)を可塑化し、次いで245℃に設定した500mm幅の2種2層用マルチマニホールドTダイで、積層体(T-IX)としてアクリル樹脂層側が鏡面冷却ロールに接するようにしてポリカーボネート樹脂層の厚さが10μm、アクリル樹脂層の厚さが65μmの積層フィルムを作製した。
【0112】
次に、真空引き機能を有し、キャビティー側の金型の底、かつ中央のゲートから横方向 に3cmの位置に、1cm、深さ1mmの凹みがある金型を用い、J85ELII型射出成形機((株)日本製鋼所製、商品名)およびホットパックシステム(日本写真印刷(株)製、商品名)を組み合わせたインモールド成形装置を用い、金型内壁面にポリカーボネート樹脂層が配置されるようにインモールド成形を行った。
詳細な積層体の形状は、縦150mm×横120mm×厚さ2mm、深さ10mmの箱型であり、金型のゲート位置は、積層体中央に1箇所、中央ゲートの上下(積層体縦方向)40mmの位置に各1箇所の計3箇所であり、ゲート形状は、直径1mmのピンポイントゲートである。また、金型のキャビティー側の底面と側面を結ぶ角のコーナーRは約3である。つまり、積層フィルムがラミネートされる側の積層体のコーナーRは約3である。コーナーRは、FUJI TOOL製 RADIUS GAGEで測定した。
【0113】
積層フィルムの真空成形は、ヒーター温度約330℃、加熱時間6秒、ヒーターとフィルムとの距離15mmの条件で行い、ポリカーボネート樹脂層側が金型と接するように真空成形を実施した。
また、引き続き同一金型内で実施する射出成形は、シリンダー温度250℃、射出速度30%、射出圧力43%、金型温度60℃の条件で、ポリカーボネート樹脂層の反対側から基材(Y)樹脂を射出した。基材(Y)樹脂としては、耐熱性ABS樹脂(テクノUMG(株)製、商品名「バルクサムTM25B」)を用いた。射出成型後、ポリカーボネート樹脂層側が表面に配置された積層成形品を得た。
得られた積層成形品のポリカーボネート樹脂層側の密着性評価を実施した結果を表2に示す。
【0114】
[実施例4]ポリカーボネート樹脂組成物(A-1A)とアクリル系樹脂組成物(I―2)の積層体(T-X)
ポリカーボネート樹脂層として製造例11で得られたポリカーボネート樹脂組成物(A-1A)を用いた以外は、実施例3と同様な方法で積層体(T-X)として積層フィルム及び、積層成形品を得た。得られた積層成形品のポリカーボネート樹脂層側の密着性評価の結果は表2に示す。
【0115】
[実施例5]ポリカーボネート樹脂組成物(A-1B)とアクリル系樹脂組成物(I―2)の積層体(T-XI)
ポリカーボネート樹脂層として製造例12で得られたポリカーボネート樹脂組成物(A-1B)を用いた以外は、実施例3と同様な方法で積層体(T-XI)として積層フィルム及び、積層成形品を得た。得られた積層成形品のポリカーボネート樹脂層側の密着性評価の結果は表2に示す。
【0116】
[実施例6]ポリカーボネート樹脂組成物(A-1C)とアクリル系樹脂組成物(I―2)の積層体(T-XII)
ポリカーボネート樹脂層として製造例13で得られたポリカーボネート樹脂組成物(A-1C)を用いた以外は、実施例3と同様な方法で積層体(T-XII)として積層フィルム及び、積層成形品を得た。得られた積層成形品のポリカーボネート樹脂層側の密着性評価の結果は表2に示す。
【0117】
[比較例7]ポリカーボネート(A-2)とアクリル系樹脂組成物(I―2)の積層体(T-XIII)
ポリカーボネート樹脂層として製造例4で得られたポリカーボネート(A-2)を用いた以外は、実施例3と同様な方法で積層体(T-XIII)として積層フィルム及び、積層成形品を得た。密着性評価の結果は表2に示す。
【0118】
【表1】
【0119】
【表2】
【0120】
実施例1~6の積層体は、ポリカーボネート樹脂にトリシクロデカンジメタノールに由来する構造単位を有し、またアクリル系樹脂を含む層のゲル含有率が20質量%以上であるため、密着性が良好である。一方、比較例1および2の積層体は、アクリル系樹脂を含む層のゲル含有率が20質量%以上を満たさず、密着性に劣る。また、比較例3、4、7の積層体は、ポリカーボネート樹脂にトリシクロデカンジメタノールに由来する構造単位を有しておらず、アクリル系樹脂を含む層のゲル含有率が20質量%以上であっても、密着性に劣る結果であった。さらに、比較例5、6の積層体は、ポリカーボネート樹脂にトリシクロデカンジメタノールに由来する構造単位を有しておらず、またアクリル系樹脂を含む層のゲル含有率が20質量%以上を満たしていないため、密着性に劣る結果であった。
【産業上の利用可能性】
【0121】
本発明の積層体は、建材、内装部品、ディスプレイカバー等の透明シート、樹脂被覆金属板用シート、成形(真空・圧空成形、熱プレス成形など)用シート、着色プレート、透明プレート、シュリンクフィルム、シュリンクラベル、シュリンクチューブや、自動車内装材、家電製品部材、OA機器部材等に使用できる。