DE102010006134A1 - UV-absorbing coating system, comprises a first and a second layer comprising UV-absorbing organic materials exhibit different absorption edges at specified wavelength, and an inorganic layer comprising titanium oxide or zinc oxide - Google Patents

UV-absorbing coating system, comprises a first and a second layer comprising UV-absorbing organic materials exhibit different absorption edges at specified wavelength, and an inorganic layer comprising titanium oxide or zinc oxide Download PDF

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Abstract

The UV-absorbing coating system (4) comprises a first layer (1) comprising a first UV-absorbing organic material that exhibits an absorption edge at a wavelength of lambda 1, a second layer (2) following the first layer, comprising a second UV-absorbing organic material that exhibits an absorption edge at a wavelength of lambda 2, and an inorganic layer (5) comprising titanium oxide or zinc oxide, where lambda 1is greater than lambda 2. The lambda 1is 380-420 nm, lambda 2is 370-390 nm and delta lambda (calculated by subtracting lambda 1from lambda 2) is >= 10 nm. The coating system is applied on a plastic substrate (3). The UV-absorbing coating system (4) comprises a first layer (1) comprising a first UV-absorbing organic material that exhibits an absorption edge at a wavelength of lambda 1, a second layer (2) following the first layer, comprising a second UV-absorbing organic material that exhibits an absorption edge at a wavelength of lambda 2, and an inorganic layer (5) comprising titanium oxide or zinc oxide, where lambda 1is greater than lambda 2. The lambda 1is 380-420 nm, lambda 2is 370-390 nm and delta lambda (calculated by subtracting lambda 1from lambda 2) is >= 10 nm. The coating system is applied on a plastic substrate (3), which comprises a polycarbonate. The first layer comprises N,N'-di(naphth-1-yl)-N,N'-diphenyl-benzidine, tetra-N-phenylbenzidine, N,N'-bis-(3-methylphenyl)-N,N'-diphenylbenzidine, 1,3-bis-(4-(4-diphenylamino)-phenyl-1,3,4-oxidiazol-2-yl)-benzene, 4,4',4''-tris(N,N-diphenylamino)-triphenylamine or 4-(2,2-bisphenyl-ethen-1-yl)-triphenylamine. The second layer comprises 2-hydroxy benzophenone, cinnamic acid ester, benzylidene malonate, oxalanilide, 2-hydroxyphenyl benzotriazole, hydroxy phenyl triazine, 2,2'-methylenebis(6-(2H-benzotriazol-2-yl)-4-1,1,3,3-tetramethylbutyl)phenol or 2-(4,6-diphenyl-1,3,5-triazin-2-yl)-5-hexyloxy-phenol. The first and second layers are embedded in the inorganic material. An independent claim is included for preparing an UV absorbing coating system.

Description

Die Erfindung betrifft ein UV-absorbierendes Schichtsystem, das insbesondere zum UV-Schutz von transparenten Kunststoffsubstraten wie beispielsweise Polycarbonat geeignet ist, und ein Verfahren zu dessen Herstellung.The invention relates to a UV-absorbing layer system, which is particularly suitable for UV protection of transparent plastic substrates such as polycarbonate, and a method for its production.

Im Fahrzeugbau, in der Architektur, in der Optik oder in der Medizintechnik werden transparente Kunststoffe eingesetzt, die über lange Zeit UV-Strahlung, insbesondere durch Sonnenlicht, ausgesetzt sein können.In vehicle construction, in architecture, in optics or in medical technology, transparent plastics are used which can be exposed to UV radiation for a long time, in particular due to sunlight.

Ein häufig verwendeter transparenter Kunststoff ist beispielsweise Polycarbonat, das auch unter der Bezeichnung Bisphenol-A-polycarbonat oder unter der Abkürzung PC bekannt ist.A commonly used transparent plastic is for example polycarbonate, which is also known under the name bisphenol-A polycarbonate or by the abbreviation PC.

Eine Bestrahlung von Kunststoffen mit UV-Licht, insbesondere mit Sonnenlicht, kann chemische Modifizierungen im Volumen des Kunststoffs bewirken, die zu einer unerwünschten Vergilbung und zu Abbauvorgängen an der Oberfläche führen können. Beispielsweise hat sich herausgestellt, dass auf Polycarbonat aufgebrachte optische Schichten, die insbesondere zur Entspiegelung der Kunststoffoberfläche dienen können, durch UV-Bestrahlung ihre Haftung verlieren können. Die unerwünschten Effekte treten insbesondere bei einer Bestrahlung von Polycarbonat mit UV-Strahlung mit einer Wellenlänge zwischen etwa 350 nm und 400 nm auf.Irradiation of plastics with UV light, especially with sunlight, can cause chemical modifications in the volume of the plastic, which can lead to undesirable yellowing and degradation at the surface. For example, it has been found that optical layers applied to polycarbonate, which can serve in particular for antireflection of the plastic surface, can lose their adhesion by UV irradiation. The undesirable effects occur in particular when irradiating polycarbonate with UV radiation having a wavelength between approximately 350 nm and 400 nm.

Aus der Druckschrift US 6,455,442 B1 sind UV-absorbierende Schutzschichten auf der Basis von Hydroxyphenyl-s-triazinen bekannt, beispielsweise das UV-Absorbermaterial 2-(4,6-Diphenyl-1,3,5-triazin-2-yl)-5-hexyloxy-phenol, das auch unter dem Handelsnamen Tinuvin® 1577 bekannt ist. Derartige organische UV-Absorber absorbieren UV-Licht bis zu einer Wellenlänge von etwa 380 nm.From the publication US Pat. No. 6,455,442 B1 are UV-absorbing protective layers based on hydroxyphenyl-s-triazines known, for example, the UV absorber material 2- (4,6-diphenyl-1,3,5-triazin-2-yl) -5-hexyloxy-phenol, the is also known under the trade name Tinuvin ® 1577th Such organic UV absorbers absorb UV light up to a wavelength of about 380 nm.

Aus der Druckschrift U. Schulz, K. Lau, N. Kaiser, ”Antireflection Coating With UV-Protective Properties For Polycarbonate”, Applied Optics 47, C83–C87 (2008) , sind Interferenzschichtsysteme zum Schutz von Polycarbonat vor UV-Strahlung bekannt, die UV-Licht auch im Bereich von 380 nm bis 400 nm blockieren können, da sie in diesem Spektralbereich eine hohe Reflexion aufweisen. Allerdings sind diese Schichtsysteme sehr komplex aufgebaut und bestehen typischerweise aus mindestens 15 Einzelschichten. Es hat sich herausgestellt, dass das anorganische Oxid ZnO eine ausreichend hohe Absorption im kritischen Spektralbereich von 350 nm bis 400 nm aufweist, wobei die Absorptionskante allerdings nicht sehr scharf ist, sodass auch noch im sichtbaren Bereich Absorption auftritt und die Probe gelb färben kann.From the publication U. Schulz, K. Lau, N. Kaiser, "Antireflection Coating With UV-Protective Properties For Polycarbonates", Applied Optics 47, C83-C87 (2008) , Interference layer systems for the protection of polycarbonate from UV radiation are known, which can block UV light in the range of 380 nm to 400 nm, since they have a high reflection in this spectral range. However, these layer systems are very complex and typically consist of at least 15 individual layers. It has been found that the inorganic oxide ZnO has a sufficiently high absorption in the critical spectral range from 350 nm to 400 nm, although the absorption edge is not very sharp, so that even in the visible range absorption occurs and the sample can turn yellow.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein UV-absorbierendes Schichtsystem und ein Verfahren zu dessen Herstellung anzugeben, das sich durch eine verbesserte Beständigkeit gegen Vergilbung und Schichtablösung, ausgelöst durch UV-Strahlung, insbesondere Sonnenlicht, auszeichnet.The invention has for its object to provide a UV-absorbing layer system and a method for its production, which is characterized by an improved resistance to yellowing and delamination triggered by UV radiation, in particular sunlight.

Diese Aufgabe wird durch ein UV-absorbierendes Schichtsystem und ein Verfahren zu dessen Herstellung gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst.This object is achieved by a UV-absorbing layer system and a method for its production according to the independent claims.

Gemäß einer Ausführungsform umfasst ein UV-absorbierendes Schichtsystem eine erste Schicht, die ein erstes UV-absorbierendes organisches Material enthält, das eine Absorptionskante bei einer Wellenlänge λ1 aufweist, und eine der ersten Schicht nachfolgende zweite Schicht, die ein zweites UV-absorbierendes organisches Material enthält, das eine Absorptionskante bei einer Wellenlänge λ2 aufweist, wobei λ1 > λ2 ist.According to one embodiment, a UV absorbing layer system comprises a first layer containing a first UV absorbing organic material having an absorption edge at a wavelength λ 1 and a second layer following the first layer containing a second UV absorbing organic material which has an absorption edge at a wavelength λ 2 , where λ 1 > λ 2 .

Die Absorptionskante des ersten organischen Materials liegt also bei einer größeren Wellenlänge als die Absorptionskante des zweiten organischen Materials, das in Wachstumsrichtung des Schichtsystems oberhalb des ersten organischen Materials angeordnet ist.The absorption edge of the first organic material is thus at a greater wavelength than the absorption edge of the second organic material, which is arranged in the growth direction of the layer system above the first organic material.

Die der ersten Schicht in Wachstumsrichtung des Schichtsystems nachfolgende zweite Schicht, die eine kurzwelligere Absorptionskante als die erste Schicht aufweist, schützt die erste Schicht vorteilhaft vor einem Teil der auftreffenden UV-Strahlung. Es hat sich herausgestellt, dass die erste Schicht in diesem Fall ein UV-absorbierendes organisches Material enthalten kann, das an sich keine ausreichende Beständigkeit gegen UV-Strahlung aufweist und somit als Einzelschicht zum UV-Schutz eines transparenten Substrats ungeeignet wäre, weil es beispielsweise vergilben würde.The second layer following the first layer in the direction of growth of the layer system, which has a shorter-wavelength absorption edge than the first layer, advantageously protects the first layer from part of the incident UV radiation. In this case, it has been found that the first layer may contain a UV-absorbing organic material which in itself does not have sufficient resistance to UV radiation and thus would be unsuitable as a single layer for UV protection of a transparent substrate, for example because of yellowing would.

Als das erste UV-absorbierende organische Material der ersten Schicht wird vorzugsweise ein Material verwendet, das eine Absorptionskante bei einer Wellenlänge λ1 zwischen 380 nm und 420 nm aufweist. Vorzugsweise liegt die Absorptionskante des ersten UV-absorbierenden organischen Materials bei einer Wellenlänge von 390 nm oder mehr, besonders bevorzugt sogar bei einer Wellenlänge von 395 nm oder mehr.As the first UV-absorbing organic material of the first layer, it is preferable to use a material having an absorption edge at a wavelength λ 1 between 380 nm and 420 nm. Preferably, the absorption edge of the first UV-absorbing organic material is at a wavelength of 390 nm or more, more preferably even at a wavelength of 395 nm or more.

Das zweite UV-absorbierende organische Material weist vorzugsweise eine Absorptionskante bei einer Wellenlänge λ2 auf, die zwischen 370 nm und 390 nm liegt.The second UV-absorbing organic material preferably has an absorption edge at a wavelength λ 2 which is between 370 nm and 390 nm.

Als die Absorptionskante des ersten oder zweiten organischen Materials wird im Rahmen der Anmeldung im Zweifelsfall die größte Wellenlänge aus dem Bereich von 300 nm bis 450 nm verstanden, bei der die Transmission für UV-Strahlung im Fall einer 400 nm dicken Einzelschicht des organischen Materials nicht mehr als 20% beträgt.As the absorption edge of the first or second organic material is in the context of the application in doubt, the largest wavelength from the range of 300 nm to 450 nm, in which the transmission for UV radiation in the case of a 400 nm thick single layer of the organic material is not more than 20%.

Die Wellenlänge λ1 der Absorptionskante des ersten Materials ist vorteilhaft um mindestens 10 nm größer als die Absorptionskante λ2 des zweiten Materials. Bevorzugt liegt die Absorptionskante des ersten Materials mindestens 15 nm, besonders bevorzugt mindestens 20 nm über der Absorptionskante des zweiten Materials. Auf diese Weise wird erreicht, das die Absorptionskante des UV-absorbierenden Schichtsystems deutlich oberhalb der Absorptionskante einer Einzelschicht aus dem zweiten Material liegt, wodurch sich insbesondere die Langzeitbeständigkeit des Schichtsystems gegenüber Sonnenlicht verbessert.The wavelength λ 1 of the absorption edge of the first material is advantageously at least 10 nm larger than the absorption edge λ 2 of the second material. Preferably, the absorption edge of the first material is at least 15 nm, more preferably at least 20 nm above the absorption edge of the second material. In this way, it is achieved that the absorption edge of the UV-absorbing layer system is significantly above the absorption edge of a single layer of the second material, which in particular improves the long-term stability of the layer system to sunlight.

Das UV-absorbierende Schichtsystem ist vorzugsweise auf ein transparentes Substrat, insbesondere auf ein Kunststoffsubstrat, aufgebracht. Das Substrat kann insbesondere ein optisches Element wie eine Linse, insbesondere ein Brillenglas, oder eine Scheibe sein. Besonders gut geeignet ist das Schichtsystem zum UV-Schutz eines Kunststoffsubstrats aus Polycarbonat.The UV-absorbing layer system is preferably applied to a transparent substrate, in particular to a plastic substrate. The substrate may in particular be an optical element such as a lens, in particular a spectacle lens, or a disk. Particularly suitable is the layer system for UV protection of a plastic substrate made of polycarbonate.

Das UV-absorbierende Schichtsystem zeichnet sich durch eine hohe Beständigkeit gegen Vergilbung und Schichtablösung aus. Insbesondere ist die Beständigkeit des UV-absorbierenden Schichtsystems gegenüber Vergilbung und Schichtablösung besser, als sie im Fall einer Einzelschicht aus dem ersten oder dem zweiten organischen Material wäre. Durch die Kombination aus der ersten Schicht und der darüber angeordneten zweiten Schicht kann insbesondere ein UV-Schutz für Polycarbonat bis in einen Wellenlängenbereich von mehr 400 nm erzielt werden.The UV-absorbing layer system is characterized by a high resistance to yellowing and delamination. In particular, the resistance of the UV-absorbing layer system to yellowing and delamination is better than it would be in the case of a single layer of the first or the second organic material. The combination of the first layer and the second layer arranged above it, in particular, UV protection for polycarbonate can be achieved in a wavelength range of more than 400 nm.

Die erste Schicht enthält vorzugsweise N,N'-Di(naphth-1-yl)-N,N'-diphenyl-benzidine (α-NPD), Tetra-N-phenylbenzidine (TPB), N,N'-Bis-(3-methylphenyl)-N,N'diphenylbenzidine (TPD), 1,3-Bis-(4-(4-diphenylamino)-phenyl-1,3,4-oxidiazol-2-yl)-benzene, 4,4',4''(Tris(N,N-diphenyl-amino)-triphenylamin oder 4-(2,2-Bisphenyl-ethen-1-yl)-triphenylamin.The first layer preferably contains N, N'-di (naphth-1-yl) -N, N'-diphenyl-benzidine (α-NPD), tetra-N-phenylbenzidine (TPB), N, N'-bis ( 3-methylphenyl) -N, N'-diphenylbenzidine (TPD), 1,3-bis- (4- (4-diphenylamino) -phenyl-1,3,4-oxidiazol-2-yl) -benzene, 4,4 ' , 4 "(tris (N, N-diphenylamino) triphenylamine or 4- (2,2-bisphenyl-ethen-1-yl) -triphenylamine.

Diese Materialien weisen organische Moleküle auf, die UV-Licht im Spektralbereich von 350 nm bis 400 nm noch wirksamer absorbieren als typischerweise zum UV-Schutz von transparenten Kunststoffen wie Polycarbonat verwendete Materialien. Bei diesen Materialien würde jedoch im Fall einer Einzelschicht auf einem transparenten Substrat eine langsame Degradation, insbesondere eine Vergilbung, auftreten. Deshalb würde man diese Materialien an sich nicht zum UV-Schutz von transparenten Substraten aus Polycarbonat, insbesondere optischen Elementen, einsetzen.These materials have organic molecules that absorb ultraviolet light more effectively in the spectral range of 350 nm to 400 nm than typically used for UV protection of transparent plastics such as polycarbonate materials. With these materials, however, in the case of a single layer on a transparent substrate, a slow degradation, in particular a yellowing, would occur. Therefore, one would not use these materials per se for the UV protection of transparent substrates made of polycarbonate, in particular optical elements.

Die zweite Schicht enthält vorzugsweise ein 2-Hydroxybenzophenon, einen Zimtsäureester, ein Benzylidenemalonat, ein Oxalanilid, ein 2-Hydroxyphenylbenzotriazol oder ein Hydroxyphenyltriazin. Insbesondere kann die zweite Schicht 2,2'-Methylenebis(6-(2H-benzotriazol-2-yl)-4-1,1,3,3-tetramethylbutyl)phenol (Tinuvin® 360) oder 2-(4,6-Diphenyl-1,3,5-triazin-2-yl)-5-hexyloxy-phenol (Tinuvin® 1577) enthalten.The second layer preferably contains a 2-hydroxybenzophenone, a cinnamic acid ester, a benzylidenemalonate, an oxalanilide, a 2-hydroxyphenylbenzotriazole or a hydroxyphenyltriazine. In particular, the second layer of 2,2'-methylenebis (6- (2H-benzotriazol-2-yl) -4-1,1,3,3-tetramethylbutyl) phenol (Tinuvin ® 360) or 2- (4,6-may diphenyl-1,3,5-triazin-2-yl) -5-hexyloxy-phenol (Tinuvin ® 1577) included.

Das UV-absorbierende Schichtsystem kann zusätzlich zu der ersten Schicht und der zweiten Schicht eine oder mehrere weitere Schichten enthalten, bei denen es sich insbesondere um anorganische Schichten handeln kann. Die mindestens eine anorganische Schicht kann zum Beispiel ein Siliziumoxid wie SiO2 oder ein Metalloxid wie beispielsweise Al2O3, Ta2O5 oder CeO2 enthalten oder daraus bestehen.The UV-absorbing layer system may contain, in addition to the first layer and the second layer, one or more further layers, which may in particular be inorganic layers. The at least one inorganic layer may, for example, contain or consist of a silicon oxide such as SiO 2 or a metal oxide such as Al 2 O 3 , Ta 2 O 5 or CeO 2 .

Insbesondere kann eine anorganische Schicht zwischen einem Substrat, beispielsweise einem Kunststoffsubstrat aus Polycarbonat, und der ersten Schicht, die das erste organische Material enthält, angeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich kann eine anorganische Schicht zwischen der ersten Schicht mit dem ersten organischen Material und der zweiten Schicht mit dem zweiten organischen Material angeordnet sein. Die anorganische Schicht kann in diesem Fall insbesondere als Diffusionsbarriere, als Haftvermittlerschicht und/oder zur Verbesserung der mechanischen Stabilität des Schichtsystems dienen.In particular, an inorganic layer may be disposed between a substrate such as a polycarbonate plastic substrate and the first layer containing the first organic material. Alternatively or additionally, an inorganic layer may be arranged between the first layer with the first organic material and the second layer with the second organic material. In this case, the inorganic layer can serve, in particular, as a diffusion barrier, as an adhesion promoter layer and / or to improve the mechanical stability of the layer system.

Weiterhin ist es auch möglich, dass die mindestens eine anorganische Schicht oberhalb der ersten Schicht und der zweiten Schicht in dem UV-absorbierenden Schichtsystem angeordnet ist. In diesem Fall kann die mindestens eine anorganische Schicht, beispielsweise eine Schicht aus SiO2, vorteilhaft als Schutzschicht für die darunter angeordneten Schichten, insbesondere die erste und zweite Schicht dienen.Furthermore, it is also possible that the at least one inorganic layer is arranged above the first layer and the second layer in the UV-absorbing layer system. In this case, the at least one inorganic layer, for example a layer of SiO 2 , can advantageously serve as a protective layer for the layers arranged thereunder, in particular the first and second layer.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die mindestens eine anorganische Schicht Titanoxid oder Zinkoxid auf. Diese Materialien haben den Vorteil, dass sie UV-Licht zumindest teilweise auch bei Wellenlängen von weniger als 350 nm blockieren können und die mechanische Festigkeit des Schichtsystems erhöhen.According to a preferred embodiment, the at least one inorganic layer comprises titanium oxide or zinc oxide. These materials have the advantage that they can block UV light at least partially even at wavelengths of less than 350 nm and increase the mechanical strength of the layer system.

Die vorzugsweise in dem Schichtsystem enthaltene mindestens eine Titanoxid- oder Zinkoxid-Schicht ist vorteilhaft zwischen der ersten und der zweiten Schicht und/oder oberhalb der ersten und zweiten Schicht angeordnet. In diesem Fall wird insbesondere die erste Schicht, die das erste organische Material enthält, von der Titanoxid- oder Zinkoxid-Schicht vor UV-Strahlung geschützt und somit einer Degradation der ersten Schicht vorgebeugt.The at least one titanium oxide or zinc oxide layer preferably contained in the layer system is advantageously arranged between the first and the second layer and / or above the first and second layer. In this case, in particular the first layer, which is the first Contains organic material protected by the titanium oxide or zinc oxide layer from UV radiation and thus prevents degradation of the first layer.

Bei einer Ausführungsform besteht die erste Schicht aus dem ersten organischen Material und die zweite Schicht aus dem zweiten organischen Material, das heißt die erste Schicht und die zweite Schicht sind ausschließlich aus dem ersten bzw. zweiten organischen Material gebildet.In one embodiment, the first layer consists of the first organic material and the second layer of the second organic material, that is, the first layer and the second layer are formed exclusively of the first and second organic material.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das in der ersten Schicht enthaltene erste organische Material und/oder das in der zweiten Schicht enthaltene zweite organische Material in ein anorganisches Material eingebettet. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass bei der Herstellung der ersten Schicht und/oder der zweiten Schicht das erste bzw. das zweite organische Material gleichzeitig mit einem anorganischen Material durch einen Vakuumverdampfungsprozess abgeschieden werden.In a further advantageous embodiment, the first organic material contained in the first layer and / or the second organic material contained in the second layer are embedded in an inorganic material. This can be done, for example, by depositing the first or the second organic material simultaneously with an inorganic material by a vacuum evaporation process during the production of the first layer and / or the second layer.

Bei dem anorganischen Einbettungsmaterial kann es sich insbesondere um ein Siliziumoxid wie SiO2 oder um ein Metalloxid wie beispielsweise Al2O3, Ta2O5 oder CeO2 handeln. Alternativ ist als Einbettungsmaterial auch ein Plasmapolymer geeignet, wie beispielsweise SiOxR, das aus einem Monomer wie beispielsweise Hexamethyldisiloxan oder Tetraoxisilan hergestellt werden kann.The inorganic embedding material may in particular be a silicon oxide such as SiO 2 or a metal oxide such as Al 2 O 3 , Ta 2 O 5 or CeO 2 . Alternatively, as a potting material, a plasma polymer such as SiO x R, which may be prepared from a monomer such as hexamethyldisiloxane or tetraoxysilane, is also suitable.

Bei einem vorteilhaften Verfahren zur Herstellung des UV-absorbierenden Schichtsystems werden die erste Schicht, die das erste organische Material enthält, und die zweite Schicht, die das zweite organische Material enthält, mit einem Vakuumbeschichtungsverfahren hergestellt. Die erste Schicht und die zweite Schicht können dabei vorteilhaft in einer Vakuumbeschichtungsanlage hergestellt werden, mit der auch weitere Schichten, insbesondere anorganische Schichten, aufgebracht werden können.In an advantageous method for producing the UV absorbing layer system, the first layer containing the first organic material and the second layer containing the second organic material are produced by a vacuum coating method. The first layer and the second layer can advantageously be produced in a vacuum coating system, with which also further layers, in particular inorganic layers, can be applied.

Bei der Herstellung des Schichtsystems werden zusätzlich zu der ersten und zweiten Schicht vorzugsweise eine oder mehrere anorganische Schichten aufgebracht, beispielsweise unmittelbar auf ein Substrat vor dem Aufbringen der ersten Schicht, zwischen dem Aufbringen der ersten Schicht und der zweiten Schicht oder nach dem Aufbringen der zweiten Schicht.In the production of the layer system, one or more inorganic layers are preferably applied in addition to the first and second layer, for example directly on a substrate before the application of the first layer, between the application of the first layer and the second layer or after the application of the second layer ,

Vorteilhaft wird das gesamte Schichtsystem mittels Vakuumbeschichtungsverfahren hergestellt. Es ist möglich, dass dabei verschiedene Methoden der Vakuumbeschichtung angewendet werden. Beispielsweise können die anorganischen Schichten mittels Elektronenstrahlverdampfung und die organischen Schichten durch Verdampfung aus einem Tiegel mittels Widerstandsheizung hergestellt werden.Advantageously, the entire layer system is produced by means of vacuum coating methods. It is possible that different methods of vacuum coating are used. For example, the inorganic layers can be produced by electron beam evaporation and the organic layers can be produced by evaporation from a crucible by means of resistance heating.

Bei dem Verfahren zur Herstellung des UV-absorbierenden Schichtsystems ist es auch möglich, dass die erste Schicht und/oder die zweite Schicht durch gleichzeitige Verdampfung des ersten bzw. des zweiten organischen Materials und eines anorganischen Materials hergestellt werden. In diesem Fall wird das organische Material der ersten Schicht und/oder der zweiten Schicht also in ein anorganisches Material eingebettet. Bei dem anorganischen Material kann es sich insbesondere um ein Siliziumoxid oder um ein Metalloxid handeln.In the method for producing the UV-absorbing layer system, it is also possible that the first layer and / or the second layer are produced by simultaneous evaporation of the first and the second organic material and an inorganic material. In this case, the organic material of the first layer and / or the second layer is thus embedded in an inorganic material. The inorganic material may in particular be a silicon oxide or a metal oxide.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit den 1 bis 7 näher erläutert.The invention will be described below with reference to embodiments in connection with 1 to 7 explained in more detail.

Es zeigen:Show it:

1 bis 5 schematische Darstellungen von Querschnitten durch UV-absorbierende Schichtsysteme gemäß verschiedenen Ausführungsbeispielen, 1 to 5 schematic representations of cross sections through UV-absorbing layer systems according to various embodiments,

6 eine grafische Darstellung der Transmission in Abhängigkeit von der Wellenlänge für jeweils 400 nm dicke Einzelschichten der Materialien TiO2, Tinuvin 360 und α-NPD sowie für ein UV-absorbierendes Schichtsystem gemäß einem Ausführungsbeispiel, und 6 a graphical representation of the transmission as a function of wavelength for each 400 nm thick individual layers of the materials TiO 2 , Tinuvin 360 and α-NPD and for a UV-absorbing layer system according to an embodiment, and

7 die Transmission in Abhängigkeit von der Wellenlänge vor und nach 480 Stunden UV-Bestrahlung für eine Einfachschicht aus α-NPD und eine mit Tinuvin 360 abgedeckte α-NPD-Schicht. 7 the transmission as a function of the wavelength before and after 480 hours UV irradiation for a single layer of α-NPD and a Tinuvin 360 covered α-NPD layer.

Gleiche oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die Größen der Bestandteile sowie die Größenverhältnisse der Bestandteile untereinander sind nicht als maßstabsgerecht anzusehen.Identical or equivalent elements are provided in the figures with the same reference numerals. The sizes of the components and the size ratios of the components with each other are not to be regarded as true to scale.

Das in 1 schematisch dargestellte UV-absorbierende Schichtsystem 4 enthält eine erste Schicht 1, die ein erstes UV-absorbierendes organisches Material enthält. Weiterhin enthält das Schichtsystem 4 eine der ersten Schicht 1 in Wachstumsrichtung des Schichtsystems 4 nachfolgende zweite Schicht 2, die ein zweites UV-absorbierendes organisches Material enthält.This in 1 schematically illustrated UV-absorbing layer system 4 contains a first layer 1 containing a first UV-absorbing organic material. Furthermore, the layer system contains 4 one of the first layer 1 in the growth direction of the layer system 4 subsequent second layer 2 containing a second UV-absorbing organic material.

Die erste Schicht 1 enthält ein erstes UV-absorbierendes organisches Material, das vorzugsweise eine Absorptionskante bei einer Wellenlänge λ1 zwischen 380 nm und 420 nm aufweist. Die der ersten Schicht 1 nachfolgende zweite Schicht 2 enthält ein zweites UV-absorbierendes organisches Material, das bevorzugt eine Absorptionskante bei einer Wellenlänge λ2 zwischen 370 nm und 390 nm aufweist, wobei λ1 > λ2 ist. Vorteilhaft ist λ1 mindestens 10 nm, vorzugsweise mindestens 15 nm und besonders bevorzugt mindestens 20 nm größer als λ2.The first shift 1 contains a first UV-absorbing organic material, which preferably has an absorption edge at a wavelength λ 1 between 380 nm and 420 nm. The first layer 1 subsequent second layer 2 contains a second UV-absorbing organic material, which preferably has an absorption edge at a Wavelength λ 2 between 370 nm and 390 nm, where λ 1 > λ 2 . Advantageously, λ 1 is at least 10 nm, preferably at least 15 nm and more preferably at least 20 nm larger than λ 2 .

Die zweite Schicht 2 zeichnet sich vorteilhaft durch eine hohe Langzeitbeständigkeit gegenüber UV-Strahlung aus, insbesondere gegenüber der Bestrahlung mit Sonnenlicht. Bei dem Ausführungsbeispiel ist die zweite Schicht 2 eine Schicht aus 2,2'-Methylenebis(6-(2H-benzotriazol-2-yl)-4-1,1,3,3-tetramethylbutyl)phenol (Tinuvin® 360). Alternativ kann die zweite Schicht zum Beispiel ein 2-Hydroxybenzophenon, einen Zimtsäureester, ein Benzylidene-malonat, ein Oxalanilid, ein 2-Hydroxyphenylbenzotriazol oder ein Hydroxyphenyltriazin, insbesondere 2-(4,6-Diphenyl-1,3,5-triazin-2-yl)-5-hexyloxyphenol (Tinuvin® 1577) enthalten.The second layer 2 is advantageously characterized by a high long-term resistance to UV radiation, in particular with respect to the irradiation with sunlight. In the embodiment, the second layer is 2 a layer of 2,2'-methylenebis (6- (2H-benzotriazol-2-yl) -4-1,1,3,3-tetramethylbutyl) phenol (Tinuvin ® 360). Alternatively, the second layer may be, for example, a 2-hydroxybenzophenone, a cinnamic acid ester, a benzylidene malonate, an oxalanilide, a 2-hydroxyphenylbenzotriazole or a hydroxyphenyltriazine, especially 2- (4,6-diphenyl-1,3,5-triazine-2 yl) -5-hexyloxy-phenol (Tinuvin ® 1577) included.

Durch die in Wachstumsrichtung des Schichtsystems oberhalb der ersten Schicht 1 angeordnete zweite Schicht 2 wird die erste Schicht 1 vorteilhaft vor einem Teil der auftreffenden UV-Strahlung abgeschirmt. Für die erste Schicht 1 kann daher vorteilhaft ein UV-absorbierendes organisches Material verwendet werden, das als Einzelschicht nicht zum UV-Schutz eines transparenten Substrats 3 wie zum Beispiel Polycarbonat geeignet wäre, da es unter langfristiger UV-Bestrahlung vergilben würde. Bei dem Ausführungsbeispiel ist die erste Schicht 1 eine Schicht aus N,N'-Di(naphth-1-yl)-N,N'-diphenyl-benzidine (α-NPD). Alternativ könnte die erste Schicht 1 zum Beispiel Tetra-N-phenylbenzidine (TPB), N,N'-Bis-(3-methylphenyl)-N,N'diphenylbenzidine (TPD), 1,3-Bis-(4-(4-diphenylamino)-phenyl-1,3,4-oxidiazol-2-yl)-benzene, 4,4',4''(Tris(N,N-diphenyl-amino)-triphenylamin oder 4-(2,2-Bisphenyl-ethen-1-yl)-triphenylamin enthalten.By in the growth direction of the layer system above the first layer 1 arranged second layer 2 becomes the first layer 1 advantageously shielded from a portion of the incident UV radiation. For the first shift 1 Therefore, it is advantageous to use a UV-absorbing organic material which is not used as a single layer for UV protection of a transparent substrate 3 such as polycarbonate would be suitable as it would yellow under long-term UV irradiation. In the embodiment, the first layer is 1 a layer of N, N'-di (naphth-1-yl) -N, N'-diphenyl-benzidine (α-NPD). Alternatively, the first layer could 1 for example, tetra-N-phenylbenzidine (TPB), N, N'-bis (3-methylphenyl) -N, N'-diphenylbenzidine (TPD), 1,3-bis (4- (4-diphenylamino) -phenyl) 1,3,4-oxidiazol-2-yl) benzene, 4,4 ', 4 "(tris (N, N-diphenylamino) triphenylamine or 4- (2,2-bisphenyl-ethene-1) yl) -triphenylamine.

Es hat sich vorteilhaft herausgestellt, dass eine Vergilbung der ersten Schicht 1 durch die nachfolgende zweite Schicht 2 vermindert wird, wobei die erste Schicht 1 vorteilhaft die Langzeitstabilität des gesamten UV-absorbierenden Schichtsystems 4 verbessert. Insbesondere hat sich herausgestellt, dass sich die Stabilität des Schichtsystems 4 gegenüber Schichtablösung durch die Kombination aus der ersten UV-absorbierenden Schicht 1 und der zweiten UV-absorbierenden Schicht 2 gegenüber einem UV-absorbierenden Schichtsystem mit einer einzelnen UV-absorbierenden Schicht erheblich verbessern lässt.It has been found advantageous that yellowing of the first layer 1 through the subsequent second layer 2 is reduced, wherein the first layer 1 advantageous the long-term stability of the entire UV-absorbing layer system 4 improved. In particular, it has been found that the stability of the layer system 4 to delamination by the combination of the first UV absorbing layer 1 and the second UV absorbing layer 2 can be significantly improved over a UV absorbing layer system with a single UV absorbing layer.

Das Schichtsystem 4 wird vorteilhaft mittels Vakuumbeschichtungsverfahren auf ein Substrat 3 aufgebracht. Bei dem Substrat 3 handelt es sich bevorzugt um ein transparentes Kunststoffsubstrat, das insbesondere Polycarbonat (PC) aufweisen kann. Zusätzlich zu der ersten Schicht 1 und der zweiten Schicht 2, die jeweils UV-absorbierende organische Materialien enthalten, enthält das Schichtsystem 4 vorzugsweise mehrere anorganische Schichten 5, 6, 7.The shift system 4 is advantageously applied to a substrate by means of a vacuum coating method 3 applied. At the substrate 3 it is preferably a transparent plastic substrate, which may in particular comprise polycarbonate (PC). In addition to the first layer 1 and the second layer 2 , each containing UV-absorbing organic materials, contains the layer system 4 preferably several inorganic layers 5 . 6 . 7 ,

Eine anorganische Schicht, zum Beispiel eine SiO2-Schicht, ist beispielsweise als Grundschicht 5 zwischen dem Substrat 3 und der ersten Schicht 1 angeordnet. Eine weitere anorganische Schicht, zum Beispiel eine weitere SiO2-Schicht, ist beispielsweise als Zwischenschicht 6 zwischen der ersten Schicht 1 und der zweiten Schicht 2 angeordnet. Eine weitere anorganische Schicht, zum Beispiel eine weitere SiO2-Schicht, kann auf der zweiten Schicht 2 angeordnet sein und fungiert vorteilhaft als Deckschicht 7 des Schichtsystems 4. Die in dem Schichtsystem 4 enthaltenen anorganischen Schichten 5, 6, 7 dienen insbesondere zur Verbesserung der mechanischen Festigkeit des Schichtsystems 4 und zum Schutz der organischen Schichten 1, 2 vor Beschädigungen durch äußere Einflüsse.An inorganic layer, for example an SiO 2 layer, is for example a base layer 5 between the substrate 3 and the first layer 1 arranged. Another inorganic layer, for example a further SiO 2 layer, is, for example, as an intermediate layer 6 between the first layer 1 and the second layer 2 arranged. Another inorganic layer, for example another SiO 2 layer, may be on the second layer 2 be arranged and acts advantageously as a cover layer 7 of the shift system 4 , The in the layer system 4 contained inorganic layers 5 . 6 . 7 serve in particular to improve the mechanical strength of the layer system 4 and to protect the organic layers 1 . 2 from damage due to external influences.

Die bei dem ersten Ausführungsbeispiel zwischen der ersten Schicht 1 und der zweiten Schicht 2 angeordnete Zwischenschicht 6 kann beispielsweise die Funktion einer Diffusionsbarriere zwischen der ersten Schicht 1 und der zweiten Schicht 2 haben oder die Haftung der Schichten untereinander verbessern.That in the first embodiment between the first layer 1 and the second layer 2 arranged intermediate layer 6 For example, the function of a diffusion barrier between the first layer 1 and the second layer 2 or improve the adhesion of the layers to one another.

Alternativ kann aber auch auf die Zwischenschicht 6 zwischen der ersten Schicht 1 und der zweiten Schicht 2 verzichtet werden. In 2 ist ein solches Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem die zweite Schicht 2 direkt auf der ersten Schicht 1 angeordnet ist. Wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel ist zwischen dem Substrat 3 aus Polycarbonat und der ersten Schicht 1, die beispielsweise α-NPD enthält, und der zweiten Schicht 2, die beispielsweise Tinuvin 360 enthält, eine SiO2-Grundschicht 5 angeordnet. Eine weitere SiO2-Schicht fungiert als Deckschicht 7 für das Schichtsystem 4.Alternatively, but also on the interlayer 6 between the first layer 1 and the second layer 2 be waived. In 2 is shown such an embodiment, in which the second layer 2 directly on the first layer 1 is arranged. As in the first embodiment, between the substrate 3 made of polycarbonate and the first layer 1 containing, for example, α-NPD and the second layer 2 containing, for example, Tinuvin 360, a SiO 2 base layer 5 arranged. Another SiO 2 layer acts as a cover layer 7 for the shift system 4 ,

Das in 3 dargestellte Ausführungsbeispiel enthält wie das in 2 dargestellte Ausführungsbeispiel ein Kunststoffsubstrat 3 aus Polycarbonat, auf dem das UV-absorbierende Schichtsystem 4 angeordnet ist. Das Schichtsystem 4 enthält eine Grundschicht 5, beispielsweise eine SiO2-Schicht, und eine Deckschicht 7, bei der es sich beispielsweise ebenfalls um eine SiO2-Schicht handelt.This in 3 illustrated embodiment includes as in 2 illustrated embodiment, a plastic substrate 3 made of polycarbonate on which the UV absorbing layer system 4 is arranged. The shift system 4 contains a base layer 5 , For example, a SiO 2 layer, and a cover layer 7 , which is also an SiO 2 layer, for example.

Zwischen der auf dem Substrat 3 angeordneten Grundschicht 5 und der Deckschicht 7 sind die erste Schicht 1 und die zweite Schicht 2 angeordnet, die jeweils UV-absorbierende organische Materialien enthalten. Im Gegensatz zum in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die erste Schicht 1 und die zweite Schicht 2 aber keine rein organischen Schichten. Stattdessen weist die erste Schicht 1 ein anorganisches Einbettungsmaterial auf, in das das erste organische Material eingebettet ist. Bei dem Einbettungsmaterial kann es sich insbesondere um SiO2 handeln. Alternativ wäre es auch möglich, dass das Einbettungsmaterial ein Metalloxid oder ein Plasmapolymer ist. Bei dem UV-absorbierenden Material der ersten Schicht 1 kann es sich wie bei den vorherigen Ausführungsbeispielen insbesondere um α-NPD handeln. Auch bei der zweiten Schicht 2 handelt es sich nicht um eine rein organische Schicht, sondern das organische Material der zweiten Schicht 2 ist in eine anorganische Schicht eingebettet, bei der es sich beispielsweise um SiO2 handeln kann. Das organische Material kann beispielsweise Tinuvin 360 sein.Between the on the substrate 3 arranged base layer 5 and the topcoat 7 are the first layer 1 and the second layer 2 arranged, each containing UV-absorbing organic materials. Unlike in 2 illustrated embodiment, the first layer 1 and the second layer 2 but not purely organic layers. Instead, the first layer points 1 an inorganic embedding material into which the first organic material is embedded. The embedding material may in particular be SiO 2 . Alternatively, it would also be possible for the potting material to be a metal oxide or a plasma polymer. In the UV absorbing material of the first layer 1 it may be in particular to α-NPD as in the previous embodiments. Also with the second layer 2 it is not a purely organic layer, but the organic material of the second layer 2 is embedded in an inorganic layer, which may be, for example, SiO 2 . The organic material may be, for example, Tinuvin 360.

Die erste Schicht 1 und die zweite Schicht 2 werden bei dem Ausführungsbeispiel der 3 vorzugsweise durch gleichzeitige Vakuumverdampfung des organischen Materials und des anorganischen Einbettungsmaterials hergestellt. Auf diese Weise wird das organische Material in das anorganische Material eingebettet. Durch das Einbetten der organischen Materialien in anorganische Materialien kann insbesondere die mechanische Stabilität des Schichtsystems 4 vorteilhaft erhöht werden.The first shift 1 and the second layer 2 be in the embodiment of the 3 preferably produced by simultaneous vacuum evaporation of the organic material and the inorganic embedding material. In this way, the organic material is embedded in the inorganic material. By embedding the organic materials in inorganic materials, in particular, the mechanical stability of the layer system 4 be increased advantageously.

Das in 4 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel dadurch, dass zwischen der zweiten Schicht 2 und der Deckschicht 7 eine Metalloxidschicht 8 angeordnet ist. Die Abkürzung MeOx steht für ein Metalloxid wie beispielsweise TiO2, ZnO, Al2O3, Ta2O5 oder CeO2. Durch die Metalloxidschicht 8 kann insbesondere eine verbesserte Absorption und/oder Reflexion von UV-Strahlung bei Wellenlängen < 350 nm bewirkt werden, wodurch sich die Langzeitstabilität des UV-absorbierenden Schichtsystems 4 weiter verbessert. Besonders geeignet sind Titanoxid (TiO2) oder Zinkoxid (ZnO).This in 4 illustrated embodiment differs from the in 2 illustrated embodiment in that between the second layer 2 and the topcoat 7 a metal oxide layer 8th is arranged. The abbreviation MeO x stands for a metal oxide such as TiO 2 , ZnO, Al 2 O 3 , Ta 2 O 5 or CeO 2 . Through the metal oxide layer 8th In particular, an improved absorption and / or reflection of UV radiation at wavelengths <350 nm can be effected, whereby the long-term stability of the UV-absorbing layer system 4 further improved. Particularly suitable are titanium oxide (TiO 2 ) or zinc oxide (ZnO).

In 5 ist ein Ausführungsbeispiel eines UV-absorbierenden Schichtsystems 4 dargestellt, das wie das in 4 dargestellte Ausführungsbeispiel aufgebaut ist. Das UV-absorbierende Schichtsystem 4 enthält auf einem Kunststoffsubstrat 3 aus Polycarbonat eine 100 nm dicke Grundschicht 5 aus SiO2, eine 200 nm dicke erste Schicht 1 aus α-NPD, eine 400 nm dicke zweite Schicht 2 aus Tinuvin 360, eine 100 nm dicke Metalloxidschicht 8 aus TiO2 und eine 100 nm dicke Deckschicht 7 aus SiO2. Das Schichtsystem 4 wurde in einer Aufdampfanlage hergestellt, wobei die organischen Materialien der ersten Schicht 1 und der zweiten Schicht 2 durch Vakuumverdampfung mittels Widerstandsheizung aus einem Tiegel aufgebracht wurden. Die anorganischen Schichten 5, 7, 8 wurden mittels Elektronenstrahlverdampfung hergestellt. Während des Beschichtungsprozesses können die Schichtdicken der aufgebrachten Schichten beispielsweise mittels eines Schwingquarzes monitoriert werden. Das gesamte UV-absorbierende Schichtsystem 4 kann vorteilhaft in einer einzigen Vakuumbeschichtungsanlage hergestellt werden. Das Substrat 3 muss also zur Herstellung des gesamten UV-absorbierenden Schichtsystems 4 vorteilhaft nicht zwischen mehreren Beschichtungsanlagen transferiert werden, wodurch der Herstellungsaufwand für das Schichtsystem vergleichsweise gering ist.In 5 is an embodiment of a UV-absorbing layer system 4 pictured, like the one in 4 illustrated embodiment is constructed. The UV absorbing layer system 4 contains on a plastic substrate 3 made of polycarbonate a 100 nm thick base coat 5 made of SiO 2 , a 200 nm thick first layer 1 from α-NPD, a 400 nm thick second layer 2 from Tinuvin 360, a 100 nm thick metal oxide layer 8th of TiO 2 and a 100 nm thick topcoat 7 made of SiO 2 . The shift system 4 was produced in a vapor deposition plant, wherein the organic materials of the first layer 1 and the second layer 2 were applied by vacuum evaporation by means of resistance heating from a crucible. The inorganic layers 5 . 7 . 8th were prepared by electron beam evaporation. During the coating process, the layer thicknesses of the applied layers can be monitored, for example, by means of a quartz crystal. The entire UV absorbing layer system 4 can be advantageously prepared in a single vacuum coating system. The substrate 3 So must for the production of the entire UV-absorbing layer system 4 advantageously can not be transferred between multiple coating systems, whereby the manufacturing cost of the layer system is comparatively low.

In 6 ist die Transmission der in dem Ausführungsbeispiel der 5 verwendeten Materialien, die diese als 400 nm dicke Einzelschicht aufweisen, sowie die Transmission des in 5 dargestellten Schichtsystems 4 als Funktion der Wellenlänge λ im Bereich von 350 nm bis 500 nm dargestellt. Die erste Schicht 1 aus α-NPD (Kurve 9) weist eine Absorptionskante bei etwa 400 nm auf. Die zweite Schicht 2 aus Tinuvin 360 (Kurve 10) weist eine Absorptionskante bei etwa 380 nm auf. Durch die in dem Schichtsystem enthaltene erste Schicht 1 ist die Absorptionskante des gesamten Schichtsystems (Kurve 12) gegenüber einer Einzelschicht, die nur das zweite Material enthält (Kurve 10), zu einer größeren Wellenlänge hin verschoben. Insgesamt wird dadurch ein besserer UV-Schutz und insbesondere eine verbesserte Beständigkeit des Schichtsystems gegen Schichtablösung erzielt. Durch die ferner in dem Schichtsystem enthaltene TiO2-Schicht (Kurve 11) wird insbesondere UV-Strahlung mit Wellenlängen von unter 350 nm blockiert, wodurch sich die Beständigkeit des Schichtsystems weiter verbessert.In 6 is the transmission of the in the embodiment of 5 used materials which have these as 400 nm thick single layer, and the transmission of in 5 layer system shown 4 represented as a function of the wavelength λ in the range of 350 nm to 500 nm. The first shift 1 from α-NPD (curve 9 ) has an absorption edge at about 400 nm. The second layer 2 from Tinuvin 360 (curve 10 ) has an absorption edge at about 380 nm. By the first layer contained in the layer system 1 is the absorption edge of the entire layer system (curve 12 ) against a single layer containing only the second material (curve 10 ), shifted to a longer wavelength. Overall, this results in better UV protection and in particular improved resistance of the layer system to delamination. By further contained in the layer system TiO 2 layer (curve 11 In particular, UV radiation with wavelengths below 350 nm is blocked, which further improves the durability of the layer system.

In 7 ist die Transmission einer Einfachschicht aus α-NPD vor (Kurve 13) und nach (Kurve 14) 480 Stunden UV-Bestrahlung dargestellt. Weiterhin ist die Transmission eines Schichtsystems aus einer α-NPD-Schicht und einer nachfolgenden Tinuvin 360-Schicht vor (Kurve 15) und nach (Kurve 16) 480 Stunden UV-Bestrahlung dargestellt. Bei der Einfachschicht aus α-NPD bewirkt die UV-Bestrahlung eine erhebliche Verminderung der Transmission im blauen Spektralbereich. Dies kann sich durch eine Vergilbung der Probe bemerkbar machen. Bei dem Schichtsystem mit der zusätzlichen zweiten Schicht aus Tinuvin 360 ist die Veränderung der Transmission durch die UV-Bestrahlung vorteilhaft wesentlich geringer als bei der nicht abgedeckten Einfachschicht aus α-NPD.In 7 is the transmission of a single layer of α-NPD before (curve 13 ) and after (curve 14 ) 480 hours of UV irradiation. Furthermore, the transmission of a layer system of an α-NPD layer and a subsequent Tinuvin 360 layer before (curve 15 ) and after (curve 16 ) 480 hours of UV irradiation. In the case of the single layer of α-NPD, the UV irradiation causes a considerable reduction in the transmission in the blue spectral range. This can be felt by a yellowing of the sample. In the case of the layer system with the additional second layer made of Tinuvin 360, the change in the transmission due to the UV irradiation is advantageously substantially lower than in the case of the uncovered single layer of α-NPD.

Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.The invention is not limited by the description with reference to the embodiments. Rather, the invention encompasses any novel feature as well as any combination of features, including in particular any combination of features in the claims, even if this feature or combination itself is not explicitly stated in the claims or exemplary embodiments.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • US 6455442 B1 [0005] US 6455442 B1 [0005]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • U. Schulz, K. Lau, N. Kaiser, ”Antireflection Coating With UV-Protective Properties For Polycarbonate”, Applied Optics 47, C83–C87 (2008) [0006] U. Schulz, K. Lau, N. Kaiser, "Antireflection Coating With UV-Protective Properties For Polycarbonates", Applied Optics 47, C83-C87 (2008) [0006]

Claims (15)

UV-absorbierendes Schichtsystem (4), umfassend – eine erste Schicht (1), die ein erstes UV-absorbierendes organisches Material enthält, das eine Absorptionskante bei einer Wellenlänge λ1 aufweist, und – eine der ersten Schicht (1) nachfolgende zweite Schicht (2), die ein zweites UV-absorbierendes organisches Material enthält, das eine Absorptionskante bei einer Wellenlänge λ2 aufweist, wobei λ1 > λ2 ist.UV absorbing coating system ( 4 ), comprising - a first layer ( 1 ) containing a first UV-absorbing organic material having an absorption edge at a wavelength λ 1 , and - one of the first layer ( 1 ) subsequent second layer ( 2 ) containing a second UV-absorbing organic material having an absorption edge at a wavelength λ 2 , where λ 1 > λ 2 . UV-absorbierendes Schichtsystem nach Anspruch 1, wobei 380 nm ≤ λ1 ≤ 420 nm ist.The UV absorbing layer system of claim 1, wherein 380 nm ≤ λ 1 ≤ 420 nm. UV-absorbierendes Schichtsystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei 370 nm ≤ λ2 ≤ 390 nm ist.A UV absorbing layer system according to claim 1 or 2, wherein 370 nm ≤ λ 2 ≤ 390 nm. UV-absorbierendes Schichtsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Δλ = λ1 – λ2 ≥ 10 nm ist.UV-absorbing layer system according to one of the preceding claims, wherein Δλ = λ 1 - λ 2 ≥ 10 nm. UV-absorbierendes Schichtsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Schichtsystem (5) auf ein Kunststoffsubstrat (3) aufgebracht ist.UV-absorbing layer system according to one of the preceding claims, wherein the layer system ( 5 ) on a plastic substrate ( 3 ) is applied. UV-absorbierendes Schichtsystem nach Anspruch 5, wobei das Kunststoffsubstrat (3) Polycarbonat aufweist.UV-absorbing layer system according to claim 5, wherein the plastic substrate ( 3 ) Comprises polycarbonate. UV-absorbierendes Schichtsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Schicht (1) N,N'-Di(naphth-1-yl)-N,N'-diphenyl-benzidine (α-NPD), Tetra-N-phenylbenzidine (TPB), N,N'-Bis-(3-methylphenyl)-N,N'diphenylbenzidine (TPD), 1,3-Bis-(4-(4-diphenylamino)-phenyl-1,3,4-oxidiazol-2-yl)-benzene, 4,4',4''(Tris(N,N-diphenylamino)-triphenylamin oder 4-(2,2-Bisphenyl-ethen-1-yl)-triphenylamin enthält.UV-absorbing layer system according to one of the preceding claims, wherein the first layer ( 1 ) N, N'-di (naphth-1-yl) -N, N'-diphenyl-benzidine (α-NPD), tetra-N-phenylbenzidine (TPB), N, N'-bis (3-methylphenyl) -N, N'-diphenylbenzidine (TPD), 1,3-bis- (4- (4-diphenylamino) -phenyl-1,3,4-oxidiazol-2-yl) -benzene, 4,4 ', 4'' (Tris (N, N-diphenylamino) -triphenylamine or 4- (2,2-bisphenyl-ethen-1-yl) -triphenylamine contains. UV-absorbierendes Schichtsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zweite Schicht (2) ein 2-Hydroxybenzophenon, einen Zimtsäureester, ein Benzylidene-malonat, ein Oxalanilid, ein 2-Hydroxyphenylbenzotriazol oder ein Hydroxyphenyltriazin aufweist.UV-absorbing layer system according to one of the preceding claims, wherein the second layer ( 2 ) has a 2-hydroxybenzophenone, a cinnamic acid ester, a benzylidene malonate, an oxalanilide, a 2-hydroxyphenylbenzotriazole or a hydroxyphenyltriazine. UV-absorbierendes Schichtsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zweite Schicht (2) 2,2'-Methylenebis(6-(2H-benzotriazol-2-yl)-4-1,1,3,3-tetramethylbutyl)phenol (Tinuvin® 360) oder 2-(4,6-Diphenyl-1,3,5-triazin-2-yl)-5-hexyloxy-phenol (Tinuvin® 1577) enthält.UV-absorbing layer system according to one of the preceding claims, wherein the second layer ( 2 ) Of 2,2'-methylenebis (6- (2H-benzotriazol-2-yl) -4-1,1,3,3-tetramethylbutyl) phenol (Tinuvin ® 360) or 2- (4,6-diphenyl-1, 3,5-triazin-2-yl) -5-hexyloxy-phenol (Tinuvin ® 1577) contains. UV-absorbierendes Schichtsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Schichtsystem (4) mindestens eine anorganische Schicht (5, 6, 7, 8) enthält.UV-absorbing layer system according to one of the preceding claims, wherein the layer system ( 4 ) at least one inorganic layer ( 5 . 6 . 7 . 8th ) contains. UV-absorbierendes Schichtsystem nach Anspruch 10, wobei die mindestens eine anorganische Schicht (8) Titanoxid oder Zinkoxid aufweist.A UV absorbing layer system according to claim 10, wherein said at least one inorganic layer ( 8th ) Has titanium oxide or zinc oxide. UV-absorbierendes Schichtsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das in der ersten Schicht (1) enthaltene erste organische Material und/oder das in der zweiten Schicht (2) enthaltene zweite organische Material in ein anorganisches Material eingebettet ist.UV-absorbing layer system according to one of the preceding claims, wherein in the first layer ( 1 ) contained first organic material and / or in the second layer ( 2 ) embedded second organic material is embedded in an inorganic material. Verfahren zur Herstellung eines UV-absorbierenden Schichtsystems nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die erste Schicht (1), die das erste organische Material enthält, und die zweite Schicht (2), die das zweite organische Material enthält, mit einem Vakuumbeschichtungsverfahren hergestellt werden.Process for producing a UV-absorbing layer system according to one of the preceding claims, in which the first layer ( 1 ) containing the first organic material and the second layer ( 2 ) containing the second organic material can be produced by a vacuum coating method. Verfahren zur Herstellung eines UV-absorbierenden Schichtsystems nach Anspruch 13, bei dem das Schichtsystem (4) eine oder mehrere anorganische Schichten (5, 6, 7, 8) enthält und das gesamte Schichtsystem (4) mittels Vakuumbeschichtungsverfahren hergestellt wird.A process for producing a UV-absorbing layer system according to claim 13, wherein the layer system ( 4 ) one or more inorganic layers ( 5 . 6 . 7 . 8th ) and the entire shift system ( 4 ) is produced by vacuum coating method. Verfahren zur Herstellung eines UV-absorbierenden Schichtsystems nach Anspruch 13 oder 14, bei dem die erste Schicht (1) und/oder die zweite Schicht (2) durch gleichzeitige Verdampfung des ersten bzw. zweiten organischen Materials und eines anorganischen Materials hergestellt werden.A process for producing a UV absorbing coating system according to claim 13 or 14, wherein the first layer ( 1 ) and / or the second layer ( 2 ) by simultaneous evaporation of the first and second organic materials and an inorganic material, respectively.
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