JP5390804B2 - 積層体 - Google Patents
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Description
従来、太陽電池の部品用フィルムとしては、例えばポリエステル系フィルムが用いられている(特許文献1、2、3)。
1.ガラス転移温度が120℃以上の熱可塑性樹脂(I)からなる基材層の片側または両側に、該熱可塑性樹脂(I)よりも低いガラス転移温度を有する芳香族ビニル系樹脂(II)からなる層が積層された積層体。
2.上記芳香族ビニル系樹脂(II)が、ゴム質重合体(a)の存在下に芳香族ビニル化合物及び所望により該芳香族ビニル化合物と共重合可能な他の単量体からなるビニル系単量体(b)を重合させてなるゴム強化芳香族ビニル系樹脂(II−1)、及び、所望によりビニル系単量体(b)の(共)重合体(II−2)を含有し、該芳香族ビニル系樹脂(II)100質量部に対する、該ゴム質重合体(a)の含有量が5〜40質量部である上記1に記載の積層体。
3.上記ゴム質重合体(a)が、共役ジエン系ゴム、エチレン−α−オレフィン系ゴム、水添共役ジエン系ゴム、アクリル系ゴム、シリコーン系ゴム及びシリコーン・アクリル複合ゴムからなる群より選ばれた少なくとも1種である上記2に記載の積層体。
4.上記芳香族ビニル系樹脂(II)が、マレイミド系化合物から誘導される繰り返し単位を含んでなり、該芳香族ビニル系樹脂(II)100質量%に対する、該マレイミド系化合物から誘導される繰り返し単位の含有量が1〜30質量%である上記1乃至3の何れか1項に記載の積層体。
5.上記熱可塑性樹脂(I)が、ゴム質重合体(i)の存在下にビニル系単量体(ii)を重合させてなるゴム強化ビニル系樹脂(I−1)、及び、所望によりビニル系単量体(ii)の(共)重合体(I−2)を含有し、該熱可塑性樹脂(I)100質量部に対する、該ゴム質重合体(i)の含有量が5〜40質量部である上記4に記載の積層体。
6.上記ゴム質重合体(i)が、共役ジエン系ゴム、エチレン−α−オレフィン系ゴム、水添共役ジエン系ゴム、アクリル系ゴム、シリコーン系ゴム及びシリコーン・アクリル複合ゴムからなる群より選ばれた少なくとも1種である上記5に記載の積層体。
7.上記熱可塑性樹脂(I)が、マレイミド系化合物から誘導される繰り返し単位を含んでなり、該熱可塑性樹脂(I)100質量%に対する、該マレイミド系化合物から誘導される繰り返し単位の含有量が1〜30質量%である上記6に記載の積層体。
8.上記熱可塑性樹脂(I)のガラス転移温度(Tg(I))が120〜220℃であり、上記芳香族ビニル系樹脂(II)のガラス転移温度(Tg(II))が、下記式(1)を満足する上記1乃至7のいずれか一項に記載の積層体。
(Tg(I)−Tg(II)) ≧ 10℃ … (1)
9.上記熱可塑性樹脂(I)からなる基材層(B)の両側に、上記芳香族ビニル系樹脂(II)からなる層((A)及び(C))が積層された上記1乃至8のいずれか一項に記載の積層体。
10.上記層(A)の厚み(HA)、上記層(B)の厚み(HB)及び上記層(C)の厚み(HC)が、下記式(2)及び(3)を満足する上記9に記載の積層体。
0.5≦HA/HC≦1.5 …(2)
0.4≦(HA+HC)/HB≦2.4 …(3)
11.150℃で30分間放置したときの寸法変化率(s)が1%≧s≧−1%である上記10に記載の積層体。
12.シート状又はフィルム状である上記1乃至11のいずれか一項に記載の積層体。
そのうち、好ましい熱可塑性樹脂樹脂(I)は、ゴム質重合体(i)の存在下に芳香族ビニル化合物及び所望により該芳香族ビニル化合物と共重合可能な他の単量体からなる芳香族ビニル系単量体(ii’)を重合して得られるゴム強化芳香族ビニル系樹脂(I−1’)及び/又は前記芳香族ビニル系単量体(ii’)の(共)重合体(I−2’)である。
本発明の熱可塑性樹脂(I)は、耐衝撃性、可撓性の面から、前記ゴム強化ビニル系樹脂(I−1)を少なくとも1種含むものが好ましく、所望により前記(共)重合体(I−2)を含有してもよい。ゴム質重合体(i)の含有量は、成分(I)を100質量部として、好ましくは5〜40質量部、より好ましくは8〜30質量部、さらに好ましくは10〜20質量部、特に好ましくは12〜18質量部である。ゴム質重合体(i)の含有量が40質量部を超えると、耐熱性が十分でなく、また、フィルムまたはシート加工が困難となる場合がある。一方、ゴム質重合体(i)の含有量が5質量部未満となると、耐衝撃性、可撓性が十分でなくなる場合がある。
また、ビニル系樹脂(I’)は、耐熱性の点から、マレイミド系化合物から誘導される繰り返し単位を含んでなることが好ましく、該ビニル系樹脂(I’)100質量%に対する、該マレイミド系化合物から誘導される繰り返し単位の含有量は、通常、0〜30質量%であることが好ましく、1〜30質量%であることがより好ましく、5〜25質量%であることがさらにより好ましく、10〜25質量%であることが特に好ましい。また、マレイミド系化合物から誘導される繰り返し単位は、ゴム強化ビニル系樹脂(I−1)に由来するものであっても、前記(共)重合体(I−2)に由来するものであってもよい。ビニル系樹脂(I’)のガラス転移温度は、後述のように、マレイミド系化合物から誘導される繰り返し単位の含有量によって調整することが可能であり、マレイミド系化合物から誘導される繰り返し単位を含有する(共)重合体(I−2)は、所望のガラス転移温度を備えたビニル系樹脂(I’)を調製するために好都合である。
これらのうち、耐候性の観点から、エチレン−α−オレフィン系ゴム(i−1)、水添共役ジエン系ゴム(i−2)、アクリル系ゴム(i−3)、シリコーン系ゴム(i−4)及びシリコーン・アクリル複合ゴム(i−5)が好ましく、この中でも、アクリル系ゴム(i−3)、シリコーン系ゴム(i−4)及びシリコーン・アクリル複合ゴム(i−5)がより好ましく、シリコーン・アクリル複合ゴム(i−5)が可撓性の観点から特に好ましい。尚、これらは1種単独で、または2種以上を組み合わせて用いることができる。
また、前記エチレン−α−オレフィン系ゴム(i−1)のムーニー粘度(ML1+4,100℃;JIS K6300に準拠)は、好ましくは5〜80、より好ましくは10〜65、さらに好ましくは15〜45である。該成分(i−1)のムーニー粘度が80を超えると重合が困難になり、一方、ムーニー粘度が5未満になると、耐衝撃性、可撓性が不十分になる可能性がある。
芳香族ビニル化合物及びシアン化ビニル化合物の使用比率は、これらの合計を100質量%とした場合、それぞれ、好ましくは5〜95質量%及び5〜95質量%、より好ましくは50〜95質量%及び5〜50質量%、さらにより好ましくは60〜95質量%及び5〜40質量%、特に好ましくは65〜85質量%及び15〜35質量%である。
本発明の好ましい実施形態によれば、熱可塑性樹脂(I)として、アクリル系ゴム(i−3)、シリコーン系ゴム(i−4)及びシリコーン・アクリル複合ゴム(i−5)からなる群より選ばれたゴム質重合体(i)の存在下にビニル系単量体(ii)を重合させてなるゴム強化芳香族ビニル系樹脂(I−1’)及び/又は所望によりビニル系単量体(ii)の(共)重合体(I−2)からなるゴム強化芳香族ビニル系樹脂が使用される。そのうち、ゴム質重合体(i)としてシリコーン・アクリル複合ゴム(i−5)を使用したシリコーン・アクリル複合ゴム強化芳香族ビニル系樹脂、及び、ゴム質重合体(i)としてシリコーン系ゴム(i−4)を使用したシリコーン系ゴム強化芳香族ビニル系樹脂と、ゴム質重合体(i)としてアクリル系ゴム(i−3)を使用したアクリル系ゴム強化芳香族ビニル系樹脂との混合物が好ましく、シリコーン・アクリル複合ゴム強化芳香族ビニル系樹脂が特に好ましい。
グラフト率(質量%)=((S−T)/T)×100 … (4)
上記式中、Sはゴム強化ビニル系樹脂(I−1)1グラムをアセトン(アクリル系ゴムの場合、アセトニトリル)20mlに投入し、25℃の温度条件下で、振とう機により2時間振とうした後、5℃の温度条件下で、遠心分離機(回転数;23,000rpm)で60分間遠心分離し、不溶分と可溶分とを分離して得られる不溶分の質量(g)であり、Tはゴム強化ビニル系樹脂(I−1)1グラムに含まれるゴム質重合体の質量(g)である。このゴム質重合体の質量は、重合処方及び重合転化率から算出する方法、赤外線吸収スペクトル(IR)により求める方法等により得ることができる。
本発明の成分(II)は、耐衝撃性、可撓性の面から、前記ゴム強化芳香族ビニル系樹脂(II−1)を少なくとも1種含むものが好ましく、所望により前記(共)重合体(II−2)を含有してもよい。ゴム質重合体(a)の含有量は、成分(II)を100質量部として、好ましくは5〜40質量部、より好ましくは8〜30質量部、さらに好ましくは10〜20質量部、特に好ましくは12〜18質量部である。ゴム質重合体(a)の含有量が40質量部を超えると、耐熱性が十分でなく、フィルム加工が困難となる場合がある。一方、ゴム質重合体(a)の含有量が5質量部未満となると、可撓性が十分でなくなる場合がある。
また、前記芳香族ビニル系樹脂(II)は、耐熱性の点から、マレイミド系化合物から誘導される繰り返し単位を含んでなることが好ましく、該芳香族ビニル系樹脂(II)100質量%に対する、該マレイミド系化合物から誘導される繰り返し単位の含有量は通常0〜30質量%であることが好ましく、1〜30質量%であることがより好ましく、5〜25質量%であることがさらにより好ましく、5〜20質量%であることが特に好ましい。マレイミド系化合物から誘導される繰り返し単位は、ゴム強化芳香族ビニル系樹脂(II−1)に由来するものであっても、前記(共)重合体(II−2)に由来するものであってもよい。芳香族ビニル系樹脂(II)のガラス転移温度は、後述のようにマレイミド系化合物から誘導される繰り返し単位の含有量によって調整することが可能で、マレイミド系化合物から誘導される繰り返し単位を含有する(共)重合体(II−2)は、所望のガラス転移温度を備えた芳香族ビニル系樹脂(II)を調製するために好都合である。
本発明の好ましい実施形態によれば、芳香族ビニル系樹脂 (II)として、アクリル系ゴム(i−3)、シリコーン系ゴム(i−4)及びシリコーン・アクリル複合ゴム(i−5)からなる群より選ばれたゴム質重合体(a)の存在下にビニル系単量体(b)を重合させてなるゴム強化芳香族ビニル系樹脂(II-1)及び所望によりビニル系単量体(b)の(共)重合体(II−2)からなる芳香族ビニル系樹脂が使用される。そのうち、ゴム質重合体(b)としてシリコーン・アクリル複合ゴム(i−5)を使用したシリコーン・アクリル複合ゴム強化芳香族ビニル系樹脂、及び、ゴム質重合体(b)としてシリコーン系ゴム(i−4)を使用したシリコーン系ゴム強化芳香族ビニル系樹脂と、ゴム質重合体(b)としてアクリル系ゴム(i−3)を使用したアクリル系ゴム強化芳香族ビニル系樹脂との混合物が好ましく、シリコーン・アクリル複合ゴム強化芳香族ビニル系樹脂が特に好ましい。
(Tg(I)−Tg(II)) ≧ 10℃ … (1)
下記式(1´)を満足することが、より好ましく、
50 ≧ (Tg(I)−Tg(II)) ≧ 10℃ … (1´)
下記式(1´´)を満足することが、さらに好ましい。
30 ≧ (Tg(I)−Tg(II)) ≧ 15℃ … (1´´)
熱可塑性樹脂(I)と芳香族ビニル系樹脂(II)のガラス転移温度が式(1)を満足しない場合、得られる積層体の可撓性の改良効果が不十分となる場合がある。また、熱可塑性樹脂(I)のガラス転移温度(Tg(I))と芳香族ビニル系樹脂(II)のガラス転移温度(Tg(II))の差が、50℃以上になると、積層体の製造が困難になる傾向がある。
ビニル系樹脂(I’)及び芳香族ビニル系樹脂(II)のガラス転移温度は、使用するゴム質重合体(i)若しくは(a)の種類若しくは量、又は、使用するビニル系単量体(ii)若しくは(b)の種類若しくは量を適宜選択することによって調整することができ、好適には、マレイミド系化合物の量を変化させることによって調整することができる。また、可塑剤、無機フィラー等の添加剤や充填剤を配合することにより、ガラス転移温度を調整することもできる。
本発明の積層体は、150℃で30分間放置したときの寸法変化率(s)が1%≧s≧−1%を満たすことが好ましい。寸法変化率(s)を上記条件を満たすことで、耐熱性にすぐれた積層体を得ることができる。150℃で30分間放置したときの寸法変化率(s)は、0.8%≧s≧−0.8%を満たすことが好ましく、0.6%≧s≧−0.6%を満たすことがより好ましく、0.5%≧s≧−0.5%を満たすことが特に好ましい。本発明の積層体の寸法変化率(s)が1%≧s≧−1%を満たすようにするには、基材層に用いられる熱可塑性樹脂(I)の耐熱性を高くすることが挙げられる。かかる耐熱性の基材層を構成する熱可塑性樹脂(I)としては、ガラス転移温度が120℃以上のものが好ましい。
本発明の積層体は、シート状又はフィルム状の何れであってもよい。例えば、本発明の積層体がフィルムの場合、熱可塑性プラスチックのフィルムの製造に利用できる方法、例えば溶液キャスト法、溶融押し出し法、溶融プレス法などで製造することができる。大規模生産には溶融押し出し法が優れているが、小規模、特殊用途向け、品質評価のいずれかの目的のためには溶液キャスト法、溶融プレス法も有用である。溶融押し出し法では、Tダイ法やインフレーション法が利用される。溶融プレス法では、カレンダー法が利用される。本発明の積層体がシートの場合、熱可塑性プラスチックのシートの製造に利用できる方法、例えば共押出法などで製造することができる。
インフレーション法の成形機の仕様や成形条件は特に限定されず、従来から公知の方法や条件を用いることができる。例えば、押出機の口径は直径10〜600mm、口径Dとホッパ下からシリンダ先端までの長さLの比L/Dが8〜45である。ダイはインフレーション成形に一般に用いられている形状のものであり、例えば、スパイダー型、スパイラル型、スタッキング型等の流路形状を持ち、口径は1〜5000mmである。
カレンダー法の成形機としては、例えば直列型、L型、逆L型、Z型など、いずれを用いることもできる。
3層構造の積層体の場合、積層体の厚さは、好ましくは30〜500μm、より好ましくは40〜450μm、さらにより好ましくは45〜400μmである。
また、3層構造の積層体の場合、上記層(A)の厚み(HA)の上記層(C)の厚み(HC)に対する比(HA/HC)が、下記式(2)を満足することが好ましく、下記式(2´)を満足することがより好ましく、下記式(2´´)を満足することがさらにより好ましい。
0.5≦HA/HC≦1.5 …(2)
0.6≦HA/HC≦1.4 …(2´)
0.7≦HA/HC≦1.3 …(2´´)
比(HA/HC)が上記条件を満足することにより、積層体にカールが生じるのを防止することができる。
また、3層構造の積層体の場合、上記層(A)の厚み(HA)と上記層(C)の厚み(HC)の合計の上記層(B)の厚み(HB)に対する比((HA+HC)/HB)が、下記式(3)を満足することが好ましく、下記式(3´)を満足することがより好ましい。
0.4≦(HA+HC)/HB≦2.4 …(3)
0.5≦(HA+HC)/HB≦2.3 …(3´)
比((HA+HC)/HB)が上記条件を満足することにより、耐熱性と可撓性のバランスに優れた積層体が得られる。
また、3層構造の積層体の場合、上記層(B)の厚み(HB)は、好ましくは10〜300μm、より好ましくは30〜250μmである。上記層(B)が薄すぎると耐熱性が十分でなく、厚すぎると可撓性が十分でなくなる可能性がある。また、上記層(A)の厚み(HA)及び上記層(C)の厚み(HC)は、何れも、好ましくは5〜300μm、より好ましくは10〜250μmである。上記層(A)及び(C)が薄すぎると可撓性が劣り、厚すぎると耐熱性が劣る。
さらに、例えば3層構造の積層体全体の厚みが100μmの場合、上記層(A)/上記層(B)/上記層(C)の厚さは、好ましくは、5〜35/30〜90/5〜35μm、より好ましくは、10〜30/40〜80/10〜30μm、さらに好ましくは15〜25/50〜70/15〜25μmである。表層の厚さが35μmを超えると、耐熱性が十分でなくなる傾向があり、一方、表層の厚さが5μm未満では、積層体フィルムの可撓性が不十分になる傾向がある。
また、積層体の基材層(B)と表層(A)または(C)の間には、本発明の効果を失わない範囲で、所望により、可飾層、製造時に生じるリサイクル樹脂(通常、熱可塑性樹脂(I)とスチレン系樹脂(II)との混合物)からなる層等の他の層を積層させることもできる。
下記の実施例及び比較例における、各種評価項目の測定方法を以下に示す。
100mm(MD:Tダイからの樹脂の押出方向)×100mm(TD:MDに対して直交方法)×100μm(厚さ)の試験片の表面の中央に50mm(MD)×50mm(TD)の正方形を描き、150℃の恒温槽中に30分間加熱放置し、その後取り出して試験片の上記正方形のMD及びTD方向の各辺の寸法変化を測定した。加熱後の長さは、上記正方形のMD及びTD方向の各辺の長さの測定値の平均とした。収縮率(s)は、測定した加熱前後の寸法から、次式に基づいて求めた。
収縮率(%)=[(加熱後の長さ)−(加熱前の長さ:50mm)]/(加熱前の長さ:50mm)×100
上記式より求めた収縮率(s)から、下記判断基準にしたがって、耐熱性を評価した。尚、下記収縮率(s)は、加熱後に試験片が収縮すると負の値に、加熱後に試験片が膨張すると正の値となる。
◎:収縮率(s)が、−0.5%<s≦0%または0≦s<0.5%であった。
○:収縮率(s)が、−1.0%<s≦−0.5%または0.5≦s<1.0%であった。
×:収縮率(s)が、s≦−1.0%またはs≧1.0%であった。
50mm(MD)×30mm(TD)×100μm(厚さ)の試験片をメタリングウェザーメーターMV3000(スガ試験機製)を用い、以下に示すステップ1〜4の条件を繰り返して暴露試験を行い、暴露前と暴露100時間後の色調変化値△Eを算出した。
尚、試験では、積層体の場合、積層体の表層(A)面を暴露面とし、色調変化の測定も表層(A)面で行った。
ステップ1:照射 0.53kW/m2,63℃,50%RH,4時間
ステップ2:照射+降雨 0.53kW/m2,63℃,95%RH,1分
ステップ3:暗黒 0kW/m2,30℃,98%RH,4時間
ステップ4:照射+降雨 0.53kW/m2,63℃,95%RH,1分
△Eは、スペクトロフォトメーターV670(日本分光製)を用いてLab(L:明度、a:赤色度、b:黄色度)を測定し、次式により算出した。
△E=√[(L1−L2)2+(a1−a2)2+(b1−b2)2]
式中、L1、a1、b1は暴露前の値を、L2、a2、b2は暴露後の値を示す。△Eの値は、小さい方が色の変化が小さく、耐候性が優れていることを示す。評価基準は以下の通りである。
○ : △Eが10以下である。
× : △Eが10を超える。
(3−1)破断応力の保持
150mm(MD)×15mm(TD)×100μm(厚さ)の試験片を切り出し、温度120℃、湿度100%の条件下で100又は200時間放置した後、AG2000引張試験器(島津製作所製)を用い、JIS K 7127に準拠して試験片の破断応力を測定した。サンプルセット時のチャック間距離は100mm、引張速度は300mm/分であった。得られた破断応力の測定値から、下記式により破断応力の保持率を求めた。
破断応力の保持率(%)=(放置後の試験片の破断応力)/(放置前の試験片の破断応力)×100
求めた破断応力の保持率から、以下の判断基準にしたがって、耐加水分解性を評価した。保持率が高いほど、耐加水分解性に優れる。
○ : 破断応力の保持率が80%を超える。
△ : 破断応力の保持率が50〜80%。
× : 破断応力の保持率が50%未満。
150mm(MD)×15mm(TD)×100μm(厚さ)の試験片を切り出し、温度120℃、湿度100%の条件下で100又は200時間放置し、AG2000引張試験機(島津製作所製)を用い、JIS K 7127に準拠して試験片の破断伸びを測定した。サンプルセット時のチャック間距離は100mm、引張速度は300mm/分であった。得られた破断伸びの測定値から、下記式により、同様の方法で伸びの保持率を求めた。
伸びの保持率(%)=(放置後の試験片の破断伸び)/(放置前の試験片の破断伸び)×100
求めた伸びの保持率から、以下の判断基準にしたがって、耐加水分解性を評価した。保持率が高いほど、耐加水分解性に優れる。
○ : 伸びの保持率が80%を超える。
△ : 伸びの保持率が50〜80%。
× : 伸びの保持率が50%未満。
100mm(MD)×100mm(TD)×100μm(厚さ)の試験片を、MD方向の対称軸に沿って折り曲げ、その後TD方向の対称軸に沿って折り曲げた。折り曲げた試験片を、JIS Z0237に準拠し、手動式圧着ロール(2000g)を用い、5mm/秒の速度で、各折り目上を2往復させた。その後、折り目をひろげて元の状態に戻し、試験片の状態を目視にて観察した。以下に判断基準を示した。試験結果で折り目が割れていなものが、可撓性に優れる。
◎ : 折り目が割れておらず、再度、折り曲げて、ひろげても、折り目が割れていない。
○ : 折り目が割れていないが、再度、折り曲げて、ひろげたら、折り目が割れている。
× : 折り目が割れている。
積層体から150mm(MD)×150mm(TD)の試験片を切り出し、温度120℃、湿度100%の条件下で100時間放置した後の試験片のカール(変形)状態を目視にて観察し、下記の判断基準にしたがって評価した。なお、比較例1〜4については積層体の代わりに単層体を用いた以外、上記と同様の方法で測定した。
○: 変形なし。
△ : フィルムに反りが発生したが、端部に巻き込みは発生しなかった。
× : フィルムに反りが発生した、端部に巻き込みが発生した。
2−1.熱可塑性樹脂及びスチレン系樹脂
(1)ASA−1:
三菱レーヨン社製「メタブレン SX−006(商品名)」(樹脂改質剤、シリコーン・アクリル複合ゴムにアクリロニトリル−スチレン共重合体をグラフト、ゴム量50%、グラフト率80%、極限粘度[η](メチルエチルケトン中、30℃)0.38dl/g)30部、テクノポリマー社製「SAN−H(商品名)」(AS樹脂)70部をヘンシェルミキサーにより混合した後、二軸押出機(日本製鋼所製、TEX44、バレル温度270℃)で混練、ペレット化した。得られた組成物のガラス転移温度(Tg)は、108℃であった。
前記「メタブレン SX−006(商品名)」30部、日本触媒社製「ポリイミレックス PAS1460(商品名)」(N−フェニルマレイミド−アクリロニトリル−スチレン共重合体、N−フェニルマレイミド量40%)40部、前記「SAN−H(商品名)」30部をヘンシェルミキサーにより混合した後、二軸押出機(日本製鋼所製、TEX44(商品名)、バレル温度270℃)で混練、ペレット化した。得られた組成物のゴム量は15部、ガラス転移温度(Tg)は、135℃であった。
前記「メタブレン SX−006(商品名)」30部、前記「ポリイミレックス PAS1460(商品名)」(N−フェニルマレイミド−アクリロニトリル−スチレン共重合体、N−フェニルマレイミド量40%)62部、前記「SAN−H(商品名)」8部をヘンシェルミキサーにより混合した後、二軸押出機(日本製鋼所製、TEX44(商品名)、バレル温度270℃)で混練、ペレット化した。得られた組成物のゴム量は15部、ガラス転移温度(Tg)は、155℃であった。
[シリコーンゴム系グラフト共重合体(イ−1)の調整]
p−ビニルフェニルメチルジメトキシシラン1.3部およびオクタメチルシクロテトラシロキサン98.7部を混合し、これを、ドデシルベンゼンスルホン酸2.0部を溶解した蒸留水300部中に入れ、ホモジナイザーにより3分間攪拌して乳化分散させた。この混合液を、コンデンサー、窒素導入口および攪拌機を備えたセパラブルフラスコに移し、攪拌混合しながら、90℃で6時間加熱し、5℃で24時間保持し、縮合を完結させた。得られたポリオルガノシロキサン系ゴム質重合体の縮合率は、93%であった。このラテックスを、炭酸ナトリウム水溶液でpH7に中和した。得られたポリオルガノシロキサン系ゴム質重合体ラテックスの平均粒径は0.3μmであった。
攪拌機を備えた内容積7リットルのガラス製フラスコに、イオン交換水100部、オレイン酸カリウム1.5部、水酸化カリウム0.01部、t−ドデシルメルカプタン0.1部、前記ポリオルガノシロキサンラテックス40部(固形分換算)、スチレン15部、アクリロニトリル5部からなるバッチ重合成分を加え、攪拌しながら昇温した。温度が45℃に達した時点で、エチレンジアミン四酢酸ナトリウム0.1部、硫酸第1鉄0.003部、ホルムアルデヒドナトリウムスルホキシラート・二水塩0.2部およびイオン交換水15部よりなる活性剤水溶液、ならびにジイソプロピルベンゼンヒドロパーオキサイド0.1部を添加し、1時間反応を続けた。
その後、イオン交換水50部、オレイン酸カリウム1部、水酸化カリウム0.02部、t−ドデシルメルカプタン0.1部、ジイソプロピルベンゼンヒドロパーオキサイド0.2部およびスチレン30部、アクリロニトリル10部の単量体よりなるインクレメント重合成分の混合物を3時間にわたって連続的に添加し、反応を続けた。添加終了後、さらに攪拌しながら1時間反応を続けたのち、2,2−メチレン−ビス−(4−エチレン−6−t−ブチルフェノール)0.2部を添加し、重合体ラテックスを得た。さらに上記ラテックスに、硫酸1.5部を加えて、90℃で凝固させ、脱水、水洗、乾燥を行って、粉末状のシリコーンゴム系グラフト共重合体(イ−1)を得た。グラフト率は84%、極限粘度[η](メチルエチルケトン中、30℃)は0.60dl/gであった。
[アクリル系ゴムグラフト共重合体(イ−2)の調整]
反応器に、アクリル酸n−ブチル99部と、アリルメタアクリレート1部とを乳化重合して得られたアクリル系ゴム質重合体(体積平均粒子径100nm及びゲル含率90%)を含む固形分濃度40%のラテックスラテックス50部(固形分換算)を入れ、更に、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム1部及びイオン交換水150部を入れて希釈した。その後、反応器内を窒素ガスで置換し、エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム0.02部、硫酸第一鉄0.005部及びホルムアルデヒドスルホキシル酸ナトリウム0.3部を加え、撹枠しながら60℃まで昇温した。
一方、容器に、スチレン37.5部及びアクリロニトリル12.5部の混合物50部に、ターピノーレン1.0部及びクメンハイドロパーオキサイド0.2部を溶解し、その後、容器内を窒素ガスで置換し、単量体組成物を得た。
次いで、上記単量体組成物を、5時間かけて、一定流量で上記反応器に添加しながら70℃で重合を行い、ラテックスを得た。このラテックスに、硫酸マグネシウムを添加し、樹脂成分を凝固させた。その後、水洗、更に乾燥することによりアクリル系ゴムグラフト共重合体(イ−2)を得た。グラフト率は93%、極限粘度[η](メチルエチルケトン中、30℃)は0.30dl/gであった。
[ペレット化]
前記シリコーンゴム系グラフト共重合体(イ−1)を10部、前記アクリル系ゴムグラフト共重合体(イ−2)を22部、前記「ポリイミレックス PAS1460(商品名)」(N−フェニルマレイミド−アクリロニトリル−スチレン共重合体、N−フェニルマレイミド量40%)62部、前記「SAN−H(商品名)」6部をヘンシェルミキサーにより混合した後、二軸押出機(日本製鋼所製、TEX44(商品名)、バレル温度270℃)で混練、ペレット化した。得られた組成物のゴム量は15部、ガラス転移温度(Tg)は、155℃であった。
撹拌機を備えたガラス製反応容器に、イオン交換水75部、ロジン酸カリウム0.5部、t−ドデシルメルカプタン0.1部、ポリブタジエンラテックス(平均粒子径:270nm、ゲル含率90%)32部(固形分換算)、スチレン−ブタジエン共重合ラテックス(スチレン含率25%、平均粒子径550nm)8部、スチレン15部及びアクリロニトリル5部を入れ、窒素気流中で攪拌しながら昇温した。内温が45℃に達した時点でピロリン酸ナトリウム0.2部、硫酸第一鉄7水和物0.01部及びブドウ糖0.2部をイオン交換水20部に溶解した溶液を加えた。その後、クメンハイドロパーオキサイド0.07部を加えて重合を開始し、1時間重合させた。次いで、イオン交換水50部、ロジン酸カリウム0.7部、スチレン30部、アクリロニトリル10部、t−ドデシルメルカプタン0.05部及びクメンハイドロパーオキサイド0.01部を3時間かけて連続的に添加した。1時間重合させた後2,2´−メチレン−ビス(4−エチレン−6−t−ブチルフェノール)0.2部を添加し重合を完結させた。このラテックスに硫酸マグネシウムを添加し、樹脂成分を凝固させた。その後、水洗、更に乾燥することによりポリブタジエン系グラフト共重合体(ア)を得た。グラフト率は72%、アセトン可溶分の極限粘度[η]は0.47dl/gであった。
前記ポリブタジエン系グラフト共重合体(ア)40部、前記「ポリイミレックス PAS1460(商品名)」(N−フェニルマレイミド−アクリロニトリル−スチレン共重合体、N−フェニルマレイミド量40%)60部をヘンシェルミキサーにより混合した後、二軸押出機(日本製鋼所製、TEX44(商品名)、バレル温度270℃)で混練、ペレット化した。得られた組成物のゴム量は15部、ガラス転移温度(Tg)は、155℃であった。
(6)ABS―2:
テクノポリマー社製「ABS130(商品名)」を使用した。組成物のゴム量は15部、ガラス転移温度は、105℃であった。
三菱化学社製「ノバペックス GM700Z(商品名)」を使用した。ガラス転移温度(Tg)は、75℃であった。
下記方法によりフィルムまたはシートを製造した。
まず、Tダイ(ダイ幅;1400mm、リップ間隔;0.5mm)を備え、スクリュー径65mmの押出機3機を備えた多層フィルム成形機を用い、各押出機に上記ペレットを表2または3に示すように供給して、Tダイから、溶融温度270℃で樹脂を吐出させ、軟質フィルムとした。その後、この軟質フィルムをエアーナイフによりキャストロール(ロールの表面温度;95℃)に面密着させ、冷却固化しフィルムまたはシートを得た。その際、押出機及びキャストロールの運転条件等を調整することで、フィルムまたはシート全体の肉厚及び層(A)/層(B)/層(C)の各厚みが、表2または3に記載の値となるようにした。得られたフィルムまたはシートの評価結果を表2及び3に示した。
尚、上記の溶融温度は、熱電対式温度計を用いて測定した。また、フィルムの肉厚は、シックネスゲージ(型式「ID−C1112C、ミツトヨ社製)を用い、フィルム製造開始から1時間経過後のフィルムを切り取り、フィルム幅方向の中心、及び、中心より両端に向けて、10mm間隔で肉厚を測定し、その平均値とした。フィルムの端部から20mmの範囲にある測定点の値は、上記平均値の計算から除去した。
比較例1はASA−1の単層フィルムであるが、耐熱性に劣る。比較例2はASA−3の単層フィルムであるが、可撓性に劣る。比較例3は、PETの単層フィルムであるが、耐加水分解性に劣る。比較例4は、ブタジエンゴムを含有するABSの単層フィルムであるが、耐熱性と耐候性に劣る。比較例5は、基材層がABS−2、表層がASA−2の2層フィルムであるが、ガラス転移温度が基材層の方が低く、耐熱性及び耐候性に劣る。比較例6は、基材層がPET、表層がASA−1の2層フィルムであるが、カール変形が生じ、耐加水分解性も劣る。
表層のスチレン系樹脂にN−フェニルマレイミドを含有する実施例1は実施例2に比べて耐熱性が特に優れる。
基材層の熱可塑性樹脂が、シリコーン・アクリル複合ゴムを含有する実施例1は、シリコーン系ゴムとアクリル系ゴムを併用する実施例3よりも、可撓性に特に優れる。
Claims (12)
- ガラス転移温度が120℃〜220℃の熱可塑性樹脂(I)からなる基材層の片側または両側に、該熱可塑性樹脂(I)よりも低いガラス転移温度を有する芳香族ビニル系樹脂(II)からなる層が積層された積層体であって、上記芳香族ビニル系樹脂(II)が、ゴム質重合体(a)の存在下に、芳香族ビニル化合物からなるビニル系単量体(b)又は芳香族ビニル化合物及び該芳香族ビニル化合物と共重合可能な他の単量体からなるビニル系単量体(b)を重合させてなるゴム強化芳香族ビニル系樹脂(II−1)を含有し、該芳香族ビニル系樹脂(II)100質量部に対する該ゴム質重合体(a)の含有量が、5〜40質量部であり、上記芳香族ビニル系樹脂(II)のガラス転移温度(Tg(II))が、下記式(1)を満足する積層体。
(Tg(I)−Tg(II)) ≧ 10℃ … (1) - 上記芳香族ビニル系樹脂(II)が、上記ゴム強化芳香族ビニル系樹脂(II−1)、及び、ビニル系単量体(b)の(共)重合体(II−2)を含有する請求項1に記載の積層体。
- 上記ゴム質重合体(a)が、共役ジエン系ゴム、エチレン−α−オレフィン系ゴム、水添共役ジエン系ゴム、アクリル系ゴム、シリコーン系ゴム及びシリコーン・アクリル複合ゴムからなる群より選ばれた少なくとも1種である請求項1に記載の積層体。
- 上記芳香族ビニル系樹脂(II)が、マレイミド系化合物から誘導される繰り返し単位を含んでなり、該芳香族ビニル系樹脂(II)100質量%に対する、該マレイミド系化合物から誘導される繰り返し単位の含有量が1〜30質量%である請求項1乃至3の何れか1項に記載の積層体。
- 上記熱可塑性樹脂(I)が、ゴム質重合体(i)の存在下にビニル系単量体(ii)を重合させてなるゴム強化ビニル系樹脂(I−1)を含有し、該熱可塑性樹脂(I)100質量部に対する該ゴム質重合体(i)の含有量が、5〜40質量部である請求項4に記載の積層体。
- 上記熱可塑性樹脂(I)が、上記ゴム強化ビニル系樹脂(I−1)、及び、ビニル系単量体(ii)の(共)重合体(I−2)を含有する請求項5に記載の積層体。
- 上記ゴム質重合体(i)が、共役ジエン系ゴム、エチレン−α−オレフィン系ゴム、水添共役ジエン系ゴム、アクリル系ゴム、シリコーン系ゴム及びシリコーン・アクリル複合ゴムからなる群より選ばれた少なくとも1種である請求項5に記載の積層体。
- 上記熱可塑性樹脂(I)が、マレイミド系化合物から誘導される繰り返し単位を含んでなり、該熱可塑性樹脂(I)100質量%に対する、該マレイミド系化合物から誘導される繰り返し単位の含有量が1〜30質量%である請求項7に記載の積層体。
- 上記熱可塑性樹脂(I)からなる基材層(B)の両側に、上記芳香族ビニル系樹脂(II)からなる層((A)及び(C))が積層された請求項1乃至8のいずれか一項に記載の積層体。
- 上記層(A)の厚み(HA)、上記層(B)の厚み(HB)及び上記層(C)の厚み(HC)が、下記式(2)及び(3)を満足する請求項9に記載の積層体。
0.5≦HA/HC≦1.5…(2)
0.4≦(HA+HC)/HB≦2.4…(3) - 150℃で30分間放置したときの寸法変化率(s)が1%≧s≧−1%である請求項10に記載の積層体。
- シート状又はフィルム状である請求項1乃至11のいずれか一項に記載の積層体。
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