JP2000336313A - 高屈折率コーティング組成物 - Google Patents
高屈折率コーティング組成物Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】高い屈折率を有し、かつ硬度、耐擦傷性、密着
性などの物理的的強度にも優れ、安価で、生産性に優れ
たコーティング組成物を提供することを目的とする。 【解決手段】下記の一般式（１）Ｍ（ＯＲ）n（ＭはＴ
ｉ，Ｔａ，Ｚｒ，Ｉｎ，Ｚｎのいずれか１種の金属、Ｒ
はアルキル基、ｎは金属の酸化数）で表せられる金属ア
ルコキシドおよびその加水分解物と、下記の一般式
（２）Ｒ’x Ｓｉ（ＯＲ）y（Ｒはアルキル基、Ｒ’は
末端にビニル基，アクリロイル基，メタクリロイル基な
どの重合可能な不飽和結合を有する官能基、ｙは金属の
酸化数、ｘは0＜ｘ＜ｙの置換数）で表せる有機ケイ素
化合物およびその加水分解物を主成分とするコーティン
グ組成物である。
性などの物理的的強度にも優れ、安価で、生産性に優れ
たコーティング組成物を提供することを目的とする。 【解決手段】下記の一般式（１）Ｍ（ＯＲ）n（ＭはＴ
ｉ，Ｔａ，Ｚｒ，Ｉｎ，Ｚｎのいずれか１種の金属、Ｒ
はアルキル基、ｎは金属の酸化数）で表せられる金属ア
ルコキシドおよびその加水分解物と、下記の一般式
（２）Ｒ’x Ｓｉ（ＯＲ）y（Ｒはアルキル基、Ｒ’は
末端にビニル基，アクリロイル基，メタクリロイル基な
どの重合可能な不飽和結合を有する官能基、ｙは金属の
酸化数、ｘは0＜ｘ＜ｙの置換数）で表せる有機ケイ素
化合物およびその加水分解物を主成分とするコーティン
グ組成物である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高屈折率コーティ
ング組成物に関するもので、さらに詳しくは、ガラスや
プラスチックなどの透明基材などに塗工して、反射防止
膜、選択透過膜、あるいは吸収膜などの光学多層膜を形
成可能な高屈折率コーティング組成物に関する。
ング組成物に関するもので、さらに詳しくは、ガラスや
プラスチックなどの透明基材などに塗工して、反射防止
膜、選択透過膜、あるいは吸収膜などの光学多層膜を形
成可能な高屈折率コーティング組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ガラスやプラスチックなどの基材
に、酸化チタンや酸化ケイ素などの無機酸化物薄膜を蒸
着法、あるいはスパッタ法などのドライコーティングに
よって形成して反射防止膜などの光干渉による光学多層
膜を形成する方法が知られている。しかし、このような
ドライコーティングプロセスでは、装置が高価で、成膜
速度が遅く、生産性が高くないなどの課題を有してい
る。これに対して、金属アルコキシドなどを出発組成物
とし、基材に塗工して光学多層膜を形成する方法が知ら
れており、高屈折率材料としてはＴｉやＺｒなどのアル
コキシドを用いる方法が提案されている。しかし、これ
らの塗膜では、乾燥、重合に高温、長時間を必要とする
ため生産性に問題がある。また、ある程度の高い屈折率
を得ることはできるが、硬度や耐擦傷性、基材との密着
性などの物理的強度が不十分であり、光学多層膜は最外
層に使用されるため、強度が不十分では実用に耐えるこ
とができないといった欠点を有している。
に、酸化チタンや酸化ケイ素などの無機酸化物薄膜を蒸
着法、あるいはスパッタ法などのドライコーティングに
よって形成して反射防止膜などの光干渉による光学多層
膜を形成する方法が知られている。しかし、このような
ドライコーティングプロセスでは、装置が高価で、成膜
速度が遅く、生産性が高くないなどの課題を有してい
る。これに対して、金属アルコキシドなどを出発組成物
とし、基材に塗工して光学多層膜を形成する方法が知ら
れており、高屈折率材料としてはＴｉやＺｒなどのアル
コキシドを用いる方法が提案されている。しかし、これ
らの塗膜では、乾燥、重合に高温、長時間を必要とする
ため生産性に問題がある。また、ある程度の高い屈折率
を得ることはできるが、硬度や耐擦傷性、基材との密着
性などの物理的強度が不十分であり、光学多層膜は最外
層に使用されるため、強度が不十分では実用に耐えるこ
とができないといった欠点を有している。
【０００３】これらを改善するために、特開平８ー２９
７２０１号公報に記載されているように、金属アルコキ
シドとアクリル化合物との複合材料などが提案されてい
る。
７２０１号公報に記載されているように、金属アルコキ
シドとアクリル化合物との複合材料などが提案されてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の複合膜組成物は、硬度や耐擦傷性などの物理的強度を
向上させようとするとアクリル系モノマー成分比率を高
める必要があり、光学特性を決定するＴｉ系などのアル
コキシドを出発組成物とする高屈折率酸化物の体積比が
抑制され高屈折率化をはかることができないという欠点
を有し、高屈折率化と硬度、耐擦傷性、密着性などの物
理的強度特性が両立できる組成物は見出されていない。
の複合膜組成物は、硬度や耐擦傷性などの物理的強度を
向上させようとするとアクリル系モノマー成分比率を高
める必要があり、光学特性を決定するＴｉ系などのアル
コキシドを出発組成物とする高屈折率酸化物の体積比が
抑制され高屈折率化をはかることができないという欠点
を有し、高屈折率化と硬度、耐擦傷性、密着性などの物
理的強度特性が両立できる組成物は見出されていない。
【０００５】そこで、本発明は、高い屈折率を有し、か
つ硬度、耐擦傷性、密着性などの物理的的強度にも優
れ、安価で、生産性に優れたコーティング組成物を提供
することを目的とする。
つ硬度、耐擦傷性、密着性などの物理的的強度にも優
れ、安価で、生産性に優れたコーティング組成物を提供
することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上述の課題を達成すべく
検討した結果、Ｔｉなどの金属アルコキシドとアクリロ
イル基を有する有機ケイ素化合物を主成分として、ヘキ
サメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）などの変性体に
代表されるイソシアネート化合物のハイブリッド膜を形
成することで課題を解決できることを見出し、本発明に
至ったものである。
検討した結果、Ｔｉなどの金属アルコキシドとアクリロ
イル基を有する有機ケイ素化合物を主成分として、ヘキ
サメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）などの変性体に
代表されるイソシアネート化合物のハイブリッド膜を形
成することで課題を解決できることを見出し、本発明に
至ったものである。
【０００７】即ち、請求項１記載の発明は、下記の一般
式（１） Ｍ（ＯＲ）n （ＭはＴｉ，Ｔａ，Ｚｒ，Ｉｎ，Ｚｎのいずれか１種の
金属、Ｒはアルキル基、ｎは金属の酸化数）で表せられ
る金属アルコキシドおよびその加水分解物と、下記の一
般式（２） Ｒ’x Ｓｉ（ＯＲ）y （Ｒはアルキル基、Ｒ’は末端にビニル基，アクリロイ
ル基，メタクリロイル基などの重合可能な不飽和結合を
有する官能基、ｙは金属の酸化数、ｘは0＜ｘ＜ｙの置
換数）で表せる有機ケイ素化合物およびその加水分解物
を主成分とするコーティング組成物である。
式（１） Ｍ（ＯＲ）n （ＭはＴｉ，Ｔａ，Ｚｒ，Ｉｎ，Ｚｎのいずれか１種の
金属、Ｒはアルキル基、ｎは金属の酸化数）で表せられ
る金属アルコキシドおよびその加水分解物と、下記の一
般式（２） Ｒ’x Ｓｉ（ＯＲ）y （Ｒはアルキル基、Ｒ’は末端にビニル基，アクリロイ
ル基，メタクリロイル基などの重合可能な不飽和結合を
有する官能基、ｙは金属の酸化数、ｘは0＜ｘ＜ｙの置
換数）で表せる有機ケイ素化合物およびその加水分解物
を主成分とするコーティング組成物である。
【０００８】請求項２記載の発明は、請求項１記載の高
屈折率コーティング組成物において、前記コーティング
組成物の中に、さらに、分子中に少なくとも２個以上の
イソシアネート基を有するイソシアネート化合物が含ま
れてなることを特徴とする。
屈折率コーティング組成物において、前記コーティング
組成物の中に、さらに、分子中に少なくとも２個以上の
イソシアネート基を有するイソシアネート化合物が含ま
れてなることを特徴とする。
【０００９】請求項３記載の発明は、請求項２記載の高
屈折率コーティング組成物において、前記イソンシアネ
ート化合物が、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤ
Ｉ）の変性体であって、平均分子量が５００〜３０００
であることを特徴とする。
屈折率コーティング組成物において、前記イソンシアネ
ート化合物が、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤ
Ｉ）の変性体であって、平均分子量が５００〜３０００
であることを特徴とする。
【００１０】請求項４記載の発明は、前請求項１乃至３
記載の何れかの高屈折率コーティング組成物において、
記コーティング組成物の中に、さらに、ＯＨ価が１５〜
４００を有し、平均分子量が３０００〜３００００のポ
リオール樹脂が含まれてなることを特徴とする。
記載の何れかの高屈折率コーティング組成物において、
記コーティング組成物の中に、さらに、ＯＨ価が１５〜
４００を有し、平均分子量が３０００〜３００００のポ
リオール樹脂が含まれてなることを特徴とする。
【００１１】請求項５記載の発明は、請求項１乃至４記
載の何れかの高屈折率コーティング組成物において、前
記コーティング組成物の中に、さらに、平均粒径１〜５
０ｎｍの結晶性の酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化
亜鉛、酸化インジウムから選ばれる高屈折超微粒子が含
まれてなることを特徴とする。
載の何れかの高屈折率コーティング組成物において、前
記コーティング組成物の中に、さらに、平均粒径１〜５
０ｎｍの結晶性の酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化
亜鉛、酸化インジウムから選ばれる高屈折超微粒子が含
まれてなることを特徴とする。
【００１２】＜作用＞本発明によれば、Ｔｉなどの金属
アルコキシドとアクリロイル基含有の有機ケイ素化合物
とを主成分とすることで、一般式（１）の金属アルコキ
シドの加水分解生成物による高屈折率化に寄与する酸化
物成分の生成と、一般式（１）および（２）の有機金属
化合物のアルコキシ基の加水分解によるＭ−Ｏ−Ｓｉ結
合の複合酸化物ネットワークが生成され、被膜形成後に
ＵＶあるいはＥＢ照射することで、被膜中のアクリロイ
ル基などの重合可能な不飽和結合基による架橋も生成さ
せることでき加熱重合と光（ＥＢ）重合による複合架橋
により、架橋密度が高くでき、分子レベルで均一な構造
を呈しているためＴｉなどの高屈折率化成分の体積比が
大きくても充分な強度を発揮できるものである。上記コ
ーティング組成物にさらに分子中に少なくとも２個以上
のイソシアネート基を有するイソシアネート化合物を加
えることで、コーティング組成物の加水分解物のＯＨ基
とイソシアネート化合物のイソシアネート基との反応に
よるウレタン結合ネットワークの生成によるハイブリッ
ド構造が形成され、より硬度が高く、耐擦傷性も良好
で、従来のコーティング剤の欠点を大幅に改善すること
ができ、高屈折率化と物理的強度向上の両立可能な組成
物を提供するものである。なかでも、イソシアネート化
合物を分子量が大きなウレタンプレポリマーではなく、
副生成物の水やアルコールなどとの反応性が低く、低分
子量であるＨＤＩのＴＭＰアダクト体などとすること
で、コーティング組成物としてある程度安定度で可使時
間を長くすることができ、より均質で架橋密度の高いハ
イブリッド膜を形成することができる。さらに上記ハイ
ブリッド膜と相溶性、反応性の高いポリオールや高屈折
率化、高強度化できる結晶性の無機超微粒子を加えるこ
とで塗工性、密着性、物理強度の向上などに優れるコー
ティング組成物とすることができるものである。
アルコキシドとアクリロイル基含有の有機ケイ素化合物
とを主成分とすることで、一般式（１）の金属アルコキ
シドの加水分解生成物による高屈折率化に寄与する酸化
物成分の生成と、一般式（１）および（２）の有機金属
化合物のアルコキシ基の加水分解によるＭ−Ｏ−Ｓｉ結
合の複合酸化物ネットワークが生成され、被膜形成後に
ＵＶあるいはＥＢ照射することで、被膜中のアクリロイ
ル基などの重合可能な不飽和結合基による架橋も生成さ
せることでき加熱重合と光（ＥＢ）重合による複合架橋
により、架橋密度が高くでき、分子レベルで均一な構造
を呈しているためＴｉなどの高屈折率化成分の体積比が
大きくても充分な強度を発揮できるものである。上記コ
ーティング組成物にさらに分子中に少なくとも２個以上
のイソシアネート基を有するイソシアネート化合物を加
えることで、コーティング組成物の加水分解物のＯＨ基
とイソシアネート化合物のイソシアネート基との反応に
よるウレタン結合ネットワークの生成によるハイブリッ
ド構造が形成され、より硬度が高く、耐擦傷性も良好
で、従来のコーティング剤の欠点を大幅に改善すること
ができ、高屈折率化と物理的強度向上の両立可能な組成
物を提供するものである。なかでも、イソシアネート化
合物を分子量が大きなウレタンプレポリマーではなく、
副生成物の水やアルコールなどとの反応性が低く、低分
子量であるＨＤＩのＴＭＰアダクト体などとすること
で、コーティング組成物としてある程度安定度で可使時
間を長くすることができ、より均質で架橋密度の高いハ
イブリッド膜を形成することができる。さらに上記ハイ
ブリッド膜と相溶性、反応性の高いポリオールや高屈折
率化、高強度化できる結晶性の無機超微粒子を加えるこ
とで塗工性、密着性、物理強度の向上などに優れるコー
ティング組成物とすることができるものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について詳細
に説明する。
に説明する。
【００１４】本発明のコーティング組成物は、Ｔｉなど
の金属アルコキシドとアクリロイル基を有する有機ケイ
素化合物およびその加水分解物を主成分として、さらに
分子中に少なくとも２個以上のイソシアネート基を有す
るイソシアネート化合物とが含まれるコーティング組成
物からなるものてあり、これを基材に塗工し、加熱乾燥
し、被膜を形成した後、ＵＶなどの光照射を施すことで
高屈折率被膜を形成可能とするものである。
の金属アルコキシドとアクリロイル基を有する有機ケイ
素化合物およびその加水分解物を主成分として、さらに
分子中に少なくとも２個以上のイソシアネート基を有す
るイソシアネート化合物とが含まれるコーティング組成
物からなるものてあり、これを基材に塗工し、加熱乾燥
し、被膜を形成した後、ＵＶなどの光照射を施すことで
高屈折率被膜を形成可能とするものである。
【００１５】コーティング材料に含まれる各成分につい
て以下に詳述する。本発明において用いられる、Ｔｉな
どの金属アルコキシドは、下記の一般式（１） Ｍ（ＯＲ）n （ＭはＴｉ，Ｔａ，Ｚｒ，Ｉｎ，Ｚｎのいずれか１種、
Ｒはアルキル基、nは金属の酸化数）で表せられるもの
であり、テトラ-isoープロピルチタネート、テトラ-ｎ
−ブチルチタネート、テトラ−ｎ−ブチルジルコネート
などが例示される。一方、アクリロイル基などを有する
有機ケイ素化合物は、下記の一般式（２） Ｒ’x Ｓｉ（ＯＲ）y （Ｒはアルキル基、Ｒ’は末端にビニル基，アクリロイ
ル基，メタクリロイル基などの重合可能な不飽和結合を
有する官能基、ｙは金属の酸化数、ｘは0＜ｘ＜ｙの置
換数）で表せるもので、ビニルトリメトキシシラン、ア
クリロキシプロピルトリメトキシシラン、メタクリロキ
シプロピルトリメトキシシランなどが例示される。これ
らの有機金属化合物は、特に限定されるものでなく、２
種以上組み合わせても何ら差し支えなく、金属アルコキ
シドとアクリロイル基含有有機ケイ素化合物が併用して
あれば好適である。これらの有機金属化合物はコーティ
ング組成物中に、p-トルエンスルホン酸などの有機酸触
媒を含有させることで、塗工後に大気中の水分でもって
加水分解反応させて被膜形成しても良いし、また予め水
（塩酸などの触媒を含む）を添加し、加水分解反応させ
たものを用いることもできる。予め水を添加する際に、
有機金属化合物の加水分解物が、該有機金属化合物の全
アルコキシル基を加水分解させるのに必要な水の量より
も１／８〜７／８の量の水で部分加水分解されたもので
あるとすることで安定な組成物を得ることができ、余分
な水を残すことなく特別な分離精製せずに用いることが
できる。上記の調整は、イソシアネート化合物と余分な
水との副反応を抑制したり、金属化合物の加水分解率を
コントロールして、金属化合物ポリマーの成長を抑制し
たり、イソシアネートとの相溶性を高めることで、相分
離を抑制し均質で分子架橋密度が高く、分子レベルのハ
イブリッド膜を形成至らしめるものである。
て以下に詳述する。本発明において用いられる、Ｔｉな
どの金属アルコキシドは、下記の一般式（１） Ｍ（ＯＲ）n （ＭはＴｉ，Ｔａ，Ｚｒ，Ｉｎ，Ｚｎのいずれか１種、
Ｒはアルキル基、nは金属の酸化数）で表せられるもの
であり、テトラ-isoープロピルチタネート、テトラ-ｎ
−ブチルチタネート、テトラ−ｎ−ブチルジルコネート
などが例示される。一方、アクリロイル基などを有する
有機ケイ素化合物は、下記の一般式（２） Ｒ’x Ｓｉ（ＯＲ）y （Ｒはアルキル基、Ｒ’は末端にビニル基，アクリロイ
ル基，メタクリロイル基などの重合可能な不飽和結合を
有する官能基、ｙは金属の酸化数、ｘは0＜ｘ＜ｙの置
換数）で表せるもので、ビニルトリメトキシシラン、ア
クリロキシプロピルトリメトキシシラン、メタクリロキ
シプロピルトリメトキシシランなどが例示される。これ
らの有機金属化合物は、特に限定されるものでなく、２
種以上組み合わせても何ら差し支えなく、金属アルコキ
シドとアクリロイル基含有有機ケイ素化合物が併用して
あれば好適である。これらの有機金属化合物はコーティ
ング組成物中に、p-トルエンスルホン酸などの有機酸触
媒を含有させることで、塗工後に大気中の水分でもって
加水分解反応させて被膜形成しても良いし、また予め水
（塩酸などの触媒を含む）を添加し、加水分解反応させ
たものを用いることもできる。予め水を添加する際に、
有機金属化合物の加水分解物が、該有機金属化合物の全
アルコキシル基を加水分解させるのに必要な水の量より
も１／８〜７／８の量の水で部分加水分解されたもので
あるとすることで安定な組成物を得ることができ、余分
な水を残すことなく特別な分離精製せずに用いることが
できる。上記の調整は、イソシアネート化合物と余分な
水との副反応を抑制したり、金属化合物の加水分解率を
コントロールして、金属化合物ポリマーの成長を抑制し
たり、イソシアネートとの相溶性を高めることで、相分
離を抑制し均質で分子架橋密度が高く、分子レベルのハ
イブリッド膜を形成至らしめるものである。
【００１６】また、イソシアネート化合物は、その分子
中に２個以上のイソシアネート基（ＮＣＯ基）を有する
ものであって、例えばトリレンジイソシアネート（以下
ＴＤＩと記す）、キシリレンジイソシアネート（以下Ｘ
ＤＩと記す）、ヘキサメチレンジイソシアネート（以下
ＨＤＩと記す）などのジイソシアモノマー類と、これら
のモノマー類のアダクト体、ビューレット体、トリマー
などの変性体、および誘導体、ポリオールなどと一部反
応させたプレポリマーなどが使用できる。なかでも、有
機金属化合物の加水分解物と相溶性が良く、被膜形成時
に相分離することなく、架橋密度の高い、均質で透明な
ハイブリッド被膜が形成できるのは、ＨＤＩのＴＭＰア
ダクト体、ＨＤＩのビューレット体、ＨＤＩトリマーな
どの分子量５００〜３０００の低分子量の変性体が適し
ている。これらの変性体はウレタン硬化剤として使用さ
れてもので、毒性も低く汎用品として使用されており、
安価である。
中に２個以上のイソシアネート基（ＮＣＯ基）を有する
ものであって、例えばトリレンジイソシアネート（以下
ＴＤＩと記す）、キシリレンジイソシアネート（以下Ｘ
ＤＩと記す）、ヘキサメチレンジイソシアネート（以下
ＨＤＩと記す）などのジイソシアモノマー類と、これら
のモノマー類のアダクト体、ビューレット体、トリマー
などの変性体、および誘導体、ポリオールなどと一部反
応させたプレポリマーなどが使用できる。なかでも、有
機金属化合物の加水分解物と相溶性が良く、被膜形成時
に相分離することなく、架橋密度の高い、均質で透明な
ハイブリッド被膜が形成できるのは、ＨＤＩのＴＭＰア
ダクト体、ＨＤＩのビューレット体、ＨＤＩトリマーな
どの分子量５００〜３０００の低分子量の変性体が適し
ている。これらの変性体はウレタン硬化剤として使用さ
れてもので、毒性も低く汎用品として使用されており、
安価である。
【００１７】上記有機金属化合物とイソシアネート化合
物の系では、被膜の架橋密度が高過ぎたり、可とう性に
欠けたり、塗工直後の表面タック（粘着性）が残る場合
があり、塗膜の塗工性や安定性を考慮してイソシアネー
トと反応性を有するポリオール樹脂を加えることができ
る。コーティング組成物中に加えるポリオールはポリエ
ステル系、ポリアクリル系、シリコーン変性アクリルポ
リオールなど特に限定されるものではないが、ＯＨ価１
５〜４００を有し平均分子量が３０００〜３００００の
ポリオールが架橋性、塗工性、相溶性などから好適であ
る。
物の系では、被膜の架橋密度が高過ぎたり、可とう性に
欠けたり、塗工直後の表面タック（粘着性）が残る場合
があり、塗膜の塗工性や安定性を考慮してイソシアネー
トと反応性を有するポリオール樹脂を加えることができ
る。コーティング組成物中に加えるポリオールはポリエ
ステル系、ポリアクリル系、シリコーン変性アクリルポ
リオールなど特に限定されるものではないが、ＯＨ価１
５〜４００を有し平均分子量が３０００〜３００００の
ポリオールが架橋性、塗工性、相溶性などから好適であ
る。
【００１８】さらに、平均粒径１〜５０ｎｍの結晶性の
酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化インジ
ウムから選ばれる高屈折超微粒子を添加することで、耐
擦傷性性を向上させ、さらに高屈折率化することができ
る。これらの微粒子を添加する技術は公知ではあるが、
本発明のハイブリッド系組成物との組み合わせは、単な
る組み合わせではなく、マトリックスであるコーティン
グ組成物の無機のネットワークと無機フィラーとの相溶
性、親和性が高く、単に有機樹脂中に分散するより、よ
り良い分散状態、フィラーとマトリックスとの密着性が
高い被膜が得られ、通常の添加効果よりも高い効果が得
られるものである。
酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化インジ
ウムから選ばれる高屈折超微粒子を添加することで、耐
擦傷性性を向上させ、さらに高屈折率化することができ
る。これらの微粒子を添加する技術は公知ではあるが、
本発明のハイブリッド系組成物との組み合わせは、単な
る組み合わせではなく、マトリックスであるコーティン
グ組成物の無機のネットワークと無機フィラーとの相溶
性、親和性が高く、単に有機樹脂中に分散するより、よ
り良い分散状態、フィラーとマトリックスとの密着性が
高い被膜が得られ、通常の添加効果よりも高い効果が得
られるものである。
【００１９】ＵＶ照射による硬化を行う際には、ラジカ
ル重合開始剤を添加すると好適であり、ベンゾインメチ
ルエーテルなどのベンゾインエーテル系開始剤、アセト
フェノン、２、１- ヒドロキシシクロヘキシルフェニル
ケトン、などのアセトフェノン系開始剤、ベンゾフェノ
ンなどのベンゾフェノン系開始剤が挙げられるが、特に
限定されるものではない。上述した各成分をいくつか組
み合わせてコーティング組成物に加えることができ、さ
らに、物性を損なわない範囲で、分散剤、安定化剤、粘
度調整剤、着色剤など公知の添加剤を加えることがもで
きる。
ル重合開始剤を添加すると好適であり、ベンゾインメチ
ルエーテルなどのベンゾインエーテル系開始剤、アセト
フェノン、２、１- ヒドロキシシクロヘキシルフェニル
ケトン、などのアセトフェノン系開始剤、ベンゾフェノ
ンなどのベンゾフェノン系開始剤が挙げられるが、特に
限定されるものではない。上述した各成分をいくつか組
み合わせてコーティング組成物に加えることができ、さ
らに、物性を損なわない範囲で、分散剤、安定化剤、粘
度調整剤、着色剤など公知の添加剤を加えることがもで
きる。
【００２０】コーティング組成物の塗布方法には、通常
用いられる、ディッピング法、ロールコティング法、ス
クリーン印刷法、スプレー法など従来公知の手段が用い
られる。被膜の厚さは目的の光学設計にあわせて、液の
濃度や塗工量によって適宜選択調整することができる。
用いられる、ディッピング法、ロールコティング法、ス
クリーン印刷法、スプレー法など従来公知の手段が用い
られる。被膜の厚さは目的の光学設計にあわせて、液の
濃度や塗工量によって適宜選択調整することができる。
【００２１】本発明の高屈折率コーティング材料は、ガ
ラスやプラスチックフィルムなど特に限定されるもので
はなく、さらに必要に応じて各種ハードコート剤、低屈
折率材料、セラミック蒸着膜と積層することが可能で、
また本発明の組成比を変えて積層することも可能であ
る。
ラスやプラスチックフィルムなど特に限定されるもので
はなく、さらに必要に応じて各種ハードコート剤、低屈
折率材料、セラミック蒸着膜と積層することが可能で、
また本発明の組成比を変えて積層することも可能であ
る。
【００２２】本発明のコーティング組成物を具体的な実
施例をあげて説明する。
施例をあげて説明する。
【００２３】
【実施例】表面にＵＶ硬化樹脂ＨＣ層（５μｍ）を設け
た８０μｍ厚のＴＡＣフィルムを基材として、下記組成
の材料を表１に示す割合になるように組み合わせて調液
してコーティング組成物を作成、ＵＶ硬化の開始剤とし
てアセトフェノン系開始剤を重合成分に対して２％添加
した。バーコーターにより塗布し、乾燥機で１００℃ー
１ｍｉｎ乾燥し、高圧水銀灯により１、０００ｍＪ／ｃ
ｍ2の紫外線を照射して硬化させ、光学膜厚（ｎｄ＝屈
折率ｎ＊膜厚ｄ（ｎｍ））がｎｄ＝５５０／４ｎｍにな
るよう適宜濃度調整をして高屈折率被膜を形成し、各種
試験用の試験体を得た。
た８０μｍ厚のＴＡＣフィルムを基材として、下記組成
の材料を表１に示す割合になるように組み合わせて調液
してコーティング組成物を作成、ＵＶ硬化の開始剤とし
てアセトフェノン系開始剤を重合成分に対して２％添加
した。バーコーターにより塗布し、乾燥機で１００℃ー
１ｍｉｎ乾燥し、高圧水銀灯により１、０００ｍＪ／ｃ
ｍ2の紫外線を照射して硬化させ、光学膜厚（ｎｄ＝屈
折率ｎ＊膜厚ｄ（ｎｍ））がｎｄ＝５５０／４ｎｍにな
るよう適宜濃度調整をして高屈折率被膜を形成し、各種
試験用の試験体を得た。
【００２４】本発明の実施例１〜３の試験体及び比較例
としてメタクリロキシシランを含まない系（比較例１）
とＴｉアルコキシドと２官能アクリル化合物との２成分
系（比較例２）の試験体を合わせて作成した。各々の実
施例及び比較例の下記のコーティング組成物の各成分の
配合比は表１に示した。
としてメタクリロキシシランを含まない系（比較例１）
とＴｉアルコキシドと２官能アクリル化合物との２成分
系（比較例２）の試験体を合わせて作成した。各々の実
施例及び比較例の下記のコーティング組成物の各成分の
配合比は表１に示した。
【００２５】＜コーティング組成物の各成分＞ （Ａ）テトライソプロポキシドチタネートとメタクリロ
キシプロピルトリメトキシシランを表１に示す配合にな
るように所定量混合し、混合物１molに対して０．１Ｎ
の塩酸２molとイソプロピルアルコールと酢酸エチル混
合溶媒（５０／５０ｗｔ％）を混合し、室温で２時間攪
拌反応させた、複合ゾル。各成分の比率はＡ１を酸化チ
タン成分、Ａ２をその他の成分比とした。 （Ｂ）ＨＤＩのＴＭＰアダクト体（市販ウレタン硬化
剤）を酢酸エチルで希釈溶液。 （Ｃ）ＯＨ価１３０、平均分子量１００００、Ｔg８８
℃の市販アクリルポリオール樹脂の溶液。（酢酸ブチ
ル、酢酸エチル混合溶剤） （Ｄ）市販のウレタンアクリル樹脂（平均分子量３００
０の２官能）。各溶液は固形分は３ｗｔ％になるように
希釈調整した。
キシプロピルトリメトキシシランを表１に示す配合にな
るように所定量混合し、混合物１molに対して０．１Ｎ
の塩酸２molとイソプロピルアルコールと酢酸エチル混
合溶媒（５０／５０ｗｔ％）を混合し、室温で２時間攪
拌反応させた、複合ゾル。各成分の比率はＡ１を酸化チ
タン成分、Ａ２をその他の成分比とした。 （Ｂ）ＨＤＩのＴＭＰアダクト体（市販ウレタン硬化
剤）を酢酸エチルで希釈溶液。 （Ｃ）ＯＨ価１３０、平均分子量１００００、Ｔg８８
℃の市販アクリルポリオール樹脂の溶液。（酢酸ブチ
ル、酢酸エチル混合溶剤） （Ｄ）市販のウレタンアクリル樹脂（平均分子量３００
０の２官能）。各溶液は固形分は３ｗｔ％になるように
希釈調整した。
【００２６】上記で得られた試験体は、下記の評価方法
にて評価した。 ＜評価試験＞ （１）光学特性 分光光度計により入射角５°で５５０ｎｍにおける反射
率を測定した。 （２）密着性 塗料一般試験法ＪＩＳ−Ｋ５４００のクロスカット密着
試験方法に準じて塗膜の残存数にて評価した。 （３）鉛筆硬度 塗料一般試験法ＪＩＳ−Ｋ５４００の鉛筆引っかき値試
験方法に準じて塗膜の擦り傷にて評価した。 （４）耐擦傷試験 スチールウール＃００００により、２５０ｇ／ｃｍ2の
荷重で往復５回擦傷試験を実施、目視による傷の外観を
検査した。
にて評価した。 ＜評価試験＞ （１）光学特性 分光光度計により入射角５°で５５０ｎｍにおける反射
率を測定した。 （２）密着性 塗料一般試験法ＪＩＳ−Ｋ５４００のクロスカット密着
試験方法に準じて塗膜の残存数にて評価した。 （３）鉛筆硬度 塗料一般試験法ＪＩＳ−Ｋ５４００の鉛筆引っかき値試
験方法に準じて塗膜の擦り傷にて評価した。 （４）耐擦傷試験 スチールウール＃００００により、２５０ｇ／ｃｍ2の
荷重で往復５回擦傷試験を実施、目視による傷の外観を
検査した。
【００２７】
【表１】
【００２８】表１に示すように、いずれも反射率が約１
３％と高く,（被膜の屈折率はおおよそ１．８であっ
た）目的の高屈折率層を得ることができた。本発明のコ
ーティング組成物を用いた被膜は、密着性、硬度、耐擦
傷性にも優れる。比較例は、いずれも強度面で特性が劣
っていることがわかる。
３％と高く,（被膜の屈折率はおおよそ１．８であっ
た）目的の高屈折率層を得ることができた。本発明のコ
ーティング組成物を用いた被膜は、密着性、硬度、耐擦
傷性にも優れる。比較例は、いずれも強度面で特性が劣
っていることがわかる。
【００２９】
【発明の効果】以上述べたように、本発明のコーティン
グ組成物は、Ｍ−Ｏ−Ｓｉの複合金属酸化物架橋と、ア
クリル基の架橋およびウレタン架橋を有し、金属酸化物
と有機化合物の分子レベルのハイブリッド構造を呈した
被膜を形成できるものであり、高屈折率という光学特性
と物理的強度特性とを兼ね備えた被膜を形成することが
できるものである。すなわち、ディスプレイの反射防止
膜などの部材の最外層に形成されても、過酷な環境や、
取り扱いにも充分に耐えられる被膜を形成することがで
き、蒸着などと比べ装置コストも比較的安価で、成膜
（塗工）速度も１０倍以上で生産性も高く、製造も容易
である。また、本発明のコーティング組成物の被膜は、
光照射などで硬化するため、低温での塗工が可能なの
で、フィルムなどに巻き取り塗工で作成することが可能
で安価に、大量生産できるといった効果を奏する。
グ組成物は、Ｍ−Ｏ−Ｓｉの複合金属酸化物架橋と、ア
クリル基の架橋およびウレタン架橋を有し、金属酸化物
と有機化合物の分子レベルのハイブリッド構造を呈した
被膜を形成できるものであり、高屈折率という光学特性
と物理的強度特性とを兼ね備えた被膜を形成することが
できるものである。すなわち、ディスプレイの反射防止
膜などの部材の最外層に形成されても、過酷な環境や、
取り扱いにも充分に耐えられる被膜を形成することがで
き、蒸着などと比べ装置コストも比較的安価で、成膜
（塗工）速度も１０倍以上で生産性も高く、製造も容易
である。また、本発明のコーティング組成物の被膜は、
光照射などで硬化するため、低温での塗工が可能なの
で、フィルムなどに巻き取り塗工で作成することが可能
で安価に、大量生産できるといった効果を奏する。
Claims (5)
- 【請求項１】下記の一般式（１） Ｍ（ＯＲ）n （ＭはＴｉ，Ｔａ，Ｚｒ，Ｉｎ，Ｚｎのいずれか１種の
金属、Ｒはアルキル基、ｎは金属の酸化数）で表せられ
る金属アルコキシドおよびその加水分解物と、下記の一
般式（２） Ｒ’x Ｓｉ（ＯＲ）y （Ｒはアルキル基、Ｒ’は末端にビニル基，アクリロイ
ル基，メタクリロイル基などの重合可能な不飽和結合を
有する官能基、ｙは金属の酸化数、ｘは0＜ｘ＜ｙの置
換数）で表せる有機ケイ素化合物およびその加水分解物
を主成分とする高屈折率コーティング組成物。 - 【請求項２】前記コーティング組成物の中に、さらに、
分子中に少なくとも２個以上のイソシアネート基を有す
るイソシアネート化合物が含まれてなることを特徴とす
る請求項１記載の高屈折率コーティング組成物。 - 【請求項３】前記イソンシアネート化合物が、ヘキサメ
チレンジイソシアネート（ＨＤＩ）の変性体であって、
平均分子量が５００〜３０００であることを特徴とする
請求項２記載の高屈折率コーティング組成物。 - 【請求項４】前記コーティング組成物の中に、さらに、
ＯＨ価が１５〜４００を有し、平均分子量が３０００〜
３００００のポリオール樹脂が含まれてなることを特徴
とする請求項１乃至３記載の何れかの高屈折率コーティ
ング組成物。 - 【請求項５】前記コーティング組成物の中に、さらに、
平均粒径１〜５０ｎｍの結晶性の酸化チタン、酸化ジル
コニウム、酸化亜鉛、酸化インジウムから選ばれる高屈
折超微粒子が含まれてなることを特徴とする請求項１乃
至４記載の何れかの高屈折率コーティング組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11153626A JP2000336313A (ja) | 1999-06-01 | 1999-06-01 | 高屈折率コーティング組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11153626A JP2000336313A (ja) | 1999-06-01 | 1999-06-01 | 高屈折率コーティング組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000336313A true JP2000336313A (ja) | 2000-12-05 |
Family
ID=15566621
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11153626A Pending JP2000336313A (ja) | 1999-06-01 | 1999-06-01 | 高屈折率コーティング組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000336313A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001164119A (ja) * | 1999-12-07 | 2001-06-19 | Toppan Printing Co Ltd | 高屈折率組成物および高屈折率膜および反射防止膜 |
| JP2001164117A (ja) * | 1999-12-07 | 2001-06-19 | Toppan Printing Co Ltd | 高屈折率組成物および反射防止積層体 |
| WO2002055612A1 (fr) * | 2001-01-15 | 2002-07-18 | Dai Nippon Printing Co., Ltd. | Composition de revêtement, film de revêtement en cette composition, revêtement antireflet, film antireflet, afficheur d'image, et produit intermédiaire |
| WO2004018579A1 (ja) * | 2002-08-21 | 2004-03-04 | Jsr Corporation | コーティング用組成物 |
| WO2004102269A1 (ja) * | 2003-05-15 | 2004-11-25 | Sony Corporation | スクリーン及びその製造方法 |
| CN100394219C (zh) * | 2004-02-24 | 2008-06-11 | 松下电工株式会社 | 光反射体及具有该光反射体的照明器具 |
| JP2009505823A (ja) * | 2005-08-25 | 2009-02-12 | イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー | 耐引掻性自動車コーティングの製造方法 |
| JP2012194206A (ja) * | 2011-03-14 | 2012-10-11 | Dainippon Printing Co Ltd | ホログラム用コーティング材料、ホログラム形成体、包装材及びホログラム形成体の作製方法 |
-
1999
- 1999-06-01 JP JP11153626A patent/JP2000336313A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001164119A (ja) * | 1999-12-07 | 2001-06-19 | Toppan Printing Co Ltd | 高屈折率組成物および高屈折率膜および反射防止膜 |
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| US6949284B2 (en) | 2001-01-15 | 2005-09-27 | Dai Nippon Printing Co., Ltd. | Coating composition, it's coating layer, antireflection coating, antireflection film, image display and intermediate product |
| KR100867338B1 (ko) | 2001-01-15 | 2008-11-06 | 다이니폰 인사츠 가부시키가이샤 | 코팅 조성물, 그 도막, 반사 방지막, 반사 방지 필름, 화상 표시 장치 및 중간 제품 |
| WO2004018579A1 (ja) * | 2002-08-21 | 2004-03-04 | Jsr Corporation | コーティング用組成物 |
| CN100376646C (zh) * | 2002-08-21 | 2008-03-26 | 捷时雅株式会社 | 涂料组合物 |
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