JPH0459601B2

JPH0459601B2 -

Info

Publication number: JPH0459601B2
Application number: JP58106092A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Kubota; Mikito Nakajima; Takao Mogami; Tetsuo Nakagawa
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1983-06-14
Filing date: 1983-06-14
Publication date: 1992-09-22
Also published as: JPS59231501A; DE3421953A1; DE3421953C2; FR2548389A1; FR2548389B1; US4525421A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、合成樹脂によるレンズの表面に優れ
た耐摩耗性、耐熱水性、被染色性、耐薬品性、耐
候性を有するハードコート膜を施した合成樹脂製
レンズに関する。合成樹脂製レンズは、無機ガラスレンズに較
べ、軽い、耐衝撃性に優れる、加工性が良いなど
種々の長所を有している。しかし、その反面、傷
がつき易いという大きな欠点があり、さらに有機
溶剤に侵され易いという欠点もある。これらの欠点を改良する方法として、種々の硬
化性樹脂により、レンズを被覆する方法が提案さ
れているが、現状では、充分満足できるものは得
られていない。たとえば、メチルトリアルコキシシランなどの
３官能性シランの加水分解物と、テトラメチルシ
リケート、テトラエチルシリケートなどの４官能
性シランの加水分解物を組み合わせた例が知られ
ているが、耐摩耗性、耐熱水性、ポツトライフな
ど全ての特性が良好なものはない。また、特開昭51−42752、特公昭52−13818、同
53−15743にはエポキシ基含有アルコシシランに
ルイス酸またはその錯合体、ブレンステツド酸、
あるいは有機酸の金属塩を硬化触媒として使用す
る事が示されているが、これらは塗料のポツトラ
イフが短く、また硬化に長時間を要する為実用的
ではない。一方特公昭57−2735にはエポキシ基並びにシラ
ノールおよび／またはシロキサン基の両者または
一方を含有する化合物から選ばれた１種または２
種以上の混合物と１〜100ミリミクロンのシリカ
微粒子およびアルミニウムキレート化合物を含有
するコーテイング組成物が示されているが、これ
らの硬化塗膜は硬度が不充分であり、熱水浸漬に
よつて硬度の低下が起こる上に、コート液の寿命
が短いという欠点を有している。また、合成樹脂製レンズ、特に眼鏡レンズなど
においては、その塗膜が容易に染色されることが
望ましく、耐摩耗性とともに被染色性に対する液
のポツトライフも重量となつてくる。特開昭56−
99263には、エポキシ基含有アルコキシシランの
加水分解物と、ビニル基、メタクリロキシ基、ア
ミノ基、メルカプト基または塩素を有するアルコ
キシシランの加水分解物、粒径１〜100ミリミク
ロンのコロイダルシリカ、および有機チタン化合
物から選ばれる１種もしくは２種以上、および過
塩素酸アンモニウムを含有するコーテイング組成
物が示されており、特開昭57−67665には、(A)ビ
ニル基、メタクリロキシ基、アミノ基、メルカプ
ト基または塩素を有する有機ケイ素化合物、その
加水分解物、エポキシ化合物、および分子内に少
なくとも１個のエポキシ基を有するビニル単量体
を重合または共重合させたポリマーまたはコポリ
マーから選ばれる１種もしくは２種以上 (B) 粒径１〜100ミリミクロンのコロイダルシリ
カ (C) 過塩素酸アンモニウムを含有するコーテイング組成物が示されている。
しかし、これらは耐摩耗性と被染色性の両者がと
もに優れたものは得られず、被染色性自体もポツ
トライフによつて刻々と変化する為実用性は低
い。本発明者らは、かかる欠点を除去し、耐摩耗
性、耐熱水性、安定した被染色性、耐薬品性、耐
候性に優れた合成樹脂製レンズを得るべく研究を
重ねた結果、本発明に至つた。すなわち、本発明は合成樹脂レンズ表面に、下
記(A)、(B)、(C)及び(D) (A) 一般式（式中R¹は炭素数１〜６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１〜４の炭化水素基、
R³は炭素数１〜５の炭化水素基、アルコキシ
ルアルキル基または水素原子、ｌは０または１
を表わす）で示される有機ケイ素化合物の１種
もしくは２種以上、 (B) 粒径１〜100ミリミクロンのコロイダルシリ
カ (C) 多官能性エポキシ化合物 (D) 過塩素酸マグネシウムを主原料としてなるハードコート膜を施した合成
樹脂製レンズである。本発明で用いられる成分(A)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、
メチルトリエトキシシラン、フエニルトリメトキ
シラン、ジメチルジメトキシシラン、フエニルメ
チルジメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラ
ン、ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シラ
ン、ビニルトリアセトキシシラン、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
キシプロピルメチルジエトキシシラン、β−（３，
４エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシ
シラン等ががる。これらは単独でまたは２種以上
を併用してもよい。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(B)のコ
ロイダルシリカと混合しても、成分(B)と混合後に
加水分解をしても、いずれでも良い。成分(B)の粒径１〜100ミリミクロンのコロイダ
ルシリカとは、水またはアルコール系の分散媒
に、高分子量の無機ケイ酸微粒子を分散したコロ
イド溶液であり、市販されているものである。成分(C)の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
の二官能性アルコールのジグリシジルエーテル、
または、グリセリン、トリメチロールプロパンな
どの二官能性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。成分(A)の１種もしくは２種以上、成分(B)および
成分(C)に硬化触媒として成分(D)の過塩素酸マグネ
シウムを使用することにより、優れた耐熱水性、
被染色性、耐薬品性、耐候性を有する塗膜を与
え、かつ、ポツトライフの極めて長い塗料を得る
ことができる。次に成分(D)の過塩素酸マグネシウムについて説
明する。一般に、シラノールあるいはエポキシ基の硬化
触媒としては、以下のようなものが知られている
が、各々以下にあげるような欠点を有する。すな
わち、ｎ−ブチルアミン、トリエチルアミン、グ
アニジン、ビグアニドなどのアミン、グリシンな
どのアミノ酸などは、硬度が不充分であり、アル
ミニウムアセチルアセトネート、クロムアセチル
アセトネート、チタニルアセチルアセトネート、
コバルトアセチルアセトネートなどの金属アセチ
ルアセトネートも硬度が出にくく、あるいは、あ
る程度の硬度が出た場合にも、耐水性が悪い為、
熱水浸漬によつて硬度の低下が起こり、又ポツト
ライフも短い。また、酢酸ナトリウム、ナフテン
酸亜鉛、ナフテン酸コバルト、オクチル酸亜鉛、
オクチル酸スズなどの有機酸金属塩、過塩素酸な
どは、塗料のポツトライフが短く、過塩素酸アン
モニウムは被染色性がばらつき、塗料のライフに
よつても被染色性が変化する為、実用的でない。
さらに、塩素、リン酸、硝酸、パラトルエンスル
ホン酸などは、硬化に長時間を要し、SnCl₄、
AlCl₃、FeCl₃、TiCl₄、ZnCl₂、SbCl₅などのルイ
ス酸は、得られる塗膜が極めて耐水性が悪い為、
常温で水中浸漬により硬度が低下する。以上の結果より、本発明者らは種々の硬化触媒
について検討を重ねた結果、潜在性触媒の一種で
ある過塩素酸マグネシウムがあらゆる特性につい
ても優れていることを見いだした。すなわち、塗
料の実用可能なポツトライフは室温保存で１ケ月
以上であり、得られる塗膜の耐摩耗性、耐熱水
性、耐薬品性、被染色性、耐候性も優れたもので
ある。本発明において使用される各成分の混合量は、
好ましくは、成分(B)（SiO₂として計算した固形
分）100重量部に対して、成分(A)の合計が50〜800
重量部（として計算した固形分に換算）成分(C)が50〜600
重量部、より好ましくは成分(A)が50〜500重量部、
成分(C)は100〜500重量部である。さらに成分(D)
は、全残留固形分の0.01〜5.0％の範囲内で使用
することが望ましい。また、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単独または混合し
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。なお、本発明はさまざまな合成樹脂に適用で
き、密着性の悪いものは、プライマー処理をする
ことによつて高度の密着性が得られる。以下、実施例に基づいて本発明の詳しく説明す
るが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。実施例１ (1) 塗料調整および塗布メチルトリメトキシシラン108重量部、イソ
プロパノール分散コロイダルシリカ（触媒化成
工業(株)製“OSCAL−1432”固形分濃度30％）
212重量部およびイソプロパノール439重量部か
らなる溶液に、0.05規定（Ｎ）塩酸52重量部を
徐々に滴下し、加水分解を行なつた。この溶液
を０℃で24時間熟成した後、１，６−ヘキサン
ジオールジグリシジルエーテル（共栄社油脂(株)
製“エポライト1600”）183重量部と過塩素酸マ
グネシウム５重量部を室温で加え、撹拌して均
一とした。これにさらに、フローコントロール
剤（日本ユニカー(株)製“Ｌ−7604”）を数滴加
えて塗料を調整した。この液に、あらかじめ４
％水酸化ナトリウム水溶液で表面処理し洗浄乾
燥したジエチレングリコールビス（アリルカー
ボネート）製（以下CR−39と略す）レンズを
浸漬し、毎分20cmの速さで引き上げて塗布し、
80℃で１時間、130℃で１時間加熱し硬化させ
た。 (2) 性能評価試験耐摩耗性：１cm²の＃0000スチールウール（日本
スチールウール(株)製）に１Kg荷重をかけ、10
往復こすつた時の傷の着き具合をガラスを
Ａ、アクリル樹脂をE′として10段階で評価し
た。耐熱水性：レンズを沸騰している純水に１時間
浸漬した後、前記と同様に耐摩耗性の試験を
行なつた。被染色性：95℃950mlの純水に、BPI製GRAY
染色剤１本を溶かし染色液を調整した。この
液に、レンズを10分間浸漬し染色して、
510nｍの単色光の透過率を測定した。耐薬品性：４％水酸化ナトリウム水溶液中に１
時間浸漬後のレンズの外観および10％塩酸中
に24時間浸漬後の外観で評価した。耐候性：キセノンランプフエードメーターで紫
外線照射500時間後の塗膜の外観で評価した。各評価結果を表−１に示した。塗料調整後、室温で30日間保管した後に、同条
件で塗布し硬化したレンズの各評価結果を表−２
に示した。実施例２メチルトリメトキシシラン111重量部、メタノ
ール分散コロイダルシリカ（触媒化成工業(株)製
“OSCAL−1132”、固形分濃度30％）271重量部
およびイソプロパノール395重量部からなる溶液
に、0.05N塩酸53重量部を徐々に滴下し、加水分
解を行なつた。この溶液を０℃で24時間熟成した
後、トリメチロールプロパントリグリシジルエー
テル（共栄社油脂(株)製“エポライト100MF”）
164重量部と過塩素酸マグネシウム５重量部を室
温で加え、撹拌して均一とした。これに、フロー
コントロール剤Ｌ−7604を数滴加えて塗料を調整
した。レンズの処理および塗布の方法は実施例１
と同じである。実施例３シメチルジメトキシシラン79重量部、イソプロ
パノール分散コロイダルシリカ（触媒化成工業(株)
製“OSCAL−1432”、固形分濃度30％）175重量
部およびイソプロパノール512重量部からなる溶
液に、0.05N塩酸28重量部を徐々に滴下し、加水
分解を行なつた。この溶液を０℃で24時間熟成し
た後、トリメチロールプロパントリグリシジルエ
ーテル（共栄社油脂(株)製“エポライト100MF”）
199重量部と過塩素酸マグネシウム７ｇを加え、
撹拌して均一とした。これにフローコントロール
剤Ｌ−7604を加えて塗料を調整した。レンズの処
理および塗布の方法は実施例１と同じである。実施例４ γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン
207重量部、水分散コロイダルシリカ（日産化学
工業(株)製“スノーテツクスＣ”、固形分濃度20％）
263重量部およびメチルセロソルブ366重量部から
なる溶液に、0.05N塩酸57重量部を徐々に滴下し
加水分解を行なつた。この溶液を０℃で24時間熟
成した後、１，６−ヘキサンジオールジグリシジ
ルエーテル（共栄社油脂(株)製“エポライト1600”）
101重量縫と過塩素酸マグネシウム６重量部を室
温で加え、撹拌して均一とした。これに、フロー
コントロール剤Ｌ−7604を加えて塗料を調整し
た。レンズの処理および塗布の方法は実施例１と
同じである。実施例５ γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン
249重量部、コロイダルシリカ（日産化学工業(株)
製“メタノールシリカゾル”固形分濃度30％）
126重量部およびメチルセロソルブ464重量部から
なる溶液に、0.05N塩酸68重量部を徐々に滴下し
加水分解を行なつた。この溶液を０℃で24時間熟
成した後、グリセリンジグリシジルエーテル（長
瀬産業(株)製“デナコールEX313”）86重量部と過
塩素酸マグネシウム７重量部を室温で加え、撹拌
して均一とした。これに、フローコントロール剤
Ｌ−7604を加えて塗料を調整した。レンズの処理
および塗布の方法は実施例１と同じである。実施例６ γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン
219重量部、イソプロパノール分散コロイダルシ
リカ（触媒化成工業(株)製“OSCAL−1432”、固
形分濃度30％）111重量部およびイソプロパノー
ル491重量部からなる溶液に、0.05N塩酸60重量
部を徐々に滴下し加水分解を行なつた。この溶液
を０℃で24時間熟成した後、プロピレングリコー
ルジグリシジルエーテル（長瀬産業(株)製“デナコ
ールEX911”）112重量部および過塩素酸マグネシ
ウム７重量部を加え、撹拌して均一とした。これ
に、フローコントロール剤Ｌ−7604を加えて塗料
を調整した。レンズの処理および塗布の方法は実
施例１と同じである。実施例７ γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシ
ラン174重量部、水分散コロイダルシリカ（触媒
化成工業(株)製“Cataloid SN”、固形分濃度20％）
351重量部およびメチルセロソルブ331重量部から
なる溶液に、0.05N塩酸30重量部を徐々し滴下し
た加水分解を行なつた。この溶液を０℃で24時間
熟成した後、プロピレングリコールジグリシジル
エーテル（長瀬産業(株)製“デナコールEX911”）
108重量部と過塩素酸マグネシウム６重量部を加
え、撹拌して均一とした。これに、さらにフロー
コントロール剤Ｌ−7604を加えて塗料を調整し
た。レンズの処理および塗布の方法は実施例１と
同じである。実施例８ 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133重量部、コロイダルシ
リカ（日産化学工業(株)製“メタノールシリカゾ
ル”固形分濃度30％）215重量部およびイソプロ
パノール470重量部からなる溶液に、0.05N塩酸
35重量部を徐々に滴下し加水分解を行なつた。こ
の溶液を０℃で24時間熟成した後、グリセリント
リグリシジルエーテル（長瀬産業(株)製“デナコー
ルEX314”）140重量部と過塩素酸マグネシウム７
重量部を加え、撹拌して均一とした。これに、フ
ローコントロール剤Ｌ−7604を加えて塗料を調整
した。レンズの処理および塗布の方法は実施例１
と同じである。比較例１ γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシ
ラン71重量部に、撹拌しながら0.05N塩酸10重量
部を加え、さらに１時間撹拌した後、室温で24時
間熟成した。この液に、コロイダルシリカ（日産
化学工業(株)製“メタノールシリカゾル”、固形分
濃度30％）167重量部、アルミニウムアセチルア
セトネート4.5重量部、さらにフローコントロー
ル剤Ｌ−7604を0.1重量部およびフエニルセロソ
ルブ1.4重量部を加えて、撹拌し塗料を調整した。
レンズの処理および塗布の方法は実施例１と同じ
である。比較例２イソプロピルアルコール76.3重量部にγ−グリ
シドキシプロピルトリメトキシシラン98.8重量
部、ジメチルジメトキシシラン28.4重量部を溶解
し、さらに0.1N塩酸46.6重量部を徐々に加えて加
水分解を行ない、その後室温で24時間熟成した。
この溶液240重量部にエチルセロソルブ88.4重量
部、過塩素酸アンモニウム0.42重量部およびフロ
ーコントロール剤を添加して、均一とし塗料を調
整した。レンズの処理および塗布の方法は実施例
１と同じである。

【表】

Claims

【特許請求の範囲】１合成樹脂レンズ表面に、下記(A)、(B)、(C)及び
(D) (A) 一般式（式中R¹は炭素数１〜６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１〜４の炭化水素基、
R³は炭素数１〜５の炭化水素基、アルコキシ
ルアルキル基または水素原子、ｌは０または１
を表わす）で示される有機ケイ素化合物の１種
もしくは２種以上、 (B) 粒径１〜100ミリミクロンのコロイダルシリ
カ (C) 多官能性エポキシ化合物 (D) 過塩素酸マグネシウムを主原料としてなるハードコート膜を施した事を
特徴とする合成樹脂製レンズ。