JP2009242642A - 紫外線吸収剤組成物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】下記一般式で表される少なくとも1種の紫外線吸収剤(A)と、320nmにおける吸光度が270〜400nmの範囲での吸収極大波長における吸光度の20%以上であり、極大吸収波長が380nm以下の化合物である少なくとも1種の紫外線吸収剤(B)とを含む紫外線吸収剤組成物。
[Het1は、2価の5又は6員環の芳香族ヘテロ環残基。Xa〜Xdは、各々独立にヘテロ原子。Ya〜Yfは、各々独立にヘテロ原子または炭素原子を表す。Het1に結合している環は、二重結合を有していても良い。]
【選択図】なし
Description
これに対して、有機系紫外線吸収剤は、吸収剤の構造設計の自由度が高いために、吸収剤の構造を工夫することによって様々な吸収波長のものを得ることができる。
これらの知見から、長波側は可視域には吸収を有さないが紫外域には十分な吸収を有する、すなわち長波側が急峻なスペクトル形状を有する紫外線吸収剤で長波紫外線領域をカバーする一方、不足する領域を別の紫外線吸収剤を併用してカバーすることで、紫外線領域全体をカバーし、かつ長波紫外線領域を効果的に遮蔽する紫外線吸収剤組成物を提供することができることを見出した。なお、従来から複数の紫外線吸収剤を組み合わせて使用することは行われてきたが、吸収スペクトルの形状を規定して組み合わせることで効果的な紫外線領域遮蔽が実現することは知られていなかった。また、異種のUV剤を併用することにより複合体を形成してしまい、耐光性の悪化や変色などの問題が起こることもあった。
本発明の課題は、以下の方法によって達成された。
Xa、Xb、Xc及びXdは、互いに独立してヘテロ原子を表す。また、Xa〜Xdは置換基を有していても良い。
Ya、Yb、Yc、Yd、Ye及びYfは、互いに独立してヘテロ原子または炭素原子を表す。また、Ya〜Yfは置換基を有していても良い。
Het1に結合している環は、任意の位置に二重結合を有していても良い。]
<2>前記一般式(1)において、Xa、Xb、Ya〜Yc及び炭素原子によって形成される環並びにXc、Xd、Yd〜Yf及び炭素原子によって形成される環の少なくとも一方が縮環している、<1>項に記載の紫外線吸収剤組成物。
<3>前記一般式(1)において、Xa、Xb、Ya〜Yc及び炭素原子によって形成される環並びにXc、Xd、Yd〜Yf及び炭素原子によって形成される環の少なくとも一方がペリミジン環ではない、<1>又は<2>項に記載の紫外線吸収剤組成物。
<4>前記一般式(1)で表される化合物が下記一般式(2)で表される化合物である、<1>〜<3>のいずれか1項に記載の紫外線吸収剤組成物。
X2a、X2b、X2c及びX2dは、それぞれ前記一般式(1)のXa、Xb、Xc及びXdと同義である。
Y2b、Y2c、Y2e及びY2fは、それぞれ前記一般式(1)のYb、Yc、Ye及びYfと同義である。
L1及びL2は、それぞれ独立して酸素原子、硫黄原子または=NRaを表す(Raは、水素原子または1価の置換基を表す。)。
Z1及びZ2はそれぞれ独立して、Y2b及びY2cまたはY2e及びY2fと一緒になって4〜8員環を形成するのに必要な原子群を表す。]
<5>前記一般式(2)で表される化合物が下記一般式(3)で表される化合物である、<4>項に記載の紫外線吸収剤組成物。
X3a、X3b、X3c及びX3dは、それぞれ前記一般式(2)のX2a、X2b、X2c及びX2dと同義である。
R3a、R3b、R3c、R3d、R3e、R3f、R3g及びR3hは互いに独立して、水素原子または1価の置換基を表す。]
<6>前記一般式(3)で表される化合物が下記一般式(4)で表される化合物である、<5>項に記載の紫外線吸収剤組成物。
R4a、R4b、R4c、R4d、R4e、R4f、R4g及びR4hは、それぞれ前記一般式(3)のR3a、R3b、R3c、R3d、R3e、R3f、R3g及びR3hと同義である。]
<7>前記一般式(4)で表される化合物が下記一般式(5)で表される化合物である、<6>項に記載の紫外線吸収剤組成物。
<8>前記紫外線吸収剤(A)と前記紫外線吸収剤(B)との比率が、10:1〜1:10の範囲である、<1>〜<7>のいずれか1項に記載の紫外線吸収剤組成物。
<9><1>〜<8>のいずれか1項に記載の紫外線吸収剤組成物を含む紫外線吸収剤分散物。
<10><1>〜<8>のいずれか1項に記載の紫外線吸収剤組成物を含む紫外線吸収剤溶液。
<11><1>〜<8>のいずれか1項に記載の紫外線吸収剤組成物を含む高分子材料。
まず、本明細書において脂肪族基は、アルキル基、置換アルキル基、アルケニル基、置換アルケニル基、アルキニル基、置換アルキニル基、アラルキル基および置換アラルキル基を意味する。アルキル基は分岐を有していてもよく、また環を形成していてもよい。アルキル基の炭素原子数は1〜20であることが好ましく、1〜18であることが更に好ましい。置換アルキル基のアルキル部分は、上記アルキル基と同様である。アルケニル基は分岐を有していてもよく、また環を形成していてもよい。アルケニル基の炭素原子数は2〜20であることが好ましく、2〜18であることが更に好ましい。置換アルケニル基のアルケニル部分は、上記アルケニル基と同様である。アルキニル基は分岐を有していてもよく、また環を形成していてもよい。アルキニル基の炭素原子数は2〜20であることが好ましく、2〜18であることが更に好ましい。置換アルキニル基のアルキニル部分は、上記アルキニル基と同様である。アラルキル基および置換アラルキル基のアルキル部分は、上記アルキル基と同様である。アラルキル基および置換アラルキル基のアリール部分は下記アリール基と同様である。
有機溶媒としては、例えばアミド系溶媒(例えばN,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、1−メチル−2−ピロリドン)、スルホン系溶媒(例えばスルホラン)、スルホキシド系溶媒(例えばジメチルスルホキシド)、ウレイド系溶媒(例えばテトラメチルウレア)、エーテル系溶媒(例えばジオキサン、テトラヒドロフラン、シクロペンチルメチルエーテル)、ケトン系溶媒(例えばアセトン、シクロヘキサノン)、炭化水素系溶媒(例えばトルエン、キシレン、n−デカン)、ハロゲン系溶媒(例えばテトラクロロエタン,クロロベンゼン、クロロナフタレン)、アルコール系溶媒(例えばメタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、エチレングリコール、シクロヘキサノール、フェノール)、ピリジン系溶媒(例えばピリジン、γ−ピコリン、2,6−ルチジン)、エステル系溶媒(例えば酢酸エチル、酢酸ブチル)、カルボン酸系溶媒(例えば酢酸、プロピオン酸)、ニトリル系溶媒(例えばアセトニトリル)、スルホン酸系溶媒(例えばメタンスルホン酸)、アミン系溶媒(例えばトリエチルアミン、トリブチルアミン)等を用いることができる。
無機溶媒としては、例えば硫酸、リン酸等を用いることができる。
測定のための温度は特に制限されず、好ましくは0℃〜80℃である。
分光吸収測定装置としては、特に制限されず、通常の分光吸収測定装置(例えば、U−4100スペクトロフォトメーター、商品名、日立ハイテクノロジーズ(株)製)を用いることができる。
前記一般式(1)において、Het1は、少なくとも一つのヘテロ原子を有する2価の5あるいは6員環の芳香族ヘテロ環残基を表す。また、Het1は、縮環していても良い。
ヘテロ原子としては例えば、ホウ素原子、窒素原子、酸素原子、ケイ素原子、リン原子、硫黄原子、セレン原子、テルル原子などを挙げることができる。ヘテロ原子として好ましくは、窒素原子、酸素原子、硫黄原子である。より好ましくは、窒素原子、硫黄原子である。特に好ましくは、硫黄原子である。ヘテロ原子を二つ以上有する場合は、同一原子であっても異なる原子であっても良い。
2価の芳香族ヘテロ環残基に2つの水素原子を付加した芳香族ヘテロ環として例えば、ピロール、ピラゾール、イミダゾール、1,2,3−トリアゾール、1,2,4−トリアゾール、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、1,3,5−トリアジン、フラン、チオフェン、オキサゾール、イソオキサゾール、チアゾール、イソチアゾール、1,2,3−オキサジアゾール、1,3,4−チアジアゾールなどを挙げることができる。芳香族ヘテロ環として好ましくは、ピロール、ピリジン、フラン、チオフェンである。より好ましくは、ピリジン、チオフェンである。特に好ましくは、チオフェンである。芳香族ヘテロ環の水素原子を取り除く位置はいずれでも良い。例えばヘテロ5員環化合物ピロールでの結合位置は、2,3位、2,4位、2,5位、3,4位、3,5位が挙げられる。また、ヘテロ6員環化合物ピリジンでの結合位置は、2,3位、2,4位、2,5位、2,6位、3,4位、3,5位、3,6位が挙げられる。
置換基として好ましくは、アルキル基、アルコキシ基、アリール基がある。より好ましくは、アルキル基、アリール基であり、特に好ましくは、アルキル基である。
R11は、水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のシクロアルキル基、又は置換もしくは無置換のアリール基を表す。
R12は、水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは無置換のアルキル基、又は置換もしくは無置換のアリール基を表す。
R13は、水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアルコキシ基、又は−COOR14基(ここで、R14は、水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、又は置換もしくは無置換のアリール基である。)を表す。〕
Tは、水素原子、又は置換もしくは無置換のアルキル基を表す。
T1は、水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基、又は置換もしくは無置換のアルコキシ基を表す。
Lは2価の連結基または単結合を表し、mは0又は1を表す。
nは1〜4の整数を表す。nが1のときT2は、ハロゲン原子、置換もしくは無置換のアルキル基、又は置換もしくは無置換のアリール基を表す。また、nが2のときT2は2価の置換基を表し、nが3のときT2は3価の置換基を表し、nが4のときT2は4価の置換基を表す。〕
R11は、水素原子、置換もしくは無置換のアルキル、置換もしくは無置換のシクロアルキル、又は置換もしくは無置換のアリール基を表す。
R11として好ましくは、炭素数1〜18の置換もしくは無置換アルキル基、炭素数5〜18の置換もしくは無置換シクロアルキル基、又は炭素数6〜24の置換もしくは無置換アリール基である。R11として特に好ましくは、炭素数1〜18の置換もしくは無置換アルキル基、又は炭素数1〜18の置換もしくは無置換アルキル基である。
Tは、水素原子、又は置換もしくは無置換のアルキル基を表す。Tとして好ましくは、水素原子、又は炭素数1〜18の置換もしくは無置換アルキル基である。
T1は、水素原子、ハロゲン原子、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基、又は置換もしくは無置換のアルコキシ基を表す。T1として好ましくは、水素原子、塩素原子、炭素数1〜18の置換もしくは無置換のアルキル基、炭素数6〜24のアリール基、又は炭素数1〜18のアルコキシ基である。
mが0のときは、T2がLを介さずに直接ベンゼン環と結合しているとき、即ち−L−が単なる結合を表しているときを表す。
2価の連結基−L−について説明する。−L−は下記一般式(a)で表わされる2価の置換基である。
一般式(a)
−(L1)m1−(L2)m2−(L3)m3−(L4)m4−(L5)m5−
L1〜L5は各々独立して、−CO−、−O−、−SO2−、−SO−、−NRL−、置換もしくは無置換の2価のアルキル基、置換もしくは無置換の2価のアルケニル基、又は置換もしくは無置換の2価のアリール基を表す。RLは水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、又は置換もしくは無置換のアリール基を表す。
nが1のときT2は、ハロゲン原子、置換もしくは無置換のアルキル基、又は置換もしくは無置換のアリール基を表す。nが1のときT2として好ましくは、塩素原子、炭素数1〜18の置換もしくは無置換のアルキル基、又は炭素数6〜24の置換もしくは無置換のアリール基である。
3価の置換基のうち、好ましくは炭素数1〜8の3価のアルキル基、炭素数6〜14の3価のアリール基、又は下記一般式、
即ち、一般式(IIb)の好ましい組み合わせとしては、
nが1のとき、Tが水素原子、又は炭素数1〜18の置換もしくは無置換アルキル基であり、T1が水素原子、塩素原子、炭素数1〜18の置換もしくは無置換のアルキル基、炭素数6〜24のアリール基、又は炭素数1〜18のアルコキシ基であり、Lが−O−CO−C3H6−、−CH2−、−C3H6−、−C5H10−、−C8H16−、−NH−CO−C4H8−又は単なる結合であり、T2が塩素原子、炭素数1〜18の置換もしくは無置換のアルキル基、又は炭素数6〜24の置換もしくは無置換のアリール基である組合せである。
また、nが2のとき、Tが水素原子、又は炭素数1〜18の置換もしくは無置換アルキル基であり、T1が水素原子、塩素原子、炭素数1〜18の置換もしくは無置換のアルキル基、炭素数6〜24のアリール基、又は炭素数1〜18のアルコキシ基であり、Lが−CH2−又は単なる結合であり、T2が、−CH2−、−O−CO−C2H4−CO−O−、又は−NH−CO−C3H6−CO−NH−である組合せである。
また、nが2のとき、mが0であり、Tが水素原子、又は炭素数1〜18の置換もしくは無置換アルキル基であり、T1が水素原子、塩素原子、炭素数1〜18の置換もしくは無置換のアルキル基、炭素数6〜24のアリール基、又は炭素数1〜18のアルコキシ基であり、T2が、−CH2−、−O−CO−C2H4−CO−O−、又は−NH−CO−C3H6−CO−NH−である組合せも好ましい。
置換基Y1は、互いに独立して、水素原子、ヒドロキシル基、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のアリール基、又は置換もしくは無置換のアルコキシ基である。Lfは2価の連結基または単結合を表す。
uは1又は2であり、vは0又は1であり、そしてrは1〜3の整数であり、
uが1のときY2は、水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、又は置換もしくは無置換のアリール基である。また、uが2のときY2は2価の置換基を表す。]
2価の連結基−Lf−について説明する。2価の置換基Lfは、下記一般式(b)で表わされる2価の置換基である。
一般式(b)
−(Lf1)mf1−(Lf2)mf2−(Lf3)mf3−(Lf4)mf4−(Lf5)mf5−
Lf1〜Lf5は各々独立して、−CO−、−O−、−SO2−、−SO−、−NRfL−、2価の置換もしくは無置換のアルキル基、2価の置換もしくは無置換のアルケニル基、又は2価の置換もしくは無置換のアリール基を表す。RfLは水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、又は置換もしくは無置換のアリール基を表す。
ただし、tは、1、2または3であり、
Y11は、置換もしくは無置換のアルキレン、フェニレン、又は−フェニレン−M−フェニレン−(ここで、Mは、−O−、−S−、−SO2−、−CH2−または−C(CH3)2−である。)であり、
Y12は、置換もしくは無置換の2価のアルキル基、置換もしくは無置換の2価のアルケニル基、又は置換もしくは無置換の2価のアリール基であり、
Y13は、置換もしくは無置換の2価のアルキル基、又は置換もしくは無置換の2価のアリール基であり、そして
Y14は、置換もしくは無置換の2価のアルキル基、又は置換もしくは無置換の2価のアリール基である。
Lgは2価の置換基または単なる結合を表し、wは0又は1を表す。
tbは1又は2を表し、tbが1のときX3は、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のフェニル基、置換もしくは無置換のアルコキシ基、置換もしくは無置換のアルキルスルホニル基、置換もしくは無置換のアリールスルホニル基、スルホン酸基、置換もしくは無置換のアルキルオキシカルボニル基、置換もしくは無置換のアリールオキシカルボニル基、又は置換もしくは無置換のアミノ基を表す。tbが2のときX3は2価の置換基を表す。〕
X1及びX2は、互いに独立して、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のフェニル基、置換もしくは無置換のアルコキシ基、置換もしくは無置換のアルキルスルホニル基、置換もしくは無置換のアリールスルホニル基、スルホン酸基、置換もしくは無置換のアルキルオキシカルボニル基、置換もしくは無置換のアリールオキシカルボニル基、又は置換もしくは無置換のアミノ基を表す。X1及びX2として好ましくは、水素原子、塩素原子、ヒドロキシル基、炭素数1〜18の置換もしくは無置換のアルキル基、炭素数6〜24の置換もしくは無置換のアリール基、炭素数1〜18の置換もしくは無置換のアルコキシ基、炭素数2〜18のアルキルオキシカルボニル基、炭素数7〜24のアリールオキシカルボニル基、スルホン酸基、又は炭素数1〜16の置換もしくは無置換のアミノ基である。X1及びX2として特に好ましくは水素原子、ヒドロキシル基、炭素数1〜18の置換もしくは無置換のアルコキシ基、スルホン酸基、又は炭素数1〜16の置換もしくは無置換のアミノ基である。
tbは1又は2であり、wは0又は1であり、s1は1〜3の整数である。
置換基X1は、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、置換もしくは無置換のアルキル基、置換もしくは無置換のフェニル基、置換もしくは無置換のアルコキシ基、置換もしくは無置換のアルキルスルホニル基、置換もしくは無置換のアリールスルホニル基、スルホン酸基、置換もしくは無置換のアルキルオキシカルボニル基、置換もしくは無置換のアリールオキシカルボニル基、又は置換もしくは無置換のアミノ基を表す。
2価の連結基−Lg−について説明する。2価の置換基Lgは、下記一般式(c)で表わされる2価の置換基である。
一般式(c)
−(Lg1)mg1−(Lg2)mg2−(Lg3)mg3−(Lg4)mg4−(Lg5)mg5−
Lg1〜Lg5は各々独立して、−CO−、−O−、−SO2−、−SO−、−NRgL−、置換もしくは無置換の2価のアルキル基、置換もしくは無置換の2価のアルケニル基、又は置換もしくは無置換の2価のアリール基を表す。RgLは水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、又は置換もしくは無置換のアリール基を表す。
tbが1のとき、X3として好ましくは、水素原子、ヒドロキシル基、塩素原子、炭素数1〜18の置換もしくは無置換のアルキル基、炭素数6〜24の置換もしくは無置換のアリール基、炭素数1〜18の置換もしくは無置換のアルコキシ基、炭素数2〜18のアルキルオキシカルボニル基、炭素数7〜24のアリールオキシカルボニル基、スルホン酸基、又は炭素数1〜16の置換もしくは無置換のアミノ基である。
X3として特に好ましくは水素原子、ヒドロキシル基、炭素数1〜18の置換もしくは無置換のアルコキシ基、スルホン酸基、又は炭素数1〜16の置換もしくは無置換のアミノ基である。
tbが2のとき、X3の具体例としては、上記の2価の置換基−L−の例が挙げられる。tbが2のときX3として好ましくは、−CH2−、−C4H8−、−O−C4H8−O−、−O−CO−C2H4−CO−O−、又は−NH−CO−C3H6−CO−NH−である。
即ち、一般式(IVb)の好ましい組み合わせとしては、以下のとおりである。
具体的には、tbが1のとき、
X1が水素原子、ヒドロキシル基、炭素数1〜18の置換もしくは無置換のアルコキシ基、スルホン酸基、又は炭素数1〜16の置換もしくは無置換のアミノ基であり、
Lgが−O−、−O−CO−C2H4−CO−O−、−O−C4H8−O−、−O−CO−C3H6−、−NH−CO−C3H6−CO−NH−、−NH−CO−C4H8−、−CH2−、−C2H4−、−C3H6−、−C4H8−、−C5H10−、−C8H16−、−C4H8−CO−O−、−C6H4−C6H4−、もしくは−NH−SO2−C3H6−、又は単なる結合であり、
X3が水素原子、ヒドロキシル基、塩素原子、炭素数1〜18の置換もしくは無置換のアルキル基、炭素数6〜24の置換もしくは無置換のアリール基、炭素数1〜18の置換もしくは無置換のアルコキシ基、炭素数2〜18のアルキルオキシカルボニル基、炭素数7〜24のアリールオキシカルボニル基、スルホン酸基、又は炭素数1〜16の置換もしくは無置換のアミノ基である組み合わせが好ましい。
X1が水素原子、ヒドロキシル基、炭素数1〜18の置換もしくは無置換のアルコキシ基、スルホン酸基、又は炭素数1〜16の置換もしくは無置換のアミノ基であり、
Lgが−O−、−O−CO−C2H4−CO−O−、−O−C4H8−O−、−O−CO−C3H6−、−NH−CO−C3H6−CO−NH−、−NH−CO−C4H8−、−CH2−、−C2H4−、−C3H6−、−C4H8−、−C5H10−、−C8H16−、−C4H8−CO−O−、−C6H4−C6H4−、もしくは−NH−SO2−C3H6−、又は単なる結合であり、
X3が−CH2−、−C4H8−、−O−C4H8−O−、−O−CO−C2H4−CO−O−、又は−NH−CO−C3H6−CO−NH−である組み合わせが好ましい。
(II−1) 2−(2’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−t−アミルフェニル)ベンゾトリアゾール
(II−2) 2−(3−t−ブチル−5−メチル−2−ヒドロキシフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール
(II−3) 2−(2−ヒドロキシ−5−t−オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール(II−4) 2−エチルヘキシル−3−[3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−(5−クロロ−2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)フェニル]プロピオネート
(II−5) 2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−6−ドデシル−4−メチル−フェノール
(II−6) 2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−3−t−ブチルフェノール
(II−7) 2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−6−(1−メチル−1−フェニルエチル)−4−(1,1−3,3−テトラメチルブチル)フェノール
(II−8) 2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−3−メチルフェノール
(II−9) 2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−6−ドデシル−4−メチル−フェノール
(II−10) 2,2’−メチレンビス[6−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)フェノール]
(III−1) 2,4−ビス(2−ヒドロキシ−4−ブトキシフェニル)−6−(2,4−ジブトキシフェニル)−1,3,5−トリアジン
(III−2) 2−[4−[(2−ヒドロキシ−3−(2’−エチル)ヘキシル)オキシ]−2−ヒドロキシフェニル]−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン
(III−3) 2−[4−[(2−ヒドロキシ−3−(2’−エチル)ヘキシル)オキシ]−2−ヒドロキシフェニル−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン
(III−4) 2−(4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン−2−イル)−5−ヘキシロキシフェノール
(III−5) ビスエチルヘキシロキシフェノール メトキシフェニルトリアジン
(IV−1) ヘキシル 2−(4−ジエチルアミノ−2−ヒドロキシベンゾイル)ベンゾエート
(IV−2) 2,2’−ヒドロキシ−4,4’−ジメトキシベンゾフェノン
(IV−3) 2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン
(IV−4) 1,4−ビス(4−ベンゾイル−3−ヒドロキシフェノキシ)ブタン
(IV−5) 2−ヒドロキシ−4−オクトキシベンゾフェノン
(IV−6) 2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン−5−スルフォニックアシッド
(IV−7) 2,2’,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン
(V−1) 2,2’−(p−フェニレン)ジ−3,1−ベンゾオキサジン−4−オン
化合物(II−2)は下記に示す構造であり、商品名Tinuvin 326(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)として市販されている。
化合物(II−3)は下記に示す構造であり、商品名Tinuvin 329(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)として市販されている。
化合物(II−4)は下記に示す構造であり、商品名Tinuvin 109(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)として市販されている。
化合物(II−5)は下記に示す構造であり、商品名Tinuvin 171(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)として市販されている。
化合物(II−6)は下記に示す構造であり、商品名Tinuvin PS(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)として市販されている。
化合物(II−7)は下記に示す構造であり、商品名Tinuvin 928(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)として市販されている。
化合物(II−8)は以下に示す構造であり、商品名Tinuvin P(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)として市販されている。
化合物(II−9)は以下に示す構造であり、商品名Tinuvin 234(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)として市販されている。
化合物(II−10)は下記に示す構造であり、商品名Tinuvin 360(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)として市販されている。
化合物(III−2)は下記に示す構造であり、商品名Cyasorb UV-116(サイテック社製)として市販されている。
化合物(III−3)は下記に示す構造であり、商品名Tinuvin 405(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)として市販されている。
化合物(III−4)は下記に示す構造であり、商品名Tinuvin 1577(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)として市販されている。
化合物(III−5)は下記に示す構造であり、商品名Tinosorb S(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)として市販されている。
化合物(IV−2)は下記に示す構造であり、商品名Uvinul 3049(BASF社製)として市販されている。
化合物(IV−3)は下記に示す構造であり、商品名Visorb 110(共同薬品社製)として市販されている。
化合物(IV−4)は下記に示す構造であり、商品名Seesorb 151(シプロ化成社製)として市販されている。
化合物(IV−5)は以下に示す構造であり、商品名Chimassorb 81(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製)として市販されている。
化合物(IV−6)は以下に示す構造であり、商品名Uvinul MS40(BASF社製)として市販されている。
化合物(IV−7)は以下に示す構造であり、商品名Uvinul 3050(BASF社製)として市販されている。
化合物(V−1)は以下に示す構造であり、商品名サイアソーブUV−3638(サイテックインダストリーズ社製)として市販されている。
光安定剤、酸化防止剤の好ましい例としては特開2004−117997で表される化合物があげられる。具体的には、特開2004−117997のp29中段、段落番号[0071]〜[0111]に記載の化合物であることが好ましい。段落番号[0072]に記載の一般式(TS−I)、一般式(TS−II)、一般式(TS−IV)一般式(TS−V)で表される化合物であることが特に好ましい。
本発明の紫外線吸収剤組成物を分散する媒体はいずれのものであってもよい。例えば、水、有機溶剤、樹脂、樹脂の溶液などが挙げられる。これらを単独で用いてもよいし、組み合わせて使用してもよい。
本発明の紫外線吸収剤組成物を溶解する液体はいずれのものであってもよい。例えば、水、有機溶剤、樹脂、樹脂の溶液などが挙げられる。有機溶剤、樹脂、樹脂の溶液の例としては、上述の分散媒体として記載したものが挙げられる。これらを単独で用いてもよいし、組み合わせて使用してもよい。
本発明の紫外線吸収剤組成物は、様々な方法で高分子物質に含有させることができる。本発明の紫外線吸収剤組成物が高分子物質との相溶性を有する場合は、本発明の紫外線吸収剤組成物を高分子物質に直接添加することができる。高分子物質との相溶性を有する補助溶媒に、本発明の紫外線吸収剤組成物を溶解し、その溶液を高分子物質に添加してもよい。本発明の紫外線吸収剤組成物を高沸点有機溶媒やポリマー中に分散し、その分散物を高分子物質に添加してもよい。
本発明の紫外線吸収剤組成物の添加方法については、特開昭58−209735号、同63−264748号、特開平4−191851号、同8−272058号の各公報および英国特許第2016017A号明細書を参考にできる。
本発明においては、本発明の紫外線吸収剤組成物のみで実用的には十分な紫外線遮蔽効果が得られるものの、更に厳密を要求する場合には隠蔽力の強い白色顔料、例えば酸化チタンなどを併用してもよい。また、外観、色調が問題となる時、あるいは好みによって微量(0.05質量%以下)の着色剤を併用することができる。また、透明あるいは白色であることが重要である用途に対しては蛍光増白剤を併用してもよい。蛍光増白剤としては市販のものや特開2002−53824号公報記載の一般式[1]や具体的化合物例1〜35などが挙げられる。
<1> モノオレフィン及びジオレフィンのポリマー、例えばポリプロピレン、ポリイソブチレン、ポリブテ−1−エン、ポリ−4−メチルペンテ−1−エン、ポリビニルシクロヘキサン、ポリイソプレン又はポリブタジエン、並びにシクロオレフィン、例えばシクロペンテン又はノルボルネンのポリマー、ポリエチレン(所望により架橋され得る)、例えば高密度ポリエチレン(HDPE)、高密度及び高分子量ポリエチレン(HDPE−HMW)、高密度及び超高分子量ポリエチレン(HDPE−UHMW)、中密度ポリエチレン(MDPE)、低密度ポリエチレン(LDPE)、線状低密度ポリエチレン(LLDPE)、(VLDPE)及び(ULDPE)。
a)ラジカル重合(通常は高圧下において及び高められた温度において)。
b)通常、周期表のIVb、Vb、VIb又はVIII群の金属の一つ又はそれ以上を含む触媒を使用した触媒重合。これらの金属は通常、一つ又はそれ以上の配位子、典型的にはπ−又はσ−配位し得るオキシド、ハロゲン化物、アルコレート、エステル、エーテル、アミン、アルキル、アルケニル及び/又はアリールを有する。これらの金属錯体は遊離形態であるか、又は基材に、典型的には活性化塩化マグネシウム、チタン(III)クロリド、アルミナ又は酸化ケイ素に固定され得る。これらの触媒は、重合媒体中に可溶又は不溶であり得る。該触媒は重合においてそのまま使用され得、又は他の活性化剤、典型的には金属アルキル、金属ヒドリド、金属アルキルハライド、金属アルキルオキシドまたは金属アルキルオキサンであって、該金属が周期表のIa、IIa及び/又はIIIa群の元素であるものが使用されることができる。該活性化剤は、他のエステル、エーテル、アミン又はシリルエーテル基で都合良く変性され得る。これらの触媒系は、通常、フィリップス、スタンダード・オイル・インディアナ、チグラー(−ナッタ)、TNZ(デュポン)、メタロセン又はシングルサイト触媒(SSC)と命名される。
/1−オレフィンコポリマー、プロピレン/ブタジエンコポリマー、イソブチレン/イソプレンコポリマー、エチレン/ビニルシクロヘキセンコポリマー、エチレン/アルキルアクリレートコポリマー、エチレン/アルキルメタクリレートコポリマー、エチレン/酢酸ビニルコポリマー又はエチレン/アクリル酸コポリマー及びそれらの塩(アイオノマー)、ならびにエチレンとプロピレン及びへキサジエン、ジシクロペンタジエン又はエチリデン−ノルボルネンのようなジエンとのターポリマー;及びそのようなコポリマーの互いの及び1)で上述したポリマーとの混合物、例えばポリプロピレン/エチレン−プロピレンコポリマー、LDPE/エチレン−酢酸ビニルコポリマー(EVA)、LDPE/エチレン−アクリル酸コポリマー(EAA)、LLDPE/EVA、LLDPE/EAA及び交互の又はランダムのポリアルキレン/一酸化炭素コポリマー及びそれらの他のポリマー、例えばポリアミドとの混合物。
本発明に用いられる高分子物質は、熱可塑性樹脂であることが好ましい。
本発明の高分子材料は、合成樹脂が使用される全ての用途に使用可能であるが、特に日光又は紫外線を含む光に晒される可能性のある用途に特に好適に使用できる。具体例としては、例えばガラス代替品とその表面コーティング材、住居、施設、輸送機器等の窓ガラス、採光ガラス及び光源保護ガラス用のコーティング材、住居、施設、輸送機器等の内外装材及び内外装用塗料、蛍光灯、水銀灯等の紫外線を発する光源用部材、精密機械、電子電気機器用部材、各種ディスプレイから発生する電磁波等の遮断用材、食品、化学品、薬品等の容器又は包装材、農工業用シート又はフィルム材、印刷物、染色物、染顔料等の退色防止剤、日焼け止めクリーム、シャンプー、リンス、整髪料等の化粧品、スポーツウェア、ストッキング、帽子等の衣料用繊維製品及び繊維、カーテン、絨毯、壁紙等の家庭用内装品、プラスチックレンズ、コンタクトレンズ、義眼等の医療用器具、光学フィルタ、プリズム、鏡、写真材料等の光学用品、テープ、インク等の文房具、標示板、標示器等とその表面コーティング材等を挙げることができる。
また各々の用途に対する評価としては下記の既知評価法により達成できる。
高分子材料の光による劣化は、JIS-K7105:1981、JIS-K7101:1981、JIS-K7102:1981、JIS-K7219:1998、JIS-K7350-1:1995、JIS-K7350-2:1995、JIS-K7350-3:1996、JIS-K7350-4:1996の方法およびこれを参考にした方法によって評価することができる。
(紫外線吸収剤組成物試料の調製)
下記表7及び8のように紫外線吸収剤(A)及び(B)を組み合わせた紫外線吸収剤組成物試料1〜27を調製した。なお、下記表7及び8中、紫外線吸収剤(A)と(B)との比率(A:B)は、モル比で表してある。
試料1〜26の酢酸エチル溶液(濃度約2×10-5mol/L)に対し、キセノンランプ(イーグルエンジニアリング製)で照度17万ルクスにて光照射し、200時間照射後の紫外線吸収剤の残存量をそれぞれ測定した。結果を表11に示す。残存率は次式に従い計算した。
残存率(%)=100×(照射後の410nmにおける吸光度)/(照射前の410nmにおける吸光度)
(アクリル系塗布膜試料作製)
ポリメタクリル酸メチル樹脂(PMMA樹脂)20gをジクロロメタン100mLに溶解した溶液を30mLとり試料1を20mg加え、45μmフィルタでろ過し、塗料サンプル201とした。同様に、試料1を試料3、4、8、10、12、15、21、22に取り替えた以外は同様にして、塗料サンプル202、203、204、205、206、207、208及び209を作製した。比較例として、試料1を試料23に替えたこと以外は同様にして比較塗料サンプル210を、試料26に替えたこと以外は同様にして塗料サンプル211を作製した。
これらをそれぞれ、バーコーターを用いて、100μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム上に30μm程度となるように塗布し、乾燥することにより紫外線吸収層を有するPETフィルム(膜201〜膜211)を作製した。
作製したフィルムに対しキセノンランプ(イーグルエンジニアリング製)で照度17万ルクスにて光照射し、100時間照射後の紫外線吸収剤の残存量をそれぞれ測定した。残存量は次式に従い計算した。
残存量(%)=100×(照射後の極大吸収波長における吸光度)/(照射前の極大吸収波長における吸光度)
結果を表12に示す。表中、評価は残存量90%以上を◎、80%以上90%未満を○、80%未満を△とした。
(フィルム301〜310の作製)
ポリエチレンテレフタレート樹脂(PET)1kgに対して試料1を、紫外線吸収剤(A)を150g加え、ステンレス製タンブラーで1時間攪拌した。この混合物を二軸練押出し混練機で280℃にて溶融混合し、常法によって成形用ペレットを作製した。このペレットを用いて射出成形機で厚さ100μmのフィルム301を作製した。
作製後のフィルムをを目視で観察することにより相溶性の評価を行った。結果を表13に示した。
下記表13中、○は透明なフィルムであることを表し、×は、表面上に明らかに結晶が存在しているフィルムであることを表す。
作製したフィルムについて、島津製作所製分光光度計U−4100(商品名)を用いて光線透過率の測定を行った。測定した透過率について、測定波長320nmにおいて、透過率が1%未満の場合を○、1%以上の場合を×、および測定波長410nmにおいて透過率が1%未満の場合を◎、1%以上3%未満の場合を○、3%以上の場合を×と評価した。着色性については目視で判断し、黄色味が目立たないものを○、明らかに黄色味が目立つものを△と判断した。結果を表14に示す。
まず、作製した各フィルムの初期の透過率を測定した。続いて、作製した各フィルムに対しキセノンランプ(イーグルエンジニアリング製)で照度17万ルクスにて光照射し、50時間後の紫外線吸収剤の残存量をそれぞれ測定した。残存量は次式に従い計算した。
残存量(%)=100×(100−照射後の透過率)/(100−照射前の透過率)
残存量計算の透過率は、フィルム301〜308、310及び311は420nmとし、フィルム309は380nmで測定した。結果を表15に示す。
Claims (11)
- 下記一般式(1)で表される化合物である少なくとも1種の紫外線吸収剤(A)と、320nmにおける吸光度が270〜400nmの範囲での吸収極大波長における吸光度の20%以上であり、極大吸収波長が380nm以下の化合物である少なくとも1種の紫外線吸収剤(B)とを含むことを特徴とする紫外線吸収剤組成物。
Xa、Xb、Xc及びXdは、互いに独立してヘテロ原子を表す。また、Xa〜Xdは置換基を有していても良い。
Ya、Yb、Yc、Yd、Ye及びYfは、互いに独立してヘテロ原子または炭素原子を表す。また、Ya〜Yfは置換基を有していても良い。
Het1に結合している環は、任意の位置に二重結合を有していても良い。] - 前記一般式(1)において、Xa、Xb、Ya〜Yc及び炭素原子によって形成される環並びにXc、Xd、Yd〜Yf及び炭素原子によって形成される環の少なくとも一方が縮環している、請求項1記載の紫外線吸収剤組成物。
- 前記一般式(1)において、Xa、Xb、Ya〜Yc及び炭素原子によって形成される環並びにXc、Xd、Yd〜Yf及び炭素原子によって形成される環の少なくとも一方がペリミジン環ではない、請求項1又は2に記載の紫外線吸収剤組成物。
- 前記一般式(1)で表される化合物が下記一般式(2)で表される化合物である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の紫外線吸収剤組成物。
X2a、X2b、X2c及びX2dは、それぞれ前記一般式(1)のXa、Xb、Xc及びXdと同義である。
Y2b、Y2c、Y2e及びY2fは、それぞれ前記一般式(1)のYb、Yc、Ye及びYfと同義である。
L1及びL2は、それぞれ独立して酸素原子、硫黄原子または=NRaを表す(Raは、水素原子または1価の置換基を表す。)。
Z1及びZ2はそれぞれ独立して、Y2b及びY2cまたはY2e及びY2fと一緒になって4〜8員環を形成するのに必要な原子群を表す。] - 前記紫外線吸収剤(A)と前記紫外線吸収剤(B)との比率が、10:1〜1:10の範囲である、請求項1〜7のいずれか1項に記載の紫外線吸収剤組成物。
- 請求項1〜8のいずれか1項に記載の紫外線吸収剤組成物を含む紫外線吸収剤分散物。
- 請求項1〜8のいずれか1項に記載の紫外線吸収剤組成物を含む紫外線吸収剤溶液。
- 請求項1〜8のいずれか1項に記載の紫外線吸収剤組成物を含む高分子材料。
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