JPH0633013A - プライマー不要の熱硬化性シリコーン硬質被覆組成物および熱可塑性複合材 - Google Patents
プライマー不要の熱硬化性シリコーン硬質被覆組成物および熱可塑性複合材Info
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- JPH0633013A JPH0633013A JP5107784A JP10778493A JPH0633013A JP H0633013 A JPH0633013 A JP H0633013A JP 5107784 A JP5107784 A JP 5107784A JP 10778493 A JP10778493 A JP 10778493A JP H0633013 A JPH0633013 A JP H0633013A
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- hard coating
- coating composition
- aqueous
- silicone hard
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D183/00—Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D183/04—Polysiloxanes
Abstract
(57)【要約】
【目的】 プライマー処理を必要とせず、環境に対し安
全な方法で種々の熱可塑性基材に塗布され得る熱硬化性
シリコーン硬質被覆組成物を提供する。 【構成】 (A) 固形分10〜50重量%を含み、コロイダル
シリカ10〜70重量%とオルガノアルコキシシランの部分
縮合物30〜90重量%とから成る、水性/有機性溶剤シリ
コーン分散液 100重量部と、(B) アクリル化/メタクリ
ル化ポリウレタン、及び、反応性或いは相互作用性部位
を有し/Mn (数平均分子量)が少なくとも1000である
アクリル共重合体、のうち何れかの定着剤1乃至15重量
部と、により、プライマー不要の熱硬化性シリコーン硬
質被覆組成物を形成する。該組成物は、プライマー非処
理の、ポリカーボネート基材等の熱可塑性基材上に直接
塗布でき、熱硬化して接着性および耐候性の向上した熱
可塑性複合材を提供する。
全な方法で種々の熱可塑性基材に塗布され得る熱硬化性
シリコーン硬質被覆組成物を提供する。 【構成】 (A) 固形分10〜50重量%を含み、コロイダル
シリカ10〜70重量%とオルガノアルコキシシランの部分
縮合物30〜90重量%とから成る、水性/有機性溶剤シリ
コーン分散液 100重量部と、(B) アクリル化/メタクリ
ル化ポリウレタン、及び、反応性或いは相互作用性部位
を有し/Mn (数平均分子量)が少なくとも1000である
アクリル共重合体、のうち何れかの定着剤1乃至15重量
部と、により、プライマー不要の熱硬化性シリコーン硬
質被覆組成物を形成する。該組成物は、プライマー非処
理の、ポリカーボネート基材等の熱可塑性基材上に直接
塗布でき、熱硬化して接着性および耐候性の向上した熱
可塑性複合材を提供する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はコロイダルシリカとオル
ガノアルコキシシランの部分縮合物とから本質的に成る
水性/有機性溶剤シリコーン分散液と、効果量の、アク
リル化あるいはメタクリル化ポリウレタン、又は、アク
リルポリオール等のアクリル共重合体の如き、定着剤(a
dhesion promoter) とを含んで成るプライマー不要のシ
リコーン硬質被覆(hardcoat)組成物に関する。
ガノアルコキシシランの部分縮合物とから本質的に成る
水性/有機性溶剤シリコーン分散液と、効果量の、アク
リル化あるいはメタクリル化ポリウレタン、又は、アク
リルポリオール等のアクリル共重合体の如き、定着剤(a
dhesion promoter) とを含んで成るプライマー不要のシ
リコーン硬質被覆(hardcoat)組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】本発明に先立ちPatel の米国特許第 5,0
41,313号に提示された如く、シリコーン硬質被覆複合材
は、まず溶剤配合物にポリアクリル樹脂を溶かした溶液
を用いてポリカーボネート基材等の熱可塑性基材をプラ
イマー処理(priming) し、その後、シリコーン硬質被覆
組成物を塗布することにより製造されていた。欧州特許
出願第 0439294A1号の示唆によると、シリコーン硬質被
覆混合物が熱硬化する前にこれにメタクリル酸2−ヒド
ロキシエチル等のモノマー状のアクリル酸ヒドロキシが
添加されれば、シリコーン硬質被覆塗布前の熱可塑性基
材のプライマー処理は不要である。
41,313号に提示された如く、シリコーン硬質被覆複合材
は、まず溶剤配合物にポリアクリル樹脂を溶かした溶液
を用いてポリカーボネート基材等の熱可塑性基材をプラ
イマー処理(priming) し、その後、シリコーン硬質被覆
組成物を塗布することにより製造されていた。欧州特許
出願第 0439294A1号の示唆によると、シリコーン硬質被
覆混合物が熱硬化する前にこれにメタクリル酸2−ヒド
ロキシエチル等のモノマー状のアクリル酸ヒドロキシが
添加されれば、シリコーン硬質被覆塗布前の熱可塑性基
材のプライマー処理は不要である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしChung の米国特
許第 4,486,504号に教示された如く、コーティング組成
物中でのアクリル酸ヒドロキシの使用はその毒性のため
制限されることが間々ある。ゆえに、プライマー処理を
必要とせず環境に対し安全な方法で種々の熱可塑性基材
に塗布され得る熱硬化性シリコーン硬質被覆組成物を調
合できると望ましい。
許第 4,486,504号に教示された如く、コーティング組成
物中でのアクリル酸ヒドロキシの使用はその毒性のため
制限されることが間々ある。ゆえに、プライマー処理を
必要とせず環境に対し安全な方法で種々の熱可塑性基材
に塗布され得る熱硬化性シリコーン硬質被覆組成物を調
合できると望ましい。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、アクリル化あ
るいはメタクリル化ポリウレタン、又は、/Mn (数平
均分子量)が少なくとも1000のアクリルポリオール等の
アクリル共重合体が、定着剤として水性/有機性溶剤シ
リコーン分散液中で使用され得るという発見に基づいて
いる。この「水性/有機性溶剤シリコーン分散液」とい
う用語は後に詳細に定義される如く、コロイダルシリカ
とオルガノアルコキシシランの部分縮合物とから本質的
に成る分散液を指す。得られるシリコーン硬質被覆組成
物は、プライマー非処理の、ポリカーボネート基材など
種々の熱可塑性基材上に直接塗布されることができ、引
き続き熱硬化して接着性および耐候性の向上した熱可塑
性複合材を提供する。
るいはメタクリル化ポリウレタン、又は、/Mn (数平
均分子量)が少なくとも1000のアクリルポリオール等の
アクリル共重合体が、定着剤として水性/有機性溶剤シ
リコーン分散液中で使用され得るという発見に基づいて
いる。この「水性/有機性溶剤シリコーン分散液」とい
う用語は後に詳細に定義される如く、コロイダルシリカ
とオルガノアルコキシシランの部分縮合物とから本質的
に成る分散液を指す。得られるシリコーン硬質被覆組成
物は、プライマー非処理の、ポリカーボネート基材など
種々の熱可塑性基材上に直接塗布されることができ、引
き続き熱硬化して接着性および耐候性の向上した熱可塑
性複合材を提供する。
【0005】
【実施例】本発明により、(A) 固形分10〜50重量%を含
み、コロイダルシリカ10〜70重量%とオルガノアルコキ
シシランの部分縮合物30〜90重量%とから本質的に成
る、水性/有機性溶剤シリコーン分散液 100重量部と、
(B) アクリル化ポリウレタン、メタクリル化ポリウレタ
ン、及び、反応性あるいは相互作用性部位を有し/Mn
が少なくとも1000であるアクリル共重合体のうち何れか
の定着剤1乃至15重量部、好適には1乃至5重量部と、
を含んで成るプライマー不要の熱硬化性シリコーン硬質
被覆組成物が提供される。
み、コロイダルシリカ10〜70重量%とオルガノアルコキ
シシランの部分縮合物30〜90重量%とから本質的に成
る、水性/有機性溶剤シリコーン分散液 100重量部と、
(B) アクリル化ポリウレタン、メタクリル化ポリウレタ
ン、及び、反応性あるいは相互作用性部位を有し/Mn
が少なくとも1000であるアクリル共重合体のうち何れか
の定着剤1乃至15重量部、好適には1乃至5重量部と、
を含んで成るプライマー不要の熱硬化性シリコーン硬質
被覆組成物が提供される。
【0006】本発明のプライマー不要の熱硬化性シリコ
ーン硬質被覆組成物の水性/有機性溶剤分散液の調製に
使用され得るオルガノアルコキシシランは、次式に包含
される。
ーン硬質被覆組成物の水性/有機性溶剤分散液の調製に
使用され得るオルガノアルコキシシランは、次式に包含
される。
【0007】
【化1】(R)a Si(OR1 )4-a 式中、Rは一価のC(1-6) 炭化水素基、好適にはC
(1-4) アルキル基であり、R 1 はRと同一か水素基であ
り、aは0以上2以下の整数である。好適には化1に含
まれるオルガノアルコキシシランは、メチルトリメトキ
シシラン、メチルトリヒドロキシシラン、或いは、部分
縮合物を形成し得るこれらの混合物である。
(1-4) アルキル基であり、R 1 はRと同一か水素基であ
り、aは0以上2以下の整数である。好適には化1に含
まれるオルガノアルコキシシランは、メチルトリメトキ
シシラン、メチルトリヒドロキシシラン、或いは、部分
縮合物を形成し得るこれらの混合物である。
【0008】本発明の実施時に使用され得るコロイダル
シリカの水性/有機性溶剤分散液の幾つかはClark の米
国特許第 3,986,997号に提示されており、該特許は本願
中に取り入れられる。これらの水性/有機性溶剤分散液
は、E・I・デュポン・ド・ネモール・アンド・カンパ
ニイ(E.I. duPont de Nemours and Company)のLudoxHS
及びナルコ・ケミカル社([Nalco Chemical Co.]、イリ
ノイ州ナパーヴィル)のNalco 1034A の如き市販のコロ
イダルシリカ水性分散液に、メチルトリメトキシシラン
等のトリアルコキシシランを、pH調整のため氷酢酸で
予め処理して添加することで調製され得る。メチルトリ
メトキシシランの添加後、得られる酸性化した分散液は
pHが約4.5 に安定するまで約1時間放置され得る。得
られる組成物は、メチルトリメトキシシランの部分縮合
物およびシリカのメタノール−水分散液が確実に形成す
るように、数日間を経得る。コロイダルシリカ分散液の
他の入手法はUbersax の米国特許第4,177,315 号に提示
されており、これは脂肪族アルコール及び酸の添加によ
りオルトケイ酸テトラエチルを加水分解して得られる、
Ludox HS等のコロイダルシリカ分散液を利用している。
好適なコロイダルシリカ水性/有機性溶剤分散液の一つ
は、まずメチルトリメトキシシランと氷酢酸とを混合
し、その後、上述のUbersax の特許のコロイダルシリカ
Ludox AS-40 を脱イオン水と共に添加することで調製さ
れ得る。そして得られた混合物は、16時間かそれ以上の
間、周囲条件下で撹拌され、その間にイソプロパノール
或いはブタノール等の適当なアルコールが添加され得
る。上述の化1に含まれるその他のオルガノトリアルコ
キシシランは、例えば、テトラエトキシシラン、エチル
トリエトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、テト
ラメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、及び、
ジメチルジメトキシシランである。
シリカの水性/有機性溶剤分散液の幾つかはClark の米
国特許第 3,986,997号に提示されており、該特許は本願
中に取り入れられる。これらの水性/有機性溶剤分散液
は、E・I・デュポン・ド・ネモール・アンド・カンパ
ニイ(E.I. duPont de Nemours and Company)のLudoxHS
及びナルコ・ケミカル社([Nalco Chemical Co.]、イリ
ノイ州ナパーヴィル)のNalco 1034A の如き市販のコロ
イダルシリカ水性分散液に、メチルトリメトキシシラン
等のトリアルコキシシランを、pH調整のため氷酢酸で
予め処理して添加することで調製され得る。メチルトリ
メトキシシランの添加後、得られる酸性化した分散液は
pHが約4.5 に安定するまで約1時間放置され得る。得
られる組成物は、メチルトリメトキシシランの部分縮合
物およびシリカのメタノール−水分散液が確実に形成す
るように、数日間を経得る。コロイダルシリカ分散液の
他の入手法はUbersax の米国特許第4,177,315 号に提示
されており、これは脂肪族アルコール及び酸の添加によ
りオルトケイ酸テトラエチルを加水分解して得られる、
Ludox HS等のコロイダルシリカ分散液を利用している。
好適なコロイダルシリカ水性/有機性溶剤分散液の一つ
は、まずメチルトリメトキシシランと氷酢酸とを混合
し、その後、上述のUbersax の特許のコロイダルシリカ
Ludox AS-40 を脱イオン水と共に添加することで調製さ
れ得る。そして得られた混合物は、16時間かそれ以上の
間、周囲条件下で撹拌され、その間にイソプロパノール
或いはブタノール等の適当なアルコールが添加され得
る。上述の化1に含まれるその他のオルガノトリアルコ
キシシランは、例えば、テトラエトキシシラン、エチル
トリエトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、テト
ラメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、及び、
ジメチルジメトキシシランである。
【0009】本発明の実施時に定着剤として利用され得
るアクリル化あるいはメタクリル化ポリウレタンは、上
記の水性/有機性溶剤シリコーン分散液に添加され得る
半固体あるいは粘性の材料であり得る。これらのポリウ
レタンの分子量は約 400乃至約1500の範囲であり得る。
例えば、SNPEケミ・カンパニイ([SNPE Chimie Compan
y] 、フランス)のActilane CB-32、及び、ラドキュア
・スペシャルティーズ([Radcure Specialties, Inc.]
、ケンタッキー州ルイスヴィル)の分子量1364のEbecr
yl 8804等のアクリル化ウレタンが使用され得る。また
上記に含まれるメタクリル化ウレタンには、エコー・レ
ジンズ&ラボラトリー([Echo Resins & Laboratory]、
ミズーリ州ヴェルサイユ)のM-407 がある。M-407 はジ
イソシアン酸イソホロンとメタクリル酸2−ヒドロキシ
エチルとの付加物であり、分子量は 482である。
るアクリル化あるいはメタクリル化ポリウレタンは、上
記の水性/有機性溶剤シリコーン分散液に添加され得る
半固体あるいは粘性の材料であり得る。これらのポリウ
レタンの分子量は約 400乃至約1500の範囲であり得る。
例えば、SNPEケミ・カンパニイ([SNPE Chimie Compan
y] 、フランス)のActilane CB-32、及び、ラドキュア
・スペシャルティーズ([Radcure Specialties, Inc.]
、ケンタッキー州ルイスヴィル)の分子量1364のEbecr
yl 8804等のアクリル化ウレタンが使用され得る。また
上記に含まれるメタクリル化ウレタンには、エコー・レ
ジンズ&ラボラトリー([Echo Resins & Laboratory]、
ミズーリ州ヴェルサイユ)のM-407 がある。M-407 はジ
イソシアン酸イソホロンとメタクリル酸2−ヒドロキシ
エチルとの付加物であり、分子量は 482である。
【0010】アクリル共重合体は25℃に於て液体あるい
は固体であり、水性/有機性溶剤シリコーン分散液に直
接添加され得る。これらのアクリル共重合体は反応性あ
るいは相互作用性部位を有し、Mw は5000〜20,000であ
る。これらの共重合体の幾つかは、Markらの「ポリマー
科学工学百科事典(Encyclopedia of Polymer Sciencean
d Engineering) 」ジョン・ワイリー&サンズ(John Wil
ey & Sons) 、第4巻(1986年)第 374〜 375頁に提示
されている。Markらにより教示される如く、これらの共
重合体は種々のコモノマーの遊離基重合反応により調製
され得る。またK.J. Saunders により「有機ポリマー化
学(Organic Polymer Chemistry) 」チャップマン・ホー
ル(Chapman Hall)、ロンドン(1973年)に提示される如
く、斯かる共重合体あるいはオリゴマーの合成に使用さ
れ得るコモノマーは、当該熱硬化性共重合体に所望され
る諸特性に応じて様々なものであり得る。以下の表1
は、種々のコモノマー及びその各々が付与し得る特性を
説明する。
は固体であり、水性/有機性溶剤シリコーン分散液に直
接添加され得る。これらのアクリル共重合体は反応性あ
るいは相互作用性部位を有し、Mw は5000〜20,000であ
る。これらの共重合体の幾つかは、Markらの「ポリマー
科学工学百科事典(Encyclopedia of Polymer Sciencean
d Engineering) 」ジョン・ワイリー&サンズ(John Wil
ey & Sons) 、第4巻(1986年)第 374〜 375頁に提示
されている。Markらにより教示される如く、これらの共
重合体は種々のコモノマーの遊離基重合反応により調製
され得る。またK.J. Saunders により「有機ポリマー化
学(Organic Polymer Chemistry) 」チャップマン・ホー
ル(Chapman Hall)、ロンドン(1973年)に提示される如
く、斯かる共重合体あるいはオリゴマーの合成に使用さ
れ得るコモノマーは、当該熱硬化性共重合体に所望され
る諸特性に応じて様々なものであり得る。以下の表1
は、種々のコモノマー及びその各々が付与し得る特性を
説明する。
【0011】
【表1】硬度を付与する 可撓性を付与する 反応性部位を付与する モノマー モノマー モノマー アクリロニトリル アクリル酸エチル メタクリル酸 メタクリル酸 アクリル酸 −ジメチルアミノエチル −メチル −2−エチルヘキシル アクリル酸 スチレン アクリル酸ブチル ブトキシメチル ビニルトルエン アクリル酸メチル −アクリルアミド アクリル酸グリシジル アクリル酸ヒドロキシエチル N−メチロール −アクリルアミド メタクリル酸 −アセトアセトキシエチル アクリルアミド メタクリル酸 2−ヒドロキシプロピル 好適なアクリル共重合体には、S・C・ジョンソン・ワ
ックス社([S.C. Johnson Wax Co.]、ウィスコンシン州
ラシーヌ)の溶剤含有アクリルポリオール、及び、ロー
ム・アンド・ハース社([Rohm and Haas Co.] 、ペンシ
ルヴァニア州フィラデルフィア)のアクリロイドアクリ
ル樹脂がある。シラノール反応性あるいは相互作用性部
位を付与するモノマーとしてアクリル酸ヒドロキシアル
キルを使用したS・C・ジョンソン社のアクリル共重合
体が以下の表2に示される。
ックス社([S.C. Johnson Wax Co.]、ウィスコンシン州
ラシーヌ)の溶剤含有アクリルポリオール、及び、ロー
ム・アンド・ハース社([Rohm and Haas Co.] 、ペンシ
ルヴァニア州フィラデルフィア)のアクリロイドアクリ
ル樹脂がある。シラノール反応性あるいは相互作用性部
位を付与するモノマーとしてアクリル酸ヒドロキシアル
キルを使用したS・C・ジョンソン社のアクリル共重合
体が以下の表2に示される。
【0012】
【表2】 樹脂名 /Mn 多分散度 Tg (℃) Jonacryl 587 5500 2.7 40 Jonacryl 588 3500 2.7 20 Jonacryl 906 3210 2.9 36 SCX-901 2330 2.7 20 Jonacryl 510 1340 1.7 5 Jonacryl 500 1300 1.7 -5 本発明の熱硬化性組成物に使用され得るアクリル共重合
体の他の合成手順は、Kamathらにより「コーティング技
術雑誌(Journal of Coating Technology) 」第59巻、第
746号、1987年3月、第51〜56頁に提示されている。
体の他の合成手順は、Kamathらにより「コーティング技
術雑誌(Journal of Coating Technology) 」第59巻、第
746号、1987年3月、第51〜56頁に提示されている。
【0013】本発明の実施にあたり、プライマー不要の
熱硬化性シリコーン硬質被覆組成物は、定着剤(但し以
降ではアクリル化あるいはメタクリル化ウレタン又はア
クリル共重合体を指す)を、オルガノアルコキシシラン
とコロイダルシリカと充分なアルコールとから本質的に
成る水性/有機性溶剤シリコーン分散液と共に混合する
ことで合成され得る。定着剤と共に使用され得る他のシ
リコーン分散液は、米国特許第 4,624,870号、第 4,68
0,232号、第 4,914,143号に提示されており、これらの
特許は本願中に取り入れられる。
熱硬化性シリコーン硬質被覆組成物は、定着剤(但し以
降ではアクリル化あるいはメタクリル化ウレタン又はア
クリル共重合体を指す)を、オルガノアルコキシシラン
とコロイダルシリカと充分なアルコールとから本質的に
成る水性/有機性溶剤シリコーン分散液と共に混合する
ことで合成され得る。定着剤と共に使用され得る他のシ
リコーン分散液は、米国特許第 4,624,870号、第 4,68
0,232号、第 4,914,143号に提示されており、これらの
特許は本願中に取り入れられる。
【0014】更に、Ashby らの米国特許第 4,278,804
号、第 4,374,674号、第 4,419,405号、Fryeの米国特許
第 4,299,746号、Anthony の米国特許第 4,495,360号、
第 4,525,426号に記載されたUV(紫外)光吸収剤が混
合され得る。これらの特許は本願中に取り入れられる。
UV吸収剤として、ヒドロキシベンゾフェノンやベンゾ
トリアゾール等も、トリアジン、シアノアクリル酸、マ
ロン酸ベンジリジンと同様に有効である。また遊離基反
応開始剤、ヒンダードアミン光安定剤、酸化防止剤、染
料、流れ調整剤、及び、レベリング剤あるいは離型剤等
の他の添加物も使用され得る。更に、コロイダルシリカ
を含む水性/有機性溶剤分散液の約10重量%までの量で
他のコロイド状金属酸化物が存在することができ、これ
は酸化アンチモン、酸化セリウム、酸化アルミニウム、
二酸化チタン等の金属酸化物を含む。好適なUV吸収剤
は、シランと共反応し、加熱による硬化中に揮発しにく
いものであり、化合物としては、4−[γ−(トリメト
キシシリル)プロポキシ]−2,ヒドロキシベンゾフェ
ノン、4−[γ−(トリエトキシシリル)プロポキシ]
−2,ヒドロキシベンゾフェノン、或いは、これらの混
合物が好適である。UV吸収剤は2乃至20重量%程度で
使用され得る。
号、第 4,374,674号、第 4,419,405号、Fryeの米国特許
第 4,299,746号、Anthony の米国特許第 4,495,360号、
第 4,525,426号に記載されたUV(紫外)光吸収剤が混
合され得る。これらの特許は本願中に取り入れられる。
UV吸収剤として、ヒドロキシベンゾフェノンやベンゾ
トリアゾール等も、トリアジン、シアノアクリル酸、マ
ロン酸ベンジリジンと同様に有効である。また遊離基反
応開始剤、ヒンダードアミン光安定剤、酸化防止剤、染
料、流れ調整剤、及び、レベリング剤あるいは離型剤等
の他の添加物も使用され得る。更に、コロイダルシリカ
を含む水性/有機性溶剤分散液の約10重量%までの量で
他のコロイド状金属酸化物が存在することができ、これ
は酸化アンチモン、酸化セリウム、酸化アルミニウム、
二酸化チタン等の金属酸化物を含む。好適なUV吸収剤
は、シランと共反応し、加熱による硬化中に揮発しにく
いものであり、化合物としては、4−[γ−(トリメト
キシシリル)プロポキシ]−2,ヒドロキシベンゾフェ
ノン、4−[γ−(トリエトキシシリル)プロポキシ]
−2,ヒドロキシベンゾフェノン、或いは、これらの混
合物が好適である。UV吸収剤は2乃至20重量%程度で
使用され得る。
【0015】水性/有機性溶剤シリコーン分散液の調製
に使用され得る有機溶剤は、好適には、メタノール、エ
タノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノー
ル等のC(1-4) アルカノール、プロピレングリコールメ
チルエーテル等のグリコール及びグリコールエーテル、
及び、これらの混合物である。シリコーン硬質被覆組成
物は、米国特許第 4,863,520号に示される如く、トップ
コートの硬化時間を短縮する為に酢酸テトラ−n−ブチ
ルアンモニウム(TBAA)で触媒され得る。該特許は本願中
に取り入れられる。
に使用され得る有機溶剤は、好適には、メタノール、エ
タノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノー
ル等のC(1-4) アルカノール、プロピレングリコールメ
チルエーテル等のグリコール及びグリコールエーテル、
及び、これらの混合物である。シリコーン硬質被覆組成
物は、米国特許第 4,863,520号に示される如く、トップ
コートの硬化時間を短縮する為に酢酸テトラ−n−ブチ
ルアンモニウム(TBAA)で触媒され得る。該特許は本願中
に取り入れられる。
【0016】シリコーン硬質被覆−芳香族熱可塑性基材
複合材を製造すべく本発明を実施する際に使用され得る
芳香族熱可塑性基材は、好適にはゼネラル・エレクトリ
ック・カンパニイ(General Eletric Company) のLexan
ポリカーボネート等の芳香族ポリカーボネートである。
これに加え、ポリフェニレンエーテルと、ポリスチレ
ン、ポリエーテルイミド、ポリエステル、及び、ポリス
ルホンとの配合物等の他の芳香族熱可塑性基材も使用さ
れ得る。
複合材を製造すべく本発明を実施する際に使用され得る
芳香族熱可塑性基材は、好適にはゼネラル・エレクトリ
ック・カンパニイ(General Eletric Company) のLexan
ポリカーボネート等の芳香族ポリカーボネートである。
これに加え、ポリフェニレンエーテルと、ポリスチレ
ン、ポリエーテルイミド、ポリエステル、及び、ポリス
ルホンとの配合物等の他の芳香族熱可塑性基材も使用さ
れ得る。
【0017】本発明のコーティング組成物は、スプレー
法、ディップ法、ロールコート法など公知のあらゆる方
法により芳香族熱可塑性基材上に塗布され得る。この組
成物は、30乃至90分間 130℃で加熱するか、又は赤外あ
るいはマイクロ波エネルギーを使用することにより硬化
し得る。本発明に従い製造される複合材は、風防ガラ
ス、ランプ・エンベロープ、及び、安全ガラス等の用途
に使用され得る。
法、ディップ法、ロールコート法など公知のあらゆる方
法により芳香族熱可塑性基材上に塗布され得る。この組
成物は、30乃至90分間 130℃で加熱するか、又は赤外あ
るいはマイクロ波エネルギーを使用することにより硬化
し得る。本発明に従い製造される複合材は、風防ガラ
ス、ランプ・エンベロープ、及び、安全ガラス等の用途
に使用され得る。
【0018】当業者が本発明をより良く実施し得るよう
以下の実施例が示されるが、これは説明の為であり限定
の為ではない。「部」は全て重量による。水性/有機性
溶剤シリコーン分散液が以下の如く調製された。メチル
トリメトキシシラン 203グラムが氷酢酸1.25グラムと混
合された。一方、Ludox AS(アンモニウム安定化コロイ
ダルシリカゾル、シリカ粒子の直径が約22ミリミクロン
の40%の SiO2 を含み、pHは 9.2) 125.5グラムに対
し、 SiO 2 量を30重量%に下げる為に脱イオン水41.5グ
ラムが添加された。そして希釈されたこのシリカゾルは
上記の酸性化したメチルトリメトキシシランに撹拌しな
がら添加された。得られた溶液は室温で更に16〜18時間
撹拌され、引き続き1:1(重量比)のイソプロパノー
ル/n−ブタノール溶剤混合物 370グラムと、4−[γ
−(メトキシ/エトキシ)シリル/プロポキシ]−2,
ヒドロキシベンゾフェノンの53%メタノール溶液36グラ
ムとが添加された。その後この混合物は室温で約2週間
撹拌された。斯く調合された組成物は20重量%の固形分
を含み、算出固形分を基準として11重量%のUV吸収剤
を含んでいた。また該組成物の室温での粘度は約5セン
チストークスであった。この樹脂は酢酸テトラ−n−ブ
チルアンモニウム(TBAA)触媒 0.2%及びシリコーンベー
スのレベリング剤 0.4%と混合された。
以下の実施例が示されるが、これは説明の為であり限定
の為ではない。「部」は全て重量による。水性/有機性
溶剤シリコーン分散液が以下の如く調製された。メチル
トリメトキシシラン 203グラムが氷酢酸1.25グラムと混
合された。一方、Ludox AS(アンモニウム安定化コロイ
ダルシリカゾル、シリカ粒子の直径が約22ミリミクロン
の40%の SiO2 を含み、pHは 9.2) 125.5グラムに対
し、 SiO 2 量を30重量%に下げる為に脱イオン水41.5グ
ラムが添加された。そして希釈されたこのシリカゾルは
上記の酸性化したメチルトリメトキシシランに撹拌しな
がら添加された。得られた溶液は室温で更に16〜18時間
撹拌され、引き続き1:1(重量比)のイソプロパノー
ル/n−ブタノール溶剤混合物 370グラムと、4−[γ
−(メトキシ/エトキシ)シリル/プロポキシ]−2,
ヒドロキシベンゾフェノンの53%メタノール溶液36グラ
ムとが添加された。その後この混合物は室温で約2週間
撹拌された。斯く調合された組成物は20重量%の固形分
を含み、算出固形分を基準として11重量%のUV吸収剤
を含んでいた。また該組成物の室温での粘度は約5セン
チストークスであった。この樹脂は酢酸テトラ−n−ブ
チルアンモニウム(TBAA)触媒 0.2%及びシリコーンベー
スのレベリング剤 0.4%と混合された。
【0019】上述の水性シリコーン分散液 500部は、ア
クリル化ウレタン(Actilane CB-32、SNPEケミ、フラン
ス)、及び、ジイソシアン酸イソホルンとメタクリル酸
ヒドロキシエチルとの反応により生ずるメタクリル化ウ
レタン(M-407 、エコー・レジンズ&ラボラトリー、ミ
ズーリ州ヴェルサイユ)1.25乃至5部と混合された。更
に、水性シリコーン分散液 500部とアクリル酸ポリオー
ル(Jonacryl SCX-901、S・C・ジョンソン・ワックス
社、ウィスコンシン州ラシーヌ) 2.5乃至10部との配合
物も調製された。
クリル化ウレタン(Actilane CB-32、SNPEケミ、フラン
ス)、及び、ジイソシアン酸イソホルンとメタクリル酸
ヒドロキシエチルとの反応により生ずるメタクリル化ウ
レタン(M-407 、エコー・レジンズ&ラボラトリー、ミ
ズーリ州ヴェルサイユ)1.25乃至5部と混合された。更
に、水性シリコーン分散液 500部とアクリル酸ポリオー
ル(Jonacryl SCX-901、S・C・ジョンソン・ワックス
社、ウィスコンシン州ラシーヌ) 2.5乃至10部との配合
物も調製された。
【0020】これらの、定着剤を含むシリコーン硬質被
覆組成物で、Lexan ポリカーボネートのパネル(4″×
6″×1/8″)がフローコートされた。得られた処理
パネルは周囲条件下で約20分間風乾され、 128℃の空気
循環炉中、60分間で硬化した。光学的に透明な厚み4乃
至6ミクロンのコーティングが得られた。この後、得ら
れたシリコーン硬質被覆−ポリカーボネート複合材は、
65℃の温水に1乃至30日以上浸漬後、引掻線描(scribe
d) 或いは網目(crosshatch)に対する粘着(adhesion)剥
離による脱落(failure) 、ヒビ割れ(crazing) 、及び、
微視亀裂に関し評価された。即ち、1mm四方の 100個の
網目が処理済の硬質被覆表面上に線描されるとともに、
ASTM D3359-83 に従い、3M-610テープに依る付着脱落性
(=テープを付着させて引き剥がす)が試験された。コ
ートされた標本は65℃の温水浴に浸漬され、定期的に検
査された。線描された端線に沿うコーティングの剥離あ
るいは1mm寸法正方形の何れかの剥離は、全剥離にせよ
部分剥離にせよ脱落と見做した。斯くして以下の表3、
表4の結果が得られた。表中、"PhR" は樹脂固形分 100
部あたりの部を意味する。
覆組成物で、Lexan ポリカーボネートのパネル(4″×
6″×1/8″)がフローコートされた。得られた処理
パネルは周囲条件下で約20分間風乾され、 128℃の空気
循環炉中、60分間で硬化した。光学的に透明な厚み4乃
至6ミクロンのコーティングが得られた。この後、得ら
れたシリコーン硬質被覆−ポリカーボネート複合材は、
65℃の温水に1乃至30日以上浸漬後、引掻線描(scribe
d) 或いは網目(crosshatch)に対する粘着(adhesion)剥
離による脱落(failure) 、ヒビ割れ(crazing) 、及び、
微視亀裂に関し評価された。即ち、1mm四方の 100個の
網目が処理済の硬質被覆表面上に線描されるとともに、
ASTM D3359-83 に従い、3M-610テープに依る付着脱落性
(=テープを付着させて引き剥がす)が試験された。コ
ートされた標本は65℃の温水浴に浸漬され、定期的に検
査された。線描された端線に沿うコーティングの剥離あ
るいは1mm寸法正方形の何れかの剥離は、全剥離にせよ
部分剥離にせよ脱落と見做した。斯くして以下の表3、
表4の結果が得られた。表中、"PhR" は樹脂固形分 100
部あたりの部を意味する。
【0021】
【表3】 65℃での水浸漬試験 線描網目付着脱落性1 評価 線描 ひび割れ 定着剤の量 定着剤の種類 付着脱落時間 又は (PhR) (日数) 微視亀裂 0 なし 1 なし 2.5 ウレタン M-407 9 あり 5 〃 〃 29 あり 10 〃 〃 30 あり 1.25 ウレタン Actilane CB-32 1 あり 2.5 〃 〃 〃 5 あり 5 〃 〃 〃 27 あり 2.5 アクリルポリオール >30 なし Jonacryl SCX-901 5 〃 〃 〃 >30 なし 10 〃 〃 〃 >30 なし1 1mm四方の 100個の網目。テープに依る付着脱落性は
ASTM D3359-83 に従い3M-610テープにより検査された。
ASTM D3359-83 に従い3M-610テープにより検査された。
【0022】
【表4】 65℃での水浸漬試験 線描付着脱落性評価 定着剤* /Mn 脱落時間(日数) なし、対照物 − 2 ひび割れなし Jonacryl-500 1300 >21 〃 Jonacryl-510 1340 >21 〃 Jonacryl-SCX-901 2330 >21 〃 Jonacryl 906 3210 >21 〃 Jonacryl-588 3500 >21 〃 Jonacryl-587 5500 >21 〃 Ebecryl 8804(PU) 1364 >25 〃 * 樹脂固形分 100部あたり、Ebecryl 8804が 2.5部程度
で試験された点を除き、全て 2.5、5、10部にて評価さ
れた。 プライマー不要の当該組成物は光学的に透明であり、AS
TM D-1003 の方法に従い試験すると曇り価(%)は約
0.5或いはそれ以下であった。このコーティングは耐摩
耗性をも備え、ASTM試験法のD-1044に従い試験すると曇
り価(%)は10未満であった。4″×4″のコートサン
プルは、テーバ型研摩機モデル5150(テレダイン社[Tel
edyne Co.])上で2枚のCS-10F研削輪を用い荷重 500グ
ラムにて各輪を 500回転し研摩された。研摩痕の曇り価
(%)測定は、比色計(パシフィック・サイエンティフ
ィク・ガードナ社[Pacific Scientific, Gardner Co.]
モデルXL-835)上で行なわれた。また、ガードナ落錘衝
撃試験機を使用して ASTM D-3029-90 のG法に従い320l
b/inの力で衝撃が与えられたが、硬質被覆塗布されたポ
リカーボネートシート(sheet) (厚み1/8インチ)は
亀裂あるいは破砕を生じなかった。
で試験された点を除き、全て 2.5、5、10部にて評価さ
れた。 プライマー不要の当該組成物は光学的に透明であり、AS
TM D-1003 の方法に従い試験すると曇り価(%)は約
0.5或いはそれ以下であった。このコーティングは耐摩
耗性をも備え、ASTM試験法のD-1044に従い試験すると曇
り価(%)は10未満であった。4″×4″のコートサン
プルは、テーバ型研摩機モデル5150(テレダイン社[Tel
edyne Co.])上で2枚のCS-10F研削輪を用い荷重 500グ
ラムにて各輪を 500回転し研摩された。研摩痕の曇り価
(%)測定は、比色計(パシフィック・サイエンティフ
ィク・ガードナ社[Pacific Scientific, Gardner Co.]
モデルXL-835)上で行なわれた。また、ガードナ落錘衝
撃試験機を使用して ASTM D-3029-90 のG法に従い320l
b/inの力で衝撃が与えられたが、硬質被覆塗布されたポ
リカーボネートシート(sheet) (厚み1/8インチ)は
亀裂あるいは破砕を生じなかった。
【0023】上述の結果は、アクリルポリオールがシリ
コーン硬質被覆組成物用のより優れた定着剤であること
を示す。但し 2.5乃至10部程度で使用される場合、ウレ
タンM-407、Actilane CB-32、及び、Ebecryl 8804でも
接着性が向上している。上記の水浸漬試験は、シリコー
ン硬質被覆組成物にアクリルポリオールの代わりにメタ
クリル酸2−ヒドロキシエチル及びアクリル酸が各々10
部ずつ添加される点を除いて同様に繰り返され、以下の
表5の結果が得られた。
コーン硬質被覆組成物用のより優れた定着剤であること
を示す。但し 2.5乃至10部程度で使用される場合、ウレ
タンM-407、Actilane CB-32、及び、Ebecryl 8804でも
接着性が向上している。上記の水浸漬試験は、シリコー
ン硬質被覆組成物にアクリルポリオールの代わりにメタ
クリル酸2−ヒドロキシエチル及びアクリル酸が各々10
部ずつ添加される点を除いて同様に繰り返され、以下の
表5の結果が得られた。
【0024】
【表5】 線描付着脱落時間 アクリルモノマー量 アクリルモノマーの種類 (日数) 10 メタクリル酸 1 2−ヒドロキシエチル 10 アクリル酸 初回の付着引き剥がし時に 脱落 なし − 1 上記の結果は、モノマー状のアクリル化合物は、熱可塑
性基材上に塗布されそこで硬化するシリコーン硬質被覆
用の定着剤としては効果的でないことを示す。
性基材上に塗布されそこで硬化するシリコーン硬質被覆
用の定着剤としては効果的でないことを示す。
【0025】上記の水浸漬後の線描付着脱落試験に加
え、プライマー不要のシリコーン硬質被覆組成物を備え
た複合材は、促進QUV曝露条件下での、線描付着脱
落、微視亀裂、及び、層割れに関しても評価された。Q
UV促進ウェザオメータ(Q-パネル社[Q-Panel Co.] )
が使用された。曝露サイクルは、70℃でUV-B蛍光灯FS-4
0により紫外光に8時間の曝露、及び、50℃で暗室中、
濃湿度に4時間の曝露、から成る。その結果、線描付着
脱落は、定着剤を用いない硬質被覆で処理された複合材
については 350時間後、アクリル化ウレタンCB-32 を1.
25乃至5部含む複合材については1300乃至2000時間以上
の後生じることが判明した。メタクリル化ウレタンM-40
7 定着剤については、線描付着脱落は 2.5乃至10部程度
で1300乃至2000時間後であった。アクリルポリオールに
ついては、 2.5乃至10部程度で3300時間乃至2100時間の
範囲であった。定着剤としてアクリルポリオールが使用
された時、微視亀裂および層割れの結果は対照物と実質
的に同等か、或いは、より劣ることが判明した。
え、プライマー不要のシリコーン硬質被覆組成物を備え
た複合材は、促進QUV曝露条件下での、線描付着脱
落、微視亀裂、及び、層割れに関しても評価された。Q
UV促進ウェザオメータ(Q-パネル社[Q-Panel Co.] )
が使用された。曝露サイクルは、70℃でUV-B蛍光灯FS-4
0により紫外光に8時間の曝露、及び、50℃で暗室中、
濃湿度に4時間の曝露、から成る。その結果、線描付着
脱落は、定着剤を用いない硬質被覆で処理された複合材
については 350時間後、アクリル化ウレタンCB-32 を1.
25乃至5部含む複合材については1300乃至2000時間以上
の後生じることが判明した。メタクリル化ウレタンM-40
7 定着剤については、線描付着脱落は 2.5乃至10部程度
で1300乃至2000時間後であった。アクリルポリオールに
ついては、 2.5乃至10部程度で3300時間乃至2100時間の
範囲であった。定着剤としてアクリルポリオールが使用
された時、微視亀裂および層割れの結果は対照物と実質
的に同等か、或いは、より劣ることが判明した。
【0026】上述の実施例は本発明のプライマー不要の
シリコーン硬質被覆組成物の製造時に使用され得る非常
に多くの変更可能性のうちの数例を教示するに過ぎない
が、本発明により上記実施例に先立つ記載に提示された
如く遥かに広範な種類のプライマー不要のシリコーン硬
質被覆組成物が提供される。
シリコーン硬質被覆組成物の製造時に使用され得る非常
に多くの変更可能性のうちの数例を教示するに過ぎない
が、本発明により上記実施例に先立つ記載に提示された
如く遥かに広範な種類のプライマー不要のシリコーン硬
質被覆組成物が提供される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C09D 133:06)
Claims (7)
- 【請求項1】 (A) 固形分10〜50重量%を含み、コロイ
ダルシリカ10〜70重量%とオルガノアルコキシシランの
部分縮合物30〜90重量%とから本質的に成る、水性/有
機性溶剤分散液 100重量部と、 (B) アクリル化ポリウレタン、メタクリル化ポリウレタ
ン、及び、反応性あるいは相互作用性部位を有し/Mn
が少なくとも1000であるアクリル共重合体のうち何れか
の定着剤1乃至15重量部と、を含んで成るプライマー不
要の熱硬化性シリコーン硬質被覆組成物。 - 【請求項2】 前記オルガノアルコキシシランはメチル
トリメトキシシランである、請求項1のプライマー不要
の熱硬化性シリコーン硬質被覆組成物。 - 【請求項3】 前記定着剤はヒドロキシ反応性部位を有
するアクリル共重合体である、請求項1のプライマー不
要の熱硬化性シリコーン硬質被覆組成物。 - 【請求項4】 前記定着剤はアクリル化ポリウレタンで
ある、請求項1のプライマー不要の熱硬化性シリコーン
硬質被覆組成物。 - 【請求項5】 前記定着剤はメタクリル化ポリウレタン
である、請求項1のプライマー不要の熱硬化性シリコー
ン硬質被覆組成物。 - 【請求項6】 (A) 固形分10〜50重量%を含み、コロイ
ダルシリカ10〜70重量%とオルガノアルコキシシランの
部分縮合物30〜90重量%とから本質的に成る、水性/有
機性溶剤分散液 100重量部と、 (B) アクリル化ポリウレタン、メタクリル化ポリウレタ
ン、及び、反応性部位を有し/Mn が少なくとも1000で
あるアクリル共重合体のうち何れかの定着剤1乃至15重
量部と、を含んで成るプライマー不要の熱硬化性シリコ
ーン硬質被覆組成物の熱硬化により生ずる硬化したコー
ティングを備えた熱可塑性シートの複合材。 - 【請求項7】 前記熱可塑性シートはポリカーボネート
である、請求項6の複合材。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US88077792A | 1992-05-11 | 1992-05-11 | |
US880777 | 1992-05-11 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0633013A true JPH0633013A (ja) | 1994-02-08 |
Family
ID=25377060
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5107784A Pending JPH0633013A (ja) | 1992-05-11 | 1993-05-10 | プライマー不要の熱硬化性シリコーン硬質被覆組成物および熱可塑性複合材 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0570165B1 (ja) |
JP (1) | JPH0633013A (ja) |
CA (1) | CA2093686A1 (ja) |
DE (1) | DE69314845T2 (ja) |
ES (1) | ES2108218T3 (ja) |
Cited By (3)
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JP2001247769A (ja) * | 1999-09-24 | 2001-09-11 | General Electric Co <Ge> | 硬化性耐摩耗コーティング組成物並びに該組成物を含む製品 |
JP2011037948A (ja) * | 2009-08-07 | 2011-02-24 | Shin-Etsu Chemical Co Ltd | 耐摩耗性シリコーンコーティング組成物並びに被覆物品及びその製造方法 |
Families Citing this family (50)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP0877068A3 (en) * | 1997-05-05 | 2000-01-12 | General Electric Company | A primerless silicone hardcoat composition for plastic substrates, and related articles |
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US7097704B1 (en) | 2002-09-16 | 2006-08-29 | Sdc Technologies, Inc. | Tintable abrasion resistant coating composition and methods of making and using same |
EP1632540A1 (de) * | 2004-09-03 | 2006-03-08 | Sika Technology AG | Zum Verkleben geeignete thermisch gehärtete Silikonbeschichtung |
KR20080076953A (ko) * | 2005-12-13 | 2008-08-20 | 블루스타 실리콘즈 프랑스 | 중합체로 안정화시킨 광물 입자 분산액의 재분산성 분말을함유하는 규소 수지 코팅 조성물 |
EP1829917A1 (de) | 2006-03-02 | 2007-09-05 | Sika Technology AG | Ohne Primer verklebbare thermisch gehärtete Silikonbeschichtung |
CN101579672A (zh) | 2008-05-16 | 2009-11-18 | 3M创新有限公司 | 用于提高亲水性/透射率的二氧化硅涂层 |
US20100092765A1 (en) * | 2008-10-10 | 2010-04-15 | 3M Innovative Properties Company | Silica coating for enhanced hydrophilicity |
US9206335B2 (en) | 2008-10-10 | 2015-12-08 | 3M Innovation Properties Company | Silica coating for enhanced hydrophilicity |
DE102009019493B4 (de) | 2009-05-04 | 2013-02-07 | Bayer Materialscience Aktiengesellschaft | Polar lösliche UV-Absorber |
DE102009020938A1 (de) | 2009-05-12 | 2010-11-18 | Bayer Materialscience Ag | Witterungsstabile Mehrschichtsysteme |
CN101941001B (zh) | 2009-07-03 | 2014-04-02 | 3M创新有限公司 | 亲水涂层、制品、涂料组合物和方法 |
DE102009042307A1 (de) | 2009-09-19 | 2011-05-12 | Bayer Materialscience Ag | Kombination zweier Triazin UV Absorber für Lack auf PC |
DE102009058200A1 (de) | 2009-12-15 | 2011-06-16 | Bayer Materialscience Ag | Polymer-Zusammensetzung mit Wärme-absorbierenden Eigenschaften und hoher Stabilität |
KR20120116423A (ko) | 2009-12-21 | 2012-10-22 | 바이엘 인텔렉쳐 프로퍼티 게엠베하 | 베이스층, 프라이머층 및 내스크래치층을 포함하는 다중층 시스템 |
US20120308829A1 (en) | 2010-01-22 | 2012-12-06 | Bayer Intellectual Property Gmbh | Flame-protected article having a high level of transmission |
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JP5844798B2 (ja) | 2010-04-28 | 2016-01-20 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | ポリマーコーティングのためのナノシリカ系プライマーを含む物品及び方法 |
ITRM20100228A1 (it) | 2010-05-10 | 2011-11-10 | Bayer Materialscience Ag | Composizione polimerica con caratteristiche di assorbimento del calore e migliorate caratteristiche di colore. |
ITRM20100226A1 (it) | 2010-05-10 | 2011-11-10 | Bayer Materialscience Ag | Composizioni stabilizzanti. |
ITRM20100225A1 (it) | 2010-05-10 | 2011-11-10 | Bayer Materialscience Ag | Composizione di polimeri con caratteristiche di assorbimento del calore e migliorate caratteristiche di colore. |
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