JPH02274781A

JPH02274781A - コーティング用組成物

Info

Publication number: JPH02274781A
Application number: JP1097158A
Authority: JP
Inventors: Takeaki Iriyou; 毅明井領; Junji Kawashima; 川嶋　淳史
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1989-04-17
Filing date: 1989-04-17
Publication date: 1990-11-08

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、高い屈折率を有する透明被覆層を形成するた
めのコーティング用組成物に関する。

〔従来の技術〕

合成樹脂製レンズ、特にジエチレングリコールビス（ア
リルカーボネート）樹脂レンズは、ガラスレンズに比較
し、安全性、易加工性、ファツション性などにおいて優
れており、また、近年反射防止技術、ハードコート技術
、ハードコート十反射防止技術の開発に伴い、急速に普
及している。

しかし、ジエチレングリコールビス（アリルカーボネー
ト）樹脂の屈折率は、１．５０とガラスに比べ小さい為
に、外周部がガラスレンズに比べ厚くなるという欠点を
有している。この為、眼鏡レンズのプラスチック化は、
高屈折率樹脂材料による薄型プラスチックレンズへの要
望を高めている。

その為の技術提案として、特開昭５９−１３３２１１号
公報、１４開昭６０−１９９０１６月公報などの１．６
０程度の屈４ｉ１率を有する高屈折率利才」が提案され
ている。

一方、プラスチックメガネレンズの欠点である傷がイリ
き易いといった問題を改善する為に、シリコン系のバー
トコ−１・月利をレンズ表面にコーティングする方法が
行われている。特に、屈折率が１．６０近い高屈折率樹
脂レンズの場合には、基材とコーティング材料の屈折率
差による干渉縞の発生による外観不良を抑える為に、特
公昭６１５４３３１号公報、特公昭６３−３７１４２号
公報のように、シリコン系バートコ−１・月別に使われ
ている二酸化ケイ素微粒子に比べ高い屈折率を有するＡ
ｌ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｓｂの金属酸化物微粒子のコロ
イド分散体をハードコート拐料に用いる方法が提案され
ている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、前記、特公昭６１−５４３３１号公報、特公昭
６３−３７１４２号公報のコーティング用組成物は、以
下のような課題を有していた。例えば・　Ａｌ・　Ｚｒ
、Ｓｎ、Ｓｂの金属酸化物微オ′！７子のコロイド分散
体を１，６０程度の高屈折率樹脂のコーティング材料と
して用いた場合、シリコン系のコーティング材料に比べ
塗布、硬化時の干渉縞を抑えることができるが、コーテ
イング膜としての屈折率に限界がある。これは、金属酸
化物微粒子単体としては、ある程度の高い屈折率を有し
ているものの、一般にコーティング材料として用いる際
には、シリコン系のカップリング利等を混合する為に、
コート膜の耐久性を考えると、膜自身の屈折率は、１．
５７程度が限界であり、自ずと、干渉縞の改善にも限界
があった。また、Ｔ１の金属酸化物のコロイド分散体を
コーティング材料として用いた場合は、Ｔｉｏ２自身が
前記金属酸化物に比べ、かなり高い屈折率を有し、ハー
ドコート材料とした際には、コート膜が高い屈折率を有
し、又、屈折率の選択の幅も広くなるという長所がある
ものの、ＴｉＯ２は耐候性が極めて悪い為に、シリコン
系カップリング剤の有機成分の分解、あるいは、樹脂レ
ンズ表面の分解を招き、その耐久性に課題があった。

そこで、本発明は、これら課題を解決するもので、その
目的とするところは、高い屈折率と高い表面硬度・耐久
性を有する高屈折率樹脂レンズのコーティング用組成物
を選択することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のコーティング用組成物は、下記のＡおよびＢを
主成分としてなることを特徴とする。

Ａ、コロイド状に分散した二酸化セリウムゾル。

で表される有機ケイ素化合物またはその加水分解物。　
（ここでＲ１は、炭素数１から６の炭化水素基、ビニル
基、メタクリロキシ基、またはエポキシ基を有する有機
基、Ｒ２は、炭素数１から４の炭化水素基、Ｒ３は、炭
素数１から５の炭化水素基、アルコキシアルキル基、ま
たは水素、ａは、０または１を表す。）〔作用〕本発明のＡ成分である二酸化セリウムゾルとは、金属酸
化物の微粒子の平均粒径が約１〜３００μｍであり、好
ましくは、約１〜２００μｍのものである。これは粒子
径のあまり小さいものは作成が困難であり、コストが高
くて実用的でなく、また、あまり大きなものは一般に透
明感が低下する為、上記範囲内のものが好ましい。また
二酸化セリウムゾルの分散媒としては、水、炭化水素、
エステル類、ケトン類、アルコール類、有機カルボン酸
類などを挙げることができる。また、これらの分散媒は
、２種以」二の混合物として用いることも可能である。

尚、二酸化セリウムゾルはこれ単独のみならず、他の金
属酸化物微粒子のコロイド分散体、例えば、コロイダル
シリカ、五酸化アンチモンゾル等とのイ〕（川も可能で
ある。

Ｒ子Ｒ３）ａ−で表される有機ケイ素化合物またはその加水
分解物としては、メチルトリメトキシシラン、エチルト
リエトキシシラン、メチル１−リエトキシシラン、フェ
ニルトリエトキシシラン、シメチルジノ１〜キシシラン
、フェニルメチルジメトキシシラン、ビニルトリエトキ
シシラン（β−メトキシエトキシトキシシラントキシシランルジェトキシシラン、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る。これらは単独で
用いても、２種以」二を混合して用いてもよい。また、
これらはアルコール等の有機溶剤中、酸の存在下で加水
分解して使用する方が好ましく、単独で加水分解後に成
分Ａの二酸化セリウムゾルと混合しても、成分Ａと混合
後に加水分解をしてもいずれでも良い。

またこれらの有機ケイ素化合物は触媒が存在しなくても
硬化が可能であるが、さらに硬化を促進するために各種
の硬化触媒を用いることが可能である。例えば、ｎ−ブ
チルアミン、　トリエチルアミン、グアニジン、ビグア
ニ１−などのアミン類、グリシンなどのアミノ酸類、ア
ルミニウムアセチルアセトネ−１・、クロムアセチルア
セトネート、チタニルアセヂルアセトネ−１・、コバル
トアセチルアセトネートなどの金属アセチルアセトネー
ト、１１１酸すトリウム、ナフテン酸亜鉛、ナフテン酸
コバルト、オクチル酸亜鉛、オクチル酸ススなどの有機
酸金属塩、過塩素酸、過塩素酸アンモニウム、過塩素酸
マグネシウムなどの過塩素酸類あるいはその塩、塩酸、
リン酸、硝酸、パラトルエンスルホン酸などの酸、また
はＳ　ｎ　Ｃ　１２、ＡＩＣＩｓ、ＦｅＣ１３、Ｔ　ｉ
　Ｃ　１．ａ、　ＺｎＣ１２、　ＳｂＣ１３などのルイ
ス酸である金属塩化物などが使用できる。

また、本発明のコーティング用組成物は、形成される被
膜の染色性の向上、あるいは各種耐久性の改良を目的に
、多官能性エポキシ化合物、多価アルコール、多価カル
ボン酸、または多価カルボン酸無水物より選ばれる１種
以」二を使用することができる。多官能性エポキシ化合
物としては、（ポリ）エチレングリコール、　（ポリ）
プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、カテ
コール、レゾルシノール、アルキレングリコールなどの
三官能性４アルコールのシダリシジルエーテルまたは、
グリセリン、　トリメチロールプロパンなどの三官能性
７アルコールのジまたはトリグリシジルエーテルなどが
あげられる。多価アルコールとしては、　（ポリ）エチ
レングリコール、　（ポリ）プロピレングリコール、ネ
オペンチルグリコール、カテコール、レゾルシノール、
アルカンジオールなどの二官能性アルコール、または、
グリセリン、トリメチロールプロパンなどの三官能性ア
ルコール、または、ポリビニルアルコールなどがあげら
れる。多価カルボン酸としては、マロン酸、コハク酸、
アジピン酸、アゼライン酸、マレイン酸、０−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
などがあげられる。多価カルボン酸無水物としては、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、無水ナフタル酸などがあげられる
。

また、本発明のコーティング用組成物は、アルコール類
、ケトン類、セロソルブ類、カルボン酸類などの溶媒を
Ｊｌ独または混合して加えることもでき、必要に応じて
、少量の界面活性剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤を添加
し、コート液の塗布性、コート膜の性能を改良すること
もできる。

尚、本発明におけるコーティング用組成物中のＡ成分と
Ｂ成分の割合は、目的とする塗布基利の屈折率との兼ね
合いで適宜変更することが可能であり、高屈折率樹脂基
利と形成される被膜の屈折率差が±０．１以内になるよ
うなＡ成分とＢ成分の混合が好ましい。ただし、形成さ
れる被膜の耐久１１の点から、被膜中のＡ成分の割合が
１０重量％以下では、被膜りクラックが発生し易く、ま
た充分な屈折率が得られない。一方、Ａ成分の割合が、
９０重量％以上になると基材との密着力が低下する為、
好ましくない。

尚、本発明におけるコーティング用組成物の塗布にあた
っては、基利と被膜の密着性を向上させる目的で基利表
面をあらかじめアルカリ処理、酸処理、界面活性剤処理
、プライマー処理、またはプラズマ処理等を行なう事が
効果的である。

また、塗布、硬化方法としては、ディッピング法、スピ
ンナー法、スプレー法、あるいはフロ法によりコーテイ
ング液を均一に塗布した後、４０〜２００’Ｃの温度で
数時間加熱乾燥することにより被膜を形成することがで
きる。被膜の膜厚は１〜３０μｍが適当で、１μｍ未満
の場合は得られた被膜の耐擦傷性が充分てなく、３０μ
ｍを越える場合は、被膜にクラックを生じ易い。尚、形
成される被膜上に、無機物からなる単層、多層の反射防
止膜を設けることにより、反射の低減、透過率の向」二
を図ることも可能である。

本発明の対象となる塗布Ｌ（祠としては、透明な材料で
あれば、ガラス、プラスチック共に良好な耐久性が得ら
れるが、本発明の目的から、屈折率が１．５０から１．
８０前後の透明材料に対し、干渉縞防止効果の点で、１
、′ｆに有効である。

以下、実施例により、本発明を更に詳しく説明するが、
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〕

実施例１゜撹拌装置を備えたフラスコ中に、水分散二酸化セリウム
ゾル（口広化学工業（株）製、固形分潤度１５重訂１％
）１５０ｇおよびエタノール１］Ｏｇ、γ−グリシドキ
シプロピル１−リメトギシシラン３２ｇを撹拌しつつ順
に加え、０．０５規定塩酸８．８ｇを３０分間かけて滴
下した。続いてシリコン系界面活性剤（口本ユニカー（
株）製、商品名”Ｙ−７００２”）を０．１５μｍ加し
た後、０°Ｃで２４時間放置し熟成を行い、コーテイン
グ液を得た。

軟に、塗布基材セイコー・ハイロード生地レンズ（眼部
セイコー製、屈折率１．６０、直径７５ｍｍ、−３、Ｏ
ＯＤレンズ）を５重工％濃度のＮａ　ＯＨ水溶液に５分
間浸漬し、洗浄、乾燥した後、前記コーテイング液に、
引上げ速度１５　ｃｍ／分の条件でディッピング法で塗
布した。塗布後、８ｏ’ｃで１　ｎ：１間、１００６Ｃ
で２時間加熱・硬化を行った。尚得られた被膜の膜厚は
２．４μｍであった。

以−にの方法により得られた合成樹脂レンズについて、
以下の性能評価試験を行った。尚、評価結果を第１表に
示した。

（１）外観：　干渉縞発生の有無について、背景を黒く
した状態で蛍光灯の光をレンズ表面で反射させ、光の干
渉による虹模様の発生を肉眼で観察した。判定は次のよ
うにして行った。

○：　虹模様が認められない。

△：　かすかに虹模様が認められる。

×：　はっきりと虹模様が認められる。

（２）耐擦傷性：　　＃０ＯＯＯスチールウールにより
荷重１　ｋ　ｇ　／　ｃ　ｍ　２で１０往復させた後の
被膜の状態をみた。

Ａ：　はとんど傷がつかない。

Ｂ：　少し傷がつく。

Ｃ：　多く傷がつく。

（３）密着性−８０°Ｃの温水中に、２時間浸漬した後
、レンズ表面にナイフで縦横にそれぞれ１ｍｍ間隔で１
１本の平行線状の傷をつけ、１００個のマス口をつくり
、セロファンテープを接着、剥離後に被膜が剥がれずに
残ったマス口の数をみ（４）　ｉＩｉ；ｊ候１１−：　
　キセノンロングライフフェードメーター（スガ試験機
（株）製）を用い、２００時間ｓｎした後の表面状態を
調べた。

実施例２゜攪拌装置を備えたフラスコ中に、メタノール分散二酸化
セリウムゾル（１」産化学エフ業（株）製、固形分濃度
１５重里％）１８０ｇおよびエチルセロソルブ８６ｇ、
γ−グリシドキシプロビルメチルジェトキシシラン２５
ｇを撹拌しつつ順に加え、０．０５規定塩酸４，４ｇを
３０分間かけて滴下した。続いて実施例１で用いたと同
じシリコン系界面活性剤０．１５ｇを添加した後、０°
Ｃで２４時間放置し熟成を行い、コーテイング液を得た
。

次に、前記実施例１で用いたセイコー・ハイロード生地
レンズを実施例１と同様のアルカリ処理を行った後、本
実施例のコーテイング液に、引」二げ速度１５ｃｍ／分
の条件でディッピング法により塗布し前記実施例１と同
様に加熱・硬化した。

尚、得られた被１模の膜厚は、　２．６μｍであった。

以」二の方法によりｔＮられた合成樹脂レンズを実施例
１と同様の方法で評価し、その結果を第１表に示した。

実施例３攪拌装置を（ｌｉｉｉえたフラスコ中に、実施例１で用
いたと同じ水分散二酸化セリウムツル１４７．３ｇ、イ
ソプロピルアルコール分散コロイダルシリカ（触媒化成
」二業（株）製”０３ＣＡＬ−１４３２″固形分濃度３
０重■％）３１．６ｇおよびイソプロピルアルコール９
７．４ｇ、　　γ−グリシドキシプロピル１−リメ１〜
キシシラン１９．３ｇを撹拌しつつ順に加え、０．０５
規定塩酸５．３ｇを３０分間かけて滴下した。続いて実
施例１で用いたと同じシリコン系界面活性剤０．１５ｇ
を添加した後、０°Ｃで２４時間放置し熟成を行い、コ
テインダ液を得た。

このコーテイング液を用い、ポリカーボネートレンズ（
直径７５ｍｍ、−３，０ＯＤ）に、引上げ速度１４ｃｍ
／分の条件でディッピング法で塗布を行った。塗布後、
実施例１と同様に加熱・硬化した。得られた被膜の膜厚
ば、２．３μｍであった。

以」二の方法により衡られた合成樹脂レンズを実施例１
と同様の方法で評価し、その結果を第１表に示した。

実施例４゜前記実施例３におけるイソプロピルアルコール分散コロ
イダルシリカを水分散五酸化アンチモンゾル（口広化学
工業（株）製、固形分淵度１５重世％）６３．３ｇにか
える他は、実施例３と同様にしてコーテイング液を得た
。

このコーテイング液を用い、実施例３と同じポリカーボ
ネー１へレンズに、引」二げ速度１７ｃｍ／分の条件で
ディッピング法により塗布し、塗布後、実施例１と同様
に加熱・硬化した。得られた被膜の膜厚は、２．０／ｉ
ｍであった。

以」二の方法により得られた合成樹脂レンズを実施例１
と同様の方法で評価し、その結果を第１表に示した。

実施例５゜実施例１で得られたレンズを真空中、２００Ｗの出力の
Ａｒガスプラズマ中に３０秒間暴露させた後、真空蒸着
法により、レンズ側から人気側へ向かって、ＳｉＯ２１
Ｚ　ｒ　０２．　　Ｓ　ｉ　０２１　　Ｚ　ｒ○２゜５
ｉＯａの５層の薄膜を形成した。形成された反射防止膜
の光学的膜厚は、順にＳｉＯ２が約＾θ／４、欣のＺｒ
Ｏ２とＳｉＯ２の合計膜厚が約＾θ／４、次のＺｒＯ２
が約λｅ／４、そして最上層のＳｉＯ２が約λ８／４で
ある。尚、設計波長λ９は５１０ｎｍである。

以上の方法により得られた合成樹脂レンズを実施例１と
同様の方法で評価し、その結果を第１表に示した。

比較例１゜撹拌装置を備えたフラスコ中に、実施例３で用いたと同
じイソプロピルアルコール分散コロイダルシリカ７５ｇ
、およびイソプロピルアルコール１８５ｇ、　γ−グリ
シドキシプロビルトリメトキシシラン３２ｇを攪拌しつ
つ順に加え、０．０５規定塩酸８．８ｇを３０分間がけ
て滴下した。

続いて、実施例１で用いたと同じシリコン系界面活性剤
０．１５ｇを添加した後、ＯｏＣで２４時間放置し熟成
を行い、コーテイング液を得た。

このコーテイング液を用い、実施例１と同じセイコーハ
イロードレンズ生地に、引」二げ速度１５ｃｍ／分の条
件でディッピング法により塗布し、その後、実施例１と
同様に加熱・硬化した。得られた被膜の膜厚は２．３μ
ｍであった。

比較例２゜前記比較例１におけるイソプロピルアルコール分散コロ
イダルシリカを水分散五酸化アンチモンゾル（日冷化学
工業（株）製、固形分濃度３ｏ重■％）に変える他は、
比較例１と同様にしてコーテイング液を得た。

用例１と同様の方法で評価し、その結果を第１表に示し
た。

第１表コノコーテイング液を用い、セイコーハイロドレンズ生
地に比較例１と同様の方法で被膜を設けた。得られた被
膜の膜厚は２．２μｍであった。

比較例３゜前記比較例１におけるイソプロピルアルコール分散コロ
イダルシリカを水分散二酸化チタンゾル（日冷化学工業
（株）製、固形分濃度３０重量％）に変える他は、比較
例１と同様にしてコーテイング液を得た。

このコーテイング液を用い、セイコーハイロードレンズ
生地に比較例１と同様の方法で被膜を設けた。得られた
被膜の膜厚は２．８μｍであった。

以上の方法により得られた合成樹脂レンズを実〔発明の
効果〕以」二述べたように、本発明のＡ、　　Ｂを主成分とす
るコーティング用組成物を用いる事により、高い屈折率
と高い表面硬度・耐久性を有する高屈折率樹脂レンズ用
の被＋１Ａを形成することができる。

先の第１表の比較例からも明らかなごとく、二酸化ケイ
素を用いた場合、干渉縞の発生が起こり、又、五酸化ア
ンチモンでも干渉縞を完全に抑えることはできない。さ
らに、二酸化チタンを用いた場合、干渉縞の発生を完全
に抑えることはできるものの、膜の耐久性、特に耐候性
に劣るという欠点がある。

本発明の効果は、実施例１〜５で明らかなように、干渉
縞の発生を完全に抑え、耐久性に優れた高屈折率樹脂レ
ンズ被膜を提供することができる。

尚、本発明のコーティング用組成物は、メガネレンズば
かりでなく、その他、高屈折率樹脂・・ガラスへの適用
も可能である。

以　　上出願人　セイコーエプソン株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

（１）下記ＡおよびＢを主成分としてなることを特徴と
するコーティング用組成物。Ａ、コロイド状に分散した二酸化セリウムゾル。Ｂ、一般式が ▲数式、化学式、表等があります▼ で表される有機ケイ素化合物またはその加水分解物。（
ここでＲ＾１は、炭素数１から６の炭化水素基、ビニル
基、メタクリロキシ基、またはエポキシ基を有する有機
基。Ｒ＾２は、炭素数１から４の炭化水素基、Ｒ＾３は
、炭素数１から５の炭化水素基、アルコキシアルキル基
、または水素、ａは０または１を表す。）