硬涂层形成用组合物和光学部件制造技术

技术编号:18607081 阅读:58 留言:0更新日期:2018-08-04 22:17
本发明专利技术提供能够形成耐划伤性和抗裂性优异的硬涂层的硬涂层形成用组合物、以及光学部件。上述硬涂层形成用组合物是用于在塑料基材上形成硬涂层的组合物,其包含金属氧化物颗粒、选自由特定化学式所表示的有机硅化合物、其水解物和其水解缩合物组成的组中的至少一种成分X、以及选自由特定化学式所表示的有机硅化合物、其水解物和其水解缩合物以及特定化学式所表示的甘脲交联剂、其水解物和其水解缩合物组成的组中的至少一种成分Y。

Composition and optical components for the formation of hard coatings

The present invention provides hard coating forming compositions capable of forming hard coatings with excellent scratch resistance and crack resistance, and optical components. The composition of the hard coating is a composition for forming a hard coating on a plastic substrate, which includes a metal oxide particle, at least one component in a group of organosilicon compounds, hydrolysates, and their hydrolysates expressed by a free specific chemical formula, X, and selected free specific chemical formula. At least one component of the group of organosilicon compounds, their hydrolysates and their hydrolysates, as well as their hydrolysates, and their hydrolysates expressed by a specific chemical formula, Y.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】硬涂层形成用组合物和光学部件
本专利技术涉及硬涂层形成用组合物和光学部件。
技术介绍
为了对塑料透镜等塑料基材赋予耐划伤性,通常进行在塑料基材的表面进一步形成硬涂层的操作。例如,在专利文献1中,为了形成硬涂层,使用了包含金属氧化物颗粒和γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷的组合物。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2010-33021号公报
技术实现思路
本专利技术涉及一种硬涂层形成用组合物,其用于在塑料基材上形成硬涂层,其包含:金属氧化物颗粒;选自由后述式(1)所表示的有机硅化合物、其水解物和其水解缩合物组成的组中的至少一种成分X;以及选自由后述式(2)所表示的有机硅化合物、其水解物和其水解缩合物以及式(3)所表示的甘脲交联剂、其水解物和其水解缩合物组成的组中的至少一种成分Y。附图说明图1是光学部件的第1实施方式的截面图。图2是光学部件的第2实施方式的截面图。具体实施方式近年来,对于包含塑料基材的光学部件,不仅要求优异的耐划伤性,而且还同样地要求优异的抗裂性,所谓抗裂性是在施加负荷(压力)时可抑制其发生破裂的特性。本专利技术人对专利文献1中记载的硬涂层的特性进行了研究,结果尽管耐划伤性满足了规定的需求,但关于抗裂性需要进一步改良。特别是耐划伤性与抗裂性处于此消彼长的关系,难以高水平地两者兼顾。因此,鉴于上述情况,本实施方式提供一种能够形成耐划伤性和抗裂性优异的硬涂层的硬涂层形成用组合物。另外,本实施方式提供一种光学部件,其包含使用上述硬涂层形成用组合物形成的硬涂层。以下对本实施方式的硬涂层形成用组合物和光学部件的优选方式进行详细说明。需要说明的是,在本说明书中,以“~”记载的数值范围包括上限值和下限值。例如,“10~20”这一数值范围包括“10”和“20”。作为本实施方式的硬涂层形成用组合物的特征,可以举出下述方面:将连结环氧基与硅原子之间的亚烷基的总碳原子数少的有机硅化合物(或其水解物、其水解缩合物)与连结环氧基与硅原子之间的亚烷基的总碳原子数多的有机硅化合物(或其水解物、其水解缩合物)或甘脲交联剂(或其水解物、其水解缩合物)合用。硬涂层形成用组合物(下文中也简称为“组合物”)中包含金属氧化物颗粒、后述的成分X、以及后述的成分Y。以下首先对组合物所含的各成分进行详细说明。<(A)金属氧化物颗粒>在组合物中含有金属氧化物颗粒。作为金属氧化物颗粒,可以使用公知的金属氧化物颗粒。例如,作为金属氧化物颗粒,可以适宜地举出选自Al、Sn、Sb、Ta、Ce、La、Fe、Zn、W、Zr、In和Ti中的至少一种金属的氧化物的颗粒。即,作为金属氧化物颗粒,可以适宜地举出包含上述金属的氧化物的颗粒。在金属氧化物颗粒中,可以仅包含上述例示出的1种金属(金属原子),也可以包含2种以上的金属(金属原子)。即,也可以为复合氧化物颗粒。其中,从可得到耐划伤性更优异和抗裂性更优异中的至少一点的方面(下文中也简称为“效果更优异的方面”)出发,构成(形成)金属氧化物颗粒的材料优选氧化钛、氧化锡、氧化锆和它们的复合氧化物,更优选氧化锡、氧化锆和它们的复合氧化物。对于金属氧化物颗粒的平均粒径没有特别限制,通常优选在1~100nm之间进行选择。金属氧化物颗粒的平均粒径若在上述范围内,则组合物的分散稳定性优异,并且能够进一步抑制固化物的白色化。需要说明的是,也可以根据需要在金属氧化物颗粒的表面导入各种官能团。<(B)有机硅化合物>在组合物中含有选自由式(1)所表示的有机硅化合物、其水解物和其水解缩合物组成的组中的至少一种成分X。需要说明的是,成分X可以包含选自由式(1)所表示的有机硅化合物、其水解物和其水解缩合物组成的组中的2种以上。式(1)(RA-LA)n-Si-(X)4-n式(1)中,RA表示环氧基。LA表示总碳原子数为5以下的可以包含杂原子的亚烷基。亚烷基中所含的总碳原子数为5以下,从效果更优异的方面出发,优选为4以下。需要说明的是,对于下限没有特别限制,通常为1以上。需要说明的是,总碳原子数是指亚烷基中所含的碳原子数的合计,例如,在亚烷基为-C3H6-O-CH2-的情况下,总碳原子数计算为4。亚烷基中可以包含杂原子。对于杂原子的种类没有特别限制,例如可以举出氧原子(-O-)、硫原子(-S-)、氮原子(-NH-)等。需要说明的是,对于在亚烷基中导入杂原子的位置没有特别限制,可以举出亚烷基的末端或链中。亚烷基可以为直链状、也可以为支链状。并且可以包含环状结构。其中,从效果更优异的方面出发,作为LA,可以举出总碳原子数为5以下的、可以包含氧原子的亚烷基。需要说明的是,具有多个LA的情况下,它们可以相同、也可以不同。X表示水解性基团。水解性基团是与Si(硅原子)直接键接的、可进行水解反应和/或缩合反应的基团,例如可以举出烷氧基、卤原子、酰氧基、烯氧基、异氰酸酯基等。需要说明的是,具有多个X的情况下,它们可以相同、也可以不同。n表示1~3的整数。其中,从效果更优异的方面出发,优选n为1。式(1)所表示的有机硅化合物的水解物是指式(1)所表示的有机硅化合物中的水解性基团发生水解而得到的化合物。需要说明的是,上述水解物可以是水解性基团全部发生水解而得到的化合物(完全水解物),也可以是一部分水解性基团发生水解而得到的化合物(部分水解物)。即,上述水解物可以是完全水解物、部分水解物、或它们的混合物。另外,式(1)所表示的有机硅化合物的水解缩合物是指式(1)所表示的有机硅化合物中的水解性基团发生水解、并将所得到的水解物缩合而得到的化合物。需要说明的是,作为上述水解缩合物,可以是所有的水解性基团发生水解、且水解物全部进行缩合而得到的化合物(完全水解缩合物),也可以是一部分水解性基团发生水解、一部分水解物进行缩合而得到的化合物(部分水解缩合物)。即,上述水解缩合物可以是完全水解缩合物、部分水解缩合物、或它们的混合物。<(C)有机硅化合物和(D)甘脲交联剂>在组合物中包含由式(2)所表示的有机硅化合物、其水解物和其水解缩合物以及式(3)所表示的甘脲交联剂、其水解物和其水解缩合物组成的组中的至少一种成分Y。需要说明的是,上述成分Y可以包含2种以上的上述列举出的化合物。式(2)(RB-LB)m-Si-(X)4-m【化1】式(3)式(2)中,RB表示环氧基。需要说明的是,具有多个RB的情况下,它们可以相同、也可以不同。LB表示总碳原子数为6以上的可以包含杂原子的亚烷基。亚烷基中所含的总碳原子数为6以上,从效果更优异的方面出发,优选为8以上。需要说明的是,对于上限没有特别限制,通常为20以下。需要说明的是,总碳原子数是指亚烷基中所含的碳原子数的合计,例如,在亚烷基为-C8H16-O-CH2-的情况下,总碳原子数计算为9。亚烷基中可以包含杂原子。对于杂原子的种类没有特别限制,例如可以举出氧原子(-O-)、硫原子(-S-)、氮原子(-NH-)等。需要说明的是,对于在亚烷基中导入杂原子的位置没有特别限制,可以举出亚烷基的末端或链中。亚烷基可以为直链状、也可以为支链状。并且可以包含环状结构。其中,从效果更优异的方面出发,作为LB,可以举出总碳原子数为6以上的、可以包含氧原子的亚烷基。需要说明的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硬涂层形成用组合物,其用于在塑料基材上形成硬涂层,该硬涂层形成用组合物包含:金属氧化物颗粒;选自由下述式(1)所表示的有机硅化合物、其水解物和其水解缩合物组成的组中的至少一种成分X;以及选自由下述式(2)所表示的有机硅化合物、其水解物和其水解缩合物以及式(3)所表示的甘脲交联剂、其水解物和其水解缩合物组成的组中的至少一种成分Y,式(1)(RA‑LA)n‑Si‑(X)4‑n式(1)中,RA表示环氧基,LA表示总碳原子数为5以下的含有或不含有杂原子的亚烷基,X表示水解性基团,n表示1~3的整数,式(2)(RB‑LB)m‑Si‑(X)4‑m式(2)中,RB表示环氧基,LB表示总碳原子数为6以上的含有或不含有杂原子的亚烷基,X表示水解性基团,m表示1~3的整数,【化1】式(3)

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.25 JP 2015-2552241.一种硬涂层形成用组合物,其用于在塑料基材上形成硬涂层,该硬涂层形成用组合物包含:金属氧化物颗粒;选自由下述式(1)所表示的有机硅化合物、其水解物和其水解缩合物组成的组中的至少一种成分X;以及选自由下述式(2)所表示的有机硅化合物、其水解物和其水解缩合物以及式(3)所表示的甘脲交联剂、其水解物和其水解缩合物组成的组中的至少一种成分Y,式(1)(RA-LA)n-Si-(X)4-n式(1)中,RA表示环氧基,LA表示总碳原子数为5以下的含有或不含有杂原子的亚烷基,X表示水解性基团,n表示1~3的整数,式(2)(RB-LB)m-Si-(X)4-m式(2)中,RB表示环氧基,LB表示总碳原子数为6以上的含有或不含有杂原子的亚烷基,X...

【专利技术属性】
技术研发人员:盐田悟郎
申请(专利权)人:株式会社尼康依视路
类型:发明
国别省市:日本,JP

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