JPH02170828A - 高分子着色用材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、耐候性を向上させた高分子着色用材に関す
る。

〔従来の技術〕

高分子着色用材は、ベースとなるポリマー（高分子材料
）に各種染料、顔料等の着色材を添加。

混合してなるものであり、さらに必要に応じて、酸素遮
蔽材、紫外線吸収剤、酸化防止剤等の改質材が混入され
ている。

【発明が解決しようとする課題〕

しかし、上記従来の高分子着色用材は、改質材が添加さ
れているにもかかわらず、それらが単に混合されている
にすぎないため、変褪色しやすく、耐候性や耐薬品性が
悪いという問題を有していた。

そこで、この発明は、耐候性等に優れた高分子着色用材
を提供する、ことを課題とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するため、請求項１記載の発明にかかる
高分子着色用材は、ベースポリマーに少なくとも着色材
が添加されてなる基材の表面が、酸素遮蔽材層、紫外線
吸収剤層および酸化防止剤層のうちの少なくとも１種を
含む保護コーティング層により覆われているようにする
。

請求項２記載の発明にかかる高分子着色用材は、酸素遮
蔽材層、紫外線吸収剤層および酸化防止剤層のうちの少
なくとも１種を含む保護コーティング層によりカプセル
化されている着色材粒子がベースポリマーに添加されて
なるようにする。

〔作　　　用〕

請求項１記載の発明では、ベースポリマーに少なくとも
着色材が添加されてなる基材の表面を、酸素遮蔽材層、
紫外線吸収剤層および酸化防止剤層のうちの少なくとも
１種を含む保護コーティング層で覆うようにしているた
め、単に改質材を混合する場合に比べて、基材に対する
改質材の見掛けの濃度が高くなって、−段と効果的に変
褪色を防止して、耐候性を向上させることができる。

請求項２記載の発明では、着色材粒子を上記同様の保護
コーティング層で覆ってカプセル化しているため、同様
に着色材に対する改質材の見掛けの濃度が高くなって、
格段に耐候性を向上させることができる。

〔実　施　例〕

以下に、この発明を、図面を参照しつつ詳しく説明する
。

まず、この発明において着色材とは、色彩を与えるため
に用いられる染料、顔料およびこれらに各種助剤を添加
したものの総称であって、特に限定されることはなく、
任意のものを選択することができる。さらに、ベースポ
リマーについても特に限定はされず、使用目的等に通９
たポリマーを任意に選択できる。これらの着色材および
ベースポリマーは、それぞれ必要に応じて、複数種を組
み合わせて用いてもよい。

請求項１記載の発明において、基材とは、ベースポリマ
ーに少なくとも着色材が添加されてなるものであればあ
らゆる形態のもの、たとえば、フィルム状、板状１粒状
等のものを含んでいる。そこで、たとえばフィルム状の
基材であれば、第１図（ａ）および（ｂｌにその模式断
面を示すように、フィルム状基材ｌの片面を改質材層（
２，３）でコーティングしたり、粒状の基材であれば、
第２図（ａｌおよび山）にその模式断面を示すように、
粒状基材１１の全周を改質材でコーティングしてカプセ
ル化したりすればよい。つまり、任意の形態の基材表面
の少なくとも一部が、酸素遮蔽材層、紫外線吸収剤層お
よび酸化防止剤層のうちの少なくとも１種を含む保護コ
ーティング層により覆われていれば、請求項１記載の発
明における効果が得られるのである。

次に、この発明における保護コーティング層について説
明する。はじめに、酸素遮蔽材層、紫外線吸収剤層、酸
化防止剤層といった改質材層はいずれも、各改質材単独
で構成されていても、改質材にフィルム形成のための樹
脂やその他の添加物等が配合されてなる膜により構成さ
れていてもよく、換言すると、少な（とも改質材が含ま
れている被膜層であれば特に限定はされない。また、各
層の厚さは自由に選択できる。さらに、各層に含まれる
改質材は単独である必要はな（、複数の改質材、たとえ
ば紫外線吸収剤と酸化防止剤が併せて含まれていてもよ
い。

高分子着色用材の変褪色は、酸化および光エネルギー（
主に紫外線であるが、可視光線も含んでいる）の相乗作
用により起こっているのであるが、相乗作用とはいえ、
使用する着色材により、酸化が主要因となっているもの
と、光エネルギーが主要因となっているものとに分類す
ることができる。なお、熱および薬品は、酸化の二次要
因であり、また、ここで言う酸化には、高温熱分解は含
まれないものとする。

上記酸化による変褪色が主要因になる着色材の場合、そ
の着色材で着色した高分子着色用材の耐候性は、組み合
わせるベースポリマーの酸素透過性に依存してくる。そ
こで、ベースポリマーを変更できない場合は、高分子着
色用材の表面を少なくとも酸素遮蔽材で覆うことが、耐
候性を向上させる特に有効な手段である。したがって、
請求項１記載の発明における保護コーティング層は、酸
素遮蔽材層、紫外線吸収剤層および酸化防止剤層のうち
の少なくとも１種を含んでいればよいのであるが、第１
図（ａｌおよび（ｂ）、第２図（ａ）および（ｂ）にみ
るように、少なくとも酸素遮蔽材層２を含んでいること
が好ましいといえる。

具体的に、以下に、各種ポリマーの酸素透過率（ｃｃ／
　龍／　ｃｎｌ−ｓｅｃ　−ｃｍＨｇ　・１０”）を示
す。

・アクリル樹脂　　　　　　　　・・・５．５・塩化ビ
ニリデン樹脂　　　　　・・・０．０５・ポリカーボネ
ート　　　　　　・・・２０・ポリスチレン　　　　　
　　　・・・１５〜２０・塩化ビニル樹脂　　　　　　
　・・・１．２・ポリエチレンテレフタレート　・・・
０．３・ポリエチレン　　　　　　　　・・・５５上記
の中では、塩化ビニリデン樹脂の酸素遮蔽性が非常に優
れている。したがって、特に塩化ビニリデン樹脂に限定
はしないが、このような酸素遮蔽性に優れた材料を基材
（第１図では１．第２図では１１）上にコーティングし
て酸素遮蔽材層２を形成することで、高分子着色用材の
ＷＮ！候性を向上させることができる。

さらに、上記保護コーティング層自身の耐候性が問題と
なる場合は、その上層に別のコーティング層を積層する
ことができる。たとえば、塩化ビニリデン樹脂は紫外線
により茶褐色に変色しやすいため、その上にさらに、た
とえば第１図（ｂｌにみるように、紫外線吸収剤を含む
ポリエチレンテレフタレートをコーティングして紫外線
吸収剤層３を形成すれば、コーティング層の変色も染料
の変褪色もない、耐候性に優れた高分子着色用材を得る
ことができる。また、保護コーティング層中に含まれる
樹脂の種類等によっては、上記紫外線吸収剤層の代わり
に、あるいは、紫外線吸収剤層と併せて、酸化防止剤層
を形成することも効果的である。

他方、上記紫外線による変褪色が主要因になる着色材の
場合、第２図ｔｃ）および（ｄ）にみるように、着色材
粒子４１の周りを酸素遮蔽材層２や紫外線吸収剤Ｎ３等
の改質材層で覆い、すなわち、それらの改質材でカプセ
ル化することが効果的である。その場合の保護コーティ
ング層の構成は、特に限定はされないが、第２図（Ｃ１
，（ｄｌにみるように、最外殻に酸素遮蔽材層２が形成
されていることが好ましい。

第２図にみるような粒状の基材１１あるいは着色材粒子
４１に対するカプセル化の方法は、特に限定はしないが
、乾式静電方式が望ましい。カプセル化された粒子の粒
径は、特に限定はされないが、たとえば、コア材が染料
単体である場合等は０．０５μ程度であることが望まし
いが、コア材がベースポリマーを含んでなる粒状基材な
いし染料に各種助剤が組み合わされてなる着色材の場合
は、比較的大きな粒径でもよい。

なお、以上の構成は一実施例であって、この発明におい
て、保護コーティング層の構成および高分子着色用材全
体の構成が上剥に限定されるものではないことは言うま
でもない。たとえば、保護コーティング層には、上側以
外の改質材を含んでなる改質材層が含まれていてもよい
し、第２図（ｂ）にみるように、粒状基材１１をまず着
色材Ｎ４でカプセル化し、その後改質材層３および２を
設けるようにしてもよい。

次に、この発明のさらに詳しい実施例を、比較例と併せ
て説明する。

一比較例１− クロロホルム１００−に透明アクリルキャスト板４Ｊを
溶かし、その中にキノフタロン系黄色染料を２１Ｙ１ｇ
添加して均一に混合した。これを型に流し込んだのち溶
剤を揮発させて、膜厚２００ｐｍの黄色フィルムを得た
。このフィルムの染料濃度は５００ｐｐｍ、初期の黄色
度（ＹＩ）は３０であった。

上記得られたフィルムに、水銀輝線の紫外線および可視
光線を６０℃下で照射したところ、１０時間後に、ＹＩ
値が３０から１５に下がった（脱色した）。

一実施例１− 上記比較例１で作製したフィルムの表面に、サランラテ
ックス塗料（旭化成工業側製、塩化ビニリデン樹脂系）
で２０μ亀の酸素遮蔽材層を形成した。

得られたフィルムに上記同様の光照射を行った結果、１
０時間後も初期のＹＩ値が保持され、変化は無かった。

しかし、２４時間後には、紫外線により塩化ビニリデン
樹脂被膜が茶褐色に変色した。

一実施例２一 実施例１と同様のフィルムにおいて、塩化ビニリデン樹
脂酸素遮蔽材層上に、さらに、紫外線吸収剤入りポリエ
チレンテレフタレートフィルム（膜厚５０ｐｍ）を貼り
付け、上記同様の光照射試験を行った。その結果、２４
時間経過後も変化はなく、すなわち、アクリル樹脂フィ
ルムの脱色（ＹＩの低下）も塩化ビニリデン樹脂フィル
ムの変色も生じなかった。

一比較例２− キノフタロン系黄色染料を５００ｐｐｍ、アミン系紫外
線吸収剤を１１０００ｐｐ、フェノール系酸化防止剤を
１１０００ｐｐ配合した黄色アクリル板（厚み１．Ｏｎ
）をキャスト法により作製した。得られたアクリル板に
ついて、上記比較例１と同様の方法で光照射試験を行っ
た結果、５００時間でＹｌが初期値７０から４０まで下
がった。

一実施例３− 上記比較例２と同様のアクリル板をほぼ１　ｔｔｍに粉
砕し、これをフェノール系酸化防止剤でカプセル化（乾
式、静電方式）したものを染料として、再びキャスト板
を作製した。なお、このとき含まれる染料、紫外線吸収
剤、酸化防止剤の濃度は、トータルで比較例２と等しく
なるよう間接した。

このキャスト板について、上記同様の方法で光照射試験
を行った結果、５００時間後のＹｌの変化は７０から６
０と、上記比較例２に比べて大幅に耐候性が向上してい
ることが判明した。

し発明の効果〕 以上みてきたように、この発明にかかる高分子着色用材
は、従来に比べて飛躍的に耐候性、耐薬品性が向上して
いるため、従来使用できなかった部分等にも使用が可能
であり、幅広い用途が期待される。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、この発明にかかる高分子着色用
材の一実施例を表す模式断面図である。 １．１１・・・ベースポリマーに少なくとも着色材が添
加されてなる基材　２・・・酸素遮蔽材ｒｒ１３・・・
紫外線吸収剤層　４１・・・着色材粒子第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　ベースポリマーに少なくとも着色材が添加されてな
   る基材の表面が、酸素遮蔽材層、紫外線吸収剤層および
   酸化防止剤層のうちの少なくとも１種を含む保護コーテ
   ィング層により覆われている高分子着色用材。 ２　酸素遮蔽材層、紫外線吸収剤層および酸化防止剤層
   のうちの少なくとも１種を含む保護コーティング層によ
   りカプセル化されている着色材粒子がベースポリマーに
   添加されてなる高分子着色用材。