(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォトクロミック化合物を含有してなるプラスチックレンズ基材の表面上に、コーティグ剤組成物の硬化体からなる硬化膜が形成されてなるプラスチックレンズにおいて、
該コーティング剤組成物が、無機酸化物微粒子、重合可能なアルコキシシラン化合物、重合触媒、酸水溶液および有機溶媒を混合してなるコーティング剤組成物であり、下記条件（１）〜（３）：
（１）前記重合触媒の少なくとも一部がアセチルアセトナート錯体であり、
（２）分子中に炭素原子１個を介してカルボニル基を２個有するβ−ジカルボニル化合
物（アセチルアセトナート錯体を除く）を、触媒安定剤として更に含み、且つ
（３）前記無機酸化物微粒子と前記アルコキシシラン化合物とを、合計で、２３〜４０
質量％の量で含有していること、
を満足していることを特徴とする前記プラスチックレンズ。
【請求項２】
前記無機酸化物微粒子と前記アルコキシシラン化合物とを、合計で、２５〜３５質量％の量で含有していることを特徴とする請求項１記載のプラスチックレンズ。
【請求項３】
前記アルコキシシラン化合物１００質量部当たり、前記無機酸化物微粒子を２５〜４００質量部、前記重合触媒を０．１〜１５質量部、前記酸水溶液を５〜１００質量部、前記β−ジカルボニル化合物を０．１〜６００質量部、前記有機溶媒を１００〜２５００質量部の量で混合してなることを特徴とする請求項１記載のプラスチックレンズ。
【請求項４】
前記酸水溶液が０．００１〜０．０５Ｎの酸濃度を有していることを特徴とする請求項１記載のプラスチックレンズ。
【請求項５】
前記重合触媒の全量の９０質量％以上がアセチルアセトナート錯体であることを特徴とする請求項１記載のプラスチックレンズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、合成樹脂レンズ表面に、耐擦傷性、耐候性、耐久性に優れた透明性皮膜を形成するためのコーティング剤組成物で被覆されたフォトクロミックプラスチックレンズに関する。
【背景技術】
【０００２】
合成樹脂レンズは、軽さ、安全性、易加工性、ファッション性などガラスレンズにはない特徴を有し、現在眼鏡レンズ分野では主流となっている。
一方で、合成樹脂レンズは、傷が付きやすい欠点があるためにシリコーン系のコート膜を合成樹脂レンズ表面に施す方法が一般的に行われている。このシリコーン系コート膜（ハードコート膜と呼ばれている）は、通常、無機酸化物微粒子、重合性を有する有機シラン化合物、重合触媒、酸水溶液および有機溶媒を主成分とするコーティング剤を合成樹脂レンズ表面に塗布し、加熱することにより該コーティング剤を硬化させると共に有機溶媒を揮発させることにより形成されている（特許文献１）。従来、このようなコーティング剤においては、高屈折率化や保存安定性の向上等を目的に様々な改良が行われている（特許文献２）。
【特許文献１】特公昭５７−２７３５号公報
【特許文献２】国際公開第０１／４２３８１号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、近年眼鏡レンズは多様化しており、上記のようなコーティング剤においてもその眼鏡レンズの形態に応じて様々な性能が要求されるようになっている。例えば、コーティング剤を硬化させる条件は、一般的には硬化温度１２０℃程度、硬化時間３時間程度が採用されているが、近年急成長を示しているアジア市場や欧米市場においては、これまでの基本要求性能を保持しながら、生産性を上げるため、またレンズの変形や黄変等を抑制するために、コーティング剤の硬化をより低温でより短時間にすることが要求されている。また、サングラスやフォトクロミック性眼鏡レンズのように色素を含むレンズ基材の表面に従来のコーティング剤を直接施用してハードコート膜を形成した場合には、レンズ基材の色調（フォトクロミックレンズの場合には発色時の色調）がハードコート膜の形成により変化してしまうという問題が発生することも明らかとなった。
従って、本発明の目的は、より低温且つ短時間での硬化により十分な物性を有するハードコート膜を形成することができ、また、色素を含むレンズ基材の表面に施用しても色素の色調変化を防止するコーティング剤を用いたフォトクロミックプラスチックレンズを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明者等は、上記課題を解決すべく鋭意研究を行った。その結果、特定の成分を選択し、更に無機酸化物微粒子及び重合性を有する有機シラン化合物の含有量を特定の範囲とした場合に、所期の目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
本発明によれば、
フォトクロミック化合物を含有してなるプラスチックレンズ基材の表面上に、コーティグ剤組成物の硬化体からなる硬化膜が形成されてなるプラスチックレンズにおいて、
該コーティング剤組成物が、無機酸化物微粒子、重合可能なアルコキシシラン化合物、重合触媒、酸水溶液および有機溶媒を混合してなるコーティング剤組成物であり、下記条件（１）〜（３）：
（１）前記重合触媒の少なくとも一部がアセチルアセトナート錯体であり、
（２）分子中に炭素原子１個を介してカルボニル基を２個有するβ−ジカルボニル化合
物（アセチルアセトナート錯体を除く）を、触媒安定剤として更に含み、且つ
（３）前記無機酸化物微粒子と前記アルコキシシラン化合物とを、合計で、２３〜４
０質量％の量で含有していること、
を満足していることを特徴とする前記プラスチックレンズが提供される。
【発明の効果】
【０００５】
本発明で使用されるコーティング剤組成物は、低温且つ短時間での硬化により、十分な性能を有するハードコート膜を形成することができるという顕著な利点を有している。例えば、従来のコーティング剤は十分な物性を有するハードコート膜を得るためには、１２０℃で３時間程度の条件で硬化が行われているが、本発明によれば硬化温度を１００℃〜１１０℃、硬化時間を１〜２時間とすることができ、従って生産性を著しく向上させることができる。
また、本発明のコーティング剤組成物では、サングラス等の色素を含有するレンズ基材上に直接施用して膜を形成した場合にもその色調を変化させないという優れた特徴を有する。
さらに、本発明のコーティング剤組成物は、色素としてフォトクロミック化合物を含有するレンズ基材に適用した場合、フォトクロミック化合物の発色と消色の繰返し耐久性や耐候性が向上するという効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明で使用されるコーティング剤組成物は、従来のコーティング剤と同様に、無機酸化物微粒子、重合可能なアルコキシシラン化合物、重合触媒、酸水溶液および有機溶媒を混合することにより得られるものであるが、下記（１）〜（３）の３つの条件を全て満足するものでなければならず、この点において、従来公知のコーティング剤とは異なっている。
（１）重合触媒はアセチルアセトナート錯体であること。
（２）分子中に炭素原子１個を介してカルボニル基を２個有するβ−ジカルボニル化
合物（アセチルアセトナート錯体を除く）を、触媒安定剤として更に含んでい
ること。
（３）前記無機酸化物微粒子と前記アルコキシシラン化合物とを、合計で、２３〜
４０質量％の量で含有していること。
【０００７】
即ち、本発明では、上記（１）〜（３）の条件の何れか一つでも満足しない場合には、本発明の優れた効果を得ることはできない。例えば、現在実用化されているハードコート用のコーティング剤（ハードコート液）は、無機酸化物微粒子と重合可能なアルコキシシラン化合物との合計含有量が１７〜２２質量％程度のものが多いが、このようなハードコート液では触媒としてアセチルアセトナート錯体を使用し、さらに触媒安定剤としてβ−ジカルボニル化合物を添加しても低温且つ短時間の硬化条件では十分な硬化膜物性を得られないだけではなく、色調変化を抑制することもできない。また、無機酸化物微粒子とアルコキシシラン化合物の合計含有量が２３〜４０質量％であっても、重合触媒としてアセチルアセトナート錯体以外の触媒（例えば過塩素酸アンモニウムや酢酸ナトリウム）が使用されているときには、同様に低温且つ短時間の硬化条件では十分な硬化膜物性を得られないだけではなく、色調変化を抑制することもできない。さらに、触媒安定剤としてβ−ジカルボニル化合物以外の化合物を使用したときは、その安定効果が不十分であり、長期間保存によってコーティング剤組成物の粘度が増大したり、得られる硬化膜の耐擦傷性が低下するなどの問題を生じてしまい、低温での短時間硬化により良好な物性の硬化膜が得られるという本発明の効果を得ることができなくなる。
本発明のコーティング剤組成物は、上記（１）〜（３）の条件を全て満足している限り、配合される各成分としては、従来のコーティング剤で使用されているものが特に制限なく使用できる。
【０００８】
−無機酸化物微粒子−
無機酸化物微粒子としては、従来の低屈折率あるいは高屈折率コーティング剤に使用されている公知の無機酸化物微粒子が何ら制限無く使用できる。ただし、得られる硬化膜（ハードコート膜）の耐擦傷性等の観点からは、Ｓｉ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｆｅ、Ｉｎ、Ｚｒ、Ａｕ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｗ及びＣｅから選ばれる少なくとも１種の元素を含む酸化物または複合酸化物からなる微粒子、特にＳｉ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｆｅ、Ｚｒ、Ｓｎ、Ｓｂ及びＷからなる群より選ばれる少なくとも１種の元素を含む酸化物又は複合酸化物微粒子を使用するのが好適である。なお、無機酸化物微粒子の粒子径も従来のコーティング剤で使用されるものと特に変わらず、平均粒子径は１〜３００ｎｍのものが好適に使用できる。このような粒子径の微粒子は、通常、分散媒として水または後述する有機溶媒の一部（特にアルコール系溶媒）に分散させた形で使用に供され、一般にはコロイド分散させることにより粒子が凝集するのを防止している。
【０００９】
このような無機酸化物微粒子の配合量は、金属酸化物の種類、最終的に得られる硬化膜に望まれる物性、目的に応じて適宜決定すればよく、後述する重合可能なアルコキシシラン化合物１００質量部当たり、２５〜４００質量部、特に５０〜１５０質量部の範囲であることが好ましい。無機酸化物微粒子を上記の範囲で用いた場合、最終的に形成される硬化膜に占める無機酸化物微粒子の割合は２０〜８０質量％、特に４０〜６０質量％となる。なお、当該硬化膜の質量は、コーティング剤組成物を１２０℃で２時間加熱した後に残った固体成分の質量を秤量することにより求めることができる。即ち、この硬化膜の質量は、実質的に無機酸化物微粒子、重合可能なアルコキシシラン化合物の硬化体、重合触媒、酸の質量の和である。
【００１０】
−アルコキシシラン化合物−
重合可能なアルコキシシラン化合物は、官能基であるアルコキシル基を２個以上有するものであり、例えば、特公平１−３８４１９号公報、特開平１１−１１６８４３号公報等に開示されているような、従来のコーティング剤に使用されている公知のアルコキシシラン化合物が何ら制限無く使用できる。このようなアルコキシシラン化合物を具体的に例示すれば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルジメトキシエトキシシラン、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メチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、アリルトリアルコキシシラン、アクリルオキシプロピルトリアルコキシシランを挙げることができ、これらのアルコキシシランは、１種単独でも２種以上を組み合わせて使用することもできる。また、これらのアルコキシシランは、その少なくとも一部が加水分解した形で、或いはその部分加水分解物が縮合した部分縮合物の形で使用に供することもできる。本発明においては、特にプラスチックレンズとの密着性、架橋性と言う観点から、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メトキシシラン、及びこれらの部分加水分解物又は部分縮合物等が好適に使用される。
【００１１】
また、上記のアルコキシシラン化合物は、塗膜性を向上させる観点から、予め酸水溶液と混合するなどして少なくとも一部が加水分解された形、あるいは加水分解物が一部縮合した部分縮合物の状態で他の成分と混合するのが好適である。この場合、アルコキシシラン化合物の加水分解は２０〜４０℃の温度で行うのが好ましい。２０℃に満たない場合は硬化膜の耐擦傷性が低下する傾向があり、４０℃を超える温度で加水分解を行った場合には、コーティング剤組成物の保存安定性が低下することがある。
【００１２】
本発明において、上記アルコキシシラン化合物は、硬化膜のクラックを防止し、且つコーティング剤組成物の保存安定性の低下を防止するために、前述した無機酸化物微粒子との合計量が２３〜４０質量％、特に２５〜３５質量％となる量で使用されることが必要であり（前述した条件（３））、通常、最終的に形成される硬化膜の２０〜８０質量％、特に４０〜６０質量％が該アルコキシシラン化合物に由来する成分となるように、コーティング剤組成物中に該アルコキシシラン化合物が配合されていることが好ましい。
【００１３】
−酸水溶液−
酸水溶液は、上述した重合可能なアルコキシシラン化合物の加水分解を促進させるものであり、加水分解を促進する機能を有する酸で有れば、公知の酸が何ら制限無く使用できる。このような酸を具体的に例示すれば、塩酸、硫酸、硝酸、燐酸等の無機酸、酢酸、プロピオン酸等の有機酸が挙げられる。これらの中でも、コーティング剤組成物の保存安定性、加水分解性の観点から、塩酸が好適に使用される。その酸水溶液の濃度は、０．００１〜０．５Ｎ、特に０．０１〜０．１Ｎであるのが好適である。本発明のコーティング剤組成物は、このような酸水溶液が各成分と混合されたものであるため、前述した無機酸化物微粒子やアルコキシシラン及びその他の成分が、水と以下に述べる有機溶媒との混合溶媒中に溶解乃至分散された液の形態を有する。
また、このような酸水溶液は、上述したアルコキシシラン化合物の酸による加水分解が有効に促進される程度の量で使用され、例えば、前記アルコキシシラン１００質量部当たり、５〜１００質量部、さらに１０〜８０質量部、最も好ましくは１５〜５０質量部となる量でコーティング剤組成物中に配合されていることが好適である。
【００１４】
−有機溶媒−
本発明のコーティング剤組成物に使用する有機溶媒としては、前記重合可能なアルコキシシラン化合物を溶解し且つ前記無機酸化物微粒子を分散させ得る機能を有しているとともに、揮発性を有するものであれば公知の有機溶媒が使用できる。このような有機溶媒を例示すれば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、ジアセトンアルコール等のアルコール類；酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル等の低級カルボン酸の低級アルコールエステル類；セロソルブ、ジオキサン、エチレングリコールモノイソプロピルエーテルなどのエーテル類；アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン類；メチレンクロライド等のハロゲン化炭化水素；ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素が挙げられる。これら有機溶媒は単独もしくは２種以上混合して使用することができる。これら有機溶媒の中でも、酸水溶液との相溶性を有し、しかもコーティング組成物を塗布して硬化させる際に、容易に蒸発し、平滑な硬化膜が形成されるという観点から、特にメタノール、イソプロパノール、ｔ−ブチルアルコール、ジアセトンアルコール、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、ジオキサンを使用するのが好ましい。また、このような有機溶媒の一部は、先に述べたように、無機酸化物微粒子の分散媒として、予め該無機酸化物微粒子と混合しておくこともできる。
有機溶媒の使用量は特に限定されないが、保存安定性と十分な耐擦傷性を得るために、通常、そのトータル量が前記アルコキシシラン化合物１００質量部当たり、１００〜２５００質量部、特に１４０〜１５００質量部の範囲となるように有機溶媒を使用することが好ましい。
【００１５】
−重合触媒−
本発明のコーティング剤組成物では、前記アルコキシシランの重合触媒として、少なくともアセチルアセトナート錯体を使用する必要がある（前述した条件（１））。即ち、前述した酸の配合により、アルコキシシランは加水分解し、その加水分解物の一部は、縮合して２量体或いは３量体程度の重合体を形成することもあるが、高度の重縮合は生じない。このため、本発明では、アルコキシシランの加水分解物の重縮合を促進する重合触媒としてアセチルアセトナート錯体が使用される。アセチルアセトナート錯体以外の重合触媒をアセチルアセトナート錯体と併用することもできるが、比較的低温での硬化条件でも短時間で耐擦傷性の高い硬化膜を得るためには、重合触媒の全量の９０質量％以上、好適には９５質量％以上、最も好適には１００質量％（即ち、重合触媒の全て）がアセチルアセトナート錯体であることが好ましい。重合触媒としてアセチルアセトナート錯体を使用することにより、さらに低温での硬化が可能となり、硬化熱によるレンズの黄変を防ぐこともでき、また、このコーティング剤組成物を、色素を含むレンズ基材に直接施用してもその色調を保つことが可能となる。
【００１６】
アセチルアセトナート錯体としては、例えば特開平１１−１１９００１号公報に記されている公知の錯体が何ら制限無く使用できる。このようなアセチルアセトナート錯体を具体的に例示すると、アルミニウムアセチルアセトナート、インジウムアセチルアセトナート、クロムアセチルアセトナート、ニッケルアセチルアセトナート、チタニウムアセチルアセトナート、鉄アセチルアセトナート、亜鉛アセチルアセトナート、コバルトアセチルアセトナート、銅アセチルアセトナート、ジルコニウムアセチルアセトナート等を挙げることができ、これらは、１種単独で使用することもできるし、２種以上を併用することもできる。本発明においては、このコーティング剤組成物をフォトクロミック化合物を含むレンズに用いたときの初期着色が少ないという点で、これらの中でもアルミニウムアセチルアセトナート及び／又はチタニウムアセチルアセトナートが最も好適である。
【００１７】
また、アセチルアセトナート錯体と併用可能な重合触媒としては、例えば、過塩素酸マグネシウム、過塩素酸アルミニウム、過塩素酸亜鉛、過塩素酸アンモニウム等の過塩素酸塩、酢酸ナトリウム、ナフテン酸亜鉛、ナフテン酸コバルト、オクチル酸亜鉛等の有機金属塩、塩化第二錫、塩化アルミニウム、塩化第二鉄、塩化チタン、塩化亜鉛、塩化アンチモン等のルイス酸等が挙げられる。
本発明のコーティング剤組成物において、上述した重合触媒は、固い硬化膜を得るため、また硬化後のコート膜にクラックを生じにくくするために、そのトータル量が、前記アルコキシシラン化合物１００質量部当たり、０．１〜１５質量部、特に０．２〜１０質量部の範囲の量で使用されることが好ましい。
【００１８】
−触媒安定剤（β−ジカルボニル化合物）−
本発明のコーティング剤組成物においては、その保存安定性を向上させる目的で、アセチルアセトナート錯体以外のβ−ジカルボニル化合物を触媒安定剤として使用する必要がある（前述した条件（２））。他の安定剤を配合した場合には本発明の効果は得られないか、若しくは調製初期においては満足する安定効果が得られても長期間保存した後には、安定効果が発揮されず、コーティング剤組成物の粘度が増大してしまったり、得られる硬化膜の耐擦傷性が低下するなどの問題を生じてしまう。
【００１９】
本発明において用いるβ−ジカルボニル化合物は、例えば下記式：
Ｒ１−ＣＯ−ＣＨ２−ＣＯ−Ｒ２
式中、Ｒ１は、炭素数１〜４のアルキル基または炭素数６〜１４のアリール基であり、
Ｒ２は、炭素数１〜４のアルキル基若しくはアルコキシ基、または炭素数６〜
１４のアリール基である、
で表される。即ち、前述したアセチルアセトナート錯体を含有しているコーティング剤組成物を長期間保存しておくと、該錯体の触媒効果のため、該コーティング剤組成物中の無機酸化物微粒子及びアルコキシシラン化合物の縮合が徐々に進行する。この結果、コーティング剤組成物の粘度が増大したり、また得られる硬化膜の物性も低下してしまい、例えば耐擦傷性が低下するなどの問題が生じてしまう。しかるに、上記のようなβ−ジカルボニル化合物を配合しておくと、アセチルアセトナート錯体が安定化され、保存中の縮合の進行が有効に抑制され、当該コーティング剤組成物を長期間保存した場合においても、初期物性と同等の硬化膜を低温、短時間での硬化により得ることができるのである。
【００２０】
本発明で好適に使用できるβ−ジカルボニル化合物を具体的に例示すると、アセチルアセトン、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、アセト酢酸−ｎ−プロピル、アセト酢酸−ｉ−プロピル、アセト酢酸−ｎ−ブチル、アセト酢酸−ｔ−ブチル、１−フェニル−１，３−ブタンジオン、１，３−ジフェニル−１，３−プロパンジオン等を挙げることができる。これら化合物は、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
β−ジカルボニル化合物の配合量は、十分な触媒安定性を確保し、またコーティング剤組成物の着色を小さくするために、前記アルコキシシラン化合物１００質量部に対して０．１〜６００質量部、特に１〜２００質量部の範囲であることが好ましい。
【００２１】
−その他の配合剤−
本発明のコーティング剤組成物においては、低温、短時間での硬化により硬化膜を形成することができるという本発明の効果が損なわれない限りにおいて、前述の各必須成分の他に、必要に応じて、フォトクロミック化合物、界面活性剤、酸化防止剤、ラジカル補足剤、紫外線安定剤、紫外線吸収剤、離型剤、着色防止剤、帯電防止剤、蛍光染料、染料、顔料、香料、可塑剤等が、１種単独で或いは２種以上の組み合わせで配合されていてもよい。
【００２２】
例えば、界面活性剤としては、ノニオン系、アニオン系、カチオン系の何れも使用できるが、プラスチックレンズ基材への濡れ性の観点からノニオン系界面活性剤を用いるのが好ましい。好適に使用できるノニオン系界面活性剤を具体的に挙げると、ソルビタン脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、デカグリセリン脂肪酸エステル、プロピレングリコール・ペンタエリスリトール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビット脂肪酸エステル、ポリオキシエチレングリセリン脂肪酸エステル、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンフィトステロール・フィトスタノール、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンヒマシ油・硬化ヒマシ油、ポリオキシエチレンラノリン・ラノリンアルコール・ミツロウ誘導体、ポリオキシエチレンアルキルアミン・脂肪酸アミド、ポリオキシエチレンアルキルフェニルホルムアルデヒド縮合物、単一鎖ポリオキシエチレンアルキルエーテル等を挙げることができる。界面活性剤の使用に当たっては、２種以上を混合して使用しても良い。界面活性剤の添加量は、前述した必須成分の合計量１００質量部当たり、０．０１〜３質量部の範囲が好ましい。
【００２３】
また、酸化防止剤、ラジカル捕捉剤、紫外線安定剤、紫外線吸収剤としては、ヒンダードアミン光安定剤、ヒンダードフェーノール酸化防止剤、フェノール系ラジカル捕捉剤、イオウ系酸化防止剤、ベンゾトリアゾール系化合物、ベンゾフェノン系化合物等を好適に使用できる。これらの配合剤の添加量は、前述した必須成分の合計量１００質量部当たり、０．００１〜２０質量部の範囲が好ましい。
【００２４】
染料、顔料としては、ニトロソ染料、ニトロ染料、アゾ染料、スチルベンゾアゾ染料、ケトイミン染料、トリフェニルメタン染料、キサンテン染料、アクリジン染料、キノリン染料、メチン染料、ポリメチン染料、チアゾール染料、インダミン染料、インドフェノール染料、アジン染料、オキサジン染料、チアジン染料、硫化染料、アミノケトン染料、オキシケトン染料、アントラキノン染料、ペリノン系染料、インジゴイド染料、フタロシアニン染料、アゾ系顔料、アントラキノン系顔料、フタロシアニン系顔料、ナフタロシアニン系顔料、キナクリドン系顔料、ジオキサジン系顔料、インジゴイド系顔料、トリフェニルメタン系顔料、キサンテン系顔料等を挙げることができる。染料、顔料の使用に当たっては、着色すべき樹脂基材の色濃度によって、適宜決定するのが好ましい。
【００２５】
−コーティング剤組成物の調製−
本発明のコーティング剤組成物は、所定量の各成分を秤取り混合することにより調製することができる。なお、各成分の添加順序は特に限定されず全ての成分を同時に添加してもよいし、先に述べたように、重合可能なアルコキシシラン化合物に酸水溶液を添加し、予め部分的に加水分解あるいは部分的に縮合した後、有機溶媒、金属酸化物微粒子の分散液、重合触媒、他の添加剤を添加混合してもよい。
【００２６】
−用途−
上記のようにして調製された本発明のコーティング剤組成物は、必要に応じて異物を取り除くための濾過を行った後、プラスチックレンズ等の樹脂基材の表面に塗布され、乾燥後硬化することにより硬化膜を形成する。
本発明のコーティング剤組成物は、プラスチック眼鏡レンズ用のハードコート液として好適に使用でき、従来のハードコート液を用いた場合と同等の硬度や耐擦傷性を有する硬化膜を与えるばかりでなく、例えばレンズ基材のコバ（側面；side）に施用した場合に、コバに光沢を与えることができる。また、サングラスレンズ等の色素を含有するプラスチックレンズ基材（必要により、アルカリ処理等の表面処理がなされていてもよい）に、プライマー層を介さずに塗布して硬化膜を形成した場合には、色素の色調を変化させないという特徴を有する。
なお、本発明のコーティング剤組成物は、カメラレンズ、液晶ディスプレー、家屋や自動車の窓等の樹脂製光学材料用のコーティング剤としても勿論使用可能である。
【００２７】
本発明のコーティング剤組成物を施用する樹脂製基材は特に限定されるものではなく、（メタ）アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、アリル系樹脂、チオウレタン系樹脂、ウレタン系樹脂およびチオエポキシ系樹脂等、公知の樹脂がなんら制限なく使用できる。
また、樹脂基材が色素を含有する場合の色素としては、上記したような染料及び顔料の他、フォトクロミック化合物等を挙げることができる。フォトクロミック化合物を使用した樹脂製基材表面に、本発明のコーティング剤を施用した場合には、フォトクロミック化合物の耐久性及び耐候性が向上するため、フォトクロミック化合物の劣化が原因によるレンズの黄変が減少すると共に、長期間に亙りフォトクロミック化合物の特徴である発色と消色の繰り返し耐久性の良好なフォトクロミックレンズを得ることができる。
色素を含有する樹脂基材とは、前述した樹脂基材の表面近傍あるいは全体にわたって色素が存在する樹脂基材、もしくは樹脂基材の少なくとも１つの表面に色素を含有したコーティング層が存在する積層構造を有する樹脂基材を意味する。本発明のコーティング剤組成物は、色素が存在する領域のすぐ上に適用され、硬化膜を形成するものであり、色素とコーティング剤組成物中の物質が直接反応しうる構造的関係にある。また色素を樹脂基材に含有せしめる方法としては、公知の手法が何ら制限無く使用でき、一般的には、染色法、含浸法（インバイブ法）、練り込み法およびコーティング法を挙げることができる。
【００２８】
本発明のコーティング剤組成物の塗布にあたっては、基材と硬化膜との密着性を向上させる目的で、基材の表面を予めアルカリ処理、酸処理、研磨処理、プラズマ処理、コロナ処理等の物理的エッチング、化学エッチングあるいは官能基導入等の前処理を行ってもよいし、プライマー層等を形成することもできる。
【００２９】
基材表面へのコーティング剤組成物の塗布方法としては特に限定されることなく公知の方法を使用することができる。例えば、ディッピング法、スピンコート法、ディップスピンコーティング法、スプレー法、刷毛塗りあるいはローラー塗りなどを採用できる。
塗布後、通常乾燥空気あるいは空気中で風乾し、その後加熱処理することにより硬化が行われ、硬化膜（所謂ハードコート膜）が形成される。加熱温度は基材によって異なるが、８０℃以上、好ましくは１００〜１１０℃が好適である。特に本発明のコーティング剤組成物は、１００〜１１０℃の温度で１〜２時間で十分な硬度と耐擦傷性を有する硬化膜を形成することができるため、極めて生産性に優れている。
上記のようにして形成される硬化膜は、０．１〜５０ミクロン程度の厚みとすることが可能であるが、一般に、メガネレンズ用硬化膜としては１〜１０ミクロンの厚みが好適である。また、かかる硬化膜には、必要に応じてＳｉＯ２、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２等の金属酸化物から成る薄膜の蒸着や有機高分子体の薄膜の塗布等による反射防止処理、帯電防止処理等の加工及び２次処理を施すことも可能である。
【実施例】
【００３０】
以下、本発明を説明するために、実施例を挙げて説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。尚、本発明において、実施例１〜２０は、参考例である。
実施例１
（１）コーティング剤組成物の調製
γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン４５．２質量部を撹拌しながら、０．０５規定の塩酸水溶液１０．３質量部を滴下した。滴下終了後２時間室温にて攪拌を行ない、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。
次いで上記の部分加水分解物に、
メタノール（有機溶媒）：  １３．０質量部
エチレングリコールモノイソプロピルエーテル（有機溶媒）：
４．５０質量部
アセチルアセトン（有機溶媒）：  １０．１質量部
ｔ−ブチルアルコール（有機溶媒）：  １０．１質量部、
シリコーン系界面活性剤：  ０．１０質量部
日本ユニカー（株）製Ｌ−７００１
を攪拌溶液中に加え、さらに、
メタノール分散シリカゾル（無機酸化物微粒子）：      １０７質量部
日産化学工業（株）製、シリカ含有量３０質量％、
メタノール（有機溶媒）含有量７０質量％
アルミニウムアセチルアセトナート（触媒安定剤）      ０．３２質量部
染料：  ０．００２０質量部
三菱化学（株）製、商品名Diaresin  Blue  N
を順次加え、１昼夜室温にて撹拌熟成した。この液を１ミクロンのろ紙にてろ過を行い表１−１に示したコーティング剤組成物を得た。
【００３１】
（２）固形分濃度の測定
上記で得られたコーティング剤組成物２ｇをアルミカップに秤取り、エアーオーブンにて１２０℃２時間加熱し、揮発分を除去した。残査の重量（質量）を測定し、コーティング剤組成物の全質量に占める割合を固形分濃度とした。結果を表１−１に示した。
（３）硬化膜（ハードコート膜）の形成
上記で得られたコーティング剤組成物を、ジエチレングリコールビスアリルカーボネートレンズの表面に、引き上げ速度１０ｃｍ／分でディッピングコートした。次いで６０℃で２０分予備乾燥を行い、その後１００℃で２時間本硬化させ、硬化膜を形成した。
【００３２】
（４）硬化膜の評価
得られた硬化膜に関し、以下（ａ）〜（ｇ）の項目について評価した。
（ａ）外観
目視検査でコート膜の透明性、塗りむらなどの有無を観察した。外観良好なもの
を○、外観不良なものを×として評価した。結果を表２に示した。
（ｂ）コバの光沢
目視検査でコバの光沢を観察した。光沢が良好なものを○、不良なものを×とし
て評価した。結果を表２に示した。
（ｃ）耐擦傷性
スチールウール（日本スチールウール（株）製、商品名ボンスター＃００００番
）を用い、１ｋｇの荷重で１０往復レンズ表面を擦り、傷ついた程度を目視で５
段階に評価し、結果を表２に示した。尚、評価基準は下記の通りである。
Ａ：ほとんど傷が付かない
Ｂ：極わずかに傷が付く
Ｃ：少し傷が付く
Ｄ：はっきりと傷が付く
Ｅ：塗膜が剥離している。
（ｄ）密着性
硬化膜とレンズの密着性をＪＩＳＤ−０２０２に準じてクロスカットテープ試験
によって評価した。即ち、カッターナイフを使いレンズ表面に約１ｍｍ間隔に切
れ目を入れ、マス目を１００個形成させ、その上にセロファン粘着テープ（ニチ
バン（株）製）を強く貼り付けた後、表面から９０℃方向へ一気に引っ張り剥離
した後コート膜の残っているマス目を測定した。その結果は、（残っているマス
目数）／１００で表した。結果を表２に示した。
（ｅ）黄色さ（ＹＩ０）
コート膜形成後のレンズの黄色さを、カラーコンピューター（スガ試験機製）を
用いてYellowness  Index（ＹＩ０）を評価した。結果を表２に示した。ＹＩ０
値が低いものほど、レンズの黄色みが少なく、レンズとしては好ましいことを示
している。
（ｆ）耐候性｛黄色さ度変化（△ＹＩ）｝
光照射による黄色さ度変化を評価するために次の劣化促進試験を行った。すなわ
ち、得られたレンズをスガ試験器（株）製キセノンウェザーメーターＸ２５によ
り２００時間促進劣化させた。その後、前記黄色さの評価を行い、試験後の黄色
さ（ＹＩ２００）を測定し、下記式：
△ＹＩ＝ＹＩ２００−ＹＩ０
により算出されるΔＹＩの値を黄色さ変化度とし、耐候性の指標とした。結果を表
２に示した。黄色さ変化度が小さいほど耐候性が高い。
（ｇ）コーティング剤組成物の保存安定性
コーティング剤組成物を、２５℃で２週間および４週間保存した後に、上述した
硬化膜形成方法にて硬化膜を形成し、上述の測定項目（ａ）〜（ｄ）を再度評価
した。結果を表３に示した。
【００３３】
実施例２〜１０及び比較例１〜５
表１−１或いは表１−２に示した組成に変更した以外は実施例１と同様にして、コーティング剤組成物を調製した。結果を表１−１または表１−２に示した。また、実施例１と同様の硬化膜作成条件で硬化膜を形成し、得られた硬化膜の評価を行なった。結果を表２及び３に示す。
【００３４】
【表１−１】
0004750694.tif 000002
【００３５】
【表１−２】
0004750694.tif 000003
【００３６】
【表２】
0004750694.tif 000004
【００３７】
【表３】
0004750694.tif 000005
【００３８】
上記の実験結果から理解されるように、本発明のコーティング剤組成物（実施例１〜１０）を用いた場合には、比較例１〜５のコーティング剤組成物を用いた場合に比べ、１００℃、２時間という低温且つ短時間の硬化条件においても、擦傷性、密着性および黄色さ等の物性においてバランス良い硬化膜（ハードコート膜）が得られる。また、コーティング後のレンズのコバ（側面）に光沢感を与えることができる。さらに、本発明のコーティング剤組成物は、長期保存後も耐擦傷性に優れた硬化膜を得ることができ、保存安定性にも優れている。
【００３９】
実施例１１
実施例１のジエチレングリコールビスアリルカーボネートレンズ樹脂基材を染料（ＢＰＩ社製、商品名ＢＰＩ  R  ＳｕｎＧｒａｙ）を用いて染色し、色素含有レンズを得た。この色素含有樹脂基材の表面に、実施例１と同様にして硬化膜を形成した。硬化膜付与前後での色調変化を、前述のカラーコンピューターを用いてａ＊およびｂ＊を求め、さらに目視にて評価した。結果を表４に示した。
【００４０】
実施例１２〜２０
実施例１１において用いた染料を表４に示すものに代え、実施例２〜１０のコーティング剤組成物を用いた以外は実施例１１と同様に硬化膜を形成し、硬化膜付与前後での色調変化を評価し、その結果を表４に示した。
【００４１】
比較例６及び７
比較例１及び２のコーティング剤組成物を用いた以外は、実施例１１及び１２と同様に硬化膜を形成し、硬化膜付与前後での色調変化を評価し、その結果を表４に示した。
【００４２】
【表４】
0004750694.tif 000006
【００４３】
実施例２１
下記処方：
トリメチロールプロパントリメタクリレート；  １５質量部
平均分子量７７６の２，２−ビス（４−アクリロイルオキシポリエチレングリコールフェニル）プロパン；  ５０質量部
平均分子量５３２のポリエチレングリコールジアクリレート；  １５質量部
ポリエステルオリゴマーヘキサアクリレート（ダイセル・ユーシービー社製、商品名ＥＢ１８３０）；  １０質量部
グリシジルメタクリレート；  １０質量部
γ−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン；  ５質量部
にしたがい、上記の成分を十分に混合してラジカル重合性単量体の混合物を調製した。
次いで、下記に示すフォトクロミック化合物１〜４を用意し、上記のラジカル重合性単量体の混合物に、
フォトクロミック化合物１；  ０．１０質量部
フォトクロミック化合物２；  ２．０質量部
フォトクロミック化合物３；  ０．０９質量部
フォトクロミック化合物４；  ２．５質量部
を混合し、さらに、Ｎ−メチルジエタノールアミンを３質量部、ヒンダードアミン系光安定剤（三共株式会社製ＬＳ７６５）を５質量部、光重合開始剤（チバ・スペシャリティー・ケミカル製  Irugacure  1800）を０．４質量部添加し、十分に混合し、光硬化性コーティング剤を得た。
【００４４】
フォトクロミック化合物１：
【化１】
0004750694.tif 000007
【００４５】
フォトクロミック化合物２：
【化２】
0004750694.tif 000008
【００４６】
フォトクロミック化合物３：
【化３】
0004750694.tif 000009
【００４７】
フォトクロミック化合物４：
【化４】
0004750694.tif 000010
【００４８】
次いで、屈折率１．６０のチオウレタン系樹脂プラスチックレンズを、１０質量％の水酸化ナトリウム水溶液を用いて５０℃の液温で５分間処理した後、前述の光硬化性コーティング剤を、ＭＩＫＡＳＡ製スピンコーター１Ｈ−ＤＸ２を用いて、レンズの凸面にスピンコートした。尚、スピンコート条件を調整し、この光硬化性コーティング剤のコート厚みを、硬化後の厚み（フォトクロミック硬化薄膜の膜厚）が４０±１μｍとなるように設定した。
上記の光硬化性コーティング剤で被覆された凸面を上面にしてレンズを保持し、照射強度が１２０ｍＷ／ｃｍ２程度のコールドリフレクターを装備したメタルハライドランプを用いて、窒素ガス雰囲気中で１８０秒間、該レンズに光照射し、光硬化性コーティング剤を硬化させた。その後、レンズの凸面を下面にしてレンズを保持し、さらに１２０℃で１時間加熱し、フォトクロミック硬化薄膜を形成した。
実施例１のジエチレングリコールビスアリルカーボネートレンズの代わりに、上記の方法で得たフォトクロミック化合物含有プラスチックレンズを用い、当該レンズ表面に、実施例１で得られたコーティング剤組成物を使用し、実施例１と同様にして、硬化膜（ハードコート膜）を形成した。得られたハードコート膜積層フォトクロミック化合物含有プラスチックレンズについて、実施例１と同様に（ａ）〜（ｄ）の評価を行い、更に以下に示す（ｈ）〜（ｋ）の評価を行い、これらの結果を表５に示した。
【００４９】
（ｈ）最大吸収波長（λｍａｘ）
浜松ホトニクス製のキセノンランプＬ−２４８０（３００Ｗ）を使用し、紫外線透
過フィルターＵＶ２２及び熱線吸収フィルターＨＡ５０（共にＨＯＹＡ株式会社製
）を介して、下記照射条件：
雰囲気温度；２０℃±１℃
レンズ表面でのビーム強度；
３６５ｎｍ＝２．４ｍＷ／ｃｍ２，
２４５ｎｍ＝２４μＷ／ｃｍ２
で、レンズに１２０秒間光照射して発色させ、このときの最大吸収波長を（株）大塚
電子工業製の分光光度計（瞬間マルチチャンネルフォトディテクターＭＣＰＤ３００
０）により求めた。なお、最大吸収波長は、発色時の色調に関係する。
（ｉ）発色濃度
１２０秒間光照射した後の、最大吸収波長における吸光度｛ε（１２０）｝と、光
照射していない状態のレンズの上記波長における吸光度｛ε（０）｝との差｛ε（
１２０）−ε（０）｝を求めこれを発色濃度とした。この値が高いほどフォトクロ
ミック性が優れているといえる。
（ｊ）退色速度
１２０秒間光照射した後、光の照射を止め、レンズの最大吸収波長における吸光度
が前記｛ε（１２０）−ε（０）｝の１／２まで低下するのに要する時間｛ｔ１／
２（min）｝（退色半減期）を測定した。この時間（退色半減期）が短いほど退
色速度は速く、フォトクロミック性が優れているといえる。
（ｋ）フォトクロミック特性の耐久性
光照射による発色の耐久性を評価するために次の劣化促進試験を行った。すなわち
、ハードコート膜が形成されたレンズを、スガ試験器（株）製キセノンウェザーメ
ーターＸ２５により２００時間促進劣化させた。また、この劣化促進前後で、前記
発色濃度の評価を行い、劣化促進前の発色濃度（Ａ０）および劣化促進後の発色濃
度（Ａ２００）を測定し、下記式：
残存率（％）＝｛（Ａ２００／Ａ０）×１００｝
により残存率（％）を算出し、この値を発色の耐久性の指標とした。残存率が高い
ほど発色の耐久性が高い。
また、カラーコンピューター（スガ試験機製）を用いてYellowness  Indexを評価した。劣化促進試験前の黄色さ（ＹＩ０）及び劣化促進試験後の黄色さ（ＹＩ２００）を測定し、下記式：
△ＹＩ＝ＹＩ２００−ＹＩ０
により算出されるΔＹＩを黄色さ変化度とし、耐候性の指標とした。
【００５０】
実施例２２
実施例２１において、フォトクロミック化合物１〜３を配合せず、フォトクロミック化合物４のみを３．０質量部配合して光硬化性コーティング剤を調製した以外は、実施例２１と同様にハードコート膜積層フォトクロミック化合物含有プラスチックレンズを作製し、その評価を行い、その結果を表５に示した。
【００５１】
実施例２３
下記処方：
トリメチロールプロパントリメタクリレート；  ２０質量部
平均分子量７７６の２，２−ビス（４−アクリロイルオキシポリエチレングリコールフェニル）プロパン；  ４５質量部
平均分子量５３２のポリエチレングリコールジアクリレート；  １５質量部
ポリエステルオリゴマーヘキサアクリレート（ダイセル・ユーシービー社製、商品名ＥＢ１８３０）；  １５質量部
グリシジルメタクリレート；  ５質量部
γ−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン；  ５質量部
にしたがい、上記の成分を十分に混合してラジカル重合性単量体の混合物を調製した。
このラジカル重合性単量体の混合物に、フォトクロミック化合物４を２．５質量部、Ｎ−メチルジエタノールアミンを３質量部、ヒンダードアミン系光安定剤（三共株式会社製ＬＳ７６５）を５質量部、光重合開始剤（チバ・スペシャリティー・ケミカル製  Irugacure  1800）を０．４質量部添加し、十分に混合し、光硬化性コーティング剤を得た。
この光硬化性コーティング剤を使用し且つ実施例３のコーティング剤組成物を用いた以外は、実施例２１と同様にハードコート膜積層フォトクロミック化合物含有プラスチックレンズを作製し、その評価を行い、その結果を表５に示した。
【００５２】
実施例２４
Ｎ−メチルジエタノールアミンの代わりに、０．１質量部の界面活性剤Ｌ−７００１（日本ユニカー株式会社製、商品名）を用いた以外は、実施例２１と同様にして、光硬化性コーティング剤を調製した。
また、下記成分：
平均分子量１０００のポリテトラメチレンエーテルジオール  ２８１ｇ
１，２，６−ヘキサントリオール  ６７ｇ
２，４−トリレンジイソシアネートと２，６−トリレンジイソシアネートの８０：２０（重量比）の混合物（三井武田ケミカル株式会社製、商品名コスモネートＴ−８０）  １９５ｇを反応させてポリイソシアネート化合物を調製した。このポリイソシアネート化合物１００質量部に、２００質量部の酢酸エチルを混合し、さらに、０．５質量部の界面活性剤Ｌ７００１（日本ユニカー株式会社製、商品名）を添加し、窒素雰囲気下で均一になるまで十分に撹拌して、プライマー組成物を調製した。
上記のプライマー組成物を、実施例２１で使用されたチオウレタン系樹脂プラスチックレンズの凸面上に、ＭＩＫＡＳＡ製スピンコーター１Ｈ−ＤＸ２を用いてスピンコートした。このレンズを、温度：２５℃、湿度：４０％ＲＨの環境下に１０分間保持し、プライマー組成物を硬化させ、表面にプライマー層を有するレンズ基材を得た。
次いで、先に調製された光硬化性コーティング剤約２ｇを、上記レンズ基材のプライマー層上に、実施例２１と全く同様にしてスピンコートし且つ光照射及び加熱処理を行い、フォトクロミック硬化薄膜を形成した。
実施例１のジエチレングリコールビスアリルカーボネートレンズの代わりに、上記の方法で得たフォトクロミック硬化薄膜を有するプラスチックレンズを用い、当該レンズ表面に、実施例１で得られたコーティング剤組成物の硬化膜を実施例１と同様にして形成した。得られたハードコート膜積層フォトクロミック化合物含有プラスチックレンズについて、実施例２１と同様に評価を行い、その結果を表５に示した。
【００５３】
実施例２５
実施例２４で調製されたポリイソシアネート化合物４０質量部に、トルエン３０質量部、プロピレングリコール０．５質量部を添加し、８０℃で５時間反応させた。この反応物に、０．５質量部の界面活性剤Ｌ７００１（日本ユニカー株式会社製）を添加し、窒素雰囲気下で均一になるまで十分に撹拌して、湿気硬化性のプライマー組成物を調製した。
このプライマー組成物を使用し、実施例２４と同様にして表面にプライマー層を有するレンズ基材を作製し且つプライマー層表面にフォトクロミック硬化薄膜を形成した。
上記のフォトクロミック硬化薄膜を有するプラスチックレンズを用い、当該レンズ表面に、実施例３で得られたコーティング剤組成物の硬化膜を実施例３と同様にして形成した。得られたハードコート膜積層フォトクロミック化合物含有プラスチックレンズについて、実施例２１と同様に評価を行い、その結果を表５に示した。
【００５４】
実施例２６
フォトクロミック化合物１〜４の代わりに、下記のフォトクロミック化合物５を２．５質量部配合した以外は、実施例２４と同様にして光硬化性コーティング剤を調製した。
【００５５】
フォトクロミック化合物５：
【化５】
0004750694.tif 000011
【００５６】
この光硬化性コーティング剤を使用した以外は、実施例２５と同様にしてフォトクロミック硬化薄膜を有するプラスチックレンズを用い、且つハードコート膜積層フォトクロミック化合物含有プラスチックレンズを作製した。このレンズについて、実施例２５と同様に評価を行い、その結果を表５に示した。
【００５７】
比較例８
実施例２１と同様にして、フォトクロミック硬化薄膜を有するプラスチックレンズを作製し、このレンズにハードコート膜を形成させずに実施例２１と同様の評価を行い、その結果を表５に示した。
【００５８】
比較例９
比較例１のコーティング剤組成物を用いたこと以外は、実施例２１と同様にハードコート膜積層フォトクロミック化合物含有プラスチックレンズを作製し、その評価を行った。その結果を表５に示した。
【００５９】
比較例１０
比較例５のコーティング剤組成物を用いたこと以外は、実施例２６と同様にハードコート膜積層フォトクロミック化合物含有プラスチックレンズを作製し、その評価を行った。その結果を表５に示した。
【００６０】
【表５】
0004750694.tif 000012
【００６１】
実施例２１〜２６及び比較例８〜１０の評価結果から、本発明のコーティング剤組成物は、コバ光沢性、耐擦傷性、密着性といった硬化膜物性に優れると共に、耐候性および耐久性といったフォトクロミック特性が優れていることが判る。