JPH03172369A

JPH03172369A - 硬化膜およびその硬化膜を有する光学部材

Info

Publication number: JPH03172369A
Application number: JP1312013A
Authority: JP
Inventors: Hidekazu Yajima; 英一矢嶋
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 1989-11-30
Filing date: 1989-11-30
Publication date: 1991-07-25
Anticipated expiration: 2009-12-14
Also published as: JPH06102776B2

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】し産業上の利用分野］本発明は、コーティング組成物に関し、特に高回折率プ
ラスチックレンズに塗布、硬化することにより、優れた
耐擦傷性、密着性、耐水性を有するコーテイング膜を与
えるコーディング組成物に関する。

［従来の技術］近年、眼鏡レンズ材料として無機ガラスに代わってプラ
スチックが使用されるようになってきている。プラスデ
ックレンズは従来のガラスレンズに比較して軽けで耐衝
撃性に優れており、また染色が容易である等の点で無機
ガラスにない多くの利点を有している。

しかしながら、プラスチックレンズの主流として使用さ
れているジエチレングリ」−ルビスアリルカーボネート
単独重合体（以下ＣＲ−３９と略す）は屈折率が１．５
０と無機ガラスに比べて低く、特にマイナスレンズにお
いてはコバ厚が大きくなるため、より簿いプラスチック
レンズが要望されている。

より薄いプラスチックレンズへの要望に対して種々の提
案がなされている。例えば、特開昭５７２１２４０１号
公報には、ジエチレングリコールごスアリルカーボネー
トとペンジルメタクリレ−トとジアリルイソフタレート
との共重合体よりなる高屈折率プラスチックレンズが提
案されている。また特開昭６０−１９９０１６号公報に
は、ポリイソシアネートとポリオールまたはポリチオー
ルとの共重合体よりなる高屈折率プラスチックレンズが
提案されている。しかしながら、これらのＢ屈折率レン
ズも他のプラスチックレンズと同様に耐ｒ！Ｉｅ性が劣
る。プラスチックレンズの耐擦傷性を改善するために、
例えば特開昭６３−１０６４０号公報には、プラスチッ
クレンズに有機ケイ素化合物とコロイダルシリカとを含
むコーテイング液を塗布、硬化して硬化膜を形成するこ
とが開示されている。しかし上記特開昭６３−１０６４
０号公報に開示されたコーテイング液を、上記の高屈折
率プラスチックレンズに塗布、硬化して硬化膜を形成し
た場合、硬化膜の屈折率がプラスチックレンズの屈折率
に比べて低い為、干渉縞が認められ実用上好ましいもの
ではない。この干渉縞の発生がない硬化膜として、例え
ば特電ｗ４６１−５４３３１号公報には、有機ケイ素化
合物と五酸化アンチモン微粒子とを用いた硬化膜が提案
されている。

［発明が解決しようとする課題］特公昭６１〜５４３３１号公報に提案されている有機ケ
イ素化合物と五酸化アンヂモン微粒子とを含むコーティ
ング組成物から得られた硬化膜は、耐擦傷性、耐水性が
不十分である。そのために、前記コーテイング液を、プ
ラスチックレンズに塗布、硬化して硬化膜を形成し眼鏡
用レンズとして用いた場合、傷が生じやすく、また時間
の経過とともに硬化膜の物性が劣化しやすくなり、硬化
膜の耐擦傷性がさらに弱くなりやすくなる問題を右して
いる。本発明はかかる問題点を解決するためになされた
ものであり、その目的は、耐擦傷性に優れ、プラスチッ
クレンズや反射防止膜などとの密着性が良好で、しかも
眼鏡用レンズとして用いた場合でも、時間とともに硬化
膜の物性が劣化しにくい硬化膜を高屈折率プラスチック
レンズ１−に形成することができるコーティング組成物
を提供することにある。

［課題を解決するための手段］本発明者は、上述の目的を達成するために鋭意研究した
結果、（Ａ）−最大％式％（）〈ここでＲ１はエポキシ基を含む、炭素数４〜１４の有
ｉ基、Ｒ２は炭素数１〜４のアルキル基または炭素数１
〜４のアルキル基または炭素数１〜６のアルキル基、ａ
およびｂはＯ又は１の整数を表す）で、表わされる有機
ケイ素化合物またはその加水分解物。

（［３）酸化タングステン微粒子で被覆された粒径１〜
１００ミリミクロンの酸化スズ微粒子と、を含むことを
特徴とするコーティング組成物が、上記目的を達成する
ことを見い出し本発明に至った。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明で（Ａ）成分として用いられる一般式％式％）表わされる有機ケイ素化合物又はその加水分解物の例と
して例えば、γ−グリシドキシプロビルトリメトキシシ
ラン、γ−グリシドキシプロビルトリエトキシシラン、
γ−グリシドキシプロビルジメトキシエトキシシラン、
γ−グリシドキシプロビルトリアセトキシシラン、（３
，４−エポキシシクロヘキシル）■チルトリメトキシシ
ラン、Ｔ−グリシドキシプロビルジメチルモノメトキシ
シラン、メチルトリメトキシシラン等及びこれらの加水
分解物が挙げられるが、これらのものに限定されるもの
ではない。

本発明で（Ｂ）成分で用いられる酸化タングステン微粒
子で被覆された粒径１〜１００ミリミクロンの酸化スズ
微粒子は、該微粒子を水、有機溶媒またはこれらの混合
溶媒に分散させたコロイド溶液の形で用いられ、硬化膜
の屈折率、耐擦傷性を高め、さらに耐水性を向上させる
ためのものである。酸化タングステン微粒子で被覆され
た酸化スズ微粒子を分散させるために用いられる有機溶
媒としては、メタノール、エタノール等のアルコール類
などがある。

酸化スズ微粒子の粒径は１〜１００ミリミクロン、特に
好ましくは、５〜２０ミリミクロンに限定される。その
理由は１ミリミクロンに未満の粒径では微粒子の安定性
に欠け、硬化膜の耐久性に劣り、また１００ミリミクロ
ンを超える粒径では硬化膜の透明性に欠ける問題があり
好ましくないからである。

尚、酸化タングステン微粒子で被覆された酸化スズ微粒
子とは、酸化タングステン微粒子と酸化スズ微粒子が化
学、物理的結合で形成され、酸化スズ微粒子のまわりを
酸化タングステン微粒子が被う構造のものをいう。酸化
タングステン微粒子で被覆された酸化スズ微粒子の屈折
率は、１．８２〜１．８６、比重は２５℃において１．
０９５〜１．１１５、ＰＨは室温において６．５〜８゜
０１粘度は２５℃で１０以下のものが特に好ましく用い
られる。また、酸化タングステン微粒子で被覆された酸
化スズ微粒子はシランカップリング剤、有機溶媒、界面
活性剤、シリカゾルなどの相溶性を高めるために、負に
帯電しているものが特に好ましく用いられる。

酸化タングステン微粒子で被覆された酸化スズ微粒子の
使用量は、酸化タングステン微粒子で被覆された酸化ス
ズの固形分ｍ／右線機ケイ素化合物たはその加水分解物
の使用間の比率が１１５０〜５／１となるのが好ましい
。その理由は、比率が１１５０では硬化膜の屈折率が、
低くなり基材への応用範囲が著しく限定され、また５／
１を超えると硬化膜と基板との間にクラック等が生じや
づくなり、さらに透明性の低下をきたす可能性が大きく
なるためである。

本発明のコーティング組成物は、反応を促進し、低温で
硬化させるために硬化剤を用いることもできる。その硬
化剤としては、たとえばアリルアミン、エチルアミン等
のアミン類、またルイス酸やルイス塩基を含む各種間や
塩基、例えば有機カルボン酸、クロム酸、次亜塩素酸、
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、炭酸などの金属
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挙げられる
。

また本発明のコーティング組成物は、種々の基板となる
レンズとの屈折率と合わせるため、また耐擦傷性をさら
に向上させるために、アルミニウム、チタン、アンチモ
ン、ジルコニウム、ケイ素、セリウムなどの金属の酸化
物からなる微粒子状無機物を添加づることが可能である
。

本発明のコーティング組成物は塗布時における流れ性を
向上させ、硬化膜の平滑性を向上させる目的で各種界面
活性剤を添加することができる。

また紫外線吸収剤、酸化防止剤等も硬化膜の物性に影響
を与えない限り使用可能である。塗布手段としてはディ
ッピング法、スピン法、スプレー法等通常行なわれる方
法が適用できるが、面精度等の面から特にディッピング
法、スピン法が好ましい。

本発明のコーティング組成物を適用する被コーテイング
物としては、メチルメタクリレート単独重合体、メチル
メタクリレートと１種以上の他のモノマーとをモノマー
成分とする共重合体、ジエチレングリコールビスアリル
カーボネート単独重合体、ジエチレングリコールビスア
リルカーボネートと１種以上の他のモノマーとをモノマ
ー成分とする共重合体、ポリカーボネート、ポリスチレ
ン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、ポ
リウレタンなどのプラスチックレンズ、あるいは無機ガ
ラスレンズなどが挙げられる。

本発明のコーティング組成物の硬化は熱風乾燥、活性エ
ネルギー線照射によって行なうが、好適には、７０〜２
００℃の熱風中で行なうのが良く、特に好ましくは９０
〜１５０℃が望ましい。活性エネルギー線としては遠赤
外線等があり熱による損傷を低く抑えることが出来る。

さらに、本発明のコーチインク組成物を基材に塗布する
前に、酸、アルカリ、各種有機溶媒による化学的処理、
プラズマ、紫外線等による物理的処理、各種洗剤を用い
る洗浄処理、更には、各種樹脂を用いたプライマー処理
を行なうことによって基材とコーテイング膜との密着性
等を向上させることができる。

さらに、高屈折率膜として、反射防止膜等にも使用でき
ることももちろんであり、さらに、防曇、フォトクロミ
ック、防汚等の機能成分を加えることにより、多機能膜
として使用することもできる。

［実施例］以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発
明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、
本実施例および比較例で得られた、硬化膜を有するプラ
スチックレンズは、以下に示す測定法により諸物性を測
定した。

（１）耐擦傷性試験スチールウール＃０ＯＯＯでレンズ表面を擦って傷のつ
きにくさを目視で判断した。

判断基準は次のようにした。

Ａ・・・強く擦ってもほとんど傷がつかないＢ・・・強
く擦るとかなり傷が付くＣ・・・レンズ基板と同等の傷が付く（２）干渉縞の有無蛍光灯下で目視で判断した。判断基準は次のとうりであ
る。

Ａ・・・干渉縞がほとんど見えないＢ・・・少し見えるＣ・・・かなり見える（３）密着性試験１ｓｌｉＪ隔で１００目クロスカツトし、粘着テープ（
商品名“セロテープ”ニチバン■製品）を強く貼りつけ
て急速に剥がし、硬化膜の剥離の有無を調べた。

（４）耐擦傷性試験中心厚さ２Ａｌｌのレンズの中心に１２７ｃＪＩの高さ
から１６ｇの鋼球を落下させ破損の有無を調べた。

（５）耐水性試験５０℃の温水に５時間浸漬し、前記耐擦傷性試験、密着
性試験を行なった。

（６）透明性試験暗室内、螢光等下でレンズにくもりがあるかどうか目視
で調べた。判１ｌｌｉ基準は次のとうりである。

Δ・・・くもりがほとんど見えない。

Ｂ・・・少し見える。

Ｃ・・・かなり見える。

［実施例１］（コーティングの液の調製）マグネッティックスターラーを備えたガラス製の容器に
（Ａ）成分であるγ−グリシドキシプロビルトリメトキ
シシラン７０重１部を加え、撹拌しながら、０．１規定
塩酸１６重量部を滴下した。

滴下終了後、２４時間撹拌を行ない加水分解物をえた。

ついで、（Ｂ）成分である酸化タングステン微粒子に被
覆された水分散酸化スズ微粒子（固形分２０％、平均粒
子径１５ミリミクロン）１０５重１部、溶媒としてイソ
プロピルアルコール８０重１１部、エチルセ０ソルブ８
０重量部、さらに滑剤としてシリコーン系界面活性剤１
虫石部、硬化剤として、アルミニウムアセチルアセトネ
ート４重量部を加え、充分に撹拌した後、濾過を行ない
コーテイング液とした。

（硬化膜の形成）ジエチレングリコールごスアリルカーボネートとベンジ
ルメタクリレ−１・とジアリルイソフタレートからなる
プラスチックレンズ（屈折率ｎ、１゜５６）を４５℃の
１０％ＮａＯＨ水溶液に５分間浸漬して十分に洗浄を行
なった後、上記の方法でａｌｌされたコーテイング液を
用いて、デイツプ法（引き上げ速度１４ｃｍ／分）でコ
ーティングを行ない１３０℃で２時間加熱し硬化膜を形
成し、各種の評価を行なった。

上記方法で得られた硬化膜を有するプラスチックレンズ
は、表１に示すように、耐擦傷性、密着性良好で、干渉
縞がほとんど見えず、さらに耐水性にも優れたレンズで
あることが確認された。

［実施例２］実施例１で用いた（Ａ）成分のγ−グリシドキシプロビ
ルトリメトキシシラン７０重冶部の代わりに、同じ（Δ
）成分であるβ−（３，４エポキシシクロヘキシル）エ
チシトリメトキシンランフ０重復部を用いた以外は、実
施例１と同様に行なった。評価結果は表１に示すように
、実施例１と同様に優れた物性を有するものであった。

［実施例３］実施例１で用いた（Δ）成分のγ−グリシドキシプロビ
ルトリメトキシシラン７０重量部の代わりに、メブルト
リメトキシシラン７Ｏｆｆｉｆｆ１部、硬化剤としてア
ルミニウムアセチルアセトネート４重間部の代わりに酢
酸ナトリウム４重Ｍ部を用いた以外はすべて実施例１と
同様に行なった。評価結果は表１に示すように、実施例
１と同様に優れた物性を有するものであった。

［比較例１〕実施例１で用いた（Ｂ）成分の酸化タングステン微粒子
被覆酸化スズ微粒子１０５重Ｍ部の代わりにメタノール
分散アンチモンゾル（固形分３０％、平均粒子径１５ミ
リミクロン）７８重一部を用いた以外はすべて実施例１
と同様に行なった。

ｒＰ価結果は表１に示すように耐擦傷性、耐水性が劣る
ものであった。

［比較例２］実施例１で用いた（Ｂ）成分の酸化タングステン微粒子
被覆酸化スズ微粒子の代わりに水分散コロイダルシリカ
（固形分２０％、平均粒子径１５ミリミクロン）を用い
た以外はすべて実施例１と同様に行なった。結果は、表
１に丞すように干渉縞が発−生し、外観上好ましくない
ものであった。

［比較例３］実施例１で用いた（Ｂ）成分の酸化タングステン微粒子
波Ｅｌ化スズ微粒子１０５１１０５ｌ部の代わりに酸化
タタングステン微粒子で被覆されていない水分散酸化ス
ズ微粒子（固形分２０％、平均粒子径１０ミリ・ミクロ
ン）１０５重同部を用いた以外はすべて実施例１と同様
に行った。結果は、表１に示すように膜のくもりがひど
く実用上使うには問題があった。

［本発明の効果］以上述べたように、本発明によれば、耐１２２（１ａ性
、密着性に優れ、しかも高屈折率プラスチックレンズ上
に形成したときでも干渉縞の発生が認められず、温水に
よっても硬化膜の物性が、劣化しにくいコーティング組
成物を提供づることが可能になった。

Claims

【特許請求の範囲】（Ａ）一般式（Ｒ＾１）＿ａ（Ｒ＾３）＿ｂＳｉ（ＯＲ＾２）＿４＿
−＿（＿ａ＿＋＿ｂ）（ここでＲ＾１はエポキシ基を含
む、炭素数４〜１４の有機基、Ｒ＾２は炭素数１〜４の
アルキル基または炭素数１〜４のアシル基、Ｒ＾３は、
炭素数１〜６のアルキル基、ａおよびｂは０又は１の整
数を表す）で、表わされる有機ケイ素化合物またはその
加水分解物と、（Ｂ）酸化タングステン微粒子で被覆された粒径１〜１
００ミリミクロンの酸化スズ微粒子と、を含むことを特
徴とするコーティング組成物。