JP2009263474A

JP2009263474A - 紫外線吸収フィルム

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Publication number: JP2009263474A
Application number: JP2008113605A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Yamada; 仁山田; Yuji Shirokura; 祐司白倉; Yuichi Shirasaki; 裕一白崎
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2008-04-24
Filing date: 2008-04-24
Publication date: 2009-11-12

Abstract

【課題】４１０ｎｍ以下の光を十分に遮蔽することができる紫外線吸収フィルムの提供。
【解決手段】本発明の紫外線吸収フィルムは、下記一般式（Ｉ）で表される紫外線吸収剤を含有し、４１０ｎｍ以下の波長の光の透過率が５％以下であることを特徴とする。バインダーをさらに含有し、前記バインダーが、ポリメタクリル酸エステル、ポリメタクリル酸、ポリアクリル酸エステル、ポリアクリル酸、及びこれらの共重合体のいずれかを含有する態様等が好ましい。
【化７】

（式中、Ｒ_１及びＲ_２は、水素原子及びメチル基のいずれかを表す。）
【選択図】図１

Description

本発明は、太陽光からの紫外線及び蛍光灯等の照明器具から発生する紫外線をカットして写真、液晶表示ディスプレーなどの褪色を防ぐ紫外線吸収フィルムに関する。

人体に有害な太陽光からの紫外線、飛来昆虫を誘引する原因となる蛍光灯、白熱灯、ハロゲン電球、水銀灯等の照明器具から発生する紫外線を遮蔽する目的で紫外線吸収剤を含む窓張り用フィルムが上市されている。また、特定の機能素材の紫外線による劣化を防止するための紫外線カット機能フィルムが存在する。しかしながら、４１０ｎｍ付近までの波長の光をカットしようとすると、黄色味を帯びたり、フィルム表面に紫外線吸収剤が析出して脱落すること（ブリードアウト）が発生していた。
黄色味を帯びるのを改善するために、蛍光増白剤を使用した技術（例えば、特許文献１及び２）や、ブリードアウトを防止するために、反応型紫外線吸収剤を使用した技術（例えば、特許文献３及び４）が挙げられるが、４１０ｎｍ以下の光を十分に遮蔽する紫外線吸収フィルムは未だ存在せず、４１０ｎｍ以下の光を十分に遮蔽する紫外線吸収フィルムの開発が望まれていた。

特開２００２−１５０８２７号公報特開２００３−１１２３９１号公報特開２０００−８５０５９号公報特開２００５−１８７６６２号公報

本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであり、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、４１０ｎｍ以下の光を十分に遮蔽することができる紫外線吸収フィルムを提供することを目的とする。

前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
＜１＞下記一般式（Ｉ）で表される紫外線吸収剤を含有し、４１０ｎｍ以下の波長の光の透過率が５％以下であることを特徴とする紫外線吸収フィルムである。
（式中、Ｒ_１及びＲ_２は、水素原子及びメチル基のいずれかを表す。）
＜２＞バインダーをさらに含有し、前記バインダーが、ポリメタクリル酸エステル、ポリメタクリル酸、ポリアクリル酸エステル、ポリアクリル酸、及びこれらの共重合体の少なくともいずれかを含有する前記＜１＞に記載の紫外線吸収フィルムである。
＜３＞下記一般式(ＩＩ)で表される高分子型紫外線吸収剤をさらに含有する前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載の紫外線吸収フィルムである。
（式中、Ｒは水素原子及びメチル基のいずれかを表し、Ｒ_１及びＲ_２は、水素原子、アルキル基及びアリール基のいずれかを表し、Ｒ_３はベンゾフェノン基及びベンゾトリアゾール基のいずれかを表し、ｌ、ｍ及びｎは任意の正数を表す。）
＜４＞アルキル基はシクロアルキル基である前記＜３＞に記載の紫外線吸収フィルムである。
＜５＞一般式（Ｉ）で表される紫外線吸収剤の質量とバインダーの質量との比率（紫外線吸収剤の質量／バインダーの質量）が、０．２５〜０．６０である前記＜２＞から＜４＞のいずれかに記載の紫外線吸収フィルムである。

本発明によると、従来における諸問題を解決でき、４１０ｎｍ以下の光を十分に遮蔽することができる紫外線吸収フィルムを提供することができる。

（紫外線吸収フィルム）
本発明の紫外線吸収フィルムは、紫外線吸収剤を含有してなり、更に必要に応じて、その他の成分を含有する。
また、前記紫外線吸収フィルムは、４１０ｎｍ以下の波長の光の透過率が５％以下であること以外は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ベースフィルムと、ベースフィルム上に形成された紫外線吸収層とを備えてなる。

＜紫外線吸収剤＞
下記一般式（Ｉ）で表されるものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
なお、一般式（Ｉ）中、Ｒ_１及びＲ_２は、水素原子及びメチル基のいずれかを表す。
前記一般式（Ｉ）で表される紫外線吸収剤の具体例としては、例えば、Ｕｖｉｎｕｌ３０５０（ＢＡＳＦ社製）等が挙げられる。ここで、Ｕｖｉｎｕｌ３０５０（ＢＡＳＦ社製）の構造式は、一般式（Ｉ）において、Ｒ_１＝Ｒ_２＝Ｈの場合である。

＜その他の成分＞
前記その他の成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、バインダー、高分子型紫外線吸収剤などが挙げられる。

＜＜バインダー＞＞
前記バインダーとしては、例えば、ポリメタクリル酸エステル、ポリメタクリル酸、ポリアクリル酸エステル、ポリアクリル酸、及びこれらの共重合体の少なくともいずれかを含有するものが挙げられ、さらに具体的には、ダイヤナールＢＲ−８０（三菱レイヨン株式会社製）等が挙げられる。ここで、ダイヤナールＢＲ−８０（三菱レイヨン株式会社製）は、ポリメチルメタクリレートである。
また、前記紫外線吸収剤の質量と前記バインダーの質量との比率（前記紫外線吸収剤の質量／前記バインダーの質量）は、０．２５〜０．６０であることが好ましく、０．３０〜０．６０であることがより好ましく、０．４０〜０．５５であることが特に好ましい。
前記紫外線吸収剤の質量と前記バインダーの質量との比率（前記紫外線吸収剤の質量／前記バインダーの質量）が、０．２５未満であると、コストが増大してしまい、０．６０を超えると、紫外線吸収剤がブリードアウトしてしまう。

＜＜＜ポリメタクリル酸エステル＞＞＞
前記ポリメタクリル酸エステルのモノマー成分としては、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、ｎ−プロピルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート、ｎ−ブチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、ｓｅｃ−ブチルメタクリレート、ｔｅｒｔ−ブチルメタクリレート、アミルメタクリレート、ヘキシルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、ベンジルメタクリレート、クロロベンジルメタクリレート、オクチルメタクリレート、ステアリルメタクリレート、スルフォプロピルメタクリレート、Ｎ−エチル−Ｎ−フェニルアミノエチルメタクリレート、２−（３−フェニルプロピルオキシ）エチルメタクリレート、ジメチルアミノフェノキシエチルメタクリレート、フルフリルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、フェニルメタクリレート、クレジルメタクリレート、ナフチルメタクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、４−ヒドロキシブチルメタクリレート、トリエチレングリコールモノメタクリレート、ジプロピレングリコールモノメタクリレート、２−メトキシエチルメタクリレート、３−メトキシブチルメタクリレート、２−アセトキシエチルメタクリレート、２−アセトアセトキシエチルメタクリレート、２−エトキシエチルメタクリレート、２−ｉｓｏ−プロポキシエチルメタクリレート、２−ブトキシエチルメタクリレート、２−（２−メトキシエトキシ）エチルメタクリレート、２−（２−エトキシエトキシ）エチルメタクリレート、２−（２−ブトキシエトキシ）エチルメタクリレート、ω−メトキシポリエチレングリコールメタクリレート（付加モル数ｎ＝６）、アクリルメタクリレート、メタクリル酸ジメチルアミノエチルメチルクロライド塩などを挙げることができる。

＜＜＜ポリアクリル酸エステル＞＞＞
前記ポリアクリル酸エステルのモノマー成分としては、例えば、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ｎ−プロピルアクリレート、イソプロピルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、ｓｅｃ−ブチルアクリレート、ｔｅｒｔ−ブチルアクリレート、アミルアクリレート、ヘキシルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、オクチルアクリレート、ｔｅｒｔ−オクチルアクリレート、２−クロロエチルアクリレート、２−ブロモエチルアクリレート、４−クロロブチルアクリレート、シアノエチルアクリレート、２−アセトキシエチルアクリレート、ジメチルアミノエチルアクリレート、ベンジルアクリレート、メトキシベンジルアクリレート、２−クロロシクロヘキシルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、フルフリルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、フェニルアクリレート、５−ヒドロキシペンチルアクリレート、２−メトキシエチルアクリレート、３−メトキシブチルアクリレート、２−エトキシブチルアクリレート、２−エトキシエチルアクリレート、２−ｉｓｏ−プロポキシアクリレート、２−ブトキシエチルアクリレート、２−（２−メトキシエトキシ）エチルアクリレート、２−（２−メトキシエトキシ）エチルアクリレート、２−（２−ブトキシエトキシ）エチルアクリレート、ω―メトキシポリエチレングリコールアクリレート（付加モル数ｎ＝９）、１−ブロモー２−メトキシエチルアクリレート、１，１−ジクロロー２−エトキシエチルアクリレート、などが挙げられる。

＜＜高分子型紫外線吸収剤＞＞
前記高分子型紫外線吸収剤としては、下記一般式(ＩＩ)で表されるものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
なお、一般式（ＩＩ）中、Ｒは水素原子及びメチル基のいずれかを表し、Ｒ_１及びＲ_２は、水素原子、アルキル基及びアリール基のいずれかを表し、Ｒ_３はベンゾフェノン基及びベンゾトリアゾール基のいずれかを表し、ｌ、ｍ及びｎは任意の正数を表す。
前記高分子型紫外線吸収剤の具体例としては、例えば、Ｕｖａ９３５ＴＦ（ＢＡＳＦ社製）等が挙げられる。

＜＜＜アルキル基＞＞＞
前記アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、１−メチルブチル基、２−メチルブチル基、３−メチルブチル基、１−エチルプロピル基、１，１−ジメチルプロピル基、１，２−ジメチルプロピル基、２，２−ジメチルプロピル基、ヘキシル基、１−メチルペンチル基、２−メチルペンチル基、３−メチルペンチル基、４−メチルペンチル基、１，１−ジメチルブチル基、２，２−ジメチルブチル基、３，３−ジメチルブチル基、１，２−ジメチルブチル基、１，３−ジメチルブチル基、２，３−ジメチルブチル基、１−エチルブチル基、２−エチルブチル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロノニル基、シクロデシル基等の直鎖状、分枝鎖状もしくは環状のアルキル基等が挙げられる。

＜＜＜アリール基＞＞＞
前記アリール基としては、例えばフェニル基、トリル基、キシリル基、エチルフェニル基、ベンジル基、フェネチル基などを挙げることができる。

＜透過率＞
前記透過率は、紫外線吸収フィルムの吸収スペクトルを島津製作所製紫外可視分光光度計にて測定した。

＜ベースフィルム＞
ベースフィルムとしては、公知の透明なフィルムを使用することができる。その具体例としては、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＴＡＣ（トリアセチルセルロース）、ポリアリレート、ポリエーテル、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、セロファン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビニルアルコール等の各種樹脂フィルム等を好適に使用することができる。ベースフィルムの厚さは、２５〜２００μｍ程度が好ましい。

＜紫外線吸収層＞
紫外線吸収層は、例えば、前記紫外線吸収剤と、前記バインダーと、前記高分子型紫外線吸収剤とを含有する。この紫外線吸収層は、前記紫外線吸収剤と、前記バインダーと、前記高分子型紫外線吸収剤とを混合し、さらにこれらを適当な溶媒に溶解させて紫外線吸収層用塗料とし、この紫外線吸収層用塗料をベースフィルムの表面に塗工した後、乾燥させて形成される。紫外線吸収層用塗料をベースフィルムの表面に塗工する方法としては、メイヤバーコーティング法、ブレードコーティング法、グラビアコーティング法、ディップコーティング法、ダイコーティング法、スロットコーティング法等が挙げられる。塗布膜の厚さは４０μｍ程度が好ましい。

以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明はその主旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。

ここで、透過率は、フィルムの吸収スペクトルを、同じベースフィルムをリファレンスとして島津製作所製紫外可視分光光度計にて測定した。

（実施例１）
下記組成の混合液をＰＥＴフィルム（富士フイルム（株）製、商品名：フジペット、膜厚１８８μｍ、可視光透過率９０％）上に、バーコーターを用いて塗工し、１２０℃で７分間の乾燥条件下で乾燥させ、膜厚４０μｍの紫外線吸収層を形成し、紫外線吸収フィルムを作製した。なお、実施例１においては、紫外線吸収剤の質量／バインダーの質量＝Ｕｖｉｎｕｌ３０５０（ＢＡＳＦ製）の質量／ダイヤナールＢＲ−８０（三菱レイヨン製）の質量＝２０／４０＝０．５であった。

メチルエチルケトン８０質量部
メトキシプロピルアセテート２０質量部
ダイヤナールＢＲ−８０（三菱レイヨン製）４０質量部
Ｕｖｉｎｕｌ３０５０（ＢＡＳＦ製）２０質量部
Ｕｖａ９３５ＴＦ（ＢＡＳＦ製）２質量部
合計１６２質量部

実施例１で得られたフィルムの吸収スぺクトルを測定した。結果を図１に示す。図１において、４１０ｎｍの波長の光の透過率が４．０％であった。以上より、４１０ｎｍ以下の光を十分に遮蔽する（４１０ｎｍ以下の波長の光の透過率を５％以下にする）ことができることが判った。また、紫外線吸収剤のブリードアウトは観察されなかった（表１における◎）。

（実施例２）
ダイヤナールＢＲ−８０（三菱レイヨン製）の添加量４０質量部を４８質量部に変え、Ｕｖｉｎｕｌ３０５０（ＢＡＳＦ製）の添加量２０質量部を１２質量部に変えて、紫外線吸収剤の質量／バインダーの質量＝Ｕｖｉｎｕｌ３０５０（ＢＡＳＦ製）の質量／ダイヤナールＢＲ−８０（三菱レイヨン製）の質量＝１２／４８＝０．２５にし、膜厚を４０μｍから６７μｍに変えた以外は、実施例１と同様にして、紫外線吸収フィルムを作製し、得られたフィルムの吸収スぺクトルを測定した。なお、実施例１の紫外線吸収フィルムにおける紫外線吸収剤の塗布量と実施例２の紫外線吸収フィルムにおける紫外線吸収剤の塗布量は同一であった。

実施例２で得られたフィルムの吸収スぺクトルを測定した結果、４１０ｎｍの波長の光の透過率が４．０％であった。以上より、４１０ｎｍ以下の光を十分に遮蔽する（４１０ｎｍ以下の波長の光の透過率を５％以下にする）ことができることが判った。また、紫外線吸収剤のブリードアウトは観察されなかった（表１における◎）。

（実施例３）
ダイヤナールＢＲ−８０（三菱レイヨン製）の添加量４０質量部を４６．２質量部に変え、Ｕｖｉｎｕｌ３０５０（ＢＡＳＦ製）の添加量２０質量部を１３．８質量部に変えて、紫外線吸収剤の質量／バインダーの質量＝Ｕｖｉｎｕｌ３０５０（ＢＡＳＦ製）の質量／ダイヤナールＢＲ−８０（三菱レイヨン製）の質量＝１３．８／４６．２＝０．３にし、膜厚を４０μｍから５８μｍに変えた以外は、実施例１と同様にして、紫外線吸収フィルムを作製し、得られたフィルムの吸収スぺクトルを測定した。なお、実施例１の紫外線吸収フィルムにおける紫外線吸収剤の塗布量と実施例３の紫外線吸収フィルムにおける紫外線吸収剤の塗布量は同一であった。

実施例３で得られたフィルムの吸収スぺクトルを測定した結果、４１０ｎｍの波長の光の透過率が３．８％であった。以上より、４１０ｎｍ以下の光を十分に遮蔽する（４１０ｎｍ以下の波長の光の透過率を５％以下にする）ことができることが判った。また、紫外線吸収剤のブリードアウトは観察されなかった（表１における◎）。

（実施例４）
ダイヤナールＢＲ−８０（三菱レイヨン製）の添加量４０質量部を４２．９質量部に変え、Ｕｖｉｎｕｌ３０５０（ＢＡＳＦ製）の添加量２０質量部を１７．１質量部に変えて、紫外線吸収剤の質量／バインダーの質量＝Ｕｖｉｎｕｌ３０５０（ＢＡＳＦ製）の質量／ダイヤナールＢＲ−８０（三菱レイヨン製）の質量＝１７．１／４２．９＝０．４にし、膜厚を４０μｍから４７μｍに変えた以外は、実施例１と同様にして、紫外線吸収フィルムを作製し、得られたフィルムの吸収スぺクトルを測定した。なお、実施例１の紫外線吸収フィルムにおける紫外線吸収剤の塗布量と実施例４の紫外線吸収フィルムにおける紫外線吸収剤の塗布量は同一であった。

実施例４で得られたフィルムの吸収スぺクトルを測定した結果、４１０ｎｍの波長の光の透過率が３．９％であった。以上より、４１０ｎｍ以下の光を十分に遮蔽する（４１０ｎｍ以下の波長の光の透過率を５％以下にする）ことができることが判った。また、紫外線吸収剤のブリードアウトは観察されなかった（表１における◎）。

（実施例５）
ダイヤナールＢＲ−８０（三菱レイヨン製）の添加量４０質量部を３８．７質量部に変え、Ｕｖｉｎｕｌ３０５０（ＢＡＳＦ製）の添加量２０質量部を２１．３質量部に変えて、紫外線吸収剤の質量／バインダーの質量＝Ｕｖｉｎｕｌ３０５０（ＢＡＳＦ製）の質量／ダイヤナールＢＲ−８０（三菱レイヨン製）の質量＝２１．３／３８．７＝０．５５にし、膜厚を４０μｍから３８μｍに変えた以外は、実施例１と同様にして、紫外線吸収フィルムを作製し、得られたフィルムの吸収スぺクトルを測定した。なお、実施例１の紫外線吸収フィルムにおける紫外線吸収剤の塗布量と実施例５の紫外線吸収フィルムにおける紫外線吸収剤の塗布量は同一であった。

実施例５で得られたフィルムの吸収スぺクトルを測定した結果、４１０ｎｍの波長の光の透過率が３．９％であった。以上より、４１０ｎｍ以下の光を十分に遮蔽する（４１０ｎｍ以下の波長の光の透過率を５％以下にする）ことができることが判った。また、紫外線吸収剤のブリードアウトは観察されなかった（表１における◎）。

（実施例６）
ダイヤナールＢＲ−８０（三菱レイヨン製）の添加量４０質量部を３７．５質量部に変え、Ｕｖｉｎｕｌ３０５０（ＢＡＳＦ製）の添加量２０質量部を２２．５質量部に変えて、紫外線吸収剤の質量／バインダーの質量＝Ｕｖｉｎｕｌ３０５０（ＢＡＳＦ製）の質量／ダイヤナールＢＲ−８０（三菱レイヨン製）の質量＝２２．５／３７．５＝０．６にし、膜厚を４０μｍから３６μｍに変えた以外は、実施例１と同様にして、紫外線吸収フィルムを作製し、得られたフィルムの吸収スぺクトルを測定した。なお、実施例１の紫外線吸収フィルムにおける紫外線吸収剤の塗布量と実施例６の紫外線吸収フィルムにおける紫外線吸収剤の塗布量は同一であった。

実施例６で得られたフィルムの吸収スぺクトルを測定した結果、４１０ｎｍの波長の光の透過率が３．９％であった。以上より、４１０ｎｍ以下の光を十分に遮蔽する（４１０ｎｍ以下の波長の光の透過率を５％以下にする）ことができることが判った。また、紫外線吸収剤のブリードアウトが観察されたが、実用上問題ないレベルであった（表１における〇）。

（実施例７）
ダイヤナールＢＲ−８０（三菱レイヨン製）の添加量４０質量部を３４．３質量部に変え、Ｕｖｉｎｕｌ３０５０（ＢＡＳＦ製）の添加量２０質量部を２５．７質量部に変えて、紫外線吸収剤の質量／バインダーの質量＝Ｕｖｉｎｕｌ３０５０（ＢＡＳＦ製）の質量／ダイヤナールＢＲ−８０（三菱レイヨン製）の質量＝２５．７／３４．３＝０．７５にし、膜厚を４０μｍから３１μｍに変えた以外は、実施例１と同様にして、紫外線吸収フィルムを作製し、得られたフィルムの吸収スぺクトルを測定した。なお、実施例１の紫外線吸収フィルムにおける紫外線吸収剤の塗布量と実施例７の紫外線吸収フィルムにおける紫外線吸収剤の塗布量は同一であった。

実施例７で得られたフィルムの吸収スぺクトルを測定した結果、４１０ｎｍの波長の光の透過率が３．８％であった。以上より、４１０ｎｍ以下の光を十分に遮蔽する（４１０ｎｍ以下の波長の光の透過率を５％以下にする）ことができることが判った。また、紫外線吸収剤のブリードアウトが観察された（表１における△）。

図１は、実施例１で作製された紫外線吸収フィルムの分光透過率を示すグラフである。

Claims

下記一般式（Ｉ）で表される紫外線吸収剤を含有し、４１０ｎｍ以下の波長の光の透過率が５％以下であることを特徴とする紫外線吸収フィルム。
（式中、Ｒ_１及びＲ_２は、水素原子及びメチル基のいずれかを表す。）
バインダーをさらに含有し、前記バインダーが、ポリメタクリル酸エステル、ポリメタクリル酸、ポリアクリル酸エステル、ポリアクリル酸、及びこれらの共重合体の少なくともいずれかを含有する請求項１に記載の紫外線吸収フィルム。
下記一般式(ＩＩ)で表される高分子型紫外線吸収剤をさらに含有する請求項１から２のいずれかに記載の紫外線吸収フィルム。
（式中、Ｒは水素原子及びメチル基のいずれかを表し、Ｒ_１及びＲ_２は、水素原子、アルキル基及びアリール基のいずれかを表し、Ｒ_３はベンゾフェノン基及びベンゾトリアゾール基のいずれかを表し、ｌ、ｍ及びｎは任意の正数を表す。）
アルキル基はシクロアルキル基である請求項３に記載の紫外線吸収フィルム。
一般式（Ｉ）で表される紫外線吸収剤の質量とバインダーの質量との比率（紫外線吸収剤の質量／バインダーの質量）が、０．２５〜０．６０である請求項２から４のいずれかに記載の紫外線吸収フィルム。