JP7635919B2 - UV absorber aqueous composition - Google Patents
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Description
本発明は、紫外線吸収剤組成物、その製造方法及びコーティング用組成物の製造方法に関する。 The present invention relates to an ultraviolet absorbent composition, a method for producing the same, and a method for producing a coating composition.
ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤は、優れた紫外線吸収性能及び光安定性等の性質が知られ、広く用いられてきた。特に、2,2´-メチレンビス[6-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-tert-オクチルフェノール](別名ビスオクトリゾール)は、長波長まで吸収できる紫外線吸収剤として知られているが、有機系化合物であり、揮発性有機溶媒等に溶解して分子状態で使用されるのが一般的である。
しかし、揮発性有機系溶媒の環境、人体への影響が懸念されることから、水系溶媒の使用が望まれるが、ビスオクトリゾールは水には不溶である。そこで当該化合物を水中に分散する手法が報告されている(特許文献1,2,3,4,5)。
水中に分散することにより、水系溶媒が使用可能になり有機系溶媒を用いなくて済むだけでなく、分散状態であり溶解していないことから、紫外線吸収剤自体の耐光性が向上し、また分散状態のものは溶解状態のものより長波長まで吸収が増大することから紫外線吸収剤の使用量をより少なくできるため、水系塗料、ゾルゲルコーティング液、インラインコーティング液等へ適用製品対象が広がることが期待できる。さらに、水分散液とすることで、塗料形態にもフィルム形態などにも加工でき、特に、透明な分散液とすることで、繊維材料、インク、化粧品等、耐光性が必要かつ透明性が重視される製品への幅広い適用が期待できる。
Benzotriazole-based ultraviolet absorbers have been widely used due to their excellent ultraviolet absorbing properties, photostability, etc. In particular, 2,2'-methylenebis[6-(2H-benzotriazol-2-yl)-4-tert-octylphenol] (also known as bisoctrizole) is known as an ultraviolet absorber capable of absorbing long wavelengths, but it is an organic compound and is generally used in a molecular state by dissolving it in a volatile organic solvent or the like.
However, because of concerns about the effects of volatile organic solvents on the environment and human body, the use of aqueous solvents is desirable, but bisoctrizole is insoluble in water, so methods for dispersing the compound in water have been reported (
By dispersing in water, not only can an aqueous solvent be used and no organic solvent is required, but since it is in a dispersed state and not dissolved, the light resistance of the UV absorber itself is improved, and since the dispersed state has increased absorption up to longer wavelengths than the dissolved state, the amount of UV absorber used can be reduced, so that it is expected that the range of applicable products will be expanded to include water-based paints, sol-gel coating liquids, in-line coating liquids, etc. Furthermore, by making it into an aqueous dispersion, it can be processed into a paint form or a film form, and in particular, by making it into a transparent dispersion, it is expected that it will be widely applied to products that require light resistance and transparency, such as fiber materials, inks, cosmetics, etc.
しかし、本発明者の検討により、これら従来より知られている文献で開示されている分散液では、紫外線を十分にカットしつつ可視光透過率を向上させることが難しいことがかった。具体的には、上記の各文献のうち特許文献1~3では、紫外領域(200nm~380nm)の透過率が0.0%となる場合の可視光(600nm)の透過率が25%を越えるもの(紫外線吸収剤濃度を0.00982%としたときの数値)は得られなかったこのため、ガラスコーティングのように上記報告よりも高い透明性を必要とする用途への適応は難しかった。
However, the inventor's investigations have revealed that it is difficult to improve visible light transmittance while sufficiently blocking ultraviolet light with the dispersions disclosed in these previously known documents. Specifically, among the above documents,
また、特許文献4、5では、長時間の製造工程を経ることによって高い透過率を保持しており、製造工程が長いことより生産効率が高いとは言えなかった。
従って、高い透過率を保持しつつ製造工程の短い生産効率の高い分散組成物が求められた。
Furthermore, in Patent Documents 4 and 5, high transmittance is maintained by undergoing a long manufacturing process, and the long manufacturing process does not result in high production efficiency.
Therefore, there has been a demand for a dispersion composition that can be produced efficiently in a short production process while maintaining high transmittance.
本発明者は上記の課題を解決するために検討を重ねた。その結果、特定の紫外線吸収剤を用い、かつ界面活性剤を含有させて分散することによりこれまでよりも短い時間で透過率を向上できることがわかった。すなわち、特定のビスオクトリゾール類縁化合物を水中に分散させた分散液であって、界面活性剤を含有する分散液である。 The inventors have conducted extensive research to solve the above problems. As a result, they have found that by using a specific UV absorber and dispersing it with a surfactant, it is possible to improve the transmittance in a shorter time than ever before. In other words, the dispersion is a dispersion in which a specific bis-octrizole-related compound is dispersed in water, and the dispersion contains a surfactant.
すなわち、本発明は、
(1) 少なくとも紫外線吸収剤及び分散剤が水性媒体中に存在している水性組成物であって、紫外線吸収剤が、以下の一般式(I)で表される化合物であり、かつ界面活性剤を含有することを特徴とする紫外線吸収剤水性組成物、
一般式(I)
R1及びR1'は、互いに同一又は異なってもよく、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、1個ないし12個の炭素原子を有するペルフルオロアルキル基、R3SO-基又はR3O2-基である。
R2及びR2'は、互いに同一又は異なってもよく、炭素原子数1~12のアルキル基、CO2H基により置換された炭素原子数1~12のアルキル基、フェニル基、アルキル基部分に1~4個の炭素原子を含むフェニルアルキル基、または炭素原子数5~8のシクロアルキル基である。
R3は炭素原子数1ないし20のアルキル基、炭素原子数2ないし20のヒドロキシアルキル基、炭素原子数2ないし9のアルコキシカルボニル基により置換されたアルキル基、炭素原子数3ないし18のアルケニル基、炭素原子数5ないし12のシクロアルキル基、炭素原子数7ないし15のフェニルアルキル基、炭素原子数6ないし10のアリール基又は炭素原子数1ないし4のアルキル基1個又は2個により置換された前記アリール基、或いは1,1,2,2-テトラヒドロペルフルオロアルキル基(この基のペルフルオロアルキル部分は、6個ないし16個の炭素原子からなる)である。
(2) 紫外線吸収剤が、平均分散粒子径10~35nmで分散していることを特徴とする上記(1)記載の紫外線吸収剤水性組成物、
That is, the present invention provides
(1) An aqueous composition containing at least an ultraviolet absorbent and a dispersant in an aqueous medium, the ultraviolet absorbent being a compound represented by the following general formula (I), and containing a surfactant;
General formula (I)
R 1 and R 1' may be the same or different and each is a hydrogen atom, a halogen atom, a nitro group, a cyano group, a perfluoroalkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an R 3 SO-- group or an R 3 O 2 -- group.
R2 and R2 ' may be the same or different and are an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms substituted with a CO2H group, a phenyl group, a phenylalkyl group containing 1 to 4 carbon atoms in the alkyl moiety, or a cycloalkyl group having 5 to 8 carbon atoms.
R3 is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a hydroxyalkyl group having 2 to 20 carbon atoms, an alkyl group substituted by an alkoxycarbonyl group having 2 to 9 carbon atoms, an alkenyl group having 3 to 18 carbon atoms, a cycloalkyl group having 5 to 12 carbon atoms, a phenylalkyl group having 7 to 15 carbon atoms, an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, or the above aryl group substituted by one or two alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms, or a 1,1,2,2-tetrahydroperfluoroalkyl group (the perfluoroalkyl portion of this group consists of 6 to 16 carbon atoms).
(2) The aqueous ultraviolet absorbent composition according to (1) above, wherein the ultraviolet absorbent is dispersed with an average dispersed particle size of 10 to 35 nm.
(3) 分散剤が、コントロール重合のアクリル系共重合物から選択される一以上の化合物であることを特徴とする上記(1)1又は(2)記載の紫外線吸収剤水性組成物、
(4) 一般式(I)の化合物において、
R1が塩素、R2がtert-オクチルであることを特徴とする上記(1)~(4)のいずれかに記載の紫外線吸収剤水性組成物、
(5) 上記(1)~(4)のいずれかに記載の紫外線吸収剤水性組成物を、更に樹脂成分と混合し、コーティング液化することを特徴とするコーティング用組成物の製造方法、
にある。
(3) The aqueous ultraviolet absorbent composition according to the above (1)-1 or (2), wherein the dispersant is one or more compounds selected from acrylic copolymers of control polymerization.
(4) In the compound of the general formula (I),
The aqueous ultraviolet absorbent composition according to any one of (1) to (4) above, wherein R 1 is chlorine and R 2 is tert-octyl.
(5) A method for producing a coating composition, comprising mixing the aqueous ultraviolet absorbent composition according to any one of (1) to (4) above with a resin component to prepare a coating liquid.
is located.
本発明により、紫外線を十分にカットしつつ可視光透過率を向上させることのできる紫外線吸収剤組成物及びこれを用いたコーティング組成物を得ることができる。 The present invention makes it possible to obtain an ultraviolet absorbent composition that can sufficiently block ultraviolet rays while improving visible light transmittance, and a coating composition using the same.
以下、本発明を詳細に説明する。
〔紫外線吸収化合物〕
1.紫外線吸収化合物の構造
本発明では、以下の一般式(1)で表される紫外線吸収化合物を用いる。
The present invention will be described in detail below.
[UV absorbing compounds]
1. Structure of UV-Absorbing Compound In the present invention, a UV-absorbing compound represented by the following general formula (1) is used.
一般式(1)
式中、
R1及びR1'は、互いに同一又は異なってもよく、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、1個ないし12個の炭素原子を有するペルフルオロアルキル基、R3SO-基又はR3O2-基である。
In the formula,
R 1 and R 1' may be the same or different and each is a hydrogen atom, a halogen atom, a nitro group, a cyano group, a perfluoroalkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an R 3 SO-- group or an R 3 O 2 -- group.
R2及びR2'は、互いに同一又は異なってもよく、炭素原子数1~12のアルキル基、CO2H基により置換された炭素原子数1~12のアルキル基、フェニル基、アルキル基部分に1~4個の炭素原子を含むフェニルアルキル基、または炭素原子数5~8のシクロアルキル基である。好ましくは炭素原子数1~12のアルキル基である。 R2 and R2 ' may be the same or different and are an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms substituted with a CO2H group, a phenyl group, a phenylalkyl group containing 1 to 4 carbon atoms in the alkyl moiety, or a cycloalkyl group having 5 to 8 carbon atoms, preferably an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms.
R3は炭素原子数1ないし20のアルキル基、炭素原子数2ないし20のヒドロキシアルキル基、炭素原子数2ないし9のアルコキシカルボニル基により置換されたアルキル基、炭素原子数3ないし18のアルケニル基、炭素原子数5ないし12のシクロアルキル基、炭素原子数7ないし15のフェニルアルキル基、炭素原子数6ないし10のアリール基又は炭素原子数1ないし4のアルキル基1個又は2個により置換された前記アリール基、或いは1,1,2,2-テトラヒドロペルフルオロアルキル基(この基のペルフルオロアルキル部分は、6個ないし16個の炭素原子からなる)である。
R1及びR1'は、好ましくは、水素原子、炭素原子数1~4のアルキル基又はハロゲン基である。
さらに好ましくは、水素原子又はハロゲン基である。
最も好ましくは塩素原子である。
R3 is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a hydroxyalkyl group having 2 to 20 carbon atoms, an alkyl group substituted by an alkoxycarbonyl group having 2 to 9 carbon atoms, an alkenyl group having 3 to 18 carbon atoms, a cycloalkyl group having 5 to 12 carbon atoms, a phenylalkyl group having 7 to 15 carbon atoms, an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, or the above aryl group substituted by one or two alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms, or a 1,1,2,2-tetrahydroperfluoroalkyl group (the perfluoroalkyl portion of this group consists of 6 to 16 carbon atoms).
R 1 and R 1' are preferably a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or a halogen group.
More preferably, it is a hydrogen atom or a halogen group.
Most preferably, it is a chlorine atom.
R2及びR2' は、好ましくは、炭素原子数1~12のアルキル基である。
最も好ましくは、R2及びR2' のいずれもが以下の基である。
R2 and R2 ' are preferably alkyl groups having 1 to 12 carbon atoms.
Most preferably, both R 2 and R 2′ are the following groups:
これらの化合物自体は公知であり、市販品を用いることができるほか、従来より公知の各種のベンゾトリアゾール化合物の製造方法により製造して用いることができる。一般的には原料のフェノール類のベンゾトリアゾール化合物を製造した後、さらに当該ベンゾトリアゾールをアルデヒド類で二量化等の方法が挙げられる。例えば日本特許3223377、ドイツ特許1,670,951等に記載の方法等でも製造できる。 These compounds are known and commercially available products can be used, or they can be produced by various known methods for producing benzotriazole compounds. Generally, benzotriazole compounds are produced from phenols as raw materials, and then the benzotriazole is dimerized with aldehydes. For example, they can be produced by the methods described in Japanese Patent 3223377 and German Patent 1,670,951.
2.紫外線吸収化合物のガラス転移点
本発明で用いられる紫外線吸収化合物は、好ましくはガラス転移点は35℃以上であり、より好ましくは60℃以上、最も好ましくは67℃である。低すぎると分散時の分散熱によりガラス転移点を越えてしまい結晶性を維持できなくなり分散が進行しにくくなる。このため粒径が大きくなってしまい透明度が下がってしまう。
2. Glass transition point of ultraviolet absorbing compound The ultraviolet absorbing compound used in the present invention preferably has a glass transition point of 35° C. or higher, more preferably 60° C. or higher, and most preferably 67° C. If the glass transition point is too low, the glass transition point is exceeded due to the heat of dispersion during dispersion, and crystallinity cannot be maintained, making it difficult to proceed with dispersion. This results in an increase in particle size and a decrease in transparency.
3.紫外線吸収化合物の融点
本発明で用いられる紫外線吸収化合物は、好ましくは融点が150℃以上であり、より好ましくは190℃以上、最も好ましくは205℃以上である。融点が低すぎるとガラス転移点も低くなる傾向があり上記の問題が発生する。
3. Melting Point of Ultraviolet Absorbing Compound The ultraviolet absorbing compound used in the present invention preferably has a melting point of 150° C. or higher, more preferably 190° C. or higher, and most preferably 205° C. or higher. If the melting point is too low, the glass transition point also tends to be low, resulting in the above-mentioned problems.
融点およびガラス転移点はDSCで測定した値である。より詳細にはJIS規格K-7121-1987「プラスチックの転移温度測定方法」記載の方法による。 The melting point and glass transition point were measured by DSC. More specifically, they were measured according to the method described in JIS standard K-7121-1987 "Method for measuring transition temperature of plastics."
紫外線吸収剤の分子量
本発明で用いられる紫外線吸収化合物は、好ましくは分子量が400~2500であり、より好ましくは650~750であり、最も好ましくは727.76である。分子量が400より低いと融点、ガラス転移点が低くなる傾向があり、2500より大きいと結晶化しにくくなる傾向があり分散できなくなるという問題が発生する。
Molecular Weight of UV Absorber The UV absorbing compound used in the present invention preferably has a molecular weight of 400 to 2500, more preferably 650 to 750, and most preferably 727.76. If the molecular weight is lower than 400, the melting point and glass transition point tend to be low, and if it is higher than 2500, the compound tends to be difficult to crystallize, causing a problem that it cannot be dispersed.
〔界面活性剤〕
本発明では、界面活性剤を含有させる。
界面活性剤としては、例えばイオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤および陽イオン性界面活性剤が挙げられる。イオン性界面活性剤としては、例えば脂肪酸塩類、アルキル硫酸エステル塩類、アルキルベンゼンスルホンサン塩類、アルキルナフタレンスルホン酸塩類、アルキルスルホコハク酸塩類、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸塩類、ポリオキシエチレンアルキル硫酸エステル塩類、ポリオキシエチレンアルキルアリール硫酸エステル塩類、アルカンスルホン酸塩類、ナフタリンスルホン酸ホルマリン縮合物類、ポリオキシエチレンアルキルリン酸エステル塩類、N-メチル-オレオイルタウリン酸塩、α-オレフィンスルホン酸塩類が挙げられる。非イオン界面活性剤としては、例えばポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル類、ポリオキシエチレン誘導体類、エチレンオキシド-プロピレンオキシドブロック共重合体類、ソルビタン脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル類、グリセリン脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル類、ポリオキシエチレンアルキルアミン類、アセチレングリコール類、アセチレングリコール類のエチレングリコール付加物が挙げられる。陽イオン性界面活性剤及び両性界面活性剤としては、例えばアルキルアミン塩類、第4級アンモニウム塩類、アルキルベタイン類、アミンオキシド類が挙げられる。これらイオン性界面活性剤は、後述する分散剤、濡れ剤、洗浄剤、表面張力調整剤として使用してもよい。
[Surfactant]
In the present invention, a surfactant is contained.
The surfactant can be, for example, ionic surfactant, nonionic surfactant and cationic surfactant.The ionic surfactant can be, for example, fatty acid salt, alkyl sulfate ester salt, alkyl benzene sulfonate salt, alkyl naphthalene sulfonate salt, alkyl sulfosuccinate salt, alkyl diphenyl ether disulfonate salt, polyoxyethylene alkyl sulfate ester salt, polyoxyethylene alkyl aryl sulfate ester salt, alkane sulfonate salt, naphthalene sulfonate formalin condensate, polyoxyethylene alkyl phosphate ester salt, N-methyl-oleoyl taurate salt, α-olefin sulfonate salt. Examples of nonionic surfactants include polyoxyethylene alkyl ethers, polyoxyethylene alkylaryl ethers, polyoxyethylene derivatives, ethylene oxide-propylene oxide block copolymers, sorbitan fatty acid esters, polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters, polyoxyethylene sorbitol fatty acid esters, glycerin fatty acid esters, polyoxyethylene fatty acid esters, polyoxyethylene alkylamines, acetylene glycols, and ethylene glycol adducts of acetylene glycols. Examples of cationic surfactants and amphoteric surfactants include alkylamine salts, quaternary ammonium salts, alkyl betaines, and amine oxides. These ionic surfactants may be used as dispersants, wetting agents, detergents, and surface tension adjusters, which will be described later.
特に好ましい界面活性剤は、ポリオキシアルキレン誘導体で、HLBが9~16、好ましくは11~15、最も好ましくは13.2であり、ベンジル基を1~3個有しており、フェニルエーテル環の何れの部分に結合していてもよく、親水基はエチレンオキサイドやプロピレンオキサイドを含んでいてもよく、エチレンオキサイドやプロピレンオキサイドの末端に、-SO3NH4、-PO3H2やその他のイオン性基を含んでいてもよい。 Particularly preferred surfactants are polyoxyalkylene derivatives having an HLB of 9 to 16, preferably 11 to 15, and most preferably 13.2, having 1 to 3 benzyl groups which may be bonded to any part of the phenyl ether ring, and the hydrophilic group may contain ethylene oxide or propylene oxide, and the ethylene oxide or propylene oxide may contain -SO 3 NH 4 , -PO 3 H 2 or other ionic group at the terminal.
市販品としては、花王製のエマルゲンA-60、エマルゲンA-90、エマルゲンB-66、東邦ケミカル製のTS1500、TS2000、TS2600、クラリアント製のEmulsogen TS160、Dispersing agent LFH、LFES、日本乳化剤製のニューコール704、706、707、708、709、710、711、712、714、714(80)、719、610、610(80)、2604、2607、2609、2614、707-F、710-F、714-F、2608-F、2600-FB,2616-F、3612-FA、707-SF、707-SFC、707-SN、714-SF、714-SN、723-SF、740-SF、780-SF、2607-SF、2614-SF、竹本油脂製のニューカルゲンC-150、C-173、C-200、C-314、CP-50、CP-80、CP-120、CP-15-200、パイオニンD-6112、D-6512、D-6414、DTD-51、ミヨシ油脂製のトリミンCB#32、第一工業製薬製のハイテノールNF-13、プライサーフAL、ノイゲンEA-87、EA-137、EA-157、EA-167、EA-177を用いることができる。最も好ましくはエマルゲンB66である。 Commercially available products include Kao's Emulgen A-60, Emulgen A-90, and Emulgen B-66, Toho Chemical's TS1500, TS2000, and TS2600, Clariant's Emulsogen TS160, and Dispersing agent LFH, LFES, Nippon Nyukazai's Newcoal 704, 706, 707, 708, 709, 710, 711, 712, 714, 714(80), 719, 610, 610(80), 2604, 2607, 2609, 2614, 707-F, 710-F, 714-F, 2608-F, 2600-FB, 2616-F, 3612-FA, 707-SF, 707-SFC, 707-SN, 714-SF, 714-SN, 723-SF, 740-SF, 780-SF, 2 607-SF, 2614-SF, Takemoto Oil's New Calgen C-150, C-173, C-200, C-314, CP-50, CP-80, CP-120, CP-15-200, Paionin D-6112, D-6512, D-6414, DTD-51, Miyoshi Oil's Trimin CB#32, Daiichi Kogyo Seiyaku's Hitenol NF-13, Plysurf AL, Noigen EA-87, EA-137, EA-157, EA-167, EA-177 can be used. Most preferably, Emulgen B66.
〔高分子分散剤〕
さらに、上記界面活性剤以外に、高分子分散剤を併用してもよい。好ましい高分子分散剤としてはコントロール重合のアクリル系共重合物が挙げられる。
市販品では、ビックケミー製のdisperbyk-190、2010、2012、2013、2015、2055、2060、2061、2096を用いることができる。好ましくはDisperbyk-190、2015、最も好ましくはdisperbyk-2015が、併用する界面活性剤との相溶性が高く、界面活性剤単独の場合に比べ分散性が向上するため好ましい。
[Polymer Dispersant]
In addition to the above surfactants, a polymer dispersant may be used in combination. A preferred polymer dispersant is an acrylic copolymer obtained by control polymerization.
Commercially available products include Disperbyk-190, 2010, 2012, 2013, 2015, 2055, 2060, 2061, and 2096 manufactured by BYK-Chemie. Disperbyk-190 and 2015 are preferred, and Disperbyk-2015 is most preferred, as they have high compatibility with the surfactant used in combination and improve dispersibility compared to the case of using the surfactant alone.
〔分散媒〕
本発明では、少なくとも上記の各成分が、水中に分散されている。水以外の分散媒を含有した場合、紫外線吸収剤が溶解していまい、波長が短波長にシフトするという問題を生ずることがあるので、水以外の分散媒はできるだけ含有しないことが好ましい。分散液中の1重量%以下に抑えるのが望ましく、好ましくは分散媒は水100%とする。
[Dispersion medium]
In the present invention, at least the above components are dispersed in water. If a dispersion medium other than water is contained, the ultraviolet absorber will dissolve, which may cause a problem of wavelength shift to shorter wavelengths, so it is preferable to contain as little dispersion medium other than water as possible. It is desirable to suppress the amount of dispersion medium other than water to 1% by weight or less in the dispersion liquid, and preferably the dispersion medium is 100% water.
〔各成分の含有量〕
紫外線吸収剤の含有量は、分散液中で5~20質量%が好ましい。5%以下ではシェアがかかりにくく分散が進行しにくくなり、20質量%を越えると粘度が高くなり分散が進行しにくくなる。好ましくは8~12質量%、最も好ましくは10質量%である。
界面活性剤の含有量は、紫外線吸収剤100質量部に対して1~100質量部が好ましい。この活性剤の含有量が1質量部未満であると50nm以下の破砕が進行しにくくなり、また分散時間が長くかかってしまう等の問題があり、100質量部を越えると粘度が高くなり分散が進行しにくくなる。好ましくは50~90質量部、最も好ましくは70質量部である。
[Content of each ingredient]
The content of the ultraviolet absorber in the dispersion is preferably 5 to 20% by mass. If it is less than 5%, the shear is not applied and the dispersion does not proceed easily, and if it exceeds 20% by mass, the viscosity becomes high and the dispersion does not proceed easily. It is preferably 8 to 12% by mass, and most preferably 10% by mass.
The content of the surfactant is preferably 1 to 100 parts by mass relative to 100 parts by mass of the ultraviolet absorber. If the content of this surfactant is less than 1 part by mass, it becomes difficult to crush the particles to 50 nm or less, and there are problems such as a long dispersion time. If the content of the surfactant exceeds 100 parts by mass, the viscosity becomes high and dispersion becomes difficult to proceed. It is preferably 50 to 90 parts by mass, and most preferably 70 parts by mass.
界面活性剤に高分子分散剤を併用する場合は上記界面活性剤の含有量の範囲内で、紫外線吸収剤100質量部に対して1~100質量部を併用することが好ましい。1質量部未満では併用の効果が小さく、100質量部を越えると粘度が高くなり分散が進行しにくくなる。好ましくは5~20質量部、最も好ましくは10質量部である。 When a polymer dispersant is used in combination with a surfactant, it is preferable to use 1 to 100 parts by weight per 100 parts by weight of UV absorber, within the above surfactant content range. If the amount is less than 1 part by weight, the effect of the combination is small, and if the amount exceeds 100 parts by weight, the viscosity increases and dispersion becomes difficult to proceed. It is preferably 5 to 20 parts by weight, and most preferably 10 parts by weight.
〔紫外線吸収剤分散体の製造〕
本発明の紫外線吸収剤分散体は、例えばメディア型分散機や衝突型分散機等の装置を用いて製造することができる。 メディア型分散機は、ベッセル内で、メディアとしてガラス、アルミナ、ジルコニア、スチール、タングステン等の小径のメディアを高速で運動させ、その間を通過するスラリーをメディア間のせん断力で磨砕することにより分散を行う分散機である。メディア型分散機の具体例としては、例えばボールミル、サンドミル、パールミル、スパイクミル、アジテーターミル、コボーミル、ウルトラビスコミルが挙げられる。
[Production of UV absorber dispersion]
The ultraviolet absorbent dispersion of the present invention can be produced using, for example, a media-type disperser or a collision-type disperser. A media-type disperser is a disperser that disperses by moving small-diameter media such as glass, alumina, zirconia, steel, tungsten, etc., at high speed in a vessel and grinding the slurry passing between them with the shear force between the media. Specific examples of the media-type disperser include a ball mill, a sand mill, a pearl mill, a spike mill, an agitator mill, a cobo mill, and an ultravisco mill.
衝突型分散機は、ひとつの壁面に流体を高速で衝突させるか、流体同士を高速で衝突させることにより、流体中の顔料等を粉砕することにより分散を行う分散機である。衝突型分散機の例としては、例えば高速のジェット気流によって原料粒子を加速して粉砕するジェットミル、湿式微粒化装置である「スターバースト」(登録商標、株式会社スギノマシン製)などが挙げられる。 その他の公知の分散装置、例えばロールミル、超音波分散機を用いて製造してもよい。 以上のような各種の分散機の装置のうち、目的とする粒子径を得るために十分な剪断力を得られる器機及びメディアであればよく、一般的には各種のメディア型分散機が好適である。これら器機及びメディアを適宜選択し、前述した各成分を投入し、紫外線吸収化合物が前述した所望の粒子径を有する微粒子になるまで処理すればよい。 The collision type disperser is a disperser that disperses by crushing pigments and the like in a fluid by colliding a fluid against one wall at high speed or by colliding fluids with each other at high speed. Examples of collision type dispersers include a jet mill that accelerates and crushes raw material particles using a high-speed jet stream, and "Starburst" (registered trademark, manufactured by Sugino Machine Co., Ltd.), which is a wet-type micronization device. Other known dispersing devices, such as a roll mill and an ultrasonic disperser, may also be used for production. Of the various dispersing devices described above, any device and media that can provide sufficient shear force to obtain the desired particle size may be used, and generally, various media-type dispersers are suitable. These devices and media are appropriately selected, the above-mentioned components are added, and the ultraviolet absorbing compound is processed until it becomes fine particles having the above-mentioned desired particle size.
〔紫外線吸収剤分散体の物性〕
1.透明性
本発明の紫外線吸収剤分散体は、十分な紫外線吸収性能を維持しつつ、透明性にも優れた組成物とすることができる。これは、以下の2つの指標により確認できる。
まず、紫外線吸収剤分散体の紫外線吸収剤濃度が0.0982%になるように水で希釈し、透過スペクトルを、紫外可視分光光度計(株式会社島津製作所製、UV-1850)を用いて室温で測定し、600nmの透過率を確認する。
[Physical Properties of UV Absorber Dispersion]
1. Transparency The ultraviolet absorber dispersion of the present invention can be a composition having excellent transparency while maintaining sufficient ultraviolet absorbing performance. This can be confirmed by the following two indexes.
First, the ultraviolet absorber dispersion is diluted with water so that the ultraviolet absorber concentration becomes 0.0982%, and the transmission spectrum is measured at room temperature using a ultraviolet-visible spectrophotometer (Shimadzu Corporation, UV-1850) to confirm the transmittance at 600 nm.
本発明の組成物は、この場合の600nmの透過率を75%以上にすることができる。
さらに、85%以上とすることもでき、さらに93%以上とすることもできる。
なお、この場合に75%より低くなるような分散体では濁りが多くなり透明度が下がってしまうが、後述する比較例でも示すように、従来技術では75%以上とすることが困難である。
In this case, the composition of the present invention can achieve a transmittance of 75% or more at 600 nm.
Furthermore, it can be 85% or more, and further it can be 93% or more.
In this case, a dispersion with a content lower than 75% will become cloudy and have a low transparency, but as shown in the comparative example described below, it is difficult to achieve a content of 75% or more using conventional techniques.
次に、本発明の紫外線吸収剤分散体の紫外線吸収剤濃度を0.002%になるように水で希釈し、吸収スペクトルを、紫外可視分光光度計(株式会社島津製作所製、UV-1850)を用いて室温で測定する。
この場合には、380nm(A380)の吸光度が0.50~0.70とすることができる。
また、吸収スペクトルの380nmの吸光度(A380)と600nmの吸光度(A600)の比を算出した結果であるA380/A600は、200以上とすることができ、さらに250以上とすることができ、600以上、650とすることもできる。
A380/A600の値が大きいということは、可視光領域を十分に透過しつつ紫外線領域を十分に吸収できることを意味し、A380/A600が200より低くなると、紫外線領域を十分にカットしつつ高い透明度を保つことが難しい。
本発明の紫外線吸収剤分散体の波長と透過率の関係を図1に、波長と吸光度の関係を図2に示す。これらの図からもわかるように、本発明の紫外線吸収剤分散体では、瑕疵領域で透過率が高く、透明性に優れ、かつ紫外線領域を十分遮蔽しつつ高い透明性を保っていることがわかる。
Next, the ultraviolet absorber dispersion of the present invention is diluted with water so that the ultraviolet absorber concentration becomes 0.002%, and the absorption spectrum is measured at room temperature using a ultraviolet-visible spectrophotometer (Shimadzu Corporation, UV-1850).
In this case, the absorbance at 380 nm (A380) can be set to 0.50 to 0.70.
In addition, A380/A600, which is the ratio of the absorbance at 380 nm (A380) to the absorbance at 600 nm (A600) of the absorption spectrum, can be 200 or more, or can be 250 or more, or can be 600 or more, or can be 650.
A high A380/A600 value means that the material can transmit enough of the visible light range while absorbing enough of the ultraviolet range. If the A380/A600 value is lower than 200, it becomes difficult to maintain high transparency while sufficiently blocking the ultraviolet range.
The relationship between wavelength and transmittance of the ultraviolet absorbent dispersion of the present invention is shown in Figure 1, and the relationship between wavelength and absorbance is shown in Figure 2. As can be seen from these figures, the ultraviolet absorbent dispersion of the present invention has high transmittance in the defective region, is excellent in transparency, and maintains high transparency while sufficiently blocking the ultraviolet region.
2.分散粒径
本発明の分散体は、紫外線吸収化合物の粒子径を、一定の範囲に調整することが好ましい。
具体的には、本発明の紫外線吸収剤分散体の紫外線吸収剤濃度を、ローディングインデックスが0.1~100の範囲になるように水で希釈し、粒度分布測定器(日機装株式会社製、マイクロトラックUPA EX-150)を用いて室温で測定して粒子径を測定した場合、粒子径10~35nm、好ましくは10~30nm、最も好ましくは13~20nmとする。この範囲で、上述した紫外線吸収性能と透明度のバランスが最も優れている。
35nmより大きくなると、透明度が下がってしまう傾向にある。反面、粒子径が10nmより小さいと、液の経時安定性が低下し、紫外線吸収性能が低下する傾向にある。
2. Dispersed Particle Size In the dispersion of the present invention, the particle size of the ultraviolet absorbing compound is preferably adjusted to fall within a certain range.
Specifically, when the ultraviolet absorber concentration of the ultraviolet absorber dispersion of the present invention is diluted with water so that the loading index is in the range of 0.1 to 100, and the particle diameter is measured at room temperature using a particle size distribution measuring device (Microtrac UPA EX-150, manufactured by Nikkiso Co., Ltd.), the particle diameter is 10 to 35 nm, preferably 10 to 30 nm, and most preferably 13 to 20 nm. Within this range, the balance between the ultraviolet absorbing performance and the transparency described above is the best.
If the particle size is larger than 35 nm, the transparency tends to decrease, whereas if the particle size is smaller than 10 nm, the liquid stability over time tends to decrease, and the ultraviolet absorbing performance tends to decrease.
3.粘度
本発明の紫外線吸収剤分散体の粘度は、粘度計(東機産業株式会社製、品番「VISCOMETER TV-22」)を用いて25℃で測定した場合の粘度が、2.0~4.5mPa・s、特に好ましくは2.0~3.0mPa・sとするのが好ましい。
この範囲で、樹脂成分など他の材料と混合し易く、取り扱いし易く、特に好ましい。
前述した各成分を前述した割合で配合することにより、好ましい粘度範囲に容易に調整することができる。
The viscosity of the ultraviolet absorber dispersion of the present invention, measured at 25° C. using a viscometer (manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd., product number “VISCOMETER TV-22”), is preferably 2.0 to 4.5 mPa·s, particularly preferably 2.0 to 3.0 mPa·s.
This range is particularly preferred because it is easy to mix with other materials such as resin components and is easy to handle.
By mixing the above-mentioned components in the above-mentioned ratios, the viscosity can be easily adjusted to a preferred range.
4.pH
本発明の紫外線吸収剤分散体のpHは、目的、配合する樹脂など他の成分のpHとの関係で適宜選択することができる。pHの調整は界面活性剤の官能基の選択によって適宜行うことができる。
4. pH
The pH of the ultraviolet absorber dispersion of the present invention can be appropriately selected depending on the purpose and the relationship with the pH of other components such as the resin to be blended. The pH can be appropriately adjusted by selecting the functional group of the surfactant.
以上説明した紫外線吸収剤水性組成物を、更に樹脂成分と混合し、コーティング液化することを特徴とするコーティング用組成物とすることができる。
ここで、本発明のコーティング用組成物は、基材上に被膜を形成することのできる組成物である。例えばWO2015/152057に記載されているような各種の用途に使用することもできる。
The aqueous ultraviolet absorbent composition described above can be further mixed with a resin component to form a coating liquid, thereby forming a coating composition.
Here, the coating composition of the present invention is a composition capable of forming a coating film on a substrate. For example, it can be used for various applications such as those described in WO2015/152057.
本発明のコーティング組成物によれば、形成される被膜に含有される紫外線吸収剤の性能が高いことから、形成された被膜自体において、被膜で被覆された基材において、被覆された基材(被覆物品)を通過して日光または紫外線に暴露される物質において、日光または紫外線から受けるダメージを減らすことができる。 The coating composition of the present invention contains a highly functional ultraviolet absorber in the coating that is formed, and therefore can reduce damage from sunlight or ultraviolet light in the coating itself that is formed, in a substrate that is coated with the coating, and in a material that is exposed to sunlight or ultraviolet light through the coated substrate (coated article).
本発明のコーティング用組成物で被覆する基材としては、何ら限定されないが、例えばガラス、樹脂ガラス、金属、プラスチック、繊維、布、紙、木材、コンクリート等が挙げられる。これらの基材は、例えば窓ガラス用部材、内外装材、建築用構造物等の建材、食品、医薬品、化粧品、化学薬品等を入れるための容器、看板、標識、太陽電池セル等を構成する部材であってよい。 また、印刷物を基材として本発明のコーティング用組成物を使用することによりインクの退色を防止することができる。本発明のコーティング用組成物はインクであってよく、この場合、例えばインクの退色を防止することができる。本発明のコーティング用組成物は接着剤であってよく、この場合、例えば接着剤の日光または紫外線による劣化を防止することができる。さらに、繊維等の基材に本発明のコーティング用組成物をコーティングし、例えば紫外線遮蔽効果を有する衣類、帽子、傘等を製造することもできる。 The substrate to be coated with the coating composition of the present invention is not limited, and examples thereof include glass, resin glass, metal, plastic, fiber, cloth, paper, wood, concrete, etc. These substrates may be, for example, window glass components, interior and exterior materials, building materials such as architectural structures, containers for food, medicines, cosmetics, chemicals, etc., signs, labels, solar cells, etc. In addition, by using the coating composition of the present invention as a substrate for a printed matter, it is possible to prevent the ink from fading. The coating composition of the present invention may be an ink, and in this case, for example, it is possible to prevent the ink from fading. The coating composition of the present invention may be an adhesive, and in this case, it is possible to prevent the adhesive from deteriorating due to sunlight or ultraviolet rays. Furthermore, it is also possible to produce, for example, clothing, hats, umbrellas, etc., having an ultraviolet ray shielding effect by coating a substrate such as a fiber with the coating composition of the present invention.
以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明する。
実施例1
一般式(I)におけるR1及びR1'のいずれもが塩素原子であり、R2及びR2' のいずれもが1,1,3,3-テトラメチルブチル基である化合物1(2,2´-メチレンビス[6-(5-クロロ-2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-tert-オクチルフェノール])10.0重量部、界面活性剤としてポリオキシエチレントリベンジルフェニルエーテル(花王(株)製「エマルゲンB-66」、HLB13.2)7.0重量部、水83.0重量部を、ペイントコンディショナーにて、φ0.1mmのジルコニアビーズを用いて10時間かけて混合粉砕し、紫外線吸収剤分散体1を得た。
得られた分散体中の紫外線吸収剤の微粒子の平均粒子径は、粒度分布測定器(日機装株式会社製、マイクロトラック)を用いて室温で測定した結果、28nmであった(メジアン径、D50)。
得られた紫外線吸収剤分散体1の紫外線吸収剤濃度を0.0982%になるように水で希釈し、透過スペクトルを、紫外可視分光光度計(株式会社島津製作所製、UV-1850)を用いて室温で測定した結果、600nmでの透過率が86.9%であった。
The present invention will now be described more specifically with reference to examples.
Example 1
10.0 parts by weight of compound 1 (2,2'-methylenebis[6-(5-chloro-2H - benzotriazol-2-yl)-4-tert-octylphenol]) in which both R 1 and R 1 ' in general formula (I) are chlorine atoms and both
The average particle size of the fine particles of the ultraviolet absorber in the obtained dispersion was measured at room temperature using a particle size distribution measuring device (Microtrac, manufactured by Nikkiso Co., Ltd.) and was found to be 28 nm (median size, D 50 ).
The obtained
実施例2
界面活性剤としてポリオキシエチレントリベンジルフェニルエーテル(花王(株)製「エマルゲンB-6」、HLB13.2)7.0重量部、分散剤として酸価を有する高分子分散剤(ビックケミー製disperbyk-2015、酸価10mgKOH/g、有効成分40.0重量%)2.5重量部、水80.5重量部に変えたこと以外は実施例1と同様にして、紫外線吸収剤を分散させた。
得られた分散物中の紫外線吸収剤の平均粒子径および透過率は、実施例1と同様にして測定して、平均粒子径15nm、透過率93.2%であった。
Example 2
The ultraviolet absorber was dispersed in the same manner as in Example 1, except that the surfactant used was 7.0 parts by weight of polyoxyethylene tribenzyl phenyl ether ("EMULGEN B-6" manufactured by Kao Corporation, HLB 13.2), the dispersant used was 2.5 parts by weight of a polymer dispersant having an acid value (disperbyk-2015 manufactured by BYK-Chemie,
The average particle size and transmittance of the ultraviolet absorber in the obtained dispersion were measured in the same manner as in Example 1, and were found to be 15 nm and 93.2%, respectively.
実施例3
界面活性剤としてポリオキシエチレントリベンジルフェニルエーテル(花王(株)製「エマルゲンB-66」、HLB13.2)1.0重量部、分散剤として酸価を有する高分子分散剤(ビックケミー製「disperbyk-2015」、酸価10mgKOH/g、有効成分40.0質量%)17.5重量部、水71.5重量部に変えたこと以外は実施例1と同様にして、紫外線吸収剤を分散させた。
得られた分散物中の紫外線吸収剤の平均粒子径および透過率は、実施例1と同様にして測定して、平均粒子径31nm、透過率80.4%であった。
Example 3
The ultraviolet absorber was dispersed in the same manner as in Example 1, except that the surfactant used was 1.0 part by weight of polyoxyethylene tribenzyl phenyl ether ("EMULGEN B-66" manufactured by Kao Corporation, HLB 13.2), the dispersant used was 17.5 parts by weight of a polymer dispersant having an acid value ("disperbyk-2015" manufactured by BYK-Chemie,
The average particle size and transmittance of the ultraviolet absorber in the obtained dispersion were measured in the same manner as in Example 1, and were found to be 31 nm and 80.4%, respectively.
実施例4
紫外線吸収剤として一般式(I)におけるR1及びR1'のいずれもが水素原子であり、R2及びR2' のいずれもが1,1,3,3-テトラメチルブチル基である化合物2(2,2´-メチレンビス[6-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-tert-オクチルフェノール](BASF製「TINUVIN360」))に変えたこと以外は実施例1と同様にして、紫外線吸収剤を分散させた。
得られた分散物中の紫外線吸収剤の平均粒子径および透過率は、実施例1と同様にして測定して、平均粒子径32nm、透過率78.0%であった。
Example 4
An ultraviolet absorbent was dispersed in the same manner as in Example 1 , except that the ultraviolet absorbent was changed to compound 2 (2,2'-methylenebis[6-(2H-benzotriazol-2-yl)-4-tert-octylphenol] ("TINUVIN360" manufactured by BASF)) in which both R1 and R1 ' in general formula (I) are hydrogen atoms and both R2 and R2' are 1,1,3,3-tetramethylbutyl groups.
The average particle size and transmittance of the ultraviolet absorber in the obtained dispersion were measured in the same manner as in Example 1, and were found to be 32 nm and 78.0%, respectively.
実施例5
紫外線吸収剤として一般式(I)におけるR1及びR1'のいずれもが水素原子であり、R2及びR2' のいずれもが1,1,3,3-テトラメチルブチル基である化合物2(2,2´-メチレンビス[6-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-tert-オクチルフェノール](BASF製「TINUVIN360」))に変えたこと以外は実施例2と同様にして、紫外線吸収剤を分散させた。
得られた分散物中の紫外線吸収剤の平均粒子径および透過率は、実施例1と同様にして測定して、平均粒子径24nm、透過率87.9%であった。
Example 5
An ultraviolet absorbent was dispersed in the same manner as in Example 2 , except that the ultraviolet absorbent was changed to compound 2 (2,2'-methylenebis[6-(2H-benzotriazol-2-yl)-4-tert-octylphenol] ("TINUVIN360" manufactured by BASF)) in which both R1 and R1 ' in general formula (I) are hydrogen atoms and both R2 and R2' are 1,1,3,3-tetramethylbutyl groups.
The average particle size and transmittance of the ultraviolet absorber in the obtained dispersion were measured in the same manner as in Example 1, and were found to be 24 nm and 87.9%, respectively.
実施例6
紫外線吸収剤として一般式(I)におけるR1及びR1'のいずれもが水素原子であり、R2及びR2' のいずれもが1,1,3,3-テトラメチルブチル基である化合物2(2,2´-メチレンビス[6-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-tert-オクチルフェノール](BASF製「TINUVIN360」))に変えたこと以外は実施例3と同様にして、紫外線吸収剤を分散させた。得られた分散物中の紫外線吸収剤の平均粒子径および透過率は、実施例1と同様にして測定して、平均粒子径30nm、透過率81.9%であった。
Example 6
An ultraviolet absorbent was dispersed in the same manner as in Example 3 , except that the ultraviolet absorbent was changed to compound 2 (2,2'-methylenebis[6-(2H-benzotriazol-2-yl)-4-tert-octylphenol] ("TINUVIN360" manufactured by BASF)) in which both R1 and R1 ' in general formula (I) are hydrogen atoms and both R2 and R2' are 1,1,3,3-tetramethylbutyl groups. The average particle size and transmittance of the ultraviolet absorbent in the obtained dispersion were measured in the same manner as in Example 1, and were found to be an average particle size of 30 nm and a transmittance of 81.9%.
比較例1
分散剤として酸価を有する高分子量分散剤(ビックケミー製disperbyk-2015、酸価10mgKOH/g、有効成分40.0重量%)17.5重量部、水72.5重量部に変えたこと以外は実施例1と同様にして、紫外線吸収剤を分散させた。得られた分散物中の紫外線吸収剤の平均粒子径および透過率は、実施例1と同様にして測定して、平均粒子径43nm、透過率68.5%であった。
Comparative Example 1
An ultraviolet absorber was dispersed in the same manner as in Example 1, except that the dispersant used was changed to 17.5 parts by weight of a high molecular weight dispersant having an acid value (disperbyk-2015 manufactured by BYK-Chemie,
比較例2
紫外線吸収剤として一般式(I)におけるR1及びR1'のいずれもが水素原子であり、R2及びR2' のいずれもが1,1,3,3-テトラメチルブチル基である化合物2(2,2´-メチレンビス[6-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-tert-オクチルフェノール](BASF製「TINUVIN360」))に変えたこと以外は比較例1と同様にして、紫外線吸収剤を分散させた。
得られた分散物中の紫外線吸収剤の平均粒子径および透過率は、実施例1と同様にして測定して、平均粒子径37nm、透過率68.2%であった。
Comparative Example 2
An ultraviolet absorber was dispersed in the same manner as in Comparative Example 1 , except that the ultraviolet absorber was changed to compound 2 (2,2'-methylenebis[6-(2H-benzotriazol-2-yl)-4-tert-octylphenol] ( "TINUVIN360" manufactured by BASF)) in which both R1 and R1 ' in general formula (I) are hydrogen atoms and both R2 and R2' are 1,1,3,3-tetramethylbutyl groups.
The average particle size and transmittance of the ultraviolet absorber in the obtained dispersion were measured in the same manner as in Example 1, and were found to be 37 nm and 68.2%, respectively.
比較例3
紫外線吸収剤として下記の化学式(II)で示される化合物3(2-(5-クロロ-2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-6-tert-ブチル-4-メチルフェノール(BASF製「TINUVIN326」))に変えたこと以外は実施例1と同様にして、紫外線吸収剤を分散させた。
Comparative Example 3
The ultraviolet absorbent was dispersed in the same manner as in Example 1, except that the ultraviolet absorbent was changed to compound 3 represented by the following chemical formula (II) (2-(5-chloro-2H-benzotriazol-2-yl)-6-tert-butyl-4-methylphenol ("TINUVIN326" manufactured by BASF)).
得られた分散物中の紫外線吸収剤の平均粒子径および透過率は、実施例1と同様にして測定して、平均粒子径130nm、透過率1.3%であった。 The average particle size and transmittance of the UV absorber in the resulting dispersion were measured in the same manner as in Example 1, and were found to be 130 nm and 1.3%, respectively.
比較例4
紫外線吸収剤として比較例3同様に化合物3(2-(5-クロロ-2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-6-tert-ブチル-4-メチルフェノール(BASF製「TINUVIN326」))に変えたこと以外は実施例2と同様にして、紫外線吸収剤を分散させた。
得られた分散物中の紫外線吸収剤の平均粒子径および透過率は、実施例1と同様にして測定して、平均粒子径119nm、透過率1.9%であった。
Comparative Example 4
The ultraviolet absorbent was dispersed in the same manner as in Example 2, except that the ultraviolet absorbent was changed to compound 3 (2-(5-chloro-2H-benzotriazol-2-yl)-6-tert-butyl-4-methylphenol (BASF "TINUVIN326")) as in Comparative Example 3.
The average particle size and transmittance of the ultraviolet absorber in the obtained dispersion were measured in the same manner as in Example 1, and were found to be 119 nm and 1.9%, respectively.
比較例5
紫外線吸収剤として比較例3同様に化合物3(2-(5-クロロ-2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-6-tert-ブチル-4-メチルフェノール(BASF製「TINUVIN326」))に変えたこと以外は実施例3と同様にして、紫外線吸収剤を分散させた。
得られた分散物中の紫外線吸収剤の平均粒子径および透過率は、実施例1と同様にして測定して、平均粒子径155nm、透過率2.1%であった。
Comparative Example 5
The ultraviolet absorbent was dispersed in the same manner as in Example 3, except that the ultraviolet absorbent was changed to compound 3 (2-(5-chloro-2H-benzotriazol-2-yl)-6-tert-butyl-4-methylphenol (BASF "TINUVIN326")) in Comparative Example 3.
The average particle size and transmittance of the ultraviolet absorber in the obtained dispersion were measured in the same manner as in Example 1, and were found to be 155 nm and 2.1%, respectively.
比較例6
紫外線吸収剤として比較例3同様に化合物3(2-(5-クロロ-2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-6-tert-ブチル-4-メチルフェノール(BASF製「TINUVIN326」))に変えたこと以外は比較例1と同様にして、紫外線吸収剤を分散させた。 得られた分散物中の紫外線吸収剤の平均粒子径および透過率は、実施例1と同様にして測定して、平均粒子径158nm、透過率4.1%であった。
Comparative Example 6
An ultraviolet absorber was dispersed in the same manner as in Comparative Example 1, except that the ultraviolet absorber was changed to compound 3 (2-(5-chloro-2H-benzotriazol-2-yl)-6-tert-butyl-4-methylphenol ("TINUVIN326" manufactured by BASF)) as in Comparative Example 3. The average particle size and transmittance of the ultraviolet absorber in the obtained dispersion were measured in the same manner as in Example 1, and were found to be 158 nm in average particle size and 4.1% in transmittance.
比較例7
紫外線吸収剤として下記の化学式(III)で表される化合物4(2,2'-(1,4-フェニレン)ビス-4H-3,1-ベンゾオキサジン-4-オン(ケミプロ化成株式会社製、「KEMISORB500」))に変えたこと以外は実施例1と同様にして、紫外線吸収剤を分散させた。
Comparative Example 7
The ultraviolet absorber was dispersed in the same manner as in Example 1, except that the ultraviolet absorber was changed to compound 4 represented by the following chemical formula (III) (2,2'-(1,4-phenylene)bis-4H-3,1-benzoxazine-4-one (manufactured by Chemipro Chemical Co., Ltd., "KEMISORB500")).
得られた分散物中の紫外線吸収剤の平均粒子径および透過率は、実施例1と同様にして測定して、平均粒子径90nm、透過率1.0%であった。 The average particle size and transmittance of the UV absorber in the resulting dispersion were measured in the same manner as in Example 1, and were found to be 90 nm and 1.0%, respectively.
比較例8
紫外線吸収剤として比較例7同様に化合物4(2,2'-(1,4-フェニレン)ビス-4H-3,1-ベンゾオキサジン-4-オン(ケミプロ化成株式会社製、「KEMISORB500」))に変えたこと以外は実施例2と同様にして、紫外線吸収剤を分散させた。
得られた分散物中の紫外線吸収剤の平均粒子径および透過率は、実施例1と同様にして測定して、平均粒子径81nm、透過率1.7%であった。
Comparative Example 8
The ultraviolet absorber was dispersed in the same manner as in Example 2, except that the ultraviolet absorber was changed to compound 4 (2,2'-(1,4-phenylene)bis-4H-3,1-benzoxazine-4-one (manufactured by Chemipro Chemical Co., Ltd., "KEMISORB500")) as in Comparative Example 7.
The average particle size and transmittance of the ultraviolet absorber in the obtained dispersion were measured in the same manner as in Example 1, and were found to be 81 nm and 1.7%, respectively.
比較例9
紫外線吸収剤として比較例7同様に化合物4(2,2'-(1,4-フェニレン)ビス-4H-3,1-ベンゾオキサジン-4-オン(ケミプロ化成株式会社製、「KEMISORB500」))に変えたこと以外は実施例3と同様にして、紫外線吸収剤を分散させた。
得られた分散物中の紫外線吸収剤の平均粒子径および透過率は、実施例1と同様にして測定して、平均粒子径79nm、透過率9.1%であった。
Comparative Example 9
The ultraviolet absorber was dispersed in the same manner as in Example 3, except that the ultraviolet absorber was changed to compound 4 (2,2'-(1,4-phenylene)bis-4H-3,1-benzoxazine-4-one (manufactured by Chemipro Chemical Co., Ltd., "KEMISORB500")) as in Comparative Example 7.
The average particle size and transmittance of the ultraviolet absorber in the obtained dispersion were measured in the same manner as in Example 1, and were found to be 79 nm and 9.1%, respectively.
比較例10
紫外線吸収剤として比較例7同様に化合物4(2,2'-(1,4-フェニレン)ビス-4H-3,1-ベンゾオキサジン-4-オン(ケミプロ化成株式会社製、「KEMISORB500」))に変えたこと以外は比較例1と同様にして、紫外線吸収剤を分散させた。
得られた分散物中の紫外線吸収剤の平均粒子径および透過率は、実施例1と同様にして測定して、平均粒子径58nm、透過率25.4%であった。
Comparative Example 10
The ultraviolet absorber was dispersed in the same manner as in Comparative Example 1, except that the ultraviolet absorber was changed to compound 4 (2,2'-(1,4-phenylene)bis-4H-3,1-benzoxazine-4-one (manufactured by Chemipro Chemical Co., Ltd., "KEMISORB500")) as in Comparative Example 7.
The average particle size and transmittance of the ultraviolet absorber in the obtained dispersion were measured in the same manner as in Example 1, and were found to be 58 nm and 25.4%, respectively.
以上の各実施例及び比較例で得られた各分散体の、含有する紫外線吸収剤、活性剤及び分散剤、並びに透過率、吸光度、吸光度比、D10、D50、D90及び粘度を、表1に示す。 Table 1 shows the UV absorber, activator and dispersant contained in each dispersion obtained in each of the above examples and comparative examples, as well as the transmittance, absorbance, absorbance ratio, D10, D50, D90 and viscosity.
化合物1…2,2’-メチレンビス[6-(5-クロロ-2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-tert-オクチルフェノール]
化合物2…2,2’-メチレンビス[6-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-tert-オクチルフェノール]
化合物3…2-(5-クロロ-2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-6-tert-ブチル-4-メチルフェノール
化合物4…2,2’-(1,4-フェンレン)-ビス[4H-3,1-ベンゾオキサジン-4-オン]
Compound 3...2-(5-chloro-2H-benzotriazol-2-yl)-6-tert-butyl-4-methylphenol Compound 4...2,2'-(1,4-phenene)-bis[4H-3,1-benzoxazin-4-one]
実施例と比較例の透過率を比較すると、本発明により紫外線吸収剤として化学式(I)の化合物を用い、かつ界面活性剤を含有した分散体は、それ以外の分散体の透過率に比較して高く、透明性が優れていることがわかる。
実施例と比較例の吸光度比を比較すると、本発明により紫外線吸収剤として化学式(I)の化合物を用い、且つ界面活性剤を含有した分散体の吸光度比が、それ以外の分散体の吸光度比に比較して大きく、紫外線領域を十分遮蔽しつつ高い透明性を保っていることがわかる。
Comparing the transmittance between the Examples and Comparative Examples, it can be seen that the dispersion using the compound of formula (I) as an ultraviolet absorber according to the present invention and containing a surfactant has a higher transmittance than the other dispersions, and is therefore excellent in transparency.
Comparing the absorbance ratios of the Examples and Comparative Examples, it can be seen that the absorbance ratio of the dispersion in which the compound of formula (I) is used as an ultraviolet absorber according to the present invention and which contains a surfactant is larger than the absorbance ratios of the other dispersions, and thus maintains high transparency while sufficiently blocking the ultraviolet region.
本発明により、透明性に優れ、かつ紫外線を十分に遮蔽する紫外線吸収剤水性組成物、及びそれを用いたコーティング組成物を得ることができる。 The present invention makes it possible to obtain an aqueous ultraviolet absorbent composition that has excellent transparency and sufficiently blocks ultraviolet rays, and a coating composition using the same.
Claims (4)
一般式(I)
R1及びR1'は、互いに同一又は異なってもよく、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、1個ないし12個の炭素原子を有するペルフルオロアルキル基、R3SO-基又はR3O2-基である。
R2及びR2'は、互いに同一又は異なってもよく、炭素原子数1~12のアルキル基、CO2H基により置換された炭素原子数1~12のアルキル基、フェニル基、アルキル基部分に1~4個の炭素原子を含むフェニルアルキル基、または炭素原子数5~8のシクロアルキル基である。
R3は炭素原子数1ないし20のアルキル基、炭素原子数2ないし20のヒドロキシアルキル基、炭素原子数2ないし9のアルコキシカルボニル基により置換されたアルキル基、炭素原子数3ないし18のアルケニル基、炭素原子数5ないし12のシクロアルキル基、炭素原子数7ないし15のフェニルアルキル基、炭素原子数6ないし10のアリール基又は炭素原子数1ないし4のアルキル基1個又は2個により置換された前記アリール基、或いは1,1,2,2-テトラヒドロペルフルオロアルキル基(この基のペルフルオロアルキル部分は、6個ないし16個の炭素原子からなる)である。 The aqueous ultraviolet absorbent composition is an aqueous ultraviolet absorbent composition in which at least an ultraviolet absorbent and a dispersant are present in an aqueous medium, the ultraviolet absorbent being a compound represented by the following general formula (I) and containing a surfactant, the aqueous ultraviolet absorbent composition being characterized in that the ultraviolet absorbent is dispersed with an average dispersed particle diameter of 10 to 35 nm.
General formula (I)
R 1 and R 1' may be the same or different and each is a hydrogen atom, a halogen atom, a nitro group, a cyano group, a perfluoroalkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an R 3 SO-- group or an R 3 O 2 -- group.
R2 and R2 ' may be the same or different and are an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms substituted with a CO2H group, a phenyl group, a phenylalkyl group containing 1 to 4 carbon atoms in the alkyl moiety, or a cycloalkyl group having 5 to 8 carbon atoms.
R3 is an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a hydroxyalkyl group having 2 to 20 carbon atoms, an alkyl group substituted by an alkoxycarbonyl group having 2 to 9 carbon atoms, an alkenyl group having 3 to 18 carbon atoms, a cycloalkyl group having 5 to 12 carbon atoms, a phenylalkyl group having 7 to 15 carbon atoms, an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, or the above aryl group substituted by one or two alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms, or a 1,1,2,2-tetrahydroperfluoroalkyl group (the perfluoroalkyl portion of this group consists of 6 to 16 carbon atoms).
R1が塩素又は水素、R2がtert-オクチルであることを特徴とする請求項1記載の紫外線吸収剤水性組成物。 In the compound of general formula (I),
2. The aqueous ultraviolet absorbent composition according to claim 1 , wherein R 1 is chlorine or hydrogen, and R 2 is tert-octyl.
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