JPH0627301A - 硬化膜を有する光学部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 形成した被覆物が耐温水性に優れ、さらにこ
の被覆物上に無機酸化物の蒸着膜を施した場合でも、被
覆物の耐光性、耐候性が低下しない硬化膜を有する光学
部材の提供。 【構成】 光学基材上に硬化膜を有する光学部材であっ
て、前記硬化膜は酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合
体コロイド粒子の表面の少なくとも一部を酸化タングス
テン−酸化第二スズ複合体コロイド粒子で被覆した変性
された酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体コロイド
粒子と、有機ケイ素化合物とを含有したコーティング組
成物より形成されることを特徴とする硬化膜を有する光
学部材。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、形成した被覆物が耐温
水性に優れ、さらにこの被覆物上に無機酸化物の蒸着膜
を施した場合でも被覆物の耐光性、耐候性が低下しない
硬化膜を有する光学部材に関する。

【０００２】

【従来の技術】ポリウレタン樹脂、ハロゲン含有樹脂な
どの高屈折率合成樹脂の耐擦傷性向上のために、この高
屈折率合成樹脂に有機ケイ素重合体からなる硬化膜を施
すことはよく知られている。また、有機ケイ素重合体か
らなる硬化膜を有した高屈折率合成樹脂において、干渉
縞の発生を抑制するために硬化膜に高屈折率微粒子状無
機物を含有させることも知られている。その例として特
開平３−１７２３６９号公報には有機ケイ素化合物と、
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
を含むコーティング組成物、およびそれから得られる硬
化膜を有する光学部材が開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら特開平３
−１７２３６９号公報に開示された硬化膜を有する光学
部材は、光学基板上に形成された前記硬化膜上にさらに
無機酸化物の蒸着膜からなる反射防止膜を施した場合、
硬化膜の耐光性および耐候性が低下してしまうという問
題を有する。そのため前記反射防止膜を有する光学部材
を眼鏡用レンズとして使用した場合、経時的に硬化膜が
黄変しやすく外観上好ましくない。本発明は上述した問
題を解決するためになされたもので、その目的は、従来
の硬化膜の物性を損なわずに、無機酸化物の蒸着膜を施
した場合でも硬化膜の耐光性および耐候性が低下しない
コーティング組成物より形成される光学部材を提供する
ことにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、光学基材上に
硬化膜を有する光学部材であって、前記硬化膜は酸化第
二スズ−酸化ジルコニウム複合体コロイド粒子の表面の
少なくとも一部を酸化タングステン−酸化第二スズ複合
体コロイド粒子で被覆した変性された酸化第二スズ−酸
化ジルコニウム複合体コロイド粒子と、有機ケイ素化合
物とを含有したコーティング組成物より形成されること
を特徴とする。前記変性された酸化第二スズ−酸化ジル
コニウム複合体コロイド粒子は、粒径４．５〜６０ミリ
ミクロンが好ましく、その形成方法は酸化第二スズのコ
ロイド粒子と酸化ジルコニウムのコロイド粒子とがこれ
ら酸化物の重量に基づいてＺｒＯ₂ ／ＳｎＯ₂ として
０．０２〜１．０の比率に結合した構造と４〜５０ミリ
ミクロンの粒子径を有する酸化第二スズ−酸化ジルコニ
ウム複合体コロイド粒子を核としてその表面が、０．５
〜１００のＷＯ₃ ／ＳｎＯ₂ 重量比と２〜７ミリミクロ
ンの粒子径を有する酸化タングステン−酸化第二スズ複
合体のコロイド粒子で被覆されることによって形成され
ることが好ましい。以下、本発明について詳述する。

【０００５】本発明の硬化膜を形成するためのコーティ
ング組成物に用いるケイ素化合物は、以下のＡ成分およ
び／またはＢ成分を含むことが好ましい。

【０００６】Ａ成分：一般式（Ｉ） （Ｒ¹ ）_a （Ｒ³ ）_b Ｓｉ（ＯＲ² ）_4-(a+b) （Ｉ） （ここでＲ¹ 、Ｒ³ はそれぞれアルキル基、アルケニル
基、アリール基、アシル基、ハロゲン基、グリシドキシ
基、エポキシ基、アミノ基、フェニル基、メルカプト
基、メタクリルオキシ基およびシアノ基からなる群より
選ばれた有機基を示し、Ｒ² は炭素数１〜８のアルキル
基、アルコキシ基、アシル基およびフェニル基からなる
群より選ばれる有機基を示し、ａおよびｂは０または１
の整数である。）で表される有機ケイ素化合物またはそ
の加水分解物。

【０００７】Ｂ成分：一般式（II）

【化１】 （ここでＲ⁴ は炭素数１〜５の有機基を示し、Ｘは炭素
数１〜４のアルキル基または炭素数１〜４のアシル基を
示し、Ｙは炭素数２〜２０の有機基を示し、ａは０また
は１の整数である）で表される有機ケイ素化合物または
その加水分解物。

【０００８】Ａ成分は、上述した一般式（Ｉ）で示さ
れ、その具体的な有機ケイ素化合物またはその加水分解
物の例としては、メチルシリケート、エチルシリケー
ト、ｎ−プロピルシリケート、ｉ−プロピルシリケー
ト、ｎ−ブチルシリケート、ｓｅｃ−ブチルシリケー
ト、ｔ−ブチルシリケート、テトラアセトキシシラン、
メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラ
ン、メチルトリプロポキシシラン、メチルトリアセトキ
シシラン、メチルトリブトキシシラン、メチルトリプロ
ポキシシラン、メチルトリアミロキシシラン、メチルト
リフェノキシシラン、メチルトリベンジルオキシシラ
ン、メチルトリフェネチルオキシシラン、グリシドキシ
メチルトリメトキシシラン、グリシドキシメチルトリメ
トキシシラン、α−グリシドキシエチルトリメトキシシ
ラン、α−グリシドキシエチルトリエトキシシラン、β
−グリシドキシエチルトリメトキシシラン、β−グリシ
ドキシエチルトリエトキシシラン、α−グリシドキシプ
ロピルトリメトキシシラン、α−グリシドキシプロピル
トリエトキシシラン、β−グリシドキシプロピルトリメ
トキシシラン、β−グリシドキシプロピルトリエトキシ
シラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラ
ン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ
−グリシドキシプロピルトリプロポキシシラン、γ−グ
リシドキシプロピルトリブトキシシラン、γ−グリシド
キシプロピルトリメトキシエトキシシラン、γ−グリシ
ドキシプロピルトリフェノキシシラン、α−グリシドキ
シブチルトリメトキシシラン、α−グリシドキシブチル
トリエトキシシラン、β−グリシドキシブチルトリメト
キシシラン、β−グリシドキシブチルトリエトキシシラ
ン、γ−グリシドキシブチルトリメトキシシラン、γ−
グリシドキシブチルトリエトキシシラン、δ−グリシド
キシブチルトリメトキシシラン、δ−グリシドキシブチ
ルトリエトキシシラン、（３，４−エポキシシクロヘキ
シル）メチルトリメトキシシラン、（３，４−エポキシ
シクロヘキシル）メチルトリエトキシシラン、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、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エ
チルトリエトキシシラン、β−（３，４−エポキシシク
ロヘキシル）エチルトリプロポキシシラン、β−（３，
４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリプトキシシラ
ン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルト
リメトキシエトキシシラン、β−（３，４−エポキシシ
クロヘキシル）エチルトリフェノキシシラン、γ−
（３，４−エポキシシクロヘキシル）プロピルトリメト
キシシラン、γ−（３，４−エポキシシクロヘキシル）
プロピルトリエトキシシラン、δ−（３，４−エポキシ
シクロヘキシル）ブチルトリメトキシシラン、δ−
（３，４−エポキシシクロヘキシル）ブチルトリエトキ
シシラン、グリシドキシメチルメチルジメトキシシラ
ン、グリシドキシメチルメチルジエトキシシラン、α−
グリシドキシエチルメチルジメトキシシラン、α−グリ
シドキシエチルメチルジエトキシシラン、β−グリシド
キシエチルメチルジメトキシシラン、β−グリシドキシ
エチルメチルジエトキシシラン、α−グリシドキシプロ
ピルメチルジメトキシシラン、α−グリシドキシプロピ
ルメチルジエトキシシラン、β−グリシドキシプロピル
メチルジメトキシシラン、β−グリシドキシプロピルメ
チルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチ
ルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチル
ジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジ
プロポキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジ
プトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメ
トキシエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチ
ルジフェノキシシラン、γ−グリシドキシプロピルエチ
ルジメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルエチル
ジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルビニルジ
メトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルビニルジエ
トキシシラン、γ−グリシドキシプロピルフェニルジメ
トキシシラン、γ−グリシドキシプロピルフェニルジエ
トキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリ
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
ルトリメトキシエトキシシラン、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、フェニルトリア
セトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラ
ン、γ−クロロプロピルトリエトキシシラン、γ−クロ
ロプロピルトリアセトキシシラン、３，３，３−トリフ
ロロプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリルオキ
シプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピ
ルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエ
トキシシラン、β−シアノエチルトリエトキシシラン、
クロロメチルトリメトキシシラン、クロロメチルトリエ
トキシシラン、Ｎ−（β−アミノエチル）γ−アミノプ
ロピルトリメトキシシラン、Ｎ−（β−アミノエチル）
γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミ
ノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−（β−アミノ
エチル）γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−
（β−アミノエチル）γ−アミノプロピルメチルジエト
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、ジメチルジエトキシシラン、フェ
ニルメチルジエトキシシラン、γ−クロロプロピルメチ
ルジメトキシシラン、γ−クロロプロピルメチルジエト
キシシラン、ジメチルジアセトキシシラン、γ−メタク
リルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタ
クリルオキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メ
ルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メルカ
プトプロピルメチルジエトキシシラン、メチルビニルジ
メトキシシラン、メチルビニルジエトキシシラン等及び
これらの加水分解物が挙げられる。

【０００９】次にＢ成分について説明する。Ｂ成分は、
上述した一般式(II)で示され、その具体的な有機ケイ素
化合物またはその加水分解物の例としては、メチレンビ
スメチルジメトキシシラン、エチレンビスエチルジメト
キシシラン、プロピレンビスエチルジエトキシシラン、
ブチレンビスメチルジエトキシシラン等及びこれらの加
水分解物が挙げられる。

【００１０】Ａ成分、Ｂ成分の有機ケイ素化合物は、Ａ
成分あるいはＢ成分のみを単独で、またＡ成分、Ｂ成分
を混合して用いることができる。なお、当然のことなが
らＡ成分を２種以上用いること、またＢ成分を２種以上
用いることも可能である。Ａ成分、Ｂ成分の有機ケイ素
の加水分解は、Ａ成分、Ｂ成分の有機ケイ素化合物中
に、塩酸水溶液、酢酸水溶液、硫酸水溶液などの酸性水
溶液を添加し撹拌することにより行われる。

【００１１】本発明のコーティング組成物に含有される
変性された酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体コロ
イド粒子は通常ゾルの形態で用いられる。

【００１２】このゾルは、下記(a) 工程、(b) 工程、
(c) 工程及び(d) 工程からなる製造方法により製造する
ことができる。 (a) ４〜５０ミリミクロンの粒子径を有する酸化第二ス
ズのコロイド粒子をその酸化物ＳｎＯ₂ として０．５〜
５０重量％の濃度に含有する酸化第二スズ水性ゾルと、
ＺｒＯ₂ として０．５〜５０重量％濃度のオキシジルコ
ニウム塩の水溶液とを、これらに基づくＺｒＯ₂ ／Ｓｎ
Ｏ₂ として０．０２〜１．０の重量比率に混合する工
程、(b) (a) 工程によって得られた混合液を６０〜２０
０℃で０．１〜５０時間加熱することにより、４．５〜
６０ミリミクロンの粒子径を有する酸化第二スズ−酸化
ジルコニウム複合体水性ゾルを生成させる工程、(c)
(b) 工程で得られ酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合
体水性ゾルを、それに含まれるＺｒＯ₂ とＳｎＯ₂ の合
計として 100重量部と、２〜７ミリミクロンの粒子径と
０．５〜１００のＷＯ₃ ／ＳｎＯ₂ 重量比を有する酸化
タングステン−酸化第二スズ複合体ゾルを、これに含ま
れるＷＯ₃ とＳｎＯ₂ の合計として２〜１００重量部の
比率に０〜１００℃で混合することにより、４．５〜６
０ミリミクロンの粒子径を有する変性された酸化第二ス
ズ−酸化ジルコニウム複合体水性ゾルを生成させる工
程、及び(d) (c) 工程で得られた変性された酸化第二ス
ズ−酸化ジルコニウム複合体水性ゾルを陰イオン交換体
と接触させることにより、当該ゾル中に存在するアニオ
ンを除去する工程。

【００１３】ゾルの製造に用いられる酸化タングステン
−酸化第二スズ複合体水性ゾル及びその製造方法は公知
のものでよく、例えば、特開平３−２１７２３０号公報
に記載されている。この酸化タングステン−酸化第二ス
ズ複合体ゾルの好ましい濃度は１重量％以上であり、特
に１０〜３０重量％程度が好ましい。この好ましい酸化
タングステン−酸化第二スズ複合体水性ゾルは、通常１
〜９のｐＨを示し、無色の、透明又はほぼ透明な液であ
る。そして、室温では３ヶ月以上、６０℃でも１ヶ月以
上安定であり、このゾル中に沈降物が生成することがな
く、また、このゾルは増粘したり、ゲル化を起こすよう
なことはない。

【００１４】ゾルの製造に用いられる核粒子としての酸
化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体コロイド粒子のゾ
ルは、上記(a) 工程と(b) 工程からなる方法によって得
られる。 (a) 工程に用いられる酸化第二スズのコロイド粒子は、
公知の方法、例えば、イオン交換法、解膠法、加水分解
法、反応法等と呼ばれる方法により、約４〜５０ミリミ
クロン程度の粒子径を有するコロイド粒子のゾルの形態
で容易につくることができる。

【００１５】(a) 工程に用いられるオキシジルコニウム
塩としては、オキシ塩化ジルコニウム、オキシ硝酸ジル
コニウム、オキシ硫酸ジルコニウム、オキシ酢酸ジルコ
ニウムなどのオキシ有機酸ジルコニウム、オキシ炭酸ジ
ルコニウム等が例示される。

【００１６】(d) 工程により得られたゾルの濃度を更に
高めたいときには、最大約５０重量％の濃度まで、常
法、例えば、蒸発法、限外濾過法等によりゾルを濃縮す
ることができる。また、ゾルのｐＨを調整したい時に
は、この濃縮後に、アルカリ金属、アンモニウム等の水
酸化物、アミン、オキシカルボン酸等をゾルに加えるこ
とによって行うことができる。特に、ゾル中の全金属酸
化物濃度が１０〜４０重量％であるゾルは実用性に富
む。

【００１７】上記(d) 工程、或いはその後に付加された
工程によって得られた水性ゾルの水媒体を、親水性有機
溶媒で置換することによりオルガノゾルが得られる。こ
の置換は、蒸留法、限外濾過法等通常の方法により行う
ことができる。この親水性有機溶媒の例としてはメチル
アルコール、エチルアルコール、インプロピルアルコー
ル等の低級アルコール；ジメチルホルムアミド、Ｎ,
Ｎ’−ジメチルアセトアミド等の直鎖アミド類；Ｎ−メ
チル−２−ピロリドン等の環状アミド類；エチルセロソ
ルブ、エチレングリコール等のグリコール類等が挙げら
れる。

【００１８】硬化膜の上に蒸着膜より形成される反射防
止膜を施した場合において、硬化膜に酸化第二スズを含
有させると、この酸化第二スズは、紫外線を浴びると褐
色あるいは青緑色を呈する酸化第一スズに還元される
が、硬化膜に変性された酸化第二スズと酸化ジルコニウ
ムの複合体粒子を含有させた場合のこの複合体粒子は、
意外なことに、紫外線を浴びても着色を起こさない。こ
の意外な効果は、酸化第二スズと酸化ジルコニウムの複
合体コロイド粒子の構造によるものと考えられる。

【００１９】酸化第二スズゾルとオキシジルコニウム塩
水溶液の混合液を６０〜２００℃で加熱すると、オキシ
ジルコニウム塩が加水分解し、そして数ミリミクロン以
下の微小酸化ジルコニウムコロイド粒子が生成する。生
成した酸化ジルコニウムの微小コロイド粒子は酸化第二
スズゾルのコロイド粒子と結合し合うことによって、本
発明のゾルの製造に用いられる核粒子としての酸化第二
スズと酸化ジルコニウムの複合体コロイド粒子が形成さ
れる。そしてこの結合は、酸素原子を介してＳｎ原子と
Ｚｒ原子との結合、即ち、−Ｓｎ−Ｏ−Ｚｒ−Ｏ−Ｓｎ
−で表される結合であるから、変性された酸化第二スズ
と酸化ジルコニウムの複合体コロイド粒子は、還元が起
こりやすい状況下におかれても、酸化第二スズの酸化第
一スズへの還元が著しく抑制されるために、粒子の着色
が殆ど起こらないと考えられる。

【００２０】上記酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合
体コロイド粒子は陽に帯電しており、酸化タングステン
−酸化第二スズ複合体のコロイド粒子は負に帯電してい
る。従って、(c) 工程では、この陽に帯電している酸化
第二スズ−酸化ジルコニウム複合体コロイド粒子の周り
に負に帯電している酸化タングステン−酸化第二スズ複
合体コロイド粒子が電気的に引き寄せられ、そして陽帯
電のコロイド粒子を核としてその表面上に化学結合によ
って酸化タングステン−酸化第二スズ複合体コロイド粒
子が結合する。そしてこの陽帯電の核粒子の表面を酸化
タングステン−酸化第二スズ複合体が覆ってしまうこと
によって、変性された酸化第二スズ−酸化ジルコニウム
複合体コロイド粒子が生成するものと考えられる。酸化
タングステン−酸化第二スズ複合体コロイド粒子によっ
て表面が被覆された変性された酸化第二スズ−酸化ジル
コニウム複合体コロイド粒子がゾル中で負に帯電してい
ることも、このような粒子の生成機構によるものと考え
られる。

【００２１】本発明の光学部材を形成するためのコーテ
ィング組成物は、有機ケイ素化合物１００重量部に対し
て変性された酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体コ
ロイド粒子１〜５００重量部を含有することが適当であ
る。変性された酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体
コロイド粒子が１重量部未満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る。また５０
０重量部を超えると硬化膜と基板との間にクラック等が
生じやすくなり、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。

【００２２】本発明の光学部材を形成するためのコーテ
ィング組成物には、反応を促進するために硬化剤を、種
々の基板となるレンズとの屈折率を合わせるために微粒
子状金属酸化物を、また塗布時におけるぬれ性を向上さ
せ、硬化膜の平滑性を向上させる目的で各種の界面活性
剤を含有させることができる。さらに、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添加
することが可能である。

【００２３】前記硬化剤の例としては、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
を含む各種酸や塩基、例えば有機カルボン酸、クロム
酸、次亜塩素酸、ホウ酸、過塩素酸、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、炭酸などを有する塩または金属塩、さらに
アルミニウム、ジルコニウム、チタニウムを有する金属
アルコキシドまたはこれらの金属キレート化合物などが
挙げられる。また、前記微粒子状金属酸化物としては、
酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化アンチモン、酸化
ジルコニウム、酸化ケイ素、酸化セリウムなどの微粒子
が挙げられる。

【００２４】本発明の光学部材に用いる基板としては合
成樹脂基板を例示できる。合成樹脂としては、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、イオウ含有共重合体、ハロゲン含有共重合体、ポリ
カーボネート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、不飽和
ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリウレ
タンなどが挙げられる。

【００２５】上述したコーティング組成物は基材上に塗
布硬化して硬化膜とすることができる。コーティング組
成物の硬化は、熱風乾燥または活性エネルギー線照射に
よって行い、硬化条件としては、７０〜２００℃の熱風
中で行うのが良く、特に好ましくは９０〜１５０℃が望
ましい。なお、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押さえることができる。

【００２６】上述したコーティング組成物よりなる硬化
膜を基材上に形成する方法としては、ディッピング法、
スピン法、スプレー法等通常行われる方法が適用できる
かが、面精度の面からディッピング法、スピン法が特に
好ましい。さらに上述したコーティング組成物を基材に
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
剤を用いる洗剤処理、更には、各種樹脂を用いたプライ
マー処理を行うことによって基材と硬化膜との密着性等
を向上させることができる。

【００２７】また、本発明の光学部材の一構成要素であ
る硬化膜の上に設けられる無機酸化物の蒸着膜からなる
反射防止膜は、特に限定されず、従来より知られている
無機酸化物の蒸着膜からなる単層、多層の反射防止膜を
使用できる。その反射防止膜の例としては、例えば特開
平２−２６２１０４号公報、特開昭５６−１１６００３
号公報に開示されている反射防止膜などが挙げられる。
また、本発明の硬化膜は高屈折率膜として反射防止膜に
使用でき、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により、多機能膜として使用するこ
ともできる。

【００２８】本発明の硬化膜を有する光学部材は、眼鏡
レンズのほか、カメラ用レンズ、自動車の窓ガラス、ワ
ードプロセッサーのディスプレイに付設する光学フィル
ターなどに使用することが可能である。

【００２９】

【実施例】

参考例１ 変性された酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体水性
ゾルをつくるために、酸化第二スズ水性ゾルと、酸化タ
ングステン−酸化第二スズ複合体水性ゾルとが用意され
た。酸化第二スズ水性ゾルは、比重１．０２９、ｐＨ
９．８０、粘度１．４ｃｐ、ＳｎＯ₂ 含有量２．９５重
量％、イソプロピルアミン含有量０．０３６重量％を有
していた。酸化タングステン−酸化第二スズ複合体水性
ゾルは、特開平３−２１７２３０号公報に記載の方法で
造られ、比重１．０１３、ｐＨ２．６１、粘度１．５ｃ
ｐ、ＷＯ₃ 含有量０．７７重量％、ＳｎＯ₂ 含有量０．
８５重量％を有していた。変性された酸化第二スズ−酸
化ジルコニウム複合体水性ゾルは、下記の（ａ）〜
（ｆ）工程によりつくられた。 (a) 工程 試薬のオキシ塩化ジルコニウム（ＺｒＯＣｌ₂ ・８Ｈ₂
Ｏ）を水に溶解することにより、ＺｒＯ₂ 濃度２．０重
量％のオキシ塩化ジルコニウム水溶液を調製した。この
オキシ塩化ジルコニウム水溶液２１５５ｇに、撹拌下、
室温で、参考例２で調製したアルカリ性の酸化第二スズ
水性ゾル９７３５ｇ（ＳｎＯ₂ として２８７ｇ）を添加
し、２時間撹拌を続行することにより、ＺｒＯ₂ ／Ｓｎ
Ｏ₂ 重量比０．１５、ｐＨ１．５０を有する混合液を得
た。この混合液は、コロイド色を呈しているが、透明性
は良好であった。

【００３０】(b) 工程 (a) 工程で得た混合液を、撹拌下、９０℃で５時間加熱
することにより、酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合
体水性ゾル１１８９０ｇを得た。このゾルは、ＳｎＯ₂
２．４１重量％、ＺｒＯ₂ ０．３６重量％、ｐＨ１．４
５を有し、コロイド色は呈しているが、透明性は良好で
あった。

【００３１】(c) 工程 上記の酸化タングステン−酸化第二スズ複合体水性ゾル
６１１０ｇに、撹拌下、室温で上記(b) 工程で得た酸化
第二スズ−酸化ジルコニウム複合体水性ゾル１２８９０
ｇを２０分で添加し、更に３０分間撹拌を続行すること
により、ｐＨ１．４５、全金属酸化物含有量２．３８重
量％の白濁した水性ゾルを得た。

【００３２】(d) 工程 (c) 工程で得た白濁した水性ゾル１８０００ｇを、水酸
基型陰イオン交換樹脂アンバーライト４１０を充填した
カラムに室温で通すことにより、変性された酸化第二ス
ズ−酸化ジルコニウム複合体水性ゾル２１０００ｇを得
た。このゾルは、全金属酸化物含有量２．０４重量％、
ｐＨ９．００を有し、コロイド色は呈しているが、透明
性は良好であった。

【００３３】(e) 工程 (d) 工程で得られた変性された酸化第二スズ−酸化ジル
コニウム複合体水性ゾルを、参考例３と同様にして濃縮
することにより、高濃度の変性された酸化第二スズ−酸
化ジルコニウム複合体水性ゾル１８１０ｇを得た。この
ゾルは、比重１．２６０、Ｐｈ８．１８、粘度２４．０
ｃｐ、全金属酸化物含有量２３．６重量％を有し、安定
なゾルであった。

【００３４】(f) 工程 上記(e) 工程で得た高濃度の変性された酸化第二スズ−
酸化ジルコニウム複合体水性ゾル４６５ｇに、撹拌下、
室温で酒石酸２．２ｇ、ジイソブチルアミン３．３ｇ及
び消泡剤（サンノプコ社製ＳＮディフォーマー４８３）
１滴を加え、１時間撹拌することにより、ｐＨ８．２２
の調製ゾルを得た。

【００３５】この調製ゾルをロータリーエバポレーター
に投入し、これに減圧下、液温３０℃以下でメタノール
9リットルを少しずつ加えながら、ゾルから水を留去す
ることにより、変性された酸化第二スズ−酸化ジルコニ
ウム複合体メタノールゾル３４８ｇを得た。上記(f) 工
程で得たゾルは、比重１．１０３、粘度３．２ｃｐ、全
金属酸化物含有量３１．５重量％、水分含有量０．６２
重量％、水と等重量に混合したときのｐＨ７．９０、電
子顕微鏡観察による粒子径は１０〜１５ミリミクロンで
あった。このゾルは、コロイド色を呈し、透明性が高
く、室温で３ヶ月放置後も沈降物の生成、白濁、増粘な
どの異常は認められず安定であった。このゾルの乾燥物
の屈折率は１．７９であった。

【００３６】以下、本発明を実施例により具体的に説明
する。なお、本実施例および比較例で得られた、硬化膜
を有する光学部材は、以下に示す測定法により諸物性を
測定した。

【００３７】(1) 耐擦傷性試験 スチールウール♯００００で硬化膜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・・・光学基板と同等の傷が付く (2) 干渉縞の有無 蛍光灯下で硬化膜を有する光学部材を目視で判断した。
判断基準は次のとおりである。 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 硬化膜に１ｍｍ間隔で１００目クロスカットし、このク
ロスカットした所に粘着テープ（商品名”セロテープ”
ニチバン（株）製品）を強く貼りつけた後、粘着テープ
を急速に剥がし、粘着テープを剥がした後の硬化膜の剥
離の有無を調べた。 (4) 耐温水性試験 ５０℃の温水に光学部材を５時間浸漬し、前述した同様
の密着性試験を行った。 (5) 透明性試験 暗室内、蛍光灯下で硬化膜にくもりがあるかどうか目視
で調べた。判断基準は次のとおりである。 Ａ・・・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 以下の(6) 、(7) の２つの試験は、硬化膜の上に後述す
る無機酸化物の蒸着膜からなる反射防止膜を施こして行
った。 (6) 耐光性試験 得られた光学部材をキセノンロングライフウエザーメー
ター（スガ試験機（株））にて２００時間キセノン照射
を行い、照射後の光学部材の外観の変化を目視で判断し
た。 (7) 耐候性試験 得られた光学部材を１ケ月間屋外暴露を行い、暴露後の
光学部材の外観を目視で判断した。

【００３８】実施例１ （コーティング液の作製）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、前述したＡ成分に該当する
γ−グリシドキシプロピルメトキシシラン１４２重量部
を加え、撹拌しながら、０．０１規定塩酸１．４重量
部、水３２重量部を滴下した。滴下終了後、２４時間撹
拌を行いγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン
の加水分解物を得た。次に前述の参考例１で得た酸化第
二スズ−酸化ジルコニウム複合体ゾル（メタノール分
散、全金属酸化物３１．５重量％、平均粒子径１０〜１
５ミリミクロン）４６０重量部、エチルセロソルブ３０
０重量部、さらに滑剤としてシリコーン系界面活性剤
０．７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８重量部を前述したγ−グリシドキシプロピ
ルトリメトキシシランの加水分解物中に加え、充分に撹
拌した後、濾過を行ってコーティング液を作製した。

【００３９】（硬化膜及び反射防止膜の形成並びその
値）アルカリ水溶液で処理したキシシレンジイソシアネ
ートとペンタエリスリトール（２メルカプトアセテー
ト）からなるプラスチックレンズ（屈折率ｎｄ＝１．６
０）を充分に洗浄を行った後、前述した方法で作製され
たコーティング液の中に前記プラスチックレンズを浸漬
させ、ディップ法（引き上げ速度１４ｃｍ／分）、浸漬
終了後プラスチックレンズを１３０℃で２時間加熱して
硬化膜を形成し、前述した各種の評価を行った。前述し
た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、干渉縞がほとんど見えず、ヘーズ値
が０．１でまた目視テストからも透明性が優れたもので
あった。さらに、実施例１で得られた硬化膜を有するプ
ラスチックレンズの上に以下に記す反射防止膜を施して
前述した耐光性および耐候性試験を行った。

【００４０】上記のようにして得られた硬化膜を有する
プラスチックレンズを蒸着機に入れ、排気しながら85℃
に加熱し、２×１０^-5Ｔｏｒｒまで排気した後、電子ビ
ーム加熱法にて蒸着原料を蒸着させて、ＳｉＯ₂ からな
る膜厚０．６λの下地層、この下地層の上にＴａ
₂ Ｏ₅ 、ＺｒＯ₂ 、Ｙ₂ Ｏ₃ からなる混合層〔ｎｄ＝
２．０５、ｎλ＝０．０７５λ〕とＳｉＯ₂ 層〔ｎｄ＝
１．４６、ｎλ＝０．０５６λ〕からなる第１屈折率
層、Ｔａ₂ Ｏ₅ 、ＺｒＯ₂ 、Ｙ₂ Ｏ₃ からなる混合層
〔ｎｄ＝２．０５、ｎλ＝０．４６λ〕とＳｉＯ₂ 層か
らなる第２の低屈折率層〔ｎｄ＝１．４６、ｎλ＝０．
２５λ〕を形成して反射防止膜を形成した。その結果、
キセノン照射前とキセノン照射後のプラスチックレンズ
の外観及び屋外暴露後のプラスチックレンズの外観は目
視では変化せず、耐光性及び耐候性に優れたものであっ
た。

【００４１】実施例２ 実施例１で用いたＡ成分に該当するγ−グリシドキシプ
ロピルトリメトキシシラン１４２重量部の代わりに、同
じＡ成分に該当する（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１００重量部及びγ
- グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン３５重
量部を用いた以外は、実施例１と同様に行った。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。

【００４２】実施例３ 実施例１で用いたＡ成分に該当するγ−グリシドキシプ
ロピルトリメトキシシラン１４２重量部の代わりに、同
じＡ成分に該当するテトラエトキシシラン３０重量部、
γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン１０
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５重量部、過塩素酸アンモニウム１重量部を用いた
以外はすべて実施例１と同様に行った。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。

【００４３】実施例４ Ａ成分としてγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシ
ラン１００重量部およびγ−グリシドキシプロピルメチ
ルジメトキシシラン４２重量部を用いた以外は実施例１
と同様に行った。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。

【００４４】実施例５ 実施例１で使用したγ−グリシドキシプロピルトリメト
キシシラン１４２重量部の代わりにγ−グリシドキシプ
ロピルトリメトキシシラン５０重量部、γ−グリシドキ
シプロピルメチルジエトキシシラン５０重量部、テトラ
エトキシシラン３２重量部を用いた以外はすべて実施例
１と同様に行った。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６ １，２−ジヒドロキシベンゼンとペンタエリスリトール
テトラキスメルカプトアセテートと２，５−メルカプト
メチル１，４−ジチアンからなるプラスチックレンズ
（屈折率ｎｄ＝１．６１）を用いた以外実施例１と同様
に行った。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７ １，３−ビス（イソシアネートメチル）シクロヘキサン
とペンタエリスリトールテトラキスメルカプトアセテー
トと２，５−メルカプトメチル１，４−ジチアンからな
るプラスチックレンズ（屈折率ｎｄ＝１．６０）を用い
た以外実施例１と同様に行った。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８ ３−メルカプト１，２−ジヒドロキシプロパンとペンタ
エリスリトールテトラキスメルカプトアセテートと２，
５−メルカプトメチル１，４−ジチアンからなるプラス
チックレンズ（屈折率ｎｄ＝１．５９）を用いた以外実
施例１と同様に行った。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。

【００４５】比較例１ 実施例１で用いたゾルの代わりに、特開平３−１７２３
６９号公報に開示されている酸化タングステン微粒子で
被覆された酸化スズゾルを４８０重量部用いた以外はす
べて実施例１と同様に行った。評価結果は表１に示すよ
うに耐光性および耐候性に劣るものであった。

【００４６】比較例２ 実施例１で用いたゾルの代わりに、酸化アンチモンゾル
（メタノール分散、固形分３０％、平均粒子径２０ミリ
ミクロン）を４８０重量部用いた以外はすべて実施例１
と同様に行った。評価結果は表１に示すように耐温水
性、耐擦傷性などに劣るものであった。

【００４７】比較例３ 実施例１で用いたゾルの代わりに、コロイダルシリカ
（メタノール分散、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と同様に行っ
た。結果は表１に示すように硬化膜の屈折率が低いため
干渉縞が発生し、好ましくないものであった。

【００４８】

【表１】

【００４９】

【発明の効果】以上述べたように本発明によって、従来
の硬化膜の物性を損なわず無機酸化物の蒸着膜からなる
反射防止膜を硬化膜の上に施こした場合でも硬化膜の耐
光性、および耐候性等を低下させない硬化膜を有する光
学部材を提供することができた。

フロントページの続き (72)発明者 松倉 徹知 千葉県袖ケ浦市北袖11番１ 日産化学工業 株式会社袖ケ浦工場内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光学基材上に硬化膜を有する光学部材で
   あって、前記硬化膜は、酸化第二スズ−酸化ジルコニウ
   ム複合体コロイド粒子の表面の一部又は全部を酸化タン
   グステン−酸化第二スズ複合体コロイド粒子で被覆した
   変性された酸化第二スズ−酸化ジルコニウム複合体コロ
   イド粒子と、有機ケイ素化合物とを含有したコーティン
   グ組成物より形成されることを特徴とする硬化膜を有す
   る光学部材。
2. 【請求項２】 前記硬化膜上に蒸着膜よりなる反射防止
   膜を施したことを特徴とする請求項１記載の硬化膜を有
   する光学部材。