JP2003126770A - ハードコート被膜の形成方法及びハードコーティング用組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ハードコート液の利用効率が高いハードコー
ト被膜の形成方法及びそれに用いられるハードコーティ
ング用組成物を提供する。 【解決手段】 ハードコーティング用組成物を、インク
ジェット方式の微小ノズルから微小液滴として被塗布物
に吐出して塗装する。また、かかるハードコーティング
用組成物として、重合性有機化合物、無機微粒子並びに
溶媒として水及び有機溶剤を含有し、かつ、固形分が１
〜１９重量％、水分が３０〜８４重量％、高沸点有機溶
剤が１０〜４５重量％とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被塗布物に耐擦傷
性のハードコート被膜を形成できるハードコート被膜の
形成方法及びその方法に用いられるハードコーティング
用組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】プラスチックレンズや携帯機器の表示装
置を保護する有機カバーガラス等のプラスチック製の光
学物品では、ガラス製のものと比べて傷が付きやすいた
め、ハードコート被膜を形成し、耐擦傷性を与えること
が行われる。このハードコート被膜は、耐擦傷性の付与
の他、反射防止膜などの蒸着膜との密着性向上、染色性
の安定化等多くの機能を付与する加工であるため、プラ
スチック製の光学物品では極めて有用である。

【０００３】ハードコート被膜の形成方法としては、液
状のハードコーティング用組成物（以下、ハードコート
液と略称する場合がある）を光学物品に均一に塗布し、
その後硬化させるのが一般的である。ハードコート液を
光学物品に均一に塗装できる方法として、スピンコート
法とディッピング（浸漬）法が知られている。

【０００４】スピンコート法では、光学物品を高速回転
させつつ表面に液滴を滴下し、遠心力で液膜を塗り広げ
る。

【０００５】ディッピング法は、光学物品を治具で保持
し、ハードコート液中に浸漬、放置後、引き上げること
によりハードコート液膜を形成する。

【０００６】ハードコート液を塗布後、乾燥・焼成工程
で液膜の乾燥と硬化を行ってハードコート被膜を光学物
品表面に形成する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、スピン
コート法では、滴下したハードコート液の大部分を高速
回転による振り切り工程で廃棄してしまう。この廃棄物
の回収、再利用も考えられるが、不純物の混入や回収設
備の設置による装置コスト上昇等の問題がある。

【０００８】一方、ディッピング法では、多数の光学物
品とこれを保持する治具の両方を浸漬できうる大型の浸
漬槽と駆動設備が必要になる。また、このような大型の
浸漬槽に入ったハードコート液を維持管理するために
は、攪拌、フィルタリング、冷却、空調等様々な付帯設
備が必要となる。よって必然的に装置は大型化し、コン
パクト性が失われると同時に、多くの電力エネルギーを
必要とする。さらには、揮発成分の補充、ハードコート
液の補充等、繁雑な日常の液管理が必要となる。かつ、
ハードコート液を長時間使用すると、液が劣化して耐久
品質が低下するため、その時点で液を大量に廃棄しなけ
ればならない。

【０００９】以上のように、スピンコート法及びディッ
ピング法では、ハードコート液の利用効率が低い。その
一方で、光学物品の高機能化のためハードコート液自体
の価格は上昇しており、表面処理工程におけるハードコ
ート液のコストが占める割合が大きくなっている。その
ため、ハードコート液の有効利用が強く求められてい
る。

【００１０】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、ハードコート液の利用効率が高いハードコート被膜
の形成方法を提供することを目的とする。

【００１１】また、本発明は、かかるハードコート液の
利用効率が高いハードコート被膜の形成方法に用いられ
るハードコーティング用組成物を提供することを目的と
する。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記目的を
達成するため、鋭意検討した結果、ハードコート液の必
要量を被塗布物の必要な場所にだけ塗布できるコーティ
ング技術として、インクジェット方式による塗布方法が
有利と考えた。インクジェット方式では、装置を小型化
できる上、少ない電力で塗布でき、しかもハードコート
液の利用効率が高いことから、生産コストを低減できる
と共に、溶剤使用量の低減、廃棄物の低減等の環境対策
の進歩が期待できる。

【００１３】インクジェット方式による塗布方法は、ハ
ードコーティング用組成物をインクジェットヘッドの１
０〜１００μｍ径の微小なノズルから液滴として吐出す
る方法であるため、ディッピング法やスピンコート法で
用いられているハードコーティング用組成物をそのまま
用いると、乾燥、増粘によるノズルの目詰まりで吐出が
不安定であることが認められる。

【００１４】この吐出の不安定性に対しては、乾燥を防
止するためにハードコーティング用組成物の水の配合量
をディッピング法やスピンコート法よりも多くすること
が有効であるが、その一方、吐出を安定させるため、水
分量を多くすると、光学物品表面に着弾した微小液滴
が、光学物品表面ではじかれて均一な塗膜を形成でき
ず、塗装ムラが発生することが認められる。

【００１５】このように、インクジェット方式で微小液
滴として吐出されるハードコーティング用組成物では、
ノズルでの安定吐出性と被塗布物表面での均一塗布性の
相反する性質を兼ね備えなければならない。

【００１６】多くの実験を重ねた結果、吐出性に関して
は固形分の影響が大きく、ハードコーティング用組成物
の固形分を１〜１９重量％の範囲とすることが良いこと
が分かった。また、ハードコーティング用組成物の水分
に関しては、３０重量％以上と多く配合することにより
安定吐出性を確保できることを見い出した。

【００１７】一方、塗布性に関しては、被塗布物の表面
の濡れ性などの影響が大きいこと、濡れ性を改良できる
有機溶剤を配合することが有効であること、これらのこ
とから、ハードコーティング用組成物の水分に関して
は、水分含有量が０．５〜９０重量％の広い範囲で良好
な塗布性が得られることを見い出した。

【００１８】水分の配合量を組成物全体の３０重量％以
上と多く配合して安定吐出性を確保したハードコーティ
ング用組成物を被塗布物表面に均一に塗布できる目安と
して、ハードコーティング用組成物の被塗布物の表面に
対する接触角θの半値θ／２を１５°以下にするように
調製し、あるいは、そのような濡れ性の被塗布物表面と
することによって、インクジェット方式のノズルから微
小液滴として吐出されて被塗布物に着弾したときに被塗
布物によってはじかれることなく均一な塗膜を形成でき
ることを見い出した。

【００１９】この場合、ハードコーティング用組成物に
含まれる有機溶剤として、有機溶剤を水９に対して１の
重量比で希釈した水溶液の被塗布物の表面に対する接触
角θの半値θ／２が１５°以下である接触角低下溶剤を
選定することが望ましいことを見い出した。具体的に
は、水と相溶性のある沸点が１３５℃以上の高沸点有機
溶剤、とりわけセロソルブ類が好ましい。

【００２０】被塗布物の表面の濡れ性を改良する方法と
して、紫外線照射による表面改質処理を例示することが
できる。

【００２１】従って、請求項１記載の発明は、重合性有
機化合物、無機微粒子並びに溶媒として水及び有機溶剤
を含有するハードコーティング用組成物を、インクジェ
ット方式の微小ノズルから微小液滴として被塗布物に吐
出して塗布し、塗布したハードコーティング用組成物を
硬化させてハードコート被膜を形成することを特徴とす
るハードコート被膜の形成方法を提供する。

【００２２】請求項２記載の発明は、被塗布物に重合性
有機化合物、無機微粒子並びに溶媒として水及び有機溶
剤を含有するハードコーティング用組成物を塗布し、塗
布したハードコーティング用組成物を硬化させてハード
コート被膜を形成する方法において、前記ハードコーテ
ィング用組成物が、組成物全体の３０重量％以上の水を
含有し、かつ、前記被塗布物の前記ハードコーティング
用組成物を塗布する表面に対する接触角θの半値θ／２
が１５°以下であることを特徴とするハードコート被膜
の形成方法を提供する。

【００２３】請求項３記載の発明は、被塗布物に重合性
有機化合物、無機微粒子並びに溶媒として水及び有機溶
剤を含有するハードコーティング用組成物を塗布し、塗
布したハードコーティング用組成物を硬化させてハード
コート被膜を形成する方法において、前記水の全組成物
に対する配合量が３０重量％以上であり、前記有機溶剤
が、水９に対して１の重量比で薄めた水溶液の前記被塗
布物の前記ハードコーティング用組成物を塗布する表面
に対する接触角θの半値θ／２が１５°以下である接触
角低下溶剤を含有することを特徴とするハードコート被
膜の形成方法を提供する。

【００２４】請求項４記載の発明は、請求項１〜３いず
れかに記載のハードコート被膜の形成方法において、前
記被塗布物の前記ハードコーティング用組成物を塗布す
る表面が表面改質処理されていることを特徴とするハー
ドコート被膜の形成方法を提供する。

【００２５】請求項５記載の発明は、請求項３記載のハ
ードコート被膜の形成方法において、前記接触角低下溶
剤が、水と相溶性があり、沸点が１３５℃以上の溶剤で
あることを特徴とするハードコート被膜の形成方法を提
供する。

【００２６】請求項６記載の発明は、請求項４記載のハ
ードコート被膜の形成方法において、前記表面改質処理
が、紫外線照射であることを特徴とするハードコート被
膜の形成方法を提供する。

【００２７】請求項７記載の発明は、請求項５記載のハ
ードコート被膜の形成方法において、前記接触角低下溶
剤が、セロソルブ類であることを特徴とするハードコー
ト被膜の形成方法を提供する。

【００２８】請求項８記載の発明は、請求項２又は３記
載のハードコート被膜の形成方法において、前記ハード
コーティング用組成物を塗布する方法が、微小ノズルか
ら微小液滴を吐出して塗装するインクジェット方式であ
ることを特徴とするハードコート被膜の形成方法を提供
する。

【００２９】請求項９記載の発明は、重合性有機化合
物、無機微粒子並びに溶媒として水及び有機溶剤を含有
し、かつ全組成物に対して固形分の配合量が１〜１９重
量％、水の配合量が０．５〜９０重量％であって、微小
ノズルから微小液滴を吐出して塗装するインクジェット
方式に用いられることを特徴とするハードコーティング
用組成物を提供する。

【００３０】請求項１０記載の発明は、請求項９記載の
ハードコーティング用組成物において、前記有機溶剤
が、水と相溶性のある沸点が１３５℃以上の高沸点有機
溶剤を全組成物に対して１０〜４５重量％の配合量で含
有することを特徴とするハードコーティング用組成物を
提供する。

【００３１】請求項１１記載の発明は、請求項９又は１
０記載のハードコーティング用組成物において、前記水
の配合量が、３０〜８４重量％であることを特徴とする
ハードコーティング用組成物を提供する。

【００３２】請求項１２記載の発明は、重合性有機化合
物、無機微粒子並びに溶媒として水及び有機溶剤を含有
し、かつ全組成物に対して、固形分の配合量が１〜１９
重量％、前記水の配合量が３０〜８４重量％、水と相溶
性のある沸点が１３５℃以上の高沸点有機溶剤の配合量
が１０〜４５重量％であることを特徴とするハードコー
ティング用組成物を提供する。

【００３３】請求項１３記載の発明は、請求項９又は１
２記載のハードコーティング用組成物において、前記重
合性有機化合物が、一分子中に重合性基と加水分解性基
とを含む有機けい素化合物であることを特徴とするハー
ドコーティング用組成物を提供する。

【００３４】請求項１４記載の発明は、請求項１０又は
１２記載のハードコーティング用組成物において、前記
高沸点有機溶剤が、セロソルブ類であることを特徴とす
るハードコーティング用組成物を提供する。

【００３５】請求項１５記載の発明は、請求項９又は１
２記載のハードコーティング用組成物において、前記無
機微粒子が、粒径１〜１００ミリミクロンのＳｉ、Ａ
ｌ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｔａ、Ｃｅ、Ｌａ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｗ、
Ｚｒ、Ｉｎ、Ｔｉから選ばれる１種以上の金属酸化物か
らなる微粒子および／またはＳｉ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｓｂ、
Ｔａ、Ｃｅ、Ｌａ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｗ、Ｚｒ、Ｉｎ、Ｔｉ
からなる群から選ばれる２種以上の金属酸化物から構成
される複合微粒子であることを特徴とするハードコーテ
ィング用組成物を提供する。

【００３６】請求項１６記載の発明は、請求項１２記載
のハードコーティング用組成物において、微小ノズルか
ら微小液滴を吐出して塗装するインクジェット方式に用
いられることを特徴とするハードコーティング用組成物
を提供する。

【００３７】

【発明の実施の形態】以下、本発明のハードコート被膜
の形成方法及びハードコーティング用組成物の実施の形
態について説明するが、本発明は以下の実施の形態に限
定されるものではない。

【００３８】本発明のハードコート被膜の形成方法は、
被塗布物にハードコーティング用組成物を塗布し、塗布
したハードコーティング用組成物を硬化させてハードコ
ート被膜を形成するものである。

【００３９】本発明のハードコート被膜の形成方法の対
象となる被塗布物としては、耐擦傷性が必要なものであ
れば、全て適用可能であり、例えば、眼鏡レンズ、調光
用レンズ、サングラス、カメラレンズ、望遠鏡レンズ、
拡大鏡レンズ、プロジェクターレンズ、ピックアップレ
ンズ、マイクロレンズ等の各種光学レンズおよび光学ミ
ラー、光学フィルター、半導体露光用のステッパー、携
帯機器の有機カバーガラス等の光学物品に適用すること
ができる。

【００４０】被塗布物の材質としては、特に制限され
ず、ＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポ
リエチレンテレフタレート、メタクリル樹脂、チオウレ
タン系樹脂、チオエポキシ樹脂、アリルカーボネート樹
脂等、光学物品に用いられている樹脂を例示することが
できる。

【００４１】ハードコーティング用組成物の塗布方法と
しては、必要量を被塗布物の必要な場所にだけ塗布でき
るインクジェット方式のノズルから微小液滴として被塗
布物に吐出して塗膜を形成する方法が好ましい。

【００４２】インクジェット方式は、１０〜１００μｍ
径の微小なノズル開口部と圧力発生素子とが設けられた
圧力室にインクが充填され、圧力発生素子を電子的に制
御することによって圧力室内のインクを加圧し、その圧
力で、ノズル開口部からインクを微小な液滴として吐出
するものである。

【００４３】圧力発生素子の種類により、ピエゾ素子に
よる圧電振動子を用いたピエゾ方式や、発熱素子を用
い、インクを加熱して気泡を発生させ、その圧力を利用
するいわゆるバブルジェット（登録商標）方式など、種
々の方式がある。本発明では、いずれのインクジェット
方式も用いることができる。

【００４４】図１は、ピエゾ方式のインクジェットヘッ
ドのノズル部分を示した断面図である。このインクジェ
ットヘッド１０は、インクを収納するケース２０の先端
の収納空間２１を閉塞してノズルプレート３１と流路形
成基板３２で構成される流路ユニット３０が取り付けら
れている。流路ユニット３０と収納空間２１の間は樹脂
フィルムで構成されるダイヤフラム４０で分離されてい
る。ノズルプレート３１には内方へ行くに従い拡径する
ノズル開口部５１が設けられている。ダイヤフラム４０
と流路形成基板３２の間には、ノズル開口部５１と共通
インク室５２とを連通させるノズル連通口５３、圧力室
５４、インク供給口５５が設けられている。アクチュエ
ーターとして圧電振動子６０が収納空間２１に固定さ
れ、その自由端面は圧力室５４に臨んでおり、ステンレ
ス鋼板４１を介してダイヤフラム４０に固定されてい
る。圧電振動子６０は、圧電体６１と内部電極６２とが
交互に積層され、矢印で示すように、縦方向に伸縮し、
ダイヤフラム４０を押したり引いたりすることで圧力室
５４を加圧したり減圧することができるようになってい
る。そして、圧電振動子６０が伸長したときに、圧力室
５４の中のインクが加圧され、その圧力でノズル開口部
５１よりインクが液滴として吐出される。なお、ノズル
プレート３１のノズル開口部５１は、目詰まりが起き難
くなるように撥水処理がされている。

【００４５】インクジェットヘッド１０は、このような
ノズルが等ピッチで列状に配置されており、それぞれの
ノズルの液滴の吐出が間欠的に制御される。

【００４６】このようなインクジェット方式では、ノズ
ル開口部５１で、インクが増粘したり、乾燥すると、ノ
ズル開口部５１が目詰まりし、安定吐出ができなくな
る。

【００４７】吐出されるインクとしてハードコーティン
グ用組成物を用いる場合、このような安定吐出性に加え
て、被塗布物の表面に着弾した微小液滴が集合して均一
な塗膜を形成する均一塗布性が必要である。吐出された
微小液滴が被塗布物の光学物品の表面で均一な塗膜を形
成できないと、光学性能に悪影響があるため、ハードコ
ート被膜として好ましくない。

【００４８】そのため、インクジェットヘッド用のハー
ドコーティング用組成物は、微小ノズルで目詰まりを生
じにくい吐出性と被塗布物表面で均一な塗膜を形成でき
る塗布性を両立させる必要がある。

【００４９】インクジェットヘッド用のハードコーティ
ング用組成物は、スピンコート法やディッピング法に用
いられているハードコーティング用組成物と同様に、ハ
ードコート被膜を形成するために、重合性有機化合物、
無機微粒子並びに溶媒として水及び有機溶剤を含有す
る。

【００５０】まず、本発明者は、ハードコーティング用
組成物の固形分と水分に着目し、図１に示したインクジ
ェットヘッドを用いた吐出性とチオウレタン製のプラス
チック眼鏡レンズに対する塗布性とを固形分と水分量を
変えて検討した。表１に水分量を一定にして固形分を変
えた場合の吐出性と塗布性の結果を示す。また、表２に
固形分を一定にして水分量を変えた場合の吐出性と塗布
性の結果を示す。表中、ハジキは、吐出された液滴が表
面ではじかれて膜を形成しない場合を示す。

【００５１】

【表１】

【００５２】

【表２】

【００５３】表１より、固形分を多くすると、ノズルで
目詰まりしやすくなり、吐出性が低下する。表２より、
水分量を多くすると、乾燥し難くなるため吐出性は良好
になる一方、塗布性が悪くなり、均一な塗膜を形成でき
にくくなる傾向が認められる。また、水分量を低くして
もそれほど吐出性に影響を与えないことが分かった。

【００５４】実験結果より、吐出性とチオウレタン製の
眼鏡レンズに対する塗布性を両立させるため、インクジ
ェット用のハードコーティング用組成物では、固形分は
１〜１９重量％、特に５〜１５重量％の範囲が好ましい
ことが分かった。なお、固形分とは、ハードコート被膜
を構成する成分であり、具体的には重合性有機化合物、
無機微粒子、界面活性剤等の溶媒を除いた成分である。
また、重合性有機化合物は、例えばアルコキシ基等の加
水分解性基を有する場合、加水分解により配合量よりも
実際の固形分となる量が少なくなる場合がある。

【００５５】表２の結果より、塗布性に対する水分の好
ましい範囲は０．５〜３０重量％、特に好ましい範囲は
５〜２６重量％、最も好ましい範囲は１８〜２４重量％
である。但し、塗布性に関しては、被塗布物の表面の影
響が大きく、被塗布物の表面の濡れ性が良好であれば、
水分量の上限が９０重量％までは塗布性を確保できると
考えられる。

【００５６】上記結果から、インクジェットヘッド用の
ハードコーティング用組成物では、一般的には固形分は
１〜１９重量％、水分量は０．５〜９０重量％の範囲と
することが好ましいことが分かった。

【００５７】しかしながら、その後の実験により、有機
溶剤の種類を選定することによって、水分量を多くして
安定吐出性を確保できると共に、水分量を多くしても塗
布性を良好にできることを見い出した。

【００５８】即ち、水分量は組成物全体の３０重量％以
上とすることが望ましく、水分の配合量を多くすること
によって、インクジェット方式のノズル開口部５１での
乾燥や増粘を抑制し、かつ撥水処理されているノズル開
口部５１で撥水されることにより、ノズル開口部５１で
の目詰まりを防止し、安定吐出が可能となる。より好ま
しい水分量の範囲は全組成物に対して３８〜８４重量
％、最も好ましい水分量の範囲は５０〜７０重量％であ
る。水分量が多すぎると、有機溶剤の配合量が少なくな
り、塗布性が悪くなる場合がある。

【００５９】なお、従来のディッピング法やスピンコー
ト法で用いられているハードコーティング用組成物は、
固形分が約２０〜２５重量％程度である。また、溶媒と
しては、乾燥を速くするために有機溶剤が主であり、水
分は重合性有機化合物の加水分解を行えるために十分な
２０重量％程度である。このようなディッピング法やス
ピンコート法で用いられているハードコーティング用組
成物をインクジェット方式で塗布しようとすると、固形
分が多い上に水分量が少ないため、ノズル開口部での目
詰まりが激しく、安定吐出は望めない。

【００６０】本発明のハードコーティング用組成物で
は、水分量を組成物全体の３０重量％以上と水分リッチ
とすることが望ましい。従来このように水分量を多くし
たハードコーティング用組成物では、均一塗布性が望め
なかったが、本発明のハードコート被膜の形成方法にお
いては、被塗布物に対する接触角に着目して解決してい
る。

【００６１】即ち、水分量を組成物全体の３０重量％以
上配合し、かつ、被塗布物表面に対する接触角θの半値
θ／２が、１５°以下となるようにハードコーティング
用組成物を調製する。あるいはこのような接触角となる
ように被塗布物表面の濡れ性を改良する。このようなハ
ードコーティング用組成物とするには、具体的には、水
９に対して１の重量比で薄めた水溶液の被塗布物表面に
対する接触角θの半値θ／２が１５°以下の有機溶剤を
用いる。なお、本明細書における接触角の測定では、有
機溶剤の接触角を測定する場合は水９に対して１の重量
比で薄めた水溶液の接触角を測定し、ハードコーティン
グ用組成物の接触角を測定する場合はハードコーティン
グ用組成物そのものの接触角を測定する。有機溶剤の接
触角の測定方法において水の割合を多くしているのは、
接触角が小さすぎると測定が困難になるので、水分量を
多くして接触角を大きくし、接触角の測定を容易にする
ためである。また、接触角を測定する固体試料は、実際
にハードコーティング用組成物を塗布する表面を有する
平板である。

【００６２】接触角の測定方法を図２に示す。図示しな
い注射器状の液滴調整器に測定する水溶液試料を入れ
る。（ａ）に示すように、上下左右に位置を変更可能な
図示しない試料台に表面を水平に調整した固体試料を載
置し、光学鏡でこの固体試料表面を観察する。光学鏡に
は回転可能な回転クロスが組み込まれている。固体試料
の直上に配置された液滴調整器の針先に液滴を作る。

【００６３】次に、（ｂ）に示すように、固体試料の表
面を上昇させ、液滴を固体試料表面に触れさせる。その
後、（ｃ）に示すように、元の位置まで固体試料を下降
させ、針先より液滴を固定試料表面に移行させ、更に、
液滴を回転クロスの中心に合わせる。

【００６４】そして、（ｄ）に示すように、回転クロス
を回転させて液滴と固体試料表面の接線を作り、その角
度θを読み取る。このθが接触角である。

【００６５】この読み取り方法では個人誤差があるの
で、液滴が円の一部であるという仮定に基づき、（ｅ）
〜（ｇ）に示す接触角の読み取り方法が行われる。

【００６６】まず、（ｅ）に示すように、回転クロスを
４５゜に合わせ、クロスが液滴の両側と左右対称に接す
るように試料台を調整する。次に、（ｆ）に示すよう
に、試料台を上昇させ、クロスの中心を液滴の頂点に合
わせる。そして、（ｇ）に示すように、液滴の頂点と固
体試料と液滴の接点を結び、その延長上の角度を測定す
る。その角度が接触角θの半値θ／２となる。接触角θ
よりもその半値θ／２の方が一般的に用いられる。

【００６７】表３に、水に溶解性の有機溶剤の種類とそ
の分子量、沸点及び水９に対して１の重量比で薄めた水
溶液の接触角θの半値θ／２を示す。接触角測定装置
は、協和界面科学株式会社製の接触角計ＯＡ−Ｄ型を用
いた。固体試料は、アセトンで洗浄した厚さ３ｍｍ、外
径７０ｍｍのチオウレタン系のプラスチックレンズ素材
からなる平面板を用いた。

【００６８】

【表３】

【００６９】図３に、表３に示した有機溶剤のそれぞれ
の接触角θの半値θ／２をグラフとして示した。

【００７０】水分を５０重量％と６０重量％をそれぞれ
含み、固形分が１０重量％、残りを上述した有機溶剤を
含むハードコーティング用組成物を調製し、実際にイン
クジェット方式のヘッドから吐出させた結果では、ブチ
ルセロソルブが最も良好な塗布性を示し、均一に塗膜を
形成することができた。次に、イソプロピルセロソル
ブ、その次にエチルセロソルブの塗布性が良好であり、
それ以外の有機溶剤はそれほど塗布性が良くないことが
認められた。なお、セロソルブは、エチレングリコール
モノアルキルエーテルの通称である。従って、実用的に
は、エチルセロソルブの水９に対して１の重量比で薄め
た水溶液の接触角（θ／２）が１５°であるから、前述
した測定方法で測定した接触角θの半値θ／２が１５°
以下、好ましくは１０°以下、最も好ましくはブチルセ
ロソルブの５．３°以下である有機溶剤を用いることに
よって、水分量を多くしても均一塗布性を確保できるこ
とが確認できた。実際のハードコーティング用組成物に
おいても、被塗布物のハードコーティング用組成物を塗
布する実際の表面に対するハードコーティング用組成物
そのものの接触角θの半値θ／２が１５°以下、好まし
くは１０°以下、最も好ましくは６°以下に調製するこ
とにより、良好な塗布性を示すことが認められた。

【００７１】表３より、接触角に対して分子量と沸点と
が相関性があり、分子量に関しては９０以上、特に１０
０以上、最適には１１５以上が好ましく、沸点に関して
は、１３５℃以上、特に１５０℃以上、最適には１７０
℃以上が好ましい。

【００７２】以上の実験結果より、ハードコーティング
用組成物においては、被塗布物のハードコーティング用
組成物を塗布する表面に対する接触角θの半値θ／２を
１５°以下とすることにより、塗布性を良好にすること
ができる。このような塗布性を有するハードコーティン
グ用組成物とするには、被塗布物のハードコーティング
用組成物を塗布する表面に対する水９に対して１の重量
比で薄めた水溶液の接触角θの半値θ／２が１５°以下
の接触角低下溶剤を配合することが有効である。具体的
には、沸点が１３５℃以上、特に１５０℃以上、最適に
は１７０℃以上で水と相溶性のある高沸点有機溶剤であ
る。なお、相溶性とは、同時に配合する水と均一な溶液
を形成できることを意味する。

【００７３】高沸点有機溶剤としては、上述したエチル
セロソルブ、イソプロピルセロソルブ、ブチルセロソル
ブ等のセロソルブ類以外の溶剤も使用可能である。高沸
点有機溶剤の配合量は、組成物全体の１０〜４５重量
％、特に１５〜４０重量％の範囲とすることが好まし
い。

【００７４】このように、イソプロピルセロソルブ、ブ
チルセロソルブ等の高沸点有機溶剤を用いることによっ
て、塗布性が良好になる理由としては、被塗布物に対す
る濡れ性が良好なことに加えて、インクジェットヘッド
から吐出された微小液滴が、被塗布物の表面に着弾する
までの間の空気中で、微小液滴の表面からの溶媒の蒸発
が抑制されることが、良好な塗布性の原因であると考え
られる。

【００７５】本発明のハードコーティング用組成物にお
ける有機溶剤としては、高沸点有機溶剤の１種を単独で
又は２種以上を混合して高沸点の有機溶剤のみを用いる
ことができるが、ハードコーティング用組成物の接触角
θの半値θ／２を１５°以下となるようにすることがで
きれば、低沸点の有機溶剤を配合することができる。

【００７６】低沸点溶剤としては、メタノール、エタノ
ール、ＩＰＡ、ブタノール等のアルコール類、ＭＥＫ、
２−ペンタノン、ＭＩＢＫ、２−ヘプタノン等のケトン
類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸イソ
プロピル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、酢酸ｓｅｃブ
チル、酢酸イソペンチル、プロピオン酸メチル、プロピ
オン酸ブチル、３−メトキシブチルアセテート等のエス
テル類、メチルセロソルブ、１，４−ジオキサン等の低
沸点溶剤の１種を単独で又は２種以上を高沸点有機溶剤
に適宜混合して用いることができる。これらの低沸点有
機溶剤は、後述する無機微粒子を分散する分散媒として
ハードコーティング用組成物に配合することが好まし
い。また、重合性有機化合物中の加水分解性基の加水分
解によってもハードコーティング用組成物に配合される
場合がある。

【００７７】また、有機溶剤として、沸点が２００℃以
上の高沸点の水溶性有機溶剤を目詰まり防止の液状湿潤
剤として配合することができる。水溶性有機溶剤として
は、例えば、エチレングリコール、トリエチレングリコ
ール、グリセリン等の炭素数２〜１０の２価〜５価アル
コール類、ホルムアミド類、イミダゾリジノン類、ピロ
リドン、アミノ類等の含窒素炭化水素溶媒、あるいは含
硫黄炭化水素溶媒の１種を単独で又は２種以上を混合し
て添加することができる。このような高沸点の水溶性有
機溶剤は、接触角低下溶剤として配合することも可能で
ある。

【００７８】以上の結果をまとめると、インクジェット
用のハードコーティング用組成物においては、安定吐出
性と均一塗布性を両立させるため、固形分の配合量は、
上述した通り、組成物全体の１〜１９重量％、特に５〜
１５重量％の範囲が好ましい。固形分を多くすると、ノ
ズルで目詰まりしやすくなり、吐出性が低下する。水分
の配合量は、組成物全体の０．５〜９０重量％、特に３
８〜８４重量％、最も好ましくは５０〜７０重量％の範
囲である。有機溶剤の配合量は、固形分と水分以外の成
分であり、組成物全体の１０〜９８．５重量％、特に１
５〜５５重量％、最適には２０〜５０重量％の範囲が好
ましい。有機溶剤の配合量が少なすぎると、塗布性が悪
くなる場合があり、一方、配合量が多すぎると、水分量
が少なくなって吐出性が悪くなる場合がある。また、有
機溶剤を構成する接触角低下溶剤又は高沸点有機溶剤の
配合量は、組成物全体の１０〜４５重量％、特に１５〜
４０重量％の範囲とすることが好ましい。接触角低下溶
剤又は高沸点有機溶剤を配合することにより、水分リッ
チとしても良好な塗布性が得られる。

【００７９】このようなハードコーティング用組成物
は、従来のディッピング法やスピンコート法に用いられ
ているハードコーティング用組成物と比較して固形分が
少ないが、インクジェットによる塗布は、ディッピング
法やスピンコート法よりも厚く塗布することができるた
め、ハードコート被膜として必要な膜厚は確保すること
ができる。

【００８０】上記接触角θは固体の液体による濡れを評
価する尺度である。そのため、被塗布物の表面の性質に
よっても接触角は変化する。被塗布物表面に対して表面
改質処理を施すことにより、接触角θを低下させること
ができる。

【００８１】本発明のハードコーティング用組成物を用
いれば、濡れ性が良いため、通常の被塗布物表面にイン
クジェット方式で均一な塗膜を形成することが可能であ
るが、被塗布物と被膜の密着性及び更に濡れ性を向上さ
せる目的で、被塗布物表面を予めアルカリ処理、酸処
理、界面活性剤処理、無機あるいは有機物の微粒子によ
る研磨処理、酸化剤処理、プライマー処理、紫外線照射
処理、アルゴン又は酸素雰囲気下で高周波放電によるプ
ラズマ処理、アルゴン、酸素又は窒素などのイオンビー
ム処理などによって、表面改質処理を行うことが好まし
い。また、超純水による洗浄を行うことが好ましい。

【００８２】上述した表面改質処理の中でも、紫外線照
射処理が透明な光学物品の表面に対して良好な濡れ性を
付与することができる。紫外線照射処理としては、低圧
水銀ランプを用いて、主として波長が１８５ｎｍ及び２
５４ｎｍの紫外線を１〜３０００ｍＪ／ｃｍ²の光量で
照射する方法や、エキシマランプを用いて、主として波
長が１７２ｎｍの紫外線を１〜３０００ｍＪ／ｃｍ²の
光量で照射する方法を例示することができる。

【００８３】このような紫外線は、活性酸素やオゾンを
生成し、被塗布物表面の有機物を分解して清浄化するこ
とが可能であり、また、被塗布物表面に直接作用して被
塗布物表面にヒドロキシル基、カルボキシル基、カルボ
ニル基等の親水性基を生成し、濡れ性を向上させること
ができる。

【００８４】前述したハードコーティング用組成物の溶
媒を構成する有機溶剤の種類や組成だけでなく、被塗布
物に表面改質処理を施すことによって、接触角θの半値
θ／２を低下させることが可能である。例えば、実施例
１と実施例２に示すように、アセトンで洗浄したチオウ
レタン系の平板に対するハードコーティング用組成物の
接触角θの半値θ／２が１１．５°である場合（実施例
１）、紫外線照射を行ったチオウレタン系の平板では、
５．９°に下げることができる（実施例２）。従って、
ハードコーティング用組成物の被塗布物表面に対する接
触角θの半値θ／２を１５°以下にするためには、被塗
布物表面に対する表面改質処理及びハードコーティング
用組成物の有機溶剤の種類と組成の選択のいずれか一方
又は両方を採用することによって達成することができ
る。

【００８５】なお、本発明のハードコート被膜の形成方
法における塗布方法としては、このようなインクジェッ
ト方式のみならず、例えばスプレー方式による塗布方法
等、液滴として被塗布物に噴射される塗布方法も含まれ
る。

【００８６】スプレー方式は、ハードコーティング用組
成物を被塗布物にノズルより液滴として噴霧し、被塗布
物表面に均一なハードコーティング用組成物の塗膜を形
成するものである。スプレー方式では、ノズルでの目詰
まりは考慮する必要はないが、被塗布物表面で液滴が集
合して均一塗膜を形成する点では、インクジェット方式
と同じである。そのため、ハードコーティング用組成物
及び被塗布物表面の性質としては、インクジェット方式
で用いられると同様の濡れ性が要求される。

【００８７】以下、本発明のハードコーティング用組成
物の有機溶剤以外の組成成分について説明する。本発明
のコーティング用組成物における固形分としては、ハー
ドコート被膜として十分な性能を確保するため、重合性
有機化合物及び無機微粒子を必須成分として含有する。

【００８８】重合性有機化合物はハードコート被膜にお
ける、いわゆるバインダーとして機能するものである。
重合性有機化合物としては、例えば、一分子中にビニル
基、アリル基、アクリル基、メタクリル基、エポキシ
基、メルカプト基、シアノ基、イソシアノ基、アミノ基
等の重合可能な重合性基とアルコキシ基等の加水分解性
基とを含む有機けい素化合物を用いることができる。重
合性有機化合物としてかかる有機ケイ素化合物を用いる
ことによってシリコン系ハードコート被膜を形成するこ
とができる。

【００８９】一分子中に重合性基と加水分解性基とを含
む有機けい素化合物としては、ビニルトリアルコキシシ
ラン、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリ（β−メト
キシ−エトキシ）シラン、アリルトリアルコキシシラ
ン、アクリルオキシプロピルトリアルコキシシラン、メ
タクリルオキシプロピルトリアルコキシシラン、メタク
リルオキシプロピルジアルコキシメチルシラン、メルカ
プトプロピルトリアルコキシシラン、γ−アミノプロピ
ルトリアルコキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）−γ
−アミノプロピルメチルジアルコキシシラン等を例示す
ることができる。

【００９０】また、一分子中にエポキシ基と加水分解性
基とを含む有機けい素化合物としては、モノエポキシ基
含有トリアルコキシシランが好ましい。モノエポキシ基
含有トリアルコキシシランとしては、グリシドキシメチ
ルトリメトキシシラン、グリシドキシメチルトリエトキ
シシラン、グリシドキシメチルトリプロポキシシラン、
グリシドキシメチルトリブトキシシラン、α−グリシド
キシエチルトリメトキシシラン、α−グリシドキシエチ
ルトリエトキシシラン、α−グリシドキシエチルトリプ
ロポキシシラン、α−グリシドキシエチルトリブトキシ
シラン、β−グリシドキシエチルトリメトキシシラン、
β−グリシドキシエチルトリエトキシシラン、β−グリ
シドキシエチルトリプロポキシシラン、β−グリシドキ
シエチルトリブトキシシラン、α−グリシドキシプロピ
ルトリメトキシシラン、α−グリシドキシプロピルトリ
エトキシシラン、α−グリシドキシプロピルトリプロポ
キシシラン、α−グリシドキシプロピルトリブトキシシ
ラン、β−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、
β−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、β−グ
リシドキシプロピルトリプロポキシシラン、β−グリシ
ドキシプロピルトリブトキシシラン、γ−グリシドキシ
プロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピ
ルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリ
プロポキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリブト
キシシラン、α−グリシドキシブチルトリメトキシシラ
ン、α−グリシドキシブチルトリエトキシシラン、α−
グリシドキシブチルトリプロポキシシラン、α−グリシ
ドキシブチルトリブトキシシラン、β−グリシドキシブ
チルトリメトキシシラン、β−グリシドキシブチルトリ
エトキシシラン、β−グリシドキシブチルトリプロポキ
シシラン、β−グリシドキシブチルトリブトキシシラ
ン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラ
ン、γ−グリシドキシブチルトリメトキシシラン、γ−
グリシドキシブチルトリエトキシシラン、γ−グリシド
キシブチルトリプロポキシシラン、γ−グリシドキシブ
チルトリブトキシシラン、δ−グリシドキシブチルトリ
メトキシシラン、δ−グリシドキシブチルトリエトキシ
シラン、δ−グリシドキシブチルトリプロポキシシラ
ン、δ−グリシドキシブチルトリブトキシシラン、β−
メチルグリシドキシメチルトリメトキシシラン、β−メ
チルグリシドキシメチルトリエトキシシラン、β−メチ
ルグリシドキシメチルトリプロポキシシラン、β−メチ
ルグリシドキシメチルトリブトキシシラン、β−メチル
−α−グリシドキシエチルトリメトキシシラン、β−メ
チル−α−グリシドキシエチルトリエトキシシラン、β
−メチル−α−グリシドキシエチルトリプロポキシシラ
ン、β−メチル−α−グリシドキシエチルトリブトキシ
シラン、β−メチル−β−グリシドキシエチルトリメト
キシシラン、β−メチル−β−グリシドキシエチルトリ
エトキシシラン、β−メチル−β−グリシドキシエチル
トリプロポキシシラン、β−メチル−β−グリシドキシ
エチルトリブトキシシラン、β−メチル−α−グリシド
キシプロピルトリメトキシシラン、β−メチル−α−グ
リシドキシプロピルトリエトキシシラン、β−メチル−
α−グリシドキシプロピルトリプロポキシシラン、β−
メチル−α−グリシドキシプロピルトリブトキシシラ
ン、β−メチル−β−グリシドキシプロピルトリメトキ
シシラン、β−メチル−β−グリシドキシプロピルトリ
エトキシシラン、β−メチル−β−グリシドキシプロピ
ルトリプロポキシシラン、β−メチル−β−グリシドキ
シプロピルトリブトキシシラン、β−メチル−γ−グリ
シドキシプロピルトリメトキシシラン、β−メチル−γ
−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、β−メチ
ル−γ−グリシドキシプロピルトリプロポキシシラン、
β−メチル−γ−グリシドキシプロピルトリブトキシシ
ラン、β−メチル−α−グリシドキシブチルトリメトキ
シシラン、β−メチル−α−グリシドキシブチルトリエ
トキシシラン、β−メチル−α−グリシドキシブチルト
リプロポキシシラン、β−メチル−α−グリシドキシブ
チルトリブトキシシラン、β−メチル−β−グリシドキ
シブチルトリメトキシシラン、β−メチル−β−グリシ
ドキシブチルトリエトキシシラン、β−メチル−β−グ
リシドキシブチルトリプロポキシシラン、β−メチル−
β−グリシドキシブチルトリブトキシシラン、β−メチ
ル−γ−グリシドキシブチルトリメトキシシラン、β−
メチル−γ−グリシドキシブチルトリエトキシシラン、
β−メチル−γ−グリシドキシブチルトリプロポキシシ
ラン、β−メチル−γ−グリシドキシブチルトリブトキ
シシラン、β−メチル−δ−グリシドキシブチルトリメ
トキシシラン、β−メチル−δ−グリシドキシブチルト
リエトキシシラン、β−メチル−δ−グリシドキシブチ
ルトリプロポキシシラン、β−メチル−δ−グリシドキ
シブチルトリブトキシシラン、γ−メタクリロキシプロ
ピルトリメトキシシラン等の脂肪族エポキシ化合物、あ
るいは、（３，４−エポキシシクロヘキシル）メチルト
リメトキシシラン、（３，４−エポキシシクロヘキシ
ル）メチルトリエトキシシラン、（３，４−エポキシシ
クロヘキシル）メチルトリプロポキシシラン、（３，４
−エポキシシクロヘキシル）メチルトリブトキシシラ
ン、（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメ
トキシシラン、（３，４−エポキシシクロヘキシル）エ
チルトリエトキシシラン、（３，４−エポキシシクロヘ
キシル）エチルトリプロポキシシラン、（３，４−エポ
キシシクロヘキシル）エチルトリブトキシシラン、
（３，４−エポキシシクロヘキシル）プロピルトリメト
キシシラン、（３，４−エポキシシクロヘキシル）プロ
ピルトリエトキシシラン、（３，４−エポキシシクロヘ
キシル）プロピルトリプロポキシシラン、（３，４−エ
ポキシシクロヘキシル）プロピルトリブトキシシラン、
（３，４−エポキシシクロヘキシル）ブチルトリメトキ
シシラン、（３，４−エポキシシクロヘキシル）ブチル
トリエトキシシラン、（３，４−エポキシシクロヘキシ
ル）ブチルトリプロポキシシラン、（３，４−エポキシ
シクロヘキシル）ブチルトリブトキシシラン等の脂環式
エポキシ化合物を例示することができる。

【００９１】重合性有機化合物の配合量は、ハードコー
ティング用組成物の固形分の１０〜９０重量％、特に２
０〜８０重量％、最適には３０〜７０重量％の範囲が好
ましい。配合量が少なすぎるとプラスチック被塗布物や
後に成膜する反射防止膜との密着性が悪くなる場合があ
り、一方、配合量が多すぎると硬化被膜にクラックが生
じる場合がある。

【００９２】無機微粒子は、ハードコート被膜のいわゆ
るフィラーとして機能するもので、一般に粒径が１〜１
００ｍμｍ程度のものが用いられる。具体的には、Ｓ
ｉ，Ａ１，Ｓｎ，Ｓｂ，Ｃｅ，Ｌａ，Ｆｅ，Ｚｎ，Ｗ，
Ｚｒ，Ｉｎ，Ｔｉから選ばれる１種以上の金属酸化物か
らなる微粒子及び／又はＳｉ，Ａ１，Ｓｎ，Ｓｂ，Ｔ
ａ，Ｃｅ，Ｌａ，Ｆｅ，Ｚｎ，Ｗ，Ｚｒ，Ｉｎ，Ｔｉか
ら選ばれる２種以上の金属酸化物から構成される複合微
粒子を例示することができる。

【００９３】無機微粒子の具体例としては、ＳｉＯ₂，
ＳｉＯ，Ａｌ₂Ｏ₃，Ｆｅ₂Ｏ₃，ＣｅＯ₂，ＳｎＯ₂，Ｓｂ
₂Ｏ₅，Ｔａ₂Ｏ₅，ＣｅＯ₂，ＷＯ₃，ＺｒＯ₂，ＴｉＯ，
Ｔｉ₂Ｏ₃，Ｔｉ₂Ｏ₅，ＴｉＯ₂等の微粒子が、分散媒た
とえば水、アルコール系もしくはセロソルブ類その他の
有機溶剤にコロイド状に分散したものである。または、
Ｓｉ，Ａ１，Ｓｎ，Ｓｂ，Ｔａ，Ｃｅ，Ｌａ，Ｆｅ，Ｚ
ｎ，Ｗ，Ｚｒ，Ｉｎ，Ｔｉの無機酸化物の２種以上によ
って構成される複合微粒子が水、アルコール系もしくは
セロソルブ類その他の有機溶剤にコロイド状に分散した
ものである。

【００９４】また、これらの無機微粒子のハードコート
液中での分散安定性を高めるために、これらの微粒子表
面を有機珪素化合物又はアミン系化合物で処理したもの
を使用することも可能である。この表面処理に用いられ
る有機珪素化合物としては、単官能性シラン、三官能性
シラン、四官能性シラン等を例示できる。処理に際して
は、加水分解基が微粒子の水酸基と反応した状態が好ま
しいが、一部残存した状態でも安定性にはなんら問題は
ない。アミン化合物としては、アンモニウム、エチルア
ミン、トリエチルアミン、イソプロピルアミン、ｎ−プ
ロピルアミン等のアルキルアミン、ベンジルアミン等の
アラルキルアミン、ピペリジン等の脂環式アミン、モノ
エタノールアミン、トリエタノールアミン等のアルカノ
ールアミン等を例示できる。これらの有機珪素化合物と
アミン化合物の添加量は無機微粒子の重量に対して１〜
１５重量％程度の範囲が好ましい。

【００９５】ハードコーティング用組成物の固形分中に
おける無機微粒子の配合量は、２０〜８０重量％、特に
３０〜７０重量％程度が好ましい。配合量を少なくする
と、組成物の粘度が低くなるが、ハードコート被膜を形
成するために十分な厚さの被膜の膜厚を確保できなくな
る場合があり、一方、配合量が多すぎると、被膜にクラ
ックが発生する場合がある。

【００９６】本発明のハードコーティング用組成物の硬
化速度を早くする目的でジシランを配合することも可能
である。

【００９７】このジシランとしては、下記一般式（１）
で示される化合物を例示することができる。

【００９８】

【化１】

【００９９】（式中、Ｒ¹、Ｒ²は炭素数１〜６の炭化水
素基であり、Ｘ¹、Ｘ²は加水分解性基であり、Ｙはカー
ボネート基又はエポキシ基を含有する有機基であり、ｍ
及びｋは０又は１である。） Ｒ¹、Ｒ²の炭素数１〜６の炭化水素基としては、メチル
基、エチル基、ブチル基、ビニル基、フェニル基などが
挙げられる。Ｘ¹、Ｘ²の加水分解性基としては、メトキ
シ基、エトキシ基、メトキシエトキシ基等のアルコキシ
基、クロロ基、ブロモ基などのハロゲン基、アシルオキ
シ基等が挙げられる。

【０１００】また、Ｙのカーボネート基又はエポキシ基
を含有する有機基としては、下記のものを例示すること
ができる。

【０１０１】

【化２】

【０１０２】

【化３】

【０１０３】

【化４】

【０１０４】

【化５】

【０１０５】

【化６】

【０１０６】

【化７】

【０１０７】

【化８】

【０１０８】

【化９】

【０１０９】

【化１０】

【０１１０】

【化１１】

【０１１１】これらのジシラン化合物は、従来公知の方
法で合成することができる。例えば、ジアリルカーボネ
ートとトリクロロシラン等を付加反応させ、その後アル
コキシ化させることにより得ることができる。あるい
は、両末端に付加可能な置換基を持ち、更にその内部に
エポキシ化可能な官能基を含む化合物にトリクロロシラ
ンなどを付加反応させ、その後アルコキシ化させること
により得ることができる。

【０１１２】ジシランの配合により、硬化速度が向上し
て硬化時間が短くなることは、塗膜形成工程における塗
布表面へのゴミや不純物の付着の可能性を少なくして歩
留まりを向上させることができる。更に、染色性を向上
させる効果や、次に述べる多官能性エポキシ化合物の配
合量を少なくする効果、あるいは塗工する対象物の表面
に存在する傷などの不良個所の存在を目立たなくする上
でも優れた効果を有する。

【０１１３】このジシランの配合量は、固形分の３〜４
０重量％、特に５〜２０重量％の範囲が好ましい。配合
量が少なすぎると反応促進効果が現れない場合があり、
一方、配合量が多すぎると塗膜の耐水性が悪くなった
り、塗液のポットライフが短くなる場合がある。

【０１１４】また、本発明のハードコーティング用組成
物では、染色成分としての役割や耐水性、耐温水性を向
上させるために、多官能性エポキシ化合物を配合するこ
とが好ましい。この多官能性エポキシ化合物は、塗料、
接着剤、注型用などに広く用いられている。例えば、過
酸化法で合成されるポリオレフィン系エポキシ樹脂、シ
クロペンタジエンオキシドやシクロヘキセンオキシド、
更にヘキサヒドロフタル酸とエピクロルヒドリンから得
られるポリグリシジルエステル等の脂環式エポキシ樹
脂、ビスフェノールＡやカテコール、レゾシノール等の
多価フェノール、あるいは（ポリ）エチレングリコー
ル、（ポリ）プロピレングリコール、ネオペンチルグリ
コール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタ
エリスリトール、ジグリセロール、ソルビトール等の多
価アルコールとエピクロルヒドリンから得られるポリグ
リシジルエーテル、エポキシ化植物油、ノボラック型フ
ェノール樹脂とエピクロルヒドリンから得られるエポキ
シノボラック、フェノールフタレインとエピクロルヒド
リンから得られるエポキシ樹脂、グリシジルメタクリレ
ートとメチルメタクリレートアクリル系モノマーあるい
はスチレンなどの共重合体、更には上記エポキシ化合物
とモノカルボン酸含有（メタ）アクリル酸とのグリシジ
ル基開環反応により得られるエポキシアクリレートなど
が挙げられる。

【０１１５】更に多官能性エポキシ化合物として、１，
６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、エチレン
グリコールジグリシジルエーテル、ジエチレングリコー
ルジグリシジルエーテル、トリエチレングリコールジグ
リシジルエーテル、テトラエチレングリコールジグリシ
ジルエーテル、ノナエチレングリコールジグリシジルエ
ーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル、
ジプロピレングリコールジグリシジルエーテル、トリプ
ロピレングリコールジグリシジルエーテル、テトラプロ
ピレングリコールジグリシジルエーテル、ノナプロピレ
ングリコールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリ
コールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコール
ヒドロキシヒバリン酸エステルのジグリシジルエーテ
ル、トリメチロールプロパンジグリシジルエーテル、ト
リメチロールプロパントリグリシジルエーテル、グリセ
ロールジグリシジルエーテル、グリセロールトリグリシ
ジルエーテル、ジグリセロールテトラグリシジルエーテ
ル、ペンタエリスリトールジグリシジルエーテル、ペン
タエリスリトールトリグリシジルエーテル、ジペンタエ
リスリトールテトラグリシジルエーテル、ジペンタエリ
スリトールテトラグリシジルエーテル、ソルビトールテ
トラグリシジルエーテル、トリス（２−ヒドロキシエチ
ル）イソシアヌレートのジグリシジルエーテル、トリス
（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートのトリグリ
シジルエーテル等の脂肪族エポキシ化合物、イソホロン
ジオールグリシジルエーテル、ビス−２，２−ヒドロキ
シシクロヘキシルプロパンジグリシジルエーテル等の脂
環族エポキシ化合物、レゾルシンジグリシジルエーテ
ル、ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、ビスフェ
ノールＦジグリシジルエーテル、ビスフェノールＳジグ
リシジルエーテル、オルトフタル酸ジグリシジルエーテ
ル、フェノールノボラックポリグリシジルエーテル、ク
レゾールノボラックポリグリシジルエーテル等の芳香族
エポキシ化合物などを例示することができる。

【０１１６】この中でも、１，６−ヘキサンジオールジ
グリシジルエーテル、ジエチレングリコールジグリシジ
ルエーテル、トリメチロールプロパンジグリシジルエー
テル、グリセロールジグリシジルエーテル、グリセロー
ルトリグリシジルエーテル、トリス（２−ヒドロキシエ
チル）イソシアヌレートのトリグリシジルエーテルなど
の脂肪族エポキシ化合物が好ましい。

【０１１７】多官能性エポキシ化合物の配合量は、固形
分の５〜４０重量％、特に５〜２０重量％の範囲が好ま
しい。配合量が少なすぎると塗膜の耐水性が不十分とな
る場合があり、一方、配合量が多すぎると、反射防止膜
をハードコート被膜の上に形成した場合に、無機蒸着膜
との密着性が不十分となる場合がある。

【０１１８】また、一般式がＳｉ（ＯＲ）₄で表される
四官能性シラン化合物を添加することも有用である。具
体的には、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラ
ン、テトラプロポキシシラン、テトライソプロポキシシ
ラン、テトラブトキシシラン、テトラフェノキシシラ
ン、テトラアセトキシシラン、テトラアリロキシシラ
ン、テトラキス（２−メトキシエトキシ）シラン、テト
ラキス（２−エチルブトキシ）シラン、テトラキス（２
−エチルヘキシロキシ）シラン等を例示できる。これら
は単独で用いても、２種以上を混合して用いても良い。
また、これらは無溶媒下又はアルコールなどの有機溶剤
中で、酸の存在下で加水分解して使用する方が好まし
い。

【０１１９】また、本発明の組成物には硬化触媒を配合
することができる。硬化触媒としては、例えば次の
（１）〜（４）の群を挙げることができる。 （１）Ｆｅ（ＩＩＩ）、Ａｌ（ＩＩＩ）、Ｓｎ（ＩＶ）
又はＴｉ（ＩＶ）の金属元素を中心原子とするアセチル
アセトネート、（２）過塩素酸マグネシウム又は過塩素
酸アンモニウム、（３）脂肪酸の飽和又は不飽和カルボ
ン酸、芳香族カルボン酸、あるいはこれらの酸の無水
物、（４）ＬＩ（Ｉ）、Ｃｕ（ＩＩ）、Ｍｎ（ＩＩ）又
はＭｎ（ＩＩＩ）の金属原子を中心原子とするアセチル
アセトネートから選ばれる１種又は２種以上を併用して
用いることができる。特に、（１）〜（３）の群の硬化
触媒と（４）の群の硬化触媒との併用触媒が、ポットラ
イフが向上するため、好ましい。

【０１２０】硬化触媒の配合量は、ハードコーティング
用組成物の固形分の０．２〜１０重量％、特に０．５〜
３重量％の範囲とすることが好ましい。配合量が少なす
ぎると配合の効果が現れない場合があり、一方、配合量
を多くしてもそれ以上硬化速度が向上しないため不経済
になる場合がある。

【０１２１】本発明のハードコーティング用組成物で
は、上述した成分以外に、顔料、染料等の着色剤、紫外
線吸収剤、レベリング剤、界面活性剤、粘度調整剤、ｐ
Ｈ調整剤、フォトクロミック化合物、ヒンダードアミン
・ヒンダードフェノール系などの耐光耐熱安定剤、酸化
防止剤、耐電防止剤等の成分を含むことができる。これ
らの成分は、固形分を構成する。

【０１２２】本発明のハードコーティング用組成物をイ
ンクジェット方式によって被塗布物に塗布する方法とし
ては、図４（ａ）に示すように、インクジェットヘッド
１０にハードコート液を充填し、インクジェットヘッド
１０を平坦な表面の被塗布物１ａの表面と概ね等間隔を
保ちながら、被塗布物との相対位置を制御しつつ、被塗
布物の表面を走査させ、インクジェットヘッドのノズル
から吐出を制御することによって、被塗布物の必要な部
分にハードコート液を均一に塗布することができる。こ
の場合、インクジェットヘッドだけを動かしてもよく、
あるいはインクジェットヘッドをＸ軸方向に移動させ、
被塗布物をタイミングをとってＹ軸方向に移動させる方
法でも良い。

【０１２３】眼鏡レンズのような曲面を有する被塗布物
を塗装する場合は、図４（ｂ）に示すように、平板の被
塗布物１ａと同様に、インクジェットヘッド１０を水平
方向に動かして、被塗布物１ｂを載置する台とほぼ等間
隔を保つようにすることにより、ほぼ均一に塗布するこ
とができる。被塗布物１ｂの曲面とインクジェットヘッ
ド１０との距離は曲面の位置によって異なるが、実際上
はほとんど影響がない。また、被塗布物を支持するステ
ージに首振り運動させることで、インクジェットヘッド
と被塗布物の表面との間隔を概ね一定にするような塗装
方法を採用してもよい。

【０１２４】また、インクジェットヘッドでハードコー
ト液を必要量よりやや多く塗布し、余分のハードコート
液を被塗布物を高速回転させることにより除いて均一な
塗膜を形成する塗布方法も可能である。この場合、イン
クジェットヘッドからの吐出を間欠的ではなくほぼ連続
的にする塗装方法も可能である。

【０１２５】ハードコート被膜の膜厚としては、０．０
５〜３０μｍの範囲が好ましい。膜厚が薄すぎると基本
となる性能がでない場合があり、一方、厚すぎると表面
の平滑性が損なわれたり、光学的歪みが発生する場合が
ある。インクジェット方式による１回の塗布で十分な塗
膜の厚みが得られない場合は、複数回の重ね塗りを行う
ことができる。

【０１２６】本発明のハードコーティング用組成物を用
いてインクジェット方式等で被塗布物を塗装した後、４
０〜２００℃、好ましくは８０〜１３０℃の温度で、３
０分〜８時間乾燥させることにより、ハードコート被膜
を被塗布物表面に形成することができる。

【０１２７】以上説明した組成物は、熱硬化性であった
が、被塗布物が熱可塑性の樹脂である場合は、上述した
重合性有機化合物に代えて紫外線硬化型又は電子ビーム
硬化型の重合性有機化合物を用いることが好ましい。

【０１２８】例えば、紫外線の照射によりシラノール基
を生成するシリコーン化合物とシラノール基と縮合反応
するハロゲン原子やアミノ基等の反応基を有するオルガ
ノポリシロキサンとを主成分とする光硬化性シリコーン
組成物、三菱レイヨン（株）製のＵＫ−６０７４等のア
クリル系紫外線硬化型モノマー組成物を例示することが
できる。

【０１２９】また、本発明のハードコーティング用組成
物は、熱硬化、電子線硬化及び光硬化の２つ以上の硬化
方法を併用し、例えば熱硬化と光硬化を併用することも
可能である。

【０１３０】このようにして得られたハードコート被膜
に必要により反射防止膜を形成することができる。この
反射防止膜は、無機膜を真空蒸着法、イオンプレーティ
ング法、スパッタリング法などで成膜して形成できる。
真空蒸着法においては、蒸着中にイオンビームを同時に
照射するイオンビームアシスト法を用いても良い。ま
た、膜構成としては単層又は２層以上の多層とすること
ができる。

【０１３１】反射防止膜形成に用いられる無機材料とし
ては、ＳｉＯ₂、ＳｉＯ、ＺｒＯ₂、ＴｉＯ₂、ＴｉＯ、
Ｔｉ₂Ｏ₃、Ｔｉ₂Ｏ₅、Ａｌ₂Ｏ₃、Ｔａ₂Ｏ₅、ＣｅＯ₂、
ＭｇＯ、Ｙ₂Ｏ₃、ＳｎＯ₂、ＭｇＦ₂、ＷＯ₃等が挙げら
れる。これらの無機材料は単独で又は２種以上の混合物
として用いることができる。

【０１３２】反射防止膜を形成する際には、密着性を高
めるために、ハードコート被膜の表面処理を行うことが
望ましい。この表面処理としては、酸処理、アルカリ処
理、紫外線照射処理、アルゴン又は酸素雰囲気下で高周
波放電によるプラズマ処理、アルゴン、酸素又は窒素な
どのイオンビーム処理などが例示できる。

【０１３３】

【実施例】上記表１、表２の実験例を示す。

【０１３４】＜実験例１＞重合性有機ケイ素化合物とし
て、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン９．
９６ｇ及びγ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシ
シラン４．６４ｇを混合し、５分間攪拌した。これに
０．１Ｎ塩酸を３．６５ｇ添加し、１時間攪拌して加水
分解を行った。次に、有機溶媒としてイソプロピルセロ
ソルブを１０８．０４ｇ添加し、５分間攪拌した。その
後、純水を５０ｇ添加し、１時間攪拌した。更に、シリ
コン系界面活性剤（日本ユニカー（株）製、商品名「Ｌ
−７００１」）の５％希釈液を１．５ｇ及びシリコン系
界面活性剤（日本ユニカー（株）製、商品名「Ｌ−７６
０４」）の５％希釈液を１ｇ添加し、１０分間攪拌し
た。次に、無機微粒子として、メタノール分散酸化ケイ
素−酸化ジルコニウム−酸化チタン複合微粒子ゾル（商
品名：オプトレイク１１２０−Ｕ２５Ａ８、触媒化成工
業株式会社製、固形分２５％）を７１．２１ｇ添加し、
１時間攪拌した。更に、室温で２０〜３６時間熟成させ
て、固形分１０重量％、水分２１重量％のハードコーテ
ィング用組成物を調製した。

【０１３５】このハードコーティング用組成物を図１に
示したピエゾ方式のインクジェットヘッドに充填し、吐
出させたところ、液滴は安定して吐出し、ノズルに目詰
まりは認められなかった。

【０１３６】また、アセトンで洗浄した厚さ３ｍｍ、外
径７０ｍｍのチオウレタン系のプラスチックレンズ素材
からなる平面板に、上記ハードコーティング用組成物
０．０９ｇを連続吐出させた後、１２０℃で９０分間硬
化した。このようにして得られたハードコート被膜には
塗りムラがなく、良好な外観であった。

【０１３７】＜実験例２＞実験例１の組成物の調製にお
けるイソプロピルセロソルブの添加量を１３３．０４
ｇ、純水の添加量を２５ｇとした以外は全く同様にし
て、固形分１０重量％、水分１１重量％のハードコーテ
ィング用組成物を調製した。

【０１３８】このハードコーティング用組成物を図１に
示したピエゾ方式のインクジェットヘッドに充填して吐
出させたところ、液滴は安定して吐出され、ノズルに目
詰まりは認められなかった。

【０１３９】また、アセトンで洗浄した厚さ３ｍｍ、外
径７０ｍｍのチオウレタン系のプラスチックレンズ素材
からなる平面板に、上記ハードコーティング用組成物
０．０９ｇを連続吐出させた後、１２０℃で９０分間硬
化した。このようにして得られたハードコート被膜には
塗りムラがなく、良好な外観であった。

【０１４０】＜実験例３＞実験例１におけるγ−グリシ
ドキシプロピルトリメトキシシランの添加量を４．９
ｇ、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン
の添加量を２．３２ｇ、０．１Ｎ塩酸の添加量を１．８
３ｇ、イソプロピルセロソルブの添加量を１５２．７６
ｇ、メタノール分散酸化ケイ素−酸化ジルコニウム−酸
化チタン複合微粒子ゾルの添加量を３５．６１ｇとした
以外は全く同様にして、固形分５重量％、水分２１重量
％のハードコーティング用組成物を調製した。

【０１４１】このハードコーティング用組成物を図１に
示したピエゾ方式のインクジェットヘッドに充填して吐
出させたところ、液滴は安定して吐出し、ノズルに目詰
まりは認められなかった。

【０１４２】また、アセトンで洗浄した厚さ３ｍｍ、外
径７０ｍｍのチオウレタン系のプラスチックレンズ素材
からなる平面板に、上記ハードコーティング用組成物
０．０９ｇを連続吐出させた後、１２０℃で９０分間硬
化した。このようにして得られたハードコート被膜には
塗りムラがなく、良好な外観であった。

【０１４３】＜実験例４＞シランカップリング剤とし
て、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン９．
９６ｇ及びγ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシ
シラン４．６４ｇを混合し、５分間攪拌した。これに
０．１Ｎ塩酸を３．６５ｇ添加し、１時間攪拌して加水
分解を行った。次に、イソプロピルセロソルブを８３．
０４ｇ添加し、５分間攪拌した。その後、純水を７５ｇ
添加し、１時間攪拌した。更に、シリコン系界面活性剤
（日本ユニカー（株）製、商品名「Ｌ−７００１」）の
５％希釈液を１．５ｇ及びシリコン系界面活性剤（日本
ユニカー（株）製、商品名「Ｌ−７６０４」）の５％希
釈液を１ｇ添加し、１０分間攪拌した。

【０１４４】次に、メタノール分散酸化ケイ素−酸化ジ
ルコニウム−酸化チタン複合微粒子ゾル（商品名：オプ
トレイク１１２０−Ｕ２５Ａ８、触媒化成工業株式会社
製、固形分２５％）を７１．２１ｇ添加し、１時間攪拌
した。更に、室温で２０〜３６時間熟成させて、固形分
１０重量％、水分３１重量％のハードコーティング用組
成物を調製した。

【０１４５】このハードコーティング用組成物を図１に
示したピエゾ方式のインクジェットヘッドに充填して吐
出させたところ、液滴は安定して吐出され、ノズルに目
詰まりは認められなかった。

【０１４６】また、アセトンで洗浄した厚さ３ｍｍ、外
径７０ｍｍのチオウレタン系のプラスチックレンズ素材
からなる平面板に、上記ハードコーティング用組成物
０．０９ｇを連続吐出させた後、１２０℃で９０分間硬
化した。このようにして得られたハードコート被膜には
ハジキによる若干のムラがあり、外観不良であると認め
られる。

【０１４７】この実験例では塗膜に外観不良が生じた
が、被塗布物の表面を改質して濡れ性を改良すれば、塗
膜の外観不良を改善できる可能性がある。

【０１４８】＜実験例５＞実験例１におけるγ−グリシ
ドキシプロピルトリメトキシシランの添加量を１９．９
１ｇ、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラ
ンの添加量を９．２８ｇ、０．１Ｎ塩酸の添加量を７．
２９ｇ、イソプロピルセロソルブの添加量を１８．６０
ｇ、メタノール分散酸化ケイ素−酸化ジルコニウム−酸
化チタン複合微粒子ゾルの添加量を１４２．４１ｇとし
た以外は全く同様にして、固形分２０重量％、水分２１
重量％のハードコーティング用組成物を調製した。

【０１４９】このハードコーティング用組成物を図１に
示したピエゾ方式のインクジェットヘッドに充填して吐
出させたところ、液滴は安定して吐出せず、ノズルに目
詰まりが発生したことが認められた。

【０１５０】次に、本発明の実施例と比較例を示す。

【０１５１】＜実施例１＞重合性有機ケイ素化合物とし
て、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン９．
９６ｇ及びγ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシ
シラン４．６４ｇを混合し、５分間攪拌した。これに
０．１Ｎ塩酸を３．６５ｇ添加し、１時間攪拌して加水
分解を行った。次に、有機溶剤としてブチルセロソルブ
を３６．６９ｇ添加し、５分間攪拌した。その後、純水
を１２１．３５ｇ添加し、１時間攪拌した。更に、シリ
コン系界面活性剤（日本ユニカー（株）社製、商品名
「Ｌ−７００１」のブチルセロソルブ５％希釈液を１．
５０ｇ及びシリコン系界面活性剤（日本ユニカー（株）
社製、商品名「Ｌ−７６０４」のブチルセロソルブ５％
希釈液を１．００ｇ添加し、１０分間攪拌した。次に、
無機微粒子として、メタノール分散酸化ケイ素一酸化ジ
ルコニウム−酸化チタン複合微粒子ゾル（商品名：オプ
トレイク１１２０−Ｕ２５Ａ８、触媒化成工業（株）社
製、固形分２５％）を７１．２１ｇ添加し、１時間攪拌
した。更に、室温で２０〜３６時間熟成させて、固形分
１０重量％、水分５０重量％、ブチルセロソルブ１６重
量％、メタノール２１重量％のハードコーティング用組
成物２５０ｇを調製した。

【０１５２】アセトンで洗浄した厚さ３ｍｍ、外径７０
ｍｍのチオウレタン系のプラスチックレンズ素材からな
る平面板に対するこのハードコーティング用組成物その
ものの接触角θの半値（θ／２）の測定値は、平均１
１．５°であった。

【０１５３】このハードコーティング用組成物を図１に
示したピエゾ方式のインクジェットヘッドに充填し、吐
出させたところ、液滴は安定して吐出し、ノズルに目詰
まりは認められなかった。

【０１５４】また、アセトンで洗浄した厚さ３ｍｍ、外
径７０ｍｍのチオウレタン系のプラスチックレンズに、
上記ハードコーティング組成物０．０９ｇを連続吐出さ
せた後、１２０℃で９０分間硬化した。このようにして
得られたハ−ドコート被膜は、塗りむらがなく、良好な
外観であった。

【０１５５】＜実施例２＞チオウレタン系のプラスチッ
クレンズ素材からなる平面板に対して低圧水銀ランプを
３０秒照射し、３００ｍＪ／ｃｍ²の光量で紫外線照射
処理を行った。

【０１５６】この紫外線照射処理を行ったプラスチック
レンズ素材の平面板に対する上記実施例１で調製したハ
ードコーティング用組成物そのものの接触角θの半値
（θ／２）は、平均５．９３°に低下した。

【０１５７】この平面板に、実施例１のハードコーティ
ング組成物０．０９ｇを連続吐出させた後、１２０℃で
９０分間硬化した。このようにして得られたハ−ドコー
ト被膜は、塗りむらがなく、良好な外観であり、ハード
コート被膜の密着性も良好であった。

【０１５８】＜実施例３＞重合性有機ケイ素化合物とし
て、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン９．
９６ｇ及びγ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシ
シラン４．６４ｇを混合し、５分間攪拌した。これに
０．１Ｎ塩酸を３．６５ｇ添加し、１時間攪拌して加水
分解を行った。次に、有機溶剤としてブチルセロソルブ
を６５．１０ｇ添加し、５分間攪拌した。その後、純水
を７５．１４ｇ添加し、１時間攪拌した。更に、シリコ
ン系界面活性剤（日本ユニカー（株）製、商品名「Ｌ−
７００１」）のブチルセロソルブ５％希釈液を１．５０
ｇ及びシリコン系界面活性剤（日本ユニカー（株）製、
商品名「Ｌ−７６０４」）のブチルセロソルブ５％希釈
液を１．００ｇ添加し、１０分間攪拌した。次に、無機
微粒子として、水分散コロイダルシリカ（商品名：ＣＡ
ＴＡＬＯＩＤ ＳＮ、触媒化成工業（株）製、固形分２
０％）を８９．０１ｇ添加し、１時間攪拌した。更に、
室温で２０〜３６時間熟成させて、固形分１０重量％、
水分約６０重量％、ブチルセロソルブ２７重量％のハー
ドコーティング用組成物２５０ｇを調製した。

【０１５９】このハードコーティング用組成物を図１に
示したピエゾ方式のインクジェットヘッドに充填し、吐
出させたところ、液滴は安定して吐出し、ノズルに目詰
まりは認められなかった。

【０１６０】また、アセトンで洗浄した厚さ３ｍｍ、外
径７０ｍｍのチオウレタン系のプラスチックレンズに、
上記ハードコーティング用組成物０．０９ｇを連続吐出
させた後、１２０℃で９０分間硬化した。このようにし
て得られたハードコート被膜には塗りムラがなく、良好
な外観であった。

【０１６１】＜実施例４＞重合性有機ケイ素化合物とし
て、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン９．
９６ｇ及びγ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシ
シラン４．６４ｇを混合し、５分間攪拌した。これに
０．１Ｎ塩酸を３．６５ｇ添加し、１時間攪拌して加水
分解を行った。次に、有機溶剤としてブチルセロソルブ
を９０．１０ｇ添加し、５分間攪拌した。その後、純水
を５０．１４ｇ添加し、１時間攪拌した。更に、シリコ
ン系界面活性剤（日本ユニカー（株）製、商品名「Ｌ−
７００１」）のブチルセロソルブ５％希釈液を１．５０
ｇ及びシリコン系界面活性剤（日本ユニカー（株）製、
商品名「Ｌ−７６０４」）のブチルセロソルブ５％希釈
液を１．００ｇ添加し、１０分間攪拌した。次に、無機
微粒子として、水分散コロイダルシリカ（商品名：ＣＡ
ＴＡＬＯＩＤ ＳＮ、触媒化成工業（株）製、固形分２
０％）を８９．０１ｇ添加し、１時間攪拌した。更に、
室温で２０〜３６時間熟成させて、固形分１０重量％、
水分約５０重量％、ブチルセロソルブ３７重量％のハー
ドコーティング用組成物２５０ｇを調製した。

【０１６２】このハードコーティング用組成物を図１に
示したピエゾ方式のインクジェットヘッドに充填し、吐
出させたところ、液滴は安定して吐出し、ノズルに目詰
まりは認められなかった。

【０１６３】また、アセトンで洗浄した厚さ３ｍｍ、外
径７０ｍｍのチオウレタン系のプラスチックレンズに、
上記ハードコーティング用組成物０．０９ｇを連続吐出
させた後、１２０℃で９０分間硬化した。このようにし
て得られたハードコート被膜には塗りムラがなく、良好
な外観であった。

【０１６４】＜実施例５＞図５（ａ）に示すスプレー装
置を用いて、レンズに実施例１で調製したハードコーテ
ィング用組成物を塗布した。

【０１６５】アセトンで洗浄したチオウレタン系のレン
ズ１を固定部材２に固定した。レンズ１の直上に配置し
たエア霧化式スプレーノズル３から液圧０．０７ＭＰ
ａ、空気圧０．２１ＭＰａでハードコーティング用組成
物０．１８ｇを霧状４に吐出させた。レンズ１を固定部
材２から取りだした後、１２０℃で９０分間硬化した。

【０１６６】このようにして得られたハードコート被膜
には塗りムラがなく、良好な外観であった。

【０１６７】＜実施例６＞図５（ｂ）に示すようなスプ
レー装置を用いて、レンズに実施例１で調製したハード
コーティング用組成物を塗布した。このスプレー装置
は、レンズ１の中心に両方向に回転自在に支持された回
転部材５の中心軸を一致させてレンズ１を回転部材５に
固定し、レンズ１の直上に配置したエア霧化式スプレー
ノズル３から液体４をレンズに塗布するようになってい
る。

【０１６８】アセトンで洗浄したチオウレタン系のレン
ズ１を回転部材５に固定した。レンズ１の直上に配置し
たエア霧化式スプレーノズル３から液圧０．０７ＭＰ
ａ、空気圧０．２１ＭＰａでハードコーティング用組成
物０．３５ｇを霧状４に吐出させた。ハードコーティン
グ用組成物がレンズ表面全体に塗布された後、回転部材
５を１５００ｒｐｍで回転させ、０．８秒間保持した
後、即停止させた。レンズ１を回転部材５から取りだし
た後、１２０℃で９０分間硬化した。

【０１６９】このようにして得られたハードコート被膜
には塗りムラがなく、良好な外観であった。

【０１７０】＜実施例７＞重合性有機ケイ素化合物とし
て、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン９．
９６ｇ及びγ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシ
シラン４．６４ｇを混合し、５分間攪拌した。これに
０．１Ｎ塩酸を３．６５ｇ添加し、１時間攪拌して加水
分解を行った。その後、純水を１４０．２５ｇ添加し、
１時間攪拌した。更に、シリコン系界面活性剤（日本ユ
ニカー（株）社製、商品名「Ｌ−７００１」のブチルセ
ロソルブ５％希釈液を１．５０ｇ及びシリコン系界面活
性剤（日本ユニカー（株）社製、商品名「Ｌ−７６０
４」のブチルセロソルブ５％希釈液）を１．００ｇ添加
し、１０分間攪拌した。次に、無機微粒子として、ブチ
ルセロソルブ分散酸化ケイ素一酸化ジルコニウム−酸化
チタン複合微粒子ゾル（商品名：オプトレイク１１２０
−Ｕ２５Ａ８、触媒化成工業（株）社製、固形分２０
％）を８９．００ｇ添加し、１時間攪拌した。更に、室
温で２０〜３６時間熟成させて、固形分１０重量％、水
分５８重量％、ブチルセロソルブ２９重量％のハードコ
ーティング用組成物２５０ｇを調製した。

【０１７１】このハードコーティング用組成物を図１に
示したピエゾ方式のインクジェットヘッドに充填し、吐
出させたところ、液滴は安定して吐出し、ノズルに目詰
まりは認められなかった。

【０１７２】また、アセトンで洗浄した厚さ３ｍｍ、外
径７０ｍｍのチオウレタン系のプラスチックレンズに、
図４（ｂ）に示すように、インクジェットヘッドを水平
方向に動かして上記ハードコーティング組成物０．０９
ｇを連続吐出させて塗装した。その後、１２０℃で９０
分間硬化した。このようにして得られたハ−ドコート被
膜は、塗りむらがなく、良好な外観であった。

【０１７３】＜実施例８＞重合性有機ケイ素化合物とし
て、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン１
３．５４ｇ及びγ−グリシドキシプロピルトリメトキシ
シラン３．６５ｇを混合し、５分間攪拌した。これに
０．１Ｎ塩酸を５．００ｇ添加し、１時間攪拌して加水
分解を行った。次に、有機溶剤としてブチルセロソルブ
を５８．４３ｇ添加し、５分間攪拌した。その後、純水
を１０７．５９ｇ添加し、１時間攪拌した。更に、シリ
コン系界面活性剤（日本ユニカー（株）社製、商品名
「Ｌ−７６０４」）のブチルセロソルブ５．８８％希釈
液を２．１３ｇ添加し、１０分間攪拌した。次に、エポ
キシメタクリレートを１０．９８ｇ添加し５分間攪拌し
た。次に、無機微粒子として、水分散コロイド状シリカ
（触媒化成工業（株）製、商品名ＣＡＴＡＬＯＩＤ Ｓ
Ｎ、固形分２０％）を４６．７７ｇ添加し、５分間攪拌
した後、過塩素酸マグネシウムを０．１１ｇ添加し、１
時間攪拌した。更に、室温で２０〜３６時間熟成させ
て、固形分１２．５重量％、水分６０重量％、ブチルセ
ロソルブ２５重量％のハードコーティング用組成物２５
０ｇを調製した。

【０１７４】なお、エポキシメタクリレートは、１，６
−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル（ケムテック
ス（株）製、商品名「デナコールＥＸ−２１２」）を６
００ｇ、メタクリル酸を１８９ｇ、ジメチルアミノエチ
ルメタクリレートを３ｇ、ハイドロキノンメチルエーテ
ルを０．４ｇ、ブチルセロソルブを３３８ｇを混合し、
攪拌を行いながら７０℃で２時間、８０℃で２時間、続
いて９０℃で６時間反応させて得られたものである。

【０１７５】このハードコーティング用組成物を図１に
示したピエゾ方式のインクジェットヘッドに充填し、吐
出させたところ、液滴は安定して吐出し、ノズルに目詰
まりは認められなかった。

【０１７６】また、アセトンで洗浄した厚さ３ｍｍ、外
径７０ｍｍの光硬化型のアクリル系プラスチックレンズ
に、図４（ｂ）に示すように、インクジェットヘッドを
水平方向に動かして上記ハードコーティング組成物０．
０９ｇを連続吐出させて塗装した。その後、１２０℃で
９０分間硬化した。このようにして得られたハ−ドコー
ト被膜は、塗りむらがなく、良好な外観であった。

【０１７７】＜比較例１＞シランカップリング剤とし
て、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン９．
９６ｇ及びγ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシ
シラン４．６４ｇを混合し、５分間攪拌した。これに
０．１Ｎ塩酸を３．６５ｇ添加し、１時間攪拌して加水
分解を行った。次に、イソプロピルセロソルブを８３．
０４ｇ添加し、５分間攪拌した。その後、純水を７５ｇ
添加し、１時間攪拌した。更に、シリコン系界面活性剤
（日本ユニカー（株）製、商品名「Ｌ−７００１」）の
５％希釈液を１．５ｇ及びシリコン系界面活性剤（日本
ユニカー（株）製、商品名「Ｌ−７６０４」）の５％希
釈液を１ｇ添加し、１０分間攪拌した。

【０１７８】次に、メタノール分散酸化ケイ素−酸化ジ
ルコニウム−酸化チタン複合微粒子ゾル（商品名：オプ
トレイク１１２０−Ｕ２５Ａ８、触媒化成工業株式会社
製、固形分２５％）を７１．２１ｇ添加し、１時間攪拌
した。更に、室温で２０〜３６時間熟成させて、固形分
１０重量％、水分３１重量％、イソプロピルセロソルブ
３４重量％、メタノール２１重量％のハードコーティン
グ用組成物２５０ｇを調製した。

【０１７９】アセトンで洗浄した厚さ３ｍｍ、外径７０
ｍｍのチオウレタン系のプラスチックレンズ素材からな
る平面板に対するこのハードコーティング用組成物その
ものの接触角θの半値（θ／２）の測定値は、平均１
６．９°であった。

【０１８０】このハードコーティング用組成物を図１に
示したピエゾ方式のインクジェットヘッドに充填して吐
出させたところ、液滴は安定して吐出され、ノズルに目
詰まりは認められなかった。

【０１８１】また、アセトンで洗浄した厚さ３ｍｍ、外
径７０ｍｍのチオウレタン系のプラスチックレンズ素材
からなる平面板に、上記ハードコーティング用組成物
０．０９ｇを連続吐出させた後、１２０℃で９０分間硬
化した。このようにして得られたハードコート被膜には
ハジキによる若干のムラがあり、外観不良であると認め
られる。

【０１８２】＜比較例２＞重合性有機ケイ素化合物とし
て、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン１
９．９１ｇ及びγ−グリシドキシプロピルメチルジメト
キシシラン９．２８ｇを混合し、５分間攪拌した。これ
に０．１Ｎ塩酸を７．２９ｇ添加し、１時間攪拌して加
水分解を行った。次に、有機溶剤としてイソプロピルセ
ロソルブを１８．６０ｇ添加し、５分間攪拌した。その
後、純水を５０ｇ添加し、１時間攪拌した。更に、シリ
コン系界面活性剤（日本ユニカー（株）製、商品名「Ｌ
−７００１」）の５％希釈液を１．５ｇ及びシリコン系
界面活性剤（日本ユニカー（株）製、商品名「Ｌ−７６
０４」）の５％希釈液を１ｇ添加し、１０分間攪拌し
た。次に、無機微粒子として、メタノール分散酸化ケイ
素−酸化ジルコニウム−酸化チタン複合微粒子ゾル（商
品名：オプトレイク１１２０−Ｕ２５Ａ８、触媒化成工
業株式会社製、固形分２５％）を１４２．４１ｇ添加
し、１時間攪拌した。更に、室温で２０〜３６時間熟成
させて、固形分２０重量％、水分２３重量％、イソプロ
プルセロソルブ８重量％、メタノール４３重量％のハー
ドコーティング用組成物２５０ｇを調製した。

【０１８３】このハードコーティング用組成物を図１に
示したピエゾ方式のインクジェットヘッドに充填して吐
出させたところ、液滴は安定して吐出せず、ノズルに目
詰まりが発生したことが認められた。

【０１８４】

【発明の効果】本発明のハードコート被膜の形成方法に
よれば、インクジェット方式でハードコーティング用組
成物を塗布するので、ハードコーティング用組成物の利
用効率が高い。

【０１８５】また、本発明のハードコート被膜の形成方
法によれば、水分量を多く配合しても濡れ性を良好にし
ているので、インクジェット方式で被塗布物表面に均一
なハードコート被膜を形成することができる。

【０１８６】また、本発明のハードコート被膜の形成方
法によれば、濡れ性の良好な溶剤を用いているので、水
分量を多く配合してもインクジェット方式で被塗布物表
面に均一なハードコート被膜を形成することができる。

【０１８７】本発明のハードコーティング用組成物は、
固形分を少なくしたことにより、インクジェットヘッド
での吐出安定性に優れ、インクジェット方式での微小液
滴の吐出による塗膜形成に適した特性を有する。

【０１８８】本発明のハードコーティング用組成物は、
固形分、水分及び溶剤をインクジェット方式による塗装
のために最適化されたもので、インクジェットノズルで
の吐出性に優れると共に、吐出された微小液滴で被塗布
物の表面に均一に塗膜を形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ピエゾ方式のインクジェットヘッドのノズル部
分を拡大した断面図である。

【図２】（ａ）〜（ｇ）は、接触角を測定する方法を示
すフローチャートである。

【図３】各有機溶剤の接触角θの半値（θ／２）を示す
グラフである。

【図４】インクジェットによる塗布方法を示す概念図で
ある。

【図５】（ａ）、（ｂ）は、それぞれ実施例で用いたス
プレー塗布方法を示す概念図である。

【符号の説明】

１，１ａ，１ｂ 被塗布物 １０ インクジェットヘッド ２０ ケース ２１ 収納空間 ３０ 流路ユニット ３１ ノズルプレート ３２ 流路形成基板 ４０ ダイヤフラム ４１ ステンレス鋼板 ５１ ノズル開口部 ５２ 共通インク室 ５３ ノズル連通口 ５４ 圧力室 ５５ インク供給口 ６０ 圧電振動子 ６１ 圧電体 ６２ 内部電極

───────────────────────────────────────────────────── 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 5/00 Ｃ０９Ｄ 5/00 Ｚ 143/04 143/04 Ｆターム(参考） 4D075 AC07 BB46Z CA02 CA37 DA11 DB34 DB43 DB47 DB48 DB50 DC24 EA06 EA07 EB42 EB43 EB56 EB60 EC02 EC03 EC30 EC53 4J038 FA211 GA01 GA06 GA07 GA09 GA10 GA13 HA156 HA216 JA25 KA06 KA20 MA06 NA11 PA06 PA17 PB08

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 重合性有機化合物、無機微粒子並びに溶
   媒として水及び有機溶剤を含有するハードコーティング
   用組成物を、インクジェット方式の微小ノズルから微小
   液滴として被塗布物に吐出して塗布し、塗布したハード
   コーティング用組成物を硬化させてハードコート被膜を
   形成することを特徴とするハードコート被膜の形成方
   法。
2. 【請求項２】 被塗布物に重合性有機化合物、無機微粒
   子並びに溶媒として水及び有機溶剤を含有するハードコ
   ーティング用組成物を塗布し、塗布したハードコーティ
   ング用組成物を硬化させてハードコート被膜を形成する
   方法において、 前記ハードコーティング用組成物が、組成物全体の３０
   重量％以上の水を含有し、かつ、前記被塗布物の前記ハ
   ードコーティング用組成物を塗布する表面に対する接触
   角θの半値θ／２が１５°以下であることを特徴とする
   ハードコート被膜の形成方法。
3. 【請求項３】 被塗布物に重合性有機化合物、無機微粒
   子並びに溶媒として水及び有機溶剤を含有するハードコ
   ーティング用組成物を塗布し、塗布したハードコーティ
   ング用組成物を硬化させてハードコート被膜を形成する
   方法において、 前記水の全組成物に対する配合量が３０重量％以上であ
   り、前記有機溶剤が、水９に対して１の重量比で薄めた
   水溶液の前記被塗布物の前記ハードコーティング用組成
   物を塗布する表面に対する接触角θの半値θ／２が１５
   °以下である接触角低下溶剤を含有することを特徴とす
   るハードコート被膜の形成方法。
4. 【請求項４】 請求項１〜３いずれかに記載のハードコ
   ート被膜の形成方法において、 前記被塗布物の前記ハードコーティング用組成物を塗布
   する表面が表面改質処理されていることを特徴とするハ
   ードコート被膜の形成方法。
5. 【請求項５】 請求項３記載のハードコート被膜の形成
   方法において、 前記接触角低下溶剤が、水と相溶性があり、沸点が１３
   ５℃以上の溶剤であることを特徴とするハードコート被
   膜の形成方法。
6. 【請求項６】 請求項４記載のハードコート被膜の形成
   方法において、 前記表面改質処理が、紫外線照射であることを特徴とす
   るハードコート被膜の形成方法。
7. 【請求項７】 請求項５記載のハードコート被膜の形成
   方法において、 前記接触角低下溶剤が、セロソルブ類であることを特徴
   とするハードコート被膜の形成方法。
8. 【請求項８】 請求項２又は３記載のハードコート被膜
   の形成方法において、 前記ハードコーティング用組成物を塗布する方法が、微
   小ノズルから微小液滴を吐出して塗装するインクジェッ
   ト方式であることを特徴とするハードコート被膜の形成
   方法。
9. 【請求項９】 重合性有機化合物、無機微粒子並びに溶
   媒として水及び有機溶剤を含有し、かつ全組成物に対し
   て固形分の配合量が１〜１９重量％、水の配合量が０．
   ５〜９０重量％であって、微小ノズルから微小液滴を吐
   出して塗装するインクジェット方式に用いられることを
   特徴とするハードコーティング用組成物。
10. 【請求項１０】 請求項９記載のハードコーティング用
    組成物において、 前記有機溶剤が、水と相溶性のある沸点が１３５℃以上
    の高沸点有機溶剤を全組成物に対して１０〜４５重量％
    の配合量で含有することを特徴とするハードコーティン
    グ用組成物。
11. 【請求項１１】 請求項９又は１０記載のハードコーテ
    ィング用組成物において、 前記水の配合量が、３０〜８４重量％であることを特徴
    とするハードコーティング用組成物。
12. 【請求項１２】 重合性有機化合物、無機微粒子並びに
    溶媒として水及び有機溶剤を含有し、かつ全組成物に対
    して、固形分の配合量が１〜１９重量％、前記水の配合
    量が３０〜８４重量％、水と相溶性のある沸点が１３５
    ℃以上の高沸点有機溶剤の配合量が１０〜４５重量％で
    あることを特徴とするハードコーティング用組成物。
13. 【請求項１３】 請求項９又は１２記載のハードコーテ
    ィング用組成物において、 前記重合性有機化合物が、一分子中に重合性基と加水分
    解性基とを含む有機けい素化合物であることを特徴とす
    るハードコーティング用組成物。
14. 【請求項１４】 請求項１０又は１２記載のハードコー
    ティング用組成物において、 前記高沸点有機溶剤が、セロソルブ類であることを特徴
    とするハードコーティング用組成物。
15. 【請求項１５】 請求項９又は１２記載のハードコーテ
    ィング用組成物において、 前記無機微粒子が、粒径１〜１００ミリミクロンのＳ
    ｉ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｔａ、Ｃｅ、Ｌａ、Ｆｅ、Ｚ
    ｎ、Ｗ、Ｚｒ、Ｉｎ、Ｔｉから選ばれる１種以上の金属
    酸化物からなる微粒子および／またはＳｉ、Ａｌ、Ｓ
    ｎ、Ｓｂ、Ｔａ、Ｃｅ、Ｌａ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｗ、Ｚｒ、
    Ｉｎ、Ｔｉからなる群から選ばれる２種以上の金属酸化
    物から構成される複合微粒子であることを特徴とするハ
    ードコーティング用組成物。
16. 【請求項１６】 請求項１２記載のハードコーティング
    用組成物において、 微小ノズルから微小液滴を吐出して塗装するインクジェ
    ット方式に用いられることを特徴とするハードコーティ
    ング用組成物。