低干涉条纹光学物品及其涂布剂组合物

摘要

对于具有高折射率的塑料层上形成有硬涂层或者包含底漆层和硬涂层的功能层的光学物品而言，本发明提供一种涂布剂组合物，其在不配合氧化锆、氧化钛等金属氧化物的微粒的情况下，干涉条纹不明显，且抑制硬涂层制造时的裂纹产生。这样的涂布剂组合物以95∶5～10∶90的固体成分比包含3官能性硅烷偶联剂和2官能性硅烷偶联剂。

权利要求

1.一种涂布剂组合物，其至少包含环氧树脂、含环氧基的硅烷偶联剂、二氧化硅粒子和阳离子性固化催化剂，所述含环氧基的硅烷偶联剂以95∶5～10∶90的固体成分比包含3官能性硅烷偶联剂和2官能性硅烷偶联剂，且所述涂布剂组合物的固体成分浓度为40％～70％的范围，所述阳离子性固化催化剂为三(乙酰丙酮)铝、四(乙酰丙酮)钛、或四(乙酰丙酮)锆，所述含环氧基的硅烷偶联剂是选自(A)3官能性硅烷偶联剂和(B)2官能性硅烷偶联剂中的1种或2种以上的组合，所述(A)为选自环氧丙氧基甲基三甲氧基硅烷、环氧丙氧基甲基三乙氧基硅烷、α‑环氧丙氧基乙基三乙氧基硅烷、β‑环氧丙氧基乙基三甲氧基硅烷、β‑环氧丙氧基乙基三乙氧基硅烷、α‑环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、α‑环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、β‑环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、β‑环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、γ‑环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、γ‑环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、γ‑环氧丙氧基丙基三丙氧基硅烷、γ‑环氧丙氧基丙基三丁氧基硅烷、γ‑环氧丙氧基丙基三苯氧基硅烷、α‑环氧丙氧基丁基三甲氧基硅烷、α‑环氧丙氧基丁基三乙氧基硅烷、β‑环氧丙氧基丁基三甲氧基硅烷、β‑环氧丙氧基丁基三乙氧基硅烷、γ‑环氧丙氧基丁基三甲氧基硅烷、γ‑环氧丙氧基丁基三乙氧基硅烷、δ‑环氧丙氧基丁基三甲氧基硅烷、δ‑环氧丙氧基丁基三乙氧基硅烷、(3，4‑环氧环己基)甲基三甲氧基硅烷、(3，4‑环氧环己基)甲基三乙氧基硅烷、β‑(3，4‑环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、β‑(3，4‑环氧环己基)乙基三乙氧基硅烷、β‑(3，4‑环氧环己基)乙基三丙氧基硅烷、β‑(3，4‑环氧环己基)乙基三丁氧基硅烷、β‑(3，4‑环氧环己基)乙基三苯氧基硅烷、γ‑(3，4‑环氧环己基)丙基三甲氧基硅烷、γ‑(3，4‑环氧环己基)丙基三乙氧基硅烷、δ‑(3，

4‑环氧环己基)丁基三甲氧基硅烷、δ‑(3，4‑环氧环己基)丁基三乙氧基硅烷中的环氧丙氧基烷基三烷氧基硅烷；所述(B)为选自环氧丙氧基甲基甲基二甲氧基硅烷、环氧丙氧基甲基甲基二乙氧基硅烷、α‑环氧丙氧基乙基甲基二甲氧基硅烷、α‑环氧丙氧基乙基甲基二乙氧基硅烷、β‑环氧丙氧基乙基甲基二甲氧基硅烷、β‑环氧丙氧基乙基甲基二乙氧基硅烷、α‑环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、α‑环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、β‑环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、β‑环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、γ‑环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ‑环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、γ‑环氧丙氧基丙基甲基二丙氧基硅烷、γ‑环氧丙氧基丙基甲基二丁氧基硅烷、γ‑环氧丙氧基丙基甲基二苯氧基硅烷、γ‑环氧丙氧基丙基乙基二甲氧基硅烷、γ‑环氧丙氧基丙基乙基二乙氧基硅烷、γ‑环氧丙氧基丙基乙烯基二甲氧基硅烷、γ‑环氧丙氧基丙基乙烯基二乙氧基硅烷、γ‑环氧丙氧基丙基苯基二甲氧基硅烷、γ‑环氧丙氧基丙基苯基二乙氧基硅烷中的环氧丙氧基二烷基二烷氧基硅烷。

2.根据权利要求1所述的涂布剂组合物，其中，所述阳离子性固化催化剂为三(乙酰丙酮)铝。

3.一种物品，其是至少在塑料基材上形成有硬涂层的光学物品，所述塑料基材的折射率为1.40～1.84，所述硬涂层为权利要求1或2所述的涂布剂组合物的固化物，该硬涂层的膜厚具有10μm～23μm的范围。

4.根据权利要求3所述的物品，其是至少在形成于塑料基材上的底漆层之上形成有硬涂层的光学物品，所述底漆层的材质选自聚氨酯系树脂、聚酯系树脂、丙烯酸类树脂和环氧树脂，所述底漆层的折射率为1.45～1.67的范围。

说明书

低干涉条纹光学物品及其涂布剂组合物

技术领域

[0001] 本发明涉及眼镜镜片等光学物品、特别是干涉条纹的产生受到抑制的光学物品、以及用于这样的光学物品的涂布剂组合物。

背景技术

[0002] 眼镜镜片等光学物品具有在玻璃、塑料基材之上涂布有防反射层、防污层等的层叠结构。为了眼镜的轻量化，大多使用塑料基材，但塑料基材的表面易于损伤，因而形成硬涂层进行表面保护。为了对具有这样的层叠结构的光学物品赋予优异的光学特性，要求适当地设定各构件的厚度、折射率。

[0003] 近年来，要求薄层化和轻量化的镜片，为了得到该镜片而需要提升塑料基材的折射率。现今，折射率1.60为主流，但最高有1.80的折射率。若提升镜片的折射率，则在形成数μm厚左右的硬涂层时，存在因折射率之差和膜厚不均引起的产生干涉条纹的问题。

[0004] 在专利文献1中记载了：关于因PET膜这样的透明基材的膜与透明硬涂层的折射率之差和细微的厚度参差不齐而引起干涉条纹产生从而视觉辨认性降低的问题，通过在硬涂剂中配合氧化锆、氧化钛等金属氧化物的微粒作为高折射剂，使其反射率与PET膜的易粘接层的反射率匹配以消除干涉条纹。

[0005] 但是，由于氧化锆、氧化钛等金属氧化物的微粒的价格高，因而存在制造成本变高的问题。

[0006] 在专利文献2中公开了一种眼镜镜片，其在塑料基材之上形成有包含折射率恒定的硬涂层和折射率恒定的底漆层的功能层。若想要将镜片的厚度变薄，则需要提升塑料基材的折射率，如此一来，在形成硬涂的薄膜时，存在因折射率之差和膜厚不均引起干涉条纹产生的问题。因此，在专利文献2中，提出了通过将功能层的厚度T设为9.1～100μm的范围以抑制干涉条纹的产生。此外，还记载了通过以镜片基材的折射率、底漆层的折射率、硬涂层的折射率的顺序将折射率设为增大或相同或者减少或相同，从而能够进一步抑制干涉条纹的产生。

[0007] 但是，若硬涂层变厚，则在制造时存在硬涂层产生裂纹的问题。

[0008] 在专利文献3中公开了一种眼镜镜片，其具有镜片基材和硬涂层，上述硬涂层是将包含无机氧化物粒子、硅烷偶联剂、以及基质成分中超过40质量％且60质量％以下的多官能性环氧化合物的固化性组合物固化而得到的。在该眼镜镜片中，通过将硬涂层的膜厚设为10μm以上且50μm以下，从而抑制制造时的裂纹。

[0009] 但是，若多官能环氧化合物的含量超过40％，则存在无法得到充分的硬度的问题。

[0010] 现有技术文献

[0011] 专利文献

[0012] 专利文献1：日本特开2009‑265590号公报

[0013] 专利文献2：日本专利第5464846号说明书

[0014] 专利文献3：国际公开第2015/163464号公报

发明内容

[0015] 发明要解决的课题

[0016] 为了将底漆层高折射率化，如果如专利文献1那样地配合氧化锆、氧化钛等金属氧化物的微粒，则不但底漆层的制造成本增大，还必须考虑到与在底漆层的上方形成的层的折射率的关系。另外，如果如专利文献2那样地使硬涂层的膜厚增大，则在制造时易于产生裂纹，如果如专利文献3那样地使环氧化合物的含量增大，则存在耐擦伤性降低的问题。

[0017] 因此，本发明的课题在于，在具有高折射率的塑料层上形成有硬涂层或包含底漆层的硬涂层的功能层的光学物品中，在不配合作为氧化锆、氧化钛等金属氧化物的微粒的高折射剂的情况下，干涉条纹不明显，且抑制硬涂层制造时的裂纹产生。

[0018] 用于解决课题的手段

[0019] 本发明至少抑制硬涂层和底漆层的总厚度，使干涉条纹的产生减少，在硬涂层中含有3官能性硅烷偶联剂与2官能性硅烷偶联剂的混合物，由此抑制制造时的裂纹产生。

[0020] 作为能够用于本发明的塑料基材的材质，例如可举出碳酸二烯丙酯、聚碳酸酯、聚氨酯、聚硫代氨基甲酸酯、环硫化物(折射率1.40～1.84)等。

[0021] 作为能够用于本发明的底漆层的材质，例如可举出聚氨酯系树脂、聚酯系树脂、丙烯酸类树脂、环氧树脂等。关于底漆层，可以在上述塑料基材之上使用例如浸涂、模涂、流涂、凹版涂布等公知的方法而形成。

[0022] 关于能够用于本发明的硬涂层，使用添加含环氧基的硅烷偶联剂、二氧化硅粒子之类的无机氧化物、多官能环氧等而制备的涂布剂组合物来形成。

[0023] 关于硬涂层，可以在上述塑料基材之上使用例如浸涂、模涂、流涂、凹版涂布等公知的方法而形成。

[0024] 从维持硬度的观点出发，用于本发明的硬涂层的环氧树脂优选具有2个以上环氧基的化合物，可举出脂肪族环氧化合物、脂环族环氧化合物、芳香族环氧化合物。脂肪族环氧化合物的例示包括1，6‑己二醇二缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、二乙二醇二缩水甘油醚、三乙二醇二缩水甘油醚、四乙二醇二缩水甘油醚、九乙二醇二缩水甘油醚、丙二醇二缩水甘油醚、二丙二醇二缩水甘油醚、三丙二醇二缩水甘油醚、四丙二醇二缩水甘油醚、九丙二醇二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、三羟甲基丙烷二缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、甘油二缩水甘油醚、甘油三缩水甘油醚、二甘油二缩水甘油醚、二甘油三缩水甘油醚、二甘油四缩水甘油醚、季戊四醇二缩水甘油醚、季戊四醇三缩水甘油醚、季戊四醇四缩水甘油醚、二季戊四醇四缩水甘油醚、山梨糖醇四缩水甘油醚等。脂环族环氧化合物的例示包括3’，4’‑环氧环己烷甲酸3，4‑环氧环己基甲酯、异佛尔酮二醇二缩水甘油醚、双‑2，2‑羟基环己基丙烷二缩水甘油醚等。芳香族环氧化合物的例示包括间苯二酚二缩水甘油醚、双酚A二缩水甘油醚、双酚F二缩水甘油醚、双酚S二缩水甘油醚、邻苯二甲酸二缩水甘油酯、苯酚酚醛聚缩水甘油醚、甲酚酚醛聚缩水甘油醚等。

[0025] 用于本发明的硬涂层的含环氧基的硅烷偶联剂是选自(A)和(B)中的1种或2种以上的组合，上述(A)为选自环氧丙氧基甲基三甲氧基硅烷、环氧丙氧基甲基三乙氧基硅烷、α‑环氧丙氧基乙基三乙氧基硅烷、β‑环氧丙氧基乙基三甲氧基硅烷、β‑环氧丙氧基乙基三乙氧基硅烷、α‑环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、α‑环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、β‑环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、β‑环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、γ‑环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、γ‑环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、γ‑环氧丙氧基丙基三丙氧基硅烷、γ‑环氧丙氧基丙基三丁氧基硅烷、γ‑环氧丙氧基丙基三苯氧基硅烷、α‑环氧丙氧基丁基三甲氧基硅烷、α‑环氧丙氧基丁基三乙氧基硅烷、p‑环氧丙氧基丁基三甲氧基硅烷、p‑环氧丙氧基丁基三乙氧基硅烷、γ‑环氧丙氧基丁基三甲氧基硅烷、γ‑环氧丙氧基丁基三乙氧基硅烷、δ‑环氧丙氧基丁基三甲氧基硅烷、δ‑环氧丙氧基丁基三乙氧基硅烷、(3，4‑环氧环己基)甲基三甲氧基硅烷、(3，4‑环氧环己基)甲基三乙氧基硅烷、β‑(3，4‑环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、β‑(3，4‑环氧环己基)乙基三乙氧基硅烷、β‑(3，4‑环氧环己基)乙基三丙氧基硅烷、β一(3，4‑环氧环己基)乙基三丁氧基硅烷、β‑(3，4‑环氧环己基)乙基三苯氧基硅烷、γ‑(3，4‑环氧环己基)丙基三甲氧基硅烷、γ‑(3，4‑环氧环己基)丙基三乙氧基硅烷、δ‑(3，4‑环氧环己基)丁基三甲氧基硅烷、δ‑(3，4‑环氧环己基)丁基三乙氧基硅烷中的环氧丙氧基烷基三烷氧基硅烷(3官能性硅烷偶联剂)；上述(B)为选自环氧丙氧基甲基甲基二甲氧基硅烷、环氧丙氧基甲基甲基二乙氧基硅烷、α‑环氧丙氧基乙基甲基二甲氧基硅烷、α‑环氧丙氧基乙基甲基二乙氧基硅烷、β‑环氧丙氧基乙基甲基二甲氧基硅烷、β‑环氧丙氧基乙基甲基二乙氧基硅烷、α‑环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、α‑环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、β‑环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、β‑环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、γ‑环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ‑环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、γ‑环氧丙氧基丙基甲基二丙氧基硅烷、γ‑环氧丙氧基丙基甲基二丁氧基硅烷、γ‑环氧丙氧基丙基甲基二苯氧基硅烷、γ‑环氧丙氧基丙基乙基二甲氧基硅烷、γ‑环氧丙氧基丙基乙基二乙氧基硅烷、γ‑环氧丙氧基丙基乙烯基二甲氧基硅烷、γ‑环氧丙氧基丙基乙烯基二乙氧基硅烷、γ‑环氧丙氧基丙基苯基二甲氧基硅烷、γ‑环氧丙氧基丙基苯基二乙氧基硅烷中的环氧丙氧基二烷基二烷氧基硅烷(2官能性硅烷偶联剂)。也可以设为选自3官能性硅烷偶联剂中的种类与选自2官能性硅烷偶联剂中的种类的混合物。

[0026] 在本发明中，作为含环氧基的硅烷偶联剂，在使用选自3官能性硅烷偶联剂中的种类与选自2官能性硅烷偶联剂中的种类的混合物时，3官能性硅烷偶联剂与2官能性硅烷偶联剂的固体成分比(3官能性硅烷偶联剂：2官能性硅烷偶联剂)优选为95∶5～10∶90，更优选为90∶10～10∶90。

[0027] 作为本发明的涂布剂组合物的固化催化剂，优选乙酰丙酮铝(III)[或三(乙酰丙酮)铝]、乙酰丙酮钛(IV)[或四(乙酰丙酮)钛]、乙酰丙酮锆(IV)[或四(乙酰丙酮)锆]等阳离子性固化催化剂。

[0028] 本发明的涂布剂组合物中，相对于100质量份，固化催化剂的添加量优选为0.5～5质量份，更优选为1～3质量份。

[0029] 用于本发明的硬涂层的无机氧化物可举出氧化锌(ZnO)、二氧化硅(SiO2)、氧化钛(TiO2)、氧化锆(ZrO2)、氧化锡(SnO2)等的粒子。优选为二氧化硅，但这些可以单独使用或者也可以并用2种以上的无机氧化物。

[0030] 在本发明的光学物品中，根据需要，可以在上述硬涂层之上进一步形成无机系或有机系防反射层。

[0031] 在本发明的光学物品中，根据需要，可以在上述防反射层之上进一步形成防污层。防污层具有赋予光学物品的表面的拒水性、拒油性的功能，例如是由含有氟的有机硅化合物形成的层。

[0032] 发明效果

[0033] 根据本发明，由于在硬涂层中配合3官能性硅烷偶联剂与2官能性硅烷偶联剂的混合物，因而即使为了减少干涉条纹而增大硬涂层的膜厚，也能够抑制制造时的裂纹产生。

具体实施方式

[0034] 本发明的光学物品至少形成有塑料基材、上述塑料基材上的硬涂层。特别是，在本发明的光学物品中，上述塑料基材的折射率为1.40～1.84，上述硬涂层的膜厚为23μm以下，例如为10～23μm，优选为15～20μm，并且含有3官能性硅烷偶联剂与2官能性硅烷偶联剂的混合物。

[0035] 本发明的光学物品可以在塑料基材上设置底漆层。此时的底漆层的折射率优选为1.45～1.67的范围。

[0036] 实施例

[0037] 以下，为了说明本发明而列举说明实施例，但本发明并不限定于这些实施例。

[0038] [硬涂液组合物成分]

[0039] A成分：金属氧化物

[0040] A‑1：水分散二氧化硅溶胶(SNOWTEX O：日产化学株式会社制等)

[0041] A‑2：有机溶剂分散二氧化硅溶胶(甲醇二氧化硅溶胶：日产化学公司制等)[0042] B成分：含环氧基的硅烷偶联剂

[0043] B‑1：γ‑环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷(GPTMS)

[0044] B‑2：γ‑环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷(GPTES)

[0045] B‑3：γ‑环氧丙氧基丙基(甲基)二甲氧基硅烷(GPDMS)

[0046] B‑4：γ‑环氧丙氧基丙基(甲基)二乙氧基硅烷(GPDES)

[0047] C成分：多官能环氧化合物

[0048] JER827(三菱化学株式会社制)

[0049] D成分：流平剂

[0050] SH28PA(Toray Dow Corning株式会社制)

[0051] E成分：固化催化剂

[0052] E‑1：三(乙酰丙酮)铝

[0053] E‑2：衣康酸

[0054] F成分：溶剂

[0055] F‑1：甲醇

[0056] F‑2：乙酰丙酮

[0057] F‑3：丙二醇单甲醚

[0058] 实施例1

[0059] 加入作为A成分的16.2质量份的A‑1、21.6质量份的A‑2，加入作为B成分的49.2质量份的B‑1、2.3质量份的B‑3，在40℃搅拌2小时。加入作为F成分的15.0质量份的F‑1、1.8质量份的F‑2，加入2.5质量份的C成分、1.0质量份的D成分、2.1质量份的E‑1成分。然后，回收溶剂，得到固体成分浓度60％的涂布液。

[0060] 使用该涂布液，对不同折射率的镜片进行浸涂，在80℃下预干燥10分钟后，在120℃下使其热固化1小时，形成硬涂层，对膜厚、干涉条纹的状态、外观(有无产生裂纹)和耐擦伤性进行评价。

[0061] 实施例2～4和比较例1～4

[0062] 使用表1所示的配合组成，用与实施例1同样的方法制造并进行评价。

[0063] [表1]

[0064]

[0065] [表2]

[0066]

[0067] <评价结果>

[0068] 若塑料基材(镜片)与硬涂层的折射率差距大，则干涉条纹变得非常明显，但无论塑料基材的材质、有无形成底漆层，即使使用折射率不同的各种镜片，也能够通过控制膜厚来减少干涉条纹。根据本发明，由于并用2官能性和3官能性硅烷偶联剂，因而即使硬涂层的膜厚变厚，也能够抑制制造时的裂纹产生。

[0069] 根据本发明，可以提供一种光学物品，其是至少形成有塑料基材、以及上述塑料基材上的硬涂层的光学物品，上述塑料基材的折射率为1.40～1.84，上述硬涂层的膜厚为23μm以下，优选为15～20μm的范围，上述硬涂层含有以95∶5～10∶90、优选90∶10～10∶90的固体成分比包含3官能性硅烷偶联剂与2官能性硅烷偶联剂的混合物。这样的光学物品中，干涉条纹受到抑制，且即使将硬涂层的膜厚进行厚膜化，也不会有制造时的裂纹产生。

[0070] 另外，涂布液的固体成分浓度为35％(比较例3)时，难以将膜厚设为适当范围(15μm～30μm)内，若硬要增加膜厚，则外观变差。因此，为了提升膜厚，在上述涂布液的固体成分浓度为40～70％、优选55～70％的范围内进行，由此可提供干涉条纹受到抑制的光学物品。

[0071] 此外，与使用了阳离子性的三(乙酰丙酮)铝作为固化催化剂的实施例1相比，使用了衣康酸的比较例4的硬涂层的耐擦伤性差。据此，可知阳离子性固化催化剂对于硬涂层的固化而言是有用的。

[0072] <评价方法>

[0073] (1)膜厚的测定

[0074] 使用大塚电子株式会社制的反射分光膜厚计FE‑3000，进行固化后的各层的膜厚测定。

[0075] (2)干涉条纹的确认

[0076] 在三波长的荧光灯之下以目视确认干涉条纹。

[0077] 关于评价基准，将合格的情况设为○，将不合格的情况设为×。

[0078] (3)初始外观

[0079] 以目视确认至形成硬涂层为止的涂膜，并评价裂纹的产生。

[0080] 将没有裂纹的情况设为○，将有裂纹的情况设为×。

[0081] (4)涂膜的耐擦伤性试验

[0082] 将#0000的钢丝绒固定于表面性测定机(型号：TYPE14DR，新东科学(股)制)的钢丝绒架，施加1kg的载荷，在涂膜表面上来回摩擦10次(以下，称为钢丝绒擦伤试验)。

[0083] 将没有擦伤的情况设为○，将明确有擦伤的情况设为×。

[0084] 产业上的可利用性

[0085] 根据本发明，在眼镜镜片这样的光学物品中，即使使用高折射率的塑料基材，干涉条纹也不明显，且能够抑制制造时的裂纹产生。