JP2001316626A - Coating material - Google Patents

Coating material

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JP2001316626A
JP2001316626A JP2000133408A JP2000133408A JP2001316626A JP 2001316626 A JP2001316626 A JP 2001316626A JP 2000133408 A JP2000133408 A JP 2000133408A JP 2000133408 A JP2000133408 A JP 2000133408A JP 2001316626 A JP2001316626 A JP 2001316626A
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carbon atoms
coating agent
hydrocarbon residue
coating
weight
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Application number
JP2000133408A
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Japanese (ja)
Inventor
Sadanori Kiso
定紀 木曽
Shigeki Hirata
茂樹 平田
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Seikoh Chemicals Co Ltd
Original Assignee
Seikoh Chemicals Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a coating material which has good adhesion when coated on the surface of a plastic molded article and maintains antifogging performance over a long period of time and, at the same time, can give a coating film having excellent mar resistance and flexibility. SOLUTION: The coating agent has (1) a hydrolysis/condensation product of a mixture comprising (A) a 3-10 wt.% at least one organoalkoxysilane represented by the formula: R1Si(OR2)3 (wherein, R1 is a 1-4C saturated or unsaturated hydrocarbon residue; and R2 is a 1-4C saturated hydrocarbon residue), (B) 27-50 wt.% at least one tetraalkoxysilane represented by the formula: Si(OR3)4 (wherein R3 is a 1-4C saturated hydrocarbon residue), and (C) 40-70 wt.% γ-glycidoxy-propyltrialkoxysilane and (2) a colloidal silica which is uniformly dispersed in a 1-8C aliphatic alcohol, and (3) a polydimethylsiloxane/polyether copolymer as the coating film-forming major components.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、コーティング剤
に係り、プラスチック基材に広く使用でき、なかでもポ
リカーボネート樹脂よりなるサングラス、スキー用ゴー
グル、眼鏡レンズ、水中眼鏡、安全眼鏡、オートバイ用
ヘルメットの風防シールド、車両用ガラス、農業用ハウ
スのガラスなどの表面に塗布して長期間に亘って優れた
防曇性能を示し、かつ高硬度で耐擦傷性、耐久性のある
保護塗膜を形成することのできるコーティング剤に関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a coating agent, which can be widely used for a plastic substrate, and particularly a sunglass, a ski goggle, a spectacle lens, an underwater spectacle, a safety spectacle, and a windshield of a motorcycle helmet made of polycarbonate resin. When applied to the surface of shields, glass for vehicles, glass for agricultural houses, etc., exhibit excellent anti-fog performance over a long period of time, and form a hard, scratch-resistant, and durable protective coating. The present invention relates to a coating agent that can be used.

【0002】[0002]

【従来の技術】合成樹脂成形物は、環境の温度変化に伴
なってその表面に水滴が凝結して透明度が低下し、曇り
を生ずることが多い。ヘルメットのシールドや水中ゴー
グルなどは、その着用中に曇りなどが生じると、視認性
が著しく低下し、着用者は危険な状態におかれる。ま
た、車両用ガラスや浴室の鏡などに曇りが発生すると、
その都度水滴を払拭しなければならず、非常に煩わし
い。
2. Description of the Related Art In many cases, synthetic resin molded articles are condensed with water droplets on the surface of the molded article as the temperature of the environment changes, resulting in reduced transparency and fogging. If fogging or the like occurs during the wearing of a helmet shield or underwater goggles, the visibility is significantly reduced, and the wearer is put in a dangerous state. In addition, if fogging occurs on glass for vehicles or mirrors in bathrooms,
Each time, water drops must be wiped out, which is very troublesome.

【0003】上記したような合成樹脂成形物よりなる製
品において、曇りを防止する方法としては、従来、2−
ヒドロキシエチルメタクリレート系重合物を用いるもの
(特公昭52−47754号公報、特公昭53−183
47号公報)、ポリエチレンオキシド系水溶性樹脂とイ
ソシアネート化合物の反応物を用いるもの(特公昭53
−18348号公報)、あるいはポリビニルピロリドン
を主成分とする重合物を用いるもの(特開昭49−16
713号公報、特開昭52−63186号公報)、など
の防曇剤や防曇方法が多数提案されている。
As a method for preventing fogging in a product made of a synthetic resin molded product as described above, conventionally, 2-
Those using a hydroxyethyl methacrylate polymer (JP-B-52-47754, JP-B-53-183)
No. 47), using a reaction product of a polyethylene oxide-based water-soluble resin and an isocyanate compound (Japanese Patent Publication No. 53-53)
(JP-A-18348) or using a polymer containing polyvinylpyrrolidone as a main component (JP-A-49-16).
713, JP-A-52-63186), and many other antifogging agents and methods.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記したような防曇剤
や防曇方法によるものは、その程度に差はあっても何れ
も塗膜に防曇効果は認めれる。しかしながら、何れの場
合も得られた塗膜がベトついたり、水で簡単に洗い流さ
れてしまったりするので、持続性のある防曇効果を得る
までには至っていない。また、その皮膜強度も十分とは
いえない。特に、耐衝撃性、耐熱性に優れているポリカ
ーボネート樹脂成形品に対しては塗膜の密着性、耐摩耗
性が不十分で実用上の問題があった。
The antifogging effect of any of the above-mentioned antifogging agents and antifogging methods can be recognized even if the degree thereof varies. However, in any case, the obtained coating film is sticky or easily washed off with water, and thus has not yet achieved a long-lasting anti-fog effect. Further, the film strength is not sufficient. In particular, with respect to a polycarbonate resin molded product having excellent impact resistance and heat resistance, the adhesion and abrasion resistance of the coating film are insufficient, and there is a practical problem.

【0005】この発明は、上記に鑑みて、合成樹脂成形
品、特にポリカーボネート樹脂成形品の表面に塗布して
密着性がよく、ベトツキがなく、耐擦傷性が良好で長期
間に亘って曇りの発生を防止でき、さらに高硬度で耐摩
耗性、可撓性に極めてすぐれた保護塗膜を形成すること
のできるコーティング剤を提供することを目的とするも
のである。
[0005] In view of the above, the present invention is applied to the surface of a synthetic resin molded article, particularly a polycarbonate resin molded article, and has good adhesion, no stickiness, good scratch resistance, and a long-term cloudiness. It is an object of the present invention to provide a coating agent which can prevent generation of the protective film and can form a protective coating film having high hardness, excellent wear resistance and excellent flexibility.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、(1)(A)一般式R1 Si(OR2 3 (但し、
1 は炭素数1〜4の飽和もしくは不飽和の炭化水素残
基、R2 は炭素数1〜4の飽和炭化水素残基である)で
表される少なくとも一種のオルガノアルコキシシラン3
〜10重量%、(B)一般式Si(OR3 4 (但し、
3 は炭素数1〜4の飽和炭化水素残基である)で表さ
れる少なくとも一種のテトラアルコキシシラン27〜5
0重量%および(C)γ−グリシドキシプロピルトリア
ルコキシシラン40〜70重量%、からなる混合物の加
水分解・縮合生成物と、(2)炭素数1〜8の脂肪族ア
ルコールに分散されたコロイド状シリカおよび(3)ポ
リジメチルシロキサン/ポリエーテル共重合体とを塗膜
形成主成分とするコーティング剤である。
Means for Solving the Problems The invention according to claim 1 is characterized in that (1) (A) a general formula R 1 Si (OR 2 ) 3 (where
R 1 is a saturated or unsaturated hydrocarbon residue having 1 to 4 carbon atoms, and R 2 is a saturated hydrocarbon residue having 1 to 4 carbon atoms).
-10% by weight, (B) general formula Si (OR 3 ) 4 (provided that
R 3 is a saturated hydrocarbon residue having 1 to 4 carbon atoms).
0% by weight and (C) 40 to 70% by weight of γ-glycidoxypropyl trialkoxysilane, and (2) an aliphatic alcohol having 1 to 8 carbon atoms dispersed in an aliphatic alcohol having 1 to 8 carbon atoms. It is a coating agent containing colloidal silica and (3) polydimethylsiloxane / polyether copolymer as main components for forming a coating film.

【0007】請求項2に記載の発明は、(1)(A)一
般式R1 Si(OR2 3 (但し、R1 は炭素数1〜4
の飽和もしくは不飽和の炭化水素残基、R2 は炭素数1
〜4の飽和炭化水素残基である)で表される少なくとも
一種のオルガノアルコキシシラン3〜10重量%、
(B)一般式Si(OR3 4 (但し、R3 は炭素数1
〜4の飽和炭化水素残基である)で表される少なくとも
一種のテトラアルコキシシラン27〜50重量%、
(C)γ−グリシドキシプロピルトリアルコキシシラン
40〜70重量%、からなる混合物の加水分解・縮合生
成物と、(2)炭素数1〜8の脂肪族アルコールに分散
されたコロイド状シリカ、(3)ポリジメチルシロキサ
ン/ポリエーテル共重合体、とからなる塗膜形成主成分
に、さらに有機高分子化合物を加えてなるコーティング
剤である。
The invention according to claim 2 is characterized in that (1) (A) the general formula R 1 Si (OR 2 ) 3 (where R 1 has 1 to 4 carbon atoms)
A saturated or unsaturated hydrocarbon residue, R 2 has 1 carbon atom
3 to 10% by weight of at least one organoalkoxysilane represented by the formula:
(B) General formula Si (OR 3 ) 4 (where R 3 has 1 carbon atom)
At least one tetraalkoxysilane represented by the formula:
(C) a hydrolysis / condensation product of a mixture comprising 40 to 70% by weight of γ-glycidoxypropyl trialkoxysilane, and (2) colloidal silica dispersed in an aliphatic alcohol having 1 to 8 carbon atoms; (3) A coating agent obtained by further adding an organic polymer compound to a main component for forming a coating film consisting of polydimethylsiloxane / polyether copolymer.

【0008】請求項3に記載の発明は、上記請求項1ま
たは2に記載のコーティング剤において、炭素数1〜8
の脂肪族アルコールに分散されたコロイド状シリカを、
(1)の加水分解・縮合生成物に対して固形分比で15
〜60重量%用いることを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, there is provided the coating agent according to the first or second aspect, wherein the coating agent has 1 to 8 carbon atoms.
Colloidal silica dispersed in an aliphatic alcohol of
A solid content ratio of 15 to the hydrolysis / condensation product of (1)
6060% by weight.

【0009】請求項4に記載の発明は、上記請求項1ま
たは2に記載のコーティング剤において、ポリジメチル
シロキサン/ポリエーテル共重合体を、(1)の加水分
解・縮合生成物に対して固形分比で1〜15重量%用い
ることを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the coating agent according to the first or second aspect, the polydimethylsiloxane / polyether copolymer is solidified with respect to the hydrolysis / condensation product of (1). It is characterized in that it is used in a proportion of 1 to 15% by weight.

【0010】請求項5に記載の発明は、上記請求項2に
記載のコーティング剤において、有機高分子化合物を
(1)、(2)および(3)からなる塗膜形成主成分に
対して固形分比で0.1〜8重量%配合することを特徴
とする。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the coating agent according to the second aspect, wherein the organic polymer compound is solid-based with respect to the film-forming main component comprising (1), (2) and (3). It is characterized in that 0.1 to 8% by weight is blended.

【0011】請求項1に記載の発明によれば、(A)、
(B)、(C)の特定したシラン化合物よりなる混合物
の加水分解・縮合生成物に、脂肪族アルコールに分散し
たコロイド状シリカを混合し、さらにポリジメチルシロ
キサン/ポリエーテル共重合体を添加して塗膜形成主成
分とし、これに硬化触媒、溶剤を配合してコーティング
剤としたことにより、プラスチック成形品、特にポリカ
ーボネート樹脂よりなる成形品に対して密着性が良好で
長期間に亘る防曇性を有し、かつ耐擦傷性、可撓性にす
ぐれた良好な塗膜を形成することができる。
According to the first aspect of the present invention, (A)
The colloidal silica dispersed in an aliphatic alcohol is mixed with the hydrolysis / condensation product of the mixture comprising the silane compound specified in (B) and (C), and a polydimethylsiloxane / polyether copolymer is added. As a main component of coating film formation, a curing catalyst and a solvent are blended into a coating agent to form a coating agent, which provides good adhesion to plastic molded products, especially molded products made of polycarbonate resin, and provides long-term antifogging It is possible to form a good coating film having excellent abrasion resistance and flexibility.

【0012】また、請求項2に記載の発明によれば、請
求項1に記載の塗膜形成主成分に、さらにアクリル樹脂
やメラミン樹脂のような有機高分子化合物を配合してコ
ーティング剤としたことで、請求項1のコーティング剤
によって得られる上記の塗膜性能に、さらに柔軟性、耐
久性などの性能を付与することができる。
According to the second aspect of the present invention, a coating agent is prepared by blending an organic polymer compound such as an acrylic resin or a melamine resin with the main component for forming a coating film according to the first aspect. Thereby, performances such as flexibility and durability can be further provided to the above-mentioned coating film performance obtained by the coating agent of the first aspect.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、この発明を詳細に説明する
と、この発明において用いる一般式R1 Si(OR2
3 で表される(A)成分のオルガノアルコキシシラン、
および一般式Si(OR3 4 で表される(B)成分の
テトラアルコキシシランにおいて、式中のR1 、R2
よびR3 で表される炭素数1〜4の飽和炭化水素残基と
しては、具体的にはメチル、エチル、プロピル、ブチル
などのアルキル基があり、またR1 で表される炭素数1
〜4の不飽和炭化水素残基としては、ビニル、アリルな
どのアルケニルが含まれる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail, the general formula R 1 Si used in the present invention (OR 2)
An organoalkoxysilane of component (A) represented by 3 ,
And the tetraalkoxysilane of the general formula Si (OR 3) represented by (B) component 4, as R 1, R 2 and saturated hydrocarbon residue having 1 to 4 carbon atoms represented by R 3 in the formula It is specifically has an alkyl group of methyl, ethyl, propyl, and butyl, and the number of carbon represented by R 1 1
The unsaturated hydrocarbon residues of 4 to 4 include alkenyl such as vinyl and allyl.

【0014】そして、(A)成分のオルガノアルコキシ
シランとしては、メチルトリメトキシシラン、メチルト
リエトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、エチル
トリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、n−
プロピルトリメトキシシラン、n−プロピルトリエトキ
シシラン等が用いられる。
The organoalkoxysilane of the component (A) includes methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, vinyltriethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, n-
Propyltrimethoxysilane, n-propyltriethoxysilane and the like are used.

【0015】また、(B)成分のテトラアルコキシシラ
ンとしては、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシ
ラン、テトラプロポキシシラン、テトラブトキシシラン
などが挙げられる。
The tetraalkoxysilane of the component (B) includes tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, tetrapropoxysilane, tetrabutoxysilane and the like.

【0016】さらに、(C)成分のγ−グリシドキシプ
ロピルトリアルコキシシランとしては、γ−グリシドキ
シプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロ
ピルトリエトキシシランなどが用いられる。
Further, as the γ-glycidoxypropyl trialkoxysilane of the component (C), γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane and the like are used.

【0017】この発明では、上記した(A)、(B)お
よび(C)の3成分のアルコキシシランを(A)成分3
〜10重量%、(B)成分27〜50重量%、(C)成
分40〜70重量%という特定した比率で混合して加水
分解・縮合を行うものであるが、その特性を損なわない
範囲で上記した以外のγ−メタクリロキシプロピルトリ
メトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシ
シランなどの三官能性シラン化合物やジメチルジメトキ
シシラン、ジメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキ
シプロピルメチルジメトキシシランなどの二官能性シラ
ン化合物を併用することもできる。
According to the present invention, the above-mentioned three-component alkoxysilanes (A), (B) and (C) are
Hydrolysis / condensation is performed by mixing at a specific ratio of 10 to 10% by weight, component (B) 27 to 50% by weight, and component (C) 40 to 70% by weight, as long as the properties are not impaired. Trifunctional silane compounds such as γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane and γ-mercaptopropyltrimethoxysilane other than those described above, and difunctional compounds such as dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, and γ-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane A hydrophilic silane compound may be used in combination.

【0018】上記した(A)、(B)および(C)の3
成分のアルコキシシランとともに、この発明で塗膜形成
主成分として用いる炭素数1〜8の脂肪族アルコールに
分散されたコロイド状シリカは、シリカをメチルアルコ
ール、エチルアルコール、n−プロピルアルコール、イ
ソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、ペンタ
ノール、ジエチレングリコールなどの脂肪族アルコール
に分散させたもので、通常オルガノシリカゾルと呼ばれ
ているものの一種であって、シリカの粒径8〜25m
μ、含量20〜35重量%、粘度0.5〜15mPa・
s/20℃のものが一般に知られている。この発明で特
に好ましいのはイソプロピルアルコール分散シリカゾル
である。このイソプロピルアルコール分散コロイド状シ
リカは、水を10重量%以下であれば含んでいても差し
支えない。
The above (A), (B) and (C)
Colloidal silica dispersed in an aliphatic alcohol having 1 to 8 carbon atoms used as a film-forming main component in the present invention together with the component alkoxysilane, silica is methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, pentanol, dispersed in an aliphatic alcohol such as diethylene glycol, and is a kind of what is usually called an organosilica sol, having a silica particle diameter of 8 to 25 m
μ, content 20-35% by weight, viscosity 0.5-15 mPa ·
Those of s / 20 ° C. are generally known. Particularly preferred in the present invention is an isopropyl alcohol-dispersed silica sol. This isopropyl alcohol-dispersed colloidal silica may contain water as long as it is 10% by weight or less.

【0019】同じく(A)、(B)および(C)の3成
分のアルコキシシラン、アルコール分散コロイド状シリ
カとともに、この発明で塗膜形成主成分として用いるポ
リジメチルシロキサン/ポリエーテル共重合体は、一般
Along with the three-component alkoxysilanes (A), (B) and (C) and the alcohol-dispersed colloidal silica, the polydimethylsiloxane / polyether copolymer used as the main component of the coating in the present invention is: General formula

【化1】 で表されるもので、式中ポリエチレンオキサイド(C2
4 O)/ポリプロピレンオキサイド(C3 6 O)
は、モル比で100/0〜50/50、分子量2000
〜5000、シロキサン含量30〜40%のものが好ま
しい。そして、この共重合体は、上記(A)、(B)お
よび(C)の3成分の混合物からなる加水分解・縮合生
成物に対して固形分比で1〜15重量%、好ましくは5
〜10重量%の添加が適当である。これは1重量%より
少ないと得られた塗膜の防曇効果が不十分であり、15
重量%より多いと、プラスチック成形品表面に形成した
塗膜が防曇性はあっても、成形品との密着性やその他の
物性低下をもたらすためである。
Embedded image Wherein polyethylene oxide (C 2
H 4 O) / polypropylene oxide (C 3 H 6 O)
Is 100/0 to 50/50 in molar ratio, molecular weight 2000
Those having a siloxane content of 30 to 40% are preferable. The copolymer has a solids ratio of 1 to 15% by weight, preferably 5% by weight, based on a hydrolysis / condensation product comprising a mixture of the three components (A), (B) and (C).
An addition of from 10 to 10% by weight is suitable. If the amount is less than 1% by weight, the obtained coating film has an insufficient antifogging effect,
When the amount is more than the weight percentage, the coating film formed on the surface of the plastic molded product has anti-fogging properties, but causes a decrease in adhesion to the molded product and other physical properties.

【0020】次に、この発明のコーティング剤を得るに
用いる上記した塗膜形成主成分の混合比率について述べ
ると、この発明は(A)、(B)および(C)の3成分
の混合物からなる加水分解・縮合生成物に対するアルコ
ール分散コロイド状シリカの配合比率が特に重要であっ
て、(A)、(B)および(C)の3成分の混合物から
なる加水分解・縮合生成物の固形分に対してアルコール
分散コロイド状シリカは、固形分で15〜60重量%
(好ましくは20〜50重量%)の範囲が適当である。
これは、アルコール分散コロイド状シリカの量が15重
量%より少ないと、得られた塗膜が可撓性に欠け、また
クラックが入りやすくなり、60重量%より多いと、成
形品に対する塗膜の密着性が低下し、また耐衝撃性に劣
るためである。
Next, the mixing ratio of the above-mentioned film-forming main components used to obtain the coating agent of the present invention will be described. The present invention comprises a mixture of three components (A), (B) and (C). The blending ratio of the alcohol-dispersed colloidal silica to the hydrolysis / condensation product is particularly important, and the solid content of the hydrolysis / condensation product consisting of a mixture of the three components (A), (B) and (C) On the other hand, alcohol-dispersed colloidal silica has a solid content of 15 to 60% by weight.
(Preferably 20 to 50% by weight) is appropriate.
When the amount of the alcohol-dispersed colloidal silica is less than 15% by weight, the obtained coating film lacks flexibility and cracks easily occur. This is because the adhesion is reduced and the impact resistance is poor.

【0021】上記した(A)、(B)および(C)の3
成分の混合物からなる加水分解・縮合生成物は、これら
アルコキシシラン化合物中のアルコキシ基またはアルコ
キシアルキル基の一部または全部が水酸基に置換され、
さらに置換した水酸基同志が一部縮合したものを含むも
ので、これらは、例えばアルコール中で塩酸等を用いて
20〜50℃程度の温度で1〜2時間程度撹拌したの
ち、熟成する常法の加水分解法によって容易に得ること
ができる。
The above (A), (B) and (C)
A hydrolysis / condensation product consisting of a mixture of components is obtained by substituting a part or all of an alkoxy group or an alkoxyalkyl group in these alkoxysilane compounds with a hydroxyl group,
Further, those containing partially condensed substituted hydroxyl groups include those which are stirred for about 1 to 2 hours at a temperature of about 20 to 50 ° C. using, for example, hydrochloric acid in alcohol, and then ripened. It can be easily obtained by a hydrolysis method.

【0022】この発明のコーティング剤を用いて得られ
る塗膜について、さらに柔軟性、可染性、耐久性などの
塗膜性能を付与させることを目的として、コーティング
剤の一成分として、有機高分子化合物を配合することが
できる。そのような有機高分子化合物としては、エポキ
シ樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポ
リウレタン樹脂、メラミン樹脂などが挙げられ、なかで
もアクリル樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、メラミン
樹脂が好ましい。その使用量は、耐擦傷性等の点から
(A)、(B)および(C)の3成分の混合物からなる
(1)の加水分解・縮合生成物、(2)のアルコール分
散コロイド状シリカおよび(3)のポリジメチルシロキ
サン/ポリエーテル共重合体の塗膜形成主成分の固形分
に対して0.1〜8重量%が適当である。
The coating film obtained by using the coating agent of the present invention is further provided with an organic polymer as one component of the coating agent for the purpose of imparting coating film performance such as flexibility, dyeability and durability. Compounds can be formulated. Examples of such an organic polymer compound include an epoxy resin, an acrylic resin, a polyvinyl butyral resin, a polyurethane resin, and a melamine resin. Among them, an acrylic resin, a polyvinyl butyral resin, and a melamine resin are preferable. From the viewpoint of abrasion resistance and the like, the amount of hydrolysis / condensation product of (1) consisting of a mixture of three components (A), (B) and (C), and colloidal silica dispersed in alcohol (2) The amount is suitably from 0.1 to 8% by weight based on the solid content of the film-forming main component of the polydimethylsiloxane / polyether copolymer of (3).

【0023】次に、この発明のコーティング剤において
は、成形品に塗布して塗膜を形成する際に、その硬化速
度を上げ、また成形品と塗膜との密着性をより一層向上
させる目的を以て硬化触媒を使用することが好ましい。
そのような硬化触媒としては、特にシラノール基の脱水
縮合に有効なものがよく、例えば、過塩素酸アンモニウ
ム、過塩素酸、塩酸、硝酸、リン酸、硫酸、スルホン
酸、パラトルエンスルホン酸、三フッ化ホウ素およびそ
の電子供与体との錯体、ZnCl2 、AlCl3、Sn
Cl4 、TiCl4 、FeCl3 、SbCl5 などの各
種のルイス酸およびその錯体、酢酸ナトリウム、ナフテ
ン酸コバルト、ナフテン酸亜鉛、オクチル酸亜鉛、オク
チル酸錫などの有機酸金属塩、ホウフツ化亜鉛、ホウフ
ツ化錫などのホウフツ化金属塩類、ホウ酸メチル、ホウ
酸エチルなどのホウ酸有機エステル類、水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウムなどのアルカリ類、テトラブトキシ
チタン、テトライソプロポキシチタンなどの有機チタネ
ートエステル類、クロムアセチルアセトネート、チタニ
ルアセチルアセトネート、アルミニウムアセチルアセト
ネート、コバルトアセチルアセトネート、ニッケルアセ
チルアセトネート、銅アセチルアセトネート、マンガン
アセチルアセトネートなどの金属アセチルアセトネート
類、n−ブチルアミン、ジ−n−ブチルアミン、トリ−
n−ブチルアミン、グアニジン、イミダゾールなどのア
ミン類、1,8−ジアザビシクロ(5.4.0)ウンデ
セン−7、1,5−ジアザビシクロ(4.3.0)ノネ
ン−5などのような二環式アミジンまたはその塩、など
が挙げられるが、それらの中でもポットライフ、低温加
熱硬化が可能なことから二環式アミジンまたはその塩が
特に好ましく、通常(A)、(B)および(C)の3成
分の混合物からなる加水分解・縮合生成物の固形分に対
して0.01〜5重量%用いればよい。
Next, in the coating agent of the present invention, when a coating is formed on a molded article, the curing speed is increased, and the adhesion between the molded article and the coating is further improved. It is preferred to use a curing catalyst.
As such a curing catalyst, those which are particularly effective for dehydration condensation of silanol groups are preferable, and examples thereof include ammonium perchlorate, perchloric acid, hydrochloric acid, nitric acid, phosphoric acid, sulfuric acid, sulfonic acid, paratoluenesulfonic acid, and tritoluenesulfonic acid. Boron fluoride and its complex with electron donor, ZnCl 2 , AlCl 3 , Sn
Various Lewis acids such as Cl 4 , TiCl 4 , FeCl 3 , and SbCl 5 and complexes thereof, organic acid metal salts such as sodium acetate, cobalt naphthenate, zinc naphthenate, zinc octylate, tin octylate, zinc borate, Metal salts of boron fluoride such as tin boron fluoride, organic esters of boric acid such as methyl borate and ethyl borate, alkalis such as sodium hydroxide and potassium hydroxide, and organic titanate esters such as tetrabutoxytitanium and tetraisopropoxytitanium Metal acetylacetonates such as chromium acetylacetonate, titanyl acetylacetonate, aluminum acetylacetonate, cobalt acetylacetonate, nickel acetylacetonate, copper acetylacetonate, manganese acetylacetonate, n-butylacetate Down, di -n- butylamine, birds -
amines such as n-butylamine, guanidine, imidazole, and bicyclics such as 1,8-diazabicyclo (5.4.0) undecene-7, 1,5-diazabicyclo (4.3.0) nonene-5; Amidine or a salt thereof is mentioned, and among them, bicyclic amidine or a salt thereof is particularly preferable because of pot life and low-temperature heat-curable, and usually 3 (A), (B) and (C). It may be used in an amount of 0.01 to 5% by weight based on the solid content of the hydrolysis / condensation product comprising the mixture of the components.

【0024】この発明のコーティング剤は、有機溶剤溶
液の形態でプラスチック成形品に塗布される。溶剤とし
ては、従来からこの種組成物に用いられている水、アル
コール類、ケトン類、エステル類、セロソルブ類、酢
酸、ジオキサン、トルエン、キシレン等を単独もしくは
2種以上の混合溶剤として用いればよい。なかでも、メ
チルアルコール、エチルアルコール、プロピルアルコー
ル、ブチルアルコールなどのアルコール類、酢酸エチ
ル、酢酸ブチルなどのエステル類およびこれらの混合物
を主体とする溶剤が特に好適である。
The coating agent of the present invention is applied to a plastic molded product in the form of an organic solvent solution. As the solvent, water, alcohols, ketones, esters, cellosolves, acetic acid, dioxane, toluene, xylene, and the like conventionally used in this type of composition may be used alone or as a mixed solvent of two or more types. . Among them, solvents mainly including alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol, propyl alcohol, and butyl alcohol, esters such as ethyl acetate and butyl acetate, and mixtures thereof are particularly preferable.

【0025】また、この発明のコーティング剤またはそ
の溶剤溶液には、さらに必要に応じて公知の各種の添加
剤、例えばゲル化防止剤、塗膜平滑向上剤、紫外線吸収
剤、酸化防止剤、着色剤などを任意に添加することがで
きる。
The coating agent of the present invention or its solvent solution may further contain, if necessary, various known additives such as a gelling agent, a coating smoothing agent, an ultraviolet absorber, an antioxidant, and a coloring agent. Agents and the like can be arbitrarily added.

【0026】代表的なゲル化防止剤としては、蟻酸、酢
酸等の有機カルボン酸類を、塗膜平滑向上剤としては低
級アルキレンオキサイドと低級ジアルキルシロキサンと
の共重合体等のシリコン系界面活性剤、また着色剤とし
ては各種の染料や顔料が挙げられる。また、増粘、密着
性向上、光沢調整、硬度の向上および耐久性などを目的
として各種の有機ポリマー微粉末、無機フィラーなどを
添加することもできる。
Typical anti-gelling agents include organic carboxylic acids such as formic acid and acetic acid. As coating smoothness improving agents, silicone surfactants such as copolymers of lower alkylene oxide and lower dialkyl siloxane; Further, examples of the coloring agent include various dyes and pigments. Further, various organic polymer fine powders, inorganic fillers, and the like can be added for the purpose of increasing viscosity, improving adhesion, adjusting gloss, improving hardness, and durability.

【0027】この発明のコーティング剤をプラスチック
成形品に塗布する方法としては、浸漬法、吹付け法、ロ
ールコーティング法などの常法により行えばよく、また
塗布後の塗膜の硬化は常法に従い、基材が熱変形を受け
ない温度、例えば70〜130℃程度で60〜120分
の加熱を行えばよく、この加熱によって塗膜中のシラン
化合物の縮合がさらに進行して、硬化皮膜とすることが
できる。
The coating agent of the present invention may be applied to a plastic molded article by a conventional method such as a dipping method, a spraying method, or a roll coating method. Heating may be performed at a temperature at which the base material does not undergo thermal deformation, for example, at about 70 to 130 ° C. for 60 to 120 minutes, and the heating further promotes condensation of the silane compound in the coating film to form a cured film. be able to.

【0028】プラスチック成形品表面へのこの発明のコ
ーティング剤の塗布量、即ち塗膜厚さは、被塗布材料の
使用目的に応じて適宜に選択でき、自動車、電機製品、
光学機器、建材などの通常の使用目的には、約1〜10
μm程度とすればよく、乾燥して形成した塗膜は、長期
間持続してすぐれた防曇性を示し、塗膜の硬さも良好で
ある。
The amount of the coating agent of the present invention applied to the surface of the plastic molded product, that is, the thickness of the coating film can be appropriately selected according to the intended use of the material to be coated.
For ordinary use purposes such as optical equipment and building materials, about 1-10
The thickness may be about μm, and the dried coating film exhibits excellent anti-fogging properties for a long period of time, and has good hardness.

【0029】[0029]

【実施例】以下、この発明を実施例により詳細に説明す
るが、この発明はこれらの実施例によって何ら限定され
るものではない。なお、実施例中の部数はすべて重量部
である。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. All parts in the examples are parts by weight.

【0030】実施例1 0.02規定の塩酸98部、イソプロピルアルコール5
6部を混合した容器に、メチルトリエトキシシラン21
部、テトラエトキシシラン112部およびγ−グリシド
キシプロピルトリエトキシシラン217部の混合液を2
0〜25℃の温度で撹拌しながら徐々に滴下した。滴下
後約1時間同温度に放置し、熟成して加水分解・縮合生
成物を得た。
Example 1 98 parts of 0.02 N hydrochloric acid, isopropyl alcohol 5
6 parts of methyltriethoxysilane 21
, 112 parts of tetraethoxysilane and 217 parts of γ-glycidoxypropyltriethoxysilane.
The mixture was gradually added dropwise with stirring at a temperature of 0 to 25 ° C. After the dropwise addition, the mixture was left at the same temperature for about 1 hour and aged to obtain a hydrolysis / condensation product.

【0031】上記で得た加水分解・縮合生成物に固形分
濃度30%のイソプロピルアルコール分散コロイダルシ
リカ(日産化学社製、商品名IPA−ST)390部、
ブチルセロソルブ30部を加えて2時間撹拌した。かく
して得られた混合液にメチルアルコール255部、ポリ
ジメチルシロキサン/ポリエーテル共重合体(東芝シリ
コーン社製、商品名TSF4440)27.5部、シリ
コーン系界面活性剤0.8部、メチロール化メラミン樹
脂(住友化学工業社製、商品名スミマールM40W、固
形分80%)20部、酢酸16部、および硬化触媒とし
て1,8−ジアザビシクロ(5.4.0)ウンデセン−
7 1.0部を加え、室温で撹拌混合して固形分29
%、粘度7.5mPa・s/20℃を有するコーティン
グ剤を得た。
390 parts of colloidal silica dispersed with isopropyl alcohol having a solid concentration of 30% (trade name: IPA-ST, manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.) was added to the hydrolysis / condensation product obtained above,
30 parts of butyl cellosolve was added and stirred for 2 hours. 255 parts of methyl alcohol, 27.5 parts of polydimethylsiloxane / polyether copolymer (trade name: TSF4440, manufactured by Toshiba Silicone Co., Ltd.), 0.8 part of silicone surfactant, 0.8 part of methylolated melamine resin (Sumimar M40W, trade name, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., solid content 80%) 20 parts, acetic acid 16 parts, and 1,8-diazabicyclo (5.4.0) undecene as a curing catalyst.
7 1.0 part, and stirred and mixed at room temperature to obtain a solid content of 29 parts.
%, And a coating agent having a viscosity of 7.5 mPa · s / 20 ° C. was obtained.

【0032】次いで、ポリカーボネート樹脂押出し成形
板(100mm×50mm×2mm)表面に、上記で得
たコーティング剤を浸漬法により塗布し、その後熱風乾
燥機内で120℃×120分加熱硬化して該成形板上に
3μm厚さの透明平滑な塗膜を形成した。
Next, the coating agent obtained above was applied to the surface of a polycarbonate resin extrusion molded plate (100 mm × 50 mm × 2 mm) by a dipping method, and then heated and cured in a hot air drier at 120 ° C. for 120 minutes. A transparent and smooth coating film having a thickness of 3 μm was formed thereon.

【0033】実施例2〜3 表1に示す配合で実施例1と同様の方法で調製したコー
ティング剤を、実施例1と同じように処理してポリカー
ボネート樹脂成形板上に透明平滑な塗膜を形成した。
Examples 2-3 A coating agent prepared in the same manner as in Example 1 with the composition shown in Table 1 was treated in the same manner as in Example 1 to form a transparent and smooth coating film on a polycarbonate resin molded plate. Formed.

【0034】比較例1〜3 表1に示す配合で実施例1と同様の方法でコーティング
剤を調製した。そして、実施例1と同じように処理して
ポリカーボネート樹脂成形板上に透明平滑な塗膜を形成
した。
Comparative Examples 1 to 3 Coating agents were prepared in the same manner as in Example 1 with the formulations shown in Table 1. Then, the same treatment as in Example 1 was performed to form a transparent and smooth coating film on the polycarbonate resin molded plate.

【0035】[0035]

【表1】 [Table 1]

【0036】上記の実施例1〜3および比較例1〜3で
成形板表面に形成した塗膜について、下記に示す試験方
法で密着性、耐擦傷性などの性能テストを行ったとこ
ろ、表2の結果を得た。
The coating films formed on the surfaces of the molded plates in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3 were subjected to performance tests such as adhesion and scratch resistance by the following test methods. Was obtained.

【0037】試験方法 密着性:粘着テープ(ニチバン社製、セロテープ)を塗
膜面に強く貼りつけた後、90度の方向に素早くテープ
を剥がして塗膜の異常の有無をみた。 防曇性:(1)試料を10℃に冷却した後、呼気を吹き
つけて、塗膜面の曇り発生の有無をみた。 (2)60℃の温水面上3cmの高さに試料を暴露し、
1分以上放置したのちに曇り発生の有無をみた。 (3)試料塗膜面を綿布で強く10回摩擦したのちに、
上記(1)、(2)のテストを行って塗膜面の曇りの有
無をみた。 耐擦傷性:スチールウール(日本スチールウール社製、
#0000)で塗膜面を摩擦したのちに、A:強く摩擦
しても全く傷がつかない。B:強く摩擦すると、僅かに
傷がつく。C:弱い摩擦でも傷がつく。の3通りで判定
した。 可撓性:塗膜面を外側にして試料を直径5mmの鋼鉄製
円筒面に強く押しつけたのち、塗膜のクラック発生の有
無を調べた。 耐湿熱性:70℃、95%RHの恒温恒湿槽内に試料を
7日間放置したのち、試料塗膜の外観、密着性、防曇性
などを調べた。
Test Method Adhesion: After strongly attaching an adhesive tape (Cellotape, made by Nichiban Co.) to the coating surface, the tape was quickly peeled off in the direction of 90 ° to check for any abnormality in the coating film. Anti-fogging property: (1) After the sample was cooled to 10 ° C., expiration was blown to check whether or not fogging occurred on the coating film surface. (2) Exposing the sample to a height of 3 cm above the hot water surface at 60 ° C.,
After leaving for 1 minute or more, the presence or absence of fogging was checked. (3) After rubbing the coated surface of the sample with cotton cloth ten times,
The tests (1) and (2) were performed to determine whether or not the coating film was fogged. Scratch resistance: Steel wool (Nippon Steel Wool Co., Ltd.
(# 0000), after rubbing the coating surface, A: No scratches even if strongly rubbed. B: Slightly scratched when strongly rubbed. C: Scratches even with weak friction. Was determined in three ways. Flexibility: The sample was pressed strongly against a steel cylindrical surface having a diameter of 5 mm with the coating surface facing outward, and the coating was examined for cracks. Moisture and heat resistance: The sample was allowed to stand in a thermo-hygrostat at 70 ° C. and 95% RH for 7 days, and then the appearance, adhesion, anti-fogging property and the like of the sample coating film were examined.

【0038】[0038]

【表2】 [Table 2]

【0039】上記の表から、ポリジメチルシロキサン/
ポリエーテル共重合体を配合していない比較例1のコー
ティング剤よりなる塗膜は、呼気吹きつけテストで全面
に曇りが発生し、防曇性に欠けていた。また、ポリジメ
チルシロキサン/ポリエーテル共重合体をこの発明で規
定する量より多く配合した比較例2のコーティング剤よ
りなる塗膜は、防曇性は見られるが、成形物との密着性
や耐擦傷性に劣っていた。比較例3の塗膜は、この発明
で必須成分であるコロイダルシリカを欠いているため、
耐擦傷性、可撓性に劣るものであった。
From the above table, it can be seen that polydimethylsiloxane /
The coating film composed of the coating agent of Comparative Example 1 in which the polyether copolymer was not blended was clouded on the entire surface in a breath blowing test and lacked anti-fog properties. Further, the coating film of the coating agent of Comparative Example 2 in which the polydimethylsiloxane / polyether copolymer was blended in an amount larger than the amount specified in the present invention has antifogging properties, but has good adhesion to molded products and resistance to molding. The abrasion was poor. Since the coating film of Comparative Example 3 lacks colloidal silica, which is an essential component in the present invention,
It was inferior in abrasion resistance and flexibility.

【0040】これに対して、この発明のコーティング剤
を用いて得られた実施例1〜3の塗膜は、成形物に対し
て良好な密着性を示すとともに、防曇性も顕著であり、
さらに可撓性、耐擦傷性ともに良好であった。
On the other hand, the coating films of Examples 1 to 3 obtained by using the coating agent of the present invention show good adhesion to molded products and also have remarkable antifogging properties.
Further, both flexibility and scratch resistance were good.

【0041】上記したような良好な性能を発揮する塗膜
を形成することから、この発明のコーティング剤は、合
成樹脂製、なかでも特にポリカーボネート樹脂よりなる
成形品あるいは成形シートの表面に塗布して得られる塗
膜は、その表面への曇り発生を永続的に防止することが
できる。具体的には、上記樹脂のフィルム、シート、プ
レートその他の成形品等からなるスポーツ・レジャー用
品、保安保護具、車両や船舶の窓ガラス、建築用資材な
ど防曇性を必要とする製品に広く使用することができ
る。
The coating agent of the present invention is applied to the surface of a molded article or sheet made of a synthetic resin, especially a polycarbonate resin, because it forms a coating film exhibiting good performance as described above. The resulting coating film can permanently prevent fogging on its surface. Specifically, it is widely used in products that require anti-fog properties, such as sports and leisure products consisting of films, sheets, plates and other molded products of the above resins, security protective equipment, window glasses for vehicles and ships, and building materials. Can be used.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上説明したように、この発明の請求項
1あるいは2に記載したコーティング剤によれば、プラ
スチック成形品、特にポリカーボネート樹脂成形品に対
して良好な密着性とともに、長期間に亘ってすぐれた防
曇性を有し、さらに耐擦傷性、可撓性にすぐれた塗膜を
形成することができ、特に塗膜表面の曇りの発生を永続
的に防止できる塗膜を得ることができる。
As described above, according to the coating agent according to the first or second aspect of the present invention, good adhesion to a plastic molded product, especially a polycarbonate resin molded product, and a long period of time. It has excellent anti-fogging properties and can form a coating film having excellent scratch resistance and flexibility, and in particular, it is possible to obtain a coating film which can permanently prevent the occurrence of fogging on the coating film surface. it can.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4J035 BA15 CA01K CA061 CA111 CA142 EA01 LB01 4J038 CE072 CG142 DA162 DB002 DG002 DL051 DL132 GA03 GA07 HA446 JA18 KA06 MA07 MA10 NA06 NA11 PA19 PB02 PB07 PB08 PC03 PC08 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page F term (reference) 4J035 BA15 CA01K CA061 CA111 CA142 EA01 LB01 4J038 CE072 CG142 DA162 DB002 DG002 DL051 DL132 GA03 GA07 HA446 JA18 KA06 MA07 MA10 NA06 NA11 PA19 PB02 PB07 PB08 PC03 PC08

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 (1)(A)一般式R1 Si(OR2
3 (但し、R1 は炭素数1〜4の飽和もしくは不飽和の
炭化水素残基、R2 は炭素数1〜4の飽和炭化水素残基
である)で表される少なくとも一種のオルガノアルコキ
シシラン3〜10重量%、(B)一般式Si(OR3
4 (但し、R3 は炭素数1〜4の飽和炭化水素残基であ
る)で表される少なくとも一種のテトラアルコキシシラ
ン27〜50重量%、(C)γ−グリシドキシプロピル
トリアルコキシシラン40〜70重量%、からなる混合
物の加水分解・縮合生成物と、(2)炭素数1〜8の脂
肪族アルコールに分散されたコロイド状シリカ、および
(3)ポリジメチルシロキサン/ポリエーテル共重合
体、とを塗膜形成主成分とするコーティング剤。
(1) (1) (A) General formula R 1 Si (OR 2 )
3 (wherein R 1 is a saturated or unsaturated hydrocarbon residue having 1 to 4 carbon atoms, and R 2 is a saturated hydrocarbon residue having 1 to 4 carbon atoms) 3 to 10% by weight, (B) general formula Si (OR 3 )
4 (where R 3 is a saturated hydrocarbon residue having 1 to 4 carbon atoms) at least 27 to 50% by weight of tetraalkoxysilane, and (C) γ-glycidoxypropyl trialkoxysilane 40 And (2) a colloidal silica dispersed in an aliphatic alcohol having 1 to 8 carbon atoms, and (3) a polydimethylsiloxane / polyether copolymer. And a coating agent comprising:
【請求項2】 (1)(A)一般式R1 Si(OR2
3 (但し、R1 は炭素数1〜4の飽和もしくは不飽和の
炭化水素残基、R2 は炭素数1〜4の飽和炭化水素残基
である)で表される少なくとも一種のオルガノアルコキ
シシラン3〜10重量%、(B)一般式Si(OR3
4 (但し、R3 は炭素数1〜4の飽和炭化水素残基であ
る)で表される少なくとも一種のテトラアルコキシシラ
ン27〜50重量%、(C)γ−グリシドキシプロピル
トリアルコキシシラン40〜70重量%、からなる混合
物の加水分解・縮合生成物と、(2)炭素数1〜8の脂
肪族アルコールに分散されたコロイド状シリカ、および
(3)ポリジメチルシロキサン/ポリエーテル共重合
体、とからなる塗膜形成主成分に、さらに(4)有機高
分子化合物、を加えてなるコーティング剤。
2. (1) (A) General formula R 1 Si (OR 2 )
3 (wherein R 1 is a saturated or unsaturated hydrocarbon residue having 1 to 4 carbon atoms, and R 2 is a saturated hydrocarbon residue having 1 to 4 carbon atoms) 3 to 10% by weight, (B) general formula Si (OR 3 )
4 (where R 3 is a saturated hydrocarbon residue having 1 to 4 carbon atoms) at least 27 to 50% by weight of tetraalkoxysilane, and (C) γ-glycidoxypropyl trialkoxysilane 40 And (2) a colloidal silica dispersed in an aliphatic alcohol having 1 to 8 carbon atoms, and (3) a polydimethylsiloxane / polyether copolymer. A coating agent obtained by further adding (4) an organic polymer compound to a main component of a coating film formed of:
【請求項3】 炭素数1〜8の脂肪族アルコールに分散
されたコロイド状シリカを(1)の加水分解・縮合生成
物に対して固形分比で15〜60重量%用いる請求項1
または2に記載のコーティング剤。
3. The method according to claim 1, wherein the colloidal silica dispersed in the aliphatic alcohol having 1 to 8 carbon atoms has a solid content of 15 to 60% by weight based on the hydrolysis / condensation product of (1).
Or the coating agent according to 2.
【請求項4】 ポリジメチルシロキサン/ポリエーテル
共重合体を(1)の加水分解・縮合生成物に対して固形
分比で1〜15重量%用いる請求項1または2に記載の
コーティング剤。
4. The coating agent according to claim 1, wherein the polydimethylsiloxane / polyether copolymer is used in an amount of 1 to 15% by weight based on the hydrolysis / condensation product of (1).
【請求項5】 有機高分子化合物を(1)の加水分解・
縮合生成物、(2)のコロイド状シリカ、および(3)
のポリジメチルシロキサン/ポリエーテル共重合体より
なる塗膜形成主成分に対して固形分比で0.1〜8重量
%配合してなる請求項2に記載のコーティング剤。
5. The method according to claim 1, wherein the organic polymer compound is hydrolyzed by (1).
Condensation product, colloidal silica of (2), and (3)
3. The coating agent according to claim 2, wherein the coating agent is blended in an amount of 0.1 to 8% by weight based on the solid content ratio with respect to the main component of the coating film formed of the polydimethylsiloxane / polyether copolymer.
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