明 細 書
酸化ジルコニウム—酸ィ匕スズ複合体ゾル、コーティング組成物及び光学 部材
技術分野
[0001] 本願発明は酸化ジルコニウム 酸化スズ複合体ゾル、及びその製造方法に係わり
、安定な酸ィ匕ジルコニウム—酸化スズ複合体コロイドに関する。
また本願発明は上記ゾルを用いることによって、形成した被覆物が耐温水性に優 れ、更にこの被覆物上に無機酸化物の蒸着膜 (反射防止膜など)を施した場合でも 被覆物の耐候性、耐光性が低下しな ヽコーティング組成物及び光学部材に関する。 そして、本願発明はプラスチックレンズの表面に施されるハードコート材又はプライマ 一としてその他種々の用途に用いられる。
背景技術
[0002] 近年多用されるようになってきたプラスチックレンズの表面を改良するために、この 表面に適用されるハードコート剤の成分として、高い屈折率を有する金属酸化物のゾ ルが用いられている。
[0003] Al、 Ti、 Zr、 Sn、 Sb等の金属酸化物の l〜300nm粒子を含有させたハードコート 剤が記載されている (例えば、特許文献 1を参照)。
[0004] 酸ィ匕タングステン単独の安定なゾルは未だ知られて ヽな 、が、珪酸塩の添カ卩によ つて得られる WO: SiO: M O (但し、 Mはアルカリ金属原子又はアンモ-ゥム基を
3 2 2
表わす。 )モル比が 4〜15: 2〜5: 1であるゾルが提案されて 、る(例えば、特許文献 2を参照)。
[0005] Si: Snのモル比が 2〜1000: 1であるケィ酸 スズ酸複合体ゾルが提案されている
(例えば、特許文献 3を参照)。
[0006] 4〜50nmの粒子径を有する原子価 3、 4又は 5の金属酸化物のコロイド粒子を核と してその表面が WO /SnO質量比 0. 5〜100でぁって粒子径2〜711111でぁる酸化
3 2
タングステン一酸化スズ複合体のコロイド粒子で被覆されることによって形成された粒 子径 4. 5〜60nmの変性金属酸化物コロイド力 なり、そしてこれら全金属酸化物を
2〜50質量%含む安定なゾルが提案されて ヽる(例えば、特許文献 4を参照)。
[0007] ZrO /SnOとして 0. 02〜: L 0の質量比と 4〜50nmの粒子径を有する SnO— Z
2 2 2 rO複合体コロイド粒子を核として、その表面を、 0. 5〜100の WO /SnO質量比と
2 3 2
2〜7nmの粒子径を有する WO— SnO複合体コロイド粒子で被覆した構造の粒子
3 2
力 なる変性された SnO -ZrO複合体の安定なゾルが提案されている(例えば、特
2 2
許文献 5を参照)。
[0008] 2〜60nmの一次粒子径を有する金属酸化物のコロイド粒子(A)を核として、その 表面を酸性酸ィ匕物のコロイド粒子カゝらなる被覆物 (B)で被覆して得られた粒子 (C)を 含有し、且つ(C)を金属酸ィ匕物に換算して 2〜50質量%の割合で含み、そして 2〜1 OOnmの一次粒子径を有する安定な変性金属酸ィ匕物ゾルが開示されて 、る。そして 、核の金属酸ィ匕物は SnO粒子、 SnO—ZrO複合体コロイド粒子であり、被覆物に
2 2 2
ァミン含有 Sb O粒子(MZSb Oモル比が 0· 02-4. 00)であるゾルが開示されて
2 5 2 5
V、る(例えば、特許文献 6を参照)。
[0009] ケィ酸アルカリ水溶液又はケィ酸ゾル液と、アンチモン酸アルカリ水溶液又はスズ 酸アルカリ水溶液とを Si: Sb又は Si: Snのモル比が 2〜 1000 : 1となるように混合した 後、該混合液を酸型イオン交換体により脱力チオンすることを特徴とするケィ酸ーァ ンチモン酸複合体ゾル液又はケィ酸 スズ酸複合体ゾル液の製造方法が記載され ている(例えば、特許文献 7)。
[0010] 分散媒中に、 SiOとして 0. 1〜50質量%の無機ケィ酸化合物を含有する酸化アン
2
チモンコロイド粒子を分散せしめた-酸化珪素酸化アンチモン複合体ゾルが記載さ れて ヽる(例えば、特許文献 8)。
[0011] プラスチック成形物は、軽量、易加工性、耐衝撃性等の長所を生力して多量に使 用されているが、反面、硬度が不十分で傷が付きやすい、溶媒に侵されやすい、帯 電してほこりを吸着する、耐熱性が不十分等の欠点があり、眼鏡レンズ、窓材等とし て使用するには、無機ガラス成形体に比べ実用上不十分であった。そこでプラスチッ ク成形体に保護コートを施すことが提案されている。コートに使用されるコーティング 組成物は、実に多数の種類が提案されている。
[0012] 無機系に近 ヽ硬 、被膜を与えるものとして期待された「有機ケィ素化合物またはそ
の加水分解物を主成分 (榭脂成分または塗膜形成成分)とするコーティング組成物」 が眼鏡レンズ用として使用されている (例えば、特許文献 9を参照)。
[0013] 上記コーティング組成物も未だ耐擦傷性が不満足であるため、さらにこれにコロイド 状に分散したシリカゾルを添加したものが提案され、これも眼鏡レンズ用として実用化 されている(例えば、特許文献 10を参照)。
[0014] ところで、従来、プラスチック性眼鏡レンズは、大半がジエチレングリコールビスァリ ルカーボネートというモノマーを注型重合することによって製造されていた。このレン ズは、屈折率が約 1. 50であり、ガラスレンズの屈折率約 1. 52に比べ低いこと力ら、 近視用レンズの場合、縁の厚さが厚くなるという欠点を有している。そのため近年、ジ エチレングリコールビスァリルカーボネートより屈折率の高いモノマーの開発が進めら れ、高屈折率榭脂材料が提案されている。
[0015] このような高屈折率榭脂レンズに対して、 Sb、 Tiの金属酸化物微粒子のコロイド分 散体をコーティング材料に用いる方法も提案されている(例えば、特許文献 11〜12 を参照)。
[0016] また、シランカップリング剤と、 2〜60nmの一次粒子径を有する金属酸化物のコロ イド粒子 (A)を核として、その表面を酸性酸ィ匕物のコロイド粒子カゝらなる被覆物 (B) で被覆して得られた粒子 (C)を含有し、且つ (C)を金属酸ィ匕物に換算して 2〜50質 量%の割合で含み、そして 2〜: LOOnmの一次粒子径を有する安定な変性金属酸ィ匕 物ゾルカゝらなるコーティング組成物が開示されている。そして、核の金属酸化物は Sn O粒子、 SnO— ZrO複合コロイド粒子であり、被覆物にアルキルアミン含有 Sb O
2 2 2 2 5 粒子(MZSb Oモル比が 0. 02-4. 00)が開示されている(例えば、特許文献 13
2 5
を参照)。
[0017] シランカップリング剤と、酸化第二スズ粒子または酸化第二スズ粒子と酸化ジルコ二 ゥム粒子との複合体粒子であり、これらの酸化物が質量に基づいて ZrO: SnOとし
2 2 て 0 : 1〜0· 50 : 1の割合と 4〜50nmの粒子径を有するコロイド粒子(Α)を核としてそ の表面が、 0. 02〜4. 00の MZSb Oのモル比(ただし Mはァミン分子を示す。)を
2 5
有するアルキルアミン含有 Sb Oコロイド粒子、そのオリゴマー、又はそれらの混合物
2 5
(B1)で被覆され、且つ(Bl) / (A)の質量比がそれら金属酸ィ匕物の質量比に基づ
いて 0. 01〜0. 50の割合であり、そして 4. 5〜60nmの粒子径を有する変性された 金属酸化物粒子、を含有するコーティング組成物(例えば、特許文献 14)。
特許文献 1:特公昭 63 - 37142号公報 (特許請求の範囲)
特許文献 2:特開昭 54 - 52686号公報 (特許請求の範囲)
特許文献 3:特公昭 50—40119号公報 (特許請求の範囲)
特許文献 4:特開平 3— 217230号公報 (特許請求の範囲)
特許文献 5:特開平 6— 24746号公報 (特許請求の範囲)
特許文献 6:特開 2001— 122621号公報 (特許請求の範囲)
特許文献 7:特公昭 50—40119号公報 (特許請求の範囲)
特許文献 8:特公平 7— 25549号公報 (特許請求の範囲)
特許文献 9:特開昭 52— 11261号公報 (特許請求の範囲)
特許文献 10:特開昭 53— 111336号公報 (特許請求の範囲)
特許文献 11 :特開昭 62— 151801号公報 (特許請求の範囲)
特許文献 12:特開昭 63— 275682号公報 (特許請求の範囲)
特許文献 13:特開 2001— 123115号公報 (特許請求の範囲)
特許文献 14:特開 2005— 015756号公報 (特許請求の範囲)
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0018] シリカゾルを添加したコーティング組成物は、塗膜に干渉縞が見え、レンズの見栄 えが悪いという問題点があった。また、レンズでは、塗膜の上に反射防止膜 (光学干 渉理論に基づく無機酸ィ匕物薄膜の多層構造膜からなる)を形成することが多 ヽ。この 場合、反射防止膜が例えば、極薄い緑色の反射色を呈するが、この反射色がレンズ 表面の位置に応じて変わり、むらがあるという問題点もあった。
[0019] さらに,酸化チタンゾルを使用したコーティング組成物の場合、酸化チタンゾルのシ ランカップリングやその加水分解物に対する相溶性に問題があり、安定性が悪ぐま たこのコーティング組成物により形成したコーティング層は耐水性に劣り、紫外線照 射により青色に着色するという欠点があった。
[0020] 酸化アンチモンゾルを使用したコーティング組成物の場合、酸化アンチモンゾルの
シランカップリング剤やその加水分解物に対する相溶性、安定性は良好であるが、こ のコーティング組成物により形成したコーティング層は屈折率が十分に高くないという 問題点があった。
[0021] 従来の金属酸化物ゾル、特にカチオン性の金属酸化物ゾルをハードコート剤の成 分として用いると、得られたノヽードコート剤の安定性が充分でないのみならず、このハ ードコート剤の硬化皮膜の透明性、密着性、耐候性等も充分でない。また Sb Oゾル
2 5 をノヽードコート剤成分として用いる場合には、 sb Oの屈折率が 1. 65〜: L 70程度
2 5
であるから、レンズのプラスチック基材の屈折率が 1. 6以上のときには、もはやこの S b Oゾルでは硬化被膜の屈折率が充分に向上しない。
2 5
[0022] 上記特開昭 54— 52686号公報に記載の酸ィ匕タングステンのゾルは、タングステン 酸塩の水溶液を脱陽イオン処理することにより得られるタングステン酸の水溶液に、 珪酸塩をカ卩えることにより得られている力 強酸性においてのみ安定であり、また、ハ ードコート剤の成分として用いる場合には、塗膜の屈折率を向上させる効果は小さい
[0023] 上記特公昭 50— 40119号公報に記載のケィ酸—スズ酸複合体ゾルは、ケィ酸ァ ルカリとスズ酸アルカリの混合水溶液を脱陽イオン処理することにより得られているが 、上記同様、やはりハードコート剤の成分として用いる場合には、塗膜の屈折率を向 上させる効果は小さい。
[0024] 上記特開平 3— 217230号公報に記載の変性金属酸ィ匕物ゾルは屈折率が 1. 7以 上で、安定であり、プラスチックレンズ用のハードコート剤の成分として用いることがで き、要求されるハードコート膜の性能、例えば耐擦傷性、透明性、密着性、耐水性、 耐候性などの性能をほぼ満足する事ができる。しかし、レンズのプラスチック基材の 屈折率が 1. 7以上のときは硬化被膜の屈折率が十分には向上しない。
[0025] 上記特開平 6— 24746号公報に記載の変性酸ィ匕ジルコニウム—酸化スズゾルは 屈折率が 1. 7以上で、安定であり、プラスチックレンズ用のハードコート剤の成分とし て用いることができ、要求されるハードコート膜の性能、例えば耐擦傷性、透明性、密 着性などの性能をほぼ満足する事ができる。しかし、やはりこのゾルはレンズのプラス チック基材の屈折率が 1. 7以上のときは硬化被膜の屈折率が十分には向上しない。
[0026] 本願発明は特開平 3— 217230号公報ゃ特開平 6— 24746号公報に記載された 変成金属酸ィ匕物をノ、ードコート膜にした際の状態、例えば耐擦傷性、透明性、密着 性、耐水性、耐候性などについてさらに向上させるためのゾルであって幅広い pH領 域で安定かつ屈折率が高い(1. 9以上)、酸化ジルコニウム一酸化スズ複合体コロイ ドの安定なゾルを提供し、プラスチックレンズ表面に施されるハードコート膜の性能向 上成分として、そのハードコート用塗料に混合して用いることができる金属酸ィ匕物ゾ ルを提供することにある。
[0027] そして、本願発明は nd= l. 54〜: L 70の中〜高屈折率プラスチック成形物に対し て、塗膜に干渉縞が見えず、かつ反射色にむらがない塗膜を与えるコーティング組 成物及び光学部材を提供することにある。
[0028] また、本発明は、耐擦傷性、表面硬度、耐摩耗性、可とう性、透明性、帯電防止性 、染色性、耐熱性、耐水性、耐薬品性等に優れたプラスチックス成形物用コーティン グ組成物及び光学部材を提供することにある。
課題を解決するための手段
[0029] 本発明は第 1観点として、酸ィ匕ジルコニウム一酸化スズの複合体コロイド粒子 (A)を 含むゾルであって、
前記酸ィ匕ジルコニウム一酸化スズの複合体コロイド粒子 (A)中の酸化物の比率は、 SnO /ZrOとして 0. 02〜0. 4のモル比であり、酸化ジルコニウムのコロイド粒子と
2 2
酸化スズのコロイド粒子とが結合した構造を有し且つ一次粒子径が 2〜: LOOnmの粒 子である
酸ィ匕ジルコニウム—酸化スズの複合体コロイド粒子 (A)を含むゾル、
[0030] 第 2観点として、酸ィ匕ジルコニウム一酸化スズの複合体コロイド粒子 (A)を核として その表面がァミン含有 Sb Oコロイド粒子、そのオリゴマー、又はそれらの混合物(B1
2 5
)で被覆された、変性された金属酸化物粒子 (A1)を含むゾルであって、
前記酸ィ匕ジルコニウム一酸化スズの複合体コロイド粒子 (A)中の酸化物の比率は、
SnO /ZrOとして 0. 02〜0. 4のモル比であり、酸化ジルコニウムのコロイド粒子と
2 2
酸化スズのコロイド粒子とが結合した構造を有し且つ一次粒子径が 2〜: LOOnmの粒 子であり、
前記アミン含有 Sb Oコロイド粒子、そのオリゴマー、又はそれらの混合物(B1)は、
2 5
M/Sb O (ただし Mはァミン分子を示す。;)の比率が 0· 02〜4. 00のモル比であり
2 5 前記変性された金属酸化物粒子 (A1)は、(Bl) / (A)の質量比がそれら金属酸ィ匕 物の質量比に基づいて 0. 01〜0. 50の割合であり、そして 2. 5〜100nmの粒子径 を有する
変性された金属酸化物粒子 (A1)を含むゾル、
第 3観点として、酸ィ匕ジルコニウム—酸化スズの複合体コロイド粒子 (A)の表面がァ ミン含有 Sb Oコロイド粒子、そのオリゴマー、又はそれらの混合物(B1)で被覆され
2 5
た変性された金属酸化物粒子 (A1)を核として、その表面が五酸ィ匕アンチモンとシリ 力の複合コロイド粒子、そのオリゴマー、又はそれらの混合物(B2)で被覆された、変 性された金属酸化物粒子 (AB2)を含むゾルであって、
前記酸ィ匕ジルコニウム一酸化スズの複合体コロイド粒子 (A)中の酸化物の比率は、 SnO /ZrOとして 0. 02〜0. 4のモル比であり、酸化ジルコニウムのコロイド粒子と
2 2
酸化スズのコロイド粒子とが結合した構造を有し且つ一次粒子径が 2〜: LOOnmの粒 子であり、
前記アミン含有 Sb Oコロイド粒子、そのオリゴマー、又はそれらの混合物(B1)は、
2 5
M/Sb O (ただし Mはァミン分子を示す。;)の比率が 0· 02〜4. 00のモル比であり
2 5 前記変性された金属酸化物粒子 (A1)は、(Bl) / (A)の質量比がそれら金属酸ィ匕 物の質量比に基づいて 0. 01〜0. 50の割合であり、そして 2. 5〜100nmの粒子径 を有し、
前記五酸ィ匕アンチモンとシリカの複合コロイド粒子、そのオリゴマー、又はそれらの混 合物(B2)は、 SiO /Sb Oの比率が 0. 55〜55のモル比であり、
2 2 5
前記変性された金属酸化物粒子 (AB2)は、 (B2) / (A1)の質量比がそれら金属酸 化物の質量比に基づいて 0. 01〜0. 50の割合であり、そして 2. 5〜100nmの粒子 径を有する
変性された金属酸化物粒子 (AB2)を含むゾル、
[0032] 第 4観点として、酸ィ匕ジルコニウム一酸化スズの複合体コロイド粒子 (A)の表面がァ ミン含有 Sb Oコロイド粒子、そのオリゴマー、又はそれらの混合物(B1)で被覆され
2 5
た変性された金属酸化物粒子 (A1)を核として、その表面が酸ィ匕タングステン一酸ィ匕 スズ—二酸化珪素複合体のコロイド粒子 (B3)で被覆された、変性された金属酸化物 粒子(AB3)を含むゾルであって、
前記酸ィ匕ジルコニウム一酸化スズの複合体コロイド粒子 (A)中の酸化物の比率は、 SnO /ZrOとして 0. 02〜0. 4のモル比であり、酸化ジルコニウムのコロイド粒子と
2 2
酸化スズのコロイド粒子とが結合した構造を有し且つ一次粒子径が 2〜: LOOnmの粒 子であり、
前記アミン含有 Sb Oコロイド粒子、そのオリゴマー、又はそれらの混合物(B1)は、
2 5
M/Sb O (ただし Mはァミン分子を示す。;)の比率が 0· 02〜4. 00のモル比であり
2 5 前記変性された金属酸化物粒子 (A1)は、(Bl) / (A)の質量比がそれら金属酸ィ匕 物の質量比に基づいて 0. 01〜0. 50の割合であり、そして 2. 5〜100nmの粒子径 を有し、
前記酸ィ匕タングステン—酸化スズ—二酸ィ匕珪素複合体のコロイド粒子 (B3)は、 0. 1 〜100の WO /SnO質量比と、 0. 1〜: L00の SiO /SnO質量比と 2〜7nmの粒
3 2 2 2
子径を有し、
前記変性された金属酸化物粒子 (AB3)は、 (B3) / (A1)の質量比がそれらの金属 酸化物の質量比に基づいて 0. 02〜1の割合であり、そして 2. 5〜100nmの粒子径 を有する
変性された金属酸化物粒子 (AB3)を含むゾル、
[0033] 第 5観点として、 (a)工程を含む、第 1観点に記載の酸ィ匕ジルコニウム—酸化スズの 複合体コロイド粒子 (A)を含むゾルの製造方法であって、
前記(a)工程は、 ZrOに換算して 0. 1〜50質量%のォキシジルコニウム塩の水溶
2
液と 0. 1〜50質量0 /0のォキシスズ塩の水溶液を、 0. 02〜0. 4の SnO /ZrOモル
2 2 比に混合し、得られた混合液を 100〜200°Cの温度で 0. 1〜50時間の水熱処理を 行い、 2〜: LOOnmの一次粒子径を有し、且つ 0. 02〜0. 4の SnO /ZrOモル比で
表される酸ィ匕ジルコニウム一酸化スズ複合体コロイド粒子を含む水溶液を生成させ、 そして該溶液カゝら電解質を除去する工程カゝらなる、
酸ィ匕ジルコニウム一酸化スズの複合体コロイド粒子 (A)を含むゾルの製造方法、 [0034] 第 6観点として、 (a)工程及び (al)工程を含む、第 2観点に記載の変性された金属 酸化物粒子 (A1)を含むゾルの製造方法であって、
前記(a)工程は、 ZrOに換算して 0. 1〜50質量%のォキシジルコニウム塩の水溶
2
液と 0. 1〜50質量0 /0のォキシスズ塩の水溶液を、 0. 02〜0. 4の SnO /ZrOモル
2 2 比に混合し、得られた混合液を 100〜200°Cの温度で 0. 1〜50時間の水熱処理を 行い、 2〜: LOOnmの一次粒子径を有し、且つ 0. 02〜0. 4の SnO /ZrOモル比で
2 2 表される酸ィ匕ジルコニウム一酸化スズ複合体コロイド粒子を含む水溶液を生成させ、 そして該溶液カゝら電解質を除去する工程カゝらなり、
前記 (al)工程は、(a)工程で得られた酸ィ匕ジルコニウム一酸化スズ複合体コロイド粒 子 (A)を含むゾルの粒子表面を、 M/Sb O (ただし Mはァミン分子を示す。)の比
2 5
率が 0. 02〜4. 00のモル比であるアミン含有 Sb Oコロイド粒子、そのオリゴマー、
2 5
又はそれらの混合物 (B1)で、その金属酸化物に換算した (Bl) / (A)の質量比に 基づいて 0. 01-0. 50の割合に被覆し、得られた水性媒体を 20〜100°Cで 0. 1〜 50時間熟成し、そして該溶液力 電解質を除去する工程力 なる、
変性された金属酸化物粒子 (A1)を含むゾルの製造方法、
[0035] 第 7観点として、 (a)工程、 (al)工程及び (bl)工程を含む、第 2観点に記載の変性 された金属酸化物粒子 (A1)を含むゾルの製造方法であって、
前記(a)工程は、 ZrOに換算して 0. 1〜50質量%のォキシジルコニウム塩の水溶
2
液と 0. 1〜50質量0 /0のォキシスズ塩の水溶液を、 0. 02〜0. 4の SnO /ZrOモル
2 2 比に混合し、得られた混合液を 100〜200°Cの温度で 0. 1〜50時間の水熱処理を 行い、 2〜: LOOnmの一次粒子径を有し、且つ 0. 02〜0. 4の SnO /ZrOモル比で
2 2 表される酸ィ匕ジルコニウム一酸化スズ複合体コロイド粒子を含む水溶液を生成させ、 そして該溶液カゝら電解質を除去する工程カゝらなり、
前記 (al)工程は、(a)工程で得られた酸ィ匕ジルコニウム一酸化スズ複合体コロイド粒 子 (A)を含むゾルの粒子表面を、 M/Sb O (ただし Mはァミン分子を示す。)の比
率が 0. 02〜4. 00のモル比であるアミン含有 Sb Oコロイド粒子、そのオリゴマー、
2 5
又はそれらの混合物 (B1)で、その金属酸化物に換算した (Bl) / (A)の質量比に 基づいて 0. 01-0. 50の割合に被覆し、得られた水性媒体を 20〜100°Cで 0. 1〜 50時間熟成し、そして該溶液力 電解質を除去する工程力 なり、
前記 (bl)工程は、(al)工程で得られた金属酸ィ匕物粒子 (A1)を含むゾルの粒子表 面を、更に MZSb O (ただし Mはァミン分子を示す。)の比率が 0. 02〜4. 00のモ
2 5
ル比であるアミン含有 Sb Oコロイド粒子、そのオリゴマー、又はそれらの混合物(B1
2 5
)で、その金属酸ィ匕物に換算した (Bl)Z(Al)の質量比に基づいて 0. 49以下の割 合に被覆し、得られた水性媒体を 20〜100°Cで 0. 1〜50時間熟成し、そして該溶 液力 電解質を除去する工程力 なる、
変性された金属酸化物粒子 (A1)を含むゾルの製造方法、
第 8観点として、 (a)工程、 (al)工程及び (b2)工程を含む、第 3観点に記載の変性 された金属酸化物粒子 (AB2)を含むゾルの製造方法であって、
前記(a)工程は、 ZrOに換算して 0. 1〜50質量%のォキシジルコニウム塩の水溶
2
液と 0. 1〜50質量0 /0のォキシスズ塩の水溶液を、 0. 02〜0. 4の SnO /ZrOモル
2 2 比に混合し、得られた混合液を 100〜200°Cの温度で 0. 1〜50時間の水熱処理を 行い、 2〜: LOOnmの一次粒子径を有し、且つ 0. 02〜0. 4の SnO /ZrOモル比で
2 2 表される酸ィ匕ジルコニウム一酸化スズ複合体コロイド粒子を含む水溶液を生成させ、 そして該溶液カゝら電解質を除去する工程カゝらなり、
前記 (al)工程は、(a)工程で得られた酸ィ匕ジルコニウム一酸化スズ複合体コロイド粒 子 (A)を含むゾルの粒子表面を、 M/Sb O (ただし Mはァミン分子を示す。)の比
2 5
率が 0. 02〜4. 00のモル比であるアミン含有 Sb Oコロイド粒子、そのオリゴマー、
2 5
又はそれらの混合物 (B1)で、その金属酸化物に換算した (Bl) / (A)の質量比に 基づいて 0. 01-0. 50の割合に被覆し、得られた水性媒体を 20〜100°Cで 0. 1〜 50時間熟成し、そして該溶液力 電解質を除去する工程力 なり、
前記 (b2)工程は、(al)工程で得られた酸ィ匕ジルコニウム一酸化スズ複合体コロイド 粒子(A1)を含むゾルと、 SiO /Sb Oの比率が 0. 55〜55のモル比である五酸化
2 2 5
アンチモンとシリカの複合コロイド粒子、そのオリゴマー、又はそれらの混合物(B2)を
含む水性媒体とを、その金属酸ィ匕物に換算した (B2)Z(A1)の質量割合で 0. 01〜 0. 50に混合し、得られた水性媒体を 20〜: LOO°Cで 0. 1〜50時間熟成し、そして該 水溶液カゝら電解質を除去する工程カゝらなる、
変性された金属酸化物粒子 (AB2)を含むゾルの製造方法、
第 9観点として、 (a)工程、 (al)工程及び (b3)工程を含む、第 4観点に記載の変性 された金属酸化物粒子 (AB3)を含むゾルの製造方法であって、
前記(a)工程は、 ZrOに換算して 0. 1〜50質量%のォキシジルコニウム塩の水溶
2
液と 0. 1〜50質量0 /0のォキシスズ塩の水溶液を、 0. 02〜0. 4の SnO /ZrOモル
2 2 比に混合し、得られた混合液を 100〜200°Cの温度で 0. 1〜50時間の水熱処理を 行い、 2〜: LOOnmの一次粒子径を有し、且つ 0. 02〜0. 4の SnO /ZrOモル比で
2 2 表される酸ィ匕ジルコニウム一酸化スズ複合体コロイド粒子を含む水溶液を生成させ、 そして該溶液カゝら電解質を除去する工程カゝらなり、
前記 (al)工程は、(a)工程で得られた酸ィ匕ジルコニウム一酸化スズ複合体コロイド粒 子 (A)を含むゾルの粒子表面を、 M/Sb O (ただし Mはァミン分子を示す。)の比
2 5
率が 0. 02〜4. 00のモル比であるアミン含有 Sb Oコロイド粒子、そのオリゴマー、
2 5
又はそれらの混合物 (B1)で、その金属酸化物に換算した (Bl) / (A)の質量比に 基づいて 0. 01-0. 50の割合に被覆し、得られた水性媒体を 20〜100°Cで 0. 1〜 50時間熟成し、そして該溶液力 電解質を除去する工程力 なり、
前記 (b3)工程は、タングステン酸塩、スズ酸塩及び珪酸塩を WO /SnO質量比と
3 2 して 0. 1〜100、 SiO /SnO質量比として 0. 1〜100の比率に含む水溶液を調製
2 2
し、その水溶液中に存在する陽イオンを除去して得られる酸ィ匕タングステン 酸化ス ズ一二酸化珪素複合体 (B3)のゾルを生成させ、(al)工程で得られた酸ィ匕ジルコ- ゥム一酸化スズ複合体 (A1)の水性ゾルと、 2〜7nmの粒子径と 0. 1〜100の WO
3
/SnO質量比と 0. 1〜: L00の SiO /SnO質量比を有する酸化タングステン 酸
2 2 2
ィ匕スズ一二酸化珪素複合体 (B3)のゾルとを、その金属酸化物に換算した (B3) / ( A1)の質量割合で 0. 02〜1の比率に混合し、得られた水性媒体を 20〜100°Cで 0 . 1〜50時間熟成し、そして該水溶液力も電解質を除去する工程力もなる、 変性された金属酸化物粒子 (AB3)を含むゾルの製造方法、
[0038] 第 10観点として、 (a)工程及び (a2)工程を含む、第 2観点に記載の変性された金 属酸化物粒子 (A1)を含むゾルの製造方法であって、
前記(a)工程は、 ZrOに換算して 0. 1〜50質量%のォキシジルコニウム塩の水溶
2
液と 0. 1〜50質量0 /0のォキシスズ塩の水溶液を、 0. 02〜0. 4の SnO /ZrOモル
2 2 比に混合し、得られた混合液を 100〜200°Cの温度で 0. 1〜50時間の水熱処理を 行い、 2〜: LOOnmの一次粒子径を有し、且つ 0. 02〜0. 4の SnO /ZrOモル比で
2 2 表される酸ィ匕ジルコニウム一酸化スズ複合体コロイド粒子を含む水溶液を生成させ、 そして該溶液カゝら電解質を除去する工程カゝらなり、
前記 (a2)工程は、(a)工程で得られた酸ィ匕ジルコニウム 酸化スズ複合体コロイド粒 子 (A)を含むゾルの粒子表面を、 M/Sb O (ただし Mはァミン分子を示す。)の比
2 5
率が 0. 02〜4. 00のモル比であるアミン含有 Sb Oコロイド粒子、そのオリゴマー、
2 5
又はそれらの混合物 (B1)で、その金属酸化物に換算した (Bl) / (A)の質量比に 基づいて 0. 01-0. 50の割合に被覆し、得られた水性媒体を 20〜100°Cで 0. 1〜 50時間熟成し、そして該溶液力も電解質を除去した後、 200〜300°Cの温度で 0. 1 〜50時間の水熱処理を行う工程力もなる、
変性された金属酸化物粒子 (A1)を含むゾルの製造方法、
[0039] 第 11観点として、 (a)工程、 (a2)工程及び (bl)工程を含む、第 2観点に記載の変 性された金属酸化物粒子 (A1)を含むゾルの製造方法であって、
前記(a)工程は、 ZrOに換算して 0. 1〜50質量%のォキシジルコニウム塩の水溶
2
液と 0. 1〜50質量0 /0のォキシスズ塩の水溶液を、 0. 02〜0. 4の SnO /ZrOモル
2 2 比に混合し、得られた混合液を 100〜200°Cの温度で 0. 1〜50時間の水熱処理を 行い、 2〜: LOOnmの一次粒子径を有し、且つ 0. 02〜0. 4の SnO /ZrOモル比で
2 2 表される酸ィ匕ジルコニウム一酸化スズ複合体コロイド粒子を含む水溶液を生成させ、 そして該溶液カゝら電解質を除去する工程カゝらなり、
前記 (a2)工程は、(a)工程で得られた酸ィ匕ジルコニウム 酸化スズ複合体コロイド粒 子 (A)を含むゾルの粒子表面を、 M/Sb O (ただし Mはァミン分子を示す。)の比
2 5
率が 0. 02〜4. 00のモル比であるアミン含有 Sb Oコロイド粒子、そのオリゴマー、
2 5
又はそれらの混合物 (B1)で、その金属酸化物に換算した (Bl) / (A)の質量比に
基づいて 0. 01-0. 50の割合に被覆し、得られた水性媒体を 20〜100°Cで 0. 1〜 50時間熟成し、そして該溶液力も電解質を除去した後、 200〜300°Cの温度で 0. 1 〜50時間の水熱処理を行う工程力もなり、
前記 (bl)工程は、(a2)工程で得られたァミン含有酸ィ匕ジルコニウム一酸化スズ複合 体コロイド粒子 (A1)を含むゾルの粒子表面を、 MZSb O (ただし Mはァミン分子を
2 5
示す。)の比率が 0. 02〜4. 00のモル比であるアミン含有 Sb Oコロイド粒子、その
2 5
オリゴマー、又はそれらの混合物 (B1)で、その金属酸ィ匕物に換算した (Bl)Z(Al) の質量比に基づいて 0. 49以下の割合に被覆し、得られた水性媒体を 20〜: L00°C で 0. 1〜50時間熟成し、そして該溶液力も電解質を除去する工程力もなる、 変性された金属酸化物粒子 (A1)を含むゾルの製造方法、
第 12観点として、 (a)工程、 (a2)工程及び (b2)工程を含む、第 3観点に記載の変 性された金属酸化物粒子 (AB2)を含むゾルの製造方法であって、
前記(a)工程は、 ZrOに換算して 0. 1〜50質量%のォキシジルコニウム塩の水溶
2
液と 0. 1〜50質量0 /0のォキシスズ塩の水溶液を、 0. 02〜0. 4の SnO /ZrOモル
2 2 比に混合し、得られた混合液を 100〜200°Cの温度で 0. 1〜50時間の水熱処理を 行い、 2〜: LOOnmの一次粒子径を有し、且つ 0. 02〜0. 4の SnO /ZrOモル比で
2 2 表される酸ィ匕ジルコニウム一酸化スズ複合体コロイド粒子を含む水溶液を生成させ、 そして該溶液カゝら電解質を除去する工程カゝらなり、
前記 (a2)工程は、(a)工程で得られた酸ィ匕ジルコニウム 酸化スズ複合体コロイド粒 子 (A)を含むゾルの粒子表面を、 M/Sb O (ただし Mはァミン分子を示す。)の比
2 5
率が 0. 02〜4. 00のモル比であるアミン含有 Sb Oコロイド粒子、そのオリゴマー、
2 5
又はそれらの混合物 (B1)で、その金属酸化物に換算した (Bl) / (A)の質量比に 基づいて 0. 01-0. 50の割合に被覆し、得られた水性媒体を 20〜100°Cで 0. 1〜 50時間熟成し、そして該溶液力も電解質を除去した後、 200〜300°Cの温度で 0. 1 〜50時間の水熱処理を行う工程力もなり、
前記 (b2)工程は、(a2)工程で得られたァミン含有酸ィ匕ジルコニウム一酸化スズ複合 体コロイド粒子(A1)を含むゾルと、 SiO /Sb Oの比率が 0. 55〜55のモル比であ
2 2 5
る五酸ィ匕アンチモンとシリカの複合コロイド粒子、そのオリゴマー、又はそれらの混合
物 (B2)を含む水性媒体とを、その金属酸化物に換算した (B2) / (A1)の質量割合 で 0. 01-0. 50に混合し、得られた水性媒体を 20〜100°Cで 0. 1〜50時間熟成し 、そして該水溶液力 電解質を除去する工程力 なる、
変性された金属酸化物粒子 (AB2)を含むゾルの製造方法、
第 13観点として、 (a)工程、 (a2)工程及び (b3)工程を含む、第 4観点に記載の変 性された金属酸化物粒子 (AB3)を含むゾルの製造方法であって、
前記(a)工程は、 ZrOに換算して 0. 1〜50質量%のォキシジルコニウム塩の水溶
2
液と 0. 1〜50質量0 /0のォキシスズ塩の水溶液を、 0. 02〜0. 4の SnO /ZrOモル
2 2 比に混合し、得られた混合液を 100〜200°Cの温度で 0. 1〜50時間の水熱処理を 行い、 2〜: LOOnmの一次粒子径を有し、且つ 0. 02〜0. 4の SnO /ZrOモル比で
2 2 表される酸ィ匕ジルコニウム一酸化スズ複合体コロイド粒子を含む水溶液を生成させ、 そして該溶液カゝら電解質を除去する工程カゝらなり、
前記 (a2)工程は、(a)工程で得られた酸ィ匕ジルコニウム 酸化スズ複合体コロイド粒 子 (A)を含むゾルの粒子表面を、 M/Sb O (ただし Mはァミン分子を示す。)の比
2 5
率が 0. 02〜4. 00のモル比であるアミン含有 Sb Oコロイド粒子、そのオリゴマー、
2 5
又はそれらの混合物 (B1)で、その金属酸化物に換算した (Bl) / (A)の質量比に 基づいて 0. 01-0. 50の割合に被覆し、得られた水性媒体を 20〜100°Cで 0. 1〜 50時間熟成し、そして該溶液力も電解質を除去した後、 200〜300°Cの温度で 0. 1 〜50時間の水熱処理を行う工程力もなり、
前記 (b3)工程は、タングステン酸塩、スズ酸塩及び珪酸塩を WO /SnO質量比と
3 2 して 0. 1〜100、 SiO /SnO質量比として 0. 1〜100の比率に含む水溶液を調製
2 2
し、その水溶液中に存在する陽イオンを除去して得られる酸ィ匕タングステン 酸化ス ズ一二酸化珪素複合体 (B3)のゾルを生成させ、(a2)工程で得られた酸ィ匕ジルコ- ゥム一酸化スズ複合体 (A1)の水性ゾルと、 2〜7nmの粒子径と 0. 1〜100の WO
3
/SnO質量比と 0. 1〜: L00の SiO /SnO質量比を有する酸化タングステン 酸
2 2 2
ィ匕スズ一二酸化珪素複合体 (B3)のゾルとを、その金属酸化物に換算した (B3) / ( A1)の質量割合で 0. 02〜1の比率に混合し、得られた水性媒体を 20〜100°Cで 0 . 1〜50時間熟成し、そして該水溶液力も電解質を除去する工程力もなる、
変性された金属酸化物粒子 (AB3)を含むゾルの製造方法、
[0042] 第 14観点として、(S)成分及び (T1)成分を含有するコーティング組成物であって 前記 (S)成分は、一般式 (1)、
(R1) (R3) Si (OR2) (I)
a b 4 - (a+b)
(但し、 R1及び R3は、それぞれアルキル基、ァリール基、ハロゲンィ匕アルキル基、ハロ ゲンィ匕ァリール基、ァルケ-ル基、又はエポキシ基、アタリロイル基、メタクリロイル基 、メルカプト基、アミノ基、もしくはシァノ基を有する有機基で且つ Si— C結合によりケ ィ素原子と結合しているものであり、 R2は炭素数 1〜8のアルキル基、アルコキシアル キル基、又はァシル基であり、 a及び bはそれぞれ 0、 1、又は 2の整数であり、 a + bは 0、 1、又は 2の整数である。)及び、一般式 (11)、
[ (R4) Si (OX) 〕 Y (II)
3 2
(但し、 R4は炭素数 1〜5のアルキル基を示し、 Xは炭素数 1〜4のアルキル基又はァ シル基を示し、 Yはメチレン基又は炭素数 2〜20のアルキレン基を示し、 cは 0又は 1 の整数である。)で表される有機ケィ素化合物、並びにその加水分解物力もなる群よ り選ばれた少なくとも 1種のケィ素含有物質であり、
前記 (T1)成分は、酸化ジルコニウム一酸化スズの複合体コロイド粒子 (A)を含むゾ ノレであって、
前記酸ィ匕ジルコニウム一酸化スズの複合体コロイド粒子 (A)中の酸化物の比率は、 SnO /ZrOとして 0. 02〜0. 4のモル比であり、酸化ジルコニウムのコロイド粒子と
2 2
酸化スズのコロイド粒子とが結合した構造を有し且つ一次粒子径が 2〜: LOOnmの粒 子である
酸化ジルコニウム一酸化スズの複合体コロイド粒子 (A)を含むゾルである、 コーティング組成物、
[0043] 第 15観点として、(S)成分及び (T2)成分を含有するコーティング組成物であって 前記 (S)成分は、一般式 (1)、
(R1) (R3) Si (OR2) (I)
a b 4 (a+b)
(但し、 R1及び R3は、それぞれアルキル基、ァリール基、ハロゲンィ匕アルキル基、ハロ ゲンィ匕ァリール基、ァルケ-ル基、又はエポキシ基、アタリロイル基、メタクリロイル基 、メルカプト基、アミノ基、もしくはシァノ基を有する有機基で且つ Si— C結合によりケ ィ素原子と結合しているものであり、 R2は炭素数 1〜8のアルキル基、アルコキシアル キル基、又はァシル基であり、 a及び bはそれぞれ 0、 1、又は 2の整数であり、 a + bは 0、 1、又は 2の整数である。)及び、一般式 (11)、
[ (R4) Si (OX) 〕 Y (II)
3 2
(但し、 R4は炭素数 1〜5のアルキル基を示し、 Xは炭素数 1〜4のアルキル基又はァ シル基を示し、 Yはメチレン基又は炭素数 2〜20のアルキレン基を示し、 cは 0又は 1 の整数である。)で表される有機ケィ素化合物、並びにその加水分解物力もなる群よ り選ばれた少なくとも 1種のケィ素含有物質であり、
前記 (T2)成分は、酸ィ匕ジルコニウム—酸化スズの複合体コロイド粒子 (A)を核とし てその表面がァミン含有 Sb Oコロイド粒子、そのオリゴマー、又はそれらの混合物(
2 5
B1)で被覆された、変性された金属酸化物粒子 (A1)を含むゾルであって、 前記酸ィ匕ジルコニウム一酸化スズの複合体コロイド粒子 (A)中の酸化物の比率は、
SnO /ZrOとして 0. 02〜0. 4のモル比であり、酸化ジルコニウムのコロイド粒子と
2 2
酸化スズのコロイド粒子とが結合した構造を有し且つ一次粒子径が 2〜: LOOnmの粒 子であり、
前記アミン含有 Sb Oコロイド粒子、そのオリゴマー、又はそれらの混合物(B1)は、
2 5
M/Sb O (ただし Mはァミン分子を示す。;)の比率が 0· 02〜4. 00のモル比であり
2 5 前記変性された金属酸化物粒子 (A1)は、(Bl) / (A)の質量比がそれら金属酸ィ匕 物の質量比に基づいて 0. 01〜0. 50の割合であり、そして 2. 5〜100nmの粒子径 を有する
変性された金属酸化物粒子 (A1)を含むゾルである、
コーティング組成物、
第 16観点として、(S)成分及び (T3)成分を含有するコーティング組成物であって
前記 (s)成分は、一般式 (I)、
(R1) (R3) Si (OR2) (I)
a b 4 - (a+b)
(但し、 R1及び R3は、それぞれアルキル基、ァリール基、ハロゲンィ匕アルキル基、ハロ ゲンィ匕ァリール基、ァルケ-ル基、又はエポキシ基、アタリロイル基、メタクリロイル基 、メルカプト基、アミノ基、もしくはシァノ基を有する有機基で且つ Si— C結合によりケ ィ素原子と結合しているものであり、 R2は炭素数 1〜8のアルキル基、アルコキシアル キル基、又はァシル基であり、 a及び bはそれぞれ 0、 1、又は 2の整数であり、 a + bは 0、 1、又は 2の整数である。)及び、一般式 (11)、
[ (R4) Si (OX) 〕 Y (II)
3 2
(但し、 R4は炭素数 1〜5のアルキル基を示し、 Xは炭素数 1〜4のアルキル基又はァ シル基を示し、 Yはメチレン基又は炭素数 2〜20のアルキレン基を示し、 cは 0又は 1 の整数である。)で表される有機ケィ素化合物、並びにその加水分解物力もなる群よ り選ばれた少なくとも 1種のケィ素含有物質であり、
前記 (T3)成分は、酸ィ匕ジルコニウム一酸化スズの複合体コロイド粒子 (A)の表面が ァミン含有 Sb Oコロイド粒子、そのオリゴマー、又はそれらの混合物(B1)で被覆さ
2 5
れた変性された金属酸化物粒子 (A1)を核として、その表面が五酸ィ匕アンチモンとシ リカの複合コロイド粒子、そのオリゴマー、又はそれらの混合物(B2)で被覆された、 変性された金属酸化物粒子 (AB2)を含むゾルであって、
前記酸ィ匕ジルコニウム一酸化スズの複合体コロイド粒子 (A)中の酸化物の比率は、 SnO /ZrOとして 0. 02〜0. 4のモル比であり、酸化ジルコニウムのコロイド粒子と
2 2
酸化スズのコロイド粒子とが結合した構造を有し且つ一次粒子径が 2〜: LOOnmの粒 子であり、
前記アミン含有 Sb Oコロイド粒子、そのオリゴマー、又はそれらの混合物(B1)は、
2 5
M/Sb O (ただし Mはァミン分子を示す。;)の比率が 0· 02〜4. 00のモル比であり
2 5 前記変性された金属酸化物粒子 (A1)は、(Bl) / (A)の質量比がそれら金属酸ィ匕 物の質量比に基づいて 0. 01〜0. 50の割合であり、そして 2. 5〜100nmの粒子径 を有し、
前記五酸ィ匕アンチモンとシリカの複合コロイド粒子、そのオリゴマー、又はそれらの混 合物(B2)は、 SiO ZSb Oの比率が 0. 55〜55のモル比であり、
2 2 5
前記変性された金属酸化物粒子 (AB2)は、 (B2) / (A1)の質量比がそれら金属酸 化物の質量比に基づいて 0. 01〜0. 50の割合であり、そして 2. 5〜100nmの粒子 径を有する
変性された金属酸化物粒子 (AB2)を含むゾルである、
コーティング組成物、
第 17観点として、(S)成分及び (T4)成分を含有するコーティング組成物であって 前記 (S)成分は、一般式 (1)、
(R1) (R3) Si (OR2) (I)
a b 4 - (a+b)
(但し、 R1及び R3は、それぞれアルキル基、ァリール基、ハロゲンィ匕アルキル基、ハロ ゲンィ匕ァリール基、ァルケ-ル基、又はエポキシ基、アタリロイル基、メタクリロイル基 、メルカプト基、アミノ基、もしくはシァノ基を有する有機基で且つ Si— C結合によりケ ィ素原子と結合しているものであり、 R2は炭素数 1〜8のアルキル基、アルコキシアル キル基、又はァシル基であり、 a及び bはそれぞれ 0、 1、又は 2の整数であり、 a + bは 0、 1、又は 2の整数である。)及び、一般式 (11)、
[ (R4) Si (OX) 〕 Y (II)
3 2
(但し、 R4は炭素数 1〜5のアルキル基を示し、 Xは炭素数 1〜4のアルキル基又はァ シル基を示し、 Yはメチレン基又は炭素数 2〜20のアルキレン基を示し、 cは 0又は 1 の整数である。)で表される有機ケィ素化合物、並びにその加水分解物力もなる群よ り選ばれた少なくとも 1種のケィ素含有物質であり、
前記 (T4)成分は、酸ィ匕ジルコニウム一酸化スズの複合体コロイド粒子 (A)の表面が ァミン含有 Sb Oコロイド粒子、そのオリゴマー、又はそれらの混合物(B1)で被覆さ
2 5
れた変性された金属酸化物粒子 (A1)を核として、その表面が酸ィ匕タングステン 酸 ィ匕スズ一二酸化珪素複合体のコロイド粒子 (B3)で被覆された、変性された金属酸化 物粒子 (AB3)を含むゾルであって、
前記酸ィ匕ジルコニウム一酸化スズの複合体コロイド粒子 (A)中の酸化物の比率は、
SnO /ZrOとして 0. 02〜0. 4のモル比であり、酸化ジルコニウムのコロイド粒子と
2 2
酸化スズのコロイド粒子とが結合した構造を有し且つ一次粒子径が 2〜: LOOnmの粒 子であり、
前記アミン含有 Sb Oコロイド粒子、そのオリゴマー、又はそれらの混合物(B1)は、
2 5
M/Sb O (ただし Mはァミン分子を示す。;)の比率が 0· 02〜4. 00のモル比であり
2 5 前記変性された金属酸化物粒子 (A1)は、(Bl) / (A)の質量比がそれら金属酸ィ匕 物の質量比に基づいて 0. 01〜0. 50の割合であり、そして 2. 5〜100nmの粒子径 を有し、
前記酸ィ匕タングステン—酸化スズ—二酸ィ匕珪素複合体のコロイド粒子 (B3)は、 0. 1 〜100の WO /SnO質量比と、 0. 1〜: L00の SiO /SnO質量比と 2
3 2 2 2 〜7nmの粒 子径を有し、
前記変性された金属酸化物粒子 (AB3)は、 (B3) / (A1)の質量比がそれらの金属 酸化物の質量比に基づいて 0. 02〜1の割合であり、そして 2. 5〜100nmの粒子径 を有する
変性された金属酸化物粒子 (AB3)を含むゾルである、
コーティング組成物、
[0046] 第 18観点として、上記 (S)成分が、一般式 (I)で表される有機ケィ素化合物、及び その加水分解物力もなる群より選ばれた少なくとも 1種のケィ素含有物質である第 14 観点乃至第 17観点のいずれか 1つに記載のコーティング組成物、
[0047] 第 19観点として、金属塩、金属アルコキシド及び金属キレートイ匕合物力も成る群か ら選ばれる 1種以上の硬化触媒を含有している第 14観点乃至第 18観点のいずれか 1つに記載のコ一ティング組成物、
[0048] 第 20観点として、光学基材表面に第 14観点乃至第 19観点のいずれか 1つに記載 のコーティング組成物より形成される硬化膜を有する光学部材、及び
[0049] 第 21観点として、第 20観点に記載の光学部材の表面に、さらに反射防止膜を施し たことを特徴とする光学部材である。
発明の効果
[0050] 本願発明の酸化ジルコニウム一酸化スズ複合体ゾルは、ジルコニウム塩とスズ塩を 反応し、得られた混合又は複合した酸ィ匕ジルコニウムと酸化スズの塩を原料に用い、 液状媒体を水熱処理することにより、従来の金属酸化物コロイドの種々の欠点である 相溶性や分散性等やまた、特に耐光 (候)性を改善した優れた金属酸化物を得ること ができる。
[0051] 本願発明にお 、て酸化スズは酸ィ匕ジルコニウムの粒子径を制御するために用いら れている。酸化スズの比率としては SnO /ZrOのモル比として、 0. 02〜0. 4がよく
2 2
、これより多くてもよいが ZrOの優れた特性である耐光性が低下するため好ましくな
2
い。また、これより少ない場合は粒子径を制御する効果が顕著でないため好ましくな い。
[0052] 一般に加水分解法による酸ィ匕ジルコニウムの製造は単に加熱を行うだけでは反応 熟成に長時間を有することが知られている。鋭意検討を行った結果、ジルコニウム塩 の加水分解時に酸化スズ又はその前駆体を添加'複合化することで加水分解が容易 となり、かつ粒子径を制御できることがわかった。
[0053] 本願発明の目的はハードコート膜の性能向上成分として、そのハードコートまたは プライマー用塗料に混合して用いることができるゾルを提供することにある。
[0054] 本願発明は、酸ィ匕ジルコニウム一酸化スズ複合体ゾルをプラスチックレンズ表面に 施されるハードコート膜の性能向上成分として、そのハードコートまたはプライマー用 塗料に混合して用いると従来の金属酸ィ匕物ゾルを用いたときに見られる紫外線照射 による黄変、耐水性、相溶性などの問題を克服することができる。
[0055] 本願発明による酸ィ匕ジルコニウム一酸化スズ複合体コロイド粒子のゾルは無色透 明であって、その乾燥塗膜から算出した屈折率は約 1. 85〜: L 95を示し、また、結 合強度、硬度のいずれも高ぐ耐候性、帯電防止性、耐熱性、耐摩耗性等も良好で ある。また、特に耐候性、耐湿性が従来のものに比べ格段に向上している。
[0056] このゾルは、 pHが 1〜10、好ましくは 2〜9において安定であり、工業製品として供 給されるに充分な安定性も与えることができる。
[0057] このような性質を有する本発明のゾルは、プラスチックレンズ上にハードコート膜を 形成させるための屈折率、染色性、耐薬品性、耐水性、耐湿性、耐光性、耐候性、
耐摩耗性等の向上成分として特に有効である。
[0058] 本願発明のコーティング組成物によって得られる硬化膜は、耐擦傷性、表面硬度、 耐摩耗性、透明性、耐熱性、耐光性、耐候性や、特に耐水性の向上したコーティン グ層となる。さらにこのコ一ティング層の上に形成される反射防止膜 (無機酸化物や フッ化物など)、金属蒸着膜などとの接着性も良好である。
[0059] 本願発明の光学部材は、耐擦傷性、表面硬度、耐摩耗性、透明性、耐熱性、耐光 性、耐候性や、特に耐水性に優れたものであり、しかも屈折率が 1. 54以上の高屈折 率の部材に塗工しても干渉縞の見られない高透明性で外観良好の光学部材となる。
[0060] 本願発明のゾルはその他種々の用途に用いることができる。このゾルを有機質の繊 維、繊維製品、紙などの表面に適用することによって、これら材料の難燃性、表面滑 り防止性、帯電防止性、染色性等を向上させることができる。また、これらのゾルは、 セラミックファイバー、ガラスファイバー、セラミックス等の結合剤として用いることがで きる。更に、各種塗料、各種接着剤等に混入して用いることによって、それらの硬化 塗膜の耐水性、耐薬品性、耐光性、耐候性、耐摩耗性、難燃性等を向上させること ができる。その他、これらのゾルは、一般に、金属材料、セラミックス材料、ガラス材料 、プラスチック材料などの表面処理剤としても用いることができる。更に触媒成分とし ても有用である。
[0061] 本願発明のゾルはメガネレンズ用の衝撃吸収膜にも使用することができる。衝撃吸 収膜は耐衝撃性を向上させる。この衝撃吸収膜は本願発明のゾルと、ポリアクリル酸 系榭脂、ポリ酢酸ビニル系榭脂、ポリビニールアルコール系榭脂等とで構成される。
[0062] また、本願発明のゾルを用いたコーティング組成物よりなるメガネレンズ上の硬化膜 は高屈折率膜として反射膜に使用でき、さらに、防曇、フォトクロミック、防汚等の機 能成分を加えることにより、多機能膜として使用することもできる。
[0063] 本願発明のゾルとシランカップリング剤を含むコーティング組成物よりなる硬化膜を 有する光学部材は、眼鏡レンズのほか、カメラ用レンズ、自動車の窓ガラス、液晶ディ スプレイやプラズマディスプレイなどに付設する光学フィルターなどに使用することが できる。
発明を実施するための最良の形態
[0064] 本願発明では、基本的な原料ゾルとして、酸ィ匕ジルコニウム 酸化スズの複合体コ ロイド粒子 (A)を含むゾルであって、前記酸化ジルコニウム—酸化スズの複合体コロ イド粒子(A)中の酸化物の比率は、 SnO /ZrOとして 0. 02〜0. 4のモル比であり
2 2
、酸ィ匕ジルコニウムのコロイド粒子と酸化スズのコロイド粒子とが結合した構造を有し 且つ一次粒子径が 2〜100nmの粒子である、酸化ジルコニウム一酸化スズの複合 体コロイド粒子 (A)を含むゾルを用いる。この酸ィ匕ジルコニウム—酸化スズの複合体 コロイド粒子(A)を含むゾルの pHは 1〜 10である。
[0065] このゾルは ZrOに換算して 0. 1〜50質量0 /0のォキシジルコニウム塩の水溶液と 0
2
. 1〜50質量%のォキシスズ塩の水溶液を、 0. 02〜0. 4の SnO /ZrOモル比に
2 2 混合し、得られた混合液を 100〜200°Cの温度で 0. 1〜50時間の水熱処理を行い 、 2〜100nmの一次粒子径を有し、且つ 0. 02〜0. 4の SnO /ZrOモル比で表さ
2 2
れる酸ィ匕ジルコニウム一酸化スズ複合体コロイド粒子を含む水溶液を生成させ、そし て該溶液から電解質を除去する(a)工程を含む製造方法により得られる。
[0066] ォキシジルコニウム塩としては、例えばォキシ塩化ジルコニウム、ォキシ硝酸ジルコ 二ゥム、ォキシ硫酸ジルコニウム、炭酸アンモ-ゥムジルコニウム、炭酸カリウムジルコ ユウム、ォキシ炭酸ジルコニウム、ォキシ酢酸ジルコニウム等が上げられる。これらの ォキシジルコニウム塩は固体又は水溶液として用いることができる力 ZrOとして 0.
2
5〜50質量%,好ましくは 0. 5〜30質量%程度の水溶液として用いることが好ましい [0067] ォキシスズ塩としては、ォキシ塩化スズの水溶液が好ましぐ SnOとして 0. 5〜30
2
質量%程度の水溶液として用いることができる。ォキシジルコニウム塩との混合は 0〜
100°C、好ましくは室温(20°C)〜90°Cが好ましい。
[0068] そしてこの混合は攪拌下でォキシ塩化スズ水溶液にォキシジルコニウム塩を加えて も、ォキシジルコニウム塩にォキシ塩化スズ水溶液を加えてもよい。この混合は充分 に行われる必要があり、 0. 5〜3時間が好ましい。
[0069] 得られた酸ィ匕ジルコニウム一酸化スズ複合体のコロイド状スラリーはォキシジルコ- ゥム塩およびォキシ塩化スズ由来の Cl—、 NO―、 CH COO—などのァ-オンを多く含
3 3
んでいるために、コロイド粒子はミクロ凝集を起こしており、ゾルの透明性が低くなつて
いる。
[0070] 上記のゾル中のァ-オン等の電解質を除去することにより、凝集のない、透明性の 高いゾルが得られる。電解質を除去する方法としては限外ろ過法、イオン交換法等 が挙げられ、限外ろ過法による注水洗浄が特に好まし 、。
[0071] 得られた水性ゾルは、濃度が低 、時には所望に応じて、この水性ゾルを通常の濃 縮方法、例えば、蒸発法、限外ろ過法等により、ゾル濃度を高めることができる。特に 限外ろ過法が好ましい。
[0072] この濃縮においても、ゾルの温度は約 100°C以下、特に 60°C以下に保つことが好 ましい。
[0073] 上記の酸ィ匕ジルコニウム—酸化スズの複合体コロイド粒子 (A)を含むゾルは、アミ ン含有五酸化アンチモンコロイド、そのオリゴマー、又はそれらの混合物(B1)で被覆 する事ができる。即ち、本願発明では、酸化ジルコニウム—酸化スズの複合体コロイ ド粒子 (A)を核としてその表面がァミン含有 Sb Oコロイド粒子、そのオリゴマー、又
2 5
はそれらの混合物 (B1)で被覆された、変性された金属酸化物粒子 (A1)を含むゾル であって、前記酸ィ匕ジルコニウム—酸化スズの複合体コロイド粒子 (A)中の酸化物の 比率は、 SnO /ZrOとして 0. 02〜0. 4のモル比であり、酸化ジルコニウムのコロイ
2 2
ド粒子と酸化スズのコロイド粒子とが結合した構造を有し且つ一次粒子径が 2〜: L00 nmの粒子であり、前記アミン含有 Sb Oコロイド粒子、そのオリゴマー、又はそれらの
2 5
混合物(B1)は、 MZSb O (ただし Mはァミン分子を示す。)の比率が 0. 02-4. 0
2 5
0のモル比であり、前記変性された金属酸化物粒子 (A1)は、(Bl) / (A)の質量比 がそれら金属酸化物の質量比に基づいて 0. 01-0. 50の割合であり、そして 2. 5 〜100nmの粒子径を有する、変性された金属酸化物粒子 (A1)を含むゾルを核ゾ ルとして用いることができる。この金属酸化物粒子 (A1)を含むゾルの pHは 1〜10で ある。
[0074] この金属酸ィ匕物粒子 (A1)を含むゾルの製造方法は、(a)工程の後に、(al)工程:
(a)工程で得られた酸ィ匕ジルコニウム一酸化スズ複合体コロイド粒子 (A)を含むゾル の粒子表面を、 M/Sb O (ただし Mはァミン分子を示す。)の比率が 0. 02〜4. 00
2 5
のモル比であるアミン含有 Sb oコロイド粒子、そのオリゴマー、又はそれらの混合物
(Bl)で、その金属酸ィ匕物に換算した (B1)Z (A)の質量比に基づいて 0. 01〜0. 5 0の割合に被覆し、得られた水性媒体を 20〜: LOO°Cで 0. 1〜50時間熟成し、そして 該溶液から電解質を除去する (al)工程を含む製造方法により得られる。
[0075] 上記アミン含有五酸ィ匕アンチモンコロイド、そのオリゴマー、又はそれらの混合物(B 1)は下記に示す方法 (酸化法、酸分解法等)で得ることができる。酸分解法の例とし てはアンチモン酸アルカリを無機酸と反応させた後にァミンで解膠する方法 (特開昭 60— 41536号公報、特開昭 61— 227918号公報、特開 2001—123115号公報;) 、酸ィ匕法の例とアミンゃアルカリ金属の共存下で三酸ィ匕アンチモンを過酸ィ匕水素で 酸化する方法 (特公昭 57— 11848号公報、特開昭 59— 232921号公報)や三酸ィ匕 アンチモンを過酸ィ匕水素で酸ィ匕した後、アミンゃアルカリ金属を添加する方法で得る ことができる。
[0076] 上記のァミン含有五酸化アンチモンコロイド、そのオリゴマー、又はそれらの混合物
(B1)のァミンの例としてはアンモ-ゥム、第四級アンモ-ゥム又は水溶性のァミンが 挙げられる。これらの好ましい例としてはイソプロピルァミン、ジイソプロピルァミン、 n —プロピルァミン、ジイソブチルァミン等のアルキルァミン、ベンジルァミン等のァラル キルァミン、ピぺリジン等の脂環式ァミン、モノエタノールァミン、トリエタノールァミン 等のアルカノールァミン、テトラメチルアンモ -ゥムハイド口オキサイド等の第 4級アン モ-ゥムが挙げられる。特にジイソプロピルァミンおよびジイソプチルァミンが好まし ヽ 。上記アミン含有五酸ィ匕アンチモンコロイド中のアルカリ成分と五酸ィ匕アンチモンの モル比は MZSb Oが 0. 02〜4. 00力 S好ましく、これより少ないと得られたコロイドの
2 5
安定性が乏しくなり、また多すぎるとこのようなゾルを用いて得られる乾燥塗膜の耐水 性が低くなり実用上好ましくない。
[0077] ァミン含有五酸化アンチモンコロイド粒子、そのオリゴマー、又はそれらの混合物(B 1)は、微小な五酸ィ匕アンチモンのコロイド粒子、そのオリゴマー、又はそれらの混合 物である。コロイド粒子は電子顕微鏡観察で lOnm以下の粒子が見られた。オリゴマ 一は重合体であり電子顕微鏡では観察することができない。
[0078] 本願発明ではコロイド粒子 (A)の粒子径は 2〜: LOOnmであり、(B1)を被覆すること による変性された金属酸化物粒子 (A1)の粒子径は 2. 5〜: LOOnmである。この粒子
径の増大分は陰に帯電した (Bl)のコロイド粒子、そのオリゴマー、又はそれらの混 合物が、陽に帯電したコロイド粒子 (A)の表面でィ匕学的な結合を生じ、それによつて 被覆されたものである。本願発明では、粒子表面での化学的な結合を生成するため に、核粒子の粒子径と被覆粒子の粒子径を合わせたものが得られる変性粒子の粒 子径には必ずしもならなぐ生成する変性粒子の粒子径は化学結合によっていくぶ ん変化する。
[0079] ァミン成分としてジイソプロピルアミン等のアルキルアミン塩が好ましぐァミン ZSb 2
Oのモル比は 0. 02〜4. 00である。
5
[0080] また、この金属酸化物粒子 (A1)を含むゾルは、続く(bl)工程として、(al)工程で 得られた金属酸ィ匕物粒子 (A1)を含むゾルの粒子表面を、更に MZSb O (ただし
2 5
Mはァミン分子を示す。)の比率が 0· 02-4. 00のモル比であるアミン含有 Sb Oコ
2 5 ロイド粒子、そのオリゴマー、又はそれらの混合物 (B1)で、その金属酸ィ匕物に換算し た (Bl)Z(A)の質量比に基づいて 0. 49以下の割合に被覆し、得られた水性媒体 を 20〜: LOO°Cで 0. 1〜50時間熟成し、そして該溶液力も電解質を除去する(bl)ェ 程を行うことにより金属酸ィ匕物粒子 (A1)を含むゾルを製造することが出来る。この金 属酸化物粒子(A1)を含むゾルの pHは 1〜 10である。
[0081] (al)工程での(B1)の被覆量と (bl)工程での(B1)の被覆量とを合わせた合計の 被覆量が、(A)の粒子に対する割合として、その金属酸ィ匕物に換算して 0. 01〜0. 50となる事が好ましい。
[0082] 本発明によるアミン含有 Sb Oコロイド (Bl)によって表面が被覆された変成された
2 5
酸ィ匕ジルコニウム一酸化スズ複合コロイド粒子 (A1)はゾル中で負に帯電して 、る。
[0083] 上記酸ィ匕ジルコニウム一酸化スズ複合コロイド粒子は陽に帯電しており、 Sb Oコロ
2 5 イドは負に帯電している。従って、混合によりこの陽に帯電している酸ィ匕ジルコニウム —酸化スズ複合コロイド粒子の周りに負に帯電している Sb Oのコロイドが電気的に
2 5
引き寄せられ、そして陽帯電のコロイド粒子表面上に化学結合によって Sb Oのコロ
2 5 イドが結合し、この陽帯電の粒子を核としてその表面を負に帯電した Sb Oが覆って
2 5 しまうことによって、変性された酸ィ匕ジルコニウム一酸化スズ複合コロイド粒子が生成 したちのと考免られる。
[0084] けれども、核ゾルとしての粒子径 2〜100nmの酸化ジルコニウム一酸化スズ複合コ ロイド粒子 (A)と、被覆ゾルとしてのァミン含有 Sb Oコロイド、そのオリゴマー、又は
2 5
それらの混合物(B1)とを混合するときに、核ゾルの金属酸化物(ZrO +SnO ) 100
2 2 質量部に対し、被覆ゾルの金属酸化物が 1質量部より少ないと、安定なゾルが得られ ない。このことは、 Sb Oのコロイドの量が不足するときには、この複合体のコロイド粒
2 5
子による酸ィ匕ジルコニウム一酸化スズ複合コロイド粒子を核とするその表面の被覆が 不充分となり、生成コロイド粒子の凝集が起こり易ぐ生成ゾルを不安定ならしめるも のと考えられる。従って、混合すべき Sb oコロイド粒子及びそのオリゴマーの量は、
2 5
酸ィ匕ジルコニウム一酸化スズ複合コロイド粒子の全表面を覆う量より少なくてもよいが
、安定な変性された酸ィ匕ジルコニウム 酸化スズ複合コロイド粒子のゾルを生成せし めるに必要な最小量以上の量である。この表面被覆に用いられる量を越える量の Sb oコロイド粒子及びそのオリゴマーが上記混合に用いられたときには、得られたゾル
2 5
は、 Sb Oコロイド、そのオリゴマー、又はそれらの混合物を含む水性媒体と、生じた
2 5
変性された酸ィ匕ジルコニウム 酸化スズ複合コロイド粒子のゾルの安定な混合ゾル に過ぎない。
[0085] 好ましくは、酸ィ匕ジルコニウム—酸化スズ複合コロイド粒子 (A)をその表面被覆によ つて変性するには、用いられる Sb Oのコロイド、そのオリゴマー、又はそれらの混合
2 5
物(B1)の量は、核ゾルの金属酸化物(ZrO +SnO ) 100質量部に対し、被覆ゾル
2 2
中の金属酸ィ匕物として (al)工程では 50質量部以下に、 (bl)工程では 49質量部以 下がよい。
[0086] 本願発明では被覆物にアミン含有五酸ィ匕アンチモンコロイド粒子、そのオリゴマー 、又はそれらの混合物に、更にアミン含有シリカ粒子を加えた複合粒子 (B2)を用い る事が出来る。
即ち、酸ィ匕ジルコニウム—酸化スズの複合体コロイド粒子 (A)の表面がァミン含有 S b Oコロイド粒子、そのオリゴマー、又はそれらの混合物(B1)で被覆された変性され
2 5
た金属酸化物粒子 (A1)を核として、その表面が五酸ィ匕アンチモンとシリカの複合コ ロイド粒子、そのオリゴマー、又はそれらの混合物 (B2)で被覆された、変性された金 属酸化物粒子 (AB2)を含むゾルであって、
前記酸ィ匕ジルコニウム一酸化スズの複合体コロイド粒子 (A)中の酸化物の比率は、 SnO /ZrOとして 0. 02〜0. 4のモル比であり、酸化ジルコニウムのコロイド粒子と
2 2
酸化スズのコロイド粒子とが結合した構造を有し且つ一次粒子径が 2〜: LOOnmの粒 子であり、前記アミン含有 Sb Oコロイド粒子、そのオリゴマー、又はそれらの混合物(
2 5
B1)は、 M/Sb O (ただし Mはァミン分子を示す。)の比率が 0· 02〜4. 00のモル
2 5
比であり、前記変性された金属酸ィ匕物粒子 (A1)は、(Bl)Z(A)の質量比がそれら 金属酸化物の質量比に基づいて 0. 01〜0. 50の割合であり、そして 2. 5〜: LOOnm の粒子径を有し、前記五酸ィ匕アンチモンとシリカの複合コロイド粒子、そのオリゴマー 、又はそれらの混合物(B2)は、 SiO /Sb Oの比率が 0. 55〜55のモル比であり、
2 2 5
前記変性された金属酸化物粒子 (AB2)は、 (B2) / (A1)の質量比がそれら金属酸 化物の質量比に基づいて 0. 01〜0. 50の割合であり、そして 2. 5〜100nmの粒子 径を有する、変性された金属酸化物粒子 (AB2)を含むゾルを用いることが出来る。 この金属酸化物粒子(AB2)を含むゾルの pHは 1〜10である。
[0087] このゾルは、(al)工程の後、(b2)工程: (al)工程で得られたァミン含有酸ィ匕ジル コ-ゥム—酸化スズ複合体コロイド粒子(A1)を含むゾルと、 SiO /Sb Oの比率が 0
2 2 5
. 55〜55のモル比である五酸化アンチモンとシリカの複合コロイド粒子、そのオリゴ マー、又はそれらの混合物 (B2)を含む水性媒体とを、その金属酸化物に換算した( B2)Z(A1)の質量割合で 0. 01-0. 50に混合し、得られた水性媒体を 20〜: L00 °Cで 0. 1〜50時間熟成し、そして該水溶液力も電解質を除去する (b2)工程、を含 む製造方法によって得られる。
[0088] 本願発明の被覆ゾルとして用いられる五酸ィ匕アンチモンとシリカの複合体コロイド、 そのオリゴマー、又はそれらの混合物(B2)は下記に示す公知の方法 (例えば、特公 昭 50— 40119号公報)で得る事が出来る。即ちケィ酸アルカリ水溶液又はケィ酸ゾ ル液とアンチモン酸アルカリ水溶液とを混合した後、陽イオン交換榭脂により脱力チ 才ンすることにより得ることができる。
[0089] アンチモン原料としては、好ましくはアンチモン酸カリウム水溶液を用いることができ る。シリカ原料としてはケィ酸ナトリウム、ケィ酸カリウム及びこれらをカチオン交換して 得られる活性ケィ酸を用いることができる。 SiO /Sb Oのモル比は 0. 55〜55であ
る。
[0090] 五酸ィ匕アンチモンとシリカの複合体コロイド、そのオリゴマー、又はそれらの混合物( B2)は、微小な五酸ィ匕アンチモンとシリカの複合体コロイド、そのオリゴマー、又はそ れらの混合物である。コロイド粒子は電子顕微鏡による観察で 5nm以下の粒子が見 られた。オリゴマーは重合体であり電子顕微鏡では観察することができない。本願発 明ではコロイド粒子 (A1)は粒子径が 2. 5〜: LOOnmであり、(B2)を被覆することによ る変性された金属酸ィ匕物粒子は 2. 5〜: LOOnmである。この粒子径の増大分は陰に 帯電した(B2)の五酸ィ匕アンチモンとシリカのコロイド粒子、そのオリゴマー、又はそ れらの混合物が、陽に帯電したコロイド粒子 (A1)の表面でィ匕学的な結合を生じ、そ れによって被覆されたものである。本願発明では、粒子表面での化学的な結合を生 成するために、核粒子の粒子径と被覆粒子の粒子径を合わせたものが得られる変性 粒子の粒子径には必ずしもならなぐ生成する変性粒子の粒子径は化学結合によつ ていくぶん変化する。
[0091] 本発明による五酸ィ匕アンチモンとシリカの複合コロイド、そのオリゴマー、又はそれ らの混合物(B2)によって表面が被覆により変成された酸ィ匕ジルコニウム一酸化スズ 複合コロイド粒子はゾル中で負に帯電して 、る。
上記酸ィ匕ジルコニウム 酸化スズ複合コロイド粒子は陽に帯電しており、五酸化ァ ンチモンとシリカの複合コロイドは負に帯電している。従って、混合によりこの陽に帯 電して 、る酸ィ匕ジルコニウム 酸化スズ複合コロイド粒子の周りに負に帯電して 、る 五酸ィ匕アンチモンとシリカの複合コロイドが電気的に引き寄せられ、そして陽帯電の コロイド粒子表面上に化学結合によって五酸ィ匕アンチモンとシリカの複合コロイドが 結合し、この陽帯電の粒子を核としてその表面を負に帯電した五酸ィ匕アンチモンとシ リカの複合コロイドが覆ってしまうことによって、変性された酸ィ匕ジルコニウム一酸化ス ズ複合コロイド粒子が生成したものと考えられる。
[0092] けれども、核ゾルとしての粒子径 2. 5〜: LOOnmの酸化ジルコニウム一酸化スズ複 合コロイド粒子 (A1)と、被覆ゾルとしての五酸ィ匕アンチモンとシリカの複合コロイド、 そのオリゴマー、又はそれらの混合物(B2)とを混合するときに、核ゾルの金属酸ィ匕 物(ZrO +SnO ) 100質量部に対し、被覆ゾルの金属酸ィ匕物が 1質量部より少ない
と、安定なゾルが得られない。このことは、五酸化アンチモンとシリカの複合コロイドの 量が不足するときには、この複合体のコロイド粒子による酸ィ匕ジルコニウム一酸化ス ズ複合コロイド粒子を核とするその表面の被覆が不充分となり、生成コロイド粒子の 凝集が起こり易ぐ生成ゾルを不安定ならしめるものと考えられる。従って、混合すベ き五酸ィ匕アンチモンとシリカの複合コロイド粒子、そのオリゴマー、又はそれらの混合 物の量は、酸ィ匕ジルコニウム一酸化スズ複合コロイド粒子の全表面を覆う量より少な くてもょ 、が、安定な変性された酸ィ匕ジルコニウム一酸化スズ複合コロイド粒子のゾ ルを生成せしめるに必要な最小量以上の量である。この表面被覆に用いられる量を 越える量の五酸ィ匕アンチモンとシリカの複合コロイド粒子、そのオリゴマー、又はそれ らの混合物が上記混合に用いられたときには、得られたゾルは、五酸化アンチモンと シリカの複合コロイド、そのオリゴマー、又はそれらの混合物を含む水性媒体と、生じ た変性された酸ィ匕ジルコニウム 酸化スズ複合コロイド粒子のゾルの安定な混合ゾ ルに過ぎない。
[0093] 好ましくは、酸ィ匕ジルコニウム一酸化スズ複合コロイド粒子をその表面被覆によって 変性するには、用いられる五酸ィ匕アンチモンとシリカの複合コロイド、そのオリゴマー 、又はそれらの混合物(B2)の量は、核ゾルの金属酸化物(ZrO +SnO ) 100質量
2 2
部に対し、被覆ゾル中の金属酸ィ匕物として 50質量部以下がよい。
[0094] 本願発明では被覆物として、 0. 1〜: L00の WO /SnO質量比と、 0. 1〜: L00の Si
3 2
O /SnO質量比と 2〜7nmの粒子径を有する酸化タングステン一酸化スズニ酸化
2 2
珪素複合体のコロイド粒子 (B3)を用いることが出来る。即ち、酸ィ匕ジルコニウム—酸 化スズの複合体コロイド粒子 (A)の表面がァミン含有 Sb Oコロイド粒子、そのオリゴ
2 5
マー、又はそれらの混合物 (B1)で被覆された変性された金属酸化物粒子 (A1)を 核として、その表面が酸ィ匕タングステン一酸化スズ一二酸ィ匕珪素複合体のコロイド粒 子 (B3)で被覆された、変性された金属酸ィ匕物粒子 (AB3)を含むゾルであって、前 記酸化ジルコニウム一酸化スズの複合体コロイド粒子 (A)中の酸化物の比率は、 Sn O /ZrOとして 0. 02〜0. 4のモル比であり、酸化ジルコニウムのコロイド粒子と酸
2 2
化スズのコロイド粒子とが結合した構造を有し且つ一次粒子径が 2〜: LOOnmの粒子 であり、前記アミン含有 Sb Oコロイド粒子、そのオリゴマー、又はそれらの混合物(B
1)は、 MZSb O (ただし Mはァミン分子を示す。)の比率が 0. 02〜4. 00のモル比
2 5
であり、前記変性された金属酸ィ匕物粒子 (A1)は、(Bl)Z(A)の質量比がそれら金 属酸化物の質量比に基づいて 0. 01〜0. 50の割合であり、そして 2. 5〜: LOOnmの 粒子径を有し、前記酸ィ匕タングステン一酸化スズー二酸化珪素複合体のコロイド粒 子(B3)は、 0. 1〜: L00の WO /SnO質量比と、 0. 1〜: L00の SiO /SnO質量比
3 2 2 2 と 2〜7nmの粒子径を有し、前記変性された金属酸ィ匕物粒子 (AB3)は、(B3)Z(A 1)の質量比がそれらの金属酸ィヒ物の質量比に基づいて 0. 02〜1の割合であり、そ して 2. 5〜: LOOnmの粒子径を有する、変性された金属酸化物粒子 (AB3)を含むゾ ルを用いることができる。この金属酸化物粒子 (AB3)を含むゾルの pHは 1〜10であ る。本願発明では、粒子表面での化学的な結合を生成するために、核粒子の粒子径 と被覆粒子の粒子径を合わせたものが得られる変性粒子の粒子径には必ずしもなら なぐ生成する変性粒子の粒子径は化学結合によっていくぶん変化する。
[0095] このゾルは、(al)工程の後に、(b3)工程:タングステン酸塩、スズ酸塩及び珪酸塩 を WO /SnO質量比として 0. 1〜100、 SiO /SnO質量比として 0. 1〜: L00の比
3 2 2 2
率に含む水溶液を調製し、その水溶液中に存在する陽イオンを除去して得られる酸 化タングステン一酸化スズ一二酸ィ匕珪素複合体 (B3)のゾルを生成させ、(al)工程 で得られた酸化ジルコニウム 酸化スズ複合体 (A1)の水性ゾルと、 2〜7nmの粒子 径と 0. 1〜: L00の WO /SnO質量比と 0. 1〜: L00の SiO /SnO質量比を有する
3 2 2 2
酸化タングステン—酸化スズ—二酸化珪素複合体 (B3)のゾルとを、その金属酸ィ匕 物に換算した (B3)Z(A1)の質量割合で 0. 02〜1の比率に混合し、得られた水性 媒体を 20〜100°Cで 0. 1〜50時間熟成し、そして該水溶液力も電解質を除去する( b3)工程を含む製造方法により得られる。
[0096] 酸化タングステン一酸化スズー二酸化珪素複合体(B3)のゾルに含まれる WO、 S
3 ηθ及び SiO複合体コロイド粒子は、電子顕微鏡によって粒子径を観測することが
2 2
でき、その粒子径は l〜50nm、好ましくは 2〜7nm、特に好ましくは 2〜5nmである 。このゾルのコロイド粒子の分散媒体としては、水、親水性有機溶媒のいずれも可能 である。このゾルは、 WO、 SnO及び SiOを WO /SnO質量比として 0. 1〜100、
3 2 2 3 2
SiO /SnO質量比として 0. 1〜: L00の比率に含有する。このゾルに含まれる WO、
SnO及び SiOの合計の濃度は、通常 40質量%以下、実用上好ましくは 2質量%以
2 2
上、好ましくは 5〜30質量%である。このゾルは、 1〜9の pHを示し、無色透明乃至 僅かにコロイド色を有する液である。そして、室温では 3ヶ月以上、 60°Cでも 1ヶ月以 上安定であり、このゾル中に沈降物が生成することがなぐまた、このゾルが増粘した り、ゲルィ匕を起すようなことはない。
[0097] (b3)工程で用いる酸ィ匕タングステン (WO )、酸化スズ (SnO )及び二酸化珪素(S
3 2
iO )の複合体コロイド粒子を含有することを特徴とする安定な酸ィ匕タングステン 酸
2
ィ匕スズ一二酸ィヒ珪素複合体ゾルの製造方法は、
(b3— 1)工程:タングステン酸塩、スズ酸塩及び珪酸塩を WO /SnO質量比として
3 2
0. 1〜100、 SiO /SnO質量比として 0. 1〜: L00の比率に含有した水溶液を調製
2 2
する工程、及び
(b3— 2)工程:(b3— 1)工程で得られた水溶液中に存在する陽イオンを除去するェ 程からなる。
[0098] (b3— 1)工程で用いられるタングステン酸塩、スズ酸塩および珪酸塩の例としては 、アルカリ金属、アンモ-ゥム、ァミン等のタングステン酸塩、スズ酸塩および珪酸塩 等が挙げられる。これらアルカリ金属、アンモ-ゥム及びァミンの好ましい例としては、 Li、 Na、 K、 Rb、 Cs、 NH、ェチルァミン、トリエチルァミン、イソプロピルァミン、 n—
4
プロピルァミン、イソブチルァミン、ジイソブチルァミン、ジ(2—ェチルへキシル)ァミン 等のアルキルアミン;ベンジルァミン等のァラルキルァミン;ピぺリジン等の脂環式アミ ン;モノエタノールァミン、トリエタノールァミン等のアルカノールァミンが挙げられる。 特に、タングステン酸ナトリウム(Na WO · 2Η 0)、スズ酸ナトリウム(Na SnO · 3Η
2 4 2 2 2 2 ο)及び珪酸ナトリウム (水ガラス)が好ましい。また、酸化タングステン、タングステン 酸、スズ酸、珪酸等をアルカリ金属水酸ィ匕物の水溶液に溶解したものも使用すること が出来る。また珪酸塩として活性珪酸にェチルァミン、トリェチルァミン、イソプロピル ァミン、 η—プロピルァミン、イソブチルァミン、ジイソブチルァミン、ジ(2—ェチルへキ シル)ァミン等のアルキルアミンを添カ卩して得られるアミンシリケートや第 4級アンモ- ゥムシリケートも使用する事ができる。
[0099] (b3 1)工程の水溶液の調製方法としては、タングステン酸塩、スズ酸塩、珪酸塩
の各粉末を水に溶解させ水溶液を調製する方法や、タングステン酸塩水溶液、スズ 酸塩水溶液、及び珪酸塩水溶液を混合して水溶液を調製する方法や、タングステン 酸塩とスズ酸塩の粉末及び珪酸塩の水溶液を水に添加して水溶液を調製する方法 等が挙げられる。
[0100] (b3— 1)工程のゾルの製造に用いられるタングステン酸塩の水溶液は、 WOとして
3
0. 1〜15質量%濃度のものが好ましいが、これ以上の濃度でも使用可能である。
[0101] (b3- l)工程のゾルの製造に用いられるスズ酸塩の水溶液としては、 SnO濃度 0
2
. 1〜30質量%程度が好ましいが、これ以上の濃度でも使用可能である。
[0102] 本願発明のゾルの製造に用いられる珪酸塩の水溶液としては、 SiO濃度 0. 1〜3
2
0質量%程度が好ましいが、これ以上の濃度でも使用可能である。
[0103] (b3— 1)工程での水溶液の調製は攪拌下に、室温〜 100°C、好ましくは、室温〜 6 0°C位で行うのがよい。混合すべき水溶液は、 WO /SnO質量比として 0. 1〜100
3 2
、 SiO /SnO質量比として 0. 1〜100が好ましい。
2 2
[0104] (b3 - 2)工程では (b3— 1)工程で得られた水溶液中に存在する陽イオンを除去 する工程である。脱陽イオン処理の方法としては水素型イオン交換体と接触させる方 法ゃ塩析により行うことができる。ここで用いられる水素型陽イオン交換体としては、 通常用いられるものであり、好都合には市販品の水素型陽イオン交換榭脂を用いる ことが出来る。
[0105] (b3— 1)工程及び (b3— 2)工程を経て得られた水性ゾルは、濃度が低いときには 所望に応じ、この水性ゾルを通常の濃縮方法、例えば、蒸発法、限外濾過法等によ り、ゾルの濃度を高めることができる。特に、限外濾過法は好ましい。この濃縮におい ても、ゾルの温度は約 100°C以下、特に 60°C以下に保つことが好ましい。
[0106] (b3)工程の水性ゾルの水を親水性有機溶媒で置換することによりオルガノゾルと 呼ばれる親水性有機溶媒ゾルが得られる。
(b3)工程で得られた酸ィ匕タングステン一酸化スズ一二酸ィ匕珪素複合体ゾルは、酸 ィ匕スズと酸ィ匕タングステンと二酸ィ匕珪素が原子レベルで均一に複合(固溶)して得ら れた酸化タングステン一酸化スズ一二酸化珪素からなる複合体粒子を含有する。従 つて、酸化タングステンゾル、酸化スズゾル及び二酸化珪素ゾルの 3種のゾルを単に
混合して得られるものではな 、。
[0107] 酸ィ匕タングステン一酸化スズ一二酸ィ匕珪素の複合体ゾルは、酸化タングステン一 酸化スズ—二酸ィ匕珪素の複合体粒子は固溶体を形成している為に、溶媒置換によ つても酸化タングステン粒子、酸化スズ粒子及び二酸化珪素粒子に分解する事はな い。
[0108] 酸ィ匕タングステン一酸化スズ一二酸ィ匕珪素の複合体ゾルは、酸化タングステン一 酸化スズの複合ゾルに比べ、基材に被覆して被膜を形成した際に、耐水性、耐湿性 、及び耐候性が向上する。
[0109] 得られたゾル中の WO /SnO質量比が 0. 1未満では、不安定であり、また、この
3 2
質量比が 100を越えると、やはりゾルは安定性を示さない。高い pHの水性ゾルから 上記オルガノゾルをつくる際に加えられるォキシカルボン酸も、ゾルの安定化に貢献 するが、その添カ卩量がゾル中の WO、 SnO及び SiOの合計に対し 30質量%以上と
3 2 2
多いと、このようなゾルを用いて得られる乾燥塗膜の耐水性が低下する。用いられる ォキシカルボン酸の例としては、乳酸、酒石酸、クェン酸、ダルコン酸、リンゴ酸、ダリ コール等が挙げられる。また、アルカリ成分としては、 Li、 Na、 K、 Rb、 Cs等のアル力 リ金属水酸化物、 NH等のアンモ-ゥム、ェチルァミン、トリェチルァミン、イソプロピ
4
ルァミン、 n—プロピルアミン等のアルキルァミン;ベンジルァミン等のァラルキルアミ ン;ピぺリジン等の脂環式ァミン;モノエタノールァミン、トリエタノールァミン等のアル カノールァミン等が挙げられる。これらは 2種以上を混合して含有することができる。ま た、上記の酸性成分と併用することもできる。ゾル中のアルカリ金属、アンモ-ゥム、 ァミン、ォキシカルボン酸等の量に対応して、そのゾルの pHが変わる。ゾルの pHが 1 未満ではゾルは不安定であり、 pHが 9を越えると、酸化タングステン、酸化スズおよ び二酸化珪素の複合体コロイド粒子が液中で溶解し易い。ゾル中の WO、 SnO及
3 2 び SiOの合計濃度が 40質量%以上に高いと、ゾルはやはり安定性に乏しい。この
2
濃度が薄すぎると非実用的であり、工業製品として好ましい濃度は 5〜30質量%で ある。
[0110] 濃縮法として限外濾過法を用いると、ゾル中に共存しているポリア-オン、極微小 粒子等が水と一緒に限外據過膜を通過するので、ゾルの不安定ィ匕の原因であるこれ
らポリア-オン、極微小粒子等をゾルから除去することができる。
[0111] 酸化ジルコニウム一酸化スズ複合体水性ゾルを、それに含まれる ZrOと SnOの合
2 2 計として 100質量部と、 2〜7nmの粒子径と 0. 1〜: L00の WO /SnO質量比と 0. 1
3 2
〜100の SiO /SnO質量比を有する酸化タングステン一酸化スズ一二酸化珪素複
2 2
合体ゾルを、これに含まれる WOと SnOと SiOの合計として 2〜: L00質量部の比率
3 2 2
に 0〜100°Cで混合する工程である。
[0112] 酸ィ匕タングステン一酸化スズ一二酸ィ匕珪素複合ゾルのコロイド粒子 (B3)を酸ィ匕ジ ルコ -ゥム一酸化スズ複合ゾルのコロイド粒子 (A1)表面に結合させて、当該表面を 上記酸ィ匕タングステン一酸化スズ一二酸ィ匕珪素複合体のコロイド粒子で被覆するこ とにより、そのコロイド粒子を核としてその表面が酸ィ匕タングステン 酸化スズ一二酸 化珪素複合体の性質を有するように変性された酸ィヒジルコニウム 酸化スズの複合 コロイド粒子 (AB3)を生成させることができ、そしてこの変性された酸ィ匕ジルコニウム 一酸化スズ複合コロイド粒子が液媒体に安定に分散したゾルとして得ることができる。
[0113] 酸ィ匕タングステン一酸化スズ一二酸ィ匕珪素複合体のコロイド粒子 (B3)によって変 性されたこれらの酸化ジルコニウム一酸化スズの複合コロイド粒子(AB3)のゾルは、 この酸化ジルコニウム一酸化スズ複合ゾルをその金属酸化物(ZrO +SnO )として 1
2 2
00質量部と、上記酸化タングステン一酸化スズー二酸化珪素複合ゾルをこのゾルの WO、 SnO及び SiOの合計として 2〜: LOO質量部の比率に、好ましくは強撹拌下に
3 2 2
混合する工程、次 、でこの混合ゾルカ ゾル中の陰イオンを除去する工程により得ら れる。
[0114] 上記工程の混合によって得られたゾル中の変性された酸ィ匕ジルコニウム一酸化ス ズ複合コロイド粒子 (AB3)は、電子顕微鏡によって観察することができ、ほぼ 2. 5〜 lOOnmの粒子径を有する。上記混合によって得られたゾルは pHほぼ 1〜10を有し ているが、改質のために用いたォキシジルコニウム塩に由来する Cl—、 NO―、 CH C
3 3 oo—などのァ-オンを多く含有して 、るために、コロイド粒子はミクロ凝集を起こして おり、ゾノレの透明'性が低くなつている。
[0115] 上記混合によって得られたゾル中のァ-オンを除去することにより、 pH3〜10で、 透明性の良 、、安定な変性された酸ィ匕ジルコニウム 酸化スズ複合コロイド粒子のゾ
ノレを得ることができる。
[0116] 陰イオン除去は上記混合によって得られたゾルを水酸基型陰イオン交換樹脂で 10 0°C以下、好ましくは室温〜 60°C位の温度で処理することにより得られる。水酸基型 陰イオン交換榭脂は市販品を用いることができるが、アンバーライト 410のような強塩 基型のものが好ましい。
[0117] 水酸基型陰イオン交換榭脂による処理は、前工程の混合によって得られたゾルの 金属酸ィ匕物濃度が 1〜10質量%で行うのが特に好ましい。
[0118] 得られた変性された酸ィ匕ジルコニウム一酸化スズ複合ゾルの濃度を更に高めたい ときには、最大約 50質量%まで常法、例えば蒸発法、限外濾過法等により濃縮する ことができる。またこのゾルの pHを調整したい時には、濃縮後に、前記アルカリ金属、 アンモ-ゥム等の水酸ィ匕物、前記ァミン、ォキシカルボン酸等をゾルに加えることによ つて行うことができる。特に、上記金属酸化物(ZrO +SnO )と(WO +SnO +SiO
2 2 3 2
)の合計濃度が 10〜40質量%であるゾルは実用的に好まし 、。
2
[0119] 変性された酸化ジルコニウム一酸化スズ複合ゾル中のコロイド粒子は、ェチルシリ ケート、メチルトリメトキシシラン、 γ—グリシドキシプロピルトリメトキシシラン等のシラン 化合物又はその加水分解物で、部分的に又は全面的に表面を被覆する事ができる
[0120] 上記混合によって得られた変性された酸ィ匕ジルコニウム一酸化スズ複合ゾルが水 性ゾルであるときは、この水性ゾルの水媒体を親水性有機溶媒で置換することにより オルガノゾルが得られる。この置換は、蒸留法、限外濾過法等通常の方法により行う ことができる。この親水性有機溶媒の例としてはメチルアルコール、ェチルアルコー ル、イソプロピルアルコール等の低級アルコール;ジメチルホルムアミド、 Ν, Ν,ージ メチルァセトアミド等の直鎖アミド類; Ν—メチル—2—ピロリドン等の環状アミド類;ェ チルセ口ソルブ、エチレングリコール等のグリコール類等が挙げられる。
上記水と親水性有機溶媒との置換は、通常の方法、例えば、蒸留置換法、限外濾 過法等によって容易に行うことができる。
[0121] 本発明による酸ィ匕タングステン一酸化スズ一二酸ィ匕珪素複合体のコロイド粒子によ つて表面が被覆された変性された酸ィ匕ジルコニウム一酸化スズ複合コロイド粒子はゾ
ル中で負に帯電している。上記酸ィ匕ジルコニウム—酸化スズ複合コロイド粒子は陽に 帯電しており、酸ィ匕タングステン一酸化スズ一二酸ィ匕珪素複合体のコロイド粒子は負 に帯電している。従って、(b3)工程の混合によりこの陽に帯電している酸ィ匕ジルコ- ゥム 酸化スズ複合コロイド粒子の周りに負に帯電して 、る酸化タングステン 酸ィ匕 スズ—二酸ィ匕珪素複合体のコロイド粒子が電気的に引き寄せられ、そして陽帯電の コロイド粒子表面上に化学結合によって酸化タングステン 酸化スズ複合体のコロイ ド粒子が結合し、この陽帯電の粒子を核としてその表面を酸ィ匕タングステン—酸化ス ズ一二酸ィ匕珪素複合体が覆ってしまうことによって、変性された酸ィ匕ジルコニウム 酸化スズ複合コロイド粒子が生成したものと考えられる。
[0122] けれども、核ゾルとしての粒子径 2. 5〜: LOOnmの酸化ジルコニウム一酸化スズ複 合コロイド粒子と、被覆ゾルとしての酸ィ匕タングステン一酸化スズー二酸化珪素複合 コロイド粒子とを混合するときに、核ゾルの金属酸ィ匕物(ZrOと SnO ) 100質量部に
2 2
対し、被覆ゾルの金属酸化物 (WO +SnO +SiO )の合計量が 2質量部より少ない
3 2 2
と、安定なゾルが得られない。このことは、酸ィ匕タングステン一酸化スズ一二酸ィ匕珪素 複合体のコロイド粒子の量が不足するときには、この複合体のコロイド粒子による酸 化ジルコニウム一酸化スズ複合コロイド粒子を核とするその表面の被覆が不充分とな り、生成コロイド粒子の凝集が起こり易ぐ生成ゾルを不安定ならしめるものと考えられ る。従って、混合すべき酸化タングステン—酸化スズ—二酸化珪素複合体コロイド粒 子の量は、酸ィ匕ジルコニウム一酸化スズ複合コロイド粒子の全表面を覆う量より少な くてもょ 、が、安定な変性された酸ィ匕ジルコニウム一酸化スズ複合コロイド粒子のゾ ルを生成せしめるに必要な最小量以上の量である。この表面被覆に用いられる量を 越える量の酸ィ匕タングステン一酸化スズ一二酸ィ匕珪素複合体コロイド粒子が上記混 合に用いられたときには、得られたゾルは、酸ィ匕タングステン一酸化スズ一二酸ィ匕珪 素複合体コロイド粒子のゾルと、生じた変性された酸ィ匕ジルコニウム 酸化スズ複合 コロイド粒子のゾルの安定な混合ゾルに過ぎない。
[0123] 好ましくは、酸ィ匕ジルコニウム一酸化スズ複合コロイド粒子をその表面被覆によって 変性するには、用いられる酸化タングステン 酸化スズ 二酸化珪素複合体のコ口 イド粒子の量は、核ゾルの金属酸化物(ZrO +SnO ) 100質量部に対し、被覆ゾル
中の金属酸化物(WO +SnO +SiO )の合計として 100質量部以下がよい。
3 2 2
[0124] 本発明による変性された酸ィ匕ジルコニウム一酸化スズの好ま Uヽ水性複合ゾルは、 pH3〜: L 1を有し、 pHが 3より低いとそのようなゾルは不安定となり易い。また、この p Hが 11を越えると、変性された酸ィ匕ジルコニウム一酸化スズ複合コロイド粒子を覆つ て ヽる酸化タングステン一酸化スズー二酸化珪素複合体が液中に溶解し易 ヽ。更に 変性された酸ィ匕ジルコニウム一酸化スズ複合コロイド粒子のゾル中の上記金属酸ィ匕 物(ZrO +SnO )と (WO +SnO +SiO )の合計濃度が 50質量%を越えるときにも
2 2 3 2 2
、このようなゾルは不安定となり易い。工業製品として好ましい濃度は 10〜40質量% 程度である。
[0125] 酸化タングステン一酸化スズ一二酸化珪素複合体コロイド粒子は高温で加水分解 を受け易いことから、混合、陰イオン交換およびその後の濃縮、 pH調整、溶媒置換 等の際には 100°C以下が好ましい。
[0126] 本願発明では核ゾルとして、 (a2)工程、
(a2)工程: (a)工程で得られた酸ィ匕ジルコニウム 酸化スズ複合体コロイド粒子 (A) を含むゾルの粒子表面を、 M/Sb O (ただし Mはァミン分子を示す。)の比率が 0.
2 5
02〜4. 00のモル比であるアミン含有 Sb Oコロイド粒子、そのオリゴマー、又はそれ
2 5
らの混合物(B1)で、その金属酸化物に換算した (Bl) / (A)の質量比に基づ 、て 0 . 01-0. 50の割合に被覆し、得られた水性媒体を 20〜100°Cで 0. 1〜50時間熟 成し、そして該溶液力も電解質を除去した後、 200〜300°Cの温度で 0. 1〜50時間 の水熱処理を行う工程を含む、変性された金属酸化物粒子 (A1)を含むゾルを用い ることができる。この金属酸化物粒子 (A1)を含むゾルの pHは 1〜10である。
[0127] この金属酸化物粒子 (A1)を含むゾルは、オートクレーブ装置等を用いて 200〜3 00°Cで水熱処理して得られるものである。この水熱処理によりこの金属酸化物粒子( A1)を核に持つゾルは、結晶性が高くなり、その結果としてコート剤に用いた場合に 塗膜の屈折率の向上が達成される。
[0128] 水熱処理された金属酸化物粒子 (A1)を含むゾルは、該金属酸化物粒子 (A1)を 核ゾルとして上記同様の(Bl)、 (B2)、及び (B3)の被覆物で被覆して、(Al)、 (AB 2)、及び (AB3)の変性ゾルを得ることが出来る。
[0129] 上記の変性された金属酸ィ匕物粒子 (Al)を含むゾルは、(a2)工程の後に、(bl)ェ 程:(a2)工程で得られたァミン含有酸ィ匕ジルコニウム一酸化スズ複合体コロイド粒子 (A1)を含むゾルの粒子表面を、 M/Sb O (ただし Mはァミン分子を示す。)の比率
2 5
が 0. 02〜4. 00のモル比であるアミン含有 Sb Oコロイド粒子、そのオリゴマー、又
2 5
はそれらの混合物 (B1)で、その金属酸化物に換算した (Bl) / (A1)の質量比に基 づいて 0. 01〜0. 49の割合に被覆し、得られた水性媒体を 20〜100°Cで 0. 1〜50 時間熟成し、そして該溶液カゝら電解質を除去する (bl)工程を含むの製造方法によ つて得られる。この金属酸化物粒子 (A1)を含むゾルの pHは 1〜10である。
[0130] 上記の変性された金属酸ィ匕物粒子 (AB2)を含むゾルは、(a2)工程の後に、(b2) 工程: (a2)工程で得られたァミン含有酸ィ匕ジルコニウム一酸化スズ複合体コロイド粒 子(A1)を含むゾルと、 SiO /Sb Oの比率が 0. 55〜55のモル比である五酸化ァ
2 2 5
ンチモンとシリカの複合コロイド粒子、そのオリゴマー、又はそれらの混合物(B2)を 含む水性媒体とを、その金属酸ィ匕物に換算した (B2)Z(A1)の質量割合で 0. 01〜 0. 50に混合し、得られた水性媒体を 20〜: L00°Cで 0. 1〜50時間熟成し、そして該 水溶液力 電解質を除去する (b2)工程を含む製造方法により得られる。この金属酸 化物粒子(AB2)を含むゾルの pHは 1〜 10である。
[0131] 上記の変性された金属酸ィ匕物粒子 (AB3)を含むゾルは、(a2)工程の後に、(b3) 工程:タングステン酸塩、スズ酸塩及び珪酸塩を WO /SnO質量比として 0. 1〜10
3 2
0、 SiO /SnO質量比として 0. 1〜100の比率に含有する水溶液を調製し、その水
2 2
溶液中に存在する陽イオンを除去して得られる酸ィ匕タングステン 酸化スズ 二酸 化珪素複合体 (B3)のゾルを生成させ、(a2)工程で得られた酸ィ匕ジルコニウム 酸 化スズ複合体 (A1)の水性ゾルと、 2〜7nmの粒子径と 0. 1〜100の WO /SnO質
3 2 量比と 0. 1〜: L00の SiO /SnO質量比を有する酸化タングステン一酸化スズ一二
2 2
酸化珪素複合体 (B3)のゾルとを、その金属酸化物に換算した (B3) / (A1)の質量 割合で 0. 02〜1の比率に混合し、得られた水性媒体を 20〜100°Cで 0. 1〜50時 間熟成し、そして該水溶液カゝら電解質を除去する (b3)工程を含む製造方法により得 られる。この金属酸化物粒子(AB3)を含むゾルの pHは 1〜10である。
[0132] 本願発明のゾルは、核に用いる粒子がそれらゾルをコーティング組成物として基材
に塗布し焼成したものは高い屈折率 (塗膜から算出した屈折率が 1. 7〜1. 8)及び 優れた透明性を有する。また、酸ィ匕ジルコニウムが複合化されたことで優れた耐候( 光)性能を有する。
[0133] また、上記のそれぞれのゾルは酸化ジルコニウム一酸化スズ複合体粒子を 200°C までのオートクレーブ処理をした粒子 (A1)とする場合と、 300°Cまでのオートクレー ブ処理をした粒子 (A1)とする場合がある。後者は、前者の優れた性能を有しつつ、 それらゾルをコーティング組成物として基材に塗布し焼成した塗膜は高 、屈折率 (塗 膜から算出した屈折率が 1. 8〜1. 9)を有する。
[0134] 上記の変性された酸ィ匕ジルコニウム一酸化スズ複合コロイド粒子は、電子顕微鏡に よって観察することができ、ほぼ 2. 5〜: LOOnmの粒子径を有する。上記混合によつ て得られたゾルは pHがほぼ 1〜10を有している力 改質のために用いたォキシジル コ -ゥム塩に由来する Cl—、 NO―、 CH COO—などのァ-オンを多く含有しているため
3 3
に、コロイド粒子はミクロ凝集を起こしており、ゾルの透明性が低くなつている。
[0135] 上記混合によって得られたゾル中のァ-オンを除去することにより、 pH3〜l l. 5で
、透明性の良い、安定な変性された酸ィ匕ジルコニウム一酸化スズ複合コロイド粒子の ゾルを得ることができる。
[0136] 陰イオン除去は上記混合によって得られたゾルを水酸基型陰イオン交換樹脂で 10 0°C以下、好ましくは室温(20°C)〜60°C位の温度で処理することにより得られる。水 酸基型陰イオン交換榭脂は市販品を用いることができるが、アンバーライト 410のよう な強塩基型のものが好まし 、。
[0137] 水酸基型陰イオン交換榭脂による処理は、混合によって得られたゾルの金属酸ィ匕 物濃度が 1〜: L0質量%で行うのが特に好ましい。
[0138] 本発明による変性された酸ィ匕ジルコニウム一酸化スズの好ま Uヽ水性複合ゾルは、 pHl. 5〜: L 1. 5に調整可能であり、この pHが 11. 5を越えると、変性された酸化スズ コロイド、及び変性された酸ィ匕ジルコニウム一酸化スズ複合コロイド粒子を覆って 、る 被覆物のコロイド粒子が液中に溶解し易い。更に変性された酸ィ匕ジルコニウム 酸 ィ匕スズ複合コロイド粒子のゾル中の全金属酸ィ匕物の合計濃度が 60質量%を越えると きにも、このようなゾルは不安定となり易い。工業製品として好ましい濃度は 10〜50
質量%程度である。
[0139] 本発明の変性金属酸化物ゾルは、本願発明の目的が達成される限り、他の任意の 成分を含有することができる。特にォキシカルボン酸類を全金属酸化物の合計量に 対し約 30質量%以下に含有させると分散性等の性能が更に改良されたコロイドが得 られる。
[0140] 本願発明の変性金属酸化物ゾルに γ—グリシドキシトリメトキシシラン等のシラン力 ップリング剤又はそれらの加水分解物を混合しコーティング組成物とする場合、シラ ンカップリング剤又はそれらの加水分解物の ρΗが弱酸性であるため、ォキシカルボ ン酸を本願発明の変性金属酸ィ匕物ゾルに添加し、 ρΗをあらカゝじめ下げることもでき る。その場合の変性金属酸ィ匕物ゾルの ρΗは約 4〜6である。それによつて、コーティ ング組成物中で変性金属酸ィ匕物粒子とシランカップリング成分の相性が向上し、コ 一ティング特性ゃコ一ティング組成物の保存安定性が向上する。
[0141] 用いられるォキシカルボン酸の例としては、乳酸、酒石酸、クェン酸、ダルコン酸、リ ンゴ酸、グリコール酸等が挙げられる。また、アルカリ成分を含有する事ができ、例え ば、 Li、 Na、 K、 Rb、 Cs等のアルカリ金属水酸化物、 NH等のアンモ-ゥム、ェチル
4
ァミン、トリエチルァミン、イソプロピルァミン、 n—プロピルアミン等のアルキルァミン; ベンジルァミン等のァラルキルァミン;ピぺリジン等の脂環式ァミン;モノエタノールァ ミン、トリエタノールァミン等のアルカノールァミンである。これらは 2種以上を混合して 含有することができる。また上記の酸性成分と併用することができる。これらを全金属 酸ィ匕物の合計量に対し約 30質量%以下に含有させることができる。
[0142] ゾル濃度を更に高めたいときには、最大約 50質量%まで常法、例えば蒸発法、限 外濾過法等により濃縮することができる。またこのゾルの pHを調整したい時には、濃 縮後に、前記アルカリ金属、有機塩基 (ァミン)、ォキシカルボン酸等をゾルにカ卩える ことによって行うことができる。特に、金属酸ィ匕物の合計濃度が 10〜40質量%である ゾルは実用的に好ましい。濃縮法として限外濾過法を用いると、ゾル中に共存してい るポリア-オン、極微小粒子等が水と一緒に限外濾過膜を通過するので、ゾルの不 安定ィ匕の原因であるこれらポリア-オン、極微小粒子等をゾルから除去することがで きる。
[0143] 上記混合によって得られた変性された金属酸ィ匕物コロイドが水性ゾルであるときは 、この水性ゾルの水媒体を親水性有機溶媒で置換することによりオルガノゾルが得ら れる。この置換は、蒸留法、限外濾過法等による通常の方法により行うことができる。 この親水性有機溶媒の例としてはメチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピ ルアルコール等の低級アルコール;ジメチルホルムアミド、 N, N,—ジメチルァセトァ ミド等の直鎖アミド類; N メチル 2—ピロリドン等の環状アミド類;ェチルセ口ソルブ 、エチレングリコール等のグリコール類等が挙げられる。
[0144] 本願発明のコーティング組成物に使用される(S)成分中の一般式 (I)、
(R1) (R3) Si (OR2) (I)
a b 4 - (a+b)
においては、 R1と R3が同一の有機基又は異なる有機基である場合や、 aと bが同一の 整数又は異なる整数である場合の有機ケィ素化合物を含む。上記 (A)成分中の一 般式 (I)で示される有機ケィ素化合物は、例えば、テトラメトキシシラン、テトラエトキシ シラン、テトラ n プロボキシシラン、テトライソプロボキシシラン、テトラ n ブトキシシ ラン、テトラァセトキシシラン、メチノレトリメトキシシラン、メチノレトリプロボキシシラン、メ チルトリァセチキシシラン、メチルトリブトキシシラン、メチルトリプロポキシシラン、メチ ルトリアミロキシシラン、メチルトリフエノキシシラン、メチルトリベンジルォキシシラン、メ チルトリフエネチルォキシシラン、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 チノレトリエトキシシラン、 α—グリシドキシェチノレトリメトキシシラン、 ひーグリシドキシェ チルトリエトキシシラン、 β—グリシドキシェチルトリメトキシシラン、 /3—グリシドキシェ 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、 a—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 シドキシプロピノレトリエトキシシラン、 γ—グリシドキシプロピノレトリプロボキシシラン、 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フエノキシシラ ン、 (Xーグリシドキシブチルトリメトキシシラン、 aーグリシドキシブチルトリエトキシシラ ン、 j8—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ーグリシドキシブチルトリメトキシシラ ン、 δーグリシドキシブチノレトリエトキシシラン、(3, 4—エポキシシクロへキシノレ)メチ
ノレトリメトキシシラン、 (3, 4—エポキシシクロへキシノレ)メチノレトリエトキシシラン、 β (3, 4 エポキシシクロへキシノレ)ェチノレトリメトキシシラン、 j8 (3, 4—エポキシシク 口へキシル)ェチルトリエトキシシラン、 j8 (3, 4—エポキシシクロへキシル)ェチルト リプロボキシシラン、 j8 (3, 4—エポキシシクロへキシノレ)ェチノレトリブトキシシラン、 β - (3, 4—エポキシシクロへキシル)ェチルトリフエノキシシラン、 γ - (3, 4—ェポ キシシクロへキシル)プロピルトリメトキシシラン、 Ύ— (3, 4—エポキシシクロへキシノレ )プロピルトリエトキシシラン、 δ - (3, 4—エポキシシクロへキシル)ブチルトリメトキシ シラン、 δ - (3, 4—エポキシシクロへキシル)ブチルトリエトキシシラン、グリシドキシ メチノレメチノレジメトキシシラン、グリシドキシメチノレメチノレジェトキシシラン、 aーグリシ
キシシラン、 (Xーグリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、 (Xーグリシドキシプロピ ルメチルジェトキシシラン、 13ーグリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、 13—ダリ ラン、 Ίーグリシドキシプロピノレメチノレジェトキシシラン、 γ—グリシドキシプロピルメチ ドキシプロピルメチルジフエノキシシラン、 Ίーグリシドキシプロピルェチルジメトキシ シラン、 γ—グリシドキシプロピノレエチノレジェトキシシラン、 γ—グリシドキシプロピル ビニルジメトキシシラン、 Ίーグリシドキシプロピルビニルジェトキシシラン、ェチルトリ メトキシシラン、ェチルトリエトキシシラン、ビュルトリメトキシシラン、ビュルトリエトキシ シラン、ビニルトリァセトキシシラン、フエニルトリメトキシシラン、フエニルトリエトキシシ ラン、フエニルトリァセトキシシラン、 γ—クロ口プロピルトリメトキシシラン、 Ί—クロ口 プロピルトリエトキシシラン、 γ—クロ口プロピルトリァセトキシシラン、 3、 3、 3—トリフロ 口プロピルトリメトキシシラン、 γ—メタクリルォ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、 γ—メルカプトプロピルトリエトキシシラン、 13—シァ ノエチルトリエトキシシラン、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、 Ν ( 一アミノエチル) γ—ァミノプロピルトリメトキシシラン、 Ν~ ( β—アミノエ チル) γ—ァミノプロピルメチルジメトキシシラン、 γ—ァミノプロピルメチルジメトキシ
シラン、 N— ( j8—アミノエチル) Ί—ァミノプロピルトリエトキシシラン、 Ν— ( j8—アミ ノエチル) Ύーァミノプロピルメチルジェトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、フエ ニノレメチノレジメトキシシラン、ジメチノレジェトキシシラン、フエニノレメチノレジェトキシシラ ン、 Ί クロ口プロピルメチルジメトキシシラン、 Ί クロ口プロピルメチルジェトキシシ ラン、ジメチノレジァセトキシシラン、 γ メタクリノレ才キシプロピノレメチノレジメトキシシラ ン、 Ίーメタクリルォキシプロピルメチルジェトキシシラン、 γ メルカプトプロピルメチ ルジメトキシシラン、 γ メルカプトメチルジェトキシシラン、メチルビ二ルジメトキシシ ラン、メチルビ二ルジェトキシシラン等が挙げられ、これらを単独で又は 2種以上組み 合わせて使用することが出来る。
[0145] また、本願発明のコーティング組成物に使用される(S)成分中の一般式 (I)の有機 ケィ素化合物の加水分解物は、上記一般式 (I)の有機ケィ素化合物が加水分解され る事により、上記 R2の一部又は全部が水素原子に置換されたィ匕合物となる。これらの 一般式 (I)の有機ケィ素化合物の加水分解物は、単独で又は 2種以上組み合わせて 使用する事が出来る。加水分解は、上記の有機ケィ素化合物中に、塩酸水溶液、硫 酸水溶液、酢酸水溶液等の酸性水溶液を添加し攪拌することにより行われる。
[0146] 本願発明のコーティング組成物に使用される(S)成分中の一般式 (Π)、
[ (R4) Si (OX) 〕 Y (II)
3 2
で表される有機ケィ素化合物は、例えば、メチレンビスメチルジメトキシシラン、ェチレ ンビスェチルジメトキシシラン、プロピレンビスェチルジェトキシシラン、ブチレンビスメ チルジェトキシシラン等が挙げられ、これらを単独で又は 2種以上組み合わせて使用 することが出来る。
[0147] また、本願発明のコーティング組成物に使用される(S)成分中の一般式 (Π)の有機 ケィ素化合物の加水分解物は、上記一般式 (Π)の有機ケィ素化合物が加水分解さ れる事により、上記 Xの一部又は全部が水素原子に置換されたィ匕合物となる。これら の一般式 (Π)の有機ケィ素化合物の加水分解物は、単独で又は 2種以上組み合わ せて使用することが出来る。加水分解は、上記の有機ケィ素化合物中に、塩酸水溶 液、硫酸水溶液、酢酸水溶液等の酸性水溶液を添加し攪拌することにより行われる。
[0148] 本願発明のコーティング組成物に使用される(S)成分は、一般式 (I)及び一般式 (I
I)で表される有機ケィ素化合物、並びにその加水分解物から成る群より選ばれた少 なくとも 1種のケィ素含有物質である。
本願発明のコーティング組成物に使用される(S)成分は、好ましくは一般式 (I)で 表される有機ケィ素化合物、及びその加水分解物から成る群より選ばれた少なくとも 1種のケィ素含有物質である。特に、 R1及び R3のいずれか一方がエポキシ基を有す る有機基であり、 R2がアルキル基であり、且つ a及び bがそれぞれ 0又は 1であり、 a + bが 1又は 2の条件を満たす一般式 (I)の有機ケィ素化合物及びその加水分解物が 好ましぐその好ましい有機ケィ素化合物の例としては、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、 aーグリシドキシェチルトリメトキシシラ ン、 aーグリシドキシェチノレトリエトキシシラン、 13ーグリシドキシェチノレトリメトキシシラ ン、 13ーグリシドキシェチノレトリエトキシシラン、 aーグリシドキシプロピノレトリメトキシシ ラン、 aーグリシドキシプロピノレトリエトキシシラン、 13ーグリシドキシプロピルトリメトキ シシラン、 13—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ノレトリエトキシシラン、 γ—グリシドキシプロピノレト リプロボキシシラン、 Ίーグリシドキシプロピルトリブトキシシラン、 Ίーグリシドキシプ 口ピルトリフエノキシシラン、 (X—グリシドキシブチルトリメトキシシラン、 (X—グリシドキ シブチルトリエトキシシラン、 13ーグリシドキシブチノレ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ーグリシド キシブチルトリメトキシシラン、 δーグリシドキシブチノレトリエトキシシラン、グリシドキシ メチノレメチノレジメトキシシラン、グリシドキシメチノレメチノレジェトキシシラン、 aーグリシ
キシシラン、 (Xーグリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、 (Xーグリシドキシプロピ ルメチルジェトキシシラン、 13ーグリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、 13—ダリ ラン、 Ίーグリシドキシプロピノレメチノレジェトキシシラン、 γ—グリシドキシプロピルメチ ドキシプロピルメチルジフエノキシシラン、 Ίーグリシドキシプロピルェチルジメトキシ
シラン、 γ—グリシドキシプロピノレエチノレジェトキシシラン、 γ—グリシドキシプロピル ビニルジメトキシシラン、 Ίーグリシドキシプロピルビニルジェトキシシランである。
[0150] 更に、好ましくは 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 ルメチルジェトキシシラン、 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 らの加水分解物であり、これらを単独で又は混合物として使用する事が出来る。また 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又はこれらの加水分解物 は、更に、一般式 (I)において a + b = 0に相当する 4官能の化合物を併用する事が 出来る。 4官能に相当する化合物の例としては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシ ラン、テトライソプロボキシシラン、テトラ n—プロボキシシラン、テトラ n—ブトキシシラン 、テトラ tert-ブトキシシラン、テトラ sec-ブトキシシラン等が挙げられる。
[0151] 本願発明のコーティング組成物の (T1)成分は、基本的な原料ゾルとして、酸ィ匕ジ ルコ -ゥム一酸化スズの複合体コロイド粒子(A)を含むゾルであって、
前記酸ィ匕ジルコニウム一酸化スズの複合体コロイド粒子 (A)中の酸化物の比率は、 SnO /ZrOとして 0. 02〜0. 4のモル比であり、酸化ジルコニウムのコロイド粒子と
2 2
酸化スズのコロイド粒子とが結合した構造を有し且つ一次粒子径が 2〜: LOOnmの粒 子である、酸ィ匕ジルコニウム—酸化スズの複合体コロイド粒子 (A)を含むゾルを用い る。この酸ィ匕ジルコニウム—酸化スズの複合体コロイド粒子 (A)を含むゾルは上記記 載のゾルを使用することができる。
[0152] また、本願発明のコーティング組成物の (T2)成分として、本願発明では、酸化ジル コ-ゥム—酸化スズの複合体コロイド粒子 (A)を核としてその表面がァミン含有 Sb O
2 コロイド粒子、そのオリゴマー、又はそれらの混合物 (B1)で被覆された、変性された
5
金属酸化物粒子 (A1)を含むゾルであって、前記酸ィ匕ジルコニウム—酸化スズの複 合体コロイド粒子(A)中の酸化物の比率は、 SnO /ZrOとして 0. 02〜0. 4のモル
2 2
比であり、酸ィ匕ジルコニウムのコロイド粒子と酸化スズのコロイド粒子とが結合した構 造を有し且つ一次粒子径が 2〜: LOOnmの粒子であり、前記アミン含有 Sb Oコロイド
2 5 粒子、そのオリゴマー、又はそれらの混合物(B1)は、 MZSb O (ただし Mはァミン
2 5
分子を示す。)の比率が 0. 02〜4. 00のモル比であり、前記変性された金属酸化物
粒子 (Al)は、(B1)Z (A)の質量比がそれら金属酸ィ匕物の質量比に基づいて 0. 0 1〜0. 50の割合であり、そして 2. 5〜: LOOnmの粒子径を有する、変性された金属 酸化物粒子 (A1)を含むゾルを用いることができる。この金属酸化物粒子 (A1)を含 むゾルは上記記載のゾルを使用することができる。
[0153] また、本願発明のコーティング組成物の (T3)成分として、酸ィ匕ジルコニウム一酸ィ匕 スズの複合体コロイド粒子 (A)の表面がァミン含有 Sb Oコロイド粒子、そのオリゴマ
2 5
一、又はそれらの混合物 (B1)で被覆された変性された金属酸化物粒子 (A1)を核と して、その表面が五酸ィ匕アンチモンとシリカの複合コロイド粒子、そのオリゴマー、又 はそれらの混合物 (B2)で被覆された、変性された金属酸化物粒子 (AB2)を含むゾ ルであって、前記酸ィ匕ジルコニウム—酸化スズの複合体コロイド粒子 (A)中の酸化物 の比率は、 SnO /ZrOとして 0. 02
2 2 〜0. 4のモル比であり、酸化ジルコニウムのコロ イド粒子と酸化スズのコロイド粒子とが結合した構造を有し且つ一次粒子径が 2〜10 Onmの粒子であり、前記アミン含有 Sb Oコロイド粒子、そのオリゴマー、又はそれら
2 5
の混合物(B1)は、 MZSb O (ただし Mはァミン分子を示す。)の比率が 0. 02-4.
2 5
00のモル比であり、前記変性された金属酸化物粒子 (A1)は、(Bl) Z (A)の質量 比がそれら金属酸ィ匕物の質量比に基づいて 0. 01〜0. 50の割合であり、そして 2. 5〜: LOOnmの粒子径を有し、前記五酸化アンチモンとシリカの複合コロイド粒子、そ のオリゴマー、又はそれらの混合物(B2)は、 SiO /Sb Oの比率が 0. 55
2 2 5 〜55のモ ル比であり、前記変性された金属酸化物粒子 (AB2)は、(B2) / (A1)の質量比が それら金属酸化物の質量比に基づいて 0. 01-0. 50の割合であり、そして 2. 5〜1 OOnmの粒子径を有する、変性された金属酸化物粒子 (AB2)を含むゾルを用いるこ とが出来る。この金属酸化物粒子 (AB2)を含むゾルの上記記載のゾルを使用するこ とがでさる。
[0154] また、本願発明のコーティング組成物の (T4)成分として、酸ィ匕ジルコニウム一酸ィ匕 スズの複合体コロイド粒子 (A)の表面がァミン含有 Sb Oコロイド粒子、そのオリゴマ
2 5
一、又はそれらの混合物 (B1)で被覆された変性された金属酸化物粒子 (A1)を核と して、その表面が酸ィ匕タングステン一酸化スズ一二酸ィ匕珪素複合体のコロイド粒子( B3)で被覆された、変性された金属酸ィ匕物粒子 (AB3)を含むゾルであって、前記酸
化ジルコニウム一酸化スズの複合体コロイド粒子(A)中の酸化物の比率は、 SnO /
2
ZrOとして 0. 02〜0. 4のモル比であり、酸化ジルコニウムのコロイド粒子と酸化スズ
2
のコロイド粒子とが結合した構造を有し且つ一次粒子径が 2〜: LOOnmの粒子であり 、前記アミン含有 Sb Oコロイド粒子、そのオリゴマー、又はそれらの混合物(B1)は、
2 5
M/Sb O (ただし Mはァミン分子を示す。;)の比率が 0· 02〜4. 00のモル比であり
2 5
、前記変性された金属酸ィ匕物粒子 (A1)は、(Bl)Z(A)の質量比がそれら金属酸 化物の質量比に基づいて 0. 01〜0. 50の割合であり、そして 2. 5〜100nmの粒子 径を有し、前記酸ィ匕タングステン—酸化スズ—二酸ィ匕珪素複合体のコロイド粒子 (B 3)は、 0. 1〜: L00の WO /SnO質量比と、 0. 1〜: L00の SiO /SnO質量比と 2〜
3 2 2 2
7nmの粒子径を有し、前記変性された金属酸化物粒子 (AB3)は、(B3) / (A1)の 質量比がそれらの金属酸ィヒ物の質量比に基づいて 0. 02〜1の割合であり、そして 2 . 5〜: LOOnmの粒子径を有する、変性された金属酸化物粒子 (AB3)を含むゾルを 用いることができる。この金属酸化物粒子 (AB3)を含むゾルの上記記載のゾルを使 用することができる。
[0155] 本発明のコーティング組成物は、(S)成分 100質量部に対して、(T1)成分、 (T2) 成分、(T3)成分又は (T4)成分をその金属酸ィ匕物に換算した質量として、 1〜500 質量部の割合で配合させるものである。 1質量部未満では硬化膜の屈折率が低くな り、基材への応用範囲が著しく限定される。また、 500質量部を越えると硬化膜と基 板との間にクラック等が生じやすくなり、さらに透明性の低下をきたす可能性が大きく なるためである。
[0156] 本発明のコーティング組成物には、反応を促進するために硬化剤を、種々の基板と なるレンズとの屈折率を合わせるために微粒子状金属酸ィ匕物を、また、塗布時にお けるぬれ性を向上させ、硬化膜の平滑性を向上させる目的で各種の界面活性剤を 含有させることができる。さらに、紫外線吸収剤、酸ィ匕防止剤等も硬化膜の物性に影 響を与えない限り添加することが可能である。
[0157] 前記硬ィ匕剤の例としては、ァリルァミン、ェチルァミン等のアミン類、またルイス酸や ルイス塩基を含む各種酸や塩基、例えば有機カルボン酸、クロム酸、次亜塩素酸、 ほう酸、過塩素酸、臭素酸、亜セレン酸、チォ硫酸、オルトケィ酸、チォシアン酸、亜
硝酸、アルミン酸、炭酸などを有する塩または金属塩、さらにアルミニウム、ジルコ- ゥム、チタニウムを有する金属アルコキシドまたはこれらの金属キレートイ匕合物があげ られる。
[0158] また、前記微粒子状金属酸化物としては、酸ィ匕アルミニウム、酸化チタン、酸化アン チモン、酸ィ匕ジルコニウム、酸化ケィ素、酸ィ匕セリウムなどの微粒子があげられる。
[0159] 本発明のコーティング組成物は基材状に塗布硬化して硬化膜とすることができる。
コーティング組成物の硬化は、熱風乾燥または活性エネルギー線照射によって行 ヽ 、硬化条件としては、 70〜200°Cの熱風中で行うことがよぐ特に好ましくは 90〜 15 0°Cが好ましい。なお、活性エネルギー線としては遠赤外線があり、熱による損傷を 低く抑えることができる。
[0160] 本発明のコ一ティング組成物は基材上に塗布硬化して硬化膜とすることができる。
そして、本願発明では、更に上記コーティング組成物からなる硬化膜、衝撃吸収膜、 及び反射防止膜を積層した膜を表面に有する光学部材を得ることができる。
[0161] 本発明のコーティング組成物よりなる硬化膜を基材上に形成する方法としては、上 述したコーティング組成物を基材に塗布する方法があげられる。塗布手段としてはデ イツビング法、スピン法、スプレー法等通常行われる方法が適用できる力 面積度の 面力もデイツビング法、スピン法が特に好まし 、。
[0162] さらに上述したコーティング組成物を基材に塗布する前に、酸、アルカリ、各種有機 溶媒による化学処理、プラズマ、紫外線等による物理的処理、各種洗剤を用いる洗 剤処理、さらには、各種榭脂を用いたプライマー処理を用いることによって基材と硬 化膜との密着性等を向上させることができる。
上記プライマー用各種樹脂に屈折率調整材として (T)成分に記載の変性された金 属酸ィ匕物粒子を添加することも可能である。
[0163] また、本発明のコーティング組成物からなる、硬化膜の上に設けられる無機酸化物 の蒸着膜からなる反射防止膜は、特に限定されず、従来より知られている無機酸ィ匕 物の蒸着膜からなる単層、多層の反射防止膜を使用できる。その反射防止膜の例と しては、例えば特開平 2— 262104号公報、特開昭 56— 116003号公報に開示され て 、る反射防止膜などがあげられる。
[0164] 衝撃吸収膜は耐衝撃性を向上させる。この衝撃吸収膜は本願発明に用いられるゾ ルと、ポリアクリル酸系榭脂、ポリ酢酸ビュル系榭脂、ポリビニールアルコール系榭脂 等とで構成される。
[0165] また、本発明のコーティング組成物よりなる硬化膜は高屈折率膜として反射膜に使 用でき、さらに、防曇、フォトクロミック、防汚等の機能成分を加えることにより、多機能 膜として使用することちできる。
[0166] 本発明のコーティング組成物よりなる硬化膜を有する光学部材は、眼鏡レンズのほ 力 カメラ用レンズ、自動車の窓ガラス、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイなど に付設する光学フィルターなどに使用することができる。
実施例
[0167] 製造例 A (塩基性塩化スズ水溶液の製造方法)
35%塩酸 419gと純水 150gを 1Lベッセルにとり、攪拌しながらこれを 50°Cまでカロ 温した後、冷却しながら 35%過酸ィ匕水素水 311gと金属スズ粉末(山石金属製 AT -SnNO200N SnOとして 99. 7質量0 /0含有する。) 180gの添カ卩を交互に 18回
2
分割して行った。過酸化水素水と金属スズの添加は始めに 35%過酸化水素水 16. 4gを、次いで金属スズの 10. Ogを徐々に力!]え、反応が終了するのを待って(10〜1 5分)過酸化水素と金属スズの添加を繰り返す方法で行った。反応は反応熱のため 金属スズの添カ卩により 60〜85°Cになった。したがって反応温度は 60〜85°Cであつ た。過酸化水素と金属スズの比は H O ZSnモル比は 2. 0であった。過酸化水素水
2 2
と金属スズの添加に要した時間は 1. 5時間であった。添加終了後、液温を 80°Cに保 ちながら 1時間熟成を行った。得られた塩基性塩の水溶液は 1158. 7gで、金属酸化 物濃度は 19. 6%であった。
[0168] 製造例 B (アルカリ成分含有五酸化アンチモンコロイドの調整)
100リットルのベッセルに三酸化アンチモン(広東三国製、 Sb Oとして 99. 5質量
2 3
%を含有する。)を 12. 5kg、純水 66. Okgおよび水酸ィ匕カリウム (KOHとして 95質 量%を含有する。 ) 12. 5kgを添加し、攪拌下で、 35%過酸化水素水を 8. 4kg徐々 に添カ卩した。得られたアンチモン酸カリウム水溶液は Sb Oとして 15. 25質量0 /0、水
2 5
酸化カリウムとして 5. 36質量0 /0、 K O/Sb Oのモル比は 1. 0であった。
得られたアンチモン酸カリウムの水溶液を 2. 5質量%に希釈し、水素型陽イオン交 換榭脂を充填したカラムに通液した。イオン交換後のアンチモン酸の溶液にジィソプ 口ピルアミンを攪拌下で 6. 6kg添カ卩し、アルカリ成分含有五酸化アンチモンコロイド( B1)の溶液を得た。このアルカリ成分含有五酸ィ匕アンチモンコロイド (B1)は、透過型 電子顕微鏡で観察できる 1〜: LOnmのコロイド粒子と、透過型電子顕微鏡で観測でき ないオリゴマーを含むものであった。濃度は Sb Oとして 1. 8質量0 /0、ジイソプロピル
2 5
ァミンとして 1. 2質量0 /0、ジイソプロピルアミン ZSb Oのモル比は 1. 69、透過型電
2 5
子顕微鏡による観測で一次粒子径は、 1〜: LOnmであった。
[0169] 製造例 C (五酸化アンチモン -酸化珪素複合体コロイドの調整)
ケィ酸カリウム水溶液 (SiOとして 15. 4質量%含有) 546gを純水 542gにて希釈を
2
行った後、攪拌下にアンチモン酸カリウム水溶液 (Sb Oとして 14. 6質量0 /0含有)を
2 5
混合して 1時間攪拌を続け、ケィ酸カリウムとアンチモン酸カリウムの混合水溶液を得 た。
得られたケィ酸カリウムとアンチモン酸カリウムの混合水溶液を 5質量0 /0になるように 純水で希釈した後、カチオン型イオン交換榭脂を充填したカラムに通液することで五 酸化アンチモン -酸化珪素の複合体コロイド (B2)の溶液を得た。
[0170] 製造例 D (酸ィ匕タングステン一酸化スズ一二酸ィ匕珪素複合コロイドの調整)
3号挂そう(SiOとして 29. 0質量0 /0含有する。) 207gを水 2650gに溶解し、つ!/、で
2
タングステン酸ナトリウム Na WO - 2H O (WOとして 74質量%含有する) 60. 8gお
2 4 2 3
よびスズ酸ナトリウム NaSnO -H O (SnOとして 55質量%含有する) 81. 8gを溶解
3 2 2
する。次 、でこれを水素型陽イオン交換榭脂 (IR— 120B)のカラムに通すことにより 酸性の酸化タングステン一酸化スズ一二酸化珪素複合体(B3)のゾル (pH2. 1、 W Oとして 1. 3質量%、 SnOとして 1. 3質量%、 SiOとして 1. 7質量%を含有し、 WO
3 2 2
/SnO質量比 1. 0、 SiO /SnO質量比 1. 33、粒子径 2. 5nmであった。) 3450
3 2 2 2
gを得た。
[0171] 実施例 1
1Lベッセルにォキシ塩化ジルコニウム水溶液 500. 0g (ZrOとして 88. 5g含有)と
2
製造例 Aで得た塩基性塩化スズ水溶液を 110. lg (SnOとして 21. 6g含有)を入れ
、 95°Cにて 1時間加熱熟成を行った。ついで得られた水溶液を全金属酸化物濃度を 1%になるように希釈し、グラスライニング製オートクレープ容器にて攪拌下で 150°C で 5時間の水熱処理を行!ヽ、酸化ジルコニウム一酸化スズの複合体 (A)のコロイド状 スラリーを得た。
次!、で得られた酸ィ匕ジルコニウム一酸化スズの複合体 (A)のコロイド様スラリーを 限外ろ過装置にて水約 70Lを用いて注水洗浄を行い、過剰な電解質を除去、解膠 させ、酸性の酸化ジルコニウム酸化スズの複合体水性ゾルを 5764g (ZrO +SnOと
2 2 して 98g含有)を得た (a工程)。
得られた酸化ジルコニウム酸化スズのコロイド粒子の一次粒子径は 2〜7nm程度で あった。また、蛍光 X線による SnO /ZrOモル比は 0. 19であった。
2 2
つ!、で得られた酸ィ匕ジルコニウム一酸化スズ複合体コロイド 2117. 6g (全金属酸 化物 36. Og含有)を 3Lベッセルで製造例 Cで作成したアルキルアミン含有五酸ィ匕 アンチモン(B1) 300. 0g (Sb Oとして 3. 6g含有)を添カ卩した中に攪拌下に加えた
2 5
。この混合液を陰イオン交換榭脂 (アンバーライト IRA— 410、オルガノ (株)製)を詰 めたカラムに通液し、さらに 95°Cにて 2時間加熱熟成することで五酸ィ匕アンチモンで 変性されたアルカリ性酸ィ匕ジルコニウム 酸化スズ複合体水性ゾルを得た (a 1工程) 得られた水性ゾルに製造例 Cで作成した Sb O— SiO複合コロイド (B2)溶液 180
2 5 2
g (全金属酸ィ匕物として 3. 6g含有)を添加、 95°Cにて 2時間加温熟成を行った (b2ェ 程)。さらに得られた水性ゾルをロータリーエバポレーターにて微減圧下 (約 100kPa )にてメタノールを少しづつ加えながら水を留去することにより、水性ゾルの水をメタノ ールで置換した変性された酸ィ匕ジルコニウム一酸化スズ複合体粒子 (AB2)のメタノ 一ルゾルを 1319. lg得た。
得られたゾルは比重 1. 026、粘度 2. 0mPa' s、 pH7. 5 (水との等質量混合物)、 濃度 25. 1%であった。このゾルは(B2) Z (A1)質量比は金属酸ィ匕物の質量比で 0 . 10であり、一次粒子径は 5nmであった。
実施例 2
実施例 1で得た五酸ィ匕アンチモンで変性されたアルカリ性酸ィ匕ジルコニウム 酸ィ匕
スズ複合体 (A1)の水性ゾルをステンレス製のオートクレープ容器にて攪拌下で 200 °Cで 5時間の水熱処理を行い(a2工程)、水熱処理された変性された酸化ジルコユウ ム―酸化スズ複合体 (A1)のゾルを得た。
水熱処理によって得られた水性ゾル 2300g (全金属酸ィ匕物として 36. Ogを含有す る)に製造例 Cで作成した Sb O— SiO複合コロイド (B2) 180g (全金属酸化物とし
2 5 2
て 3. 6g含有)を添加、 95°Cにて 2時間加温熟成を行い、変性された酸ィ匕ジルコユウ ム―酸化スズ複合体 (AB2)の水性ゾルを得た (b2工程)。
さらに得られた水性ゾルをロータリーエバポレーターにて微減圧下(約 lOOkPa)に てメタノールを少しづつ加えながら水を留去することにより、水性ゾルの水をメタノー ルで置換した変性された酸化ジルコニウム 酸化スズメタノールゾルを 120. 5g得た 。得られたゾルは比重 1. 084、粘度 3. 0mPa- s, pH7. 1 (水との等質量混合物)、 濃度 30. 3%であった。このゾルは(B2)Z(A1)質量比は金属酸ィ匕物の質量比で 0 . 10であり、一次粒子径は 5nmであった。
実施例 3
1Lベッセルにォキシ塩化ジルコニウム水溶液 500. 0g (ZrOとして 88. 5g含有)に
2
製造例 Aで得た塩基性塩化スズ水溶液を 55. 3g (SnOとして 10. 8g含有)を混合、
2
95°Cにて 1時間加熱熟成を行った。つ!ヽで得られた水溶液を全金属酸化物濃度を 1 %になるように希釈し、グラスライニング製オートクレープ容器にて攪拌下で 150°Cで 5時間の水熱処理を行 ヽ、酸ィ匕ジルコニウム—酸化スズ複合体コロイド (A)のスラリ 一を得た。
次!、で得られた酸ィ匕ジルコニウム酸化スズ複合体 (A)のスラリーを限外ろ過装置に て水約 65Lを用いて注水洗浄を行い、過剰な電解質を除去、解膠させ、酸性の酸化 ジルコニウム—酸化スズ複合体 (A)の水性ゾルを 3560g (ZrO +SnOとして 89g含
2 2
有)を得た (a工程)。
得られた酸ィ匕ジルコニウム—酸化スズ複合体 (A)の一次粒子径は 2〜7nm程度で あった。また、蛍光 X線による SnO /ZrOモル比は 0. 11であった。
2 2
つ!、で得られた酸化ジルコニウム一酸化スズ複合体 (A)の水性ゾル 1957. 0g (全 金属酸化物として 45. 0g含有)を 3Lベッセル中に製造例 Bで作成したアルキルアミ
ン含有五酸化アンチモン 281. 3g (Sb Oとして 4. 5g含有)を添加した中に攪拌下
2 5
に加えた。この混合液を陰イオン交換榭脂 (アンバーライト IRA— 410、オルガノ (株) 製)を詰めたカラムに通液し、さらに 95°Cにて 2時間加熱熟成することで五酸ィ匕アン チモンで変性されたアルカリ性酸化ジルコニウム一酸化スズ複合体 (A1)の水性ゾル を得た (al工程)。
得られた水性ゾル 235 lg (全金属酸化物として 47. lgを含有する)を製造例 Dで作 成した酸化タングステン—酸化スズ—二酸化珪素複合体 (B3)の水性ゾル 109. 3g ( 全金属酸化物として 4. 7g含有)に攪拌下に添加し、 95°Cにて 2時間加熱熟成し、変 性された酸ィ匕ジルコニウム一酸化スズ複合体 (AB3)の水性ゾルを得た (b3工程)。 得られたゾルは限外ろ過装置で濃縮した。濃縮した水性ゾルは、比重 1. 078、粘度 1. 2mPa' s、 pH8. 9、全金属酸化物濃度 8. 7%であった。さらに得られた水性ゾル をロータリーエバポレーターにて微減圧下(約 loOkPa)にてメタノールを少しづつ加 えながら水を留去することにより、水性ゾルの水をメタノールで置換した変性された酸 化ジルコニウム一酸化スズメタノールゾルを 150. 3g得た。得られたゾルは比重 1. 0 84、粘度 3. lmPa' s、pH8. 2 (水との等質量混合物)、濃度 30. 3%であった。この ゾルは(B3) Z (A1)質量比は全金属酸化物の質量比で 0. 10であり、一次粒子径 i¾6nmであつ 7こ。
実施例 4
実施例 3で得られた五酸ィ匕アンチモンで変性されたアルカリ性酸ィ匕ジルコニウム 酸化スズ複合体 (A1)の水性ゾルをステンレス製のオートクレープ容器にて攪拌下で 240°Cで 5時間の水熱処理を行い(a2工程)、水熱処理された変性された酸化ジルコ ユウム―酸化スズ複合体 (A1)の水性ゾルを得た。
さらに水熱処理によって得られた水性ゾル 2300g (全金属酸ィ匕物として 36. 0gを 含有する)に製造例 Dで作成した酸化タングステン一酸化スズ一二酸化珪素複合体 (B3)の水性ゾル 85. 7g (全金属酸ィ匕物として 3. 6g含有)に攪拌下に添加し、 95°C にて 2時間加熱熟成し、変性された酸ィ匕ジルコニウム一酸化スズ (AB3)の水性ゾル を得た (b3工程)。得られたゾルは限外ろ過装置で濃縮した。濃縮した水性ゾルは、 p H7. 7、全金属酸化物濃度 9. 57%であった。さらに得られた水性ゾルをロータリー
エバポレーターにて微減圧下(約 lOOkPa)にてメタノールを少しづつ加えながら水を 留去することにより、水性ゾルの水をメタノールで置換した変性された酸ィ匕ジルコユウ ム—酸化スズメタノールゾルを 150. 3g得た。得られたゾルは比重 1. 012、粘度 1. 5 mPa' s、 pH7. 5 (水との等質量混合物)、濃度 25. 1%であった。このゾルは(B3) Z(A1)質量比は全金属酸ィ匕物の質量比で 0. 10であり、一次粒子径は 6nmであつ た。
比較例 1
しゅう酸((COOH) - 2H 0) 37. 5kgを純水 220kgに溶解し、これを 0. 5m3のガラ
2 2
スライニング性のベッセルにとり、攪拌下しながら 70°Cまで加温した後、 35%過酸ィ匕 水素水 150kgと金属スズ粉末(山石金属製 AT— SnNO200N SnOとして 99. 7
2
%含有する) 75kgを添加した。過酸化水素水と金属スズの添加は交互に 15回分割 で行った。始めに 35%過酸ィ匕水素水 10kgを次いで金属スズを 5kgを添加した。反 応が終了するのを待って(10〜 15分)この操作を繰り返した。添加に要した時間は 2 . 5時間で添加終了後、液温を 90°Cに保ちながら 1時間加熱し反応を終了させた。 過酸化水素と金属スズの比は H O ZSnモル比は 2. 44であった。得られた酸化スズ
2 2
ゾルの収量は 352kgで比重が 1. 22、 pHl. 49、 SnOとして 26. 1質量%、仕込み
2
力 のしゆう酸濃度 7. 6質量0 /0、 (COOH) /SnOモル比は 0. 47であった。酸化ス
2 2
ズコロイドの粒子径は電子顕微鏡では 10〜 15nmで球状の分散性の良!、粒子であ つた o
この淡黄色の酸化スズゾル 230kgを水 1100kgに分散させた後、これにイソプロピ ルァミン 3. 0kgをカ卩え、ついで、この液を水酸基型陰イオン交換榭脂充填のカラムに 通すことにより、アルカリ性とした後、このゾルを 90°Cで加熱熟成し、再度陰イオン交 換榭脂を充填したカラムを通すことでアルカリ性の酸化スズ水性ゾルを 1431kg得た 。得られたゾルは安定で透明性が非常に高ぐ比重 1. 034、 pHl l . 33、 SnO含量
2
4. 04質量%、イソプロピルァミン含量 0. 21質量%の酸化スズゾルであった。ついで ォキシ塩化ジルコニウム(ZrOCl · 8Η Ο)を純水で溶解したォキシ塩化ジルコニウム
2 2
水溶液 (ZrOとして 17. 68%含有する) 9· 16kg (ZrOとして 1. 62kg含有する)に
2 2
純水を攪拌下に 500kg添加、さらに 35%塩酸 0. 40kg添カ卩した。上述のアルカリ性
酸化スズ水性ゾルを 270kg (SnOとして 10. 8kg)添カ卩し、攪拌を 10分続行した。こ
2
の混合液を攪拌下に、 95°Cで 5時間加熱処理を行い、酸化ジルコニウム一酸化スズ 複合体ゾルを 779. 2kgを得た。このゾルは SnOとして 1. 38質量0 /0、 ZrOとして 0.
2 2
21質量0 /0、 SnO +ZrOとして 1. 59質量0 /。であった。 SnO /ZrOモル比は 5. 41
2 2 2 2
であった。
[0176] 比較例 2
この例では本発明の比較例に用いられる酸ィ匕チタンメタノールゾルを調製した。 四塩化チタン (TiOとして 27. 2質量%する。 C1含有量は 32. 0質量%である。住
2
友シチックス (株)製) 587. 5g (TiOとして 159. 8gを含有する。)と水 2608. 5gを 3
2
Lのジャケット付きガラス製セパラブルフラスコにとり塩ィ匕チタン水溶液 3196g (TiOと
2 して 5. 0質量%を含有する。)を作成した。この水溶液に 28%アンモニア水 50gをガ ラス製攪拌棒で攪拌しながら添加した後、この水溶液を 95°Cで 10時間加水分解を 行 、、一次粒子径 4〜8nmの酸ィ匕チタンコロイドの凝集体を得た。
この酸ィ匕チタンコロイドの凝集体スラリーを 5B濾紙を用いて吸引濾過を行 、、次 ヽ で水約 40リットルを用いて注水洗浄し、過剰な電解質を除去し、酸ィ匕チタンのウエット ケーキ 620gを得た。得られたウエットケーキを水 2576gに分散させた後、イソプロピ ルァミン 8. 0gを添加し、アルカリ性とした後、陰イオン交換榭脂(アンバーライト IRA 410、オルガノ (株)製) 200mLを詰めたカラムに通液し、アルカリ性の酸ィ匕チタン 水性ゾル 3890gを得た。このゾルをロータリーエバポレーターにて減圧下、濃縮を行 ない、アルカリ性酸ィ匕チタン水性濃縮ゾル 1070gを得た。得られたゾルに攪拌下、酒 石酸 12. lg、ジイソプロピルアミン 26. lgを添カ卩した後、ロータリーエバポレーターを 用いて減圧下、メタノール 25リットルを徐々に添加しながら水を留去する方法で水媒 体をメタノールに置換させ、酸化チタンメタノールゾル 775. 2gを作成した。得られた メタノーノレ:/ノレ ίま it重 0. 970、粘度 4. 5mPa' s、 PH (1 + 1) 8. 98、電導度 1600 /z sZcm、 TiOは 20. 2質量%、水分は 3. 4質量%であった。
2
[0177] (ゾルの耐光性試験 Z変色試験)
実施例 2、実施例 4、比較例 1、及び比較例 2のゾルを 110°Cにて乾燥し、パウダー を作成した。このパウダーをガラス板状に成形し、酸素を遮断 (セロハンテープで被
覆)した状態で、 UVランプを 10分照射した。
評価は UVランプ照射前後のハンター白度の測定を行い判断した。デルタは UV光 照射前後のハンター白度値の差である。
[表 1]
表 1 照射後 デルタ 実施例 2 8 9 . 8 8 2 . 4 7 . 4
実施例 4 9 0 . 0 8 3 . 0 7 . 0
比較例 1 9 1 . 5 7 5 . 6 1 5 . 9
比較例 2 9 0 . 4 5 5 . 2 3 5 . 2
比較例 1は実用上、特に遜色のない耐光性を有する結果ではあった力 実施例 2 及び実施例 4の結果には及ばな力つた。
[0178] (コーティング液の作製)
実施例 5
マグネチックスターラーを備えたガラス製の容器に、前述した (S)成分に該当する γ—グリシドキシプロピルトリメトキシシラン 105. 3質量部を加え、撹拌しながら 0. 01 molZLの塩酸 36. 8質量部を 3時間で滴下した。滴下終了後、 0. 5時間撹拌を行 い、 y—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。つぎに前 述の実施例 2で得た変性されたジルコニウム―酸化スズ複合メタノールゾル (全金属 酸ィ匕物に換算して 25. 1質量0 /0を含有する) 483. 4質量部、プチルセ口ソルブ 65質 量部、更に硬化剤としてアルミニウムァセチルァセトネート 4. 2質量部を前述した 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 142. 1質量部に加え、十 分に撹拌した後、ろ過を行ってコーティング液を作製した。
[0179] (硬化膜の形成)
市販の屈折率 nD= l. 59のポリカーボネートの板を用意し、これにスピンコート法
で上記のコーティング組成物を塗布し、 120°Cで 2時間加熱処理をして、塗膜を硬化 させた。評価結果を表 1に示した。
[0180] 実施例 6
実施例 5に用いた実施例 2で得た変性されたジルコニウム―酸化スズ複合メタノー ルゾルの代わりに実施例 3の変性されたジルコニウム 酸化スズ複合メタノールゾル (全金属酸ィ匕物に換算して 30. 3質量%を含有する) 400. 4質量部を用いた以外は 実施例 5と同様に行った。評価結果を表 1に示した。
[0181] 比較例 3
実施例 5で用いたゾルの代わりに、比較例 2で作製した酸ィ匕チタンメタノールゾル ( TiOとして 20. 2質量%を含有する。)を 643. 6質量部用いた以外はすべて実施例
2
5と同様に行った。評価結果を表 1に示した。
[0182] 比較例 4
実施例 5で用いたゾルの代わりに、特開平 3— 217230号公報に開示されて 、る酸 ィ匕タングステン 酸ィ匕第二スズ複合体微粒子で被覆された酸化スズメタノールゾル ( SnO +WOとして 30. 0質量%を含有する。)を 433. 3質量部用いた以外はすべ
2 3
て実施例 5と同様に行った。評価結果は表 1に示した。
[0183] 比較例 5
実施例 5で用いたゾルの代わりに、コロイダルシリカ(メタノールゾル、固形分 20%、 平均粒子径 15nm)を 650. 0質量部用いた以外はすべて実施例 5と同様に行った。 評価結果は表 1に示した。
[0184] なお、本実施例および比較例で得られた、硬化膜を有する光学部材は、以下に示 す測定方法により諸物性を測定した。
(1)耐擦傷性試験
スチールウール # 0000で硬化膜表面を擦って傷の付きにくさを目視で判断した。 判断基準は傷の付き難い順に、 A>B>Cのように評価した。
(2)干渉縞の有無
蛍光灯下で硬化膜を有する光学部材を目視で判断した。判断基準は次の通りであ る。干渉縞の発生がほとんど無いものが Aであり、以下 B、 Cの順に発生し易くなつた
(3)密着性試験
硬化膜に lmm間隔で、 100目クロスカットし、このクロスカットした所に粘着テープ( セロハンテープ、 -チバン (株)製品)と強く貼り付けた後、粘着テープを急速に剥が し、粘着テープを剥がした後の硬化膜の剥離の有無を調べた。
(4)耐温水性試験
80°Cの温水に光学部材を 2時間浸漬し、前述した同様の密着性試験を行った。
(5)透明性試験
暗室内、蛍光灯下で硬化膜にくもりがあるかどうか目視で調べた。判断基準は次の 通りである。くもりの発生がほとんど無いものが Aであり、以下 B、 Cの順に発生し易く なった。
(6)耐候性試験
得られた光学部材を 1ヶ月間屋外暴露を行い,暴露後の光学部材の外観の変化を 目視で判断した。
[表 2]
表 2 耐擦傷性 干渉縞 密着性 耐温水性 透明性 耐候性 実施例 5 A A 良好 良好 A 異常なし 実施例 6 A A 良好 良好 A 異常なし 比較例 3 B A 良好 剥離 B 青変 比較例 4 B A 良好 一部剥離 A 僅か黄変 比較例 5 A A 良好 良好 A〜B 異常なし 本願発明の実施例 5〜6は、耐擦傷性、干渉縞、密着性、耐温水性、透明性、及び 耐候性に優れるものであった。しかし、比較例 3、 4は耐擦傷性、耐温水性、透明性、 及び耐候性にぉ 、て十分なものとは言えず、比較例 5では干渉縞の発生が見られ好 ましくなかった。
産業上の利用可能性
本願発明は、シランカップリング剤と、 2〜100nmの一次粒子径を有し、かつ SnO
/ZrOが 0. 02〜0. 4のモル比で表される酸化ジルコニウム一酸化スズ複合体コロ イド粒子を液状媒体に分散させたゾルであり、そのゾルを含むコーティング組成物は プラスチックレンズの表面に施されるハードコート剤、又はプライマーとして、その他 種々の用途に用いられる。