JP2002528590A - 改良された接着性および改良された耐亀裂形成性を有する、耐磨耗性コーティングを支持体上に与える組成物 - Google Patents

改良された接着性および改良された耐亀裂形成性を有する、耐磨耗性コーティングを支持体上に与える組成物

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JP2002528590A JP2000578389A JP2000578389A JP2002528590A JP 2002528590 A JP2002528590 A JP 2002528590A JP 2000578389 A JP2000578389 A JP 2000578389A JP 2000578389 A JP2000578389 A JP 2000578389A JP 2002528590 A JP2002528590 A JP 2002528590A
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Abstract

(57)【要約】 種々の支持体に塗布し、硬化させると、改良された接着性および耐亀裂形成性を有する透明な耐磨耗性コーティングを生成する、改良安定性を有する組成物。このコーティング組成物は、エポキシ官能シラン、ジシランおよびカルボン酸成分の加水分解生成物と部分縮合物との混合物を含む水性−有機溶剤混合物である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】発明の背景 １． 発明の分野 本発明は、コーティング組成物、より特定的には、硬化させると、改良された
接着性および増強された亀裂形成安定性を有する実質的に透明な耐磨耗性コーテ
ィングを形成するコーティング組成物に関するものであるが、但し、それには限
定されない。
【０００２】 本発明はさらに、改良安定性を有する液体コーティング組成物に関し、この組
成物は、有効量のエポキシ官能シラン、ジシランおよびカルボン酸成分を含有す
る水性−有機溶剤混合物から誘導される。
【０００３】 ２． 従来技術の説明 従来技術には、支持体に塗布し、硬化させると、支持体に透明な耐磨耗性コー
ティングをもたらす組成物が豊富にある。そのようなコーティングは、支持体に
耐磨耗性表面を形成することが極めて望ましい高分子支持体には特に有用である
。しかし、環境への暴露および被覆品の通常の加工から、接着問題および亀裂形
成が生じる可能性がある。したがって、改良安定性を有し、且つ高分子支持体な
どの支持体に塗布し、硬化させると、改良された接着性および亀裂形成安定性を
有する耐磨耗性コーティングを形成する改良組成物が長い間求められてきた。本
発明は、そのような組成物およびそのような組成物を製造し支持体に塗布する方
法に関するものである。
【０００４】発明の要旨 本発明は、多様な支持体に塗布し、硬化させると、改良された接着性および亀
裂形成安定性を有する透明な耐磨耗性コーティングを形成する、改良安定性を有
するコーティング組成物を提供する。広義には、本発明のコーティング組成物は
、組成物の全固体に基づいて、約１０〜約９９．９重量％の、エポキシ官能シラ
ンおよびジシランの加水分解生成物と部分縮合物との混合物、ならびに組成物の
総重量に基づいて、約０．０１〜約８０重量％の、カルボン酸、多官能価カルボ
ン酸、無水物、およびそれらの組合せからなる群から選択されるカルボン酸官能
化合物を含む水性−有機溶剤混合物を含む。エポキシ官能シランおよびジシラン
とは、水性−有機溶剤混合物中に、約０．０５：１〜約５：１のモル比で存在す
る。本発明のコーティング組成物は、さらに、組成物の全固体に基づいて、約０
．１〜約８０重量％の、１種以上のシラン添加剤の加水分解生成物と部分縮合物
との混合物、ならびに／または組成物の全固体に基づいて、約０．１〜約７５重
量％の固体に相当する量のコロイドシリカもしくは金属酸化物またはそれらの組
合せを含んでいてよい。
【０００５】 本発明は、硬化させると透明コーティングを形成する、改良安定性を有するコ
ーティング組成物を提供することを目的とする。本発明のさらなる目的は、硬化
させると、耐磨耗性、改良された接着性および改良された耐亀裂形成性を有する
透明コーティングを形成する安定なコーティング組成物を提供することである。
【０００６】 本発明の他の目的、利点および特徴は、付随特許請求の範囲に関連する以下の
詳細な説明を読めば明らかになるであろう。
【０００７】発明の詳細な説明 本発明は、多様な支持体に塗布し、硬化させると、改良された接着性および亀
裂形成安定性を有する実質的に透明な耐磨耗性コーティングを形成する、改良安
定性を有するコーティング組成物に関する。被覆サンプルを検査するために、コ
ーティング組成物をポリ（ジエチレングリコール−ビス−アリルカーボネート）
レンズ（以後、ＡＤＣレンズと称する）に塗布し、１１０℃の温度で３時間硬化
させた。以下の試験を用いて、亀裂の程度および接着性の半定量評価を行った。
【０００８】 次いで、被覆品の接着性を検査するために、ＡＳＴＭ Ｄ−３３５９手順、す
なわち、テープ試験を行った。
【０００９】 支持体上で硬化させたコーティング組成物の接着性および耐亀裂性を測定する
ための典型的な試験は、被覆品を、例えば、３０分間、沸騰水性ティントに浸し
、次いで、亀裂形成について調べ、接着性について試験することからなる。眼科
産業内では、例えば、サングラス用に、上記ティント溶液をレンズ上で使用して
レンズを介した光の全面的な透過を低減させることは一般的である。したがって
、沸騰ティント中で処理した結果として、眼科レンズ上の硬化コーティング組成
物が亀裂を起こしたり、接着性を失ったりしないことが必要である。沸騰ティン
ト試験では、沸騰条件下にコートして硬化させたレンズを、ＢＰＩ ブラックテ
ィント(Black Tint)（ブレインパワー社）中で試験した。この試験では、１びん
のＢＰＩ ブラックティント（約１００ｇ）を水道水で約９００ｇに希釈し、沸
騰させた。被覆品を沸騰溶液に３０分間浸した。ティント溶液から被覆品を取出
し、亀裂を調べ、接着性について試験した。
【００１０】 被覆した支持体の耐磨耗性を検査する場合、テーバー試験(Taber Test)（ＡＳ
ＴＭ Ｄ−４０６０）、タンブル試験(Tumble Test)およびAR Council of Americ
a Standard Testing Proceduresのセクション５．２．５に記載されており、Ａ
ＳＴＭ Ｆ７３５−８１試験法の変法である、改良型バイヤー(Bayer)試験のため
の標準法を含めた多くの定量試験法のいずれを用いてもよい。さらに、スチール
ウール試験(Steel Wool Test)およびイレーザー試験(Eraser Test)を含めた、耐
磨耗性の測定に用い得る多くの定量試験法がある。スチールウール試験およびイ
レーザー試験においては、再現性条件（定荷重、周波数など）下に、被覆した支
持体サンプルを引掻く。次いで、引掻いた試験サンプルを標準サンプルと比較し
、標準サンプルと比較して、採点する。これらの試験法の半定量応用には、被覆
した支持体上の掻ききずを曇り度の増加として測定するための分光光度計または
比色計などの装置の使用を伴う。
【００１１】 改良型バイヤー法、テーバー法、スチールウール法、イレーザー法、タンブル
法などのいずれかで測定した支持体上の硬化コーティングの耐磨耗性は、一部に
は、硬化温度および硬化時間の関数である。一般に、温度が高くなればなる程、
また硬化時間が長くなればなる程、実測耐磨耗性が高くなる。通常、硬化温度お
よび硬化時間は、支持体と適合するように選択されるが、プロセスおよび／また
は装置の限界のために、より低い最適硬化温度および硬化時間を用いる場合があ
る。当業者には、コーティングの厚さおよび支持体の性質などの他の変数も、実
測耐磨耗性に影響を及ぼすことが認識されよう。一般に、各タイプの支持体およ
び各コーティング組成物に最適なコーティング厚さが存在する。最適な硬化温度
、硬化時間、コーティング厚さなどは、当業者が経験により容易に決定すること
ができる。
【００１２】 本発明のコーティング組成物の耐磨耗性の測定に用いられる試験法では、研磨
材として、ノートン アドバーンスト セラミックス オブ カナダ社（オンタリオ
州ナイアガラフォール ダリーストリート８００１）から市販されているアラン
ダム（粒子コード １５２４、１２グリット、アランダムＺＦ）を用いた。この
試験では、５４０ｇのアランダムを、４つのレンズを備えた９ ５／１６インチ
×６ ３／４インチのクレードル中に装入した。本明細書ではＡＤＣレンズと称
される４つレンズからなる各セットと２つの被覆レンズとに、４インチのストロ
ーク（クレードルの９ ５／１６インチの長さと一致するストローク方向）を毎
分３００ストロークの振動周波数で合計４分間加えた。１２分間の初期振動の後
に、１８０度回転させてレンズクレードルの位置を変えた。クレードルの位置を
変えることにより、振動メカニズムの不一致による衝撃を低減させた。用いたＡ
ＤＣ基準レンズは、エシラー オブ アメリカ社（フロリダ州セントピーターズバ
ーグ）から購入した度のないシラー(Silor)７０ｍｍ ＦＳＶレンズであった。上
述の方法は、大型クレードルの増大表面積に適応させるためにアランダムの重量
を増大させることにより、AR Council of Americaに記載されているものからわ
ずかに部分部修正されている。上述のクレードルは４つのレンズを保持している
。
【００１３】 次いで、ガードナー(Gardner)ＸＬ−８３５比色計で、レンズ上に生じた曇り
を測定した。各レンズの曇り度の増加は、レンズ上の初期曇りと試験後の曇りの
差として測定した。次いで、ＡＤＣ基準レンズ上の曇り度の増加と被覆サンプル
レンズ上の曇り度の増加の比率を、結果として生じたコーティング材の耐磨耗性
として記録した。１より大きい比率は、被覆していないＡＤＣ基準レンズより高
い耐磨耗性を提供するコーティングを示す。この比率は、一般に、バイヤー比、
数または値とみなされる。高い耐磨耗性を有するコーティングは、低い耐磨耗性
を有するコーティングより大きいバイヤー数を有する。
【００１４】 測定した硬化コーティングの接着性、耐亀裂性および耐磨耗性は、特定のコー
ティング組成物およびそのコーティング組成物に関して用いられる塗布および加
工条件の関数である。したがって、下塗剤の使用を含めた任意の支持体の前処理
の使用、支持体上にコーティング組成物を塗布するのに利用される方法、被覆品
を得るために用いられた乾燥および硬化条件、ならびに得られたコーティングの
厚さは、これらの特性のいずれかまたはすべてに影響をおよぼす可能性がある。
任意の特定のコーティング組成物に対する最適な条件は、被覆して硬化させる製
品の所望の最終特性に依存し、経験的に決定することができる。
【００１５】 （ａ）本明細書における、エポキシ官能シラン、ジシラン、エポキシ官能基を
含まないシラン添加剤、およびカルボン酸成分を含有するコーティング系につい
ての記載は、コーティング系を形成する初期シランおよびカルボン酸成分を指し
、（ｂ）エポキシ官能シラン、ジシランおよびエポキシ官能基を含まないシラン
添加剤を適切な条件下に水性−有機溶剤混合物と合わせると、部分または完全加
水分解種が生成し、（ｃ）得られた完全または部分加水分解種を合わせて、多官
能価オリゴマーシロキサン種の混合物を形成することができ、これらのオリゴマ
ーシロキサン種は、ペンダントヒドロキシ部分およびペンダントアルコキシ部分
を含んでいることも含んでいてもいなくてもよく、且つシリコン−酸素シロキサ
ン結合とシリコン−酸素カルボン酸成分結合を共に含むシリコン−酸素マトリッ
クスからなり、（ｅ）得られた混合物は、温度、ｐＨ、含水量、触媒濃度などを
含めた多くの要素に依存する構造変化を受ける動的オリゴマー懸濁液であるもの
と理解すべきである。
【００１６】 本発明のコーティング組成物は、好ましくは約１〜約４０重量％、より好まし
くは約５〜約２５重量％、の固体を含み、組成物の全固体に基づいて、約１０〜
約９９．９重量の、エポキシ官能シランおよびジシランの加水分解生成物と部分
縮合物との混合物と、組成物の総重量に基づいて、約０．０１〜約８０重量％の
、カルボン酸、多官能価カルボン酸、無水物、およびそれらの組合せからなる群
から選択される化合物とを含む水性−有機溶剤混合物を含む。用いられるエポキ
シ官能シランの量とジシランの量は、広範に異なっていてよく、通常、コーティ
ング組成物および硬化コーティングに求められる特性と、コーティング組成物が
塗布される支持体の最終用途に依存するであろう。しかし、一般に、エポキシ官
能シランとジシランが、水性−有機溶剤混合物中に、約０．０５：１〜約５：１
のモル比で存在する場合に望ましい結果を得ることができる。エポキシ官能シラ
ンとジシランが、水性−有機溶剤混合物中に、約０．１：１〜約３：１のモル比
で存在するのがなお好ましい。
【００１７】 混合物のシラン成分の加水分解生成物を形成するためには、水性−有機溶剤混
合物中に水が存在することが必要であるが、その実際の量は広範囲に異なってい
てよい。物品上に塗布し、硬化させると、実質的に透明な耐磨耗性コーティング
を形成する、アルコキシ官能シラン（すなわち、エポキシ官能シラン、ジシラン
および他のシラン成分）の加水分解生成物と部分縮合物の実質的に均質なコーテ
ィング混合物を得るのに実質的に十分な水が必要である。そのようなコーティン
グは、コーティング混合物中のアルコキシシラン成分のすべての加水分解性アル
コキシ基を加水分解させるのに必要な量の水を用いることにより得られる。加水
分解に用いられる水の量は、各加水分解性アルコキシ基に対して約０．５〜約１
５モルの範囲の水であろう。被覆品の耐磨耗性は、初期コーティング組成物中の
水の濃度に影響される。耐磨耗性に及ぼす最も有意な水濃度の影響は、低い水濃
度、例えば、計算量の水濃度において見られ、それによって、一般に、被覆し、
硬化させた製品の耐磨耗性は、計算量より高い水濃度で製造された類似組成物に
比べて低くなる。しかし、低い水濃度で製造されるコーティング組成物の耐磨耗
性は、縮合触媒を用いることにより増大させることができる。一般に、縮合触媒
は、低い水濃度および高い水濃度のどちらで製造したコーティング組成物の耐磨
耗性をも増大させるが、耐磨耗性の増大は、低い水濃度で製造したコーティング
組成物の場合に最大になる。有効量の水と有効量および有効タイプの縮合触媒は
、経験により決定し得る。
【００１８】 本発明のコーティング組成物の水性−有機溶剤混合物の溶剤成分は、エポキシ
官能シラン、ジシラン、およびカルボン酸成分と適合する任意の溶剤または溶剤
組合せであってよい。例えば、水性−有機溶剤混合物の溶剤成分は、アルコール
、エーテル、グリコールまたはグリコールエーテル、ケトン、エステル、グリコ
ールエーテルアセテート、およびそれらの混合物であってよい。適当なアルコー
ルは、式ＲＯＨ（ここで、Ｒは１〜約１０個の炭素原子を含むアルキル基である
）によって表すことができる。本発明の塗布に有用なアルコールの例としては、
メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イソ
ブタノール、第２級ブタノール、第３級ブタノール、シクロヘキサノール、ペン
タノール、オクタノール、デカノール、およびそれらの混合物などがある。
【００１９】 適当なグルコール、エーテル、グリコールエーテルは、式Ｒ１−（ＯＲ２）ｘ −ＯＲ１（ここで、ｘは０、１、２、３または４、Ｒ１は水素または１〜約１０
個の炭素原子を含むアルキル基、Ｒ２は１〜約１０個の炭素原子を含むアルキレ
ン基およびそれらの組合せである）によって表すことができる。
【００２０】 上記定義の式を有し、本発明のコーティング組成物の水性−有機溶剤混合物の
溶剤成分として用い得るグリコール、エーテルおよびグリコールエーテルの例は
、ジ−ｎ−ブチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、プロピレン
グリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールメチルエーテル、ジプロピ
レングリコールメチルエーテル、トリプロピレングリコールメチルエーテル、ジ
プロピレングリコールジメチルエーテル、トリプロピレングリコールジメチルエ
ーテル、エチレングリコールブチルエーテル、ジエチレングリコールブチルエー
テル、エチレングリコールジブチルエーテル、エチレングリコールメチルエーテ
ル、ジエチレングリコールエチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエー
テル、エチレングリコールエチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテ
ル、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プ
ロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ブ
チレングリコール、ジブチレングリコール、トリブチレングリコールおよびそれ
らの混合物である。上記に加え、テトラヒドロフランおよびジオキサンなどの環
式エーテルが水性−有機溶剤混合物には適当なエーテルである。
【００２１】 水性−有機溶剤混合物に適当なケトンの例は、アセトン、ジアセトンアルコー
ル、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、メチルイソブチルケトンおよびそ
れらの混合物である。
【００２２】 水性−有機溶剤混合物に適当なエステルの例は、酢酸エチル、酢酸ｎ−プロピ
ル、酢酸ｎ−ブチルおよびそれらの組合せである。
【００２３】 水性−有機溶剤混合物に適当なグリコールエーテルアセテートの例は、プロピ
レングリコールメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールメチルエー
テルアセテート、エチル３−エトキシプロピオネート、エチレングリコールエチ
ルエーテルアセテートおよびそれらの組合せである。
【００２４】 本発明のコーティング組成物の配合に有用なエポキシ官能シランは、コーティ
ング組成物のジシランおよびカルボン酸と適合性であり、且つ硬化させると、改
良された接着性および増強された耐亀裂形成性を示す実質的に透明な耐磨耗性コ
ーティングを形成するコーティング組成物を提供する任意のエポキシ官能シラン
であってよい。一般に、そのようなエポキシ官能シランは、式Ｒ３ ｘＳｉ（ＯＲ ４ ）４−ｘ〔ここで、ｘは１、２または３の整数、Ｒ３はＨ、１〜約１０個の炭
素原子を含み、且つ少なくとも１個のエポキシ官能基を有する、アルキル基、官
能化アルキル基、アルキレン基、アリール基、アルキルエーテルおよびそれらの
組合せ、Ｒ４はＨ、１〜約５個の炭素原子を含むアルキル基、アセチル基、−Ｓ
ｉ（ＯＲ５）３−ｙＲ６ ｙ基（ここで、ｙは０、１、２または３の整数である）
およびそれらの組合せ（ここで、Ｒ５はＨ、１〜約５個の炭素原子を含むアルキ
ル基、アセチル基、または別の−Ｓｉ（ＯＲ５）３−ｙＲ６ ｙ基およびそれらの
組合せ、Ｒ６はＨ、１〜約１０個の炭素原子を含み、さらも１個のエポキシ官能
基を含み得る、アルキル基、官能化アルキル基、アルキレン基、アリール基、ア
ルキルエーテル、およびそれらの組合せ）である〕によって表される。
【００２５】 そのようなエポキシ官能シランの例は、グリシドキシ−メチルトリメトキシシ
ラン、３−グリシドキシプロピルトリヒドロキシシラン、３−グリシドキシプロ
ピルジメチルヒドロキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン
、３−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、３−グリシドキシプロピルジ
メトキシメチルシラン、３−グリシドキシプロピルジメチルメトキシシラン、３
−グリシドキシプロピルトリブトキシシラン、１，３−ビス（グリシドキシプロ
ピル）テトラ−メチルジシロキサン、１，３−ビス（グリシドキシプロピル）テ
トラメトキシジシロキサン、１，３−ビス（グリシドキシプロピル）−１，３−
ジメチル−１，３−ジメトキシジシロキサン、２，３−エポキシプロピルトリメ
トキシシラン、３，４−エポキシブチルトリメトキシシラン、６，７−エポキシ
ヘプチルトリメトキシシラン、９，１０−エポキシデシルトリメトキシシラン、
１，３−ビス（２，３−エポキシプロピル）テトラメトキシジシロキサン、１，
３−ビス（６，７−エポキシ−へプチル）テトラメトキシジシロキサン、２−（
３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシランなどである。
【００２６】 本発明のコーティング組成物に有用なジシラン添加剤は、式（Ｒ７Ｏ）ｘＲ８ ３−ｘ Ｓｉ−Ｒ９ ｙ−ＳｉＲ１０ ３−ｘ（ＯＲ１１）ｘ（ここで、ｘは０、１、
２または３、ｙは０または１、Ｒ８およびＲ１０は、Ｈ、Ｃｌ、Ｂｒ、約１〜１
０個の炭素原子を含むアルキル基、官能化アルキル基、アルキレン基、アリール
基、アルキルポリエーテル基およびそれらの組合せ、Ｒ７およびＲ１１は、Ｈ、
約１〜１０個の炭素原子を含むアルキル基、アセチル基およびその組合せである
）を有する。ｙが１の場合、Ｒ９は、約１〜１２個の炭素原子を含むアルキレン
基、約１〜１２個の炭素原子を含むアルキレンポリエーテル、アリール基、アル
キレン置換アリール基、１個以上のオレフィンを含み得るアルキレン基、または
酸素もしくは硫黄であってよい。ｘ＝０のとき、Ｒ８およびＲ１０は、Ｃｌまた
はＢｒであり、ｙ＝０のとき、直接ケイ素−ケイ素結合が存在する。
【００２７】 上記定義の式を満足するジシランの例には、ビス（トリエトキシシリル）エタ
ン、ビス（トリエトキシリル）メタン、ビス（トリクロロシリル）プロパン、ビ
ス（トリエトキシシリル）エチレン、１，３−ビストリエトキシシリルエタン、
ヘキサエトキシジシロキサン、ヘキサエトキシジシランがある。
【００２８】 本発明のコーティング組成物は、コーティング組成物のエポキシ官能シランお
よびジシランと適合性であり、且つ硬化させると、改良された接着性および耐亀
裂性を有する実質的に透明な耐磨耗性コーティングを形成するコーティング組成
物に安定性を提供するために、エポキシ官能シランおよびジシランの加水分解生
成物および部分縮合物と相互作用し得る任意のカルボン酸を含んでいてよい。
【００２９】 本明細書に用いられている限りにおいて、カルボン酸官能化合物とは、一官能
価および多官能価カルボン酸および一官能価および多官能価カルボン酸を生成す
る無水物を包含するものと解釈される。カルボン酸官能化合物は、式Ｒ１２（Ｃ
ＯＯＲ１３）ｘ〔ここで、ｘは１、２、３または４の整数、Ｒ１２はＨ、１〜約
１０個の炭素原子を含む、アルキル基、官能化アルキル基、アルキレン基、アリ
ール基、官能化アリール基、アルキルエーテルおよびそれらの組合せ、Ｒ１３は
Ｈ、ホルミル基、カルボニル基、アシル基（ここで、アシル基は、１〜約１０個
の炭素原子を含む、アルキル基、官能化アルキル基、アルキレン基、アリール基
、官能化アリール基、アルキルエーテルおよびそれらの組合せによって官能化す
ることができる）である〕によって表される。本発明のコーティング組成物の製
造に用い得るカルボン酸の例としては、酢酸、アクリル酸、メタクリル酸、ギ酸
、プロピオン酸、ブタン酸、リンゴ酸、アコニット酸（シス、トランス）、イタ
コン酸、コハク酸、マロン酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン
酸、アゼライン酸、セバシン酸、シクロヘキシルコハク酸、１，３，５−ベンゼ
ントリカルボン酸、１，２，４，５−ベンゼンテトラカルボン酸、１，４−シク
ロヘキサンジカルボン酸、１，３−シクロヘキサンジカルボン酸、１，１−シク
ロヘキサン二酢酸、１，３−シクロヘキサンジカルボン酸、１，１−シクロヘキ
サン二酢酸、１，３−シクロヘキサン二酢酸、１，３，５−シクロヘキサントリ
カルボン酸、フマル酸およびマレイン酸などの不飽和二塩基酸ならびにそれらの
組合せがある。
【００３０】 本発明のコーティング組成物のカルボン酸成分を生成するために用い得る無水
物の例としては、無水酢酸、無水プロピオン酸、無水アクリル酸、無水メタクリ
ル酸などの上記カルボン酸の無水物や、無水コハク酸、無水イタコン酸、無水グ
ルタル酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、無水フタル酸および無水
マレイン酸などの上記二塩基酸の環式無水物ならびにそれらの組合わせが含まれ
る。
【００３１】 場合により、コーティング組成物のカルボン酸成分に加えて、本明細書に記載
のシラン化合物を加水分解するための共加水分解触媒として、例えば、塩酸また
は硝酸などの鉱酸を用いてもよい。
【００３２】 また、本発明のコーティング組成物は、老化に関して、性能および溶液安定性
のどちらの点でも安定である。コーティング組成物の老化は、粘度の漸進的増加
を特徴とし、これは、加工制約のために、いつかは、コーティング組成物を不安
定にする。本発明のコーティング組成物は、５℃以下の温度で貯蔵すると、少な
くとも３ヶ月の使用可能な貯蔵寿命を有する。この期間中、硬化コーティングの
耐磨耗性は、経時的に有意に低下することはない。さらに、研究の結果、コーテ
ィング組成物の安定性は、エポキシ官能シラン、ジシランおよびカルボン酸成分
の相対濃度に依存することがわかった。一般に、ジシラン成分に比べてエポキシ
官能シランおよびカルボン酸成分の濃度が高いことが、コーティング混合物の安
定性の増大に寄与する。したがって、カルボン酸成分は、硬化コーティングの耐
磨耗性を強化することに加えて、コーティング組成物全体の安定性にも寄与する
。
【００３３】 本発明の耐磨耗性コーティング組成物の接着性および耐亀裂形成性における改
良は、エポキシ官能シラン、ジシランおよびカルボン酸成分のユニークな組合せ
によって達成される。本発明のコーティング組成物は、場合によって、（ａ）コ
ーティング組成物の安定性を高め、（ｂ）コーティング組成物により生成される
硬化コーティングの耐磨耗性を増強し、（ｃ）コーティング組成物の加工を改良
し、且つ（ｄ）コーティング組成物およびコーティング組成物の硬化製品に所望
の特性を与え得る他の材料を含んでいてよい。
【００３４】 本発明のコーティング組成物は、さらに、コーティング組成物の全固体の重量
に基づいて、約０．１〜約８０重量％の、１種以上のシラン添加剤（すなわち、
四官能価シラン、三官能価シラン、二官能価シラン、一官能価シランおよびそれ
らの混合物）の加水分解生成物と部分縮合物との混合物を含んでいてよい。本発
明のコーティング組成物に組み込み得るシラン添加剤は、式Ｒ１３ ｘＳｉ（ＯＲ １４ ）４−ｘ（ここで、ｘは０、１、２または３、Ｒ１３はＨ、または１〜約１
０個の炭素原子を含むアルキル基、官能化アルキル基、アルキレン基、アリール
基、アルキルエーテル基、およびそれらの組合せ、Ｒ１４はＨ、１〜約１０個の
炭素原子を含むアルキル基、アセチル基、−Ｓｉ（ＯＲ１４）３基およびそれら
の組合せである）によって表すことができる。
【００３５】 上記定義の式によって表されるシラン添加剤の例は、メチルトリメトキシシラ
ン、エチルトリメトキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、ブチルトリメト
キシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、オ
クチルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、シクロヘキシルトリメ
トキシシラン、シクロヘキシルメチルトリメトキシシラン、３−メタクリルオキ
シプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、アリルトリメトキ
シシラン、ジメチルジメトキシシラン、２−（３−シクロヘキセニル）エチルト
リメトキシシラン、３−シアノプロピルトリメトキシシラン、３−クロロプロピ
ルトリメトキシシラン、２−クロロエチルトリメトキシシラン、フェネチルトリ
メトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロ
ピルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、３−イソシアノプロピ
ルトリメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメ
トキシシラン、４−（２−アミノエチルアミノメチル）フェネチルトリメトキシ
シラン、クロロメチルトリエトキシシラン、２−クロロエチルトリエトキシシラ
ン、３−クロロプロピルトリエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、エ
チルトリエトキシシラン、プロピルトリエトキシシラン、ブチルトリエトキシシ
ラン、イソブチルトリエトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシラン、オクチル
トリエトキシシラン、デシルトリエトキシシラン、シクロヘキシルトリエトキシ
シラン、シクロヘキシルメチルトリエトキシシラン、３−メタクリルオキシプロ
ピルトリエトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、アリルトリエトキシシラ
ン、［２−（３−シクロヘキセニル）エチルトリエトキシシラン、３−シアノプ
ロピルトリエトキシシラン、３−メタクリルアミドプロピルトリエトキシシラン
、３−メトキシプロピルトリメトキシシラン、３−エトキシエチルトリメトキシ
シラン、３−プロポキシプロピルトリメトキシシラン、３−メトキシエチルトリ
メトキシシラン、３−エトキシエチルトリメトキシシラン、３−プロポキシエチ
ルトリメトキシシラン、２−［メトキシ（ポリエチレンオキシ）プロピル］ヘプ
タメチルトリシロキサン、［メトキシ（ポリエチレンオキシ）プロピル］トリメ
トキシシラン、［メトキシ（ポリエチレンオキシ）エチル］トリメトキシシラン
、［メトキシ（ポリエチレンオキシ）プロピル］トリエトキシシラン、［メトキ
シ（ポリエチレンオキシ）エチル］トリエトキシシラン、テトラメチルオルトシ
リケート、テトラエチルオルトシリケート、テトラプロピルオルトシリケート、
テトライソプロピルオルトシリケート、テトラブチルオルトシリケート、テトラ
イソブチルオルトシリケート、テトラキス（メトキシエトキシ）シラン、テトラ
キス（メトキシプロポキシ）シラン、テトラキス（エトキシエトキシ）シラン、
テトラキス（メトキシエトキシエトキシ）シラン、トリメトキシエトキシシラン
、ジメトキシジエトキシシラン、トリエトキシメトキシシラン、ポリ（ジメトキ
シシロキサン）、ポリ（ジエトキシシロキサン）、ポリ（ジメトキシジエトキシ
シロキサン）、テトラキス（トリメトキシシロキシ）シラン、テトラキス（トリ
エトキシシロキシ）シランなどである。
【００３６】 ｘ＝０のとき、Ｒ１４は、カルボキシレート基を生ずるアシル基であってよい
。カルボキシレート基を有する四官能価シランの例は、シリコンテトラアセテー
ト、シリコンテトラプロピオネートおよびシリコンテトラブチレートである。
【００３７】 本発明のコーティング組成物に組み込まれるシラン添加剤の選択およびそのよ
うなシラン添加剤の量は、コーティング組成物または硬化コーティング組成物を
強化するかまたはコーティング組成物に付与しようとする特定の特性に依存する
。例えば、シラン添加剤として四官能価シラン（例えば、テトラエチルオルトシ
リケート）を利用し、本発明にしたがってコーティング組成物に組み込むと、接
着性および耐亀裂形成性という有利な特性を維持しながら耐磨耗性が高度に強化
される。
【００３８】 いくつかの用途においては、コーティング組成物にコロイドシリカを添加する
のが有用である。コロイドシリカは、Ｎａｌｃｏａｇ（登録商標）（イリノイ州
ネーパービル所在のナルコ化学社）、Ｎｙａｃｏｌ（登録商標）（マサチューセ
ッツ州アッシュランド所在のナイアコル プロダクツ社）、Ｓｎｏｗｔｅｘ（登
録商標）（日本、東京所在の日産化学工業社）、Ｌｕｄｏｘ（登録商標）（デラ
ウエア州ウィルミントン所在のデュポン社）、およびＨｉｇｈｌｉｎｋ ＯＧ（
登録商標）（ノースカロライナ州シャーロット所在のヘキストセラニーズ社）を
含めた多くの異なる商品名で市販されている。コロイドシリカは、粒状シリカの
水性または有機溶剤分散液であり、種々の製品は、主として、粒度、シリカ濃度
、ｐＨ、安定化イオンの存在、溶剤構成などの点で異なっている。実質的に異な
る製品特性は、異なるコロイドシリカを選択することによって得られることに留
意すべきである。
【００３９】 コロイドシリカは、コーティング組成物に添加する場合には、反応性材料であ
ると考えられる。シリカの表面は、シリコン結合ヒドロキシルで被覆されており
、その一部は脱保護されていて、本発明のコーティング組成物中の材料と相互作
用し得る。これらの相互作用の程度は、溶剤系、ｐＨ、濃度、およびイオン強度
を含めた多様な要素によって左右される。さらに、製造法もこれらの相互作用に
影響を与える。したがって、コロイドシリカは、種々の方法でコーティング配合
物中に添加され、種々の結果をもたらし得る。
【００４０】 本発明のコーティング組成物にコロイドシリカを添加すると、硬化コーティン
グ組成物の耐磨耗性をさらに強化することができると共に、コーティング組成物
全体の安定性にも寄与し得ることが観測された。最も有意な結果は、水性塩基性
コロイドシリカ、すなわち、７を超えるｐＨを有するコロイドシリカの水性混合
物を用いた場合に達成された。そのような場合、高濃度のナトリウムカチオンな
どの安定化対イオンによって高ｐＨがもたらされる。塩基性コロイドシリカを含
有する本発明のコーティング組成物から配合された硬化コーティングは、改良さ
れた耐磨耗性および安定性を示す。
【００４１】 同様に、本発明のコーティング組成物に他の金属酸化物を添加することも可能
である。そのような添加は、コロイドシリカを添加する代わりに、またはコロイ
ドシリカの添加に加えて行ってよい。金属酸化物は、耐磨耗性、屈折率、静電防
止、反射防止、耐候性などの、硬化コーティングの特定の特性を提供するかまた
は強化するために本発明のコーティングに添加し得る。当業者には、コロイドシ
リカを添加する際に適用される同様な考慮が、より一般的に、金属酸化物を添加
する際にも適用されることが認識されよう。
【００４２】 本発明のコーティング組成物に用い得る金属酸化物の例には、シリカ、ジルコ
ニア、チタニア、セリア、酸化スズ、酸化アンチモン、酸化鉄およびそれらの混
合物が含まれる。
【００４３】 本発明のコーティング組成物中に混和されるコロイドシリカの量は、広範に異
なっていてよく、一般に、コーティング組成物およびコーティング組成物から製
造される硬化コーティングの所望の特性に依存する。同様に、本発明のコーティ
ング組成物中に混和される金属酸化物の量も、広範に異なっていてよく、通常、
コーティング組成物から製造される硬化コーティングの所望の物性および光学特
性ならびにコーティング組成物の所望の安定性に依存する。
【００４４】 本発明のコーティング組成物中にコロイドシリカおよび／または金属酸化物を
混和する場合、固体の総重量に基づいて、約０．１〜約７５重量％のコロイドシ
リカおよび／または金属酸化物を添加するのが望ましい。コロイドシリカおよび
／または金属酸化物は、通常、直径２〜１５０ミリミクロンの範囲の粒度、より
好ましくは、約２〜５０ミリミクロンの範囲の粒度を有する。
【００４５】 縮合触媒は本発明のコーティング組成物の必須成分ではないが、縮合触媒の添
加は、接着性、耐亀裂性、耐磨耗性および安定性、染色能力、多孔度、美粧、ア
ルカリ耐性、耐水性などを含めたコーティングの他の特性に影響を与え得る。縮
合触媒を使用する場合、用いられる触媒の量は、広範に異なり得るが、通常、組
成物の全固体に基づいて、約０．０５〜約２０重量％の量で存在する。
【００４６】 本発明のコーティング組成物中に混和し得る触媒の例は、（ｉ）金属アセチル
アセトネート、（ｉｉ）ジアミド、（ｉｉｉ）イミダゾール、（ｉｖ）アミンお
よびアンモニウム塩、（ｖ）有機スルホン酸およびそれらのアミン塩、（ｖｉ）
カルボン酸のアルカリ金属塩、（ｖｉｉ）アルカリ金属水酸化物、（ｖｉｉｉ）
フッ化物塩、ならびに（ｉｘ）オルガノスタンナンである。したがって、そのよ
うな触媒の例には、グループ（ｉ）として、アルミニウム、亜鉛、鉄およびコバ
ルトアセチルアセトネートなどの化合物、グループ（ｉｉ）として、ジシアンジ
アミド、グループ（ｉｉｉ）として、２−メチルイミダゾール、２−エチル−４
−メチルイミダゾールおよび１−シアノエチル−２−プロピルイミダゾールなど
の化合物、グループ（ｉｖ）として、ベンジルジメチルアミンおよび１，２−ジ
アミノシクロヘキサンなどの化合物、グループ（ｖ）として、トリフルオロメタ
ンスルホン酸などの化合物、グループ（ｖｉ）として、酢酸ナトリウムなどの化
合物、グループ（ｖｉｉ）として、水酸化ナトリウムおよび水酸化カリウムなど
の化合物、グループ（ｖｉｉｉ）として、テトラｎ−ブチルアンモニウムフルオ
リド、およびグループ（ｉｘ）として、ジブチルスズジラウレートなどが含まれ
る。
【００４７】 支持体表面に組成物をより均一に塗布または均展して、支持体と実質的に均一
に接触させるために、本発明の組成物に有効量の均展剤または流れ調整剤を混和
することができる。均展剤または流れ調整剤の量は、広範に異なってよいが、一
般に、約１０〜約５０，０００ｐｐｍの均展剤または流れ調整剤を含むコーティ
ング組成物をもたらすのに十分な量である。本発明のコーティング組成物および
支持体と適合性であり、支持体上にコーティング組成物を均展させることができ
、且つコーティング組成物と支持体との間の濡れを強化するいずれの慣用の市販
均展剤または流れ調整剤を用いてもよい。均展剤および流れ調整剤の使用は当業
では周知であり、"Handobook of Coating Additives"（Leonard J.Calbo編，Mar
cel Dekker版）の１１９〜１４５ページに記載されている。
【００４８】 本発明のコーティング組成物中に混和し得るような均展剤または流れ調整剤の
例としては、ローム アンド ハース社製のＴＲＩＴＯＮ Ｘ−１００、Ｘ−４０
５、Ｎ−５７、ダウ コーニング社製のＰａｉｎｔ Ａｄｄｉｔｉｖｅ ３、Ｐａ
ｉｎｔ Ａｄｄｉｔｉｖｅ ２９、Ｐａｉｎｔ Ａｄｄｉｔｉｖｅ ５７などのシリ
コーン、オシ スペシャルティーズ社製のＳＩＬＷＥＴ Ｌ−７７およびＳＩＬＷ
ＥＴ Ｌ−７６００、ならびに３Ｍ社製のＦＬＵＯＲＡＤ ＦＣ−１７１、ＦＬＵ
ＯＲＡＤ ＦＣ−４３０およびＦＬＵＯＲＡＤ ＦＣ−４３１などのフッ素界面活
性剤がある。
【００４９】 さらに、コーティング組成物またはコーティング組成物を硬化させて製造した
コーティングの有用性を高めるために、本発明のコーティング組成物に他の添加
剤を加えてもよい。所望なら、例えば、紫外線吸収剤、酸化防止剤などを本発明
のコーティング組成物に混和することができる。
【００５０】 本発明のコーティング組成物は、硬化させると、改良された接着性および耐亀
裂形成性を有する実質的に透明な耐磨耗性コーティングを生成する安定なコーテ
ィング組成物を提供する多様な方法によって製造することができる。例えば、エ
ポキシ官能シラン、ジシランおよびカルボン酸成分を水性−有機溶剤混合物に添
加し、改良安定性を有するコーティング組成物を生成するのに有効な時間攪拌し
てよい。そのような耐磨耗性コーティング組成物は、硬化させると、上記試験法
を用いたときに、改良された接着性および増強された耐亀裂形成性を有する。し
かし、エポキシ官能シラン、ジシランおよびカルボン酸成分を含有する水性−有
機溶剤混合物中に縮合触媒を混和することにより、一般に、そのようなコーティ
ング組成物から製造された硬化コーティングのバイヤー数が増大し、それは、よ
り耐磨耗性の高いコーティングであることを示す。
【００５１】 本発明のコーティング組成物の好ましい製造法は、先ず、脱イオン水にシラン
を添加して、エポキシ官能シランを加水分解することからなる。次いで、溶剤成
分中のカルボン酸成分の溶液を添加する。次いで、上記混合物にジシランを添加
し、ジシランを加水分解させるのに十分な時間攪拌する。ジシラン化合物および
エポキシ官能シランと組み合わせてシラン添加剤を用いる場合、添加順序はシラ
ン添加剤の性質に依存する。コーティング組成物およびそれから製造される硬化
製品の最終特性に影響を与えるために、ジシランおよび／またはエポキシ官能シ
ランに関してシラン添加剤を、例えば、ミックスとして、または逐次添加する方
法を用い得る。所望の場合、均展性および流れの改良のために、最終コーティン
グ組成物に、コロイド状金属酸化物ならびに／または縮合触媒および／もしくは
界面活性剤を添加し得る。
【００５２】 連続表面皮膜を形成するために、本発明のコーティング組成物を、フローコー
ティング、スプレーコーティング、カーテンコーティング、ディップコーティン
グ、スピンコーティング、ロールコーティングなどの慣用法により、固体支持体
に塗布することができる。プラスチック材、木材、紙、金属、化粧板表面、レザ
ー、ガラス、セラミックス、ガラスセラミックス、鉱物ベース材および生地など
の本発明のコーティング組成物と適合し得る任意の支持体を組成物で被覆するこ
とができる。本発明のコーティング組成物は、シートまたはフィルム形態の、ア
クリルポリマー、ポリ（エチレンテレフタレート）、ポリカーボネート、ポリア
ミド、ポリイミド、アクリロニトリル−スチレンコポリマー、スチレン−アクリ
ロニトリル−ブタジエンコポリマー、ポリビニルクロリド、ブチレート、ポリエ
チレンなどの合成有機高分子支持体用のコーティングとして特に有用である。こ
れらの組成物で被覆された透明な高分子材は、窓、液晶ディスプレースクリーン
、天窓、特に輸送装置用のフロントガラスなどのフラットまたは弯曲閉鎖体とし
て有用である。アクリルまたはポリカーボネート眼科レンズなどのプラスチック
レンズも、本発明の組成物で被覆することができる。
【００５３】 適切な配合物、支持体の塗布条件および（下塗剤の使用を含めた）前処理を選
択することにより、本発明のコーティング組成物は、実質的にすべての固体表面
に接着させることができる。改良された接着性および耐亀裂性を有する耐摩耗性
コーティングは、本発明のコーティング組成物を約５０〜約２００℃の範囲の温
度下に約５分〜約１８時間熱硬化させることにより得られる。コーティングの厚
さは、個々の塗布法によって異なり得るが、一般に、約０．５〜約２０ミクロン
、より好ましくは約１〜約１０ミクロン、の厚さを有するコーティングが利用さ
れる。
【００５４】 本発明をさらに例示するために、以下の諸例を示す。しかし、これらの例は例
示のみを目的とし、本発明の範囲を限定するものと解釈すべきではないことを理
解されたい。
【００５５】例 手順 手順Ａ： コーティングおよび試験の実施のために、エッチングしたポリ（ジエチレング
リコール−ビス−アリルカーボネート）レンズと（ＡＤＣレンズまたはＡＤＣプ
ラックと称される）プラックを用いた。ＡＤＣレンズとプラックを１：１重量の
プロピレングリコールメチルエーテルと水との１０％水酸化カリウム溶液と約１
０分間接触させてエッチングした。分当たりのインチ単位（ｉｐｍ）で表される
規定取出し速度を用い、レンズおよび／またはプラックをディップコーティング
により被覆した。被覆したレンズおよび／またはプラックを１１０℃の温度下に
３時間硬化させた。硬化した被覆レンズおよび／またはプラックを上述の試験手
順にかけて、接着性、耐亀裂性および耐磨耗性を測定した。
【００５６】例１Ａ： １１０．０ｇの３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（ＧＰＴＭＳ）
を２８１．５ｇの脱イオン水に攪拌下に滴下した。水性ＧＰＴＭＳ混合物を約１
．５時間攪拌した。水性ＧＰＴＭＳ混合物に、２８１．５ｇのイソプロピルアル
コール（ＩＰＡ）と１５．２ｇの酢酸（ＡｃＯＨ）を含有する溶液を素早く添加
した。２時間攪拌した後、攪拌混合物に、４１１．８ｇのビス（トリエトキシシ
リル）エタン（ＢＳＥ）を滴下した。得られた混合物を一晩攪拌して、約４．２
のｐＨ値を有するコーティング組成物を得た。手順Ａに従い、６ｉｐｍの取出し
速度で、コーティング組成物をエッチングしたＡＤＣレンズに塗布して、約１．
９ミクロンの厚さと２．４のバイヤー数を有する硬化コーティングを得た。接着
性と耐亀裂性を示すデータを表１に要約する。
【００５７】例１Ｂ： ３８０ｇの例１Ａのコーティング組成物に、０．１２ｇのベンジルジメチルア
ミン（ＢＤＭＡ）を添加して、５．１のｐＨ値を有する組成物を得た。約３時間
攪拌した後、手順Ａに従い、６ｉｐｍの取出し速度で、コーティング組成物をエ
ッチングしたＡＤＣレンズに塗布して、約２．３ミクロンの厚さと３．２のバイ
ヤー数を有する硬化コーティングを得た。接着性と耐亀裂性を示すデータを表１
に要約する。
【００５８】例１Ｃ： ３８０ｇの例１Ａのコーティング組成物に０．８ｇの１Ｎ ＮａＯＨを添加し
て、５．１のｐＨ値を有する組成物を得た。約３時間攪拌した後、手順Ａに従い
、６ｉｐｍの取出し速度で、コーティング組成物をエッチングしたＡＤＣレンズ
に塗布して、約２．３ミクロンの厚さと４．０のバイヤー数を有する硬化コーテ
ィングを得た。接着性と耐亀裂性を示すデータを表１に要約する。
【００５９】例２Ａ： ４３．５ｇのＧＰＴＭＳを９５．７ｇの脱イオン水に攪拌下に滴下した。水性
混合物を約１．２５時間攪拌した。水性ＧＰＴＭＳ混合物に、９５．７ｇのＩＰ
Ａと６．０ｇのＡｃＯＨを含有する溶液を素早く添加した。１．５時間攪拌した
後、攪拌混合物に、１０７．４ｇのＢＳＥと３１．６ｇのテトラエチルオルトシ
リケート（ＴＥＯＳ）を滴下した。得られた混合物を一晩攪拌してコーティング
組成物を得た。コーティング組成物に０．１８ｇのＦＣ−４３０（３Ｍ）を添加
して、流れおよび均展性を支援した。得られたコーティング組成物をさらに１時
間攪拌した。組成物の最終ｐＨ値は約４．２であった。手順Ａに従い、２ｉｐｍ
の取出し速度で、コーティング組成物をエッチングしたＡＤＣレンズに塗布して
、約２．２ミクロンの厚さと３．３のバイヤー数を有する硬化コーティングを得
た。接着性と耐亀裂性を示すデータを表１に要約する。
【００６０】例２Ｂ： １８０ｇの例２Ａのコーティング組成物に、０．１ｇのＢＤＭＡを添加して、
５．１のｐＨ値を有する組成物を得た。約３時間攪拌した後、手順Ａに従い、２
ｉｐｍの取出し速度で、コーティング組成物をエッチングしたＡＤＣレンズに塗
布して、約２．４ミクロンの厚さと３．７のバイヤー数を有する硬化コーティン
グを得た。接着性と耐亀裂性を示すデータを表１に要約する。
【００６１】例２Ｃ： ５２．６ｇのＧＰＴＭＳを７１．０ｇの脱イオン水に攪拌下に滴下した。水性
混合物を約４時間攪拌した。水性ＧＰＴＭＳ混合物に、１００．８ｇのＩＰＡと
７．３ｇのＡｃＯＨを含有する溶液を素早く添加した。１．５時間攪拌した後、
攪拌混合物に、４６．９ｇのＢＳＥと７３．６ｇのＴＥＯＳとの攪拌混合物を滴
下した。一晩攪拌した後、上記混合物に２７．８ｇのＮａｌｃｏ １１１５コロ
イドシリカを急速注入した。得られた混合物を一晩攪拌してコーティング組成物
を得た。コーティング組成物に０．３８ｇのＦＣ−４３０（３Ｍ）を添加して、
流れおよび均展性を支援した。得られたコーティング組成物をさらに１時間攪拌
した。手順Ａに従い、２ｉｐｍの取出し速度で、コーティング組成物をエッチン
グしたＡＤＣレンズに塗布して、約３．６ミクロンの厚さと６．６のバイヤー数
を有する硬化コーティングを得た。
【００６２】例３Ａ： １０７．９ｇのＧＰＴＭＳを２８６．０ｇの脱イオン水に攪拌下に滴下した。
水性混合物を約１．５時間攪拌した。水性ＧＰＴＭＳ混合物に、２８６．０ｇの
ＩＰＡと１６．２ｇのイタコン酸（ＩＴＡ）を含む溶液を素早く添加した。２時
間攪拌した後、攪拌混合物に、４０４．０ｇのＢＳＥを滴下した。得られた混合
物を一晩攪拌して、約３．９のｐＨ値を有するコーティング組成物を得た。手順
Ａに従い、６ｉｐｍの取出し速度で、コーティング組成物をエッチングしたＡＤ
Ｃレンズに塗布して、約２．５ミクロンの厚さと２．５のバイヤー数を有する硬
化コーティングを得た。接着性と耐亀裂性を示すデータを表１に要約する。
【００６３】例３Ｂ： ３８０ｇの例３Ａのコーティング組成物に、０．９ｇのＢＤＭＡを添加して、
５．１のｐＨ値を有する組成物を得た。約３時間攪拌した後、手順Ａに従い、６
ｉｐｍの取出し速度で、コーティング組成物をエッチングしたＡＤＣレンズに塗
布して、約２．３ミクロンの厚さと５．１のバイヤー数を有する硬化コーティン
グを得た。接着性と耐亀裂性を示すデータを表１に要約する。
【００６４】例３Ｃ： ３８０ｇの例３Ａのコーティング組成物に、２．４ｇの１Ｎ ＮａＯＨを添加
して、５．１のｐＨ値を有する組成物を得た。約３時間攪拌した後、手順Ａに従
い、６ｉｐｍの取出し速度で、コーティング組成物をエッチングしたＡＤＣレン
ズに塗布して、約１．９ミクロンの厚さと５．７のバイヤー数を有する硬化コー
ティングを得た。接着性と耐亀裂性を示すデータを表１に要約する。
【００６５】例３Ｄ： １８．４ｇのＧＰＴＭＳを３６．７ｇの脱イオン水に攪拌下に滴下した。水性
混合物を約３時間攪拌した。水性ＧＰＴＭＳ混合物に、５２．１ｇのＩＰＡと２
．８ｇのＩＴＡを含む溶液を素早く添加した。３０分間攪拌した後、攪拌混合物
に、６０．２ｇのＢＳＥを滴下した。一晩攪拌した後、上記混合物に、９．７ｇ
のＮａｌｃｏ １１１５コロイドシリカを急速注入した。得られた混合物を一晩
攪拌してコーティング組成物を得た。コーティング組成物に０．１８ｇのＦＣ−
４３０（３Ｍ）を添加して、流れと均展性を支援した。得られたコーティング組
成物をさらに１時間攪拌した。手順Ａに従い、２ｉｐｍの取出し速度で、コーテ
ィング組成物をエッチングしたＡＤＣレンズに塗布して、約２．６ミクロンの厚
さと５．８のバイヤー数を有する硬化コーティングを得た。
【００６６】例４Ａ： ４３．２ｇのＧＰＴＭＳを１０１．１ｇの脱イオン水中０．０５Ｎ ＨＣｌ溶
液に攪拌下に滴下した。水性混合物を約３０分間攪拌した。水性ＧＰＴＭＳ混合
物に、１０１．１ｇのＩＰＡと６．５ｇのイタコン酸（ＩＴＡ）含む溶液を素早
く添加した。３０分間攪拌した後、攪拌混合物に、１０６．７ｇのＢＳＥと３１
．４ｇのＴＥＯＳとの攪拌混合物を滴下した。得られた混合物を一晩攪拌してコ
ーティング組成物を得た。コーティング組成物に、０．３８ｇのＦＣ−４３０（
３Ｍ）を添加して流れおよび均展性を支援した。得られたコーティング組成物を
さらに１時間攪拌した。組成物の最終ｐＨは約３．７であった。手順Ａに従い、
２ｉｐｍの取出し速度で、コーティング組成物をエッチングしたＡＤＣレンズに
塗布して、約３．４ミクロンの厚さと３．５のバイヤー数を有する硬化コーティ
ングを得た。接着性および耐亀裂性を示すデータを表１に要約する。
【００６７】例４Ｂ： ３８０ｇの例４Ａのコーティング組成物に１．１ｇのＢＤＭＡを添加して、５
．１のｐＨ値を有する組成物を得た。約３時間攪拌した後、手順Ａに従い、２ｉ
ｐｍの取出し速度で、コーティング組成物をエッチングしたＡＤＣレンズに塗布
して、約２．５ミクロンの厚さと８．１のバイヤー数を有する硬化コーティング
を得た。接着性および耐亀裂性を示すデータを表１に要約する。
【００６８】例５Ａ： 攪拌下に、４３．２ｇのＧＰＴＭＳを１０１．１ｇの脱イオン水に滴下した。
水性混合物を約４時間攪拌した。水性ＧＰＴＭＳ混合物に、１０１．１ｇのＩＰ
Ａと６．５ｇのイタコン酸（ＩＴＡ）含む溶液を素早く添加した。１．５時間攪
拌した後、攪拌混合物に、１０６．７ｇのＢＳＥと３１．４ｇのＴＥＯＳとの攪
拌混合物を滴下した。得られた混合物を一晩攪拌してコーティング組成物を得た
。コーティング組成物に、０．３８ｇのＦＣ−４３０（３Ｍ）を添加して流れお
よび均展性を支援した。得られたコーティング組成物をさらに１時間攪拌した。
組成物の最終ｐＨは約３．７であった。手順Ａに従い、２ｉｐｍの取出し速度で
、コーティング組成物をエッチングしたＡＤＣレンズに塗布して、約３．４ミク
ロンの厚さと３．５のバイヤー数を有する硬化コーティングを得た。接着性およ
び耐亀裂性を示すデータを表１に要約する。
【００６９】例５Ｂ： ３８０ｇの例５Ａのコーティング組成物に１．１ｇのＢＤＭＡを添加して、５
．１のｐＨ値を有する組成物を得た。約３時間攪拌した後、手順Ａに従い、２ｉ
ｐｍの取出し速度で、コーティング組成物をエッチングしたＡＤＣレンズに塗布
して、約２．５ミクロンの厚さと５．９のバイヤー数を有する硬化コーティング
を得た。接着性および耐亀裂性を示すデータを表１に要約する。
【００７０】例５Ｃ： 攪拌下に、４９．１ｇのＧＰＴＭＳを８０．６ｇの脱イオン水に滴下した。水
性混合物を約３時間攪拌した。水性ＧＰＴＭＳ混合物に、１１４．５ｇのＩＰＡ
と７．４ｇのＩＴＡを含む溶液を素早く添加した。３０分間攪拌した後、攪拌混
合物に、４３．８ｇのＢＳＥと６８．６ｇのＴＥＯＳとの攪拌混合物を滴下した
。一晩攪拌した後、上記混合物に２６．０ｇのＮａｌｃｏ １１１５コロイドシ
リカを急速注入した。得られた混合物を一晩攪拌してコーティング組成物を得た
。コーティング組成物に、０．３９ｇのＦＣ−４３０（３Ｍ）を添加して流れお
よび均展性を支援した。得られたコーティング組成物をさらに１時間攪拌した。
手順Ａに従い、２ｉｐｍの取出し速度で、コーティング組成物をエッチングした
ＡＤＣレンズに塗布して、約２．３ミクロンの厚さと９．１のバイヤー数を有す
る硬化コーティングを得た。接着性および耐亀裂性を示すデータを表１に要約す
る。
【００７１】例５Ｄ： 攪拌下に、４３．３ｇのＧＰＴＭＳを８２．１ｇの脱イオン水に滴下した。水
性混合物を約４．５時間攪拌した。水性ＧＰＴＭＳ混合物に、１１６．６ｇのＩ
ＰＡと６．５ｇのＩＴＡを含む溶液を素早く添加した。１．５時間攪拌した後、
攪拌混合物に、８５．１ｇのＢＳＥと３３．４ｇのＴＥＯＳとの攪拌混合物を滴
下した。一晩攪拌した後、上記混合物に２２．９ｇのＮａｌｃｏ １１１５コロ
イドシリカを急速注入した。得られた混合物を一晩攪拌してコーティング組成物
を得た。コーティング組成物に、０．３９ｇのＦＣ−４３０（３Ｍ）を添加して
流れおよび均展性を支援した。得られたコーティング組成物をさらに１時間攪拌
した。手順Ａに従い、２ｉｐｍの取出し速度で、コーティング組成物をエッチン
グしたＡＤＣレンズに塗布して、約２．３ミクロンの厚さと８．８のバイヤー数
を有する硬化コーティングを得た。接着性および耐亀裂性を示すデータを表１に
要約する。
【００７２】例５Ｅ： １０３．０ｇの脱イオン水と、１２７．８ｇのＰＭ−グリコールエーテル（Ｐ
ＭＯＨ）と、６．１ｇのＩＴＡとの攪拌溶液に、４４．１ｇのＧＰＴＭＳを滴下
した。上記水性−有機混合物を約２時間攪拌した。上記攪拌混合物に、５２．９
ｇのＢＳＥと２０．７ｇのＴＥＯＳを滴下した。一晩攪拌した後、上記混合物に
１２．５ｇのＬｕｄｏｘ ＨＳ−３０（ＤｕＰｏｎｔ）のスラグを急速注入した
。得られた混合物を４時間攪拌し、次いで、２４．９ｇの１１１５（Ｎａｌｃｏ
）スラグを急速注入した。得られた混合物を一晩攪拌してコーティング組成物を
得た。このコーティング組成物に０．２９ｇのＦＣ−４３０（３Ｍ）を添加して
、流れおよび均展性を支援した。手順Ａに従い、２ｉｐｍの取出し速度で、コー
ティング組成物をエッチングしたＡＤＣレンズに塗布して、１．９ミクロンの厚
さと１０．４のバイヤー数を有する硬化コーティングを得た。
【００７３】例６： 攪拌下に、１９７６ｇのＧＰＴＭＳを３３８２ｇの脱イオン水にゆっくり加え
た。水性ＧＰＴＭＳ混合物を一晩攪拌した。上記混合物に、３５０１ｇのＩＰＡ
に溶かした２９６ｇのＩＴＡを流れ方向に（ｓｔｒｅａｍｗｉｓｅ）加えた。混
合物をさらに３０分間攪拌し、次いで、３８０１ｇのＴＥＯＳをゆっくり添加し
た。一晩攪拌した後、上記混合物に１０４５ｇのＮａｌｃｏ １１１５を急速注
入した。得られた混合物を一晩攪拌してコーティング組成物を得た。このコーテ
ィング組成物に１０．５ｇのＦＣ−４３０（３Ｍ）を添加して、流れおよび均展
性を支援した。得られたコーティング組成物をさらに１時間攪拌した。手順Ａに
従い、４ｉｐｍの取出し速度で、コーティング組成物をエッチングしたＡＤＣレ
ンズに塗布して、２．６ミクロンの厚さと８．５のバイヤー数を有する硬化コー
ティングを得た。 表１ ＊ Ｃ＝亀裂 沸騰ティント Ｎ＝亀裂なし 試験（接着性％） １Ａ Ｃ（１００％） １Ｂ Ｎ（１００％） １Ｃ Ｎ（１００％） ２Ａ Ｃ（１００％） ２Ｂ Ｎ（１００％） ３Ａ Ｎ（１００％） ３Ｂ Ｎ（１００％） ３Ｃ Ｎ（１００％） ４Ａ Ｃ（１００％） ４Ｂ Ｎ（１００％） ５Ａ Ｃ（１００％） ５Ｂ Ｎ（１００％） ５Ｃ Ｎ（１００％） ５Ｄ Ｎ（１００％） ５Ｅ Ｎ（１００％）６ Ｃ（１００％） ＊ 接着性およびひび割れも、支持体上に塗布する前のコーティング材の熟成、
ティント浴のｐＨおよびイオン強度、ならびに支持体上の硬化コーティングの厚
さに依存する。
【００７４】 上記データは、ジシランを、エポキシ官能シランやカルボン酸成分、およびシ
ラン添加剤、共加水分解触媒、縮合触媒、シリカを含めたコロイド状金属酸化物
などの種々の任意材料と組み合わせて用いることにより、硬化コーティング組成
物の接着性、耐亀裂性または耐磨耗性を改良することが可能であり、且つこれら
の成分を調節することにより、上記特性の一部またはすべてを改良し得ることを
明白に示している。例えば、上記データは、そのようなコーティング組成物に関
して測定されたバイヤー数によって示されているように、改良耐磨耗性を有する
コーティング組成物は、コーティング組成物の１成分として一官能価カルボン酸
ではなく、多官能価カルボン酸を用いたときに達成し得ることを示した。
【００７５】 本明細書に記載されている種々の成分、要素およびアセンブリーの構成および
操作には変更が可能であり、以下の特許請求の範囲に明確に示されている本発明
の精神および範囲を逸脱しなければ、本明細書に記載の方法のステップまたはス
テップ順序の変更が可能である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ， ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，Ｃ Ｒ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ， ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，Ｋ Ｚ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ， ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，Ｓ Ｋ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ Ｆターム(参考） 2H006 BE05 2K009 BB24 CC09 CC25 CC33 CC42 DD02 EE00 4J038 DL021 DL031 DL051 DL161 GA07 HA116 HA156 HA176 HA446 JA17 JA25 JA32 JA35 JA43 JA53 JB01 JB14 JB32 JC13 JC30 JC38 KA03 KA04 KA06 KA08 KA09 MA02 MA07 NA11 NA12 PA20 PB05 PB08 PB11 PC01 PC02 PC03 PC06 PC08 PC10

Claims (37)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 改良安定性を有すると共に、支持体上に塗布して硬化させると、支持体上に、
    改良された接着性および増強された亀裂形成安定性を有する耐磨耗性コーティン
    グをもたらす組成物であって、 エポキシ官能シラン、ジシランおよびカルボン酸化合物の加水分解生成物およ
    び部分縮合物を含有する水性−有機溶剤混合物を含んでなり、カルボン酸官能化
    合物が、一官能価カルボン酸、多官能価カルボン酸、多官能価無水物およびそれ
    らの組合せからなる群から選択され、且つエポキシ官能シランが、約０．０５：
    １〜約５：１の対ジシランモル比で存在する組成物。
  2. 【請求項２】 エポキシ官能シランおよびジシランの加水分解生成物および部分縮合物が、水
    性−有機溶剤混合物中にコーティング組成物の全固体に基づいて約１０〜約９９
    ．９重量％の量で存在し、且つカルボン酸官能化合物が、水性−有機溶剤混合物
    中に、コーティング組成物の総重量に基づいて、約０．１〜約８０重量％の量で
    存在する、請求項１に記載の組成物。
  3. 【請求項３】 水性−有機溶剤混合物の溶剤成分が、アルコール、エーテル、グリコール、グ
    リコールエーテル、エステル、ケトン、グリコールエーテルアセテートおよびそ
    れらの混合物からなる群から選択される、請求項１または２に記載の組成物。
  4. 【請求項４】 水性−有機溶剤混合物の溶剤成分が、一般式ＲＯＨ（ここで、Ｒは１〜約１０
    個の炭素原子を含むアルキル基である）を有するアルコールである、請求項１か
    ら３のいずれか１項に記載の組成物。
  5. 【請求項５】 水性−有機溶剤混合物の溶剤成分が、式Ｒ１−（ＯＲ２）ｘ−ＯＲ１（ここで
    、ｘは０、１、２、３または４、Ｒ１はＨまたは１〜約１０個の炭素原子を含む
    アルキル基、Ｒ２は１〜約１０個の炭素原子を含むアルキレン基およびそれらの
    組合せである）を有するグリコール、エーテル、グリコールエーテルおよびそれ
    らの混合物からなる群から選択される、請求項１、２または３に記載の組成物。
  6. 【請求項６】 エポキシ官能シランが、約０．１：１〜約３：１の対ジシランモル比で存在す
    る、請求項１または２に記載の組成物。
  7. 【請求項７】 エポキシ官能シランが、式Ｒ３ ｘＳｉ（ＯＲ４）４−ｘ〔ここで、ｘは１、２
    または３の整数、Ｒ３はＨ、１〜約１０個の炭素原子を含み、少なくとも１個の
    エポキシ官能基を有する、アルキル基、官能化アルキル基、アルキレン基、アリ
    ール基、アルキルエーテルおよびそれらの組合せ、Ｒ４はＨ、１〜約５個の炭素
    原子を含むアルキル基、アセチル基、−Ｓｉ（ＯＲ５）３−ｙＲ６ ｙ基（ここで
    、ｙは０、１、２または３である）およびそれらの組合せ（ここで、Ｒ５はＨ、
    １〜約５個の炭素原子を含むアルキル基、アセチル基、別の−Ｓｉ（ＯＲ５）３ −ｙ Ｒ６ ｙ基およびそれらの組合せ、Ｒ６はＨ、１〜約１０個の炭素原子を含む
    、アルキル基、官能化アルキル基、アルキレン基、アリール基、アルキルエーテ
    ル、およびそれらの組合せ）である〕によって表される、請求項１、２または６
    に記載の組成物。
  8. 【請求項８】 ジシランが、式（Ｒ７Ｏ）ｘＲ８ ３−ｘＳｉ−Ｒ９ ｙ−ＳｉＲ１０ ３−ｘ（Ｏ
    Ｒ１１）ｘ（ここで、ｘは０、１、２または３、ｙは０または１であり、Ｒ８お
    よびＲ１０はＨ、Ｃｌ、Ｂｒ、約１〜１０個の炭素原子を含むアルキル基、官能
    化アルキル基、アルキレン基、アリール基、アルキルポリエーテル基およびそれ
    らの組合せからなる群から選択され、Ｒ７およびＲ１１はＨ、約１〜１０個の炭
    素原子を含むアルキル基、アセチル基およびその組合せからなる群から選択され
    、ｙが１のとき、Ｒ９は約１〜１２個の炭素原子を含むアルキレン基、約１〜１
    ２個の炭素原子を含むアルキレンポリエーテル、アリール基、アルキレン置換ア
    リール基、１種以上のオレフィンを含み得るアルキレン基、ＯまたはＳからなる
    群から選択され、ｘ＝０のとき、Ｒ８およびＲ１０はＣｌおよびＢｒからなる群
    から選択され、ｙ＝０のとき、直接ケイ素−ケイ素結合が生じる）によって表さ
    れる、請求項１または２に記載の組成物。
  9. 【請求項９】 カルボン酸官能化合物が、式Ｒ１２（ＣＯＯＲ１３）ｘ〔ここで、ｘは１、２
    、３または４の整数であり、Ｒ１２はＨ、１〜約１０個の炭素原子を含む、アル
    キル基、官能化アルキル基、アルキレン基、アリール基、官能化アリール基、ア
    ルキルエーテルおよびそれらの組合せであり、Ｒ１３はＨ、ホルミル基、カルボ
    ニル基、またはアシル基（ここで、アシル基は１〜約１０個の炭素原子を含む、
    アルキル基、官能化アルキル基、アルキレン基、アリール基、官能化アリール基
    、アルキルエーテルおよびそれらの組合せによって官能化することができる）で
    あり、Ｒ１２およびＲ１３は化学結合によって結合しても結合していなくてもよ
    い〕によって表される、請求項１または２に記載の組成物。
  10. 【請求項１０】 水性−有機溶剤混合物中に存在する水の量が、エポキシ官能シランおよびジシ
    ランの加水分解生成物と部分縮合物との実質的に均質な混合物を生成するのに十
    分な量である、請求項１から９のいずれか１項に記載の組成物。
  11. 【請求項１１】 水性−有機溶剤混合物の溶剤成分の少なくとも一部が、エポキシ官能シランお
    よびジシランの加水分解中に生成する、請求項１０に記載の組成物。
  12. 【請求項１２】 加水分解性成分の加水分解速度を高めるのに有効な量の共加水分解触媒を含ん
    でなり得る、請求項１０に記載の組成物。
  13. 【請求項１３】 組成物を硬化させて製造したコーティングに強化耐磨耗性をもたらすのに有効
    な量の触媒をさらに含んでなる、請求項１から１２のいずれか１項に記載の組成
    物。
  14. 【請求項１４】 有効量の触媒が、組成物の全固体に基づいて、約０．１〜約１０重量％である
    、請求項１３に記載の組成物。
  15. 【請求項１５】 水性−有機溶剤混合物が、水性−有機溶剤混合物を支持体上に塗布し、水性−
    有機溶剤混合物と支持体とを実質的に均一に接触させるのに有効な量の均展剤を
    さらに含んでなる、請求項１から１４のいずれか１項に記載の組成物。
  16. 【請求項１６】 水性−有機溶剤混合物が、組成物の全固体に基づいて、約０．１〜約５０重量
    ％の、式： −Ｒ１４ ｘＳｉ（ＯＲ１５）４−ｘ （式中、ｘは０、１、２または４の整数であり、Ｒ１４はＨ、１〜約１０個の炭
    素原子を含むアルキル基、官能化アルキル基、アルキレン基、アリール基、アル
    キルエーテル基およびそれらの組合せであり、Ｒ１５はＨ、１〜約１０個の炭素
    原子を含むアルキル基、アセチル基およびそれらの組合せである） によって表されるシラン添加剤の加水分解生成物と部分縮合物との混合物をさら
    に含んでなる、請求項１または２に記載の組成物。
  17. 【請求項１７】 水性−有機溶剤混合物中に存在する水の量が、エポキシ官能シラン、ジシラン
    およびシラン添加剤の加水分解生成物と部分縮合物との実質的に均質な混合物を
    生成するのに十分な量である、請求項１６に記載の組成物。
  18. 【請求項１８】 水性−有機溶剤混合物の溶剤成分の少なくとも一部が、エポキシ官能シランお
    よびジシランの加水分解中に生成する、請求項１６または１７に記載の組成物。
  19. 【請求項１９】 シラン成分の加水分解速度を高めるのに十分な量の共加水分解触媒を含んでな
    り得る、請求項１７に記載の組成物。
  20. 【請求項２０】 組成物を硬化させて形成したコーティングに強化耐磨耗性をもたらすのに十分
    な量の触媒を含んでなり得る、請求項１７に記載の組成物。
  21. 【請求項２１】 有効量の触媒が、組成物の全固体に基づいて、約０．１〜約１０重量％である
    、請求項２０に記載の組成物。
  22. 【請求項２２】 水性−有機溶剤混合物が、水性−有機溶剤混合物を支持体上に塗布し、水性−
    有機溶剤混合物と支持体とを実質的に均一に接触させるのに有効な量の均展剤を
    さらに含んでなる、請求項１から２１のいずれか１項に記載の組成物。
  23. 【請求項２３】 水性−有機溶剤混合物が、組成物中に存在する全固体に基づいて、約０．１〜
    約５０重量％のシリカを供給するのに有効な量のコロイドシリカをさらに含んで
    なる、請求項１または２に記載の組成物。
  24. 【請求項２４】 水性−有機溶剤混合物中に存在する水の量が、コロイドシリカと、エポキシ官
    能シランおよびジシランの加水分解生成物および部分縮合物との実質的に均質な
    混合物を生成するのに十分な量である、請求項２３に記載の組成物。
  25. 【請求項２５】 水性−有機溶剤混合物の溶剤成分の少なくとも一部が、エポキシ官能シランお
    よびジシランの加水分解中に生成する、請求項２４に記載の組成物。
  26. 【請求項２６】 水性−有機溶剤混合物が、水性−有機溶剤混合物を硬化させて形成しあせたコ
    ーティングに強化耐磨耗性をもたらすのに十分な量の触媒をさらに含んでなる、
    請求項２５に記載の組成物。
  27. 【請求項２７】 水性−有機溶剤混合物中に存在する有効量の触媒が、水性−有機溶剤混合物の
    全固体に基づいて、約０．１〜約１０重量％である、請求項２６に記載の組成物
    。
  28. 【請求項２８】 水性−有機溶剤混合物が、支持体上に水性−有機溶剤混合物を塗布して、支持
    体と水性−有機溶剤混合物とを実質的に均一に接着させるための均展剤をさらに
    含んでなる、請求項１から２７のいずれか１項に記載の組成物。
  29. 【請求項２９】 水性−有機溶剤混合物が、組成物の全固体に基づいて、約０．１〜約５０重量
    ％の、式： Ｒ１６ ｘＳｉ（ＯＲ１７）４−ｘ （式中、ｘは０、１、２または３の整数であり、Ｒ１６はＨ、１〜約１０個の炭
    素原子を含むアルキル基、官能化アルキル基、アルキレン基、アリール基、アル
    キルエーテル基およびそれらの組合せであり、Ｒ１７はＨ、１〜約１０個の炭素
    原子を含むアルキル基、アセチル基およびそれらの組合せである） によって表されるシラン添加剤の加水分解生成物と部分縮合物との混合物と、 組成物中に存在する全固体に基づいて、約０．１〜約５０重量％のシリカを含
    む組成物を生成するのに有効な量のコロイドシリカと をさらに含んでなる、請求項１または２に記載の組成物。
  30. 【請求項３０】 水性−有機溶剤混合物中に存在する水の量が、エポキシ官能シラン、ジシラン
    およびシラン添加剤の加水分解生成物と部分縮合物との実質的に均質な混合物を
    生成するのに十分な量である、請求項２９に記載の組成物。
  31. 【請求項３１】 水性−有機溶剤混合物の溶剤成分の少なくとも一部が、エポキシ官能シラン、
    ジシランおよびシラン添加剤の加水分解中に生成する、請求項３０に記載の組成
    物。
  32. 【請求項３２】 加水分解性成分の加水分解速度を高めるのに有効な量の共加水分解触媒を含ん
    でなり得る、請求項３１に記載の組成物。
  33. 【請求項３３】 水性−有機溶剤混合物が、水性溶剤混合物を硬化させて形成させたコーティン
    グに強化耐磨耗性をもたらすのに有効な量の触媒をさらに含んでなる、請求項３
    ２に記載の組成物。
  34. 【請求項３４】 水性−有機溶剤混合物中に存在する有効量の触媒が、水性−有機溶剤混合物の
    全固体に基づいて、約０．１〜約１０重量％である、請求項３３に記載の組成物
    。
  35. 【請求項３５】 水性−有機溶剤混合物が、水性−有機溶剤混合物を支持体上に塗布し、水性−
    有機溶剤混合物と支持体とを実質的に均一に接触させるのに有効な量の均展剤を
    さらに含んでなる、請求項１から３４のいずれか１項に記載の組成物。
  36. 【請求項３６】 支持体と、 請求項１から３５のいずれか１項に記載のコーティング組成物を硬化させ形成
    させた、支持体の少なくとも１方の表面上に形成された、改良された接着性およ
    び増強された耐亀裂形成安定性を有する実質的に透明な耐磨耗性コーティングと
    を含んでなる製品。
  37. 【請求項３７】 支持体上に、改良された接着性と増強された亀裂形成安定性を有する実質的に
    透明な耐磨耗性コーティングを形成させる方法であって、 請求項１から３５のいずれか１項に記載の有効量のコーティング組成物を支持
    体の少なくとも１方の表面に塗布するステップと、 支持体上に改良された接着性と増強された亀裂形成安定性を有する実質的に透
    明な耐磨耗性コーティングを形成するためにコーティング組成物を硬化させるス
    テップと を含んでなる方法。
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