JP2005336420A - Coating film having durability in sliding, liquid coating material and laminate - Google Patents

Coating film having durability in sliding, liquid coating material and laminate Download PDF

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匡 小池
Hirokazu Suzuki
宏和 鈴木
Naoki Tanaka
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a coating film having durability in sliding, formed on an organic substrate by coating a liquid coating material, having high refractive index and excellent durability in sliding and suitable as an optical material and the like, and to provide a liquid coating material capable of forming the coating film. <P>SOLUTION: The coating film is formed by coating a liquid coating material on an organic substrate and has 10-500 nm thickness, wherein the coating film has ≤10.0% haze value, ≥1.7 refractive index, and ≥95% remaining rate of the film component after a sliding test of 30 round trips of 6 cm width with 2.94 N/cm<SP>2</SP>loading, the liquid coating material comprises a hydrolyzate condensate of a titanium alkoxide and a particulate metal oxide having 3-300 nm particle diameter, and the ratio of the reduced mass expressed in TiO<SB>2</SB>and of the condensate hydrolyzate of the titanium alkoxide to the particulate metal oxide is 0.20-4.00. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、耐摺動性塗膜、液状コーティング材料及び積層体に関する。さらに詳しくは、本発明は、有機基材上に液状コーティング材料を塗工して形成され、高い屈折率と優れた摺動耐久性を有し、光学材料などとして好適な耐摺動性塗膜、この塗膜を形成して得る液状コーティング材料、および前記塗膜を含む積層体に関するものである。   The present invention relates to a sliding resistant coating film, a liquid coating material, and a laminate. More specifically, the present invention is formed by coating a liquid coating material on an organic substrate, has a high refractive index and excellent sliding durability, and is a sliding resistant coating film suitable as an optical material or the like. The present invention relates to a liquid coating material obtained by forming the coating film, and a laminate including the coating film.

有機基材上に塗膜を形成する方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法などの気相法(乾式法)、および液状コーティング材料を塗工して形成する湿式法が知られている。
前記気相法により、有機基材上に塗膜を形成する場合、摺動耐久性を有する塗膜を得ることができる(例えば、特許文献1参照)。高い摺動耐久性を有する塗膜は、有機基材との密着性に優れることや、傷が付きにくいため、透明性を維持しやすくなるなどの特徴を有している。しかしながら、この気相法においては、被処理基材が大きくなると、使用する真空装置が非常に大型化し、装置が高額になる上、真空排気にも膨大に時間を費やし、生産性を上げることができない。また、塗膜材料であるターゲットが高価であり、さらに数十%程度使用したら変換が必要であるため、使用効率が低いという問題があり、コスト面で大きなデメリットがあった。
As a method for forming a coating film on an organic substrate, a vapor deposition method (dry method) such as a vacuum deposition method, a sputtering method, or an ion plating method, and a wet method in which a liquid coating material is applied and formed are known. It has been.
When a coating film is formed on the organic substrate by the vapor phase method, a coating film having sliding durability can be obtained (for example, see Patent Document 1). A coating film having high sliding durability has characteristics such as excellent adhesion to an organic base material and less scratching, so that it is easy to maintain transparency. However, in this vapor phase method, when the substrate to be processed becomes large, the vacuum apparatus to be used becomes very large, the apparatus becomes expensive, and the time required for evacuation is also increased, thereby increasing the productivity. Can not. Moreover, since the target, which is a coating material, is expensive and needs to be converted after being used at several tens of percent, there is a problem that the use efficiency is low, and there is a great demerit in cost.

これに対し、湿式法により塗膜を形成する方法、例えば有機高分子化合物や、金属アルコキシドの加水分解・縮合物などの金属酸化物などを含む液状コーティング材料を塗工する方法においては、有機高分子化合物の場合は、その材質の特性から、摺動耐久性には限界があると思われ、一方金属酸化物の場合は、有機基材上では高温下での熱処理ができないため、前記気相法と比較して満足のいく高い摺動耐久性を有する塗膜を得ることは困難であった。   On the other hand, in a method of forming a coating film by a wet method, for example, a method of coating a liquid coating material containing a metal oxide such as an organic polymer compound or a hydrolyzed / condensed product of a metal alkoxide, In the case of molecular compounds, it seems that there is a limit to the sliding durability due to the characteristics of the material. On the other hand, in the case of metal oxides, heat treatment at high temperatures cannot be performed on organic substrates, so the gas phase It was difficult to obtain a coating film having satisfactory high sliding durability compared with the method.

他方、各種表示装置、太陽電池、プラスチックレンズなどの光学材料において、光の反射防止のために、屈折率の異なる層を交互に積層した積層体が開示されている(例えば、特許文献2、特許文献3、特許文献4参照)。これらの積層体においては、高屈折率の塗膜層が用いられているが、これらはコスト的に問題のあるスパッタリング法によって作製されている。
一方、溶液法(湿式法)による高い屈折率の塗膜については、チタンアルコキシドの加水分解・縮合物からなる酸化チタン薄膜が開示されている(例えば、特許文献5参照)。しかしながら、この酸化チタン薄膜は、その摺動耐久性については必ずしも十分に満足し得るものではなかった。
On the other hand, in optical materials such as various display devices, solar cells, and plastic lenses, a laminated body in which layers having different refractive indexes are alternately laminated is disclosed for preventing reflection of light (for example, Patent Document 2, Patent). Reference 3 and Patent Document 4). In these laminates, a coating layer having a high refractive index is used, but these are produced by a sputtering method having a problem in cost.
On the other hand, with respect to a coating film having a high refractive index by a solution method (wet method), a titanium oxide thin film made of a hydrolyzed / condensed product of titanium alkoxide is disclosed (for example, see Patent Document 5). However, this titanium oxide thin film is not always satisfactory in terms of its sliding durability.

特開2001−253007号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2001-253007 特開2003−139907号公報JP 2003-139907 A 特開2003−123859号公報JP 2003-123859 A 特開2003−195003号公報JP 2003-195003 A 特開2003−54951号公報JP 2003-54951 A

本発明は、このような事情のもとで、有機基材上に液状コーティング材料を塗工して形成され、高い屈折率と優れた摺動耐久性を有し、光学材料などとして好適な耐摺動性塗膜、この塗膜を形成し得る液状コーティング材料、および前記塗膜を含む積層体を提供することを目的とするものである。   Under such circumstances, the present invention is formed by coating a liquid coating material on an organic substrate, has a high refractive index and excellent sliding durability, and is suitable as an optical material. An object of the present invention is to provide a slidable coating film, a liquid coating material capable of forming the coating film, and a laminate including the coating film.

本発明者らは、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、有機基材上に液状コーティング材料を塗工して形成された特定の範囲の厚さを有し、かつヘイズ値、屈折率および摺動試験後の膜成分の残存率が、それぞれある範囲にある塗膜が、耐摺動性塗膜として、その目的に適合し得ることを見出した。   As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors have a specific range of thicknesses formed by applying a liquid coating material on an organic substrate, and a haze value, It has been found that a coating film in which the refractive index and the residual ratio of the film components after the sliding test are in a certain range can meet the purpose as a sliding resistant coating film.

また、チタンアルコキシドの加水分解・縮合物と、ある範囲の粒径を有する微粒子状金属酸化物を特定の割合で含む液状コーティング材料が、前記耐摺動性塗膜を与え得ること、そして、前記耐摺動性塗膜を少なくとも1層以上含む積層体であって、該塗膜に接する層の屈折率が、該塗膜の屈折率よりある値以上に低いものが、光学材料などに好適に用い得ることを見出した。   Further, a liquid coating material containing a specific amount of a hydrolyzed / condensed product of titanium alkoxide and a particulate metal oxide having a certain range of particle diameters can provide the sliding-resistant coating film, and Suitable for optical materials and the like, which is a laminate comprising at least one sliding-resistant coating film, wherein the refractive index of the layer in contact with the coating film is lower than a certain value than the refractive index of the coating film It has been found that it can be used.

本発明は、かかる知見に基づいて完成したものである。
すなわち、本発明は、
(1)有機基材上に、液状コーティング材料を塗工して形成された厚さ10〜500nmの塗膜であって、ヘイズ値が10.0%以下で、屈折率が1.7以上であり、かつ綿帆布を用い、荷重2.94N/cm2で6cm幅を、30往復/分の速度で、1分間摺動試験後の膜成分の残存率が95%以上であることを特徴とする耐摺動性塗膜、
(2)チタンアルコキシドの加水分解・縮合物と、粒径3〜300nmの微粒子状金属酸化物を主要成分として含む上記(1)項に記載の耐摺動性塗膜、
(3)チタンアルコキシドの加水分解・縮合物のTiO2換算質量に対する微粒子状金属酸化物の質量比が0.20〜4.00である上記(2)項に記載の耐摺動性塗膜、
(4)微粒子状金属酸化物が、屈折率1.6以上のものである上記(2)または(3)項に記載の耐摺動性塗膜、
(5)微粒子状金属酸化物が、ルチル型酸化チタンである上記(2)、(3)または(4)項に記載の耐摺動性塗膜、
(6)有機高分子化合物を含み、かつチタンアルコキシドの加水分解・縮合物と、粒径3〜300nmの微粒子状金属酸化物の含有割合が、塗膜表面から有機基材方向に連続的に減少する成分傾斜構造を有する上記(2)ないし(5)項のいずれか1項に記載の耐摺動性塗膜、
(7)塩類、錯体類およびアルコキシド類の中から選ばれる少なくとも1種のアルミニウム化合物および/またはジルコニウム化合物を含む上記(1)ないし(6)項のいずれか1項に記載の耐摺動性塗膜、
(8)チタンアルコキシドの加水分解・縮合物と、粒径3〜300nmの微粒子状金属酸化物を含み、かつ前記チタンアルコキシドの加水分解・縮合物のTiO2換算質量に対する微粒子状金属酸化物の質量比が0.20〜4.00であることを特徴とする液状コーティング材料、
(9)主溶媒として2−エトキシエタノールを含み、固形分濃度が35質量%以下であり、かつ温度10℃で168時間放置後の光散乱強度変化率が20%以下である上記(8)項に記載の液状コーティング材料、
(10)上記(1)ないし(7)項のいずれか1項に記載の耐摺動性塗膜を少なくとも1層以上含む積層体であって、前記耐摺動性塗膜と接する層の屈折率が、該塗膜の屈折率よりも0.05以上低いことを特徴とする積層体、および
(11)400〜800nmの波長域における全光線透過率が80%以上であり、かつヘイズ値が10%以下である上記(10)項に記載の積層体、
を提供するものである。
The present invention has been completed based on such findings.
That is, the present invention
(1) A coating film having a thickness of 10 to 500 nm formed by applying a liquid coating material on an organic substrate, having a haze value of 10.0% or less and a refractive index of 1.7 or more. In addition, using a cotton canvas, the remaining rate of the film component after the sliding test for 1 minute is 95% or more at a speed of 30 reciprocations / minute with a load of 2.94 N / cm 2 and a width of 6 cm. Sliding resistant coating,
(2) The sliding-resistant coating film according to (1) above, comprising a hydrolyzed / condensed product of titanium alkoxide and a particulate metal oxide having a particle size of 3 to 300 nm as main components,
(3) The sliding-resistant coating film according to (2) above, wherein the mass ratio of the particulate metal oxide to the TiO 2 converted mass of the hydrolyzed / condensed product of titanium alkoxide is 0.20 to 4.00.
(4) The sliding-resistant coating film according to (2) or (3) above, wherein the particulate metal oxide has a refractive index of 1.6 or more,
(5) The sliding-resistant coating film according to (2), (3) or (4) above, wherein the particulate metal oxide is rutile titanium oxide,
(6) The content ratio of the hydrolyzed / condensed product of titanium alkoxide and the fine particle metal oxide having a particle size of 3 to 300 nm containing the organic polymer compound continuously decreases from the coating surface to the organic substrate direction. The sliding-resistant coating film according to any one of (2) to (5) above, which has a component gradient structure
(7) The sliding resistant coating according to any one of (1) to (6) above, comprising at least one aluminum compound and / or zirconium compound selected from salts, complexes and alkoxides. film,
(8) The mass of the particulate metal oxide with respect to the TiO 2 equivalent mass of the titanium alkoxide hydrolysis / condensate and the particulate metal oxide having a particle size of 3 to 300 nm and the hydrolysis / condensation product of the titanium alkoxide. A liquid coating material characterized by a ratio of 0.20 to 4.00,
(9) Item (8) above, which contains 2-ethoxyethanol as a main solvent, has a solid content concentration of 35% by mass or less, and has a light scattering intensity change rate of 20% or less after standing at a temperature of 10 ° C. for 168 hours. Liquid coating material as described in
(10) A layered product including at least one sliding-resistant coating film according to any one of (1) to (7) above, wherein the layer is in contact with the sliding-resistant coating film. And (11) the total light transmittance in a wavelength region of 400 to 800 nm is 80% or more, and the haze value is The laminate according to the above item (10), which is 10% or less,
Is to provide.

本発明によれば、有機基材上に液状コーティング材料を塗工して形成され、高い屈折率と優れた摺動耐久性を有し、光学材料などとして好適な耐摺動性塗膜、この塗膜を形成し得る液状コーティング材料、および前記塗膜を少なくとも1層以上含む積層体を提供することができる。   According to the present invention, a liquid coating material is applied on an organic base material, and has a high refractive index and excellent sliding durability. The liquid coating material which can form a coating film, and the laminated body containing at least 1 layer or more of the said coating films can be provided.

まず、本発明の耐摺動性塗膜について説明する。
本発明の耐摺動性塗膜は、有機基材上に、液状コーティング材料を塗工して形成された厚さ10〜500nmの塗膜であって、ヘイズ値が10.0%以下で、屈折率が1.7以上であり、かつ特定の方法による摺動試験後の膜成分の残存率が95%以上である。
First, the sliding resistant coating film of the present invention will be described.
The sliding-resistant coating film of the present invention is a coating film having a thickness of 10 to 500 nm formed by coating a liquid coating material on an organic substrate, and has a haze value of 10.0% or less. The refractive index is 1.7 or more, and the remaining ratio of the film component after the sliding test by a specific method is 95% or more.

本発明の塗膜においては、厚さが10〜500nmの範囲にあれば、良好な耐摺動性を有すると共に、干渉縞やクラックなどが生じにくい。好ましい厚さは30〜350nmの範囲で選定される。
また、屈折率は、上記厚さの範囲において1.7以上、好ましくは1.8以上である。その上限については特に制限はないが、通常2.30程度である。さらに、ヘイズ値は、上記厚さの範囲において10%以下、好ましくは7.0%以下である。400〜800nmの波長域における全光線透過率は、80%以上が好ましく、85%以上がより好ましい。なお、塗膜の厚さ、屈折率およびヘイズ値の測定方法については、後で詳述する。
In the coating film of the present invention, if the thickness is in the range of 10 to 500 nm, it has good sliding resistance and hardly causes interference fringes or cracks. A preferred thickness is selected in the range of 30 to 350 nm.
The refractive index is 1.7 or more, preferably 1.8 or more in the above thickness range. Although there is no restriction | limiting in particular about the upper limit, Usually, it is about 2.30. Further, the haze value is 10% or less, preferably 7.0% or less in the above thickness range. The total light transmittance in the wavelength range of 400 to 800 nm is preferably 80% or more, and more preferably 85% or more. In addition, the measuring method of the thickness of a coating film, a refractive index, and a haze value is explained in full detail later.

また、当該塗膜においては、下記の方法による摺動試験後の膜成分の残存率が95%以上である。この残存率が95%以上であれば、摺動耐久性に優れたものとなる。
〈摺動試験〉
塗膜に綿帆布(TOSCO(株)製、チェリーダイヤモンド印、6号)にて荷重2.94N/cm2で6cm幅を、30往復/分の速度で、1分間摺動する処理を施し、摺動前及び摺動後の塗膜を蛍光X線[セイコーインスツルメンツ(株)製、「SEA2120」、管電流122μA、管電圧15kV、真空下、強度測定]で測定し、そのX線強度差[=(摺動後/摺動前)×100(%)]を算出し、膜成分の残存率とする。
本発明の耐摺動性塗膜においては、主要構成成分として、チタンアルコキシドの加水分解・縮合物と、粒径3〜300nmの微粒子状金属酸化物を含むことが好ましい。すなわち、当該塗膜を形成するのに用いられる液状コーティング材料には、主要成分として、前記のチタンアルコキシドの加水分解・縮合物と、粒径3〜300nmの微粒子状金属酸化物が含まれることが好ましい。
Moreover, in the said coating film, the residual rate of the film | membrane component after the sliding test by the following method is 95% or more. If the residual ratio is 95% or more, the sliding durability is excellent.
<Sliding test>
The coating film was slid for 1 minute at a speed of 30 reciprocations per minute with a cotton canvas (TOSCO Co., Ltd., Cherry Diamond Mark, No. 6) with a load of 2.94 N / cm 2 and a width of 6 cm, The coating film before and after sliding was measured by fluorescent X-ray [Seiko Instruments Co., Ltd., “SEA2120”, tube current 122 μA, tube voltage 15 kV, under vacuum, strength measurement], and the difference in X-ray intensity [ = (After sliding / before sliding) × 100 (%)] is calculated and set as the remaining rate of the film component.
In the sliding resistant coating film of the present invention, it is preferable that a hydrolysis / condensation product of titanium alkoxide and a particulate metal oxide having a particle size of 3 to 300 nm are contained as main components. That is, the liquid coating material used to form the coating film contains, as main components, a hydrolysis / condensation product of the titanium alkoxide and a fine particle metal oxide having a particle size of 3 to 300 nm. preferable.

前記チタンアルコキシドとしては、アルコキシル基の炭素数が1〜4のチタンテトラアルコキシドが、好ましく用いられる。このチタンテトラアルコキシドにおいては、4つのアルコキシル基は、たがいに同一でも異なっていてもよいが、入手の容易さなどの点から、同一のものが好ましく用いられる。該チタンテトラアルコキシドの例としては、チタンテトラメトキシド、チタンテトラエトキシド、チタンテトラ−n−プロポキシド、チタンテトライソプロポキシド、チタンテトラ−n−ブトキシド、チタンテトライソブトキシド、チタンテトラ−sec−ブトキシドおよびチタンテトラ−tert−ブトキシドが挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   As the titanium alkoxide, a titanium tetraalkoxide having an alkoxyl group having 1 to 4 carbon atoms is preferably used. In this titanium tetraalkoxide, the four alkoxyl groups may be the same or different, but the same one is preferably used from the viewpoint of availability. Examples of the titanium tetraalkoxide include titanium tetramethoxide, titanium tetraethoxide, titanium tetra-n-propoxide, titanium tetraisopropoxide, titanium tetra-n-butoxide, titanium tetraisobutoxide, titanium tetra-sec- Examples include butoxide and titanium tetra-tert-butoxide. These may be used individually by 1 type and may be used in combination of 2 or more type.

チタンアルコキシドの加水分解・縮合物は、以下のようにして得ることができる。まず、好ましくは前記チタンテトラアルコキシドを加水分解−縮合させて、チタニアゾル溶液を調製する。このチタンテトラアルコキシドの加水分解−縮合反応は、アルコール類、好ましくは炭素数3以上のエーテル系酸素を有するアルコール類を溶媒として用い、酸性触媒の存在下でチタンテトラアルコキシドに水を作用させることにより行われる。   The hydrolysis / condensation product of titanium alkoxide can be obtained as follows. First, preferably, the titanium tetraalkoxide is hydrolyzed and condensed to prepare a titania sol solution. This titanium tetraalkoxide hydrolysis-condensation reaction is carried out by using alcohols, preferably alcohols having an ether oxygen having 3 or more carbon atoms, as a solvent, and allowing water to act on titanium tetraalkoxide in the presence of an acidic catalyst. Done.

前記炭素数3以上のエーテル系酸素を有するアルコール類としては、チタンテトラアルコキシドに対して相互作用を有する溶剤、例えばエチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル(2−エトキシエタノール)、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテルなどのセロソルブ系溶剤、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテルなどを挙げることができる。これらの中で、特にチタンテトラアルコキシドに対する相互作用が強いセロソルブ系溶剤が好ましい。これらの溶剤は1種を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   Examples of the alcohols having ether oxygen having 3 or more carbon atoms include solvents having an interaction with titanium tetraalkoxide, such as ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether (2-ethoxyethanol), ethylene glycol monopropyl. Cellosolve solvents such as ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monopropyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monopropyl ether, propylene glycol mono Butyl ether etc. That. Among these, a cellosolve solvent having a strong interaction with titanium tetraalkoxide is particularly preferable. These solvents may be used singly or in combination of two or more.

このようなチタンテトラアルコキシドに対して相互作用を有する溶剤を溶媒として用いることにより、チタンテトラアルコキシドの加水分解−縮合反応により得られたチタニアゾル溶液を安定化させることができ、縮合反応を進行させてもゲル化や粒子化が生じにくく、安定な成膜が可能となる。   By using a solvent having such an interaction with titanium tetraalkoxide as a solvent, the titania sol solution obtained by the hydrolysis-condensation reaction of titanium tetraalkoxide can be stabilized, and the condensation reaction can proceed. However, gelation and particle formation hardly occur and stable film formation becomes possible.

チタンテトラアルコキシドの加水分解−縮合反応は、チタンテトラアルコキシドに対し、通常4〜20倍モル、好ましくは5〜12倍モルの前記アルコール類と、通常0.5以上4倍モル未満、好ましくは1〜3.0倍モルの水を用い、塩酸、硫酸、硝酸などの酸性触媒の存在下、通常0〜70℃、好ましくは20〜50℃の範囲の温度において行われる。酸性触媒は、チタンテトラアルコキシドに対し、通常0.1〜1.0倍モル、好ましくは0.2〜0.7倍モルの範囲で用いられる。
このようにして、チタンアルコキシドの加水分解・縮合物を得ることができる。
The hydrolysis-condensation reaction of titanium tetraalkoxide is usually 4 to 20 times mol, preferably 5 to 12 times mol of the alcohol, and usually 0.5 to 4 times mol, preferably 1 with respect to titanium tetraalkoxide. The reaction is carried out at a temperature in the range of usually 0 to 70 ° C., preferably 20 to 50 ° C. in the presence of an acidic catalyst such as hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, etc. An acidic catalyst is 0.1-1.0 times mole normally with respect to titanium tetraalkoxide, Preferably it is used in 0.2-0.7 times mole.
In this way, a hydrolyzed / condensed product of titanium alkoxide can be obtained.

一方、微粒子状金属酸化物としては、反応終結した微粒子が好ましく、また球状のものが好ましい。さらに、屈折率は、1.6以上のものが好ましく、さらに1.9以上、特に2.0以上のものが好ましい。例えば微粒子状の酸化チタン(屈折率:2.52〜2.76)、酸化ジルコニウム(屈折率:2.1〜2.2)、酸化セリウム(屈折率:2.2)、酸化スズ(屈折率:2.0)、酸化亜鉛(屈折率:1.9〜2.1)、酸化アンチモン(屈折率:2.0〜2.3)、酸化アルミニウム(屈折率:1.6〜1.8)などを用いることができる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中で微粒子状酸化チタンが好ましい。この酸化チタンとしては、アナターゼ型(屈折率2.52)および/またはルチル型(屈折率2.76)の結晶性酸化チタンがより好ましく、屈折率および表面活性などの点から、ルチル型酸化チタンが最も好ましい。   On the other hand, the fine particle metal oxide is preferably a fine particle after reaction, and is preferably spherical. Further, the refractive index is preferably 1.6 or more, more preferably 1.9 or more, and particularly preferably 2.0 or more. For example, particulate titanium oxide (refractive index: 2.52 to 2.76), zirconium oxide (refractive index: 2.1 to 2.2), cerium oxide (refractive index: 2.2), tin oxide (refractive index) : 2.0), zinc oxide (refractive index: 1.9 to 2.1), antimony oxide (refractive index: 2.0 to 2.3), aluminum oxide (refractive index: 1.6 to 1.8) Etc. can be used. These may be used individually by 1 type and may be used in combination of 2 or more type. Of these, particulate titanium oxide is preferred. As this titanium oxide, crystalline titanium oxide of anatase type (refractive index 2.52) and / or rutile type (refractive index 2.76) is more preferable, and from the viewpoint of refractive index and surface activity, rutile type titanium oxide. Is most preferred.

前記微粒子状金属酸化物の粒径は、3〜300nmの範囲が好ましい。この粒径が上記の範囲にあれば、製造が可能であると共に、それを含む液状コーティング材料における分散安定性が良好である。より好ましい粒径は5〜100nmの範囲である。   The particle size of the particulate metal oxide is preferably in the range of 3 to 300 nm. When the particle size is in the above range, the production is possible and the dispersion stability in the liquid coating material containing the particle size is good. A more preferable particle size is in the range of 5 to 100 nm.

本発明においては、前記チタンアルコキシドの加水分解・縮合物のTiO2換算質量に対する微粒子状金属酸化物の質量比が0.20〜4.00の範囲にあるのが好ましい。該質量比が上記範囲にあれば、液状コーティング材料の塗膜性が良好であると共に、得られる塗膜の屈折率が高いものとなる。塗膜性および屈折率の観点から、該質量比は0.25〜3.00の範囲が好ましい。 In the present invention, the mass ratio of the particulate metal oxide to the TiO 2 converted mass of the hydrolysis / condensation product of the titanium alkoxide is preferably in the range of 0.20 to 4.00. When the mass ratio is in the above range, the coating properties of the liquid coating material are good and the resulting coating film has a high refractive index. From the viewpoint of coating properties and refractive index, the mass ratio is preferably in the range of 0.25 to 3.00.

当該塗膜、およびこの塗膜を形成する液状コーティング材料には、塩類、錯体類およびアルコキシド類の中から選ばれる少なくとも1種のアルミニウム化合物および/またはジルコニウム化合物を含むことができる。このような化合物の具体例としては、硝酸アルミニウム、アルミニウムトリアセチルアセトナート、テトラ−n−プロポキシジルコニウムなどを挙げることができる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。チタンアルコキシドの加水分解・縮合物に、これらの化合物を含有させることにより、該チタンアルコキシドの加水分解・縮合物の結晶化を抑制し、塗膜にクラックなどが発生するのを抑制することができる。特に、効果の点から硝酸アルミニウムが好適である。   The coating film and the liquid coating material forming the coating film may contain at least one aluminum compound and / or zirconium compound selected from salts, complexes and alkoxides. Specific examples of such compounds include aluminum nitrate, aluminum triacetylacetonate, and tetra-n-propoxyzirconium. These may be used individually by 1 type and may be used in combination of 2 or more type. By containing these compounds in the hydrolyzed / condensed product of titanium alkoxide, crystallization of the hydrolyzed / condensed product of titanium alkoxide can be suppressed, and the occurrence of cracks and the like in the coating film can be suppressed. . In particular, aluminum nitrate is preferred from the viewpoint of effects.

この硝酸アルミニウムを用いる場合、その使用量は、チタンアルコキシドの加水分解・縮合物のチタン原子に対して、通常5〜50モル%の範囲で選定される。硝酸アルミニウムの使用量が上記範囲にあれば、チタンアルコキシドの加水分解・縮合物の結晶化阻害効果が発揮されると共に、チタニアバインダーとしての本来有する物理的性質が保持される。該硝酸アルミニウムの好ましい使用量は15〜30モル%の範囲である。   When using this aluminum nitrate, the usage-amount is normally selected in 5-50 mol% with respect to the titanium atom of the hydrolysis * condensate of a titanium alkoxide. If the amount of aluminum nitrate used is in the above range, the effect of inhibiting the crystallization of the hydrolysis / condensation product of titanium alkoxide is exhibited, and the physical properties inherent to the titania binder are retained. The preferred amount of aluminum nitrate used is in the range of 15 to 30 mol%.

本発明の耐摺動性塗膜においては、有機高分子化合物を含み、かつチタンアルコキシドの加水分解・縮合物と、粒径3〜300nmの微粒子状金属酸化物の含有割合が、塗膜表面から有機基材方向に連続的に減少する成分傾斜構造を有することができる。   In the sliding resistant coating film of the present invention, the content ratio of the hydrolyzed / condensed product of titanium alkoxide and the particulate metal oxide having a particle size of 3 to 300 nm contains an organic polymer compound from the coating film surface. It can have a component gradient structure that continuously decreases in the direction of the organic substrate.

このような有機−無機複合傾斜材料は、以下に示す方法で製造することができる。この製造方法において得られる有機−無機複合傾斜材料は、酸化チタン薄膜と有機高分子化合物とが化学的に結合した複合体を含み、かつチタン成分と微粒子状金属酸化物の含有率が材料の表面から厚み方向に連続的に減少する成分傾斜構造を有するものである。このような複合傾斜材料は、本発明においては、(A)分子中に加水分解により酸化チタンと結合し得る金属含有基(加水分解性金属含有基と称すことがある。)を有する有機高分子化合物と、(B)アルコキシル基の炭素数が1〜4のチタンアルコキシドを、前述の耐摺動性塗膜の製造方法の場合と同様に加水分解−縮合させて得られたチタニアゾルと、微粒子状金属酸化物を含む塗工液を用いて、形成させる。   Such an organic-inorganic composite gradient material can be manufactured by the method shown below. The organic-inorganic composite gradient material obtained by this manufacturing method includes a composite in which a titanium oxide thin film and an organic polymer compound are chemically bonded, and the content of the titanium component and the particulate metal oxide is the surface of the material. To have a component gradient structure that continuously decreases in the thickness direction. In the present invention, such a composite gradient material is (A) an organic polymer having a metal-containing group (sometimes referred to as a hydrolyzable metal-containing group) that can be bonded to titanium oxide by hydrolysis in the molecule. A titania sol obtained by hydrolyzing and condensing a compound, and (B) a titanium alkoxide having 1 to 4 carbon atoms of the alkoxyl group in the same manner as in the above-described method for producing a sliding-resistant coating film; It forms using the coating liquid containing a metal oxide.

前記(A)成分の加水分解性金属含有基を有する有機高分子化合物は、例えば(a)加水分解性金属含有基を有するエチレン性不飽和単量体と、(b)金属を含まないエチレン性不飽和単量体を共重合させることにより、得ることができる。   The organic polymer compound having a hydrolyzable metal-containing group as the component (A) includes, for example, (a) an ethylenically unsaturated monomer having a hydrolyzable metal-containing group, and (b) an ethylenic material not containing a metal. It can be obtained by copolymerizing unsaturated monomers.

上記(A)(a)成分である加水分解性金属含有基を有するエチレン性不飽和単量体としては、一般式(I)   The ethylenically unsaturated monomer having a hydrolyzable metal-containing group as the component (A) (a) is represented by the general formula (I)

Figure 2005336420
(式中、R1は水素原子またはメチル基、Aはアルキレン基、好ましくは炭素数1〜4のアルキレン基、R2は加水分解性基または非加水分解性基であるが、その中の少なくとも1つは加水分解により、(B)成分と化学結合しうる加水分解性基であることが必要であり、また、R2が複数の場合には、各R2はたがいに同一であってもよいし、異なっていてもよく、M1はケイ素、チタン、ジルコニウム、インジウム、スズ、アルミニウムなどの金属原子、kは金属原子M1の価数である。)
で表される基を挙げることができる。
Figure 2005336420
Wherein R 1 is a hydrogen atom or a methyl group, A is an alkylene group, preferably an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms, and R 2 is a hydrolyzable group or a non-hydrolyzable group, the first is hydrolysis, (B) must be a component chemically bonded may hydrolyzable group, and when R 2 is plural, each R 2 is also a mutually identical And may be different, M 1 is a metal atom such as silicon, titanium, zirconium, indium, tin, and aluminum, and k is a valence of metal atom M 1. )
The group represented by these can be mentioned.

上記一般式(I)において、R2のうちの加水分解により(B)成分と化学結合しうる加水分解性基としては、例えばアルコキシル基、イソシアネート基、塩素原子などのハロゲン原子、オキシハロゲン基、アセチルアセトネート基、水酸基などが挙げられ、一方、(B)成分と化学結合しない非加水分解性基としては、例えば低級アルキル基などが好ましく挙げられる。 In the general formula (I), examples of the hydrolyzable group that can chemically bond to the component (B) by hydrolysis of R 2 include halogen atoms such as alkoxyl groups, isocyanate groups, and chlorine atoms, oxyhalogen groups, An acetylacetonate group, a hydroxyl group, etc. are mentioned, On the other hand, as a non-hydrolyzable group which does not chemically bond with (B) component, a lower alkyl group etc. are mentioned preferably, for example.

一般式(I)における−M12 k-1で表される金属含有基としては、例えば、トリメトキシシリル基、トリエトキシシリル基、トリ−n−プロポキシシリル基、トリイソプロポキシシリル基、トリ−n−ブトキシシリル基、トリイソブトキシシリル基、トリ−sec−ブトキシシリル基、トリ−tert−ブトキシシリル基、トリクロロシリル基、ジメチルメトキシシリル基、メチルジメトキシシリル基、ジメチルクロロシリル基、メチルジクロロシリル基、トリイソシアナトシリル基、メチルジイソシアナトシリル基など、トリメトキシチタニウム基、トリエトキシチタニウム基、トリ−n−プロポキシチタニウム基、トリイソプロポキシチタニウム基、トリ−n−ブトキシチタニウム基、トリイソブトキシチタニウム基、トリ−sec−ブトキシチタニウム基、トリ−tert−ブトキシチタニウム基、トリクロロチタニウム基、さらには、トリメトキシジルコニウム基、トリエトキシジルコニウム基、トリ−n−プロポキシジルコニウム基、トリイソプロポキシジルコニウム基、トリ−n−ブトキシジルコニウム基、トリイソブトキシジルコニウム基、トリ−sec−ブトキシジルコニウム基、トリ−tert−ブトキシジルコニウム基、トリクロロジルコニウム基、またさらには、ジメトキシアルミニウム基、ジエトキシアルミニウム基、ジ−n−プロポキシアルミニウム基、ジイソプロポキシアルミニウム基、ジ−n−ブトキシアルミニウム基、ジイソブトキシアルミニウム基、ジ−sec−ブトキシアルミニウム基、ジ−tert−ブトキシアルミニウム基、トリクロロアルミニウム基などが挙げられる。この(a)成分のエチレン性不飽和単量体は1種用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 Examples of the metal-containing group represented by -M 1 R 2 k-1 in the general formula (I) include a trimethoxysilyl group, a triethoxysilyl group, a tri-n-propoxysilyl group, a triisopropoxysilyl group, Tri-n-butoxysilyl group, triisobutoxysilyl group, tri-sec-butoxysilyl group, tri-tert-butoxysilyl group, trichlorosilyl group, dimethylmethoxysilyl group, methyldimethoxysilyl group, dimethylchlorosilyl group, methyl Dichlorosilyl group, triisocyanatosilyl group, methyldiisocyanatosilyl group, trimethoxytitanium group, triethoxytitanium group, tri-n-propoxytitanium group, triisopropoxytitanium group, tri-n-butoxytitanium group, Triisobutoxy titanium group, tri-sec-butoxy titani Group, tri-tert-butoxytitanium group, trichlorotitanium group, trimethoxyzirconium group, triethoxyzirconium group, tri-n-propoxyzirconium group, triisopropoxyzirconium group, tri-n-butoxyzirconium group, Triisobutoxyzirconium group, tri-sec-butoxyzirconium group, tri-tert-butoxyzirconium group, trichlorozirconium group, and further dimethoxyaluminum group, diethoxyaluminum group, di-n-propoxyaluminum group, diisopropoxy group Examples thereof include an aluminum group, di-n-butoxyaluminum group, diisobutoxyaluminum group, di-sec-butoxyaluminum group, di-tert-butoxyaluminum group, and trichloroaluminum group. One type of the ethylenically unsaturated monomer of component (a) may be used, or two or more types may be used in combination.

一方、上記(b)成分である金属を含まないエチレン性不飽和単量体としては、例えば一般式(II)   On the other hand, examples of the ethylenically unsaturated monomer not containing a metal as the component (b) include, for example, the general formula (II)

Figure 2005336420
(式中、R3は水素原子またはメチル基、Xは一価の有機基である。)
で表されるエチレン性不飽和単量体、好ましくは一般式(II−a)
Figure 2005336420
(In the formula, R 3 is a hydrogen atom or a methyl group, and X is a monovalent organic group.)
An ethylenically unsaturated monomer represented by formula (II-a), preferably

Figure 2005336420
(式中、R3は前記と同じであり、R4は炭化水素基を示す。)
で表されるエチレン性不飽和単量体、あるいは上記一般式(II−a)で表されるエチレン性不飽和単量体と、必要に応じて添加される密着性向上剤としての一般式(II−b)
Figure 2005336420
(In the formula, R 3 is the same as described above, and R 4 represents a hydrocarbon group.)
Or an ethylenically unsaturated monomer represented by the above general formula (II-a), and a general formula ( II-b)

Figure 2005336420
(式中、R5は水素原子またはメチル基、R6はエポキシ基、ハロゲン原子若しくはエーテル結合を有する炭化水素基を示す。)
で表されるエチレン性不飽和単量体との混合物を挙げることができる。
Figure 2005336420
(In the formula, R 5 represents a hydrogen atom or a methyl group, and R 6 represents an epoxy group, a halogen atom or a hydrocarbon group having an ether bond.)
And a mixture with an ethylenically unsaturated monomer represented by the formula:

上記一般式(II−a)で表されるエチレン性不飽和単量体において、R4で示される炭化水素基としては、炭素数1〜10の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、炭素数3〜10のシクロアルキル基、炭素数6〜10のアリール基、炭素数7〜10のアラルキル基を好ましく挙げることができる。炭素数1〜10のアルキル基の例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、および各種のブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基などが挙げられる。炭素数3〜10のシクロアルキル基の例としては、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、メチルシクロヘキシル基、シクロオクチル基などが、炭素数6〜10のアリール基の例としては、フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、メチルナフチル基などが、炭素数7〜10のアラルキル基の例としては、ベンジル基、メチルベンジル基、フェネチチル基、ナフチルメチル基などが挙げられる。 In the ethylenically unsaturated monomer represented by the general formula (II-a), the hydrocarbon group represented by R 4 includes a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, carbon number Preferable examples include 3 to 10 cycloalkyl groups, aryl groups having 6 to 10 carbon atoms, and aralkyl groups having 7 to 10 carbon atoms. Examples of the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, and various butyl groups, pentyl groups, hexyl groups, octyl groups, and decyl groups. Examples of the cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms include a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a methylcyclohexyl group, and a cyclooctyl group. Examples of the aryl group having 6 to 10 carbon atoms include a phenyl group, a tolyl group, and a xylyl group. Examples of the aralkyl group having 7 to 10 carbon atoms, such as a group, a naphthyl group, and a methylnaphthyl group, include a benzyl group, a methylbenzyl group, a phenethylyl group, and a naphthylmethyl group.

この一般式(II−a)で表されるエチレン性不飽和単量体の例としては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレートなどが挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   Examples of the ethylenically unsaturated monomer represented by the general formula (II-a) include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, hexyl ( Examples include meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, phenyl (meth) acrylate, and benzyl (meth) acrylate. These may be used alone or in combination of two or more.

前記一般式(II−b)で表されるエチレン性不飽和単量体において、R6で示されるエポキシ基、ハロゲン原子若しくはエーテル結合を有する炭化水素基としては、炭素数1〜10の直鎖状若しくは分岐状のアルキル基、炭素数3〜10のシクロアルキル基、炭素数6〜10のアリール基、炭素数7〜10のアラルキル基を好ましく挙げることができる。上記置換基のハロゲン原子としては、塩素原子および臭素原子がよい。上記炭化水素基の具体例としては、前述の一般式(II−a)におけるR4の説明において例示した基と同じものを挙げることができる。 In the ethylenically unsaturated monomer represented by the general formula (II-b), the epoxy group represented by R 6 , the halogen atom or the hydrocarbon group having an ether bond may be a straight chain having 1 to 10 carbon atoms. Preferred examples include a straight or branched alkyl group, a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, and an aralkyl group having 7 to 10 carbon atoms. The halogen atom for the substituent is preferably a chlorine atom or a bromine atom. Specific examples of the hydrocarbon group include the same groups as those exemplified in the description of R 4 in the general formula (II-a).

前記一般式(II−b)で表されるエチレン性不飽和単量体の例としては、グリシジル(メタ)アクリレート、3−グリシドキシプロピル(メタ)アクリレート、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル(メタ)アクリレート、2−クロロエチル(メタ)アクリレート、2−ブロモエチル(メタ)アクリレートなどを好ましく挙げることができる。   Examples of the ethylenically unsaturated monomer represented by the general formula (II-b) include glycidyl (meth) acrylate, 3-glycidoxypropyl (meth) acrylate, and 2- (3,4-epoxycyclohexyl). ) Ethyl (meth) acrylate, 2-chloroethyl (meth) acrylate, 2-bromoethyl (meth) acrylate and the like can be preferably exemplified.

また、前記一般式(II)で表されるエチレン性不飽和単量体としては、これら以外にもスチレン、α−メチルスチレン、α−アセトキシスチレン、m−、o−またはp−ブロモスチレン、m−、o−またはp−クロロスチレン、m−、o−またはp−ビニルフェノール、1−または2−ビニルナフタレンなど、さらにはエチレン性不飽和基を有する重合性高分子用安定剤、例えばエチレン性不飽和基を有する、酸化防止剤、紫外線吸収剤および光安定剤なども用いることができる。これらは単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。   In addition to these, the ethylenically unsaturated monomer represented by the general formula (II) includes styrene, α-methylstyrene, α-acetoxystyrene, m-, o- or p-bromostyrene, m -, O- or p-chlorostyrene, m-, o- or p-vinylphenol, 1- or 2-vinylnaphthalene and the like, and stabilizers for polymerizable polymers having an ethylenically unsaturated group, for example, ethylenic Antioxidants, ultraviolet absorbers and light stabilizers having an unsaturated group can also be used. These may be used alone or in combination of two or more.

また、一般式(II−a)で表されるエチレン性不飽和単量体と一般式(II−b)で表されるエチレン性不飽和単量体とを併用する場合は、前者のエチレン性不飽和単量体に対し、後者のエチレン性不飽和単量体を1〜100モル%の割合で用いるのが好ましい。   When the ethylenically unsaturated monomer represented by the general formula (II-a) and the ethylenically unsaturated monomer represented by the general formula (II-b) are used in combination, the former ethylenic monomer It is preferable to use the latter ethylenically unsaturated monomer in a proportion of 1 to 100 mol% with respect to the unsaturated monomer.

前記(a)成分の加水分解性金属含有基を有するエチレン性不飽和単量体と(b)成分の金属を含まないエチレン性不飽和単量体とを、ラジカル重合開始剤の存在下、ラジカル共重合させることにより、(A)成分である加水分解性金属含有基を有する有機高分子化合物が得られる。   In the presence of a radical polymerization initiator, an ethylenically unsaturated monomer having a hydrolyzable metal-containing group as the component (a) and an ethylenically unsaturated monomer having no metal as the component (b) By copolymerization, an organic polymer compound having a hydrolyzable metal-containing group as component (A) is obtained.

本発明においては、このようにして得られた(A)成分である加水分解性金属含有基を有する有機高分子化合物をアルコール、ケトン、エーテルなどの適当な極性溶剤中に溶解させた溶液と、(B)成分であるチタニアゾルの溶液と、微粒子状金属酸化物を混合し、塗布するのに適した粘度を有する液状コーティング材料を調製する。この際、必要ならば、該コーティング材料に水および/または酸性触媒を添加することができる。なお、微粒子状金属酸化物の添加時期については特に制限はない。   In the present invention, a solution obtained by dissolving the organic polymer compound having a hydrolyzable metal-containing group as component (A) thus obtained in a suitable polar solvent such as alcohol, ketone, ether, A liquid coating material having a viscosity suitable for coating is prepared by mixing a titania sol solution as the component (B) and a fine metal oxide. At this time, if necessary, water and / or an acidic catalyst can be added to the coating material. In addition, there is no restriction | limiting in particular about the addition time of a particulate metal oxide.

次に、有機基材上に、このようにして得られた液状コーティング材料を乾燥塗膜の厚さが、10〜500nm、好ましくは30〜350nmの範囲になるように、ディップコート法、スピンコート法、スプレーコート法、バーコート法、ナイフコート法、ロールコート法、ブレードコート法、ダイコート法、グラビアコート法などの公知の手段により塗工し、溶媒を揮散させて塗膜を形成させる。   Next, a dip coating method or a spin coating is performed on the organic substrate so that the liquid coating material thus obtained has a dry coating thickness of 10 to 500 nm, preferably 30 to 350 nm. Coating is performed by a known means such as a method, a spray coating method, a bar coating method, a knife coating method, a roll coating method, a blade coating method, a die coating method, or a gravure coating method, and the solvent is evaporated to form a coating film.

上記有機基材としては、例えばポリメチルメタクリレートなどのアクリル樹脂、ポリスチレンやABS樹脂などのスチレン系樹脂、ポリエチレンやポリプロピレンなどのオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレートなどのポリエステル系樹脂、6−ナイロンや6,6−ナイロンなどのポリアミド系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリフェニレンサルファイド系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂、ポリイミド系樹脂、セルロースアセテートなどのセルロース系樹脂などからなる基材を挙げることができる。   Examples of the organic substrate include acrylic resins such as polymethyl methacrylate, styrene resins such as polystyrene and ABS resins, olefin resins such as polyethylene and polypropylene, polyester resins such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate, and 6-nylon. Examples include substrates made of polyamide resins such as 1,6,6-nylon, polyvinyl chloride resins, polycarbonate resins, polyphenylene sulfide resins, polyphenylene ether resins, polyimide resins, and cellulose resins such as cellulose acetate. be able to.

これらの有機基材は、本発明に係る傾斜材料との密着性をさらに向上させるために、所望により、酸化法や凹凸化法などにより表面処理を施すことができる。上記酸化法としては、例えばコロナ放電処理、クロム酸処理(湿式)、火炎処理、熱風処理、オゾン・紫外線照射処理などが挙げられ、また、凹凸化法としては、例えばサンドブラスト法、溶剤処理法などが挙げられる。これらの表面処理法は基材の種類に応じて適宜選ばれる。   These organic base materials can be subjected to surface treatment by an oxidation method, an unevenness method, or the like, if desired, in order to further improve the adhesion to the gradient material according to the present invention. Examples of the oxidation method include corona discharge treatment, chromic acid treatment (wet), flame treatment, hot air treatment, ozone / ultraviolet irradiation treatment and the like, and examples of the unevenness method include sand blast method and solvent treatment method. Is mentioned. These surface treatment methods are appropriately selected according to the type of substrate.

なお、本発明における有機基材は、有機系材料以外の材料、例えば金属系材料、ガラスやセラミックス系材料、その他各種無機系または金属系材料からなる基材の表面に、有機系塗膜を有するものも包含する。   In addition, the organic base material in this invention has an organic coating film on the surface of the base material which consists of materials other than organic type materials, for example, metal-type material, glass, ceramics-type material, and other various inorganic type or metal type materials Also included.

このようにして得られた有機−無機複合傾斜材料においては、表面層は、実質上酸化チタン薄膜と微粒子状金属酸化物とからなり、かつ金属成分の含有率が基材方向に逐次減少していき、基材近傍ではほぼ0%になる。すなわち、該有機−無機複合傾斜材料は、一般に、基材上に形成された膜状物からなり、かつ実質上、該膜状物の基材に当接している面が有機高分子系化合物成分であって、もう一方の開放系面が酸化チタン成分と微粒子状金属酸化物である。   In the organic-inorganic composite gradient material thus obtained, the surface layer is substantially composed of a titanium oxide thin film and a particulate metal oxide, and the content of the metal component is successively decreased in the direction of the substrate. It is almost 0% in the vicinity of the base material. That is, the organic-inorganic composite gradient material is generally composed of a film-like material formed on a substrate, and the surface of the film-like material that is substantially in contact with the substrate is an organic polymer compound component. The other open system surface is a titanium oxide component and a particulate metal oxide.

このような傾斜構造の確認は、例えば傾斜膜表面にスパッタリングを施して膜を削っていき、経時的に膜表面の炭素原子と金属原子の含有率を、X線光電子分光法などにより測定することによって、行うことができる。   To confirm such a tilted structure, for example, the surface of the tilted film is sputtered and the film is shaved, and the content of carbon atoms and metal atoms on the film surface is measured over time by X-ray photoelectron spectroscopy. Can be done.

この複合傾斜膜における金属成分の含有量としては特に制限はないが、金属酸化物換算で、通常5〜98質量%、好ましくは20〜98質量%、特に好ましくは50〜90質量%の範囲である。有機高分子化合物の重合度や分子量としては、製膜化しうるものであればよく特に制限されず、高分子化合物の種類や所望の傾斜膜材料の物性などに応じて適宜選定すればよい。   Although there is no restriction | limiting in particular as content of the metal component in this composite gradient film, Usually in 5-98 mass% in conversion of a metal oxide, Preferably it is 20-98 mass%, Most preferably, it is the range of 50-90 mass%. is there. The degree of polymerization and the molecular weight of the organic polymer compound are not particularly limited as long as they can be formed into a film, and may be appropriately selected according to the type of polymer compound and the desired physical properties of the gradient film material.

本発明はまた、チタンアルコキシドの加水分解・縮合物と、粒径3〜300nm、好ましくは5〜100nmの微粒子状金属酸化物を含み、かつ前記チタンアルコキシドの加水分解・縮合物のTiO2換算質量に対する微粒子状金属酸化物の質量比が0.20〜4.00、好ましくは0.25〜3.00であることを特徴とする液状コーティング材料をも提供する。この液状コーティング材料は、前述の本発明の耐摺動性塗膜の形成に用いることができる。この液状コーティング材料においては、主溶媒として2−エトキシエタノール(エチルセロソルブ)を含み、固形分濃度が35質量%以下であり、かつ温度10℃で168時間放置後の光散乱強度変化率が20%以下であることが好ましい。当該液状コーティング材料の168時間放置後の光散乱強度は、通常3000〜10万cps、好ましくは5000〜5万cpsである。ここで、光散乱強度Isは(式1)で表され、(Is=光散乱強度、Io=入射光強度、n=溶媒の屈折率、Mw=溶質の重量平均分子量、c=溶質の濃度、(dn/dc)=溶質の濃度増あたりの屈折率増分、λo=入射光波長、r=試料から検出器までの距離、NA=アボガドロ数)Mwに相当する分子サイズつまり、縮合度に比例した値が観測される。 The present invention also includes a titanium alkoxide hydrolyzed / condensed product and a particulate metal oxide having a particle size of 3 to 300 nm, preferably 5 to 100 nm, and a TiO 2 equivalent mass of the titanium alkoxide hydrolyzed / condensed product. There is also provided a liquid coating material characterized in that the mass ratio of the particulate metal oxide to is 0.20 to 4.00, preferably 0.25 to 3.00. This liquid coating material can be used for forming the above-mentioned sliding resistant coating film of the present invention. This liquid coating material contains 2-ethoxyethanol (ethyl cellosolve) as a main solvent, has a solid content concentration of 35% by mass or less, and has a light scattering intensity change rate of 20% after standing at a temperature of 10 ° C. for 168 hours. The following is preferable. The light scattering intensity of the liquid coating material after standing for 168 hours is usually 3000 to 100,000 cps, preferably 5000 to 50,000 cps. Here, the light scattering intensity Is is expressed by (Equation 1) (Is = light scattering intensity, Io = incident light intensity, n = refractive index of solvent, Mw = weight average molecular weight of solute, c = concentration of solute, (Dn / dc) = refractive index increment per solute concentration increase, λo = incident light wavelength, r = distance from sample to detector, N A = Avogadro number) molecular size corresponding to Mw, that is, proportional to condensation degree The observed value is observed.

Figure 2005336420
この光散乱強度(縮合度)は、水や触媒の使用量、溶媒の種類、加水分解温度や時間などによって調節することができる。該光散乱強度が前記範囲にあれば成膜性が良好で、成膜時のクラックの発生が抑制される。また、10℃で168時間(1週間)放置後の光散乱強度変化率が20%以下であれば、当該液状コーティング材料の経時安定性が良好であり、実用的に有利である。
Figure 2005336420
This light scattering intensity (condensation degree) can be adjusted by the amount of water and catalyst used, the type of solvent, the hydrolysis temperature, time, and the like. When the light scattering intensity is in the above range, the film forming property is good and the generation of cracks during film formation is suppressed. Further, if the rate of change in light scattering intensity after standing at 10 ° C. for 168 hours (one week) is 20% or less, the liquid coating material has good temporal stability and is practically advantageous.

本発明は、さらに、前述の本発明の耐摺動性塗膜を少なくとも1層以上含む積層体であって、前記耐摺動性塗膜と接する層の屈折率が、該塗膜の屈折率よりも0.05以上低いことを特徴とする積層体をも提供する。   The present invention further comprises a laminate comprising at least one of the above-mentioned sliding resistant coating film of the present invention, wherein the refractive index of the layer in contact with the sliding resistant coating film is the refractive index of the coating film. Also provided is a laminate characterized by being 0.05 or more lower than the above.

当該積層体における有機基材としては、前述で有機基材として例示した各樹脂を挙げることができる。これらの有機基材は、2種以上の積層物であってもよく、また表面に種々の塗料、例えばアクリル系塗料やシリコーン系塗料が塗装されていてもよい。
本発明の耐摺動性塗膜および積層体は、例えばLCDやPDPなどの表示装置の表面層に設けられる反射防止膜などの光学材料、窓ガラスなどへの紫外線反射材料、さらには真空蒸着やスパッタリングなどの下地膜などに用いることができる。
Examples of the organic substrate in the laminate include the resins exemplified above as the organic substrate. These organic base materials may be a laminate of two or more kinds, and various paints such as acrylic paints and silicone paints may be coated on the surface.
The sliding resistant coating film and laminate of the present invention are, for example, an optical material such as an antireflection film provided on the surface layer of a display device such as LCD or PDP, an ultraviolet reflective material for window glass, and further vacuum deposition or It can be used for a base film such as sputtering.

例えば、当該積層体を反射防止膜などの光学材料として使用する場合においては、前述の耐摺動性塗膜に接する層の屈折率を、該耐摺動性塗膜の屈折率よりも0.05以上、好ましくは0.1以上低くするのがよい。この屈折率差が0.1以上である積層体の1例としては、ポリエチレンテレフタレート基材/本発明の耐摺動性塗膜/シリカ膜や、ポリエチレンテレフタレート基材/本発明の耐摺動性塗膜/シリカ膜/本発明の耐摺動性塗膜/シリカ膜等を挙げることができる。   For example, in the case of using the laminate as an optical material such as an antireflection film, the refractive index of the layer in contact with the above-mentioned sliding resistant coating film is set to be less than the refractive index of the sliding resistant coating film. It should be 05 or more, preferably 0.1 or more. Examples of the laminate having a refractive index difference of 0.1 or more include polyethylene terephthalate base material / sliding resistant coating film of the present invention / silica film, and polyethylene terephthalate base material / sliding resistance of the present invention. Examples thereof include coating film / silica film / sliding resistant coating film / silica film of the present invention.

当該積層体は、400〜800nmの波長域における全光線透過率が80%以上が好ましく、より好ましくは85%以上であり、かつヘイズ値が10%以下が好ましく、より好ましくは3.0%以下である。なお、前記全光線透過率およびヘイズ値の測定方法については後で詳述する。   The laminate preferably has a total light transmittance of 80% or more in a wavelength range of 400 to 800 nm, more preferably 85% or more, and a haze value of 10% or less, more preferably 3.0% or less. It is. The method for measuring the total light transmittance and haze value will be described in detail later.

次に、本発明を実施例により、さらに詳細に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。
なお、各例における諸特性は、以下に示す要領に従って求めた。
(1)塗工液の光散乱強度の測定
大塚電子社製「ELS−8000」を使用して、ガラスセルを用いて50回測定を行いその平均値を求めた。この際、ピンホールの大きさは、サンプル側を径0.2mm、検出側を径0.1mmとして測定を行なった。
(2)塗膜の屈折率
Filmetrics社製、「薄膜測定装置F20」を用い、測定波長は420〜1000nmで反射スペクトルのフィッティングを行い、屈折率を算出した。なお、上記屈折率の算出は、塗膜の屈折率が層全体で均一であると仮定し計算した。
(3)塗膜の摺動性
各塗膜に綿帆布(TOSCO(株)製、チェリーダイヤモンド印、6号)にて荷重2.94N/cm2で6cm幅を、30往復/分の速度で、1分間摺動する処理を施し、摺動前及び摺動後の塗膜を蛍光X線[セイコーインスツルメンツ(株)製、「SEA2120」、管電流122μA、管電圧15kV、真空下、強度測定]で測定し、そのX線強度差[=(摺動後/摺動前)×100(%)](膜の残存率)を算出することで摺動耐久性を評価した。
(4)塗膜の厚み
Filmetrics社製、「薄膜測定装置F20」を用い、測定波長は420〜1000nmで反射スペクトルのフィッティングを行い、屈折率を算出した。なお、上記屈折率の算出は、塗膜の屈折率が層全体で均一であると仮定し計算した。
(5)塗膜および積層体のヘイズ値
JIS K7361に準拠し、日本電色(株)製のヘイズメーター「NDH2000」を用い、塗膜および積層体のそれぞれ3点を測定し、その平均値を求めた。
(6)積層体の全光線透過率
JIS K7361−1に準拠し、日本電色(株)製のヘイズメーター「NDH2000」を用い、積層体の3点を測定し、その平均値を求めた。
(7)成分傾斜膜の傾斜性
XPS装置「PHI−5600」[アルバックファイ(株)製]を用い、アルゴンスパッタリング(4kV)を3分間隔で施して膜を削り、膜表面の炭素原子と金属原子の含有率を、X線光電子分光法により測定し、傾斜性を調べた。
EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited at all by these examples.
In addition, the various characteristics in each example were calculated | required according to the point shown below.
(1) Measurement of Light Scattering Intensity of Coating Liquid Using “ELS-8000” manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd., measurement was performed 50 times using a glass cell, and the average value was obtained. At this time, the size of the pinhole was measured with the sample side having a diameter of 0.2 mm and the detection side having a diameter of 0.1 mm.
(2) Refractive index of coating film Using a "Thin Film Measuring Device F20" manufactured by Filmetics, the reflection wavelength was calculated by fitting a reflection spectrum at a measurement wavelength of 420 to 1000 nm. The refractive index was calculated on the assumption that the refractive index of the coating film was uniform throughout the layer.
(3) Sliding property of coating film Each cotton coating is made of cotton canvas (TOSCO Co., Ltd., cherry diamond mark, No. 6) with a load of 2.94 N / cm 2 and a width of 6 cm at a speed of 30 reciprocations per minute. The film was slid for 1 minute, and the coating film before and after sliding was fluorescent X-ray [Seiko Instruments Co., Ltd., “SEA2120”, tube current 122 μA, tube voltage 15 kV, under vacuum, strength measurement] The sliding durability was evaluated by calculating the X-ray intensity difference [= (after sliding / before sliding) × 100 (%)] (residual ratio of film).
(4) Thickness of coating film Using a "Thin Film Measuring Device F20" manufactured by Filmmetrics, the reflection wavelength was calculated by fitting a reflection spectrum at a measurement wavelength of 420 to 1000 nm. The refractive index was calculated on the assumption that the refractive index of the coating film was uniform throughout the layer.
(5) Haze value of coating film and laminate In accordance with JIS K7361, using a haze meter “NDH2000” manufactured by Nippon Denshoku Co., Ltd., each of the three points of the coating film and the laminate was measured, and the average value was calculated. Asked.
(6) Total light transmittance of laminated body Based on JIS K7361-1, three points of the laminated body were measured using the haze meter "NDH2000" by Nippon Denshoku Co., Ltd., and the average value was calculated | required.
(7) Gradient property of component gradient film Using an XPS apparatus “PHI-5600” [manufactured by ULVAC-PHI, Inc.], argon sputtering (4 kV) is applied at intervals of 3 minutes to scrape the film, and carbon atoms and metals on the film surface The atomic content was measured by X-ray photoelectron spectroscopy to examine the gradient.

実施例1
(1)液状コーティング材料の調製
メチルメタクリレート168.8g及びγ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン21.5g、メチルイソブチルケトン328.5gの混合溶液を60℃に昇温後、2,2ーアゾビスイソブチロニトリル1.0gをメチルイソブチルケトン80.0gに溶解した溶液を攪拌しながら添加し、60℃で30時間反応させた。その後、共重合体溶液10gにメチルイソブチルケトン21.7gで希釈し、共重合体溶液(a)を得た。ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法によるポリメタクリル酸メチル換算の重量平均分子量は約10万であった。
一方、チタンテトライソプロポキシド10.1gをエチルセロソルブ19.9gに溶解した溶液に、60質量%硝酸1.7g、水0.6gとエチルセロソルブ7.8gの混合溶液を攪拌しながらゆっくり滴下し、その後30℃で4時間攪拌を行い、反応溶液(b)を得た。
次に共重合体(a)0.4gをメチルイソブチルケトン36.3gに溶解させ有機成分溶液を得た。反応溶液(b)3.5gをエチルセロソルブ32.4gで希釈し、有機成分溶液と混合し、さらにコロイダルチタニア[ルチル型結晶チタニアイソプロパノール(IPA)分散品、平均粒径20nm、不揮発分5.8重量%]を7.4g順次攪拌しながらゆっくり滴下して液状コーティング材料(c)を調製した。チタンアルコキシドの加水分解・縮合物のTiO2換算質量に対する微粒子状金属酸化物の質量比は1.73である。
(2)塗膜形成
液状コーティング材料(c)をワイヤー線経0.125mmφのマイヤーバーにて188μmの厚みのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムに塗工し、溶剤を揮発させ、60℃のオーブンで5時間加熱し塗膜を形成した。この時の塗膜(d)の厚みは50nmであった。
(3)評価結果
塗膜(d)の屈折率、摺動耐久性、ヘイズ値、無機成分の傾斜性を評価した結果、それぞれ1.93、>99%、0.67%、傾斜性良好であった。結果を表1に示すと共に、XPS測定結果を図1に示す。
Example 1
(1) Preparation of liquid coating material After heating the mixed solution of 168.8 g of methyl methacrylate, 21.5 g of γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, and 328.5 g of methyl isobutyl ketone to 60 ° C., 2,2-azobisiso A solution prepared by dissolving 1.0 g of butyronitrile in 80.0 g of methyl isobutyl ketone was added with stirring and reacted at 60 ° C. for 30 hours. Thereafter, 10 g of the copolymer solution was diluted with 21.7 g of methyl isobutyl ketone to obtain a copolymer solution (a). The weight average molecular weight in terms of polymethyl methacrylate as measured by gel permeation chromatography was about 100,000.
On the other hand, a mixed solution of 1.7 g of 60 mass% nitric acid, 0.6 g of water and 7.8 g of ethyl cellosolve was slowly added dropwise to a solution obtained by dissolving 10.1 g of titanium tetraisopropoxide in 19.9 g of ethyl cellosolve. Thereafter, the mixture was stirred at 30 ° C. for 4 hours to obtain a reaction solution (b).
Next, 0.4 g of copolymer (a) was dissolved in 36.3 g of methyl isobutyl ketone to obtain an organic component solution. The reaction solution (b) (3.5 g) was diluted with ethyl cellosolve (32.4 g), mixed with the organic component solution, and further colloidal titania [rutile-type crystalline titaniisopropanol (IPA) dispersion, average particle size 20 nm, nonvolatile content 5.8 % By weight] was slowly added dropwise with sequential stirring to prepare a liquid coating material (c). The mass ratio of the particulate metal oxide to the TiO 2 converted mass of the hydrolysis / condensation product of titanium alkoxide is 1.73.
(2) Coating film formation The liquid coating material (c) was applied to a polyethylene terephthalate (PET) film having a thickness of 188 μm with a Mayer bar having a wire diameter of 0.125 mmφ, the solvent was volatilized, and the film was evaporated in an oven at 60 ° C. Heated for hours to form a coating film. The thickness of the coating film (d) at this time was 50 nm.
(3) Evaluation results As a result of evaluating the refractive index, sliding durability, haze value, and gradient of the inorganic component of the coating film (d), 1.93,> 99%, 0.67%, and good gradient, respectively. there were. The results are shown in Table 1, and the XPS measurement results are shown in FIG.

実施例2
実施例1と同様にして、共重合体(a)と反応溶液(b)を調製した。次に共重合体(a)0.5gをメチルイソブチルケトン22.5gに溶解させ有機成分溶液を得た。反応溶液(b)4.4gをエチルセロソルブ21.1gで希釈し、有機成分溶液と混合し、さらにコロイダルチタニア[ルチル型結晶チタニアのIPA分散品、平均粒径20nm、不揮発分5.8重量%]1.5gを順次攪拌しながらゆっくり滴下して液状コーティング材料(c)を調製した。チタンアルコキシドの加水分解・縮合物のTiO2換算質量に対する微粒子状金属酸化物の質量比は0.28である。以下実施例1と同様にして塗膜を形成した。その結果を表1に示す。
Example 2
In the same manner as in Example 1, a copolymer (a) and a reaction solution (b) were prepared. Next, 0.5 g of copolymer (a) was dissolved in 22.5 g of methyl isobutyl ketone to obtain an organic component solution. 4.4 g of the reaction solution (b) was diluted with 21.1 g of ethyl cellosolve, mixed with the organic component solution, and further colloidal titania [IPA dispersion of rutile crystal titania, average particle size of 20 nm, nonvolatile content of 5.8% by weight. The liquid coating material (c) was prepared by slowly dropping 1.5 g while sequentially stirring. The mass ratio of the particulate metal oxide to the TiO 2 converted mass of the hydrolysis / condensation product of titanium alkoxide is 0.28. Thereafter, a coating film was formed in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.

実施例3
実施例1において、共重合体(a)を添加しないこと以外は、実施例1と同様の方法で塗膜を形成した。その結果を表1に示す。
Example 3
In Example 1, a coating film was formed in the same manner as in Example 1 except that the copolymer (a) was not added. The results are shown in Table 1.

実施例4
実施例2において、コロイダルチタニアの代わりにコロイダルアルミナ[水分散品、平均粒径20nm、固形成分濃度20重量%]0.4gを滴下した以外は、実施例2と同様の方法で塗膜を形成した。その結果を表1に示す。尚、チタンアルコキシドの加水分解・縮合物のTiO2換算質量に対する微粒子状金属酸化物の質量比は0.26である。
Example 4
In Example 2, a coating film was formed in the same manner as in Example 2 except that 0.4 g of colloidal alumina [aqueous dispersion, average particle size 20 nm, solid component concentration 20 wt%] was dropped instead of colloidal titania. did. The results are shown in Table 1. The mass ratio of the particulate metal oxide to the TiO 2 converted mass of the hydrolyzed / condensed product of titanium alkoxide is 0.26.

実施例5
反応溶液(b)18.0gに、チタンアルコキシドの加水分解・縮合物のチタン原子に対して25mol%の硝酸アルミニウム9水和物1.5gを添加した後エチルセロソルブ10.5gを添加し反応溶液(b’)とした。実施例1において、反応溶液(b)の代わりに反応溶液(b’)3.5gを使用した以外は、実施例1と同様の方法で塗膜を形成した。その結果を表1に示す。尚、チタンアルコキシドの加水分解・縮合物のTiO2換算質量に対する微粒子状金属酸化物の質量比は2.88である。
Example 5
To 18.0 g of the reaction solution (b), 1.5 g of 25 mol% aluminum nitrate nonahydrate with respect to the titanium atom of the hydrolysis / condensation product of titanium alkoxide was added, and then 10.5 g of ethyl cellosolve was added to the reaction solution. (B '). In Example 1, a coating film was formed in the same manner as in Example 1 except that 3.5 g of the reaction solution (b ′) was used instead of the reaction solution (b). The results are shown in Table 1. The mass ratio of the particulate metal oxide to the TiO 2 converted mass of the hydrolyzed / condensed product of titanium alkoxide is 2.88.

比較例1
実施例2において、共重合体(a)とコロイダルルチル型チタニアを添加しないことと、液状コーティング材料をワイヤー線経0.150mmφのマイヤーバーで塗工した以外は、実施例1と同様の方法で塗膜を形成した。その結果を表1に示す。
Comparative Example 1
In Example 2, the same method as in Example 1 except that the copolymer (a) and colloidal rutile-type titania were not added and the liquid coating material was applied with a Mayer bar having a wire diameter of 0.150 mmφ. A coating film was formed. The results are shown in Table 1.

比較例2
実施例2において、コロイダルルチル型チタニアを添加しないことと、液状コーティング材料をワイヤー線経0.150mmφのマイヤーバーで塗工した以外は、実施例1と同様の方法で塗膜を形成した。その結果を表1に示す。
Comparative Example 2
In Example 2, a coating film was formed in the same manner as in Example 1 except that no colloidal rutile type titania was added and the liquid coating material was coated with a Mayer bar having a wire diameter of 0.150 mmφ. The results are shown in Table 1.

Figure 2005336420
表1から分かるように、本発明の塗膜(実施例1〜5)は、屈折率が高く、かつ摺動耐久性に優れている。
Figure 2005336420
As can be seen from Table 1, the coating films of the present invention (Examples 1 to 5) have a high refractive index and excellent sliding durability.

実施例6
実施例1において得られた塗膜を多元イオンスパッタリング装置[日本真空技術(株)製「MH92−5036」]にてRF出力400W、0.4Pa、Ar流量9cm3/min(標準状態)条件下でSiO2のスパッタリングを行った。得られた積層体の全光線透過率を測定したところ91%であり、ヘイズ値は0.6%であった。
Example 6
The coating film obtained in Example 1 was subjected to an RF output of 400 W, 0.4 Pa, an Ar flow rate of 9 cm 3 / min (standard state) with a multi-element ion sputtering apparatus [“MH92-5036” manufactured by Nippon Vacuum Technology Co., Ltd.] Then, sputtering of SiO 2 was performed. When the total light transmittance of the obtained laminate was measured, it was 91% and the haze value was 0.6%.

本発明の耐摺動性塗膜は、有機基材上に液状コーティング材料を塗工して形成され、高い屈折率と優れた摺動耐久性を有し、光学材料などとして好適に用いられる。   The sliding resistant coating film of the present invention is formed by coating a liquid coating material on an organic substrate, has a high refractive index and excellent sliding durability, and is suitably used as an optical material.

実施例1で形成された有機−無機複合傾斜膜におけるスパッタリング時間と炭素原子およびチタン原子の含有率との関係を示すグラフである。4 is a graph showing the relationship between the sputtering time and the carbon atom content and titanium atom content in the organic-inorganic composite gradient film formed in Example 1. FIG.

Claims (11)

有機基材上に、液状コーティング材料を塗工して形成された厚さ10〜500nmの塗膜であって、ヘイズ値が10.0%以下で、屈折率が1.7以上であり、かつ綿帆布を用い、荷重2.94N/cm2で6cm幅を、30往復/分の速度で、1分間摺動試験後の膜成分の残存率が95%以上であることを特徴とする耐摺動性塗膜。 A coating film having a thickness of 10 to 500 nm formed by applying a liquid coating material on an organic substrate, having a haze value of 10.0% or less and a refractive index of 1.7 or more, and A sliding resistance characterized by using a cotton canvas and having a load of 2.94 N / cm 2 , a width of 6 cm, and a rate of 30 reciprocations / min. Dynamic coating. チタンアルコキシドの加水分解・縮合物と、粒径3〜300nmの微粒子状金属酸化物を主要成分として含む請求項1に記載の耐摺動性塗膜。   The sliding resistant coating film according to claim 1, comprising a hydrolysis / condensation product of titanium alkoxide and a fine particle metal oxide having a particle size of 3 to 300 nm as main components. チタンアルコキシドの加水分解・縮合物のTiO2換算質量に対する微粒子状金属酸化物の質量比が0.20〜4.00である請求項2に記載の耐摺動性塗膜。 The sliding resistant coating film according to claim 2, wherein the mass ratio of the particulate metal oxide to the TiO 2 converted mass of the hydrolyzed / condensed product of titanium alkoxide is 0.20 to 4.00. 微粒子状金属酸化物が、屈折率1.6以上のものである請求項2または3に記載の耐摺動性塗膜。   The sliding-resistant coating film according to claim 2 or 3, wherein the particulate metal oxide has a refractive index of 1.6 or more. 微粒子状金属酸化物が、ルチル型酸化チタンである請求項2、3または4に記載の耐摺動性塗膜。   The sliding-resistant coating film according to claim 2, 3 or 4, wherein the particulate metal oxide is rutile-type titanium oxide. 有機高分子化合物を含み、かつチタンアルコキシドの加水分解・縮合物と、粒径3〜300nmの微粒子状金属酸化物の含有割合が、塗膜表面から有機基材方向に連続的に減少する成分傾斜構造を有する請求項2ないし5のいずれか1項に記載の耐摺動性塗膜。   Component gradient that contains organic polymer compound and the content of titanium alkoxide hydrolyzed / condensed and fine metal oxide with a particle size of 3 to 300 nm continuously decreases from the coating surface toward the organic substrate. The sliding resistant coating film according to any one of claims 2 to 5, which has a structure. 塩類、錯体類およびアルコキシド類の中から選ばれる少なくとも1種のアルミニウム化合物および/またはジルコニウム化合物を含む請求項1ないし6のいずれか1項に記載の耐摺動性塗膜。   The sliding resistant coating film according to any one of claims 1 to 6, comprising at least one aluminum compound and / or zirconium compound selected from salts, complexes and alkoxides. チタンアルコキシドの加水分解・縮合物と、粒径3〜300nmの微粒子状金属酸化物を含み、かつ前記チタンアルコキシドの加水分解・縮合物のTiO2換算質量に対する微粒子状金属酸化物の質量比が0.20〜4.00であることを特徴とする液状コーティング材料。 The titanium alkoxide hydrolyzed / condensed product and the particulate metal oxide having a particle size of 3 to 300 nm, and the mass ratio of the particulate metal oxide to the TiO 2 converted mass of the titanium alkoxide hydrolyzed / condensed product was 0. A liquid coating material, characterized in that it is 20 to 4.00. 主溶媒として2−エトキシエタノールを含み、固形分濃度が35質量%以下であり、かつ温度10℃で168時間放置後の光散乱強度変化率が20%以下である請求項8に記載の液状コーティング材料。   9. The liquid coating according to claim 8, which contains 2-ethoxyethanol as a main solvent, has a solid content concentration of 35% by mass or less, and a light scattering intensity change rate after standing for 168 hours at a temperature of 10 ° C. is 20% or less. material. 請求項1ないし7のいずれか1項に記載の耐摺動性塗膜を少なくとも1層以上含む積層体であって、前記耐摺動性塗膜と接する層の屈折率が、該塗膜の屈折率よりも0.05以上低いことを特徴とする積層体。   A laminate comprising at least one sliding resistant coating film according to any one of claims 1 to 7, wherein a refractive index of a layer in contact with the sliding resistant coating film A laminate characterized by being 0.05 or more lower than the refractive index. 400〜800nmの波長域における全光線透過率が80%以上であり、かつヘイズ値が10%以下である請求項10に記載の積層体。

The laminate according to claim 10, wherein the total light transmittance in a wavelength region of 400 to 800 nm is 80% or more and the haze value is 10% or less.

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