DE69324307T2

DE69324307T2 - Mit einem gehärteten Film beschichtete optische Elemente

Info

Publication number: DE69324307T2
Application number: DE69324307T
Authority: DE
Inventors: Tetsunori Matsukura; Keitaro Suzuki; Yoshitane Watanabe; Eiichi Yajima
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 1992-07-07
Filing date: 1993-07-07
Publication date: 1999-09-09
Anticipated expiration: 2013-07-08
Also published as: JPH0627301A; CA2099893A1; US5472797A; EP0578220A3; DE69324307D1; HK1011413A1; JP2611093B2; CA2099893C; EP0578220B1; EP0578220A2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft optische Elemente mit einem gehärteten, harten Beschichtungsfilm, wobei der Beschichtungsfilm ausgezeichnete Heißwasserfestigkeit hat, und Licht- und Wetterfestigkeit sogar dann nicht verschlechtert sind, wenn eine durch Aufdampfen anorganischer Oxide hergestellte Antireflexionsschicht auf dem Beschichtungsfilm aufbracht sind.
Es ist bekannt, einen gehärteten, harten Beschichtungsfilm, enthaltend ein Organosiliciumpolymer, auf der Oberfläche von Kunstharz mit hohem Brechungsindex, wie Polyurethanharz und Halogen enthaltendes Harz, zu erzeugen, um die Kratz- oder Nagelfestigkeit des Harzes zu verbessern. Es ist auch bekannt, ein partikuläres Metalloxid mit hohem Brechungsindex in einen harten Beschichtungsfilm einzubringen, um das Entstehen von Interferenzringen auf dem Kunstharz mit hohem Brechungsindex, das den harten Beschichtungsfilm aufweist, zu verhindern. Zum Beispiel offenbart die Japanische Patentveröffentlichung Nr. 172369/1991 Beschichtungszusammensetzungen, enthaltend eine Organosiliciumverbindung und feine Zinnoxidteilchen, die mit feinen Wolframoxidteilchen beschichtet sind, und optische Elemente mit einem daraus erzeugten harten Beschichtungsfilm.
Die in der Japanischen Patentveröffentlichung Nr. 172369/1991 offenbarten optischen Elemente mit einem harten Beschichtungsfilm hatten jedoch das Problem, daß Licht- und Wetterfestigkeit vermindert sind, wenn ein Antireflexionsfilm, der aus einem durch Aufdampfen anorganischer Oxide hergestellten Film besteht, auf den harten Beschichtungsfilm auf einem optischen Basismaterial aufgetragen wird. Deshalb sind die optischen Elemente mit dem Antireflexionsmaterial in ihrem Aussehen für Linsen von Brillen nicht geeignet, da sie mit der Zeit leicht zur Gelbfärbung neigen.
Ferner offenbart DE-A-40 35 418 eine Kunststofflinse, beschichtet mit einer Zusammensetzung, die eine Organosiliciumverbindung und modifizierte, kolloidale SnO&sub2;- oder ZrO&sub2; Teilchen umfaßt, erhältlich durch Beschichten der Oberfläche der SnO&sub2;- oder ZrO&sub2;- Teilchen mit WO&sub3;-SnO&sub2;-Verbundteilchen.
Die vorliegende Erfindung wurde zur Lösung der Probleme des Stands der Technik erstellt, und sie soll ein optisches Element zur Verfügung stellen, unter Verwendung einer Beschichtungszusammensetzung, wobei Licht- und Wetterfestigkeit des durch die Beschichtungszusammensetzung erzeugten gehärteten Beschichtungsfilms nicht vermindert werden, wenn der durch Aufdampfen anorganischer Oxide hergestellte Film darauf aufgetragen ist.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein optisches Element mit einem gehärteten Beschichtungsfilm auf einem optischen Basismaterial, wobei der gehärtete Beschichtungsfilm aus einer Beschichtungszusammensetzung hergestellt ist, die eine Organosiliciumverbindung und modifizierte, kolloidale Zinnoxid-Zirkoniumoxid-Verbundteilchen umfaßt, die durch teilweise oder vollständige Beschichtung der Oberfläche von kolloidalen Zinnoxid- Zirkoniumoxid-Verbundteilchen mit kolloidalen Wolframoxid-Zinnoxid-Verbundteilchen erhältlich sind, und wobei die kolloidalen Zinnoxid-Zirkonoxid-Verbundteilchen ein ZrO&sub2;/SnO&sub2;-Verhältnis von 0,02 zu 1,0, bezogen auf das Gewicht, und eine Teilchengröße von 4 bis 50 nm haben, und wobei die kolloidalen Wolframoxid-Zinnoxid-Verbundteilchen ein WO&sub3;/SnO&sub2;-Verhältnis von 0,5 bis 100, bezogen auf das Gewicht, und eine Teilchengröße von 2 bis 7 nm haben, und wobei die Organosiliciumverbindung mindestens einen Vertreter, ausgewählt aus Komponente A der folgenden Formel (I), Hydrolysaten davon, und Komponente B der Formel (II) und Hydrolysaten davon, umfaßt:
(R¹)a-(R³)b-Si(OR²)4(a-b) (I),
wobei R¹ und R³ jeweils einen organischen Rest, ausgewählt aus einer Alkyl-, Alkenyl-, Aryl-, Acyl-, Halogen-, Glycidoxy-, Epoxy-, Amino-, Phenyl-, Mercapto-, Methacryloxy- und Cyanogruppe darstellen, R² einen organischen Rest, ausgewählt aus einem Alkylrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, einer Alkoxy-, Acyl- und Phenylgruppe bedeutet, und a und b jeweils eine ganze Zahl von 0 oder 1 sind;
(OX)3-a-Si(R&sup4;a)-Y-SL(R&sup4;a)-(OX)3-a (II),
wobei R&sup4; ein organischer Rest mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen, X ein Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder ein Acylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, Y ein organischer Rest mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen und a eine ganze Zahl von 0 oder 1 ist.
Die Teilchengröße der modifizierten, kolloidalen Zinnoxid-Zirkoniumoxid- Verbundteilchen liegt vorzugsweise im Bereich von 4,5 bis 60 nm. Die Teilchen werden vorzugsweise durch Beschichten von kolloidalen Zinnoxid-Zirkoniumoxid-Verbundteilchen als Kernteilchen mit einem Aufbau, in dem kolloidale Zinnoxidteilchen und kolloidale Zirkoniumoxidteilchen mit einem ZrO&sub2;/SnO&sub2;-Verhältnis von 0,02 zu 1,0, bezogen auf das Gewicht, und mit einer Teilchengröße von 4 bis 50 nm verbunden sind, mit kolloidalen Wolframoxid-Zinnoxid-Verbundteilchen mit einem WO&sub3;/SnO&sub2;-Verhältnis von 0,5 zu 100, bezogen auf das Gewicht, und einer Teilchengröße von 2 bis 7 nm hergestellt.
Die für die Beschichtungszusammensetzung für den gehärteten Beschichtungsfilm der vorliegenden Erfindung verwendete Siliciumverbindung enthält Komponente A und/oder Komponente B. Wenn im Folgenden nicht anders erwähnt, haben die Reste R¹-R&sup4; vorzugsweise nicht mehr als 30 Kohlenstoffatome.
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend im Detail beschrieben.
Als Beispiele der Organosiliciumverbindungen der Formel (I) oder der Hydrolysate davon, verwendbar als Komponente A in der vorliegenden Erfindung, können erwähnt werden: Methylsilicat, Ethylsilicat, n-Propylsilicat, i-Propylsilicat, n-Butylsilicat, sec- Butylsilicat, t-Butylsilicat, Tetraacetoxysilan, Methyltrimethoxysilan, Methyltriethoxysilan, Methyltripropoxysilan, Methyltriacetoxysilan, Methyltributoxysilan, Methyltripropoxysilan, Methyltriamyloxysilan, Methyltriphenoxysilan, Methyltribenzyloxsilan, Methyltriphenethyloxysilan, Glycidoxymethyltrimethoxysilan, α-Glycidoxyethyltrimethoxysilan, α-Glycidoxyethyltriethoxysilan, β-Glycidoxyethyltrimethoxysilan, β- Glycidoxyethyltriethoxysilan, α-Glycidoxypropyltrimethoxysilan, α-Glycidoxypropyltriethoxysilan, β-Glycidoxypropyltrimethoxysilan, β-Glycidoxypropyltriethoxysilan, γ- Glycidoxypropyltrimethoxysilan, γ-Glycidoxypropyltriethoxysilan, γ-Glycidoxypropyltripropoxysilan, γ-Glycidoxypropyltributoxysilan, γ-Glycidoxypropyltrimethoxyethoxysilan, γ-Glycidoxypropyltriphenoxysilan, α-Glycidoxybutyltrimethoxysilan, α-Glycidoxybutyltriethoxysilan, β-Glycidoxybutyltrimethoxysilan, β-Glycidoxybutyltriethoxysilan, γ-Glyci doxybutyltrimethoxysilan, γ-Glycidoxybutyltriethoxysilan, σ-Glycidoxybutyltrimethoxysilan, σ-Glycidoxybutyltriethoxysilan, (3,4-Epoxyclohexyl)methyltrimethoxysilan, (3,4-Epoxycyclohexyl)methyltriethoxysilan, β-(3,4-Epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilan, β-(3,4- Epoxycyclohexyl)ethyltriethoxysilan, β-(3,4-Epoxycyclohexyl)ethyltripropoxysilan, β-(3,4- Epoxycyclohexyl)ethyltripropoxysilan, β-(3,4-Epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxyethoxysilan, β-(3,4-Epoxycyclohexyl)ethyltriphenoxysilan, γ-(3,4-Epoxycyclohexyl)propyltrimethoxysilan, γ-(3,4-Epoxycyclohexyl)propyltriethoxysilan, σ-(3,4-Epoxycyclohexylbutyltrimethoxysilan, σ-(3,4-Epoxycyclohexyl)butyltriethoxysilan, Glycidoxymethylmethyldimethoxysilan, Glycidoxymethylmethyldiethoxysilan, α-Glycidoxyethylmethyldimethoxysilan, α-Glycidoxyethylmethyldiethoxysilan, β-Glycidoxyethylmethyldimethoxysilan, β-Glycidoxyethylmethyldiethoxysilan, α-Glycidoxypropylmethyldimethoxysilan, α-Glycidoxypropylmethyldiethoxysilan, β-Glycidoxypropylmethyldimethoxysilan, β-Glycidoxypropylmethyldiethoxysilan, γ-Glycidoxypropylmethyldimethoxysilan, γ-Glycidoxypropylmethyldiethoxysilan, γ- Glycidoxypropylmethyldipropoxysilan, γ-Glycidoxypropylmethyldibutoxysilan, γ-Glycidoxypropylmethyldimethoxyethoxysilan, γ-Glycidoxypropylmethyldiphenoxysilan, γ-Glycidoxypropylethyldimethoxysilan, γ-Glycidoxypropylethyldiethoxysilan, γ-Glycidoxypropylvinyldimethoxysilan, γ-Glycidoxypropylvinyldiethoxysilan, γ-Glycldoxypropylphenyldimethoxysilan, γ-Glycidoxypropylphenyldiethoxysilan, Ethyltrimethoxysilan, Ethyltriethoxysilan, Vinyltrimethoxysilan, Vinyltriethoxysilan, Vinyltriacetoxysilan, Vinyltrimethoxyethoxysilan, Phenyltrimethoxysilan, Phenyltriethoxysilan, Phenyltriacetoxysilan, γ-Chlorpropyltrimethoxysilan, γ-Chlorpropyltriethoxysilan, γ-Chlorpropyltriacetoxysilan, 3,3,3-Trifluorpropyltrimethoxysilan, γ-Methacryloxypropyltrimethoxysilan, γ-Mercaptopropyltrimethoxysilan, γ-Mercaptopropyltriethoxysilan, β-Cyanoethyltriethoxysilan, Chlormethyltrimethoxysilan, Chlormethyltriethoxysilan, N-(β-Aminoethyl)-γ-aminopropyltrimethoxysilan, N-(β- Aminoethyl)-γ-aminopropylmethyldimethoxysilan, γ-Aminopropylmethyldimethoxysilan, N- (β-Aminoethyl)-γ-aminopropyltriethoxysilan, N-(β-Aminoethyl)-γ-aminopropylmethyldiethoxysilan, Dimethyldimethoxysilan, Phenylmethyldimethoxysilan, Dimethyldiethoxysilan, Phenylmethyldiethoxysilan, γ-Chlorporpylmethyldimethoxysilan, γ-Chlorpropylmethyldiethoxysilan, Dimethyldiacetoxysilan, γ-Methacryloxypropylmethyldimethoxysilan, γ-Methacryloxypropylmethyldiethoxysilan, γ-Mercaptopropylmethyldimethoxysilan, γ-Mercaptopropylethyldimethoxysilan, Methylvinyldimethoxysilan, Methylvinyldiethoxysilan und die Hydrolysate dieser Verbindungen.
Die Komponente B wird nachstehend beschrieben.
Als Beispiele für die Organosiliciumverbindungen der Formel (II) oder der Hydrolysate davon, verwendbar als Komponente B in der vorliegenden Erfindung, können Methylenbismethyldimethoxysilan, Ethylenbisethyldimethoxysilan, Propylenbisethyldiethoxysilan, Butylenbismethyldimethoxysilan und die Hydrolysate dieser Verbindungen erwähnt werden.
Bei der Verwendung der als Komponente A und Komponente B in der vorliegenden Erfindung dienenden Organosiliciumverbindungen kann entweder eine Organosiliciumverbindung als Komponente A oder Komponente B alleine oder eine Organosiliciumverbindung als Komponente A und eine Organosiliciumverbindung als Komponente B können im Gemisch verwendet werden. Es ist möglich, zwei oder mehr Arten an Organosiliciumverbindungen als Komponente A und Komponente B zu verwenden.
Die Hydrolyse der als Komponente A und Komponente B in der vorliegenden Erfindung verwendeten Organosiliciumverbindungen kann durch Zusetzen einer Säurelösung, wie Salzsäure-, Essigsäure-, Schwefelsäurelösung und ähnliche, zu einer Organosiliciumverbindung für Komponente A und/oder Komponente B und Rühren der erhaltenen Lösung ausgeführt werden.
Die in der in vorliegender Erfindung verwendeten Beschichtungszusammensetzung enthaltenen, modifizierten kolloidalen Zinnoxid-Zirkoniumoxid-Verbundteilchen werden gewöhnlich in Form eines Sols verwendet.
Das Sol kann gemäß dem Verfahren, umfassend Schritt (a), Schritt (b), Schritt (c) und Schritt (d), wie nachstehend beschrieben, hergestellt werden.
Schritt (a): Ein wäßriges Zinnoxidsol, enthaltend kolloide Zinnoxid-Teilchen mit einer Teilchengröße von 4 bis 50 nm in einer Menge, entsprechend einer SnO&sub2;-Konzentration von 0,5 zu 50 Gewichts-% und eine wäßrige, ein Oxyzirkoniumsalz in einer Menge, entsprechend einer ZrO-Konzentration von 0,5 zu 50 Gewichts-% enthaltende Lösung werden im Verhältnis, entsprechend einem ZrO&sub2;/SnO&sub2;-Gewichtsverhältnis von 0,02 zu 1.0 gemischt.
Schritt (b): Das aus Schritt (a) erhaltene Gemisch wird im Temperaturbereich von 60 bis 200ºC 0.1 bis 50 Stunden erhitzt, um ein wäßriges Zinnoxid-Zirkoniumoxid- Verbundsol mit einer Teilchengröße von 4,5 bis 60 nm zu erzeugen.
Schritt (c): Eine Menge, entsprechend 100 Gewichtsteilen des Gesamtgewichts an ZrO&sub2; und SnO&sub2; eines aus Schritt (b) erhaltenen, wäßrigen Zinnoxid-Zirkoniumoxid- Verbundsols und eine Menge, entsprechend 2 bis 100 Gewichtsteilen des Gesamtgewichts an WO&sub3; und SnO&sub2; eines Wolframoxid-Zinnoxid-Verbundsols mit einer Teilchengröße von 2 bis 7 nm und einem WO&sub3;/SnO&sub2;-Gewichtsverhältnis von 0,5 zu 100 werden bei der Temperatur von 0 bis 100ºC gemischt, um ein modifiziertes, wäßriges Zinnoxid-Zirkoniumoxid- Verbundsol mit einer Teilchengröße von 4,5 bis 60 nm zu erzeugen.
Schritt(d): Das aus Schritt (c) erhaltene, wäßrige, modifizierte Zinnoxid- Zirkoniumoxid-Verbundsol wird mit einem Anionentauscher in Kontakt gebracht, um in dem Sol vorhandene Anionen zu entfernen.
Das Wolframoxid-Zinnoxid-Verbundsol und das Verfahren, das zur Herstellung des Sols verwendet wird, kann jeweils bekannt sein. Ein Beispiel davon wird in der Japanischen Patentveröffentlichung Nr. 217230/1991 offenbart. Die Konzentration des Wolframoxid- Zinnoxid-Verbundsols beträgt vorzugsweise nicht weniger als 1 Gewichts-%, besonders bevorzugt 10 bis 30 Gewichts-%. Das bevorzugte Wolframoxid-Zinnoxid-Verbundsol hat einen pH-Wert von 1 bis 9 und ist eine farblose oder fast transparente Flüssigkeit. Es ist 3 Monate oder länger bei Raumtemperatur und einen Monat oder länger bei 60ºC stabil, und es wird kein Niederschlag darin gebildet. Außerdem steigt seine Viskosität nie an, und es wird keine Gelbildung beobachtet.
Das Sol der kolloidalen Zinnoxid-Zirkoniumoxid-Verbundteilchen als Kernteilchen, die zur Herstellung des Sols verwendet werden, kann durch das Schritt (a) und Schritt (b) umfassende Verfahren erhalten werden.
Die in Schritt (a) verwendeten kolloidalen Zinnoxidteilchen können durch bekannte Verfahren, wie einem Ionenaustauschverfahren, einem Peptisierungsverfahren, einem Hydrolyseverfahren und einem Umsetzungsverfahren in Form eines Sols kolloidaler Teilchen mit einer Teilchengröße von etwa 4 bis 50 nm hergestellt werden.
Beispiele von in Schritt (a) verwendeten Oxyzirkoniumsalzen schließen Zirkoniumoxychlorid, Zirkoniumoxynitrat, Zirkoniumoxysulfat, Zirkoniumoxycarbonat oder eine Zirkoniumoxyorganosäure wie Zirkoniumoxyacetat ein.
Ist es gewünscht, die Konzentration des in Schritt (a) erhaltenen Sol zu erhöhen, ist es möglich, das Sol unter Anwendung herkömmlicher Verfahren, z. B. einem Einengungsverfahren, einem Ultrafiltrationsverfahren und dgl. bis höchstens etwa 50 Gew.-% einzuengen. Zur Kontrolle des pH-Werts des Sols können Hydroxide, wie Hydroxide eines Alkalimetalls, von Ammonium und dgl., Amine, Oxycarbonsäuren und dgl. nach der vorstehend erwähnten Einengung zugesetzt werden. Besonders praktisch ist das Sol mit der Metalloxid-Gesamtkonzentration von 10 bis 40 Gewichts-%.
Ein Organosol kann durch Ersetzen des wäßrigen Mediums des in Schritt (d) oder einem gegebenenfalls auf Schritt (d) folgenden Schritt hergestellten, wäßrigen Sols durch hydrophile, organische Lösungsmittel erhalten werden. Der Ersatz kann durch ein herkömmliches Verfahren, wie ein Destillationsverfahren, ein Ultrafiltrationsverfahren oder dgl. durchgeführt werden. Beispiele der hydrophilen, organischen Lösungsmittel schließen einen niederen Alkohol, wie Methylalkohol, Ethylalkohol, Isopropylalkohol und dgl., lineare Amide, wie Dimethylformamid, N,N'-Dimethylacetamid und dgl., cyclische Amide, wie N- Methyl-2-pyrrolidon, Glycole wie Ethylcellosolveethylenglycol, und dgl. ein.
Beim Auftragen des Antireflexionsfilms durch Dampfabscheidung anorganischer Oxide auf den gehärteten Beschichtungsfilm wird, wenn der gehärtete Beschichtungsfilm Zinn(IV)oxid enthält, das Zinn(IV)oxid, wenn es ultraviolettem Licht ausgesetzt wird, zu braune oder grünlichblaue Farbe zeigendem Zinn(II)oxid reduziert. Enthält der gehärtete Beschichtungsfilm jedoch die modifizierten kolloidalen Zinnoxid-Zirkoniumoxid- Verbundteilchen, ändert sich unerwarteterweise die Farbe nicht. Der Grund, warum diese unerwartete Wirkung eintritt, kann auf den Aufbau der kolloidalen Zinnoxid-Zirkoniumoxid- Verbundteilchen zurückgeführt werden.
Beim Erhitzen des Gemischs aus Zinnoxidsol und einer wäßrigen Lösung eines Oxyzirkoniumsalzes auf 60 bis 200ºC wird das Oxyzirkoniumsalz hydrolysiert und bildet feine, kolloidale Zirkoniumoxidteilchen mit einer Teilchengröße von einigen Nanometern oder weniger. Die feinen, kolloidalen Zirkoniumoxidteilchen werden an die kolloidalen Zinnoxidteilchen gebunden, wobei die kolloidalen Zinnoxid-Zirkoniumoxid-Verbundteilchen als die zur Herstellung des Sols der vorliegenden Erfindung verwendeten Kernteilchen gebildet werden. Diese Bindung ist eine Bindung eines Sn-Atoms und eines Zr-Atoms über ein Sauerstoffatom, d. h. eine Bindung, dargestellt durch -Sn-O-Zr-O-Sn-. Deshalb wird angenommen, daß sogar, wenn die kolloidalen Zinnoxid-Zirkoniumoxid-Verbundteilchen mit ultravioletten Strahlen bestrahlt werden, die Reduktion des Zinn(IV)oxids zu dem Zinn(II)oxid, die die Färbung der Teilchen hervorruft, im wesentlichen unterdrückt wird, wodurch die Färbung der Teilchen kaum auftritt.
Die vorstehend erwähnten, kolloidalen Zinnoxid- und Zirkonium-Verbundteilchen sind positiv, die kolloialen Wolframoxid-Zinnoxid-Verbundteilchen negativ geladen. Demgemäß werden im Schritt (c) die negativ geladenen, kolloidalen Wolframoxid-Zinnoxid- Verbundteilchen um die positiv geladenen, kolloidalen Zinnoxid- und Zirkoniumoxid- Verbundteilchen elektrisch angezogen. So werden die negativ geladenen kolloidalen Wolframoxid-Zinnoxid-Verbundteilchen mit den positiv geladenen kolloidalen Zinnoxid- und Zirkoniumoxid-Verbundteilchen als Kernteilchen verbunden. Es wird angenommen, daß die Tatsache, daß die Oberfläche der positiv geladenen Kernteilchen mit den kolloidalen Wolframoxid-Zinnoxid-Verbundteilchen bedeckt wird, dazu führt, daß die modifizierten kolloidalen Zinnoxid-Zirkoniumoxid-Verbundteilchen, die gebildet werden. Der Grund, warum die modifizierten kolloidalen Zinnoxid-Zirkoniumoxid-Verbundteilchen, die mit dem Wolfram-Zinnoxid-Verbund beschichtet sind, negativ geladen sind, wird ebenfalls auf den vorstehend erwähnten Mechanismus ihrer Herstellung zurückgeführt.
Die Beschichtungszusammensetzung zur Erzeugung des optischen Elements gemäß der vorliegenden Erfindung enthält vorzugsweise 1 bis 500 Gewichtsteile der modifizierten, kolloidalen Zinnoxid-Zirkoniumoxid-Verbundteilchen, bezogen auf 100 Gewichtsteile der Organosiliciumverbindung. Der Grund dafür ist, daß, wenn die Menge weniger als 1 Gewichtsteil beträgt, der hergestellte, gehärtete Beschichtungsfilm in seinem Brechungsindex vermindert und stark im Anwendungsbereich auf Basismaterialien begrenzt ist, während, wenn die Menge mehr als 500 Gewichtsteile beträgt, die Gefahr von Rißbildung oder anderer Schwierigkeiten zwischen dem Beschichtungsfilm und dem Basismaterial besteht, sowie auch die Möglichkeit der Transparenzabnahme des Films.
Auch können in der Beschichtungszusammensetzung zur Erzeugung optischer Elemente gemäß der Erfindung ein Härtungsmittel zum Unterstützen der Umsetzung, Metalloxidteilchen zum Koordinieren des Brechungsindex mit der als Basismaterial verwendeten Linse und ein oberflächenaktives Mittel zum Zweck des Verbesserns der Fließeigenschaften während des Beschichtungsverfahrens und der Glätte des gehärteten Beschichtungsfilms enthalten sein. Es ist auch möglich, andere Zusatzstoffe, wie ein Ultraviolett-Absorptionsmittel, ein Antioxidans, etc. beizumischen, soweit sie keine nachteilige Wirkung auf die Eigenschaften des hergestellten gehärteten Beschichtungsfilms haben.
Beispiele der vorstehend erwähnten, zu diesem Zweck in dieser Erfindung verwendbaren Härtungsmittel sind Amine, wie Allylamin oder Ethylamin, Säuren und Basen, einschließlich Lewis-Säuren und Lewis-Basen, wie Salze oder Metallsalze von organischen Carbonsäuren, Chromsäure, hypochlorige Säure, Borsäure, Perchlorsäure, Bromsäure, selenige Säure, Thioschwefelsäure, Orthokieselsäure, Thiocyansäure, salpetrige Säure, Aluminiumsäure, Kohlensäure und dgl., und Metallalkoxide mit Aluminium, Zirkonium, Titan und dgl. und Chelatverbindungen dieser Metallelemente.
Beispiele der vorstehend erwähnten teilchenförmigen Metalloxide schließen Aluminiumoxid-, Titanoxid-, Antimonoxid-, Zirkoniumoxid-, Siliciumoxid-, Ceroxidpartikel und dgl. ein.
Als für das optische Element dieser Erfindung verwendetes Basismaterial kann ein Kunststoff-Basismaterial erwähnt werden. Beispiele dieser Kunststoffe schließen ein: Methylmethacrylat-Homopolymer, Copolymere von Methylmethacrylat und einem oder mehreren anderen Monomeren, Diethylenglycol-bisallylcarbonat-Homopolymer, Copolymere von Diethylenglycol-bisallylcarbonat und einem oder mehreren anderen Monomeren, schwefelhaltige Copolymere, halogenhaltige Copolymere, Polycarbonat, Polystyrol, Polyvinylchlorid, Polyethylenterephthalat, Polyurethan und dgl.
Die vorstehend erwähnte Beschichtungszusammensetzung kann auf das Basismaterial aufgetragen und gehärtet werden, wobei ein gehärteter Beschichtungsfilm erzeugt wird. Das Härten der Beschichtungszusammensetzung kann durch Heißlufttrocknen oder Bestrahlung von aktinischer Strahlung durchgeführt werden. Vorzugsweise wird die Härtung in Heißluft bei der Temperatur von 70 bis 200ºC, insbesondere 90 bis 150ºC durchgeführt. Die aktinische Strahlung kann aus fernen Infrarotstrahlen und dgl. bestehen, was es möglich macht, Beschädigung durch Hitze zu verhindern.
Das Verfahren zum Auftragen des die vorstehend erwähnte Beschichtungszusammensetzung umfassenden gehärteten Beschichtungsfilms auf das Basismaterial, kann ein herkömmliches Verfahren, wie Tauchbeschichtung, Spinbeschichtung, Sprühbeschichtung sein. Tauch- und Spinbeschichtung werden wegen hoher Oberflächengenauigkeit bevorzugt.
Vor der Anwendung der Beschichtungszusammensetzung kann ein Basismaterial einer geeigneten Behandlung, wie einer chemischen Behandlung mit einer Säure, Base oder verschiedenen Arten von organischen Lösungsmitteln, einer physikalischen Behandlung mit Plasma, ultravioletten Strahlen etc., einer Reinigungsbehandlung durch Verwenden verschiedener Reinigungsmittel, oder einer Grundierungsbehandlung durch Verwenden verschiedener Harzarten unterworfen werden, damit die Haftung des Beschichtungsfilms auf dem Basismaterial verbessert wird.
Jeder der herkömmlichen einschichtigen oder mehrschichtigen, aufgedampften Antireflexionsfilme aus anorganischen Oxiden kann als Antireflexionsfilm aus aufgedampften anorganischen Oxiden, hergestellt auf dem gehärteten Film der optischen Elemente dieser Erfindung verwendet werden. Beispiele der Antireflexionsfilme sind in den Japanischen Patentveröffentlichungen Nr. 262104/1990 und 116003/1981 offenbart.
Der gehärtete Film dieser Erfindung kann als Schicht mit hohem Brechungsindex eines Antireflexionsfilms verwendet werden. Weiter kann er auch mit verschiedenen Funktionen wie Anlaufschutz, photochromatische Wirkung, Verschmutzungsschutz etc. bereitgestellt werden, um als Multifunktionsfilm zu dienen.
Die optischen Elemente mit einem gehärteten Beschichtungsfilm dieser Erfindung können sowohl für Linsen von Brillen als auch als Linsen für Kameras, Fenstergläser für Automobile und als Displays von Word-Prozessoren aufgebrachte optische Filter verwendet werden.

Beispiele

Bezugsbeispiel 1

Um modifizierte, kolloidale Zinnoxid-Zirkoniumoxid-Verbundteilchen zu erhalten wurden ein wäßriges Zinnoxidsol und ein wäßriges Wolframoxid-Zinnoxid-Verbundsol hergestellt. Das wäßrige Zinnoxidsol hatte ein spezifisches Gewicht von 1,029, einen pH- Wert von 9,80, eine Viskosität von 1,4 mPas, einen SnO&sub2;-Gehalt von 2,95 Gewichts-% und einen Isopropylamin-Gehalt von 0,036 Gewichts-%. Der Wolframoxid-Zinnoxid- Verbundstoff wurde durch das in der Japanischen Patentveröffentlichung Nr. 217230/1991 offenbarte Verfahren hergestellt und hatte ein spezifisches Gewicht von 1,013, einen pH-Wert von 2,61, eine Viskosität von 1,5 mPas, einen WO&sub3;-Gehalt von 0,77 Gewichts-% und einen SnO&sub2;-Gehalt von 0,85 Gewichts-%.
Das modifizierte wäßrige Zinnoxid-Zirkoniumoxid-Verbundsol wurde gemäß den folgenden Schritten (a) bis (f) hergestellt.

Schritt (a):

Modifiziertes wäßriges Zinnoxid-Zirkoniumoxid-Verbundsol mit einem ZrO&sub2;-Gehalt von 2,0 Gewichts-% wurde durch Lösen von Zirkoniumoxychlorid (ZrOCl&sub2; · 8 H&sub2;O) in Wasser hergestellt.
Zu 215 g der erhaltenen wäßrigen Zirkoniumoxychloridlösung wurden 9735 g des vorstehend erwähnten wäßrigen Zinnoxid-Zirkoniumoxid-Verbundsol (entsprechend 287 g SnO&sub2;) unter Rühren bei Raumtemperatur gegeben, 2 Stunden gerührt und ein Gemisch mit einem Zr&sub2;/SnO&sub2;-Verhältnis von 0.15 und einem pH-Wert von 1,50 erhalten. Obwohl das Gemisch eine kolloidale Farbe hatte war seine Transparenz gut.

Schritt (b):

Das in Schritt (a) hergestellte Gemisch wurde unter Rühren 5 Stunden auf 90ºC erhitzt und 11890 g wäßriges Zinnoxid-Zirkoniumoxid-Verbundsol erhalten. Die Lösung enthielt 2,41 Gewichts-% SnO&sub2;, und 0,36 Gewichts-% ZrO&sub2; und hatte einen pH-Wert von 1,45. Obwohl das Sol eine kolloidale Farbe hatte, war seine Transparenz gut.

Schritt (c):

Zu 6110 g des vorstehenden wäßrigen Wolframoxid-Zinnoxid-Verbundsols wurden unter Rühren bei Raumtemperatur über 20 Minuten 12890 g des in Schritt (b) erhaltenen wäßrigen Zinnoxid-Zirkoniumoxid-Verbundsols gegeben. Nach zusätzlichem, 30-minütigem Rühren wurde ein milchig-trübes, wäßriges Sol mit einem pH-Wert von 1,45 und einer Gesamtmenge an Metalloxiden von 2,38 Gewichts-% erhalten.

Schritt (d):

18000 g des in Schritt (c) erhaltenen, milchig-trüben, wäßrigen Sols wurden durch eine Säule mit Amberlit-410, das eine Hydroxygruppenform eines Anionenaustauscherharzes ist, geleitet, wobei 21000 g modifiziertes, wäßriges Zinnoxid-Zirkoniumoxid-Verbundsol erhalten wurden. Das Sol hatte eine Gesamtmenge an Metalloxiden von 2,04 Gewichts-% und einen pH-Wert von 9,00. Obwohl das Sol eine kolloidale Farbe hatte, war seine Transparenz gut.

Schritt (e):

Das in Schritt (d) erhaltene, modifizierte, wäßrige Zinnoxid-Zirkoniumoxid- Verbundsol wurde durch Verwendung eines Ultrafiltrationsfilms (fraktionierendes Molekulargewicht: 50000) bei Raumtemperatur eingeengt, wodurch 1810 g hochkonzentriertes modifiziertes, wäßriges Zinnoxid-Zirkoniumoxid-Verbundsol erhalten wurden. Das Sol hatte ein spezifisches Gewicht von 1,260, einen pH-Wert von 8,18, eine Viskosität von 24,0 mPas, eine Gesamtmenge an Metalloxiden von 23,6 Gewichts-% und war stabil.

Schritt (f):

Zu 465 g des in Schritt (e) erhaltenen, hochkonzentrierten, modifizierten, wäßrigen Zinnoxid-Zirkoniumoxid-Verbundsols wurden unter Rühren bei Raumtemperatur 2,2 g Weinsäure, 3,3 g Diisobutylamin und ein Tropfen Antischäumungsmittel (SN Defoamer, San Nopco Limited) gegeben, es wurde eine Stunde gerührt und ein Sol mit einem pH-Wert von 8,22 erhalten.
Das hergestellte Sol wurde in einem Rotationsverdampfer unter reduziertem Druck bei der Lösungstemperatur von 30ºC oder niedriger unter portionsweisem Zusetzen von neun Litern Methanol, um Wasser aus dem Sol zu entfernen, eingeengt. 348 g modifiziertes, methanolisches Zinnoxid-Zirkoniumoxid-Verbundsol wurden erhalten.
Das in Schritt (f) erhaltene Sol hatte ein spezifisches Gewicht von 1,103, eine Viskosität von 3,2 mPas, eine Gesamtmenge an Metalloxiden von 31,5 Gewichts-% und einen Wassergehalt von 0,62 Gewichts-%. Der pH-Wert des Sols, wenn mit dem gleichen Gewicht Wasser gemischt, betrug 7,90 und die unter einem Elektronenmikroskop beobachtete Teilchengröße betrug 10 bis 15 nm. Das Sol hatte eine kolloidale Farbe und seine Transparenz war gut. Nach dreimonatigem Stehenlassen bei Raumtemperatur wurde kein Niederschlag, keine milchige Trübung und kein Viskositätsanstieg beobachtet und das Sol war stabil. Der Brechungsindex des Sol betrug nach dem Trocknen 1,79.
Die vorliegende Erfindung wird nachstehend genauer durch Aufzeigen von Beispielen davon beschrieben. Es sollte jedoch so verstanden werden, daß diese Beispiele lediglich als Veranschaulichung beabsichtigt sind und nicht als Begrenzung des Bereichs der Erfindung aufgefaßt werden sollen.
Die Eigenschaften der optischen Materialien mit dem in den Beispielen und Vergleichsbeispielen erhaltenen, gehärteten Beschichtungsfilm wurden gemäß den folgenden Verfahren bestimmt.

(1) Kratzbeständigkeitstest

Die Linsenoberfläche wurde mit Stahlwolle #0000 abgerieben und der Kratzbeständigkeitsgrad visuell beurteilt Die Kratzbeständigkeit wurde gemäß den folgenden Kriterien ausgewertet:
A: Die Linsenoberfläche ist bei starker Reibung kaum zerkratzt.
B: Die Linsenoberfläche ist bei starker Reibung zu einem bedeutenden Grad zerkratzt.
C: Die Linsenoberfläche ist gleichmäßig bis zum Basismaterial zerkratzt.

(2) An- oder Abwesenheit von Interferenzringen

Die An- oder Abwesenheit von Interferenzringen auf jedem der optischen Elemente mit dem gehärteten Beschichtungsfilm wurde visuell unter einer Fluoreszenzlampe beurteilt. Die Beurteilung wurde gemäß den folgenden Kriterien gemacht:
A: Interferenzringe sind kaum zu sehen.
B: Interferenzringe sind etwas zu sehen.
C: Interferenzringe sind auffallend zu sehen.

(3) Haftfähigkeitstest

Jedes Teststück des gehärteten Beschichtungsfilms wurde in Abschnitte von 1 mm gitterförmig mit 100 Teilabschnitten geschnitten und ein Klebeband (Handelsname "Cellotape", hergestellt von Nichiban Co., Ltd.) wurde stark an den gitterförmig geschnittenen Testfilm angeklebt und dann schnell abgezogen, wobei das Vorkommen oder Nicht- Vorkommen von einheitlicher Ablösung der Schnittabteilung(en) des Films geprüft wurde.

(4) Heißwasserfestigkeitstest

Jedes Teststück wurde 5 Stunden in heißes Wasser von 45ºC getaucht und dann dem Haftfähigkeitstest unterworfen.

(5) Transparenz

Die Trübung des gehärteten Beschichtungsfilms wurde visuell unter einer Fluoreszenzlampe in einem dunklen Raum geprüft. Die Auswertung wurde gemäß den folgenden Kriterien durchgeführt:
A: Kaum Trübung.
B: Leichte Trübung.
C: Offensichtliche Trübung.
Die folgenden Tests (6) und (7) wurden mit einer Linse durchgeführt, auf der ein aufgedampfter Film aus anorganischen Oxiden als Antireflexionsfilm wie nachstehend erwähnt auf dem gehärteten Beschichtungsfilm vorgesehen wurde.

(6) Lichtfestigkeitstest

Das optische Material wurde in einem Xenon-Langzeit-Bewitterungsmeßgerät, erhältlich von Suga Test Instrument Company Limited 200 Stunden einer Xenon-Bestrahlung ausgesetzt und die Änderung der äußerlichen Erscheinung des optischen Materials nach der Bestrahlung visuell beobachtet.

(7) Wetterfestigkeitstest

Das optische Material wurde einen Monat einem Außenbewitterungstest unterworfen und die Änderung der äußerlichen Erscheinung des optischen Materials nach dem Ausgesetztsein visuell beobachtet.

Beispiel 1

(Herstellung der Beschichtungslösung)

142 Gewichtsteile γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilan als Komponente A wurden in einen mit einem Magnetrührer ausgestatteten Glasbehälter eingebracht, gefolgt von Zutropfen unter Rühren von 1,4 Gewichtsteilen 0,01 N Salzsäure und 32 Gewichsteilen Wasser. Anschließend wurde das Gemisch 24 Stunden gerührt und ein Hydrolysat von γ- Glycidoxypropyltrimethoxysilan erhalten. Dann wurden 460 Gewichtsteile des in Bezugsbeispiel 1 hergestellten Zinnoxid-Zirkoniumoxid-Verbundsol (dispersiert in Methanol, mit einer Gesamtmenge an Metalloxiden von 31,5 Gewichts-% und einer durchschnittlichen Teilchengröße von 10 bis 15 nm), 300 Gewichtsteile Ethylcellusolve, 0,7 Gewichtsteile eines grenzflächenaktiven Silicons als Schmiermittel und 8 Gewichtsteile Aluminiumacetylacetonat dem vorstehenden Hydrolysat von γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilan zugesetzt, ausreichend gerührt und filtriert, wodurch die Beschichtungslösung hergestellt wurde.

(Erzeugung des gehärteten Beschichtungsfilms und Antireflexionsfilms)

Eine Kunststofflinse (Brechungsindex nd : 1,60), aus Xylylendiisocyanat, behandelt mit einer alkalischen Lösung und Pentaerithrit (2-Mercaptoacetat) wurde ausreichend gewaschen und in die nach dem vorstehend erwähnten Verfahren hergestellte Beschichtungslösung getaucht und einer Tauchbeschichtung unter Verwenden der Beschichtungslösung unterworfen (Hochzugs-Geschwindigkeit: 14 cm/min) und 2 Stunden auf 130ºC erhitzt, wobei ein gehärteter Beschichtungsfilm erzeugt wurde. Die erhaltene, beschichtete Linse wurde verschiedenen Bewertungstests unterworfen.
Wie in Tabelle 1 gezeigt, waren auf der Kunststofflinse mit dem gemäß vorstehend erwähntem Verfahren erhaltenen, gehärteten Beschichtungsfilm kaum Interferenzringe zu sehen, der Trübungswert betrug 0,1 und die Transparenz war im visuellen Test ausgezeichnet. Ein Antireflexionsfilm wurde auf dem gehärteten Beschichtungsfilm auf der Kunststofflinse von Beispiel 1 wie nachstehend beschrieben erzeugt und die erhaltene Linse dem Lichtfestigkeitstest und dem Wetterfestigkeitstest unterworfen.
Die Kunststofflinse mit einem gehärteten, wie vorstehend erwähnt hergestellten Beschichtungsfilm wurde in eine Aufdampfapparatur gelegt, unter Evakuieren auf 85ºC erhitzt und weiter auf 2 · 10&supmin;&sup5; Torr evakuiert. Dann wurde das Verdampfungsmaterial durch ein Elektronenstrahlheizverfahren aufgedampft um eine SiO&sub2;-Unterschicht mit einer Filmdicke von 0,6 λ, darauf die aus einem Schichtgemisch aus Ta&sub2;O&sub5;, ZrO&sub2; und Y&sub2;O&sub3; bestehende erste Refraktionsschicht (nd = 2,05, nλ = 0,075 λ) und die SiO&sub2;-Schicht (nd = 1,46, nλ = 0,056 λ) und die aus einem Schichtgemisch aus Ta&sub2;O&sub5;, ZrO, und Y&sub2;O&sub3; bestehende zweite Reflexionsschicht (nd = 2,05, nλ = 0,46 λ) und die SiO&sub2;-Schicht (nd = 1,46, nλ = 0,25 λ) aufgetragen um die Antireflexionsschicht zu erhalten. Das Aussehen der Kunststofflinse änderte sich visuell sogar nach der Xenon-Bestrahlung oder der Außenbewitterung nicht und die Licht- und Wetterfestigkeit war ausgezeichnet.

Beispiel 2

Es wurde den Verfahren von Beispiel 1 gefolgt, außer daß 100 Gewichtsteile β-(3,4- Epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilan und 35 Gewichtsteile γ-Glycidoxypropylmethyldiethoxysilan als Komponente A anstelle von 142 Gewichtsteilen γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilan verwendet wurden. Die in Tabelle 1 gezeigten Bewertungsergebnisse zeigten an, daß die Eigenschaften der erhaltenen beschichteten Linse genauso ausgezeichnet waren wie die in Beispiel 1.

Beispiel 3

Es wurde den Verfahren von Beispiel 1 gefolgt, außer daß 30 Gewichtsteile Tetraethoxysilan und 105 Gewichtsteile γ-Glycidoxypropylmethyldiethoxysilan als Komponente A anstelle von 142 Gewichtsteilen γ-Glycidoxypropyltrimethoxysilan und 5 Gewichtsteile Aluminiumacetylacetonat als Härtungsmittel und 1 Gewichtsteil Ammoniumperchlorat verwendet wurden. Die in Tabelle 1 gezeigten Bewertungsergebnisse zeigten an, daß die Eigenschaften der erhaltenen beschichteten Linse genauso ausgezeichnet waren wie die in Beispiel 1.

Beispiel 4

Es wurde den Verfahren von Beispiel 1 gefolgt, außer daß 100 Gewichtsteile γ- Glycidoxypropyltrimethoxysilan und 42 Gewichtsteile γ-Glycidoxypropylmethyldiethoxysilan als Komponente A verwendet wurden. Die in Tabelle 1 gezeigten Bewertungsergebnisse zeigten an, daß die Eigenschaften der erhaltenen beschichteten Linse genauso ausgezeichnet waren wie die in Beispiel 1.

Beispiel 5

Es wurde den Verfahren von Beispiel 1 gefolgt, außer daß 50 Gewichtsteil γ- Glycidoxypropyltrimethoxysilan, 50 Gewichtsteile γ-Glycidoxypropylmethyldimethoxysilan und 32 Gewichtsteile Tetraethoxysilan anstelle von 142 Gewichtsteilen γ- Glycidoxypropyltrimethoxysilan als Komponente A verwendet wurden. Die in Tabelle 1 gezeigten Bewertungsergebnisse zeigten an, daß die Eigenschaften der erhaltenen beschichteten Linse genauso ausgezeichnet waren wie die in Beispiel 1.

Beispiel 6

Es wurde den Verfahren von Beispiel 1 gefolgt, außer daß eine Kunststofflinse (Brechungsindex nd : 1.61), zusammengesetzt aus 1,2-Dihydroxybenzol, Pentaerythrittetrakismercaptoacetat und 2,5-Mercaptomethyl-1,4-dithian verwendet wurde. Die in Tabelle 1 gezeigten Bewertungsergebnisse zeigten an, daß die Eigenschaften der erhaltenen beschichteten Linse genauso ausgezeichnet waren wie die in Beispiel 1.

Beispiel 7

Es wurde den Verfahren von Beispiel 1 gefolgt, außer daß eine Kunststofflinse (Brechungsindex nd : 1.60), zusammengesetzt aus 1,3-Bis(isocyanatmethyl)cyclohexan), Pentaerythrittetrakismercaptoacetat und 2,5-Mercaptomethyl-1,4-dithian verwendet wurde. Die in Tabelle 1 gezeigten Bewertungsergebnisse zeigten an, daß die Eigenschaften der erhaltenen beschichteten Linse genauso ausgezeichnet waren wie die in Beispiel 1.

Beispiel 8

Es wurde den Verfahren von Beispiel 1 gefolgt, außer daß eine Kunststofflinse (Brechungsindex nd : 1.59), zusammengesetzt aus 3-Mercapto-1,2-dihydroxypropan, Pentaerythrittetrakismercaptoacetat und 2,5-Mercaptomethyl-1,4-dithian verwendet wurde. Die in Tabelle 1 gezeigten Bewertungsergebnisse zeigten an, daß die Eigenschaften der erhaltenen beschichteten Linse genauso ausgezeichnet waren wie die in Beispiel 1.

Vergleichsbeispiel 1

Es wurde den Verfahren von Beispiel 1 gefolgt, außer daß 480 Gewichtsteile des Zinnoxidsol, beschichtet mit feinen Wolframoxidteilchen, offenbart in der Japanischen Patentveröffentlichung Nr. 172369/1991 anstelle des in Beispiel 1 verwendeten Sols verwendet wurden. Die in Tabelle 1 gezeigten Bewertungsergebnisse zeigten an, daß Licht- und Wetterfestigkeit gering waren.

Vergleichsbeispiel 2

Es wurde den Verfahren von Beispiel 1 gefolgt, außer daß 480 Gewichtsteile eines Antimonoxidsol (dispersiert in Methanol, Feststoffgehalt: 30%, durchschnittliche Teilchengröße: 20 nm) anstelle des in Beispiel 1 verwendeten Sols verwendet wurde. Die in Tabelle 1 gezeigten Bewertungsergebnisse zeigten an, daß Heißwasser- und Kratzfestigkeit gering waren.

Vergleichsbeispiel 3

Es wurde den Verfahren von Beispiel 1 gefolgt, außer daß kolloidales Silicium (dispersiert in Methanol, Feststoffgehalt: 20 Gewichts-%, durchschnittliche Teilchengröße: 15 nm) anstelle des in Beispiel 1 verwendeten Sols verwendet wurde. Die in Tabelle 1 gezeigten Bewertungsergebnisse zeigten an, daß unliebsame Interferenzringe, zurückzuführen auf den niedrigen Brechungsindex des gehärteten Beschichtungsfilms, beobachtet wurden. Tabelle 1
Wie vorstehend beschrieben stellt die vorliegende Erfindung optische Elemente mit einem gehärteten Beschichtungsfilm bereit, ohne ihre spezifischen Eigenschaften zu verschlechtern und außerdem ohne die Licht- und Wetterfestigkeit sogar dann zu verschlechtern, wenn der durch Aufdampfen von anorganischen Oxiden hergestellte Antireflexionsfilm auf dem gehärteten Beschichtungsfilm aufgebracht ist.

Claims

1. Optisches Element mit einem gehärteten Beschichtungsfilm auf einem optischem Basismaterial, wobei der gehärtete Beschichtungsfilm aus einer Beschichtungszusammensetzung hergestellt ist, die eine Organosiliciumverbindung und modifizierte, kolloidale Zinnoxid-Zirkoniumoxid-Verbundteilchen umfaßt, die durch teilweise oder vollständige Beschichtung der Oberfläche von kolloidalen Zinnoxid-Zirkoniumoxid- Verbundteilchen mit kolloidalen Wolframoxid-Zinnoxid-Verbundteilchen erhältlich sind, und wobei die kolloidalen Zinnoxid-Zirkoniumoxid-Verbundteilchen ein ZrO&sub2;/SnO&sub2;-Verhältnis von 0,02 zu 1,0, bezogen auf das Gewicht, und eine Teilchengröße von 4 bis 50 nm haben, und wobei die kolloidalen Wolframoxid-Zinnoxid-Verbundteilchen ein WO&sub3;/SnO&sub2;-Verhältnis von 0,5 bis 100, bezogen auf das Gewicht, und eine Teilchengröße von 2 bis 7 nm haben, und wobei die Organosiliziumverbindung mindestens einen Vertreter, ausgewählt aus Komponente A der folgenden Formel (I), Hydrolysaten davon, und Komponente B der Formel (II) und Hydrolysaten davon, umfaßt:

(R¹)a-(R³)b-Si(OR²)4-(a+b)(I),

wobei R¹ und R³ jeweils einen organischen Rest, ausgewählt aus einer Alkyl-, Alkenyl-, Aryl-, Acyl-, Halogen-, Glycidoxy-, Epoxy-, Amino-, Phenyl-, Mercapto-, Methacryloxy- und Cyanogruppe darstellen, R² einen organischen Rest, ausgewählt aus einem Alkylrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen, einer Alkoxy-, Acyl- und Phenylgruppe bedeutet, und a und b jeweils eine ganze Zahl von 0 oder 1 sind;

(OX)3-a-Si(R&sup4;a)-Y-Si(R&sup4;a)-(OX)3-a (II),

wobei R&sup4; ein organischer Rest mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen, X ein Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder ein Acylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, Y ein organischer Rest mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen und a eine ganze Zahl von 0 oder 1 ist.

2. Optisches Element nach Anspruch 1, wobei die Teilchengröße der modifizierten, kolloidalen Zinnoxid-Zirkoniumoxid-Verbundteilchen im Bereich von 4,5 bis 60 nm liegt.

3. Optisches Element nach Anspruch 1 oder 2, wobei die kolloidalen Zinnoxid- Zirkoniumoxid-Verbundteilchen als Kernteilchen das Kombinationsprodukt von kolloidalen Zinnoxidteilchen und kolloidalen Zirkoniumoxidteilchen sind.

4. Optisches Element nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Organosiliciumverbindung mindestens einen Vertreter der Gruppe, bestehend aus der Komponente A der Formel (I) und Hydrolysaten davon, umfaßt.

5. Optisches Element nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Organosiliciumverbindung mindestens einen Vertreter der Gruppe, bestehend aus der Komponente B der Formel (II) und Hydrolysaten davon, umfaßt.

6. Optisches Element nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das optische Basismaterial ein Kunstoff-Basismaterial ist.

7. Optisches Element nach Anspruch 6, wobei das Kunststoff-Basismaterial eines aus Methylmethacrylat-Homopolymer, Copolymeren von Methylmethacrylat mit einem oder mehreren anderen Monomeren, Diethylenglycolbisallylcarbonat-Homopolymer, Copolymeren von Diethylenglycolbisallylcarbonat mit einem oder mehreren anderen Monomeren, schwefelhaltigen Copolymeren, halogenhaltigen Copolymeren, Polycarbonat, Polystyrol, Polyvinylchlorid, Polyethylenterephthalat und Polyurethan ist.

8. Optisches Element nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das optische Element weiter einen aufgedampften Antireflexionsfilm aufweist.

9. Optisches Element nach Anspruch 8, wobei der Antireflexionsfilm ein einschichtiger Film aus anorganischem Oxid ist.

10. Optisches Element nach Anspruch 8, wobei der Antireflexionsfilm ein mehrschichtiger Film aus anorganischem Oxid ist.