JPH032290A - コーティング組成物 - Google Patents

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、耐擦傷性、染色性、耐衝撃性、可どう性など
にすぐれたコーティング組成物に関するものである。

［従来の技術］ 近年、眼鏡レンズ材料として無機ガラスとともにプラス
チックが使用されるようになってきている。プラスチッ
クレンズは従来のガラスレンズに比較して軽量で耐衝撃
性に優れており、また染色が容易である等の点で無機ガ
ラスにない多くの利点を有している。しかしながら、プ
ラスチックレンズは、耐擦傷性が劣り、例えば眼鏡レン
ズとして用いた場合、傷が入りやすいため、使用できる
期間が無機ガラスに比べ短い欠点があった。したがって
、プラスチックレンズの欠点である耐擦傷性を改善する
ために、例えば特公昭５７−２７３５号公報には、有機
ケイ素化合物とコロイダルシリカからなるコーティング
組成物をプラスチックレンズに塗布、硬化させて硬化膜
を得る方法が提案されている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、特公昭５７−２７３５号公報に提案され
ている有機ケイ素化合物とコロイダルシリカからなるコ
ーティング組成物は、無機質であるコロイダルシリカを
用いているため膜硬度を上げる場合、このコロイダルシ
リカを多門に含有させると、染色性が問題となり、膜硬
度と染色性とのバランスが難しいという問題点があった
。また上記コーティング組成物は、比較的低屈折率物質
である有機ケイ素化合物、コロイダルシリカから構成さ
れているためそのコーティング層の屈折率が１．５前後
で屈折率に限界があり、近年、高屈折率化の傾向にある
プラスチックレンズに対し、コーティング層とレンズ基
材との屈折率差に基因する干渉縞のため、外観上好まし
くないという問題点があった。

本発明はかかる課題を解決するためになされたものであ
り、その目的は、密着性、耐衝撃性、可どう性などのコ
ーチイブ膜としての基本的性質を満足するだけでなく、
基材に合わせて屈折率の調整を行なうことが可能で、か
つ高い表面硬度を有し、染色性にすぐれたコーチイブ組
成物を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明者は、上述の目的を達成するために鋭意研究した
結果、 （Ａ）一般式 ％式％（） （ここでＲ１、Ｒ３はそれぞれアルキル基、アルケニル
基、アリール基、アシル基、又はハロゲン基、グリシド
キシ基、エポキシ基、アミノ基、フェニル基、メルカプ
ト基、メタクリルオキシ基、あるいは、シアン基を有す
る有機基、Ｒ２は炭素数１〜８のアルキル基、アルコキ
シアルキル基、アシル基、フェニル基、ａおよびｂはＯ
または１である。）で表わされる有機ケイ素化合物また
はその加水分解物と、 （Ｂ）コロイダルシリカと （Ｃ）粒径１〜１００ミリミクロンの酸化タングステン
微粒子と、 を含むことを特徴とするコーティング組成物が上記目的
を達成することを見い出し本発明に至った。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明で（Ａ）成分として用いられる一般式％式％） 表わされる有機ケイ素化合物又はその加水分解物として
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、ｉ−プロピルシリケート、ｎ−ブチルシリ
ケート、５ｅｃ−ブチルシリケート、ｔ−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、メチルトリエトキシシラン、メチルトリプロポキ
シシラン、メチル１−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、メチルトリフエノキシシラン、
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−グリシドキシプロビルトリメトキシシラ
ン、α−グリシドキシプロビルトリエトキシシラン、β
−グリシドキシプロビ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
シプロビルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシブロ
ビルトリエトキシシフン、γ−グリシドキシブロビルト
リブロボキシシラン、γ−グリシドキシプロビルトリブ
トキシシラン、γ−グリシドキシプロビルトリメトキシ
エトキシシラン、γ−グリシドキシプロビルトリフエノ
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１−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）エチルトリメトキシエトキシシラン、
β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリフ
エノキシシラン、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、β
−（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、β−（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ェトキ
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ェトキシシラン
、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ェトキシシラン、α−グ
リシドキシプロビルメチルジメトキシシラン、α−グリ
シドキシプロビルメチルジェトキシシラン、β−グリシ
ドキシプロビルメチルジメトキシシラン、β−グリシド
キシプロビルメチルジェトキシシラン、γ−グリシドキ
シプロビルメチルジメトキシシラン、γ−グリシドキシ
プロビルメチルジェトキシシラン、γ−グリシドキシブ
ロビルメチルジブロボキシシラン、γ−グリシドキシプ
ロビルメチルジブトキシシラン、γ−グリシドキシプロ
ビルメチルジメトキシエトキシシラン、γ−グリシドキ
シプロビルメチルジフェノキシシラン、γ−グリシドキ
シプロビルエチルジメトキシシラン、γ−グリシドキシ
プロビルエチルジェトキシシラン、γ−グリシドキシプ
ロビルビニルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロ
ビルビニルジェトキシシラン、γ−グリシドキシプロビ
ルフエニルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロビ
ルフエ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、ビニルトリメトキシエトキシシラン、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エトキシシ
ラン、γ−クロロプロご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
ルメチルジェトキシシラン、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、ジメチルジェトキ
シシラン、フェニルメチルジェトキシシラン、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
ルメチルジェトキシシラン、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ェトキシ
シラン、γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラ
ン メチルジェトキシシラン、メチルビニルジメトキシシラ
ン、メチルビニルジェトキシシラン等及びこれらの加水
分解物が挙げられる。

また本発明で（Ｂ）成分で用いられるコロイダルシリカ
は、シリカ微粒子を水または有機溶媒に分散させたコロ
イド溶液であり、主として硬化膜の耐擦傷性を向上させ
たり反射防止膜の下地層としての密着性の向上等のため
に用いる。コロイダルシリカの粒径は１〜１００ミリミ
クロン未満が好ましい。その理由は、粒径が１ミリミク
ロン未満ではシリカ微粒子が不安定になりやすく、また
粒径が１００ミリミクロンを超えると硬化膜の透明性に
問題が生じやすいからである。

コロイダルシリカの使用量は、コロイダルシリカの固形
分量／有機ケイ素化合物の使用量の比率が１／１０〜５
／１となる量が好ましい。比率が１／１０未満では硬化
膜の耐擦傷性が低下し、また比率が５／１を超えると硬
化膜にクラックが発生することがある。

本発明で（Ｃ）成分として用いられる粒径１〜１００ミ
リミクロンの酸化タングステン微粒子は、酸化タングス
テン微粒子を水、有機溶媒またはこれらの混合溶媒に分
散させたコロイド溶液の形で用いられ、硬化膜の屈折率
を高めるための高屈折率物質であり、（Ｂ）成分のコロ
イダルシリカと併用することによって、高い表面硬度を
維持して、さらに染色性を向上させ、所望の基材の屈折
率に合わせ干渉縞の発生を防止するために用いられる。

酸化タングステン微粒子を分散させるために用いられる
有機溶媒としては、メタノール、エタノール等のアルコ
ール類などがある。また、微粒子を安定させるために酢
酸、硝酸、シュウ酸、酒石酸、リンゴ酸、クエン酸、ア
ミノ酸等の各種酸を添加することができる。

酸化タングステン微粒子の粒径は１〜１００ミリミクロ
ンに限定される。その理由は１ミリミクロンに未満の粒
径では微粒子の安定性に欠け、硬化膜の耐久性に劣り、
また１００ミリミクロンを超える粒径では硬化膜の透明
性に欠ける問題があり好ましくないからである。

酸化タングステン微粒子の使用量は、酸化タングステン
微粒子の固形分量／有機ケイ素化合物またはその加水分
解物の使用量の比率が１１５０〜５／１となるのが好ま
しい。その理由は、比率が１１５０では染色性が悪くな
り、また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、また５／１を超えると硬化膜と基板と
の密着性及び硬化膜と必要に応じて設けられる態様系反
射防止膜との密着性に影響が出やすいためである。

本発明のコーティング組成物は、反応を促進し、低温で
硬化させるために硬化剤を用いることもできる。その硬
化剤としては、たとえばアリルアミン、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、
ホウ酸、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、炭酸などの金属
塩、さらにアルミニウム、ジルコニウム、チタニウムの
アルコキシドまたはこれらの錯化合物などが挙げられる
。

本発明のコーティング組成物は塗布時における流れ性を
向上させ、硬化膜の平滑性を向上させる目的で各種界面
活性剤を添加することができる。

また紫外線吸収剤、酸化防止剤等も硬化膜の物性に影響
を与えない限り使用可能である。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なわれる方
法が適用できるが、面精度等の面から特にディッピング
法、スピン法が好ましい。

本発明のコーティング組成物を適用する被コーテイング
物としては、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１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ごスア
リルカーボネートと１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、ポリカーボネート、ボリスヂレ
ン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、ポ
リウレタンなどのプラスチックレンズ、あるいは無機ガ
ラスレンズなどが挙げられる。

また、これらの被コーテイング物上に塗布する場合には
、硬化膜と被コーテイング物との屈折率差に注意する必
要がある。特に大きく差があると、干渉縞が発生し好ま
しくない。

本発明のコーティング組成物の硬化は熱風乾燥、活性エ
ネルギー線照射によって行なうが、好適には、７０〜２
００℃の熱風中で行なうのが良く、特に好ましくは９０
〜１５０℃が望ましい。活性エネルギー線としては遠赤
外線等があり熱による損傷を低く抑えることが出来る。

さらに、本発明のコーチインク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的処理、
プラズマ、紫外線等による物理的処理、各種洗剤を用い
る洗浄処理、更には、各種樹脂を用いたブライマー処理
を行なうことによって基材とコーテイング膜との密着性
等を向上させることができる。

さらに、高屈折率膜として、反射防止膜等にも使用でき
ることももちろんであり、さらに、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。

［実施例］ 以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発
明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、
本実施例および比較例で得られた、硬化膜を有するプラ
スチックレンズは、以下に示す測定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＃０ＯＯＯでレンズ表面を擦って傷のつ
きにくさを目視で判断した。

判断基準は次のようにした。

Ａ・・・強く擦ってもほとんど傷がつかないＢ・・・強
く擦るとかなり傷が付く Ｃ・・・レンズ基板と同等の傷が付く （なお、ＡとＢの中間のものをＡ′、ＢとＣの中間のも
のをＢ′と表示する） （２）干渉縞の有無 蛍光灯下で目視で判断した。判断基準は次のとうりであ
る。

Ａ・・・干渉縞がほとんど見えない Ｂ・・・少し見える Ｃ・・・かなり見える （なお、Ａと８の中間のものをＡ’　、ＢとＣの中間の
ものをＢ′と表示する） （３）密着性 １ａｓ＋間隔で１００目クロスカツトし、粘着テープ（
商品名゛セロテープ″ニチバン■製品）を強く貼りつけ
て急速に剥がし、硬化膜の剥離の有無を調べた。

（４）耐衝撃性 中心厚さ２ｒｔｒｍのレンズの中心に１２７ＣＩ１１の
高さから１６ｇの鋼球を落下させ破損の有無を調べた。

（５）染色性 分散染゛料（赤、青、黄）の３色混合したものからなる
染浴に８０℃で１０分間浸漬した後に減光率を測定し、
３０％以上減光したものを良好とした。

［実施例１］ （コーティングの液の調製） マグネッティツクスターラーを備えたガラス製の容器に
（Ａ＞成分であるγ−グリシドキシプロビルトリメトキ
シシラン９０重最部を加え、撹拌しながら、０．０５規
定塩酸３８重岳部を滴下した。滴下終了後、２４時間撹
拌を行ない加水分解物をえた。

ついで、（Ｂ）成分であるメタノール分散コロイタルシ
リ力（固形分３０％、平均粒子径１０ミリミクロン）２
２０重聞部、（Ｃ）成分である水分散酸化タングステン
ゾル（固形分３０％、平均粒子径１０ミリミクロン）２
２０重量部、メチルセロソルブ１６０部、さらにフッ素
系界面活性剤０．２重量部を加え、充分撹拌した後、濾
過を行ないコーテイング液とした。

（硬化膜の形成） ジエチレングリコールごスアリルカーボネートとベンジ
ルメタクリレートとジアリルイソフタレートからなるプ
ラスチックレンズ（屈折率ｎｄ１゜５６）を５０℃の１
０％ＮａＯＨ水溶液に５分間浸漬して十分に洗浄を行な
った後、上記の方法で調製されたコーテイング液を用い
て、デイツプ法（引き上げ速度１２ｃｍ／分）でコーテ
ィングを行ない１３０℃で２時間加熱し硬化膜を形成し
、各種の評価を行なった。

上記方法で得られた硬化膜を有するプラスチックレンズ
は、表−１に示すように、耐擦傷性、耐衝撃性、染色性
が良好で、干渉縞がほとんど見えない優れたレンズであ
ることが確認された。

［実施例２−３］ 表−１に示した組成のコーテイング液を用いた他は実施
例１と同様にして、硬化膜付きプラスチックレンズを製
造し、実施例１と同様に評価した。

評価結果は表−１に示すように、実施例２〜３の硬化膜
付きプラスチックレンズも実施例１のものと同様に優れ
た物性を有するものであった。

［比較例１］ （Ｃ）成分である酸化タングステンゾルの代りに実施例
１で用いたメタノール分散コロイダルシリカ６６重量％
を加え、さらに、硬化剤としてアルミニウムアセチルア
セネートを用いた以外は、実施例１と同様に行なった。

評価結果は表−１に示すように、染色性が劣り、干渉縞
がはっきりと認められた。

（以下余白） ［発明の効果］ 以上述べたように、本発明のコーティング組成物はコロ
イダルシリカと酸化タングステン微粒子を併用すること
により、従来の高い表面高度を維持して染色性に優れた
、多機能のコーチイブ膜を得ることができる。また、コ
ーテイング膜の屈折率を所望の値に調整できることから
、近年、多く用いられるようになった高屈折率レンズに
対しても屈折率を合わせることができ、該高屈折率レン
ズを基板に硬化膜を形成した場合に干渉縞の発生を防止
することが可能になつ゛た。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （Ａ）一般式 （Ｒ＾１）＿ａ（Ｒ＾３）＿ｂＳｉ（ＯＲ＾２）＿４＿
   −＿（＿ａ＿＋＿ｂ＿）（ここでＲ＾１、Ｒ＾３はそれ
   ぞれアルキル基、アルケニル基、アリール基、アシル基
   、又はハロゲン基、グリシドキシ基、エポキシ基、アミ
   ノ基、フェニル基、メルカプト基、メタクリルオキシ基
   、あるいは、シアノ基を有する有機基、Ｒ＾２は炭素数
   １〜８のアルキル基、アルコキシアルキル基、アシル基
   、フェニル基、ａおよびｂは０または１である。）で表
   わされる有機ケイ素化合物またはその加水分解物と、 （Ｂ）コロイダルシリカと （Ｃ）粒径１〜１００ミリミクロンの酸化タングステン
   微粒子と、 を含むことを特徴とするコーティング組成物。