JPH07168002A

JPH07168002A - コーティング組成物及びプラスチック基材

Info

Publication number: JPH07168002A
Application number: JP5315639A
Authority: JP
Inventors: Toru Yashiro; 透八代; Toshihiko Horibe; 敏彦堀部; Toshio Konishi; 図志夫小西; Tomoya Shitsuin; 智哉執印; Koji Watanabe; 浩二渡邉
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1993-12-15
Filing date: 1993-12-15
Publication date: 1995-07-04

Abstract

(57)【要約】【目的】良好な物理的特性とともに、プラスチックレ
ンズとして干渉縞がなく、反色のムラのない硬質塗膜を
生成する組成物と、これを被覆したプラスチック基材を
提供する。【構成】（ａ）一般式；Ｒ¹ _aＲ² _bＳｉ（ＯＲ³）
_4-(a+b) （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の有機
基又はハロゲン化有機基であり、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、かつ、ａ
＋ｂは１又は２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、および（ｂ）酸化チタンと酸化
ジルコニウムの複合コロイドのゾル、を含有してなるコ
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】この発明は、プラスチック成形物
用のコーティング組成物と、この組成物による被覆が施
された及びプラスチック基材に関するものである。

【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。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。

【０００３】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
たせた層を配設し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。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５２−１２６１号）が提案され
ている。

【０００４】しかしながら、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。このため、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、コーティング層の耐擦傷性を向上させコ
ーティング組成物（特開昭５３−１１１３３６号）が提
案されている。

【０００５】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）も提案されている。これは、次の一般式で
表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（（ｂ）成分）とをコ
ーティング組成物とするものである。

【０００６】一般式；Ｒ¹ _aＲ² _bＳｉ（ＯＲ³）_4-(a+b) （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基であり、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、かつ、
ａ＋ｂは１又は２である。）

【０００７】

【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する場合には、
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。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成分として使用す
る場合には、（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。

【０００８】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
成する場合には、コーティング層の耐水性及び耐候性に
問題が生じる。また一般に、プラスチック基材表面に
は、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。

【０００９】この発明は、以上の通りの事情に鑑みてな
されたものであり、従来のコーティング組成物と、これ
によって被覆したプラスチック基材の問題点を解消し、
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、新しいコー
ティング組成物と、これを適用したプラスチック基材を
提供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するも
のとして、本願の請求項１に係る発明は、（ａ）一般式；Ｒ¹ _aＲ² _bＳｉ（ＯＲ³）_4-(a+b) （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の有機
基又はハロゲン化有機基であり、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、かつ、ａ
＋ｂは１又は２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、及び（ｂ）酸化チタンと酸化ジ
ルコニウムの複合コロイドのゾル、を含有してなること
を特徴とするコーティング組成物を提供する。

【００１１】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
₂Ｎ（ＣＨ₂ＣＯＯ）₂〕₂Ｎａ_e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。

【００１２】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) （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の有機
基又はハロゲン化有機基であり、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、かつ、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）酸化チタンと酸化ジ
ルコニウムの複合コロイドのゾル、とを含有するコーテ
ィング層が配設されてなるプラスチック基材を提供す
る。

【００１３】また、本願請求項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〔ＣＨ₂Ｎ（ＣＨ₂ＣＯＯ）₂〕₂Ｎａ
_e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。

【００１４】

【作用】この発明の請求項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
と酸化ジルコニウム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え
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。

【００１５】一般式；Ｒ¹ _aＲ² _bＳｉ（ＯＲ³）_4-(a+b) （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の有機
基又はハロゲン化有機基であり、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、かつ、ａ
＋ｂは１又は２である。）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。

【００１６】これは、この発明のコーティング組成物
が、酸化チタンと酸化ジルコニウム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、酸化チタンを
単独で使用した場合の欠点を補って、好ましい性質を引
き出すことができるためである。この発明の前記複合コ
ロイドのゾルは、例えば、酸化チタンと酸化ジルコニウ
ム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。

【００１７】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。

【００１８】また酸化チタンと酸化ジルコニウムの割合
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、酸化ジルコニウム
２〜１００重量部、好ましくは、５〜５０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。

【００１９】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。

【００２０】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及び耐候性に問題があっ
た。また、例えば、二酸化ジルコニウムゾルは比較的屈
折率も高いものであるが、単独ではゾルとして存在する
ことは難しい。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）成分と安定に存在することが難しい。しかし酸化
チタンとの複合ゾルとなると酸化チタンの耐候性の悪さ
を解消することができる。この発明のコーティング組成
物では、以上の知見を踏まえ、コーティング組成物中に
酸化チタンと酸化ジルコニウムを複合コロイドのゾル
として存在させている。このため、単独で酸化チタンゾ
ル又は酸化ジルコニウム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。

【００２１】そのため、この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のこと、
（ａ）成分の存在下において安定であって、耐水性及び
耐候性等の問題のないコーティング組成物を得るとがで
きる。ところで、この発明のコーティング組成物中の
（ａ）成分は、広範囲の種類のものとすることができる
が、より好ましくは、次の式にその構成を例示する化合
物のように、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ものが好適に使用さ
れる。

【００２２】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。

【００２３】

【化１】

【００２４】（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。）

【００２５】

【化２】

【００２６】（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、Ｒ⁶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。）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。

【００２７】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も呼ばれ、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−（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等が挙げられる。

【００２８】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−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−クロロプロ
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、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。

【００２９】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。

【００３０】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。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。

【００３１】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
温度が低下するたえ、効率的に塗膜加工が可能である。
また、２〜４官能の化合物の中で同一官能数の化合物を
２種囲繞併用する場合、あるいは異なる官能数の化合物
を２種類囲繞を併用する場合、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となるアルコールが遊離さ
れ、例えば前記の式の化合物は次の構造に相当するシラ
ノールになる。

【００３２】

【化３】

【００３３】

【化４】

【００３４】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。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〔ＣＨ₂Ｎ（ＣＨ
₂ＣＯＯ）₂〕₂Ｎａ_e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。

【００３５】上記金属錯体化合物の具体例としては、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。

【００３６】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種類囲繞混合して使用しても良
い。さらに、請求項３に記載の発明に刈るプラスチック
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。

【００３７】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。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〔ＣＨ₂Ｎ（ＣＨ₂ＣＯＯ）₂〕
₂Ｎａ_e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。

【００３８】さらに、この発明においては、（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
塩、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。

【００３９】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、ジシアン
ジアミド、トリエチレンジアミド、２−エチル−４−メ
チルイミダゾール等が挙げられる。

【００４０】また、各種金属錯体化合物は、一般式Ａｌ
Ｘ_nＹ_3-n｛但し、式中、ＸはＯＬ（Ｌは低級アルキル
基）、Ｙは一般式Ｍ¹ＣＯＣＨ₂ＣＯＭ²（Ｍ¹、Ｍ²
は低級アルキル基）、及びＭ¹ＣＯＣＨＣＯＭ²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。

【００４１】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。

【００４２】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。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。

【００４３】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。

【００４４】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。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
て使用してもよいものである。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。

【００４５】さらにこの発明においては、コーティング
組成物を液状にするため、或いは、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よい。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。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。

【００４６】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。

【００４７】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。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よい。

【００４８】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よい。

【００４９】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よい。この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５０℃〜２００℃であるが、好まし
くは、８０℃〜１４０℃で行う。

【００５０】ところで、この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、
ポリエチエンテレフタレート、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。

【００５１】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。

【００５２】

【実施例】以下、実施例を示し、さらに詳しくこの発明
について説明する。もちろん、この発明は以下の例によ
って限定されることはない。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重量部を激しく攪拌しながら、０．０５規定塩酸水溶
液３６重量部を一度に添加し、さらに１時間半攪拌を続
けて、成分（ａ）に相当する加水分解物ｘを得た。

【００５３】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。（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攪拌しなが
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。

【００５４】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。（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。（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。（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を表１に基づき、計
量して注入し、さらに、市販の二酸化チタンと二酸化ジ
ルコニウム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
分に攪拌して混合し、コーティング組成物（Ｉ）を得
た。

【００５５】また、上記二酸化チタンと二酸化ジルコニ
ウム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１０ｎ
ｍ〜１５ｎｍであって、この複合コロイドの二酸化チタ
ンと二酸化ジルコニウムの比率は、１００重量部／２０
重量部（ＴｉＯ₂／ＺｒＯ₂）を用いる。同様に、ガラ
ス容器に、予備組成物Ｃ及びＤを表１に基づき、計量し
て注入し、さらに、上記市販の二酸化チタンと二酸化ジ
ルコニウム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
分に攪拌して混合しコーティング組成物（II）を得た。（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。（７）評価：上記の（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。＜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。

【００５６】◎……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。 ×……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、×であった。＜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。

【００５７】◎……反射色によるムラがない。 ○……反射色によるムラがややある。 ×……反射色によるムラが著しくある。＜密着性＞コーティング層表面にナイフで１ｍｍ角の碁
盤目（１００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”ニチバン株式会社製）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碁盤の目が
何個剥がれたかを調べ、剥れた碁盤の目の数ｘとしてｘ
／１００で表わした。この場合、ｘが小さいほと密着性
が良いということになる。＜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。

【００５８】以上、の評価結果を表１に示した。

【００５９】

【表１】

【００６０】また、表１の比較例１は、二酸化チタンと
二酸化ジルコニウム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。

【００６１】さらに、表１中の比較例２は、二酸化チタ
ンと二酸化ジルコニウムの複合コロイドのゾルを使用す
る変わりに、市販の二酸化ジルコニウム（平気に粒子径
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。

【００６２】

【発明の効果】この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。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。

【００６３】また、この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。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。

【００６４】さらに、この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の塗布した時にカール等のトラブル
がないものである。また、一般式；Ｍ〔ＣＨ₂Ｎ（ＣＨ
₂ＣＯＯ）₂〕₂Ｎａ_e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。

【００６５】しかも、この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。この発明のプラス
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)発明者執印智哉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)発明者渡邉浩二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（ＯＲ
³）_4-(a+b) （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の有機
基又はハロゲン化有機基であり、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、かつ、ａ
＋ｂは１又は２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、および（ｂ）酸化チタンと酸化ジルコニウムの複合コロイドの
ゾル、を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〔ＣＨ₂Ｎ（ＣＨ₂ＣＯＯ）
₂〕₂Ｎａ_eで表される金属錯体化合物（式中、Ｍは、
Ｚｎ、Ｍｎ、Ｍｇ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｃａ、Ｂｉ、Ａ
ｌ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) （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、Ｒ ²は炭素数１〜６の有機基又は
ハロゲン化有機基であり、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、かつ、ａ＋ｂは１
又は２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、および（ｂ）酸化チタンと酸化ジルコニウムの複合コロイドの
ゾル、を含有してなるコーティング層が配設されている
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、
コーティング層に、一般式；Ｍ〔ＣＨ₂Ｎ（ＣＨ₂ＣＯ
Ｏ）₂〕₂Ｎａ_eで表される金属錯体化合物（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。）が含有されて
いることを特徴とするプラスチック基材。