KR20240032015A

KR20240032015A - 코팅용 조성물

Info

Publication number: KR20240032015A
Application number: KR1020247000265A
Authority: KR
Inventors: 갓페이 후쿠로이; 가스미 오니시; 히로타카 다케츠나; 다쿠마 이에다; 다카노리 모리타
Original assignee: 사카이 가가쿠 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2021-07-06
Filing date: 2022-06-27
Publication date: 2024-03-08
Also published as: JPWO2023282102A1; WO2023282102A1; TW202311444A; EP4368679A1; CN117651745A

Abstract

본 발명은, 경시 안정성이 우수하고, 또한, 도막을 형성했을 때에 우수한 투명성을 발휘하는 코팅용 조성물을 제공한다.
본 발명은, 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 (A) 과 실란 화합물 (B) 을 포함하는 코팅용 조성물로서, 그 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 (A) 은, 하기 방법에 의해 측정되는 제타 전위의 값이 30 mV 이상인 것을 특징으로 하는 코팅용 조성물이다.
＜제타 전위의 측정 방법＞
10 질량％ 의 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 (A) 수분산액을 전기 영동 레이저 도플러법에 의해 실온 (25 ℃) 에서 측정한다.

Description

코팅용 조성물

본 발명은, 코팅용 조성물에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 안경 등의 렌즈 용도에 유용한 코팅용 조성물에 관한 것이다.

최근, 안경 렌즈는 플라스틱 렌즈가 주류이고, 특히 고굴절률 렌즈가 그 중심이 되고 있다. 이는, PC 나 스마트폰 등의 디지털 디바이스의 보급과 연동하여 시력 저하가 증가하고 있음으로써, 교정용 안경에 대한 수요가 높아져, 가볍고 얇은 (고굴절률) 렌즈가 시장에서 요구되게 된 것이 배경에 있다. 그러나, 고굴절률의 플라스틱 렌즈에 있어서, 흠집을 방지할 목적으로 실시되고 있는 하드 코트막의 굴절률이 기판이 되는 렌즈의 굴절률과 일치하지 않는 경우, 광의 간섭으로 인해, 간섭 줄무늬라고 불리는 무지개 모양이 나타나, 미관을 저해하게 된다. 그래서, 하드 코트막의 굴절률을 렌즈의 굴절률에 맞추는 기술이 제안되어 있다.

예를 들어, 특허문헌 1 에는, 하드 코트막의 굴절률을 향상시키기 위한 조성물로서, 산화티탄에 산화철 및 산화규소가 복합 산화물 또는 고용체의 양태로 일체적으로 결합된 미립자가 제안되어 있다. 이와 같은 미립자를 사용한 하드 코트막의 굴절률은 높고, 그 배합량을 조정함으로써, 여러 가지 굴절률의 렌즈에 적용할 수 있다. 그러나, 그 하드막의 상층에 반사 방지막을 실시한 안경 렌즈는, 자외선에 의해 흑화가 일어나, 광학 성능이 저하된다는 결점이 있었다.

또, 특허문헌 1 과 동일한 목적으로, 특허문헌 2 에는, 티탄, 규소, 지르코늄 및/또는 알루미늄의 산화물로 이루어지는 복합 미립자가 제안되어 있다. 그러나, 이 미립자를 사용했을 경우, 상기와 같은 흑화가 일어나지 않기는 하지만, 반사 방지막을 입히지 않은 안경 렌즈에는, 산화티탄의 광 촉매 활성에 의해, 하드 코트막에 균열이 일어나는 등, 내후성의 문제가 있었다.

특허문헌 3 에는, 루틸형 산화티탄, 산화지르코늄, 산화규소, 산화주석의 복합 미립자가 제안되어 있다. 이 미립자를 사용했을 경우, 상기 내후성은 개선되지만, 반사 방지막을 적층시킨 안경 렌즈는, 자외선에 의해 청색으로 변색된다는 문제가 있었다. 이와 같이, 산화티탄을 중심으로 한 미립자를 하드 코트막 성분에 사용했을 경우, 내광성 또는 내후성의 문제가 따라온다. 그래서, 산화지르코늄 미립자를 사용하는 기술이 제안되어 있다 (예를 들어 특허문헌 4 참조).

산화지르코늄 미립자를 사용하는 계에서는, 상기와 같은 내후성은 개선되지만, 도막의 투명성에 있어서 충분하지 않고, 코팅액으로서의 경시 안정성의 문제도 있었다.

일본 공개특허공보 평7-76671호 일본 공개특허공보 평8-48940호 일본 공개특허공보 2006-251760호 일본 공개특허공보 2009-155541호

상기 서술한 바와 같이, 종래 여러 가지의 코팅용 조성물이 개시되어 있기는 하지만, 경시 안정성 및 도막을 형성했을 때의 투명성에 있어서 개선의 여지가 있었다.

본 발명은, 상기 현상황을 감안하여 이루어진 것으로, 경시 안정성이 우수하고, 또한, 도막을 형성했을 때에 우수한 투명성을 발휘하는 코팅용 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자는, 코팅용 조성물에 대해 여러 가지 검토한 결과, 소정의 방법에 의해 측정되는 제타 전위의 값이 30 mV 이상 있는 지르코늄 원소 함유 금속 산화물과 실란 화합물을 조합함으로써, 경시 안정성이 우수하고, 또한, 도막을 형성했을 때에 우수한 투명성을 발휘하는 것을 알아내어, 상기 과제를 완벽하게 해결할 수 있는 것에 상도하여, 본 발명에 도달한 것이다.

즉 본 발명은, 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 (A) 과 실란 화합물 (B) 을 포함하는 코팅용 조성물로서, 그 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 (A) 은, 하기 방법에 의해 측정되는 제타 전위의 값이 30 mV 이상인 코팅용 조성물이다.

＜제타 전위의 측정 방법＞

10 질량％ 의 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 (A) 수분산액을 전기 영동 레이저 도플러법에 의해 실온 (25 ℃) 에서 측정한다.

상기 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 (A) 은, 동적 광산란법에 의해 측정되는 평균 일차 입자경이 1 ∼ 20 ㎚ 인 것이 바람직하다.

상기 실란 화합물 (B) 은, 하기 일반식 (1) :

R¹R² _aSi(OR³)_3-a (1)

(식 중, R¹ 은, 탄소수 1 ∼ 3 의 알킬기, 페닐기, 비닐기, 에폭시기를 갖는 유기기, (메트)아크릴기를 갖는 유기기, 아미노기를 갖는 유기기, 또는, 메르캅토기를 갖는 유기기를 나타낸다. R² 는, 탄소수 1 ∼ 2 의 알킬기를 나타낸다. R³ 은, 동일 또는 상이하고, 탄소수 1 ∼ 3 의 알킬기를 나타낸다. a 는, 0 또는 1 이다.) 로 나타내는 화합물의 가수분해물인 것이 바람직하다.

상기 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 (A) 의 함유 비율이, 코팅용 조성물 100 질량％ 에 대해, 4 ∼ 25 질량％ 인 것이 바람직하다.

상기 실란 화합물 (B) 의 함유 비율이, 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 (A) 100 mol％ 에 대해, 30 ∼ 260 mol％ 인 것이 바람직하다.

상기 코팅용 조성물은, 렌즈 용도로 사용되는 것이 바람직하다.

본 발명은 또, 상기 코팅용 조성물이 코팅된 렌즈이기도 하다.

본 발명의 코팅용 조성물은, 상기 서술한 구성으로 이루어지고, 경시 안정성이 우수하고, 또한, 도막을 형성했을 때에 우수한 투명성을 발휘할 수 있기 때문에 안경 등의 렌즈 등에 바람직하게 사용할 수 있다.

이하에 본 발명의 바람직한 형태에 대해 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이하의 기재만으로 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위에 있어서 적절히 변경하여 적용할 수 있다. 또한, 이하에 기재되는 본 발명의 개개의 바람직한 형태를 2 또는 3 이상 조합한 형태도, 본 발명의 바람직한 형태에 해당한다.

본 발명의 코팅용 조성물은, 상기 방법에 의해 측정되는 제타 전위의 값이 30 mV 이상인 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 (A) 을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이로써, 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 (A) 의 분산성이 향상되고, 코팅용 조성물은 경시 안정성이 우수하고, 렌즈 등에 코팅했을 때에 우수한 투명성을 발휘할 수 있다. 본 발명의 코팅용 조성물은 렌즈에 대한 밀착성도 우수하고, 이것을 코팅하여 얻어진 렌즈는, 내찰상성, 내후성도 우수하다.

상기 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 (A) 의 제타 전위는, 30 mV 이상이면 되지만, 35 mV 이상인 것이 바람직하다. 이로써 본 발명의 작용 효과를 보다 충분히 발휘할 수 있다. 보다 바람직하게는 40 mV 이상이며, 더욱 바람직하게는 45 mV 이상이다. 상기 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 (A) 의 제타 전위는 100 mV 이하인 것이 바람직하다.

상기 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 (A) 은, 지르코늄 원자와 산소 원자를 포함하는 것이면 특별히 제한되지 않고, 지르코늄 원자와 산소 원자 이외의 원소를 포함하고 있어도 된다. 그 밖의 원소로는, 특별히 제한되지 않지만, 알루미늄, 마그네슘, 티탄 및 희토류 원소 등으로부터 선택되는 적어도 1 종의 안정화 원소 등을 들 수 있다. 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 (A) 이 상기 그 밖의 원소를 포함함으로써, 금속 산화물 (A) 의 열안정성이 보다 향상된다. 상기 희토류 원소의 구체예로서 예를 들어, 이트륨을 들 수 있다.

상기 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 (A) 에 있어서의 상기 그 밖의 원소의 함유량으로는 특별히 제한되지 않지만, 지르코늄 원소 100 mol％ 에 대해, 0 ∼ 20 mol％ 인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0 ∼ 10 mol％ 이고, 더욱 바람직하게는 0 ∼ 5 mol％ 이다.

상기 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 (A) 의 동적 광산란법에 의해 측정되는 평균 일차 입자경은 특별히 제한되지 않지만, 1 ∼ 20 ㎚ 인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 1 ∼ 15 ㎚ 이며, 더욱 바람직하게는 1 ∼ 10 ㎚ 이다.

또, 상기 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 (A) 은, 무기 화합물이나 유기 화합물에 의해 표면 처리되어 있어도 된다. 무기 화합물로는, 예를 들어, 산화규소, 산화알루미늄을 들 수 있다. 유기 화합물로는, 예를 들어, 실란 커플링제, 티타네이트 커플링제, 인산에스테르 등을 들 수 있다. 실란 커플링제로는, 상기 일반식 (1) 로 나타내는 화합물이 바람직하다.

상기 코팅용 조성물에 있어서, 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 (A) 의 함유 비율은, 코팅용 조성물 100 질량％ 중에 대해, 4 ∼ 25 질량％ 인 것이 바람직하다. 이로써 본 발명의 작용 효과를 보다 충분히 발휘할 수 있다. 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 (A) 의 함유 비율로서 보다 바람직하게는 8 ∼ 20 질량％ 이다.

상기 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 (A) 의 제조 방법은, 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 지르코늄염 수용액을 가열, 가수분해하는 방법 (가수분해법), 지르코늄염 수용액에 알칼리를 더해 지르코늄 수산화물로 하고 이것을 해교하는 방법 (중화 공침법), 지르코늄 수산화물에 산 및 알칼리를 더한 후 수열처리하는 방법 (수열 합성법) 등을 들 수 있다.

상기 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 (A) 의 제조 방법으로서 바람직하게는, 지르코늄염을 포함하는 수용액에 알칼리를 더해 수산화물로 하고 이것을 해교하는 중화 공침 공정과, 중화 공침 공정에서 얻어진 생성물에 산을 더해 수열처리하는 수열 공정을 실시하는 방법이 바람직하다.

상기 중화 공침 공정에서 사용하는 지르코늄염으로는, 지르코늄 원소를 포함하는 것이면 특별히 제한되지 않지만, 염화물, 옥시염화물, 황산염, 질산염 등이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 염화물, 옥시염화물이다. 지르코늄 원소 함유 화합물을 포함하는 슬러리의 제조에 원료로서 사용하는 지르코늄 화합물로는, 수산화물, 산화수산화물, 염화물, 황화물, 황산염, 질산염, 탄산염, 탄산수소염, 아세트산염, 인산염, 옥살산염, 부티르산염, 셀렌산염, 요오드산염, 불화물, 옥시염화물 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 제조상 바람직한 수용성 지르코늄 화합물인, 옥시염화물, 염화물, 황산염, 질산염, 아세트산염 등이 바람직하다.

상기 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 (A) 이 지르코늄 원자와 산소 원자 이외의 원소를 포함하는 경우, 상기 중화 공침 공정에 있어서 그 밖의 원소의 염을 첨가하는 것이 바람직하다. 그 밖의 원소의 염으로는, 예를 들어 염화물, 옥시 염화물, 황산염, 질산염, 아세트산염 등을 들 수 있다.

상기 중화 공침 공정에서 사용하는 알칼리로는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화칼슘 등의 알칼리 금속이나 알칼리 토금속의 수산화물 ; 암모니아 ; 유기 아민 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 수산화나트륨, 수산화칼륨 등의 알칼리 금속의 수산화물이 바람직하다.

상기 중화 공침 공정에 있어서의 알칼리의 사용량으로는 특별히 제한되지 않지만, 지르코늄 원소와 상기 그 밖의 원소의 합계 100 mol％ 에 대해 10 ∼ 1,000 mol％ 인 것이 바람직하다.

상기 수열 공정에 있어서 사용하는 산으로는 특별히 제한되지 않지만, 질산, 염산, 황산 등의 무기산 ; 아세트산, 타르타르산, 글루타민산, 말론산, 말레산, 트리멜리트산 무수물, 호박산, 말산, 글리콜산, 알라닌, 푸마르산, 옥살산, 글루타르산, 포름산 등의 유기산 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 유기산이 바람직하고, 보다 바람직하게는 아세트산이다. 상기 수열 공정에 있어서 아세트산을 사용함으로써, 상기 제타 전위가 30 mV 이상인 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 (A) 을 충분히 얻을 수 있다.

상기 수열 공정에 있어서의 산의 사용량으로는 특별히 제한되지 않지만, 지르코늄 원소와 상기 그 밖의 원소의 합계 100 mol％ 에 대해 50 ∼ 1,000 mol％ 인 것이 바람직하다. 이로써, 상기 제타 전위가 30 mV 이상인 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 (A) 을 충분히 얻을 수 있다. 상기 산의 사용량으로서 보다 바람직하게는 100 ∼ 500 mol％ 이다.

상기 수열 공정에 있어서의 수열 온도로는 특별히 제한되지 않지만, 170 ∼ 230 ℃ 인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 175 ∼ 220 ℃ 이다.

상기 수열 공정에 있어서의 수열처리 시간으로는 특별히 제한되지 않지만, 1 ∼ 10 시간인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 1.5 ∼ 6 시간이다.

상기 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 (A) 의 제조 방법은, 상기 중화 공침 공정 및/또는 상기 수열 공정의 후에 세정 공정을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 세정 공정에 있어서의 세정 방법은 특별히 제한되지 않고, 통상 사용되는 방법에 의해 실시할 수 있다. 예를 들어, 상기 중화 공침 공정 후에는, 여과·수세 등에 의한 세정 방법이 바람직하다. 또, 수열 공정 후에는 한외 여과막 등을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 제조 방법에 의해 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 (A) 을 제조하는 경우, 수분산액으로서 얻어지기 때문에, 본 발명의 코팅용 조성물에 사용할 때에, 유기 용매로 치환하는 것이 바람직하다.

상기 유기 용매로는, 실란 화합물 (B) 과의 혼화성이 우수한 것이면 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어, 메탄올, 에탄올, 이소프로판올 등의 알코올류 ; 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤 등의 케톤류 ; 아세트산에틸, 아세트산부틸, 락트산에틸, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트 등의 에스테르류 ; 에틸렌글리콜, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르 등의 다가 알코올과 그 에테르류 ; 디옥산, 테트라하이드로푸란 등의 고리형 에테르류, 등의 물에 대해 양호한 상용성을 갖는 것을 들 수 있다. 이들을 단독 또는 조합하여 사용할 수 있다. 또, 이들 유기 용매와 양호한 상용성을 갖는 벤젠, 톨루엔 등의 방향족 탄화수소류도 적절히 병용할 수도 있다.

이들 중에서도 탄소수 1 ∼ 3 의 저급 알코올류가 바람직하다. 저급 알코올류는, 물 및 실란 화합물 (B) 과의 혼화성이 높고, 용이하게 수분산 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 (A) 을 유기 분산 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 (A) 로 치환하는 것이 가능하다. 또, 탄소수 1 ∼ 3 의 저급 알코올류는, 그 이상의 탄소수의 알코올류보다 환경 부하를 초래할 우려가 작음과 함께, 성막시에 있어서, 저온에서 용매를 제거할 수 있다는 점에서도 바람직하다.

본 발명의 코팅용 조성물은, 실란 화합물 (B) 을 포함한다.

상기 실란 화합물 (B) 로는 특별히 제한되지 않지만, 알콕시실란 화합물의 가수분해물인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 하기 일반식 (1) :

R¹R² _aSi(OR³)_3-a (1)

(식 중, R¹ 은, 탄소수 1 ∼ 3 의 알킬기, 페닐기, 비닐기, 에폭시기를 갖는 유기기, (메트)아크릴기를 갖는 유기기, 아미노기를 갖는 유기기, 또는, 메르캅토기를 갖는 유기기를 나타낸다. R² 는, 탄소수 1 ∼ 2 의 알킬기를 나타낸다. R³ 은, 동일 또는 상이하고, 탄소수 1 ∼ 3 의 알킬기를 나타낸다. a 는, 0 또는 1 이다.) 로 나타내는 화합물이다.

이들 실란 화합물은, 가수분해되어, 반응성이 높은 실란올기를 가질 수 있음과 함께, 유기기를 겸비하는 화합물이다. 이것은, 플라스틱 렌즈 (유기물) 와 반사 방지막 (무기물) 사이에 끼워지는 하드 코트막에 강고한 밀착성과 내찰상성을 부여하는 요소임과 함께, 상기 산화지르코늄 미립자와의 분산성도 우수하고, 하드 코트막에 높은 투명성을 준다. 또, 더욱 하드 코트막에 내찰상성을 부여시키고자 하는 경우에는, 하기 일반식 (2) :

Si(OR⁴)₄ (2)

(식 중, R⁴ 는, 동일 또는 상이하고, 탄소수 1 ∼ 4 의 유기기를 나타낸다.) 로 나타내는 실란 화합물, 및/또는, 하기 일반식 (3) :

X¹ _3-m-Si(R⁵ _m)-Y-Si(R⁶ _m)-X² _3-m (3)

(식 중, R⁵ 및 R⁶ 는, 동일 또는 상이하고, 탄소수 1 ∼ 6 의 탄화수소기를 나타낸다. X¹ 및 X² 는 가수분해성기를 나타낸다. Y 는, 카보네이트기 또는 에폭시기를 함유하는 유기기를 나타낸다. m 은 0 또는 1 이다.) 으로 나타내는 디실란 화합물의 첨가도 유효하다.

상기 에폭시기를 갖는 유기기로서 구체적으로는, 3-글리시독시프로필기, 4-글리시독시부틸기 등의 탄소수 3 ∼ 10 의 글리시독시알킬기, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸기, 3-(3,4-에폭시시클로헥실)프로필기, 3,4-에폭시부틸기, 7,8-에폭시옥틸기 등의 탄소수 3 ∼ 10 의 에폭시알킬기 등을 들 수 있다.

상기 일반식 (1) 에 있어서의 a 는, 0 또는 1 이며, 바람직하게는 0 이다.

상기 (메트)아크릴기를 갖는 유기기로서 구체적으로는, 메타크릴옥시프로필기, 아크릴옥시프로필 등의 탄소수 3 ∼ 10 의 (메트)아크릴옥시알킬기 등을 들 수 있다.

상기 아미노기를 갖는 유기기로서 구체적으로는, 아미노메틸기, 아미노에틸기, 아미노프로필기 등의 탄소수 1 ∼ 10 의 아미노알킬기, N-페닐-아미노프로필 등의 탄소수 6 ∼ 10 의 아미노아릴기 등을 들 수 있다.

상기 메르캅토기를 갖는 유기기로서 구체적으로는, 메르캅토프로필 등의 탄소수 1 ∼ 10 의 메르캅토알킬기 등을 들 수 있다.

상기 R1 로서 바람직하게는 에폭시기를 갖는 유기기이다.

상기 일반식 (1) 로 나타내는 화합물로서 구체적으로는, 메틸트리메톡시실란, 에틸트리에톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 페닐트리에톡시실란, 디메틸디메톡시실란, 페닐메틸디메톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 비닐트리스(β-메톡시에톡시)실란, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필트리에톡시실란, γ-글리시독시프로필메틸디메톡시실란, γ-글리시독시프로필메틸디에톡시실란, β-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, γ-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, N-β(아미노에틸)γ-아미노프로필트리메톡시실란, N-β(아미노에틸)γ-아미노프로필메틸디메톡시실란, γ-아미노프로필트리에톡시실란, N-페닐-γ-아미노프로필트리메톡시실란, γ-메르캅토프로필트리메톡시실란 등을 들 수 있다.

상기 일반식 (1) 로 나타내는 화합물로서 바람직하게는 γ-글리시독시프로필트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필트리에톡시실란, γ-글리시독시프로필메틸디메톡시실란, γ-글리시독시프로필메틸디에톡시실란, β-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란이고, 더욱 바람직하게는 γ-글리시독시프로필트리메톡시실란이다.

또, 이들 실란 화합물은, 사전에 가수분해, 혹은 부분적인 가수분해를 실시하여 사용하는 것이 바람직하다. 가수분해의 방법으로는, 산촉매의 존재하, 상기 실란 화합물과 물을 혼합하여 가수분해를 실시하는 방법 외에, 균일한 가수분해를 실시하기 위해서 알코올 등의 유기 용매를 혼합한 후에 가수분해를 실시하는 방법이나, 상기 산화지르코늄 미립자와 혼합 후에 가수분해를 실시해도 된다. 가수분해에 사용되는 산촉매로는, 희염산, 희황산, 인산, 아세트산, 포름산 등을 들 수 있고, 그 중에서도 희염산, 아세트산, 포름산이 바람직하다. 또, 유기 용매로는, 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 부탄올 등의 알코올류 외에, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글루콜모노부틸에테르, 프로필렌글루콜모노메틸에테르 등이 사용되고, 이들 중에서도 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 프로필렌글루콜모노메틸에테르가 사용시에 바람직하다.

상기 일반식 (1) 로 나타내는 실란 화합물의 코팅 조성물 중의 함유량은, 얻어지는 하드 코트막 중의 고형분으로서 25 ∼ 75 중량％ 가 바람직하고, 30 ∼ 70 중량％ 의 범위 내에 있는 것이 보다 바람직하다. 하드 코트막 중의 상기 실란 화합물의 함유량이 25 중량％ 이상이면, 플라스틱 기재나 프라이머막과의 밀착성이 저하되는 것을 충분히 억제하고, 상기 산화지르코늄 미립자나 다른 성분을 하드 코트막 중에 강고하게 고착시킬 수 있고, 안경 용도 렌즈에 강한 마찰 응력이 가해짐으로써 흠집이 생기는 것을 충분히 억제할 수 있다. 하드 코트막 중의 실란 화합물의 함유량이 75 중량％ 이하이면 하드 코트막의 굴절률을 보다 향상시킬 수 있다.

또한 하드 코트막에 내찰상성을 부여시키고자 하는 경우에는, 상기 서술한 바와 같이, 상기 일반식 (2) 및 (3) 으로 나타나는 (디)실란 화합물의 첨가도 유효하다.

일반식 (2) 로 나타내는 실란 화합물의 구체예로서 테트라메톡시실란, 테트라에톡시실란, 테트라프로폭시실란, 테트라부톡시실란 등을 들 수 있다.

일반식 (3) 으로 나타내는 디실란 화합물은, 종래 공지된 방법으로 합성할 수 있고, 예를 들어 디알릴카보네이트와 트리클로로실란 등을 부가 반응시키고, 그 후 알콕시화시킴으로써 얻을 수 있다. 혹은 양 말단에 부가 가능한 치환기와, 내부에 에폭시화 가능한 관능기를 포함하는 화합물에 트리클로로실란 등을 부가 반응시키고, 그 후 알콕시화시킴으로써 얻을 수 있다.

이들 (디)실란 화합물은, 상기 일반식 (1) 로 나타내는 실란 화합물과 병용되기 때문에, 그 특성에 맞추어 적절히 선정된다. 이들 실란 화합물도, 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다.

상기 일반식 (2) 및 (3) 으로 나타내는 (디)실란 화합물의 합계의 배합량은, 상기 일반식 (1) 로 나타내는 실란 화합물 1 부당, 0.05 ∼ 0.3 부의 범위인 것이 바람직하고, 0.1 ∼ 0.25 부인 것이 보다 바람직하다. 일반식 (2) 및 (3) 으로 나타내는 (디)실란 화합물의 배합량이 0.05 부 이상이면 하드 코트막의 내찰상성이 보다 향상되고, 0.3 부 이하이면 하드 코트막의 내수성이 저하되는 것, 및, 하드 코트막의 경화시에 크랙이 생기는 것을 보다 충분히 억제할 수 있다.

상기 코팅용 조성물에 있어서, 실란 화합물 (B) 의 함유 비율은, 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 (A) 100 mol％ 에 대해, 30 ∼ 260 mol％ 인 것이 바람직하다. 이로써 본 발명의 작용 효과를 보다 충분히 발휘할 수 있다. 실란 화합물 (B) 의 함유 비율로서 보다 바람직하게는 50 ∼ 215 mol％ 이고, 더욱 바람직하게는 70 ∼ 150 mol％ 이고, 특히 바람직하게는 80 ∼ 110 mol％ 이다.

상기 일반식 (1) 로 나타내는 실란 화합물과 일반식 (2) 및 (3) 으로 나타내는 (디)실란 화합물이 병용되는 경우에도, 이들 실란 화합물의 총량의 바람직한 범위는 상기 서술한 바와 같고, 이와 같은 배합으로 함으로써, 굴절률이 1.56 ∼ 1.67 의 범위에 있는 하드 코트막을 제작할 수 있다.

상기 코팅용 조성물은, 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 (A) 및 실란 화합물 (B) 이외의 그 밖의 성분을 포함하고 있어도 된다.

그 밖의 성분의 함유 비율로는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어, 용매, 경화제 혹은 경화 촉매, 계면 활성제, 자외선 흡수제, 산화 방지제를 들 수 있다. 그 외, 밀착성이나 염색성을 개선시킬 목적으로 멜라민 수지, 우레아 수지, 에폭시 수지, 페놀 수지 등의 다른 열경화성 수지도 병용 가능하다. 코팅용 조성물 100 질량％ 중에 대해 0 ∼ 30 질량％ 인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0 ∼ 20 질량％ 이며, 더욱 바람직하게는 0 ∼ 10 질량％ 이며, 특히 바람직하게는 0 ∼ 5 질량％ 이다.

상기 그 밖의 성분으로는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어, 용매, 경화 촉매, 계면 활성제, 분산제, 자외선 흡수제, 산화 방지제, 분산 염료 등을 들 수 있다.

상기 용매로는 물이나 상기 서술한 유기 용매 등을 들 수 있다.

상기 경화 촉매로는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어, 아민류, 아미노산류, 금속 아세틸아세토네이트, 유기산 금속염, 과염소산류, 과염소산류의 염, 산류, 무기산, 유기산 및 금속 염화물 등을 들 수 있다. 바람직하게는 알루미늄 킬레이트, 주석 킬레이트, 철 킬레이트이다.

상기 계면 활성제로는, 아니온계, 카티온계, 논이온계, 또는, 양쪽성 중 어느 것이어도 사용할 수 있지만, 바람직한 계면 활성제는 논이온계 계면 활성제이다.

또, 본 발명은, 하드 코트막의 내광성 향상의 목적으로 벤조페논계 자외선 흡수제, 벤조트리아졸계 자외선 흡수제, 힌더드아민계 광 안정제 등의 첨가도 가능하다.

또 나아가, 도막의 염색성 향상 등의 목적으로, 다관능 에폭시 수지나 폴리비닐부티랄 수지 등의 첨가도 가능하다.

상기 하드 코트막을 형성하기 위한 코팅 방법으로는, 특별히 제한되지 않고, 디핑법, 스핀 코트법, 플로 코트, 스프레이법 등의 공지된 방법을 사용할 수 있다. 이와 같은 방법을 사용하여 안경용 렌즈 표면에 도포된 하드 코트층은, 그 후에 열에너지 (전열, 대류, 방사) 에 의해 경화된다. 경화의 조건은, 예를 들어 열풍 대류의 열환경하에서 경화시키는 경우, 분위기 온도 80 ℃ ∼ 130 ℃ 에서 1 ∼ 5 시간의 처리가 바람직하다.

상기 안경용 렌즈의 소재로는, 지방족 알릴카보네이트계, 폴리아미드계, 폴리우레아계, 메타아크릴레이트계, 방향족 알릴카보네이트계, 폴리카보네이트계, 폴리우레탄계, 폴리티오우레탄계, 에피술파이드계의 수지가 시판되고 있고, 이들을 바람직하게 사용할 수 있다.

본 발명의 코팅용 조성물은, 렌즈 등의 광학 플라스틱의 코팅 등에 바람직하게 사용할 수 있다.

본 발명은, 상기 코팅용 조성물을 렌즈 등의 광학 플라스틱에 코팅하는 방법이기도 하다.

본 발명은 또, 상기 코팅용 조성물을 렌즈 등의 광학 플라스틱에 코팅하여 사용하는 방법이기도 하다.

본 발명은, 또한 상기 코팅용 조성물이 코팅된 렌즈이기도 하다.

상기 렌즈는, 상기 코팅용 조성물이 코팅된 것이면 특별히 제한되지 않지만, 렌즈의 기판 상에 프라이머막이 형성되고, 그 외층에 상기 코팅용 조성물을 포함하는 하드 코트막이 실시된 것인 것이 바람직하다.

상기 렌즈는, 추가로, 반사 방지막이 적층된 것인 것이 바람직하다.

상기 렌즈는, 굴절률이 1.55 ∼ 1.70 인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 1.56 ∼ 1.67 이다.

상기 렌즈는, 헤이즈미터에 의해 측정되는 헤이즈가 0.5 ％ 이하인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.3 ％ 이하이다.

상기 렌즈로는, 특별히 제한되지 않지만, 안경 용도로 사용되는 것이 바람직하다.

상기 렌즈가, 안경 렌즈인 형태는, 본 발명의 바람직한 실시형태의 하나이다.

실시예

이하에 실시예를 들고 본 발명을 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예로만 한정되는 것은 아니다.

＜물성 평가＞

이하의 순서에 의해, 얻어진 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 (A) 및 코팅용 조성물의 물성 등을 평가하였다.

(1) 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 입자의 평균 일차 입자경

D50 을 동적 광산란법 (닛키소 (주) 제조 UPA-UT) 에 의해 측정하였다.

또, TEM (투과형 전자 현미경) 에 의해 이하의 조건으로 평균 일차 입자경을 측정하였다.

측정 장치 : 니혼 전자 주식회사 제조 전계 방출형 투과 전자 현미경 JEM-2100F

가속 전압 : 200 ㎸

배율 : 25 만배 또는 50 만배

(2) 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 입자의 제타 전위

제타 전위는, SZ-100 ((주) 호리바 제작소 제조) 을 사용하여 전기 영동 레이저 도플러법에 의해 측정하였다. 실시예, 비교예에서 얻어진 수분산액을 일부 채취 후, 이온 교환수로 희석하고, 20 g 의 10 질량％ 의 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 (A) 수분산액으로 조정하여 측정 샘플로 하였다.

(3) 하드 코트막 처리 후의 렌즈의 전광선 투과율, Haze

얻어진 렌즈의 전광선 투과율 및 Haze 는 헤이즈미터 (닛폰 전색공업 (주) 제조 NDH4000) 에 의해 측정하였다.

(4) 하드 코트막 처리 후의 렌즈의 밀착성 시험

얻어진 렌즈 표면에 나이프를 사용하여 1 ㎜ 간격으로 칼집을 내고, 1 평방㎜ 의 눈을 100 개 형성하고, 셀로판성 점착 테이프를 강하게 가압 후, 플라스틱 렌즈 기반의 면내 방향에 대해 90°방향으로 급격하게 잡아당기고, 이 조작을 합계 10 회 실시하고, 박리되지 않은 눈의 수를 세어, 이하의 기준으로 평가하였다.

○ : 박리되지 않은 눈의 수가 95 개 이상

× : 박리되지 않은 눈의 수가 95 개 미만

(5) 하드 코트막 처리 후의 렌즈의 내찰상성 시험

얻어진 렌즈의 표면을 스틸울 ＃0000 에 600 g 의 하중을 가하고, 3 ㎝ 의 거리를 30 왕복/100 초의 조건으로 문지른 후, 흠집이 생긴 상태를 육안으로 판정하고, 이하의 기준으로 평가하였다.

○ : 거의 흠집이 생기지 않는다

△ : 약간의 흠집이 생긴다

× : 상당한 흠집이 생긴다

(6) 하드 코트막 처리 후의 렌즈의 내후성 시험

얻어진 렌즈를 크세논 웨더미터 (스가시험기 (주) 제조) 로 폭로 시험을 한 후, 크랙의 확인 및, 상기 밀착성 시험과 동일한 시험을 실시하고, 이하의 기준으로 평가하였다. 또한, 폭로 시간은, 40 시간으로 하여 시험을 실시하였다.

(외관)

○ : 외관의 변화 없음

× : 크랙 발생

(밀착성)

○ : 박리되지 않은 눈의 수가 95 개 이상

× : 박리되지 않은 눈의 수가 95 개 미만

(실시예 1)

(I) 제타 전위가 30 mV 이상인 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 입자의 수분산액의 제작

0.6 mol/L 농도의 옥시염화지르코늄과 0.03 mol/L 농도의 염화이트륨의 혼합 수용액 90 L 와 1.9 mol/L 농도의 수산화나트륨 수용액 68 L 를 조제하였다. 미리, 순수 82 L 를 채운 침전 반응기에 상기 옥시염화지르코늄과 염화이트륨의 혼합 수용액과 수산화나트륨 수용액을 동시에 붓고, 옥시염화지르코늄과 염화이트륨을 동시 중화로 공침시켜, 산화지르코늄과 이트륨의 공침물의 입자의 제 1 물 슬러리를 얻었다. 이 제 1 물 슬러리를 여과, 세정하여, 고형분 함유율이 산화지르코늄과 산화이트륨 환산으로 11 중량％ 가 되도록 순수에 리펄프하여, 제 2 물 슬러리 60 L 를 얻었다. 이 제 2 물 슬러리의 전기 전도도는 70 μS/㎝ 였다. 아세트산 4.2 ㎏ (상기 슬러리 중의 지르코늄과 이트륨의 합계량 1 몰부에 대해 1.3 몰부) 을 상기 제 2 물 슬러리에 더하고, 190 ℃ 에서 3 시간 수열처리하여, 투명한 수분산액을 얻었다. 이 투명한 분산액을 한외 여과막으로 세정, 농축하고, 이트륨을 4.8 mol％ 포함하는 고용체인 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 입자의 함유율 30 중량％ 의 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 입자의 수분산액을 얻었다.

이와 같이 하여 얻어진 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 입자의 수분산액은, 전광선 투과율이 90 ％, 온도 25 ℃ 에 있어서의 점도가 6 mPa·s 였다.

또, 얻어진 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 입자의 수분산액으로부터 물을 제거하고, 얻어진 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 입자를 건조시켰다. 얻어진 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 입자 분말을 TEM (투과형 전자 현미경) 으로 관찰한 결과, 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 입자의 평균 일차 입자경은 3 ㎚ 였다.

한편, 상기 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 입자의 수분산액 중의 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 입자의 분산 입자경 D50 은 3 ㎚ 였다. 따라서, 얻어진 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 입자의 수분산액에 있어서는, 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 입자의 응집이 거의 발생하지 않는 것을 알 수 있었다.

또, 얻어진 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 입자의 수분산액의 제타 전위를 측정한 결과 60 mV 인 것이 확인되었다.

(II) 제타 전위가 30 mV 이상인 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 입자의 메탄올 분산액의 제작

상기 (I) 에서 얻어진 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 입자의 수분산액 10 ㎏ 을, 한외 여과막을 사용하여 농축하고, 이와 같이 하여 얻어진 농축 분산액에 얻어진 여과액량과 등량의 메탄올을 투입하여, 분산액의 농축과 메탄올에 의한 희석을 연속적으로 또한 동시에 병행하여 실시함으로써, 분산액 중의 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 입자의 함유율을 30 중량％ 로 유지하면서, 분산액의 분산매를 물로부터 메탄올로 치환하고, 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 입자의 함유율 30 중량％ 의 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 입자 메탄올 분산액을 얻었다. 이 때, 희석에 사용한 메탄올량은 90 L 였다. 이와 같이 하여 얻어진 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 입자의 메탄올 분산액은, 전광선 투과율이 90 ％ 이며, 온도 25 ℃ 에 있어서의 점도가 2 mPa·s 였다.

(III) 제타 전위가 30 mV 이상인 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 입자를 함유하는 하드 코팅액의 제작

γ-글리시독시프로필트리메톡시실란 69.7 g 에 대해 메틸알코올 52.3 g 및 희염산 (0.1 N) 16.0 g 을 적하하여 48 시간에 걸쳐 가수분해를 실시한다. 프로필렌글리콜모노메틸에테르 45.3 g 과 (II) 에서 제작한 지르코니아 메탄올 분산액 (산화지르코늄 농도 30 wt％, 평균 입자경 3 ㎚) 115.1 g 과 경화 촉매로서 트리스(2,4펜타디오나토)알루미늄 (III) 1.40 g 과 표면 활성제로서 프터젠트 222F (주식회사 네오스 제조) 0.11 g 을 더해, 24 시간 교반을 실시하고, 굴절률 1.60 의 하드 코트 조성물 도료 (하드 코팅액) 를 조정하였다. 하드 코팅액에 있어서의 지르코늄 원소 함유 금속 산화물의 비율은 11.5 질량％ 이며, 지르코늄 원소 함유 금속 산화물에 대한 γ-글리시독시프로필트리메톡시실란의 가수분해물의 비율은, 106 mol％ 이었다.

(IV) 렌즈 코트

렌즈 기재에 (III) 에서 제작한 하드 코팅액을 적하하고, 렌즈를 사방으로 기울이면서, 도포액을 렌즈면에 균일화하였다. 그 후, 하드 코팅액을 도포한 렌즈를 건조기로 120 ℃ 의 분위기에서 3 시간 경화를 실시함으로써, 하드 코팅막을 갖는 렌즈를 얻었다.

(실시예 2)

0.6 mol/L 농도의 옥시염화지르코늄 수용액 0.76 L 와 1.7 mol/L 농도의 수산화나트륨 수용액 0.53 L 를 조정하였다. 미리, 순수 0.74 L 를 채운 침전 반응기에 상기 옥시염화지르코늄 수용액과 수산화나트륨 수용액을 동시에 붓고, 옥시염화지르코늄을 중화하여, 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 입자의 슬러리를 얻었다. 얻어진 슬러리를 여과, 세정하고, 슬러리의 산화지르코늄 함유율이 5.6 중량％ 가 되도록 순수에 리펄프하여, 슬러리 1 L 를 얻었다. 이 슬러리의 전기 전도도는 258 μS/㎝ 였다. 아세트산 82.2 g (상기 슬러리 중의 지르코늄 1 몰부에 대해 3 몰부) 을 상기 슬러리에 더하고, 200 ℃ 에서 3 시간 수열처리하여 반투명의 분산액을 얻었다. 이 반투명의 분산액을 한외 여과막으로 세정하고, 산화지르코늄 함유율 30 중량％ 의 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 분산액 C 를 얻었다.

이와 같이 하여 얻어진 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 입자의 수분산액은, 전광선 투과율이 75 ％, 온도 25 ℃ 에 있어서의 점도가 4 mPa·s 였다.

또, 얻어진 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 입자의 수분산액으로부터 물을 제거하고, 얻어진 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 입자를 건조시켰다. 얻어진 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 입자 분말을 TEM (투과형 전자 현미경) 으로 관찰한 결과, 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 입자의 평균 일차 입자경은 8 ㎚ 였다.

한편, 상기 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 입자의 수분산액 중의 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 입자의 분산 입자경 D50 은 8 ㎚ 였다. 따라서, 얻어진 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 입자의 수분산액에 있어서는, 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 입자의 응집이 대부분 발생하지 않는 것을 알 수 있었다.

또, 얻어진 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 입자의 수분산액의 제타 전위를 측정한 결과 45 mV 나오는 것이 확인되었다.

(II) 제타 전위가 30 mV 이상인 지르코늄 함유 금속 산화물 입자의 메탄올 분산액의 제작

실시예 2 의 (I) 에서 얻어진 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 입자의 수분산액으로 변경한 것 이외에는, 실시예 1 의 (II) 와 동일한 방법으로, 제타 전위가 30 mV 이상인 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 입자의 메탄올 분산액을 제작하였다.

실시예 2 의 (II) 에서 제작한 메탄올 분산액을 사용하여, 실시예 1 의 (III) 과 동일한 방법으로 제타 전위가 30 mV 이상인 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 입자를 함유하는 하드 코팅액을 제작하였다.

(IV) 렌즈 코트

상기 (III) 에서 제작한 하드 코팅액을 사용하여, 실시예 1 의 (IV) 와 동일한 방법으로 하드 코팅막을 갖는 렌즈를 얻었다.

(비교예 1)

(I) 제타 전위가 30 mV 미만인 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 입자의 수분산액의 제작

0.6 mol/L 농도의 옥시염화지르코늄과 0.03 mol/L 농도의 염화이트륨의 혼합 수용액 0.76 L 와 1.9 mol/L 농도의 수산화나트륨 수용액 0.53 L 를 조제하였다. 미리, 순수 0.74 L 를 채운 침전 반응기에 상기 옥시염화지르코늄과 염화이트륨의 혼합 수용액과 수산화나트륨 수용액을 동시에 붓고, 옥시염화지르코늄과 염화이트륨을 동시 중화로 공침시켜, 산화지르코늄과 이트륨의 공침물의 입자의 슬러리를 얻었다. 얻어진 슬러리를 여과, 세정하고, 슬러리의 고형분 함유율이 산화지르코늄과 산화이트륨 환산으로 5.6 중량％ 가 되도록 순수에 리펄프하여, 슬러리 1 L 를 얻었다. 이 슬러리의 전기 전도도는 235 μS/㎝ 였다. 시트르산나트륨 2 수화물 140.8 g (상기 슬러리 중의 지르코늄과 이트륨의 합계량 1 몰부에 대해 1 몰부) 을 상기 슬러리에 더하고, 200 ℃ 에서 3 시간 수열처리하여 반투명의 분산액을 얻었다. 이 반투명의 분산액을 한외 여과막으로 세정, 농축하여, 이트륨을 포함하는 고용체인 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 함유율 30 중량％ 의 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 입자의 수분산액을 얻었다.

이와 같이 하여 얻어진 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 입자의 수분산액은, 전광선 투과율이 80 ％, 온도 25 ℃ 에 있어서의 점도가 4 mPa·s 였다.

또, 얻어진 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 입자의 수분산액으로부터 물을 제거하고, 얻어진 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 입자를 건조시켰다. 얻어진 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 입자 분말을 TEM (투과형 전자 현미경) 으로 관찰한 결과, 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 입자의 평균 일차 입자경은 6 ㎚ 였다.

한편, 상기 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 입자의 수분산액 중의 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 입자의 분산 입자경 D50 은 6 ㎚ 였다. 따라서, 얻어진 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 입자의 수분산액에 있어서는, 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 입자의 응집이 대부분 발생하지 않는 것을 알 수 있었다.

또, 얻어진 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 입자의 수분산액의 제타 전위를 측정한 결과 -41 mV 인 것이 확인되었다.

(II) 제타 전위가 30 mV 미만인 지르코늄 함유 금속 산화물 입자의 메탄올 분산액의 제작

비교예 1 의 (I) 에서 얻어진 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 입자의 수분산액으로 변경한 것 이외에는, 실시예 1 의 (II) 와 동일한 방법으로, 제타 전위가 30 mV 미만인 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 입자의 메탄올 분산액을 제작하였다.

(III) 제타 전위가 30 mV 미만인 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 입자를 함유하는 하드 코팅액의 제작

비교예 1 의 (II) 에서 제작한 메탄올 분산액을 사용하여, 실시예 1 의 (III) 과 동일한 방법으로 제타 전위가 30 mV 미만인 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 입자를 함유하는 하드 코팅액을 제작하였다.

(IV) 렌즈 코트

비교예 1 의 (III) 에서 제작한 하드 코팅액을 사용하여, 실시예 1 의 (IV) 와 동일한 방법으로 하드 코팅막을 갖는 렌즈를 얻었다.

(비교예 2)

일본 특허 제5196993호를 참고로 입자경 10 ㎚ 의 지르코니아 수분산체 (다이이치키겐소 주식회사 제조 산화지르코늄 농도 20 wt％) 를 사용하여 굴절률 1.60 의 하드 코팅액을 제작하였다. 얻어진 하드 코트액을 사용하여, 실시예 1 의 (IV) 와 동일한 방법으로 하드 코팅막을 갖는 렌즈를 얻었다. 또한, 지르코니아 수분산체의 제타 전위를 측정한 결과 -61 mV 인 것이 확인되었다.

(비교예 3)

(I) 제타 전위가 정 또한, 30 mV 미만인 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 입자의 수분산액의 제작

실시예 1 의 (I) 에서 얻어진 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 입자의 수분산액 339.7 g 에 농도 0.5 중량％ 의 가성 칼륨을 170.5 g 더해, pH = 5.3 으로 조정하였다. 얻어진 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 입자의 수분산액의 제타 전위를 측정한 결과 28 mV 인 것이 확인되었다.

(II) 제타 전위가 정 또한, 30 mV 미만인 지르코늄 함유 금속 산화물 입자의 메탄올 분산액의 제작

비교예 3 의 (I) 에서 얻어진 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 입자의 수분산액을 변경한 것 이외에는, 실시예 1 의 (II) 와 동일한 방법으로, 제타 전위가 정 또한, 30 mV 미만인 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 입자의 메탄올 분산액을 제작하였다.

(III) 제타 전위가 정 또한, 30 mV 미만인 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 입자를 함유하는 하드 코팅액의 제작

상기 (II) 에서 제작한 메탄올 분산액을 사용하여, 실시예 1 의 (III) 과 동일한 방법으로 제타 전위가 정 또한, 30 mV 미만인 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 입자를 함유하는 하드 코팅액을 제작하였다.

(IV) 렌즈 코트

실시예 1, 2 와 비교예 1 ∼ 3 에서 얻어진 지르코니아 졸, 하드 코딩액, 하드 코팅막을 갖는 렌즈의 물성 등에 대한 측정 결과를 표 1 에 나타낸다.

표 1 의 결과로부터, 제타 전위 (표면 전하) 가 30 mV 이상인 지르코늄 원소 함유 금속 산화물을 사용함으로써, 저헤이즈의 하드 코팅막을 갖는 렌즈가 얻어지는 것을 알 수 있었다. 또, 제타 전위가 30 mV 미만인 비교예 3 은, 조제 직후의 하드 코팅액의 물성에 대해서는 실시예 1, 2 와 동일한 정도이기는 하지만, 경시 안정성이 열등한 것인 것에 비해, 제타 전위가 30 mV 이상인 지르코늄 원소 함유 금속 산화물을 사용함으로써, 투명성과 점도에 있어서의 경시 안정성이 개선되는 것이 확인되었다.

또한, 실시예 1, 2 의 코팅용 조성물은 렌즈에 대한 밀착성도 우수하고, 이들을 코팅하여 얻어진 렌즈는, 내찰상성, 내후성도 우수한 것이 확인되었다.

Claims

지르코늄 원소 함유 금속 산화물 (A) 과 실란 화합물 (B) 을 포함하는 코팅용 조성물로서,
그 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 (A) 은, 하기 방법에 의해 측정되는 제타 전위의 값이 30 mV 이상인 코팅용 조성물.
＜제타 전위의 측정 방법＞
10 질량％ 의 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 (A) 수분산액을 전기 영동 레이저 도플러법에 의해 실온 (25 ℃) 에서 측정한다.
제 1 항에 있어서,
상기 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 (A) 은, 동적 광산란법에 의해 측정되는 평균 일차 입자경이 1 ∼ 20 ㎚ 인 것을 특징으로 하는 코팅용 조성물.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 실란 화합물 (B) 은, 하기 일반식 (1) :
R¹R² _aSi(OR³)_3-a (1)
(식 중, R¹ 은, 탄소수 1 ∼ 3 의 알킬기, 페닐기, 비닐기, 에폭시기를 갖는 유기기, (메트)아크릴기를 갖는 유기기, 아미노기를 갖는 유기기, 또는, 메르캅토기를 갖는 유기기를 나타낸다. R² 는, 탄소수 1 ∼ 2 의 알킬기를 나타낸다. R³ 은, 동일 또는 상이하고, 탄소수 1 ∼ 3 의 알킬기를 나타낸다. a 는, 0 또는 1 이다.) 로 나타내는 화합물의 가수분해물인 것을 특징으로 하는 코팅용 조성물.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 (A) 의 함유 비율이, 코팅용 조성물 100 질량％ 에 대해, 4 ∼ 25 질량％ 인 것을 특징으로 하는 코팅용 조성물.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 실란 화합물 (B) 의 함유 비율이, 지르코늄 원소 함유 금속 산화물 (A) 100 mol％ 에 대해, 30 ∼ 260 mol％ 인 것을 특징으로 하는 코팅용 조성물.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 코팅용 조성물은, 렌즈 용도로 사용되는 것을 특징으로 하는 코팅용 조성물.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 기재된 코팅용 조성물이 코팅된 렌즈.