KR20200111679A - 코팅 조성물 및 하드 코트 막을 갖는 광학 물품 - Google Patents

코팅 조성물 및 하드 코트 막을 갖는 광학 물품 Download PDF

Info

Publication number
KR20200111679A
KR20200111679A KR1020207019029A KR20207019029A KR20200111679A KR 20200111679 A KR20200111679 A KR 20200111679A KR 1020207019029 A KR1020207019029 A KR 1020207019029A KR 20207019029 A KR20207019029 A KR 20207019029A KR 20200111679 A KR20200111679 A KR 20200111679A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
mass
parts
coating composition
component
fine particles
Prior art date
Application number
KR1020207019029A
Other languages
English (en)
Inventor
마나미 오시오
가츠히로 모리
유우이치로우 가와바타
Original Assignee
가부시끼가이샤 도꾸야마
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시끼가이샤 도꾸야마 filed Critical 가부시끼가이샤 도꾸야마
Publication of KR20200111679A publication Critical patent/KR20200111679A/ko

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D183/00Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D183/04Polysiloxanes
    • C09D183/06Polysiloxanes containing silicon bound to oxygen-containing groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22Oxides; Hydroxides of metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D183/00Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D183/00Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D183/04Polysiloxanes
    • C09D183/08Polysiloxanes containing silicon bound to organic groups containing atoms other than carbon, hydrogen, and oxygen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/20Diluents or solvents
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40Additives
    • C09D7/60Additives non-macromolecular
    • C09D7/61Additives non-macromolecular inorganic
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • G02B1/14Protective coatings, e.g. hard coatings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/04Polysiloxanes
    • C08G77/14Polysiloxanes containing silicon bound to oxygen-containing groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/04Polysiloxanes
    • C08G77/22Polysiloxanes containing silicon bound to organic groups containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen
    • C08G77/26Polysiloxanes containing silicon bound to organic groups containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen nitrogen-containing groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/221Oxides; Hydroxides of metals of rare earth metal
    • C08K2003/2213Oxides; Hydroxides of metals of rare earth metal of cerium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2244Oxides; Hydroxides of metals of zirconium

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Surface Treatment Of Optical Elements (AREA)

Abstract

무기 산화물 미립자 (A), 가수 분해성기 함유 유기 규소 화합물 (B), 물 또는 산 수용액 (C), 경화 촉매 (D) 및 유기 용매 (E)를 포함하는 코팅 조성물로서, 상기 무기 산화물 미립자 (A)가, 산화지르코늄 성분을 50질량% 이상 포함하는 제1 무기 산화물 미립자 (A1) 100질량부에 대하여, 산화세륨 미립자 (A2)를 0.1질량부 이상 90질량부 이하 포함하는, 하드 코트 막을 형성하기 위한 코팅 조성물이다.

Description

코팅 조성물 및 하드 코트 막을 갖는 광학 물품
본 발명은 코팅 조성물 및 코팅 조성물로부터 형성되는 하드 코트 막(경화물층)을 갖는 적층체인 광학 물품에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 굴절률 1.50을 초과하는 고굴절률 수지 기재, 예를 들어 렌즈의 표면 혹은 포토크로믹 플라스틱 렌즈 등의 포토크로믹 광학 기재의 표면에 최적인 하드 코트 막을 형성하기 위한 코팅 조성물에 관한 것이다.
플라스틱 렌즈는 경량, 안전성, 가공 용이성, 패션성 등 유리 렌즈에는 없는 특장을 갖고, 현재 안경 렌즈 분야에서는 주류로 되어 있다. 그러나, 널리 사용되고 있는, 예를 들어 디에틸렌글리콜비스알릴카보네이트 수지 렌즈는, 굴절률이 1.50으로 유리보다 낮고, 렌즈의 외주가 두꺼워진다는 결점을 갖고 있다. 이 때문에 수지 렌즈의 분야에서는, 더 높은 굴절률을 갖는 합성 수지 렌즈에 의해 박형화가 행해지고 있다. 또한, 플라스틱 렌즈를 염색함으로써, 방현성을 부여한 렌즈(이하, 염색 렌즈라고도 함)도 사용되고 있다.
한편, 플라스틱 렌즈는 흠집이 나기 쉬운 결점이 있기 때문에, 실리콘계의 하드 코트 막을 표면에 마련함으로써, 이러한 결점을 개선하고 있다. 이 실리콘계 하드 코트 막은, 실리카 미립자, 가수 분해성기를 갖는 유기 규소 화합물, 경화 촉매, 산 수용액 및 수용성 용매를 주성분으로 하는 코팅 조성물(이하, 실리카 미립자를 사용한 것을 「저굴절률 코팅 조성물」이라 하는 경우가 있음)을 혼합하여, 플라스틱 렌즈 표면에 도포한 후, 가열하여 도포한 막을 경화시킴과 함께, 포함되는 용매를 휘발시킴으로써 형성되어 있다(특허문헌 1 참조).
그러나, 굴절률이 1.50을 초과하는 고굴절률 플라스틱 렌즈에, 상기 저굴절률 코팅 조성물을 사용하여 하드 코트 막을 설치한 경우, 플라스틱 렌즈와 하드 코트 막의 굴절률의 차에 의해 간섭 줄무늬가 발생하여, 외관 불량의 원인이 된다.
이 문제를 해결하기 위해서, 코팅 조성물의 한 성분인 실리카 미립자를 굴절률이 높은 Sb, Ti, Zr, Sn 등의 복합 금속 산화물로 치환한 코팅 조성물이 알려져 있다(특허문헌 2 참조). 이 코팅 조성물은 고굴절률 플라스틱 렌즈에 적합하게 사용할 수 있다. 그러나, 산화티타늄을 포함하는 것은, 산화티타늄의 광 촉매능에서 기인하여 하드 코트 막 자신의 열화가 일어나기 때문에, 내후성이라는 점에서 개선의 여지가 있었다.
이 산화티타늄의 광 촉매능을 피하기 위해서, 산화티타늄을 사용하지 않는 고굴절률용 코팅 조성물도 개발되어 있다(특허문헌 3 참조). 이 코팅 조성물은, 하드 코트 막 자신의 열화를 방지할 수는 있지만, 산화티타늄에 의한 자외선 흡수능이 발휘되지 않게 됨으로써, 하드 코트 막과 플라스틱 렌즈 사이에 있어서의 광 열화 기구를 억제할 수 없어, 장기간, 광에 노출됨으로써 하드 코트 막과 플라스틱 렌즈의 밀착성이 저하되는 경우가 있었다(이하, 광에 노출된 후의 하드 코트 막과 플라스틱 렌즈의 밀착성을 내후 밀착성이라 하는 경우가 있음).
또한, 하드 코트 막 중에, 계면 활성제로 표면 처리된 산화세륨 미립자를 포함시킴으로써, 해당 하드 코트 막에 자외선 흡수능을 갖게 하여, 내후 밀착성을 개선하는 방법도 검토되어 있다(특허문헌 4 및 5 참조). 이 코팅 조성물을 사용함으로써, 내후 밀착성을 개선할 수 있다.
그러나, 특허문헌 4에 기재된 코팅 조성물에서는, 높은 내찰상성을 만족하는 하드 코트 막을 형성할 수 없는 점에서 개선의 여지가 있었다. 또한, 특허문헌 4에 기재된 방법에서는, 코팅제를 조정할 때에, 사용하는 무기 산화물 미립자에 따라서는, 착색되는 경우가 있어, 개선의 여지가 있었다. 또한, 특허문헌 5에 기재된 코팅 조성물에서는, 이하의 점에서 개선의 여지가 있었다. 근년, 한층 더 높은 밀착성을 발현하는 코팅 조성물이 요망되고 있으며, 특히 고굴절 렌즈에 대하여 종래 기술(특허문헌 5에 기재된 코팅 조성물)보다도, 보다 밀착성이 높고, 게다가 보다 고도로 내후 밀착성이 우수한 코팅 조성물이 요망되고 있다. 나아가, 고굴절 렌즈에 대하여 간섭 모양 등이 관찰되지 않고, 내찰상성이 우수한 코팅 조성물이 요망되고 있다.
특허문헌 1: 일본 특허 공고 소57-2735호 공보 특허문헌 2: 일본 특허 공개 평5-264805호 공보 특허문헌 3: 일본 특허 공개 제2004-224965호 공보 특허문헌 4: 일본 특허 공개 제2006-70078호 공보 특허문헌 5: 일본 특허 공개 제2011-084677호 공보
따라서, 본 발명의 목적은, 플라스틱 렌즈 등의 광학 기재에 대한 밀착성이 양호하고, 특히 고굴절 렌즈에 대해서도 간섭 모양 등의 외관 불량이 발생하기 어려우며, 또한 내후 밀착성, 즉, 장기간의 내후성이 우수하며 또한 촉진 내후 시험을 행한 것의 밀착성이 우수하며, 또한 황변이 적은 코팅 조성물을 제공하는 데 있다. 본 발명의 다른 목적은, 내찰상성도 우수한 하드 코트 막을 형성하기 위한 코팅 조성물을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적 및 이점은 이하의 설명으로부터 밝힐 것이다.
본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해서, 예의 검토를 행한 결과, 산화지르코늄 성분을 주성분으로 하는 제1 무기 산화물 미립자 (A1)과, 산화세륨 미립자 (A2)를 적어도 포함하는 무기 산화물 미립자 (A), 가수 분해성 유기 규소 화합물 (B), 물 또는 산 수용액 (C), 경화 촉매 (D) 및 유기 용매 (E)를 포함하는 코팅 조성물로서, 상기 제1 무기 산화물 미립자 (A1)과 산화세륨 미립자 (A2)를 특정한 배합 비율로 함유시킴으로써, 상기 과제를 해결할 수 있음을 발견하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
즉, 제1의 본 발명은
(1) 무기 산화물 미립자 (A)(이하, 간단히 (A) 성분이라 하는 경우도 있음), 가수 분해성기 함유 유기 규소 화합물 (B)(이하, 간단히 (B) 성분이라 하는 경우도 있음), 물 또는 산 수용액 (C)(이하, 간단히 (C) 성분이라 하는 경우도 있음), 경화 촉매 (D)(이하, 간단히 (D) 성분이라 하는 경우도 있음) 및 유기 용매 (E)((단, 유기 용매 (E)는 방향족 알코올 (F)를 포함하지 않음), 이하 간단히 (E) 성분이라 하는 경우도 있음)를 포함하는 코팅 조성물에 있어서,
상기 무기 산화물 미립자 (A)가,
산화지르코늄 성분을 50질량% 이상 포함하는 제1 무기 산화물 미립자 (A1)(이하, 간단히 (A1) 성분이라 하는 경우도 있음) 100질량부 및 산화세륨 미립자 (A2)(이하, 간단히 (A2) 성분이라 하는 경우도 있음) 0.1질량부 이상 90질량부 이하를 포함하는 것을 특징으로 하는 코팅 조성물이다.
이하, 본 발명은 이하의 양태를 취할 수 있다.
(2) (A) 성분과 (B) 성분의 합계량 100질량부당, 상기 (B) 성분이 40 내지 80질량부이며, (C) 성분이 1 내지 90질량부, 상기 (D) 성분이 0.1 내지 5질량부, 및 (E) 성분이 50 내지 500질량부인, (1)의 코팅 조성물. 부언하면, (A) 성분의 배합 비율은 적어도 (A1) 성분 및 (A2) 성분의 합계량을 기준으로 한다.
(3) 경화 촉매 (D)가 아세틸아세토네이트 착체를 포함하는, (1) 또는 (2)의 코팅 조성물.
(4) 가수 분해성기 함유 유기 규소 화합물 (B)가 γ-글리시독시기를 함유하는 유기 규소 화합물 및 아미노기를 함유하는 유기 규소 화합물 중 적어도 어느 한쪽을 포함하는, 상기 (1) 내지 (3) 중 어느 하나의 코팅 조성물.
(5) 유기 용매 (E)가 (Ea) 비점이 100℃ 이하인 지방족 알코올, (Eb) 비점이 100℃ 이상인 셀로솔브계 알코올, (Ec) 비점이 150℃ 이상인 고비점 용제로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는, (1) 내지 (4) 중 어느 하나의 코팅 조성물.
(6) (A) 성분과 (B) 성분의 합계량 100질량부당, (Ea) 비점이 100℃ 이하인 지방족 알코올을 70 내지 200질량부, (Eb) 비점이 100℃ 이상인 셀로솔브계 알코올을 10 내지 50질량부, (Ec) 비점이 150℃ 이상인 고비점 용제가 10 내지 100질량부로 사용되는, (5)의 코팅 조성물.
(7) 황을 함유하고, 굴절률이 1.59 이상이며 그리고 열 변형 온도가 125℃ 이하인 플라스틱제 광학 기재 상에, (1) 내지 (6) 중 어느 하나의 코팅 조성물의 경화물인 하드 코트 막을 갖는 광학 물품.
(8) (1) 내지 (6) 중 어느 하나에 기재된 코팅 조성물 중에 플라스틱제의 광학 기재를 딥(dip)하여 해당 광학 기재 상에 하드 코트 막을 형성하는 방법으로서,
해당 광학 기재는, 광학 기재를 3군데에서 고정하기 위한 3개의 암을 구비한 고정 지그에 의해 3군데에서 수직으로 고정되어 코팅 조성물 중에 딥되고, 여기에서 상기 3군데는, 딥 액면에서 보아 광학 기재의 하단부를 고정하는 1군데와, 광학 기재를 하단부로부터 90 내지 180도의 각도의 위치와 180 내지 270도의 각도의 위치에서 고정하는 2군데로 이루어지고, 그리고
상기 하단부와 다른 위치를 고정하는 2군데를 위한 2개의 암은, 당해 2군데의 위치에서 보아 하방을 향해 신장되어 있는
것을 특징으로 하는 상기 방법.
본 발명의 코팅 조성물은, 산화지르코늄 성분을 주성분으로 하는 제1 무기 산화물 미립자 (A1)과 산화세륨 미립자 (A2)를 특정한 배합 비율로 포함하는 무기 산화물 미립자 (A)를 사용함으로써, 고굴절률 렌즈에 대해서도 간섭 모양의 발생이 적으며, 또한 밀착성, 특히 내후 밀착성이 양호한 하드 코트 막을 형성할 수 있다. 이 밀착성 향상 효과는, 방향족 알코올 (F)를 포함함으로써 더욱 발휘된다.
나아가, 경화 촉매 (D)로서, 아세틸아세토네이트 착체를 특정한 배합 비율로 사용함으로써, 내찰상성이 우수한 하드 코트 막을 형성할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 종래부터 범용적으로 사용되고 있는 알칼리 용액에 의한 화학 처리만으로도, 기재에 대한 밀착성이 양호한 하드 코트 막을 형성할 수 있다. 또한, 내온수성도 향상되어 있으며, 온수와 접촉시켜도 밀착성의 저하를 작게 할 수 있다.
도 1은, 광학 기재를 3군데에서 고정하기 위한 3개의 암을 구비한 고정 지그이다. 상기 3군데는, 딥 액면에서 보아 광학 기재의 하단부를 고정하기 위한 1군데와, 광학 기재를 하단부로부터 90 내지 180도의 각도의 위치와 180 내지 270도의 각도의 위치에서 고정하기 위한 2군데로 이루어지고, 그리고 상기 하단부와 다른 위치를 고정하는 2군데를 위한 2개의 암은, 당해 2군데의 위치에서 보아 하방을 향해 신장되어 있는, 즉, 렌즈 정면에서 보아 八자형의 상태로 신장되어 있다.
도 2는, 광학 기재를 3군데에서 고정하기 위한 3개의 암을 구비한 다른 고정 지그이다. 상기 3군데는, 딥 액면에서 보아 광학 기재의 하단부를 고정하기 위한 1군데와, 광학 기재를 하단부로부터 90 내지 180도의 각도의 위치와 180 내지 270도의 각도의 위치에서 고정하기 위한 2군데로 이루어지고, 그리고 상기 하단부와 다른 위치를 고정하는 2군데를 위한 2개의 암은, 당해 2군데의 위치에서 보아 상방을 향해 신장되어 있는, 즉, 렌즈 정면에서 보아 역八자의 상태로 신장되어 있다.
본 발명의 코팅 조성물은, 무기 산화물 미립자 (A), 가수 분해성기 함유 유기 규소 화합물 (B), 물 또는 산 수용액 (C), 경화 촉매 (D), 유기 용매 (E)를 필수 성분으로서 함유하고 있다. 이와 같이, 상기 (A) 내지 (E) 성분을 함유하고, 상기 (A) 성분이 산화지르코늄 성분을 주성분으로 하는 제1 무기 산화물 미립자 (A1), 및 산화세륨 미립자 (A2)를 특정한 비율로 포함함으로써, 본 발명의 우수한 효과(특히 내후 밀착성)를 발휘할 수 있다.
이하, 본 발명의 코팅 조성물을 구성하는 각 성분에 대하여 설명한다.
<무기 산화물 미립자 (A)>
본 발명의 코팅 조성물에 있어서의 무기 산화물 미립자 (A)로서는, 상기 (A) 성분이 산화지르코늄 성분을 주성분으로 하는 제1 무기 산화물 미립자 (A1), 및 산화세륨 미립자 (A2)를 적어도 함유한다. 이들 (A1) 성분, (A2) 성분에 대하여 우선 설명한다.
<제1 무기 산화물 미립자 (A1)>
본 발명에 있어서, 제1 무기 산화물 미립자 (A1)은, 산화지르코늄(ZrO2) 성분을 50질량% 이상 포함하는(산화지르코늄을 주성분으로 하는) 것이다. 산화지르코늄 성분을 50질량% 이상 포함함으로써, 내후 밀착성을 한층 더 향상시킬 수 있다. 해당 (A1) 성분은, 산화지르코늄 성분 이외의 산화물을 50질량% 미만의 비율로 포함해도 된다. 포함하고 있어도 되는 기타 산화물로서는, 구체적으로는 Si, Al, Ti, Fe, In, Au, Sn, Sb 및 W로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 원소를 포함하는 산화물을 바람직하게 들 수 있다.
제1 무기 산화물 미립자 (A1)은, 산화지르코늄 성분을 50질량% 이상 포함하고 있으면, 상기 기타 산화물을 포함하고 있어도 되고, 또한 산화지르코늄을 포함하는 복합 산화물 미립자여도 된다. 구체적으로는, 산화지르코늄이 50 내지 100질량%, 산화티타늄이 0 내지 50질량%, 산화주석이 0 내지 50질량%, 오산화안티몬이 0 내지 20질량%, 산화텅스텐이 0 내지 10질량% 및 이산화규소가 0 내지 25질량%의 범위에서 함유되는 것이 바람직하다. 이들 중, 특히 내후 밀착성을 고려하면, 산화티타늄을 포함하지 않는 쪽이 좋다. 그 중에서도 고굴절률 렌즈로의 적용을 고려하면, 산화지르코늄 성분은 70질량% 이상인 것이 바람직하다. 그 중에서도 특히 내후 밀착성, 고굴절 렌즈로의 적용을 고려하면, 산화지르코늄 성분이 100질량%, 즉, 복합 산화물이 아니라, 산화지르코늄 단독으로 이루어지는 제1 무기 산화물 미립자 (A1)인 것이 바람직하다. 단, 불가피하게 피할 수 없는 다른 원소의 산화물의 존재를 배제하는 것은 의도하고 있지 않다.
또한, 제1 무기 산화물 미립자 (A1)의 입자 직경은, 종래의 코팅제로 사용되는 것과 특별히 다르지 않고, 전자 현미경(TEM)에 의해 관찰되는 1차 입자 직경이 1 내지 300nm 정도인 것을 적합하게 사용할 수 있다. 그 중에서도 플라스틱제 광학 기재의 내찰상성을 향상시키기 위해서는, 특히 굴절률이 1.59 이상, 유리 전이 온도가 125℃ 이하인 티오우레탄계 수지제 광학 기재의 표면에 코팅하였을 때, 내찰상성을 향상시키기 위해서는, 1차 입자 직경이 10nm 이하인 것이 바람직하고, 1 내지 6nm 정도인 것이 더욱 바람직하다. 이러한 입자 직경의 미립자는, 통상 분산매로서 물 또는 후술하는 유기 용매, 특히 알코올계 용매에 분산시킨 형상으로 사용에 제공된다. 일반적으로는 미립자를 콜로이드 분산시킴으로써 미립자가 응집되는 것을 방지하고 있다. 본 발명에 있어서는, 상기 제1 무기 산화물 미립자 (A1)은 하드 코트 막 중에 치밀하게 균일하게 분산시킬 수 있다는 관점에서, 수용성 유기 용매 혹은 물에 분산시킨 졸의 형태로, 코팅 조성물 중에 배합되는 것이 적합하다.
부언하면, 졸의 형태로 제1 무기 산화물 미립자 (A1)을 사용하는 경우, 조작성을 더욱 개선하기 위해서는, 졸에 포함되는 무기 산화물 미립자의 농도(고형분 농도)가 10 내지 50질량%인 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서의 제1 무기 산화물 미립자 (A1)의 분산매에 사용하는 유기 용매의 구체예로서는, n-부탄올, 2-부탄올, t-부탄올, 이소프로판올, 에탄올, 메탄올, 에틸렌글리콜 등의 알코올; 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르 등의 셀로솔브; 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 디메틸아세트아미드 등을 들 수 있다. 이들 유기 용매는 단독으로 사용해도 되고, 혹은 복수의 유기 용매의 혼합 용매로서 사용해도 되고, 혹은 유기 용매와 물의 혼합 용매로서 사용해도 된다. 상기 분산매 중에서도, 물, 알코올 또는 물과 알코올의 혼합 용매를 사용하는 것이 바람직하다.
상기와 같은 제1 무기 산화물 미립자 (A1)은, 유기 용매를 분산매로 한 졸의 상태로 시판되고 있으며, 예를 들어 사까이 가가꾸 고교(주)제 SZR 시리즈, 닛산 가가쿠 고교(주)제 HZ 시리즈, ZR 시리즈, 및 (주)닛폰 쇼쿠바이제 AX-ZP 시리즈 등을 들 수 있다. 이 중에서도, 하드 코트 막의 외관이나 코팅 조성물의 안정성의 관점에서, 사까이 가가꾸 고교(주)제 SZR 시리즈를 사용하는 것이 바람직하고, 1차 입자 직경이 작은 SZR-M을 사용하는 것이 더욱 바람직하다.
<산화세륨 미립자 (A2)>
본 발명에 있어서, 산화세륨(CeO2) 미립자를 사용하는 경우에는, 특별히 제한되는 것은 아니고, 공지된 것을 사용할 수 있다. 그 중에서도 코팅 조성물의 조작성, 하드 코트 막 중에 균일하게 분산시키는 것을 고려하면, 물 또는 알코올계 용매를 분산매로 하여, 콜로이드상으로 산화세륨 미립자 (A2)가 분산되어 있는 졸의 상태로 사용하는 것이 바람직하다. 이 경우, 1차 입자 직경이 1 내지 300nm 정도인 것을 적합하게 사용할 수 있다. 그 중에서도 1차 입자 직경이 100nm 이하인 것이 바람직하고, 1 내지 40nm 정도인 것이 더욱 바람직하다. 또한, 고형분 농도(졸 중에 포함되는 산화세륨 미립자 (A2)의 농도)는 10질량% 내지 50질량%인 것이 바람직하고, 특히 10질량% 내지 40질량%인 것이 바람직하다. 해당 산화세륨 미립자 (A2)는, 기타 원소의 산화물이 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서 포함되어 있어도 되지만, 산화세륨 미립자 (A2) 단독으로 이루어지는 것이 바람직하다. 단, 불가피적으로 피할 수 없는 다른 원소의 산화물을 배제할 의도는 없다.
이러한 산화세륨 미립자 (A2) 중에서도, 산 수용액에 분산된 산화세륨 미립자(졸)를 사용하는 것이 바람직하다. 산 수용액에 분산된 산화세륨 미립자 (A2)를 사용함으로써, 산화세륨 미립자 자체의 분산을 보다 안정화하여, 코팅 조성물 자체의 보존 안정성을 향상시킬 수 있다. 그 이유는, 산 수용액에 분산시킨 산화세륨 미립자 (A2)를 사용함으로써, 산화세륨의 표면에 가수 분해한 유기 규소 화합물이 결합하고, 그 결과, 코팅 조성물의 보존 안정성을 높이고 있는 것은 아닌지 생각된다.
산 수용액으로 하기 위해서는, 공지된 산성 화합물을 배합하는 것이 바람직하고, 구체적으로는 황산, 염산, 질산, 포름산, 아세트산, 프탈산, 말산, 말레산, 옥살산, 락트산, 말산, 시트르산, 타르타르산, 살리실산, 글리콜산, 벤조산, 말론산, 만델산 등을 사용할 수 있다. 그 중에서도 아세트산을 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 산 수용액은 특별히 제한되는 것은 아니지만, pH가 2 내지 6인 것이 바람직하고, 아세트산을 사용한 경우에는, 산화세륨 미립자를 포함하는 산 수용액 중, 1질량% 내지 10질량%의 범위로 아세트산의 농도를 조제하면 된다.
이러한 산 수용액에 분산되어 있는 산화세륨 미립자 (A2)는 시판되고 있으며, 구체적으로는 다키 가가쿠 고교로부터 판매되고 있는 니드랄 U-15(등록 상표) 등을 들 수 있다.
이어서, 산화세륨의 배합량에 대하여 설명한다.
<산화세륨 미립자 (A2)의 배합량>
본 발명에 있어서 산화세륨 미립자 (A2)의 배합량은, 상기 (A1) 성분 100질량부에 대하여, 산화세륨 미립자 (A2) 0.1질량부 이상 90질량부 이하여야만 한다. 상기 (A2) 성분이 0.1질량부 미만인 경우에는, 내후 밀착성이 향상되지 않기 때문에 바람직하지 않다. 한편, 상기 (A2) 성분이 90질량부를 초과하는 경우에는, 코팅 조성물 자체가 착색되어, 황색도(YI)가 높아지는 경향이 있고, 투명한 하드 코트 막을 형성하는 것이 곤란해지기 때문에 바람직하지 않다. 얻어진 하드 코트 막의 내후 밀착성 및 투명성을 고려하면, 상기 (A2) 성분은, 상기 (A1) 성분 100질량부에 대하여 5 내지 80질량부인 것이 바람직하다. 그 중에서도 내후 밀착성을 유지하며 또한 높은 투명성을 갖기 위해서는, 상기 (A2) 성분은, 상기 (A1) 성분 100질량부에 대하여 7 내지 60질량부인 것이 바람직하고, 8 내지 50질량부인 것이 보다 바람직하고, 10 내지 40질량부인 것이 더욱 바람직하고, 10 내지 25질량부인 것이 특히 바람직하다.
이어서, 또 하나의 필수 성분인 가수 분해성 유기 규소 화합물 (B)에 대하여 설명한다.
<가수 분해성기 함유 유기 규소 화합물 (B)>
본 발명의 코팅 조성물에 있어서의, 가수 분해성기 함유 유기 규소 화합물(이하, 간단히 유기 규소 화합물이라고도 한다.)은, 코팅 조성물을 경화하여 하드 코트 막을 형성하였을 때에 매트릭스가 되는 투명 경화체를 형성하는 성분이며, 상기 무기 산화물 미립자 (A)의 바인더로서의 기능을 갖는다.
상기 유기 규소 화합물로서는, 공지된 유기 규소 화합물을 사용하는 것이 가능하다. 특히, 가수 분해성기로서 알콕시기를 갖고 있는 화합물이 바람직하고, 알콕시기가 2개 이상, 규소 원자에 결합되어 있는 화합물이 보다 바람직하다.
이 (B) 성분으로서는, 이하의 것을 예시할 수 있다.
γ-글리시독시프로필트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필메틸디메톡시실란, γ-글리시독시프로필메틸디에톡시실란, γ-글리시독시프로필트리에톡시실란, 5,6-에폭시헥실트리에톡시실란, β-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, 테트라에톡시실란, 테트라메톡시실란의 4량체, 테트라에톡시실란의 5량체, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 비닐트리아세톡시실란, 메틸트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 메틸트리페녹시실란, 디메틸디메톡시실란, 트리메틸메톡시실란, 페닐트리메톡시실란, 디페닐디메톡시실란, 시클로헥실메틸디메톡시실란, 1,2-비스(트리메톡시실릴)에탄, 1,2-비스(트리에톡시실릴)에탄, 1,3-비스(트리메톡시실릴)프로판, 1,3-비스(트리에톡시실릴)프로판, 1,6-비스(트리메톡시실릴)헥산, 1,6-비스(트리에톡시실릴)헥산, n-프로필트리메톡시실란, n-부틸트리메톡시실란, 이소부틸트리메톡시실란, 이소부틸트리에톡시실란, n-헥실트리메톡시실란, n-헥실트리에톡시실란, n-옥틸트리에톡시실란, n-데실트리메톡시실란, 3-우레이도프로필트리에톡시실란, 비스[3-(디에톡시메틸실릴)프로필]카르보네이트, 트리플루오로프로필트리메톡시실란, 퍼플루오로옥틸에틸트리에톡시실란, γ-클로로프로필트리메톡시실란, 비닐트리(β-메톡시-에톡시)실란, 알릴트리메톡시실란, γ-아크릴옥시프로필트리메톡시실란, γ-아크릴옥시프로필트리에톡시실란, γ-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, γ-메타크릴옥시프로필트리에톡시실란, γ-메타크릴옥시프로필디메톡시메틸실란, γ-머캅토프로필트리알콕시실란, γ-아미노프로필트리메톡시실란, γ-아미노프로필트리에톡시실란, N-페닐-γ-아미노프로필트리메톡시실란, N-2(아미노에틸)3-아미노프로필트리에톡시실란, N-2(아미노에틸)3-아미노프로필트리메톡시실란, N-2(아미노에틸)3-아미노프로필메틸디메톡시실란, p-스티릴트리메톡시실란, 3-이소시아네이트프로필트리에톡시실란, 및
상기 유기 규소 화합물 중의 가수 분해성기의 일부 혹은 전부가 가수 분해된 것 또는 일부 축합한 것.
본 발명에 있어서는, 상기한 것 중에서도, 플라스틱제 광학 기재에 대한 하드 코트 막의 내후 밀착성을 보다 향상시키는 유기 규소 화합물로서, 아미노기를 함유하는 유기 규소 화합물이 적합하고, γ-아미노프로필트리메톡시실란, γ-아미노프로필트리에톡시실란, N-페닐-γ-아미노프로필트리메톡시실란, N-2(아미노에틸)3-아미노프로필트리에톡시실란, N-2(아미노에틸)3-아미노프로필트리메톡시실란, N-2(아미노에틸)3-아미노프로필메틸디메톡시실란 등이 적합하게 사용된다.
본 발명에 있어서는, 상기한 것 중에서도, 플라스틱제 광학 기재와의 밀착성, 가교성을 보다 향상시키는 유기 규소 화합물로서, γ-글리시독시기를 함유하는 유기 규소 화합물인 γ-글리시독시프로필트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필트리에톡시실란, γ-글리시독시프로필메틸디메톡시실란, γ-글리시독시프로필메틸디에톡시실란 등이 적합하게 사용된다.
또한, 형성되는 하드 코트 막을 치밀하게 하여, 플라스틱제 광학 기재의 내찰상성을 보다 향상시키는 유기 규소 화합물로서, 테트라에톡시실란, 테트라메톡시실란 등의 가수 분해가 가능한 알콕시기가 분자 내에 4개 존재하는 것, 테트라에톡시실란 또는 테트라메톡시실란의 2 내지 4량체(4량체의 경우에는, 1 분자에 알콕시기가 10개 존재함), 메틸트리에톡시실란, 1,2-비스(트리메톡시실릴)에탄, 1,2-비스(트리에톡시실릴)에탄 등이 적합하게 사용된다. 단, 이들 내찰상성을 향상시키는 유기 규소 화합물의 비율이 많아지면, 보존 안정성이 저하되는 경우가 있다. 그 이유는, 해당 유기 규소 화합물은, 반응점이 많기 때문에, 보존 중에 반응하기 쉬운 것이 원인인 것으로 생각되고, 그 때문에, 보존 안정성을 고려하면, 이러한 다관능성 유기 규소 화합물은 가능한 한 적은 양으로 하는 것이 바람직하다.
상기 유기 규소 화합물은 1종류만을 사용할 수도 있고, 2종류 이상의 것을 병용하여 사용할 수도 있다. 그 중에서도 상기한 바와 같이, 보존 안정성을 고려하면, 플라스틱제 광학 기재와의 밀착성, 가교성을 보다 향상시키는 유기 규소 화합물로서 예시한, γ-글리시독시기를 함유하는 유기 규소 화합물인 γ-글리시독시프로필트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필트리에톡시실란, γ-글리시독시프로필메틸디메톡시실란, γ-글리시독시프로필메틸디에톡시실란으로부터 선택되는 적어도 1종의 유기 규소 화합물(이하, 이들 유기 규소 화합물을 간단히 「반응성 유기 규소 화합물」이라 하는 경우도 있음)을 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 상기한 바와 같이, 플라스틱제 광학 기재에 대한 하드 코트 막의 내후 밀착성을 보다 향상시키는 유기 규소 화합물로서 예시한, 아미노기를 함유하는 유기 규소 화합물인 γ-아미노프로필트리메톡시실란, γ-아미노프로필트리에톡시실란, N-페닐-γ-아미노프로필트리메톡시실란, N-2(아미노에틸)3-아미노프로필트리에톡시실란, N-2(아미노에틸)3-아미노프로필트리메톡시실란, N-2(아미노에틸)3-아미노프로필메틸디메톡시실란을 사용하는 것이 바람직하다.
그리고, 본 발명에 있어서는, 코팅 조성물 자체의 보존 안정성을 보다 향상시키고, 플라스틱제 광학 기재에 대한 하드 코트 막의 내후 밀착성을 보다 향상시킨다는 점에서, 반응성 유기 규소 화합물과 아미노기를 함유하는 유기 규소 화합물을 병용하는 것이 가장 바람직하다.
<가수 분해성기 함유 유기 규소 화합물 (B)의 배합량>
본 발명에 있어서, 가수 분해성기 함유 유기 규소 화합물 (B)의 배합량은, (A) 성분과의 합계량을 100질량부로 하여, 가수 분해성기 함유 유기 규소 화합물 (B)가 40 내지 80질량부인 것이 바람직하다. (B) 성분의 배합량은, 가수 분해되지 않은 가수 분해성기 함유 유기 규소 화합물의 양이다.
부언하면, 복수 종류의 상기 (A) 성분, 예를 들어 복수의 (A1) 성분 및 복수의 (A2) 성분을 사용하는 경우에는, 이들 성분의 합계량이 상기 (A) 성분의 배합량이 된다. 한편, 동일하게, 복수 종류의 상기 (B) 성분, 예를 들어 얻어지는 하드 코트 막의 밀착성, 가교성을 보다 향상시키는 유기 규소 화합물 및 하드 코트 막을 치밀하게 하여, 플라스틱제 광학 기재의 내찰상성을 보다 향상시키는 유기 규소 화합물을 사용하는 경우에는, 이들 유기 규소 화합물의 합계량이 (B) 성분의 배합량이 된다.
(B) 성분이 상기 배합량을 만족함으로써, 얻어지는 하드 코트 막의 내열성 및 유연성이 양호해지고, 하드 코트 막 자체가 제막하기 쉬우며, 또한 내구성이 높은 것이 된다. 얻어지는 하드 코트 막의 내열성, 유연성 등을 고려하면, (B) 성분의 배합량은, (A) 성분과의 합계량을 100질량부로 하여, 55 내지 65질량부의 범위에서 사용하는 것이 특히 바람직하다.
또한, (B) 성분으로서, 반응성 유기 규소 화합물과 아미노기를 함유하는 유기 규소 화합물을 병용하는 경우의, 아미노기를 함유하는 유기 규소 화합물의 배합량은, 0.1 내지 2질량부의 범위가 바람직하다.
<물 또는 산 수용액 (C)>
본 발명의 코팅 조성물에서는, (B) 성분이 가수 분해되어, 이 가수 분해물이 (A) 성분을 도입한 형상으로 중합 경화(중축합)하여 매트릭스가 되는 경화체(하드 코트 막)를 형성하고, 상기 (A) 성분이 치밀하게 매트릭스 중에 분산된 하드 코트 막을 형성한다. 이 경화체 형성을 위한 (B) 성분의 가수 분해를 촉진시키기 위해서, 물 또는 산 수용액의 배합이 필요해진다.
이러한 물 또는 산 수용액 (C)의 사용량은, (B) 성분의 가수 분해를 효율적으로 행한다는 관점에서, (A) 성분과 (B) 성분의 합계 질량 100질량부당, 1 내지 90질량부, 바람직하게는 5 내지 75질량부, 더욱 바람직하게는 15 내지 65질량부의 양으로 하는 것이 바람직하다. 즉, (C) 성분의 양이 소량이면, 가수 분해성기 함유 유기 규소 화합물 (B)의 가수 분해가 충분히 진행되지 않아, 얻어지는 하드 코트 막의 내찰상성이 저하되거나, 얻어지는 코팅 조성물의 보존 안정성이 저하될 우려가 있다. 또한, (C) 성분의 양이 너무 많아지면, 균일한 두께의 하드 코트 막의 형성이 곤란해져, 외관에 악영향을 줄 우려가 있다. (C) 성분의 배합량은, (B) 성분이 가수 분해되지 않은 상태인 것을 기준으로 한다.
이미 설명한 바와 같이, (A) 성분은, 물에 분산시킨 분산액(졸)의 형태로 사용되는 것이 바람직하다. 이러한 경우에는, (C) 성분의 배합량은, 이 분산액에 사용되고 있는 물의 양을 포함하는 것으로 한다. 예를 들어, (A) 성분을 사용할 때, 분산액에 포함되는 물의 양(산 수용액을 포함함)이, (C) 성분의 양의 범위를 만족하고 있을 경우에는, 추가로 물(산 수용액)을 코팅 조성물에 혼합할 필요가 없다. 한편, (C) 성분의 양의 범위에 미치지 않을 경우에는, 추가로 물을 혼합하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 있어서 산 수용액을 사용한 경우에는, 상기 (B) 성분의 가수 분해를 더욱 촉진시킬 수 있다. 산 수용액의 배합량은 (C) 성분의 배합량과 동일하다. 산 수용액의 산 성분으로서는, 예를 들어 염산, 황산, 질산, 인산과 같은 무기산, 또는 아세트산, 프로피온산과 같은 유기산을 들 수 있다. 이들 중에서도, 코팅 조성물의 보존 안정성, 가수 분해성의 관점에서, 염산 및 아세트산이 적합하게 사용된다. 또한, 산 수용액의 농도는 0.001 내지 0.5N, 특히 0.01 내지 0.1N인 것이 적합하다.
<경화 촉매 (D)>
본 발명의 코팅 조성물에 있어서의 경화 촉매 (D)는, (B) 성분의 가수 분해물의 축합(중합 경화)을 촉진시키기 위해 사용된다. 경화 촉매로서 구체적으로는, 아세틸아세토네이트 착체, 과염소산염, 유기 금속염, 각종 루이스산 등을 들 수 있다. 이들 경화 촉매는 단독으로 사용할 수도 있고, 2종 이상을 병용할 수도 있다. 이들 경화 촉매를 사용함으로써, 하드 코트 막을 보다 딱딱하게 할 수 있다. 이 중에서도, 특히 아세틸아세토네이트 착체를 사용함으로써, 얻어지는 하드 코트 막의 내찰상성을 보다 향상시킬 수 있다.
아세틸아세토네이트 착체로서 구체적으로는, 알루미늄아세틸아세토네이트, 리튬아세틸아세토네이트, 인듐아세틸아세토네이트, 크롬아세틸아세토네이트, 니켈아세틸아세토네이트, 티타늄아세틸아세토네이트, 철아세틸아세토네이트, 아연아세틸아세토네이트, 코발트아세틸아세토네이트, 구리아세틸아세토네이트, 지르코늄아세틸아세토네이트 등을 예시할 수 있다. 이들 중에서는 알루미늄아세틸아세토네이트, 티타늄아세틸아세토네이트가 적합하다.
과염소산염으로서는, 과염소산마그네슘, 과염소산알루미늄, 과염소산아연, 과염소산암모늄 등을 예시할 수 있다.
유기 금속염으로서는, 아세트산나트륨, 나프텐산아연, 나프텐산코발트, 옥틸산아연 등을 예시할 수 있다.
루이스산으로서는, 염화제2주석, 염화알루미늄, 염화제2철, 염화티타늄, 염화아연, 염화안티몬 등을 예시할 수 있다.
본 발명에 있어서는, 비교적 저온에서도 단시간에 내찰상성이 높은 하드 코트 막이 얻어져, 코팅 조성물의 보존 안정성이 우수하고, 밀착성의 밸런스가 양호하다는 관점에서, 경화 촉매로서는 아세틸아세토네이트 착체를 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 사용하는 (B) 성분의 종류에 따라서는, 아세틸아세토네이트 착체와 과염소산염을 병용함으로써, 얻어지는 하드 코트 막의 내찰상성이 향상되는 경우가 있다. 아세틸아세테이트 착체와 과염소산염을 병용하는 경우, 얻어지는 하드 코트 막의 내찰상성을 보다 향상시키기 위해서, 아세틸아세토네이트 착체 100질량부에 대하여, 과염소산염이 0.1 내지 20질량부인 것이 바람직하고, 5 내지 10질량부인 것이 더욱 바람직하다.
경화 촉매 (D)는 딱딱한 하드 코트 막을 얻는다는 관점에서, (A) 성분 및 (B) 성분의 합계량 100질량부당, 0.1 내지 5질량부, 특히 2.0 내지 4.0질량부의 범위의 양으로 사용되는 것이 바람직하다. 상기 경화 촉매의 사용량은 (B) 성분이 가수 분해되지 않은 상태인 것을 기준으로 한다. 또한, 상기 경화 촉매를 복수 종류 사용한 경우에는, 경화 촉매의 합계량이 사용량이 된다.
<유기 용매 (E)>
본 발명의 코팅 조성물에 있어서, 유기 용매 (E)는 (B) 성분의 용제가 되고, 또한 (A) 성분의 분산매가 되는 것이다. 유기 용매 (E)로서는, 휘발성을 갖는 공지된 유기 용매를 사용할 수 있다. 단, 유기 용매 (E)에는, 후술하는 바와 같이, 방향족 알코올 (F)는 포함되지 않는다. 유기 용매 (E)는 방향족 알코올 (F)와 본 발명에서는 구별된다.
이러한 유기 용매 (E)의 구체예로서는, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, n-부탄올, 2-부탄올, t-부탄올, 디아세톤알코올 등의 지방산 알코올;
아세트산메틸과 같은 저급 카르복실산에스테르;
디옥산, 에틸렌글리콜모노이소프로필에테르, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르와 같은 에테르;
아세톤, 메틸에틸케톤, 아세틸아세톤과 같은 케톤;
메틸렌클로라이드, 클로로포름과 같은 할로겐화 탄화수소;
벤젠, 톨루엔, 크실렌과 같은 방향족 탄화수소;
등을 들 수 있다. 이들 유기 용매는 단독 혹은 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
이들 유기 용매 (E) 중에서도, 코팅제를 도포하여 경화시킬 때, 양호한 보존 안정성, 또는 용이하게 증발하여 평활한 하드 코트 막이 형성됨으로써, 외관이 얻어진다는 관점에서, 특히 (Ea) 비점이 100℃ 이하인 지방족 알코올인 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, t-부탄올, (Eb) 비점이 100℃ 이상인 셀로솔브계 알코올인 에틸렌글리콜모노이소프로필에테르, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노이소프로필에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르, (Ec) 비점이 150℃ 이상의 고비점 용제인 디아세톤알코올, 아세토아세트산메틸, 아세토아세트산에틸, 락트산에틸로부터 선택되는 적어도 1종을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 이러한 유기 용매의 일부는 상술한 바와 같이, (A) 성분의 분산매로서, 미리 상기 (A) 성분과 혼합해둘 수도 있다.
(E) 성분의 사용량은, 양호한 보존 안정성, 외관 등을 얻기 위해서, (A) 성분과 (B) 성분의 합계량 100질량부당, 바람직하게는 50 내지 500질량부, 보다 바람직하게는 100 내지 230질량부의 범위이다. 또한, (Ea), (Eb) 및 (Ec)를 병용하는 경우의 배합량은, 각각 70 내지 200질량부, 10 내지 50질량부, 및 10 내지 100질량부인 것이 바람직하고, 각각 90 내지 160질량부, 15 내지 35질량부 및 30 내지 70질량부인 것이 보다 바람직하다.
또한, (Ea)에 있어서는, 메탄올 및 t-부탄올을 병용하는 것이 바람직하고, 플라스틱제 광학 기재에 대한 습윤성, 밀착성, 나아가 코팅 조성물의 보존 안정성의 관점에서, 메탄올/t-부탄올의 비율은 1.2 내지 2.2인 것이 바람직하다.
(E) 성분의 배합량은, 가수 분해성기 함유 유기 규소 화합물 (B)가 가수 분해되지 않은 상태인 것을 기준으로 한다. 그리고, (E) 성분의 배합량에는, (B) 성분부터 가수 분해에 의해 발생하는 알코올은 포함되지 않는 것으로 한다.
본 발명의 코팅 조성물은 이상의 각 성분을 포함하는 것이다. 그 밖에도, 얻어지는 하드 코트 막의 밀착성, 특히 내후 밀착성을 향상시키기 위해서는, 이하의 성분을 배합하는 것이 바람직하다.
<방향족 알코올 (F)>
본 발명의 코팅 조성물에 있어서, 상기 (A) 내지 (E) 성분에 더하여, 방향족 알코올 (F)를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 (F) 성분은, 분자 중에 적어도 하나의 방향족환과, 적어도 하나의 수산기를 포함하는 화합물이며, 특히 플라스틱 렌즈에 대한 하드 코트 막의 밀착성을 높이기 위해 사용된다.
본 발명에 있어서 (F) 성분은, 하드 코트 막이 실시되는 기재를 형성하는 플라스틱에 대한 친화성이 높다는 성질을 갖고 있기 때문에, 경화 시에 플라스틱제 광학 기재의 표면 부분을 팽윤시키는 기능을 나타내고, 그 결과로서, 얻어지는 하드 코트 막과 플라스틱제 광학 기재에 대한 밀착성을 현저하게 높이게 된다. 본 발명에서는, 무기 산화물 미립자 (A)에 의한 내후 밀착성 향상 효과와, 방향족 알코올 (F)에 의한 밀착성 향상 효과를 조합함으로써, 보다 우수한 내후 밀착성을 갖는 하드 코트 막을 형성하고 있다.
(F) 성분으로서는, 상술한 유기 용매 (E)와 균일하게 혼합하는 것이면 특별히 제한되지 않지만, 하드 코트 막에 대한 잔류의 관점에서, 비점은 100 내지 300℃인 것이 바람직하고, 160 내지 240℃인 것이 보다 바람직하고, 200 내지 210℃인 것이 가장 바람직하다. (F) 성분의 비점이 100℃ 미만인 경우에는, 본 발명의 코팅 조성물을 플라스틱 기재에 도포 후에, 건조 및 경화를 위해 가열할 때, 플라스틱 기재에 침투하기 전에 휘발되어버리기 때문에, 밀착성의 향상 효과가 낮아지는 경향이 있다. 또한, (F) 성분의 비점이 300℃를 초과한 경우에는, 최종적으로 얻어지는 하드 코트 막 내에 잔존하는 양이 증가하기 때문에, 막 경도(찰상성)가 저하되는 경향이 있다.
(F) 성분의 구체예로서는, 4-메톡시벤질알코올, 4-이소프로필벤질알코올, α,α,4-트리메틸벤젠메탄올, 2-메틸-3-페닐프로판올, 3-페닐프로판올, 2,4-디메틸벤질알코올, 1-페닐-2-메틸-2-프로판올, 1-(4-메틸페닐)에탄올, 2-에톡시벤질알코올, 4-에톡시벤질알코올, 푸르푸릴알코올, 2-페닐프로판올, 4-메틸-1-페닐-2-펜탄올, 2-메톡시벤질알코올, 3-(4-메톡시페닐)프로판올, 4-메틸-2-페닐펜탄올, 2-메틸-4-페닐-2-부탄올, 4-메틸벤질알코올, 5-메틸푸르푸릴알코올, 페네틸알코올, 3-메틸-1-페닐-3-펜탄올, 2-페녹시에탄올, 1-페닐프로판올, 2-페닐-2-프로판올, 4-페닐부탄-2-올, 피페로닐알코올, 1-페닐에탄올, 2-(4-메틸-5-티아졸릴)에탄올, 2-티에닐메탄올, 3,4-디메톡시벤질알코올, 2,3-디메톡시벤질알코올, 4-페닐-3-부텐-2-올, 1-페닐-2-펜탄올, 벤질알코올, 2-히드록시벤질알코올, 3-히드록시벤질알코올, 4-니트로페닐에탄올, 3-클로로벤질알코올, 3,4-디클로로벤질알코올, 2,3,5,6-테트라플루오로페닐에탄올, 3-메톡시벤질알코올, 3-페녹시벤질알코올, 2-클로로벤질알코올, o-클로로벤질알코올, 이소프로필벤질알코올, 3,4,5-트리메톡시벤질알코올 등을 들 수 있다.
이들 중에서도, 특히 플라스틱으로 이루어지는 광학 기재에 대한 친화성이 높고, 하드 코트 막과 플라스틱제 광학 기재의 밀착성을 크게 향상시킨다는 관점에서, 벤질알코올, 페네틸알코올, 푸르푸릴알코올, 2-페닐-2-프로판올, 1-페닐-2-메틸-2-프로판올, 4-메틸벤질알코올을 사용하는 것이 바람직하고, 그 중에서도 특히 벤질알코올을 사용하는 것이 가장 바람직하다.
상기 설명으로부터 이해되는 바와 같이, (F) 성분은 고비점이며, 또한 플라스틱제 광학 기재에 일부 침투시킨다는 관점에서 사용되는 것이며, 일반적인 유기 용매로서 사용되는 것은 아니다.
(F) 성분의 사용량은, 분산매로서 사용되는 유기 용매와 비교하면 소량이며, 구체적으로는 (A) 성분과 (B) 성분의 합계량 100질량부당, 3 내지 100질량부의 범위로 하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 9 내지 60질량부의 범위이며, 가장 바람직하게는 20 내지 45질량부의 범위이다. (F) 성분의 사용량은, (B) 성분이 가수 분해되지 않은 상태인 것을 기준으로 한다.
(F) 성분의 사용량이 100질량부를 초과하는 경우에는, 내찰상성이 저하되는 경향이 있다. 한편, (F) 성분의 사용량이 3질량부 미만인 경우에는, 하드 코트 막과 플라스틱제 광학 기재의 밀착성이 저하되는 경향이 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명에서는 (F) 성분은 분산매인 (E) 성분과 구별하여 사용된다. 그 때문에, 상기 범위를 만족하며 또한 형성되는 하드 코트 막이 우수한 내찰상성을 유지하기 위해서는, (F) 성분의 사용량을, (C) 성분 및 (E) 성분의 합계량 100질량부당, 50질량부 이하로 하는 것이 바람직하고, 20질량부 이하로 하는 것이 더욱 바람직하다.
<기타 첨가제>
본 발명의 코팅 조성물에는, 상기 각종 성분에 더하여, 임의적으로 공지된 첨가제를 배합하는 것이 가능하다.
본 발명의 코팅 조성물에는, 본 발명의 목적을 손상시키지 않는 한, 그 자체 공지된 첨가제를 임의적으로 배합할 수 있다. 이러한 첨가제의 예로서는, 계면 활성제, 산화 방지제, 라디칼 보충제, 자외선 안정제, 자외선 흡수제, 이형제, 착색 방지제, 대전 방지제, 형광 염료, 염료, 안료, 향료, 가소제 등을 들 수 있다.
계면 활성제로서는, 비이온계, 음이온계, 양이온계를 모두 사용할 수 있다. 플라스틱 렌즈 기재에 대한 습윤성의 관점에서 비이온계 계면 활성제를 사용하는 것이 바람직하다. 적합하게 사용할 수 있는 비이온계 계면 활성제로서는, 예를 들어 폴리에테르 변성 실리콘, 소르비탄지방산에스테르, 글리세린지방산에스테르, 데카글리세린지방산에스테르, 프로필렌글리콜·펜타에리트리톨지방산에스테르, 폴리옥시에틸렌소르비탄지방산에스테르, 폴리옥시에틸렌소르비트지방산에스테르, 폴리옥시에틸렌글리세린지방산에스테르, 폴리에틸렌글리콜지방산에스테르, 폴리옥시에틸렌알킬에테르, 폴리옥시에틸렌피토스테롤·피토스타놀, 폴리옥시에틸렌폴리옥시프로필렌알킬에테르, 폴리옥시에틸렌알킬페닐에테르, 폴리옥시에틸렌피마자유·경화 피마자유, 폴리옥시에틸렌라놀린·라놀린알코올·밀랍 유도체, 폴리옥시에틸렌알킬아민·지방산아미드, 폴리옥시에틸렌알킬페닐포름알데히드 축합물, 및 단일쇄 폴리옥시에틸렌알킬에테르 등을 들 수 있다.
계면 활성제의 사용에 대해서는, 2종 이상을 혼합하여 사용해도 된다. 계면 활성제의 첨가량은 (A) 성분과 (B) 성분의 합계량 100질량부당, 0.001 내지 1질량부의 범위가 바람직하다.
또한, 산화 방지제, 라디칼 포착제, 자외선 안정제, 자외선 흡수제로서는, 힌더드 페놀 산화 방지제, 페놀계 라디칼 포착제, 황계 산화 방지제, 벤조트리아졸계 화합물, 벤조페논계 화합물 등을 적합하게 사용할 수 있다. 이들 배합제의 첨가량은 (A) 성분과 (B) 성분의 합계량 100질량부당, 0.1 내지 20질량부의 범위가 바람직하다.
염료, 안료는 착색을 위해 사용되는 것이며, 그들의 예로서는, 니트로소 염료, 니트로 염료, 아조 염료, 스틸벤조아조 염료, 케토이민 염료, 트리페닐메탄 염료, 크산텐 염료, 아크리딘 염료, 퀴놀린 염료, 메틴 염료, 폴리메틴 염료, 티아졸 염료, 인다민 염료, 인도페놀 염료, 아진 염료, 옥사진 염료, 티아진 염료, 황화 염료, 아미노케톤 염료, 옥시케톤 염료, 안트라퀴논 염료, 페리논계 염료, 인디고이드 염료, 프탈로시아닌 염료, 아조계 안료, 안트라퀴논계 안료, 프탈로시아닌계 안료, 나프탈로시아닌계 안료, 퀴나크리돈계 안료, 디옥사진계 안료, 인디고이드계 안료, 트리페닐메탄계 안료, 크산텐계 안료 등을 들 수 있다. 염료, 안료의 사용에 대해서는, 착색해야 할 기재의 색 농도에 의해 적절히 결정된다.
<코팅 조성물의 조제>
본 발명에 있어서는, 상기 코팅 조성물로 이루어지는 코팅제를 제조하고, 코팅제를 플라스틱 렌즈 등의 플라스틱제 광학 기재의 표면에 도포하고, 건조 후, 경화시킴으로써 하드 코트 막을 형성할 수 있다. 본 발명에 있어서, 코팅 조성물로부터 얻어지는 코팅제는, 소정량의 각 성분을 칭량 혼합함으로써 제조할 수 있다. 각 성분의 혼합은, 예를 들어 모든 성분을 동시에 혼합할 수 있다. 또한, (B) 성분에 (C) 성분을 첨가하여 (B)를 가수 분해한 후에, (A) 성분을 혼합할 수도 있다. (A) 성분의 분산 안정성의 관점에서 후자의 쪽이 바람직하다.
(D) 성분, (E) 성분 및 필요에 따라서 배합되는 (F)의 혼합은, 예를 들어 (A), (B) 및 (C) 성분과 합하여 모든 성분을 동시에 혼합하는 방법을 채용할 수 있다. 또한, (B) 성분과 함께 (E) 성분 및 (F) 성분을 혼합한 후, (C) 성분을 혼합하여 (B) 성분의 가수 분해를 행하고, 그 후에 (A) 성분 및 (D) 성분을 차례로 첨가·혼합하는 방법을 들 수 있다. 이들 중, 후자의 방법이 바람직하다.
그리고, (D) 성분으로서, 아세틸아세토네이트 착체 및 과염소산염을 병용하는 경우에는, 이하의 혼합 방법을 채용하는 것이 바람직하다. 즉, 아세틸아세토네이트 착체를 먼저 (B) 성분과 혼합하고, 이어서 (A) 성분을 혼합하고, 마지막으로 과염소산염을 혼합하는 것이 바람직하다. 그 이유가 명백하지는 않지만, 아세틸아세토네이트 착체를 혼합하고, 이어서 과염소산염을 혼합함으로써, (B) 성분의 축합 반응이 완결되기 쉬워져, 얻어지는 하드 코트 막의 내찰상성이 향상되는 것은 아닌가 생각된다. 혼합 방법에 대하여 보다 상세하게 설명하면, (B) 성분, (E) 성분 및 (F) 성분을 우선 혼합한다. 이어서, 얻어진 혼합물과 (C) 성분과 혼합한 후, 아세틸아세토네이트 착체를 혼합한다. 이어서, (A1) 성분 및 (A2) 성분을 혼합하고, 마지막으로 과염소산염을 혼합한다. 이러한 방법을 채용함으로써, 우수한 효과를 발휘하는 코팅 조성물(코팅제)이 얻어진다.
부언하면, 상기 가수 분해((B) 성분과 (C) 성분을 혼합하여, (B) 성분을 가수 분해할 때)는, 하드 코트 막의 물성에 악영향을 주지 않으며 또한 보존 안정성을 저하시키지 않도록 하기 위해서 10 내지 40 ℃의 온도에서 행하는 것이 바람직하다.
이렇게 혼합하여 얻어지는 코팅제는, 특별히 제한되는 것은 아니지만, (A) 및 (B)의 가수 분해물을 포함하는 고형분 농도가, 코팅제의 전체 질량 중, 15 내지 50질량%, 특히 15 내지 35질량%의 범위인 것이 바람직하다.
<플라스틱제 광학 기재>
본 발명의 코팅 조성물은, 예를 들어 안경 렌즈, 카메라 렌즈, 액정 디스플레이, 가옥이나 자동차의 창 등의 플라스틱제 광학 기재의 표면으로의 하드 코트 막의 형성에 적용된다. 그 중에서도 안경 렌즈용으로 적합하게 사용된다. 또한, 광학 기재를 형성하는 플라스틱으로서는, 예를 들어 (메트)아크릴 수지, 폴리카르보네이트 수지, 알릴 수지, 티오우레탄 수지, 우레탄 수지 및 티오에폭시 수지와 같은 공지된 수지로 이루어지는 광학 기재 표면으로의 하드 코트 막의 형성에 적용할 수 있다. 그 중에서도 본 발명의 코팅 조성물은, 굴절률이 1.59 이상인 것이며, 유리 전이 온도가 125℃ 이하인 티오우레탄 수지로 이루어지는 광학 기재 표면으로의 하드 코트 막의 형성에 적합하게 적용할 수 있다. 나아가, 본 발명의 코팅 조성물은, 굴절률이 1.65 이상인 것이며, 유리 전이 온도가 105℃ 이하인 티오우레탄 수지로 이루어지는 광학 기재 표면에도 적합하게 적용할 수 있다. 특히 본 발명의 코팅 조성물은, 굴절률이 1.65 이상인 것이며, 유리 전이 온도가 105℃ 이하인 티오우레탄 수지에 대하여 종래 기술의 것보다도 밀착성, 특히 내후 밀착성을 개선할 수 있다.
본 발명자들은, 본 발명의 코팅 조성물이, 굴절률이 1.65 이상인 것이며, 유리 전이 온도가 105℃ 이하인 티오우레탄 수지에도 적합하게 적용할 수 있는 이유를 이하와 같이 생각하고 있다. 굴절률이 1.67인 것은, 1.60인 것과 비교하여, 첨가물 등의 차이에 의해 하드 코트 막과 광학 기재의 계면에 있어서의 광 열화가 진행되기 쉬워, 내후 밀착성이 저하되는 경향이 있다고 생각된다. 본 발명의 코팅 조성물은, 산화지르코늄을 주성분으로 하고, 추가로 산화세륨을 포함하는 무기 산화물 미립자 (A)를 사용하고 있기 때문에, 해당 계면에 도달하는 자외선을 커트하기 쉬워진다. 그 결과, 광 열화가 억제되기 때문에, 굴절률이 1.67인 기재라도, 우수한 내후 밀착성을 나타낸다고 생각된다. 나아가, 반응성 유기 규소 화합물만을 사용하고, 나아가 아세틸아세토네이트 착체 및 과염소산염을 병용함으로써, 내찰상성이 우수하면서 밀착성이 높은 하드 코트 막을 형성할 수 있기 때문에, 한층 더 내후 밀착성이 향상되는 것으로 생각된다.
본 발명의 코팅 조성물로부터 얻어지는 코팅제는, 포토크로믹 화합물을 포함하는 플라스틱 기재나, 염색 렌즈에도 적합하게 사용할 수 있다.
<광학 물품의 제조 방법, 광학 물품>
상기와 같이 하여 제조되는 코팅제는, 필요에 따라서 이물을 제거하기 위한 여과를 행한 후, 플라스틱 렌즈 등의 플라스틱제 광학 기재의 표면에 도포하고, 건조 후, 경화함으로써 하드 코트 막을 형성한다. 이 플라스틱제 광학 기재로서는, 상기 광학 기재가 사용된다.
코팅제의 도포로서는, 예를 들어 디핑법, 스핀 코트법, 딥 스핀 코팅법, 스프레이법, 브러시 도포 혹은 롤러 도포 등 공지된 도포 방법을 채용할 수 있다. 코팅제를 도포 후의 건조는, 코팅제 중의 용매를 제거할 수 있는 조건에서 적절히 행해진다. 건조 후의 경화는, 형성되는 코팅층이 충분한 강도를 가질 때까지 행해진다. 예를 들어, 급격한 수축을 방지하여 외관 양호한 하드 코트 막을 적층하는 점에서, 처음에 50 내지 80℃에서 5 내지 30분 정도의 예비 경화를 행하고, 그 후, 기재에 따라서 상이하기는 하지만, 90℃ 내지 120℃의 온도에서 1 내지 3시간 정도의 경화가 행해진다. 특히, 본 발명의 코팅 조성물로부터 얻어지는 코팅제는, 우수한 밀착성을 발휘하기 때문에, 예비 경화 후의 온도를 비교적 저온으로 할 수 있다. 구체적으로는, 예비 경화 후의 온도를 95 내지 115℃, 또한 100 내지 110℃로 하는 것이 가능하다. 이렇게 비교적 저온에서 경화시킬 수 있기 때문에, 플라스틱 렌즈의 황변이나, 열 변형을 방지하는 것이 가능해진다.
그 중에서도, 상기 코팅제의 도포 방법으로서는, 플라스틱 렌즈 등의 광학 기재를 고정 지그에 고정하여 행하는 디핑법이 적합하게 사용된다. 디핑법에 의해 도포하는 경우, 일반적으로 플라스틱 렌즈 등의 광학 기재에 대한 도공성을 감안하면, 도포하는 성분의 점도를, 3.0mPa·s(25℃) 이하로 하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 코팅제의 점도는, 플라스틱 렌즈 등의 광학 기재에 대한 밀착성, 내후 밀착성 등을 고려하여 선택되는 성분에 따라서는, 3.0mPa·s(25℃) 이상으로 되는 경우가 있고, 결과로서 고정 지그와의 고정 위치에 외관 불량이 발생할 가능성이 있다. 이러한 경우에도, 도 1에 도시한 바와 같은 고정 지그를 사용함으로써 외관 양호하게 도포하는 것이 가능하다.
일반적으로는, 원형의 플라스틱 렌즈를 사용한 디핑법의 경우, 렌즈는 수직으로, 렌즈 외주부를 고정 지그로 고정하여 딥된다. 본 발명에 있어서는, 외관 양호하게 도포하는 것을 감안하면, 도 1과 같이, 고정용 암(4)을 3개 구비하고 있는 렌즈용 고정 지그(2)를 사용하여, 딥 후의 과잉의 액을 딥조에 방출하기 위해서, 딥 액면에서 보아, 렌즈 하단부(3)를 1군데에서 고정하고, 나머지 2군데는, 렌즈 중심보다 상부의 2군데(5)에서 고정하는 것이 바람직하다. 그 때, 상기 나머지 2군데는, 렌즈 고정 위치에서 보아 딥 액면 하방으로 신장된(렌즈 정면에서 보아 八자 상태의) 암(4)으로 고정하는 것이 바람직하다. 이 형상의 고정 지그는, 예를 들어 고정 지그 전체에서 스프링 작용을 갖고, 이 스프링 작용에 의해 렌즈를 고정할 수 있다. 암에 부착된 액은 렌즈 표면으로 흐르지 않고, 암을 타고 렌즈 밖으로 흐름으로써, 외관 양호한 하드 코트 막으로 하는 것이 가능해진다. 특히, 도 1에 도시한 바와 같은 렌즈용 고정 지그는, 렌즈의 에지 부분의 렌즈 두께가 3.0mm보다 얇은 플러스도(度) 구비 렌즈 및 마이너스도 구비 렌즈에 대하여 유효하다.
또한, 고정 지그에 부착된 코팅제가 건조되기 쉬워지는 것을 억제하기 위해서, 디핑 시에는 일반적으로 코팅 장치 내에 공급되는 깨끗한 공기의 대류를 억제하는 것이 바람직하다. 통상 1.0 내지 0.5m/초 정도의 바람이 공급되고 있지만, 딥조로부터 인양한 후에는 0.1m/초 이하, 보다 바람직하게는 무풍 상태로 하는 것이 바람직하다.
상기와 같이 하여 형성되는 하드 코트 막은, 0.1 내지 10㎛ 정도의 두께로 하면 되고, 일반적으로 안경 렌즈에서는 1 내지 5㎛의 두께가 적합하다. 상기 방법을 채용함으로써, 플라스틱제 광학 기재 상에, 하드 코트 막이 형성된 광학 물품을 얻을 수 있다.
본 발명의 코팅 조성물에 의하면, 우수한 내찰상성을 갖는 하드 코트 막을 부여할 뿐 아니라, 장기간 사용해도 크랙이나 하드 코트 막의 박리와 같은 광 열화에서 기인하는 외관 불량을 방지할 수 있다. 나아가, 경화 시 등의 열 이력에서 유래하는 하드 코트 막의 크랙, 구체적으로는 하드 코트 막의 수축과 플라스틱제 광학 기재의 팽창에 의해 발생하는 하드 코트 막의 크랙 발생도 방지할 수 있다. 또한, 내열수성도 우수하고, 온수와 접촉시켜도, 크랙이 발생하거나 밀착성이 저하되거나 하는 것을 개선할 수 있다.
실시예
이하, 본 발명을 설명하기 위해서, 실시예를 들어 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다. 부언하면, 본 실시예에서 사용한 플라스틱제 광학 기재(렌즈 기재) 및 각 성분은 이하와 같다.
(1) 플라스틱제 광학 기재(렌즈 기재)
MRA: 티오우레탄계 수지 플라스틱 렌즈, 굴절률=1.60, 유리 전이 온도가 115℃.
MRB: 티오우레탄계 수지 플라스틱 렌즈, 굴절률=1.67, 유리 전이 온도가 86℃.
MRC: 티오우레탄계 수지 플라스틱 렌즈, 굴절률=1.67, 유리 전이 온도가 103℃.
TRA: 티오우레탄계 수지 플라스틱 렌즈, 굴절률=1.60, 유리 전이 온도가 97℃.
TRC: 티오에폭시계 수지 플라스틱 렌즈, 굴절률 1.74, 유리 전이 온도가 80℃.
TRD: 티오에폭시계 수지 플라스틱 렌즈, 굴절률 1.71, 유리 전이 온도가 105℃.
TRE: 우레탄계 수지 플라스틱 렌즈, 굴절률 1.56, 유리 전이 온도가 85℃.
상기 유리 전이 온도는, JIS K7121의 시험 방법에 따라서, DSC를 사용하여 측정한 값이다.
CR: 알릴계 수지 플라스틱 렌즈, 굴절률=1.50.
TRB: 우레탄계 수지 플라스틱 렌즈, 굴절률=1.53.
PC1: 플라스틱 렌즈 기재 표면에 메타크릴계 수지로 이루어지는 코팅층을 갖는 렌즈(포토크로믹 광학 기재).
[PC1의 제작 방법 코팅법에 의한 포토크로믹 광학 기재]
(포토크로믹 중합 경화성 조성물의 조제)
라디칼 중합성 단량체인 평균 분자량 776의 2,2-비스(4-아크릴로일옥시폴리에틸렌글리콜페닐)프로판/폴리에틸렌글리콜디아크릴레이트 평균 분자량 532)/트리메틸올프로판트리메타크릴레이트/폴리에스테르 올리고머 헥사아크릴레이트/글리시딜메타크릴레이트를, 각각 40질량부/15질량부/25질량부/10질량부/10질량부의 배합 비율로 배합하였다. 이어서, 이 라디칼 중합성 단량체의 혼합물 100질량부에 대하여, 3질량부의 포토크로믹 화합물 1(하기 식 참조)을 첨가하여, 70℃에서 30분간의 초음파 용해를 실시하였다. 그 후, 얻어진 조성물에 중합 개시제인 CGI1870: 1-히드록시시클로헥실페닐케톤과 비스(2,6-디메톡시벤조일)-2,4,4-트리메틸-펜틸포스핀옥시드의 혼합물(중량비 3:7)을 0.35질량부, 안정제인 비스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)세바케이트를 5질량부, 트리에틸렌글리콜-비스[3-(3-t-부틸-5-메틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트를 3질량부, 실란 커플링제인 γ-메타크릴로일옥시프로필트리메톡시실란을 7질량부, 및 레벨링제인 도레이·다우코닝 가부시키가이샤제 실리콘계 계면 활성제 L-7001을 0.1질량부 첨가하여, 충분히 혼합함으로써 포토크로믹 중합 경화성 조성물을 조제하였다.
Figure pct00001
(플라스틱제 광학 기재의 준비; 프라이머층의 적층)
플라스틱제 광학 기재로서, MRA(티오우레탄계 수지 플라스틱 렌즈, 굴절률=1.60)를 사용하고, 이 플라스틱제 광학 기재를 아세톤으로 충분히 탈지하여, 50℃의 5% 수산화나트륨 수용액으로 4분간 처리, 4분간의 유수 세정, 그리고 40℃의 증류수로 4분간 세정한 후, 70℃에서 건조시켰다. 이어서, 프라이머 코팅액으로서, 다케모리 가가쿠 고교 가부시키가이샤제 습기 경화형 프라이머 『다케시일 PFR402TP-4』 및 아세트산에틸을 각각 50질량부가 되도록 조합하고, 추가로 이 혼합액에 대하여 도레이·다우코닝 가부시키가이샤제 레벨링제 FZ-2104를 0.03질량부 첨가하여, 질소 분위기 하에서 균일해질 때까지 충분히 교반한 액을 사용하였다. 이 프라이머액을, MIKASA제 스핀 코터 1H-DX2를 사용하여, 렌즈 MRA 표면에 스핀 코팅하였다. 이 렌즈를 실온에서 15분간 방치함으로써, 막 두께 7㎛의 프라이머층을 갖는 렌즈 기재를 제작하였다.
(프라이머층을 갖는 렌즈 기재 상에 포토크로믹 코팅층을 적층)
이어서, 전술한 포토크로믹 중합 경화성 조성물 약 1g을, 상기 프라이머층을 갖는 렌즈 기재의 표면에 스핀 코팅하였다. 상기 포토크로믹 중합 경화성 조성물로 이루어지는 도막이 표면에 코팅된 렌즈에, 질소 가스 분위기 중에서, 렌즈 표면의 405nm에 있어서의 출력이 150mW/cm2가 되도록 조정한 퓨전 UV 시스템즈사제의 D 밸브를 탑재한 F3000SQ를 사용하여, 3분간 광 조사하고, 도막을 경화시켰다. 그 후, 또한 110℃의 항온기에서 1시간의 가열 처리를 행함으로써 포토크로믹 코팅층을 형성하였다. 얻어지는 포토크로믹 코팅층의 막 두께는 스핀 코팅의 조건에 의해 조정이 가능하다. 해당 포토크로믹 코팅층의 막 두께는 40±1㎛가 되도록 조정하였다. 이와 같이 하여 렌즈 기재 PC1을 제조하였다.
(2) 코팅제(코팅 조성물)용 성분
[무기 산화물 미립자 (A)]
A1(1): 산화지르코늄의 메탄올 분산졸. 고형분 농도(산화지르코늄 미립자의 농도) 30질량%. 1차 입자 직경 3 내지 5nm.
A1(2): 산화지르코늄의 메탄올 분산졸. 고형분 농도(산화지르코늄 미립자의 농도) 30질량%. 1차 입자 직경 17 내지 19nm.
A1(3): 오산화안티몬의 메탄올 분산졸. 고형분 농도(오산화안티몬 미립자의 농도) 30질량%.
A1(4): 산화주석 83질량%, 산화지르코늄 12질량%, 오산화안티몬 2질량%, 이산화규소 3질량%를 포함하는 복합 무기 산화물 미립자의 메탄올 분산졸. 고형분 농도(복합 무기 산화물 미립자의 농도) 40.5질량%.
A2: 수분산 산화세륨 미립자(다키 가가쿠제 니드랄 U-15). 고형분 농도(산화세륨 미립자의 농도) 15질량%(아세트산 2질량%, 물 83질량% 함유).
[가수 분해성기 함유 유기 규소 화합물 (B)]
BSE: 1,2-비스(트리에톡시실릴)에탄.
GTS: γ-글리시독시프로필트리메톡시실란.
GDS: γ-글리시독시프로필메틸디메톡시실란.
TEOS: 테트라에톡시실란.
ATM: γ-아미노프로필트리메톡시실란.
[물 또는 산 수용액 (C)]
C1; 0.05N 염산 수용액.
C2; 아세트산.
C3; 증류수.
[경화 촉매 (D)]
(아세틸아세토네이트 착체)
D1: 트리스(2,4-펜탄디오나토)알루미늄(III).
(과염소산염)
D2: 과염소산암모늄.
[유기 용매 (E)]
(Ea) 비점이 100℃ 이하인 지방족 알코올.
E1: 메탄올.
E2: t-부탄올.
(Eb) 비점이 100℃ 이상인 셀로솔브계 알코올.
E4: 프로필렌글리콜모노메틸에테르.
(Ec) 비점이 150℃ 이상인 고비점 용제.
E3: 디아세톤알코올.
[방향족 알코올 (F)]
F1: 벤질알코올.
코팅제 제조예
[코팅제 1의 제조]
가수 분해성기 함유 유기 규소 화합물 (B)로서 GTS 54.0질량부, 유기 용매 (E)로서 E2 23.0질량부, E3 75.5질량부, 방향족 알코올 (F)로서 F1 42.3질량부, 또한 실리콘계 계면 활성제(도레이·다우코닝 가부시키가이샤제 L7001) 0.21질량부를 첨가하여 교반 혼합하였다. 얻어진 용액을 교반하면서, 물 또는 산 수용액 (C)로서 C1 17.5질량부, C3 11.0질량부를 액온이 30℃를 초과하지 않도록 주의하면서 첨가하고, 첨가 종료 후, 계속해서 20시간 교반하였다. 그 후, 경화 촉매 (D)로서 D1 4.2질량부를 첨가하고, 1시간 교반 혼합하였다. 이어서, 무기 산화물 미립자 (A)로서 A1(1) 127.1질량부(제1 무기 산화물 미립자; 산화지르코늄 미립자 38.1질량부, 유기 용매 (E); 메탄올 89.0질량부(E1))를 첨가하고, 실온에서 15분 교반 혼합하였다.
이어서, 무기 산화물 미립자 (A)로서 A2 52.3질량부(산화세륨 미립자 7.9질량부, 물 44.4질량부)를 첨가하고, 실온에서 24시간 교반 혼합하였다. 이 액에, 경화 촉매 (D)로서 D2 0.3질량부를 첨가하고, 2시간 교반 혼합하여 코팅제 1(코팅 조성물)을 얻었다.
[코팅제 2 내지 36의 제조]
표 1, 표 2 및 표 3에 나타내는 무기 산화물 미립자 (A), 가수 분해성기 함유 유기 규소 화합물 (B), 물 또는 산 수용액 (C), 경화 촉매 (D), 유기 용매 (E), 방향족 알코올 (F)를 사용한 것 이외에는, 코팅제 1과 동일한 방법으로 제조하였다. 배합의 조성을 표 1, 표 2 및 표 3에 나타내었다. 부언하면, 표 1에 기재한 코팅제 2 내지 19, 및 표 3에 기재한 코팅제 26 내지 36을 실시예 2 내지 123에, 표 2에 기재한 코팅제 20 내지 25를 비교예 1 내지 7에 각각 사용하였다.
Figure pct00002
Figure pct00003
Figure pct00004
실시예 1
[하드 코트 막의 형성]
두께가 약 2mm인 광학 기재(렌즈 기재) MRA를, 50℃의 20질량% 수산화나트륨 수용액에 침지하고, 초음파 세정기를 사용하여, 5분간 알칼리 에칭을 행하였다. 알칼리 에칭 후, 수돗물 및 50℃의 증류수로 순차 세정하고, 잔여의 알칼리분을 제거한 후, 실온이 될 때까지 약 10분간 방치하였다. 이 렌즈 기재에, 코팅제 1을 25℃에서, 인상 속도 15cm/분의 속도로 딥 코팅하였다. 이 후, 70℃의 오븐에서 15분간 예비 경화한 후, 110℃에서 3시간의 경화를 행하여, 하드 코트 막을 형성하였다. 얻어진 하드 코트 막은, 두께는 약 2㎛, 굴절률 1.60의 무색 투명한 막이었다.
[광학 물품의 평가 결과]
이 광학 물품(하드 코트 렌즈)에 대하여, 자비 밀착성, 스틸울 내찰상성, 내후 밀착성, 황색도에 대하여 평가를 행하였다. 그 결과, 표 2에 도시한 바와 같이, 자비 밀착성: 5시간 이상, 스틸울 내찰상성: A, 내후 밀착성: 240시간, 황색도: 1.7이었다. 각 평가에 대하여는, 하기 방법으로 행하였다.
(자비 밀착성)
얻어진 광학 물품(하드 코트 렌즈)을 비등시킨 증류수에 넣어, 1시간마다 하드 코트 렌즈의 밀착성을 평가하였다. 시험 평가는, 시험 전과 시험 1시간마다 하드 코트 막과 렌즈의 밀착성을 JISD-0202에 준하여 크로스컷 테이프 시험에 의해 행하였다. 즉, 커터 나이프를 사용하여, 하드 코트 막면에 약 1mm 간격으로 절단부를 넣고, 격자 무늬를 100개 형성시킨다. 그 위에 셀로판 점착 테이프(니치반 가부시키가이샤제 셀로판테이프(등록 상표))를 강하게 첩부하고, 이어서 표면으로부터 90° 방향으로 단숨에 인장 박리한 후, 하드 코트 막이 남아있는 격자 무늬를 측정하였다. 평가 결과는, 남아있는 격자 무늬가 90 미만일 때의 시험 시간을 기재하였다. 예를 들어, 3시간이라 표기되어 있는 경우, 촉진 3시간 후의 크로스컷 테이프 시험으로 남아 있는 격자 무늬가 90 미만이 된 것을 의미한다. 또한, 촉진 5시간이라도 남아있는 격자 무늬가 90 이상이었을 경우에는, 5시간 이상이라고 기재하였다.
(스틸울 내찰상성)
스틸울(닛폰 스틸울 가부시키가이샤제 본스타 #0000번)을 사용하여, 3kg의 하중을 가하면서 10 왕복, 광학 물품 표면(하드 코트 막 표면)을 문지르고, 흠집이 생긴 정도를 눈으로 보아 평가하였다. 평가 기준은 다음과 같다.
A: 흠집이 나지 않는다(눈으로 보아 흠집을 확인할 수 없었을 경우).
B: 거의 흠집이 나지 않는다(눈으로 보아 1 이상 5개 미만의 찰상이 있을 경우).
C: 매우 조금 흠집이 난다(눈으로 보아 5개 이상 10개 미만의 찰상이 있을 경우).
D: 흠집이 난다(눈으로 보아 10개 이상의 찰상이 있을 경우).
E: 하드 코트 막의 박리가 발생하고 있다.
(내후 밀착성)
얻어진 광학 물품(하드 코트 렌즈)을, Q-LAB제 QUV Accelerated Weathering Testers를 사용하여, 방사 강도 1.55W/cm2(340nm) 하에서 8시간 방치하고(렌즈 표면 온도 약 60℃), 그 후 가습 하에서 4시간 방치하고(렌즈 표면 온도 약 60℃), 이 시험을 2 사이클(계 24시간)마다 평가를 행하여, 최대 360시간 시험을 행하였다. 시험 평가는, 시험 전과 시험 24시간마다 하드 코트 막과 렌즈의 밀착성을 JISD-0202에 준하여 크로스컷 테이프 시험에 의해 행하였다. 즉, 커터 나이프를 사용하고, 하드 코트 막면에 약 1mm 간격으로 절단부를 넣고, 격자 무늬를 100개 형성시킨다. 그 위에 셀로판 점착 테이프(니치반 가부시키가이샤제 셀로판테이프(등록 상표))를 강하게 첩부하고, 이어서 표면으로부터 90° 방향으로 단숨에 인장 박리한 후, 하드 코트 막이 남아있는 격자 무늬를 측정하였다. 평가 결과는, 남아있는 격자 무늬가 90 미만일 때의 시험 시간을 기재하였다. 예를 들어, 100시간이라 표기 되어 있는 경우, 촉진 100시간 후의 크로스컷 테이프 시험에서 남아 있는 격자 무늬가 90 미만이 된 것을 의미한다. 또한, 촉진 360시간에도 남아 있는 격자 무늬가 90 이상이었을 경우에는, 360시간이라고 기재하였다.
(황색도)
얻어진 광학 물품(하드 코트 렌즈)의 황색도(YI)를, 스가 시껭끼 가부시키가이샤제 SM 컬러 컴퓨터(SM-T)를 사용하여 구하였다.
이상의 결과를 표 4에 나타내었다.
실시예 2 내지 99
[하드 코트 막의 형성]
표 1, 표 2 및 표 3에 나타내는 조성물로부터 얻어진 코팅제, 및 플라스틱 렌즈 기재를 사용하여, 실시예 1과 동일한 방법으로 코팅제를 도포하여 하드 코트 막을 형성한 광학 물품(하드 코트 렌즈)을 제작하고, 그의 평가를 행하였다. 평가 결과를 표 4, 표 5 및 표 6에 나타내었다.
부언하면, 실시예 80 내지 99에 대하여는, BC 4.0, 가입도 2.50의 이중 초점 렌즈에도 코팅을 행하고, 소옥(小玉) 부분으로부터 액흘림 등의 외관 평가도 실시하였다. 평가 기준은 이하와 같다.
(외관 평가 기준)
A: 소옥으로부터의 액흘림이 없거나, 0.5mm 미만인 것이 발생.
B: 소옥으로부터의 액흘림이, 0.5mm 이상 1.0mm 이하인 것이 발생.
C: 소옥으로부터의 액흘림이, 1.0mm를 초과하는 것이 발생.
Figure pct00005
Figure pct00006
Figure pct00007
실시예 100 내지 123
또한, 표 1 또는 표 3에 나타내는 조성물로부터 얻어진 코팅제 2, 4, 5, 17, 18 및 30에 대하여, 하기에 나타내는 방법으로, 15℃에서 8주일 보존하고, 그 후의 물성을 상기와 동일하게 하여 평가하였다. 평가 결과를 표 7에 나타내었다.
(보존 안정성)
코팅제(코팅 조성물) 조정 후, 15℃에서 8주일 보존한 후에, 각 코팅제(코팅 조성물)를 사용하여, 각각 상기와 동일한 방법으로 하드 코트 막을 형성하고, 얻어진 하드 코트 막의 자비 밀착성, 스틸울 내찰상성, 내후 밀착성, 황색도를 평가하였다.
Figure pct00008
비교예 1 내지 7
표 2에 나타내는 조성물의 코팅제 20 내지 25, 및 표 8에 나타내는 플라스틱 렌즈 기재를 사용하여, 실시예 1과 동일한 방법으로 코팅제를 도포한 플라스틱 렌즈 기재를 제작하고, 그의 평가를 행하였다. 평가 결과를 표 8에 나타내었다.
Figure pct00009
상기 실시예로부터 명백해진 바와 같이, 본 발명의 무기 산화물 미립자 (A), 가수 분해성기 함유 유기 규소 화합물 (B), 물 또는 산 수용액 (C), 경화 촉매 (D), 유기 용매 (E) 및 방향족 알코올 (F)를 배합시킴으로써, 자비 밀착성, 내찰상성 및 내후 밀착성이 우수한 하드 코트 막을 형성할 수 있었다. 또한 보존 안정성에 대해서도, (B) 성분으로서 반응성 유기 규소 화합물만을 사용한 것은 특히 양호하고, 15℃ 보존 8주일 후에 있어서도, 자비 밀착성, 내찰상성 및 내후 밀착성은 코팅제를 조제한 초기와 동일하였다.
한편, 비교예 1 내지 4에 있어서는, 적합한 조성으로부터 벗어나기 때문에, 충분한 내후 밀착성을 얻을 수 없었다. 또한, 비교예 5 내지 7에 있어서는, 산화세륨 미립자를 적합한 범위를 초과하여 함유하고 있기 때문에, 만족하는 황색도를 얻을 수 없었다.
실시예 124
중심 두께가 약 6.1mm, 가장자리 두께가 약 1.1mm인 직경 65mm의 +6.00도 구비 광학 기재(렌즈 기재) MRA를, 50℃의 20질량% 수산화나트륨 수용액에 침지하고, 초음파 세정기를 사용하여, 5분간 알칼리 에칭을 행하였다. 알칼리 에칭 후, 수돗물 및 50℃의 증류수로 순차 세정하여, 잔여의 알칼리분을 제거한 후, 실온이 될 때까지 약 10분간 방치하였다. 이 렌즈 기재에, 도 1과 같은, 렌즈 중심보다 상부의 2군데의 고정을 렌즈 고정 위치에서 보아 딥 액면 하방으로 신장된 (렌즈 정면에서 보아 八자 상태의) 고정 지그를 사용하여, 코팅제 30(점도: 3.8mPa·s(25℃))을 25℃에서, 인상 속도 15cm/분의 속도로 딥 코팅하였다. 또한, 디핑 시에 공급되는 깨끗한 공기의 풍속은 0.1m/초였다. 이 후, 70℃의 오븐에서 15분간 예비 경화한 후, 110℃에서 3시간의 경화를 행하여, 하드 코트 막을 형성하였다.
[하드 코트 막의 평가 결과]
이 하드 코트 막에 대하여, 광학 기재와 고정 지그의 고정 위치의 외관을 눈으로 보아 평가하였다. 외관 평가는 A였다. 부언하면, 평가 기준은 다음과 같다.
A: 광학 기재와 고정 지그가 접촉하고 있는 3군데 중, 렌즈 중심보다 상부의 2군데에 있어서, 외관 불량한 개소의 길이 0.5mm 미만의 경우.
B: 광학 기재와 고정 지그가 접촉하고 있는 3군데 중, 렌즈 중심보다 상부의 2군데에 있어서, 외관 불량한 개소의 길이 0.5mm 이상 1.0mm 미만의 경우.
C: 광학 기재와 고정 지그가 접촉하고 있는 3군데 중, 렌즈 중심보다 상부의 2군데에 있어서, 외관 불량한 개소의 길이 1.0mm 이상 2.0mm 미만의 경우.
D: 광학 기재와 고정 지그가 접촉하고 있는 3군데 중, 렌즈 중심보다 상부의 2군데에 있어서, 외관 불량한 개소의 길이 2.0mm 이상의 경우.
실시예 125
도 2와 같은, 렌즈 중심보다 상방의 2군데의 고정을 렌즈 고정 위치에서 보아 딥 액면 상방으로 신장된(렌즈 정면에서 보아 역八자의 상태의) 고정 지그를 사용한 것 이외에는, 실시예 124와 동일하게 하드 코트 막을 형성하였다. 외관 평가는 B였다.
실시예 126
실시예 124에 있어서, 디핑 시에 공급되는 깨끗한 공기의 풍속을 0.5m/초로 한 것 이외에는, 실시예 124와 동일하게 하드 코트 막을 형성하였다. 외관 평가는 A였다.
실시예 127
실시예 125에 있어서, 디핑 시에 공급되는 깨끗한 공기의 풍속을 0.5m/초로 한 것 이외에는, 실시예 125와 동일하게 하드 코트 막을 형성하였다. 외관 평가는 C였다.
1: 렌즈
2: 렌즈용 고정 지그
3: 렌즈용 고정 지그에 의한 렌즈 하단 고정 위치
4: 렌즈용 고정 지그의 고정 암
5: 렌즈용 고정 지그에 의한 렌즈 상부 고정 위치

Claims (8)

  1. 무기 산화물 미립자 (A), 가수 분해성기 함유 유기 규소 화합물 (B), 물 또는 산 수용액 (C), 경화 촉매 (D) 및 유기 용매 (E)(단, 유기 용매 (E)는 방향족 알코올 (F)를 포함하지 않음)를 포함하는 코팅 조성물에 있어서,
    상기 무기 산화물 미립자 (A)가,
    산화지르코늄 성분 100질량%로 이루어지는 제1 무기 산화물 미립자 (A1) 100질량부 및 산화세륨 미립자 (A2) 0.1질량부 이상 90질량부 이하를 포함하는 것을 특징으로 하는 코팅 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 무기 산화물 미립자 (A)와 가수 분해성기 함유 유기 규소 화합물 (B)의 합계량 100질량부당,
    가수 분해성기 함유 유기 규소 화합물 (B)가 40 내지 80질량부,
    물 또는 산 수용액 (C)가 1 내지 90질량부,
    경화 촉매 (D)가 0.1 내지 5질량부, 및
    유기 용매 (E)가 50 내지 500질량부인 코팅 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 경화 촉매 (D)가 아세틸아세토네이트 착체를 포함하는 코팅 조성물.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 가수 분해성기 함유 유기 규소 화합물 (B)가, γ-글리시독시기를 함유하는 유기 규소 화합물 및 아미노기를 함유하는 유기 규소 화합물 중 적어도 어느 한쪽을 포함하는 코팅 조성물.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 유기 용매 (E)가, (Ea) 비점이 100℃ 이하인 지방족 알코올, (Eb) 비점이 100℃ 이상인 셀로솔브계 알코올, (Ec) 비점이 150℃ 이상인 고비점 용제로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종을 포함하는 코팅 조성물.
  6. 제5항에 있어서, 무기 산화물 미립자 (A)와 가수 분해성기 함유 유기 규소 화합물 (B)의 합계량 100질량부당, (Ea) 비점이 100℃ 이하인 지방족 알코올이 70 내지 200질량부, (Eb) 비점이 100℃ 이상인 셀로솔브계 알코올이 10 내지 50질량부, 그리고 (Ec) 비점이 150℃ 이상인 고비점 용제가 10 내지 100질량부로 사용되는 코팅 조성물.
  7. 황을 함유하고, 굴절률이 1.59 이상이며 그리고 유리 전이 온도가 125℃ 이하인 플라스틱제의 광학 기재 상에, 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 코팅 조성물의 경화물인 하드 코트 막을 갖는 광학 물품.
  8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 코팅 조성물 중에 플라스틱제의 광학 기재를 딥(dip)하여 해당 광학 기재 상에 하드 코트 막을 형성하는 방법으로서,
    해당 광학 기재는, 광학 기재를 3군데에서 고정하기 위한 3개의 암을 구비한 고정 지그에 의해 3군데에서 수직으로 고정되어 코팅 조성물 중에 딥되고, 여기에서 상기 3군데는, 딥 액면에서 보아 광학 기재의 하단부를 고정하는 1군데와, 광학 기재를 하단부로부터 90 내지 180도의 각도의 위치와 180 내지 270도의 각도의 위치에서 고정하는 2군데로 이루어지고, 그리고
    상기 하단부와 다른 위치를 고정하는 2군데를 위한 2개의 암은, 당해 2군데의 위치에서 보아 하방을 향해 신장되어 있는
    것을 특징으로 하는 상기 방법.
KR1020207019029A 2018-01-30 2019-01-30 코팅 조성물 및 하드 코트 막을 갖는 광학 물품 KR20200111679A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2018-013747 2018-01-30
JP2018013747 2018-01-30
PCT/JP2019/003133 WO2019151311A1 (ja) 2018-01-30 2019-01-30 コーティング組成物及びハードコート膜を有する光学物品

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20200111679A true KR20200111679A (ko) 2020-09-29

Family

ID=67478754

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020207019029A KR20200111679A (ko) 2018-01-30 2019-01-30 코팅 조성물 및 하드 코트 막을 갖는 광학 물품

Country Status (10)

Country Link
US (1) US20210040335A1 (ko)
EP (1) EP3747966A4 (ko)
JP (1) JP7114636B2 (ko)
KR (1) KR20200111679A (ko)
CN (1) CN111542575B (ko)
BR (1) BR112020014905A2 (ko)
CA (1) CA3088363A1 (ko)
MX (1) MX2020007851A (ko)
TW (1) TWI787446B (ko)
WO (1) WO2019151311A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200044809A (ko) * 2017-08-31 2020-04-29 니끼 쇼꾸바이 카세이 가부시키가이샤 하드코트층 형성용 도료 조성물 및 광학 부품

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7410355B1 (ja) 2022-03-04 2024-01-09 株式会社トクヤマ エッチング液、該エッチング液を用いた基板の処理方法及び半導体デバイスの製造方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05264805A (ja) 1992-03-18 1993-10-15 Asahi Optical Co Ltd コーティング組成物及びこれを用いたプラスチックレンズ
JP2004224965A (ja) 2003-01-24 2004-08-12 Tokuyama Corp コーティング組成物
JP2006070078A (ja) 2004-08-31 2006-03-16 Tokuyama Corp コーティング組成物及びその積層体
JP2011084677A (ja) 2009-10-16 2011-04-28 Tokuyama Corp コーティング組成物

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53111336A (en) 1977-03-11 1978-09-28 Toray Ind Inc Coating composition
JP2014006322A (ja) * 2012-06-22 2014-01-16 Tokuyama Corp ディップコート用レンズ保持部材
WO2014160637A1 (en) * 2013-03-26 2014-10-02 Momentive Performance Materials Inc. Coating composition and method for determining the uniformity and thickness of a no-rinse silane pretreatment
JP6235823B2 (ja) * 2013-03-29 2017-11-22 富士フイルム株式会社 ハードコート層形成用水性組成物およびハードコート層
KR20160063334A (ko) * 2013-09-30 2016-06-03 스미토모 오사카 세멘토 가부시키가이샤 무기 입자 분산액, 무기 입자 함유 조성물, 도막, 도막 부착 플라스틱 기재, 표시 장치
CA2965610C (en) * 2014-12-04 2022-06-21 Tokuyama Corporation Coating composition and optical article having a coat layer made of the coating composition
JP2018027992A (ja) * 2015-01-06 2018-02-22 株式会社トクヤマ コーティング組成物、及び該コーティング組成物よりなるコート層を有する光学物品

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05264805A (ja) 1992-03-18 1993-10-15 Asahi Optical Co Ltd コーティング組成物及びこれを用いたプラスチックレンズ
JP2004224965A (ja) 2003-01-24 2004-08-12 Tokuyama Corp コーティング組成物
JP2006070078A (ja) 2004-08-31 2006-03-16 Tokuyama Corp コーティング組成物及びその積層体
JP2011084677A (ja) 2009-10-16 2011-04-28 Tokuyama Corp コーティング組成物

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200044809A (ko) * 2017-08-31 2020-04-29 니끼 쇼꾸바이 카세이 가부시키가이샤 하드코트층 형성용 도료 조성물 및 광학 부품

Also Published As

Publication number Publication date
TW201940603A (zh) 2019-10-16
CN111542575B (zh) 2022-12-23
JP7114636B2 (ja) 2022-08-08
JPWO2019151311A1 (ja) 2021-02-12
BR112020014905A2 (pt) 2020-12-08
WO2019151311A1 (ja) 2019-08-08
CN111542575A (zh) 2020-08-14
CA3088363A1 (en) 2019-08-08
US20210040335A1 (en) 2021-02-11
EP3747966A1 (en) 2020-12-09
EP3747966A4 (en) 2021-12-15
MX2020007851A (es) 2020-09-25
TWI787446B (zh) 2022-12-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101639460B1 (ko) 코팅 조성물, 이 조성물의 제조 방법 및 하드 코팅층을 갖는 적층체
JP5686728B2 (ja) コーティング組成物
WO2010134464A1 (ja) コーティング組成物および光学物品
JP6480951B2 (ja) コーティング組成物、及び該コーティング組成物よりなるコート層を有する光学物品
JP5192826B2 (ja) フォトクロミック光学基材
JPH0822997B2 (ja) ハードコーティング剤
JP4750694B2 (ja) プラスチックレンズ
JP5414449B2 (ja) コーティング組成物
JP7114636B2 (ja) コーティング組成物及びハードコート膜を有する光学物品
US20080075848A1 (en) Method of manufacturing colored lens
WO2016111135A1 (ja) コーティング組成物、及び該コーティング組成物よりなるコート層を有する光学物品
JP4765674B2 (ja) プライマー組成物、およびプラスチックレンズ
JP4742636B2 (ja) プラスチックレンズの染色方法
JP2013014636A (ja) コーティング組成物
JP2006010799A (ja) ハードコート組成物及びプラスチックレンズ