JPH036276A

JPH036276A - コーティング用組成物

Info

Publication number: JPH036276A
Application number: JP1138718A
Authority: JP
Inventors: Takeaki Iriyou; 毅明井領; Junji Kawashima; 川嶋　淳史
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1989-05-31
Filing date: 1989-05-31
Publication date: 1991-01-11

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、高い屈折率を有する透明板１Ｎ！層を形成す
るためのコーティング用組成物に関する。

〔従来の技術〕

合成樹脂製レンズ、特にジエチレングリコールビス（ア
リルカーボネート）樹脂レンズは、ガラスレンズに比較
し、安全性、易加工性、ファツション性などにおいて優
れており、また、近年反射防止技術、ハードコート技術
、ハードコート十反射防止技術の開発に伴い、急激に酋
及している。

しかし、ジエチレングリコールビス（７リルカーボネー
ト）樹脂の屈折率は、１，５０とガラスに比べ小さい為
に、外周部がガラスレンズに比べ厚くなるという欠点を
有している。この為、眼鏡レンズのプラスチック化は、
高屈折率樹脂材料による薄型プラスチックレンズへの要
望を高めている。

その為の技術提案として、特開昭５９−１３３２１１号
公報、特開昭６０−１９９０１６号公報などの１．６０
程度の屈折率を有する高屈折率月料が提案されている。

一方、プラスチックメガネレンズの欠点である傷が付き
易いといった問題を改善する為に、シリコン系のハード
コート材料をレンズ表面にコーティングする方法が一般
に行われている。また、屈折率が１．６０近い高屈折率
樹脂レンズの場合には、基材とコーティング材料の屈折
率差による干渉縞の発生による外観不良を抑える為に、
特公昭６１−５４３３１号公報、特公昭６３−３７１４
２号公報のように、シリコン系ハードコート材料に使わ
れている二酸化ケイ素微粒子に比べ高い屈折率を有する
ＡＩ、Ｔｉ、Ｚｒ、３ｎ、Ｓｂの金属酸化物微粒子のコ
ロイド分散体をハードコート材料に用いる方法が提案さ
れている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、前記、特公昭６１−５４３３１号公報、特公昭
６３−３７１４２号公報のコーティング用組成物は、以
下のような課題を有していた０例えば、Ａｌ、Ｚｒ、Ｓ
ｎ、Ｓｂの金属酸化物微粒子のコロイド分散体を１．６
０程度の高屈折率樹脂のコーティング材料として用いた
場合、シリコン系のコーティング材料に比べ塗布、硬化
時の干渉縞を抑えることができる反面、コーテイング膜
としての屈折率に限界がある。これは、金属酸化物微粒
子単体としては、ある程度の高い屈折率を有しているも
のの、一般にコニティング材料として用いる際には、シ
リコン系のカップリング材等を混合する為、膜自身の屈
折率は、１，５７程度が限界であり、自ずと干渉縞の改
善にも限界があった。また、Ｔｉの金属酸化物微粒子の
コロイド分散体をコーティング材料として用いた場合は
、ＴｉＯ２自身が前記金７Ｍ酸化物に比べ、かなり高い
屈折率を有し、ハードコート材料とした際には、コート
膜が高い屈折率を有し、又、屈折率の選択の幅も広くな
るという長所があるものの、ＴｉＯ２は、耐候性が極め
て悪い為に、シリコン系カップリング剤の有機成分の分
解、あるいは、樹脂レンズ表面の分解を招き、その耐久
性に課題があった。

そこで、本発明は、これら課題を解決するもので、その
目的とするところは、高い屈折率と高い表面硬度、耐久
性を有する高屈折率樹脂レンズのコーティング用組成物
を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のコーティング用組成物は、下記のＡおよびＢを
主成分としてなることを特徴とする。

Ａ、コロイド状に分散した酸化タングステンゾル。

Ｂ、一般式が府Ｒ１５ｉ（ＯＲ３）：＜−ａで表される有機ケイ素化合物またはその加水分解物。　
（ここでＲ′は、炭素数゛１から６の炭化水素基、ビニ
ル基、メタクリロキシ基、またはエポキシ基を有する有
機基、Ｒ２は、炭素数１から４の炭化水素基、Ｒりは、
炭素数１から５の炭化水素基、アルコキシアルキル基、
または水素、ａは、０または１を表す、）本発明のＡ成分である酸化タングステンゾルとは４価又
は６価のタングステンの酸化物であり、金属酸化物の微
粒子の平均粒径が約１〜３００μｍ、好ましくは約１〜
２００μｍのものである。

これは粒子径のあまり小さいものは作成が困難であり、
コストが高くて実用的でなく、また、あまり大きなもの
は一般に透明感が低下する為、上記範囲内のものが好ま
しい、また、酸化タングステンゾルの分散媒としては水
、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を挙げることができる。また、これ
らの分散媒は、２種以上の混合物として用いることも可
能である。尚、酸化タングステンゾルはこれ単独のみな
らず、他の金属酸化物微粒子のコロイド分散体、例えば
、コロイダルシリカ、五酸化アンチモンゾル等との併用
も可能である。尚、酸化タングステン自身は、紫外線照
射により五個の構造をとる事があり、調光材料としての
用途も期待できる。

本発明のＢ成分である一般式がＲ’−３ｉ　（ＯＲ３）
３−・で表される有機ケイ素化合物またはその加水分解
物としては、メチルトリメトキシシラン、エチルトリエ
トキシシラン、メチルトリエトキシシラン、フェニルト
リエトキシシラン、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、ビニルトリエトキシシラン
、ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シラン、ビニ
ルトリアセトキシシラン、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メチルジ
ェトキシシラン、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等がある。これらは単独
で用いても、２種以上を混合して用いてもよい、また、
これらはアルコール等の有機？さ剤中、酸の存在下で加
水分解して使用する方が好ましく、単独で加水分解後に
成分Ａの酸化タングステンゾルと混合しても、成分Ａと
混合後に加水分解をしてもいずれでも良い。

またこれらの有機ケイ素化合物は触媒が存在しなくても
硬化が可１ｉＦ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ることが可能である。例えばｎ−
ブチルアミン、トリエチルアミン、グアニジン、ビグア
ニドなどのアミン類、グリシンなどのアミノ酸類、アル
ミニウムアセチルアセトネート、クロムアセチルアセト
ネート、チタニルアセチルアセトネート、コバルトアセ
チルアセトネートなどの金属アセチルアセトネート酢酸
ナトリウム、ナフテン酸亜鉛、ナフテン酸コバルト、オ
クチル酸亜鉛、オクチル酸スズなどの有機酸金属塩、過
塩素酸、過塩素酸アンモニウム、過塩素酸マグネシウム
などの過塩素酸類あるいはその塩、塩酸、リン酸、硝酸
、パラトルエンスルホン酸などの酸、または５ｎＣ１２
，ＡｌＣｌ３！Ｆ　ｅ　ＣＩ　Ｌ　　Ｔ　ｌ　’Ｃ１４
１Ｚ　ｎ　Ｃｌ　２１　　Ｓ　ｂ　Ｃｌ　３なとのルイ
ス酸である金属塩化物などが使用できる。

また、本発明のコーティング用組成物は、形成される被
膜の染色性の向上、あるいは各種耐久性の改良を目的に
、多官能性エポキシ化合物、多価アルコール、多価カル
ボン酸、または多価カルボン酸無水物より選ばれる１種
以上を使用することができる。多官能性エポキシ化合物
としては、　（ポリ）エチレングリコール、　（ポリ）
プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、カテ
コール、レゾルシノール、アルキレングリコールなどの
三官能性アルコールのジグリシジルエーテルまたは、グ
リセリン、トリメチロールプロパンなどの三官能性アル
コールのジまたはトリグソシジルエーテルなどがあげら
れる。多価アルコールとしては、　（ポリ）エチレング
リコール、　（ポリ）プロピレングリコール、ネオペン
チルグリコール、カテコール、・　レゾルシノール、ア
ルカンジオールなどの二官能性アルコール、またはグリ
セリン、トリメチロールプロパンなどの三官能性アルコ
ール、または、ポリビニルアルコールなどがあげられる
。多価カルボン酸としては、マロン酸、コハク酸、アジ
ピン酸、アゼライン酸、マレイン酸、オルソフタル酸、
テレフタル酸、フマル酸、イタコン酸、オキザロ酢酸な
どがあげられる。多価カルボン酸無水物としては、無水
コハク酸、無水マレイン酸、無水イタコン酸、１．２−
ジメチルマレイン酸無水物、無水フタル酸、ヘキサヒド
ロフタル酸無水物、無水ナフタル酸などがあげられる。

また、本発明のコーティング用組成物は、アルコール類
、ケトン類、セロソルブ類、カルボン酸類などの溶媒を
単独または混合して加えることもでき、必要に応じて、
少量の界面活性剤、り１５電防止剤、紫外線吸収剤を添
加し、コート液の塗布性、コート膜の性能を改良するこ
ともできる。

尚、本発明におけるコーティング用組成物中のＡ成分と
Ｂ成分の割合は、目的とする塗布基材の屈ＦＴ率との兼
ね合いが適宜変更することが可能であり、高屈折率樹脂
基材と形成される被膜の屈折率差が±０．１以内になる
ようなＡ成分とＢ成分の混合が好ましい、ただし、形成
される被膜の耐久性の点から、被膜中のＡ成分の割合が
１０徂■％以下では、被膜にクラックが発生し易く、ま
た充分な屈折率が得られない、一方、Ａ成分の割合が９
０重量％以上になると基材との密着力が低下する為、好
ましくない。

尚、本発明におけるコーティング用組成物の塗布にあた
っては、基材と被膜の密着性を向上させる目的で基材表
面をあらかじめアルカリ処理、酸処理、界面活性剤処理
、ブライマー処理、またはプラズマ処理等を行なう事が
効果的である。

また、塗布・硬化方法としては、デイツビング法、スピ
ンナー法、スプレー法、あるいはフロー法によりコーテ
イング液を均一に塗布した後、４０〜２００’Ｃの温度
で数時間加熱乾燥することにより被膜を形成することが
できる。被膜の膜厚は、１〜３０μｍが適当で、１μｍ
未満の場合は得られた被膜の耐擦傷性が充分でなく、３
０μｍを越える場合は、被１模にクラックを生じ易い。

尚、形成される被膜上に、無機物からなる単層、多層の
反射防止膜を設けることにより、反射の低減、透過率の
向上を図ることも可能である。

本発明の対象となる塗布基材としては、透明な材料であ
れば、ガラス、プラスチック共に良好な耐久性が得られ
るが、本発明の目的から、屈折率が１．５０から１．８
０前後の透明材料に対し、干渉縞防止効果の点で、特に
有効である。

以下、実施例により、本発明を更に詳しく説明するが、
本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

〔実施例〕

実施例１攪拌装置を備えたフラスコ中に、水分散酸化タングステ
ンゾルく日雇化学工業■製、ｗ　Ｏ３？Ｍ度２０重量％
）６７．５ｇおよびエタノール１７６ｇ、γ−グリシド
キシプロビルトリメトキシシラン４５ｇを攪拌しつつ順
に加え、０゜０５規定塩酸水１２．４ｇを３０分間かけ
て滴下した。続いてシリコン系界面活性剤（日本ユニカ
ー−製、商品名”Ｙ−７００２”）を０、１５ｇ添加し
た後、　０°Ｃで２４時間放置し熟成を行い、コーテイ
ング液を得た。

次に、高屈折率樹脂レンズ生地（■眼部セイコー製、商
品名°°セイコーハイロード″屈折率１６０、直径７５
ｍｍ、−３，０ＯＤレンズ）を５重量％濃度のＮａＯＨ
水溶液に５分間浸漬し、洗浄、乾燥した後、前記コーテ
イング液を用い、引上げ速度１５ｃｍ／分、の条件でデ
ィッピング法により塗布した。塗布後、８０′Ｃで１時
間、　１００″Ｃで２時間加熱、硬化を行った。尚、得
られた被膜の膜厚は２．６μｍであった。

以上の方法により得られた合成樹脂レンズについて、以
下の性能評価試験を行った。尚、評価結果を第１表に示
した。

（１ン外観：干渉縞発生の有無について、背景を黒くし
た状態で蛍光灯の光をレンズ表面で反射させ、光の干渉
による虹模様の発生を肉眼でａ察した。判定は次のよう
にして行った。

Ｏ；虹模様が認められない。

Δ：　かすかに虹模様が認められる。

Ｘ；　はっきりと虹模様が認められる。

（２）ＦＦｊ１１！傷性：　　＃ＯＯ○○スチールウー
ルにより荷重１　ｋ　ｇ　／　ｃ　ｍ　２で１０往復さ
せた後の被膜の状態をみた。

Ａ：　はとんど傷がつかない。

Ｂ：少し傷がつ（。

Ｃ：　多く傷がつく。

（３）密着性：８０＠Ｃの温水中に、２時間浸漬した後
、レンズ表面にナイフで縦横にそれぞれ１ｍｍ間隔で１
１本の平行線状の傷をつけ、１００個のマス目をつくり
、セロファンテープを接着・剥雛後に被膜が剥がれずに
残ったマス目の数をみ（４）耐候性二　キセノンロング
ライフフェードメーター（スガ試験機０勾製）を用い、
２００時間暴露した後の表面状態を調べた。

実施例２攪拌装置を備えたフラスコ中に、実施例１で用いたと同
じ水分散酸化タングステンゾル９０ｇおよびエチルセロ
ソルブ１６５ｇ、γ−グリシドキシプロビルメチルジェ
トキシシラン３８．６ｇを攪拌しつつ順に加え、０，０
５規定塩酸６．７ｇを３０分間かけて滴下した。続いて
実施例１で用いたと同じシリコン系界面活性剤０．１５
ｇを添加した後、Ｏ’Ｃで２４時間放置し熟成を行い、
コーテイング液を得た。

次に実施例１で用いたと同じ高屈折率レンズ生地を実施
例１と同様のアルカリ処理を行りた後、本実施例のコー
テイング液に引上げ速度１５ｃｍＺ分の条件でディッピ
ング法で塗布し、前記実施例１と同様に加熱、硬化した
。尚、得られた被膜の膜厚は、２．５μｍであった。

以上の方法により得られた合成樹脂レンズを実施例１と
同様の方法で評価し、その結果を第１表に示した。

実施例３攪拌装置を備えたフラスコ中に、実施例１で用いたと同
じ水分散酸化タングステンゾル６７．５ｇ、イソプロピ
ルアルコール分散コロイダルシリカ（触媒化成工業■製
、商品名”　ＯＳ　ＣＡ　Ｌ　−１４３２”′、固形分
濃度３０重量％）４５ｇ、およびイソプロピルアルコー
ル１５４ｇ、γ−グリシドキシプロビルトリメトキシシ
ラン２５．７ｇを撹拌しつつ順に加え、０．０５規定塩
酸水７．１ｇを３０分間かけて滴下した。続いて実施例
１で用いたと同じシリコン系界面活性剤０．１５ｇを添
加した後、０°Ｃで２４時間放置し熟成を行い、コーテ
イング液を得た。

このコーテイング液を用い、ポリカーボネートレンズ（
直径７５ｍｍ、−３，０ＯＤ）に引上げ速度１４ｃｍ／
分の条件でディッピング法で塗布した。塗布後、実施例
１と同様に加熱・硬化を行った。得られた被膜の膜厚は
２．７μｍであった。

実施例４前記実施例３における水分散酸化タングステンゾルを、
４価の水分散酸化タングステンゾル（ＷＯ２、濃度２０
重皿％）に変える他は、実施例３と同様にしてコーテイ
ング液を得た。

このコーテイング液を用い、実施例３と同じポリカーボ
ネートレンズに引上げ速度１５ｃｍ／分の条件でディッ
ピング法により塗布し、望布後、実施例１と同様に加熱
・硬化した。得られた被膜の膜厚は、２．２μｍであっ
た。

実施例５実施例１で得られたレンズを真空中、２００Ｗの出力の
Ａｒガスプラズマ中に３０秒間暴露させた後、真空蒸着
法によりレンズ側から大気側へ向かって、Ｓ　ｚ　０２
．　　Ｚ　ｒ　Ｏｅ＋　　Ｓ　ｉＯｔ＋　　Ｚ　ｒ　Ｏ
ａ。

５ｉＯａの５層の薄膜を形成した。形成された反射防止
膜の光学的膜厚は、順に５ｉＯｚが約λｓ／４、次のＺ
ｒＯ２とＳｉｎｇの合計膜厚が約λｍ／４、次のＺｒＯ
２が約＾Ｑ／４、そして最上層の５ｉＯａが約λ＠／４
である。尚、設計波長λ１は５１０ｎｍである。

比較例１攪拌装置を備えたフラスコ中に、実施例３で用いたと同
じイソプロピルアルコール分散コロイダルシリカ７５ｇ
１　およびイソプロピルアルコール１８５ｇ、γ−グリ
シドキシプロビルトリメトキシシラン３２ｇを攪拌しつ
つ順に加え、０．０５規定塩酸８．８ｇを３０分間かけ
て滴下した。

続いて、実施例１で用いたと同じシリコン系界面活性剤
０．１５ｇを添加した後、０°Ｃで２４時間放置し熟成
を行い、コーテイング液を得た。

このコーテイング液を用い、実施例１と同じ高屈折率レ
ンズ生地に、引上げ速度１５ｃｍ／分の条件でディッピ
ング法により塗布し、その後、実施例１と同様に加熱・
硬化した。得られた被膜の膜厚は、２．３μｍであった
。

比較例２前記比較例１におけるイソプロピルアルコール分散コロ
イダルシリカを水分散五酸化アンチモンゾル（日雇化学
工業■製、商品名゛サンコロイドＡＭＴ−１３Ｏ３”　
　固形分濃度３０重皿％）に変える他は、比較例１と同
様にしてコーテイング液を得た。

このコーテイング液を用い、実施例１と同じ高屈折率レ
ンズ生地に比較例１と同様の方法で被膜を設けた。被膜
の膜厚は２．２μｍであった。

比較例３前記比較例１におけるイソプロピルアルコール分散コロ
イダルシリカを水分散二酸化チタンゾルく日産化学工業
■製、固形分温度３０重１％）に変える他は、比較例１
と同様にしてコーテイング液を得た。

このコーテイング液を用い、実施例１と同じ高屈折率レ
ンズ生地に比較例１と同様の方法で被膜を設けた。被膜
の膜Ｊ７は２．８μｍであった。

第１表〔発明の効果〕以上述べたように、本発明のＡ、　　Ｂを主成分とする
コーティング用組成物を用いる事により、高い屈折率と
高い表面硬度・耐久性を有する高屈折率樹脂用の被膜を
得ることができる。

先の第１表の比較例からも明らかなごとく、二酸化ケイ
素を用いた場合、干渉縞の発生が起こり、又、五酸化ア
ンチモンでも干渉縞を完全に抑えることはできない、さ
らに、二酸化チタンを用いた場合、干渉縞の発生を完全
に抑えることはできるものの、膜の耐久性、特に耐候性
に劣るという欠点がある。

本発明の効果は、実施例１〜５で明らかなように、干渉
縞の発生を完全に抑え、耐久性に優れた高屈折率樹脂用
の被膜を提供することができる。

尚、本発明のコーティング用組成物は、メガネレンズば
かりでなく、その他、高屈折率樹脂、ガラスへの適用も
可能である。

さらに、酸化タングステンから成るコーティング組成物
は、調光性能を有する被膜材料としての用途も期待でき
る。

以　　上

Claims

【特許請求の範囲】

（１）下記ＡおよびＢを主成分としてなることを特徴と
するコーティング用組成物。Ａ、コロイド状に分散した酸化タングステンゾル。Ｂ、一般式が ▲数式、化学式、表等があります▼ で表される有機ケイ素化合物またはその加水分解物、（
ここでＲ＾１は、炭素数１から６の炭化水素基、ビニル
基、メタクリロキシ基、またはエポキシ基を有する有機
基、Ｒ＾２は、炭素数１から４の炭化水素基、Ｒ＾３は
、炭素数１から５の炭化水素基、アルコキシアルキル基
、または水素ａは０または１を表す。）