KR101452480B1

KR101452480B1 - 다중층 아크릴계 수지 필름

Info

Publication number: KR101452480B1
Application number: KR1020070101698A
Authority: KR
Inventors: 요우스케 츠쿠다
Original assignee: 스미또모 가가꾸 가부시끼가이샤
Priority date: 2006-10-11
Filing date: 2007-10-09
Publication date: 2014-10-21
Also published as: JP2008093921A; US20080090055A1; CN101161454A; JP4386062B2; KR20080033085A; CN101161454B

Abstract

아크릴계 수지 조성물 100 중량부 당 0.2 중량부 이하의 양의 UV 흡수제를 함유하며, 20 ~ 100 중량% 의 메타크릴계 수지 및 0 ~ 80 중량% 의 아크릴계 고무 입자로 이루어지는 아크릴계 수지로 만들어지는 두 표면층, 및 아크릴계 수지 조성물 100 중량부 당 0.3 중량부 이상의 양의 UV 흡수제를 함유하고, 20 ~ 100 중량% 의 메타크릴계 수지 및 0 ~ 80 중량% 아크릴계 고무 입자로 이루어지는 아크릴계 수지 조성물로 만들어지는 하나 이상의 중간층을 포함하는 다중층 아크릴계 수지 필름.

다중층, 수지 필름

Description

다중층 아크릴계 수지 필름{MULTILAYER ACRYLIC RESIN FILM}

본 발명은 UV 흡수 특성을 가지는 다중층 아크릴계 수지 필름에 관한 것이다. 본 발명은 또한 다중층 아크릴계 수지 필름을 포함하는 적층 성형 물품에 관한 것이다.

사출 성형으로 제조한 성형 수지 물품은 자동차 인테리어 및 가전 제품의 외장으로서 널리 사용된다. 이러한 성형 수지 물품을 장식하기 위해, 예를 들어 동시 사출 성형-적층법이 사용된다. 동시 사출 성형-적층법의 예로서 다음이 포함된다: 필름을 예비형성하지 않은 채, 장식된 수지 필름을 사출 몰드에 삽입하고, 몰드에 용융 수지를 주사하고, 장식된 수지 필름을 성형 수지 물품 상에 적층하면서 동시에 성형 수지 물품을 사출 성형으로 형성하는 단계들을 포함하는 방법; 진공 형성(vacuum forming) 또는 기압 형성(air-pressure forming) 으로 필름을 예비형성한 후 장식된 수지 필름을 사출 몰드에 주입하고, 주형에 용융 수지를 주입하고, 장식된 수지 필름을 성형 수지 물품 상에 적층하면서 동시에 성형 수지 물품을 사출 성형으로 형성하는 단계들을 포함하는 방법; 및 진공 형성 또는 기압 형성으로 사출 몰드 내에 장식된 수지 필름을 예비형성하고, 주형에 용융 수지를 주입 하고, 장식된 수지 필름을 성형 수지 물품 상에 적층하면서 동시에 성형 수지 물품을 사출 성형으로 형성하는 단계들을 포함하는 방법. 이러한 동시 사출 성형-적층법은 JP-B-63-6339, JP-B-4-9647 및 JP-A-7-9484 에 기재되어 있다.

한편, 필름을 장식하기 위해, 디자인, 캐릭터 등을 필름에 인쇄하여 적용하는 방법, 및 진공 증착을 통해 금속 또는 금속 산화물의 박막을 형성하여 금속성 광택을 필름에 제공하는 방법이 사용된다. 아크릴계 수지 필름은 바람직하게 상기한 동시 사출 성형-적층법에 사용되는데, 이는 양호한 표면 광택, 표면 강도 및 표면 평활도를 가지는 동시에 우수한 내후성을 지니기 때문이다.

표면층 역할을 하는 아크릴계 수지 필름의 UV 흡수 특성은, 동시 사출 성형-적층법으로 형성된 적층 성형 물품에 있어서 중요한데, 이는 필름의 하층 표면에 성형된 장식층이 UV 선에 의해 분해되는 것을 방지하기 때문이다. 따라서, UV 흡수제를 함유하는 아크릴계 수지 필름이 유리하게 사용되나, 이는 설비의 오염 또는 작업 환경의 악화를 야기할 수 있고, 또는 필름 형성 공정 또는 성형 공정 중, 또는 시간의 경과에 따른 UV 흡수제의 증발 또는 블리딩 때문에 UV 흡수 특성이 감소 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 JP-A-8-323934 및 JP-A-1O-45854 는 고분자량 UV 흡수제 사용을 제안하지만, 이러한 UV 흡수제의 효과가 항상 만족스러운 것은 아니다.

본 발명의 요약

본 발명의 목적은 필름에 함유된 UV 흡수제의 증발 또는 블리딩을 효과적으로 억제할 수 있는 아크릴계 수지 필름을 제공하는 것이다.

본 발명자들이 예의 연구한 결과, 두 표면층이 UV 흡수제를 함유하지 않거나, 만약 존재한다면 소량의 UV 흡수제를 함유하는 반면, 중간층은 다량의 UV 흡수제를 함유하는, 특정 아크릴계 수지 조성물을 사용하는 3 개 이상의 층을 포함하는 다중층 아크릴계 수지 필름을 형성함으로써 상기 목적이 달성될 수 있음을 발견하였다.

따라서 본 발명은, 아크릴계 수지 조성물 100 중량부에 대해 0.2 중량부 이하의 양의 UV 흡수제를 함유하며 20 ~ 100 중량% 의 메타크릴계 수지 및 0 내지 80 중량% 의 아크릴계 고무 입자로 이루어지는 아크릴계 수지 조성물로 만들어진 2 개의 표면층을 포함하고, 아크릴계 수지 조성물 100 중량부 당 0.3 중량부 이하인 UV 흡수제를 함유하며 20 ~ 100 중량% 의 메타크릴계 수지 및 0 내지 80 중량% 의 아크릴계 고무 입자로 이루어지는 아크릴계 수지 조성물로 만들어지는 1 개 이상의 중간층으로 이루어지는 다중층 아크릴계 수지 필름을 제공한다.

또한, 본 발명은 성형 수지 물품, 및 성형 수지 물품의 적어도 일부에 적층 또는 결합시킨 본 발명의 다중층 아크릴계 수지 필름을 포함하는 적층 성형 물품을 제공한다.

본 발명의 다중층 아크릴계 수지 필름은 그 안에 함유된 UV 흡수제의 증발 또는 블리딩을 효과적으로 방지할 수 있고, 본 발명의 다중층 아크릴계 수지 필름을 사용하여 적층 성형 물품을 유리하게 제조할 수 있다.

본 발명의 아크릴계 수지 필름은, 2 개의 표면층과 1 개의 중간층을 포함하는 3 개 이상의 층을 가지는 다중층 아크릴계 수지 필름이다.

표면층 또는 중간층을 이루는 아크릴계 수지 조성물은 20 ~ 100 중량% 의 메타크릴계 수지 및 0 ~ 80 중량% 의 아크릴계 고무 입자로 이루어진다. 아크릴계 수지 조성물은 충격 저항성 및 필름 형성 특성의 관점에서 아크릴계 고무 입자를 함유한다. 아크릴계 고무 입자의 양은, 아크릴계 수지 조성물의 주로 5 중량% 이상, 바람직하게 10 중량% 이상, 더 바람직하게 20 중량% 이상이다. 그러나, 아크릴계 고무 입자의 함량이 너무 높으면 필름의 표면 경도 및 용매 저항성이 낮아지므로, 이의 함량은 아크릴계 수지 조성물에 대해 주로 80 중량% 이하, 바람직하게 50 중량% 이하, 더 바람직하게 40 중량% 이하이다. 2 개의 표면층 및 중간층(들)을 이루는 아크릴계 수지 조성물의 조성은 서로 동일 또는 상이할 수 있다.

메타크릴계 수지는 메타크릴레이트 에스테르를 주요 단량체 성분으로 함유하는 중합체이고, 메타크릴레이트 에스테르의 단일중합체, 또는 50 중량% 이상의 메타크릴레이트 에스테르 또는 50 중량% 이하의 1 개 이상의 기타 단량체를 함유하는 공중합체일 수 있다. 메타크릴계 수지는 바람직하게 50 ~ 100 중량% 의 알킬 메타크릴레이트, 0 ~ 50 중량% 의 알킬 아크릴레이트 및 0 ~ 49 중량% 의 기타 단량체를 포함한다.

알킬 메타크릴레이트의 예로는 알킬기에 1 내지 약 4 개의 탄소 원자를 가지는 것, 예컨대 메틸 메타크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트 및 부틸 메타크릴레이트가 포함된다. 이 중, 메틸 메타크릴레이트가 바람직하다. 알킬 아크릴레이트의 예로는 알킬기에 1 내지 약 8 개의 탄소 원자를 가지는 것, 예컨대 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 부틸 아크릴레이트 및 2-에틸헥실 아크릴레이트가 포함된다. 알킬 메타크릴레이트 및 알킬 아크릴레이트 이외의 단량체는 분자 중에 1 개 이상의 중합가능 탄소-탄소 이중 결합을 1 개 이상 가지는 화합물일 수 있고, 기타 단량체의 예로는 스티렌 및 비닐 시아노겐 화합물 예컨대 아크릴로니트릴과 같은 방향족 비닐 화합물이 포함된다.

아크릴계 고무 입자는 아크릴레이트 에스테르를 주요 단량체 성분으로 포함하는 탄성 중합체를 함유하는 입자이다. 고무 입자는, 탄성 중합체로 실질적으로 만들어진 단일층 구조를 가질 수 있고, 또는 한 층으로서 탄성 중합체를 함유하는 다중층 구조를 가질 수 있다. 탄성 중합체는 아크릴레이트 에스테르의 단일중합체, 또는 50 중량% 이상의 아크릴레이트 에스테르 및 50 중량% 이하의 기타 단량체를 포함하는 공중합체일 수 있다. 바람직한 탄성 중합체의 단량체성 조성물은 50 ~ 99.9 중량% 의 알킬 아크릴레이트, 알킬 아크릴레이트 이외의 0 ~ 49.9 중량% 의 단일작용성 단량체 및 0.1 내지 10 중량% 의 다작용성 단량체이다.

알킬 아크릴레이트의 예로는 알킬기에 1 내지 8 개, 바람직하게 4 내지 8 개 의 탄소 원자를 가지는 것, 예컨대 메틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 부틸 아크릴레이트 및 2-에틸헥실 아크릴레이트가 포함된다. 알킬 아크릴레이트 이외의 단일작용성 단량체는 분자 중에 1 개의 중합가능 탄소-탄소 이중 결합을 가지는 화합물이고, 이의 예로는 메타크릴레이트 에스테르, 예컨대 메틸 메타크릴레이트, 방향족 비닐 화합물, 예컨대 스티렌, 및 비닐 시아노겐 화합물, 예컨대 아크릴로니트릴이 포함된다. 다작용성 단량체는 분자 중에 2 개 이상의 중합가능 탄소-탄소 이중 결합을 가지는 가교성 화합물이고, 이의 예로는 다가 알코올의 (메트)아크릴레이트, 예컨대 에틸렌글리콜 디(메트)아크릴레이트 및 부탄디올 디(메트)아크릴레이트; (메트)아크릴산의 알케닐 에스테르, 예컨대 알릴 (메트)아크릴레이트 및 메트알릴 (메트)아크릴레이트; 및 디비닐벤젠이 포함된다. 여기서 (메트)아크릴레이트는 메타크릴레이트 또는 아크릴레이트를 지칭하고, (메트)아크릴산은 메타크릴산 또는 아크릴산을 지칭한다.

다중층을 가지는 아크릴계 고무 입자의 경우, 이중층 구조를 가지는 아크릴계 고무 입자의 예로는, 아크릴레이트 에스테를 함유하는 탄성 중합체의 내부층, 및 메타크릴레이트 에스테르를 함유하는 중합체의 외부층을 가지는 입자가 포함된다. 삼중층 구조를 가지는 아크릴계 고무 입자의 예로는 메타크릴레이트 에스테르를 함유하는 중합체의 최내부층, 아크릴레이트 에스테르를 함유하는 탄성 중합체의 중간층, 및 메타크릴레이트 에스테르를 함유하는 중합체의 최외부층을 가지는 입자가 포함된다. 다중층을 가지는 아크릴계 고무 입자는 예를 들어 JP-B-55-27576 에 기재된 방법으로 제조될 수 있다. JP-B-55-27576 의 실시예 3 에 기 재된 아크릴계 고무 입자는 삼중층 구조를 가지는 아크릴계 고무 입자로서 바람직한 조성물 중 하나를 가진다.

단일층 또는 이중층 구조를 가지는 아크릴계 고무 입자는 필름의 유연성 및 필름-형성 특성의 관점에서 바람직하게 사용될 수 있는 반면, 3 층 이상의 구조인 다중층 구조를 가지는 아크릴계 고무 입자는 필름의 표면 경도의 관점에서 바람직하게 사용될 수 있다. 한 종류의 아크릴계 고무 입자가 사용될 수 있고, 또는 두 종류 이상의 아크릴계 고무 입자가 조합으로 사용될 수 있다.

단일층 구조 또는 이중층 구조를 가지는 아크릴계 고무 입자가 사용될 때, 고무 입자의 평균 입자 크기는 필름의 내충격성의 관점에서 바람직하게 10 nm 이상, 더 바람직하게 30 nm 이상인 반면, 고무 입자의 평균 입자 크기는 필름의 투명성 및 적층 특성의 관점에서 바람직하게 150 nm 이하, 더 바람직하게 80 nm 이하이다. 삼중층 이상인 다중층 구조를 가지는 고무 입자가 사용될 때, 고무 입자의 평균 입자 크기는 필름의 내충격성의 관점에서 바람직하게 100 nm 이상인 반면, 평균 입자 크기는 필름의 투명성의 관점에서 바람직하게 400 nm 이하, 더 바람직하게 300 nm 이하이다.

중합 개시제의 종류 및 양, 및/또는 중합 시간과 같은 중합 조건을 조정함으로써 아크릴계 고무 입자의 평균 입자 크기를 바람직한 수치로 설정할 수 있다. 이중층 구조의 평균 입자 직경 크기는 탄성 중합체층의 외경이다. 본 발명에서 사용되는 아크릴계 고무 입자의 평균 입자 크기는 다음과 같이 측정될 수 있다:

메타크릴계 수지와 고무 입자를 혼합하여 필름을 형성하고, 필름의 단면을 루테늄 옥사이드로 염색하여 고무 성분을 염색하고, 염색된 부분의 직경을 전자 현미경으로 측정하고 평균을 계산한다. 아크릴레이트 에스테르를 함유하는 탄성 중합체를 가지는 고무 입자를 메타크릴레이트 수지와 혼합하고, 혼합물의 단면을 루테늄 옥사이드로 염색할 때, 매트릭스인 메타크릴계 수지는 염색되지 않는다. 또한 탄성 중합체층 주위에 존재하는 메타크릴레이트 에스테르를 함유하는 중합체를 포함하는 외부층도 염색되지 않는다. 그러므로 탄성 중합체만 염색된다. 따라서, 고무 입자의 평균 입자 크기는 전자 현미경을 사용하여 실질적으로 원형으로 관찰되는 부분의 직경으로부터 측정된다. 그러나, 메타크릴레이트 에스테르를 함유하는 중합체가 탄성 중합체층 안에 존재할 때 내부층에 존재하는 중합체는 염색되지 않고, 내부층 중합체의 밖에 존재하는 탄성 중합체층이 염색되는 이중층 구조로서 단면이 관찰된다. 이 경우 고무 입자의 평균 입자는 이중층 구조의 외경, 즉 탄성 중합체층의 외경을 기준으로 계산된다.

한편, 2 개의 표면층에 함유되는 UV 흡수제의 양은, 아크릴계 수지 조성물 100 중량부 당, 유리하게 0.2 중량부 이하, 바람직하게 0.1 중량부 이하이고, 필름-형성 공정 또는 성형 공정 또는 시간의 경과에 따른 UV 흡수제의 증발 및 블리딩을 억제하기 위해 UV 흡수제가 전혀 함유되지 않는 것이 더 바람직하다. 두 표면층 중의 UV 흡수제의 양은 서로 동일 또는 상이할 수 있다. 반면, 중간층에 함유되는 UV 흡수제의 양은, UV 흡수 특성의 개선의 관점에서, 아크릴계 수지 조성물 100 중량부 당 유리하게 0.3 중량부 이상, 바람직하게 0.4 중량부 이상, 더 바람직하게 0.5 중량부 이상이다. 그러나 UV 흡수제의 함량이 너무 많으면 UV 흡 수제를 아크릴계 수지 조성물에 완전히 용해시키기 어려워서, 필름의 투명성 및 강도가 감소되고, 또한 생산 비용을 증가시키기도 한다. 따라서 UV 흡수제의 양은 주로 5 중량부 이하, 바람직하게 3 중량부 이하이다.

표면층 및 중간층에 함유되는 UV 흡수제의 구체적인 예로는 벤조트리아졸 UV 흡수제, 예컨대 2,2'-메틸렌비스[4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)-6-(2H-벤조트리아졸-2-일)페놀], 2-(2-하이드록시-5-메틸페닐)-2H-벤조트리아졸, 2-[2-하이드록시-3,5-비스(α,α-디메틸벤질)페닐]-2H-벤조트리아졸, 2-(3,5-디-tert-부틸-2-하이드록시페닐)-2H-벤조트리아졸, 2-(3-tert-부틸-5-메틸-2-하이드록시페닐)-5-클로로-2H-벤조트리아졸, 2-(3,5-디-tert-부틸-2-하이드록시페닐)-5-클로로-2H-벤조트리아졸, 2-(3,5-디-tert-아밀-2-하이드록시페닐)-2H-벤조트리아졸 및 2-(2'-하이드록시-5'-tert-옥틸페닐)-2H-벤조트리아졸; 2-하이드록시벤조페논 UV 흡수제, 예컨대 2-하이드록시-4-메톡시벤조페논, 2-하이드록시-4-옥틸옥시벤조페논, 2,4-디하이드록시벤조페논, 2-하이드록시-4-메톡시-4-클로로벤조페논, 2,2'-디하이드록시-메톡시벤조페논 및 2,2'-디하이드록시-4,4'-디메톡시벤조페논; 살리실산 페닐 에스테르 UV 흡수제, 예컨대 p-tert-부틸페닐 살리실레이트 및 p-옥틸페닐 살리실레이트; 등이 포함된다. 이 중 다수가 임의적으로 사용될 수 있다. 두 표면층 및 중간층에 함유되는 UV 흡수제의 종류는 서로 동일 또는 상이할 수 있다.

본 발명의 다중층 아크릴계 수지 필름은, 풍화로 야기되는 황변으로부터 필름 자체를 보호하고, 아래의 디자인과 기판 수지가 풍화로 분해되는 것을 방지하기 위해, 380 nm 파장에서 필름의 두께 방향의 광투과율이 15 % 이하인 UV 흡수 특성 을 가지는 것이 바람직하다. 필름의 광투과율은 필름의 장기간 내후성이 요구되는 경우 바람직하게 10% 이하, 더 바람직하게 5% 이하이다. 필름에 일광이 강하게 조사되는 야외에서 요구되는 UV 흡수 특성을 수득하기 위해 필름의 광투과율은 유리하게 2 % 이하이다. 본 발명은 이러한 UV 흡수 특성이 만족되면서 UV 흡수제의 증발 또는 블리딩이 억제되는 다중층 아크릴계 수지 필름을 유리하게 제공한다.

통상적 첨가제, 예를 들어 유기 염료 및 안료, 무기 안료, 항산화제, 정전기 방지제 및 계면활성제가 표면층 및 중간층을 구성하는 아크릴계 수지에 첨가될 수 있다.

필수층을 가지도록, 아크릴계 수지 조성물 및 UV 흡수제를 상기한 바와 같이 사용하여 필름을 형성하여 다중층 아크릴계 수지 필름을 제조한다. 각 표면층의 두께는 주로 5 ~ 200 ㎛ 이고, 중간층의 두께는 주로 5 ~ 400 ㎛ 이고, 다중층 필름의 총 두께는 주로 50 ~ 500 ㎛ 이다. 표면층 중 하나의 두께는 서로 동일 또는 상이할 수 있다.

표면층의 두께가 너무 얇으면, 중간층에 함유된 UV 흡수제가 쉽게 표면층을 거쳐 다중층 필름의 표면으로 이동할 수 있고, 따라서 필름-형성 공정 도중에 롤을 오염시키고, 성형 공정 도중 몰드의 오염을 야기할 수 있을 뿐 아니라, 장기간 저장 도중 다중층 필름의 표면으로 UV 흡수제가 블리딩될 수도 있다. 따라서 각 표면층의 두께는 주로 5 ㎛ 이상, 바람직하게 10 ㎛ 이상이다. 높은 농도의 UV 흡수제를 첨가하는 혼합 작업을 수행하는데 중간층의 두께가 두꺼운 것이 유리하므 로, 중간층의 두께는 주로 5 ㎛ 이상, 바람직하게 20 ㎛ 이상, 더 바람직하게 50 ㎛ 이상이다. 필름의 총 두께가 상기한 바와 같이 주로 500 ㎛ 이하이므로, 필름이 몰드내에서 동시 사출 성형-적층법에 사용되는 경우 성형 특성의 관점에서 300 ㎛ 이하인 것이 바람직하다.

본 발명의 다중층 아크릴계 수지 필름을 제조하기 위해서, 다양한 통상적 방법, 예컨대 피드 블록 (feed block) 을 사용하는 방법 및 멀티-매니폴드 주형 (multi-manifold die) 을 사용하는 방법에서 적합한 방법을 선택할 수 있다. 양호한 표면 상태를 지니는 필름을 제조하는 바람직한 방법은 표면층 재료 및 중간층 재료를 적층시키면서 T-주형을 통해 용융 수지를 압출시켜 피드 블록을 그 사이에 삽입하여 다중층 필름을 형성하는 단계; 및 수득된 적층 필름의 1 개 이상의 표면을 롤 또는 벨트에 접촉시키는 단계를 포함한다. 필름의 표면 평활성 및 표면 광택을 개선시키고자 하는 관점에서 상기 방법으로 제조한 적층 필름의 두 표면을 롤 또는 벨트에 접촉시키는 것이 바람직하다. 필름 표면을 평활하게 하기위해 롤 또는 벨트의 표면은 바람직하게 거울-마감된다.

본 발명의 다중층 아크릴계 수지 필름은 주로 무색 투명하고, 총 광투과율은 JIS K7015 에 따라 측정한 결과 60 % 이상, 바람직하게 80 % 이상이다.

본 발명의 다중층 아크릴계 수지 필름은 다양한 성형 물품, 예를 들어 자동차의 인테리어, 가전 제품의 내장 및 디스플레이 멤버의 투명 기판에 부착되는 적층 필름으로 유리하게 사용될 수 있다. 예를 들어, 인쇄하여 디자인 형성하거나, 진공 증착으로 금속 또는 금속 산화물 박막 형성으로 금속성 광택을 제공하여 필름의 1 개 이상의 층을 장식할 수 있다. 동시 사출 성형-적층법은 유리하게 성형 수지 물품에 필름을 적층시키는데 사용된다.

동시 사출 성형-적층법의 예로는, 예비형성 없이 사출 몰드에 필름을 삽입하고, 몰드에 용융 수지를 주입하고, 사출 성형 수지 물품을 형성함과 동시에 사출 성형 수지 물품 상에 필름을 적층하는 단계들을 포함하는 방법 (협의적으로 동시 주사 성형-적층법으로 지칭됨); 진공 형성 또는 기압 형성으로 필름을 예비형성한 후 사출 몰드에 필름을 주입하고, 몰드에 용융 수지를 주입하고, 사출 성형 수지 물품을 형성함과 동시에 사출 성형 수지 물품 상에 필름을 적층하는 단계들을 포함하는 방법 (주입 성형법으로 지칭됨); 진공 형성 또는 기압 형성으로 사출 몰드 중에서 필름을 예비형성하고, 몰드에 용융 수지를 주입하고, 사출 성형 수지 물품을 형성함과 동시에 사출 성형 수지 물품 상에 필름을 적층하는 단계들을 포함하는 방법 (인몰드(in-mold) 성형법으로 지침됨) 이 포함된다.

이렇게 수득된 적층 성형 수지 물품은 아무런 문제없이 장기간 광 견뢰도를 유지할 수 있는데, 이는 그 안에 함유된 UV 흡수제의 증발 또는 블리딩을 효과적으로 억제하는 적층 아크릴계 수지 필름을 성형 수지 물품에 결합시켰기 때문이다.

본 발명은 필름에 함유된 UV 흡수제의 증발 또는 블리딩을 효과적으로 억제할 수 있는 아크릴계 수지 필름을 제공해준다.

본 발명은 하기 실시예로 예시될 것이며, 이는 본 발명의 범위를 제한하는 것이 아니다. 실시예에서 재료 또는 구성성분의 함량 또는 양을 표시하는 "%" 및 "부" 는 달리지시 하지 않는 한 "중량%" 및 "중량부" 를 각각 나타낸다.

메틸 메타크릴레이트 및 소량의 메틸 아크릴레이트를 중합하여 수득한 열가소성 수지 (유리 전이 온도: 104 ℃) 의 펠릿을 메타크릴계 수지로 사용하였다.

JP-B-55-27576 의 실시예 3 에 따라 제조한 아크릴계 고무 입자를 사용하였다. 이는, 메틸 메타크릴레이트 및 소량의 알릴 메타크릴레이트를 중합하여 제조되는 경질 중합체로 만들어지는 최내부층, 스티렌과의 주요 성분으로서 부틸 아크릴레이트 및 소량의 알릴 메타크릴레이트를 중합하여 제조되는 탄성 중합체로 만들어지는 중간층, 및 메틸 메타크릴레이트 및 소량의 메틸 아크릴레이트를 중합하여 제조되는 경질 중합체로 만들어지는 최외부층으로 이루어진 3-층 구조의 구이다. 입자의 평균 입자 크기는 0.22 ㎛ 이다.

UV 흡수제 (A) 는 2-(2-하이드록시-5-메틸페닐)-2H-벤조트리아졸 (SUMISORB 200, Sumika Chemtex Co., Ltd. 사제) 였다.

UV 흡수제 (B) 는 2,2'-메틸렌비스[4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)-6-(2H-벤조트리아졸-2-일)페놀] (상표명: ADEKATAB La-31, Adeka Corporation 사제) 였다.

실시예 1

80 부의 메타크릴계 수지 펠릿, 20 부의 아크릴계 고무 입자 및 0.1 부의 UV 흡수제 (A) 를 Super Mixer 로 혼합한 후, 혼합물을 용융시키고, 실린더 온도 240 ℃ 에서 2축 압출기로 혼련시켜 수지 조성물의 펠릿을 수득하고, 이를 표면층 재료로 사용하였다.

80 부의 메타크릴계 수지 펠릿, 20 부의 아크릴계 고무 입자 및 0.9 부의 UV 흡수제 (B) 를 Super Mixer 로 혼합한 후, 혼합물을 용융시키고, 실린더 온도 240 ℃ 에서 2축 압출기로 혼련시켜 수지 조성물의 펠릿을 수득하고, 이를 중간층 재료로 사용하였다.

상기 수득한 표면층 재료 및 중간층 재료를 직경이 65 mm 인 1축 압출기 (Toshiba Machine Co., Ltd. 사제) 및 직경이 45 mm 인 1축 압출기 (Toshiba Machine Co., Ltd. 사제) 에 각각 충전하여 이를 용융시켰다. 이후 재료를 피드 블록 방법으로 주형 온도가 275 ℃인 T-주형을 통해 압출하여 중간층 재료의 양쪽 표면에 표면층이 배치되도록 하고, 이의 한 표면을 연마롤에 접촉시킴으로써 적층물을 냉각시켜 다중층 필름을 수득하였다. 압출기의 회전 속도를 조절하여 각 표면층의 두께가 20 ㎛, 중간층의 두께가 85 ㎛ 그리고 다중층 총 두께가 125 ㎛ 가 되도록 하였다.

연마롤 상에 UV 흡수제의 블리딩으로 인한 오염의 존재는 이는 다중층 필름의 제조 도중에 육안으로 관찰되었다. 결과를 표 1 에 나타내었다.

다중층 필름의 총 광투과율은 JIS K7105 에 따라 측정하였다. 결과를 표 1 에 나타내었다.

다중층 필름의 총 광투과율은 분광광도계 (UV3100PC Shimadzu Corporation 사제) 로 200 내지 800 nm 의 파장 범위에서 측정하였다. 380 nm 파장에서의 광투과율을 표 1 에 나타내었다.

수득한 다중층 필름에 EYE SUPER UV 테스터 (Iwasaki Electric Co., Ltd. 사 제) 를 사용하여 UV 선 (70 mW/cm²) 을 48 시간 동안 조사하여 가속 내후성 시험을 수행하였다. 시험 전 후의 황색 지수 (YI) 를 JIS K7105 에 따라 측정하고, 차이 △YI (시험 후 YI - 시험 전 YI) 를 표 1 에 나타내었다.

실시예 2

UV 흡수제를 첨가하지 않고, 80 부의 메타크릴계 수지 펠릿 및 20 부의 아크릴계 수지 입자를 Super Mixer 로 혼합한 후, 혼합물을 용융시키고, 실린더 온도 240 ℃ 에서 2축 압출기로 혼련시켜 수지 조성물의 펠릿을 수득하고, 이를 표면층 재료로 사용하였다.

80 부의 메타크릴계 수지 펠릿 및 20 부의 아크릴계 수지 입자 및 2.0 부의 UV 흡수제 (B) 를 Super Mixer 로 혼합한 후, 혼합물을 용융시키고, 실린더 온도 240 ℃ 에서 2축 압출기로 혼련시켜 수지 조성물의 펠릿을 수득하고, 이를 중간층 재료로 사용하였다.

상기 수득한 표면층 재료 및 중간층 재료를 직경이 65 mm 인 1축 압출기 (Toshiba Machine Co., Ltd. 사제) 및 직경이 45 mm 인 1축 압출기 (Toshiba Machine Co., Ltd. 사제) 에 각각 충전하여 이를 용융시켰다. 이후 재료를 피드 블록 방법으로 주형 온도가 275 ℃인 T-주형을 통해 압출하여, 중간층 재료의 양쪽 표면에 표면층이 배치되는 삼중 구조가 형성되도록 하고, 이의 한 표면을 연마롤에 접촉시킴으로써 적층물을 냉각시켜 다중층 필름을 수득하였다. 압출기의 회전 속도를 조절하여 각 표면층의 두께가 10 ㎛, 중간층의 두께가 105 ㎛, 및 다중층 총 두께가 125 ㎛ 가 되도록 하였다. 이렇게 수득한 다중층 필름은 실시예 1 과 동일한 방법으로 평가되었다. 결과를 표 1 에 나타내었다.

비교예 1

80 부의 메타크릴계 수지 펠릿, 20 부의 아크릴계 고무 입자 및 0.5 부의 UV 흡수제 (B) 를 Super Mixer 로 혼합한 후, 혼합물을 용융시키고, 실린더 온도 240 ℃ 에서 2축 압출기로 혼련시켜 수지 조성물의 펠릿을 수득하였다.

상기 수득한 펠릿을 1 축 압출기 (Toshiba Machine Co., Ltd. 사제) 로 용융시키고, 주형 온도 275 ℃ 의 T-주형을 통해 압출하고, 이후 필름의 한 표면을 연마롤과 접촉시킴으로써 냉각시켜 단일층 필름을 수득하였다. 이 경우, 압출기의 회전 속도를 조절하여 필름의 두께를 125 ㎛ 로 조절하였다. 수득한 단일층 필름을 실시예 1 과 동일한 방법으로 평가하였다. 결과를 표 1 에 나타내었다.

Claims

아크릴계 수지 조성물 100 중량부 당 0.2 중량부 이하의 양의 UV 흡수제를 함유하며, 20 ~ 100 중량% 의 메타크릴계 수지 및 0 ~ 80 중량% 의 아크릴계 고무 입자로 이루어지는 아크릴계 수지 조성물로 만들어지는 두 표면층, 및

아크릴계 수지 조성물 100 중량부 당 0.3 중량부 이상의 양의 UV 흡수제를 함유하며, 20 ~ 100 중량% 의 메타크릴계 수지 및 0 ~ 80 중량% 아크릴계 고무 입자로 이루어지는 아크릴계 수지 조성물로 만들어지는 하나 이상의 중간층을 포함하는 다중층 아크릴계 수지 필름.
제 1 항에 있어서, 380 nm 파장에서 필름의 두께 방향으로의 광투과율이 15 % 이하인 다중층 아크릴계 수지 필름.
제 1 항에 있어서, 각 표면층의 두께가 10 내지 200 ㎛ 인 다중층 아크릴계 수지 필름.
제 1 항에 있어서, 총 두께가 15 내지 300 ㎛ 인 다중층 아크릴계 수지 필름.
제 1 항에 있어서, 표면층에 UV 흡수제를 함유하지 않는 다중층 아크릴계 수지 필름.
제 1 항에 있어서, 표면층을 이루는 아크릴계 수지 조성물이 20 ~ 95 중량% 의 메타크릴계 수지 및 5 ~ 80 중량% 의 아크릴계 고무 입자를 함유하는 다중층 아크릴계 수지 필름.
제 1 항에 있어서, 중간층을 이루는 아크릴계 수지 조성물이 20 ~ 95 중량% 의 메타크릴계 수지 및 5 ~ 80 중량% 의 아크릴계 고무 입자를 함유하는 다중층 아크릴계 수지 필름.
제 1 항에 있어서, 메타크릴계 수지가 50 ~ 100 중량% 의 알킬 메타크릴레이트, 0 ~ 50 중량% 의 알킬 아크릴레이트 및 0 ~ 49 중량% 의 하나 이상의 기타 단량체를 중합하여 제조되는 중합체인 다중층 아크릴계 수지 필름.
제 1 항에 있어서, 아크릴계 고무 입자가 50 ~ 99.9 중량% 의 알킬 아크릴레이트, 알킬 아크릴레이트 이외의 0 ~ 49.9 중량% 의 단일작용성 단량체 및 0.1 ~ 10 중량% 의 다작용성 단량체를 중합하여 제조되는 탄성 중합체를 함유하는 다중층 아크릴계 수지 필름.
제 1 항에 있어서, 필름의 표면 중 하나 이상이 장식되는 다중층 아크릴계 수지 필름.
성형 수지 물품 및 상기 성형 수지 물품의 적어도 일부 위에 적층시킨 제 1 항에 따른 다중층 아크릴계 수지 필름을 포함하는 적층 성형 수지 물품.