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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022104043
(43)【公開日】2022-07-08
(54)【発明の名称】光学物品
(51)【国際特許分類】
G02B 1/14 20150101AFI20220701BHJP
B32B 27/18 20060101ALI20220701BHJP
B32B 27/40 20060101ALI20220701BHJP
C09D 5/00 20060101ALI20220701BHJP
C09D 7/61 20180101ALI20220701BHJP
C09D 175/14 20060101ALI20220701BHJP
C09D 201/00 20060101ALI20220701BHJP
C09D 183/04 20060101ALI20220701BHJP
【ＦＩ】
G02B1/14
B32B27/18 Z
B32B27/40
C09D5/00 D
C09D7/61
C09D175/14
C09D201/00
C09D183/04
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2020219025
(22)【出願日】2020-12-28
(71)【出願人】
【識別番号】000190024
【氏名又は名称】日揮触媒化成株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001070
【氏名又は名称】特許業務法人ＳＳＩＮＰＡＴ
(72)【発明者】
【氏名】境 政俊
(72)【発明者】
【氏名】清水 武洋
(72)【発明者】
【氏名】池末 隆史
(72)【発明者】
【氏名】村口 良
【テーマコード（参考）】
2K009
4F100
4J038
【Ｆターム（参考）】
2K009AA15
2K009BB22
2K009BB24
2K009BB28
2K009CC09
2K009CC35
2K009DD02
4F100AA20B
4F100AA20C
4F100AJ04A
4F100AK25B
4F100AK45A
4F100AK46A
4F100AK51B
4F100BA03
4F100BA07
4F100BA10A
4F100BA10C
4F100DE01B
4F100DE01C
4F100EJ65B
4F100JK08B
4F100JK12C
4F100YY00B
4F100YY00C
4J038DL051
4J038FA281
4J038HA446
4J038JA17
4J038KA04
4J038KA06
4J038KA09
4J038KA20
4J038MA10
4J038MA14
4J038NA11
4J038PA07
4J038PB08
4J038PC08
(57)【要約】
【課題】プラスチック基材、プライマー層およびハードコート層を備える、硬度の高い光学物品を提供すること。
【解決手段】プラスチック基材、プライマー層およびハードコート層を備える光学物品であって、前記プライマー層が、樹脂マトリックス、および平均粒子径が２０～１００ｎｍのシリカ粒子１を含み、前記ハードコート層が、シリカ系マトリックス、および平均粒子径が３～２０ｎｍのシリカ粒子２を含み、前記シリカ粒子１の平均粒子径／前記シリカ粒子２の平均粒子径が２．５～２０である、光学物品。
【選択図】なし
【解決手段】プラスチック基材、プライマー層およびハードコート層を備える光学物品であって、前記プライマー層が、樹脂マトリックス、および平均粒子径が２０～１００ｎｍのシリカ粒子１を含み、前記ハードコート層が、シリカ系マトリックス、および平均粒子径が３～２０ｎｍのシリカ粒子２を含み、前記シリカ粒子１の平均粒子径／前記シリカ粒子２の平均粒子径が２．５～２０である、光学物品。
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
プラスチック基材、前記プラスチック基材表面の少なくとも一部に設けられたプライマー層、および前記プライマー層の前記プラスチック基材とは反対側の表面に設けられたハードコート層を備える光学物品であって、
前記プライマー層が、樹脂マトリックス、および動的光散乱法により測定されキュムライト解析法により求められる平均粒子径が２０～１００ｎｍのシリカ粒子１を含み、
前記ハードコート層が、シリカ系マトリックス、および動的光散乱法により測定されキュムライト解析法により求められる平均粒子径が３～２０ｎｍのシリカ粒子２を含み、
前記シリカ粒子１の平均粒子径／前記シリカ粒子２の平均粒子径の値が２．５～２０である、
光学物品。
前記プライマー層が、樹脂マトリックス、および動的光散乱法により測定されキュムライト解析法により求められる平均粒子径が２０～１００ｎｍのシリカ粒子１を含み、
前記ハードコート層が、シリカ系マトリックス、および動的光散乱法により測定されキュムライト解析法により求められる平均粒子径が３～２０ｎｍのシリカ粒子２を含み、
前記シリカ粒子１の平均粒子径／前記シリカ粒子２の平均粒子径の値が２．５～２０である、
光学物品。
【請求項2】
前記樹脂マトリックスが、エチレン性不飽和結合含有基を有するポリウレタンから形成されたものである請求項１に記載の光学物品。
【請求項3】
前記樹脂マトリックスのＪＩＳ Ｋ７１６１に準拠して測定した伸び率が、１５０～２００％の範囲にある請求項１または２に記載の光学物品。
【請求項4】
前記プラスチック基材が、ポリカーボネート樹脂基材、ポリアミド樹脂基材またはポリセルロース樹脂基材である請求項１～３のいずれか一項に記載の光学物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、プラスチック基材上にシリカ粒子を含むプライマー層とハードコート層を備えた、光学レンズなどの光学物品に関するものである。
【背景技術】
【0002】
近年、光学レンズ材料としては、無機ガラス基材に代わってプラスチック基材が中心的に使用されている。この要因としては、プラスチック基材は耐衝撃性、加工性、染色性等に優れていることが挙げられる。
【0003】
光学レンズに用いられるプラスチック基材としては、高い透明性を有することなどから従来、ポリカーボネート樹脂製の基材が主に使用されているが、傷つき易いことから、その表面にはハードコート層が設けられ、傷つきの防止が図られている。また、ハードコート層はプラスチック基材に密着し難いことから、これらの間にプライマー層が設けられて密着性が高められている。
【0004】
このような、プラスチック基材、プライマー層およびハードコート層を備える光学物品は、特許文献１、２等の多数の文献に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２０１０－１５０３０９号公報
【特許文献2】国際公開第２００７／０２６５２９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、プラスチック基材、プライマー層およびハードコート層を備える従来の光学物品は、硬度（ハードコート層側表面の硬度）の点ではさらなる改善の余地があった。
このような課題に鑑み、本発明は、プラスチック基材上にプライマー層およびハードコート層を備えた、高い硬度（特に鉛筆硬度）を有する光学物品を提供することを課題としている。
このような課題に鑑み、本発明は、プラスチック基材上にプライマー層およびハードコート層を備えた、高い硬度（特に鉛筆硬度）を有する光学物品を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、たとえば以下の［１］～［４］に関する。
［１］
プラスチック基材、前記プラスチック基材表面の少なくとも一部に設けられたプライマー層、および前記プライマー層の前記プラスチック基材とは反対側の表面に設けられたハードコート層を備える光学物品であって、
前記プライマー層が、樹脂マトリックス、および動的光散乱法により測定されキュムライト解析法により求められる平均粒子径が２０～１００ｎｍのシリカ粒子１を含み、
前記ハードコート層が、シリカ系マトリックス、および動的光散乱法により測定されキュムライト解析法により求められる平均粒子径が３～２０ｎｍのシリカ粒子２を含み、
前記シリカ粒子１の平均粒子径／前記シリカ粒子２の平均粒子径の値が２．５～２０である、
光学物品。
［１］
プラスチック基材、前記プラスチック基材表面の少なくとも一部に設けられたプライマー層、および前記プライマー層の前記プラスチック基材とは反対側の表面に設けられたハードコート層を備える光学物品であって、
前記プライマー層が、樹脂マトリックス、および動的光散乱法により測定されキュムライト解析法により求められる平均粒子径が２０～１００ｎｍのシリカ粒子１を含み、
前記ハードコート層が、シリカ系マトリックス、および動的光散乱法により測定されキュムライト解析法により求められる平均粒子径が３～２０ｎｍのシリカ粒子２を含み、
前記シリカ粒子１の平均粒子径／前記シリカ粒子２の平均粒子径の値が２．５～２０である、
光学物品。
【0008】
［２］
前記樹脂マトリックスが、エチレン性不飽和結合含有基を有するポリウレタンから形成されたものである前記［１］の光学物品。
前記樹脂マトリックスが、エチレン性不飽和結合含有基を有するポリウレタンから形成されたものである前記［１］の光学物品。
【0009】
［３］
前記樹脂マトリックスのＪＩＳ Ｋ７１６１に準拠して測定した伸び率が、１５０～２００％の範囲にある前記［１］または［２］の光学物品。
前記樹脂マトリックスのＪＩＳ Ｋ７１６１に準拠して測定した伸び率が、１５０～２００％の範囲にある前記［１］または［２］の光学物品。
【0010】
［４］
前記プラスチック基材が、ポリカーボネート樹脂基材、ポリアミド樹脂基材またはポリセルロース樹脂基材である前記［１］～［３］のいずれかの光学物品。
前記プラスチック基材が、ポリカーボネート樹脂基材、ポリアミド樹脂基材またはポリセルロース樹脂基材である前記［１］～［３］のいずれかの光学物品。
【発明の効果】
【0011】
本発明に係る光学物品は、高い硬度を有する。本発明に係る光学物品は、さらに、外観（透明性）、ならびにプラスチック基材と、プライマー層およびハードコート層との密着性にも優れている。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明に係る光学物品をさらに詳細に説明する。
本発明に係る光学物品は、プラスチック基材、前記プラスチック基材の表面に設けられたプライマー層、および前記プライマー層の、前記プラスチック基材とは反対側の表面に設けられたハードコート層を備え、前記プライマー層に含まれるシリカ粒子の粒径と、前記ハードコート層に含まれるシリカ粒子の粒径との間に、所定の関係を有している。
本発明に係る光学物品は、プラスチック基材、前記プラスチック基材の表面に設けられたプライマー層、および前記プライマー層の、前記プラスチック基材とは反対側の表面に設けられたハードコート層を備え、前記プライマー層に含まれるシリカ粒子の粒径と、前記ハードコート層に含まれるシリカ粒子の粒径との間に、所定の関係を有している。
【0013】
本発明に係る光学物品は、たとえば、前記プラスチック基材の表面に、プライマー層形成用塗料からプライマー層を形成し、次いで前記プライマー層の前記プラスチック基材とは反対側の表面に、ハードコート層形成用塗料からハードコート層を形成することにより、製造することができる。
【0014】
まず、プライマー層形成用塗料およびハードコート層形成用塗料について詳述する。
［プライマー層形成用塗料］
前記プライマー層形成用塗料としては、たとえば（Ａ）樹脂マトリックス形成成分、（Ｂ）シリカ粒子１、（Ｃ）溶媒、および任意に（Ｄ）添加物（以下、それぞれ成分（Ａ）、成分（Ｂ）、成分（Ｃ）、成分（Ｄ）とも記載する。）を含有するプライマー層形成用塗料組成物（以下「プライマー塗料組成物」とも記載する。）が挙げられる。プライマー層形成用塗料組成物としては、従来公知のものを使用してもよい。
［プライマー層形成用塗料］
前記プライマー層形成用塗料としては、たとえば（Ａ）樹脂マトリックス形成成分、（Ｂ）シリカ粒子１、（Ｃ）溶媒、および任意に（Ｄ）添加物（以下、それぞれ成分（Ａ）、成分（Ｂ）、成分（Ｃ）、成分（Ｄ）とも記載する。）を含有するプライマー層形成用塗料組成物（以下「プライマー塗料組成物」とも記載する。）が挙げられる。プライマー層形成用塗料組成物としては、従来公知のものを使用してもよい。
【0015】
各成分について詳述する。
（Ａ）樹脂マトリックス形成成分
樹脂マトリックス形成成分（Ａ）としては、たとえばポリウレタンおよびポリエステルが挙げられ、ポリウレタンが好ましい。
（Ａ）樹脂マトリックス形成成分
樹脂マトリックス形成成分（Ａ）としては、たとえばポリウレタンおよびポリエステルが挙げられ、ポリウレタンが好ましい。
【0016】
ポリウレタンは、１液型または２液型のウレタン塗料、水系ポリウレタン分散液などの形態で用いられてもよく、これらの中でも水系ポリウレタン分散液（水の中にポリウレタン粒子が分散したもの）が好ましい。
【0017】
水系ポリウレタン分散液の中でも、自己乳化型のポリウレタンエマルジョンが好ましい。エマルジョン粒子の平均粒子径は、好ましくは８０ｎｍ以下である。
水系ポリウレタン分散液は、好ましくはアニオン性である。
水系ポリウレタン分散液は、好ましくはアニオン性である。
【0018】
水系ポリウレタン分散液に含まれるポリウレタンは、硬度の高い光学物品を得る観点から、好ましくはエチレン性不飽和結合含有基を有するポリウレタンのエマルジョン粒子である。
【0019】
エチレン性不飽和結合含有基は、好ましくは（メタ）アクリロイル基、さらに好ましくはアクリロイル基である。
樹脂マトリックス形成成分（Ａ）としては、プライマー層の樹脂マトリックスを形成するための成分として従来公知のもの、たとえば特開平６－３３７３７６号公報に記載のポリウレタン樹脂、特開２０１１－９９０７４号公報に記載の架橋構造を有するポリカーボネート系ポリウレタン化合物のアニオン性エマルジョン微粒子を使用してもよい。
樹脂マトリックス形成成分（Ａ）としては、プライマー層の樹脂マトリックスを形成するための成分として従来公知のもの、たとえば特開平６－３３７３７６号公報に記載のポリウレタン樹脂、特開２０１１－９９０７４号公報に記載の架橋構造を有するポリカーボネート系ポリウレタン化合物のアニオン性エマルジョン微粒子を使用してもよい。
【0020】
樹脂マトリックス形成成分から形成された膜のＪＩＳ Ｋ７１６１に準拠して測定した伸び率は、好ましくは１５０～２００％の範囲にある。伸び率が上記範囲にあると、硬度の高い光学物品を製造することができる。
水系ポリウレタン分散液の市販品の例としては、楠本化成（株）製のＮｅｏＰａｃ Ｒ－９６９９、第一工業製薬（株）製のスーパーフレックス１１０が挙げられる。
水系ポリウレタン分散液の市販品の例としては、楠本化成（株）製のＮｅｏＰａｃ Ｒ－９６９９、第一工業製薬（株）製のスーパーフレックス１１０が挙げられる。
【0021】
（Ｂ）シリカ粒子１
前記シリカ粒子１は、動的光散乱法により測定されキュムラント解析法により求められる平均粒子径が２０～１００ｎｍ、好ましくは２０～９０ｎｍの範囲にあるシリカ粒子である。
前記シリカ粒子１は、動的光散乱法により測定されキュムラント解析法により求められる平均粒子径が２０～１００ｎｍ、好ましくは２０～９０ｎｍの範囲にあるシリカ粒子である。
【0022】
平均粒子径が上記範囲にあるシリカ粒子１を用いることにより、硬度が高く、透明性が高い光学物品を製造することができる。一方、平均粒子径が上記下限値を下回ると、シリカ粒子は光学物品に対する衝撃または圧力を受け止め難くなり、光学物品の硬度が低下すると考えられる。また、平均粒子径が上記上限値を上回ると、プラスチック基材上にプライマー層形成用塗料組成物を塗布した際に、シリカ粒子の分散性が低くなり、光学物品の硬度が低下すると考えられる。
【0023】
前記シリカ粒子１は、シリカのみからなる（ただし、不可避的な不純物を含んでいてもよい。）粒子であってもよく、ケイ素と、Ｔｉ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｗ、Ｓｎ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｓｂ、Ｎｂ、Ｉｎ、Ｃｅ、Ａｌ、Ｙ、ＰｂおよびＭｏからなる群から選択される少なくとも１種の金属元素Ｍとの酸化物からなる粒子であってもよい。この金属元素Ｍの量は、本発明の効果を損なわない程度の少量であることが好ましく、シリカ粒子１中に、たとえば、金属元素Ｍの酸化物に換算して１．５質量％以下、好ましくは１．４質量％以下である。
【0024】
球状のシリカ粒子１の市販品の具体例としては、Ｃａｔａｌｏｉｄ（登録商標） ＳＩ－５０、ＳＩ－４５Ｐ、ＳＩ－８０Ｐ（いずれも日揮触媒化成（株）製、シリカゾルの状態）が挙げられる。
【0025】
非球状（たとえば、異形、連結、鎖状）のシリカ粒子１としては、特開２００５－１８６４３５号公報などに記載の従来公知の方法で製造したものが挙げられる。
前記シリカ粒子１としては、表面処理されていないシリカ粒子が好ましい。
前記シリカ粒子１としては、表面処理されていないシリカ粒子が好ましい。
【0026】
（Ｃ）溶媒
前記溶媒（Ｃ）は、水および／または有機溶媒であり、好ましくは水を含む。
前記有機溶媒としては、
メタノール、エタノール、1-プロパノール、2-プロパノール、ブタノール、ジアセトンアルコール、フルフリルアルコール、テトラヒドロフルフリルアルコール、エチレングリコール、ヘキシレングリコール、イソプロピルグリコールなどのアルコール類；
酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル類；
エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールイソプルピルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチ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
などを使用することができる。
これらは１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
前記溶媒（Ｃ）は、水および／または有機溶媒であり、好ましくは水を含む。
前記有機溶媒としては、
メタノール、エタノール、1-プロパノール、2-プロパノール、ブタノール、ジアセトンアルコール、フルフリルアルコール、テトラヒドロフルフリルアルコール、エチレングリコール、ヘキシレングリコール、イソプロピルグリコールなどのアルコール類；
酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル類；
エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールイソプルピルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチ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
などを使用することができる。
これらは１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
【0027】
（Ｄ）添加物
前記プライマー層形成用塗料組成物は、プライマー層形成用塗料に通常含まれ得る添加物（Ｄ）（以下「成分（Ｄ）」ともいう。）を含有してもよい。添加物（Ｄ）の例としては、界面活性剤が挙げられ、他の例として紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤、架橋剤、色素（染料、顔料等）が挙げられる。
前記プライマー層形成用塗料組成物は、プライマー層形成用塗料に通常含まれ得る添加物（Ｄ）（以下「成分（Ｄ）」ともいう。）を含有してもよい。添加物（Ｄ）の例としては、界面活性剤が挙げられ、他の例として紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤、架橋剤、色素（染料、顔料等）が挙げられる。
【0028】
各成分の割合
前記プライマー層形成用塗料組成物中の各成分の割合は、プライマー層中のシリカ粒子１の割合が後述する範囲となるように、適宜調整される。
前記プライマー層形成用塗料組成物中の各成分の割合は、プライマー層中のシリカ粒子１の割合が後述する範囲となるように、適宜調整される。
【0029】
［ハードコート層形成用塗料］
前記ハードコート層形成用塗料としては、たとえば（Ｅ）シリカ系マトリックス形成成分、（Ｆ）シリカ粒子２、（Ｇ）溶媒および任意に（Ｈ）添加物（以下、それぞれ成分（Ｅ）、成分（Ｆ）、成分（Ｇ）、成分（Ｈ）とも記載する。）を含有するハードコート層形成用塗料組成物（以下「ハードコート塗料組成物」とも記載する。）が挙げられる。
前記ハードコート層形成用塗料としては、たとえば（Ｅ）シリカ系マトリックス形成成分、（Ｆ）シリカ粒子２、（Ｇ）溶媒および任意に（Ｈ）添加物（以下、それぞれ成分（Ｅ）、成分（Ｆ）、成分（Ｇ）、成分（Ｈ）とも記載する。）を含有するハードコート層形成用塗料組成物（以下「ハードコート塗料組成物」とも記載する。）が挙げられる。
【0030】
各成分について詳述する。
（Ｅ）シリカ系マトリックス形成成分
シリカ系マトリックス形成成分（Ｅ）としては、ハードコート層のシリカ系マトリックスを形成するための成分として従来公知のハードコート層形成用塗料に含まれる有機ケイ素化合物、たとえば特開２００９－１９７０７８号公報の［００２２］～［００３０］に記載された有機ケイ素化合物が挙げられる。
（Ｅ）シリカ系マトリックス形成成分
シリカ系マトリックス形成成分（Ｅ）としては、ハードコート層のシリカ系マトリックスを形成するための成分として従来公知のハードコート層形成用塗料に含まれる有機ケイ素化合物、たとえば特開２００９－１９７０７８号公報の［００２２］～［００３０］に記載された有機ケイ素化合物が挙げられる。
【0031】
前記有機ケイ素化合物としては、より具体的には、下記一般式（Ｉ）で表される有機ケイ素化合物（以下「有機ケイ素化合物（ｅ）」ともいう。）、その加水分解物および前記加水分解物の部分縮合物からなる群から選択される少なくとも１種の成分が挙げられる。
【0032】
Ｒ1Ｒ2
aＳｉ（ＯＲ3）3-a …（Ｉ）
式（Ｉ）において、Ｒ1はビニル基、エポキシ基またはメタクリロキシ基を有する有機基を表し、好ましくはエポキシ基を有する有機基を表す。前記有機基中の炭素数は、好ましくは８以下、さらに好ましくは６以下である。
式（Ｉ）において、Ｒ1はビニル基、エポキシ基またはメタクリロキシ基を有する有機基を表し、好ましくはエポキシ基を有する有機基を表す。前記有機基中の炭素数は、好ましくは８以下、さらに好ましくは６以下である。
【0033】
Ｒ2は炭素数１～４の炭化水素基を表す。
Ｒ3は炭素数１～８の炭化水素基、炭素数８以下のアルコキシアルキル基または炭素数８以下のアシル基を表す。
Ｒ3は炭素数１～８の炭化水素基、炭素数８以下のアルコキシアルキル基または炭素数８以下のアシル基を表す。
【0034】
ａは０または１を表す。
前記有機ケイ素化合物（ｅ）としては、アルコキシシラン化合物が代表的なものであり、具体的には、ビニルトリメトキシシラン、γ－メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、α－グリシドキシメチルトリメトキシシラン、α－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、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メチルジメトキシシラン、γ－グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、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、β－（３，４－エポキシシクロヘキシル）－エチルトリエトキシシラン等が挙げられる。これらの中でも、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エトキシシラン、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などが好ましい。これらの化合物は、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
前記有機ケイ素化合物（ｅ）としては、アルコキシシラン化合物が代表的なものであり、具体的には、ビニルトリメトキシシラン、γ－メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、α－グリシドキシメチルトリメトキシシラン、α－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、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メチルジメトキシシラン、γ－グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、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、β－（３，４－エポキシシクロヘキシル）－エチルトリエトキシシラン等が挙げられる。これらの中でも、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エトキシシラン、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などが好ましい。これらの化合物は、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【0035】
前記有機ケイ素化合物（ｅ）の加水分解物および該加水分解物の部分縮合物は、それぞれ前記有機ケイ素化合物（ｅ）を無溶媒下またはアルコール（例えばメタノール）等の極性有機溶媒中で、酸および水（例えば塩酸）の存在下で部分加水分解または加水分解させたもの、および前記加水分解物をさらに部分縮合させたものである。これらの有機溶媒および水の一部または全部は、前記ハードコート層形成用塗料組成物を調製する際に、そのまま後述する溶媒（Ｇ）として使用してもよい。
【0036】
前記ハードコート層形成用塗料組成物を調製する際にシリカ粒子２（Ｆ）を後述するシリカゾルとして配合する場合には、前記加水分解および／または前記部分縮合は、前記有機ケイ素化合物（ｅ）がシリカ粒子２（Ｆ）のゾルと混合された状態で実施されてもよく、混合前に実施されてもよい。
【0037】
（Ｆ）シリカ粒子２
前記シリカ粒子２は、動的光散乱法により測定されキュムラント解析法により求められる平均粒子径が３～２０ｎｍ、好ましくは４～１５ｎｍの範囲にあるシリカ粒子である。
前記シリカ粒子２は、動的光散乱法により測定されキュムラント解析法により求められる平均粒子径が３～２０ｎｍ、好ましくは４～１５ｎｍの範囲にあるシリカ粒子である。
【0038】
シリカ粒子２は、シリカのみからなる（ただし、不可避的な不純物を含んでいてもよい。）粒子であってもよく、ケイ素と、Ｔｉ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｗ、Ｓｎ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｓｂ、Ｎｂ、Ｉｎ、Ｃｅ、Ａｌ、Ｙ、ＰｂおよびＭｏからなる群から選択される少なくとも１種の金属元素Ｍとの酸化物からなる粒子であってもよい。この金属元素Ｍの量は、本発明の効果を損なわない程度の少量であることが好ましく、シリカ粒子２中に、たとえば、金属元素Ｍの酸化物に換算して１．５質量％以下、好ましくは１．４質量％以下である。
【0039】
シリカ粒子２は、特開２００９－１９７０７８号公報などに記載の従来公知の方法で製造することができる。シリカ粒子２の市販品の具体例としては、Ｃａｔａｌｏｉｄ ＳＩ－５５０、ＳＩ－３０、ＳＩ－４０（いずれも日揮触媒化成（株）製、シリカゾルの状態）が挙げられる。
前記シリカ粒子２としては、シランカップリング剤等で表面処理されたシリカ粒子が好ましい。
前記シリカ粒子２としては、シランカップリング剤等で表面処理されたシリカ粒子が好ましい。
【0040】
（Ｇ）溶媒
前記溶媒（Ｇ）の具体例としては、前記溶媒（Ｃ）の具体例として挙げた溶媒が挙げられる。
前記溶媒（Ｇ）の具体例としては、前記溶媒（Ｃ）の具体例として挙げた溶媒が挙げられる。
【0041】
（Ｈ）添加物
前記ハードコート層形成用塗料組成物は、ハードコート層形成用塗料に通常含まれ得る添加物（Ｈ）（以下「成分（Ｈ）」ともいう。）を含有してもよい。添加物（Ｈ）の例としては、硬化剤、界面活性剤、紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤、および色素（染料、顔料等）が挙げられる。
前記ハードコート層形成用塗料組成物は、ハードコート層形成用塗料に通常含まれ得る添加物（Ｈ）（以下「成分（Ｈ）」ともいう。）を含有してもよい。添加物（Ｈ）の例としては、硬化剤、界面活性剤、紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤、および色素（染料、顔料等）が挙げられる。
【0042】
硬化剤としては、従来公知のハードコート層形成用塗料に含まれ得る硬化剤、たとえば特開２００９－１９７０７８号公報の［００３３］～［００３６］に記載された硬化剤が挙げられる。
【0043】
各成分の割合
前記ハードコート層形成用塗料組成物中の各成分の割合は、ハードコート層中のシリカ粒子２の割合が後述する範囲となるように、適宜調整される。
前記ハードコート層形成用塗料組成物中の各成分の割合は、ハードコート層中のシリカ粒子２の割合が後述する範囲となるように、適宜調整される。
【0044】
［光学物品］
本発明に係る光学物品（たとえば、眼鏡レンズ等の光学レンズ、光学フィルム）は、プラスチック基材、プライマー層、およびハードコート層からを備えている。
本発明に係る光学物品（たとえば、眼鏡レンズ等の光学レンズ、光学フィルム）は、プラスチック基材、プライマー層、およびハードコート層からを備えている。
【0045】
前記プライマー層は、前記プラスチック基材表面の少なくとも一部に設けられており、たとえば、板状またはフィルム状の前記プラスチック基材の一方の表面に設けられていてもよく、前記プラスチック基材の両面に設けられていてもよい。
【0046】
前記ハードコート層は、前記プライマー層の、前記プラスチック基材とは反対側の表面に設けられている。
本発明に係る光学物品は、その使用目的によっても異なるが、前記ハードコート層の前記プライマー層とは反対側の表面に、さらに反射防止膜、帯電防止膜、防汚性膜等の任意の層を備えていてもよい。前記任意の層は一層であってもよく、複数層であってもよい。
本発明に係る光学物品は、その使用目的によっても異なるが、前記ハードコート層の前記プライマー層とは反対側の表面に、さらに反射防止膜、帯電防止膜、防汚性膜等の任意の層を備えていてもよい。前記任意の層は一層であってもよく、複数層であってもよい。
【0047】
プラスチック基材：
前記プラスチック基材の屈折率は、好ましくは１．４５～１．６５である。
前記プラスチック基材の例としては、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、およびポリセルロース樹脂（トリアセチルセルロース等）が挙げられる。
前記プラスチック基材の屈折率は、好ましくは１．４５～１．６５である。
前記プラスチック基材の例としては、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、およびポリセルロース樹脂（トリアセチルセルロース等）が挙げられる。
【0048】
プライマー層およびハードコート層：
前記プライマー層は、樹脂マトリックスおよび前記シリカ粒子１を含む。前記樹脂マトリックス中には、前記シリカ粒子１が分散している。
前記プライマー層は、樹脂マトリックスおよび前記シリカ粒子１を含む。前記樹脂マトリックス中には、前記シリカ粒子１が分散している。
【0049】
前記プライマー層中の、前記シリカ粒子１の割合は、好ましくは１０～７０質量％、より好ましくは１５～６０質量％である。
プライマー層の膜厚は、好ましくは０．５～５．０μｍ、より好ましくは０．５～４．０μｍの範囲にある。
プライマー層の膜厚は、好ましくは０．５～５．０μｍ、より好ましくは０．５～４．０μｍの範囲にある。
【0050】
前記プライマー層は、たとえば前記プラスチック基材の表面に前記プライマー層形成用塗料を塗布し、硬化させることにより、形成することができる。硬化により、前記樹脂マトリックス形成成分から前記樹脂マトリックスが形成される。
【0051】
前記樹脂マトリックスは、好ましくはエチレン性不飽和結合含有基を有するポリウレタンから形成されたものである。エチレン性不飽和結合含有基は、好ましくは（メタ）アクリロイル基、さらに好ましくはアクリロイル基である。
【0052】
前記ハードコート層は、シリカ系マトリックスおよび前記シリカ粒子２を含む。前記シリカ系マトリックス中には、前記シリカ粒子２が分散している。
前記ハードコート層中の、前記シリカ粒子２の割合は、好ましくは１０～７０質量％、より好ましくは１５～６０質量％である。
前記ハードコート層の膜厚は、好ましくは３．０～１０．０μｍ、より好ましくは３．０～８．０μｍの範囲にある。
前記ハードコート層中の、前記シリカ粒子２の割合は、好ましくは１０～７０質量％、より好ましくは１５～６０質量％である。
前記ハードコート層の膜厚は、好ましくは３．０～１０．０μｍ、より好ましくは３．０～８．０μｍの範囲にある。
【0053】
前記ハードコート層は、たとえば前記プライマー層の表面に前記ハードコート層形成用塗料を塗布し、硬化させることにより、形成することができる。硬化により、前記シリカ系マトリックス形成成分から前記シリカ系マトリックスが形成される。
【0054】
各塗料を硬化させる際には、たとえば、前記プラスチック基材の表面に前記プライマー層形成用塗料を塗布して６０～１２０℃で３～３０分間加熱して予備硬化を行い、予備硬化された塗膜の表面に前記ハードコート層形成用塗料を塗布して８０～１３０℃で０．５～５時間加熱して本硬化を行ってもよい。
【0055】
シリカ粒子の粒子径：
上述のように、プライマー層に含まれるシリカ粒子１としては、上部（ハードコート層方向）からの衝撃や圧力を受け止める面積が大きいシリカ粒子が好ましく、かつプライマー層の透明性も考慮すると、シリカ粒子１の平均粒子径は、２０～１００ｎｍであり、好ましくは２０～９０ｎｍである。
上述のように、プライマー層に含まれるシリカ粒子１としては、上部（ハードコート層方向）からの衝撃や圧力を受け止める面積が大きいシリカ粒子が好ましく、かつプライマー層の透明性も考慮すると、シリカ粒子１の平均粒子径は、２０～１００ｎｍであり、好ましくは２０～９０ｎｍである。
【0056】
また、上述のように、ハードコート層に含まれるシリカ粒子２としては、表面積が大きく緻密化し易い、粒子径が小さいシリカ粒子が好ましいことから、シリカ粒子２の平均粒子径は、３～２０ｎｍであり、好ましくは４～１５ｎｍである。
【0057】
本発明に係る光学物品においては、プライマー層に含まれるシリカ粒子１の平均粒子径とハードコート層に含まれるシリカ粒子２の平均粒子径との関係が重要であり、シリカ粒子１の平均粒子径／シリカ粒子２の平均粒子径の値（以下「粒径比」とも記載する。）は、２．５～２０であり、好ましく２．５～１８である。粒径比がこの範囲にあると、上記の理由により、本発明の光学物品はハードコート層の表面において高い硬度を有する。
【実施例0058】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
【0059】
［測定方法および評価試験方法］
実施例その他で採用された測定方法および評価試験方法は、以下の通りである。
（１）シリカ粒子の平均粒子径：
シリカ粒子の水分散ゾルに純水を混合して調製した固形分含有量０．１５％の試料を、長さ１ｃｍ、幅１ｃｍ、高さ５ｃｍの石英セルに入れて、動的光散乱法による超微粒子粒度分析装置（大塚電子（株）製、型式ＥＬＳ－Ｚ２）を用いて、粒子群の粒子径分布を測定した。この測定結果から、キュムラント法により平均粒子径を算出した。
実施例その他で採用された測定方法および評価試験方法は、以下の通りである。
（１）シリカ粒子の平均粒子径：
シリカ粒子の水分散ゾルに純水を混合して調製した固形分含有量０．１５％の試料を、長さ１ｃｍ、幅１ｃｍ、高さ５ｃｍの石英セルに入れて、動的光散乱法による超微粒子粒度分析装置（大塚電子（株）製、型式ＥＬＳ－Ｚ２）を用いて、粒子群の粒子径分布を測定した。この測定結果から、キュムラント法により平均粒子径を算出した。
【0060】
（２）プライマー層及びハードコート層の密着性：
実施例または比較例で作製したプライマー層及びハードコート層付きプラスチックレンズ基材のハードコート層側表面に、ナイフにより１ｍｍ間隔で基材に達するまで切れ目を入れて１平方ｍｍのマス目を１００個形成し、商品名「ＮＩＣＨＩＢＡＮ」のセロハン製粘着テープを、マス目に押し付けた後、レンズ基材の面内方向に対して９０度方向へ引っ張り、この操作を合計１０回行い、剥離しないマス目の数を数えた。
実施例または比較例で作製したプライマー層及びハードコート層付きプラスチックレンズ基材のハードコート層側表面に、ナイフにより１ｍｍ間隔で基材に達するまで切れ目を入れて１平方ｍｍのマス目を１００個形成し、商品名「ＮＩＣＨＩＢＡＮ」のセロハン製粘着テープを、マス目に押し付けた後、レンズ基材の面内方向に対して９０度方向へ引っ張り、この操作を合計１０回行い、剥離しないマス目の数を数えた。
【0061】
（３）塗膜の外観（曇り）：
実施例または比較例で作製したプライマー層及びハードコート層付きプラスチックレンズ基材のヘーズを、色彩・濁度同時測定器 ＣＯＨ ４００（日本電色工業（株）製）を用いて測定した。
実施例または比較例で作製したプライマー層及びハードコート層付きプラスチックレンズ基材のヘーズを、色彩・濁度同時測定器 ＣＯＨ ４００（日本電色工業（株）製）を用いて測定した。
【0062】
（４）光学物品の鉛筆硬度：
実施例または比較例で作製したプライマー層及びハードコート層付きプラスチックレンズ基材のハードコート層側表面の硬度を、ＪＩＳ Ｋ５６００に準じて鉛筆硬度試験器により測定した。
実施例または比較例で作製したプライマー層及びハードコート層付きプラスチックレンズ基材のハードコート層側表面の硬度を、ＪＩＳ Ｋ５６００に準じて鉛筆硬度試験器により測定した。
【0063】
［光学物品の製造］
（プライマー塗料組成物の調製）
［製造例Ｐ１］
ウレタンアクリル共重合体ディスパージョン（楠本化成（株）製、ＮｅｏＰａｃ Ｒ－９６９９、伸び率：１６０％、平均粒子径：７７ｎｍ、固形分濃度：４０質量％）１２４．５ｇを攪拌しながら、ここへ純水（高杉製薬（株）製）２５２．１ｇ、メタノール（林純薬工業（株）製）４９６．４ｇ、シリカ粒子（日揮触媒化成（株）製、カタロイドＳＩ－４５Ｐ、平均粒子径：４５ｎｍ、固形分濃度：４０．５質量％）を１２３．０ｇ、レベリング剤（Ｌ－７６０４（東レ・ダウコーニング（株）製）のメタノール１０％希釈品）４．０ｇを加え、室温で一昼夜撹拌して、プライマー塗料組成物（Ｐ１）を調製した。
プライマー塗料組成物（Ｐ１）の各成分の配合量（各成分の合計量を１００質量部とした相対量で表示する。）を表１に示す。
（プライマー塗料組成物の調製）
［製造例Ｐ１］
ウレタンアクリル共重合体ディスパージョン（楠本化成（株）製、ＮｅｏＰａｃ Ｒ－９６９９、伸び率：１６０％、平均粒子径：７７ｎｍ、固形分濃度：４０質量％）１２４．５ｇを攪拌しながら、ここへ純水（高杉製薬（株）製）２５２．１ｇ、メタノール（林純薬工業（株）製）４９６．４ｇ、シリカ粒子（日揮触媒化成（株）製、カタロイドＳＩ－４５Ｐ、平均粒子径：４５ｎｍ、固形分濃度：４０．５質量％）を１２３．０ｇ、レベリング剤（Ｌ－７６０４（東レ・ダウコーニング（株）製）のメタノール１０％希釈品）４．０ｇを加え、室温で一昼夜撹拌して、プライマー塗料組成物（Ｐ１）を調製した。
プライマー塗料組成物（Ｐ１）の各成分の配合量（各成分の合計量を１００質量部とした相対量で表示する。）を表１に示す。
【0064】
［製造例Ｐ２～Ｐ３、Ｃ１～Ｃ４］
各成分の種類および配合量を表１に記載のとおり変更したこと以外は製造例Ｐ１と同様にして、プライマー塗料組成物（Ｐ２）、（Ｐ３）、（Ｃ１）～（Ｃ４）をそれぞれ調製した。これらの塗料組成物における各成分の配合量を表１に示す。
各成分の種類および配合量を表１に記載のとおり変更したこと以外は製造例Ｐ１と同様にして、プライマー塗料組成物（Ｐ２）、（Ｐ３）、（Ｃ１）～（Ｃ４）をそれぞれ調製した。これらの塗料組成物における各成分の配合量を表１に示す。
【0065】
【表1】
【0066】
（ハードコート塗料組成物の調製）
［製造例Ｈ１］
γ－グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社（株）製、Ａ―１８７、固形分濃度：９８．５質量％以上）１３１．９ｇにメタノール（林純薬工業（株）製）１７．３ｇを混合し、撹拌しながら、この溶液の中に０．０１Ｎの塩酸水溶液３８．９ｇを滴下した。更に、この溶液を室温で一昼夜撹拌することでシラン化合物の加水分解を行った。
［製造例Ｈ１］
γ－グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社（株）製、Ａ―１８７、固形分濃度：９８．５質量％以上）１３１．９ｇにメタノール（林純薬工業（株）製）１７．３ｇを混合し、撹拌しながら、この溶液の中に０．０１Ｎの塩酸水溶液３８．９ｇを滴下した。更に、この溶液を室温で一昼夜撹拌することでシラン化合物の加水分解を行った。
【0067】
次いで、この加水分解液に、メタノール３．０８ｇ、シリカ粒子（日揮触媒化成（株） 製 カタロイドＳＩ－５５０、平均粒子径：５ｎｍ、固形分濃度：２０．５質量％、分散媒：水）６４３．５ｇ、プロピレングリコールモノメチルエーテル（ダウケミカル日本（株）製）１３４．５ｇ、１，２，３，４－ブタンテトラカルボン酸（関東化学（株）製、純度：９８質量％以上）１１．３ｇ、ジシアンジアミド（キシダ化学（株）製、純度：９８質量％以上）８．１ｇ、レベリング剤（DOWSILTM L-7001 Fluid（ダウ・東レ（株）製）のメタノール１０％希釈品）７．６ｇ、およびレベリング剤（DOWSILTM SH 28 Paint Additive（ダウ・東レ（株））のプロピレングリコールモノメチルエーテル１０％希釈品）３．８ｇを加え、室温で一昼夜撹拌して、塗料組成物（Ｈ１）を調製した。
ハードコート塗料組成物（Ｈ１）の各成分の配合量（各成分の合計量を１００質量部とした相対量で表示する。）および評価結果を表１に示す。
ハードコート塗料組成物（Ｈ１）の各成分の配合量（各成分の合計量を１００質量部とした相対量で表示する。）および評価結果を表１に示す。
【0068】
［製造例Ｈ２、Ｈ３、Ｃ５］
各成分の種類および配合量を表２に記載のとおり変更したこと以外は製造例Ｈ１と同様にして、ハードコート塗料組成物（Ｈ２）、（Ｈ３）、（Ｃ５）をそれぞれ調製した。これらの塗料組成物における各成分の配合量を表２に示す。
各成分の種類および配合量を表２に記載のとおり変更したこと以外は製造例Ｈ１と同様にして、ハードコート塗料組成物（Ｈ２）、（Ｈ３）、（Ｃ５）をそれぞれ調製した。これらの塗料組成物における各成分の配合量を表２に示す。
【0069】
【表2】
【0070】
（光学物品の製造）
［実施例１］
（プライマー層の形成）
４０℃に加熱した５％のＮａＯＨ水溶液中に、プラスチックレンズ（ポリカーボネート樹脂製）を３分間浸漬することでエッチングを実施し、その後、レンズに付着した水酸化ナトリウムを水で十分に洗い流し、５０℃で温風乾燥した。このように前処理を行ったプラスチックレンズ（ポリカーボネート樹脂製）基材の表面に、製造例Ｐ１で製造されたプライマー塗料組成物（Ｐ１）をディッピング法により塗布して塗膜を形成した。
［実施例１］
（プライマー層の形成）
４０℃に加熱した５％のＮａＯＨ水溶液中に、プラスチックレンズ（ポリカーボネート樹脂製）を３分間浸漬することでエッチングを実施し、その後、レンズに付着した水酸化ナトリウムを水で十分に洗い流し、５０℃で温風乾燥した。このように前処理を行ったプラスチックレンズ（ポリカーボネート樹脂製）基材の表面に、製造例Ｐ１で製造されたプライマー塗料組成物（Ｐ１）をディッピング法により塗布して塗膜を形成した。
【0071】
次に、前記塗膜を８０℃で１０分間、加熱処理して、塗膜（プライマー層）の硬化を行った。このようにして形成された前記プライマー層の硬化後の膜厚は０．９μｍであった。
【0072】
（ハードコート層の形成）
プラスチックレンズ基材上に形成されたプライマー層の表面に、ハードコート塗料組成物（Ｈ１）をディッピング法により塗布して塗膜を形成した。
プラスチックレンズ基材上に形成されたプライマー層の表面に、ハードコート塗料組成物（Ｈ１）をディッピング法により塗布して塗膜を形成した。
【0073】
次に、前記塗膜を１００℃で１０分間、乾燥させた後、１２０℃で１時間、加熱処理して、塗膜（ハードコート層）の硬化を行い、塗膜付きレンズ基材（以下「光学物品」ともいう。）を得た。このようにして形成された前記ハードコート層の硬化後の膜厚は５．２μｍであった。
【0074】
［実施例２～６、比較例１～５］
プライマー塗料組成物およびハードコート塗料組成物として表３に記載のものを使用したこと以外は実施例１と同様にして、光学物品を製造した。なお、実施例４では、ディッピング法における引き上げ速度を上げることによりプライマー層の厚さを調節した。光学物品の評価結果を表３に示す。
プライマー塗料組成物およびハードコート塗料組成物として表３に記載のものを使用したこと以外は実施例１と同様にして、光学物品を製造した。なお、実施例４では、ディッピング法における引き上げ速度を上げることによりプライマー層の厚さを調節した。光学物品の評価結果を表３に示す。
【0075】
【表3】