説明

紫外線吸収剤組成物及び樹脂組成物

【課題】長波長領域においても優れた紫外線遮蔽効果を有する紫外線吸収剤組成物を提供する。
【解決手段】下記一般式で表される化合物と極大吸収波長を340〜400nmに有する紫外線吸収剤とを含有する紫外線吸収剤組成物。


[R1a〜Rは水素原子又はOHを除く1価の置換基を表す。R1k〜Rは水素原子又は1価の置換基を表す。R1a〜Rの置換基のうち少なくとも1つは、ハメット則のσp値が正である置換基を表す。]

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、紫外線吸収剤組成物及び樹脂組成物に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から紫外線吸収剤を種々の樹脂などと共用して紫外線吸収性を付与することが行われている。紫外線吸収剤として無機系紫外線吸収剤と有機系紫外線吸収剤を用いる場合がある。無機系紫外線吸収剤(例えば、特許文献1〜3等を参照。)では、耐候性や耐熱性などの耐久性に優れている反面、吸収波長が化合物のバンドギャップによって決定されるため選択の自由度が少なく、400nm付近の長波紫外線(UV−A)領域まで吸収できるものはなく、長波紫外線を吸収するものは可視域まで吸収を有するため着色を伴ってしまう。
これに対して、有機紫外線吸収剤は、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。
【0003】
これまでにも様々な有機系紫外線吸収剤を用いた系が検討されており、特許文献4にはトリアゾール系の紫外線吸収剤が開示されている。しかし、極大吸収波長が長波紫外線領域にあるものは耐光性が悪く、紫外線遮蔽効果が時間とともに減少していってしまう。
これに対して長波紫外線領域において紫外線遮蔽効果を有する紫外線吸収剤を併用することが提案されている。すなわち、1種の紫外線吸収剤では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と考えられる。しかし、基本骨格の異なる紫外線吸収剤を用いた場合、ポリマーに対する相溶性が悪くブリードアウトしたり、溶媒に対する溶解性が悪く、作業効率の悪化の原因となることが問題となっていた。また、それぞれの紫外線吸収剤の紫外線遮蔽効果の差や経時による劣化速度の差によって十分な紫外線領域全体の紫外線遮蔽効果が得られなくなるという問題があった。
このため、上記の問題を解決し長波紫外線領域においても耐光性に優れた紫外線吸収剤組成物が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開平5−339033号公報
【特許文献2】特開平5−345639号公報
【特許文献3】特開平6−56466号公報
【特許文献4】特表2002−524452号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明の目的は、長波長領域においても優れた紫外線遮蔽効果を有する紫外線吸収剤組成物を提供することにある。また、例えば高分子材料等の紫外光耐久性を向上させることだけでなく、該高分子材料を紫外線フィルタとして用いることによって他の安定でない化合物の分解を抑制することもできる、長波紫外線遮蔽効果を長時間維持した紫外線吸収剤組成物及び樹脂組成物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明者らは、ヘテロ環化合物について詳細に検討した結果、光堅牢性が高く、これまでカバーすることができなかった長波長領域の紫外線遮蔽効果に優れた紫外線吸収剤組成物及び樹脂組成物を見出し、本発明を完成するに至った。
【0007】
本発明の課題は、以下の方法によって達成された。
〔1〕
下記一般式(1)で表される化合物と極大吸収波長を340〜400nmに有する紫外線吸収剤とを含有する紫外線吸収剤組成物。
【0008】
【化1】

【0009】
[R1a、R1b、R1c、R1d、R1e、R1f、R1g、R1h、R1i、R1jは互いに独立して、水素原子又はOHを除く1価の置換基を表す。また置換基同士で結合して環を形成しても良い。
1k、R1m、R1n、R1pは、互いに独立して、水素原子又は1価の置換基を表す。また置換基同士で結合して環を形成しても良い。
1a、R1b、R1c、R1d、R1e、R1f、R1g、R1h、R1i、R1j、R1k、R1m、R1n、R1pの置換基のうち少なくとも1つは、ハメット則のσp値が正である置換基を表す。]
〔2〕
前記R1a、R1b、R1c、R1d、R1eのうち少なくとも1つが、ハメット則のσp値が正である置換基を表すことを特徴とする、〔1〕に記載の紫外線吸収剤組成物。
〔3〕
前記R1cが、ハメット則のσp値が正である置換基であることを特徴とする、〔1〕又は〔2〕に記載の紫外線吸収剤組成物。
〔4〕
前記ハメット則のσp値が、0.1〜1.2の範囲であることを特徴とする、〔1〕〜〔3〕のいずれかに記載の紫外線吸収剤組成物。
〔5〕
前記ハメット則のσp値が正である置換基が、COOR、CONR、CN、CF、ハロゲン原子、NO、SO、及びSOMより選択される基であることを特徴とする、〔1〕〜〔4〕のいずれかに記載の化合物。[R、R、Rは、水素原子又は1価の置換基を表す。Mは、水素原子又はアルカリ金属を表す。]
〔6〕
前記ハメット則のσp値が正である置換基がCOORであることを特徴とする、〔1〕〜〔5〕のいずれかに記載の紫外線吸収剤組成物。[Rは、水素原子又は1価の置換基を表す。]
〔7〕
前記R1cが、CNであることを特徴とする、〔1〕〜〔6〕のいずれかに記載の紫外線吸収剤組成物。
〔8〕
前記R1nが、ORであることを特徴とする、〔1〕〜〔7〕のいずれかに記載の紫外線吸収剤組成物。
[Rは、水素原子又は1価の置換基を表す。]
〔9〕
前記Rが、炭素数1〜20のアルキル基であることを特徴とする、〔8〕に記載の紫外線吸収剤組成物。
〔10〕
前記極大吸収波長を340〜400nmに有する紫外線吸収剤が、ベンゾトリアゾール系化合物、ベンゾフェノン系化合物、ベンゾオキサジノン系化合物、シアノアクリレート系化合物、ベンゾオキサゾール系化合物、メロシアニン系化合物、及びトリアジン系化合物より選択される少なくとも1種であることを特徴とする、〔1〕〜〔9〕のいずれか1項に記載の紫外線吸収剤組成物。
〔11〕
前記極大吸収波長を340〜400nmに有する紫外線吸収剤が、ベンゾオキサジノン系化合物であることを特徴とする、〔1〕〜〔10〕のいずれか1項に記載の紫外線吸収剤組成物。
〔12〕
〔1〕〜〔11〕のいずれか1項に記載の一般式(1)で表される化合物と極大吸収波長を340〜400nmに有する紫外線吸収剤とを含有する樹脂組成物。
【発明の効果】
【0010】
本発明の紫外線吸収剤組成物及び樹脂組成物は、長波紫外線領域においても高い光堅牢性を示す。また、プラスチック、繊維などの高分子成形品を形成する樹脂組成物に本発明の化合物を含有させることで、高分子成形品の光安定性を高めることができる。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本発明を詳細に説明する。
〔紫外線吸収剤組成物〕
本発明の紫外線吸収剤組成物は下記一般式(1)で表される化合物と極大吸収波長を340〜400nmに有する紫外線吸収剤とを含有する。
【0012】
本発明の紫外線吸収剤組成物に含有される一般式(I)で表される化合物は特定の位置にハメット則のσp値が正である置換基を有するため、励起寿命が短くなり、非常に耐光性が高いという特徴を有する。紫外線吸収剤組成物に既知のトリアジン系化合物を用いた場合は、耐光性が低いため時間とともに吸収能が減少していってしまうという問題点がある。それに対して、本発明の一般式(I)で表される化合物は耐光性が高いために少ない使用量で十分な紫外線遮蔽効果が得られる。
本発明において、極大吸収波長を340〜400nmに有する紫外線吸収剤を前記一般式(1)で表される化合物と併用することで、紫外線吸収剤の耐光性が高められるため長時間の使用においても紫外線遮蔽効果を維持できるという効果が得られる。
(一般式(1)で表される化合物)
【0013】
【化2】

【0014】
[R1a、R1b、R1c、R1d、R1e、R1f、R1g、R1h、R1i、R1jは互いに独立して、水素原子又はOHを除く1価の置換基を表す。また置換基同士で結合して環を形成しても良い。
1k、R1m、R1n、R1pは、互いに独立して、水素原子又は1価の置換基を表す。また置換基同士で結合して環を形成しても良い。
1a、R1b、R1c、R1d、R1e、R1f、R1g、R1h、R1i、R1j、R1k、R1m、R1n、R1pの置換基のうち少なくとも1つは、ハメット則のσp値が正である置換基を表す。]
【0015】
一般式(1)において、R1a、R1b、R1c、R1d、R1e、R1f、R1g、R1h、R1i、R1j、R1k、R1m、R1n、R1pの置換基のうち少なくとも1つは、ハメット則のσp値が正である置換基を表し、R1a、R1b、R1c、R1d、R1eのうち少なくとも1つは、ハメット則のσp値が正である置換基を表すことが好ましい。
1a、R1b、R1c、R1d、R1e、R1f、R1g、R1h、R1i、R1j、R1k、R1m、R1n、R1pが表す置換基の1〜3がハメット則のσp値が正である置換基を表すことが好ましく、1〜2がハメット則のσp値が正である置換基を表すことがより好ましい。
また、R1a、R1c、R1e、R1f、R1h、R1j、R1k、R1nのうち少なくとも1つが、ハメット則のσp値が正である置換基を表すことが好ましく、R1cがハメット則のσp値が正である置換基を表すことがより好ましい。
1cがハメット則のσp値が正である置換基であり、R1a、R1b、R1d、R1eは水素原子を表すことがより好ましい。
1cがハメット則のσp値が正である置換基を表す場合、電子求引性基によりLUMOが安定化されるため、励起寿命が短くなり、耐光性が向上するため好ましい。
【0016】
前記一般式(1)における1価の置換基(以下Aとする)としては、例えば、ハロゲン原子(例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子)、炭素数1〜20のアルキル基(例えばメチル、エチル)、炭素数5〜10のシクロアルキル基(例えばシクロペンチル、シクロヘキシル)、炭素数6〜20のアリール基(例えばフェニル、ナフチル)、シアノ基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基(例えばメトキシカルボニル)、アリールオキシカルボニル基(例えばフェノキシカルボニル)、置換又は無置換のカルバモイル基(例えばカルバモイル、N−フェニルカルバモイル、N,N−ジメチルカルバモイル)、アルキルカルボニル基(例えばアセチル)、アリールカルボニル基(例えばベンゾイル)、ニトロ基、置換又は無置換のアミノ基(例えばアミノ、ジメチルアミノ、アニリノ)、アシルアミノ基(例えばアセトアミド、エトキシカルボニルアミノ)、スルホンアミド基(例えばメタンスルホンアミド)、イミド基(例えばスクシンイミド、フタルイミド)、イミノ基(例えばベンジリデンアミノ)、ヒドロキシ基、炭素数1〜20のアルコキシ基(例えばメトキシ)、アリールオキシ基(例えばフェノキシ)、アシルオキシ基(例えばアセトキシ)、アルキルスルホニルオキシ基(例えばメタンスルホニルオキシ)、アリールスルホニルオキシ基(例えばベンゼンスルホニルオキシ)、スルホ基、置換又は無置換のスルファモイル基(例えばスルファモイル、N−フェニルスルファモイル)、アルキルチオ基(例えばメチルチオ)、アリールチオ基(例えばフェニルチオ)、アルキルスルホニル基(例えばメタンスルホニル)、アリールスルホニル基(例えばベンゼンスルホニル)、炭素数6〜20のヘテロ環基(例えばピリジル、モルホリノ)などを挙げることができる。
また、置換基は更に置換されていても良く、置換基が複数ある場合は、同じでも異なっても良い。その際、置換基の例としては、上述の1価の置換基Aを挙げることができる。また置換基同士で結合して環を形成しても良い。
【0017】
前記一般式(1)における1価の置換基としては、OR(Rは、水素原子又は1価の置換基を表す。)、アルキル基、アミド基が好ましく、OR、アルキル基がより好ましい。
は、水素原子又は1価の置換基を表し、1価の置換基としては前記置換基Aを挙げることができる。中でも炭素数1〜20の直鎖又は分岐鎖アルキル基を表すことが好ましい。炭素数1〜6の直鎖又は分岐鎖アルキル基がさらに好ましく、炭素数1〜6の直鎖又は分岐鎖アルキル基としては、メチル、エチル、n−プロピル、i−プロピル、n−ブチル、i−ブチル、s−ブチル、t−ブチル、n−オクチルを挙げることができ、メチル又はエチルが好ましく、メチルが特に好ましい。
【0018】
前記一般式(1)で表される化合物において、R1nが1価の置換基を表すことが好ましく、R1nがORを表すことがより好ましい。R1nがORを表し、R1k、R1m、R1pがいずれも水素原子を表すことがさらに好ましい。モル吸光係数が大きくなり、遮蔽効果が増すためである。
【0019】
前記一般式(1)におけるハメット則のσp値が正である置換基として、好ましくは、σ値が0.1〜1.2の電子求引性基である。σ値が0.1以上の電子求引性基の具体例としては、COOR(Rは、水素原子又は1価の置換基を表す。)、CONR(Rは、それぞれ独立に水素原子又は1価の置換基を表す。)、CN、ハロゲン原子、NO、SO(Rは、水素原子又は1価の置換基を表す。)、SOM(Mは、水素原子又はアルカリ金属を表す。)、アシル基、ホルミル基、アシルオキシ基、アシルチオ基、アルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、ジアルキルホスホノ基、ジアリールホスホノ基、ジアルキルホスフィニル基、ジアリールホスフィニル基、ホスホリル基、アルキルスルフィニル基、アリールスルフィニル基、アシルチオ基、スルファモイル基、チオシアネート基、チオカルボニル基、イミノ基、N原子で置換したイミノ基、カルボキシ基(又はその塩)、少なくとも2つ以上のハロゲン原子で置換されたアルキル基(例えばCF)、少なくとも2つ以上のハロゲン原子で置換されたアルコキシ基、少なくとも2つ以上のハロゲン原子で置換されたアリールオキシ基、アシルアミノ基、少なくとも2つ以上のハロゲン原子で置換されたアルキルアミノ基、少なくとも2つ以上のハロゲン原子で置換されたアルキルチオ基、σ値が0.2以上の他の電子求引性基で置換されたアリール基、ヘテロ環基、ハロゲン原子、アゾ基、セレノシアネート基などが挙げられる。ハメットのσp値については、Hansch,C.;Leo,A.;Taft,R.W.Chem.Rev.1991,91,165−195に詳しく記載されている。
【0020】
前記一般式(1)におけるハメット則のσp値が正である置換基として、より好ましくは、COOR、CONR、CN、CF、ハロゲン原子、NO、SO、SOMである。この中でもCOOR又はCNがより好ましく、COOR、であることがさらに好ましい。優れた耐光性と溶解性を有するためである。
としては水素原子又は1価の置換基を表し、1価の置換基としては前記置換基Aを挙げることができる。中でも炭素数1〜20の直鎖又は分岐鎖アルキル基が好ましく、炭素数1〜6の直鎖又は分岐鎖アルキル基がより好ましい。炭素数1〜6の直鎖又は分岐鎖アルキル基としては、メチル、エチル、n−プロピル、i−プロピル、n−ブチル、i−ブチル、s−ブチル、t−ブチル、n−オクチルを挙げることができ、メチル又はエチルが好ましく、メチルが特に好ましい。
前記一般式(1)で表される化合物において、R1cがCOOR、CONR、CN、CF、ハロゲン原子、NO、SO、SOMのいずれかであることが好ましく、COOR又はCNよりが好ましい。
【0021】
また、本発明において、R1f、R1g、R1h、R1i、R1j、R1k、R1m、R1n、R1pのうち少なくとも1つが、前記ハメット則のσp値が正である置換基を表すことがより好ましく、R1f、R1g、R1h、R1i、R1jのうち少なくとも1つが、前記ハメット則のσp値が正である置換基を表すことがより好ましく、R1hが前記ハメット則のσp値が正である置換基を表すことがさらに好ましい。
1c及びR1hが共に前記ハメット則のσp値が正である置換基を表すことが特に好ましい。
優れた耐光性を有するためである
【0022】
前記一般式(1)で表される化合物の具体例を以下に示すが、本発明はこれに限定されない。
【0023】
【化3】

【0024】
【化4】

【0025】
【化5】

【0026】
【化6】

【0027】
【化7】

【0028】
【化8】

【0029】
【化9】

【0030】
【化10】

【0031】
【化11】

【0032】
前記一般式(1)で表される化合物は、構造とその置かれた環境によって互変異性体を取り得る。本発明においては代表的な形の一つで記述しているが、本発明の記述と異なる互変異性体も本発明の化合物に含まれる。
【0033】
前記一般式(1)で表される化合物は、同位元素(例えば、H、H、13C、15N、17O、18Oなど)を含有していてもよい。
【0034】
前記一般式(1)で表される化合物は、任意の方法で合成することができる。
例えば、公知の特許文献や非特許文献、例えば、特開平7−188190号公報、特開平11−315072、特開2001−220385号公報、「染料と薬品」第40巻12号(1995)の325〜339ページなどを参考にして合成できる。具体的には、例示化合物(19)は 4−メトキシサリチルアミドと3,5-ビス(トリフルオロメチル)ベンゾイル クロリドとベンズアミジン塩酸塩とを反応させることにより合成できる。
【0035】
一般式(1)で表される化合物は、有機材料を光・酸素又は熱による損傷に対して安定化させるのに特に適している。中でも本発明の前記一般式(1)で表される化合物は、光安定剤、又は紫外線吸収剤として用いることが好ましく、紫外線吸収剤として用いることがより好ましい(以下「一般式(1)で表される紫外線吸収剤」と称する場合がある)。
前記一般式(1)で表される化合物は、一種のみ用いてもよく、二種以上を併用することもできる。
前記一般式(1)で表される紫外線吸収剤の極大吸収波長は、特に限定されないが、好ましくは250〜400nmであり、より好ましくは280〜380nmである。半値幅は好ましくは20〜100nmであり、より好ましくは40〜80nmである。
【0036】
本発明において規定される極大吸収波長及び半値幅は、当業者が容易に測定することができる。測定方法に関しては、例えば日本化学会編「第4版実験化学講座 7 分光II」(丸善,1992年)180〜186ページなどに記載されている。具体的には、適当な溶媒に試料を溶解し、石英製又はガラス製のセルを用いて、試料用と対照用の2つのセルを使用して分光光度計によって測定される。用いる溶媒は、試料の溶解性と合わせて、測定波長領域に吸収を持たないこと、溶質分子との相互作用が小さいこと、揮発性があまり著しくないこと等が要求される。上記条件を満たす溶媒であれば、任意のものを選択することができる。本発明においては、酢酸エチル(EtOAc)を溶媒に用いて測定を行うこととする。
【0037】
本発明における紫外線吸収剤の極大吸収波長及び半値幅は、酢酸エチルを溶媒として、濃度約5×10−5mol・dm−3の溶液を調製し、光路長10mmの石英セルを使用して測定した値を使用する。
【0038】
スペクトルの半値幅に関しては、例えば日本化学会編「第4版実験化学講座3 基本操作III」(丸善、1991年)154ページなどに記載がある。なお、上記成書では波数目盛りで横軸を取った例で半値幅の説明がなされているが、本発明における半値幅は波長目盛りで軸を取った場合の値を用いることとし、半値幅の単位はnmである。具体的には、極大吸収波長における吸光度の1/2の吸収帯の幅を表し、吸収スペクトルの形を表す値として用いられる。半値幅が小さいスペクトルはシャープなスペクトルであり、半値幅が大きいスペクトルはブロードなスペクトルである。ブロードなスペクトルを与える紫外線吸収化合物は、極大吸収波長から長波側の幅広い領域にも吸収を有するので、黄色味着色がなく長波紫外線領域を効果的に遮蔽するためには、半値幅が小さいスペクトルを有する紫外線吸収化合物の方が好ましい。
【0039】
時田澄男著「化学セミナー9 カラーケミストリー」(丸善、1982年)154〜155ページに記載されているように、光の吸収の強さすなわち振動子強度はモル吸光係数の積分に比例し、吸収スペクトルの対称性がよいときは、振動子強度は極大吸収波長における吸光度と半値幅の積に比例する(但しこの場合の半値幅は波長目盛りで軸を取った値である)。このことは遷移モーメントの値が同じとした場合、半値幅が小さいスペクトルを有する化合物は極大吸収波長における吸光度が大きくなることを意味している。このような紫外線吸収化合物は少量使用するだけで極大吸収波長周辺の領域を効果的に遮蔽できるメリットがあるが、波長が極大吸収波長から少し離れると急激に吸光度が減少するために、幅広い領域を遮蔽することができない。
【0040】
紫外線吸収剤は、極大吸収波長におけるモル吸光係数が20000以上であることが好ましく、30000以上であることがより好ましく、50000以上であることが特に好ましい。20000以上であれば、紫外線吸収剤の質量当たりの吸収効率が十分得られるため、紫外線領域を完全に吸収するための紫外線吸収剤の使用量を低減できる。これは皮膚刺激性や生体内への蓄積を防ぐ観点、及びブリードアウトが生じにくい点から好ましい。なお、モル吸光係数については、例えば日本化学会編「新版実験化学講座9 分析化学[II]」(丸善、1977年)244ページなどに記載されている定義を用いたものであり、上述した極大吸収波長及び半値幅を求める際に合わせて求めることができる。
【0041】
(極大吸収波長を340〜400nmに有する紫外線吸収剤)
前述したように本発明の紫外線吸収剤組成物は前記一般式(1)で表される化合物と極大吸収波長を340〜400nmに有する紫外線吸収剤とを含有する。
また、極大吸収波長を340〜400nmに有する紫外線吸収剤は前記一般式(1)で表される化合物と基本骨格構造の異なるものであることが好ましい。基本骨格構造の異なる二種類の紫外線吸収剤を併用すると、広い波長領域の紫外線を吸収することができるためである。また、紫外線吸収剤組成物は前記一般式(1)で表される化合物を併用すると、紫外線吸収剤の分散状態が安定化する作用もある。
【0042】
極大吸収波長を340〜400nmに有する紫外線吸収剤としては、いずれのものでも使用でき、ベンゾトリアゾール系化合物、ベンゾフェノン系化合物、ベンゾオキサジノン系化合物、シアノアクリレート系化合物、ベンゾオキサゾール系化合物、メロシアニン系化合物、及びトリアジン系化合物を挙げることができる。又はインケミカル、2004年5月号、28〜38ページ、東レリサーチセンター調査研究部門発行「高分子用機能性添加剤の新展開」(東レリサーチセンター、1999年)96〜140ページ、大勝靖一監修「高分子添加剤の開発と環境対策」(シーエムシー出版、2003年)54〜64ページなどに記載されている紫外線吸収剤が挙げられる。
【0043】
極大吸収波長を340〜400nmに有する紫外線吸収剤として好ましくは、ベンゾトリアゾール系化合物、ベンゾフェノン系化合物、ベンゾオキサジノン系化合物、シアノアクリレート系化合物、ベンゾオキサゾール系化合物、メロシアニン系化合物、及びトリアジン系化合物より選択される少なくとも1種である特に好ましくはベンゾオキサジノン系化合物である。
【0044】
ベンゾオキサジノン系化合物の有効吸収波長は約340〜420nmであり、例えば2,2’−p−フェニレンビス(4H−3,1−ベンゾオキサジンー4−オン)、2,2’−p−フェニレンビス(6−メチルー4H−3,1−ベンゾオキサジンー4−オン)、2,2’−p−フェニレンビス(6−クロロー4H−3,1−ベンゾオキサジンー4−オン)、2,2’−p−フェニレンビス(6−メトキシー4H−3,1−ベンゾオキサジンー4−オン)、2,2’−p−フェニレンビス(6−ヒドロキシー4H−3,1−ベンゾオキサジンー4−オン)、2,2’−(ナフタレンー2,6−ジイル)ビス(4H−3,1−ベンゾオキサジンー4−オン)、2,2’−(ナフタレンー1,4−ジイル)ビス(4H−3,1−ベンゾオキサジンー4−オン)、2,2’−(チオフェンー2,5−ジイル)ビス(4H−3,1−ベンゾオキサジンー4−オン)、2,2’−(フランー2,5−ジイル)ビス(4H−3,1−ベンゾオキサジンー4−オン)、2,2’−(ピロールー2,5−ジイル)ビス(4H−3,1−ベンゾオキサジンー4−オン)等を挙げることができる。中でも好ましくは下記一般式(2)で表されるベンゾオキサジノン系化合物を挙げることができる。
【0045】
【化12】

【0046】
ベンゾトリアゾール系化合物の有効吸収波長は約270〜380nmで、例えば2−(2’−ヒドロキシ−5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−5’−t−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’−t−ブチル−5’−メチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−t−ブチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’−t−ブチル−5’−(2−(オクチルオキシカルボニル)エチル)フェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’−ドデシル−5’−メチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、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、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、2−(2’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−(ジメチルベンジル)フェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−4’−オクチルオキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2,2’−メチレン−ビス(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)2−(2’−ヒドロキシ−3’−(3,4,5,6−テトラヒドロフタルイミジルメチル)−5’−メチルベンジル)フェニル)ベンゾトリアゾール等を挙げることができる。
【0047】
ベンゾフェノン系化合物の有効吸収波長は約270〜380nmで、例えば2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−オクチルオキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−ドデシルオキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−ベンジルオキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−(2−ヒドロキシ−3−メタクリルオキシプロポキシ)ベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシ−5−スルホベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシ−5−スルホベンゾフェノントリヒドレート、2−ヒドロキシ−4−メトキシ−2’−カルボキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−オクタデシロキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−ジエチルアミノ−2’−ヘキシルオキシカルボニルベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2,2’,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ−4,4’−ジメトキシベンゾフェノン、1,4−ビス(4−ベンジルオキシ−3−ヒドロキシフェノキシ)ブタン等を挙げることができる。
【0048】
シアノアクリレート系化合物の有効吸収波長は約270〜350nmで、例えば2−エチルヘキシル 2−シアノ−3、3−ジフェニルアクリレート、エチル 2−シアノ−3、3−ジフェニルアクリレート、ヘキサデシル 2−シアノ−3−(4−メチルフェニル)アクリレート、2−シアノ−3−(4−メチルフェニル)アクリル酸塩、1,3−ビス(2’−シアノ−3,3’−ジフェニルアクリロイル)オキシ)−2,2−ビス(((2’−シアノ−3,3’−ジフェニルアクリロイル)オキシ)メチル)プロパン等を挙げることができる。
【0049】
トリアジン系化合物の有効吸収波長は約270〜380nmで、例えば2−(4−ヘキシロキシ−2−ヒドロキシフェニル)−4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン、2−(4−オクチロキシ−2−ヒドロキシフェニル)−4,6−ジ(2,5−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン、2−(4−ブトキシ−2−ヒドロキシフェニル)−4,6−ジ(4−ブトキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2−(4−ブトキシ−2−ヒドロキシフェニル)−4,6−ジ(2,4−ジブトキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2−(4−(3−(2−エチルヘキシロキシ)−2−ヒドロキシプロポキシ)−2−ヒドロキシフェニル)−4,6−ジ(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン、2−(4−(3−ドデシロキシ−2−ヒドロキシプロポキシ)−2−ヒドロキシフェニル)−4,6−ジ(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジ(4−ブトキシ−2−ヒドロキシフェニル)−6−(4−ブトキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジ(4−ブトキシ−2−ヒドロキシフェニル)−6−(2,4−ジブトキシフェニル)−1,3,5−トリアジン等を挙げることができる。
【0050】
ベンゾオキサゾール系化合物の有効吸収波長は約340〜420nmで、例えば2,5−チオフェンジイル(5−tert−ブチルー1,3−ベンゾオキサゾール)、4,4’−ビス(ベンゾオキサゾール−2−イル)スチルベン、2,6−ジ(ベンゾオキサゾールー2−イル)ナフタレン、1,4−ジ(ベンゾオキサゾールー2−イル)ナフタレン、1,4−ジ(ベンゾオキサゾールー2−イル)ベンゼン等を挙げることができる。
【0051】
メロシアニン系化合物の有効吸収波長は約340〜400nmで、例えばオクチルー5−N,N−ジエチルアミノー2−フェニルスルホニルー2,4−ペンタジエノエート等を挙げることができる。
【0052】
前述したように、本発明においては、一般式(1)で表される化合物とベンゾオキサジノン系化合物を組み合わせて用いることが好ましい。
【0053】
本発明においては、一般式(1)で表される化合物と極大吸収波長を340〜400nmに有する紫外線吸収剤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。
【0054】
紫外線吸収剤組成物は、例えば、液体分散物、溶液であってもよい。
本発明の紫外線吸収剤組成物は、紫外線吸収剤が分散媒体に分散された分散物であってもよい。以下、本発明の紫外線吸収剤を含む紫外線吸収剤分散物について説明する。
本発明の紫外線吸収剤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。
【0055】
本発明に用いられる分散媒体の有機溶剤としては、例えば、ペンタン、ヘキサン、オクタンなどの炭化水素系、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族系、ジエチルエーテル、メチル−t−ブチルエーテルなどのエーテル系、メタノール、エタノール、イソプロパノールなどのアルコール系、アセトン、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル系、メチルエチルケトンなどのケトン系、アセトニトリル、プロピオニトリルなどのニトリル系、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドンなどのアミド系、ジメチルスルホキシドなどのスルホキシド系、トリエチルアミン、トリブチルアミンなどのアミン系、酢酸、プロピオン酸などのカルボン酸系、塩化メチレン、クロロホルムなどのハロゲン系、テトラヒドロフラン、ピリジンなどのヘテロ環系、などが挙げられる。これらを任意の割合で組み合わせて使用することもできる。
【0056】
本発明に用いられる分散媒体の樹脂としては、従来公知の各種成形体、シート、フィルム等の製造に従来から使用されている熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂が挙げられる。熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリ(メタ)アクリル酸エステル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、スチレン−アクリロニトリル系樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリビニルブチラール系樹脂、エチレン−酢酸ビニル系共重合体、エチレン−ビニルアルコール系樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂(PET)、ポリブチレンテレフタレート樹脂(PBT)、液晶ポリエステル樹脂(LCP)、ポリアセタール樹脂(POM)、ポリアミド樹脂(PA)、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂及びポリフェニレンサルファイド樹脂(PPS)等が挙げられ、これらは一種又は二種以上のポリマーブレンドあるいはポリマーアロイとして使用される。また、これらの樹脂は、ナチュラル樹脂にガラス繊維、炭素繊維、半炭化繊維、セルロース系繊維、ガラスビーズ等のフィラーや難燃剤等を含有させた熱可塑性成形材料としても使用される。また、必要に応じて従来使用されている樹脂用の添加剤、例えば、ポリオレフィン系樹脂微粉末、ポリオレフィン系ワックス、エチレンビスアマイド系ワックス、金属石鹸等を単独であるいは組み合わせて使用することもできる。
【0057】
熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等が挙げられ、これらはナチュラル樹脂のほかガラス繊維、炭素繊維、半炭化繊維、セルロース系繊維、ガラスビーズ等のフィラーや難燃剤を含有させた熱硬化性成形材料としても使用することができる。
【0058】
紫外線吸収剤を含む分散物には、分散剤、泡防止剤、保存剤、凍結防止剤、界面活性剤などを合わせて用いることもできる。その他に任意の化合物を合わせて含んでいてもよい。例えば、染料、顔料、赤外線吸収剤、香料、重合性化合物、ポリマー、無機物、金属などが挙げられる。
【0059】
本発明の紫外線吸収剤を含む分散物を得るための装置として、大きな剪断力を有する高速攪拌型分散機、高強度の超音波エネルギーを与える分散機などを使用できる。具体的には、コロイドミル、ホモジナイザー、毛細管式乳化装置、液体サイレン、電磁歪式超音波発生機、ポールマン笛を有する乳化装置などがある。本発明で使用するのに好ましい高速攪拌型分散機は、ディゾルバー、ポリトロン、ホモミキサー、ホモブレンダー、ケデイーミル、ジェットアジターなど、分散作用する要部が液中で高速回転(500〜15,000rpm。好ましくは2,000〜4,000rpm)するタイプの分散機である。本発明で使用する高速攪拌型分散機は、ディゾルバーないしは高速インペラー分散機とも呼ばれ、特開昭55−129136号公報にも記載されているように、高速で回転する軸に鋸歯状のプレートを交互に上下方向に折り曲げたインペラーを着装して成るものも好ましい一例である。
【0060】
疎水性化合物を含む乳化分散物を調製する際には、種々のプロセスに従うことができる。例えば、疎水性化合物を有機溶媒に溶解するときは、高沸点有機物質、水非混和性低沸点有機溶媒又は水混和性有機溶媒の中から任意に選択された一種、又は二種以上の任意の複数成分混和物に溶解し、次いで界面活性化合物の存在化で、水中あるいは親水性コロイド水溶液中に分散せしめる。疎水性化合物を含む水不溶性相と水性相との混合方法としては、攪拌下に水性相中に水不溶性相を加えるいわゆる順混合法でも、その逆の逆混合法でもよい。
【0061】
また、本発明の紫外線吸収剤組成物は、液体状の媒体に溶解された溶液であってもよい。以下、本発明の紫外線吸収剤を含む紫外線吸収剤溶液について説明する。
本発明の紫外線吸収剤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。
【0062】
溶液は、その他に任意の化合物を合わせて含んでいてもよい。例えば、染料、顔料、赤外線吸収剤、香料、重合性化合物、ポリマー、無機物、金属などが挙げられる。本発明の紫外線吸収剤以外は必ずしも溶解していなくてもよい。
【0063】
本発明にかかる紫外線吸収剤を含む溶液における前記紫外線吸収剤の含有量は、使用目的と使用形態によって異なるため一義的に定めることはできないが、使用する目的に応じて任意の濃度であってよい。好ましくは溶液の全量に対して0.001〜30質量%であり、より好ましくは0.01〜10質量%である。あらかじめ高濃度で溶液を作製しておき、所望の時に希釈して使用することもできる。希釈溶媒としては上述の溶媒から任意に選択できる。
【0064】
本発明の紫外線吸収剤組成物によって安定化されるものは、染料、顔料、食品、飲料、身体ケア製品、ビタミン剤、医薬品、インク、油、脂肪、ロウ、表面コーティング、化粧品、写真材料、織物及びその色素、プラスチック材料、ゴム、塗料、樹脂組成物、高分子添加剤などが挙げられる。
本発明の紫外線吸収剤組成物を用いる場合、その態様はいずれの方法であってもよい。本発明の紫外線吸収剤を単独で用いても良いが、紫外線吸収剤を含む樹脂組成物であることが好ましい。以下、本発明にかかる紫外線吸収剤を含む樹脂組成物について説明する。
【0065】
〔樹脂組成物〕
本発明にかかる紫外線吸収剤を含む樹脂組成物は樹脂を含有する。本発明の紫外線吸収剤を含む樹脂組成物は、樹脂を任意の溶媒に溶解して形成されたものでもよい。
【0066】
一般式(1)で表される化合物と極大吸収波長を340〜400nmに有する紫外線吸収剤(以下「本発明の紫外線吸収剤」と称する場合がある。)は、様々な方法で樹脂組成物に含有させることができる。本発明の紫外線吸収剤が樹脂組成物と相溶性を有する場合は、本発明の紫外線吸収剤を樹脂組成物に直接添加することができる。樹脂組成物との相溶性を有する補助溶媒に、本発明の紫外線吸収剤を溶解し、その溶液を樹脂組成物に添加してもよい。本発明の紫外線吸収剤を高沸点有機溶媒やポリマー中に分散し、その分散物を樹脂組成物に添加してもよい。
【0067】
(高沸点有機溶媒)
高沸点有機溶媒の沸点は、180℃以上であることが好ましく、200℃以上であることがさらに好ましい。高沸点有機溶媒の融点は、150℃以下であることが好ましく、100℃以下であることがさらに好ましい。高沸点有機溶媒の例には、リン酸エステル、ホスホン酸エステル、安息香酸エステル、フタル酸エステル、脂肪酸エステル、炭酸エステル、アミド、エーテル、ハロゲン化炭化水素、アルコール及びパラフィンが含まれる。リン酸エステル、ホスホン酸エステル、フタル酸エステル、安息香酸エステル及び脂肪酸エステルが好ましい。
本発明の紫外線吸収剤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号の各公報及び英国特許第2016017A号明細書を参考にできる。
【0068】
(樹脂)
樹脂組成物に用いられる樹脂について説明する。樹脂としては、天然あるいは合成ポリマーのいずれであってもよい。例えば、ポリオレフィン(例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイソブチレン、ポリ(1−ブテン)、ポリ4−メチルペンテン、ポリビニルシクロヘキサン、ポリスチレン、ポリ(p−メチルスチレン)、ポリ(α−メチルスチレン)、ポリイソプレン、ポリブタジエン、ポリシクロペンテン、ポリノルボルネンなど)、ビニルモノマーのコポリマー(例えば、エチレン/プロピレンコポリマー、エチレン/メチルペンテンコポリマー、エチレン/ヘプテンコポリマー、エチレン/ビニルシクロヘキサンコポリマー、エチレン/シクロオレフィンコポリマー(例えば、エチレン/ノルボルネンのようなシクロオレフィンコポリマー(COC:Cyclo−Olefin Copolymer))、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など)、アクリル系ポリマー(例えば、ポリメタクリレート、ポリアクリレート、ポリアクリルアミド、ポリアクリロニトリルなど)、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、塩化ビニル/酢酸ビニルコポリマー、ポリエーテル(例えば、ポリアルキレングリコール、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシドなど)、ポリアセタール(例えば、ポリオキシメチレン)、ポリアミド、ポリイミド、ポリウレタン、ポリ尿素、ポリエステル(例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレートなど)、ポリカーボネート、ポリケトン、ポリスルホンポリエーテルケトン、フェノール樹脂、メラミン樹脂、セルロースエステル(例えば、ジアセチルセルロース、トリアセチルセルロース(TAC)、プロピオニルセルロース、ブチリルセルロース、アセチルプロピオニルセルロース、ニトロセルロース)、ポリシロキサン、天然ポリマー(例えば、セルロース、ゴム、ゼラチンなど)、などが挙げられる。
【0069】
本発明に用いられる樹脂は、合成ポリマーである場合が好ましく、ポリオレフィン、アクリル系ポリマー、ポリエステル、ポリカーボネート、セルロースエステルがより好ましい。中でも、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ(4−メチルペンテン)、ポリメタクリル酸メチル、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート、トリアセチルセルロースが特に好ましい。
本発明に用いられる樹脂は、熱可塑性樹脂であることが好ましい。
【0070】
本発明の紫外線吸収剤は、所望の性能を付与するために必要な任意の量を含有させることができる。これらは用いる化合物や樹脂によって異なるが、適宜含有量を決定することができる。含有量としては樹脂組成物中0質量%より大きく20質量%以下であることが好ましく、0質量%より大きく10質量%以下であることがより好ましく、0.05質量%以上5%質量以下であることがさらに好ましい。含有量が上記の範囲であれば十分な紫外線遮蔽効果が得られ、ブリードアウトを抑制することができるため好ましい。
【0071】
本発明の樹脂組成物は、上記の樹脂及び紫外線安定剤に加えて、必要に応じて酸化防止剤、光安定剤、加工安定剤、老化防止剤、相溶化剤等の任意の添加剤を適宜含有してもよい。
【0072】
本発明の紫外線吸収剤を含む樹脂組成物は、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、輸送機器等のウインドウフィルム、住居、施設、輸送機器等の内外装材及び内外装用塗料及び該塗料によって形成させる塗膜、アルキド樹脂ラッカー塗料及び該塗料によって形成される塗膜、アクリルラッカー塗料及び該塗料によって形成される塗膜、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、ボトル、ボックス、ブリスター、カップ、特殊包装用、コンパクトディスクコート、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、ポリマー支持体用(例えば、機械及び自動車部品のようなプラスチック製部品用)の保護膜、印刷物オーバーコート、インクジェット媒体被膜、積層艶消し、オプティカルライトフィルム、安全ガラス/フロントガラス中間層、エレクトロクロミック/フォトクロミック用途、オーバーラミネートフィルム、太陽熱制御膜、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、バックライトディスプレーフィルム、プリズム、鏡、写真材料等の光学用品、金型膜、転写式ステッカー、落書き防止膜、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。
【0073】
本発明の樹脂組成物より形成した高分子成型品の形状としては、平膜状、粉状、球状粒子、破砕粒子、塊状連続体、繊維状、管状、中空糸状、粒状、板状、多孔質状などのいずれの形状であってもよい。
【0074】
本発明の高分子材料は、本発明の紫外線吸収剤を含有しているため、優れた耐光性(紫外光堅牢性)を有しており、紫外線吸収剤の析出や長期使用によるブリードアウトが生じることがない。また、本発明の樹脂組成物は、優れた長波紫外線吸収能を有するので、紫外線吸収フィルタや容器として用いることができ、紫外線に弱い化合物などを保護することもできる。例えば、前記樹脂組成物を押出成形又は射出成形などの任意の方法により成形することで、本発明の樹脂組成物からなる成形品(容器等)を得ることができる。また、別途作製した成形品に前記樹脂組成物の溶液を塗布・乾燥することで、本発明の樹脂組成物からなる紫外線吸収膜がコーティングされた成形品を得ることもできる。
【0075】
本発明の樹脂組成物を紫外線吸収フィルタや紫外線吸収膜として用いる場合、樹脂は透明であることが好ましい。透明樹脂の例としては、セルロースエステル(例、ジアセチルセルロース、トリアセチルセルロース(TAC)、プロピオニルセルロース、ブチリルセルロース、アセチルプロピオニルセルロース、ニトロセルロース)、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリエステル(例、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ−1,4−シクロヘキサンジメチレンテレフタレート、ポリエチレン−1,2−ジフェノキシエタン−4,4’−ジカルボキシレート、ポリブチレンテレフタレート)、ポリスチレン(例、シンジオタクチックポリスチレン)、ポリオレフィン(例、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン)、ポリメチルメタクリレート、シンジオタクチックポリスチレン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルイミド及びポリオキシエチレンなどが挙げられる。好ましくはセルロースエステル、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリオレフィン、アクリル樹脂であり、より好ましくはポリカーボネート、ポリエステルである。さらに好ましくはポリエステルであり、特に好ましくはポリエチレンテレフタレートである。本発明の樹脂組成物より得られた高分子成型品は透明支持体として用いることもでき、透明支持体の透過率は80%以上であることが好ましく、86%以上であることがさらに好ましい。
【実施例】
【0076】
本発明を実施例によって更に詳細に説明するが、本発明はこれに限定されない。
【0077】
合成例1
(例示化合物(1)の調製)
4−メトキシサリチルアミド20.0gにアセトニトリル80mLとDBU(ジアザビシクロウンデセン(1,8−diazabicyclo[5.4.0]undec−7−ene))36.4gを添加し溶解させた。この溶液に4−(クロロホルミル)安息香酸メチル23.8gを添加し、室温で24時間攪拌した。この反応液に水100mLと塩酸20mLを添加し、得られた固体を濾過、水洗浄して合成中間体Aを36.0g得た(収率91%)。
【0078】
【化13】

【0079】
合成中間体A20.0gにアセトニトリル200mLと95%硫酸8.9gを添加し、90℃で4時間攪拌した。この反応液にトリエチルアミン80mLを添加し、室温まで冷却した。得られた固体を濾過、水洗浄して合成中間体Bを17.1g得た(収率90%)。
【0080】
【化14】

【0081】
ベンズアミジン塩酸塩2.8gにメタノール100mLと28%ナトリウムメトキシドメタノール溶液3.4gを添加した。この溶液に合成中間体B5.0gを添加し、60℃で3時間攪拌した。この反応液を室温まで冷却した後、塩酸を0.2mL添加した。得られた固体を濾過、水とメタノールで洗浄して例示化合物(1)を6.1g得た(収率92%)。
MS:m/z 414(M+)
H NMR(CDCl):δ6.55−6.56(1H),δ6.62−6.64(1H),δ7.58−7.65(3H),δ8.22−8.24(2H),δ8.62−8.65(3H),δ8.71(2H),δ13.39(1H)
λmax=341nm(EtOAc)
【0082】
合成例2
(例示化合物(2)の調製)
4−メトキシサリチルアミド20.0gにアセトニトリル80mLとDBU36.4gを添加し溶解させた。この溶液に4−シアノベンゾイル クロリド19.8gを添加し、室温で24時間攪拌した。この反応液に水100mLと塩酸20mLを添加し、得られた固体を濾過、水洗浄して合成中間体Cを31.2g得た(収率88%)。
【0083】
【化15】

【0084】
合成中間体C20.0gにアセトニトリル200mLと硫酸9.9gを添加し、90℃で4時間攪拌した。この反応液にトリエチルアミン80mLを添加し、室温まで冷却した。得られた固体を濾過、水洗浄して合成中間体Dを16.5g得た(収率88%)。
【0085】
【化16】

【0086】
ベンズアミジン塩酸塩3.1gにメタノール100mLと28%ナトリウムメトキシドメタノール溶液3.8gを添加した。この溶液に合成中間体D5.0gを添加し、60℃で3時間攪拌した。この反応液を室温まで冷却した後、塩酸を0.2mL添加した。得られた固体を濾過、水とメタノールで洗浄して例示化合物(2)を6.3g得た(収率93%)。
MS:m/z 381(M+)
H NMR(CDCl):δ6.55−6.56(1H),δ6.62−6.64(1H),δ7.58−7.62(3H),δ7.65−7.69(2H),δ8.60−8.62(3H),δ8.76(2H),δ13.26(1H)
λmax=342nm(EtOAc)
【0087】
合成例3
(例示化合物(3)の調製)
4−メトキシサリチルアミド20.0gにアセトニトリル80mLとDBU36.4gを添加し溶解させた。この溶液に4−(トリフルオロメチル)ベンゾイルクロリド24.9gを添加し、室温で24時間攪拌した。この反応液に水100mLと塩酸20mLを添加し、得られた固体を濾過、水洗浄して合成中間体Eを37.5g得た(収率92%)。
【0088】
【化17】

【0089】
合成中間体E20.0gにアセトニトリル200mLと硫酸8.8gを添加し、90℃で4時間攪拌した。この反応液にトリエチルアミン80mLを添加し、室温まで冷却した。得られた固体を濾過、水洗浄して合成中間体Fを17.0g得た(収率90%)。
【0090】
【化18】

【0091】
ベンズアミジン塩酸塩2.8gにメタノール100mLと28%ナトリウムメトキシドメタノール溶液3.3gを添加した。この溶液に合成中間体F5.0gを添加し、60℃で3時間攪拌した。この反応液を室温まで冷却した後、塩酸を0.2mL添加した。得られた固体を濾過、水とメタノールで洗浄して例示化合物(3)を6.0g得た(収率92%)。
MS:m/z 424(M+)
H NMR(CDCl):δ6.56−6.57(1H),δ6.62−6.65(1H),δ7.58−7.66(3H),δ7.82−7.85(2H),δ8.62−8.64(3H),δ8.76(2H),δ13.35(1H)
λmax=342nm(EtOAc)
【0092】
合成例4
(例示化合物(4)の調製)
4−メトキシサリチルアミド20.0gにアセトニトリル80mLとDBU36.4gを添加し溶解させた。この溶液に4−クロロベンゾイルクロリド20.9gを添加し、室温で24時間攪拌した。この反応液に水100mLと塩酸20mLを添加し、得られた固体を濾過、水洗浄して合成中間体Gを35.0g得た(収率96%)。
【0093】
【化19】

【0094】
合成中間体G20.0gにアセトニトリル200mLと硫酸9.6gを添加し、90℃で4時間攪拌した。この反応液にトリエチルアミン80mLを添加し、室温まで冷却した。得られた固体を濾過、水洗浄して合成中間体Hを17.1g得た(収率91%)。
【0095】
【化20】

【0096】
ベンズアミジン塩酸塩3.0gにメタノール100mLと28%ナトリウムメトキシドメタノール溶液3.7gを添加した。この溶液に合成中間体H5.0gを添加し、60℃で3時間攪拌した。この反応液を室温まで冷却した後、塩酸を0.2mL添加した。得られた固体を濾過、水とメタノールで洗浄して例示化合物(4)を6.5g得た(収率96%)。
MS:m/z 390(M+)
H NMR(CDCl):δ6.54−6.55(1H),δ6.61−6.63(1H),δ7.53−7.67(5H),δ8.60−8.62(5H),δ13.26(1H)
λmax=340nm(EtOAc)
【0097】
合成例5
(例示化合物(5)の調製)
4−メトキシサリチルアミド20.0gにアセトニトリル80mLとDBU36.4gを添加し溶解させた。この溶液にベンゾイルクロリド16.8gを添加し、室温で24時間攪拌した。この反応液に水100mLと塩酸20mLを添加し、得られた固体を濾過、水洗浄して合成中間体Iを29.5g得た(収率91%)。
【0098】
【化21】

【0099】
合成中間体I25.0gにアセトニトリル250mLと硫酸13.5gを添加し、90℃で4時間攪拌した。この反応液にトリエチルアミン100mLを添加し、室温まで冷却した。得られた固体を濾過、水洗浄して合成中間体Jを21.1g得た(収率91%)。
【0100】
【化22】

【0101】
塩酸4−アミジノベンズアミド3.5gにメタノール100mLと28%ナトリウムメトキシドメタノール溶液3.4gを添加した。この溶液に合成中間体J4.0gを添加し、60℃で3時間攪拌した。この反応液を室温まで冷却した後、塩酸を0.2mL添加した。得られた固体を濾過、水とメタノールで洗浄して例示化合物(5)を5.8g得た(収率92%)。
MS:m/z 399(M+)
H NMR(CDCl):δ6.57(1H),δ6.63−6.65(1H),δ7.58−7.66(3H),δ8.00−8.02(2H),δ8.64−8.66(3H),δ8.74(2H),δ13.41(1H)
λmax=340nm(EtOAc)
【0102】
合成例6
(例示化合物(29)の調製)
例示化合物(1)10gに2−エチルヘキサノール31.6g、NaOMe0.13gとキシレン100mLを添加し、減圧下90℃で6時間攪拌した。この反応液に水と酢酸エチルを添加して攪拌し、分液した有機層を濃縮した。得られた残渣をヘキサン/イソプロピルアルコール(体積比で1:10)で晶析することで例示化合物(29)を15.1g得た(収率96%)。
【0103】
合成例7
(例示化合物(32)の調製)
例示化合物(1)10gにファインオキソコール180N(日産化学化学工業製)9.8g、NaOMe0.13gとキシレン100mLを添加し、減圧下90℃で6時間攪拌した。この反応液に水と酢酸エチルを添加して攪拌し、分液した有機層を濃縮した。得られた残渣をヘキサン/イソプロピルアルコール(体積比で1:10)で晶析することで例示化合物(32)を15.1g得た(収率96%)。
【0104】
合成例8
(例示化合物(63)の調製)
4−メトキシサリチル酸フェニル10.0gにメタノール100mL、28%ナトリウムメトキシドメタノール溶液15.8g、塩酸4−アミジノ安息香酸メチル14.6gを添加した。この溶液を60℃で5時間攪拌した。この反応液を室温まで冷却した後、塩酸を0.2mL添加した。得られた固体を濾過、水とメタノールで洗浄して例示化合物(63)を18.0g得た(収率93%)。
MS:m/z 472(M+)
【0105】
合成例9
(例示化合物(64)の調製)
塩酸4−アミジノ安息香酸メチル4.2gにメタノール100mLと28%ナトリウムメトキシドメタノール溶液3.8gを添加した。この溶液に合成中間体D5.0gを添加し、60℃で3時間攪拌した。この反応液を室温まで冷却した後、塩酸を0.2mL添加した。得られた固体を濾過、水とメタノールで洗浄して例示化合物(64)を7.5g得た(収率95%)。
MS:m/z 439(M+)
【0106】
合成例10
(例示化合物(65)の調製)
塩酸4−アミジノベンズアミド3.6gにメタノール100mLと28%ナトリウムメトキシドメタノール溶液3.4gを添加した。この溶液に合成中間体B5.0gを添加し、60℃で3時間攪拌した。この反応液を室温まで冷却した後、塩酸を0.2mL添加した。得られた固体を濾過、水とメタノールで洗浄して例示化合物(65)を6.9g得た(収率94%)。
MS:m/z 457(M+)
【0107】
合成例11
(例示化合物(75)の調製)
サリチルアミド20.0gにアセトニトリル80mLとDBU44.4gを添加し溶解させた。この溶液に4−(クロロホルミル)安息香酸メチル29.0gを添加し、室温で24時間攪拌した。この反応液に水100mLと塩酸20mLを添加し、得られた固体を濾過、水洗浄して合成中間体Kを40.0g得た(収率92%)。
【0108】
【化23】

【0109】
合成中間体K20.0gにアセトニトリル200mLと硫酸9.4gを添加し、90℃で4時間攪拌した。この反応液にトリエチルアミン80mLを添加し、室温まで冷却した。得られた固体を濾過、水洗浄して合成中間体Lを18.2g得た(収率97%)。
【0110】
【化24】

【0111】
ベンズアミジン塩酸塩3.1gにメタノール100mLと28%ナトリウムメトキシドメタノール溶液3.8gを添加した。この溶液に合成中間体L5.0gを添加し、60℃で3時間攪拌した。この反応液を室温まで冷却した後、塩酸を0.2mL添加した。得られた固体を濾過、水とメタノールで洗浄して例示化合物(75)を6.4g得た(収率94%)。
MS:m/z 384(M+)
【0112】
合成例12
(例示化合物(80)の調製)
2−ヒドロキシ−4−メチルベンズアミド20.0gにアセトニトリル80mLとDBU40.3gを添加し溶解させた。この溶液に4−(クロロホルミル)安息香酸メチル25.8gを添加し、室温で24時間攪拌した。この反応液に水100mLと塩酸20mLを添加し、得られた固体を濾過、水洗浄して合成中間体Mを36.3g得た(収率89%)。
【0113】
【化25】

【0114】
合成中間体M20.0gにアセトニトリル200mLと硫酸9.1gを添加し、90℃で4時間攪拌した。この反応液にトリエチルアミン80mLを添加し、室温まで冷却した。得られた固体を濾過、水洗浄して合成中間体Nを17.6g得た(収率93%)。
【0115】
【化26】

【0116】
ベンズアミジン塩酸塩2.9gにメタノール100mLと28%ナトリウムメトキシドメタノール溶液3.7gを添加した。この溶液に合成中間体N5.0gを添加し、60℃で3時間攪拌した。この反応液を室温まで冷却した後、塩酸を0.2mL添加した。得られた固体を濾過、水とメタノールで洗浄して例示化合物(75)を6.3g得た(収率94%)。
MS:m/z 398(M+)
【0117】
合成例13
(例示化合物(81)の調製)
2−ヒドロキシ−4−(トリフルオロメチル)ベンズアミド20.0gにアセトニトリル80mLとDBU29.7gを添加し溶解させた。この溶液に4−(クロロホルミル)安息香酸メチル19.4gを添加し、室温で24時間攪拌した。この反応液に水100mLと塩酸20mLを添加し、得られた固体を濾過、水洗浄して合成中間体Oを34.1g得た(収率95%)。
【0118】
【化27】

【0119】
合成中間体O20.0gにアセトニトリル200mLと硫酸6.9gを添加し、90℃で4時間攪拌した。この反応液にトリエチルアミン80mLを添加し、室温まで冷却した。得られた固体を濾過、水洗浄して合成中間体Pを18.4g得た(収率97%)。
【0120】
【化28】

【0121】
ベンズアミジン塩酸塩2.3gにメタノール100mLと28%ナトリウムメトキシドメタノール溶液3.4gを添加した。この溶液に合成中間体P5.0gを添加し、60℃で3時間攪拌した。この反応液を室温まで冷却した後、塩酸を0.2mL添加した。得られた固体を濾過、水とメタノールで洗浄して例示化合物(81)を5.9g得た(収率91%)。
MS:m/z 452(M+)
【0122】
合成例14
(例示化合物(90)の調製)
2−ヒドロキシ−5−メトキシベンズアミド20.0gにアセトニトリル80mLとDBU36.4gを添加し溶解させた。この溶液に4−(クロロホルミル)安息香酸メチル23.8gを添加し、室温で24時間攪拌した。この反応液に水100mLと塩酸20mLを添加し、得られた固体を濾過、水洗浄して合成中間体Qを38.0g得た(収率96%)。
【0123】
【化29】

【0124】
合成中間体Q20.0gにアセトニトリル200mLと硫酸8.9gを添加し、90℃で4時間攪拌した。この反応液にトリエチルアミン80mLを添加し、室温まで冷却した。得られた固体を濾過、水洗浄して合成中間体Rを18.1g得た(収率96%)。
【0125】
【化30】

【0126】
ベンズアミジン塩酸塩2.8gにメタノール100mLと28%ナトリウムメトキシドメタノール溶液3.4gを添加した。この溶液に合成中間体R5.0gを添加し、60℃で3時間攪拌した。この反応液を室温まで冷却した後、塩酸を0.2mL添加した。得られた固体を濾過、水とメタノールで洗浄して例示化合物(90)を6.2g得た(収率93%)。
MS:m/z 414(M+)
【0127】
合成例15
(例示化合物(93)の調製)
2−ヒドロキシ−5−クロロベンズアミド20.0gにアセトニトリル80mLとDBU35.4gを添加し溶解させた。この溶液に4−(クロロホルミル)安息香酸メチル23.1gを添加し、室温で24時間攪拌した。この反応液に水100mLと塩酸20mLを添加し、得られた固体を濾過、水洗浄して合成中間体Sを38.1g得た(収率98%)。
【0128】
【化31】

【0129】
合成中間体S20.0gにアセトニトリル200mLと硫酸9.0gを添加し、90℃で4時間攪拌した。この反応液にトリエチルアミン80mLを添加し、室温まで冷却した。得られた固体を濾過、水洗浄して合成中間体Tを18.3g得た(収率97%)。
【0130】
【化32】

【0131】
ベンズアミジン塩酸塩2.5gにメタノール100mLと28%ナトリウムメトキシドメタノール溶液3.3gを添加した。この溶液に合成中間体T5.0gを添加し、60℃で3時間攪拌した。この反応液を室温まで冷却した後、塩酸を0.2mL添加した。得られた固体を濾過、水とメタノールで洗浄して例示化合物(93)を6.1g得た(収率92%)。
MS:m/z 418(M+)
【0132】
合成例16
(例示化合物(96)の調製)
2−ヒドロキシ−3−メトキシベンズアミド20.0gにアセトニトリル80mLとDBU36.4gを添加し溶解させた。この溶液に4−(クロロホルミル)安息香酸メチル23.8gを添加し、室温で24時間攪拌した。この反応液に水100mLと塩酸20mLを添加し、得られた固体を濾過、水洗浄して合成中間体Uを37.8g得た(収率95%)。
【0133】
【化33】

【0134】
合成中間体U20.0gにアセトニトリル200mLと硫酸8.9gを添加し、90℃で4時間攪拌した。この反応液にトリエチルアミン80mLを添加し、室温まで冷却した。得られた固体を濾過、水洗浄して合成中間体Vを17.7g得た(収率94%)。
【0135】
【化34】

【0136】
ベンズアミジン塩酸塩2.8gにメタノール100mLと28%ナトリウムメトキシドメタノール溶液3.4gを添加した。この溶液に合成中間体V5.0gを添加し、60℃で3時間攪拌した。この反応液を室温まで冷却した後、塩酸を0.2mL添加した。得られた固体を濾過、水とメタノールで洗浄して例示化合物(96)を6.5g得た(収率98%)。
MS:m/z 414(M+)
【0137】
合成例17
(例示化合物(107)の調製)
3−ヒドロキシ−2−ナフトアミド20.0gにアセトニトリル80mLとDBU32.4gを添加し溶解させた。この溶液に4−(クロロホルミル)安息香酸メチル21.2gを添加し、室温で24時間攪拌した。この反応液に水100mLと塩酸20mLを添加し、得られた固体を濾過、水洗浄して合成中間体Wを35.1g得た(収率94%)。
【0138】
【化35】

【0139】
合成中間体W20.0gにアセトニトリル200mLと硫酸9.1gを添加し、90℃で4時間攪拌した。この反応液にトリエチルアミン80mLを添加し、室温まで冷却した。得られた固体を濾過、水洗浄して合成中間体Xを17.9g得た(収率94%)。
【0140】
【化36】

【0141】
ベンズアミジン塩酸塩2.3gにメタノール100mLと28%ナトリウムメトキシドメタノール溶液3.0gを添加した。この溶液に合成中間体X5.0gを添加し、60℃で3時間攪拌した。この反応液を室温まで冷却した後、塩酸を0.2mL添加した。得られた固体を濾過、水とメタノールで洗浄して例示化合物(107)を6.1g得た(収率94%)。
MS:m/z 434(M+)
【0142】
<紫外線吸収剤組成物の調製>
塩化メチレンにPMMA樹脂(商品名:ダイヤナールBR−80、三菱レイヨン製)を22質量%溶解し、バインダー溶液を調製した。次に、当該バインダー溶液に例示化合物(1)を0.4質量%と、吸収波長を340〜400nmに有する紫外線吸収剤として、一般式(2)のベンゾオキサジノン系化合物を0.1質量%溶解させ、紫外線吸収剤組成物1を調製した。
【0143】
【化37】

【0144】
<ポリマーフィルムの作成及び評価>
ガラスを基材とし、その上に上記紫外線吸収剤組成物1を200μmのブレードにより塗布し、10分間100℃で乾燥させ、膜厚50μmの被膜を形成して、フィルムを作成した。同様にして、例示化合物(2)、例示化合物(3)、例示化合物(4)、例示化合物(5)、例示化合物(29)、例示化合物(32)、例示化合物(63)、例示化合物(64)、例示化合物(65)、例示化合物(75)、例示化合物(80)、例示化合物(81)、例示化合物(90)、例示化合物(93)、例示化合物(96)、例示化合物(107)、並びに比較化合物について紫外線吸収剤組成物を調整し、フィルムを作成した。作成したフィルムは島津製作所製分光光度計UV−3600(商品名)を用いて吸光度を測定した。このフィルムに対して、メタルハライドランプ(商品名:アイスーパーUVテスター、岩崎電気製)で照度90mW/cm、温度63℃、湿度50%の条件で光照射し、400時間照射後の吸収波長を340〜400nmに有する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)
なお、透過率はそれぞれの400nmで測定した値である。結果を表1に示す。
【0145】
【表1】

【0146】
【化38】

【0147】
表1の結果から明らかなように、本発明の化合物を含有する樹脂組成物は、比較化合物(UV−A領域に吸収を有する既存の紫外線吸収剤)を含有する樹脂組成物と比較して、フィルム中の吸収波長を340〜400nmに有する紫外線吸収剤の残存率が高く、光照射によって分解しにくいことがわかった。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
下記一般式(1)で表される化合物と極大吸収波長を340〜400nmに有する紫外線吸収剤とを含有する紫外線吸収剤組成物。
【化1】

[R1a、R1b、R1c、R1d、R1e、R1f、R1g、R1h、R1i、R1jは互いに独立して、水素原子又はOHを除く1価の置換基を表す。また置換基同士で結合して環を形成しても良い。
1k、R1m、R1n、R1pは、互いに独立して、水素原子又は1価の置換基を表す。また置換基同士で結合して環を形成しても良い。
1a、R1b、R1c、R1d、R1e、R1f、R1g、R1h、R1i、R1j、R1k、R1m、R1n、R1pの置換基のうち少なくとも1つは、ハメット則のσp値が正である置換基を表す。]
【請求項2】
前記R1a、R1b、R1c、R1d、R1eのうち少なくとも1つが、ハメット則のσp値が正である置換基を表すことを特徴とする、請求項1に記載の紫外線吸収剤組成物。
【請求項3】
前記R1cが、ハメット則のσp値が正である置換基であることを特徴とする、請求項1又は2に記載の紫外線吸収剤組成物。
【請求項4】
前記ハメット則のσp値が、0.1〜1.2の範囲であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載の紫外線吸収剤組成物。
【請求項5】
前記ハメット則のσp値が正である置換基が、COOR、CONR、CN、CF、ハロゲン原子、NO、SO、及びSOMより選択される基であることを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載の化合物。[R、R、Rは、水素原子又は1価の置換基を表す。Mは、水素原子又はアルカリ金属を表す。]
【請求項6】
前記ハメット則のσp値が正である置換基がCOORであることを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記載の紫外線吸収剤組成物。[Rは、水素原子又は1価の置換基を表す。]
【請求項7】
前記R1cが、CNであることを特徴とする、請求項1〜6のいずれかに記載の紫外線吸収剤組成物。
【請求項8】
前記R1nが、ORであることを特徴とする、請求項1〜7のいずれかに記載の紫外線吸収剤組成物。
[Rは、水素原子又は1価の置換基を表す。]
【請求項9】
前記Rが、炭素数1〜20のアルキル基であることを特徴とする、請求項8に記載の紫外線吸収剤組成物。
【請求項10】
前記極大吸収波長を340〜400nmに有する紫外線吸収剤が、ベンゾトリアゾール系化合物、ベンゾフェノン系化合物、ベンゾオキサジノン系化合物、シアノアクリレート系化合物、ベンゾオキサゾール系化合物、メロシアニン系化合物、及びトリアジン系化合物より選択される少なくとも1種であることを特徴とする、請求項1〜9のいずれか1項に記載の紫外線吸収剤組成物。
【請求項11】
前記極大吸収波長を340〜400nmに有する紫外線吸収剤が、ベンゾオキサジノン系化合物であることを特徴とする、請求項1〜10のいずれか1項に記載の紫外線吸収剤組成物。
【請求項12】
請求項1〜11のいずれか1項に記載の一般式(1)で表される化合物と極大吸収波長を340〜400nmに有する紫外線吸収剤とを含有する樹脂組成物。

【公開番号】特開2011−6517(P2011−6517A)
【公開日】平成23年1月13日(2011.1.13)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−149104(P2009−149104)
【出願日】平成21年6月23日(2009.6.23)
【出願人】(306037311)富士フイルム株式会社 (25,513)
【Fターム(参考)】