(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリカーボネート樹脂の下板層と、２軸延伸されたポリエチレンテレフタレートの中間フィルム層と、キャストタイプのアクリル樹脂の上板層とが、酢酸ビニルを５〜３０重量％、ビニルアルコールを５〜３０重量％含む鹸化したエチレン−酢酸ビニル共重合体を主要成分とするホットメルト型の樹脂接着剤層を介して、一体に接着されていることを特徴とする透明な合成樹脂積層板。
【請求項２】
上記中間フィルム層が上記樹脂接着剤層を介して複数層設けられている請求項１に記載の合成樹脂積層板。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主に工作機械等の安全カバー材として使用される透明な合成樹脂積層板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、工作機械等の安全カバー材として、ポリカーボネート樹脂板とアクリル樹脂板を熱可塑性ポリウレタン系接着剤で貼り合わせた透明な合成樹脂積層板が知られている。
【０００３】
この合成樹脂積層板は、ポリカーボネート樹脂板とアクリル樹脂板との接着強度が大きく、耐衝撃強度やその他の物性も良好であり、双方の樹脂板の長所を兼ね備えた安全性の高い複合板である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の合成樹脂積層板は、使用するポリウレタン系接着剤が高価であるため、製造コストが高くなるという問題があった。かといって、コスト低減を図るために比較的安価に入手できる他の接着剤を使用すると、上記のポリウレタン系接着剤を使用した合成樹脂積層板と同等の接着強度や耐衝撃強度を有する合成樹脂積層板を得ることが難しくなる。
【０００５】
本発明は斯かる事情に対処すべくなされたもので、その目的とするところは、ポリウレタン系接着剤を使用した合成樹脂積層板と同等の接着強度、耐衝撃強度その他の物性を備え、しかも、製造コストの低減を図ることができる透明な合成樹脂積層板を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１に係る合成樹脂積層板は、ポリカーボネート樹脂の下板層と、２軸延伸されたポリエチレンテレフタレートの中間フィルム層と、キャストタイプのアクリル樹脂の上板層とが、酢酸ビニルを５〜３０重量％、ビニルアルコールを５〜３０重量％含む鹸化したエチレン−酢酸ビニル共重合体を主要成分とするホットメルト型の樹脂接着剤層を介して、一体に接着されていることを特徴とするものである。
【０００７】
エチレン−酢酸ビニル共重合体や鹸化したエチレン−酢酸ビニル共重合体を主要成分とするホットメルト型の樹脂接着剤は、ポリマー分子中にカルボキシル基や水酸基などの官能基を有するため接着性が良好であるが、この接着剤のみでポリカーボネート樹脂の下板層とアクリル樹脂の上板層を一体に接着すると、後述の実験データに示すように耐衝撃強度が不十分となり、クラックが生じやすくなるため、前述のポリウレタン系接着剤を用いて接着した合成樹脂積層板と同等の耐衝撃強度を有する合成樹脂積層板を得ることは難しい。けれども、本発明のように下板層と上板層の間に２軸延伸されたポリエチレンテレフタレートの中間フィルム層を設け、これらを上記の酢酸ビニル５〜３０重量％とビニルアルコール５〜３０重量％を含む鹸化したエチレン−酢酸ビニル共重合体を主要成分とするホットメルト型樹脂接着剤を介して一体に接着すると、後述の実験データに示すように耐衝撃強度が向上し、前述のポリウレタン系接着剤を用いた合成樹脂積層板と同等の接着強度や耐衝撃強度を有する安全性の高い合成樹脂積層板が得られる。しかも、上記のホットメルト型樹脂接着剤は、前述のポリウレタン系接着剤に比べるとかなり安価に入手でき、また熱可塑性樹脂の中間フィルムも安価なものであるから、本発明の合成樹脂基層板は製造コストを低減することができる。
【０００８】
次に、本発明の請求項２に係る合成樹脂積層板は、上記請求項１の合成樹脂積層板において、上記中間フィルム層が上記樹脂接着剤層を介して複数層設けられていることを特徴とするものである。
【０００９】
このような合成樹脂積層板も、前述のポリウレタン系接着剤を用いた合成樹脂積層板と同等の接着強度や耐衝撃強度を有し、製造コストの低減が可能である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の具体的な実施形態を詳述する。
【００１１】
図１は本発明の一実施形態に係る合成樹脂積層板の断面図である。
【００１２】
この合成樹脂積層板は、透明なポリカーボネート樹脂の下板層１と、透明な熱可塑性樹脂の中間フィルム層３と、透明なアクリル樹脂の上板層２とを、透明なホットメルト型の樹脂接着剤層４，４を介して一体に接着した透明な積層板である。
【００１３】
ポリカーボネート樹脂の下板層１は、ポリカーボネート樹脂本来の優れた耐衝撃性により合成樹脂積層板の耐貫通性能を高めて安全性を確保する役目を果たすものであるから、例えば工作機械等の安全カバー材として用いる合成樹脂積層板の場合は、下板層１として厚さが少なくとも５ｍｍ、好ましくは６〜１０ｍｍ程度の厚いポリカーボネート樹脂板が使用される。
【００１４】
一方、アクリル樹脂の上板層２は、アクリル樹脂本来の高い表面硬度により合成樹脂積層板の上面の耐擦傷性を向上させる役目を果たすものであるから、上記の下板層１より薄くても十分であり、例えば厚さが５ｍｍ未満、好ましくは２〜４ｍｍ程度のポリメチルメタクリレート板等が使用される。特に、耐油性の良好なキャストタイプのポリメチルメタクリレート板を用いると、合成樹脂積層板の上面の耐油性を向上させることも可能となる。
【００１５】
熱可塑性樹脂の中間フィルム層３は、合成樹脂積層板の耐衝撃強度を高め、外部から（特に上板層２の方から）衝撃力を受けたときにアクリル樹脂の上板層２やポリカーボネート樹脂の下板層１が割れたりクラックが発生するのを防止する役目を果たすものであり、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）等のフィルムが使用される。ＰＥＴフィルムとしては、延伸されたＰＥＴフィルムや、非晶質のＰＥＴフィルム（ＰＥＴのエチレングリコール成分の１０〜７０％をシクロヘキサンジメタノールで置換したもの）がいずれも好適に使用される。特に好ましいのは、２軸延伸されたＰＥＴフィルムである。
【００１６】
この中間フィルム層３の厚さは５０〜２００μｍ程度であることが好ましく、５０μｍより薄くなると、合成樹脂積層板の耐衝撃強度を十分に高めることが難しくなり、また、２００μｍより厚くなると、ＰＥＴフィルム等の比較的腰の強いフィルムで中間フィルム層３を形成した場合に、やはり耐衝撃強度を十分に高めることが難しくなる。中間フィルム層３の更に好ましい厚さは７０〜１５０μｍであり、多層化することにより耐衝撃強度が向上する。
【００１７】
ホットメルト型の樹脂接着剤層４は、エチレン−酢酸ビニル共重合体および／または鹸化したエチレン−酢酸ビニル共重合体を主要成分とするものであって、前者のエチレン−酢酸ビニル共重合体（以下、ＥＶＡと記す）は、官能基としてカルボキシル基を有し、後者の鹸化したエチレン−酢酸ビニル共重合体（以下、鹸化ＥＶＡと記す）は、官能基としてカルボキシル基と水酸基を有するため、良好な接着性を示す。前者のＥＶＡは酢酸ビニルを１０〜４０重量％含むものが好ましく、また、後者の鹸化ＥＶＡは酢酸ビニルを５〜３０重量％、ビニルアルコールを５〜３０重量％含むものが好ましく使用される。
【００１８】
このホットメルト型樹脂接着剤には、必要に応じて改質剤や粘着付与剤をさらに混合してもよい。改質剤としては、メタクリル酸エステル−不飽和カルボン酸共重合成分とエチレン−酢酸ビニル共重合成分とのグラフト共重合体や、その鹸化共重合体が使用され、これらの改質剤は４０〜５０重量％程度混合するのが適当である。また、粘着付与剤としては、脂肪族系炭化水素樹脂、脂環族系炭化水素樹脂、芳香族系炭化水素樹脂、ポリテルペン系樹脂、ロジン類等が使用され、これらの粘着付与剤は５〜３０重量％程度混合するのが適当である。
【００１９】
このホットメルト型樹脂接着剤層４の厚さは５０〜７５０μｍ程度であることが好ましく、５０μｍ未満では接着強度の低下を招く恐れがあり、一方、７５０μｍより厚くしてもそれに見合った接着力の向上が見られず、接着剤の無駄使いとなる。ホットメルト型樹脂接着剤層４の更に好ましい厚さは８０〜２５０μｍ程度である。
【００２０】
このような構成の合成樹脂積層板は、例えば次の方法によって容易に製造される。即ち、ホットプレス機の下型と上型との間に、ポリカーボネート樹脂の下板と、ホットメルト型樹脂接着剤のフィルムと、熱可塑性樹脂の中間フィルムと、ホットメルト型樹脂接着剤のフィルムと、アクリル樹脂の上板とを順次積み重ねてセットし、下板を９０〜１４０℃、上板を７０〜１１０℃に加熱すると共に、その熱で樹脂接着剤のフィルムを溶融させてプレスする方法により、容易に製造することができる。このように下板と上板の加熱温度を調節してプレスすると、反りや歪みが極めて少ない平坦度に優れた合成樹脂積層板を製造できる利点がある。
【００２１】
上記の合成樹脂積層板は、ポリカーボネート樹脂の下板層１とアクリル樹脂の上板層２のそれぞれの優れた物性を兼ね備えた透明性の良好な複合板であり、耐貫通性能が高く、安全性に優れており、また耐擦傷性や耐油性が良好である。しかも、この合成樹積層板はポリカーボネート樹脂の下板層１とアクリル樹脂の上板層２との間に熱可塑性樹脂の中間フィルム層３を設け、前述のＥＶＡや鹸化ＥＶＡを主成分とする接着性に優れたホットメルト型の樹脂接着剤層４を介して、下板層１と中間フィルム層３と上板層２を接着一体化したものであるため、下板層１と上板層２を該樹脂接着剤層４で接着一体化したものに比べて、耐衝撃強度が大幅に向上し、従来のポリウレタン系接着剤を用いた合成樹脂積層板と同等の耐衝撃強度および接着強度を有するものとなる。また、ＥＶＡや鹸化ＥＶＡを主成分とするホットメルト型の樹脂接着剤は、従来のポリウレタン系接着剤に比べるとかなり安価に入手でき、熱可塑性樹脂の中間フィルムも安価なものであるから、この合成樹脂積層板は製造コストの低減が可能である。
【００２２】
図２は本発明の他の実施形態に係る合成樹脂積層板の断面図である。
【００２３】
この合成樹脂積層板は、ポリカーボネート樹脂の下板層１とアクリル樹脂の上板層２との間に熱可塑性樹脂の中間フィルム層３を二層設け、これらをホットメルト型の樹脂接着剤層４を介して一体に接着したものである。下板層１、上板層２、中間フィルム層３、樹脂接着層４は、図１の合成樹脂積層板に使用したものと同じものであるので、説明を省略する。
【００２４】
このような合成樹脂積層板も、図１の合成樹脂積層板と同様の優れた物性を有し、従来のポリウレタン接着剤を用いた合成樹脂積層板に匹敵する接着強度や耐衝撃強度を有する。
【００２５】
尚、図２に示す合成樹脂積層板は中間フィルム層３を二層設けているが、場合によっては三層以上設けてもよい。
【００２６】
次に、本発明の更に具体的な実施例を説明する。
【００２７】
［実施例１］
ホットプレス機の下型と上型との間に、厚さ８ｍｍのＰＣの下板と、鹸化ＥＶＡを主要成分とする厚さ６００μｍのホットメルト型樹脂接着剤のフィルムと、厚さ７５μｍの２軸延伸されたＰＥＴの中間フィルムと、厚さ１５０μｍの上記ホットメルト型樹脂接着剤のフィルムと、厚さ３ｍｍのＰＭＭＡとを順次積み重ねてセットした。そして、下板を約１００℃に加熱すると共に、上板を約１１０℃に加熱し、その熱でホットメルト型樹脂接着剤のフィルムを溶融させながらプレスして一体化したのち急冷して接着することにより、縦３００ｍｍ、横３００ｍｍの透明な合成樹脂積層板を得た。
【００２８】
この合成樹脂積層板について、中心線に沿った方向の反りを測定したところ、下記の表１に示すように反り率は０．３３％であった。
【００２９】
また、この合成樹脂積層板について、ヘイズメーターＨＧＭ−２ＤＰ（スガ試験機株式会社製）を用いて全光線透過率とヘイズ値を測定したところ、下記の表１に示すように、全光線透過率は８７．６％、ヘイズ値は１．１％であった。
【００３０】
更に、この合成樹脂積層板のＰＭＭＡの上板層を上側にして該積層板の両端をクランプし、重量が２０．４ｋｇｆの錘を４ｍの高さから該積層板に落下させることにより、約０．８ｋＪの衝撃エネルギーを与えて耐衝撃試験を行った。その結果は、下記の表１に示すように、○（合成樹脂積層板はＰＭＭＡ上板には亀裂が発生するがＰＣ下板には亀裂発生なし）であり、優れた耐衝撃強度（耐貫通性）を有していた。
【００３１】
また、図３に示すように、合成樹脂積層板に上下から互い違いに鋸歯溝５ａ，５ｂ（上面から下板層１に達する鋸歯溝５ａと、下面から上板層２に達する鋸歯溝５ｂ）を１０ｍｍの間隔をあけて形成し、この合成樹脂積層板を５ｍｍ／分の速度で両側へ引っ張って下板層１と上板層２を引き剥がすのに要する引張力を測定することにより、接着強度を調べた。その結果、下記の表１に示すように接着強度（引張力）は３．９５ＭＰａであった。
【００３２】
［実施例２］
ＰＣの下板とＰＥＴの中間フィルムとの間に介在させるホットメルト型樹脂接着剤のフィルムの厚さを１５０μｍに変更し、ＰＭＭＡの上板とＰＥＴの中間フィルムとの間に介在させるホットメルト型樹脂接着剤のフィルムの厚さ６００μｍに変更した以外は実施例１と同様にして、縦３００ｍｍ、横３００ｍｍの透明な合成樹脂積層板を作製した。そして、この合成樹脂積層板について、実施例１と同様に反り率、全光線透過率、ヘイズ値、耐衝撃強度、接着強度を測定した。その結果を下記の表１に示す。
【００３３】
［実施例３］
ＰＥＴの中間フィルムの厚さを１８８μｍに変更した以外は実施例１と同様にして、縦３００ｍｍ、横３００ｍｍの透明な合成樹脂積層板を作製した。そして、この合成樹脂積層板について、実施例１と同様に反り率、全光線透過率、ヘイズ値、耐衝撃強度、接着強度を測定した。その結果を下記の表１に示す。
【００３４】
［実施例４］
ＰＣの下板とＰＥＴの中間フィルムとの間に介在させるホットメルト型樹脂接着剤のフィルムの厚さ、および、ＰＭＭＡの上板とＰＥＴの中間フィルムとの間に介在させるホットメルト型樹脂接着剤のフィルムの厚さを、それぞれ１００μｍに変更した以外は実施例１と同様にして、縦３００ｍｍ、横３００ｍｍの透明な合成樹脂積層板を作製した。そして、この合成樹脂積層板について、実施例１と同様に反り率、全光線透過率、ヘイズ値、耐衝撃強度、接着強度を測定した。その結果を下記の表１に示す。
【００３５】
［実施例５］
ホットプレス機の下型と上型との間に、厚さ８ｍｍのＰＣの下板と、厚さ１００μｍのホットメルト型樹脂接着剤のフィルムと、厚さ７５μｍのＰＥＴの中間フィルムと、厚さ１００μｍのホットメルト型樹脂接着剤のフィルムと、厚さ７５μｍのＰＥＴの中間フィルムと、厚さ１００μｍのホットメルト型樹脂接着剤のフィルムと、厚さ３ｍｍのＰＭＭＡとを、この順に積み重ねてセットした以外は実施例１と同様にして、縦３００ｍｍ、横３００ｍｍの透明な合成樹脂積層板を作製した。そして、この合成樹脂積層板について、実施例１と同様に反り率、全光線透過率、ヘイズ値、耐衝撃強度、接着強度を測定した。その結果を下記の表１に示す。
【００３６】
［比較例１］
ホットプレス機の下型と上型との間に、厚さ８ｍｍのＰＣの下板と、厚さ９００μｍのホットメルト型樹脂接着剤のフィルム（実施例１で使用したホットメルト型樹脂接着剤のフィルム）と、厚さ３ｍｍのＰＭＭＡの上板とを順次積み重ねてセットした以外は実施例１と同様にして、縦３００ｍｍ、横３００ｍｍの透明な合成樹脂積層板を作製した。そして、この合成樹脂積層板について、実施例１と同様に反り率、全光線透過率、ヘイズ値、耐衝撃強度、接着強度を測定した。その結果を下記の表１に示す。
【００３７】
［比較例２］
ホットプレス機の下型と上型との間に、厚さ８ｍｍのＰＣの下板と、厚さ７５０μｍのポリウレタン系接着剤のフィルムと、厚さ３ｍｍのＰＭＭＡの上板とを順次積み重ねてセットした以外は実施例１と同様にして、縦３００ｍｍ、横３００ｍｍの透明な合成樹脂積層板を作製した。そして、この合成樹脂積層板について、実施例１と同様に耐衝撃強度と接着強度を測定した。その結果を下記の表１に示す。
【００３８】
【表１】
0003777450.tif 000002
【００３９】
この表１から、実施例１〜５の合成樹脂積層板および比較例１の合成樹脂積層板はいずれも、全光線透過率が８７％〜８８％の範囲内、ヘイズ値が０．７〜１．５％の範囲内にあり、透明性や透視性が良好である。特に、薄いホットメルト型樹脂接着剤のフィルムとＰＥＴの中間フィルムを併用して接着した実施例１〜５の合成樹脂積層板は、厚いホットメルト型樹脂接着剤のフィルムを単独使用して接着した比較例１の合成樹脂積層板よりも、ヘイズ値が小さく透視性に優れており、また、実施例１〜５の中では、１８８μｍの厚手のＰＥＴ中間フィルムを用いた実施例３の合成樹脂積層板よりも、７５μｍの薄手のＰＥＴ中間フィルムを用いた実施例１，２，４，５の合成樹脂積層板の方がヘイズ値が小さい。このことから、透明性や透視性を向上させるためには、薄いホットメルト型樹脂接着剤のフィルムと、薄いＰＥＴ中間フィルムを併用することが有利であると考えられる。
【００４０】
また、実施例１〜５の合成樹脂積層板および比較例１の合成樹脂積層板はいずれも、ＰＣの下板とＰＭＭＡの上板を異なる温度に加熱してプレスしているため反りや歪みが生じにくく、反り率が０〜０．３３％と少ない。特に、ＰＥＴの中間フィルムを２枚使用した実施例５の合成樹脂積層板は、反り率が０％であり、このことから、ＰＥＴの中間フィルムの積層枚数を増やすと反り防止や歪み防止に有利であると考えられる。
【００４１】
また、厚いホットメルト型樹脂接着剤のフィルムを単独使用して接着した比較例１の合成樹脂積層板は、耐衝撃強度が充分でなく、落下させた錘の衝撃力でＰＣの下板層に亀裂が発生したのに対し、ホットメルト型接着剤とＰＥＴの中間フィルムを併用した実施例１〜５の合成樹脂積層板はいずれも、ポリウレタン系接着剤のフィルムを単独使用した比較例２の合成樹脂積層板と同程度の耐衝撃強度を有するため、ＰＣの下板層に亀裂が発生せず、単に変形するだけであった。このことから、ＰＥＴの中間フィルムの併用は、耐衝撃性の向上に極めて有効であることが判る。
【００４２】
更に、ホットメルト型樹脂接着剤のフィルムと１枚のＰＥＴの中間フィルムを併用して接着した実施例１〜４の合成樹脂積層板は、ホットメルト型樹脂接着剤のフィルムを単独使用して接着した比較例１の合成樹脂積層板よりも接着強度が大きく、従来のポリウレタン系接着剤のフィルムを単独使用した比較例２の合成樹脂積層板と同程度もしくはそれ以上の大きい接着強度を有し、特に、薄手（１００μｍ）の接着剤フィルムと薄手（７５μｍ）のＰＥＴ中間フィルムを併用した実施例４の合成樹脂積層板や、薄手の接着剤フィルムと薄手のＰＥＴ中間フィルムを多層に設けた実施例５の合成樹脂積層板は、接着強度が顕著に向上している。これらのことから、接着強度を高めるためには、ＰＥＴ中間フィルムをホットメルト型樹脂接着剤フィルムと併用することが有効であり、特に、薄手のＰＥＴ中間フィルムと薄手の接着剤フィルムを併用する場合は一層有効であり、両フィルムを多層に積層する場合は極めて有効であることが判る。
【００４３】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の合成樹脂積層板は、従来のポリウレタン系接着剤を使用した合成樹脂積層板と同等の耐衝撃強度や接着強度を有し、透明性が良好で耐貫通性能が高い安全性に優れた積層板であり、耐擦傷性や耐油性も良好で、高価なポリウレタン系接着剤を使用した合成樹脂積層板よりも安価に製造できる、といった効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る合成樹脂積層板の断面図である。
【図２】本発明の他の実施形態に係る合成樹脂積層板の断面図である。
【図３】本発明の合成樹脂積層板について行った接着強度試験の説明図である。
【符号の説明】
１  ポリカーボネート樹脂の下板層
２  アクリル樹脂の上板層
３  熱可塑性樹脂の中間フィルム層
４  ホットメルト型の樹脂接着剤層
【図１】
0003777450.tif 000003
【図２】
0003777450.tif 000004
【図３】
0003777450.tif 000005