JPH0792302A - Optical member with hardened coating film - Google Patents

Optical member with hardened coating film

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JPH0792302A
JPH0792302A JP5234709A JP23470993A JPH0792302A JP H0792302 A JPH0792302 A JP H0792302A JP 5234709 A JP5234709 A JP 5234709A JP 23470993 A JP23470993 A JP 23470993A JP H0792302 A JPH0792302 A JP H0792302A
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Abstract

PURPOSE:To obtain an optical member excellent in the adhesion of the substrate to the hardened coating film and the adhesion of the coating film to the inorg. vapor-deposited film by applying a specified coating compsn. on the surface of a substrate and hardening the compsn. CONSTITUTION:A coating compsn. contg. an organosilicon compd. represented by formula I and/or its hydrolyzate, an arom. ring-contg. organosilicon compd. represented by formula II and/or its hydrolyzate, a silicate compd. represented by formula III and fine silica particles having 1-100mum particle size is applied and hardened. In the formula I, R1 is 1-4C alkyl and R2 is 1-4C alkylene. In the formula II, R3 is 1-4C alkyl and n1 is an integer of 1-3. In the formula III, each of X and R4-R7 is a 1-4C org. group, Y is an epoxy group-contg. functional group, n2 is an integer of 1-3 and n3 is an integer of >=1.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は硬化被膜を有する光学部
材に関する。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to an optical member having a cured coating.

【0002】[0002]

【従来の技術】プラスチックレンズなどのプラスチック
成形品の耐擦傷性を向上させるために、その表面に硬化
被膜を施すことは良く知られている。例えば、特公昭5
7−2735号公報には、プラスチックレンズの表面
に、エポキシ基並びにシラノールおよび/またはシロキ
サン基の両者又は一方を含有する化合物と、粒径1ない
し100ミリミクロンのシリカ微粒子と、アルミニウム
キレート化合物とからなるコーティング組成物を塗布硬
化して硬化被膜を形成する方法が開示されている。
2. Description of the Related Art It is well known that a cured coating is applied to the surface of a plastic molded article such as a plastic lens in order to improve scratch resistance. For example, Japanese Patent Publication Sho 5
JP-A-7-2735 discloses a compound containing an epoxy group and / or a silanol and / or a siloxane group on the surface of a plastic lens, silica fine particles having a particle size of 1 to 100 millimicrons, and an aluminum chelate compound. A method of applying and curing the coating composition to form a cured coating film is disclosed.

【0003】しかしながら、前記特公昭57−2735
号公報に開示されたコーティング組成物をプラスチック
レンズに塗布硬化して硬化被膜を形成した場合、プラス
チックレンズの種類によっては、プラスチックレンズと
硬化被膜との密着性が不十分であり、硬化被膜が剥離し
やすいという欠点がある。そのため、予めプラスチック
レンズにプラズマ処理、プライマー処理などの前処理を
施した後、コーティング組成物を塗布硬化することも行
なわれているが、このような前処理を施すことは工程が
煩雑になるだけでなく、このような前処理をしてもプラ
スチックレンズと硬化被膜との密着性は必ずしも十分で
ないという欠点がある。
However, the Japanese Patent Publication No. 57-2735
When the coating composition disclosed in the publication is applied to a plastic lens and cured to form a cured coating, the adhesion between the plastic lens and the cured coating is insufficient depending on the type of the plastic lens, and the cured coating peels off. It has the drawback of being easy to do. Therefore, it is also possible to perform pretreatment such as plasma treatment and primer treatment on the plastic lens in advance, and then apply and cure the coating composition. However, such pretreatment only complicates the process. Moreover, there is a drawback that the adhesion between the plastic lens and the cured coating is not always sufficient even if such pretreatment is performed.

【0004】これらの問題を解決するコーティング組成
物としては、例えば特開平4−271301号公報に記
載のものがある。該公報には、プラスチックレンズの表
面に、エポキシ基を含有する有機ケイ素化合物と、粒径
1ないし100ミリミクロンのシリカ微粒子と、アルミ
ニウムキレート化合物と、ジアルキルジチオカルバミン
酸亜鉛および/またはジアルキルジチオカルバミン酸ナ
トリウムとを含むコーティング組成物を塗布硬化して得
られる硬化被膜を有する光学部材が開示されている。
As a coating composition for solving these problems, there is, for example, one described in JP-A-4-271301. In the publication, an organosilicon compound containing an epoxy group, silica fine particles having a particle size of 1 to 100 millimicrons, an aluminum chelate compound, zinc dialkyldithiocarbamate and / or sodium dialkyldithiocarbamate are provided on the surface of a plastic lens. There is disclosed an optical member having a cured film obtained by applying and curing a coating composition containing

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら特開平4
−271301号公報に開示されたコーティング組成物
は、調合時においてジアルキルジチオカルバミン酸亜
鉛、ジアルキルジチオカルバミン酸ナトリウムが溶解し
にくいという製造上好ましくない問題を有している。ま
た該コーティング組成物を用いて得られた硬化被膜を有
する光学部材は、基材と硬化被膜との密着性、さらには
硬化被膜と、所望によりその上に設けた無機蒸着膜との
密着性にバラツキが見られるという問題を有している。
[Patent Document 1] Japanese Unexamined Patent Application Publication No.
The coating composition disclosed in Japanese Patent No. 271301 has an unfavorable manufacturing problem that zinc dialkyldithiocarbamate and sodium dialkyldithiocarbamate are hardly dissolved during preparation. Further, an optical member having a cured film obtained by using the coating composition has excellent adhesiveness between a substrate and a cured film, and further, an adhesiveness between the cured film and an inorganic vapor deposition film provided thereon if desired. There is a problem that variations are seen.

【0006】本発明は上述した課題を解決するためにな
されたもので、その目的は、調合が容易なコーティング
組成物を用いて、従来の膜性能を損わず、基材と硬化被
膜との密着、さらには硬化被膜と無機蒸着膜との密着に
バラツキが少ない光学部材を提供することにある。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a coating composition which is easy to prepare by using a coating composition which does not impair the conventional film performance and which is used as a base material and a cured film. An object of the present invention is to provide an optical member in which the adhesion, and further the adhesion between the cured film and the inorganic vapor-deposited film have little variation.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上述した目的は、基材の
表面上に、下記の(A),(B),(C)および(D)
を含むコーティング組成物を塗布硬化してなることを特
徴とする硬化被膜を有する光学部材によって達成され
た。
The above-mentioned object is to provide the following (A), (B), (C) and (D) on the surface of a substrate.
It is achieved by an optical member having a cured coating, which is obtained by applying and curing a coating composition containing

【0008】(A)一般式(A) General formula

【化4】 (式中、R1 は炭素数1〜4のアルキル基であり、R2
は炭素数1〜4のアルキレン基である)で示される有機
ケイ素化合物および/またはその加水分解物、(B)一
般式
[Chemical 4] (In the formula, R 1 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and R 2 is
Is an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms) and / or a hydrolyzate thereof, (B) a general formula

【化5】 (式中、R3 は炭素数1〜4のアルキル基であり、n1
は1〜3の整数である)で示される芳香環含有有機ケイ
素化合物および/またはその加水分解物、(C)一般式
[Chemical 5] (In the formula, R 3 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and n 1
Is an integer of 1 to 3), an aromatic ring-containing organosilicon compound and / or a hydrolyzate thereof, (C) a general formula.

【化6】 (式中、XおよびR4 〜R7 は炭素数1〜4の有機基、
Yはエポキシ基を含む官能基であり、n2 は1〜3の整
数、n3 は1以上の整数である)で示されるシリケート
化合物、(D)粒径1〜100ミリミクロンのシリカ微
粒子。
[Chemical 6] (In the formula, X and R 4 to R 7 are organic groups having 1 to 4 carbon atoms,
Y is a functional group containing an epoxy group, n 2 is an integer of 1 to 3 , n 3 is an integer of 1 or more), and (D) silica fine particles having a particle size of 1 to 100 millimicrons.

【0009】以下、本発明を詳述する。The present invention will be described in detail below.

【0010】本発明で(A)成分として用いられる前述
した一般式(I)で示される有機ケイ素化合物として
は、式中のR1 がメチル基、エチル基、プロピル基また
はブチル基であり、R2 がメチレン基、エチレン基、プ
ロピレン基またはブチレン基であるものが好ましい。な
お、プロピル基、ブチル基、プロピレン基、ブチレン基
は分枝を有するものでもよい。
As the organosilicon compound represented by the above general formula (I) used as the component (A) in the present invention, R 1 in the formula is a methyl group, an ethyl group, a propyl group or a butyl group, and R It is preferable that 2 is a methylene group, an ethylene group, a propylene group or a butylene group. The propyl group, butyl group, propylene group and butylene group may have a branch.

【0011】また(A)成分としては、有機ケイ素化合
物の加水分解物を用いることもでき、このような有機ケ
イ素化合物の加水分解物は、上記有機ケイ素化合物を部
分的にまたは完全に加水分解して得られる。この加水分
解は、塩酸、硫酸などの無機酸や酢酸などの有機酸の存
在下に行なうのが好ましい。(A)成分としての有機ケ
イ素化合物またはその加水分解物は単独または混合して
用いられる。また(A)成分として、上記有機ケイ素化
合物とその加水分解物を併用することもできる。
As the component (A), a hydrolyzate of an organosilicon compound may be used. Such a hydrolyzate of an organosilicon compound partially or completely hydrolyzes the above organosilicon compound. Obtained. This hydrolysis is preferably carried out in the presence of an inorganic acid such as hydrochloric acid or sulfuric acid or an organic acid such as acetic acid. The organosilicon compound or its hydrolyzate as the component (A) may be used alone or in combination. As the component (A), the organosilicon compound and its hydrolyzate may be used in combination.

【0012】本発明で(B)成分として用いられる前述
した一般式
The above-mentioned general formula used as the component (B) in the present invention

【化7】 (式中、R3 は炭素数1〜4のアルキル基であり、n1
は1〜3の整数である)で示される芳香環含有有機ケイ
素化合物としては、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、フェニルトリプロポキシシラ
ン、フェニルトリブトキシシラン、ジフェニルジメトキ
シシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ジフェニルジ
プロポキシシラン、ジフェニルジブトキシシラン、トリ
フェニルメトキシシラン、トリフェニルエトキシシラ
ン、トリフェニルプロポキシシラン、トリフェニルブト
キシシランなどが挙げられる。ここに上記例示化合物中
の「プロポキシ」基、「ブトキシ」基は分枝を有するも
のでもよい。
[Chemical 7] (In the formula, R 3 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and n 1
Is an integer of 1 to 3), as the aromatic ring-containing organosilicon compound, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, phenyltripropoxysilane, phenyltributoxysilane, diphenyldimethoxysilane, diphenyldiethoxysilane, Examples thereof include diphenyldipropoxysilane, diphenyldibutoxysilane, triphenylmethoxysilane, triphenylethoxysilane, triphenylpropoxysilane, and triphenylbutoxysilane. The “propoxy” group and the “butoxy” group in the above-exemplified compounds may be branched.

【0013】また(B)成分は前述した(A)成分同
様、有機ケイ素化合物の加水分解物を用いることができ
る。
As the component (B), a hydrolyzate of an organosilicon compound can be used as in the above-mentioned component (A).

【0014】(C)成分のシリケート化合物を示す一般
式において、XおよびR4 〜R7 は炭素数1〜4の有機
基、例えばアルキル基またはアルコキシ基であり、Yは
エポキシ基を含む官能基、例えばグリシドキシアルキル
基である。すなわち、(C)成分のシリケート化合物
は、シリケートにグリシドキシ基を有する有機ケイ素化
合物を付加してなるものであり、その望ましい特性範囲
は次の通りである。
In the general formula showing the silicate compound as the component (C), X and R 4 to R 7 are organic groups having 1 to 4 carbon atoms, for example, an alkyl group or an alkoxy group, and Y is a functional group containing an epoxy group. , For example, a glycidoxyalkyl group. That is, the silicate compound as the component (C) is obtained by adding an organosilicon compound having a glycidoxy group to the silicate, and its desirable characteristic range is as follows.

【0015】エポキシ含有量 :1.5〜1.7me
q/g アルコキシ含有量:35〜45wt%(MeOHとし
て) SiO2 含有量 :40〜50wt% 粘度(25℃) :70cps以下 比重(25℃) :1.1〜1.3 (C)成分のシリケート化合物を例示すると、次のよう
なものがある。
Epoxy content: 1.5-1.7 me
q / g Alkoxy content: 35-45 wt% (as MeOH) SiO 2 content: 40-50 wt% Viscosity (25 ° C): 70 cps or less Specific gravity (25 ° C): 1.1-1.3 (C) of component Examples of the silicate compound are as follows.

【0016】(1)(1)

【化8】 1,3−ビス[(トリ−γ−グリシドキシプロピルジメ
トキシシロキシ)−シロキシ]−1,3−テトラメトキ
シジシロキサン (2)
[Chemical 8] 1,3-Bis [(tri-γ-glycidoxypropyldimethoxysiloxy) -siloxy] -1,3-tetramethoxydisiloxane (2)

【化9】 1,7−ビス[(トリ−γ−グリシドキシプロピルジメ
トキシシロキシ)−シロキシ]−1,3,5,7−オク
タメトキシテトラシロキサン (3)
[Chemical 9] 1,7-Bis [(tri-γ-glycidoxypropyldimethoxysiloxy) -siloxy] -1,3,5,7-octamethoxytetrasiloxane (3)

【化10】 1,3−ビス[(ジ−γ−グリシドキシプロピルジメト
キシシロキシ)−メトキシシロキシ]−1,3−テトラ
メトキシジシロキサン (4)
[Chemical 10] 1,3-Bis [(di-γ-glycidoxypropyldimethoxysiloxy) -methoxysiloxy] -1,3-tetramethoxydisiloxane (4)

【化11】 1,7−ビス[(ジ−γ−グリシドキシプロピルジメト
キシシロキシ)−メトキシシロキシ]−1,3,5,7
−オクタメトキシテトラシロキサン (5)
[Chemical 11] 1,7-Bis [(di-γ-glycidoxypropyldimethoxysiloxy) -methoxysiloxy] -1,3,5,7
-Octamethoxytetrasiloxane (5)

【化12】 1,3−ビス[(γ−グリシドキシプロピルジメトキシ
シロキシ)−ジメトキシシロキシ]−1,3−テトラメ
トキシジシロキサン (6)
[Chemical 12] 1,3-Bis [(γ-glycidoxypropyldimethoxysiloxy) -dimethoxysiloxy] -1,3-tetramethoxydisiloxane (6)

【化13】 1,7−ビス[(γ−グリシドキシプロピルジメトキシ
シロキシ)−ジメトキシシロキシ]−1,3,5,7−
オクタメトキシテトラシロキサン (7)
[Chemical 13] 1,7-Bis [(γ-glycidoxypropyldimethoxysiloxy) -dimethoxysiloxy] -1,3,5,7-
Octamethoxytetrasiloxane (7)

【化14】 1,3−ビス[(トリ−γ−グリシドキシプロピルジメ
トキシシロキシ)−シロキシ]−1,3−テトラエトキ
シジシロキサン (8)
[Chemical 14] 1,3-Bis [(tri-γ-glycidoxypropyldimethoxysiloxy) -siloxy] -1,3-tetraethoxydisiloxane (8)

【化15】 1,3−ビス[(ジ−γ−グリシドキシプロピルジメト
キシシロキシ)−メトキシシロキシ]−1,3−テトラ
エトキシジシロキサン (9)
[Chemical 15] 1,3-Bis [(di-γ-glycidoxypropyldimethoxysiloxy) -methoxysiloxy] -1,3-tetraethoxydisiloxane (9)

【化16】 1,3−ビス[(γ−グリシドキシプロピルジメトキシ
シロキシ)−ジメトキシシロキシ]−1,3−テトラエ
トキシジシロキサン (D)成分として用いられる粒径1〜100ミリミクロ
ンのシリカ微粒子は、シリカ微粒子を水、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
いられる。このシリカ微粒子は、主に硬化被膜の耐擦傷
性を高める。シリカ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。シリカ微粒子の粒径は1〜100
ミリミクロンに限定され、特に好ましくは、5〜20ミ
リミクロンである。その理由は1ミリミクロン未満の粒
径では微粒子の安定性に欠け、硬化被膜の耐久性に劣
り、また100ミリミクロンを超える粒径では硬化被膜
の透明性に欠ける問題があり好ましくないからである。
[Chemical 16] 1,3-bis [(γ-glycidoxypropyldimethoxysiloxy) -dimethoxysiloxy] -1,3-tetraethoxydisiloxane (D) The silica fine particles having a particle size of 1 to 100 millimicrons are silica fine particles. Is used in the form of a colloidal solution in which water is dispersed in water, an organic solvent or a mixed solvent thereof. The silica fine particles mainly enhance the scratch resistance of the cured film. Examples of the organic solvent used for dispersing the silica fine particles include alcohols such as methanol and ethanol. The particle size of silica fine particles is 1 to 100
It is limited to millimicrons, particularly preferably 5 to 20 millimicrons. The reason for this is that if the particle size is less than 1 millimicron, the stability of the fine particles is lacking and the cured coating is inferior in durability, and if the particle size exceeds 100 millimicron, the cured coating is lacking in transparency, which is not preferable. .

【0017】本発明者は従来より知られている前述した
(A)成分と(D)成分からなる組成物に、(B)成分
の芳香環含有有機ケイ素化合物と、(C)成分のシリケ
ート化合物とを含有させることにより従来からの硬化被
膜の膜硬度などを低下させずにプラスチックレンズの種
類を問わず基材と硬化被膜との密着および硬化被膜と無
機蒸着膜との密着にバラツキがなくなること、さらに
(B)成分、(C)成分はアルコール類、ケトン類、セ
ロソルブ類、カルボン酸類などの溶媒と良好な相溶性を
有することより調合作業が容易になることを見い出し本
発明を完成するに至った。
The present inventor has added a conventionally known composition comprising the above-mentioned components (A) and (D) to the aromatic ring-containing organosilicon compound (B) and the silicate compound (C). By including the following, there is no variation in the adhesion between the base material and the cured film and the adhesion between the cured film and the inorganic vapor-deposited film regardless of the type of plastic lens without lowering the film hardness of the conventional cured film. Further, it has been found that the component (B) and the component (C) have good compatibility with solvents such as alcohols, ketones, cellosolves, and carboxylic acids, so that the compounding work can be facilitated and the present invention is completed. I arrived.

【0018】なお本発明者の検討によれば、(A),
(C)および(D)成分からなり、(B)成分を欠くコ
ーティング組成物より作製される硬化被膜はプラスチッ
クレンズの種類によっては密着性が不十分であり、また
(A),(B)および(C)成分からなり、(D)成分
を欠くコーティング組成物より作製された硬化被膜は無
機蒸着膜との密着性が不十分であることが明らかとなっ
ている。
According to the study by the present inventor, (A),
A cured coating made of a coating composition composed of components (C) and (D) and lacking component (B) has insufficient adhesion depending on the type of plastic lens, and (A), (B) and It has been clarified that the cured film made of the coating composition comprising the component (C) and lacking the component (D) has insufficient adhesion to the inorganic vapor deposition film.

【0019】次に各成分の配合割合について説明する。Next, the mixing ratio of each component will be described.

【0020】(B)成分の添加量は、(A)成分1重量
部に対して0.01〜0.5重量部、特に好ましくは
0.1〜0.3重量部とするのが好ましい。その理由は
0.01重量部未満であると、プラスチックレンズの種
類によっては硬化被膜との密着性向上効果が得られにく
く、また0.5重量部を超えると硬化被膜の耐擦傷性が
損われやすいからである。
The amount of the component (B) added is preferably 0.01 to 0.5 part by weight, more preferably 0.1 to 0.3 part by weight, relative to 1 part by weight of the component (A). The reason is that if the amount is less than 0.01 parts by weight, it is difficult to obtain the effect of improving the adhesion to the cured film depending on the type of the plastic lens, and if it exceeds 0.5 parts by weight, the scratch resistance of the cured film is impaired. Because it is easy.

【0021】(C)成分の添加量は、(A)成分1重量
部に対して0.01〜1.5重量部、特に好ましくは
0.2〜0.7重量部とするのが好ましい。その理由は
0.01重量部未満であると、硬化被膜上に設けた無機
蒸着膜との密着性が不十分となりやすく、また1.5重
量部を超えると硬化被膜にクラックが生じやすくなるた
めである。
The amount of component (C) added is preferably 0.01 to 1.5 parts by weight, more preferably 0.2 to 0.7 parts by weight, based on 1 part by weight of component (A). The reason is that if it is less than 0.01 parts by weight, the adhesion with the inorganic vapor deposition film provided on the cured coating tends to be insufficient, and if it exceeds 1.5 parts by weight, the cured coating tends to crack. Is.

【0022】(D)成分の添加量は、(A)成分1重量
部に対し0.01〜5重量部、特に好ましくは0.1〜
1.5重量部とするのが好ましい。その理由は、0.0
1重量部より少ないと硬化被膜の耐擦傷性が不十分であ
り、5重量部を超えると硬化被膜にクラックが生じやす
くなり、さらに硬化被膜の透明性が低下する危険性が大
きくなるためである。
The amount of the component (D) added is 0.01 to 5 parts by weight, preferably 0.1 to 5 parts by weight, based on 1 part by weight of the component (A).
It is preferably 1.5 parts by weight. The reason is 0.0
This is because if the amount is less than 1 part by weight, the scratch resistance of the cured film is insufficient, and if it exceeds 5 parts by weight, cracks are likely to occur in the cured film and the risk of lowering the transparency of the cured film increases. .

【0023】本発明で用いられる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
いることも可能である。硬化剤としては、例えば、アリ
ルアミン、エチルアミン等のアミン類、またはルイス酸
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、過塩素酸等の金属塩、さらにア
ルミニウム、ジルコニウム、チタニウム等のアルコキシ
ド又はこれらの錯化合物などが挙げられる。
The coating composition used in the present invention may use a curing agent to accelerate the reaction and cure at a low temperature. Examples of the curing agent include amines such as allylamine and ethylamine, or various acids and bases including Lewis acids and Lewis bases such as organic carboxylic acids, chromic acid, hypochlorous acid, boric acid, bromic acid, and selenium selenite. Examples thereof include acids, thiosulfuric acid, orthosilicic acid, thiocyanic acid, nitrous acid, aluminic acid, carbonic acid, perchloric acid, and other metal salts, and aluminum, zirconium, titanium, and other alkoxides, or complex compounds thereof.

【0024】又、本発明で用いられるコーティング組成
物には、基板となる光学部材との屈折率を合わせるため
に、また耐擦傷性をさらに向上させるために、アルミニ
ウム、アンチモン、ジルコニウム、スズ、タングステ
ン、ケイ素等の金属酸化物からなる微粒子状無機物を添
加してもよい。
Further, the coating composition used in the present invention contains aluminum, antimony, zirconium, tin, tungsten in order to match the refractive index with the optical member serving as the substrate and to further improve the scratch resistance. Alternatively, a fine-particle inorganic material composed of a metal oxide such as silicon may be added.

【0025】本発明で用いるコーティング組成物は塗布
時における濡れ性を向上させ、硬化膜の平滑性を向上さ
せる目的で各種界面活性剤を含有することができる。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。コーティング組成物
は、その塗布性を向上させるために、通常はアルコール
類、ケトン類、セロソルブ類、カルボン酸類などの溶媒
に上記必須成分および任意成分が溶解または分散されて
いる。コーティング組成物の基材表面への塗布手段とし
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。
The coating composition used in the present invention may contain various surfactants for the purpose of improving the wettability at the time of application and improving the smoothness of the cured film. Further, an ultraviolet absorber, an antioxidant and the like can be used as long as they do not affect the physical properties of the cured film. In order to improve the coating property of the coating composition, the above-mentioned essential components and optional components are usually dissolved or dispersed in a solvent such as alcohols, ketones, cellosolves, and carboxylic acids. As a method for applying the coating composition to the surface of the base material, a commonly used method such as a dipping method, a spin method or a spray method can be applied, but the dipping method and the spin method are particularly preferable in terms of surface accuracy and the like.

【0026】コーティング組成物が塗布される基材とし
ては、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、イオウを含有す
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、アクリロニトリル−スチレン共重合体、ポリ
スチレン、ハロゲンを含有する共重合体、ポリ塩化ビニ
ル、不飽和ポリエステル樹脂、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が、基材として、
アクリル共重合体系プラスチックレンズを用いたときに
特にすぐれた密着性、耐擦傷性が得られる。このアクリ
ル共重合体系プラスチックレンズとしては、ジエチレン
グリコールビスアリルカーボネート/ベンジルメタクリ
レート/ジアリルフタレート三元共重合体系プラスチッ
クレンズが挙げられる。さらにジエチレングリコールビ
スアリルカーボネート/ベンジルメタクリレート/ジア
リルフタレート/アルキルメタクリレート四元共重合体
も挙げられる。これらのアクリル系共重合体は、特開昭
51−125487号、同54−41965号、同59
−191708号の各公報およびWO89/09418
号公報に開示されている。
As the substrate to which the coating composition is applied, a copolymer containing methyl methacrylate and one or more other monomers as monomer components, a diethylene glycol bisallyl carbonate homopolymer, and a copolymer containing sulfur. , Copolymers containing diethylene glycol bisallyl carbonate and one or more other monomers as monomer components, acrylonitrile-styrene copolymers, polystyrene, halogen-containing copolymers, polyvinyl chloride, unsaturated polyester resins, polyethylene Examples of the substrate include plastic lenses such as terephthalate and polyurethane, or inorganic glass lenses.
Particularly excellent adhesion and scratch resistance are obtained when an acrylic copolymer plastic lens is used. Examples of the acrylic copolymer plastic lens include a diethylene glycol bisallyl carbonate / benzyl methacrylate / diallyl phthalate terpolymer plastic lens. Further, a diethylene glycol bisallyl carbonate / benzyl methacrylate / diallyl phthalate / alkyl methacrylate quaternary copolymer may be mentioned. These acrylic copolymers are disclosed in JP-A Nos. 51-125487, 54-41965 and 59.
-191708 and WO89 / 09418
It is disclosed in the publication.

【0027】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
〜200℃の熱風中で行なうのが良く、特に好ましくは
90〜150℃の熱風中で行なうのが望ましい。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。
Curing of the coating composition is carried out by hot air drying and irradiation with active energy rays, preferably 70
It is preferable to carry out in hot air of up to 200 ° C., particularly preferably in hot air of 90 to 150 ° C. Far-infrared rays and the like are used as active energy rays, and damage due to heat can be suppressed to a low level.

【0028】なお、コーティング組成物を基材に塗布硬
化する前に、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、各種樹脂を用いたプライマ
ー処理を行なうこともできる。
Before coating and curing the coating composition on the substrate, chemical treatment with acid, alkali, various organic solvents, physical treatment with plasma, ultraviolet rays, etc., washing treatment with various detergents, and further various treatments It is also possible to perform a primer treatment using a resin.

【0029】本発明の光学部材は、前述した硬化被膜の
表面上に無機蒸着膜による反射防止膜を施すこともでき
る。
The optical member of the present invention may have an antireflection film formed of an inorganic vapor deposition film on the surface of the above-mentioned cured film.

【0030】本発明の光学部材は、眼鏡レンズのほか、
カメラ用レンズ、ワードプロセッサーのディスプレイに
付設する光学フィルター、自動車の窓ガラスに使用する
ことが可能である。
The optical member of the present invention includes an eyeglass lens,
It can be used for camera lenses, optical filters attached to word processor displays, and automobile window glasses.

【0031】[0031]

【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、硬化被膜
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。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. The physical properties of the plastic lenses having a cured coating obtained in the present examples and comparative examples were measured by the following measuring methods.

【0032】(1)耐擦傷性試験 スチールウール#0000でプラスチックレンズ表面を
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。
(1) Scratch resistance test The surface of a plastic lens was rubbed with steel wool # 0000 to visually judge the scratch resistance. The judgment criteria were as follows.

【0033】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 (2)密着性試験 JIS D−0202に準じてクロスカットテープ試験
を行なった。すなわち、1mm間隔で100目クロスカ
ットし、粘着テープ(商品名“セロテープ”ニチバン
(株)製品)を強く貼りつけた後、表面から90°方向
に急速に剥がし、硬化被膜または蒸着膜の残っているマ
ス目を調べた。
A: Almost no scratch even if strongly rubbed B: Very scratched if strongly rubbed C: Scratch equivalent to the lens substrate (2) Adhesion test Cross cut tape test according to JIS D-0202 Was done. That is, after cross-cutting 100 stitches at 1 mm intervals and strongly adhering an adhesive tape (product name "Cellotape" manufactured by Nichiban Co., Ltd.), it was rapidly peeled off in 90 ° direction from the surface, leaving a cured film or a vapor deposition film. I checked the cells.

【0034】(3)外観 肉眼目視により透明度、着色状態、表面状態などを調べ
た。
(3) Appearance The transparency, the colored state, the surface state, and the like were visually inspected.

【0035】実施例1 (コーティング液の調製)マグネッティックスターラー
を備えたガラス製の容器に(A)成分であるγ−グリシ
ドキシプロピルトリメトキシシラン112.5重量部、
(B)成分であるフェニルトリエトキシシラン22.5
重量部、(C)成分であるγ−グリシドキシプロピルト
リメトキシシランを付加させたシリケート化合物(商品
名:MKCシリケート MSEP2,三菱化成(株)
製)42.5重量部を加え、撹拌しながら0.6規定塩
酸3.75重量部を滴下した。滴下終了後、24時間撹
拌を行ない加水分解物を得た。ついで(D)成分である
SiO2 濃度40%のコロイダルシリカ(商品名:スノ
ーテックス40,水分散シリカ,日産化学(株)製:S
iO2 粒径10〜20ミリミクロン)を250重量部、
溶媒としてイソプロピルアルコール300重量部、n−
ブタノール100重量部、プロピレングリコールモノメ
チルエーテル100重量部、硬化剤としてアルミニウム
アセチルアセトネート15重量部、滑剤として界面活性
剤0.6重量部を加え、十分に撹拌した後、ろ過を行な
い、コーティング液を得た。コーティング液の調合は容
易であり、コーティング液は目視で沈澱物が生じていな
かった。
Example 1 (Preparation of coating liquid) In a glass container equipped with a magnetic stirrer, 112.5 parts by weight of (A) component γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane,
Phenyltriethoxysilane 22.5 as component (B)
By weight, a silicate compound to which γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane as the component (C) is added (trade name: MKC silicate MSEP2, Mitsubishi Kasei Co., Ltd.)
(Manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.) 42.5 parts by weight, and 3.75 parts by weight of 0.6N hydrochloric acid was added dropwise with stirring. After completion of dropping, the mixture was stirred for 24 hours to obtain a hydrolyzate. Then, the colloidal silica having a SiO 2 concentration of 40% as the component (D) (trade name: Snowtex 40, water-dispersed silica, manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd .: S
250 parts by weight of iO 2 particle size of 10 to 20 millimicron),
300 parts by weight of isopropyl alcohol as a solvent, n-
100 parts by weight of butanol, 100 parts by weight of propylene glycol monomethyl ether, 15 parts by weight of aluminum acetylacetonate as a curing agent, and 0.6 parts by weight of a surfactant as a lubricant were added, and after sufficiently stirring, filtration was performed to obtain a coating liquid. Obtained. The coating liquid was easy to prepare, and the coating liquid was visually free from precipitates.

【0036】(硬化被膜の形成)ジエチレングリコール
ビ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アクリル系共重合体プラ
スチックレンズ(屈折率nd 1.56)50枚を45℃
の10%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ィング液を
用いて、ディップ法(引き上げ速度14cm/分)でコ
ーティングを行ない130℃で2時間加熱し硬化被膜を
形成し、各種の評価を行なった。
(Formation of Hardened Film) 50 acrylic resin plastic lenses (refractive index n d 1.56) consisting of diethylene glycol bisallyl carbonate, benzyl methacrylate and diallyl isophthalate (45 ° C.)
After immersing in 10% NaOH aqueous solution for 5 minutes to perform sufficient washing, coating is performed by the dipping method (withdrawing speed 14 cm / min) using the coating liquid prepared by the above method, and at 130 ° C. for 2 hours. A cured coating was formed by heating and various evaluations were performed.

【0037】上記方法で得られた硬化被膜を有するプラ
スチックレンズ50枚すべては、表1に示すように、耐
擦傷性がA、密着性が100/100、外観が良好とい
うすぐれた結果を示した。
As shown in Table 1, all 50 plastic lenses having a cured coating obtained by the above method showed excellent results such as scratch resistance A, adhesion 100/100, and good appearance. .

【0038】(反射防止膜の形成)上記方法で得られた
硬化被膜を有する光学部材の硬化被膜上に真空蒸着法に
て、SiO2 ,ZrO2 の積層構造(λ/4−λ/2−
λ/4)による反射防止膜を形成した。このようにして
得られた反射防止膜を施した硬化膜を有するプラスチッ
クレンズ50枚は、すべて表1に示すように、耐擦傷性
がA、密着性が100/100というすぐれた結果を示
した。
(Formation of Antireflection Film) A laminated structure of SiO 2 and ZrO 2 (λ / 4−λ / 2−) is formed on the cured film of the optical member having the cured film obtained by the above method by vacuum deposition.
An antireflection film of λ / 4) was formed. As shown in Table 1, all the 50 plastic lenses having the cured film having the antireflection film thus obtained showed excellent results of scratch resistance of A and adhesion of 100/100. .

【0039】実施例2 (B)成分として、実施例1のフェニルトリエトキシシ
ラン22.5重量部に代えてジフェニルジメトキシシラ
ン22.5重量部を用いたことおよびアルカリによる前
処理を行なわなかったこと以外は、実施例1と同様に行
なった。評価結果は表1に示すように実施例1と同様に
優れたものであった。
Example 2 As component (B), 22.5 parts by weight of diphenyldimethoxysilane was used in place of 22.5 parts by weight of phenyltriethoxysilane of Example 1, and pretreatment with an alkali was not carried out. Except for this, the same procedure as in Example 1 was performed. As shown in Table 1, the evaluation results were excellent as in Example 1.

【0040】実施例3 (D)成分として、実施例1の水分散シリカ微粒子(固
形分40%)250重量部に代えて、SiO2 濃度20
%の水分散シリカ微粒子250重量部(商品名:スノー
テックスO,日産化学(株)製:SiO2 粒径10〜2
0ミリミクロン)を用いたことおよびアルカリによる前
処理を行なわなかったこと以外は、実施例1と同様に行
なった。評価結果は表1に示すように実施例1と同様に
優れたものであった。
Example 3 As the component (D), 250 parts by weight of the water-dispersed silica fine particles (solid content 40%) of Example 1 were used, and the SiO 2 concentration was 20.
% Water-dispersed silica fine particles (trade name: Snowtex O, manufactured by Nissan Kagaku Co., Ltd .: SiO 2 particle size 10 to 2 )
The same procedure as in Example 1 was carried out except that 0 millimicron) was used and no pretreatment with alkali was performed. As shown in Table 1, the evaluation results were excellent as in Example 1.

【0041】[0041]

【表1】 [Table 1]

【0042】実施例4 (B)成分として、実施例1のフェニルトリエトキシシ
ラン22.5重量部に代えて、フェニルトリエトキシシ
ラン12.5重量部、ジフェニルジメトキシシラン10
重量部を用いたことおよびアルカリによる前処理を行な
わなかったこと以外は、実施例1と同様に行なった。評
価結果は表2に示すように実施例1と同様に優れたもの
であった。
Example 4 As the component (B), 12.5 parts by weight of phenyltriethoxysilane and 10 parts of diphenyldimethoxysilane were used instead of 22.5 parts by weight of phenyltriethoxysilane of Example 1.
The same procedure as in Example 1 was performed, except that parts by weight and no pretreatment with alkali were performed. As shown in Table 2, the evaluation results were excellent as in Example 1.

【0043】実施例5〜6 表2に示すように基材をジエチレングリコールビスアリ
ルカーボネート樹脂(実施例5)、キシレンジイソシア
ネート−ペンタエリスリトールテトラキスプロピオネー
ト系ポリウレタン樹脂にして、実施例1と同様に行なっ
た。評価結果は表2に示すように実施例1と同様に優れ
たものであった。
Examples 5 to 6 As shown in Table 2, diethylene glycol bisallyl carbonate resin (Example 5) and xylene diisocyanate-pentaerythritol tetrakispropionate type polyurethane resin were used as the base materials, and the same procedure as in Example 1 was carried out. It was As shown in Table 2, the evaluation results were excellent as in Example 1.

【0044】[0044]

【表2】 [Table 2]

【0045】比較例1〜4 表3,表4に示すように(A)〜(D)成分の少なくと
も1つを欠く組成物を用いて、硬化膜を有するプラスチ
ックレンズを得、さらにその表面上に実施例1と同様の
反射防止膜を施したプラスチックレンズを得た。その評
価結果を表3,表4に示す。表3,表4に示すようにこ
れらのプラスチックレンズはすべて特性を満足するもの
はなかった。
Comparative Examples 1 to 4 As shown in Tables 3 and 4, a composition lacking at least one of the components (A) to (D) was used to obtain a plastic lens having a cured film, which was further coated on the surface thereof. A plastic lens having the same antireflection film as in Example 1 was obtained. The evaluation results are shown in Tables 3 and 4. As shown in Tables 3 and 4, none of these plastic lenses satisfied the characteristics.

【0046】[0046]

【表3】 [Table 3]

【0047】[0047]

【表4】 [Table 4]

【0048】[0048]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、調合が容
易なコーティング組成物を用いて、基材と硬化被膜との
密着性、さらには硬化被膜と無機蒸着膜との密着性に優
れた光学部材が得られる。
As described above, according to the present invention, by using a coating composition which is easy to prepare, the adhesion between the substrate and the cured film and the adhesion between the cured film and the inorganic vapor deposition film are excellent. Optical member can be obtained.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基材の表面上に、(A)一般式 【化1】 (式中、R1 は炭素数1〜4のアルキル基であり、R2
は炭素数1〜4のアルキレン基である)で示される有機
ケイ素化合物および/またはその加水分解物と、(B)
一般式 【化2】 (式中、R3 は炭素数1〜4のアルキル基であり、n1
は1〜3の整数である)で示される芳香環含有有機ケイ
素化合物および/またはその加水分解物と、(C)一般
式 【化3】 (式中、XおよびR4 〜R7 は炭素数1〜4の有機基、
Yはエポキシ基を含む官能基であり、n2 は1〜3の整
数、n3 は1以上の整数である)で示されるシリケート
化合物と、(D)粒径1〜100ミリミクロンのシリカ
微粒子と、を含むコーティング組成物を塗布硬化してな
ることを特徴とする硬化被膜を有する光学部材。
1. On the surface of a substrate, (A) a general formula: (In the formula, R 1 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and R 2 is
Is an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms) and / or a hydrolyzate thereof, (B)
General formula: (In the formula, R 3 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and n 1
Is an integer of 1 to 3), an aromatic ring-containing organosilicon compound and / or a hydrolyzate thereof, and (C) the general formula: (In the formula, X and R 4 to R 7 are organic groups having 1 to 4 carbon atoms,
Y is a functional group containing an epoxy group, n 2 is an integer of 1 to 3 , n 3 is an integer of 1 or more), and (D) silica fine particles having a particle size of 1 to 100 millimicrons. An optical member having a cured coating, which is obtained by applying and curing a coating composition containing:
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JP2019198908A (en) * 2018-05-15 2019-11-21 株式会社ディスコ Processing method for synthetic resin plate
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