JP3524617B2 - 紫外線吸収剤及びコーティング材料 - Google Patents

紫外線吸収剤及びコーティング材料

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JP3524617B2
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    • C07F7/02Silicon compounds
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、紫外線吸収剤及び該紫
外線吸収剤を含むコーティング材料に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より有機紫外線吸収剤をアクリル樹
脂等と共用し、紫外線カット塗料として用いることが行
われている。しかし長期にわたる使用では、紫外線吸収
剤のブリードアウトや母材となるポリマーの光劣化等に
よって、性能が劣化するという問題点がある。これらを
克服するために、樹脂成分の改良や酸化防止剤の併用
(特開昭63−43972号公報)が行われている。ま
たメタクリロイル基を有する有機紫外線吸収剤を用いて
母材ポリマーと共重合させ、ブリードアウトをなくす試
み(特開平6−88064号公報)もなされている。し
かしこれらは主鎖に数多くのエステル結合を有するた
め、Norrish型の反応を起こしたり、200℃を越える
高温環境下では使用できないという欠点がある。
【0003】また紫外線吸収剤に、シリル基を有する官
能基をハイドロシリレーションによって導入する試み
(特開平2−243695号公報)も数多くなされてい
る。しかしこれらのシリル化紫外線吸収剤を用いたシリ
コーン塗料は多重塗布することが困難である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、優れ
た紫外線吸収作用を示し、且つ耐候性及び耐熱性等に優
れ、また樹脂と共用させる場合であっても、ブリードア
ウト等を生じさせることなく安定に保持することが可能
な紫外線吸収剤を提供することにある。本発明の別の目
的は、多重塗布が可能であって、得られるコーティング
膜が優れた紫外線吸収作用を示すと共に、優れた耐候性
及び耐熱性等を示すコーティング材料を提供することに
ある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、下記式
化2で示される化合物(以下化合物Aと略す)を有効成
分とする紫外線吸収剤が提供される。
【0006】
【化2】
【0007】(式中、R1は水素原子、ハロゲン原子又
は炭素数1〜10のアルキル基を示し、R2は水素原子
又は炭素数1〜10のアルキル基を示す。R3及びR4
同一若しくは異なる基であって、炭素数1〜10のアル
キレン基を示す。R5〜R9は同一若しくは異なる基であ
って、炭素数1〜10のアルキル基、アルコキシ基、炭
素数6〜10のアリール基、水酸基又は水素原子を示し
( 但し、R 5 〜R 9 の全てがアルキル基又はアリール基で
ある場合を除く )、Xはアミド結合(CONH)、ウレ
タン結合(OCONH)又はエステル結合(COO)を
示す。さらにnはn≧0の整数を示す。)また、本発明
によれば、前記紫外線吸収剤を含むコーティング材料が
提供される。
【0008】以下、本発明についてさらに詳細に説明す
る。本発明の紫外線吸収剤において有効成分は、前記式
化2で示される化合物Aである。式化2中のR1は、水
素原子、ハロゲン原子又は炭素数1〜10、好ましくは
1〜6のアルキル基を示す。前記ハロゲン原子として
は、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等
が、また前記アルキル基としては、メチル基、エチル
基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ターシャ
リーブチル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。R1
の置換位置としては、式化2中のベンゾトリアゾール骨
格の4位又は5位が考えられるが、ハロゲン原子及び炭
素数1〜10のアルキル基は通常5位に位置する。
【0009】式中のR2は、水素原子、又は炭素数1〜
10、好ましくは1〜6のアルキル基を示す。前記アル
キル基としては、前記R1で具体的に列挙した基等を好
ましく挙げることが出来る。式中のR3及びR4は同一若
しくは異なる基であって、炭素数1〜10、好ましくは
1〜3のアルキレン基を示す。前記アルキレン基として
は、メチレン基、エチレン基、プロピレン基等が例示さ
れる。式中のR5〜R9は同一若しくは異なる基であっ
て、炭素数1〜10、好ましくは1〜6のアルキル基、
炭素数1〜10、好ましくは1〜6のアルコキシ基、炭
素数6〜10、好ましくは6〜8のアリール基、水酸基
又は水素原子を示す。但し、R 5 〜R 9 の全てがアルキル
基又はアリール基である場合を除く。前記アルキル基と
しては、前記R1で具体的に列挙した基等を好ましく挙
げることができ、アルコキシ基としては、メトキシ基、
エトキシ基、イソプロポキシ基、プロポキシ基、ブトキ
シ基、ターシャリーブトキシ基等を挙げることができ、
アリール基としては、フェニル基、キシリル基等を挙げ
ることができる。前記R1〜R9において、炭素数が規定
される上限を越える場合には、製造が困難である。また
nはn≧0の整数、好ましくは0≦n≦20の範囲の整
数を示す。
【0010】前記式化2で表される化合物Aとしては、
具体的には、3−(5−メチル−2H−ベンゾトリアゾ
ール−2−イル)−5−メチル−4−ヒドロキシ−N−
(2−(トリメトキシシリル)エチル)−ベンゼンプロ
パンアミド、3−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イ
ル)−4−ヒドロキシベンゼンエチルN−(3−(トリ
メトキシシリル)プロピル)カルバメート、3−(5−
クロロ−2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−5−
(1,1−ジメチルエチル)−4−ヒドロキシ−N−
(3−(トリエトキシシリル)プロピル)−ベンゼンプ
ロパンアミド、3−(5−クロロ−2H−ベンゾトリア
ゾール−2−イル)−5−(1,1−ジメチルエチル)
−4−ヒドロキシ−N−(3−(トリエトキシシリル)
プロピル)−ベンゼンプロパンアミド、3−(2H−ベ
ンゾトリアゾール−2−イル)−4−ヒドロキシ−N−
(2−(1,1−ジメチル−トリメトキシジシロキシ)
エチル)−ベンゼンプロパンアミド、3−(トリエトキ
シシリル)プロピル 3−(5−クロロ−2H−ベンゾ
トリアゾール−2−イル)−5−(1,1−ジメチルエ
チル)−4−ヒドロキシ−ベンゼンプロパネート、3
(ジエトキシメチルシリル)プロピル 3−(2H−ベ
ンゾトリアゾール−2−イル)−5−(1,1−ジメチ
ルエチル)−4−ヒドロキシ−ベンゼンプロパネート等
が挙げられる。
【0011】前記化合物Aにおいて、アミド結合を有す
る化合物は合成が容易で耐熱性に特に優れており、例え
ば室温で固体の3−(5−クロロ−2H−ベンゾトリア
ゾール−2−イル)−5−(1,1−ジメチルエチル)
−4−ヒドロキシ−N−(3−(トリエトキシシリ
ル))プロピルベンゼンプロパンアミド等を特に好まし
く用いることができる。また、ウレタン結合を含有する
化合物は、前記アミド結合を含む化合物よりも靭性に優
れた物性を与え、且つ結晶性が低く、シリコーン系の塗
料等と用いた場合、トルエン等の炭化水素系溶剤を用い
ることができ、取り扱いが容易となる。このようなウレ
タン結合を有する化合物としては、例えば固体の3−
(5−クロロ−2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)
−5−(1,1−ジメチルエチル)−4−ヒドロキシベ
ンゼンプロピル N−(3−(トリエトキシシリル)プ
ロピル)カルバメートが挙げられる。さらにエステル結
合を有する化合物は、前記ウレタン結合を含む化合物よ
りも樹脂との相溶性に優れた物性を示す。このような化
合物としては、例えば液体の3−(トリエトキシシリ
ル)プロピル 3−(5−クロロ−2H−ベンゾトリア
ゾール−2−イル)−5−(1,1−ジメチルエチル)
−4−ヒドロキシ−ベンゼンプロパネートが挙げられ
る。
【0012】前記化合物Aは、公知の方法、例えば、ベ
ンゾトリアゾール類とシラン類とを反応させる方法、具
体的にはアミド結合を介してベンゾトリアゾール類と
シラン類とを反応させる方法、ウレタン結合を介して
ベンゾトリアゾール類とシラン類とを反応させる方法、
エステル結合を介してベンゾトリアゾール類とシラン
類とを反応させる方法等により容易に製造できる。
【0013】前記の方法としては、前記化合物Aの部
分前駆体に相当するカルボン酸類をアミノシラン類と反
応させる方法等を挙げることができる。前記カルボン酸
類としては、下記一般式化3(式中、R1、R2及びR3
は前記化合物Aのものと同一である)で表されるカルボ
ン酸類等が挙げられる。
【0014】
【化3】
【0015】前記式化3で示されるカルボン酸類として
は、具体的には、3−(5−クロロ−2H−ベンゾトリ
アゾール−2−イル)−5−(1,1−ジメチルエチ
ル)−4−ヒドロキシ−ベンゼンプロパン酸、3−(2
H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4−ヒドロキシ
−ベンゼンエタン酸、3−(5−メチル−2H−ベンゾ
トリアゾール−2−イル)−5−(1−メチルエチル)
−4−ヒドロキシ−ベンゼンプロパン酸等が挙げられ
る。
【0016】前記アミノシラン類としては、下記一般式
化4(式中、R4〜R9及びnは前記化合物Aのものと同
一である)で表されるアミノシラン類等が挙げられる。
【0017】
【化4】
【0018】前記式化4で示されるアミノシラン類とし
ては、具体的には、3−アミノプロピルトリエトキシシ
ラン、3−アミノプロピルジイソプロピルエトキシシラ
ン、3−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、N
(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキ
シシラン、3−アミノプロピルトリス(メトキシエトキ
シエトキシ)シラン等が挙げられる。
【0019】前記カルボン酸類とアミノシラン類との縮
合反応は、トルエン等の可溶性溶媒中、水分を除去する
ことによって進行する。例えば3−(5−クロロ−2H
−ベンゾトリアゾール−2−イル)−5−(1,1−ジ
メチルエチル)−4−ヒドロキシ−ベンゼンプロパン酸
オクチルエステルを加水分解し、生成した3−(5−ク
ロロ−2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−5−
(1,1−ジメチルエチル)−4−ヒドロキシ−ベンゼ
ンプロパン酸と、等モルの3−アミノプロピルトリエト
キシシランとを可溶性溶媒中に溶解し、90〜100℃
で加熱することによってカルボン酸基とアミノ基とを脱
水縮合させる方法等によって、3−(5−クロロ−2H
−ベンゾトリアゾール−2−イル)−5−(1,1−ジ
メチルエチル)−4−ヒドロキシ−N−(3−(トリエ
トキシシリル)プロピル)ベンゼンプロパンアミドが生
成する。
【0020】前記縮合反応後、通常、再結晶等により生
成物を精製することが望ましいが、多少の不純物が混じ
っていても実質的に前記化合物Aからなるものであれ
ば、なんら支障無く紫外線吸収剤の有効成分として使用
できる。また、前記アミノシラン類としてアルコキシ基
を有する化合物を原料とする場合、ジシクロカルボジイ
ミド等の縮合剤を用いたり、カルボン酸類をカーボネー
トエステル等の反応性に富むエステルとしてから反応さ
せると、脱水過程がないため、純度の高い生成物が得易
い。
【0021】前記の方法としては、前記化合物Aの部
分前駆体に相当するアルコール類をイソシアナトシラン
類と反応させる方法等を挙げることができる。前記アル
コール類としては、下記一般式化5(式中、R1、R2
びR3は前記化合物Aのものと同一である)で表される
アルコール類等が挙げられる。
【0022】
【化5】
【0023】前記式化5で示されるアルコール類として
は、具体的には、3−(5−クロロ−2H−ベンゾトリ
アゾール−2−イル)−5−(1,1−ジメチルエチ
ル)−4−ヒドロキシ−ベンゼンプロパノール、3−
(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4−ヒドロ
キシ−ベンゼンエタノール、3−(5−メチル−2H−
ベンゾトリアゾール−2−イル)−5−(1−メチルエ
チル)−4−ヒドロキシ−ベンゼンプロパノール等が挙
げられる。
【0024】これらアルコール類は、合成物や市販品を
用いることができる他、エステル基を有する市販のベン
ゾトリアゾール系紫外線吸収剤をリチウムアルミニウム
ハイドライド等で還元することによっても得られる。
【0025】前記イソシアナトシラン類としては、下記
一般式化6(式中、R4〜R9及びnは前記化合物Aのも
のと同一である)で表されるものが挙げられる。
【0026】
【化6】
【0027】前記イソシアナトシラン類としては、具体
的には、3−イソシアナトプロピルトリエトキシシラ
ン、3−イソシアナトプロピルメトキシジメチルシラ
が挙げられる。
【0028】前記アルコール類とイソシアナトシラン類
の付加反応は、テトラハイドロフラン等の可溶性溶媒
中、ジブチルスズジラウレートなどの触媒の存在下で進
行する。例えば3−(5−クロロ−2H−ベンゾトリア
ゾール−2−イル)−5−(1,1−ジメチルエチル)
−4−ヒドロキシ−ベンゼンプロパノールと、3−イソ
シアナトプロピルトリエトキシシランとをテトラハイド
ロフラン等の可溶性溶媒中に、ジブチルスズジラウレー
トを添加し30〜60℃で反応させる方法等によって、
3−(5−クロロ−2H−ベンゾトリアゾール−2−イ
ル)−5−(1,1−ジメチルエチル)−4−ヒドロキ
シベンゼンプロピル N−(3−(トリエトキシシリ
ル)プロピル)カルバメートが生成する。
【0029】前記の方法としては、前記化合物Aの部
分前駆体に相当するエステル類と、ヒドロシリル基を含
有するシラン類とを付加反応させる方法等が挙げられ
る。前記エステル類としては、下記一般式化7(式中、
1、R2及びR3は前記化合物Aのものと同一である。
また、R10は不飽和2重結合を含む炭素数1〜10の炭
化水素基を示す。具体的には付加反応により、前記化合
物AのR4と同一になるものである)で表されるエステ
ル類等が挙げられる。
【0030】
【化7】
【0031】前記式化7で示されるエステル類として
は、具体的には、3−(5−クロロ−2H−ベンゾトリ
アゾール−2−イル)−5−(1,1−ジメチルエチ
ル)−4−ヒドロキシ−ベンゼンプロパン酸2−プロペ
ニル、3−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−
4−ヒドロキシ−ベンゼンエタン酸ビニル、3−(5−
メチル−2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−5−
(1−メチルエチル)−4−ヒドロキシ−ベンゼンプロ
パン酸3−メチル−3−ブテニル等が挙げられる。
【0032】前記シラン類としては、下記一般式化8
(式中、R5〜R9及びnは前記化合物Aに記載のものと
同一である)で表されるものが挙げられる。
【0033】
【化8】
【0034】前記式化8で示されるシラン類としては、
具体的には、トリエトキシシラン、ジイソプロピルエト
キシシラン、メチルジエトキシシラン等が挙げられる。
【0035】前記エステル類と前記ヒドロシリル基含有
シラン類との付加反応は、トルエン、テトラハイドロフ
ラン等の可溶性溶媒中、塩化白金酸等の触媒を用いるこ
とによって進行する。例えば3−(5−クロロ−2H−
ベンゾトリアゾール−2−イル)−5−(1,1−ジメ
チルエチル)−4−ヒドロキシ−ベンゼンプロパン酸オ
クチルエステルをアリルアルコール中でエステル交換
し、生成した3−(5−クロロ−2H−ベンゾトリアゾ
ール−2−イル)−5−(1,1−ジメチルエチル)−
4−ヒドロキシ−ベンゼンプロパン酸アリルをテトラハ
イドロフランに溶解し、さらに白金シロキサン錯体を添
加した後、等モルのトリエトキシシランを滴下し室温で
撹拌する方法等によって、3−(トリエトキシシリル)
プロピル3−(5−クロロ−2H−ベンゾトリアゾール
−2−イル)−5−(1,1−ジメチルエチル)−4−
ヒドロキシ−ベンゼンプロパネートが生成する。
【0036】前記縮合反応後、カラムを通す等して生成
物を精製することが望ましいが、多少の不純物が混じっ
ていても実質的に前記化合物Aからなるものであれば、
なんら支障無く紫外線吸収剤の有効成分として使用でき
る。
【0037】本発明の紫外線吸収剤は、前記化合物Aを
有効成分とするものであって、後述するコーティング材
料等として使用することができる。前記化合物Aはそれ
自体紫外線吸収作用を示す化合物であって、例えば樹脂
や溶媒等と混合して使用できる。この際、化合物Aの配
合量を、通常0.1wt%以上、好ましくは0.1〜9
0wt%、特に好ましくは0.5〜70wt%の範囲で
含有させることにより、所望の紫外線吸収効果を得るこ
とができる。この際化合物Aにおけるnが大きい場合に
は、樹脂との併用で樹脂表面に化合物Aを偏在させるこ
とができるので、化合物Aの配合量を極少量としても所
望の効果を得ることができる。
【0038】本発明のコーティング材料は、前記紫外線
吸収剤を含有する。コーティング材料は、塗料、ハード
コート剤等として用いることができる。この際、塗布す
る基材は、ガラス、金属板、木板等のいずれでも良い。
【0039】前記コーティング材料を塗料として用いる
場合、前記紫外線吸収剤に加えて塗膜形成樹脂を含有さ
せる。該塗膜形成樹脂としては、特に限定されないが、
例えばシリコーン樹脂、アクリル樹脂、アクリル−メラ
ミン樹脂、ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリアクリ
ロニトリル、ポリカーボネート、ポリエーテルサルホ
ン、ポリイミド、ポリアミド、ポリビニルクロライド等
の種々のポリマー又はこれらの樹脂の共重合体、ポリマ
ーブレンド体、グラフト体等を挙げることができる。特
に好ましくは、シリコーン樹脂を含む樹脂材料を用いる
ことができるが、この場合前記化合物Aとしては、純シ
リコーンワニス等のシリコーン樹脂と反応する基、具体
的にはアルコキシ基やシラノール基が含まれていること
が望ましい。このように例えばシリコーンワニス系塗料
やシリコーン樹脂系コート剤を用いた場合、紫外線吸収
剤が樹脂と反応し、長期に渡る使用においても、ブリー
ドアウトを起こさず、且つ良好な紫外線吸収能を維持す
ることが可能となる。
【0040】塗料として用いる場合、前記紫外線吸収剤
の有効成分である化合物Aの配合量は、通常5〜90w
t%の範囲で塗布する基材に応じて任意に設定できる。
また相溶性に優れる本発明の紫外線吸収剤の特性を考慮
するならば、20wt%以上の高濃度で使用するのが望
ましい。
【0041】さらにこのように高濃度で化合物Aを含有
させた場合、塗膜の臨界表面張力が増大し、例えばトル
エン、イソプロパノール等の溶媒を用いてオーバーコー
トすることが可能となる。具体的には、例えば、3−
(5−クロロ−2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)
−5−(1,1−ジメチルエチル)−4−ヒドロキシ−
N−(3−(トリエトキシシリル)プロピル)−ベンゼ
ンプロパンアミドをシリコーン塗膜中、50wt%程度
含有させ、水−イソプロパノール混合溶媒(混合比1:
1)を用いて元来撥水性が強く塗布が困難であったコロ
イダルシリカを、オーバーコートに用いることもでき
る。
【0042】前記塗料には、さらに性能の劣化を抑制す
るために、酸化防止剤や消光剤、ラジカル補足材等を含
有させることができる。さらに塗布にあたっては、トル
エン、イソプロパノール等の溶剤を用いることもでき
る。前記塗料を塗布する際の膜厚は、特に限定されるも
のではなく適宜選択することができるが、通常0.5〜
50μm程度の範囲内で塗布できる。0.5μm未満で
は充分な紫外線遮断能力を出すことが難しい場合があ
り、50μmを越える場合は亀裂を生じさせずに塗布す
るのが難しい場合があるので好ましくない。
【0043】また塗布方法は、特に限定されなく適宜公
知の方法を選択することができ、例えばスピンコート、
スプレーコート、キャストコート、ブレードコート、デ
ィップコート等、目的に応じて選択できる。
【0044】前記塗膜を硬化させるには、予め塗料中
に、例えば、塩酸、硫酸、酢酸等の酸、水酸化カリウ
ム、トリエチルアミン、アニリン等の塩基、ジブチルス
ズジラウレート、チタンテトライソプロポキサイド等の
有機金属を触媒として配合し、室温から250℃程度で
硬化させる方法、また触媒を含有させずに室温〜350
℃で加熱し、硬化させる方法等により行うことができ
る。前記触媒の配合割合は、紫外線吸収剤と塗膜形成樹
脂の合計に対して0.1〜5.0重量%であるのが好ま
しい。
【0045】本発明のコーティング材料は、前記紫外線
吸収剤を、例えばトルエン、シンナー、ジメチルホルム
アミド、シクロヘキサノン等の溶媒に溶解させて得るこ
ともできる。この際紫外線吸収剤の有効成分としての化
合物Aは、アルコキシシリル基を有するものが好まし
い。また化合物Aの含有割合は、0.1〜90wt%が
望ましい。
【0046】前記紫外線吸収剤を溶媒に溶解したコーテ
ィング材料を塗布する際の膜厚は特に限定されなく、適
宜選択できるが、通常0.2〜20μmの範囲が好まし
い。0.2μm未満では充分な紫外線遮断能力が得られ
ない場合があり、20μmを越える場合は、亀裂を生じ
させずに塗布するのが難しい場合があるので好ましくな
い。塗布方法は、特に限定されなく適宜公知の方法が選
択でき、例えばスピンコート、スプレーコート、キャス
トコート、ブレードコート、ディップコート等、目的に
応じて選択できる。
【0047】
【発明の効果】本発明の紫外線吸収剤は、特定の化合物
Aを含有するので、良好な紫外線遮断効果を示し、また
樹脂と共用させる場合であっても、樹脂を選択すること
により、ブリードアウト等を生じさせることなく安定に
保持することができる。また本発明のコーティング材料
は、特にシリコーン樹脂を用いた場合、耐候性、耐熱性
に優れたコーティング膜を得ることができる。
【0048】
【実施例】以下実施例によりさらに詳細に説明するが、
本発明はこれらに限定されるものではない。
【0049】
【実施例1】3−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イ
ル)−4−ヒドロキシベンゼンエタノール(商品名「J
F−269」、城北化学社製)2.0g(7.8ミリモ
ル)をテトラハイドロフラン20mlに溶解させた後、
3−イソシアナトプロピルトリエトキシシラン2.13
g(8.2ミリモル)とジブチルスズジラウレート20
μlとを加え、60℃で10分間反応させた。溶媒を除
去後エタノールから再結晶により下記式化9で示される
3−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4−ヒ
ドロキシベンゼンエチル N−(3−(トリエトキシシ
リル)プロピル)カルバメート(以下、化合物(1)と
略す)を得た。収率は90%で、得られた化合物(1)
の融点は107℃であった。化合物(1)の赤外線吸収
スペクトルを図1に示す。
【0050】
【化9】
【0051】また、化合物(1)10mgをクロロホル
ム50mlに溶解し、光路長1mmの石英セルを使用し
て、紫外可視吸収スペクトルを測定した。この結果を図
2に示す。図2より化合物(1)は紫外線領域で充分大
きな吸収を示すことが判る。
【0052】
【実施例2】水素化リチウムアルミニウム2.87g
(0.076モル)をテトラハイドロフラン50mlに
懸濁させ、氷冷した。次いで、3−(5−クロロ−2H
−ベンゾトリアゾール−2−イル)−5−(1,1−ジ
メチルエチル)−4−ヒドロキシ−ベンゼンプロパン酸
オクチルエステル(「TINUVIN109」、商標
名、Ciba−Geigy社製)28.7g(0.05
9モル)をテトラハイドロフラン100mlに溶解させ
た溶液を滴下した後、室温で1時間撹拌した。得られた
反応溶液を2N塩酸水溶液200mlに、氷冷下、徐々
に滴下した。この混合液を塩化メチレンで抽出し、得ら
れた有機層を硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を留去し
た。得られた固体をエタノールより再結晶し、3−(5
−クロロ−2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−5
−(1,1−ジメチルエチル)−4−ヒドロキシ−ベン
ゼンプロパノールを得た(以下、前駆体(1)と略
す)。
【0053】得られた前駆体(1)9.9g(0.02
7モル)をテトラハイドロフラン溶液20mlに溶解
し、3−イソシアナトプロピルトリエトキシシラン7.
9g(0.032モル)とジブチルスズジラウレート2
0μlとを加え、60℃で1時間反応させた。テトラハ
イドロフランを除去後エタノールより再結晶して下記式
化10で示される3−(5−クロロ−2H−ベンゾトリ
アゾール−2−イル)−5−(1,1−ジメチルエチ
ル)−4−ヒドロキシベンゼンプロピル N−(3−
(トリエトキシシリル)プロピル)カルバメート(以
下、化合物(2)と略す)を得た。収率は85%で、得
られた化合物(2)の融点は90℃であった。化合物
(2)の赤外線吸収スペクトルを図3に示す。
【0054】
【化10】
【0055】また、化合物(2)の紫外可視吸収スペク
トルを実施例1と同様に測定した。結果を図4に示す。
図4より化合物(2)は紫外線領域で充分大きな吸収を
示すことが判る。
【0056】
【実施例3】3−(5−クロロ−2H−ベンゾトリアゾ
ール−2−イル)−5−(1,1−ジメチルエチル)−4
−ヒドロキシ−ベンゼンプロパン酸オクチルエステル
(「TINUVIN109」、商標名、Ciba−Ge
igy社製)5.1g(0.01モル)とアリルアミン
1.5g(0.02モル)とをベンゼン20mlに溶解
し、NaOCH31.36g(0.025モル)を加え
て80℃で2時間加熱した。放冷後、10重量%HCl
水溶液に反応溶液を注ぎ、クロロホルムで抽出した。有
機層を硫酸マグネシウムで乾燥した後、ろ過し、溶媒を
留去して白色固体を得た。これをエタノールから再結晶
を行うことによりN−アリル−3−(5−クロロ−2H
−ベンゾトリアゾール−2−イル)−5−(1,1−ジメ
チルエチル)−4−ヒドロキシ−ベンゼンプロパンアミ
ド(以下前駆体(2)と略す)を得た。
【0057】得られた前駆体(2)1.95g(0.0
05モル)とトリエトキシシラン0.78g(0.00
5モル)とを、テトラハイドロフラン10mlに溶解さ
せ、60℃に加熱し、白金−シロキサン錯体0.1ml
を加えた。2時間加熱後、溶媒を留去し真空乾燥するこ
とで淡黄色固体を得た。これをエタノールより再結晶す
ることにより下記式化11で示される3−(5−クロロ
−2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−5−(1,
1−ジメチルエチル)−4−ヒドロキシ−N−(3−
(トリエトキシシリル)プロピル)ベンゼンプロパンア
ミド(以下化合物(3)と略す)を得た。収率は90%
で、化合物(3)の融点は139〜140℃であった。
【0058】
【化11】
【0059】また、実施例1と同様に紫外可視吸収スペ
クトルを測定したところ、紫外線領域で充分大きな吸収
が得られた。
【0060】
【実施例4】3−(5−クロロ−2H−ベンゾトリアゾ
ール−2−イル)−5−(1,1−ジメチルエチル)−4
−ヒドロキシ−ベンゼンプロパン酸オクチルエステル
(「TINUVIN109」、商標名、Ciba−Ge
igy社製)225g(0.46モル)をアセトン70
0mlに溶解し、2N水酸化ナトリウム水溶液600m
lを加えて室温で24時間撹拌した。続いて2N塩酸6
50mlを加えて酸性にした後、不溶化した生成物を濾
別し、蒸留水で濾液が中性になるまで洗浄した。この生
成物を真空乾燥した後、トルエンから再結晶を行うこと
で3−(5−クロロ−2H−ベンゾトリアゾール−2−
イル)−5−(1,1−ジメチルエチル)−4−ヒドロ
キシ−ベンゼンプロパン酸(以下前駆体(3)と略す)
を得た。
【0061】得られた前駆体(3)3.88g(0.0
1モル)をアセトン100mlに溶解させ、トリエチル
アミン1.78g(0.018モル)を滴下した。滴下
終了後、しばらく撹拌した後、0℃に冷却し、クロロ炭
酸エチル1.14g(0.01モル)をゆっくりと滴下
した。滴下終了後、同じ温度で30分間撹拌した後、生
成した沈澱物を濾過した。得られた濾液を0℃に冷却
し、3−アミノプロピルトリエトキシシラン2.3g
(0.01モル)を滴下した。滴下終了後、室温で30
分間撹拌した後、反応溶液を冷却することにより生成物
が沈降した。この沈澱物を濾過し、冷したアセトンで洗
浄した後乾燥することにより化合物(3)を得た。化合
物(3)の融点は139〜140℃であった。
【0062】また、実施例1と同様に紫外可視吸収スペ
クトルを測定したところ、紫外線領域で充分大きな吸収
が得られた。
【0063】
【実施例5】実施例4で調製した前駆体(3)6.47
g(0.017モル)をトルエン100mlに溶解し、
3−アミノプロピルトリエトキシシラン3.91g
(0.017モル)を加えた。次いで110℃で3時間
加熱した後、トルエンを留去し得られた固体を乾燥させ
ることで化合物(3)を得た。収率は80%であった。
【0064】次に化合物(3)100gをN,N−ジメ
チルホルムアミド300mlに溶解し、シリコーンワニ
ス(商品名「XO−7931−クリヤー」、オキツモ社
製)222gを添加した。さらに水10ml、酢酸1m
l、ジ−n−ブチルスズジラウレート0.1mlを加
え、60℃で2時間加熱撹拌して塗布液を得た。得られ
た塗布液をガラス基板上に10milのアプリケーター
を用いて塗布し、200℃で20分間加熱し、厚さ約1
5μmの紫外線吸収層を設けたガラス基板を作製した。
【0065】さらにこの紫外線吸収層の上に、シリコー
ンレジン(商品名「APZ−6615」、日本ユニカー
社製)をスプレー塗布し、100℃で20分間乾燥し
て、厚さ約2μmの保護膜を設けた。
【0066】このガラス基板の紫外可視吸収スペクトル
を図5に示す。図5より得られたガラス基板は、紫外線
を完全に遮断することが判る。
【0067】
【実施例6】3−(5−クロロ−2H−ベンゾトリアゾ
ール−2−イル)−5−(1,1−ジメチルエチル)−4
−ヒドロキシ−ベンゼンプロパン酸オクチルエステル
(「TINUVIN109」、商標名、Ciba−Ge
igy社製)220g(0.45モル)をアリルアルコ
ール500mlに溶解させ、濃硫酸5mlを加えた後、
5時間還流させた。放冷後、析出してきた生成物を濾別
した。得られた固体を塩化メチレン300mlに溶解さ
せ、飽和NaHCO3水溶液で洗浄後、硫酸マグネシウ
ムで乾燥した。濾過後、溶媒を留去し、得られた固体を
ヘキサンから再結晶を行うことでアリル 3−(5−ク
ロロ−2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−5−
(1,1−ジメチルエチル)−4−ヒドロキシ−ベンゼ
ンプロパネート(以下前駆体(4)と略す)を得た。収
率は90%であった。
【0068】前駆体(4)69.13g(0.167モ
ル)をテトラハイドロフラン300mlに溶解し、白金
−シロキサン錯体0.6mlを加えた後、トリエトキシ
シラン30.6g(0.186モル)を滴下した。6時
間撹拌後、溶媒を留去して真空乾燥することで淡黄色液
体を得た。これを容積比3:1のヘキサン/エーテル5
00mlとともにフローリザルカラムを通すことにより
下記式化12で示される液状の化合物3−(トリエトキ
シシリル)プロピル 3−(5−クロロ−2H−ベンゾ
トリアゾール−2−イル)−5−(1,1−ジメチルエ
チル)−4−ヒドロキシ−ベンゼンプロパネート(以
下、化合物(4)と略す)を得た。収率は90%であっ
た。化合物(4)の赤外線吸収スペクトルを図6に示
す。
【0069】
【化12】
【0070】また、化合物(4)の紫外可視吸収スペク
トルを実施例1と同様に測定した。結果を図7に示す。
図7より化合物(4)は紫外線領域で充分な吸収を示す
ことが判る。
【0071】
【0072】
【0073】
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1において得られた化合物(1)の赤外
線吸収スペクトル結果を示すグラフである。
【図2】実施例1における紫外可視吸収スペクトルを示
すグラフである。
【図3】実施例2において得られた化合物(2)の赤外
線吸収スペクトル結果を示すグラフである。
【図4】実施例2における紫外可視吸収スペクトルを示
すグラフである。
【図5】実施例5における紫外線吸収層付ガラス基板の
紫外可視吸収スペクトルを示すグラフである。
【図6】実施例6において得られた化合物(4)の赤外
線吸収スペクトル結果を示すグラフである。
【図7】実施例6における紫外可視吸収スペクトルを示
すグラフである。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平8−208668(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C09K 3/00 104 C09D 5/32 C09D 201/00 - 201/10

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 式化1で示される化合物を有効成分とす
    る紫外線吸収剤。 【化1】 (式中、R1は水素原子、ハロゲン原子又は炭素数1〜
    10のアルキル基を示し、R2は水素原子又は炭素数1
    〜10のアルキル基を示す。R3及びR4は同一若しくは
    異なる基であって、炭素数1〜10のアルキレン基を示
    す。R5〜R9は同一若しくは異なる基であって、炭素数
    1〜10のアルキル基、アルコキシ基、炭素数6〜10
    のアリール基、水酸基又は水素原子を示し( 但し、R 5
    9 の全てがアルキル基又はアリール基である場合を除
    )、Xはアミド結合(CONH)、ウレタン結合(O
    CONH)又はエステル結合(COO)を示す。さらに
    nはn≧0の整数を示す。)
  2. 【請求項2】 請求項1記載の紫外線吸収剤を含むコー
    ティング材料。
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