CN102317381A

CN102317381A - 抗反射/抗翳影涂料

Info

Publication number: CN102317381A
Application number: CN2010800095957A
Authority: CN
Inventors: K·希尔登布兰; P·卡佩伦; F-K·布鲁德
Original assignee: Bayer MaterialScience AG
Current assignee: Covestro Deutschland AG; Bayer Intellectual Property GmbH
Priority date: 2009-02-12
Filing date: 2010-02-02
Publication date: 2012-01-11
Anticipated expiration: 2030-02-02
Also published as: EP2396373A1; WO2010091802A1; JP5819198B2; KR20170070278A; CN102317381B; US20110318567A1; EP2396373B1; ES2491615T3; JP2012517513A; KR20110124232A

Abstract

本发明涉及组合物，它包括a)多孔硅石纳米颗粒，b)一种或多种的有机可溶性聚合物树脂，c)一种或多种UV可交联的活性稀释剂，d)溶剂，e)UV引发剂体系。本发明进一步涉及该组合物用于涂覆透明基材的用途，和涉及涂有该类型的配制剂的基材。

Description

抗反射/抗翳影涂料

本发明涉及含有a)多孔硅石纳米颗粒，b)一种或多种有机可溶性聚合物树脂，c)一种或多种UV可交联的活性稀释剂，d)溶剂和e)UV引发剂体系的组合物，涉及该组合物在透明基材的涂料中的使用，和涉及涂有该配制剂的基材。

该总体系体现特征于良好的“抗反射”性能(增大的透射)与“抗翳影”性能(减少被水蒸汽引起气雾的倾向)的结合。取决于基材，实现在表面性能上，例如在耐磨性和耐化学品性上的进一步机械和化学改进。由于它们的表面亲水性，如此所涂覆的基材能够通过聚电解质概念来涂覆含水配制剂。

通过引入硅石改进涂料的性能原则上很久以来是已知的。这里通过添加硅石颗粒，可以在例如下面的几个方面改进涂层：耐磨损，抗划性，反射性能，光泽，抗静电性能，阻燃性，耐UV性，耐水蒸汽引起气雾(抗翳影)，用水可润湿性，和耐化学品性。

因此，在过去并不缺乏尝试提供具有就以上特征而言的进一步改进的总体特性的含硅石(二氧化硅)的涂料组合物。然而，迄今不可能在一种涂料体系中以令人满意的方式兼顾所有这些特征，或这些特征的特定结合，尤其下面所述的结合。

DE 103 11 639 A1描述了具有抗静电性能的模塑体，和涉及生产它的方法。为了实现该目的，包括含丙烯酸酯的粘结剂，醇类溶剂，纳米粒度级导电金属氧化物，纳米粒度级惰性颗粒如二氧化硅和任选的其它添加剂例如分散助剂的漆体系在这一点上进行了描述。所使用的惰性纳米颗粒的平均粒度是2nm-100nm，此类纳米颗粒的用量是基于干燥膜的0.1wt％-50wt％。

在JP-A-61-181809中公开了包括分散在水或低级醇中的α，β-不饱和羧酸类和胶体二氧化硅颗粒的、用于具有良好粘合性和高耐磨性的涂层的UV可固化的组合物。

JP 2006-348375 A描述抗翳影涂料，它得自20wt％-99wt％的由0wt％-80wt％的细颗粒(例如二氧化硅)和100wt％-20wt％的塑料以及0.5wt％-30wt％的具有两个阴离子取代基的磺基琥珀酸盐组成的混合物。

用于具有高的透明度，气候稳定性和抗划性的涂层的生产中的以多官能丙烯酸酯为基础的漆组合物已描述在EP-A 0 050 996中。除所提到的丙烯酸衍生物之外，组合物含有聚合引发剂以及无机填料，例如，具有1nm-1μm的平均粒径和1.40-1.60的折射指数的二氧化硅。

在US-A 4,499,217中描述了包括具有10μm-50μm的平均粒径的胶体二氧化硅和热固化化合物例如蜜胺-醇酸树脂的无水漆组合物。固化涂层具有良好的耐磨性，对各种基材良好的粘合性，以及耐化学品性和耐热性。

JP 2001-019874 A公开了(聚)乙二醇(聚)甲基丙烯酸甲酯，丙烯酰胺，光引发剂，分散助剂和硅石的组合物，用于生产具有高的粘合性和提高的抗划性的涂层。

WO 2006/049008 A1描述了以分散于高沸点溶剂如N，N-二甲基乙酰胺中的硅石微粒为基础的亲水性涂料；非离子型表面活性剂(L-77)的醇溶液被添加到分散体中，然后在100℃下进行热处理10分钟。涂料产生亲水性表面，有可能实现20°或更低的水润湿角。就″抗翳影″性能而言，这一方法用于柔性焦距透镜的涂覆。然而，这些条件不适合于在塑料基材上的涂层，因为它们对于这里所使用的溶剂有敏感性。

由聚乙烯醇缩丁醛的有机溶液和胶态硅石的醇分散体两者的混合物组成的可倾倒配制剂已描述在US-A 4,383,057中。以干重为基础，组合物能够由20wt％-95wt％聚乙烯醇缩丁醛和80wt％-5wt％硅石组成。对于改进稳定性能如抗划性、耐化学品性和阻燃性，聚合物聚乙烯醇缩丁醛是交联的，为此目的使用例如用烷基醚改性的羟甲基蜜胺。对于表面性质如亲水性或水湿润角度没有给出附加的细节。与本申请相比，该配方不是UV可交联的。

如果，如在WO 2006/048277 A中所述，需要生产具有特别高和致密的硅石结构的表面，则常常利用火焰水解反应从硅石前体例如从六甲基二硅氮烷或四乙氧基甲硅烷局部地进行硅石的沉积。这些涂层的疏水性质能够进一步通过氟烷基硅烷的引入而增强。

EP-A 337 695公开了用于固体物、尤其透明基材的耐磨性涂层的二氧化硅分散体。分散体含有被分散在丙烯酸或甲基丙烯酸的质子取代的酯或酰胺中的具有低于100nm、优选低于75nm、特别优选低于50nm的粒度的胶体二氧化硅。这里，每重量份的所使用的不饱和单体，使用0.1-2.5重量份的二氧化硅。在光引发剂的添加后，分散体能够通过UV辐射在合适的基材上固化。

EP-A 0 505 737描述含有甲基丙烯酸酯官能化的胶态硅石纳米颗粒的UV可交联的丙烯酸酯体系。既具有突出的耐候性能，相应的漆还显示出良好的耐磨性，例如在500个周期后6-8％的泰伯(Taber)雾度值。甲基丙烯酸酯官能化的硅石纳米颗粒是从甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和胶态硅石纳米颗粒制备的。丙烯酸酯改性硅石纳米颗粒同时也能够例如以商品名“Nanocryl”从Nanoresins公司或以“Highlink Nano”从Clariant公司获得。作为抗划痕和抗磨蚀添加剂供应的这些成品就它们的性能而言不是非常狭窄地定义的，因为它们有复杂化学过程。

WO 08/005412 A描述了含有未改性、质子化的硅石纳米颗粒，脲烷丙烯酸酯，极性溶剂和UV引发剂体系的一种UV可交联的组合物，其中未改性、质子化的硅石纳米颗粒的重量比例超过脲烷丙烯酸酯的含量并且是基于涂料的干重量为至少50.1wt％，该组合物在基材的涂覆中的应用，和涂有该配制剂的基材。

这些涂层体现于非常好的抗划性，低雾度，良好的再涂覆性和对各种基材的良好粘合性。然而，这些涂层无法实现显著提高的透射率，或减少的反射率。

在“Technische Optik”(G.

1998，Vogel Verlag)中，下列条件经过设计用于实现在涂覆基材中的电磁波的最低反射或最大透射：

干涉引起的反射减少是通过将折射指数n_b的中间层施涂在空气(折射指数n：1.0)和透明基材(折射指数n_s)之间而实现的。当涂层的折射指数n_b达到

的值时实现了反射率的最佳减少。对于最佳的层厚度，关系式d_b：λ/4n_s适用。因此，对于可见光波长范围(380-780nm)，需要确定比用于长波电磁波的-例如在红外线范围(热射线)中-更低的层厚度。

如果无法实现该最佳值，则抗反射效果会降低。

多孔硅石和它用于玻璃的抗反射涂层早已是已知的。例如，WO97/07056 A公开了主要由具有2-20nm的孔隙尺寸的SiO₂组成的单分散、多孔、球状的颗粒，这些颗粒的制备和它们在衍生的硅胶的生产中的用途。从含有[SiOx(OH)y]n颗粒并包括具有第一种粒度范围的第一种颗粒级分和具有第二种粒度范围的第二种颗粒级分的溶胶所生产的用于玻璃的多孔硅石抗反射涂层已描述在WO 03/027015 A中和在WO03/027034A中。然而，对于用于玻璃的充分稳定的抗反射涂层的生产，需要与玻璃的玻璃化转变温度接近的温度。因此不可能将所述的涂料组合物和具有几百℃的固化条件的涂覆工艺转用到塑料。

因此，本发明的目的是提供透明涂料体系，在中等温度下从它能够生产抗反射涂层，因此，除玻璃之外，还可以涂覆具有较低加工温度的透明基材如塑料。这些涂层应实现提高的透射率，或减少的反射率，和同时显示出抗翳影性能。另外，根据本发明的漆表面应具有对于各种基材的良好粘合性。塑料透明基材应具有提高的耐候性，改进的抗静电性能，提高的耐化学品性，以及关于用亲水性组合物、尤其用聚电解质稀水溶液的再涂性而言的改进亲合性。应可以利用简单的技术如浸涂、喷涂或溢涂将根据本发明的组合物施涂于各基材上。

现在令人吃惊地发现，含有涂料组合物(它们体现特征于它们含有在一种或多种的有机可溶性聚合物树脂中的特定的硅石纳米颗粒和UV交联的组分)的透明体系具有改进透射率，反射率，抗翳影性能，亲合性和表面性质的所需组合。

因此，本发明涉及组合物，该组合物含有

a)5-15重量份的多孔硅石纳米颗粒，

b)0.5-6重量份的一种或多种的有机可溶性聚合物树脂，

c)0.2-3.0重量份一种或多种UV可交联的活性稀释剂，

d)溶剂，

e)0.02-0.1重量份的UV引发剂体系。

优选的是存在75-95重量份的溶剂，但是更高的稀释比也是可能的，这会得到更薄的漆涂层。在特别优选的实施方案中，组合物含有a)8-12wt％的多孔硅石纳米颗粒，b)1-4wt％的一种或多种的有机可溶性聚合物树脂，c)0.5-2.0wt％的活性稀释剂，d)80-90wt％的溶剂和0.03-0.1wt％的UV引发剂。已经令人吃惊地发现，用根据本发明的组合物涂覆将允许在涂层产品中获得非常良好的产品性能。涂层具有＜1.45，优选＜1.40和最特别优选＜1.35的折射指数n_B。

组分a)，多孔硅石纳米颗粒，呈现为在有机溶剂中，优选在至少一种醇中，特别优选在1-甲氧基-2-丙醇(MOP)中的分散体形式。分散体的颗粒含量优选是在10-25wt％范围，特别优选18-22wt％范围(以分散体为基础)。

在本发明范围内的多孔硅石纳米颗粒是这样的硅石纳米颗粒，用它能够在玻璃上生产具有接近于1.22的折射指数的多孔涂层。例如参见M.Kursawe，V.Hilarius，G.Pfaff，Merck KGaA，″Beschichtungen überSol-Gel Prozesse″in″Moderne Beschichtungsverfahren″，Wiley-VCH，2005，其中描述了多孔硅石颗粒和它们作为玻璃涂层的用途。同样参见以上所述的现有技术，其中多孔硅石纳米颗粒用于在玻璃上的抗反射涂层的溶胶-凝胶过程，该涂层在几百℃的温度下固化。

所使用的硅石纳米颗粒能够以单分散形式(即具有单模态粒度分布)存在，如在WO 97/07056A中所述，或能够显示出双峰型分布曲线，例如粒径在1-15nm范围内的级分和粒径在15-60nm范围内的第二种级分，如在WO 03/027015A中所述。优选的是平均粒径(d₅₀)在10-50nm范围、特别优选在20-40nm范围的单分散型多孔二氧化硅(硅石)纳米颗粒的使用，或含有粒径在1-10nm，优选3-7nm，和10-30nm，优选20-25nm范围内的颗粒的各种级分的、具有多模态(优选双模态)粒度分布的颗粒的使用。该粒径这里是以重均粒度为基础和平均粒度d₅₀是以某值为基础，在该值下50wt％的颗粒具有小于或等于d₅₀的直径。这里，该粒度分布能够例如由超离心法测定。最特别优选的是使用多孔硅石纳米颗粒“二氧化硅杂混溶胶Siosol^TM(Siliciumdioxid Hybrid-Sol Siosol^TM)”Article no.102264，得自Merck KGaA，Darmstadt。

组分b)是有机可溶性聚合物(聚合物树脂)，优选聚乙烯基(共)聚合物，尤其聚乙酸乙烯酯，或聚丙烯(共)聚合物，尤其聚甲基丙烯酸甲酯或聚甲基丙烯酸乙基酯。也能够使用聚合物混合物。

作为组分c)，活性稀释剂，使用具有脂肪族或脂环族基团的UV可交联的、烯属不饱和的单体。特别优选的是低分子量丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯。例子是己二醇二丙烯酸酯(HDDA)，二季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)，三丙二醇二丙烯酸酯(TPGDA)，季戊四醇三丙烯酸酯(PETA)，季戊四醇四丙烯酸酯，二丙烯酸新戊二醇酯，丙烯酸羟乙基酯，甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)，双-[甲基丙烯酰氧基]-乙基]磷酸酯，丙烯酸缩水甘油酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯，以及官能化硅烷，如3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。这些活性稀释剂的混合物也能够使用。

组分d)，溶剂，是极性(优选质子)溶剂，其中多孔硅石纳米颗粒和剩余组分(尤其该配制剂的粘结剂)在其中是相容的。尤其的是醇类，如甲醇，乙醇，异丙醇，乙二醇，丙二醇(1，2-丙二醇)，丙基乙二醇(乙二醇正丙基醚)，甲氧基丙醇(MOP，1-甲氧基-2-丙醇)或双丙酮醇(DAA，4-羟基-4-甲基-2-戊酮)，酮类，如丙酮，甲基乙基酮，甲基异丁基酮，酯类，如乙酸乙酯，乙酸丁酯和丙二醇单甲醚乙酸酯，醚类，如乙二醇正丙基醚，四氢呋喃，以及酰胺类溶剂，如N，N-二甲基乙酰胺或N-甲基吡咯烷酮。最特别优选的是醇类，如MOP和/或DAA。当然，还有可能使用溶剂混合物，它们也可含有少量的本身以纯净形式不合适的溶剂如甲苯。

组分d)，UV引发剂体系，是这样的体系，它在空气中或在惰性气体中在用UV光辐射的情况下引发丙烯酸酯组分的聚合。此类体系-通常以基于丙烯酸酯用量的几个wt％(约2-10)的量来添加-能够例如以产品名称“Irgacure

”或Darocure获得。通常还使用混合物，例如Irgacure184/Darocure TPO。Irgacure 184

是羟基环己基苯基酮，和Darocure TPO

是二苯基(2，4，6-三甲基苯甲酰基)-膦氧化物。

不是通过UV处理来进行，涂料体系的后续交联也能够通过电子束处理或通过UV处理与电子束处理的结合来进行。

对于能够通过本发明的漆配制剂的施涂来进一步改进的基材，在本发明的范围内有透明和半透明和还有非透明的材料的宽范围可能的选择，如陶瓷、大理石或木材。因为该新型漆体系的优异的“透明保护性能”，所以高度透明的基材自然是优选的。这里，最特别优选的是透明热塑性聚合物，例如得自聚碳酸酯(Makrolon

，Apec)或聚碳酸酯共混物(Makroblend

，Bayblend

)，聚甲基丙烯酸甲酯(Plexiglas)，聚酯，脂环族烯烃，如Zeonor

，以及玻璃。

根据本发明的组合物的聚碳酸酯是均聚碳酸酯，共聚碳酸酯和热塑性聚酯碳酸酯。

根据本发明的聚碳酸酯和共聚碳酸酯一般具有2000到200,000，优选3000到150,000，尤其5000到100,000，最特别优选8000到80,000，尤其12,000到70,000(由GPC测定，用聚碳酸酯校正)的平均分子量(重均)。

对于根据本发明的组合物的聚碳酸酯的制备，例如参见″Schnell″，Chemistry and Physics of Polycarbonates，Polymer Reviews，Vol.9，Interscience Publishers，New York，London，Sydney 1964，参见D.C.PREVORSEK，B.T.DEBONA and Y.KESTEN，Corporate Research Center，Allied Chemical Corporation，Moristown，New Jersey 07960，″Synthesis ofPoly(ester)carbonate Copolymers″in Journal of Polymer Science，PolymerChemistry Edition，Vol.19，75-90(1980)，参见D.Freitag，U.Grigo，P.R.Müller，N.Nouvertne，BAYER AG，″Polycarbonates″in Encyclopedia ofPolymer Science and Engineering，Vol.11，Second Edition，1988，648-718页和最后参见Dres.U.Grigo，K.Kircher and P.R.Müller，″Polycarbonate″in Becker/Braun，Kunststoff-Handbuch，Volume 3/1，Polycarbonate，Polyacetale，Polyester，Celluloseester，Carl Hanser Verlag Munich，Vienna1992，117-299页。制备优选通过界面方法或熔体酯基转移方法来进行。

优选的是以双酚A为基础的均聚碳酸酯和以单体双酚A和1，1-双-(4-羟苯基)-3，3，5-三甲基环己烷为基础的共聚碳酸酯。这些或其它合适的双酚化合物与碳酸化合物，尤其光气，进行反应，或在熔体酯基转移方法中，与碳酸二苯基酯或碳酸二甲基酯进行反应，形成各自的聚合物。

能够向该配制剂中添加作为其它组分的涂料添加剂，例如流动剂，以及抵抗UV光的稳定剂，如三唑和位阻胺类。

正如早已提到的，根据本发明的组合物能够作为具有良好的抗反射和抗翳影性能的耐磨损和耐划的涂料，即作为保护涂层以及作为其它涂层的基材层。

典型的层厚度是在0.2-200μm，优选1-50μm，最优选2-20μm范围内。

抗反射，耐磨损和耐划的高度透明保护涂层的应用领域是用于其中玻璃被塑料如聚碳酸酯替代的领域，例如在汽车领域，在建筑玻璃窗或在光学领域，如柔性焦距透镜组中。与已知的、普通的耐划痕的涂层相比，根据本发明的涂料，除它们的特别良好的抗反射性能之外，还显示出抗翳影性能和抗静电效果。抗翳影性能能够容易地通过在相应表面上的吹气来证明，在有良好的抗翳影性能的情况下来自空气中的水分的气雾化能够得到抑制。

本发明进一步提供具有涂有本发明的组合物的表面或由根据本发明的方法涂覆的表面的模塑体。

本发明进一步提供含有基材层的多层产品，后者至少在一侧上具有第二层，该第二层是从根据本发明的组合物生产的。多层产品能够含有阳离子或两性离子化合物的其它层。

实施例

A.组分

1.硅石纳米颗粒

a.二氧化硅杂混溶胶Siosol^TM

Merck公司的多孔二氧化硅纳米颗粒(单模态粒度分布，d₅₀＝33nm)，在1-甲氧基-2-丙醇(MOP)中21wt％分散体或在双丙酮醇中21.5wt％分散体

b.HighlinkNano G Silica Organosol：

无孔硅石纳米颗粒在醇类如异丙醇、乙二醇或丙二醇中的30wt％分散体，该颗粒具有13nm的平均粒度。这些颗粒用于对比例中。

2.热固化型聚合物树脂

a.DegalanM 912：从Degussa公司获得的以甲基丙烯酸甲酯为基础的本体聚合物，已造粒。分子量(Mw)：180,000g/mol，Tg(玻璃化转变温度)：122℃

b.Elvacite

2041：高分子量甲基丙烯酸甲酯聚合物，LuciteInternational Inc.公司，Mw：410,000g/mol，Tg：105℃

3.UV可交联的脲烷丙烯酸酯

a.HDDA：Alfa Aesar公司的1，6-己二醇二丙烯酸酯

b.Desmolux U 100：从Bayer MaterialScience AG公司商购的不饱和脂肪族脲烷丙烯酸酯

B.基材

1.聚碳酸酯片材(Makrolon

，Bayer MaterialScience AG公司)，尺寸：100x150x3毫米，由下列组分组成：

a.Makrolon

M 2808(双酚A型聚碳酸酯：中等粘度双酚A型聚碳酸酯，在300℃和1.2kg下根据ISO 1133的MFR 10g/10min，没有UV稳定剂和脱模剂)

b.Makrolon

Al 2647(有UV稳定剂和脱模剂的中等粘度双酚A型聚碳酸酯；在300℃和1.2kg下根据ISO 1133的MFR 13g/10min)

2.箔

a.聚碳酸酯箔：Bayer MaterialScience AG公司的Makrofol

DE 1-1，层厚度：375μm，双面高光泽

C.试验方法

有涂层制品的生产和试验

a)折射指数

涂料的折射指数n_B和该折射指数的虚分量k(下面也称作吸收常数k)是从透射和反射光谱获得的。为此目的，由旋涂从稀溶液将约100-300nm厚度的涂料膜施涂到石英玻璃载体上。该多层涂层的透射和反射光谱是用STEAG ETA-Optik公司的光谱仪，CD-测量系统ETA-RT来测量的，并且层厚度以及n和k的光谱进展曲线与所测量的透射和反射光谱相适应调整。这通过使用光谱仪的内部软件来进行的并且另外需要石英玻璃基材的n和k数据，该数据是在空白测量之前预先测定的。k涉及光强度α的衰变常数，如下：

k = \frac{λ \cdot α}{4 π}

λ是光的波长。

透射和反射：Perkin Elmer的Lamda 900光度计用于该光谱分析，测量是根据ASTM E 308在200-2300nm的波长范围内进行的。测量是借助于光度计球来进行的，因此，在垂直辐射时，考虑直射和散射分量。

b)抗翳影性能的测定

b.1)呼气试验：基材的一半用所要试验的涂料组合物进行涂覆，然后在涂覆的基材上吹气。对于抗翳影效果而言，有涂层的一侧没有气雾化而未涂覆的基材被蒸汽导致不透明。

b.2)温室试验：有涂层的片材以60°的角度被固定到温室模型的屋顶且让有涂层的一侧朝下，这样通过观察液滴形成来对比水扩展效果。在温室模型中，水利用热源蒸发，这样建立50℃的温度和100％的大气湿度。

该片材在这些条件下保持6小时，然后在干热柜中于40℃加热4小时。这一程序然后在温室模型中和在干燥柜中交替地重复，直到水扩展效果消失为止(这能够通过在片材上的液滴形成来看出)。如果在80个周期后仍然存在水扩展效果，则长期性能评价为正并且停止试验。

c)层厚度利用白光干涉仪测定(ETA SPB-T，ETA-Optik GmbH)。

d)粘合性是根据DIN EN ISO 2407(十字划试验)测定的。0的十字划评定等级是指全部的切边是完全光滑的并且十字划正方形没有剥落。5的十字划评定等级是指全部的十字划正方形已经剥落。

e)雾度：该雾度是根据ASTM D 1003-00由广角光散射法测定的。该值是以％雾度(H)给出，其中低值，例如1％H，是指低雾度和高透明度，并且低于1％H的值是指优异的透明度。

f)磨损试验：耐磨性(磨损)是利用磨盘方法(DIN 53754)通过散射光的增加来测定的。使用带有CS-10F Calibrase磨盘(IV型)的5151型Taber磨蚀机，采用500g/盘的施加重量。该雾度值是例如在100个，500个或1000个周期之后测量的，其中低的值，例如0.5％H，表示优异的耐磨性。

g)黄度指数(YI，ASTM E 313)：YI试验是试验样品被UV光引起的泛黄的量度。低的值，例如YI：0.5，是指低的泛黄度。

h)长时间稳定性和耐候性试验

为了测定长时间稳定性，在下列应力状态下进行试验：

在水中贮存：样品根据ASTM 870-02在65+/-2℃的温水中贮存10天，上述试验每日进行。

沸腾试验：将样品放入到沸水中，上述值是在0.5，1，2，3和4个小时之后测定的。如果通过例如4-小时煮沸试验且没有损坏，则能够预测到良好的长时间稳定性。

耐候性：与自然试验对比，进行这些材料的光/气候稳定性的加速测定。最重要的气候因素(辐射，热，水分，雨)能够使用所谓的Wheater-Ometern

来模拟。例如，进行根据ASTM G 155的所谓XenonWOM和根据DIN EN ISO 4892-2的Xenon High Energy Test。

D.涂料的生产

实施例1：聚合物树脂的溶解

Degalan

M 912：将12.5g的Degalan M 912在80℃下在搅拌下溶解于87.5g的双丙酮醇(DAA)中，获得澄清的12.5％聚合物溶液。

粘度：94.0mPa·s±0.3mPa·s。

实施例2(根据本发明)：含有Degalan M912和HDDA和70wt％多孔硅石纳米颗粒(以干膜重量为基础)的15wt％可倾倒配制剂的制备

在具有磁力搅拌器的500ml玻璃烧杯中，在搅拌下混合下列组分形成均匀的可倾倒溶液：

搅拌然后进行另外10分钟，获得透明、无色可倾倒的溶液，它经过3μm纸滤器被过滤到棕色玻璃瓶中。

实施例3(根据本发明)：含Elvacite

2041和HDDA和70wt％多孔硅石纳米颗粒(以干膜重量为基础)的15wt％可倾倒配制剂的制备

按照在实施例2中所述，从下列组分制备可倾倒的溶液：

实施例4(不是根据本发明)：含Elvacite

2041和HDDA和70wt％无孔硅石纳米颗粒(以干膜重量为基础)的15wt％可倾倒配制剂的制备

实施例5(不是根据本发明)：含Elvacite

2041但没有活性稀释剂(HDDA)和含有70wt％多孔硅石纳米颗粒(以干膜重量为基础)的8wt％可倾倒配制剂的制备

按照在实施例2中所述，从下列组分制备可倾倒的溶液：

实施例6(不是根据本发明)：含有Desmolux U 100和70wt％多孔硅石纳米颗粒(以干膜重量为基础)，但没有有机可溶性聚合物树脂组分的15wt％可倾倒配制剂的制备

按照在实施例2中所述，从下列组分制备可倾倒的溶液：

基材片的涂覆

描述在实施例2-6中的分散体利用溢涂法被施涂到各种基材上。

在实施例7-13中，具有表面尺寸10×15厘米的片材用作基材。

基材1：MakrolonM 2808

基材2：Makrolon

Al 2647

该片材首先用异丙醇清洗，然后用离子化空气吹干。由溢涂法施涂的可倾倒溶液首先在室温(RT)下暴露于空气中5分钟，然后在80℃下干燥30分钟。该涂层然后借助于Hg灯进行UV固化，施加约5J/cm²的能量。

实施例7：基材片1，溢涂了根据实施例2的可倾倒溶液。为了抗翳影试验和耐化学性试验，在各情况下仅仅基材的一半进行溢涂。

实施例8(对比实施例)：基材片1，没有溢涂

实施例9：基材片2，溢涂了根据实施例2的可倾倒溶液。为了抗翳影试验和耐化学性试验，在各情况下仅仅基材的一半进行溢涂。

实施例10(对比实施例)：基材片2，没有溢涂

实施例7-10的表征：

在实施例7和9中，获得具有良好粘合性的高度透明涂层。

a)实施例7和9-层厚度；

顶部：3.1μm，底部：1.4μm(由于溢涂方法的原因，有递变的层厚度)

b)根据ASTM 1003-00由薄膜雾度测量仪(Hazemeter)测定雾度

实施例7和9-雾度：0.3％，这一较低值对应于优异的透明度。

另一方面，对于未涂覆的基材(实施例8)，测得0.9％的雾度值。

c)根据DIN 53 754，采用Calibrase CS-10F磨盘，由磨盘方法(Taber试验)测定耐磨性

实施例7和9-Δ雾度：在100个周期之后9％。

另一方面，对于未涂覆的基材(实施例8和10)，按照相同的方法测得Δ雾度：29％的显著更高的磨损。

d)实施例7和9-在十字划之后的胶带试验显示完全光滑的边缘并且因此根据DIN EN ISO 2409被评价为0的等级。涂层显示对两种基材的完美的粘合性。

f)抗翳影性能：该片材-仅仅其表面的一半根据本发明进行涂覆-在其上吹气。未涂覆的部分有气雾化并且变得不透明的，而在有涂层的部分中没有检测到变化，即完全保持透明。

g)实施例7和9-涂层的折射指数：1.315

h)透射/反射：对于未涂覆的片材(实施例8和10)而言在可见光波长范围内透射率是约90％，而利用涂层(实施例7和9)能够达到约93-95％的透射率值。

i)耐化学品性：正如所预期的那样，该片材的未涂覆侧(片材表面的仅仅一半根据本发明进行涂覆)立即变得浑浊，而基材的涂覆侧显示出显著更好的耐丙酮性(实际上没有浑浊)。

实施例11：基材片1，溢涂了根据实施例3的可倾倒溶液

实施例12(对比实施例)：基材片1，溢涂有根据实施例4的可倾倒溶液

在UV交联后，获得具有细发丝裂纹的涂层。因此没有进行进一步试验。

实施例13(对比实施例)：基材片1，溢涂有根据实施例5的可倾倒溶液

在UV交联后，获得具有下列性能的透明无缺陷的涂层：

层厚度：0.8-1.4μm

雾度：0.13％

折射指数：1.48

令人吃惊地，这里所述的涂层没有导致折射指数的显著下降并且因此没有得到显著的抗反射性能，由于这一原因，没有进行进一步试验。

实施例14(对比实施例)：基材片1，溢涂有根据实施例4的可倾倒溶液(有无孔硅石纳米颗粒的可倾倒溶液)

结果显示，用无孔的类似物(实施例5的Highlink

Nano G SilicaOrganosol)替代该多孔硅石纳米颗粒(实施例3的二氧化硅杂混溶胶Siosol^TM)得到具有显著更高的折射指数和更低的透射率(减少抗反射效果)的涂料。

基材箔的连续涂覆

实施例15：Makrofol

DE 1-1箔利用中试涂覆装置的涂覆：

375μm厚聚碳酸酯箔(Makrofol

DE 1-1)用上述可倾倒溶液涂覆，观察下列倾倒参数：

皮带速度：2m/min

施涂方法：反向辊涂

用热空气的干燥：第一区段：50℃，第二区段：90℃，第三区段：100℃，每一个干燥器区段是1米长，从而实现1.5分钟的总停留时间。

用IR辐射器的干燥：在热空气干燥之后，在75℃的温度下利用IR辐射器进行进一步干燥。

UV交联：在IR干燥之后，利用汞蒸汽灯，对应于约550mJ/cm²的UV剂量，由UV交联进行丙烯酸酯组分的交联。

获得具有约360nm的厚度的无缺陷的高度透明涂层。

利用上述方法对箔进行试验，得到下列测量结果：

Claims

1.组合物，含有

a)5-15重量份的多孔硅石纳米颗粒，

b)0.5-6重量份的一种或多种的有机可溶性聚合物树脂，

c)0.2-3.0重量份一种或多种UV可交联的活性稀释剂，

d)溶剂，

e)0.02-0.1重量份的UV引发剂体系。

2.根据权利要求1的组合物，其中该硅石纳米颗粒分散在有机溶剂中。

3.根据权利要求1的组合物，其中聚合物树脂选自聚乙烯基(共)聚合物和聚丙烯(共)聚合物。

4.根据权利要求1的涂料组合物，其特征在于该折射指数n_B是＜1.45。

5.根据权利要求1的涂料组合物，其特征在于该折射指数n_B是＜1.40。

6.根据权利要求1的涂料组合物，其特征在于该折射指数n_B是＜1.35。

7.根据权利要求1的组合物，其中

a)多孔硅石纳米颗粒是具有重均粒径d₅₀＝10-50nm的单模态粒度分布的颗粒，或是具有双模态粒度分布的颗粒，它具有两种级分，一种具有平均粒径d₅₀＝1-10nm和一种具有平均粒径d₅₀＝10-30nm；

b)是聚(甲基)丙烯酸甲基酯；

c)是具有少于30个碳原子和具有脂肪族或脂环族基团的UV-或电子束-可交联的、烯属不饱和的低分子量丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯；

d)是醇；和

e)是羟基-环己基苯基酮或二苯基(2，4，6-三甲基苯甲酰基)-膦氧化物。

8.根据权利要求1-7中任何一项的组合物在表面的涂覆中的应用。

9.表面的涂覆方法，其特征在于根据权利要求1-7中任何一项的组合物被施涂于表面上和用UV光辐射。

10.具有涂有权利要求1-7的一种组合物的或由权利要求9的方法涂覆的表面的模塑体。

11.具有表面涂层的透明热塑性聚合物的模制体，该涂层含有根据权利要求1-7的多孔硅石纳米颗粒，有机可溶性聚合物树脂，UV交联的聚合物树脂和UV引发剂，

12.含有基材层的多层产品，其至少在一侧上具有第二层，其中该第二层是从权利要求1-7中任何一项的组合物生产的。

13.根据权利要求12的多层产品，其特征在于基材层由透明热塑性聚合物组成。

14.根据权利要求13的多层产品，其特征在于透明热塑性聚合物是聚碳酸酯。