JPH0769481B2 - High refractive index hard coat film - Google Patents
High refractive index hard coat filmInfo
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- JPH0769481B2 JPH0769481B2 JP1086540A JP8654089A JPH0769481B2 JP H0769481 B2 JPH0769481 B2 JP H0769481B2 JP 1086540 A JP1086540 A JP 1086540A JP 8654089 A JP8654089 A JP 8654089A JP H0769481 B2 JPH0769481 B2 JP H0769481B2
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Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、高い屈折率を有し、かつ、染色性、耐候性な
どに優れた高屈折率ハードコート膜に関する。また、反
射防止膜形成の際に使用される高屈折率層として好まし
く適用される。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a high refractive index hard coat film having a high refractive index and being excellent in dyeability, weather resistance and the like. Further, it is preferably applied as a high refractive index layer used in forming an antireflection film.
[従来の技術] 高屈折率ハードコート膜を得る方法としては、チタン、
タンタルなどのアルコラートとメラミン樹脂などから得
る方法が、特開昭57−37301号公報に開示されている。[Prior Art] As a method for obtaining a high refractive index hard coat film, titanium,
A method of obtaining from an alcoholate such as tantalum and a melamine resin is disclosed in JP-A-57-37301.
また、特開昭58−46301号公報、特開昭59−49501号公
報、特開昭63−225635号公報にはチタンアルコラートと
コロイダルシリカ、あるいはコロイド状酸化チタンとシ
ランカップリング剤などからなる組成物についての技術
が開示されている。Further, in JP-A-58-46301, JP-A-59-49501 and JP-A-63-225635, compositions comprising titanium alcoholate and colloidal silica, or colloidal titanium oxide and a silane coupling agent are disclosed. Techniques for things are disclosed.
一方、特開昭63−223701号公報には酸化セリウム微粒
子、特定の有機ケイ素化合物およびシリカ微粒子からな
る高屈折率コーティング膜について開示さている。On the other hand, JP-A-63-223701 discloses a high-refractive-index coating film comprising cerium oxide fine particles, a specific organosilicon compound and silica fine particles.
[発明が解決しようとする課題] しかし、特開昭57−37301号公報の方法では十分な高屈
折率が得られず、また、耐水性も十分でないという問題
点を有する。[Problems to be Solved by the Invention] However, the method disclosed in JP-A-57-37301 has problems that a sufficiently high refractive index cannot be obtained and that water resistance is not sufficient.
また、特開昭58−46301号公報や特開昭59−49501号公報
による方法でも、耐水性に劣り、かつ塗膜が黄変すると
いう問題点もある。さらには塗膜の白濁によるヘーズの
問題や耐候性が劣るなどの欠点もある。また、特開昭63
−225635号公報による技術も耐候性が悪く、とくに耐候
性テスト後の塗膜密着性が不良となる致命的欠陥を有す
るものである。In addition, the methods disclosed in JP-A-58-46301 and JP-A-59-49501 also have problems of poor water resistance and yellowing of the coating film. Furthermore, there are drawbacks such as haze due to cloudiness of the coating film and poor weather resistance. In addition, JP-A-63
The technique according to Japanese Laid-Open Patent Publication No. 225635 also has a poor weather resistance, and in particular, it has a fatal defect that the adhesion of a coating film after a weather resistance test becomes poor.
また、酸化セリウム微粒子を用いる特開昭63−223701号
公報による技術も、十分な高屈折率を得るに十分な酸化
セリウムを使用すると塗膜が黄変し、一方、塗膜黄変を
改良できる程度の添加量であると高い屈折率が得られな
いという二律背反の問題を有している。Further, the technique according to JP-A-63-223701 using fine particles of cerium oxide also causes yellowing of the coating film when sufficient cerium oxide is used to obtain a sufficiently high refractive index, while improving yellowing of the coating film. There is a trade-off problem that a high refractive index cannot be obtained if the amount of addition is small.
そこで本発明は、これらの問題点を解決しようとするも
のであり、充分な高屈折率、優れた耐候性、耐水性を有
し、かつ、黄変、ヘーズによる透明性低下などがなく、
外観に優れた高屈折率ハードコート膜を提供することを
目的とする。Therefore, the present invention is intended to solve these problems, having a sufficiently high refractive index, excellent weather resistance, water resistance, and yellowing, there is no transparency deterioration due to haze, etc.,
An object is to provide a high refractive index hard coat film having an excellent appearance.
[課題を解決するための手段] 本発明は、上記目的を達成するために、下記の構成を有
する。[Means for Solving the Problems] The present invention has the following configurations in order to achieve the above object.
「下記A成分およびB成分を主成分として含む組成物の
硬化物からなることを特徴とする高屈折率ハードコート
膜。“A high refractive index hard coat film comprising a cured product of a composition containing the following components A and B as main components.
A.酸化セリウムと酸化チタンとの複合酸化物からなり、
その酸化チタンに対する酸化セリウムの重量比が、0.1
以上、1.4以下であり、かつ平均粒子径が1mμ以上、100
mμ以下である微粒子。A. Composed of a complex oxide of cerium oxide and titanium oxide,
The weight ratio of cerium oxide to titanium oxide is 0.1.
Or more, and 1.4 or less, and the average particle size is 1 mμ or more, 100
Fine particles of mμ or less.
B. BR1 aSiX3-a (I) または で表される有機ケイ素化合物およびその加水分解物から
選ばれる一種以上。B. BR 1 a SiX 3-a (I) or One or more selected from organosilicon compounds represented by and their hydrolysates.
(ここでRおよびR1は炭素数1〜10の有機基である。X
は加水分解性基であり、aは0または1である。Yは炭
素数2〜40の有機基である。) ここで、A成分である酸化セリウムと酸化チタンからな
る複合酸化物とは、それぞれ酸化セリウム、酸化チタン
が微粒子状であり、それらがさらに凝集、または混在し
た状態で水および/または有機溶媒中に分散された、い
わゆるゾルの状態で存在するものである。かかる複合酸
化物は製造段階で酸化セリウムと酸化チタンを混合させ
ても、それぞれ単独で製造後に混合しても何ら問題はな
い。とくに、均一な混合状態を得るには製造段階で混合
させる方法が好ましい。(Here, R and R 1 are organic groups having 1 to 10 carbon atoms. X
Is a hydrolyzable group, and a is 0 or 1. Y is an organic group having 2 to 40 carbon atoms. ) Here, the composite oxide composed of cerium oxide and titanium oxide, which are the components A, are fine particles of cerium oxide and titanium oxide, respectively, which are further aggregated or mixed in water and / or an organic solvent. It exists in the state of so-called sol dispersed in. There is no problem even if such cerium oxide and titanium oxide are mixed in the manufacturing stage, or they are mixed after they are individually manufactured. In particular, a method of mixing at the manufacturing stage is preferable in order to obtain a uniform mixed state.
かかる複合酸化物中における酸化セリウムおよび酸化チ
タンの重量比率は、酸化チタンに対する酸化セリウムの
重量比率(酸化セリウム/酸化チタン)で、0.1以上、
1.4以下であることが必要である。すなわち、0.1未満で
は良好な耐候性を有する被膜が得られない。また、1.4
を越える場合には膜が黄褐色に着色するという欠点があ
る。The weight ratio of cerium oxide and titanium oxide in the composite oxide is 0.1 or more in the weight ratio of cerium oxide to titanium oxide (cerium oxide / titanium oxide),
It must be 1.4 or less. That is, if it is less than 0.1, a coating having good weather resistance cannot be obtained. Also 1.4
If it exceeds, there is a drawback that the film is colored yellowish brown.
また、複合酸化物微粒子の平均粒子径は単独および凝集
のいずれにおいても、1mμ以上、100mμ以下のものが用
いられる。粒子径とは、単独、凝集のいずれにおいて
も、その最高径を意味する。平均粒子径が100mμを越え
ると透明な膜が得られない。また1mμ未満では微粒子の
安定性が不良であるばかりか、膜の染色性が著しく低下
するという欠点がある。また、本発明における粒子径
は、日本電子製JEM−1200によって測定した値であり、
平均粒子径とは、少なくとも100個の粒子の粒子径の平
均をとったものである。さらに、本発明においては、組
成物の硬化後においても、同様、平均粒子径が1mμ以
上、100mμ以下の条件を満たすものである。Further, the average particle size of the composite oxide fine particles is 1 mμ or more and 100 mμ or less in both single and aggregate. The particle size means the maximum size of the particles either alone or in agglomeration. If the average particle size exceeds 100 mμ, a transparent film cannot be obtained. On the other hand, if it is less than 1 mμ, not only the stability of the fine particles is poor, but also the dyeability of the film is significantly lowered. The particle size in the present invention is a value measured by JEM-1200 manufactured by JEOL Ltd.,
The average particle diameter is the average of the particle diameters of at least 100 particles. Further, in the present invention, even after the composition is cured, the condition that the average particle diameter is 1 mμ or more and 100 mμ or less is satisfied.
酸化セリウムおよび酸化チタンは、一般には、二酸化セ
リウム,二酸化チタンの形で、水あるいは溶剤に分散さ
せたコロイド液が入手し易く操作も簡単である。しか
し、酸化セリウム、酸化チタンであればどのようなもの
でもよく、また、その存在状態についても前記のように
限定されるものではなく、例えば、粉砕法あるいは、気
相合成法等により得られたものを分散媒中に均一に分散
し用いることも可能である。Cerium oxide and titanium oxide are generally in the form of cerium dioxide and titanium dioxide, and a colloidal liquid dispersed in water or a solvent is easily available and easy to operate. However, any material may be used as long as it is cerium oxide or titanium oxide, and the state of existence thereof is not limited as described above. For example, it was obtained by a pulverization method or a gas phase synthesis method. It is also possible to uniformly disperse the substance in a dispersion medium and use it.
本発明のB成分としては、下記一般式(I)で表される
有機ケイ素化合物およびその加水分解物、および下記一
般式(II)で表される有機ケイ素化合物およびその加水
分解物からなる群から選ばれる少なくとも1種の有機ケ
イ素化合物および/またはその加水分解物が用いられ
る。The component B of the present invention is selected from the group consisting of an organosilicon compound represented by the following general formula (I) and its hydrolyzate, and an organosilicon compound represented by the following general formula (II) and its hydrolyzate. At least one selected organosilicon compound and / or its hydrolyzate is used.
BR1 aSiX3-a (I) (ここでRおよびR1は炭素数1〜10の有機基である。X
は加水分解性基であり、aは0または1である。Yは炭
素数2〜40の有機基である。) まず、一般式(I)で表される有機ケイ素化合物および
その加水分解物について述べる。BR 1 a SiX 3-a (I) (Here, R and R 1 are organic groups having 1 to 10 carbon atoms. X
Is a hydrolyzable group, and a is 0 or 1. Y is an organic group having 2 to 40 carbon atoms. ) First, the organosilicon compound represented by formula (I) and its hydrolyzate will be described.
一般式(I)で表される式中、RおよびR1は、炭素数1
〜10の有機基であるが、その具体例としてはメチル基、
エチル基、フェニル基、ビニル基などの炭化水素基、ク
ロロプロピル基、3,3,3−トリフロロプロピル基などの
ハロゲン化炭化水素基、γ−グリシドキシプロピル基、
β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル基などの
エポキシ基含有有機基、γ−メタクリロキシプロピル
基、γ−アクリロキシプロピル基などの(メタ)アクリ
ル基含有有機基、その他メルカプト基、シアノ基、アミ
ノ基などの各種置換基を有する有機基などが挙げられ
る。RとR1は、同種であっても、異種であってもよい。In the formula represented by the general formula (I), R and R 1 each have 1 carbon atom.
~ 10 organic groups, as a specific example thereof, a methyl group,
Hydrocarbon groups such as ethyl group, phenyl group, vinyl group, chloropropyl group, halogenated hydrocarbon groups such as 3,3,3-trifluoropropyl group, γ-glycidoxypropyl group,
Epoxy group-containing organic groups such as β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl groups, γ-methacryloxypropyl groups, (meth) acryl group-containing organic groups such as γ-acryloxypropyl groups, other mercapto groups, cyano groups , Organic groups having various substituents such as amino groups, and the like. R and R 1 may be the same or different.
また、Xは加水分解可能な官能基、いいかえるならば加
水分解反応によってシラノール基を生成するものであれ
ば、とくに限定されないが、その具体例としては、メト
キシ基、エトキシ基、メトキシエトキシ基などのアルコ
キシ基、アセトキシ基などのアシルオキシ基、クロロ
基、ブロモ基などのハロゲン基、フェノキシ基などのア
リーロキシ基などが挙げられる。X is not particularly limited as long as it is a functional group capable of being hydrolyzed, that is, a silanol group is formed by a hydrolysis reaction, and specific examples thereof include a methoxy group, an ethoxy group, and a methoxyethoxy group. Examples thereof include an acyloxy group such as an alkoxy group and an acetoxy group, a halogen group such as a chloro group and a bromo group, and an aryloxy group such as a phenoxy group.
さらにaは0または1であるが、aが1の場合にはRま
たはR1の少なくとも1つが、エポキシ基含有有機基や
(メタ)アクリロキシ基含有有機基などの反応性有機基
であることが、表面硬度向上の観点から好ましい。Further, a is 0 or 1, but when a is 1, at least one of R and R 1 is a reactive organic group such as an epoxy group-containing organic group or a (meth) acryloxy group-containing organic group. It is preferable from the viewpoint of improving the surface hardness.
これらの有機ケイ素化合物の具体的な代表例としては、
メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラ
ン、メチルトリメトキシエトキシシラン、メチルトリア
セトキシシラン、メチルトリプロポキシシラン、メチル
トリブトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチ
ルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビ
ニルトリエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラ
ン、ビニルトリメトキシエトキシシラン、フェニルトリ
メトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、フェニ
ルトリアセトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメト
キシシラン、γ−クロロプロピルトリエトキシシラン、
γ−クロロプロピルトリアセトキシシラン、3,3,3−ト
リフロロプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロ
キシプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピル
トリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシ
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メトキシエトキシシラン、
γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、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、β−シアノエチルトリエトキシシラン、メチルト
リフェノキシシラン、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、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−グリシドキシエチルトリエトキシシラン、β−
グリシドキシエチルトリメトキシシラン、β−グリシド
キシエチルトリエトキシシラン、α−グリシドキシプロ
ピルトリメトキシシラン、α−グリシドキシプロピルト
リエトキシシラン、β−グリシドキシプロピルトリメト
キシシラン、β−グリシドキシプロピルトリエトキシシ
ラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、
γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グ
リシドキシプロピルトリプロポキシシラン、γ−グリシ
ドキシプロピルトリブトキシシラン、γ−グリシドキシ
プロピルトリメトキシエトキシシラン、γ−グリシドキ
シプロピルトリフェノキシシラン、α−グリシドキシブ
チルトリメトキシシラン、α−グリシドキシブチルトリ
エトキシシラン、β−グリシドキシブチルトリメトキシ
シラン、β−グリシドキシブチルトリエトキシシラン、
γ−グリシドキシブチルトリメトキシシラン、γ−グリ
シドキシブチルトリエトキシシラン、δ−グリシドキシ
ブチルトリメトキシシラン、δ−グリシドキシブチルト
リエトキシシラン、(3,4−エポキシシクロヘキシル)
メチルトリメトキシシラン、(3,4−エポキシシクロヘ
キシル)メチルトリエトキシシラン、β−(3,4−エポ
キシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、β−
(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシ
シラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル
トリプロポキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘ
キシル)エチルトリブトキシシラン、β−(3,4−エポ
キシシクロヘキシル)エチルトリメトキシエトキシシラ
ン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリ
フェノキシシラン、γ−(3,4−エポキシシクロヘキシ
ル)プロピルトリメトキシシラン、γ−(3,4−エポキ
シシクロヘキシル)プロピルトリエトキシシラン、δ−
(3,4−エポキシシクロヘキシル)ブチルトリメトキシ
シラン、δ−(3,4−エポキシシクロヘキシル)ブチル
トリエトキシシランなどのトリアルコキシシラン、トリ
アシルオキシシランまたはトリフェノキシシラン類また
はその加水分解物および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−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、
γ−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、
γ−メチルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、γ
−メルカプトプロピルメチルジエトキシシラン、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、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メチルジアセトキ
シシラン、γ−グリシドキシプロピルエチルジメトキシ
シラン、γ−グリシドキシプロピルエチルジエトキシシ
ラン、γ−グリシドキシプロピルビニルジメトキシシラ
ン、γ−グリシドキシプロピルビニルジエトキシシラ
ン、γ−グリシドキシプロピルフェニルジメトキシシラ
ン、γ−グリシドキシプロピルフェニルジエトキシシラ
ンなどジアルコキシシラン、ジフェノキシシランまたは
ジアシルオキシシラン類またはその加水分解物がその例
である。Specific representative examples of these organosilicon compounds include:
Methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltrimethoxyethoxysilane, methyltriacetoxysilane, methyltripropoxysilane, methyltributoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane , Vinyltriacetoxysilane, vinyltrimethoxyethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, phenyltriethoxysilane, phenyltriacetoxysilane, γ-chloropropyltrimethoxysilane, γ-chloropropyltriethoxysilane,
γ-chloropropyltriacetoxysilane, 3,3,3-trifluoropropyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, γ-mercaptopropyl Trimethoxysilane,
γ-mercaptopropyltrimethoxyethoxysilane,
γ-mercaptopropyltriethoxysilane, N-β-
(Aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane, β-cyanoethyltriethoxysilane, methyltriphenoxysilane, chloromethyltrimethoxysilane, chloromethyltriethoxysilane, glycidoxymethyltrimethoxysilane, glycidoxymethyltri Ethoxysilane, α-glycidoxyethyltrimethoxysilane, α-glycidoxyethyltriethoxysilane, β-
Glycidoxyethyltrimethoxysilane, β-glycidoxyethyltriethoxysilane, α-glycidoxypropyltrimethoxysilane, α-glycidoxypropyltriethoxysilane, β-glycidoxypropyltrimethoxysilane, β- Glycidoxypropyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane,
γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, γ-glycidoxypropyltripropoxysilane, γ-glycidoxypropyltributoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxyethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriphenoxysilane , Α-glycidoxybutyltrimethoxysilane, α-glycidoxybutyltriethoxysilane, β-glycidoxybutyltrimethoxysilane, β-glycidoxybutyltriethoxysilane,
γ-glycidoxybutyltrimethoxysilane, γ-glycidoxybutyltriethoxysilane, δ-glycidoxybutyltrimethoxysilane, δ-glycidoxybutyltriethoxysilane, (3,4-epoxycyclohexyl)
Methyltrimethoxysilane, (3,4-epoxycyclohexyl) methyltriethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, β-
(3,4-Epoxycyclohexyl) ethyltriethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltripropoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltributoxysilane, β- (3,4- Epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxyethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltriphenoxysilane, γ- (3,4-epoxycyclohexyl) propyltrimethoxysilane, γ- (3,4-epoxycyclohexyl) propyl Triethoxysilane, δ-
Trialkoxysilanes such as (3,4-epoxycyclohexyl) butyltrimethoxysilane and δ- (3,4-epoxycyclohexyl) butyltriethoxysilane, triacyloxysilanes or triphenoxysilanes or their hydrolysates and dimethyldimethoxysilane. , Phenylmethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, phenylmethyldiethoxysilane, γ-chloropropylmethyldimethoxysilane, γ-chloropropylmethyldiethoxysilane, dimethyldiacetoxysilane,
γ-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane,
γ-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane,
γ-methylcaptopropylmethyldimethoxysilane, γ
-Mercaptopropylmethyldiethoxysilane, γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, γ-aminopropylmethyldiethoxysilane, methylvinyldimethoxysilane, methylvinyldiethoxysilane, glycidoxymethylmethyldimethoxysilane, glycidoxymethylmethyldiethyl Ethoxysilane, α-glycidoxyethylmethyldimethoxysilane, α-glycidoxyethylmethyldiethoxysilane, β-glycidoxyethylmethyldimethoxysilane, β-glycidoxyethylmethyldiethoxysilane, α-glycidoxy Propylmethyldimethoxysilane, α-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, β-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, β-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethane Cyldimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldipropoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldibutoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldimethoxyethoxysilane, γ- Glycidoxypropylmethyldiphenoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiacetoxysilane, γ-glycidoxypropylethyldimethoxysilane, γ-glycidoxypropylethyldiethoxysilane, γ-glycidoxypropylvinyldimethoxysilane , Γ-glycidoxypropylvinyldiethoxysilane, γ-glycidoxypropylphenyldimethoxysilane, γ-glycidoxypropylphenyldiethoxysilane, etc. dialkoxysilane, diphenoxysilane or diacyloxysilane Silanes or their hydrolysates are examples.
つぎにB成分として使用可能なもうひとつの一般式(I
I)で表される有機ケイ素化合物および/またはその加
水分解物について説明する。Next, another general formula (I
The organosilicon compound represented by I) and / or its hydrolyzate will be described.
一般式(II)において、R1としては、前記一般式(I)
と同様の例を挙げることができる。また、Yは炭素数が
2〜40である有機基である。すなわち、Yは2つのSi原
子とSi−C結合にて分子内に含まれる官能基であり、該
官能基中には、酸素原子、窒素原子など炭素、水素以外
の異原子が含まれていても何ら問題はない。さらには、
炭素数2〜40の範囲内において、有機基としては、鎖状
であっても、環状であってもよく、また酸素原子などが
エポキシ環等として存在していても何ら問題はないばか
りか、硬化時に官能基として寄与する点からは好ましい
ものである。In the general formula (II), R 1 is the above-mentioned general formula (I).
An example similar to can be given. Y is an organic group having 2 to 40 carbon atoms. That is, Y is a functional group contained in the molecule through two Si atoms and a Si—C bond, and the functional group contains a heteroatom other than carbon and hydrogen such as an oxygen atom and a nitrogen atom. There is no problem. Moreover,
Within the range of 2 to 40 carbon atoms, the organic group may be chain-like or cyclic, and there is no problem even if an oxygen atom or the like is present as an epoxy ring or the like, It is preferable in that it contributes as a functional group during curing.
その具体例としては、 などが挙げられる。As a concrete example, And so on.
以上の一般式(I)または(II)で表される有機ケイ素
化合物として、とくに染色性付与の目的にはエポキシ
基、グリシドキシ基を含む有機ケイ素化合物の使用が好
適である。また硬化速度、加水分解の容易さなどの点か
らXとしては、炭素数1〜4のアルキル基またはアルコ
キシアルキル基が好ましく使用される。As the organosilicon compound represented by the above general formula (I) or (II), it is preferable to use an organosilicon compound containing an epoxy group or a glycidoxy group particularly for the purpose of imparting dyeability. In addition, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or an alkoxyalkyl group is preferably used as X from the viewpoints of the curing rate and the ease of hydrolysis.
これらの有機ケイ素化合物および/またはその加水分解
物の中で、キュア温度を下げ、硬化をより進行させるた
めには加水分解物が好ましい。Among these organosilicon compounds and / or their hydrolysates, hydrolysates are preferable in order to lower the curing temperature and promote curing.
加水分解は純水または塩酸、酢酸、あるいは硫酸などの
酸性水溶液を添加、攪拌することによって製造される。
さらに純水、あるいは酸性水溶液の添加量を調節するこ
とによって加水分解の度合をコントロールすることも容
易に可能である。加水分解に際しては、一般式(I)ま
たは(II)のX基と等モル以上、3倍モル以下の純水ま
たは酸性水溶液の添加が硬化促進の点で特に好ましい。Hydrolysis is produced by adding pure water or an acidic aqueous solution such as hydrochloric acid, acetic acid, or sulfuric acid and stirring.
Furthermore, the degree of hydrolysis can be easily controlled by adjusting the amount of pure water or acidic aqueous solution added. At the time of hydrolysis, it is particularly preferable to add pure water or an acidic aqueous solution in an equimolar or more and 3 times or less molar amount with respect to the X group of the general formula (I) or (II) from the viewpoint of accelerating the curing.
加水分解に際しては、アルコール等が生成してくるの
で、無溶媒で加水分解することが可能であるが、加水分
解をさらに均一に行う目的で有機ケイ素化合物と溶媒を
混合した後、加水分解を行うことも可能である。また目
的に応じて加水分解後のアルコール等を加熱および/ま
たは減圧下に適当量除去して使用することも可能である
し、その後に適当な溶媒を添加することも可能である。During the hydrolysis, alcohol or the like is generated, so it is possible to perform the hydrolysis without a solvent.However, the hydrolysis is performed after mixing the organic silicon compound and the solvent for the purpose of making the hydrolysis more uniform. It is also possible. It is also possible to remove an appropriate amount of alcohol after hydrolysis under heating and / or reduced pressure for use depending on the purpose, and to add an appropriate solvent after that.
これらの溶媒としてはアルコール、エステル、エーテ
ル、ケトン、ハロゲン化炭化水素あるいはトルエン、キ
シレンなどの芳香族炭化水素、N,N−ジメチルホルムア
ミドなどの溶媒が挙げられる。またこれらの溶媒は必要
に応じて2種以上の混合溶媒として使用することも可能
である。また、目的に応じて加水分解反応を促進し、さ
らに予備縮合等の反応を進めるために室温以上に加熱す
ることも可能であるし、予備縮合を抑えるために加水分
解温度を室温以下に下げて行うことも可能であることは
言うまでもない。Examples of these solvents include alcohols, esters, ethers, ketones, halogenated hydrocarbons, aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene, and solvents such as N, N-dimethylformamide. Further, these solvents can be used as a mixed solvent of two or more kinds, if necessary. Further, depending on the purpose, it is possible to accelerate the hydrolysis reaction and further heat it to room temperature or higher in order to proceed the reaction such as precondensation, or to lower the hydrolysis temperature to room temperature or lower in order to suppress precondensation. It goes without saying that it is possible to do it.
本発明におけるAおよびB成分の添加比はその目的とす
る屈折率および適用される基材によって適宜、最適化さ
れるべきものであるが、とくに基材の屈折率が1.55以
上、あるいはそれ以上の屈折率を有する場合には、B成
分100重量部に対してA成分が25〜30重量部であること
が好ましい。とくに高い表面硬度と高屈折率の両機能を
同時に満足させる場合には50〜150重量部の範囲が好ま
しい。The addition ratio of the components A and B in the present invention should be appropriately optimized depending on the target refractive index and the substrate to which it is applied. In particular, the refractive index of the substrate is 1.55 or more, or more. When it has a refractive index, it is preferable that the component A is 25 to 30 parts by weight with respect to the component B 100 parts by weight. Particularly when both functions of high surface hardness and high refractive index are simultaneously satisfied, the range of 50 to 150 parts by weight is preferable.
また、一般に、複数の屈折率の違う被膜を積層すること
により反射防止効果を奏することが知られているが、そ
の中で、ある屈折率を有する膜上に、その膜よりも低い
屈折率を有する被膜を形成する場合においては、その差
が大きいほど反射防止効果が高いことが知られている。
そのため本発明の膜上に、さらに低い屈折率を有する被
膜を形成した場合、本発明の膜は高い屈折率を有するた
め、優れた反射防止効果をも奏することができる。In addition, it is generally known that an antireflection effect is achieved by laminating a plurality of coatings having different refractive indexes. Among them, a lower refractive index than a film having a certain refractive index is provided. It is known that, in the case of forming the coating film, the larger the difference, the higher the antireflection effect.
Therefore, when a film having a lower refractive index is formed on the film of the present invention, the film of the present invention has a high refractive index, and thus can also exhibit an excellent antireflection effect.
本発明の被膜中にはAおよびB成分以外の他の成分を添
加することによって性能の改良、改質が可能である。The performance of the coating film of the present invention can be improved or modified by adding components other than the components A and B.
例えば染色性向上にはA成分以外の各種エポキシ樹脂、
ウレタン樹脂、アクリル樹脂の使用が好ましい。中でも
ビスフェノールA型エポキシ樹脂は被膜の屈折率を大き
く低下させずに染色性を大きく向上させることが可能な
点からとくに好ましい。For example, to improve dyeability, various epoxy resins other than component A,
It is preferable to use urethane resin or acrylic resin. Among them, the bisphenol A type epoxy resin is particularly preferable because it can greatly improve the dyeability without significantly reducing the refractive index of the coating.
さらには本発明の被膜形成時に使用されるコーティング
組成物には、塗布時におけるフローを向上させ、塗膜の
平滑性を向上させて塗膜表面の摩擦係数を低下させる目
的で各種の界面活性剤を使用することも可能であり、特
にジメチルシロキサンとアルキレンオキシドとのブロッ
クまたはグラフト重合体、さらにはフッ素系界面活性剤
などが有効である。また染顔料や充填材を分散させた
り、有機ポリマーを溶解させて、塗膜を着色させたり、
塗布性、基材との密着性、物性向上などコーティング剤
として実用性を改善させることも容易に可能である。Further, the coating composition used in forming the coating film of the present invention includes various surfactants for the purpose of improving the flow at the time of coating, improving the smoothness of the coating film, and decreasing the friction coefficient of the coating film surface. It is also possible to use, and particularly, a block or graft polymer of dimethylsiloxane and alkylene oxide, and a fluorine-based surfactant are effective. Also, disperse dyes and pigments and fillers, dissolve the organic polymer to color the coating film,
It is also possible to easily improve the practicality as a coating agent such as coatability, adhesion to a base material, and improvement of physical properties.
さらに耐候性を向上させる目的で紫外線吸収剤または耐
熱劣化向上法として酸化防止剤を添加することも容易に
可能である。Further, for the purpose of improving the weather resistance, it is possible to easily add an ultraviolet absorber or an antioxidant as a heat deterioration improving method.
本発明の被膜は、前記コーティング組成物を硬化させる
ことによって得られるが硬化は乾燥または加熱処理する
ことによって行われる。なお、加熱温度はかなり広範囲
で使用でき、50〜250℃で充分に良好な結果が得られ
る。The coating film of the present invention is obtained by curing the coating composition, and the curing is performed by drying or heat treatment. The heating temperature can be used in a fairly wide range, and sufficiently good results can be obtained at 50 to 250 ° C.
また硬化促進、低温硬化などを可能とする目的で各種の
硬化剤が併用可能である。硬化剤としては各種エポキシ
樹脂硬化剤、あるいは各種有機ケイ素樹脂硬化剤などが
使用される。これら硬化剤の具体的な例としては、各種
の有機酸およびそれらの酸無水物、窒素含有有機化合
物、各種金属錯化合物あるいは金属アルコキシドさらに
はアルカリ金属の有機カルボン酸塩、炭酸塩など各種塩
が挙げられる。これらの硬化剤は2種以上混合して使用
することも可能である。Further, various curing agents can be used in combination for the purpose of accelerating curing and curing at low temperature. As the curing agent, various epoxy resin curing agents or various organic silicon resin curing agents are used. Specific examples of these curing agents include various organic acids and their acid anhydrides, nitrogen-containing organic compounds, various metal complex compounds or metal alkoxides, and various salts such as alkali metal organic carboxylates and carbonates. Can be mentioned. These curing agents can be used as a mixture of two or more kinds.
これら硬化剤の中でも本発明の目的には、塗料の安定
性、コーティング後の塗膜の着色の有無などの点から、
特に下記に示すアルミニウムキレート化合物が有用であ
る。ここでいうアルミニウムキレート化合物とは、例え
ば一般式AlXnY3-nで示されるアルミニウムキレート化合
物である。Among these curing agents, for the purpose of the present invention, stability of the paint, from the viewpoint of the presence or absence of coloring of the coating film after coating,
The aluminum chelate compounds shown below are particularly useful. The aluminum chelate compounds herein, for example, an aluminum chelate compound represented by the general formula AlX n Y 3-n.
ただし式中、XはOL(Lは低級アルキル基)、Yは一般
式M1COCH2COM2(M1,M2はいずれも低級アルキル基)で示
される化合物に由来する配位子、および一般式M3COCH2C
OOM4(M3、M4はいずれも低級アルキル基)で示される化
合物に由来する配位子から選ばれる少なくとも1つであ
り、nは0、1または2である。AlXnY3-nで示されるア
ルミニウムキレート化合物としては、各種の化合物をあ
げ得るが、組成物への溶解性、安定性、硬化触媒として
の効果などの観点から特に好ましいのは、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。これらは2種以上を混合して
使用することも可能である。However, in the formula, X is OL (L is a lower alkyl group), Y is a ligand derived from a compound represented by the general formula M 1 COCH 2 COM 2 (M 1 and M 2 are both lower alkyl groups), and General formula M 3 COCH 2 C
It is at least one selected from the ligands derived from the compounds represented by OOM 4 (M 3 and M 4 are both lower alkyl groups), and n is 0, 1 or 2. Examples of the aluminum chelate compound represented by AlX n Y 3-n include various compounds, but from the viewpoints of solubility in the composition, stability, effect as a curing catalyst, etc., aluminum acetylacetoacetate is particularly preferable. Nate, aluminum bisethylacetoacetate monoacetylacetonate, aluminum-
Examples include di-n-butoxide-monoethylacetoacetate and aluminum-di-iso-propoxide-monomethylacetoacetate. It is also possible to use a mixture of two or more of these.
本発明における高屈折率ハードコート膜は、各種基材上
に被覆することによって用いられるものであるが、適用
可能な基材としては無機ガラス、各種プラスチックなど
が挙げられる。これら基材は無色であっても着色されて
いても何ら問題はなく、さらには透明であっては不透明
なものであってもよい。しかし、本発明被膜が高い表面
硬度を有する高屈折率は膜であることから、高い屈折
率、具体的には1.55以上を有するプラスチック基材へ適
用した場合に、反射干渉縞を発生させないなどの点から
とくに効果的である。The high-refractive-index hard coat film in the present invention is used by coating it on various types of substrates, and examples of applicable substrates include inorganic glass and various plastics. There is no problem whether these base materials are colorless or colored, and they may be transparent or opaque. However, since the coating film of the present invention is a film having a high surface hardness and a high refractive index, when applied to a plastic substrate having a high refractive index, specifically 1.55 or more, it does not generate reflection interference fringes. It is particularly effective from the point of view.
本発明の適用が特に好ましいプラスチック基体として
は、たとえばアクリル樹脂、ポリカーボネート、ジエチ
レングリコールビスアリルカーボネートポリマー、(ハ
ロゲン化)ビスフェノールAのジ(メタ)アクリレート
ポリマーおよびその共重合体、(ハロゲン化)ビスフェ
ノールAのウレタン変性ジ(メタ)アクリレートポリマ
ーおよびその共重合体などが挙げられる。Particularly preferable plastic substrates to which the present invention is applied include, for example, acrylic resins, polycarbonates, diethylene glycol bisallyl carbonate polymers, di (meth) acrylate polymers of (halogenated) bisphenol A and copolymers thereof, and (halogenated) bisphenol A. Examples thereof include urethane-modified di (meth) acrylate polymers and copolymers thereof.
本発明の、酸化セリウムと酸化チタンとの複合酸化物か
らなる微粒子、および、有機ケイ素化合物および/また
はその加水分解物からなるコーティング組成物を各種基
材に塗布するにあたっては、清浄化、接着性向上、耐水
性向上等を目的として基体に各種の前処理を施すことが
可能である。特に本発明に有効な手段としては活性化ガ
ス処理、薬品処理などが挙げられる。When applying the coating composition of the present invention comprising the fine particles of the composite oxide of cerium oxide and titanium oxide and the organosilicon compound and / or its hydrolyzate to various substrates, the cleaning and adhesion properties are improved. The substrate can be subjected to various pretreatments for the purpose of improvement, water resistance, and the like. Particularly effective means for the present invention include activated gas treatment and chemical treatment.
かかる活性化ガス処理とは、常圧もしくは減圧下におい
て生成するイオン、電子あるいは励起された気体であ
る。これらの活性化ガスを生成させる方法としては、例
えばコロナ放電、減圧下での直流、低周波、高周波ある
いはマイクロ波による高電圧放電などによるものであ
る。The activated gas treatment is ions, electrons or excited gas produced under normal pressure or reduced pressure. As a method of generating these activated gases, for example, corona discharge, high-voltage discharge by direct current under low pressure, low frequency, high frequency, or microwave is used.
特に減圧下での高周波放電によって得られる低温プラズ
マによる処理が再現性、生産性などの点から好ましく使
用される。Particularly, a treatment with a low temperature plasma obtained by high frequency discharge under reduced pressure is preferably used from the viewpoint of reproducibility and productivity.
ここで使用されるガスは特に限定されるものではないが
具体例としては酸素、窒素、水素、炭酸ガス、二酸化硫
黄、ヘリウム、ネオン、アルゴン、フレオン、水蒸気、
アンモニア、一酸化炭素、塩素、一酸化窒素、二酸化窒
素などが挙げられる。これらは一種のみならず、二種以
上混合しても使用可能である。前記の中で好ましいガス
としては、酸素を含んだものが挙げられ、空気などの自
然界に存在するものであってもよい。さらに好ましく
は、純粋な酸素ガスが密着性向上に有効である。さらに
は同様の目的で前記処理に際しては被処理基材の温度を
上げることも可能である。The gas used here is not particularly limited, but specific examples include oxygen, nitrogen, hydrogen, carbon dioxide, sulfur dioxide, helium, neon, argon, freon, water vapor,
Examples thereof include ammonia, carbon monoxide, chlorine, nitric oxide, and nitrogen dioxide. These can be used not only as one kind but also as a mixture of two or more kinds. Among the above, preferable gases include those containing oxygen, and those existing in nature such as air may be used. More preferably, pure oxygen gas is effective for improving adhesion. Further, for the same purpose, it is possible to raise the temperature of the substrate to be treated during the treatment.
一方、薬品処理の具体例としては仮性ソーダなどのアル
カリ処理、塩酸、硫酸、過マンガン酸カリウム、重クロ
ム酸カリウムなどの酸処理、芳香環を有する有機溶剤処
理などが挙げられる。On the other hand, specific examples of the chemical treatment include alkali treatment with pseudo-sodium, acid treatment with hydrochloric acid, sulfuric acid, potassium permanganate, potassium dichromate, treatment with an organic solvent having an aromatic ring, and the like.
以上の前処理は連続的、または段階的に併用して実施す
ることも充分可能である。The above pretreatments can be carried out continuously or in stages in combination.
本発明の前記コーティング組成物の各種基材への塗布手
段としては、刷毛塗り、浸漬塗り、ロール塗り、スプレ
ー塗装、スピンコート、フローコートなどの通常行われ
る塗装方法が容易に適用可能である。As a means for applying the coating composition of the present invention to various substrates, commonly used coating methods such as brush coating, dip coating, roll coating, spray coating, spin coating and flow coating can be easily applied.
本発明における被膜の膜厚はとくに限定されるものでは
ない。しかし接着強度の保持、硬度などの点から0.1〜2
0μmの間で好ましく用いられる。さらに好ましくは0.4
〜8.0μmである。また、被膜の塗布にあたって作業
性、被膜厚さ調節などから各種溶剤により、希釈して用
いられるが、希釈溶剤としては例えば水、アルコール、
エステル、エーテル、ハロゲン化炭化水素、ジメチルホ
ルムアミド、ジメチルスルホキシドなどが目的に応じて
種々使用が可能であり、必要に応じて混合溶媒を使用す
ることも可能である。The film thickness of the coating film in the present invention is not particularly limited. However, from the viewpoint of maintaining adhesive strength and hardness, 0.1-2
It is preferably used between 0 μm. More preferably 0.4
~ 8.0 μm. Further, in coating the coating film, it is used by diluting it with various solvents from the standpoint of workability, adjustment of the film thickness, etc. Examples of the diluting solvent include water, alcohol,
Various kinds of esters, ethers, halogenated hydrocarbons, dimethylformamide, dimethylsulfoxide and the like can be used according to the purpose, and a mixed solvent can be used if necessary.
本発明によって得られる高屈折率ハードコート膜は、高
い屈折率を有し、耐候性に優れ、さらに耐久性のある高
硬度表面を有し、かつ染色が可能であることから、眼鏡
レンズ、各種光学レンズ、CRTフィルター、ショーウィ
ンドー、自動車などのライトカバーなどに好ましく適用
されるものである。The high-refractive-index hard coat film obtained by the present invention has a high refractive index, is excellent in weather resistance, has a durable high-hardness surface, and is capable of being dyed, so that spectacle lenses and various It is preferably applied to optical lenses, CRT filters, show windows, light covers for automobiles, and the like.
[実施例] 以下に実施例を挙げて説明するが、本発明はこれらに限
定されるものではない。[Examples] Examples will be described below, but the present invention is not limited thereto.
実施例1 (1) コーティング組成物の調製 (a)γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン加
水分解物の調製 回転子を備えた反応器中にγ−グリシドキシプロピルト
リメトキシシラン63.5gを仕込み、液を10℃に保ち、マ
グネチックスターラーで攪拌しながら0.01規定塩酸水溶
液14.5gを徐々に滴下した。滴下終了後冷却をやめて、
γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランの加水分
解物を得た。Example 1 (1) Preparation of coating composition (a) Preparation of γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane hydrolyzate 63.5 g of γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane was charged into a reactor equipped with a rotor. The solution was maintained at 10 ° C., and 14.5 g of 0.01N hydrochloric acid aqueous solution was gradually added dropwise while stirring with a magnetic stirrer. Stop cooling after the dropping,
A hydrolyzate of γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane was obtained.
(b)加水分解物濃縮物の調製 前記シラン加水分解物をロータリーエバポレーターで、
外温95℃、2時間濃縮し、濃縮物50.0gを得た。(B) Preparation of Hydrolyzate Concentrate The silane hydrolyzate was rotovapped.
The mixture was concentrated at an external temperature of 95 ° C for 2 hours to obtain 50.0 g of a concentrate.
(c)コーティング組成物の調製 前記(b)の濃縮物3.5gを採取し、フェネチルアルコー
ル12.6g、シリコーン系界面活性剤0.1gを添加混合し、
さらにN,N−ジメチルホルムアミド分散コロイド状態化
セリウム/酸化チタンゾル(酸化セリウム/酸化チタン
の重量比率1.0、平均粒子径:約10mμ、固形分10%)8
8.0g、アルミニウムアセチルアセトネート0.6gを添加し
十分攪拌した後コーティング組成物とした。(C) Preparation of coating composition 3.5 g of the concentrate of (b) above was sampled, 12.6 g of phenethyl alcohol and 0.1 g of silicone surfactant were added and mixed,
Furthermore, N, N-dimethylformamide dispersion colloidal cerium / titanium oxide sol (weight ratio of cerium oxide / titanium oxide 1.0, average particle size: about 10 mμ, solid content 10%) 8
8.0 g and aluminum acetylacetonate 0.6 g were added and sufficiently stirred to obtain a coating composition.
(2) プラスチック基材の調製 テトラブロムビスフェノールAのエチレンオキサイド2
モル付加体に1モルのアクリル酸をエステル化により縮
合させた水酸基含有化合物1モルに対し、ヘキサメチレ
ンジイソシアネートを0.9モル付加させた多官能アクリ
レートモノマーを含むモノマー70部とスチレン30部をイ
ソプロピルパーオキサイドを重合開始剤としてキャスト
重合した基材を低温プラズマ処理を行い、表面処理され
た基材を得た。得られた樹脂の屈折率は1.609であっ
た。(2) Preparation of plastic substrate Tetrabrom bisphenol A ethylene oxide 2
70 parts of a monomer containing a polyfunctional acrylate monomer to which 0.9 mol of hexamethylene diisocyanate has been added and 30 parts of styrene are isopropyl peroxide to 1 mol of a hydroxyl group-containing compound obtained by condensing 1 mol of acrylic acid to a mol addition product by esterification. The base material which was cast-polymerized using as a polymerization initiator was subjected to low temperature plasma treatment to obtain a surface-treated base material. The refractive index of the obtained resin was 1.609.
(3) コーティングおよびキュア 前記(2)によって得られたプラスチック基材に前記
(1)で調製したコーティング組成物を引き上げ速度10
cm/分の条件でプラスチック基材に浸漬塗布し、次いで9
3℃で12分の予備硬化を行った。予備硬化取り出し後プ
ラスチック基材が室温になってから、前記塗布、予備硬
化をさらに3回繰り返した後100℃で2時間加熱して高
屈折率ハードコート膜を得た。このようにして透明感の
優れた高屈折率ハードコート層を有するプラスチック基
材を得た。この高屈折率ハードコート膜の屈折率は、1.
778であった。その他、諸性能を測定した。その評価方
法を以下に示し、また、その結果を第1表に示した。(3) Coating and curing The coating composition prepared in (1) above is pulled up on the plastic substrate obtained in (2) above at a rate of 10
Dip coated on plastic substrate at cm / min, then 9
Precured for 12 minutes at 3 ° C. After the pre-curing was taken out and the temperature of the plastic substrate reached room temperature, the above-mentioned coating and pre-curing were repeated 3 times and then heated at 100 ° C. for 2 hours to obtain a high refractive index hard coat film. Thus, a plastic substrate having a high-refractive-index hard coat layer having an excellent transparency was obtained. The refractive index of this high refractive index hard coat film is 1.
It was 778. In addition, various performances were measured. The evaluation method is shown below, and the results are shown in Table 1.
(評価方法) (a)外観 肉眼にてレンズの透明性がよく着色のないものを○とし
た。(Evaluation method) (a) Appearance A lens having good transparency and no coloration with the naked eye was evaluated as ◯.
(b)高屈折率性能 カセイソーダ水溶液に浸漬後、洗浄したジエチレングリ
コールビスアリルカーボネート重合体レンズ(直径71m
m、厚み2.1mm、CR−39プラノレンズ)を上記実施例1−
(3)の方法でコーティング、キュアしたものの全光線
透過率をSMカラーコンピューター(スガ試験機(株)
製)で測定し測定結果を100から減じたものを反射率と
して計算によって求めた屈折率が、1.57以上のものを○
とした。(B) High refractive index performance Diethylene glycol bisallyl carbonate polymer lens (diameter 71m
m, thickness 2.1 mm, CR-39 plano lens) in Example 1-
The total light transmittance of the coating and cured by the method of (3) is calculated by SM color computer (Suga Test Instruments Co., Ltd.).
The refractive index calculated by subtracting the measurement result from 100 and subtracting the measurement result from 100 is 1.57 or more.
And
(c)密着性 塗膜面に1mmの基材に達するゴバン目を塗膜の上から鋼
ナイフで100個入れて、セロハン粘着テープ(商品名
“セロテープ”ニチバン(株)製)を強くはりつけ90度
方向に急速にはがし、塗膜剥離の無いものを○とした。(C) Adhesion Adhere 100 pieces of crevices reaching the base material of 1 mm on the surface of the coating with a steel knife and firmly attach cellophane adhesive tape (trade name "Cellotape" manufactured by Nichiban Co., Ltd.) 90 Those that were peeled off rapidly in the direction of degree and did not peel off the coating film were rated as ◯.
(d)染色性 分散染料(赤、青、黄の3色混合)に93℃、15分間浸漬
し、SMカラーコンピューター(スガ試験機(株)製)を
用い20%以上の減光率を示した場合を○とした。(D) Dyeability It was immersed in a disperse dye (a mixture of three colors of red, blue and yellow) at 93 ° C for 15 minutes, and showed an extinction rate of 20% or more using an SM color computer (manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.). The case was marked as ○.
(e)耐候性 得られたレンズを屋外に2カ月暴露し、塗膜の密着性
を、前記(c)と同様にして評価した。(E) Weather resistance The obtained lens was exposed outdoors for 2 months, and the adhesion of the coating film was evaluated in the same manner as in (c) above.
実施例2,3 実施例1において、複合酸化物ゾルである酸化セリウム
および酸化チタン(A成分)と、加水分解濃縮物(B成
分)との重量比率を第1表に示すとおりに変えた以外
は、実施例1と同様に行い高屈折率ハードコート膜を
得、さらに同様の基材にコーティングおよびキュアし
た。実施例1と同様にして、性能を測定し、その評価結
果を第1表に示した。Examples 2 and 3 In Example 1, except that the weight ratio of the cerium oxide and titanium oxide (component A), which are complex oxide sols, and the hydrolysis concentrate (component B) was changed as shown in Table 1. In the same manner as in Example 1, a high refractive index hard coat film was obtained, and the same substrate was coated and cured. The performance was measured in the same manner as in Example 1, and the evaluation results are shown in Table 1.
実施例4,5、比較例2,3 (1) ハードコート層を有するプラスチック基材の作
成 実施例2において、A成分である酸化セリウム/酸化チ
タンの重量比率を第2表に示したとおり変えた以外は、
実施例2と同様に行い、種々のレンズを作成した。実施
例2と同様にして、諸性能を測定した。結果を第2表に
示した。 Examples 4, 5 and Comparative Examples 2, 3 (1) Preparation of Plastic Base Material Having Hard Coat Layer In Example 2, the weight ratio of cerium oxide / titanium oxide as the component A was changed as shown in Table 2. Except for
Various lenses were prepared in the same manner as in Example 2. Various performances were measured in the same manner as in Example 2. The results are shown in Table 2.
さらに、得られたレンズについて、さらに、以下のコー
ティング組成物からなる被膜を前記高屈折率ハードコー
ト膜上に形成し、その反射防止性能についても、測定し
た。Further, for the obtained lens, a coating film comprising the following coating composition was further formed on the high refractive index hard coat film, and its antireflection performance was also measured.
(2) 反射防止加工用コーティング組成物の調製 (a)加水分解物の調製 回転子を備えた反応器中にγ−グリシドキシプロピルト
リメトキシシラン4.8g、3,3,3−トリフロロプロピルト
リメトキシシラン3.7gを仕込み、液温を10℃に保ち、マ
グネチックスターラーで攪拌しながら0.01規定塩酸水溶
液2.0gを徐々に滴下した。滴下終了後冷却をやめて加水
分解物を得た。(2) Preparation of coating composition for antireflection processing (a) Preparation of hydrolyzate 4.8 g of γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane in a reactor equipped with a rotor, 3,3,3-trifluoropropyl 3.7 g of trimethoxysilane was charged, the liquid temperature was kept at 10 ° C., and 2.0 g of 0.01N hydrochloric acid aqueous solution was gradually added dropwise while stirring with a magnetic stirrer. After completion of dropping, cooling was stopped to obtain a hydrolyzate.
(b)塗料の調製 前記シラン加水分解物に、n−プロピルアルコール82.3
g、蒸溜水35.3g、エチルセロソルブ11.3gを混合し、さ
らにメタノール分散コロイド状シリカ(平均粒子径12±
1mμ、固形分30%)8.3g、あらかじめn−プロピルアル
コールで5wt%に調製したシリコーン系界面活性剤1.8g
およびアルミニウムアセチルアセトネート0.5gを添加
し、充分攪拌した後、コーティング組成物とした。(B) Preparation of paint The silane hydrolyzate was added to n-propyl alcohol 82.3
g, distilled water 35.3 g, ethyl cellosolve 11.3 g, and methanol-dispersed colloidal silica (average particle size 12 ±
1mμ, solid content 30%) 8.3g, 1.8g of silicone surfactant prepared in advance to 5wt% with n-propyl alcohol
And 0.5 g of aluminum acetylacetonate were added and sufficiently stirred to obtain a coating composition.
(3) 反射防止性物品の作成 前記(1)によって得られたハードコート層を有するプ
ラスチック基材に、前記(2)で調製したコーティング
組成物を下記条件でスピンコーティングした。コーティ
ング後は、82℃/12分の予備硬化を行い、さらに100℃/4
時間加熱キュアして反射防止性硬化物品を得た。(3) Preparation of antireflection article The coating composition prepared in (2) above was spin-coated on the plastic substrate having the hard coat layer obtained in (1) above under the following conditions. After coating, pre-cure at 82 ℃ / 12 minutes, then 100 ℃ / 4
After heating and curing for an hour, an antireflection cured article was obtained.
スピンコート条件 回転数:3500rpm 回転時間:30秒 得られた反射防止性物品の反射防止性は、ヘイズコンピ
ューター(スガ試験機(株)製)で測定した全光線透過
率が96.5%以上のものを、○とした。Spin coating conditions Rotation speed: 3500 rpm Rotation time: 30 seconds The antireflection property of the obtained antireflection article is that the total light transmittance measured by a haze computer (manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.) is 96.5% or more. , ○.
実施例6 (1) コーティング組成物の調製 (a)エポキシ樹脂の溶解 臭素含有エポキシ樹脂(大日本インキ化学工業(株)製
エピクロン152)を15.0g秤り採り、アセチルアセトン9.
6gに溶解し、溶解物24.6gを得た。Example 6 (1) Preparation of coating composition (a) Dissolution of epoxy resin 15.0 g of a bromine-containing epoxy resin (Epiclone 152, manufactured by Dainippon Ink and Chemicals, Inc.) was weighed, and acetylacetone 9.
It was dissolved in 6 g to obtain 24.6 g of a lysate.
(b)塗料の調製 実施例1−(b)の濃縮物17.1gに前記(a)の溶解物
を加え、フェネチルアルコール5.6g、シリコーン系界面
活性剤0.6gを添加混合し、さらにN,N−ジメチルホルム
アミド分散コロイド状酸化セリウム/酸化チタンゾル
(酸化セリウム/酸化チタンの重量比率1.0、平均粒子
径:約10mμ、固形分20%)149.9g、アルミニウムアセ
チルアセトネート3.0gを添加し十分攪拌した後コーティ
ング組成物とした。(B) Preparation of paint To 17.1 g of the concentrate of Example 1- (b), the dissolved product of (a) was added, 5.6 g of phenethyl alcohol and 0.6 g of a silicone-based surfactant were added and mixed, and N, N was further added. -Dimethylformamide dispersion colloidal cerium oxide / titanium oxide sol (weight ratio of cerium oxide / titanium oxide 1.0, average particle size: about 10 mμ, solid content 20%) 149.9 g, and aluminum acetylacetonate 3.0 g were added and sufficiently stirred. A coating composition was prepared.
(2) コーティングおよびキュア 実施例1−(2)によって得られたプラスチック基材に
前記(1)で調製したコーティング組成物を引き上げ速
度10cm/分の条件でプラスチック基材に浸漬塗布し、次
いで82℃で12分の予備硬化を行い,さらに100℃で2時
間加熱して高屈折率ハードコート膜を得た。このように
して得られたレンズは透明感のすぐれたものであった。
また屈折率は1.699であった。諸性能についても、実施
例1と同様にして、測定し、その結果を第3表に示し
た。また、この膜を表面処理用プラズマ装置(PR501Aヤ
マト科学(株)製)を用い、酸素流量100ml/分、出力50
Wで1分間処理を行った。(2) Coating and curing The coating composition prepared in the above (1) was dip-coated on the plastic substrate obtained in Example 1- (2) at a pulling rate of 10 cm / min, and then 82 Preliminary curing was performed at 12 ° C for 12 minutes, and heating was further performed at 100 ° C for 2 hours to obtain a high refractive index hard coat film. The lens thus obtained had excellent transparency.
The refractive index was 1.699. Various performances were measured in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 3. In addition, this film was treated with a plasma device for surface treatment (PR501A Yamato Scientific Co., Ltd.) with an oxygen flow rate of 100 ml / min and an output of 50.
Treatment with W for 1 minute.
さらに、得られたレンズに実施例4と同様にして、反射
防止加工用コーティング組成物を塗布し、反射防止性物
品を作製した。その性能結果を表3に示した。Further, the obtained lens was coated with the coating composition for antireflection treatment in the same manner as in Example 4 to prepare an antireflection article. The performance results are shown in Table 3.
[発明の効果] 本発明によって得られる高屈折率ハードコート膜には、
以下に示す効果がある。 [Effects of the Invention] The high refractive index hard coat film obtained by the present invention comprises:
It has the following effects.
(1) 充分に高い屈折率を有する。(1) It has a sufficiently high refractive index.
(2) 耐候性に優れている。(2) Excellent weather resistance.
(3) 染色性に優れている。(3) It has excellent dyeability.
(4) 反射防止膜としても、適用可能である。(4) It is also applicable as an antireflection film.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C09D 183/04 LRX 183/14 G02B 1/11 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display area C09D 183/04 LRX 183/14 G02B 1/11
Claims (1)
む組成物の硬化物からなることを特徴とする高屈折率ハ
ードコート膜。 A.酸化セリウムと酸化チタンとの複合酸化物からなり、
その酸化チタンに対する酸化セリウムの重量比が、0.1
以上、1.4以下であり、かつ平均粒子径が1mμ以上、100
mμ以下である微粒子。 B. BR1 aSiX3-a (I) または で表される有機ケイ素化合物、およびその加水分解物か
ら選ばれる一種以上。 (ここでRおよびR1は炭素数1〜10の有機基である。X
は加水分解性基であり、aは0または1である。Yは炭
素数2〜40の有機基である。)1. A high refractive index hard coat film comprising a cured product of a composition containing the following components A and B as main components. A. Composed of a complex oxide of cerium oxide and titanium oxide,
The weight ratio of cerium oxide to titanium oxide is 0.1.
Or more, and 1.4 or less, and the average particle size is 1 mμ or more, 100
Fine particles of mμ or less. B. BR 1 a SiX 3-a (I) or One or more selected from organosilicon compounds represented by and their hydrolysates. (Here, R and R 1 are organic groups having 1 to 10 carbon atoms. X
Is a hydrolyzable group, and a is 0 or 1. Y is an organic group having 2 to 40 carbon atoms. )
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Publications (2)
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---|---|
JPH02264902A JPH02264902A (en) | 1990-10-29 |
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JP1086540A Expired - Lifetime JPH0769481B2 (en) | 1989-04-05 | 1989-04-05 | High refractive index hard coat film |
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-
1989
- 1989-04-05 JP JP1086540A patent/JPH0769481B2/en not_active Expired - Lifetime
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