(57)【要約】【課題】透明で、赤外輻射吸収性で、耐摩耗性で、低いヘイズを有するプラスチック製物品を可能とするシリコーンコーティング組成物を提供する。【解決手段】シリコーンコーティング組成物であって、式ＲｎＳｉ（ＯＨ）４−ｎのシラノールの部分縮合物を含むコーティング基剤（式中、ｎは１又は２に等しく、ＲはＣ１−３アルキルラジカル、ビニルラジカル、３，３，３‐トリフルオロプロピルラジカル、γ‐グリシドキシプロピルラジカル、及びγ‐メタクリルオキシプロピルラジカルから選択される）を含み、カルボン酸の第四級アンモニウム塩を含む硬化触媒を含み、コロイダルシリカを含み、動的光散乱法で測定された場合に６０ｎｍ以下の平均粒径を有するＩＴＯを含む、ことを特徴とする組成物。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリコーンコーティング組成物であって、
式ＲｎＳｉ（ＯＨ）４−ｎのシラノールの部分縮合物を含むコーティング基剤（式中、ｎは１又は２に等しく、ＲはＣ１−３アルキルラジカル、ビニルラジカル、３，３，３‐トリフルオロプロピルラジカル、γ‐グリシドキシプロピルラジカル、及びγ‐メタクリルオキシプロピルラジカルから選択される）を含み、
カルボン酸の第四級アンモニウム塩を含む硬化触媒を含み、
コロイダルシリカを含み、
動的光散乱法で測定された場合に６０ｎｍ以下の平均粒径を有するＩＴＯを含む、
ことを特徴とする組成物。
【請求項２】
請求項１に記載のシリコーンコーティング組成物であって、
前記コーティング組成物が０質量部のポリマー系分散剤を含むことを特徴とする、組成物。
【請求項３】
請求項１〜２のいずれか１項に記載のシリコーンコーティング組成物であって、
ＩＴＯ粒子の９０％以上が６１ｎｍ未満の直径を有することを特徴とする、組成物。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のシリコーンコーティング組成物であって、
前記硬化触媒は、酢酸テトラ‐ｎ‐ブチルアンモニウム（ＴＢＡＡ）、ギ酸テトラ‐ｎ‐ブチルアンモニウム、安息香酸テトラ‐ｎ‐ブチルアンモニウム、２‐エチルヘキサン酸テトラ‐ｎ‐ブチルアンモニウム、ｐ‐エチル安息香酸テトラ‐ｎ‐ブチルアンモニウム、プロピオン酸テトラ‐ｎ‐ブチルアンモニウム、及び前記の少なくとも１つを含む組み合わせ、から選択されることを特徴とする、組成物。
【請求項５】
コーティングされた窓板であって、
プラスチック基板を含み、
前記基板上の硬化したシリコーンコーティングを含み、
前記硬化したシリコーンコーティングが、請求項１〜４のいずれか１項に記載のシリコーンコーティング組成物からなり、
前記コーティングされた窓板が、ＡＳＴＭ‐Ｄ１００３‐１１のＡ法に従ってＣＩＥ標準イルミナントＣを用いて測定された場合に３％以下のヘイズを有する、
ことを特徴とする窓板。
【請求項６】
請求項５に記載のコーティングされた窓板であって、
前記プラスチック基板の両面にＵＶ防御コーティングをさらに含む、或いはＵＶ防御コーティングを前記プラスチック基板の片面にさらに含むことを特徴とする、窓板。
【請求項７】
コーティングされた窓板であって、
プラスチック基板を含み、
前記基板の一方の面に硬化したシリコーンコーティングを含み、
前記基板の他方の面に、前記シリコーンコーティングより高い耐摩耗性を有するＵＶ遮蔽コーティングを含み、
前記硬化したシリコーンコーティングが、
式ＲｎＳｉ（ＯＨ）４−ｎのシラノールの部分縮合物を含むコーティング基剤（式中、ｎは１又は２に等しく、ＲはＣ１−３アルキルラジカル、ビニルラジカル、３，３，３‐トリフルオロプロピルラジカル、γ‐グリシドキシプロピルラジカル、及びγ‐メタクリルオキシプロピルラジカルから選択される）を含み、
カルボン酸の第四級アンモニウム塩を含む硬化触媒を含み、
動的光散乱法で測定された場合に６０ｎｍ以下の平均粒径を有するＩＴＯを含み、
コロイダルシリカを含まず、
１質量部のＩＴＯに対して０．０５質量部以下のポリマー系分散剤を含む、シリコーンコーティング組成物からなり、
前記コーティングされた窓板が、ＡＳＴＭ‐Ｄ１００３‐１１のＡ法に従ってＣＩＥ標準イルミナントＣを用いて測定された場合に３％以下のヘイズを有する、
ことを特徴とする窓板。
【請求項８】
コーティングされた窓板であって、
プラスチック基板を含み、
前記基板上の硬化したシリコーンコーティングを含み、
前記シリコーンコーティング上の耐摩耗性コーティングを含み、
前記硬化したシリコーンコーティングが、
式ＲｎＳｉ（ＯＨ）４−ｎのシラノールの部分縮合物を含むコーティング基剤（式中、ｎは１又は２に等しく、ＲはＣ１−３アルキルラジカル、ビニルラジカル、３，３，３‐トリフルオロプロピルラジカル、γ‐グリシドキシプロピルラジカル、及びγ‐メタクリルオキシプロピルラジカルから選択される）を含み、
カルボン酸の第四級アンモニウム塩を含む硬化触媒を含み、
動的光散乱法で測定された場合に６０ｎｍ以下の平均粒径を有するＩＴＯを含み、
コロイダルシリカを含まず、
１質量部のＩＴＯに対して０．０５質量部以下のポリマー系分散剤を含む、シリコーンコーティング組成物からなり、
前記コーティングされた窓板が、ＡＳＴＭ‐Ｄ１００３‐１１のＡ法に従ってＣＩＥ標準イルミナントＣを用いて測定された場合に３％以下のヘイズを有する、
ことを特徴とする窓板。
【請求項９】
コーティングされた窓板であって、
プラスチック基板を含み、
硬化したシリコーンコーティングを前記基板上に含み、
前記硬化したシリコーンコーティングが、
式ＲｎＳｉ（ＯＨ）４−ｎのシラノールの部分縮合物を含むコーティング基剤（式中、ｎは１又は２に等しく、Ｒは１〜３個の炭素原子のアルキルラジカル、ビニルラジカル、３，３，３‐トリフルオロプロピルラジカル、γ‐グリシドキシプロピルラジカル、及びγ‐メタクリルオキシプロピルラジカルから選択される）と、
コロイダルシリカと、
動的光散乱法で測定された場合に６０ｎｍ以下の平均粒径を有するＩＴＯと、
カルボン酸の第四級アンモニウム塩を含む硬化触媒と、
任意選択で、ＵＶ吸収剤、界面活性剤、可塑剤、ＩＲ吸収剤、硬化触媒、着色剤、帯電防止剤、抗菌剤、流動性調整剤、抗酸化剤、分散剤、相容化剤、及びこれらの添加剤の少なくとも１つを含む組み合わせ、からなる群から選択される添加剤と、
から本質的になる組成物からなり、
前記コーティングされた窓板は、ＡＳＴＭ‐Ｄ１００３‐１１のＡ法に従ってＣＩＥ標準イルミナントＣを用いて測定された場合に３％以下のヘイズを有する、
ことを特徴とする窓板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書には、赤外輻射吸収コーティング、前記コーティングを含む物品、並びにそれらを作る方法及び用いる方法が開示される。
【背景技術】
【０００２】
自動車用途へのポリマー系窓板材の使用は、いくつかの問題を提起して来ている。これは、少なくとも部分的には、自動車の使用条件によってもたらされる特有の攻撃に起因する。網羅的な一覧ではないが、それらは、温度及び環境曝露の極端、自動車の通常運転中に窓板材を通して伝わる強くて長期的な振動力、窓板材に対して無作為に及ぼされ得る強い衝撃及び衝突荷重の時偶の事例、偶発的接触、例えば乗用車の洗浄や埃及び他の粒子の衝突による表面の擦過、並びに脆弱化させる環境因子、例えば雨並びに日光の紫外線及び赤外線の輻射への長期曝露の日常、を含む。
【０００３】
自動車の窓板用途へのポリマー系窓板材（例えばポリカーボネート）の使用において遭遇されるもう１つの問題は、窓を通って自動車室内に入る日光の赤外輻射の透過（望ましくない熱負荷を、特に夏期に生ずる）を低減する必要性である。同様の問題は、シリカ系ガラス組成物の場合にも自動車の窓板材用途において遭遇されて来たものの、熱負荷の問題は、無機系のガラスコーティング又はガラス形成中若しくは適当な形成後工程中に取り込まれ得る添加剤の使用によって対処され得る。現在まで、自動車用途への使用に好適なポリカーボネート系の窓板材組成物について、熱負荷の可能性を抑えるための方法及び戦略はより難しくなっている。遭遇されるいくつかの問題は、材料同士の非相容性、相容れない性質などを含む。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１０−３１１８５９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
当分野で必要とされているのは、透明で、赤外輻射吸収性で、耐摩耗性で、低いヘイズを有するプラスチック製物品である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書には、インジウムドープ酸化スズ（ＩＴＯ）を含むシリコーンハードコート、前記シリコーンハードコートを含む物品、及びそれらを作る方法が開示される。
【０００７】
一実施形態においては、赤外輻射吸収コーティングを作るための方法が、ＩＴＯと第１のコーティング基剤とを含むＩＴＯコーティング混合物を作ることを含み、前記第１のコーティング基剤は式ＲｎＳｉ（ＯＨ）４−ｎのシラノールの部分縮合物（式中、ｎは１又は２に等しく、ＲはＣ１−３アルキルラジカル、ビニルラジカル、３，３，３‐トリフルオロプロピルラジカル、γ‐グリシドキシプロピルラジカル、及びγ‐メタクリルオキシプロピルラジカルから選択される）を含み、前記ＩＴＯコーティング混合物はコロイダルシリカを含まず、コロイダルシリカと第２のコーティング基剤とを含むコロイダルシリカコーティング混合物を作ることを含み、前記第２のコーティング基剤は式ＲｎＳｉ（ＯＨ）４−ｎのシラノールの部分縮合物（式中、ｎは１又は２に等しく、Ｒは１〜３個の炭素原子のアルキルラジカル、ビニルラジカル、３，３，３‐トリフルオロプロピルラジカル、γ‐グリシドキシプロピルラジカル、及びγ‐メタクリルオキシプロピルラジカルから選択される）を含み、前記ＩＴＯコーティング混合物と前記コロイダルシリカコーティング混合物とを混合して、組み合わされた混合物を作ることを含む。前記組み合わされた混合物は、撹拌無しの２週間の後にも裸眼にとって可視の沈殿物を含まない。
【０００８】
一実施形態においては、シリコーンコーティング組成物が、式ＲｎＳｉ（ＯＨ）４−ｎのシラノールの部分縮合物を含むコーティング基剤（式中、ｎは１又は２に等しく、ＲはＣ１−３アルキルラジカル、ビニルラジカル、３，３，３‐トリフルオロプロピルラジカル、γ‐グリシドキシプロピルラジカル、及びγ‐メタクリルオキシプロピルラジカルから選択される）と、コロイダルシリカと、動的光散乱法で測定された場合に６０ｎｍ以下の平均粒径を有するＩＴＯと、を含む。
【０００９】
別の実施形態においては、シリコーンコーティング組成物が、式ＲｎＳｉ（ＯＨ）４−ｎのシラノールの部分縮合物を含むコーティング基剤（式中、ｎは１又は２に等しく、ＲはＣ１−３アルキルラジカル、ビニルラジカル、３，３，３‐トリフルオロプロピルラジカル、γ‐グリシドキシプロピルラジカル、及びγ‐メタクリルオキシプロピルラジカルから選択される）と、動的光散乱法で測定された場合に６０ｎｍ以下の平均粒径を有するＩＴＯと、を含み、前記シリコーンコーティングがコロイダルシリカを含まない。
【００１０】
上記及び他の特徴は、次の図及び詳細な説明によって例示される。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
例えば自動車又は建築用途に、可視光透過率「Ｔｖｉｓ」（高いほど通常は望ましい）と全日射透過率「Ｔｔｓ」（低いほど通常は望ましい）との間の特定のバランスを有する物品（例えば窓板物品）を提供することが望ましい。単一の所与のＴｔｓに対して、より高いＴｖｉｓは窓板の色域を広げることができ、従ってより高い設計の柔軟性を提供できる。単一の所与のＴｖｉｓに対して、より低いＴｔｓは高温の晴天日の空調の需要を減らすことができ、燃料経済性又は電気走行距離を改善できる。しかしながら、これらの特徴、即ちＴｔｓ及びＴｖｉｓは、相反する傾向にある。より具体的には、ＴｖｉｓとＴｔｓとのバランスをプラスチック系窓板について達成しつつ、当該製造に関する（例えば、プラスチック樹脂中の添加剤濃度に関する）制限内で、外見及び光学的機能の均一性、ヘイズ（即ち前方光散乱）、耐摩耗性、色、並びに耐候性について用途に応じた要件に応えることが望ましい。
【００１２】
具体的には、現行の物品の性質は保持したままで、さらに赤外線（「ＩＲ」）吸収性を有する物品を提供することが望ましい。プラスチック材料は、多くの場合に、自動車又は窓板の用途にとって十分な耐摩耗性を有さない。通常、それらは、耐候性で耐摩耗性のコーティングを用いてコーティングされる。特に望ましいコーティングは、縮合したシラノール、コロイダルシリカ、及び紫外線（ＵＶ）吸収剤を含むシリコーンハードコートである。例は、ＡＳ４０００、ＡＳ４０１０、及びＡＳ４７００を含み、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社から市販されている。ＩＴＯとコロイダルシリカとの非相容性並びに多くのＩＲ吸収剤がその組成物に付与する色ゆえに、シリコーンハードコートに利用され得る具体的なＩＲ吸収剤は非常に限られて来た。従って、例えば、金属酸化物ナノ粒子、特にＩＴＯの使用は非常に限られて来た。ＩＴＯの使用が試みられた場合には、物品の光学的透明度及び熱安定性が許容できないほど低下した（例えば、中江の欧州特許２００９０５７号明細書参照）。
【００１３】
本明細書では、要素として、基板（「窓板」とも呼称される）、基板の片面又は両面の赤外線吸収性（ＩＲ）コーティング、及び任意選択の層（例えば、耐候性のコーティング、プライマーなど）を含む、窓板物品が開示される。本明細書で用いられる場合、「層」は、フィルム（物品への取り付け前には自立性）及びコーティング（物品上に作られる）を含む。物品の一部の１つ以上の配置（例えば、同じ又は別々であり、コーティング、フィルム、及び／又は基板）には、相補的なそれぞれのスペクトル特性を有する２種類以上の添加剤が配されて、所望の得られる透過スペクトルを（例えば可視光透過率及び全日射透過率に関して）達成できる。添加剤は、窓板物品が用いられようとする部品（例えば、乗用車又は建築物の室内又は室外）と相対的に、並びに／或は他の機能要素、例えばＵＶ吸収及び／又は耐摩耗性コーティングと相対的に、窓板物品の一部に戦略的に配置され得る。
【００１４】
一部の添加剤はその母材（基板、フィルム、及び／又はコーティング）の色に明瞭に影響し、他は影響しない。コーティングの塗布方法（例えば、フローコーティング又はディップコーティング）がコーティングの厚さの勾配を生ずる傾向がある場合には、色に影響する添加剤を、基板若しくはフィルム（用いられている場合）、又はインモールドコーティング（例えば、本願の譲受人に譲渡された米国特許出願公開第２００８／０２６５４５９号）、又は真空蒸着されるコーティング中に配置して、均一な分布、従って均一な機能及び外見を提供するようにすることが好ましい。色に（実用濃度において）明瞭に影響しない添加剤は、厚さの勾配を有するコーティング中に配置されても、機能上の要件がコーティングの厚さの範囲全体に渡って満たされていれば、不均一な外見を発生させずにいられる。適切なスペクトル特性を提供することに加えて、添加剤は、各母材中において可溶であるか又は安定な分散液となり、許容できないヘイズを生じず、製造（例えばコーティングのＵＶ又は熱硬化）及び使用中にいずれも安定である。
【００１５】
基板は、プラスチック（例えば透明プラスチック）、例えばポリカーボネート樹脂、アクリル系ポリマー、ポリアクリレート、ポリエステル、ポリスルホン樹脂、及び前記の少なくとも１つを含む組み合わせを含むことができる。ポリカーボネート樹脂は芳香族系のカーボネートポリマーであり得、二価フェノールとカーボネート前駆体、例えばホスゲン、ハロ蟻酸エステル、又は炭酸エステルとを反応させることによって調製され得る。用いられ得るポリカーボネートの一例はＬＥＸＡＮ（商標）ポリカーボネートであって、ＳＡＢＩＣイノベーティブプラスチックス社（マサチューセッツ州ピッツフィールド）から市販されている。
【００１６】
アクリル系ポリマーは、モノマー、例えばメチルアクリレート、アクリル酸、メタクリル酸、メチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレートなど、及び前記の少なくとも１つを含む組み合わせから調製され得る。置換されたアクリレート及びメタクリレート、例えばヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシブチルアクリレート、２‐エチルヘキシルアクリレート、及びｎ‐ブチルアクリレートも用いられ得る。
【００１７】
ポリエステルは、例えば、有機ポリカルボン酸（例えばフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、アジピン酸、マレイン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、セバシン酸、ドデカン二酸など）又はそれらの無水物と第１級若しくは第２級のヒドロキシル基を含む有機ポリオール（例えば、エチレングリコール、トリメチレングリコール、ブチレングリコール、ネオペンチルグリコール、及びシクロヘキサンジメタノール）とのポリエステル化反応によって調製され得る。
【００１８】
ポリウレタンは、基板を作るのに用いられ得る材料のもう１つの種類である。ポリウレタンは、ポリイソシアネートとポリオール、ポリアミン、又は水との反応によって調製され得る。ポリイソシアネートの例は、ヘキサメチレンジイソシアネート、トルエンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、イソホロンジイソシアネート、並びにそれらのジイソシアネートのビウレット及びチオシアヌレートを含む。ポリオールの例は、低分子量脂肪族ポリオール、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、脂肪族アルコールなどを含む。
【００１９】
基板が作られ得る元の他の材料の例は、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレンポリマー、ＶＡＬＯＸ（商標）（ＳＡＢＩＣイノベーティブプラスチックス社から市販されているポリブチレンフタレート）、ＸＥＮＯＹ（商標）（ＳＡＢＩＣイノベーティブプラスチックス社から市販されているＬＥＸＡＮ（商標）とＶＡＬＯＸ（商標）とのブレンド）などを含む。上記の基板材料の任意のものの組み合わせも含まれる。
【００２０】
基板は、種々の方法、例えば射出成形、押出成形、冷間成形、バキュームフォーム、ブロー成形、圧縮成形、トランスファー成形、熱成形などによって作られ得る。物品は任意の形状であり得、商用の完成した物品である必要はない。即ち、裁断若しくはサイズ合わせされ、又は機械的に成形されて完成した物品となるシート材又はフィルムであり得る。
【００２１】
透明プラスチック基板は、ビスフェノールＡポリカーボネート及び他の樹脂等級（例えば分岐又は置換したもの）を含み得、さらに他のポリマー、例えばポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリ（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン）（ＡＢＳ）、ポリアリレート、又はポリエチレンと共重合又はブレンドされ得る。
【００２２】
透明プラスチック基板は、種々の添加剤、例えば着色剤、離型剤、抗酸化剤、界面活性剤、可塑剤、ＩＲ吸収剤、帯電防止剤、抗菌剤、流動性調整剤、分散剤、相容化剤、ＵＶ吸収剤、及び前記添加剤の少なくとも１つを含む組み合わせ、をさらに含み得る。
【００２３】
耐候性層は、任意選択で、基板の片面又は両面に用いられ得る。この層は、例えば、厚さ１００マイクロメートル（μｍ）以下、具体的には４μｍ〜６５μｍを有し得る。耐候性層は、ＵＶ吸収材料（例えばヒドロキシベンゾフェノン、ヒドロキシフェニルベンゾトリアゾール、ヒドロキシフェニルトリアジン、ポリアロイルレゾルシノール、及びシアノアクリレート、並びに前記の少なくとも１つを含む組み合わせ）を含み得る。耐候性層は、例えば、ポリウレタン（例えばポリウレタンアクリレート）、アクリレート、シリコーン系材料、フルオロカーボン（例えばポリフッ化ビニリデン）、アクリル系材料、及び前記の少なくとも１つを含む組み合わせであり得る。望ましくは、耐候性層は、テーバーのΔヘイズ（耐摩耗性試験）１０％未満、具体的には５％以下を有する。本明細書で用いられる場合、テーバーのΔヘイズは、ＣＳ‐１０Ｆの円盤、５００グラム（ｇ）の荷重、及び５００サイクルを用いて、ＡＳＴＭ‐Ｄ１０４４‐０８によって定められているように測定される。
【００２４】
ＩＲコーティングは、金属酸化物ナノ粒子を含むシリコーンハードコートであり得る。そのようなコーティングは、低いヘイズ、耐候性、ＵＶ吸収性、及び耐摩耗性を提供できる。本明細書で用いられる場合、「耐候性」は、亀裂（２０／２０の正常視力の裸眼による）及び層間剥離（ＡＳＴＭ‐Ｄ３３５９‐０８のテープ試験による）が、フロリダの屋外において少なくとも３年間、角度５°の耐候性試験後に無いことを指す。これは、キセノンアーク型耐候性試験機の３４０ナノメートル（ｎｍ）で、例えばＡＳＴＭ‐Ｇ１５５‐０５に記載の昼光フィルターを使用するプロトコールを用いて測定された場合に、少なくとも９メガジュール／平方メートル／ナノメートル（ＭＪ／ｍ２／ｎｍ）の曝露によってシミュレーションされ得る。本明細書で用いられる場合、ヘイズは、ＡＳＴＭ‐Ｄ１００３‐１１のＡ法に従ってＣＩＥ標準イルミナントＣを用いて測定される（ＩＳＯ／ＣＩＥ１０５２６参照）。望ましくは、コーティングされた窓板（ＩＲコーティングを有する基板）は、５％未満、具体的には３％以下、より具体的には１．５％以下、さらにより具体的には１％以下のヘイズを有する。
【００２５】
金属酸化物ナノ粒子の例は、インジウムドープ酸化スズ（ＩＴＯ）、アンチモンドープ酸化スズ（ＡＴＯ）、フッ素ドープ酸化スズ（ＦＴＯ）、ガリウムドープ酸化亜鉛（ＧＺＯ）、アルミニウムドープ酸化亜鉛（ＡＺＯ）、インジウムドープ酸化亜鉛（ＩＺＯ）、及び前記の少なくとも１つを含む組み合わせを含む。望ましくは、金属酸化物ナノ粒子は、動的光散乱法（ＤＬＳ）によって測定された場合に、平均粒径６０ナノメートル（ｎｍ）以下、具体的には４５ｎｍ以下、より具体的には４０ｎｍ以下、さらにより具体的には１０ｎｍ〜３０ｎｍを有する。具体的には、粒子の９０％以上は６１ｎｍ未満の直径を有することができ、より具体的には９５％以上が７１ｎｍ以下の直径を有することができる。ナノ粒子の互いの凝集は、コーティング基剤に添加する前に溶媒に金属酸化物ナノ粒子を懸濁すること、適当なナノ粒子表面の修飾、及び／又は濃度限度を観察することによって、抑制され得る。
【００２６】
ＩＴＯはＩＲ吸収に特に有用であることが判明しているが、従来は、耐候性及び耐摩耗性（例えばテーバーのΔヘイズ）を維持しつつ用いられることは容易でなかった。ＩＴＯは、通常は分散液の形態で購入される。ＩＴＯ分散液がコロイダルシリカコーティング混合物（即ち、部分的に縮合したシラノールとコロイダルシリカとを含むコーティング混合物）と組み合わされると、凝集（沈殿及び／又は高度の濁りとして現れる）が起こる。凝集の深刻度は、裸眼にとって可視であるほどである。換言すると、ＩＴＯ分散液がコロイダルシリカコーティング混合物と組み合わされた場合には、沈殿が１週間以内に起こる。本明細書で用いられる場合、別に定められない限りにおいて、「可視」とは「裸眼にとって可視」を指す。本明細書で用いられる場合、「裸眼」は２０／２０の正常視力を指す。
【００２７】
一実施形態においては、ジ及び／又はトリアルコキシシラン（コロイダルシリカ不含）が、任意選択で添加剤などを含み、ＩＴＯ（本明細書ではＩＴＯ分散液とも呼称され、供給者から受領のＩＴＯである）と混合されてＩＴＯコーティング混合物となる。ＩＴＯは、取り扱いやすさのために分散液として受領され、例えば溶媒、例えば水、アルコール（例えばイソプロピルアルコール（ＩＰＡ））、又は前記の少なくとも１つを含む組み合わせの中に分散されている。例えば、ＩＴＯは、上海フーゼン（Shanghai Huzhen）ナノテクノロジー社から製品コードＩＴＯ‐ＭＰ０３０で商業的に購入でき、３０ｗｔ％のＩＴＯと７０ｗｔ％のイソプロピルアルコールとを含む。ＩＴＯコーティング混合物は、基板に塗布されて所望のＩＲ防御を達成できる。コロイダルシリカはこの実施形態では存在しないので、それによって達成される効果（例えば耐摩耗性）も存在しない。
【００２８】
シリコーンコーティング基剤は、式ＲｎＳｉ（ＯＨ）４−ｎのシラノールの部分縮合物の、低級脂肪族アルコール・水混合物を含み得る（式中、ｎは１又は２に等しく、Ｒは１〜３個の炭素原子のアルキルラジカル、ビニルラジカル、３，３，３‐トリフルオロプロピルラジカル、γ‐グリシドキシプロピルラジカル、及びγ‐メタクリルオキシプロピルラジカルから選択される）。任意選択で、シラノールの７０ｗｔ％以上はＣＨ３Ｓｉ（ＯＨ）３であり得る。混合物がシリコーンコーティング基剤を用いて作られる場合には、混合物はコロイダルシリカ又はＩＴＯを含むことができ、１０〜９０重量パーセントの部分縮合物を含む１０〜５０重量パーセントの固形分を含み得る。任意選択で、混合物は、３．０〜６．０のｐＨを有するのに十分な酸を含み得る。
【００２９】
コロイダルシリカコーティング混合物は、コロイダルシリカ分散液とシリコーンコーティング基剤とを含む。コロイダルシリカコーティング混合物は１０〜５０ｗｔ％の固形分を含み得、前記固形分は、１０〜８０ｗｔ％のコロイダルシリカと２０〜９０ｗｔ％の部分縮合物と、任意選択で３．０〜６．０のｐＨを提供するのに十分な酸とを含み得る。コロイダルシリカコーティング混合物の例は、クラークの米国特許第３，９８６，９９７号明細書に開示されている。コロイダルシリカコーティング混合物のさらなる例は、ＡＳ４０１０又はＡＳ４７００（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社から市販されている）などのシリコーン樹脂コーティング溶液を含む。コロイダルシリカ分散液がシリコーンコーティング基剤と組み合わされる前又は後に、添加剤が導入され得る。
【００３０】
ＩＴＯコーティング混合物は、ＩＴＯ分散液とシリコーンコーティング基剤とを含む。ＩＴＯコーティング混合物は１０〜５０ｗｔ％の固形分を含み得、前記固形分は、１０〜７０ｗｔ％のＩＴＯと３０〜９０ｗｔ％の部分縮合物と、任意選択で３．０〜６．０のｐＨを提供するのに十分な酸とを含み得る。ＩＴＯ分散液がシリコーンコーティング基剤と組み合わされる前又は後に、添加剤が導入され得る。ＩＴＯコーティング混合物を生ずる適当な処理工程及び適当な処理条件、例えば２４時間以上の撹拌によって、ＩＴＯナノ粒子はシリコーンコーティング基剤中に包含され得る。
【００３１】
上記のように、ＩＴＯがそのままコロイダルシリカコーティング混合物と組み合わされた場合には、ＩＴＯナノ粒子とコロイダルシリカ（ＣＳ）との凝集が通常は（例えば、ポリマー系分散剤の添加が無い場合には）起こる。しかしながら、ＩＴＯとコロイダルシリカとの間の非相容性は克服され得ることが発見された。即ち、今や、ＩＴＯとコロイダルシリカとが１つの共通のコーティング混合物中に共存しながら、ＩＴＯナノ粒子の凝集が無い、例えば可視の濁り又は沈殿が２週間の間、さらには２週間を超えても無いことが可能である。この相容性は、ポリマー系分散剤（例えばポリメチルメタクリレート）を供給者から受領したＩＴＯ分散液に添加しなくても達成され得る。換言すると、ＩＴＯコーティング混合物は、１質量部のＩＴＯに対して０．０５質量部以下のポリマー系分散剤、具体的には１質量部のＩＴＯに対して０．０１質量部以下のポリマー系分散剤、より具体的には０質量部のポリマー系分散剤を含み得る。ＩＴＯとコロイダルシリカとが、別々に調製されたシリコーンコーティング基剤に個々に包含されて、得られるコーティング混合物が別々にエージングされた後に組み合わされて、コーティング基剤、ＩＴＯ、コロイダルシリカ、及び任意選択の添加剤を含む組み合わされた混合物となり得ることが発見された。換言すると、組み合わされた混合物は、特定の量のポリマー系分散剤を有しており、ＩＴＯ（例えばＩＴＯ分散液）が仮にコロイダルシリカコーティング混合物とそのまま混合されて、組み合わされた混合物と同量のポリマー系分散剤を有する標本混合物を作った場合には、沈殿が標本混合物中において撹拌無しの１週間以内に起こるようにできる。
【００３２】
一方の別々に調製された混合物、即ちＩＴＯコーティング混合物は、シリコーンコーティング基剤を含み、ＩＴＯを含み、コロイダルシリカを含まず（例えば、ＩＴＯコーティング混合物の総重量に対して０ｗｔ％のコロイダルシリカ）、任意選択で、硬化触媒、ＵＶ吸収剤、及び任意選択で他の添加剤をさらに含む。もう１つの混合物、即ちコロイダルシリカコーティング混合物は、シリコーンコーティング基剤を含み、コロイダルシリカを含み、ＩＴＯを含まず（例えば、コロイダルシリカコーティング混合物の総重量に対して０ｗｔ％のＩＴＯ）、任意選択で、硬化触媒、ＵＶ吸収剤、及び任意選択で他の添加剤をさらに含む。各混合物、即ちＩＴＯコーティング混合物及びコロイダルシリカコーティング混合物は、単一の混合物、即ち組み合わされた混合物となる前にエージングされ得る。エージング時間は組成そのものによって決まり、（裸眼にとって）可視の沈殿を撹拌無しの少なくとも２週間は呈さない、組み合わされた混合物（ＩＴＯコーティング混合物とコロイダルシリカコーティング混合物との組み合わせ）が得られるような十分な時間及び撹拌を用いる。エージングは、１日以上（例えば１日〜２週間）の撹拌（例えば室温における撹拌）、又は３５℃〜６５℃への加温と１時間以上（例えば１時間〜１日）の撹拌（例えば撹拌）によって達成され得る。
【００３３】
コーティング混合物と一緒に用いられ得る可能な添加剤は、着色剤、抗酸化剤、界面活性剤、可塑剤、ＩＲ吸収剤（例えばＩＴＯ以外）、帯電防止剤、抗菌剤、流動性調整剤、分散剤、相容化剤、硬化触媒、ＵＶ吸収剤、及び前記添加剤の少なくとも１つを含む組み合わせ、を含む。
【００３４】
ＩＴＯコーティング混合物がエージングされた後は、別々に調製されたＩＴＯコーティング混合物とコロイダルシリカコーティング混合物とを組み合わせる（例えば混合する）ことによって、組み合わされた混合物が作られ得る。望ましくは、組み合わされた混合物は、ＩＴＯコーティング混合物とコロイダルシリカコーティング混合物とがエージングされた後に作られる。上記のように、別々に調製された混合物の一方又は両方（即ち、ＩＴＯコーティング混合物及び／又はコロイダルシリカコーティング混合物）は、ＵＶ吸収剤（ＵＶＡ）、硬化触媒、及び他の添加剤を、必要に応じて含み得る。ＵＶ吸収剤、硬化触媒、及び他の任意選択の添加剤も、必要に応じて、混合時以降の組み合わされた混合物に添加され得る。
【００３５】
種々の実施形態においては、コロイダルシリカコーティング混合物（コロイダルシリカを含み、ＩＴＯは含まない）は、シリコーンハードコート混合物、例えばＡＳ４０１０又はＡＳ４７００（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社から市販されている）であり得る。ＩＴＯと混合されるコーティング基剤は、コロイダルシリカ混合物のコーティング基剤と同じ（例えば、ＡＳ４０１０又はＡＳ４７００と同じで、コロイダルシリカは含まない）組成物であり得る。このことは、ＩＴＯコーティング混合物中への同量の同じＵＶ吸収剤の使用を可能にし、組み合わされた混合物中に標準的なシリコーンハードコートと同じ（例えば所望の性質を達成するために現在用いられているのと同じ）ＵＶ吸収剤量をもたらし、増強されたＩＲ吸収性という追加の効果をもたらす。
【００３６】
さらに、コロイダルシリカコーティング混合物は、標準よりも多いＵＶ吸収剤及び／又はコロイダルシリカの量を有するので、コロイダルシリカを含まず且つ任意選択でＵＶ吸収剤を含まないＩＴＯコーティング混合物による希釈を補うことができる。組み合わされた混合物（即ち組み合わされたＩＴＯコーティング混合物及びコロイダルシリカコーティング混合物）は、従って、従来のシリコーンハードコート混合物と同じＵＶ吸収剤及びコロイダルシリカの量を有することができ、さらにＩＴＯの添加がされている。換言すると、コーティング混合物中の各成分の量は、組み合わされた混合物（ＩＴＯコーティング混合物とコロイダルシリカコーティング混合物とを含む）の所望の量に基づいて決定され得る。さらに、組み合わされた混合物を作るこの方法ゆえに、さらなるポリマー系分散剤を添加すること無く、ＩＴＯとコロイダルシリカとは組み合わされて単一の混合物になることができる。任意選択でＩＴＯ分散液及び／又はＩＴＯコーティング混合物を精製するだけではなく、ＩＴＯ分散液は供給者から購入したままでも用いられ得る。一部の実施形態においては、組み合わされた混合物がポリマー系分散剤を含まない。
【００３７】
組み合わされた混合物中の金属酸化物ナノ粒子、即ちＩＴＯの濃度は、出来上りの硬化したコーティング中の所望の濃度に基づく。出来上りの硬化したコーティング中のＩＴＯナノ粒子の濃度は、コーティングされた物品の具体的な用途（例えば、許容可能なヘイズ及び所望の透過率）によって部分的には決まる。通常は、硬化したコーティングの総重量（即ち、出来上りの硬化したコーティング中の全コーティング固形分）に対して２ｗｔ％〜４０ｗｔ％、具体的には５ｗｔ％〜４０ｗｔ％、より具体的には５ｗｔ％〜３５ｗｔ％、さらにより具体的には５ｗｔ％〜２０ｗｔ％又は１５ｗｔ％〜２５ｗｔ％が存在し得る。米国国家規格協会のＡＮＳＩ‐Ｚ２６．１‐１９９６の規定にあるモーター・ビークル用の品目２の窓板の光線透過率について定められた要件を満たすためには、金属酸化物ナノ粒子の濃度は、硬化したコーティングの総重量（即ち、出来上りの硬化したコーティング中の全コーティング固形分）に対して１０ｗｔ％〜４０ｗｔ％、具体的には１５ｗｔ％〜３５ｗｔ％、より具体的には２０ｗｔ％〜３０ｗｔ％であり得る。品目３の窓板用途の場合（例えば、基板の性質がより拘束されないので、より多いＩＲ吸収剤を含むことができる場合）には、しかしながら、（例えば天窓の場合には）、金属酸化物ナノ粒子の濃度は、硬化したコーティングの総重量（即ち、出来上りの硬化したコーティング中の全コーティング固形分）に対して２ｗｔ％〜２５ｗｔ％、具体的には５ｗｔ％〜１５ｗｔ％であり得る。
【００３８】
種々の実施形態においては、コロイダルシリカ混合物へのＩＴＯナノ粒子の添加は、それによってコーティングされた物品の初期のヘイズを許容不可能なほどに上昇させた。例えば、初期のヘイズは２０％以上であった。コロイダルシリカコーティング混合物は、アンモニウムで安定化されたコロイダルシリカ（例えば、ナルコ社から市販されているナルコ２３２７）又は酸で安定化されたコロイダルシリカ（例えば、ナルコ社から市販されているナルコ１０３４Ａ）を含む場合にも、同様に振る舞うことが発見された。即ち、（ｉ）コロイダルシリカ（例えば酸で安定化された又はアンモニウムで安定化されたもの）をＩＴＯ／ＩＰＡ分散液に添加することは凝集に至り、（ｉｉ）ＩＴＯ／ＩＰＡ分散液とコロイダルシリカ（例えば酸で安定化されたもの又はアンモニウムで安定化されたもの）を含むシリコーンハードコート混合物とを組み合わせることも凝集に至った。しかしながら、アンモニウムで安定化されたコロイダルシリカを含むコーティング混合物の場合と同様に、本明細書に記載の方法を適用すること（即ち、ＩＴＯコーティング混合物とナルコ１０３４Ａを含むコロイダルシリカコーティング混合物とをエージング（後者では約１０時間）の後に組み合わせること）は、低ヘイズのコーティングをもたらした（即ち凝集をもたらさなかった）。
【００３９】
理論によって拘束されるものではないが、場合によっては、本発明者は、組み合わされたコーティング混合物中のＩＴＯ（又は可能性としてはＩＴＯ中の不純物）の存在が、ＩＴＯ無しの場合と比較して、コーティングされた物品のより高いテーバーのΔヘイズに至ることを見いだした。従って、ＩＴＯコーティング混合物、コロイダルシリカコーティング混合物、及び組み合わされたコーティング混合物の１つ以上への硬化触媒の添加によって、テーバーのΔヘイズのさらなる低下が達成され得る。カルボン酸の第四級アンモニウム塩は硬化触媒として用いられ得る。硬化触媒の具体例は、酢酸テトラ‐ｎ‐ブチルアンモニウム（ＴＢＡＡ）、ギ酸テトラ‐ｎ‐ブチルアンモニウム、安息香酸テトラ‐ｎ‐ブチルアンモニウム、２‐エチルヘキサン酸テトラ‐ｎ‐ブチルアンモニウム、ｐ‐エチル安息香酸テトラ‐ｎ‐ブチルアンモニウム、及びプロピオン酸テトラ‐ｎ‐ブチルアンモニウムを含む。硬化触媒の量は、全コーティング基剤中の固形分の総重量に対して２重量パーセント（ｗｔ％）以下、具体的には０．０１ｗｔ％〜２ｗｔ％、より具体的には０．０５ｗｔ％〜１．５ｗｔ％、さらにより具体的には０．１ｗｔ％〜１ｗｔ％であり得る。可能な硬化触媒のさらなる検討は、ファクターらの米国特許第４，８６３，５２０号明細書に見られる。
【００４０】
これらのＩＲ吸収コーティングは、独立して又は添加剤と一緒に、ＩＲ吸収物品に用いられ得る。添加剤の場合には、添加剤（例えばＡＴＯ及びＬａＢ６）の配置は制限されず（例えば基板及び／又は層の中であり）、それらの添加剤の配置は実用上の観点から決定され得る。例えば、より均一な添加剤量は、場合によってはコーティング中よりも基板中において達成され得る（例えば基板は均一な厚さに作られ得るが、コーティングはコーティング方法に応じてより大きい厚さのばらつきを有し得る）ので、添加剤は通常は基板（例えばポリカーボネート組成物）中に配置される。ＩＴＯは通常はポリカーボネートと相容性でない（即ち、ポリカーボネートに単純に添加され得ない。例えば、中江の欧州特許第２００９０５７号明細書の段落［０００２］参照）。従って、ＩＴＯはコーティング中に配置される。従って、（ＩＴＯ以外の）添加剤は、通常は、物品（コーティング及び／又は基板）のどこに存在してもよい。例えば、有機系の添加剤（例えば、商業用ＢＡＳＦ製品であるルモゲン（商標）ＩＲ７６５）、及び／又は無機系の添加剤（例えばＬａＢ６）、及び／又はＡＴＯがポリカーボネート基板中にあって、コーティング中の透明な導電性酸化物（例えばＩＴＯ（インジウムドープ酸化スズ）、及び／又はＡＴＯ（アンチモンドープ酸化スズ））と組み合わされてもよい。
【００４１】
任意選択で、コーティングの１つ以上が、ラミネーション又はフィルムインサート成形などの方法によって基板に付与されるフィルム（例えば、ポリカーボネート又はポリビニルブチラール）によって置き換えられ得る。フィルムはスペクトル特性を有し、これは本質的であるか、フィルムが含む添加剤に起因するか、又はフィルムが有するスペクトル選択的な多層構造に起因し、通常はそれぞれの添加剤を含む基板及び／又は任意のコーティングのスペクトル特性を相補する。この場合には、コーティングは、フィルム及び／又はフィルムを有する面とは反対の基板面に塗布され得る。
【００４２】
当然のことながら、ＵＶ輻射遮蔽要素及び耐摩耗性要素は、乗用車又は建築物の室外側においてはより厳しい要件を通常満たさなければならないが、基板中のＩＲ吸収添加剤を補っているＩＲ吸収コーティング又はフィルムは、室内側にあっても有効である。従って色々な用途、例えば自動車の天窓の場合には、十分で且つＩＲ吸収コーティングよりも良好な耐摩耗性をＵＶ遮蔽コーティングが提供し得、ＵＶコーティング及びＩＲコーティングはそれぞれ窓板の室外側及び室内側に配置される。別の用途においては、プラズマ蒸着された耐摩耗性のコーティングが、例えばＩＲ遮蔽機能を有する任意の他のコーティング上に用いられ、前記他のコーティングの配置はその耐摩耗性に関係なく選択され得る。例えば、一実施形態においては、ＩＴＯとコロイダルシリカとを含むシリコーンハードコートが、基板の両面（室内及び室外）に配置され得る。さらに別の実施形態において、例えば当該システムがＩＲ反射要素をＩＲ吸収要素に加えて含み、反射される波長がＩＲ吸収によって吸収される波長と重なり合う場合には、光はＩＲ吸収要素に到達する以前にＩＲ反射要素に接触することが望ましい。従って、そのような状況においては、ＩＲ反射要素は室外及び／又は基板内に配置され得、ＩＲ吸収要素は室内側に配置され得、非対称的なコーティングシステム（例えば非対称的なウェットコーティングシステム）をもたらす。
【００４３】
組み合わされたコーティング混合物（即ち、ＩＴＯ及びコロイダルシリカを両方含むコーティング基剤）は対称的に塗布され得る。即ち、同一のコーティング混合物が基板（例えば窓板）の両面に塗布されて、組み合わされた混合物からなる硬化したコーティング上にプラズマ蒸着されたコーティングが存在しない場合であっても、標準的なシリコーンハードコートに特有の耐摩耗性及び耐候性を提供できる。ＩＴＯを含む対称的なコーティングシステムは、ＩＴＯを含まない対称的なコーティング、例えば標準的なシリコーンハードコートと比較して特別な製造工程を必要としない。コーティングは、様々な方法、例えばフローコーティング、ディップコーティング、カーテンコーティングなどによって塗布され得る。本発明のプロセスは、例えば自動車の窓板用途の種々の物品を作るために用いられ得る。
【００４４】
さらに、ＬａＢ６は緑色であるので、塗布方法に起因する厚さの勾配（例えば、フローコーティング及び一部の他のコーティング法によって呈されるくさび効果）を有するコーティングに添加された場合には、得られるコーティングは不均一な色又は外見を呈し得る。同時に、ポリカーボネート基板に導入されたＩＴＯナノ粒子の場合には、高いヘイズに至る。
【００４５】
以下の実施例は、単に本発明のコーティング基剤及びコーティングされた物品をさらに例証するためのものであって、本明細書の範囲を限定することは意図されていない。
【実施例】
【００４６】
実施例１〜３（シミュレーション）：
ＩＲ吸収材料の種々の組み合わせがＴｔｓ及びＴｖｉｓに及ぼす影響がシミュレーションされた。各ＩＲ吸収剤の吸収係数が、波長域３００〜２，５００ｎｍに渡って個別に測定された。表１の各量（物品の総重量に対するｍｇ／ｃｍ２）の添加剤の混合物について、透過スペクトルがランベルト・ベールの法則から決定された。Ｔｖｉｓは、透過スペクトルから、ＩＳＯ９０５０：２００３の式１及び表１を用いて決定された。日射直接透過率は、透過スペクトルから、ＩＳＯ１３８３７：２００８の表２を用いて決定された。反射スペクトルは、４ｍｍの厚さ及びシリコーンハードコートを有するポリカーボネート参照試料（即ち、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社から市販されているＡＳ４０１０）について測定された。日射直接反射率は、ＩＳＯ１３８３７：２００８の表２を用いて日射直接透過率と同様の方法で決定され、表１の全ての実施例に共通である。Ｔｔｓは、日射直接透過率及び日射直接反射率から、ＩＳＯ１３８３７：２００８の附属書Ｂの式を用いて「静止した乗用車」の風速を用いて決定された。
【００４７】
【表１】
2018090811.tif 000002
太字の数字は拘束値を示す。
１添加剤量は、試料表面の単位面積を、当該表面に対する垂直方向に試料中を平行移動させることによって掃引される体積中の、添加剤の総質量である。
２ＴｔｓはＩＳＯ１３８３７：２００８のＡ法に準拠。
３ＴｖｉｓはＩＳＯ１３８３７：２００８のＡ法に準拠。
４ルモゲンＩＲ７６５はクアテリレン系色素である（ＢＡＳＦ社から市販されている）。
【００４８】
表１からは、物品へのＩＴＯの添加がＴｔｓ及びＴｖｉｓを改善したことが明らかである。換言すると、Ｔｔｓが低下及び／又はＴｖｉｓが上昇した。
【００４９】
実施例４（コロイダルシリカコーティング混合物と組み合わせる前の、室温での撹拌によるＩＴＯコーティング混合物のエージング時間が、コーティングのヘイズに及ぼす影響）：
プライマー溶液が、４．０１ｇのポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）を２９．３６ｇのジアセトンアルコール及び１６６．５３ｇの１‐メトキシ‐２‐プロパノールに撹拌によって溶解することによって調製された。プライマー溶液はポリカーボネート基板の両面に塗布され、室温で１５分間蒸発させられ、オーブン中において１２５℃で０．５時間焼成された。得られたヘイズは、ＡＳＴＭ‐Ｄ１００３‐１１のＡ法に従ってＣＩＥ標準イルミナントＣを用い、３〜５マイクロメートル（μｍ）の厚さにおいて測定された場合に、０．３８％であった。ＩＴＯコーティング混合物が、６．３７ｇのｎ‐ブタノールと９．９５ｇのＩＴＯ分散液（３０ｗｔ％、イソプロピルアルコール中）とを組み合わせることによって調製された。この混合物に対して、７．３ｇの脱イオン水、０．４ｇの酢酸、及び１８．３ｇのメチルトリメトキシシランが添加されて撹拌された。ＩＴＯコーティング混合物は、撹拌によって室温（２０℃）で所与のエージング時間連続してエージングされた。エージング後のＩＴＯコーティング混合物は、同体積のコロイダルシリカコーティング混合物（例えばＡＳ４７００）と組み合わされた。組み合わされた混合物は３０秒間撹拌され、室温でさらなる撹拌無しに保存された。組み合わされた混合物は、プライマーを有するポリカーボネート基板の片面に塗布され、１５分間室温で放置され、オーブン中において１２５℃で１時間硬化された。表２に示されるように、ＩＴＯコーティング混合物の室温における撹拌によるエージング時間は、例えば得られる硬化したコーティングのヘイズが１％未満となるためには、２４時間以上とすべきである。従って、室温の場合には、ＩＴＯコーティング混合物を２４時間以上、具体的には４８時間以上、より具体的には１週間以上、撹拌（例えば撹拌）しながらエージングすることが望ましい。
【００５０】
【表２】
2018090811.tif 000003
＊ＡＳＴＭ‐Ｄ１００３‐１１のＡ法、ＣＩＥ標準イルミナントＣ使用。
プライマーはＰＣ基板の両面にあり、コーティングは片面にある。
プライマーを有するＰＣ基板上のヘイズは、コーティングの塗布前には０．３８％であった。
【００５１】
実施例５〜１０（ＩＴＯコーティング混合物及び／又はコロイダルシリカコーティング混合物のエージングがコーティングのヘイズに及ぼす影響）：
プライマーを有するポリカーボネート基板が、実施例４と同様に調製された。ＩＴＯコーティング混合物は実施例４と同様に調製された。コロイダルシリカ（ＣＳ）コーティング混合物は、表３の実施例７及び９については、クラークの米国特許第３，９８６，９９７号明細書の実施例１に従って、酸で安定化されたコロイダルシリカ（ナルコ社から市販されているナルコ１０３４Ａ）をコロイダルシリカコーティング混合物として用いて調製され、エージングは２週間に変更された。コロイダルシリカ（ＣＳ）コーティング混合物は、表３の実施例８及び１０については、クラークの米国特許第３，９８６，９９７号明細書の実施例２に従って、アンモニウムで安定化されたコロイダルシリカ（ナルコ社から市販されているナルコ２３２７）をコロイダルシリカコーティング混合物として用いて調製され、エージングは２週間に変更された。実施例４と同様に混合物が作られ、コーティングが塗布され、硬化された。
【００５２】
【表３】
2018090811.tif 000004
＊ＩＴＯコーティング混合物及びＣＳコーティング混合物は、撹拌によって２０℃で２週間エージングされた。
＊＊ＡＳＴＭ‐Ｄ１００３‐１１のＡ法、ＣＩＥ標準イルミナントＣ使用。
プライマーはＰＣ基板の両面にあり、コーティングは片面にある。
プライマーを有するＰＣ基板のヘイズは、コーティングの塗布前には０．３８％であった。
【００５３】
表３は、２つのエージングされたコーティング溶液の組み合わせ（実施例９及び１０）が、１％未満のヘイズを有するコーティングをもたらしたことを示している。この発見は、酸で安定化されたコロイダルシリカ（ＣＳ）（実施例９）及びアンモニウムで安定化されたコロイダルシリカ（実施例１０）の何れにも該当した。ただし、２週間のエージングが実施例では用いられたが、エージングが室温であって１％未満のヘイズを達成する場合にも、より短いエージング時間が可能だと考えられる。例えば、２４時間以上、具体的には４８時間以上、より具体的には１週間以上の、撹拌（例えば撹拌）を伴うエージングである。時間は、混合物の加熱によってさらに短縮され得る。
【００５４】
実施例１１〜１４（テーバー耐摩耗性）：
シリコーンハードコートへのＩＴＯ添加によって遭遇される問題の１つは、ＩＴＯを含まない同じシリコーンハードコートと比較した場合の、テーバーのΔヘイズの増大である。
【００５５】
プライマーを有するポリカーボネート（ＰＣ）基板が、実施例４と同様に調製された。実施例１１のためには、コロイダルシリカコーティング混合物（ＡＳ４７００）が、プライマーを有するポリカーボネート基板に塗布され、１５分間室温で放置され、オーブン中において１２５℃で１時間硬化された。実施例１２〜１４のためには、ＩＴＯコーティング混合物は実施例４と同様に調製されたが、それらの実施例では、ＩＴＯ量は、ＩＴＯコーティング混合物がコロイダルシリカコーティング混合物と１：２重量比で組み合わされた後に、得られた硬化したコーティング中のＩＴＯ量が実施例３ｂと同じになった。ＩＴＯコーティング混合物は、室温（２０℃）で撹拌によって１４日間エージングされた後に、コロイダルシリカコーティング混合物と組み合わされて、組み合わされた混合物となった。組み合わされた混合物は、プライマーを有するポリカーボネート基板に塗布され、１５分間室温で放置され、オーブン中において１２５℃で１時間硬化された。
【００５６】
【表４】
2018090811.tif 000005
＊硬化したコーティング中の固形分の総重量に対するもの。
＊＊コロイダルシリカコーティング混合物（正確にはＡＳ４７００）と組み合わされる前の、ＩＴＯコーティング混合物の処理。元のＩＴＯ分散液が十分に純粋である場合には、必要だとは考えられない。
＊＊＊テーバー試験プロトコール：ＡＳＴＭ‐Ｄ１０４４‐０８、ＣＦ‐１０Ｆの円盤、５００ｇの荷重、５００サイクル。
【００５７】
表４の実施例１２は、何れのコーティングも０．４ｗｔ％のＴＢＡＡを含み、且つＩＴＯコーティング混合物を精製するための手段が取られない場合には、１：２重量比の混合物からなるコーティングが、単なるコロイダルシリカコーティング混合物からなるコーティング（４．１％、実施例１１）よりもかなり高いテーバーのΔヘイズ（７．６％）を有することを例示している。表４は、単なるコロイダルシリカコーティング混合物に匹敵するテーバーを達成するための２つの方法を示唆している。即ち、（ｉ）コロイダルシリカコーティング混合物と混合する前のＩＴＯ分散液を少なくとも部分的に精製するか（例えば抽出による）（実施例１３）、及び／又はＴＢＡＡ量を例えば０．６％まで増やす（実施例１４）。
【００５８】
実施例１３のためには、２５ｇのＩＴＯコーティング混合物が、５０ｇの水と一緒に振盪された。数分間の沈降後に、水相が残りの青色スラリーから傾瀉され、抽出がその都度２５ｇの水を用いて２回繰り返された。残りの青色のスラリーが、十分な１‐メトキシ‐２‐プロパノール中に再分散されて、元のＩＴＯコーティング混合物と同じ固形分レベルを有する青色溶液を得た。このＩＴＯコーティング混合物の１部がコロイダルシリカコーティング混合物の２部と組み合わされ、０．４％のＴＢＡＡ触媒を含むように調整された。組み合わされた混合物は、プライマーを有するポリカーボネート基板に塗布され、１時間１２５℃で硬化された。テーバーのΔヘイズは４．３％であり、実施例１１のテーバーのΔヘイズに匹敵する。
【００５９】
実施例１４のためには、未抽出のＩＴＯコーティング混合物の１部がコロイダルシリカコーティング混合物の２部と混合され、０．６％のＴＢＡＡ触媒を含むように調整された。組み合わされた混合物は、プライマーを有するポリカーボネート基板に塗布され、１時間１２５℃で硬化された。テーバーのΔヘイズは４．０であり、実施例１１のテーバーのΔヘイズに匹敵する。
【００６０】
実施例１３及び１４は、硬化の阻害が、恐らくＩＴＯ分散液中の不純物に起因するが、ＩＴＯコーティング混合物の精製又はより多くの硬化触媒を添加することによって対処され得ることを示している。抽出の代わりは、ＩＴＯ分散液又はＩＴＯコーティング混合物を精製すること（例えばイオン交換による）及び／又は十分な純度を最初から有するＩＴＯ分散液を作製することである。
【００６１】
種々の異なる配置への複数の添加剤の使用は、物品の透過スペクトルの微調整を可能にする。異なる配置の使用は、（仮に共局在した場合には）非相容な材料の使用も可能にする。添加剤を様々な配置に配することが可能であることは、添加剤濃度の制限を、例えばヘイズ発生（例えば、添加剤粒子の凝集に起因するもの）及び／又は工程要件に関して（例えば、射出成形の場合に）克服することも助ける。このことは、多用途の一般的な基板樹脂（少々の基底の添加剤を含む）の使用が、基板以外の窓板要素へのさらなる添加剤の選択的使用と組み合わされた場合に、多種多様なスペクトル要件を有する多種多様な用途に対して効率的に対応することも可能にする。
【００６２】
一実施形態においては、赤外輻射吸収コーティングを作るための方法が、ＩＴＯと第１のコーティング基剤とを含むＩＴＯコーティング混合物を作ることを含み、前記第１のコーティング基剤は式ＲｎＳｉ（ＯＨ）４−ｎのシラノールの部分縮合物（式中、ｎは１又は２に等しく、ＲはＣ１−３アルキルラジカル、ビニルラジカル、３，３，３‐トリフルオロプロピルラジカル、γ‐グリシドキシプロピルラジカル、及びγ‐メタクリルオキシプロピルラジカルから選択される）を含み、前記ＩＴＯコーティング混合物はコロイダルシリカを含まず、コロイダルシリカと第２のコーティング基剤とを含むコロイダルシリカコーティング混合物を作ることを含み、前記第２のコーティング基剤は式ＲｎＳｉ（ＯＨ）４−ｎのシラノールの部分縮合物（式中、ｎは１又は２に等しく、Ｒは１〜３個の炭素原子のアルキルラジカル、ビニルラジカル、３，３，３‐トリフルオロプロピルラジカル、γ‐グリシドキシプロピルラジカル、及びγ‐メタクリルオキシプロピルラジカルから選択される）を含み、前記ＩＴＯコーティング混合物と前記コロイダルシリカコーティング混合物とを混合して組み合わされた混合物を作ることを含む。前記組み合わされた混合物は、撹拌無しの２週間の後にも裸眼にとって可視の沈殿物を含まない。
【００６３】
一実施形態においては、シリコーンコーティング組成物が、式ＲｎＳｉ（ＯＨ）４−ｎのシラノールの部分縮合物を含むコーティング基剤（式中、ｎは１又は２に等しく、ＲはＣ１−３アルキルラジカル、ビニルラジカル、３，３，３‐トリフルオロプロピルラジカル、γ‐グリシドキシプロピルラジカル、及びγ‐メタクリルオキシプロピルラジカルから選択される）と、コロイダルシリカと、動的光散乱法で測定された場合に６０ｎｍ以下の平均粒径を有するＩＴＯと、を含む。
【００６４】
別の実施形態においては、シリコーンコーティング組成物が、式ＲｎＳｉ（ＯＨ）４−ｎのシラノールの部分縮合物を含むコーティング基剤（式中、ｎは１又は２に等しく、ＲはＣ１−３アルキルラジカル、ビニルラジカル、３，３，３‐トリフルオロプロピルラジカル、γ‐グリシドキシプロピルラジカル、及びγ‐メタクリルオキシプロピルラジカルから選択される）と、動的光散乱法で測定された場合に６０ｎｍ以下の平均粒径を有するＩＴＯとを含み、前記シリコーンコーティングがコロイダルシリカを含まない。
【００６５】
別の実施形態においては、コーティングされた窓板が、プラスチック基板と、基板上の硬化したシリコーンコーティングとを含む。前記硬化したシリコーンコーティングは、式ＲｎＳｉ（ＯＨ）４−ｎのシラノールの部分縮合物を含むコーティング基剤（式中、ｎは１又は２に等しく、Ｒは１〜３個の炭素原子のアルキルラジカル、ビニルラジカル、３，３，３‐トリフルオロプロピルラジカル、γ‐グリシドキシプロピルラジカル、及びγ‐メタクリルオキシプロピルラジカルから選択される）と、コロイダルシリカと、動的光散乱法で測定された場合に６０ｎｍ以下の平均粒径を有するＩＴＯと、任意選択で、ＵＶ吸収剤、界面活性剤、可塑剤、ＩＲ吸収剤、硬化触媒、着色剤、帯電防止剤、抗菌剤、流動性調整剤、抗酸化剤、分散剤、相容化剤、及び前記添加剤の少なくとも１つを含む組み合わせから選択される添加剤と、から本質的になる組成物から作られた。コーティングされた窓板は、ＡＳＴＭ‐Ｄ１００３‐１１のＡ法に従ってＣＩＥ標準イルミナントＣを用いて測定された場合に３％以下のヘイズを有する。
【００６６】
前記の種々の実施形態においては、（ｉ）ＩＴＯコーティング混合物を作ることが、ＩＴＯコーティング混合物をエージングさせることをさらに含み、及び／又は（ｉｉ）ポリマー系分散剤が、ＩＴＯコーティング混合物、コロイダルシリカコーティング混合物、及び組み合わされた混合物に添加されず、及び／又は（ｉｉｉ）第１のコーティング基剤と第２のコーティング基剤とが同じであり、及び／又は（ｉｖ）コーティング組成物が、１質量部のＩＴＯに対して０．０５質量部以下のポリマー系分散剤を含み、及び／又は（ｖ）コーティング組成物が０質量部のポリマー系分散剤を含み、及び／又は（ｖｉ）ＩＴＯ粒子の９０％以上は６１ｎｍ未満の直径を有し、及び／又は（ｖｉｉ）ＵＶ吸収添加剤をさらに含み、及び／又は（ｖｉｉｉ）カルボン酸の第四級アンモニウム塩をさらに含み、及び／又は（ｉｘ）ＩＴＯコーティング混合物がカルボン酸の第四級アンモニウム塩を含み、及び／又は（ｘ）酢酸テトラ‐ｎ‐ブチルアンモニウム（ＴＢＡＡ）、ギ酸テトラ‐ｎ‐ブチルアンモニウム、安息香酸テトラ‐ｎ‐ブチルアンモニウム、２‐エチルヘキサン酸テトラ‐ｎ‐ブチルアンモニウム、ｐ‐エチル安息香酸テトラ‐ｎ‐ブチルアンモニウム、プロピオン酸テトラ‐ｎ‐ブチルアンモニウム、及び前記の少なくとも１つを含む組み合わせから選択される硬化触媒をさらに含み、及び／又は（ｘｉ）コーティングされた窓板が７０％以上のＴｖｉｓ及び６０％以下のＴｔｓを有し、及び／又は（ｘｉｉ）プラスチック基板が、ポリカーボネート樹脂、アクリル系ポリマー、ポリアクリレート、ポリエステル、ポリスルホン樹脂、及び前記の少なくとも１つを含む組み合わせから選択される材料を含み、及び／又は（ｘｉｉｉ）ヘイズが２％以下であり、及び／又は（ｘｉｖ）ヘイズが１％以下であり、及び／又は（ｘｖ）ＵＶ防御コーティングをプラスチック基板の両面にさらに有し、及び／又は（ｘｖｉ）ＵＶ防御コーティングをプラスチック基板の片面に、ＩＲコーティングをプラスチック基板の反対側の面にさらに含み、及び／又は（ｘｖｉｉ）組成物が特定の量のポリマー系分散剤を含んでおり、ＩＴＯが仮にコロイダルシリカコーティング混合物とそのまま混合されて、組み合わされた混合物と同量のポリマー系分散剤を有する標本混合物を作った場合には、可視の沈殿が標本混合物中において撹拌無しの１週間以内に起こるようにする。
【００６７】
通常、本発明は、それぞれ、本明細書に開示される任意の適当な構成要素を含み、それからなり、又は本質的にそれからなることができる。本発明は、追加的又は代替的に、従来技術の組成物に用いられる（又は、本発明の機能及び／又は目的の達成に必要でない）任意の部品、材料、成分、補助剤、又は化学種を含まない（又は実質的に含まない）ように製造され得る。
【００６８】
所与の構成要素又は性質に関して本明細書に開示される全ての範囲は、その端点を含む。端点は、互いに独立して組み合わせ可能である（例えば「最大２５ｗｔ％、又は、より具体的には５ｗｔ％〜２０ｗｔ％」の範囲は、その端点及び「５ｗｔ％〜２５ｗｔ％」、例えば１０ｗｔ％〜２３ｗｔ％などの範囲の全中間値を含む）。「組み合わせ」は、ブレンド、混合物、アロイ、反応生成物などを含む。さらに、用語「第１」、「第２」などは、本明細書においてはいかなる順序、量、又は重要度も意味しておらず、所与の要素を別の要素から区別するために用いられる。用語「前部」、「後部」、「底部」、及び／又は「頂部」は、本明細書において、別に但し書きされない限りにおいて、単に説明の便宜のために用いられ、いかなる特定の位置や空間的方向性にも限定されない。用語「a」及び「an」及び「the」は、本明細書で別に指示されたり明らかに文脈と矛盾したりしない限りにおいて、本明細書においては量の制限を意味せず、単数形及び複数形の両方を包含すると理解されるべきものである。接尾辞「（s）」は、本明細書で用いられる場合には、それが修飾する用語の単数形及び複数形を包含することを意図されており、従って当該用語の１つ以上を含む（例えば、「フィルム（film（s））」は１つ以上のフィルムを含む）。本明細書における「一実施形態」、「別の実施形態」、「実施形態」などの表現は、当該実施形態に関連して記載される所与の要素（例えば特徴、構造、及び／又は特質）が、本明細書に記載された少なくとも１つの実施形態に含まれており、他の実施形態において存在したりしなかったりし得ることを意味する。さらに、当然ながら上記の要素は、任意の適当な方法によって種々の実施形態において組み合わされ得る。
【００６９】
全ての被引用特許、特許出願、及び他の文献は、参照によってその全体が本明細書に援用される。ただし、本明細書の所与の用語が、援用された文献の用語と矛盾又は対立する場合には、援用された文献の対立する用語よりも本願の用語が優先される。
【００７０】
いくつかの具体的な実施形態が記載されて来たが、本明細書において予想されていない（又はその可能性がある）代替、修正、変形、改良、及び実質的な均等が、当業者には発想され得る。従って、出願時及び補正される場合の添付の請求項は、全てのそのような代替、修正、変形、改良、及び実質的な均等を包含することが意図されている。