WO2019107302A1 - フッ化ビニリデン系樹脂多層フィルム - Google Patents
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Definitions
- the fluorine-based resin film of Patent Document 1 is developed with the use as a back sheet for a solar cell module in mind.
- the film is excellent in weather resistance and dimensional stability, and in particular, is a film with little discoloration in a moist heat environment, and thus can be suitably used as a back sheet for a solar cell module.
- acid rain is a mixture of nitric acid, sulfuric acid and other acids in which nitrogen oxides and sulfur oxides are dissolved in water.
- the conventional vinylidene fluoride resin multilayer film contains a large amount of polyvinylidene fluoride in the surface layer, and contains a large amount of methacrylic acid ester resin in the back surface layer.
- the reason why the surface layer contains a large amount of polyvinylidene fluoride is for imparting weatherability, and the reason for containing a large amount of methacrylic acid ester resin in the back surface layer is for imparting heat laminating property.
- the chemical solution penetrates to the back surface layer to oxidize the acrylic. It turned out that there is a problem of coloring.
- the decorative layer which consists of PVC or ABS on the back layer of the vinylidene fluoride resin multilayer film is widely used.
- the decorative layer often contains a hindered amine light stabilizer (hereinafter sometimes referred to as "HALS") to suppress photodegradation.
- HALS hindered amine light stabilizer
- the hindered amine-based light stabilizer migrates to the vinylidene fluoride-based resin multilayer film side in a high temperature environment to which the automobile exterior is exposed, and the vinylidene fluoride-based system in a basic environment with amine There was a problem that a polyene structure was formed in the main chain of the resin and turned yellow.
- a white thermoplastic resin layer was laminated immediately below the back surface layer of the vinylidene fluoride resin multilayer film, and 500 ⁇ l of pH 1 acidic aqueous solution was dropped on the surface layer side while heating the thermoplastic resin layer to 80 ° C. It is preferable that the change ⁇ b in yellowness after 3 hours and 30 minutes be 2 or less.
- a white thermoplastic resin layer containing a hindered amine light stabilizer is laminated immediately below the back surface layer, and the thermoplastic resin layer is put in an environment of 80 ° C. in a dark place. It is preferable that the change ⁇ b in yellowness be 2 or less when it is introduced for 600 hours.
- the vinylidene fluoride resin may contain a copolymer of vinylidene fluoride and hexafluoropropene and / or polyvinylidene fluoride.
- the said back surface layer may contain 10 mass% or less of vinylidene fluoride type resin.
- the back layer may contain a triazine-based ultraviolet absorber in an amount of 0.01 to 10% by mass.
- the total thickness including the surface layer and the back surface layer is preferably 20 to 200 ⁇ m.
- the vinylidene fluoride-based resin multilayer film of the present invention may be laminated on a decorative film.
- the film may be used as an automobile exterior film for exteriorizing an automobile.
- the automobile exterior film can be adhered to the surface to produce an automobile or automobile part.
- the present invention it is possible to suppress the color change of the film due to acid rain and the color change of the film due to the formation of polyene structure by the hindered amine light stabilizer contained in the decoration film, under a high temperature and high humidity environment for a long time.
- a vinylidene fluoride-based resin multilayer film is provided.
- FIG. 1 shows the constructs used to evaluate acid rain resistance and dark yellowness. It is a figure which shows the structure used for evaluation of ultraviolet-ray cuttability.
- the vinylidene fluoride resin multilayer film of the present invention may be composed of two layers in which a surface layer is laminated on the back surface layer, and another layer may be laminated on one side or both sides of the two layers.
- the surface layer contains 80% by mass or more of a vinylidene fluoride resin and 20% by mass or less of a methacrylate ester resin.
- the methacrylate ester resin is excellent in compatibility with the vinylidene fluoride resin, and improves the processability by lowering the extrusion temperature at the time of film extrusion molding, and also the adhesiveness when laminated with other materials Improve.
- the reason why the content of the methacrylic acid ester-based resin is 20% by mass or less is that if the amount of the methacrylic acid ester-based resin component contained in the surface layer is too large, the component may be oxidized to increase discoloration of the film.
- the vinylidene fluoride-based resin refers to a homopolymer of vinylidene fluoride or a copolymer of vinylidene fluoride and a monomer copolymerizable therewith.
- the copolymer include vinylidene fluoride-tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer and the like.
- the vinylidene fluoride resin preferably contains a copolymer of vinylidene fluoride and hexafluoropropene and / or polyvinylidene fluoride from the viewpoint of compatibility with the methacrylic acid ester resin. Is preferred.
- the methacrylic acid ester resin refers to a homopolymer of a methacrylic acid ester such as methyl methacrylate or a copolymer of a monomer copolymerizable with a methacrylic acid ester such as methyl methacrylate.
- copolymerizable monomers methacrylates having 2 to 4 carbon atoms, methyl acrylate, acrylates having 1 to 8 carbon atoms including butyl acrylate, styrene, ⁇ -methylstyrene, acrylonitrile, Acrylic acid and other ethylenically unsaturated monomers etc.
- it is a copolymer of methyl methacrylate and an acrylic ester having 1 to 8 carbon atoms, and more preferably a methyl methacrylate copolymer having butyl acrylate or methyl acrylate as a comonomer.
- the crystallinity of the surface layer is 45% or more.
- the degree of crystallinity is less than 45%, the penetration of acid rain into the back layer can not be prevented, and the methacrylic acid ester resin of the back layer may be oxidized to increase the discoloration of the film.
- the degree of crystallinity can be calculated from the x-ray diffraction profile using an x-ray diffractometer.
- the ratio of ⁇ crystals to the total crystal component of the vinylidene fluoride resin is 60% or more. If the ratio of ⁇ crystals is less than 60%, the penetration of acid rain into the back layer can not be prevented, and the methacrylic acid ester resin of the back layer may be oxidized to increase the discoloration of the film.
- the combination of the crystallinity of the surface layer and the height of the ratio of ⁇ crystals can suppress the discoloration of the film due to acid rain.
- the thickness of the surface layer is 15 ⁇ m or more. If the thickness is less than 15 ⁇ m, acid rain may penetrate to the back surface layer, and the methacrylic acid ester resin of the back surface layer may be oxidized to increase discoloration. Moreover, it is preferable that thickness is 100 micrometers or less. Even if it is 100 ⁇ m or less, the acid rain resistance is sufficiently secured, it may be a handleability as a film for automobile exterior, and it is preferable from the viewpoint of suppressing the cost of vinylidene fluoride resin.
- an acrylic resin, a polycarbonate resin, a vinyl chloride resin, a polyester resin, or a resin composition containing such a resin as a component may be used.
- additives such as pigments may be added as appropriate.
- Polyester-based resins are used for panel parts such as automobiles and mobile phones after being subjected to plating and plating of metallic tone because of their good surface gloss and excellent printability.
- An acrylic resin sheet is excellent in weather resistance, has a moldability to follow a shape with a high degree of deep drawing, and is excellent in adhesion to an acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer resin, so It is suitable for surface decoration of moldings based on resin.
- the vinylidene fluoride resin film has a two-layer structure in which the surface layer is directly laminated on the back surface layer, and the back surface layer is a methacrylate ester resin rich layer, the crystallinity of the surface layer
- the ratio of ⁇ crystals is less than 45% or less
- the hindered amine light stabilizer from the decoration layer reaches the surface layer, a polyene structure is formed and yellows, so the color stability over a long period of time Can not keep up.
- any other additive may be added to the surface layer and / or the back surface layer as long as the effects of the present invention are not impaired.
- pigments or fillers, stabilizers, dispersants, antioxidants, matting agents, surfactants, antistatic agents, fluorine-based surface modifiers, processing aids and the like can be added.
- the change ⁇ b in yellowness of the vinylidene fluoride resin film of the present invention is preferably 2 or less. When it is 2 or less, it is preferable because it is less discolored even when exposed to acid rain in a high temperature environment for a long time, and the pattern and color of the initial decorative layer can be maintained. More preferably, it is 1.0, still more preferably 0.5. With this degree of change in yellowness, the patterns and colors of the decorative layer can be clearly seen clearly over a period of several decades.
- a white thermoplastic resin layer containing a hindered amine light stabilizer is laminated, preferably by thermal lamination, directly below the back surface layer of the vinylidene fluoride resin film.
- the white thermoplastic resin layer is regarded as a decorative layer.
- the hindered amine light stabilizer is not particularly limited.
- the laminate of the vinylidene fluoride resin film and the thermoplastic resin layer is placed in an environment at 80 ° C. in a dark environment for 600 hours, and then the change ⁇ b in yellowness is measured.
- MFR melt mass flow rate
- a metal cooling roll and a rubber roll are disposed under the T-die, and the molten resin extruded from the lip of the T-die is pinched between the rolls to form a film while cooling and solidifying.
- Either of the following methods or a method of forming a film by cooling and solidifying only with a metal cooling roll without using a pinch roll can be adopted.
- the conversion heat amount per unit time when cooling the molten resin is 70 to 180 KW per 1 kg of the molten resin, according to the formula represented by the following equation.
- the resin composition used for the vinylidene fluoride resin film of the present invention is melted at 230 ° C., and after 2 seconds, the amount of heat converted per kg of molten resin is 94 KW when cooled to 60 ° C. If the conversion heat amount is less than 70 KW, the releasability from the cooling roll may be deteriorated due to insufficient cooling, and if it exceeds 180 KW, the vinylidene fluoride resin film having the crystal structure of the present invention can not be obtained.
- the extruded film preferably has a thickness of 30 to 100 ⁇ m in the state of cooling and solidification.
- the vinylidene fluoride-based resin multilayer film of the present invention is excellent in weather resistance and acid rain resistance, so that it is possible to provide a film for automobile exterior excellent in the decorative effect by the decorative layer. Further, if a protective layer or the like is laminated on the surface layer, it is possible to impart further scratch resistance, water repellency and the like.
- the film for automobile exteriors is excellent in handleability, so it can cope with large parts such as bonnets and roofs and small parts.
- the bonnet or roof is horizontal, and the temperature rises when it is exposed to sunlight, and when it is subjected to acid rain, the acid easily penetrates into the outermost film of the bonnet or roof and turns yellow.
- yellowing does not occur because the acid rain resistance is high.
- Raw materials used Raw materials used in the present example and the comparative example are shown below. When two or more types of raw materials are mixed and used, the respective raw materials are premixed in an unmelted state, then melted in a melting and mixing facility, and uniformly mixed. Then, after extruding to strand shape and cooling, what was cut to pellet shape was used as a raw material.
- the back layer contains 90% by mass or more of the methacrylic acid ester-based resin and is substantially amorphous, so the crystallinity of the surface layer was calculated by the following equation.
- the film was fixed by sandwiching it in a small metal vise, and cut using a single-edged knife so that the cross section of the film was smooth. With the film sandwiched in a vise, the cross section of the film is observed at a magnification of 50 times using a confocal laser microscope (VK-X110 manufactured by Keyence Corporation), the thickness of each layer is measured at 10 points, and the average value is determined The layer composition ratio was calculated from the result.
- the decorative layer 4 is a white vinyl chloride sheet.
- White vinyl chloride sheets include DEHA (bis (2-ethylhexyl) adipate), DEHP (bis (2-ethylhexyl) phthalate), 2-hydroxy-4-n-octyloxybenzophenone, DINP (diisononyl phthalate) included. Moreover, 0.5 mass% of HALS is contained.
- the adhesive layer 5 is made of an acrylic adhesive.
- decoration layer 4 and the adhesion layer 5 are the same as the thing of the structure used by the said evaluation method of acid rain resistance.
- the back layer 3 of the vinylidene fluoride-based resin multilayer film 1 contains 0.1% by mass of a phenol-based antioxidant as an antioxidant.
- the decoration layer 4 is the same as that of the structure used by the said evaluation method of acid rain resistance.
- MFR Melt Indexer F-F01 manufactured by Toyo Seiki Seisaku-sho, Ltd. was used.
- the vinylidene fluoride resin multilayer film is thick (Example 5), particularly if the surface layer is thick (Example 6), it is excellent in acid rain resistance and if the surface layer is thin (Comparative Example 3), It turns out that it is inferior to acid rain resistance. Also, it can be seen that yellowing is strongly affected by the presence or absence of the ultraviolet light absorber in the back surface layer (Comparative Example 5). Furthermore, when the absolute value of the difference in MFR between the surface layer and the back layer of the vinylidene fluoride resin multilayer film exceeds the range of 1.0 to 5.0 g / 10 min (7.3 in Comparative Example 1), the width direction There was a tendency for the layer composition to be uneven at
- the vinylidene fluoride-based resin multilayer film of the present invention is suitable for automobile interior applications such as instrument panels, dashboards and doors, automobile exterior applications such as bodies, front bumpers and rear bumpers. Further, it can be used for infrastructure, interior and exterior films of various buildings, interior and exterior films of railway cars, aircraft, ships, spacecraft and the like.
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Abstract
Description
そこで、フッ化ビニリデン系樹脂60~95質量部、メタクリル酸エステル系樹脂5~40質量部からなる樹脂成分合計100質量部に対して酸化チタンまたは複合酸化物系無機顔料10~30質量部を添加してなるフッ素系樹脂組成物から形成される厚み10~50μmのフッ素系樹脂フィルムであって、赤外線吸収スペクトルによる測定チャートにおいて、840cm-1におけるピーク高さを(A)、765cm-1におけるピーク高さを(B)としたとき、(B)/((A)+(B))×100で表されるα型結晶のピーク強度比が60%以上であり、且つX線回折プロファイルから算出される全体の結晶化度が30%以上であることを特徴とするフッ素系樹脂フィルムが開発された(特許文献1)。
特許文献1のフッ素系樹脂フィルムは太陽電池モジュール用バックシートとして用いることを念頭に開発されたものである。
このフッ素系樹脂フィルムによれば、耐候性、寸法安定性に優れ、特に湿熱環境下での変色の少ないフィルムであるので、太陽電池モジュール用バックシートとして好適に使用できる。
ここで、酸性雨とは、窒素酸化物や硫黄酸化物が水に溶けた、硝酸、硫酸をはじめとする酸の混合物である。
このような従来のフッ化ビニリデン系樹脂多層フィルムについて、酸性雨を模した薬液を用いて、高温環境下で耐酸性雨性を評価すると、薬液が裏面層まで浸透し、アクリルを酸化することにより着色するという問題があることがわかった。
前記加飾層には、光劣化抑制のため、ヒンダードアミン系光安定剤(以下、「HALS」ということがある)が含有されていることが多い。しかし、ヒンダードアミン系光安定剤は、自動車外装が曝される高温環境下において、ヒンダードアミン系光安定剤がフッ化ビニリデン系樹脂多層フィルム側に移行し、アミンによる塩基性環境下にてフッ化ビニリデン系樹脂の主鎖にポリエン構造が生成してしまい、黄変する問題があった。
すなわち、裏面層に表面層が積層した2層を含むフッ化ビニリデン系樹脂多層フィルムであって、
前記表面層は、フッ化ビニリデン系樹脂80質量%以上とメタクリル酸エステル系樹脂20質量%以下とを含有し、前記表面層の結晶化度は45%以上であり、前記フッ化ビニリデン系樹脂の全結晶成分に占めるα結晶の比率は60%以上であり、前記表面層の厚みは15μm以上であり、
前記裏面層は、メタクリル酸エステル系樹脂90質量%以上を含有している、
前記フッ化ビニリデン系樹脂多層フィルムを提供する。
また、前記フッ化ビニリデン系樹脂多層フィルムは、前記裏面層の直下にヒンダードアミン系光安定剤を含有する白色の熱可塑性樹脂層を積層し、該熱可塑性樹脂層を暗所で80℃の環境に600時間投入したときに、黄色度の変化Δbが2以下であることが好ましい。
また、前記裏面層は、フッ化ビニリデン系樹脂10質量%以下を含有してもよい。
更に、前記裏面層は、トリアジン系紫外線吸収剤を0.01~10質量%の量で含有してもよい。
また、前記表面層と前記裏面層を含む総厚みが20~200μmであることが好ましい。
そのフィルムを用いて自動車を外装する自動車外装用フィルムとしてもよい。
更に、その自動車外装用フィルムを表面に接着して自動車又は自動車用部品を製造することができる。
本発明のフッ化ビニリデン系樹脂多層フィルムは、裏面層に表面層が積層した2層からなってもよいし、該2層の片側又は両側に他の層が積層されていてもよい。
表面層は、フッ化ビニリデン系樹脂80質量%以上とメタクリル酸エステル系樹脂20質量%以下とを含有する。
メタクリル酸エステル系樹脂は、フッ化ビニリデン系樹脂との相溶性に優れ、フィルム押出成形の際の押出温度を低下させることにより加工性を向上させ、また他の材料と積層化する際の接着性を向上させる。
メタクリル酸エステル系樹脂20質量%以下としたのは、表面層に含有するメタクリル酸エステル系樹脂成分が多すぎると、該成分が酸化されてフィルムの変色が大きくなるおそれがあるからである。
本発明においては、フッ化ビニリデン系樹脂は、メタクリル酸エステル系樹脂との相溶性の観点から、好ましくは、フッ化ビニリデンとヘキサフルオロプロペンとの共重合体及び/又はポリフッ化ビニリデンを含有していることが好ましい。
結晶化度は、X線回折装置を用いて、X線回折プロファイルから算出することができる。
すなわち、赤外吸収スペクトルにおけるポリフッ化ビニリデン樹脂のβ型結晶の吸収特性は波数840cm-1にあり、α型結晶の吸収特性は波数765cm-1に存在することから、α型結晶の成分比率(%)は、((765cm-1での吸収強度)/(765cm-1での吸収強度+840cm-1での吸収強度))×100(%)で示される。よって、α型結晶のピーク強度比は、赤外吸収スペクトルによる測定チャートにおいて、840cm-1におけるピーク高さを(A)、765cm-1におけるピーク高さを(B)としたとき、(B)/((A)+(B))×100で表され、この値が本発明の好適な実施形態においては60%以上、好ましくは70~90%、更に好ましくは90~100%となるようにフィルムが形成される。尚、本発明における樹脂成分と花田らの方法における樹脂成分は同一ではないが、赤外吸収スペクトルにおける結晶の吸収特性に変わりはないので、本発明における組成系においても上記関係式がそのまま利用できる。
また、厚みは100μm以下であることが好ましい。100μm以下であっても、耐酸性雨性は十分担保され、自動車外装用フィルムとしての取り扱い性の点でも良く、フッ化ビニリデン系樹脂のコストを抑えるという点からも好ましい。
裏面層は、メタクリル酸エステル系樹脂90質量%以上を含有している。また、フッ化ビニリデン系樹脂10質量%以下を含有していてもよいが、これに限定されない。
メタクリル酸エステル系樹脂の組成等は、上述のとおりである。
裏面層は、加飾層に積層されるのだが、加飾層に含まれるヒンダードアミン系光安定剤が裏面層に移行して、ヒンダードアミン系光安定剤により、裏面層に少量含まれるフッ化ビニリデン系樹脂の骨格の中にポリエン構造が形成される。ポリエン構造は、光を吸収するため、フィルムを黄色く見せる。そのため、裏面層は、フッ化ビニリデン系樹脂を少なくし、メタクリル酸エステル系樹脂リッチ層としている。
フッ化ビニリデン系樹脂フィルムの裏面層には、トリアジン系紫外線吸収剤を0.01~10質量%の量で含有していることが好ましい。
紫外線吸収剤は、一般的に、ベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系、トリアジン系のものが使用されているが、好ましくは、紫外線吸収効果の持続性の点から、トリアジン系紫外線吸収剤である。
ここで、表面層及び/又は裏面層に、更に他の層を積層してもよい。他の層は、例えば加飾層、保護層、粘着層、印刷層、金属蒸着層等である。これらの層も含む総厚みが、20~200μmであると、自動車外装用及び内装用部品への接着の作業性やコストの点で好ましい。
ポリエステル系樹脂は、その表面光沢が良好で印刷適性に優れていること等から、鍍金や金属調の印刷を施して自動車や携帯電話等のパネル部品用に用いられている。
アクリル系樹脂シートは耐候性に優れ、深絞り度の高い形状にも追従する成形性を有していて、アクリルニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体樹脂との接着性に優れていることから、この樹脂を基材とする成形体の表面装飾に適している。
本発明のフッ化ビニリデン系樹脂フィルムを下地となる加飾層に積層し、紫外線を照射して耐候性促進試験を行い、試験前後のサンプルの黄色度の変化Δbを評価することができる。詳細は実施例にて述べる。
本発明のフッ化ビニリデン系樹脂フィルムに紫外線吸収剤が含まれることにより、変色を防止することができる。
本発明のフッ化ビニリデン系樹脂フィルムの酸性雨に対する変色抑制の程度は、従来のフッ化ビニリデン系樹脂フィルムよりも有意に高い。その評価方法は、当業界で一般化されていないが、以下の方法で客観的に評価することができる。ここでは、概略を記載し、詳細は実施例にて述べる。
次に、白色の熱可塑性樹脂層を80℃に加熱した状態でフッ化ビニリデン系樹脂フィルムの表面層側に酸性雨を模したpH1の酸性水溶液を500μl滴下する。加熱して3時間30分後に、分光色差計ZE6000(日本電色工業株式会社製)を用いて、表面層側から黄色度の変化Δbを測定する。
本発明のフッ化ビニリデン系樹脂フィルムの暗所における変色抑制の程度は、従来のフッ化ビニリデン系樹脂フィルムよりも有意に高い。その評価方法は、当業界で一般化されていないが、以下の方法で客観的に評価することができる。ここでは、概略を記載し、詳細は実施例にて述べる。
次に、該フッ化ビニリデン系樹脂フィルムと熱可塑性樹脂層の積層体を暗所で80℃の環境に600時間投入後、黄色度の変化Δbを測定する。
本発明のフッ化ビニリデン系樹脂フィルムの表面層と裏面層の、240℃で、2.16kgfの荷重をかけて測定したメルトマスフローレート(以下、「MFR」ということがある)の差の絶対値が、好ましくは0.5~5.0g/10min、より好ましくは1.0~2.0g/10minである。あるいは、表面層と裏面層のMFRが、それぞれ0.5~25.0g/10min、0.5~25.0g/10minであることが好ましいが、特に限定されない。
MFRは、日本工業規格のJIS K7210-1の熱可塑性プラスチックのメルトマスフローレート(MFR)の標準的試験方法にて評価することができる。
本発明のフッ化ビニリデン系樹脂フィルムの製造方法は、特に限定されないが、簡便には従来から使用されている溶融押出成形法によって製造され得る。
具体的には、T型ダイスを用い製膜するTダイ法や、インフレーションダイスを用い製膜する方法があり、押出条件は特に限定されず、フッ化ビニリデン系樹脂フィルムを成形するのに一般的に用いられている条件を利用できる。
ここで、ΔT=溶融樹脂温度-冷却後の温度
である。
本発明のフッ化ビニリデン系樹脂多層フィルムは、耐候性、耐酸性雨性に優れるので、加飾層による装飾効果に優れた自動車外装用フィルムを提供することができる。また、表面層に保護層等を積層すれば更なる耐傷つき性や撥水性等を付与することもできる。
ここで、特に、ボンネットやルーフは水平であり、日光に当たると温度が上昇してしまい、そこに酸性雨に当たると、ボンネット又はルーフの最外層フィルムに酸が浸透しやすくなり、黄変する。しかし、本発明のフッ化ビニリデン系樹脂多層フィルムであれば、耐酸性雨性が高いので、黄変が生じない。
本実施例及び比較例で用いた原料を、以下に示す。2種類以上の原料を混合して使用する場合は、それぞれの原料を未溶融の状態で予備混合させた後、溶融混合設備内で溶融させ、均一に混合させた。その後、ストランド状に押し出し、冷却した後、ペレット状に切断したものを原料として使用した。
・アルケマ社製 ポリフッ化ビニリデン Kynar “1000HD”
・アルケマ社製 ポリフッ化ビニリデン Kynar “K720”
・住友化学社製 ポリメタクリル酸メチル(PMMA) スミペックス “MGSS”
・三菱ケミカル社製 メタクリル酸エステル系樹脂 ハイペット “HBS000”
・BASF社製 Tinuvin 1577ED
表1に記載の実施例1~7及び表2に記載の比較例1~5の表面層の配合処方及び裏面層の配合処方に従って、φ30mm2軸押出機によって混練後、各コンパウンドを得た。
多層フィルムの表面層の結晶化度は、高出力X線回折装置(リガク社製X線回折装置SmartLab)を使用して測定した。以下に測定条件を示す。
X線源:Cu封入管
印加電圧/電流: 40kV/40mA
測定範囲: 10°≦2θ≦50°
露出時間: 20分
測定ステップ: 0.02°
スキャン速度: 1°/min
ユニット構成: CBOユニット、PB0.3選択スリット
ソーラースリットopen、PBコリメーターホルダ
φ0.1mmピンホールコリメータ
検出器: 半導体検出器(HyPit-3000)
測定ステージ: 2D透過アタッチメント
データは、XRDデータ解析ソフト2DP(2D data processing)を用いて1次元データに変換し、XRDデータ解析ソフトPDXL(Powder diffraction analysis)のプロファイル・フィッティング機能を用いた。バックグラウンド補正を行った後、2θ=10°~30°の範囲でPVDF結晶構造に由来するピークと、アモルファス構造に由来するハローピークに分離し、それぞれの面積を求めた。本発明において裏面層はメタクリル酸エステル系樹脂90質量%以上を含有しており実質的にアモルファスであるため、以下の式により、表面層の結晶化度を算出した。
Ic=PVDF結晶構造に由来するピーク面積
Ia=アモルファス構造に由来するハローピーク面積
MFC=フィルム100g中の表面層に存在する結晶状態のフッ化ビニリデン系樹脂の重量(g)
M=フィルム100g中の表面層の重量(g)
表面層の結晶化度(%)=MFC/M × 100
ここで、MFC=Ic/(Ic+Ia) × 100
とした。
Mは、結晶化度の測定を行ったサンプルの、各層の比重及び層構成比(各層の厚さ)より算出した。
各層の比重は原材料の配合比率より算出した。
フィルムの層構成比は次のように測定した。小型の金属製万力にフィルムを挟んで固定し、片刃ナイフを用いてフィルムの断面が平滑になるようにカットした。万力にフィルムを挟んだ状態で、共焦点式レーザー顕微鏡(キーエンス社製VK-X110)を用いてフィルム断面を拡大倍率50倍で観察し、各層の厚みを10カ所計測し平均値を求め、その結果より層構成比を算出した。
α晶比率は、バイオラッド社製FT-IR(本体:FTS-135)のATRユニット(UMA-500)を用い、赤外線吸収スペクトルを測定することにより求めた。
得られたスペクトルより、β型結晶の特性吸収である波数840cm-1の吸収強度(ピーク高さ(A))とα型結晶の特性吸収である波数765cm-1の吸収強度(ピーク高さ(B))を求め、以下の計算式より、α型結晶の成分比率(%)を算出した。
(B)/((A)+(B))×100(%)
図1に示す構成体をホットプレートにて表面(鉄板11)を80℃に加熱し、以下の組成の薬液(人工雨)をフッ化ビニリデン系樹脂多層フィルム1の上に500μl滴下した。3.5時間後に外観変化(変色及びフィルムの浮き上がり)を評価した。
・アニオン液
硫酸(98%) JISK8951 102.0g
塩酸(35%) JISK8180 200.0g
硝酸(70%) JISK8541 42.9g
イオン交換水 655.1g
・カチオン液
アンモニア水(28%) JISK8085 35.7g
水酸化カルシウム(95%) JISK8575 10.5g
水酸化ナトリウム(95%) JISK8576 12.6g
水酸化カリウム(85%) JISK8574 1.2g
イオン交換水 940g
カチオン液にアニオン液をpH1になるまで加え、24時間攪拌した。
24時間後に再度pH1に調整し、試験液とした。
また、粘着層5は、アクリル系粘着剤から成る。
図1に示す構成体を80℃のオーブンに600時間投入し、分光色差計ZE6000(日本電色工業株式会社製)を用いて、表面層側からオーブン投入前後の黄色度の変化Δbを評価した。
図2に示す構成体に対してメタルウェザー紫外線照射試験機を用いて、下記条件にて耐候性促進試験を行い、試験前後の構成体の黄色度の変化Δbを評価した。
・条件
紫外線照射強度:132mW/cm2
B.P.温度:63±3℃
照射/結露サイクル:6h/2h
MFRは、JIS K7210-1に基づき、240℃、2.16kgf荷重にて測定した。測定機は東洋精機製作所社製メルトインデックサF-F01を使用した。
フッ化ビニリデン系樹脂多層フィルムの表面層にフッ化ビニリデン系樹脂の含有量が少なく、メタクリル酸エステル系樹脂の含有量が多いと(比較例1)、酸性雨によりメタクリル酸エステル系樹脂成分が酸化されて黄変することが分かる。
また、結晶化度及びα晶比率が低いと(比較例1及び4)、酸性雨の裏面層への浸透を防止できず、裏面層のメタクリル酸エステル系樹脂が酸化されて黄変することが分かる。
更に、フッ化ビニリデン系樹脂多層フィルムが厚ければ(実施例5)、特に表面層が厚いと(実施例6)、耐酸性雨性に優れ、表面層が薄ければ(比較例3)、耐酸性雨性に劣ることが分かる。
また、裏面層の紫外線吸収剤の有無(比較例5)によっても、黄変に強く影響を与えることが分かる。
更にまた、フッ化ビニリデン系樹脂多層フィルムの表面層から裏面層のMFRの差の絶対値が1.0~5.0g/10minの範囲を超える場合(比較例1で7.3)、幅方向で層構成が不均一化する傾向がみられた。
2 表面層
3 裏面層
4 加飾層
5 粘着層
11 鉄板
Claims (10)
- 裏面層に表面層が積層した2層を含むフッ化ビニリデン系樹脂多層フィルムであって、
前記表面層は、フッ化ビニリデン系樹脂80質量%以上とメタクリル酸エステル系樹脂20質量%以下とを含有し、前記表面層の結晶化度は45%以上であり、前記フッ化ビニリデン系樹脂の全結晶成分に占めるα結晶の比率は60%以上であり、前記表面層の厚みは15μm以上であり、
前記裏面層は、メタクリル酸エステル系樹脂90質量%以上を含有している、
前記フッ化ビニリデン系樹脂多層フィルム。 - 前記裏面層の直下に白色の熱可塑性樹脂層を積層し、該熱可塑性樹脂層を80℃に加熱した状態で表面層側にpH1の酸性水溶液を500μl滴下し、3時間30分後の黄色度の変化Δbが2以下である、請求項1に記載のフッ化ビニリデン系樹脂多層フィルム。
- 前記裏面層の直下にヒンダードアミン系光安定剤を含有する白色の熱可塑性樹脂層を積層し、該熱可塑性樹脂層を暗所で80℃の環境に600時間投入したときの黄色度の変化Δbが2以下である、請求項1又は2に記載のフッ化ビニリデン系樹脂多層フィルム。
- 前記フッ化ビニリデン系樹脂は、フッ化ビニリデンとヘキサフルオロプロペンとの共重合体及び/又はポリフッ化ビニリデンを含有している、請求項1~3のいずれか1項に記載のフッ化ビニリデン系樹脂多層フィルム。
- 前記裏面層は、フッ化ビニリデン系樹脂10質量%以下を含有している、請求項1~4のいずれか1項に記載のフッ化ビニリデン系樹脂多層フィルム。
- 前記裏面層は、トリアジン系紫外線吸収剤を0.01~10質量%の量で含有している、請求項1~5のいずれか1項に記載のフッ化ビニリデン系樹脂多層フィルム。
- 前記表面層と前記裏面層を含む総厚みが20~200μmである、請求項1~6のいずれか1項に記載のフッ化ビニリデン系樹脂多層フィルム。
- 加飾フィルムに積層された、請求項1~7のいずれか1項に記載のフッ化ビニリデン系樹脂多層フィルム。
- 請求項1~8に記載のフッ化ビニリデン系樹脂多層フィルムを用いて形成された自動車外装用フィルム。
- 請求項9に記載の自動車外装用フィルムが表面に接着された自動車又は自動車用部品。
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