JPH0436554B2

JPH0436554B2 -

Info

Publication number: JPH0436554B2
Application number: JP62190402A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Amano; Shingo Matsuoka; Yasuji Kida
Original assignee: Tokuyama Corp
Current assignee: Tokuyama Corp
Priority date: 1987-07-31
Filing date: 1987-07-31
Publication date: 1992-06-16
Also published as: JPS6434729A

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕本発明は、一分子中にアリルカーボネート基を
３個以上有する化合物の重合体よりなる成型品の
表面に反射防止剤を被膜した表面硬度、耐擦傷
性、反射防止等に優れた合成樹脂成型品に関す
る。〔従来の技術およびその問題点〕一般に合成樹脂は軽量、易加工性、耐衝撃性が
良好なため使用分野も広くなり、無色透明な合成
樹脂は眼鏡用レンズなどのレンズ、各種窓、カバ
ーガラス、などに多く用いられている。しかしな
がら、このような合成樹脂はガラスに比べ、表面
硬度、特に耐擦傷性が悪いという欠点を有し、ま
た透明性が良くても尚数パーセントの反射光があ
り、ガラスの場合と同じく反射光による各種欠点
を有している。従来、これらの欠点を解決する目的で、合成樹
脂基材の表面に真空蒸着なとで金属酸化物、フツ
化物などの無機硬質物の被膜を形成する方法が行
なわれており、特に反射防止を目的に屈折率の異
なる無機化合物を光学的厚みに単層あるいは多層
に被膜を形成するのが一般的である。しかしなが
ら、このような無機硬化物質の被膜により反射防
止効果は十分満足することが出来るが、得られる
合成樹脂成型品は表面硬度、耐擦傷性に乏しいた
め、失透や擦傷によつて透明性が損われ易い問題
があつた。〔問題点を解決するための手段〕従つて、本発明者らは上記に鑑み、表面硬度、
耐擦傷性、反射防止および透明性に優れた合成樹
脂成型品の開発を進めた結果、一分子中にアリル
カーボネート基を３個以上有する化合物の重合体
よりなる成型品の表面に反射防止剤の被膜を形成
することによつて、従来の反射防止剤の被膜を形
成した成型品よりも特に表面硬度、耐擦傷性に優
れた成型品を得ることが出来、所期の目的が達成
されることを見い出し本発明を完成するに至つ
た。即ち、本発明は一分子中にアリルカーボネー
ト基を３個以上有する化合物の重合体よりなる成
型品の表面に反射防止剤を被膜した透明性合成樹
脂成型品である。本発明によれば、耐擦傷が良好な上記の特定し
た一分子中に３個以上のアリルカーボネート基を
有するアリルカーボネート化合物の重合体（以
下、単にアリルカーボネート重合体ともいう）よ
りなる合成樹脂基材の表面に反射防止剤を被膜す
ることによつて表面硬度、耐擦傷性、反射防止に
優れた透明性の合成樹脂成型品を得ることができ
る。即ち、本発明の透明性合成樹脂成型品は耐擦
傷性に優れたカーボネート重合体の合成樹脂を基
材とするが、該合成樹脂基材の耐擦傷性が反射防
止性被膜した合成樹脂成型品の表面にも現われ、
極めて高い耐擦傷性を示すため、擦傷によつて透
明性が損われることもない。本発明において、合成樹脂基材の原料であるカ
ーボネート化合物は、一分子中に３個以上の

【式】で示されるアリルカーボネート基を有するものであれば特に制限さ
れない。具体的には、次の如き化合物が挙げられ
る。 (1) 一般式〔但し、Ｒは水素原子、置換若しくは非置換の
アルキル基、置換若しくは非置換のアリール基、
ハロゲン原子、ニトロ基又はアルコキシ基であ
り、R′は（−CH₂）− _n又は（−OCHR″CHR）−_l
（但し、R″及びＲは夫々同種又は異種の水素原
子又はアルキル基であり、ｍは０以上の整数であ
り、ｌは１以上の整数である。）で示される基で
あり、ｎは３又は４である。〕で示されるアリル
カーボネート化合物。ここで、アルキル基及びアルコキシ基として
は、炭素数の制限はないが、重合して得られる樹
脂の表面硬度等を勘案すれば、炭素数は１〜10の
範囲であることが好ましい。また、アリール基と
しては、フエニル基、トリル基、キシリル基、ナ
フチル基、アンスリル基、フエナンスリル基、ベ
ンジル基等が挙げられる。これらのアルキル基及
びアリール基の置換基としては、ハロゲン原子、
水酸基、アルコキシ基、エポキシ基等を挙げるこ
とができる。さらに、前記一般式〔〕中、ｍは
０以上の整数であれば良いが、得られる樹脂の硬
度の点から、ｍは０〜30の整数であることが好ま
しい。また、ｌは１以上の整数であれば良いが、
１〜20の整数であることが好ましい。 (2) 一般式〔但し、R¹，R²，R³，R⁴，R⁵及びR⁶は夫々ハ
ロゲン原子、水酸基又はアリルカーボネート基で
あつて、且つこれらのうち３個以上のアリルカー
ボネート基であり、ｋは１以上の整数である。〕で示されるアリルカーボネート化合物。上記一般式〔〕中、R¹，R²，R³，R⁴，R⁵及
びR⁶で示されるハロゲン原子としては、フツ素、
塩素、臭素、ヨウ素の各原子が採用される。ま
た、ｋは１以上の整数であれば良いが、上記一般
式〔〕で示されるアリルカーボネート化合物の
粘度を適当な値として取扱いを容易にするために
は、ｋは１〜３の整数であることが好ましい。 (3) 一般式〔〕〔但し、R⁷，R⁸，R⁹，R¹⁰，R¹¹及びR¹²は、
夫々水素原子又はアリルカーボネートメチル基で
あつて、且つこれらのうち３個以上はアリルカー
ボネートメチル基であり、ｌは２〜４の整数であ
る。〕で示されるアリルカーボネート化合物。 (4) 炭水化物の水酸基が３個以上アリルカーボネ
ート基で置換されたアリルカーボネート化合
物。上記の炭水化物としては、グリセリン、グルコ
ース、フラクトース、マンノース、ガラクトー
ス、グルコピラノース、キシロピラノース、アラ
ビノース、フルクトピラノース、キシルロース、
キシルロース５−リン酸、ソルビトール、マルト
ース、セロビオース、イソマルトース、ラクトー
ス、スクロース、アミロース等である。本発明において用いるアリルカーボネート化合
物としては、その重合体の透明性、耐擦傷性等の
点から、前記一般式〔〕及び〔〕で示される
アリルカーボネート化合物が好適であり、特に前
記一般式〔〕で示されるアリルカーボネート化
合物が最も好適である。このような本発明におい
て好適に使用されるアリルカーボネート化合物を
具体的に例示すれば、例えば

【式】

等を挙げることができる。また、本発明においては上記した如きアリルカ
ーボネート化合物とともに、合成樹脂基材として
の耐擦傷性を損わない程度に共重合可能な化合物
を添加することが出来る。このような共重合可能
な化合物としては、例えば合成樹脂基材の耐衝撃
性を向上させるためにエチレングリコールビスア
リルカーボネート（EG−BAC）、ジエチレング
リコールビスアリルカーボネート（DEG−
BAC）、ポリエチレングリコールの分子量が200，
300，400，600であるポリエチレングリコールビ
スアリルカーボネート（それぞれPEG−200−
BAC，PEG−300−BAC，PEG−400−BAC，
PEG−600−BACと略記する）など、また合成樹
脂基材の屈折率を向上させるためにスチレン、ジ
ビニルベンゼン、クロロメチルスチレン、ジアリ
ルテレフタレート、ベンジルメタクリレート、ビ
スフエノールＡジメタクリレートなどの屈折率が
1.5以上の共重合可能な化合物が用いられる。本発明の合成樹脂基材とする上記した如き化合
物の重合体または該化合物と他の化合物との共重
合体は、ラジカル重合開始剤の存在あるいは紫外
線や放射線の照射下などで公知のラジカル重合方
法を特に制限なく用いて得られる。また、重合に際して離型剤、紫外線吸収剤、酸
化防止剤、着色防止剤、帯電防止剤、ケイ光染料
等の各種安定剤、添加剤を必要に応じて選択して
使用することができる。さらに、本発明においては合成樹脂基材の耐擦
傷性を向上させるために公知の硬化性物質を被膜
することができる。その際、硬化性物質の種類、
被膜方法は特に制限がなく、必要に応じて選択し
て使用すればよい。本発明の１分子中にアリルカーボネート基を３
個以上有する化合物の重合体よりなる成型品の表
面に、反射防止剤である無機硬質物の被膜を形成
する方法は公知の方法が特に制限なく使用され
る。例えば、真空蒸着法、イオンプレーテイング
法、スパツタリング法等のドライプレーテイング
法が一般的である。無機硬質物の被膜の厚みは、
目的に応じて異なるため特に限定されないが、一
般に0.1μ〜10μがある。本発明の被膜を形成する無機硬質物としては、
一般に上記した如きドライプレーテイング法で合
成樹脂基材の表面に析出させることができる無機
物質が制限なく使用でき、その目的に応じて適宜
選択すればよい。例えば耐擦傷性を付与するため
には酸化ケイ素（SiOx，ｘ＝１〜２）、酸化アル
ミニウム等が一般に使用される。また反射防止性
を付与するためには、低屈折率物を単層にあるい
は低屈折率物と高屈折率物とを交互に光学的厚み
に積層すればよい。このような本発明に使用される具体的な反射防
止膜の構成する無機硬質の物質としては例えば酸
化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウ
ム、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化セリウ
ム、酸化イレジウム、酸化タンタル、酸化ハフニ
ウム等の金属酸化物；フツ化マグネシウム、フツ
化セリウム、フツ化リチウム、フツ化ランタン、
フツ化ナトリウム、フツ化ネオジウム等の金属フ
ツ化物が挙げられる。その他に、アルミニウム、
金、銀、クロム等の金属、そして硫化亜鉛等の上
記以外の無機化合物も良好な被膜が形成できる。更に、耐擦傷性を同時に付与されるために、ア
モルフアスカーボン中にダイヤモンド微結晶が散
在したダイヤモンド状カーボン膜を被覆しても反
射防止可能である。〔発明の効果〕このようにして本発明によれば、一分子中にア
リルカーボネート基が、３個以上有する化合物の
重合体よりなる耐擦傷性に優れる基材の成型品に
耐久性の良い無機硬質物の被膜を被覆した極めて
耐擦傷性に優れ、反射防止の向上した合成樹脂成
型品を提供することが出来る。〔実施例〕以下、本発明を具体的に説明するために、実施
例及び比較例を示すが、本発明はこれら実施例に
限定されるものではない。なお、一分子中にアリルカーボネート基を３個
以上有する化合物の重合体よりなる成型品の表面
に、反射防止剤を被膜した合成樹脂成型品の表面
特性の評価は下記の方法によつて実施した。 (1) 耐擦傷性福田機械工業株式会社製の耐擦傷性試験器に
＃0000のスチールウールを取り付け、１Kg荷重下
で試料表面を10回往復させた後、表面の傷つき度
合を目視により観察し、全く傷つかなかつた状態
をＡ、およびジエチレングリコールビスアリルカ
ーボネート樹脂生地の非常に傷つき易い状態をＥ
として、そのＡ〜Ｅの間をＢ，Ｃ，Ｄと区分して
５段階に評価した。 (2) 可視光線透過率厚さ２mmの試験片について、分光光度計で波長
400〜700nmの透過率を測定した。 (3) 密着性試験先端が鋭利なカツターナイフで試料の表面に１
mm×１mmのマス目を100個つけた後、市販のセロ
テープを貼り付けて、次いで素早く剥した時の被
膜の剥れ状態を目視で観察し、100個のマス目の
内剥れずに残つたマス目の数で評価した。 (4) 耐候性試験スガ試験機株式会社製のキセノンランプフエー
ドメーターを用いて500時間の照射後における膜
の変化を評価し、全く変化しないものを○、クラ
ツクの入つたものを×で表した。実施例及び比較例に使用した反射防止剤及びそ
の被膜方法を以下に示す。（）所定の成型品の表面に真空蒸着装置（日
本真空技術株式会社製EBS−10A）により10^-6
トールで第１層としてAl₂O₃を膜厚280nmに真
空蒸着し、第２層としてMgF₂を膜厚140nmに
真空蒸着した。（）所定の成型品の表面に真空蒸着装置によ
り、SiO₂ZrO₂からなる膜厚300nmの反射防止
層を施した。（）所定の成型品の表面に電撃型イオン源を
用いたイオンプレーテイング装置により真空到
達度4.5×10^-6トール、イオン化率３％、極間
電圧8kVの条件で硅素を1μm被覆し、洗浄後そ
の上に同条件でタングステンを0.5μm被覆し
た。（） γ−グリシドキシメチルエトキシシラン
とフエニルトリメトキシシランの混合液を加水
分解し、エポキシ樹脂（“エピクロン750”大日
本インキ化学株式会社製品）、ベンジルアルコ
ール、ジアセトアルコール及びシリコーン系界
面活性剤を加えた。さらにメタノール分散コロ
イド状シリカ（日産化学株式会社製品“メタノ
ールシリカゾル”）アルミニウムアセチルアセ
トナート及びメタノールをこの順に加えた。こ
れらを十分攪拌混合して塗料とし、所定の成型
品の表面に浸漬法で塗布した。コーテイングさ
れた成型品90℃の熱風乾燥機で４時間加熱した
後、活性化ガス処理装置（IPC社製IPC1003B
型低温灰化装置出力50W 酸素流量50c.c.／
分）で210秒間処理を行なつた。実施例１一分子中にアリルカーボネート基を３個以上有
する化合物の重合体よりなる成型品として、トリ
メチロールプロパントリアリルカーボネートにラ
ジカル重合開始剤として、ジイソプロピルパーオ
キシジカーボネート（以下、IPPと略記する）を
2.2重量部添加して通常の注型重合に製造した耐
擦傷に優れた板状体を用いた。まず、板状体をアセトンで洗浄して十分に風乾
し清澄な状態にした後、無機硬質物による処理方
法（），（），（），（）に供して反射防止被
膜を形成させた。被膜した合成樹脂成型品の評価
結果を表１に示す。

【表】実施例２一分子中にアリルカーボネート基を３個以上有
する化合物の重合体よりなる成型品として、トリ
メチロールプロパン−トリアリルカーボネートと
表２に示す各種のポリアルキレングリコールビス
アリルカーボネート、また表３に示す各種の屈折
率が1.5以上の共重合可能な化合物のそれぞれの
混合液をIPP2.2重量部を添加して注型重合により
製造した板状体について、アセトンで十分に洗浄
して十分に風乾し清澄にした後、無機硬質物によ
る処理方法（）に供した反射防止被膜を形成さ
せた。いずれの合成樹脂成型品についても、耐擦傷性
はＢ、可視光線透過率96.5％、密着性はすべて
100であり、耐候性についてもすべて○であつた。

【表】

【表】実施例３合成樹脂基材として表４に示す各種の１分子中
にアリルカーボネート基を３個以上有する化合物
にIPPを2.2重量部を添加して通常の注型重合によ
り製造した板状体を用いた。まず、板状体をアセトンで洗浄して十分に風乾
し清澄な状態にした後、無機硬質物による処理方
法（）に供して反射防止被膜を形成させた。被
膜した合成樹脂成型品の評価結果を表４に示す。

【表】実施例４実施例１の耐擦傷に優れるトリメチロールプロ
パントリアリルカーボネートの重合体よりなる合
成樹脂板状体をアセトンで洗浄して十分に風乾し
清澄な状態にした後、硬化性物質を被膜するため
に、まず前処理として10％NaOH水溶液に10分
間浸漬し、次いで水洗乾燥した。その後、ビス（γ−トリメトキシシリルプロピ
ル）カーボネート20重量部、γ−グリシドキシプ
ロピルトリメトキシシラン10重量部、コロイドシ
リカ（日産化学社製メタノールゾル）30重量部、
メチセロ30重量部、0.05規定塩酸10重量部、硬化
触媒として過塩素酸アンモニウム0.25重量部より
なる硬化性物質中に所定の成型品を浸漬して被覆
し、これを室温で充分風乾した後、130℃で１時
間加熱して硬化した。さらに、この成型品に無機硬質物に処理方法
（）に供して反射防止被膜を形成させた。その
結果を表−５に示す。

【表】

Claims

【特許請求の範囲】

１３個以上のアリルカーボネート基を有する化
合物の重合体よりなる成型品の表面に反射防止剤
を被膜した透明性合成樹脂成型品。