KR20120116423A

KR20120116423A - 베이스층, 프라이머층 및 내스크래치층을 포함하는 다중층 시스템

Info

Publication number: KR20120116423A
Application number: KR1020127016827A
Authority: KR
Inventors: 주 버슈텐홀스트 비르기트 마이어; 페터 카펠렌
Original assignee: 바이엘 인텔렉쳐 프로퍼티 게엠베하
Priority date: 2009-12-21
Filing date: 2010-12-17
Publication date: 2012-10-22
Also published as: US8895137B2; CN102686658B; JP5805656B2; CN102686658A; WO2011085909A1; EP2516533B1; JP2013514908A; US20110151218A1; EP2516533A1

Abstract

본 발명은 열가소성수지로 구성되는 베이스층, 프라이머층 및 내스크래치성 코팅제로 구성되는 내스크래치층을 포함하는 다중층 시스템에 관한 것으로, 다중층 시스템은 프라이머층이 임의의 UV 흡수제를 함유하고 일정량의 산, 바람직하게 아세트산을 내스크래치성 코팅제에 첨가하는 것을 특징으로 한다.

Description

베이스층, 프라이머층 및 내스크래치층을 포함하는 다중층 시스템 {MULTILAYER SYSTEM COMPRISING A BASE LAYER, A PRIMER LAYER AND A SCRATCH PROOF LAYER}

폴리카보네이트는 그의 양호한 광학적, 기계적 및 열적 특성과, 상대적으로 낮은 중량으로 인하여 유리 대체물질 및 글레이징(glazing) 용도로 사용하기 위한 물질로 적합하다. 그러나, 상대적으로 낮은 내스크래치성과 내후성이 단점이다. 이러한 단점은 대개 UV 흡수제를 함유하는 코팅제를 적용하여 보충된다.

비페닐 치환된 트리아진(WO 2006/108520 A)은 통용되는 종래기술에 따른 UV 흡수제 가운데 매우 양호한 종류이다. 이 종류의 물질은 320 내지 380 nm에서 현저한 흡수효과를 가지며, 또한 매우 높은 고유 UV 안정성을 가진다(WO 2000/066675 A1, US-A 6,225,384). 그의 매우 뚜렷한 방향족 성질로 인하여 이제까지 알려진 이 종류의 물질 대부분은 비극성 매질에만 잘 녹고 극성 매질에 적당히 녹는다. 공지된 상업적으로 입수할 수 있는 트리아진은 순수 유기염기에서 배합된 UV 경화성 보호 코팅제에 사용할 수 있다. 그러나, 이러한 보호 코팅제는 상대적으로 높은 정도의 내스크래치성을 필요로 하는 부품에는 적합하지 않다.

물질이 마모와 스크래치에 대해 효과적으로 보호되어야 할 경우, 졸-겔(sol-gel) 실리케이트 코팅제(예를 들어 EP-A 0 339 257, US-A 5,041,313 참조)와 다른 하이브리드 코팅제(EP-A 0 570 165)가 통용되는 종래기술이다. 유기실란계 코팅제의 특성은, 우수한 풍화 및 광 안정성 이외에, 열, 알칼리, 용매 및 수분에 대한 내성이다. 그러나, 비극성 첨가제는 이러한 코팅 시스템에는 용해되지 않으므로, 상업적으로 입수할 수 있는 적당히 극성인, 대개 하이드록시를 함유하는 UV 흡수제 및/또는 무기 UV 흡수제, 예를 들면 이산화티탄, 산화아연 또는 이산화세륨이 그 작용에 개선의 여지가 있음에도 불구하고 UV 흡수제로 사용되고 있다(EP-A 0 931 820). DE 10200901943.2는 트리아진 구조를 가지는 UV 흡수제의 극성이 트리알콕시실란 그룹으로 변성하여 개선되는 것을 기술하고 있다. 이 특허출원의 목적은 극성 내스크래치성 코팅제에 용해된 트리아진 유도체를 제공하는 것이다.

선택적으로 또는 추가적으로, 비극성 또는 적절한 극성 UV 흡수제는 또한 내스크래치층 하에 적용된 프라이머층에 용해될 수 있다. 프라이머층은 열가소성 표면과 내스크래치성 코팅제 양측 모두에 양호한 접착성을 나타내는 유기 결합제 물질을 함유한다. 열가소성 염기층과 실록산계 내스크래치성 코팅제 사이의 접착을 위한 프라이머층은, 예를 들면 US 5,041,313 및 US 5,391,795와, 이들에서 인용된 특허로부터 알려져 있으며, 폴리카보네이트의 코팅에서 접착 프로모터로 사용된다. 접착 프로모터 이외에, 프라이머층은 또한 US 5,041,313 및 US　5,391,795에 언급된 UV 흡수제를 함유하여 코팅된 성분의 내후성에 기여한다.

폴리카보네이트, 프라이머 및 탑 코팅으로 구성되는 적층 구조는 EP-A 6 727 32로부터 알려졌으며, 여기에서 프라이머층은 레소르시놀(resorcinol) 유도체를 기초로 하는 UV 안정화제를 함유한다.

또한, 다음 화학식 (V)의 트리아진계 UV 흡수제를 함유하는 프라이머층이 특히 적합하고 매우 양호한 내후성을 가지는 것이 WO 2009/049904 A1으로부터 알려졌다.

상기 식에서,

X = OR⁶, OCH₂CH₂OR⁶, OCH₂CH(OH)CH₂OR⁶ 또는 OCH(R⁷)COOR⁸이고, 여기에서 R⁶ = 분지되거나 분지되지 않은 C₁-C₁₃ 알킬, C₂-C₂₀ 알케닐, C₆-C₁₂ 아릴 또는 -CO-C₁-C₁₈ 알킬이고, R⁷ = H 또는 분지되거나 분지되지 않은 C₁-C₈ 알킬이며, R⁸ = C₁-C₁₂ 알킬, C₂-C₁₂ 알케닐 또는 C₅-C₆ 사이클로알킬이다.

하이드록시벤조페논 종류의 UV 흡수제, 특히 레소르시놀계 UV 안정화제와 화학식 (V)의 트리아진계 UV 안정화제의 조합물을, 특히 투명 열가소성 기판을 위한 프라이머 조성물, 예를 들면 특히 폴리카보네이트로 구성되는 것들에서 사용하는 것이 특히 적합한 것으로 기술되어 있다.

이러한 트리아진의 사용은 비교(comparable) 두께에서 일반적인 프라이머와 비교할 때 프라이머층의 UV 흡수제 특성을 증가시킨다. 선택적으로, 프라이머 조성물의 점도를 저하시킬 수 있어서 프라이머층의 두께가 감소할 수 있다. UV 흡수제는 프라이머 조성물에서 제한된 용해도를 가지기 때문에 UV 흡수제를 함유하는 프라이머층의 최소 두께는 목적하는 UV 보호에 의해 결정된다. 프라이머층에서 트리아진 UV 흡수제의 농도가 너무 높으면 이것이 침전되어 다중층 시스템이 흐려지게 된다.

프라이머층에 대한 내스크래치성 코팅제의 접착을 증가시키기 위해 내스크래치성 코팅제에 아세트산을 첨가하는 것이 유리한 것으로 나타났다. 아세트산을 내스크래치성 코팅제에 첨가하면 상호침투층(IPL)이 프라이머층과 내스크래치층 간에 형성되어 2개 층간에 접착이 개선된다. 내스크래치성 코팅제가 프라이머층에 침투하여 더욱 혼합된 프라이머층/내스크래치층이 내스크래치층과 프라이머층 사이에 형성된다. IPL의 형성은, 예를 들면 풍화작용 하에서 내스크래치층에서 크레이징이 줄어드는 것에 의해 입증되는 바와 같이 다중층 시스템의 장기간 안정성을 증가시킨다. 그러나, 이제까지 프라이머층에 사용되었고(WO 2009/049904 A1 참조), 특히 폴리카보네이트를 보호하는데 적합한 트리아진 화합물은 이 IPL층에 용해되지 않는다. 그러므로, 아세트산을 내스크래치성 코팅제에 첨가할 경우, 이들은 남아있는 프라이머층에 농축하여 그의 두께가 감소된다. 내스크래치성 코팅제에서 아세트산 함량이 증가하면, IPL층의 두께가 증가하고, 따라서 프라이머층이 더 얇아지게 되어 용해되지 않은/침전된 UV 흡수제에 의한 헤이즈(haze)가 유발된다.

그러므로, 본 발명의 목적은 양호한 내풍화성과 결합된 효과적이고 지속적인 UV 보호 효과와 두꺼운 상호침투층으로 인한 프라이머층과 내스크래치성 코팅제 간의 우수한 접착성 모두를 나타내는 부품을 글레이징하는데 적합한 다중층 시스템을 제공하는 것이다.

놀라웁게도, 프라이머층 내에 실릴화(silylated) 트리아진계 UV 흡수제 유도체를 사용하여 프라이머층과 내스크래치층 간의 접착을 내스크래치성 코팅제에 아세트산을 첨가하여 발생한 상호침투층의 형성에 의해 증가시킬 수 있으며, 일반적인 UV 흡수제를 사용하는 경우에서와 같은 침전과 그에 따른 시스템의 헤이즈가 유발되지 않는다.

따라서, 본 발명은 열가소성 수지로 구성되는 베이스층, 프라이머층 및 내스크래치성 코팅제로 구성되는 내스크래치층을 포함하는 다중층 시스템에 관한 것으로, 다중층 시스템은 프라이머층이 트리아진에 기초한 실릴화 UV 흡수제를 포함하고 일정량의 아세트산이 내스크래치성 코팅제에 첨가되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 다중층 시스템의 베이스층에 적합한 열가소성 수지는 폴리카보네이트, 폴리에스테르 카보네이트, 폴리에스테르 (예: 폴리알킬렌 테레프탈레이트 등), 폴리페닐렌 에테르, 그래프트 코폴리머(예: ABS 등), 폴리아크릴레이트, 특히 폴리(메트)아크릴레이트, 폴리스티렌 및 이들의 혼합물이다. 그의 높은 투명도와 우수한 장기간 안정성으로 인하여 본 발명에 따른 코팅제는 특히 폴리카보네이트, 폴리아크릴레이트, 특히 폴리(메트)아크릴레이트, 폴리에스테르 및 폴리스티렌뿐만 아니라 이들의 코폴리머와 혼합물(블렌드) 같은 투명 플라스틱에 사용될 수 있다. 폴리카보네이트, 특히 호모폴리카보네이트, 코폴리카보네이트 및/또는 열가소성 폴리에스테르 카보네이트가 바람직하다. 특히 비스페놀 A-계 (방향족) 폴리카보네이트가 UV 조사에 대해 특별히 유리한 방법으로 보호된다.

본 발명에 있어서, 다중층 시스템의 적합한 프라이머층은 경화에 의해 프라이머 조성물로부터 형성된 층이다. 여기에서 경화란 용어는 사용된 프라이머의 종류에 따른, 화학적 가교와 무반응 건조 모두를 포함한다.

본 발명에 있어서, "프라이머 조성물"이란 표현은 이 경우에 적절한 전형적인 하이빌드(high-build) 프라이머 배합물을 나타내며, 용매(a2) 중의 결합제 물질(a1), 실릴화된 트리아진계 UV 흡수제(a3) 및 가능한 추가의 UV 안정화제(a4) 및, 산화방지제, 입체장애 아민 또는 염료 또는 무기 충전제 같은 기타 첨가제 또는 안정화제로 구성된다.

프라이머층의 베이스로서 특히 적합하고, 따라서 결합제 물질(a1)로서 바람직한 것은 폴리아크릴레이트이며, 적합한 폴리아크릴레이트 종류는 경화하는 동안 화학반응을 일으키지 않으면서 간단하게 건조되는 것과 경화하는 동안 화학적 반응에 의해 가교결합되는 것들이다. 폴리메틸 메타크릴레이트가 특히 가장 바람직하다. 적합한 용매(a2)는 알칸, 알코올, 에테르, 에스테르 또는 케톤 같은 유기용매이며, 원칙적으로 물 또는 물을 포함하는 용매 블렌드 중의 폴리아크릴레이트의 에멀젼이 바람직하다.

이러한 프라이머 배합물은 대체적으로 알려져 있으며, 예를 들면 US　5391795, US 5041313 및 US 4410594에 상세히 기재되어 있다. 예를 들면, Momentive Performance Materials Inc.의 SHP470^®은 특히 용매(a2)로서 1-메톡시-2-프로판올과 디아세톤 알코올 및 UV 흡수제(a4)로서 디벤조일 레소르시놀을 가지는 폴리메틸 메타크릴레이트(a1)를 포함하는 접착 프로모터이다. 이 프라이머는 폴리카보네이트 기판과 폴리실록산 탑 코팅 사이의 접착에 사용되며, 여기에서는 바람직하게 AS4700(Momentive Performance Materials Inc. 제품)을 사용한다.

프라이머 배합물은 추가적으로 실릴화된 트리아진 화합물(a3)을 포함하며, 이에 첨가된다. 적합한 실릴화된 트리아진 화합물들(a3)은 다음 화학식 (I)을 가진다:

상기 식에서,

A는

이며

[여기에서 Y¹ 및 Y²는 서로에 대하여 독립적으로 다음 화학식의 치환체이며,

여기에서 r은 0 또는 1이고, 바람직하게 1이며; R¹, R², R³는 서로에 대하여 독립적으로 H, OH, C₁ _-20 알킬, C₄ _-12 사이클로알킬, C₂ _-20 알케닐, C₁ _-20 알콕시, C₄ _-12 사이클로알콕시, C₂ _-20 알케닐옥시, C₇ _-20 아르알킬, 할로겐, -C≡N, C₁ _-5 할로알킬, -SO₂R', -SO₃H, -SO₃M (M = 알칼리 금속), -COOR', -CONHR', -CONR'R'', -OCOOR', -OCOR', -OCONHR', (메트)아크릴아미노, (메트)아크릴옥시, C₆ _-12 아릴(임의로 C₁ _-12 알킬, C₁ _-12 알콕시, CN 및/또는 할로겐에 의해 치환), C₃ _-12 헤테로아릴 (임의로 C₁ _-12 알킬, C₁ _-12 알콕시, CN 및/또는 할로겐에 의해 치환)을 나타내고, 여기에서 R'과 R"은 -H, C₁ _-20 알킬, -C₄ _-12 사이클로알킬, C₆ _-12 아릴(임의로 C₁ _-12 알킬, C₁ _-12 알콕시, CN 및/또는 할로겐에 의해 치환) 또는 C₃ _-12 헤테로아릴 (임의로 C₁ _-12 알킬, C₁ _-12 알콕시, CN 및/또는 할로겐에 의해 치환)을 나타낸다];

T는 우레탄 그룹 -O-(C=O)-NH- 또는 우레아 그룹 -NH-(C=O)-NH-이고, 바람직하게 우레탄 그룹 -O-(C=O)-NH-이며;

Q는 -(CH₂)_m-(여기에서 m = 1, 2 또는 3이다)이고;

P는 모노-, 디- 또는 트리알콕시실란 그룹(여기에서 알콕시는 바람직하게 메톡시, 에톡시 또는 (2-메톡시)에톡시를 나타낸다)이며;

n은 1 내지 5 사이의 정수를 나타내고;

X는 직선형 또는 분지형 링커이며, A 그룹의 O 원자와 각 T 그룹 사이에서 사슬 내에 탄소, 산소, 질소, 황, 인 및/또는 실리콘에서 선택된 적어도 3개, 바람직하게 4개 원자로 구성되는 사슬이 있는 것을 특징으로 한다. 이것은, 예를 들면 (임의로 치환된) 탄화수소 사슬 -(CR₂)-_j(여기에서 j는 3을 초과하는 정수이다)이거나, O, N, S, P 및/또는 Si가 삽입된, 상이하게 치환된 것을 포함하여 임의로 단일- 또는 복수치환된 탄화수소 사슬, 예를 들면 -CR₂-(C=O)-O-CR₂- 사슬일 수 있다. 래디컬 R은 바람직하게 서로에 대해 독립적으로 H 또는 알킬 래디컬을 나타낸다.

화학식 (I)의 화합물들 중에서, 화학식 (II)의 화합물이 바람직하다:

(II)는

에 상응한다

(여기에서, R⁴는 -H 또는 C₁ _-20 알킬이고 q = 0, 1, 2 또는 3이다).

마찬가지로, n≥2인 화학식 (I)의 화합물(화학식 (III))이 바람직하다:

(III)

화학식 (II) 및 (III)에서, A, Y¹, Y², X, T, Q 및 P는 화학식 (I)에서 기술된 의미를 가진다.

이러한 트리아진은 앞서 인용된 DE 10200901943.2에 기재된 제조방법과 유사한 방식으로 합성할 수 있다. 따라서, DE 10200901943.2의 전체 내용, 특히 여기에 기술된 트리아진 제조에 대한 설명 및 구체 실시예를 참조하였다.

화학식 (I)을 가지는 화합물 중에서, 다음 화합물들이 특히 가장 바람직하다:

프라이머층은 또한 화학식 (I)의 화합물과는 상이한 추가 UV 흡수제를 포함할 수 있다. 적합한 UV 흡수제는 일반적인 다음 그룹의 유도체들이다: 2-하이드록시벤조페논, 2-(2-하이드록시페닐)벤조트리아졸, 2-(2-하이드록시페닐)-1,3,5-트리아진, 옥살라닐리드, 2-시아노아크릴레이트, 벤질리딘 말로네이트 및 포름아미딘 또는 화학식 (V)의 변형 트리아진.

프라이머 조성물의 일반적 제조방법은 여기에서 실시예에 의해 기술되었으나, 이것으로 제한되지 않으며, 약 10%의 고체 함량, 340 nm에서 약 1.2의 소광 (extinction) 및 2 μm의 필름 두께를 가지는 상업적으로 입수가능한 SHP470^®(Momentive Performance Materials Inc. 제품, Wilton, CT, USA)에 기초한다. SHP470^®은 특히 용매(성분 (a2))로서 1-메톡시-2-프로판올과 디아세톤 알코올 및, UV 흡수제(성분 (a4))로서 디벤조일 레소르시놀 유도체를 가지는 폴리메틸 메타크릴레이트(성분 (a1))를 포함하는 접착 프로모터이다. 희석된 SHP470^®(약 6 wt.%의 고체 함량)은 23 ℃에서 2 mm cup으로 DIN EN ISO 2431에 따라 측정된 > 90 s의 점도를 가진다. 이 프라이머는 폴리카보네이트 기판과 폴리실록산 탑 코팅 사이의 접착에 사용되며, 여기에서는 바람직하게 AS4700^®(Momentive Performance Materials Inc. 제품)을 사용한다. SHP470^®은 바람직하게 알코올, 특히 바람직하게 디아세톤 알코올, 메톡시프로판올 또는 이들의 혼합물로, 바람직하게 20 내지 95%, 특히 바람직하게 25 내지 90%로 희석되어 약 2.0 내지 9.5 wt.%, 바람직하게 2.5 내지 9.0 wt.%의 고체 함량을 가진다.

이 용액은 0.01 wt.% 내지 15.00 wt.%, 바람직하게 0.10 wt.% 내지 10.00wt.%, 특히 바람직하게 3.00 wt.% 내지 9.00 wt.%,의 화학식 (I)의 실릴화 트리아진계 UV 흡수제 (성분 (a3))와 혼합되어 이 공정 동안 및/또는 이후에 적합한 수단으로 균질화된다. UV 흡수제를 디아세톤 알코올, 메톡시프로판올 또는 이들의 혼합물에 용해하여 이것을 그 형태로 SHP470^®에 첨가하는 것이 유리하다. 이상적인 희석비율은 성분의 크기와 기하학적 구조 및 코팅 적용방법에 따라 결정되며 개별적인 경우에 대해 조절하여야 한다.

내스크래치층에 적합한 내스크래치성 코팅제는 아세트산을 첨가하여 프라이머층으로 상호침투층의 형성을 야기하는 코팅제이다. 이것은, 예를 들면 소위 졸-겔(sol-gel) 코팅제 및 기타 하이브리드 코팅제, 특히 폴리실록산 코팅제이며, 예를 들면 US 4,373,061, US 4,410,594, US 5,041,313, 또는 US 5,391,795에 의해 알려졌고, 실리케이트 코팅제(물 유리) 및 나노입자를 함유하는 배합물 또한 여기에서 언급되었다. 본 발명에 따르면, 아세트산을 내스크래치성 코팅제에 첨가한 다음, 이들을 프라이머층에 적용하고 경화하여 양호한 접착성을 가지는 다중층 생성물을 형성한다.

본 발명의 의미 내에서 졸-겔 코팅제는 졸-겔 방법에 의해 생성된 코팅제이다. 졸-겔 방법은 졸이라고 알려진 콜로이드성 분산물에서 비금속성, 무기 또는 하이브리드 폴리머 물질을 합성하는 방법이다.

본 발명의 의미 내에서 하이브리드 코팅제란 하이브리드 폴리머를 결합제로 사용하는 것을 포함한다. 하이브리드 폴리머(하이브리드: 라틴어에서 유래, "이중 기원의"라는 의미임)는 분자 수준에서 상이한 물질 종류의 구조 단위를 조합한 폴리머 물질이다. 이들의 구조를 통해서 하이브리드 폴리머는 완벽하게 새로운 조합의 특성을 나타낼 수 있다. 복합물질(확정된 상(phase) 경계, 상들 간의 약한 상호작용)과 나노복합물(나노크기 충전제 사용)과는 달리, 하이브리드 폴리머의 구조 단위는 분자 수준에서 서로 연결된다. 이는, 예를 들면 무기 네트워크를 구성할 수 있는 졸-겔 방법 같은 화학적 방법에 의해 이루어질 수 있다. 유기 올리고머/폴리머 구조는 또한 유기 반응성 전구체, 예를 들면 유기적으로 변형된 금속 알콕사이드를 사용하여 생성할 수 있다. 표면이 개질된 나노입자를 함유하는 아크릴레이트 코팅제는 경화 후 유기/무기 네트워크를 형성하며, 마찬가지로 하이브리드 코팅제로 정의된다.

내스크래치성 코팅제는, 예를 들면 콜로이드성 이산화실리콘과 화학식 RSi(OR')₃의 유기알콕시실란 또는 유기알콕시실란 혼합물의 수성 분산액의 가수분해에 의해 졸-겔 코팅제 용액으로부터 제조할 수 있으며, 화학식 RSi(OR')₃의 유기알콕시실란에서 R은 1가의 C₁ 내지 C₆ 알킬 래디컬 또는 전체 또는 부분적으로 불소화된 C₁ 내지 C₆ 알킬 래디컬, 비닐 또는 알릴 단위, 아릴 래디컬 또는 C₁ 내지 C₆ 알콕시 그룹을 나타낸다. R은 특히 바람직하게 C₁ 내지 C₄ 알킬 그룹, 메틸, 에틸, n-프로필, 이소프로필, tert-부틸, sec-부틸 또는 n-부틸 그룹, 비닐, 알릴, 페닐 또는 치환된 페닐 단위이다. -OR' 단위는 C₁ 내지 C₆ 알콕시 그룹, 하이드록시 그룹, 포르밀 단위 및 아세틸 단위를 포함하는 군에서 서로에 대해 독립적으로 선택된다.

콜로이드성 이산화실리콘은, 예를 들면 Levasil^® 200 A(HC Starck), Nalco 1034A (Nalco Chemical Co), Ludox^® AS-40 또는 Ludox^® LS (GRACE Davison)로서 얻어질 수 있다. 다음 화합물들이 유기알콕시실란의 예로 언급될 수 있다: 3,3,3-트리플루오로프로필 트리메톡시실란, 메틸트리메톡시실란, 메틸트리하이드록시실란, 메틸트리에톡시실란, 에틸트리메톡시실란, 메틸트리아세톡시실란, 에틸트리에톡시실란, 페닐트리알콕시실란 (예: 페닐트리에톡시실란 및 페닐트리메톡시실란) 및 이들의 혼합물.

유기 및/또는 무기 산 또는 염기는, 예를 들면 촉매로 사용될 수 있다.

일 구체예에서, 콜로이드성 이산화실리콘 입자는 또한 알콕시실란에서 출발하는 프리(pre)-축합반응에 의해 제자리에서 형성할 수 있다(이와 관련하여 "The Chemistry of Silica", Ralph K. Iler, John Wiley & Sons, (1979), p. 312-461 참조).

졸-겔 용액의 가수분해는 용매, 바람직하게 알코올성 용매, 예를 들면 이소프로판올, n-부탄올, 이소부탄올 또는 이들의 혼합물을 첨가하여 중지시키거나 급격하게 감속할 수 있다.

내스크래치성 코팅제는 또한 첨가제 및/또는 안정화제, 예를 들면 흐름조절제, 표면 첨가제, 증점제, 안료, 염료, 촉매, IR 흡수제, UV 흡수제 및/또는 접착증진제를 포함할 수 있다. 코팅의 크레이징에 대한 민감성을 감소시킬 수 있는 헥사메틸 디실라진 또는 유사한 화합물을 사용하는 것도 가능하다(WO 2008/109072　A 참조).

일 구체예는 추가적으로 실릴화 UV 흡수제, 예를 들면 화학식 (I)의 화합물을 포함한다.

실록산을 포함하는 졸-겔 내스크래치성 코팅제는 제품명 AS4000^®, AS4700^®, PHC587^® 및 PHC587B^®(Momentive Performance Materials 제조)로 입수할 수 있다.

아세트산은 본 발명에 따라 내스크래치성 코팅제 배합물에 첨가된다. 내스크래치성 코팅제를 프라이머층에 적용하고, 경화하여 양호한 접착성을 가지는 다중층 생성물을 형성한다. 본 발명에 따른 코팅제 배합물의 특이한 제조공정은 당연히 사용된 상업적인 프라이머에 의존한다. 아세트산의 결합은 바람직하게 0.1% 내지 15.0%, 바람직하게 0.5% 내지 10.0%, 특히 바람직하게 1.0 내지 8.0%의 아세트산 (100% 아세트산)을 첨가한 후, 교반 또는 재순환하여 일어난다. 선택적으로 또는 추가적으로, 프라이머층을 부분적으로 용해할 수 있는 다른 유기산 또는 무기산도 사용할 수 있다.

프라이머 조성물과 내스크래치성 코팅제를 베이스층을 포함하는 상응하는 기판에 일반적인 방법에 의해 적용하고 적합한 조건하에서 경화시킬 수 있다. 예를 들면 디핑(dipping), 플로우 코팅, 스프레이, 나이프 도포, 붓기 또는 붓칠에 의해 적용할 수 있으며; 이후, 임의로 존재하는 용매를 증발시키고 코팅을 실온 또는 고온 또는 UV광에 의해 경화한다. 일반적인 방법에 의한 적용 상세는, 예를 들면 Organic Coatings: Science and Technology, John Wiley & Sons 1994, chapter 22, pages 65-82에서 찾아 볼 수 있다.

용매를 실온에서 증발시킨 후, 프라이머층(들)을 고온에서 베이킹(베이크-온-베이크(bake-on-bake) 방법)하거나 졸-겔 용액으로 직접 오버코팅(웨트-온-웨트(wet-on-wet) 방법)할 수 있다.

본 발명에 따른 다중층 시스템은 UV에 불안정한 기판이 UV 조사, 주로 햇빛 또는 인공적 방사선원에 대해 지속적으로 보호되어야 하는 경우에 사용될 수 있다. 많은 플라스틱을 본 발명에 따른 코팅제에 의해 광화학적 분해에 대해 지속적으로 보호할 수 있다. 유리의 코팅은 마찬가지로 가능하며 기판을 보호하지는 않지만, 그러나 장파장 UV 조사(≥300 nm)를 선별하여, 표준 창 유리를, 예를 들면 거의 완전하게 투과한다.

이 방법으로 지속적으로 보호된 열가소성 수지, 특히 폴리카보네이트는, 예를 들면 황화(yellowing)가 장기간 동안 방지되어야 하고 크레이징 방지를 위해 층들 간의 양호한 접착이 필요한 경우의 빌딩 및 자동차의 글레이징에 사용될 수 있다.

열가소성 수지의 경우, 주로 압출 및 사출 성형된 제품을, 예를 들면 필름, 공압출된 필름, 시이트, 멀티월(multi-wall) 시이트 및 대형 2차원 기판의 형태로 코팅할 수 있다. 또한, 예를 들면 헤드라이트 커버의 형태 그리고 건축 및 자동차 글레이징 시스템의 형태로 1 성분 및 2 성분 사출성형 부품 영역에서도 적용한다.

제품에 따라, 프라이머층(Pr) 및/또는 내스크래치층(SP)은 베이스층(B)의 하나 이상의 면에 편리하게 적용된다. 필름이나 시이트 같은 2차원 기판은 상응하여 하나 또는 두 개 면에 코팅할 수 있다. 본 발명에 따르면, 상호침투층(IPL)은 프라이머층과 내스크래치층 사이에 형성된다. 그러므로, 본 발명에 따른 다중층 시스템은 바람직하게 다음과 같은 층 순서를 포함한다:

(B) - (Pr) - (IPL) - (SP)

(SP) - (B) - (Pr) - (IPL) - (SP)

(SP) - (IPL) - (Pr) - (B) - (Pr) - (IPL) - (SP).

바람직한 구체예에서, 상호침투층(IPL) 대 내스크래치층(SP)의 필름 두께 비율은 ≥ 10%, 특히 바람직하게 ≥ 12% 및 또는 ≥ 15%이다.

다중층 시스템은 또한 추가로 기능성 층 또는 장식성 층을 포함할 수 있다. 프라이머층과 내스크래치층 이외에, 적합한 다른 코팅제는, 예를 들면 IR-흡수층, IR-반사층, 전기전도층, 전계발광(electroluminescent)층, 장식성 색채 및 인쇄층,열선(heated) 자동차 창에 사용되는 것과 같은 전기전도성 인쇄층, 임의로 열선, 반사방지층, 노 드롭(no-drop) 코팅제, 김서림방지 코팅제, 지문방지 코팅제 및/또는 이들의 조합물을 포함하는 층을 포함한다. 이러한 코팅제는 중간층 및/또는 외부층으로 적용되거나 포함될 수 있다. 이러한 층들은, 예를 들면 공압출 방법, 라미네이션 또는 코팅에 의해 적용될 수 있다.

다중층 시스템은 또한 다른 코팅제로 그의 외부면을 오버코팅할 수 있으며, 이는 예를 들면 기계적 특성(내스크래치성)을 더욱 개선할 수 있다. 마찬가지로 플라즈마층을 적용할 수 있으며, 이렇게 하여 추가적인 장벽과 스크래치 보호성을 제공할 수 있다. 이러한 플라즈마층은, 예를 들면 플라즈마 강화 화학증착 PCVD 또는 마그네트론 스푸터링(예: US-A 2007/104956)과 같은 종래 기술에 따라 반응종을 침착하여 적용된다.

이하의 구체적인 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로, 그의 범위를 제한하지 않는다.

실시예

a) 시험방법

고체 함량 측정(방법 A)

코팅제의 고체 함량은 칭량된 코팅 샘플을 110 ℃에서 일정한 중량에 이를 때까지 증발시켜서 Sartorius MA40 고체 시험기를 사용하여 측정하였다. 이후, 고체 함량을 증발 이전과 이후의 중량의 몫으로부터 백분율로 계산하였다. 가장 간단한 경우로, 코팅의 경화 후 코팅의 고체 함량은 용매의 중량을 제외한 코팅의 중량이다.

필름 두께 측정(방법 B)

경화된 코팅제의 필름 두께 또는 코팅제의 전체 필름 두께를 Eta SD 30 장치(Eta Optik GmbH, 독일)를 사용하는 백색광 간섭에 의해 측정하였다.

헤이즈 ( Haze ) 측정(방법 C)

코팅된 PC 시이트의 헤이즈를 ASTM D 1003에 따라 Haze Gard Plus(Byk-Gardner)를 사용하여 측정하였다. 백색광 간섭으로 측정된 약 6 μm의 전체 필름 두께를 측정 포인트로 정의하였다.

상호침투층(IPL)의 필름 두께 측정(방법 D)

내스크래치성 코팅제, 상호침투층 및 프라이머의 필름 두께를 EM 208(FEI, 미국)을 사용하는 투과전자현미경 측정(박편, 초박절편법)에 의해 결정하였다. 이측정은 마찬가지로 백색광 간섭에 의해 측정된 약 6 μm의 전체 필름 두께에서 수행되었다.

소광도 측정(방법 E)

다양한 프라이머층의 UV 흡수작용을 비교하기 위해, 각각의 경우에서 200 내지 500 nm 범위에서 5 nm 증량으로 PE Lambda 900, 광도계 구형 0°/확산을 사용하여 개별적인 프라이머 용액으로 코팅되고 UV-안정화 Makrolon^® 2808 (Bayer MaterialScience AG; 중간점도의 비스페놀 A 폴리카보네이트, ISO 1133에 따라 300 ℃ 및 1.2 kg에서 MVR 10g/10 분, UV 안정화 없음)로부터 제조된 PC 시이트에 대해 투과를 측정하였다. 결과로부터 순수한 프라이머층의 소광을 얻기 위해 PC 시이트의 소광(제로값)을 투과로부터 계산된 PC 시이트와 프라이머층의 총 소광에서 제하였다.

소광값은 340 nm의 파장에 대해 제공되었으며, 폴리카보네이트가 특히 이 범위의 UV광에 민감하여 고소광이 필요하기 때문이다.

프라이머층의 소광율은 다음 식을 사용하는 투과율로부터 계산할 수 있다:

프라이머층의 소광율 (%):

E = log₁₀(100/PC 시이트 + 프라이머층의 투과율[%])/(순수 PC 시이트의 투과율[%])

b) 사용된 UV 흡수제:

c) 프라이머층의 저장용액 A 제조

상업적으로 입수가능한 하이빌드 프라이머 SHP 470^®(Momentive Performance Materials Inc., Wilton, CT, USA)에 대하여 방법 A를 사용하여 10.5%의 고체 함량을 결정하였다.

제조자의 필름 두께 상세 내에 있도록 하기 위해서 이 코팅제는 디아세톤 알코올과 1-메톡시-2-프로판올의 1 : 1 용매 블렌드로 희석하여야 한다. 이를 위하여 충분한 용매를 상업적으로 입수가능한 하이빌드 프라이머 SHP 470^®에 첨가하였고, 희석된 SHP 470^®(저장용액 A)에 대하여 방법 A(특정된 양)를 사용하여 5.9%의 고체 함량이 결정되었다.

d) 내스크래치성 코팅제의 제조 (A1- E1 )

AS4700^®(UV 흡수제를 포함하는, 폴리실록산계 내스크래치성 코팅제, Momentive Performance Materials Inc.(Wilton, CT, USA) 제품) (A1) 또는 아세트산으로 산성화된 AS4700^®의 용액을 내스크래치성 코팅제로 사용하였다.

이를 위하여 0.50 g의 빙초산(100% 아세트산)을 교반하면서 24.50 g의 AS4700^®(A1)에 첨가하여 전체 코팅제 양에 대하여 2.0 wt.%의 아세트산이 첨가된 내스크래치성 코팅제 용액(B1)을 얻었다.

0.88 g의 빙초산(100% 아세트산)을 교반하면서 다른 24.12 g의 AS4700^®(A1)에 첨가하여 전체 코팅제 양에 대하여 3.5 wt.%의 아세트산이 첨가된 내스크래치성 코팅제 용액(C1)을 얻었다.

1.25 g의 빙초산(100% 아세트산)을 교반하면서 다른 23.75 g의 AS4700^®(A1)에 첨가하여 전체 코팅제 양에 대하여 5.0 wt.%의 아세트산이 첨가된 내스크래치성 코팅제 용액(D1)을 얻었다.

e) 다중층 시스템의 제조

실시예 1a-1d ( 비교예 )

0.1 g의 UV 흡수제 Tinuvin 479^®(Ciba, Switzerland)를 교반하면서 33.3 g의 저장용액 A에 첨가하였고, 그 결과 A의 실험적으로 측정된 고체 함량 5.9%에 대하여 5 wt.%의 Tinuvin 479^®를 함유하는 프라이머 용액 1A를 얻었다. 이후, 코팅제 용액을 압력 누체(nutsche)(2-4 μm 셀룰로스 필터)를 통과시켜서 여과하였다.

프라이머 용액 1A를 플로우 코팅 방법에 의해 폴리카보네이트 시이트(Makrolon^® AL 2647(UV 안정화제와 몰드 이형제를 가지는 중간점도 비스페놀 A 폴리카보네이트; ISO 1133에 따라 300 ℃ 및 1.2 kg에서 MFR 13 g/10 분)로부터 제조되고 10 x 15 x 0.32 cm 크기를 가지는 사출성형된 광학 등급 폴리카보네이트(PC) 시이트)에 적용하여 15분 동안 건조한 다음, 15분 동안 125 ℃에서 경화하였다.

프라이머 용액 1A로 준비된 PC 시이트를 AS4700^®(A1) 또는 내스크래치성 코팅제 용액 B1, C1 또는 D1으로 플로우 코팅 방법으로 오버코팅하여 30분 동안 건조한 후, 60분 동안 130 ℃에서 경화하였다(실시예 1a 내지 1d).

프라이머와 내스크래치성 코팅제의 필름 두께 또는 생성된 다중층 시스템(실시예 1a 내지 1d)의 전체 필름 두께를 방법 B에 따라 측정하였으며, 약 3 내지 7 μm였다. 전체 필름 두께가 약 6 μm일 때, 코팅된 폴리카보네이트 시이트의 헤이즈를 방법 C에 따라 측정하고, 프라이머층, 상호침투층 및 내스크래치층의 정확한 필름 두께를 방법 D에 따른 박편을 사용하여 필름 두께 범위에서 측정하였다.

용이한 비교를 위하여 필름 두께를 코팅제의 전체 필름 두께의 백분율, 즉 개별적인 필름 두께(프라이머/IPL 또는 내스크래치 코팅)의 몫으로서 표 1에 나타내었고 전체 필름 두께를 나타내었다.

표 1: 실시예 1a 내지 1d(Tinuvin 479^®를 포함하는 프라이머층)의 헤이즈 및 필름 두께

^*IPL과 내스크래치성 코팅제 간의 정확한 경계가 더이상 검출할 수 없을 때의 개략적 추정치

실시예 2a-2d (본 발명의 실시예 )

화학식 I.2의 UV 흡수제 0.1 g을 교반하면서 33.3 g의 저장용액 A에 첨가하였고, 그 결과 A의 실험적으로 측정된 고체 함량 5.9%에 대하여 5 wt.%의 화학식 I.2의 UV 흡수제를 함유하는 코팅제 용액 2A를 얻었다. 이후, 코팅제 용액을 압력 누체(2-4 μm 셀룰로스 필터)를 통과시켜서 여과하였다.

프라이머 용액 2A를 플로우 코팅 방법에 의해 폴리카보네이트 시이트(Makrolon^® AL 2647(UV 안정화제와 몰드 이형제를 가지는 중간점도 비스페놀 A 폴리카보네이트; ISO 1133에 따라 300 ℃ 및 1.2 kg에서 MFR 13 g/10 분)로부터 제조되고 10 x 15 x 0.32 cm 크기를 가지는 사출성형된 광학 등급 폴리카보네이트(PC) 시이트)에 적용하여 15분 동안 건조한 다음, 15분 동안 125 ℃에서 경화하였다.

준비된 PC 시이트를 AS4700^®(A1) 또는 내스크래치성 코팅제 용액 B1, C1 또는 D1으로 플로우 코팅 방법으로 오버코팅하여 30분 동안 건조한 후, 60분 동안 130 ℃에서 경화하였다(실시예 2a 내지 2d).

실시예 2a 내지 2d의 다중층 시스템의 층 두께를 실시예 1a 내지 1d에서와 같은 방법으로 측정하였다. 용이한 비교를 위하여 필름 두께를 코팅제의 전체 필름 두께의 백분율, 즉 개별적인 필름 두께(프라이머/IPL 또는 내스크래치 코팅)의 몫으로서 표 2에 나타내었고 전체 필름 두께를 나타내었다.

표 2: 실시예 2a 내지 2d(화학식 I.2를 포함하는 프라이머층)의 헤이즈 및 필름 두께

상호침투층(IPL)의 필름 두께가 내스크래치성 코팅제 중의 아세트산 농도가 증가할 때 증가하는 것을 명확하게 알 수 있다. IPL이 두꺼워질 수록 2개 층의 가교/접착이 더 향상된다. 반면, 화학식 I.2의 UV 흡수제를 포함하는 본 발명에 따른 실시예 2a 내지 d)는 종래의 UV 흡수제 Tinuvin^® 479를 포함하는 실시예 1a 내지 d) 보다 필적할 만한 IPL 필름 두께로 훨씬 더 낮은 헤이즈값을 가지며, 즉 다중층 시스템에서 헤이즈를 일으키지 않고 더 두꺼운 IPL로 접착을 개선할 수 있다.

동량의 트리아진 UV 흡수제 시험

비교가능한 소광값을 얻기 위해 동량의 UV 흡수제를 첨가하여 추가적으로 시험을 수행하였다. 일부 UV 흡수제가 다른 것보다 덜 용해될 가능성을 배제할 수 없기 때문에 2 μm에서의 소광은 각각의 프라이머층에 대해 별도로 측정되었다. 이러한 측정은 UV 안정화되지 않은 Makrolon^® 2808을 포함하는 베이스층에 대하여 수행되었다. 헤이즈 측정은 6 μm의 전체 필름 두께를 가지는 프라이머층과 내스크래치성 코팅제를 포함하는 전체 구조에 대해 결정되었다. IPL 필름 두께는 첨가된 UV 흡수제가 아니라 내스크래치성 코팅제의 아세트산 함량에 따르므로 아세트산 농도가 같다면 그 값이 비교가능하기 때문에 더 이상의 TEM 이미지는 기록되지 않았다.

실시예 1과 2에서와 같이, AS4700^®(UV 흡수제를 함유하는 폴리실록산계-내스크래치성 코팅제, Momentive Performance Materials 제조) 또는 아세트산으로 산성화된 AS4700^® 용액을 내스크래치성 코팅제로 사용하였다. 실시예 3 내지 7에서는 새로운 배치의 AS4700^®(A2)을 사용하였다. 졸-겔 코팅제는 노화되므로 동일한 배치 내에서만 비교되었다.

이를 위하여 0.50 g의 빙초산(100% 아세트산)을 교반하면서 24.50 g의 AS4700^®(A2)에 첨가하여, 전체 코팅제 양에 대하여 2.0 wt.%의 아세트산이 첨가된 내스크래치성 코팅제 용액(B2)을 얻었다.

0.88 g의 빙초산(100% 아세트산)을 교반하면서 다른 24.12 g의 AS4700^®(A2)에 첨가하여, 전체 코팅제 양에 대하여 3.5 wt.%의 아세트산이 첨가된 내스크래치성 코팅제 용액(C2)을 얻었다.

1.25 g의 빙초산(100% 아세트산)을 교반하면서 다른 23.75 g의 AS4700^®(A2)에 첨가하여, 전체 코팅제 양에 대하여 5.0 wt.%의 아세트산이 첨가된 내스크래치성 코팅제 용액(D2)을 얻었다.

실시예 3a 내지 3e(본 발명의 실시예 )

화학식 I.1의 UV 흡수제 0.35 g을 교반하면서 100.0 g의 저장용액 A에 첨가하였고, 그 결과 A의 실험적으로 측정된 고체 함량 5.9%에 대하여 5.6 wt.%의 화학식 I.1의 UV 흡수제(0.44 mmol)를 함유하는 프라이머 용액 3A를 얻었다. 이후, 코팅제 용액을 압력 누체(2-4 μm 셀룰로스 필터)를 통과시켜서 여과하였다.

프라이머 용액 3A를 플로우 코팅 방법에 의해 폴리카보네이트 시이트(Makrolon^® 2808(Bayer MaterialScience AG; 중간점도 비스페놀 A 폴리카보네이트; ISO 1133에 따라 300 ℃ 및 1.2 kg에서 MVR 10 g/10 분, UV 안정화 없음)로부터 제조되고 10 x 15 x 0.32 cm 크기를 가지는 사출성형된 광학 등급 폴리카보네이트(PC) 시이트)에 적용하여 15분 동안 건조한 다음, 15분 동안 125 ℃에서 경화하였다.

실시예 3a 내지 3d: 준비된 PC 시이트를 AS4700^®(A2) 또는 내스크래치성 코팅제 용액 B2, C2 또는 D2로 플로우 코팅 방법으로 오버코팅하여 30분 동안 건조한 후, 60분 동안 130 ℃에서 경화하였다.

실시예 3a 내지 3d의 다중층 시스템의 프라이머층, IPL 및 내스크래치층을 포함하는 전체 두께를 방법 B에 의해 측정하였다. 제조를 위해서 두께는 시이트에 대해 3 내지 7 μm로 변화하였다. 전체 필름 두께가 약 6 μm인 지점에서 코팅된 폴리카보네이트 시이트의 헤이즈를 방법 C에 따라 측정하였다(표 3).

표 3: 실시예 3a 내지 3d(화학식 I.1을 포함하는 프라이머층)의 헤이즈 및 필름 두께

실시예 3e: 프라이머 용액 3A로 준비된 시이트 상에서 프라이머층의 필름 두께를 방법 B에 따라 측정하였다. 전체 필름 두께가 약 2 μm인 지점에서 코팅된 폴리카보네이트 시이트의 헤이즈를 방법 C에 따라 측정하였다. 준비된 (내스크래치층이 없는)시이트의 소광과 투과율을 방법 E에 따라 측정 및 결정하여 표 7에 나타내었다.

실시예 4a 내지 4e(본 발명의 실시예 )

화학식 I.2의 UV 흡수제 0.52 g을 교반하면서 100.0 g의 저장용액 A에 첨가하였고, 그 결과 A의 실험적으로 측정된 고체 함량 5.9%에 대하여 8.1 wt.%의 화학식 I.2의 UV 흡수제(0.44 mmol)를 함유하는 프라이머 용액 4A를 얻었다. 이후, 코팅제 용액을 압력 누체(2-4 μm 셀룰로스 필터)를 통과시켜서 여과하였다.

프라이머 용액 4A를 플로우 코팅 방법에 의해 폴리카보네이트 시이트(Makrolon^® 2808(Bayer MaterialScience AG; 중간점도 비스페놀 A 폴리카보네이트; ISO 1133에 따라 300 ℃ 및 1.2 kg에서 MVR 10 g/10 분, UV 안정화 없음)로부터 제조되고 10 x 15 x 0.32 cm 크기를 가지는 사출성형된 광학 등급 폴리카보네이트(PC) 시이트)에 적용하여 15분 동안 건조한 다음, 15분 동안 125 ℃에서 경화하였다.

실시예 4a 내지 4d: 준비된 PC 시이트를 AS4700^®(A2) 또는 내스크래치성 코팅제 용액 B2, C2 또는 D2로 플로우 코팅 방법으로 오버코팅하여 30분 동안 건조한 후, 60분 동안 130 ℃에서 경화하였다.

실시예 4a 내지 4d의 다중층 시스템의 프라이머층, IPL 및 내스크래치층을 포함하는 전체 두께를 방법 B에 의해 측정하였다. 제조를 위해서 두께는 시이트에 대해 3 내지 7 μm로 변화하였다. 전체 필름 두께가 약 6 μm인 지점에서 코팅된 폴리카보네이트 시이트의 헤이즈를 방법 C에 따라 측정하였다(표 4).

표 4: 실시예 4a 내지 4d(화학식 I.2를 포함하는 프라이머층)의 헤이즈 및 필름 두께

실시예 4e: 프라이머 용액 4A로 준비된 시이트 상에서 프라이머층의 필름 두께를 방법 B에 따라 측정하였다. 전체 필름 두께가 약 2 μm인 지점에서 준비된 (내스크래치층이 없는)시이트의 소광과 투과율을 방법 E에 따라 측정 및 결정하였다(표 7).

실시예 5a 내지 5e(본 발명의 실시예 )

화학식 I.3의 UV 흡수제 0.63 g을 교반하면서 100.0 g의 저장용액 A에 첨가하였고, 그 결과 A의 실험적으로 측정된 고체 함량 5.9%에 대하여 9.6 wt.%의 화학식 I.4의 UV 흡수제(0.44 mmol)를 함유하는 프라이머 용액 5A를 얻었다. 이후, 코팅제 용액을 압력 누체(2-4 μm 셀룰로스 필터)를 통과시켜서 여과하였다.

프라이머 용액 5A를 플로우 코팅 방법에 의해 폴리카보네이트 시이트(Makrolon^® 2808(Bayer MaterialScience AG; 중간점도 비스페놀 A 폴리카보네이트; ISO 1133에 따라 300 ℃ 및 1.2 kg에서 MVR 10 g/10 분, UV 안정화 없음)로부터 제조되고 10 x 15 x 0.32 cm 크기를 가지는 사출성형된 광학 등급 폴리카보네이트(PC) 시이트)에 적용하여 15분 동안 건조한 다음, 15분 동안 125 ℃에서 경화하였다.

실시예 5a 내지 5d: 준비된 PC 시이트를 AS4700^®(A2) 또는 내스크래치성 코팅제 용액 B2, C2 또는 D2로 플로우 코팅 방법으로 오버코팅하여 30분 동안 건조한 후, 60분 동안 130 ℃에서 경화하였다.

실시예 5a 내지 5d의 다중층 시스템의 프라이머층, IPL 및 내스크래치층을 포함하는 전체 두께를 방법 B에 의해 측정하였다. 제조를 위해서 두께는 시이트에 대해 3 내지 7 μm로 변화하였다. 전체 필름 두께가 약 6 μm인 지점에서 코팅된 폴리카보네이트 시이트의 헤이즈를 방법 C에 따라 측정하였다(표 5).

표 5: 실시예 5a 내지 5d(화학식 I.3을 포함하는 프라이머층)의 헤이즈 및 필름 두께

실시예 5e: 프라이머 용액 5A로 준비된 시이트 상에서 프라이머층의 필름 두께를 방법 B에 따라 측정하였다. 전체 필름 두께가 약 2 μm인 지점에서 준비된 (내스크래치층이 없는)시이트의 소광과 투과율을 방법 E에 따라 측정 및 결정하였다(표 7).

실시예 6a 내지 6e(본 발명에 따르지 않음)

UV 흡수제 Tinuvin^® 479 0.3 g을 교반하면서 100.0 g의 저장용액 A에 첨가하였고, 그 결과 A의 실험적으로 측정된 고체 함량 5.9%에 대하여 4.8 wt.%의 UV 흡수제(0.44 mmol) Tinuvin^® 479를 함유하는 프라이머 용액 6A를 얻었다. 이후, 코팅제 용액을 압력 누체(2-4 μm 셀룰로스 필터)를 통과시켜서 여과하였다.

프라이머 용액 6A를 플로우 코팅 방법에 의해 폴리카보네이트 시이트(Makrolon^® 2808(Bayer MaterialScience AG; 중간점도 비스페놀 A 폴리카보네이트; ISO 1133에 따라 300 ℃ 및 1.2 kg에서 MVR 10 g/10 분, UV 안정화 없음)로부터 제조되고 10 x 15 x 0.32 cm 크기를 가지는 사출성형된 광학 등급 폴리카보네이트(PC) 시이트)에 적용하여 15분 동안 건조한 다음, 15분 동안 125 ℃에서 경화하였다.

준비된 PC 시이트를 AS4700^®(A2) 또는 내스크래치성 코팅제 용액 B2, C2 또는 D2로 플로우 코팅 방법으로 오버코팅하여 30분 동안 건조한 후, 60분 동안 130 ℃에서 경화하였다.

실시예 6a 내지 6d의 다중층 시스템의 프라이머층, IPL 및 내스크래치층을 포함하는 전체 두께를 방법 B에 의해 측정하였다. 제조를 위해서 두께는 시이트에 대해 3 내지 7 μm로 변화하였다. 전체 필름 두께가 약 6 μm인 지점에서 코팅된 폴리카보네이트 시이트의 헤이즈를 방법 C에 따라 측정하였다(표 6).

표 6: 실시예 6a 내지 6d(Tinuvin^® 479를 포함하는 프라이머층)의 헤이즈 및 필름 두께

실시예 6e: 프라이머 용액 6A로 준비된 시이트 상에서 프라이머층의 필름 두께를 방법 B에 따라 측정하였다. 전체 필름 두께가 약 2 μm인 지점에서 준비된 (내스크래치층이 없는)시이트의 소광과 투과율을 방법 E에 따라 측정 및 결정하였다(표 7).

표 7: 프라이머층 3A 내지 6A에 대한 340 nm에서의 투과율/소광값

요약: 동량의 UV 흡수제를 첨가하여 실시예에서 동등한 소광값을 얻었다. 아세트산의 첨가는 본 발명에 따른 실시예와 비교하여 본 발명에 따르지 않는 실시예가 뚜렷하게 헤이즈를 유발하였다.

Claims

열가소성수지로 구성되는 베이스층, 프라이머층 및 내스크래치성 코팅제로 구성되는 내스크래치층을 포함하고, 여기에서 프라이머층이 실릴화된 트리아진계 UV 흡수제를 포함하고 내스크래치층이 산을 포함하는 내스크래치성 코팅제로 제조된 다중층 시스템.
제1항에 있어서, 내스크래치층이 0.1% 내지 15.0%, 바람직하게 0.5% 내지 10.0%, 및 특히 바람직하게 1.0% 내지 8.0%의 아세트산을 포함하는 내스크래치성 코팅제로부터 제조된 다중층 시스템.
제1항 또는 제2항에 있어서, 실릴화된 트리아진계 UV 흡수제가 다음 화학식 (I)의 화합물로 구성되는 군의 UV 흡수제 화합물이고, 내스크래치층이 아세트산이 첨가된 내스크래치성 코팅제로 구성되는 다중층 시스템:

상기 식에서,
A는
이며
[여기에서 Y¹ 및 Y²는 서로에 대하여 독립적으로 다음 화학식의 치환체이며,

여기에서 r은 0 또는 1이고; R¹, R², R³는 서로에 대하여 독립적으로 H, OH, C_1-20 알킬, C₄ _-12 사이클로알킬, C₂ _-20 알케닐, C₁ _-20 알콕시, C₄ _-12 사이클로알콕시, C₂ _-20 알케닐옥시, C₇ _-20 아르알킬, 할로겐, -C≡N, C₁ _-5 할로알킬, -SO₂R', -SO₃H, -SO₃M (M = 알칼리 금속), -COOR', -CONHR', -CONR'R'', -OCOOR', -OCOR', -OCONHR', (메트)아크릴아미노, (메트)아크릴옥시, C₆ _-12 아릴(임의로 C₁ _-12 알킬, C₁ _-12 알콕시, CN 및/또는 할로겐에 의해 치환), C₃ _-12 헤테로아릴 (임의로 C₁ _-12 알킬, C₁ _-12 알콕시, CN 및/또는 할로겐에 의해 치환)을 나타내고,
여기에서 R'과 R"은 -H, C₁ _-20 알킬, -C₄ _-12 사이클로알킬, C₆ _-12 아릴(임의로 C_1-12 알킬, C₁ _-12 알콕시, CN 및/또는 할로겐에 의해 치환) 또는 C₃ _-12 헤테로아릴 (임의로 C₁ _-12 알킬, C₁ _-12 알콕시, CN 및/또는 할로겐에 의해 치환)을 나타낸다];
X는 직선형 또는 분지형 링커이며, A 그룹의 O 원자와 각 T 그룹 사이에서 사슬 내에 탄소, 산소, 질소, 황, 인 및/또는 실리콘에서 선택된 적어도 3개, 바람직하게 4개 원자로 구성되는 사슬이 있는 것을 특징으로 하며;
T는 우레탄 그룹 -O-(C=O)-NH- 또는 우레아 그룹 -NH-(C=O)-NH-이고;
Q는 -(CH₂)_m-(여기에서 m = 1, 2 또는 3이다)이고;
P는 모노-, 디- 또는 트리알콕시실란 그룹이며;
n은 1 내지 5 사이의 정수를 나타낸다.
제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 내스크래치층이 아세트산이 첨가된, 하이브리드 코팅제, 특히 실록산계 졸-겔(sol-gel) 코팅제로 구성되는 다중층 시스템.
제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서, 베이스층의 열가소성 수지가 폴리카보네이트, 폴리에스테르 카보네이트, 폴리에스테르, 폴리페닐렌 에테르, 그래프트 코폴리머, 폴리(메트)아크릴레이트, 폴리스티렌 및 이들의 코폴리머로 구성되는 군의 하나 이상의 플라스틱에서 선택되고, 특히 호모폴리카보네이트, 코폴리카보네이트 및/또는 열가소성 폴리에스테르 카보네이트를 포함하는 군의 하나 이상의 플라스틱에서 선택되고, 특히 바람직하게 비스페놀 A-계 폴리카보네이트인 다중층 시스템.
제1항 내지 제5항 중 어느 하나의 항에 있어서, 프라이머층이 폴리아크릴레이트, 특히 폴리메틸 메타크릴레이트로 구성되는 결합제 물질, 용매, 실릴화된 트리아진계 UV 흡수제 및 임의로 추가 안정화제, UV 안정화제, 다른 첨가제를 포함하는 프라이머 배합물로부터 제조된 다중층 시스템.
제1항 내지 제6항 중 어느 하나의 항에 있어서, 프라이머층이 0.01 wt.% 내지 15.00 wt.%, 바람직하게 0.10 wt.% 내지 10.00wt.%, 특히 바람직하게 3.00 wt.% 내지 9.00 wt.%,의 화학식 (I)의 실릴화된 트리아진계 UV 흡수제를 포함하는 다중층 시스템.
제1항 내지 제7항 중 어느 하나의 항에 있어서, 추가로 상호침투층(IPL)을 포함하고, 베이스층(B), 프라이머층(Pr), 내스크래치층(SP) 및 상호침투층(IPL)이 다음과 같은 층 순서 중 하나인 다중층 시스템:
(B) - (Pr) - (IPL) - (SP)
(SP) - (B) - (Pr) - (IPL) - (SP)
(SP) - (IPL) - (Pr) - (B) - (Pr) - (IPL) - (SP).
제8항에 있어서, 상호침투층(IPL) 대 내스크래치층(SP)의 필름 두께 비율이 > 10%인 다중층 시스템.
제1항 내지 제9항 중 어느 하나의 항에 있어서, 추가로 다른 작용성 또는 장식성 층을 포함하는 다중층 시스템.
헤드라이트 커버 또는 건축용 또는 자동차용 글레이징 시스템을 제조하기 위한 제1항 내지 제10항 중 어느 하나의 항에 따른 다중층 시스템의 용도.
특히 자동차 부문과 건축 부문을 위한, 제1항 내지 제9항 중 어느 하나의 항에 따른 다중층 시스템을 포함하는 글레이징 시스템.