JPH02117976A - コーティング組成物 - 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】 「利用分野Ｊ 本発明は、屈折率１．５前後のプラスチックレンズに適
用するハードコートとして有用な、該レンズと同程度の
屈折率を有する膜を形成するコーティング組成物に関す
る。

「従来の技術及びその問題点」 ジエチレングリコールビスアリルカーボネート樹脂（以
下、ＣＲ−３９と称する。）は、耐衝撃性、切削性、研
磨性、染色性などによる加工性が良好であるため、従来
、プラスチックレンズ基板として多用されてきた。この
ＣＲ−３９から成る基板には、シリカゾルを含むハード
コートが用いられている。この基（反の屈折率は１．５
であるが、シリカゾルを用いても屈折率はせいぜい１．
４８までしか上がらず、干渉縞を生じる原因となってい
た。

また、このようなハードコートでは、染色後に真空蒸着
したときに、退色が起こり、染色退色性が劣るので、退
色することを予想して染色しなければならないという問
題点があった。

「発明の目的」 本発明は、屈折率１．４９〜１．５２のハードコート膜
を形成することができ、染色性及び染色退色性が向上し
、しかも耐擦傷性、基板及び真空蒸着膜に対する密着性
において優れているハードミート膜を生じるコーティン
グ組成物を提供することを目的とする。

「発明の構成」 本発明者は、酸化アンチモンゾルとシリカゾルの混合比
を変えることによってハードコート膜の屈折率をコント
ロールできること及び特定のシランカップリング剤の配
合により性能が向上することを見出した。本発明はこの
ような知見に基づいて完成したものである。

すなわち、本発明によるコーティング組成物は、酸化ア
ンチモンゾルとシリカゾルとの１＝９〜４：６の割合の
混合物及びシランカップリング剤としてγ−グリシドキ
シプロビルトリメトキシシラン５〜９０重量％、Ｔ−グ
リシドキシプロビルメチルジメトキシシラン５〜８０重
量％及び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５〜５０重量％から成る三成分混
合物を含むことを特徴とする。

上記のようにハードコート膜の屈折率を１．４９〜１．
５２に上げるためには、酸化アンチモンゾルとシリカゾ
ルとを１：９〜４：６の割合で配合することを必要とす
る。この範囲外では、目的とする屈折率が得られない。

コーティング組成物に酸化アンチモン微粒子を配合する
と、シリカゾルだけの場合より屈折率が上がるとともに
、染色性及び染色退色性が改善される。本発明に用いる
酸化アンチモンゾルは、微細な三酸化アンチモン及び／
又は五酸化アンチモンを水及び／又はアルコール等の有
機溶剤にコロイド状に分散させたものである。このゾル
には、酸化アンチモン微粒子の分散性を向上させる目的
で、各種の界面活性剤やアミンや酸を含んでいてもよい
。

また、本発明に用いるシリカゾルは、二酸化珪素微粒子
を水及び／又はアルコール等の有機溶剤にコロイド状に
分散させたものである。シリカゾルは、弱酸性を呈する
が、本発明において併用する酸化アンチモンゾルは、中
性又は弱アルカリ性で安定なゾルである。シリカゾル及
び酸化アンチモンゾルのｐＨを合わせて用いるのが好ま
しい。

本発明のコーティング組成物は、さらに、γ−グリシド
キシプロピルトリノトキシシラン５〜９０重量％、Ｔ−
グリシドキシプロビルメチルジメトキシシラン５〜８０
重量％及び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５〜５０重量％から成るシラン
カップリング剤を含む。

Ｔ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランは、耐擦
傷性及び蒸着膜に対する密着性に影響し、この配合量が
シランカップリング剤全量のうちの５重量％未満である
と、耐擦傷性及び蒸着膜に対する密着性が不十分となり
、９０重櫃汁％を越えると、染色性及び基板との密着性
が低下する。また、Ｔ−グリシドキシプロピルメチルジ
メトキシシランは、染色性及び蒸着膜に対する密着性に
影響し、この配合量がシランカップリング剤全量のうち
の５重量％未満であると、染色性及び蒸着膜に対する密
着性が不十分となり、８０重量％を越えると、耐擦傷性
及び基板に対する密着性が低下する。さらに、β−（３
，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシ
ランは、基板との密着性及び耐擦傷性に影響し、この配
合量がシランカップリング剤全量のうちの５重量％未満
であると、基板との密着性及び耐擦傷性が不十分となり
、５０重量％を越えると、染色性及び蒸着膜に対する密
着性が低下する。

上記のシランカップリング剤の三成分は、それぞれ全部
又は一部分、加水分解して用いることもできる。

本発明により上記の三成分を上記のような配合割合で配
合したシランカップリング剤を用いることによって耐擦
傷性、染色性、基板に対する密着性及び真空蒸着膜に対
する密着性のバランスが良好なハードコートが得られる
。

本発明のコーティング組成物には、硬化促進などのため
、さらに各種の硬化剤を添加することができる。使用し
うる硬化剤としては、特に制限はなく、例えば有機アミ
ン、アルミニウムアセチルアセトネート、クロムアセチ
ルアセトネート等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等の有
機酸金属塩などが挙げられる。これらのうち、特に、ア
ルミニウムアセチルアセトネートが好ましい。

さらに、本発明のコーティング組成物は、ハードコート
組成物に一般に使用される添加物、例えば界面活性剤、
紫外線吸収剤、酸化防止剤、さらには硬度向上などの目
的でエポキシ樹脂、アクリル系樹脂等の有機高分子化合
物などを含んでいてもよい。

本発明のコーティング組成物において、シランカップリ
ング剤とゾル混合物との配合割合は、１：０．５〜５と
する。

また、本発明のコーティング組成物を塗布した場合に形
成されるハードコート膜中に上記のシランカップリング
剤が４〜４５重量％、好ましくは１６〜３６重量％存在
し、ゾル混合物が１〜３０重量％、好ましくは４〜２４
重量％存在するようにする。シランカンプリング剤が多
くなると屈折率が低くなり、耐擦傷性が低下し、染色退
色性が悪くなる。酸化アンチモンが多くなると、クラン
クが入ってしまい、膜が白化する。

本発明のコーティング組成物を塗布する際には作業性や
被膜の厚さの調節などの点から各種の溶剤により希釈し
て用いるのが好ましい。この希釈溶剤としては、例えば
水、アルコール、エステル、エーテル、ハロゲン化炭化
水素、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、
芳香族炭化水素、脂肪族炭化水素、ケトン化合物、有機
酸などが挙げられ、必要に応してこれらの混合溶剤を用
いることもできる。酸化アンチモンやシリカの分散性を
考慮して、水、アルコール類、ジメチルホルムアミド、
エチレングリコール類、有機酸などが好ましい。

レンズ基板にコーティング組成物を塗布する方法として
は、特に制限はなく、刷毛塗り、浸漬、ロール塗布、ス
プレー塗布、スピン塗布、流し塗布など、各種の方法を
適用することができる。

本発明のコーティング組成物を塗布する場合、レンズ基
板上に１〜１０μｍ、好ましくは１．５〜５μｍの膜厚
となるように塗布する。

こうして本発明のコーティング組成物を用いてハートコ
ート膜を設けたレンズは、好適に染色され、その後この
レンズに真空蒸着法により反射防止膜を施すことができ
、その１８色が少ない。

反射防止膜を真空蒸着により設けるため使用しうる無機
物質としては、各種の酸化物、ハロゲン化物及び硫化物
、例えばＭ　ｇ　Ｆ　２、Ｓ　ｉ　Ｏ２、Ａｆｆｉ２０
．、ＣｅＦ、、Ｔｈｅ２、Ｚ　ｒ　Ｏｚ、Ｃｅ　Ｏｚ、
Ｔｉ０ｚ、Ｎｂ２Ｏ５、Ｔａｇ’ｓ、Ｙ２Ｏ３、Ｙｂ、
０３、ＺｎＳなどが挙げられる。

「発明の実施例」 次に、実施例に基づいて本発明をさらに詳しく説明する
が、本発明はこれらに限定されるものではない。

実施例１ Ｔ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン１５重量
部に０．０１規定の塩酸５重量部、Ｔ−グリシドキシプ
ロビルメチルジメトキシシラン９０重量部にｏ、ｏｉ規
定の塩酸２２．５重量部、さらにβ−（３，４−エボギ
シシクロへキシル）エチルトリメトキシシラン４５重量
部に０．１規定の塩酸１２重量部及びエチルアルコール
４重ｆｆｉ　部ヲそれぞれ混合し、加水分解し、２０°
Ｃで１６時間撹拌する。

得られた混合液に界面活性剤として、ヅニールＦＳＮ　
（デュポン礼装）１．５重量部、硬化剤としてアルミニ
ウムアセチルアセトネート２重量部、溶剤として１，４
−ジオキサン３５重量部、メタノール３５重量部及びイ
ソブチルアルコール３５重量部、その他デナコールＥＸ
１４６（長瀬産業社製エポキシ樹脂）５重量部及びメタ
ノール分散酸化アンチモンゾル（日産化学社製）７５重
量部及びメタノール分散シリカゾル３００重里部を加え
、混合してコーティング組成物を調製した。

屈折率１．５のＣＲ−３９樹脂レンズ基板に上記のコー
ティング組成物を３μｍの厚さで塗布し、１２０°Ｃで
３時間硬化させ、ハードコート膜を形成した。

別に、上記のハードコート膜の上に真空蒸着により基板
から順にＹ　ｚ　Ｏ：ｌ、ＺｒＯ□及びＳｉｎｇのそれ
ぞれλ／４の光学膜厚の層から成る反射防止膜を付けた
レンズを製造した。

ハードコート膜のみを付けたレンズ及びさらに反射防止
膜を付けたレンズについて、それぞれ性能評価を行った
。結果を第１表に示す。

実施例２〜４ シランカップリング剤、酸化アンチモンゾル及びシリカ
ゾルの配合量を第１表に示すように変えた以外は、実施
例１と同様にしてコーティング組成物を調製し、さらに
ハードコート膜付きレンズ及び反射防止膜付きレンズを
作製し、性能評価の結果を第１表に示す。

なお、性能評価は、次の方法によって行った。

イ）耐擦傷性 スチールウール＃００００で１００回手で往復して膜表
面を摩擦し、傷の状態を調べ、下記の基準で肉眼で評価
する。

Ｏ：　膜表面に傷がほとんどない。

△　：　膜表面に傷が少し付いた。

×　：　膜表面に傷が深く付いた。

口）密着性 膜表面にナイス等で縮機１ｍｍ間隔で各１１本の平行な
線を入れ、１００個のマス目を入れる。その上にセロフ
ァン粘着テープを強く貼りつけ、９０度方向に急速に剥
離して、１００個中の残ったマス目の個数を調べ、下記
の基準で評価する。

剥離回数３回の平均で評価する。

○　：　　９５／ｌｏｏ以上 Ｘ　　：　　９４／１００以下 ハ）染色性 ハードコートしたレンズを染色浴温度９０°Ｃの中に１
０分間浸漬し、５５０ｎｍの減光率が測定し、下記の基
準で評価する。

○：減減光率３駕 △：減減光率２御〜３０ ある。

×：減光率２０％未満−染色性が不良である。

二）干渉縞 肉眼で下記の３段階に区分して評価した。

Ａ　：　干渉縞が見られない。

Ｂ　：　３く干渉縞が見られる。

Ｃ　：　明らかに紅状干渉縞が見られる。

ホ）染色退色性 ハードコート後、染色し、カラーメーターで色調明度を
測定し、真空蒸着後、再度カラーメーターで色調明度を
測定する。蒸着前後の色差（ΔＥ）を算出する。

○　：　ΔＥ　＝　０．　５未満 Δ　：　八Ｅ　＝　０．　５〜１．０ ×　：　ΔＥ　＝　１．　０以上 表中、Ｔ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランを
Ａ成分、γーグリシドキシプロビルメチルジメトキシシ
ランを旦成分、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をＣ成分と示す。

第　　１　　表 比較例１〜４ 下記の第２表に示す配合でシランカップリング剤、酸化
アンチモンゾル及びシリカゾルを用いた以外は、実施例
１と同様にしてコーティング組成物を調製し、さらにハ
ードコート膜付きレンズ及び反射防止膜付きレンズを作
製し、性能評価の結果を第２表に示す。

「発明の効果」 以上のように、本発明によるコーティング組成物は、酸
化アンチモンゾルとシリカゾルの混合比を調節すること
によって屈折率を容易にコントロールすることができ、
耐擦傷性、染色性、染色退色性、基板に対する密着性及
び真空蒸着膜に対する密着性のすべてにおいて優れたハ
ードコート膜を生しる。

また、本発明のコーティング組成物は、１．４９〜１．
５２の屈折率を有し、ジエチレングリコールビスアリル
カーボネート樹脂などから成るレンズのハードコートに
好適である。

特許出願人　　旭光学工業株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、酸化アンチモンゾルとシリカゾルとの１：９〜４：
   ６の割合の混合物及びシランカップリング剤としてγ−
   グリシドキシプロピルトリメトキシシラン５〜９０重量
   ％、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン
   ５〜８０重量％及び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５〜５０重量％から成
   る三成分混合物を含むことを特徴とするコーティング組
   成物。 ２、シリカゾル及び酸化アンチモンゾルのｐＨを合わせ
   て用いた請求項１記載のコーティング組成物。 ３、屈折率１．４９〜１．５２のハードコートを形成す
   るものである請求項１記載のコーティング組成物。