JP4152132B2 - オルガノシロキサン樹脂組成物および表面を保護されたポリカーボネート樹脂成形体 - Google Patents
オルガノシロキサン樹脂組成物および表面を保護されたポリカーボネート樹脂成形体 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は透明プラスチック成形体に、耐摩耗性を付与するに有効なオルガノシロキサン樹脂組成物およびオルガノシロキサン樹脂組成物で表面を保護されたポリカーボネート樹脂成形体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プラスチック材料は耐衝撃性、軽量性、加工性などの特徴をいかして、多くの用途で用いられている。特に、透明プラスチックであるアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、スチレン樹脂などはガラスの代替として広く利用されている。しかしながら、透明プラスチック特にポリカーボネート樹脂は耐摩耗性に乏しいため表面が傷つきやすい欠点がある。
【０００３】
近年、その軽量性や安全性を活かして窓ガラス、特に自動車の窓ガラスに有機ガラスとして透明プラスチックシートを適用しようとする動きがある。かかる用途に透明プラスチックを適用する場合、例えば前面ガラスではワイパー作動時の擦り傷発生を防止する必要があり、サイドウインドーではウインドー昇降時の擦り傷発生を防止する必要がある。このような用途では、ガラス並みの特に高いレベルの耐摩耗性が要求される。また、自動車の窓ガラスは、屋外の様々な環境に長期間さらされる。このような用途では、ガラス並みの高いレベルの耐候性も要求される。
【０００４】
これらの欠点を改良する目的で、従来からプラスチック基材の表面に、シロキサン系の硬化被膜を形成することが数多く提案されている。例えば特開昭５１−２７３６号公報および特開昭５５−９４９７１号公報には、トリヒドロキシシラン部分縮合物とコロイダルシリカからなるコーティング用組成物が記載されている。また、特開昭４８−２６８２２号公報および特開昭５１−３３１２８号公報には、アルキルトリアルコキシシランとテトラアルコキシシランとの部分縮合物を主成分とするコーティング用組成物が記載されている。しかしながら、トリヒドロキシシラン部分縮合物とコロイダルシリカからなるコーティング用組成物や、アルキルトリアルコキシシランとテトラアルコキシシランとの部分縮合物を主成分とするコーティング用組成物から得られる硬化被膜を透明プラスチック基材に積層したものは、ある程度の耐摩耗性を有しているが、特に自動車の窓ガラスなどの用途に対しては耐摩耗性は十分でなく、さらなる耐摩耗性の改良が求められている。
【０００５】
さらに、特開昭６３−２７８９７９号公報および特開平１−３０６４７６号公報には、アルキルトリアルコキシシランとテトラアルコキシシランとの縮合物にコロイダルシリカを添加したコーティング用組成物が記載されている。しかしながら、これらのコーティング用組成物は主として天然大理石や金属等の無機物の表面の保護を目的として開発されており、プラスチック基材上に良好な密着性を持った保護層を形成することを保証していない。実際にこのコーティング用組成物をポリカーボネート樹脂上に接着層を介して被膜を形成したところ、コロイダルシリカ、トリアルコキシシラン、テトラアルコキシシランの組成比についてプラスチック上に保護層を形成するという観点から十分な検討がなされていないために、コート層にクラックが入ったり、十分な耐摩耗性が得られなかったりした。また、初期の加熱硬化時には、クラックの発生がなく、十分な耐摩耗性が得られる組成でも再度加熱したり、沸騰水に浸漬すると、硬化反応がほぼ完全に進行すること、およびプラスチック基材とコート層の熱膨張率が異なることが原因でコート層にクラックが発生するという問題があり、プラスチック基材に適用するという観点から、さらなる改良が求められている。
【０００６】
また、ポリカーボネート樹脂基材表面に接着層（プライマー層）およびシロキサン系樹脂硬化被膜を積層した被覆プラスチック成形体において、接着層に紫外線吸収剤を含有せしめることにより、耐候性を改良する多くの提案がなされている。例えば特開昭６１−８６２５９号公報、特開平２−１６０４８号公報、特開平２−１６１２９号公報、特開平４−１０６１６１号公報および特開平５−２５５５２６号公報などをあげることができる。このように接着層に紫外線吸収剤を含有させることにより耐候性が改善される。
【０００７】
本発明者は、透明プラスチック基材表面に、耐摩耗性を有する硬化被膜を形成せんとして鋭意検討を重ねた結果、コロイダルシリカと特定のアルコキシシランの加水分解縮合物からなるオルガノシロキサン樹脂組成物からなる硬化層を透明プラスチック基材表面に形成させればよいことを究明し、先に提案した（特開２００１−２３２７２８号公報、特開２００２−３６８７０号公報等）。さらに、このオルガノシロキサン樹脂組成物について検討を重ねたところ、このコーティング用樹脂組成物は、その保存性に難点があり、長期間（例えば１ヶ月程度）保存すると変質し易く、良好な耐摩耗性を有する硬化被膜が得られなくなるという問題があることを知った。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者はこの問題点を解消せんとして透明プラスチック基材表面に、従来にない高いレベルの耐磨耗性を付与することができ、その上保存性にも優れたオルガノシロキサン樹脂を主成分とするコーティング用組成物を提供せんとして鋭意検討を重ねた結果、このコーティング用樹脂組成物に使用する硬化触媒が、コーティング用樹脂組成物の保存性の悪化に大きく影響することを究明し、さらに検討を重ね、硬化触媒として特にコリン塩または酢酸リチウムを選択使用すれば目的が達成し得ることを知り、本発明に到達した。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、
ポリカーボネート基材表面の少なくとも一面に、第１層として、少なくとも５０重量％がアクリル樹脂であって且つ該アクリル樹脂は下記式（３）
【化１３】
（但し、式中Ｒ ４ は炭素数１〜４のアルキル基である。）で表される繰り返し単位を５０モル％以上、水酸基をもつアクリルモノマーから誘導される繰り返し単位を０．０１〜５０モル％含むアクリル樹脂と、ポリイソシアネート化合物もしくはその誘導体を生成するポリイソシアネート化合物前駆体とを反応させた熱硬化型ウレタンアクリル樹脂を積層し、次いでこの第１層の上に第２層として
（Ａ）コロイダルシリカ（ａ成分）、
（Ｂ）下記式（１）
【００１０】
【化１４】
【００１１】
（但し、式中Ｒ１、Ｒ２はそれぞれ炭素数１〜４のアルキル基、ビニル基、またはメタクリロキシ基、アミノ基、グリシドキシ基および３，４−エポキシシクロヘキシル基からなる群から選ばれる１以上の基で置換された炭素数１〜３のアルキル基であり、Ｒ３は炭素数１〜４のアルキル基であり、ｍ，ｎは夫々０，１，２のいずれの整数でもよく、ｍ＋ｎは０，１，２のいずれの整数でもよい。）で表されるアルコキシシランの加水分解縮合物（ｂ成分）、
（Ｃ）硬化触媒および
（Ｄ）溶媒
からなり且つ（ａ成分）および（ｂ成分）の合計量に対して（ａ成分）が１０〜６０重量％で、（ｂ成分）がＲ１ ｍＲ２ ｎＳｉＯ（４−ｍ−ｎ）／２に換算して４０〜９０重量％であるオルガノシロキサン樹脂組成物であって、硬化触媒が下記式（２）
【００１２】
【化１５】
【００１３】
（ただし、式中Ｘは炭素数１〜１６の有機カルボン酸イオンを示す）で表されるコリン塩であって、該コリン塩の量が（ａ成分）および（ｂ成分）の合計量１００重量部に対して０．０１〜５重量部であるか、または硬化触媒が酢酸リチウムであって、該酢酸リチウムの量が（ａ成分）および（ｂ成分）の合計量１００重量部に対して０．０１〜１重量部であるオルガノシロキサン樹脂組成物を硬化した層を積層してなる表面を保護されたポリカーボネート樹脂成形体である。
【００１７】
本発明のコーティング用組成物であるオルガノシロキサン樹脂組成物において、（ａ成分）として用いるコロイダルシリカは、直径５〜２００ｎｍ、好ましくは５〜４０ｎｍのシリカ微粒子が水または有機溶媒中にコロイド状に分散されたものである。
【００１８】
このコロイダルシリカは、水分散型および有機溶媒分散型のどちらでもよいが、水分散型のものが好ましい。水分散型のコロイダルシリカの場合、シリカ微粒子の表面に多数の水酸基が存在し、これがトリアルコキシシラン加水分解縮合物と強固に結合するため、より耐摩耗性に優れたプラスチック積層体が得られるものと考えられる。また、水分散型コロイダルシリカは、さらに酸性水溶液分散型と塩基性水溶液分散型に分かれる。この水分散型コロイダルシリカは、酸性水溶液分散型と塩基性水溶液分散型のどちらでもよいが、硬化触媒選択の多様性、メチルトリアルコキシシランの適切な加水分解、縮合状態の実現の観点から酸性水溶液分散型コロイダルシリカが好ましい。
【００１９】
かかるコロイダルシリカとして具体的には、酸性水溶液中で分散させた商品として日産化学工業（株）のスノーテックスＯ、触媒化成工業（株）のカタロイドＳＮ、塩基性水溶液中で分散させた商品として日産化学工業（株）のスノーテックス３０、スノーテックス４０、触媒化成工業（株）のカタロイドＳ３０、カタロイドＳ４０、有機溶媒に分散させた商品として日産化学工業（株）のＭＡ−ＳＴ、ＩＰＡ−ＳＴ、ＮＢＡ−ＳＴ、ＩＢＡ−ＳＴ、ＥＧ−ＳＴ、ＸＢＡ−ＳＴ、ＮＰＣ−ＳＴ、ＤＭＡＣ−ＳＴ、触媒化成工業（株）のＯＳＣＡＬ１１３２、ＯＳＣＡＬ１２３２、ＯＳＣＡＬ１３３２、ＯＳＣＡＬ１４３２、ＯＳＣＡＬ１５３２、ＯＳＣＡＬ１６３２、ＯＳＣＡＬ１７３２などが挙げられる。
【００２０】
本発明のコーティング用組成物において、（ｂ成分）として用いるアルコキシシランの加水分解縮合物は、前記式（１）のアルコキシシランを加水分解縮合反応させたものである。アルコキシシランとしては例えばテトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラｎ−プロポキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラｎ−ブトキシシラン、テトライソブトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エ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、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロヒピルトリメトキシシラン、β−（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、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ビニルメチルジメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−アミノプロピルメチルジエトキシシランなどが挙げられ、なかでもアルキルトリアルコキシシランが好ましく、特にメチルトリメトキシシランおよびメチルトリエトキシシランが好ましい。これらは単独で用いても、二種以上混合して用いてもよい。
【００２１】
本発明のコーティング用組成物における（ａ成分）と（ｂ成分）の使用割合は、組成物の安定性、得られる硬化膜の透明性、耐摩耗性、耐擦傷性、密着性およびクラック発生の有無などの点から決められる。（ａ成分）および（ｂ成分）の合計量に対して（ａ成分）が１０〜６０重量％で、（ｂ成分）がＲ1 mＲ2 nＳｉＯ(4-m-n)/2に換算して４０〜９０重量％であり、特に（ａ成分）が１０〜４０重量％で、（ｂ成分）がＲ1 mＲ2 nＳｉＯ(4-m-n)/2に換算して６０〜９０重量％が好ましい。
【００２２】
本発明のコーティング用組成物は硬化触媒（ｃ成分）を含有する。特に本発明にあっては硬化触媒として前記式（２）で示されるコリン塩または酢酸リチウムを使用する。コリン塩または酢酸リチウムを使用することでオルガノシロキサン樹脂組成物の保存安定性が向上し、且つオルガノシロキサン樹脂を硬化して得られるハードコートは良好な耐摩耗性を有する。
【００２３】
コリン塩としては酢酸、ギ酸、プロピオン酸、酪酸、乳酸、酒石酸、コハク酸等の脂肪族カルボン酸の塩が挙げられ、なかでも酢酸コリンが好ましい。コリン塩の使用量はオルガノシロキサン樹脂の組成、加水分解、縮合反応の進行度、熱硬化条件により変化するが、オルガノシロキサン樹脂固形分｛（ａ成分）と（ｂ成分）の合計量｝１００重量部に対して、０．０１〜５重量部であり、好ましくは０．１〜３重量部である。含有量が０．０１重量部より少ないと十分な硬化速度が得られず、５重量部より多いとコーティング用組成物の保存安定性が低下したり、沈殿物を生じたりして好ましくない。
【００２４】
硬化触媒として酢酸リチウムを使用する場合、酢酸リチウムの使用量はオルガノシロキサン樹脂固形分１００重量部に対して、０．０１〜１重量部であり、好ましくは０．１〜０．５重量部である。含有量が０．０１重量部より少ないと十分な硬化速度が得られず、１重量部より多いとコーティング用組成物の保存安定性が低下したり、コート層熱硬化時に急激に硬化反応が進行するためコート層にクラックを生じたりして好ましくない。
【００２５】
本発明のコーティング用組成物にはさらに溶媒が使用される。この溶媒としては前記オルガノシロキサン樹脂固形分が安定に溶解することが必要である。そのためには、使用される溶媒の少なくとも２０重量％以上、好ましくは５０重量％以上がアルコールであることが望ましい。かかるアルコールとしては例えばメタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール、１−ブタノール、２−ブタノール、２−メチル−１−プロパノール、２−エトキシエタノール、４−メチル−２−ペンタノール、２−ブトキシエタノールなどが挙げられ、炭素数１〜４の低沸点アルコールが好ましく、溶解性、安定性および塗工性の点で２−プロパノールが特に好ましい。かかる溶媒中には水分散型コロイダルシリカ中の水で加水分解反応に関与しない水分、アルコキシシランの加水分解に伴って発生する低級アルコール、有機溶媒分散型のコロイダルシリカを使用した場合にはその分散媒の有機溶媒、コーティング用組成物のｐＨ調節のために添加される酸も含まれる。
【００２６】
ｐＨ調節のために使用される酸としては塩酸、硫酸、リン酸、亜硝酸、過塩素酸、スルファミン酸などの無機酸、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、シュウ酸、コハク酸、マレイン酸、乳酸、パラトルエンスルホン酸などの有機酸が挙げられ、ｐＨ調節の容易さの観点からギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、シュウ酸、コハク酸、マレイン酸などの有機カルボン酸が好ましい。その他の溶媒としては水／アルコールと混和することが必要であり、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等のケトン類、テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン、１，２−ジメトキシエタン等のエーテル類、酢酸エチル、酢酸エトキシエチルなどのエステル類が挙げられる。溶媒は（ａ成分）および（ｂ成分）からなるオルガノシロキサン樹脂固形分１００重量部に対して５０〜９００重量部、好ましくは１５０〜７００重量部である。
【００２７】
本発明のコーティング用組成物は、酸および硬化触媒の含有量を調節することによりｐＨを４〜６に調整することが望ましい。これにより、常温でのコーティング用組成物のゲル化を防止し、保存安定性を増すことができる。本発明のコーティング組成物は、通常数時間から数日間さらに熟成させることにより安定な組成物になる。
【００２８】
なお、本発明のコーティング用組成物には、塗工性および得られる塗膜の平滑性を向上させる目的で公知のレベリング剤を配合することができる。配合量はコーティング用組成物１００重量部に対して０．０１〜２重量部の範囲が好ましい。また、本発明の目的を損なわない範囲で紫外線吸収剤、染料、顔料、フィラーなどを配合してもよい。
【００２９】
このようにして調整された本発明のコーティング用組成物は、ポリカーボネート樹脂などの透明樹脂成形体に塗布することができる。特にポリカーボネート樹脂成形体上にプライマー層としてアクリル樹脂層を形成した成形体に好ましく塗布できる。
【００３０】
本発明で使用するポリカーボネート樹脂は、二価フェノールとカーボネート前駆体とを界面重縮合法または溶融法で反応させて得られる。二価フェノールの代表的な例としては、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン（通称ビスフェノールＡ）、２，２−ビス（３−メチル−４−ヒドロキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（３，５−ジメチル−４−ヒドロキシフェニル）プロパン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）エタン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）ブタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−３−メチルブタン、９，９−ビス｛（４−ヒドロキシ−３−メチル）フェニル｝フルオレン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−３，３−ジメチルブタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−４−メチルペンタン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサンおよびα，α'−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−ｍ−ジイソプロピルベンゼン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）サルファイド、ビス（４−ヒドロキシフェニル）スルホン等を挙げられ、なかでもビスフェノールＡが好ましい。これらの二価フェノールは単独または２種以上を混合して使用できる。
【００３１】
カーボネート前駆体としてはカルボニルハライド、カーボネートエステルまたはハロホルメートなどが使用され、具体的にはホスゲン、ジフェニルカーボネートまたは二価フェノールのジハロホルメートなどが挙げられる。
【００３２】
上記二価フェノールとカーボネート前駆体を界面重縮合法または溶融法によって反応させてポリカーボネート樹脂を製造するに当っては、必要に応じて触媒、末端停止剤、二価フェノールの酸化防止剤などを使用してもよい。また、ポリカーボネート樹脂は三官能以上の多官能性芳香族化合物を共重合した分岐ポリカーボネート樹脂であってもよく、また得られたポリカーボネート樹脂の二種以上を混合した混合物であってもよい。
【００３３】
ホスゲンを使用する界面重縮合法は、酸結合剤および有機溶媒の存在下で反応させる。酸結合剤としては例えば水酸化ナトリウムや水酸化カリウムなどのアルカリ金属水酸化物またはピリジンなどのアミン化合物が用いられ、溶媒としては例えば塩化メチレン、クロロベンゼンなどのハロゲン化炭化水素が用いられる。また、反応促進のために例えば第三級アミンまたは第四級アンモニウム塩などの触媒を用いることもできる。反応温度は通常０〜４０℃であり、反応時間は数分〜５時間である。
【００３４】
また、ジフェニルカーボネートを用いる溶融法は、不活性ガス雰囲気下所定割合の二価フェノール成分とジフェニルカーボネートとを加熱しながら攪拌して、生成するアルコールまたはフェノール類を留出させる方法により行われる。反応温度は生成するアルコールまたはフェノール類の沸点などにより異なるが、通常１２０〜３５０℃の範囲である。反応はその初期から減圧にして生成するアルコールまたはフェノール類を留出させながら完結させる。また、反応を促進させるために通常のエステル交換反応用触媒を使用することもできる。
【００３５】
ポリカーボネート樹脂の分子量は、粘度平均分子量（Ｍ）で１０，０００〜５０，０００が好ましく、１５，０００〜３５，０００がより好ましい。かかる分子量を有するポリカーボネート樹脂は、十分な強度を有し、また成形時の溶融流動性も良好である。ここでいう粘度平均分子量は塩化メチレン１００ｍｌにポリカーボネート樹脂０．７ｇを２０℃で溶解した溶液から求めた比粘度（ηsp）を次式に挿入して求めたものである。
ηsp／ｃ＝［η］＋０．４５×［η］2ｃ
［η］＝１．２３×１０-4Ｍ0.83
（但しｃ＝０．７、［η］は極限粘度）
かかるポリカーボネート樹脂を製造する際に、必要に応じて亜燐酸エステル、燐酸エステル、ホスホン酸エステルなどの安定剤、テトラブロムビスフェノールＡ、テトラブロムビスフェノールＡの低分子量ポリカーボネート、デカブロモジフェノールなどの難燃剤、着色剤、滑剤などを配合することができる。
【００３６】
ポリカーボネート樹脂基材表面に好ましく形成される塗膜樹脂に用いられるアクリル樹脂は、下記式（３）
【００３７】
【化７】
【００３８】
（但し、式中Ｒ4は炭素数１〜４のアルキル基である。）で表される繰り返し単位を５０モル％以上含むアクリル樹脂である。具体的には５０モル％以上の上記式（３）で示されるアルキルメタクリレートモノマーと５０モル％以下のビニル系モノマーを重合して得られるポリマーが挙げられる。アルキルメタクリレートモノマーとしてはメチルメタクリレート、エチルメタクリレート、プロピルメタクリレートおよびブチルメタクリレートが挙げられ、これらは単独で使用しても、または二種以上混合して使用してもよい。なかでもメチルメタクリレートおよびエチルメタクリレートが好ましい。
【００３９】
また、他のビニル系モノマーとしてはアルキルメタクリレートモノマーと共重合可能なものであり、殊に接着性または耐候性などの耐久性の面で、アクリル酸、メタクリル酸またはそれらの誘導体が好ましく使用される。具体的にはアクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸アミド、メチルアクリレート、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、ブチルアクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、ドデシルメタクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシプロピルメタクリレート、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチルメタクリレート、グリシジルメタクリレート、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、２−（２´−ヒドロキシ−５−メタクリロキシエチルフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾールなどが挙げられ、これらは単独で使用しても、または二種以上を混合して使用してもよい。また、アクリル樹脂の二種以上を配合した混合物であってもよい。
【００４０】
また、かかるアクリル樹脂は熱硬化型であることが好ましく、０．０１〜５０モル％の架橋性の反応基を持つビニル系モノマーを含有することが望ましい。かかる架橋性の反応基を持つビニル系モノマーとしてはアクリル酸、メタクリル酸、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシプロピルメタクリレート、ビニルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプピルトリエトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシランなどが挙げられる。
【００４１】
なかでも、架橋性の反応基をもつビニル系モノマーとして２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシプロピルメタクリレートなどの水酸基をもつアクリルモノマーを利用し、架橋剤としてポリイソシアネート化合物もしくはその誘導体を生成するポリイソシアネート化合物前駆体を利用した熱硬化型ウレタンアクリル樹脂を好ましく使用することができる。
【００４２】
上記アクリル樹脂の分子量は、重量平均分子量で２０，０００以上が好ましく、５０，０００以上が好ましい。また、重量平均分子量で１千万以下のものが好ましく使用される。かかる分子量範囲の上記アクリル樹脂は、第１層としての密着性や強度などの性能が十分に発揮され好ましい。
【００４３】
本発明に用いる上記アクリル樹脂に由来する塗膜樹脂（第１層）を形成する方法としては、アクリル樹脂などの塗膜樹脂成分および後述する光安定剤や紫外線吸収剤などの添加成分を、基材である透明プラスチックと反応したり透明プラスチックを溶解したりしない揮発性の溶媒に溶解して、透明プラスチック基材表面に塗布し、次いでこの溶媒を加熱などにより除去することによって行われる。必要であれば溶媒の除去後にさらに４０〜１４０℃に加熱して架橋性基を架橋させることも好ましく行われる。
【００４４】
かかる溶媒としてはアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類、テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン、１，２−ジメトキシエタンなどのエーテル類、酢酸エチル、酢酸エトキシエチルなどのエステル類、メタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール、１−ブタノール、２−ブタノール、２−メチル−１−プロパノール、２−エトキシエタノール、４−メチル−２−ペンタノール、２−ブトキシエタノールなどのアルコール類、ｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン、イソオクタン、ベンゼン、トルエン、キシレン、ガソリン、軽油、灯油などの炭化水素類、アセトニトリル、ニトロメタン、水などが挙げられ、これらは単独で使用してもよいし、二種以上を混合して使用してもよい。この第１層用コーティング組成物中の塗膜樹脂からなる固形分の濃度は１〜５０重量％が好ましく、３〜３０重量％がより好ましい。
【００４５】
また、この第１層用コーティング組成物にはプラスチック基材の耐候性を改良する目的で光安定剤、紫外線吸収剤、シランカップリング剤等を含有させることができる。
【００４６】
光安定剤としては例えばビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）カーボネート、ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）サクシネート、ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）セバケート、４−ベンゾイルオキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン、４−オクタノイルオキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン、ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）ジフェニルメタン−ｐ，ｐ´−ジカーバメート、ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）ベンゼン−１，３−ジスルホネート、ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）フェニルホスファイトなどのヒンダードアミン類、ニッケルビス（オクチルフェニルサルファイド、ニッケルコンプレクス−３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジルリン酸モノエチラート、ニッケルジブチルジチオカーバメートなどのニッケル錯体が挙げられる。これらの剤は単独で使用しても、または二種以上を併用してもよく、塗膜樹脂（固形分）１００重量部に対して好ましくは１〜５０重量部、より好ましくは１〜１０重量部用いられる。
【００４７】
また、紫外線吸収剤としては例えば２，４−ジヒドロキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−オクトキシベンゾフェノン、２，２´−ジヒドロキシ−４，４´−ジメトキシベンゾフェノンなどのベンゾフェノン類、２−（５´−メチル−２´−ヒドロキシフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（３´−ｔ−ブチル−５´−メチル−２´−ヒドロキシフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（３´，５´−ジ−ｔ−ブチル−２´−ヒドロキシフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール類、エチル−２−シアノ−３，３−ジフェニルアクリレート、２−エチルヘキシル−２−シアノ−３，３−ジフェニルアクリレートなどのシアノアクリレート類、フェニルサリシレート、ｐ−オクチルフェニルサリシレートなどのサリシレート類、ジエチル−ｐ−メトキシベンジリデンマロネート、ビス（２−エチルヘキシル）ベンジリデンマロネートなどのベンジリデンマロネート類、２−（４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン−２−イル）−５−｛（メチル）オキシ｝−フェノール、２−（４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン−２−イル）−５−｛（エチル）オキシ｝−フェノール、２−（４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン−２−イル）−５−｛（プロピル）オキシ｝−フェノール、２−（４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン−２−イル）−５−｛（ブチル）オキシ｝−フェノール、２−（４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン−２−イル）−５−｛（ヘキシル）オキシ｝−フェノールなどのトリアジン類、２−（２´−ヒドロキシ−５−メタクリロキシエチルフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾールとこのモノマーと共重合可能なビニル系モノマーとの共重合体、２−（２´−ヒドロキシ−５−アクリロキシエチルフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾールとこのモノマーと共重合可能なビニル系モノマーとの共重合体、酸化チタン、酸化セリウム、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化タングステン、硫化亜鉛、硫化カドミウムなどの金属酸化物微粒子類が挙げられる。これらの剤は単独で用いても、または二種以上併用してもよく、塗膜樹脂（固形分）１００重量部に対して好ましくは０．１〜１００重量部、より好ましくは０．１〜５０重量部用いられる。
【００４８】
また、シランカップリング剤としては、γ−（２−アミノエチル）アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−（２−アミノエチル）アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β−（Ｎ−ビニルベンジルアミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン・塩酸塩、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−アニリノ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、オクタデシルジメチル｛３−（トリメトキシシリル）プロピル｝アンモニウムクロライド、γ−ウレイドプロピルトリエトキシシランなどが挙げられ、また上記シランカップリング剤の部分加水分解縮合ものも使用できる。かかる剤を添加することにより、透明プラスチック基材と第１層および第１層と第２層の密着力が長期にわたり持続される。これらの剤は単独で用いても二種以上併用してもよく、塗膜樹脂（固形分）１００重量部に対して好ましくは０．１〜５０重量部、より好ましくは０．２〜１０重量部用いられる。
【００４９】
上記コーティング組成物のプラスチック基材への塗布はバーコート法、ディップコート法、フローコート法、スプレーコート法、スピンコート法、ローラーコート法などの方法を、塗装される基材の形状に応じて適宜選択することができる。
【００５０】
かかるコーティング組成物が塗布された基材は、通常常温から基材の熱変形温度より低い温度で溶媒の乾燥、除去が行われ、さらに必要であれば溶媒の除去後に４０〜１４０℃に加熱して架橋性基を架橋させ、第１層として、上記塗膜樹脂を積層した透明プラスチック基材が得られる。
【００５１】
第１層の塗膜樹脂層の厚さは、透明プラスチック基材と第２層とを十分に接着し、また前記添加剤の必要量を保持し得るのに必要な膜厚であればよく、好ましくは０．１〜１０μｍであり、より好ましくは１〜５μｍである。このアクリル樹脂を主とする塗膜樹脂からなる第１層を形成することにより、第２層と透明プラスチック基材との密着性が良好になり、耐摩耗性に優れた透明プラスチック成形体を得ることができる。
【００５２】
上述のアクリル樹脂に由来する塗膜層上に前記オルガノシロキサン樹脂組成物の硬化層が形成される。かかるオルガノシロキサン樹脂組成物のコート方法としては、ディップコート法、フローコート法、スプレーコート法、スピンコート法、ローラコート法、バーコート法などの方法を、塗装される基材の形状に応じて適宜選択することができる。
【００５３】
オルガノシロキサン樹脂組成物は塗装後、通常常温から基材の熱変形温度以下の温度で熱硬化させる。熱硬化は基材の耐熱性に問題がない範囲で高い温度で行うほうがより早く硬化を完了させることができるので好ましい。なお、常温では熱硬化が進まず、硬化被膜を得ることはできない。これは、本発明のコーティング用組成物中のオルガノシロキサン樹脂固形分が部分的に縮合したものであることを意味する。かかる熱硬化の過程で、残留するＳｉ−ＯＨが縮合反応を起こしてＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を形成し、耐摩耗性に優れたコート層になる。熱硬化は通常５０〜４００℃の範囲で１０分間〜４時間、好ましくは８０〜１６０℃の範囲で２０分間〜２時間、ポリカーボネート基材に塗布する場合最も好ましくは１１０〜１３５℃で３０分間〜１時間加熱硬化する。
【００５４】
このコート層の厚みは、通常２〜１０μｍ、好ましくは３〜８μｍである。コート層の厚みがかかる範囲であると、熱硬化時に発生する応力のためにコート層にクラックが発生したり、コート層と基材との密着性が低下したりすることがなく、本発明の目的とする十分な耐摩耗性を有するコート層が得られることになる。
【００５５】
本発明のコーティング用オルガノシロキサン樹脂組成物は、透明プラスチック基材特にポリカーボネート基材表面に、常に安定して耐摩耗性に優れた硬化被膜を形成することができる。その上本発明のコーティング用オルガノシロキサン樹脂組成物は優れた保存安定性を有し、長期間例えば３ヶ月程度保存しても、変質することなく常に安定して耐摩耗性に優れた硬化被膜を与えることができる。なお、本発明のコーティング用オルガノシロキサン樹脂組成物を保存するに当っては、雰囲気の温度を２５℃以下、湿度を５０％以下に維持するのが好ましい。
【００５６】
【実施例】
以下に実施例をあげて本発明を更に説明する。なお、得られた積層体は以下の方法によって評価した。また、実施例中の部は重量部を意味する。
（１）外観評価：目視にて試験片の両面コート層外観（異物の有無）、ひび割れ（クラック）の有無を確認した。
（２）密着性：両面コート層の一面のコート層にカッターナイフで１ｍｍ間隔の１００個の碁盤目を作り、ニチバン製粘着テープ（商品名“セロテープ”）を圧着し、垂直に強く引き剥がし、基材上に残った碁盤目の数で評価した。（ＪＩＳＫ５４００に準拠）
（３）耐摩耗性：両面コート層の一面をＣａｌｉｂｒａｓｅ社製ＣＳ−１０Ｆの摩耗輪を用い、荷重５００ｇで１０００回転テーバー摩耗試験を行い、テ―バー摩耗試験後のヘーズとテーバー摩耗試験前のヘーズとの差△Ｈを測定して評価した。（ＡＳＴＭ Ｄ１０４４に準拠）。（ヘーズ＝Ｔｄ／Ｔｔ×１００、Ｔｄ：散乱光線透過率、Ｔｔ：全光線透過率）
（４）耐擦傷性：試験片の両面コート層の１面を＃００００のスチールウールで擦った後、表面の傷つきの状態を目視により５段階で評価した。
１：５００ｇ荷重で１０回擦っても全く傷つかない
２：５００ｇ荷重で１０回擦ると僅かに傷つく
３：５００ｇ荷重で１０回擦ると少し傷つく
４：５００ｇ荷重で１０回擦ると傷つく
５：１００ｇ荷重で１０回擦ると傷つく
（５）耐熱水性：試験片を沸騰水中に２時間浸漬した後のコート層の外観変化、密着性を評価した。
（６）コーティング用組成物のｐＨ：ｐＨは堀場製作所（株）製ｐＨメータＤ−２２を用い、ｐＨ７標準液およびｐＨ４標準液を用いて較正を行った後、測定した。
【００５７】
［参照例１］（第１層用組成物の調製）
還流冷却器および攪拌装置を備え、窒素置換したフラスコ中にメチルメタクリレート（以下ＭＭＡと略称する）８０．１部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート（以下ＨＥＭＡと略称する）１３部、アゾビスイソブチロニトリル（以下ＡＩＢＮと略称する）０．１４部および１，２−ジメトキシエタン２００部を添加混合し、溶解させた。次いで、窒素気流中７０℃で６時間攪拌下に反応させた。得られた反応液をｎ−ヘキサンに添加して再沈精製し、ＭＭＡ／ＨＥＭＡの組成比９０／１０（モル比）のコポリマー｛アクリル樹脂（１）｝８０部を得た。アクリル樹脂（１）８．９部および２−（２´−ヒドロキシ−５´−ｔ−オクチルフェニル）ベンゾトリアゾール１．５部をメチルエチルケトン２０部、メチルイソブチルケトン３０部および２−プロパノール３０部からなる混合溶媒に溶解し、さらにこの溶液に上記アクリル樹脂（１）のヒドロキシ基１等量に対してイソシアネート基が１．５等量となるようにヘキサメチレンジイソシアネート１．１部を添加して２５℃で５分間攪拌し第１層用組成物（１−１）を調製した。
【００５９】
［参照例３］（テトラアルコキシシラン加水分解縮合物反応液の調整）
テトラエトキシシラン２０８部および０．０１ｍｏｌ／ｌの塩酸８１部を氷水で冷却下混合した。この混合液を２５℃で３時間攪拌し、イソプロパノール１１部で希釈してテトラエトキシシラン加水分解縮合物溶液（Ｓ２）３００部を得た。
【００６０】
［実施例１］
酸性水分散型コロイダルシリカ分散液｛日産化学工業（株）製スノーテックスＯ−４０、固形分濃度４０重量％｝２５部に水８部を加えて攪拌し、氷水浴で冷却下メチルトリメトキシシラン５０部に加えた。この混合液を２５℃で１時間半攪拌後、７０℃で２時間攪拌した反応液を氷水冷却し、これに酢酸３部および硬化触媒として４５％コリンメタノール溶液０．４部を氷水冷却下で混合し、イソプロパノール５０部で希釈してｐH４．６の第２層用コーティング用組成物（２−１）を得た。予め第１層用組成物（１−１）を、硬化膜厚が４μｍになるようにディップコートで両面塗付し、１２０℃で１時間熱硬化させた透明な２ｍｍ厚のポリカーボネート製シートに、上記コーティング用組成物（２−１）を硬化膜厚が５μｍになるようにディップコートで両面塗付し、１２０℃で１時間熱硬化させてコート層を有する透明ポリカーボネート積層体シートを得た。
【００６１】
また、第２層用コーティング用組成物（２−１）を密閉し、２５℃で９０日間保管した後、予め第１層用組成物（１−１）を硬化膜厚が４μｍになるようにディップコートで両面塗付し、１２０℃で１時間熱硬化させた透明な２ｍｍ厚のポリカーボネート製シートに、上記保管後のコーティング用組成物（２−１）を硬化膜厚が５μｍになるようにディップコートで両面塗付し、１２０℃で１時間熱硬化させてコート層を有する透明ポリカーボネート積層体シートを得た。得られたコート層を有するポリカーボネート積層体シートを評価した結果を表１に示した。
【００６２】
［実施例２］
酸性水分散型コロイダルシリカ分散液［日産化学工業（株）製スノーテックスＯ、固形分濃度２０重量％］１５部に酸性水分散型コロイダルシリカ分散液［日産化学工業（株）製スノーテックスＯ−４０、固形分濃度４０重量％］１５部を加えて攪拌し、この分散液に氷水浴で冷却下メチルトリメトキシシラン５０部を加えた。この混合液を２５℃で１時間半攪拌後、５０℃で１時間攪拌した反応液を氷水冷却し、これに、酢酸５部および硬化触媒として４５％コリンメタノール溶液０．７部を氷水冷却下で混合し、イソプロパノール２０部で希釈してｐH４．６の第２層用コーティング用組成物（２−２）を得た。予め第１層用組成物（１−１）を硬化膜厚が４μｍになるようにディップコートで両面塗付し、１２０℃で１時間熱硬化させた透明な２ｍｍ厚のポリカーボネート製シートに、上記コーティング用組成物（２−２）を硬化膜厚が５μｍになるようにディップコートで両面塗付し、１２０℃で１時間熱硬化させてコート層を有する透明ポリカーボネート積層体シートを得た。
【００６３】
また、第２層用コーティング用組成物（２−２）を密閉し、２５℃で９０日間保管した後、予め第１層用組成物（１−１）を硬化膜厚が４μｍになるようにディップコートで両面塗付し、１２０℃で１時間熱硬化させた透明な２ｍｍ厚のポリカーボネート製シートに、上記保管後のコーティング用組成物（２−２）を硬化膜厚が５μｍになるようにディップコートで両面塗付し、１２０℃で１時間熱硬化させてコート層を有する透明ポリカーボネート積層体シートを得た。得られたコート層を有するポリカーボネート積層体シートを評価した結果を表１に示した。
【００７９】
［比較例１］
酸性水分散型コロイダルシリカ分散液［日産化学工業（株）製スノーテックスＯ−４０、固形分濃度４０重量％］２５部に水８部を加えて攪拌し、この分散液を氷水浴冷却下メチルトリメトキシシラン５０部に加えた。この混合液を２５℃で１時間半攪拌後、５０℃で１時間攪拌した反応液を氷水冷却し、これに、酢酸８部および硬化触媒として酢酸ナトリウム１．２部を氷水冷却下で混合し、イソプロパノール４０部で希釈してｐH５．３の第２層用コーティング用組成物（２−１０）を得た。予め第１層用組成物（１−１）を硬化膜厚４μｍになるようにディップコートで両面塗付し、１２０℃で１時間熱硬化させた透明な２ｍｍ厚のポリカーボネート製シートに、上記コーティング用組成物（２−１０）を硬化膜厚が５μｍになるようにディップコートで両面塗付し、１２０℃で１時間熱硬化させてコート層を有する透明ポリカーボネート積層体シートを得た。得られたコート層を有するポリカーボネート積層体シートを評価した結果を表１に示した。
【００８０】
また、第２層用コーティング用組成物（２−１０）を密閉し、２５℃で９０日間保管した後、予め第１層用組成物（１−１）を硬化膜厚が４μｍになるようにディップコートで両面塗付し、１２０℃で１時間熱硬化させた透明な２ｍｍ厚のポリカーボネート製シートに、上記保管後のコーティング用組成物（２−１０）を硬化膜厚が５μｍになるようにディップコートで両面塗付し、１２０℃で１時間熱硬化させてコート層を有する透明ポリカーボネート積層体シートを得た。得られたコート層を有するポリカーボネート積層体シートを評価した結果を表１に示した。
【００８１】
［比較例２］
塩基製水分散型コロイダルシリカ分散液［日産化学工業（株）製スノーテックス３０、固形分濃度３０重量％］３０部に酢酸１０部を加えて攪拌し、この分散液を氷水浴で冷却下メチルトリメトキシシラン５０部に加えた。この混合液を２５℃で１時間半攪拌後、７０℃で２時間攪拌した反応液を氷水冷却し、これに、硬化触媒として酢酸カリウム０．８部を氷水冷却下で混合し、イソプロパノール３０部で希釈してｐH４．７の第２層用コーティング用組成物（２−１１）を得た。予め第１層用組成物（１−１）を硬化膜厚が４μｍになるようにディップコートで両面塗付し、１２０℃で１時間熱硬化させた透明な２ｍｍ厚のポリカーボネート製シートに、上記コーティング用組成物（２−１１）を硬化膜厚が５μｍになるようにディップコートで両面塗付し、１２０℃で１時間熱硬化させてコート層を有する透明ポリカーボネート積層体シートを得た。得られたコート層を有するポリカーボネート積層体シートを評価した結果を表１に示した。
【００８２】
また、第２層用コーティング用組成物（２−１１）を密閉し２５℃で９０日間保管したところ、コート剤はゲル化しておりコーティングには適さなかった。
【００８３】
［比較例３］
塩基製水分散型コロイダルシリカ分散液［日産化学工業（株）製スノーテックス３０、固形分濃度３０重量％］３０部に酢酸８部を加えて攪拌し、この分散液を氷水浴で冷却下メチルトリメトキシシラン５０部に加えた。この混合液を２５℃で１時間半攪拌後、７０℃で２時間攪拌した反応液を氷水冷却し、イソプロパノール３０部で希釈してｐH４．４の第２層用コーティング用組成物（２−１２）を得た。予め第１層用組成物（１−１）を硬化膜厚が４μｍになるようにディップコートで両面塗付し、１２０℃で１時間熱硬化させた透明な２ｍｍ厚のポリカーボネート製シートに、上記コーティング用組成物（２−１２）を硬化膜厚が５μｍになるようにディップコートで両面塗付し、１２０℃で１時間熱硬化させてコート層を有する透明ポリカーボネート積層体シートを得た。得られたコート層を有するポリカーボネート積層体シートを評価した結果を表１に示した。
【００８４】
また、第２層用コーティング用組成物（２−１２）を密閉し、２５℃で９０日間保管した後、予め第１層用組成物（１−１）を硬化膜厚が４μｍになるようにディップコートで両面塗付し、１２０℃で１時間熱硬化させた透明な２ｍｍ厚のポリカーボネート製シートに、上記保管後のコーティング用組成物（２−１２）を硬化膜厚が５μｍになるようにディップコートで両面塗付し、１２０℃で１時間熱硬化させてコート層を有する透明ポリカーボネート積層体シートを得た。得られたコート層を有するポリカーボネート積層体シートを評価した結果を表１に示した。
【００８５】
［比較例４］
水分散型コロイダルシリカ分散液［日産化学工業（株）製スノーテックス３０、固形分濃度３０重量％］３０部に氷水浴で冷却下メチルトリメトキシシラン４５部、テトラエトキシシラン１０部、酢酸１０部および０．１ｍｏｌ／Ｌ塩酸３部を加えた。この混合液を２５℃で１時間半攪拌後、７０℃で２時間攪拌した反応液を氷水冷却し、これに硬化触媒として酢酸ナトリウム０．３部を氷水冷却下で混合し、イソプロパノール３０部で希釈してｐH４．４の第２層用コーティング用組成物（２−１３）を得た。予め第１層用組成物（１−２）を硬化膜厚が４μｍになるようにディップコートで両面塗付し、１２０℃で１時間熱硬化させた透明な２ｍｍ厚のポリカーボネート製シートに、上記コーティング用組成物（２−１３）を硬化膜厚５μｍになるようにディップコートで両面塗付し、１２０℃で１時間熱硬化させてコート層を有する透明ポリカーボネート積層体シートを得た。得られたコート層を有するポリカーボネート積層体シートを評価した結果を表１に示した。
【００８６】
また、第２層用コーティング用組成物（２−１３）を密閉し、２５℃で９０日間保管した後、予め第１層用組成物（１−２）を硬化膜厚が４μｍになるようにディップコートで両面塗付し、１２０℃で１時間熱硬化させた透明な２ｍｍ厚のポリカーボネート製シートに、上記保管後のコーティング用組成物（２−１３）を硬化膜厚が５μｍになるようにディップコートで両面塗付し、１２０℃で１時間熱硬化させてコート層を有する透明ポリカーボネート積層体シートを得た。得られたコート層を有するポリカーボネート積層体シートを評価した結果を表１に示した。
【００８７】
［比較例５］
酸性水分散型コロイダルシリカ分散液［触媒化成工業（株）製カタロイドＳＮ−３５、固形分濃度３０重量％］３０部に氷水浴で冷却下メチルトリメトキシシラン５０部を加えた。この混合液を２５℃で１時間半攪拌後、７０℃で１時間半攪拌した反応液を氷水冷却し、これに酢酸８部および硬化触媒として酢酸テトラブチルアンモニウム０．６部を氷水冷却下で混合し、イソプロパノール３０部で希釈してｐH４．５の第２層用コーティング用組成物（２−１４）を得た。予め第１層用組成物（１−２）を硬化膜厚が４μｍになるようにディップコートで両面塗付し、１２０℃で１時間熱硬化させた透明な２ｍｍ厚のポリカーボネート製シートに、上記コーティング用組成物（２−１４）を硬化膜厚が５μｍになるようにディップコートで両面塗付し、１２０℃で１時間熱硬化させてコート層を有する透明ポリカーボネート積層体シートを得た。得られたコート層を有するポリカーボネート積層体シートを評価した結果を表１に示した。
【００８８】
また、第２層用コーティング用組成物（２−１４）を密閉し、２５℃で９０日間保管した後、予め第１層用組成物（１−２）を硬化膜厚が４μｍになるようにディップコートで両面塗付し、１２０℃で１時間熱硬化させた透明な２ｍｍ厚のポリカーボネート製シートに、上記保管後のコーティング用組成物（２−１４）を硬化膜厚が５μｍになるようにディップコートで両面塗付し、１２０℃で１時間熱硬化させてコート層を有する透明ポリカーボネート積層体シートを得た。得られたコート層を有するポリカーボネート積層体シートを評価した結果を表１に示した。
【００８９】
［比較例６］
イソプロパノール分散型コロイダルシリカ分散液［日産化学工業（株）製ＩＰＡ−ＳＴ−Ｓ、固形分濃度２４重量％］４０部および水３０部に酢酸８部を加えて攪拌し、この分散液を氷水浴で冷却下、メチルトリメトキシシラン５０部に加えた。この混合液を２５℃で１時間半攪拌後、７０℃で２時間攪拌した反応液を氷水冷却し、これに硬化触媒として酢酸ナトリウム０．８部を氷水冷却下で混合し、イソプロパノール３０部で希釈してｐH４．７の第２層用コーティング用組成物（２−１５）を得た。予め第１層用組成物（１−２）を硬化膜厚が４μｍになるようにディップコートで両面塗付し、１２０℃で１時間熱硬化させた透明な５ｍｍ厚のポリカーボネート製シートに、上記コーティング用組成物（２−１５）を硬化膜厚が５μｍになるようにディップコートで両面塗付し、１２０℃で１時間熱硬化させてコート層を有する透明ポリカーボネート積層体シートを得た。得られたコート層を有するポリカーボネート積層体シートを評価した結果を表１に示した。
【００９０】
また、第２層用コーティング用組成物（２−１５）を密閉し、２５℃で９０日間保管した後、予め第１層用組成物（１−２）を硬化膜厚が４μｍになるようにディップコートで両面塗付し、１２０℃で１時間熱硬化させた透明な５ｍｍ厚のポリカーボネート製シートに、上記保管後のコーティング用組成物（２−１５）を硬化膜厚が５μｍになるようにディップコートで両面塗付し、１２０℃で１時間熱硬化させてコート層を有する透明ポリカーボネート積層体シートを得た。得られたコート層を有するポリカーボネート積層体シートを評価した結果を表１に示した。
【００９１】
【表１】
【００９２】
【発明の効果】
本発明のコーティング用オルガノシロキサン樹脂組成物は、優れた保存安定性を有し、長期間変質することなく常に安定して保存でき、透明プラスチック基材特にポリカーボネート基材表面に、常に安定して外観、透明性、耐擦傷性、硬度、耐熱水性、密着性、耐有機溶剤性、耐酸性、特に耐摩耗性に優れた従来にない高いレベルのコート層を形成することができる。特にポリカーボネートシートの片面または両面に（好ましくは両面に）本発明のオルガノシロキサン樹脂組成物をコートしたものは自動車用窓ガラスやサンルーフに好適に使用され、その奏する工業的効果は格別である。
【発明の属する技術分野】
本発明は透明プラスチック成形体に、耐摩耗性を付与するに有効なオルガノシロキサン樹脂組成物およびオルガノシロキサン樹脂組成物で表面を保護されたポリカーボネート樹脂成形体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プラスチック材料は耐衝撃性、軽量性、加工性などの特徴をいかして、多くの用途で用いられている。特に、透明プラスチックであるアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、スチレン樹脂などはガラスの代替として広く利用されている。しかしながら、透明プラスチック特にポリカーボネート樹脂は耐摩耗性に乏しいため表面が傷つきやすい欠点がある。
【０００３】
近年、その軽量性や安全性を活かして窓ガラス、特に自動車の窓ガラスに有機ガラスとして透明プラスチックシートを適用しようとする動きがある。かかる用途に透明プラスチックを適用する場合、例えば前面ガラスではワイパー作動時の擦り傷発生を防止する必要があり、サイドウインドーではウインドー昇降時の擦り傷発生を防止する必要がある。このような用途では、ガラス並みの特に高いレベルの耐摩耗性が要求される。また、自動車の窓ガラスは、屋外の様々な環境に長期間さらされる。このような用途では、ガラス並みの高いレベルの耐候性も要求される。
【０００４】
これらの欠点を改良する目的で、従来からプラスチック基材の表面に、シロキサン系の硬化被膜を形成することが数多く提案されている。例えば特開昭５１−２７３６号公報および特開昭５５−９４９７１号公報には、トリヒドロキシシラン部分縮合物とコロイダルシリカからなるコーティング用組成物が記載されている。また、特開昭４８−２６８２２号公報および特開昭５１−３３１２８号公報には、アルキルトリアルコキシシランとテトラアルコキシシランとの部分縮合物を主成分とするコーティング用組成物が記載されている。しかしながら、トリヒドロキシシラン部分縮合物とコロイダルシリカからなるコーティング用組成物や、アルキルトリアルコキシシランとテトラアルコキシシランとの部分縮合物を主成分とするコーティング用組成物から得られる硬化被膜を透明プラスチック基材に積層したものは、ある程度の耐摩耗性を有しているが、特に自動車の窓ガラスなどの用途に対しては耐摩耗性は十分でなく、さらなる耐摩耗性の改良が求められている。
【０００５】
さらに、特開昭６３−２７８９７９号公報および特開平１−３０６４７６号公報には、アルキルトリアルコキシシランとテトラアルコキシシランとの縮合物にコロイダルシリカを添加したコーティング用組成物が記載されている。しかしながら、これらのコーティング用組成物は主として天然大理石や金属等の無機物の表面の保護を目的として開発されており、プラスチック基材上に良好な密着性を持った保護層を形成することを保証していない。実際にこのコーティング用組成物をポリカーボネート樹脂上に接着層を介して被膜を形成したところ、コロイダルシリカ、トリアルコキシシラン、テトラアルコキシシランの組成比についてプラスチック上に保護層を形成するという観点から十分な検討がなされていないために、コート層にクラックが入ったり、十分な耐摩耗性が得られなかったりした。また、初期の加熱硬化時には、クラックの発生がなく、十分な耐摩耗性が得られる組成でも再度加熱したり、沸騰水に浸漬すると、硬化反応がほぼ完全に進行すること、およびプラスチック基材とコート層の熱膨張率が異なることが原因でコート層にクラックが発生するという問題があり、プラスチック基材に適用するという観点から、さらなる改良が求められている。
【０００６】
また、ポリカーボネート樹脂基材表面に接着層（プライマー層）およびシロキサン系樹脂硬化被膜を積層した被覆プラスチック成形体において、接着層に紫外線吸収剤を含有せしめることにより、耐候性を改良する多くの提案がなされている。例えば特開昭６１−８６２５９号公報、特開平２−１６０４８号公報、特開平２−１６１２９号公報、特開平４−１０６１６１号公報および特開平５−２５５５２６号公報などをあげることができる。このように接着層に紫外線吸収剤を含有させることにより耐候性が改善される。
【０００７】
本発明者は、透明プラスチック基材表面に、耐摩耗性を有する硬化被膜を形成せんとして鋭意検討を重ねた結果、コロイダルシリカと特定のアルコキシシランの加水分解縮合物からなるオルガノシロキサン樹脂組成物からなる硬化層を透明プラスチック基材表面に形成させればよいことを究明し、先に提案した（特開２００１−２３２７２８号公報、特開２００２−３６８７０号公報等）。さらに、このオルガノシロキサン樹脂組成物について検討を重ねたところ、このコーティング用樹脂組成物は、その保存性に難点があり、長期間（例えば１ヶ月程度）保存すると変質し易く、良好な耐摩耗性を有する硬化被膜が得られなくなるという問題があることを知った。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者はこの問題点を解消せんとして透明プラスチック基材表面に、従来にない高いレベルの耐磨耗性を付与することができ、その上保存性にも優れたオルガノシロキサン樹脂を主成分とするコーティング用組成物を提供せんとして鋭意検討を重ねた結果、このコーティング用樹脂組成物に使用する硬化触媒が、コーティング用樹脂組成物の保存性の悪化に大きく影響することを究明し、さらに検討を重ね、硬化触媒として特にコリン塩または酢酸リチウムを選択使用すれば目的が達成し得ることを知り、本発明に到達した。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、
ポリカーボネート基材表面の少なくとも一面に、第１層として、少なくとも５０重量％がアクリル樹脂であって且つ該アクリル樹脂は下記式（３）
【化１３】
（Ａ）コロイダルシリカ（ａ成分）、
（Ｂ）下記式（１）
【００１０】
【化１４】
（但し、式中Ｒ１、Ｒ２はそれぞれ炭素数１〜４のアルキル基、ビニル基、またはメタクリロキシ基、アミノ基、グリシドキシ基および３，４−エポキシシクロヘキシル基からなる群から選ばれる１以上の基で置換された炭素数１〜３のアルキル基であり、Ｒ３は炭素数１〜４のアルキル基であり、ｍ，ｎは夫々０，１，２のいずれの整数でもよく、ｍ＋ｎは０，１，２のいずれの整数でもよい。）で表されるアルコキシシランの加水分解縮合物（ｂ成分）、
（Ｃ）硬化触媒および
（Ｄ）溶媒
からなり且つ（ａ成分）および（ｂ成分）の合計量に対して（ａ成分）が１０〜６０重量％で、（ｂ成分）がＲ１ ｍＲ２ ｎＳｉＯ（４−ｍ−ｎ）／２に換算して４０〜９０重量％であるオルガノシロキサン樹脂組成物であって、硬化触媒が下記式（２）
【００１２】
【化１５】
（ただし、式中Ｘは炭素数１〜１６の有機カルボン酸イオンを示す）で表されるコリン塩であって、該コリン塩の量が（ａ成分）および（ｂ成分）の合計量１００重量部に対して０．０１〜５重量部であるか、または硬化触媒が酢酸リチウムであって、該酢酸リチウムの量が（ａ成分）および（ｂ成分）の合計量１００重量部に対して０．０１〜１重量部であるオルガノシロキサン樹脂組成物を硬化した層を積層してなる表面を保護されたポリカーボネート樹脂成形体である。
【００１７】
本発明のコーティング用組成物であるオルガノシロキサン樹脂組成物において、（ａ成分）として用いるコロイダルシリカは、直径５〜２００ｎｍ、好ましくは５〜４０ｎｍのシリカ微粒子が水または有機溶媒中にコロイド状に分散されたものである。
【００１８】
このコロイダルシリカは、水分散型および有機溶媒分散型のどちらでもよいが、水分散型のものが好ましい。水分散型のコロイダルシリカの場合、シリカ微粒子の表面に多数の水酸基が存在し、これがトリアルコキシシラン加水分解縮合物と強固に結合するため、より耐摩耗性に優れたプラスチック積層体が得られるものと考えられる。また、水分散型コロイダルシリカは、さらに酸性水溶液分散型と塩基性水溶液分散型に分かれる。この水分散型コロイダルシリカは、酸性水溶液分散型と塩基性水溶液分散型のどちらでもよいが、硬化触媒選択の多様性、メチルトリアルコキシシランの適切な加水分解、縮合状態の実現の観点から酸性水溶液分散型コロイダルシリカが好ましい。
【００１９】
かかるコロイダルシリカとして具体的には、酸性水溶液中で分散させた商品として日産化学工業（株）のスノーテックスＯ、触媒化成工業（株）のカタロイドＳＮ、塩基性水溶液中で分散させた商品として日産化学工業（株）のスノーテックス３０、スノーテックス４０、触媒化成工業（株）のカタロイドＳ３０、カタロイドＳ４０、有機溶媒に分散させた商品として日産化学工業（株）のＭＡ−ＳＴ、ＩＰＡ−ＳＴ、ＮＢＡ−ＳＴ、ＩＢＡ−ＳＴ、ＥＧ−ＳＴ、ＸＢＡ−ＳＴ、ＮＰＣ−ＳＴ、ＤＭＡＣ−ＳＴ、触媒化成工業（株）のＯＳＣＡＬ１１３２、ＯＳＣＡＬ１２３２、ＯＳＣＡＬ１３３２、ＯＳＣＡＬ１４３２、ＯＳＣＡＬ１５３２、ＯＳＣＡＬ１６３２、ＯＳＣＡＬ１７３２などが挙げられる。
【００２０】
本発明のコーティング用組成物において、（ｂ成分）として用いるアルコキシシランの加水分解縮合物は、前記式（１）のアルコキシシランを加水分解縮合反応させたものである。アルコキシシランとしては例えばテトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラｎ−プロポキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラｎ−ブトキシシラン、テトライソブトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エ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、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロヒピルトリメトキシシラン、β−（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、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ビニルメチルジメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−アミノプロピルメチルジエトキシシランなどが挙げられ、なかでもアルキルトリアルコキシシランが好ましく、特にメチルトリメトキシシランおよびメチルトリエトキシシランが好ましい。これらは単独で用いても、二種以上混合して用いてもよい。
【００２１】
本発明のコーティング用組成物における（ａ成分）と（ｂ成分）の使用割合は、組成物の安定性、得られる硬化膜の透明性、耐摩耗性、耐擦傷性、密着性およびクラック発生の有無などの点から決められる。（ａ成分）および（ｂ成分）の合計量に対して（ａ成分）が１０〜６０重量％で、（ｂ成分）がＲ1 mＲ2 nＳｉＯ(4-m-n)/2に換算して４０〜９０重量％であり、特に（ａ成分）が１０〜４０重量％で、（ｂ成分）がＲ1 mＲ2 nＳｉＯ(4-m-n)/2に換算して６０〜９０重量％が好ましい。
【００２２】
本発明のコーティング用組成物は硬化触媒（ｃ成分）を含有する。特に本発明にあっては硬化触媒として前記式（２）で示されるコリン塩または酢酸リチウムを使用する。コリン塩または酢酸リチウムを使用することでオルガノシロキサン樹脂組成物の保存安定性が向上し、且つオルガノシロキサン樹脂を硬化して得られるハードコートは良好な耐摩耗性を有する。
【００２３】
コリン塩としては酢酸、ギ酸、プロピオン酸、酪酸、乳酸、酒石酸、コハク酸等の脂肪族カルボン酸の塩が挙げられ、なかでも酢酸コリンが好ましい。コリン塩の使用量はオルガノシロキサン樹脂の組成、加水分解、縮合反応の進行度、熱硬化条件により変化するが、オルガノシロキサン樹脂固形分｛（ａ成分）と（ｂ成分）の合計量｝１００重量部に対して、０．０１〜５重量部であり、好ましくは０．１〜３重量部である。含有量が０．０１重量部より少ないと十分な硬化速度が得られず、５重量部より多いとコーティング用組成物の保存安定性が低下したり、沈殿物を生じたりして好ましくない。
【００２４】
硬化触媒として酢酸リチウムを使用する場合、酢酸リチウムの使用量はオルガノシロキサン樹脂固形分１００重量部に対して、０．０１〜１重量部であり、好ましくは０．１〜０．５重量部である。含有量が０．０１重量部より少ないと十分な硬化速度が得られず、１重量部より多いとコーティング用組成物の保存安定性が低下したり、コート層熱硬化時に急激に硬化反応が進行するためコート層にクラックを生じたりして好ましくない。
【００２５】
本発明のコーティング用組成物にはさらに溶媒が使用される。この溶媒としては前記オルガノシロキサン樹脂固形分が安定に溶解することが必要である。そのためには、使用される溶媒の少なくとも２０重量％以上、好ましくは５０重量％以上がアルコールであることが望ましい。かかるアルコールとしては例えばメタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール、１−ブタノール、２−ブタノール、２−メチル−１−プロパノール、２−エトキシエタノール、４−メチル−２−ペンタノール、２−ブトキシエタノールなどが挙げられ、炭素数１〜４の低沸点アルコールが好ましく、溶解性、安定性および塗工性の点で２−プロパノールが特に好ましい。かかる溶媒中には水分散型コロイダルシリカ中の水で加水分解反応に関与しない水分、アルコキシシランの加水分解に伴って発生する低級アルコール、有機溶媒分散型のコロイダルシリカを使用した場合にはその分散媒の有機溶媒、コーティング用組成物のｐＨ調節のために添加される酸も含まれる。
【００２６】
ｐＨ調節のために使用される酸としては塩酸、硫酸、リン酸、亜硝酸、過塩素酸、スルファミン酸などの無機酸、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、シュウ酸、コハク酸、マレイン酸、乳酸、パラトルエンスルホン酸などの有機酸が挙げられ、ｐＨ調節の容易さの観点からギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、シュウ酸、コハク酸、マレイン酸などの有機カルボン酸が好ましい。その他の溶媒としては水／アルコールと混和することが必要であり、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等のケトン類、テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン、１，２−ジメトキシエタン等のエーテル類、酢酸エチル、酢酸エトキシエチルなどのエステル類が挙げられる。溶媒は（ａ成分）および（ｂ成分）からなるオルガノシロキサン樹脂固形分１００重量部に対して５０〜９００重量部、好ましくは１５０〜７００重量部である。
【００２７】
本発明のコーティング用組成物は、酸および硬化触媒の含有量を調節することによりｐＨを４〜６に調整することが望ましい。これにより、常温でのコーティング用組成物のゲル化を防止し、保存安定性を増すことができる。本発明のコーティング組成物は、通常数時間から数日間さらに熟成させることにより安定な組成物になる。
【００２８】
なお、本発明のコーティング用組成物には、塗工性および得られる塗膜の平滑性を向上させる目的で公知のレベリング剤を配合することができる。配合量はコーティング用組成物１００重量部に対して０．０１〜２重量部の範囲が好ましい。また、本発明の目的を損なわない範囲で紫外線吸収剤、染料、顔料、フィラーなどを配合してもよい。
【００２９】
このようにして調整された本発明のコーティング用組成物は、ポリカーボネート樹脂などの透明樹脂成形体に塗布することができる。特にポリカーボネート樹脂成形体上にプライマー層としてアクリル樹脂層を形成した成形体に好ましく塗布できる。
【００３０】
本発明で使用するポリカーボネート樹脂は、二価フェノールとカーボネート前駆体とを界面重縮合法または溶融法で反応させて得られる。二価フェノールの代表的な例としては、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン（通称ビスフェノールＡ）、２，２−ビス（３−メチル−４−ヒドロキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（３，５−ジメチル−４−ヒドロキシフェニル）プロパン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）エタン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）ブタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−３−メチルブタン、９，９−ビス｛（４−ヒドロキシ−３−メチル）フェニル｝フルオレン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−３，３−ジメチルブタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−４−メチルペンタン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサンおよびα，α'−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−ｍ−ジイソプロピルベンゼン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）サルファイド、ビス（４−ヒドロキシフェニル）スルホン等を挙げられ、なかでもビスフェノールＡが好ましい。これらの二価フェノールは単独または２種以上を混合して使用できる。
【００３１】
カーボネート前駆体としてはカルボニルハライド、カーボネートエステルまたはハロホルメートなどが使用され、具体的にはホスゲン、ジフェニルカーボネートまたは二価フェノールのジハロホルメートなどが挙げられる。
【００３２】
上記二価フェノールとカーボネート前駆体を界面重縮合法または溶融法によって反応させてポリカーボネート樹脂を製造するに当っては、必要に応じて触媒、末端停止剤、二価フェノールの酸化防止剤などを使用してもよい。また、ポリカーボネート樹脂は三官能以上の多官能性芳香族化合物を共重合した分岐ポリカーボネート樹脂であってもよく、また得られたポリカーボネート樹脂の二種以上を混合した混合物であってもよい。
【００３３】
ホスゲンを使用する界面重縮合法は、酸結合剤および有機溶媒の存在下で反応させる。酸結合剤としては例えば水酸化ナトリウムや水酸化カリウムなどのアルカリ金属水酸化物またはピリジンなどのアミン化合物が用いられ、溶媒としては例えば塩化メチレン、クロロベンゼンなどのハロゲン化炭化水素が用いられる。また、反応促進のために例えば第三級アミンまたは第四級アンモニウム塩などの触媒を用いることもできる。反応温度は通常０〜４０℃であり、反応時間は数分〜５時間である。
【００３４】
また、ジフェニルカーボネートを用いる溶融法は、不活性ガス雰囲気下所定割合の二価フェノール成分とジフェニルカーボネートとを加熱しながら攪拌して、生成するアルコールまたはフェノール類を留出させる方法により行われる。反応温度は生成するアルコールまたはフェノール類の沸点などにより異なるが、通常１２０〜３５０℃の範囲である。反応はその初期から減圧にして生成するアルコールまたはフェノール類を留出させながら完結させる。また、反応を促進させるために通常のエステル交換反応用触媒を使用することもできる。
【００３５】
ポリカーボネート樹脂の分子量は、粘度平均分子量（Ｍ）で１０，０００〜５０，０００が好ましく、１５，０００〜３５，０００がより好ましい。かかる分子量を有するポリカーボネート樹脂は、十分な強度を有し、また成形時の溶融流動性も良好である。ここでいう粘度平均分子量は塩化メチレン１００ｍｌにポリカーボネート樹脂０．７ｇを２０℃で溶解した溶液から求めた比粘度（ηsp）を次式に挿入して求めたものである。
ηsp／ｃ＝［η］＋０．４５×［η］2ｃ
［η］＝１．２３×１０-4Ｍ0.83
（但しｃ＝０．７、［η］は極限粘度）
かかるポリカーボネート樹脂を製造する際に、必要に応じて亜燐酸エステル、燐酸エステル、ホスホン酸エステルなどの安定剤、テトラブロムビスフェノールＡ、テトラブロムビスフェノールＡの低分子量ポリカーボネート、デカブロモジフェノールなどの難燃剤、着色剤、滑剤などを配合することができる。
【００３６】
ポリカーボネート樹脂基材表面に好ましく形成される塗膜樹脂に用いられるアクリル樹脂は、下記式（３）
【００３７】
【化７】
（但し、式中Ｒ4は炭素数１〜４のアルキル基である。）で表される繰り返し単位を５０モル％以上含むアクリル樹脂である。具体的には５０モル％以上の上記式（３）で示されるアルキルメタクリレートモノマーと５０モル％以下のビニル系モノマーを重合して得られるポリマーが挙げられる。アルキルメタクリレートモノマーとしてはメチルメタクリレート、エチルメタクリレート、プロピルメタクリレートおよびブチルメタクリレートが挙げられ、これらは単独で使用しても、または二種以上混合して使用してもよい。なかでもメチルメタクリレートおよびエチルメタクリレートが好ましい。
【００３９】
また、他のビニル系モノマーとしてはアルキルメタクリレートモノマーと共重合可能なものであり、殊に接着性または耐候性などの耐久性の面で、アクリル酸、メタクリル酸またはそれらの誘導体が好ましく使用される。具体的にはアクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸アミド、メチルアクリレート、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、ブチルアクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、ドデシルメタクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシプロピルメタクリレート、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノエチルメタクリレート、グリシジルメタクリレート、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、２−（２´−ヒドロキシ−５−メタクリロキシエチルフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾールなどが挙げられ、これらは単独で使用しても、または二種以上を混合して使用してもよい。また、アクリル樹脂の二種以上を配合した混合物であってもよい。
【００４０】
また、かかるアクリル樹脂は熱硬化型であることが好ましく、０．０１〜５０モル％の架橋性の反応基を持つビニル系モノマーを含有することが望ましい。かかる架橋性の反応基を持つビニル系モノマーとしてはアクリル酸、メタクリル酸、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシプロピルメタクリレート、ビニルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプピルトリエトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシランなどが挙げられる。
【００４１】
なかでも、架橋性の反応基をもつビニル系モノマーとして２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシプロピルメタクリレートなどの水酸基をもつアクリルモノマーを利用し、架橋剤としてポリイソシアネート化合物もしくはその誘導体を生成するポリイソシアネート化合物前駆体を利用した熱硬化型ウレタンアクリル樹脂を好ましく使用することができる。
【００４２】
上記アクリル樹脂の分子量は、重量平均分子量で２０，０００以上が好ましく、５０，０００以上が好ましい。また、重量平均分子量で１千万以下のものが好ましく使用される。かかる分子量範囲の上記アクリル樹脂は、第１層としての密着性や強度などの性能が十分に発揮され好ましい。
【００４３】
本発明に用いる上記アクリル樹脂に由来する塗膜樹脂（第１層）を形成する方法としては、アクリル樹脂などの塗膜樹脂成分および後述する光安定剤や紫外線吸収剤などの添加成分を、基材である透明プラスチックと反応したり透明プラスチックを溶解したりしない揮発性の溶媒に溶解して、透明プラスチック基材表面に塗布し、次いでこの溶媒を加熱などにより除去することによって行われる。必要であれば溶媒の除去後にさらに４０〜１４０℃に加熱して架橋性基を架橋させることも好ましく行われる。
【００４４】
かかる溶媒としてはアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類、テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン、１，２−ジメトキシエタンなどのエーテル類、酢酸エチル、酢酸エトキシエチルなどのエステル類、メタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロパノール、１−ブタノール、２−ブタノール、２−メチル−１−プロパノール、２−エトキシエタノール、４−メチル−２−ペンタノール、２−ブトキシエタノールなどのアルコール類、ｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン、イソオクタン、ベンゼン、トルエン、キシレン、ガソリン、軽油、灯油などの炭化水素類、アセトニトリル、ニトロメタン、水などが挙げられ、これらは単独で使用してもよいし、二種以上を混合して使用してもよい。この第１層用コーティング組成物中の塗膜樹脂からなる固形分の濃度は１〜５０重量％が好ましく、３〜３０重量％がより好ましい。
【００４５】
また、この第１層用コーティング組成物にはプラスチック基材の耐候性を改良する目的で光安定剤、紫外線吸収剤、シランカップリング剤等を含有させることができる。
【００４６】
光安定剤としては例えばビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）カーボネート、ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）サクシネート、ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）セバケート、４−ベンゾイルオキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン、４−オクタノイルオキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン、ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）ジフェニルメタン−ｐ，ｐ´−ジカーバメート、ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）ベンゼン−１，３−ジスルホネート、ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）フェニルホスファイトなどのヒンダードアミン類、ニッケルビス（オクチルフェニルサルファイド、ニッケルコンプレクス−３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジルリン酸モノエチラート、ニッケルジブチルジチオカーバメートなどのニッケル錯体が挙げられる。これらの剤は単独で使用しても、または二種以上を併用してもよく、塗膜樹脂（固形分）１００重量部に対して好ましくは１〜５０重量部、より好ましくは１〜１０重量部用いられる。
【００４７】
また、紫外線吸収剤としては例えば２，４−ジヒドロキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−オクトキシベンゾフェノン、２，２´−ジヒドロキシ−４，４´−ジメトキシベンゾフェノンなどのベンゾフェノン類、２−（５´−メチル−２´−ヒドロキシフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（３´−ｔ−ブチル−５´−メチル−２´−ヒドロキシフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（３´，５´−ジ−ｔ−ブチル−２´−ヒドロキシフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール類、エチル−２−シアノ−３，３−ジフェニルアクリレート、２−エチルヘキシル−２−シアノ−３，３−ジフェニルアクリレートなどのシアノアクリレート類、フェニルサリシレート、ｐ−オクチルフェニルサリシレートなどのサリシレート類、ジエチル−ｐ−メトキシベンジリデンマロネート、ビス（２−エチルヘキシル）ベンジリデンマロネートなどのベンジリデンマロネート類、２−（４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン−２−イル）−５−｛（メチル）オキシ｝−フェノール、２−（４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン−２−イル）−５−｛（エチル）オキシ｝−フェノール、２−（４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン−２−イル）−５−｛（プロピル）オキシ｝−フェノール、２−（４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン−２−イル）−５−｛（ブチル）オキシ｝−フェノール、２−（４，６−ジフェニル−１，３，５−トリアジン−２−イル）−５−｛（ヘキシル）オキシ｝−フェノールなどのトリアジン類、２−（２´−ヒドロキシ−５−メタクリロキシエチルフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾールとこのモノマーと共重合可能なビニル系モノマーとの共重合体、２−（２´−ヒドロキシ−５−アクリロキシエチルフェニル）−２Ｈ−ベンゾトリアゾールとこのモノマーと共重合可能なビニル系モノマーとの共重合体、酸化チタン、酸化セリウム、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化タングステン、硫化亜鉛、硫化カドミウムなどの金属酸化物微粒子類が挙げられる。これらの剤は単独で用いても、または二種以上併用してもよく、塗膜樹脂（固形分）１００重量部に対して好ましくは０．１〜１００重量部、より好ましくは０．１〜５０重量部用いられる。
【００４８】
また、シランカップリング剤としては、γ−（２−アミノエチル）アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−（２−アミノエチル）アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β−（Ｎ−ビニルベンジルアミノエチル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン・塩酸塩、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−アニリノ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、オクタデシルジメチル｛３−（トリメトキシシリル）プロピル｝アンモニウムクロライド、γ−ウレイドプロピルトリエトキシシランなどが挙げられ、また上記シランカップリング剤の部分加水分解縮合ものも使用できる。かかる剤を添加することにより、透明プラスチック基材と第１層および第１層と第２層の密着力が長期にわたり持続される。これらの剤は単独で用いても二種以上併用してもよく、塗膜樹脂（固形分）１００重量部に対して好ましくは０．１〜５０重量部、より好ましくは０．２〜１０重量部用いられる。
【００４９】
上記コーティング組成物のプラスチック基材への塗布はバーコート法、ディップコート法、フローコート法、スプレーコート法、スピンコート法、ローラーコート法などの方法を、塗装される基材の形状に応じて適宜選択することができる。
【００５０】
かかるコーティング組成物が塗布された基材は、通常常温から基材の熱変形温度より低い温度で溶媒の乾燥、除去が行われ、さらに必要であれば溶媒の除去後に４０〜１４０℃に加熱して架橋性基を架橋させ、第１層として、上記塗膜樹脂を積層した透明プラスチック基材が得られる。
【００５１】
第１層の塗膜樹脂層の厚さは、透明プラスチック基材と第２層とを十分に接着し、また前記添加剤の必要量を保持し得るのに必要な膜厚であればよく、好ましくは０．１〜１０μｍであり、より好ましくは１〜５μｍである。このアクリル樹脂を主とする塗膜樹脂からなる第１層を形成することにより、第２層と透明プラスチック基材との密着性が良好になり、耐摩耗性に優れた透明プラスチック成形体を得ることができる。
【００５２】
上述のアクリル樹脂に由来する塗膜層上に前記オルガノシロキサン樹脂組成物の硬化層が形成される。かかるオルガノシロキサン樹脂組成物のコート方法としては、ディップコート法、フローコート法、スプレーコート法、スピンコート法、ローラコート法、バーコート法などの方法を、塗装される基材の形状に応じて適宜選択することができる。
【００５３】
オルガノシロキサン樹脂組成物は塗装後、通常常温から基材の熱変形温度以下の温度で熱硬化させる。熱硬化は基材の耐熱性に問題がない範囲で高い温度で行うほうがより早く硬化を完了させることができるので好ましい。なお、常温では熱硬化が進まず、硬化被膜を得ることはできない。これは、本発明のコーティング用組成物中のオルガノシロキサン樹脂固形分が部分的に縮合したものであることを意味する。かかる熱硬化の過程で、残留するＳｉ−ＯＨが縮合反応を起こしてＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を形成し、耐摩耗性に優れたコート層になる。熱硬化は通常５０〜４００℃の範囲で１０分間〜４時間、好ましくは８０〜１６０℃の範囲で２０分間〜２時間、ポリカーボネート基材に塗布する場合最も好ましくは１１０〜１３５℃で３０分間〜１時間加熱硬化する。
【００５４】
このコート層の厚みは、通常２〜１０μｍ、好ましくは３〜８μｍである。コート層の厚みがかかる範囲であると、熱硬化時に発生する応力のためにコート層にクラックが発生したり、コート層と基材との密着性が低下したりすることがなく、本発明の目的とする十分な耐摩耗性を有するコート層が得られることになる。
【００５５】
本発明のコーティング用オルガノシロキサン樹脂組成物は、透明プラスチック基材特にポリカーボネート基材表面に、常に安定して耐摩耗性に優れた硬化被膜を形成することができる。その上本発明のコーティング用オルガノシロキサン樹脂組成物は優れた保存安定性を有し、長期間例えば３ヶ月程度保存しても、変質することなく常に安定して耐摩耗性に優れた硬化被膜を与えることができる。なお、本発明のコーティング用オルガノシロキサン樹脂組成物を保存するに当っては、雰囲気の温度を２５℃以下、湿度を５０％以下に維持するのが好ましい。
【００５６】
【実施例】
以下に実施例をあげて本発明を更に説明する。なお、得られた積層体は以下の方法によって評価した。また、実施例中の部は重量部を意味する。
（１）外観評価：目視にて試験片の両面コート層外観（異物の有無）、ひび割れ（クラック）の有無を確認した。
（２）密着性：両面コート層の一面のコート層にカッターナイフで１ｍｍ間隔の１００個の碁盤目を作り、ニチバン製粘着テープ（商品名“セロテープ”）を圧着し、垂直に強く引き剥がし、基材上に残った碁盤目の数で評価した。（ＪＩＳＫ５４００に準拠）
（３）耐摩耗性：両面コート層の一面をＣａｌｉｂｒａｓｅ社製ＣＳ−１０Ｆの摩耗輪を用い、荷重５００ｇで１０００回転テーバー摩耗試験を行い、テ―バー摩耗試験後のヘーズとテーバー摩耗試験前のヘーズとの差△Ｈを測定して評価した。（ＡＳＴＭ Ｄ１０４４に準拠）。（ヘーズ＝Ｔｄ／Ｔｔ×１００、Ｔｄ：散乱光線透過率、Ｔｔ：全光線透過率）
（４）耐擦傷性：試験片の両面コート層の１面を＃００００のスチールウールで擦った後、表面の傷つきの状態を目視により５段階で評価した。
１：５００ｇ荷重で１０回擦っても全く傷つかない
２：５００ｇ荷重で１０回擦ると僅かに傷つく
３：５００ｇ荷重で１０回擦ると少し傷つく
４：５００ｇ荷重で１０回擦ると傷つく
５：１００ｇ荷重で１０回擦ると傷つく
（５）耐熱水性：試験片を沸騰水中に２時間浸漬した後のコート層の外観変化、密着性を評価した。
（６）コーティング用組成物のｐＨ：ｐＨは堀場製作所（株）製ｐＨメータＤ−２２を用い、ｐＨ７標準液およびｐＨ４標準液を用いて較正を行った後、測定した。
【００５７】
［参照例１］（第１層用組成物の調製）
還流冷却器および攪拌装置を備え、窒素置換したフラスコ中にメチルメタクリレート（以下ＭＭＡと略称する）８０．１部、２−ヒドロキシエチルメタクリレート（以下ＨＥＭＡと略称する）１３部、アゾビスイソブチロニトリル（以下ＡＩＢＮと略称する）０．１４部および１，２−ジメトキシエタン２００部を添加混合し、溶解させた。次いで、窒素気流中７０℃で６時間攪拌下に反応させた。得られた反応液をｎ−ヘキサンに添加して再沈精製し、ＭＭＡ／ＨＥＭＡの組成比９０／１０（モル比）のコポリマー｛アクリル樹脂（１）｝８０部を得た。アクリル樹脂（１）８．９部および２−（２´−ヒドロキシ−５´−ｔ−オクチルフェニル）ベンゾトリアゾール１．５部をメチルエチルケトン２０部、メチルイソブチルケトン３０部および２−プロパノール３０部からなる混合溶媒に溶解し、さらにこの溶液に上記アクリル樹脂（１）のヒドロキシ基１等量に対してイソシアネート基が１．５等量となるようにヘキサメチレンジイソシアネート１．１部を添加して２５℃で５分間攪拌し第１層用組成物（１−１）を調製した。
【００５９】
［参照例３］（テトラアルコキシシラン加水分解縮合物反応液の調整）
テトラエトキシシラン２０８部および０．０１ｍｏｌ／ｌの塩酸８１部を氷水で冷却下混合した。この混合液を２５℃で３時間攪拌し、イソプロパノール１１部で希釈してテトラエトキシシラン加水分解縮合物溶液（Ｓ２）３００部を得た。
【００６０】
［実施例１］
酸性水分散型コロイダルシリカ分散液｛日産化学工業（株）製スノーテックスＯ−４０、固形分濃度４０重量％｝２５部に水８部を加えて攪拌し、氷水浴で冷却下メチルトリメトキシシラン５０部に加えた。この混合液を２５℃で１時間半攪拌後、７０℃で２時間攪拌した反応液を氷水冷却し、これに酢酸３部および硬化触媒として４５％コリンメタノール溶液０．４部を氷水冷却下で混合し、イソプロパノール５０部で希釈してｐH４．６の第２層用コーティング用組成物（２−１）を得た。予め第１層用組成物（１−１）を、硬化膜厚が４μｍになるようにディップコートで両面塗付し、１２０℃で１時間熱硬化させた透明な２ｍｍ厚のポリカーボネート製シートに、上記コーティング用組成物（２−１）を硬化膜厚が５μｍになるようにディップコートで両面塗付し、１２０℃で１時間熱硬化させてコート層を有する透明ポリカーボネート積層体シートを得た。
【００６１】
また、第２層用コーティング用組成物（２−１）を密閉し、２５℃で９０日間保管した後、予め第１層用組成物（１−１）を硬化膜厚が４μｍになるようにディップコートで両面塗付し、１２０℃で１時間熱硬化させた透明な２ｍｍ厚のポリカーボネート製シートに、上記保管後のコーティング用組成物（２−１）を硬化膜厚が５μｍになるようにディップコートで両面塗付し、１２０℃で１時間熱硬化させてコート層を有する透明ポリカーボネート積層体シートを得た。得られたコート層を有するポリカーボネート積層体シートを評価した結果を表１に示した。
【００６２】
［実施例２］
酸性水分散型コロイダルシリカ分散液［日産化学工業（株）製スノーテックスＯ、固形分濃度２０重量％］１５部に酸性水分散型コロイダルシリカ分散液［日産化学工業（株）製スノーテックスＯ−４０、固形分濃度４０重量％］１５部を加えて攪拌し、この分散液に氷水浴で冷却下メチルトリメトキシシラン５０部を加えた。この混合液を２５℃で１時間半攪拌後、５０℃で１時間攪拌した反応液を氷水冷却し、これに、酢酸５部および硬化触媒として４５％コリンメタノール溶液０．７部を氷水冷却下で混合し、イソプロパノール２０部で希釈してｐH４．６の第２層用コーティング用組成物（２−２）を得た。予め第１層用組成物（１−１）を硬化膜厚が４μｍになるようにディップコートで両面塗付し、１２０℃で１時間熱硬化させた透明な２ｍｍ厚のポリカーボネート製シートに、上記コーティング用組成物（２−２）を硬化膜厚が５μｍになるようにディップコートで両面塗付し、１２０℃で１時間熱硬化させてコート層を有する透明ポリカーボネート積層体シートを得た。
【００６３】
また、第２層用コーティング用組成物（２−２）を密閉し、２５℃で９０日間保管した後、予め第１層用組成物（１−１）を硬化膜厚が４μｍになるようにディップコートで両面塗付し、１２０℃で１時間熱硬化させた透明な２ｍｍ厚のポリカーボネート製シートに、上記保管後のコーティング用組成物（２−２）を硬化膜厚が５μｍになるようにディップコートで両面塗付し、１２０℃で１時間熱硬化させてコート層を有する透明ポリカーボネート積層体シートを得た。得られたコート層を有するポリカーボネート積層体シートを評価した結果を表１に示した。
【００７９】
［比較例１］
酸性水分散型コロイダルシリカ分散液［日産化学工業（株）製スノーテックスＯ−４０、固形分濃度４０重量％］２５部に水８部を加えて攪拌し、この分散液を氷水浴冷却下メチルトリメトキシシラン５０部に加えた。この混合液を２５℃で１時間半攪拌後、５０℃で１時間攪拌した反応液を氷水冷却し、これに、酢酸８部および硬化触媒として酢酸ナトリウム１．２部を氷水冷却下で混合し、イソプロパノール４０部で希釈してｐH５．３の第２層用コーティング用組成物（２−１０）を得た。予め第１層用組成物（１−１）を硬化膜厚４μｍになるようにディップコートで両面塗付し、１２０℃で１時間熱硬化させた透明な２ｍｍ厚のポリカーボネート製シートに、上記コーティング用組成物（２−１０）を硬化膜厚が５μｍになるようにディップコートで両面塗付し、１２０℃で１時間熱硬化させてコート層を有する透明ポリカーボネート積層体シートを得た。得られたコート層を有するポリカーボネート積層体シートを評価した結果を表１に示した。
【００８０】
また、第２層用コーティング用組成物（２−１０）を密閉し、２５℃で９０日間保管した後、予め第１層用組成物（１−１）を硬化膜厚が４μｍになるようにディップコートで両面塗付し、１２０℃で１時間熱硬化させた透明な２ｍｍ厚のポリカーボネート製シートに、上記保管後のコーティング用組成物（２−１０）を硬化膜厚が５μｍになるようにディップコートで両面塗付し、１２０℃で１時間熱硬化させてコート層を有する透明ポリカーボネート積層体シートを得た。得られたコート層を有するポリカーボネート積層体シートを評価した結果を表１に示した。
【００８１】
［比較例２］
塩基製水分散型コロイダルシリカ分散液［日産化学工業（株）製スノーテックス３０、固形分濃度３０重量％］３０部に酢酸１０部を加えて攪拌し、この分散液を氷水浴で冷却下メチルトリメトキシシラン５０部に加えた。この混合液を２５℃で１時間半攪拌後、７０℃で２時間攪拌した反応液を氷水冷却し、これに、硬化触媒として酢酸カリウム０．８部を氷水冷却下で混合し、イソプロパノール３０部で希釈してｐH４．７の第２層用コーティング用組成物（２−１１）を得た。予め第１層用組成物（１−１）を硬化膜厚が４μｍになるようにディップコートで両面塗付し、１２０℃で１時間熱硬化させた透明な２ｍｍ厚のポリカーボネート製シートに、上記コーティング用組成物（２−１１）を硬化膜厚が５μｍになるようにディップコートで両面塗付し、１２０℃で１時間熱硬化させてコート層を有する透明ポリカーボネート積層体シートを得た。得られたコート層を有するポリカーボネート積層体シートを評価した結果を表１に示した。
【００８２】
また、第２層用コーティング用組成物（２−１１）を密閉し２５℃で９０日間保管したところ、コート剤はゲル化しておりコーティングには適さなかった。
【００８３】
［比較例３］
塩基製水分散型コロイダルシリカ分散液［日産化学工業（株）製スノーテックス３０、固形分濃度３０重量％］３０部に酢酸８部を加えて攪拌し、この分散液を氷水浴で冷却下メチルトリメトキシシラン５０部に加えた。この混合液を２５℃で１時間半攪拌後、７０℃で２時間攪拌した反応液を氷水冷却し、イソプロパノール３０部で希釈してｐH４．４の第２層用コーティング用組成物（２−１２）を得た。予め第１層用組成物（１−１）を硬化膜厚が４μｍになるようにディップコートで両面塗付し、１２０℃で１時間熱硬化させた透明な２ｍｍ厚のポリカーボネート製シートに、上記コーティング用組成物（２−１２）を硬化膜厚が５μｍになるようにディップコートで両面塗付し、１２０℃で１時間熱硬化させてコート層を有する透明ポリカーボネート積層体シートを得た。得られたコート層を有するポリカーボネート積層体シートを評価した結果を表１に示した。
【００８４】
また、第２層用コーティング用組成物（２−１２）を密閉し、２５℃で９０日間保管した後、予め第１層用組成物（１−１）を硬化膜厚が４μｍになるようにディップコートで両面塗付し、１２０℃で１時間熱硬化させた透明な２ｍｍ厚のポリカーボネート製シートに、上記保管後のコーティング用組成物（２−１２）を硬化膜厚が５μｍになるようにディップコートで両面塗付し、１２０℃で１時間熱硬化させてコート層を有する透明ポリカーボネート積層体シートを得た。得られたコート層を有するポリカーボネート積層体シートを評価した結果を表１に示した。
【００８５】
［比較例４］
水分散型コロイダルシリカ分散液［日産化学工業（株）製スノーテックス３０、固形分濃度３０重量％］３０部に氷水浴で冷却下メチルトリメトキシシラン４５部、テトラエトキシシラン１０部、酢酸１０部および０．１ｍｏｌ／Ｌ塩酸３部を加えた。この混合液を２５℃で１時間半攪拌後、７０℃で２時間攪拌した反応液を氷水冷却し、これに硬化触媒として酢酸ナトリウム０．３部を氷水冷却下で混合し、イソプロパノール３０部で希釈してｐH４．４の第２層用コーティング用組成物（２−１３）を得た。予め第１層用組成物（１−２）を硬化膜厚が４μｍになるようにディップコートで両面塗付し、１２０℃で１時間熱硬化させた透明な２ｍｍ厚のポリカーボネート製シートに、上記コーティング用組成物（２−１３）を硬化膜厚５μｍになるようにディップコートで両面塗付し、１２０℃で１時間熱硬化させてコート層を有する透明ポリカーボネート積層体シートを得た。得られたコート層を有するポリカーボネート積層体シートを評価した結果を表１に示した。
【００８６】
また、第２層用コーティング用組成物（２−１３）を密閉し、２５℃で９０日間保管した後、予め第１層用組成物（１−２）を硬化膜厚が４μｍになるようにディップコートで両面塗付し、１２０℃で１時間熱硬化させた透明な２ｍｍ厚のポリカーボネート製シートに、上記保管後のコーティング用組成物（２−１３）を硬化膜厚が５μｍになるようにディップコートで両面塗付し、１２０℃で１時間熱硬化させてコート層を有する透明ポリカーボネート積層体シートを得た。得られたコート層を有するポリカーボネート積層体シートを評価した結果を表１に示した。
【００８７】
［比較例５］
酸性水分散型コロイダルシリカ分散液［触媒化成工業（株）製カタロイドＳＮ−３５、固形分濃度３０重量％］３０部に氷水浴で冷却下メチルトリメトキシシラン５０部を加えた。この混合液を２５℃で１時間半攪拌後、７０℃で１時間半攪拌した反応液を氷水冷却し、これに酢酸８部および硬化触媒として酢酸テトラブチルアンモニウム０．６部を氷水冷却下で混合し、イソプロパノール３０部で希釈してｐH４．５の第２層用コーティング用組成物（２−１４）を得た。予め第１層用組成物（１−２）を硬化膜厚が４μｍになるようにディップコートで両面塗付し、１２０℃で１時間熱硬化させた透明な２ｍｍ厚のポリカーボネート製シートに、上記コーティング用組成物（２−１４）を硬化膜厚が５μｍになるようにディップコートで両面塗付し、１２０℃で１時間熱硬化させてコート層を有する透明ポリカーボネート積層体シートを得た。得られたコート層を有するポリカーボネート積層体シートを評価した結果を表１に示した。
【００８８】
また、第２層用コーティング用組成物（２−１４）を密閉し、２５℃で９０日間保管した後、予め第１層用組成物（１−２）を硬化膜厚が４μｍになるようにディップコートで両面塗付し、１２０℃で１時間熱硬化させた透明な２ｍｍ厚のポリカーボネート製シートに、上記保管後のコーティング用組成物（２−１４）を硬化膜厚が５μｍになるようにディップコートで両面塗付し、１２０℃で１時間熱硬化させてコート層を有する透明ポリカーボネート積層体シートを得た。得られたコート層を有するポリカーボネート積層体シートを評価した結果を表１に示した。
【００８９】
［比較例６］
イソプロパノール分散型コロイダルシリカ分散液［日産化学工業（株）製ＩＰＡ−ＳＴ−Ｓ、固形分濃度２４重量％］４０部および水３０部に酢酸８部を加えて攪拌し、この分散液を氷水浴で冷却下、メチルトリメトキシシラン５０部に加えた。この混合液を２５℃で１時間半攪拌後、７０℃で２時間攪拌した反応液を氷水冷却し、これに硬化触媒として酢酸ナトリウム０．８部を氷水冷却下で混合し、イソプロパノール３０部で希釈してｐH４．７の第２層用コーティング用組成物（２−１５）を得た。予め第１層用組成物（１−２）を硬化膜厚が４μｍになるようにディップコートで両面塗付し、１２０℃で１時間熱硬化させた透明な５ｍｍ厚のポリカーボネート製シートに、上記コーティング用組成物（２−１５）を硬化膜厚が５μｍになるようにディップコートで両面塗付し、１２０℃で１時間熱硬化させてコート層を有する透明ポリカーボネート積層体シートを得た。得られたコート層を有するポリカーボネート積層体シートを評価した結果を表１に示した。
【００９０】
また、第２層用コーティング用組成物（２−１５）を密閉し、２５℃で９０日間保管した後、予め第１層用組成物（１−２）を硬化膜厚が４μｍになるようにディップコートで両面塗付し、１２０℃で１時間熱硬化させた透明な５ｍｍ厚のポリカーボネート製シートに、上記保管後のコーティング用組成物（２−１５）を硬化膜厚が５μｍになるようにディップコートで両面塗付し、１２０℃で１時間熱硬化させてコート層を有する透明ポリカーボネート積層体シートを得た。得られたコート層を有するポリカーボネート積層体シートを評価した結果を表１に示した。
【００９１】
【表１】
【発明の効果】
本発明のコーティング用オルガノシロキサン樹脂組成物は、優れた保存安定性を有し、長期間変質することなく常に安定して保存でき、透明プラスチック基材特にポリカーボネート基材表面に、常に安定して外観、透明性、耐擦傷性、硬度、耐熱水性、密着性、耐有機溶剤性、耐酸性、特に耐摩耗性に優れた従来にない高いレベルのコート層を形成することができる。特にポリカーボネートシートの片面または両面に（好ましくは両面に）本発明のオルガノシロキサン樹脂組成物をコートしたものは自動車用窓ガラスやサンルーフに好適に使用され、その奏する工業的効果は格別である。
Claims (4)
- ポリカーボネート基材表面の少なくとも一面に、第１層として、少なくとも５０重量％がアクリル樹脂であって且つ該アクリル樹脂は下記式（３）
（Ａ）コロイダルシリカ（ａ成分）、
（Ｂ）下記式（１）
（Ｃ）硬化触媒および
（Ｄ）溶媒
からなり且つ（ａ成分）および（ｂ成分）の合計量に対して（ａ成分）が１０〜６０重量％で、（ｂ成分）がＲ１ ｍＲ２ ｎＳｉＯ（４−ｍ−ｎ）／２に換算して４０〜９０重量％であるオルガノシロキサン樹脂組成物であって、硬化触媒が下記式（２）
- ポリカーボネート基材表面の少なくとも一面に、第１層として、少なくとも５０重量％がアクリル樹脂であって且つ該アクリル樹脂は下記式（３）
（Ａ）コロイダルシリカ（ａ成分）、
（Ｂ）下記式（１）
（Ｃ）硬化触媒および
（Ｄ）溶媒
からなり且つ（ａ成分）および（ｂ成分）の合計量に対して（ａ成分）が１０〜６０重量％で、（ｂ成分）がＲ１ ｍＲ２ ｎＳｉＯ（４−ｍ−ｎ）／２に換算して４０〜９０重量％であるオルガノシロキサン樹脂組成物であって、硬化触媒が酢酸リチウムであって、該酢酸リチウムの量が（ａ成分）および（ｂ成分）の合計量１００重量部に対して０．０１〜１重量部であるオルガノシロキサン樹脂組成物を硬化した層を積層してなる表面を保護されたポリカーボネート樹脂成形体。 - オルガノシロキサン樹脂組成物のｐＨが、４〜６である請求項１または２記載のポリカーボネート樹脂成形体。
- 水酸基をもつアクリルモノマーは、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、または２−ヒドロキシプロピルメタクリレートである請求項１または２記載のポリカーボネート樹脂成形体。
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|---|---|---|---|
| JP2002190918A JP4152132B2 (ja) | 2002-06-28 | 2002-06-28 | オルガノシロキサン樹脂組成物および表面を保護されたポリカーボネート樹脂成形体 |
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