JPH07117601B2 - ハードコーティング剤及びプラスチック製光学製品 - Google Patents
ハードコーティング剤及びプラスチック製光学製品Info
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- JPH07117601B2 JPH07117601B2 JP2031006A JP3100690A JPH07117601B2 JP H07117601 B2 JPH07117601 B2 JP H07117601B2 JP 2031006 A JP2031006 A JP 2031006A JP 3100690 A JP3100690 A JP 3100690A JP H07117601 B2 JPH07117601 B2 JP H07117601B2
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、プラスチックレンズ等のプラスチック製光学
物品などに耐擦傷性、高硬度、耐薬品性等の特徴を有す
る被覆層（ハードコーティング膜）を形成させることの
できるハードコーティング剤及び該ハードコーティング
膜が表面に形成されたプラスチック製光学製品に関す
る。
物品などに耐擦傷性、高硬度、耐薬品性等の特徴を有す
る被覆層（ハードコーティング膜）を形成させることの
できるハードコーティング剤及び該ハードコーティング
膜が表面に形成されたプラスチック製光学製品に関す
る。
従来の技術及び発明が解決しようとする課題 従来、軽量で易加工性、耐衝撃性に優れたプラスチック
製光学製品に硬度や耐摩耗性、耐溶剤性等の特性を付与
するために一般にコーティング剤としてエポキシ基含有
珪素化合物，コロイダルシリカ，及びアルミニウムキレ
ートからなる組成物（特公昭57−2735号公報）が提案さ
れている。しかし、この組成物は、硬化剤のアルミニウ
ムキレートが樹脂固型分の５〜10重量％と添加量が多い
ので、110℃以上でコーティング膜を硬化させると着色
することがある。更に、煮沸浸漬により硬度低下をきた
し、基材から剥離することがある等の問題を有する。
製光学製品に硬度や耐摩耗性、耐溶剤性等の特性を付与
するために一般にコーティング剤としてエポキシ基含有
珪素化合物，コロイダルシリカ，及びアルミニウムキレ
ートからなる組成物（特公昭57−2735号公報）が提案さ
れている。しかし、この組成物は、硬化剤のアルミニウ
ムキレートが樹脂固型分の５〜10重量％と添加量が多い
ので、110℃以上でコーティング膜を硬化させると着色
することがある。更に、煮沸浸漬により硬度低下をきた
し、基材から剥離することがある等の問題を有する。
また、特公昭62−9266号公報では、エポキシ基含有珪素
化合物，コロイダルシリカと過塩素酸アンモニウムとか
らなるコーティング剤が提案されているが、これも硬化
触媒の過塩素酸アンモニウム添加量が樹脂固型分に対し
１〜２重量％と高く、コーティング液の安定性が悪く変
色も大きい。同様に特開昭53−30361号及び特開昭60−4
6502号公報でも硬化剤として過塩素酸や過塩素酸マグネ
シウムを使用しているが、いずれも酸性が強く、コーテ
ィング液の経時変化が大きい。このため、エポキシ基含
有シランの加水分解によって生じたシラノールがこれら
の触媒によって縮重合して、硬化被膜を柔らかくすると
いう欠点がある。
化合物，コロイダルシリカと過塩素酸アンモニウムとか
らなるコーティング剤が提案されているが、これも硬化
触媒の過塩素酸アンモニウム添加量が樹脂固型分に対し
１〜２重量％と高く、コーティング液の安定性が悪く変
色も大きい。同様に特開昭53−30361号及び特開昭60−4
6502号公報でも硬化剤として過塩素酸や過塩素酸マグネ
シウムを使用しているが、いずれも酸性が強く、コーテ
ィング液の経時変化が大きい。このため、エポキシ基含
有シランの加水分解によって生じたシラノールがこれら
の触媒によって縮重合して、硬化被膜を柔らかくすると
いう欠点がある。
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、適当量の硬
化触媒量で低温硬化することができ、硬化性、保存安定
性が良好であり、高硬度で、耐摩耗性、耐溶剤性、密着
性、染色性に優れ、硬化時に着色することのないハード
コーティング膜を形成できるハードコーティング剤及び
このハードコーティング剤によりハードコーティング膜
を表面に形成したプラスチック製光学製品を提供するこ
とを目的とする。
化触媒量で低温硬化することができ、硬化性、保存安定
性が良好であり、高硬度で、耐摩耗性、耐溶剤性、密着
性、染色性に優れ、硬化時に着色することのないハード
コーティング膜を形成できるハードコーティング剤及び
このハードコーティング剤によりハードコーティング膜
を表面に形成したプラスチック製光学製品を提供するこ
とを目的とする。
課題を解決するための手段及び作用 本発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討を行なっ
た結果、下記一般式（１） R1R2 aSi（OR3）3-a …（１） （但し、式中R1は炭素数２〜８のエポキシ基を含む有機
基、R2はアルキル基，アルケニル基，ハロゲン化アルキ
ル基又はアリール基、R3は水素原子又はアルキル基，ア
ルコキシアルキル基もしくはアシル基であり、ａは０〜
２の整数である。） で示されるエポキシ基含有珪素化合物又はその部分加水
分解物と、シリカゾル，アルミナゾル，チタニアゾル，
酸化アンチモンゾルといった無機微粒子とを含むハード
コーティング剤に対し、硬化触媒として下記一般式
（２） Ｍ（SbX6）ｂ …（２） （但し、式中Ｍは正荷電性の原子又はアンモニウム基、
Ｘはハロゲン原子であり、ｂはＭの価数である。） で示されるアンチモン化合物を配合することにより、上
記エポキシ基含有珪素化合物又はその部分加水分解物の
硬化を著しく促進させることができると共に、硬化触媒
量を少なくすることができ、このため硬化時の着色がな
い上、コーティング剤の保存安定性が良いことを知見し
た。更に、上記アンチモン化合物とその硬化助触媒とし
て下記一般式（３） AlY3 …（３） （但し、式中Ｙはハロゲン原子，水酸基，炭素数１〜４
のアルコキシ基，アシルオキシ基，ベンゾイルオキシ基
又は過塩素酸基である。） で示されるアルミニウム化合物とを併用して配合するこ
とにより、硬化時間を短縮したり、硬化温度を低くする
ことができること、しかも、プラスチックレンズにコー
ティングした後、分散染料で染色が容易なこと、そして
得られたコーティング膜は高硬度で耐摩耗性、耐溶剤性
等が優れ、ハードコーティング膜として良好な特性を有
することを見い出した。またこの場合、アンチモン化合
物としてNaSbF6、アルミニウム化合物としてAlCl3・6H2
Oを使用し、これら両者を併用することにより、硬化時
間を短縮したり、硬化温度を低くすることができ、この
点からも硬化時の着色を防止することができる上、プラ
スチックレンズにコーティングした後において、分散染
料で染色が容易なことを知見し、本発明をなすに至った
ものである。
た結果、下記一般式（１） R1R2 aSi（OR3）3-a …（１） （但し、式中R1は炭素数２〜８のエポキシ基を含む有機
基、R2はアルキル基，アルケニル基，ハロゲン化アルキ
ル基又はアリール基、R3は水素原子又はアルキル基，ア
ルコキシアルキル基もしくはアシル基であり、ａは０〜
２の整数である。） で示されるエポキシ基含有珪素化合物又はその部分加水
分解物と、シリカゾル，アルミナゾル，チタニアゾル，
酸化アンチモンゾルといった無機微粒子とを含むハード
コーティング剤に対し、硬化触媒として下記一般式
（２） Ｍ（SbX6）ｂ …（２） （但し、式中Ｍは正荷電性の原子又はアンモニウム基、
Ｘはハロゲン原子であり、ｂはＭの価数である。） で示されるアンチモン化合物を配合することにより、上
記エポキシ基含有珪素化合物又はその部分加水分解物の
硬化を著しく促進させることができると共に、硬化触媒
量を少なくすることができ、このため硬化時の着色がな
い上、コーティング剤の保存安定性が良いことを知見し
た。更に、上記アンチモン化合物とその硬化助触媒とし
て下記一般式（３） AlY3 …（３） （但し、式中Ｙはハロゲン原子，水酸基，炭素数１〜４
のアルコキシ基，アシルオキシ基，ベンゾイルオキシ基
又は過塩素酸基である。） で示されるアルミニウム化合物とを併用して配合するこ
とにより、硬化時間を短縮したり、硬化温度を低くする
ことができること、しかも、プラスチックレンズにコー
ティングした後、分散染料で染色が容易なこと、そして
得られたコーティング膜は高硬度で耐摩耗性、耐溶剤性
等が優れ、ハードコーティング膜として良好な特性を有
することを見い出した。またこの場合、アンチモン化合
物としてNaSbF6、アルミニウム化合物としてAlCl3・6H2
Oを使用し、これら両者を併用することにより、硬化時
間を短縮したり、硬化温度を低くすることができ、この
点からも硬化時の着色を防止することができる上、プラ
スチックレンズにコーティングした後において、分散染
料で染色が容易なことを知見し、本発明をなすに至った
ものである。
従って、本発明は、 （イ）上記一般式（１）で示されるエポキシ基含有珪素
化合物又はその部分加水分解物、 （ロ）無機微粒子、 （ハ）NaSbF6等の上記一般式（２）で示されるアンチモ
ン化合物、 （ニ）AlCl3・6H2O等の上記一般式（３）で示されるア
ルミニウム化合物 を配合してなるハードコーティング剤、並びにこのハー
ドコーティング剤によるハードコーティング膜が表面に
形成されたプラスチック製光学製品を提供する。
化合物又はその部分加水分解物、 （ロ）無機微粒子、 （ハ）NaSbF6等の上記一般式（２）で示されるアンチモ
ン化合物、 （ニ）AlCl3・6H2O等の上記一般式（３）で示されるア
ルミニウム化合物 を配合してなるハードコーティング剤、並びにこのハー
ドコーティング剤によるハードコーティング膜が表面に
形成されたプラスチック製光学製品を提供する。
以下、本発明につき更に詳しく説明する。
本発明のハードコーティング剤を構成する（イ）成分は
被膜形成や有機染料の吸着に寄与するもので、下記一般
式（１） R1R2 aSi（OR3）3-a …（１） （但し、式中R1は炭素数２〜８のエポキシ基を含む有機
基、R2はアルキル基，アルケニル基，ハロゲン化アルキ
ル基又はアリール基、R3は水素原子又はアルキル基，ア
ルコキシアルキル基もしくはアシル基であり、ａは０〜
２の整数、好ましくは０又は１である。） で示されるエポキシ基含有珪素化合物又はその部分加水
分解物を使用する。
被膜形成や有機染料の吸着に寄与するもので、下記一般
式（１） R1R2 aSi（OR3）3-a …（１） （但し、式中R1は炭素数２〜８のエポキシ基を含む有機
基、R2はアルキル基，アルケニル基，ハロゲン化アルキ
ル基又はアリール基、R3は水素原子又はアルキル基，ア
ルコキシアルキル基もしくはアシル基であり、ａは０〜
２の整数、好ましくは０又は１である。） で示されるエポキシ基含有珪素化合物又はその部分加水
分解物を使用する。
ここで、R1として具体的にはグリシドキシメチル基，グ
リシドキシプロピル基等の炭素数１〜４のアルキル基を
有するグリシドキシアルキル基や、エポキシシクロアル
キル基等が挙げられる。R2のアルキル基及びハロゲン化
アルキル基としては炭素数１〜６のものが好ましく、ア
ルケニル基としては炭素数２〜６のものが好ましく、ア
リール基としては炭素数６〜10のものが好ましい。具体
的には、R2としてメチル基，エチル基，プロピル基,3−
クロロプロピル基,3,3,3−トリフルオロプロピル基，ビ
ニル基，アリル基，フェニル基等が例示される。R3のア
ルキル基としては炭素数１〜４のものが好ましく、アル
コキシアルキル基としては炭素数１〜４のアルコキシを
含む炭素数２〜８、特に３〜８のものが好ましく、R3と
して具体的には水素原子，メチル基，エチル基，プロピ
ル基，ブチル基，メトキシエチル基，エトキシエチル
基，アセチル基，プロピオニル基等が示される。具体的
には、（イ）成分として、３−グリシドキシプロピルト
リメトキシシラン,3−グリシドキシプロピルトリエトキ
シシラン,3−グリシドキシプロピルトリス（メトキシエ
トキシ）シラン,3−グリシドキシプロピルメチルジメト
キシシラン,3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシ
シラン,2−（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,2−（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,3−グリシドキシ
プロピルフェニルジエトキシシラン等を例示することが
でき、これらのうち１種又は２種以上が使用され得る。
リシドキシプロピル基等の炭素数１〜４のアルキル基を
有するグリシドキシアルキル基や、エポキシシクロアル
キル基等が挙げられる。R2のアルキル基及びハロゲン化
アルキル基としては炭素数１〜６のものが好ましく、ア
ルケニル基としては炭素数２〜６のものが好ましく、ア
リール基としては炭素数６〜10のものが好ましい。具体
的には、R2としてメチル基，エチル基，プロピル基,3−
クロロプロピル基,3,3,3−トリフルオロプロピル基，ビ
ニル基，アリル基，フェニル基等が例示される。R3のア
ルキル基としては炭素数１〜４のものが好ましく、アル
コキシアルキル基としては炭素数１〜４のアルコキシを
含む炭素数２〜８、特に３〜８のものが好ましく、R3と
して具体的には水素原子，メチル基，エチル基，プロピ
ル基，ブチル基，メトキシエチル基，エトキシエチル
基，アセチル基，プロピオニル基等が示される。具体的
には、（イ）成分として、３−グリシドキシプロピルト
リメトキシシラン,3−グリシドキシプロピルトリエトキ
シシラン,3−グリシドキシプロピルトリス（メトキシエ
トキシ）シラン,3−グリシドキシプロピルメチルジメト
キシシラン,3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシ
シラン,2−（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,2−（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,3−グリシドキシ
プロピルフェニルジエトキシシラン等を例示することが
でき、これらのうち１種又は２種以上が使用され得る。
なお、上記エポキシ基含有珪素化合物はそのまま使用す
ることもでき、また予め加水分解してその部分加水分解
物を使用することもできる。これら（イ）成分は通常ア
ルコール類，ケトン類，エステル類，セロソルブ類，芳
香族化合物類等の有機溶剤に溶解してコーティング剤と
することができる。
ることもでき、また予め加水分解してその部分加水分解
物を使用することもできる。これら（イ）成分は通常ア
ルコール類，ケトン類，エステル類，セロソルブ類，芳
香族化合物類等の有機溶剤に溶解してコーティング剤と
することができる。
また、本発明のハードコーティング剤には、メチルトリ
アルコキシシラン，ビニルトリアルコキシシラン，フェ
ニルトリアルコキシシラン,3−メタクリロキシプロピル
トリアルコキシシラン等のトリアルコキシシラン類や、
ジメチルジアルコキシシラン，ビニルメチルジアルコキ
シシラン，フェニルメチルジアルコキシシラン，ジフェ
ニルジアルコキシシラン,3−メタクリロキシプロピルメ
チルジアルコキシシラン等のジアルコキシシラン類、メ
チルシリケート，エチルシリケート，プロピルシリケー
ト，ブチルシリケート等のテトラアルコキシシラン類や
ポリシリケート類等を任意成分として（イ）成分に加え
ることができる。
アルコキシシラン，ビニルトリアルコキシシラン，フェ
ニルトリアルコキシシラン,3−メタクリロキシプロピル
トリアルコキシシラン等のトリアルコキシシラン類や、
ジメチルジアルコキシシラン，ビニルメチルジアルコキ
シシラン，フェニルメチルジアルコキシシラン，ジフェ
ニルジアルコキシシラン,3−メタクリロキシプロピルメ
チルジアルコキシシラン等のジアルコキシシラン類、メ
チルシリケート，エチルシリケート，プロピルシリケー
ト，ブチルシリケート等のテトラアルコキシシラン類や
ポリシリケート類等を任意成分として（イ）成分に加え
ることができる。
次に、本発明のハードコーティング剤を構成する（ロ）
成分である無機微粒子はコーティング剤の被膜硬度に寄
与するものであり、無機微粒子としては、シリカゾル，
酸化アンチモンゾル，アルミナゾル，チタニアゾルから
選ばれるもの、特に中性又は塩基性のものを単独で又は
２種以上を併用して用いることが好ましい。この場合、
粒子径としては１〜200mμ、特に５〜100mμのものが好
ましい。粒子径が1mμより小さい無機微粒子を用いると
被膜の表面硬度が劣る場合があり、200mμより大きいと
被膜の透明性が低下する場合がある。上記無機微粒子と
しては一般に市販されている酸性溶液、中性溶液、塩基
性溶液（水や有機溶剤に分散したコロイド溶液）を利用
することができ、具体的にはスノーテックスＯ、スノー
テックスＣ、スノーテックスＮ、メタノールシリカゾ
ル，アルミナゾル520,酸化チタンゾルNTS−10R、DMFゾ
ル、サンコロイド（いずれも日産化学（株）製）、アル
ミナクリアーゾル（川研ファインケミカル（株）製）、
カタロイドＳ（触媒化成（株）製）等が例示される。ま
た、市販の酸性のコロイダル無機微粒子をアンモニア、
アミン類、金属水酸化物等の塩基性物質で中和して中性
もしくは塩基性コロイドにしたものも好適に使用でき
る。
成分である無機微粒子はコーティング剤の被膜硬度に寄
与するものであり、無機微粒子としては、シリカゾル，
酸化アンチモンゾル，アルミナゾル，チタニアゾルから
選ばれるもの、特に中性又は塩基性のものを単独で又は
２種以上を併用して用いることが好ましい。この場合、
粒子径としては１〜200mμ、特に５〜100mμのものが好
ましい。粒子径が1mμより小さい無機微粒子を用いると
被膜の表面硬度が劣る場合があり、200mμより大きいと
被膜の透明性が低下する場合がある。上記無機微粒子と
しては一般に市販されている酸性溶液、中性溶液、塩基
性溶液（水や有機溶剤に分散したコロイド溶液）を利用
することができ、具体的にはスノーテックスＯ、スノー
テックスＣ、スノーテックスＮ、メタノールシリカゾ
ル，アルミナゾル520,酸化チタンゾルNTS−10R、DMFゾ
ル、サンコロイド（いずれも日産化学（株）製）、アル
ミナクリアーゾル（川研ファインケミカル（株）製）、
カタロイドＳ（触媒化成（株）製）等が例示される。ま
た、市販の酸性のコロイダル無機微粒子をアンモニア、
アミン類、金属水酸化物等の塩基性物質で中和して中性
もしくは塩基性コロイドにしたものも好適に使用でき
る。
なお、（ロ）成分の配合量は、（イ）成分100重量部に
対して好ましくは５〜200重量部（無機微粒子固型分と
して）、より好ましくは20〜100重量部とする。（ロ）
成分が５重量部未満では高硬度の被膜を得ることができ
ず、200重量部より多いと得られる被膜が脆く、被覆性
に劣る場合がある。
対して好ましくは５〜200重量部（無機微粒子固型分と
して）、より好ましくは20〜100重量部とする。（ロ）
成分が５重量部未満では高硬度の被膜を得ることができ
ず、200重量部より多いと得られる被膜が脆く、被覆性
に劣る場合がある。
本発明の（ハ）成分は、（イ）、（ロ）混合物を硬化さ
せるのに必要な硬化触媒であり、本発明ではコーティン
グ剤の安定性、被膜の硬度、無黄変性、硬化性等の点か
ら下記一般式（２）で示されるアンチモン化合物を用い
るものである。
せるのに必要な硬化触媒であり、本発明ではコーティン
グ剤の安定性、被膜の硬度、無黄変性、硬化性等の点か
ら下記一般式（２）で示されるアンチモン化合物を用い
るものである。
Ｍ（SbX6）ｂ …（２） ここで、式中Ｍは正荷電性の原子又はアンモニウム基で
あり、例えば水素，リチウム，ナトリウム，カリウム，
マグネシウム，カルシウム，アルミニウム，アンモニウ
ム等が挙げられ、また、Ｘは例えばフッ素，塩素，臭
素，沃素等のハロゲン原子であり、ｂはＭの価数であ
る。
あり、例えば水素，リチウム，ナトリウム，カリウム，
マグネシウム，カルシウム，アルミニウム，アンモニウ
ム等が挙げられ、また、Ｘは例えばフッ素，塩素，臭
素，沃素等のハロゲン原子であり、ｂはＭの価数であ
る。
具体的には、かかるアンチモン化合物として、ヘキサフ
ルオロアンチモン酸リチウム，ヘキサフルオロアンチモ
ン酸ナトリウム，ヘキサフルオロアンチモン酸カリウ
ム，ヘキサフルオロアンチモン酸アンモニウム，ヘキサ
フルオロアンチモン酸マグネシウム，ヘキサフルオロア
ンチモン酸アルミニウム，ヘキサクロロアンチモン酸リ
チウム，ヘキサクロロアンチモン酸ナトリウム等の１種
又は２種以上を組み合わせて使用することができるが、
これらの中では特にヘキサフルオロアンチモン酸リチウ
ム，ヘキサフルオロアンチモン酸ナトリウム，ヘキサフ
ルオロアンチモン酸カリウム，ヘキサフルオロアンチモ
ン酸アンモニウム，ヘキサフルオロアンチモン酸マグネ
シムウ，ヘキサフルオロアンチモン酸アルミニウムから
選ばれるものが好適に用いられる。
ルオロアンチモン酸リチウム，ヘキサフルオロアンチモ
ン酸ナトリウム，ヘキサフルオロアンチモン酸カリウ
ム，ヘキサフルオロアンチモン酸アンモニウム，ヘキサ
フルオロアンチモン酸マグネシウム，ヘキサフルオロア
ンチモン酸アルミニウム，ヘキサクロロアンチモン酸リ
チウム，ヘキサクロロアンチモン酸ナトリウム等の１種
又は２種以上を組み合わせて使用することができるが、
これらの中では特にヘキサフルオロアンチモン酸リチウ
ム，ヘキサフルオロアンチモン酸ナトリウム，ヘキサフ
ルオロアンチモン酸カリウム，ヘキサフルオロアンチモ
ン酸アンモニウム，ヘキサフルオロアンチモン酸マグネ
シムウ，ヘキサフルオロアンチモン酸アルミニウムから
選ばれるものが好適に用いられる。
（ハ）成分の添加量は（イ）成分100重量部に対し好ま
しくは0.1〜10重量部、より好ましくは0.2〜５重量部と
することができ、従来使用されているアルミニウムアセ
チルアセトナートに比べて添加量を半分以下にすること
ができる。なお、（ハ）成分の添加量が0.1重量部より
少ないとコーティング剤の硬化性が乏しくなる場合があ
り、10重量部より多いとコーティング溶液の安定性が悪
くなる場合がある。
しくは0.1〜10重量部、より好ましくは0.2〜５重量部と
することができ、従来使用されているアルミニウムアセ
チルアセトナートに比べて添加量を半分以下にすること
ができる。なお、（ハ）成分の添加量が0.1重量部より
少ないとコーティング剤の硬化性が乏しくなる場合があ
り、10重量部より多いとコーティング溶液の安定性が悪
くなる場合がある。
また、本発明では、上記（ハ）成分のアンチモン化合物
と共に、（ニ）成分として下記一般式（３） AlY3 …（３） （但し、式中Ｙはハロゲン原子，水酸基，炭素数１〜４
のアルコキシ基，アシルオキシ基，ベンゾイルオキシ基
又は過塩素酸基である。） で示されるアルミニウム化合物をコーティング剤溶液の
安定性を損なわない範囲で添加することが好ましい。こ
のアルミニウム化合物は、上記（ハ）成分の助触媒とし
て働くもので、これを添加することにより、コーティン
グ剤の硬化時間の短縮あるいは硬化温度を低下させるこ
とができる。
と共に、（ニ）成分として下記一般式（３） AlY3 …（３） （但し、式中Ｙはハロゲン原子，水酸基，炭素数１〜４
のアルコキシ基，アシルオキシ基，ベンゾイルオキシ基
又は過塩素酸基である。） で示されるアルミニウム化合物をコーティング剤溶液の
安定性を損なわない範囲で添加することが好ましい。こ
のアルミニウム化合物は、上記（ハ）成分の助触媒とし
て働くもので、これを添加することにより、コーティン
グ剤の硬化時間の短縮あるいは硬化温度を低下させるこ
とができる。
（３）式のアルミニウム化合物としては、具体的に塩化
アルミニウム，ヒドロキシ塩化アルミニウム，アルミニ
ウムトリエトキシド，アルミニウムトリプロポキシド，
アルミニウムイソプロポキシド，アルミニウムトリブト
キシド，アルミニウムトリイソブトキシド，酢酸アルミ
ニウム，プロピオン酸アルミニウム，安息香酸アルミニ
ウム，アルミニウムトリスアセチルアセトナート，サリ
チル酸アルミニウム，乳酸アルミニウム，過塩素酸アル
ミニウム等が例示される。
アルミニウム，ヒドロキシ塩化アルミニウム，アルミニ
ウムトリエトキシド，アルミニウムトリプロポキシド，
アルミニウムイソプロポキシド，アルミニウムトリブト
キシド，アルミニウムトリイソブトキシド，酢酸アルミ
ニウム，プロピオン酸アルミニウム，安息香酸アルミニ
ウム，アルミニウムトリスアセチルアセトナート，サリ
チル酸アルミニウム，乳酸アルミニウム，過塩素酸アル
ミニウム等が例示される。
更に、（ニ）成分の添加量は、（イ）成分100重量部に
対して５重量部以下、特に３重量部以下とすることが好
ましく、添加量が５重量部より多いとコーティング剤溶
液の安定性が悪くなる場合がある。なお、（ニ）成分の
機能を発揮させる点から（ニ）成分は0.01重量部以上、
特に0.05重量部以上配合することが好ましい。
対して５重量部以下、特に３重量部以下とすることが好
ましく、添加量が５重量部より多いとコーティング剤溶
液の安定性が悪くなる場合がある。なお、（ニ）成分の
機能を発揮させる点から（ニ）成分は0.01重量部以上、
特に0.05重量部以上配合することが好ましい。
上述した（ハ）成分、（ニ）成分のうちでは、特にコー
ティング剤の硬化時間の短縮或いは硬化温度を低下させ
ると共に、染色性の点からAlCl3・6H2OとNaSbF6とを併
用して用いることが推奨される。
ティング剤の硬化時間の短縮或いは硬化温度を低下させ
ると共に、染色性の点からAlCl3・6H2OとNaSbF6とを併
用して用いることが推奨される。
本発明のハードコーティング剤はプラスチック基材との
密着性、耐候性、塗工性、反射防止性等を向上させる目
的で本発明の効果を妨げない範囲において種々の成分を
添加することが可能である。例えば、ポリオレフィン系
エポキシ樹脂，シクロヘキセンオキシド，ポリグリシジ
ルエステル類，エピクロルヒドリンとビスフェノールＡ
の縮重合物、グリシジルメタクリレート，アクリル化合
物との共重合体等のエポキシ樹脂、ベンゾフェノン系，
ベンゾトリアゾール系，フェノール系等の紫外線吸収剤
などが挙げられる。更に塗布性を向上する目的として、
各種の界面活性剤を配合することもでき、特にジメチル
シロキサンとポリエーテルとのブロック共重合体やグラ
フト共重合体、フッ素系界面活性剤などが有効である。
密着性、耐候性、塗工性、反射防止性等を向上させる目
的で本発明の効果を妨げない範囲において種々の成分を
添加することが可能である。例えば、ポリオレフィン系
エポキシ樹脂，シクロヘキセンオキシド，ポリグリシジ
ルエステル類，エピクロルヒドリンとビスフェノールＡ
の縮重合物、グリシジルメタクリレート，アクリル化合
物との共重合体等のエポキシ樹脂、ベンゾフェノン系，
ベンゾトリアゾール系，フェノール系等の紫外線吸収剤
などが挙げられる。更に塗布性を向上する目的として、
各種の界面活性剤を配合することもでき、特にジメチル
シロキサンとポリエーテルとのブロック共重合体やグラ
フト共重合体、フッ素系界面活性剤などが有効である。
本発明のコーティング剤は（イ）成分と（ロ）成分、必
要によっては任意成分を混合した後、（ハ）成分、更に
必要に応じて（ニ）成分を添加して得ることができる
が、特に有機珪素化合物としてその部分加水分解物を用
いる場合は、（イ）成分、必要により任意成分を混合
し、純水や塩酸、酢酸等の酸性水溶液を添加、加水分解
し、これに（ロ）、（ハ）成分、更に必要に応じて
（ニ）成分を添加してコーティング剤を得ることができ
る。また、（ロ）成分が酸性溶液又は塩基性溶液の場
合、（イ）成分と（ロ）成分を混合し、（ロ）成分に含
まれる酸性物質又は塩基性物質で加水分解することも可
能である。
要によっては任意成分を混合した後、（ハ）成分、更に
必要に応じて（ニ）成分を添加して得ることができる
が、特に有機珪素化合物としてその部分加水分解物を用
いる場合は、（イ）成分、必要により任意成分を混合
し、純水や塩酸、酢酸等の酸性水溶液を添加、加水分解
し、これに（ロ）、（ハ）成分、更に必要に応じて
（ニ）成分を添加してコーティング剤を得ることができ
る。また、（ロ）成分が酸性溶液又は塩基性溶液の場
合、（イ）成分と（ロ）成分を混合し、（ロ）成分に含
まれる酸性物質又は塩基性物質で加水分解することも可
能である。
なお、本発明のコーティング剤に含ませることのできる
溶剤としては、メタノール，エタノール，イソプロパノ
ール，ブタノール，イソブタノール，ジアセトンアルコ
ール等の低級アルコール、メチルセロソルブ，エチルセ
ロソルブ，酢酸セロソルブ，ブチルセロソルブ等のセロ
ソルブ類が好ましく、これらにエステル類，ケトン類，
アミド類，芳香族化合物等の溶剤を混合したものも好適
に用いられる。
溶剤としては、メタノール，エタノール，イソプロパノ
ール，ブタノール，イソブタノール，ジアセトンアルコ
ール等の低級アルコール、メチルセロソルブ，エチルセ
ロソルブ，酢酸セロソルブ，ブチルセロソルブ等のセロ
ソルブ類が好ましく、これらにエステル類，ケトン類，
アミド類，芳香族化合物等の溶剤を混合したものも好適
に用いられる。
本発明のハードコーティング剤は、各種プラスチックな
どに適用される。ここで、本発明のハードコーティング
剤が適用されるプラスチック材料は、特に制限されない
が、ポリメチルメタクリレート，ポリカーボネート，ポ
リスチレン，ポリエステル，ポリウレタン，ポリチオウ
レタン，ジエチレングリコールビスアリルカーボネート
（商品名:CR−39）等がある。この場合、本発明のハー
ドコーティング剤はプラスチックレンズ等のプラスチッ
ク製光学製品などに塗布され、加熱処理されることによ
り、高硬度の保護コーティング膜が得られる。なお、塗
布方法としては、刷毛塗り、ロール塗り、スプレー塗
り、流し塗り、浸漬塗り、スピンコート等の通常の塗布
方法を採用することができる。更に硬化条件は、硬化触
媒の配合量などにより変化するが、プラスチック基材の
軟化点未満の温度、通常80〜150℃で0.5〜10時間硬化す
ることにより、目的とする硬化被膜を得ることができ
る。また、本発明のコーティング剤で得られる硬化被膜
は染色可能であるが、染色する際は各種分散染料の濃
度、温度、時間等により任意に決めることができる。一
般的には0.1〜１重量％染料が分散している染浴中に80
〜100℃で５〜15分間浸漬することにより、容易に染色
することができる。
どに適用される。ここで、本発明のハードコーティング
剤が適用されるプラスチック材料は、特に制限されない
が、ポリメチルメタクリレート，ポリカーボネート，ポ
リスチレン，ポリエステル，ポリウレタン，ポリチオウ
レタン，ジエチレングリコールビスアリルカーボネート
（商品名:CR−39）等がある。この場合、本発明のハー
ドコーティング剤はプラスチックレンズ等のプラスチッ
ク製光学製品などに塗布され、加熱処理されることによ
り、高硬度の保護コーティング膜が得られる。なお、塗
布方法としては、刷毛塗り、ロール塗り、スプレー塗
り、流し塗り、浸漬塗り、スピンコート等の通常の塗布
方法を採用することができる。更に硬化条件は、硬化触
媒の配合量などにより変化するが、プラスチック基材の
軟化点未満の温度、通常80〜150℃で0.5〜10時間硬化す
ることにより、目的とする硬化被膜を得ることができ
る。また、本発明のコーティング剤で得られる硬化被膜
は染色可能であるが、染色する際は各種分散染料の濃
度、温度、時間等により任意に決めることができる。一
般的には0.1〜１重量％染料が分散している染浴中に80
〜100℃で５〜15分間浸漬することにより、容易に染色
することができる。
発明の効果 本発明のハードコーティング剤によれば、硬化温度を低
くすることができ、着色も少なく、保存安定性も良好で
ある。また、得られるハードコーティング膜は、高硬度
で、耐摩耗性、耐溶剤性、密着性に優れたものである。
くすることができ、着色も少なく、保存安定性も良好で
ある。また、得られるハードコーティング膜は、高硬度
で、耐摩耗性、耐溶剤性、密着性に優れたものである。
以下、実施例と比較例を示し、本発明を具体的に説明す
るが、本発明は下記の実施例に制限されるものではな
い。
るが、本発明は下記の実施例に制限されるものではな
い。
〔実施例1,2,比較例１〜６〕 ３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン100g、３
−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン125gと
イソブチルアルコール80gとをフラスコ内に注ぎ、氷冷
下撹拌しながら0.05規定の希塩酸水38gを30分かけて滴
下した。更にコロイダルシリカ・メタノール溶液（日産
化学（株）製、不揮発分30％,pH8）300gを添加し、20〜
25℃で16時間熟成した後、エタノール50g、エチルセロ
ソルブ70gをそれぞれ添加して、コーティング液を調製
した。
−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン125gと
イソブチルアルコール80gとをフラスコ内に注ぎ、氷冷
下撹拌しながら0.05規定の希塩酸水38gを30分かけて滴
下した。更にコロイダルシリカ・メタノール溶液（日産
化学（株）製、不揮発分30％,pH8）300gを添加し、20〜
25℃で16時間熟成した後、エタノール50g、エチルセロ
ソルブ70gをそれぞれ添加して、コーティング液を調製
した。
〔実施例3,4〕 上記実施例において、メタノールシリカゾル300gの代り
に酸化アンチモンゾルのメタノール溶液（不揮発分30
％,pH7）100g及びコロイダルシリカのジメチルホルムア
ミド溶液（不揮発分20％,pH8）300gの混合物を用いた以
外は同様にしてコーティング剤を調製した。
に酸化アンチモンゾルのメタノール溶液（不揮発分30
％,pH7）100g及びコロイダルシリカのジメチルホルムア
ミド溶液（不揮発分20％,pH8）300gの混合物を用いた以
外は同様にしてコーティング剤を調製した。
次に、上記コーティング液100重量部に対し、第１表に
示す硬化触媒を添加した後、アルカリ処理したCR−39に
浸漬法で塗工し、100℃又は120℃で60分間硬化させた。
示す硬化触媒を添加した後、アルカリ処理したCR−39に
浸漬法で塗工し、100℃又は120℃で60分間硬化させた。
次に、得られたコーティング膜の性状を下記方法で調べ
た。結果を第１表に示す。
た。結果を第１表に示す。
耐摩耗性 ＃0000スチールウールを用いて被膜を500g荷重で10回こ
すり、傷の入り方を目視で判定した。
すり、傷の入り方を目視で判定した。
密着性 JIS K−5400第6.15項に準じ、被膜にナイフで1mm間隔で
碁盤目を縦，横11本ずつカットして作成し、セロテープ
（ニチバン社製）を付着させた後、剥離テストを行な
い、剥離しなかった升目の数を調べた。
碁盤目を縦，横11本ずつカットして作成し、セロテープ
（ニチバン社製）を付着させた後、剥離テストを行な
い、剥離しなかった升目の数を調べた。
耐溶剤性 アセトンを含浸させた脱脂綿で被膜を軽く100回こす
り、透明性を目視で判定した。
り、透明性を目視で判定した。
着色度 硬化後の被膜を目視で判定した。
染色性 分散染料ブラウンＤ（セイコー社製）の0.2重量％水溶
液中にコーティング膜を形成したCR−39レンズを87℃、
５分間浸漬し、レンズの光透過率を測定した。
液中にコーティング膜を形成したCR−39レンズを87℃、
５分間浸漬し、レンズの光透過率を測定した。
経時染色性 コーティング剤を20℃で１か月間保存し、これをCR−39
レンズに塗布、硬化させた被膜について上記染色性試験
を行なった。
レンズに塗布、硬化させた被膜について上記染色性試験
を行なった。
第１表の結果より、硬化触媒として上記（２）式のアン
チモン化合物を配合したハードコーティング剤は、アル
ミニウムアセトナート等の硬化触媒を用いたものに比
べ、低温で硬化して耐摩耗性、耐溶剤性、密着性に優
れ、染色性も良好なハードコーティング膜を与えること
が確認された。また、NaSbF6とAlCl3・6H2Oとを併用す
ることにより、変色や経時変化が少ないことが認められ
た。
チモン化合物を配合したハードコーティング剤は、アル
ミニウムアセトナート等の硬化触媒を用いたものに比
べ、低温で硬化して耐摩耗性、耐溶剤性、密着性に優
れ、染色性も良好なハードコーティング膜を与えること
が確認された。また、NaSbF6とAlCl3・6H2Oとを併用す
ることにより、変色や経時変化が少ないことが認められ
た。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 謙児 群馬県安中市磯部２丁目13番１号 信越化 学工業株式会社シリコーン電子材料技術研 究所内 (72)発明者 森 滋 群馬県安中市磯部２丁目13番１号 信越化 学工業株式会社シリコーン電子材料技術研 究所内 (56)参考文献 特公 昭55−39562（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭62−9266（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (3)
- 【請求項１】（イ）下記一般式（１） R1R2 aSi（OR3）3-a …（１） （但し、式中R1は炭素数２〜８のエポキシ基を含む有機
基、R2はアルキル基，アルケニル基，ハロゲン化アルキ
ル基又はアリール基、R3は水素原子又はアルキル基，ア
ルコキシアルキル基もしくはアシル基であり、ａは０〜
２の整数である。） で示されるエポキシ基含有珪素化合物又はその部分加水
分解物と、 （ロ）無機微粒子と、 （ハ）下記一般式（２） Ｍ（SbX6）ｂ …（２） （但し、式中Ｍは正荷電性の原子又はアンモニウム基、
Ｘはハロゲン原子であり、ｂはＭの価数である。） で示されるアンチモン化合物と （ニ）下記一般式（３） AlY3 …（３） （但し、式中Ｙはハロゲン原子，水酸基，炭素数１〜４
のアルコキシ基、アシルオキシ基，ベンゾイルオキシ基
又は過塩素酸基を示す。） で示されるアルミニウム化合物と を配合してなることを特徴とするハードコーティング
剤。 - 【請求項２】一般式（２）のアンチモン化合物としてNa
SbF6を使用すると共に、一般式（３）のアルミニウム化
合物としてAlCl3・6H2Oを使用した請求項１記載のハー
ドコーティング剤。 - 【請求項３】請求項１又は２に記載のハードコーティン
グ剤によるハードコーティング膜が表面に形成されてな
ることを特徴とするプラスチック製光学製品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2031006A JPH07117601B2 (ja) | 1989-02-17 | 1990-02-09 | ハードコーティング剤及びプラスチック製光学製品 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1-37540 | 1989-02-17 | ||
| JP3754089 | 1989-02-17 | ||
| JP2031006A JPH07117601B2 (ja) | 1989-02-17 | 1990-02-09 | ハードコーティング剤及びプラスチック製光学製品 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02289801A JPH02289801A (ja) | 1990-11-29 |
| JPH07117601B2 true JPH07117601B2 (ja) | 1995-12-18 |
Family
ID=26369464
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2031006A Expired - Lifetime JPH07117601B2 (ja) | 1989-02-17 | 1990-02-09 | ハードコーティング剤及びプラスチック製光学製品 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07117601B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006008869A (ja) * | 2004-06-25 | 2006-01-12 | Tokuyama Corp | コーティング組成物及びその積層体 |
| EP1798260A1 (en) * | 2004-10-08 | 2007-06-20 | Tokuyama Corporation | Coating compositions and process for production thereof |
| WO2006046431A1 (ja) * | 2004-10-26 | 2006-05-04 | Asahi Glass Company, Limited | 無機塗料組成物、導電性塗膜及び導電性塗膜の形成方法 |
| TW200722489A (en) * | 2005-10-26 | 2007-06-16 | Asahi Lite Optical Co Ltd | Coating composition and light-transmitting resin product |
| JP2013178490A (ja) * | 2012-01-31 | 2013-09-09 | Hoya Corp | 偏光レンズ |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5539562A (en) * | 1978-09-14 | 1980-03-19 | Matsushita Electric Works Ltd | Method of coupling building material |
| JPS629266A (ja) * | 1985-07-05 | 1987-01-17 | Tokyo Keiki Co Ltd | 超音波探傷装置 |
-
1990
- 1990-02-09 JP JP2031006A patent/JPH07117601B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02289801A (ja) | 1990-11-29 |
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