JP3129959B2

JP3129959B2 - 紫外線遮蔽性塗料及び紫外線遮蔽膜付き加工品

Info

Publication number: JP3129959B2
Application number: JP08021568A
Authority: JP
Inventors: 淳岸本; 到佐久間; 健三寺本
Original assignee: Sumitomo Osaka Cement Co Ltd; Sekisui Kasei Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Osaka Cement Co Ltd; Sekisui Kasei Co Ltd
Priority date: 1996-02-07
Filing date: 1996-02-07
Publication date: 2001-01-31
Anticipated expiration: 2016-02-07
Also published as: JPH09208864A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、紫外線遮蔽機能を
有する紫外線遮蔽性塗料及び紫外線遮蔽膜付き加工品に
関する。

【０００２】

【従来の技術】紫外線遮蔽機能を有する塗料としては、
透明で紫外線遮蔽性を有する粉体として知られているベ
ンゾフェノンやベンゾトリアゾール系の有機系物質を合
成樹脂に混ぜて、塗膜化して使用されている。これらの
有機系の紫外線吸収剤を含有させた塗料は、紫外線を吸
収するが、それに伴ってそれ自身が劣化変色し、黄色か
ら褐色に変わるし、最後には紫外線吸収能力が飽和し、
それ以上は紫外線を吸収しなくなる。また、これらに用
いられている有機系の紫外線吸収剤は、一般的に樹脂に
対する溶解度があまり高くないため、高濃度で有機系紫
外線吸収剤を含有する樹脂を製造することが難しく、十
分に紫外線を遮断しようとすると、それら物質の添加量
が大きくなり、塗膜強度を著しく低下させることにな
る。更に、一般に、有機系紫外線吸収剤は樹脂よりブリ
ードアウトしやすく、樹脂の表面に出てくる傾向がある
ので、経時的に濃度が下がり、性能が低下する懸念があ
る。そして、このこと以外にも、有機系紫外線吸収剤は
繰り返し皮膚と接触するとき、アレルギー症状を引き起
こす可能性が指摘されており、人体に対しても保健衛生
上の問題点がある。

【０００３】一方、無機系の紫外線遮蔽剤として、酸化
亜鉛、酸化チタン、酸化セリウムなどの金属酸化物の微
粒子があるが、これらの微粒子の場合、表面積が大き
く、表面活性が著しく高いため、二次凝集体となり易
く、一次粒子に分散するのが困難である。また、酸化チ
タン、酸化亜鉛には光触媒活性があるため、紫外線によ
り粉体表面付近の有機物の分解・劣化を引き起こしてし
まう。更に、酸化亜鉛は塗料表面に出ている場合、空気
中の水分等により水酸化亜鉛に変質し、白濁してしま
い、耐久性に劣る。酸化亜鉛は併用する樹脂によって
は、反応性があるため、併用できる樹脂の範囲が狭くな
ってしまう。その上、無機系の紫外線遮蔽微粒子は比重
が高いため、塗料中で重力沈降が起こりやすく、再分散
性に劣る。また、酸化チタン、酸化セリウムは等電点が
中性によっているため、安定な分散状態を維持しにく
い。等々、無機系の紫外線遮蔽微粒子には、以上のよう
な多くの問題点がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は従来の技術に
おける前記問題点を解消するためのものであり、そのた
めの課題は、金属酸化物微粒子を樹脂粉体に含有させて
使用することにより、金属酸化物微粒子を使用する場合
に伴う技術的困難さと有機系紫外線吸収剤の存在に伴う
弊害とを共に解消した紫外線遮蔽性塗料及び紫外線遮蔽
膜付き加工品を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を達
成できるようにするため、請求項１に係る紫外線遮蔽性
塗料は、紫外線遮蔽剤と、当該紫外線遮蔽剤に対し 1〜
50 重量％の分散剤とを樹脂モノマーに分散させて、紫
外線遮蔽剤の分散粒子径を 0.003〜0.1 μｍに維持しな
がら、懸濁重合あるいは乳化重合を行うことによって作
成された樹脂粉体とビヒクル成分とからなる紫外線遮蔽
膜を形成することを特徴とするものである。

【０００６】請求項２に係る紫外線遮蔽性塗料は、前記
樹脂粉体の平均粒径が 0.1〜 50 μｍであることを特徴
とする。

【０００７】請求項３に係る紫外線遮蔽性塗料は、前記
樹脂粉体において、紫外線遮蔽剤重量が樹脂粉体重量中
1〜 80 重量％であることを特徴とする。

【０００８】請求項４に係る紫外線遮蔽性塗料は、前記
紫外線遮蔽膜において、樹脂粉体重量が紫外線遮蔽膜重
量中 5〜 95 重量％であることを特徴とする。

【０００９】請求項５に係る紫外線遮蔽性塗料は、前記
紫外線遮蔽剤が酸化亜鉛、酸化チタン、酸化セリウムの
うち少なくとも１種類から選ばれたものであることを特
徴とする。

【００１０】請求項６に係る紫外線遮蔽膜付き加工品
は、請求項１〜５のいずれかに記載の紫外線遮蔽性塗料
から形成された紫外線遮蔽膜が基材の表面に形成されて
いることを特徴とする。

【００１１】

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を具体
的に説明する。塗料は、一次粒子径が 0.003〜0.1 μｍ
の紫外線遮蔽機能を有する金属酸化物を内包した球状樹
脂粉体を利用したものである。紫外線遮蔽機能は、物質
の紫外線吸収によるものであるが、物質の粒子径が大き
くなることによる光の散乱による紫外線の保護作用等も
含まれる。

【００１３】この紫外線遮蔽機能を有する金属酸化物
（以下、紫外線遮蔽剤という）を内包した球状樹脂粉体
は、紫外線遮蔽剤を樹脂粉体に含有させ、この樹脂粉体
を 0.1〜 50 μｍの粒径に形成したものである。そし
て、この球状樹脂粉体は紫外線遮蔽剤となる金属酸化物
のうち少なくとも１種類を全重量のうち 1〜 80 重量％
含有し、樹脂マトリックス中に分散している金属酸化物
の粒子径（以下、分散粒子径という）を 0.003〜0.1 μ
ｍとする。この分散粒子径 0.003〜0.1 μｍの紫外線遮
蔽剤は、樹脂中に固定されているため、当然、再凝集す
ることなく、粒成長はしない。このため、透明性が十分
に高い樹脂を選択するならば、樹脂中の紫外線遮蔽剤も
分散粒子径が 0.003〜0.1 μｍで可視光透過性が高いの
で、このような紫外線遮蔽剤を含有する樹脂粉体は全体
としても透明性に優れたものとなる。このとき使用され
ている紫外線遮蔽剤が機能材料の場合にはその性能は一
層高まることとなる。

【００１４】使用できる具体的な紫外線遮蔽剤として
は、無機系の紫外線吸収剤である酸化亜鉛、酸化チタ
ン、酸化セリウム、酸化ジルコニウムなどが一般的であ
る。これらの中でも酸化亜鉛、酸化チタン、酸化セリウ
ムなどが、安全衛生上、およびブリードアウトしない、
あるいは耐候性に優れるなどの点から好ましく使用さ
れ、また必要に応じて数種類併用する場合もある。

【００１５】そして、塗料に透明性が要求される場合、
および、紫外線遮蔽性を十分に発揮させるためには、そ
の一次粒子径を 0.003〜0.1 μｍとし、更に透明性およ
び紫外線遮蔽性の点からして好ましくは 0.003〜0.05μ
ｍが良く、そして、樹脂粉体中への分散粒子径も 0.003
〜0.1 μｍ、さらに好ましくは 0.003〜0.05μｍが良
い。

【００１６】紫外線遮蔽剤の含有量は、樹脂粉体重量中
1〜 80 重量％とする。この含有量が１重量％未満では
実質的に紫外線遮蔽能を付与することが難しく、成形体
に紫外線遮蔽剤含有量１重量％未満の樹脂粉体を添加し
て紫外線遮蔽能を付与しようとする場合には、樹脂粉体
を大量に添加しなければならなくなる。また、含有量が
80 重量％を超えると、逆に、十分過ぎるほどの紫外線
遮蔽能を有するが、塗料に紫外線遮蔽性を均一に付与す
るためには一定量以上の樹脂粉体を添加する必要がある
ため、過剰に添加されることになって紫外線遮蔽剤が有
効に使用されず、原料に無駄が生じる。

【００１７】この樹脂粉体は、紫外線遮蔽剤を球状樹脂
粉体に内包したものであるので、容易に分散し、紫外線
遮蔽剤の透明性及び高機能性という長所を生かしつつ、
ビヒクル成分の制約、光触媒活性、耐水性等の欠点を改
善することができるようになる。また、紫外線遮蔽剤を
球状樹脂粉体に内包しているので見かけの比重が樹脂に
近くなり沈降に対する安定性および再分散性が良くな
る。

【００１８】前述のとおり、樹脂粉体に含まれる紫外線
遮蔽剤の分散粒子径は 0.003〜0.1μｍとする。更に好
ましくは 0.003〜0.05μｍでなくてはならない。この粒
子径が 0.1μｍを超えると分散粒子の可視光線に対する
散乱係数が大きくなり、透明性が著しく損なわれ、ま
た、 0.003μｍ未満では結晶化が低下して紫外線遮蔽機
能を発現しなくなる。樹脂中での分散粒子径を 0.003〜
0.05μｍにするためには、出発原料である紫外線遮蔽剤
の粒径もまた 0.003〜0.05μｍでなければならない。一
次粒子径が 0.003μｍ未満では結晶化度が低下して紫外
線遮蔽機能を発現しなくなり、また、0.1 μｍを超える
と光透過性が低下して透明性が悪くなる。これに対し
て、一次粒子径が0.1 μｍ以下ならば、工業的に量産可
能な範囲である0.003μｍ以上であれば、樹脂粉体の製
造に支障が生じない。このような紫外線遮蔽剤となる金
属酸化物の微粒子は、例えば特開平２−３１１３１４号
公報に記載されている方法で製造することができる。

【００１９】次に、樹脂粉体中の紫外線遮蔽剤の含有率
は 1〜 80 重量％とする。紫外線遮蔽剤の含有率が１重
量％未満では含有率が少なすぎ、例えば、この紫外線遮
蔽剤が機能材料であって、これを含有する樹脂粉体を塗
料に配合して当該紫外線遮蔽剤が持つ機能を塗料に与え
ようとしても、十分に性能を発揮させるためには樹脂粉
体を大量に配合しなければならず、配合設計がきわめて
難しくなる。また、含有率が 80 重量％を超過するよう
になると、重合前の分散液を製造する段階で、樹脂モノ
マーに対する紫外線遮蔽剤の量が多すぎ、この分散液の
粘度が非常に高くなり、紫外線遮蔽剤に対して効果的に
エネルギーを与えることがでのないため、紫外線遮蔽剤
を高分散状態にすることが困難になる。

【００２０】塗料に使用される樹脂粉体は、平均粒子径
を 0.1〜 50 μｍの範囲とする。平均粒子径が 0.1μｍ
未満では紫外線遮蔽剤を含む樹脂粉体の製造が困難とな
り、 50 μｍを超えると粒子径が大きすぎて塗膜に紫外
線遮蔽性を均一に付与することが難しくなる。また、塗
膜を透明性の高いものとする場合、上記粉体の粒子径
は、塗膜の表面性状に影響を及ぼさないように塗膜の厚
みに対して十分小さい方が良く、逆に、塗膜につや消し
性を付与する場合には、上記粉体の粒子径は塗膜の厚み
と同程度のものとすれば良い。

【００２１】樹脂粉体を製造する際に用いられる樹脂モ
ノマーとしては、懸濁重合もしくは乳化重合が可能なも
のであれば使用することができ、例えば、スチレン、α
−メチルスチレン、ハロゲン化スチレン、ジビニルベン
ゼン等の芳香族ビニル単量体、酢酸ビニル等のビニルエ
ステル類、アクリロニトリル等の不飽和ニトリル、アク
リル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチ
ル、メタクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、メタクリ
ル酸ブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリ
ル酸２−エチルヘキシルなどのエチレン性不飽和カルボ
ン酸アルキルエステル、ジビニルベンゼン、ジシクロペ
ンテニルアクリレート、ジシクロペンテニルメタクリレ
ート、エチレングリコールジアクリレート、エチレング
リコールジメタクリレート等の一分子中に２個以上のエ
チレン性不飽和結合を有する重合性ビニル系モノマー
が、製造工程上好ましく使用される。

【００２２】樹脂粉体と混合して、塗料にするためのバ
インダーあるいは造膜成分として作用するビヒクル成分
としては、アクリル系、ビニル系、カーボネート系、ポ
リエステル系、ウレタン系、エポキシ系、ポリプロピレ
ン系、シリコン系、スチレン系、フッ素系、セルロース
系等、皮膜を形成し得る種々の重合体、あるいはそれら
の各種変成物等が使用できる。その各種変性物の使用方
法には、例えば、ビヒクル成分に溶剤を溶解させたも
の、粉体塗料にされたもの、ビヒクル成分のみで液体状
である紫外線硬化・電子線硬化できるモルマー、オリゴ
マー混合物を利用するもの等がある。

【００２３】特に、透明性に優れた皮膜を得たい場合に
は、樹脂粉体の樹脂の屈折率と、ビビクル成分の屈折率
が同一のものを選択すれば良い。また、半透明状の皮膜
を得たい場合には、樹脂粉体の樹脂の屈折率とビヒクル
成分の屈折率に差があるものを選択すれば良い。例え
ば、アクリル系の樹脂粉体とアクリル系樹脂のビヒクル
との組合せであれば透明性に優れた塗膜が得られるし、
スチレン系の樹脂粉体とアクリル系樹脂のビヒクルとの
組合せであれば半透明状の皮膜を得ることができる。こ
れらビヒクル成分は、溶剤に溶解するものであっても、
エマルジョンとして存在するものであっても良く、使用
目的に応じて適宜選択される。

【００２４】また、溶剤は、樹脂粉体およびビヒクル成
分の樹脂の特性によって適宜選択することができ、通常
は、水、アルコール類（エチルアルコール、メチルアル
コール、イソプロピルアルコール）、エステル類（酢酸
エチル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル）、ケトン類
（アセトン、メチルエチルケトン［ＭＥＫ］、メチルイ
ソブチルケトン）、エーテル類（セロソルブ、ブチルセ
ロソルブ）、テルぺン類（ターぺンチン、ジぺンテン）
などである。

【００２５】また、塗装性や皮膜性能を高めるための補
助剤として、分散剤、界面活性剤、沈降防止剤、湿潤
剤、たれ止め剤、消泡剤、酸化防止剤などを必要に応じ
て適量配合することができる。また、皮膜の透明性を阻
害しない範囲で、体質顔料、着色顔料、染料などを添加
することもできる。

【００２６】樹脂粉体の製造方法は、紫外線遮蔽剤とし
て酸化亜鉛、酸化チタン、酸化セリウムのうち少なくと
も１種類の金属酸化物の微粒子と、当該紫外線遮蔽剤に
対し1〜 50 重量％の分散剤とを、前記樹脂モノマーに
分散させて紫外線遮蔽剤の分散微粒子径が 0.003〜0.1
μｍとなる分散液を調整し、この分散液を懸濁重合もし
くは乳化重合させることにより樹脂粉体を製造する。こ
のようにして得られた紫外線遮蔽性樹脂粉体を使用し
て、紫外線遮蔽性塗料を作成する。

【００２７】このような塗料で塗膜を作成する方法とし
ては、公知の塗布方法はいずれも利用可能である。例え
ば、フローコーター、スピンコーター、スプレイ法、デ
ィッピング法、ドクターブレード、バーコート、凸版印
刷、グラビア印刷、スクリーン印刷、パッド印刷、平板
印刷、プレキソ印刷等と組み合わせて塗装することがで
きる。

【００２８】上記塗料は、均一化できるほどの流動性を
持たせ、固形分はバインダーで硬化する程度のものが必
要であるので、樹脂粉末は固形分中の 95 重量％以下で
ないと塗膜は著しく脆くなる。また本発明による樹脂粉
体が 5重量％未満であると紫外線遮蔽剤である金属酸化
物を通過しない光線の割合が増え、紫外線吸収効率が減
るため好ましくない。しかしながら、この範囲を逸脱し
ても紫外線吸収能力がなくなるわけではない。

【００２９】上記塗料から形成される塗膜の厚みは１〜
100 μｍであることが好ましい。この塗膜厚が１μｍ未
満では十分な紫外線遮蔽効果が得られにくく、塗膜厚が
100μｍを超える場合にはより大きな紫外線遮蔽効果は
期待できなくなる。また、塗料を塗布して乾燥させた塗
膜の上に透明な樹脂だけの塗料をオーバーコートするこ
とにより、塗膜の透明性は向上する。また、クリアラッ
カー等を上塗りすると、表面の樹脂粉体に起因する微細
な凹凸が埋められて、乱反射が抑制され、透明性が向上
する。また、逆に、表面を平滑化しなければ、紫外線遮
蔽膜に艶消し性を付与することもできる。また、ここで
使用される樹脂粉体の樹脂成分及びビヒクル成分に耐候
性の優れた樹脂を選択するならば、製造される塗料は耐
候性に優れたものとなる。

【００３０】このようにして得られる紫外線遮蔽性塗料
は、例えば、窓ガラス、ショーウインドウ、農業ハウ
ス、透明食品包装紙、透明食品包装用フィルム、ショー
ケース、照明シェード、ポスター、看板、カラー写真、
医薬瓶、ＰＥＴボトルのようなプラスチック、ガラス、
紙、または金属からなるフィルム、板、糸、または成形
体のいずれかの基材に、耐候性塗料として有効に使用さ
れる。また、基材が写真、印刷、カラーコピー等の色彩
が施されている広告・表示物である場合には紫外線遮蔽
機能が変色を防止して色彩を効果的に維持させる。さら
にまた、紫外線遮蔽性塗料としては、溶媒を伴った液状
の塗料、溶媒を伴わない粉体の塗料、または溶媒を伴わ
ない液体の塗料等の多種の形態をとることができ、浸漬
塗装、静電塗装等に適用して用途を拡大させることがで
きる。

【００３１】このような実施の態様に対する別態様とし
て、有機系紫外線吸収剤を製品や環境の汚染等の有機系
紫外線吸収剤の使用に起因する問題点を生じない範囲
で、微量添加し、無機系と有機系の紫外線吸収剤を併用
することにより両者の利点を利用できるようにしてもよ
い。この場合の有機系紫外線吸収剤としては、サリチル
酸系紫外線吸収剤、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ベ
ンゾトリアゾール系紫外線吸収剤あるいはシアノアクリ
レート系紫外線吸収剤などが例示される。サリチル酸系
紫外線吸収剤としては、ｐ−ｔ−ブチルフェニルサリシ
レート、ｐ−オクチルフェニルサリシレート等がある。
ベンゾフェノン系紫外線吸収剤としては、２，４ドロキ
シ−４−メトキシ−５−スルホベンゾフェノン等があ
る。ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤としては、２−
（２−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）ベンゾトリア
ゾール、２−（２−ヒドロキシ−５−タ−シャリ−ブチ
ルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２−ヒドロキ
シ−３−５−ジタ−シャリ−ブチルフェニル）−５−ク
ロロベンゾトリアゾール等がある。シアノアクリレート
系紫外線吸収剤としては、２−エチルヘキシル−２−シ
アノ−３，３−ジフェニルアクリレート、エチル−２−
シアノ−３，３−ジフェニルアクリレート等がある。

【００３２】

【実施例】次に、実施例を説明する。ただし、本発明が
これらに限定されるものでないことは言うまでもない。（１）分散液〔実施例１〕次の各材料を混合し、ボールミルを用いて
２時間分散処理を行い、微粒子酸化亜鉛の分散液を得
た。微粒子酸化亜鉛（平均粒子径 0.02 μｍ）４０重量部メタクリル酸メチル（樹脂モノマー）５０重量部スルホコハク酸ジオクチルナトリウム（分散剤）１０重量部

【００３３】〔実施例２〕次の各材料を混合し、サンド
ミルを用いて３時間分散処理を行い、微粒子酸化セリウ
ムの分散液を得た。微粒子酸化セリウム（平均粒子径 0.02 μｍ）３７重量部メタクリル酸メチル（樹脂モノマー）５５重量部ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸（分散剤）８重量部

【００３４】〔実施例３〕次の各材料を混合し、超音波
分散機を用いて２時間分散処理を行い、微粒子酸化チタ
ンの分散液を得た。微粒子酸化チタン（平均粒子径 0.04 μｍ）４０重量部メタクリル酸メチル（樹脂モノマー）５０重量部スルホコハク酸ラウリル２ナトリウム（分散剤）１０重量部以上の実施例１〜３につき分散液中における金属酸化物
の分散粒子の粒度分布を調べるために、電気泳動光散乱
光度計（大塚電子製）を用いて測定を行った。その測定
結果を図１〜３に示す。

【００３５】（２）懸濁重合〔実施例４〕各相を次に示す配合で作製した。樹脂モノマー相分散液（実施例１〜３による）４０重量部メタクリル酸メチル（樹脂モノマー）４０重量部エチレングリコールジメタクリレート（樹脂モノマー）２０重量部 2,2-アゾビス2,4-ジメチルバレロニトリル（重合開始剤）０．２重量部水相水５００重量部ポリビニルアルコール（ケン化度８７％）１０重量部

【００３６】樹脂モノマー相と水相とを混合し、これを
ホモミキサーで微細化し、モノマー滴が表１に示す樹脂
粉体の平均粒子径と同じ粒子径になるように調整した。
次に、この分散体を攪拌機および温度計を備えた反応装
置に移し、50℃に昇温して重合を開始させた。さらに、
５時間、この温度で重合させた後、室温まで冷却し、吸
引濾過にて得られた樹脂粉体を分離した。適量の温水そ
してメタノールで洗浄したのち、室温にて乾燥させた。

【００３７】（３）乳化重合上記実施例４は、重合方法として懸濁重合を用いる場合
について述べたものであるが、重合に先立つ前段階とし
て、金属酸化物の分散粒子径が 0.003〜0.1μｍの分散
液を用意するならば、懸濁重合に限定されるものではな
く、乳化重合の方法を用いることもできる。乳化重合の
プロセスは次の通りである。すなわち、金属酸化物の微
粒子を、前述と全く同じ方法により、樹脂モノマー中に
高分散させて分散液を作製する。一方、重合触媒を水に
添加し溶解させる。乳化剤の存在下で、これら２液を混
合しながら昇温し、重合反応を開始させる。重合が終了
したら、濾過洗浄し、そして乾燥させて、樹脂粉体を得
る。乳化重合の場合、一般的に懸濁重合の場合よりも粒
径の小さな樹脂粉体が得られる。

【００３８】〔実施例５〕攪拌装置付きのステンレス製
密閉容器を用い、蒸留水９００重量部、及び過硫酸カリ
ウム 1.0重量部をこれに入れて密閉し、 5℃に冷却した
後、上部空間を窒素置換した。次に、これに実施例１で
作製した微粒子酸化亜鉛の分散液１０重量部、スチレン
９０重量部を添加した。そして攪拌しながら液温を 70
℃に昇温させて重合を開始させた。引き続き２４時間こ
の温度を維持して重合を行わせた後、冷却して室温に戻
し、次に攪拌しながら１５重量％の塩化ナトリウム水溶
液を加えて樹脂粉体を沈殿させた。得られた樹脂粉体を
純水で十分に洗浄し、ついで乾燥させて最終生成物を得
た。実施例４、実施例５によって得られた樹脂粉体をそ
れぞれアクリル系樹脂に埋めてミクロトムにより厚さ
0.1μｍに切り出した。この薄片を透過型電子顕微鏡
（ＴＥＭ）で観察し、樹脂中における金属酸化物の分散
粒子径を測定した。この結果を表１に示す。

【００３９】

【表１】

【００４０】（４）樹脂粉体を塗料に配合した場合〔実施例６〜９〕以下の配合により、紫外線遮蔽能と耐
候性を持つ塗料を作った。樹脂粉体２０重量部ビヒクル（アクリル樹脂）４０重量部溶媒４０重量部ここで樹脂粉体は実施例４、実施例５で作製したものを
用い、溶媒は水、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、トル
エンから選択した。また、実施例９については、ビヒク
ルとしてアクリル樹脂の代わりにセルロース樹脂１重量
部を使用した。この塗料をバーコーター、ドクターブレ
ード、スプレー法、浸漬法のうちから選ばれる方法によ
り、各基材へ塗布した。乾燥後の各試料について、サン
シャインウェザーメーターで 500時間の加速曝露試験を
行い、各試料の耐候性あるいは紫外線遮蔽率について評
価した。その結果を表２に示す。

【００４１】

【表２】

【００４２】〔比較例１〜３〕比較例１および２につい
ては、実施例６の場合の樹脂粉体の代わりに２重量部の
２−（２’−ヒドロキシ５’−メチルフェニル）ベンゾ
トリアゾール（有機系紫外線吸収剤）または微粒子酸化
亜鉛（住友大阪セメント製、平均粒径 0.02 μｍ）を用
い、比較例３については、樹脂粉体の代わりにポリスチ
レン微粒子（粒径 0.5μｍ）２０重量部と微粒子酸化亜
鉛１重量部を用いて、他の成分及び製造プロセスは実施
例６と同じにして試料を作製した。各試料についてサン
シャインウェザーメーターで 500時間の加速曝露試験を
行い、各試料の耐候性あるいは紫外線遮蔽率について評
価した。その結果を表３に示す。

【００４３】

【表３】

【００４４】実施例６〜９の結果より、作製した樹脂粉
体を使用して、紫外線遮蔽塗料を作り、基材に塗布した
場合、この塗膜は紫外線遮蔽性、耐候性に優れているこ
とがわかる。これに対して、比較例１〜３のように、有
機系の紫外線吸収剤あるいは粒子径が 0.1μｍ以下の酸
化亜鉛微粉末を直接原料として配合した塗料から作製し
た塗膜は、耐候性が劣っていることがわかる。

【００４５】〔実施例１０〕以下の配合により、紫外線
遮蔽性と艶消し性とを持つ塗料を作った。樹脂粉体２０重量部ビヒクル（アクリル樹脂）４０重量部溶媒４０重量部ここで樹脂粉体は実施例４で作製した樹脂粉体Ｎｏ．１
を用いた。また、溶媒は、イソプロパノールを使用し
た。この塗料をバーコーターにより厚さ３ｍｍのポリス
チレン板へ塗布した後、乾燥し、 10 μｍの艶消し塗膜
を得た。

【００４６】〔比較例４〕実施例１０の場合の樹脂粉体
の代わりに、４重量部の微粒子酸化亜鉛（住友大阪セメ
ント製、平均粒径０．０２μｍ）と、艶消し剤として架
橋ＰＭＭＡ微粒子（積水化成品製、平均粒径８μｍ）を
６重量部用いた。他の成分及び製造プロセスは実施例１
０と同じにして試料を作製した。

【００４７】実施例１０と比較例４の試料について、サ
ンシャインウェザーメーターによる500時間の加速曝露
試験を行い、試料の耐候性について評価した。その結
果、比較例４の試料では基材にところどころ黄変が見ら
れたが、実施例１０の試料では黄変は見られず、実施例
１０の紫外線遮蔽・艶消し塗料は耐候性に優れたもので
あることがわかった。

【００４８】

【発明の効果】以上のように本発明においては、請求項
１に係る紫外線遮蔽性塗料では、樹脂モノマーに分散さ
せた紫外線遮蔽剤の分散粒子径を 0.003〜0.1 μｍに維
持しながら懸濁重合あるいは乳化重合を行うことによっ
て作成された樹脂粉体とビヒクル成分とからなる紫外線
遮蔽膜を形成したことによって、紫外線遮蔽効果および
可視光線透過性に優れた、粒径の小さい球状の樹脂粉体
を内包させて分散性を向上させ、紫外線遮蔽剤の有する
機能を生かしつつ、ビヒクル成分の制約、光触媒性、耐
水性等の欠点を改善することができ、紫外線遮蔽効果に
優れ、透明性、衛生性、耐候性等が非常に優れた均一な
紫外線遮蔽膜を形成できて、塗料原料として金属酸化物
微粒子を使用する場合に伴う技術的困難さと有機系紫外
線吸収剤のみを用いることの弊害とを解消することがで
き、黄変防止あるいは褪色防止にすぐれた塗料を実現さ
せることができる。

【００４９】請求項２に係る紫外線遮蔽性塗料では、樹
脂粉体の平均粒径を 0.1〜 50 μｍとしたことによっ
て、紫外線遮蔽剤の分散性に優れた樹脂粉体を作製する
ことができ、塗料あるいは塗膜に紫外線遮蔽剤を均一に
分散させることができる。

【００５０】請求項３に係る紫外線遮蔽性塗料では、樹
脂粉体の紫外線遮蔽剤重量が樹脂粉体重量中 1〜 80 重
量％としたことにより、適当な配合量で紫外線遮蔽剤の
有する機能を塗料に付与することができる。

【００５１】請求項４に係る紫外線遮蔽性塗料では、紫
外線遮蔽膜の樹脂粉体重量が紫外線遮蔽膜重量中 5〜 9
5 重量％としたことによって、適度な流動性を有し、塗
布後に均一な皮膜と紫外線遮蔽性を得ることができる。

【００５２】請求項５に係る紫外線遮蔽性塗料では、紫
外線遮蔽剤を酸化亜鉛、酸化チタン、酸化セリウムのう
ち少なくとも１種類から選ばれたものとしたことによっ
て、紫外線遮蔽性のある金属酸化物を添加するたとによ
り得られる透明性、艶消し性、耐候性、耐熱性等の多様
な機能を塗料に付与することができる。

【００５３】請求項６に係る紫外線遮蔽膜付き加工品で
は、紫外線遮蔽性塗料から形成された紫外線遮蔽膜を基
剤の表面に形成させたことによって、紫外線遮蔽膜付き
加工品に均一で適当な紫外線遮蔽効果を与えることがで
きる。

【００５４】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における実施例１の粒度分布を示す棒グ
ラフである。

【図２】本発明における実施例２の粒度分布を示す棒グ
ラフである。

【図３】本発明における実施例３の粒度分布を示す棒グ
ラフである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩＣ０９Ｋ 3/00 １０４Ｃ０９Ｋ 3/00 １０４Ｚ (72)発明者寺本健三滋賀県甲賀郡水口町泉1259 積水化成品工業株式会社内 (56)参考文献国際公開95／33688（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C09D 201/00 C09D 5/32 B05D 5/00 C08F 2/44 C09D 5/32 C09K 3/00 ＣＡ（ＳＴＮ) ＣＡＯＬＤ（ＳＴＮ) ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ) ＷＰＩＤＳ（ＳＴＮ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】紫外線遮蔽剤と、当該紫外線遮蔽剤に対し
1〜 50 重量％の分散剤とを樹脂モノマーに分散させ
て、紫外線遮蔽剤の分散粒子径を 0.003〜0.1 μｍに維
持しながら、懸濁重合あるいは乳化重合を行うことによ
って作成された樹脂粉体とビヒクル成分とからなる紫外
線遮蔽膜を形成することを特徴とする紫外線遮蔽性塗
料。
【請求項２】前記樹脂粉体の平均粒径が 0.1〜 50 μｍ
であることを特徴とする請求項１記載の紫外線遮蔽性塗
料。
【請求項３】前記樹脂粉体において、紫外線遮蔽剤重量
が樹脂粉体重量中 1〜 80 重量％であることを特徴とす
る請求項１〜２のいずれかに記載の紫外線遮蔽性塗料。
【請求項４】前記紫外線遮蔽膜において、前記紫外線遮
蔽剤を内包させた樹脂粉体の含有量が 5〜 95 重量％で
あることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の
紫外線遮蔽性塗料。
【請求項５】前記紫外線遮蔽剤が酸化亜鉛、酸化チタ
ン、酸化セリウムのうち少なくとも１種類から選ばれた
ものであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに
記載の紫外線遮蔽性塗料。
【請求項６】請求項１〜５のいずれかに記載の紫外線遮
蔽性塗料から形成された紫外線遮蔽膜が基材の表面に形
成されていることを特徴とする紫外線遮蔽膜付き加工
品。