WO2016175245A1 - コーティング組成物及び光学部材 - Google Patents

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智規 古川
根子 浅田
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Definitions

  • the formed coating has high hardness, excellent transparency and adhesion, and even when an inorganic oxide vapor deposition film (such as an antireflection film) is formed on the coating, the weather resistance and light resistance of the coating are improved.
  • the present invention relates to a coating composition and an optical member in which discoloration due to ultraviolet rays is almost completely suppressed.
  • Plastic molded products are used in large quantities taking advantage of lightness, easy processability, impact resistance, etc., but on the other hand, they are insufficiently hard and easily scratched, are easily damaged by solvents, and are charged and dusty. Adhesion of the glass, insufficient heat resistance, etc., there were practical disadvantages compared to inorganic glass molded bodies when used as spectacle lenses, window materials, and the like. Therefore, it has been proposed to apply a protective coat to the plastic molded body. Many kinds of coating compositions used for coating have been proposed.
  • an organic silicon compound or a hydrolyzate thereof is used as a main component (resin component or coating film forming component), and a colloidally dispersed silica sol is added to this. It has been put into practical use for lenses (see Patent Document 1).
  • a silane coupling agent and a metal oxide colloidal particle (A) having a primary particle diameter of 2 to 60 nm are used as nuclei, and the surface is coated with a coating (B) made of acidic oxide colloidal particles.
  • a stable modified metal oxide sol containing the obtained particles (C), containing (C) in a proportion of 2 to 50% by mass in terms of metal oxide, and having a primary particle size of 2 to 100 nm A coating composition is disclosed.
  • a modified titanium oxide-zirconium oxide-tin oxide composite colloid coated with an alkylamine-containing antimony pentoxide is disclosed (see Patent Document 6).
  • Patent Document 7 proposes a composition using colloidal silica and colloidal titania as fillers for the cured film.
  • a colloidal silica is a solution in which a small amount of colloidal titania is added to a composition containing a colloidal silica as a main component, and development to a high refractive index resin lens exceeding 1.55 is practically difficult.
  • some of the examples are semi-transparent films and are difficult to apply to optical applications that require transparency.
  • hydrolysis of an organosilicon compound is performed by adding water and one or more inorganic acids such as hydrochloric acid and acetic acid.
  • inorganic acids such as hydrochloric acid and acetic acid.
  • a coating composition to which silica sol is added a cured film having a high transparency and a high hardness can be obtained.
  • a lens substrate having a refractive index of 1.55 or more is used, interference fringes are generated in the cured film, There was a problem that it looked bad.
  • an antireflection film (a film having a multilayer structure of inorganic oxide thin films based on optical interference theory) is often formed on the surface of the lens on the cured film. In this case, the antireflection film exhibits, for example, an extremely thin green reflection color, but there is a problem in that the reflection color varies depending on the position of the lens surface and is uneven.
  • a method for suppressing interference fringes of a cured film there is a method using a coating composition using a high refractive index sol such as a titanium oxide sol, a zirconium oxide sol, a tin oxide sol, etc.
  • a high refractive index sol such as a titanium oxide sol, a zirconium oxide sol, a tin oxide sol, etc.
  • titanium oxide sol has a problem in compatibility with the organosilicon compound and its hydrolyzate, and the coating composition obtained by mixing the titanium oxide sol with the organosilicon compound or its hydrolyzate has poor dispersion stability.
  • the cured film formed by this coating composition has poor water resistance, and has a drawback that titanium oxide is photoexcited by ultraviolet irradiation and colored blue.
  • the refractive index of the cured film is reduced. While there is an advantage that it can be arbitrarily adjusted, there is a problem in that the high refractive index particles and the silica particles are aggregated due to the difference in the surface potential of the particles, and the cured film is spoiled.
  • An object of the present invention is to provide a coating composition having improved compatibility stability between an organosilicon compound which is a matrix component of the coating composition and its hydrolyzate and a high refractive index sol, and By providing a coating composition with excellent properties, the above-mentioned problems (especially interference fringes, spiders, insufficient hardness) can be solved, and scratch resistance, surface hardness, abrasion resistance, flexibility, transparency, An object of the present invention is to provide an optical member having a cured film excellent in properties such as antistatic properties, dyeability, heat resistance, water resistance and chemical resistance.
  • the present inventors have found a coating composition in which silica colloid particles and high refractive index particles are mixed without aggregation by conducting hydrolysis of an organosilicon compound using silica colloid particles as a catalyst. It was.
  • a first aspect of the present invention is a coating composition containing the following component (M), component (F) and component (S):
  • the component (M) has the general formula (I): (R 1 ) a (R 3 ) b Si (OR 2 ) 4- (a + b) (I)
  • R 1 and R 3 are each an alkyl group having 1 to 35 carbon atoms, an aryl group, a halogenated alkyl group, a halogenated aryl group, an alkenyl group, or an epoxy group, an acryloyl group, a methacryloyl group, a mercapto group, An organic group having a ureido group, an ether group, an amino group, or a cyano group, and bonded to a silicon atom by a Si—C bond, and R 2 is an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkoxy group An alkyl group or an acyl group, a and b are each an
  • a second aspect is the coating composition according to the first aspect containing 1 to 20% by mass of the component (S)
  • the metal oxide colloidal particles (A) are composed of Ti, Fe, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, In, Sn, Sb, Ta, W, Pb, Bi, and Ce.
  • a fifth aspect is any one of the first to third aspects, wherein the covering (B) is an acidic oxide of at least one metal selected from the group consisting of Si, Zr, Sn, Mo, Sb and W.
  • a coating composition according to one point, A sixth aspect is the coating composition according to any one of the first to fifth aspects, in which the pH of the component (S) is 1 to 6.
  • a seventh aspect is the coating composition according to any one of the first to sixth aspects, further containing at least one curing catalyst selected from the group consisting of metal salts, metal alkoxides, and metal chelate compounds, The eighth aspect is from the group consisting of alcohol organic solvents, ether organic solvents, ketone organic solvents, ester organic solvents, aliphatic hydrocarbon organic solvents, aromatic hydrocarbon organic solvents, and amide compound organic solvents.
  • the coating composition according to any one of the first to seventh aspects further comprising at least one selected.
  • a ninth aspect is the coating composition according to any one of the first to eighth aspects, further including at least one selected from the group consisting of silicone surfactants, acrylic surfactants, and fluorine surfactants.
  • a tenth aspect is an optical member having a cured film made of a cured product of the coating composition according to any one of the first to ninth aspects on the surface of an optical substrate
  • the eleventh aspect is an optical member further having an antireflection film on the surface of the optical member according to the tenth aspect
  • a twelfth aspect is the method for producing a coating composition according to any one of the first to ninth aspects including the following steps (a) and (b): (A) Step: Mixing the component (M) and the component (S) as specified in any one of the first to ninth aspects, and at least a part or all of the component (M) Hydrolyzing (B) Step: The above-mentioned (F) specified as any one of the first to ninth aspects to the mixture containing at least a part or all of the hydroly
  • the cured film formed by the coating composition of the present invention has hardness characteristics and adhesion characteristics obtained when silica colloidal particles are added as fillers, and refractive index characteristics obtained when high refractive index particles are added as fillers. Have both. Furthermore, this cured film is excellent in wear resistance, transparency, heat resistance, light resistance, and weather resistance. And the adhesiveness with the anti-reflective film (formed from an inorganic oxide, fluoride, etc.) formed on this cured film or a metal vapor deposition film is also favorable.
  • the optical member having a cured film produced by the coating composition of the present invention can be used for an optical filter attached to a lens for a camera, an automobile window glass, a liquid crystal display, a plasma display, etc. in addition to a spectacle lens. .
  • alkyl group having 1 to 35 carbon atoms include straight-chain or branched alkyl groups having 1 to 35 carbon atoms, such as methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n- Butyl, i-butyl, s-butyl, t-butyl, n-pentyl, 1-methyl-n-butyl, 2-methyl-n-butyl, 3-methyl-n-butyl, 1,1-dimethyl-n-propyl group, 1,2-dimethyl-n-propyl group, 2,2-dimethyl-n-propyl group, 1-ethyl-n-propyl group, n-hexyl, 1-methyl- n-pentyl group, 2-methyl-n-pentyl group, 3-methyl-n-pentyl group, 4-methyl-n-pent
  • a cyclic alkyl group can also be used.
  • a cyclic alkyl group having 3 to 20 carbon atoms a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a 1-methyl-cyclopropyl group, a 2-methyl-cyclopropyl group, a cyclopentyl group, 1-methyl-cyclobutyl group, 2-methyl-cyclobutyl group, 3-methyl-cyclobutyl group, 1,2-dimethyl-cyclopropyl group, 2,3-dimethyl-cyclopropyl group, 1-ethyl-cyclopropyl group, 2 -Ethyl-cyclopropyl group, cyclohexyl group, 1-methyl-cyclopentyl group, 2-methyl-cyclopentyl group, 3-methyl-cyclopentyl group, 1-ethyl-cyclobutyl group, 2-ethyl-cyclobutyl group, 3-ethyl-cyclobutyl Group, 1,2-d
  • alkyl group having 1 to 8 carbon atoms in the definition of R 2 examples include alkyl groups having 1 to 8 carbon atoms, alkyl groups having 1 to 5 carbon atoms, and alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms.
  • aryl group examples include aryl groups having 6 to 40 carbon atoms, such as a phenyl group, o-methylphenyl group, m-methylphenyl group, p-methylphenyl group, o-chlorophenyl group, and m-chlorophenyl.
  • halogenated alkyl group and halogenated aryl group include the alkyl groups and aryl groups exemplified above substituted with a halogen group, and examples of the halogen group include fluorine, chlorine, bromine and iodine groups.
  • alkenyl group examples include alkenyl groups having 2 to 10 carbon atoms, such as ethenyl group, 1-propenyl group, 2-propenyl group, 1-methyl-1-ethenyl group, 1-butenyl group and 2-butenyl group.
  • Examples of the organic group having an epoxy group include a glycidoxymethyl group, a glycidoxyethyl group, a glycidoxypropyl group, a glycidoxybutyl group, a glycidoxyoctyl group, and an epoxycyclohexyl group.
  • Examples of the organic group having an acryloyl group include an acryloylmethyl group, an acryloylethyl group, an acryloylpropyl group, and an acryloyloctyl group.
  • Examples of the organic group having a methacryloyl group include a methacryloylmethyl group, a methacryloylethyl group, a methacryloylpropyl group, and a methacryloyloctyl group.
  • Examples of the organic group having a mercapto group include an ethyl mercapto group, a propyl mercapto group, a butyl mercapto group, a hexyl mercapto group, and an octyl mercapto group.
  • Examples of the organic group having a ureido group include a ureidoethyl group, a ureidopropyl group, a ureidobutyl group, a ureidohexyl group, and a ureidooctyl group.
  • Examples of the organic group having an ether group include an ethyl ether group and a propyl ether group.
  • Examples of the organic group having an amino group include an amino group, an aminomethyl group, an aminoethyl group, an aminopropyl group, an aminohexyl group, and an aminooctyl group.
  • Examples of the organic group having a cyano group include a cyanoethyl group, a cyanopropyl group, a cyanobutyl group, and a cyanooctyl group.
  • the alkoxyalkyl group is an alkyl group substituted with an alkoxy group, and examples thereof include a methoxymethyl group, an ethoxymethyl group, and an ethoxyethyl group.
  • acyl group examples include formyl group, acetyl group, propionyl group, butyryl group, isobutyryl group and the like.
  • Examples of the alkylene group having 2 to 20 carbon atoms in the definition of Y include an alkylene group derived from an alkyl group having 2 to 20 carbon atoms among the alkyl groups exemplified above.
  • a methyl group includes a methylene group
  • an ethyl group includes an ethylene group
  • a propyl group includes a propylene group.
  • the component (M) used in the coating composition of the present invention is represented by the following general formula (I): (R 1 ) a (R 3 ) b Si (OR 2 ) 4- (a + b) (I) (However, R 1 and R 3 are each an alkyl group having 1 to 35 carbon atoms, an aryl group, a halogenated alkyl group, a halogenated aryl group, an alkenyl group, or an epoxy group, an acryloyl group, a methacryloyl group, a mercapto group, An organic group having a ureido group, an ether group, an amino group, or a cyano group, and bonded to a silicon atom by a Si—C bond, and R 2 is an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkoxy group An alkyl group or an acyl group, a and b are each an integer of 0, 1 or 2, and a + b is an integer of 0, 1
  • organosilicon compound represented by the general formula (I) examples include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetra n-propoxysilane, tetraisopropoxysilane, tetra n-butoxysilane, tetraacetoxysilane, and methyltrimethoxysilane.
  • Methyltriethoxysilane methyltripropoxysilane, methyltriacetoxysilane, methyltributoxysilane, methyltriamyloxysilane, methyltriphenoxysilane, methyltribenzyloxysilane, methyltriphenethyloxysilane, glycidoxymethyltrimethoxy Silane, glycidoxymethyltriethoxysilane, ⁇ -glycidoxyethyltrimethoxysilane, ⁇ -glycidoxyethyltriethoxysilane, ⁇ -glycidoxyethyltrimethoxysilane, ⁇ - Lysidoxyethyltriethoxysilane, ⁇ -glycidoxypropyltrimethoxysilane, ⁇ -glycidoxypropyltriethoxysilane, ⁇ -glycidoxypropyltrimethoxysilane, ⁇ -glycidoxypropyltrieth
  • organosilicon compound represented by the general formula (II) examples include methylene bismethyldimethoxysilane, ethylene bisethyldimethoxysilane, propylene bisethyldiethoxysilane, butylene bismethyldiethoxysilane, and the like. Or in combination of two or more.
  • the hydrolyzate of the organosilicon compound of the general formula (II) is a compound in which a part or all of the X is substituted with a hydrogen atom.
  • the component (M) used in the coating composition of the present invention is preferably at least one silicon-containing substance selected from the group consisting of an organosilicon compound represented by the general formula (I) and a hydrolyzate thereof.
  • the silicon-containing material includes a hydrolyzate of at least one organosilicon compound.
  • one of R 1 and R 3 is an organic group having an epoxy group
  • R 2 is an alkyl group
  • a and b are 0 or 1, respectively
  • a + b is 1 or 2
  • An organosilicon compound of the general formula (I) or a hydrolyzate thereof is preferred.
  • organosilicon compound represented by the general formula (I) as the component (M) include glycidoxymethyltrimethoxysilane, glycidoxymethyltriethoxysilane, ⁇ -glycidoxyethyltrimethoxy.
  • ⁇ -glycidoxypropyltrimethoxysilane, ⁇ -glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, ⁇ -glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, and ⁇ -glycidoxyoctyltrimethoxysilane are used alone. Or as a mixture.
  • ⁇ -glycidoxypropyltrimethoxysilane, ⁇ -glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, ⁇ -glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, and ⁇ -glycidoxyoctyltrimethoxysilane are further represented by the general formula (I)
  • tetrafunctional compound examples include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetraisopropoxysilane, tetra n-propoxysilane, tetra n-butoxysilane, tetratert-butoxysilane, tetrasec-butoxysilane and the like. It is done.
  • the component (F) used in the coating composition of the present invention has a primary particle diameter of 1 to 4 nm with the surface of a metal oxide colloidal particle (A) having a primary particle diameter of 2 to 60 nm as a nucleus.
  • the primary particle diameter can be measured by observation with a transmission electron microscope.
  • the diameter of 100 colloidal particles observed in a field of view with a magnification of 200,000 times is measured, and the average value is the primary particle diameter.
  • the metal oxide colloidal particles (A) can be produced by a known method, for example, an ion exchange method, a peptization method, a hydrolysis method, or a reaction method.
  • the ion exchange method include a method of treating the acidic salt of the metal with a hydrogen ion exchange resin, or a method of treating the basic salt of the metal with a hydroxyl type anion exchange resin.
  • the peptization method include neutralizing the acidic salt of the metal with a base, or washing the gel obtained by neutralizing the basic salt of the metal with an acid, and then dissolving the acid with a base. The method of glueing is mentioned.
  • Examples of the hydrolysis method include a method in which the metal alkoxide is hydrolyzed, or a method in which an unnecessary acid is removed after the basic salt of the metal is hydrolyzed under heating.
  • Examples of the reaction method include a method of reacting the metal powder with an acid.
  • the metal oxide colloidal particles (A) are at least selected from the group consisting of Ti, Fe, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, In, Sn, Sb, Ta, W, Pb, Bi, and Ce. It consists of one kind of metal oxide.
  • the metal oxide colloidal particles (A) are composed of metal oxides having a valence of 2 to 6, and the metal oxide forms include, for example, TiO 2 , Fe 2 O 3 , CuO, ZnO, and Y 2 O 3.
  • metal oxides can be used alone or in combination. Examples of the combination include a method of mixing several kinds of the metal oxides, a method of compounding the metal oxides, and a method of solidifying the metal oxides at an atomic level.
  • SnO 2 -WO 3 composite colloidal particles and SnO 2 particles and WO 3 particles are complexed occurs a chemical bond at the interface, and the SnO 2 particles and ZrO 2 particles at the interface
  • SnO 2 —ZrO 2 composite colloidal particles composited by forming TiO 2 —ZrO 2 —SnO 2 composite colloidal particles obtained by forming a solid solution of TiO 2 , ZrO 2 and SnO 2 at the atomic level It is done.
  • the metal oxide colloidal particles (A) can also be used as a compound by combining metal components, and examples thereof include ZnSb 2 O 6 , InSbO 4 , and ZnSnO 3 .
  • the metal oxide colloidal particles (A) are used as nuclei, and the surface is coated with a coating (B) made of acidic oxide colloidal particles having a primary particle diameter of 1 to 4 nm.
  • a coating (B) made of acidic oxide colloidal particles having a primary particle diameter of 1 to 4 nm is coated with modified metal oxide colloidal particles (C) are obtained.
  • the acidic oxide used in the coating (B) is composed of colloidal particles of at least one metal oxide selected from the group consisting of Si, Sn, Mo, Sb and W.
  • the coating (B) can be exemplified by, for example, SiO 2 , SnO 2 , MoO 3 , Sb 2 O 5 , WO 3 and the like as a metal oxide form.
  • These acidic oxides can be used alone or in combination. Examples of the combination include a method of mixing several kinds of the acidic oxide, a method of complexing the acidic oxide, and a method of solidifying the acidic oxide at an atomic level.
  • SnO 2 -WO 3 composite colloidal particles and SnO 2 particles and WO 3 particles are complexed occurs a chemical bond at the interface, and the SnO 2 particles and SiO 2 particles at the interface SnO 2 —SiO 2 composite colloidal particles that are compounded to form SnO 2 —WO 3 —SiO in which SnO 2 particles, WO 3 particles, and SiO 2 particles are chemically combined at their interfaces 2 composite colloidal particles, SnO 2 particles, MO 3 particles, and SiO 2 particles are chemically combined at the interface to form a composite, SnO 2 —MO 3 —SiO 2 composite colloidal particles, Sb 2 O 5 particles, Examples thereof include Sb 2 O 5 —SiO 2 composite colloidal particles that are combined with SiO 2 particles by chemical bonding at the interface.
  • the coating (B) can be produced by a known method such as an ion exchange method or an oxidation method.
  • a known method such as an ion exchange method or an oxidation method.
  • the method of processing with the method of processing the acidic salt of the said metal with a hydrogen type ion exchange resin is mentioned.
  • the oxidation method include a method of reacting a metal or metal oxide powder with hydrogen peroxide.
  • Examples of the method for producing the modified metal oxide colloidal particles (C) that are constituents of the component (F) include the methods described in the republished WO12 / 165620 and the Japanese Patent No. 4730487.
  • the sol of the modified metal oxide colloidal particles (C) used for the component (F) can contain other optional components as long as the object of the present invention is achieved.
  • oxycarboxylic acids are contained in an amount of about 30% by mass or less based on the total amount of all metal oxides, a colloid with further improved performance such as dispersibility can be obtained.
  • the oxycarboxylic acid used include lactic acid, tartaric acid, citric acid, gluconic acid, malic acid, glycol and the like.
  • the modified metal oxide colloidal particle (C) sol used for the component (F) can contain an alkali component, and the alkali component is, for example, an alkali metal such as Li, Na, K, Rb, or Cs.
  • Alkylamines such as hydroxide, ammonia, ethylamine, triethylamine, isopropylamine, n-propylamine, aralkylamines such as benzylamine, alicyclic amines such as piperidine, alkanolamines such as monoethanolamine and triethanolamine .
  • These can contain 2 or more types in mixture.
  • these can be contained in an amount of about 30% by mass or less based on the total amount of all metal oxides.
  • it can use together with the said oxycarboxylic acid.
  • an organosol can be obtained by replacing the aqueous medium of the aqueous sol with a hydrophilic organic solvent.
  • This substitution can be performed by a usual method such as a distillation method or an ultrafiltration method.
  • the hydrophilic organic solvent include lower alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol and isopropyl alcohol, linear amides such as dimethylformamide and N, N′-dimethylacetamide, and cyclic amides such as N-methyl-2-pyrrolidone.
  • glycols such as ethyl cellosolve and ethylene glycol.
  • the coating composition of the present invention contains 10 to 150 parts by mass of the modified metal oxide colloidal particles (C) with respect to 100 parts by mass of the silicon-containing substance.
  • the component (S) used in the coating composition of the present invention is silica colloidal particles having a primary particle size of 2 to 80 nm.
  • the primary particle diameter is less than 2 nm, it is difficult to increase the concentration of the silica colloidal particle sol, and the amount of moisture brought into the coating composition increases, which may cause gelation of the coating composition.
  • the primary particle diameter is 80 nm or more, the transparency of the cured film obtained by curing the coating composition is lowered, which is not suitable for optical applications requiring transparency.
  • the component (S) contained in the coating composition of the present invention can be produced by a known method such as an ion exchange method, a neutralization peptization method, or an alkoxide hydrolysis method.
  • the pH of the component (S) is preferably adjusted to 1 to 6.
  • the coating composition of the present invention contains the component (M), the component (F) and the component (S).
  • the content of the component (M) is 20 to 85% by mass based on the coating composition. And preferably 35 to 70% by mass.
  • the content of the component (M) in the coating composition is less than 20% by mass, the curability of the cured film is remarkably lowered, easily scratched, and sometimes not cured.
  • the content rate exceeds 85 mass%, the cure shrinkage of the said cured film will become large, and peeling may arise between a cured film and a base material.
  • the content ratio of the component (S) is 0.1 to 30% by mass, preferably 1 to 20% by mass based on the coating composition.
  • the (S) component in the coating composition is less than 0.1% by mass, hydrolysis of the (M) component hardly occurs and it is difficult to obtain a high hardness film.
  • the content rate of (S) component exceeds 30 mass%, since the refractive index of a cured film falls remarkably, problems, such as an interference fringe and a spider, generate
  • the content of the colloidal particles in the component (F) is 10 to 60% by mass, preferably 20 to 55% by mass, based on the coating composition.
  • a coating composition of the present invention hydrolysis of the organosilicon compound in the component (M) is performed using the silica colloidal particles as the component (S) as a catalyst. That is, the following steps (a) and (b): (A) Process: The process which mixes the said (M) component and the said (S) component, and hydrolyzes at least one part or all of the said (M) component, (B) Process: The process which mixes the said (F) component with the mixture containing the hydrolyzate of at least one part or all of the (M) component obtained at the (a) process is included.
  • a coating composition in which the colloidal silica particles and the high refractive index particles have compatibility stability can be produced.
  • the coating composition of the present invention can further contain a curing catalyst in order to accelerate the curing reaction.
  • the curing catalyst include amines such as allylamine and ethylamine, organic carboxylic acids or metal salts thereof, chromic acid, hypochlorous acid, boric acid, perchloric acid, bromic acid, selenous acid, thiosulfuric acid, orthosilicic acid, Examples thereof include inorganic acids such as thiocyanic acid, nitrous acid, aluminate, and carbonic acid or metal salts thereof, metal chelates such as aluminum, zirconium, or titanium alkoxide, and aluminum acetylacetonate.
  • various fine metal oxides can be contained in order to match the refractive index with the lens serving as the base material.
  • the fine particle metal oxide include fine particles such as aluminum oxide, titanium oxide, antimony pentoxide, zirconium oxide, silica, and cerium oxide having a primary particle diameter of 2 to 60 nm.
  • the coating composition of the present invention can further contain an organic solvent capable of dissolving the component (M).
  • organic solvents include alcohol organic solvents, ether organic solvents, ketone organic solvents, ester organic solvents, aliphatic hydrocarbon organic solvents, aromatic hydrocarbon organic solvents, amide compound organic solvents.
  • the alcoholic organic solvent include monohydric alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol, propyl alcohol, and butyl alcohol; polyvalent alcohols such as ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, glycerin, trimethylolpropane, and hexanetriol.
  • Alcohol ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monomethyl ether
  • examples include monoethers of polyhydric alcohols such as diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monopropyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monopropyl ether and propylene glycol monobutyl ether.
  • ether-based organic solvent examples include, in addition to the above monoethers of polyhydric alcohols, for example, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, ethylene glycol dipropyl ether, ethylene glycol dibutyl ether, propylene glycol dimethyl ether, propylene glycol diethyl ether.
  • Polyhydric alcohol ethers obtained by alkyl etherifying all hydroxyl groups of polyhydric alcohols such as propylene glycol dibutyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol methyl ethyl ether, and diethylene glycol diethyl ether; tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, anisole, etc. .
  • ketone organic solvent examples include acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, and methyl isoamyl ketone.
  • ester organic solvent examples include methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate and the like.
  • Examples of the aliphatic hydrocarbon organic solvent include hexane, heptane, octane, nonane, decane, and the like.
  • aromatic hydrocarbon organic solvent examples include benzene, toluene, xylene and the like.
  • amide compound organic solvent examples include dimethylformamide, dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone and the like.
  • alcohol organic solvents such as methanol, ethanol, isopropanol, butanol
  • ether organic solvents such as ethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, ketone organic solvents
  • acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, amide compound organic solvents, dimethylformamide, dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone and the like are preferable because they are easily mixed with water.
  • the said organic solvent can be used individually by 1 type or in mixture of 2 or more types.
  • a silicone surfactant for the purpose of improving the wettability of the coating composition to the substrate and improving the smoothness of the cured film, a silicone surfactant, an acrylic surfactant, a fluorine surfactant, etc. It can be further contained in the composition. Further, an ultraviolet absorber, an antioxidant and the like can be added as long as they do not affect the physical properties of the cured film.
  • the surfactant may be water-soluble, water-insoluble, or water-dispersible.
  • silicone-based surfactant examples include polydimethylsiloxane in which the side chain or main chain terminal is modified with various substituents such as oligomers such as ethylene glycol and propylene glycol.
  • acrylic surfactant those obtained by copolymerizing acrylic monomers are preferable.
  • copolymerizable ones include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, ( (Meth) acrylic acid alkyl esters such as 2-ethylhexyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, octadecyl (meth) acrylate, hexadecyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, (meth) acrylic Aromatic content such as naphthyl acid, 2-hydroxy-4-methacryloyloxyethoxy-benzophenone, 3- (2H-1,2,3-benzotriazol-2-yl) -4-hydroxyphenethyl- (meth) acrylate ( (Meth) acrylic acid alkyl esters, (meth) acrylic acid 2-hydride (Meth) acrylic acid alkyl est
  • a known surfactant such as a surfactant having a perfluoroalkyl group such as perfluoroalkylsulfonic acid or perfluoroalkylcarboxylic acid can be used.
  • the above-described additional components such as a curing catalyst, a fine metal oxide, an organic solvent, a surfactant and the like can be appropriately added to the coating composition of the present invention in a conventionally known ratio and production process.
  • the coating composition of the present invention can be applied on a substrate to form a cured film.
  • a transparent substrate suitable for optical applications an optical substrate having a cured film can be obtained.
  • the curing of the coating composition can be performed by heat drying or irradiation with active energy rays.
  • the curing conditions for heat drying are preferably 70 to 200 ° C, more preferably 90 to 150 ° C. Heat drying is preferably performed in hot air.
  • active energy rays include infrared rays, ultraviolet rays, and electron beams. In particular, far infrared rays can suppress damage caused by heat.
  • a method for applying the coating composition of the present invention to a substrate methods usually performed such as a dipping method, a spin method, and a spray method can be applied.
  • a dipping method, a spin method, and a spray method can be applied.
  • the dipping method and the spin method are particularly preferable.
  • the adhesion between the substrate and the cured film is improved by chemical treatment with acid, alkali, various organic solvents or detergents, physical treatment with plasma, ultraviolet rays, etc. Can be made. Furthermore, the adhesiveness of a base material and a cured film can be improved more by performing the primer process using various resin.
  • the cured film formed by the coating composition of the present invention can be used as an antireflection film as a high refractive index film, and further, by adding components having functions such as antifogging, photochromic, antifouling, etc. It can also be used as
  • the optical member having a cured film formed by the coating composition of the present invention can be used for an optical filter attached to a lens for a camera, a window glass of an automobile, a liquid crystal display, a plasma display, etc. in addition to a spectacle lens. .
  • the optical member of the present invention has a cured film formed of the coating composition of the present invention on the surface of an optical substrate, and an antireflection film composed of an inorganic oxide vapor deposition film is formed on the cured film.
  • the antireflection film is not particularly limited, and a conventionally known single-layer or multilayer vapor-deposited film of inorganic oxide can be used. Examples of the antireflection film include, for example, the antireflection films disclosed in JP-A-2-262104 and JP-A-56-11603.
  • Examples of the present invention are shown below. The present invention is not limited to these examples.
  • the measuring method of physical properties is shown below.
  • Moisture determined by Karl Fischer titration method.
  • -Particle size The sol was dried on a copper mesh, observed with a transmission electron microscope (model number: JEM-1010, JEOL Co., Ltd., acceleration voltage 100 kV), 100 particle sizes were measured, and the average value was primary The particle diameter was taken.
  • Specific gravity It was determined by a float balance method (20 ° C.).
  • Viscosity Determined with an Ostwald viscometer (20 ° C.).
  • the aqueous solution thus obtained was passed through a column packed with a hydrogen-type cation exchange resin (Amberlite (registered trademark) IR-120B), whereby an aqueous sol of acidic stannic oxide-silica composite colloidal particles (pH 2.4, SnO 2 containing 0.44% by mass, SiO 2 containing 0.87% by mass, SiO 2 / SnO 2 mass ratio 2.0) 1240 g was obtained.
  • 3.2 g of diisopropylamine was added to the obtained aqueous sol.
  • the obtained sol was an aqueous sol of alkaline stannic oxide-silica composite colloidal particles and had a pH of 8.0.
  • colloidal particles having a primary particle diameter of 5 nm or less were observed with a transmission electron microscope.
  • the molar ratio of diisopropylamine / (SnO 2 + SiO 2 ) was 0.15.
  • the sol was washed and concentrated while adding pure water using an ultrafiltration device.
  • the zirconium oxide-tin oxide composite colloidal particles having a specific gravity of 1.052 and a pH of 9.43 were obtained.
  • 1040 g of sol containing was obtained.
  • the obtained zirconium oxide-stannic oxide composite colloid had a particle diameter of 5 to 15 nm as observed with an electron microscope.
  • the obtained aqueous sol of modified zirconium oxide-stannic oxide composite colloidal particles is passed through a column filled with a hydrogen-type cation exchange resin (Amberlite IR-120B), and an acidic modified zirconium oxide-stannic oxide composite is passed. 1980 g of an aqueous sol of colloidal particles was obtained.
  • the obtained sol had a pH of 2.7 and a total metal oxide concentration of 3.0% by mass.
  • 0.5 g of diisobutylamine was added to the obtained acidic sol, and diisobutylamine was bound to the surface of the modified zirconium oxide-stannic oxide colloidal particles.
  • the pH of the sol at this time was 4.3.
  • the obtained sol was concentrated to a total metal oxide concentration of 20% by mass using an ultrafiltration device.
  • the concentrated sol had a specific gravity of 1.211 and a pH of 3.7.
  • This concentrated aqueous sol is put into an evaporator with an eggplant-shaped flask, and water is distilled off at 600 Torr while adding methanol to the sol, whereby methanol of modified zirconium oxide-stannic oxide colloidal particles bound with diisobutylamine A dispersed sol was obtained.
  • the obtained methanol-dispersed sol has a specific gravity of 1.184, a viscosity of 3.2 mPa ⁇ s, a pH of 4.9 (diluted with water of the same mass as the sol), a total metal oxide concentration of 38.5% by mass, and a moisture of 0.8% Met.
  • Example 1 In a glass container equipped with a magnetic stirrer, 240 parts by mass of ⁇ -glycidoxypropyltrimethoxysilane was added and stirred with water-dispersed silica sol (Snowtex O; silica concentration 20% by mass, primary particle size 12 nm; Nissan Chemical Co., Ltd.) 110 parts by mass of Kogyo Kogyo Co., Ltd. were added and stirred for 24 hours to obtain a partial hydrolyzate of ⁇ -glycidoxypropyltrimethoxysilane.
  • water-dispersed silica sol Snowtex O; silica concentration 20% by mass, primary particle size 12 nm; Nissan Chemical Co., Ltd.
  • a titanium oxide-zirconium oxide-stannic oxide composite colloidal particle modified with a stannic oxide-silica composite colloid obtained in the same manner as in Production Example 5 of JP 2012-31353
  • a 290 parts by mass of methanol-dispersed sol (containing 30.0% by mass in terms of total metal oxide) and 180 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether were used as the partial hydrolyzate 313 of ⁇ -glycidoxypropyltrimethoxysilane described above.
  • Example 2 290 parts by mass of methanol-dispersed sol of titanium oxide-zirconium oxide-stannic oxide composite colloidal particles modified with the stannic oxide-silica composite colloid described in Example 1 (30.0 in terms of total metal oxide) 229 parts by mass of a methanol-dispersed sol of zirconium oxide-tin oxide composite colloidal particles modified with the stannic oxide-silica composite colloid described in Production Example 3 above (converted to all metal oxides). This was carried out in the same manner as in Example 1, except that the content was changed to 38).
  • Example 3 The same procedure as in Example 1 was performed except that the water-dispersed silica sol described in Example 1 was changed to 145 parts by mass of Snowtex OXS (silica concentration: 15% by mass, primary particle size: 6 nm; manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.). .
  • Snowtex OXS sica concentration: 15% by mass, primary particle size: 6 nm; manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.
  • Example 4 The same procedure as in Example 1 was conducted except that the water-dispersed silica sol described in Example 1 was changed to 110 parts by mass of Snowtex OL (silica concentration 20% by mass, primary particle diameter 40 nm; manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.). .
  • Snowtex OL sica concentration 20% by mass, primary particle diameter 40 nm; manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.
  • a titanium oxide-zirconium oxide-stannic oxide composite colloidal particle modified with a stannic oxide-silica composite colloid obtained in the same manner as in Production Example 5 of JP 2012-31353
  • a 290 parts by mass of methanol-dispersed sol (containing 30.0% by mass in terms of total metal oxide) and 110 parts by mass of water-dispersed silica sol (Snowtex O) were added in this order and stirred, and then propylene glycol monomethyl ether 180 parts by mass, 5.2 parts by mass of aluminum acetylacetonate as a curing agent, and 8.5 parts by mass of leveling agent L-7001 (manufactured by Toray Dow Corning) diluted with methanol to a concentration of 10% are mixed and stirred sufficiently.
  • leveling agent L-7001 manufactured by Toray Dow Corning
  • Comparative Example 2 Titanium oxide-zirconium oxide modified with 110 parts by mass of water-dispersed silica sol (Snowtex O) and stannic oxide-silica composite colloid to the partially hydrolyzed ⁇ -glycidoxypropyltrimethoxysilane described in Comparative Example 1 -The same procedure as in Comparative Example 1 was conducted except that 290 parts by mass of methanol-dispersed sol of stannic oxide composite colloidal particles (containing 30.0% by mass in terms of total metal oxides) was added in this order.
  • Example 3 The same procedure as in Example 1 was carried out except that the water-dispersed silica sol used was changed to 55 parts by mass of Snowtex MP1040 (silica concentration 40% by mass, primary particle size 100 nm; manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.).
  • a titanium oxide-zirconium oxide-stannic oxide composite colloidal particle modified with a stannic oxide-silica composite colloid obtained in the same manner as in Production Example 5 of JP 2012-31353
  • a 145 parts by mass of methanol dispersion sol (contains 30.0% by mass in terms of total metal oxides), 180 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether, 0.9 parts by mass of aluminum acetylacetonate as a curing agent, concentration in methanol 9.0 parts by weight of leveling agent L-7001 (manufactured by Toray Dow Corning) diluted to 10% was mixed and stirred thoroughly to prepare a hard coat coating solution. (Formation of cured film) The same operation as in Example 1 was performed.
  • Comparative Example 5 145 parts by mass of methanol-dispersed sol of titanium oxide-zirconium oxide-stannic oxide composite colloidal particles modified with the stannic oxide-silica composite colloid described in Comparative Example 4 (30.0 in terms of total metal oxide) This was carried out in the same manner as in Example 1 except that 435 parts by mass of the water-dispersed silica sol (Snowtex O) was changed.
  • optical members having the cured films obtained in the above examples and comparative examples were evaluated for various physical properties by the following test methods.
  • Refractive index This is a value measured with an Abbe refractometer.
  • Examples 1 to 4 of the present invention were superior in scratch resistance, adhesion, adhesion after weathering test, transparency, and weather resistance (cracking) after outdoor exposure, compared to In Examples 1 and 2, agglomeration occurred due to the difference in surface potential between the silica colloidal particles and the titanium oxide-zirconium oxide-stannic oxide composite colloidal particles modified with the stannic oxide-silica composite colloid, and the cured film was transparent. Property, scratch resistance, and adhesion were extremely low. Further, in Comparative Example 3, the primary particle size of the silica colloid particles was large, and thus the transparency of the cured film was significantly reduced.
  • Comparative Example 4 a cured film was obtained by reducing the addition amount of titanium oxide-zirconium oxide-stannic oxide composite colloidal particles modified with a stannic oxide-silica composite colloid to match the refractive index with the base material.
  • the scratch resistance, adhesion, and adhesion after the weather resistance test were extremely low.
  • Comparative Example 5 interference fringes were generated in the cured film because of only silica colloid particles.
  • the optical member having a cured film made of the coating composition of the present invention can be used for an optical filter attached to a lens for a camera, a window glass of an automobile, a liquid crystal display or a plasma display in addition to a spectacle lens.

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Abstract

【課題】　透明性、耐候性に優れ、特に硬度に優れた硬化膜の形成が可能なコーティング組成物を提供する。 【解決手段】　（Ｍ）成分であるケイ素含有物質と（Ｓ）成分である２乃至８０ｎｍの一次粒子径を有するシリカコロイド粒子とを混合して（Ｍ）成分を加水分解し、次いで（Ｆ）成分である２乃至６０ｎｍの一次粒子径を有する金属酸化物のコロイド粒子（Ａ）を核として、その表面を酸性酸化物のコロイド粒子からなる被覆物（Ｂ）で被覆して得られた２乃至１００ｎｍの一次粒子径を有する変性金属酸化物コロイド粒子（Ｃ）を混合して得られるコーティング組成物による。

Description

コーティング組成物及び光学部材
　本発明は、形成した被覆物が高硬度且つ透明性、密着性に優れ、更にこの被覆物上に無機酸化物の蒸着膜（反射防止膜など）を施した場合でも被覆物の耐候性、耐光性が低下せず、特に紫外線による変色がほぼ完全に抑制されたコーティング組成物及び光学部材に関する。
　プラスチック成形体は、軽量、易加工性、耐衝撃性等の長所を生かして多量に使用されているが、反面、硬度が不十分で傷が付きやすい、溶媒に侵されやすい、帯電して埃を吸着する、耐熱性が不十分等であるため、眼鏡レンズ、窓材等として使用するには、無機ガラス成形体に比べて実用上の欠点があった。そこでプラスチック成形体に保護コートを施すことが提案されている。コートに使用されるコーティング組成物は、実に多数の種類が提案されている。
　無機系に近い硬い被膜を与えるものとして、有機ケイ素化合物又はその加水分解物を主成分（樹脂成分又は塗膜形成成分）とし、これにコロイド状に分散したシリカゾルを添加したものが提案され、眼鏡レンズ用として実用化されている（特許文献１を参照。）。
　ところで、従来プラスチック製眼鏡レンズは、大半がジエチレングリコールビスアリルカーボネートというモノマーを注型重合することによって製造されていた。このレンズは、屈折率が約１．５０であり、ガラスレンズの屈折率約１．５２に比べ低いことから、近視用レンズの場合、縁の厚さが厚くなるという欠点を有している。そのため近年、ジエチレングリコールビスアリルカーボネートより屈折率の高いモノマーの開発が進められ、高屈折率樹脂材料が提案されている（特許文献２、３を参照。）。
　このような高屈折率樹脂レンズに対して、Ｓｂ、Ｔｉの金属酸化物微粒子のコロイド分散体をコーティング材料に用いる方法も提案されている（特許文献４、５を参照。）。
　また、シランカップリング剤と、２乃至６０ｎｍの一次粒子径を有する金属酸化物のコロイド粒子（Ａ）を核として、その表面を酸性酸化物のコロイド粒子からなる被覆物（Ｂ）で被覆して得られた粒子（Ｃ）を含有し、且つ（Ｃ）を金属酸化物に換算して２乃至５０質量％の割合で含み、そして２乃至１００ｎｍの一次粒子径を有する安定な変性金属酸化物ゾルからなるコーティング組成物が開示されている。そして、用いられるコロイド粒子の具体例としては、アルキルアミン含有五酸化アンチモンで被覆された変性酸化チタン－酸化ジルコニウム－酸化スズ複合コロイド等が開示されている（特許文献６を参照。）。
　また、特許文献７ではコロイダルシリカとコロイダルチタニアを硬化膜のフィラーとして用いた組成物が提案されている。本文献ではコロイダルシリカが主成分の組成物に紫外線遮蔽機能を付与するため少量のコロイダルチタニアを添加する解決法であり、１．５５を超える高屈折率樹脂レンズへの展開は事実上難しい。更に実施例の一部では半透明な膜であり透明性が必要な光学用途への応用は難しい。
特開昭５３－１１１３３６号公報 特開昭５５－１３７４７号公報 特開昭６４－５４０２１号公報 特開昭６２－１５１８０１号公報 特開昭６３－２７５６８２号公報 特開２００１－１２３１１５号公報 特公昭５８－１３１０１号公報
　一般的に有機ケイ素化合物の加水分解は、水と塩酸、酢酸等の無機酸の１種以上を添加して行なわれる。シリカゾルを添加したコーティング組成物の場合、高透明且つ高硬度の硬化膜が得られる一方、屈折率１．５５以上のレンズ基材を用いた際には、硬化膜に干渉縞が生じ、レンズの見栄えが悪いという問題があった。また、レンズ表面には、硬化膜の上に反射防止膜（光学干渉理論に基づく無機酸化物薄膜の多層構造の膜）を形成することが多い。この場合、反射防止膜が、例えば極薄い緑色の反射色を呈するが、この反射色がレンズ表面の位置に応じて変化し、むらがあるという問題点もあった。
　硬化膜の干渉縞を抑制する方法として、酸化チタンゾル、酸化ジルコニウムゾル、酸化スズゾルなどの高屈折率ゾルを使用したコーティング組成物を利用する方法が挙げられるが、シリカゾルに比べると有機ケイ素化合物との結合性が低く、硬化膜の硬度が出にくいといった問題点がある。また酸化チタンゾルは、有機ケイ素化合物やその加水分解物に対する相溶性に問題があり、酸化チタンゾルと有機ケイ素化合物又はその加水分解物とを混合して得られるコーティング組成物は分散安定性が悪く、また、このコーティング組成物により形成した硬化膜は耐水性に劣り、紫外線照射により酸化チタンが光励起されて青色に着色するという欠点があった。加えて、酸化チタンの光触媒活性により、紫外線照射下で硬化膜にクラックが発生するため、高屈折率樹脂レンズとの密着性、及び硬化膜の上層に形成される反射防止膜との密着性が劣り、膜剥れ等の課題がある。また、酸化ジルコニウムゾルを使用したコーティング組成物により形成した硬化膜の場合、酸化ジルコニウムが紫外線吸収能を有していないため、長期に太陽光に曝されると紫外線を透過し、基材が黄色く着色するといった問題もある。
　また、硬化膜の硬度をシリカで補い、屈折率を酸化チタンや酸化ジルコニウム等の高屈折率粒子で補うことを目的に、高屈折率粒子とシリカ粒子を混合した場合、硬化膜の屈折率を任意に調整できる利点がある一方で、粒子の表面電位の違いから高屈折率粒子とシリカ粒子との凝集を生じ、硬化膜にクモリを生じる課題がある。
　更に酸化チタンや酸化ジルコニウム等の高屈折率粒子とシリカ粒子の屈折率の差から、硬化膜において光の内部散乱が発生し、干渉縞やクモリ等の問題が生じる。
　本発明は、コーティング組成物のマトリックス成分である有機ケイ素化合物及びその加水分解物と高屈折率ゾルとの相溶安定性を向上させたコーティング組成物を提供することを課題とし、そして相溶安定性に優れたコーティング組成物を提供することにより、上述の諸課題（特に、干渉縞、クモリ、硬度不足）を解消し、耐擦傷性、表面硬度、耐摩耗性、可とう性、透明性、帯電防止性、染色性、耐熱性、耐水性、耐薬品性等の特性に優れた硬化膜を有する光学部材を提供することにある。
　本発明者らは鋭意検討した結果、有機ケイ素化合物の加水分解をシリカコロイド粒子を触媒として行うことにより、シリカコロイド粒子と高屈折率粒子とが凝集を伴わずに混合されたコーティング組成物を見出した。
本発明の第１観点は、下記の（Ｍ）成分、（Ｆ）成分及び（Ｓ）成分を含有するコーティング組成物：
（Ｍ）成分は、一般式（Ｉ）：
（Ｒ１）ａ（Ｒ３）ｂＳｉ（ＯＲ２）４－（ａ＋ｂ）　　　　　　（Ｉ）
（但し、Ｒ１及びＲ３は、それぞれ炭素原子数１乃至３５のアルキル基、アリール基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アリール基、アルケニル基、又はエポキシ基、アクリロイル基、メタクリロイル基、メルカプト基、ウレイド基、エーテル基、アミノ基若しくはシアノ基を有する有機基であって、且つＳｉ－Ｃ結合によりケイ素原子と結合しているものであり、Ｒ２は炭素原子数１乃至８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、１又は２の整数であり、ａ＋ｂは０、１又は２の整数である。）又は一般式（ＩＩ）：
〔（Ｒ４）ｃＳｉ（ＯＸ）３－ｃ〕２Ｙ　　　　　　（ＩＩ）
（但し、Ｒ４は炭素原子数１乃至５のアルキル基であり、Ｘは炭素原子数１乃至４のアルキル基又はアシル基であり、Ｙはメチレン基又は炭素原子数２乃至２０のアルキレン基であり、ｃは０又は１の整数である。）で表される有機ケイ素化合物及びそれらの加水分解物からなる群より選ばれる少なくとも１種のケイ素含有物質であって、該ケイ素含有物質は、少なくとも１種の有機ケイ素化合物の加水分解物を含み、且つ前記コーティング組成物中に２０乃至８５質量％含まれており、
（Ｆ）成分は、２乃至６０ｎｍの一次粒子径を有する金属酸化物のコロイド粒子（Ａ）を核として、その表面を１乃至４ｎｍの一次粒子径を有する酸性酸化物のコロイド粒子からなる被覆物（Ｂ）で被覆された、２乃至１００ｎｍの一次粒子径を有する変性金属酸化物コロイド粒子（Ｃ）であって、該コロイド粒子（Ｃ）は、前記コーティング組成物中に１０乃至６０質量％含まれており、
（Ｓ）成分は、２乃至８０ｎｍの一次粒子径を有するシリカコロイド粒子であって、前記コーティング組成物中に０．１乃至３０質量％含まれているものであり、
　第２観点は、前記（Ｓ）成分を１乃至２０質量％含む第１観点に記載のコーティング組成物であり、
　第３観点は、前記（Ｍ）成分と前記（Ｆ）成分との質量割合が、（Ｆ）成分／（Ｍ）成分＝０．１乃至３であり、且つ（Ｍ）成分と（Ｓ）成分との質量割合が、（Ｓ）成分／（Ｍ）成分＝０．０１乃至１．５である第１観点又は第２観点に記載のコーティング組成物であり、
　第４観点は、前記金属酸化物のコロイド粒子（Ａ）が、Ｔｉ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｔａ、Ｗ、Ｐｂ、Ｂｉ及びＣｅからなる群から選ばれる少なくとも１種の金属の酸化物からなる第１乃至３の観点のいずれか１点に記載のコーティング組成物であり、
　第５観点は、前記被覆物（Ｂ）が、Ｓｉ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｍｏ、Ｓｂ及びＷからなる群から選ばれる少なくとも１種の金属の酸性酸化物からなる第１乃至第３観点のいずれか１点に記載のコーティング組成物であり、
　第６観点は、前記（Ｓ）成分のｐＨは、１乃至６である第１乃至５の観点のいずれか１点に記載のコーティング組成物であり、
　第７観点は、金属塩、金属アルコキシド及び金属キレート化合物からなる群から選ばれる少なくとも１種の硬化触媒をさらに含有する第１乃至６の観点のいずれか１点に記載のコーティング組成物であり、
　第８観点は、アルコール系有機溶媒、エーテル系有機溶媒、ケトン系有機溶媒、エステル系有機溶媒、脂肪族炭化水素系有機溶媒、芳香族炭化水素系有機溶媒及びアミド化合物系有機溶媒からなる群から選ばれる少なくとも１種をさらに含有する第１乃至７の観点のいずれか１点に記載のコーティング組成物であり、
　第９観点は、シリコーン系界面活性剤、アクリル系界面活性剤及びフッ素系界面活性剤からなる群から選ばれる少なくとも１種をさらに含む第１乃至８の観点のいずれか１点に記載のコーティング組成物であり、
　第１０観点は、光学基材の表面に第１乃至９の観点のいずれか１点に記載のコーティング組成物を硬化物からなる硬化膜を有する光学部材であり、
　第１１観点は、第１０観点に記載の光学部材の表面に更に反射防止膜を有する光学部材であり、
　第１２観点は、下記（ａ）工程及び（ｂ）工程を含む第１乃至９の観点のいずれか１点に記載のコーティング組成物の製造方法：
（ａ）工程：各々第１乃至９の観点のいずれか１点に特定されるところの前記（Ｍ）成分と前記（Ｓ）成分とを混合し、前記（Ｍ）成分の少なくとも一部又は全部を加水分解する工程、
（ｂ）工程：（ａ）工程で得られた（Ｍ）成分の少なくとも一部又は全部加水分解物を含む混合物に第１乃至９の観点のいずれか１点に特定されるところの前記（Ｆ）成分を混合する工程、である。
　本発明のコーティング組成物により形成された硬化膜は、シリカコロイド粒子をフィラーとして添加した際に得られる硬度特性、密着特性と、高屈折率粒子をフィラーとして添加した際に得られる屈折率特性を併せ持っている。更に、この硬化膜は、耐摩耗性、透明性、耐熱性、耐光性、耐候性にも優れている。そして、この硬化膜の上に形成される反射防止膜（無機酸化物やフッ化物などから形成される。）、又は金属蒸着膜との接着性も良好である。
　本発明のコーティング組成物により作製される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、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイなどに付設する光学フィルターなどに使用することができる。
　本明細書において、上記式（１）及び式（ＩＩ）中で定義された基の代表的な例を以下に示す。
炭素原子数１乃至３５のアルキル基としては直鎖又は分枝を有する炭素原子数１乃至３５のアルキル基が挙げられ、例えばメチル基、エチル基、ｎ－プロピル基、ｉ－プロピル基、ｎ－ブチル基、ｉ－ブチル基、ｓ－ブチル基、ｔ－ブチル基、ｎ－ペンチル基、１－メチル－ｎ－ブチル基、２－メチル－ｎ－ブチル基、３－メチル－ｎ－ブチル基、１，１－ジメチル－ｎ－プロピル基、１，２－ジメチル－ｎ－プロピル基、２，２－ジメチル－ｎ－プロピル基、１－エチル－ｎ－プロピル基、ｎ－ヘキシル、１－メチル－ｎ－ペンチル基、２－メチル－ｎ－ペンチル基、３－メチル－ｎ－ペンチル基、４－メチル－ｎ－ペンチル基、１，１－ジメチル－ｎ－ブチル基、１，２－ジメチル－ｎ－ブチル基、１，３－ジメチル－ｎ－ブチル基、２，２－ジメチル－ｎ－ブチル基、２，３－ジメチル－ｎ－ブチル基、３，３－ジメチル－ｎ－ブチル基、１－エチル－ｎ－ブチル基、２－エチル－ｎ－ブチル基、１，１，２－トリメチル－ｎ－プロピル基、１，２，２－トリメチル－ｎ－プロピル基、１－エチル－１－メチル－ｎ－プロピル基及び１－エチル－２－メチル－ｎ－プロピル基、ｎ－ヘプチル基、ｎ－オクチル基、ｎ－ノニル基、ｎ－デシル基、ｎ－ウンデシル基、ｎ－ドデシル基、ｎ－トリデシル基、ｎ－テトラデシル基、ｎ－ペンタデシル基、ｎ－ヘキサデシル基、ｎ－ヘプタデシル基、ｎ－オクタデシル基、ｎ－ノナデシル基、ｎ－エイコシル基等が挙げられる。
　また環状アルキル基を用いることもでき、例えば炭素原子数３乃至２０の環状アルキル基としては、シクロプロピル基、シクロブチル基、１－メチル－シクロプロピル基、２－メチル－シクロプロピル基、シクロペンチル基、１－メチル－シクロブチル基、２－メチル－シクロブチル基、３－メチル－シクロブチル基、１，２－ジメチル－シクロプロピル基、２，３－ジメチル－シクロプロピル基、１－エチル－シクロプロピル基、２－エチル－シクロプロピル基、シクロヘキシル基、１－メチル－シクロペンチル基、２－メチル－シクロペンチル基、３－メチル－シクロペンチル基、１－エチル－シクロブチル基、２－エチル－シクロブチル基、３－エチル－シクロブチル基、１，２－ジメチル－シクロブチル基、１，３－ジメチル－シクロブチル基、２，２－ジメチル－シクロブチル基、２，３－ジメチル－シクロブチル基、２，４－ジメチル－シクロブチル基、３，３－ジメチル－シクロブチル基、１－ｎ－プロピル－シクロプロピル基、２－ｎ－プロピル－シクロプロピル基、１－ｉ－プロピル－シクロプロピル基、２－ｉ－プロピル－シクロプロピル基、１，２，２－トリメチル－シクロプロピル基、１，２，３－トリメチル－シクロプロピル基、２，２，３－トリメチル－シクロプロピル基、１－エチル－２－メチル－シクロプロピル基、２－エチル－１－メチル－シクロプロピル基、２－エチル－２－メチル－シクロプロピル基及び２－エチル－３－メチル－シクロプロピル基、アダマンタン基、ノルボルネン基、ノルボルナン基等が挙げられる。
上記Ｒ２の定義における炭素原子数１乃至８のアルキル基、Ｒ４の定義における炭素原子数１乃至５のアルキル基ならびに上記Ｘの定義における炭素原子数１乃至４のアルキル基の例は上記のアルキル基のうち炭素原子数１乃至８のアルキル基、炭素原子数１乃至５のアルキル基ならびに炭素原子数１乃至４のアルキル基を挙げることができる。
　上記アリール基としては炭素原子数６乃至４０のアリール基が挙げられ、例えばフェニル基、ｏ－メチルフェニル基、ｍ－メチルフェニル基、ｐ－メチルフェニル基、ｏ－クロルフェニル基、ｍ－クロルフェニル基、ｐ－クロルフェニル基、ｏ－フルオロフェニル基、ｐ－メルカプトフェニル基、ｏ－メトキシフェニル基、ｐ－メトキシフェニル基、ｐ－アミノフェニル基、ｐ－シアノフェニル基、α－ナフチル基、β－ナフチル基、ｏ－ビフェニリル基、ｍ－ビフェニリル基、ｐ－ビフェニリル基、１－アントリル基、２－アントリル基、９－アントリル基、１－フェナントリル基、２－フェナントリル基、３－フェナントリル基、４－フェナントリル基及び９－フェナントリル基が挙げられる。
　上記ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アリール基としては例えばハロゲン基で置換された上記に例示したアルキル基、アリール基であり、上記ハロゲン基としてはフッ素、塩素、臭素、ヨウ素基等が挙げられる。
　上記アルケニル基としては炭素原子数２乃至１０のアルケニル基が挙げられ、例えばエテニル基、１－プロペニル基、２－プロペニル基、１－メチル－１－エテニル基、１－ブテニル基、２－ブテニル基、３－ブテニル基、２－メチル－１－プロペニル基、２－メチル－２－プロペニル基、１－エチルエテニル基、１－メチル－１－プロペニル基、１－メチル－２－プロペニル基、１－ペンテニル基、２－ペンテニル基、３－ペンテニル基、４－ペンテニル基、１－ｎ－プロピルエテニル基、１－メチル－１－ブテニル基、１－メチル－２－ブテニル基、１－メチル－３－ブテニル基、２－エチル－２－プロペニル基、２－メチル－１－ブテニル基、２－メチル－２－ブテニル基、２－メチル－３－ブテニル基、３－メチル－１－ブテニル基、３－メチル－２－ブテニル基、３－メチル－３－ブテニル基、１，１－ジメチル－２－プロペニル基、１－ｉ－プロピルエテニル基、１，２－ジメチル－１－プロペニル基、１，２－ジメチル－２－プロペニル基、１－シクロペンテニル基、２－シクロペンテニル基、３－シクロペンテニル基、１－ヘキセニル基、２－ヘキセニル基、３－ヘキセニル基、４－ヘキセニル基、５－ヘキセニル基、１－メチル－１－ペンテニル基、１－メチル－２－ペンテニル基、１－メチル－３－ペンテニル基、１－メチル－４－ペンテニル基、１－ｎ－ブチルエテニル基、２－メチル－１－ペンテニル基、２－メチル－２－ペンテニル基、２－メチル－３－ペンテニル基、２－メチル－４－ペンテニル基、２－ｎ－プロピル－２－プロペニル基、３－メチル－１－ペンテニル基、３－メチル－２－ペンテニル基、３－メチル－３－ペンテニル基、３－メチル－４－ペンテニル基、３－エチル－３－ブテニル基、４－メチル－１－ペンテニル基、４－メチル－２－ペンテニル基、４－メチル－３－ペンテニル基、４－メチル－４－ペンテニル基、１，１－ジメチル－２－ブテニル基、１，１－ジメチル－３－ブテニル基、１，２－ジメチル－１－ブテニル基、１，２－ジメチル－２－ブテニル基、１，２－ジメチル－３－ブテニル基、１－メチル－２－エチル－２－プロペニル基、１－ｓ－ブチルエテニル基、１，３－ジメチル－１－ブテニル基、１，３－ジメチル－２－ブテニル基、１，３－ジメチル－３－ブテニル基、１－ｉ－ブチルエテニル基、２，２－ジメチル－３－ブテニル基、２，３－ジメチル－１－ブテニル基、２，３－ジメチル－２－ブテニル基、２，３－ジメチル－３－ブテニル基、２－ｉ－プロピル－２－プロペニル基、３，３－ジメチル－１－ブテニル基、１－エチル－１－ブテニル基、１－エチル－２－ブテニル基、１－エチル－３－ブテニル基、１－ｎ－プロピル－１－プロペニル基、１－ｎ－プロピル－２－プロペニル基、２－エチル－１－ブテニル基、２－エチル－２－ブテニル基、２－エチル－３－ブテニル基、１，１，２－トリメチル－２－プロペニル基、１－ｔ－ブチルエテニル基、１－メチル－１－エチル－２－プロペニル基、１－エチル－２－メチル－１－プロペニル基、１－エチル－２－メチル－２－プロペニル基、１－ｉ－プロピル－１－プロペニル基、１－ｉ－プロピル－２－プロペニル基、１－メチル－２－シクロペンテニル基、１－メチル－３－シクロペンテニル基、２－メチル－１－シクロペンテニル基、２－メチル－２－シクロペンテニル基、２－メチル－３－シクロペンテニル基、２－メチル－４－シクロペンテニル基、２－メチル－５－シクロペンテニル基、２－メチレン－シクロペンチル基、３－メチル－１－シクロペンテニル基、３－メチル－２－シクロペンテニル基、３－メチル－３－シクロペンテニル基、３－メチル－４－シクロペンテニル基、３－メチル－５－シクロペンテニル基、３－メチレン－シクロペンチル基、１－シクロヘキセニル基、２－シクロヘキセニル基及び３－シクロヘキセニル基等が挙げられる。
　上記エポキシ基を有する有機基としては、グリシドキシメチル基、グリシドキシエチル基、グリシドキシプロピル基、グリシドキシブチル基、グリシドキシオクチル基、エポキシシクロヘキシル基等が挙げられる。
　上記アクリロイル基を有する有機基としては、アクリロイルメチル基、アクリロイルエチル基、アクリロイルプロピル基、アクリロイルオクチル基等が挙げられる。
　上記メタクリロイル基を有する有機基としては、メタクリロイルメチル基、メタクリロイルエチル基、メタクリロイルプロピル基、メタクリロイルオクチル基等が挙げられる。
　上記メルカプト基を有する有機基としては、エチルメルカプト基、プロピルメルカプト基、ブチルメルカプト基、ヘキシルメルカプト基、オクチルメルカプト基等が挙げられる。
　上記ウレイド基を有する有機基としては、ウレイドエチル基、ウレイドプロピル基、ウレイドブチル基、ウレイドヘキシル基、ウレイドオクチル基等が挙げられる。
　上記エーテル基を有する有機基としては、エチルエーテル基、プロピルエーテル基等が挙げられる。
　上記アミノ基を有する有機基としては、アミノ基、アミノメチル基、アミノエチル基、アミノプロピル基、アミノヘキシル基、アミノオクチル基等が挙げられる。
　上記シアノ基を有する有機基としては、シアノエチル基、シアノプロピル基、シアノブチル基、シアノオクチル基等が挙げられる。
　上記アルコキシアルキル基としてはアルコキシ基が置換したアルキル基であり、例えばメトキシメチル基、エトキシメチル基、エトキシエチル基等が挙げられる。
アシル基の具体例としては、ホルミル基、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基などが挙げられる。
　上記Ｙの定義における炭素原子数２乃至２０のアルキレン基としては上記で例示したアルキル基のうち炭素原子数２乃至２０のアルキル基に由来するアルキレン基を挙げることができる。例えばメチル基であればメチレン基、エチル基であればエチレン基、プロピル基であればプロピレン基が挙げられる。
　本発明のコーティング組成物に使用される（Ｍ）成分は、下記の一般式（Ｉ）：
（Ｒ１）ａ（Ｒ３）ｂＳｉ（ＯＲ２）４－（ａ＋ｂ）　　　　　　（Ｉ）
（但し、Ｒ１及びＲ３は、それぞれ炭素原子数１乃至３５のアルキル基、アリール基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アリール基、アルケニル基、又はエポキシ基、アクリロイル基、メタクリロイル基、メルカプト基、ウレイド基、エーテル基、アミノ基若しくはシアノ基を有する有機基であって、且つＳｉ－Ｃ結合によりケイ素原子と結合しているものであり、Ｒ２は炭素原子数１乃至８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、１又は２の整数であり、ａ＋ｂは０、１又は２の整数である。）又は一般式（ＩＩ）：
〔（Ｒ４）ｃＳｉ（ＯＸ）３－ｃ〕２Ｙ　　　　　　（ＩＩ）
（但し、Ｒ４は炭素原子数１乃至５のアルキル基であり、Ｘは炭素原子数１乃至４のアルキル基又はアシル基であり、Ｙはメチレン基又は炭素原子数２乃至２０のアルキレン基であり、ｃは０又は１の整数である。）で表される有機ケイ素化合物、及びそれらの加水分解物からなる群より選ばれる少なくとも１種のケイ素含有物質であって、該ケイ素含有物質は、少なくとも１種の有機ケイ素化合物の加水分解物を含む。
　前記一般式（Ｉ）で表される有機ケイ素化合物は、例えば、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラｎ－プロポキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラｎ－ブトキシシラン、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エトキシシラン、αー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）エチルトリブトキシシラン、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エ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エ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、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、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－メルカプトメチルジエトキシシラン、３－ウレイドプロピルトリメトキシシラン、３－ウレイドプロピルトリエトキシシラン、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が挙げられ、これらを単独で又は２種以上組み合わせて使用することができる。
　また、前記一般式（Ｉ）の有機ケイ素化合物の加水分解物は、上記一般式（Ｉ）の有機ケイ素化合物が加水分解されることにより、上記Ｒ２の一部又は全部が水素原子に置換された化合物となる。
　前記一般式（ＩＩ）で表される有機ケイ素化合物は、例えば、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が挙げられ、これらを単独で又は２種以上組み合わせて使用することができる。
　また、前記一般式（ＩＩ）の有機ケイ素化合物の加水分解物は、上記Ｘの一部又は全部が水素原子に置換された化合物となる。
　本発明のコーティング組成物に使用される（Ｍ）成分は、好ましくは一般式（Ｉ）で表される有機ケイ素化合物、及びその加水分解物からなる群より選ばれる少なくとも１種のケイ素含有物質であって、該ケイ素含有物質は、少なくとも１種の有機ケイ素化合物の加水分解物を含む。特に、Ｒ１及びＲ３のいずれか一方がエポキシ基を有する有機基であり、Ｒ２がアルキル基であり、且つａ及びｂがそれぞれ０又は１であり、ａ＋ｂが１又は２の条件を満たす一般式（Ｉ）の有機ケイ素化合物又はその加水分解物が好ましい。
　特に（Ｍ）成分としての前記一般式（Ｉ）で表される有機ケイ素化合物の好ましい例としては、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ー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、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エ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エ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－グリシドキシオクチルトリメトキシシラン、γ－グリシドキシオクチルトリエトキシシラン、γ－グリシドキシオクチルプロポキシシラン、γ－グリシドキシオクチルトリブトキシシラン、γ－グリシドキシオクチルメチルジメトキシシラン、γ－グリシドキシオクチルメチルジエトキシシランである。
　更に好ましくは、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－グリシドキシオクチルトリメトキシシランであり、これらを単独で、又は混合物として使用することができる。
　また、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－グリシドキシオクチルトリメトキシシランは、更に一般式（Ｉ）においてａ＋ｂ＝０に相当する４官能の化合物を併用することができる。４官能に相当する化合物の例としては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラｎ－プロポキシシラン、テトラｎ－ブトキシシラン、テトラｔｅｒｔ－ブトキシシラン、テトラｓｅｃ－ブトキシシラン等が挙げられる。
　本発明のコーティング組成物に使用される（Ｆ）成分は、２乃至６０ｎｍの一次粒子径を有する金属酸化物のコロイド粒子（Ａ）を核として、その表面を１乃至４ｎｍの一次粒子径を有する酸性酸化物のコロイド粒子からなる被覆物（Ｂ）で被覆された２乃至１００ｎｍの一次粒子径を有する変性金属酸化物コロイド粒子（Ｃ）である。
　本発明において一次粒子径は、透過型電子顕微鏡観察によって測定することが出来る。倍率２０万倍の視野に観察されるコロイド粒子１００個の直径を測定し、その平均値が一次粒子径である。
　前記金属酸化物のコロイド粒子（Ａ）は、公知の方法、例えば、イオン交換法、解膠法、加水分解法、反応法により製造することが出来る。上記のイオン交換法の例としては、上記金属の酸性塩を水素型イオン交換樹脂で処理する方法、あるいは上記金属の塩基性塩を水酸基型陰イオン交換樹脂で処理する方法が挙げられる。上記解膠法の例としては、上記金属の酸性塩を塩基で中和するか、あるいは上記金属の塩基性塩を酸で中和させることによって得られるゲルを洗浄した後、酸又は塩基で解膠する方法が挙げられる。上記加水分解法の例としては、上記金属のアルコキシドを加水分解する方法、あるいは上記金属の塩基性塩を加熱下加水分解した後、不要の酸を除去する方法が挙げられる。上記反応法の例としては、上記金属の粉末と酸とを反応させる方法が挙げられる。
　前記金属酸化物のコロイド粒子（Ａ）は、Ｔｉ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｔａ、Ｗ、Ｐｂ、Ｂｉ及びＣｅから成る群から選ばれる少なくとも１種の金属の酸化物からなるものである。この金属酸化物のコロイド粒子（Ａ）は原子価２乃至６の金属の酸化物からなり、それら金属の酸化物の形態として、例えばＴｉＯ２、Ｆｅ２Ｏ３、ＣｕＯ、ＺｎＯ、Ｙ２Ｏ３、ＺｒＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、ＭｏＯ３、Ｉｎ２Ｏ３、ＳｎＯ２、Ｓｂ２Ｏ５、Ｔａ２Ｏ５、ＷＯ３、ＰｂＯ、Ｂｉ２Ｏ３等を例示することができる。そしてこれらの金属酸化物は単独で用いることも組み合わせて用いることもできる。組み合わせとしては、上記金属酸化物を数種類混合する方法や、上記金属酸化物を複合化させる方法、又は上記金属酸化物を原子レベルで固溶体化する方法が挙げられる。
　例えば、ＳｎＯ２粒子とＷＯ３粒子とがその界面で化学的な結合を生じて複合化されたＳｎＯ２－ＷＯ３複合コロイド粒子、ＳｎＯ２粒子とＺｒＯ２粒子とがその界面で化学的な結合を生じて複合化されたＳｎＯ２－ＺｒＯ２複合コロイド粒子、ＴｉＯ２とＺｒＯ２とＳｎＯ２とが原子レベルで固溶体を形成して得られたＴｉＯ２－ＺｒＯ２－ＳｎＯ２複合コロイド粒子が挙げられる。
　また前記金属酸化物のコロイド粒子（Ａ）は、金属成分の組み合わせにより化合物として用いることもでき、例えばＺｎＳｂ２Ｏ６、ＩｎＳｂＯ４、ＺｎＳｎＯ３が挙げられる。
　本発明では（Ｆ）成分として、前記金属酸化物のコロイド粒子（Ａ）を核として、その表面を１乃至４ｎｍの一次粒子径を有する酸性酸化物のコロイド粒子からなる被覆物（Ｂ）で被覆して変性金属酸化物コロイド粒子（Ｃ）を得る。
　前記被覆物（Ｂ）に用いられる酸性酸化物は、Ｓｉ、Ｓｎ、Ｍｏ、Ｓｂ及びＷからなる群から選ばれる少なくとも１種の金属の酸化物のコロイド粒子からなるものである。前記被覆物（Ｂ）は、金属の酸化物の形態として、例えばＳｉＯ２、ＳｎＯ２、ＭｏＯ３、Ｓｂ２Ｏ５、ＷＯ３等を例示することができる。そしてこれらの酸性酸化物は単独で用いることも組み合わせて用いることもできる。組み合わせとしては、前記酸性酸化物を数種類混合する方法や、前記酸性酸化物を複合化させる方法、又は前記酸性酸化物を原子レベルで固溶体化する方法が挙げられる。
　例えば、ＳｎＯ２粒子とＷＯ３粒子とがその界面で化学的な結合を生じて複合化されたＳｎＯ２－ＷＯ３複合コロイド粒子、ＳｎＯ２粒子とＳｉＯ２粒子とがその界面で化学的な結合を生じて複合化されたＳｎＯ２－ＳｉＯ２複合コロイド粒子、ＳｎＯ２粒子とＷＯ３粒子とＳｉＯ２粒子とがその界面で化学的な結合を生じて複合化されたＳｎＯ２－ＷＯ３－ＳｉＯ２複合コロイド粒子、ＳｎＯ２粒子とＭＯ３粒子とＳｉＯ２粒子とがその界面で化学的な結合を生じて複合化されたＳｎＯ２－ＭＯ３－ＳｉＯ２複合コロイド粒子、Ｓｂ２Ｏ５粒子とＳｉＯ２粒子とがその界面で化学的な結合を生じて複合化されたＳｂ２Ｏ５－ＳｉＯ２複合コロイド粒子が挙げられる。
　前記被覆物（Ｂ）は、公知の方法、例えば、イオン交換法、酸化法により製造することができる。上記のイオン交換法の例としては、上記金属の酸性塩を水素型イオン交換樹脂で処理する方法で処理する方法が挙げられる。上記酸化法（反応法）の例としては、金属又は金属酸化物の粉末と過酸化水素とを反応させる方法が挙げる。
　前記（Ｆ）成分の構成要素である変性金属酸化物コロイド粒子（Ｃ）の製造方法としては、再公表ＷＯ１２／１６５６２０公報公報や特許第４７３０４８７号公報に記載の方法を例示することができる。
　前記（Ｆ）成分に用いられる変性金属酸化物コロイド粒子（Ｃ）のゾルは、本発明の目的が達成される限り、他の任意の成分を含有することができる。特にオキシカルボン酸類を全金属酸化物の合計量に対し約３０質量％以下に含有させると分散性等の性能が更に改良されたコロイドが得られる。用いられるオキシカルボン酸の例としては、乳酸、酒石酸、クエン酸、グルコン酸、リンゴ酸、グリコール等が挙げられる。
　また前記（Ｆ）成分に用いられる変性金属酸化物コロイド粒子（Ｃ）のゾルは、アルカリ成分を含有することができ、該アルカリ成分は例えば、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ等のアルカリ金属水酸化物、アンモニア、エチルアミン、トリエチルアミン、イソプロピルアミン、ｎ－プロピルアミン等のアルキルアミン、ベンジルアミン等のアラルキルアミン、ピペリジン等の脂環式アミン、モノエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアルカノールアミンである。これらは２種以上を混合して含有することができる。さらにこれらを全金属酸化物の合計量に対し約３０質量％以下に含有させることができる。また前記のオキシカルボン酸と併用することができる。
　前記変性金属酸化物コロイド粒子（Ｃ）のゾルが水性ゾルであるときは、この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、イソ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が挙げられる。
　本発明のコーティング組成物は、ケイ素含有物質１００質量部に対して、前記変性金属酸化物コロイド粒子（Ｃ）を１０乃至１５０質量部含有する。
　本発明のコーティング組成物に使用される（Ｓ）成分は、２乃至８０ｎｍの一次粒子径を有するシリカコロイド粒子である。一次粒子径が２ｎｍ未満の場合では、シリカコロイド粒子のゾルの高濃度化が難しく、コーティング組成物に持ち込まれる水分量が多くなり、当該コーティング組成物がゲル化する可能性があり好ましくない。また、一次粒子径が８０ｎｍ以上の場合では、当該コーティング組成物を硬化して得られる硬化膜の透明性が低下し、透明性が要求される光学用途に適していない。
　　本発明のコーティング組成物に含有される（Ｓ）成分は、公知な方法、例えば、イオン交換法、中和解膠法、アルコキシドの加水分解法などの作製方法により製造することができる。
　前記（Ｓ）成分のｐＨは、１乃至６に調製されていることが好ましい。
　本発明のコーティング組成物は、前記（Ｍ）成分、（Ｆ）成分及び（Ｓ）を含有しているが、前記（Ｍ）成分の含有割合は該コーティング組成物に基づいて２０乃至８５質量％であり、好ましくは３５乃至７０質量％である。
　該コーティング組成物中の（Ｍ）成分の含有率が２０質量％未満では、前記硬化膜の硬化性が著しく低下し、傷がつきやすく、場合により硬化しない場合がある。また、その含有率が８５質量％を超えると前記硬化膜の硬化収縮が大きくなり、硬化膜と基材との間で剥離を生じる場合がある。
　また、前記（Ｓ）成分の含有割合は前記コーティング組成物に基づいて０．１乃至３０質量％であり、好ましくは１乃至２０質量％である。該コーティング組成物中の（Ｓ）成分が０．１質量％未満では、（Ｍ）成分の加水分解が起き難く、高硬度な膜が得られ難い。また、（Ｓ）成分の含有率が３０質量％を超える場合は、硬化膜の屈折率が著しく低下するため、干渉縞やクモリ等の問題が発生するため好ましくない。
　また、前記（Ｆ）成分中のコロイド粒子は前記の含有割合は前記コーティング組成物に基づいて１０乃至６０質量％であり、好ましくは２０乃至５５質量％である。
　さらに、本発明のコーティング組成物において、前記（Ｍ）成分と前記（Ｆ）成分との質量割合が、（Ｆ）成分／（Ｍ）成分＝０．１乃至３であり、且つ（Ｍ）成分と（Ｓ）成分との質量割合が、（Ｓ）成分／（Ｍ）成分＝０．０１乃至１．５であることが好ましい。これは、（Ｆ）成分が（Ｍ）成分に対し少なすぎると硬化膜の耐擦傷性が低下し、多すぎると膜の硬化時にクラックを生じやすい。また、（Ｓ）成分が（Ｍ）成分に対し少なすぎると高硬度な膜が得られず、多すぎると硬化膜の屈折率の低下を引き起こしやすい。
　本発明のコーティング組成物の製造方法では、前記（Ｍ）成分中の有機ケイ素化合物の加水分解を、触媒として前記（Ｓ）成分であるシリカコロイド粒子を用いて行う。
すなわち、下記（ａ）工程及び（ｂ）工程：
（ａ）工程：前記（Ｍ）成分と前記（Ｓ）成分とを混合し、前記（Ｍ）成分の少なくとも一部又は全部を加水分解する工程、
（ｂ）工程：（ａ）工程で得られた（Ｍ）成分の少なくとも一部又は全部加水分解物を含む混合物に前記（Ｆ）成分を混合する工程を含むものである。
上記工程によって、シリカコロイド粒子と高屈折率粒子とが相溶安定性を有するコーティング組成物を製造することができる。
　本発明のコーティング組成物には、さらに硬化反応を促進するために硬化触媒を含有させることができる。硬化触媒の例としては、アリルアミン、エチルアミン等のアミン類、有機カルボン酸又はその金属塩、クロム酸、次亜塩素酸、ほう酸、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、炭酸等の無機酸又はそれらの金属塩、アルミニウム、ジルコニウム又はチタニウムのアルコキシド、アルミニウムアセチルアセトネート等の金属キレート化合物が挙げられる。
　また、基材となるレンズとの屈折率を合わせるために種々の微粒子状金属酸化物を含有させることができる。微粒子状金属酸化物としては、一次粒子径２乃至６０ｎｍの酸化アルミニウム、酸化チタン、五酸化アンチモン、酸化ジルコニウム、シリカ、酸化セリウムなどの微粒子が挙げられる。
　本発明のコーティング組成物には、さらに前記（Ｍ）成分を溶解できる有機溶媒を含有することができる。このような有機溶媒としては、例えばアルコール系有機溶媒、エーテル系有機溶媒、ケトン系有機溶媒、エステル系有機溶媒、脂肪族炭化水素系有機溶媒、芳香族炭化水素系有機溶媒、アミド化合物系有機溶媒等が挙げられる
　前記アルコール系有機溶媒としては、例えばメチルアルコール、エチルアルコール、プロピルアルコール、ブチルアルコール等の一価アルコール；エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ヘキサントリオール等の多価アルコール；エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル等の多価アルコールのモノエーテル類等が挙げられる。
　前記エーテル系有機溶媒としては、上記の多価アルコールのモノエーテル類の他に、例えばエチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジプロピルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル等の多価アルコールの水酸基の全てをアルキルエーテル化した多価アルコールエーテル類；テトラヒドロフラン、１，４－ジオキサン、アニソール等が挙げられる。
　前記ケトン系有機溶媒としては、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルイソアミルケトン等が挙げられる。
　前記エステル系有機溶媒としては、例えば酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル等が挙げられる。
　前記脂肪族炭化水素系有機溶媒としては、例えばヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン等が挙げられる。
　前記芳香族炭化水素系有機溶媒としては、例えばベンゼン、トルエン、キシレン等が挙げられる。
　前記アミド化合物系有機溶媒としては、例えばジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、Ｎ－メチルピロリドン等が挙げられる。
　以上の溶媒の中でも、アルコール系有機溶媒として、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、エーテル系有機溶媒として、エチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、ケトン系有機溶媒として、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、アミド化合物系有機溶媒として、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、Ｎ－メチルピロリドン等が、水と混合しやすく好ましい。
　なお、上記有機溶媒は、１種を単独で又は２種以上混合して用いることができる。
　また、基材に対する該コーティング組成物の濡れ性を向上させ、硬化膜の平滑性を向上させる目的でシリコーン系界面活性剤、アクリル系界面活性剤、フッ素系界面活性剤などを、本発明のコーティング組成物にさらに含有させることができる。また、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。前記、界面活性剤は水溶性、非水溶性、水分散性であってよい。
　シリコーン系界面活性剤としては、エチレングリコール、プロピレングリコール等のオリゴマー等の各種の置換基で側鎖や主鎖の末端が変性されたポリジメチルシロキサン等が挙げられる。
　アクリル系界面活性剤としては、アクリル系モノマーを共重合体したものが好ましく、共重合可能なものとして、例えば（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸２－エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸ラウリル、（メタ）アクリル酸オクタデシル、（メタ）アクリル酸ヘキサデシルなどの（メタ）アクリル酸アルキルエステル類、（メタ）アクリル酸ベンジル、（メタ）アクリル酸ナフチル、２－ヒドロキシ－４－メタクリルロイルオキシエトキシ－ベンゾフェノン、３－（２Ｈ－１，２，３－ベンゾトリアゾール－２－イル）－４－ヒドロキシフェネチル－（メタ）アクリレートなどの芳香族含有（メタ）アクリル酸アルキルエステル類、（メタ）アクリル酸２－ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸ヒドロキシプロピル、（メタ）アクリル酸ヒドロキシブチルなどの（メタ）アクリル酸アルキレンオキシドエステル類、トリエチレングリコールモノエチルエーテルモノ（メタ）アクリレート、テトラエチレングリコールモノエチルエーテルモノ（メタ）アクリレート、ペンタエチレングリコールモノブチルエーテルモノ（メタ）アクリレート、メトキシトリオキシプロピレンテトラオキシエチレン（メタ）アクリレート、テトラプロピレングリコールのエチレンオキシド６モル付加物のモノ（メタ）アクリレートなどのモノオール又はジオールのアルキレンオキシド２乃至１０モル付加物の（メタ）アクリル酸アルキルである（メタ）アクリル酸アルキルエーテルエステル類、アミノエチルアクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレートなどの（メタ）アクリル酸アミノアルキルエステル類、（メタ）アクリルアミド、α－フェニル（メタ）アクリルアミド、Ｎ－イソプロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ－ｔ－オクチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ－ｎ－オクチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ－メチロール（メタ）アクリルアミド、Ｎ－メトキシメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ－エトキシメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ‘－メチレンビス（（メタ）アクリルアミド）、Ｎ－ジアセトン（メタ）アクリルアミド、Ｎ－（ｎ－ブトキシメチル）（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミドＮ，Ｎ－ジメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジエチル（メタ）アクリルアミド、（メタ）アクリロイルモルホリンなどの（メタ）アクリル酸アミド化合物類が挙げられる。
　フッ素系界面活性剤としては、ペルフルオロアルキルスルホン酸やペルフルオロアルキルカルボン酸などのパーフルオロアルキル基を有する界面活性剤など公知の界面活性剤を用いることができる。
　上記さらなる成分としての、硬化触媒、微粒子状金属酸化物、有機溶媒、界面活性剤等は、従来知られている割合および製造工程において本発明のコーティング組成物に適宜添加することができる。
　本発明のコーティング組成物は、基材上に塗布し、硬化膜を形成させることができる。光学用途に適した透明性の基材を用いることにより、硬化膜を有する光学基材を得ることができる。
　コーティング組成物の硬化は、加熱乾燥又は活性エネルギー線照射によって行うことができる。加熱乾燥の硬化条件としては７０乃至２００℃が好ましく、９０乃至１５０℃がより好ましい。そして加熱乾燥は、熱風中で行うことが好ましい。また、活性エネルギー線としては、赤外線、紫外線、電子線等が挙げられ、特に遠赤外線は熱による損傷を低く抑えることができる。
　本発明のコーティング組成物を基材に塗布する方法としては、ディッピング法、スピン法、スプレー法等の通常行われる方法が適用できる。特にディッピング法、スピン法が特に好ましい。
　また本発明のコーティング組成物を基材に塗布する前に、酸、アルカリ、各種有機溶剤又は洗剤による化学的処理、プラズマ、紫外線等による物理的処理により基材と硬化膜との密着性を向上させることができる。更に各種樹脂を用いたプライマー処理を行うことにより基材と硬化膜との密着性をより向上させることができる。
　また本発明のコーティング組成物により形成される硬化膜は、高屈折率膜として反射防止膜に使用でき、更に、防曇、フォトクロミック、防汚等の機能を有する成分を加えることにより、多機能膜として使用することもできる。
　本発明のコーティング組成物により形成される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、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイなどに付設する光学フィルターなどに使用することができる。
　本発明の光学部材は、光学基材の表面に本発明のコーティング組成物により形成される硬化膜を有しているが、その硬化膜上に無機酸化物の蒸着膜からなる反射防止膜を形成させることができる。該反射防止膜は特に限定されず、従来知られている無機酸化物の単層又は多層の蒸着膜を使用することができる。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。
　以下に本発明の実施例を示す。尚、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。物性の測定方法は以下に示す。
・水分：カールフィッシャー滴定法にて求めた。
・粒子径：ゾルを銅メッシュ上に乾燥させ、透過型電子顕微鏡（型番：ＪＥＭ－１０１０　ＪＥＯＬ社製、加速電圧１００ｋＶ）にて観察し、１００個の粒子径を測定し、その平均値を一次粒子径とした。
・比重：浮き秤法（２０℃）にて求めた。
・粘度：オストワルド粘度計（２０℃）にて求めた。
　〔製造例１〕
　ＪＩＳ３号珪酸ナトリウム（ＳｉＯ２として２９．８質量％含有、富士化学（株）製）３６ｇを純水４００ｇに溶解し、次いでスズ酸ナトリウムＮａＳｎＯ３・Ｈ２Ｏ（ＳｎＯ２として５５．１質量％含有、昭和化工（株）製）９．８ｇを溶解した。得られた水溶液を水素型陽イオン交換樹脂（アンバーライト（登録商標）ＩＲ－１２０Ｂ）を充填したカラムに通すことにより、酸性の酸化第二スズ－シリカ複合コロイド粒子の水性ゾル（ｐＨ２．４、ＳｎＯ２として０．４４質量％、ＳｉＯ２として０．８７質量％を含有、ＳｉＯ２／ＳｎＯ２質量比２．０）１２４０ｇを得た。次いで得られた水性ゾルにジイソプロピルアミンを３．２ｇ添加した。得られたゾルはアルカリ性の酸化第二スズ－シリカ複合コロイド粒子の水性ゾルであり、ｐＨ８．０であった。該水性ゾルは、透過型電子顕微鏡により５ｎｍ以下の１次粒子径のコロイド粒子が観察された。また、ジイソプロピルアミン／（ＳｎＯ２＋ＳｉＯ２）のモル比は、０．１５であった。
　〔製造例２〕
１リットルのガラス製容器に、炭酸水素テトラメチルアンモニウム（多摩化学工業（株）製、水酸化テトラメチルアンモニウムに換算して４２．４質量％を含有する。）水溶液２５１．８５ｇと、純水９５．６ｇとを投入し希釈水溶液とした。この水溶液を攪拌しながら、オキシ炭酸ジルコニウム粉末（ＺｒＯＣＯ３、ＡＭＲ製、ＺｒＯ２として４０．１質量％を含有する。）を水溶液中に徐々に添加し、合計で４９１．８５ｇ投入した。添加終了後、８５℃に加熱後、メタスズ酸８．２３ｇ（昭和化工（株）製、ＳｎＯ２として７．０８ｇ含有する。）を徐々に添加し、１０５℃にて５時間加熱熟成を行った。この加熱熟成終了時点では混合液はゾル状であった。更に１４５℃にて５時間の水熱処理を行った。水熱処理後に得られたものは、酸化ジルコニウム－酸化第二スズ複合体のコロイド粒子を含有するゾルであり、（ＺｒＯ２＋ＳｎＯ２）濃度として１２．８６質量％、比重１．１８０、ｐＨ１０．６２であった。次いでこのゾルを限外ろ過装置にて純水を添加しながら、ゾルを洗浄、濃縮したところ、濃度６．０３質量％の比重１．０５２、ｐＨ９．４３の酸化ジルコニウム－酸化スズ複合体コロイド粒子を含むゾル１０４０ｇが得られた。得られた酸化ジルコニウム－酸化第二スズ複合体コロイドは、電子顕微鏡観察による粒子径が５乃至１５ｎｍであった。
　〔製造例３〕
製造例２で調整した酸化ジルコニウム－酸化第二スズ複合コロイド粒子の水性ゾル８３０ｇ（全金属酸化物として５０ｇ含有する。）に製造例１で調製したアルカリ性の酸化第二スズ－シリカ複合コロイド粒子の水性ゾル７６９ｇを添加し、十分に攪拌した。次いで９５℃で２時間加熱熟成して、酸化第二スズ－シリカ複合コロイド粒子で被覆された変性酸化ジルコニウム－酸化第二スズ複合コロイド粒子の水性ゾル１５９９ｇを得た。得られたゾルのｐＨは８．３、全金属酸化物濃度は３．７質量％であった。得られた変性酸化ジルコニウム－酸化第二スズ複合コロイド粒子の水性ゾルを水素型陽イオン交換樹脂（アンバーライトＩＲ－１２０Ｂ）が充填されたカラムに通し、酸性の変性酸化ジルコニウム－酸化第二スズ複合コロイド粒子の水性ゾル１９８０ｇを得た。得られたゾルはｐＨ２．７、全金属酸化物濃度は３．０質量％であった。得られた酸性ゾルにジイソブチルアミンを０．５ｇ添加し、変性酸化ジルコニウム－酸化第二スズコロイド粒子の表面にジイソブチルアミンを結合させた。このときのゾルのｐＨは４．３であった。次いで得られたゾルを限外濾過装置を用いて全金属酸化物濃度２０質量％まで濃縮した。濃縮後のゾルの比重は１．２１１、ｐＨは３．７であった。この濃縮された水性ゾルをナス型フラスコ付きエバポレータに投入し、該ゾルにメタノールを添加しながら６００Ｔｏｒｒで水を留去することにより、ジイソブチルアミンが結合した変性酸化ジルコニウム－酸化第二スズコロイド粒子のメタノール分散ゾルを得た。得られたメタノール分散ゾルは、比重１．１８４、粘度３．２ｍＰａ・ｓ、ｐＨ４．９（ゾルと同質量の水で希釈）、全金属酸化物濃度３８．５質量％、水分０．８％であった。
　〔実施例１〕
マグネチックスターラーを備えたガラス製容器に、γ－グリシドキシプロピルトリメトキシシラン２４０質量部を加え、撹拌しながら水分散シリカゾル（スノーテックスＯ；シリカ濃度２０質量％、一次粒子径１２ｎｍ；日産化学工業（株）製）１１０質量部を添加し、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部分加水分解物を得た。次に特開２０１２－３１３５３号公報の製造例５に記載の方法と同様にして得られた酸化第二スズ－シリカ複合コロイドで変性された酸化チタン－酸化ジルコニウム－酸化第二スズ複合コロイド粒子のメタノール分散ゾル２９０質量部（全金属酸化物に換算して３０．０質量％を含有する）、プロピレングリコールモノメチルエーテル１８０質量部を前述したγ－グリシドキシプロピルトリメトキシシランの部分加水分解物３１３質量部に添加し、更に硬化剤としてアルミニウムアセチルアセトネート５．２質量部、メタノールで濃度１０質量％に希釈したレベリング剤Ｌ－７００１（東レ・ダウコーニング製）９．０質量部を混合し、十分に撹拌してハードコート用コーティング液を調整した。
（硬化膜の形成）
ポリカーボネート系のプラスチックレンズ（屈折率ｎＤ＝１．５８）を用意し、これにディップコート法で上記のハードコート用コーティング液を塗布し（膜厚３μｍ）、１２０℃で２時間加熱処理して、塗膜を硬化させた。評価結果を表１に示した。
　〔実施例２〕
実施例１に記載の酸化第二スズ－シリカ複合コロイドで変性された酸化チタン－酸化ジルコニウム－酸化第二スズ複合コロイド粒子のメタノール分散ゾル２９０質量部（全金属酸化物に換算して３０．０質量％を含有する）を前述の製造例３に記載の酸化第二スズ－シリカ複合コロイドで変成された酸化ジルコニウム－酸化スズ複合コロイド粒子のメタノール分散ゾル２２９質量部（全金属酸化物に換算して３８質量％を含有する）に変更した以外は、実施例１と同様に実施した。
　〔実施例３〕
実施例１に記載の水分散シリカゾルをスノーテックスＯＸＳ（シリカ濃度１５質量％、一次粒子径６ｎｍ；日産化学工業（株）製）１４５質量部に変更した以外は、実施例１と同様に行なった。
　〔実施例４〕
実施例１に記載の水分散シリカゾルをスノーテックスＯＬ（シリカ濃度２０質量％、一次粒子径４０ｎｍ；日産化学工業（株）製）１１０質量部に変更した以外は、実施例１と同様に行なった。
　〔比較例１〕
マグネチックスターラーを備えたガラス製の容器に、γ－グリシドキシプロピルトリメトキシシラン２４０質量部を加え、撹拌しながら０．０１規定の塩酸６０質量部を３時間で滴下した。滴下終了後、０．５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部分加水分解物を得た。次に特開２０１２－３１３５３号公報の製造例５に記載の方法と同様にして得られた酸化第二スズ－シリカ複合コロイドで変性された酸化チタン－酸化ジルコニウム－酸化第二スズ複合コロイド粒子のメタノール分散ゾル２９０質量部（全金属酸化物に換算して３０．０質量％を含有する）、水分散シリカゾル（スノーテックスＯ）１１０質量部の順に添加して攪拌した後、更にプロピレングリコールモノメチルエーテル１８０質量部、硬化剤としてアルミニウムアセチルアセトネート５．２質量部、メタノールで濃度１０％に希釈したレベリング剤Ｌ－７００１（東レ・ダウコーニング製）８．５質量部を混合し、十分に撹拌してハードコート用コーティング液を作製した。
（硬化膜の形成）
実施例１と同様に実施した。
　〔比較例２〕
比較例１に記載のγ－グリシドキシプロピルトリメトキシシランの部分加水分解物へ水分散シリカゾル（スノーテックスＯ）１１０質量部、酸化第二スズ－シリカ複合コロイドで変性された酸化チタン－酸化ジルコニウム－酸化第二スズ複合コロイド粒子のメタノール分散ゾル２９０質量部（全金属酸化物に換算して３０．０質量％を含有する）の順序で添加した以外は比較例１と同様に実施した。
　〔比較例３〕
用いる水分散シリカゾルをスノーテックスＭＰ１０４０（シリカ濃度４０質量％、一次粒子径１００ｎｍ；日産化学工業（株）製）５５質量部に変更した以外は、実施例１と同様に行なった。
　〔比較例４〕
マグネチックスターラーを備えたガラス製の容器に、γ－グリシドキシプロピルトリメトキシシラン２４０質量部を加え、撹拌しながら０．０１規定の塩酸６０質量部を３時間で滴下した。滴下終了後、０．５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部分加水分解物を得た。次に特開２０１２－３１３５３号公報の製造例５に記載の方法と同様にして得られた酸化第二スズ－シリカ複合コロイドで変性された酸化チタン－酸化ジルコニウム－酸化第二スズ複合コロイド粒子のメタノール分散ゾル１４５質量部（全金属酸化物に換算して３０．０質量％を含有する）、更にプロピレングリコールモノメチルエーテル１８０質量部、硬化剤としてアルミニウムアセチルアセトネート０．９質量部、メタノールで濃度１０％に希釈したレベリング剤Ｌ－７００１（東レ・ダウコーニング製）９．０質量部を混合し、十分に撹拌してハードコート用コーティング液を作製した。
（硬化膜の形成）
実施例１と同様に実施した。
　〔比較例５〕
比較例４に記載の酸化第二スズ－シリカ複合コロイドで変性された酸化チタン－酸化ジルコニウム－酸化第二スズ複合コロイド粒子のメタノール分散ゾル１４５質量部（全金属酸化物に換算して３０．０質量％を含有する）を水分散シリカゾル（スノーテックスＯ）４３５質量部に変更した以外は、実施例１と同様に実施した。
　上記の実施例及び比較例で得られた硬化膜を有する光学部材は、以下に示す試験方法により諸物性を評価した。
（１）耐擦傷性試験
スチールウール＃００００で硬化膜表面を１０往復擦り、傷の付く度合を目視で判断した。判断基準は下記の通りである。
Ａ：全く傷が確認できない
Ｂ：若干の傷が確認できる／１ｃｍ２に３本以下の傷が確認される
Ｃ：目立った傷が確認できる／１ｃｍ２に１０本以下の傷が確認されるが、膜剥がれは確認されない
Ｄ：膜剥がれが確認できる
（２）密着性試験
硬化膜に１ｍｍ間隔で１００目クロスカットを施し、このクロスカットした部分に粘着テープ（セロハンテープ、ニチバン（株）製品）を強く貼り付けた後、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。評価基準は下記の通りである。
Ａ：全く剥離が無い
Ｂ：１００目中１乃至３０目剥離が確認できる
Ｃ：１００目中３１乃至６０目剥離が確認できる
Ｄ：１００目中６１乃至９０目剥離が確認できる
Ｅ：１００目中９１目以上剥離が確認できる
（３）耐候性試験後の密着性試験
硬化膜をキセノンウェザーメーター（照射強度４０ｍＷ／ｍ２）で１００時間照射した後、該膜にクロスカットを施して（２）密着性試験と同様の試験を行ない、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。評価基準は（２）密着性試験を用いた。
（４）クラック性試験
硬化膜をキセノンウェザーメーター（照射強度４０ｍＷ／ｍ２）で１００時間照射した後、該膜のクラックの有無を目視で調べた。判断基準は次の通りである。
Ａ：クラックが全く確認されない
Ｂ：一部クラックが確認される
Ｃ：全面にクラックが確認される
（５）透明性試験
暗室内、蛍光灯下で硬化膜の曇りの有無を目視で調べた。判断基準は次の通りである。
Ａ：曇りの発生がほとんど無いもの
Ｂ：曇りが透明硬化膜として問題がない程度のもの
Ｃ：白化が顕著に表れるもの
（６）干渉縞試験
暗室内、蛍光灯下で硬化膜の干渉縞の有無を目視で調べた。判断基準は次の通りである。
Ａ：干渉縞が全く見られない
Ｂ：干渉縞が若干見られる
Ｃ：干渉縞が顕著に見られる
（７）屈折率
Ａｂｂｅ屈折計にて測定した値である。
　結果を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001



本発明の実施例１乃至４は、耐擦傷性、密着性、耐候性試験後の密着性、透明性及び屋外暴露後の耐候性（クラック性）に優れるものであったのに対して、比較例１、２では、シリカコロイド粒子と酸化第二スズ－シリカ複合コロイドで変性された酸化チタン－酸化ジルコニウム－酸化第二スズ複合コロイド粒子との表面電位の違いから凝集が起き、硬化膜の透明性、耐擦傷性、密着性が著しく低いものであった。また、比較例３では、シリカコロイド粒子の一次粒子径が大きいため、硬化膜の透明性が著しく低下したものであった。更に、比較例４では基材と屈折率を合わせるため酸化第二スズ－シリカ複合コロイドで変性された酸化チタン－酸化ジルコニウム－酸化第二スズ複合コロイド粒子の添加量を減らした事により、硬化膜の耐擦傷性、密着性及び耐候性試験後の密着性が著しく低いものであった。加えて、比較例５ではシリカコロイド粒子のみのため、硬化膜に干渉縞が発生するものであった。
　本発明のコーティング組成物よりなる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、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイなどに付設する光学フィルターなどに使用することができる。

Claims (12)

  1. 　下記の（Ｍ）成分、（Ｆ）成分及び（Ｓ）成分を含有するコーティング組成物：
    （Ｍ）成分は、一般式（Ｉ）：
    （Ｒ１）ａ（Ｒ３）ｂＳｉ（ＯＲ２）４－（ａ＋ｂ）　　　　　　（Ｉ）
    （但し、Ｒ１及びＲ３は、それぞれ炭素原子数１乃至３５のアルキル基、アリール基、ハロゲン化アルキル基、ハロゲン化アリール基、アルケニル基、又はエポキシ基、アクリロイル基、メタクリロイル基、メルカプト基、ウレイド基、エーテル基、アミノ基若しくはシアノ基を有する有機基であって、且つＳｉ－Ｃ結合によりケイ素原子と結合しているものであり、Ｒ２は炭素原子数１乃至８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、１又は２の整数であり、ａ＋ｂは０、１又は２の整数である。）又は一般式（ＩＩ）：
    〔（Ｒ４）ｃＳｉ（ＯＸ）３－ｃ〕２Ｙ　　　　　　（ＩＩ）
    （但し、Ｒ４は炭素原子数１乃至５のアルキル基であり、Ｘは炭素原子数１乃至４のアルキル基又はアシル基であり、Ｙはメチレン基又は炭素原子数２乃至２０のアルキレン基であり、ｃは０又は１の整数である。）
    で表される有機ケイ素化合物及びそれらの加水分解物からなる群より選ばれる少なくとも１種のケイ素含有物質であって、該ケイ素含有物質は、少なくとも１種の有機ケイ素化合物の加水分解物を含み、且つ前記コーティング組成物中に２０乃至８５質量％含まれており、
    （Ｆ）成分は、２乃至６０ｎｍの一次粒子径を有する金属酸化物のコロイド粒子（Ａ）を核として、その表面を１乃至４ｎｍの一次粒子径を有する酸性酸化物のコロイド粒子からなる被覆物（Ｂ）で被覆された、２乃至１００ｎｍの一次粒子径を有する変性金属酸化物コロイド粒子（Ｃ）であって、該コロイド粒子（Ｃ）は、前記コーティング組成物中に１０乃至６０質量％含まれており、
    （Ｓ）成分は、２乃至８０ｎｍの一次粒子径を有するシリカコロイド粒子であって、前記コーティング組成物中に０．１乃至３０質量％含まれているものである。
  2. 前記（Ｓ）成分を１乃至２０質量％含む請求項１に記載のコーティング組成物。
  3. 　前記（Ｍ）成分と前記（Ｆ）成分との質量割合が、（Ｆ）成分／（Ｍ）成分＝０．１乃至３であり、且つ（Ｍ）成分と（Ｓ）成分との質量割合が、（Ｓ）成分／（Ｍ）成分＝０．０１乃至１．５である請求項１又は２に記載のコーティング組成物。
  4. 前記金属酸化物のコロイド粒子（Ａ）が、Ｔｉ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｔａ、Ｗ、Ｐｂ、Ｂｉ及びＣｅからなる群から選ばれる少なくとも１種の金属の酸化物からなる請求項１乃至３のいずれか一項に記載のコーティング組成物。
  5. 前記被覆物（Ｂ）が、Ｓｉ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｍｏ、Ｓｂ及びＷからなる群から選ばれる少なくとも１種の金属の酸性酸化物からなる請求項１乃至３のいずれか一項に記載のコーティング組成物。
  6. 　前記（Ｓ）成分のｐＨは、１乃至６である請求項１乃至５のいずれか一項に記載のコーティング組成物。
  7. 金属塩、金属アルコキシド及び金属キレート化合物からなる群から選ばれる少なくとも１種の硬化触媒をさらに含有する請求項１乃至６のいずれか一項に記載のコーティング組成物。
  8. アルコール系有機溶媒、エーテル系有機溶媒、ケトン系有機溶媒、エステル系有機溶媒、脂肪族炭化水素系有機溶媒、芳香族炭化水素系有機溶媒及びアミド化合物系有機溶媒からなる群から選ばれる少なくとも１種をさらに含有する請求項１乃至７のいずれか一項に記載のコーティング組成物。
  9. シリコーン系界面活性剤、アクリル系界面活性剤及びフッ素系界面活性剤からなる群から選ばれる少なくとも１種をさらに含有する請求項１乃至８のいずれか一項に記載のコーティング組成物。
  10. 光学基材の表面に請求項１乃至９のいずれか一項に記載のコーティング組成物の硬化物からなる硬化膜を有する光学部材。
  11. 請求項１０に記載の光学部材の表面に更に反射防止膜を有する光学部材。
  12. 下記（ａ）工程及び（ｂ）工程を含む請求項１乃至９のいずれか一項に記載のコーティング組成物の製造方法：
    （ａ）工程：各々請求項１乃至９のいずれか一項に特定されるところの前記（Ｍ）成分と前記（Ｓ）成分とを混合し、前記（Ｍ）成分の少なくとも一部又は全部を加水分解する工程、
    （ｂ）工程：（ａ）工程で得られた（Ｍ）成分の少なくとも一部又は全部加水分解物を含む混合物に請求項１乃至９のいずれか一項に特定されるところの前記（Ｆ）成分を混合する工程。
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