JP2012180451A - 蛍光性化合物、蛍光性重合体およびコーティング剤 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の蛍光性化合物は、所定の構造を有する蛍光性化合物である。本発明の蛍光性重合体は、上記蛍光性化合物を重合させてなり、蛍光性化合物を構成単位として0.1質量%以上10質量%以下の量の割合で含むことを特徴とする。本発明のコーティング剤は上記蛍光性重合体とフッ素系溶媒とを含有することを特徴とする。
【選択図】なし
Description
(蛍光性化合物)
本発明の蛍光性化合物は、下記一般式(1)で表わされる蛍光性化合物、または下記一般式(2)で表される蛍光性化合物である。
一般式(1)および(2)の化合物において、Xが酸素原子である場合、例えば以下の方法により、ベンゾフラノ−1,2−ナフトキノン系誘導体を合成する。
反応式(A)で示されるように、実質上化学量論的量の1,2−ナフトキノン−4−スルホン酸アルカリ金属塩(a)とm−置換フェノール(b)を、酢酸などの適当な溶媒中において、塩化銅などの触媒の存在下に、0〜80℃程度の温度で反応させることにより、一般式(c)で表されるベンゾフラノ−1,2−ナフトキノン骨格を有し、Xが酸素原子である化合物が得られる。この際、一般式(c´)で表される化合物が副生する。
次に本発明の蛍光性化合物を構成単位として含む蛍光性重合体について説明する。
本発明の蛍光性重合体は、上記一般式(1)に記載の蛍光性化合物および上記一般式(2)で表わされる蛍光性化合物から選ばれる一種以上の蛍光性化合物を構成単位として、蛍光性重合体の質量に対して0.1質量%以上10質量%以下の割合で含む。
次に本発明のコーティング剤について説明する。本発明のコーティング剤は、上述した本発明の蛍光性重合体と、フッ素系溶媒とを含有してなる。
本発明のコーティング剤の被コート物へのコーティング方法は、特に限定されず、ディップ(Dip)、刷毛塗り、スプレー、ディスペンス等、周知の塗布方法を用いることができる。
以下、本発明を実施例にて、より詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
以下の実施例において使用される蛍光剤を以下の手順で合成した。
1.蛍光性重合体の合成
(1)オキサゾール系蛍光化合物Aの合成
1,2−ナフトキノン−4−スルホン酸ナトリウム(1.0g、3.84×10−3mol)とN,N−ジブチル−3−アミノフェノール(1.02g、4.16×10−3mol)と酢酸亜鉛(0.10g、3.84×10−3 mol)に、ジメチルスルホキシド(DMSO)を30ml加え、60℃で5時間撹拌した。反応終了後, 反応溶液を蒸留水400mlに注ぎ沈殿物をろ別した。ろ物から生成物(1)をジクロロメタンで抽出、ジクロロメタン抽出液を減圧濃縮し, シリカゲルカラムクロマトグラフィー[ジクロロメタン/酢酸エチル=10/1]を用いて分離精製し、ベンゾフラノ−1,2−ナフトキノン誘導体の緑色結晶を 収率約30%で得た。
1000mlの3つ口セパラブルフラスコに、テトラヒドロフラン(THF)600ml、(1)で得られたオキサゾール系蛍光化合物Aを8612mg、4−ジメチルアミノピリジンを342.1mg、および2−ヒドロキシエチルメタクリレートを4424.8mgを投入し10分間攪拌した。
蛍光性化合物Bは下記式(1A)で表わされる化合物と下記式(2A)で表わされる化合物の混合物である。
(実施例1)
冷却管を備えた、3つ口セパラブルフラスコにTHFを100.0g、蛍光性官能基含有モノマーBを400mg、パーフルオロオクチルエチル(メタ)アクリレートを99.6g、及び2,2´−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリルを0.25g加えて攪拌し、70℃の湯浴で5時間保持し重合させた。反応液から溶媒を除去した後、得られた重合体をトルエン100gで4回洗浄し、真空乾燥することで、実施例1の蛍光性重合体を80g得た(収率80%)。
蛍光性官能基含有モノマーBの量を200mgとし、パーフルオロオクチルエチル(メタ)アクリレートの量を99.8gとしたこと以外は実施例1と同様にして、実施例2の蛍光性重合体を80g得た(収率80%)。
蛍光性官能基含有モノマーBの量を100mgとし、パーフルオロオクチルエチル(メタ)アクリレートの量を99.9gとしたこと以外は実施例1と同様にして、実施例3の蛍光性重合体を72.3g得た(収率72.3%)。
蛍光性官能基含有モノマーBの量を1000mgとし、パーフルオロオクチルエチル(メタ)アクリレートの量を99.0gとしたこと以外は実施例1と同様にして実施例4の蛍光性重合体を82g得た(収率82%)。
蛍光性官能基含有モノマーBの量を50mgとし、パーフルオロオクチルエチル(メタ)アクリレートの量を99.95gとしたこと以外は実施例1と同様にして実施例5の蛍光性重合体Eを80g得た(収率80%)。
蛍光性官能基含有モノマーBの量を0mgとし、パーフルオロオクチルエチル(メタ)アクリレートの量を100gとしたこと以外は実施例1と同様にして比較例1のフッ素系ポリマーを80g得た(収率80%)。
(1)コーティング剤の調製
(コーティング剤A−1)
実施例1で得られた蛍光性重合体Aを0.5質量部、HFE99.5質量部に溶解し、コーティング剤A−1とした。
比較例1で得られたフッ素系ポリマーを0.5質量部、HFE99.5質量部に溶解してフッ素系ポリマー液B−1とした。このフッ素系ポリマー液B−1 99.9gに、下記式(5)の化合物および下記式(6)の化合物の混合物である蛍光剤混合物Cを10mg添加して溶解しコーティング剤C−1とした。
比較例1で得られたフッ素系ポリマーを0.5質量部、HFE99.5質量部に溶解してフッ素系ポリマー液B−1とした。このフッ素系ポリマー液B−1 99.9gに、オキサゾール系蛍光剤(シンロイヒ社製、商品名 ロイヒマーカー108M)を100mg添加して分散させ、コーティング剤D−1とした。
A−1、C−1、D−1の各コーティング剤をそれぞれ容器にいれ、各コーティング剤中に下記の各種基材を、それぞれ漬け、その後、基材をコーティング剤から引き上げて室温で乾燥させた(1回ディップコート)。これにより、各基材表面に約0.1μm厚のコート皮膜が形成された。
各基材のコート皮膜形成部分にブラックライト(波長365nm)を照射してコート皮膜の発色を目視にて観察した。
評価基準は、以下の通りである。
◎;発色が明確に観察される(発色によってコート皮膜の存在が明確に確認できる(視認性が高い))。
○;発色が観察される。
△;発色が若干観察される。
×;発色が全く観察されない。
コート皮膜の視認性の評価結果を表1に示す。
A−1の本発明のコーティング剤及びC−1のコーティング剤を用いた場合には、形成されたコート皮膜が全ての基材において黄色く発色して、はっきりと観察されるため、コート皮膜の存在を容易に確認することが出来た(視認性が高かった)。D−1のコーティング剤を用いた場合には、基材によってコート皮膜の存在を確認できなかった。
以上より、本発明のコーティング剤は、基材色を選ばず使用できるということがわかった。
ステンレス板(SUS製、長さ20mm×幅20mm、厚さ0.5mm)にマスキングテープを用い、巾1mmの隙間を作成し、この隙間に、試験例1で調整したA−1、C−1、D−1の各コーティング剤を、それぞれスポイトを用いて1滴滴下し、室温で乾燥させた後、マスキングテープを剥がした。これにより、基材表面に巾1mmのコート皮膜が形成された。
試験例1で調製したA−1、C−1、D−1の各コーティング剤をそれぞれ別の容器にいれ、乾燥したガラス板を漬けた後、ガラス板をコーティング剤から引き上げて乾燥させた。それぞれのガラス板上には、約0.1μm厚のコート皮膜が形成された。
試験例1のコート皮膜の視認性の評価方法と同様の評価基準によって評価した結果を表3に示す。
1.で作製した実施例1〜実施例5の蛍光性重合体を用いて、蛍光性化合物の濃度の相違するコーティング剤を調製し、充分な視認性の得られる蛍光剤の濃度について検討した。
実施例2〜5の蛍光性重合体0.5質量部をHFE99.6質量部に溶解してコーティング剤A−2、A−3、A−4、A−5を調製した。
試験例1で調製したA−1、C−1、D−1のコーティング剤、(1)で調製したA−2、A−3、A−4、A−5、C−2、D−2の各コーティング剤をそれぞれ容器にいれ、各種基材を、それぞれ漬け、その後、基材をコーティング剤から引き上げて乾燥させ(1回ディップコート)、各基材表面に約0.1μm厚のコート皮膜を形成した。
各コート皮膜を上記試験例1のコート皮膜の視認性の評価方法と同様の評価基準によって評価し、その結果を表3に示した。表3中、コーティング剤A−1〜A−5については蛍光性化合物の濃度を示し、コーティング剤C−1、C−2、D−1、D−2については蛍光剤濃度を併せて示した。
本発明のコーティング剤のうち、A−1、A−2、A−3、A−4の各コーティング剤を用いた場合には、全ての基材においてコート皮膜の発色が明確に観察された。A−5のコーティング剤では、A−1〜A−4のコーティング剤を用いた場合よりは劣るものの、全ての基材においてコート皮膜の発色が確認された。
本発明のコーティング剤は、使用される基材色を選ばず、かつ耐熱性に優れている。また本発明のコーティング剤は耐溶剤性にも優れていることから、有機溶剤に接触する環境下で使用される基材にも好適である。さらに、本発明によれば、蛍光性化合物の量を従来のものよりも顕著に少なくすることができるので、撥水・撥油性などの皮膜特性を低下させずに視認性に優れた皮膜を形成することができる。
Claims (8)
- 下記一般式(1)で表わされる蛍光性化合物。
- 下記一般式(2)で表わされる蛍光性化合物。
- 前記R3は重合性官能基を含む置換基を有する炭素数6〜30のアリール基であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の蛍光性化合物。
- 下記一般式(1)に記載の蛍光性化合物および下記一般式(2)で表わされる蛍光性化合物から選ばれる一種以上の蛍光性化合物を重合させてなる蛍光性重合体であって、
前記蛍光性化合物を構成単位として0.1質量%以上10質量%以下の量の割合で含むことを特徴とする蛍光性重合体。
- 前記R3は重合性官能基を含む置換基を有する炭素数6〜30のアリール基であることを特徴とする請求項4に記載の蛍光性重合体。
- 前記蛍光性化合物と、メタアクリル酸エステルおよびアクリル酸エステルから選ばれるアクリレート系化合物とを重合させてなり、
前記アクリレート系化合物を構成単位として、90質量%以上99.9質量%以下の割合で含むことを特徴とする請求項4または請求項5に記載の蛍光性重合体。 - 前記アクリルレート系化合物のうち、少なくとも10質量%以上がパーフルオロアルキルアクリレートおよびパーフルオロアルキルメタクリレートから選ばれるパーフルオロ基含有化合物であることを特徴とする請求項6に記載の蛍光性重合体。
- 請求項5ないし請求項7のいずれか一項に記載の蛍光性重合体と、フッ素系溶媒とを含有することを特徴とするコーティング剤。
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