JPH0699664B2 - Hard coating agent and plastic optical products - Google Patents

Hard coating agent and plastic optical products

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JPH0699664B2
JPH0699664B2 JP63318033A JP31803388A JPH0699664B2 JP H0699664 B2 JPH0699664 B2 JP H0699664B2 JP 63318033 A JP63318033 A JP 63318033A JP 31803388 A JP31803388 A JP 31803388A JP H0699664 B2 JPH0699664 B2 JP H0699664B2
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hard coating
coating agent
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carbon atoms
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Shin Etsu Chemical Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、プラスチックレンズ等のプラスチック製光学
物品などに耐擦傷性、高硬度、耐薬品性等の特徴を有す
る被覆層(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。
TECHNICAL FIELD The present invention forms a coating layer (hard coating film) having features such as scratch resistance, high hardness and chemical resistance on a plastic optical article such as a plastic lens. The present invention relates to a hard coating agent and a plastic optical product having the hard coating film formed on the surface thereof.

従来の技術及び発明が解決しようとする課題 従来、軽量で易加工性、耐衝撃性に優れたプラスチック
製光学製品に硬度や耐摩耗性、耐溶剤性等の特性を付与
するために一般にコーティング剤としてエポキシ基含有
珪素化合物、コロイダルシリカ,及びアルミニウムキレ
ートからなる組成物(特公昭57−2735号公報)が提案さ
れている。しかし、この組成物は、硬化剤のアルミニウ
ムキレートが樹脂固型分の5〜10重量%と添加量が多い
ので、110℃以上でコーティング膜を硬化させると着色
することがある。更に、煮沸浸漬により硬度低下をきた
し、基材から剥離することがある等の問題を有する。
Conventional technology and problems to be solved by the invention Conventionally, in general, a coating agent is used to impart properties such as hardness, abrasion resistance, and solvent resistance to a plastic optical product that is lightweight, easily processed, and has excellent impact resistance. As a composition (Japanese Patent Publication No. 57-2735), a composition comprising a silicon compound containing an epoxy group, colloidal silica, and an aluminum chelate has been proposed. However, in this composition, since the aluminum chelate as a curing agent is added in a large amount of 5 to 10% by weight of the resin solid content, the coating film may be colored when the coating film is cured at 110 ° C. or higher. Further, there is a problem that the hardness may be lowered by boiling boiling and may be peeled from the substrate.

また、特公昭62−9266号公報では、エポキシ基含有珪素
化合物,コロイダルシリカと過塩素酸アンモニウムとか
らなるコーティング剤が提案されているが、これも硬化
触媒の過塩素酸アンモニウム添加量が樹脂固型分に対し
1〜2重量%と高く、コーティング液の安定性が悪く変
色も大きい。同様に特開昭53−30361号及び特開昭60−4
6502号公報でも硬化剤として過塩素酸や過塩素酸マグネ
シウムを使用しているが、いずれも酸性が強く、コーテ
ィング液の経時変化が大きい。このため、エポキシ基含
有シランの加水分解によって生じたシラノールがこれら
の触媒によって縮重合して、硬化被膜を柔らかくすると
いう欠点がある。
Further, Japanese Patent Publication No. 9266/1987 proposes a coating agent composed of an epoxy group-containing silicon compound, colloidal silica and ammonium perchlorate, which is also used as a curing catalyst when the amount of ammonium perchlorate added is resin solid. It is as high as 1 to 2% by weight relative to the mold component, and the stability of the coating liquid is poor and discoloration is large. Similarly, JP-A-53-30361 and JP-A-60-4
In JP 6502, perchloric acid or magnesium perchlorate is also used as a curing agent, but both have strong acidity, and the change with time of the coating liquid is large. Therefore, there is a drawback that silanol generated by hydrolysis of the epoxy group-containing silane is polycondensed by these catalysts to soften the cured film.

本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、硬化触媒量
を少なくすることができ、硬化性、保存安定性が良好で
あり、高硬度で、耐摩耗性、耐溶剤性、耐熱性、密着性
に優れ、硬化時に着色することのないハードコーティン
グ膜を形成でき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 has been made in view of the above circumstances, it is possible to reduce the amount of curing catalyst, curability, good storage stability, high hardness, abrasion resistance, solvent resistance, heat resistance, adhesion An object of the present invention is to provide a hard coating agent having excellent properties and capable of forming a hard coating film that is not colored during curing, and a plastic optical product having a hard coating film formed on the surface by the hard coating agent.

課題を解決するための手段及び作用 本発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討を行なっ
た結果、下記一般式(1) R1R2aSi(OR33−a …(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,アルケニル基,ハ
ロゲン化アルキル基又はアリール基、R3は水素原子又は
炭素数1〜4のアルキル基,アルコキシアルキル基もし
くはアシル基であり、aは0〜2の整数である) 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、シリカゲル,アルミナゾル,チタニアゾルと
いった無機微粒子とを含むハードコーティング剤に対
し、硬化剤として下記一般式(2) (但し、式中R2,R3は上記と同様の基を示し、R4は水素
原子又は炭素数1〜6のアルキル基,アルケニル基,ハ
ロゲン化アルキル基,アリール基,アリール基もしくは
ベンゾイル基、b,cはそれぞれ0〜2の整数である) で示されるアルミニウム錯化合物と、その硬化助剤(触
媒)として有機過酸化物又は過塩素酸塩とを併用して配
合することにより、上記エポキシ基含有珪素化合物又は
その部分加水分解物の硬化を著しく促進させることがで
きると共に、有機過酸化物,過塩素酸塩の触媒量を少な
くすることができ、このため硬化時の着色がないこと、
硬化時間を短縮できること、触媒の添加量が少ないため
コーティング剤の保存安定性が良いこと、また上記アル
ミニウム錯化合物そのものも有機珪素化合体との相溶性
が高く、膜厚を厚くしてプラスチックにコーティングし
ても濁りを生じることはないこと、プラスチックレンズ
にコーティングした後、分散染料で染色が容易なこと、
そして得られたコーティング膜は高硬度で耐摩耗性、耐
溶剤性等が優れ、ハードコーティング膜として良好な特
性を有することを知見し、本発明をなすに至ったもので
ある。
Means and Actions for Solving the Problem As a result of intensive studies for achieving the above-mentioned object, the present inventor has found that the following general formula (1) R 1 R 2 aSi (OR 3 ) 3-a (1) ( However, in the formula, R 1 is an organic group containing an epoxy group having 2 to 8 carbon atoms, R 2 is an alkyl group, an alkenyl group, a halogenated alkyl group or an aryl group having 1 to 6 carbon atoms, and R 3 is a hydrogen atom or a carbon atom. An alkyl group, an alkoxyalkyl group or an acyl group of the formula 1 to 4, and a is an integer of 0 to 2), an epoxy group-containing silicon compound or a partial hydrolyzate thereof, and an inorganic material such as silica gel, alumina sol, titania sol. For the hard coating agent containing fine particles, the following general formula (2) is used as a curing agent. (However, in the formula, R 2 and R 3 represent the same groups as described above, and R 4 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkenyl group, a halogenated alkyl group, an aryl group, an aryl group or a benzoyl group. , B, and c are each an integer of 0 to 2) and an organic peroxide or perchlorate as a curing aid (catalyst) is used in combination to produce the above compound. Curing of the epoxy group-containing silicon compound or its partial hydrolyzate can be significantly accelerated, and the catalyst amount of organic peroxides and perchlorates can be reduced, so that there is no coloring during curing. ,
The curing time can be shortened, the storage stability of the coating agent is good due to the small amount of catalyst added, and the aluminum complex compound itself has high compatibility with the organosilicon compound, and the film thickness can be increased to coat the plastic. Even if it does not cause turbidity, it is easy to dye with a disperse dye after coating a plastic lens,
The inventors have found that the obtained coating film has high hardness, excellent wear resistance, solvent resistance, and the like, and has good characteristics as a hard coating film, and thus completed the present invention.

なお、このように本発明のハードコーティング剤が優れ
た特性を発揮する詳しい理由は不明であるが、一応過酸
化物あるいは過塩素酸塩の酸化性によって本発明のアル
ミニウム錯化合物の分解が促進され、発生したアルミニ
ウムイオンがエポキシ基の開環重合及びシラノールの縮
合、そしてエポキシ基の開環により生じたヒドロキシル
基とシラノール基の縮合等を速やかに生起してくれるた
めと考えられる。また、本発明のアルミニウム化合物は
アルミイオンを放出後、β−ケトエステル系シランが樹
脂の硬化系に入っていくので、従来のアルミニウムアセ
チルアセトナートよりも少ない触媒量で硬度をアップす
ることができるものと思われる。
Although the detailed reason why the hard coating agent of the present invention exhibits excellent properties is not clear, the decomposition of the aluminum complex compound of the present invention is promoted by the oxidizing property of the peroxide or perchlorate. It is considered that the generated aluminum ion promptly causes ring-opening polymerization of epoxy group and condensation of silanol, and condensation of hydroxyl group and silanol group generated by ring-opening of epoxy group. Further, since the aluminum compound of the present invention releases aluminum ions, the β-ketoester silane enters the curing system of the resin, so that the hardness can be increased with a smaller amount of catalyst than conventional aluminum acetylacetonate. I think that the.

従って、本発明は、 (イ)上記一般式(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、 (ロ)無機微粒子、 (ハ)上記一般式(2)で示されるアルミニウム錯化合
物、 (ニ)有機過酸化物又は過塩素酸塩 を配合してなるハードコーティング剤、並びにこのハー
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
形成されたプラスチック製光学製品を提供する。
Therefore, the present invention provides (a) an epoxy group-containing silicon compound represented by the general formula (1) or a partial hydrolyzate thereof, (b) inorganic fine particles, (c) an aluminum complex represented by the general formula (2). A hard coating agent containing a compound, (d) an organic peroxide or a perchlorate, and a plastic optical product having a hard coating film formed on the surface by the hard coating agent.

以下、本発明につき更に詳しく説明する。Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

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) R1R2aSi(OR33−a …(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,アルケニル基,ハ
ロゲン化アルキル基又はアリール基、R3は水素原子又は
炭素数1〜4のアルキル基,アルコキシアルキル基もし
くはアシル基であり、aは0〜2の整数である) 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
分解物を使用する。
The component (a) constituting the hard coating agent of the present invention contributes to film formation and adsorption of an organic dye, and is represented by the following general formula (1) R 1 R 2 aSi (OR 3 ) 3-a (1) ( However, in the formula, R 1 is an organic group containing an epoxy group having 2 to 8 carbon atoms, R 2 is an alkyl group, an alkenyl group, a halogenated alkyl group or an aryl group having 1 to 6 carbon atoms, and R 3 is a hydrogen atom or a carbon atom. The epoxy group-containing silicon compound represented by the formula (1) to (4) is an alkyl group, an alkoxyalkyl group or an acyl group, and a is an integer of 0 to 2, or a partial hydrolyzate thereof.

ここで、R1として具体的にはグリシドキシプロピル基、
エポキシシクロヘキシル基等が挙げられ、R2としてはメ
チル基,エチル基,プロピル基,3−クロロプロピル基,
3,3,3−トリフルオロプロピル基,ビニル基,アリル
基,フェニル基等が例示され、R3としては水素原子,メ
チル基,エチル基,プロピル基,ブチル基,メトキシメ
チル基,メトキシエチル基,エトキシエチル基,アセチ
ル基,プロピオニル基等が示される。具体的には、
(イ)成分として、3−グリシドキシプロピルトリメト
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−グリシドキシプロピルトリス(メトキシエトキ
シ)シラン,3−グリシドキシプロピ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エトキシシラ
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,3−グリシドキシプロ
ピルフェニルジエトキシシラン等を例示することがで
き、これらのうち1種又は2種以上が使用され得る。
Here, as R 1 , specifically, a glycidoxypropyl group,
Epoxy cyclohexyl group and the like are mentioned, and as R 2 , methyl group, ethyl group, propyl group, 3-chloropropyl group,
Examples of the 3,3,3-trifluoropropyl group, vinyl group, allyl group, phenyl group and the like, R 3 is hydrogen atom, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, methoxymethyl group, methoxyethyl group. , Ethoxyethyl group, acetyl group, propionyl group and the like. In particular,
As the component (a), 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropyltris (methoxyethoxy) silane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 3 -Glycidoxypropyl methyldiethoxysilane, 2- (3 ', 4'-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 2- (3', 4'-epoxycyclohexyl) ethyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropyl Examples thereof include phenyldiethoxysilane, and among these, one kind or two or more kinds may be used.

なお、上記エポキシ基含有珪素化合物はそのまま使用す
ることもでき、また予め加水分解してその部分加水分解
物を使用することもできる。これら(イ)成分は通常ア
ルコール類,ケトン類,エステル類,セロソルブ類等の
有機溶剤に溶解してコーティング剤とすることができ
る。
The above-mentioned epoxy group-containing silicon compound can be used as it is, or can be previously hydrolyzed to use its partially hydrolyzed product. These components (a) can be dissolved in an organic solvent such as alcohols, ketones, esters, cellosolves, etc. to form a coating agent.

また、本発明のハードコーティング剤には、メチルトリ
アルコキシシラン,ビニルトリアルコキシシラン,フェ
ニルトリアルコキシシラン,3−メタクリロキシプロピル
トリアルコキシシラン等のトリアルコキシシラン類や、
ジメチルジアルコキシシラン,ビニルメチルジアルコキ
シシラン,フェニルメチルジアルコキシシラン,ジフェ
ニルジアルコキシシラン,3−メタクリロキシプロピルメ
チルジアルコキシシラン等のジアルコキシシラン類、メ
チルシリケート,エチルシリケート,プロピルシリケー
ト,ブチルシリケート等のテトラアルコキシシラン類や
ポリシリケート類等を任意成分として(イ)成分に加え
ることができる。
Further, the hard coating agent of the present invention includes trialkoxysilanes such as methyltrialkoxysilane, vinyltrialkoxysilane, phenyltrialkoxysilane, and 3-methacryloxypropyltrialkoxysilane, and
Dialkoxysilanes such as dimethyldialkoxysilane, vinylmethyldialkoxysilane, phenylmethyldialkoxysilane, diphenyldialkoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldialkoxysilane, methyl silicate, ethyl silicate, propyl silicate, butyl silicate, etc. The tetraalkoxysilanes, polysilicates and the like can be added to the component (a) as optional components.

次に、本発明のハードコーティング剤を構成する(ロ)
成分である無機微粒子はコーティング剤の被膜硬度に寄
与するものであり、無機微粒子としては、シルカゾル,
アルミナゾル,チタニアゾルから選ばれるものを単独又
は2種以上を併用して用いることが好ましい。この場
合、粒子径としては1〜200μm、特に5〜100μmのも
のが好ましい。粒子径が1μmより小さい無機微粒子を
用いると被膜の表面硬度が劣る場合があり、200μmよ
り大きいと被膜の透明性が低下する場合がある。上記無
機微粒子としては一般に市販されている酸性溶液あるい
は塩基性溶液(水や有機溶剤に分散したコロイド溶液)
を利用することができ、具体的にはスノーテックスO、
メタノールシリカゾル、アルミナゾル520、酸化チタン
ゾルNTS−10R(いずれも日産化学(株)製)やアルミナ
クリアーゾル(川研ファインケミカル(株)製)等が例
示される。
Next, the hard coating agent of the present invention is constituted (b)
Inorganic fine particles as a component contribute to the film hardness of the coating agent.
It is preferable to use one selected from alumina sol and titania sol alone or in combination of two or more kinds. In this case, the particle size is preferably 1 to 200 μm, particularly 5 to 100 μm. If inorganic fine particles having a particle size smaller than 1 μm are used, the surface hardness of the coating may be poor, and if larger than 200 μm, the transparency of the coating may be deteriorated. As the above-mentioned inorganic fine particles, generally commercially available acidic solutions or basic solutions (colloid solutions dispersed in water or an organic solvent)
Can be used, specifically, Snowtex O,
Examples include methanol silica sol, alumina sol 520, titanium oxide sol NTS-10R (all manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.) and alumina clear sol (manufactured by Kawaken Fine Chemical Co., Ltd.).

なお、(ロ)成分の配合量は、(イ)成分100重量部に
対して好ましくは5〜200重量部(無機微粒子固型分と
して)、より好ましくは20〜100重量部とする。(ロ)
成分が5重量部未満では高硬度の被膜を得ることができ
ず、200重量部より多いと得られる被膜が脆く、被覆性
に劣る場合がある。
The blending amount of the component (b) is preferably 5 to 200 parts by weight (as solid content of the inorganic fine particles), and more preferably 20 to 100 parts by weight, relative to 100 parts by weight of the component (a). (B)
If the amount of the component is less than 5 parts by weight, a coating film having high hardness cannot be obtained, and if the amount is more than 200 parts by weight, the obtained coating film may be brittle and inferior in coatability.

本発明の(ハ)成分は、(イ)、(ロ)混合物を硬化さ
せるのに必要な硬化剤であり、本発明ではコーティング
剤の位定性、被膜の硬度、無黄変性、硬化性、耐熱性等
の点から下記一般式(2)で示される含珪素アルミニウ
ム錯化合物を用いるものである。
The component (c) of the present invention is a curing agent necessary for curing the mixture of (a) and (b), and in the present invention, the positionability of the coating agent, hardness of the coating, non-yellowing, curability, heat resistance From the viewpoint of properties, the silicon-containing aluminum complex compound represented by the following general formula (2) is used.

(但し、式中R2,R3は上記と同様の基を示し、R4は水素
原子又は炭素数1〜6のアルキル基,アルケニル基,ハ
ロゲン化アルキル基,アリール基、アセチル基もしくは
ベンゾイル基、b,cはそれぞれ0〜2の整数である) 具体的には、かかるアルミニウム錯化合物として、 (但し、bは0〜2の整数である。) で示される化合物の1種又は2種以上を組合わせて使用
することができる。
(However, in the formula, R 2 and R 3 represent the same groups as described above, and R 4 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkenyl group, a halogenated alkyl group, an aryl group, an acetyl group or a benzoyl group. , B and c are each an integer of 0 to 2) Specifically, as the aluminum complex compound, (However, b is an integer of 0 to 2.) One kind or two or more kinds of the compounds shown by can be used in combination.

これら化合物の中では特に が好適に用いられる。Among these compounds Is preferably used.

なお、これら錯化合物は特開昭63−250390号公報に記載
されたβ−ケトエステル基含有有機珪素化合物とアルミ
ニウムトリアルコキシドとのアルコキシ基交換反応によ
って容易に調製される。
These complex compounds are easily prepared by the alkoxy group exchange reaction between the β-ketoester group-containing organosilicon compound and aluminum trialkoxide described in JP-A-63-250390.

また、(ニ)成分は過酸化物又は過塩素酸塩であり、こ
れは上記(ハ)成分の助触媒として働くもので、具体的
には、ベンゾイルパーオキシド,ジクミルパーオキシ
ド,t−ブチルパーオキシベンゾエート,ジ−t−ブチル
パーオキシド,1,1−ビス−t−ブチルパーオキシ−3,3,
5−トリメチルシクロヘキサン,ジ−t−ブチルパーオ
キシジイソプロピルベンゾエート,2,5−ジメチル−2,5
−ジ−t−ブチルパーオキシヘキサンや過塩素酸ナトリ
ウム,過塩素酸カリウム,過塩素酸アンモニウム,過塩
素酸マグネシウム,過塩素酸カルシウム,過塩素酸アル
ミニウム,過塩素酸インジウム等が例示される。
Further, the component (d) is a peroxide or a perchlorate, which acts as a co-catalyst for the component (c), specifically, benzoyl peroxide, dicumyl peroxide, t-butyl. Peroxybenzoate, di-t-butylperoxide, 1,1-bis-t-butylperoxy-3,3,
5-trimethylcyclohexane, di-t-butylperoxydiisopropylbenzoate, 2,5-dimethyl-2,5
Examples thereof include di-t-butylperoxyhexane, sodium perchlorate, potassium perchlorate, ammonium perchlorate, magnesium perchlorate, calcium perchlorate, aluminum perchlorate and indium perchlorate.

本発明は、このように(ハ)成分のアルミニウム錯化合
物と(ニ)成分の過酸化物又は過塩素酸塩とを併用する
もので、(ハ),(ニ)両成分が併用されることにより
著しく硬化性が向上する。従って、(ハ)成分の添加量
としては(イ)成分100重量部に対し好ましくは0.1〜10
重量部、より好ましくは0.2〜5重量部とすることがで
き、従来使用されているアルミニウムアセチルアセトナ
ートに比べて(ニ)成分を含ませることにより添加量を
半分以下にすることができる。なお、(イ)成分が0.1
重量部より少ないとコーティング剤の硬化性が乏しくな
り、10重量部より多いとコーティング剤溶液の安定性が
悪くなる場合がある。
In the present invention, the aluminum complex compound as the component (c) is used in combination with the peroxide or perchlorate as the component (d), and both components (c) and (d) are used in combination. This significantly improves the curability. Therefore, the addition amount of the component (c) is preferably 0.1 to 10 relative to 100 parts by weight of the component (b).
The amount can be adjusted to 0.2 part by weight, more preferably 0.2 to 5 parts by weight, and the addition amount can be reduced to half or less by including the component (d) as compared with the conventionally used aluminum acetylacetonate. In addition, (a) component is 0.1
If it is less than 10 parts by weight, the curability of the coating agent may be poor, and if it is more than 10 parts by weight, the stability of the coating agent solution may be poor.

また、(ニ)成分の添加量としては(イ)成分100重量
部に対し好ましくは0.01〜1重量部、より好ましくは0.
02〜0.5重量部とする。
Further, the addition amount of the component (d) is preferably 0.01 to 1 part by weight, and more preferably 0.1 to 100 parts by weight of the component (a).
02 to 0.5 parts by weight.

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。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、ベンゾフェノン系,
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。
The hard coating agent of the present invention may contain various components within a range that does not impair the effects of the present invention for the purpose of improving adhesion with a plastic substrate, weather resistance, coating property, antireflection property and the like. is there. For example, polyolefin-based epoxy resin, cyclohexene oxide, polyglycidyl esters, epichlorohydrin and bisphenol A
Condensation products, epoxy resins such as glycidyl methacrylate, copolymers with acrylic compounds, benzophenone series,
Examples include benzotriazole-based and phenol-based UV absorbers. For the purpose of further improving the coating property,
Various kinds of surfactants can be blended, and particularly, block copolymers or graft copolymers of dimethylsiloxane and polyether, fluorine-based surfactants, etc. are effective.

本発明のコーティング剤は(イ)成分と(ロ)成分、必
要によっては任意成分を混合した後、(ハ)、(ニ)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)〜
(ニ)成分を添加してコーティング剤を得ることができ
る。また、(ロ)成分が酸性溶液又は塩基性溶液の場
合、(イ)成分と(ロ)成分を混合し、(ロ)成分に含
まれる酸性物質又は塩基性物質で加水分解することも可
能である。
The coating agent of the present invention can be obtained by mixing the components (a) and (b), and optionally the optional components, and then adding the components (c) and (d). When a partial hydrolyzate is used, the component (a) and, if necessary, the optional components are mixed, and pure water, an acidic aqueous solution such as hydrochloric acid or acetic acid is added and hydrolyzed.
A coating agent can be obtained by adding the component (d). When the component (b) is an acidic solution or a basic solution, it is also possible to mix the component (a) and the component (b) and hydrolyze with the acidic substance or the basic substance contained in the component (b). is there.

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,イソプロパノ
ール,ブタノール,イソブタノ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,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。
As the solvent that can be contained in the coating agent of the present invention, lower alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol, butanol, and isobutanol, and cellosolves such as methyl cellosolve, ethyl cellosolve, cellosolve acetate, and butyl cellosolve are preferable,
A mixture of these with a solvent such as esters, ketones and aromatic compounds is also preferably used.

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、ポリメチルメタクリレート,ポリカーボネート,ポ
リスチレン,ポリエステル,ジエチレングリコールビス
アリルカーボネート(商品名:CR−39)等がある。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ィング膜が
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、スピンコー
ト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、硬化剤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80〜150℃で0.5
〜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。一般的には0.1〜1重量%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。
The hard coating agent of the present invention is applied to various plastics and the like. Here, the plastic material to which the hard coating agent of the present invention is applied is not particularly limited, and examples thereof include polymethyl methacrylate, polycarbonate, polystyrene, polyester, diethylene glycol bisallyl carbonate (trade name: CR-39) and the like. In this case, the hard coating agent of the present invention is applied to a plastic optical product such as a plastic lens and the like and heat-treated to obtain a protective coating film having high hardness. As a coating method, a usual coating method such as brush coating, roll coating, spray coating, flow coating, dip coating and spin coating can be adopted. Further, the curing conditions vary depending on the compounding amount of the curing agent, but the temperature is lower than the softening point of the plastic substrate, usually 0.5 to 0.5 at 80 to 150 ° C.
The desired cured film can be obtained by curing for 10 hours. Further, the cured film obtained with the coating agent of the present invention can be dyed, but when dyeing, it can be arbitrarily determined by the concentration of various disperse dyes, temperature, time and the like. Generally, by soaking in a dyebath containing 0.1 to 1% by weight of dye at 80 to 100 ° C for 5 to 15 minutes,
It can be easily dyed.

発明の効果 本発明のハードコーティング剤によれば、硬化触媒量を
少なくすることができ、保存安定性が良好であると共
に、硬化性も良好である。また、得られるハードコーテ
ィング膜は、高硬度で、耐摩耗性、耐溶剤性、耐熱性、
密着性に優れたものである。
EFFECTS OF THE INVENTION According to the hard coating agent of the present invention, the amount of the curing catalyst can be reduced, the storage stability is good, and the curability is also good. Further, the obtained hard coating film has high hardness, wear resistance, solvent resistance, heat resistance,
It has excellent adhesion.

以下に、実施例と比較例を示し、本発明を具体的に説明
するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではな
い。
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to the following Examples.

〔実施例,比較例〕[Examples and comparative examples]

3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン100g、3
−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン125gと
イソブチルアルコール80gとをフラスコ内に注ぎ、氷冷
下攪拌しながら0.05規定の希塩酸水38gを30分かけて滴
下した。更にメタノールシリカゾル(日産化学(株)
製、不揮発分30%)300gを添加し、20〜25℃で16時間熟
成した後、エタノール50g、エチルセロソルブ70gをそれ
ぞれ添加して、コーティング液(A)を調製した。
3-glycidoxypropyltrimethoxysilane 100g, 3
125 g of glycidoxypropylmethyldiethoxysilane and 80 g of isobutyl alcohol were poured into a flask, and 38 g of 0.05 N dilute hydrochloric acid solution was added dropwise over 30 minutes while stirring under ice cooling. Methanol silica sol (Nissan Chemical Co., Ltd.)
(Nonvolatile content 30%), and the mixture was aged at 20 to 25 ° C. for 16 hours, and then 50 g of ethanol and 70 g of ethyl cellosolve were added to prepare a coating solution (A).

このコーティング液(A)340重量部に対し、表1に示
すアルミニウム化合物及び過酸化物又は過塩素酸塩を添
加した後、アルカリ処理したCR−39に浸漬法で塗工し、
120℃、60分間硬化させた。
To 340 parts by weight of this coating liquid (A), the aluminum compound and the peroxide or perchlorate shown in Table 1 were added, and then applied to the alkali-treated CR-39 by the dipping method,
It was cured at 120 ° C. for 60 minutes.

次に、得られたコーティング膜の性状を下記方法で調べ
た。結果を表1に示す。
Next, the properties of the obtained coating film were examined by 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。
Abrasion resistance The coating was rubbed 10 times with a load of 500 g using # 0000 steel wool, and the appearance of scratches was visually determined.

密着性 JIS K−5400第6.15項に準じ、被膜にナイフで1mm間隔で
碁盤目を縦,横11本ずつカットして作成し、セロテープ
(ニチバン社製)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。
Adhesion According to JIS K-5400 Clause 6.15, the cross section of the coating was cut with a knife at 1 mm intervals to cut 11 rows and 11 rows in a horizontal direction, and after applying cellophane tape (manufactured by Nichiban Co., Ltd.), a peeling test was performed. The number of squares that did not peel off was examined.

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。
Solvent resistance The coating was lightly rubbed 100 times with absorbent cotton impregnated with acetone, and the transparency was visually evaluated.

着色度 硬化後の被膜を目視で判定した。Coloring degree The cured film was visually evaluated.

染色性 分散染料ブラウンD(セイコー社製)の0.2重量%水溶
液中にコーティング膜を形成したCR−39レンズを95℃、
5分間浸漬し、レンズの光透過率を測定した。
Dyeability A CR-39 lens having a coating film formed in a 0.2% by weight aqueous solution of disperse dye Brown D (manufactured by Seiko Co., Ltd.) is heated at 95 °
After immersion for 5 minutes, the light transmittance of the lens was measured.

耐熱性 100℃,100時間経過後の外観を目視判定した。Heat resistance 100 ° C, the appearance after 100 hours was visually evaluated.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】(イ)下記一般式(1) R1R2aSi(OR33−a …(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,アルケニル基,ハ
ロゲン化アルキル基又はアリール基、R3は水素原子又は
炭素数1〜4のアルキル基,アルコキシアルキル基もし
くはアシル基であり、aは0〜2の整数である) 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)無機微粒子と、 (ハ)下記一般式(2) (但し、式中R2,R3は記と同様の基を示し、R4は水素原
子又は炭素数1〜6のアルキル基,アルケニル基,ハロ
ゲン化アルキル基,アリール基,アセチル基もしくはベ
ンゾイル基、b,cはそれぞれ0〜2の整数である) で示されるアルミニウム錯化合物と、 (ニ)有機過酸化物又は過塩素酸塩と 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。
(A) The following general formula (1) R 1 R 2 aSi (OR 3 ) 3-a (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, an alkenyl group, a halogenated alkyl group or an aryl group, R 3 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkoxyalkyl group or an acyl group, and a is Which is an integer of 0 to 2), an epoxy group-containing silicon compound or a partial hydrolyzate thereof, (b) inorganic fine particles, and (c) the following general formula (2) (However, in the formula, R 2 and R 3 represent the same groups as described above, and R 4 represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkenyl group, a halogenated alkyl group, an aryl group, an acetyl group or a benzoyl group. , B and c are each an integer of 0 to 2) and (d) an organic peroxide or a perchlorate.
【請求項2】請求項1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。
2. A plastic optical product having a hard coating film formed by the hard coating agent according to claim 1 formed on the surface thereof.
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FR2702486B1 (en) * 1993-03-08 1995-04-21 Essilor Int Abrasion resistant coating compositions based on silane hydrolysates and aluminum compounds, and corresponding coated articles resistant to abrasion and impact.
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