JP2002513839A - 耐摩耗性および防汚性のあるセラマー組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 硬化可能なセラマー組成物、コートされた物品およびその組成物の作成および硬化方法。硬化可能なセラマーは、フルオロ／シラン、架橋可能なシラン、硬化可能なバインダー前駆体およびコロイド無機酸化物を含む。セラマーは硬化前長い貯蔵寿命を有し、防汚性、耐摩耗性および硬度を備えた硬化セラマーコーティングおよび物品を形成するのに用いることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 発明の分野 本発明は、耐摩耗性保護コーティングおよびその製造方法に関する。特に、本
発明はセラマー複合体から誘導された耐摩耗性コーティングに関する。

【０００２】 発明の背景 熱可塑性および熱硬化性ポリマーは、光学明瞭度、すなわち、良好な光透過性
が望ましい特性である様々な構造を形成するのに用いられる。かかる構造体とし
ては、カメラレンズ、眼鏡レンズ、双眼鏡レンズ、再帰反射性シート、非再帰反
射性グラフィックディスプレイ、自動車の窓、ビルの窓、列車の窓、ボートの窓
、飛行機の窓、車両のヘッドランプおよびテールランプ、陳列ケース、眼鏡、船
体、道路標識、オーバーヘッドプロジェクタ、ステレオキャビネットドア、ステ
レオカバー、家具、バス停留所のプラスチック、テレビ画面カバー、コンピュー
タ画面カバー、時計カバー、計測器ゲージカバー、オーブンウェア、光学および
磁気光学記録ディスク等が挙げられる。これらの構造体を形成するのに用いられ
るポリマー材料としては、熱硬化性または熱可塑性ポリカーボネート、ポリ（メ
タ）アクリレート、ポリウレタン、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、フ
ェノキシ、フェノール樹脂、セルロース樹脂、ポリスチレン、スチレンコポリマ
ー、エポキシ等が挙げられる。

【０００３】 これらの熱可塑性および熱硬化性ポリマーの多くが、優れた剛性、寸法安定性
、透明性および耐衝撃性を持っているが、残念なことに耐摩耗性は乏しい。従っ
て、これらのポリマーから形成される構造は、引っ掻き、摩耗およびこれに類似
の損傷を受けやすい。

【０００４】 これらの構造体を物理的な損傷から保護するために、強靭な耐摩耗性の「ハー
ドコート」層が構造体にコートされていることがある。これまでに知られたハー
ドコート層の多くが、（メタ）アクリレート官能性モノマーのような放射線硬化
可能なプレポリマーから形成されたバインダーマトリックスを組み込んだもので
ある。かかるハードコート組成物は、例えば、特開平２−２６０１４５号、米国
特許第５，５４１，０４９号および第５，１７６，９４３号に記載されている。
特に優れたハードコート組成物がＷＯ第９６／３６６６９ Ａ１号に記載されて
いる。この公報には、ある用途において、再帰反射シート表面を摩耗から保護す
るために用いられる「セラマー」から形成されたハードコートが記載されている
。この公報に定義されているように、セラマーは、有機バインダーマトリックス
中に分散されたナノメートルという大きさの無機酸化物粒子、シリカを有する混
成重合可能な複合体（好ましくは透明）である。

【０００５】 多くのセラマーが、放射線硬化可能なバインダーマトリックス前駆体（１種類
以上の異なる放射線硬化可能なモノマー、オリゴマーまたはポリマー）とその他
任意の成分（ゾルのコロイドと相互作用する表面処理剤、界面活性剤、帯電防止
剤、レベリング剤、開始剤、安定化剤、増感剤、酸化防止剤、架橋材および架橋
触媒等）が水性ゾルへとブレンドされるプロセスに従って形成された無機コロイ
ドの水性ゾルから誘導されている。得られる組成物を乾燥して、大部分の水を除
去する。乾燥工程はまた、「ストリッピング」とも呼ばれている。所望であれば
、所望の基体に組成物をコートするのに好適な粘度特性を組成物に与えるのに有
効な量で有機溶剤を添加してもよい。コート後、組成物を乾燥して溶剤を除去し
、好適なエネルギー源に露光して、放射線硬化可能なバインダーマトリックス前
駆体を硬化する。

【０００６】 発明の概要 セラマー組成物の製造は、水性ゾルのコロイドが鋭敏であることから難しいも
のであった。特に、バインダーマトリックス前駆体やその他添加剤といったその
他の成分をかかるゾルに加えると、コロイドが不安定になる傾向にあり、コロイ
ドが凝結、すなわち、ゾルから沈殿してしまう。凝結は、高品質のコーティング
を形成する助けにはならない。第一に、凝結によって粒子が局所的に堆積してし
まう。こうした堆積は光を散乱させるのに十分大きく、得られるコーティングの
光学明瞭度を減じる。さらに、粒子の堆積は、得られるコーティングに尖り（ｎ
ｉｂ）やその他欠陥を生じさせる。すなわち、コロイドの凝結によって、得られ
るセラマー組成物が曇ったり、かすれるため、このセラマー組成物から形成され
るコーティングもまた曇ったりかすれてしまう。逆に、コロイド凝結を避けられ
れば、得られるセラマー組成物は光学的にクリアに保たれ、このセラマー組成物
を含有するコーティングもまた光学的にクリアにすることができる。

【０００７】 このように、セラマー組成物の製造には、コロイド凝結を避けるためにゾルに
バインダー前駆体または添加剤を組み込むことのできる特別の処理条件が必要と
される。残念なことに、あるセラマー組成物を製造するために作られた処理条件
は、異なる成分を含有するセラマーの製造には適用できないことが多い。

【０００８】 水性コロイドゾルからセラマーを製造する一つの方法は、１種類以上のＮ，Ｎ
−二置換（メタ）アクリルアミドモノマー、好ましくはＮ，Ｎ−ジメチル（メタ
）アクリルアミド（以降「ＤＭＡ」と呼ぶ）をバインダーマトリックス前駆体に
組み込むものである。かかる放射線硬化可能な材料の存在には、コロイドを安定
させ、ゾルに添加されるその他の成分の存在に対するコロイドの感度を減じると
いう利点がある。コロイドを安定化することにより、ＤＭＡのような材料の存在
によりセラマーが製造しやすくなる。コロイドの安定性を高めることに加えて、
ＤＭＡは他の利点も与える。例えば、ＤＭＡを含有するセラマー組成物は、ポリ
カーボネートまたはアクリル基体への接着性が良好で、ＤＭＡを含まないこと以
外は同一のセラマー組成物に比べて良好な処理能力を示す。

【０００９】 残念なことに、ＤＭＡを用いるといくつか欠点もある。ＤＭＡを組み込んだセ
ラマー組成物は、周囲環境で酸性汚染物質（コーヒー、ソーダ水、レモンジュー
ス等）を引き付けたり、結合する傾向にある。このように、ＤＭＡを組み込んだ
セラマーは、汚れに対して脆性の傾向にある。

【００１０】 従って、ＤＭＡを用いずに、あるいは少量のＤＭＡで、（１）セラマー製造中
コロイドが十分に安定である、（２）得られるセラマーに防汚性がある、または
（３）得られるセラマーが優れた硬度および耐摩耗性を保持するように、セラマ
ーを作成する代替方法を見つけるのが望ましい。

【００１１】 フルオロケミカルは、上記の基準の少なくとも１つを満足させる低表面エネル
ギー特性を有している。特に、低表面エネルギーの組成物は、通常、良好な防汚
性を示すため、フルオロケミカルのセラマーへの組み込みは、セラマーの防汚性
を高めると考えられる。しかしながら、残念なことに、フルオロケミカルのセラ
マーゾルへの組み込みは極めて難しい。例えば、フルオロケミカルは疎水性（水
と非相容）と疎油性（非水有機物質と非相容）の両方の性質を有するため、フル
オロケミカルをセラマーゾルへ組み込むと相分離、すなわちコロイド凝結となる
ことが多い。この望ましくないコロイド凝結はまた、水をブレンドした水性ゾル
から除去するときのストリッピングプロセス中に生じる。

【００１２】 従って、通常、フルオロケミカルに関連した相容性や硬度に関わる問題を排除
しながら、フルオロケミカルまたはその他防汚性添加剤を用いて良好な防汚性を
持ったセラマーを与える方法を見出すことが望まれる。

【００１３】 本発明は、フルオロケミカルをセラマー組成物に効果的に組み込む方法を提供
するものである。本発明によれば、フッ素化部分と加水分解可能なシラン部分（
「フルオロ／シラン成分」）の両方を含有する非イオン性フルオロケミカルを、
大幅なコロイド凝結を引き起こすことなくセラマーゾルにうまく組み込んで、非
常に長い貯蔵寿命と優れた防汚性を有するセラマーコーティングを提供すること
ができる。かかるフルオロケミカルを組み込んだセラマーはまた、高度の耐摩耗
性および硬度を保持している。

【００１４】 本発明は単にフルオロ／シラン成分により得られる利点を発見したばかりでな
く、コロイドを凝結させることなく、このフルオロ／シラン成分をゾルに組み込
むことのできる処理技術も開発した。フルオロ／シラン成分をコロイド無機酸化
物と硬化可能なバインダー前駆体を含有する混合物（「第１の混合物」）に、加
水分解可能なシラン部分と重合可能な部分（架橋可能なシラン成分）の両方を持
つ表面処理剤の存在下で添加すると凝結をほぼ防ぐことができる。フルオロ／シ
ラン成分および架橋可能なシラン成分は混合されて第２の混合物となる。これを
第１の混合物と混合すると第３の混合物が形成され、この後、ストリッピングに
より本発明の硬化可能なセラマー組成物となる。この代わりに、架橋可能なシラ
ン成分を第１の混合物とそれぞれ混合した後、フルオロ／シラン成分を添加して
もよい。逆に、架橋可能なシラン成分なしで、つまり架橋可能なシラン成分の前
に、フルオロ／シラン成分をそれぞれゾルに添加した場合、架橋可能なシラン成
分を添加するとすぐ、またはストリッピング中にコロイド凝結が起こる傾向にあ
る。架橋可能なシランとフルオロ／シランの添加順による影響は、ベンチスケー
ルプロセスよりも大規模プロセスで観察される傾向にある。ベンチスケールプロ
セスでは、架橋可能なシランなしでフルオロ／シラン成分をゾルに添加しても大
幅な凝結は観察されない場合もある。

【００１５】 本発明はまた、無機酸化物の混合物を含有するセラマー組成物も提供する。酸
化物は、大量のある無機酸化物と少量の別の無機酸化物として存在し、１種類の
みの無機酸化物で作成したコーティングに比べて物理的特性の改善された硬化セ
ラマーコーティングが得られる。

【００１６】 従って、一態様において、本発明は、フルオロ／シラン成分を、１種類以上の
コロイド無機酸化物と硬化可能なバインダー前駆体を含有する混合物と混合する
ことによって硬化可能なセラマー組成物を作成する方法に関する。フルオロ／シ
ラン成分は、架橋可能なシラン成分の存在下で混合物に添加される。フルオロ／
シラン成分は、加水分解可能なシラン部分とフッ素化部分とを含んでいる。架橋
可能なシラン成分は、加水分解可能なシラン部分とシラン部分以外の重合可能な
部分とを含んでいる。硬化可能なバインダー前駆体は、架橋可能なシラン成分の
重合可能な部分と共重合可能な１種類以上の重合可能な部分を含んでいる。コロ
イド無機酸化物の少なくとも一部は、このフルオロ／シラン成分で表面処理され
る。得られるセラマー組成物は所望であれば直接用いてもよい。コロイドが水性
ゾルとして与えられるときは、セラマー組成物は、一般に、ストリップされて、
任意で適切な溶剤中で希釈されて、所望の基体をコートするのに好適な粘度が与
えられる。

【００１７】 他の態様において、本発明は、上述のセラマー組成物の遊離基硬化可能な実施
形態を用いた耐摩耗性セラマーコーティングの作成方法に関する。基体表面の少
なくとも一部をセラマー組成物でコートし、その後、コートした遊離基硬化可能
なセラマー組成物を少なくとも部分的に硬化するのに有効な条件下である量の硬
化エネルギーをコートした基体に照射することによって、耐摩耗性セラマーコー
ティングを基体に形成する。

【００１８】 他の態様において、本発明は遊離基硬化可能なセラマー組成物に関する。セラ
マー組成物には、遊離基硬化可能なバインダー前駆体と、フルオロ／シラン成分
で表面処理された複数の表面処理済コロイド無機酸化物粒子が含まれる。

【００１９】 他の態様において、本発明はこの遊離基硬化可能なセラマー組成物から誘導さ
れた硬化した耐摩耗性セラマー複合体に関する。

【００２０】 本発明のセラマー組成物は、耐久性、乾燥防汚性、持続性汚れ剥離特性、場合
によっては撥水および撥油性のある基体を与えるのに利用することができる。こ
のように、本発明はまた、コート可能な表面を有するポリマー基体を含む複合体
構造にも関する。本発明の硬化した耐摩耗性セラマーコーティングが基体のコー
ト可能な表面に与えられる。

【００２１】 好ましい実施形態の詳細な説明 後述する本発明の実施形態はこれが全てではなく、以下の詳細な説明に開示さ
れた形態のみに本発明を限定するものではない。実施形態は、当業者が本発明の
原理および実施を理解するために選ばれ記載されたものである。

【００２２】 本発明の好ましいセラマー組成物の一実施形態は、少なくとも１つの加水分解
可能なシラン部分と少なくとも１つのフッ素化部分（「フルオロ／シラン成分」
）を有する化合物と、少なくとも１つの加水分解可能なシラン部分とシラン部分
以外の少なくとも１つの重合可能な部分（「架橋可能なシラン成分」）を有する
化合物と、架橋可能なシラン成分の重合可能な部分と共重合可能な少なくとも１
つの重合可能な部分を有する硬化可能なバインダー前駆体と、１種類以上のコロ
イド無機酸化物とを含有する成分から調製される。フルオロ／シラン成分および
架橋可能なシラン成分は、コロイド無機酸化物がゾルとして与えられる本発明の
実施形態においては非イオン性であるのが好ましい。非イオン性材料を用いると
、成分を混合する際のコロイドの凝結傾向が最小となる。架橋可能なシラン成分
と硬化可能なバインダー前駆体の重合可能な部分は遊離基硬化可能であるのが好
ましい。

【００２３】 これらの様々な材料をセラマー組成物に組み込むと有利な結果が得られる。フ
ルオロ／シラン成分１重量部当たり、組成物は約４〜約２０重量部の架橋可能な
シラン成分を含むのが好ましい。さらに、組成物は、コロイド無機酸化物（分散
液またはその他液体媒体の重量も含めて）１００重量部当たり約１０〜約８０重
量部の硬化可能なバインダー前駆体を含むのが好ましい。また、組成物は、コロ
イド無機酸化物（分散液またはその他液体媒体の重量も含めて）１００重量部当
たり約１〜約２０重量部の架橋可能なシランおよびフルオロ／シラン成分を含む
のが好ましい。コロイドシリカがゾル、すなわち水性ゾルとして与えられる本発
明の実施形態では、このゾルは約２〜約５０、好ましくは約２０〜約５０重量％
のコロイドを含むのが好ましい。

【００２４】 固体基準で表すと、本発明のセラマー組成物は、約５０〜約６０重量％の硬化
可能なバインダー前駆体と、約３５〜約４０重量％のコロイド無機酸化物固体と
、残量（合計で約５〜約１０重量％）の架橋可能なシランとフルオロ／シランを
含むのが好ましい。

【００２５】 好適なフルオロ／シラン成分としては、少なくとも１つの加水分解可能または
加水分解された基とフルオロケミカル基とを有するものが挙げられる。さらに、
好適なフルオロ／シラン成分は、ポリマー、オリゴマーまたはモノマーとするこ
とができ、一般的に、約３〜約２０個の炭素原子、より好ましくは約６〜約１４
個の炭素原子を有するフッ素化炭素鎖を持つ１つ以上のフルオロケミカル部分を
含有している。これらのフルオロケミカル部分は、直鎖、分岐鎖または環状フッ
素化アルキレン基またはこれらを組み合わせたものを含有することができる。フ
ルオロケミカル部分は、重合可能なオレフィン不飽和基を含まないのが好ましい
が、酸素、２価または６価硫黄または窒素のようなカテナリー（鎖内）ヘテロ原
子を任意で含むことができる。過フッ素化基が好ましいが、水素またはハロゲン
原子もまた置換基として存在させることができる。ただし、炭素原子各２個につ
いていずれかの原子が１個以下の場合に限る。

【００２６】 有用なフルオロ／シラン成分の部類は、以下の一般式により表すことができる
。

【化３】

【００２７】 この式中、Ｓ_yは加水分解可能なシラン部分を表し、Ｒ_fはフッ素化部分を表し
、ｒは少なくとも１、好ましくは１〜４、より好ましくは１、ｓは少なくとも１
、好ましくは１〜４、より好ましくは１、Ｗはｒ＋ｓの原子価を有する結合基で
ある。

【００２８】 式（１）の各Ｒ_f部分は、独立に、鎖状、分岐鎖または環状の１価または２価
の非イオン性パーフルオロ部分であるのが好ましい。Ｒ_fが２価の場合には、Ｒ_f 部分の原子価部位は両方とも下式で示されるようにＷに直接結合しているのが好
ましい。

【化４】

【００２９】 式（２）から、各２価のＲ_f部分がＷの２つの原子価部位に結合しているのが
わかる。従って、式（１）のｓは各２価の部分について２つずつ増える。

【００３０】 様々な非イオン性パーフルオロ部分のいずれもＲ_fとして用いるのに好適であ
る。好適なパーフルオロ部分の代表例としては、１〜２０、好ましくは３〜２０
個の炭素原子を持つパーフルオロアルキル、パーフルオロアルキレン、パーフル
オロアルコキシまたはオキシパーフルオロアルキレン部分が挙げられる。過フッ
素化脂肪族部分が最も好ましいパーフルオロ部分である。

【００３１】 式（１）の各Ｓ_y部分は、独立に、鎖状、分岐鎖または環状の１価または２価
の非イオン性加水分解可能なシラン部分であるのが好ましい。「加水分解可能な
シラン部分」とは、少なくとも１つのハロゲン原子または少なくとも１つの酸素
原子に結合していて、酸素原子は好ましくはアシルオキシ基またはアルコキシ基
を構成している、少なくとも１つのＳｉ原子を含有する加水分解可能な部分のこ
とを言う。このように、Ｓ_yとして用いるのに好適な好ましい加水分解可能なシ
ラン部分の代表例は下式で表される。

【化５】

【化６】

【化７】

【化８】

【００３２】 通常、Ｒ¹およびＲ²は独立に、水素以外の非イオン性１価の置換基である。さ
らに、Ｒ¹およびＲ²は鎖状、分岐または環状であってもよい。式（４）の実施形
態において、Ｒ¹およびＲ²は環構造の共通構成要素である。このように、Ｒ¹お
よびＲ²として用いるのに好適な部分の代表例としては、アルキル、アリール、
アルカリール、アシル、アルケニル、アリーレンまたはヘテロ環状部分、これら
の組み合わせ等が挙げられる。かかる部分は、環状の場合、所望であれば、複数
の環を含んでいてもよい。例えば、アリール部分はアリール−アリール構造とし
てもよい。好ましい実施形態において、Ｒ¹およびＲ²はそれぞれ独立に、１〜４
個の炭素原子のアルキル基、またはアセチル（ＣＨ₃ＣＯ−）または置換または
非置換ベンゾイル（Ｃ₆Ｈ₅ＣＯ−）のようなアシル基である。最も好ましくは、
Ｒ¹およびＲ²はそれぞれ独立に、１〜４個の炭素原子の低級アルキル基、より好
ましくはＣＨ₃−である。

【００３３】 Ｚは好ましくはハロゲン原子または−ＯＲ³である。−ＯＲ³がアルコキシ基で
ある実施形態において、Ｒ³は好ましくは１〜８個、より好ましくは１〜４個、
最も好ましくは１〜２個の炭素原子のアルキル基である。−ＯＲ³がアシルオキ
シ基である実施形態において、Ｒ³は好ましくは式Ｃ（Ｏ）Ｒ⁴となり、Ｒ⁴は通
常、水素以外の非イオン性１価部分である。Ｒ⁴として好適な部分の代表例とし
ては、アルキル、アリールまたはアルカリール部分およびこれらの組み合わせが
挙げられる。かかるＲ⁴部分は、環状の場合、所望であれば、複数の環を含んで
いてもよい。好ましい実施形態において、Ｒ⁴はＣＨ₃−である。

【００３４】 通常、式（１）のＷは、少なくとも１つのＳ_y部分と少なくとも１つのＲ_f部分
を結合することのできる非イオン性部分であれば何であってもよい。好ましくは
、Ｗは、４〜３０個の原子骨格を有し、アルキレン部分、エーテル部分、エステ
ル部分、ウレタン部分、カーボネート部分、イミド部分、アミド部分、アリール
部分、アルカリール部分、アルコキシアリール部分、スルホニル、窒素、酸素、
これらの組み合わせ等のような１つ以上の部分を含有していてもよい。

【００３５】 式（１）による好ましい部類の化合物は、次の式のいずれかにより表される。

【化９】

【化１０】

【化１１】

【化１２】 式中、ｎは１〜２０、好ましくは３〜２０、Ｒ⁷は１価部分、好ましくはアリー
ル、アルキルまたはアルキルアリール部分、より好ましくは１〜４個の炭素原子
のアルキル部分、Ｘ¹は１〜１０個の炭素原子のアルキレン基、Ｚ、Ｒ¹、Ｒ²お
よびＲ³は上述の通りである。

【００３６】 式（１）の好ましい化合物の代表例としては、以下の化合物が挙げられる。Ｃ ₅ Ｆ₁₁ＣＨ₂ＯＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂Ｓｉ（ＯＣＨ₂ＣＨ₃）₃、Ｃ₇Ｆ₁₅ＣＨ₂ＯＣＨ₂Ｃ
Ｈ₂ＣＨ₂Ｓｉ（ＯＣＨ₂ＣＨ₃）₃、Ｃ₇Ｆ₁₅ＣＨ₂ＯＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＳｉＣｌ₃、
Ｃ₈Ｆ₁₇ＣＨ₂ＣＨ₂ＯＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＳｉＣｌ₃、Ｃ₁₈Ｆ₃₇ＣＨ₂ＯＣＨ₂ＣＨ₂Ｃ
Ｈ₂ＣＨ₂ＳｉＣｌ₃、ＣＦ₃ＣＦ（ＣＦ₂Ｃｌ）ＣＦ₂ＣＦ₂ＳＯ₂Ｎ（ＣＨ₃）ＣＨ₂ ＣＨ₂ＣＨ₂ＳｉＣｌ₃、Ｃ₈Ｆ₁₇ＳＯ₂Ｎ（ＣＨ₂ＣＨ₃）ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂Ｓｉ（Ｏ
ＣＨ₃）₃、Ｃ₈Ｆ₁₇ＳＯ₂Ｎ（ＣＨ₃）ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂Ｓｉ（ＯＣＨ₃）₃、Ｃ₈Ｆ_{1 7} ＳＯ₂Ｎ（ＣＨ₂ＣＨ₃）ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂Ｓｉ（ＯＣＨ₃）_av1.9［（ＯＣＨ₂ＣＨ ₂ ）_av6.1ＯＣＨ₃］_av1.1、Ｃ₇Ｆ₁₅ＣＨ₂Ｏ（ＣＨ₂）₃Ｓｉ（ＯＣＨ₂ＣＨ₂ＯＣＨ ₂ ＣＨ₂ＯＨ）₃、Ｃ₇Ｆ₁₅ＣＨ₂ＣＨ₂Ｓｉ（ＣＨ₃）Ｃｌ₂、Ｃ₈Ｆ₁₇ＣＨ₂ＣＨ₂Ｓ
ｉＣｌ₃、Ｃｌ₃ＳｉＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＯＣＨ₂（ＯＣＦ₂ＣＦ₂）₈ＣＨ₂ＯＣＨ₂Ｃ
Ｈ₂ＣＨ₂ＳｉＣｌ₃、ＣＦ₃Ｏ（ＣＦ₂ＣＦ（ＣＦ₃）Ｏ）₄ＣＦ₂Ｃ（＝Ｏ）ＮＨＣ
Ｈ₂ＣＨ₂ＣＨ₂Ｓｉ（ＯＣ₂Ｈ₅）₃、ＣＦ₃Ｏ（Ｃ₃Ｆ₆Ｏ）₄（ＣＦ₂Ｏ）₃ＣＦ₂Ｃ
Ｈ₂ＯＣ（＝Ｏ）ＮＨＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂Ｓｉ（ＯＣＨ₃）₃、Ｃｌ₃ＳｉＣＨ₂ＣＨ₂
ＯＣＨ₂（ＣＦ₂ＣＦ₂Ｏ）₈（ＣＦ₂Ｏ）₄ＣＦ₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＳｉＣｌ₃、Ｃ₈Ｆ ₁₇ ＣＯＮＨＣ₆Ｈ₄Ｓｉ（ＯＣＨ₃）₃、Ｃ₈Ｆ₁₇ＳＯ₂Ｎ（ＣＨ₂ＣＨ₃）ＣＨ₂ＣＨ₂ ＣＨ₂Ｓｉ（ＯＣＨ₃）_av1（ＯＣＨ₂ＣＨ₂（ＯＣＨ₂ＣＨ₂）₂ＯＣＨ₃）_av2。

【００３７】 式（１）のフルオロ／シラン成分の特に好ましい実施形態は、例えば、次の式
で表される。

【化１３】

【００３８】 式（１１）の化合物は、ミネソタマイニングアンドマニュアクチュアリングカ
ンパニー（ミネソタ州、セントポール）よりＦＣ４０５という商品名で市販され
ている。かかる化合物およびフルオロ／シラン化合物の製造方法は、米国特許第
３，７８７，４６７号（Ｌｕｃｋｉｎｇら）に記載されており、この開示内容は
ここに参考文献として組み込まれる。

【００３９】 有用なフルオロ／シラン成分は、例えば、（ａ）少なくとも１つの反応性官能
基を有する少なくとも１つのフルオロケミカル化合物と、（ｂ）１〜約３つの加
水分解性基とフルオロケミカル化合物の官能性基と反応可能な少なくとも１つの
官能基で置換されている少なくとも１つのアルキル、アリールまたはアルコキシ
アルキル基を有する官能性シランとを反応させることにより調製することができ
る。かかる方法は米国特許第５，２７４，１５９号（Ｐｅｌｌｅｒｉｔｅら）に
開示されている。

【００４０】 本発明のセラマー組成物に用いるのに好適な架橋可能なシラン成分は、数多く
の供給源より市販されている。通常、好適な架橋可能なシラン成分は、少なくと
も１つの加水分解可能なシラン部分とシラン部分以外の少なくとも１つの重合可
能な部分とを含んでいる。重合可能な部分は、（メタ）アクリレート、アリル、
スチリル、アミノまたはエポキシ官能基のいずれかを含有するのが好ましく、一
方、加水分解可能なシラン基は、通常、アルコキシ基の変位によりヒドロキシ官
能性無機基体への結合部位として働くアルコキシシリル部分（通常メトキシまた
はエトキシ）である。架橋可能なシラン成分に関する更なる情報については、書
籍としては、Ｅ．Ｐ．Ｐｌｅｕｄｄｅｍａｎ（「シランカップリング剤」Ｐｌｅ
ｎｕｍ Ｐｒｅｓｓ、ニューヨーク、１９８２年２０−２３および９７頁）、技
術報告書としてはＳ．ＳｔｅｒｍａｎとＪ．Ｇ．Ｍａｒｓｄｅｎ「ガラス強化お
よび充填熱可塑性および熱硬化性樹脂系におけるシランカップリング剤の機構の
理論」ユニオンカーバイド社、ニューヨーク、および「ダウコーニングシランカ
ップリング剤便覧」ダウコーニング社、１９８５年２〜１３頁にあり、これらの
開示内容はここに参考文献として組み込まれる。

【００４１】 本発明のセラマー組成物に用いるのに好適な架橋可能なシラン成分は、ポリマ
ー、オリゴマーまたはモノマーであり、好ましくは下式で表される。

【化１４】

【００４２】 この式中、Ｓ_yは式（１）および（２）に関して上述した通り、加水分解可能
なシラン部分を表し、Ｒ_cは硬化可能な官能基、好ましくは遊離基硬化可能な官
能基を含有する部分であり、ｑは少なくとも１、好ましくは１〜４、より好まし
くは１、ｐは少なくとも１、好ましくは１〜４、より好ましくは１、Ｗ^oはｑ＋
ｐの原子価を有する結合基である。式（１２）の化合物およびかかる化合物の製
造方法は、米国特許第５，３１４，９８０号に記載されており、この開示内容は
ここに参考文献として組み込まれる。

【００４３】 通常、式（１２）のＷ^oは、少なくとも１つのＳ_y部分と少なくとも１つのＲ_c
部分を結合することのできる非イオン性部分であれば何であってもよい。好まし
くは、Ｗ^oは、４〜３０個の原子骨格を有し、アルキレン部分、エーテル部分、
エステル部分、ウレタン部分、カーボネート部分、イミド部分、アミド部分、ア
リール部分、アルカリール部分、アルコキシアリール部分、アリールスルホニル
部分、窒素、酸素、これらの組み合わせ等のような１つ以上の部分を含有してい
てもよい。

【００４４】 シラン官能性（メタ）アクリレートの形態の式（１２）の化合物としては、例
えば、３−（メタクリルオキシ）プロピルトリメトキシシラン、３−アクリルオ
キシプロピルトリメトキシシラン、３−（メタクリルオキシ）プロピルトリメト
キシラン、３−（メタクリルオキシ）プロピルメチルジメトキシシラン、３−（
アクリルオキシプロピル）メチルジメトキシシラン、３−（メタクリルオキシ）
プロピルジメチルエトキシシラン、３−（メタクリルオキシ）メチルトリエトキ
シシラン、３−（メタクリルオキシ）メチルトリメトキシシラン、３−（メタク
リルオキシ）プロピルジメチルエトキシシラン、３−メタクリルオキシプロペニ
ルトリメトキシシラン、ビニルジメチルエトキシシラン、ビニルメチルジアセト
キシシラン、ビニルメチルジエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ビ
ニルトリエトキシシラン、ビニルトリイソプロポキシシラン、ビニルトリメトキ
シシラン、ビニルトリフェノキシシラン、ビニルトリ−ｔ−ブトキシシラン、ビ
ニルトリス−イソブトキシシラン、ビニルトリイソプロペンオキシシラン、ビニ
ルトリス（２−メトキシエトキシ）シランおよびこれらの混合物が例示される。
これらの中でも、３−（メタクリルオキシ）プロピルトリメトキシシラン、３−
アクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、３−（メタクリルオキシ）プロピ
ルメチルジメトキシシランおよび３−（メタクリルオキシ）プロピルジメチルエ
トキシシランが好ましい。さらに、シラン官能性ポリオレフィンの形態の式（１
８）の架橋可能なシラン成分の実施形態は、いくつかの方法により市販の出発材
料から生成することができる。

【００４５】 架橋可能なシラン成分は、上述のＰｌｅｕｄｄｅｍａｎの参考文献および米国
特許第４，４９１，５０８号および第４，４５５，２０５号（Ｏｌｓｅｎら）、
米国特許第４，４７８，８７６号および第４，４８６，５０４号（Ｃｈｕｎｇ）
および米国特許第５，２５８，２２５号（Ｋａｔｓａｍｂｅｒｉｓ）に記載され
ており、これらはすべてここに参考文献として組み込まれる。

【００４６】 本発明の実施において、遊離基硬化可能な官能基は、好適な放射線（例えば、
ＵＶまたは熱的）硬化エネルギー源に露光させると架橋または重合反応において
沈殿するモノマー、オリゴマーまたはポリマー骨格（ケースバイケースで）から
直接または間接的に懸垂している官能基のことを言う。かかる官能基には、通常
、放射線露光に際してカチオン機構により架橋する基ばかりでなく、遊離基機構
により架橋する基も含まれる。本発明の実施に好適な放射線重合可能な部分の代
表例としては、エポキシ基、（メタ）アクリレート基、オレフィン炭素−炭素二
重結合、アリルエーテル基、スチレン基、（メタ）アクリルアミド基、これらの
組み合わせ等が挙げられる。硬化エネルギーの代表例としては、電磁エネルギー
（例えば、赤外線エネルギー、マイクロ波エネルギー、可視光、紫外光等）、加
速粒子（例えば、電子ビームエネルギー）または放電からのエネルギー（例えば
、コロナ、プラズマ、グロー放電または無音放電）が挙げられる。

【００４７】 本発明に用いるコロイド無機酸化物は、粒子、粉末および溶液中の酸化物を含
む。コロイド無機酸化物は、実質的に球形であるのが望ましく、比較的サイズが
均一である（すなわち、実質的に単分散サイズ分布または２つ以上の実質的に単
分散分布により得られる多峰分布である）。コロイド無機酸化物は実質的に凝集
せず（実質的に孤立）、かつ凝集しないままであるのがさらに好ましい。という
のは、コロイドの凝集は、沈殿、ゲル化またはゾル粘度の大幅な増大となって、
基体への接着性と光学明瞭度の両方を減じる恐れがあるためである。さらに、コ
ロイド無機酸化物の平均粒径は約１ナノメートル〜約２００ナノメートル、好ま
しくは約１ナノメートル〜約１００ナノメートル、より好ましくは約２ナノメー
トル〜約７５ナノメートルであるという特徴を有している。このサイズ範囲だと
、粒子のコート可能なセラマー組成物への分散を容易にするのを促し、平滑な表
面と光学的にクリアなセラマーコーティングが得られる。コロイドの平均粒子サ
イズは、与えられた直径の粒子数を数える透過電子顕微鏡を用いて測定すること
ができる。

【００４８】 様々なコロイド無機酸化物を本発明において用いることができる。代表的な例
としては、コロイドチタニア、コロイドアルミナ、コロイドジルコニア、コロイ
ドバナジア、コロイドクロミア、コロイド酸化鉄、コロイド酸化アンチモン、コ
ロイド酸化錫およびこれらの混合物が挙げられる。コロイド無機酸化物は、シリ
カのような単体酸化物、シリカと酸化アルミニウムのような酸化物の組み合わせ
、または他の種類の酸化物が堆積したある種類の酸化物のコア（金属酸化物以外
の材料のコア）とすることができる。

【００４９】 ある好ましい実施形態において、例えば、無機酸化物は、大量の第１または主
たる無機酸化物、例えば、シリカと、少量の第２または添加の酸化物、好ましく
はアルミン酸ナトリウムのような酸化アルミニウムを含有する混合物としてもよ
い。本明細書で用いる「大量」とは、得られるセラマーの複合体特性がかかる主
たる酸化物に主によることから、無機酸化物が十分量（好ましくは少なくとも約
８０重量％、より好ましくは少なくとも約９５重量％、最も好ましくは少なくと
も約９８重量％）の主たる酸化物を含んでいることを意味する。「少量」とは、
得られる未硬化または硬化セラマー組成物の少なくとも１つの特性を向上させる
ために、無機酸化物が十分量の添加酸化物を含んでいることを意味している。

【００５０】 未硬化セラマー組成物中に、または無機酸化物が主たる無機酸化物と少なくと
も１種類の添加無機酸化物の両方を含むときはセラマーが誘導されるゾル中に、
無機酸化物を均一に分散するのがより容易にできることが分かった。例えば、シ
リカと酸化アルミニウム粒子を組み込んだ硬化したセラマーコーティングは、添
加酸化物がない以外は同一のセラマーコーティングよりも耐摩耗性が良好で、処
理能力が改善されている。

【００５１】 セラマー組成物に組み込まれる添加酸化物の最適量は、用いる添加酸化物の種
類、セラマー組成物の所望の最終用途等をはじめとする多くの因子に応じて異な
る。通常、用いる添加酸化物の量があまりに少ないと、利点があまり得られない
。一方、用いる添加酸化物の量があまりに多いと、得られる硬化セラマーコーテ
ィングが望むよりも曇って、耐摩耗性が減じる可能性がある。対応の硬化セラマ
ーコーティングが光学的にクリアで耐摩耗性があるのが望ましい好ましい実施形
態について指針を示したように、セラマー組成物は、約１００重量部のシリカと
、約０．０１〜約１０、好ましくは約１〜約２重量部のシリカ以外の酸化物、好
ましくは酸化アルミニウムを含む。

【００５２】 コロイド無機酸化物は、ゾル（例えば、液体媒体中の無機酸化物粒子のコロイ
ド分散液）、特にアモルファスシリカのゾルの形態で与えられるのが望ましい。
コロイド無機酸化物粒子を他の形態で提供する（例えば、コロイド粒子の不規則
凝集体を含有するヒュームドシリカ）のとは異なり、かかるゾルのコロイドは、
実質的に単分散のサイズおよび形状である傾向にあるため、良好な光学明瞭度、
平滑性および非常に良好な基体への接着を示すセラマー組成物を調製することが
できる。好ましいゾルは、通常、約２〜約５０重量％、好ましくは約２５〜約４
５重量％のコロイド無機酸化物を含有している。

【００５３】 本発明の実施に有用なゾルは業界に公知の方法により調製される。例えば、水
中約２〜約５０重量％のシリカを含有するシリカヒドロゾルが通常有用であり、
例えば、アルカリ金属ケイ酸塩の水溶液を塩基でｐＨ約８または約９まで部分中
和する（溶液の得られるナトリウム含量が、酸化ナトリウム基準で約１重量％未
満とする）ことにより調製することができる。本発明の実施に有用なゾルはまた
、ヒドロゾル（水が液体媒体として作用する）、オルガノゾル（有機液体が液体
媒体として用いられる）および混合ゾル（液体媒体が水と有機液体の両方を含有
する）をはじめとする様々な形態で調製してもよい。例えば、その記載がここに
参考文献として組み込まれる、米国特許第２，８０１，１８５（Ｉｌｅｒ）およ
び第４，５２２，９５８号（Ｄａｓら）、Ｒ．Ｋ．Ｉｌｅｒ、シリカの化学、Ｊ
ｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ＆ Ｓｏｎｓ、ニューヨーク（１９７９年）にある技法お
よび形式の説明を参照のこと。

【００５４】 低コストおよび環境上の見地から、シリカヒドロゾル（水性シリカゾルとして
も知られている）が、本発明のセラマー組成物を調製するのに用いるのに好まし
い。ヒドロゾルの表面化学が、本発明のセラマー組成物に用いるのに特に好適と
させている。例えば、コロイド無機酸化物粒子が水に分散されているときは、各
粒子の表面に発生する共通電荷のためにゾルがある程度まで安定化される。同じ
ように帯電した粒子が互いに反発するため、この共通電荷が凝集や凝結よりも分
散を促す傾向にある。

【００５５】 ヒドロゾルは、酸性と塩基性形態の両方で、様々な粒子サイズおよび濃度で、
「ＬＵＤＯＸ」（Ｅ．Ｉ．ＤｕＰｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ ａｎｄ Ｃｏ
．，Ｉｎｃ．（デラウェア州、ウィルミントン））、「ＮＹＡＣＯＬ」（Ｎｙａ
ｃｏｌ社（マサチューセッツ州、アシュランド））および「ＮＡＬＣＯ」（ナル
コケミカル社（イリノイ州、オークブルック））という商品名で市販されている
。好適なコロイドシリカはさらに、ここに参考文献として組み込まれる米国特許
第５，１２６，３９４号に記載されている。酸性か塩基性のゾルは本発明のセラ
マー組成物に用いるのに好適であるが、ゾルと、硬化可能なバインダー前駆体と
を混合するときのゾルのコロイドの凝結傾向を最小にするために、ゾルのｐＨを
硬化可能なバインダー前駆体のｐＨと合わせるのが望ましい。例えば、ゾルが酸
性の場合には、硬化可能なバインダー前駆体もまた酸性であるのが好ましい。一
方、ゾルが塩基性の場合には、硬化可能なバインダー前駆体もまた塩基性である
のが好ましい。

【００５６】 水性シリカゾルから誘導される本発明のセラマーの好ましい一実施形態におい
て、アルミン酸ナトリウム（ＮａＡｌＯ₂）のような少量の水溶性化合物をゾル
に添加するのが望ましい。アルミン酸ナトリウムのような化合物の添加により、
シリカコロイドと酸化アルミニウムの両方を含むゾルおよび対応のセラマー組成
物が得られる。酸化アルミニウムのような添加酸化物を用いると、耐摩耗性の改
善された、そして湿潤または乾燥環境における接着の改善された均一なセラマー
組成物が得られやすくなる。これが、シリカコロイドと酸化アルミニウムを含む
セラマー複合体の向上した加水安定性の属性と考えられる。

【００５７】 ゾルは、コロイドの表面電荷に抗するために対イオンを含んでいてもよい。用
いるコロイドのｐＨおよび種類に応じて、コロイドの表面電荷は負または正とな
る。このように、カチオンかアニオンを対イオンとして用いる。負に帯電したコ
ロイドのための対イオンとして用いるのに好適なカチオンとしては、Ｎａ⁺、Ｋ⁺ 、Ｌｉ⁺、ＮＲ’⁴⁺（式中、各Ｒ’は１価の部分であるが、好ましくはＨまたは
ＣＨ₃のような低級アルキルである）のような第４級アンモニウムカチオン、こ
れらの組み合わせ等が例示される。正に帯電したコロイドの対イオンとして用い
るのに好適な対アニオンとしては、ＨＳＯ₃ ^-およびＲ−ＣＯＯ−（式中、Ｒはア
ルキルカルボキシレートを表す）が例示される。

【００５８】 選択肢の一つとして、好適な硬化可能な前駆体は、架橋可能なシラン成分のＲ _c （式（１２）を参照）部分と架橋することのできる部分を含有する硬化可能な
熱可塑性または熱硬化性ポリマーから選ぶことができる。かかるポリマーとして
は、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド
、フェノキシ、フェノール樹脂、セルロース樹脂、ポリスチレン、スチレンコポ
リマー、ポリ（メタ）アクリレート、エポキシ、シリコーン樹脂、これらの組み
合わせ等が挙げられる。他の選択肢として、硬化可能なバインダー前駆体は、セ
ラマー組成物を基体にコートした後イン・サイチュで共重合または単独重合でき
るプレポリマー材料の形態とすることができる。

【００５９】 プレポリマー材料を用いる手法の一例として、硬化可能なバインダー前駆体は
、電子ビーム放射、紫外線放射、可視光等のような硬化エネルギー源を用いて材
料を重合または架橋させる懸垂遊離基硬化可能な官能基を有する遊離基硬化可能
なモノマー、オリゴマー、ポリマーまたはこれらの組み合わせのうち１種類以上
を含有していてもよい。好ましい遊離基硬化可能なモノマー、オリゴマーまたは
ポリマーは、それぞれかかる材料の平均官能基が１分子当たり１を超える遊離基
硬化可能な炭素−炭素二重結合となるように、遊離基硬化可能な炭素−炭素二重
結合を１つ以上有している。かかる部分を有する材料は、かかる炭素−炭素二重
結合官能基によって互いに共重合または架橋することができる。

【００６０】 通常、本明細書で用いる「モノマー」とは、自身またはその他のモノマーと組
み合わせてオリゴマーまたはポリマーを形成することのできる単一の単体分子の
ことを言う。「オリゴマー」とは、２〜２０個のモノマーを組み合わせた化合物
のことを言う。「ポリマー」とは、２１個以上のモノマーを組み合わせた化合物
のことを言う。

【００６１】 通常、オリゴマーまたはポリマー遊離基硬化可能なバインダー前駆体を含むセ
ラマー組成物は、モノマー遊離基硬化可能なバインダー前駆体しか含まないセラ
マー組成物に比べて高い粘性を持つ傾向にある。従って、セラマー組成物が低粘
度、すなわち、スピンドル速度２０〜５０ｒｐｍで動作する好適なスピンドルを
備えたブルックフィールド粘度計を用いて２５℃で測定したとき２００センチポ
イズ未満の粘度であるのが望ましいスピンコーティング等のような技術による塗
布においては、少なくとも５０重量％、より好ましくは実質的にすべてのプレポ
リマーバインダー前駆体がモノマー遊離基硬化可能なバインダー前駆体であるの
が好ましい。

【００６２】 本発明の実施に好適な遊離基硬化可能なモノマーは、一、二、三、四、五およ
び六官能性遊離基硬化可能なモノマーの組み合わせから選択されるのが好ましい
。最終セラマーコーティングの所望の特性に応じて、様々な量の一、二、三、四
、五および六官能性遊離基硬化可能なモノマーを本発明に組み込んで構わない。

【００６３】 例えば、高レベルの耐摩耗性および耐衝撃性を持つセラマーコーティングを与
えるために、セラマー組成物に組み込まれた遊離基硬化可能なモノマーが、１分
子当たり１を超える平均遊離基硬化可能な多官能基を有するように、セラマー組
成物に１種類以上の多官能性遊離基硬化可能なモノマー、好ましくは少なくとも
二−および三−官能性の遊離基硬化可能なモノマーを含めるのが望ましい。本発
明の好ましいセラマー組成物は、約１〜約３５重量部の単官能性遊離基硬化可能
なモノマー、０〜約７５重量部の二官能性遊離基硬化可能なモノマー、約１〜約
７５重量部の三官能性遊離基硬化可能なモノマー、０〜約７５重量部の四官能性
遊離基硬化可能なモノマー、０〜約７５重量部の五官能性遊離基硬化可能なモノ
マーおよび０〜約７５重量部の六官能性遊離基硬化可能なモノマーを含む。ただ
し、遊離基硬化可能なモノマーの平均官能基は１を超える、好ましくは１．１〜
４、より好ましくは１．５〜３である。

【００６４】 本発明の実施に好適な単官能性遊離基硬化可能なモノマーのある代表的な部類
には、炭素−炭素二重結合が芳香族環に直接または間接的に結合した化合物が挙
げられる。かかる化合物としては、スチレン、アルキル化スチレン、アルコキシ
スチレン、遊離基硬化可能なナフタレン、アルキル化ビニルナフタレン、アルコ
キシビニルナフタレン、これらの組み合わせ等が例示される。単官能性遊離基硬
化可能なモノマーの他の代表的な部類には、５−ビニル−２−ノルボルネン、４
−ビニルピリジン、２−ビニルピリジン、１−ビニル−２−ピロリドン、１−ビ
ニルカプロラクタム、１−ビニルイミダゾール、Ｎ−ビニルホルムアミド等のよ
うな炭素−炭素二重結合が環状脂肪族、ヘテロ環状または脂肪族部分に付いた化
合物が含まれる。

【００６５】 かかる単官能性遊離基硬化可能なモノマーの他の代表的部類には、下式の部分
を組み込んだ（メタ）アクリレート官能性モノマーが含まれる。

【化１５】 式中、Ｒ⁸は、水素、ハロゲン、メチル等のような１価の部分である。かかる
モノマーの代表例としては、メチル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）
アクリレート、ｔ−ブチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート
、イソプロピル（メタ）アクリレートおよび２−エチルヘキシル（メタ）アクリ
レートのような１〜２０個、好ましくは１〜８個の炭素原子を含有する（メタ）
アクリル酸の鎖状、分岐または環状脂肪族エステル；アルカン酸のアルキル部分
が２〜２０、好ましくは２〜４個の炭素原子を含む鎖状、分岐または環状のアル
カン酸ビニルエステル；イソボルニル（メタ）アクリレート；酢酸ビニル；アリ
ル（メタ）アクリレート等が挙げられる。

【００６６】 かかる（メタ）アクリレート官能性モノマーはまた、ヒドロキシ官能基、ニト
リル官能基、エポキシ官能基、カルボキシル官能基、チオール官能基、アミン官
能基、スルホニル官能基、これらの組み合わせ等のようなその他の種類の反応性
官能基を含んでいてもよい。かかる遊離基硬化可能な化合物の代表例としては、
グリシジル（メタ）アクリレート、（メタ）アクリロニトリル、β−シアノエチ
ル−（メタ）アクリレート、２−シアノエトキシエチル（メタ）アクリレート、
ｐ−シアノスチレン、ｐ−（シアノメチル）スチレン、α，β−不飽和カルボン
酸のジオールとのエステル、例えば、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレー
トまたは２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート；１，３−ジヒドロキシ
プロピル−２−（メタ）アクリレート；２，３−ジヒドロキシプロピル−１−（
メタ）アクリレート；α，β−不飽和カルボン酸のカプロラクトン付加物；２−
ヒドロキシエチルビニルエーテルのようなアルカノールビニルエーテル；４−ビ
ニルベンジルアルコール；アリルアルコール；ｐ−メチロールスチレン、（メタ
）アクリロイルオキシエチルトリメチル塩化アンモニウム、（メタ）アクリルア
ミドプロピルトリメチル塩化アンモニウム、ビニルベンジルトリメチル塩化アン
モニウム、２−ヒドロキシ−３−アリルオキシプロピルトリメチル塩化アンモニ
ウム、（メタ）アクリルオキシプロピルジメチルベンジル塩化アンモニウム、ジ
メチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ビニルベンジルトリメチル塩化アン
モニウム、Ｎ−（３−スルホプロピル）−Ｎ−（メタ）アクリルオキシエチル−
Ｎ，Ｎ−ジメチルアンモニウムベタイン、２−［（メタ）アクリルオキシ］エチ
ルトリメチルアンモニウムメトサルフェート、Ｎ−（３−スルホプロピル）−Ｎ
−（メタ）アクリルアミドプロピル−Ｎ，Ｎ−ジメチルアンモニウムベタイン、
Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ（メタ）アクリレート、（メタ）アクリロイルオキシエ
チル酸ホスフェート、（メタ）アクリルアミドプロピルスルホン酸ナトリウム、
スチレンスルホン酸ナトリウム、スチレンスルホン酸、（メタ）アクリル酸、マ
レイン酸、フマル酸、無水マレイン酸、ビニルスルホン酸、２−（メタ）アクリ
ルアミド−２−メチル−１−プロパンスルホン酸、無水マレイン酸、これらの混
合物等が挙げられる。

【００６７】 本発明の実施に任意で用いてよいが、必ずしも必要とされるわけではない他の
部類の単官能性遊離基硬化可能なモノマーには１種類以上のＮ，Ｎ−二置換（メ
タ）アクリルアミドが含まれる。Ｎ，Ｎ−二置換（メタ）アクリルアミドを用い
ると数多くの利点が得られる。例えば、この種のモノマーを用いると、ポリカー
ボネート基体への接着性の改善されたセラマーコーティングが得られる。さらに
、この種のモノマーはまた、セラマーコーティングの耐候性および靭性も改善す
る。コロイド無機酸化物のセラマー組成物からの凝結および沈殿がある場合には
これを最小にするために、Ｎ，Ｎ−二置換（メタ）アクリルアミドの分子量は、
約９９〜約５００、好ましくは約９９〜約２００である。

【００６８】 Ｎ，Ｎ−二置換（メタ）アクリルアミドモノマーは通常、次の式で表される。

【化１６】 式中、Ｒ⁹およびＲ¹⁰は、それぞれ独立に水素、ヒドロキシ、ハロゲン化物、
カルボニルおよびアミド官能基を任意で有する（Ｃ₁〜Ｃ₈）のアルキル基（鎖状
、分岐または環状）、カルボニルおよびアミド官能基を任意で有する（Ｃ₁〜Ｃ₈ ）のアルキレン基、（Ｃ₁〜Ｃ₄）のアルコキシメチル基、（Ｃ₄〜Ｃ₁₈）のアリ
ールまたはヘテロアリール基、（Ｃ₁〜Ｃ₃）ａｌｋ（Ｃ₄〜Ｃ₁₈）のアリール基
、または（Ｃ₄〜Ｃ₁₈）のへテロアリール基（ただしＲ⁹およびＲ¹⁰の一方のみが
水素である）、Ｒ¹¹は水素、ハロゲンまたはメチル基である。好ましくは、Ｒ⁹
は（Ｃ₁〜Ｃ₄）のアルキル基であり、Ｒ¹⁰は（Ｃ₁〜Ｃ₄）のアルキル基であり、
Ｒ¹¹は水素またはメチル基である。Ｒ⁹およびＲ¹⁰は同一でも異なっていてもよ
い。より好ましくは、Ｒ⁹およびＲ¹⁰はそれぞれＣＨ₃であり、Ｒ¹¹は水素である
。

【００６９】 かかる好適な（メタ）アクリルアミドとしては、Ｎ−（３−ブロモプロピオン
−アミドメチル）アクリルアミド、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチルアクリルアミド、Ｎ，
Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアクリルアミド、Ｎ−（５，５
−ジメチルヘキシル）アクリルアミド、Ｎ−（１，１−ジメチル−３−オキソブ
チル）アクリルアミド、Ｎ−（ヒドロキシメチル）アクリルアミド、Ｎ−（イソ
ブトキシメチル）アクリルアミド、Ｎ−イソプロピルアクリルアミド、Ｎ−メチ
ルアクリルアミド、Ｎ−エチルアクリルアミド、Ｎ−メチル−Ｎ−エチルアクリ
ルアミド、Ｎ−（フルオレン−２−イル）アクリルアミド、Ｎ−（２−フルオレ
ニル）−２−メチルアクリルアミド、２，３−ビス（２−フリル）アクリルアミ
ド、Ｎ，Ｎ’−メチレン−ビスアクリルアミドが例示される。特に好ましい（メ
タ）アクリルアミドはＮ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミドである。

【００７０】 遊離基硬化可能なその他モノマーには、エテン、１−プロペン、１−ブテン、
２−ブテン（シスまたはトランス）、アリルオキシ部分を含む化合物等が一例と
して挙げられる。

【００７１】 硬化可能なバインダー前駆体に用いるのに好適な多官能性（メタ）アクリレー
ト化合物は数多くの異なる供給業者から市販されている。この代わりに、かかる
化合物は、様々な周知の反応経路を用いて調製することができる。例えば、一つ
の手法によれば、（メタ）アクリル酸またはハロゲン化アシル等を少なくとも２
、好ましくは２〜６個のヒドロキシル基を有するポリオールと反応させる。この
手法は、下記の概略の反応経路によって表される。アクリル酸とトリオールの反
応を例として示す。

【化１７】

【００７２】 この例示の反応経路により三官能性アクリレートが与えられる。二、四、五ま
たは六官能性化合物を得るには、対応のジオール、テトロール、ペントールおよ
びヘキソールをそれぞれトリオールの代わりに用いる。

【００７３】 他の手法によれば、ヒドロキシまたはアミン官能性（メタ）アクリレート化合
物等を、２〜６個のＮＣＯ基またはその等価物を有するポリイソシアネートまた
はイソシアヌレート等と反応させる。この手法は、下記の概略の反応経路によっ
て表される。ヒドロキシエチルアクリレートとトリイソシアネートの反応を例と
して示す。

【化１８】

【化１９】 各Ｗは上記の通りである。この例示の反応経路により三官能性（メタ）アクリレ
ートが与えられる。二、四、五または六官能性化合物を得るには、対応の多官能
性イソシアネートをそれぞれトリイソシアネートの代わりに用いる。

【００７４】 好ましい多官能性（メタ）アクリル官能性化合物には、（メタ）アクリル酸の
１種類以上の多官能性エチレン化不飽和エステルが含まれ、下式で表される。

【化２０】 式中、Ｒ¹²は水素、ハロゲンまたは（Ｃ₁〜Ｃ₄）のアルキル基、Ｒ¹³はｍ価で
、炭素、水素、窒素、非ペロキシ酸素、硫黄またはリン原子を有する環状、分岐
または鎖状の脂肪族、芳香族またはヘテロ環状の多価有機基、ｚはエステル中の
アクリルまたはメタクリル基を示す整数で２〜７の値である。好ましくは、Ｒ¹² は水素、メチルまたはエチルで、Ｒ¹³は約１４〜１００の分子量であり、ｍは２
〜６の値である。より好ましくは、ｚは２〜５の値、最も好ましくは３〜４であ
る。多官能性アクリレートまたはメタクリレートの混合物を用いる場合には、ｚ
は約１．０５〜３の平均値を有しているのが好ましい。

【００７５】 好適な（メタ）アクリル酸の多官能性エチレン化不飽和エステルの具体例は、
多価アルコールのポリアクリル酸またはポリメタクリル酸エステルであり、例え
ば、エチレングリコール、トリエチレングリコール、２，２−ジメチル−１，３
−プロパンジオール、１，３−シクロペンタンジオール、１−エトキシ−２，３
−プロパンジオール、２−メチル−２，４−ペンタンジオール、１，４−シクロ
ヘキサンジオール、１，６−ヘキサメチレンジオール、１，２−シクロヘキサン
ジオール、１，６−シクロヘキサンジメタノールのような脂肪族ジオールのジア
クリル酸およびジメチルアクリル酸エステル；グリセリン、１，２，３−プロパ
ントリメタノール、１，２，４−ブタントリオール、１，２，５−ペンタントリ
オール、１，３，６−ヘキサントリオールおよび１，５，１０−デカントリオー
ルのような脂肪族トリオールのトリアクリル酸およびトリメタクリル酸エステル
；トリス（ヒドロキシエチル）イソシアヌレートのトリアクリル酸およびトリメ
タクリル酸エステル；１，２，３，４−ブタンテトラオール、１，１，２，２−
テトラメチロールエタン、１，１，３，３−テトラメチロールプロパンおよびペ
ンタエリスリトールトリアクリレートのような脂肪族テトラロールのテトラアク
リルおよびテトラメタクリル酸エステル；アドニトールのような脂肪族ペントー
ルのペンタアクリル酸およびペンタメタクリル酸エステル；ソルビトールおよび
ジペンタエリスリトールのようなヘキサノールのヘキサアクリル酸およびヘキサ
メタクリル酸エステル；レゾルシノール、ピロカテコール、ビスフェノールＡお
よびビス（２−ヒドロキシエチル）フタレートのような芳香族ジオールのジアク
リル酸およびジメタクリル酸エステル；ピロガロール、フロログルシノールおよ
び２−フェニル−２，２−ジメチロールエタノールのような芳香族トリオールの
トリメタクリル酸エステル；ジヒドロキシエチルヒダントインのヘキサアクリル
酸およびヘキサメタクリル酸のエステル；およびこれらの混合物がある。

【００７６】 フルオロ／シラン成分、架橋可能なシラン成分、硬化可能なバインダー前駆体
およびコロイド無機酸化物に加えて、セラマー組成物はさらに、溶剤およびその
他光学添加剤を含んでいてもよい。例えば、所望であれば、セラマーコーティン
グ特性を向上するためにセラマー組成物の粘度を減じるべく、セラマー組成物は
溶剤を含んでいてもよい。適正な粘度レベルは、コーティング厚さ、塗布技術お
よびセラマー組成物が適用される基体材料の種類のような様々な因子に応じて異
なる。通常、２５℃のセラマー組成物の粘度は、Ｎｏ．２ｃｖスピンドルを備え
たブルックフィールド粘度計を用いてスピンドル速度２０ｒｐｍで測定したとき
、約１〜約２００センチポイズ、好ましくは約３〜約７５センチポイズ、より好
ましくは約４〜約５０センチポイズ、最も好ましくは約５〜約２０センチポイズ
である。通常、セラマー組成物の固体含量が、固体重量当たり約５〜約９５％、
好ましくは約１０〜約５０％、より好ましくは約１５〜約３０％となるような十
分な溶剤を用いる。

【００７７】 溶剤は、セラマー組成物に含められるその他の成分と相容性があるものを選ぶ
。ここで「相容性」とは、溶剤とその他の成分の相分離が最小であることを意味
する。さらに、セラマー組成物の硬化特性に悪影響を及ぼしたり、基体の材料を
攻撃しないような溶剤を選ぶべきである。また、溶剤は適切な乾燥速度のものを
選ぶべきである。すなわち、コートされた基体の製造工程が遅くなるため、溶剤
の乾燥が遅すぎてはいけない。また、得られるセラマーコーティングにピンホー
ルやクレーターのような欠陥が生じるため、乾燥があまり速すぎてもいけない。
溶剤は有機溶剤、水またはこれらの組み合わせとすることができる。好適な溶剤
の代表例としては、エタノール、メタノール、イソプロピルアルコールおよびｎ
−ブタノールのような低級アルコール；メチルエチルケトンおよびメチルイソブ
チルケトンのようなケトン；グリコール；グリコールエーテル；これらの組み合
わせ等が挙げられる。最も好ましい溶剤はイソプロパノールである。後述のセラ
マー組成物を製造する手順を用いると、溶剤は少量、すなわち約２重量％の水も
含む場合がある。

【００７８】 本発明のセラマー組成物はまた、セラマー組成物の基体への流れまたは濡れを
改善するためにレベリング剤を含んでいてもよい。セラマー組成物が適切に基体
を濡らさないと、セラマーコーティングに目視される欠陥（例えば、ピンホール
またはリッジ）が生じる可能性がある。レベリング剤としては、ダウコーニング
（ミシガン州、ミッドランド）より「ＤＯＷ５７」という商品名で入手可能なア
ルキレンオキシド末端ポリシロキサン（ジメチル−、メチル−および（ポリエチ
レンオキシドアセテート−キャップドシロキサンの混合物）、およびミネソタマ
イニングアンドマニュファクチュアリングカンパニー（ミネソタ州、セントポー
ル）より「ＦＣ４３０」および「ＦＣ４３１」という商品名で入手可能なフルオ
ロケミカル界面活性剤が例示されるがこれに限られるものではない。セラマー組
成物は、所望の結果を与えるのに有効な量のレベリング剤を含むことができる。
好ましくは、レベリング剤は、セラマー組成物固体の総重量に基づいて約３重量
％まで、より好ましくは約０．５〜約１重量％の量で存在させる。異なるレベリ
ング剤の組み合わせも所望であれば用いることができるものと理解される。

【００７９】 遊離基硬化可能なバインダー前駆体を含む種類の耐摩耗性セラマーコーティン
グの製造中、コートされたセラマー組成物に、セラマーコーティングの硬化プロ
セスを開始するエネルギー源、例えば、放射線を露光するのが好ましい。この硬
化プロセスは、一般に、遊離基機構により生じ、これには、用いるエネルギー源
に応じて遊離基開始剤（ここでは、簡単に開始剤と呼ぶ、例えば、光開始剤また
は熱開始剤）の使用が必要とされる。エネルギー源が電子ビームの場合には、電
子ビームは遊離基を生成するため、一般的に開始剤は必要ない。エネルギー源が
紫外光または可視光の場合には、開始剤は必要なことが多い。開始剤をこれらエ
ネルギー源の一つに露光すると、開始剤は遊離基を生成して、これが重合および
架橋を開始させる。

【００８０】 熱エネルギーに露光すると遊離基源を生成する好適な遊離基開始剤としては、
過酸化ベンゾイル、アゾ化合物、ベンゾフェノンおよびキノンのような過酸化物
が例示されるがこれに限られるものではない。可視光放射線に露光したとき遊離
基源を生成する光開始剤としては、樟脳／アルキルアミノベンゾエート混合物が
例示されるがこれに限られるものではない。紫外光に露光したときに遊離基源を
生成する光開始剤としては、有機過酸化物、アゾ化合物、キノン、ベンゾフェノ
ン、ニトロソ化合物、アクリルハロゲン化物、ヒドラゾン、メルカプト化合物、
ピリリウム化合物、トリアクリルイミダゾール、ビスイミダゾール、クロロアル
キルトリアジン、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエ
ーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテルおよ
びメチルベンゾイン、ベンジルおよびジアセチルのようなジケトン、アセトフェ
ノン、２，２，２−トリブロモ−１−フェニルエタノン、２，２−ジエトキシア
セトフェノン、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、２，２，２
−トリブロモ−１（２−ニトロフェニル）エタノン、ベンゾフェノン、４，４−
ビス（ジメチルアミノ）ベンゾフェノンのようなフェノンおよびアシルホスフェ
ートが例示されるがこれに限られるものではない。市販の紫外線光開始剤として
は、チバガイギーより「ＩＲＧＡＣＵＲ（登録商標）１８４」（１−ヒドロキシ
シクロヘキシルフェニルケトン）、「ＩＲＧＡＣＵＲ（登録商標）３６１」およ
び「ＤＡＲＯＣＵＲ（登録商標）１１７３」（２−ヒドロキシ−２−メチル−１
−フェニル−プロパン−１−オン）と言う商品名で入手可能なものが例示される
。一般的に、用いる場合、所望の硬化のレベルおよび速度をもたらすために、あ
る量の開始剤をセラマー組成物に含める。好ましくは、開始剤は、溶剤なしのセ
ラマー組成物の総重量に基づいて約０．１〜約１０重量％、より好ましくは約２
〜約４重量％の量で用いる。異なる開始剤の組み合わせも所望であれば用いるこ
とができるものと理解される。

【００８１】 開始剤に加えて、本発明のセラマー組成物は光増感剤も含むことができる。光
増感剤は、硬化可能なバインダー前駆体の硬化を、特に空気雰囲気中で開始する
遊離基の形成を助ける。好適な光増感剤としては、芳香族ケトンおよび第三級ア
ミンが挙げられるがこれに限られるものではない。好適な芳香族ケトンとしては
、ベンゾフェノン、アセトフェノン、ベンジル、ベンズアルデヒドおよびｏ−ク
ロロベンズアルデヒド、キサントン、チオキサントン、９，１０−アントラキノ
ンおよびその他多くの芳香族ケトンが挙げられるがこれに限られるものではない
。好適な第三級アミンとしては、メチルジエタノールアミン、エチルジエタノー
ルアミン、トリエタノールアミン、フェニルメチル−エタノールアミン、ジメチ
ルアミノエチルベンゾエート等が挙げられるがこれに限られるものではない。一
般的に用いる場合、所望の硬化のレベルおよび速度をもたらすために、ある量の
光増感剤をセラマー組成物に含める。好ましくは、本発明のセラマー組成物に用
いる光増感剤の量は、溶剤なしのセラマー組成物の総重量に基づいて約０．０１
〜約１０重量％、より好ましくは約０．０５〜約５重量％、最も好ましくは約０
．２５〜約３重量％である。異なる光増感剤の組み合わせも所望であれば用いる
ことができるものと理解される。

【００８２】 ポリマー材料は、様々な機構により劣化することが知られている。これを相殺
する一般的な添加剤としては、安定化剤、吸収剤、酸化防止剤等が知られている
。本発明のセラマー組成物は、紫外線安定化剤、紫外線吸収剤、オゾン安定化剤
および熱安定化剤／酸化防止剤のうち１種類以上を含むことができる。

【００８３】 紫外線安定化剤または紫外線吸収剤は耐候性を改善し、経時による耐摩耗性セ
ラマーコーティングの「黄変」を減じる。紫外線安定化剤としては、「ＴＩＮＵ
ＶＩＮ（登録商標）２９２」（ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−
ピペリジニル）セバケート）という商品名で入手可能なものが例示され、紫外線
吸収剤としては、「ＴＩＮＵＶＩＮ（登録商標）１１３０」（ヒドロキシフェニ
ルベンゾトリアゾール）という商品名で入手可能なものが例示される。これらは
いずれもチバガイギーより入手可能である。セラマー組成物は、所望の結果を与
える量の紫外線安定化剤か紫外線吸収剤のいずれかを含むことができる。好まし
くは、紫外線安定化剤または吸収剤は、溶剤なしのセラマー組成物の総重量に基
づいて約１０重量％まで、より好ましくは約１〜約５重量％の量で存在させる。
異なる紫外線安定化剤および吸収剤の組み合わせも所望であれば用いることがで
きるものと理解される。

【００８４】 オゾン安定化剤は、オゾンとの反応の結果生じる劣化を防ぐ。オゾン安定化剤
としては、チバガイギーより入手可能な「ＩＲＧＡＮＯＸ（登録商標）１０１０
」という商品名で入手可能なヒンダードアミンおよびアルドリッチより市販され
ているフェノトリアジンが例示されるがこれに限られるものではない。セラマー
組成物は、所望の結果を与える量のオゾン安定化剤を含むことができる。好まし
くは、オゾン安定化剤は、溶剤なしのセラマー組成物の総重量に基づいて約１重
量％まで、より好ましくは約０．１〜約１．０重量％、最も好ましくは約０．３
〜約０．５重量％の量で存在させる。異なるオゾン安定化剤の組み合わせも所望
であれば用いることができるものと理解される。

【００８５】 熱安定化剤／酸化防止剤は、風化の結果としての黄変の量を減じる。かかる材
料としては、低融点ヒンダードフェノールおよびトリエステルが例示されるがこ
れに限られるものではない。具体的には、ボーグワーナーケミカルズ社（ニュー
ヨーク州、パーカースバーグ）より「ＵＬＴＲＡＮＯＸ（登録商標）２２６」酸
化防止剤という商品名で市販されている２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メ
チルフェノール；「ＩＳＯＮＯＸ（登録商標）１３２」酸化防止剤（シェネクタ
ディケミカルズ社（ニューヨーク州、シェネクタディ））または「ＶＥＮＯＸ（
登録商標）１３２０」酸化防止剤（バンダービルト社（コネチカット州、ノーウ
ォーク））という商品名で市販されているオクタデシル３，５−ジ−ｔｅｒｔ−
ブチル−４−ヒドロキシシンナメートが挙げられる。セラマー組成物は、所望の
結果を与えるのに十分な熱安定化剤／酸化防止剤を含むことができる。好ましく
は、熱安定化剤／酸化防止剤は、溶剤なしのセラマー組成物の総重量に基づいて
約３重量％まで、より好ましくは約０．５〜約１重量％の量で存在させる。異な
る熱安定化剤／酸化防止剤の組み合わせも所望であれば用いることができるもの
と理解される。

【００８６】 一つの手法によれば、本発明のセラマー組成物は、フルオロ／シラン成分、架
橋可能なシラン成分、硬化可能なバインダー前駆体およびコロイド無機酸化物を
含む成分を混合することにより調製される。フルオロ／シラン成分は、コロイド
無機酸化物および硬化可能なバインダー前駆体を含有する第１の混合物と、架橋
可能なシラン成分の存在下で混合してもよい。フルオロ／シラン成分は、架橋可
能なシラン成分と予備混合して第２の混合物を形成してもよい。この第２の混合
物を第１の混合物と混合して第３の混合物、すなわち、セラマー組成物が形成さ
れる。架橋可能なシラン成分はまた第１の混合物と予備混合して第４の混合物を
形成してもよい。これをフルオロ／シラン成分と混合して、セラマー組成物を形
成することができる。

【００８７】 フルオロ／シラン成分、第１の混合物および架橋可能なシラン成分は、コロイ
ド無機酸化物の少なくとも一部がフルオロ／シラン成分により表面処理されるよ
うな条件下で混合される。好ましくは、一度このように混合したら、フルオロ／
シラン成分および架橋可能なシランの加水分解可能なシラン部分を反応させて、
コロイド無機酸化物を懸垂Ｒ_cおよびＲ_f官能基で官能化（表面処理）する。フル
オロ／シラン成分をこのやり方でセラマー組成物に組み込むことによって、得ら
れるセラマー組成物は光学的にクリアなままとなり、従って、光学的にクリアな
セラマーコーティングを形成するのに特に有用である。

【００８８】 セラマー組成物をストリップ、すなわち真空下で加熱して、大部分の水を除去
する。例えば、約９８％の水を除去し、セラマー組成物中に約２％の水を残すと
好適であることが分かっている。硬化可能なバインダー前駆体が遊離基硬化可能
なプレポリマーを含有するときは、得られる乾燥セラマー組成物はクリアな液体
である。大部分の水が除去されたらすぐに、所望であれば、上述のタイプの有機
溶剤を、セラマー組成物が好ましくは約５重量％〜約９５重量％の固体、より好
ましくは約１０重量％〜約５０重量％の固体、最も好ましくは約１５重量％〜約
３０重量％の固体を含むように添加する。

【００８９】 得られるセラマー組成物を、耐摩耗性、耐衝撃性または防汚性のうち１つ以上
を改善するのが望まれるいずれかの基体にコートする。かかる基体としては、カ
メラレンズ、眼鏡レンズ、双眼鏡レンズ、自動車の窓および自動車のトップコー
トとしての本体パネル、ビルの窓、オーブンウェア、列車の窓、ボートの窓、飛
行機の窓、車両のヘッドランプおよびテールランプ、陳列ケース、眼鏡、船体、
オーバーヘッドプロジェクタ、ステレオキャビネットドア、ステレオカバー、家
具、バス停留所のプラスチック、テレビ画面カバー、コンピュータ画面カバー、
時計カバー、計測器ゲージカバー、光学および磁気光学記録ディスク、グラフィ
ックディスプレイ等が挙げられる。セラマーコーティングの基体への接着力は、
特定の基体や、基体が下塗りされたか、製造中配向（配向なし、軸配向または二
軸配向）されたか、その他修正されたかどうかといったその他の因子により異な
る場合がある。

【００９０】 本発明のセラマー組成物はまた、汚れ、摩耗、かき傷、ひびおよび摩滅から保
護するために、皮革のような動物の皮膚や合成皮革製品に適用してもよい。一般
に、セラマー組成物は、スプレー、ブラシ、ロールまたは転写コーティング方法
を用いてこれらの製品に適用される。

【００９１】 基体の性質、セラマー組成物の粘度等に応じて、好適なコーティング技術を用
いてセラマー組成物を基体に適用することができる。好適なコーティング技術と
しては、スピンコーティング、グラビアコーティング、フローコーティング、ス
プレーコーティング、ブラシまたはローラーによるコーティング、スクリーン印
刷、ナイフコーティング、カーテンコーティング、スライドカーテンコーティン
グ、押出し、スキージコーティング等が例示される。本発明の保護セラマーコー
ティングの厚さは、一般に、約１ミクロン〜約１００ミクロン、好ましくは約２
〜約５０ミクロン、より好ましくは約４〜約９ミクロンである。通常、薄すぎる
セラマーコーティングは、十分な耐摩耗または耐衝撃性を有しておらず、流れる
ため、材料が無駄になる。厚すぎるセラマーフィルムだとひび割れする傾向が大
きい。

【００９２】 コーティング後、溶剤を熱により飛ばす、あるいは周囲条件下で蒸発させるこ
とができる。放射線硬化可能な場合には、コートされたセラマー組成物を、可視
光、紫外光または電子ビーム放射線のような好適な形態のエネルギーで照射する
ことにより硬化させる。周囲条件で紫外光を照射するのが、比較的低コストであ
ること、そしてこの硬化技術の速度から、現在のところ好ましい。照射によって
、硬化可能なバインダー前駆体および表面処理済のコロイド無機酸化物が架橋し
て、コロイド無機酸化物およびポリマーマトリックス中に点在する任意の添加剤
を有するポリマーマトリックスを含有するセラマーコーティングを形成する。得
られるセラマーコートされた基体は、このようにして汚れ、摩耗および衝撃から
保護される。

【００９３】 本発明を以下の実施例によりさらに説明する。

【００９４】 実施例 試験方法 試験手順Ｉ：Ｔａｂｅｒプラスチック摩耗試験 この試験は、基体にセラマー組成物をコートしたときのＴａｂｅｒ摩耗を測定
するものであり、その開示内容がここに参考文献として組み込まれるＡＳＴＭ
Ｄ１０４４（透明プラスチックの表面摩耗に対する抵抗性を求める標準的方法）
に従って行われた。簡単に述べると、この試験方法は、ＴＡＢＥＲ ＡＢＲＡＳ
ＥＲ（登録商標）テスター上の試料を、ＣＳ−１０Ｆ車により５００グラムの負
荷を用いて室温で１００、３００および５００サイクル研磨するものである。砥
石車にかけた各サイクルの後に、ヘーズのパーセント変化を測定した。

【００９５】 試験手順ＩＩ：温水接着試験 この試験は、基体にコートされ、高温で水中に入れたときのセラマー組成物の
耐久性を試験するためのものであった。試料を、指定された時間指定された温度
で完全に水中に沈めた。特に、試料は約６０℃で１１〜１３日間、約７１℃で６
〜８日間、約８２℃で３〜５日間水浴に入れた。指定した時間が過ぎたら、試料
を取り出し、層剥離を検査して、交差接着試験（後述の試験手順ＩＶ）およびテ
ープスナップ試験（後述の試験手順Ｖ）を行った。

【００９６】 試験手順ＩＩＩ：耐候性 この試験は、基体にコートしたときの気候条件（例えば、日光）に耐えるセラ
マー組成物の能力を評価するものである。この試験は、その開示内容がここに参
考文献として組み込まれるＡＳＴＭ試験基準Ｇ−２６−８８、型Ｂ、ＢＨ（光露
光装置（キセノン−アークタイプ）を、非金属材料の露光のために水有りおよび
水無しで操作する標準的技法）に従ってなされた。

【００９７】 簡単に述べると、試料を６５００ジュール／秒キセノンバーナーフィルタに、
ホウケイ酸塩内部および外部フィルタを通して、アトラスエレクトリックデバイ
ス社（イリノイ州、シカゴ）より入手可能な水冷キセノンアーク型番６５ＸＷＷ
Ｒ耐候チャンバにおいて０．３５Ｗ／ｍ²で、約６３℃で１０２分、続いて水ス
プレー１８分間の繰り返しサイクルで露光した。特定の基体についてこの試験に
合格するセラマーコーティングとするためには、この条件下で、大幅な黄変、白
化またはその他退色することなく少なくとも１０００時間の露光に耐えることが
できなければならない。

【００９８】 この耐候性試験から得られる望ましくない結果としては、特に、白化、層剥離
およびコーティングにやや含められる形態の欠陥である「裂け目（ｃｈｅｃｋｓ
）」が挙げられる。

【００９９】 試験手順ＩＶ：交差接着試験 この試験方法は、コーティング組成物のフィルムで作られた感圧接着剤テープ
オーバーカットを適用し、剥がすことによりコーティングフィルムの基体への接
着力を評価するものである。各方向に３つの切り込みのある交差パターンを基体
のコーティングに作成した。感圧接着剤テープを交差部分に適用して剥がした。
説明および例示のものと比べることにより、接着力を評価した。切断ツールは、
良い状態の切れ刃を有する鋭い剃刀の歯、小刀、ナイフまたはその他切断装具で
あった。切断ガイドを用いて真っ直ぐに切断した。テープは、ここにその全体が
参考文献として組み込まれるＡＳＴＭ試験方法Ｂ１０００に従って試験したとき
接着強度３６プラスマイナス２．５ｏｚ／ｉｎ．（４０プラスマイナス２．８ｇ
／ｍｍ）の１インチ（２５ｍｍ）幅の半透明感圧接着剤テープであった。

【０１００】 コーティング上に傷や小さな表面欠陥のない部分を選んだ。表面が清浄で乾燥
しているよう注意を払った。テープやコーティングの接着力に影響する恐れのあ
る極端な温度や相対湿度は排除した。３つの平行な長さ２０ｍｍの切断部２組を
コーティングに作り、一組を他の組に対して９０°に配向して、これらを試験パ
ネルの中央付近に交差させて置いた。切断部は、一定の動きにして基体のコーテ
ィングを貫くようにし、基体がコーティングを通して目視できるようにした。切
断後、フィルムに軽くブラシをかけてコーティングから分離した破片やリボンを
除去した。長さ７５ｍｍのテープ片をロールから取り外して、切断部の交差部分
でテープの中央に置き、一組の切断部と同じ方向にテープを動かした。テープを
切断部の領域において定位置に指でならし、鉛筆端部にある消しゴムで強く擦っ
た。適用の９０秒（プラスマイナス３０秒）以内に、自由端に折り目をつけて、
約１８０°でそれを素早く引っ張って、テープが元に戻らないようにしてテープ
を除去した。切断領域を基体からのコーティングの除去について検査して、以下
の基準に従って接着力を評価した。以下の場合、コーティングは「合格」とした
。切断端部が完全に平滑で格子平方がどれも分離していない、コーティングの小
破片が交差部で分離している（影響を受けたのは５％未満の領域）、コーティン
グの小破片が端部に沿って、そして交差部で分離している（影響を受けた領域は
５〜１５％の格子）。以下の場合、コーティングは「不合格」とした。コーティ
ングが端部に沿って、平方部分で剥がれている（影響を受けた領域は１５〜３５
％の格子）、コーティングが切断部の端部に沿って大きなリボンで、そして平方
全体で剥がれている（影響を受けた領域は３５〜６５％の格子）。

【０１０１】 試験手順Ｖ：テープスナップ試験 接着テープの一部を、テープの端部がシートの端部を覆うようにして、コーテ
ィングの表面に固定した。テープを、コーティング表面に対して９０°で素早く
引っ張ることにより「プツンと切って」、層剥離があるかどうかコーティングを
目視で検査した。層剥離が僅かまたは層剥離が明らかでないコーティングは「合
格」であった。

【０１０２】 試験手順ＶＩ：Ｔａｂｅｒ皮革摩耗試験 この試験は、皮革基体にセラマー組成物をコートしたときのＴａｂｅｒ摩耗を
測定するものであり、その開示内容がここに参考文献として組み込まれるＡＳＴ
Ｍ Ｄ３８８４に従って行われた。この試験方法は、制御された圧力下での回転
研磨動作を用いて皮革および合成皮革上の表面コーティングの耐摩耗性を測定す
るものである。用いたＴａｂｅｒ研磨機は、Ｔａｂｅｒインダストリー（ニュー
ヨーク州、トナワンダ）より入手可能な型番５１３０であった。試料を約１０３
±３ミリメートルに切断し、試験試料の中央に７±１ミリメートルの穴を穿孔し
た。試料をＳ−３６ボール紙支持体（Ｔａｂｅｒインダストリーより入手可能）
を備えたＴａｂｅｒディスクに取り付けた。１０００グラムの重量の調整済みＨ
−２２砥石車を用いて試験を行った。約２ミリメートルの深さの摩耗領域が観察
されたとき試料は不合格とした。

【０１０３】 実施例１ ５６．２重量部の硬化可能なバインダー前駆体ＰＥＴＡ（ペンタエリスリトー
ルトリアクリレート）を１リットルのフラスコ中で約４９℃まで加熱した。３５
．２重量部のシリカ（８８部の４０％固体、平均粒径２０ナノメートル、ナルコ
社（イリノイ州、ネーパーヴィル）より「Ｎａｌｃｏ ２３２７」という商品名
で市販されている）をこのＰＥＴＡに添加して第１の混合物を形成した。別のフ
ラスコで、７．７重量部の架橋可能なシラン成分３−メタクリルオキシプロピル
−トリメトキシシラン（ユニオンカーバイドより「Ａ−１７４］という商品名で
市販されている）を、０．８重量部の式（１１）のフルオロ／シラン成分（ミネ
ソタマイニングアンドマニュファクチュアリングカンパニー（ミネソタ州、セン
トポール）より「ＦＣ−４０５」という商品名で市販されている）と混合して第
２の混合物を形成した。第１および第２の混合物を混合して第３の混合物を形成
した。秤量トレイにおいて、０．１５重量部のＢＨＴ（ブチル化ヒドロキシトル
エン）と０．０２重量部のフェノチアジン（いずれもＰＥＴＡ５６．２重量部に
基づく）を混合して、第３の混合物に加えて第４の混合物を形成した。

【０１０４】 第４の混合物を、大半の水／メタノールが除去されるまで、５２°±２℃で温
和な真空蒸留（１００±２０ｍｍＨｇ）により「ストリップ」した。残渣量（わ
ずかの重量％）の水が乾燥生成物に残った。ストリッピングプロセスの最後に、
重量比１４：１イソプロピルアルコール溶剤：蒸留水で混合物を５０％固体まで
希釈した。この５０％固体混合物をさらに、同じ溶剤混合物で２５％固体まで希
釈した。約０．７重量部の光開始剤（チバガイギー社（ニューヨーク州、ホース
ローン）より「ＩＲＧＡＣＵＲＥ １８４」という商品名で市販されている）も
加えた。

【０１０５】 セラマー組成物を、通常のフローコーティング技術を用いて、約４〜約５マイ
クロメートルの厚さでＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）およびポリカーボ
ネート基体にコートした。各コートされた基体を、空気循環オーブン中で約６０
℃で２．５分間気流乾燥して、イソプロパノールの大部分を確実に飛ばした。最
後に、コーティングをＵＶ光プロセッサのコンベヤーベルト上で高圧水銀ランプ
（ＰＰＧインダストリー（イリノイ州、プレインフィールド）より入手可能な型
番ＱＣ１２０２）を用いて硬化した。プロセス条件は１６．５メートル／分、４
１０ボルト、エネルギー９０ｍＪ／ｃｍ²および空気雰囲気であった。

【０１０６】 得られたセラマ−コーティングは完全にクリアで、ＰＭＭＡおよびポリカーボ
ネート基体に接合した。さらに、コーティングは試験手順Ｉ、ＩＩおよびＩＩＩ
に合格し、優れた貯蔵安定性を有していた。６ヵ月後、上記の手順に従って調製
したゾルはクリアで凝結はなかった。

【０１０７】 実施例２ 架橋可能なシラン成分を第１の混合物のＰＥＴＡおよびシリカに加えてから、
フルオロ／シラン成分の添加を行った以外は実施例１と同様に実施例２を行った
。これらの工程は、５６．２重量部のＰＥＴＡを１リットルのフラスコ中で約４
９℃まで加熱することによりなされた。３５．２重量部のシリカ（８８重量部の
４０％固体ＮＡＬＣＯ（登録商標）２３２７）をこのフラスコに加えた。７．７
重量部の３−メタクリルオキシプロピル−トリメトキシシランをこのフラスコに
加えた後、０．８重量部の式（１１）のフルオロ／シラン成分を加えた。秤量ト
レイにおいて、０．１５重量部のＢＨＴと０．０２重量部のフェノチアジン（い
ずれもＰＥＴＡ５６．２重量部に基づく）を混合して、フラスコに加えた。得ら
れた混合物をストリップし、溶剤で希釈して、ＰＭＭＡおよびポリカーボネート
基体にコートして実施例１に記載された通りに硬化した。得られたセラマ−コー
ティングは完全にクリアで、ＰＭＭＡおよびポリカーボネート基体に接合した。
さらに、得られたセラマーコーティングは試験手順Ｉ、ＩＩおよびＩＩＩに合格
した。

【０１０８】 実施例３ フルオロ／シラン成分を最初に個別にＰＥＴＡおよびシリカの第１の混合物に
加えてから、架橋可能なシラン成分を添加した以外は実施例１と同様に実施例３
を行った。これらの工程は、５６．２重量部のＰＥＴＡを１リットルのフラスコ
中で約４９℃まで加熱することによりなされた。３５．２重量部のシリカ（８８
重量部の４０％固体ＮＡＬＣＯ２３２７）をこのフラスコに加えた。０．８重量
部のフルオロ／シラン成分をこのフラスコに加えた後、７．７重量部の３−メタ
クリルオキシプロピル−トリメトキシシランを加えた。秤量トレイにおいて、０
．１５重量部のＢＨＴと０．０２重量部のフェノチアジン（いずれもＰＥＴＡ５
６．２重量部に基づく）を混合して、フラスコに加えた。最終混合物は沈殿した
。このように、組成物はコート可能ではなく、実験は完了しなかった。

【０１０９】 実施例４ ＢＨＴとフェノチアジンの混合物の添加前に、１５．６重量部（５６．２重量
部のＰＥＴＡに基づいて）のジメチルアクリルアミド（ＤＭＡ）を実施例１の第
３の混合物に添加した以外は実施例１と同様に実施例４を行った。得られた混合
物をストリップし、溶剤で希釈して、ＰＭＭＡおよびポリカーボネート基体にコ
ートして実施例１に記載された通りに硬化した。得られたセラマ−コーティング
は完全にクリアで、ＰＭＭＡおよびポリカーボネート基体に接合した。さらに、
得られたセラマーコーティングは試験手順Ｉ、ＩＩおよびＩＩＩに合格し、実施
例１のコーティングと同様の性能を示した。本実施例は、このように、所望であ
れば、本発明のセラマー組成物に必須ではないがＤＭＡを用いてもよいことを示
している。

【０１１０】 実施例５ シリカ／アルミナ混合物をシリカに変えた以外は、実施例１に記載された通り
に実施例５を作成した。５６．２重量部のＰＥＴＡを約４９℃まで予熱し、３５
．３重量部のシリカ（８８重量部の４０％固体ＮＡＬＣＯ（登録商標）２３２７
、２０ｎｍ）および１重量部のアルミン酸ナトリウム（ＮａＡ１Ｏ₂）と混合し
て第１の混合物を形成した。７．８重量部のＡ−１７４および０．８重量部の式
（１１）の化合物の第２の混合物を調製し、攪拌しながら第１の混合物に加えて
第３の混合物を作成した。秤量トレイにおいて、０．１５重量部のＢＨＴと０．
０２重量部のフェノチアジン（いずれもＰＥＴＡ５６．２重量部に基づく）を混
合して、第３の混合物に加えて第４の混合物を形成した。

【０１１１】 第４の混合物をストリップし、溶剤で希釈して、ＰＭＭＡおよびポリカーボネ
ート基体にコートして実施例１に記載された通りに硬化した。

【０１１２】 実施例６ ジメチルアクリルアミドを第２の混合物の他の成分として加えた以外は、実施
例５に記載された通りに実施例６を行った。第２の混合物は、約０．７重量部の
Ａ−１７４、０．８重量部の式（１１）の化合物および８．０重量部のジメチル
アクリルアミドを含有していた。セラマー組成物をストリップし、溶剤で希釈し
て、ＰＭＭＡおよびポリカーボネート基体にコートして実施例１に記載された通
りに硬化した。

【０１１３】 比較例Ａ このセラマー組成物はバインダー前駆体としてジメチルアクリルアミド（ＤＭ
Ａ）を含有していたが、フルオロ／シラン成分は含有していなかった。具体的に
は、５１．５重量部のＰＥＴＡを約４９℃まで加熱した。３２．４重量部のシリ
カ（８８重量部の４０％固体ＮＡＬＣＯ２３２７）をＰＥＴＡに加えて第１の混
合物を形成した。別のフラスコにおいて、８．１重量部の３−メタクリルオキシ
プロピル−トリメトキシシランを８．０重量部のＤＭＡと混合してＤＭＡ変性の
第２の混合物を形成した。第１の混合物をＤＭＡ変性の第２の混合物と混合して
第３の混合物を形成した。秤量トレイにおいて、０．１５重量部のＢＨＴと０．
０２重量部のフェノチアジン（いずれもＰＥＴＡ５１．５重量部に基づく）を混
合して、第３の混合物に加えて第４の混合物を形成した。

【０１１４】 第４の混合物をストリップし、溶剤で希釈して、ＰＭＭＡおよびポリカーボネ
ート基体にコートして実施例１に記載された通りに硬化した。実施例１のセラマ
ーコーティングと同様に、この比較例のセラマーコーティングは完全にクリアで
、ＰＭＭＡおよびポリカーボネート基体に接合しており、試験手順Ｉ、ＩＩおよ
びＩＩＩに合格した。これらの試験に関して、本発明の組成物は、フルオロ／シ
ラン成分を用いずにＤＭＡを用いて作成されたセラマーに匹敵する性能を示した
。

【０１１５】 比較例Ｂ フルオロ／シラン成分を添加しない以外は実施例２に記載された通りに比較例
Ｂを作成した。５６．２重量部のＰＥＴＡを１リットルのフラスコ中で約４９℃
（１２０°Ｆ）まで加熱した。３５．２重量部のシリカ（８８重量部の４０％固
体ＮＡＬＣＯ２３２７）をＰＥＴＡに加えて第１の混合物を形成した。７．７重
量部の３−メタクリルオキシプロピル−トリメトキシシランをこのフラスコに加
えた後、１５．６重量部のＤＭＡ（５６．２重量部のＰＥＴＡに基づいて）を加
えた。秤量トレイにおいて、０．１５重量部のＢＨＴと０．０２重量部のフェノ
チアジン（いずれもＰＥＴＡ５６．２重量部に基づく）を混合して、フラスコに
加えた。

【０１１６】 得られた混合物をストリップし、溶剤で希釈して、ＰＭＭＡおよびポリカーボ
ネート基体にコートして実施例２に記載された通りに硬化した。実施例２のセラ
マーコーティングと同様に、この比較例のセラマーコーティングは完全にクリア
で、ＰＭＭＡおよびポリカーボネート基体に接合しており、試験手順Ｉ、ＩＩお
よびＩＩＩに合格した。これらの試験に関して、本発明の組成物は、フルオロ／
シラン成分を用いずにＤＭＡを用いて作成されたセラマーに匹敵する性能を示し
た。

【０１１７】 比較例Ｃ 比較例Ｃは、サイロ社（ニュージャージー州、ロックアウェイ）より「ＣＹＲ
Ｏ ＡＲ」という商品名で市販されているコーティング材料を用いて作成された
ハードコーティングであった。

【０１１８】 比較例Ｄ ＤＭＡを除いて比較例ＡおよびＢに記載された通りに混合物を調製した。得ら
れた混合物はストリッピングの際に凝固した。

【０１１９】 結果の概要 様々な試験方法を用いて上述のセラマーコーティングを評価した。以下の表３
〜１０および実施例１−２および４に示されるように、フッ素化部分とシラン部
分の両方（フルオロ／シラン成分）を含む非イオン性フルオロケミカルは、コロ
イド凝結を起すことなくセラマーゾルにうまく組み込むことができる。かかるフ
ルオロ／シラン成分を含有するセラマーコーティングは、ＤＭＡの有無に関わら
ず、非常に長い貯蔵寿命を有しており、優れた防汚性を示す（実施例１および４
を参照のこと）。さらに、本発明のセラマー組成物を用いて、高度の耐摩耗性、
耐久性および硬度を示すセラマーコーティングを作成することができる（表３〜
１０を参照のこと）。表３〜１０に示したコーティングのいくつかは、表１に示
した処方、さらに表２に示した成分の添加剤を用いた。かかる添加剤の量はセラ
マー固体の重量に基づいて表わされている。

【０１２０】

【表１】 表１ ¹ ＴＩＮＵＶＩＮのすべての等級はチバガイギー社（ニューヨーク州、ホース
ローン）より市販されている。² ＳＡＮＤＵＶＯＲのすべての等級はクラリアント社（ノースカロライナ州、シ
ャーロット）より市販されている。

【０１２１】

【表２】 表２

【０１２２】

【表３】 表３ Ｔａｂｅｒ摩耗試験−ＰＭＭＡ上にコート ヘーズ（％） 「＊」の付いた試料はセラマー重量基準で４ｗｔ−％の添加剤ＩＩＩを含んで
いた。 「＊＊」の付いた試料は２ｗｔ−％の添加剤ＩＩを含んでいた。

【０１２３】

【表４】 表４ Ｔａｂｅｒ摩耗試験−ポリカーボネート上にコート ヘーズ（％） 「＊」の付いた試料はセラマー重量基準で６ｗｔ−％の添加剤ＩＶを含んでい
た。 「＊＊」の付いた試料は８ｗｔ−％の添加剤Ｉを含んでいた。

【０１２４】

【表５】 表５ 温水接着試験−ＰＭＭＡ上にコート 「＊」の付いた試料はセラマー重量基準で４ｗｔ−％の添加剤ＩＩＩを含んで
いた。

【０１２５】

【表６】 表６ 温水接着試験−ＰＭＭＡ上にコート 「＊」の付いた試料はセラマー重量基準で２ｗｔ−％の添加剤ＩＩを含んでい
た。

【０１２６】

【表７】 表７ 温水接着試験−ポリカーボネート上にコート 「＊」の付いた試料はセラマー重量基準で６ｗｔ−％の添加剤ＩＶを含んでい
た。

【０１２７】

【表８】 表８ 温水接着試験−ポリカーボネート上にコート 「＊」の付いた試料はセラマー重量基準で８ｗｔ−％の添加剤Ｉを含んでいた
。

【０１２８】

【表９】 表９ 耐候性試験−ＰＭＭＡ上にコート ＋は試験が続いていることを示している。 「＊＊」の付いた試料は４ｗｔ−％の添加剤ＩＩＩを含んでいた。 「＊＊」の付いた試料は２ｗｔ−％の添加剤ＩＩを含んでいた。

【０１２９】

【表１０】 表１０ 耐候性試験−ポリカーボネート上にコート 「＊＊」の付いた試料は６ｗｔ−％の添加剤ＩＶを含んでいた。 「＊＊」の付いた試料は８ｗｔ−％の添加剤Ｉを含んでいた。

【０１３０】 以下の実施例において、様々な無機酸化物を用いて実施例１と同様にしてコー
ティング処方を調製した。コーティング組成物を、アクリル（サイロ社より入手
可能なＣｙｒｏ−ＦＦ（登録商標））か、ポリカーボネート（サイロ社より入手
可能なＣｙｒｏ−ＺＸ（登録商標））基体に前述した通りにコートし、硬化した
。硬化したコーティングにプラスチック上のＴａｂｅｒ摩耗試験を行った。比較
試験として、専売の耐摩耗性コーティング（サイロ社より入手可能なＣｙｒｏ−
ＡＲ（登録商標））でコートしたアクリルおよびポリカーボネートシートも試験
した。用いた無機酸化物と摩耗試験の結果を表１１および１２に示す。

【０１３１】

【表１１】 表１１ アクリルのヘーズ％

【０１３２】

【表１２】 表１２ ポリカーボネートのヘーズ％

【０１３３】 データから分かる通り、すべての試料はアクリルとポリカーボネート基体の両
方に良好な耐摩耗性を与えている。特に、ＮａＡｌＯ₂またはＳｉＯ₂とＳｎＯ₂
の混合酸化物を含有するコーティングは、市販のコーティングに比べて耐摩耗性
が改善されている。

【０１３４】 実施例１７〜２６ 以下の実施例において、様々な無機酸化物を用いて実施例１と同様にしてコー
ティング処方を調製した。コーティング組成物を、アクリル（サイロ社より入手
可能なＣｙｒｏ−ＡＣＲＹＬＩＴＥ（登録商標））かポリカーボネート（サイロ
社より入手可能なＣｙｒｏ−ＣＹＲＯＬＯＮ（登録商標））基体に前述した通り
にコートし、硬化した。硬化したコーティングに温水接着試験を行った。結果を
表１３および１４に示してある。

【０１３５】

【表１３】

【０１３６】

【表１４】

【０１３７】 実施例２７〜３０ 以下の実施例において、フルオロケミカルの落書きに対する抵抗性の効果を評
価した。いくつかの組成物を、アクリルかポリカーボネート基体に前述した通り
にコートし、硬化した。２つの試験のうち最初の試験では、コートした基体にＳ
ＨＡＲＰＩＥ（登録商標）マーカーで筆記し、インクを乾燥させた。次に、紙組
織を擦ってインクを除去しようと試みた。すべてのインクが除去された場合、コ
ーティングは許容され、「合格」とされた。

【０１３８】 第２の試験において、Ｒｕｓｔ−Ｏｌｅｕｍ（登録商標）スプレー塗料をコー
ト基体に適用した。スプレーを試料から約２０〜２５に保持し、１秒噴霧で適用
して、点で塗料を塗布した。次に、試料から同じ距離で保持して、３秒噴霧によ
り線で塗料を塗布した。次に、塗料を乾燥させて、紙組織を擦って塗料を除去し
ようと試みた。すべてのインクが除去された場合、コーティングは「合格」とさ
れた。比較例Ａのコーティング組成物も同様にして評価した。

【０１３９】 試験の結果を表１５に示す。

【０１４０】

【表１５】 表１５

【０１４１】 上記の結果によれば、本発明のコーティング組成物はフルオロケミカルの組み
込みによる利点があり、落書き防止コーティングとして有用であるということが
分かる。逆に、フルオロケミカルのないコーティングはインクおよび塗料により
汚れたままとなった。

【０１４２】 実施例３１ ２枚の白色フルグレインの皮革（サデサ（アルゼンチン、ブエノスアレス）よ
り入手可能）＃２０４０および＃２０５９に、市販の噴霧器を用いて、皮革試料
を水平位置において、実施例１のセラマー組成物をスプレーコートした。コーテ
ィング重量は１１グラム／メートル²であった。試料を７０℃で約１０分間オー
ブン乾燥した。次に、試料を水銀灯（出力設定−３００ジュール／秒／メートル ² ）により６メートル／分の速度でＵＶチャンバーを用いて硬化した。

【０１４３】 試料に皮革上のＴａｂｅｒ摩耗試験に従って、試験を行った。結果を以下の表
１６に示す。

【０１４４】

【表１６】 表１６

【０１４５】 本発明の他の実施形態は、本明細書またはここに開示された本発明の実施から
当業者には明白であろう。ここに記載した原理および実施形態の様々な省略、修
正および変更は、添付の請求項に示される本発明の正確な範囲および技術思想か
ら逸脱することなく当業者によりなされてもよい。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 ０９／２０９，１１７ (32)優先日 平成10年12月10日(1998．12．10) (33)優先権主張国 米国（ＵＳ） (31)優先権主張番号 ０９／２０９，１１８ (32)優先日 平成10年12月10日(1998．12．10) (33)優先権主張国 米国（ＵＳ） (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，Ｅ Ａ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ， ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，Ｇ Ｅ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ， ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，Ｍ Ｎ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ， ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，Ｚ Ａ，ＺＷ Ｆターム(参考） 4J002 BG031 BG131 DE146 DJ016 FB096 FB116 FB156 GH02 4J038 BA021 CC021 CG141 DA031 DB001 DD001 DE001 DF061 DG001 DH001 DJ021 DL031 DL032 DL072 FA032 FA042 FA092 FA122 FA172 HA216 HA446 KA15 KA20 NA05 NA11 NA17 PA17 PA19 PB05 PB07 PB08 PB09 PC08

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ）硬化可能なバインダー前駆体と、（ｂ）加水分解可能
   なシラン部分と遊離基架橋可能な部分とを含む架橋可能なシラン成分で表面処理
   したコロイド無機酸化物とを含み、前記酸化物はさらに加水分解可能なシラン部
   分とフッ素化部分とを含むフルオロ／シランで表面処理されていることを特徴と
   する硬化可能なセラマー組成物。
2. 【請求項２】 前記架橋可能なシラン成分対フルオロ／シラン成分の重量比
   が約４：１〜約２０：１であったことをさらに特徴とする請求項１記載の硬化可
   能なセラマー組成物。
3. 【請求項３】 前記架橋可能なシラン成分が、下式 【化１】 （式中、Ｓ_yは加水分解可能なシラン部分を表し、Ｒ_cは遊離基硬化可能な官能基
   を含む部分であり、ｑは少なくとも１、ｐは少なくとも１、Ｗ^oはｑ＋ｐの原子
   価を有する結合基である）で表されたことをさらに特徴とする請求項１〜２のい
   ずれか１項記載の硬化可能なセラマー組成物。
4. 【請求項４】 前記フルオロ／シラン成分が、下式 【化２】 （式中、Ｓ_yは加水分解可能なシラン部分を表し、Ｒ_fはフッ素化部分を表し、ｒ
   は少なくとも１、ｓは少なくとも１、Ｗはｒ＋ｓの原子価を有する結合基である
   ）で表されたことをさらに特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の硬化可
   能なセラマー組成物。
5. 【請求項５】 前記硬化可能なバインダー前駆体が、１種類以上の（メタ）
   アクリレートまたは（メタ）アクリルアミドモノマーを含むことをさらに特徴と
   する請求項１〜４のいずれか１項記載の硬化可能なセラマー組成物。
6. 【請求項６】 前記硬化可能なバインダー前駆体が、ペンタエリスリトール
   トリアクリレートを含むことをさらに特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記
   載の硬化可能なセラマー組成物。
7. 【請求項７】 前記硬化可能なバインダー前駆体がまた、Ｎ，Ｎ−ジメチル
   （メタ）アクリルアミドを含むことをさらに特徴とする請求項１〜６のいずれか
   １項記載の硬化可能なセラマー組成物。
8. 【請求項８】 前記コロイド無機酸化物がコロイドシリカ粒子を含むことを
   さらに特徴とする請求項１〜７のいずれか１項記載の硬化可能なセラマー組成物
   。
9. 【請求項９】 前記無機酸化物が、大量のシリカと少量の少なくとも１種類
   の他の無機酸化物との混合物を含むことをさらに特徴とする請求項１〜８のいず
   れか１項記載の硬化可能なセラマー組成物。
10. 【請求項１０】 前記他の無機酸化物がアルミナを含むことをさらに特徴と
    する請求項１〜９のいずれか１項記載の硬化可能なセラマー組成物。
11. 【請求項１１】 ポリマーまたは皮革の基体を含み、その表面が請求項１〜
    １０のいずれか１項記載の硬化したセラマー複合体組成物で少なくとも部分的に
    コートされていることを特徴とする複合構造体。
12. 【請求項１２】 （ａ）請求項１〜１０のいずれか１項記載の硬化可能なセ
    ラマー組成物で基体の表面の少なくとも一部をコートする工程と、（ｂ）前記組
    成物を少なくとも部分的に硬化するのに有効な条件下で、ある量の硬化エネルギ
    ーを前記コートされた基体に照射して、耐摩耗性硬化セラマーコーティングを前
    記基体に形成する工程とを備えたことを特徴とする耐摩耗性セラマーコーティン
    グの作成方法。
13. 【請求項１３】 照射の前に前記コーティングを加熱する工程をさらに特徴
    とする請求項１２記載の方法。