JP2002080788A - 紫外線吸収塗料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ３８０〜４１０ｎｍをカットしても黄色味が
無く透明感の高い紫外線吸収塗料を提供する。 【解決手段】 透明樹脂成分に蛍光増白剤を含み４１０
ｎｍ以下の光を９０％以上カットすることを特徴とする
紫外線吸収塗料。但し蛍光増白剤が下記一般式（Ｉ）で
表わされる。 【化１】 （式中、Ｒ₁ およびＲ₄ は水素原子、アルキル基または
アルコキシ基を表し、Ｒ ₂ およびＲ₃ はアルキル基を表
し、［Ａ］は置換アリールまたはエテニル基を表す。）

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は太陽光に含まれる有
害な紫外線、飛来昆虫を誘引する原因となる蛍光灯等の
照明器具から発生する紫外線をカットする紫外線吸収塗
料に関する。

【０００２】

【従来の技術】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塗料、熱収縮フイル
ムを施した蛍光灯が提案され（特開平８−１１１２０８
号、特開平１０−２１７１４号、特開平１１−１０６６
６６号各公報）、これらに加え窓張り用フイルム等も上
市されている。しかし黄色味を押さえるためにその吸収
端が３８０ｎｍより短波であったり長波長な４１０ｎｍ
まで吸収することはできるが黄色味が強かったり黄色味
を抑えるために色調調整用の染顔料を添加することで対
応している。吸収端が短波であるということは紫外線遮
蔽能が低く、特にこれから普及が拡大すると予想される
三波長型蛍光灯では３８０ｎｍ以下に吸収が無いか、有
ってもわずかなため飛来昆虫を阻止する能力が三波長型
蛍光灯それ自体で期待できる為、必要性が無い。ただ
し、三波長型蛍光灯といえども４０５ｎｍ付近の発光が
残るため特開平７−３１８９号公報などに開示されてい
る昆虫のすう光曲線（一般に昆虫は紫外線域に近い波長
に強く反応するが、この波長依存性をグラフにしたもの
をいう）から明らかなように効果的に飛来昆虫を阻止す
る為には４０５ｎｍ付近の輝線を遮蔽する必要があり、
そのためには４１０ｎｍまでの光をカットすることが望
まれている。４１０ｎｍまでの光をカットすると黄色味
を帯びるためこれを改善するために色調調整用の染顔料
を添加することで解決されるが可視域の光線透過率を犠
牲にするという短所がある。

【０００３】更に紫外線吸収剤とともに蛍光増白剤を配
合して紫外線照射による黄変度を抑えた耐光性、白色
性、接着性に優れた白色積層ポリエステルフイルム（特
開平１１−２９１４３２号公報、特開平１１−２６８２
１号公報）が提案されているが、同様の短所は解消して
いない。また、蛍光灯紫外線カットカバーとして蛍光増
白剤を含有する透明樹脂よりなる組成物が提案されてい
る（特公平６−３６８２号公報）が熱収縮フイルムを含
め直管型蛍光ランプには適応できるがサークライン型蛍
光ランプには適応できない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術の問題点を解消するために開発されたもので、その目
的とするところは、黄色の補色である青色蛍光を発する
蛍光増白剤を含有することで３８０ｎｍより長波長であ
る４１０ｎｍまで、すなわち３８０〜４１０ｎｍをカッ
トしても黄色味が無く透明感の高い、紫外線吸収塗料を
提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、蛍光増白剤を
含有する塗料用樹脂よりなる紫外線吸収塗料であり、そ
の特徴とするところは下記の各発明及び実施態様にあ
る。 （１）透明樹脂成分に蛍光増白剤を含み４１０ｎｍ以下
の光を９０％以上カットすることを特徴とする紫外線吸
収塗料。 （２）蛍光増白剤が下記一般式（Ｉ）で表わされること
を特徴とする上記（１）に記載の紫外線吸収塗料。

【化３】 （式中、Ｒ₁ およびＲ₄ は水素原子、アルキル基または
アルコキシ基を表し、Ｒ ₂ およびＲ₃ はアルキル基を表
す。［Ａ］は置換アリールまたはエテニル基を表す。）

【０００６】（３）一般式［Ｉ］で表される化合物が、
下記一般式［ＩＩ］で表される化合物であることを特徴
とする上記（１）又は（２）に記載の紫外線吸収塗料。

【化４】 （式中、Ｒ₅ およびＲ₇ は前記Ｒ₂ と同義の基であり、
Ｒ₆ およびＲ₈ は前記Ｒ ₃ と同義の基である。ｎは１ま
たは２の整数を表す。） （４）透明樹脂成分がアクリル樹脂系、ウレタン樹脂
系、アミノアルキッド樹脂系、エポキシ樹脂系、シリカ
樹脂系及びフッ素樹脂系成分から選ばれる少なくとも１
種であることを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれ
かに記載の紫外線吸収塗料。 （５）広帯域発光型または三波長域発光型蛍光ランプに
上記（１）〜（４）のいずれかに記載の塗料を塗布し４
１０ｎｍ以下の光を１０％以下にカットするようにした
蛍光ランプ又は照明器具。

【０００７】

【発明の実施の形態】一般に、蛍光増白剤は約３２０〜
約４１０ｎｍの波長の光を吸収して、約４１０〜約５０
０ｎｍの波長の光を放射する性質を有する化合物より成
る。これらの蛍光増白剤で染められた織物は本来の黄色
い反射光のほかに、新たに蛍光増白剤により発光される
約４１０〜約５００ｎｍの波長の青色光が付加されるた
め反射光は白色になり、かつ、蛍光効果による分だけ可
視光のエネルギーが増加するため結果として増白された
ことになる。

【０００８】本発明に用いる塗料としては、アクリル樹
脂系、ウレタン樹脂系、アミノアルキッド樹脂系、エポ
キシ樹脂系、シリカ樹脂系、フッ素樹脂系などの透明樹
脂成分を含む塗料をあげることができる。これらの樹脂
は主剤、硬化剤、希釈剤、レベリング剤、はじき防止剤
などを任意に配合することができる。

【０００９】例えば、透明樹脂成分としてアクリルウレ
タン樹脂、シリコンアクリル樹脂を選んだ場合には、硬
化剤としてポリイソシアネートなどを、希釈剤としてト
ルエン、キシレンなどの炭化水素系溶剤、酢酸イソブチ
ル、酢酸ブチル、酢酸アミルなどのエステル系溶剤、イ
ソプロピルアルコール、ブチルアルコールなどのアルコ
ール系を用いることができる。透明樹脂成分としては、
具体的には、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル
酸メチルスチレン共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸
ビニル等が挙げられる。また、ここでアクリルウレタン
樹脂とは、メタクリル酸エステル（メチルが代表的）と
ヒドロキシエチルメタクリレート共重合体とポリイソシ
アネートと反応させて得られるアクリルウレタン樹脂を
いう。なおこの場合のポリイソシアネートとはトリレン
ジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネー
ト、ポリメチレンポリフェニレンポリイソシアネート、
トリジンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネー
ト、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイ
ソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ジシクロ
ヘキシルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイ
ソシアネートなどが挙げられる。更にこれら成分に加え
アクリル樹脂、シリコーン樹脂などのレベリング剤、シ
リコーン系、アクリル系等のはじき防止剤等を必要に応
じて配合することができる。これら塗料の製造方法、混
合方法、使用方法などは蛍光増白剤を添加すること以
外、通常の塗料とまったく同じである。

【００１０】本発明において使用される蛍光増白剤は、
通常市販されているものあるいは下記新規物質の中から
耐光性などに基づいて選択することができる。

【００１１】

【化５】 （式中、Ｒ₁ およびＲ₄ は水素原子、アルキル基または
アルコキシ基を表し、Ｒ ₂ およびＲ₃ はアルキル基を表
す。［Ａ］は置換アリールまたはエテニル基を表す。）

【００１２】本発明の一般式［Ｉ］におけるＲ₁ 、
Ｒ₂ 、Ｒ₃ 、Ｒ₄ および［Ａ］について以下に詳しく説
明する。Ｒ₁ およびＲ₄ は水素原子、アルキル基または
アルコキシ基を表すが、詳しくは水素原子、炭素数１な
いし８のアルキル基、または炭素数１ないし８のアルコ
キシ基を表す。

【００１３】更に詳しくは、Ｒ₁ およびＲ₄ は、水素原
子、メチル、エチル、ｎ−プロピル、ｎ−ブチル、ｎ−
オクチル、イソプロピル、イソブチル、２−エチルヘキ
シル、ｔ−ブチル、ｔ−アミル、ｔ−オクチル、シクロ
ペンチルもしくはシクロヘキシル等のアルキル基、また
はメトキシ、エトキシ、ｎ−プロポキシ、ｎ−ブトキ
シ、ｎ−オクチルオキシ、イソプロポキシ、イソブトキ
シ、２−エチルヘキシルオキシ、ｔ−ブトキシもしくは
シクロヘキシルオキシ等のアルコキシ基である。Ｒ₁ お
よびＲ₄ は好ましくは水素原子またはアルキル基であ
り、特に好ましくは水素原子である。

【００１４】Ｒ₂ およびＲ₃ はアルキル基を表すが、詳
しくは炭素数１ないし１６のアルキル基であり、更に詳
しくは、メチル、エチル、ｎ−プロピル、ｎ−ブチル、
ｎ−オクチル、ｎ−ヘキサデカニル（セチル）、イソプ
ロピル、イソブチル、２−エチルヘキシル、ｔ−ブチ
ル、ｔ−アミル、ｔ−オクチル、シクロペンチルもしく
はシクロヘキシル等のアルキル基を表す。好ましくは、
Ｒ₂ はメチル、イソプロピル、ｔ−ブチルまたはシクロ
ヘキシル基であり、Ｒ₃ はメチル、エチル、ｎ−プロピ
ル、ｎ−ブチル、ｎ−ペンチル、ｎ−ヘキシルまたは２
−エチルヘキシル基である。特に好ましくは、Ｒ₂ はｔ
−ブチルまたはシクロヘキシル基であリ、Ｒ₃ はメチ
ル、ｎ−ブチル、ｎ−オクチルまたは２−エチルヘキシ
ル基である。

【００１５】［Ａ］は置換アリール基または置換エテニ
ル基を表すが、詳しくは炭素数６〜４０の置換アリール
基または炭素数８〜４０の置換エテニル基を表す。好ま
しくは以下に示す置換アリールまたはエテニル基であ
る。

【００１６】

【化６】

【００１７】

【化７】

【００１８】

【化８】

【００１９】

【化９】

【００２０】

【化１０】

【００２１】式中、Ｒ₁ ’およびＲ₄ ’は前記のＲ₁ お
よびＲ₄ と同義の基である。Ｒ₂ ’は前記Ｒ₂ と、
Ｒ₃ ’は前記Ｒ₃ と同義の基である。ｍは１ないし５の
整数を表す。ＸおよびＹは、アルキル、アリール、アル
コキシ、アルキルアミノ、アリールアミノ、アミノまた
は水酸基を表す。アミノおよび水酸基以外のＸおよびＹ
を詳しく述べれば、メチル、エチル、イソプロピル、ｔ
−ブチルまたはシクロヘキシル等のアルキル基、フェニ
ル、トリルまたはナフチル等のアリール基、メトキシ、
エトキシまたはイソプロポキシ等のアルコキシ基、アミ
ノ、アミノメチル、エチルアミノ、オクチルアミノ、ジ
メチルアミノまたはＮ−メチル−Ｎ−エチルアミノ等の
アルキルアミノ基、アニリノ、４−トリルアミノまたは
Ｎ−メチルアニリノ等のアリールアミノ基である。Ｘお
よびＹは、好ましくはアリール、アルコキシまたはアニ
リノ基である。

【００２２】一般式［Ｉ］で表される化合物は、好まし
くは下記一般式［ＩＩ］で表される化合物である。

【化１１】

【００２３】式中、Ｒ₅ およびＲ₇ は前記Ｒ₂ と同義の
基であり、Ｒ₆ およびＲ₈ は前記Ｒ ₃ と同義の基であ
る。ｎは１または２の整数を表す。これらの化合物は特
開平１１−２９５５６号公報記載の方法で合成すること
ができる。

【００２４】以下本発明で用いられる蛍光増白剤（一般
式［Ｉ］又は［ＩＩ］で表される）の具体例を挙げる
が、本発明はこれらに限定されるものではない。

【化１２】

【００２５】

【化１３】

【００２６】

【化１４】

【００２７】

【化１５】

【００２８】

【化１６】

【００２９】

【化１７】

【００３０】

【化１８】

【００３１】

【化１９】

【００３２】

【化２０】

【００３３】

【化２１】

【００３４】

【化２２】

【００３５】

【化２３】

【００３６】

【化２４】

【００３７】

【化２５】

【００３８】

【化２６】

【００３９】

【化２７】

【００４０】

【化２８】

【００４１】以上は有機物の例であるが、これらに限ら
ず無機物でもよい。これらの蛍光増白剤は必要に応じて
１種または２種以上を併用することができる。それらの
添加量は成形物の厚さ、蛍光増白剤の性質、紫外線吸収
剤の有無、性質、添加量によって変化するので一義的に
定めることはできないが、当業者はいくらかの試験をす
ることによって容易に決定することができる。一般的に
は厚さ０．１ミリの塗膜であれば０．１〜１０質量％で
十分である。その配合量と、添加される材料の厚さはほ
ぼ反比例すると考えて良い。例えば厚さ０．１ミリの塗
膜に式（１）の化合物は５質量％、式（２）の化合物で
は３質量％、式（１３）の化合物では２．１％添加する
ことで４１０ｎｍ以下の光を効果的に実質的にカットで
きる。

【００４２】以上のように、本発明では蛍光増白剤を透
明樹脂塗料に配合することで目的を達成することができ
るが蛍光増白剤の耐光性に不安がある場合、蛍光増白剤
のみでは短波長域が十分にカットしきれない場合には紫
外線吸収剤を併用することが望ましい。一般に紫外線吸
収剤は紫外線を吸収して熱に変換する性質を有する化合
物である。それらは、ベンゾトリアゾール系、ベンゾフ
ェノン系、サリチル酸系、シアノアクリレート系に大別
される。ベンゾトリアゾール系の有効吸収波長は約２７
０〜３８０ｎｍで、代表例としては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’、
５’−ジ−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’、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−４’−オ
クトキシフェニル）ベンゾトリアゾール等を挙げること
ができる。

【００４３】ベンゾフェノン系の有効吸収波長は約２７
０〜３８０ｎｍで、代表例としては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−オクトキシベンゾフ
ェノン、２−ヒドロキシ−４−ドデシルオキシベンゾフ
ェノン、２，２’−ジヒドロキシ−４−メトキシベンゾ
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、２−ヒドロキシ−４−メトキシ−
５−スルホベンゾフェノン等を挙げることができる。

【００４４】サリチル酸系の有効吸収波長は約２９０〜
３３０ｎｍで、代表例としてはフェニルサリシレート、
ｐ−ｔ−ブチルフェニルサリシレート、ｐ−オクチルフ
ェニルサリシレートなどを挙げることができる。

【００４５】シアノアクリレート系の有効吸収波長は約
２７０〜３５０ｎｍで、代表例としては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
等を挙げることができる。これらの紫外線吸収剤は１種
または２種以上を併用することができる。好適な添加量
は塗膜の厚さ、蛍光増白剤の性質等によって変化するの
で一義的に定めることはできないが、当業者はいくらか
の試験をすることによって容易に決定することができ
る。一般的には厚さ０．１ミリの塗膜であれば１〜３０
質量％で十分である。上記のごとく、蛍光増白剤単独あ
るいは紫外線吸収剤との併用で実用的には十分であるが
更に厳密を要求する場合には隠蔽力の強い白色顔料、例
えば酸化チタンの少量（０．０５〜０．１５質量％）を
添加することが好ましい。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）の着色剤を配合することができる。その配合量と、
添加される材料の厚さはほぼ反比例すると考えて良い。

【００４６】なお本発明の紫外線吸収塗料は一般に塗料
（透明樹脂成分を主成分として含む）、蛍光増白剤、紫
外線吸収剤から構成されるが、好ましくは、樹脂を基準
に考えて蛍光増白剤：０．１〜２０％、紫外線吸収剤：
０〜２０％の組成とする。塗布する際の厚さは、好まし
くは２〜１０００μであるが、更に好ましくは５〜２０
０μの間である。これら塗料を塗布する方法は任意であ
るが、スプレー法、ディッピング法、ローラーコート
法、フローコーター法、流し塗り法などがある。塗布後
の乾燥は塗料成分によって異なるが概ね室温〜１２０℃
で１０〜９０分程度行うことが望ましい。

【００４７】

【実施例】次に、本発明を実施例により、更に詳細に説
明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものでは
ない。 ［実施例１］アクリテック（大日本インキ製商品名）に
対し 式（１）の化合物 ５．０質量％ 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 １．１質量％ 加えたもの１５ｇに対しトルエン：メチルエチルケトン
＝１：１を８５ｇを加え固形分を溶解し紫外線吸収塗料
を得た。

【００４８】［実施例２］下記表１の組成にて紫外線吸
収塗料を得た。

【００４９】

【表１】

【００５０】実施例１及び２で得られた塗料をガラス板
に塗布し乾燥後１００μｍになるよう調整し吸収スぺク
トルを測定した。その結果によると、本発明において
は、比較例とした市販製品、３Ｍ製ISCLARL （商品名)
よりも長波長である４１０ｎｍまでの光を吸収するにも
かかわらず黄色味が無く透明度の高い塗膜を得ることが
できた（図１参照）。図１中「３Ｍ」とあるのは比較例
である。

【００５１】

【発明の効果】本発明でえられた紫外線吸収塗料は黄色
味が無く、透明度が高く、透過光に着色が無いため一般
住宅、工場などの照明に加え、商品を陳列するショーウ
インドウやショウケースの蛍光灯、自動販売機の蛍光灯
および前面アクリル板、写真、蛍光灯をバックライトに
した写真（例えば富士写真フイルム（株）製品 Ｇカラ
ー）、液晶表示ディスプレー等の退色が懸念される製品
に塗布しても物品固有の自然色を損なうことが無い。ま
た蛍光灯等のランプ例えば白熱灯、ハロゲン電球、水銀
灯等に塗布することで照明器具から発生する紫外線を外
に漏らさないため飛来昆虫の誘因を阻止することができ
る。また自動車の窓ガラス、一般住宅の窓ガラスに塗布
することで太陽光に含まれる有害な紫外線をカットする
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１及び２、市販品の紫外線吸収スペクト
ルを示すグラフ。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０９Ｄ 167/00 Ｃ０９Ｄ 167/00 175/04 175/04 183/04 183/04 Ｃ０９Ｋ 3/00 １０４ Ｃ０９Ｋ 3/00 １０４Ｂ Ｈ０１Ｊ 61/35 Ｈ０１Ｊ 61/35 Ｌ (72)発明者 佐藤 忠久 神奈川県南足柄市中沼210番 富士写真フ イルム株式会社内 (72)発明者 山川 一義 神奈川県南足柄市中沼210番 富士写真フ イルム株式会社内 Ｆターム(参考） 4J038 CC061 CD021 CD091 CF021 CG141 CJ031 CJ181 DB001 DD121 DG031 DG191 DL101 GA09 JA05 JA19 JA56 JB38 KA06 MA09 NA00 NA19 5C043 AA20 CC09 DD33 EA15 EC13

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透明樹脂成分に蛍光増白剤を含み４１０
   ｎｍ以下の光を９０％以上カットすることを特徴とする
   紫外線吸収塗料。
2. 【請求項２】 蛍光増白剤が下記一般式（Ｉ）で表わさ
   れることを特徴とする請求項１に記載の紫外線吸収塗
   料。 【化１】 （式中、Ｒ₁ およびＲ₄ は水素原子、アルキル基または
   アルコキシ基を表し、Ｒ ₂ およびＲ₃ はアルキル基を表
   す。［Ａ］は置換アリールまたはエテニル基を表す。）
3. 【請求項３】 一般式［Ｉ］で表される化合物が、下記
   一般式［ＩＩ］で表される化合物であることを特徴とす
   る請求項１又は請求項２に記載の紫外線吸収塗料。 【化２】 （式中、Ｒ₅ およびＲ₇ は前記Ｒ₂ と同義の基であり、
   Ｒ₆ およびＲ₈ は前記Ｒ ₃ と同義の基である。ｎは１ま
   たは２の整数を表す。）
4. 【請求項４】 透明樹脂成分がアクリル樹脂系、ウレタ
   ン樹脂系、アミノアルキッド樹脂系、エポキシ樹脂系、
   シリカ樹脂系及びフッ素樹脂系成分から選ばれる少なく
   とも１種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塗料。
5. 【請求項５】 広帯域発光型または三波長域発光型蛍光
   ランプに請求項１〜４のいずれかに記載の塗料を塗布し
   ４１０ｎｍ以下の光を１０％以下にカットするようにし
   た蛍光ランプ又は照明器具。