JPH1135886A - コーティング組成物及びコーティングされた成形体及びその製造方法 - Google Patents
コーティング組成物及びコーティングされた成形体及びその製造方法Info
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- JPH1135886A JPH1135886A JP9197640A JP19764097A JPH1135886A JP H1135886 A JPH1135886 A JP H1135886A JP 9197640 A JP9197640 A JP 9197640A JP 19764097 A JP19764097 A JP 19764097A JP H1135886 A JPH1135886 A JP H1135886A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 耐熱性の低い基材上の耐久性を向上させる。
【解決手段】 本願発明のコーティング組成物は、下記
の成分(a)、(b)を含むことを特徴とする活性エネ
ルギー線硬化性コーティング組成物である。 (a) 一般式: R1 a R2 b Si(OR3)4-(a+b) (但し、式中、R1 は、エポキシ基を有する炭素数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は1以上でありbは0〜2、かつa+bは、
1〜3である)で表される有機ケイ素化合物又はその加
水分解物 (b) 活性エネルギー線照射により酸を発生する重合
開始剤
の成分(a)、(b)を含むことを特徴とする活性エネ
ルギー線硬化性コーティング組成物である。 (a) 一般式: R1 a R2 b Si(OR3)4-(a+b) (但し、式中、R1 は、エポキシ基を有する炭素数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は1以上でありbは0〜2、かつa+bは、
1〜3である)で表される有機ケイ素化合物又はその加
水分解物 (b) 活性エネルギー線照射により酸を発生する重合
開始剤
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、短時間の活性エネ
ルギー線照射あるいは短時間の活性エネルギー線照射と
短時間の加熱の併用により速やかに硬化するシリコーン
コーティング組成物及び前記コーティング組成物からな
る保護コーティング層を有する成形体及びその製造方法
に関する。
ルギー線照射あるいは短時間の活性エネルギー線照射と
短時間の加熱の併用により速やかに硬化するシリコーン
コーティング組成物及び前記コーティング組成物からな
る保護コーティング層を有する成形体及びその製造方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】現在、プラスチック成形体は、軽量、易
加工性、耐衝撃性などの長所を有することから、多量に
使用されているが、その反面、表面硬度が不十分であり
傷がつき易い、溶媒に侵されやすい、帯電してほこりを
吸着する、耐熱性が不十分である等の欠点があり、実用
上問題となることがあった。特にプラスチック材料を用
いてレンズを製造する場合、これらの問題は重要な解決
すべき課題であった。
加工性、耐衝撃性などの長所を有することから、多量に
使用されているが、その反面、表面硬度が不十分であり
傷がつき易い、溶媒に侵されやすい、帯電してほこりを
吸着する、耐熱性が不十分である等の欠点があり、実用
上問題となることがあった。特にプラスチック材料を用
いてレンズを製造する場合、これらの問題は重要な解決
すべき課題であった。
【0003】そこで、プラスチック成形体の表面に例え
ばハードコート等の保護コーティング層を施すことが提
案された。耐擦傷性の向上を目的としては、成形体の表
面にハードコートを形成することが一般的である。この
ようなハードコートは、従来より加熱硬化型樹脂を主成
分とするもの(以下、加熱硬化型ハードコート)が一般
的であり、硬度が高く、プラスチック成形体に優れた耐
擦傷性を付与することができる利点を有していることか
ら多く用いられてきた。成膜方法としては、例えばディ
ッピング法またはスピンコート法を用いて、ハードコー
トとなるコート液をプラスチック成形体の表面に塗布し
た後、通常数時間の加熱処理を行って硬化させる方法が
一般的である。
ばハードコート等の保護コーティング層を施すことが提
案された。耐擦傷性の向上を目的としては、成形体の表
面にハードコートを形成することが一般的である。この
ようなハードコートは、従来より加熱硬化型樹脂を主成
分とするもの(以下、加熱硬化型ハードコート)が一般
的であり、硬度が高く、プラスチック成形体に優れた耐
擦傷性を付与することができる利点を有していることか
ら多く用いられてきた。成膜方法としては、例えばディ
ッピング法またはスピンコート法を用いて、ハードコー
トとなるコート液をプラスチック成形体の表面に塗布し
た後、通常数時間の加熱処理を行って硬化させる方法が
一般的である。
【0004】一方、短時間で硬化可能な保護コーティン
グ層として、最近、紫外線硬化樹脂を主成分とするもの
(以下、紫外線硬化型コート)が開発され普及しつつあ
る。紫外線硬化型コートは、基材表面にコート液を塗布
後、これに紫外線を照射することにより硬化させ形成さ
れるものである。例えば、特公昭59−30170号公
報には、アクリロイル基またはメタクリロイル基を有す
る物質を主成分とするコート液が記載されており、また
特公昭60−29753号公報には、不飽和ポリエステ
ル樹脂を成分とするコート液が開示されている。
グ層として、最近、紫外線硬化樹脂を主成分とするもの
(以下、紫外線硬化型コート)が開発され普及しつつあ
る。紫外線硬化型コートは、基材表面にコート液を塗布
後、これに紫外線を照射することにより硬化させ形成さ
れるものである。例えば、特公昭59−30170号公
報には、アクリロイル基またはメタクリロイル基を有す
る物質を主成分とするコート液が記載されており、また
特公昭60−29753号公報には、不飽和ポリエステ
ル樹脂を成分とするコート液が開示されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明者等は、プラス
チックレンズ基材の耐擦傷性を向上させるために、従来
のようにプラスチックレンズ基材の表面に加熱硬化型ハ
ードコートを形成した。しかし、ハードコートが形成さ
れた基材を観察したところ、レンズ基材が変形してしま
う問題点が発生した。この変形は、光学性能に影響を及
ぼさない程度の変形も含まれているが、レンズの性能を
より向上させるために解決しなければならないものであ
る。
チックレンズ基材の耐擦傷性を向上させるために、従来
のようにプラスチックレンズ基材の表面に加熱硬化型ハ
ードコートを形成した。しかし、ハードコートが形成さ
れた基材を観察したところ、レンズ基材が変形してしま
う問題点が発生した。この変形は、光学性能に影響を及
ぼさない程度の変形も含まれているが、レンズの性能を
より向上させるために解決しなければならないものであ
る。
【0006】また、加熱硬化型ハードコートの形成には
約3〜6時間の硬化時間が必要なため、より製造効率を
向上させる必要があった。更に本発明者等は、前記した
従来の材料を主成分とする紫外線硬化型コートをプラス
チックレンズ基材表面に形成した。しかし、形成された
紫外線硬化型コートは、加熱硬化型ハードコートに比べ
耐擦傷性に劣るという問題点があった。
約3〜6時間の硬化時間が必要なため、より製造効率を
向上させる必要があった。更に本発明者等は、前記した
従来の材料を主成分とする紫外線硬化型コートをプラス
チックレンズ基材表面に形成した。しかし、形成された
紫外線硬化型コートは、加熱硬化型ハードコートに比べ
耐擦傷性に劣るという問題点があった。
【0007】また最近、眼鏡レンズにおいては、様々な
環境での使用に耐え得る高耐久性のレンズの要求が増え
ており、上記問題点の解決は重要なものとなってきてい
る。
環境での使用に耐え得る高耐久性のレンズの要求が増え
ており、上記問題点の解決は重要なものとなってきてい
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、前記した
熱硬化型ハードコートを形成した場合にレンズ基材に生
じるレンズ基材の変形の原因を探った。その結果、加熱
硬化型ハードコートをプラスチックレンズ基材上に形成
する場合、ハードコートを硬化させるために長時間の加
熱処理を行うが、この加熱処理中にプラスチック基材自
身も高温になるため、耐熱性の低いプラスチック基材で
は変形や変色が生じることが判った。
熱硬化型ハードコートを形成した場合にレンズ基材に生
じるレンズ基材の変形の原因を探った。その結果、加熱
硬化型ハードコートをプラスチックレンズ基材上に形成
する場合、ハードコートを硬化させるために長時間の加
熱処理を行うが、この加熱処理中にプラスチック基材自
身も高温になるため、耐熱性の低いプラスチック基材で
は変形や変色が生じることが判った。
【0009】そこで本発明では、「下記の成分(a)、
(b)を含むことを特徴とする活性エネルギー線硬化性
コーティング組成物。 (a) 一般式: R1 a R2 b Si(OR3)4-(a+b) (但し、式中、R1 は、エポキシ基を有する炭素数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は1以上でありbは0〜2、かつa+bは、
1〜3である)で表される有機ケイ素化合物又はその加
水分解物 (b) 活性エネルギー線照射により酸を発生する重合
開始剤(請求項1)」を提供する。第2に「前記
(a)、(b)成分を含む活性エネルギー線硬化性コー
ティング組成物に下記(c)成分が含有されていること
を特徴とする請求項1記載のコーティング組成物。
(b)を含むことを特徴とする活性エネルギー線硬化性
コーティング組成物。 (a) 一般式: R1 a R2 b Si(OR3)4-(a+b) (但し、式中、R1 は、エポキシ基を有する炭素数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は1以上でありbは0〜2、かつa+bは、
1〜3である)で表される有機ケイ素化合物又はその加
水分解物 (b) 活性エネルギー線照射により酸を発生する重合
開始剤(請求項1)」を提供する。第2に「前記
(a)、(b)成分を含む活性エネルギー線硬化性コー
ティング組成物に下記(c)成分が含有されていること
を特徴とする請求項1記載のコーティング組成物。
【0010】(c) Al、Si、Sn、Sb、Ta、
Ce、La、Fe、Zn、W、Zr、In、Tiから選
ばれる1種以上の金属の酸化物からなる粒径1〜100
ミリミクロンの微粒子および/または2種以上の金属の
酸化物から構成される粒径1〜100ミリミクロンの複
合微粒子または固溶体またはその混合物(請求項2)」
を提供する。第3に「請求項1記載の(a)、(b)成
分または請求項2記載の(a)、(b)、(c)成分を
含むコーティング組成物に下記(d)成分が含有されて
いることを特徴とするコーティング組成物(請求項
3)」を提供する。第4に「下記式で表される有機ケイ
素化合物又はその加水分解物を主成分とし、活性エネル
ギー線が照射されることにより酸を発生する重合開始剤
を含むコーティング組成物を成形体上に塗布する塗布工
程と、前記コーティング組成物が塗布された成形物に活
性エネルギー線を照射し前記コーティング組成物を硬化
させる成膜工程を有することを特徴とする成形体の製造
方法。
Ce、La、Fe、Zn、W、Zr、In、Tiから選
ばれる1種以上の金属の酸化物からなる粒径1〜100
ミリミクロンの微粒子および/または2種以上の金属の
酸化物から構成される粒径1〜100ミリミクロンの複
合微粒子または固溶体またはその混合物(請求項2)」
を提供する。第3に「請求項1記載の(a)、(b)成
分または請求項2記載の(a)、(b)、(c)成分を
含むコーティング組成物に下記(d)成分が含有されて
いることを特徴とするコーティング組成物(請求項
3)」を提供する。第4に「下記式で表される有機ケイ
素化合物又はその加水分解物を主成分とし、活性エネル
ギー線が照射されることにより酸を発生する重合開始剤
を含むコーティング組成物を成形体上に塗布する塗布工
程と、前記コーティング組成物が塗布された成形物に活
性エネルギー線を照射し前記コーティング組成物を硬化
させる成膜工程を有することを特徴とする成形体の製造
方法。
【0011】一般式: R1aR2bSi(OR3)4-(a+b) (但し、式中、R1 は、エポキシ基を有する炭素数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は1以上でありbは0〜2、かつa+bは、
1〜3である)(請求項4)」を提供する。第5に「前
記成膜工程において、活性エネルギー線の照射と共に加
熱を行うことを特徴とする請求項4記載の成形体の製造
方法(請求項5)」を提供する。第6に「前記コーティ
ング組成物に粒径1〜100ミリミクロンのAl、S
i、Sn、Sb、Ta、Ce、La、Fe、Zn、W、
Zr、In、Tiから選ばれる1種以上の金属の酸化物
及び/または2種以上の前記金属酸化物から構成される
複合粒子または固溶体またはその混合物が含まれている
ことを特徴とする請求項4、5記載の成形体の製造方法
(請求項6)」を提供する。第7に「プラスチック基材
上に活性エネルギー線の照射により酸を発生する重合開
始剤を含む被膜が形成されていることを特徴とする成型
体(請求項7)」を提供する。
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は1以上でありbは0〜2、かつa+bは、
1〜3である)(請求項4)」を提供する。第5に「前
記成膜工程において、活性エネルギー線の照射と共に加
熱を行うことを特徴とする請求項4記載の成形体の製造
方法(請求項5)」を提供する。第6に「前記コーティ
ング組成物に粒径1〜100ミリミクロンのAl、S
i、Sn、Sb、Ta、Ce、La、Fe、Zn、W、
Zr、In、Tiから選ばれる1種以上の金属の酸化物
及び/または2種以上の前記金属酸化物から構成される
複合粒子または固溶体またはその混合物が含まれている
ことを特徴とする請求項4、5記載の成形体の製造方法
(請求項6)」を提供する。第7に「プラスチック基材
上に活性エネルギー線の照射により酸を発生する重合開
始剤を含む被膜が形成されていることを特徴とする成型
体(請求項7)」を提供する。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明のコーティング組成物は少
なくとも(a)、(b)の二成分を含むか、あるいは
(a)、(b)、(c)または(a)、(b)、(d)
の三成分を含むか、あるいは(a)、(b)、(c)、
(d)の四成分を含むものである。以下では、各成分毎
に詳細に説明する。
なくとも(a)、(b)の二成分を含むか、あるいは
(a)、(b)、(c)または(a)、(b)、(d)
の三成分を含むか、あるいは(a)、(b)、(c)、
(d)の四成分を含むものである。以下では、各成分毎
に詳細に説明する。
【0013】(a)成分の説明 本発明で使用可能な(a)成分、すなわち、一般式: R1aR2bSi(OR3)4-(a+b) (I) (但し、式中、R1 は、エポキシ基を有する炭素数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は1以上でありbは0〜2、かつa+bは、
1〜3である。)で表される有機ケイ素化合物又はその
加水分解物は、一般にエポキシシランと総称される物質
及びその加水分解物である。
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は1以上でありbは0〜2、かつa+bは、
1〜3である。)で表される有機ケイ素化合物又はその
加水分解物は、一般にエポキシシランと総称される物質
及びその加水分解物である。
【0014】エポキシシランの具体例としては、例え
ば、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メトキシエトキシシラン、γ−グ
リシドキシプロピルトリアセトキシシラン、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)エチルトリアセトキシシ
ラン、γ−グリシドキシプロピルジメトキシメチルシラ
ン、γ−グリシドキシプロピルジエトキシメチルシラ
ン、γ−グリシドキシプロピルジメトキシエトキシメチ
ルシラン、γ−グリシドキシプロピルジアセトキシメチ
ルシラン、β−(3、4−エポキシシクロヘキシル)エ
チルジメトキシメチルシラン、β−(3、4−エポキシ
シクロヘキシル)エチルジエトキシメチルシラン、β−
(3、4−エポキシシクロヘキシル)エチルジメトキシ
エトキシメチルシラン、β−(3、4−エポキシシクロ
ヘキシル)エチルジアセトキシメチルシラン、γ−グリ
シドキシプロピルジメトキシエチルシラン、γ−グリシ
ドキシプロピルジエトキシエチルシラン、γ−グリシド
キシプロピルジメトキシエトキシエチルシラン、γ−グ
リシドキシプロピルジアセトキシエチルシラン、β−
(3、4−エポキシシクロヘキシル)エチルジメトキシ
エチルシラン、β−(3、4−エポキシシクロヘキシ
ル)エチルジエトキシエチルシラン、β−(3、4−エ
ポキシシクロヘキシル)エチルジメトキシエトキシエチ
ルシラン、β−(3、4−エポキシシクロヘキシル)エ
チルジアセトキシエチルシラン、γ−グリシドキシプロ
ピルジメトキシイソプロピルシラン、γ−グリシドキシ
プロピルジエトキシイソプロピルシラン、γ−グリシド
キシプロピルジメトキシエトキシイソプロピルシラン、
γ−グリシドキシプロピルジアセトキシイソプロピルシ
ラン、β−(3、4−エポキシシクロヘキシル)エチル
ジメトキシイソプロピルシラン、β−(3、4−エポキ
シシクロヘキシル)エチルジエトキシイソプロピルシラ
ン、β−(3、4−エポキシシクロヘキシル)エチルジ
メトキシエトキシイソプロピルシラン、β−(3、4−
エポキシシクロヘキシル)エチルジアセトキシイソプロ
ピルシラン、γ−グリシドキシプロピルメトキシジメチ
ルシラン、γ−グリシドキシプロピルエトキシジメチル
シラン、γ−グリシドキシプロピルメトキシエトキシジ
メチルシラン、γ−グリシドキシプロピルアセトキシジ
メチルシラン、β−(3、4−エポキシシクロヘキシ
ル)エチルメトキシジメチルシラン、β−(3、4−エ
ポキシシクロヘキシル)エチルエトキシジメチルシラ
ン、β−(3、4−エポキシシクロヘキシル)エチルメ
トキシエトキシジメチルシラン、β−(3、4−エポキ
シシクロヘキシル)エチルアセトキシジメチルシラン、
γ−グリシドキシプロピルメトキシジエチルシラン、γ
−グリシドキシプロピルエトキシジエチルシラン、γ−
グリシドキシプロピルメトキシエトキシジエチルシラ
ン、γ−グリシドキシプロピルアセトキシジエチルシラ
ン、β−(3、4−エポキシシクロヘキシル)エチルメ
トキシジエチルシラン、β−(3、4−エポキシシクロ
ヘキシル)エチルエトキシジエチルシラン、β−(3、
4−エポキシシクロヘキシル)エチルメトキシエトキシ
ジエチルシラン、β−(3、4−エポキシシクロヘキシ
ル)エチルアセトキシジエチルシラン、γ−グリシドキ
シプロピルメトキシジイソプロプルシラン、γ−グリシ
ドキシプロピルエトキシジイソプロピルシラン、γ−グ
リシドキシプロピルメトキシエトキシジイソプロピルシ
ラン、γ−グリシドキシプロピルアセトキシジイソプロ
ピルシラン、β−(3、4−エポキシシクロヘキシル)
エチルメトキシジイソプロピルシラン、β−(3、4−
エポキシシクロヘキシル)エチルエトキシジイソプロピ
ルシラン、β−(3、4−エポキシシクロヘキシル)エ
チルメトキシエトキシジイソプロピルシラン、β−
(3、4−エポキシシクロヘキシル)エチルアセトキシ
ジイソプロピルシラン、γ−グリシドキシプロピルメト
キシエトキシメチルシラン、γ−グリシドキシプロピル
アセトキシメトキシメチルシラン、γ−グリシドキシプ
ロピルアセトキシエトキシメチルシラン、β−(3、4
−エポキシシクロヘキシル)エチルメトキシエトキシメ
チルシラン、β−(3、4−エポキシシクロヘキシル)
エチルメトキシアセトキシメチルシラン、β−(3、4
−エポキシシクロヘキシル)エチルエトキシアセトキシ
メチルシラン、γ−グリシドキシプロピルメトキシエト
キシエチルシラン、γ−グリシドキシプロピルアセトキ
シメトキシエチルシラン、γ−グリシドキシプロピルア
セトキシエトキシエチルシラン、β−(3、4−エポキ
シシクロヘキシル)エチルメトキシエトキシエチルシラ
ン、β−(3、4−エポキシシクロヘキシル)エチルメ
トキシアセトキシエチルシラン、β−(3、4−エポキ
シシクロヘキシル)エチルエトキシアセトキシエチルシ
ラン、γ−グリシドキシプロピルメトキシエトキシイソ
プロピルシラン、γ−グリシドキシプロピルアセトキシ
メトキシイソプロピルシラン、γ−グリシドキシプロピ
ルアセトキシエトキシイソプロピルシラン、β−(3、
4−エポキシシクロヘキシル)エチルメトキシエトキシ
イソプロピルシラン、β−(3、4−エポキシシクロヘ
キシル)エチルメトキシアセトキシイソプロピルシラ
ン、β−(3、4−エポキシシクロヘキシル)エチルエ
トキシアセトキシイソプロピルシラン、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エト
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−グリシドキシメチルトリメトキシシラン、β−
グリシドキシエチルトリメトキシシラン、β−グリシド
キシメチルトリメトキシシラン、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、
(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
プロピルメチルジブトキシシラン、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
プロピルエチルジプロポキシシラン、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等を挙げることができ
る。
ば、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メトキシエトキシシラン、γ−グ
リシドキシプロピルトリアセトキシシラン、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)エチルトリアセトキシシ
ラン、γ−グリシドキシプロピルジメトキシメチルシラ
ン、γ−グリシドキシプロピルジエトキシメチルシラ
ン、γ−グリシドキシプロピルジメトキシエトキシメチ
ルシラン、γ−グリシドキシプロピルジアセトキシメチ
ルシラン、β−(3、4−エポキシシクロヘキシル)エ
チルジメトキシメチルシラン、β−(3、4−エポキシ
シクロヘキシル)エチルジエトキシメチルシラン、β−
(3、4−エポキシシクロヘキシル)エチルジメトキシ
エトキシメチルシラン、β−(3、4−エポキシシクロ
ヘキシル)エチルジアセトキシメチルシラン、γ−グリ
シドキシプロピルジメトキシエチルシラン、γ−グリシ
ドキシプロピルジエトキシエチルシラン、γ−グリシド
キシプロピルジメトキシエトキシエチルシラン、γ−グ
リシドキシプロピルジアセトキシエチルシラン、β−
(3、4−エポキシシクロヘキシル)エチルジメトキシ
エチルシラン、β−(3、4−エポキシシクロヘキシ
ル)エチルジエトキシエチルシラン、β−(3、4−エ
ポキシシクロヘキシル)エチルジメトキシエトキシエチ
ルシラン、β−(3、4−エポキシシクロヘキシル)エ
チルジアセトキシエチルシラン、γ−グリシドキシプロ
ピルジメトキシイソプロピルシラン、γ−グリシドキシ
プロピルジエトキシイソプロピルシラン、γ−グリシド
キシプロピルジメトキシエトキシイソプロピルシラン、
γ−グリシドキシプロピルジアセトキシイソプロピルシ
ラン、β−(3、4−エポキシシクロヘキシル)エチル
ジメトキシイソプロピルシラン、β−(3、4−エポキ
シシクロヘキシル)エチルジエトキシイソプロピルシラ
ン、β−(3、4−エポキシシクロヘキシル)エチルジ
メトキシエトキシイソプロピルシラン、β−(3、4−
エポキシシクロヘキシル)エチルジアセトキシイソプロ
ピルシラン、γ−グリシドキシプロピルメトキシジメチ
ルシラン、γ−グリシドキシプロピルエトキシジメチル
シラン、γ−グリシドキシプロピルメトキシエトキシジ
メチルシラン、γ−グリシドキシプロピルアセトキシジ
メチルシラン、β−(3、4−エポキシシクロヘキシ
ル)エチルメトキシジメチルシラン、β−(3、4−エ
ポキシシクロヘキシル)エチルエトキシジメチルシラ
ン、β−(3、4−エポキシシクロヘキシル)エチルメ
トキシエトキシジメチルシラン、β−(3、4−エポキ
シシクロヘキシル)エチルアセトキシジメチルシラン、
γ−グリシドキシプロピルメトキシジエチルシラン、γ
−グリシドキシプロピルエトキシジエチルシラン、γ−
グリシドキシプロピルメトキシエトキシジエチルシラ
ン、γ−グリシドキシプロピルアセトキシジエチルシラ
ン、β−(3、4−エポキシシクロヘキシル)エチルメ
トキシジエチルシラン、β−(3、4−エポキシシクロ
ヘキシル)エチルエトキシジエチルシラン、β−(3、
4−エポキシシクロヘキシル)エチルメトキシエトキシ
ジエチルシラン、β−(3、4−エポキシシクロヘキシ
ル)エチルアセトキシジエチルシラン、γ−グリシドキ
シプロピルメトキシジイソプロプルシラン、γ−グリシ
ドキシプロピルエトキシジイソプロピルシラン、γ−グ
リシドキシプロピルメトキシエトキシジイソプロピルシ
ラン、γ−グリシドキシプロピルアセトキシジイソプロ
ピルシラン、β−(3、4−エポキシシクロヘキシル)
エチルメトキシジイソプロピルシラン、β−(3、4−
エポキシシクロヘキシル)エチルエトキシジイソプロピ
ルシラン、β−(3、4−エポキシシクロヘキシル)エ
チルメトキシエトキシジイソプロピルシラン、β−
(3、4−エポキシシクロヘキシル)エチルアセトキシ
ジイソプロピルシラン、γ−グリシドキシプロピルメト
キシエトキシメチルシラン、γ−グリシドキシプロピル
アセトキシメトキシメチルシラン、γ−グリシドキシプ
ロピルアセトキシエトキシメチルシラン、β−(3、4
−エポキシシクロヘキシル)エチルメトキシエトキシメ
チルシラン、β−(3、4−エポキシシクロヘキシル)
エチルメトキシアセトキシメチルシラン、β−(3、4
−エポキシシクロヘキシル)エチルエトキシアセトキシ
メチルシラン、γ−グリシドキシプロピルメトキシエト
キシエチルシラン、γ−グリシドキシプロピルアセトキ
シメトキシエチルシラン、γ−グリシドキシプロピルア
セトキシエトキシエチルシラン、β−(3、4−エポキ
シシクロヘキシル)エチルメトキシエトキシエチルシラ
ン、β−(3、4−エポキシシクロヘキシル)エチルメ
トキシアセトキシエチルシラン、β−(3、4−エポキ
シシクロヘキシル)エチルエトキシアセトキシエチルシ
ラン、γ−グリシドキシプロピルメトキシエトキシイソ
プロピルシラン、γ−グリシドキシプロピルアセトキシ
メトキシイソプロピルシラン、γ−グリシドキシプロピ
ルアセトキシエトキシイソプロピルシラン、β−(3、
4−エポキシシクロヘキシル)エチルメトキシエトキシ
イソプロピルシラン、β−(3、4−エポキシシクロヘ
キシル)エチルメトキシアセトキシイソプロピルシラ
ン、β−(3、4−エポキシシクロヘキシル)エチルエ
トキシアセトキシイソプロピルシラン、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エト
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−グリシドキシメチルトリメトキシシラン、β−
グリシドキシエチルトリメトキシシラン、β−グリシド
キシメチルトリメトキシシラン、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、
(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
プロピルメチルジブトキシシラン、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
プロピルエチルジプロポキシシラン、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等を挙げることができ
る。
【0015】これら一般式(I)の化合物は、1種で使
用してもよいが、目的に応じて2種以上を混合して使用
してもよい。また、これら一般式(I)の化合物は、一
般式(I)以外のシラン化合物と混合して使用すること
も可能である。一般式(I)の化合物と混合可能なシラ
ン化合物の例としては、多くの物質が挙げられるが、例
えば、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、ビニルトリメ
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、アメ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、フエニルトリメトキシシラ
ン、フエ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
トキシシランなど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トリアルコキシアルコキシシラ
ン化合物、ジメチルジメトキシシラン、ジフエニルジメ
トキシシラン、メチルフエ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
などのジアルコキシシラン化合物、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−ブチルシリケートなど4官能のシラ
ン化合物などを挙げることができる。
用してもよいが、目的に応じて2種以上を混合して使用
してもよい。また、これら一般式(I)の化合物は、一
般式(I)以外のシラン化合物と混合して使用すること
も可能である。一般式(I)の化合物と混合可能なシラ
ン化合物の例としては、多くの物質が挙げられるが、例
えば、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、ビニルトリメ
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、アメ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、フエニルトリメトキシシラ
ン、フエ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
トキシシランなど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トリアルコキシアルコキシシラ
ン化合物、ジメチルジメトキシシラン、ジフエニルジメ
トキシシラン、メチルフエ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
などのジアルコキシシラン化合物、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−ブチルシリケートなど4官能のシラ
ン化合物などを挙げることができる。
【0016】一般式(I)の化合物及び一般式(I)の
化合物を混合して用いるシラン化合物は、そのまま使用
してもよいが、加水分解物として使用してもよい。複数
の物質を混合して用いる場合には、加水分解後に混合し
ても良いし、混合後に加水分解しても良い。加水分解し
た場合はHOR3 なるアルコールが遊離され、一般式
(I)の化合物は、相当するシラノール:
化合物を混合して用いるシラン化合物は、そのまま使用
してもよいが、加水分解物として使用してもよい。複数
の物質を混合して用いる場合には、加水分解後に混合し
ても良いし、混合後に加水分解しても良い。加水分解し
た場合はHOR3 なるアルコールが遊離され、一般式
(I)の化合物は、相当するシラノール:
【0017】
【化1】
【0018】になる。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。従って、この反応が十分に進
むように、加水分解後、1〜24時間放置(養生)させ
てもよい。 (b)成分の説明 本発明に使用する(b)成分は活性エネルギー線により
酸を発生する重合開始剤である。
が進みオリゴマーになる。従って、この反応が十分に進
むように、加水分解後、1〜24時間放置(養生)させ
てもよい。 (b)成分の説明 本発明に使用する(b)成分は活性エネルギー線により
酸を発生する重合開始剤である。
【0019】本発明における活性エネルギー線とは、紫
外線、可視光線、赤外線、電子線、及び放射線を指す。
これらの活性エネルギー線照射により発生した酸の作用
により、シラン化合物の重縮合反応及びエポキシ基の開
環重合反応が進み、コーティング層の硬化反応が進行す
る。本発明においては、活性エネルギー線照射により酸
を発生する重合開始剤を含む組成物を活性エネルギー線
硬化性コーティング組成物と称する。
外線、可視光線、赤外線、電子線、及び放射線を指す。
これらの活性エネルギー線照射により発生した酸の作用
により、シラン化合物の重縮合反応及びエポキシ基の開
環重合反応が進み、コーティング層の硬化反応が進行す
る。本発明においては、活性エネルギー線照射により酸
を発生する重合開始剤を含む組成物を活性エネルギー線
硬化性コーティング組成物と称する。
【0020】活性エネルギー線の照射により酸を発生す
る重合開始剤の具体例を以下に幾つか挙げるが、本発明
はこれらに限定されるものではない。具体例としては、
R4 2I+X- 、R4 3S+X- 、R4 2R5S+X- 、R4R5 2
S+X - 、R4 3Se+X- 、R4 4P+X- 、R4N2 +X- 、
R5 2I+X-、R5 3S+X-、R5 2R6S+X-、R5R6 2S+
X-、R5 3Se+X-、R5 4P+X-、R5N2 +X-(式中、
R4はアリール基、R5はアルキル基、X-はSbF6 -、
AsF6 -、PF6 -、BF4 -、HSO4 -、ClO4 -、Cl
-、CF3SO3、B(C6F5)4 -などの陰イオン)で示
されるジアリールヨードニウム塩、トリアリールスルホ
ニウム塩、ジアリールモノアルキルスルホニウム塩、モ
ノアリールジアルキルスルホニウム塩、トリアリールセ
レノニウム塩、テトラアリールホスホニウム塩、アリー
ルジアゾニウム塩、さらには、芳香族ジアゾニウム塩、
芳香族スルホニウム塩、芳香族ヨードニウム塩、芳香族
セレノニウム塩、芳香族ホスホニウム塩、及びメタロセ
ン化合物、ケイ素化合物とアルミニウムキレート化合物
を組み合わせた二元触媒等を挙げる事ができる。
る重合開始剤の具体例を以下に幾つか挙げるが、本発明
はこれらに限定されるものではない。具体例としては、
R4 2I+X- 、R4 3S+X- 、R4 2R5S+X- 、R4R5 2
S+X - 、R4 3Se+X- 、R4 4P+X- 、R4N2 +X- 、
R5 2I+X-、R5 3S+X-、R5 2R6S+X-、R5R6 2S+
X-、R5 3Se+X-、R5 4P+X-、R5N2 +X-(式中、
R4はアリール基、R5はアルキル基、X-はSbF6 -、
AsF6 -、PF6 -、BF4 -、HSO4 -、ClO4 -、Cl
-、CF3SO3、B(C6F5)4 -などの陰イオン)で示
されるジアリールヨードニウム塩、トリアリールスルホ
ニウム塩、ジアリールモノアルキルスルホニウム塩、モ
ノアリールジアルキルスルホニウム塩、トリアリールセ
レノニウム塩、テトラアリールホスホニウム塩、アリー
ルジアゾニウム塩、さらには、芳香族ジアゾニウム塩、
芳香族スルホニウム塩、芳香族ヨードニウム塩、芳香族
セレノニウム塩、芳香族ホスホニウム塩、及びメタロセ
ン化合物、ケイ素化合物とアルミニウムキレート化合物
を組み合わせた二元触媒等を挙げる事ができる。
【0021】これら活性エネルギー線重合開始剤(b)
の添加量は(a)成分と(c)成分の合計100重量部
に対して0.01〜20重量部とするのが適当である。
この量が0.01重量部より少ないと硬化性が不十分と
なり、20重量部より多いと硬化被膜の表面状態に悪影
響を及ぼしクラックが発生する可能性がある。この
(b)成分の添加量は、(a)成分の官能基に対して効
力を示すため、上記のように(c)成分を含まない場合
の添加量も上記の添加量と同じ条件になる。
の添加量は(a)成分と(c)成分の合計100重量部
に対して0.01〜20重量部とするのが適当である。
この量が0.01重量部より少ないと硬化性が不十分と
なり、20重量部より多いと硬化被膜の表面状態に悪影
響を及ぼしクラックが発生する可能性がある。この
(b)成分の添加量は、(a)成分の官能基に対して効
力を示すため、上記のように(c)成分を含まない場合
の添加量も上記の添加量と同じ条件になる。
【0022】なお、これら活性エネルギー線重合開始剤
は単独で使用しても良いし、2種以上を混合して使用し
てもよい。 (c)成分の説明 本発明に使用する(c)成分、即ちAl、Si、Sn、
Sb、Ta、Ce、La、Fe、Zn、W、Zr、I
n、Tiから選ばれる1種以上の金属の酸化物からなる
粒径1〜100ミリミクロンの微粒子および/または2
種以上の前記金属の酸化物から構成される粒径1〜10
0ミリミクロンの複合粒子または固溶体またはその混合
物が挙げられる。具体例としてはAl2O3、SiO2、
SnO2、Sb2O5、Ta2O5、CeO2、La2O3、F
e2O3、FeO、ZnO、WO3、ZrO2、In2O3、
TiO2などの無機酸化物微粒子、あるいはSiO2、A
l2O 3、SnO2、Sb2O5、Ta2O5、CeO2、La
2O3、Fe2O3、FeO、ZnO、WO3、ZrO2、I
n2O3、TiO2などの無機酸化物の2種以上によって
構成される複合酸化物微粒子または固溶体またはその混
合物の微粒子を挙げることができる。本発明における複
合酸化物微粒子とは、2種以上の酸化物がそれぞれの構
造を保持したまま混じり合っている状態のものを称す
る。また固溶体とは、2種以上の物質が混じり合い、1
つの結晶構造を形成しているものである。
は単独で使用しても良いし、2種以上を混合して使用し
てもよい。 (c)成分の説明 本発明に使用する(c)成分、即ちAl、Si、Sn、
Sb、Ta、Ce、La、Fe、Zn、W、Zr、I
n、Tiから選ばれる1種以上の金属の酸化物からなる
粒径1〜100ミリミクロンの微粒子および/または2
種以上の前記金属の酸化物から構成される粒径1〜10
0ミリミクロンの複合粒子または固溶体またはその混合
物が挙げられる。具体例としてはAl2O3、SiO2、
SnO2、Sb2O5、Ta2O5、CeO2、La2O3、F
e2O3、FeO、ZnO、WO3、ZrO2、In2O3、
TiO2などの無機酸化物微粒子、あるいはSiO2、A
l2O 3、SnO2、Sb2O5、Ta2O5、CeO2、La
2O3、Fe2O3、FeO、ZnO、WO3、ZrO2、I
n2O3、TiO2などの無機酸化物の2種以上によって
構成される複合酸化物微粒子または固溶体またはその混
合物の微粒子を挙げることができる。本発明における複
合酸化物微粒子とは、2種以上の酸化物がそれぞれの構
造を保持したまま混じり合っている状態のものを称す
る。また固溶体とは、2種以上の物質が混じり合い、1
つの結晶構造を形成しているものである。
【0023】これらの微粒子は、例えば水、アルコール
系もしくはその他の有機溶媒等の分散媒に分散させて使
用することができる。更にコーティング液中での分散安
定性を高めるために、これらの微粒子表面を有機珪素化
合物で処理したものを使用することも可能である。この
際用いられる有機珪素化合物としては、単官能性シラ
ン、あるいは二官能性シラン、三官能性シラン、四官能
性シラン等がある。処理に際しては加水分解性基を未処
理で行ってもよいし、あるいは加水分解して行ってもよ
い。また処理後は、加水分解性基が微粒子の−OH基と
反応した状態が望ましいが、一部残存した状態でも安定
性に何ら問題はない。これら有機珪素化合物の添加量は
微粒子の重量に対して1〜15%程度の範囲内で加える
のが好ましい。いずれも粒子径は約1〜300ミリミク
ロンが好適である。
系もしくはその他の有機溶媒等の分散媒に分散させて使
用することができる。更にコーティング液中での分散安
定性を高めるために、これらの微粒子表面を有機珪素化
合物で処理したものを使用することも可能である。この
際用いられる有機珪素化合物としては、単官能性シラ
ン、あるいは二官能性シラン、三官能性シラン、四官能
性シラン等がある。処理に際しては加水分解性基を未処
理で行ってもよいし、あるいは加水分解して行ってもよ
い。また処理後は、加水分解性基が微粒子の−OH基と
反応した状態が望ましいが、一部残存した状態でも安定
性に何ら問題はない。これら有機珪素化合物の添加量は
微粒子の重量に対して1〜15%程度の範囲内で加える
のが好ましい。いずれも粒子径は約1〜300ミリミク
ロンが好適である。
【0024】本発明のコーティング組成物の微粒子濃度
は固形分濃度が10〜70重量%程度になるようにする
ことが望ましい。10重量%未満では塗膜の耐擦傷性が
不十分となる。また70重量%以上を越えると塗膜にク
ラック等の外観不良が生じる。 (d)成分の説明 本発明では、活性エネルギー線の照射のみでも十分な硬
度を有するコーティング膜を形成することは十分可能で
あるが、硬化時間を更に短縮したい場合や、プラスチッ
ク基材の活性エネルギー線に対する耐久性があまり強く
ない場合には、活性エネルギー線重合開始剤に加えて熱
硬化触媒を併用することにより、硬化時間の短縮、さら
には照射する活性エネルギー線量を低減し、プラスチッ
ク基材への活性エネルギー線の影響を軽減することがで
きるようになる。また活性エネルギー線の照射と加熱の
併用により、より短時間での硬化を実現することも可能
である。例として下記の物質を添加することができる
が、本発明で使用可能な熱硬化触媒は下記に限定される
ものではない。
は固形分濃度が10〜70重量%程度になるようにする
ことが望ましい。10重量%未満では塗膜の耐擦傷性が
不十分となる。また70重量%以上を越えると塗膜にク
ラック等の外観不良が生じる。 (d)成分の説明 本発明では、活性エネルギー線の照射のみでも十分な硬
度を有するコーティング膜を形成することは十分可能で
あるが、硬化時間を更に短縮したい場合や、プラスチッ
ク基材の活性エネルギー線に対する耐久性があまり強く
ない場合には、活性エネルギー線重合開始剤に加えて熱
硬化触媒を併用することにより、硬化時間の短縮、さら
には照射する活性エネルギー線量を低減し、プラスチッ
ク基材への活性エネルギー線の影響を軽減することがで
きるようになる。また活性エネルギー線の照射と加熱の
併用により、より短時間での硬化を実現することも可能
である。例として下記の物質を添加することができる
が、本発明で使用可能な熱硬化触媒は下記に限定される
ものではない。
【0025】(1)各種金属錯化合物: 一般式:MXn Y3-n (但し、式中、XはOL(Lは低級アルキル基)、Yは
一般式M1 COCH2 COM2 (M1 、M2 は低級アル
キル基)及びM1 COCH2 COOM2 に由来する配位
子から選ばれる少くとも1つで、nは0又は1又は2で
ある。Mは金属である)で示される金属キレート化合
物。
一般式M1 COCH2 COM2 (M1 、M2 は低級アル
キル基)及びM1 COCH2 COOM2 に由来する配位
子から選ばれる少くとも1つで、nは0又は1又は2で
ある。Mは金属である)で示される金属キレート化合
物。
【0026】特に有用なキレート化合物としては、溶解
性、安定性、触媒硬化の観点から、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
セテートなどである。
性、安定性、触媒硬化の観点から、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
セテートなどである。
【0027】その他、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、EDT
A、さらには、Al、Fe、Zn、Zr、Tiの錯化合
物。 (2)金属アルコキシド: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。
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、EDT
A、さらには、Al、Fe、Zn、Zr、Tiの錯化合
物。 (2)金属アルコキシド: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。
【0028】(3)有機金属塩:酢酸ナトリウム、ナフ
テン酸亜鉛、ナフテン酸コバルト、オクチル酸亜鉛、オ
クチル酸スズ。 (4)過塩素酸塩:過塩素酸マグネシウム、過塩素酸ア
ンモニウム。 (5)有機酸又はその無水物: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、無水コハク酸、無水マレイン酸、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。
テン酸亜鉛、ナフテン酸コバルト、オクチル酸亜鉛、オ
クチル酸スズ。 (4)過塩素酸塩:過塩素酸マグネシウム、過塩素酸ア
ンモニウム。 (5)有機酸又はその無水物: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、無水コハク酸、無水マレイン酸、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。
【0029】(6)ルイス酸:塩化第二鉄、塩化アルミ
ニウム。 (7)ハロゲン化金属:塩化第一スズ、塩化第二スズ、
臭化スズ、塩化亜鉛、臭化亜鉛、四塩化チタン、臭化チ
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。
ニウム。 (7)ハロゲン化金属:塩化第一スズ、塩化第二スズ、
臭化スズ、塩化亜鉛、臭化亜鉛、四塩化チタン、臭化チ
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。
【0030】以上の触媒は、単独で使用しても、2種以
上混合して使用してもよい。更に、本発明のコーティン
グ組成物には必要に応じ、少量の界面活性剤、帯電防止
剤、酸化防止剤、分散染料、湯溶染料、蛍光染料、顔
料、フォトクロミック化合物、ヒンダードアミン、ヒン
ダードフェノール系等の耐光性耐熱性安定剤等を添加し
コーティング液の塗布性および硬化後の被膜性能を改良
することもできる。また有機溶剤を用いても良い場合は
有機溶剤で希釈して使用することができる。
上混合して使用してもよい。更に、本発明のコーティン
グ組成物には必要に応じ、少量の界面活性剤、帯電防止
剤、酸化防止剤、分散染料、湯溶染料、蛍光染料、顔
料、フォトクロミック化合物、ヒンダードアミン、ヒン
ダードフェノール系等の耐光性耐熱性安定剤等を添加し
コーティング液の塗布性および硬化後の被膜性能を改良
することもできる。また有機溶剤を用いても良い場合は
有機溶剤で希釈して使用することができる。
【0031】本発明のコーティング組成物は、以上に示
した(a)、(b)成分、または(a)、(b)(c)
成分または(a)、(b)(d)成分、あるいは
(a)、(b)、(c)、(d)成分を必須成分として
添加、混合することによって得られる。本発明のコーテ
ィング組成物をコーティングしうる基材としては熱硬化
性樹脂、熱可塑性樹脂、紫外線硬化性樹脂、放射線硬化
性樹脂等いかなる種類の樹脂も使用可能である。使用可
能なプラスチック基板の具体例としては、ジエチレング
リコールビスアリルカーボネート(CR39)、スチレ
ン、α−メチルスチレン、クロロスチレン、フェニルメ
タクリレート、フェニルアクリレート、ベンジルメタク
リレート、ベンジルアクリレート、ナフチルメタクリレ
ート、ナフチルアクリレート、テトラブロモビスフェノ
ール誘導体の(ジ)メタクリレート、テトラブロモビス
フェノール誘導体の(ジ)アクリレート、テトラブロモ
ビスフェノール誘導体のジアリルカーボネート、メチル
メタクリレート、(ジ)エチレングリコールメタクリレ
ート、(ジ)エチレングリコールアクリレート、ビニル
ナフタレン、ジビニルベンゼン等を挙げることができ、
また、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒド
ロキシエチルアクリレート、3−ヒドロキシプロピルメ
タクリレート、3−ヒドロキシプロピルアクリレート、
2、3−ヒドロキシプロピルメタクリレート、2、3−
ヒドロキシプロピルアクリレート等のヒドロキシメタク
リレートあるいはヒドロキシアクリレートとキシリレン
ジイソシアネート、イソホロンジジイソシアネート、ヘ
キサメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソ
シアネートの環状三量体等の多官能(ポリ)イソシアネ
ートの反応物、さらに、ジ(2−メルカプトエチル)エ
ーテル、1、2−エタンジチオール、ジ(2−メルカプ
トエチル)スルフィド、2−メルカプトエタノール、ペ
ンタエリスリトールテトラキス−3−メルカプトプロピ
オネート、4−メルカプトメチル−3、6−ジチア−
1、8−オクタンジオール等のチオール化合物と多官能
(ポリ)イソシアネートまたは多官能(ポリ)エンの反
応物及びこれらの混合物(ポリカーボネート等)を挙げ
ることができるがこれに限定されるものではない。
した(a)、(b)成分、または(a)、(b)(c)
成分または(a)、(b)(d)成分、あるいは
(a)、(b)、(c)、(d)成分を必須成分として
添加、混合することによって得られる。本発明のコーテ
ィング組成物をコーティングしうる基材としては熱硬化
性樹脂、熱可塑性樹脂、紫外線硬化性樹脂、放射線硬化
性樹脂等いかなる種類の樹脂も使用可能である。使用可
能なプラスチック基板の具体例としては、ジエチレング
リコールビスアリルカーボネート(CR39)、スチレ
ン、α−メチルスチレン、クロロスチレン、フェニルメ
タクリレート、フェニルアクリレート、ベンジルメタク
リレート、ベンジルアクリレート、ナフチルメタクリレ
ート、ナフチルアクリレート、テトラブロモビスフェノ
ール誘導体の(ジ)メタクリレート、テトラブロモビス
フェノール誘導体の(ジ)アクリレート、テトラブロモ
ビスフェノール誘導体のジアリルカーボネート、メチル
メタクリレート、(ジ)エチレングリコールメタクリレ
ート、(ジ)エチレングリコールアクリレート、ビニル
ナフタレン、ジビニルベンゼン等を挙げることができ、
また、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒド
ロキシエチルアクリレート、3−ヒドロキシプロピルメ
タクリレート、3−ヒドロキシプロピルアクリレート、
2、3−ヒドロキシプロピルメタクリレート、2、3−
ヒドロキシプロピルアクリレート等のヒドロキシメタク
リレートあるいはヒドロキシアクリレートとキシリレン
ジイソシアネート、イソホロンジジイソシアネート、ヘ
キサメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソ
シアネートの環状三量体等の多官能(ポリ)イソシアネ
ートの反応物、さらに、ジ(2−メルカプトエチル)エ
ーテル、1、2−エタンジチオール、ジ(2−メルカプ
トエチル)スルフィド、2−メルカプトエタノール、ペ
ンタエリスリトールテトラキス−3−メルカプトプロピ
オネート、4−メルカプトメチル−3、6−ジチア−
1、8−オクタンジオール等のチオール化合物と多官能
(ポリ)イソシアネートまたは多官能(ポリ)エンの反
応物及びこれらの混合物(ポリカーボネート等)を挙げ
ることができるがこれに限定されるものではない。
【0032】また、本発明のコーティング組成物は、合
成繊維、無機繊維、金属、セラミックス、ガラス材料お
よびそれらの複合材料、木材などにも広く適用可能であ
る。基材に本発明の組成物を塗布する手段としては、刷
毛塗り、ロール塗布、グラビア塗布、ワイヤードクター
塗布、スプレー塗布、スピン塗布、ディッピング塗布、
流し塗りなど通常のあらゆる塗装法を用いることができ
る。
成繊維、無機繊維、金属、セラミックス、ガラス材料お
よびそれらの複合材料、木材などにも広く適用可能であ
る。基材に本発明の組成物を塗布する手段としては、刷
毛塗り、ロール塗布、グラビア塗布、ワイヤードクター
塗布、スプレー塗布、スピン塗布、ディッピング塗布、
流し塗りなど通常のあらゆる塗装法を用いることができ
る。
【0033】膜厚は0.1ミクロン以上20ミクロン以
下にするのが適当である。膜厚が0.1ミクロン以下だ
と、十分な表面硬度を基材に与えることができなくな
る。一方、膜厚20ミクロン以上のコーティング層を均
一に短時間に硬化させるのは困難である。本発明のコー
ティング膜を硬化させる際に用いる活性エネルギー線源
の例としては水銀アーク灯、高圧水銀ランプ、中圧水銀
ランプ、低圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、ハロ
ゲンランプ、各種電子線源、各種放射線源などを挙げる
ことができる。また電子線源を用い硬化させる場合、
(b)成分がなくてもよい。
下にするのが適当である。膜厚が0.1ミクロン以下だ
と、十分な表面硬度を基材に与えることができなくな
る。一方、膜厚20ミクロン以上のコーティング層を均
一に短時間に硬化させるのは困難である。本発明のコー
ティング膜を硬化させる際に用いる活性エネルギー線源
の例としては水銀アーク灯、高圧水銀ランプ、中圧水銀
ランプ、低圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、ハロ
ゲンランプ、各種電子線源、各種放射線源などを挙げる
ことができる。また電子線源を用い硬化させる場合、
(b)成分がなくてもよい。
【0034】熱硬化触媒を添加し、活性エネルギー線照
射と加熱を併用する場合の加熱温度は、摂氏30度以上
150度以下が好ましい。30度以下では加熱による効
果が実質見られず、また150度以上にすると、多くの
プラスチック基材の耐熱温度を越えるため好ましくな
い。加熱は、活性エネルギー線の照射前、照射中、ある
いは照射後、いずれに行うことも可能である。
射と加熱を併用する場合の加熱温度は、摂氏30度以上
150度以下が好ましい。30度以下では加熱による効
果が実質見られず、また150度以上にすると、多くの
プラスチック基材の耐熱温度を越えるため好ましくな
い。加熱は、活性エネルギー線の照射前、照射中、ある
いは照射後、いずれに行うことも可能である。
【0035】活性エネルギー線の照射時間は1秒以上、
15分以下にするのが好ましい。1秒以下では硬化反応
が十分進まない。一方、一般的に硬化反応は、15分以
内で終了するため、それ以上照射することは必要ない。
硬化反応が15分以上要する場合には、硬化反応に対応
した照射時間をとるようにする。また、本発明において
は、基材表面にプライマー層を形成した後に、本発明に
係わるハードコートを形成することもでき、耐擦傷性と
共に密着性、耐衝撃性も向上させることができる。プラ
イマー層を形成する材料の具体例としては、ウレタン系
材料を用いることができる。特に活性水素含有化合物と
ポリイソシアネートからなるものが好ましい。活性水素
化合物としては、エチレングリコール、1、2−プロピ
レングリコール、1、3ブタンジオール、1、6−ヘキ
サンジオール、ネオペンチルグリコール、ジエチレング
リコール等のアルキレングリコール類またはポリ(アル
キレンカーボネート)類、シリコンポリオール等が挙げ
られるが、その他の活性水素含有化合物でも使用するこ
とができる。
15分以下にするのが好ましい。1秒以下では硬化反応
が十分進まない。一方、一般的に硬化反応は、15分以
内で終了するため、それ以上照射することは必要ない。
硬化反応が15分以上要する場合には、硬化反応に対応
した照射時間をとるようにする。また、本発明において
は、基材表面にプライマー層を形成した後に、本発明に
係わるハードコートを形成することもでき、耐擦傷性と
共に密着性、耐衝撃性も向上させることができる。プラ
イマー層を形成する材料の具体例としては、ウレタン系
材料を用いることができる。特に活性水素含有化合物と
ポリイソシアネートからなるものが好ましい。活性水素
化合物としては、エチレングリコール、1、2−プロピ
レングリコール、1、3ブタンジオール、1、6−ヘキ
サンジオール、ネオペンチルグリコール、ジエチレング
リコール等のアルキレングリコール類またはポリ(アル
キレンカーボネート)類、シリコンポリオール等が挙げ
られるが、その他の活性水素含有化合物でも使用するこ
とができる。
【0036】ポリイソシアネートとしては、トリレンジ
イシソシアネート、キシリレンジイソシアネート、4、
4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、1、5−ナ
フタレンジイソシアネート、3、3’−ジメチル−4、
4’−ジフェニルジイソシアネート、芳香族系ジイソシ
アネート、1、6−ヘキサメチレンジイソシアネート、
イソホロンジイソシアネート、4、4’−ジシクロヘキ
シルメタンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレ
ンジイソシアネート等の脂肪族系ジイソシアネートが挙
げられる。またブロック型ポリイソシアネートも使用可
能である。
イシソシアネート、キシリレンジイソシアネート、4、
4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、1、5−ナ
フタレンジイソシアネート、3、3’−ジメチル−4、
4’−ジフェニルジイソシアネート、芳香族系ジイソシ
アネート、1、6−ヘキサメチレンジイソシアネート、
イソホロンジイソシアネート、4、4’−ジシクロヘキ
シルメタンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレ
ンジイソシアネート等の脂肪族系ジイソシアネートが挙
げられる。またブロック型ポリイソシアネートも使用可
能である。
【0037】このような材料からなるウレタン系材料は
ウレタン系材料を水などの溶媒に添加した溶液状でもよ
いし、またウレタン系材料を水性エマルジョン状の形態
で用いてもよい。また、架橋されたポリビニルアセター
ルを主成分とする材料でプライマー層を形成することも
可能である。これは、架橋されたポリビニルアセタール
と、オルガノシラン化合物またはその加水分解物と、ア
ルミニウムまたはチタニウムのアルコキシド化合物ある
いはアルコキシドジケネート化合物及び硬化触媒を溶解
したものであり、これを基材表面に塗布後加熱すること
により成膜する。
ウレタン系材料を水などの溶媒に添加した溶液状でもよ
いし、またウレタン系材料を水性エマルジョン状の形態
で用いてもよい。また、架橋されたポリビニルアセター
ルを主成分とする材料でプライマー層を形成することも
可能である。これは、架橋されたポリビニルアセタール
と、オルガノシラン化合物またはその加水分解物と、ア
ルミニウムまたはチタニウムのアルコキシド化合物ある
いはアルコキシドジケネート化合物及び硬化触媒を溶解
したものであり、これを基材表面に塗布後加熱すること
により成膜する。
【0038】これらのプライマー層に微粒子状無機酸化
物を添加し、屈折率や硬度の調整を行うことが可能であ
る。使用可能な微粒子状無機酸化物は、本発明の(c)
成分として用いられるものを使用することができる。ま
た本発明の膜上に反射防止膜を形成することも可能であ
る。反射防止膜を構成する材料としては、酸化ケイ素、
酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸
化亜鉛等の無機酸化物が好ましく、真空蒸着法やスパッ
タリング法等の方法で成膜される。
物を添加し、屈折率や硬度の調整を行うことが可能であ
る。使用可能な微粒子状無機酸化物は、本発明の(c)
成分として用いられるものを使用することができる。ま
た本発明の膜上に反射防止膜を形成することも可能であ
る。反射防止膜を構成する材料としては、酸化ケイ素、
酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸
化亜鉛等の無機酸化物が好ましく、真空蒸着法やスパッ
タリング法等の方法で成膜される。
【0039】更に染料や顔料で染色されたプラスチック
レンズ基材上に本発明のハードコートを形成することも
可能であり、ファッション性に優れ、耐擦傷性も優れた
成型体が容易に製造可能となる。染色方法としては、浸
漬法や真空蒸着法、スプレー法、刷毛塗り法等を用いる
ことが可能である。またプラスチック基材の表面にフォ
トクロミック材料を塗布し、その後、基材表面近傍のみ
にフォトクロミック化合物を含浸させたフォトクロミッ
クレンズの表面に本発明のハードコートを形成すること
もできる。
レンズ基材上に本発明のハードコートを形成することも
可能であり、ファッション性に優れ、耐擦傷性も優れた
成型体が容易に製造可能となる。染色方法としては、浸
漬法や真空蒸着法、スプレー法、刷毛塗り法等を用いる
ことが可能である。またプラスチック基材の表面にフォ
トクロミック材料を塗布し、その後、基材表面近傍のみ
にフォトクロミック化合物を含浸させたフォトクロミッ
クレンズの表面に本発明のハードコートを形成すること
もできる。
【0040】また、ハードコート液に染料や顔料を分散
させ、これを塗布することも可能である。またハードコ
ートを塗布し硬化後に染料や顔料でハードコートを染色
してもよい。また、最表層に撥水膜を形成することも可
能であり、撥水膜を形成することにより、撥水性及びハ
ードコートを有する物品も得られる。撥水膜を形成する
物質としては、フッ化物を含有した有機珪素化合物を使
用することができる。好ましくは、パーフルオロアルキ
ル基含有有機珪素化合物を重合して成る重合物が使用さ
れる。結合に係わる置換基として、アミノ基または/及
びアルコキシ基を有するものが使用可能である。置換基
は有機珪素化合物のSi原子に結合され、置換基は1〜
3官能のもののいずれか、またはこれらの混合物が用い
られる。さらに、撥水膜に高耐久性を付与するために
は、成膜後の撥水膜が架橋構造をとるのがより好まし
い。
させ、これを塗布することも可能である。またハードコ
ートを塗布し硬化後に染料や顔料でハードコートを染色
してもよい。また、最表層に撥水膜を形成することも可
能であり、撥水膜を形成することにより、撥水性及びハ
ードコートを有する物品も得られる。撥水膜を形成する
物質としては、フッ化物を含有した有機珪素化合物を使
用することができる。好ましくは、パーフルオロアルキ
ル基含有有機珪素化合物を重合して成る重合物が使用さ
れる。結合に係わる置換基として、アミノ基または/及
びアルコキシ基を有するものが使用可能である。置換基
は有機珪素化合物のSi原子に結合され、置換基は1〜
3官能のもののいずれか、またはこれらの混合物が用い
られる。さらに、撥水膜に高耐久性を付与するために
は、成膜後の撥水膜が架橋構造をとるのがより好まし
い。
【0041】以下、実施例により本発明をより具体的に
説明するが、本発明はこれに限られるものではない。
説明するが、本発明はこれに限られるものではない。
【0042】
【実施例1】 (1)コーティング組成物の調製:回転子を備えた反応
容器中に(a)成分としてγ−グリシドキシプロピルメ
チルジエトキシシラン100重量部を仕込み、マグネチ
ックスターラーを用いて激しく攪拌しながら、(b)成
分としてアデカオプトマーsp−170(旭電化工業株
式会社製)を1重量部添加し、コーティング組成物を調
製した。
容器中に(a)成分としてγ−グリシドキシプロピルメ
チルジエトキシシラン100重量部を仕込み、マグネチ
ックスターラーを用いて激しく攪拌しながら、(b)成
分としてアデカオプトマーsp−170(旭電化工業株
式会社製)を1重量部添加し、コーティング組成物を調
製した。
【0043】(2)塗布、硬化:屈折率nd=1.50
のジエチレングリコールビスアリルカーボネート(CR3
9)基板を用意し、これにスピン法(回転速度1000
rpm/10秒)で上記コーティング組成物を塗布した
後、紫外線照射装置(三菱レーヨンエンジニアリング株
式会社製)で紫外線照射と加熱(摂氏80度)を同時に
30秒間行い、塗膜を硬化させた。
のジエチレングリコールビスアリルカーボネート(CR3
9)基板を用意し、これにスピン法(回転速度1000
rpm/10秒)で上記コーティング組成物を塗布した
後、紫外線照射装置(三菱レーヨンエンジニアリング株
式会社製)で紫外線照射と加熱(摂氏80度)を同時に
30秒間行い、塗膜を硬化させた。
【0044】(3)評価:前項(2)で得た硬化塗膜付
基板を次の試験に供し、塗膜の性能を評価した。 (イ)耐摩擦試験 スチールウール#0000で塗膜表面を摩擦し傷付き難
さを調べた。尚、評価は次のように行なった。
基板を次の試験に供し、塗膜の性能を評価した。 (イ)耐摩擦試験 スチールウール#0000で塗膜表面を摩擦し傷付き難
さを調べた。尚、評価は次のように行なった。
【0045】 ◎……強く摩擦しても傷がつかない。 ○……かなり強く摩擦すると少し傷がつく。 ×……弱い摩擦でも傷がつく。 ちなみに塗膜なしの基板の評価は×であった。 (ロ)密着性 硬化塗膜を有する基板を90℃の熱水に2時間浸漬後、
塗膜面にナイフで1mmおきに縦方向横方向にカット線を
入れることにより100個のゴバンの目を作り、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)を強く張り付けた。テープの一端を手に
持って90度方向に急速にはがし、塗膜のゴバンの目が
何個剥がれるかを調べた。剥がれたゴバンの目の数Xを
分子にしてX/100で表す。Xが小さいほど密着性が
よい。
塗膜面にナイフで1mmおきに縦方向横方向にカット線を
入れることにより100個のゴバンの目を作り、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)を強く張り付けた。テープの一端を手に
持って90度方向に急速にはがし、塗膜のゴバンの目が
何個剥がれるかを調べた。剥がれたゴバンの目の数Xを
分子にしてX/100で表す。Xが小さいほど密着性が
よい。
【0046】
【実施例2】 (1)予備組成物Aの調製:回転子を備えた反応容器中
にγ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン2
48重量部を仕込み、マグネチックスターラーを用いて
激しく攪拌しながら、0.05規定塩酸水溶液41重量
部を除々に添加した。
にγ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン2
48重量部を仕込み、マグネチックスターラーを用いて
激しく攪拌しながら、0.05規定塩酸水溶液41重量
部を除々に添加した。
【0047】添加直後は不均一溶液であったが、数分で
発熱しながら均一で無色透明な溶液になった。更に1時
間攪拌を続け、(a)成分に相当する加水分解物を得
た。得られた加水分解物に、エタノール56.6重量部
及びエチレングリコール53.4重量部を添加した後、
(d)成分としてアルミニウムアセチルアセトネート
4.7重量部を加え、十分に混合溶解させて、予備組成
物Aを調整した。
発熱しながら均一で無色透明な溶液になった。更に1時
間攪拌を続け、(a)成分に相当する加水分解物を得
た。得られた加水分解物に、エタノール56.6重量部
及びエチレングリコール53.4重量部を添加した後、
(d)成分としてアルミニウムアセチルアセトネート
4.7重量部を加え、十分に混合溶解させて、予備組成
物Aを調整した。
【0048】(2)コーティング組成物の調製:ガラス
容器に、前記(1)で調製した予備組成物Aを150重量
部秤量し、そこへ(c)成分としてシリカゾル(メタノ
ール分散ゾル、平均粒子径:13±1mμ、固形分20
重量%)を200重量部、次いでシリコーン系界面活性
剤を0.4重量部添加した。更に(b)成分としてアデ
カオプトマーsp−170(旭電化工業株式会社製)を
3重量部添加し、十分に攪拌混合することにより、均一
で無色透明なコーティング組成物を調製した。
容器に、前記(1)で調製した予備組成物Aを150重量
部秤量し、そこへ(c)成分としてシリカゾル(メタノ
ール分散ゾル、平均粒子径:13±1mμ、固形分20
重量%)を200重量部、次いでシリコーン系界面活性
剤を0.4重量部添加した。更に(b)成分としてアデ
カオプトマーsp−170(旭電化工業株式会社製)を
3重量部添加し、十分に攪拌混合することにより、均一
で無色透明なコーティング組成物を調製した。
【0049】(3)塗布、硬化:実施例1と同様に膜を
塗布、硬化した。 (4)評価:実施例1と同様に評価した。
塗布、硬化した。 (4)評価:実施例1と同様に評価した。
【0050】
【実施例3】 (1)予備組成物Bの調製:回転子を備えた反応容器中
にγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン200
重量部を仕込み、マグネチックスターラーを用いて激し
く攪拌しながら、0.05規定塩酸水溶液46重量部を
除々に添加した。
にγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン200
重量部を仕込み、マグネチックスターラーを用いて激し
く攪拌しながら、0.05規定塩酸水溶液46重量部を
除々に添加した。
【0051】添加直後は不均一溶液であったが、数分で
発熱しながら均一で無色透明な溶液になった。更に1時
間攪拌を続け、(a)成分に相当する加水分解物を得
た。得られた加水分解物に、メタノール30重量部を添
加した後、(d)成分としてアルミニウムアセチルアセ
トネート3.5重量部を加え、十分に混合溶解させて、
予備組成物Bを調整した。
発熱しながら均一で無色透明な溶液になった。更に1時
間攪拌を続け、(a)成分に相当する加水分解物を得
た。得られた加水分解物に、メタノール30重量部を添
加した後、(d)成分としてアルミニウムアセチルアセ
トネート3.5重量部を加え、十分に混合溶解させて、
予備組成物Bを調整した。
【0052】(2)コーティング組成物の調製:ガラス
容器に、前記(1)で調製した予備組成物Bを100重量
部秤量し、そこへ(c)成分としてシリカゾル(メタノ
ール分散ゾル、平均粒子径:13±1mμ、固形分20
%)を150重量部、次いでフッ素系界面活性剤を0.
8重量部添加し、更に(b)成分としてアデカオプトマ
ーsp−150(旭電化工業株式会社製)を3重量部添
加し,十分に攪拌混合することにより、均一で無色透明
なコーティング組成物を調製した。
容器に、前記(1)で調製した予備組成物Bを100重量
部秤量し、そこへ(c)成分としてシリカゾル(メタノ
ール分散ゾル、平均粒子径:13±1mμ、固形分20
%)を150重量部、次いでフッ素系界面活性剤を0.
8重量部添加し、更に(b)成分としてアデカオプトマ
ーsp−150(旭電化工業株式会社製)を3重量部添
加し,十分に攪拌混合することにより、均一で無色透明
なコーティング組成物を調製した。
【0053】(3)塗布、硬化:実施例1と同様に膜を
塗布,硬化した。 (4)実施例1と同様に評価した。
塗布,硬化した。 (4)実施例1と同様に評価した。
【0054】
【実施例4】実施例2における(c)成分を市販の酸化
スズと酸化タングステンの複合体のコロイド粒子(平均
粒子径:30±1mμ、固形分20%)に代え、(b)
成分としてUVI−6990(ユニオン・カーバイド社
製)を5重量部添加した他は、実施例2と同様にして本
例のコーティング組成物を調製し、成膜後の評価を行っ
た。
スズと酸化タングステンの複合体のコロイド粒子(平均
粒子径:30±1mμ、固形分20%)に代え、(b)
成分としてUVI−6990(ユニオン・カーバイド社
製)を5重量部添加した他は、実施例2と同様にして本
例のコーティング組成物を調製し、成膜後の評価を行っ
た。
【0055】
【実施例5】実施例3において、(c)成分のシリカゾ
ルに代えて、市販の五酸化アンチモンゾル(平均粒子
径:15mμ、固形分20%)を使用し、(b)成分とし
てUVI−6950(ユニオンカーバイド社製)を5重量
部添加した他は、実施例3と同様にして本例のコーティ
ング組成物を調製し、評価した。
ルに代えて、市販の五酸化アンチモンゾル(平均粒子
径:15mμ、固形分20%)を使用し、(b)成分とし
てUVI−6950(ユニオンカーバイド社製)を5重量
部添加した他は、実施例3と同様にして本例のコーティ
ング組成物を調製し、評価した。
【0056】
【実施例6】 (1)予備組成物Cの調製:回転子を備えた反応容器中
にγ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン2
48重量部を仕込み、マグネチックスターラーを用いて
激しく攪拌しながら、0.05規定塩酸水溶液41重量
部を除々に添加した。
にγ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン2
48重量部を仕込み、マグネチックスターラーを用いて
激しく攪拌しながら、0.05規定塩酸水溶液41重量
部を除々に添加した。
【0057】添加直後は不均一溶液であったが、数分で
発熱しながら均一で無色透明な溶液になった。更に1時
間攪拌を続け、(a)成分に相当する加水分解物を得
た。得られた加水分解物に、エタノール56.6重量部
及びエチレングリコール53.4重量部を添加して予備
組成物Cを調整した。 (2)コーティング組成物の調製:実施例2と同様にし
て本例のコーティング組成物を調製した。
発熱しながら均一で無色透明な溶液になった。更に1時
間攪拌を続け、(a)成分に相当する加水分解物を得
た。得られた加水分解物に、エタノール56.6重量部
及びエチレングリコール53.4重量部を添加して予備
組成物Cを調整した。 (2)コーティング組成物の調製:実施例2と同様にし
て本例のコーティング組成物を調製した。
【0058】(3)塗布、硬化:硬化時に加熱をしない
以外は実施例1と同様に膜を塗布、硬化した。 (4)実施例1と同様に評価した。 [比較例1]実施例2において、(b)成分であるアデ
カオプトマーsp−170を添加しない以外は、実施例
2と同様にして本例のコーティング組成物を調製し、評
価した。
以外は実施例1と同様に膜を塗布、硬化した。 (4)実施例1と同様に評価した。 [比較例1]実施例2において、(b)成分であるアデ
カオプトマーsp−170を添加しない以外は、実施例
2と同様にして本例のコーティング組成物を調製し、評
価した。
【0059】[比較例2]実施例3において、(b)成
分であるアデカオプトマーsp−150を添加しない以
外は、実施例3と同様にして本例のコーティング組成物
を調製し、評価した。以上の評価の結果を下記表1に示
す。
分であるアデカオプトマーsp−150を添加しない以
外は、実施例3と同様にして本例のコーティング組成物
を調製し、評価した。以上の評価の結果を下記表1に示
す。
【0060】
【表1】
【0061】表1から判るように、本発明に係わる実施
例1〜6の評価は優れており、比較例1、2は劣ってい
た。
例1〜6の評価は優れており、比較例1、2は劣ってい
た。
【0062】
【発明の効果】本発明は以下のような効果を奏する。 (1)本発明によれば、成形体上に成膜するときに加熱
工程が不必要なので、基材が加熱されることがなく、耐
熱性の低い材料からなる基材上にも高い表面硬度を有す
るハードコートを容易に形成することができる。
工程が不必要なので、基材が加熱されることがなく、耐
熱性の低い材料からなる基材上にも高い表面硬度を有す
るハードコートを容易に形成することができる。
【0063】(2)また活性エネルギー線を照射するこ
とにより膜を硬化させるので、短時間で硬質塗膜を形成
することができ、製造効率が良くなる。また、活性エネ
ルギー線の照射と加熱を併用し硬化させることにより、
より硬化時間を短縮することができ、製造時間、製造コ
スト低減が達成できる。 (3)本発明では、(a)成分としてエポキシシランを
用いるので、活性エネルギー線により短時間で硬化し、
更に収縮率の少ない膜を得ることができる。そのため、
成膜後の基材の反りも起こりにくい成形体が短時間で容
易に効率よく製造できる。特に基材が薄い場合、顕著な
効果を奏する。例えば高屈折率化に伴ってレンズ厚が薄
くなる傾向にある眼鏡レンズに成膜すれば、反りの少な
い高屈折率レンズを容易に得ることができる。
とにより膜を硬化させるので、短時間で硬質塗膜を形成
することができ、製造効率が良くなる。また、活性エネ
ルギー線の照射と加熱を併用し硬化させることにより、
より硬化時間を短縮することができ、製造時間、製造コ
スト低減が達成できる。 (3)本発明では、(a)成分としてエポキシシランを
用いるので、活性エネルギー線により短時間で硬化し、
更に収縮率の少ない膜を得ることができる。そのため、
成膜後の基材の反りも起こりにくい成形体が短時間で容
易に効率よく製造できる。特に基材が薄い場合、顕著な
効果を奏する。例えば高屈折率化に伴ってレンズ厚が薄
くなる傾向にある眼鏡レンズに成膜すれば、反りの少な
い高屈折率レンズを容易に得ることができる。
【0064】(4)本発明の膜は、膜の伸びが大きく、
基材の撓みが生じても膜に亀裂を生じることがなく耐久
性に優れた成型体が得られる。 (5)本発明の膜は、従来の加熱によって硬化されたも
のよりも分散染料が含浸し易い構造となるため、染色が
容易にでき、耐久性を備えた染色レンズが容易に得るこ
とが可能である。
基材の撓みが生じても膜に亀裂を生じることがなく耐久
性に優れた成型体が得られる。 (5)本発明の膜は、従来の加熱によって硬化されたも
のよりも分散染料が含浸し易い構造となるため、染色が
容易にでき、耐久性を備えた染色レンズが容易に得るこ
とが可能である。
【0065】(6)本発明の膜表面は、滑り特性が良好
であり、摩擦係数が小さい。そのため、傷が付きにく
く、耐擦傷性、耐磨耗性、に優れている。 (7)本発明の膜は基材との密着性に優れ、透明性、耐
熱性、耐水性に優れている。また帯電防止性が優れてお
り、汚れが付きにくい成形体が得られる。 (8)本発明の膜は、表面反射率が大きいので、装飾品
等に用いた場合、耐久性が優れ、外観も優れた成形体が
得られる。
であり、摩擦係数が小さい。そのため、傷が付きにく
く、耐擦傷性、耐磨耗性、に優れている。 (7)本発明の膜は基材との密着性に優れ、透明性、耐
熱性、耐水性に優れている。また帯電防止性が優れてお
り、汚れが付きにくい成形体が得られる。 (8)本発明の膜は、表面反射率が大きいので、装飾品
等に用いた場合、耐久性が優れ、外観も優れた成形体が
得られる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 徹内 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 (7)
- 【請求項1】下記の成分(a)、(b)を含むことを特
徴とする活性エネルギー線硬化性コーティング組成物。 (a) 一般式: R1 a R2 b Si(OR3)4-(a+b) (但し、式中、 R1 は、エポキシ基を有する炭素数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は1以上でありbは0〜
2、かつa+bは、1〜3である)で表される有機ケイ
素化合物又はその加水分解物 (b) 活性エネルギー線照射により酸を発生する重合
開始剤 - 【請求項2】前記(a)、(b)成分を含む活性エネル
ギー線硬化性コーティング組成物に下記(c)成分が含
有されていることを特徴とする請求項1記載のコーティ
ング組成物。 (c) Al、Si、Sn、Sb、Ta、Ce、La、
Fe、Zn、W、Zr、In、Tiから選ばれる1種以
上の金属の酸化物からなる粒径1〜100ミリミクロン
の微粒子および/または2種以上の金属の酸化物から構
成される粒径1〜100ミリミクロンの複合微粒子また
は固溶体またはその混合物。 - 【請求項3】請求項1記載の(a)、(b)成分または
請求項2記載の(a)、(b)、(c)成分を含むコー
ティング組成物に下記(d)成分が含有されていること
を特徴とするコーティング組成物。 (d)熱硬化触媒 - 【請求項4】下記式で表される有機ケイ素化合物又はそ
の加水分解物を主成分とし、活性エネルギー線が照射さ
れることにより酸を発生する重合開始剤を含むコーティ
ング組成物を成形体上に塗布する塗布工程と、前記コー
ティング組成物が塗布された成形物に活性エネルギー線
を照射し前記コーティング組成物を硬化させる成膜工程
を有することを特徴とする成形体の製造方法。 一般式: R1aR2bSi(OR3)4-(a+b) (但し、式中、 R1 は、エポキシ基を有する炭素数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は1以上でありbは0〜
2、かつa+bは、1〜3である) - 【請求項5】前記成膜工程において、活性エネルギー線
の照射と共に加熱を行うことを特徴とする請求項4記載
の成形体の製造方法。 - 【請求項6】前記コーティング組成物に粒径1〜100
ミリミクロンのAl、Si、Sn、Sb、Ta、Ce、
La、Fe、Zn、W、Zr、In、Tiから選ばれる
1種以上の金属の酸化物及び/または2種以上の前記金
属酸化物から構成される複合粒子または固溶体またはそ
の混合物が含まれていることを特徴とする請求項4、5
記載の成形体の製造方法。 - 【請求項7】プラスチック基材上に活性エネルギー線の
照射により酸を発生する重合開始剤を含む被膜が形成さ
れていることを特徴とする成型体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9197640A JPH1135886A (ja) | 1997-07-23 | 1997-07-23 | コーティング組成物及びコーティングされた成形体及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9197640A JPH1135886A (ja) | 1997-07-23 | 1997-07-23 | コーティング組成物及びコーティングされた成形体及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1135886A true JPH1135886A (ja) | 1999-02-09 |
Family
ID=16377859
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9197640A Pending JPH1135886A (ja) | 1997-07-23 | 1997-07-23 | コーティング組成物及びコーティングされた成形体及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1135886A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007049711A1 (ja) * | 2005-10-26 | 2007-05-03 | Asahi Lite Optical Co., Ltd. | コーティング組成物及び透光性を有する樹脂製品 |
| JP2010031090A (ja) * | 2008-07-25 | 2010-02-12 | Hoya Corp | 光学部材用のコーティング組成物及びその製造方法、光学部材の製造方法 |
-
1997
- 1997-07-23 JP JP9197640A patent/JPH1135886A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007049711A1 (ja) * | 2005-10-26 | 2007-05-03 | Asahi Lite Optical Co., Ltd. | コーティング組成物及び透光性を有する樹脂製品 |
| US7820286B2 (en) | 2005-10-26 | 2010-10-26 | Asahi Lite Optical Co., Ltd. | Coating composition and resin article having optical permeability |
| JP5000528B2 (ja) * | 2005-10-26 | 2012-08-15 | 株式会社アサヒオプティカル | コーティング組成物及び眼鏡用プラスチックレンズ |
| JP2010031090A (ja) * | 2008-07-25 | 2010-02-12 | Hoya Corp | 光学部材用のコーティング組成物及びその製造方法、光学部材の製造方法 |
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