(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクリル系樹脂層と、厚み２ｍｍ以下のポリカーボネート系樹脂層とが、引張強さ１０〜２００ｋｇｆ／ｃｍ2、伸び７００〜２０００％のオレフィン系樹脂からなる軟質樹脂層を介して積層されたことを特徴とする樹脂積層体。
【請求項２】
軟質樹脂層の厚みが０．１ｍｍ以上である請求項１記載の樹脂積層体。
【請求項３】
ポリカーボネート系樹脂層の厚みが０．１ｍｍ以上である請求項１記載の樹脂積層体。
【請求項４】
それぞれ、あらかじめ層状に形成された、アクリル系樹脂層と軟質樹脂層とポリカーボネート系樹脂層とを重ね合わせて、加熱下で加圧することにより形成される請求項１記載の樹脂積層体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、衝撃を受けて破損した際に破片が飛散しないように飛散防止処理が施された樹脂積層体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
アクリル系樹脂の板材は、透明性、透光性、表面の光沢度、ならびに耐候性にすぐれるため、屋内外を問わず、各種の用途に広く利用されているが、アクリル系樹脂は耐衝撃性が低いために破損しやすく、また破損した際に破片となって飛散しやすいという問題があった。
【０００３】
そこで、破片の飛散を防止するために、２枚のアクリル系樹脂層の間に軟質樹脂層を挟むことで飛散防止処理が施された樹脂積層体が提案された。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の樹脂積層体は、中間の軟質樹脂層が引き裂かれない程度の衝撃ならば、当該軟質樹脂層が、破損したアクリル系樹脂層の破片を維持して、その飛散を防止する働きをする。
【０００５】
ところが、軟質樹脂層が引き裂かれるような強い衝撃に対しては、かかる従来の樹脂積層体の構成では十分でなく、破損したアクリル系樹脂層の破片が、引き裂かれた軟質樹脂層とともに飛散するおそれがある。
【０００６】
本発明の目的は、軟質樹脂層が引き裂かれるようなより強い衝撃に対しても、破片の飛散を確実に防止できる、新規な樹脂積層体を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、発明者らは、アクリル系樹脂層や軟質樹脂層を、ポリカーボネート系樹脂の層を積層して補強することを検討した。かかる技術は、たとえば防弾用やスポーツ施設のグレージング〔glazing 〕などの、きわめて高い衝撃によっても破損しない、耐衝撃性透明樹脂積層体の技術を応用したものである。
【０００８】
たとえば特開平７−１１２５１５号公報には、多層弾性体を含有させたアクリル系樹脂層と、ポリカーボネート系樹脂層とを、アクリル系樹脂からなる軟質樹脂層を介して積層した耐衝撃性透明樹脂積層体が開示されている。
【０００９】
また特開平７−２５６８３１号公報には、アクリル系樹脂層と、ポリカーボネート系樹脂層とを、ビスフェノール型エポキシ樹脂の硬化物たる軟質樹脂層を介して積層した耐衝撃性透明樹脂積層体が開示されている。
【００１０】
しかしこれらの樹脂積層体は、とくに人命を守るために、銃弾などの貫通を防止することに主眼を置いて開発がなされており、破片の飛散を防止する効果は副次的なものであって、前記従来の樹脂積層体に比べれば、破片の飛散を防止する効果にすぐれるものの、その効果は未だ不十分であった。
【００１１】
そこで発明者らは、上記の、アクリル系樹脂層と、ポリカーボネート系樹脂層と、軟質樹脂層との組み合わせにおいて、アクリル系樹脂の良好な透明性、透光性を維持しながら破片の飛散をさらに確実に防止すべく鋭意、検討を行った結果、ポリカーボネート系樹脂層の厚みを２ｍｍ以下にすると共に、軟質樹脂層を、引張強さ１０〜２００ｋｇｆ／ｃｍ2、伸び７００〜２０００％のオレフィン系樹脂にて形成すればよいことを見いだし、本発明を完成するに至った。
【００１２】
すなわち本発明の樹脂積層体は、アクリル系樹脂層と、厚み２ｍｍ以下のポリカーボネート系樹脂層とが、引張強さ１０〜２００ｋｇｆ／ｃｍ2、伸び７００〜２０００％のオレフィン系樹脂からなる軟質樹脂層を介して積層されたことを特徴とするものである。
【００１３】
かかる本発明の樹脂積層体においては、前記のようにポリカーボネート系樹脂層が、アクリル系樹脂層、および軟質樹脂層を補強して、衝撃が加えられた際に、これらの層が大きく破損するのを抑制するとともに、上記のように特有の物性を有する軟質樹脂層が、破損したアクリル系樹脂層の破片を維持して、その飛散を防止する働きをする。よって本発明によれば、より強い衝撃に対しても、破片の飛散を確実に防止することが可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の樹脂積層体を、その実施の形態の一例を示す図１(a)(b)を参照しつつ説明する。
【００１５】
上記のうち図１(a) の樹脂積層体は、アクリル系樹脂層１の片面に、軟質樹脂層２を介してポリカーボネート系樹脂層３を積層した、３層構造を有するものである。
【００１６】
また図１(b) の樹脂積層体は、ポリカーボネート系樹脂層３の両面にそれぞれ、軟質樹脂層２を介してアクリル系樹脂層１を積層した、５層構造を有するものである。
【００１７】
このうち前者の、３層構造の樹脂積層体は、たとえば街頭の電照式看板、鉄道駅の各種表示板や広告などの、片面のみが、前記のように透明性、透光性、表面の光沢度、ならびに耐候性にすぐれたアクリル系樹脂であればよい用途において、アクリル系樹脂層１を外面側、ポリカーボネート系樹脂層３を内面側に向けて配置した状態で、好適に使用される。
【００１８】
また後者の、５層構造の樹脂積層体は、たとえばオフィスの間仕切り部材などの、両面が、上記のようにすぐれた特性を有するアクリル系樹脂である必要のある用途に好適に使用される。
【００１９】
かかる３層構造や５層構造の樹脂積層体は、たとえば樹脂積層体の製品規格に則った種々の厚みに形成される。
【００２０】
上記樹脂積層体は、種々の方法により製造することが可能であるが、とくに、それぞれあらかじめ層状に形成されたアクリル系樹脂層１と、軟質樹脂層２と、ポリカーボネート系樹脂層３とを必要な枚数だけ用意し、それを樹脂積層体の層構成に対応させて重ね合わせた状態で、加熱下で加圧して一体化させるのが、樹脂積層体の品質の安定性や生産性、生産効率などの点で好ましい。
【００２１】
たとえば前述した、先行技術の衝撃性透明樹脂積層体においては、あらかじめ一定の間隔に保持したアクリル系樹脂層とポリカーボネート系樹脂層との隙間に、軟質樹脂層のもとになるアクリル系樹脂の単量体または部分重合体や、未硬化のエポキシ樹脂を注入して、重合反応または硬化反応させることで、軟質樹脂層を形成している。
【００２２】
しかし、かかる方法では軟質樹脂層の特性を一定にするのが難しいために、製品の品質にばらつきが生じるおそれがある。また、上記の硬化反応や重合反応が律速段階となって、生産性、生産効率を低下させる原因となる。
【００２３】
これに対し、前記のように各層をあらかじめ層状に形成し、重ね合わせて加熱下で加圧して一体化させる方法によれば、積層前の軟質樹脂層の品質を一定させることで、製品の品質を安定できる。また、加圧、加熱による一体化の工程は、従来の重合反応や硬化反応よりも短時間で完了し、しかも樹脂が冷却すれば直ちに製品が得られるので、生産性、生産効率にもすぐれている。
【００２４】
なお、本発明の樹脂積層体の製造方法の好適な他の例としては、たとえば溶融状態の樹脂を合流させて積層したのちダイから押し出して、各層を同時に、積層しながら押出成形するいわゆる共押出法などもあげられる。
【００２５】
かかる製造方法によれば、それぞれの層のもとになる原料樹脂から、所定の層構成を有する樹脂積層体を直接かつ連続的に製造できるという利点がある。
【００２６】
上記のうちアクリル系樹脂層１を構成するアクリル系樹脂としては、たとえばポリメチルメタクリレートや、メチルメタクリレートを主成分とする共重合体などの、種々のアクリル系樹脂があげられる。
【００２７】
メチルメタクリレートと共重合可能な他の単量体としては、たとえば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、オクチルメタクリレートなどの、炭素数２〜８のアルキル基を有するアルキルメタクリレート類、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、オクチルアクリレートなどの、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類、メタクリル酸、アクリル酸、メタクリルアミド、アクリルアミド、スチレン、グリシジルメタクリレート、グリシジルアクリレートおよびこれらの混合物などがあげられる。
【００２８】
また上記アクリル系樹脂層１には、紫外線吸収剤、酸化防止剤、難燃剤、着色剤などの、従来公知の各種添加剤を適宜、含有させてもよい。また、従来公知の方法によってゴム成分を含有させて、アクリル系樹脂層１の耐衝撃性を向上させることもできる。
【００２９】
アクリル系樹脂層１の厚みはとくに限定されないが、０．５〜１０ｍｍ程度であるのが好ましい。アクリル系樹脂層１の厚みが上記の範囲未満では、その強度が低下して割れやすくなるおそれがある他、樹脂積層体の表面硬度が低下して傷つきやすくなるおそれもある。また逆に、アクリル系樹脂層１の厚みが上記の範囲を超えた場合には、軟質樹脂層２による、破損したアクリル系樹脂層１の破片を維持して、その飛散を防止する効果が不十分となって、破片の飛散が生じるおそれがある。
【００３０】
なお、アクリル系樹脂層１の厚みは、上記の範囲内でもとくに１〜８ｍｍ程度であるのが好ましく、１〜５ｍｍ程度であるのがさらに好ましい。
【００３１】
前述した、各層をあらかじめ層状に形成し、それを重ね合わせて加熱下で加圧して樹脂積層体を製造する場合、かかるアクリル系樹脂層１としては、たとえば押出成形法や鋳込み重合法などの従来公知の方法で製造されたアクリル系樹脂板を使用するのが好ましい。
【００３２】
前述した電照式看板などの用途に樹脂積層体を使用する場合は、かかるアクリル系樹脂層１の外表面（樹脂積層体の最外面）または内表面（軟質樹脂層２と接する面）に、絵や文字や装飾などの意匠を施してもよい。とくに軟質樹脂層２と接する内表面に意匠を施すのが、透明性にすぐれたアクリル系樹脂層１を通してこれらの意匠を観察することになってデザイン的にすぐれたものとなる上、アクリル系樹脂層１によって意匠が保護されるため、退色などが生じにくいという利点がある。
【００３３】
軟質樹脂層２を構成する軟質樹脂としては、前記のように引張強さが１０〜２００ｋｇｆ／ｃｍ2で、かつ伸びが７００〜２０００％である、従来公知の種々のオレフィン系樹脂が、いずれも使用可能である。なおここでいう引張強さおよび伸びは、いずれも日本工業規格ＪＩＳ  Ｋ６３０１「加硫ゴム物理試験方法」所載の試験方法に則って測定した結果を示している。
【００３４】
軟質樹脂層２を構成するオレフィン系樹脂の引張強さおよび伸びが、いずれか一方でも上記の範囲を外れるものは、破片の飛散を防止する働きが不十分となって、破片の飛散を確実に防止できない。
【００３５】
なお軟質樹脂層２による、破損したアクリル系樹脂層１の破片を維持して、その飛散を防止する働きを考慮すると、当該軟質樹脂層２を構成するオレフィン系樹脂の引張強さは、前記の範囲内でもとくに１０〜１５０ｋｇｆ／ｃｍ2程度であるのが好ましく、１５〜１５０ｋｇｆ／ｃｍ2程度であるのがさらに好ましい。
【００３６】
また同様に、オレフィン系樹脂の伸びは、前記の範囲内でもとくに７００〜１８００％程度であるのが好ましく、７００〜１５００％程度であるのがさらに好ましい。
【００３７】
オレフィン系樹脂の具体例としては、これに限定されないが、たとえばポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィンや、エチレン、プロピレンなどのオレフィンと、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、酢酸ビニル、アクリル酸、ビニルアルコール、無水マレイン酸などの１種または２種以上との共重合体、あるいはこれらの樹脂の混合物などが、前述した、アクリル系樹脂層１と、軟質樹脂層２と、ポリカーボネート系樹脂層３とを重ね合わせた状態で、加熱下で加圧して一体化させる方法による製造が容易に行える点で、好適である。
【００３８】
かかる軟質樹脂層２にも、先のアクリル系樹脂層１と同様に、たとえば紫外線吸収剤、難燃剤、着色剤などの各種添加剤を適宜、含有させることができる。
【００３９】
軟質樹脂層２の厚みはとくに限定されないが、前述した、破損したアクリル系樹脂層１の破片を維持して、その飛散を防止する働きを考慮すると、およそ０．１ｍｍ以上であるのが好ましく、これより薄い場合には、破損したアクリル系樹脂層１の破片を維持して、その飛散を防止する働きが不十分になるおそれがある。
【００４０】
なお、軟質樹脂層２の厚みの上限はとくに限定されないが、樹脂積層体の全体としての強度などを考慮すると、当該軟質樹脂層２の厚みは、およそ３ｍｍ以下程度であるのが好ましい。また樹脂積層体を、たとえば前記電照式看板などの透光性の用途に使用する場合は、その透明性あるいは透光性を維持すべく、軟質樹脂層２の厚みは、上記の範囲内でもとくに２ｍｍ以下程度であるのが好ましい。
【００４１】
ポリカーボネート系樹脂層３を構成するポリカーボネート系樹脂としては、その主鎖中に炭酸エステル結合を有する、従来公知の種々のポリカーボネート系樹脂が、いずれも使用可能である。ポリカーボネート系樹脂の種類は、樹脂積層体に要求される、耐衝撃性などの特性にあわせて適宜、変更すればよい。ただし通常の用途においては、２、２′−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン〔いわゆるビスフェノールＡ〕を主原料とする、最も一般的なポリカーボネートを使用すればよい。
【００４２】
かかるポリカーボネート系樹脂層３にも、先のアクリル系樹脂層１、軟質樹脂層２と同様に、たとえば紫外線吸収剤、難燃剤、着色剤などの各種添加剤を適宜、含有させることができる。また、前述した電照式看板などの用途に樹脂積層体を使用する場合は、かかるポリカーボネート系樹脂層３の表面に、絵や文字や装飾などの意匠を施してもよい。
【００４３】
ポリカーボネート系樹脂層３の厚みは、前述した、アクリル系樹脂層１、軟質樹脂層２を補強する効果を考慮すると、０．１ｍｍ以上であるのが好ましい。これより薄い場合には、アクリル系樹脂層１や軟質樹脂層２を補強する効果が不十分となって、アクリル系樹脂層１の破損と、それに伴う破片の飛散とを、十分に防止できなくなるおそれがある。
【００４４】
なお、ポリカーボネート系樹脂層３の厚みは、樹脂積層体の全体としての透明性、透光性などを考慮して２ｍｍ以下である必要がある。
【００４５】
本発明の樹脂積層体の構成は、以上で説明した例には限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で適宜、変更することができる。
【００４６】
【実施例】
以下に本発明を、実施例、比較例に基づいて説明する。
【００４７】
実施例１
〈アクリル系樹脂層〉
アクリル系樹脂層としては、厚み３ｍｍのポリメチルメタクリレート樹脂板〔住友化学（株）製の商品名スミペックＥ〕を用意した。
【００４８】
〈軟質樹脂層〉
軟質樹脂として、前出のＪＩＳ  Ｋ６３０１所載の試験方法に則って測定した引張強さが３９ｋｇｆ／ｃｍ2 、伸びが９９７％であるエチレン−メタクリレート共重合体〔住友化学（株）製の商品名アクリフトＷＭ４０３、ペレット状〕を使用し、このエチレン−メタクリレート共重合体を、プレス成形機を用いて１２０℃、４０ｋｇｆ／ｃｍ2 の条件で１０分間、加熱、加圧して、厚み０．５ｍｍの軟質樹脂層を作製した。
【００４９】
〈ポリカーボネート系樹脂層〉
ポリカーボネート系樹脂層としては、前記ビスフェノールＡを主原料とする汎用の、厚み０．５ｍｍのポリカーボネート樹脂板〔帝人化成（株）製の商品名パンライト〕を用意した。
【００５０】
〈樹脂積層体の製造〉
上記で用意した２枚のアクリル系樹脂層１と、２枚の軟質樹脂層２と、１枚のポリカーボネート系樹脂層３とを、図１(b) に示す順序で重ね合わせた状態で、プレス成形機を用いて１２０℃、２０ｋｇｆ／ｃｍ2 の条件で１２分間、加熱、加圧して一体化させて、全体の厚みが７．２ｍｍの、図１(b) に示す５層構造を有する樹脂積層体を製造した。
【００５１】
比較例１
前出のＪＩＳ  Ｋ６３０１所載の試験方法に則って測定した引張強さが３７０．５ｋｇｆ／ｃｍ2 、伸びが９５％である、厚み０．１ｍｍの軟質アクリル樹脂板〔鐘淵化学（株）製の商品名サンジュレン〕を５枚、重ね合わせて軟質樹脂層としたこと以外は実施例１と同様にして、全体の厚みが７．１ｍｍの、図１(b) に示す５層構造を有する樹脂積層体を製造した。
【００５２】
比較例２
前出のエチレン−メタクリレート共重合体〔住友化学（株）製の商品名アクリフトＷＭ４０３、ペレット状〕を、プレス成形機を用いて１２０℃、４０ｋｇｆ／ｃｍ2 の条件で１０分間、加熱、加圧して、厚み１ｍｍの軟質樹脂層を作製した。
【００５３】
そしてこの軟質樹脂層１枚の両面に、前出のアクリル系樹脂層２枚を重ね合わせた状態で、プレス成形機を用いて１２０℃、２０ｋｇｆ／ｃｍ2 の条件で１２分間、加熱、加圧して一体化させて、全体の厚みが６．８ｍｍの、２枚のアクリル系樹脂層の間に軟質樹脂層を挟んだ従来構造の樹脂積層体を製造した。
【００５４】
耐衝撃性試験
図２に示すように、上記各実施例、比較例の樹脂積層体４をそれぞれ、４５ｃｍ×４５ｃｍの正方形状に切り出し、その４辺を金属枠５に固定した状態で垂直に保持した。
【００５５】
そして、樹脂積層体４の中心位置（図中＋印の位置）の直上から糸６で吊るした鉄球７〔重さ７．８ｋｇ、直径１２ｃｍ〕を、上記中心位置から所定の高さＨ１（鉄球７の中心までの高さ）まで持ち上げて離すことによって、樹脂積層体４にぶつけた際に、当該樹脂積層体４に貫通穴ができた高さＨ１を記録した。なお測定は、上記高さＨ１＝０．５ｍからＨ１＝２．５ｍまで、０．５ｍ刻みで高さＨ１を変化させつつ繰り返し行った。
【００５６】
また上記の試験で、樹脂積層体４に貫通穴ができた時に、周囲に飛散した破片を集めて、その重量を秤量した。
【００５７】
結果を表１に示す。
【００５８】
【表１】
0004006089.tif 000002
表より明らかなように、比較例１、２の樹脂積層体はいずれも、鉄球の高さＨ１＝１．５ｍの時点で貫通穴ができて、その分の破片が周囲に飛散した。これに対し、実施例１の樹脂積層体は、とくに鉄球がぶつけられた側のアクリル系樹脂層にひび割れは生じたが、鉄球の高さＨ１＝２．５ｍまで貫通穴はできず、周囲に破片が飛散することもなかった。
【００５９】
【発明の効果】
以上、詳述したように本発明によれば、より強い衝撃に対しても、破片の飛散を確実に防止できる、新規な樹脂積層体を提供できるという特有の作用効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の樹脂積層体の、実施の形態の一例を示す図であって、同図(a) は３層構造の樹脂積層体の拡大断面図、同図(b) は５層構造の樹脂積層体の拡大断面図である。
【図２】本発明の実施例、比較例の樹脂積層体の、耐衝撃性を評価するために使用した装置の概略を示す斜視図である。
【符号の説明】
１  アクリル系樹脂層
２  軟質樹脂層
３  ポリカーボネート系樹脂層
【図１】
0004006089.tif 000003
【図２】
0004006089.tif 000004