JP2590787B2 - Optical components with coating - Google Patents

Optical components with coating

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JP2590787B2
JP2590787B2 JP8060930A JP6093096A JP2590787B2 JP 2590787 B2 JP2590787 B2 JP 2590787B2 JP 8060930 A JP8060930 A JP 8060930A JP 6093096 A JP6093096 A JP 6093096A JP 2590787 B2 JP2590787 B2 JP 2590787B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、プラスチック光学部
品、特にプラスチックからなる眼鏡レンズに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plastic optical component, and more particularly to a spectacle lens made of plastic.

【0002】[0002]

【従来の技術】プラスチック成形物は、軽量、易加工
性、耐衝撃性などの長所を活かして多量に使用されてい
るが、反面、硬度が不十分で傷がつき易い、溶媒に侵さ
れやすい、帯電してほこりを吸着する、耐熱性が不十分
などの欠点があり、眼鏡レンズ、窓材などとして使用す
るには、無機ガラス成形物にくらべ実用上、不満足であ
った。
2. Description of the Related Art Plastic moldings are used in large quantities, taking advantage of their advantages such as light weight, easy processability and impact resistance, but on the other hand, they have insufficient hardness, are easily damaged, and are easily attacked by solvents. However, they have drawbacks such as being charged and adsorb dust, and having insufficient heat resistance, and have been practically unsatisfactory for use as spectacle lenses and window materials as compared with inorganic glass molded products.

【0003】そこで、プラスチック成形物に保護コート
を施すことが提案された。コートに使用されるコーティ
ング組成物は、実に多数の種類が提案された。その中に
は、無機系に近く硬い塗膜を与えるものとして期待され
た「有機ケイ素化合物又はその加水分解物を主成分(樹
脂成分又は塗膜形成成分)とするコーティング組成物」
があり(例えば、特開昭52−11261号参照) 、これは、
めがねレンズ用として実用化されている。
[0003] Therefore, it has been proposed to apply a protective coat to a plastic molded product. Numerous types of coating compositions for use in coatings have been proposed. Among them, a “coating composition containing an organosilicon compound or a hydrolyzate thereof as a main component (a resin component or a coating film forming component), which is expected to give a hard coating film close to an inorganic system”
(See, for example, JP-A-52-11261),
It is practically used for eyeglass lenses.

【0004】しかしながら、このコーティング組成物も
未だ耐擦傷性(傷つき難さ)が不満足であるため、これ
にコロイド状に分散したシリカゾルを添加したものが提
案され(例えば、特開昭53−111336号参照) 、これも、
めがねレンズ用として実用化されている。ところで、従
来、プラスチック製めがねレンズは、ほぼ 100%がジエ
チレングリコールビスカーボネート(通称CR−39) とい
うモノマーを注型重合することにより製造されていた。
このレンズは、屈折率が約1.50であり、ガラスレンズの
屈折率約1.52に比べ低いことから、近視用レンズの場
合、縁の厚さが厚くなるという欠点があり、装用者から
嫌われる主因となっていた。
[0004] However, this coating composition is still unsatisfactory in abrasion resistance (scratch resistance), and a composition in which a silica sol dispersed in a colloidal form is added thereto has been proposed (for example, JP-A-53-111336). See also
It is practically used for eyeglass lenses. Conventionally, almost 100% of plastic glasses lenses have been manufactured by casting polymerization of a monomer called diethylene glycol biscarbonate (commonly called CR-39).
This lens has a refractive index of about 1.50, which is lower than the refractive index of a glass lens of about 1.52. Had become.

【0005】そのため、CR−39より高いモノマーの開発
が進められ、例えば、特開昭55−13747号、特開昭56−1
66214号、特開昭57−23611号、特開昭57−54901号など
が提案された。現在では、数社からnd =1.54〜1.60の
中〜高屈折率プラスチック製レンズが市販されるに至っ
ている。そして、これらのレンズにも先のシリカゾルを
添加したコーティング組成物が塗布されている。
[0005] For this reason, the development of monomers higher than CR-39 has been promoted, for example, as described in JP-A-55-13747 and JP-A-56-1.
No. 66214, JP-A-57-23611 and JP-A-57-54901 have been proposed. At present, several companies have commercialized plastic lenses having a medium to high refractive index of n d = 1.54 to 1.60. These lenses are also coated with the coating composition containing the silica sol.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、シリカ
ゾルを添加したコーティング組成物が塗布されたプラス
チック光学部品は、塗膜に干渉縞が見え、見栄えが悪い
という問題点があった。また、レンズでは、塗膜の上に
反射防止膜(光学干渉理論に基づく無機酸化物薄膜の多
層構造膜からなる)を形成することが多い。この場合、
反射防止膜が例えば極く薄い緑色の反射色を呈するが、
この反射色がレンズ表面の位置に応じて変わり、ムラが
あるという問題点も生じた。
However, plastic optical parts to which a coating composition containing silica sol is applied have a problem that interference fringes are visible on the coating film and the appearance is poor. In addition, in many lenses, an antireflection film (consisting of a multilayer structure film of an inorganic oxide thin film based on the theory of optical interference) is formed on a coating film. in this case,
Although the anti-reflection film exhibits, for example, an extremely light green reflection color,
This reflected color changes according to the position of the lens surface, and there is a problem that there is unevenness.

【0007】従って、本発明の第1の目的は、nd =1.
54〜1.60の中〜高屈折率プラスチック成形物に対して、
塗膜に干渉縞が見えず、かつ反射色にムラがない塗膜が
与えられるコーティング組成物が塗布されたプラスチッ
ク光学部品を提供することにある。また、本発明の第2
の目的は、耐擦傷性、表面硬度、耐磨耗性、可撓性、透
明性、帯電防止性、染色性、耐熱性などに優れたプラス
チック光学部品を提供することにある。
Accordingly, a first object of the present invention is to provide n d = 1.
For 54 to 1.60 medium to high refractive index plastic molded products,
It is an object of the present invention to provide a plastic optical component coated with a coating composition that gives a coating film in which interference fringes are not visible in the coating film and the reflection color is not uneven. Further, the second aspect of the present invention
An object of the present invention is to provide a plastic optical component having excellent scratch resistance, surface hardness, abrasion resistance, flexibility, transparency, antistatic property, dyeability, heat resistance and the like.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本願発明者は、上記問題
点を解決することを目的とし本願発明をなすに至った。
本願は、 屈折率が1.54以上の透明プラスチック基
材上に下記(a) 及び(b) を主成分としてなるコーティン
グ組成物を硬化してなる皮膜を設けたことを特徴とする
プラスチック光学部品。
Means for Solving the Problems The present inventor has made the present invention for the purpose of solving the above problems.
The present invention provides a plastic optical component comprising a transparent plastic substrate having a refractive index of 1.54 or more, and a coating obtained by curing a coating composition containing the following components (a) and (b) as main components. .

【0009】(a) 一般式: R1 a R2 b Si(OR3)4-(a+b) (式I) (但し、式中、R1は、官能基又は不飽和2重結合を有す
る炭素数4〜14の有機基であり、R2は、炭素数1〜6の
炭化水素基又はハロゲン化炭化水素基であり、R3は、炭
素数1〜4のアルキル基、アルコキシアルキル基又はア
シル基であり、a及びbは、それぞれ0又は1であり、
かつa+bは、1又は2である。)で表される有機ケイ
素化合物又はその加水分解物 (b) コロイド状に分散した酸化タングステンゾルからな
るコーティング組成物
(A) General formula: R 1 a R 2 b Si (OR 3 ) 4- (a + b) (formula I) (wherein, R 1 represents a functional group or an unsaturated double bond) Is an organic group having 4 to 14 carbon atoms, R 2 is a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms or a halogenated hydrocarbon group, and R 3 is an alkyl group or an alkoxyalkyl group having 1 to 4 carbon atoms. Or an acyl group, and a and b are each 0 or 1,
And a + b is 1 or 2. (B) a coating composition comprising a colloidally dispersed tungsten oxide sol

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

(a)成分の説明:一般式(I)の化合物のうち、R1が官
能基としてエポキシ基を有するものについて言うと、例
えば、次のものが使用される。 (1)一般式(II)
Description of the component (a): Among the compounds of the general formula (I), when R 1 has an epoxy group as a functional group, for example, the following compounds are used. (1) General formula (II)

【0011】[0011]

【化1】 Embedded image

【0012】(但し、式中、R4 は、炭素数1〜4のア
ルキル基又はアルコキシアルキル基又はアシル基、R5
は、炭素数1〜6の炭化水素基又はハロゲン化炭化水素
基、R 6 は、水素またはメチル基、mは2又は3、pは
1〜6、qは0〜2である。)で表わされる化合物。 (2)一般式(III)
(Wherein, RFourIs a group having 1 to 4 carbon atoms.
Alkyl group or alkoxyalkyl group or acyl group, RFive
Is a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms or a halogenated hydrocarbon
Group, R 6Is a hydrogen or methyl group, m is 2 or 3, p is
1-6 and q are 0-2. ). (2) General formula (III)

【0013】[0013]

【化2】 Embedded image

【0014】(但し、R7 は、炭素数1〜4のアルキル
基又はアルコキシアルキル基又はアシル基、R5 は、炭
素数1〜4の炭化水素基又はハロゲン化炭化水素基、l
は2又は3、rは1〜4である。)で表わされる化合
物。上記一般式で表される化合物は、いずれもエポキシ
基を有するので、エポキシシランとも呼ばれる。
(Where R 7 is an alkyl group or alkoxyalkyl group or acyl group having 1 to 4 carbon atoms, R 5 is a hydrocarbon group or halogenated hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, l
Is 2 or 3, and r is 1-4. ). Since all of the compounds represented by the above general formula have an epoxy group, they are also called epoxysilane.

【0015】エポキシシランの具体例としては、例え
ば、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メトキシエトキシシラン、γ−グ
リシドキシプロピルトリアセトキシシラン、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
キシプロピルメチルジエトキシシラン、β−(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な
どが挙げられる。
Specific examples of epoxysilane include, for example, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ
-Glycidoxypropyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxyethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriacetoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane , Β- (3,4-
Epoxycyclohexyl) ethyltriethoxysilane and the like.

【0016】また、一般式(I)の化合物のうち、R1
官能基としてエポキシ基を有するもの以外(a=0のも
のを含む)の例としては、例えば、次のものが使用され
る。メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシ
ラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシ
シラン、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルトリメト
キシエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリ
メトキシシラン、アミノメチルトリメトキシシラン、3
−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロ
ピルトリエトキシシラン、フエニルトリメトキシシラ
ン、フエニルトリエトキシシラン、γ−クロロプロピル
トリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエト
キシシラン、3,3,3 −トリフルオロプロピルトリメトキ
シシランなどの各種トリアルコキシシラン、トリアシロ
キシシランあるいはトリアルコキシアルコキシシラン化
合物。
Examples of the compounds of the general formula (I) other than those in which R 1 has an epoxy group as a functional group (including those in which a = 0) include, for example, the following: . Methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltriacetoxysilane, vinyltrimethoxyethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, aminomethyltrimethoxysilane, 3
-Aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, γ-chloropropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropyltriethoxysilane, 3,3,3-tri Various trialkoxysilanes such as fluoropropyltrimethoxysilane, trisiloxysilane or trialkoxyalkoxysilane compounds.

【0017】以上に挙げた一般式(I)の例示化合物
は、いずれもSi原子に結合するOR3基が3個ある(a+
b=1)3官能の例であるが、OR3基が2個ある(a+
b=2)2官能の相当する化合物ももちろん使用するこ
とができる。2官能の相当する化合物の例としては、ジ
メチルジメトキシシラン、ジフエニルジメトキシシラ
ン、メチルフエニルジメトキシシラン、メチルビニルジ
メトキシシラン、ジメチルジエトキシシランなどがあ
る。
All of the above-mentioned compounds of the general formula (I) have three OR 3 groups bonded to Si atoms (a +
b = 1) This is an example of trifunctionality, but there are two OR 3 groups (a +
b = 2) Bifunctional equivalents can of course also be used. Examples of bifunctional equivalent compounds include dimethyldimethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, methylphenyldimethoxysilane, methylvinyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, and the like.

【0018】一般式(I)の化合物は、1種で使用して
もよいが、目的に応じて2種以上を混合して使用しても
よい。特に、2官能の化合物を使用するときには、3官
能の化合物と併用することが好ましい。併用した場合に
は、平均で2>a+b>1となる。更に、a+b=0の
4官能の相当する化合物を併用することも可能である。
4官能の相当する化合物の例としては、メチルシリケー
ト、エチルシリケート、イソプロピルシリケート、n−
プロピルシリケート、n−ブチルシリケート、t−ブチ
ルシリケート、 sec−ブチルシリケートなどが挙げられ
る。
The compounds of the general formula (I) may be used alone or in combination of two or more according to the purpose. In particular, when a bifunctional compound is used, it is preferable to use it in combination with a trifunctional compound. When they are used together, 2> a + b> 1 on average. Furthermore, it is also possible to use a tetrafunctional equivalent compound of a + b = 0 in combination.
Examples of tetrafunctional equivalents include methyl silicate, ethyl silicate, isopropyl silicate, n-
Propyl silicate, n-butyl silicate, t-butyl silicate, sec-butyl silicate and the like can be mentioned.

【0019】一般式(I)の化合物は、そのまま使用し
てもよいが、反応速度を増し、硬化温度を下げる目的で
加水分解物として使用することが好ましい。2〜4官能
の化合物の中で同一官能数の化合物を2種以上を併用す
る場合、或いは異なる官能数の化合物を2種以上を併用
する場合、加水分解後に併用してもよいし、加水分解前
に併用して共加水分解を行なってもよい。加水分解によ
りHOR3なるアルコールが遊離され、一般式(I)の化合
物は、相当するシラノール:
The compound of the formula (I) may be used as it is, but is preferably used as a hydrolyzate for the purpose of increasing the reaction rate and lowering the curing temperature. When two or more compounds having the same functional number are used in combination of two or four functional compounds, or two or more compounds having different functional numbers are used in combination, they may be used together after hydrolysis, Co-hydrolysis may be carried out in combination before. Upon hydrolysis, the alcohol HOR 3 is liberated, and the compound of general formula (I) has the corresponding silanol:

【0020】[0020]

【化3】 Embedded image

【0021】になる。シラノールは、速やかに脱水縮合
が進み、オリゴマーになる。従って、この反応が十分に
進むように、加水分解後、1〜24時間放置(養生)させ
てもよい。 (b)成分の説明:コロイド状に分散した酸化タングステ
ンゾルの酸化タングステンは、W25ないしWO3で表
すことができる。
## EQU1 ## Silanol rapidly undergoes dehydration condensation to become an oligomer. Therefore, after the hydrolysis, it may be left (cured) for 1 to 24 hours so that this reaction proceeds sufficiently. Description of the component (b): Tungsten oxide of a tungsten oxide sol dispersed in a colloidal form can be represented by W 2 O 5 to WO 3 .

【0022】このようなゾル自身は、公知であり一部市
販品として入手可能である。ゾルの粒子径は、1〜200
mμ、特に5〜100 mμのものが好ましい。これより小
さいと、製造が困難であり、ゾル自身の安定性も悪く、
かつ、効果が小さく、これより大きいと、コーティング
組成物の安定性、塗膜の透明性、平滑性などが低下す
る。
Such a sol itself is known and partially available as a commercial product. The particle size of the sol is 1 to 200
mμ, particularly preferably 5 to 100 μm. If it is smaller than this, the production is difficult and the stability of the sol itself is poor,
In addition, if the effect is small and larger than this, the stability of the coating composition, the transparency and smoothness of the coating film, etc. are reduced.

【0023】ゾルは、酸化タングステン微粒子を水又は
有機溶媒又は両者の混合溶媒に分散させたコロイド溶液
であり、適当なアルカリ特に有機アミンを添加して安定
化させたものが有用である。 (c) 成分の説明:場合により硬化触媒を添加するが、硬
化触媒は、(a) 成分を重合させて3次元網目構造の塗膜
を形成させる上で時間を短縮させるために、必要に応
じ、使用されるもの(但し、コーティング組成物の安定
性を損なうものは好ましくない)であり、例えば、次の
ようなものが使用される。
The sol is a colloidal solution obtained by dispersing tungsten oxide fine particles in water or an organic solvent or a mixed solvent of both, and is useful when stabilized by adding a suitable alkali, particularly an organic amine. (c) Description of the components: A curing catalyst is optionally added, and the curing catalyst may be used as needed to shorten the time required to polymerize the component (a) to form a three-dimensional network coating film. (However, those that impair the stability of the coating composition are not preferred). For example, the following are used.

【0024】(1)アミン類:モノエタノールアミン、ジ
エタノールアミン、イソプロパノールアミン、エチレン
ジアミン、イソプロピルアミン、ジイソプロピルアミ
ン、モルホリン、トリエタノールアミン、ジアミノプロ
パン、アミノエチルエタノールアミン、ジシアンジアミ
ド、トリエチレンジアミン、2−エチル−4−メチルイ
ミダゾール。
(1) Amines: monoethanolamine, diethanolamine, isopropanolamine, ethylenediamine, isopropylamine, diisopropylamine, morpholine, triethanolamine, diaminopropane, aminoethylethanolamine, dicyandiamide, triethylenediamine, 2-ethyl-4 -Methylimidazole.

【0025】(2)各種金属錯化合物: 一般式: AlXn Y3-n (但し、式中、XはOL(Lは低級アルキル基)、Yは一
般式M1COCH2COM2(M1、M2は低級アルキル基)及びM1COCH
2COOM2に由来する配位子から選ばれる少くとも1つで、
nは0又は1又は2である)で示されるアルミニウムキ
レート化合物。
(2) Various metal complex compounds: General formula: AlX n Y 3-n (where X is OL (L is a lower alkyl group), and Y is general formula M 1 COCH 2 COM 2 (M 1 , M 2 is a lower alkyl group) and M 1 COCH
2 At least one selected from ligands derived from COOM 2 ,
n is 0, 1 or 2).

【0026】特に有用なキレート化合物としては、溶解
性、安定性、触媒効果の観点から、アルミニウムアセチ
ルアセトネート、アルミニウムビスエチルアセトアセテ
ートモノアセチルアセトネート、アルミニウム−ジ−n
−ブトキシド−モノエチルアセトアセテート、アルミニ
ウム−ジ− iso−プロポキシドーモノメチルアセトアセ
テートなどである。 その外、クロムアセチルアセトネ
ート、チタニルアセチルアセトネート、コバルトアセチ
ルアセトネート、鉄(III)アセチルアセトネート、マ
ンガンアセチルアセトネート、ニッケルアセチルアセト
ネート。
Particularly useful chelate compounds include aluminum acetylacetonate, aluminum bisethylacetoacetate monoacetylacetonate, and aluminum di-n-ethyl acetate from the viewpoint of solubility, stability and catalytic effect.
-Butoxide-monoethylacetoacetate, aluminum-di-iso-propoxide monomethylacetoacetate and the like. In addition, chromium acetylacetonate, titanyl acetylacetonate, cobalt acetylacetonate, iron (III) acetylacetonate, manganese acetylacetonate, nickel acetylacetonate.

【0027】(3)金属アルコキシド:アルミニウムトリ
エトキシド、アルミニウムトリn−プロポキシド、アル
ミニウムトリn−ブトキシド、テトラエトキチタン、テ
トラn−ブトキシチタン、テトラi−プロポキシチタ
ン。 (4)有機金属塩:酢酸ナトリウム、ナフテン酸亜鉛、ナ
フテン酸コバルト、オクチル酸亜鉛、オクチル酸スズ。
(3) Metal alkoxides: aluminum triethoxide, aluminum tri-n-propoxide, aluminum tri-n-butoxide, tetraethoxy titanium, tetra n-butoxy titanium, tetra i-propoxy titanium. (4) Organic metal salts: sodium acetate, zinc naphthenate, cobalt naphthenate, zinc octylate, tin octylate.

【0028】(5)過塩素酸塩:過塩素酸マグネシウム、
過塩素酸アンモニウム。 (6)有機酸又はその無水物:
マロン酸、コハク酸、酒石酸、アジピン酸、アゼライン
酸、マレイン酸、O−フタル酸、テレフタル酸、フマル
酸、イタコン酸、オキザロ酢酸、無水コハク酸、無水マ
レイン酸、無水イタコン酸、1,2 −ジメチルマレイン酸
無水物、無水フタル酸、ヘキサヒドロフタル酸無水物、
無水ナフタル酸。
(5) Perchlorate: magnesium perchlorate,
Ammonium perchlorate. (6) Organic acid or anhydride thereof:
Malonic acid, succinic acid, tartaric acid, adipic acid, azelaic acid, maleic acid, O-phthalic acid, terephthalic acid, fumaric acid, itaconic acid, oxaloacetic acid, succinic anhydride, maleic anhydride, itaconic anhydride, 1,2- Dimethyl maleic anhydride, phthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride,
Naphthalic anhydride.

【0029】(7)ルイス酸:塩化第二鉄、塩化アルミニ
ウム。 (8)ハロゲン化金属:塩化第一スズ、塩化第ニスズ、臭
化スズ、塩化亜鉛、臭化亜鉛、四塩化チタン、臭化チタ
ン、臭化タリウム、塩化ゲルマニウム、塩化ハフニウ
ム、塩化鉛、臭化鉛。
(7) Lewis acid: ferric chloride, aluminum chloride. (8) Metal halides: stannous chloride, varnish chloride, tin bromide, zinc chloride, zinc bromide, titanium tetrachloride, titanium bromide, thallium bromide, germanium chloride, hafnium chloride, lead chloride, bromide lead.

【0030】以上の触媒は、単独で使用することなく2
種以上混合して使用してもよい。特に(a) 成分がエポキ
シ基を持つときには、エポキシ基の開環重合触媒を兼ね
るものを使用してもよい。とりわけ、アルミニウムキレ
ート化合物は好ましい触媒の1つである。 (d) 成分の説明:溶媒は、コーティング組成物を液状に
するため或いは粘度を低くするために、必要に応じ使用
される。例えば、水、低級アルコール、アセトン、エー
テル、ケトン、エステルなどが使用される。 本発明の
コーティング組成物においては、(a) 成分の 100重量部
(固形分)当たり、(b) 成分を 10〜400 重量部(固形
分)好ましくは50〜250 重量部(固形分)使用し、(a)
成分と(b) 成分の合計 100重量部(固形分)当たり、
(c) 成分を0.00001 〜20重量部使用することが適当であ
る。(d) 成分は、組成物の粘度に応じて適当量使用され
る。
The above catalyst can be used without using
You may mix and use more than one kind. In particular, when the component (a) has an epoxy group, one that also functions as a ring-opening polymerization catalyst for the epoxy group may be used. In particular, an aluminum chelate compound is one of the preferred catalysts. (d) Description of components: A solvent is used as necessary to make the coating composition liquid or to lower the viscosity. For example, water, lower alcohol, acetone, ether, ketone, ester and the like are used. In the coating composition of the present invention, component (b) is used in an amount of 10 to 400 parts by weight (solid content), preferably 50 to 250 parts by weight (solid content), per 100 parts by weight (solid content) of component (a). , (A)
Per 100 parts by weight (solid content) of the component and component (b),
Suitably, component (c) is used in an amount of 0.00001 to 20 parts by weight. The component (d) is used in an appropriate amount depending on the viscosity of the composition.

【0031】以上の(a) 〜(d) 成分の外に更に必要に応
じて例えば、塗布される側の基材(成形物)との接着性
改良、耐候性向上などを目的として、或いはコーティン
グ組成物の安定性を向上させる目的で各種添加剤を併用
してもよい。添加剤の例としては、pH調節剤、粘度向上
剤、レベリング剤、つや消し剤、染料、顔料、安定剤、
紫外線吸収剤、酸化防止剤などがある。
In addition to the above components (a) to (d), if necessary, for example, for the purpose of improving adhesion to a substrate (molded product) on the side to be coated, improving weather resistance, or coating. Various additives may be used in combination for the purpose of improving the stability of the composition. Examples of additives include pH adjusters, viscosity improvers, leveling agents, matting agents, dyes, pigments, stabilizers,
There are ultraviolet absorbers, antioxidants and the like.

【0032】その外、塗膜の染色性を向上させる目的で
エポキシ樹脂その他の有機ポリマーを併用してもよい。
エポキシ樹脂としては、塗料、注形用に汎用されてい
る、ポリオレフィン系エポキシ、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あるいは、ポリグリ
シジルエステルなどの脂環式エポキシ樹脂、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成る、エポキシノボ
ラック、更にはグリシジルメタクリレートをメチルメタ
クリレート共重合体なとがある。
In addition, an epoxy resin or another organic polymer may be used in combination for the purpose of improving the dyeability of the coating film.
Epoxy resins include alicyclic epoxy resins such as polyolefin epoxy, cyclopentadiene oxide, cyclohexene oxide, or polyglycidyl ester, polyglycidyl ether, epoxidized vegetable oil, and novolak type, which are widely used for coatings and casting. There is an epoxy novolak composed of a phenol resin and epichlorohydrin, and furthermore, glycidyl methacrylate is a methyl methacrylate copolymer.

【0033】その他の有機ポリマーとしては、例えば、
ポリオール、繊維素系樹脂、メラミン樹脂などがある。
塗布時におけるフローを向上させ、塗膜の平滑性を向上
させて塗膜表面の摩擦係数を低下させる目的で、各種の
界面活性剤をコーティング組成物に併用することも可能
であり、とくにジメチルシロキサンとアルキレンオキシ
ドとのブロックまたはグラフト共重合体、さらにはフッ
素系界面活性剤などが有効である。
Other organic polymers include, for example,
Examples include polyols, cellulose resins, and melamine resins.
Various surfactants can be used in combination with the coating composition for the purpose of improving the flow at the time of application, improving the smoothness of the coating film and reducing the friction coefficient of the coating film surface, and in particular, dimethyl siloxane A block or graft copolymer of styrene and an alkylene oxide, and a fluorine-based surfactant are effective.

【0034】場合により、本発明の目的を損なわない範
囲で、無機系充填材例えば、シリカゾル、酸化アンチモ
ンゾルやダイヤモンド微粒子などを併用することもでき
る。本発明の組成物は、特にプラスチック成形物に塗布
される。成形物を材料から言えば、例えば、ポリメチル
メタクリレート及びその共重合体、アクリロニトリルー
スチレン共重合体、ポリカーボネート、セルロースアセ
テート、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレー
ト、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレ
タン樹脂、CR−39の重合体などに本発明の組成物は塗布
される。
In some cases, inorganic fillers such as silica sol, antimony oxide sol, and diamond fine particles may be used in combination as long as the object of the present invention is not impaired. The compositions according to the invention are applied in particular to plastic moldings. Speaking of molded articles, for example, polymethyl methacrylate and its copolymer, acrylonitrile styrene copolymer, polycarbonate, cellulose acetate, polyvinyl chloride, polyethylene terephthalate, epoxy resin, unsaturated polyester resin, polyurethane resin, CR The composition of the present invention is applied to a polymer such as -39.

【0035】成形物を形態から言えば、塊状物、線材、
フィルムなどに本発明の組成物は塗布される。成形物を
機能から言えば、光学製品特にカメラレンズ、眼鏡レン
ズ、反射鏡、プリズムなどに本発明の組成物は塗布され
る。本発明の組成物は、特にnd =1.53以上の中〜高屈
折率の樹脂で成形された「めがねレンズ」の傷付き防止
膜として有用である。
In terms of the shape of the molded product, a lump, a wire,
The composition of the present invention is applied to a film or the like. In terms of the function of the molded product, the composition of the present invention is applied to optical products, particularly camera lenses, spectacle lenses, reflectors, prisms and the like. The composition of the present invention is particularly useful as an anti-scratch film for “glass lenses” molded with a resin having a medium to high refractive index of n d = 1.53 or more.

【0036】なお、プラスチック成形物に限らず、本発
明の組成物は、無機ガラス、木材、金属物品などにも塗
布することができる。塗布手段は、刷毛塗り、浸漬、ロ
ール塗り、スプレー塗装、流し塗りなど通常の塗装法を
用いることができる。更に、本発明の組成物を鋳型に塗
布後、基材成形物となる原料を注形重合してプラスチッ
ク成形物を成形したり、本発明の組成物を成形物に塗布
した後、未だ硬化していない塗膜表面を鋳型と密着さ
せ、その上で塗膜を硬化させることもできる。
The composition of the present invention can be applied not only to plastic molded articles but also to inorganic glass, wood, metal articles and the like. As a coating means, a normal coating method such as brush coating, dipping, roll coating, spray coating, and flow coating can be used. Furthermore, after applying the composition of the present invention to a mold, the raw material to be a substrate molded product is cast and polymerized to form a plastic molded product, or after the composition of the present invention is applied to the molded product, it is still cured. An uncoated film surface can be brought into close contact with a mold, and the coating film can be cured thereon.

【0037】本発明に関わるコーティング用組成物は、
塗布した後、多くの場合、加熱処理することにより硬化
させて硬質塗膜を得る。加熱温度は約50〜 200℃好まし
くは80〜140 ℃で十分な効果が得られる。塗膜の厚さ
は、一般に乾燥後で0.3 〜30μ好ましくは0.5 〜10μも
あれば十分である。
The coating composition according to the present invention comprises:
After the application, it is often cured by heat treatment to obtain a hard coating. A sufficient effect can be obtained at a heating temperature of about 50 to 200 ° C, preferably 80 to 140 ° C. In general, it is sufficient that the thickness of the coating film after drying is from 0.3 to 30 .mu., Preferably from 0.5 to 10 .mu.m.

【0038】塗膜は、透明で硬度特に耐スクラッチ性に
優れ、プラスチック成形物の問題点であった引っかき傷
による外観の低下を起こすことがなく、商品価値の著し
く高い成形物を提供できる。以下、実施例により本発明
をより具体的に説明するが、本発明はこれに限られるも
のではない。
The coating film is transparent and excellent in hardness, especially scratch resistance, and does not cause deterioration in appearance due to scratches, which is a problem of plastic molded products, and can provide molded products having extremely high commercial value. Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto.

【0039】[0039]

【実施例】【Example】

(1)予備組成物Aの調製:回転子を備えた反応容器中に
γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン 248
重量部を仕込み、マグネチックスターラーを用いて激し
く攪拌しながら、0.05規定塩酸水溶液36重量部を一度に
添加した。
(1) Preparation of Preliminary Composition A: γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane was placed in a reaction vessel equipped with a rotor.
A part by weight was charged, and 36 parts by weight of a 0.05 N hydrochloric acid aqueous solution was added at a time with vigorous stirring using a magnetic stirrer.

【0040】添加直後は不均一溶液であったが、数分で
発熱しながら均一で無色透明な溶液になった。更に1時
間攪拌を続け、成分(a) に相当する加水分解物を得た。
得られた加水分解物に、(d) 成分としてエタノール56.6
重量部及びエチレングリコール53.4重量部を添加した
後、(c) 成分としてアルミニウムアセチルアセトネート
4.7 重量部を加え、十分に混合溶解させて、予備組成物
Aを調製した。 (2)予備組成物Bの調製:回転子を備えた反応容器中に
γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン212.4 重
量部を仕込み、容器内の温度を10℃に保ち、マグネチッ
クスターラーを用いて激しく攪拌しながら、0.01規定塩
酸水溶液48.6重量部を徐々に滴下した。滴下終了後は直
ちに冷却を止めると、均一で無色透明な溶液状の成分
(a) に相当する加水分解物を得た。 得られた加水分解
物に、(d) 成分としてエタノール77.1重量部及びエチレ
ングリコール37.7重量部を添加した後、(c) 成分として
アルミニウムアセチルアセトネート7.65重量部を加え、
十分に混合溶解させて、予備組成物Bを調製した。 (3)コーティング組成物の調製:ガラス容器に、前記
(1)、(2)で調製した予備組成物A、Bを下記第1表記載
の重量部(固形分ではない)を秤量して注ぎ入れ、そこ
へ市販の酸化タングステンゾル(水分散ゾル、平均粒子
径:10〜15mμ、固形分20%)を 200重量部(固形分で
はない) 、シリコーン系界面活性剤を0.45重量部添加
し、十分に攪拌混合することにより、均一で無色透明な
溶液状のコーティング組成物を調製した。 (4)塗布:市販の屈折率nd =1.59のポリカーボネート
系めがねレンズを用意し、これに浸漬法(引上げ速度10
cm/分)で上記コーティング組成物を塗布し、100 ℃で
2時間加熱処理して、塗膜を硬化させた。 (5)評価:前項(4)で得た硬化塗膜付レンズを次の試験に
供し、塗膜の性能を評価した。 (イ)耐摩擦試験 スチールウール#0000で塗膜表面を摩擦し傷付難さを調
べた。尚、評価は次のように行なった。
Immediately after the addition, the solution was a heterogeneous solution, but became a colorless and transparent solution while generating heat in a few minutes. Stirring was further continued for 1 hour to obtain a hydrolyzate corresponding to the component (a).
The obtained hydrolyzate was added with ethanol (56.6) as a component (d).
Parts by weight and 53.4 parts by weight of ethylene glycol, and then aluminum acetylacetonate as the component (c).
4.7 parts by weight were added and sufficiently mixed and dissolved to prepare Preparative Composition A. (2) Preparation of Preliminary Composition B: 212.4 parts by weight of γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane was charged into a reaction vessel equipped with a rotor, the temperature in the vessel was kept at 10 ° C., and a magnetic stirrer was used. With vigorous stirring, 48.6 parts by weight of a 0.01 N hydrochloric acid aqueous solution was gradually added dropwise. Immediately after the completion of the dropping, the cooling is stopped.
A hydrolyzate corresponding to (a) was obtained. To the obtained hydrolyzate, after adding 77.1 parts by weight of ethanol and 37.7 parts by weight of ethylene glycol as the component (d), 7.65 parts by weight of aluminum acetylacetonate as the component (c) was added,
By sufficiently mixing and dissolving, Preparatory Composition B was prepared. (3) Preparation of coating composition:
Preliminary compositions A and B prepared in (1) and (2) were weighed and poured by weight (not solid content) shown in Table 1 below, and commercially available tungsten oxide sol (water-dispersed sol, Average particle size: 10 to 15 mμ, solid content 20%) 200 parts by weight (not solids) and silicone surfactant 0.45 parts by weight are added, and the mixture is sufficiently stirred and mixed to give a uniform, colorless and transparent solution. A coating composition was prepared. (4) Coating: A commercially available polycarbonate lens having a refractive index n d = 1.59 was prepared and immersed in the lens (with a pulling speed of 10).
cm / min), and the coating composition was heated at 100 ° C. for 2 hours to cure the coating. (5) Evaluation: The lens with the cured coating film obtained in (4) was subjected to the following test to evaluate the performance of the coating film. (A) Friction resistance test The surface of the coating film was rubbed with steel wool # 0000, and the scratch resistance was examined. In addition, evaluation was performed as follows.

【0041】◎……強く摩擦しても傷がつかない。 ○……かなり強く摩擦すると少し傷がつく。 ×……弱い摩擦でも傷がつく。 ちなみに塗膜なしのレンズの評価は×であった。 (ロ)外観 前項(4)で硬化させた塗膜の上に汎用的な反射防止膜を
真空蒸着法により形成し、反射色のムラを肉眼観察で調
べ、以下の通り評価した。
A: No damage is caused even by strong friction. …: Slightly scratched when rubbed quite strongly. ×: Scratches even with weak friction. Incidentally, the evaluation of the lens without the coating film was x. (B) Appearance A general-purpose anti-reflection film was formed on the coating film cured in the above section (4) by a vacuum deposition method, and the unevenness of the reflection color was visually observed, and evaluated as follows.

【0042】 ◎……反射色のムラなし ○…… 〃 ややあり ×…… 〃 が著しい (ハ)密着性 硬化塗膜を有するレンズを90℃の熱水に2時間浸漬後、
塗膜面にナイフで1mmおきに縦方向横方向にカット線を
入れることにより100 個のゴバンの目を作り、その後、
セロハン粘着テープ(商品名“セロテープ”ニチバン株
式会社製)を強く張り付けた。テープの一端を手に持っ
て90度方向に急速にはがし、塗膜のゴバンの目が何個剥
がれるかを調べた。剥がれたゴバンの目の数Xを分子に
してX/100 で表す。Xが小さいほど密着性が良い。 (ニ)染色性 硬化塗膜を有するレンズを分散染料(赤、黄、青3色混
合)浴に90℃、30分間浸漬し、染色程度を光線透過率で
測定した。
◎: No unevenness of reflected color ○: 〃 Slight X: 著 し い marked (c) Adhesion After immersing the lens having the cured coating film in hot water of 90 ° C. for 2 hours,
By making a cut line in the vertical and horizontal directions every 1 mm with a knife on the coating surface, 100 goban eyes are made,
Cellophane adhesive tape (trade name “Cellotape” manufactured by Nichiban Co., Ltd.) was strongly attached. With one end of the tape in hand, the tape was rapidly peeled off in the direction of 90 degrees, and the number of peeled goban eyes on the coating film was examined. The number X of the eyes of the peeled goban is expressed as X / 100 with the number being the numerator. The smaller the X, the better the adhesion. (D) Dyeability The lens having the cured coating film was immersed in a disperse dye (mixed three colors of red, yellow, and blue) bath at 90 ° C. for 30 minutes, and the degree of dyeing was measured by light transmittance.

【0043】以上の評価の結果を下記表1に示す。 〔比較例1〕実施例において、酸化タングステンゾルに
代えて、市販のシリカゾル(メタノール分散ゾル、平均
粒子径:13±1mμ、固形分20%)を使用した外は、実
施例とほぼ同様にして本例のコーティング組成物を調製
し、評価した。 〔比較例2〕実施例において、酸化タングステンゾルに
代えて、市販の五酸化アンチモンゾル(平均粒子径:15
mμ、固形分20%)を使用した外は、実施例とほぼ同様
にして本例のコーティング組成物を調製し、評価した。
The results of the above evaluation are shown in Table 1 below. [Comparative Example 1] In the same manner as in the Example, except that a commercially available silica sol (methanol-dispersed sol, average particle diameter: 13 ± 1 mμ, solid content: 20%) was used instead of the tungsten oxide sol. The coating composition of this example was prepared and evaluated. [Comparative Example 2] A commercially available antimony pentoxide sol (average particle diameter: 15
m.mu., solid content 20%), except that the coating composition of this example was prepared and evaluated in substantially the same manner as in the example.

【0044】以上の評価の結果を下記表1に合わせて示
す。
The results of the above evaluation are shown in Table 1 below.

【0045】[0045]

【表1】 [Table 1]

【0046】[0046]

【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、次のよう
な特徴を有するプラスチック光学部品が得られる。 (1)中〜高屈折率のプラスチックめがねレンズに塗布し
て硬質塗膜を形成し、その上に反射防止膜を形成したと
き、反射色のムラが少ないプラスチック光学部品が得ら
れる。
As described above, according to the present invention, a plastic optical component having the following characteristics can be obtained. (1) When applied to a medium to high refractive index plastic spectacle lens to form a hard coating film and then form an antireflection film thereon, a plastic optical component with less unevenness of reflection color can be obtained.

【0047】(2)塗膜の耐擦傷性、表面硬度、耐磨耗
性、可撓性、透明性、耐熱性などに優れたプラスチック
光学部品が得られる。 (3)塗膜の伸びが大きく、基材が撓んでも塗膜表面の亀
裂発生の危険が著しく小さく、中〜高屈折率のプラスチ
ック基材との密着性がよい。 (4)硬化時の収縮が小さくとくに薄いフィルムに塗布し
たときカールなどのトラブルがない。
(2) A plastic optical component having excellent scratch resistance, surface hardness, abrasion resistance, flexibility, transparency, heat resistance and the like of the coating film can be obtained. (3) The elongation of the coating film is large, the risk of cracks on the surface of the coating film is extremely small even if the substrate is bent, and the adhesion to a plastic substrate having a medium to high refractive index is good. (4) There is no trouble such as curling when applied to a thin film, in which the shrinkage during curing is small.

【0048】(5)帯電防止性、防汚性に優れてたプラス
チック光学部品が得られる。 (6)塗膜が分散染料で染色できるので、着色、染色され
た光学部品、特に染色、着色レンズを得ることができ
る。 (7)塗膜の表面反射率が大きく、良好な反射防止効果ぽ
有するプラスチック光学部品が得られる。
(5) A plastic optical component having excellent antistatic properties and antifouling properties can be obtained. (6) Since the coating film can be dyed with a disperse dye, colored and dyed optical components, particularly dyed and colored lenses, can be obtained. (7) A plastic optical component having a large surface reflectance of the coating film and a good antireflection effect can be obtained.

【0049】(8)塗膜に対する反射防止膜、金属蒸着膜
などの接着性が良好であり、剥離の少ない薄膜を有する
プラスチック光学部品が得られる。 (9)塗膜表面のすべり特性が良好である(摩擦係数が低
い)ことから、耐擦傷性の向上したプラスチック光学部
品が得られる。 以上
(8) A plastic optical component having a thin film with good adhesion to a coating film such as an antireflection film or a metal vapor-deposited film, and with less peeling can be obtained. (9) Since the sliding properties of the coating film surface are good (the coefficient of friction is low), a plastic optical component with improved scratch resistance can be obtained. that's all

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】屈折率が1.54以上の透明プラスチック
基材上に下記(a) 及び(b) を主成分としてなるコーティ
ング組成物を硬化してなる皮膜を設けたことを特徴とす
るプラスチック光学部品。 (a) 一般式: R1 a R2 b Si(OR3)4-(a+b) (式I) (但し、式中、R1は、官能基又は不飽和2重結合を有す
る炭素数4〜14の有機基であり、R2は、炭素数1〜6の
炭化水素基又はハロゲン化炭化水素基であり、R3は、炭
素数1〜4のアルキル基、アルコキシアルキル基又はア
シル基であり、a及びbは、それぞれ0又は1であり、
かつa+bは、1又は2である。)で表される有機ケイ
素化合物又はその加水分解物 (b) コロイド状に分散した酸化タングステンゾルからな
るコーティング組成物
1. A plastic, comprising a transparent plastic substrate having a refractive index of at least 1.54 and a film formed by curing a coating composition comprising the following components (a) and (b) as main components: Optical components. (a) General formula: R 1 a R 2 b Si (OR 3 ) 4- (a + b) (formula I) (wherein, R 1 is a functional group or the number of carbon atoms having an unsaturated double bond) An organic group having 4 to 14 carbon atoms, R 2 is a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms or a halogenated hydrocarbon group, and R 3 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkoxyalkyl group or an acyl group. And a and b are each 0 or 1,
And a + b is 1 or 2. (B) a coating composition comprising a colloidally dispersed tungsten oxide sol
【請求項2】前記酸化タングステンゾルの粒子径が1〜
200mμであることを特徴とする請求項1記載の光学
部品。
2. The tungsten oxide sol having a particle size of 1 to 2.
The optical component according to claim 1, wherein the optical component has a diameter of 200 mμ.
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