JPS6079071A - 保護コ−テイング剤 - Google Patents
保護コ−テイング剤Info
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- JPS6079071A JPS6079071A JP58185921A JP18592183A JPS6079071A JP S6079071 A JPS6079071 A JP S6079071A JP 58185921 A JP58185921 A JP 58185921A JP 18592183 A JP18592183 A JP 18592183A JP S6079071 A JPS6079071 A JP S6079071A
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- coating agent
- protective coating
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- silica
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の技術分野]
本発明は基体の表面状態及び光学特性を改質、改善する
ために使用される保護コーティング剤に関し、更に詳し
くは、透明基体、金属基体等の表面を改質又は保護する
ために使用した場合に干渉縞や色が発現しないB、’8
!コーティング剤に関する。
ために使用される保護コーティング剤に関し、更に詳し
くは、透明基体、金属基体等の表面を改質又は保護する
ために使用した場合に干渉縞や色が発現しないB、’8
!コーティング剤に関する。
[発明の技術的背景とその問題点]
近年、透明板ガラスに代わり、透明プラスチックスから
成る成形体が、その軽礒性、易加」ニヤ1、優れた耐衝
撃性等の長所を生かし、眼鏡や光学機器用のレンズ及び
ビルの窓ガラス、列車・自動車等の輸送車両の窓ガラス
等の広範な用途に用いられている。
成る成形体が、その軽礒性、易加」ニヤ1、優れた耐衝
撃性等の長所を生かし、眼鏡や光学機器用のレンズ及び
ビルの窓ガラス、列車・自動車等の輸送車両の窓ガラス
等の広範な用途に用いられている。
このような透明プラスチックスの中でも最も多く用いら
れている材料の一つにポリカーボネート樹脂が知られて
いる。この樹脂は透明プラスチックスの中では屈折率が
1.584と高く、ガラスのそれが1,50〜1,52
であるのと比較しても高い値を有することから、レンズ
等の用途におけるガラス代替品として期待されているも
のである。更に、この樹脂は、耐衝撃性及び加熱撓み温
度が高く、寸法安定性や加工性、自己消火性が優れてい
る。しかし、その反面、表面硬度が低いために、擦傷や
掻き傷を受け易く、石油系溶剤等に対する耐性も劣るた
めに透明性が損なわれ易いという問題点を有している。
れている材料の一つにポリカーボネート樹脂が知られて
いる。この樹脂は透明プラスチックスの中では屈折率が
1.584と高く、ガラスのそれが1,50〜1,52
であるのと比較しても高い値を有することから、レンズ
等の用途におけるガラス代替品として期待されているも
のである。更に、この樹脂は、耐衝撃性及び加熱撓み温
度が高く、寸法安定性や加工性、自己消火性が優れてい
る。しかし、その反面、表面硬度が低いために、擦傷や
掻き傷を受け易く、石油系溶剤等に対する耐性も劣るた
めに透明性が損なわれ易いという問題点を有している。
このような問題点の中で、表面硬度及び耐溶剤性等の表
面特性を改良するために従来から種々の試みがなされて
おり、例えば、ポリカーボネート樹脂の表面に被覆剤を
塗布することが行なわれている。これらの被覆剤は、透
明プテスチンクに耐擦傷性及び耐薬品性を付与するのみ
ならず、llI’lJ候性及び帯電防止性等をも付与し
、更に、光透過率を高め、透明性を向上させるものであ
る。この11的に用いられる表面硬化被覆組成物として
は、メラミン樹脂、硬化性アクリル樹脂、ポリエステル
樹脂、ポリウレタン杓脂及びシリコーン樹脂等が研究さ
れており、一部には実用化されているものもある。
面特性を改良するために従来から種々の試みがなされて
おり、例えば、ポリカーボネート樹脂の表面に被覆剤を
塗布することが行なわれている。これらの被覆剤は、透
明プテスチンクに耐擦傷性及び耐薬品性を付与するのみ
ならず、llI’lJ候性及び帯電防止性等をも付与し
、更に、光透過率を高め、透明性を向上させるものであ
る。この11的に用いられる表面硬化被覆組成物として
は、メラミン樹脂、硬化性アクリル樹脂、ポリエステル
樹脂、ポリウレタン杓脂及びシリコーン樹脂等が研究さ
れており、一部には実用化されているものもある。
しかしながら、これらの表面硬化性被覆M1成物でプラ
スチック表面を被覆した場合には、その硬化被膜の屈折
率が被覆されるプラスチック材料の屈折率との差が大き
いために、光の干渉現象による縞模様や色を基体表面に
発現させるため、光学特性」二問題となる。
スチック表面を被覆した場合には、その硬化被膜の屈折
率が被覆されるプラスチック材料の屈折率との差が大き
いために、光の干渉現象による縞模様や色を基体表面に
発現させるため、光学特性」二問題となる。
このような問題点を解決するために、被覆材料の皮膜厚
を厚くする方法が採用されているが、■−渉縞を完全に
なくすことは困難であり、又、皮19を厚くすると基材
の機械的特性、特にプラスチック材料の耐衝撃性及び可
撓性が低下し、表面被覆組成物の使い易さや被覆処理時
の作業性を低下させるという問題点を有している。又、
別の方法として、皮膜又は皮11Rを形成する樹脂の屈
折率を被覆すべき基体のそれに近くするという提案がな
されている。このような技術の一つとして、基体表面へ
無機物を薄層コーティングする方法があり、真空へ着法
、灸バッタリング法、電子ビーム法等が用いられている
。しかしながら、これらの技術は、プラスチック材料に
適用する場合には、多くの問題点を有している。即ち、
プラスチック材料は一般に耐熱性が不十分であるために
、上記のコーティングプロセスに耐え得ず、場合によっ
ては基体自身が分解、溶融、熱的変形乃至光学歪等を生
ずることがある。又、基体との密着性も一般に不良であ
る。更に、無機物層のコーティングはプラスチック材料
の耐衝撃性及び可撓性を著しく低下させる。このように
、プラスチック材料の光学的特性を維持又は向上させ、
基体との良好な密着性を有し、且つ、基体の保護に有用
なコーティング剤又はコーティング技術は未だ得られて
いない。
を厚くする方法が採用されているが、■−渉縞を完全に
なくすことは困難であり、又、皮19を厚くすると基材
の機械的特性、特にプラスチック材料の耐衝撃性及び可
撓性が低下し、表面被覆組成物の使い易さや被覆処理時
の作業性を低下させるという問題点を有している。又、
別の方法として、皮膜又は皮11Rを形成する樹脂の屈
折率を被覆すべき基体のそれに近くするという提案がな
されている。このような技術の一つとして、基体表面へ
無機物を薄層コーティングする方法があり、真空へ着法
、灸バッタリング法、電子ビーム法等が用いられている
。しかしながら、これらの技術は、プラスチック材料に
適用する場合には、多くの問題点を有している。即ち、
プラスチック材料は一般に耐熱性が不十分であるために
、上記のコーティングプロセスに耐え得ず、場合によっ
ては基体自身が分解、溶融、熱的変形乃至光学歪等を生
ずることがある。又、基体との密着性も一般に不良であ
る。更に、無機物層のコーティングはプラスチック材料
の耐衝撃性及び可撓性を著しく低下させる。このように
、プラスチック材料の光学的特性を維持又は向上させ、
基体との良好な密着性を有し、且つ、基体の保護に有用
なコーティング剤又はコーティング技術は未だ得られて
いない。
[発ψ)の目的コ
本発明の目的は、に記した問題点を解消し、プラスチッ
ク等の基体に塗布した場合に基体を効果的に保護し、R
6つ、塗布後において、干渉縞、着色及びぎらつき等が
生ずることのない表面硬化性保護コーティング剤を提供
することにある。
ク等の基体に塗布した場合に基体を効果的に保護し、R
6つ、塗布後において、干渉縞、着色及びぎらつき等が
生ずることのない表面硬化性保護コーティング剤を提供
することにある。
[発明の概要]
本発明の保護コーティング剤は、
(^)次式:
%式%()
(式中、l(1はメチル基、エチル基、プロピル基及び
フェニル基から成る群より選ばれた基を表わ17、R1
の5〜50モル%はフェニル基であり、残余がメチル基
、エチル基及びプロピル基から成る群より選ばれた少な
くとも−・種の1価の基を表わす。) で示されるオルカッヒドロキシシラン又はその部分縮合
体、 (B)コロイド状シリカ 及び (G)固形分wA節剤 から成り、固形分含有量が1〜40重量%であることを
特徴とするものである。
フェニル基から成る群より選ばれた基を表わ17、R1
の5〜50モル%はフェニル基であり、残余がメチル基
、エチル基及びプロピル基から成る群より選ばれた少な
くとも−・種の1価の基を表わす。) で示されるオルカッヒドロキシシラン又はその部分縮合
体、 (B)コロイド状シリカ 及び (G)固形分wA節剤 から成り、固形分含有量が1〜40重量%であることを
特徴とするものである。
以下において、本発明を更に詳しく説明する。
本発明において使用される(A)のオルガノヒドロキシ
シランは、式: R’ 5i(OR2) 3(式中、R
1は前記と同意義であり、R2はメチル基、エチル基及
びプロピル基から成る群より選ばれた基を表わす、)で
示されるオルガノアルコキシシランを加水分解すること
により得られるものである。オルガノヒドロキシシラン
は、前記オルガノアルコキシシランを酸性水−アルコー
ル混合液又は(B)のコロイド状シリカの水性分散液中
で加水分解することにより得られる。このようなオルガ
ノアルコキシシランとしては、次のような化合物が例示
される。
シランは、式: R’ 5i(OR2) 3(式中、R
1は前記と同意義であり、R2はメチル基、エチル基及
びプロピル基から成る群より選ばれた基を表わす、)で
示されるオルガノアルコキシシランを加水分解すること
により得られるものである。オルガノヒドロキシシラン
は、前記オルガノアルコキシシランを酸性水−アルコー
ル混合液又は(B)のコロイド状シリカの水性分散液中
で加水分解することにより得られる。このようなオルガ
ノアルコキシシランとしては、次のような化合物が例示
される。
3CH5l(QC2)15)3、
CHS+(0(l)+3)3、 3
CHS+(QCH) 、 C)l 5l(QC)13)
3.3 373 25 C)l 5i(OCH) 、CH5i(QC)+3)3
及び、37 33 65 CH5i(QCH) 65 253 (A)のオルガノヒドロキシシランとしては、上記のオ
ルガノアルコキシシランのアルコキシ基がヒドロキシ基
でV換されたものが挙げられる。上記オルガノヒドロキ
シシランのR1で示される有4’iXのうち、5〜50
モル%はフェニル基であることが必要である。フェニル
基を有するオルガノヒドロキシシランを配合することに
より、保護コーティング剤の屈折率が高まり、基体との
密着性が向上する。フェニル基の量が5モル%未満であ
ると、屈折率があまり」二Wせず、又、基体との良好な
密着性がjl)られない。一方、50モル%を超えると
、フェニル基含有率の増加に伴なう屈折率の増加率が鈍
化し、その添加効果が小さくなるとノ(に、保護コーテ
ィング剤の各成分の分散安定性が低下して、硬化後の皮
膜にクモリを生じ易くなり、保護コーティング剤の可使
時間が短くなる。
3.3 373 25 C)l 5i(OCH) 、CH5i(QC)+3)3
及び、37 33 65 CH5i(QCH) 65 253 (A)のオルガノヒドロキシシランとしては、上記のオ
ルガノアルコキシシランのアルコキシ基がヒドロキシ基
でV換されたものが挙げられる。上記オルガノヒドロキ
シシランのR1で示される有4’iXのうち、5〜50
モル%はフェニル基であることが必要である。フェニル
基を有するオルガノヒドロキシシランを配合することに
より、保護コーティング剤の屈折率が高まり、基体との
密着性が向上する。フェニル基の量が5モル%未満であ
ると、屈折率があまり」二Wせず、又、基体との良好な
密着性がjl)られない。一方、50モル%を超えると
、フェニル基含有率の増加に伴なう屈折率の増加率が鈍
化し、その添加効果が小さくなるとノ(に、保護コーテ
ィング剤の各成分の分散安定性が低下して、硬化後の皮
膜にクモリを生じ易くなり、保護コーティング剤の可使
時間が短くなる。
本発明において使用される(B)のコロイド状シリカは
、コーティング剤にm摩耗性を付q〜し、コーティング
層」二に形成される反射防+L用金1フ酩化物の蒸着性
を改善するために配合される成分である。かかるシリカ
の平均粒径は、5〜150m鉢であることが好ましく、
更に好ましくは5〜30mルである。シリカの平均粒径
が5mμ未満であると、実用上要求される性能が十分で
はなく、一方、150 mμを超えると、得られる皮膜
のm摩耗性が低下する。
、コーティング剤にm摩耗性を付q〜し、コーティング
層」二に形成される反射防+L用金1フ酩化物の蒸着性
を改善するために配合される成分である。かかるシリカ
の平均粒径は、5〜150m鉢であることが好ましく、
更に好ましくは5〜30mルである。シリカの平均粒径
が5mμ未満であると、実用上要求される性能が十分で
はなく、一方、150 mμを超えると、得られる皮膜
のm摩耗性が低下する。
かかるコロイド状シリカは、その使用に際してコロイド
状分散液として配合される。かかる分散液は、そのpH
(水素イオン濃度)が8〜9の弱塩基性の範囲にあるこ
とが好ましく、又、分散液中のシリカ含有率は15〜4
0重星%であることが好ましく、更に好ましくは20〜
30重量%である。
状分散液として配合される。かかる分散液は、そのpH
(水素イオン濃度)が8〜9の弱塩基性の範囲にあるこ
とが好ましく、又、分散液中のシリカ含有率は15〜4
0重星%であることが好ましく、更に好ましくは20〜
30重量%である。
pHが8未満であると、得られる皮膜の硬度が低く、一
方、9を超えるとオルガノアルコキシシランの加水分解
反応条件の設定が困難となる。更に、分散液中のシリカ
含有率が15重量%未満であると、シリカの配合効率が
悪く、且つ、系内に導入される水分量が増加するため、
フェニル基含有、・、ニー71+亀、106柚ムで藩T
1イ制五代ハハ鮎#中和トが低下する。一方、40重績
%を超えると、分散液自体の製造が困難となる。
方、9を超えるとオルガノアルコキシシランの加水分解
反応条件の設定が困難となる。更に、分散液中のシリカ
含有率が15重量%未満であると、シリカの配合効率が
悪く、且つ、系内に導入される水分量が増加するため、
フェニル基含有、・、ニー71+亀、106柚ムで藩T
1イ制五代ハハ鮎#中和トが低下する。一方、40重績
%を超えると、分散液自体の製造が困難となる。
(B)成分の配合には、加水分解時に(A)成分のオル
ガノアルコキシシラン100重量部に対してシリカ分と
して5〜200重量部配合置部ことが好ましく、更に好
ましくは10〜60重昂部である。上記配合量は、例え
ば、(B)成分がシリカ分20重−1IX%のシリカの
コロイド状水性分散液である場合、(^)成分の前駆体
であるオルガノアルコキシシラン 100ji!、置部
に対し、シリカの分散液として約20〜350重量部を
配合することに相当する。(B)成分の配合量が5tF
!、置部未満であると、皮膜のm摩耗性が劣り、又、反
射防1ト二用の金属酸化物を蒸着することが困難となる
。一方、200重4部を超えると、保護コーティング剤
の各成分の分散安定性が低rして硬化後の皮膜にクモリ
を生じ品〈なり、又、保護コーティング剤の可使時間が
短くなると共に硬化皮膜と基体との密着性が著しく低ド
する。
ガノアルコキシシラン100重量部に対してシリカ分と
して5〜200重量部配合置部ことが好ましく、更に好
ましくは10〜60重昂部である。上記配合量は、例え
ば、(B)成分がシリカ分20重−1IX%のシリカの
コロイド状水性分散液である場合、(^)成分の前駆体
であるオルガノアルコキシシラン 100ji!、置部
に対し、シリカの分散液として約20〜350重量部を
配合することに相当する。(B)成分の配合量が5tF
!、置部未満であると、皮膜のm摩耗性が劣り、又、反
射防1ト二用の金属酸化物を蒸着することが困難となる
。一方、200重4部を超えると、保護コーティング剤
の各成分の分散安定性が低rして硬化後の皮膜にクモリ
を生じ品〈なり、又、保護コーティング剤の可使時間が
短くなると共に硬化皮膜と基体との密着性が著しく低ド
する。
本発明において使用される(G)の固形分調節剤は5本
発明の保護コーティング剤の固形分を調節すると共に、
その分散安定性を向上せしめ、更に、作業性を改善して
透明な皮膜を得易くするものである。
発明の保護コーティング剤の固形分を調節すると共に、
その分散安定性を向上せしめ、更に、作業性を改善して
透明な皮膜を得易くするものである。
このような固形分調節剤としては、例えば、メタノール
、エタノール、プロパツール、インプロパツール、n−
ブタノール、インブタノール等の低級脂肪族アルコール
類;及びエチレングリコール、エチレングリコールモノ
エチルエーテル、酢酸エチレングリコールモノエチルエ
ーテル等のエチレングリコール誘導体:及びジアセトン
アルコール等が挙げられ、これらから成る群より選ばれ
た1種もしくは2種以上のものが使用される。
、エタノール、プロパツール、インプロパツール、n−
ブタノール、インブタノール等の低級脂肪族アルコール
類;及びエチレングリコール、エチレングリコールモノ
エチルエーテル、酢酸エチレングリコールモノエチルエ
ーテル等のエチレングリコール誘導体:及びジアセトン
アルコール等が挙げられ、これらから成る群より選ばれ
た1種もしくは2種以上のものが使用される。
これらの中でも、良好な作業性を与えることから、とり
わけ、インプロパツール、n−ブタノール、インブタノ
ール、酢酸エチレングリコールモノエチルエーテル及び
ジアセトンアルコールから成る群より選ばれた少なくと
も1種のものを使用することが好ましい。
わけ、インプロパツール、n−ブタノール、インブタノ
ール、酢酸エチレングリコールモノエチルエーテル及び
ジアセトンアルコールから成る群より選ばれた少なくと
も1種のものを使用することが好ましい。
本発明の保護コーティング剤の固形分は、1〜40重量
%である。保護コーティング剤を保存する場合には、固
形分が10〜40重量%になるように調節して保存し、
必要に応じ更に固形分調節剤を用いて希釈し、使用する
ことが好ましい。固形分が40重量%を超えると、分散
安定性が著しく低下し、作業性も悪くなる上に、得られ
る皮膜が厚くなり、亀裂を生じ易くなる。一方、1重量
%未満ではディップコートを行なった場合、均一で好適
な膜厚が得られない。
%である。保護コーティング剤を保存する場合には、固
形分が10〜40重量%になるように調節して保存し、
必要に応じ更に固形分調節剤を用いて希釈し、使用する
ことが好ましい。固形分が40重量%を超えると、分散
安定性が著しく低下し、作業性も悪くなる上に、得られ
る皮膜が厚くなり、亀裂を生じ易くなる。一方、1重量
%未満ではディップコートを行なった場合、均一で好適
な膜厚が得られない。
本発明の保護コーティング剤を製造するには。
先ず、前記オルガノアルコキシシランを水−アルコール
混合液中又はシリカのコロイド状水性分散液中において
加水分解する。この加水分解は、本発明の保護コーティ
ング剤上に、更に、別の表面硬化被覆組成物を被覆する
場合、及び反射防止用の金属酸化物を蒸着処理する場合
には、シリカのコロイド状分散液中で行なうことがtl
Tましい。
混合液中又はシリカのコロイド状水性分散液中において
加水分解する。この加水分解は、本発明の保護コーティ
ング剤上に、更に、別の表面硬化被覆組成物を被覆する
場合、及び反射防止用の金属酸化物を蒸着処理する場合
には、シリカのコロイド状分散液中で行なうことがtl
Tましい。
加水分解条件は、液温を10〜40°Cに保ち、當圧下
で4〜30時間撹拌することにより行なうことが好まし
く、更に好ましくは、液温25〜35°Cで6〜24時
間撹拌反応させることである。
で4〜30時間撹拌することにより行なうことが好まし
く、更に好ましくは、液温25〜35°Cで6〜24時
間撹拌反応させることである。
オルガノアルコキシシランは上記のように水−アルコー
ル混合液中において加水分解されるが、この際に必要に
応じて各種無機酸、有機酸又はアルミニウムキレート等
の加水分解触媒を使用してもよい。このような加水分解
触媒としては、例えば、塩酸、@酸、酢酸、無水酢酸、
クロロ酢酸、プロピオン酸、シュウ酸、マロン酸、ジメ
チルマロン酸、マレイン酩、グリコール酸、グルタル酸
、クエン酸、安息香酸、トルエンスルポン酸等の酸類及
びアルミニウムドリアセチルアセトネート、アルミニウ
ムエチルアセテートビスアセチルアセトネート、アルミ
ニウムビスエチルアセテートアセチルアセトネート、ア
ルミニウムジn−ブトキシモノエチルアセトアセテート
、アルミニウムジイソプロポキシドモノメチルアセトア
セトネート等のアルミニウムキレート等が挙げられる。
ル混合液中において加水分解されるが、この際に必要に
応じて各種無機酸、有機酸又はアルミニウムキレート等
の加水分解触媒を使用してもよい。このような加水分解
触媒としては、例えば、塩酸、@酸、酢酸、無水酢酸、
クロロ酢酸、プロピオン酸、シュウ酸、マロン酸、ジメ
チルマロン酸、マレイン酩、グリコール酸、グルタル酸
、クエン酸、安息香酸、トルエンスルポン酸等の酸類及
びアルミニウムドリアセチルアセトネート、アルミニウ
ムエチルアセテートビスアセチルアセトネート、アルミ
ニウムビスエチルアセテートアセチルアセトネート、ア
ルミニウムジn−ブトキシモノエチルアセトアセテート
、アルミニウムジイソプロポキシドモノメチルアセトア
セトネート等のアルミニウムキレート等が挙げられる。
これらの中でも、とりわけ、酢酸又は無水酢酸を使用す
ることが好ましい。
ることが好ましい。
上記加水分解触媒の使用量は、シリカのコロイド状水性
分散液 100重量部に対して、0.1〜15%量部で
あることが好ましく、更に好ましくは0.2〜5重量部
である。
分散液 100重量部に対して、0.1〜15%量部で
あることが好ましく、更に好ましくは0.2〜5重量部
である。
次いで、シリカのコロイド状水性分散液に由来する過剰
の水分を除去するために、低級脂肪族アルコールを添加
して、加水分解物の縮合反応を制御しなから共沸留去せ
しめる。このような低級脂肪族アルコールとしては、水
と共沸するものであればいかなるものでもよく、例えば
、メタノール、エタノール、プロパツール、インプロパ
ツール、n−ブタノール、インブタノール等が挙げられ
、これらから成る群より選ばれた1種もしくは2種以上
のものが使用される。かかる水分の留去は、例えば、液
温を20〜70℃に保ち、圧力20〜300 m+mH
gの減圧下でストリッピングを行なうことにより遂行す
ることが好ましく、更に好ましくは、液温25〜40°
C1圧力30〜50maHgの条件下である。
の水分を除去するために、低級脂肪族アルコールを添加
して、加水分解物の縮合反応を制御しなから共沸留去せ
しめる。このような低級脂肪族アルコールとしては、水
と共沸するものであればいかなるものでもよく、例えば
、メタノール、エタノール、プロパツール、インプロパ
ツール、n−ブタノール、インブタノール等が挙げられ
、これらから成る群より選ばれた1種もしくは2種以上
のものが使用される。かかる水分の留去は、例えば、液
温を20〜70℃に保ち、圧力20〜300 m+mH
gの減圧下でストリッピングを行なうことにより遂行す
ることが好ましく、更に好ましくは、液温25〜40°
C1圧力30〜50maHgの条件下である。
低級脂肪族アルコールの添加量は、シリカのコロイド状
分散液に由来する過剰の水分を共沸留去するに十分な量
であればよく、分散液中の水分100重量部に対し、2
1重量部以上であることが好ましく、水分留去の程度を
高くしたい場合には、多量のアルコールを何回か゛に分
けて添加すればよい。低級脂肪族アルコールの添加量が
21重量部未満であると、共沸時にオルガノヒドロキシ
シラン又はその部分縮合物の縮合反応を抑制又は制御す
ることが困難となり、得られる皮膜の硬度及び透明度の
低下を招くことがある。
分散液に由来する過剰の水分を共沸留去するに十分な量
であればよく、分散液中の水分100重量部に対し、2
1重量部以上であることが好ましく、水分留去の程度を
高くしたい場合には、多量のアルコールを何回か゛に分
けて添加すればよい。低級脂肪族アルコールの添加量が
21重量部未満であると、共沸時にオルガノヒドロキシ
シラン又はその部分縮合物の縮合反応を抑制又は制御す
ることが困難となり、得られる皮膜の硬度及び透明度の
低下を招くことがある。
上記シリカのコロイド状水性分散液に由来する過剰の水
分を共沸留去した後、組成物の固形分を10〜40重量
%に調整するために、固形分調節剤としての前記有機溶
剤を添加する。このようにして得られる組成物中の水含
量は、20重量%以下であることが好ましく、更に好ま
しくは10重量%以下である。この際、共沸用アルコー
ルは残存していても差し使えない。
分を共沸留去した後、組成物の固形分を10〜40重量
%に調整するために、固形分調節剤としての前記有機溶
剤を添加する。このようにして得られる組成物中の水含
量は、20重量%以下であることが好ましく、更に好ま
しくは10重量%以下である。この際、共沸用アルコー
ルは残存していても差し使えない。
このようにして得られた本発明の保護コーティング剤は
、必要に応じて、更に、レベリング剤、増粘剤、染料、
紫外線吸収剤等の各種添加剤を加えて使用しても何ら差
し使えない。
、必要に応じて、更に、レベリング剤、増粘剤、染料、
紫外線吸収剤等の各種添加剤を加えて使用しても何ら差
し使えない。
本発明の保護コーティング剤を基体上に塗布し、硬化皮
膜を得るには、例えば、次のような方法を採用すること
が可能である。
膜を得るには、例えば、次のような方法を採用すること
が可能である。
即ち、本発明の保護コーティング剤を基体」−に疏し塗
り、スプレー塗装又は浸漬塗装等の通常知られている方
法で、0.05〜20g程度の厚さに塗布することが好
ましく、更に好ましくは、0.1〜l。
り、スプレー塗装又は浸漬塗装等の通常知られている方
法で、0.05〜20g程度の厚さに塗布することが好
ましく、更に好ましくは、0.1〜l。
用の厚さに塗布する。次いで、80″Cで3時間乃至1
20°Cで1時間程度加熱することにより、基体と良好
な密着性を有する皮膜が得られる。尚、より温和な条件
で硬化させたい場合には、シラノール縮合触媒を添加す
ることにより硬化反応を行なうことが可能である。この
ような縮合触媒としては1例えば、酢酸ナトリウム、蟻
酸カリウム等のカルボン酸アルカリ金属塩ニジメチルア
ミンアセテート、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等の第4級アンモニウムカ
ルボキシレート;ナフテン酸スス等のカルボン酸金属塩
;トリエタノールアミン、ピリジン等のアミン類;水酸
化ナトリウム、水酸化アンモニウム等のアルカリ水酸化
物;γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−(N
−β−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラ
ン等のアミン系シランカップリング剤及びアルミニウム
キレート化合物等が挙げられ、これらから成る群より選
ばれた1種もしくは2種以上のものが使用される。
20°Cで1時間程度加熱することにより、基体と良好
な密着性を有する皮膜が得られる。尚、より温和な条件
で硬化させたい場合には、シラノール縮合触媒を添加す
ることにより硬化反応を行なうことが可能である。この
ような縮合触媒としては1例えば、酢酸ナトリウム、蟻
酸カリウム等のカルボン酸アルカリ金属塩ニジメチルア
ミンアセテート、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等の第4級アンモニウムカ
ルボキシレート;ナフテン酸スス等のカルボン酸金属塩
;トリエタノールアミン、ピリジン等のアミン類;水酸
化ナトリウム、水酸化アンモニウム等のアルカリ水酸化
物;γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−(N
−β−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラ
ン等のアミン系シランカップリング剤及びアルミニウム
キレート化合物等が挙げられ、これらから成る群より選
ばれた1種もしくは2種以上のものが使用される。
これらの縮合触媒の添加量は、硬化条件に応じて適宜選
択されるが、組成物中の固形分に対して0.05〜5,
0重量%であることが好ましく、更に好ましくは0.0
8〜0.15重量%である。上記縮合触媒を添加するこ
とにより、本発明の保護コーティング剤は基体上におい
て、約65〜120″Cの温度で、比較的短時間で硬化
し、基体との密着性が優れた透明な皮膜を与えるもので
ある。
択されるが、組成物中の固形分に対して0.05〜5,
0重量%であることが好ましく、更に好ましくは0.0
8〜0.15重量%である。上記縮合触媒を添加するこ
とにより、本発明の保護コーティング剤は基体上におい
て、約65〜120″Cの温度で、比較的短時間で硬化
し、基体との密着性が優れた透明な皮膜を与えるもので
ある。
本発明の保護コーティング剤を塗布することが可能な基
体材料としては、例えば、透明乃至不透明プラスチック
、金属、木材、皮革、ガラス及びセラミックス等が挙げ
られる。これらの中で、プラスチック材料としては、例
えば、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹
脂、ポリアミド樹脂、アクリロニトリル−ブタジェン共
重合樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポ
リカーボネート樹脂等が挙げられ、又、金属材料として
は、例えば、アルミニウム、スパツクされたクロム合金
等が挙げられる。この際に、基体との密着性が問題にな
る場合には、基体表面に予めプライマー処理を程こすこ
とにより塗布することが可能となり、従って、殆とすべ
ての固体材料の表面に塗布することが可能なものである
。本発明のコーティング剤は、これらの中でも、とりわ
け、ポリカーボネート樹脂及びアクリル樹脂りの被覆剤
として有用なものであり、特に、アクリル樹脂に対して
は、1回の塗布で極めて良好な密着性を有する皮膜を形
成することが可徹である。
体材料としては、例えば、透明乃至不透明プラスチック
、金属、木材、皮革、ガラス及びセラミックス等が挙げ
られる。これらの中で、プラスチック材料としては、例
えば、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹
脂、ポリアミド樹脂、アクリロニトリル−ブタジェン共
重合樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポ
リカーボネート樹脂等が挙げられ、又、金属材料として
は、例えば、アルミニウム、スパツクされたクロム合金
等が挙げられる。この際に、基体との密着性が問題にな
る場合には、基体表面に予めプライマー処理を程こすこ
とにより塗布することが可能となり、従って、殆とすべ
ての固体材料の表面に塗布することが可能なものである
。本発明のコーティング剤は、これらの中でも、とりわ
け、ポリカーボネート樹脂及びアクリル樹脂りの被覆剤
として有用なものであり、特に、アクリル樹脂に対して
は、1回の塗布で極めて良好な密着性を有する皮膜を形
成することが可徹である。
[発明の効果]
本発明の保護コーティング剤を塗布して得られる皮nり
は透明で、優れた#熱性及び#衝撃性をイ1すると共に
、基体との密着性が優れ、且つ高い屈折率を有するもの
である。又、基体に塗布された被覆薄膜に起因する干渉
縞や着色現象が生ずることのないものである。
は透明で、優れた#熱性及び#衝撃性をイ1すると共に
、基体との密着性が優れ、且つ高い屈折率を有するもの
である。又、基体に塗布された被覆薄膜に起因する干渉
縞や着色現象が生ずることのないものである。
本発明の保護コーティング剤により得られる皮nりが干
渉縞や着色現象を生じない理由は次のように考えられる
。即ち、一般に、透明な物質に屈折率が異なる透明な薄
膜が接すると、それらの屈折率に大きな差がある場合、
それらは光の干渉により縞や着色現象を引き起こす。本
発明の保護コーティング剤はフェニル基を有するオルガ
ノヒドロキシシランを配合することにより、形成される
皮膜の屈折率を1.44ft〜1.530の範囲にわた
って調節することが可能であるため、基体となる材料の
屈折率に応じて、屈折率の差が小さくなるような組成を
選択することにより、干渉縞等を防止することが可能と
なったものである。
渉縞や着色現象を生じない理由は次のように考えられる
。即ち、一般に、透明な物質に屈折率が異なる透明な薄
膜が接すると、それらの屈折率に大きな差がある場合、
それらは光の干渉により縞や着色現象を引き起こす。本
発明の保護コーティング剤はフェニル基を有するオルガ
ノヒドロキシシランを配合することにより、形成される
皮膜の屈折率を1.44ft〜1.530の範囲にわた
って調節することが可能であるため、基体となる材料の
屈折率に応じて、屈折率の差が小さくなるような組成を
選択することにより、干渉縞等を防止することが可能と
なったものである。
更に、本発明の保護コーティング剤により形成される皮
膜は、皮膜上に更に表面硬化被覆組成物を被覆すること
や、反射防止のための金属醸化物を蒸着させることも可
能であり、光学特性及び基体保護特性の双方の性能が優
れた表面被覆処理剤を提供するものである。
膜は、皮膜上に更に表面硬化被覆組成物を被覆すること
や、反射防止のための金属醸化物を蒸着させることも可
能であり、光学特性及び基体保護特性の双方の性能が優
れた表面被覆処理剤を提供するものである。
[発明の実施例]
以下において実施例を掲げ、本発明を更に詳しく説明す
る。尚、以下の実施例及び比較例中、部は重量部を、%
は重量%をそれぞれ意味する。
る。尚、以下の実施例及び比較例中、部は重量部を、%
は重量%をそれぞれ意味する。
実施例1
5コーチイングリの・製
メチルトリエトキシシラン30.3部、フェニルトリメ
トキシシラン1.78部、コロイダルシリカ(シリカ分
20%の水性膠質液、平均粒径5〜20mg)30.0
部及び無水酢酸0.2部から成る程合物をカラス製フラ
スコに入れ、20〜35°Cの温度に保持して16時間
撹拌しながら加水分解反応を行なった。次いで、共廓用
アルコールとしてイソブチルアルコール27.9部を添
加し、20〜50°Cの温度で20〜70mmHHの減
圧下にコロイダルシリカに由来する水とアルコールの一
部を留去した後、固形分調節剤としてインブタノール3
6部を添加し、固形分調節剤30%の処理剤(試料番号
l)を得た。
トキシシラン1.78部、コロイダルシリカ(シリカ分
20%の水性膠質液、平均粒径5〜20mg)30.0
部及び無水酢酸0.2部から成る程合物をカラス製フラ
スコに入れ、20〜35°Cの温度に保持して16時間
撹拌しながら加水分解反応を行なった。次いで、共廓用
アルコールとしてイソブチルアルコール27.9部を添
加し、20〜50°Cの温度で20〜70mmHHの減
圧下にコロイダルシリカに由来する水とアルコールの一
部を留去した後、固形分調節剤としてインブタノール3
6部を添加し、固形分調節剤30%の処理剤(試料番号
l)を得た。
上記と同様の操作にて、オルガノアルコキシシランの種
類と量並びに共沸用アルコール及び固形分1JRPrI
剤の種類と量をMS1表に示したように変えた他は全て
同様の操作にて、本発明に係る8種類のコーティング剤
(試料番号2〜9)を得た。
類と量並びに共沸用アルコール及び固形分1JRPrI
剤の種類と量をMS1表に示したように変えた他は全て
同様の操作にて、本発明に係る8種類のコーティング剤
(試料番号2〜9)を得た。
比較例1
1 コーティング の;
メチルトリエトキシシラン37部、コロイダルシリカ(
実施例1と同様のものを使用)30部及び無水酢酸0.
2部から成る程合物をフラスコに入れ、以下、実施例1
と同様の方法で固形分濃度30%の比較コーティング剤
(試料番号10)を得た。
実施例1と同様のものを使用)30部及び無水酢酸0.
2部から成る程合物をフラスコに入れ、以下、実施例1
と同様の方法で固形分濃度30%の比較コーティング剤
(試料番号10)を得た。
次いで、アルコキシシランの種類及びコロイダルシリカ
の量を第1表に示したように変えた他は全て実施例1と
同様の操作にて5種類の比較コーティング剤(試料番号
11〜15)を得た。
の量を第1表に示したように変えた他は全て実施例1と
同様の操作にて5種類の比較コーティング剤(試料番号
11〜15)を得た。
更に、実施例1と同様の方法で、第1表に示すアルコキ
シシラン及びコロイダルシリカを用いて3種類の比較コ
ーティング剤(試料番号16〜18)を得た。
シシラン及びコロイダルシリカを用いて3種類の比較コ
ーティング剤(試料番号16〜18)を得た。
実施例2
人菓匪ユ皇遣
実施例1において調製した9種類の保護コーティング剤
(試料番号1〜9)を、それぞれ、アクリル樹脂板(商
品名ニアクリライト、三菱レイヨン社製)、ジエチレン
グリコールビスアリルカーポ′ネート(商品名: C,
R−39、ピッツバーグプートグラス社製)を注型重合
させた重合体板(以下、単に「重合体板」と称す)、ポ
リカーボネート板(商品名ニレキサン、ゼネラルエレク
トリック社製)及びガラス板の表面に流し塗り法で塗布
し、アクリル樹脂板はe o ’cで3時間、その他の
試験板は!20’0÷1時間加熱することにより硬化皮
膜を得た。尚、アクリル樹脂板及びポリカーボネート板
は予めその表面に前処理液(商品名:PHI3 +、東
芝シリコーン社製)を塗布した。又、ジエチレングリコ
ールビスアリルカーボネートを重合させた重合体板に対
しても前処理液(商品名−XP83−301、東芝シリ
コーン社製)を予め塗布した。
(試料番号1〜9)を、それぞれ、アクリル樹脂板(商
品名ニアクリライト、三菱レイヨン社製)、ジエチレン
グリコールビスアリルカーポ′ネート(商品名: C,
R−39、ピッツバーグプートグラス社製)を注型重合
させた重合体板(以下、単に「重合体板」と称す)、ポ
リカーボネート板(商品名ニレキサン、ゼネラルエレク
トリック社製)及びガラス板の表面に流し塗り法で塗布
し、アクリル樹脂板はe o ’cで3時間、その他の
試験板は!20’0÷1時間加熱することにより硬化皮
膜を得た。尚、アクリル樹脂板及びポリカーボネート板
は予めその表面に前処理液(商品名:PHI3 +、東
芝シリコーン社製)を塗布した。又、ジエチレングリコ
ールビスアリルカーボネートを重合させた重合体板に対
しても前処理液(商品名−XP83−301、東芝シリ
コーン社製)を予め塗布した。
比較例2
1 のパ
比較例1において得た9種類の比較コーチイブ剤(試料
番号10〜18)を用いて、実施例2において示した方
法に準拠して、それぞれ、アクリル樹脂板、重合体板、
ポリカーボネート板及びガラス板上に流し塗り法によっ
て塗布し、加熱硬化させた。
番号10〜18)を用いて、実施例2において示した方
法に準拠して、それぞれ、アクリル樹脂板、重合体板、
ポリカーボネート板及びガラス板上に流し塗り法によっ
て塗布し、加熱硬化させた。
尚、比較コーティング剤(試料番号17及び18)から
得た硬化皮11シはクモリを生じ、十分な光透過性が得
られなかった。
得た硬化皮11シはクモリを生じ、十分な光透過性が得
られなかった。
実施例3
良1止亘スl
実施例2及び比較例2において得られた試験片の中で、
ポリカーボネート板−ヒにそれぞれのコーティング剤を
塗布して得られた硬化皮膜について、以下に示す条4’
lで硬化皮膜の性能試験を行なった。それらの結果を第
2表に示す。
ポリカーボネート板−ヒにそれぞれのコーティング剤を
塗布して得られた硬化皮膜について、以下に示す条4’
lで硬化皮膜の性能試験を行なった。それらの結果を第
2表に示す。
外観二目視試験。変色、クランク、フローマーり等の異
常の有無をチェックした。
常の有無をチェックした。
密着性:基盤目テープ剥離試験3回後の残存マス口数。
耐温水性二80℃温水中、500昨間浸漬。
耐摩耗性:標準摩耗輪cs−+6使用、ロニタリーアブ
レッサー(東洋精機社製)にて 荷重500g、EiOrpmで50サイクル摩耗後のヘ
ーズ値を測定。
レッサー(東洋精機社製)にて 荷重500g、EiOrpmで50サイクル摩耗後のヘ
ーズ値を測定。
耐熱衝撃性ニー30℃x 、3hr+ + 12(1℃
x 3hrを1サイクルとし、3サイクル経過後の 皮膜の異常の有無をチェ゛ツクした。
x 3hrを1サイクルとし、3サイクル経過後の 皮膜の異常の有無をチェ゛ツクした。
光透過率:全光線透過率(但し、ポリカーボネート板に
被覆された状態における ものとして)を測定。
被覆された状態における ものとして)を測定。
屈折率:光反射特性の測定による計算値。
金属酸化物蒸着WA密着性: ZrOCeO,Nd2O
3から1 から成る混合酸化物を用い、1O−2Torrの真空中
で、2,500℃に加熱して蒸発させ、蒸着膜を得た。
3から1 から成る混合酸化物を用い、1O−2Torrの真空中
で、2,500℃に加熱して蒸発させ、蒸着膜を得た。
温度65℃、湿度95%R1(の恒温恒湿槽中に24時
間放置した後、蒸着膜の密着性をクロスカット 法で調べた。
間放置した後、蒸着膜の密着性をクロスカット 法で調べた。
実施例4
実施例2及び比較例2において得られた試験片の中で、
試料番号1−teのコーティング剤を塗布して得られた
硬化皮膜について、それぞれの基体に対する干渉縞の発
現状態について、目視により観察した。それらの結果を
第3表に示す。
試料番号1−teのコーティング剤を塗布して得られた
硬化皮膜について、それぞれの基体に対する干渉縞の発
現状態について、目視により観察した。それらの結果を
第3表に示す。
実施例5
ポリカーボネート板上に塗布した試料番号1〜9の本発
明に係る保護コーティング剤について、それぞれの試料
の耐薬品性、耐溶剤性を各種試験液に24時間浸漬して
調べた。更に、耐汚染性として、それぞれの試験板上に
各種洗剤、オイル、化粧品及び殺虫剤等を付着させ、3
0分後にろ紙でふきとり゛、その汚れ落ちの程度を調べ
た。その結果を第4表に示す。
明に係る保護コーティング剤について、それぞれの試料
の耐薬品性、耐溶剤性を各種試験液に24時間浸漬して
調べた。更に、耐汚染性として、それぞれの試験板上に
各種洗剤、オイル、化粧品及び殺虫剤等を付着させ、3
0分後にろ紙でふきとり゛、その汚れ落ちの程度を調べ
た。その結果を第4表に示す。
第4表の結果から明らかなように、本発明の保護コーテ
ィング剤は、基体上に塗布した場合に干渉縞等を生ずる
ことがなく、且つ、優れた耐熱性、耐衝撃性及び優れた
基体との密着性を有するものであることが確認された。
ィング剤は、基体上に塗布した場合に干渉縞等を生ずる
ことがなく、且つ、優れた耐熱性、耐衝撃性及び優れた
基体との密着性を有するものであることが確認された。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、(A)次式: %式%() (式中、RIはメチル基、エチル基、プロピル基及びフ
ェニル基から成る群より選ばれた基を表わし、R1の5
〜50モル%はフェニル基であり、残余がメチル基、エ
チル基及びプロピル基から成る群より選ばれた少なくと
も一種の1価の基を表わす。) で示されるオルガノヒドロキシシラン又はその部分縮合
体、 (B)コロイド状シリカ 及び (C)固形分調節剤 から成り、固形分含有量が1〜40重量%であることを
特徴とする保護コーティング剤。 2 、 (A) 100 、@置部に対する(B)中の
シリカの量が5〜200重量部である特許請求の範囲第
1項記載の保護コーティング剤。 3、(B)のシロイド状シリカの平均粒径が5〜150
mJLである特許請求の範囲第1項記載の保護コーティ
ング剤。 4、(B)のPHが8〜9である特許請求の範囲第1項
記載の保護コーティング剤。 5、(B)中のシリカ含有率が15〜40徹量%である
特許請求の範囲第1項記載の保護コーティング剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58185921A JPS6079071A (ja) | 1983-10-06 | 1983-10-06 | 保護コ−テイング剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58185921A JPS6079071A (ja) | 1983-10-06 | 1983-10-06 | 保護コ−テイング剤 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6079071A true JPS6079071A (ja) | 1985-05-04 |
Family
ID=16179202
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58185921A Pending JPS6079071A (ja) | 1983-10-06 | 1983-10-06 | 保護コ−テイング剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6079071A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4755425A (en) * | 1987-03-09 | 1988-07-05 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Retroreflective sheet coated with silica layer |
| US5073404A (en) * | 1987-03-09 | 1991-12-17 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Silica coating composition for reflective sheeting |
| WO2007148684A1 (ja) | 2006-06-20 | 2007-12-27 | Nof Corporation | 無機・有機ハイブリッド組成物及びその用途 |
| EP2281857A1 (en) | 2009-08-07 | 2011-02-09 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Abrasion resistant silicone coating composition, coated article, and making method |
| JP2011068087A (ja) * | 2009-09-28 | 2011-04-07 | Jgc Catalysts & Chemicals Ltd | ハードコート膜付基材およびハードコート膜形成用塗布液 |
| US9115840B2 (en) | 2012-06-29 | 2015-08-25 | Denso International America, Inc. | Snap on vibration damper |
-
1983
- 1983-10-06 JP JP58185921A patent/JPS6079071A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4755425A (en) * | 1987-03-09 | 1988-07-05 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Retroreflective sheet coated with silica layer |
| US5073404A (en) * | 1987-03-09 | 1991-12-17 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Silica coating composition for reflective sheeting |
| WO2007148684A1 (ja) | 2006-06-20 | 2007-12-27 | Nof Corporation | 無機・有機ハイブリッド組成物及びその用途 |
| US8399558B2 (en) | 2006-06-20 | 2013-03-19 | Nof Corporation | Inorganic-organic hybrid composition and use thereof |
| EP2281857A1 (en) | 2009-08-07 | 2011-02-09 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Abrasion resistant silicone coating composition, coated article, and making method |
| US8501857B2 (en) | 2009-08-07 | 2013-08-06 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Abrasion resistant silicone coating composition, coated article, and making method |
| JP2011068087A (ja) * | 2009-09-28 | 2011-04-07 | Jgc Catalysts & Chemicals Ltd | ハードコート膜付基材およびハードコート膜形成用塗布液 |
| US9115840B2 (en) | 2012-06-29 | 2015-08-25 | Denso International America, Inc. | Snap on vibration damper |
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