JPH06329988A

JPH06329988A - コーティング組成物及びプラスチック基材

Info

Publication number: JPH06329988A
Application number: JP5141155A
Authority: JP
Inventors: Toshihiko Horibe; 敏彦堀部; Tomoya Shitsuin; 智哉執印; Koji Watanabe; 浩二渡邉; Toshio Konishi; 図志夫小西; Toru Yashiro; 透八代
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1993-05-21
Filing date: 1993-05-21
Publication date: 1994-11-29

Abstract

(57)【要約】【目的】耐擦傷性、表面硬度、不撓性、透明性、帯電
防止性、染色性、耐熱性、耐水性、耐薬品性等に優れた
コーティング層とそれを備えたプラスチック基材を提供
する。【構成】一般式；Ｒ¹ _aＲ² _bＳｉ（ＯＲ³ ）_4-(a+b) 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、
酸化チタンと酸化アンチモンの複合コロイドのゾルとを
主として含有したコーティング組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プラスチック成形物用
のコーティング組成物及びプラスチック基材に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、プラスチック基材は、軽量で、
易加工性、耐衝撃性等のかなり有用な特色を備えている
が、その反面、硬度が不十分で傷がつき易い、溶媒に侵
され易い、帯電して埃を吸着する、耐熱性が不十分であ
る等の欠点も備えている。

【０００３】従来より、プラスチックレンズ基材のこの
様な欠点を解消するために、様々なプラスチックレンズ
基材の開発がなされてきたにもかかわらず、プラスチッ
ク基材の成分を工夫するだけでは、十分に従来の欠点を
解消するものが得られていなかった。

【０００４】そこで、プラスチック基材の表面に、プラ
スチック基材の欠点を補うような、ある特有の性質を持
たせた層を形成させて、プラスチック基材の性能を向上
させるコーティング組成物の提案がなされ、数多くの保
護コーティング組成物が提案されてきた。

【０００５】その中に、無機系に近く、硬い塗膜を与え
るコーティング組成物として「有機珪素化合物又はその
加水分解物を主成分とするコーティング組成物」（特開
昭５２ー１１２６１号）提案されている。

【０００６】上記のコーティング組成物によって形成さ
れたコーティング層は、プラスチック基材の性能をかな
り向上させるものであるが、耐擦傷性（傷つき易さ）が
低いという難点がある。よって、最近では、この難点を
解消するために、コロイド状に分散させたシリカゾルを
上記コーティング組成物に含有させることにより、コー
ティング層を形成させた時に耐擦傷性が向上するコーテ
ィング組成物（特開昭５３−１１１３３６号）が提案さ
れている。

【０００７】また、シリカゾルを使用する変わりに酸化
チタン使用したコーティング組成物（特開昭６３−２７
５６８２号）及び酸化アンチモンを使用したコーティン
グ組成物（特開昭６２−１５１８０１号）も提案されて
いる。

【０００８】これは、次の一般式で表される表わされる
有機ケイ素化合物またはその加水分解物（以後（ａ）成
分と記す）と酸化チタン又は酸化アンチモン（（ｂ）成
分）とをコーティング組成物とするものである。

【０００９】一般式；Ｒ¹ _aＲ² _bＳｉ（ＯＲ³ ）_4-(a+b) （但し、式中、Ｒ¹ は官能基又は不飽和二重結合を有す
る炭素数４〜１４の有機基であり、Ｒ² は炭素数１〜６
の炭化水素基又はハロゲン化炭化水素であり、Ｒ³ は炭
素数１〜４のアルキル基、アルコキシアルキル基又はア
シル基であり、ａ及びｂはそれぞれ０又は１であり、且
つａ＋ｂは１又は２である。）

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
シリカゾルを添加したコーティング組成物によりプラス
チック基材表面にコーティング層を形成させた場合、プ
ラスチック基材表面に干渉縞が発生し、プラスチック基
材の見栄えを悪くするという問題が発生した。

【００１１】さらに、上記酸化チタンゾルにおいても、
単独ではゾルとして存在することができ、屈折率も高い
ので好ましいものであるが、コーティング組成物の組成
として使用した時、（ａ）成分とは安定に存在すること
ができないという問題があった。

【００１２】さらに、（ａ）成分と酸化チタンゾルを含
有させたコーティング組成物によりコーティング層を形
成させると、コーティング層の耐水性に問題が発生し
た。

【００１３】また、上記酸化アンチモンゾルは、単独で
はゾルとして存在することができ、比較的屈折率も高い
ものであり、さらに、コーティング組成物の組成として
使用した時に、（ａ）成分とも安定に存在することがで
きるものであるが、（ａ）成分と酸化アンチモンゾルを
含有させたコーティング組成物により形成したコーティ
ング層は、屈折率が十分に高くないという問題があっ
た。

【００１４】さらに、一般に、プラスチック基材表面
に、目的に応じたコーティング層を形成させた後に、反
射防止膜を形成させることが多い。しかし、コーティン
グ層上に反射防止膜が存在することによって、プラスチ
ック基材表面に反射色が発生し、この反射色の影響でプ
ラスチック基材表面に色ムラが発生するというコーティ
ング層形成後の問題があった。

【００１５】本発明は、このような従来のコーティング
組成物及びプラスチック基材の問題を解決するものであ
って、プラスチック基材表面にコーティング層を形成さ
せた時に、十分な屈折率が得られ、干渉縞が発生せず、
かつ、コーティング層上に反射防止膜を形成させること
によって生じる反射色による色ムラが発生しないコーテ
ィング組成物及びプラスチック基材を提供することを目
的とする。

【００１６】なおかつ、従来からの問題であるコーティ
ング層の耐擦傷性、表面硬度、不撓性、透明性、帯電防
止性、染色性、耐熱性、耐水性、耐薬品性等の向上した
コーティング組成物及びプラスチック基材を提供するこ
とを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成すべく、
本願の請求項１に係る発明は、（ａ）一般式；Ｒ¹ _aＲ² _b
Ｓｉ（ＯＲ³ ）_4-(a+b) （但し、式中、Ｒ¹ は官能基又
は不飽和二重結合を有する炭素数４〜１４の有機基であ
り、Ｒ² は炭素数１〜６の炭化水素基又はハロゲン化炭
化水素であり、Ｒ³ は炭素数１〜４のアルキル基、アル
コキシアルキル基又はアシル基であり、ａは０又は１で
あり、ｂは０〜２であり、且つａ＋ｂは１又は２であ
る。）で表わされる有機ケイ素化合物またはその加水分
解物、及び（ｂ）酸化チタンと酸化アンチモンの複合コ
ロイドのゾル、を主として含有してなるコーティング組
成物を提供するものである。

【００１８】また、本願の請求項２に係る発明は、請求
項１のコーティング組成物において、一般式；Ｍ［ＣＨ
₂ Ｎ（ＣＨ₂ ＣＯＯ）₂ ］₂ Ｎａ_c で表される金属錯化
合物（但し、式中、Ｍは、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｍｇ、Ｆｅ、Ｃ
ｕ、Ｃｏ、Ｃａ、Ｂｉ、Ａｌであり、ｃは１又は２であ
る。）を更に含有してなるコーティング組成物を提供す
るものである。

【００１９】さらに、本願の請求項３に係る発明は、プ
ラスチック基材表面に、（ａ）一般式；Ｒ¹ _aＲ² _bＳｉ
（ＯＲ³ ）_4-(a+b) （但し、式中、Ｒ¹ は官能基又は不
飽和二重結合を有する炭素数４〜１４の有機基であり、
Ｒ² は炭素数１〜６の炭化水素基又はハロゲン化炭化水
素であり、Ｒ³ は炭素数１〜４のアルキル基、アルコキ
シアルキル基又はアシル基であり、ａは０又は１であ
り、ｂは０〜２であり、且つａ＋ｂは１又は２であ
る。）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）酸化チタンと酸化アンチモンの複合コロ
イドのゾル、とを主として含有するコーティング層が形
成されてなるプラスチック基材を提供するものである。

【００２０】また、本願の請求項４に係る発明は、請求
項３のプラスチック基材において、前記コーティング層
に、一般式；Ｍ［ＣＨ₂ Ｎ（ＣＨ₂ ＣＯＯ）₂ ］₂ Ｎａ
_c で表される金属錯化合物（但し、式中、Ｍは、Ｚｎ、
Ｍｎ、Ｍｇ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｃａ、Ｂｉ、Ａｌであ
り、ｃは、１又は２である。）が更に含有されているプ
ラスチック基材を提供するものである。

【００２１】

【作用】本発明の請求項１に係るコーティング組成物
は、次の一般式で表わされる有機ケイ素化合物またはそ
の加水分解物（以後（ａ）成分と記す）と、酸化チタン
と酸化アンチモンの複合コロイドのゾル（以後（ｂ）成
分と記す）とを主として含有してなるものであるため、
プラスチック基材表面にコーティング層を形成させた時
に、十分な屈折率が得られ、干渉縞が発生せず、かつ、
コーティング層上に反射防止膜を形成させることによっ
て生じる反射色による色ムラが発生しないコーティング
組成物を得ることができる。

【００２２】一般式；Ｒ¹ _aＲ² _bＳｉ（ＯＲ³ ）_4-(a+b) （但し、式中、Ｒ¹ は官能基又は不飽和二重結合を有す
る炭素数４〜１４の有機基であり、Ｒ² は炭素数１〜６
の炭化水素基又はハロゲン化炭化水素であり、Ｒ³ は炭
素数１〜４のアルキル基、アルコキシアルキル基又はア
シル基であり、ａは０又は１であり、ｂは０〜２であ
り、且つａ＋ｂは１又は２である。）

【００２３】更に、従来のコーティング層の持つ欠点、
例えば、耐擦傷性、表面硬度、不撓性、透明性、帯電防
止性、染色性、耐熱性、耐水性、耐薬品性等の向上した
コーティング組成物を得ることができる。

【００２４】これは、本発明のコーティング組成物が、
酸化チタンと酸化アンチモンの複合コロイドのゾルであ
る（ｂ）成分を含有しているため、酸化チタンと酸化ア
ンチモンを各々単独で使用した場合の両者の欠点を補っ
て、好ましい性質を引き出すことができるためである。

【００２５】本発明の前記複合コロイドのゾルは、例え
ば、酸化チタンと酸化アンチモンの複合した微粒子を水
又は有機溶媒又は、水と有機溶媒の混合液に分散させた
コロイド溶液であり、適当なアルカリ、好ましくは、有
機アミンを添加して安定化させたものを用いる。

【００２６】また、本発明のコーティング組成物中の酸
化チタンと酸化アンチモンの複合コロイドのゾルである
（ｂ）成分は、酸化チタンを核としてその周りに多数の
酸化アンチモンが被覆している状態のものを用いる。

【００２７】前記複合コロイドの径は、１〜２００ｎｍ
の範囲内であるが、好ましくは、５〜１００ｎｍの範囲
のものを用いる。前述の範囲よりも前記複合コロイドの
径が小さいと、ゾル自身の安定性も悪く、効果も小さ
く、製造が困難である。逆に、前述の範囲よりも前記複
合コロイドの径が大きいと、コーティング組成物の安定
性、塗膜の透明性、平滑性等が低下する。

【００２８】また酸化チタンと酸化アンチモンの割合
は、各々の欠点を補いつつ、さらに長所を活かすため
に、酸化チタン１００重量部に対し、酸化アンチモン２
〜１００重量部、好ましくは、５〜３０重量部が用いら
れる。これより比率が小さいと、（ａ）成分と混合した
時に、複合コロイドの安定性に欠けてしまい、逆に、こ
れより比率が大きいと、コーティング組成物の屈折率に
問題が生じる。

【００２９】つまり、例えば酸化チタンゾルは、単独で
はゾルとして存在することができ、屈折率も高いので好
ましいものであるが、コーティング組成物の組成として
使用した場合では、物質の本質的性質により、コーティ
ング組成物中に含まれる有機ケイ素化合物またはその加
水分解物である（ａ）成分とは安定に存在することがで
きなかった。

【００３０】さらに、有機ケイ素化合物またはその加水
分解物である（ａ）成分と酸化チタンゾルを含有させた
コーティング組成物によりコーティング層を形成させる
と、コーティング層の耐水性に問題があった。

【００３１】また、例えば、五酸化アンチモンゾルは、
単独ではゾルとして存在することができ、比較的屈折率
も高いものであり、さらに、コーティング組成物の組成
として使用した時に、有機ケイ素化合物またはその加水
分解物である（ａ）成分とも安定に存在することができ
るものであるが、（ａ）成分と五酸化アンチモンゾルを
含有させたコーティング組成物により形成したコーティ
ング層は、屈折率が十分に高くなかった。

【００３２】本発明のコーティング組成物では、コーテ
ィング組成物中に酸化チタンと酸化アンチモンを複合コ
ロイドのゾルとして存在させているものであるため、単
独で酸化チタンゾル又は酸化アンチモンゾルを使用した
時の欠点を補って、好ましい性質を引き出すことができ
る。

【００３３】そのため、本発明のコーティング組成物に
よりコーティング層を形成した時には、屈折率の好まし
いプラスチック基材が得られるのは勿論、（ａ）成分の
存在下において安定であって、耐水性等の問題のないコ
ーティング組成物を得ることができる。

【００３４】ところで、本発明のコーティング組成物中
の（ａ）成分は、次の化１及び化２の式にその構成を示
すが、有機ケイ素化合物の一種であり、加水分解後、脱
水縮合してオリゴマーになる。

【００３５】さらにその構成は、Ｓｉ原子にＯＲ³ 基が
３個結合している３官能の有機ケイ素化合物が好まし
い。勿論、ＯＲ³ 基が２個Ｓｉ原子に結合している２官
能の有機ケイ素化合物も、使用することができる。

【００３６】

【化１】

【００３７】但し、式中Ｒ⁴ は１〜４のアルキル基、ア
ルコキシアルキル基又はアシル基、Ｒ⁵ は炭素数１〜６
の炭化水素基、ハロゲン化炭化水素基、Ｒ⁶ は水素又は
メチル基、ｍは２又は３、ｐは１〜６、ｑは０〜２であ
る。

【００３８】

【化２】

【００３９】但し、式中Ｒ⁷ は１〜４のアルキル基、ア
ルコキシアルキル基又はアシル基、Ｒ⁸ は炭素数１〜４
の炭化水素基又はハロゲン化炭化水素基、ｌは２又は
３、ｒは１〜４である。

【００４０】前記有機ケイ素化合物は、一種類のみを使
用してもよいが、二種類以上を混合して使用すれば、様
々な目的に応じた塗膜を行うことが可能である。この場
合、異なる３官能の前記有機ケイ素化合物を、混合して
使用してもよいし、２官能と３官能の前記有機ケイ素化
合物を混合して使用してもよい。尚、２官能の前記有機
ケイ素化合物を（ａ）成分として使用する時には、３官
能の前記有機ケイ素化合物と混合することが好ましい。

【００４１】ところで、（ａ）成分の前記有機ケイ素化
合物中のＲ¹ は、官能基としてエポキシ基を有するもの
が好ましい。これらはエポキシシランと呼ばれ、例え
ば、前記３官能の有機ケイ素化合物では、ｒ−グリシド
キシプロピルトリメトキシシラン、ｒ−グリシドキシプ
ロピルトリエトキシシラン、ｒ−グリシドキシプロピル
ジメトキシエトキシシラン、ｒ−グリシドキシプロピル
トリアセトキシシラン、ｒ−グリシドキシプロピルメチ
ルジメトキシシラン、ｒ−グリシドキシプロピルメチル
ジエトキシシラン、βー（３，４ーエポキシシクロヘキ
シル）エチルトリエトキシシラン等が挙げられる。

【００４２】さらに、（ａ）成分の前記有機ケイ素化合
物は、エポキシ基を含有するものが好ましいが、エポキ
シ基を含有しない前記有機ケイ素化合物であっても使用
可能である。例えば、３官能の前記有機ケイ素化合物の
場合では、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエト
キシシラン、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、ビニルジ
メトキシエトキシシラン、γーメタクリロキシプロピル
トリメトキシシラン、アミノメチルトリメトキシシラ
ン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミ
ノプロピルトリエトキシシラン、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、γークロロプロ
ピルトリメトキシシラン、γーメルカプトプロピルトリ
エトキシシラン、３，３，３−トリフルオロプロピルト
リメトキシシラン等の各種トリアルコキシシラン、トリ
アシロキシシラン、あるいはジアルコキシアルコキシシ
ラン化合物等が挙げられる。

【００４３】また、２官能の前記有機ケイ素化合物の例
としては、ジメチルジメトキシシラン、ジフェニルジメ
トキシシラン、メチルフェニルジメトキシシラン、メチ
ルビニルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン
等が挙げられるが、これら２官能の前記有機ケイ素化合
物を使用する時には３官能の化合物と混合することが望
ましい。

【００４４】ところで、４官能の前記有機ケイ素化合物
も、他の官能数の前記有機ケイ素化合物又は／及びエポ
キシ基を含有する化合物と併用すれば使用することが可
能である。勿論、上述のエポキシ基を含有していないが
使用可能な前記有機ケイ素化合物等とも併用することが
可能である。

【００４５】また、４官能の前記有機ケイ素化合物とし
ては、例えば、メチルシリケート、エチルシリケート、
イソプロピルシリケート、ｎ−プロピルシリケート、ｎ
−ブチルシリケート、ｔ−ブチルシリケート、ｓｅｃ−
ブチルシリケート等が挙げられる。

【００４６】さらには、前記有機ケイ素化合物を加水分
解し、この加水分解した化合物を含有したコーティング
組成物とすれば、塗膜加工時の反応速度が増加し、効果
温度が低下するため、効率的に塗膜加工が可能である。

【００４７】また、２〜４官能の化合物の中で同一官能
数の化合物を２種以上併用する場合、あるいは異なる官
能数の化合物を２種類以上を併用する場合、加水分解後
に併用してもよいし、加水分解前に併用して共加水分解
を行ってもよい。加水分解によりＨＯＲ³ なるアルコー
ルが遊離され、化１及び化２に示した式の化合物は化３
または／及び化４に表された構造に相当するシラノール
になる。

【００４８】

【化３】

【００４９】

【化４】

【００５０】この、シラノールは、速やかに脱水縮合が
進み、オリゴマーになるが、好ましくは、加水分解後１
〜２４時間放置（養生）させると、この反応が十分に進
む様になる。

【００５１】また、請求項２に記載の発明に係るコーテ
ィング組成物においては、一般式；Ｍ［ＣＨ₂ Ｎ（ＣＨ
₂ ＣＯＯ）₂ ］₂ Ｎａ_c で表される金属錯体化合物（但
し、式中、Ｍは、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｍｇ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｃ
ｏ、Ｃａ、Ｂｉ、Ａｌであり、ｃは１又は２である。）
を含有しており、この金属錯体化合物は、有機ケイ素化
合物又はその加水分解物である（ａ）成分を重合させ
て、三次元網目構造の塗膜を形成させるため、非常に硬
いコーティング層を効率よく形成させることができる。

【００５２】上記金属錯体化合物の具体例として、例え
ば、エチレンジアミン四酢酸鉄、エチレンジアミン四酢
酸アルミニウム、エチレンジアミン四酢酸亜鉛、エチレ
ンジアミン四酢酸マンガン、エチレンジアミン四酢酸マ
グネシウム、エチレンジアミン四酢酸銅、エチレンジア
ミン四酢酸コバルト、エチレンジアミン四酢酸カルシウ
ム、エチレンジアミン四酢酸ビスマス等が挙げられる。

【００５３】また、これらの金属錯体化合物は、一種類
で使用しても良いし、２種類以上混合して使用しても良
い。

【００５４】さらに、請求項３に記載の発明に係るプラ
スチック基材においては、プラスチック基材表面に、請
求項１のコーティング組成物による層を形成してなるも
のであり、前記プラスチック基材表面に干渉縞が発生し
ないため見栄えが良い。さらに、前記プラスチック基材
のコーティング層上に反射防止膜を形成させても、反射
色が発生しないので、反射色の影響による色ムラが発生
することがないプラスチック基材を得ることができる。

【００５５】加えて、従来からの問題である耐擦傷性、
表面硬度、不撓性、透明性、帯電防止性、染色性、耐熱
性、耐水性、耐薬品性等の難点に優れたプラスチック基
材を得ることができる。

【００５６】また、請求項４に記載の発明に係るプラス
チック基材においては、請求項３のプラスチック基材に
おいて、その表面に形成されたコーティング組成物が、
一般式；Ｍ［ＣＨ₂ Ｎ（ＣＨ₂ ＣＯＯ）₂ ］₂ Ｎａ_c で
表される金属錯体化合物（但し、式中、Ｍは、Ｚｎ、Ｍ
ｎ、Ｍｇ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｃａ、Ｂｉ、Ａｌであ
り、ｃは１又は２である。）を含有しており、この金属
錯体化合物は、（ａ）成分を重合させて、三次元網目構
造の塗膜を形成させるので、非常に硬いコーティング層
を効率よく形成させたプラスチック基材を得ることがで
きる。

【００５７】さらに、本発明においては、（ａ）成分を
重合させて三次元網目構造の塗膜を形成させるうえで、
時間を短縮させるために、必要に応じて、アミン類、各
種金属錯体化合物、金属アルコキシド、有機金属縁、過
塩素酸塩、有機酸又はその無水物、ルイス酸、ハロゲン
化金属等の硬化触媒（但し、コーティング組成物の安定
性を損なうものは好ましくない）をコーティング組成物
と併用しても良い。

【００５８】例えば、アミン類では、モノエタノールア
ミン、ジエタノールアミン、イソプロパノールアミン、
エチレンジアミン、イソプロピルアミン、ジイソプロピ
ルアミン、モルホリン、トリエタノールアミン、ジアミ
ノプロパン、アミノエチルエタノールアミン、ジシアル
アミド、トリエチレンジアミン、２−エチル−４−メチ
ルイミダゾール等が挙げられる。

【００５９】また、各種金属錯体化合物は、一般式：Ａ
ｌＸ_n Ｙ_3-n ｛但し、式中、ＸはＯＬ（Ｌは低級アルキ
ル基）、Ｙは一般式Ｍ¹ ＣＯＣＨ₂ ＣＯＭ² （Ｍ¹ 、Ｍ
² は低級アルキル基）、及びＭ¹ ＣＯＣＨ₂ ＣＯＭ² に
由来する配位子から選ばれる少なくとも一つで、ｎは０
又は１又は２である。｝で示されるアルミニウムキレー
ト化合物を用いる。

【００６０】例えば、アルミニウムアセチルアセトネー
ト、アルミニウムビスエチルアセトアセテート、モノア
セチルアセトネート、アルミニウム−ジ−ｎ−ブトキシ
ド−モノエチルアセトアセテート、アルミニウム−ジ−
ｉｓｏ−プロポキシド−モノメチルアセトアセテート、
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、鉄（III）ア
セチルアセトネート、マンガンアセチルアセトネート、
ニッケルアセチルアセトネート、インジウムアセチルア
セトネート等が挙げられる。

【００６１】さらに、金属アルコキシドの例として、ア
ルミニウムトリエトキシド、アルミニウムトリ−ｎ−プ
ロポキシド、アルミニウムトリ−ｎ−ブトキシド、テト
ラエトキシチタン、テトラ−ｎ−ブトキシチタン、テト
ラ−ｉ−プロポキシチタン等が挙げられる。

【００６２】また、有機金属塩では、例えば、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
ル酸スズ、また、過塩素酸塩では、例えば、過塩素酸マ
グネシウム、過塩素酸アンモニウム等が挙げられる。

【００６３】さらに有機酸又はその無水物の例として、
マロン酸、コハク酸、酒石酸、アジピン酸、アゼライン
酸、マレイン酸、Ｏ−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、無水マレイン酸、無水
コハク酸、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、無水ナフタル酸等が挙げられる。

【００６４】また、ルイス酸では、例えば、塩化第二
鉄、塩化アルミニウムが挙げられ、また、ハロゲン化金
属では、例えば、塩化第一スズ、塩化第二スズ、臭化ス
ズ、塩化亜鉛、臭化亜鉛、臭化チタン、四塩化チタン、
臭化タリウム、塩化ゲルマニウム、塩化ハフニウム、塩
化鉛、臭化鉛等が挙げられる。

【００６５】ところで、上述の硬化触媒は、単独で使用
しても目的に応じて２種類以上混合して使用しても良い
ものである。また、これら硬化触媒の他に、（ａ）成分
のエポキシ基の開環重合を兼ねるものを使用することも
できる。例えば、アルミニウムキレート化合物は、好ま
しい触媒の一つである。

【００６６】さらに本発明においては、コーティング組
成物を液状にするため、或は、粘度を低くするために、
従来より公知である溶媒を使用しても良い。例えば、
水、低級アルコール、アセトン、エーテル、ケトン、エ
ステル等が挙げられる。

【００６７】以上述べた成分の他に、様々な目的に応じ
て、各種添加剤を併用しても良い。例えば、ｐＨ調整
剤、粘度調整剤、レベリング剤、つや消し剤、染料、顔
料、安定剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤等が挙げられ
る。

【００６８】さらには、コーティング層の染色性を向上
させる目的で、エポキシ樹脂その他の有機ポリマーを併
用しても良い。エポキシ樹脂では、例えば、ポリオレフ
ィン系エポキシ、シクロペンタジエンオキシド、シクロ
ヘキセンオキシド、ポリグリシジルエステル等の脂環式
エポキシ樹脂、ポリグリシジルエーテル、エポキシ化植
物油、エポキシノボラック、グリシジルメタクリレート
とメチルメタクリレートの共重合体、ポリオール、繊維
系樹脂、メラミン樹脂等が挙げられる。

【００６９】また、塗布時におけるフローを向上させ、
コーティング層の平滑性を低下させてコーティング層表
面の摩擦係数を低下させるために、各種の界面活性剤を
併用することも可能である。例えば、ジメチルシクロヘ
キサンとアルキレンオキシドとのブロック又はグラフト
共重合体、フッ素系界面活性剤等が挙げられる。

【００７０】ところで、本発明のコーティング組成物
は、好ましくは、ｎ_e ＝１．５４以上の中〜高屈折率の
樹脂により成形された「眼鏡レンズ」の傷付き防止膜と
して用いる。さらに、プラスチック基材に限らず、無機
ガラス、木材、金属物品等にも使用しても良い。

【００７１】また、コーティング手段は、好ましくは、
刷毛塗り、浸漬、ロール塗り、スプレー塗装、流し塗り
等の製法を用いる。例えば、本発明のコーティング組成
物を鋳型に塗布後、プラスチック基材となる原料を注型
重合することによりコーティング層を形成させたプラス
チック基材を得たり、別の方法として、プラスチック基
材表面に本発明のコーティング組成物を塗布したのち、
鋳型と密着させて塗膜を硬化させてコーティング層を形
成させたプラスチック基材を得ても良い。

【００７２】また、コーティング層の厚さは、乾燥後
０．３μｍ〜３０μｍ、好ましくは、０．５μｍ〜１０
μｍになるようにすると良い。

【００７３】本発明のプラスチック基材は、コーティン
グ組成物を塗布後、好ましくは、加熱して前記コーティ
ング組成物を硬化させたものである。加熱温度は、約５
０℃〜２００℃であるが、好ましくは、８０℃〜１４０
℃で行うとよい。

【００７４】ところで、本発明のプラスチック基材は、
好ましくは、ポリメチルメタクリレート及びその共重合
体、アクリロニトリル−スチレン共重合体、ポリカーボ
ネート、セルロースアセテート、ポリ塩化ビニル、ポリ
エチレンテレフタラート、エポキシ樹脂、不飽和ポリエ
ステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ＣＲ−３９の重合体等
を用いる。

【００７５】また、本発明のプラスチック基材の形態と
して、好ましくは、塊状物、綿材、フィルム等を用い
る。

【００７６】

【実施例】

（１）予備組成物Ａの調整 γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン２４
８重量部を激しく撹拌しながら、０．０５規定塩酸水溶
液３６重量部を一度に添加し、さらに１時間半撹拌を続
けて、（ａ）成分に相当する加水分解物ｘを得た。

【００７７】前述の加水分解物ｘに、溶媒として５６．
６重量部のエタノールと、５３．４重量部のエチレング
リコールを添加した後、硬化触媒として４．７重量部の
アルミニウムアセチルアセトネートを加え、十分に混合
して溶解させた溶液を予備組成物Ａとした。

【００７８】（２）予備組成物Ｂの調整 γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン２１２．
４重量部を１０℃に保つようにして激しく撹拌しなが
ら、０．０１規定塩酸水溶液４８．６重量部を徐々に滴
下した。滴下を終了したら直ちに冷却を止めて、（ａ）
成分に相当する加水分解物ｙを得た。

【００７９】上記の加水分解物ｙに、溶媒として７７．
１重量部のエタノールと、３７．７重量部のエチレング
リコールを添加した後、硬化触媒として７．６５重量部
のアルミニウムアセチルアセトネートを加え、十分に混
合して溶解させた溶液を予備組成物Ｂとした。

【００８０】（３）予備組成物Ｃの調整前述の加水分解物ｘ２８４重量部に、溶媒として５６．
６重量部のエタノールと、５３．４重量部のエチレング
リコールを添加した後、硬化触媒として４．０重量部の
エチレンジアミン４酢酸アルミニウムを加え、十分に混
合して溶解させた溶液を予備組成物Ｃとした。

【００８１】（４）予備組成物Ｄの調整前述の加水分解物ｙ２６１重量部に、溶媒として７７．
１重量部のエタノールと、３７．７重量部のエチレング
リコールを添加した後、硬化触媒として６．０重量部の
エチレンジアミン４酢酸アルミニウムを加え、十分に混
合して溶解させた溶液を予備組成物Ｄとした。

【００８２】（５）コーティング組成物の調整ガラス容器に、予備組成物Ａ及びＢを第１表に基づき、
秤量して注入し、さらに、市販の二酸化チタンと五酸化
アンチモンの複合コロイドのゾルを２００重量部加え、
０．４５重量部のシリコーン系界面活性剤を添加し、十
分に撹拌して混合し、コーティング組成物（Ｉ）を得
た。

【００８３】また、上記二酸化チタンと五酸化アンチモ
ンの複合コロイドのゾルは、固形分２０％のメタノール
分散ゾルであり、複合コロイドの平均粒子径は１０ｎｍ
〜１５ｎｍであって、この複合コロイドの二酸化チタン
と五酸化アンチモンの比率は、１００重量部／２０重量
部（ＴｉＯ₂ ／Ｓｂ₂ Ｏ₅ ）を用いる。

【００８４】同様に、ガラス容器に、予備組成物Ｃ及び
Ｄを第１表に基づき、秤量して注入し、さらに、上記市
販の二酸化チタンと五酸化アンチモンの複合コロイドの
ゾルを２００重量部加え、０．４５重量部のシリコーン
系界面活性剤を添加し、十分に撹拌して混合しコーティ
ング組成物（II）を得た。

【００８５】（６）塗布屈折率がｎ_e ＝１．６７である市販のポリウレタン系レ
ンズに、浸漬法（引上げ速度１０ｃｍ／分）で上述のコ
ーティング組成物（Ｉ）（II）を各々塗布し、１００℃
で２時間加熱して塗膜を硬化させ、コーティング層を形
成させた。

【００８６】（７）評価上述の（６）で得たコーティング層を形成しているポリ
ウレタン系レンズを用いて、以下に記す試験に供し、コ
ーティング層の性能を評価した。

【００８７】（イ）耐摩擦試験コーティング層表面をスチールウール＃００００で擦
り、傷つき難さを調べ、次のような基準で評価を行っ
た。 ◎・・・・非常に強く擦っても傷がつかない。 ○・・・・強く擦っても傷がつかない。 △・・・・強く擦ると少し傷がつく。Ｘ・・・・弱く擦っても傷がつく。参考に、コーティング層を形成させていないポリウレタ
ン系レンズの評価は、Ｘであった。

【００８８】（ロ）外観コーティング層状に一般的に使用されている反射防止膜
を真空蒸着法により形成させ、反射色のムラを肉眼観察
で調べ、次のような基準で評価を行った。 ◎・・・・反射色によるムラがない。 ○・・・・反射色によるムラがややある。Ｘ・・・・反射色によるムラが著しくある。

【００８９】（ハ）密着性コーティング層表面にナイフで１ｍｍ角の基盤目（１０
０マス）を作り、その後セロハン粘着テープ（商品名
“セロテープ”ニチバン株式会社）を強く張りつけた
後、テープの一端を持ち、９０方向に勢いよく剥がし
た。その後、コーティング層表面の基盤の目が何個剥れ
たかを調べ、剥れた基盤の目の数をｘとしてｘ／１００
で表わした。この場合、ｘが小さいほど密着性が良いと
いうことになる。

【００９０】（ニ）染色性レンズを赤、黄、青の三色を混合した分散染料浴に９０
℃、３０分間浸漬し、光線透過率を測定して染色性を調
べた。以上、（イ）（ロ）（ハ）（ニ）の結果を表１に示す。

【００９１】

【表１】

【００９２】また、表１中の比較例１は、二酸化チタン
と五酸化アンチモンの複合コロイドのゾルを使用する変
わりに、市販のシリカゾル（平均粒子径が１３±１ｎｍ
であり、固形分２０％のメタノール分散ゾルである）を
使用して調整したコーティング組成物によりコーティン
グ層を形成させたポリウレタン系レンズを、同様に評価
した結果である。

【００９３】さらに、表１中の比較例２は、二酸化チタ
ンと五酸化アンチモンの複合コロイドのゾルを使用する
変わりに、市販の五酸化アンチモンゾル（平均粒子径が
１３ｎｍであり、固形分２０％のゾル）を使用して調整
したコーティング組成物によりコーティング層を形成さ
せたポリウレタン系レンズを同様に評価した結果であ
る。

【００９４】

【発明の効果】本発明のコーティング組成物を、例え
ば、プラスチック基材に塗膜した後に、プラスチック基
材表面に干渉縞が発生せず、かつ、反射色によるムラが
発生しないコーティング層を形成させるコーティング組
成物を得ることができる。

【００９５】さらに、従来からの問題である耐擦傷性、
表面硬度、耐摩耗性、透明性、耐熱性、耐水性、帯電防
止性の向上したコーティング層を形成させるコーティン
グ組成物を得ることができる。

【００９６】また、本発明のコーティング組成物により
コーティング層を形成すると、コーティング層の伸びが
大きく、基材が撓んでもコーティング層表面に亀裂が発
生する危険が著しく小さいものが得られ、さらに、コー
ティング層の表面反射率の大きなものが得られる。

【００９７】加えて、コーティング層表面の滑り特性が
良好（摩擦係数が低い）であり、コーティング層上に形
成される反射防止膜、金属蒸着膜などとも接着性が良好
である。

【００９８】さらに、本発明のコーティング組成物は、
塗布し易く、使い易いのは勿論、組成物のポットライフ
が長く、さらには、硬化時の収縮が小さく、特に薄いフ
ィルム状の基材に塗布した時にカール等のトラブルがな
いものである。

【００９９】また、一般式；Ｍ［ＣＨ₂ Ｎ（ＣＨ₂ ＣＯ
Ｏ）₂ ］₂ Ｎａ_c で表される金属錯体化合物を含有させることにより、組
成物の硬化時間が短縮され、効率よく三次元網目構造の
コーティング層を形成させることが可能なコーティング
組成物を得ることができる。

【０１００】さらに、本発明のプラスチック基材は、表
面に干渉縞が発生しないため見栄えが良く商品価値も上
がる。また、前記プラスチック基材のコーティング層上
に反射防止膜を形成させても、反射色が発生しないの
で、反射色の影響による色ムラが発生することがないプ
ラスチック基材を得ることができる。

【０１０１】本発明のプラスチック基材は、耐擦傷性、
表面硬度、耐摩耗性、透明性、耐熱性、耐水性、帯電防
止性が向上しているものであり、さらに、プラスチック
基材表面の反射率が大きく、表面の滑り特性が良好（摩
擦係数が低い）で、プラスチック基材表面に形成される
反射防止膜、金属蒸着膜などとも接着性が良好であるも
のである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小西図志夫東京都千代田区丸の内３丁目２番３号株式会社ニコン内 (72)発明者八代透東京都千代田区丸の内３丁目２番３号株式会社ニコン内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）一般式；Ｒ¹ _aＲ² _bＳｉ（ＯＲ³ ）
_4-(a+b) （但し、式中、Ｒ¹ は官能基又は不飽和二重結
合を有する炭素数４〜１４の有機基であり、Ｒ² は炭素
数１〜６の炭化水素基又はハロゲン化炭化水素であり、
Ｒ³ は炭素数１〜４のアルキル基、アルコキシアルキル
基又はアシル基であり、ａは０又は１であり、ｂは０〜
２であり、且つａ＋ｂは１又は２である。）で表わされ
る有機ケイ素化合物またはその加水分解物、および
（ｂ）酸化チタンと酸化アンチモンの複合コロイドのゾ
ル、を主として含有してなることを特徴とするコーティ
ング組成物。
【請求項２】一般式；Ｍ［ＣＨ₂ Ｎ（ＣＨ₂ ＣＯＯ）
₂ ］₂ Ｎａ_c で表される金属錯体化合物（但し、式中、
Ｍは、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｍｇ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｃａ、Ｂ
ｉ、Ａｌであり、ｃは１又は２である。）を更に含有し
てなることを特徴とする請求項１に記載のコーティング
組成物。
【請求項３】プラスチック基材表面に、（ａ）一般
式；Ｒ¹ _aＲ² _bＳｉ（ＯＲ³ ）_4-(a+b) （但し、式中、Ｒ
¹ は官能基又は不飽和二重結合を有する炭素数４〜１４
の有機基であり、Ｒ² は炭素数１〜６の炭化水素基又は
ハロゲン化炭化水素であり、Ｒ³ は炭素数１〜４のアル
キル基、アルコキシアルキル基又はアシル基であり、ａ
は０又は１であり、ｂは０〜２であり、且つａ＋ｂは１
又は２である。）で表わされる有機ケイ素化合物または
その加水分解物、および（ｂ）酸化チタンと酸化アンチ
モンの複合コロイドのゾル、を主として含有するコーテ
ィング層が形成されてなることを特徴とするプラスチッ
ク基材。
【請求項４】請求項３のプラスチック基材において、
前記コーティング層に、一般式；Ｍ［ＣＨ₂ Ｎ（ＣＨ₂
ＣＯＯ）₂ ］₂ Ｎａ_c で表される金属錯体化合物（但
し、式中、Ｍは、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｍｇ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｃ
ｏ、Ｃａ、Ｂｉ、Ａｌであり、ｃは１又は２である。）
が含有されていることを特徴とするプラスチック基材。