JPH0912642A - 紫外線吸収性重合物、その製造方法、紫外線吸収剤及び、紫外線吸収性ガラス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 シクロヘキシルメタアクリレート、シクロヘ
キシルアクリレート、メチルシクロヘキシルメタアクリ
レート及び／又はメチルシクロヘキシルアクリレート３
０重量％以上と、紫外線吸収性を有する重合性化合物１
０重量％以上とを含む共重合体。 【効果】 この共重合体が紫外線吸収性を有し、これを
ガラスに塗布することにより、透明性が失われることが
なく、且つ紫外線吸収性を有する紫外線吸収性ガラスが
得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、紫外線吸収性を有する
重合物に関するものであって、さらにその製造方法、当
該重合物を主成分とする紫外線吸収剤及び、当該重合物
により紫外線吸収性を付与したガラスに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】太陽光に含まれる紫外線により各種の素
材に変色、退色、劣化が生じ、また皮膚の日焼けなどの
問題を生じる。

【０００３】そこでメチルアクリレートやジメチルアミ
ノエチルメタアクリレートなどの各種のポリマーに、ベ
ンゾフェノン系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物な
どの紫外線吸収剤を配合し、これを各種のプラスチック
材料や繊維素材に混入したり、噴霧、塗布などの方法に
よりガラスなどの物品の表面に皮膜を形成して紫外線を
遮断しようとする試みが行われている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の紫
外線吸収剤は、ポリマーとの相溶性が悪く、多量に配合
するとポリマーが不透明となり、また経時的に紫外線吸
収剤がブリードやブルーミングを起し、水で流失して紫
外線吸収性が低下する。

【０００５】また前述のように、紫外線吸収剤をポリマ
ーに配合したものを、ガラスやプラスチック材料などの
表面に塗布した場合、その皮膜の平滑性に劣ってむらが
目立ち、車両のフロントガラスや窓ガラスなどとして使
用した場合には、その視界が不良となる。

【０００６】ポリマー成分の選択により皮膜の硬度や耐
久性を向上させ、ガラスなどに対する密着性を高めるこ
ともできるが、劣化した皮膜を除去するのが困難とな
り、また塗布作業が複雑なものとなる。

【０００７】また紫外線吸収剤の量を少くすることによ
り透明性が向上するが、紫外線をカットする効率が低下
し、またポリマー成分の量を減らすことにより平滑性が
向上するが、耐久性が低下する。

【０００８】本発明はかかる事情に鑑みなされたもので
あって、ガラスなどに塗布して視界を低下させることが
なく、且つ長期間に亙って紫外線吸収機能を持続できる
ことを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決する手段】而して本発明の紫外線吸収性重
合物は、シクロヘキシル基を有するアルコールと（メ
タ）アクリル酸とのエステル３０重量％以上と、化７に
示される化合物及び／又は化８に示される化合物１０重
量％以上とを含む、共重合体であることを特徴とするも
のである。

【００１０】

【化７】

【００１１】

【化８】

【００１２】また紫外線吸収性重合物の製造方法の発明
は、有機溶剤中で、シクロヘキシル基を有するアルコー
ルと（メタ）アクリル酸とのエステル３０重量％以上
と、前記化７に示される化合物及び／又は前記化８に示
される化合物１０重量％以上とを、溶液重合することを
特徴とするものである。

【００１３】また紫外線吸収剤の発明は、シクロヘキシ
ル基を有するアルコールと（メタ）アクリル酸とのエス
テル３０重量％以上と、前記化７に示される化合物及び
／又は前記化８に示される化合物１０重量％以上とを含
む共重合体を、主成分として含有することを特徴とする
ものである。

【００１４】また紫外線吸収性ガラスの発明は、ガラス
の片面又は両面に、前記紫外線吸収性重合物を主成分と
する皮膜を形成したことを特徴とするものである。

【００１５】本発明におけるシクロヘキシル基を有する
アルコールと（メタ）アクリル酸とのエステル（以下エ
ステル成分という）としては、シクロヘキシルメタアク
リレート、シクロヘキシルアクリレート、メチルシクロ
ヘキシルメタアクリレート又はメチルシクロヘキシルア
クリレートが適当であり、これらを単一で使用すること
ができ、又は二種以上併用することもできる。

【００１６】またその使用量は３０重量％以上であるこ
とが必要であり、好ましくは４０重量％以上とするのが
適当である。３０重量％未満では生成する重合物皮膜の
耐水性が悪くなり、湿潤状態又は湿潤状態から乾燥する
過程において白濁し易く、透明性が悪くなる。

【００１７】また本発明の重合物における紫外線吸収成
分としては、前記化７又は化８に示される化合物が使用
される。これらの化合物として前記化７の化合物として
は、２−ベンゾイル−５−（２’−ヒドロキシ−３’−
メタアクロイルオキシプロポキシ）−フェノール、２−
ベンゾイル−５−（２’−メタアクロイルオキシエトキ
シ）−フェノール又は、２−ベンゾイル−５−（２’−
アクロイルオキシエトキシ）−フェノールなどが挙げる
ことができ、また前記化８に示される化合物としては、
２−［２’−ヒドロキシ−５’−（２”−ヒドロキシ−
３’−メタアクロイルオキシプロポキシ）フェニル］−
５−クロロ−ベンゾトリアゾール又は、アリール［３−
ヒドロキシ−４−（ベンゾトリアゾール）］フェニルプ
ロピオネートなどを挙げることができる。

【００１８】これらの紫外線吸収成分は、少くとも１０
重量％以上含有することが必要であり、好ましくは１５
重量％以上である。紫外線吸収成分が１０重量％未満で
は、紫外線吸収性能が低下する。

【００１９】本発明の重合物には、前記エステル成分及
び紫外線吸収成分の他に、これらと共重合可能なモノマ
ーを第三成分として共重合することができる。これらの
第三成分としては、アクリル酸、メタクリル酸や、これ
らのアルキルエステルなどを使用することができる。

【００２０】また本発明の重合物に赤外線吸収成分を共
重合させることにより、紫外線と共に熱線をも併せて遮
断することができる。また重合物に色素や香料を配合す
ることもできる。

【００２１】本発明の方法は、前記エステル成分と紫外
線吸収成分とを、有機溶剤中で溶液重合反応させるもの
である。重合開始剤としては、過酸化ベンゾイル、ジブ
チルパーオキサイドなどの過酸化物類や、アゾビスイソ
ブチロニトリルのようなアゾ系重合開始剤などの、一般
の溶液重合反応に使用される開始剤を使用することがで
きる。

【００２２】また反応系を構成する有機溶剤としては、
アルコール系、エステル系、ケトン系、脂肪族炭化水素
系、芳香族炭化水素系などの溶剤を、単独で又は複数併
用して使用することができる。

【００２３】また得られる重合物の重合度を調整するた
めに、ドデシルメルカプタンのような連鎖移動剤や、ハ
イドロキノンのような重合禁止剤を、反応系に添加する
こともできる。

【００２４】本発明の紫外線吸収剤は、前記エステル成
分と紫外線吸収成分との共重合物を主成分とするもので
あって、当該共重合物の溶液をガラスなどの物品に対
し、刷毛、布、スポンジなどで直接塗布することがで
き、またスプレーガン又はエアゾールにより吹付けるこ
ともできる。

【００２５】

【作用】本発明においては、紫外線吸収成分が、前記化
７の化合物にあってはベンゾフェノン系化合物であり、
化８の化合物にあってはベンゾトリアゾール系化合物で
あって、いずれも紫外線吸収性を有していると共に、そ
れらの化合物におけるベンゼン環に結合した分岐とし
て、ビニル（イソプロペニル）カルボキシル基又は、
（メタ）アクリレート基が結合しているので、この部分
がエステル成分の（メタ）アクリレート基と共重合性を
有し、共重合体自身が紫外線吸収性を有するものとなる
のである。

【００２６】

【発明の効果】従って本発明によれば、エステル成分と
紫外線吸収成分とを共重合させた共重合物よりなってい
るので、その重合物中の紫外線吸収成分の部分が紫外線
吸収性を有し、太陽光中の紫外線を吸収する。

【００２７】また紫外線吸収成分は、エステル成分と共
重合して重合物を構成しているので、重合物から分離し
てブルーミングやブリードを生じることがなく、水で流
失するようなこともない。

【００２８】また本発明の共重合物をガラスなどに塗布
した場合においても、透明性が失われることがなく、ま
た均一に塗布してムラが生じることがなく、視界が失わ
れることがない。

【００２９】また本発明の紫外線吸収性重合物は、ガラ
スに塗布するコーティング剤としてのみならず、成型品
として使用することもでき、例えばレンズやプリズムな
どの光学素子として使用することもできる。

【００３０】またブラウン管のフィルターとしても好適
であり、ブラウン管から放射される紫外線を遮蔽するこ
とができる。

【００３１】

【実施例】

実施例１ 容量１リットルの四つ口フラスコに、エステル成分とし
てのシクロヘキシルメタクリレート６５ｇ、紫外線吸収
成分としての２−ベンゾイル−５−（２′−ヒドロキシ
−３′−メタアクロイルオキシプロポキシ）−フェノー
ル３０ｇ、第三成分としてのメタクリル酸５ｇ、連鎖移
動剤としてのドデシルメルカプタン１ｇ、及び溶剤とし
てのメチルエチルケトン２５０ｇを仕込み、攪拌しなが
ら窒素気流中で７５℃まで昇温した。そして窒素気流
中、重合開始剤として過酸化ベンゾイル０．５ｇを添加
し、７５〜８０℃の温度で１２時間保持して重合反応を
行った。然る後重合禁止剤としてのハイドロキノン０．
１ｇを添加して重合反応を終了させた。得られた重合体
溶液の不揮発分は２８．９％であり、重合率は１００％
であった。

【００３２】実施例２ 容量１リットルの四つ口フラスコに、シクロヘキシルメ
タクリレート５０ｇ、紫外線吸収成分としての２−
［２′−ヒドロキシ−５′−（２″−ヒドロキシ−３′
−メタアクロイルオキシプロポキシ）フェニル］−５−
クロロベンゾトリアゾール３０ｇ、メタクリル酸２０
ｇ、ドデシルメルカプタン２ｇ、及びイソプロピルアル
コール２５０ｇを仕込み、攪拌しながら窒素気流中で７
５℃まで昇温した。そして窒素気流中、重合開始剤とし
てアゾビスイソブチロニトリル０．５ｇを添加し、７５
〜８０℃の温度で１２時間保持して重合反応を行った。
然る後、ハイドロキノン０．１ｇを添加して重合反応を
終了させた。得られた重合体溶液の不揮発分は２９．１
％、重合率は１００％であった。

【００３３】実施例３ 容量１リットルの四つ口フラスコにシクロヘキシルメタ
クリレート６０ｇ、メタクリル酸１５ｇ、２−ベンゾイ
ル−５−（２′−ヒドロキシ−３′−メタアクロイルオ
キシプロポキシ）−フェノール３５ｇ、ドデシルメルカ
プタン２ｇ、及びイソプロピルアルコール２５０ｇを仕
込み、攪拌しながら窒素気流中で７５℃まで昇温した。
そして窒素気流中、アゾビスイソブチロニトリル０．５
ｇを添加し、７５〜８０℃の温度で１２時間保持して重
合した後、ハイドロキノン０．１ｇを添加して重合反応
を終了させた。得られた重合体溶液の不揮発分は２９．
７％であり、重合率は１００％であった。

【００３４】比較例１ 容量１リットルの四つ口フラスコにシクロヘキシルメタ
クリレート８５ｇ、メタクリル酸６ｇ、２−ベンゾイル
−５−（２′−ヒドロキシ−３′−メタアクロイルオキ
シプロポキシ）−フェノール９ｇ、ドデシルメルカプタ
ン１ｇ、及びメチルエチルケトン２５０ｇを仕込み、攪
拌しながら窒素気流中で７５℃まで昇温した。そして窒
素気流中、過酸化ベンゾイル０．５ｇを添加し、７５〜
８０℃の温度で１２時間保持して重合した後、ハイドロ
キノン０．１ｇを添加して重合反応を終了させた。得ら
れた重合体溶液の不揮発分は２９．９％、重合率は１０
０％であった。

【００３５】比較例２ 容量１リットルの四つ口フラスコにシクロヘキシルメタ
クリレート２８ｇ、メタクリル酸７ｇ、２−ベンゾイル
−５−（２′−ヒドロキシ−３′−メタアクロイルオキ
シプロポキシ）−フェノール６５ｇ、ドデシルメルカプ
タン１ｇ、及びメチルエチルケトン２５０ｇを仕込み、
攪拌しながら窒素気流中で７５℃まで昇温した。そして
窒素気流中、過酸化ベンゾイル０．５ｇを添加し、７５
〜８０℃の温度で１２時間保持して重合した後、ハイド
ロキノン０．１ｇを添加して重合反応を終了させた。得
られた重合体溶液の不揮発分は２９．８％、重合率は１
００％であった。

【００３６】試験方法 上記各実施例及び比較例で得られた重合体溶液を、ガラ
ス板に布で直接塗布して乾燥し、当該ガラス板を水に１
時間浸漬した後再度完全に乾燥した。得られた各ガラス
板について、透明性を目視により観察した。また各ガラ
ス板について、波長３３０nmの紫外線の透過率（％）を
測定した。

【００３７】試験結果 前記各実施例及び比較例の配合及び試験の結果を、表１
に示す。

【００３８】

【表１】 ＊紫外線吸収成分１：２−ベンゾイル−５−（２′−ヒドロキシ−３′−メタア クロイルオキシプロポキシ）−フェノール ＊紫外線吸収成分２：２−［２′−ヒドロキシ−５′−（２″−ヒドロキシ− ３′−メタアクロイルオキシプロポキシ）フェニル］− ５−クロロベンゾトリアゾール

【００３９】表１の試験結果からも判るように、本願発
明の重合物は透明性が良好であり、且つ高い紫外線遮蔽
性を有している。これに対し比較例１においては紫外線
吸収成分が少いため、紫外線の透過率が高く紫外線遮蔽
性に劣っている。また比較例２ではエステル成分が少い
ために、重合性被膜の耐水性に劣っており、乾燥過程に
おいて白濁し、透明性に劣っている。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 滝下 勝久 兵庫県神戸市西区上新地２丁目４番26号 (72)発明者 有本 邦夫 兵庫県高砂市荒井町蓮池２丁目10番23号 (72)発明者 寒川 誠二 東京都世田谷区経堂５丁目38番５号 (72)発明者 渡辺 一行 東京都世田谷区経堂５丁目38番５号 (72)発明者 一角 泰彦 兵庫県神戸市西区樫野台３丁目15番地の６ 号

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シクロヘキシル基を有するアルコールと
   （メタ）アクリル酸とのエステル３０重量％以上と、化
   １に示される化合物及び／又は化２に示される化合物１
   ０重量％以上とを含む、共重合体であることを特徴とす
   る、紫外線吸収性重合物 【化１】 【化２】
2. 【請求項２】 前記シクロヘキシル基を有するアルコー
   ルと（メタ）アクリル酸とのエステルが、シクロヘキシ
   ルメタアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、メ
   チルシクロヘキシルメタアクリレート及び／又はメチル
   シクロヘキシルアクリレートであることを特徴とする、
   請求項１に記載の紫外線吸収性重合物
3. 【請求項３】 有機溶剤中で、シクロヘキシル基を有す
   るアルコールと（メタ）アクリル酸とのエステル３０重
   量％以上と、化３に示される化合物及び／又は化４に示
   される化合物１０重量％以上とを、溶液重合することを
   特徴とする、紫外線吸収性重合物の製造方法 【化３】 【化４】
4. 【請求項４】 前記シクロヘキシル基を有するアルコー
   ルと（メタ）アクリル酸とのエステルが、シクロヘキシ
   ルメタアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、メ
   チルシクロヘキシルメタアクリレート及び／又はメチル
   シクロヘキシルアクリレートであることを特徴とする、
   請求項３に記載の紫外線吸収性重合物の製造方法
5. 【請求項５】 シクロヘキシル基を有するアルコールと
   （メタ）アクリル酸とのエステル３０重量％以上と、化
   ５に示される化合物及び／又は化６に示される化合物１
   ０重量％以上とを含む共重合体を、主成分として含有す
   ることを特徴とする、紫外線吸収剤 【化５】 【化６】
6. 【請求項６】 前記シクロヘキシル基を有するアルコー
   ルと（メタ）アクリル酸とのエステルが、シクロヘキシ
   ルメタアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、メ
   チルシクロヘキシルメタアクリレート及び／又はメチル
   シクロヘキシルアクリレートであることを特徴とする、
   請求項５に記載の紫外線吸収剤
7. 【請求項７】 ガラスの片面又は両面に請求項１又は２
   に記載の紫外線吸収性重合物を主成分とする皮膜を形成
   したことを特徴とする、紫外線吸収性ガラス