JPH045706B2 - - Google Patents
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- JPH045706B2 JPH045706B2 JP58074192A JP7419283A JPH045706B2 JP H045706 B2 JPH045706 B2 JP H045706B2 JP 58074192 A JP58074192 A JP 58074192A JP 7419283 A JP7419283 A JP 7419283A JP H045706 B2 JPH045706 B2 JP H045706B2
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- C09D5/32—Radiation-absorbing paints
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
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- C07F7/02—Silicon compounds
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- C07F7/1804—Compounds having Si-O-C linkages
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
- C08J7/04—Coating
- C08J7/0427—Coating with only one layer of a composition containing a polymer binder
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- C09K9/02—Organic tenebrescent materials
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- C08J2369/00—Characterised by the use of polycarbonates; Derivatives of polycarbonates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/31504—Composite [nonstructural laminate]
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- Y10T428/31663—As siloxane, silicone or silane
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Description
関連出願について表示
関連出願には「被覆用組成物及びそれを含む物
品」の名称のBruce Allen Ashbyらの米国特許
第4373674号がある。 発明の背景 本発明前には、Bruce A.Ashbyらの米国特許
第4278804号にシリコーン硬質被覆剤に用いられ
る種々の紫外線吸収剤が開示されており、そのい
くつかは式 (式中YはH又はOH、ZはH、OH、OQ又は
OWであり、YがHの場合少くとも1つのZがカ
ルボニル基に対しオルトの位置のOHであり、Q
は−CH2(CH2)oSi(R′)x(OR)y、WはCnH2n+1、
x=0、1又は2、y=1、2又は3、x+y=
3、Rは炭素数1〜6のアルキル又はアルカノイ
ル、R′は炭素数1〜6のアルキル、n=0、1
又は2、m=1〜18である) の範囲に含まれる。 式(1)の化合物を紫外線吸収剤として添加するシ
リコーン硬質被覆用組成物は、Fryeの米国特許
第4277287号に示されている。これらのシリコー
ン硬質被覆用組成物はコロイドシリカと式 R2Si(OR3)3 (2) (式中R2は炭素数1〜3のアルキル、又は炭
素数6〜13のアリール、R3は炭素数1〜8のア
ルキルである) のオルガノトルアルコキシシランの水性分散液の
加水分解生成物から成る。 式(2)にオルガノトリアルコキシシランを用いて
得られるシリコーン硬質被覆用組成物において、
式(1)の紫外線吸収剤を用いると有益な結果が得ら
れるが、周囲条件の下でUV吸収剤をシリコーン
硬質被覆用組成物へ共加水分解させるのに必要な
“経時熟成混入”時間はしばしば4〜6週となる。
その結果、実質的にシリコーン被覆用組成物へ平
衡状態となつた紫外線吸収剤の重量割合は、例え
ば上記UV−安定化シリコーン硬質被覆用組成物
で処理し、その後硬化させたポリカーボネートシ
ートのように、熱可塑性基体に十分な耐候性と熱
成形性を付与するには不十分である。 以後用いられる“経時熟成混入”(age−in)の
語は、本発明の実施に用いられる、又は式(1)で示
される紫外線吸収剤が、シリコーン硬質被覆用組
成物へ十分に平衡化され、望ましい被覆をつくる
のに必要な時間を意味する。例えば、熟成時間の
経過後、紫外線吸収剤を導入させて得たUV−安
定化シリコーン硬質被覆用組成物を、例えばポリ
カーボネート試験用パネルのような透明熱可塑性
試験用パネル上に被覆して30分の空気乾燥及び90
分135℃での硬化の後、き裂のない透明フイルム
を得た場合に、式(1)の紫外線吸収剤は十分に熟成
混入即ちシリコーン硬質被覆用組成物へ平衡化さ
れる。 シリコーン硬質被覆用組成物中の紫外線吸収剤
が改良された熟成混入性能を示すのは、式 (式中Y及びZは前述の通りであり、Q′は式
−CH2(CH2)oSi(OH3)3を有し、nは式(1)に示さ
れたと同じ)の紫外線吸収剤を用いた場合であ
る。 また、けい素原子にトリメトキシ置換基を有す
る式(3)の紫外線吸収剤が周囲温度において一週間
以内にシリコーン硬質被覆用組成物へ共加水分解
されることも見出された。良好な熟成時間をもつ
ことに加え、共加水分解されたトリメトキシシリ
ル置換ベンゾフエノンの重量パーセントがシリコ
ーン硬質被覆用組成物中の全固形物の25重量%以
上とすることができる。よつて、熱可塑性基体上
の式(3)の紫外線吸収剤を含む硬化したシリコーン
硬質被覆の耐候性及び熟成形性は大きく増加す
る。しかしながら、トリメトキシシリルアルキル
置換基をもつ式(3)の紫外線吸収剤を用いると、紫
外線安定化シリコーン硬質被覆用組成物が十分な
保存性をもたなくなるため、早期にゲル化し、従
つてシリコーン硬質被覆用には役立たなくなる結
果にしばしばなることが経験からわかつた。 本発明前、上述のようにトリメトキシシリルア
ルキル基で置換された式(3)の紫外線吸収剤を製造
するのに利用できる方法は、一般に極度の毒性で
知られているトリメトキシシランを用いる方法に
限られていた。例えば、ヒドロシリル化反応によ
つてトリメトキシシランをヒドロキシベンゾフエ
ノンのアリルオキシ誘導体に付加させて式(3)の範
囲の紫外線吸収剤を生成させることができる。し
かしながら、この水素化ケイ素の白金触媒による
付加は上記の毒性の問題のため、大規模な生産は
できない。よつて、早期にゲル化することなくシ
リコーン硬質被覆用組成物において熟成時間が短
く、そして毒性の危険を伴わずに大規模の生産に
利用できる方法に基づく、シリコーン硬質被覆用
組成物のための紫外線吸収剤を製造する方法を開
発することが望まれていた。 この発明は、式 (式中Q″は−CH2(CH2)oSi(OCH3)3-a、Z、
X、R及びnは前述と同じで“a”は約0.5〜約
2.5の平均値を有する) の紫外線吸収剤が容易に製造され、保存期間中に
早期ゲル化を起さず改良された熟成時間を有する
UV安定化シリコーン硬質被覆用組成物を提供で
きるという本発明者の発見に基づいている。式(4)
のメトキシ−アルコキシシリルアルキル置換ベン
ゾフエノン(RはC2H5が好ましい)はトリメト
キシシランを使用する必要がなく、有効量の酸触
媒の存在下で式(1)の範囲のエトキシシリルアルキ
ル−置換ベンゾフエノンをメタノールと平衡状態
にさせることによつて容易に合成しうる。 発明の記載 式 (式中Qは−CH2(CH2)oSi(OR)3であり、
Y、Z、R及びnは前述の通りである) を有するトリアルコキシシリルアルキル紫外線吸
収剤1モルにつき0.6〜9モルのメタノールを酸
触媒の存在下で平衡状態にして、式(4)のメトキシ
アルコキシシリルアルキル紫外線吸収剤と製造す
ることから成る方法であり、このメトキシアルコ
キシシリルアルキル紫外線吸収剤は周囲温度で早
期ゲル化を起こすUV安定化シリコーン硬質被覆
用組成物とすることなく、シリコーン硬質被覆用
組成物において短い熟成時間を有し、この方法に
おいて、生成UV安定化シリコーン硬質被覆用組
成物をプライマー処理した又はしない有機重合体
熱可塑性基体に塗布し、UV安定化シリコーン硬
質被覆用組成物の硬化により、改良された耐候性
と熟成形性を示す複合材を得ることができる。 式(4)のメトキシ−アルコキシ紫外線吸収剤を製
造するのに用いられる別の方法は、ヒドロシリル
化反応によつてアルケンオキシ−置換ベンゾフエ
ノンにトリハロシランを付加し、その後生成した
トリハロシリルアルキルベンゾフエノンと適宜割
合のメタノール及びアルカノール(例えばエタノ
ール)混合物との間で反応を行なわせることであ
る。 本発明の実施に用いる式(4)で示されるメトキシ
−アルコキシシリルアルキル紫外線吸収剤には次
のようなものがある。 但しR4はH、又はCH3、 本発明のUV−安定化シリコーン硬質被覆用組
成物は、式(4)のメトキシ−アルコキシシリルアル
キルUV−吸収剤の有効量を、例えば前記米国特
許第4277877号に開示されたようなシリコーン硬
質被覆用組成物に加えて製造される。 一般に、本発明の実施に用いるシリコーン硬質
被覆用組成物中で利用されるコロイドシリカの水
性分散液は、平均径5〜150ミリミクロン、好ま
しくは10〜30ミリミクロンの粒径であることを特
徴とする。このような分散液は当分野では既知で
ある。市販の材料にはルドツクス(デユポン)や
ナルコーク(NALCOケミカル社)がある。これ
らは酸性又は塩基性のヒドロゾルの形で利用でき
る。この発明に関しては、被覆用組成物のPHが塩
基性の場合には通常塩基性コロイドシリカゾルが
成物に用いるのに好ましい。一方、最初酸性であ
るが塩基性に調整したコロイドシリカも使用でき
る。低アルカリ分、例えばNa2Oとして0.35重量
%以下を含有するコロイドシリカがより安定な被
覆用組成物を提供し、好ましいことが見出され
た。 組成物を調製する際にはコロイドシリカの水性
分散液を、例えば0.07〜0.10重量%のアルキルト
リアセトキシシラン、アルキルトリアルコキシシ
ラン又はアリールトリアルコキシシランの希薄溶
液に加える。反応混合物の温度は20℃〜40℃、好
ましくか25℃以下の範囲に保たれる。約6〜8時
間の反応時間は、十分な量のトリアルコキシシラ
ンが反応して最初の2相の液体混合物がシリカの
分散した単一の液相に変わるのに通常十分であ
る。加水分解は望ましい最終粘度により24〜48時
間続けられる。概して、加水分解の時間が長くな
れば最終粘度が高くなる。 被覆用組成物の調製の際、最初の2相の液体反
応混合物の粘度を調製するのに、また加水分解速
度を調節するのにアルキルトリアセトキシシラン
を用いる。好ましいのはアルキル基が炭素数1〜
5、特に炭素数1〜3を含むアルキルトリアセト
キシシランである。メチルアセトキシシランが最
も好ましい。アルキルトリアセトキシシランは使
用するのに適しているが、代わりに氷酢酸又はそ
の他の酸も用いられる。このような酸には、プロ
ピオン酸、酪酸、クエン酸、安息香酸、ギ酸、シ
ユウ酸等の有機酸がある。加水分解が完了した
後、アルコールを反応混合物に加えることによ
り、被覆用組成物の固形分を調節する。適したア
ルコールには、例えばメタノール、エタノール、
プロパノール、イソプロパノール、n−ブチルア
ルコール、t−ブチルアルコール等又はそれらの
混合物のような炭素数1〜6の低級脂肪族アルコ
ールがある。好ましいのはイソプロパノールであ
る。溶剤系、即ち水とアルコールの混合物は、シ
ロキサノール部分縮合物を溶かすためにアルコー
ルを約20〜75重量%含んでいなければならない。 その他に、水と混ざり合う極性溶媒、例えばア
セトン、ブチルセロソルブ等を少量、通常溶媒系
の20重量%以下含むことは任意である。 溶媒で調整した後、被覆用組成物は好ましくは
全組成物の約18〜25重量%、特に好ましくは約20
重量%の固形分を有する。 被覆用組成物は、約3.5〜約8、好ましくは約
7.1〜約7.8、特に好ましくは約7.2〜約7.8のPHを
有する。必要であれば希薄水酸化アンモニウムの
ような塩基、又は酢酸のような弱酸を、この範囲
内のPHに調整するために加える。 シラントリオール、R2Si(OH)3は相当するト
リアルコキシシランを、コロイドシリカの水性分
散液のような水性媒体と混合した結果形成され
る。トリアルコキシシランの具体例としては、メ
トキシ、エトキシ、イソプロボキシ及びびn−ブ
トキシ置換基を含むものがあり、これらの置換基
は加水分解すると、シラントリオールを生じ、さ
れにメタノール、エタノール、イソプロパノー
ル、n−ブタノール等の相当するアルコールを遊
離させる。このような最終被覆用組成物中に存在
するアルコール分の少くとも一部が提供される。 を形成する水酸基が生じると、結合が起こる。こ
の結合は一定時間にわたつて起こるが完全ではな
く、むしろけい素に結合した水酸基がいくらかシ
ロキサン中に残つて、これが重合体をアルコール
−水混合液に可溶性とする。その可溶性部分縮合
物は
品」の名称のBruce Allen Ashbyらの米国特許
第4373674号がある。 発明の背景 本発明前には、Bruce A.Ashbyらの米国特許
第4278804号にシリコーン硬質被覆剤に用いられ
る種々の紫外線吸収剤が開示されており、そのい
くつかは式 (式中YはH又はOH、ZはH、OH、OQ又は
OWであり、YがHの場合少くとも1つのZがカ
ルボニル基に対しオルトの位置のOHであり、Q
は−CH2(CH2)oSi(R′)x(OR)y、WはCnH2n+1、
x=0、1又は2、y=1、2又は3、x+y=
3、Rは炭素数1〜6のアルキル又はアルカノイ
ル、R′は炭素数1〜6のアルキル、n=0、1
又は2、m=1〜18である) の範囲に含まれる。 式(1)の化合物を紫外線吸収剤として添加するシ
リコーン硬質被覆用組成物は、Fryeの米国特許
第4277287号に示されている。これらのシリコー
ン硬質被覆用組成物はコロイドシリカと式 R2Si(OR3)3 (2) (式中R2は炭素数1〜3のアルキル、又は炭
素数6〜13のアリール、R3は炭素数1〜8のア
ルキルである) のオルガノトルアルコキシシランの水性分散液の
加水分解生成物から成る。 式(2)にオルガノトリアルコキシシランを用いて
得られるシリコーン硬質被覆用組成物において、
式(1)の紫外線吸収剤を用いると有益な結果が得ら
れるが、周囲条件の下でUV吸収剤をシリコーン
硬質被覆用組成物へ共加水分解させるのに必要な
“経時熟成混入”時間はしばしば4〜6週となる。
その結果、実質的にシリコーン被覆用組成物へ平
衡状態となつた紫外線吸収剤の重量割合は、例え
ば上記UV−安定化シリコーン硬質被覆用組成物
で処理し、その後硬化させたポリカーボネートシ
ートのように、熱可塑性基体に十分な耐候性と熱
成形性を付与するには不十分である。 以後用いられる“経時熟成混入”(age−in)の
語は、本発明の実施に用いられる、又は式(1)で示
される紫外線吸収剤が、シリコーン硬質被覆用組
成物へ十分に平衡化され、望ましい被覆をつくる
のに必要な時間を意味する。例えば、熟成時間の
経過後、紫外線吸収剤を導入させて得たUV−安
定化シリコーン硬質被覆用組成物を、例えばポリ
カーボネート試験用パネルのような透明熱可塑性
試験用パネル上に被覆して30分の空気乾燥及び90
分135℃での硬化の後、き裂のない透明フイルム
を得た場合に、式(1)の紫外線吸収剤は十分に熟成
混入即ちシリコーン硬質被覆用組成物へ平衡化さ
れる。 シリコーン硬質被覆用組成物中の紫外線吸収剤
が改良された熟成混入性能を示すのは、式 (式中Y及びZは前述の通りであり、Q′は式
−CH2(CH2)oSi(OH3)3を有し、nは式(1)に示さ
れたと同じ)の紫外線吸収剤を用いた場合であ
る。 また、けい素原子にトリメトキシ置換基を有す
る式(3)の紫外線吸収剤が周囲温度において一週間
以内にシリコーン硬質被覆用組成物へ共加水分解
されることも見出された。良好な熟成時間をもつ
ことに加え、共加水分解されたトリメトキシシリ
ル置換ベンゾフエノンの重量パーセントがシリコ
ーン硬質被覆用組成物中の全固形物の25重量%以
上とすることができる。よつて、熱可塑性基体上
の式(3)の紫外線吸収剤を含む硬化したシリコーン
硬質被覆の耐候性及び熟成形性は大きく増加す
る。しかしながら、トリメトキシシリルアルキル
置換基をもつ式(3)の紫外線吸収剤を用いると、紫
外線安定化シリコーン硬質被覆用組成物が十分な
保存性をもたなくなるため、早期にゲル化し、従
つてシリコーン硬質被覆用には役立たなくなる結
果にしばしばなることが経験からわかつた。 本発明前、上述のようにトリメトキシシリルア
ルキル基で置換された式(3)の紫外線吸収剤を製造
するのに利用できる方法は、一般に極度の毒性で
知られているトリメトキシシランを用いる方法に
限られていた。例えば、ヒドロシリル化反応によ
つてトリメトキシシランをヒドロキシベンゾフエ
ノンのアリルオキシ誘導体に付加させて式(3)の範
囲の紫外線吸収剤を生成させることができる。し
かしながら、この水素化ケイ素の白金触媒による
付加は上記の毒性の問題のため、大規模な生産は
できない。よつて、早期にゲル化することなくシ
リコーン硬質被覆用組成物において熟成時間が短
く、そして毒性の危険を伴わずに大規模の生産に
利用できる方法に基づく、シリコーン硬質被覆用
組成物のための紫外線吸収剤を製造する方法を開
発することが望まれていた。 この発明は、式 (式中Q″は−CH2(CH2)oSi(OCH3)3-a、Z、
X、R及びnは前述と同じで“a”は約0.5〜約
2.5の平均値を有する) の紫外線吸収剤が容易に製造され、保存期間中に
早期ゲル化を起さず改良された熟成時間を有する
UV安定化シリコーン硬質被覆用組成物を提供で
きるという本発明者の発見に基づいている。式(4)
のメトキシ−アルコキシシリルアルキル置換ベン
ゾフエノン(RはC2H5が好ましい)はトリメト
キシシランを使用する必要がなく、有効量の酸触
媒の存在下で式(1)の範囲のエトキシシリルアルキ
ル−置換ベンゾフエノンをメタノールと平衡状態
にさせることによつて容易に合成しうる。 発明の記載 式 (式中Qは−CH2(CH2)oSi(OR)3であり、
Y、Z、R及びnは前述の通りである) を有するトリアルコキシシリルアルキル紫外線吸
収剤1モルにつき0.6〜9モルのメタノールを酸
触媒の存在下で平衡状態にして、式(4)のメトキシ
アルコキシシリルアルキル紫外線吸収剤と製造す
ることから成る方法であり、このメトキシアルコ
キシシリルアルキル紫外線吸収剤は周囲温度で早
期ゲル化を起こすUV安定化シリコーン硬質被覆
用組成物とすることなく、シリコーン硬質被覆用
組成物において短い熟成時間を有し、この方法に
おいて、生成UV安定化シリコーン硬質被覆用組
成物をプライマー処理した又はしない有機重合体
熱可塑性基体に塗布し、UV安定化シリコーン硬
質被覆用組成物の硬化により、改良された耐候性
と熟成形性を示す複合材を得ることができる。 式(4)のメトキシ−アルコキシ紫外線吸収剤を製
造するのに用いられる別の方法は、ヒドロシリル
化反応によつてアルケンオキシ−置換ベンゾフエ
ノンにトリハロシランを付加し、その後生成した
トリハロシリルアルキルベンゾフエノンと適宜割
合のメタノール及びアルカノール(例えばエタノ
ール)混合物との間で反応を行なわせることであ
る。 本発明の実施に用いる式(4)で示されるメトキシ
−アルコキシシリルアルキル紫外線吸収剤には次
のようなものがある。 但しR4はH、又はCH3、 本発明のUV−安定化シリコーン硬質被覆用組
成物は、式(4)のメトキシ−アルコキシシリルアル
キルUV−吸収剤の有効量を、例えば前記米国特
許第4277877号に開示されたようなシリコーン硬
質被覆用組成物に加えて製造される。 一般に、本発明の実施に用いるシリコーン硬質
被覆用組成物中で利用されるコロイドシリカの水
性分散液は、平均径5〜150ミリミクロン、好ま
しくは10〜30ミリミクロンの粒径であることを特
徴とする。このような分散液は当分野では既知で
ある。市販の材料にはルドツクス(デユポン)や
ナルコーク(NALCOケミカル社)がある。これ
らは酸性又は塩基性のヒドロゾルの形で利用でき
る。この発明に関しては、被覆用組成物のPHが塩
基性の場合には通常塩基性コロイドシリカゾルが
成物に用いるのに好ましい。一方、最初酸性であ
るが塩基性に調整したコロイドシリカも使用でき
る。低アルカリ分、例えばNa2Oとして0.35重量
%以下を含有するコロイドシリカがより安定な被
覆用組成物を提供し、好ましいことが見出され
た。 組成物を調製する際にはコロイドシリカの水性
分散液を、例えば0.07〜0.10重量%のアルキルト
リアセトキシシラン、アルキルトリアルコキシシ
ラン又はアリールトリアルコキシシランの希薄溶
液に加える。反応混合物の温度は20℃〜40℃、好
ましくか25℃以下の範囲に保たれる。約6〜8時
間の反応時間は、十分な量のトリアルコキシシラ
ンが反応して最初の2相の液体混合物がシリカの
分散した単一の液相に変わるのに通常十分であ
る。加水分解は望ましい最終粘度により24〜48時
間続けられる。概して、加水分解の時間が長くな
れば最終粘度が高くなる。 被覆用組成物の調製の際、最初の2相の液体反
応混合物の粘度を調製するのに、また加水分解速
度を調節するのにアルキルトリアセトキシシラン
を用いる。好ましいのはアルキル基が炭素数1〜
5、特に炭素数1〜3を含むアルキルトリアセト
キシシランである。メチルアセトキシシランが最
も好ましい。アルキルトリアセトキシシランは使
用するのに適しているが、代わりに氷酢酸又はそ
の他の酸も用いられる。このような酸には、プロ
ピオン酸、酪酸、クエン酸、安息香酸、ギ酸、シ
ユウ酸等の有機酸がある。加水分解が完了した
後、アルコールを反応混合物に加えることによ
り、被覆用組成物の固形分を調節する。適したア
ルコールには、例えばメタノール、エタノール、
プロパノール、イソプロパノール、n−ブチルア
ルコール、t−ブチルアルコール等又はそれらの
混合物のような炭素数1〜6の低級脂肪族アルコ
ールがある。好ましいのはイソプロパノールであ
る。溶剤系、即ち水とアルコールの混合物は、シ
ロキサノール部分縮合物を溶かすためにアルコー
ルを約20〜75重量%含んでいなければならない。 その他に、水と混ざり合う極性溶媒、例えばア
セトン、ブチルセロソルブ等を少量、通常溶媒系
の20重量%以下含むことは任意である。 溶媒で調整した後、被覆用組成物は好ましくは
全組成物の約18〜25重量%、特に好ましくは約20
重量%の固形分を有する。 被覆用組成物は、約3.5〜約8、好ましくは約
7.1〜約7.8、特に好ましくは約7.2〜約7.8のPHを
有する。必要であれば希薄水酸化アンモニウムの
ような塩基、又は酢酸のような弱酸を、この範囲
内のPHに調整するために加える。 シラントリオール、R2Si(OH)3は相当するト
リアルコキシシランを、コロイドシリカの水性分
散液のような水性媒体と混合した結果形成され
る。トリアルコキシシランの具体例としては、メ
トキシ、エトキシ、イソプロボキシ及びびn−ブ
トキシ置換基を含むものがあり、これらの置換基
は加水分解すると、シラントリオールを生じ、さ
れにメタノール、エタノール、イソプロパノー
ル、n−ブタノール等の相当するアルコールを遊
離させる。このような最終被覆用組成物中に存在
するアルコール分の少くとも一部が提供される。 を形成する水酸基が生じると、結合が起こる。こ
の結合は一定時間にわたつて起こるが完全ではな
く、むしろけい素に結合した水酸基がいくらかシ
ロキサン中に残つて、これが重合体をアルコール
−水混合液に可溶性とする。その可溶性部分縮合
物は
【式】3単位ごとに、
けい素に結合した水酸基を少くとも1個有するシ
ロキサノール重合体として特徴づけられる。 不揮発生固体から成る被覆用組成物の一部は、
コロイドシリカとシラノールの部分縮合物(即ち
シロキサノール)との混合物である。部分縮合
物、即ちシロキサノールの大部分はCH3Si
(OH)3の縮合によつて得られる。加水分解反応
への成分の入れ方によつて、例えばCH2Si
(OH)3とC2H5Si(OH)3又はC3H7Si(CH)3との、
CH3Si(OH)3とC6H5Si(OH)3との、又はそれら
の混合物の縮合から少量の部分縮合物が得られ
る。最良の結果を得るには、被覆用組成物調製の
際に、メチルトリメトキシシラン(すべてモノー
メチルシラントリオールを生成する)のみを用い
るのが好ましい。好ましい具体例では、アルコー
ルと水の混合物から成る溶媒中の固形物全量に対
して部分縮合物が約55〜75重量%存在する。(コ
ロイドシリカは約25〜約45重量%存在する。)ア
ルコールは、溶媒混合物の約50〜95重量%であ
る。 被覆用組成物は硬化触媒の必要なしに約120℃
の温度で完全に硬化して硬化被覆となる。おだや
かな硬化条件が望ましいなら、緩衝化縮合潜触媒
を含むのがよい。このような触媒は当分野の技術
者には既知である。例示すると、酢酸ナトリウム
等のカルボン酸アルカリ金属塩、ジメチルアミン
アセセテート、エタノールアミンアセテート、ジ
メチルアニリンホルメート等のアミンカルボキシ
レート、酢酸テトラメチルアンモニウム、酢酸ベ
ンジルトリメチルアンモニウム等の第四アンモニ
ウムのカルボン酸塩、オクタン酸塩のような金属
カルボン酸塩、トリエチルアミン、トリエタノー
ルアミン、ピリジン等のアミン、及び水酸化ナト
リウム、水酸化アンモニウム等の水酸化アルカリ
がある。市販のコロイドシリカ、特に塩基性PH、
即ち7以上のものは遊離のアルカリ金属塩基を含
み、アルカリ金属カルボン酸塩触媒が加水分解の
間に生成する。 硬化触媒の量は、個々の必要に応じて広い範囲
で変化する。一般に触媒は被覆用組成物の全量に
対して約0.05〜約0.5、好ましくは約0.1重量%存
在する。このような組成物は短い時間で、例えば
30〜60分で約85℃〜約120℃の範囲の温度を用い
て基体上で硬化しうる。透明な耐摩耗性の被膜が
得られる。 式(4)の紫外線吸収剤は、加水分解の前、その間
及びその後に、そしてまた固形分を調節するため
の溶触添加の前又はその後に、上記シリコーン硬
質被覆用組成物に加える。式(4)の紫外線吸収剤は
平衡反応混合物として、又はほとんどメタノー
ル、アルカノール又はそれらの混合物を含まない
式(4)の範囲内のメトキシ−アルコキシシリルアル
キルベンゾフエノンとしてシリコーン硬質被覆用
組成物に添加できる。好ましい組成物では、この
紫外線吸収剤は固形分を基準として、生成UV−
安定化シリコーン硬質被覆用組成物100重量部に
対し約1.0〜約40.0好ましくは5.0〜20.0重量部の
量で用いる。 またその他の成分を添加してもよい。特に、被
覆表面で流れ模様、汚れあと等を防ぎ流れを調節
するポリシロキサン−ポリエーテル共重合体につ
いて述べる。この物質はまた被膜の耐応力き裂性
を増大させる。 この発明で用いるに好ましいのは、次式を有す
る液状ポリシロキサン−ポリエーテル共重合体で
ある。 (式中R′及びR″は1価の炭化水素基であり、
Rは低級アルキル、好ましくは炭素数1〜7の
アルキルであり、bは少くとも2で好ましくは2
〜約40、Cは2〜3、yは2〜4、xは少くとも
5であり好ましくは5〜100である) 例えば、R′及びR″は独立に、メチル、エチル、
プロピル、ブチル、オクチル等のアルキル、シク
ロヘキシル、シクロペンチル等のシクロアルキ
ル、フエニル、トリル、ナフチル、キシリル等の
アリール、ベンジル、フエニルエチル等のアラル
キル、ビニル、アリル、シクロヘキセニル等のア
ルケニル又はシクロアルケニル及びびクロルメチ
ル、クロルフエニル、ジブロムフエニル等の前記
任意の基のハロゲン化誘導体である。 上記ポリシロキサン−ポリエーテル共重合体の
製造については、米国特許第3629165号に記載さ
れている。適当な市販材料としてはゼネラルエレ
クトリツク社のSF−1066、SF−1141、マリンク
ロツトのBYK−300、ユニオンカーバイドのL−
540及びダウーコーニングのDC−190がある。 増粘剤、顔料、染料、酸化防止剤等のその他の
成分もまた、通常の目的で加えることができる。
これらは、加水分解が完了した後に組成物に添加
すればよい。 酸化防止剤は、UV安定化シリコーン硬質被覆
用組成物において、UV安定化シリコーン硬質被
覆用組成物100部に対してて0.1〜2部好ましくは
0.5〜1部の割合で用いられる。この発明の実施
で用いる酸化防止剤には、ニユーヨーク、アード
スレーのチバガイギー社で製造されたものがあ
り、以下の通りである。 〔2,2′−チオビス(4−t−オクチルフエノ
ラト)〕−n−ブチルアミンニツケル() 被覆用組成物は、例えば熱硬化性アクリル樹脂
による下塗りの後、例えばば流し塗り、吹き付け
又は浸せき塗装のような慣用の方法を用いた物品
の表面に塗布して、連続フイルム又は層を形成さ
せることができる。硬化した組成物はプラスチツ
ク表面や金属表面を含む、透明又は不透明な種々
の表面上の保護被覆として有用である。これらの
プラスチツクの例としては、ポリ(メチルメタク
リレート)等のアクリル重合体、ポリ(エチレン
テレフタレート)、ポリ(ブチレンテレフタレー
ト)等のポリエステル、ポリアミド、ポリイミ
ド、アクリロニトリル−スチレン共重合体、スチ
レン−アクリロニトリル−ブタジエンターポリマ
ー、ポリ塩化ビニル、ブチレート、ポリエチレン
等のような合成有機重合体基体がある。 ポリカーボネートについて特に述べると、ポリ
カーボネートから製造した透明パネルを含む、ゼ
ネラルエレクトリツク社から市販されているレキ
サン(R)ポリカーボネートとして知られるポリ
カーボネートがある。この発明の組成物は、これ
らの物品のプライマー処理した表面上の保護被覆
として特に有用である。 適した基体には、アルミニウム又はスパツタリ
ングされたクロム合金のような明るい又はつや消
しの金属表面もある。さらにこの発明の被覆用組
成物は木、皮、ガラス、セラミツク、布等のよう
なその他の種類の表面にも塗布できる。 シリコーン硬質被覆は、組成物から溶媒及びそ
の他の揮発性物質を除去して得られる。被膜は空
気乾燥してほぼ粘着性のない状態になるが、部分
縮合物中の残存シラノールを縮合させるには75℃
〜200℃の範囲で加熱することが必要である。最
終的硬化の結果シルセスオキサン(R2SiO3/2)が
形成される。硬化被覆においてR2SiO3/2とSiO2の
比(R2はメチル)は2であるのが最も好ましい。
被膜厚は変化するが、一般に被膜は0.5〜20ミク
ロン、より普通には2〜10ミクロンの範囲の厚さ
を有する。 当分野の技術者が本発明をよりよく実施しうる
ように、次の実施例を例示としてあげるが、限定
のためではない。部はすべて重量による。 実施例 1 5%白金−ビニル−シロキサン錯体ヒドロシリ
ル化触媒10滴を、チツ素の下かく拌しながら、乾
燥トルエン20ml中の2.44gのトリエトキシシラン
と5.08gの4−アリルオキシ−2−ヒドロキシベ
ンゾフエノンの混合物に加えることによつて、4
〔γ(トリエトキシシリル)プロポキシ〕−2−ヒ
ドロキシベンゾフエノンを製造する。溶液があた
たかくなり、反応は1 1/2時間で完了する。減圧
下50℃での溶媒の蒸発により、微量の黒つぽい粒
子(ろ過により除去される)を含む薄黄色の粘稠
な油状物質が残る。米国特許第4278804号に示さ
れる方法と元素分析によつて、4−〔γ(トリエト
キシ−シリル)プロポキシ〕−2−ヒドロキシベ
ンゾフエノンが得られたことがわかる。 上記トリエトキシシリルベンゾフエノン19gと
無水メタノール100gの混合物に、HClガスを30
泡入れる。得られる混合物を50℃で1.5時間加熱
する。溶媒のストリツピングを行なつた後、製造
方法に基づき次の平均式を有する2−ヒドロキシ
−4−(γ−メトキシ−エトキシシラン)プロポ
キシンベンゾフエノンが一定量得られる。 生成物の同定は、さらにNMRとLC分析によつ
て確認され、これはトリメトキシ、ジメトキシ−
エトキシ、、及びメトキシ.ジエトキシの混合で
あることを示す。 上記メトキシ−エトキシシリルプロピルベンゾ
フエノン3.2部をシリコーン硬質被覆用組成物100
部に加え、UV安定化シリコーン硬質被覆用組成
物を得る。シリコーン硬質被覆用組成物は次のよ
うにして調製される。 ルドツクスLSシリカゾル(デユポン、平均粒
径12ミクロン、PH8.4のコロイドシリカの水性分
散体)221/10部を、メチルトリアセトキシシラン
0.1重量部をメチルトリメトキシシラン26.8重量
部に溶かした溶液に加える。反応混合物の温度は
20℃〜25℃に保たれる。加水分解は24時間続け
る。ポリシロキサン−ポリエーテル共重合体
(SF−1066、ゼネラルエレクトリツク社)5重量
部を流れ調整剤として加える。得られる反応混合
物は40.5%の固形分を有する。固形分を20%にす
るためにイソブタノールを加える。組成物のPHは
約7.2である。 上記メトキシ−エトキシシリルプロピルベンゾ
フエノンを周囲温度で48時間の間シリコーン硬質
被覆用組成物に平衡化、即ち熟成混入させた後、
パネルをこのUV安定化シリコーン硬質被覆用組
成物に浸し、空気乾燥させることによつて、透明
レキサンポリカーボネートパネルに流し塗りす
る。 シリコーン硬質被覆用組成物100部中において、
メトキシ−エトキシシリルプロピルベンゾフエノ
ンの代わりに4−〔γ(トリエトキシシリル)プロ
ポキシ〕−2−ヒドロキシベンゾフエノン32gを
用いる以外は、上記と同じ操作をくり返す。再
び、レキサンポリカーボネートパネルを得られる
シリコーン硬質被覆用組成物で流し塗りして空気
乾燥する。 3番目のUV−安定化シリコーン硬質被覆用組
成物を、上記と同じ方法で上述のシリコーン硬質
被覆用組成物とUV安定化の4−〔γ(トリメトキ
シ−シリル)プロポキシ〕−2−ヒドロキシベン
ゾフエノンを用いて製造する。これ等種々のUV
−安定化シリコーン硬質被覆用組成物もレキサン
ポリカーボネートパネルに流し塗りし、空気乾燥
する。 レキサンポリカーボネートパネルに流し塗り
し、空気乾燥することに加え、それぞれのUV−
安定化シリコン硬質被覆用組成物の一部をふたつ
き薬ビンに入れ、周囲温度で少くとも7日間貯蔵
する。 上記のUV−安定化硬質被覆用組成物から次の
結果が得られる。ここに、“UV安定剤”はシリ
コーン硬質被覆用組成物で用いられる個々のシリ
ルアルキルベンゾフエノンUV安定剤を意味し、
“48時間熟成被膜”はUV安定化硬質被覆用組成
物を空気乾燥させて得られる透明ポリカーボネー
ト上の被膜の性質を意味し、“ゲル”はゲル粒子
の分離によに示されるように上記の保存期間後ふ
たをしたビンの中でゲルが起こるか否かを意味す
る。
ロキサノール重合体として特徴づけられる。 不揮発生固体から成る被覆用組成物の一部は、
コロイドシリカとシラノールの部分縮合物(即ち
シロキサノール)との混合物である。部分縮合
物、即ちシロキサノールの大部分はCH3Si
(OH)3の縮合によつて得られる。加水分解反応
への成分の入れ方によつて、例えばCH2Si
(OH)3とC2H5Si(OH)3又はC3H7Si(CH)3との、
CH3Si(OH)3とC6H5Si(OH)3との、又はそれら
の混合物の縮合から少量の部分縮合物が得られ
る。最良の結果を得るには、被覆用組成物調製の
際に、メチルトリメトキシシラン(すべてモノー
メチルシラントリオールを生成する)のみを用い
るのが好ましい。好ましい具体例では、アルコー
ルと水の混合物から成る溶媒中の固形物全量に対
して部分縮合物が約55〜75重量%存在する。(コ
ロイドシリカは約25〜約45重量%存在する。)ア
ルコールは、溶媒混合物の約50〜95重量%であ
る。 被覆用組成物は硬化触媒の必要なしに約120℃
の温度で完全に硬化して硬化被覆となる。おだや
かな硬化条件が望ましいなら、緩衝化縮合潜触媒
を含むのがよい。このような触媒は当分野の技術
者には既知である。例示すると、酢酸ナトリウム
等のカルボン酸アルカリ金属塩、ジメチルアミン
アセセテート、エタノールアミンアセテート、ジ
メチルアニリンホルメート等のアミンカルボキシ
レート、酢酸テトラメチルアンモニウム、酢酸ベ
ンジルトリメチルアンモニウム等の第四アンモニ
ウムのカルボン酸塩、オクタン酸塩のような金属
カルボン酸塩、トリエチルアミン、トリエタノー
ルアミン、ピリジン等のアミン、及び水酸化ナト
リウム、水酸化アンモニウム等の水酸化アルカリ
がある。市販のコロイドシリカ、特に塩基性PH、
即ち7以上のものは遊離のアルカリ金属塩基を含
み、アルカリ金属カルボン酸塩触媒が加水分解の
間に生成する。 硬化触媒の量は、個々の必要に応じて広い範囲
で変化する。一般に触媒は被覆用組成物の全量に
対して約0.05〜約0.5、好ましくは約0.1重量%存
在する。このような組成物は短い時間で、例えば
30〜60分で約85℃〜約120℃の範囲の温度を用い
て基体上で硬化しうる。透明な耐摩耗性の被膜が
得られる。 式(4)の紫外線吸収剤は、加水分解の前、その間
及びその後に、そしてまた固形分を調節するため
の溶触添加の前又はその後に、上記シリコーン硬
質被覆用組成物に加える。式(4)の紫外線吸収剤は
平衡反応混合物として、又はほとんどメタノー
ル、アルカノール又はそれらの混合物を含まない
式(4)の範囲内のメトキシ−アルコキシシリルアル
キルベンゾフエノンとしてシリコーン硬質被覆用
組成物に添加できる。好ましい組成物では、この
紫外線吸収剤は固形分を基準として、生成UV−
安定化シリコーン硬質被覆用組成物100重量部に
対し約1.0〜約40.0好ましくは5.0〜20.0重量部の
量で用いる。 またその他の成分を添加してもよい。特に、被
覆表面で流れ模様、汚れあと等を防ぎ流れを調節
するポリシロキサン−ポリエーテル共重合体につ
いて述べる。この物質はまた被膜の耐応力き裂性
を増大させる。 この発明で用いるに好ましいのは、次式を有す
る液状ポリシロキサン−ポリエーテル共重合体で
ある。 (式中R′及びR″は1価の炭化水素基であり、
Rは低級アルキル、好ましくは炭素数1〜7の
アルキルであり、bは少くとも2で好ましくは2
〜約40、Cは2〜3、yは2〜4、xは少くとも
5であり好ましくは5〜100である) 例えば、R′及びR″は独立に、メチル、エチル、
プロピル、ブチル、オクチル等のアルキル、シク
ロヘキシル、シクロペンチル等のシクロアルキ
ル、フエニル、トリル、ナフチル、キシリル等の
アリール、ベンジル、フエニルエチル等のアラル
キル、ビニル、アリル、シクロヘキセニル等のア
ルケニル又はシクロアルケニル及びびクロルメチ
ル、クロルフエニル、ジブロムフエニル等の前記
任意の基のハロゲン化誘導体である。 上記ポリシロキサン−ポリエーテル共重合体の
製造については、米国特許第3629165号に記載さ
れている。適当な市販材料としてはゼネラルエレ
クトリツク社のSF−1066、SF−1141、マリンク
ロツトのBYK−300、ユニオンカーバイドのL−
540及びダウーコーニングのDC−190がある。 増粘剤、顔料、染料、酸化防止剤等のその他の
成分もまた、通常の目的で加えることができる。
これらは、加水分解が完了した後に組成物に添加
すればよい。 酸化防止剤は、UV安定化シリコーン硬質被覆
用組成物において、UV安定化シリコーン硬質被
覆用組成物100部に対してて0.1〜2部好ましくは
0.5〜1部の割合で用いられる。この発明の実施
で用いる酸化防止剤には、ニユーヨーク、アード
スレーのチバガイギー社で製造されたものがあ
り、以下の通りである。 〔2,2′−チオビス(4−t−オクチルフエノ
ラト)〕−n−ブチルアミンニツケル() 被覆用組成物は、例えば熱硬化性アクリル樹脂
による下塗りの後、例えばば流し塗り、吹き付け
又は浸せき塗装のような慣用の方法を用いた物品
の表面に塗布して、連続フイルム又は層を形成さ
せることができる。硬化した組成物はプラスチツ
ク表面や金属表面を含む、透明又は不透明な種々
の表面上の保護被覆として有用である。これらの
プラスチツクの例としては、ポリ(メチルメタク
リレート)等のアクリル重合体、ポリ(エチレン
テレフタレート)、ポリ(ブチレンテレフタレー
ト)等のポリエステル、ポリアミド、ポリイミ
ド、アクリロニトリル−スチレン共重合体、スチ
レン−アクリロニトリル−ブタジエンターポリマ
ー、ポリ塩化ビニル、ブチレート、ポリエチレン
等のような合成有機重合体基体がある。 ポリカーボネートについて特に述べると、ポリ
カーボネートから製造した透明パネルを含む、ゼ
ネラルエレクトリツク社から市販されているレキ
サン(R)ポリカーボネートとして知られるポリ
カーボネートがある。この発明の組成物は、これ
らの物品のプライマー処理した表面上の保護被覆
として特に有用である。 適した基体には、アルミニウム又はスパツタリ
ングされたクロム合金のような明るい又はつや消
しの金属表面もある。さらにこの発明の被覆用組
成物は木、皮、ガラス、セラミツク、布等のよう
なその他の種類の表面にも塗布できる。 シリコーン硬質被覆は、組成物から溶媒及びそ
の他の揮発性物質を除去して得られる。被膜は空
気乾燥してほぼ粘着性のない状態になるが、部分
縮合物中の残存シラノールを縮合させるには75℃
〜200℃の範囲で加熱することが必要である。最
終的硬化の結果シルセスオキサン(R2SiO3/2)が
形成される。硬化被覆においてR2SiO3/2とSiO2の
比(R2はメチル)は2であるのが最も好ましい。
被膜厚は変化するが、一般に被膜は0.5〜20ミク
ロン、より普通には2〜10ミクロンの範囲の厚さ
を有する。 当分野の技術者が本発明をよりよく実施しうる
ように、次の実施例を例示としてあげるが、限定
のためではない。部はすべて重量による。 実施例 1 5%白金−ビニル−シロキサン錯体ヒドロシリ
ル化触媒10滴を、チツ素の下かく拌しながら、乾
燥トルエン20ml中の2.44gのトリエトキシシラン
と5.08gの4−アリルオキシ−2−ヒドロキシベ
ンゾフエノンの混合物に加えることによつて、4
〔γ(トリエトキシシリル)プロポキシ〕−2−ヒ
ドロキシベンゾフエノンを製造する。溶液があた
たかくなり、反応は1 1/2時間で完了する。減圧
下50℃での溶媒の蒸発により、微量の黒つぽい粒
子(ろ過により除去される)を含む薄黄色の粘稠
な油状物質が残る。米国特許第4278804号に示さ
れる方法と元素分析によつて、4−〔γ(トリエト
キシ−シリル)プロポキシ〕−2−ヒドロキシベ
ンゾフエノンが得られたことがわかる。 上記トリエトキシシリルベンゾフエノン19gと
無水メタノール100gの混合物に、HClガスを30
泡入れる。得られる混合物を50℃で1.5時間加熱
する。溶媒のストリツピングを行なつた後、製造
方法に基づき次の平均式を有する2−ヒドロキシ
−4−(γ−メトキシ−エトキシシラン)プロポ
キシンベンゾフエノンが一定量得られる。 生成物の同定は、さらにNMRとLC分析によつ
て確認され、これはトリメトキシ、ジメトキシ−
エトキシ、、及びメトキシ.ジエトキシの混合で
あることを示す。 上記メトキシ−エトキシシリルプロピルベンゾ
フエノン3.2部をシリコーン硬質被覆用組成物100
部に加え、UV安定化シリコーン硬質被覆用組成
物を得る。シリコーン硬質被覆用組成物は次のよ
うにして調製される。 ルドツクスLSシリカゾル(デユポン、平均粒
径12ミクロン、PH8.4のコロイドシリカの水性分
散体)221/10部を、メチルトリアセトキシシラン
0.1重量部をメチルトリメトキシシラン26.8重量
部に溶かした溶液に加える。反応混合物の温度は
20℃〜25℃に保たれる。加水分解は24時間続け
る。ポリシロキサン−ポリエーテル共重合体
(SF−1066、ゼネラルエレクトリツク社)5重量
部を流れ調整剤として加える。得られる反応混合
物は40.5%の固形分を有する。固形分を20%にす
るためにイソブタノールを加える。組成物のPHは
約7.2である。 上記メトキシ−エトキシシリルプロピルベンゾ
フエノンを周囲温度で48時間の間シリコーン硬質
被覆用組成物に平衡化、即ち熟成混入させた後、
パネルをこのUV安定化シリコーン硬質被覆用組
成物に浸し、空気乾燥させることによつて、透明
レキサンポリカーボネートパネルに流し塗りす
る。 シリコーン硬質被覆用組成物100部中において、
メトキシ−エトキシシリルプロピルベンゾフエノ
ンの代わりに4−〔γ(トリエトキシシリル)プロ
ポキシ〕−2−ヒドロキシベンゾフエノン32gを
用いる以外は、上記と同じ操作をくり返す。再
び、レキサンポリカーボネートパネルを得られる
シリコーン硬質被覆用組成物で流し塗りして空気
乾燥する。 3番目のUV−安定化シリコーン硬質被覆用組
成物を、上記と同じ方法で上述のシリコーン硬質
被覆用組成物とUV安定化の4−〔γ(トリメトキ
シ−シリル)プロポキシ〕−2−ヒドロキシベン
ゾフエノンを用いて製造する。これ等種々のUV
−安定化シリコーン硬質被覆用組成物もレキサン
ポリカーボネートパネルに流し塗りし、空気乾燥
する。 レキサンポリカーボネートパネルに流し塗り
し、空気乾燥することに加え、それぞれのUV−
安定化シリコン硬質被覆用組成物の一部をふたつ
き薬ビンに入れ、周囲温度で少くとも7日間貯蔵
する。 上記のUV−安定化硬質被覆用組成物から次の
結果が得られる。ここに、“UV安定剤”はシリ
コーン硬質被覆用組成物で用いられる個々のシリ
ルアルキルベンゾフエノンUV安定剤を意味し、
“48時間熟成被膜”はUV安定化硬質被覆用組成
物を空気乾燥させて得られる透明ポリカーボネー
ト上の被膜の性質を意味し、“ゲル”はゲル粒子
の分離によに示されるように上記の保存期間後ふ
たをしたビンの中でゲルが起こるか否かを意味す
る。
【表】
上記結果は、式(4)のメトキシ−エトキシシリル
プロピルベンゾフエノン安定剤を含む本発明のシ
リコーン硬質被覆用組成物が、熟成時間と保存安
定性に関して、トリエトキシ又はトリメトキシシ
リルプロピルベンゾフエノンUV安定剤を含む先
行技術のUV安定化硬質被覆用組成物よりすぐれ
ていることを示す。さらに、式(4)の“a”が0.5
〜2.5の範囲のメトキシ−エトキシシリルプロピ
ルベンゾフエノン安定剤が用いられる場合に、ほ
とんど等しいUV安定化硬質被覆用組成物が得ら
れる。 実施例 2 5%白金ビニル−シロキサン錯体ヒドロシリル
化触媒10滴を、チツ素の下かく拌しながら乾燥ト
ルエン100ml中のトリメトキシシラン12.2gと4
−アリルオキシ−2−ヒドロキシベンゾフエノン
25.4gの混合物に加えることによつて、4−〔γ
(トリメトキシシリル)−プロポキシ〕−2−ヒド
ロキシベンゾフエノンを製造する。溶液はあたた
まり、反応は1/2時間で完了する。減圧下50℃で
の溶媒の蒸発によつて、微量の黒つぽい粒子(ろ
過により除去される)を含む薄黄色の粘稠な油状
物質が残る。4−〔γ(トリメトキシシリル)プロ
ポキシ〕−2−ヒドロオキシベンゾフエノン37.5
gのフイルムが得られる。生成物の同定はNMR
と炭素−水素分析により確認される。 メタノールと4−〔γ(トリエトキシシリル)プ
ロポキシ〕−2−ヒドロキシベンゾフエノンの
種々の混合物を平衡状態にして式(4)の範囲内のメ
トキシ−エトキシシリルプロポキシ−2−ヒドロ
キシベンゾフエノンをいくつか製造する。4−
〔γ(トリメトキシシリル)プロポキシ〕−2−ヒ
ドロキシベンゾフエノン19部を種々の量のメタノ
ールと別々に平衡状態にして混合物を調製する。
種々の混合物を、平衡混合物の量に対して0.5重
量%の無水HClの存在下で50℃で15分間平衡状態
にする。得られるメトキシ−エトキシシリルプロ
ピルベンゾフエノンUV−安定剤は式(4)の範囲内
であり、表の“a”は式(4)の‘a”の値に相当
し、“メタノール”は平衡混合物中の4−〔γ(ト
リエトキシシリル)プロポキシ〕−2−ヒドロキ
シベンゾフエノン19gに対するメタノールの使用
量を示す。 表 “a” メタノール 0.5 >50 1.5 4 2.5 1 UV安定化シリコーン硬質被覆用組成物の固形
物量に対して16重量%の割合で上記メトキシ−エ
トキシシリルプロピルベンゾフエノンUV−吸収
剤を上記シリコーン硬質被覆用組成物と共に用い
て、いくつかのUV−安定化シリコーン硬質被覆
用組成物を調製する。 十分な熟成期間の後、次に種々のUV−安定化
シリコーン硬質被覆用組成物に用いて、1/4イン
チ×4インチ×4インチのポリカーボネート試験
用パネルを処理する。次に各被覆ポリカーボネー
トパネルを135℃の炉に90分入れ、その後炉から
出す。パネルは次に接着性と“テーパー硬度”の
試験を行なわれる。 接着性はクロス−ハツチ法(ASTM−3359)
によつて測定される。被覆されたレキサンカーボ
ネートパネルは格子状切込機(エリツシエン、ド
イツ)によつて切込まれ、接着テープ(スコツチ
710)で試験される。掛描箇所で3回テープで引
張つたあと100%接着している場合のみ合格とさ
れる。標準テーパー式摩耗試験機174型は回転輪
を新たに研磨して用いる。曇り度(haze)はガ
ードナーヘイズメーターUX10型で測定される。 テーパー式摩耗試験機を300回回転させた場合
次のような結果が得られ、ここに、“シランエト
キシ値”は式(4)のUV安定剤の“a”の値を示
し、“保存寿命”はUV−安定化シリコーン硬質
被覆用組成物が周囲条件下でゲルの形成をおこさ
ない日数を示し、そして“接着性”は接着性試験
が合格か否かを示すものである。
プロピルベンゾフエノン安定剤を含む本発明のシ
リコーン硬質被覆用組成物が、熟成時間と保存安
定性に関して、トリエトキシ又はトリメトキシシ
リルプロピルベンゾフエノンUV安定剤を含む先
行技術のUV安定化硬質被覆用組成物よりすぐれ
ていることを示す。さらに、式(4)の“a”が0.5
〜2.5の範囲のメトキシ−エトキシシリルプロピ
ルベンゾフエノン安定剤が用いられる場合に、ほ
とんど等しいUV安定化硬質被覆用組成物が得ら
れる。 実施例 2 5%白金ビニル−シロキサン錯体ヒドロシリル
化触媒10滴を、チツ素の下かく拌しながら乾燥ト
ルエン100ml中のトリメトキシシラン12.2gと4
−アリルオキシ−2−ヒドロキシベンゾフエノン
25.4gの混合物に加えることによつて、4−〔γ
(トリメトキシシリル)−プロポキシ〕−2−ヒド
ロキシベンゾフエノンを製造する。溶液はあたた
まり、反応は1/2時間で完了する。減圧下50℃で
の溶媒の蒸発によつて、微量の黒つぽい粒子(ろ
過により除去される)を含む薄黄色の粘稠な油状
物質が残る。4−〔γ(トリメトキシシリル)プロ
ポキシ〕−2−ヒドロオキシベンゾフエノン37.5
gのフイルムが得られる。生成物の同定はNMR
と炭素−水素分析により確認される。 メタノールと4−〔γ(トリエトキシシリル)プ
ロポキシ〕−2−ヒドロキシベンゾフエノンの
種々の混合物を平衡状態にして式(4)の範囲内のメ
トキシ−エトキシシリルプロポキシ−2−ヒドロ
キシベンゾフエノンをいくつか製造する。4−
〔γ(トリメトキシシリル)プロポキシ〕−2−ヒ
ドロキシベンゾフエノン19部を種々の量のメタノ
ールと別々に平衡状態にして混合物を調製する。
種々の混合物を、平衡混合物の量に対して0.5重
量%の無水HClの存在下で50℃で15分間平衡状態
にする。得られるメトキシ−エトキシシリルプロ
ピルベンゾフエノンUV−安定剤は式(4)の範囲内
であり、表の“a”は式(4)の‘a”の値に相当
し、“メタノール”は平衡混合物中の4−〔γ(ト
リエトキシシリル)プロポキシ〕−2−ヒドロキ
シベンゾフエノン19gに対するメタノールの使用
量を示す。 表 “a” メタノール 0.5 >50 1.5 4 2.5 1 UV安定化シリコーン硬質被覆用組成物の固形
物量に対して16重量%の割合で上記メトキシ−エ
トキシシリルプロピルベンゾフエノンUV−吸収
剤を上記シリコーン硬質被覆用組成物と共に用い
て、いくつかのUV−安定化シリコーン硬質被覆
用組成物を調製する。 十分な熟成期間の後、次に種々のUV−安定化
シリコーン硬質被覆用組成物に用いて、1/4イン
チ×4インチ×4インチのポリカーボネート試験
用パネルを処理する。次に各被覆ポリカーボネー
トパネルを135℃の炉に90分入れ、その後炉から
出す。パネルは次に接着性と“テーパー硬度”の
試験を行なわれる。 接着性はクロス−ハツチ法(ASTM−3359)
によつて測定される。被覆されたレキサンカーボ
ネートパネルは格子状切込機(エリツシエン、ド
イツ)によつて切込まれ、接着テープ(スコツチ
710)で試験される。掛描箇所で3回テープで引
張つたあと100%接着している場合のみ合格とさ
れる。標準テーパー式摩耗試験機174型は回転輪
を新たに研磨して用いる。曇り度(haze)はガ
ードナーヘイズメーターUX10型で測定される。 テーパー式摩耗試験機を300回回転させた場合
次のような結果が得られ、ここに、“シランエト
キシ値”は式(4)のUV安定剤の“a”の値を示
し、“保存寿命”はUV−安定化シリコーン硬質
被覆用組成物が周囲条件下でゲルの形成をおこさ
ない日数を示し、そして“接着性”は接着性試験
が合格か否かを示すものである。
【表】
上記結果は、式(4)で示されるシランエトキシ値
が0.5〜2.5である本発明のメトキシ−アルコキシ
シランアルキル置換ベンゾフエノンが、“a”の
値が0又は3の従来の紫外線吸収剤に比べ、すぐ
れたUV−安定化シリコーン硬質被覆用組成物を
提供することを示している。 実施例 3 実施例1のシリコーン硬質被覆用組成物と、実
施例2の“a”が0.5であるUV安定剤を16重量%
(生成するUV安定化シリコーン硬質被覆用組成
物中の固形物の量に対して)用いて、UV安定化
シリコーン硬質被覆用組成物を調製する。次にい
くつかのポリカーボネート試験用パネルをUV安
定化シリコーン硬質被覆用組成物で処理し、試験
用パネル上に流し塗りする。次にパネルを30分間
空気乾燥し、135℃で1 1/2時間硬化させる。 処理されたポリカーボネート試験用パネルのい
くつかを、オハイオ、クリーブランドのQ−パネ
ル社で製造されたQUV装置で試験する。この装
置は種々の回数及び温度においてけい光UV線と
高湿度の連続サイクルにセツトできる。QUV照
射後パネルは前述のような接着性試験を行なう。 いくつかのパネルを、65℃に保つた脱イオン水
の浴に浸せきして“ウオーターソーク試験を行な
う。得られるパネルの上記接着性を毎日調べる。 別の被覆パネルについて湿度オープン試験を行
なうが、これは被覆ポリカーボネートパネルを32
℃〜61℃、95%±5の相対湿度にある湿度オーブ
ン(標準エンバイアロンメンタルシステムRB/
5型)に入れるものである。処理されたパネルの
接着性について毎日調べる。 被覆パネルについて行なう試験はさらに“熟成
形性”があり、これは1/4″×4″×10″の被覆ポリ
カーボネートパネルについて行なわれ、排気型オ
ーブンで135℃において90分硬化させる。次に被
覆パネルを25インチ半径まで低温で曲げ、次いで
138℃で1時間加熱する。 次の表は、固形物の量に対して16重量%で、硬
覆用組成物全量の3.2重量%までのUV安定剤を含
む、UV安定化シリコーン硬質被覆用組成物で処
理したポリカーボネートパネルで得られる結果を
示しており、そこでは“QUV老化”は10X拡大
レンブで視覚により測定される微細なき裂が生ず
るのに要する時間を意味する。熟成形性はまた、
両側のき裂で調べられ、シランエトキシ値及び湿
度オーブン試験とウオーターソーク試験は前述の
通りである。
が0.5〜2.5である本発明のメトキシ−アルコキシ
シランアルキル置換ベンゾフエノンが、“a”の
値が0又は3の従来の紫外線吸収剤に比べ、すぐ
れたUV−安定化シリコーン硬質被覆用組成物を
提供することを示している。 実施例 3 実施例1のシリコーン硬質被覆用組成物と、実
施例2の“a”が0.5であるUV安定剤を16重量%
(生成するUV安定化シリコーン硬質被覆用組成
物中の固形物の量に対して)用いて、UV安定化
シリコーン硬質被覆用組成物を調製する。次にい
くつかのポリカーボネート試験用パネルをUV安
定化シリコーン硬質被覆用組成物で処理し、試験
用パネル上に流し塗りする。次にパネルを30分間
空気乾燥し、135℃で1 1/2時間硬化させる。 処理されたポリカーボネート試験用パネルのい
くつかを、オハイオ、クリーブランドのQ−パネ
ル社で製造されたQUV装置で試験する。この装
置は種々の回数及び温度においてけい光UV線と
高湿度の連続サイクルにセツトできる。QUV照
射後パネルは前述のような接着性試験を行なう。 いくつかのパネルを、65℃に保つた脱イオン水
の浴に浸せきして“ウオーターソーク試験を行な
う。得られるパネルの上記接着性を毎日調べる。 別の被覆パネルについて湿度オープン試験を行
なうが、これは被覆ポリカーボネートパネルを32
℃〜61℃、95%±5の相対湿度にある湿度オーブ
ン(標準エンバイアロンメンタルシステムRB/
5型)に入れるものである。処理されたパネルの
接着性について毎日調べる。 被覆パネルについて行なう試験はさらに“熟成
形性”があり、これは1/4″×4″×10″の被覆ポリ
カーボネートパネルについて行なわれ、排気型オ
ーブンで135℃において90分硬化させる。次に被
覆パネルを25インチ半径まで低温で曲げ、次いで
138℃で1時間加熱する。 次の表は、固形物の量に対して16重量%で、硬
覆用組成物全量の3.2重量%までのUV安定剤を含
む、UV安定化シリコーン硬質被覆用組成物で処
理したポリカーボネートパネルで得られる結果を
示しており、そこでは“QUV老化”は10X拡大
レンブで視覚により測定される微細なき裂が生ず
るのに要する時間を意味する。熟成形性はまた、
両側のき裂で調べられ、シランエトキシ値及び湿
度オーブン試験とウオーターソーク試験は前述の
通りである。
【表】
【表】
上記結果は、先行技術のUV吸収剤、これを含
むUV安定化シリコーン硬質被覆用組成物、この
組成物で処理された被覆基体に比べて、式(4)で示
される本発明のUV吸収剤がすぐれたUV安定化
シリコーン硬質被覆用組成物、またはこの組成物
で処理された被覆基体を提供することを示してい
る。 さらに本発明の実施によつて熱可塑性基体を被
覆して得られる空気乾燥又は硬化された被膜の外
観をあまり変えることなく、式(4)で示される本発
明のUV吸収剤をシリコーン硬質被覆用組成物の
固形分全量に対して40重量%までシリコーン硬質
被覆用組成物にとりこめることが見出された。テ
ーバー式摩耗試験機で300回回転後の曇り度の変
化(パーセント)はあまり影響をうけない。さら
にシリコーン硬質被覆用組成物の固形物重量に対
して25重量%までの式(4)のUV吸収剤を、チバガ
イギー社のテイヌヴイン(Tinuvin)765のよう
な種々の酸化防止剤と混合した場合に有益な結果
が得られる。 上記実施例は、非常に多くの本発明のUV吸収
剤、これを含むUV安定化シリコーン硬質被覆用
組成物、及びこのUV安定化シリコーン硬質被覆
用組成物で被覆された熱可塑性基体のうちの数例
に係るにすぎないが、本発明はさらに、式(4)で示
されるその他のUV吸収剤、それらの混合物、コ
ロイドシリカと式(2)の共加水分解シランを含むそ
の値のシリコーン硬質被覆用組成物とこののUV
吸収剤との組み合わせ、及びウルテム(Ultem)
ポリエーテルイミド、バロツクス(Valox)ポリ
エステル等の種々の熱可塑性基体(これらは任意
にアクリルプライマーで処理される。)を含む。
例えば上述の熱可塑性基体は、本発明のUV吸収
剤及び置換ヒドロキシベンゾフエノン等のその他
のUV吸収剤を含んでいてもよく、ローム&ハー
スの4%ロープレツクス(Rhoplex)のような熱
可化性アクリルエマルジヨンでプライマー処理し
てもよく、窓ガラス材料、ヘツドライト、自動車
の車輪カバー等の多くの用途に有用である。
むUV安定化シリコーン硬質被覆用組成物、この
組成物で処理された被覆基体に比べて、式(4)で示
される本発明のUV吸収剤がすぐれたUV安定化
シリコーン硬質被覆用組成物、またはこの組成物
で処理された被覆基体を提供することを示してい
る。 さらに本発明の実施によつて熱可塑性基体を被
覆して得られる空気乾燥又は硬化された被膜の外
観をあまり変えることなく、式(4)で示される本発
明のUV吸収剤をシリコーン硬質被覆用組成物の
固形分全量に対して40重量%までシリコーン硬質
被覆用組成物にとりこめることが見出された。テ
ーバー式摩耗試験機で300回回転後の曇り度の変
化(パーセント)はあまり影響をうけない。さら
にシリコーン硬質被覆用組成物の固形物重量に対
して25重量%までの式(4)のUV吸収剤を、チバガ
イギー社のテイヌヴイン(Tinuvin)765のよう
な種々の酸化防止剤と混合した場合に有益な結果
が得られる。 上記実施例は、非常に多くの本発明のUV吸収
剤、これを含むUV安定化シリコーン硬質被覆用
組成物、及びこのUV安定化シリコーン硬質被覆
用組成物で被覆された熱可塑性基体のうちの数例
に係るにすぎないが、本発明はさらに、式(4)で示
されるその他のUV吸収剤、それらの混合物、コ
ロイドシリカと式(2)の共加水分解シランを含むそ
の値のシリコーン硬質被覆用組成物とこののUV
吸収剤との組み合わせ、及びウルテム(Ultem)
ポリエーテルイミド、バロツクス(Valox)ポリ
エステル等の種々の熱可塑性基体(これらは任意
にアクリルプライマーで処理される。)を含む。
例えば上述の熱可塑性基体は、本発明のUV吸収
剤及び置換ヒドロキシベンゾフエノン等のその他
のUV吸収剤を含んでいてもよく、ローム&ハー
スの4%ロープレツクス(Rhoplex)のような熱
可化性アクリルエマルジヨンでプライマー処理し
てもよく、窓ガラス材料、ヘツドライト、自動車
の車輪カバー等の多くの用途に有用である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 式 (式中Q″は−CH2(CH2)oSi(OCH3)3-a(OR)
a、Rは炭素数2〜6のアルキル又はアルカノイ
ル、YはH又はOH、ZはH、OH、OQ″又はOW
で、YがHの場合少くとも1つのZがカルボニル
基に対してオルトの位置にあるOHであり、Wは
CnH2n+1、mは1〜18、n=0、1又は2、“a”
は0.5〜2.5である) で表わされる化合物からなる紫外線吸収剤。 2 式 で表わされる化合物からなる特許請求の範囲第1
項に記載の紫外線吸収剤。 3 式 で表わされる化合物からなる特許請求の範囲第1
項に記載の紫外線吸収剤。 4 式 で表わされる化合物からなる特許請求の範囲第1
項に記載の紫外線吸収剤。 5 式 で表わされるトリアルコキシシリルアルキル紫外
線吸収剤1モルにつき0.6〜9モルのメタノール
から成る混合物を酸触媒の存在下20℃〜80℃にお
いて平衡状態にすることから成る、式 で表わされる化合物からなる紫外線吸収剤を製造
する方法。 (但し、Q″は−CH2(CH2)oSi(OCH3)3-a
(OR)aQは−CH2(CH2)oSi(OR)3、Rは炭素数
2〜6のアルキル又はアルカノイル、YはH又は
OH、ZはH、OH、OQ″又はOWであり、YがH
の場合少くとも1つのZがカルボニル基に対して
オルトの位置のOHであり、WはCnH2n+1、mは
1〜18、n=0、1又は2、“a”は0.5〜2.5で
ある)。 6 Q″CH2(CH2)oSi(OCH3)3-a(OC2H5)aであ
り、n及びaは前記の通りある特許請求の範囲第
5項に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/373,361 US4495360A (en) | 1982-04-30 | 1982-04-30 | Ultraviolet light absorbing agents, method for making, compositions and articles containing same |
| US373361 | 1982-04-30 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58213075A JPS58213075A (ja) | 1983-12-10 |
| JPH045706B2 true JPH045706B2 (ja) | 1992-02-03 |
Family
ID=23472093
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58074192A Granted JPS58213075A (ja) | 1982-04-30 | 1983-04-28 | 紫外線吸収剤、その製造方法、組成物及びそれを含む物品 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4495360A (ja) |
| JP (1) | JPS58213075A (ja) |
| DE (1) | DE3315281A1 (ja) |
| FR (1) | FR2526034B1 (ja) |
| GB (1) | GB2120264B (ja) |
Families Citing this family (37)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4739089A (en) * | 1987-02-24 | 1988-04-19 | General Electric Company | Acylation of polysilylaromatic organic compounds and products obtained therefrom |
| JP2527093B2 (ja) * | 1990-09-25 | 1996-08-21 | 信越化学工業株式会社 | 有機珪素化合物及び化粧料 |
| DE59510278D1 (de) * | 1994-02-10 | 2002-08-22 | Ciba Sc Holding Ag | Holzschutzanstrich |
| DE69509952T2 (de) * | 1994-03-04 | 1999-11-04 | General Electric Co., Schenectady | Beschichtungen geeignet zur Absorption von Ultraviolettlicht |
| US6576797B1 (en) * | 1994-03-31 | 2003-06-10 | Ciba Specialty Chemicals Corporation | Thioether substituted hydroxybenzophenones and stabilized compositions |
| DE19724397A1 (de) | 1997-06-10 | 1999-01-14 | Bayer Ag | UV-Stabilisatoren für Siloxan-Systeme |
| EP1190277B1 (en) * | 1999-06-10 | 2009-10-07 | AlliedSignal Inc. | Semiconductor having spin-on-glass anti-reflective coatings for photolithography |
| US6506921B1 (en) * | 2001-06-29 | 2003-01-14 | Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. | Amine compounds and curable compositions derived therefrom |
| US20080161454A1 (en) * | 2005-03-01 | 2008-07-03 | Dietmar Mader | Stabilization Of Polyol Or Polyurethane Compositions Against Thermal Oxidation |
| US20060235717A1 (en) * | 2005-04-18 | 2006-10-19 | Solaria Corporation | Method and system for manufacturing solar panels using an integrated solar cell using a plurality of photovoltaic regions |
| US20060283495A1 (en) * | 2005-06-06 | 2006-12-21 | Solaria Corporation | Method and system for integrated solar cell using a plurality of photovoltaic regions |
| US20080178922A1 (en) * | 2005-07-26 | 2008-07-31 | Solaria Corporation | Method and system for manufacturing solar panels using an integrated solar cell using a plurality of photovoltaic regions |
| US7910822B1 (en) | 2005-10-17 | 2011-03-22 | Solaria Corporation | Fabrication process for photovoltaic cell |
| US8227688B1 (en) | 2005-10-17 | 2012-07-24 | Solaria Corporation | Method and resulting structure for assembling photovoltaic regions onto lead frame members for integration on concentrating elements for solar cells |
| US20070190343A1 (en) * | 2006-02-03 | 2007-08-16 | Gelest Technologies Inc. | Bird-deterrent glass coatings |
| US9482786B2 (en) | 2006-02-03 | 2016-11-01 | Gelest Technologies, Inc. | Bird deterrent glass coatings |
| JP5294877B2 (ja) * | 2006-02-09 | 2013-09-18 | チバ ホールディング インコーポレーテッド | ヒドロキシベンゾフェノン誘導体 |
| US7857905B2 (en) * | 2007-03-05 | 2010-12-28 | Momentive Performance Materials Inc. | Flexible thermal cure silicone hardcoats |
| US7910392B2 (en) | 2007-04-02 | 2011-03-22 | Solaria Corporation | Method and system for assembling a solar cell package |
| US20090056806A1 (en) * | 2007-09-05 | 2009-03-05 | Solaria Corporation | Solar cell structure including a plurality of concentrator elements with a notch design and predetermined radii and method |
| US8119902B2 (en) * | 2007-05-21 | 2012-02-21 | Solaria Corporation | Concentrating module and method of manufacture for photovoltaic strips |
| US7910035B2 (en) * | 2007-12-12 | 2011-03-22 | Solaria Corporation | Method and system for manufacturing integrated molded concentrator photovoltaic device |
| JP4844768B2 (ja) | 2008-11-04 | 2011-12-28 | 信越化学工業株式会社 | 反応性紫外線吸収剤及び硬化性紫外線遮蔽膜形成用塗布液、紫外線遮蔽膜並びに該紫外線遮蔽膜が形成された紫外線遮蔽機能を有する基材 |
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