JPH05170941A - 耐候性が改良されたアクリル樹脂フィルム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （目的）紫外線吸収剤がブリ−ドアウトすることのな
い、物性が優れ、耐候性を改良したアクリル樹脂フィル
ムを提供する。 （構成）紫外線吸収剤を共重合させたポリマ−と紫外線
吸収剤とを併用して含有させることによって、耐侯性が
改良されたアクリル樹脂フィルムを得る。紫外線吸収剤
を共重合させたポリマ−としては、特にメチルメタクリ
レ−トと２−ヒドロキシ−４−（メタクリロイルオキシ
エトキシ）ベンゾフェノンの共重合体が好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、温室、サンル−フ、看
板、ド−ム、標識、防音壁あるいは太陽温水器等の被覆
材として有効な耐侯性が改良されたアクリル樹脂フィル
ム及び該フィルムを積層したフィルム又はシ−トに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】アクリル樹脂はプラスチック材料の中で
最も耐侯性の優れる材料として知られており、メチルメ
タクリレ−トを主成分とする重合体のフィルムはその特
徴を活かして各種プラスチック材料の上に積層して該プ
ラスチック材料の耐侯性劣化を抑える目的で使用されて
いる。

【０００３】ところで、耐侯性を向上させるために各種
のプラスチック材料に紫外線吸収剤が添加されている
が、紫外線吸収剤はプラスチック材料に比べると分子量
が低いため、このプラスチック材料を長時間屋外で使用
していると紫外線吸収剤が徐々にブリ−ドアウトしてく
る。また、紫外線吸収剤の融点はプラスチック材料に比
べて低いので、フィルム製造時にフィルムが接するキャ
スティングロ−ルや引き取りロ−ル表面だけでなくフィ
ルム表面自体も汚れてしまう。しかも結果として紫外線
吸収剤の含有濃度も減少するという問題点もある。更
に、同様のことは、紫外線吸収剤を混入させたプラスチ
ックフィルムを基材樹脂に熱ラミネ−トする際にも起こ
り、紫外線吸収剤がブリ−ドアウトして、紫外線吸収剤
の含有濃度が減少してしまう。

【０００４】これを改善するためにプラスチック材料の
ポリマ−鎖中に紫外線吸収性モノマ−を共重合させた
り、グラフトさせる方法が考えられるが、プラスチック
の物性を低下させやすく、また紫外線吸収性成分の動き
が束縛されて十分な耐候性効果が得られないことが多
い。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記の種々
の問題点を解消した、耐候性の良いアクリル樹脂フィル
ムを提供することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決する為の手段】すなわち本発明は、紫外線
吸収剤を共重合させたポリマ−と紫外線吸収剤とを含有
する耐侯性アクリル樹脂フィルムである。

【０００７】紫外線吸収性モノマ−を重合させたり共重
合させて得た紫外線吸収性ポリマ−をプラスチック材料
に添加することは、前述の如くよく知られている。しか
し、これらを単独で用いる場合には紫外線吸収性能を持
たせるためにどうしても添加量を増やさざるを得ない。
特にフィルムの場合には、添加量を増やすと物性の低下
が著しくなってしまう。また相溶性の問題を考えなくて
はならない。本願発明は、紫外線吸収性ポリマ−と紫外
線吸収剤とを併用することにより、紫外線吸収性ポリマ
−の添加量を少なくして優れた紫外線吸収性能を持たせ
たものである。このように紫外線吸収性ポリマ−と紫外
線吸収剤とを併用すると、紫外線吸収剤の使用量も少な
くてすむので前述の紫外線吸収剤のブリ−ドアウト、フ
ィルム製造時やラミネ−ト加工時のフィルム汚染の問題
点も解消することができ、フィルムの透明性も改善でき
る。

【０００８】本発明で用いる紫外線吸収剤を共重合させ
た紫外線吸収性ポリマ−としては、ビニル単量体と共重
合可能な官能基を有するベンゾフェノンやベンゾトリア
ゾ−ルとメタクリル酸メチルなどの単量体との共重合体
が用いられるが、２−ヒドロキシ−４−（メタクリロイ
ルオキシエトキシ）ベンゾフェノンとメタクリル酸メチ
ルの共重合体が特に好ましい。この共重合体はアクリル
樹脂との相溶性も良く、良好な紫外線吸収剤であること
を見い出した。

【０００９】また、この紫外線吸収性コポリマ−の平均
重量分子量は、１０万以下であることが望ましい。分子
量が数１０万のオ−ダ−になるとアクリル樹脂との相溶
性が悪くなり、フィルム表面に凹凸が発生したり、透明
性が低下するので好ましくない。また、あまり分子量が
低いとコポリマ−の耐熱性が低下し、成形時に分解しや
すくなる。従って望ましくは１万〜１０万の範囲に分子
量を設定すべきである。

【００１０】更に上記のコポリマ−においては、２−ヒ
ドロキシ−４−（メタクリロイルオキシエトキシ）ベン
ゾフェノンとメタクリル酸メチルの組成比は、１０／９
０〜６０／４０の間に設定しておくことが必要である。
２−ヒドロキシ−４−（メタクリロイルオキシエトキ
シ）ベンゾフェノン自体はアクリル樹脂との相溶性があ
まり良くないため、２−ヒドロキシ−４−（メタクリロ
イルオキシエトキシ）ベンゾフェノンの割合をあまり増
やすと、紫外線吸収性能は良くなるが、フィルムの透明
性を損なうことになる。但し２−ヒドロキシ−４−（メ
タクリロイルオキシエトキシ）ベンゾフェノンの割合が
少ないと、紫外線吸収性能を出すためには、フィルム中
への濃度を増やさなくてはならない。

【００１１】紫外線吸収性コポリマ−のアクリル樹脂フ
ィルムへの添加量は、５０μｍ厚に対し１〜５％位にと
どめるべきである。紫外線カット性を維持させるために
はできるだけ添加量を多くする方が良いが、あまり添加
量を高くするとフィルム物性への悪影響が生じ、またフ
ィルムの製膜性が低下する。

【００１２】本発明で用いられる紫外線吸収剤は、一般
に用いられている紫外線吸収剤から選択することができ
る。紫外線吸収剤としてはフェニルサリシレ−ト、ｐ−
ｔｅｒｔ−ブチルフェニルサリシレ−トなどのサリシル
酸系、２−４ジヒドロキシベンゾフェノン、２−ヒドロ
キシ−４−メトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−
４−オクトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−
ドデシルオキシベンゾフェノンなどのベンゾフェノン
系、２−（２’−ヒドロキシ５’−ｔｅｒｔ−ブチルフ
ェニル）ベンゾトリアゾ−ル、２−（２’ヒドロキシ−
３’，５’−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ベンゾト
リアゾ−ル、２−（２’−ヒドロキシ−３’−ｔｅｒｔ
−ブチル−５’−メチルフェニル）−５−クロロベンゾ
トリアゾ−ル、２−（２’ヒドロキシ−３’，５’−ジ
−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−５−クロロベンゾトリ
アゾ−ルなどのベンゾトリアゾ−ル系、２−エチルヘキ
シル−２−シアノ−３，３’−ジフェニルアクリレ−
ト、エチル−２−シアノ−３，３’−ジフェニルアクリ
レ−トなどのシアノアクリレ−ト系がある。また、これ
らの他にニッケルビス（オクチルフェニル）サルファイ
ド、（２，２’−チオビス（４−ｔｅｒｔ−オクチルフ
ェノラ−ト）−ｎ−ブチルアミンニッケルなどの紫外線
吸収剤やビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピ
ペリジル）セバケ−トのようなヒンダ−ドアミン系光安
定剤などから選択しても良い。これらの紫外線吸収剤は
単独で用いることもあるいは２種以上を混合して用いる
ことも可能である。

【００１３】一般の紫外線吸収剤の添加量はフィルム厚
が５０μｍとした場合紫外線吸収剤の種類によって異な
るが１〜３％程度が適当であり、これ以上の添加量では
ブリ−ドアウトが激しくなったり、フィルムの物性に悪
影響が出てくる。従って性能を満足させるための最低限
の添加量に抑えることが望ましい。

【００１４】本発明はコポリマ−型紫外線吸収剤と一般
の紫外線吸収剤の併用によるものであるが、その両者の
合計の添加量も望ましくは５％以下に抑えるべきであ
り、あまり添加量が大きいと、フィルム物性への悪影響
が大きくなり好ましくない。本発明で用いるアクリル樹
脂は、特公昭４９−４６１５８号公報、特公昭５９−３
６６４５号公報、特開昭５７−１４０１６１号公報、特
開昭５８−６２０４６号公報、特開昭６３−７７９６３
号公報などに記載されているようなアクリル系多層構造
重合体が好ましい。また、厚みが厚く強度保持ができる
場合にはメチルメタクリレ−トを主成分とするアクリル
樹脂を用いても良い。

【００１５】本発明のアクリル樹脂フィルムは適当な基
材樹脂に熱ラミネ−トすることができる。このような基
材樹脂としてはアルリル樹脂、ポリカ−ボネ−ト樹脂、
塩化ビニル樹脂、ポリスチロ−ル樹脂などのフィルムま
たはシ−トが挙げられる。これらの基材樹脂に熱ラミネ
−トすることによって、基材樹脂の耐侯性を大きく改善
でき、更にこれを熱加工して、サンル−フ、看板、ド−
ムなどを製造することもできる。

【００１６】本発明の好ましい実施態様は次のとおりで
ある。 １．メチルメタクリレ−トと２−ヒドロキシ−４−（メ
タクリロイルオキシエトキシ）ベンゾフェノンの組成比
が重量部で９０／１０〜６０／４０である請求項２記載
の耐侯性アクリル樹脂フィルム。

【００１７】２．紫外線吸収剤を共重合させたポリマ−
と紫外線吸収剤の合計量の濃度がアクリル樹脂１００重
量部に対し１〜５重量部である請求項１記載の耐侯性ア
クリル樹脂フィルム。

【００１８】３．紫外線吸収剤を共重合させたポリマ−
の重量平均分子量が１０万以下である請求項１記載の耐
侯性アクリル樹脂フィルム。

【００１９】

【実施例】

実施例１〜６及び比較例１〜３ コポリマ−型紫外線吸収剤Ａとして２−ヒドロキシ−４
−（メタクリロイルオキシエトキシ）ベンゾフェノン３
０重量部とメタクリル酸メチル７０重量部からなる分子
量３５０００の共重合体、コポリマ−型紫外線吸収剤Ｂ
として２−ヒドロキシ−４−（メタクリロイルオキシエ
トキシ）ベンゾフェノン５０重量部とメタクリル酸メチ
ル５０重量部とからなる分子量３５０００の共重合体及
び紫外線吸収剤としてチヌビンＰ［商標名、チバガイギ
−社製：２−（５−メチル−２−ヒドロキシフェニル）
ベンゾトリアゾ−ル］を用意した。アクリル樹脂として
ハイペットＨＢＳ０００（商標名、三菱レイヨン株式会
社製）を用いて、表１の組成でそれぞれ５０μｍ、７５
μｍ、１００μｍのフィルムを作成した。

【００２０】

【表１】

【００２１】これらのフィルムについて透過光分布、全
光透過性及びブリ−ドアウト性を調べた。

【００２２】（透過光分布）各フィルムについて透過光
分布を測定した。その結果を順に図１〜図９に示す。比
較例１は、コポリマ−型紫外線吸収剤Ａを３％添加した
ものであるが、図７に示すごとく、透過曲線を見ると１
００μｍまで厚くしても、３５０mmまでしか紫外線をカ
ットできず、しかも透過のカ−ブの立上りがゆるやか
で、シャ−プにカットできていない。ちなみに厚さ１０
０μｍのこの濃度を５０μｍに換算すると６％に相当す
る。フィルムの物性が低下するのみならず、コストの上
昇にもつながってしまう。

【００２３】この傾向は、コポリマ−型紫外線吸収剤Ｂ
を３％添加した比較例２の場合も同様である。この場合
はメタクリル酸メチルの割合が少ないので、１００μｍ
のように厚くなると透過率も下がってくることがわか
る。比較例３はチヌビンＰを３％添加したフィルムであ
る。この場合は紫外線カット性能はかなり良好ではある
ものの、フィルム製膜時に、ロ−ル汚れがひどく、製造
上に問題が生じた。

【００２４】しかし実施例１〜６では、図１〜図６にみ
るように、紫外線カット性もシャ−プカット性も良好で
あり、かつチヌビンＰが１％という低濃度であるために
フィルム製膜時のロ−ル汚れも極めて少なかった。

【００２５】（全光透過性）表２は、フィルムの全光透
過性とヘ−ズの値を示したものである。実施例１〜３の
ようにメタクリル酸メチルの割合の多いコポリマ−型紫
外線吸収剤Ａを添加した場合は透明性が良く、ヘ−ズの
値も小さい。メタクリル酸メチルの割合が少ないコポリ
マ−型紫外線吸収剤Ｂを添加した場合は、実施例６のよ
うにややヘ−ズの値が高くなってくる傾向を示したが、
この程度では実用上問題ない。

【００２６】

【表２】

【００２７】（ブリ−ドアウト性）図１０及び図１１
は、実施例１の５０μｍのフィルムと比較例３の５０μ
ｍフィルムを８０℃２４時間炉加熱した後の透過光分布
をそれぞれ示したものである。比較例３のチヌビンＰ単
独ではブリ−ドアウトにより、紫外線カット能力が低下
しているが、実施例１のコポリマ−型紫外線吸収剤を併
用したものはブリ−ドアウト性が改善されることがわ
る。

【００２８】

【発明の効果】本発明のアクリル樹脂フィルムは、紫外
線吸収剤を共重合させたポリマーと紫外線吸収剤とを併
用して含有させたので、屋外での長期使用において紫外
線吸収剤のブリードアウトを生じることがなく、またフ
ィルムの製造時や他の基材樹脂への熱ラミネート時にお
いても紫外線吸収剤のブリードアウトを生じることがな
い。そして、耐候性が極めて優れているので、工業上優
れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の積層フィルムの透過光分布
図である。

【図２】本発明の実施例２の積層フィルムの透過光分布
図である。

【図３】本発明の実施例３の積層フィルムの透過光分布
図である。

【図４】本発明の実施例４の積層フィルムの透過光分布
図である。

【図５】本発明の実施例５の積層フィルムの透過光分布
図である。

【図６】本発明の実施例６の積層フィルムの透過光分布
図である。

【図７】本発明の比較例１の積層フィルムの透過光分布
図である。

【図８】本発明の比較例２の積層フィルムの透過光分布
図である。

【図９】本発明の比較例３の積層フィルムの透過光分布
図である。

【図１０】本発明の比較例３の積層フィルムのブリード
アウト性を示す図である。

【図１１】本発明の実施例１の積層フィルムのブリード
アウト性を示す図である。

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【手続補正書】

【提出日】平成４年５月２０日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】発明の名称

【補正方法】変更

【補正内容】

【発明の名称】 耐候性が改良されたアクリル樹脂フィ
ルム

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】紫外線吸収剤を共重合させたポリマ−と紫
   外線吸収剤とを含有する耐侯性アクリル樹脂フィルム。
2. 【請求項２】紫外線吸収剤を共重合させたポリマ−が、
   メチルメタクリレ−トと２−ヒドロキシ−４−（メタク
   リロイルオキシエトキシ）ベンゾフェノンの共重合体で
   ある請求項１記載の耐侯性アクリル樹脂フィルム。