JPS61293232A - コ−ティング組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「技術分野」 未発明は、プラスチックレンズ等のプラスチック製品の
表面に塗布し、酎擦傷性を向上させるためのコーティン
グ組成物に関する。

「従来技術およびその問題点」 近年、レンズなどの光学製品にプラスチックが利用され
始めてきた。プラスチックレンズは、ガラスレンズに比
べて軽量、易加工性、易染色性、耐衝撃性等に優れた長
所を有しているが、反面、傷がつき易いという大きな欠
点を有している。

このため、プラスチックレンズの耐擦傷性を向上させる
方法は、これまでにも数多く研究されており、大別する
と二つの方法に分けられる。その一つは、プラスチック
レンズ表面に、無機系ハードコート膜を、真空蒸着法、
スパッタリング法、イオンブレーティング法等により形
成する方法であり、他の一つは、プラスチックレンズ表
面に、アクリル系、メラミン系、シリコン系等の有機系
ハードコート膜を、ディップコート法、スプレーコート
法等で形成する方法である。

しかしながら、無機系ハードコート膜は、充分な酎擦傷
性を持たせるだけの膜厚とすると、耐衝撃性が著しく低
下するという欠点を有している。

一方、有機系ハードコート膜は、耐擦傷性を持たせるだ
けの膜厚（例えば約１０ｎｍ）としても、耐衝撃性は低
下しないが、染色性を兼ね備えさせると、耐擦傷性が低
下する傾向がある。また、有機系ハードコート膜上に無
機系の反射防止膜を形成したものも市販されているが、
無機系の反射防止膜をコートするのに適した有機系ハー
ドコート膜は、難染色性のものとなってしまうことが多
かった。このため、無機系の反射防止膜との密着性がよ
く、しかも易染色性の有機系ハードコート膜の開発が望
まれている。また、有機系ハードコート膜をディップコ
ートした場合には、一枚のレンズ内で膜厚のムラが発生
しやすく、干渉縞が生じるという欠点があった。さらに
、これまでの有機系ハードコート膜に使用するコーテイ
ング液は、保存寿命が著しく短かった。

なお、コーテイング液の寿命を延ばす材料として、例え
ば特開昭５９−１５５４３７号には、アセチルアセトン
インジウム、ヘキサフルオロアセチルアセトン鉄等のキ
レート化合物が挙げられているが、これらを混合しても
寿命は延びなかった。また、特開昭５８−９９２８３号
、特開昭５９−１４８００１号には、過塩素酸アンモニ
ウムが挙げられているが、コート膜が黄変し、かつ、染
色バラツキが出やすいという問題点があった。さらに、
特開昭５９−１００４０１号には、塩化第一スズが挙げ
られているが、塩化第一スズを用いると、Ｐｏｔ　Ｌｉ
ｆｅは延びるが、耐水性が悪くなるという問題点があっ
た。また、ジブチルアミン、トリエタノールアミン、オ
クチル酸鉄、酢酸ナトリウム等の硬化剤を混合すると、
ハードコーティング液の寿命は著しく短くなる。

「発明の目的」 本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決し、易染
色性で、耐擦傷性に優れ、無機系の反射防１ト膜の密着
性がよく、プラスチックレンズとの屈折率差がほとんど
なく、しかも、コーテイング液の保存寿命が長いコーテ
ィング組成物を提供することにある。

「発明の構成」 本発明によるコーティング組成物は、（Ａ）一般式ＹＲ
９ｉＸ３　　（式中、Ｒはアルキル基、Ｙはエポキシ基
を有する有機基、Ｘはアルコキシル基を表わす）で示さ
れる少なくとも一種のエポキシ基を含有する珪素化合物
と、（Ｂ）粒径１〜１００ｎ腸のコロイダルシリカゾル
と、（Ｃ）酸性水溶液と、（Ｄ）硬化触媒として無水マ
レイン酸、ジブチルスズジラウリレートの一種または二
種の混合溶液とからなり、上記（Ａ）　（Ｂ）　（Ｃ）
成分の合計を１００重量部としたとき、（Ａ）成分が１
０〜５０重量部、（Ｂ）成分が４０〜８５重量部、（Ｃ
）成分が１〜１０重量部、（Ｄ）成分が０．Ｏ１〜５．
０重量部含有されていることを特徴とする。

本発明において、（Ａ）成分の一般式■で示される化合
物としては、例えばγ−グリシドキシプロビルトリメト
キシシラン、γ−グリシドキシプロビルトリエトキシシ
ラン、β−（３，４エポキシサイクロヘキシル）エチル
トリメトキシシラン等が挙げられる。（Ａ）成分の配合
量は、（Ａ）　（Ｂ）　（Ｃ）成分の合計を１００重量
部としたとき、１０〜５０重量部とされる。（Ａ）成分
が１０重量部未満ではコート膜とレンズとの密着性が低
下し、（Ａ）成分が５０重量部を超えるとレンズ上への
コーテイング液のぬれ性が悪くなり、さらに染色性も低
下する。

（Ｂ）成分はコロイダルシリカを溶媒に分散したもので
ある。この場合、コロイダルシリカの分散溶媒としては
、例えば水、メタノール、エタノール、ブタノール、ノ
ルマルプロパツール、エチルセロソルブ、エチレングリ
コール、イソプロピルアルコール等が使用されるが、特
にアルコール類が好ましい、（Ｂ）成分の配合量は、（
Ａ）　（Ｂ）　（Ｃ）成分の合計を１００重量部とした
とき、４０〜８５重量部とされる。（Ｂ）成分が４０重
量部未満では、耐擦傷性が低下し、コート膜にクラック
が入りやすくなる。一方、（Ｂ）成分が８５重量部を超
えると、シリコン含有量が多くなるので、コート膜の屈
折率が低下して、レンズ素材の屈折率（ｎ＝１．５０）
との差が生じ、干渉縞が明確になり、外観を損なう。

（Ｃ）　を分は、（Ａ）成分の一般式■で示される化合
物を加水分解するために用いられる。（Ｃ）成分の酸性
水溶液としては、リン酸、酢酸、硝酸、硫酸、塩酸、水
等が挙げられ、ＰＨ１〜４の水溶液が好適である。（Ｃ
）成分の配合量は、（Ａ）　（Ｂ）　（Ｃ）成分の合計
を１００重量部としたとき、１〜１０重量部とされる。

（Ｃ）成分が１重量部未満では、上記０式の化合物の加
水分解不足となり、コート膜にクラックが入りやすくな
る。また、（Ｃ）成分が１０重量部を超えると、染色性
が低下すると共にぬれ性が低下する。

（Ｄ）成分の硬化触媒は、コーテイング液の保存安定性
を向上させるために添加される。一般にシリコンハード
コーティング液は、液を作成した時点よりシリコンの縮
合反応が進行する０本発明では、（Ｄ）成分の硬化触媒
として無水マレイン酸、ジブチルスズラウリレートの一
種または二種を用いることにより、この反応速度を遅ら
せて液の保存安定性を向上させることがきでる。　（［
１）成分の配合量は、（Ａ）　（Ｂ）　（Ｃ）成分の合
計を１００重量部としたとき、０．Ｏ１〜５．０重量部
とされる。（Ｄ）成分が０．０１重量部未満では、上記
効果が充分に得られず、（［ｌ）成分が５．０重量部を
超えると、液寿命が短く、かつ、染色再現性が悪化する
という問題が生じる。

なお、本発明のコーティング組成物には、硬化膜の平滑
性を得るため、界面活性剤を添加してもよい。

また、本発明のコーティング組成物を適用する基材とし
ては、特にジエチレングリコールビスアリルカーボネー
ト樹脂（商品名ＣＲ−３１１、７Ｓ−１８、ＭＲ−３）
　、アクリル樹脂等が好ましいが、その他、各種プラス
チックに応用することができる。

「発明の実施例」 次に１本発明を実施例および比較例により、さらに具体
的に説明する。なお、実施例および比較例で求めた特性
値の試験法は次の通りである。

（１）密着性 プラスチックレンズに、有機シリコン系ハードコート膜
を塗布形成し、あるいはさらにその上に反射防止コート
膜を形成した後、１ｍｍ間隔で１００目クロスカツトし
、セロテープ剥離を３回行なって、１（１（ｌ目中塗膜
の残った目の数を測定した。

（２）耐擦傷性 スチールウール＃　００００番で１ｋｇ荷重で５０回塗
膜表面を摩耗し、傷の付きにくさを調べた。評価は次の
ようにした。Ａ：傷が付かない、Ｂ：少し傷が付く、Ｃ
：かなり傷が付く （３）＃候性 カーボンアークによるサンシャインウェザ−メーターに
１５０時間暴露した後の表面状態を調べた。０は表面状
態が良好、Δは表面状態がやや不良、×は表面状態が不
良であることを示す。

（４）染色性 ハードコートしたレンズを、染色液の８０℃の染浴に５
分間浸漬し、５５０ｎｍの減光率が２０％以上になった
場合をＯＫとする。０は染色性が良好、Δは染色性がや
や不良、×は染色性が不良であることを示す。

（５）耐薬品性 ハードコートしたレンズを、水、アルコール、洗剤入り
水溶液に２４時間浸漬後、コート面の面状態を調べた。

Ｏは表面状態が良好なことを示す。

（６）無機コート性 有機シリコン系ハードコート膜を塗布して硬化させた後
、真空蒸着機に入れて、Ａｌ２Ｏ３を入ｏ／４　、　Ｚ
ｒＱ２を入ｏ／２　、５ｉ０２を入ｏ／４順次コートし
て反射防止膜を形成する。なお、λ０は５５０ｎｍであ
る。そして、コート膜の面状態を調べた。Ｏはコート面
が良好、Δはコート面がやや不良、×はコート面が不良
であることを示す。

（７）コート液寿命 コート膜を塗布した後、密着性試験で０／１００となる
ときを液寿命とした。

実施例１−４ （＾）１１分としてγ−グリシドキシプロビルトリメト
キシシラン、（Ｂ）　を分としてメタノールシリカゾル
（触媒化成工業製、０ＳＣＡＬ−１１３２）またはイソ
プロピルアルコール分散コロイダルシリカゾル（触媒化
成工業製、０９ＣＡＬ−１４３２）　、　（Ｃ）成分と
して０．Ｏ１規定の塩酸または酢酸水溶液、ＣＤ）成分
として無水マレイン酸またはジブチルスズラウリレート
を単体で使用し、表−１に示した組成で混合し、常温で
２４時間熟成してコーテイング液とした。次に、ジエチ
レングリコールビスアリルカーボネート樹脂（商品名Ｃ
Ｒ−３９）からなるプラスチックレンズをあらかじめ洗
浄し、ディップコート方法により上述のコーテイング液
を塗布した。引上げ速度は、１２ｃｓ／ｗｉｎにした。

得られたハードコート■りの性能評価とコーテイング液
の寿命を表−１に示す。

実施例５〜７ （Ａ）成分としてβ−（３，４エポキシサイクロヘキシ
ル）エチルトリメトキシシラン、（Ｂ）成分としてメタ
ノールシリカゾル（８産化学製、スノーテックス３０）
またはエチルアルコール分散コロイダルシリカゾル（触
媒化成工業製、０ＳＣＡＬ−１２３２）　、　（Ｃ）成
分として０．０１規定の塩酸または硝酸水溶液、（Ｄ）
成分として無水マレイン酸とジブチルスズジラウリレー
トを重量比でｌ＝１の割合で混合したものを使用し、こ
れらを表−１に示した組成で混合し、常温で２４時間熟
成してコーテイング液とした０次に、ジエチレングリコ
ールビスアリルカーボネート樹脂（商品名０Ｒ−３９）
からなるプラスチックレンズに、上記コーテイング液を
実施例１〜４と同様な方法で塗布して硬化させた。得ら
れたハードコート膜の性能評価とコーテイング液の寿命
を表−１に示す。

実施例８〜１Ｏ （Ａ）成分としてγ−グリシドキシプロビルトリメトキ
シシランとβ−（３，４エポキシサイクロヘキシル）エ
チルトリメトキシシランとを重量比でｌ：ｌの割合で混
合したもの、（Ｂ）成分としてメタノールシリカゾル（
１３産化学製、スノーテックス３０）またはブチルアル
コール分散コロイダルシリカゾル（触媒化成工業製、０
３ＣＡＬ−１５３２）　、　（Ｃ）成分として０．０１
規定の塩酸水溶液、（Ｄ）成分として無水マレイン酸を
使用し、これらを表−１に示した組成で混合し、常温で
４８時間熟成してコーテイング液とした０次に、ジエチ
レングリコールビスアリルカーボネート樹脂（商品名Ｃ
Ｒ−３９）からなるプラスチックレンズに、上記コーテ
イング液を実施例１〜４と同様な方法で塗布して硬化さ
せた。得られたハードコート膜の性能評価とコーテイン
グ液の寿命を表−Ｉに示す。

比較例１ （Ａ）　（Ｂ）　（Ｃ）成分は実施例１と同様な組成に
して、（Ｄ）成分を混合しないでコーテイング液を調整
した。その他の処理は実施例１と同様に行なった。結果
を表−１に示す。

比較例２ （Ａ）成分としてγ−グリシドキシプロビルトリメトキ
シシラン３２重量部、（Ｂ）成分としてメタノールシリ
カゾル３５８重量部、（Ｃ）成分として０．０１規定の
塩酸水溶液１２重量部、（Ｄ）成分としてジブチルスズ
ジラウリレー）１．ａｆｉ量部を混合した組成で、４８
時間常法で熟成し、コーテイング液を調整した。その他
の処理は実施例１と同様に行なった。結果を表＝１に示
す。

比較例３ （Ａ）成分としてγ−グリシドキシプロビルトリメトキ
シシラン２４０重量部、（Ｂ）成分としてメタノールシ
リカゾル１４０重量部、（Ｃ）成分として０．０１．規
定の塩酸水溶液２０重量部、（Ｄ）成分として無水マレ
イン酸１．０重量部を混合した組成で、２４時間熟成し
、コーテイング液を調整した。その他の処理は実施例１
と同様に行なった。結果を表−１に示す。

比較例４ （Ａ）成分としてβ−（３，４エポキシサイクロヘキシ
ル）エチルトリメトキシシラン１２０重量部、（Ｂ）　
を分としてイソプロピルアルコール分散コロイダルシリ
カゾル２２０重量部、（Ｃ）成分として０．０１規定の
塩酸水溶液６０重量部、（Ｄ）成分として無水マレイン
酸４．０重量部を混合した組成で、２４時間熟成し、コ
ーテイング液を調整した。その他の処理は実施例１と同
様に行なった。結果を表−１に示す。

表−１から明らかなように、実施例１〜１０においては
、全般に亘ってほぼ良好な評価結果が得られる。これに
対し、（Ｄ）成分を混合しなかった比較例１では、耐擦
傷性が充分に得られず、コーテイング液の寿命が低下す
る。また、本発明の範囲よりも、（Ａ）成分を少なく、
（Ｂ）成分を多く混合した比較例２では、密着性、耐候
性、無機コート性、コーテイング液の寿命がいずれも低
下する。

さらに１本発明の範囲よりも、（Ａ）成分を多く、（Ｂ
）成分を少なく混合した比較例３では、染色性および耐
擦傷性が低下する。さらにまた、本発明の範囲よりも（
Ｃ）成分を多く混合した比較例４では、密着性および染
色性が低下する。

なお、表−１において、（Ｂ）成分の「メ」はメタノー
ルシリカゾル、「工」はエチルアルコール分散コロイダ
ルシリカゾル、「ブ」はブチルアルコール分散コロイダ
ルシリカゾル、「イ」はイソプロピルアルコール分散コ
ロイダルシリカゾルを表わし、ＣＤ）　を分の「無」は
無水マレイン酸、「ジ」はジブチルスズジラウリレート
、「共」は無水マレイン酸とジブチルスズジラウリレー
トとの混合液を表わす、（以下、余白） 「発明の効果」 以上説明したように、本発明によれば、前記（Ａ）　（
Ｂ）　（Ｃ）　（Ｄ）成分を特定の配合組成で混合した
ことにより、密着性、耐候性、染色性、耐薬品性、無機
コート性、耐擦傷性およびコーテイング液寿命のいずれ
にも優れたコーティング組成物を得ることができる。

特許出願人　　旭光学工業株式会社 同代理人　　　　三　浦　邦　夫 同　　　松井　茂

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （Ａ）一般式ＹＲＳｉＸ＿３（式中、Ｒはアルキル基、
   Ｙはエポキシ基を有する有機基、Ｘはアルコキシル基を
   表わす）で示される少なくとも一種のエポキシ基を含有
   する珪素化合物と、（Ｂ）粒径１〜１００ｎｍのコロイ
   ダルシリカゾルと、（Ｃ）酸性水溶液と、（Ｄ）硬化触
   媒として無水マレイン酸、ジブチルスズジラウリレート
   の一種または二種の混合溶液とからなり、上記（Ａ）（
   Ｂ）（Ｃ）成分の合計を１００重量部としたとき、（Ａ
   ）成分が１０〜５０重量部、（Ｂ）成分が４０〜８５重
   量部、（Ｃ）成分が１〜１０重量部、（Ｄ）成分が０．
   ０１〜５．０重量部含有されていることを特徴とするコ
   ーティング組成物。