JPH04126784A - Hard coating agent and optical product made of plastics - Google Patents

Hard coating agent and optical product made of plastics

Info

Publication number
JPH04126784A
JPH04126784A JP2247861A JP24786190A JPH04126784A JP H04126784 A JPH04126784 A JP H04126784A JP 2247861 A JP2247861 A JP 2247861A JP 24786190 A JP24786190 A JP 24786190A JP H04126784 A JPH04126784 A JP H04126784A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
hard coating
coating agent
colloid
refractive index
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2247861A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mitsuhiro Takarada
充弘 宝田
Kazuharu Sato
和治 佐藤
Kenichi Isobe
憲一 磯部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shin Etsu Chemical Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shin Etsu Chemical Co Ltd filed Critical Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority to JP2247861A priority Critical patent/JPH04126784A/en
Publication of JPH04126784A publication Critical patent/JPH04126784A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Coating Of Shaped Articles Made Of Macromolecular Substances (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain a hard coating agent, containing an epoxy group-containing silicon compound, etc., a mixed colloid of cerium oxide and titania and a curing catalyst and capable of forming high-refractive index layers having abrasion and weather resistance, etc., on plastic lenses, etc. CONSTITUTION:The objective hard coating agent containing (A) an epoxy group- containing silicon compound expressed by the formula (R<1> is 2-8C epoxy group- containing organic group; R<2> is 1-6C alkyl, alkenyl or aryl; R<3> us 1-6C alkyl, alkenyl, alkoxyalkyl or acyl; m and n are 0<m<2 and 0<=n<2) or a partial hydrolyzate thereof, (B) a mixed colloid of cerium oxide and titania (preferably a mixed crystal substance of the cerium oxide colloid and titania colloid) and (C) a curing catalyst composed of preferably aluminum perchlorate, etc.

Description

【発明の詳細な説明】 皮果よΩ皿里分! 本発明は、プラスチックレンズ等のプラスチック製光学
物品などに耐摩耗性、耐候性等の特徴を有する高屈折率
の被覆層(ハードコーティング膜)を形成させることの
できるハードコーティング剤及び該ハードコーティング
膜が表面に形成されたプラスチック製光学製品に関する
[Detailed description of the invention] Peel, Omega dish! The present invention relates to a hard coating agent capable of forming a high refractive index coating layer (hard coating film) having characteristics such as abrasion resistance and weather resistance on plastic optical articles such as plastic lenses, and the hard coating film. This invention relates to a plastic optical product having a surface formed on the surface thereof.

の  パ<’;     る膏 近年、眼鏡レンズ等として利用されるプラスチックレン
ズにおいては、軽量化を目的に高屈折率レンズが汎用さ
れており、例えば特開昭64−54021号公報には屈
折率1.63〜1.68の素材が提案されている。この
ような高屈折率レンズは、低屈折率のハードコーティン
グ膜で被覆すると干渉縞の発生が著しく、光学材料とし
て好ましくないものとなってしまうため、プラスチック
レンズの屈折率に近い高屈折率の被膜を与えるハードコ
ーティング剤を塗布することが望ましい。
In recent years, high refractive index lenses have been commonly used for plastic lenses used as eyeglass lenses for the purpose of weight reduction. Materials between .63 and 1.68 have been proposed. If such a high refractive index lens is coated with a hard coating film with a low refractive index, interference fringes will occur significantly, making it undesirable as an optical material. Therefore, a coating with a high refractive index close to that of a plastic lens is required. It is desirable to apply a hard coating agent that gives

しかしながら、一般に加工性や耐衝撃性に優れたプラス
チック製光学製品に高い硬度や耐摩耗性、耐溶剤性等の
特性を付与することを目的としてアルキルトリアルコキ
シシラン加水分解物とコロイダルシリカとからなるコー
ティング組成物(特公昭52−39691号、伺62−
55554号公報等に記載)が使用されているが、この
組成物が与えるハードコーティング膜の屈折率は1.4
6前後と低いものであり、上述した高屈折率の基材の被
覆には不向きであった。
However, in order to impart properties such as high hardness, abrasion resistance, and solvent resistance to plastic optical products that generally have excellent processability and impact resistance, alkyltrialkoxysilane hydrolysates and colloidal silica are used. Coating composition (Special Publication No. 52-39691, 62-
55554) is used, but the refractive index of the hard coating film provided by this composition is 1.4.
The refractive index was low, around 6, and was unsuitable for coating the above-mentioned high refractive index substrate.

また、このようなコーティング組成物にコロイダルシリ
カの代わりに屈折率の高い無機微粒子であるチタニアゾ
ルを配合すると、被膜の屈折率を高めることができるこ
とが知られており、例えば特公昭63−11952号、
同58−13101号公報にはコロイダルシリカとコロ
イダルチタニアを含有するメチルシラン系コーティング
剤が提案されている。
Furthermore, it is known that if titania sol, which is an inorganic fine particle with a high refractive index, is added to such a coating composition instead of colloidal silica, the refractive index of the coating can be increased.
No. 58-13101 proposes a methylsilane coating agent containing colloidal silica and colloidal titania.

しかし、このコーティング剤も被膜屈折率が十分に高い
ものではなく、高屈折率基材に塗布すると若干の干渉縞
が見られ、かつ、染色性も全くないものであった。更に
、特開昭63−225635号公報にはアナターゼ型の
チタニア微粒子含有のコーティング剤が提案されている
が、このコーティング剤は被膜の屈折率は十分満足でき
るものの、紫外線照射によってハードコーティング膜が
黄変し易く、耐久性(耐候性)に乏しいという問題があ
った。
However, this coating agent also did not have a sufficiently high film refractive index, and when applied to a high refractive index substrate, some interference fringes were observed and there was no dyeing property at all. Furthermore, JP-A-63-225635 proposes a coating agent containing anatase-type titania fine particles, but although this coating agent has a sufficiently satisfactory refractive index, the hard coating film yellows when exposed to ultraviolet rays. There were problems in that it was easy to change and had poor durability (weather resistance).

また、高屈折率被膜を得ることを目的として、特開昭6
3−223701号公報には微粒子酸化セリウムとジシ
リル化合物の加水分解物とを配合したコーティング剤が
提案されている。
In addition, for the purpose of obtaining a high refractive index coating,
No. 3-223701 proposes a coating agent containing particulate cerium oxide and a hydrolyzate of a disilyl compound.

しかし、このコーティング剤を上述の高屈折率レンズの
ような屈折率1.6以上の基材に塗布するには、酸化セ
リウムの含有量を非常に多くする必要があり、このため
、上記コーティング剤により得られる被膜はもろく、透
明性に劣るもので、経済的にも不利なものであった。
However, in order to apply this coating agent to a substrate with a refractive index of 1.6 or more, such as the above-mentioned high refractive index lens, it is necessary to increase the content of cerium oxide to a very large extent. The resulting film was brittle, had poor transparency, and was economically disadvantageous.

このように従来のハードコーティング剤はその被膜屈折
率が低かったり、品質に劣るもので、例えばチオウレタ
ン樹脂やポリカーボネート樹脂等の高屈折率レンズを被
覆すると干渉縞が発生し易く、それ故、眼鏡レンズ等の
プラスチ・ツク製光学製品等の被覆には不向きなもので
あった。
As described above, conventional hard coating agents have a low refractive index or are of inferior quality. For example, when coating high refractive index lenses such as thiourethane resin or polycarbonate resin, interference fringes are likely to occur. It was unsuitable for coating plastic optical products such as lenses.

本発明は上記事情に鑑みなされたもので、高硬度で耐摩
耗性、更には耐溶剤性、耐候性、密着性等の特性が良好
な上守高屈折率のノ\−トコーティング膜を与えるハー
ドコーティング剤及びこのノ\−ドコーティング剤によ
りハードコーティング膜を表面に形成したプラスチック
製光学製品を提供することを目的とする。
The present invention was made in view of the above circumstances, and provides a high refractive index notebook coating film with high hardness, wear resistance, and excellent properties such as solvent resistance, weather resistance, and adhesion. The object of the present invention is to provide a hard coating agent and a plastic optical product on which a hard coating film is formed using the node coating agent.

を ゛するための   び 本発明者は上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた結
果、下記一般式(1) %式%(1) (但し、式中R1は炭素数2〜8のエポキシ基を含む有
機基、R2は炭素数1〜6のアルキル基。
In order to achieve the above object, the inventors of the present invention have made extensive studies and found that the following general formula (1) % formula % (1) (wherein R1 is an epoxy group having 2 to 8 carbon atoms) R2 is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.

アルケニル基又はアリール基、R3は炭素数1〜6のア
ルキル基、アルケニル基、アルコキシアルキル基又はア
シル基であり、m、nはO<m<2.0≦n<2の正数
である。)で示されるエポキシ基含有珪素化合物又はそ
の部分加水分解物と、硬化触媒とを含有するハードコー
ティング剤に対し、無機微粒子として酸化セリウムとチ
タニアとの混合コロイドを配合することにより、高硬度
で耐摩耗性、更には耐溶剤性、密着性、耐候性等の特性
が良好である上、高屈折率のハードコーティング膜を与
え、プラスチック製光学製品用として好適なハードコー
ティング剤が得られることを知見し、本発明をなすに至
った。
The alkenyl group or aryl group, R3, is an alkyl group, alkenyl group, alkoxyalkyl group, or acyl group having 1 to 6 carbon atoms, and m and n are positive numbers satisfying O<m<2.0≦n<2. ) By blending a mixed colloid of cerium oxide and titania as inorganic fine particles into a hard coating agent containing an epoxy group-containing silicon compound or its partially hydrolyzed product and a curing catalyst, it is possible to achieve high hardness and durability. It was discovered that a hard coating agent suitable for plastic optical products can be obtained, which has good properties such as abrasion resistance, solvent resistance, adhesion, and weather resistance, and also provides a hard coating film with a high refractive index. However, the present invention has been completed.

この場合、(1)式のエポキシ基含有珪素化合物は、無
機微粒子と共に硬化して被膜硬度、耐摩耗性等の特性を
付与することができるが、無機微粒子として屈折率2.
2のコロイダル酸化セリウムと屈折率2.7のコロイダ
ルチタニアとの混合物を配合すると、コロイダルシリカ
のみを配合したコーテイング膜の屈折率は1.45〜1
.49程度と低かったのに対し、コーテイング膜の屈折
率を1.55〜1.65程度にまで高めることができる
。更に、上記混合コロイドの配合量を変えると、種々の
屈折率の異なるプラスチック基材(屈折率が1.55〜
1.65程度のもの)に干渉縞を発生させることなしに
ノープライマーでハードコーティング膜を施すことがで
きる。また、上述した特開昭63−225635号公報
記載のアナターゼ型のチタニア含有ハードコーティング
膜のような紫外線による黄変もコロイダル酸化セリウム
を加えることにより防止し得、耐候性を改善することが
できるものである。
In this case, the epoxy group-containing silicon compound of formula (1) can be cured together with the inorganic fine particles to impart properties such as coating hardness and wear resistance, but as the inorganic fine particles, the refractive index is 2.
When a mixture of colloidal cerium oxide (No. 2) and colloidal titania with a refractive index of 2.7 is blended, the refractive index of the coating film containing only colloidal silica is 1.45 to 1.
.. Whereas the refractive index of the coating film was as low as about 49, it is possible to increase the refractive index of the coating film to about 1.55 to 1.65. Furthermore, by changing the amount of the mixed colloid mentioned above, various plastic substrates with different refractive indexes (refractive index of 1.55 to 1.55) can be produced.
(approximately 1.65), a hard coating film can be applied without primer without producing interference fringes. In addition, yellowing due to ultraviolet rays can be prevented by adding colloidal cerium oxide, such as the anatase type titania-containing hard coating film described in JP-A No. 63-225635, which can improve weather resistance. It is.

従って、本発明は、 (イ)上記(1)式のエポキシ基含有珪素化合物又はそ
の部分加水分解物と、 (ロ)酸化セリウムとチタニアとの混合コロイドと、 (ハ)硬化触媒と を配合してなるハードコーティング剤、及び、このハー
ドコーティング剤によるハードコーティング膜が表面に
形成されてなるプラスチック製光学製品を提供する。
Therefore, the present invention comprises (a) the epoxy group-containing silicon compound of the above formula (1) or its partial hydrolyzate, (b) a mixed colloid of cerium oxide and titania, and (c) a curing catalyst. To provide a hard coating agent comprising a hard coating agent, and a plastic optical product having a hard coating film formed on the surface of the hard coating agent.

以下、本発明につき更に詳述する。The present invention will be explained in more detail below.

本発明のハードコーティング剤を構成する(イ)成分は
被膜形成や有機染料の吸着に寄与するもので、下記一般
式(1) %式%(1) で示されるエポキシ基含有珪素化合物又はその部分加水
分解物である。
Component (a) constituting the hard coating agent of the present invention contributes to film formation and organic dye adsorption, and is an epoxy group-containing silicon compound or a portion thereof represented by the following general formula (1) % formula % (1) It is a hydrolyzate.

ここで、式中の置換基R’ は炭素数2〜8のエポキシ
基を含む有機基であり、例えばグリシドキシメチル基、
グリシドキシプロビル基等の炭素数1〜4のアルキレン
基を有するグリシドキシアルキル基やエポキシシクロへ
キシルアルキル基などが挙げられる。また、R2は炭素
数1〜6のアルキル基、アルケニル基又はアリール基で
あり、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル
基。
Here, the substituent R' in the formula is an organic group containing an epoxy group having 2 to 8 carbon atoms, such as a glycidoxymethyl group,
Examples thereof include a glycidoxyalkyl group having an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms, such as a glycidoxyprobyl group, and an epoxycyclohexylalkyl group. Further, R2 is an alkyl group, an alkenyl group, or an aryl group having 1 to 6 carbon atoms, such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, or a butyl group.

ビニル基、フェニル基等が挙げられる。R3は炭素数1
〜6のアルキル基、アルケニル蟇、アルコキシアルキル
基又はアシル基であり、例えばメチル基、エチル基、プ
ロピル基、イソプロピル基。
Examples include vinyl group and phenyl group. R3 has 1 carbon number
~6 alkyl, alkenyl, alkoxyalkyl, or acyl groups, such as methyl, ethyl, propyl, and isopropyl groups.

ブチル基、イソブチル基、メトキシエチル基、エトキシ
エチル基、ブトキシエチル基、アセチル基。
Butyl group, isobutyl group, methoxyethyl group, ethoxyethyl group, butoxyethyl group, acetyl group.

プロピオニル基等が挙げられる。m、nはそれぞれ(1
<m<2.0≦n<2を満たす正数である。
Examples include propionyl group. m and n are each (1
It is a positive number satisfying <m<2.0≦n<2.

このような上記(1)式の珪素化合物として具体的には
、3−グリシドキシプロビルトリメトキシシラン、3−
グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、3−グリシ
ドキシプロビルメチルジメトキシシラン、3−グリシド
キシプロピルメチルジェトキシシラン、3−グリシドキ
シプロピルフエニルジメトキシシラン、2−(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、2−(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、2−(3’、4’−エポキシシ
クロヘキシル)エチルメチルジメトキシシラン、2−(
3’、4’−エポキシシクロヘキシル)エチルメチルジ
ェトキシシラン等が例示され、これらのうち1種類を単
独で使用しても、2種類以上を併用してもよい。
Specifically, such silicon compounds of the above formula (1) include 3-glycidoxyprobyltrimethoxysilane, 3-
Glycidoxypropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyljethoxysilane, 3-glycidoxypropyl phenyldimethoxysilane, 2-(3',4
'-Epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane, 2-(3',4'-epoxycyclohexyl)ethyltriethoxysilane, 2-(3',4'-epoxycyclohexyl)ethylmethyldimethoxysilane, 2-(
Examples include 3',4'-epoxycyclohexyl)ethylmethyljethoxysilane, and one of these may be used alone or two or more of these may be used in combination.

更に、上記エポキシ基含有珪素化合物はそのまま使用す
ることができるが、予じめ下記シラン類を加えて共加水
分解し、部分加水分解物を使用することもできる。即ち
、シラン類としては、例えばテトラメトキシシラン、テ
トラエトキシシラン。
Furthermore, the above-mentioned epoxy group-containing silicon compound can be used as it is, but it is also possible to use a partially hydrolyzed product by adding the following silanes in advance and co-hydrolyzing it. That is, examples of silanes include tetramethoxysilane and tetraethoxysilane.

テトライソプロピルオキシシラン、メチルポリシリケー
ト、エチルポリシリケート、メチルトリメトキシシラン
、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラ
ン、エチルトリエトキシシラン、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、ジメチルジメト
キシシラン、ジメチルジェトキシシラン、ジフェニルジ
メトキシシラン、ジフェニルジェトキシシラン、メチル
フエニルジメトキシシラン、メチルフエニルジエトキシ
シラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラ
ン、3−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、
3−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、
3−メタクリロキシプロピルメチルジェトキシシラン等
が挙げられるが、特に有機染料の吸着性を高めるという
点から3−グリシドキシプ口ビルメチルジアルコキシシ
ラン又は2−(3’、4’−エポキシシクロヘキシル)
エチルメチルジアルコキシシランとテトラアルコキシシ
ラン又はアルキルポリシリケートとの混合物やその部分
加水分解物を用いることが好適である。
Tetraisopropyloxysilane, methylpolysilicate, ethylpolysilicate, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, dimethyljethoxy Silane, diphenyldimethoxysilane, diphenyljethoxysilane, methylphenyldimethoxysilane, methylphenyldiethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane,
3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane,
Examples include 3-methacryloxypropylmethyljethoxysilane, but 3-glycidoxypropylmethyldialkoxysilane or 2-(3',4'-epoxycyclohexyl) is particularly suitable for increasing adsorption of organic dyes.
It is preferable to use a mixture of ethylmethyldialkoxysilane and tetraalkoxysilane or alkyl polysilicate, or a partial hydrolyzate thereof.

なお、上記エポキシ基含有珪素化合物は、通常、アルコ
ール類、ケトン類、エステル類、セロソルブ類、芳香族
化合物類等の有機溶剤に溶解して使用することが好まし
い。
Note that the above-mentioned epoxy group-containing silicon compound is usually preferably used after being dissolved in an organic solvent such as alcohols, ketones, esters, cellosolves, or aromatic compounds.

次いで、本発明のハードコーティング剤では、無機微粒
子として酸化セリウムとチタニアとの混合コロイドを配
合するものである。
Next, in the hard coating agent of the present invention, a mixed colloid of cerium oxide and titania is blended as inorganic fine particles.

この場合、酸化セリウムとチタニアとの混合割合は、重
量比で2/98〜50150、特に5/95〜30/7
0とすることが好ましく、酸化セリウムが上記割合より
少なく含有率が2重量%に満たないと、耐候性が悪くな
る場合があり、上記割合より多く含有率が50重量%を
越えると、コーテイング液中で酸化セリウムが分離して
均一な被膜にならない場合がある。この場合コロイダル
チタニアは紫外線により価数変化を起こし、一般に黄変
し易いものであるが、酸化セリウムを上記割合で配合す
ることにより、この黄変を防止することができるもので
ある。
In this case, the mixing ratio of cerium oxide and titania is 2/98 to 50150 in weight ratio, especially 5/95 to 30/7.
If the content of cerium oxide is less than the above ratio and the content is less than 2% by weight, weather resistance may deteriorate; if the content is more than the above ratio and exceeds 50% by weight, the coating liquid In some cases, the cerium oxide separates and the coating is not uniform. In this case, colloidal titania undergoes a valence change due to ultraviolet rays and is generally prone to yellowing, but this yellowing can be prevented by blending cerium oxide in the above ratio.

なお、混合コロイドとしては、酸化セリウムコロイドと
チタニアコロイドとの混晶物等を用いることができる。
Note that as the mixed colloid, a mixed crystal of cerium oxide colloid and titania colloid, etc. can be used.

また、上記混合コロイドは粒子径が1〜200mμ、特
に2〜50mμであることが好ましく、粒子径が1mμ
より小さいと被膜の表面硬度が低下する場合があり、2
00mμより大きいと被膜の透明性が低下する場合があ
る。
The mixed colloid preferably has a particle size of 1 to 200 mμ, particularly 2 to 50 mμ, and preferably has a particle size of 1 mμ.
If it is smaller, the surface hardness of the coating may decrease;
If it is larger than 00 mμ, the transparency of the film may decrease.

更に、(ロ)成分の配合量は、これを調節することによ
りコーテイング膜の屈折率を調節し得るので、コーテイ
ング膜の屈折率に応じて適宜選定することが好ましいが
、(イ)成分100部(重量部、以下同様)に対して無
機微粒子固形分として10〜300部、特に20〜20
0部とすることが好ましい。(ロ)成分の配合量が10
部に満たないと高硬度の被膜を得ることができず、かつ
、被膜の屈折率も低くなる場合があり、300部を越え
ると得られる被膜が脆く、被覆性に劣る場合がある。
Furthermore, since the refractive index of the coating film can be adjusted by adjusting the amount of component (B), it is preferable to appropriately select the amount of component (B) depending on the refractive index of the coating film. 10 to 300 parts, especially 20 to 20 parts as solid content of inorganic fine particles based on (parts by weight, the same applies hereinafter)
Preferably, the amount is 0 parts. (b) The amount of ingredients is 10
If the amount is less than 300 parts, a coating with high hardness cannot be obtained and the refractive index of the coating may be low, and if it exceeds 300 parts, the resulting coating may be brittle and have poor coating properties.

本発明の(ハ)成分は、上述した必須成分の混合物を硬
化させるのに必要な硬化触媒である。
Component (iii) of the present invention is a curing catalyst necessary for curing the mixture of the above-mentioned essential components.

この場合、硬化触媒としては、コーティング剤の安定性
、被膜の硬度、無黄変性、硬化性などの点から、例えば
ルイス酸触媒、有機アルミニウム化合物、有機チタニウ
ム化合物等が好適に用いられ、具体的には塩化アルミニ
ウム、過塩素酸アルミニウム、リン酸アルミニウム、ア
ルミニウムトリイソプロポキシド、アルミニウムアセチ
ルアセトナ−1テトラブチルチタネート、テトライソプ
ロピルチタネート等が例示されるが、中でも過塩素酸ア
ルミニウムが好ましく使用される。
In this case, as the curing catalyst, for example, a Lewis acid catalyst, an organic aluminum compound, an organic titanium compound, etc. are preferably used from the viewpoint of stability of the coating agent, hardness of the film, non-yellowing, curability, etc. Examples include aluminum chloride, aluminum perchlorate, aluminum phosphate, aluminum triisopropoxide, aluminum acetylacetonate-1 tetrabutyl titanate, and tetraisopropyl titanate, among which aluminum perchlorate is preferably used. .

更に、(ハ)成分の添加量は、(イ)成分100部に対
して、0.05〜10部、特にo、 i〜5部とするこ
とができ、添加量が0.05部より少ないとコーティン
グ剤の硬化性が乏しくなる場合があり、10部より多い
とコーティング溶液の安定性が悪くなることがある。
Furthermore, the amount of component (c) added can be 0.05 to 10 parts, particularly o, i to 5 parts, with respect to 100 parts of component (a), and the amount added is less than 0.05 part. If the amount exceeds 10 parts, the stability of the coating solution may deteriorate.

本発明のハードコーティング剤はプラスチック基材との
密着性、耐候性、塗工性、反射防止性等を向上させる目
的で本発明の効果を妨げない範囲において種々の成分を
添加することが可能である。
Various components can be added to the hard coating agent of the present invention for the purpose of improving adhesion with plastic substrates, weather resistance, coatability, antireflection properties, etc., within a range that does not impede the effects of the present invention. be.

例えば、ポリオレフィン系エポキシ樹脂、シクロヘキセ
ンオキシド、ポリグリシジルエステル類、エピクロルヒ
ドリンとビスフェノールAの縮重合物、グリシジルメタ
クリレート、アクリル化合物との共重合体等のエポキシ
樹脂、ヘンシフエノン系、ベンゾトリアゾール系、フェ
ノール系等の紫外線吸収剤などが挙げられる。更に、塗
布性を向上する目的として、各種の界面活性剤を配合す
ることもでき、特にジメチルシロキサンとポリエーテル
とのブロック共重合体やグラフト共重合体、フッ素系界
面活性剤などが有効である。
For example, epoxy resins such as polyolefin-based epoxy resins, cyclohexene oxide, polyglycidyl esters, condensation products of epichlorohydrin and bisphenol A, glycidyl methacrylate, copolymers with acrylic compounds, hensifenone-based, benzotriazole-based, phenol-based, etc. Examples include ultraviolet absorbers. Furthermore, various surfactants can be added to improve coating properties, and block copolymers and graft copolymers of dimethylsiloxane and polyether, fluorine-based surfactants, etc. are particularly effective. .

本発明のコーティング剤は(イ)成分、必要によっては
任意成分を混合した後、(ロ)成分及び(ハ)成分を添
加して得ることができるが、特に有機珪素化合物として
その部分加水分解物を用いる場合は、(イ)成分、必要
により任意成分を混合し、純水や塩酸、酢酸等の酸性水
溶液を添加、加水分解し、これに(ロ)、(ハ)成分を
添加してコーティング剤を得ることができる。
The coating agent of the present invention can be obtained by mixing component (A) and optional components if necessary, and then adding components (B) and (C). When using, mix component (A) and optional components if necessary, add pure water or an acidic aqueous solution such as hydrochloric acid or acetic acid to hydrolyze, and then add components (B) and (C) to coat. agent can be obtained.

なお、本発明のコーティング剤に含ませることのできる
溶剤としては、メタノール、エタノール。
In addition, examples of solvents that can be included in the coating agent of the present invention include methanol and ethanol.

イソプロパツール、ブタノール、イソブタノール。Isopropanol, butanol, isobutanol.

ジアセトンアルコール等の低級アルコール、メチルセロ
ソルブ、エチルセロソルブ、酢酸セロソルブ、ブチルセ
ロソルブ等のセロソルブ類が好ましく、これらにエステ
ル類、ケトン類、アミド類、芳香族化合物等の溶剤を混
合したものも好適に用いられる。
Lower alcohols such as diacetone alcohol, cellosolves such as methyl cellosolve, ethyl cellosolve, acetic acid cellosolve, and butyl cellosolve are preferred, and mixtures of these with solvents such as esters, ketones, amides, aromatic compounds, etc. are also preferably used. It will be done.

本発明のハードコーティング剤は、各種プラスチックな
どに適用される。ここで、本発明のハードコーティング
剤が適用されるプラスチック材料は、特に制限されない
が、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリエステル、
ポリウレタン、ポリチオウレタンがある。この場合、本
発明のハードコーティング剤はプラスチックレンズ等の
プラスチック製光学製品などに塗布され、加熱処理され
ることにより、高硬度の保護コーテイング膜が得られる
。なお、塗布方法としては、刷毛塗り、ロール塗り、ス
プレー塗り、流し塗り、浸漬塗り。
The hard coating agent of the present invention can be applied to various plastics and the like. Here, the plastic materials to which the hard coating agent of the present invention is applied include, but are not particularly limited to, polycarbonate, polystyrene, polyester,
There are polyurethane and polythiourethane. In this case, the hard coating agent of the present invention is applied to a plastic optical product such as a plastic lens and heat-treated to obtain a highly hard protective coating film. Application methods include brush coating, roll coating, spray coating, flow coating, and dipping coating.

スピンコード等の通常の塗布方法を採用することができ
る。更に硬化条件は、硬化触媒の配合量などにより変化
するが、プラスチック基材の軟化点未満の温度、通常8
0〜150℃で0.6〜10時間硬化することにより、
目的とする硬化被膜を得ることができる。また、本発明
のコーティング剤で得られる硬化被膜は染色可能である
が、染色する際は各種分散染料の濃度、温度、時間等に
より任意に決めることができる。−船釣には0.1〜1
重量%の染料が分散している染浴中に80〜100℃で
5〜15分間浸漬することにより、容易に染色すること
ができる。
Conventional coating methods such as spin cord can be employed. Furthermore, the curing conditions vary depending on the amount of curing catalyst blended, etc., but the temperature is usually below the softening point of the plastic base material, usually 8.
By curing at 0 to 150°C for 0.6 to 10 hours,
A desired cured film can be obtained. Further, the cured film obtained using the coating agent of the present invention can be dyed, but the dyeing process can be arbitrarily determined depending on the concentration of various disperse dyes, temperature, time, etc. -0.1-1 for boat fishing
Dyeing can be easily carried out by immersing the material in a dye bath in which % by weight of the dye is dispersed at 80 to 100° C. for 5 to 15 minutes.

溌y序υ迩果 以上説明したように、本発明のハードコーティング剤は
、高硬度で耐摩耗性、更には耐溶剤性、密着性、耐候性
等の特性が良好な上、屈折率が1.55以上で、チオウ
レタン樹脂やポリカーボネート樹脂等の高屈折率のプラ
スチック基材に塗工しても干渉縞の見られない高屈折率
のハードコーティング膜を与える。
As explained above, the hard coating agent of the present invention has high hardness and wear resistance, and also has good properties such as solvent resistance, adhesion, and weather resistance, and has a refractive index of 1. .55 or higher, it provides a hard coating film with a high refractive index that does not show interference fringes even when coated on a plastic substrate with a high refractive index such as a thiourethane resin or a polycarbonate resin.

従って、本発明のハードコーティング剤によりハードコ
ーティング膜を表面に形成することにより、高透明性を
有し、かつ、外観の良好なプラスチック製光学製品を得
ることができる。
Therefore, by forming a hard coating film on the surface using the hard coating agent of the present invention, a plastic optical product having high transparency and good appearance can be obtained.

〈実施例、比較例〉 以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を具体的に説明
するが、本発明は下記実施例に制限されるものではない
<Examples, Comparative Examples> The present invention will be specifically described below with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to the following Examples.

[実施例1] 3−グリシドキシプロピルメチルジェトキシシラン35
g、テトラメトキシシラン5gをフラスコ内に注ぎ、水
冷下で撹拌しながら0.05規定の希塩酸水7.5gを
30分かけて滴下した。更に、酸化セリウム・チタニア
ゾル(触媒化成工業■製、メタノール溶液、Ce Oz
 / T i Ox = 2 / 8、不揮発分20%
)75gを添加し、20〜25℃で16時間熟成した後
、エタノール20g、ジアセトンアルコール80g1過
塩素酸アルミニウム・6水和物0.6gをそれぞれ添加
してコーテイング液を調製した。次に、このコーテイン
グ液をアルカリ処理したCR−39(ジエチレングリコ
ールビスアリルカーボネート)に浸漬法で塗工し、12
0℃で60分間硬化させた。
[Example 1] 3-glycidoxypropylmethyljethoxysilane 35
5 g of tetramethoxysilane was poured into a flask, and 7.5 g of 0.05N diluted hydrochloric acid was added dropwise over 30 minutes while stirring under water cooling. Furthermore, cerium oxide titania sol (manufactured by Catalysts & Chemicals Industry Co., Ltd., methanol solution, CeOz
/ T i Ox = 2 / 8, non-volatile content 20%
), and after aging at 20 to 25° C. for 16 hours, 20 g of ethanol, 80 g of diacetone alcohol, and 0.6 g of aluminum perchlorate hexahydrate were added to prepare a coating liquid. Next, this coating liquid was applied to CR-39 (diethylene glycol bisallyl carbonate) treated with alkali by a dipping method, and
It was cured for 60 minutes at 0°C.

また、上記コーテイング液を屈折率1.58のポリカー
ボネート押し出し平板に浸漬法で塗布し、120℃で6
0分間硬化させ、外観を目視して干渉縞を調べた。
In addition, the above coating liquid was applied to an extruded polycarbonate flat plate with a refractive index of 1.58 by a dipping method, and
After curing for 0 minutes, the appearance was visually observed and interference fringes were examined.

[実施例2コ 実施例1と同様の酸化セリウム・チタニアゾルを60g
添加し、実施例1と同様に熟成した後、エタノールエO
g、ジアセトンアルコール20g、過塩素酸アルミニウ
ム・6水和物0.6gをそれぞれ添加してコーテイング
液を調製し、実施例1と同様にCR−39,ポリカーボ
ネート平板に塗布、硬化させた。
[Example 2] 60g of cerium oxide titania sol similar to Example 1
After adding and aging in the same manner as in Example 1, ethanol
g, diacetone alcohol 20 g, and aluminum perchlorate hexahydrate 0.6 g to prepare a coating solution, which was applied to a CR-39 polycarbonate flat plate and cured in the same manner as in Example 1.

[比較例1] 実施例1の酸化セリウム・チタニアゾルの代わりにチタ
ニアゾル(日産化学■製、水溶液、不揮発分10%)1
20gを添加し、実施例1と同様に熟成した後、エタノ
ール10g、ジアセトンアルコール20g、塩化アルミ
ニウム・6水和物1.2gをそれぞれ添加してコーテイ
ング液を調製し、実施例1と同様にCR−39、ポリカ
ーボネート平板に塗布、硬化させた。
[Comparative Example 1] Titania sol (manufactured by Nissan Chemical ■, aqueous solution, non-volatile content 10%) 1 instead of the cerium oxide titania sol of Example 1
After adding 20 g and aging in the same manner as in Example 1, 10 g of ethanol, 20 g of diacetone alcohol, and 1.2 g of aluminum chloride hexahydrate were respectively added to prepare a coating liquid. CR-39 was applied to a polycarbonate plate and cured.

〔比較例2〕 実施例1の酸化セリウム・チタニアゾルの代わりにシリ
カゾル(日産化学■製、メタノール溶液、不揮発分30
%)100gを添加し、実施例1と同様に熟成した後、
エタノール10g、ジアセトンアルコール20g、アル
ミニウムアセチルアセトナ−) 0.6 gをそれぞれ
添加してコーテイング液を調製し、実施例1と同様にC
R−39、ポリカーボネート平板に塗布、硬化させた。
[Comparative Example 2] Silica sol (manufactured by Nissan Chemical, methanol solution, nonvolatile content 30
%) 100g and aged in the same manner as in Example 1,
A coating solution was prepared by adding 10 g of ethanol, 20 g of diacetone alcohol, and 0.6 g of aluminum acetylacetonate.
R-39 was applied to a polycarbonate plate and cured.

上記実施例1,2、比較例1.2で得られたコーテイン
グ膜の性状を下記方法で調べた。結果を第1表に示す。
The properties of the coating films obtained in Examples 1 and 2 and Comparative Example 1.2 were examined using the following method. The results are shown in Table 1.

耐摩耗性 # 0000スチールウールを用いて被膜を500g荷
重で10回こすり、傷の入り方を目視で判定した。
The coating was rubbed 10 times at a load of 500 g using abrasion-resistant #0000 steel wool, and the appearance of scratches was visually determined.

11判 JIS K−5400第6.15項に準じ、被膜にナイ
フで1n間隔で基盤目を縦、横11本ずつカットして作
成し、セロテープにチハン社製)を付着させた後、剥離
テストを行ない、剥離しなかった升目の数を調べた。
According to Section 6.15 of 11 size JIS K-5400, the film was made by cutting 11 base lines vertically and horizontally at 1n intervals with a knife, and after adhering Sellotape (manufactured by Chihan Co., Ltd.) to the film, a peel test was performed. The number of squares that did not peel off was determined.

耐溶剤性 アセトンを含浸させた脱脂綿で被膜を軽く100回こす
り、透明性を目視で判定した。
The coating was lightly rubbed 100 times with absorbent cotton impregnated with solvent-resistant acetone, and transparency was visually determined.

着色度 アトラス・ニブコン(−東洋精機製作新製、促進耐候性
試験装置)を用いて紫外線を70℃で8時間照射し、湿
潤下、50℃で4時間のサイクルを繰り返して200時
間暴露した後の被膜の着色度を目視で判定した。
After irradiating ultraviolet rays at 70°C for 8 hours using Atlas Nibucon (newly manufactured by Toyo Seiki Seisakusho, accelerated weathering test equipment), and repeating a cycle of 4 hours at 50°C in a humid environment for 200 hours. The degree of coloration of the film was visually determined.

屈折率 ポリテトラフルオロエチレンシート上にコーティング剤
を塗布して120℃で60分間硬化させた後、得られた
被膜を剥し、この硬化被膜をサリチル酸メチルの間には
さみ、アツベ屈折率計(アタゴ社製)を用い、25℃で
測定した。
After applying a coating agent on a refractive index polytetrafluoroethylene sheet and curing it at 120°C for 60 minutes, the resulting film was peeled off, and the cured film was sandwiched between methyl salicylate sheets and an Atsbe refractometer (Atago Co., Ltd.) was used. Measurements were made at 25°C using a

土並掻 コーテイング液をポリカーボネート押出し平板(屈折率
1.587)に塗布し、外観を目視して3周べた。
The coating solution was applied to an extruded polycarbonate flat plate (refractive index: 1.587), and the coating was rubbed around three times while visually observing the appearance.

第1表の結果より、本発明のハードコーティング剤によ
り形成されたハードコーティング膜(実施例1,2)は
耐摩耗性、耐溶剤性、密着性が良好な上、紫外線を照射
しても黄変することがなく耐候性に優れ、しかも、屈折
率が1.55以上と高く、ポリカーボネート平板に塗工
しても干渉縞は見られないことがわかった。
From the results in Table 1, the hard coating films (Examples 1 and 2) formed using the hard coating agent of the present invention have good wear resistance, solvent resistance, and adhesion, and yellow even when irradiated with ultraviolet rays. It has been found that it does not change and has excellent weather resistance, has a high refractive index of 1.55 or more, and no interference fringes are observed even when coated on a polycarbonate flat plate.

出 願 人  信越化学工業株式会社Sender: Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、(イ)下記一般式(1) R^1、R^2_nSi(OR^3)_4_m_n……
…(1)(但し、式中R^1は炭素数2〜8のエポキシ
基を含む有機基、R^2は炭素数1〜6のアルキル基、
アルケニル基又はアリール基、R^3は炭素数1〜6の
アルキル基、アルケニル基、アルコキシアルキル基又は
アシル基であり、m、nは0<m<2、0≦n<2の正
数である。)で示されるエポキシ基含有珪素化合物又は
その部分加水分解物と、(ロ)酸化セリウムとチタニア
との混合コロイドと、 (ハ)硬化触媒と を配合してなることを特徴とするハードコーティング剤
。 2、混合コロイドが酸化セリウムコロイドとチタニアコ
ロイドとの混晶物である請求項1記載のハードコーティ
ング剤。 3、請求項1又は2記載のハードコーティング剤による
ハードコーティング膜が表面に形成されてなることを特
徴とするプラスチック製光学製品。
[Claims] 1. (a) The following general formula (1) R^1, R^2_nSi(OR^3)_4_m_n...
...(1) (wherein R^1 is an organic group containing an epoxy group having 2 to 8 carbon atoms, R^2 is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms,
Alkenyl group or aryl group, R^3 is an alkyl group, alkenyl group, alkoxyalkyl group or acyl group having 1 to 6 carbon atoms, m and n are positive numbers of 0<m<2, 0≦n<2. be. A hard coating agent comprising: an epoxy group-containing silicon compound or a partially hydrolyzed product thereof; (b) a mixed colloid of cerium oxide and titania; and (c) a curing catalyst. 2. The hard coating agent according to claim 1, wherein the mixed colloid is a mixed crystal of cerium oxide colloid and titania colloid. 3. A plastic optical product, characterized in that a hard coating film formed from the hard coating agent according to claim 1 or 2 is formed on the surface.
JP2247861A 1990-09-18 1990-09-18 Hard coating agent and optical product made of plastics Pending JPH04126784A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2247861A JPH04126784A (en) 1990-09-18 1990-09-18 Hard coating agent and optical product made of plastics

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2247861A JPH04126784A (en) 1990-09-18 1990-09-18 Hard coating agent and optical product made of plastics

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH04126784A true JPH04126784A (en) 1992-04-27

Family

ID=17169734

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2247861A Pending JPH04126784A (en) 1990-09-18 1990-09-18 Hard coating agent and optical product made of plastics

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH04126784A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05222338A (en) * 1992-02-17 1993-08-31 Shima Boeki Kk Coating composition
KR20030049985A (en) * 2001-12-18 2003-06-25 (주)케미피아 The Photocatalytic Titania Coating Materials and Their Preparation
WO2006061949A1 (en) * 2004-12-06 2006-06-15 Asahi Glass Company, Limited Inorganic coating composition, ultraviolet-screening coating films and process for forming the films
WO2007049711A1 (en) * 2005-10-26 2007-05-03 Asahi Lite Optical Co., Ltd. Coating composition and light-transmitting resin product
JP2013244485A (en) * 2012-05-23 2013-12-09 Internatl Tobacco Machinery Poland Sp Zoo Apparatus, system and method for sorting rod-like element

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05222338A (en) * 1992-02-17 1993-08-31 Shima Boeki Kk Coating composition
KR20030049985A (en) * 2001-12-18 2003-06-25 (주)케미피아 The Photocatalytic Titania Coating Materials and Their Preparation
WO2006061949A1 (en) * 2004-12-06 2006-06-15 Asahi Glass Company, Limited Inorganic coating composition, ultraviolet-screening coating films and process for forming the films
WO2007049711A1 (en) * 2005-10-26 2007-05-03 Asahi Lite Optical Co., Ltd. Coating composition and light-transmitting resin product
US7820286B2 (en) 2005-10-26 2010-10-26 Asahi Lite Optical Co., Ltd. Coating composition and resin article having optical permeability
JP5000528B2 (en) * 2005-10-26 2012-08-15 株式会社アサヒオプティカル Coating composition and plastic lens for spectacles
JP2013244485A (en) * 2012-05-23 2013-12-09 Internatl Tobacco Machinery Poland Sp Zoo Apparatus, system and method for sorting rod-like element

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH02189380A (en) Hard coating agent
JP3133357B2 (en) Coating composition for forming high-refractive-index abrasion-resistant film and molded article using the composition
US5134191A (en) Hard coating compositions and plastic optical articles
CN101278212B (en) Plastic lens and manufacturing method of plastic lens
FR2473414A1 (en) FACONED, COATED, POLYCARBONATE RESIN ARTICLE AND PROCESS FOR PREPARING THE SAME
WO2010082566A1 (en) Coating composition, process for production of the composition, and laminte with hard coat layer
WO1999057212A1 (en) Coating composition and method for preparing the same, and scuff-resistant plastic lense
JP2725441B2 (en) Hard coatings and plastic optical products
JP2009517521A (en) Siloxane-based hard coating composition having medium refractive index and high refractive index, method for producing the same, and optical lens produced therefrom
JPH0696691B2 (en) Hard coating agent and optical products
US6010778A (en) Coating composition utilizing modified sol having tin oxide-tungsten oxide complex colloid particles and lens coated therewith
JPH04126784A (en) Hard coating agent and optical product made of plastics
JPS6011727B2 (en) Curable resin composition
JP2882181B2 (en) Optical goods
KR100226979B1 (en) Siloxane-based coating composition having excellent storage stability, abrasion resistance and dyeability property
JPH07168002A (en) Coating composition and plastic base
JPH02289801A (en) Hard coating material and plastic optical product
JPS62122604A (en) Decorative article having coating film
JPH08311401A (en) Composition for coating and manufacture and multilayer material thereof
JPS6039291B2 (en) Coating composition
JPS6221030B2 (en)
JPH0519102A (en) Hard coating agent and plastic optical product
JPS6154331B2 (en)
JPH06207144A (en) Hard coating agent
JPS58222160A (en) Coating composition