JP2015526275A - 増強された耐久性を備えるナノシリカコーティング組立体 - Google Patents

Abstract

本開示は、増強された耐久性を有するシリカナノ粒子コーティング組立体、並びにシリカナノ粒子コーティング組立体を支持する物品に関する。本開示は、基材上にコーティングされた酸焼結ナノシリカ粒子を含むコーティングの摩耗耐性を増強する方法も目的とする。

Description

本開示は、増強された耐久性を有するシリカナノ粒子コーティング組立体、並びにその上にシリカナノ粒子コーティング組立体を支持する物品に関する。本開示は、基材上にコーティングされた、酸焼結させたシリカナノ粒子を含むコーティングの、摩耗耐性を増強する方法も目的とする。

酸焼結させたシリカナノ粒子系コーティングは、基材をコーティングさせた場合に優れた親水性を提供することが報告されている。これらの酸焼結させたシリカナノ粒子系の親水性コーティングは、それによりコーティングされた基材に、例えば、国際公開第２００９／１４０４８２号（Ｊｉｎｇ ｅｔ ａｌ．）並びに国際公開第２０１０／０１７０６９号（Ｊｉｎｇ ｅｔ ａｌ．）に記載される、例えば防曇性、反射防止性、又は改良された洗浄性などの、様々な特性／機能を付与することが示されている。

また、特に屋外用途で使用される物品表面をコーティングした場合に高耐久性及び摩耗耐性の両方を示す親水性コーティングに対する必要性が増大している。屋外環境において許容され得る耐久性を提供することは、特に、化学耐性及び摩耗耐性をコーティング製品に付与するという観点で、より厳しい要件である。部分的な解決法は、例えば、架橋剤などの選択された機能性化合物を組み込むことにより、シリコン系コーティング組成物に摩耗耐性を付与するための、いわゆる硬質コーティングの形成について記載する、例えば、米国特許第４，３４８，４６２号、米国特許第４，４７８，８７６号、又は米国特許第５，４６４，９００号に記載されている。

しかしながら、当該技術分野において開示される、酸焼結させたシリカナノ粒子系親水性コーティングは、特に、高分子材料を含む基材上をコーティングするときに、許容され得る摩耗耐性、紫外線安定性及び耐久性を提供する観点、並びに／又は酸焼結させたシリカナノ粒子系コーティングの元来の親水性特性を保存する観点のいずれかに関し常に満足のいくものではない。

当該技術分野において公開されているシリカナノ粒子系親水性コーティングに関連する技術的な利点と係争せず、特に、コーティング及びコーティング製品を屋外用途で使用した場合に、酸焼結させたシリカナノ粒子系コーティングの元来の親水性特性を保存しつつ改良された摩耗耐性、紫外線安定性及び耐久性を有する、シリカナノ粒子系コーティング及びコーティング製品がなおも必要とされている。

本開示のコーティング、コーティング製品、及び方法のその他の利点は、以降の記載から明らかとなろう。

一態様によると、本開示は、基材上にコーティングされた、酸焼結させたシリカナノ粒子を含むコーティングの摩耗耐性（及び耐久性）を増強するための方法に関し、方法は、有機官能性シランを含む下塗コーティング（組成物）を基材に適用する工程の後で、酸焼結させたシリカナノ粒子を含むコーティングを基材に適用する工程を含む。

他の態様では、本開示は、基材と、基材上の、酸焼結させたシリカナノ粒子を含むシリカナノ粒子コーティングとを含むコーティング組立体を目的とし、前記コーティング組立体は、基材と、酸焼結させたシリカナノ粒子を含むシリカナノ粒子コーティングとの間に、有機官能性シランを含む下塗コーティングを更に含む。

本開示の更なる別の態様によると、支持体と、支持体上の、上記のコーティング組立体とを含むコーティング製品が提供される。

更に別の態様では、本開示は、酸焼結させたシリカナノ粒子を含み、基材上にコーティングされるシリカナノ粒子コーティングに、摩耗耐性及び／又は耐久性を付与するための、有機官能性シランを含む下塗コーティングの使用を目的とする。

一態様によると、本開示は、基材上にコーティングされた、酸焼結させたシリカナノ粒子を含むコーティングの摩耗耐性（及び耐久性）を増強するための方法に関し、方法は、有機官能性シランを含む下塗コーティング（組成物）を基材に適用する工程の後で、酸焼結させたシリカナノ粒子を含むコーティングを基材に適用する工程を含む。

別の態様によると、本開示は、基材上にコーティングされた、酸焼結させたシリカナノ粒子を含むシリカナノ粒子コーティングの摩耗耐性（及び耐久性）を増強するための方法に関し、方法は、基材と、酸焼結させたシリカナノ粒子を含むコーティングとの間に、有機官能性シランを含む下塗コーティングを適用する工程を含む。

本明細書に用いるのに好適な下塗コーティング組成物は有機官能性シランを含む。本開示に関する文脈において、表現「有機官能性シラン」は、反応性の化学官能基を保有する少なくとも１つの有機配位子を含むシランを指すことを意味する。本明細書に用いるのに好適な有機官能性シランは、一般的に、当業者によりシランカップリング剤又はシラン接着促進剤として参照され得る。

本明細書に用いるのに好適な有機官能性シランは、好ましくは次の化学式：
（Ｒ^１Ｏ）_ｍ−Ｓｉ−［（ＣＨ_２）_ｎ−Ｙ］_４−ｍ
を有し得る（式中、
Ｒ^１は、独立してアルキルであり、好ましくは１〜６、より好ましくは１〜４個の炭素原子を含み、更により好ましくはＲ^１は、独立して、メチル、エチル、プロピル、ブチル、及びアセチルからなる群から選択され、更により好ましくはメチル及びエチルからなる群から選択され、
ｍは１〜３であり、好ましくはｍは２又は３であり、
ｎは０〜１２であり、好ましくはｎは０〜３であり、より好ましくはｎは２又は３であり、
Ｙは、好ましくは、独立してアルコキシ、エポキシシクロヘキシル、グリシジル、グリシジルオキシ、ハロゲン、（メタ）アクリロイル、（メタ）アクリロイルオキシ、−ＮＨ−ＣＨ_２−ＣＨ_２−ＮＲ^２Ｒ^３、−ＮＲ^２Ｒ^３からなる群から選択される官能基である（Ｒ^２及びＲ^３は、独立して、Ｈ、アルキル、フェニル、ベンジル、シクロペンチル及びシクロヘキシルからなる群から選択される）。

本開示の文脈において、表現「酸焼結させたシリカナノ粒子を含むシリカナノ粒子コーティング」は、酸性化シリカナノ粒子を含むコーティング組成物に適切な乾燥工程を行った後、酸性化シリカナノ粒子を含むコーティング組成物から得られるシリカナノ粒子コーティング層を指定することを意味する。

理論に束縛されるものではないが、本明細書に記載される通り、酸焼結させたシリカナノ粒子を含むシリカナノ粒子コーティングは、多孔質の三次元ネットワークを形成するよう一緒に結合させたシリカナノ粒子の凝集塊又はアグロメレーションを含むと考えられる。用語「多孔質」は、粒子が連続コーティングを形成するとき、シリカナノ粒子間に空隙が存在することを示す。

酸性化シリカナノ粒子を含む酸性化分散溶液における光散乱測定は、これらのシリカナノ粒子が粒塊化する傾向があり、（コーティング及び乾燥後に）各ナノ粒子が隣接するナノ粒子と強固に結合しているように見えるシリカナノ粒子の三次元多孔質ネットワークをもたらすことを示す。顕微鏡写真は、かかる結合を、テトラアルコキシシラン等のシリカ源の非存在下において酸により作製される、隣接する粒子との間のシリカ「ネック」として示す。これらの形成は、シロキサン結合の作製及び破壊における強酸の触媒作用によって生じる。

理論に束縛されるものではないが、酸性化シリカナノ粒子間の化学結合は、ナノ粒子表面のプロトン化したシラノール基と、酸触媒されるシロキサン結合との組み合わせにより形成されると考えられ、これらの基には、疎水性表面に結合、吸着、あるいは耐久性接着する傾向があることから、これらの酸触媒による焼結接合シリカナノ粒子は、疎水性有機表面に対するコーティング性を説明するものと考えられる。

本開示に関する文脈において、表現、「酸焼結させたシリカナノ粒子」、「酸触媒による焼結接合シリカナノ粒子」、「焼結接合シリカナノ粒子」又は「焼結シリカナノ粒子」は、同義的に使用され得る。

本開示に関する文脈において、驚くべきことに、基材と、酸焼結させたシリカナノ粒子を含むコーティングとの間に、有機官能性シランを含む下塗コーティングを適用する工程により、酸焼結させたシリカナノ粒子を含むコーティングの摩耗耐性、紫外線安定性、及び耐久性が強力に改良されることが発見された。本開示では、表現「摩耗耐性」は、実験の節に記載される乾燥又は湿潤摩耗試験法に従って測定される乾燥及び／又は湿潤摩耗耐性を指定することを意味する。本明細書において、用語「耐久性」は、実験の節に記載される耐久性試験法に従って評価されるものとして、耐久性を指すことを意味する。

加工の観点から、酸焼結させたシリカナノ粒子を含むコーティングの改良された摩耗耐性、紫外線安定性及び耐久性は、有機官能性シランを含む下塗コーティング組成物を基材表面に適用する工程を実施した後に、基材の下塗り表面を、酸焼結させたシリカナノ粒子を含むコーティング組成物に接触させる工程を実施する場合に達成される。

本開示の文脈における使用に関し、好適な下塗コーティング組成物は、酸焼結させたシリカナノ粒子を含むコーティングを適用された基材表面に対する、酸焼結させたシリカナノ粒子を含むコーティング層の接着性を改良し得るものである。適宜に、本明細書で使用するための好適な下塗コーティング組成物は、基材表面上に適用された、酸焼結させたシリカナノ粒子を含むコーティング層の、耐久性、紫外線安定性、及び摩耗耐性を増強させ得るものである。

好ましくは、本明細書で使用するための好適な下塗コーティング組成物は、更に、酸焼結させたシリカナノ粒子を含むコーティング層の元来の有益な特性を保存し得る、又は少なくとも有害な影響を軽減し得るものである。より好ましい態様では、本明細書で使用するための好適な下塗コーティング組成物は、更に、酸焼結させたシリカナノ粒子を含むコーティング層の元来の親水性特性（例えば、親水性）を保存し得る、又は少なくとも有害な影響を軽減し得るものである。

本開示に関する文脈において、上記の通りの酸焼結させたシリカナノ粒子を含むコーティング層との組み合わせにおいて使用するための、好適な下塗コーティング組成物の発見は、コーティング基材が乾燥及び湿潤摩耗耐性の両方を提供することが意図されるとき、より具体的には、コーティング基材がその元来の親水性特性（例えば、親水性）の保存を意図されるとき、予想される通りほど明らかではないことが驚くべきことに判明している。理論に束縛されるものではないが、これはコーティング基材にもたらされる酸焼結させたシリカナノ粒子を含むコーティングの連続性及び無機特性に由来し、特に焼結接合シリカナノ粒子又はシリカナノ粒子凝集塊の連続的なネットワークが含まれることに由来すると考えられる。

本明細書で使用するための好適な有機官能性シランは、好ましくは、エポキシシラン、アミノシラン、少なくとも１つのエチレン性不飽和基（エチレン性不飽和シランとしても本明細書で参照される）を含むシラン、アルコキシシラン、及びこれらの任意の組み合わせ又は混合物からなる群から選択される。好ましくは、エチレン性不飽和基はアクリル基又はビニル基である。より好ましくは、エチレン性不飽和基はアクリル基である。更により好ましくは、エチレン性不飽和基は、（メタ）アクリロイルオキシ基である。

好ましくは、本明細書で使用するための有機官能性シランは、エポキシ（有機官能性）シラン、アミノ（有機官能性）シラン、（メタ）アクリロイルオキシ（有機官能性）シラン、アルコキシシラン、並びにこれらの任意の組み合わせ又は混合物からなる群から選択される。

本明細書で使用するための好適な下塗コーティング組成物は、いわゆる熱活性化下塗コーティング組成物、又はいわゆる光化学活性化下塗コーティング組成物を含み得る。本開示に関する文脈において、熱活性化下塗コーティング組成物は、特に好ましい。

本明細書で使用するための好適な下塗コーティング組成物は有機官能性シランを含み、有機官能性シランは、好ましくはエポキシシラン、アミノシラン、（メタ）アクリロイルオキシシラン、アルコキシシラン、及びこれらの任意の組み合わせ又は混合物からなる群から選択される。本明細書で使用するための好適な熱活性化下塗コーティング組成物は、好ましくは有機官能性シランを含み、有機官能性シランは、好ましくはエポキシシラン、アミノシラン、アルコキシシラン、及びこれらの任意の組み合わせ又は混合物からなる群から選択される。本明細書で使用するための、好適な光化学活性化下塗コーティング組成物は、好ましくは有機官能性シランを含み、有機官能性シランは、好ましくはエチレン性不飽和シラン、より好ましくは（メタ）アクリロイルオキシシラン、及びこれらの任意の組み合わせ又は混合物からなる群から選択される。

本明細書で使用するための好適なエポキシシランは、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、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリエトキシシラン、（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、及びこれらの任意の組み合わせ又は混合物を含むが、これに限定されない。より好ましくは、エポキシシランは、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を含む。

本明細書で使用するための好適なアミノシランには、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−（２−アミノエチルアミノ）プロピルトリエトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、４−アミノブチルトリメトキシシラン、４−アミノブチルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、３−アミノプロピルジメチルメトキシシラン、３−アミノプロピルジメチルエトキシシラン、及びこれらの任意の組み合わせ又は混合物が含まれるがこれらに限定されない。より好ましくは、本明細書で使用するためのアミノシランには、３−アミノプロピルトリメトキシシランを含む。

本明細書で使用するための好適なエチレン性不飽和シラン、特に（メタ）アクリロイルオキシシランには、３−（アクリロイルオキシ）プロピルトリメトキシシラン、３−（アクリロイルオキシ）プロピルトリエトキシシラン、３−（メタクリロイルオキシ）プロピルトリメトキシシラン、３−（メタクリロイルオキシ）プロピルトリエトキシシラン、及びこれらの任意の組み合わせ又は混合物が含まれるがこれらに限定されない。より好ましくは、本明細書で使用するためのシランには、３−（アクリロイルオキシ）プロピルトリメトキシシラン、３−（メタクリロイルオキシ）プロピルトリメトキシシラン、又はこれらの任意の組み合わせ又は混合物が含まれる。

本明細書で使用するための好適なアルコキシシランには、テトラ−、トリ−、又はジアルコキシシラン、及びこれらの任意の組み合わせ又は混合物が含まれるがこれらに限定されない。好ましくは、アルコキシシランのアルキル基は、１〜６、より好ましくは１〜４個の炭素原子を含む。本明細書で使用するための好ましいアルコキシシランは、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、及びこれらの任意の混合物からなる群から選択される。本明細書で使用するための特に好ましいアルコキシシランには、テトラエトキシシランを含む。

好ましい実施によると、本明細書で使用するための下塗コーティング組成物は、上記の通りのエポキシシラン及びアミノシランの混合物を、場合によりアルコキシシランと組み合わせて含む。本明細書による実施によると、エポキシシラン／アミノシランの重量比は、好ましくは、８０／２０〜６０／４０、好ましくは７５／２５〜６５／３５、より好ましくは約７０／３０で構成されている。本明細書による実施では、アルコキシシランが更に組み込まれる場合、エポキシシラン／アルコキシシランの重量比は、好ましくは７５／２５〜５０／５０、より好ましくは７０／３０〜５５／４５、更により好ましくは６５／３５〜６０／４０で構成され、かつアミノシラン／アルコキシシランの重量比は、好ましくは５５／４５〜３０／７０、より好ましくは５０／５０〜３５／６５、更により好ましくは４５／５５〜４０／６０で構成される。

より好ましくは、下塗コーティング組成物は、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及び３−アミノプロピルトリメトキシシランの混合物、あるいは２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリエトキシシラン及び３−アミノプロピルトリエトキシシランの混合物、あるいは（３−グリシドキシプロピル）トリメトキシシラン及び３−アミノプロピルトリメトキシシランの混合物、あるいは（３−グリシドキシプロピル）トリエトキシシラン及び３−アミノプロピルトリエトキシシランの混合物を含む。更により好ましくは、下塗コーティング組成物は、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、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、及びテトラエトキシシランの混合物、あるいは（３−グリシドキシプロピル）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、及びテトラエトキシシランの混合物、あるいは２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、及びテトラエトキシシランの混合物、あるいは（３−グリシドキシプロピル）トリエトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、及びテトラエトキシシランの混合物を含む。

別の好ましい実施によると、本明細書で使用するための下塗コーティング組成物は、少なくとも１種の（メタ）アクリロイルオキシシラン、少なくとも１種の多官能性アクリル系添加剤、及び場合によりアルコキシシランの混合物を含み、多官能性アクリル系添加剤は、好ましくはトリメチロールプロパントリメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、及びこれらの任意の組み合わせ又は混合物からなる群から選択される。

より好ましくは、下塗コーティング組成物は、３−（アクリロイルオキシ）プロピルトリメトキシシラン、３−（メタクリロイルオキシ）プロピルトリメトキシシラン、及びこれらの任意の組み合わせ又は混合物からなる群から選択される（メタ）アクリロイルオキシシランを、トリメチロールプロパントリメタクリレートと組み合わせて含む。本明細書による実施によると、３−（アクリロイルオキシ）プロピルトリメトキシシラン／トリメチロールプロパントリメタクリレートの重量比は、好ましくは９５／５〜６０／４０、好ましくは９５／５〜７０／３０、より好ましくは９０／１０〜８０／２０で構成される。同様にして、３−（メタクリロイルオキシ）プロピルトリメトキシシラン／トリメチロールプロパントリメタクリレートの重量比は、好ましくは９５／５〜６０／４０、好ましくは９５／５〜７０／３０、より好ましくは９０／１０〜８０／２０で構成される。

更により好ましくは、下塗コーティング組成物は、３−（アクリロイルオキシ）プロピルトリメトキシシラン、トリメチロールプロパントリメタクリレート、及びテトラエトキシシランの混合物を含む。本明細書による実施によると、［３−（アクリロイルオキシ）プロピルトリメトキシシラン／トリメチロールプロパントリメタクリレート］／テトラエトキシシランの重量比は、好ましくは９８／２〜８０／２０好ましくは９８／２〜９０／１０、より好ましくは９６／４〜９２／８で構成される。

あるいは、下塗コーティング組成物は、３−（メタクリロイルオキシ）プロピルトリメトキシシラン、トリメチロールプロパントリメタクリレート、及びこれらの任意の組み合わせ又は混合物を含む。

本明細書で使用するための熱活性化下塗コーティング組成物は、典型的には溶媒で調製される。好適な溶媒の例としては、脂肪族及び脂環式炭化水素（例えば、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン）、芳香族溶媒（例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン）、エーテル（例えば、ジエチルエーテル、グリム、ジグリム、ジイソプロピルエーテル）、エステル（例えば、酢酸エチル、酢酸ブチル）、ケトン（例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン）、アルコール（エタノール、メタノール、ブチルグリコール、イソプロパノール）、及びこれらの混合物が挙げられるがこれらに限定されない。好ましくは、熱活性化下塗組成物は、濃度１〜１５重量％、好ましくは最高濃度５重量％でエタノールで調製される。

本明細書で使用するための光化学活性化下塗コーティング組成物には、架橋剤を更に含ませることもできる。有用な架橋剤には、例えば、
（ａ）ジアクリル含有化合物、例えば、１，３−ブチレングリコールジアクリレート、１，４−ブタンジオールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールモノアクリレートモノメタクリレート、エチレングリコールジアクリレート、アルコキシル化脂肪族ジアクリレート、アルコキシル化シクロヘキサンジメタノールジアクリレート、アルコキシル化ヘキサンジオールジアクリレート、アルコキシル化ネオペンチルグリコールジアクリレート、シクロヘキサンジメタノールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、エトキシル化ビスフェノールＡジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、プロポキシル化ネオペンチルグリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレートなど、
（ｂ）トリアシル含有化合物、例えば、グリセロールトリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、エトキシル化トリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、プロポキシル化トリアクリレート（例えば、プロポキシル化（３）グリセリルトリアクリレート、プロポキシル化（５．５）グリセリルトリアクリレート、プロポキシル化（３）トリメチロールプロパントリアクリレート、プロポキシル化（６）トリメチロールプロパントリアクリレート）、トリメチロールプロパントリアクリレートなど、
（ｃ）高次官能性アクリル含有化合物、例えば、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、エトキシル化（４）ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートなど、
（ｄ）オリゴマー性アクリル化合物、例えば、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、ポリエステルポリウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、前述のポリアクリルアミド類似体、及びこれらの組み合わせなど、からなる群から選択されるポリアクリルモノマー（及びこれらのメタクリル類似体）が含まれる。このような化合物は、例えば、Ｓａｒｔｏｍｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ（例えば、ＣＮ９６５及びＣＮ９００９）（Ｅｘｔｏｎ，ＰＡ）、ＵＣＢ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｓｍｙｒｎａ，ＧＡ）、及びＡｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍｉｌｗａｕｋｅｅ，ＷＩ）などのベンダーから広く入手可能である。

本明細書で使用するための特定の有用な架橋剤には、トリメチロールプロパントリメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、及びウレタンアクリレートオリゴマーが含まれる。

エチレン性不飽和シラン及び架橋剤の重量比は、好ましくは９５／５〜１／９９、好ましくは９０／１０〜１／９９で構成される。

本明細書で使用するための光化学活性化下塗コーティング組成物には、酸官能性アクリレート、例えば、アクリル酸及びメタクリル酸が更に含まれ得る。使用する場合、これらの酸官能性アクリレートは、下塗りの総重量に基づき好ましくは最高で１．５重量％、好ましくは最高で１重量％で添加される。

光化学活性化（例えば、硬化）を促進する目的で、光化学活性化下塗コーティング組成物には、好ましくは少なくとも１種のフリーラジカル光開始剤を含ませる。通常、このような光開始剤は、少なくとも１種のエチレン性不飽和シラン及び少なくとも１種の架橋剤の総重量に基づき、１５重量％未満、より典型的には１２重量％未満を構成する。

有用なフリーラジカル光開始剤には、例えば、アクリレートポリマーの紫外線硬化に有用であることが既知のものが含まれる。このような開始剤には、ベンゾフェノン及びその誘導体、ベンゾイン、例えば、α−メチルベンゾイン、α−フェニルベンゾイン、α−アリルベンゾイン、α−ベンジルベンゾインなど、ベンゾインエーテル、例えば、ベンジルジメチルケタール（Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎで商標表記「ＩＲＧＡＣＵＲＥ ６５１」で市販）、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ｎ−ブチルエーテルなど、アセトフェノン及びその誘導体、例えば、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−１−プロパノン（Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから商標表記「ＤＡＲＯＣＵＲ １１７３」で市販されている）、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン（同様に、Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから商標表記「ＩＲＧＡＣＵＲＥ １８４」で市販）及び２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン（Ｐｏｌｙｓｃｉｅｎｃｅ Ｉｎｃから商標表記「ＫＢ−１」で市販）、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−（４−モルホリニル）−１−プロパノン、同様に、Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから商標表記「ＩＲＧＡＣＵＲＥ ９０７」で市販、２−ベンジル−２−（ジメチルアミノ）−１−［４−（４−モルホリニル）フェニル］−１−ブタノン、Ｃｉｂａ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから商標表記「ＩＲＧＡＣＵＲＥ ３６９」で市販、が含まれる。２種類以上の光反応開始剤の組み合せを使用することもできる。

光化学活性化下塗コーティング組成物は、通常、溶媒に調製される。好適な溶媒の例としては、脂肪族及び脂環式炭化水素（例えば、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン）、芳香族溶媒（例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン）、エーテル（例えば、ジエチルエーテル、グリム、ジグリム、ジイソプロピルエーテル）、エステル（例えば、酢酸エチル、酢酸ブチル）、ケトン（例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン）、アルコール（メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール）及びこれらの混合物が含まれる。好ましくは、光化学活性化下塗コーティング組成物はメタノールで調製される。コーティング後、通常、溶媒を蒸発させた後、コーティングに、例えば、紫外光などで光化学活性化を行う。

本明細書で使用するための光化学活性化下塗コーティング組成物には、加水分解性シラン基の加水分解及び縮合を促進するため、有機若しくは無機酸又は塩基触媒を更に含ませることもできる。有機酸触媒には、酢酸、クエン酸、蟻酸、トリフリック酸、ペルフルオロ酪酸及びこれらに類するものが挙げられる。無機酸の例としては、硫酸及び塩酸が挙げられる。有用な塩基触媒の例としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、及びトリエチルアミンが挙げられる。有機金属触媒もまた使用することができる。例には、ジラウリン酸ジブチルすず及びジ（２−エチルヘキサン酸）すずが挙げられる。触媒は、総下塗コーティング組成物の０．０１〜１０％、より好ましくは０．０５〜５重量％の量で使用される。

好ましい態様では、本明細書で使用するための下塗コーティング組成物はシリカ粒子を含まず、特にシリカナノ粒子を含まず、更に特に酸性化シリカナノ粒子を含まない。

本開示の方法で使用するための、酸焼結させたシリカナノ粒子を含むシリカナノ粒子コーティングは、当業者により容易に特定することができる。酸性化シリカナノ粒子を含む組成物（例えば、分散体）から得られる、任意のシリカナノ粒子、及び当該技術分野で一般的に既知の任意のシリカナノ粒子を含むコーティング層は、本開示による方法に使用することができる。

好ましい態様では、本開示による方法は、
ａ）基材表面の少なくとも一部分を、有機官能性シランを含む下塗コーティング組成物と接触させる工程、
ｂ）下塗コーティング組成物を乾燥及び場合により硬化させ、下塗り表面を形成させる工程、
ｃ）下塗り表面を、好ましくは１５０ｎｍ未満、より好ましくは１４０ｎｍ未満、更により好ましくは１３０ｎｍ未満、更により好ましくは１２０ｎｍ未満の平均粒径を有するシリカナノ粒子の水性分散体を含むシリカナノ粒子コーティング組成物と接触させる工程であって、水性分散体が、５未満、好ましくは４未満、より好ましくは３未満のｐＨを有する、接触させる工程、並びに
ｄ）シリカナノ粒子コーティング組成物を乾燥させて、基材上に、酸焼結させたシリカナノ粒子を含むコーティングをもたらす工程、を含む。

本開示の方法の好ましい一態様によると、本明細書で使用するためのシリカナノ粒子コーティング組成物は、
ａ）４０ｎｍ以下の平均粒径を有するシリカナノ粒子と、４０ｎｍ超の平均粒径を有するシリカナノ粒子との混合物の水性分散体、及び
ｂ）５未満、好ましくは３未満、より好ましくは２未満、更により好ましくは０未満のｐＫａを有する酸、を含む。

本開示の方法のこの実施に使用するために好適なシリカナノ粒子コーティング組成物及びその製造方法は、国際公開第２００９／１４０４８２号（Ｊｉｎｇ ｅｔ ａｌ．）に完全に開示されており、この特許文献の内容は、参照により本明細書に援用される。

本開示に関する文脈において、本明細書で使用するためのシリカナノ粒子の平均粒径は、当業者には周知の電界放射型走査電子顕微鏡法（ＦＥ−ＳＥＭ）を用い決定される。

好ましくは、本明細書で使用するための、４０ｎｍ超の平均粒径を有するシリカナノ粒子は、２００ｎｍ以下、より好ましくは１８０ｎｍ以下、更により好ましくは１５０ｎｍ以下の平均粒径を有する。

好ましい態様では、本開示の方法のこの実施に使用するためのシリカナノ粒子コーティング組成物は、
ａ）次の（ｉ）及び（ｉｉ）の混合物の水性分散体、
ｉ．３０ｎｍ以下、好ましくは２０ｎｍ以下、より好ましくは１０ｎｍ以下、更により好ましくは５ｎｍ以下、更により好ましくは４ｎｍ以下の平均粒径を有するシリカナノ粒子、及び
ｉｉ．４０ｎｍ超、好ましくは６０ｎｍ超、より好ましくは８０ｎｍ超、更により好ましくは１００ｎｍ超の平均粒径を有するシリカナノ粒子、
水性分散体は、５未満、好ましくは４未満、より好ましくは３未満のｐＨを有する、
ｂ）５未満、好ましくは３未満、より好ましくは２未満、更により好ましくは０未満のｐＫａを有する酸、を含む。

好ましくは、本明細書で使用するための、４０ｎｍ超の平均粒径を有するシリカナノ粒子は、２００ｎｍ以下、より好ましくは１８０ｎｍ以下、更により好ましくは１５０ｎｍ以下の平均粒径を有する。

本開示の方法の別の好ましい一態様によると、本明細書で使用するためのシリカナノ粒子コーティング組成物は、
ａ）針状シリカナノ粒子及び球状シリカナノ粒子の混合物の水性分散体、水性分散体は、５未満、好ましくは４未満、より好ましくは３未満のｐＨを有する、及び
ｂ）５未満、好ましくは３未満、より好ましくは２未満、更により好ましくは０未満のｐＫａを有する酸、を含む。

本開示の方法のこの実施に使用するために好適なシリカナノ粒子コーティング組成物及びその製造方法は、国際公開第２０１０／０１７０６９号（Ｊｉｎｇ ｅｔ ａｌ．）に完全に開示されており、この特許文献の内容は、参照により本明細書に援用される。

好ましい態様では、本開示の方法のこの実施に使用するためのシリカナノ粒子コーティング組成物は、
ａ）次の（ｉ）及び（ｉｉ）の混合物の水性分散体、
ｉ．針状シリカナノ粒子であって、５〜３０ｎｍ、好ましくは７〜２５ｎｍ、より好ましくは８〜２０ｎｍ、更により好ましくは９〜１５ｎｍを含む平均粒径を有し、かつ２０〜３００ｎｍ、好ましくは３０〜２００ｎｍ、より好ましくは３５〜１５０ｎｍ、更により好ましくは４０〜１００ｎｍを含む平均長を有する、針状シリカナノ粒子、及び
ｉｉ．球状のシリカナノ粒子であって、３０ｎｍ以下、好ましくは２０ｎｍ以下、より好ましくは１０ｎｍ以下、更により好ましくは５ｎｍ以下の平均粒径を有する、球状のシリカナノ粒子、
水性分散体は、５未満、好ましくは４未満、より好ましくは３未満のｐＨを有する、並びに
ｂ）５未満、好ましくは３未満、より好ましくは２未満、更により好ましくは０未満のｐＫａを有する酸、を含む。

本開示の方法の更に別の好ましい一態様によると、本明細書で使用するためのシリカナノ粒子コーティング組成物は、
ａ）コアシェル粒子の水性分散体であって、各コアシェル粒子が、ポリマーコア上に配置された本質的にシリカナノ粒子、好ましくは無孔質シリカナノ粒子からなるシェルにより取り囲まれたポリマーコアを含み、水性分散体が、５未満、好ましくは４未満、より好ましくは３未満のｐＨを有する、コアシェル粒子の水性分散体、及び
ｂ）５未満、好ましくは３未満、より好ましくは２未満、更により好ましくは０未満のｐＫａを有する酸、を含む。

本開示による方法のこの実施に使用するために好適なシリカナノ粒子コーティング組成物及びその製造方法は、国際公開第２０１０／１１４７００号（Ｊｉｎｇ ｅｔ ａｌ．）に完全に開示されており、この特許文献の内容は、参照により本明細書に援用される。

好ましくは、本開示の方法のこの実施に使用するためのコアシェル粒子のポリマーコアは、アクリルポリマー、ポリウレタンポリマー、官能化ポリオレフィンを含むポリオレフィンポリマー、ポリスチレンポリマー、及びこれらの任意の組み合わせ又は混合物からなる群から選択されるポリマーを含む。

より好ましくは、本開示の方法のこの実施に使用するためのコアシェル粒子のポリマーコアは、アクリルポリマー、ポリウレタンポリマー、及びこれらの任意の組み合わせ又は混合物からなる群から選択されるポリマーを含む。

好ましい一態様では、本開示の方法のこの実施に使用するためのシリカナノ粒子コーティング組成物は、
ａ）次の（ｉ）及び（ｉｉ）の混合物の水性分散体、
ｉ．針状シリカナノ粒子であって、５〜３０ｎｍ、好ましくは７〜２５ｎｍ、より好ましくは８〜２０ｎｍ、更により好ましくは９〜１５ｎｍを含む平均粒径を有し、かつ２０〜３００ｎｍ、好ましくは３０〜２００ｎｍ、より好ましくは３５〜１５０ｎｍ、更により好ましくは４０〜１００ｎｍを含む平均長を有する、針状シリカナノ粒子、
ｉｉ．アクリルポリマー及び／又はポリウレタンポリマーを含むポリマー（ラテックス）粒子、及び
ｉｉｉ．球状のシリカナノ粒子であって、３０ｎｍ以下、好ましくは２０ｎｍ以下、より好ましくは１０ｎｍ以下、更により好ましくは５ｎｍ以下の平均粒径を有する、球状のシリカナノ粒子、
水性分散体は、５未満、好ましくは４未満、より好ましくは３未満のｐＨを有する、
ｂ）５未満、好ましくは３未満、より好ましくは２未満、更により好ましくは０未満のｐＫａを有する酸、を含む。

別の好ましい態様では、本開示の方法のこの実施に使用するためのシリカナノ粒子コーティング組成物は、
ａ）次の（ｉ）、（ｉｉ）及び（ｉｉｉ）の混合物の水性分散体、
ｉ．球状のシリカナノ粒子であって、３０ｎｍ以下、好ましくは２０ｎｍ以下、より好ましくは１０ｎｍ以下、更により好ましくは５ｎｍ以下の平均粒径を有する、球状のシリカナノ粒子、
ｉｉ．ポリウレタンポリマー及び／又はアクリルポリマーを含むポリマー（ラテックス）粒子、及び
ｉｉｉ．４０ｎｍ超、好ましくは５０ｎｍ超、より好ましくは６０ｎｍ超、更により好ましくは７０ｎｍ超の球状平均粒径を有するシリカナノ粒子、
水性分散体は、５未満、好ましくは４未満、より好ましくは３未満のｐＨを有する、並びに
ｂ）５未満、好ましくは３未満、より好ましくは２未満、更により好ましくは０未満のｐＫａを有する酸、を含む。

更に別の好ましい態様では、本開示の方法のこの実施に使用するためのシリカナノ粒子コーティング組成物は、
ａ）次の混合物の水性分散体、
ｉ．球状のシリカナノ粒子であって、３０ｎｍ以下、好ましくは２０ｎｍ以下、より好ましくは１０ｎｍ以下、更により好ましくは５ｎｍ以下の平均粒径を有する、球状のシリカナノ粒子、
ｉｉ．ポリウレタンポリマー及び／又はアクリルポリマーを含むポリマー粒子、
水性分散体は、５未満、好ましくは４未満、より好ましくは３未満のｐＨを有する、並びに
ｂ）５未満、好ましくは３未満、より好ましくは２未満、更により好ましくは０未満のｐＫａを有する酸、を含む。

更に別の好ましい態様では、本開示の方法のこの実施に使用するためのシリカナノ粒子コーティング組成物は、
ａ）次の（ｉ）及び（ｉｉ）の混合物の水性分散体、
ｉ．針状シリカナノ粒子であって、５〜３０ｎｍ、好ましくは７〜２５ｎｍ、より好ましくは８〜２０ｎｍ、更により好ましくは９〜１５ｎｍを含む平均粒径を有し、かつ２０〜３００ｎｍ、好ましくは３０〜２００ｎｍ、より好ましくは３５〜１５０ｎｍ、更により好ましくは４０〜１００ｎｍを含む平均長を有する、針状シリカナノ粒子、及び
ｉｉ．ポリウレタンポリマー及び／又はアクリルポリマーを含むポリマー（ラテックス）粒子、
水性分散体は、５未満、好ましくは４未満、より好ましくは３未満のｐＨを有する、並びに
ｂ）５未満、好ましくは３未満、より好ましくは２未満、更により好ましくは０未満のｐＫａを有する酸、を含む。

上記の通りの（酸性化）シリカナノ粒子コーティング層は、各種基材、特に、例えば、高分子フィルム及びシート材料、ガラス、セラミック、有機及び無機複合材料、金属、及びこれらの任意の組み合わせなどの高分子材料からなる群から選択される物質を含む基材に適用したときに、予想外にも、優れた結露遅延能を提供する。理論に束縛されるものではないが、この結露遅延能は、コーティング基材にもたらされるシリカナノ粒子コーティングの連続性及び無機特性、特に連続性の焼結接合シリカナノ粒子を含むこと又は連続性のシリカナノ粒子凝集塊の無機ネットワークを含むことに由来すると考えられる。更に理論に束縛されるものではないが、上記通りのシリカナノ粒子コーティング層の多孔性がいわゆる毛管現象を増加させ、これが水滴（結露を含む）のシート様形状での拡散を促進するよう作用するものと考えられる。

本開示で使用するためのコーティング組成物が適用され得る基材は、好ましくは可視光に透明又は半透明である。一部の態様では、基材は、ポリエステル（例えば、ポリエチレンテレフタラート、ポリブチレンテレフタラート）、ポリカーボネート、アリルジグリコールカーボネート、ポリメチルメタクリレートなどのポリ（メタ）アクリレート、ポリスチレン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、エポキシホモポリマー、ポリジアミンを有するエポキシ付加ポリマー、ポリジチオール、ポリエチレンコポリマー、フッ素化表面、アセテート及びブチラートなどのセルロースエステルから作製され、これらの配合物及び積層体を含む。

通常、基材は、フィルム、シート、パネル又は窓枠の形態の物質であり、交通標識、再帰反射標識及び図画標識、情報及び広告パネル、自動車車両用のナンバープレート、高架路面表示、線形反射板システム（reflectors and linear delineation systems）（ＬＤＳ）、ライトボックス広告、関連情報の視認を支持するプラットフォーム又はディスプレイ、建築物のつやだし材、伊達メガネ（decorative glass frames）、自動車の窓及びフロントガラス、防護メガネ、及びこれらの任意の組み合わせなどの物品の一部であってもよい。シリカナノ粒子コーティングは、所望により、必要に応じて、物品の一部分のみを覆ってよく、例えば、視認され得る情報を含む領域のみがコーティングされてもよい。基材は平板であっても、湾曲していても、所定の形状に形成されてもよい。

他の実施形態では、基材は透明である必要はない。この特定の実施は、例えば、グラフィック・アート及び看板に使用される可撓性フィルムなどの基材に適用される。可撓性フィルムは、ＰＥＴなどのポリエステル又はＰＰ（ポリプロピレン）などのポリオレフィンから作製されてよく、ＰＥ（ポリエチレン）及びＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）が、典型的には好ましい。基材は、基材樹脂をフィルムに押し出し、任意で、押し出されたフィルムを一軸又は二軸配向するなどの、従来のフィルム作成技術を使用してフィルムに形成され得る。例えば、化学処理、大気コロナ若しくは窒素コロナなどのコロナ処理、プラズマ、火炎、フラッシュランプ処理、又は化学放射線を使用して基材に処理を行い、基材と、上記のシリカナノ粒子コーティング層との間の接着性を改良することもできる。必要に応じて、任意の結合層を基材とコーティング組成物との間に適用して、層間接着を向上することもできる。基材の他の側も上記処理を使用して処理し、基材と接着剤との間の接着を向上することもできる。基材には、当該技術分野で既知であるような言葉又は記号等のグラフィックスが提供され得る。

好ましくは、本明細書で使用するための基材は、好ましくは、ポリ（メタ）アクリレート、ポリウレタン、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリオレフィン、及びこれらの任意の組み合わせ又は混合物からなる群から選択される有機高分子材料を含む。別の好ましい態様では、本明細書で使用するための基材は、官能性及び非官能性有機ポリマーのコポリマーから選択される有機官能性ポリマーを含む。

より好ましい態様では、本明細書で使用するための基材は、ポリ（メタ）アクリレート、及びこれらの任意の組み合わせ又は混合物を含む。より好ましくは、基材は、ポリメチルメタクリレートを含み、更により好ましくは耐衝撃性を改質されたポリメチルメタクリレートを含む。更により好ましい態様によると、基材は、本質的にポリメチルメタクリレートからなる。

本開示の方法に使用するためのシリカナノ粒子コーティング層は、厚みが実質的に均一であり、かつ耐久的に基材に接着させられる。本明細書で使用するためのシリカコーティングは、基材に対して更に親水性表面を提供することができ、疎水性高分子基材に対し親水性表面をもたらすのに特に有用である。本明細書で使用するためのシリカコーティングは、防曇性ももたらす。本明細書で使用するためのシリカコーティングは、操作性を改良することにより、好ましくは、コーティング基材、特にフィルム及びシート材料などの高分子材料に対し、乾燥及び湿潤摩耗耐性並びに滑り特性ももたらし得る。

上記の通りの酸性ナノ粒子組成物から得られるコーティングは、更にガラス及び高分子基材などの基材の親水性表面に、耐水性及び機械耐性、並びに各種温度及び高湿度条件下での良好な防曇特性ももたらし得る。これに加えて、本明細書で使用するためのシリカコーティングは、更に保護層をもたらすことができ、並びにコーティングのナノ多孔性構造には、オリゴマー及びポリマー分子による浸透を予防する傾向があることから、食用油及び機械油、塗料、粉塵及び汚れを含む有機的な汚染の、すすぎ洗いによる除去を示す。

有利に、本明細書で使用するためのシリカナノ粒子コーティングは、更に、優れたひっかき耐性、並びに汚れ及び染みの堆積からの、特にミネラル類及び石鹸カスの付着からの持続性の保護を提供し得る。他の利点には、より均一なコーティング、基材に対する良好な接着、コーティングの良好な耐久性及び紫外線安定性、向上した透過率、及び易洗浄性効果が含まれ、汚染物質は、コーティング表面から洗い流すことができる。更に有利なことに、本明細書で使用するためのシリカナノ粒子コーティング組成物は保存安定性であり、例えば、著しくゲル化、不透明化、又はその他の劣化を生じることはない。

本開示の方法は、基材をコーティングするための溶媒又は界面活性剤を必要とせず、そのため、有害性が低く、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）を大気に放出することはない。

本明細書で使用するためのシリカナノ粒子は、サブミクロンサイズのシリカナノ粒子の水性又は水／有機溶媒混合物の分散体である。あるいは平均粒径は、当業者に公知の透過型電子顕微鏡法を使用して決定され得る。シリカナノ粒子は、表面改質されていないことが好ましい。

本明細書で使用するためのナノ粒子は、一般的に、約５０ｍ^２／ｇ超、好ましくは２００ｍ^２／ｇ超、及びより好ましくは４００ｍ^２／ｇ超の比表面積を有する。粒子は、好ましくは、狭い粒径分布、すなわち２．０以下、好ましくは１．５以下の多分散性を有する。所望される場合、選択される基材上で、組成物のコーティング性を害が生じるほど低下させず、かつ透過率及び／又は親水性を低下させず、及び／又はかすみを増加させない量で、より大きなシリカ粒子を添加してもよい。

水性媒質中多孔質及び無孔質球状粒子の好適な無機シリカゾルは、当該技術分野において周知であり、市販されている。水又は水−アルコール溶液中のシリカゾルは、商品名ＬＵＤＯＸ（Ｅ．Ｉ．ｄｕ Ｐｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ ａｎｄ Ｃｏ．，Ｉｎｃ．（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，Ｄｅｌ．，ＵＳＡ）により製造）、ＮＹＡＣＯＬ（Ｎｙａｃｏｌ Ｃｏ．（Ａｓｈｌａｎｄ，ＭＡ）から入手可能）又はＮＡＬＣＯ（Ｏｎｄｅａ Ｎａｌｃｏ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．，Ｏａｋ Ｂｒｏｏｋ，Ｉｌｌにより製造）などで市販されている。有用なシリカゾルの１つとして、平均粒径が５ｎｍ、ｐＨ １０．５、及び固形分が１５重量％のシリカゾルとして入手可能なＮＡＬＣＯ ２３２６がある。本明細書で使用するための他の市販のシリカナノ粒子は、ＮＡＬＣＯ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．から市販のＮＡＬＣＯ １０５０、ＮＡＬＣＯ １１１５、ＮＡＬＣＯ １１３０、ＮＡＬＣＯ ２３２９、ＮＡＬＣＯ ８６９９、及びＮＡＬＣＯ ＴＸ１１５６１、Ｒｅｍｅｔ Ｃｏｒｐ．（Ｕｔｉｃａ，ＮＹ）から市販のＲＥＭＡＳＯＬ ＳＰ３０、Ｅ．Ｉ．ｄｕ Ｐｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ Ｃｏ．，Ｉｎｃ．から市販のＬＵＤＯＸ ＳＭ、Ｓｉｌｃｏ ｃｏｍｐａｎｙから市販のＬＩ−５１８及びＳＩ−５５４０を含む。他の市販の水分散体中のシリカゾルは、商品名Ｌｅｖａｓｉｌ又はＢｉｎｄｚｉｌ（Ａｋｚｏ Ｎｏｂｅｌにより製造）などで市販されている。いくつかの有用なシリカゾルは、Ｌｅｖａｓｉｌ ５００／１５、Ｌｅｖａｓｉｌ ５０／５０、Ｌｅｖａｓｉｌ １００／４５、Ｌｅｖａｓｉｌ ２００／３０、Ｂｉｎｄｚｉｌ １５／５００、Ｂｉｎｄｚｉｌ １５／７５０及びＢｉｎｄｚｉｌ ５０／８０である。

好適な針状シリカ粒子は、日産化学工業株式会社（日本、東京）の、商品名ＳＮＯＷＴＥＸ−ＵＰ又はＳＮＯＷＴＥＸ−ＯＵＰの水性懸濁液として得ることもできる。ＳＮＯＷＴＥＸ−ＵＰ混合物は、２０〜２１％（重量／重量）の針状シリカ、０．３５％（重量／重量）未満のＮａ_２Ｏ、及び水から構成される。粒子は、直径約９〜１５ｎｍであり、長さ４０〜３００ｎｍである。懸濁液は、２５℃下で<１００ｍＰａの粘度、約９〜１０．５のｐＨ、及び２０℃下で約１．１３の比重を有する。ＳＮＯＷＴＥＸ−ＯＵＰ混合物に関しては、約２〜４のｐＨを有する１５〜１６％（重量／重量）の針状シリカから構成される。

他の好適な針状シリカ粒子は、日産化学工業株式会社から商品名ＳＮＯＷＴＥＸ−ＰＳ−Ｓ及びＳＮＯＷＴＥＸ−ＰＳ−Ｍで、真珠のネックレス様の形態を有する水性懸濁液として入手され得る。この混合物は、２０〜２１％（重量／重量）のシリカ、０．２％（重量／重量）未満のＮａ_２Ｏ、及び水からなる。ＳＮＯＷＴＥＸ−ＰＳ−Ｍの粒子は、直径約１８〜２５ｎｍであり、長さ８０〜１５０ｎｍである。動的光散乱法による粒径は、８０〜１５０である。懸濁液は、２５℃<にて１００ｍＰａの粘度、約９〜１０．５のｐＨ、及び２０℃にて約１．１３の比重を有する。ＳＮＯＷＴＥＸ−ＰＳ−Ｓは粒径１０〜１５ｎｍ及び長さ８０〜１２０ｎｍを有する。

本明細書で使用するのに好適な市販のポリマーラテックスの例としては、ＤＳＭ ＮｅｏＲｅｓｉｎｓ、Ｉｎｃ．（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ、ＭＡ）からＮＥＯＲＥＺ Ｒ−９６０、ＮＥＯＲＥＺ Ｒ−９６６、ＮＥＯＲＥＺ Ｒ−９６７、ＮＥＯＲＥＺ Ｒ−９０３６、及びＮＥＯＲＥＺ Ｒ−９６９９として入手可能な水性脂肪族ポリウレタンエマルション、Ｅｓｓｅｎｔｉａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ、Ｉｎｃ．（Ｍｅｒｔｏｎ、ＷＩ）からＥＳＳＥＮＴＩＡＬ ＣＣ４５２０、ＥＳＳＥＮＴＩＡＬ ＣＣ４５６０、ＥＳＳＥＮＴＩＡＬ Ｒ４１００、及びＥＳＳＥＮＴＩＡＬ Ｒ４１８８として入手可能な水性アニオン性ポリウレタン分散体、Ｌｕｂｒｉｚｏｌ、Ｉｎｃ．（Ｃｌｅｖｅｌａｎｄ、ＯＨ）からＳＡＮＣＵＲＥ ８４３、ＳＡＮＣＵＲＥ ８９８、及びＳＡＮＣＵＲＥ １２９２９として入手可能なポリエステルポリウレタン分散体、Ｌｕｂｒｉｚｏｌ、Ｉｎｃ．からＴＵＲＢＯＳＥＴ ２０２５として入手可能な水性脂肪族自己架橋性ポリウレタン分散体、並びにＢａｙｅｒ Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ（ＬＬＣ ｏｆ Ｐｉｔｔｓｂｕｒｇｈ、ＰＡ）からＢＡＹＨＹＤＲＯＬ ＰＲ２４０として入手可能な水性アニオン性、共溶媒不含、脂肪族自己架橋性ポリウレタン分散体が挙げられる。本明細書で使用するのに好適な他の市販のポリマーラテックスには、ＤＳＭ ＮｅｏＲｅｓｉｎｓ，Ｉｎｃ．（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＭＡ）からＮＥＯＣＲＹＬ Ａ−６１２，ＮＥＯＣＲＹＬ ＸＫ−１５１及びＮＥＯＣＲＹＬ ＸＫ−５２として入手可能な水性アクリルエマルションが含まれる。

低又は非水性シリカゾル（シリカオルガノゾルとも呼ばれる）を使用することもでき、低又は非水性シリカゾルは、液相が有機溶媒又は水性有機溶媒であるシリカゾル分散体である。この開示の実施において、シリカゾルは、その液相がエマルションと相溶し、通常、水性又は水溶性有機溶媒であるように選択される。

本明細書で使用するためのシリカナノ粒子コーティング組成物は、好ましくは、５未満、好ましくは４未満、より好ましくは３．５未満、更により好ましくは３未満、更により好ましくは２．５未満、更により好ましくは２未満、更により好ましくは１．５未満、更により好ましくは１未満、最も好ましくは０未満のｐＫａ（Ｈ_２Ｏ）を有する酸を含有する。本明細書で使用するための有用な酸には有機及び無機酸が含まれ、シュウ酸、クエン酸、Ｈ_２ＳＯ_３、Ｈ_３ＰＯ_４、ＣＦ_３ＣＯ_２Ｈ、ＨＣｌ、ＨＢｒ、ＨＩ、ＨＢｒＯ_３、ＨＮＯ_３、ＨＣｌＯ_４、Ｈ_２ＳＯ_４、ＣＦ_３ＳＯ_３Ｈ、ＣＦ_３ＣＯ_２Ｈ、及びＣＨ_３ＳＯ_２ＯＨにより例示され得る。最も好ましい酸にはＨＣｌ、ＨＮＯ_３、Ｈ_２ＳＯ_４、及びＨ_３ＰＯ_４が含まれる。一部の実施態様では、有機及び無機酸の混合物を提供することが望ましい。一部の実施形態では、３．５以下（好ましくは２．５未満、最も好ましくは１未満）のｐＫａを有する酸、及び０超のｐＫａを有するその他の微量の酸を含む、酸の混合物を使用することができる。コーティング組成物は、一般的に、５未満、好ましくは４未満、最も好ましくは３未満のｐＨをもたらすのに十分な酸を含有する。

テトラエチルオルトシリケート（ＴＥＯＳ）などのテトラアルコキシシランカップリング剤、及びアルキルポリシリケート（例えば、ポリ（ジエトキシシロキサン））などのオリゴマー形態も、シリカナノ粒子の結合を改良するのに有用であり得る。コーティング組成物に含まれるカップリング剤の量は、コーティングの反射防止又は防曇特性が損なわれるのを防ぐために、限定されるべきである。カップリング剤の最適量は、実験的に決定され、カップリング剤特有の性質、分子量、及び屈折率に依存する。カップリング剤は、存在するとき、典型的には、シリカナノ粒子濃度の０．１〜２０重量％、より好ましくはシリカナノ粒子の約１〜１５重量％で組成物に添加される。

有利に、本開示の方法は、基材、有機官能性シランを含む下塗コーティング、及びシリカナノ粒子コーティングからなるコーティング組立体に、コーティング組立体業界で周知の任意の追加の構成要素又は要素を組み込む工程を更に含む。例となる構成要素としては、保護層、内張り、バッキング層、接着剤組成物層、鏡面層（例えば、蒸着アルミニウムコーティング）、プリズム層、ガラスビード層、及びこれらの任意の組み合わせが挙げられるがこれに限定されない。好適な他の構成要素、及びこれらを組み込むのに好適な方法は、当業者により容易に特定される。当業者には、基材と、有機官能性シランを含む下塗コーティングと、シリカナノ粒子コーティングとからなるコーティング組立体への追加の構成要素の組み込みにより、酸焼結させたシリカナノ粒子を含むシリカナノ粒子コーティング層の元来の特性（例えば、親水性又は露形成遅延効果）に悪影響が生じないことも明らかである。

本開示の別の態様によると、上記の通りの酸焼結させたシリカナノ粒子を含み基材上にコーティングされたコーティングを含む基材表面を処理する方法が提供され、方法は、上記の通りの有機官能性シランを含む下塗コーティングを基材表面に適用する工程の後で、基材表面に酸焼結させたシリカナノ粒子を含むコーティングを適用する工程を含む。

本開示の更に別の態様によると、基材の表面に親水性を付与する方法が提供され、方法は、上記通りの有機官能性シランを含む下塗コーティングを基材表面に適用して下塗り表面を形成する工程を含み、方法は更に、上記の通りの酸焼結させたシリカナノ粒子を含むコーティングを下塗り表面に適用する工程を含む。

本開示の更に別の態様によると、上記通りの酸焼結させたシリカナノ粒子を含むコーティングを基材表面に適用する方法が提供され、方法は、基材表面に、上記の通りの有機官能性シランを含む下塗コーティングを基材表面に適用する工程の後で、酸焼結させたシリカナノ粒子を含むコーティングを適用する工程を含む。

他の態様では、本開示は、基材と、基材上の、酸焼結させたシリカナノ粒子を含むシリカナノ粒子コーティングとを含むコーティング組立体を目的とし、前記コーティング組立体は、基材と、酸焼結させたシリカナノ粒子を含むシリカナノ粒子コーティングとの間に、有機官能性シランを含む下塗コーティングを更に含む。

本開示の一態様によるコーティング組立体の好ましい実施において、基材と、及び／又は酸焼結させたシリカナノ粒子を含み基材上にコーティングされたシリカナノ粒子コーティングと、及び／又は有機官能性シランを含む下塗コーティングとは、本開示の別の態様による酸焼結させたシリカナノ粒子を含むコーティングの摩耗耐性を増強させるための方法において使用する際、上記の通りのものである。

本開示の文脈において、驚くべきことに、本開示の方法に使用するための、上記の通りの酸焼結させたシリカナノ粒子を含むコーティング層は、基材と、酸焼結させたシリカナノ粒子を含むコーティング層との間の、接着促進中間層として作用する有機官能性シランを含む下塗コーティングと組み合わせて使用したときに、非常に良好に多様な基材に接着することが発見された。

本開示によるコーティング組立体の好ましい態様では、基材は、高分子材料（高分子フィルム及びシート材料など）、ガラス、セラミック、有機及び無機複合材料、金属、及びこれらの任意の組み合わせからなる群から選択される材料を含む。より好ましくは、本開示のコーティング組立体に使用するための基材は、好ましくはポリ（メタ）アクリレート、ポリウレタン、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリオレフィン、及びこれらの任意の組み合わせ又は混合物からなる群から選択される有機高分子材料を含む。別の好ましい態様では、本開示のコーティング組立体に使用するための基材は、官能性及び非官能性有機ポリマーのコポリマーから選択される有機官能性ポリマーを含む。

更により好ましい態様では、本開示のコーティング組立体に使用するための基材は、ポリ（メタ）アクリレート、及びこれらの任意の組み合わせ又は混合物を含む。より好ましくは、基材は、ポリメチルメタクリレートを含み、更により好ましくは耐衝撃性を改質されたポリメチルメタクリレートを含む。更により好ましい態様によると、基材は、本質的にポリメチルメタクリレートからなる。

したがって、本明細書で使用するための有機官能性シランを含む下塗コーティングは、特に、ポリ（メタ）アクリレート、より好ましくはポリメチルメタクリレート、更により好ましくは耐衝撃性を改質されたポリメチルメタクリレートから選択される高分子基材をコーティングするときに、優れた耐久性、紫外線安定性、及び乾燥及び／又は湿潤摩耗耐性を有するこのようなコーティング組立体又はコーティング基材を提供する。理論に束縛されるものではないが、このような優れた耐久性、紫外線安定性、及び（乾燥及び／又は湿潤）摩耗耐性は、酸性化シリカナノ粒子の低温焼結によるものと考えられる。

屋外用途又は使用の文脈において、コーティング製品は、結露、靄、雨及び雪などの多様な形態の堆積物にされされるので、対応するコーティング組立品、コーティング基材、又はコーティング製品は、特に突出している湿潤摩耗耐性を提供することが最も重要である。有利に、相当するコーティング組立品、コーティング基材、又はコーティング製品には、更に優れた乾燥摩耗耐性がもたらされ、これにより、これらは例えば、故意の破損に対して更に耐性となる。

本開示のコーティング組立体に使用するのに好適な下塗コーティング組成物は、本開示の別の態様による酸焼結させたシリカナノ粒子を含むコーティングの摩耗耐性を増強させるための方法に使用するために、上記と同一である。

好ましくは、本開示のコーティング組立体に使用するための下塗コーティング組成物は、好ましくはエポキシシラン、アミノシラン、（メタ）アクリロイルオキシシラン、アルコキシシラン、及びこれらの任意の組み合わせ又は混合物からなる群から選択される有機官能性シランを含む。より好ましくは、有機官能性シランは、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、（３−グリシドキシプロピル）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、３−（２−アミノエチルアミノ）プロピルトリメトキシシラン、テトラエトキシシラン、３−（アクリロイルオキシ）プロピルトリメトキシシラン、３−（メタクリロイルオキシ）プロピルトリメトキシシラン、及びこれらの任意の組み合わせ又は混合物からなる群から選択される。更に好ましくは、本明細書で使用するための下塗コーティング組成物は、シリカ粒子を不含であり、特にシリカナノ粒子を不含であり、特に酸性化シリカナノ粒子を不含である。

好ましい実施では、本開示によるコーティング組立体は、実験の節に記載される静的接触角測定法により測定したときに、５０°未満、好ましくは３０°未満、より好ましくは２０°未満、更により好ましくは１０°未満、最も好ましくは５°未満の静的接触角を有する。

別の好ましい実施では、本開示によるコーティング組立体は、実験の節に記載される乾燥摩耗試験法により測定したとき、１００回の乾燥摩耗サイクル後に、３０°未満、好ましくは２０°未満、より好ましくは１０°未満、更により好ましくは５°未満の静的接触角を有する。

別の好ましい実施では、本開示によるコーティング組立体は、実験の節に記載される乾燥摩耗試験法により測定したとき、５００回の乾燥摩耗サイクル後に、５０°未満、好ましくは３０°未満、より好ましくは２０°未満、更により好ましくは１５°未満、更により好ましくは１０°未満の静的接触角を有する。

別の好ましい実施では、本開示によるコーティング組立体は、実験の節に記載される乾燥摩耗試験法により測定したとき、１０００回の乾燥摩耗サイクル後に、３０°未満、好ましくは２０°未満、より好ましくは１５°未満の静的接触角を有する。

別の好ましい実施では、本開示によるコーティング組立体は、実験の節に記載される湿潤摩耗試験法により測定したとき、１００回の湿潤摩耗サイクル後に、３０°未満、好ましくは２０°未満、より好ましくは１５°未満、更により好ましくは１０°未満の静的接触角を有する。

別の好ましい実施では、本開示によるコーティング組立体は、実験の節に記載される湿潤摩耗試験法により測定したとき、５００回の湿潤摩耗サイクル後に、５０°未満、好ましくは３０°未満、より好ましくは２０°未満、更により好ましくは１５°未満、更により好ましくは１０°未満の静的接触角を有する。

別の好ましい実施では、本開示によるコーティング組立体は、実験の節に記載される湿潤摩耗試験法により測定したとき、１０００回の湿潤摩耗サイクル後に、３０°未満、好ましくは２５°未満、より好ましくは２０°未満の静的接触角を有する。

別の好ましい実施では、本開示によるコーティング組立体は、実験の節に記載される湿潤摩耗試験法により測定したとき、５０００回の湿潤摩耗サイクル後に、４０°未満、好ましくは３５°未満、より好ましくは３０°未満の静的接触角を有する。

別の好ましい実施では、本開示によるコーティング組立体は、実験の節に記載される耐久性試験法により測定したとき、少なくとも５年間、好ましくは少なくとも８年間、より好ましくは少なくとも１０年間、更により好ましくは少なくとも１２年間の機械耐久性を有する。

有利に、本開示によるコーティング組立体は、コーティング組立体又はオーバーラミネートコーティング業界で一般的に既知である任意の追加の構成要素又は要素を備えて提供され得る。例となる構成要素としては、保護層、内張り、バッキング層、接着剤組成物層、鏡層（例えば、蒸着アルミニウムコーティング）、プリズム層、ガラスビード層、及びこれらの任意の組み合わせが挙げられるがこれに限定されない。好適な他の成分、及びこれらを組み込むのに好適な方法は、当業者により容易に特定される。当業者には、コーティング組立体に追加の構成要素を組み込むことで、酸焼結させたシリカナノ粒子を含むシリカナノ粒子コーティング層の元来の特性（例えば、親水性又は露形成遅延効果など）に悪影響が生じないことも明らかである。

好ましくは、本開示によるコーティング組立体は、可視光に対し透明又は半透明である。本明細書による実施によると、コーティング組立体が、多様な基材上でオーバーラミネートコーティングとして適用又はコーティングされることが意図されるとき、特定使用が見出され得る。別の方法としては、コーティング組立体が透明である必要はなく、完全に不透明であってもよい。

一部の態様では、シリカナノ粒子コーティング組成物は、改良された洗浄性を提供し、引っかきなどの損傷、又は磨耗及び溶媒から生じるその他の損傷から、基材及びコーティング下物品を保護する強靭な耐性層を提供する。「洗浄性」により、シリカナノ粒子コーティング組成物の性能を意図し、この性能とは、硬化したときに、耐油性及び防汚性をもたらし、汚染物質（油又は偶発的な汚れなど）への暴露による汚れから基材及びコーティング組立体を保護する助けとなる性能を指す。シリカナノ粒子コーティング組成物は、汚れた場合に容易に洗浄しやすい、すなわち汚染物質の除去には水による単純なすすぎ工程のみが必要とされる、任意の保護層も作製し得る。改良された洗浄性を提供することは、上記の通りのシリカナノ粒子コーティング組成物を、屋外使用が意図される物品と組み合わせて使用するときに特に有利である。

シリカナノ粒子コーティング組成物及び下塗コーティング組成物は、好ましくは、例えばバー、ロール、カーテン、輪転グラビア、スプレー、又はディップコーティング法などの従来技術を用い基材上にコーティングされる。好ましい方法としては、バー及びロールコーティング、又はエアナイフコーティングが挙げられ、厚さを調整する。確実にコーティングを均一にし、フィルムを湿潤させるために、コロナ放電又は火炎処理法によるコーティング前に基材表面を酸化させることが望ましい場合がある。

本開示で使用するためのシリカナノ粒子コーティング層及び下塗コーティング層は、コーティングにおける可視干渉色の変動を回避する目的で、均一な平均厚さで適用され、好ましくは、約２００Å未満、及びより好ましくは１００Å未満変化する。最適な平均乾燥コーティング厚さは、具体的なコーティング組成物に依存するが、一般的にコーティングの平均厚さは、Ｇａｅｒｔｎｅｒ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｃｏｒｐ型番Ｌ１１５Ｃ等の楕円偏光計を用いて測定したとき５００〜２５００Å、好ましくは７５０〜２０００Å、より好ましくは１５００〜２０００Åである。平均コーティング厚は均一であることが好ましいものの、実際のコーティングの厚さは、コーティング上のある特定の点から別の点までで大幅に変動し得ることに留意すべきである。

一態様では、本開示で使用するためのシリカナノ粒子コーティング及び下塗コーティング層は、基材の両面上にコーティングされてもよい。好ましくは、本開示で使用するためのシリカナノ粒子コーティング及び下塗コーティング層は、基材の片面上にコーティングされる。基材の反対面は未コーティングであってもよく、あるいは当業界で一般的に知られる任意の構成層によりコーティングされてもよい。好ましくは、反対面は接着層によりコーティングされ、場合により追加の内張り層がもたらされる。

本開示によるコーティング組立体を製造する方法に関する文脈において、本明細書では、２つの代替的なコーティング方法が有利に使用される。

第１の好ましいコーティング方法によると、基材は、下塗コーティング溶液によりコーティングされ、好ましくは室温で約１５分間乾燥される。次に、乾燥した下塗層の頂部にシリカナノ粒子コーティング組成物が適用され、全体的なコーティング組立体には、再循環オーブン内で、好ましくは７０℃〜９０℃、より好ましくは約８０℃から構成される温度にて、好ましくは１〜１０分間にわたって乾燥させる工程が行われる。不活性ガスが循環してもよい。乾燥プロセスを加速させるために更に温度を上げてもよいが、基材への損傷を避けるために注意を払わなければならない。

第２の好ましいコーティング法によると、基材は下塗コーティング溶液によりコーティングされ、好ましくは５０℃〜８０℃から構成される温度にて、より好ましくは約６０℃にて、好ましくは１〜１０分間乾燥させる工程が実施される。シリカナノ粒子コーティング組成物は、次に乾燥させた下塗層の頂部に適用され、全体的なコーティング組立体には、好ましくは７０℃〜９０℃から構成される温度にて、より好ましくは約８０℃にて、約１０分間にわたって乾燥させる工程が改めて実施される。本開示の文脈において、この第２の方法がより好ましく使用される。

本開示の別の態様によると、支持体及び支持体上のコーティング組立体を含むコーティング製品が提供され、コーティング組立体は上記の通りのものである。本明細書で使用するための好適な支持体は、当業者により容易に特定される。本開示のコーティング組立体で使用するための支持体例には、例えば、高分子フィルム及びシート材料などの高分子材料、ガラス、セラミック、有機及び無機複合材料、金属、及びこれらの任意の組み合わせからなる群から選択される材料が含まれる。本明細書で使用するための好適な支持体は、上記の通りの本開示の方法に使用するための基材を形成するために使用されるものと同一の又は異なる物質を含み得る。コーティング組立体は、好ましくは、当業者に周知の従来技術を用いて支持体上にコーティングされる。

一部の態様では、本開示のコーティング製品は支持体を含み、支持体は、平坦な、湾曲した又は複雑な形状を有し、かつその上に形成された凝集シリカナノ粒子の連続的なネットワークを有する実質上任意の構成体であってよい。コーティング組立体が透明な支持体に適用されて光透過率の上昇が達成されるとき、コーティングされた物品では、少なくとも４００〜７００ｎｍに及ぶ波長範囲にわたって、コーティングされる支持体に応じ垂直入射光線の透過率の合計平均が少なくとも２％〜最高１０％上昇する。透過率の増加はまた、スペクトルの紫外線及び／又は近赤外領域の波長でも見られる。光透過性基材の少なくとも一方の側面に適用された好ましいコーティング組成物は、５５０ｎｍで測定した基材の透過率を少なくとも５％、好ましくは１０％増大させる。

好ましくは、本明細書で使用するための支持体は透明ではなく、より好ましくは完全に不透明である。非常に好ましい態様では、支持体は、再帰反射物質を含む。本明細書では、任意の一般的に知られる再帰反射物質を使用することができる。本明細書で使用するための好適な再帰反射物質は、当業者により容易に特定することができる。代表的な再帰反射物質としては、商品名ＤＩＡＭＯＮＤ ＧＲＡＤＥ ｓｈｅｅｔｉｎｇとして市販（３Ｍ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ）から入手可能）の再帰反射（コ）ポリマーフィルムが挙げられるがこれに限定されない。一態様によると、対応するコーティング製品は、好ましくは、交通標識、再帰反射標識及び図画標識、情報及び広告パネル、自動車車両用のナンバープレート、高架路面表示、線形反射板システム（ＬＤＳ）、ライトボックス広告、関連情報の視認を支持するプラットフォーム又はディスプレイ、建築物のつやだし材、伊達メガネ、自動車の窓及びフロントガラス、防護メガネ、及びこれらの任意の組み合わせからなる群から選択される。より好ましくは、コーティング製品は、好ましくは、交通標識、再帰反射標識及び図画標識、及び高架路面表示からなる群から選択される。更に好ましくは、本明細書で使用するためのコーティング製品は、屋外での使用又は用途が意図される。したがって、本明細書で使用するためのコーティング製品は、好ましくは屋外環境で使用／配置され、したがって自然環境に暴露される。

他の態様では、本開示は、基材上にコーティングされた、酸焼結させたシリカナノ粒子を含むシリカナノ粒子コーティングに、摩耗耐性を付与するための、有機官能性シランを含む下塗コーティングの使用に関し、基材は、好ましくは有機高分子材料を含む。より好ましくは、基材は、ポリ（メタ）アクリレート、ポリウレタン、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリオレフィン、及びこれらの任意の組み合わせ又は混合物からなる群から選択される有機高分子材料を含む。本開示による使用に更に好ましい態様では、基材はポリメチルメタクリレートを含み、更により好ましくは耐衝撃性を改質されたポリメチルメタクリレートを含む。本開示によるこの使用の更により好ましい態様では、基材は本質的にポリメチルメタクリレートから構成される。

更に別の態様では、本開示は、基材表面に親水性を付与するための、有機官能性シランを含む下塗コーティングの使用に関し、基材は、好ましくは有機高分子材料を含む。より好ましくは、基材は、ポリ（メタ）アクリレート、ポリウレタン、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリオレフィン、及びこれらの任意の組み合わせ又は混合物からなる群から選択される有機高分子材料を含む。本開示による使用に更に好ましい態様では、基材はポリメチルメタクリレートを含み、更により好ましくは耐衝撃性を改質されたポリメチルメタクリレートを含む。本開示によるこの使用の更により好ましい態様では、基材は本質的にポリメチルメタクリレートから構成される。

更に別の態様では、本開示は、酸焼結させたシリカナノ粒子を含むコーティングを基材表面に適用するための、有機官能性シランを含む下塗コーティングの使用に関し、基材は、好ましくは有機高分子材料を含む。より好ましくは、基材は、ポリ（メタ）アクリレート、ポリウレタン、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリオレフィン、及びこれらの任意の組み合わせ又は混合物からなる群から選択される有機高分子材料を含む。本開示による使用に更に好ましい態様では、基材はポリメチルメタクリレートを含み、更により好ましくは耐衝撃性を改質されたポリメチルメタクリレートを含む。本開示によるこの使用の更により好ましい態様では、基材は本質的にポリメチルメタクリレートから構成される。

項目１は、基材上にコーティングされた酸焼結させたシリカナノ粒子を含むコーティングの摩耗耐性を増強させる方法であって、この方法は、有機官能性シランを含む下塗コーティング（組成物）を基材に適用する工程の後で、酸焼結させたシリカナノ粒子を含むコーティングを基材に適用する工程を含み、例外として、有機官能性シランは、β−アミノエチル−γ−アミノプロピルトリメトキシシランとは異なる。

項目２は、
ａ）基材表面の少なくとも一部分を、有機官能性シランを含む下塗コーティング組成物と接触させる工程、
ｂ）下塗コーティング組成物を乾燥及び場合により硬化させ、下塗り表面を形成させる工程、
ｃ）下塗り表面を、好ましくは１５０ｎｍ未満の平均粒径を有するシリカナノ粒子の水性分散体を含むシリカナノ粒子コーティング組成物と接触させる工程（水性分散体は５未満のｐＨを有する）、
ｄ）シリカナノ粒子コーティング組成物を乾燥させて、基材上に、酸焼結させたシリカナノ粒子を含むコーティングをもたらす工程、を含む、項目１に記載の方法である。

項目３は、シリカナノ粒子コーティング組成物が、
ａ）４０ｎｍ以下の平均粒径を有するシリカナノ粒子、及び４０ｎｍ超の平均粒径を有するシリカナノ粒子の混合物の水性分散体、及び
ｂ）５未満のｐＫａを有する酸、を含む、項目２に記載の方法である。

項目４は、シリカナノ粒子コーティング組成物が、
ａ）針状シリカナノ粒子及び球状シリカナノ粒子の混合物の水性分散体であって、球状シリカナノ粒子が好ましくは１００ｎｍ以下の平均粒径を有する、水性分散体、及び
ｂ）５未満のｐＫａを有する酸、を含む、項目２に記載の方法である。

項目５は、シリカナノ粒子コーティング組成物が、
ａ）コアシェル粒子の水性分散体であって、各コアシェル粒子が、ポリマーコア上に配置されたシリカナノ粒子から本質的に構成されるシェルにより取り囲まれたポリマーコアを含み、水性分散体が５未満のｐＨを有する、水性分散体、及び
ｂ）５未満のｐＫａを有する酸を含む、項目２に記載の方法である。

項目６は、無孔質シリカナノ粒子が６０ｎｍ以下の平均粒径を有する、項目５に記載の方法である。

項目７は、コアシェル粒子のポリマーコアが、アクリルポリマー、ポリウレタンポリマー、及びこれらの任意の組み合わせ又は混合物からなる群から選択されるポリマーを含む、項目５又は６のいずれか一項に記載の方法である。

項目８は、酸焼結させたシリカナノ粒子を含み基材上にコーティングされたコーティングを含む基材表面を処理する方法であって、この方法は、有機官能性シランを含む下塗コーティングを基材表面に適用する工程の後で、酸焼結させたシリカナノ粒子を含むコーティングを基材表面に適用する工程を含み、例外として、有機官能性シランは、β−アミノエチル−γ−アミノプロピルトリメトキシシランとは異なる。

項目９は、基材表面に親水性を付与する方法であって、方法は、有機官能性シランを含む下塗コーティングを基材表面に適用して、下塗り表面を形成させる工程を含み、方法は更に、酸焼結させたシリカナノ粒子を含むコーティングを下塗り表面に適用する工程を含み、例外として、有機官能性シランはβ−アミノエチル−γ−アミノプロピルトリメトキシシランとは異なる。

項目１０は、酸焼結させたシリカナノ粒子を含むコーティングを基材表面に適用する方法であって、方法は、有機官能性シランを含む下塗コーティングを基材表面に適用する工程の後で、酸焼結させたシリカナノ粒子を含むコーティングを基材表面に適用する工程を含み、例外として、有機官能性シランはβ−アミノエチル−γ−アミノプロピルトリメトキシシランとは異なる。

項目１１は、基材が、高分子材料（高分子フィルム及びシート材料など）、ガラス、セラミック、有機及び無機複合材料、金属、並びにこれらの任意の組み合わせからなる群から選択される材料を含む、項目１〜１０のいずれか一項に記載の方法である。

項目１２は、基材が、好ましくはポリ（メタ）アクリレート、ポリウレタン、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリオレフィン、及びこれらの任意の組み合わせ又は混合物からなる群から選択される有機高分子材料を含む、項目１１に記載の方法である。

項目１３は、基材がポリメチルメタクリレートを含み、更により好ましくは耐衝撃性を改質されたポリメチルメタクリレートを含む、項目１１又は１２のいずれか一項に記載の方法である。好ましくは、基材は本質的にポリメチルメタクリレートから構成される。

項目１４は、有機官能性シランが次式
（Ｒ^１Ｏ）_ｍ−Ｓｉ−［（ＣＨ_２）_ｎ−Ｙ］_４−ｍ
を有する、項目１〜１３のいずれか一項に記載の方法である（式中、
Ｒ^１は、独立してアルキルであり、好ましくは１〜６、より好ましくは１〜４個の炭素原子を含み、更により好ましくはＲ^１は、独立して、メチル、エチル、プロピル、ブチル、及びアセチルからなる群から選択され、更により好ましくはメチル及びエチルからなる群から選択され、
ｍは１〜３であり、好ましくはｍは２又は３であり、
ｎは０〜１２であり、好ましくはｎは０〜３であり、より好ましくはｎは２又は３であり、
Ｙは、好ましくは、独立してアルコキシ、エポキシシクロヘキシル、グリシジル、グリシジルオキシ、ハロゲン、（メタ）アクリロイル、（メタ）アクリロイルオキシ、−ＮＨ−ＣＨ_２−ＣＨ_２−ＮＲ^２Ｒ^３、−ＮＲ^２Ｒ^３からなる群から選択される官能基である（Ｒ^２及びＲ^３は、独立して、Ｈ、アルキル、フェニル、ベンジル、シクロペンチル及びシクロヘキシルからなる群から選択される）。

項目１５は、有機官能性シランが、エポキシシラン、アミノシラン、（メタ）アクリロイルオキシシラン、アルコキシシラン、及びこれらの任意の組み合わせ又は混合物からなる群から選択される、項目１〜１４のいずれか一項に記載の方法である。

項目１６は、有機官能性シランが、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、（３−グリシドキシプロピル）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、３−（２−アミノエチルアミノ）プロピルトリメトキシシラン、テトラエトキシシラン、３−（アクリロイルオキシ）プロピルトリメトキシシラン、３−（メタクリロイルオキシ）プロピルトリメトキシシラン、及びこれらの任意の組み合わせ又は混合物からなる群から選択される、項目１〜１５のいずれか一項に記載の方法である。

項目１７は、下塗コーティング組成物が、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、３−アミノプロピルトリメトキシシラン及びテトラエトキシシランの混合物、あるいは（３−グリシドキシプロピル）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及びテトラエトキシシランの混合物、あるいは２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン及びテトラエトキシシランの混合物、あるいは（３−グリシドキシプロピル）トリエトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン及びテトラエトキシシランの混合物を含む、項目１〜１６のいずれか一項に記載の方法である。

項目１８は、下塗コーティング組成物が（実質的に）シリカ粒子を不含であり、特にシリカナノ粒子を不含であり、更には酸性化シリカナノ粒子を不含である、項目１〜１７のいずれか一項に記載の方法である。

項目１９は、酸焼結させたシリカナノ粒子を含むコーティング組成物が（実質的に）有機シランを不含であり、特に有機官能性シランを不含である、項目１〜１８のいずれか一項に記載の方法である。

項目２０は、シリカナノ粒子が表面改質又は表面官能化されていない、項目１〜１９のいずれか一項に記載の方法である。

項目２１は、基材と、基材上の、酸焼結させたシリカナノ粒子を含むシリカナノ粒子コーティングとを含むコーティング組立体であって、コーティング組立体は、基材と、酸焼結させたナノ粒子を含むシリカナノ粒子コーティングとの間に有機官能性シランを含む下塗コーティングを更に含み、例外として、有機官能性シランはβ−アミノエチル−γ−アミノプロピルトリメトキシシランとは異なる。

項目２２は、シリカナノ粒子コーティングが項目１〜７のいずれか一項に記載の方法により得られる、項目２１に記載のコーティング組立体である。

項目２３は、基材が、高分子材料（高分子フィルム及びシート材料など）、ガラス、セラミック、有機及び無機複合材料、金属、及びこれらの任意の組み合わせからなる群から選択される材料を含む、項目２１又は２２のいずれか一項に記載のコーティング組立体である。

項目２４は、基材が、好ましくはポリ（メタ）アクリレート、ポリウレタン、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリオレフィン、及びこれらの任意の組み合わせ又は混合物からなる群から選択される有機高分子材料を含む、項目２１〜２３のいずれか一項に記載のコーティング組立体である。

項目２５は、基材がポリメチルメタクリレートを含み、好ましくは耐衝撃性を改質されたポリメチルメタクリレートを含む、項目２４に記載のコーティング組立体である。好ましくは、基材は本質的にポリメチルメタクリレートから構成される。

項目２６は、基材が、可視光に対し透明又は半透明である物質を含む、項目２１〜２５のいずれか一項に記載のコーティング組立体である。

項目２７は、有機官能性シランが次式
（Ｒ^１Ｏ）_ｍ−Ｓｉ−［（ＣＨ_２）_ｎ−Ｙ］_４−ｍ
を有する、項目２１〜２６のいずれか一項に記載のコーティング組立体である（式中、
Ｒ^１はアルキルであり、好ましくは１〜６、より好ましくは１〜４個の炭素原子を含み、更により好ましくはＲ^１は、メチル、エチル、プロピル、ブチル、及びアセチルからなる群から選択され、更により好ましくはメチル及びエチルからなる群から選択され、
ｍは１〜３であり、好ましくはｍは２又は３であり、
ｎは０〜１２であり、好ましくはｎは０〜３であり、より好ましくはｎは２又は３であり、
Ｙは、好ましくは、アルコキシ、エポキシシクロヘキシル、グリシジル、グリシジルオキシ、ハロゲン、（メタ）アクリロイル、（メタ）アクリロイルオキシ、−ＮＨ−ＣＨ_２−ＣＨ_２−ＮＲ^２Ｒ^３、−ＮＲ^２Ｒ^３からなる群から選択される官能基である（Ｒ^２及びＲ^３は、独立して、Ｈ、アルキル、フェニル、ベンジル、シクロペンチル及びシクロヘキシルからなる群から選択される）。

項目２８は、有機官能性シランが、エポキシシラン、アミノシラン、（メタ）アクリロイルオキシシラン、アルコキシシラン、及びこれらの任意の組み合わせ又は混合物からなる群から選択される、項目２１〜２７のいずれか一項に記載のコーティング組立体である。

項目２９は、有機官能性シランが、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、（３−グリシドキシプロピル）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、３−（２−アミノエチルアミノ）プロピルトリメトキシシラン、テトラエトキシシラン、３−（アクリロイルオキシ）プロピルトリメトキシシラン、３−（メタクリロイルオキシ）プロピルトリメトキシシラン、及びこれらの任意の組み合わせ又は混合物からなる群から選択される、項目２１〜２８のいずれか一項に記載のコーティング組立体である。

項目３０は、下塗コーティングが、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、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、及びテトラエトキシシランの混合物、あるいは（３−グリシドキシプロピル）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、及びテトラエトキシシランの混合物、あるいは２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、及びテトラエトキシシランの混合物、あるいは（３−グリシドキシプロピル）トリエトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、及びテトラエトキシシランの混合物を含む、項目２１〜２９のいずれか一項に記載のコーティング組立体である。

項目３１は、下塗コーティング組成物がシリカ粒子を不含であり、特にシリカナノ粒子を不含であり、更には酸性化シリカナノ粒子を不含である、項目２１〜３０のいずれか一項に記載のコーティング組立体である。

項目３２は、酸焼結させたシリカナノ粒子を含むコーティング組成物が（実質的に）有機シランを不含であり、特に有機官能性シランを不含である、項目２１〜３１のいずれか一項に記載のコーティング組立体である。

項目３３は、シリカナノ粒子が表面改質又は表面官能化されていない、項目２１〜３２のいずれか一項に記載のコーティング組立体である。

項目３４は、実験の節に記載される静的接触角測定法により測定したときに、５０°未満、好ましくは３０°未満、より好ましくは２０°未満、更により好ましくは１０°未満、最も好ましくは５°未満の静的接触角を有する、項目２１〜３３のいずれか一項に記載のコーティング組立体である。

項目３５は、実験の節に記載される乾燥摩耗試験法により測定したとき、１００回の乾燥摩耗サイクル後に、３０°未満、好ましくは２０°未満、より好ましくは１０°未満、更により好ましくは５°未満の静的接触角を有する、項目２１〜３４のいずれか一項に記載のコーティング組立体である。

項目３６は、実験の節に記載される乾燥摩耗試験法により測定したとき、５００回の乾燥摩耗サイクル後に、３０°未満、好ましくは２０°未満、より好ましくは１５°未満、更により好ましくは１０°未満の静的接触角を有する、項目２１〜３５のいずれか一項に記載のコーティング組立体である。

項目３７は、実験の節に記載される乾燥摩耗試験法により測定したとき、１０００回の乾燥摩耗サイクル後に、３０°未満、好ましくは２０°未満、より好ましくは１５°未満の静的接触角を有する、項目２１〜３６のいずれか一項に記載のコーティング組立体である。

項目３８は、実験の節に記載される湿潤摩耗試験法により測定したとき、１００回の湿潤摩耗サイクル後に、３０°未満、好ましくは２０°未満、より好ましくは１５°未満、更により好ましくは１０°未満の静的接触角を有する、項目２１〜３７のいずれか一項に記載のコーティング組立体である。

項目３９は、実験の節に記載される湿潤摩耗試験法により測定したとき、５００回の湿潤摩耗サイクル後に、３０°未満、好ましくは２０°未満、より好ましくは１５°未満、更により好ましくは１０°未満の静的接触角を有する、項目２１〜３８のいずれか一項に記載のコーティング組立体である。

項目４０は、実験の節に記載される湿潤摩耗試験法により測定したとき、１０００回の湿潤摩耗サイクル後に、３０°未満、好ましくは２５°未満、より好ましくは２０°未満の静的接触角を有する、項目２１〜３９のいずれか一項に記載のコーティング組立体である。

項目４１は、実験の節に記載される湿潤摩耗試験法により測定したとき、５０００回の湿潤摩耗サイクル後に、４０°未満、好ましくは３５°未満、より好ましくは３０°未満の静的接触角を有する、項目２１〜４０のいずれか一項に記載のコーティング組立体である。

項目４２は、支持体及び支持体上の項目２１〜４１のいずれか一項に記載のコーティング組立体を含む、コーティング製品である。

項目４３は、支持体が再帰反射物質を含む、項目４２のコーティング製品である。

項目４４は、交通標識、再帰反射標識及び図画標識、情報及び広告パネル、自動車車両用のナンバープレート、高架路面表示、線形反射板システム（ＬＤＳ）、ライトボックス広告、関連情報の視認を支持するプラットフォーム又はディスプレイ、建築物のつやだし材、伊達メガネ、自動車の窓及びフロントガラス、防護メガネ、及びこれらの任意の組み合わせからなる群から選択され、より好ましくは、物品は、交通標識、再帰反射標識及び図画標識、並びに高架路面表示からなる群から選択される、項目４２又は４３のいずれか一項に記載のコーティング組立体である。

項目４５は、摩耗耐性及び／又は紫外線安定性及び／又は耐久性を、基材上にコーティングされた酸焼結させたシリカナノ粒子を含むシリカナノ粒子コーティングに付与するための、有機官能性シランを含む下塗コーティングの使用であり、例外として、有機官能性シランはβ−アミノエチル−γ−アミノプロピルトリメトキシシランとは異なり、基材は好ましくは有機高分子材料を含む。より好ましくは、基材は、ポリ（メタ）アクリレート、ポリウレタン、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリオレフィン、及びこれらの任意の組み合わせ又は混合物からなる群から選択される有機高分子材料を含む。この使用の更に好ましい態様では、基材はポリメチルメタクリレートを含み、更により好ましくは耐衝撃性を改質されたポリメチルメタクリレートを含む。この使用の更により好ましい態様では、基材は本質的にポリメチルメタクリレートから構成される。

項目４６は、基材表面に親水性を付与するための、有機官能性シランを含む下塗コーティングであり、例外として、有機官能性シランはβ−アミノエチル−γ−アミノプロピルトリメトキシシランとは異なり、基材は好ましくは有機高分子材料を含む。より好ましくは、基材は、ポリ（メタ）アクリレート、ポリウレタン、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリオレフィン、及びこれらの任意の組み合わせ又は混合物からなる群から選択される有機高分子材料を含む。この使用の更に好ましい態様では、基材はポリメチルメタクリレートを含み、更により好ましくは耐衝撃性を改質されたポリメチルメタクリレートを含む。この使用の更により好ましい態様では、基材は本質的にポリメチルメタクリレートから構成される。

項目４７は、酸焼結させたシリカナノ粒子を含むコーティングを基材表面に適用するための、有機官能性シランを含む下塗コーティングの使用であり、例外として、有機官能性シランはβ−アミノエチル−γ−アミノプロピルトリメトキシシランとは異なり、基材は好ましくは有機高分子材料を含む。より好ましくは、基材は、ポリ（メタ）アクリレート、ポリウレタン、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリオレフィン、及びこれらの任意の組み合わせ又は混合物からなる群から選択される有機高分子材料を含む。この使用の更に好ましい態様では、基材はポリメチルメタクリレートを含み、更により好ましくは耐衝撃性を改質されたポリメチルメタクリレートを含む。この使用の更により好ましい態様では、基材は本質的にポリメチルメタクリレートから構成される。

本開示は、以降の非限定例により詳細に説明される。特記しない限り、割合（％）は、組成物の全体の質量に対する重量割合（％）であり、各々のケースで合計１００重量％となる。

試験方法：
静的接触角測定法［Ｗ．Ｃ．Ａ．］
静的接触角測定法は、Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ社から得た脱イオン水を使用し実施する。使用する接触角解析器は、ビデオ式接触角解析器「ＶＣＡ Ｏｐｔｉｍａ」（ＡＳＴ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ Ｉｎｃ．から入手可能）である。静的な接触角は、堆積から３０秒後の液滴（１μＬ）に対し測定する。記録される値は、少なくとも４回の別個の測定の平均値である。

乾燥摩耗試験
Ｒｅｃｉｐｒｏｃａｔｉｎｇ Ａｂｒａｓｅｒ（Ｍｏｄｅｌ ５９００、ＴＡＢＥＲ ＩＮＤＵＳＴＲＩＥＳから入手可能）で乾燥摩耗試験を実施する。１４Ｎの力及び３５サイクル／分（１３８０ｇ重）の速度を採用し、乾燥摩耗を試験する。試験に使用した布は１３．５Ｃｒｏｃｋｍｅｔｅｒの布（１０００ ２”×２”片、綿１００％）である。

湿潤摩耗試験
Ｒｅｃｉｐｒｏｃａｔｉｎｇ Ａｂｒａｓｅｒ（Ｍｏｄｅｌ ５９００、ＴＡＢＥＲ ＩＮＤＵＳＴＲＩＥＳから入手可能）で湿潤摩耗試験を実施する。１４Ｎの力及び３５サイクル／分（１３８０ｇ重）の速度を採用し、湿潤摩耗を試験する。湿潤摩耗には脱イオン水を採用し実施する。試験に使用した布は１３．５ Ｃｒｏｃｋｍｅｔｅｒの布（１０００ ２”×２”片、綿１００％）である。

耐久性試験
ＥＮ ＩＳＯ ４８９２−２に記載の人工天候試験により耐久性試験を実施する。試験サンプルは、２０００時間の耐久試験後に、ＥＮ １２８９９−１：２００８−２に記載の性能要件を満たす。

基材：
ＰＭＭＡ−１：３Ｍ ＳｃｏｔｃｈｌｉｔｅダイヤモンドグレードＤＧ３４０９５ポリメチルメタクリレートフィルム（３Ｍから入手可能）。
ＰＭＭＡ−２：Ｐｌａｓｋｏｌｉｔｅ ＣＡ９２３ ＵＶＡ２樹脂製７６μｍ厚ポリメチルメタクリレートフィルム（Ｐｌａｓｋｏｌｉｔｅから入手可能）。
ＰＭＭＡ−３：Ｐｌａｓｋｏｌｉｔｅ ＣＡ９４５ ＵＶＡ１０樹脂製５０μｍ厚ポリメチルメタクリレートフィルム（Ｐｌａｓｋｏｌｉｔｅから入手可能）。
ポリカーボネート（ＰＣ）フィルム：商品名ＬＥＸＡＮ ８０１０（ＧＥ ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓから入手可能）で入手可能。
ポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）フィルム：ＭＥＬＩＮＥＸ ６１８（Ｅ．Ｉ．ｄｕ Ｐｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓから入手可能）。
ＰＶＤＣ下塗ＰＥＴ：ポリビニリデン二塩化物下塗ポリエチレンテレフタラートフィルム。

シリカナノ粒子
ＮＡＬＣＯ ８６９９（２〜４ｎｍ、１５．１重量％水中）：ＮＡＬＣＯから入手可能
ＮＡＬＣＯ １１１５（４ｎｍ、ナトリウム安定化、１０重量％水中）、ＮＡＬＣＯから入手可能
ＮＡＬＣＯ ２３２９（７５ｎｍ、４０．５重量％水中）、ＮＡＬＣＯから入手可能
ＳＩ−５５４０（１２０ｎｍ、３８重量％水中）、ＳＩＬＣＯから入手可能
ＳＮＯＷＴＥＸ−ＵＰ：細長いシリカ粒子の水性分散体；９〜１５ｎｍ／４０〜１００ｎｍ；２１．２重量％水中、ＮＩＳＳＡＮから入手可能

試料の調製：
Ａ．シリカナノ粒子コーティング組成物：
ＳＩＬ−１：ＮＡＬＣＯ ８６９９／ＳＩ−５５４０（７０／３０）
ＮＡＬＣＯ ８６９９ ２３．１８ｇを、蒸留水５６．８２ｇにより希釈する。別のビーカーで、ＳＩ−５５４０ ３．９７ｇを、蒸留水１６．０３ｇで希釈する。次に両方の分散体を混合し、硝酸によりｐＨ ２に酸性化する。混合物の総固体含量は５重量％である。得られる分散体を、コーティング前に室温で１０分間撹拌する。

ＳＩＬ−２：ＳＮＯＷＴＥＸ−ＵＰ／ＮＡＬＣＯ １１１５（７０／３０）
ＳＮＯＷＴＥＸ−ＵＰ分散体７．０７ｇを、蒸留水１２．９３ｇに希釈する。この分散体に、希釈したＮＡＬＣＯ １１１５（ＮＡＬＣＯ １１１５ ３５ｇ＋蒸留水４５ｇ）７５ｇをゆっくりと加え、分散体を硝酸によりｐＨ ２に酸性化する。得られる分散体を、コーティング前に室温で１０分間撹拌する。

ＳＩＬ−３：コアシェルＳＮＯＷＴＥＸ−ＵＰ／Ａ−６１２／ＮＡＬＣＯ １１１５（７／３／９０）
ＳＮＯＷＴＥＸ−ＵＰ分散体（２１．２重量％）１６．５ｇを蒸留水６３．５ｇにより希釈する。別のビーカーで、Ａ−６１２（３０重量％）５ｇを蒸留水１５ｇにより希釈した。次に両方の溶液を混合し、硝酸によりｐＨ ２に酸性化する。溶液の総固体含量は５重量％である。このようにして得られた溶液１０ｇを、４５ｇの蒸留水により希釈した。この混合物に、４５ｇの酸性ＮＡＬＣＯ １１１５（１０重量％、ｐＨ ２）を加えた。得られる分散体を、コーティング前に室温で１０分間撹拌する。

ＳＩＬ−４：コアシェルＮＡＬＣＯ １１１５／Ｒ−９６６／ＮＡＬＣＯ ２３２９（６３／７／３０）
ＮＡＬＣＯ １１１５（１０重量％）４５ｇを蒸留水３５ｇにより希釈する。Ｒ−９６６（３３重量％）１．６７ｇを滴加し、溶液を硝酸によりｐＨ ２に酸性化する。
このようにして得られた分散体３５ｇを、希釈し酸性化したＮＡＬＣＯ ２３２９分散体（１．８５ｇ＋１３．１５ｇ蒸留水）と混合する。得られる分散体を、コーティング前に室温で１０分間撹拌する。

Ｂ．下塗コーティング組成物：
熱活性化下塗コーティング組成物
下塗コーティング組成物を、エタノールにより、実施例に規定される通りの固体含量に希釈し、熱活性化下塗組成物を調製する。成分の混合物を含む下塗組成物は、実施例に規定される通りの原材料をエタノールと混合することにより調製される。下塗組成物は、コーティング前に室温で１０分間混合する。

光化学活性化下塗組成物
紫外線硬化製下塗りＵＶＰＲ−３（［ＡＣＲＯＰＴＭＯＳ／ＳＲ３５０（９０／１０）］／ＴＥＯＳ：９５／５）に関し規定される通りの手順により、表１に規定される通りの数種類のＵＶ硬化性下塗組成物を固形分１０％で調製する。
ＵＶＰＲ−３は次の原材料を混合することにより調製される。
−Ａ１７４（３−（メタクリロイルオキシ）プロピルトリメトキシシラン）：１３６．８ｇ
−メタノール（ＭｅＯＨ）：１４４０ｇ
−ＳＲ３５０（トリメチロールプロパントリメタクリレート）：１５．２ｇ
−ＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）：８ｇ
−０．１Ｎ ＨＣｌ ５滴
−ＭｅＯＨ １４４ｇ＋ＫＢ−１（２．２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン）１６ｇ

コーティング方法
コーティングより前に、基材はイソプロパノールにより洗浄する。厚さ６に設定し、Ｍａｙｅｒバーコーター（Ｒ Ｄ ＳＰＥＣＩＡＬＴＩＥＳ Ｉｎｃ（Ｗｅｂｓｔｅｒ，ＵＳＡ）から市販）を用い、組成物を基材上にコーティングする。

下塗コーティング及びシリカナノ粒子コーティング
第１工程では、基材は、熱活性化又は光化学活性化下塗組成物によりコーティングされる。第２工程では、シリカナノ粒子コーティング組成物は、乾燥／硬化した下塗コーティングの頂部に適用される。

ａ）熱活性化下塗及びシリカナノ粒子コーティング
熱活性化下塗組成物を基材上にコーティングする（Ｍａｙｅｒ ｂａｒ ｃｏａｔｅｒ ６）。オーブン内で、基材を８０℃で１０分間加熱する。基材を室温に冷却した後、酸性化シリカナノ粒子組成物を乾燥／硬化した組成物の頂部にコーティングする（Ｍａｙｅｒ Ｂａｒ ６）。コーティングした基材を８０℃のオーブン内で１０分間加熱する。

ｂ）光化学活性化下塗及びシリカナノ粒子コーティング
光化学活性化下塗組成物を基材上にコーティングし（Ｍａｙｅｒ Ｂａｒ ６）、次に８０℃のオーブンで１分間乾燥した（任意の溶媒を除去する目的で）。次に、コーティングを、紫外線（「ＵＶ」）光硬化装置に接続したコンベヤーベルトに配置する。Ｆｕｓｉｏｎ ５００ｗａｔｔ Ｈ又はＤバルブを０．２１８ｍ／ｓの速度で使用して、窒素下で紫外線硬化を行う。（紫外線ランプはＦｕｓｉｏｎ ＵＶ ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｉｎｃ．Ｇａｉｔｈｅｒｂｕｒｇ（Ｍａｒｙｌａｎｄ ａｎｄ（ＵＳＡ））から入手可能）。

紫外線硬化後、下塗した基材を酸性化シリカナノ粒子コーティング組成物（Ｍａｙｅｒ Ｂａｒ ６）によりコーティングし、８０℃のオーブンで１０分間乾燥する。

（実施例）：
実施例１〜３、比較例Ｃ−１、及び参照例Ｒｅｆ−１
実施例１〜３では、ＰＭＭＡ−１基材は、最初に表２に既定の通りの濃度のＧＰＴＭＯＳ下塗組成物（エタノール溶液）によりコーティングする。上記の通りの一般的な手順により下塗組成物をコーティングし、乾燥する。基材を室温に冷却した後、シリカナノ粒子組成物ＳＩＬ−３を乾燥した下塗コーティングの頂部にコーティングする（Ｍａｙｅｒ Ｂａｒ ６）。コーティングした基材を８０℃のオーブン内で１０分間加熱する。乾燥摩耗前（「ＷＣＡ［°］初期」）及び乾燥摩耗後に（「ＷＣＡ［°］乾燥摩耗」）静的接触角を測定する。結果を表２に示す。下塗コーティングは使用せず、シリカナノ粒子組成物ＳＩＬ−３によりコーティングしたＰＭＭＡ−１基材で、比較例Ｃ−１に記録される値を得た。Ｒｅｆ−１について記録される値は未コーティングＰＭＭＡ−１基材で得られる。

実施例４〜８、比較例Ｃ−２、及び参照例Ｒｅｆ−２
実施例４〜８では、ＰＭＭＡ−２基材は、最初に表３に既定の通りの熱活性化下塗組成物（５重量％、エタノール中）でコーティングする。上記の通りの一般的な手順により下塗組成物をコーティングし、乾燥する。基材を室温に冷却した後、シリカナノ粒子組成物ＳＩＬ−３を、乾燥させた下塗コーティング上にコーティングする（Ｍａｙｅｒ Ｂａｒ ６）。コーティング基材を８０℃のオーブン内で１０分間加熱する。乾燥摩耗前（「ＷＣＡ［°］初期」）及び乾燥摩耗後に（「ＷＣＡ［°］乾燥摩耗」）静的接触角を測定する。結果を表３に列挙する。下塗コーティングは使用せず、シリカナノ粒子組成物ＳＩＬ−３によりコーティングしたＰＭＭＡ−２基材で、比較例Ｃ−２に記録される値を得た。Ｒｅｆ−２について記録される値は未コーティングＰＭＭＡ−２基材で得られる。

実施例９〜１１及び比較例Ｃ−３
実施例９〜１１では、ＰＭＭＡ−２基材は、最初に表４に記載の通りの熱活性化下塗組成物（５重量％、エタノール中）でコーティングする。上記の通りの一般的な手順により下塗組成物をコーティングし、乾燥する。基材を室温へと冷却した後、表４に既定の通りのシリカナノ粒子組成物を、乾燥させた下塗コーティングの頂部にコーティングした（Ｍａｙｅｒ Ｂａｒ ６）。コーティング基材を８０℃のオーブン内で１０分間加熱する。湿潤摩耗前（「ＷＣＡ［°］初期」）、湿潤摩耗後（「ＷＣＡ［°］湿潤摩耗）及び乾燥摩耗後（「ＷＣＡ［°］乾燥摩耗」）の静的接触角を測定する。結果を表４に記載する。下塗りコーティングは使用せず、シリカナノ粒子組成物ＳＩＬ−３によりコーティングしたＰＭＭＡ−２基材で、比較例Ｃ−３に記録される値を得た。

実施例１２〜２２
実施例１６〜２２では、ＰＭＭＡ−２基材は、最初に、表５に既定のとおりに光化学活性化下塗組成物（１０重量％、メタノール中）でコーティングする。上記の通りの一般的な手順により下塗組成物をコーティング、乾燥及び紫外線硬化する。基材を室温へと冷却した後、表５に既定の通りのシリカナノ粒子組成物を、乾燥させた下塗層の頂部にコーティングした（Ｍａｙｅｒ Ｂａｒ ６）。コーティング基材を８０℃のオーブン内で１０分間加熱する。乾燥摩耗前（「ＷＣＡ［°］初期」）及び乾燥摩耗後に（「ＷＣＡ［°］乾燥摩耗」）静的接触角を測定する。結果を表５に列挙する。

実施例２３〜２６、比較例Ｃ−６〜Ｃ−９及び参照例Ｒｅｆ−３〜Ｒｅｆ−６
実施例２３〜２６では、表６に記載の通りの各種基材を、最初に表６に既定の通りの紫外線硬化性下塗組成物（１０重量％、メタノール中）でコーティングする。上記の通りの一般的な手順により下塗組成物をコーティング、乾燥及び紫外線硬化する。基材を室温へと冷却した後、表６に既定の通りのシリカナノ粒子組成物を、乾燥させた下塗層の頂部にコーティングした（Ｍａｙｅｒ Ｂａｒ ６）。コーティング基材を８０℃のオーブン内で１０分間加熱する。乾燥摩耗前（「ＷＣＡ［°］初期」）及び乾燥摩耗後に（「ＷＣＡ［°］乾燥摩耗」）静的接触角を測定する。結果を表６に列挙する。表６の比較例Ｃ−６〜Ｃ−９に関し記録された値は、それぞれ下塗組成物を使用せずに実施例２３〜２６に記載のシリカナノ粒子組成物でコーティングした基材において得られる。Ｒｅｆ−３〜Ｒｅｆ−６に関し記録される値は、相当する未コーティング基材に関し得られる初期ＷＣＡ値である。

Claims (22)

1. 基材上にコーティングされた酸焼結させたシリカナノ粒子を含むコーティングの摩耗耐性を増強させる方法であって、有機官能性シランを含む下塗コーティングを前記基材に適用する工程の後で、酸焼結させたシリカナノ粒子を含む前記コーティングを前記基材に適用する工程を含み、例外として、前記有機官能性シランは、β−アミノエチル−γ−アミノプロピルトリメトキシシランとは異なる、方法。
2. ａ）前記基材の前記表面の少なくとも一部分を、有機官能性シランを含む下塗コーティング組成物と接触させる工程、
   ｂ）前記下塗コーティング組成物を乾燥及び場合により硬化させ、下塗り表面を形成させる工程、
   ｃ）前記下塗り表面を、好ましくは１５０ｎｍ未満の平均粒径を有するシリカナノ粒子の水性分散体を含むシリカナノ粒子コーティング組成物と接触させる工程であって、前記水性分散体は５未満のｐＨを有する、工程、及び
   ｄ）前記シリカナノ粒子コーティング組成物を乾燥させて、前記基材上に、酸焼結させたシリカナノ粒子を含むコーティングをもたらす工程、を含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記シリカナノ粒子コーティング組成物が、
   ａ）４０ｎｍ以下の平均粒径を有するシリカナノ粒子、及び４０ｎｍ超の平均粒径を有するシリカナノ粒子の混合物の水性分散体、及び
   ｂ）５未満のｐＫａを有する酸を含む、請求項２に記載の方法。
4. 前記シリカナノ粒子コーティング組成物が、
   ａ）針状シリカナノ粒子及び球状シリカナノ粒子の混合物の水性分散体であって、前記球状シリカナノ粒子は、好ましくは１００ｎｍ以下の平均粒径を有する、水性分散体、及び
   ｂ）５未満のｐＫａを有する酸を含む、請求項２に記載の方法。
5. 前記シリカナノ粒子コーティング組成物が、
   ａ）コアシェル粒子の水性分散体であって、各コアシェル粒子がポリマーコアを含み、前記ポリマーコアは、前記ポリマーコア上に配置されたシリカナノ粒子から本質的に構成されるシェルにより取り囲まれており、前記水性分散体が５未満のｐＨを有する、水性分散体、及び
   ｂ）５未満のｐＫａを有する酸を含む、請求項２に記載の方法。
6. 前記基材が、高分子材料、ガラス、セラミック、有機及び無機複合材料、金属、及びこれらの任意の組み合わせからなる群から選択される材料を含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
7. 前記基材が、好ましくはポリ（メタ）アクリレート、ポリウレタン、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリオレフィン、及びこれらの任意の組み合わせ又は混合物からなる群から選択される有機高分子材料を含み、より好ましくは前記基材が、ポリメチルメタクリレートを含む、請求項６に記載の方法。
8. 前記有機官能性シランが、エポキシシラン、アミノシラン、（メタ）アクリロイルオキシシラン、アルコキシシラン、及びこれらの任意の組み合わせ又は混合物からなる群から選択される、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
9. 前記有機官能性シランが、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、（３−グリシドキシプロピル）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、３−（２−アミノエチルアミノ）プロピルトリメトキシシラン、テトラエトキシシラン、３−（アクリロイルオキシ）プロピルトリメトキシシラン、３−（メタクリロイルオキシ）プロピルトリメトキシシラン、及びこれらの任意の組み合わせ又は混合物からなる群から選択される、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
10. 前記下塗コーティング組成物は、シリカ粒子を不含であり、特にシリカナノ粒子を不含であり、更に特に酸性化シリカナノ粒子を不含である、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
11. 前記酸焼結させたシリカナノ粒子を含む前記コーティング組成物が有機シランを不含であり、特に有機官能性シランを不含である、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
12. 基材、及び前記基材上の、酸焼結させたシリカナノ粒子を含むシリカナノ粒子コーティングを含むコーティング組立体であって、該コーティング組立体が、前記基材と酸焼結させた前記シリカナノ粒子を含むシリカナノ粒子コーティングとの間に有機官能性シランを含む下塗コーティングを更に含み、例外として、前記有機官能性シランは、β−アミノエチル−γ−アミノプロピルトリメトキシシランとは異なる、コーティング組立体。
13. 前記シリカナノ粒子コーティングは、請求項２〜５のいずれか一項に記載の方法により得られ得る、請求項１２に記載のコーティング組立体。
14. 前記基材が、高分子材料、ガラス、セラミック、有機及び無機複合材料、金属、及びこれらの任意の組み合わせからなる群から選択される材料を含む、請求項１２又は１３に記載のコーティング組立体。
15. 前記基材が、好ましくはポリ（メタ）アクリレート、ポリウレタン、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリオレフィン、及びこれらの任意の組み合わせ又は混合物からなる群から選択される有機高分子材料を含み、より好ましくは前記基材が、ポリメチルメタクリレートを含む、請求項１２〜１４のいずれか一項に記載のコーティング組立体。
16. 前記有機官能性シランが、エポキシシラン、アミノシラン、（メタ）アクリロイルオキシシラン、アルコキシシラン、及びこれらの任意の組み合わせ又は混合物からなる群から選択される、請求項１２〜１５のいずれか一項に記載のコーティング組立体。
17. 前記有機官能性シランが、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、（３−グリシドキシプロピル）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、３−（２−アミノエチルアミノ）プロピルトリメトキシシラン、テトラエトキシシラン、３−（アクリロイルオキシ）プロピルトリメトキシシラン、３−（メタクリロイルオキシ）プロピルトリメトキシシラン、及びこれらの任意の組み合わせ又は混合物からなる群から選択される、請求項１２〜１６のいずれか一項に記載のコーティング組立体。
18. 実験の節に記載される静的接触角測定法により測定したときに、５０°未満、好ましくは３０°未満、より好ましくは２０°未満、更により好ましくは１０°未満、最も好ましくは５°未満の静的接触角を有する、請求項１２〜１７のいずれか一項に記載のコーティング組立体。
19. 実験の節に記載される乾燥摩耗試験法により測定したとき、５００回の乾燥摩耗サイクル後に、３０°未満、好ましくは２０°未満、より好ましくは１５°未満、更により好ましくは１０°未満の静的接触角を有する、請求項１２〜１８のいずれか一項に記載のコーティング組立体。
20. 実験の節に記載される湿潤摩耗試験法により測定したとき、５００回の湿潤摩耗サイクル後に、３０°未満、好ましくは２０°未満、より好ましくは１５°未満、更により好ましくは１０°未満の静的接触角を有する、請求項１２〜１９のいずれか一項に記載のコーティング組立体。
21. 支持体及び請求項１２〜２０のいずれか一項に記載のコーティング組立体を含むコーティング製品。
22. 摩耗耐性及び／又は紫外線安定性及び／又は耐久性を、基材上にコーティングされた酸焼結させたシリカナノ粒子を含むシリカナノ粒子コーティングに付与するための、有機官能性シランを含む下塗コーティングの使用であって、例外として、前記有機官能性シランが、β−アミノエチル−γ−アミノプロピルトリメトキシシランとは異なる、使用。