JP3779231B2 - Coating composition, method for producing optical member using the same, and optical member - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コーティング組成物、それを利用した光学部材の製造方法及び光学部材に関し、さらに詳しくは、耐久性に優れ、良好な膜硬度、耐擦傷性及び密着性等を有する光学部材の製造方法、光学部材及びその原料となるコ−ティング組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】
プラスチックレンズの耐擦傷性等を向上させるために、プラスチックレンズに、有機ケイ素化合物を主原料としたコ−ティング組成物を塗布し、さらに硬化させて硬化膜を設ける提案は数多くなされている。一般に、プラスチックレンズの耐擦傷性を向上させるには、コ−ティング組成物中の微粒子状無機物の含有量を多く含有する手法が採用されている。
例えば、特開昭63-10640号公報には、プラスチックレンズ基材に、高濃度(コ−ティング組成物全量を基準として、70〜95モル%(固形分換算値))の微粒子状無機物であるコロイダルシリカと、三官能の有機化合物とを含有してなるコ−ティング組成物を塗布及び硬化してなる光学部材が開示されている。
しかしながら、同公報に記載された、高濃度の微粒子状無機物を含有させて得られた硬化膜を有する光学部材は、基材、高濃度の微粒子状無機物を含有する硬化膜より生じる応力により、反射防止膜と硬化膜との密着が劣化しやすくなる傾向を有していた。
また、一般的にコ−ティング膜を硬くする手法としては、高濃度の微粒子状無機物を含有させる方法と膜内の架橋度を上げる手法があるが、いずれにしてもハード膜を硬くした場合、その上に設ける反射防止膜によって生じる応力変化をハード膜が吸収しきれず、ハード膜と反射防止膜との間にひずみが生じることにより密着性が著しく低下してしまう。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は前記の課題を解決するためになされたもので、その目的は、耐擦傷性に優れ、硬化膜と反射防止膜との密着性に優れる硬化膜を形成することができるコ−ティング組成物、及び耐擦傷性に優れ、硬化膜と反射防止膜との密着性が劣化しにくい光学部材及びその製造方法を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、前記の課題を解決すべく鋭意努力した結果、無機酸化物からなる反射防止膜との間に設ける硬化膜を形成するコ−ティング組成物の材質として、有機ケイ素化合物と、特定の構造を有するアセチレン化合物からなる密着向上剤とを含有させることにより、その目的を達成することを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、プラスチック基材と、無機酸化物からなる反射防止膜との間に設けるための硬化膜を形成するコ−ティング組成物であって、有機ケイ素化合物と、下記一般式(I−a)〜(I−d)
【化3】
(式(I−a)〜(I−d)中、Ra 及びRc は、それぞれ水素又は炭素数1〜5の分岐を有することがあるアルキル基を表し、Rb 及びRd は、それぞれ炭素数2〜8の分岐を有することがあるアルキル基を表し、Re 及びRfは、それぞれ炭素数1〜3の分岐を有することがあるアルキル基を表し、m及びnは1以上の整数を示し、m’及びn’はそれぞれ0以上の整数を示す。)
で表されるアセチレン化合物からなる密着向上剤とを含有するコ−ティング組成物、
前記コ−ティング組成物からなる硬化膜を前記プラスチック基材上に設ける工程と、さらに該硬化膜上に無機酸化物からなる反射防止膜を設ける工程とを有する光学部材の製造方法、
前記コ−ティング組成物からなる硬化膜が前記プラスチック基材上に設けられ、さらに該硬化膜上に無機酸化物からなる反射防止膜が設けられている光学部材を提供するものである。
【0005】
【発明の実施の形態】
本発明は、前記一般式(I−a)又は(I−b)で示されるアセチレン化合物の一種であるアセチレングリコール化合物を、若しくは前記一般式(I−c)又は(I−d)で示されるアセチレン化合物を、コ−ティング組成物に用いるものであり、高濃度の微粒子状無機物を含有する硬化膜においても反射防止膜との密着性が、長期間において良好となる。また、反射防止膜中に金属酸化物ではなく金属原子を用いた場合には、前記一般式(I−a)又は(I−b)で示されるアセチレン化合物の一種であるアセチレングリコール化合物、又は一般式(I−c)又は(I−d)で示されるアセチレン化合物の三重結合との親和性と金属原子単体での応力緩和が起こるため密着性はさらに向上する。
【0006】
一般式(I−a)又は(I−b)のRa 及びRc において、水素又は分岐を有することがあるアルキル基としては、炭素数1〜5の直鎖又は分岐のアルキル基が好ましく、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基等が挙げられ、Rb 及びRd において、分岐を有することがあるアルキル基としては、炭素数2〜8の直鎖又は分岐のアルキル基が好ましく、例えば、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基等が挙げられる。また、m及びnはそれぞれ1以上の整数であり、好ましくは、4〜12の整数である。
一般式(I−a)のアセチレングリコ−ル化合物の具体例としては、例えば、2,4,7,9-テトラメチル-5- デシン-4,7- ジオ−ル等が挙げられ、一般式(II)のアセチレングリコ−ル化合物の具体例としては、例えば、2,4,7,9-テトラメチル-5- デシン-4,7- ジオ−ルにポリオキシエチレンが3〜10モル付加した化合物等が挙げられる。
なお、一般式(I−a)又は(I−b)のアセチレングリコ−ル化合物は、特開昭59-53570号公報、特開昭60-161473号公報、特開昭63-99217号公報、特開平3-63188号公報、特開平3-163038号公報、特開平7-188087号公報、特開平10-265690号公報、特開平11-20104号公報、特表2000-503050号公報、特開平8-43601号公報、特開平8-43602号公報、特開平8-43603号公報、特開平8-43604号公報などに開示されており、公知の化合物である。しかし、これらに開示されている使用用途は、消泡性、染料の分散性の向上及び濡れ性を向上させるための界面活性剤である。本発明のように、高濃度の微粒子状無機物を含有する硬化膜においても反射防止膜との密着性を、長期間において、良好とする目的で、前記アセチレングリコ−ル化合物を使用することは記載されていない。本発明者は、前記アセチレングリコ−ル化合物の新たな機能及び用途を見出し本発明に至ったのである。
一般式(I−a)又は(I−b)のアセチレングリコ−ル化合物の量は、コ−ティング組成物全量を基準として1〜5重量%が好ましい。
前記一般式(I−c)又は(I−d)のアセチレン化合物は、一般式(I−a)又は(I−b)のアセチレングリコール化合物を出発原料として得られる新規化合物である。合成方法としては、一般式(I−a)の三重結合のα位にある水酸基を、又は一般式(I−b)の三重結合のα位にあるポリエチレングリコールの末端水酸基を反応させて行う。溶媒として塩化メチレンを用い、トシルクロライド2.2当量、トリエチルアミン3当量、ジメチルアミノピリジン0.1当量を用いて、トシル化した後、例えばメチルアセチレン(プロピン)などのアルキン化合物2.2当量を加え、その際の反応溶媒として無水THFを用いることで目的化合物を得ることができる。
一般式(I−c)又は(I−d)のRa 及びRcにおいて、水素又は分岐を有することがあるアルキル基としては、炭素数1〜5の直鎖又は分岐のアルキル基が好ましく、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基等が挙げられ、Rb 及びRd において、分岐を有することがあるアルキル基としては、炭素数2〜8の直鎖又は分岐のアルキル基が好ましく、例えば、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基等が挙げられ、Re 及びRfは、それぞれ炭素数1〜3の分岐を有することがあるアルキル基を表す。またm及びnは1以上の整数を示し、好ましくは、4〜12の整数であり、m’及びn’はそれぞれ0以上の整数を示し、好ましくは0〜5の整数、より好ましくは0〜2の整数である。
一般式(I−c)又は(I−d)のアセチレン化合物の量は、コ−ティング組成物全量を基準として1〜5重量%が好ましい。
【0007】
本発明のコーティング組成物において、有機ケイ素化合物は、下記一般式(II)
(R1)a(R3)b Si(OR2)4−(a+b) ・・・(II)
(式中、R1及びR3は、それぞれ独立に、官能基を有するもしくは有しない炭素数1〜10の一価の炭化水素基、R2 は炭素数1〜8のアルキル基、炭素数6〜10のアリール基、炭素数7〜11のアラルキル基又は炭素数1〜8のアシル基、a及びbはそれぞれ0又は1を示し、複数のOR2 は互いに同一でも異なっていてもよい。)
で表される化合物、下記一般式(III)
【化4】
(式中、R4 及びR5 は、それぞれ独立に、官能基を有するもしくは有しない炭素数1〜5の一価の炭化水素基、X1 及びX2 は、それぞれ独立に、炭素数1〜4のアルキル基又は炭素数1〜4のアシル基、Yは炭素数1〜20の二価の炭化水素基、x及びyはそれぞれ0又は1を示し、複数のX1 は互いに同一でも異なっていてもよく、また、複数のX2 は互いに同一でも異なっていてもよい。)
で表される化合物、及びこれらの化合物の加水分解物の中から選ばれる少なくとも一種類であることが好ましい。
【0008】
前記一般式(II)において、R1 及びR3 で示される炭素数1〜10の一価の炭化水素基としては、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数2〜10のアルケニル基、炭素数6〜10のアリール基、炭素数7〜11のアラルキル基を挙げることができる。このアルキル基及びアルケニル基は、直鎖状、分岐状、環状のいずれであってもよい。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、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などが挙げられ、炭素数2〜10のアルケニル基の例としては、ビニル基、アリル基、ブテニル基、ヘキセニル基、オクテニル基などが挙げられる。また、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、ナフチル基などが挙げられ、炭素数7〜11のアラルキル基の例としては、ベンジル基、フェネチル基、ナフチルメチル基などが挙げられる。これらの炭化水素基には官能基が導入されていてもよく、該官能基としては、例えばハロゲン原子、グリシドキシ基、エポキシ基、アミノ基、シアノ基、メルカプト基、(メタ) アクリルオキシ基などが挙げられる。
【0009】
官能基を有する炭素数1〜10の一価の炭化水素基の例としては、グリシドキシメチル基、α−グリシドキシエチル基、β−グリシドキシエチル基、α−グリシドキシプロピル基、β−グリシドキシプルピル基、γ−グリシドキシプロピル基、α−グリシドキシブチル基、β−グリシドキシブチル基、γ−グリシドキシブチル基、δ−グリシドキシブチル基、(3,4−エポキシシクロヘキシル) メチル基、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル) エチル基、γ−(3,4−エポキシシクロヘキシル) プロピル基、δ−(3,4−エポキシシクロヘキシル) ブチル基、クロロメチル基、γ−クロロプロピル基、3,3,3−トリフルオロプロピル基、γ−メタクリルオキシプロピル基、γ−アクリルオキシプロピル基、γ−メルカプトプロピル基、β−シアノエチル基、N−(β−アミノエチル) −γ−アミノプロピル基、γ−アミノプロピル基などが挙げられる。
【0010】
一方、R2 において、炭素数1〜8のアルキル基は、直鎖状、分岐状、環状のいずれであってもよく、その例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などが挙げられ、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、キシリル基などが挙げられ、炭素数7〜11のアラルキル基の例としては、ベンジル基、フェネチル基などが挙げられ、炭素数1〜8のアシル基としては、例えばアセチル基などが挙げられる。
【0011】
前記一般式(II)で表され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、n−プロピルシリケート、イソプロピルシリケート、n−ブチルシリケート、sec−ブチルシリケート、tert−ブチルシリケート、テトラアセトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリプロポキシシラン、メチルトリアセトキシシラン、メチルトリブトキシシラン、メチルトリアミロキシシラン、メチルトリフェノキシシラン、メチルトリベンジルオキシシラン、メチルトリフェネチルオキシシラン、グリシドキシメチルトリエトキシシラン、グリシドキシメチルトリメトキシシラン、α−グリシドキシエチルトリメトキシシラン、α−グリシドキシエチルトリエトキシシラン、β−グリシドキシエチルトリエトキシシラン、α−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、α−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、β−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、β−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリプロポキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリフェノキシシラン、α−グリシドキシブチルトリメトキシシラン、α−グリシドキシブチルトリエトキシシラン、β−グリシドキシブチルトリメトキシシラン、β−グリシドキシブチルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシブチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシブチルトリエトキシシラン、δ−グリシドキシブチルトリメトキシシラン、δ−グリシドキシブチルトリエトキシシラン、(3,4−エポキシシクロヘキシル)メチルトリエトキシシラン、(3,4−エポキシシクロヘキシル)メチルトリメトキシシラン、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、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリプロポキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリブトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリフェノキシシラン、γ−(3,4−エポキシシクロヘキシル)プロピルトリメトキシシラン、γ−(3,4−エポキシシクロヘキシル)プロピルトリエトキシシラン、δ−(3,4−エポキシシクロヘキシル)ブチルトリメトキシシラン、δ−(3,4−エポキシシクロヘキシル)ブチルトリエトキシシラン、グリシドキシメチルメチルジメトキシシラン、グリシドキシメチルメチルジエトキシシラン、α−グリシドキシエチルメチルジメトキシシラン、α−グリシドキシエチルメチルジエトキシシラン、β−グリシドキシエチルメチルジメトキシシラン、β−グリシドキシエチルメチルジエトキシシラン、α−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、α−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、β−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、α−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、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、γ−グリシドキシプロピルメチルジプロポキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジブトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジフェノキシシラン、γ−グリシドキシプロピルエチルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルエチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルビニルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルビニルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルフェニルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルフェニルジエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、フェニルトリアセトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリアセトキシシラン、3,3,3−トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリルオキシ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、β−シアノエチルトリエトキシシラン、クロロメチルトリメトキシシラン、クロロメチルトリエトキシシラン、N−(β−アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(β−アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−(β−アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、フェニルメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、フェニルメチルジエトキシシラン、γ−クロロプロピルメチルジエトキシシラン、γ−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、ジメチルジアセトキシシラン、γ−メタクリルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリルオキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジエトキシシラン、メチルビニルジメトキシシラン、メチルビニルジエトキシシランなどが挙げられる。
【0012】
一方、前記一般式(III) において、X1 及びX2 で示される炭素数1〜4のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基などが挙げられ、炭素数1〜4のアシル基としては、例えば、アセチル基が好ましく挙げられる。このX1 及びX2 は、互いに同一でも異なっていてもよい。
また、R4 及びR5 で示される炭素数1〜5の一価の炭化水素基としては、炭素数1〜5のアルキル基及び炭素数2〜5のアルケニル基が挙げられる。これらは直鎖状、分岐状のいずれであってもよく、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、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基などが挙げられ、アルケニル基の例としては、ビニル基、アリル基、ブテニル基などが挙げられる。これらの炭化水素基には官能基が導入されていてもよく、該官能基及び官能基を有する炭化水素基としては、前記一般式(II)のR1 及びR3 の説明で例示したものと同じものを挙げることができる。このR4 及びR5 は、互いに同一であっても異なっていてもよい。
【0013】
Yで示される炭素数1〜20の二価の炭化水素基としては、アルキレン基及びアルキリデン基が好ましく、例えばメチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、へキシレン基、オクチレン基、エチリデン基、プロピリデン基などを挙げることができる。
x及びyはそれぞれ0又は1を示し、複数のOX1 及びOX2 は、互いに同一でも異なっていてもよい。
前記一般式(III) で表される化合物の例としては、メチレンビス(メチルジメトキシシラン)、エチレンビス(エチルジメトキシシラン)、プロピレンビス(エチルジエトキシシラン)、ブチレンビス(メチルジエトキシシラン)などが挙げられる。
【0014】
本発明のコーティング組成物は、有機ケイ素化合物として、前記一般式(II)、(III) で表される化合物及びその加水分解物の中から一種選択して用いてもよく、二種以上を選択し、組み合わせて用いてもよい。また、加水分解物は一般式(II)、(III) で表される化合物に、水酸化ナトリウムやアンモニウム水溶液などの塩基性水溶液、塩酸水溶液などの酸性水溶液を添加し攪拌することにより調製することができる。
本発明のコーティング組成物は、所望により、硬化剤、また塗布時における濡れ性を向上させ硬化被膜の平滑性を向上させる目的で各種の有機溶剤や界面活性剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、光安定剤、老化防止剤等もコーティング組成物及び硬化被膜の物性に影響を与えない限り添加することも可能である。
【0015】
また、本発明のコ−ティング組成物は、さらに微粒子状無機酸化物を含有すると好ましい。
微粒子状無機酸化物としては、特に制限はなく、従来公知のものの中から、任意のものを選択して用いることができる。微粒子状無機酸化物の例としては、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化アンチモン、酸化スズ、酸化ジルコニウム、酸化ケイ素、酸化セリウム、酸化鉄などの単体金属酸化物微粒子、あるいは、特開平6-25603 号公報に開示されている酸化スズ−酸化ジルコニウム−酸化タングステンの複合体微粒子、特開平3-217230号公報に開示されている酸化スズ−酸化タングステンの複合体微粒子、特開平8-113760号公報に開示されている酸化チタン、酸化セリウム及び酸化ケイ素の複合金属酸化物微粒子、特開平10-306258 号公報に開示されている酸化チタン−酸化ジルコニウム−酸化スズの複合体微粒子、特開平9-21901 号公報に開示されている酸化チタン−酸化ジルコニウム−酸化ケイ素の複合体微粒子、酸化第二スズ−酸化ジルコニウム−酸化タングステンの複合体微粒子などの複合体微粒子を挙げることができる。
【0016】
微粒子状無機酸化物の平均粒径は、通常1〜500nmの範囲で選定される。また、微粒子状無機酸化物は、一種を単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。プラスチック基材、反射防止膜の膜構成、硬化膜の組成、製造条件によって異なるが、前記アセチレングリコ−ル化合物を使用した場合、コ−ティング組成物全量を基準として微粒子状無機酸化物の含有量を30重量%という高濃度で含有させても、無機酸化物からなる反射防止膜と密着性の良好な硬化膜を得ることができる。
【0017】
コ−ティング組成物全量を基準にした場合の、微粒子状無機酸化物の好ましい含有量は、プラスチック基材、反射防止膜の膜構成、硬化膜の組成、製造条件によって異なるが、10〜30重量%を添加することが好ましい。
また、本発明のコ−ティング組成物からなる硬化膜中に含有される微粒子状無機酸化物の好ましい含有量は、プラスチック基材、反射防止膜の膜構成、硬化膜の組成、製造条件によって異なるが、前記コ−ティング組成物全量を基準にした場合の、微粒子状無機酸化物の添加量を10〜30重量%とすると、30〜60重量%である。
【0018】
本発明において、プラスチックレンズ基材表面にコーティング組成物を塗布する手段としては、例えば、ディッピング法、スピンコーティング法、スプレー法など、通常行われる方法が適用できるが、面精度の点から、ディッピング法及びスピンコーティング法が特に好ましい。コーティング組成物の硬化は、熱風乾燥又は活性エネルギー線照射によって行い、硬化条件としては、70〜200℃の熱風中にて行うのがよく、特に好ましくは90〜150℃が好ましい。なお、活性エネルギー線としては遠赤外線等が挙げられ、熱による損傷を低く抑えることができる。
【0019】
本発明において、反射防止膜を形成するための無機酸化物は、特に限定されず、通常反射防止膜の原料として知られている物質を用いることができ、例えば、Ta2 O5 、YI2 O3 、ZrO2 、SiO2 、TiO2 、Al2 O3 、Nb2 O5 などが挙げられる。
また、前記反射防止膜と本発明のコ−ティング組成物からなる硬化膜との間に、金属膜または酸化金属膜からなる下地層を設けることができる。
また、プラスチック基材は、特に限定されず、例えば、メチルメタクリレート単独重合体、メチルメタクリレートと一種以上の他のモノマーとをモノマー成分とする共重合体、ジエチレングリコールビスアリルカーボネート単独重合体、ジエチレングリコールビスアリルカーボネートと一種以上の他のモノマーとをモノマー成分とする共重合体、イオウ含有共重合体、ハロゲン含有共重合体、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、不飽和ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリウレタン、ポリチオウレタンなどが挙げられる。
【0020】
【実施例】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
実施例1
コ−ティング組成物の調製
水50.7重量部、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン44.4重量部、イソプロピルアルコ−ル分散SiO2 (SiO2 ゾル重量30%)112.6重量部、溶媒としてプロピレングリコ−ルモノメチルエ−テル30重量部、イソプロピルアルコ−ル11重量部、n−ブタノ−ル30重量部、硬化触媒としてアセチルアセトネ−ト3重量部、本願発明の一般式(I−a)で表されるアセチレングリコ−ル化合物である2,4,7,9-テトラメチル-5- デシン-4,7- ジオ−ル(商品名:サルフィノ−ル104)2重量部を添加してコ−ティング組成物を調製した。
【0021】
プラスチック基材上の硬化膜及び反射防止膜の作製
アルカリ処理後、洗浄を行ったCR−39レンズ(エチレングリコ−ルビスアリルカ−ボネ−トを原料とするレンズ)に、調製したコ−ティング組成物を、引き上げ速度15cm/minで漬浸法により塗布、120℃で2時間加熱硬化してハードコートレンズを作製した。その後、ハード膜側から以下の構成からなる反射防止膜を施した。
第1層:Nb膜:2nm
第2層:SiO2膜:0.4λ
第3層:Nb2O5膜:0.0414λ
第4層:SiO2膜:0.0936λ
第5層:Nb2O5膜:0.1356λ
第6層:SiO2膜:0.0646λ
第7層:Nb2O5膜:0.1588λ
第8層:SiO2膜:0.2723λ
※λは約500nmを示す。
【0022】
物性評価
前記のようにして作製した硬化膜及び反射防止膜を有するレンズに関し、以下に記す物性テストを行った。
(1)硬化膜と反射防止膜との密着性テスト
プラスチック基板上にハードコート膜と反射防止膜を成膜してから50℃の温水に48時間浸した後、1mm平方の碁盤の目を10×10個作り、ニチバン製セロハン粘着テープを用いて、JIS-Z-1522のセロハン粘着テープによる剥離試験を2回行い、以下の基準で評価した。
◎:剥離部分は確認できない。
○:碁盤目の線の部分にのみわずかながら剥離が確認できる。
△:碁盤の目の線及び升目の中までわずかに剥離が起こる。
×:完全に剥離する。
(2)耐擦傷性テスト
加重2kgで、#0000のスチールウールにより反射防止膜表面を往復20回擦った後の状態を観察し、以下の基準で評価した。
レベル1:蛍光灯室内で傷が十分観察でき、かなり深い傷のはいるレベル
レベル2:通常のプラスチックと同程度のスリ傷跡がみられるレベル
レベル3:擦り傷が見えるレベル
レベル4:わずかに傷跡が見えるレベル
レベル5:ほとんど傷らしい傷が見えないレベル
レベル6:全く傷が見えないレベル
その結果を表1に示す。表1に示すように、本実施例で得られたレンズは密着性、耐擦傷性テストともに良好であった。
【0023】
実施例2
2,4,7,9-テトラメチル-5- デシン-4,7- ジオ−ル(商品名:サルフィノ−ル104)1.5gに代えて、2,4,7,9-テトラメチル-5- デシン-4,7- ジオ−ルの4,7位のヒドロキシ基にエチレンオキサイドを付加させた化合物(サルフィノ−ル465)を用いた以外は、すべて実施例1と同様にして、硬化膜、反射防止膜を施した。
その結果を表1に示す。表1に示すように、本実施例で得られたレンズは密着性、耐擦傷性テストともに良好であった。
実施例3
2,4,7,9-テトラメチル-5- デシン-4,7- ジオ−ル(商品名:サルフィノ−ル104)1.5gに代えて、サルフィノール104とメチルアセチレンを反応させて得られる下記構造式(a)で示される化合物を用いた以外は、すべて実施例1と同様にして、硬化膜、反射防止膜を施した。
その結果を表1に示す。表1に示すように、本実施例で得られたレンズは密着性、耐擦傷性テストともに良好であった。
【化5】
実施例4
2,4,7,9-テトラメチル-5- デシン-4,7- ジオ−ル(商品名:サルフィノ−ル104)1.5gに代えて、サルフィノール465とメチルアセチレンを反応させて得られる下記構造式(b)で示される化合物を用いた以外は、すべて実施例1と同様にして、硬化膜、反射防止膜を施した。
その結果を表1に示す。表1に示すように、本実施例で得られたレンズは密着性、耐擦傷性テストともに良好であった。
【化6】
実施例5
2,4,7,9-テトラメチル-5- デシン-4,7- ジオ−ル(商品名:サルフィノ−ル104)1.5gに代えて、サルフィノール104から得られる下記構造式(c)で示される化合物を用いた以外は、すべて実施例1と同様にして、硬化膜、反射防止膜を施した。
その結果を表1に示す。表1に示すように、本実施例で得られたレンズは密着性、耐擦傷性テストともに良好であった。
【化7】
【0024】
比較例1
アセチレングリコ−ル化合物を添加しなかった以外は、すべて実施例1と同様にして、硬化膜、反射防止膜を施した。
その結果を表1に示す。表1に示すように、得られたレンズは密着性が不十分であった。
【0025】
【表1】
【0026】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明のコーティング組成物は、耐擦傷性に優れ、硬化膜と反射防止膜との密着性に優れる硬化膜を形成することができ、従来では密着の得られなかった硬化膜の上にも反射防止膜を施すことが可能となり、このコーティング組成物を用いて製造した光学部材は、良好な耐擦傷性を有し、良好な硬化膜と反射防止膜の密着性を有し、その密着性が劣化しにくい。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a coating composition, a method for producing an optical member using the coating composition, and an optical member. The present invention relates to an optical member and a coating composition as a raw material thereof.
[0002]
[Prior art]
In order to improve the scratch resistance and the like of plastic lenses, many proposals have been made to provide a cured film by coating a plastic lens with a coating composition containing an organic silicon compound as a main raw material and further curing it. In general, in order to improve the scratch resistance of a plastic lens, a method of containing a large amount of fine inorganic particles in the coating composition is employed.
For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-10640 discloses a particulate inorganic material having a high concentration (70 to 95 mol% (solid content conversion value) based on the total amount of the coating composition) on a plastic lens substrate. An optical member formed by applying and curing a coating composition containing colloidal silica and a trifunctional organic compound is disclosed.
However, the optical member having a cured film obtained by containing a high concentration of fine particle inorganic material described in the publication is reflected by the stress generated from the substrate and the cured film containing the high concentration of fine particle inorganic material. The adhesion between the prevention film and the cured film tended to deteriorate.
In general, as a method of hardening the coating film, there are a method of containing a high concentration of fine particle inorganic material and a method of increasing the degree of crosslinking in the film. The hard film cannot fully absorb the stress change caused by the antireflection film provided on the antireflection film, and the adhesion between the hard film and the antireflection film is significantly reduced.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and its purpose is a coating composition that is excellent in scratch resistance and can form a cured film having excellent adhesion between the cured film and the antireflection film. It is an object of the present invention to provide an optical member excellent in scratch resistance, and an optical member in which adhesion between a cured film and an antireflection film is hardly deteriorated and a method for producing the same.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
As a result of diligent efforts to solve the above problems, the present inventor has identified an organosilicon compound as a material for a coating composition for forming a cured film provided between an antireflection film made of an inorganic oxide. It has been found that the object can be achieved by including an adhesion improver comprising an acetylene compound having the structure: and the present invention has been completed.
That is, the present invention is a coating composition for forming a cured film to be provided between a plastic substrate and an antireflective film made of an inorganic oxide, comprising an organic silicon compound and the following general formula (I -A) to (Id)
[Chemical Formula 3]
(In the formulas (Ia) to (Id), RaAnd RcEach represents hydrogen or an alkyl group that may have 1 to 5 carbon atoms, and RbAnd RdEach represents an alkyl group that may have 2 to 8 carbon atoms, and ReAnd RfRepresents an alkyl group that may have 1 to 3 carbon atoms, m and n each represent an integer of 1 or more, and m ′ and n ′ each represent an integer of 0 or more. )
A coating composition containing an adhesion improver comprising an acetylene compound represented by:
A method for producing an optical member, comprising: a step of providing a cured film made of the coating composition on the plastic substrate; and a step of forming an antireflection film made of an inorganic oxide on the cured film;
The present invention provides an optical member in which a cured film made of the coating composition is provided on the plastic substrate, and an antireflection film made of an inorganic oxide is further provided on the cured film.
[0005]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the present invention, an acetylene glycol compound which is one of the acetylene compounds represented by the general formula (Ia) or (Ib), or the general formula (Ic) or (Id) is used. An acetylene compound is used for a coating composition, and even in a cured film containing a high concentration of fine particulate inorganic material, adhesion to an antireflection film is improved over a long period of time. Further, when a metal atom is used instead of a metal oxide in the antireflection film, an acetylene glycol compound which is a kind of the acetylene compound represented by the general formula (Ia) or (Ib), or Since the affinity with the triple bond of the acetylene compound represented by the formula (Ic) or (Id) and stress relaxation by a single metal atom occur, the adhesion is further improved.
[0006]
R in the general formula (Ia) or (Ib)aAnd RcAs the alkyl group which may have hydrogen or a branch, a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms is preferable, for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group , Tert-butyl group, pentyl group and the like, and RbAnd RdAs the alkyl group which may have a branch, a linear or branched alkyl group having 2 to 8 carbon atoms is preferable, for example, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, a tert-butyl group. And a pentyl group. M and n are each an integer of 1 or more, preferably an integer of 4 to 12.
Specific examples of the acetylene glycol compound of the general formula (Ia) include 2,4,7,9-tetramethyl-5-decyne-4,7-diol and the like. Specific examples of the acetylene glycol compound (II) include, for example, 3 to 10 mol of polyoxyethylene added to 2,4,7,9-tetramethyl-5-decyne-4,7-diol. Compounds and the like.
The acetylene glycol compounds of the general formula (Ia) or (Ib) are disclosed in JP 59-53570, JP 60-161473, JP 63-99217, JP-A-3-63188, JP-A-1-63038, JP-A-7-88087, JP-A-10-265690, JP-A-11-20104, JP 2000-503050, JP-A This is a known compound disclosed in JP-A-8-43601, JP-A-8-43602, JP-A-8-43603, JP-A-8-43604, and the like. However, the use applications disclosed therein are surfactants for improving antifoaming properties, dye dispersibility and wettability. As described in the present invention, it is described that the acetylene glycol compound is used for the purpose of improving the adhesion with an antireflection film over a long period of time even in a cured film containing a high concentration of particulate inorganic substances. It has not been. The present inventor has found a new function and use of the acetylene glycol compound and has reached the present invention.
The amount of the acetylene glycol compound of the general formula (Ia) or (Ib) is preferably 1 to 5% by weight based on the total amount of the coating composition.
The acetylene compound of the general formula (Ic) or (Id) is a novel compound obtained using the acetylene glycol compound of the general formula (Ia) or (Ib) as a starting material. The synthesis is performed by reacting the hydroxyl group at the α-position of the triple bond of the general formula (Ia) or the terminal hydroxyl group of polyethylene glycol at the α-position of the triple bond of the general formula (Ib). Using methylene chloride as a solvent, tosylate using 2.2 equivalents of tosyl chloride, 3 equivalents of triethylamine, and 0.1 equivalents of dimethylaminopyridine, and then adding 2.2 equivalents of an alkyne compound such as methylacetylene (propyne), the reaction solvent at that time The target compound can be obtained by using anhydrous THF.
R in the general formula (Ic) or (Id)aAnd RcAs the alkyl group which may have hydrogen or a branch, a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms is preferable, for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group , Tert-butyl group, pentyl group and the like, and RbAnd RdAs the alkyl group which may have a branch, a linear or branched alkyl group having 2 to 8 carbon atoms is preferable, for example, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, a tert-butyl group. , Pentyl group and the like, ReAnd RfEach represents an alkyl group that may have 1 to 3 carbon branches. M and n each represent an integer of 1 or more, preferably an integer of 4 to 12, and m ′ and n ′ each represent an integer of 0 or more, preferably an integer of 0 to 5, more preferably 0 to 0. It is an integer of 2.
The amount of the acetylene compound of the general formula (Ic) or (Id) is preferably 1 to 5% by weight based on the total amount of the coating composition.
[0007]
In the coating composition of the present invention, the organosilicon compound has the following general formula (II):
(R1)a(RThree)b Si (OR2)4- (a + b) ... (II)
(Wherein R1And RThreeAre each independently a monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, with or without a functional group, R2Is an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 11 carbon atoms or an acyl group having 1 to 8 carbon atoms, a and b each represents 0 or 1, OR2May be the same as or different from each other. )
A compound represented by the following general formula (III)
[Formula 4]
(Wherein RFourAnd RFiveAre each independently a monovalent hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms, with or without a functional group, X1And X2Are each independently an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or an acyl group having 1 to 4 carbon atoms, Y is a divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms, x and y are each 0 or 1, Multiple X1May be the same or different from each other, and a plurality of X2May be the same as or different from each other. )
It is preferable that it is at least 1 type chosen from the compound represented by these, and the hydrolyzate of these compounds.
[0008]
In the general formula (II), R1And RThreeAs a monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms represented by the above, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, or 7 to 11 carbon atoms. The aralkyl group of can be mentioned. The alkyl group and alkenyl group may be linear, branched or cyclic. Examples of the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, and hexyl group. Octyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group and the like, and examples of the alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms include vinyl group, allyl group, butenyl group, hexenyl group, octenyl group and the like. Examples of the aryl group having 6 to 10 carbon atoms include phenyl group, tolyl group, xylyl group, and naphthyl group. Examples of the aralkyl group having 7 to 11 carbon atoms include benzyl group, phenethyl group, And a naphthylmethyl group. A functional group may be introduced into these hydrocarbon groups, and examples of the functional group include a halogen atom, a glycidoxy group, an epoxy group, an amino group, a cyano group, a mercapto group, and a (meth) acryloxy group. Can be mentioned.
[0009]
Examples of the monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms having a functional group include glycidoxymethyl group, α-glycidoxyethyl group, β-glycidoxyethyl group, α-glycidoxypropyl group Β-glycidoxypropyl group, γ-glycidoxypropyl group, α-glycidoxybutyl group, β-glycidoxybutyl group, γ-glycidoxybutyl group, δ-glycidoxybutyl group, (3,4-epoxycyclohexyl) methyl group, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl group, γ- (3,4-epoxycyclohexyl) propyl group, δ- (3,4-epoxycyclohexyl) butyl group, Chloromethyl, γ-chloropropyl, 3,3,3-trifluoropropyl, γ-methacryloxypropyl, γ-acryloxypropyl, γ-mercaptopropyl, β-thio Aminoethyl group, N-(beta-aminoethyl)-.gamma.-aminopropyl group, etc. γ- aminopropyl group.
[0010]
On the other hand, R2The alkyl group having 1 to 8 carbon atoms may be linear, branched or cyclic, and examples thereof include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, and n-butyl. Group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group and the like. Examples of the aryl group having 6 to 10 carbon atoms include phenyl group, tolyl group, A xylyl group etc. are mentioned, A benzyl group, a phenethyl group, etc. are mentioned as an example of a C7-C11 aralkyl group, An acetyl group etc. are mentioned as a C1-C8 acyl group, for example.
[0011]
Examples of the compound represented by the general formula (II) include methyl silicate, ethyl silicate, n-propyl silicate, isopropyl silicate, n-butyl silicate, sec-butyl silicate, tert-butyl silicate, tetraacetoxysilane, methyl Trimethoxysilane, methyltripropoxysilane, methyltriacetoxysilane, methyltributoxysilane, methyltriamyloxysilane, methyltriphenoxysilane, methyltribenzyloxysilane, methyltriphenethyloxysilane, glycidoxymethyltriethoxysilane, Glycidoxymethyltrimethoxysilane, α-glycidoxyethyltrimethoxysilane, α-glycidoxyethyltriethoxysilane, β-glycidoxyethyltriethoxysilane, α-glycyl Sidoxypropyltrimethoxysilane, α-glycidoxypropyltriethoxysilane, β-glycidoxypropyltrimethoxysilane, β-glycidoxypropyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycyl Sidoxypropyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropyltripropoxysilane, γ-glycidoxypropyltriphenoxysilane, α-glycidoxybutyltrimethoxysilane, α-glycidoxybutyltriethoxysilane, β-glycyl Sidoxybutyltrimethoxysilane, β-glycidoxybutyltriethoxysilane, γ-glycidoxybutyltrimethoxysilane, γ-glycidoxybutyltriethoxysilane, δ-glycidoxybutyltrimethoxysilane, δ-glycyl Sidoxybutyl triethoxy Lan, (3,4-epoxycyclohexyl) methyltriethoxysilane, (3,4-epoxycyclohexyl) methyltrimethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltriethoxysilane, β- (3,4- Epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltripropoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltributoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltri Phenoxysilane, γ- (3,4-epoxycyclohexyl) propyltrimethoxysilane, γ- (3,4-epoxycyclohexyl) propyltriethoxysilane, δ- (3,4-epoxycyclohexyl) butyltrimethoxysilane, δ- (3,4-epoxy Rohexyl) butyltriethoxysilane, glycidoxymethylmethyldimethoxysilane, glycidoxymethylmethyldiethoxysilane, α-glycidoxyethylmethyldimethoxysilane, α-glycidoxyethylmethyldiethoxysilane, β-glycidoxy Ethylmethyldimethoxysilane, β-glycidoxyethylmethyldiethoxysilane, α-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, α-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, β-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, α-glycyl Sidoxypropylmethyldiethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldipropoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyl Dibutoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiphenoxysilane, γ-glycidoxypropylethyldimethoxysilane, γ-glycidoxypropylethyldiethoxysilane, γ-glycidoxypropylvinyldimethoxysilane, γ-glycid Xylpropylvinyldiethoxysilane, γ-glycidoxypropylphenyldimethoxysilane, γ-glycidoxypropylphenyldiethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriacetoxysilane, vinyltri Ethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, phenyltriacetoxysilane, γ-chloropropyltrimethoxysilane, γ-chloropropyltriacetoxysilane, 3,3,3-tri Fluoropropyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropyltriethoxysilane, β-cyanoethyltriethoxysilane, chloromethyltrimethoxysilane, chloromethyltriethoxysilane N- (β-aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane, N- (β-aminoethyl) -γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, N- (β-aminoethyl) ) -Γ-aminopropylmethyldiethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, phenylmethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, phenylmethyldiethoxysilane, γ-chloropropylmethyldiethoxysilane, γ-chloro Ropropylmethyldimethoxysilane, dimethyldiacetoxysilane, γ-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, γ-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, γ-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, γ-mercaptopropylmethyldiethoxysilane, methylvinyldimethoxy Examples thereof include silane and methylvinyldiethoxysilane.
[0012]
On the other hand, in the general formula (III), X1And X2Examples of the alkyl group having 1 to 4 carbon atoms represented by: include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, and a tert-butyl group. As the acyl group having 1 to 4 carbon atoms, for example, an acetyl group is preferably exemplified. This X1And X2May be the same as or different from each other.
RFourAnd RFiveExamples of the monovalent hydrocarbon group having 1 to 5 carbon atoms represented by the formula include an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms and an alkenyl group having 2 to 5 carbon atoms. These may be either linear or branched, and examples of alkyl groups include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, sec-butyl, tert-butyl. Group, pentyl group and the like, and examples of the alkenyl group include vinyl group, allyl group, butenyl group and the like. A functional group may be introduced into these hydrocarbon groups, and examples of the functional group and the hydrocarbon group having a functional group include R in the general formula (II).1And RThreeThe same thing as illustrated by description of can be mentioned. This RFourAnd RFiveMay be the same as or different from each other.
[0013]
The divalent hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms represented by Y is preferably an alkylene group or an alkylidene group. For example, a methylene group, an ethylene group, a propylene group, a butylene group, a pentylene group, a hexylene group, an octylene group, Examples thereof include an ethylidene group and a propylidene group.
x and y each represents 0 or 1, and a plurality of OX1And OX2May be the same as or different from each other.
Examples of the compound represented by the general formula (III) include methylene bis (methyldimethoxysilane), ethylene bis (ethyldimethoxysilane), propylene bis (ethyldiethoxysilane), butylene bis (methyldiethoxysilane) and the like. It is done.
[0014]
The coating composition of the present invention may be used by selecting one kind from among the compounds represented by the general formulas (II) and (III) and the hydrolyzate thereof as the organosilicon compound, and selecting two or more kinds They may be used in combination. The hydrolyzate should be prepared by adding a basic aqueous solution such as sodium hydroxide or aqueous ammonium solution or an acidic aqueous solution such as aqueous hydrochloric acid to the compounds represented by the general formulas (II) and (III) and stirring. Can do.
The coating composition of the present invention is optionally a curing agent, and various organic solvents and surfactants, ultraviolet absorbers, antioxidants, for the purpose of improving wettability during coating and improving the smoothness of the cured film. Light stabilizers, anti-aging agents and the like can also be added as long as they do not affect the physical properties of the coating composition and the cured film.
[0015]
Moreover, it is preferable that the coating composition of the present invention further contains a particulate inorganic oxide.
There is no restriction | limiting in particular as a fine particle inorganic oxide, It can select and use arbitrary things from conventionally well-known things. Examples of the fine particle inorganic oxide include fine particles of simple metal oxides such as aluminum oxide, titanium oxide, antimony oxide, tin oxide, zirconium oxide, silicon oxide, cerium oxide, iron oxide, or Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-25603. Tin oxide-zirconium oxide-tungsten oxide composite fine particles disclosed in JP-A-3-217230, tin oxide-tungsten oxide composite fine particles disclosed in JP-A-8-137760 Titanium oxide, cerium oxide and silicon oxide composite metal oxide fine particles, titanium oxide-zirconium oxide-tin oxide composite fine particles disclosed in JP-A-10-306258, JP-A-9-21901 Disclosed fine particles of titanium oxide-zirconium oxide-silicon oxide composite, stannic oxide-zirconium oxide-tungsten oxide Mention may be made of a complex fine particles such as composite particles.
[0016]
The average particle size of the fine particle inorganic oxide is usually selected in the range of 1 to 500 nm. Moreover, a particulate inorganic oxide may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type. Depending on the plastic substrate, the film structure of the antireflection film, the composition of the cured film, and the production conditions, the content of the particulate inorganic oxide based on the total amount of the coating composition when the acetylene glycol compound is used. Even at a high concentration of 30% by weight, a cured film having good adhesion to an antireflection film made of an inorganic oxide can be obtained.
[0017]
The preferred content of the particulate inorganic oxide based on the total amount of the coating composition varies depending on the plastic substrate, the film configuration of the antireflection film, the composition of the cured film, and the production conditions, but it is 10 to 30 wt. % Is preferably added.
Moreover, the preferable content of the particulate inorganic oxide contained in the cured film made of the coating composition of the present invention varies depending on the plastic substrate, the film configuration of the antireflection film, the composition of the cured film, and the production conditions. However, when the addition amount of the particulate inorganic oxide based on the total amount of the coating composition is 10 to 30% by weight, it is 30 to 60% by weight.
[0018]
In the present invention, as a means for applying the coating composition to the surface of the plastic lens substrate, for example, a commonly performed method such as a dipping method, a spin coating method, or a spray method can be applied. And the spin coating method is particularly preferred. Curing of the coating composition is performed by hot air drying or active energy ray irradiation, and as curing conditions, it is preferably performed in hot air of 70 to 200 ° C., particularly preferably 90 to 150 ° C. In addition, far infrared rays etc. are mentioned as an active energy ray, The damage by heat can be suppressed low.
[0019]
In the present invention, the inorganic oxide for forming the antireflection film is not particularly limited, and a substance generally known as a raw material for the antireflection film can be used. For example, Ta2 O5 , YI2 O3 , ZrO2 , SiO2 TiO2 , Al2 O3 , Nb2 O5 Etc.
Further, a base layer made of a metal film or a metal oxide film can be provided between the antireflection film and the cured film made of the coating composition of the present invention.
Further, the plastic substrate is not particularly limited, and for example, methyl methacrylate homopolymer, copolymer having methyl methacrylate and one or more other monomers as monomer components, diethylene glycol bisallyl carbonate homopolymer, diethylene glycol bisallyl Copolymer containing carbonate and one or more other monomers as monomer components, sulfur-containing copolymer, halogen-containing copolymer, polycarbonate, polystyrene, polyvinyl chloride, unsaturated polyester, polyethylene terephthalate, polyurethane, polythiourethane Etc.
[0020]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited to these Examples.
Example 1
Preparation of the coating composition
50.7 parts by weight of water, 44.4 parts by weight of γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, isopropyl alcohol-dispersed SiO2 (SiO2 Sol weight 30%) 112.6 parts by weight, propylene glycol monomethyl ether 30 parts by weight, isopropyl alcohol 11 parts by weight, n-butanol 30 parts by weight, acetylacetonate 3 parts by weight as a curing catalyst, 2,4,7,9-tetramethyl-5-decyne-4,7-diol (trade name: Sulfinol) which is an acetylene glycol compound represented by the general formula (Ia) of the present invention 104) A coating composition was prepared by adding 2 parts by weight.
[0021]
Preparation of cured film and antireflection film on plastic substrate
After the alkali treatment, the prepared coating composition was applied to the cleaned CR-39 lens (lens made from ethylene glycol bisallyl carbonate) by a dipping method at a lifting speed of 15 cm / min. A hard coat lens was produced by heat curing at 120 ° C. for 2 hours. Thereafter, an antireflection film having the following constitution was applied from the hard film side.
First layer: Nb film: 2 nm
Second layer: SiO2Film: 0.4λ
Third layer: Nb2O5Film: 0.0414λ
Fourth layer: SiO2Film: 0.0936λ
5th layer: Nb2O5Film: 0.1356λ
Sixth layer: SiO2Film: 0.0646λ
7th layer: Nb2O5Film: 0.1588λ
Eighth layer: SiO2Film: 0.2723λ
* Λ represents about 500nm.
[0022]
Evaluation of the physical properties
With respect to the lens having the cured film and the antireflection film produced as described above, the following physical property tests were performed.
(1) Adhesion test between cured film and antireflection film
After forming a hard coat film and an antireflection film on a plastic substrate and immersing it in warm water at 50 ° C for 48 hours, make 10 x 10 1 mm square grids and use Nichiban cellophane adhesive tape, A peel test with a cellophane adhesive tape of JIS-Z-1522 was conducted twice and evaluated according to the following criteria.
A: The peeled portion cannot be confirmed.
○: Slight peeling can be confirmed only at the grid line.
(Triangle | delta): Peeling will occur slightly in the line of the grid and the inside of the grid.
X: Completely peeled off.
(2) Scratch resistance test
The condition after rubbing the antireflection film surface 20 times with a steel wool of # 0000 with a weight of 2 kg was observed and evaluated according to the following criteria.
Level 1: Level at which scratches can be observed sufficiently in a fluorescent lamp room, with deep scratches.
Level 2: Level at which scratches similar to normal plastic can be seen
Level 3: Level at which scratches can be seen
Level 4: Level at which slight scars can be seen
Level 5: Level at which scars that are almost scratched are not visible
Level 6: Level at which no scratches can be seen
The results are shown in Table 1. As shown in Table 1, the lens obtained in this example was good in both adhesion and scratch resistance tests.
[0023]
Example 2
Instead of 2,4,7,9-tetramethyl-5-decyne-4,7-diol (trade name: Sulfinol 104) 1.5 g, 2,4,7,9-tetramethyl-5- A cured film and a reflective film were all treated in the same manner as in Example 1 except that a compound (sulfinol 465) in which ethylene oxide was added to the hydroxy group at positions 4 and 7 of decyne-4,7-diol was used. A protective film was applied.
The results are shown in Table 1. As shown in Table 1, the lens obtained in this example was good in both adhesion and scratch resistance tests.
Example 3
Instead of 1.5 g of 2,4,7,9-tetramethyl-5-decyne-4,7-diol (trade name: Sulfinol 104), the following structure obtained by reacting Sulfinol 104 with methylacetylene A cured film and an antireflection film were applied in the same manner as in Example 1 except that the compound represented by the formula (a) was used.
The results are shown in Table 1. As shown in Table 1, the lens obtained in this example was good in both adhesion and scratch resistance tests.
[Chemical formula 5]
Example 4
Instead of 1.5 g of 2,4,7,9-tetramethyl-5-decyne-4,7-diol (trade name: Sulfinol 104), the following structure obtained by reacting Sulfinol 465 with methylacetylene A cured film and an antireflection film were applied in the same manner as in Example 1 except that the compound represented by the formula (b) was used.
The results are shown in Table 1. As shown in Table 1, the lens obtained in this example was good in both adhesion and scratch resistance tests.
[Chemical 6]
Example 5
Instead of 1.5 g of 2,4,7,9-tetramethyl-5-decyne-4,7-diol (trade name: Sulfinol 104), it is represented by the following structural formula (c) obtained from Sulfinol 104 A cured film and an antireflection film were applied in the same manner as in Example 1 except that the above compound was used.
The results are shown in Table 1. As shown in Table 1, the lens obtained in this example was good in both adhesion and scratch resistance tests.
[Chemical 7]
[0024]
Comparative Example 1
A cured film and an antireflection film were applied in the same manner as in Example 1 except that the acetylene glycol compound was not added.
The results are shown in Table 1. As shown in Table 1, the obtained lens had insufficient adhesion.
[0025]
[Table 1]
[0026]
【The invention's effect】
As described above in detail, the coating composition of the present invention is excellent in scratch resistance, and can form a cured film excellent in adhesion between the cured film and the antireflection film. Conventionally, adhesion cannot be obtained. It is possible to apply an antireflection film on the cured film, and the optical member produced using this coating composition has a good scratch resistance and a good adhesion between the cured film and the antireflection film. And its adhesiveness is unlikely to deteriorate.
Claims (10)
で表されるアセチレン化合物から選ばれる少なくとも1種からなる密着向上剤とを含有するコ−ティング組成物。A coating composition for forming a cured film provided between a plastic substrate and an antireflection film made of an inorganic oxide, comprising an organic silicon compound and the following general formulas (Ia) to (I) -D)
A coating composition containing at least one adhesion improver selected from acetylene compounds represented by the formula:
(式中、R1及びR3は、それぞれ独立に、官能基を有するもしくは有しない炭素数1〜10の一価の炭化水素基、R2 は炭素数1〜8のアルキル基、炭素数6〜10のアリール基、炭素数7〜11のアラルキル基又は炭素数1〜8のアシル基、a及びbはそれぞれ0又は1を示し、複数のOR2 は互いに同一でも異なっていてもよい。)
で表される化合物、下記一般式(III)
で表される化合物、及びこれらの化合物の加水分解物の中から選ばれる少なくとも一種類である請求項1記載のコ−ティング組成物。The organosilicon compound is represented by the following general formula (II)
(In the formula, R 1 and R 3 are each independently a monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms with or without a functional group, R 2 is an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and 6 carbon atoms. -10 aryl groups, aralkyl groups having 7 to 11 carbon atoms, or acyl groups having 1 to 8 carbon atoms, a and b each represents 0 or 1, and a plurality of OR 2 may be the same or different.
A compound represented by the following general formula (III)
The coating composition according to claim 1, wherein the coating composition is at least one selected from the group consisting of the compounds represented by the formula (1) and a hydrolyzate of these compounds.
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