JPS5880359A - 着色性のある耐摩耗性塗料 - Google Patents

着色性のある耐摩耗性塗料

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JPS5880359A
JPS5880359A JP57078066A JP7806682A JPS5880359A JP S5880359 A JPS5880359 A JP S5880359A JP 57078066 A JP57078066 A JP 57078066A JP 7806682 A JP7806682 A JP 7806682A JP S5880359 A JPS5880359 A JP S5880359A
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    • C09D183/00Coating 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
    • C09D183/04Polysiloxanes
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は固体基体を被覆するために主として使用される
シ田キサン組成物に関するものである。
特に、該組成物は透明な固体基体を被覆するために使用
することができ、このような基体を耐摩耗性にしかつ色
付けおよび/または染色することができる0本発明組成
物は、また、固体基体上で硬化した場合にこの被覆基体
に美的に優れた均一な凝固の無い表面をもたらす。
多数の固体基体、特に無色透明なプラスチック材料はガ
ラスに代わるものとしているいろと応用されている。こ
の代替の理由は、軽量、取扱適性および製品加工のし易
さのようなプラスチック特有の性質にある。
しかしプラスチック材料にも欠陥はあり、大部分のプラ
スチックは軟かく極めて簡単に傷つく。
ある用途に於いてはシラスチックの使用を可能にするた
めにプラスチックを有機またはシリコーン塗料で被覆す
ることが普通である。これ尋塗料は外見上の理由のため
透明で着色されてない塗料である。このような有機塗料
の1例は熱硬化性ポリウレタン樹脂である。このような
ポリウレタン塗料の耐摩耗性はシルキサンをペースにし
た塗料はど良好ではないがポリウレタン塗料はより安価
であるのでポリウレタン樹脂はプラスチック材料を耐摩
耗性にするための塗布用に受は入れられているようであ
る。非常に硬い耐摩耗性被堕をプラスチック製品に付与
するために、新しいシロキブンをペースにした硬化性樹
脂系が開発された・このような樹脂系の1例は米国特許
第5,986.997号(1976年10月19日発行
)中に見い出すことができる。これ等シルキサン樹脂は
今日、プラスチックレンズおよびシート市場における第
−位の塗料であると思われる。しかしこれ等鼓料は一つ
の大きな欠一点を有している。これ等は着色能力を有し
ていない。
多くの場合、耐摩耗性m料が色付けまたは染色され得る
ならばプラスチック材料の一面の用途にとって望ましい
ことである0例えばこのような用途としてはプラスチッ
クのサングラスレンズまたはバスや飛行機の窓が挙けら
れる。
このように、第−位の樹脂に着色能力をもたせる方法が
見いだされるならばまたは該塗料に着色し易い能力をも
たせる新しい樹脂系が見いだされるならばそして同時に
シロキサンをペースにした塗料の優れた耐摩耗性を残し
たままでおくことができるならば極めて望ましいことで
あろう。
望ましい1139粍性と着色性とをもたらすための従来
技術においてはシロdPtンをベースにシタ少なくと4
3種の樹脂系が出現している。1980年10月22日
に公告されたイトウ光機(工10opttaax工n1
ustrial Oo、、) (日本)の英国特許出願
第2,044,787ム号には、エポキシ官能基を含有
するケイ素化合物の少なくとも1種の加水分解物、ぼり
カルボン酸または無水物、および硬化剤を有する塗料組
成物が開示されている。これ等材料はいくつかの劣った
性質を示すがそれkついては実施例中ではっ自すさせる
第2の塗料系は1980年7月8日に発行され東し株式
会社(日本、東京)忙験渡された米国特許第4,211
,823号中に開示されている。この系は分子中に1個
のエポキシ基を含有しているシラン化合物の加水分解物
、微細なシリカ粒子およびアルミニウムキレート化合物
から成る。この材料は保存性が悪く、珈造後数日間で塗
料がゲル化する。第3の塗料系は1978年2万14日
に発行された米国特許第4.073,967号中に反応
性シランおよび金属エステルの組合わせとして開示され
ている。この材料は着色可能ではあるが、It摩耗性お
よび取扱適性において終局的なものを与えない。
本発明 これ等の劣った性質を克服するために%固体基体上で硬
化した場合着色可能で硬くそして耐摩耗性である被接を
もたらす新規な硬化性MJM物が見い出された。
このよりな組成物は (A)+11  ペース樹脂(A)の全固形分に対して
5〜75重量−のコロイド状シリカ、 (11)  ペース樹脂体)の全固形分に対して0〜5
01量−の次式のシラノール類から成る群から選択され
たシラノールの部分縮合物、 (a)  R81(Oll)3 (但し、Rはメチルで
ある)、(b)  R’5Boa)、 (但し、R′は
ビニル、7ヱニル、エチル、プロピル、5.3.3−ト
リフルオ四ゾロビル、r−メタクリルキシゾロビル、r
−メルヵゾトプロビルおよびr−クロロプロピルから成
る群から選択された基とメチルの混合物であって、該混
合物中のメチル基対他の基の比率は少なくとも1:1で
ある)、および (cl  f81(0111)3 (但し、rはビニル
、フェニル、エチル、プロピル、3.3.3−)リアル
オ曹プロピル、T〜メタクリロキシゾロビル、T−メル
ヵゾトゾロビルおよびT−クロルプロピルおよびこれ岬
の混合物から成る群から選択され、かつ、シラノール(
clが選択された場合はベース樹脂体)中のfclの看
は偽)の全量量に対して10重量−を越えることはでき
ない)、 (−)ベース樹脂体)の全固形分九対して10〜55重
量−の弐R”’81(OH)3F)シ5./−ルf>部
分縮合物〔但し、R”は は水素原子または縦索原子1または2個のアルキル基で
ある)および から成る群から選択される〕、 の水性−アルコール性分散液から成るペース樹脂、 CB1  ペース樹脂(A)用の橋がけ剤および(0)
  硬化融媒 からなる。
本発明はまたこの発明結成物で固体基体を被覆する方法
から成り、該方法はこの発明結成物を固体基体と接触さ
せた後この硬化性塗料とこの基体を50℃以上の温度に
加熱して基体上の発明組成物を硬化することからなる。
本発明の第3f′+思想は本発明の組成物を塗布され硬
化された固体基体である。
本発明の組成物のペース樹脂体)は3種の成分冨コロイ
ド状シリカ;式R81(011)3、R’81(OH)
、またはR”81(OH)、を有するシラノールの部分
縮合物;および式R#81(OH)5のシラノールの部
分縮合物から成る。ペース樹脂の第1成分、コロイド状
シリカは本発明のためには°非晶質シリカの離散粒子の
安定分散物またはゾルを意味する。この用語からは1合
体分子または粒子が小さくて不安定であるようなポリ珪
酸の溶液は除外される。ケイ酸ナトリウム溶液を酸性に
することによってまたはケイ素エステルまたはノ10r
ン化物を常温で加水分解することによって得られるこの
ようr溶液は、もしその粘性を重合によるかまたは平均
粒度が直径1〜150 mJとなるような凝集によるか
いずれかによって増大したならば本発明に、おいて使用
することができる0本発明のためには直径が5〜100
 mJの範囲の粒子サイズを有する市販のコルイド状シ
リカ水性分散物が好ましい。これ等シリカ分散物は公知
の市販分散物であり、[LuaoxJおよび「Nalo
oagJのような登録商標を付して販売されている。最
も安定なものを得るためには直径10〜30m#の粒子
径のコロイド状シリカを使用することが好ましい。この
成分は一般にペース樹脂(A)の全固形分に対して5〜
75重量%で使用される。
ペース樹脂の第2成分はシラノールの部分縮合物である
。このシラノールは式R81(OH)a (但し、R3
はメチル基である)を有しているものであるか、弐R’
81(OH)、を有しているものであるか、または式f
si(OH)3を有するものである。シラノールが。式
R′51(OH)3を有する場合、R′はメチル基と、
3.3.3−)リフルオpプロピル、ビニル、フェニル
、エチル、プロピル、r−メタクリI:+中シゾuピル
、r−メルカゾトプロビルおよびT−り°四四プpビル
のような特定の他の基から選択された基との混合物であ
り、かつ、販混合物中の他の基に対するメチル基の比率
は少なくとも1:1である。シラノールが式f81(O
H)、を有する場合、rは基:3I3.3−)リフルオ
of四ビル、ビニル、フェニル、エチル、ソロぜル、r
−メタクリロキシデat?ル、r−メルカデトデpピル
およびr−り四pプロピルから選択され、かつ、このシ
ラノール(0)を選択した場合はペース樹脂(4)中の
(Q)の量は体)の全重量に対して10重量−を越える
ことはできない。シラノールR’81(Oll)H中の
メチル以外のW基の量はζテノール中のR′基の50−
を越えることはできない、それはこのような物質から製
造された塗膜は軟かくそして耐摩耗性が劣るためである
0本発明においてはメチル以外のy基を15−以下で使
用することが好ましい。最も好ましくはそのような基を
51g以下で使用することである。この成分は一般にペ
ース樹脂(4)の全固形分に対して0〜50重量%で使
用される。
ペース樹脂体)の第3成分は弐R#81(OR)sのシ
ラノールの部分縮合物であり、但しR#′は−)式4”
 0OH2(R”’ ) O−OH,を有する基および
(1))式ゝ0′ 択され、但しf“は炭素原子1〜4個のアルキレン基で
あり・l“は水素原子または炭素原子1または2個のア
ルキル基である。これ等2mの基の共通のlF#徴はそ
れぞれにエポキシ官能基が存在することである。この成
分は一般にペース樹脂(A)の全固形分に対して10〜
55重量%で使用される。
本発明のためKは、好ましいペース樹脂(A)は、ペー
ス樹脂中のA(1)、ム(:1)およびA (iiil
の全重量に対して、5〜75重量%のA(1)、5〜5
0重量−〇ム(il)および10〜45重量%のA (
iii)を含有している。30〜70重量−〇ム(1)
、5〜25重量−〇ム(ii)および20〜40重量%
を含有するペース樹脂が本発明にとって最も好ましい。
先に示したように本発明に使用されるコロイド状シリカ
は水性ゾルでありそしてこの発明組成物は水性−アル;
−ル性分散物である。従って、ペース樹脂の製造は水性
媒体中で行われ、出発材料の特性のためにアルコールは
必然的に溶剤系の一部を成す、ム(11)およびム(i
ii)として前述した部分縮合物は、それぞれ先駆物質
トリアルコキシシラン例えばR81(OOH3)3やR
I81(OOH3)、、から得られるR81(OH)3
.1’l’5i(0…)3、f81(OH)、およびR
” 81 (OH)3の縮合によって生成される。詳細
は実施例中に開示するが、R81(OH)、、R’Bi
(OH)3、R”5i(OH)3およびR= E+1(
OH)3 ハ対応j 7) ) リ、 7 ルコキシシ
ランをコロイド状シリカの水性分散液に添加してその場
で生成される。適当なトリアルコキシシランはメトキシ
、エトキシ、プロポ中シおよびブトキシ置挨基を含有す
るものであり、水性媒体中で加水分解し対応するアルコ
ールを遊離し、そうしてベース樹脂中に存在するアルコ
ールの少なくとも一部を生成する。アルコキシシランを
添加する前にアルコールを加水分解媒体に加えてもよい
ということが理解できるであろうしまたアルコールの混
合物を使用してもよいということが理解できよう、水性
媒体中でのシラノールの生成に関与して、シロ=?ブン
結合を生ずるヒドロキシル□1 基の縮合が起る0時には、加水分解および縮合度え、を
少量の酸の添加によって増大させることができる。縮合
は完全に終了することはなくそのかわりシロキサンには
多数のヒドロキシル基が残る。
任意に、他の水溶性のまたは水と相溶性の溶剤、例えば
ケトン、セルソルブおよびダウノール(Dowanol
 :ダウケミカル社の商標)を本発明において使用する
ことは時には望ましい、ダウノールはグリコールモノエ
ーテルであり、ダウノールml11は2−エトキシエタ
ノールである。この溶剤は米国ミシガン州ミツドランド
のダウ・ケミカル社で製造さhている。ペース樹脂溶液
は10〜50重量−の固形分を含有している。好ましく
はベース樹脂溶液は(A)、(1))および(0)を含
有する最終組成物の最終用途に依存して15〜40重量
%の固形分を有している。
ベース樹脂の成分の添加及び加水分解の順序は臨界的で
はないが、成分(i)(ii)および(At (i+i
lを組合わせて常温で水性または水性−アルコール性シ
リカゾルに添加した場合に、ペース樹脂溶液におけるそ
して終局的にはこのような樹脂からつくられた硬化被膜
における性負はより好ましいものとなる。
ベース樹脂(A)は製造後直ちに使用することもできる
しまた貯蔵しておくこともできる0時には、ベース樹脂
を熟成して硬化膜の性質な鍛適化することもある。熟成
は常温で数日間にわたりゆっくりと行うかまたはベース
樹脂を加熱して短時間で行う。
成分体) (lit (al、(b)および(0)の先
駆物質トリアルコキシシランの例としては、0H381
(OOH3)5 。
06H,81(OOH3)3、(!H3(0111)s
81(OOHs)s、○H,−0H8i(00H3)3
.0H381(OOH,0H3)51C,H,81(O
OH,OH,)3、Ha(OHs)s81(0015)
s 1CI(OHa)、81(OOH3)3および0H
2=OOOO(OH2)381(OOH3)gOH。
のようなシランがある。
成分ム(1M)の先駆物質トリアルコキシシランの例ベ
ース樹脂生成後、これを成分中)お、よび(0)ね単に
混合することにより処理する。成分(A)[成分(B)
および(0)を添加する順序は臨界的でない、成分(ト
))−よび(0)がベース樹脂と混和性のあることが重
要であり更に成分(B)および(0)が成分(AI均一
に混合することが重要である。(A)K(Blまたは(
0)が不均一に混合したりまたは非混和性であったりす
ると、しみおよび/または不透明斑点を有する不均一な
硬化膜を生ずる原因となる。
成分(B):橋かけ剤は、(1)多官能性カルボン酸、
(II)多官能性無水物および(m)多官能性イミドか
も成る群から選択される1本発明で有用な成分(Blの
量は、本発明で使用された成分(A) (mlの量に、
即ち、(4)中に含有されたエポキシの当量に依存する
。このようK、例えば多官能性酸:(B)(i)の場合
、成分体)中の有効エポキシ基の25〜300チと反応
するに十分な酸を添加する。((転)中のエポキシ基の
25〜200チと反応するに十分な反応性酸、無水物ま
たはイミドを有する俤)の量が本発明にとって好ましい
、東にこの蓋は成分体)に対する成分CB)の溶解度に
よって制限される。成分中)が成分((転)K全く不溶
性である場合は、硬化膜は美的でなくなり着色4不ぞろ
いとなる0本発明において、成分(Bl材料の成るもの
はベース樹脂(A)K高溶解性であり、成るものはベー
ス樹脂(A)K少し溶解する。少し溶解する材料を成分
(Blとして使用しても尚樹脂に有益な性質を付与する
ので、このような材料は全て本発明の範囲内に含まれる
と考える。このような材料はベース樹脂に溶解性である
限り−そして硬化性の着色可能な硬い膜を生ずる限り、
本発明の範囲内に含まれると考える。一般に1本発明に
おいて成分(Blは、組成物(A)、(B)および(0
)の全1量に対して0.1〜15重量%で有用である。
成分(B)の(1]群の例としては、イタコン駿、コハ
ク酸、マロン酸、グルタル酸、アゾビン酸、ピメリン酸
、スペリン酸、アゼライン酸およびセパシン酸、および
フマル酸やマレイン酸のような不飽和二塩基酸のような
化合物がある。成分(Blの(11)群の例としては、
上記の二塩基酸の環状無水物例えば無水コハク酸、無水
グルタル酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸
、無水フタル酸および無水マレイン酸、のような化合物
が挙けられる。
成分中)の伽1)群の例としては、コノ・り酸イミド・
フタル酸イミド、グルタル酸イミドおよびマレイン豪イ
ミドのような化合物が挙けられる。
本発明の第3成分(0)は硬化触媒である0本発明のた
めには、該触媒は、(1)アセチルアセトン酸の金属塩
、 (iilシア建ド、(iiilインダゾール、6φ
アミン・M有機スルホン酸およびそのアンン塩、および
付Oカルボン酸のアルカリ金属塩から成る群から選択さ
れる。従って、このような触媒の例としては、(1)群
としてアセチルアセトン酸のアルイニウム、亜鉛、鉄お
よびコバルト塩のような化合物が丁(ii)群としてジ
シアンシアifのような化合物が;(iil+、群とし
て2−メチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイ
ミダテールおよび1−シアノエチル−2−プロビルイ建
ダゾールのような化合物が;唱v)群としてベンジルジ
メチルアミンおよび1,2−ジアンノシクロへキフンの
ような化合物が;(V)群トしてトリフルオロメタンス
ルホン酸のよつtx化合物が;および〜D群として酢酸
ナトリウムのような化合物が列挙される。ここに開示さ
れた触媒は、本発明のためKは、組成物中の全固形分に
対して0.05〜5重量−の量で縦組酸物を硬化せしめ
ることが明らかとなった。このような触媒の量は多くな
っても膜の特性を向上せしめることは無いようであり、
多量に使用することは、無駄である。
ベース樹脂を製造後、これに成分中)および(0)を加
えて、この配合物を混合し均質和する。触媒を付与され
た形態のこの組成物は保存性があり、室温で数週間保存
することができる。
基体に塗布する際、必要ならば基体を清浄しく後述する
)そして下塗りしてから、販基体に塗料を施す、それは
、浸漬、吹付、はけ塗、スピンコーチインク、ロールm
170−コーテイングまたはカスケーデイングのような
普通の塗布方法によって行われる。これ醇いろいろな塗
布方法it基体上に塗料を種々の厚さに施し、被膜の広
範囲な使用を可能にする。通常、本発明の塗布は硬化被
膜が厚さ1〜10の範囲にある場合に最も良好El!施
できる。この範囲の厚さは低温1で短時間での最適な着
色性をもたらす。樹脂の硬化を促進するため樹脂および
基体は一般に加熱される。大部分のプラスチック基体九
対して50℃〜150℃の範囲の温度を使用することが
できる。f&化中に過熱してプラスチック基体を軟化し
破損することだけは防止しなければならない、従って8
0℃〜130℃の温度が好ましい0発明I&g放物は、
ポリカーボネート、アクリル、0R−39即ちポリ(ゾ
エチレングリコールピスアリル)カーボネート、ポリエ
ステル、酢酪酸セルロース、およびアクリロニトリル−
ブタジェン−スチレンのようなプラスチック基体に特に
有用であるということがわかった。
塗膜の有用性を増大せしめるために発明組成物に他の添
加物を加えることができる。例えば、界面活性剤、紫外
線吸収剤、酸化防止剤等が包含される。
次の実施例は本発明を説明するためのものであり、どの
ようにも本発明を限定するものではない。
試験方法 の表面に0000スチールクールの2インチ平方を適用
しゴムバンドで固定した。この加重スチールウールで被
膜レンズの中心を20ダデル・ラブして被膜レンズブラ
ンクの耐引掻性をテストした。
スチールウール上の圧力の大部分がハンマーヘッドから
生ずるようにハンi−の把手の一端が保持されている。
スチールウールおよびハンi−によって発生したきすの
量忙応じてレンズを勢級分けした。レンズにきずが無い
のを1級とし、わずかにきすのあるのを2級とし、そし
てひどいきすのあるのを3級とした。
ズに対する被膜の接着力を測定した。スコッチ印[00
J透明テープを被膜表面vcrx」状に貼ってこすり付
けた。それからこのテープをこの表面から一気に90度
角で引きはがした。この方法を3回実施した後でレンズ
を観察した。レンズを合格または不合格のいずれかに今
けるか、または接着性−で表示する。3回の引きはがし
のいずれかで被膜に欠損が生じたものは不合格とした。
着色性テスト:米国フロリダ州マイアミのErain 
Power Inc、から市販されている染料を使用し
てレンズを着色した。 BPIサンブラウンカラーを使
用してレンズを着色した。着色はBPI製のエコノミー
・シックス・モデル染料系を使用して行った。レンズを
90℃のBPエレンズプリパレーション中に1分間それ
から染料浴中に50分間迄浸漬して約96℃で着色を行
った。実施例の表中には・レンズの浸漬時間を5分、1
5分および30分と表示する。
レンズの光透過性を、米国メリーランド州ベテスダのガ
ードナー・ラボラトリ−社製のP5500光度ユニツ)
[取付けられたカードナー・ヘイズ・メーター、モデル
IJX1Qを使用して測定し、そして透過率(%)で報
告する。
耐摩耗性テスト(テーパーテスト):被11]1の1摩
耗性を4’ X 4’ X−のポリカーボネートおよび
oR−59のパネルで試験した。このテストはテーパー
摩耗試験機モデル505で500!荷重および500回
転を使用して爽施した。この摩耗試験機は米国ニューヨ
ーク州ノーストナワンダのテレダイン・テーパー製であ
る。測定値は摩耗したパネルと摩耗してないパネルの間
のヘイズ変化率(チΔHa思・)である、測定はカード
ナー・ヘイズ・メーターを使用して行った。
実施例1 ペース樹脂の製造 機械攪拌器、温度計および添加ろう斗を具備した1ノの
ミロフラスコ中で、lfalooag 1041(米国
イリノイ州オークデルツクのナルコ拳ケ々カル社製のコ
ロイド状シリカ)1470りと酢酸44gを25℃で混
合した。添加ろう斗から3051の混合物を添加した。
仁のシラン混合物は1041シリカゾルに急速に添加さ
れた。添加時間は約1.5時間であった。得られた混合
物を約25℃で約1時間攪拌し、その後フラスコ中の材
料が16001になる迄メタノールと水を除去した。こ
の材料を1:11量比のシタノールとブタノールmmの
混合液で2500りに希釈した。この材料の全固形分は
40−であった。
実施例2 上記ペース樹脂525fを計量してフォートガラスシャ
ーに入れて、これ忙イタコン酸17.61!と全固形分
に対して1.5重量−のアセチルアセトン酸アルミニウ
ムを加えて、混合物を約18〜20時間攪拌した。それ
から1:1重量比のブタノールとブタノールの混合液3
1.41を更に添加しよく混合した。この材料は系中の
カルボン酸対エポキシの比率が1:1である。この材料
を0R−69レンズ上で85°016時間で硬化したと
ころいくらか不透明の白色のフレークがあった。そこで
、この配合物に実施例1のペース樹脂92,6!を1:
1のデタノール/ダワノール1B+の混合液14.2 
Fと一緒に添加してカルボン酸対エポキシの比率が0.
85 : 1であるような新しい配合物を製造した。十
分に混合してこの組成物を0R−39レンズに塗布して
85℃16時間で硬化した。
冷却したレンズをBMtンブラウン染料浴中で90℃で
15分間処理し緑がかった褐色に着色したところ透過率
は90%から50%に低下した。
実施例3 実施例10ペース樹脂88.0.Fl’コハク酸イ書ド
1.8Fで処理し十分に混合した。この材料を2等分し
、一方の試料「ム、」は更にジシアンシア建ド肌IFと
ダワノールm ya 55.OjFで処理した。
他方の試料rBJはアセチルア+トン酸アルをニウム0
.I Fとダワノール罵II! 30.OFで処理した
10−の水酸化カリウム水溶液中で腐食した0R−39
レンズブランクをそれぞれの試料組成物でフローコーテ
ィングした。これ等被覆レンズを約10分間自然乾燥し
た後85℃で16時間硬化した。両試料の着色前の接凛
性は100’lであり、着色後の接着性も1001gで
あった。このレンズは93℃の染料浴中で30分間処理
された。試料Aで被覆したレンズは透過率約2211に
着色された。試料1で被覆したレンズは透過率約64−
に着色された。
実施例4 実施例1のベース樹脂80りを無水1フタル酸2.7 
F C当量は74であった)、および1:1重量比のデ
タノール/ダワノールIIII!lの混合液56.1!
で処理した。この混合物を振盪し無水物なペース樹脂中
で溶解して塗料組成物を生成した。この均質な塗料組成
物をそれぞれが69.4 Pの2個の試料に分割して各
試料をそれぞれ「ム」および「B」と表示した。jAJ
KはジシアンVアξド0.4Fを添加した。[BJKは
アセチルアセトン酸アル建ニウム0.18Fを添加した
。これ等試料はそれぞれ一晩(約16〜18時間)攪拌
され触媒を溶解した。3番目の試料「0」は、実施例1
ノヘースm脂44.OF 1.無水コハク酸0.9f%
アセチルアセトン酸アルミニウム0.11および1;1
重量比のブタノールとイソプロパツールの混合$ 31
.[I Pから製造された。0R−39レンズを上記の
よう[10−の苛性アルカリで腐食し、乾燥した後、3
種の塗料試料のそれぞれで被覆した。
それから、これ等被覆レンズを125℃で10分間硬化
した。結果は表■に示す、それから、これ等レンズはB
PIサンプラウン色相を使用したBPI浴中で93℃で
表■に示された時間をもって着色された。
実施例5 ラン)の比率をいろいろ変えた数種のベース樹脂を、実
施例1におけると同じような装備をした三日の丸底7ツ
スコ中K 1ialoo 1041 冨ロイド状シリカ
と少量の酢酸を入れて製造した。シラン類を混合してか
らそれを′3繋イド状シリカと酸の混合物VC20〜3
0分間で添加した。添加完了後、反応素材を更−30分
間攪拌しそれからブタノール/イソゾロパノール(1:
1重量混合物)で希釈して2596の固形分にした後反
応素材を更に145分間攪拌した。−晩調整した後、該
樹脂な僑かけ剤と触媒で処理しそして0R−39レンズ
虻塗布した。それからレンズを80℃で16時間硬化し
た後95℃のBPIサンデツクン染料中で着色した。塗
布前にレンズを101iの苛性アルカリ中で腐食し、洗
浄しそして乾燥した。ままたこのレンズの接着性および
耐摩耗性について試験した。結果は表■中に示す0表頁
中の試料表示は表1の配合表の同一文字で表示されたも
のから製造された塗料組成物を表わしている0例えば塗
料組成物ムムは試料ムの樹脂配合物から製造された°も
のである。この表示方法は実施例全体にわたって採用さ
れている。更に被覆レンズおよび/またはパネルの試料
は同一文字の配合物から作製したものとして表示され、
例えば表y中のムムムは表■の塗料組成物ムムから作製
された亀のである。
*m例6 製造したばかりの塗料組成物と経時塗料組成
物との比較 表璽中に示された橋かけ剤および触媒を含有している、
実施例5において製造された塗料を5日間経時させた。
:tロイド状シリカ、0H31310V、お−ス樹脂5
0Fとコハク酸イ宿ド1.25りとジシアンシア建ド0
.3fからなる塗料組成物を実施例5と同様和して製造
した。この材料を試料HHと表示した。試料HHの材料
は調合後1.5時間混合した後直ちに、あらかじめ苛性
アルカリで腐食した。n−39レンズに塗布し85℃で
16時間硬化した。この被覆レンズを93℃のBPIサ
ンプ2ウン染料浴中で実施例5と同様虻着色した。被膜
の接着性、スチールウール耐摩耗性および着色性につい
て試験した。結果は表V忙示す。
実質的に同−組成配合愉から作製した試料GGGとHH
Hを比較することKより、製造したばかりの塗料組成物
と経時側放物はどちらも同一の許容できる被膜を住する
という結論を得た。*Vの試料ムムムからGGGを表■
の試料ムムから()GGと比較したとき実質的Kr1r
J−のテスト結果を示していることから解るように、経
時は先和製造した試料の特性を減するものでない。
実施例7 固形分が40′M量−である実施例10ベース樹脂溶液
を次のように橋かけ剤および触媒で処理する。試料ムム
は、40%ペース棚脂樹脂9.9 F 、コハク酸イミ
ド1.35 jFおよび1:1重量比のシタノールとイ
ソゾロパノールの混合液8.5tを含有している。試料
BBは、4oチベース樹脂溶液!59.9 F、 Pシ
yyt77ンF LI PオJ:び1:1重量比のシタ
ノールとシタノール1111!+の混合液8.8Pを含
有するように配合されている。更に2種の追加試料を製
造した。一方は全重量の15重量−のコハク酸イミドを
含有しており(試料00)、他方は全重量の15重量−
のジシアンシアミンを含有している(試料DD)、試料
00は試料ムA43.9りにコハク酸イミド0.8Pt
−絵加して製造し、試料DDは試料B B 58.2 
Fにジシアンシア建ド0.7Pを添加して製造した。5
番目の試料は試料0030.4 F KVvアy97 
t’F O,2j’ ヲ加エテコハク酸イ建ド15重量
%およびジシアンシア?)”2.5重?−を含有する試
料和したものである。コノ材料なmuと表示した。0R
−59レンズを苛性アルカリで腐食し、洗浄しそし1て
乾燥した後で、とのO,R−39レンズに上記組成物、
AAから1mを塗布した。またポリカーボネートの4’
X4vX、のパネルに上記組成物を塗布゛した。被覆製
品を85℃で16w#間加熱して硬化した。その試験結
果は表■に示されている0表Mは配合表である。
試料ムムムはスチールクール摩耗性テストおよびテーパ
ー摩耗テスト(チΔham・)K不合格であった。試料
BBBはポリカーボネート基体に対する接着性およびテ
ーパー摩耗テス)K不合格でありその上被1xKは肉眼
で見える斑点があった。試料OCOはスチールウールお
よびテーパー摩耗テストから解るように軟質すぎるもの
であり、−Δham・は45にもなった。試料DDI)
は全試験忙不合格であった。本発明の材料である試料m
inはいずれのテストにも合格し、耐摩耗性で着色性が
あり硬い被膜を形成した。
実施例8 触媒ジシアンシアぐドを用いた橋かけ剤としてのコ・・
り酸イミドについて説−するために数穐類の塗料組成物
を製造した。苛性アルカリで腐食した0R−39レンズ
に塗布する前に組成物ムム〜GGを1:1重量比のデタ
ノール/イ、ソデ四パノールで希釈して固形分2511
KL、た0表■は配合表であり、表Iは試験結果を示す
実施例9 ジシアンシア書ドの濃度効果実施例1に@供
の方法で調合したベース樹脂を製造しそして1:1重量
比のシタノールとイソゾロパノールを用いて固形分25
チに希釈した。この樹脂を使用して橋かけ剤がコハク酸
イミドである塗料組成物中で触媒としてのゾシアンジア
ミrの量をいろいろと変えた。1096苛性アルカリで
腐食し洗浄し乾燥した後の0R−39レンズにこの塗料
組成物を塗布し、85℃で16時間硬化した。仁のレン
ズの試験結果を表INK示す。
実施例10 実施例1に類似の方法で251のペース樹脂の溶液を製
造した。その810g : 0H381037,:罵の
ように配合した。この配合された塗料組成物を0R−5
9レンズに塗布しそして85℃で16時間硬化した。こ
のレンズはあらかじめ10チの苛性アルカリで腐食し、
洗浄しそして乾燥してある、試験結果は表XI K示す
実施例1j  810.:R’810V:R#810V
、の比率婁 変動 コロイド状シリカKR’日1(OOHs)3とR#81
(OOH,)。
のシラン溢合物を混合しそれからイソゾEl /(ノー
ル/ブタノール溶剤中の酢酸と水を加えてイソゾロパノ
ール/ブタノール溶剤中のペース樹脂を製造した。この
樹脂を周囲温度で16時間混合し使用前に1:1イソゾ
四パノール/デタノールで25%固形分に希釈した。ペ
ース樹脂の配合を表Xffに示す、1料組成物の配合を
表xvに示す。
この塗料組成物を、あらかじめ10s苛性アルカリで腐
食し洗浄し乾燥した。R−39レンズにフローコーティ
ングし、85℃で16w#間硬イヒしそれから試験した
。その結果を表■に示す。
試料yyyにおいては、被膜がひび割れ、鱗状に剥離し
接着性テストが実施できない程であった。
実施例12 塗料組成物中のエポキシ含有量増加の効果
□ 組成物中のエボキ、シ基の量を30重量−から80重量
%まで変化させて数種類の塗料樹脂を製造した。ペース
樹脂の全成分を混合した後これを45分間攪拌しそして
塗料組成物に配合する前3日間放置する以外は実施例1
と同様にしてペース樹脂を製造した。溶剤は1:1重量
比のインゾロパノール/ブタノールを使用した。溶剤中
の樹脂の全固形分は25tsであった。表1はペース樹
脂の配合表である。
このペース樹脂を塗料組成物に配合した0表1は塗料組
成物の配合表である。
0R−39レンズを先の実施例中で示したように苛性ア
ルカリで腐食し、洗浄しそして乾燥してから、上記塗料
組成物で塗布115分間自然乾燥した後、85℃で16
時間硬化した。このレンズの試験結果を表!IXK示す
実m例13  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 ンを含有する配合物 実施例1で使用したよりな丸底ガラスフラスコ中で、β
−(3,4−工/J?ジシクロざキシル)エチルトリメ
トキシシラン34.5り、 on5a1(oon、)5
50.7 F、Na1co 1041コ田イド状シリカ
147、I Fおよび酢酸2.02を組合わせることk
より、a−C3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル
トリノ”トキシシランを含有するペース樹脂を製造した
0反応素材を1時間攪拌しそれから1:1fE量比のイ
ンプロパツールとブタノールの混合液160Fを加え更
に30分間攪拌した。数時間放置した後、このペース樹
脂を橋か秒剤および触媒と劃合わせて塗料組成物を得た
。こうして、ベース樹脂50pKコノ\り酸イミド1.
4Pとジシアンシアイン0.55 Fを加えた。この混
合物を1時間振盪し24時間放置してから、あらかじめ
苛性アルカリで“腐食し洗浄し乾燥した。R−39レン
ズに塗布した。この被膜レンズを85℃で16時間硬化
した。このレンズを試験したとと・ろ、接着性1001
スチールウール耐摩耗性1、そして5分、15分、30
分の着色時間での着色性は87/77157であった。
実施例14 実施例11Dと同じペース樹脂を製造した。このペース
樹脂50jFKコノ・り酸イミド1.6Fおよびアセチ
ルアセトン酸亜鉛0.1Fを加えて塗料樹脂を製造した
。この塗料を苛性アルカリで腐食した。R−39しyr
K塗布し、85℃で16時間硬化した。このレンズを試
験したところ、接着性100’lスチールウール耐摩耗
性2〜3、および5分/15分730分でのそれぞれの
着色性38/23/7であった。この被膜は軟質であっ
たが着色性が高かった。
実施例15 混合R’81(OH)、を用いた例実施例
1と同様の方法で、0H3Si(OH)Bの成る量を必
ず含有している混合シランから数穫類のベース樹脂′4
I:製造した0表xxはこのペース樹脂の配合表である
。R″′51(OOH3)3は0H20)10HIIO
(OHjl)581(OOH,)、である。
\0′ これ等ペース樹脂を1:1重量比のブタノール/イソプ
ロパツールで固形分25−に希釈し、これに順番に橋か
け剤および触媒を組合わせて塗料組成物を得た。それぞ
れの塗料組成物はベース樹脂50F、コハク酸イミド0
.4りおよびジシアンジアミド0.I Fから成ってい
た。この塗料組成物を、あらかじめ腐食し洗浄し乾燥し
た。R−39レンズに@布し、85℃で16時間硬化し
た。結果を表XIK示す。
実施例16 実施例15と同様の方法で、J!に混合f81(OH)
sシラン九ついて試験した。数種類のベース樹脂を実施
例1と同様に製造した1表Wはこのベース樹脂の配合表
であるa R#81 (OOHB ) 3は10、 ○H20HOH,0(OH2)3Si(OOHIS)、
である。
このベース樹脂を1:1重量比のイソプロパツール/ブ
タノールで希釈し固形分251Kしてから3時間振盪し
た。この希釈樹脂501をコハク酸イミド1.6Fおよ
びジシアンシアミド0.3Fと組合わせて、0R−39
レンズFC@布した。この被膜レンズを85℃で16時
間硬化した。このレンズの試験結果を表XXIに示す。
実施例17 実施例11Dのベース樹脂20Fをコノ・り酸イ々ド0
.4!および10優酢酸ナトリウムの水溶液0.21と
組合わせて2.5〜3時間混合して塗料組成物を生成し
、この組成物を「ムム」とした。苛性アルカリで腐食し
た。R−39レンズにこの塗料組成智を塗布して、85
℃で16時間硬化した。
酢酸ナトリウムを含有している上記塗料樹脂16.4F
に更に10%酢酸ナトリウム水溶液0.4fを組合わせ
て肌5時間混合した。この相和をOR−39しyズVC
m布して85℃で16時間硬化した。この組成物は[n
nJと表示された0組成物[nnJ1!+、IPK更に
10チ酢酸ナトリウム水溶液0.41を組合わせて、こ
の組成物を「00」と表示した。この材料を0R−39
レンズに塗布して85℃で16時間硬化した。
組成物[o c J 9.5 Fと酢酸0.5)を使用
して組成物「DD」を製造した。この材料を0R−39
レンズに塗布して85℃で16時間硬化した。
結果は下記の通りである。
(透過率−) AAA   100    1   69 44  1
3BBB   100    1   87 72  
35000  100    1   82 62  
35DDD   100    1   83 68 
 40〆リカーボネートのパネルを有機官能性シランで
下振りし、15分間自然乾燥した。このパネルはLex
anであり、米国!サチ工−セツツ州ビッツフィールド
のゼネラルエレクトリック社製である。
上記パネルKll料組酸物Aム〜DDをフローコーティ
ングして85℃で16時間硬化した。前述のテーパー摩
耗試験機を使用して各7青ネルについて耐庫耗性を試験
した。ムムムからDDDは配合物ムAからDDで被験さ
れ硬化されたポリカーボネートパネルである。結果は下
記の通りである。
AAAA    12.1   被膜良好BBBB  
  4 、3   被膜良好C00O3,8被膜良好 DDDD   4.2   染色浴[30分浸漬後、レ
ンズの底のわずかKひび割 れ これ等材料は優れた着色性を有する硬い耐摩耗性のある
塗料であった。
実施例18・ 英国特許出願第2,044,787 A号の実施例1に
従って、(aH3o)3sBoH,)r5ocg20.
H−10B、 200り、0.12規定の塩酸46d、
メタノール40y・およびメチルエチルケトン160!
を用いて塗料組成物を製造した。この材料100yに無
水トリメリット酸2.051を加えて2時間混合した後
、混合しながらアセチルアセトン酸コバル) 2.5 
Fを加えた。この塗料組成物を「AA」と表示し、ax
−sqL/ンズ、および4’x4’角で厚g7のOR−
39パネルにフローコーティングし、80°Cで16時
間硬化した。
本明細書の実施例1と同様の方法によって810 B/
R’ S i O3/、/′R”’ 8103y、の比
率が約50 : 20:30である(但し、R”’81
0 、、□はを製造することによって本発明に従って2
種の塗料組成物を製造した。このベース樹脂を1=11
量比のデタノール/ダワノールIC罵で約50%Il形
分に希釈し、一方のペース樹脂1001(イタコアN2
.2Fとアセチルアセトン酸アル2ニウム0.5yを加
えて、これを「BB」と表示した。他方のベース樹脂1
00PKイタコン酸2.2Fとアレンゾにフローコーテ
ィングし、80℃で16時間硬化した。
硬化後、レンズを試験したが七の結果は下記の通りであ
る。
(透過率1) AAA   100     3   89  2.5
BBB   100     1   94  66c
oc   100     1   95  22塗料
組成物BBと00を1i月保存してから0R−39レン
ズに塗布し、85℃で16時間硬化した。試料BBBB
および○OaOは1ケ月紅過した後の配合物BBおよび
00を塗布したものである。
この硬化レンズの試験結果は下記の通りである・(透過
率%) BBBB  100   83 72  56  38
 180000 100   59 55  18  
9  3塗料組成物を1ケ月熟成すると硬化被膜の着色
性を増大せしめるようである。
実施例19 ペース樹脂を実施例1中に示された方法によって製造し
た。コノ樹脂は8102/R’ 81 (OOH,)y
w” 5i(OOH3)。
の比率が55 : 23.5 : 21.5であり、N
a1c。
1041コロイド状シリカ1470Jl、酢酸44!、
oH,51(00113)34051 、および造され
た。このペース樹脂を1 : 1i量比のブタノール/
イソプロパツールで希釈し25嚢固形分とした。このペ
ース樹脂を使用して本発明の範囲内で糧々の橋かけ剤と
触媒を含有する一連の塗料組成物V製造した6表x窟は
その配合表である。
この組成物をoR−59レンズにフルーコーティングし
、85℃で16時間硬化した。結果は表XXIV K示
されている。
− ボ 11士88圏た: 益1ヨ井ヰ口ミ 益1:i困8目圏 た 4fQ   口  +:1   閾    島益1ヨ 
1)具 具 益1目 に 1 号 号

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 r++(A++++  ベース樹脂(A)の全固形分に
    対して5〜751111のコロイド状シリカ、 (11)ベース樹脂(Alの全固形分に対して0〜50
    重を優の次式のシラノール類から成る群から選択された
    シラノールの部分縮合物、la)  R81(OH)3
     (但し、Rはメチルである)、(b)  R’ 81
    (OH)3 (但し、R′はビニル、フェニル、エチル
    、プロピル、3.3.3−トリフルオa f aビル、
    r−メタクリロキシゾロビル、T−メルカプトゾロビル
    およびr−り四ロゾ田ピルから成る群から選択された基
    とメチルの混合物であって、該混合物中のメチル基対他
    の基の比率は少なくと41:1である)、 および (ol  f81(0111)3 (但し、lはビニル
    、フェニル、エチル、プロピル、5.5.5−トリフル
    オロゾロビル、r−メタクリロキシゾロビル、r−メル
    カプトゾロビルおよびr−クロロゾロビルおよびこれ等
    の混合物から成る群から選択され、がっ、シラノール(
    0)が選択された場合はベースm脂(Ar中の(OJの
    量は仏)の全量量に対して10重量%を越えることはで
    きない〕、(!!り  ベース樹脂IA)の全固形分に
    対して10〜55重量−の弐R”81(OH)3のシラ
    ノールの部分縮合物〔1mシ、lは R///J/は水素原子または炭素原子1または92個
    のアルキル基である)および から成る群から選択される〕、 の水性−アルコール性分散液から成るベース樹脂、 俤) ベース樹脂体)用の橋がけ剤、および+01  
    f化触媒 からなることを特徴とする組成物。 +21(A)lil  ペース樹脂体)の全固形分に対
    して5〜75i[量−のコロイド状シリカ、 (11)ペース樹脂体)の全固形分に対して0〜50重
    量−の次式のシラノール類から成る群から選択されたシ
    ラノールの部分縮合物11a)  Rst(oH)、 
    (但し、Rはメチルである)、(bl  R’ 5i(
    OH)3 (但し、R′はビニル、フェニル、エチル、
    プロピル、3,3.3−トリフルオロプロピル、r−メ
    タクリロキシプロピル、r−メルカデトゾロビルオヨび
    T−り■ロプロビルから成る群か(o)  f 81(
    Oli)3 (但し、R” kt ビニル、7エ二ル、
    エチル、プロピル、5,3.5−トリフルオロプロピル
    、r−メタモリ費中ジプロピル、r−メルカゾトプロピ
    ルおよびr−クロロプロピルおよびこれ等の混合物から
    成る群から選択され、かつ、シラノール(C1が選択さ
    れた場合はベース樹脂tAl中の(C1の量は(A)の
    全量量に対して10重量%を越えることはできない)、
    (ii)  ペース樹脂(A)の全固形分に対して10
    〜55重量−の弐R”lii (OH) 、のシラノー
    ルの部分縮合物〔但し、R”は R///#は水素原子または炭素原子1またほから成る
    群から選択される〕、 の水性−アルコール性分散液から成るペース樹脂・ 俤】 ペース樹脂体)用の橋かけ剤、および(0)  
    硬化触媒 からなる組成物を固体基体と接触させた後、組成物と基
    体を50℃以上の温度に加熱して固体基体上の組成物を
    硬化することからなる固体基体を被覆する方法。
JP57078066A 1981-11-04 1982-05-10 着色性のある耐摩耗性塗料 Granted JPS5880359A (ja)

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