JPS6035382B2 - 樹脂コ−テイング組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、染色性を有し、耐摩耗性、透明性、可とう性
、耐熱性、耐熱水性にすぐれた樹脂コ−ティング組成物
に関するものである。

近年プラスチック成形品は、その軽量であること、加工
が容易であること、耐衝撃性が高いこと、手軽に染色あ
るいは着色できることなどの故に、あらゆる方面に利用
され、眼鏡レンズにおいても、サングラス用ばかりでな
く、視力矯正用レンズとして広く普及するに至っている
が、反面、表面硬度、−耐摩耗性に劣るため、傷が付き
やすく、実用上必らずしも充分満足すべきものとは言え
なかった。

これらの欠点を改良するため、プラスチックレンズの表
面に、硬度のすぐれた物質をコーティングする方法が、
数多〈開発、提案されているが、これらはプラスチック
レンズの大きな特長のひとつである染色性が欠けている
ものが多かった。

−般に、染色性を損なうことなく表面硬度、耐摩耗性を
高めることは困難なことであり、いまだに両者を充分に
満足させるものは実用化されていない。コーティング膜
に染色性を付与するために、たとえば、特公昭５７一４
２６６５号公報のように、ェポキシ含有トリアルコキシ
シランの加水分解物に、不飽和または飽和多価カルボン
酸またはその酸無水物を添加したもの、あるいは、侍開
昭５７一１３１２６６号公報のように、コロィダルシリ
カとトリアルコキシシランの加水分解物との分散液に、
非イオン界面活性剤を添加したものなどが考案されてい
るが、これらのように、シリコーン樹脂成分に、異種の
成分を添加したのでは、膜の骨格を形成するシロキサン
結合剤に欠損が生じ、膜硬度が充分とは言えない。

その他、特開昭５３一１１１３３６号公報に示されてい
る、ェポキシ含有アルコキシシランの加水分解物に、粒
状シリカを分散させたものなど、いくつか染色性を付与
したコーティング膜が提案されているが、それらは、染
色後において膜硬度が低下するものが多く、実用上充分
とは言えない。

すなわち、染色可能なコーティング膜とは、実用上充分
な膜硬度を有し、染色の前後において腰硬度、密着性な
どの膜性能が、まったく変化しないか、あるいは、その
変化が最小限に押えられているものでなければならない
。本発明者らは、こうした背景に鑑み、これらの問題を
改善すべく鋭意研究の結果、以下に詳述する本発明の樹
脂コーティング組成物が、これらを一挙に解決すること
を見さ出し、本発明を完成した。

すなわち、本発明の目的は、染色性を有し、耐摩耗性、
透明性、可とう性、耐熱性、耐熱水性にすぐれた樹脂コ
ーティング組成物を提供することにある。

ここに言う染色性とは、染色前後において、塗膜の耐摩
耗性、密着性などの膜性能が、ほとんど変化しないこと
をも含んだ意味である。本発明の樹脂コーティング組成
物は、風 一般式（但し、Ｒ，は炭素数１〜４のアルキ
レン基、Ｒ２は炭素数１〜４のアルキル基である）で表
わされるグリシドキシアルキルトリアルコキシシランの
加水分解物のうち一種と、曲 一般式 （但し、Ｒ３は ま たは Ｒ４は炭素数１〜４ のアルキレン基、Ｒ５及びＲ６は炭素数１〜４のアルキ
ル基である）で表わされるジアルコキシシランの加水分
解物のうち一種と、に’硬化剤 とから主としてなる樹脂コーティング組成物である。

本発明に係る■成分の具体的な代表例としては、グリシ
ドキシチルトリメトキシシラン、グリシドキシエチルト
リメトキシシラン、ｙーグリシドキシプロピルトリメト
キシシランなどの加水分解物が挙げられる。

本発明に係る‘Ｂ｝成分の具体的な代表例としては、ｙ
−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、ｙー
グリシドキシプロピルエチルジメトキシシラン、ｙ−メ
タクリロキシブロピルメチルジメトキシシランなどの加
水分解物が挙げられる。

これらのァルコキシシランの加水分解物は、純水または
塩酸などの酸性水溶液で加水分解することによって得ら
れる。

通常、上記アルコキシシラン中に酸性水溶液を一度に添
加することによって行なわれるが、目的によっては、添
加速度、温度などを調整することにより、加水分解速度
をコントロールすることも可能である。また風成分、【
Ｂ’成分の混合は、加水分解時に混合し、共加水分解さ
せても、別個に加水分解し、加水分解後に混合してもよ
い。風成分と佃成分の割合は特に限定されないが、【Ｂ
’成分が、ァルコキシシランの加水分解物の全量に対し
、モル数で１〜５０％であるのが好ましい。

風成分の場合は単独に使用しても、耐摩耗性、密着性な
どのすぐれたコーティング膜を与えるがこのものは、ま
ったく染色されない。また｛Ｂ｝成分の場合は、単独で
は耐摩耗性に劣り、良好な塗膜を与えず、本発明のよう
に、風成分、曲成分を組み合わせることによってのみ、
染色性を有する良好な塗腰を与えるのである。本発明に
係る（Ｃ｝成分の硬化剤としては、有機酸の金属塩の他
に、各種ェポキシ硬化剤も使用し得るが、本発明の目的
には、アセチルアセトン金属塩が効果的である。

‘Ｃ｝成分の添加量は、凶成分および佃成分の合計１重
量部に対して、０．００１〜０．５重量部、好ましくは
、０．００５〜０．１重量部が適当であり、０．００１
重量部より少なければ、硬化は不充分となり、０．５重
量部より多くては、塗膜に亀裂、白化などの欠陥を生じ
させる。本発明に使用される溶媒としては、アルコール
、ェステル、エーテル、ケトン、ハロゲン化炭化水素あ
るいは芳香族系などの溶媒が目的に応じて使用可能であ
る。

本発明の組成物には、塗膜の平滑性を向上させる目的で
、シリコーン系界面活性剤を添加することも、基板との
密着性、物性の向上など実用性を改善する目的で、各種
添加剤を添加することもできる。

さらに、耐便性の向上あるいは塗腰の劣化防止の目的で
、紫外線吸収剤、酸化防止剤を添加することもできる。
本発明の組成物の被コーティング物としては、たとえば
、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ＣＲ
−３９（ジエチレングリコールビスアリルカーボネート
）、ポリスチレン、セル。

−スァセテート、Ａ茂樹脂などのプラスチック成形品の
他に、無機ガラス、金属物品などがあげられる。本発明
の組成物の塗布方法としては、刷毛塗り、ロール塗り、
スプレー法、スピン法及び浸糟法などこの種の組成物の
塗布に通常用いられる方法がすべて可能である。

また塗布前に、被コープィング物の前処理を行なうこと
は、得られる塗膜の密着性などの物性向上に有効であり
、前処理として、通常の洗浄、溶剤などによる脱脂洗浄
、超音波洗浄の他に、必要ならば、周知の方法（有機シ
ランの加水分解物）による処理、酸、アルカリ処理を行
なうことは好ましい。本発明の組成物の硬化は、主とし
て加熱処理することによって行なわれ、加熱温度は、か
なりの広範囲とすることが可能であるが、好ましくは、
２５〜１５０ｏｏ、特に好ましくは、８０〜１２ぴ○が
適当である。

加熱時間は、２〜３時間もしくはそれ以上かけることが
良好な結果を与える。本発明のコーティング組成物によ
る塗膜は、．従来のコーティング組成物による塗膜に比
較して、ｍ 分散染料などによる染色が可能である。

【２１ 染色の前後において、耐摩耗性、密着性などの
諸物性がほとんど変化しない。‘３１ 耐熱水性にすぐ
れている。

■ 可とう性にすぐれ、基板がたわんでも亀裂が発生し
１こくい。

｛５） 表面の摩耗係数が小さく、すべりが良い。

などの特性を有している。次に、本発明の実施例を示す
が、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない
。

なお例中の部数及び％は重量による。実施例中の塗膜の
性能試験は、次のように行なつた。

｛ａ’耐摩耗性 ＃００００のスチールウールにより表面を強くこすり、
次のように判定した。

Ａ ほとんど傷がつかない。

Ｂ 少し傷がつく。

Ｃ 多くの傷がつく。

Ｄ 膜のはがれが生じる。

【ｂ｝ 外観 肉眼観察により透明度、着色、表面状態を調べた。

【ｃ｝ 密着性 ＪＩＳＤ−０２０２に従い、ゴバン目１００個を作り、
セロハン粘着テープにより剥離試験を３回行ない、残っ
たゴバン目の数を調べた。

‘ｄ｝ 耐熱水性 １００００の沸騰水中に１時間浸潰し、外観及び塗膜の
密着性などによる変化の有無を調べた。

｛ｅ’染色性分散染料（三菱化成、ダイアニックスブル
−ＡＣＥ）０．５部、界面活性剤０．０２５部を水１０
碇都‘こ分散溶解させた染色俗を使用し、８０ｑｏで３
び分間浸潰した。

判定は以下の尺度で行なった。Ａ 濃色に染まる。

Ｂ淡く染まる。

Ｃ まったく染まらない。

【ｆｌ 染色後の耐摩耗性及び密着性 ‘ｅ｝の試験の終了後、‘ａ）及び‘ｃーの方法で行な
った。

実施例 １〜４ ｙ−グリシドキシフ。

ロピルトリメトキシシラン２１２邦、ｙ−グリシドキシ
プロピルメチルジエトキシシラン２５部を反応容器中に
入れ、それに水５０部、０．０５規定塩酸１礎郡を添加
し、礎梓機で４時間渡伴後、室温で１観時間放置した。
この加水分解液に、酢酸１２邦、ブタノール／ィソプロ
パノールの１：１混合溶媒１２碇部、アルミニウムアセ
チルアセトン８部、シリコーン系界面活性剤０．１部を
加え、２時間損梓後、室温で２少時間熟成させ、コーテ
ィング組成物を得た。以下、ッーグリシドキシプロピル
トリメトキシシラン／ｙーグリシドキシプロピルメチル
ジエトキシシランの量を、１８９部／５０部（実施例２
）、１６５部／７４部（実施例３）、１４２郡／９＄部
（実施例４）とする以外は同様にして、コーティング組
成物を得た。

得られたコーティング組成物を、シラノール前処理を施
したＣＲ−３９製しンズに浸債法により塗布し、室温に
て１５分間放置後、１２０００で２時間加熱硬化させ、
レンズ表面に塗膜を形成させた。

性能試験の結果を表に示す。実施例 ５〜７ ｙ−グリシドキシプ。

ピルトリメトキシシラン／ｙーメタクリｏキシプロピル
メチルジメトキシシランを、２１２都／２３部（実施例
５）、１８＄部／４６部（実施例６）、１６５部／７悦
郎（実施例７）使用し、それぞれ実施例１と同様にして
コーティング組成物を得た。得られたコーティング組成
物を、シラノール前処理を施したＣＲ−３９製しンズに
、実施例１〜４と同様にして塗布し、硬化させた。

性能試験の結果を表に示す。

比較例 １ ｙーグリシドキシプロピルトリメトキシシラン２３６部
のみを使用する以外は、実施例１と同様にしてコーティ
ング組成物を得た。

得られたコーティング組成物を、シラノール前処理を施
したＣＲ−３９製しンズに、実施例１〜４と同様にして
塗布し、硬化させた。

比較例 ２ ｙーグリシドキシフ。

ロピルメチルジエトキシシラン２４８部のみを使用する
以外は、実施例１と同様にしてコーティング組成物を得
た。得られたコーティング組成物を、シラノール前処理
を施したＣＲ−３９製しンズに、実施例１〜４と同様に
して塗布し、硬化させた。

比較例 ３ ｙーグリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン１２
４部、シリカ分２０％を含む水性コロィダルシリカ（日
産化学、スノーテックスＣ）１５礎部を反応容器に入れ
、酢酸１部を加え、室温にて２独特間燈拝した。

この加水分解液に、酢酸１１部、アルミニウムアセチル
アセトン８部、シリコーン系界面活性剤０．１部、溶媒
としてブタノール１６碇郡を加え、室温で２時間燈梓後
、２岬時間放置し、コープィング組成物を得た。得られ
たコーティング組成物を、シラ／ール前処理を施したＣ
Ｒ−３９製しンズに、実施例１〜４と同様にして塗布し
、硬化させた。

比較例 ４ 比較例１と同じ加水分解物１０の都（固形分６５％を含
む）に、ポリエチレングリコール＃２００（平均分子量
２００）１礎部、酢酸４部、アルミニウムアセチルアセ
トン３部、界面活性剤０．０５部、ブタ／ール５礎郭を
加え、２独特間蝿梓を行ない、コーティング組成物を得
た。

実施例１〜４と同様にして、ＣＲ−３９製しンズに塗膜
を形成させた。

これら比較例１〜４の性能試験結果を、実施例１〜７の
試験結果と一緒に表に示した。

＊は未テスト

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ （Ａ） 一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （但し、Ｒ＿１は炭素数１〜４のアルキレン基、Ｒ＿
   ２は炭素数１〜４のアルキル基である）で表わされるグ
   リシドキシアルキルトリアルコキシシランの加水分解物
   のうち一種と、（Ｂ） 一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ （但し、Ｒ＿３は ▲数式、化学式、表等があります▼ または ▲数式、化学式、表等があります▼ Ｒ＿４は炭素数１〜４のアル キレン基、Ｒ＿５及びＲ＿６は炭素数１〜４のアルキル
   基である）で表わされるジアルコキシシランの加水分解
   物のうち一種と、（Ｃ） 硬化剤 とから主としてなる樹脂コーテイング組成物。 ２ ジアルコキシシランの加水分解物（Ｂ）の添加モル
   数が、アルコキシシランの加水分解物全量に対してモル
   数で１〜５０パーセントである特許請求の範囲第１項記
   載の樹脂コーテイング組成物。 ３ ジアルコキシシランの加水分解物（Ｂ）が、γ−グ
   リシドキシプロピルメチルジエトキシシランの加水分解
   物である特許請求の範囲第１項または第２項記載の樹脂
   コーテイング組成物。