TW202311444A - 塗布用組成物 - Google Patents

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竹綱啓尚
家田拓馬
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Abstract

本發明提供一種經時穩定性優異，且在形成塗膜時發揮優異之透明性之塗布用組成物。 本發明係一種塗布用組成物，其係包含含鋯元素金屬氧化物（A）及矽烷化合物（B）者，且特徵在於：該含鋯元素金屬氧化物（A）之藉由下述方法所測定之ζ電位之值為30 mV以上。 ＜ζ電位之測定方法＞ 藉由電泳雷射都卜勒法於室溫（25℃）測定10質量%之含鋯元素金屬氧化物（A）水分散液。

Description

塗布用組成物
本發明係關於一種塗布用組成物。更詳細而言，本發明係關於一種可用於眼鏡等透鏡用途之塗布用組成物。
近年來，眼鏡透鏡主要為塑膠透鏡，尤其是高折射率透鏡正在佔據其主要位置。其原因在於，隨著PC或智慧型手機等數位裝置之普及而導致視力下降增加，因此矯正用眼鏡之需求增加，市場正在尋求輕薄之（高折射率）透鏡。然而，於高折射率之塑膠透鏡中，在為了防止受損而設置之硬塗膜之折射率與基板透鏡之折射率不一致之情形時，會因光之干涉而出現被稱作干涉條紋之彩虹花紋，有損美觀。因此，業界提出了一種使硬塗膜之折射率與透鏡之折射率一致之技術。
例如，於專利文獻1中，作為用以提高硬塗膜之折射率之組成物，提出了一種氧化鐵及氧化矽以複合氧化物或固溶體之態樣與氧化鈦結合成一體而成之微粒子。使用了該種微粒子之硬塗膜之折射率較高，藉由調整其摻合量，可應用於各種折射率透鏡。然而，該硬膜之上層設置有抗反射膜之眼鏡透鏡存在以下缺點：因紫外線而發生黑化，光學性能降低。
又，基於與專利文獻1相同之目的，專利文獻2中提出了一種由鈦、矽、鋯及/或鋁之氧化物所構成之複合微粒子。然而，於使用該微粒子之情形時，雖不會發生如上所述之黑化，但未設置有抗反射膜之眼鏡透鏡存在如下耐候性問題，例如因氧化鈦之光觸媒活性而導致硬塗膜產生裂紋。
於專利文獻3中，提出了一種金紅石型氧化鈦、氧化鋯、氧化矽、氧化錫之複合微粒子。在使用該微粒子之情形時，上述耐候性雖得到改善，但積層有抗反射膜之眼鏡透鏡存在因紫外線而變色為藍色之問題。如此，於將以氧化鈦為中心之微粒子用於硬塗膜成分之情形時，會伴有耐光性或耐候性問題。因此，業界提出了一種使用氧化鋯微粒子之技術（例如參照專利文獻4）。 於使用氧化鋯微粒子之系統中，如上所述之耐候性雖得到改善，但塗膜之透明性並不充分，作為塗布液之經時穩定性亦存在問題。 先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本特開平7-76671號公報 專利文獻2：日本特開平8-48940號公報 專利文獻3：日本特開2006-251760號公報 專利文獻4：日本特開2009-155541號公報
[發明所欲解決之課題]
如上所述，以往揭示了各種塗布用組成物，但經時穩定性及形成塗膜時之透明性仍有改善之餘地。
本發明係鑒於上述現狀而完成者，其目的在於提供一種經時穩定性優異，且在形成塗膜時發揮優異之透明性之塗布用組成物。 [解決課題之技術手段]
本發明人對塗布用組成物進行了各種研究，結果發現將藉由特定方法所測定之ζ電位之值為30 mV以上之含鋯元素金屬氧化物與矽烷化合物加以組合，藉此使經時穩定性變得優異，且在形成塗膜時發揮優異之透明性，並想到其可完美地解決上述課題，從而完成了本發明。
即，本發明係一種塗布用組成物，其係包含含鋯元素金屬氧化物（A）及矽烷化合物（B）者，且該含鋯元素金屬氧化物（A）之藉由下述方法所測定之ζ電位之值為30 mV以上。 ＜ζ電位之測定方法＞ 藉由電泳雷射都卜勒法於室溫（25℃）測定10質量%之含鋯元素金屬氧化物（A）水分散液。
上述含鋯元素金屬氧化物（A）較佳為藉由動態光散射法所測定之平均一次粒徑為1～20 nm。
上述矽烷化合物（B）較佳為下述通式（1）所表示之化合物之水解物： R 1R 2 aSi(OR 3) 3 - a（1） （式中，R 1表示碳數1～3之烷基、苯基、乙烯基、具有環氧基之有機基、具有(甲基)丙烯醯基之有機基、具有胺基之有機基、或具有巰基之有機基；R 2表示碳數1～2之烷基；R 3相同或不同，且表示碳數1～3之烷基；a為0或1）。
上述含鋯元素金屬氧化物（A）之含有比率較佳為相對於塗布用組成物100質量%為4～25質量%。
上述矽烷化合物（B）之含有比率較佳為相對於含鋯元素金屬氧化物（A）100莫耳%為30～260莫耳%。
上述塗布用組成物較佳為用於透鏡用途。
又，本發明亦係一種透鏡，其係塗布有上述塗布用組成物者。 [發明之效果]
本發明之塗布用組成物包含上述構成，經時穩定性優異，且在形成塗膜時能夠發揮優異之透明性，故可適當地用於眼鏡等透鏡等中。
以下，對本發明之較佳形態具體地進行說明，但本發明並非僅限定於以下記載，可在不會變更本發明之主旨之範圍內進行適當變更而應用。再者，由以下所記載之本發明之各個較佳形態之2個或3個以上組合而成之形態亦相當於本發明之較佳形態。
本發明之塗布用組成物之特徵在於：包含藉由上述方法所測定之ζ電位之值為30 mV以上之含鋯元素金屬氧化物（A）。 藉此，含鋯元素金屬氧化物（A）之分散性得到提高，塗布用組成物之經時穩定性優異，在塗布於透鏡等時能夠發揮優異之透明性。本發明之塗布用組成物對透鏡之密接性亦優異，塗布其所得之透鏡之耐擦傷性、耐候性亦優異。
上述含鋯元素金屬氧化物（A）之ζ電位只要為30 mV以上即可，較佳為35 mV以上。藉此，可進一步充分地發揮本發明之作用效果。更佳為40 mV以上，進而較佳為45 mV以上。上述含鋯元素金屬氧化物（A）之ζ電位較佳為100 mV以下。
上述含鋯元素金屬氧化物（A）只要包含鋯原子與氧原子，便無特別限制，亦可包含除鋯原子與氧原子以外之元素。作為其他元素，並無特別限制，可例舉選自鋁、鎂、鈦及稀土元素等中之至少一種穩定化元素等。藉由使含鋯元素金屬氧化物（A）包含上述其他元素，可進一步提高金屬氧化物（A）之熱穩定性。作為上述稀土元素之具體例，例如可例舉釔。
作為上述含鋯元素金屬氧化物（A）中之上述其他元素之含量，並無特別限制，相對於鋯元素100莫耳%，較佳為0～20莫耳%。更佳為0～10莫耳%，進而較佳為0～5莫耳%。
上述含鋯元素金屬氧化物（A）之藉由動態光散射法所測定之平均一次粒徑並無特別限制，較佳為1～20 nm。更佳為1～15 nm，進而較佳為1～10 nm。
又，上述含鋯元素金屬氧化物（A）可利用無機化合物或有機化合物進行表面處理。作為無機化合物，例如可例舉氧化矽、氧化鋁。作為有機化合物，例如可例舉：矽烷偶合劑、鈦酸酯偶合劑、磷酸酯等。作為矽烷偶合劑，較佳為上述通式（1）所表示之化合物。
於上述塗布用組成物中，含鋯元素金屬氧化物（A）之含有比率相對於塗布用組成物100質量%，較佳為4～25質量%。藉此，可進一步充分地發揮本發明之作用效果。作為含鋯元素金屬氧化物（A）之含有比率，更佳為8～20質量%。
上述含鋯元素金屬氧化物（A）之製造方法並無特別限定，例如可例舉：對鋯鹽水溶液進行加熱、水解之方法（水解法）；向鋯鹽水溶液添加鹼而製成鋯氫氧化物，並使其解凝之方法（中和共沈澱法）；及向鋯氫氧化物添加酸及鹼後進行水熱處理之方法（水熱合成法）等。
作為上述含鋯元素金屬氧化物（A）之製造方法，較佳為進行下述步驟之方法：中和共沈澱步驟，其向包含鋯鹽之水溶液添加鹼而製成氫氧化物，並使其解凝；及水熱步驟，其向中和共沈澱步驟中所獲得之產物添加酸而進行水熱處理。
作為上述中和共沈澱步驟中所使用之鋯鹽，只要包含鋯元素，便無特別限制，較佳為氯化物、氧氯化物、硫酸鹽、硝酸鹽等。更佳為氯化物、氧氯化物。作為包含含鋯元素化合物之漿料之製造中用作原料之鋯化合物，可例舉：氫氧化物、氧氫氧化物、氯化物、硫化物、硫酸鹽、硝酸鹽、碳酸鹽、碳酸氫鹽、乙酸鹽、磷酸鹽、草酸鹽、丁酸鹽、硒酸鹽、碘酸鹽、氟化物、氧氯化物等。其中，較佳為適於製造之水溶性鋯化合物即氧氯化物、氯化物、硫酸鹽、硝酸鹽、乙酸鹽等。
於上述含鋯元素金屬氧化物（A）包含除鋯原子與氧原子以外之元素之情形時，較佳為於上述中和共沈澱步驟中添加其他元素之鹽。作為其他元素之鹽，例如可例舉：氯化物、氧氯化物、硫酸鹽、硝酸鹽、乙酸鹽等。
作為上述中和共沈澱步驟中所使用之鹼，並無特別限制，例如可例舉：氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈣等鹼金屬或鹼土金屬之氫氧化物；氨；有機胺等。其中，較佳為氫氧化鈉、氫氧化鉀等鹼金屬之氫氧化物。
作為上述中和共沈澱步驟中之鹼之使用量，並無特別限制，相對於鋯元素與上述其他元素之合計100莫耳%，較佳為10～1,000莫耳%。
作為上述水熱步驟中所使用之酸，並無特別限制，可例舉：硝酸、鹽酸、硫酸等無機酸；乙酸、酒石酸、麩胺酸、丙二酸、馬來酸、偏苯三甲酸酐、琥珀酸、蘋果酸、乙醇酸、丙胺酸、富馬酸、草酸、戊二酸、甲酸等有機酸等。其中，較佳為有機酸，更佳為乙酸。藉由在上述水熱步驟中使用乙酸，可充分地獲得上述ζ電位為30 mV以上之含鋯元素金屬氧化物（A）。
作為上述水熱步驟中之酸之使用量，並無特別限制，相對於鋯元素與上述其他元素之合計100莫耳%，較佳為50～1,000莫耳%。藉此，可充分地獲得上述ζ電位為30 mV以上之含鋯元素金屬氧化物（A）。作為上述酸之使用量，更佳為100～500莫耳%。
作為上述水熱步驟中之水熱溫度，並無特別限制，較佳為170～230℃。更佳為175～220℃。
作為上述水熱步驟中之水熱處理時間，並無特別限制，較佳為1～10小時。更佳為1.5～6小時。
上述含鋯元素金屬氧化物（A）之製造方法較佳為於上述中和共沈澱步驟及/或上述水熱步驟之後包括洗淨步驟。 上述洗淨步驟中之洗淨方法並無特別限制，可藉由通常所使用之方法進行。例如較佳為於上述中和共沈澱步驟後藉由過濾、水洗等進行洗淨之方法。又，較佳為於水熱步驟後使用超過濾膜等。
於藉由上述製造方法來製造含鋯元素金屬氧化物（A）之情形時，係以水分散液形式獲得，因此在用於本發明之塗布用組成物時，較佳為置換為有機溶劑。
作為上述有機溶劑，只要與矽烷化合物（B）之混合性優異，便無特別限制，例如可例舉如下等對於水而言具有良好之相容性者：甲醇、乙醇、異丙醇等醇類；丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮等酮類；乙酸乙酯、乙酸丁酯、乳酸乙酯、丙二醇單乙醚乙酸酯等酯類；乙二醇、乙二醇單甲醚、乙二醇單丁醚、丙二醇單甲醚等多元醇及其醚類；二
Figure 111124048-001
烷、四氫呋喃等環式醚類；等。可單獨使用其等或組合其等而使用。又，亦可適當地併用與該等有機溶劑具有良好之相容性之苯、甲苯等芳香族烴類。 其中，較理想為碳數1～3之低級醇類。低級醇類與水及矽烷化合物（B）之混合性較高，可容易地將水分散含鋯元素金屬氧化物（A）置換為有機分散含鋯元素金屬氧化物（A）。又，碳數1～3之低級醇類較碳數更高之醇類而言產生環境負荷之顧慮較小，並且可在成膜時於低溫下去除溶劑，就上述觀點而言較佳。
本發明之塗布用組成物包含矽烷化合物（B）。 作為上述矽烷化合物（B），並無特別限制，較佳為烷氧基矽烷化合物之水解物。更佳為下述通式（1）所表示之化合物： R 1R 2 aSi(OR 3) 3 - a（1） （式中，R 1表示碳數1～3之烷基、苯基、乙烯基、具有環氧基之有機基、具有(甲基)丙烯醯基之有機基、具有胺基之有機基、或具有巰基之有機基；R 2表示碳數1～2之烷基；R 3相同或不同，且表示碳數1～3之烷基；a為0或1）。 該等矽烷化合物係可經水解而具有反應性較高之矽醇基，並且同時具有有機基之化合物。其係對夾於塑膠透鏡（有機物）與抗反射膜（無機物）之間之硬塗膜賦予牢固之密接性與耐擦傷性之要素，並且其與上述氧化鋯微粒子之分散性亦優異，對硬塗膜賦予較高之透明性。又，於欲進一步對硬塗膜賦予耐擦傷性之情形時，添加下述通式（2）所表示之矽烷化合物、及/或下述通式（3）所表示之二矽烷化合物亦有效： Si(OR 4) 4（2） （式中，R 4相同或不同，且表示碳數1～4之有機基）； X 1 3 - m-Si(R 5 m)-Y-Si(R 6 m)-X 2 3 - m（3） （式中，R 5及R 6相同或不同，且表示碳數1～6之烴基；X 1及X 2表示水解性基；Y表示含有碳酸酯基或環氧基之有機基；m為0或1）。
作為上述具有環氧基之有機基，具體而言可例舉：3-環氧丙氧基丙基、4-環氧丙氧基丁基等碳數3～10之環氧丙氧基烷基、2-(3,4-環氧基環己基)乙基、3-(3,4-環氧基環己基)丙基、3,4-環氧基丁基、7,8-環氧基辛基等碳數3～10之環氧基烷基等。
上述通式（1）中之a為0或1，較佳為0。
作為上述具有(甲基)丙烯醯基之有機基，具體而言可例舉：甲基丙烯醯氧基丙基、丙烯醯氧基丙基等碳數3～10之(甲基)丙烯醯氧基烷基等。
作為上述具有胺基之有機基，具體而言可例舉：胺基甲基、胺基乙基、胺基丙基等碳數1～10之胺基烷基、N-苯基-胺基丙基等碳數6～10之胺基芳基等。
作為上述具有巰基之有機基，具體而言可例舉巰丙基等碳數1～10之巰基烷基等。
作為上述R 1較佳為具有環氧基之有機基。
作為上述由通式（1）所表示之化合物，具體而言可例舉：甲基三甲氧基矽烷、乙基三乙氧基矽烷、甲基三乙氧基矽烷、苯基三乙氧基矽烷、二甲基二甲氧基矽烷、苯基甲基二甲氧基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、乙烯基參(β-甲氧基乙氧基)矽烷、γ-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、γ-環氧丙氧基丙基三乙氧基矽烷、γ-環氧丙氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、γ-環氧丙氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、β-(3,4-環氧基環己基)乙基三甲氧基矽烷、γ-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、N-β(胺基乙基)γ-胺基丙基三甲氧基矽烷、N-β(胺基乙基)γ-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、γ-胺基丙基三乙氧基矽烷、N-苯基-γ-胺基丙基三甲氧基矽烷、γ-巰丙基三甲氧基矽烷等。
作為由上述通式（1）所表示之化合物，較佳為γ-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、γ-環氧丙氧基丙基三乙氧基矽烷、γ-環氧丙氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、γ-環氧丙氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、β-(3,4-環氧基環己基)乙基三甲氧基矽烷，進而較佳為γ-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷。 又，該等矽烷化合物較佳為事先進行水解、或部分水解而使用。作為水解之方法，除了在酸觸媒之存在下將上述矽烷化合物與水進行混合而進行水解之方法以外，亦有為了進行均勻之水解而混合醇等有機溶劑後進行水解之方法，或者亦可與上述氧化鋯微粒子進行混合後進行水解。作為用於水解之酸觸媒，可例舉稀鹽酸、稀硫酸、磷酸、乙酸、甲酸等，其中較佳為稀鹽酸、乙酸、甲酸。又，作為有機溶劑，除了甲醇、乙醇、異丙醇、丁醇等醇類以外，亦可使用乙二醇單甲醚、乙二醇單丁醚、丙二醇單甲醚等，其中，甲醇、乙醇、異丙醇、丙二醇單甲醚在使用時較佳。
上述通式（1）所表示之矽烷化合物在塗布組成物中之含量以所得之硬塗膜中之固形物成分計，較佳為25～75重量%，更佳為處於30～70重量%之範圍內。若硬塗膜中之上述矽烷化合物之含量為25重量%以上，則可充分地抑制與塑膠基材或底塗膜之密接性降低，將上述氧化鋯微粒子或其他成分牢固地固定於硬塗膜中，可充分地抑制因對眼鏡用途透鏡施加較強之摩擦應力而造成損傷。若硬塗膜中之矽烷化合物之含量為75重量%以下，則可進一步提高硬塗膜之折射率。
於欲進一步對硬塗膜賦予耐擦傷性之情形時，如上所述，添加上述通式（2）及（3）所表示之（二）矽烷化合物亦有效。 作為通式（2）所表示之矽烷化合物之具體例，可例舉：四甲氧基矽烷、四乙氧基矽烷、四丙氧基矽烷、四丁氧基矽烷等。 通式（3）所表示之二矽烷化合物可藉由先前公知之方法來合成，例如可藉由使碳酸二烯丙酯與三氯矽烷等進行加成反應，然後進行烷氧化而獲得。或者可藉由以下方式獲得：使三氯矽烷等、與兩末端包含可加成之取代基且內部包含可環氧化之官能基之化合物進行加成反應，然後進行烷氧化。 由於該等（二）矽烷化合物係與上述通式（1）所表示矽烷化合物併用，故而可依據其特性而適當選定。該等矽烷化合物可單獨使用，亦可併用兩種以上。
上述通式（2）及（3）所表示之（二）矽烷化合物之合計摻合量相對於上述通式（1）所表示之矽烷化合物每1份，較佳為0.05～0.3份之範圍，更佳為0.1～0.25份。若通式（2）及（3）所表示之（二）矽烷化合物之摻合量為0.05份以上，則可使硬塗膜之耐擦傷性進一步提高，若為0.3份以下，則可更充分地抑制硬塗膜之耐水性降低，及硬塗膜之硬化時產生裂痕。
於上述塗布用組成物中，矽烷化合物（B）之含有比率相對於含鋯元素金屬氧化物（A）100莫耳%，較佳為30～260莫耳%。藉此可更充分地發揮本發明之作用效果。作為矽烷化合物（B）之含有比率，更佳為50～215莫耳%，進而較佳為70～150莫耳%，尤佳為80～110莫耳%。 在併用上述通式（1）所表示之矽烷化合物與通式（2）及（3）所表示之（二）矽烷化合物之情形時，該等矽烷化合物之總量之較佳範圍如上所述，藉由設為此種組成，可製作折射率處於1.56～1.67之範圍之硬塗膜。
上述塗布用組成物亦可包含除含鋯元素金屬氧化物（A）及矽烷化合物（B）以外之其他成分。 作為其他成分之含有比率，並無特別限制，例如可例舉：溶劑、硬化劑或硬化觸媒、界面活性劑、紫外線吸收劑、抗氧化劑。此外，亦可併用三聚氰胺樹脂、尿素樹脂、環氧樹脂、酚系樹脂等其他熱硬化性樹脂，以改善密接性或染色性。相對於塗布用組成物100質量%中，較佳為0～30質量%。更佳為0～20質量%，進而較佳為0～10質量%，尤佳為0～5質量%。
作為上述其他成分，並無特別限制，例如可例舉：溶劑、硬化觸媒、界面活性劑、分散劑、紫外線吸收劑、抗氧化劑、分散染料等。
作為上述溶劑，可例舉水或上述有機溶劑等。
作為上述硬化觸媒，並無特別限制，例如可例舉：胺類、胺基酸類、金屬乙醯丙酮酸鹽、有機酸金屬鹽、過氯酸類、過氯酸類之鹽、酸類、無機酸、有機酸及金屬氯化物等。較佳為鋁螯合物、錫螯合物、鐵螯合物。
作為上述界面活性劑，可使用陰離子系、陽離子系、非離子系、或兩性中之任一種，較佳之界面活性劑為非離子系界面活性劑。
又，本發明亦可添加二苯甲酮系紫外線吸收劑、苯并三唑系紫外線吸收劑、受阻胺系光穩定劑等，以提高硬塗膜之耐光性。 又，亦可進而添加多官能環氧樹脂或聚乙烯醇縮丁醛樹脂等，以提高塗膜之染色性等。
作為用以形成上述硬塗膜之塗布方法，並無特別限制，可使用浸漬法、旋轉塗布法、流塗、噴霧法等公知之方法。使用此種方法而塗布於眼鏡用透鏡表面之硬塗層然後藉由熱能（導熱、對流、輻射）而硬化。例如於在熱風對流之熱環境下使其硬化之情形時，硬化之條件較佳為於環境溫度80℃～130℃處理1～5小時。
作為上述眼鏡用透鏡之素材，市售有脂肪族碳酸烯丙酯系、聚醯胺系、聚脲系、甲基丙烯酸酯系、芳香族碳酸烯丙酯系、聚碳酸酯系、聚胺酯（polyurethane）系、聚硫胺甲酸乙酯系、環硫化物（episulfide）系樹脂，可適當地使用其等。
本發明之塗布用組成物可適當地用於透鏡等光學塑膠之塗布等。 本發明亦係一種將上述塗布用組成物塗布於透鏡等光學塑膠之方法。 又，本發明亦係一種將上述塗布用組成物塗布於透鏡等光學塑膠而使用之方法。 進而，本發明亦係一種塗布有上述塗布用組成物之透鏡。
上述透鏡只要為塗布有上述塗布用組成物者，便無特別限制，較佳為在透鏡之基板上設置有底塗膜且在其外層設置有包含上述塗布用組成物之硬塗膜者。 上述透鏡進而較佳為積層有抗反射膜者。
上述透鏡較佳為折射率為1.55～1.70。更佳為1.56～1.67。
上述透鏡較佳為藉由霧度計所測定之霧度為0.5%以下。更佳為0.3%以下。
作為上述透鏡，並無特別限制，較佳為用於眼鏡用途。 上述透鏡為眼鏡透鏡之形態係本發明之較佳實施方式之一種。 實施例
以下，揭示實施例來更詳細地說明本發明，本發明並非僅限定於該等實施例。
＜物性評價＞ 根據以下順序，對所得之含鋯元素金屬氧化物（A）及塗布用組成物之物性等進行評價。 （1）含鋯元素金屬氧化物粒子之平均一次粒徑 藉由動態光散射法（日機裝（股）製造之UPA-UT）來測定D50。又，利用TEM（穿透式電子顯微鏡）於以下條件測定平均一次粒徑。 測定裝置：日本電子股份有限公司製造 場發射型穿透式電子顯微鏡JEM-2100F 加速電壓：200 kV 倍率：25萬倍或50萬倍
（2）含鋯元素金屬氧化物粒子之ζ電位 ζ電位係使用SZ-100（堀場製作所（股）製造）藉由電泳雷射都卜勒法而測定。將實施例、比較例中所得之水分散液採集一部分後，利用離子交換水進行稀釋，調整為20 g之10質量%之含鋯元素金屬氧化物（A）水分散液，而製成測定樣品。
（3）硬塗膜處理後之透鏡之全光線穿透率、Haze 所得之透鏡之全光線穿透率及Haze係利用霧度計（日本電色工業（股）製造之NDH4000）而測定。
（4）硬塗膜處理後之透鏡之密接性試驗 於所得之透鏡表面用刀以1 mm之間隔劃出縫隙，形成100個1平方mm之方格，用力按壓賽璐玢性黏著帶後，向相對於塑膠透鏡基片之面內方向為90°之方向急遽拉拽，將此操作合計進行10次，計數未剝離之方格之數量，按照以下基準進行評價。 ○：未剝離之方格之數量為95個以上 ×：未剝離之方格之數量未達95個
（5）硬塗膜處理後之透鏡之耐擦傷性試驗 針對所得之透鏡之表面，對鋼絲絨#0000施加600 g之負重，於30次往返/100秒之條件下摩擦3 cm之距離後，以目視判定損傷情況，並按照以下基準進行評價。 ○：幾乎無損傷 Δ：有少許損傷 ×：有嚴重損傷
（6）硬塗膜處理後之透鏡之耐候性試驗 利用氙氣耐候試驗機（Suga Test Instruments（股）製造）對所得之透鏡進行曝露試驗後，進行裂痕之確認及與上述密接性試驗相同之試驗，按照以下基準進行評價。再者，曝露時間設為40小時而實施試驗。 （外觀） ○：無外觀變化 ×：產生裂痕 （密接性） ○：未剝離之方格之數量為95個以上 ×：未剝離之方格之數量未達95個
（實施例1） （I）ζ電位為30 mV以上之含鋯元素金屬氧化物粒子之水分散液之製作 製備0.6 mol/L濃度之氧氯化鋯與0.03 mol/L濃度之氯化釔之混合水溶液90 L、及1.9 mol/L濃度之氫氧化鈉水溶液68 L。向預先裝有純水82 L之沈澱反應器中同時注入上述氧氯化鋯與氯化釔之混合水溶液及氫氧化鈉水溶液，藉由同時中和使氧氯化鋯與氯化釔共沈澱，而獲得氧化鋯與釔之共沈澱物之粒子之第1水漿料。對該第1水漿料進行過濾、洗淨，以固形物成分含有率以氧化鋯與氧化釔換算計成為11重量%之方式，於純水中進行再製漿，而獲得第2水漿料60 L。該第2水漿料之導電度為70 μS/cm。將乙酸4.2 kg（相對於上述漿料中之鋯與釔之合計量1莫耳份為1.3莫耳份）添加至上述第2水漿料，於190℃進行3小時水熱處理，而獲得透明之水分散液。利用超過濾膜對該透明分散液進行洗淨、濃縮，而獲得包含4.8莫耳%之釔之固溶體即含鋯元素金屬氧化物粒子之含有率30重量%的含鋯元素金屬氧化物粒子之水分散液。 如此所得之含鋯元素金屬氧化物粒子之水分散液之全光線穿透率為90%，於溫度25℃之黏度為6 mPa・s。 又，將水從所得之含鋯元素金屬氧化物粒子之水分散液中去除，使所得之含鋯元素金屬氧化物粒子乾燥。利用TEM（穿透式電子顯微鏡）對所得之含鋯元素金屬氧化物粒子粉末進行觀察，結果含鋯元素金屬氧化物粒子之平均一次粒徑為3 nm。 另一方面，上述含鋯元素金屬氧化物粒子之水分散液中之含鋯元素金屬氧化物粒子之分散粒徑D50為3 nm。因此可知，於所得之含鋯元素金屬氧化物粒子之水分散液中，幾乎未產生含鋯元素金屬氧化物粒子之凝集。 又，對所得之含鋯元素金屬氧化物粒子之水分散液之ζ電位進行測定，結果確認其為60 mV。
（II）ζ電位為30 mV以上之含鋯元素金屬氧化物粒子之甲醇分散液之製作 使用超過濾膜對上述（I）中所獲得之含鋯元素金屬氧化物粒子之水分散液10 kg進行濃縮，向如此所得之濃縮分散液投入與所得之濾液量等量之甲醇，連續且同時並行地進行分散液之濃縮與利用甲醇進行之稀釋，藉此將分散液中之含鋯元素金屬氧化物粒子之含有率維持在30重量%，並且將分散液之分散介質從水置換為甲醇，從而獲得含鋯元素金屬氧化物粒子之含有率30重量%之含鋯元素金屬氧化物粒子甲醇分散液。此時，稀釋中所使用之甲醇量為90 L。如此所得之含鋯元素金屬氧化物粒子之甲醇分散液之全光線穿透率為90%，於溫度25℃之黏度為2 mPa・s。
（III）含有ζ電位為30 mV以上之含鋯元素金屬氧化物粒子之硬塗液之製作 對γ-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷69.7 g滴加甲醇52.3 g及稀鹽酸（0.1 N）16.0 g，歷時48小時進行水解。添加丙二醇單甲醚45.3 g、（II）中所製作之氧化鋯甲醇分散液（氧化鋯濃度30 wt%，平均粒徑3 nm）115.1 g、作為硬化觸媒之參(2,4-戊二酮酸)鋁(III)1.40 g、及作為表面活性劑之FTERGENT 222F（NEOS股份有限公司製造）0.11 g，進行24小時攪拌，而製備折射率1.60之硬塗組成物塗料（硬塗液）。硬塗液中之含鋯元素金屬氧化物之比率為11.5質量%，γ-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷之水解物相對於含鋯元素金屬氧化物之比率為106莫耳%。
（IV）透鏡塗布 於透鏡基材上滴加（III）中所製作之硬塗液，使透鏡朝四周傾斜，同時使塗布液於透鏡面上均勻化。然後，利用乾燥機於120℃之環境對塗布有硬塗液之透鏡進行3小時硬化，藉此獲得具有硬塗膜之透鏡。
（實施例2） （I）ζ電位為30 mV以上之含鋯元素金屬氧化物粒子之水分散液之製作 製備0.6 mol/L濃度之氧氯化鋯水溶液0.76 L及1.7 mol/L濃度之氫氧化鈉水溶液0.53 L。向預先裝有純水0.74 L之沈澱反應器中同時注入上述氧氯化鋯水溶液與氫氧化鈉水溶液，對氧氯化鋯進行中和，而獲得含鋯元素金屬氧化物粒子之漿料。對所得之漿料進行過濾、洗淨，以漿料之氧化鋯含有率成為5.6重量%之方式於純水中進行再製漿，而獲得漿料1 L。該漿料之導電度為258 μS/cm。將乙酸82.2 g（相對於上述漿料中之鋯1莫耳份為3莫耳份）添加至上述漿料，於200℃進行3小時水熱處理而獲得半透明之分散液。利用超過濾膜對該半透明之分散液進行洗淨，而獲得氧化鋯含有率30重量%之含鋯元素金屬氧化物分散液C。 如此所得之含鋯元素金屬氧化物粒子之水分散液之全光線穿透率為75%，於溫度25℃之黏度為4 mPa・s。 又，將水從所得之含鋯元素金屬氧化物粒子之水分散液中去除，使所得之含鋯元素金屬氧化物粒子乾燥。利用TEM（穿透式電子顯微鏡）對所得之含鋯元素金屬氧化物粒子粉末進行觀察，結果含鋯元素金屬氧化物粒子之平均一次粒徑為8 nm。 另一方面，上述含鋯元素金屬氧化物粒子之水分散液中之含鋯元素金屬氧化物粒子之分散粒徑D50為8 nm。因此可知，於所得之含鋯元素金屬氧化物粒子之水分散液中，幾乎未產生含鋯元素金屬氧化物粒子之凝集。 又，對所得之含鋯元素金屬氧化物粒子之水分散液之ζ電位進行測定，結果確認其為45 mV。
（II）ζ電位為30 mV以上之含鋯元素金屬氧化物粒子之甲醇分散液之製作 除了變更為實施例2之（I）中所得之含鋯元素金屬氧化物粒子之水分散液以外，藉由與實施例1之（II）相同之方法，製作ζ電位為30 mV以上之含鋯元素金屬氧化物粒子之甲醇分散液。
（III）含有ζ電位為30 mV以上之含鋯元素金屬氧化物粒子之硬塗液之製作 使用實施例2之（II）中所製作之甲醇分散液，藉由與實施例1之（III）相同之方法，製作含有ζ電位為30 mV以上之含鋯元素金屬氧化物粒子之硬塗液。
（IV）透鏡塗布 使用上述（III）中所製作之硬塗液，藉由與實施例1之（IV）相同之方法而獲得具有硬塗膜之透鏡。
（比較例1） （I）ζ電位未達30 mV之含鋯元素金屬氧化物粒子之水分散液之製作 製備0.6 mol/L濃度之氧氯化鋯與0.03 mol/L濃度之氯化釔之混合水溶液0.76 L、及1.9 mol/L濃度之氫氧化鈉水溶液0.53 L。向預先裝有純水0.74 L之沈澱反應器中同時注入上述氧氯化鋯與氯化釔之混合水溶液及氫氧化鈉水溶液，藉由同時中和使氧氯化鋯與氯化釔共沈澱，而獲得氧化鋯與釔之共沈澱物之粒子之漿料。對所得之漿料進行過濾、洗淨，以漿料之固形物成分含有率以氧化鋯與氧化釔換算計成為5.6重量%之方式，於純水中進行再製漿，而獲得漿料1 L。該漿料之導電度為235 μS/cm。將檸檬酸鈉二水合物140.8 g（相對於上述漿料中之鋯與釔之合計量1莫耳份為1莫耳份）添加至上述漿料，於200℃進行3小時水熱處理，而獲得半透明之分散液。利用超過濾膜對該半透明之分散液進行洗淨、濃縮，而獲得包含釔之固溶體即含鋯元素金屬氧化物之含有率30重量%的含鋯元素金屬氧化物粒子之水分散液。 如此所得之含鋯元素金屬氧化物粒子之水分散液之全光線穿透率為80%，於溫度25℃之黏度為4 mPa・s。 又，將水從所得之含鋯元素金屬氧化物粒子之水分散液中去除，使所得之含鋯元素金屬氧化物粒子乾燥。利用TEM（穿透式電子顯微鏡）對所得之含鋯元素金屬氧化物粒子粉末進行觀察，結果含鋯元素金屬氧化物粒子之平均一次粒徑為6 nm。 另一方面，上述含鋯元素金屬氧化物粒子之水分散液中之含鋯元素金屬氧化物粒子之分散粒徑D50為6 nm。因此可知，於所得之含鋯元素金屬氧化物粒子之水分散液中，幾乎未產生含鋯元素金屬氧化物粒子之凝集。 又，對所得之含鋯元素金屬氧化物粒子之水分散液之ζ電位進行測定，結果確認其為-41 mV。
（II）ζ電位未達30 mV之含鋯元素金屬氧化物粒子之甲醇分散液之製作 除了變更為比較例1之（I）中所得之含鋯元素金屬氧化物粒子之水分散液以外，藉由與實施例1之（II）相同之方法，製作ζ電位未達30 mV之含鋯元素金屬氧化物粒子之甲醇分散液。
（III）含有ζ電位未達30 mV之含鋯元素金屬氧化物粒子之硬塗液之製作 使用比較例1之（II）中所製作之甲醇分散液，藉由與實施例1之（III）相同之方法，製作含有ζ電位未達30 mV之含鋯元素金屬氧化物粒子之硬塗液。
（IV）透鏡塗布 使用比較例1之（III）中所製作之硬塗液，藉由與實施例1之（IV）相同之方法而獲得具有硬塗膜之透鏡。
（比較例2） 參考日本專利第5196993號，使用粒徑10 nm之氧化鋯水分散體（第一稀元素股份有限公司製造 氧化鋯濃度20 wt%）製作折射率1.60之硬塗液。使用所得之硬塗液，藉由與實施例1之（IV）相同之方法而獲得具有硬塗膜之透鏡。再者，對氧化鋯水分散體之ζ電位進行測定，結果確認其為-61 mV。
（比較例3） （I）ζ電位為正值且未達30 mV之含鋯元素金屬氧化物粒子之水分散液之製作 向實施例1之（I）中所得之含鋯元素金屬氧化物粒子之水分散液339.7 g添加濃度0.5重量%之苛性鉀170.5 g，調整為pH=5.3。對所得之含鋯元素金屬氧化物粒子之水分散液之ζ電位進行測定，結果確認其為28 mV。
（II）ζ電位為正值且未達30 mV之含鋯元素金屬氧化物粒子之甲醇分散液之製作 變更比較例3之（I）中所得之含鋯元素金屬氧化物粒子之水分散液，除此以外，藉由與實施例1之（II）相同之方法，製作ζ電位為正值且未達30 mV之含鋯元素金屬氧化物粒子之甲醇分散液。
（III）含有ζ電位為正值且未達30 mV之含鋯元素金屬氧化物粒子之硬塗液之製作 使用上述（II）中所製作之甲醇分散液，藉由與實施例1之（III）相同之方法，製作含有ζ電位為正值且未達30 mV之含鋯元素金屬氧化物粒子之硬塗液。
（IV）透鏡塗布 使用上述（III）中所製作之硬塗液，藉由與實施例1之（IV）相同之方法而獲得具有硬塗膜之透鏡。
將實施例1、2與比較例1～3中所得之氧化鋯溶膠、硬塗液、具有硬塗膜之透鏡之物性等之相關測定結果示於表1中。
[表1]
   實施例1 實施例2 比較例1 比較例2 比較例3
氧化鋯溶膠 物性 水分散液 ζ電位 正值 正值 負值 負值 正值
      ζ電位值 60 45 -41 -61 28
粒徑 （nm） 3 8 6 10 3
硬塗液 物性 穿透率 （%） 90.7 78.7 40.2 52.6 80.6
霧度 （%） 2.9 6.5 41.0 26.4 6.4
黏度 （mPa·s） 2.7 2.2 3.5 2.0 2.0
硬塗液 物性 經時穩定性確認 製作後之經過天數 （天） 146 21 62 14 13
穿透率 （%） 89.1 77.9 8.8 40.8 78.6
霧度 （%） 2.8 5.9 95.7 42.0 7.5
黏度 （mPa·s） 2.4 2.2 11.8 2.2 3.1
具有硬塗膜之透鏡 物性 穿透率 （%） 90.1 90.1 89.8 90.1 90.2
霧度 （%） 0.2 0.2 1.1 2.2 2.0
密接性 目視 ○ ○ × × ○
耐擦傷性 目視 ○ ○ Δ × ○
耐候性 外觀 目視 ○ ○ × × ○
密接性 目視 ○ ○ × × ○
根據表1之結果可知，藉由使用ζ電位（表面電荷）為30 mV以上之含鋯元素金屬氧化物，可獲得具有低霧度硬塗膜之透鏡。又，確認到ζ電位未達30 mV之比較例3在剛製備後之硬塗液之物性方面與實施例1、2程度相同，但經時穩定性較差，相對於此，藉由使用ζ電位為30 mV以上之含鋯元素金屬氧化物，而使透明性與黏度之經時穩定性得到改善。 進而，確認到實施例1、2之塗布用組成物對透鏡之密接性亦優異，從而塗布其等所得之透鏡之耐擦傷性、耐候性亦優異。
無
無

Claims (7)

  1. 一種塗布用組成物，其係包含含鋯元素金屬氧化物（A）及矽烷化合物（B）者，且特徵在於： 該含鋯元素金屬氧化物（A）之藉由下述方法所測定之ζ電位之值為30 mV以上， ＜ζ電位之測定方法＞ 藉由電泳雷射都卜勒法於室溫（25℃）測定10質量%之含鋯元素金屬氧化物（A）水分散液。
  2. 如請求項1之塗布用組成物，其中，上述含鋯元素金屬氧化物（A）之藉由動態光散射法所測定之平均一次粒徑為1～20 nm。
  3. 如請求項1或2之塗布用組成物，其中，上述矽烷化合物（B）係下述通式（1）所表示之化合物之水解物： R 1R 2 aSi(OR 3) 3-a（1） （式中，R 1表示碳數1～3之烷基、苯基、乙烯基、具有環氧基之有機基、具有(甲基)丙烯醯基之有機基、具有胺基之有機基、或具有巰基之有機基；R 2表示碳數1～2之烷基；R 3相同或不同，且表示碳數1～3之烷基；a為0或1）。
  4. 如請求項1至3中任一項之塗布用組成物，其中，上述含鋯元素金屬氧化物（A）之含有比率相對於塗布用組成物100質量%為4～25質量%。
  5. 如請求項1至4中任一項之塗布用組成物，其中，上述矽烷化合物（B）之含有比率相對於含鋯元素金屬氧化物（A）100莫耳%為30～260莫耳%。
  6. 如請求項1至5中任一項之塗布用組成物，其用於透鏡用途。
  7. 一種透鏡，其係塗布有請求項1至6中任一項之塗布用組成物者。
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