JP4639876B2 - 耐候性に優れたポリカーボネート樹脂積層体及びその製造方法 - Google Patents
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Description
すなわち、本発明の第1の要旨は、ポリカーボネート樹脂(A)層の少なくとも一方の面に、高濃度紫外線吸収剤を含有されたポリカーボネート樹脂(B)層を吐出量から算出した片面当たりの平均厚みが20〜100μmとなるように共押出によって積層された積層体であって、紫外線吸収剤濃度が(A)層と(B)層との界面付近において下式(1)を満足する濃度勾配を持ったポリカーボネート樹脂積層体(C)を提供することである。
(式中、Xは、(B)層の最表層から10μm深さまでの平均紫外線吸収剤濃度に対し、±10%の紫外線吸収剤濃度である層厚み(μm)であり、Yは、(B)層の最表層から10μm深さまでの平均紫外線吸収剤濃度に対し、−10%から、(A)層の平均紫外線吸収剤濃度に対し、+10%の紫外線吸収剤濃度まで傾斜的に濃度勾配を有する層厚み(μm)である。)
このときの(A)層には紫外線吸収剤を含有しないケースもあるが、この場合のYは、(B)層の最表層から10μm深さまでの平均紫外線吸収濃度に対し、−10%から、(A)層の紫外線吸収剤濃度が0に至るまでの傾斜的濃度勾配を有する層厚み(μm)とする。なお、本発明におけるポリカーボネート樹脂中の紫外線吸収剤濃度は、後記の方法で測定した。
また、ポリカーボネート樹脂(B)層の厚みは、ポリカーボネート樹脂積層体(C)の耐候性の観点から、20〜100μmが好ましい。20μm未満では、耐候性の改良効果が小さく、100μmを越えてもさらなる耐候性の改良効果は期待できず、経済的にも不利になる。
ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤としては、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’−ヒドロキシ−5’−t−オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2,2−メチレンビス[4−(1,1,3,3−テトラメチレンブチル)−6−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)フェノール]等を例示することができ、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤としては、2−ヒドロキシ−4−オクトキシベンゾフェノン、2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシ−4’−クロルベンゾフェノン、2,2−ジヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2,2−ジヒドロキシ−4,4’−ジメトキシベンゾフェノン等を例示することができる。
ベンズオキサジン系紫外線吸収剤としては、2,2’−(1,4−フェニレン)ビス[4H−3,1−ベンズオキサジン−4−オン]等が例示できる。
マロン酸エステル系紫外線吸収剤としては、[(4−メトキシフェニル)−メチレン]マロン酸ジメチル等が例示できる。
トリアジン系紫外線吸収剤としては、2,4−ジフェニル−6−(2−ヒドロキシ−4−メトキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジフェニル−6−(2−ヒドロキシ−4−エトキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジフェニル−(2−ヒドロキシ−4−プロポキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジフェニル−(2−ヒドロキシ−4−ブトキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジフェニル−6−(2−ヒドロキシ−4−ブトキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジフェニル−6−(2−ヒドロキシ−4−ヘキシルオキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジフェニル−6−(2−ヒドロキシ−4−オクチルオキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジフェニル−6−(2−ヒドロキシ−4−ドデシルオキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジフェニル−6−(2−ヒドロキシ−4−ベンジルオキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジフェニル−6−(2−ヒドロキシ−4−ブトキシエトキシ)−1,3,5−トリアジンなどを挙げることができるが、これらだけに限定されるものではなく、一般的に入手可能な紫外線吸収剤などが含まれる。
(B)層の最表層から10μm深さまでの平均紫外線吸収剤濃度は、(B)層を構成するポリカーボネート樹脂に含有される紫外線吸収剤濃度と略一致するので、該紫外線吸収剤濃度は、上記範囲から自由に選ぶことができる。
また、(A)層を構成するポリカーボネート樹脂に含有される紫外線吸収剤濃度は、適宜選択することができるが、本発明の効果を最大限とするためには、0.8重量%以下である。
(1)ポリカーボネート樹脂中の紫外線吸収剤濃度:フーリエ変換赤外線分光光度計(日本分光(株)製FT/IR−610本体および顕微装置Irtron IRT−30)を使用し、薄膜状にスライスした試験片を、最表層から深さ方向へ3μmピッチでステップさせ、ポリカーボネートのみに由来するピークと紫外線吸収剤のみに由来するピークの強度比から濃度勾配を求めた。
ポリカーボネートのみに由来するピークと紫外線吸収剤のみに由来するピークの強度比と紫外線吸収剤の実濃度の関係は、別途ガスクロマトグラフィーで定量した紫外線吸収剤濃度既知のサンプルを使用し、上記FT−IR法でピーク強度比を求め、検量線を作成して求めた。
(2)耐候性:JIS K5400に準拠し、カーボンアーク式サンシャインウェザオメーターにて3000時間の促進試験を行なった。(B)層側から光が当る様にした。
(3)ヘイズ:上記耐候性処理前後のヘイズを日本電色工業(株)製ヘーズメーターΣ80−NDHにて測定した。
(4)黄変度:上記耐候性処理前後のイエローインデックス(YI)の差、ΔYIをスガ試験機(株)製の色差計SM−3−CHにて測定した。
ポリカーボネート樹脂(A)層用押出機としてバレル直径65mm、スクリュウのL/D=35の単軸押出機を使用し、シリンダー温度270℃とし、吐出量を40Kg/hrとして押出した。また、被覆層となる紫外線吸収剤を含有するポリカーボネート樹脂(B)層用押出機は、バレル直径32mm、スクリュウのL/D=32の単軸押出機を使用し、シリンダー温度270℃に設定し、吐出量を600g/hrとして押出した。2種類の樹脂を同時に溶融押出し、積層する際のフィードブロック設定温度は260℃、ダイス設定温度は280℃とした。このとき使用した装置は、フィードブロック内で(A)層と(B)層が合流する点からダイス出口までの距離が380mmである。フィードブロック内で積層一体化された(A)層と(B)層はダイスを出て、鏡面仕上げされた3本のポリッシングロールに導かれ、1番ロール温度120℃、2番ロール温度140℃、3番ロール温度180℃に設定した。最初に流入するロール間隔にて、バンクを形成した後、2番、3番ロールを通過させた。引き取り速度は0.4m/分、引き取り用ピンチロール速度0.6m/分とした。得られた積層体(C)の厚さは2.0mm、吐出量から算出した(B)層の厚さは30μmであり、評価結果を表1に示した。
なお、実施例1で用いたポリカーボネート樹脂は、三菱瓦斯化学(株)製、ユーピロンE−2000(商品名)、粘度平均分子量27,500、ガラス転移温度147℃である。(B)層となるポリカーボネート樹脂には、紫外線吸収剤としてチバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製のチヌビン1577(商品名)[化合物名:2,4−ジフェニル−6−(2−ヒドロキシフェニル−4−ヘキシルオキシフェニル)1,3,5−トリアジン]を2.5重量%配合した。また、(A)層にも同一の紫外線吸収剤を0.1重量%配合した。
表1に示したように本発明のポリカーボネート樹脂積層体は、耐候性処理後のヘイズとΔYIが小さく、耐候性に優れていることが明らかになった。
ポリカーボネート樹脂(A)層用押出機としてバレル直径90mm、スクリュウのL/D=35の単軸押出機を使用し、シリンダー温度270℃とし、吐出量を250Kg/hrとして押出した。また、被覆層となる紫外線吸収剤を含有するポリカーボネート樹脂(B)層用押出機は、バレル直径50mm、スクリュウのL/D=32の単軸押出機を使用し、シリンダー温度270℃に設定し、吐出量を3800g/hrとして押出した。2種類の樹脂を同時に溶融押出し、積層する際のフィードブロック設定温度は260℃、ダイス設定温度は280℃とした。このとき使用した装置は、フィードブロック内で(A)層と(B)層が合流する点からダイス出口までの距離が580mmである。フィードブロック内で積層一体化された(A)層と(B)層はダイスを出て、鏡面仕上げされた3本のポリッシングロールに導かれ、1番ロール温度120℃、2番ロール温度140℃、3番ロール温度180℃に設定した。最初に流入するロール間隔にて、バンクを形成した後、2番、3番ロールを通過させた。引き取り速度は1.4m/分、引き取り用ピンチロール速度1.5m/分とした。得られた積層体(C)の厚さは2.0mm、吐出量から算出した(B)層の厚さは30μmであり、評価結果を表1に示した。
なお、実施例2で用いたポリカーボネート樹脂は、三菱瓦斯化学(株)製、ユーピロンE−2000(商品名)、粘度平均分子量27,500、ガラス転移温度147℃である。(B)層となるポリカーボネート樹脂には、紫外線吸収剤としてチバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製のチヌビン1577(商品名)[化合物名:2,4−ジフェニル−6−(2−ヒドロキシフェニル−4−ヘキシルオキシフェニル)1,3,5−トリアジン]を2.5重量%配合した。また、(A)層にも同一の紫外線吸収剤を0.1重量%配合した。
表1に示したように本発明のポリカーボネート樹脂積層体は、耐候性処理後のヘイズとΔYIが小さく、耐候性に優れていることが明らかになった。
(B)層の厚みを50μmになるように(B)層用押出機の吐出量を変更した以外は実施例2と同条件にて成形した。評価結果を表1に示した。
ポリカーボネート樹脂(A)層用押出機としてバレル直径65mm、スクリュウのL/D=35の単軸押出機を使用し、シリンダー温度270℃とし、吐出量を40Kg/hrとして押出した。また、被覆層となる紫外線吸収剤を含有するポリカーボネート樹脂(B)層用押出機は、バレル直径32mm、スクリュウのL/D=32の単軸押出機を使用し、シリンダー温度270℃に設定し、吐出量を600g/hrとして押出した。2種類の樹脂を同時に溶融押出し、積層する際のフィードブロック設定温度は220℃、ダイス設定温度は260℃とした。このとき使用した装置は、フィードブロック内で(A)層と(B)層が合流する点からダイス出口までの距離が380mmである。フィードブロック内で積層一体化された(A)層と(B)層はダイスを出て、鏡面仕上げされた3本のポリッシングロールに導かれ、1番ロール温度120℃、2番ロール温度140℃、3番ロール温度180℃に設定した。最初に流入するロール間隔にて、バンクを形成した後、2番、3番ロールを通過させた。引き取り速度は0.4m/分、引き取り用ピンチロール速度0.6m/分とした。得られた積層体(C)の厚さは2.0mm、吐出量から算出した(B)層の厚さは30μmであり、評価結果を表1に示した。
なお、比較例1で用いたポリカーボネート樹脂は、三菱瓦斯化学(株)製、ユーピロンE−2000(商品名)、粘度平均分子量27,500、ガラス転移温度147℃である。(B)層となるポリカーボネート樹脂には、紫外線吸収剤としてチバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製のチヌビン1577(商品名)[化合物名:2,4−ジフェニル−6−(2−ヒドロキシフェニル−4−ヘキシルオキシフェニル)1,3,5−トリアジン]を2.5重量%配合した。また、(A)層にも同一の紫外線吸収剤を0.1重量%配合した。
表1に示したように比較例1のポリカーボネート樹脂積層体は、耐候性処理後のヘイズとΔYIが実施例に比べて大きく、(B)層の厚みが同じであっても耐候性が劣っていた。
ポリカーボネート樹脂(A)層用押出機としてバレル直径65mm、スクリュウのL/D=35の単軸押出機を使用し、シリンダー温度270℃とし、吐出量を40Kg/hrとして押出した。また、被覆層となる紫外線吸収剤を含有するポリカーボネート樹脂(B)層用押出機は、バレル直径32mm、スクリュウのL/D=32の単軸押出機を使用し、シリンダー温度270℃に設定し、吐出量を600g/hrとして押出した。2種類の樹脂を同時に溶融押出し、積層する際のマルチマニュホールドダイ設定温度は260℃とした。このとき使用した装置は、マルチマニュホールドダイ内で(A)層と(B)層が合流する点からダイス出口までの距離が120mmである。マルチマニュホールドダイ内で積層一体化された(A)層と(B)層はダイスを出て、鏡面仕上げされた3本のポリッシングロールに導かれ、1番ロール温度120℃、2番ロール温度140℃、3番ロール温度180℃に設定した。最初に流入するロール間隔にて、バンクを形成した後、2番、3番ロールを通過させた。引き取り速度は0.4m/分、引き取り用ピンチロール速度0.6m/分とした。得られた積層体(C)の厚さは2.0mm、吐出量から算出した(B)層の厚さは30μmであり、評価結果を表1に示した。
なお、比較例2で用いたポリカーボネート樹脂は、三菱瓦斯化学(株)製、ユーピロンE−2000(商品名)、粘度平均分子量27,500、ガラス転移温度147℃である。(B)層となるポリカーボネート樹脂には、紫外線吸収剤としてチバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製のチヌビン1577(商品名)[化合物名:2,4−ジフェニル−6−(2−ヒドロキシフェニル−4−ヘキシルオキシフェニル)1,3,5−トリアジン]を2.5重量%配合した。また、(A)層にも同一の紫外線吸収剤を0.1重量%配合した。
表1に示したように比較例2のポリカーボネート樹脂積層体は、耐候性処理後のヘイズとΔYIが実施例に比べて大きく、(B)層の厚みが同じであっても耐候性が劣っていた。
Claims (4)
- ポリカーボネート樹脂(A)層の少なくとも一方の面に、高濃度紫外線吸収剤を含有させたポリカーボネート樹脂(B)層を吐出量から算出した片面当たりの平均厚みが20〜100μmとなるように共押出によって積層させた積層体であって、紫外線吸収剤濃度が(A)層と(B)層との界面付近において下式(1)を満足する濃度勾配を持った耐候性に優れたポリカーボネート樹脂積層体(C)。
15X0.2≦Y≦15X0.5 (1)
(式中、Xは、(B)層の最表層から10μm深さまでの平均紫外線吸収剤濃度に対し、±10%の紫外線吸収剤濃度である層厚み(μm)であり、Yは、(B)層の最表層から10μm深さまでの平均紫外線吸収剤濃度に対し、−10%から、(A)層の平均紫外線吸収剤濃度に対し、+10%の紫外線吸収剤濃度まで傾斜的に濃度勾配を有する層厚み(μm)である。) - ポリカーボネート樹脂(B)層の最表層から10μm深さまでの平均紫外線吸収剤濃度が1.0〜8.0重量%である請求項1記載の耐候性に優れたポリカーボネート樹脂積層体(C)。
- ポリカーボネート樹脂(A)層および(B)層を構成するポリカーボネート樹脂の粘度平均分子量が23,000〜30,000である請求項1記載の耐候性に優れたポリカーボネート樹脂積層体(C)。
- ポリカーボネート樹脂(A)層と高濃度紫外線吸収剤を含有させたポリカーボネート樹脂(B)層を共押出させる際に、ポリカーボネート樹脂(A)層および(B)層を構成するポリカーボネート樹脂のガラス転移温度よりも80℃〜180℃高い温度設定で(A)層と(B)層を合流させ、なおかつ、(A)層と(B)層の合流点からダイ出口までの距離を300mm以上とする請求項1〜3のいずれかに記載の耐候性に優れたポリカーボネート樹脂積層体(C)の製造方法。
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