JPH073955A - 建 材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 有害物質を発生しないで安全に焼却でき、耐
紫外線性が良好で黄変化や強度劣化が少なく、また、表
面滑性や耐衝撃強度も大きい建材を提供する。 【構成】 ポリプロピレン樹脂より成る建材で、ポリプ
ロピレン樹脂中に紫外線吸収剤及び光安定剤のいずれか
一方又は双方を含有させた構成とし、耐紫外線性を向上
させる。更に、補強繊維を埋入させて強度を向上させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ポリプロピレン樹脂よ
り成る耐紫外線性の良好な建材に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、テラスや車庫の屋根材その他
の外装用建材として、ポリ塩化ビニル樹脂板やポリカー
ボネート樹脂板等が使用されている。

【０００３】これらの樹脂板は強度や耐熱性が良好であ
るが、次のような問題があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】即ち、上記の樹脂板
は、地球環境保護の観点から廃棄物として安全に焼却し
難いという問題があり、しかも耐紫外線性に劣るため、
外装用建材として使用すると短期間で劣化しやすいとい
う問題があった。

【０００５】また、上記の樹脂板は表面滑性が乏しいた
め、例えば積雪地域の屋根材として使用すると雪下ろし
作業がし辛いという問題があり、気温が低下すると脆く
なって雪の重みや外部からの衝撃力で割れやすいという
問題があった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の問題を解決するた
め、第一の発明はポリプロピレン樹脂より成る建材であ
って、ポリプロピレン樹脂中に紫外線吸収剤及び光安定
剤のいずれか一方又は双方を含有せしめたことを要旨と
するものであり、第二の発明は更に補強繊維を埋入した
ことを要旨とするものである。

【０００７】

【作用】第一発明及び第二発明の建材はいずれも、ポリ
プロピレン樹脂中に含まれる紫外線吸収剤によって紫外
線が吸収され、また、光安定剤によって劣化時に発生す
るラジカルが捕捉されるので、耐紫外線性が良好であ
る。従って、外装用建材として使用しても、紫外線によ
る強度劣化や黄変化を生じることは殆どない。

【０００８】また、これらの建材はポリプロピレン樹脂
より成るものであるから、廃棄物として焼却するとき有
害物質を発生せず、安全に焼却することができる。しか
も、このポリプロピレン樹脂は表面滑性が大きく、低温
でも脆弱化しにくい樹脂であるから、これらの建材を例
えば積雪地域の屋根材等として使用すると、雪下ろし作
業がしやすくなり、雪の重みや外部からの衝撃力で簡単
に割れる心配もない。特に、第二発明の建材のように補
強繊維を埋入すると、剛性や耐衝撃強度が大きくなるた
め破損の恐れが極めて少なくなり、また、成形時や賦形
時の保形性も向上する。

【０００９】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。

【００１０】図１は第一発明の一実施例の断面図で、ポ
リプロピレン樹脂を平板状に溶融押出成形した建材１を
示している。建材１の形状は、実施例のような平板状の
他、波板状、シート状、柱状、異形状など、使用箇所に
応じた種々の形状とすることができ、例えば波板状の建
材とする場合は、平板状に押出成形したものを波付けロ
ールで波状に賦形すればよい。

【００１１】この建材１のポリプロピレン樹脂中には、
紫外線吸収剤及び光安定剤のいずれか一方又は双方を含
有させてある。従って、この建材１に太陽光が当たって
も、紫外線吸収剤によって紫外線が吸収され、また、光
安定剤によって劣化時に発生するラジカルが捕捉される
ので、紫外線による強度劣化や黄変化を生じることは少
ない。

【００１２】ポリプロピレン樹脂に含有させる紫外線吸
収剤や光安定剤は非反応型のものでも反応型のものでも
よい。非反応型紫外線吸収剤としては、例えば２−
（２′−ヒドロキシ−３′−ｔ−ブチル−５′−メチル
フェニル−５−クロロベンゾトリアゾール、メチル−３
−［３−ｔ−ブチル−５−（２−ベンゾトリアゾール−
２−イル）−４−ヒドロキシフェニル］プロピオネート
−ポリエチレングリコール、２−（２′−ヒドロキシ−
３′，５′−ジ−ｔ−ブチルフェニル）−５−クロロベ
ンゾトリアゾール、２−ヒドロキシ−４−ｎ−オクトキ
シベンゾフェノン等が使用され、反応型紫外線吸収剤と
しては、分子中に不飽和結合を一つ以上有するベンゾフ
ェノン系又はベンゾトリアゾール系の紫外線吸収剤、例
えば２−ヒドロキシ−４−（２′−メタクリロイルオキ
シエトキシ）ベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−
（２′−アクリロイルオキシエトキシ）ベンゾフェノ
ン、２−（２′−ヒドロキシ−３′−アリル−５′−ｔ
−ブチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２′−
ヒドロキシ−３′−アリル−５′−ｔ−オクチルフェニ
ル）ベンゾトリアゾール、２−（２′−ヒドロキシ−
３′−イソプロペニル−５′−ｔ−ブチルフェニル）ベ
ンゾトリアゾール、２−（２′−ヒドロキシ−３′−イ
ソプロペニル−５′−ｔ−オクチルフェニル）ベンゾト
リアゾール、２−（２′−アクリロイルオキシ−５′−
メチル）ベンゾトリアゾール等が使用される。

【００１３】また、非反応型光安定剤としては、例えば
４−４′−チオビス−（２−メチル−６−ｔ−ブチルフ
ェノール）、テトラキス（１，２，２，６，６−ペンタ
メチル−４−ピペリジル）１，２，３，４ブタンテトラ
カルボキシラート、１，３，５−トリメチル−２，４，
６−トリス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ
ベンジル）ベンゼン等が使用され、反応型光安定剤とし
ては、例えば１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−
ピペリジルメタクリレート、１，２，２，６，６−ペン
タメチル−４−ピペリジルアクリレート、２，２，６，
６−テトラメチル−４−ピペリジルメタクリレート、
２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジルアクリ
レート等が使用される。

【００１４】非反応型の紫外線吸収剤や光安定剤を含ん
だポリプロピレン樹脂より成る建材１を製造する場合
は、例えばポリプロピレン樹脂のペレットに紫外線吸収
剤や光安定剤をドライブレンドしたものを押出成形機に
投入し、成形機内部でポリプロピレン樹脂の融点以上
（但し熱分解温度以下）に加熱しながら溶融混練して、
成形機先端の押出口から板状に押出成形すればよい。こ
のようにして得られる建材１は、そのポリプロピレン樹
脂中に紫外線吸収剤や光安定剤が均一に分散した状態で
含有されており、紫外線吸収剤等がポリプロピレン樹脂
のポリマー分子と反応していない。この紫外線吸収剤や
光安定剤は揮散しやすいため、多量に含有させると該紫
外線吸収剤等が建材１の表面に移行、析出して外観が低
下する恐れがある。かといって含有量をあまり少なくす
ると、耐紫外線性を十分向上させることが困難となる。
従って、紫外線吸収剤や光安定剤の含有量は、ポリプロ
ピレン樹脂に対してそれぞれ単独で又は合計して０．０
１〜５重量％、好ましくは０．０５〜３重量％程度とす
るのがよい。

【００１５】更に、耐紫外線性を持続させる方法とし
て、反応型の紫外線吸収剤や光安定剤を含んだポリプロ
ピレン樹脂より成る建材１を製造する場合は、ポリプロ
ピレン樹脂のペレットに反応型の紫外線吸収剤や光安定
剤とラジカル反応開始剤とをドライブレンドし、これを
押出成形機に投入して成形機内部でポリプロピレン樹脂
の融点以上（但し熱分解温度以下）に加熱しながら溶融
混練し、成形機先端の押出口から板状に押出成形すれば
よい。このようにすると、成形機内部での溶融混練時に
反応型の紫外線吸収剤や光安定剤がポリプロピレン樹脂
のポリマー分子とラジカル反応し、該紫外線吸収剤等が
側鎖としてポリマー分子に結合して固定化されるので、
紫外線吸収剤等が揮散することなく長期に亘って効果を
発揮できる。従って、この場合は反応型の紫外線吸収剤
や光安定剤の含有量をポリプロピレン樹脂に対してそれ
ぞれ単独で又は合計して０．０１〜１０重量％、好まし
くは０．０５〜５重量％程度とするのがよい。このよう
に、反応型の紫外線吸収剤や光安定剤を含んだ建材１
は、該紫外線吸収剤等の含有量が同じでも、析出や揮散
による含有量の減少がないため、長期間に亘って優れた
耐紫外線性を発揮することができる。尚、ラジカル反応
開始剤としては過酸化ベンゾイル、アゾ−ｂｉｓ−イソ
ブチロニトリル、ｔ−ブチルヒドロパーオキサイド、
２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキ
シ）ヘキサン、オクタノイルパーオキサイド等が使用さ
れる。

【００１６】上記の製造法はいずれも、非反応型又は反
応型の紫外線吸収剤や光安定剤を含んだポリプロピレン
樹脂を単層で押出成形しているが、例えば共押出成形機
を用いて、該紫外線吸収剤等を含んだポリプロピレン樹
脂を上層とし、この上層よりも紫外線吸収剤等が少ない
か又は全く含まないポリプロピレン樹脂を中間層又は下
層として共押出成形することにより、表面に紫外線吸収
剤等を含んだ耐紫外線性の良好なポリプロピレン樹脂層
を有する二層ないし三層構造のポリプロピレン樹脂製建
材を製造しても良く、このような多層構造の建材も本発
明に包含されるものである。

【００１７】図２は第二発明の一実施例を示す断面図
で、前述のごとき紫外線吸収剤及び光安定剤のいずれか
一方又は双方を含有したポリプロピレン樹脂から成る建
材１の内部に補強繊維２を埋入したものである。補強繊
維２としては、ガラス繊維、炭素繊維、有機繊維等のネ
ット、マットあるいは短繊維等が好適に使用される。こ
のように補強繊維２を埋入すると、建材１の剛性や耐衝
撃強度が向上するため割れにくくなり、成形時や賦形時
の保形性も向上する。

【００１８】このような補強繊維入りの建材１を製造す
る場合は、例えば図３に示すように補強繊維２を供給ロ
ール３から連続供給すると共に、両側の押出成形機４，
４から紫外線吸収剤や光安定剤を含むポリプロピレン樹
脂１ａ，１ａを連続して押出し、これを一対のロール
５，５で両側から挟圧して融着一体化すればよい。

【００１９】この実施例では、ポリプロピレン樹脂より
成る建材１の厚み方向中間部に補強繊維２を単層状に埋
入しているが、補強繊維２を多層状に埋入させてもよ
い。また、補強繊維２としてガラス短繊維等を使用し、
建材１の内部全体に均一に埋入させてもよい。

【００２０】次に、具体的な実施例と比較例を説明す
る。 （実施例１）

【００２１】ポリプロピレン樹脂１００重量部に対し、
非反応型紫外線吸収剤として１−ヒドロキシ−４−ｎ−
オクトキシベンゾフェノンを１．５重量部加えてドライ
ブレンドし、これを押出成形機に投入して２３０℃で溶
融混練し、成形機先端の押出口から押出して薄板状の建
材を製造した。そして、この建材を切断して試験片（５
０×１００×１ｍｍ）を作成した。

【００２２】この試験片について促進耐候性試験を行
い、照射時間と黄変度（ΔＹＩ）、紫外線吸収剤の残存
率との関係を調べた。その結果を表１に示す。

【００２３】尚、促進耐候試験はキセノンウェザオメー
ター（アトラス社製）を用いて１００ｈｒ，５００ｈ
ｒ，１０００ｈｒ照射による促進試験を行い、ΔＹＩは
Σ９０カラーメジャーリングシステム（日本電色株式会
社製）により測定して求めたものである。また、残存率
は、可視紫外分光光度計ＵＶ−３１００（株式会社島津
製作所製）を用いて、それぞれの照射時間における試験
片の紫外線吸光度を測定し、それぞれの紫外線吸収剤の
最大吸収波長の吸光度変化を、照射時間０ｈｒのときの
残存率を１００として計算した値である。 （実施例２）

【００２４】ポリプロピレン樹脂１００重量部に対し、
非反応型光安定剤として４−４′−チオビス−（２−メ
チル−６−ｔ−ブチルフェノールを１．０重量部加えて
ドライブレンドし、これを押出成形機に投入して実施例
１と同様に薄板状の建材を製造し、試験片（５０×１０
０×１ｍｍ）を作成した。この試験片について実施例１
と同様に促進耐候性試験を行い、照射時間と黄変度（Δ
ＹＩ）との関係を調べた結果を表１に示す。 （実施例３）

【００２５】ポリプロピレン樹脂１００重量部に対し、
非反応型紫外線吸収剤として２−（２′−ヒドロキシ−
３，５′−ジ−ｔ−ブチルフェニル）−５−クロロベン
ゾトリアゾールを１．５重量部と、非反応型光安定剤と
して４−４′−チオビス−（２−メチル−６−ｔ−ブチ
ルフェノール）を１．０重量部加えてドライブレンド
し、これを押出成形機に投入して実施例１と同様に薄板
状の建材を製造し、試験片（５０×１００×１ｍｍ）を
作成した。この試験片について実施例１と同様に促進耐
候性試験を行い、照射時間と黄変度（ΔＹＩ）、紫外線
吸収剤の残存率との関係を調べた結果を表１に示す。 （実施例４）

【００２６】ポリプロピレン樹脂１００重量部に対し、
反応型紫外線吸収剤として２−ヒドロキシ−４−（２′
−メタクリロイルオキシエトキシ）ベンゾフェノンを
１．５重量部と、ラジカル反応開始剤として過酸化ブン
ゾイルを１．０重量部加えてドライブレンドした。この
ブレンド物を押出成形機に投入し、２３０℃に加熱して
溶融混練しながら５分間反応させ、成形機先端の押出口
から押出して薄板状の建材を製造した。そして、この建
材を切断して試験片（５０×１００×１ｍｍ）を作成し
た。この試験片について実施例１と同様に促進耐候性試
験を行い、照射時間と黄変度（ΔＹＩ）、紫外線吸収剤
の残存率との関係を調べた結果を表１に示す。 （実施例５）

【００２７】ポリプロピレン樹脂１００重量部に対し、
反応型光安定剤として１，２，２，６，６−ペンタメチ
ル−４−ピペリジルメタクリレートを２．０重量部と、
ラジカル反応開始剤として過酸化ベンゾイルを１．０重
量部加えてドライブレンドし、これを押出成形機に投入
して実施例４と同様に薄板状の建材を製造し、試験片
（５０×１００×１ｍｍ）を作成した。この試験片につ
いて実施例１と同様に促進耐候性試験を行い、照射時間
と黄変度（ΔＹＩ）との関係を調べた結果を表１に示
す。 （実施例６）

【００２８】ポリプロピレン樹脂１００重量部に対し、
反応型紫外線吸収剤として２−ヒドロキシ−４−（２′
−アクリロイルオキシエトキシ）ベンゾフェノンを１．
５重量部と、反応型光安定剤として１，２，２，６，６
−ペンタメチル−４−ピペリジルアクリレートを１．０
重量部と、ラジカル反応開始剤として過酸化ベンゾイル
を１．０重量部加えてドライブレンドし、これを押出成
形機に投入して実施例４と同様に薄板状の建材を製造
し、試験片X（５０×１００×１ｍｍ）Yを作成した。こ
の試験片について実施例１と同様に促進耐候性試験を行
い、照射時間と黄変度（ΔＹＩ）、紫外線吸収剤の残存
率との関係を調べた結果を表１に示す。 （比較例１）

【００２９】ポリプロピレン樹脂を押出成形して薄板状
の建材を製造し、これを切断して試験片（５０×１００
×１ｍｍ）を作製した。この試験片について実施例１と
同様に促進耐候性試験を行い、照射時間と黄変度（ΔＹ
Ｉ）との関係を調べた結果を表１に示す。

【００３０】

【表１】

【００３１】この表１から、実施例１〜６のポリプロピ
レン樹脂製建材はいずれも、紫外線吸収剤を含まないポ
リプロピレン樹脂製建材（比較例１）に比べて、１００
０時間の紫外線照射後の黄変度（ΔＹＩ）が少なく、良
好な耐紫外線性を発揮することが判る。特に、実施例４
〜６のポリプロピレン樹脂製建材は、含有される紫外線
吸収剤等の大部分がポリマー分子と結合して固定化され
た状態で含有されているため、長時間照射における黄変
度が極めて小さく、紫外線吸収剤の残存率が大であり、
極めて優れた耐紫外線性を維持することが判る。 （実施例７〜１２）

【００３２】実施例１〜６のドライブレンド物をそれぞ
れ左右の押出成形機に投入し、２３０°で溶融混練して
先端の押出口から０．５ｍｍのシート状に押出すと共
に、その間にガラス繊維ネット（繊維の太さ：０．１５
ｍｍ、網目の大きさ：４×４ｍｍ）を供給して一対のロ
ーラで圧着一体化し、中間にガラス繊維ネットが埋入さ
れた６種類の建材を製造した。そして、各建材を切断し
て６種類の試験片（５０×１００×１ｍｍ）を作製し、
実施例１と同様に促進耐候性試験を行なって照射時間と
黄変度（ΔＹＩ）、紫外線吸収剤の残存率との関係を調
べたところ、実施例１〜６の試験片と略同様の結果が得
られた。

【００３３】更に、実施例７〜１２の各試験片と比較例
１の試験片について、ＪＩＳ Ａ５７０２に準じて耐衝
撃試験を行ったところ、実施例７〜１２の試験片はいず
れも１ｋｇの剛球で１８００ｍｍ以上の耐衝撃強度を有
し、比較例１の試験片よりも遥かに優れていた。

【００３４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、ポリプ
ロピレン樹脂中に紫外線吸収剤や光安定剤を含む本発明
の建材は耐紫外線性が良好で、外装用建材として使用し
ても黄変化や強度劣化が少ないという効果を奏し、特に
反応型の紫外線吸収剤や光安定剤を含むものは長期間に
亘って優れた耐紫外線性を持続することができる。しか
も、本発明の建材はポリプロピレン樹脂より成るもので
あるから、廃棄物として焼却するとき有害物質を発生せ
ず安全に焼却することができ、また、ポリプロピレン樹
脂は表面滑性が大きく低温でも脆弱化しにくい樹脂であ
るから、本発明の建材を例えば積雪地域の屋根材等とし
て使用すると、雪下ろし作業がしやすくなり、雪の重み
や外部からの衝撃力で簡単に割れる心配もないといった
効果を奏する。特に、補強繊維を埋入した建材は剛性や
耐衝撃強度が向上するため破損の恐れが極めて少なく、
成形時や賦形時の保形性も良好である。

【図面の簡単な説明】

【図１】第一発明の建材の一実施例を示す断面図であ
る。

【図２】第二発明の建材の一実施例を示す断面図であ
る。

【図３】同実施例の建材の一製法例を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１ 紫外線吸収剤及び光安定剤の何れか一方又は双方を
反応させたポリプロピレン樹脂より成る平板状の建材 ２ 補強繊維

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 隆明 大阪市中央区安土町２丁目３番13号 タキ ロン株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ポリプロピレン樹脂より成る建材であっ
   て、ポリプロピレン樹脂中に紫外線吸収剤及び光安定剤
   のいずれか一方又は双方を含有せしめたことを特徴とす
   る建材。
2. 【請求項２】ポリプロピレン樹脂から成る建材であっ
   て、ポリプロピレン樹脂中に紫外線吸収剤及び光安定剤
   のいずれか一方又は双方を含有せしめると共に、補強繊
   維を埋入したことを特徴とする建材。