JP2800236B2 - Cured film - Google Patents

Cured film

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JP2800236B2
JP2800236B2 JP1065742A JP6574289A JP2800236B2 JP 2800236 B2 JP2800236 B2 JP 2800236B2 JP 1065742 A JP1065742 A JP 1065742A JP 6574289 A JP6574289 A JP 6574289A JP 2800236 B2 JP2800236 B2 JP 2800236B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、プラスチック成形物用のコーティング組成
物、特にプラスチック成形物を保護するためのコーティ
ング組成物に関する。
Description: FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a coating composition for plastic moldings, and in particular to a coating composition for protecting plastic moldings.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

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、めがねレンズ、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て実用上不満足であった。
Plastic molded products 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, are easily eroded by solvents, and are charged with dust. It has drawbacks such as adsorption of heat and insufficient heat resistance, and has been practically unsatisfactory compared to inorganic glass molded articles when used as eyeglass lenses or window materials.

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。
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, there is a “coating composition containing an organosilicon compound or a hydrolyzate thereof as a main component (resin component or coating film forming component)” which is expected to give a hard coating film close to an inorganic type (for example, This is practically used for eyeglass lenses.

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。
However, this coating composition is still unsatisfactory in abrasion resistance (scratch resistance). Therefore, a composition in which silica sol dispersed in a colloidal form is added thereto has been proposed (see, for example, JP-A-53-111336). This is also put to practical use for eyeglass lenses.

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ー
(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。
By the way, 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.
In the case of a myopic lens, there is a drawback that the thickness of the rim becomes thick, and this has been a main cause of being disliked by the wearer.

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56−166214
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。
For this reason, the development of monomers higher than CR-39 has been promoted, and for example, JP-A-55-13747 and JP-A-56-166214.
And JP-A-57-23611 and JP-A-57-54901. At present, several companies have commercialized plastic lenses having a medium to high refractive index of n d = 1.54 to 1.60.

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。
These lenses are also coated with the coating composition containing the silica sol.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

しかしながら、シリカゾルを添加したコーティング組
成物は、塗膜に干渉縞が見え、レンズの見栄えが悪いと
いう第1の問題点があった。
However, the coating composition to which silica sol is added has a first problem that interference fringes can be seen in the coating film and the appearance of the lens is poor.

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、ムラがあるという第2の問題
点があった。
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, the antireflection film exhibits, for example, an extremely light green reflection color, but this reflection color changes according to the position of the lens surface, and there is a second problem that there is unevenness.

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を与えるコーテ
ィング組成物を提供することにある。
Therefore, a first object of the present invention is to provide a coating film in which interference fringes are not visible and the reflection color is not uneven for a medium to high refractive index plastic molded product with n d = 1.54 to 1.60. It is to provide a coating composition.

また、本発明の第2の目的は、耐擦傷性、表面硬度、
耐摩耗性、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成形物用コーティング組成
物を提供することにある。
The second object of the present invention is to provide abrasion resistance, surface hardness,
An object of the present invention is to provide a coating composition for a plastic molded article having excellent abrasion resistance, flexibility, transparency, antistatic property, dyeability, heat resistance and the like.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

そのため、本発明は、 (a)一般式: R1 aR2 bSi(OR34-(a+b)……(式I) (但し、式中、 R1は、エポキシ基を有する有機基又は不飽和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;を
主成分とするコーティング組成物を硬化してなることを
特徴とする硬化膜を提供する。
Therefore, the present invention provides: (a) a general formula: R 1 a R 2 b Si (OR 3 ) 4- (a + b) (formula I) (wherein, R 1 has an epoxy group an organic group or an organic group having 4 to 14 carbon atoms and having an unsaturated double bond, R 2 is a hydrocarbon group or a halogenated hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, R 3 is C 1 -C A to b are each 0 or 1, and a + b
Is 1 or 2. A cured film obtained by curing a coating composition comprising an organosilicon compound represented by the formula or a hydrolyzate thereof; and (b) a tungsten oxide sol dispersed in a colloidal form.

〔作用〕[Action]

(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。
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) 一般式(II): (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、R6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。
(1) General formula (II): (Wherein, in the formula, R 4 is an alkyl group or alkoxyalkyl group or an acyl group having 1 to 4 carbon atoms, and R 5 is a 1 to 6 carbon atoms.
R 6 is a hydrogen or methyl group, m is 2 or 3, p is 1 to 6, and q is 0 to 2.
It is. ) The compound represented by these.

(1) 一般式(III): (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、1は2又は3、rは
1〜4である。) で表わされる化合物。
(1) General formula (III): (However, R 7 is an alkyl group or an alkoxyalkyl group or an acyl group having 1 to 4 carbon atoms, R 5 is a hydrocarbon group or a halogenated hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, 1 is 2 or 3, r Is 1-4.) A compound represented by the formula:

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、エポキシシランと呼ばれる。
Each of the compounds represented by the above general formula has an epoxy group, and is therefore called epoxysilane.

エポキシシランの具体例としては、例えば、γ−グリ
シド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.

また、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。
Further, among the compounds of the general formula (I), those other than those in which R 1 has an epoxy group as a functional group (including those in which a = 0)
For example, the following is used.

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。
Methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltriacetoxysilane, vinyltrimethoxyethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, aminomethyltrimethoxysilane, 3-
Aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, phenyltrimethoxysilane,
Various trialkoxysilanes such as phenyltriethoxysilane, γ-chloropropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropyltriethoxysilane, 3,3,3-trifluoropropyltrimethoxysilane, trisiloxysilane or trialkoxyalkoxysilane compounds .

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 exemplified compounds of the general formula (I) described above are
This is an example of a trifunctional compound having three OR 3 groups (a + b = 1) bonded to a Si atom, but a bifunctional compound having two OR 3 groups (a + b = 2) can of course also be used. .
Examples of bifunctional equivalent compounds include dimethyldimethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, methylphenyldimethoxysilane, methylvinyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, and the like.

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。
The compound of the general formula (I) may be used alone,
Two or more kinds may be mixed and used according to the purpose.

特に、2官能の化合物を使用するときには、3官能の
化合物を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。
In particular, when a bifunctional compound is used, it is preferable to use a trifunctional compound in combination. When used together,
On average, 2> a + b> 1.

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。
Furthermore, it is also possible to use a tetrafunctional equivalent compound of a + b = 0 in combination. Examples of tetrafunctional corresponding compounds include methyl silicate, ethyl silicate, isopropyl silicate, n-propyl silicate, n-butyl silicate, t-butyl silicate, sec-butyl silicate and the like.

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 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。
The compound of the general 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 functionality are used in combination of two to four functional compounds,
Alternatively, when two or more compounds having different functional numbers are used in combination,
They may be used together after hydrolysis or may be used together before hydrolysis to carry out co-hydrolysis. Upon hydrolysis, the alcohol HOR 3 is released, and the compound of general formula (I) corresponds to become. Silanol rapidly undergoes dehydration condensation to become an oligomer. Therefore, for this reaction to proceed sufficiently,
After hydrolysis, it may be left (cured) for 1 to 24 hours.

(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、W2O5ないしWO3で表すことができる。
Description of Component (b): The tungsten oxide of the tungsten oxide sol dispersed in a colloidal state can be represented by W 2 O 5 to WO 3 .

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、1〜200mμ特に5〜
100mμ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 from 1 to 200 mμ, especially from 5 to
100 mμ is preferred. If it is smaller than this, the production is difficult, the stability of the sol itself is poor, and the effect is small.If it is larger than this, the stability of the coating composition,
Transparency, smoothness, etc. of the coating film decrease.

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。
The sol is a colloidal solution in which tungsten oxide fine particles are dispersed in water, an organic solvent, or a mixed solvent of both, and a sol which is stabilized by adding an appropriate alkali, particularly an organic amine, is useful.

(c)成分の説明: 硬化触媒(c)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。
Description of Component (c): The curing catalyst (c) is used as necessary to shorten the time required for polymerizing 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 is used.

(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、ジシアンジアミン、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, dicyandiamine, triethylenediamine,
-Ethyl-4-methylimidazole.

(2)各種金属錯化合物: 一般式:AlXnY3-n (但し、式中、Xは0L(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M1COC
H2COOM2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3である) で示されるアルミニウムキレート化合物。
(2) Various metallic complex compounds: formula: AlX n Y 3-n (In the formula, X is 0L (L is a lower alkyl group), Y is the formula M 1 COCH 2 COM 2 (M 1, M 2 Is a lower alkyl group) and M 1 COC
At least one selected from ligands derived from H 2 COOM 2 and n is 0, 1 or 3).

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。
Particularly useful chelate compounds include aluminum acetylacetonate, aluminum bisethylacetoacetate monoacetylacetonate, aluminum-di-n-butoxide-monoethylacetoacetate, and aluminum-acetylacetonate from the viewpoint of solubility, stability, and catalytic effect. Di-iso-propoxide monomethyl acetoacetate.

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。
In addition, chromium acetylacetonate, titanyl acetylacetonate, cobalt acetylacetonate, iron (III) acetylacetonate, manganese acetylacetonate, nickel acetylacetonate.

(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。
(3) Metal alkoxide: aluminum triethoxide, aluminum tri-n-propoxide, aluminum tri-n-butoxide, tetraethoxytitanium, tetra-n-butoxytitanium, tetra-i-
Propoxy titanium.

(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。
(4) Organic metal salts: sodium acetate, zinc naphthenate, cobalt naphthenate, zinc octylate, tin octylate.

(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。(5) Perchlorates: magnesium perchlorate and ammonium perchlorate.

(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。
(6) Organic acids or anhydrides: 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 Acid, itaconic anhydride, 1,2-dimethylmaleic anhydride, phthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride,
Naphthalic anhydride.

(7)ルイス酸: 塩化第二鉄、塩化アルミニウム。(7) Lewis acid: ferric chloride, aluminum chloride.

(8)ハロゲン化金属: 塩化第一スズ、塩化第二スズ、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。
(8) Metal halides: stannous chloride, stannic chloride, tin bromide, zinc chloride, zinc bromide, titanium tetrachloride, titanium bromide, thallium bromide, germanium chloride, hafnium chloride, lead chloride, odor Lead.

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。
The above catalysts may be used alone or in combination of two or more. 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.

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。
In particular, an aluminum chelate compound is one of the preferred catalysts.

(d)成分の説明: 溶媒(d)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。
Description of Component (d): The solvent (d) 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, the component (b) is used in an amount of 10 to 400 parts by weight (solid content), preferably 50 to 100 parts by weight (solid content) of the component (a).
It is appropriate to use the component (c) in an amount of 0.00001 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight (solid content) of the components (a) and (b) in total.

(d)成分は、組成物の粘度に応じて適当量使用され
る。
The component (d) is used in an appropriate amount depending on the viscosity of the composition.

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。
In addition to the above components (a) to (d), if necessary, for example, improvement in adhesion to a substrate (molded product) on the side to be coated,
Various additives may be used in combination for the purpose of improving the weather resistance or for improving the stability of the coating composition.

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。
Examples of additives include pH adjusters, viscosity improvers, leveling agents, matting agents, dyes, pigments, stabilizers, UV absorbers, antioxidants, and the like.

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
共重合体などがある。
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 are widely used for paints and castings. Polyolefin epoxy, cyclopentadiene oxide, cyclohexene oxide or alicyclic epoxy resin such as polyglycidyl ester, polyglycidyl ether, epoxidized vegetable oil, novolak type phenol resin and epichlorohydrin, epoxy novolak, and even glycidyl methacrylate Examples include methacrylate copolymers.

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。
Other organic polymers include, for example, polyols, cellulose resins, melamine resins, and the like.

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。
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.

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。
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.

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。
The compositions according to the invention are applied in particular to plastic moldings. Speaking of the molded product from the material, for example, polymethyl methacrylate and its copolymer, acrylonitrile styrene copolymer, polycarbonate, cellulose acetate, polyvinyl chloride, polyethylene terephthalate,
The composition of the present invention is applied to an epoxy resin, an unsaturated polyester resin, a polyurethane resin, a polymer of CR-39, and the like.

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。
In terms of the form of the molded product, the composition of the present invention is applied to a lump, a wire, a film, and the like.

成形物を機能から言えば、光学製品特にカメラレン
ズ、めがねレンズ、反射鏡、プリズムなどに本発明の組
成物は塗布される。
In terms of the function of the molded product, the composition of the present invention is applied to optical products, particularly camera lenses, eyeglass lenses, reflectors, prisms and the like.

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。
The composition of the present invention is particularly useful as an anti-scratch film for “glass lenses” molded from a resin having a medium to high refractive index of n d = 1.53 or more.

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。
In addition, the composition of the present invention is not limited to plastic molded articles, and can be applied to inorganic glass, wood, metal articles, and the like.

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。
As a coating means, a normal coating method such as brush coating, dipping, roll coating, spray coating, and flow coating can be used.

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。
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.

本発明の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。
After being applied, the coating composition of the present invention is often cured by heat treatment to obtain a hard coating film. A sufficient effect can be obtained at a heating temperature of about 50 to 200 ° C, preferably 80 to 140 ° C.

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 thickness of the coating is generally 0.3-30 μm after drying, preferably
0.5 to 10μ is sufficient.

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。
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 with extremely high commercial value.

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。
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto.

〔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撹拌しながら、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: 248 parts by weight of γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane was charged into a reaction vessel equipped with a rotor, and while stirring vigorously using a magnetic stirrer, a 0.05 N hydrochloric acid aqueous solution was added. 36 parts by weight were added all at once.

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時間撹拌を続
け、成分(a)に相当する加水分解物を得た。
Immediately after the addition, the solution was a heterogeneous solution, but became a uniform, colorless and transparent solution while generating heat within a few minutes. Stirring was further continued for 1 hour to obtain a hydrolyzate corresponding to the component (a).

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。
Ethanol was added to the obtained hydrolyzate as component (d).
After 56.6 parts by weight of ethylene glycol and 53.4 parts by weight of ethylene glycol were added, 4.7 parts by weight of aluminum acetylacetonate was added as the component (c), and the mixture was sufficiently mixed and dissolved to prepare a preliminary composition A.

(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
しく撹拌しながら、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。
(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 was stopped to obtain a uniform, colorless and transparent solution-like hydrolyzate corresponding to the component (a).

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。
Ethanol was added to the obtained hydrolyzate as component (d).
After 77.1 parts by weight of ethylene glycol and 37.7 parts by weight of ethylene glycol were added, 7.65 parts by weight of aluminum acetylacetonate was added as the component (c), and the mixture was sufficiently mixed and dissolved to prepare a preliminary composition B.

(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
面活性材を0.45重量部添加し、十分に撹拌混合すること
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。
(3) Preparation of coating composition: The preparative compositions A and B prepared in the above (1) and (2) were weighed and poured into a glass container by weight (not solid content) shown in Table 1 below. Put into it a commercially available tungsten oxide sol (water-dispersed sol, average particle diameter: 10-15 mμ, solid content 20
%) (0.45 parts by weight) and a silicone-based surfactant were added thereto and sufficiently stirred and mixed to prepare a uniform, colorless and transparent solution-like coating composition.

(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10cm/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。
(4) Coating: A commercially available polycarbonate lens having a refractive index n d = 1.59 was prepared, and the above coating composition was applied thereto by a dipping method (pulling speed: 10 cm / min), followed by heat treatment at 100 ° C. for 2 hours. To cure the coating.

(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。
(5) Evaluation: The lens with the cured coating film obtained in (4) above was subjected to the following test to evaluate the performance of the coating film.

(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。
(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.

◎……強く摩擦しても傷がつかない。 ◎: No scratches even with strong friction.

○……かなり強く摩擦すると少し傷がつく。 …: Slightly scratched when rubbed quite strongly.

×……弱い摩擦でも傷がつく。 ×: Scratches even with weak friction.

ちなみに塗膜なしのレンズの評価は×であった。 Incidentally, the evaluation of the lens without the coating film was x.

(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。
(B) Appearance A general-purpose anti-reflection film was formed on the coating film cured in the above item (4) by a vacuum deposition method, and the unevenness of the reflection color was visually observed, and evaluated as follows.

◎……反射色のムラなし ○……反射色のムラややあり ×……反射色のムラが著しい (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。
◎: No uneven reflection color ○: Some uneven reflection color ×: Extremely uneven reflection color (c) Adhesion After immersing the lens having the cured coating film in hot water at 90 ° C for 2 hours, 100 goban eyes were made by making cut lines in the vertical and horizontal directions every 1 mm on the membrane surface with a knife, and then a cellophane adhesive tape (trade name "Cellotape" manufactured by Nichiban Co., Ltd.) was strongly adhered. 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 numerator as the numerator. The smaller the X, the better the adhesion.

(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。
(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.

以上の評価の結果を下記第1表に示す。 The results of the above evaluations are shown in Table 1 below.

〔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。
[Comparative Example 1] In the examples, a commercial silica sol (methanol dispersion sol, average particle diameter: 13) was used instead of the tungsten oxide sol.
A coating composition of this example was prepared and evaluated in substantially the same manner as in the example, except that ± 1 μm, solid content 20%) was used.

〔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:15mμ、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。
[Comparative Example 2] In the examples, a commercially available antimony pentoxide sol (average particle diameter: 15 mμ, solid content
20%) was used, and the coating composition of this example was prepared and evaluated in substantially the same manner as in the example.

以上の評価の結果を下記第1表に合わせて示す。 The results of the above evaluations are shown in Table 1 below.

〔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
るコーティング組成物が得られる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, a coating composition having the following characteristics can be obtained.

(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、反射色のムラがない。
(1) When a hard coating film is formed by applying to a medium to high refractive index plastic spectacle lens and an antireflection film is formed thereon, there is no unevenness of the reflection color.

(2)塗膜の耐擦傷性、表面硬度、耐摩耗性、可撓性、
透明性、耐熱性などに優れる。
(2) Scratch resistance, surface hardness, abrasion resistance, flexibility,
Excellent transparency and heat resistance.

(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い。
(3) The elongation of the coating film is large, and the risk of crack generation on the coating film surface is extremely small even when the substrate is bent.

(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。
(4) There is no trouble such as curling when the film is applied to a thin film with a small shrinkage upon curing.

(5)塗膜が帯電防止性がすぐれ、汚れが比較的付き難
い。
(5) The coating film has an excellent antistatic property and is relatively hard to stain.

(6)塗膜が分散染料で染色できる。(6) The coating film can be dyed with a disperse dye.

(7)塗膜の表面反射率が大きい。(7) The surface reflectance of the coating film is large.

(8)塗膜に対する反射防止膜、金属蒸着膜などの接着
性が良好である。
(8) Adhesion of an antireflection film, a metal deposition film and the like to the coating film is good.

(9)塗膜表面のすべり特性が良好である(摩擦係数が
低い)。
(9) Good sliding properties on the coating film surface (low friction coefficient).

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】下記を主成分とするコーティング組成物を
硬化してなることを特徴とする硬化膜。 (a)一般式: R1 aR2 bSi(OR34-(a+b)・・・(式I) (但し、式中、R1は、エポキシ基を有する有機基又は不
飽和二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
1. A cured film obtained by curing a coating composition mainly comprising: (A) General formula: R 1 a R 2 b Si (OR 3 ) 4- (a + b) (formula I) (wherein, R 1 is an organic group having an epoxy group or an unsaturated group) an organic group of 4-14 carbon atoms having a double bond, R 2
Is a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms or a halogenated hydrocarbon group, 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. And (b) a colloidally dispersed tungsten oxide sol.
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