(57)【要約】コポリエステル／ポリカーボネートブレンドから製造された層及びUV吸収性化合物を含む防護性ポリカーボネート被覆層を含んでなる、紫外線から防護された多層構造体が記載されている。記載されているものはまた、その多層構造体の製造方法及びその多層構造体から製造される製品である。【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１種又はそれ以上の紫外線吸収性化合物及び少なくとも１種又はそれ以上の第一のポリカーボネートを含む紫外線防護層；並びに、
前記紫外線防護層に隣接する、ブレンドから構成されるポリマー層を含んでなり、
前記ブレンドが、
(A)  ブレンドの合計に基づいて、約15〜約40重量％の少なくとも１種の第二のポリカーボネート、並びに、
(B)  ブレンドの合計に基づいて、約60〜約85重量％の、(a)テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、1,4-シクロヘキサンジカルボン酸及びそれらの混合物からなる群から選ばれるジカルボン酸約65〜約85モル％；イソフタル酸約15〜約35モル％；並びに炭素数約４〜約40の他のジカルボン酸単位約０〜約20モル％（但し、これらのジカルボン酸単位の合計モル％は100モル％に等しい）を含む酸成分；並びに
(b)  1,4-シクロヘキサンジメタノール約80〜約100モル％及び炭素数約３〜約12の他のグリコール単位０〜約20モル％（但し、これらのグリコール単位の合計モル％は100モル％に等しい）を含むグリコール成分
を含んでなる少なくとも１種のコポリエステル（但し、このコポリエステルの合計単位は200モル％に等しい）
を含んでなる紫外線から防護された多層構造体。
【請求項２】
少なくとも１種のコポリエステルがASTM試験法D2857-70に従って測定したインヘレント粘度約0.5〜約1.5 dL/gを有する請求項１に記載の多層構造体。
【請求項３】
コポリエステルの酸成分がテレフタル酸を含む請求項１に記載の多層構造体。
【請求項４】
コポリエステルのグリコール成分が1,4-シクロヘキサンジメタノール100モル％を含む請求項１に記載の多層構造体。
【請求項５】
コポリエステルが1,4-シクロヘキサンジメタノール100モル％、イソフタル酸約26モル％及びテレフタル酸約74モル％を含む請求項１に記載の多層構造体。
【請求項６】
ブレンドが更に亜リン酸系安定剤を含む請求項１に記載の多層構造体。
【請求項７】
紫外線吸収化合物が紫外線防護層の中に約0.25〜約15重量％の範囲の量存在する請求項１に記載の多層構造体。
【請求項８】
紫外線防護層がポリマー層の両表面に隣接する請求項１に記載の多層構造体。
【請求項９】
紫外線防護層及びポリマー層を共押出することを含んでなる請求項１に記載の多層構造体の製造方法。
【請求項１０】
請求項１に記載の多層構造体から製造される製造物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリカーボネートとポリエステルの特定のブレンドから製造されたフィルム、シート又は異形材を含む多層構造体であって、１つ又はそれ以上の側面上に、外層、即ちポリカーボネート及び紫外線（UV）吸収性成分を含む表面キャップ層が設けられている多層構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
ある種のポリカーボネートとコポリエステルのブレンドは、熱成形に先立ってそのフィルムを乾燥させることを必要とせずに、熱成形が可能なフィルムに形成することができる。しかしながら、これらフィルムは紫外線（UV）の影響を受けやすい。
【０００３】
従って、本発明の目的は、ポリカーボネートとコポリエステルとのブレンドから形成されるフィルム、シート又は異形材（profile）に紫外線防護を施すことにある。
【０００４】
本発明の更なる目的は、ポリカーボネートとコポリエステルとのブレンドから形成されるフィルム、シート又は異形材にポリカーボネートの表面機能性（surface functionality）を付与することにある。
【０００５】
本発明の更なる目的は、粉砕再生材料（regrind）として使用することができる、UVから防護された多層構造体を提供することにある。
【０００６】
本発明の更なる目的は、予備乾燥する必要なく、熱成形することができ、且つフクレの形成をもたらさない、UVから防護された多層構造体を提供することにある。
【０００７】
本発明の更なる目的は、増大された加熱撓み温度（HDT）を有するUVから防護された多層構造体を提供することにある。
【０００８】
発明の概要
本発明に従えば、多層構造体は以下のようにして製造される。フィルム、シート又は異形材は以下のとおり定義されるブレンド又は組成物から製造される。
【０００９】
前記ブレンド又は組成物は、ポリカーボネート約15〜約40重量％及びコポリエステル約60〜約85重量％を含んでなる。任意のポリカーボネートを使用することができる。使用される特定のコポリエステルは、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸又はそれらの混合物を含み、イソフタル酸約15〜約35モル％を含む酸成分及び1,4-シクロヘキサンジメタノール約80〜100モル％を含むグリコール成分に基づくものである。
【００１０】
UV防護層は、少なくとも１種又はそれ以上のポリカーボネート及び少なくとも１種又はそれ以上のUV吸収性化合物を含むが、典型的には、ポリカーボネートとコポリエステルのブレンドから形成されるフィルム、シート又は異形材の少なくとも１つの側面上に共押出又は積層される。
【００１１】
UVから防護された多層構造体は、ここでは、多くの用途、例えば天窓、標示板、透明板ガラス（glazing）、積層板、食品、衣料、医薬製品の包装、多層壁シート（multi-wall sheet）等に使用することができる。従って本発明は、本発明の多層構造体を組み込んだ製品にも関する。
【００１２】
発明の詳細な記述
本発明に従えば、前記多層構造体は以下のようにして製造される。フィルム、シート又は異形材は以下のとおり定義されるブレンド又は組成物から製造される。
【００１３】
前記ブレンド又は組成物は、ポリカーボネート約15〜約40重量％及びコポリエステル約60〜約85重量％を含んでなる。任意のポリカーボネートを使用することができる。使用される特定のコポリエステルは、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸又はそれらの混合物を含み、イソフタル酸約15〜約35モル％を含む酸成分及び1,4-シクロヘキサンジメタノール約80〜100モル％を含むグリコール成分に基づくものである。
【００１４】
UV防護層は、少なくとも１種又はそれ以上のポリカーボネート及び少なくとも１種又はそれ以上のUV吸収性化合物を含むが、典型的には、ポリカーボネートとコポリエステルのブレンドから形成されるフィルム、シート又は異形材の少なくとも１つの側面上に共押出又は積層される。
【００１５】
UVから防護された多層構造体は、ここでは、多くの用途、例えば天窓、標示板、透明板ガラス、積層板、食品、衣料、医薬製品の包装、多層壁シート等に使用することができる。従って、本発明は、本発明の多層構造体を組み込んだ製品にも関する。
【００１６】
より詳しくは、ブレンド又は組成物は、少なくとも１種又はそれ以上のポリカーボネート及び少なくとも１種又はそれ以上の詳述されるコポリエステルを含んでなる。ブレンド、又は組成物全体の成分の量は、ブレンド、又は組成物の合計に基づいて、重量％で与えられる。
【００１７】
ブレンド又は組成物のポリカーボネート成分は、任意のポリカーボネートであってもよい。本発明での使用に適したポリカーボネートは周知であり、一般に市販されている。ポリカーボネートは分枝鎖状であっても、また直鎖状であってもよい。適当なポリカーボネートは、これらに限定するものではないが、米国特許第3,028,365号；第3,334,154号；第3,915,926号；第4,897,453号；第5,674,928号；及び第5,681,905号に記載されたものが例示され、これら全ての特許は引用により本明細書に組み入れる。ポリカーボネートは、エステル交換、溶融重合、界面重合等を含む種々の慣用で周知の方法によって製造することができる。ポリカーボネートは、通常、二価フェノールをホスゲンなどのカーボネート先駆体と反応させることにより製造される。本発明のポリカーボネートを製造する適当な方法は、例えば米国特許第4,018,750号；第4,123,436号；及び第3,153,008号に記載されている。本発明での使用のための好適なポリカーボネートは、芳香族ポリカーボネートであり、ビスフェノールA〔2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン〕に基づく芳香族ポリカーボネート、例えばビスフェノールAをホスゲンと反応させることにより得られるものなどがより好ましい。ホスゲンの代わりに炭酸ジフェニル又は炭酸ジブチルが使用されうる。
【００１８】
ブレンド又は組成物において、ポリカーボネートは、そのブレンド、即ち組成物の合計に基づいて、約15〜約40重量％の範囲の量で存在し、そしてコポリエステルは、いずれもそのブレンド又は組成物の合計に基づいて、約60〜約85重量％の範囲の量で存在する。そのブレンド又は組成物の合計に基づいて、ポリカーボネートは、好ましくは約20〜28重量％の量で存在し、コポリエステルは、好ましくは約80〜72重量％の量で存在する。
【００１９】
本発明のブレンド又は組成物のコポリエステル成分は、ポリ（1,4-シクロヘキシレンジメチレンテレフタレート）（PCT）、ポリ（1,4-シクロヘキシレンジメチレンナフタレンジカルボキシレート）（PCN）、ポリ（1,4-シクロヘキシレンジメチレン-1,4-シクロヘキサンジカルボキシレート）（PCC）のコポリエステル又はそれらの混合物の、少なくとも１種又はそれ以上であり、イソフタル酸約15〜約35モル％、好ましくはイソフタル酸20〜約30モル％を含んでいる。コポリエステルには、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、1,4-シクロヘキサンジカルボン酸又はそれらの混合物から選ばれるジカルボン酸約65〜約85モル％；イソフタル酸約15〜約35モル％；及び他のジカルボン酸単位０〜約20モル％を含むジカルボン酸成分が含まれる。コポリエステルには、1,4-シクロヘキサンジメタノール（CHDM）約80〜100モル％及び他のグリコール単位０〜約20モル％が含まれる。合計のジカルボン酸単位は100モル％に等しく、合計のグリコール単位は100モル％に等しく、そして合計のコポリエステル単位は200モル％に等しい。
【００２０】
コポリエステルを製造するのに使用されるCHDM及び1,4-シクロヘキサンジカルボン酸の残基は、トランス、シス又はトランス／シス混合の異性体であることができる。任意のナフタレンジカルボン酸異性体又はその異性体の混合物も使用することができるが、1,4-、1,5-、2,6-及び2,7-異性体が好ましい。
【００２１】
本発明で０〜約20モル％の量で使用することができる他のジカルボン酸は、炭素数約４〜約40である。ここでの使用に適した他のジカルボン酸の実例には、スルホイソフタル酸、スルホジ安息香酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、セバシン酸、スベリン酸、ダイマー酸、ドデカン二酸等又はそれらの混合物がある。
【００２２】
本発明において０〜約20モル％の量で使用することができる他のグリコール単位は、炭素数約３〜約12である。ここでの使用に適した他のグリコールの実例には、プロピレングリコール、1,3-プロパンジオール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、2,2,4,4-テトラメチル-1,3-シクロブタンジオール、ジエチレングリコール等又はそれらの混合物がある。
【００２３】
コポリエステルの組成に関しては、グリコール成分には、好ましくは1,4-シクロヘキサンジメタノールが100モル％含まれる。別の好適な態様では、コポリエステルの酸成分にはテレフタル酸が65〜85モル％含まれる。最も好ましい態様においては、コポリエステルの組成には、1,4-シクロヘキサンジメタノール100モル％、イソフタル酸約26モル％及びテレフタル酸約74モル％が含まれる。
【００２４】
本発明のブレンドのコポリエステル成分は、好ましくはASTM試験法D2857-70に従って測定したインヘレント粘度（I.V.）が約0.5〜約1.5 dL/gのものである。
【００２５】
本発明のブレンドのコポリエステル成分は、この技術分野では周知の方法により製造することができる。例えばコポリエステル成分は、回分法又は連続法により容易に製造することができる。これらのコポリエステルは、典型的には、溶融相重縮合反応で製造される。しかしながら、もし所望なら、この技術分野では周知の固相増成技法（solid phase build up technique）を用いることもできる。
【００２６】
１つの好適な方法には、１種又はそれ以上のジカルボン酸を１種又はそれ以上のグリコールと、温度約100℃〜約315℃、圧力約0.1〜760 mmHgで、ポリエステル生成に十分な時間反応させる工程が含まれる。ポリエステル製造の方法については、米国特許第3,772,405号が引用されるが、その内容は引用により本明細書に組み入れる。
【００２７】
更に本発明のコポリエステルは、この技術分野では周知の回分式又は連続式の何れかの操作を用いて、適宜の原料を縮合することにより製造することができる。重合反応においては、ジカルボン酸又はそれらの対応する低級アルキルエステル、例えばメチルエステルなどを使用することができる。メチルエステルを用いるときには、リチウム、マグネシウム又は亜鉛に基づく触媒を最初のエステル交換工程に使用し、そしてチタン、アンチモン、ゲルマニウム又は錫に基づく触媒を重縮合工程に使用することが望ましい。好ましい触媒は、チタン約10〜約100 ppm及びマグネシウム０〜約75 ppmに基づくものである。増成段階（buildup phase）の間、色安定剤として作用する燐含有化合物約10〜約90 ppmを添加することが望ましい。典型的には、燐含有添加剤はホスフェート、例えばリン酸又は有機リン酸エステルの形で添加される。典型的には、触媒系におけるチタンが少量であればあるほどそれだけ少量の燐抑制剤が用いられる。本発明のコポリエステルの製造において用いるのに適したリン酸エステルには、これらに限定するものではないが、酸性リン酸エチル（ethyl acid phosphate）、酸性リン酸ジエチル、リン酸アリルアルキルエステル並びにリン酸トリアルキルエステル、例えばリン酸トリエチル及びリン酸トリス-2-エチルヘキシルなどが含まれる。
【００２８】
本発明のブレンドは、所望なら、１種より多くのポリカーボネート及び１種より多くのコポリエステルを含むことができる。
【００２９】
本発明のポリカーボネート／コポリエステルブレンドは、この技術分野では公知の任意の技法により製造することができる。例えばブレンドは、ペレットブレンドを作製し、次いで押出してペレット化することにより製造することができる。或いは、ポリカーボネート及びコポリエステルのペレットを別々に供給し、フィルム、シート又は異形材が形成される押出操作の前に溶融物を混合してもよい。溶融ブレンド及び押出操作は、通常、約425゜F（218℃）〜約580゜F（304℃）の範囲の温度で実施される。
【００３０】
或いは、ポリカーボネート及びコポリエステル成分は計量して１つのプラスチックの袋に入れてもよい。その袋は、手で振盪（shake）又は混転（tumble）しそれらの成分をブレンドする。このブレンドは、次いでシート又はフィルムを製造するために押出機に供給することができる。この技法は小規模操作に有用である。大規模操作では、ポリカーボネート及びコポリエステル成分は別々のホッパーに入れ、次いで適宜のブレンド組成物を提供するために押出機に計量しながら供給することができる。更にポリカーボネート及びコポリエステル成分は、溶融混合槽中、シグマブレードミキサー中又は、一軸もしくは二軸押出機中で溶融ブレンドし、次いでそのブレンドがペレット化又は粒状化してもよい。この溶融混合ブレンドは、次いでフィルム又はシートに押出することができる。
【００３１】
更にブレンドは、本発明のポリカーボネート及びコポリエステル構成成分（portions）を、温度約25℃（77゜F）〜300℃（572゜F）で、ブレンド組成物を形成するのに十分な時間ブレンドする工程を含む方法により製造することができる。適当な慣用のブレンド技法には溶融法及び溶液調製法が含まれる。その他の適当なブレンド技法にはドライブレンド及び／又は押出が含まれる。
【００３２】
溶融ブレンド法には、ポリカーボネート及びコポリエステル構成成分を溶融させるに十分な温度でこれらのポリマーをブレンドし、その後ブレンドを製造するに十分な温度までそのブレンドを冷却することが含まれる。ここで用いる「溶融」なる用語には、これに限定するものではないが、単にポリマーを軟化させることを含む。ポリマーの技術分野では周知である溶融混合法については、Mixing and Compounding of Polymers（ポリマーの混合及び配合）〔I. Manas-Zloczower & Z. Tadmor eds, Carl Hanser Verlag publisher（出版社）, New York 1994〕を参照されたい。
【００３３】
溶液製造法には、適宜の重量比のコポリエステルとポリカーボネートをメチレンクロリドなどの適当な有機溶媒中に溶解させ、その溶液を混合し、そしてブレンドの沈殿又は溶媒の蒸発によりブレンド組成物を溶液から分離することが含まれる。溶液調製ブレンド法はポリマーの技術分野では周知である。
【００３４】
ブレンドは、また、酸化防止剤、燐もしくは塩素の化合物などの慣用の難燃剤、タルクもしくはマイカなどの充填剤、又はガラス繊維もしくは炭素繊維などの強化剤を含有することができる。添加剤、例えば顔料、染料、安定剤、可塑剤、成核剤等もまた、そのブレンドの特性を更に変性するために、ポリエステル、ポリカーボネート及びブレンド中に使用することができる。
【００３５】
ポリカーボネートとコポリエステルのブレンドは黄色に着色する傾向がある。この黄色着色はブレンドに亜リン酸（phosphite）系安定剤を加えることにより抑制することができる。亜リン酸系安定剤はポリカーボネート及びコポリエステルを押出するときに添加してもよい。好適な態様では、ブレンドの何れかのポリマー成分中における適当な亜リン酸系安定剤のマスターバッチが製造される。マスターバッチには亜リン酸系安定剤が約２〜約20重量％含まれる。適当な安定剤の１つにはジステアリルペンタエリスリトール二亜リン酸エステルがある。得られるポリマーブレンドには、通常、亜リン酸系安定剤約0.1〜約0.5重量％が含まれるであろう。
【００３６】
その組成物は、この技術分野では公知の任意の技法によりフィルムに製造することができる。例えばフィルムは、周知のキャストフィルム法、インフィレーションフィルム法及び押出被覆法により製造することができ、その最後の方法には基材上への押出が含まれる。
【００３７】
UV防護層は、少なくとも１種又はそれ以上の任意のポリカーボネート及び少なくとも１種又はそれ以上の任意のUV吸収化合物を含む。それによりUV防護層が形成される組成物の製造においては、任意のポリカーボネートも使用に適している。ポリカーボネートは分枝鎖状でもまた直鎖状でもよい。適当なポリカーボネートは、これらに限定するものではないが、米国特許第3,028,365号；第3,334,154号；第3,915,926号；第4,897,453号；第5,674,928号；及び第5,681,905号に記載されたものが例示され、これら全ての特許は引用により本明細書に組み入れる。ポリカーボネートは、エステル交換、溶融重合、界面重合等を含む種々の慣用で周知の方法によって製造することができる。ポリカーボネートは、通常、二価フェノールをホスゲンなどのカーボネート先駆体と反応させることにより製造される。本発明のポリカーボネートを製造するために適当な方法は、例えば米国特許第4,018,750号；第4,123,436号；及び第3,153,008号に記載されている。本発明に用いるための好適なポリカーボネートは、芳香族ポリカーボネートであり、ビスフェノールA〔2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン〕に基づく芳香族ポリカーボネート、例えばビスフェノールAをホスゲンと反応させることにより得られるものなどがより好ましい。ホスゲンの代わりに炭酸ジフェニル又は炭酸ジブチルを使用することができる。
【００３８】
ポリカーボネート中での使用に適した任意のUV吸収性化合物は、UV防護層の製造に使用することができる。ここでの使用に適したUV吸収剤は、ヒンダードアミン光安定剤（HALS）、2-ヒドロキシ4-n-オクトキシベンゾフェノンなどの2-ヒドロキシベンゾフェノン、2-(2-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)-2H-ベンゾトリアゾールなどの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-4-メトキシフェニル)-4,6-ジメチル-S-トリアジンなどの2-ヒドロキシフェニル-S-トリアジン、フェニル置換-p-ヒドロキシ安息香酸エステル、2,6-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシ安息香酸セチルエステル、ビス(2,2,6,6-テトラメチル-4-ピペリジニル)セバシン酸エステルなどのヒンダードピペリジン化合物、Cr又はFeのトリス(ジベンゾイルメタナート)キレートなどある種の金属キレート、ニッケル(II)2,2’-チオビス(4-t-オクチルフェノラート)-n-ブチルアミンなどのニッケルオキシムキレート等である。市販のUV吸収剤の例には、これらに限定するものではないが：Cytec Industries Inc.により供給されるCyasorb 1164, 3638, 5411、Cibaにより供給されるTinuvin 234及び326並びにFairmount Chemical Companyにより供給されるMIXXIM BB / 100が含まれる。
【００３９】
所望なら、UV吸収性化合物の組合せも使用することができる。UV吸収剤についての更なる知見は、Chapman and Hall, New York, N.Y.刊行のGeoffrey Pritchard編“Plastics Additives”（「プラスチック添加剤」）第427〜441頁（1998年）及びPlenum Press, New York, N.Y.刊行のJ. E. Kresta編“Polymer Additives”（「ポリマー添加剤」）（1984年）中に見出すことができる。
【００４０】
UV防護層中に組込まれるUV吸収剤の量は、UV放射線を防護するために必要な任意の量である。通常、UV吸収剤は、その組成物に基づいて、UV防護性の層中に約0.25〜約15重量％の範囲の量で存在する。UV吸収剤はポリカーボネート中に、それらの成分を物理的に攪拌することによるなど、任意の公知の方法を用いて組込むことができる。
【００４１】
UV防護層の製造では、その他の慣用の添加剤が組込まれてもよい。例えば安定剤、難燃剤、顔料、着色剤、微粉砕鉱物及びその他の添加物が添加されていてもよい。
【００４２】
ポリカーボネート及びUV吸収剤を含むUV防護性組成物は、押出など任意の公知の方法によりフィルムに形成することができる。好ましくは、UV防護層は、本発明のブレンド又は組成物から形成されるフィルムの少なくとも１つ又はそれ以上の側面上に、共押出により形成される。通常、UV防護層は厚さ約１ミル（25μ）〜約10ミル（250μ）である。
【００４３】
UV防護層は、ポリカーボネートとポリエステルのブレンドから製造されるフィルム、シート又は異形材に、任意の適宜な技法により適用することができる。これら技法の実例には、共押出、積層又は被覆がある。フィルム、シート又は異形材へUV防護層を適用する適当な方法にはまた、溶媒被覆又はキャスト技術がある。好ましくは、UV防護性の被覆は、ポリカーボネートとコポリエステルのブレンドから形成されるフィルム、シート又は異形材の上に、積層されるか又は共押出されるかの何れかである。共押出法が最も好ましく、以下は、周知で且つ確立された共押出の手順の簡単な解説である。
【００４４】
共押出とは、特別に設計された供給ブロックマニホールドを通して、相異なる又は同一の可塑性ポリマー類の多数の層を組合せすることであり、このことが最終製品に、その構造体中における前記ポリマー類の特性を反映する多機能の基材として機能することを可能にする。供給ブロックは、押出機又はその他のタイプのプラスチック加工機器からのポリマーを受け容れ、それらの層を混合することなく、組合せ、次いでこの層の組合せを、フィルム、シート、異形材又は種々の形状もしくは用途のためのその他の押出製品を形成するために使用される、ダイ又はその他の機器の部位に供給する。共押出供給ブロックは、一般に製造されているプラスチック産業で使用される機器の部位であり、公知で認可された供給者により製造されている。
【００４５】
本発明のUV防護多層構造体は多くの有用な特性を持つことを特徴とする。例えば、UV防護多層構造体は紫外線に対する抵抗力を有する。本発明のUV防護多層構造体はまた、装飾物の接着に関してポリカーボネートの表面機能性を有している。UV防護多層構造体は、新たなシート又はフィルムのために供給原料を提供する粉砕再生材料として有用である。UV防護多層構造体は予備乾燥なしに、且つフクレの生成なしに熱成形することができる。また本発明のUV防護多層構造体の加熱撓み温度（HDT）は、ポリカーボネートUV防護層の存在の結果として高められている。
【００４６】
上記利点のように、本発明のUV防護多層構造体は、粉砕再生されて、新たなシート、フィルム又は異形材を製造するための供給原料として使用することができる。この点で押出ポリマー製品の製造においては、概して、生産された部品の部分は品質管理上使用できない。これらの部品はしばしば粉砕再生され、押出機の供給ホッパーに再混合して、そこでそれらが再び押出されて有用な部品になる。過去には、他の表面被覆構造体（cap-layered structures）を使用することが、そのリサイクルされた押出シートによって供給原料の汚染をしばしば引き起こしたものである。しかしながら、ポリカーボネート被覆層は、粉砕再生され有用な部品に再押出されても、完成部品の主要な特性の重大な喪失をもたらすようなことはなかった。通常は、異なる材料がシート又はフィルム上の被覆層として使用され、そしてその材料が原材料にリサイクル戻しされるとき、そのことが得られるシート又はフィルムの所望の透明性、着色性及び機械特性喪失の原因になるであろうし、また得られるシート又はフィルムに望ましくない混在物を生じさせるであろう。
【００４７】
本発明のUV防護多層構造体の特性となりうる別の利点は、その構造体がポリカーボネート表面を有するという事実からもたらされる。このことは、その多層構造体が溶媒系の塗料、インキ等により装飾されることを可能にする。
【００４８】
本発明のUV防護多層構造体の別の利点は、乾燥しなくてもフクレやアワを発生することなく、熱成形される能力である。ほとんどのポリカーボネートシートは、シート又はフィルムを先ず乾燥させることなく、加熱成形すれば、フクレを生じるであろう。
【００４９】
さらに本発明のUV防護多層構造体は、ポリカーボネートUV防護層の存在の結果として、ASTM試験法D648に従う上昇した加熱撓み温度（HDT）を特徴とする。
【００５０】
本発明は、以下の実施例を参照することにより更に容易に理解されるであろう。もちろん、一旦本発明が完全に開示されてしまえば、当業者には明白なものとなるであろう本発明の他の多くの形体が存在するが、これらの実施例は詳説のみの目的で提供されたものであって、決して本発明の範囲を限定するものとして解釈すべきではないということはいうまでもない。
【実施例】
【００５１】
以下の実施例において、下に挙げられた試験法がUV防護多層構造体のここでの評価に用いられた。
加熱撓み温度        −ASTM D648
塗料接着性          −ASTM D3359-97
【００５２】
例１
この例１においては、安定剤として、ここに記載されているように製造された、次の組成物が使用された。周囲温度において、ビス（フェノール）Aに基づくもので、ASTM法D 1238による300℃、荷重1.2 kgでの溶融流速11.5 g/10分を有するBayerのMAKROLON 5308ポリカーボネート粉末2470 lb（1120 kg）及びジステアリルペンタエリスリトール二亜リン酸エステル130 lb（58.9 kg）を、ポリカーボネート粉末で3000 lbの有効容量を有するJAYGO Model No. JRB100リボンブレンダーに充填した。ポリカーボネート：二亜リン酸エステルの重量比は95：5であった。リボンブレンダーは二亜リン酸エステルを加えながら25 rpm（回転／分）で攪拌し、更に10分間攪拌した。未乾燥の粉末濃厚物2600 lb（1179 kg）が得られ、これは次いで、以下のようにしてペレット化した。40mmのWerner-Pfleiderer Model ZSK-40二軸押出機がスクリュー速度250 rpm、下表Ｉに示されたバレル設定温度で運転した。
【００５３】
【表１】
2005516801.tif 000002
【００５４】
ダイの出口での得られる溶融温度は６穴ダイ（各ダイの穴径：3.61 mm又は0.142 in）を用いて240℃（464゜F）であった。粉末化されたポリカーボネート（95％）及び二亜リン酸エステル（５％）のブレンド混合物は、Accu Rate, Inc.製Accu Rate MDL 8000W減量供給装置（loss-in-weight feeder）により押出機の供給領域に秤り入れた。供給装置は、バレルの第７領域で脱気しながら、速度150 lb/時（68 kg/時）で運転した。押出ダイからの６本の糸状物又は棒状物は、25℃（77゜F）の冷却水浴を通って導き、John Brown, Inc.のCumberland Engineering Division製のCumberland Model６Quietizerペレタイザー上で切断した。円筒状の濃厚物ペレットは、次いで、引き続いての使用のためポリエチレン張りファイバーボール容器に充填する前に、Carrier Vibrating Equipment Company製のCarrier Model IDLM-1-240-S振動篩盤上でサイズに従って分級した。このポリカーボネートと二亜リン酸エステルのブレンドは、ここでは安定剤濃厚物という。
【００５５】
例１を行うに際して、上記の安定剤濃厚物５重量％並びに規定のポリカーボネートと規定のコポリエステルのブレンド又は組成物95重量％を含むブレンドを製造した。このブレンド又は組成物はポリカーボネート23重量％及びコポリエステル77重量％を含んでいた。その規定のポリカーボネートはBayerのMAKROLON 1804 Tint 1121であったが、これはビス（フェノール）Aに基づくもので、ASTM法D1238による300℃、荷重1.2 kgでの溶融流速６g/10分を有している。規定のコポリエステルは、1,4-シクロヘキサンジメタノール（CHDM）約100モル％、イソフタル酸（IPA）26モル％及びテレフタル酸（TPA）74モル％により構成され、I.V.は0.72 dL/gであった。ブレンドに先立ち、ポリカーボネートは乾燥空気乾燥器中で、250゜F（121℃）で４〜６時間乾燥した。コポリエステルは、ブレンドに先立ち、別の乾燥空気乾燥器中で、150゜F（65.6℃）で４〜６時間乾燥した。ポリカーボネート22 lb（10 kg）、コポリエステル73 lb（33.2 kg）及び安定剤濃厚物５lb（2.3 kg）が、Conair WSB-240秤量天秤ペレットブレンダーを用いて一緒にブレンドした。ポリカーボネート、コポリエステル及び安定剤濃厚物のブレンドは、次いでConair WSB-240ブレンダーから3.5 in（90 mm）Breyerシート押出ライン、装置No. 190-63846-1のホッパーに真空移送した。Breyer押出装置は、表ＩＩに示される次の設定温度に設定された電気ヒーターにより制御した。
【００５６】
【表２】
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【００５７】
使用された押出スクリューは、Breyer製のL/D33:1の逆止型（barrier type）２段スクリューであった。押出機は、押出工程の間に溶融プラスチック中に生成されうるガスを除去するために減圧を用いて領域５で脱気した。スクリューは供給部分のみ65゜F（18.3℃）の水で内部冷却した。ペレットのブレンドは、厚さ0.118 in（３mm）であるシート製品を製造するための慣用の押出方法を用いてシートに押出した。押出機は71回転/分（rpm）で稼動しており、溶融ブレンドを、スクリーンパック、43 rpmで稼動のMaagギアポンプ、Breyer共押出供給ブロックを通し、次いで幅52 in（1320 mm）のCloeren厚手シートダイを通して加工した。
【００５８】
上記の材料ブレンドはUV防護性の被覆層と共押出した。２層シートは、屋外暴露環境で通常遭遇する有害な紫外線から防護された。そのUV被覆材料はBayer PC（ポリカーボネート）UV品種：DP1-1092であり、250゜Fで４〜６時間乾燥した。
【００５９】
UV被覆層材料は、1.37 in（35 mm）Breyer付属押出機（satellite extruder）を用いて押出した。スクリューは供給部分のみ65゜F（18.3℃）の水で内部冷却した。使用したスクリューは、ほとんどのコポリエステル及びポリカーボネート材料を押出すために使用される標準逆止スクリューである。この押出機は加熱パイプ装置を通して、溶融したUV材料をBreyer共押出供給ブロックに圧送した。付属押出機は20回転/分（rpm）で稼動していた。
【００６０】
これらの材料はUV被覆層をそのシートの下側にして共押出した。ロール温度は、第一ロール185゜F（85℃）、第二ロール190゜F（88℃）、そして第三ロール243゜F（117℃）に制御された。コンベアのライン速度は34.60 in/分（0.950 m/分）であった。主押出機からの押出量はほぼ620 lb/時（281 kg/時）であった。シートは次いで、コンベア装置に沿って一対の耳切ナイフを通ってBreyer横引のこに移送し、そこで１枚のシートが試験用の２ft×４ft（0.610 m×1.220 m）の片に切断した。
【００６１】
得られた多層構造体を試験することにより得られたデータを以下に報告する。明らかなように、多層構造体は、ここに記載されているコポリエステル／ポリカーボネートブレンドの層を含んでおり、ポリカーボネート被覆層と共押出される。ポリカーボネート表面を有する多層構造体は装飾することができる。
【００６２】
次のデータは、塗料（paint）が多層構造体に対して接着することを示している。採用された試験はASTM D3359-97であったが、この試験は、被膜表面にクロスハッチを施した後、基材から剥離除去される塗料の量を測定するものである。１片のテープがクロスハッチ領域に当てられ、次いで塗膜の除去を試みるために引き剥がされる。等級5Bは被膜の０％が除去されたことを示している。等級3Bは塗膜の５〜15％が除去されたことを示している。
【００６３】
使用された塗料（paint）はSpraylat Corporation製のLacryl印塗料であった。Lacryl 200T及び205Tは、噴霧法及び塗布法で必要とされる塗料にブレンドするのに用いられる２種の異なる溶媒である。白色及び青色の顔料がその評価で用いられる色として挙げられる。列挙されているアロイは、例１で製造されたように、ポリカーボネート被覆層と共押出されたコポリエステル／ポリカーボネートブレンドである。そのデータは表ＩＩＩに報告されている。
【００６４】
【表３】
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【００６５】
塗料は、ポリカーボネートUV被覆層のないコポリエステル／ポリカーボネートブレンドで形成された単一の層よりも高い度合で、その多層構造体に対して接着することが期待される。
【００６６】
ここでの更なるデータから、本例１の多層構造体の加熱撓み温度（HDT）は、例１のポリエステル／ポリカーボネートブレンドから形成されているが、ポリカーボネートUV被覆層のない単一の層に比較して、高くなっていることが観察されるであろう。
【００６７】
HDTの評価を実施するに際しては、厚さ３mmを有する例１のコポリエステル／ポリカーボネートブレンドと、その１の側面の上に共押出された厚さ75μを有するポリカーボネート被覆層とから形成された多層構造体を使用した。その構造体の試料は、次いでASTM試験D648を用いて加熱撓み温度に関して試験した。そのデータは、次いで、例１のポリエステル／ポリカーボネートブレンドの、ポリカーボネートUV被覆層のない単一の層と比較した。その結果は表ＩＶに報告する。
【００６８】
【表４】
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【００６９】
上記表ＩＶのデータから、多層構造体は、ポリカーボネート被覆層のないその単一層のシートよりも高いHDTを有することがみとめられる。この特徴は、とりわけ標示板及び自動販売機正面材など高温での用途に用いるとき、このシート構造体にとって重要な利点となりうる。
【００７０】
例２
UV被覆層を置き換えたことを除いて、例１の手順を追試した。例２においては、ポリカーボネートUV被覆層として、他の２種の製品、即ち、Cyasorb 5411 UV吸収剤を含むBayerポリカーボネート及びCyasorb 3638 UV吸収剤を含むBayerポリカーボネートを使用した。得られる多層構造体は、例１の多層構造体と同様の特性を発揮することが期待される。
【００７１】
例３
本体層のシートが形成されるコポリエステル／ポリカーボネートブレンドを製造するに際して、別のポリカーボネートを使用したことを除いて例１の手順を追試した。この例においては、ポリカーボネート材料として、BayerのMakrolon 2608ポリカーボネートを使用した。この多層構造体の特性は例１の多層構造体と同様あることが期待される。
【００７２】
本発明は、以上その好適な態様を特に引用して詳細に記載してきたが、ここに詳細に記載されたもの以外の変更や修正が、本発明の精神及び範囲内でもたらされうるということはいうまでもない。更に、以上引用された特許、特許出願、特許仮出願及び引用文献の全てが、本発明の実施に直接関連するあらゆる開示について、引用によりここに組入れるものとする。
【国際調査報告】
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