JPH0957813A - 耐紫外線性ポリカーボネートシート及びフィルムの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 透明性、耐衝撃性及び難燃性等のポリカーボ
ネート樹脂の特徴を損なわず、且つリサイク使用して
も、透明性を失わない耐紫外線性に優れたポリカーボネ
ートシートおよびフィルムの製造方法を提供する。 【解決手段】 ポリカーボネートの片面に紫外線吸収剤
を含む表層用フィルムを積層するに際して、先ず縦置き
型３本の冷却用ロールを有するシート押出機にて、ポリ
カーボネートシートあるいはフィルムを押し出し、次い
で中ロールに設置したラミネート用圧着ロールにて、該
表層用フィルムを熱ラミネートする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、透明性、耐衝撃性
及び難燃性等のポリカーボネート樹脂本来の特長を損な
わず、かつ、リサイクル使用しても透明性を失わない耐
紫外線性に優れたポリカーボネートシート及びフィルム
の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ポリカーボネートシートは、透明性、耐
衝撃性、耐熱性、難燃性等に優れていることから、温室
被覆材、アーケード、採光用屋根材等の建材用途、歩道
の腰板、高速道路のフェンス等の道路資材、銘板等の産
業資材用途などに幅広く用いられている。ポリカーボネ
ートシートを屋外で使用する場合、紫外線吸収剤を添加
して使用されるが、それでも、２，３年経過すると、紫
外線によりポリカーボネート樹脂表面から黄変し、細か
い亀裂が発生して強度低下を起こす。この対策として、
表面に耐紫外線処理したシートが開発されている。

【０００３】シート表面を耐紫外線処理する方法として
は、アクリル系樹脂を積層する方法とポリカーボネート
樹脂そのもので積層する方法がある。これらの方法は、
シート表面に設けたアクリル系樹脂あるいはポリカーボ
ネート樹脂層中に多量の紫外線吸収剤を添加して、ポリ
カーボネートシート基板の紫外線による劣化を防止して
いる。

【０００４】アクリル系樹脂を積層する方法には、シー
ト製造時にアクリル系フィルムを熱ラミネートする方
法、シート製造後にアクリル系塗料を塗布する方法ある
いはアクリル系樹脂とポリカーボネート樹脂を共押出成
形する方法等がある（特公昭４７−１９１１９号公報、
特開昭５５−５９９２９号公報）。一方、ポリカーボネ
ート樹脂同士の積層には、一般的に共押出成形が採用さ
れている（特公平３−５４６２６号公報）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ポリカーボネートシー
ト表面をアクリル系樹脂で被覆した場合、アクリル層の
吸水による白化、常温折曲げ部分のアクリル層の延伸に
よる白化、耐衝撃強度の低下、アクリル樹脂の耐熱性が
ポリカーボネート樹脂よりも劣るために起こる熱成形時
のアクリル表面のあれ等の問題が起こる。また、アクリ
ル樹脂とポリカーボネート樹脂を溶融混合すると白濁す
るため、シート製造時に派生する耳材や端材あるいはシ
ートそのものをリサイクル使用する場合、透明樹脂とし
て再利用できず、従って、ロスが大きくなり、コストア
ップにつながるという問題がある。

【０００６】紫外線吸収剤を多量に添加したポリカーボ
ネート樹脂を共押出成形によりシート表層に積層する方
法では、表層部の厚みを均一にするのが難しく、特に幅
方向の表層部の厚みを均一にするのに時間がかかり、多
量のロスがでることになる。また、ポリカーボネート樹
脂同士の積層の場合、屈折率が同じであるため基板と表
層部との界面を判別できず、表層部の厚みを測定できな
い。また、表層に多量の紫外線吸収剤を添加しているた
め、紫外線吸収剤が揮散して、押出成形時に環境や冷却
用ロールを汚し、シートの外観不良の原因となる。ま
た、押出成形を行う際、新たな押出機と特殊なダイある
いはフィードブロックを必要とするため、かなりの設備
投資を必要とする。

【０００７】そこで、発明者らは、これらの問題を解決
するために、予め、紫外線吸収剤を必要量添加したポリ
カーボネート樹脂フィルムを作製した後、ポリカーボネ
ート樹脂シート製造時に熱ラミネートする方法を提案し
た（特願平６−３０６５００号）。しかし、縦置き型の
冷却用ロールを有するシート押出機を採用した場合、ダ
イと冷却用ロールとの間隔が殆どないため、表層用フィ
ルムの挿入が困難であるという問題があった。本発明の
目的は、従来技術における上記記載の課題を解決し、現
状のシート押出設備を利用した耐紫外線性ポリカーボネ
ートシートあるいはフィルムの製造方法を提供すること
にある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために鋭意研究した結果、紫外線吸収剤を必
要量添加したポリカーボネートフィルムを、縦置き型３
本の冷却用ロールを有するシート押出機によりポリカー
ボネートシートあるいはフィルムを製造する際に中ロー
ルに設置した圧着ロールにより熱ラミネートすることに
より、ポリカーボネート樹脂の特長である透明性、耐衝
撃性、耐熱性、難燃性を損なうことなく、外観良好な耐
紫外線性に優れたポリカーボネートシート及びフィルム
が、表層部の厚み精度よく得られることを見い出し、本
発明に到達した。

【０００９】

【発明の実施の形態】即ち、本発明は、下記の（１）〜
（４）に記載の発明である。 （１）ポリカーボネートシートあるいはフィルムの片面
に、紫外線吸収剤を含有する表層用フィルムを積層する
に際し、まず、縦置き型３本の冷却用ロールを有するシ
ート押出機にてポリカーボネートシートあるいはフィル
ムを押出し、次いで、中ロールに設置したラミネート用
圧着ロールにて該表層用フィルムを熱ラミネートするこ
とを特徴とする、耐紫外線性ポリカーボネートシート及
びフィルムの製造方法。 （２）表層用フィルムを熱ラミネートする直前に、ヒー
ターにて１００〜１７０℃の温度まで予備加熱すること
を特徴とする、上記（１）記載の方法。 （３）積層するフィルムの厚みが１０〜１００μｍであ
る、上記（１）又は（２）記載の方法。 （４）使用する紫外線吸収剤が下記一般式（１）

【化２】 （式中、Ｒは水素原子、炭素原子数１〜１８のアルキル
基、ハロゲン原子もしくは炭素数１〜１２のアルコキシ
基で置換された炭素原子数２〜６のアルキル基、または
ベンジル基を、Ｒ’は水素原子またはメチル基を表す）
で表される、ヒドロキシフェニルトリアジン化合物であ
り、かつ、その含有量が１〜１０重量％である、上記
（３）記載の方法である。上記方法を用いることによ
り、現状のシート押出設備にて製造が可能となり、ま
た、予め、種々な性能あるいは色を持つフィルムを用意
すると、１回のシートあるいはフィルムの製造中に多品
種の積層シートあるいはフィルムを得ることが可能とな
るため、本発明は設備投資ができない場合や少量多品種
の場合に好適である。

【００１０】本発明において、表層や基板層に使用する
ポリカーボネート樹脂は、２，２−ビス（４−ヒドロキ
シフェニル）アルカンや２，２−ビス（４−ヒドロキシ
−３，５−ジハロゲノフェニル）アルカンで代表される
ビスフェノール化合物から周知の方法で製造された重合
体が用いられ、その重合体骨格中に脂肪酸ジオールに由
来する構造単位が含まれていても、エステル結合を持つ
構造単位が含まれていてもよい。分子量についても特に
限定しないが、押出成形性や機械的強度の観点から、粘
度平均分子量で２００００〜３００００の範囲ものが好
ましい。

【００１１】本発明で表層に使用する紫外線吸収剤は、
現在市販されているベンゾトリアゾール系、ベンゾフェ
ノン系、サリチル酸フェニルエステル系、フェニルトリ
アジン系等の有機系紫外線吸収剤あるいは酸化チタン、
酸化セリウム、酸化亜鉛等無機系紫外線吸収剤など紫外
線吸収効果を有するものであればよいが、好ましくは、
ポリカーボネート樹脂が最も光劣化を起こす２８０〜３
００ｎｍ付近の紫外線吸収能が高く、揮散性の低いもの
が良い。これらの中でも下記一般式（１）

【化３】 （式中、Ｒは水素原子、炭素原子数１〜１８のアルキル
基、ハロゲン原子もしくは炭素原子数１〜１２のアルコ
キシ基で置換された炭素原子数２〜６のアルキル基、ま
たはベンジル基を、Ｒ’は水素原子またはメチル基を表
す）で表される、ヒドロキシフェニルトリアジン化合物
を使用した場合は紫外線吸収能に優れているため、少な
い添加量で優れた耐紫外線性を得ることができる。従っ
て、着色、機械強度の低下が少なく、また、ポリカーボ
ネート樹脂との相溶性が良く、かつ、揮散性が低いた
め、成形加工時に揮散したり、シート表面に析出した
り、また、基板層へ移行することが少ない。該紫外線吸
収剤は併用してもかまわない。また、他の光安定剤、酸
化防止剤、熱安定剤を添加してもよく、また帯電防止
剤、熱線遮蔽剤、難燃剤、滑剤、顔料、フィラー等を含
むものであってもよい。

【００１２】表層フィルム中の該紫外線吸収剤の含有量
は、使用する紫外線吸収剤の紫外線吸収能及び表層の厚
みによるが、１〜１０重量％の範囲が好ましい。より好
ましくは１〜８重量％の範囲、特に好ましくは３〜８重
量％の範囲である。含有量が１重量％未満の場合は、耐
紫外線性が不十分であり、また、１０重量％を越えて
も、耐紫外線性改良効果に顕著な差が見られないばかり
か、表層に紫外線吸収剤特有の着色が起こり、さらに紫
外線吸収剤の揮散による冷却用ロール等の汚れが発生
し、シート外観を損なう原因となる。表層フィルムの厚
みは、必要とする耐紫外線性を有していれば良いが、実
用上は１０〜１００μｍの範囲が好ましく、３０〜８０
μｍの範囲がさらに好ましい。３０μｍ以上の厚みでポ
リカーボネート樹脂をフィルム状に加工することが容易
となり、一方、厚みが１００μｍ以上では、耐紫外線性
に顕著な向上が見られない。

【００１３】図１には、本発明による積層シートの製造
工程を示した。通常ポリカーボネートシートは押出機１
からダイ２を経て押出されたポリカーボネート樹脂を冷
却用ロール３にて、シート状に冷却固化し、引取りロー
ル６にて引取られ、切断機にて切断することにより得ら
れるが、本発明は、更に、ポリカーボネート樹脂を冷却
用ロール３にてシート状にプレスする際、表層用フィル
ム５を中ロールに設置した圧着用ロール４とシートの間
に導入して熱ラミネートすることにより、耐紫外線性ポ
リカーボネートシート８とした。熱ラミネートする際、
ポリカーボネートフィルムは、伸びにくく、フィルムに
しわが入りやすいため、補助ロール７により、フィルム
の張力をコントロールし、フィルムにしわが入らないよ
うにする必要がある。更に、表層用フィルム５を圧着用
ロール３にてラミネートする直前にポリカーボネートシ
ート８や圧着用ロール７からの熱により、表層用フィル
ム５にしわが生じやすいという問題があったが、表層用
フィルム５を赤外線ヒーター９にて、１００〜１７０℃
の温度まで予備加熱するとフィルム５に柔軟性が現れ、
フィルム５にしわが発生しなくなった。もし、フィルム
５にしわが入った状態で製造すると、外観不良の原因と
なる。一方、図２には、従来のアクリル系フィルム積層
シートの製造工程も示したが、この方法では、シート８
の表面温度が下がり過ぎて、表層用ポリカーボネートフ
ィルム５の密着性が悪い。

【００１４】

【実施例】以下に、本発明の耐紫外線性ポリカーボネー
トシートの製造方法を説明するが、本発明は下記の方法
に限定されるものではない。本実施例で用いた評価、試
験方法を以下に示す。尚、外観は目視にて、曇り、白化
の発生の有無を、また密着性はＪＩＳ−Ｋ５４００に基
づいて、碁盤目テープ法にて、表層フィルムの付着状態
を、それぞれ観察した。

【００１５】（１）耐紫外線性 スガ試験機のサンシャインウエザーメーターを使用し、
ブラックパネル温度６３℃、降雨なし（１２０分）、降
雨あり（１８分）のサイクルで２０００時間照射後のサ
ンプルの黄変度を測定した。

【００１６】（２）耐熱性試験 熱風循環乾燥器にて、１００℃、２００時間後のサンプ
ルの外観及び密着性を評価した。

【００１７】（３）耐温水性試験 恒温水槽にて、７５℃、２００時間後のサンプルの外観
及び密着性を評価した。

【００１８】（４）ヒートサイクル試験 ダバイ製環境試験にて、−３０℃（３０分）、８０℃
（３０分）、１サイクル２時間のサイクルで、１００サ
イクル後のサンプルの外観及び密着性を評価した。

【００１９】（５）リサイクル性 サンプルを粉砕し、再度、シート押出機にて３ｍｍ厚の
シートにして透明性を目視にて評価した。

【００２０】実施例１ （６）表層用樹脂の調製 ポリカーボネート樹脂として、ポリカーボネート樹脂
（三菱ガス化学（株）製、商品名：ユーピロンＥ−２０
００）を９７重量％、紫外線吸収剤として、フェニルト
リアジン系のチヌビン１５７７（商品名、チバ・ガイギ
ー社製）を３重量％の割合でタンブラー内にて予備混合
した後、２軸押出機（４５ｍｍ、池貝鉄工所（株）製）
にて押出して、ペレット化した。

【００２１】（７）表層用フィルムの作製 （１）で調製したペレットを用い、９０ｍｍφ押出機に
て５０μｍのフィルムとした。フィルムの製造の際、フ
ィルムが一番目の冷却用ロールに接触したところで鏡面
ゴムロールにてフィルムを圧着して紫外線吸収剤の金属
ロールへの付着を抑えた。

【００２２】（８）耐紫外線性シートの作製 基板用原料として、ポリカーボネート樹脂（三菱ガス化
学（株）製、商品名：ユーピロンＥ−２０００Ｕ）を用
い、図１に示した装置により、ポリカーボネートシート
を製造し、それに（７）で作製したフィルムを縦置き型
３本ロールの中ロールに設置した圧着ロールにより熱ラ
ミネートすることにより積層シートとした。

【００２３】まず、６５ｍｍφ押出機１からダイ２を経
て押出されたポリカーボネート樹脂を縦置き型冷却用ロ
ール３にて、幅４５０ｍｍ、厚み１ｍｍのシート９にす
る。次に、補助ロール７を経て、中ロールに設置された
圧着用ロール４とポリカーボネートシート８の間に導入
して、ポリカーボネートシート８に熱ラミネートする。
積層されたシートは空冷され、引取りロール６にて引取
られて、切断機にて切断され、一定形状の積層シートを
得た。結果を表１に示す。

【００２４】比較例１ 紫外線吸収剤を、ベンゾトリアゾール系のアデカスタブ
ＬＡ−３１（旭電化工業（株）製）に変えた以外は、実
施例１と同様に実施した。結果を表１に示す。

【００２５】比較例２ 図２に示すシート押出工程において、冷却用ロール３通
過後のポリカーボネートシートにラミネート用ロール１
１を使用して、厚み５０μｍのアクリル系フィルム１０
（鐘淵化学（株）製、商品名：サンデュレン）を熱ラミ
ネートして積層シートを得た。結果を表１に示す。

【００２６】

【表１】 実施例１ 比較例１ 比較例２ １）耐紫外線性 黄変度 ２．５ ９．３ ２．２ ２）１００℃耐熱性 外観 変化なし 変化なし やや曇り 密着性 ○ ○ ○ ３）７５℃耐温水性 外観 変化なし 変化なし 白化 密着性 ○ ○ ○ ４）ヒートサイクル試験 外観 変化なし 変化なし 変化なし 密着性 ○ ○ ○ ５）リサイクル性 ○ ○ 白濁

【００２７】

【発明の効果】本発明の効果を列挙すれば、以下の通り
である。 （１）ポリカーボネート樹脂が本来持っている透明性、
耐衝撃性等の特長を保持したままで、耐紫外線性を改良
できる。 （２）アクリル樹脂との積層シートの場合に問題となる
リサイクル使用時の白化を生じない。 （３）現状のポリカーボネートシート押出設備で製造可
能である。 （４）表層のみの切り替えが容易であり、ロスが少な
い。 （５）表層の厚み精度の良いシートが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による積層シート製造工程の概略図で
ある。

【図２】 従来のアクリル系フィルム積層シート製造工
程の概略図である。

【符号の説明】

１：押出機 ２：ダイ ３：冷却用ロール ４：圧着用ロール ５：表層用ポリカーボネートフィルム ６：引取り用ロ−ル ７：補助ロール ８：ポリカーボネートシート ９：赤外線ヒーター １０：アクリル系フィルム １１：ラミネート用ロール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｂ２９Ｋ 69:00 Ｂ２９Ｌ 7:00 9:00

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリカーボネートシートあるいはフィル
   ムの片面に、紫外線吸収剤を含有する表層用フィルムを
   積層するに際し、まず、縦置き型３本の冷却用ロールを
   有するシート押出機にてポリカーボネートシートあるい
   はフィルムを押出し、次いで、中ロールに設置したラミ
   ネート用圧着ロールにて該表層用フィルムを熱ラミネー
   トすることを特徴とする、耐紫外線性ポリカーボネート
   シート及びフィルムの製造方法。
2. 【請求項２】 表層用フィルムを熱ラミネートする直前
   に、ヒーターにて１００〜１７０℃の温度まで予備加熱
   することを特徴とする、請求項１記載の製造方法。
3. 【請求項３】 積層するフィルムの厚みが１０〜１００
   μｍである、請求項１又は２記載の製造方法。
4. 【請求項４】 使用する紫外線吸収剤が下記一般式
   （１） 【化１】 （式中、Ｒは水素原子、炭素原子数１〜１８のアルキル
   基、ハロゲン原子もしくは炭素数１〜１２のアルコキシ
   基で置換された炭素原子数２〜６のアルキル基、または
   ベンジル基を、Ｒ’は水素原子またはメチル基を表す）
   で表される、ヒドロキシフェニルトリアジン化合物であ
   り、かつ、その含有量が１〜１０重量％である、請求項
   ３記載の製造方法。