JP5182532B2 - 変性金属酸化物複合ゾル、コーティング組成物及び光学部材 - Google Patents

変性金属酸化物複合ゾル、コーティング組成物及び光学部材 Download PDF

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Description

本願発明は、２〜５０ｎｍの一次粒子径を有し、ＳｎＯ2／ＴｉＯ2モル比として０．１〜１．０、ＺｒＯ2／ＴｉＯ2モル比として０．１〜０．４及びＷＯ3／ＴｉＯ2モル比として０．０３〜０．１５である酸化チタン−酸化スズ−酸化ジルコニウム−酸化タングステン複合コロイド粒子（Ａ）を核として、その表面が１〜７ｎｍの一次粒子径を有する酸化タングステン−酸化スズ−二酸化珪素複合コロイド粒子（Ｂ）により被覆された変性金属酸化物複合コロイド粒子、及び該変性金属酸化物複合コロイド粒子が水及び／又は有機溶媒に分散されたゾルに関する。
また本願発明は、形成した被覆物が耐温水性に優れ、更にこの被覆物上に無機酸化物の蒸着膜（反射防止膜など）を施した場合でも被覆物の耐候性、耐光性が低下せず、特に紫外線による変色がほぼ完全に抑制されたコーティング組成物及び光学部材に関する。
本願発明の複合コロイド粒子は、プラスチックレンズの表面や液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ等の各種表示素子画面のハードコート被膜又は反射防止被膜等、種々の用途に用いられる。そして本願発明の複合コロイド粒子が分散されたゾルは、これらのコーティング組成物に好適に用いられる。
近年、プラスチックレンズの表面を改良するために、レンズ基材上に施されるハードコート被膜の成分として、高い屈折率を有する金属酸化物ゾルが用いられている。高い屈折率の金属酸化物としては、酸化チタンが代表的である。例えば、高い屈折率を有する金属酸化物ゾルとして、酸化チタン−酸化スズ−酸化ジルコニウム複合ゾル（特許文献１を参照。）や酸化チタン−酸化スズ−酸化ジルコニウム複合ゾルを 五酸化アンチモンコロイドで被覆した複合ゾル（特許文献２を参照。）、酸化チタン含有核粒子とアンチモン酸化物被覆層との間にシリカとジルコニアからなる中間層が形成された複合酸化物粒子のゾル（特許文献３を参照。）等が知られている。
一方酸化チタンは、紫外線等の光線により容易に励起され、酸化還元作用を発現して、有機化合物を分解するなど光触媒効果を有することが知られており、更に酸化タングステンを特定の割合で含有すると光触媒活性が高まることが知られている（特許文献４を参照。）。
また、プラスチック成形物は、軽量、易加工性、耐衝撃性等の長所を生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付きやすい、溶媒に侵されやすい、帯電して埃を吸着する、耐熱性が不十分等であるため、眼鏡レンズ、窓材等として使用するには、無機ガラス成形体に比べて実用上の欠点があった。そこでプラスチック成形体に保護コートを施すことが提案されている。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ている。
無機系に近い硬い被膜を与えるものとして、有機珪素化合物また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眼鏡レンズ用として使用されている（特許文献５を参照。）。
上記コーティング組成物も未だ耐擦傷性が不満足であるため、更にこれにコロイド状に分散した二酸化珪素ゾルを添加したものが提案され、これも眼鏡レンズ用として実用化されている（特許文献６を参照。）。
ところで、従来プラスチック製眼鏡レンズは、大半がジエチレングリコールビスアリルカーボネートというモノマーを注型重合することによって製造されていた。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を有している。そのため近年、ジエチレングリコールビスアリルカーボネートより屈折率の高いモノマーの開発が進められ、高屈折率樹脂材料が提案されている（特許文献７、８を参照。）。
このような高屈折率樹脂レンズに対して、Ｓｂ、Ｔｉの金属酸化物微粒子のコロイド分散体をコーティング材料に用いる方法も提案されている（特許文献９、１０を参照。）。
また、シランカップリング剤と、２〜６０ｎｍの一次粒子径を有する金属酸化物のコロイド粒子（Ａ）を核として、その表面を酸性酸化物のコロイド粒子からなる被覆物（Ｂ）で被覆して得られた粒子（Ｃ）を含有し、且つ（Ｃ）を金属酸化物に換算して２〜５０重量％の割合で含み、そして２〜１００ｎｍの一次粒子径を有する安定な変性金属酸化物ゾルからなるコーティング組成物が開示されている。そして、用いられるコロイド粒子の具体例としては、アルキルアミン含有五酸化アンチモンで被覆された変性酸化チタン−酸化ジルコニウム−酸化スズ複合コロイド等が開示されている（特許文献１１を参照。）。
特開平１０−３１０４２９号公報 特開２００１−１２２６２１号公報 特開２００２−３６３４４２号公報 特開２００５−２３１９３５号公報 特開昭５２−１１２６１号公報 特開昭５３−１１１３３６号公報 特開昭５５−１３７４７号公報 特開昭６４−５４０２１号公報 特開昭６２−１５１８０１号公報 特開昭６３−２７５６８２号公報 特開２００１−１２３１１５号公報
プラスチックレンズ基材のハードコート被膜の成分として酸化チタンを含むコロイド粒子を用いる場合、酸化チタンに由来する光触媒効果のために、バインダーである有機化合物が分解してハードコート被膜の強度が低下したり、有機物の分解による着色や酸化チタンを含むコロイド粒子自体の変色が起こるなど、無色透明の被膜が求められる眼鏡用プラスチックレンズ用途においては欠点となる。故に酸化チタンを含むコロイド粒子の光触媒効果の発現やコロイド粒子自体の変色を抑制することが課題であった。例えば特許文献１又は特許文献２では、酸化チタン、酸化スズ及び酸化ジルコニウムを複合化させることにより、酸化チタン、酸化スズの紫外線による変色を抑制されることが記載されているが、変色の抑制は十分とはいえない。また、特許文献３では、酸化チタン含有核粒子とアンチモン酸化物被膜層との間に二酸化珪素や酸化ジルコニウムの中間薄膜層を設けることで酸化チタン含有核粒子の光による活性化を抑制する試みがなされているが、その効果は十分でなく、また被覆層を少なくとも二層以上形成させることから、製造工程が複雑となり効率的とはいえない。
本発明者は、酸化チタンを含むコロイド粒子の光触媒活性を抑制する方法を鋭意検討した結果、酸化チタン、酸化スズ及び酸化ジルコニウムを特定の範囲で組み合わせた酸化物複合コロイド粒子に更に特定の割合で酸化タングステンを複合させてなる複合コロイド粒子を核として、その表面を、酸化タングステン、酸化スズ及び二酸化珪素を組み合わせた複合コロイド粒子で被覆することにより、驚くべきことに、光励起によるコロイド粒子の変色がほぼ完全に抑制されることを見出したものであり、そして耐光性、耐候性に優れた酸化チタンを含む高い屈折率の変性金属酸化物複合コロイド粒子のゾルとこのコロイド粒子を含むコーティング組成物及び光学部材を提供できることを見出し、本発明を完成した。特許文献４に記載されるように、従来、酸化チタンに酸化タングステンのみを複合させたときには光触媒活性が高まるという、本発明において好ましくない現象が知られていただけに、この現象とは逆の効果を生じたことは驚くべき発見であった。
即ち、本願発明の第１観点は、２〜５０ｎｍの一次粒子径を有し、ＳｎＯ2／ＴｉＯ2モル比として０．１〜１．０、ＺｒＯ2／ＴｉＯ2モル比として０．１〜０．４、及びＷＯ3／ＴｉＯ2モル比として０．０３〜０．１５である酸化チタン−酸化スズ−酸化ジルコニウム−酸化タングステン複合コロイド粒子（Ａ）を核として、その表面が１〜７ｎｍの一次粒子径を有する酸化タングステン−酸化スズ−二酸化珪素複合コロイド粒子（Ｂ）により被覆された変性金属酸化物複合コロイド粒子である。
第２観点は、前記コロイド粒子（Ｂ）の質量が、前記コロイド粒子（Ａ）の質量に対して０．０１〜０．５である第１観点に記載の変性金属酸化物複合コロイド粒子である。
第３観点は、前記コロイド粒子（Ｂ）において、酸化タングステン（ＷＯ3）、酸化スズ（ＳｎＯ2）及び二酸化珪素（ＳｉＯ2）の質量比がＷＯ3／ＳｎＯ2として０．１〜１００、ＳｉＯ2／ＳｎＯ2として０．１〜１００である第１観点又は第２観点に記載の変性金属酸化物複合コロイド粒子である。
第４観点は、コロイド粒子（Ａ）が、鉄、銅、亜鉛、イットリウム、ニオブ、モリブデン、インジウム、アンチモン、タンタル、鉛、ビスマス及びセリウムからなる群から選ばれる１種又は２種以上の金属Ｍの酸化物をＭ／ＴｉＯ2モル比として０．０１〜０．１で更に含む第１観点又は第２観点に記載の変性金属酸化物複合コロイド粒子である。
第５観点は、第１観点〜第４観点のいずれか一つに記載の変性金属酸化物複合コロイド粒子が、水及び／又は有機溶媒に分散された変性金属酸化物複合コロイド粒子分散ゾルである。
第６観点は、下記（Ｓ）成分及び（Ｔ１）成分：
（Ｓ）成分：一般式（Ｉ）、
（Ｒ1）ａ（Ｒ3）ｂＳｉ（ＯＲ2）4-（ａ＋ｂ） （Ｉ）
（但し、Ｒ1及びＲ3は、それぞれアルキル基、アリール基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アリール基、アルケニル基、又はエポキシ基、アクリロイル基、メタクリロイル基、メルカプト基、アミノ基若しくはシアノ基を有する有機基で且つＳｉ−Ｃ結合により珪素原子と結合しているものであり、Ｒ2は炭素数１〜８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、１、又は２の整数であり、ａ＋ｂは０、１、又は２の整数である。）及び、一般式（ＩＩ）、
〔（Ｒ4）ｃＳｉ（ＯＸ）3-ｃ〕2Ｙ （ＩＩ）
(但し、Ｒ4は炭素数１〜５のアルキル基を示し、Ｘは炭素数１〜４のアルキル基又はアシル基を示し、Ｙはメチレン基又は炭素数２〜２０のアルキレン基を示し、ｃは０又は１の整数である。）で表される有機珪素化合物、並びにその加水分解物からなる群より選ばれた少なくとも１種の珪素含有物質、
（Ｔ１）成分：２〜５０ｎｍの一次粒子径を有し、ＳｎＯ2／ＴｉＯ2モル比として０．１〜１．０、ＺｒＯ2／ＴｉＯ2モル比として０．１〜０．４、及びＷＯ3／ＴｉＯ2モル比として０．０３〜０．１５である酸化チタン−酸化スズ−酸化ジルコニウム−酸化タングステン複合コロイド粒子（Ａ）を核として、その表面が１〜７ｎｍの一次粒子径を有する酸化タングステン−酸化スズ−二酸化珪素複合コロイド粒子（Ｂ）により被覆された変性金属酸化物複合コロイド粒子、を含有するコーティング組成物である。
第７観点は、前記コロイド粒子（Ｂ）の質量が、前記コロイド粒子（Ａ）の質量に対して０．０１〜０．５の比である変性金属酸化物複合コロイド粒子、を含有する第６観点に記載のコーティング組成物である。
第８観点は、前記コロイド粒子（Ｂ）において、酸化タングステン（ＷＯ3）、酸化スズ（ＳｎＯ2）及び二酸化珪素（ＳｉＯ2）の質量比がＷＯ3／ＳｎＯ2として０．１〜１００、ＳｉＯ2／ＳｎＯ2として０．１〜１００である変性金属酸化物複合コロイド粒子、を含有する第６観点又は第７観点に記載のコーティング組成物である。
第９観点は、前記コロイド粒子（Ａ）が、鉄、銅、亜鉛、イットリウム、ニオブ、モリブデン、インジウム、アンチモン、タンタル、鉛、ビスマス及びセリウムからなる群から選ばれる１種又は２種以上の金属Ｍの酸化物をＭ／ＴｉＯ2モル比（として０．０１〜０．１で更に含む変性金属酸化物複合コロイド粒子、を含有する第６観点又は第７観点に記載のコーティング組成物である。
第１０観点は、金属塩、金属アルコキシド及び金属キレート化合物からなる群から選ばれる１種又は２種以上の硬化触媒を含有してなる第６観点又は第７観点に記載のコーティング組成物である。
第１１観点は、光学基材表面に第６観点〜第１０観点のいずれか一つに記載のコーティング組成物より形成される硬化膜を有する光学部材である。
第１２観点は、第１１観点に記載の光学部材の表面に、更に反射防止膜を施したことを特徴とする光学部材である。
本願発明の変性金属酸化物複合コロイド粒子は、プラスチックレンズ基材等に施されるハードコート被膜に用いた場合、屈折率が高く、分散性が良好であり、微粒子のため透明性が高く、紫外線照射による変色がないため、被膜の耐候性、耐光性、耐湿性、耐水性、耐摩耗性、長期安定性等の改善に有効である。
また、本願発明の変性金属酸化物複合コロイド粒子は、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ等の各種表示素子画面のハードコート被膜又は反射防止被膜等にも上記の特性により有効に用いることができる。その他、金属材料、セラミックス材料、ガラス材料、プラスチック材料等の表面処理剤にも有効に用いることができる。
また、本願発明の変性金属酸化物複合コロイド粒子が分散されたゾルは、種々の樹脂組成物に良好に分散されるため、上記ハードコート用コーティング組成物等に好適に用いられる。
本願発明のコーティング組成物によって得られる硬化膜は、耐擦傷性、表面硬度、耐摩耗性、透明性、耐熱性、耐光性、耐候性や、特に紫外線照射による変色がほぼ完全に抑制されたコーティング層となる。更にこのコーティング層の上に形成される反射防止膜（無機酸化物やフッ化物など）、金属蒸着膜などとの接着性も良好である。
本願発明の光学部材は、耐擦傷性、表面硬度、耐摩耗性、透明性、耐熱性、耐光性、耐候性や、特に耐水性に優れたものであり、しかも屈折率が１．５４以上の高屈折率の部材に塗工しても干渉縞の見られない高透明性で外観良好の光学部材となる。
本願発明のコーティング組成物よりなる硬化膜を有する光学部材は、眼鏡レンズのほか、カメラ用レンズ、自動車の窓ガラス、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイなどに付設する光学フィルターなどに使用することができる。
本願発明の変性金属酸化物複合コロイド粒子は、２〜５０ｎｍの一次粒子径を有し、ＳｎＯ2／ＴｉＯ2モル比として０．１〜１．０、ＺｒＯ2／ＴｉＯ2モル比として０．１〜０．４及びＷＯ3／ＴｉＯ2モル比として０．０３〜０．１５である酸化チタン−酸化スズ−酸化ジルコニウム−酸化タングステン複合コロイド粒子（Ａ）を核として、その表面が１〜７ｎｍの一次粒子径を有する酸化タングステン−酸化スズ−二酸化珪素複合コロイド粒子（Ｂ）により被覆された変性金属酸化物複合コロイド粒子であり、核となる酸化チタン−酸化スズ−酸化ジルコニウム−酸化タングステン複合コロイド粒子（Ａ）は、構成成分である酸化チタン、酸化スズ、酸化ジルコニウム及び酸化タングステンが原子レベルで均一に複合（固溶）されたコロイド粒子である。
酸化チタン、酸化スズ及び酸化ジルコニウムの複合酸化物コロイド粒子に特定の割合で酸化タングステンを複合させることにより、酸化チタンに由来する光励起によるコロイド粒子の変色がほぼ完全に抑制することができる。複合させる酸化タングステンの割合は、酸化チタンに対するモル比で表すことができ、ＷＯ3／ＴｉＯ2モル比として０．０１〜０．１５である。ＷＯ3／ＴｉＯ2モル比が０．０１未満や０．１５を超えると、酸化チタン−酸化スズ−酸化ジルコニウム−酸化タングステン複合コロイド粒子は紫外線による光励起によって黄色〜橙色に変色するため好ましくない。酸化スズ及び酸化ジルコニウムは、それぞれ酸化チタンの紫外線による光励起を抑制する効果を有し、ＳｎＯ2／ＴｉＯ2モル比として０．１〜１．０、ＺｒＯ2／ＴｉＯ2モル比として０．１〜０．４の割合で複合される。ＳｎＯ2／ＴｉＯ2モル比が０．１未満であると酸化チタンの紫外線による光励起の抑制効果が不足し、また、１．０を超えると複合コロイド粒子の有する屈折率が低下するため好ましくない。ＺｒＯ2／ＴｉＯ2モル比が０．１未満であると酸化チタンの紫外線による光励起の抑制効果が不足し、また、０．４を超えると複合コロイド粒子の有する屈折率が低下するため好ましくない。
また、本願発明の変性金属酸化物複合コロイド粒子において、核となる酸化チタン−酸化スズ−酸化ジルコニウム−酸化タングステン複合コロイド粒子（Ａ）は、本願発明の目的が達成される限り、鉄、銅、亜鉛、イットリウム、ニオブ、モリブデン、インジウム、アンチモン、タンタル、鉛、ビスマス及びセリウムからなる群から選ばれる１種又は２種以上の金属Ｍを酸化物として含むことができる。例えば、酸化チタン−酸化スズ−酸化ジルコニウム−酸化タングステン−酸化鉄複合コロイド粒子、酸化チタン−酸化スズ−酸化ジルコニウム−酸化タングステン−酸化亜鉛複合コロイド粒子、酸化チタン−酸化スズ−酸化ジルコニウム−酸化タングステン−酸化アンチモン複合コロイド粒子、酸化チタン−酸化スズ−酸化ジルコニウム−酸化タングステン−酸化セリウム複合コロイド粒子等である。そして、前記金属Ｍの含有量は、Ｍ／ＴｉＯ2モル比として、０．０１〜０．１であることが好ましい。
本願発明の変性金属酸化物複合コロイド粒子において、核となる酸化チタン−酸化スズ−酸化ジルコニウム−酸化タングステン複合コロイド粒子（Ａ）の一次粒子径は２〜５０ｎｍであり、好ましくは２〜３０ｎｍである。前記コロイド粒子（Ａ）の一次粒子径が２ｎｍ未満であると、基材上に前記複合コロイド粒子を含む被膜を形成した際に被膜の硬さが不十分となり、耐擦傷性や耐摩耗性が劣るため好ましくない。また、前記一次粒子径が５０ｎｍを超えると、得られる被膜の透明性が低下するため好ましくない。
また、本願発明の変性金属酸化物複合コロイド粒子において、コロイド粒子（Ａ）の表面を被覆するコロイド粒子（Ｂ）は、１〜７ｎｍの一次粒子径を有する酸化タングステン−酸化スズ−二酸化珪素複合コロイド粒子であり、酸化タングステン、酸化スズ及び二酸化珪素が原子レベルで均一に複合（固溶）されたコロイド粒子である。
尚、本願発明において一次粒子径とは、特に記載がない限り、透過型電子顕微鏡により観察されるコロイド粒子の単一粒子における粒子直径を指す。
本願発明の変性金属酸化物複合コロイド粒子において、核となる酸化チタン−酸化スズ−酸化ジルコニウム−酸化タングステン複合コロイド粒子（Ａ）と酸化タングステン−酸化スズ−二酸化珪素複合コロイド粒子（Ｂ）との質量比は、前記コロイド粒子（Ｂ）の質量が、前記コロイド粒子（Ａ）の質量に対して０．０１〜０．５である。質量比が０．０１未満では、得られる変性金属酸化物複合コロイド粒子の有機溶媒へ分散性が低下して安定な有機溶媒分散ゾルが得られにくく、また、０．５０を超えても更なる有機溶媒への分散性向上効果は期待できないため、効率的ではない。
前記コロイド粒子（Ｂ）において、酸化タングステン（ＷＯ3）、酸化スズ（ＳｎＯ2）及び二酸化珪素（ＳｉＯ2）の質量比は、ＷＯ3／ＳｎＯ2として０．１〜１００、ＳｉＯ2／ＳｎＯ2として０．１〜１００である。
本願発明の変性金属酸化物複合コロイド粒子において、コロイド粒子（Ｂ）はコロイド粒子（Ａ）の表面に単なる物理的吸着ではなく、化学的に強固に結合しているため、強い攪拌や溶媒置換、限外濾過による濃縮、洗浄等によって、コロイド粒子（Ａ）から脱離することはない。
本願発明の変性金属酸化物複合コロイド粒子の屈折率は、コロイド粒子の組成及びコロイド粒子の結晶状態により変動はあるが、概ね１．９〜２．４の範囲である。
本願発明の変性金属酸化物複合コロイド粒子は、水及び／又は有機溶媒に分散させることによりゾルとすることができる。
本願発明の変性金属酸化物複合コロイド粒子が水及び／又は有機溶媒に分散された変性金属酸化物複合コロイド粒子分散ゾルは、固形分濃度が全金属酸化物として０．１〜５０質量％、好ましくは１〜３０質量％の範囲である。固形分濃度が０．１質量％未満であると、他の成分と配合して得られるコーティング組成物の濃度が低くなりすぎるため好ましくない。また、固形分濃度が５０質量％を超えるとゾルの安定性が低下することがある。
本願発明の変性金属酸化物複合コロイド粒子分散ゾルが有機溶媒ゾル又は水と有機溶媒との混合溶媒ゾルの場合、用いられる有機溶媒は、具体的には、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ｎ−プロパノール等のアルコール類、ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド等の直鎖アミド類、Ｎ−メチル−２−ピロリドン等の環状アミド類、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、エチレングリコール等のグリコール類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類、ジメチルエーテル、メチルエチルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類などが挙げられる。これらの有機溶媒は、１種又は２種類以上を混合して用いることができる。
本願発明の変性金属酸化物複合コロイド粒子分散ゾルが有機溶媒ゾル又は水と有機溶媒との混合溶媒ゾルの場合、該有機溶媒ゾル又は該混合溶媒ゾルは、分散媒が水である本願発明のゾル（水性ゾル）の水を通常の方法、例えば蒸発法、限外濾過法等で溶媒置換を行うことによって得ることができる。
用いられる有機溶媒が上記エーテル類、ケトン類、芳香族炭化水素類等の疎水性溶媒の場合には、溶媒置換の前に予め本願発明の変性金属酸化物複合コロイド粒子の表面をシランカップリング剤、シリル化剤、各種界面活性剤等で疎水化処理すると容易に溶媒置換を行うことができる。
本願発明の変性金属酸化物複合コロイド粒子は、公知の方法、例えば、イオン交換法、解膠法、加水分解法、反応法等により製造することができる。原料としては、各構成成分の金属の水溶性塩、金属アルコキシド、あるいは金属粉末等を用いることができる。酸化チタン成分の原料としては、四塩化チタン、硫酸チタン、硝酸チタン、チタンイソプロポキシド等が挙げられる。酸化スズ成分の原料としては、塩化第二スズ、スズ酸ナトリウム、金属スズ、テトラブトキシスズ、ジブトキシジブチルスズ等が挙げられる。酸化ジルコニウム成分の原料としては、オキシ塩化ジルコニウム、オキシ硫酸ジルコニウム、オキシ硝酸ジルコニウム、オキシ酢酸ジルコニウム、炭酸ジルコニル、ジルコニウムエトキシド、ジルコニウムテトラエトキシド、ジルコニウムテトラプロポキシド等が挙げられる。酸化タングステン成分の原料としては、六塩化タングステン、オキシ塩化タングステン、タングステン酸ナトリウム、ヘキサエトキシタングステン等が挙げられる。
本願発明において核となる酸化チタン−酸化スズ−酸化ジルコニウム−酸化タングステン複合コロイド粒子（Ａ）は、例えば以下の方法で製造することができる。純水に四塩化チタン、塩化第二スズ、炭酸ジルコニルをＳｎＯ2／ＴｉＯ2モル比として０．１〜１．０、ＺｒＯ2／ＴｉＯ2モル比として０．１〜０．４の割合で添加して７０〜１００℃程度で加熱して、加水分解を行うことにより酸化チタン−酸化スズ−酸化ジルコニウム複合コロイド粒子の水性ゾルが生成する。この複合コロイド粒子の水性ゾルには、更に鉄、銅、亜鉛、イットリウム、ニオブ、モリブデン、インジウム、アンチモン、タンタル、鉛、ビスマス及びセリウムからなる群から選ばれる１種又は２種以上の金属Ｍの水溶性塩をＭ／ＴｉＯ2モル比として０．０１〜０．１の割合で添加することができる。
上記方法により得られた酸化チタン−酸化スズ−酸化ジルコニウム複合コロイド粒子の水性ゾルにイソプロピルアミン等のアルカリ成分を添加し、陰イオン交換することによりアルカリ安定型水性ゾルを得ることができる。この水性ゾルに、別途タングステン酸ナトリウム水溶液を陽イオン交換し、アルキルアミンを添加して調製したタングステン酸オリゴマーを添加し、１５０〜３００℃程度で水熱処理することにより、本願発明において核となる酸化チタン−酸化スズ−酸化ジルコニウム−酸化タングステン複合コロイド粒子（Ａ）を含む水性ゾルを得ることができる。
本願発明において、コロイド粒子（Ａ）の表面を被覆する酸化タングステン−酸化スズ−二酸化珪素複合コロイド粒子（Ｂ）は、例えば以下の方法で製造することができる。純水にタングステン酸ナトリウム、スズ酸ナトリウム及び珪酸ナトリウムをＷＯ3／ＳｎＯ2の質量比として０．１〜１００、ＳｉＯ2／ＳｎＯ2の質量比として０．１〜１００の割合で添加し、水素型陽イオン交換樹脂を充填したカラムに通液することにより、酸化タングステン−酸化スズ−二酸化珪素複合コロイド粒子（Ｂ）の水性ゾルを得ることができる。
本願発明の変性金属酸化物複合コロイド粒子は、前記コロイド粒子（Ａ）の水性ゾルの攪拌下に、前記コロイド粒子（Ｂ）の水性ゾルを添加して、コロイド粒子（Ａ）の表面にコロイド粒子（Ｂ）を被覆することにより得ることができる。また、コロイド粒子（Ａ）の水性ゾルとコロイド粒子（Ｂ）の水性ゾルの添加順序は上記の逆であってもよく、更に交互に添加してもよい。
本願発明の変性金属酸化物複合コロイド粒子が、水及び／又は有機溶媒に分散された変性金属酸化物複合コロイド粒子分散ゾルは、本願発明の目的が達成される限り、他の任意の成分を含有することができる。
特にオキシカルボン酸類を前記本願発明のゾルに含まれる全金属酸化物の合計の質量に対して約３０質量％以下に含有させることにより、分散性が更に改良されたゾルが得られる。用いられるオキシカルボン酸の例としては、乳酸、酒石酸、クエン酸、グルコン酸、リンゴ酸、グリコール酸等が挙げられる。
また、前記本願発明のゾルは、アルカリ成分を含有することができ、前記本願発明のゾルに含まれる全金属酸化物の合計の質量に対して約３０質量％以下に含有させることができる。例えばリチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム等のアルカリ金属水酸化物、水酸化アンモニウム、水酸化テトラメチルアンモニウム、水酸化テトラエチルアンモニウム、エチルアミン、トリエチルアミン、イソプロピルアミン、ｎ−プロピルアミン、ジイソプロピルアミン等のアルキルアミン、ベンジルアミン等のアラルキルアミン、ピペリジン等の脂環式アミン、モノエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアルノールアミンである。これらは２種以上を混合して含有することができる。
本願発明のコーティング組成物に使用される（Ｓ）成分中の一般式（Ｉ）、
（Ｒ1）ａ（Ｒ3）ｂＳｉ（ＯＲ2）4-（ａ＋ｂ） （Ｉ）
においては、Ｒ1とＲ3が同一の有機基又は異なる有機基である場合や、ａとｂが同一の整数又は異なる整数である場合の有機珪素化合物を含む。
上記（Ｓ）成分中の一般式（Ｉ）で示される有機珪素化合物は、例えば、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラｎ−プロポキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラｎ−ブトキシシラン、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、メチルトリアセチキシシラン、メチルトリブトキシシラン、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メトキシシラン、グリシドキシメチルトリエトキシシラン、αー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メトキシシラン、β−グリシドキシエチルトリエトキシシラン、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ブトキシシラン、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）メチルトリメトキシシラン、（３，４−エポキシシクロヘキシル）メチルトリエトキシシラン、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エ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、β−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、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、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、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エトキシシラン、γ−クロロプロピルトリアセトキシシラン、３、３、３−トリフロ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メトキシシラン、γ−クロロプロピルメチルジエトキシシラン、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等が挙げられ、これらを単独で又は２種以上組み合わせて使用することができる。
また、本願発明のコーティング組成物に使用される（Ｓ）成分中の一般式（Ｉ）の有機珪素化合物の加水分解物は、上記一般式（Ｉ）の有機珪素化合物が加水分解されることにより、上記Ｒ2の一部又は全部が水素原子に置換された化合物となる。これらの一般式（Ｉ）の有機珪素化合物の加水分解物は、単独で又は２種以上組み合わせて使用する事ができる。加水分解は、上記の有機珪素化合物中に、塩酸水溶液、硫酸水溶液、酢酸水溶液等の酸性水溶液を添加し攪拌することにより行われる。
本願発明のコーティング組成物に使用される（Ｓ）成分中の一般式（ＩＩ）、
〔（Ｒ4）cＳｉ（ＯＸ）3-c〕2Ｙ （ＩＩ）
で表される有機珪素化合物は、例えば、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等が挙げられ、これらを単独で又は２種以上組み合わせて使用することができる。
また、本願発明のコーティング組成物に使用される（Ｓ）成分中の一般式（ＩＩ）の有機珪素化合物の加水分解物は、上記一般式（ＩＩ）の有機珪素化合物が加水分解されることにより、上記Ｘの一部又は全部が水素原子に置換された化合物となる。これらの一般式（ＩＩ）の有機珪素化合物の加水分解物は、単独で又は２種以上組み合わせて使用することができる。加水分解は、上記の有機珪素化合物中に、塩酸水溶液、硫酸水溶液、酢酸水溶液等の酸性水溶液を添加し攪拌することにより行われる。
本願発明のコーティング組成物に使用される（Ｓ）成分は、一般式（Ｉ）及び一般式（ＩＩ）で表される有機珪素化合物、並びにその加水分解物から成る群より選ばれた少なくとも１種の珪素含有物質である。
本願発明のコーティング組成物に使用される（Ｓ）成分は、好ましくは一般式（Ｉ）で表される有機珪素化合物、及びその加水分解物から成る群より選ばれた少なくとも１種の珪素含有物質である。特に、Ｒ1及びＲ3のいずれか一方がエポキシ基を有する有機基であり、Ｒ2がアルキル基であり、且つａ及びｂがそれぞれ０又は１であり、ａ＋ｂが１又は２の条件を満たす一般式（Ｉ）の有機珪素化合物及びその加水分解物が好ましく、その好ましい有機珪素化合物の例としては、グリシドキシメチルトリメトキシシラン、グリシドキシメチルトリエトキシシラン、αー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メトキシシラン、β−グリシドキシエチルトリエトキシシラン、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ブトキシシラン、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、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エ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、β−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である。
更に、好ましくは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及びこれらの加水分解物であり、これらを単独で又は混合物として使用することができる。また、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又はこれらの加水分解物は、更に、一般式（Ｉ）においてａ＋ｂ＝０に相当する４官能の化合物を併用することができる。４官能に相当する化合物の例としては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラｎ−プロポキシシラン、テトラｎ−ブトキシシラン、テトラｔｅｒｔ−ブトキシシラン、テトラｓｅｃ−ブトキシシラン等が挙げられる。
本願発明のコーティング組成物の（Ｔ１）成分に用いられる複合コロイド粒子は、以下に示す複合コロイド粒子を利用することができる。
本願発明のコーティング組成物の（Ｔ１）成分は、２〜５０ｎｍの一次粒子径を有し、ＳｎＯ2／ＴｉＯ2モル比として０．１〜１．０、ＺｒＯ2／ＴｉＯ2モル比として０．１〜０．４、及びＷＯ3／ＴｉＯ2モル比として０．０３〜０．１５である酸化チタン−酸化スズ−酸化ジルコニウム−酸化タングステン複合コロイド粒子（Ａ）を核として、その表面が１〜７ｎｍの一次粒子径を有する酸化タングステン−酸化スズ−二酸化珪素複合コロイド粒子（Ｂ）により被覆された変性金属酸化物複合コロイド粒子である。核となるコロイド粒子（Ａ）は、構成成分である酸化チタン、酸化スズ、酸化ジルコニウム及び酸化タングステンが原子レベルで均一に複合（固溶）されたコロイド粒子である。
酸化チタン、酸化スズ及び酸化ジルコニウムの複合酸化物コロイド粒子に特定の割合で酸化タングステンを複合させることにより、酸化チタンに由来する光励起によるコロイド粒子の変色がほぼ完全に抑制することができる。複合させる酸化タングステンの割合は、酸化チタンに対するモル比で表すことができ、ＷＯ3／ＴｉＯ2モル比として０．０１〜０．１５である。ＷＯ3／ＴｉＯ2モル比が０．０１未満や０．１５を超えると、酸化チタン−酸化スズ−酸化ジルコニウム−酸化タングステン複合コロイド粒子は紫外線による光励起によって黄色〜橙色に変色するため好ましくない。酸化スズ及び酸化ジルコニウムは、それぞれ酸化チタンの紫外線による光励起を抑制する効果を有し、ＳｎＯ2／ＴｉＯ2モル比として０．１〜１．０、ＺｒＯ2／ＴｉＯ2モル比として０．１〜０．４の割合で複合される。ＳｎＯ2／ＴｉＯ2モル比が０．１未満であると酸化チタンの紫外線による光励起の抑制効果が不足し、また、１．０を超えると複合コロイド粒子の有する屈折率が低下するため好ましくない。ＺｒＯ2／ＴｉＯ2モル比が０．１未満であると酸化チタンの紫外線による光励起の抑制効果が不足し、また、０．４を超えると複合コロイド粒子の有する屈折率が低下するため好ましくない。
また、本願発明のコーティング組成物の（Ｔ１）成分に用いられる変性金属酸化物複合コロイド粒子の核となる前記コロイド粒子（Ａ）は、本願発明の目的が達成される限り、鉄、銅、亜鉛、イットリウム、ニオブ、モリブデン、インジウム、アンチモン、タンタル、鉛、ビスマス及びセリウムからなる群から選ばれる１種又は２種以上の金属Ｍを酸化物として含むことができる。例えば、酸化チタン−酸化スズ−酸化ジルコニウム−酸化タングステン−酸化鉄複合コロイド粒子、酸化チタン−酸化スズ−酸化ジルコニウム−酸化タングステン−酸化亜鉛複合コロイド粒子、酸化チタン−酸化スズ−酸化ジルコニウム−酸化タングステン−酸化アンチモン複合コロイド粒子、酸化チタン−酸化スズ−酸化ジルコニウム−酸化タングステン−酸化セリウム複合コロイド粒子等である。そして、前記金属Ｍの含有量は、Ｍ／ＴｉＯ2モル比として、０．０１〜０．１であることが好ましい。上記金属Ｍの酸化物を更に含むことにより、（Ｔ１）成分に用いられる変性金属酸化物複合コロイド粒子は、屈折率の調整や粒子径の制御、水及び／又は有機溶媒に分散したゾルの安定性の向上等を図ることができる。
本願発明のコーティング組成物の（Ｔ１）成分に用いられる変性金属酸化物複合コロイド粒子において、核となる酸化チタン−酸化スズ−酸化ジルコニウム−酸化タングステン複合コロイド粒子（Ａ）の一次粒子径は２〜５０ｎｍであり、好ましくは２〜３０ｎｍである。コロイド粒子（Ａ）の一次粒子径が２ｎｍ未満であると、基材上に前記複合コロイド粒子を含む被膜を形成した際に被膜の硬さが不十分となり、耐擦傷性や耐摩耗性が劣るため好ましくない。また、一次粒子径が５０ｎｍを超えると、得られる被膜の透明性が低下するため好ましくない。
また、本願発明のコーティング組成物の（Ｔ１）成分に用いられる変性金属酸化物複合コロイド粒子において、コロイド粒子（Ａ）の表面を被覆するコロイド粒子（Ｂ）は、１〜７ｎｍの一次粒子径を有する酸化タングステン−酸化スズ−二酸化珪素複合コロイド粒子であり、酸化タングステン、酸化スズ及び二酸化珪素が原子レベルで均一に複合（固溶）されたコロイド粒子である。
尚、本願発明において一次粒子径とは、特に記載がない限り、透過型電子顕微鏡により観察されるコロイド粒子の単一粒子における粒子直径を指す。
本願発明のコーティング組成物の（Ｔ１）成分に用いられる変性金属酸化物複合コロイド粒子において、核となる酸化チタン−酸化スズ−酸化ジルコニウム−酸化タングステン複合コロイド粒子（Ａ）と酸化タングステン−酸化スズ−二酸化珪素複合コロイド粒子（Ｂ）との質量比は、前記コロイド粒子（Ｂ）の質量が、前記コロイド粒子（Ａ）の質量に対して０．０１〜０．５である。質量比が０．０１未満では、得られる変性金属酸化物複合コロイド粒子の有機溶媒へ分散性が低下して安定な有機溶媒分散ゾルが得られにくく、また、０．５０を超えても更なる有機溶媒への分散性向上効果は期待できないため、効率的ではない。
酸化タングステン（ＷＯ3）、酸化スズ（ＳｎＯ2）及び二酸化珪素（ＳｉＯ2）の質量比は、ＷＯ3／ＳｎＯ2として０．１〜１００、ＳｉＯ2／ＳｎＯ2として０．１〜１００である。
本願発明のコーティング組成物の（Ｔ１）成分に用いられる変性金属酸化物複合コロイド粒子において、コロイド粒子（Ｂ）はコロイド粒子（Ａ）の表面に単なる物理的吸着ではなく、化学的に強固に結合しているため、強い攪拌や溶媒置換、限外濾過による濃縮、洗浄等によって、コロイド粒子（Ａ）から脱離することはない。
本願発明のコーティング組成物の（Ｔ１）成分に用いられる変性金属酸化物複合コロイド粒子の屈折率は、コロイド粒子の組成及びコロイド粒子の結晶状態により変動はあるが、概ね１．９〜２．４の範囲である。
本願発明のコーティング組成物の（Ｔ１）成分に用いられる変性金属酸化物複合コロイド粒子は、前記複合酸化物コロイド粒子が水及び／又は有機溶媒に分散したゾルとして用いることができる。
本願発明のコーティング組成物の（Ｔ１）成分に用いられる変性金属酸化物複合コロイド粒子が水及び／又は有機溶媒に分散された変性金属酸化物複合コロイド粒子分散ゾルは、固形分濃度が全金属酸化物として０．１〜５０質量％、好ましくは１〜３０質量％の範囲である。固形分濃度が０．１質量％未満であると、他の成分と配合して得られるコーティング組成物の濃度が低くなりすぎるため好ましくない。また、固形分濃度が５０質量％を超えるとゾルの安定性が低下することがある。
本願発明のコーティング組成物の（Ｔ１）成分に用いられる変性金属酸化物複合コロイド粒子のゾルが有機溶媒ゾル又は水と有機溶媒との混合溶媒ゾルとして用いられる場合、該有機溶媒は、具体的には、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ｎ−プロパノール等のアルコール類、ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド等の直鎖アミド類、Ｎ−メチル−２−ピロリドン等の環状アミド類、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、エチレングリコール等のグリコール類、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類、ジメチルエーテル、メチルエチルエーテル、テトラヒドロフラン等のエーテル類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類などが挙げられる。これらの有機溶媒は、１種又は２種類以上を混合して用いてもよい。
本願発明のコーティング組成物の（Ｔ１）成分に用いられる変性金属酸化物複合コロイド粒子分散ゾルが有機溶媒ゾル又は水と有機溶媒との混合溶媒ゾルとして用いられる場合、該有機溶媒ゾル又は混合溶媒ゾルは、本願発明の分散媒が水であるゾル（水性ゾル）の水を通常の方法、例えば蒸発法、限外濾過法等によって溶媒置換を行うことによって得ることができる。
用いられる有機溶媒が上記エーテル類、ケトン類、芳香族炭化水素類等の疎水性溶媒の場合には、溶媒置換の前に予め本願発明のコロイド粒子の表面をシランカップリング剤、シリル化剤、各種界面活性剤等で処理して疎水化すると、容易に溶媒置換を行うことができるため好ましい。
本願発明のコーティング組成物の（Ｔ１）成分に用いられる変性金属酸化物複合コロイド粒子は、公知の方法、例えば、イオン交換法、解膠法、加水分解法、反応法により製造することができる。原料としては、上記金属の水溶性塩、金属アルコキシド、あるいは金属粉末等を用いることができる。酸化チタン成分の原料としては、四塩化チタン、硫酸チタン、硝酸チタン、チタンイソプロポキシド等が挙げられる。酸化スズ成分の原料としては、塩化第二スズ、スズ酸ナトリウム、金属スズ、テトラブトキシスズ、ジブトキシジブチルスズ等が挙げられる。酸化ジルコニウム成分の原料としては、オキシ塩化ジルコニウム、オキシ硫酸ジルコニウム、オキシ硝酸ジルコニウム、オキシ酢酸ジルコニウム、炭酸ジルコニル、ジルコニウムエトキシド、ジルコニウムテトラエトキシド、ジルコニウムテトラプロポキシド等が挙げられる。酸化タングステン成分の原料としては、六塩化タングステン、オキシ塩化タングステン、タングステン酸ナトリウム、ヘキサエトキシタングステン等が挙げられる。
本願発明のコーティング組成物の（Ｔ１）成分に用いられる変性金属酸化物複合コロイド粒子において、核となる酸化チタン−酸化スズ−酸化ジルコニウム−酸化タングステン複合コロイド粒子（Ａ）は、例えば以下の方法で製造することができる。純水に四塩化チタン、塩化第二スズ、炭酸ジルコニルをＳｎＯ2／ＴｉＯ2モル比として０．１〜１．０、ＺｒＯ2／ＴｉＯ2モル比として０．１〜０．４の割合で添加して７０〜１００℃程度で加熱することにより酸化チタン−酸化スズ−酸化ジルコニウム複合コロイド粒子の水性ゾルが生成する。この複合コロイド粒子の水性ゾルには、更に鉄、銅、亜鉛、イットリウム、ニオブ、モリブデン、インジウム、アンチモン、タンタル、鉛、ビスマス及びセリウムからなる群から選ばれる１種又は２種以上の金属Ｍの水溶性塩をＭ／ＴｉＯ2モル比として０．０１〜０．１の割合で添加することができる。
上記方法により得られた酸化チタン−酸化スズ−酸化ジルコニウム複合コロイド粒子の水性ゾルにイソプロピルアミン等のアルカリ成分を添加し、陰イオン交換することによりアルカリ安定型水性ゾルを得ることができる。この水性ゾルに、別途タングステン酸ナトリウム水溶液を陽イオン交換し、アルキルアミンを添加して調製したタングステン酸オリゴマーを添加し、１５０〜３００℃程度で水熱処理することにより、本願発明において核となる酸化チタン−酸化スズ−酸化ジルコニウム−酸化タングステン複合コロイド粒子（Ａ）を含む水性ゾルを得ることができる。
本願発明のコーティング組成物の（Ｔ１）成分に用いられる変性金属酸化物複合コロイド粒子において、コロイド粒子（Ａ）の表面を被覆する酸化タングステン−酸化スズ−二酸化珪素複合コロイド粒子（Ｂ）は、例えば以下の方法で製造することができる。純水にタングステン酸ナトリウム、スズ酸ナトリウム及び珪酸ナトリウムをＷＯ3／ＳｎＯ2の質量比として０．１〜１００、ＳｉＯ2／ＳｎＯ2の質量比として０．１〜１００の割合で添加し、水素型陽イオン交換樹脂を充填したカラムに通液することにより、酸化タングステン−酸化スズ−二酸化珪素複合コロイド粒子（Ｂ）の水性ゾルを得ることができる。
本願発明の変性金属酸化物複合コロイド粒子は、前記コロイド粒子（Ａ）の水性ゾルの攪拌下に、前記コロイド粒子（Ｂ）の水性ゾルを添加して、コロイド粒子（Ａ）の表面にコロイド粒子（Ｂ）を被覆することにより得ることができる。また、コロイド粒子（Ａ）の水性ゾルとコロイド粒子（Ｂ）の水性ゾルの添加順序は上記の逆であってもよく、更に交互に添加してもよい。
本願発明のコーティング組成物の（Ｔ１）成分に用いられる変性金属酸化物複合コロイド粒子が水及び／又は有機溶媒に分散された変性金属酸化物複合コロイド粒子分散ゾルは、本願発明の目的が達成される限り、他の任意の成分を含有することができる。
特にオキシカルボン酸類を前記本願発明のゾルに含まれる全金属酸化物の合計の質量に対して約３０質量％以下に含有させることにより、分散性が更に改良されたゾルが得られる。用いられるオキシカルボン酸の例としては、乳酸、酒石酸、クエン酸、グルコン酸、リンゴ酸、グリコール酸等が挙げられる。
また、前記本願発明の本願発明のコーティング組成物の（Ｔ１）成分用いられる変性金属酸化物複合コロイド粒子分散ゾルは、アルカリ成分を含有することができ、前記複合コロイド分散ゾルに含まれる全金属酸化物の合計の質量に対して約３０質量％以下に含有させることができる。例えばＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ等のアルカリ金属水酸化物、ＮＨ4、エチルアミン、トリエチルアミン、イソプロピルアミン、ｎ−プロピルアミン、ジイソプロピルアミン等のアルキルアミン、ベンジルアミン等のアラルキルアミン、ピペリジン等の脂環式アミン、モノエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアルノールアミンである。これらは２種以上を混合して含有することができる。
また、本願発明のコーティング組成物の（Ｔ１）成分用いられる変性金属酸化物複合コロイド粒子分散ゾルの固形分濃度を更に高めたいときには、最大約５０重量％まで常法、例えば蒸発法、限外濾過法等により濃縮することができる。またこのゾルのｐＨを調整したい時には、濃縮後に、前記アルカリ金属、有機塩基（アミン）、オキシカルボン酸等をゾルに加えることによって行うことができる。特に、金属酸化物の合計濃度が１０〜４０重量％であるゾルは実用的に好ましい。濃縮法として限外濾過法を用いると、ゾル中に共存しているポリアニオン、極微小粒子等が水と一緒に限外濾過膜を通過するので、ゾルの不安定化の原因であるこれらポリアニオン、極微小粒子等をゾルから除去することができる。
本願発明のコーティング組成物は、（Ｓ）成分１００質量部に対して、（Ｔ１）成分を１〜５００質量部の割合で配合させるものである。即ち、（Ｓ）成分：有機珪素化合物１００質量部に対して、（Ｔ１）成分：２〜５０ｎｍの一次粒子径を有し、ＳｎＯ2／ＴｉＯ2モル比として０．１〜１．０、ＺｒＯ2／ＴｉＯ2モル比として０．１〜０．４、及びＷＯ3／ＴｉＯ2モル比として０．０３〜０．１５である酸化チタン−酸化スズ−酸化ジルコニウム−酸化タングステン複合コロイド粒子（Ａ）を核として、その表面が１〜７ｎｍの一次粒子径を有する酸化タングステン−酸化スズ−二酸化珪素複合コロイド粒子（Ｂ）により被覆された変性金属酸化物複合コロイド粒子を１〜５００質量部を含有することが適切である。前記変性金属酸化物複合コロイド粒子が、１質量部未満では硬化膜の屈折率が低くなり、基材への応用範囲が著しく限定される。また、５００質量部を越えると硬化膜と基板との間にクラック等が生じやすくなり、更に透明性の低下をきたす可能性が大きくなる。
本願発明のコーティング組成物には、反応を促進するために硬化触媒を、また、種々の基板となるレンズとの屈折率を合わせるために微粒子状金属酸化物を、更に、塗布時における濡れ性を向上させ、硬化膜の平滑性を向上させる目的で各種の界面活性剤を含有させることができる。更に、紫外線吸収剤、酸化防止剤等も硬化膜の物性に影響を与えない限り添加することが可能である。
前記硬化触媒の例としては、アリルアミン、エチルアミン等のアミン類、またルイス酸やルイス塩基を含む各種酸や塩基、例えば有機カルボン酸、クロム酸、次亜塩素酸、ほう酸、過塩素酸、臭素酸、亜セレン酸、チオ硫酸、オルトケイ酸、チオシアン酸、亜硝酸、アルミン酸、炭酸等を有する塩または金属塩、更にアルミニウム、ジルコニウム、チタンを有する金属アルコキシド又はこれらの金属キレート化合物が挙げられる。
また、前記微粒子状金属酸化物としては、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化アンチモン、酸化ジルコニウム、二酸化珪素、酸化セリウムなどの微粒子が挙げられる。
本願発明のコーティング組成物は、基材上に塗布硬化して硬化膜とすることができる。コーティング組成物の硬化は、熱風乾燥また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℃の熱風中で行うことがよく、特に好ましくは９０〜１５０℃である。なお、活性エネルギー線としては遠赤外線があり、熱による損傷を低く抑えることができる。
本願発明のコーティング組成物は、光学基材上に塗布硬化して硬化膜とすることができる。そして、本願発明では、更に上記コーティング組成物からなる硬化膜、衝撃吸収膜、及び反射防止膜を積層した膜を表面に有する光学部材を得ることができる。
本願発明のコーティング組成物よりなる硬化膜を基材上に形成する方法としては、上述したコーティング組成物を基材に塗布する方法が挙げられる。塗布手段としてはディッピング法、スピン法、スプレー法等、通常行われる方法が適用できるが、ディッピング法、スピン法が特に好ましい。
更に上記コーティング組成物を基材に塗布する前に、酸、アルカリ、各種有機溶媒による化学処理又はプラズマ、紫外線等による物理的処理若しくは各種洗剤を用いる洗剤処理、更には、各種樹脂を用いたプライマー処理を用いることによって、基材と硬化膜との密着性を向上させることができる。
上記プライマー用各種樹脂に屈折率調整材として、（Ｔ１）成分に記載の複合コロイド粒子を添加することも可能である。
また、本願発明のコーティング組成物からなる硬化膜の上に設けられる、無機酸化物の蒸着膜からなる反射防止膜は、特に限定されず、従来より知られている無機酸化物の蒸着膜からなる単層、多層の反射防止膜を使用できる。その反射防止膜の例としては、例えば特開平２−２６２１０４号公報、特開昭５６−１１６００３号公報に開示されている反射防止膜等が挙げられる。
プライマー組成物より形成される衝撃吸収膜は、耐衝撃性を向上させることができる。プライマー組成物は主にポリウレタン樹脂で形成されており、その具体例として、両末端に活性水素含有化合物とポリイソシアネート化合物との反応から形成されるものである。活性水素含有化合物としては、ポリアルキレングリコール類、ポリブタジエングリコール類、ポリアルキレンアジペート類、ポリブタジエングリコール類、ポリアルキレンカーボネート類、シリコーンポリオール、ポリエステルポリオール、アクリルポリオール等のポリオール化合物が挙げられる。ポリイソシアネート化合物としては、脂肪族系ポリイソシアネート、芳香族系ポリイソシアネート、水添キシレンジイソシアネート、β−ジケトン・オキシム・フェノール・カプロラクタム等でブロックされたブロック型ポリイソシアネート等が挙げられる。また、これらの活性水素含有化合物とポリイソシアネート化合物との反応は、レンズに塗布後にレンズ表面で反応させる方法と、反応させたウレタン樹脂をレンズに塗布する方法とがある。
本願発明において、ポリウレタンの性能をそこなわない限り、ポリエステル系樹脂、ポリビニルアセタール系樹脂、アクリル酸系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、アミノ系樹脂、シリコン系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリアミド系樹脂、ビニルアルコール系樹脂、スチレン系樹脂等を混合もしくは共重合して用いることができる。
この衝撃吸収膜は、ポリアクリル酸系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリビニールアルコール系樹脂等で構成される。
また、本願発明のコーティング組成物よりなる硬化膜は、高屈折率膜として反射膜に使用でき、更に、防曇、フォトクロミック、防汚等の機能成分を加えることにより、多機能膜として使用することもできる。
本願発明のコーティング組成物よりなる硬化膜を有する光学部材は、眼鏡レンズのほか、カメラ用レンズ、自動車の窓ガラス、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイなどに付設する光学フィルターなどに使用することができる。
参考例１（タングステン酸オリゴマーの調製）
２００Ｌのステンレス製容器にタングステン酸ナトリウム５．７ｋｇ（ＷＯ3として６９．２％含有、第一稀元素化学工業（株）製）を純水１２５ｋｇに希釈し、水素型陽イオン交換樹脂（アンバーライトＩＲ−１２０Ｂ、オルガノ（株）製）を充填したカラムに通液した。陽イオン交換により得られたタングステン酸水溶液に純水５７０ｋｇを添加して希釈した後、イソプロピルアミンを攪拌下で８５２ｇ添加し、タングステン酸オリゴマーを得た。得られたタングステン酸オリゴマーは、ＷＯ3として０．５６質量％、イソプロピルアミン／ＷＯ3モル比は０．８６であった。
参考例２（五酸化アンチモンコロイド粒子の調製）
１００Ｌのステンレス製容器に三酸化アンチモン８．５ｋｇ（広東三国製、Ｓｂ２Ｏ３として９９．５％含有）、純水４１．０ｋｇ及び水酸化カリウム６．９ｋｇ（ＫＯＨとして９５％含有）を添加し、攪拌下に、３５質量％過酸化水素５．７ｋｇを徐々に添加した。得られたアンチモン酸カリウム水溶液は、Ｓｂ２Ｏ５として１５．１質量％、ＫＯＨとして１０．５６質量％、Ｋ２Ｏ／Ｓｂ２Ｏ５のモル比は２．４であった。得られたアンチモン酸カリウム水溶液６２．１ｋｇを純水で希釈してＳｂ２Ｏ５として２．５質量％に調製し、水素型陽イオン交換樹脂（アンバーライトＩＲ−１２０Ｂ、オルガノ（株）製）を充填したカラムに通液した。陽イオン交換後、得られたアンチモン酸水溶液にジイソプロピルアミンを攪拌下で４．５ｋｇ添加し、五酸化アンチモンコロイド粒子の水性ゾルを得た。得られた五酸化アンチモンコロイド粒子の水性ゾルは、Ｓｂ２Ｏ５として１．２質量％、ジイソプロピルアミンとして０．７質量％を含有し、ジイソプロピルアミン／Ｓｂ２Ｏ５のモル比は１．８９、透過型電子顕微鏡による観察で一次粒子径は１〜７ｎｍであった。
参考例３（酸化タングステン−酸化スズ−二酸化珪素複合コロイド粒子の調整）
３号珪酸ナトリウム（ＳｉＯ２として２９．１質量％含有、富士化学（株）製）１０３ｇを純水１８４８ｇに溶解し、次いでタングステン酸ナトリウムＮａ２ＷＯ４・２Ｈ２Ｏ（ＷＯ３として６９．１質量％含有、第一稀元素化学工業（株）製）２１．７ｇ及びスズ酸ナトリウムＮａＳｎＯ３・Ｈ２Ｏ（ＳｎＯ２として５５．８質量％含有、昭和化工（株）製）２６．９ｇを溶解した。次いで得られた水溶液を水素型陽イオン交換樹脂（アンバーライトＩＲ−１２０Ｂ、オルガノ株（製））を充填したカラムに通すことにより、酸性の酸化タングステン−酸化スズ−二酸化珪素複合ゾル（ｐＨ１．９、ＷＯ３として０．６質量％、ＳｎＯ２として０．６質量％、ＳｉＯ２として１．３質量％を含有し、ＷＯ３／ＳｎＯ２質量比１．０、ＳｉＯ２／ＳｎＯ２質量比２．０であった。）２３５３ｇを得た。
参考例４（五酸化アンチモン−二酸化珪素複合コロイド粒子の調製）
ケイ酸カリウム水溶液（ＳｉＯ2として２０．０質量％含有、日産化学工業（株）製）１７１．０ｇを純水１４２２ｇにて希釈を行った後、攪拌下に参考例２と同様の方法で得られたアンチモン酸カリウム水溶液１１７．１ｇ（Ｓｂ2Ｏ5として１４．６質量％含有）を混合して１時間攪拌を続け、ケイ酸カリウムとアンチモン酸カリウムとの混合水溶液を得た。得られたケイ酸カリウムとアンチモン酸カリウムとの混合水溶液１５４０ｇを、水素型陽イオン交換樹脂（アンバーライトＩＲ−１２０Ｂ、オルガノ（株）製）を充填したカラムに通液することにより、五酸化アンチモン−二酸化珪素複合コロイド粒子の水性ゾル２７０３ｇを得た。得られた五酸化アンチモン−二酸化珪素複合コロイド粒子は、全金属酸化物（Ｓｂ2Ｏ5＋ＳｉＯ2）濃度１．９質量％、ＳｉＯ2／Ｓｂ2Ｏ5質量比で２／１、透過型電子顕微鏡による観察で一次粒子径は１〜７ｎｍであった。
実施例１
（ａ）工程：オキシ塩化チタン１５０．０ｋｇ（ＴｉＯ2として２８．０６質量％含有、住友チタニウム（株）製）と炭酸ジルコニウム１４．９ｋｇ（ＺｒＯ2として４３．５質量％含有、第一稀元素化学工業（株）製）及び水１３４ｋｇを０．５ｍ3のジャケット付きグラスライニング鋼製容器に投入し、オキシ塩化チタンとオキシ塩化ジルコニウムとの混合水溶液２９８．９ｋｇ（ＴｉＯ2１４．１質量％、ＺｒＯ2２．１７質量％）を調製した。この混合水溶液を攪拌下で６０℃に加熱した後、液温を６０〜７０℃に保持しながら３５質量％過酸化水素水（工業用）４４．０ｋｇと金属スズ粉末（山石金属（株）製ＡＴ−Ｓｎ、Ｎｏ．２００）２５．０ｋｇを均等にそれぞれ１０回に分けて添加した。過酸化水素水と金属スズ粉末の添加は、始めに過酸化水素水を、次いで金属スズ粉末を加え、金属スズの溶解反応が終了してから、引き続き過酸化水素水と金属スズの添加を繰り返す方法で行った。この反応は発熱反応のため冷却をしながら行い、液温６０〜７０℃に保持しながら行った。添加時の過酸化水素水と金属スズの割合はＨ2Ｏ2／Ｓｎモル比で２．１５であった。過酸化水素水と金属スズの添加に要した時間は２時間であった。反応終了後、得られた水溶液に更に炭酸ジルコニウムを１４．９ｋｇ（ＺｒＯ2として４３．５質量％含有、第一稀元素化学工業（株）製）を溶解し、８５℃で２時間熟成し、淡黄色透明な塩基性塩化チタン−ジルコニウム−スズ複合塩水溶液４７１ｋｇを得た。得られた塩基性塩化チタン−ジルコニウム−スズ複合塩水溶液中の酸化チタン濃度は８．９質量％、酸化ジルコニウム濃度は２．８質量％、酸化スズ濃度は６．７質量％、ＳｎＯ2／ＴｉＯ2モル比０．４、ＺｒＯ2／ＴｉＯ2モル比０．２であった。
（ｂ）工程：（ａ）工程で得られた塩基性塩化チタン−ジルコニウム−スズ複合塩水溶液４７１ｋｇに純水２４２２ｋｇを添加し、ＴｉＯ2、ＺｒＯ2及びＳｎＯ2の合計で３質量％の水溶液とした。この水溶液を９５〜９８℃で１０時間加水分解を行い、酸化チタン−酸化ジルコニウム−酸化スズ複合コロイド粒子の凝集体スラリー２８９３ｋｇを得た。
（ｃ）工程：（ｂ）工程で得られた酸化チタン−酸化ジルコニウム−酸化スズ複合コロイドの凝集体スラリーを限外濾過装置により純水で洗浄を行い、過剰な電解質を除去して解膠させて、酸性の酸化チタン−酸化ジルコニウム−酸化スズ複合コロイド粒子の水性ゾル１６９８ｋｇを得た。得られた水性ゾルのｐＨは２．８、電導度は１７２５μＳ／ｃｍ、固形分（ＴｉＯ2、ＺｒＯ2及びＳｎＯ2の合計）濃度は５．０６％であった。
（ｄ）工程：（ｃ）工程で得られた酸性の酸化チタン−酸化ジルコニウム−酸化スズ複合コロイド粒子の水性ゾル８６７６ｇに対して純水５９５７ｇを添加して濃度調整した水性ゾルを、参考例２で調製した 五酸化アンチモンコロイド粒子の水性ゾル２９２７ｇの攪拌下に添加した後、水酸基型陰イオン交換樹脂（アンバーライトＩＲＡ−４１０、オルガノ（株）製）を充填したカラムに通液し、五酸化アンチモン被覆酸化チタン−酸化ジルコニウム−酸化スズ複合コロイド粒子の水性ゾル１９．４ｋｇを得た。ｐＨは１０．４であった。
（ｅ）工程：（ｄ）工程で得られた五酸化アンチモン被覆酸化チタン−酸化ジルコニウム−酸化スズ複合コロイド粒子の水性ゾル１９．４ｋｇに、参考例１で調製したタングステン酸オリゴマー８７５０ｇを添加し、９５℃で２時間熱熟成を行った。ＷＯ3／ＴｉＯ2のモル比は０．０８であった。得られた水性ゾル２８．１５ｋｇをほぼ同質量の加熱した純水とともに３００℃、圧力２０ＭＰａ（メガパスカル）、平均流速１．０３Ｌ／分、滞留時間７．７分で水熱処理を行い、８４．０ｋｇの酸化チタン−酸化ジルコニウム−酸化スズ−酸化タングステン−五酸化アンチモン複合コロイド粒子の水性ゾルを得た。
（ｆ）工程：（ｅ）工程で得られた水熱処理された酸化チタン−酸化ジルコニウム−酸化スズ−酸化タングステン−五酸化アンチモン複合コロイド粒子の水性ゾル８４．０ｋｇに、参考例３で得られた酸化タングステン−酸化スズ−二酸化珪素複合コロイド粒子の水性ゾル２３５３ｇを添加し、攪拌下に９５℃で２時間加熱熟成を行った。更に限外濾過装置を用いて濃縮を行った。得られたゾルは、比重１．２６４、粘度７．４ｍＰａ・ｓ、ｐＨ７．７、動的光散乱法粒子径（コールター社Ｎ５）５１ｎｍ、全金属酸化物濃度２６．２質量％であった。
上記濃縮された水性ゾル１９８５ｇをナス型フラスコ付きエバポレータを用いて６００ｔｏｒｒでメタノールを添加しながら水性ゾルの水をメタノールで置換して、酸化タングステン−酸化スズ−二酸化珪素複合コロイド粒子で被覆された酸化チタン−酸化ジルコニウム−酸化スズ−酸化タングステン−五酸化アンチモン複合コロイド粒子のメタノールゾルを得た。得られたメタノールゾルは比重１．０７０、粘度６．４、ｐＨ７．５（水と同質量で希釈）、透過型電子顕微鏡観察による一次粒子径は６〜８ｎｍ、動的光散乱法粒子径（コールターＮ５）３７ｎｍ、水分０．８％、透過率６５％、全金属酸化物濃度３０．４％であった。
実施例２
（ａ）工程：オキシ塩化チタン９２．３ｋｇ（ＴｉＯ2として２８．０６質量％含有、住友チタニウム（株）製）と炭酸ジルコニウム４．０ｋｇ（ＺｒＯ2として４３．５質量％含有、第一稀元素化学工業（株）製）及び水９０ｋｇを０．５ｍ3のジャケット付きグラスライニング鋼製容器に投入し、オキシ塩化チタンとオキシ塩化ジルコニウムとの混合水溶液２０６．４ｋｇ（ＴｉＯ2１２．５質量％、ＺｒＯ2０．８４質量％）を調製した。この混合水溶液を攪拌下で６０℃に加熱した後、液温を６０〜７０℃に保持しながら３５質量％過酸化水素水（工業用）４５．６ｋｇと金属スズ粉末（山石金属（株）製ＡＴ−Ｓｎ、Ｎｏ．２００）２５．０ｋｇを均等にそれぞれ１０回に分けて添加した。過酸化水素水と金属スズ粉末の添加は、始めに過酸化水素水を、次いで金属スズ粉末を加え、金属スズの溶解反応が終了してから、引き続き過酸化水素水と金属スズの添加を繰り返す方法で行った。この反応は発熱反応のため冷却をしながら行い、液温を６０〜７０℃に保持しながら行った。添加時の過酸化水素水と金属スズの割合はＨ2Ｏ2／Ｓｎモル比で２．２であった。過酸化水素水と金属スズの添加に要した時間は３時間であった。反応終了後、得られた水溶液に更に炭酸ジルコニウム４．０ｋｇ（ＺｒＯ2として４３．５質量％含有、第一稀元素化学工業（株）製）を溶解し、８５℃で２時間熟成し、淡黄色透明な塩基性塩化チタン−ジルコニウム−スズ複合塩水溶液３４７ｋｇを得た。得られた塩基性塩化チタン−ジルコニウム−スズ複合塩水溶液中の酸化チタン濃度は７．５質量％、酸化ジルコニウム濃度は１．０質量％、酸化スズ濃度は９．１質量％、ＳｎＯ2／ＴｉＯ2モル比０．６５、ＺｒＯ2／ＴｉＯ2モル比０．２であった。
（ｂ）工程：（ａ）工程で得られた塩基性塩化チタン−ジルコニウム−スズ複合塩水溶液３４７ｋｇに純水１８６０ｋｇを添加し、ＴｉＯ2、ＺｒＯ2及びＳｎＯ2の合計で３質量％の水溶液とした。この水溶液を９５〜９８℃で１０時間加水分解を行い、酸化チタン−酸化ジルコニウム−酸化スズ複合コロイド粒子の凝集体スラリーを得た。
（ｃ）工程：（ｂ）工程で得られた酸化チタン−酸化ジルコニウム−酸化スズ複合コロイドの凝集体スラリーを限外濾過装置により純水で洗浄を行い、過剰な電解質を除去して解膠させて、酸性の酸化チタン−酸化ジルコニウム−酸化スズ複合コロイド粒子の水性ゾル１３９８ｋｇを得た。得られた水性ゾルのｐＨは２．８、電導度は１５８０μＳ／ｃｍ、固形分（ＴｉＯ2、ＺｒＯ2及びＳｎＯ2の合計）濃度は４．５９％であった。
（ｄ）工程：（ｃ）工程で得られた酸性の酸化チタン−酸化ジルコニウム−酸化スズ複合コロイド粒子の水性ゾル１３９８ｇに対して、参考例２で調製した五酸化アンチモンコロイド粒子の水性ゾル６４４ｋｇに添加混合した後、水酸基型陰イオン交換樹脂（アンバーライトＩＲＡ−４１０、オルガノ（株）製）を充填したカラムに通液し、五酸化アンチモン被覆酸化チタン−酸化ジルコニウム−酸化スズ複合コロイド粒子の水性ゾル２５８２ｋｇを得た。ｐＨは１０．６７、総金属酸化物濃度は２．９２質量％であった。
（ｅ）工程：（ｄ）工程で得られた五酸化アンチモン被覆酸化チタン−酸化ジルコニウム−酸化スズ複合コロイド粒子の水性ゾル８８６７ｇに、参考例２で調製したタングステン酸オリゴマー２５８９ｇを添加し、攪拌下、液温９５℃で２時間熱熟成を行った。ＷＯ3／ＴｉＯ2のモル比は０．０４であった。得られた水性ゾル１１．５ｋｇをほぼ同質量の加熱した純水とともに３００℃、圧力２０ＭＰａ（メガパスカル）、平均流速１．０３Ｌ／分、滞留時間７．７分で水熱処理を行い、２５．２３ｋｇの酸化チタン−酸化ジルコニウム−酸化スズ−酸化タングステン−五酸化アンチモン複合コロイド粒子の水性ゾルを得た。
（ｆ）工程：（ｅ）工程で得られた水熱処理された酸化チタン−酸化ジルコニウム−酸化スズ−酸化タングステン−五酸化アンチモン複合コロイド粒子の水性ゾル２５．２３ｋｇに、参考例３で得られた酸化タングステン−酸化スズ−二酸化珪素複合コロイド粒子の水性ゾル２３５３ｇを添加し、攪拌下に９５℃で２時間加熱熟成を行った。更に限外濾過装置を用いて濃縮を行った。得られたゾルは、比重１．１８６、粘度３．４ｍＰａ・ｓ、ｐＨ７．２、動的光散乱法粒子径（コールター社Ｎ５）４２ｎｍ、全金属酸化物濃度１９．６質量％であった。
上記濃縮された水性ゾル１５６６ｇをナス型フラスコ付きエバポレータを用いて６００ｔｏｒｒでメタノールを添加しながら水性ゾルの水をメタノールで置換して、酸化タングステン−酸化スズ−二酸化珪素複合コロイド粒子で被覆された酸化チタン−酸化ジルコニウム−酸化スズ−酸化タングステン−五酸化アンチモン複合コロイド粒子のメタノールゾルを得た。得られたメタノールゾルは比重１．０７０、粘度４．０、ｐＨ７．１（水と同質量で希釈）、透過型電子顕微鏡観察による一次粒子径は５〜６ｎｍ、動的光散乱法粒子径（コールターＮ５）４２ｎｍ、水分０．５％、透過率３５％、全金属酸化物濃度３０．３％であった。
比較例１
実施例２の（ｄ）工程で得られた五酸化アンチモン被覆酸化チタン−酸化ジルコニウム−酸化スズ複合コロイド粒子の水性ゾル３０．０ｋｇをほぼ同質量の加熱した純水とともに３００℃、圧力２０ＭＰａ（メガパスカル）、平均流速１．０３Ｌ／ｍｉｎ、滞留時間７．７分で水熱処理して、５６．３ｋｇの酸化チタン−酸化ジルコニウム−酸化スズ−五酸化アンチモン複合コロイド粒子の水性ゾルを得た。得られた水性ゾル４３３３ｇ（全金属酸化物濃度１．２質量％）に対して３５質量％過酸化水素水を１．５ｇ添加し、次いで参考例４で得られた五酸化アンチモン−二酸化珪素複合コロイド粒子の水性ゾル５４７ｇ（全金属酸化物濃度１．９質量％）を攪拌下に添加し、９５℃で２時間熟成を行った。更に得られたゾルを限外濾過装置にて濃縮を行った。得られたゾルは、ＳｎＯ2／ＴｉＯ2モル比０．６５、ＺｒＯ2／ＴｉＯ2モル比０．２０であった。また、水性ゾルの物性は、比重１．１４２、粘度２．１ｍＰａ・ｓ、ｐＨ７．７、透過型電子顕微鏡観察による一次粒子径５〜６ｎｍ、動的光散乱法粒子径（コールター社Ｎ５）５３ｎｍ、全金属酸化物濃度１５．９質量％であった。上記濃縮された水性ゾル３２５ｇをナス型フラスコ付きエバポレータを用いて６００ｔｏｒｒでメタノールを添加しながら水を留去することにより水性ゾルの水をメタノールで置換して、五酸化アンチモン−二酸化珪素複合コロイド被覆酸化チタン−酸化ジルコニウム−酸化スズ−五酸化アンチモン複合コロイド粒子のメタノールゾルを得た。得られたゾルは比重１．０７２、粘度１．９、ｐＨ６．２（同質量の水で希釈)、透過型電子顕微鏡観察による一次粒子径５〜６ｎｍ、動的光散乱法粒子径（コールター社Ｎ５）４３ｎｍ、水分０．３質量％、透過率１２％、全金属酸化物濃度３１．０質量％であった。
比較例２
製造２の（ｄ）工程で得られた五酸化アンチモン被覆酸化チタン−酸化ジルコニウム−酸化スズ複合コロイド粒子の水性ゾル４０．０ｋｇに、参考例１で調製したタングステン酸オリゴマーを４．５ｋｇ添加し、９５℃で２時間熟成を行った。ＷＯ3／ＴｉＯ2モル比は０．０２であった。熟成後、得られた水性ゾル４４．１ｋｇをほぼ同質量の加熱した純水とともに３００℃、圧力２０ＭＰａ（メガパスカル）、平均流速１．０３Ｌ／ｍｉｎ、滞留時間７．７分で水熱処理して、酸化チタン−酸化ジルコニウム−酸化スズ−酸化タングステン−五酸化アンチモン複合コロイド粒子の水性ゾル１０６．２ｋｇを得た。得られた水性ゾル４４５５ｇ（全金属酸化物濃度１．１質量％）に対して３５質量％過酸化水素水を１．５ｇ添加し、次いで参考例４で得られた五酸化アンチモン−二酸化珪素複合コロイド粒子の水性ゾル５１６ｇ（全金属酸化物濃度１．９質量％）を攪拌下に添加し、９５℃で２時間熟成を行った。更に得られたゾルを限外濾過装置にて濃縮を行った。得られたゾルはＳｎＯ2／ＴｉＯ2モル比０．６５、ＺｒＯ2／ＴｉＯ2モル比０．２０、ＷＯ3／ＴｉＯ2モル比は０．０２であった。また、水性ゾルの物性は、比重１．１３０、粘度２．１ｍＰａ・ｓ、ｐＨ８．１、透過型電子顕微鏡観察による一次粒子径５〜６ｎｍ、動的光散乱法粒子径（コールター社Ｎ５）４８ｎｍ、全金属酸化物濃度１４．４質量％であった。上記濃縮された水性ゾル３３５ｇをナス型フラスコ付きエバポレータを用いて６００ｔｏｒｒでメタノールを添加しながら水を留去することにより水性ゾルの水をメタノールで置換して、五酸化アンチモン−二酸化珪素複合コロイド被覆酸化チタン−酸化ジルコニウム−酸化スズ−酸化タングステン−五酸化アンチモン複合コロイド粒子のメタノールゾルを得た。得られたゾルは比重１．０６６、粘度１．７、ｐＨ６．４（同質量の水で希釈）、透過型電子顕微鏡観察による一次粒子径５〜６ｎｍ、動的光散乱法粒子径（コールター社Ｎ５）３９ｎｍ、水分０．３質量％、透過率１９％、全金属酸化物濃度３０．４質量％であった。
比較例３
実施例２の（ｄ）工程で得られた五酸化アンチモン被覆酸化チタン−酸化ジルコニウム−酸化スズ複合コロイド粒子の水性ゾル４０．０ｋｇに、参考例１で調製したタングステン酸オリゴマー４５．０ｋｇを添加し、９５℃で２時間熟成を行った。ＷＯ3／ＴｉＯ2モル比は０．２０であった。熟成後、得られた水性ゾル８４．９ｋｇをほぼ同質量の加熱した純水とともに３００℃、圧力２０ＭＰａ（メガパスカル）、平均流速１．０３Ｌ／ｍｉｎ、滞留時間７．７分で水熱処理して、１５７．５ｋｇの水性ゾルを得た。得られた水性ゾル６８７５ｇ（全金属酸化物濃度０．８質量％）に対して３５質量％過酸化水素水を１．６ｇ添加し、次いで参考例４で得られた五酸化アンチモン−二酸化珪素複合コロイド粒子の水性ゾル５７９ｇ（全金属酸化物濃度１．９質量％）を攪拌下に添加し、９５℃で２時間熟成を行った。次いで得られた水性ゾルを限外濾過装置にて濃縮を行った。ＳｎＯ2／ＴｉＯ2モル比０．６５、ＺｒＯ2／ＴｉＯ2モル比０．２０、ＷＯ3／ＴｉＯ2モル比は０．２０であった。また、水性ゾルの物性は、比重１．１５４、粘度２．４ｍＰａ・ｓ、ｐＨ７．５、透過型電子顕微鏡観察による一次粒子径５〜６ｎｍ、動的光散乱法粒子径（コールター社Ｎ５）４９ｎｍ、全金属酸化物濃度１７．０％質量であった。上記濃縮された水性ゾル３２４ｇをナス型フラスコ付きエバポレータを用いてを６００ｔｏｒｒでメタノールを添加しながら水を留去することにより水性ゾルの水をメタノールで置換して、五酸化アンチモン−二酸化珪素複合コロイド被覆酸化チタン−酸化ジルコニウム−酸化スズ−酸化タングステン−五酸化アンチモン複合コロイド粒子のメタノールゾルを得た。得られたゾルは比重１．０５２、粘度４．６、ｐＨ７．１（同質量の水で希釈）、透過型電子顕微鏡観察による一次粒子径５〜６ｎｍ、動的光散乱法粒子径（コールター社Ｎ５）４４ｎｍ、水分０．７質量％、透過率３１％、固形分濃度２９．１質量％であった。
実施例３
（コーティング組成物の作製）
マグネチックスターラーを備えたガラス製の容器に、前述した（Ｓ）成分に該当するγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン５５．８質量部を加え、撹拌しながら０．０１規定の塩酸１９．５質量部を３時間で滴下した。滴下終了後、０．５時間撹拌を行い、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランの部分加水分解物を得た。つぎに前述の実施例２で得た酸化タングステン−酸化スズ−二酸化珪素複合コロイド粒子で被覆された酸化チタン−酸化ジルコニウム−酸化スズ−酸化タングステン−五酸化アンチモン複合コロイド粒子のメタノールゾル（全金属酸化物に換算して３０．３質量％を含有する）１４８．５質量部、ブチルセロソルブ６５質量部、更に硬化触媒としてアルミニウムアセチルアセトネート０．９質量部を前述したγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランの部分加水分解物７５．３質量部に加え、十分に撹拌した後、ろ過を行ってハードコート用コーティング組成物を作製した。また、市販の水性エマルションポリウレタン「スーパーフレックス（登録商標）３００」（第一工業製薬（株）製、固形分濃度３０質量％）を１５１．０質量部、実施例２で得た酸化タングステン−酸化スズ−二酸化珪素複合コロイド粒子で被覆された酸化チタン−酸化ジルコニウム−酸化スズ−酸化タングステン−五酸化アンチモン複合コロイド粒子のメタノールゾル１５１．０質量部、３−メトキシプロピルアミン（広栄化学工業（株）製）０．５質量部を混合して、プライマー層用コーティング組成物を調製した。
（硬化膜の形成）
市販の屈折率ｎD＝１．５９のポリカーボネート板を用意し、これにスピンコート法で上記プライマー層用コーティング組成物を塗布し、１００℃で３０分加熱処理して塗膜を形成させた。さらにハードコート用コーティング組成物を塗布し、１２０℃で２時間加熱処理して、塗膜を硬化させた。評価結果を表１に示した。得られた硬化膜は耐湿性及び耐水性もまた良好であった。
実施例４
プライマー層用コーティング組成物に用いる市販の水性エマルションポリウレタンとして「スーパーフレックス（登録商標）３００」の代わりに「ネオステッカー（登録商標）７００」（日華化学（株）製、固形分濃度３７質量％）１２２．０質量部を用いた以外は実施例３と同様に行った。評価結果を表１に示した。得られた硬化膜は耐湿性及び耐水性もまた良好であった。
実施例５
実施例２で得た酸化タングステン−酸化スズ−二酸化珪素複合コロイド粒子で被覆された酸化チタン−酸化ジルコニウム−酸化スズ−酸化タングステン−五酸化アンチモン複合コロイド粒子のメタノールゾルの代わりに実施例１で得た酸化タングステン−酸化スズ−二酸化珪素複合コロイド粒子で被覆された酸化チタン−酸化ジルコニウム−酸化スズ−酸化タングステン−五酸化アンチモン複合コロイド粒子のメタノールゾル（全金属酸化物に換算して３０．４質量％を含有する）１４８．０質量部を用いた以外は実施例３と同様に行った。評価結果を表１に示した。得られた硬化膜は耐湿性及び耐水性もまた良好であった。
実施例６
プライマー層用コーティング組成物に用いる市販の水性エマルションポリウレタンとして「スーパーフレックス（登録商標）３００」の代わりに「ネオステッカー（登録商標）７００」（日華化学（株）製、固形分濃度３７質量％）を１２２．０質量部用いた以外は実施例５と同様に行った。評価結果を表１に示した。得られた硬化膜は耐湿性及び耐水性もまた良好であった。
実施例７
実施例３に用いた（Ｓ）成分に該当するγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランの代わりに、同じ（Ｓ）成分に該当するテトラエトキシシラン１１．８質量部及びγ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン４１．３質量部、硬化触媒としてアルミニウムアセチルアセトネート１．４質量部、過塩素酸アンモニウム０．３質量部を用いた以外は実施例３と同様に行った。評価結果を表１に示した。得られた硬化膜は耐湿性及び耐水性もまた良好であった。
実施例８
（Ｓ）成分に該当するγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランの代わりに、（Ｓ）成分に該当するγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン３９．３質量部及びγ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン１６．５質量部を用いた以外は実施例４と同様に行った。評価結果を表１に示した。得られた硬化膜は耐湿性及び耐水性もまた良好であった。
比較例４
実施例３で用いたゾルの代わりに、比較例１で作製した五酸化アンチモン−二酸化珪素複合コロイド被覆酸化チタン−酸化ジルコニウム−酸化スズ−五酸化アンチモン複合コロイド粒子のメタノールゾルを１４５．８質量部用いた以外は実施例３と同様に行った。評価結果を表１に示した。
比較例５
実施例３で用いたゾルの代わりに、比較例２で作製した五酸化アンチモン−二酸化珪素複合コロイド被覆酸化チタン−酸化ジルコニウム−酸化スズ−酸化タングステン−五酸化アンチモン複合コロイド粒子のメタノールゾルを１４８．４質量部用いた以外は実施例３と同様に行った。評価結果は表１に示した。
比較例６
実施例３で用いたゾルの代わりに、比較例３で作製した五酸化アンチモン−二酸化珪素複合コロイド被覆酸化チタン−酸化ジルコニウム−酸化スズ−酸化タングステン−五酸化アンチモン複合コロイド粒子のメタノールゾルを１５４．８質量部用いた以外は実施例３と同様に行った。評価結果は表１に示した。
なお、本実施例及び比較例で得られた硬化膜を有する光学部材は、以下に示す測定方法により諸物性を測定した。
（１）耐擦傷性試験
スチールウール＃００００で硬化膜表面を擦り、傷の付きにくさを目視で判断した。判断基準は下記の通りである。
Ａ：全く傷が確認できない
Ｂ：若干の傷が確認できる
Ｃ：目立った傷が確認できる
（２）密着性試験
硬化膜に１ｍｍ間隔で１００目クロスカットを施し、このクロスカットした部分に粘着テープ（セロハンテープ、ニチバン（株）製品）を強く貼り付けた後、粘着テープを急速に剥がし、粘着テープを剥がした後の硬化膜の剥離の有無を調べた。
（３）透明性試験
暗室内、蛍光灯下で硬化膜の曇りの有無を目視で調べた。判断基準は次の通りである。Ａ：曇りの発生が無いもの
Ｂ：曇りの発生が僅かにあるもの
Ｃ：白化が顕著に表れるもの
（４）耐候性試験
得られた光学部材について１ヶ月間屋外暴露を行い、暴露後の光学部材の外観の変化を目視で判断した。
Figure 0005182532
本願発明の実施例３ないし８の硬化膜は、耐擦傷性、密着性、透明性及び耐候性のすべてにおいて優れるものであった。これに対し比較例１ないし３の硬化膜は、耐擦傷性、密着性、透明性及び耐候性を持ち併せたものとは言えなかった。
本願発明の変性金属酸化物複合コロイド粒子は、眼鏡レンズのほか、カメラ用レンズ、自動車の窓ガラス、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイなどに付設する光学フィルターなどに施すハードコート被膜や反射防止被膜に使用することができる。また、本願発明の変性金属酸化物複合コロイド粒子分散ゾルを有機質の繊維、紙等の表面に適用することによって、これら材料の難燃性、表面滑り防止性、帯電防止性、染色性等を向上させることができる。また、これらのゾルはセラミックファイバー、ガラスファイバー、セラミックス等の結合剤として用いることができる。更に各種塗料、各種接着剤等に混合して用いることによって、それらの硬化塗膜の耐水性、耐薬品性、耐光性、耐候性、耐摩耗性、難燃性等を向上させることができる。その他、これらのゾルは一般に、金属材料、セラミックス材料、ガラス材料、プラスチック材料などの表面処理剤としても用いることができる。また、触媒成分としても有用である。

Claims (12)

  1. ２〜５０ｎｍの一次粒子径を有し、ＳｎＯ2／ＴｉＯ2モル比として０．１〜１．０、ＺｒＯ2／ＴｉＯ2モル比として０．１〜０．４、及びＷＯ3／ＴｉＯ2モル比として０．０３〜０．１５である酸化チタン−酸化スズ−酸化ジルコニウム−酸化タングステン複合コロイド粒子（Ａ）を核として、その表面が１〜７ｎｍの一次粒子径を有する酸化タングステン−酸化スズ−二酸化珪素複合コロイド粒子（Ｂ）により被覆された変性金属酸化物複合コロイド粒子。
  2. 前記コロイド粒子（Ｂ）の質量が、前記コロイド粒子（Ａ）の質量に対して０．０１〜０．５の比である請求項１に記載の変性金属酸化物複合コロイド粒子。
  3. 前記コロイド粒子（Ｂ）において、酸化タングステン（ＷＯ3）、酸化スズ（ＳｎＯ2）及び二酸化珪素（ＳｉＯ2）の質量比がＷＯ3／ＳｎＯ2として０．１〜１００、ＳｉＯ2／ＳｎＯ2として０．１〜１００である請求項１又は２に記載の変性金属酸化物複合コロイド粒子。
  4. 前記コロイド粒子（Ａ）が、鉄、銅、亜鉛、イットリウム、ニオブ、モリブデン、インジウム、アンチモン、タンタル、鉛、ビスマス及びセリウムからなる群から選ばれる１種又は２種以上の金属Ｍの酸化物をＭ／ＴｉＯ2モル比として０．０１〜０．１で更に含む請求項１又は２に記載の変性金属酸化物複合コロイド粒子。
  5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の変性金属酸化物複合コロイド粒子が、水及び／又は有機溶媒に分散された変性金属酸化物複合コロイド粒子分散ゾル。
  6. 下記（Ｓ）成分及び（Ｔ１）成分：
    （Ｓ）成分：一般式（Ｉ）、
    （Ｒ１）ａ（Ｒ3）ｂＳｉ（ＯＲ2）4-（ａ＋ｂ） （Ｉ）
    （但し、Ｒ1及びＲ3は、それぞれアルキル基、アリール基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アリール基、アルケニル基、又はエポキシ基、アクリロイル基、メタクリロイル基、メルカプト基、アミノ基若しくはシアノ基を有する有機基で且つＳｉ−Ｃ結合により珪素原子と結合しているものであり、Ｒ2は炭素数１〜８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、１、又は２の整数であり、ａ＋ｂは０、１、又は２の整数である。）及び、一般式（ＩＩ）、
    〔（Ｒ4）ｃＳｉ（ＯＸ）3-ｃ〕2Ｙ （ＩＩ）
    (但し、Ｒ4は炭素数１〜５のアルキル基を示し、Ｘは炭素数１〜４のアルキル基又はアシル基を示し、Ｙはメチレン基又は炭素数２〜２０のアルキレン基を示し、ｃは０又は１の整数である。）で表される有機珪素化合物、並びにその加水分解物からなる群より選ばれた少なくとも１種の珪素含有物質、
    （Ｔ１）成分：２〜５０ｎｍの一次粒子径を有し、ＳｎＯ2／ＴｉＯ2モル比として０．１〜１．０、ＺｒＯ2／ＴｉＯ2モル比として０．１〜０．４、及びＷＯ3／ＴｉＯ2モル比として０．０３〜０．１５である酸化チタン−酸化スズ−酸化ジルコニウム−酸化タングステン複合コロイド粒子（Ａ）を核として、その表面が１〜７ｎｍの一次粒子径を有する酸化タングステン−酸化スズ−二酸化珪素複合コロイド粒子（Ｂ）により被覆された変性金属酸化物複合コロイド粒子、を含有するコーティング組成物。
  7. 前記コロイド粒子（Ｂ）の質量が、前記コロイド粒子（Ａ）の質量に対して０．０１〜０．５の比である変性金属酸化物複合コロイド粒子、を含有する請求項６に記載のコーティング組成物。
  8. 前記コロイド粒子（Ｂ）において、酸化タングステン（ＷＯ3）、酸化スズ（ＳｎＯ2）及び二酸化珪素（ＳｉＯ2）の質量比がＷＯ3／ＳｎＯ2として０．１〜１００、ＳｉＯ2／ＳｎＯ2として０．１〜１００である変性金属酸化物複合コロイド粒子、を含有する請求項６又は７に記載のコーティング組成物。
  9. 前記コロイド粒子（Ａ）が、鉄、銅、亜鉛、イットリウム、ニオブ、モリブデン、インジウム、アンチモン、タンタル、鉛、ビスマス及びセリウムからなる群から選ばれる１種又は２種以上の金属Ｍの酸化物をＭ／ＴｉＯ2モル比として０．０１〜０．１で更に含む変性金属酸化物複合コロイド粒子、を含有する請求項６又は７に記載のコーティング組成物。
  10. 金属塩、金属アルコキシド及び金属キレート化合物からなる群から選ばれる１種又は２種以上の硬化触媒を含有してなる請求項６又は７に記載のコーティング組成物。
  11. 光学基材表面に請求項６〜１０のいずれか１項に記載のコーティング組成物より形成される硬化膜を有する光学部材。
  12. 請求項１１に記載の光学部材の表面に、更に反射防止膜を施したことを特徴とする光学部材。
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