JP2013523905A - 着色可能な透明の耐摩耗性ハードコーティングのための熱硬化性組成物 - Google Patents

着色可能な透明の耐摩耗性ハードコーティングのための熱硬化性組成物 Download PDF

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Abstract

本発明は、着色可能な透明な耐磨耗性コーティングを形成する熱硬化性コーティング組成物であり、さらに水性溶媒又は水−有機溶媒において:(A)少なくとも2つのアルコキシ基を含むエポキシ機能性シラン化合物の加水分解物,(B)1〜100μmの平均粒子径を有するコロイダルシリカ,(C)式 Al(O−C1−4アルキル)3−nのアルミニウムキレート化合物、ここでnは0、1、又は2であり、YはM−C(=O)−CH−C(=O)−M、及びM−C(=O)−CH−C(=O)O−Mからなる群から選択される配位子であり、Mは独立してC1〜4のアルキル基である,(D)式(Ia)又は(Ib)のシリル化ポリ(テトラヒドロフラン)の加水分解物を含有する組成物であり、さらに多機能性カルボン酸及び多機能性無水物からなる群から選択される多機能性架橋剤を一つも含まない、熱硬化性組成物に関する。

Description

発明の詳細な説明
本発明は、熱硬化性シランが主成分のコーティング組成物、それから得られる着色可能な半透明のハードコーティング、及び光学的な物品、特にそのようなハードコーティングを含有する眼科用レンズに関する。
半透明の有機材料(有機ガラス)で作った眼科用レンズは、無機ガラスより軽く、より砕けにくい。そして、現在、幅広く使用されている。有機ガラスの主な不都合のひとつは、引っかき傷及び磨耗への際立って低い耐性である。このため、熱可塑性プラスチック又は熱硬化性高分子から作られた眼科用レンズは、通常、例えばアルコシキシラン及びシリカを主成分とする、熱硬化性又は光硬化性コーティング組成物を塗布され、適切な触媒の存在下において上記アルコキシシランを重合することによって保護されている。
そのような有機ガラスが、着色できない熱可塑性ポリカーボネートのような材料で作られている場合、上記ハードコーティングは、染浴の中に浸漬されることによって容易に着色可能になるべきである。
しかし、上記着色可能なハードコーティングの先行技術のほとんどは、無機ガラスに比較すると、まだ耐摩耗性が不足している。
例えば、米国特許5013608号は、コロイダルシリカ、エポキシ機能性アルコキシシラン、多機能性架橋剤、及び選択された着色可能性の増強剤を主成分とする、着色可能な耐摩耗性コーティング組成物を開示している。
SDCによって販売されている製品TC332のような、これら先行技術文献において記載されているコーティング組成物は、かなり十分な着色可能性を有しているにもかかわらず、それらのISTMバイエル耐摩耗性は、残念ながらおよそ1〜1.3を超えていない。
本出願人は、今回、特定のエポキシ機能性アルコキシシランを主成分とする優れた着色可能性、及び公知の組成物より極めて高いISTMバイエル耐摩耗性の両方を有するコーティング組成物を開発した。本発明のコーティング組成物は、上記の参考文献とは異なり、エポキシ基に対する多機能性架橋剤を一つも使用しない。さらに、それらハードコーティングは、組成物中の他の材料と共重合化可能であり、これまで同じ目的のために使用されていない、着色可能性を増強する化合物を使用する。
本発明は、硬化により、着色可能な半透明の耐摩耗性コーティングを形成する、熱硬化性コーティング組成物であって、水性溶媒又は水−有機(hydro-organic)溶媒において、下記の(A)から(D)の構成要素:
(A)少なくとも2つのアルコキシ基を含むエポキシ機能性シラン化合物の加水分解物,
(B)1〜100μmの平均粒子径を有するコロイダルシリカ,
(C)下記式のアルミニウムキレート化合物
Al(O−C1〜4アルキル)3〜n
nは0、1、又は2であり、Yは
M−C(=O)−CH−C(=O)−M、及び
M−C(=O)−CH−C(=O)O−M
からなる群から選択される配位子であり、Mは独立してC1〜4のアルキル基である,
(D)式(Ia)又は(Ib)のシリル化されたポリ(テトラヒドロフラン)の加水分解物、
Figure 2013523905
ここでnは10〜20において選択される整数であり、各Rは独立してC1−5のアルキル基、好ましくはメチル基若しくはエチル基、又はC1〜5のアシル基である,
を含有し、
多機能性カルボン酸及び多機能性無水物からなる群から選択される多機能性架橋剤を一つも含まない、熱硬化性組成物として記載される。
本発明は、同様に透明の基材、好ましくは透明の有機基材上に耐摩耗性ハードコーティングを形成するための方法、及びそのような方法によって得られる光学的な物品、さらに上記熱硬化性組成物の上記処理からもたらされる透明な、不溶性のハードコーティングを含む物品として記載される。
上記組成物の最初の材料(構成要素(A))は、少なくとも2つのアルコキシ基を含むエポキシ機能性シラン化合物加水分解物である。上記加水分解/高分子化の間、上記エポキシを有する基は上記Si原子から開裂してはならず、好ましくは、Si−C結合を経由して上記アルコキシシランの中心となるSi原子に結合している。さらにエポキシ基は、グリシジル基、又は3,4−エポキシシクロヘキシル基のようなシクロアルキル残基上のエポキシ基であり得る。好ましくは、グリシジル基である。
上記少なくとも2つのアルコキシ基のアルキル部分は、1〜6、好ましくは1〜4の炭素原子を有するより低級のアルキル基である。最も好ましいアルコキシ基は、メトキシ基、及びエトキシ基である。
好ましい実施形態において、エポキシ機能性シラン化合物の上記加水分解物は、シリコン原子に直接結合した3つのアルコキシ基と、Si−C結合を経由して上記シリコン原子に結合した1つのエポキシ機能性基とを含むシラン化合物の加水分解物から選択される。エポキシ機能性シラン化合物は、下記の式を有利に有する。
Figure 2013523905
ここで、各Rは独立してC1〜4のアルキル基、好ましくはメチル基又はエチル基であり、Rはメチル基又は水素原子であり、aは1〜6の整数であり、bは0、1、又は2である。
本発明の目的にとって最も好ましいエポキシ機能性シラン化合物は、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランである。
構成要素(A)は、硬化処理されていない組成物合計に対して、5〜25重量%、好ましくは10〜20重量%の量において、熱硬化性コーティング組成物中に存在する。
さらに、構成要素(A)の量は、(A)/(B)の重量比を用いて決めることができ、有利には、0.1〜1であり、好ましくは0.2〜0.8であり、最も好ましくは、0.25〜0.5である。
構成要素(B)は、良好な硬さ及び耐磨耗性を備えた最終硬化処理されたコーティングをもたらすために不可欠である。しかし、最終的なハードコーティングにおける割合が過度に高い場合、得られるコーティングはより低い耐磨耗性を示す。構成要素(B)無しで使用された場合、構成要素(A)は、硬いが、砕けやすいコーティングをもたらす。コロイダルシリカの添加は、しなやかさ、それによってより良好な耐磨耗性をもたらす。しかし、コロイドの含有量が過度に高い場合、下になる支持体へのコーティングの密着性が乏しくなる。本発明の熱硬化性コーティング組成物におけるコロイダルシリカの量は、(溶媒相を含む)組成物の合計重量に対して、10〜30重量%、好ましくは15〜25重量%まで及ぶ。組成物の固体含有量の合計に対して表されるコロイダルシリカの量は、40%〜60%の間、より好ましくは45〜55%の間に包含される。
最終的なハードコーティングの屈折率を増加するという目的を望む場合、構成要素(B)を形成するコロイダルシリカの最大20%までが、例えば、チタニア、ジルコニア、酸化スズ、アニモニーオキシド(animony oxide)、酸化鉄、酸化鉛及び酸化ビスマスからなる群から選択される、1つ又はそれ以上のコロイド金属酸化物によって置き換えられ得る。
構成要素(C)は、調製方法のうちの加熱工程において、構成要素(A)、(B)、(D)、及び存在する場合には(E)のシラノール基間における縮合反応に対して触媒作用を及ぼす。構成要素(C)は、熱硬化性組成物の合計重量に対して、0.2〜2重量%、好ましくは0.5〜1.5重量%まで及ぶ量において、存在すべきである。典型的な構成要素(C)としては、アルミニウムアセチルアセトネート、アルミニウムエチルアセトアセテート、アルミニウムエチルアセトアセテートビスアセチルアセトネート、アルミニウムジ−n−ビスエチルアセトアセテート、アルミニウムジブトキシド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テート、又はそれらの混合物を含有する。
構成要素(D)は、得られたハードコートの良好な着色可能性に関与する。コーティング組成物、及び最終硬化処理されたコーティングにおける濃度がより高くなれば、コーティングされた光学的な物品は、親水性染料を用いてより容易に着色される。しかし、構成要素(D)の含有量が過度に高いときに、得られたハードコーティングは、不十分な耐磨耗性を被る。
本出願人らは、2〜20重量%、好ましくは4〜18重量%、より好ましくは5〜15重量%の構成要素(D)を含有するコーティング組成物の使用が、良好な着色可能性、並びに優れた磨耗及びスクラッチ耐性の両方を有するハードコーティングをもたらすことを指摘している。組成物の固体含有量の合計に対して表される構成要素(D)の量は、4重量%〜40重量%の間、より好ましくは10〜30重量%の間に包含されるべきである。
構成要素(D)は、ウレタン結合を経由してシリル化された基を用いて末端キャップされたポリテトラヒドロフランポリマー(PTHF)である。構成要素(D)は、ヒドロキシル基末端ポリテトラフランをγ−イソシアネートプロピルトリアルコキシシランを用いて反応させることによって作られる。開始PTHFの重量平均分子量は、150〜2000、好ましくは200〜1200の間に有利に包含される。与えられた構成要素(D)の含有量に対して、PTHFの分子量がより高くなると、もたらされるハードコートの着色可能性がより良好になる。しかし、シリル化されたPTHFの分子量に応じて、コーティングの耐磨耗性はわずかに減少する。
構成要素(D)は、好ましくはシラン基を用いて両末端をキャップされている式(Ib)の化合物の加水分解物である。化学式(Ia)又は(Ib)の化合物は、(ジシリル化PTHFに関してCAS288307−42−6、CAS144126−55−6、モノシリル化PTHFに関してCAS131744−23−5)のようなものとして知られている。本出願人の最良の知見にとって、それらはシランを主成分とする透明のハードコーティングにおいて、一度も使用されていない。
本発明の熱硬化性コーティングは、付加的な構成要素(E)をさらに含み得、当該構成要素はただ2つの重合可能なシラノール基を含む2官能性のシランである。構成要素(E)は、式SiTのシラン化合物の少なくとも1つの加水分解物であり、各Tは加水分解によってシラノール基を生じさせる有機基であり、好ましくはC1〜10のアルコキシ基であり、各ZはSi−C結合を経由してシリコン原子に結合した、組成物の構成要素に対して非反応な有機基であり、好ましくはC1〜10のアルキル基、又はC6〜10のアリル基である。
ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン及びメチルフェニルジメトキシシランが、式SiTの典型的なシラン化合物である。存在する場合、構成要素(E)は、組成物の合計に対して1〜10重量%まで及ぶ量において、好ましく使用される。組成物の固体含有量の合計に対して表される構成要素(E)の量は、およそ2〜20重量%の間に包含されるべきである。
上述の材料は、水性溶媒又は水−有機(hydro-organic)溶媒相において分散又は溶解されている。当該溶媒相は、少なくとも1重量%、好ましくは少なくとも2重量%の水を含有している。水は、加水分解の間に形成されたシラノールの縮合反応の開始からもたらされ得る。同様に、水は、組成物の材料のそれぞれと共に、特に加水分解物(A)及び(D)と共に加えられ得る。水の存在は、コーティング組成物の良好な保存安定性を保証するため、及び基材に塗布する前における組成物の初期の好ましくない粘度の増大を防ぐために不可欠である。
溶媒相の有機分画は、大気圧において70℃〜140℃の間の沸点を好ましく有する水混和性の溶媒であり、このため硬化工程の間に容易に蒸発し得る。適切な有機溶媒は、例えばメタノール、エタノール、イソプロパノール、酢酸エチル、メチルエチルケトン又はテトラヒドロフランからなる群から選択される。
組成物は、例えば、コーティングされる表面上において組成物の広がりを向上させるための界面活性剤、又はUV吸収剤のような、種々の添加剤を、さらに含有できる。
本発明のコーティング組成物は、固体含有量の合計が30〜70重量%、好ましくは40〜60重量%の間に包含されるべきである。
本発明の上記コーティング組成物は、
−少なくとも2つアルコキシ基を含む上記エポキシ機能性シラン化合物(構成要素(A)、式(Ia)及び/又は(Ib)(構成要素(D))の化合物、存在する場合には式SiTの化合物(構成要素(E))を加水分解すること、及び
−コロイダルシリカの懸濁液(構成要素(B))及び硬化触媒(構成要素(C))と共に、当該加水分解物を混合すること、によって調製される。
構成要素(A)、(D)及び(E)の加水分解は、ひとつの容器において又は別々に、連続的又は同時に実施され得る。硬化触媒は、他の材料と混合された後に好ましく加えられるが、異なる構成要素の混合順序は本発明にとって重要ではない。その後、最終的なコーティング組成物は、低い温度において、好ましくは10℃未満において貯蔵され、コーティング直前に室温に加熱される。
着色可能な耐磨耗性ハードコーティングを有する光学的な物品は、下記の連続的な工程、
(i)半透明の有機高分子基材を、上述のような構成要素(A)〜(D)、及び必要に応じて(E)を含有する熱硬化性組成物の薄い層を用いてコーティングする工程、
(ii)不粘着なコーティングを形成するために、少なくとも5分間、好ましくは10〜20分間、少なくとも70℃、好ましくは75℃〜90℃の温度に、熱硬化性コーティングを用いてコーティングされた基材を加熱する工程、
(iii)完全に硬化された不溶性のハードコーティングを備えた光学的な物品を得るために、少なくとも2時間、好ましくは2.5〜3.5時間、少なくとも95℃、好ましくは100〜110℃の温度に、不粘着なコーティングを備えた光学的な物品を加熱する工程、を包含する方法によって作られる。
コーティング工程は、任意の適切なコーティング技術を使用することで実施されうる。コーティング組成物は、浸漬コーティング又はスピンコーティングによって、好ましく塗布される。
高分子基材及び最終的な光学的な物品は、好ましくは光学的なレンズであり、さらに好ましくは眼科用レンズである。
最終的なハードコーティングは、好ましくは2.9〜6.5μm、より好ましくは4〜5μmの厚みを有する。
〔硬化性コーティング組成物の調製〕
本発明による処方A及びBは、下記のように調整される:
− γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(GLYMO)が瓶に秤量され,
− HCl(0.1N)の水溶液が攪拌下において滴下により加えられ、得られた混合物は、攪拌下、室温においておよそ30分間、加水分解のために置かれ,
− ジメチルジエトキシシラン(DMDES)が滴下により加えられ、次いで、3−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン(IPTEOS)を用いて分子量250を有するPTHFを末端キャップすることによって得られた式(Ib)の着色添加剤が添加され,
− メタノールにおける30重量%のコロイダルシリカの懸濁液が加えられ、混合物はおよそ10分間、かき混ぜられ,
− メチルエチルケトン中に溶解されたフッ素化された界面活性剤(FC430,3M Speciality Chemicals製)、及び硬化触媒(アルミニウムアセチルアセトネート)の添加の後、混合物は24時間、かき混ぜられ,
− 最終的な組成物は、冷却され、4℃において貯蔵される。
Figure 2013523905
〔コーティング及び硬化処理〕
それぞれ、10%、15%、0%の着色添加剤(構成要素(D))を含有する処方A、B、Cが、室温に調整された後、続いてCR−39レンズ基材をコーティングするために使用された。
コーティング前に、基材は、3−アミノプロピルトリエトキシシラン(5重量%)の水性溶液中に5〜10分間における浸漬、及び超音波への暴露による密着性促進の表面処理にかけられた。脱イオン水を用いて濯がれ、乾燥(75℃において5分間)された後、レンズは室温に冷却された。
2つの比較用処方(表1の処方C及びSDCによって販売される製品TC322)と同様に、本発明によるコーティング組成物(表1の処方A及びB)は、およそ3〜6μmの硬化コーティングの厚みのために十分な量において、表面処理されたレンズにスピンコーティングによって塗布された。
コーティングされたレンズは、まず不粘着なコーティングを形成するために75℃において15分間、加熱され、その後、105℃において3時間、後硬化処理された。
〔着色可能性及び耐磨耗性の評価〕
着色可能性:BPIブラックが、コーティングの着色可能性を評価するための染料として使用された。BPIブラックは、1:10の体積比において水と共に混合され、均質な溶液を得るために数分間かき混ぜられた。当該染料溶液は、91℃に加熱され、この温度において30分間、保持された。コーティングされたレンズ、及びコーティングされていないCR−39レンズ(熱硬化性ポリ(ジエチレングリコールビス−アリルカーボネート))は、レンズホルダーを用いて、共に加熱された染料溶液中に浸漬された。コーティングされていないCR−39レンズの透過率が20%に達したとき(通常はおよそ8分後)、すべてのレンズは取り出され、脱イオン水で濯がれ、乾燥され、透過率を評価された。表2の第2列における透過率のデータ(20%T透過率(%))は、コーティングされていないCR−39の透過率が20%であったときに得られたコーティングされたレンズの透過率に相当する。低い20%T透過率の値は、良好な着色可能性の指標になる。表2の第3列の透過率のデータは、染色工程前に、コーティングされたレンズについて測定されたものである。
耐磨耗性:
耐磨耗性は、ISTM06−002に従って実施されるバイエル試験によって評価された。高いバイエルの値は、高い耐磨耗性の指標になる。
コーティング密着性:染色前及び染色後におけるコーティングのコーティング密着性は、ISTM02−010に従って試験された。
コーティングは、6つの刃によってできているカッターを用いて、斜行平行線格子に切られた。次いで、粘着テープが、切られたコーティングに貼り付けられ、レンズの中心に対して、鋭く、素早く、さらに連続的な動作によって、表面に対して垂直に引き剥がされた。試験は5つのサンプルに実施され、次いで評価に送られた。
Figure 2013523905
本発明のコーティング組成物が、従来技術による組成物と同等の十分な着色可能性(20%T透過率)、及びより良好な耐磨耗性(0.95に対する1.7及び1.9)の両方を有するハードコーティングをもたらすことを、上述のデータは明確に証明している。

Claims (15)

  1. 硬化処理により、着色可能な半透明の耐摩耗性コーティングを形成する、熱硬化性コーティング組成物であって、水性溶媒又は水−有機(hydro-organic)溶媒において:
    (A)少なくとも2つのアルコキシ基を含むエポキシ機能性シラン化合物の加水分解物,
    (B)1〜100μmの平均粒子径を有するコロイダルシリカ,
    (C)下記式のアルミニウムキレート化合物
    Al(O−C1〜4アルキル)3〜n
    nは0、1、又は2であり、Yは
    M−C(=O)−CH−C(=O)−M、及び
    M−C(=O)−CH−C(=O)O−M
    からなる群から選択される配位子であり、Mは独立してC1〜4のアルキル基である,
    (D)式(Ia)又は(Ib)のシリル化されたポリ(テトラヒドロフラン)の加水分解物
    Figure 2013523905
    nは10〜20において選択される整数であり、各Rは独立してC1−5のアルキル基、好ましくはメチル基若しくはエチル基、又はC1〜5のアシル基である,
    を含有し、
    さらに多機能性カルボン酸及び多機能性無水物からなる群から選択される多機能性架橋剤を一つも含まないことを特徴とする熱硬化性組成物。
  2. エポキシ機能性シラン化合物の上記加水分解物は、シリコン原子に直接結合した3つのアルコキシ基と、Si−C結合を経由して上記シリコン原子に結合した1つのエポキシ機能性基とを含むシラン化合物の加水分解物から選択されることを特徴とする請求項1に記載の熱硬化性コーティング組成物。
  3. 上記エポキシ機能性シラン化合物は、下記式を有し、
    Figure 2013523905
    各Rは独立してC1〜4のアルキル基、好ましくはメチル基又はエチル基であり、Rはメチル基又は水素原子であり、aは1〜6の整数であり、bは0、1、又は2であることを特徴とする請求項2に記載の熱硬化性コーティング組成物。
  4. 上記エポキシ機能性シラン化合物は、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランであることを特徴とする請求項3に記載の熱硬化性コーティング組成物。
  5. 上記熱硬化性コーティング組成物は、(E)式SiTのシラン化合物の少なくとも1つの加水分解物であって、各Tは加水分解によってシラノール基を生じさせる有機基であり、好ましくはC1〜10のアルコキシ基であり、各ZはSi−C結合を経由して上記シリコン原子に結合した上記組成物の上記構成要素に対して非反応な有機基であり、好ましくはC1〜10のアルキル基又はC6〜10のアリル基である、をさらに含むことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の熱硬化性コーティング組成物。
  6. 式SiTの上記シラン化合物は、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン及びメチルフェニルジメトキシシランからなる群から選択されることを特徴とする請求項5に記載の熱硬化性コーティング組成物。
  7. 組成物の重量の合計に基づいた、上記構成要素(A)、(B)、(C)、(D)及び(E)の重量による割合が:
    (A)5〜25重量%,
    (B)10〜30重量%,
    (C)0.2〜2重量%,
    (D)2〜20重量%,
    (E)必要に応じて1〜10重量%、
    であることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の熱硬化性コーティング組成物。
  8. 少なくとも1重量%の水を含有することを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の組成物。
  9. 上記組成物の固体含有量の合計が、30〜70重量%、好ましくは40〜60重量%であることを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の組成物。
  10. 上記シリカ構成要素(B)が、上記組成物中の固体の合計の40〜60重量%、好ましくは45〜55重量%、含有されることを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載の組成物。
  11. 透明な基材上に耐摩耗性ハードコーティングを形成するための方法であって、
    (i)請求項1から10のいずれか1項において規定されているような熱硬化性組成物の薄い層を用いて有機高分子の基材をコーティングする工程、
    (ii)不粘着なコーティングを形成するために、上記熱硬化性コーティングを用いてコーティングされた上記基材を、少なくとも70℃、好ましくは75℃〜90℃の温度で、少なくとも5分間加熱する工程、
    (iii)完全に処理された不溶性のハードコーティングを備えた光学的な物品を得るために、上記不粘着なコーティングを備えた上記光学的な物品を、少なくとも2時間、好ましくは2.5〜3.5時間、少なくとも95℃、好ましくは100〜110℃の温度で加熱する工程、
    の連続的な工程を包含する方法。
  12. 工程(i)において、上記基材は、スピンコーティング又は浸漬コーティングによって上記熱硬化性組成物を用いてコーティングされることを特徴とする請求項11に記載の方法。
  13. 請求項1から10のいずれか1項に記載される熱硬化性組成物の熱硬化処理からもたらされる、透明な不溶性のハードコーティングを含む光学的な物品。
  14. 上記最終的なハードコーティングは、2.9〜6.5μm、好ましくは4〜5μmの厚みを有することを特徴とする請求項16に記載の光学的な物品。
  15. 眼科用レンズである、請求項13又は15に記載の光学的な物品。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016175245A1 (ja) * 2015-04-30 2016-11-03 日産化学工業株式会社 コーティング組成物及び光学部材

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6027932B2 (ja) * 2013-03-29 2016-11-16 富士フイルム株式会社 ハードコート層形成用組成物およびハードコート層
CN105319612B (zh) * 2014-07-22 2017-04-19 江苏淘镜有限公司 一种涂层着色的彩色眼镜镜片的制备方法
TWI554255B (zh) * 2015-02-16 2016-10-21 碩晨生醫股份有限公司 止血器材
US10131802B2 (en) 2015-11-02 2018-11-20 Metashield Llc Nanosilica based compositions, structures and apparatus incorporating same and related methods
US20220411645A1 (en) * 2019-11-21 2022-12-29 Essilor International Radiation curable coating compositions for light filtering

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53111336A (en) * 1977-03-11 1978-09-28 Toray Ind Inc Coating composition
JPH0747613A (ja) * 1993-03-08 1995-02-21 Essilor Internatl (Cie Gen Opt) シラン水解物−アルミニウム化合物系の耐摩耗被覆組成物およびこれを用いた耐摩耗かつ耐衝撃被覆製品
JP2001072919A (ja) * 1999-06-29 2001-03-21 Toray Ind Inc 塗料用樹脂組成物および塗料
US7097704B1 (en) * 2002-09-16 2006-08-29 Sdc Technologies, Inc. Tintable abrasion resistant coating composition and methods of making and using same

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US435513A (en) * 1890-09-02 Oscillating gang-plow
US4355135A (en) * 1981-11-04 1982-10-19 Dow Corning Corporation Tintable abrasion resistant coatings
US5013608A (en) * 1989-07-07 1991-05-07 Swedlow, Inc. Highly tintable abrasion resistant coatings
AU653825B2 (en) 1991-06-25 1994-10-13 Itoh Optical Industrial Co., Ltd. Coating composition for optical plastic moldings
JP3998786B2 (ja) 1997-12-16 2007-10-31 触媒化成工業株式会社 ハードコート膜形成用塗布液およびハードコート膜付基材
EP1162245B1 (en) 1999-06-24 2009-12-09 SDC Technologies-Asia Ltd. Coated article
CN1244316C (zh) * 1999-10-01 2006-03-08 宝洁公司 带有防止护肤组合物迁移的阻挡片的吸湿用品
US6451420B1 (en) * 2000-03-17 2002-09-17 Nanofilm, Ltd. Organic-inorganic hybrid polymer and method of making same
WO2006044340A2 (en) * 2004-10-12 2006-04-27 Sdc Coatings, Inc. Coating compositions, articles, and methods of coating articles
US7514482B2 (en) * 2005-07-25 2009-04-07 The Walman Optical Company Optical coating composition
US8207252B2 (en) * 2007-03-07 2012-06-26 Momentive Performance Materials Inc. Moisture-curable silylated polymer resin composition

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53111336A (en) * 1977-03-11 1978-09-28 Toray Ind Inc Coating composition
JPH0747613A (ja) * 1993-03-08 1995-02-21 Essilor Internatl (Cie Gen Opt) シラン水解物−アルミニウム化合物系の耐摩耗被覆組成物およびこれを用いた耐摩耗かつ耐衝撃被覆製品
JP2001072919A (ja) * 1999-06-29 2001-03-21 Toray Ind Inc 塗料用樹脂組成物および塗料
US7097704B1 (en) * 2002-09-16 2006-08-29 Sdc Technologies, Inc. Tintable abrasion resistant coating composition and methods of making and using same

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016175245A1 (ja) * 2015-04-30 2016-11-03 日産化学工業株式会社 コーティング組成物及び光学部材
JPWO2016175245A1 (ja) * 2015-04-30 2018-03-01 日産化学工業株式会社 コーティング組成物及び光学部材
US11634589B2 (en) 2015-04-30 2023-04-25 Nissan Chemical Industries, Ltd. Coating composition and optical member

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