JPH03156401A - 透明被覆層を有する成形体 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、高い屈折率を存する透明被覆層を有する成形
体に関する。

さらには、透明プラスチック、特に光学プラスチックレ
ンズの表面に高い屈折率と高い硬度を有する透明被覆層
を有する成形体に関する。

〔従来の技術］ プラスチックレンズは無機レンズに比べ軽量で割れにく
く、染色が可能なため、近年ＩＩＩ鏡レンズ、カメラレ
ンズ等の光学素子に２．速に普及してきている。

これらの目的に現在広く用いられている樹脂としては、
ジエチレングリコールビス（アリルカーボネート）（以
下ＤＡＣと称す）をラジカル重合させたものがある。こ
の樹脂は耐衝撃性に優れていること、軽量であること、
染色性に優れていること、切削性、および研磨性等の後
加工性が良好であることなど、種々の特徴を有している
。

しかしながら、この樹脂は屈折率が無機レンズ（ｎｏ　
＝１．５２）に比べｎ＋＋　＝１．５０と小さく、ガラ
スレンズと同等の光学物性を得るためには、レンズの中
心厚、コバ厚および曲率を大きくする必要があり、全体
に肉厚になることが避けられない。

このため、より屈折率の高いレンズ用樹脂が望まれてお
り、本出願人は、高屈折率レンズ用樹脂としてイソシア
ナート化合物とポリチオール化合物との反応より得られ
るポリウレタン系の樹脂を先に提案した。　（特開昭６
０−１９９０１６、同６２−２６７３１６、同６３−４
６２１３等） ところで、一般にプラスチックレンズはガラスに比べや
わらかく、傷が付き易い、ＤＡＣを重合させたレンズも
ガラス製レンズに比べ傷が付き易いといった欠陥を有し
ている。そこでそれを解決するために、ＤＡＣ製レンズ
の表面に有機シリコーン系重合体をコートして表面硬度
を高め、表面に傷が付き難くする工夫が行われている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、前述のポリウレタン系樹脂は、屈折率がＤＡ
Ｃを重合させた樹脂よりも高く、ＤＡＣ製レンズに使用
されるものと同様の有機シリコーン系重合体をコートし
た場合、コート層と樹脂の屈折率差が大きく、結果とし
て干渉縞による外観不良を生じるといった問題があった
。

また、高い屈折率を有する透明被覆材料として有機ケイ
素系重合体にある種の金属酸化物を分散させたものが知
られている（特公昭６３−３７１４２）。

しかし、屈折率及びコート層の表面硬度の面から充分と
は言えず、さらなる改良が望まれている。

〔課題を解決するための手段〕

このような状況に鑑み、本発明者らはこれらの問題点を
解決して、高い屈折率と高い表面硬度を有する透明被覆
材料について鋭意検討を行った結果、本発明に至った。

すなわち、本発明は干渉縞による外観不良を生じない屈
折率の高い透明被覆層を有する成形体を提供するもので
ある。

本発明は、平均粒子径が１〜５００ｍμのダイヤモンド
微粉末を５〜８５重量％含有することを特徴とする透明
被覆層を有する成形体である０本発明に用いられるダイ
ヤモンド微粉末とは、平均粒子径が約１〜５００　ｍμ
、好ましくは１〜２００ｍμのものである。

粒子径のあまり小さなものは作製が困難であり、また、
あまり大きなものは透明感が低下して好ましくない。

本発明のダイヤモンド微粉末の透明被覆層中の含有量は
５〜８５重量％、好ましくは１０〜７０重量％である。

５％未満では添加の効果が小さく、８５％を越えると透
明性の低下、密着性の低下などの問題を生じる。

本発明のダイヤモンド微粉末を分散させている基質は、
特に制限はないが、通常は有機化合物および／または有
機ケイ素化合物の特に架橋構造を有する高分子化合物が
有用である。これらの例としては、エポキシ樹脂、アク
リル酸エステルおよび／またはメタクリル酸エステルの
共重合物（他のビニルモノマーとの共重合物を含む）、
ポリアミド、ポリエステル、アミノ樹脂（メラミン樹脂
、ポリウレアを含む）、ウレタン樹脂、ポリカーボネー
ト、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、スチレン
樹脂、塩ビ樹脂、ケイ素系樹脂および、ＤＡＣ樹脂が挙
げられる。

これらは単独で用いることも、複数を併用することも可
能であり、また、これらの硬化物も使用できる。

さらに、ダイヤモンド微粉末と基質よりなる透明被覆層
には可塑剤、各種硬化剤、硬化触媒などの他、表面調整
剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、各種染顔料などの添加
剤を含有させることができる。

本発明の目的である表面硬度の高い成形体を得るために
は、被覆材基質として、有機ケイ素系高分子化合物を含
む高分子化合物の使用が効果的である。

有機ケイ素系高分子被覆層を与える方法としては、種々
提案されているが、下記の一般式を有する化合物群およ
び／またはこれらの加水分解物からなる群から選ばれた
化合物を硬化させて得られたものを用いる方法が有効で
ある。

すなわち、一般式 Ｒ’、　　　５ｉ−（ＯＲ’）ｎ−（ｍ＊Ｎ一 で表される化合物であって、Ｒ１、ＲＺは０１〜Ｃ＋ｏ
のアルキル基、アリール基、ハロゲン化アルキル基、ハ
ロゲン化アリール基、アルケニル基、エポキシ基、（メ
タ）アクリロキシ基、メルカプト基、アミノ基もしくは
シアノ基を有する有機残基を表し、Ｒ３は０１〜Ｃｈの
アルキル基、アシル基またはアルコキシアルキル基であ
り、ａおよびｂはＯ２１または２であり、ａ＋ｂは１ま
たは２である。

これらの化合物の例としては、メチルトリメトキシシラ
ン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリメトキシエ
トキシシラン、メチルトリアセトキシシラン、メチルト
リプロポキシシラン、メチルトリブトキシシラン、エチ
ルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、ビ
ニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、
ビニルトリアセトキシシラン、ビニルトリメトキシエト
キシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルト
リエトキシシラン、フェニルトリアセトキシシラン、γ
−クロロプロピルトリメトキシシラン、Ｔ−クロロプロ
ピルトリエトキシシラン、Ｔクロロプロピルトリプロポ
キシシラン、３．３．３トリフロロプロピルトリメトキ
シシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラ
ン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ
（β−グリシドキシエトキシ）プロピルトリメトキシシ
ラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチル
トリメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘ
キシル）エチルトリエトキシシラン、γ−メタクリルオ
キシプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピル
トリメトキシシラン、Ｔ−アミノプロピルトリエトキシ
シラン、Ｔ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、
ｒ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β−
（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシ
ラン、β−シアノエチルトリエトキシシランなどのトリ
アルコキシまたはトリアジルオキシシラン類およびジメ
チルジメトキシシラン、フェニルメチルジメトキシシラ
ン、ジメチルジェトキシシラン、フェニルメチルジェト
キシシラン、γ−グリシドキシプロビルメチルジメトキ
シシラン、グリシドキシプロピルメチルジェトキシシラ
ン、γグリシドキシプロビルフエニルジメトキシシラン
、Ｔ−グリシドキシプロピルフエニルジエトキシシラン
、Ｔ−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、Ｔ−ク
ロロプロピルメチルジェトキシシラン、ジメチルジアセ
トキシシラン、Ｔ−メタクリルオキシプロピルメチルジ
メトキシシラン、γ−メタクリルオキシプロピルメチル
ジェトキシシラン、Ｔ−メルカプトプロピルメチルジメ
トキシシラン、Ｔ−メルカプトプロピルメチルジェトキ
シシラン、γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン
、γ−アミノプロピルメチルジェトキシシラン、メチル
ビニルジメトキシシラン、メチルビニルジェトキシシラ
ンなどジアルコキシシランまたはジアシルオキシシラン
類が挙げられる。

さらに、上記のシラン化合物に各種のテトラアルコキシ
シラン類もしくは、その加水分解物を併用してもよい。

テトラアルコキシシランの例としては、メチルシリケー
ト、エチルシリケート、ｎ−プロピルシリケート、イソ
プロピルシリケート、ｎ−ブチルシリケート、５ｅＣ−
ブチルシリケートおよびｔｅｒｔ−ブチルシリケート等
が挙げられる。

また、これらの有機ケイ素化合物は無触媒でも硬化が可
能であるが、さらに硬化を促進するために各種の硬化触
媒を用いてもよい。

たとえば、ルイス酸、ルイス塩基を含む各種酢もしくは
塩基、たとえば有機カルボン酸、クロム酸、次亜鉛素酸
、ホウ酸、臭素酸、亜セレン酸、チオ硫酸、オルトケイ
酸、チオシアン酸、亜硝酸、アルミン酸、炭酸の金属塩
、特にアルカリ金属塩またはアンモニウム塩、さらにア
ルミニウム、ジルコニウム、チタニウムのアルコキシド
またはこれらの錯化合物などが使用できる。

さらにコーテイング材として用いる場合には、コーティ
ング作業を容易にするため、また保存状態を良好に保つ
ための溶剤類、および各種添加剤の使用が可能である。

成型体の基材としては何でも使用できるが、透明性の点
からはＰＭＭＡ及びその共重合体、ポリカーボネート、
ＤＡＣ樹脂、ポリエステル、エポキシ樹脂、ウレタン樹
脂等の透明プラスチック材料が有効で、これら透明プラ
スチック材料の中でも、特に前述の高い屈折率を有する
ポリウレタン系レンズ用樹脂、ポリカーボネートが有効
である。

本発明の透明被覆層を有する成形体は、通常以下の様に
して得られる。すなわち、まず、ダイヤモンド微粉末を
基質になる物質に混合する。この際揮発性分散媒（溶媒
）を用いてもよく、用いられる分散媒は、水、炭化水素
、ハロゲン化炭化水素、エステル類、ケトン類、アルコ
ール類、有機カルボン酸類などであり、これらは２種以
上を混合して使用してもよい０次に、基材に前述のダイ
ヤモンド微粉末と基質との混合物を塗布し、揮発性分散
媒を使用した場合は、それを蒸発させる。

この際、揮発性分散媒の蒸発によって、生成する塗膜が
硬化することもある。次いで、塗膜を硬化させ、透明被
覆層を有する成形体を得る。

塗布方法、乾燥および／または硬化方法は、通常のコー
ティング分野で行われているものを適宜選択して行う。

本発明において得られる透明被覆層を有する成形体はそ
の透明被覆層の上に有機物や無機物からなる単層または
多層の反射防止膜を真空蒸着や、スパッタリング法で設
けてもよい。

以下、本発明を実施例によりさらに詳しく説明する。

なお、得られた成形体（レンズ）の評価は、以下に述べ
る方法で行った。

（硬度） ＃００００のスチールウールで塗面をこすり、傷のつき
具合を判定する。判定基準は ○・・・・・・まったく傷がつかない。

Δ・・・・・・わずかに傷がつく。

×・・・・・・通常の有機プラスチックと同程度の傷が
つく。

（干渉縞） 蛍光燈の光をレンズ表面で反射させた時に光の干渉によ
る干渉縞の発生を肉眼で観察した。

Ｏ・・・・・・干渉縞が認められない。

×・・・・・・干渉縞が認められる。

実施例１〜４、比較例１〜２ Ｔ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン８０ｇ、
メチルシリケート１０ｇを混合し、液温４５〜５０°Ｃ
で０．０１規定塩酸水溶液３０ｇを１時間かけて加え、
加水分解を行い、更に２０°Ｃで１２時間熟成して、シ
ラン加水分解物を得た。

上記の様にして調整したシラン加水分解物５０ｇに被覆
層中の含有量が第１表の様になる量の平均粒子径１００
ｍμのダイヤモンド微粉末を添加し、さらにエチレンク
ロルヒドリン５０ｇを加え、コーティング用組成物を得
た。

前記のコーティング用組成物に、ｍ−キシリレンジイソ
シアナート１８．８　ｇとペンタエリスリトールテトラ
キス（３−メルカプトプロピオネート）２４．４ｇを反
応させて得られたウレタン樹脂製レンズ（屈折率ｎＤ　
＝１．５９４）をデイツプし、透明被覆層をコートした
。コートしたレンズは１２０’Ｃの熱風乾燥機で３時間
かけてコートキュアした。こうして得られたレンズの評
価を第１表に示した。

比較例３ 実施例１〜４と同様にして調整したシラン加水分解物に
、ダイヤモンド微粉末を入れずにコーティング用組成物
を得、実施例と同様にしてコート及びキュアを行った。

得られたレンズの評価を第１表に示した。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）平均粒子径が１〜５００ｍμのダイヤモンド微粉末
   を５〜８５重量％含有することを特徴とする透明被覆層
   を有する成形体。 ２）透明被覆層が有機ケイ素重合体を含むことを特徴と
   する請求項１記載の透明被覆層を有する成形体。 ３）透明被覆層が、架橋構造を有する有機高分子化合物
   を含むことを特徴とする請求項１記載の透明被覆層を有
   する成形体。 ４）成形体の基材が透明プラスチックであることを特徴
   とする請求項１記載の透明被覆層を有する成形体。 ５）透明プラスチックが、光学レンズであることを特徴
   とする請求項４記載の透明被覆層を有する成形体。