(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルコキシシランの加水分解生成物及び金属酸化物ゾルを含有するハードコート組成物において、前記アルコキシシランは４官能シランと、グリシジル基を有する３官能シランと、ウレイドアルキル基を有する３官能シランと、グリシジル基を有する２官能シラン，又は３官能シランを有するテトラスルファンのどちらか一方と、を含むことを特徴とするハードコート組成物。
【請求項２】
請求項１のハードコート組成物において、前記ウレイドアルキル基を有する３官能シランはウレイドプロピルトリエトキシシランであり、前記グリシジル基を有する２官能シランはγ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシランであり、前記３官能シランを有するテトラスルファンはビス（３−トリエトキシシリル）テトラスルファンであることを特徴とするハードコート組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、耐衝撃性、耐擦傷性等の耐久性に優れたプラスチックレンズを得るためのハードコート組成物に関する。
【０００２】
【従来技術】
従来、眼鏡レンズとしてプラスチックレンズが用いられている。このプラスチックレンズは軽量であり、加工性に優れているが、硬度が弱いため傷がつき易いという欠点がある。このプラスチックレンズの欠点を補うために、表面硬度、耐擦傷性等を高めるためのハードコートと呼ばれるコーティングをレンズ表面に施している。このハードコートは一般的にアルコキシシランの加水分解生成物に金属酸化物ゾルを加え、組成物のインデックス（屈折率）をプラスチックレンズの屈折率に合わせてコーティングを行っている。一般的に使用するアルコキシシランは数種類のアルコキシシランを適宜配合して用いることで硬さ、密着性及び耐擦傷性を向上するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のハードコート組成物では耐擦傷性は良いが、密着性が弱くなるといった問題があった。また、密着性を上げるためのアルコキシシランの比率が高まるとハードコート形成時にクラックが生じ易いといった問題があった。
【０００４】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、耐擦傷性、高密着性を確保しつつ、ハードコート形成時にクラックが生じ難いハードコート組成物及び該組成物によって処理されたプラスチックレンズを提供することを技術課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
（１）  アルコキシシランの加水分解生成物及び金属酸化物ゾルを含有するハードコート組成物において、前記アルコキシシランは４官能シランと、グリシジル基を有する３官能シランと、ウレイドアルキル基を有する３官能シランと、グリシジル基を有する２官能シラン，又は３官能シランを有するテトラスルファンのどちらか一方と、を含むことを特徴とする。
（２）  （１）のハードコート組成物において、前記ウレイドアルキル基を有する３官能シランはウレイドプロピルトリエトキシシランであり、前記グリシジル基を有する２官能シランはγ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシランであり、前記３官能シランを有するテトラスルファンはビス（３−トリエトキシシリル）テトラスルファンであることを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明のハードコート組成物は、アルコシキシランの１種である４官能シランと、グリシジル基を有する３官能シランと、ウレイドアルキル基を有する３官能シランと、グリシジル基を有する２官能シラン又はテトラスルファンのどちらか一方と、を加水分解して得られる生成物と、インデックスを上げるための金属酸化物ゾルとを含有したものを使用している。
【０００７】
本発明に用いられる４官能シランは一般式（１）に示すものが使用される。
【化１】
0003995447.tif 000002
【０００８】
（Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４は低級アルキル基である。）
具体的には、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、テトラブトキシシラン等を挙げることができる。
【０００９】
また、グリシジル基を有する３官能シランは一般式（２）に示すものが使用される。
【化２】
0003995447.tif 000003
【００１０】
（Ｒ５は低級アルキレン基、Ｒ６は低級アルキル基である。）
具体的には、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、グリシドキシメチルトリプロポキシシラン、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、β−グリシドキシエチルトリプロポキシシラン、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、α−グリシドキシプロピルトリプロポキシシラン、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、β−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等、を挙げることができる。
【００１１】
また、ウレイドアルキル基を有する３官能シランは一般式（３）に示すものが使用される。
【化３】
0003995447.tif 000004
【００１２】
（Ｒ７は低級アルキレン基、Ｒ８は低級アルキル基である。）
具体的には、ウレイドメチルトリメトキシシラン、ウレイドエチルトリメトキシシラン、ウレイドプロピルトリメトキシシラン、ウレイドメチルトリエトキシシラン、ウレイドエチルトリエトキシシラン、ウレイドプロピルトリエトキシシラン等、を挙げることができる。
【００１３】
また、グリシジル基を有する２官能シランは一般式（４）に示すものが使用される。
【化４】
0003995447.tif 000005
【００１４】
（Ｒ９は低級アルキレン基、Ｒ１０、Ｒ１１は低級アルキル基である。）
具体的には、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、グリシドキシメチルメチルジプロポキシシラン、グリシドキシメチルエチルジメトキシシラン、グリシドキシメチルエチルジエトキシシラン、グリシドキシメチルエチルジプルポキシシラン、α−グリシドキシエチルメチルジメトキシシラン、β−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エトキシシラン、α−グリシドキシエチルメチルジプロポキシシラン、β−グリシドキシエチルメチルジプロポキシシラン、α−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、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エトキシシラン、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エトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、α−グリシドキシプロピルメチルジプロポキシシラン、β−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プロポキシシラン等、を挙げることができる。
【００１５】
また、テトラスルファンには一般式（５）に示すものが使用される。
【化５】
0003995447.tif 000006
【００１６】
（Ｒ１２は低級アルキレン基、Ｒ１３は低級アルキル基である。）
具体的には、ビス（トリメトキシシリルメチル）テトラスルファン、ビス（１−トリメトキシシリルエチル）テトラスルファン、ビス（２−トリメトキシシリルエチル）テトラスルファン、ビス（１−トリメトキシシリルプロピル）テトラスルファン、ビス（２−トリメトキシシリルプロピル）テトラスルファン、ビス（３−トリメトキシシリルプロピル）テトラスルファン、ビス（トリエトキシシシリルメチル）テトラスルファン、ビス（１−トリエトキシシリルエチル）テトラスルファン、ビス（２−トリエトキシシリルエチル）テトラスルファン、ビス（１−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルファン、ビス（２−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルファン、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルファン、を挙げることができる。
【００１７】
また、本発明のハードコート組成物は、そのインデックスを上げるために金属酸化物ゾルが使用される。この金属酸化物ゾルは、ＳｉＯ2，Ａｌ2Ｏ3、ＳｎＯ2，ＴｉＯ2，ＺｒＯ2，Ｆｅ2Ｏ3，ＺｎＯ，Ｉｎ2Ｏ3等から選ばれる１種以上の金属酸化物を水、アルコール等の溶媒にコロイド状に分散させたものである。これらの金属酸化物ゾルは、使用するプラスチックレンズの屈折率に応じて複数の金属酸化物を配合し、適宜決定することができる。
【００１８】
なお、本発明におけるコーティング組成物は、必要があれば上記成分の他に硬化触媒、界面活性剤、酸化防止剤、ＵＶ吸収剤、光安定剤、顔料、染料等を若干量添加することにより、ハードコート組成物の塗布性や液性、塗膜性質等を改良することができる。
【００１９】
また、本発明のハードコート組成物を塗布するための基材（プラスチックレンズ）としてはＰＭＭＡ、ポリカーボネイト、ポリチオウレタン等の眼鏡レンズに使用される一般的なプラスチック基材を用いることができる。また、ハードコートの塗膜をプラスチックレンズに形成させる方法としては、刷毛塗り、浸漬法、スプレー塗装、スピンコート等、公知の方法が用いられる。
【００２０】
また、性能の良いハードコート組成物を得るためには、各種材料をできるだけ均一に反応させることが好ましい。したがって調整時の温度を低温（３０℃以下）にさせておくことが好ましい。また、各材料を容器内で攪拌させるときのスピードもあまり上げず、反応がゆっくりと進むように緩やかな攪拌で行うことが好ましい。また、本発明に使用する各アルコキシシランの混合比は、プラスチックレンズにハードコートを形成した後、密着性試験（クロスカットテープ試験）を行った際に膜の剥がれがないような混合比を用いる。
【００２１】
以下に、実施例に基づいて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００２２】
（実施例１）
テトラエトキシシラン７３重量部、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン８３重量部、ウレイドプロピルトリエトキシシラン（メタノール希釈５０重量％）６２重量部、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン１８重量部、金属酸化物ゾルとしてオプトレイク１１３０Ｆ２（A-8）（触媒化成工業（株）製）を１７５重量部、溶剤としてメタノールを２１４重量部、２−ペンタノンを７７重量部を加え、１５℃にて２時間攪拌した。
【００２３】
この混合液に０．０１Ｎの塩酸水溶液１１０重量部を攪拌しながら滴下し、２０℃にて２４時間攪拌した。攪拌後、この液にジアセトンアルコールを１９重量部、アセチルアセトンを４４重量部を加え、２０℃にて２時間攪拌した。
【００２４】
さらにこの液に、触媒としてアセチルアセトンアルミニウムを２重量部、界面活性剤としてＹ−７００６（日本ユニカー（株）製）を１重量部、ハードコート組成物の密着性、耐候性向上のためＥＰ−４３００（旭電化工業（株）製）を１重量部、酸化防止剤にヨシノックスＢＢ（吉富ファインケミカル（株）製）を０．４重量部入れ、２０℃にて２４時間攪拌し、ハードコート組成物を得た。
【００２５】
このようにして得られたハードコート組成物を屈折率１．６０のチオウレタン系プラスチックレンズ（ＭＲ−８）に浸漬法にて塗布した。プラスチックレンズは事前にアルカリ洗浄又はプラズマ処理を行った表面処理済のレンズを使用した。
【００２６】
浸漬法ではプラスチックレンズをハードコート組成物内に浸漬し、引き上げ速度６００ｍｍ／分にて塗膜を行った。塗膜後のプラスチックレンズは、８０℃、５分にて仮乾燥を、１２０℃、２時間で本乾燥を行うことにより、ハードコート付のプラスチックレンズを得た。
【００２７】
以上の処理により得られたレンズに対して下記の方法で試験を行い、その評価試験の結果を表１に示した。ここで表１に示す各種材料の数値は、得られたハードコート組成物全体に対する割合（重量％）を示している。
【００２８】
（１）  擦傷性試験  擦傷性試験は、＃００００のスチールウールを用いて塗膜表面を荷重５００ｇにて１０往復させた後の被膜の状態を肉眼にて観察し、判定を行った。判定はＡ：殆ど傷がつかない、Ｂ：少し傷がついている、Ｃ：多く傷がつく、とした。
（２）  密着性試験  密着性試験は、レンズ表面にカッターにて１ｍｍ間隔でマス目を１００個作り、セロハン粘着テープによる剥離試験（クロスカットテープ試験）を３回行い残ったマス目の数を調べた。
（３）  外観検査  肉眼観察により透明度、着色、表面状態を調べた。
（４）  耐候性密着性試験  サンシャインウェザーメータ（スガ試験機社製）を用いて６０時間、１２０時間暴露した後、（２）の密着性試験を行い、残ったマス目の数を調べた。
【００２９】
（実施例２）
テトラエトキシシランを９２重量部、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランを１０４重量部、ウレイドプロピルトリエトキシシラン（メタノール希釈５０重量％）を７８重量部、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルファンを３６重量部、オプトレイク１１３０Ｆ２（A-8）を２３６重量部、アセチルアセトンアルミニウムを１重量部、Ｙ−７００６を１重量部、ＥＰ−４３００を１重量部、ヨシノックスＢＢを１重量部として、実施例１と同様の手順にてハードコート組成物を得た。評価試験の結果を表１に示した。
【００３０】
（実施例３）
テトラエトキシシランを６８重量部、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランを９５重量部、ウレイドプロピルトリエトキシシラン（メタノール希釈５０重量％）を１２８重量部、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシランを２３重量部、１１３０Ｚ（S-75 A-8）（触媒化成工業（株）製）を２９７重量部、アセチルアセトンアルミニウムを２重量部、Ｙ−７００６を１重量部、ＥＰ−４３００を１重量部、ヨシノックスＢＢを１重量部とし、実施例１と同様の手順にてハードコート組成物を得た。評価試験の結果を表１に示した。
【００３１】
（比較例１）
テトラエトキシシラン１２８重量部、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランを１２７重量部、オプトレイク１１３０Ｆ２（A-8）を１８６重量部、アセチルアセトンアルミニウム３重量部、Ｙ−７００６を１重量部、ＥＰ−４３００を１重量部、ヨシノックスＢＢを１重量部とし、実施例１と同様の手順にてハードコート組成物を得た。評価試験の結果を表１に示した。
【００３２】
（比較例２）
テトラエトキシシラン９６重量部、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン９６重量部、ウレイドプロピルトリエトキシシラン（メタノール希釈５０重量％）１２９重量部、オプトレイク１１３０Ｆ２（A-8）を２５９重量部、アセチルアセトンアルミニウムを２重量部、Ｙ−７００６を１重量部、ＥＰ−４３００を１重量部、ヨシノックスＢＢを１重量部とし、実施例１と同様の手順にてハードコート組成物を得た。評価試験の結果を表１に示した。
【００３３】
【表１】
0003995447.tif 000007
【００３４】
【発明の効果】
以上のように、本発明のハードコート組成物によって、耐擦傷性、高密着性を確保しつ、ハードコート形成時にクラックが生じ難いプラスチックレンズを得ることができる。