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KR20160019444A - 방향-독립적 내충격성 3-d 성형물 - Google Patents

방향-독립적 내충격성 3-d 성형물 Download PDF

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KR20160019444A
KR20160019444A KR1020157035244A KR20157035244A KR20160019444A KR 20160019444 A KR20160019444 A KR 20160019444A KR 1020157035244 A KR1020157035244 A KR 1020157035244A KR 20157035244 A KR20157035244 A KR 20157035244A KR 20160019444 A KR20160019444 A KR 20160019444A
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KR
South Korea
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film
coating
thermoplastic polymer
coating composition
molding
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KR1020157035244A
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세르게이 코스트로미네
요하힘 페촐트
비에란트 호베스타트
스벤 호바이카
롤란트 퀸첼
Original Assignee
코베스트로 도이칠란트 아게
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Publication date
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Abstract

본 발명은 적어도 100,000 g/mol의 평균 몰 질량을 갖는 적어도 30 중량%의 적어도 1종의 열가소성 중합체, 적어도 1종의 UV-경화성 반응성 희석제, 적어도 1종의 광개시제, 및 적어도 1종의 유기 용매를 포함하며, 여기서 에틸렌계 불포화 기의 비율은 코팅 조성물의 고형물 함량 중 적어도 3 mol/kg인 코팅 조성물에 관한 것이다. 본 발명은 특히 열가소성 중합체, 열가소성 중합체로부터 제조된 필름, 성형물의 표면을 형성하는 필름의 표면 코팅을 포함하는 성형물로서, 상기 표면 코팅은 > 0.1 μm 및 < 20 μm 범위의 두께를 가지며, 필름을 코팅 조성물을 사용하여 코팅함으로써 수득될 수 있는 것인 성형물에 관한 것이다. 이 방식으로, 내스크래치성 및 내용매성 표면을 갖는 방향에 독립적인 내충격성 성형물이 제공된다.

Description

방향-독립적 내충격성 3-D 성형물 {DIRECTION-INDEPENDENTLY IMPACT-RESISTANT 3-D MOLDED PARTS}
본 발명은 내스크래치성 및 내용매성 표면을 갖는 비-방향적 내충격성 3D 중합체 성형물, 및 그의 제조를 위한 필름 삽입 성형 방법에 관한 것이다.
필름 삽입 성형 기술은 사출 성형 방법에서의 플라스틱 부품의 제조를 위해 확립되었다. 이는 먼저, 코팅된 필름으로부터 부품의 전방 표면을 2차원으로 또는 3차원으로 사전제작하고, 이어서 이를 중합체 용융물로 이를 이면으로부터 충전하거나 또는 삽입 성형하는 것을 수반한다.
전방 면이 화학적 및 기계적 효과로부터 충분한 보호를 갖는 것이 종종 요망된다. 이는 종종 선행 기술에서 표면에 대한 적절한 코팅 또는 페인트 필름에 의해 달성된다. 완성된 3차원 부품의 습윤 코팅을 회피하기 위해, 이러한 페인트 필름 또는 코팅을 필름에 미리 적용시켜야 하며, 이어서 필름을 사용하여 모든 추가의 성형 단계를 거치고, 이어서 궁극적으로, 예를 들어 UV 노출에 의해 경화시키는 것이 유리하다.
이는 코팅된 필름 기술에 적합한 그를 위한 특성의 매우 특정한 프로파일을 생성한다. 선행 기술에서, 용어 "성형가능한 하드코팅"은 이 제품 클래스를 위해 확립되었으며, 처음에는 충분히 내블로킹성이지만, 이어서 요망되는 경우에 기판과 함께 열적으로 성형될 수 있고, 마지막에서 UV 경화를 통해 보호 층의 특성을 제공받는 필름 코팅을 의미한다.
특성의 이러한 조합은, UV 가교에 대한 큰 잠재적 가능성과 함께 1차 코팅의 내블로킹성 및 열가소성 특성의 관점에서 구현시키기 어렵다.
선행 기술에서 이 목적을 위한 해결책에 대한 대부분의 접근법은 특히 문헌 [Beck, Erich (BASF), Scratch resistant UV coatings for automotive applications, Pitture e Vernici, European Coatings (2006), 82(9), 10-19; Beck, Erich, Into the third dimension: three ways to apply UV coating technology to 3D-automotive objects, European Coatings Journal (2006), (4), 32, 34, 36, 38-39; Petzoldt, Joachim; Coloma, Fermin (BMS), New three-dimensionally formable hardcoat films, JOT, Journal fuer Oberflaechentechnik (2010), 50(9), 40-42 EP 2113527 A1, Petzoldt et al., Development of new generation hardcoated films for complex 3D-shaped FIM applications, RadTech Asia 2011, Conference Proceedings]에 기재된 바와 같이 주로 이중-경화 방법에 의해 제조되는 거대단량체의 사용을 포함한다.
게다가, 자동차에서, 및 다른 방식의 수송, 전기 및 전자 장치에서, 및 건설 산업에서 폭넓게 사용되는 플라스틱 부품은 -30℃에 이르는 낮은 사용-관련 온도까지의 그의 인성 및 내충격성과 관련하여 높은 요구를 받고 있다. 예를 들어 폴리카르보네이트로부터 제조된 제품이 이 특성을 갖는 것으로 공지되어 있다. 그러나, 폴리카르보네이트 표면은 또한 스크래치 및 용매에 대한 특정 감수성을 갖는다. 그러나, 폴리카르보네이트에 적용된 취성 또는 보다 덜 내충격성 중합체 층, 예를 들어 내스크래치성을 증가시키는 코팅 물질 또는 PMMA 외부 층은 폴리카르보네이트의 내충격성에 불리한 영향을 미친다. 따라서 공-압출된 PC/PMMA 필름으로부터 제조된 플라스틱 부품은, 특히 충격이 폴리카르보네이트의 면으로부터 발생하여 폴리메틸메타크릴레이트가 충격의 인장 구역에 있는 경우에 일반적으로 허용가능한 내충격성을 나타내지 않는다.
따라서 심지어 저온에서도 비-방향적 내충격성이고, 필름 삽입 성형에 의해 유연하고 효율적으로 수득가능하고, 동시에 내스크래치성 및 내용매성 표면을 갖는 성형물에 대한 상당한 필요성이 존재한다.
본 발명은 따라서 다음을 제공한다:
열가소성 중합체, 열가소성 중합체의 필름 및 필름의 내스크래치성 및 내용매성 표면 코팅을 포함하는 비-방향적 내충격성 3D 성형물로서, 상기 표면 코팅은 성형물의 표면을 형성하고, ≥ 0.1 μm 내지 ≤ 20 μm 범위의 두께를 가지며, 필름의 표면을
(a) 코팅 조성물의 고형물 함량 중 30 중량% 함량의 적어도 100,000 g/mol의 평균 몰 질량을 갖는 적어도 1종의 열가소성 중합체;
(b) 적어도 30 중량%의 UV-경화성 반응성 희석제;
(c) 0.1 내지 10 중량부의 적어도 1종의 광개시제; 및
(d) 적어도 1종의 유기 용매
를 포함하며, 여기서 에틸렌계 불포화 기의 비율은 코팅 조성물의 고형물 함량 kg당 적어도 3 mol인
코팅 조성물을 사용하여 코팅함으로써 수득가능한 것인 성형물.
본 발명의 코팅 조성물은 단순하고 효율적인 방식으로 수득될 수 있다. 게다가, 그에 의해 수득가능한 코팅은 다수의 표면 예컨대, 보다 특히, 필름 삽입 성형 방법에 사용하기 위해 고려되는 필름에 대해 충분한 내블로킹성을 갖지만, 이어서 요망되는 경우에 코팅된 기판과 함께 열적으로 성형되고, 예를 들어 UV 방사선에 의한 경화 후, 내스크래치성 및 내용매성 표면을 제공받을 수 있다. 게다가, 놀랍게도, 성형물의 비-방향적 내충격성은 특히 필름의 표면 코팅이 ≥ 0.1 μm 내지 ≤ 20 μm 범위의 두께인 경우에 수득되는 것으로 밝혀졌다.
본 발명의 문맥에서 적용 목적을 위해 충분한 비-방향적 인성은 성형물이 -30℃에서의 DIN EN ISO 6603-1을 기반으로 하는 천공 시험에서 양쪽 면으로부터 2.5 m/s, 바람직하게는 3.0 m/s, 보다 바람직하게는 3.5 m/s에 이르는 충격 속도의 인성 특성을 나타냄을 의미하는 것으로 이해된다. 천공 시험의 문맥에서 "인성"은 이하에 설명될 바와 같이 제조되는 파괴의 특성에 의해, 즉 연성 파괴와 취성 파괴 사이의 구별에 의해 정의된다: DIN EN ISO 6603-1을 기반으로 하는 천공 시험은 연성/취성 전이를 결정하는 충격 속도의 변화와 함께 13 kg의 낙하 질량, 50x50 mm2의 샘플 크기, 20 mm의 스파이크 직경 및 홀 직경 40 mm를 갖는 원형 접촉 표면을 사용하여 수행된다. 파괴 (연성/취성 파괴)의 특성은 충격받는 시험 시편에서의 파괴의 외관을 기준으로 하여 결정될 수 있다: 연성 파괴는 시편이 1개의 피스로 유지되는 경우에 크래킹이 없는 소성 변형 (표준에 따름) 또는 시편의 천공 (표준으로부터 벗어남)인 것으로 고려된다. 취성 파괴는 2개 이상의 피스로의 샘플의 파열로서 간주된다.
내스크래치성은 ASTM D 3363을 기반으로 하여 측정가능한 연필 경도를 사용하여 결정될 수 있다. 내용매성의 평가는 EN ISO 2812-3:2007을 기반으로 하여 이루어질 수 있다. 코팅 조성물을 사용한 필름의 본 발명의 코팅 및 UV 방사선에 의한 최종 경화에 의해 수득된 성형물의 표면은, 심지어 다르게는 폴리카르보네이트 표면에 매우 해로운 용매, 아세톤에 관해서도 매우 우수한 내구성을 갖는 것으로 주목할만한다.
본 발명의 성형물이 필름 삽입 성형, 보호 층을 포함하는 3D-성형된 필름을 보호 층으로부터 떨어져 있는 필름의 면 상의 열가소성 중합체의 용융물로 충전하는 것을 포함하는 필름 삽입 성형에 의해 수득가능하다는 것이 이 문맥에서 특히 바람직하다.
본 발명의 문맥에서 필름 삽입 성형은 필름이 코팅 조성물을 사용하여 코팅되고, 이어서 필름이 3차원으로, 예를 들어 열 수단에 의해 성형되고, 이어서 필름이 열가소성 중합체를 사용하여 필름과 직면하지 않는 면 상에 역-코팅되거나 또는 삽입-성형되는 것인 방법이다. 이 코팅 작업은 이미 건조 작업을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 역-코팅 작업은 화학 방사선, 바람직하게는 UV 방사선에 의한 필름의 표면 상의 코팅의 경화에 의해 진행된다.
코팅에 사용되는 필름은 바람직하게는 열가소성 물질 예컨대 폴리카르보네이트, 폴리아크릴레이트 또는 폴리(메트)아크릴레이트, 폴리술폰, 폴리에스테르, 열가소성 폴리우레탄 및 폴리스티렌, 및 공중합체 및 그의 혼합물 (블렌드)이다. 적합한 열가소성 물질은, 예를 들어, 폴리아크릴레이트, 폴리(메트)아크릴레이트 (예를 들어 PMMA; 예를 들어 룀(Roehm)으로부터의 플렉시글라스(Plexiglas)®), 시클로올레핀 공중합체 (COC; 예를 들어 티코나(Ticona)로부터의 토파스(Topas)®; 니폰 제온(Nippon Zeon)으로부터의 제노엑스(Zenoex)® 또는 재팬 신테틱 러버(Japan Synthetic Rubber)로부터의 아펠(Apel)®), 폴리술폰 (바스프(BASF)로부터의 울트라손(Ultrason)® 또는 솔베이(Solvay)로부터의 유델(Udel)®), 폴리에스테르, 예를 들어 PET 또는 PEN, 폴리카르보네이트 (PC), 폴리카르보네이트/폴리에스테르 블렌드, 예를 들어 PC/PET, 폴리카르보네이트/폴리시클로헥실메탄올 시클로헥산디카르복실레이트 (PCCD; 지이(GE)로부터의 크실렉스(Xylecs)®), 폴리카르보네이트/PBT 및 그의 혼합물이다.
특히 유리하고 바람직한 실시양태에서, 본 발명의 성형물의 필름은 폴리카르보네이트 또는 코폴리카르보네이트를 포함한다.
그의 탁월한 내충격성과 동시에 투명성으로 인해, 폴리카르보네이트는 보호 층으로 코팅된 3D-성형된 필름의 삽입 성형 또는 충전을 위한 열가소성 중합체로서 본 발명의 문맥에서 또한 사용된다. 마찬가지로 본 발명의 바람직한 실시양태에서, 열가소성 중합체는 따라서 폴리카르보네이트를 포함한다. 본 발명에 적합한 폴리카르보네이트 및 폴리카르보네이트 배합물, 및 또한 폴리카르보네이트 필름은, 예를 들어, 마크롤론(Makrolon)®, 베이블렌드(Bayblend)® 및 마크로블렌드(Makroblend)® 상표명 (바이엘 머티리얼사이언스 아게(Bayer MaterialScience AG)) 하에 입수가능하다.
본 발명의 폴리카르보네이트 조성물의 제조에 적합한 폴리카르보네이트는 모든 공지된 폴리카르보네이트이다. 이들은 호모폴리카르보네이트, 코폴리카르보네이트 및 열가소성 폴리에스테르 카르보네이트이다. 적합한 폴리카르보네이트는 바람직하게는 광 산란에 의해 보정된, 디클로로메탄 중 또는 동등한 중량의 페놀/o-디클로로벤젠의 혼합물 중 상대 용액 점도를 측정함으로써 결정된, 18,000 내지 40,000, 바람직하게는 26,000 내지 36,000, 특히 28,000 내지 35,000의 평균 분자량
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를 갖는다.
폴리카르보네이트는 바람직하게는 계면 방법 또는 용융 에스테르교환 방법에 의해 제조되며, 이는 문헌에 다수회 기재되었다. 계면 방법과 관련하여, 예로서 문헌 [H. Schnell, Chemistry and Physics of Polycarbonates, Polymer Reviews, vol. 9, Interscience Publishers, New York 1964 P. 33 ff., to Polymer Reviews, vol. 10, "Condensation Polymers by Interfacial and Solution Methods", Paul W. Morgan, Interscience Publishers, New York 1965, ch. VIII, p. 325, to Drs. U. Grigo, K. Kircher and P. R- Mueller "Polycarbonate" [Polycarbonates] in Becker/Braun, Kunststoff-Handbuch [Polymer Handbook], volume 3/1, Polycarbonate, Polyacetale, Polyester, Celluloseester [Polycarbonates, Polyacetals, Polyesters, Cellulose Esters], Carl Hanser Publishers, Munich, Vienna, 1992, p. 118-145], 및 EP-A 0 517 044를 참조한다. 용융 에스테르교환 방법은, 예를 들어, 문헌 [Encyclopedia of Polymer Science, vol. 10 (1969), Chemistry and Physics of Polycarbonates, Polymer Reviews, H. Schnell, vol. 9, John Wiley and Sons, Inc. (1964)], 및 특허 명세서 DE-B 10 31 512 및 US-B 6 228 973에 기재되어 있다.
폴리카르보네이트는 용융 에스테르교환 방법에서 탄산 화합물, 특히 포스겐, 또는 디페닐 카르보네이트 또는 디메틸 카르보네이트와의 비스페놀 화합물의 반응으로부터 수득될 수 있다. 여기서 비스페놀 A를 기재로 하는 호모폴리카르보네이트 및 단량체 비스페놀 A 및 1,1-비스(4-히드록시페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산을 기재로 하는 코폴리카르보네이트가 특히 바람직하다. 폴리카르보네이트 합성에 사용될 수 있는 추가의 비스페놀 화합물이 특히, WO-A 2008037364, EP-A 1 582 549, WO-A 2002026862, WO-A 2005113639에 개시되어 있다.
폴리카르보네이트는 선형 또는 분지형일 수 있다. 분지형 및 비분지형 폴리카르보네이트의 혼합물을 사용하는 것이 또한 가능하다.
폴리카르보네이트에 적합한 분지화제가 문헌에 공지되어 있고, 예를 들어, 특허 명세서 US-B 4 185 009, DE-A 25 00 092, DE-A 42 40 313, DE-A 19 943 642, US-B 5 367 044, 및 그에 인용된 문헌에 기재되어 있다. 게다가, 어떠한 분지화제도 폴리카르보네이트 제조의 과정에 첨가되지 않는 경우에, 사용되는 폴리카르보네이트는 또한 본질적으로 분지형일 수 있다. 고유 분지의 한 예는 EP-A 1 506 249에서 용융 폴리카르보네이트에 대해 개시된 바와 같이 소위 프라이즈(Fries) 구조로 불린다.
또한, 폴리카르보네이트 제조에서 사슬 종결제를 사용하는 것이 가능하다. 사용되는 사슬 종결제는 바람직하게는 페놀류 예컨대 페놀, 알킬페놀 예컨대 크레졸 및 4-tert-부틸페놀, 클로로페놀, 브로모페놀, 쿠밀페놀 또는 그의 혼합물이다.
필름 또는 3D 성형의 열가소성 중합체의 중합체 조성물(들)은 추가로 첨가제, 예를 들어 UV 흡수제, IR 흡수제 및 다른 통상의 가공 보조제, 특히 이형제 및 플럭스, 및 또한 통상의 안정화제, 특히 열 안정화제, 및 또한 대전방지제, 안료, 착색제 및 광학 증백제를 포함할 수 있다. 모든 층에서, 상이한 첨가제 또는 첨가제의 농도는 존재할 수 있다.
코팅 조성물은 본 발명의 대상의 추가의 부분을 형성한다. 이는 (a) 코팅 조성물의 고형물 함량 중 30 중량% 함량의 적어도 100,000 g/mol의 평균 몰 질량을 갖는 적어도 1종의 열가소성 중합체; (b) 적어도 30 중량%의 UV-경화성 반응성 희석제; (c) ≥ 0.1 내지 ≤ 10 중량부의 적어도 1종의 광개시제; 및 (d) 적어도 1종의 유기 용매를 포함하며, 여기서 에틸렌계 불포화 기의 비율은 코팅 조성물의 고형물 함량 kg당 적어도 3 mol이다.
열가소성 중합체는 폴리메틸메타크릴레이트 (PMMA), 다양한 종류의 폴리에스테르 (예를 들어 PET, PEN, PBTP 및 UP), 다른 중합체 예컨대 경질 PVC, 셀룰로스 에스테르 (예컨대 CA, CAB, CP), 폴리스티렌 (PS) 및 공중합체 (SAN, SB 및 MBS), 폴리아크릴로니트릴 (PAN), ABS 중합체, 아크릴로니트릴-메틸 메타크릴레이트 (AMMA), 아크릴로니트릴-스티렌-아크릴산 에스테르 (ASA), 폴리우레탄 (PUR), 폴리에틸렌 (PE, PE-HD, -LD, -LLD, -C), 폴리프로필렌 (PP), 폴리아미드 (PA), 폴리카르보네이트 (PC) 또는 폴리에테르 술폰 (PES)/(DIN 7728T1에 따른 약어)을 의미하는 것으로 이해된다.
적어도 100,000 g/mol의 분자량 Mw를 갖는 열가소성 중합체가 특히 유리한 방식으로 건조된 코팅의 적절한 내블로킹성에 기여하는 한편, 다른 한편으로는 예를 들어 UV 방사선에 의해 경화된 본 발명의 표면 코팅의 내스크래치성 및 내용매성에 기여하는 것으로 밝혀졌다. 추가의 바람직한 열가소성 중합체는 적어도 150,000 g/mol의 분자량 Mw를 갖는, 보다 바람직하게는 적어도 200,000 g/mol의 분자량 Mw를 갖는 것들이다. 보다 특히, 상기 조건을 실현하는 선형 열가소성 중합체가 바람직하다.
비캣 연화 온도 VET (ISO 306)는 적어도 90℃, 유리하게는 적어도 95℃, 특히 유리하게는 대략 적어도 100℃이다.
유리하고, 따라서 특히 바람직한 열가소성 중합체는 폴리메틸메타크릴레이트이다.
폴리메틸메타크릴레이트 (PMMA)는 폴리메틸메타크릴레이트 단독중합체 및 70 중량% 초과의 메틸 메타크릴레이트 함량을 갖는, 메틸 메타크릴레이트-기재 공중합체를 의미하는 것으로 이해되고, 예를 들어, 상표명 데갈란(Degalan)®, 데가크릴(Degacryl)®, 플렉시글라스®, 아크릴라이트(Acrylite)® (에보닉(Evonik)으로부터), 알투글라스(Altuglas), 오로글라스(Oroglas) (아르케마(Arkema)로부터), 엘바사이트(Elvacite)®, 콜라그릴(Colacryl)®, 루사이트(Lucite)® (루사이트로부터) 하에, 및 명칭 예컨대 아크릴글라스(Acrylglas), 코나크릴(Conacryl), 데글라스(Deglas), 디아콘(Diakon), 프리아크릴(Friacryl), 헤사글라스(Hesaglas), 리마크릴(Limacryl), 퍼클락스(PerClax) 및 비트로플렉스(Vitroflex) 하에 공지된다.
PMMA 단독중합체 및 70 중량% 내지 99.5 중량%의 메틸 메타크릴레이트 및 0.5 중량% 내지 30 중량%의 메틸 아크릴레이트의 공중합체가 바람직하다. PMMA 단독중합체 및 90 중량% 내지 99.5 중량%의 메틸 메타크릴레이트 및 0.5 중량% 내지 10 중량%의 메틸 아크릴레이트의 공중합체가 특히 바람직하다. 바람직한 실시양태에서, 비캣 연화 온도 VET (ISO 306)는 적어도 90℃, 바람직하게는 대략 100℃ 내지 115℃이다.
특히 PMMA 단독중합체 및 적어도 100,000 g/mol의 분자량 Mw를 갖는 공중합체가 특히 유리한 방식으로 본 발명의 표면 코팅의 내스크래치성 및 내용매성에 기여하는 것으로 밝혀졌다.
PMMA 단독중합체 및 적어도 100,000 g/mol의 분자량 Mw를 갖는, 보다 바람직하게는 적어도 150,000 g/mol의 분자량 Mw를 갖는, 가장 바람직하게는 적어도 200,000 g/mol의 분자량 Mw를 갖는 공중합체가 따라서 특히 바람직하다.
분자량 Mw는, 예를 들어, 겔 투과 크로마토그래피에 의해 또는 산란광 방법에 의해 결정될 수 있다 (예를 들어, 문헌 [H. F. Mark et al., Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, 2nd edition, vol. 10, pages 1 ff., J. Wiley, 1989] 참조).
코팅 조성물의 고형물 함량 중 열가소성 중합체의 비율은 적어도 30 중량%, 보다 바람직하게는 적어도 40 중량%, 가장 바람직하게는 45 중량%이다.
본 발명의 코팅 조성물의 성분 (b)로서 바람직하게 사용가능한 반응성 희석제는 이관능성, 삼관능성, 사관능성, 오관능성 또는 육관능성 아크릴 및/또는 메타크릴 단량체이다. 에스테르 관능기, 특히 아크릴산 에스테르 관능기가 바람직하다. 적합한 다관능성 아크릴산 및/또는 메타크릴산 에스테르는 적어도 2개, 바람직하게는 적어도 3개, 보다 바람직하게는 적어도 4개의 히드록실 기, 및 바람직하게는 2 내지 12개의 탄소 원자를 갖는 지방족 폴리히드록실 화합물로부터 유도된다.
이러한 지방족 폴리히드록실 화합물의 예는 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 부탄-1,4-디올, 헥산-1,6-디올, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 글리세롤, 트리메틸올프로판, 펜타에리트리톨, 디펜타에리트리톨, 테트라메틸올에탄 및 소르비탄이다. 반응성 희석제로서의 본 발명에 따라 바람직하게 적합한 에스테르의 예는, 글리콜 디아크릴레이트 및 디메타크릴레이트, 부탄디올 디아크릴레이트 또는 디메타크릴레이트, 디메틸올프로판 디아크릴레이트 또는 디메타크릴레이트, 디에틸렌 글리콜 디아크릴레이트 또는 디메타크릴레이트, 디비닐벤젠, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트 또는 트리메타크릴레이트, 글리세릴 트리아크릴레이트 또는 트리메타크릴레이트, 펜타에리트리틸 테트라아크릴레이트 또는 테트라메타크릴레이트, 디펜타에리트리틸 펜타-/헥사아크릴레이트 (DPHA), 부탄-1,2,3,4-테트라일 테트라아크릴레이트 또는 테트라메타크릴레이트, 테트라메틸올에탄 테트라아크릴레이트 또는 테트라메타크릴레이트, 2,2-디히드록시프로판-1,3-디올 테트라아크릴레이트 또는 테트라메타크릴레이트, 디우레탄 디메타크릴레이트 (UDMA), 소르비탄 테트라-, 펜타- 또는 헥사아크릴레이트 또는 상응하는 메타크릴레이트이다. 2 내지 4개 또는 그 초과의 에틸렌계 불포화, 자유-라디칼 중합성 기를 갖는 가교 단량체의 혼합물을 사용하는 것이 또한 가능한다.
추가로 본 발명에 따르면, 반응성 희석제 또는 본 발명의 코팅 조성물의 성분 b)로서, 알콕실화 디-, 트리-, 테트라-, 펜타- 및 헥사아크릴레이트 또는 -메타크릴레이트를 사용하는 것이 가능하다. 알콕실화 디아크릴레이트 또는 -메타크릴레이트의 예는 알콕실화, 바람직하게는 에톡실화, 메탄디올 디아크릴레이트, 메탄디올 디메타크릴레이트, 글리세릴 디아크릴레이트, 글리세릴 디메타크릴레이트, 네오펜틸 글리콜 디아크릴레이트, 네오펜틸 글리콜 디메타크릴레이트, 2-부틸-2-에틸프로판-1,3-디올 디아크릴레이트, 2-부틸-2-에틸프로판-1,3-디올 디메타크릴레이트, 트리메틸올프로판 디아크릴레이트 또는 트리메틸올프로판 디메타크릴레이트이다.
알콕실화 트리아크릴레이트 또는 -메타크릴레이트의 예는 알콕실화, 바람직하게는 에톡실화, 펜타에리트리틸 트리아크릴레이트, 펜타에리트리틸 트리메타크릴레이트, 글리세릴 트리아크릴레이트, 글리세릴 트리메타크릴레이트, 부탄-1,2,4-트리올 트리아크릴레이트, 부탄-1,2,4-트리올 트리메타크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리메타크릴레이트, 트리시클로데칸디메탄올 디아크릴레이트, 트리시클로데칸디메탄올 디메타크릴레이트, 디트리메틸올프로판 테트라아크릴레이트 또는 디트리메틸올프로판 테트라메타크릴레이트이다. 알콕실화 테트라-, 펜타- 또는 헥사아크릴레이트의 예는 알콕실화, 바람직하게는 에톡실화, 펜타에리트리틸 테트라아크릴레이트, 디펜타에리트리틸 테트라아크릴레이트, 디펜타에리트리틸 펜타아크릴레이트, 디펜타에리트리틸 헥사아크릴레이트, 펜타에리트리틸 테트라메타크릴레이트, 디펜타에리트리틸 테트라메타크릴레이트, 디펜타에리트리틸 펜타메타크릴레이트 또는 디펜타에리트리틸 헥사메타크릴레이트이다. 성분 b)에서 알콕실화 디아크릴레이트 또는 -메타크릴레이트, 트리아크릴레이트 또는 -메타크릴레이트, 테트라아크릴레이트 또는 -메타크릴레이트, 펜타아크릴레이트 또는 -메타크릴레이트 및/또는 알콕실화 헥사아크릴레이트 또는 -메타크릴레이트에서, 각각의 단량체 내의 모든 아크릴레이트 기 또는 메타크릴레이트 기 또는 단지 일부의 아크릴레이트 기 또는 메타크릴레이트 기는 알킬렌 옥시드 기를 통해 상응하는 라디칼에 결합될 수 있다. 이러한 완전 또는 부분 알콕실화 디-, 트리-, 테트라-, 펜타- 또는 헥사아크릴레이트 또는 -메타크릴레이트의 임의의 목적하는 혼합물을 사용하는 것이 또한 가능하다. 이 경우에, 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 기(들)가 단량체의 지방족, 시클로지방족 또는 방향족 라디칼에 다수의 연속적인 알킬렌 옥시드 기, 바람직하게는 에틸렌 옥시드 기를 통해 결합되는 것이 또한 가능하다. 단량체 내 알킬렌 옥시드 또는 에틸렌 옥시드 기의 평균 수는 알콕실화 수준 또는 에톡실화 수준에 의해 언급된다. 알콕실화 수준 또는 에톡실화 수준은 바람직하게는 2 내지 25이고, 2 내지 15의 알콕실화 수준 또는 에톡실화 수준이 특히 바람직하고, 3 내지 9가 가장 바람직하다.
마찬가지로 본 발명에 따르면, 반응성 희석제 또는 본 발명의 코팅 조성물의 성분 b)는 지방족 우레탄 아크릴레이트 또는 폴리에스테르 아크릴레이트 또는 폴리아크릴로일아크릴레이트의 클래스에 속하는 올리고머일 수 있다. 페인트 결합제로서의 그의 용도는 공지되어 있고, 문헌 [Chemistry & Technology of UV & EB Formulation for Coatings, Inks & Paints, vol. 2, 1991, SITA Technology, London (P.K.T. Oldring (ed.) on p. 73-123 (Urethane Acrylates) and p. 123-135 (Polyester Acrylates)]에 기재되어 있다. 본 발명의 문맥 내에서 적합한 상업적으로 입수가능한 예는 지방족 우레탄 아크릴레이트 예컨대 에베크릴(Ebecryl)® 4858, 에베크릴® 284, 에베크릴® 265, 에베크릴® 264, 에베크릴® 8465, 에베크릴® 8402 (각각 사이텍 서피스 스페셜리티스(Cytec Surface Specialities)에 의해 제조됨), 크레이 밸리(Cray Valley)로부터의 크레이노르(Craynor)® 925, 비아노바 레진(Vianova Resin)으로부터의 비악틴(Viaktin)® 6160, 바이엘 머티리얼사이언스 아게로부터의 데스모룩스(Desmolux) VP LS 2265, 코그니스(Cognis)로부터의 포토머(Photomer) 6891, 또는 이외에 반응성 희석제 중에 용해된 다른 지방족 우레탄 아크릴레이트, 예컨대 바스프 아게(BASF AG)로부터의 라로머(Laromer)® 8987 (헥산디올 디아크릴레이트 중 70%), 바이엘 머티리얼사이언스 아게로부터의 데스모룩스 U 680 H (헥산디올 디아크릴레이트 중 80%), 크레이노르® 945B85 (헥산디올 디아크릴레이트 중 85%), 에베크릴® 294/25HD (헥산디올 디아크릴레이트 중 75%), 에베크릴® 8405 (헥산디올 디아크릴레이트 중 80%), 에베크릴® 4820 (헥산디올 디아크릴레이트 중 65%) (각각 사이텍 서피스 스페셜리티스에 의해 제조됨) 및 크레이노르® 963B80 (헥산디올 디아크릴레이트 중 80%) (각각 크레이 밸리로부터), 또는 이외에 사이텍 서피스 스페셜리티스로부터의 다른 폴리에스테르 아크릴레이트 예컨대 에베크릴® 810, 830, 또는 폴리아크릴로일아크릴레이트 예컨대 에베크릴®, 740, 745, 767 또는 1200을 포함한다.
추가의 바람직한 실시양태에서, 반응성 희석제 (b)는 알콕실화 디아크릴레이트 및/또는 디메타크릴레이트, 알콕실화 트리아크릴레이트 및/또는 트리메타크릴레이트, 알콕실화 테트라아크릴레이트 및/또는 테트라메타크릴레이트, 알콕실화 펜타아크릴레이트 및/또는 펜타메타크릴레이트, 알콕실화 헥사아크릴레이트 및/또는 헥사메타크릴레이트, 지방족 우레탄 아크릴레이트, 폴리에스테르 아크릴레이트, 폴리아크릴로일아크릴레이트 및 그의 혼합물을 포함한다.
또한 이러한 가교 다관능성 단량체 및 일관능성 단량체, 예를 들어 메틸 메타크릴레이트의 혼합물이 본 발명에 따른다. 이러한 혼합물 중 다관능성 단량체의 비율은 바람직하게는 적어도 20 중량%이다.
추가의 바람직한 실시양태에서, 본 발명의 코팅 조성물의 반응성 희석제 (b)는 디펜타에리트리틸 펜타-/헥사아크릴레이트를 포함한다.
반응성 희석제는 본 발명의 코팅 조성물 및 본 발명의 코팅의 필수 부분이다. 코팅 조성물의 고형물 함량 중 반응성 희석제의 총 비율은 바람직하게는 적어도 30 중량%, 보다 바람직하게는 적어도 40 중량%, 가장 바람직하게는 적어도 45 중량%이다.
에틸렌계 불포화 기의 함량은 방사선-경화된 코팅의 달성가능한 내구성 특성에 대해 중요한 영향을 갖는다. 따라서, 본 발명의 코팅 조성물은 코팅 조성물의 고형물 함량 kg당 적어도 3.0 mol, 바람직하게는 코팅 조성물의 고형물 함량 kg당 적어도 3.5 mol, 보다 바람직하게는 kg당 적어도 4.0 mol의 에틸렌계 불포화 기 함량을 함유한다.
본 발명의 코팅 조성물에서 용어 "적어도 1종의 광개시제"는 표준물, 통상의 기술자에게 공지된 상업적으로 입수가능한 화합물, 예를 들어 α-히드록시케톤, 벤조페논, α,α-디에톡시아세토페논, 4,4-디에틸아미노벤조페논, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 4-이소프로필페닐 2-히드록시-2-프로필 케톤, 1-히드록시시클로헥실 페닐 케톤, 이소아밀 p-디메틸아미노벤조에이트, 메틸 4-디메틸아미노벤조에이트, 메틸 o-벤조일벤조에이트, 벤조인, 벤조인 에틸 에테르, 벤조인 이소프로필 에테르, 벤조인 이소부틸 에테르, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 2-이소프로필티오크산톤, 디벤조수베론, 2,4,6-트리메틸벤조일디페닐포스핀 옥시드, 비스아실포스핀 옥시드 등을 포괄하고, 상기 광개시제는 단독으로 또는 상기 중합 개시제 중 2종 이상과 조합되어 또는 1종과 조합되어 이용가능하다.
사용되는 UV 광개시제는, 예를 들어, 바스프로부터의 이르가큐어(IRGACURE)® 제품, 예를 들어 제품 이르가큐어® 184, 이르가큐어® 500, 이르가큐어® 1173, 이르가큐어®2959, 이르가큐어® 745, 이르가큐어® 651, 이르가큐어® 369, 이르가큐어® 907, 이르가큐어® 1000, 이르가큐어® 1300, 이르가큐어® 819, 이르가큐어® 819DW, 이르가큐어® 2022, 이르가큐어® 2100, 이르가큐어® 784, 이르가큐어® 250이고; 또한, 바스프로부터의 다로큐어(DAROCUR)® 제품, 예를 들어 제품 다로큐어® MBF, 다로큐어® 1173, 다로큐어® TPO, 다로큐어® 4265가 사용된다. 다른 물질 중에서, 추가의 UV 광개시제, 예를 들어 에사큐어 원(Esacure One) (람베르티(Lamberti)로부터)이 사용된다.
광개시제는 코팅 조성물 중에 코팅 조성물의 고형물 함량 중 ≥ 0.1 내지 ≤ 10 중량부의 범위로 존재한다.
코팅 조성물은 추가로 100 중량부의 성분 1) 내지 3)에 더하여, 1종 이상의 유기 용매를 함유한다. 이러한 유기 용매는, 예를 들어, 방향족 용매, 예를 들어 크실렌 또는 톨루엔, 케톤, 예를 들어 아세톤, 2-부타논, 메틸 이소부틸 케톤, 디아세톤 알콜, 알콜, 예를 들어 메탄올, 에탄올, i-프로판올, 부탄올, 1-메톡시-2-프로판올, 에테르, 예를 들어 1,4-디옥산, 에틸렌 글리콜 n-프로필 에테르 또는 에스테르, 예를 들어 에틸 아세테이트, 부틸 아세테이트, 1-메톡시-2-프로필 아세테이트, 또는 이들 용매를 포함하는 혼합물을 포함하는 군으로부터 선택될 수 있다.
에탄올, i-프로판올, 부탄올, 에틸 아세테이트, 부틸 아세테이트, 2-메톡시프로필 알콜, 디아세톤 알콜, 크실렌 또는 톨루엔이 바람직하다. i-프로판올, 부탄올, 에틸 아세테이트, 부틸 아세테이트, 1-메톡시-2-프로판올, 디아세톤 알콜 및 그의 혼합물이 특히 바람직하다. 1-메톡시-2-프로판올 및 디아세톤 알콜이 매우 특히 바람직하고; 1-메톡시-2-프로판올이 특히 바람직하다.
코팅 물질 조성물은 바람직하게는 100 중량부의 성분 1) 내지 3)에 더하여, 0 내지 900 중량부, 보다 바람직하게는 100 내지 850 중량부, 가장 바람직하게는 200 내지 800 중량부의 적어도 1종의 유기 용매 (성분 4)를 함유한다.
코팅 조성물은 추가로 임의로 100 중량부의 성분 1) 내지 3)에 더하여, 1종 이상의 추가의 코팅 첨가제를 함유할 수 있다. 이러한 코팅 첨가제는, 예를 들어, 안정화제, 평활화제, 표면 첨가제, 안료, 염료, 무기 나노입자, 접착 촉진제, UV 흡수제, IR 흡수제를 포함하는 군, 바람직하게는 안정화제, 평활화제, 표면 첨가제 및 무기 나노입자를 포함하는 군으로부터 선택될 수 있다. 코팅 물질 조성물은 바람직하게는 100 중량부의 성분 a) 내지 c)에 더하여, 0 내지 35 중량부, 보다 바람직하게는 0 내지 30 중량부, 가장 바람직하게는 0.1 내지 20 중량부의 적어도 1종의 추가의 코팅 첨가제를 함유한다. 바람직하게는, 코팅 물질 조성물에 존재하는 모든 코팅 첨가제의 총 비율은 0 내지 20 중량부, 보다 바람직하게는 0 내지 10 중량부, 가장 바람직하게는 0.1 내지 10 중량부이다.
코팅 조성물의 조성물은 기계적 내구성, 예를 들어 내스크래치성 및/또는 연필 경도를 증가시키기 위해 무기 나노입자를 포함할 수 있다.
유용한 나노입자는 란타나이드를 포함하는 주기율표의 주족 II 내지 IV족의 원소 및/또는 전이족 I 내지 VIII의 원소의 무기 산화물, 혼합 산화물, 수산화물, 황산염, 탄산염, 탄화물, 붕화물 및 질화물을 포함한다. 바람직한 나노입자는 산화규소, 산화알루미늄, 산화세륨, 산화지르코늄, 산화니오븀, 산화아연 또는 산화티타늄 나노입자이고, 산화규소 나노입자가 특히 바람직하다.
바람직하게 사용되는 입자는 200 nm 미만, 바람직하게는 5 내지 100 nm, 보다 바람직하게는 5 내지 50 nm의 평균 입자 크기 (Z-평균으로서 결정되는, 분산액 중에 동적 광 산란에 의해 측정됨)를 갖는다. 바람직하게는 사용되는 모든 나노입자 중 적어도 75%, 보다 바람직하게는 적어도 90%, 보다 더 바람직하게는 적어도 95%가 상기 정의된 크기를 갖는다.
코팅 조성물은, 가장 먼저 중합체를 용매 중에 실온에서 또는 승온에서 완전히 용해시키고, 이어서 다른 필수적인 및 임의의 임의적인 성분을 실온으로 냉각시킨 상기 용액에 첨가하고, 이들을 용매(들)의 부재 하에 합하고, 교반에 의해 이들을 함께 혼합하거나, 또는 용매(들)의 존재 하에, 예를 들어 이들을 용매(들)에 첨가하고, 교반에 의해 이들을 함께 혼합함으로써 단순한 방식으로 제조할 수 있다. 바람직하게는, 먼저 광개시제를 용매(들) 중에 용해시키고, 이어서 추가의 성분을 첨가한다. 임의로 여과에 의한, 바람직하게는 미세 여과에 의한 정제가 후속된다.
본 발명의 매우 특히 바람직한 실시양태에서, 본 발명에 따른 코팅 조성물은 (a) 적어도 100,000 g/mol, 바람직하게는 적어도 150,000 g/mol, 보다 바람직하게는 적어도 200,000 g/mol의 평균 몰 질량 Mw, 및 적어도 90℃, 바람직하게는 적어도 100 내지 115℃ 범위의 ISO 306에 따른 비캣 연화 온도 VET를 갖는, 코팅 조성물의 고형물 함량 중 적어도 30 중량% 함량의 적어도 1종의 열가소성 중합체, (b) 코팅 조성물의 고형물 함량 중 적어도 30 중량%, 바람직하게는 적어도 40 중량%, 보다 바람직하게는 적어도 45 중량%의 적어도 1종의 UV-경화성 반응성 희석제; (c) 코팅 조성물 중 0.1 내지 10 중량부의 적어도 1종의 광개시제 및 (d) 적어도 1종의 유기 용매, 바람직하게는 1-메톡시-2-프로판올을 포함한다.
바람직하게는, 본 발명의 성형물은 필름 삽입 성형 방법에 의해 수득가능하다. 본 발명은 따라서
(i) 필름의 표면을
(a) 코팅 조성물의 고형물 함량 중 적어도 30 중량% 함량의 적어도 100,000 g/mol의 평균 몰 질량을 갖는 적어도 1종의 열가소성 중합체;
(b) 적어도 30 중량%의 UV-경화성 반응성 희석제;
(c) 0.1 내지 10 중량부의 적어도 1종의 광개시제; 및
(d) 적어도 1종의 유기 용매
를 포함하며, 여기서 에틸렌계 불포화 기의 비율은 코팅 조성물의 고형물 함량 kg당 적어도 3 mol이고, 코팅의 두께는 ≥ 0.1 μm 내지 ≤ 20 μm 범위인 코팅 조성물을 사용하여 코팅하는 단계;
(ii) 코팅을 건조시키는 단계;
(iii) 임의로 필름을 특정 크기로 절단하고/거나 필름을 층간박리, 인쇄 및/또는 열적으로 또는 기계적으로 성형하는 단계;
(iv) 코팅을 화학 방사선, 바람직하게는 UV 방사선에 의해 경화시키는 단계;
(v) 필름의 비코팅된 표면을 열가소성 중합체를 사용하여 삽입-성형하는 단계
를 포함하는, 성형물을 제조하는 필름 삽입 성형 방법을 추가로 제공한다.
필름은 유체 코팅 조성물을 사용하는 코팅 필름에 대한 표준 방법에 의해, 예를 들어 나이프-코팅, 분사, 주입, 유동-코팅, 침지, 롤링 또는 스핀-코팅에 의해 코팅 조성물을 사용하여 코팅될 수 있다. 유동-코팅 방법은 호스 또는 적합한 코팅 헤드로 수동으로, 또는 유동-코팅 로봇 및 임의로 슬롯 다이에 의해 자동으로 연속적 작동으로 수행될 수 있다. 롤-투-롤(roll-to-roll) 이송에 의한 코팅 조성물의 적용이 특히 바람직하다. 이 경우에, 코팅될 필름의 표면은 클리닝 또는 활성화에 의해 사전처리될 수 있다.
건조는 필름에의 코팅 조성물의 적용을 따른다. 이 목적을 위해, 보다 특히, 예를 들어 대류 오븐에서 또는 노즐 건조기에 의한 오븐에서의 승온, 및 이동하는 및 임의로 또한 건조된 공기, 및 열 방사선 예컨대 IR 및/또는 NIR이 사용된다. 또한, 마이크로웨이브를 사용하는 것이 가능하다. 다수의 이들 건조 방법을 조합하는 것이 가능하고 유리하다. 단계 (II)에서의 코팅의 건조는 바람직하게는 실온 및/또는 승온에서, 예컨대 바람직하게는 20-200℃에서, 보다 바람직하게는 40-120℃에서 플래쉬-오프를 포함한다. 코팅이 건조된 후, 이는 내블로킹성이고, 따라서 코팅된 기판, 특히 코팅된 필름은 적층, 인쇄 및/또는 열적으로 성형될 수 있다. 성형은 특히 이 문맥에서 바람직한데, 이는 단지 여기서 코팅된 필름의 성형이 3차원 플라스틱 부품의 제조를 위한 필름 삽입 성형 방법을 위한 금형을 정의할 수 있기 때문이다.
유리하게는, 건조를 위한 조건은 승온 및/또는 열 방사선이 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 기의 어떠한 중합 (가교)도 촉발하지 않도록 선택되며, 이는 성형성을 손상시킬 수 있기 때문이다. 또한, 달성되는 최대 온도는 적절하게는 필름이 비제어된 방식으로 변형하지 않도록 하는 충분히 낮은 수준에서 선택되어야 한다.
건조/경화 단계 후, 코팅된 필름은, 임의로 코팅에 대한 보호 필름으로의 적층 후 권취될 수 있다. 필름은 기판 필름 또는 적층 필름의 이면에 점착된 코팅 없이 권취될 수 있다. 그러나, 코팅된 필름을 특정 크기로 절단하고, 절단 섹션을 개별적으로 또는 스택으로서 추가의 가공에 보내는 것이 또한 가능하다.
화학 방사선을 사용한 경화는, 예를 들어, 화학 방사선을 사용한 조사를 통한 상기 기재된 광개시제로부터 방출되는 개시제 라디칼에 의한 에틸렌계 불포화 탄소-탄소 이중 결합의 자유-라디칼 중합을 의미하는 것으로 이해된다.
방사성 경화는 바람직하게는 고-에너지 방사선, 즉 UV 방사선 또는 주광, 예를 들어 ≥ 200 nm 내지 ≤ 750 nm 파장의 광의 작용에 의해, 또는 고-에너지 전자 (전자 빔, 예를 들어 ≥ 90 keV 내지 ≤ 300 keV)로의 조사에 의해 수행된다. 광 또는 UV 광에 사용되는 방사선 공급원은, 예를 들어, 중압 또는 고압 수은 증기 램프이며, 여기서 수은 증기는 다른 원소 예컨대 갈륨 또는 철로의 도핑에 의해 개질될 수 있다. 레이저, 펄스 램프 (명칭 UV 플래쉬라이트 방출체로 공지됨), 할로겐 램프 또는 엑시머 방출체도 마찬가지로 사용가능하다. 조사될 물질이 기계적 장치에 의해 방사선 공급원을 지나 이동되도록 방출체는 고정된 위치에서 설치될 수 있거나, 또는 방출체는 이동식일 수 있고, 조사될 물질은 경화의 과정에서 위치를 변화시키지 않는다. UV 경화의 경우에 가교에 대해 전형적으로 충분한 방사선 선량은 ≥ 80 mJ/cm2 내지 ≤ 5000 mJ/cm2 범위 내이다.
바람직한 실시양태에서, 화학 방사선은 따라서 UV 광 범위 내의 광이다.
조사는 산소의 배제, 예를 들어 불활성 기체 대기 또는 감소된-산소 대기 하에 임의로 수행될 수 있다. 적합한 불활성 기체는 바람직하게는 질소, 이산화탄소, 영족 기체 또는 연소 기체이다. 또한, 조사는 코팅을 방사선에 투명한 매질로 덮음으로써 수행될 수 있다. 그의 예는 중합체 필름, 유리 또는 액체 예컨대 물이다.
방사선 선량 및 경화 조건에 따라, 사용되는 임의의 개시제의 유형 및 농도는 통상의 기술자에게 공지된 방식으로 또는 탐색적 예비 시험에 의해 변형되거나 또는 최적화될 수 있다. 성형된 필름의 경화를 위해, 여러 방출체를 사용하여 경화를 수행하는 것이 특히 유리하며, 그의 배열은 코팅에 대한 모든 포인트에서 경화를 위한 실질적으로 최적의 방사선 선량 및 강도를 제공받도록 선택되어야 한다. 보다 특히, 비조사된 영역 (그림자 구역)은 회피되어야 한다.
또한, 사용되는 필름에 따라, 필름에 대한 열 응력이 지나치게 크지 않도록 조사 조건을 선택하는 것이 유리할 수 있다. 특히, 낮은 유리 전이 온도를 갖는 물질로부터 제조된 박막 및 필름은 특히 온도가 조사의 결과로서 초과되는 경우에 비제어된 변형에 대한 경향을 가질 수 있다. 이들 경우에서, 적합한 필터 또는 적합한 디자인의 방출체에 의해 최소 수준의 적외 방사선이 기판에 대해 작용하도록 하는 것이 유리하다. 또한, 상응하는 방사선 선량의 감소는 비제어된 변형을 방해할 수 있다. 그러나, 조사에서 특정 선량 및 강도가 최대 중합을 위해 필요하다는 것이 주목되어야 한다. 이들 경우에 불활성 또는 감소된-산소 조건 하에 경화를 수행하는 것이 특히 유리하며, 이는 산소 함량이 코팅보다 위의 분위기에서 감소되는 경우에 경화를 위해 요구되는 선량이 감소하기 때문이다.
경화를 위한 고정된 설비에서 수은 방출체를 사용하는 것이 특히 바람직하다. 이 경우에, 광개시제는 코팅의 고형물 함량을 기준으로 하여 ≥ 0.1 중량% 내지 ≤ 10 중량%, 보다 바람직하게는 ≥ 0.2 중량% 내지 ≤ 3.0 중량%의 농도로 사용된다. 이들 코팅은 바람직하게는 ≥ 80 mJ/cm2 내지 ≤ 5000 mJ/cm2의 선량을 사용하여 경화된다.
필름 코팅의 경화의 완결 시의 코팅된 필름의 삽입 성형 및 임의적인, 통상적으로 의도된, 코팅된 필름의 성형은, 예를 들어, WO 2004/082926 A1 및 WO 02/07947 A1에 기재된 바와 같이 필름 삽입 성형 방법의 형태로 통상의 기술자에게, 익히 공지되어 있다. 본 발명에 따른 방법의 바람직한 실시양태에서, 단계 (V)에서의 필름의 역 코팅은 바람직하게는 폴리카르보네이트 용융물을 사용하는 압출 또는 사출 성형의 방법에 의해 수행된다. 이 목적을 위한 압출 및 사출 성형의 방법은 통상의 기술자에게 익히 공지되어 있고, 예를 들어 문헌 ["Handbuch Spritzgiessen" [Injection Moulding Handbook], Friedrich Johannnaber/Walter Michaeli, Munich; Vienna: Hanser, 2001, ISBN 3-446-15632-1 또는 "Anleitung zum Bau von Spritzgiesswerkzeugen" [Introduction to the Construction of Injection Moulds], Menges/Michaeli/Mohren, Munich; Vienna: Hanser, 1999, ISBN 3-446-21258-2]에 기재되어 있다.
심지어 저온에서의 비-방향적 내충격성, 및 내스크래치성 및 내용매성 표면의 특성의 특히 유리한 조합에 기인하여, 본 발명의 3D 성형물은 건축, 자동차 제작, 철도 차량 제작, 항공기 제작, 보호 헬멧용 바이저 제조 및 전자 제품 제조의 부문에서의 제품에 사용하기에 적합하다. 본 발명은 따라서 추가로 본 발명의 3D 성형물을 포함하는 제품을 제공한다. 제품은 바람직하게는 건축, 자동차 제작, 철도 차량 제작, 항공기 제작, 보호 헬멧용 바이저 제조 및 전자 제품 제조의 분야로부터의 투명 글레이징 부재, 커버 또는 투시창, 또는 자동차의 내장 트림 또는 외장 트림의 투명 또는 다르게는 불투명 부품, 예를 들어 대시보드, 칼럼 커버, 선루프 또는 범퍼이다.
본 발명은 건축 글레이징 부재, 자동차 글레이징 부재, 철도 차량 글레이징 부재, 수상용 차량 글레이징 부재, 항공기 글레이징 부재, 차체 페이싱 부품, 윈드쉴드, 헬멧 바이저, 전자 하우징 부품, 또는 자동차, 철도 차량, 수상용 차량 또는 항공기의 내장 트림 부품으로서의 본 발명의 3D 성형물의 용도를 추가로 제공한다.
실시예:
평가 방법
코팅의 층 두께는 자이스(Zeiss)에 의해 제작된 악시오플란(Axioplan) 광학 현미경에서 컷팅-엣지를 관찰함으로써 측정하였다. 방법 - 반사광, 명시야, 배율 500x.
내블로킹성의 평가
예를 들어, DIN 51350에 기재된 바와 같은 통상의 시험 방법은 귄취된, 사전-건조된, 코팅된 필름의 내블로킹성을 자극하는데 불충분하고, 따라서 하기 시험을 사용하였다: 코팅 물질을 통상의 코팅 바 (표적 습윤 필름 두께 100 μm)를 사용하여 마크로폴 DE 1-1 (375 μm)에 적용시켰다. 20℃ 내지 25℃에서 10분 동안의 플래쉬-오프 단계 후, 코팅된 필름을 공기 순환 오븐에서 110℃에서 10분 동안 건조시켰다. 1분 동안의 냉각 단계 후, 상업적 GH-X173 나투르 감압성 적층 필름 (비쇼프 운트 클라인(Bischof und Klein), 독일 렝거리히)을 100 mm x 100 mm의 영역에 걸쳐 플라스틱 롤러를 사용하여 크리징 없이 건조된 코팅된 필름에 적용시켰다. 후속적으로, 적층된 필름 피스를 전체 영역에 걸쳐 10 kg의 중량으로 1시간 동안 적용시켰다. 그후로, 적층 필름을 제거하고, 코팅된 표면을 시각적으로 평가하였다.
연필 경도의 평가
연필 경도는 달리 언급되지 않는 한 엘코미터 3086 스크래치 보이(Elcometer 3086 Scratch boy) (엘코미터 인스트루먼츠 게엠베하(Elcometer Instruments GmbH), 독일 알렌)를 사용하여 500 g의 하중 하에 ASTM D 3363과 유사하게 측정하였다.
스틸 울 스크래칭의 평가
스틸 울 스크래칭은 번호 00 스틸 울 (오스카르 베일 게엠베하 락소(Oskar Weil GmbH Rakso), 독일 라르)의 피스를 500 g 피터 해머의 플랫 엔드 상에 점착시킴으로써 결정하였으며, 해머의 면적은 2.5 cm x 2.5 cm, 즉 대략 6.25 cm2였다. 추가의 압력을 적용시키지 않으면서 해머를 시험될 표면 상에 위치시켜 약 560 g의 한정된 부하가 달성되도록 하였다. 이어서, 해머를 트윈 스트로크에서 뒤로 및 앞으로 10회 이동시켰다. 후속적으로, 응력 표면을 부드러운 직물로 클리닝하여 직물 잔류물 및 코팅 물질 입자를 제거하였다. 스크래칭은 헤이즈 및 광택 값을 특징으로 하고, 마이크로 헤이즈(Micro HAZE) 플러스 (20° 광택 및 헤이즈; 빅-가드너 게엠베하(Byk-Gardner GmbH), 독일 게레츠리트)를 사용하여 스크래칭 방향에 대해 횡방향으로 측정하였다. 측정은 스크래칭 전 및 후에 수행하였다. 응력 전 및 후의 광택 및 헤이즈에 대한 차이 값은 Δ광택 및 Δ헤이즈로서 기록하였다.
내용매성의 평가
코팅의 내용매성은 전형적으로 기술-등급 품질의 이소프로판올, 크실렌, 1-메톡시-2-프로필 아세테이트, 에틸 아세테이트, 아세톤을 사용하여 시험하였다. 용매를 습윤된 면봉을 사용하여 코팅에 적용시키고, 덮음으로써 증발로부터 보호하였다. 달리 언급되지 않는 한, 약 23℃에서 60분의 접촉 시간이 관찰되었다. 접촉 시간의 종료 후에, 면봉을 제거하고, 시험 표면을 부드러운 천으로 깨끗하게 닦아내었다. 손톱으로의 완만한 스크래칭 후에 검사를 시각적으로 즉시 수행하였다.
하기 수준의 차이를 두었다:
ㆍ 0 = 변하지 않음; 가시적 무변화; 스크래칭에 의해 손상될 수 없음.
ㆍ 1 = 가시적으로 다소 팽윤됨, 그러나 스크래칭에 의해 손상될 수 없음.
ㆍ 2 = 명백한 가시적 변화, 스크래칭에 의해 겨우 손상될 수 있음.
ㆍ 3 = 주목할만한 변화, 단단한 손톱 압력 후 표면 파괴됨.
ㆍ 4 = 유의한 변화, 단단한 손톱 압력 후 기판에 대해 스크래칭됨.
ㆍ 5 = 파괴됨; 화학물질을 닦아낼 때, 코팅이 이미 파괴됨; 시험 물질은 제거될 수 없음 (표면 내로 흡수됨).
이 평가에서, 시험은 전형적으로 0 및 1의 등급으로 통과된다. > 1의 등급은 "실패"를 나타낸다.
내충격성의 평가
인성의 평가는 표준 DIN EN ISO 6603-1을 기반으로 하는 낙하 시험을 사용하여 이루어졌다. 표준과 유사하게, 천공 시험을 여기서 변화된 낙하 에너지를 사용하여 수행하였으며, 이는 낙하 높이의 변화와 일정한 낙하 질량에 의해 수행된다. 낙하 에너지의 척도로서, 충격 속도는 광 빔에 의해 직접 측정되고, 변화 파라미터로서 보고되었다.
표준으로부터 벗어나게, 각각 40 mm 및 20 mm의 접촉 표면 직경 및 스파이크 직경 및 50 mm x 50 mm의 샘플 크기의 조합을 사용한다. 낙하 질량은 13 kg이고; 시험 온도는 -30℃였다.
인성은 중합체 물질이 특정 파라미터 (예를 들어 온도, 변화 속도, 노치 반경 등)의 변화에 따라 연성으로부터 취성 파괴로의 전이 특성을 나타낸다는 사실을 이용하는 것을 특징으로 하였다. 본 경우에, 샘플의 상부 면 상의 스파이크의 충격 속도를 가변 파라미터로서 사용하였다.
인성의 값 특성으로서, "임계 충격 속도"가 정의되었으며, 이는 연성 파괴 특성을 갖는 가장 큰 속도 및 취성 파괴 특성을 갖는 가장 낮은 속도의 기하 평균으로부터의 그 자체를 나타낸다.
v임계 = 0.5[최대(v연성) + 최소(v취성)]
이 인성 특성을 결정하기 위해, 임계 충격 속도를 적합한 범위 내에서 변화시키고, 선택된 속도에 대한 파괴 특성 (연성/취성)을 결정하였다. 파괴 (연성/취성 파괴)의 특성은 충격받은 시험 시편에서의 파괴의 외관을 기준으로 하여 결정하였다: 연성 파괴는 시편이 1개의 피스로 유지되는 경우에 크래킹이 없는 소성 변형 (표준에 따름) 또는 시편의 천공 (표준으로부터 벗어남)인 것으로 고려되고 - 취성 파괴는 2개 이상의 피스로의 샘플의 파열로서 간주된다.
측정된 임계 충격 속도는 2-2.5 m/s 내지 13 m/s이다. 심지어 최소 충격 속도에서도 취성 파괴를 나타내는 샘플은 일반적으로 취성으로서 평가되고; 임계 충격 속도는 "< 2.0 m/s"로서 보고된다.
임의의 다중 구조는 따라서 임계 충격 속도를 특징으로 하고, 따라서 다른 시스템과 비교되고 평가될 수 있다.
자연적으로, 시험 시편의 두께는 기계적 응력 하에 변형 및 파괴 특성에 영향을 미친다. 보다 특히, 절대 측정 (최대 힘, 파단 신율)은 샘플 두께에 따른 의존성을 나타내고, 상이한 두께의 시험 시편에 대해 서로 직접적으로 비교될 수 없다. 따라서, 본 발명의 문맥에서, 두께 4 mm의 샘플이 사용되었고, 그의 특성은 서로 비교될 수 있고, 그의 두께는 다수의 적용의 전형적인 크기이다.
그러나, 다양한 시스템의 인성의 상대차 - 인성/취성 전이의 위치 또는 임계 충격 속도의 형태 -를 다른 샘플 두께에 또한 적용시킬 수 있다. 여기서 예로서 두께 4 mm의 시험 시편에 대해 결정된 다양한 코팅 물질 시스템 및 구조 사이의 상대 밀도차는, 따라서 또한 보다 더 큰 또는 보다 더 적은 두께를 갖는 샘플에 적용된다.
이 문맥에서 표헌 "인장 구역"은 충격기의 반대에 있고, 따라서 천공 시험에서 인장 응력에 적용되는 샘플 면을 의미한다. 대조적으로, "압력 구역"은 충격 면 상의 충격기 아래의 샘플 영역을 나타내며, 여기서 응력은 대부분 압축이다.
실시예 1: 코팅 조성물의 제조
데가크릴 MW730 25 g (PMMA, 에보닉; Mw 1,000,000 - 에보닉 수치)을 1-메톡시-2-프로판올 142 g 중에 100℃에서 약 5시간 내에 용해시켰다. 용액을 약 30℃로 냉각시켰다. 개별적으로, 하기 성분을 1-메톡시-2-프로판올 83 g 중에 실온에서 용해시켰다: 디펜타에리트리틸 펜타-/헥사아크릴레이트 (DPHA, 사이텍으로부터) 25 g, 이르가큐어 1000 (바스프로부터) 2.0 g, 다로큐어 4265 (바스프로부터) 1.0 g, 빅 333 (빅으로부터) 0.0625 g. 제2 용액을 교반하면서 중합체 용액에 첨가하였다. 코팅 조성물을 실온에서 교반하고, 추가로 3시간 동안 광의 직접 입사로부터 차폐시키고, 분배한 다음, 1일 동안 정치되도록 하였다. 수율은 250 g이고, 점도 (23℃)는 약 9000 mPas이고, 고형물 함량은 19 중량%였다. 코팅 조성물의 고형물 함량 중 이중 결합 밀도는 약 5.1 mmol/kg으로 계산되었다.
실시예 2: 코팅 조성물의 제조
실시예 1과 유사하게, 데갈란 M345 (PMMA; 에보닉으로부터; Mw 180,000)를 사용하여 코팅 조성물을 제조하였다. 수율은 275 g이고, 고형물 함량은 19 중량%였다. 코팅 조성물의 고형물 함량의 이중 결합 밀도는 약 5.1 mmol/kg으로서 계산되었다.
비교 실시예 1: 비교 코팅 조성물의 제조
실시예 1과 유사하게, 데갈란 M825 (PMMA; 에보닉으로부터; Mw 80,000)를 사용하여 코팅 조성물을 제조하였다. 수율은 280 g이고, 고형물 함량은 19 중량%였다. 코팅 조성물의 고형물 함량의 이중 결합 밀도는 약 5.1 mmol/kg으로서 계산되었다.
실시예 3:
실시예 1 및 2 및 비교 실시예 1의 코팅 조성물을 마크로폴 DE 1-1 백킹 필름 (바이엘 머티리얼사이언스 아게, 독일 레버쿠젠)에 각 경우에 "TSE 트롤러 아게(TSE Troller AG)"로부터의 슬롯 코팅기에 의해 적용시켰다. 캐리어 필름의 층 두께는 250 μm 였고; 코팅의 층 두께는 표 1 내지 3에서 찾아볼 수 있다.
전형적인 적용 조건은 다음과 같다:
ㆍ 웹 속도 1.3 내지 2.0 m/분
ㆍ 적용된 습윤 코팅 물질 20-150 μm
ㆍ 공기 순환 건조기 90-110℃, 바람직하게는 건조될 중합체의 TG의 영역에서.
ㆍ 건조기 내 체류 시간 3.5-5분.
코팅에 롤 투 롤을 수행하였으며, 이는 폴리카르보네이트 필름이 코팅 시스템에서 롤링되지 않았음을 의미한다. 필름을 상기 언급된 적용 단위 중 하나를 통해 수행하고, 코팅 용액과 접촉시켰다. 그후에, 습윤 코팅을 갖는 필름을 건조기를 통하도록 하였다. 건조기를 떠난 후, 이제 적층 필름을 손상 및 스크래칭으로부터 보호하기 위해 그것에 건조 코팅을 제공하였다. 그후에, 필름을 다시 권취시켰다.
제품의 최종 특성의 시험을 위해, 건조기를 떠난 후 코팅된 필름을 먼저 UV 램프로 경화시킨 다음, 적층 필름이 제공될 수 있다.
실시예 4: 내블로킹성
실시예 3에서 제조된 비-UV-경화된 필름의 코팅된 면을 GH-X 173 A 유형 (비쇼프 + 클라인, 독일 렝거리히)의 적층 필름으로 덮고, 치수 4.5 x 4.5 cm2 및 2 kg의 중량의 알루미늄 시트로 약 23℃에서 1시간 동안 내리눌렀다. 상기 시간 후, 중량 및 적층 필름을 제거하고, 코팅의 표면을 변화에 대해 가시적으로 체크한다.
실험은 코팅이 100,000 이상의 폴리메틸메타크릴레이트의 분자량으로부터 내블로킹성임 (필름 내에 압입 없음)을 나타낸다.
실시예 5: 성형 시험
HPF 성형 시험은 니블링(Niebling) (독일)으로부터의 SAMK 360 시스템 상에서 수행하였다. 금형을 전기적으로 100℃로 가열하였다. 필름 가열은 240-260-280℃에서 IR 방출체에 의해 수행하였다. 가열 시간은 16초였다. 약 170℃의 필름 온도를 달성하였다. 성형은 100 bar의 성형 압력에서 수행하였다. 성형 금형은 가열/통풍 패널 (HV 패널)이었다.
필름 시트를 팰릿 상의 정확한 위치에서 고정시켰다. 팰릿을 성형 스테이션을 통해 가열 구역으로 통과시키고, 그에 설정된 시간 (16초) 동안 머물도록 하였다. 이의 과정에서, 필름이 연화점 초과의 온도를 잠시 겪고; 필름의 코어가 약 10-20℃ 더 저온이도록 하는 방식으로 필름을 가열하였다. 결과적으로, 필름은 이것이 성형 스테이션으로 보내지는 경우에 비교적 안정하였다.
성형 스테이션에서, 필름은 실제 금형 상에서 금형을 닫음으로써 고정시키고; 동시에, 필름을 금형 상에서 기체 압력에 의해 성형하였다. 7초의 압력 유지 시간은 필름이 정확히 금형에 의해 성형되었음을 보장하였다. 유지 시간 후, 기체 압력을 다시 방출하였다. 금형을 열고, 성형된 필름을 성형 스테이션으로부터 제거하였다.
필름을 후속적으로 팰릿으로부터 제거한 다음, UV 광으로 경화시킬 수 있었다.
사용되는 금형으로, 1 mm에 이르는 반경이 형성되었다.
본 발명의 코팅의 UV 경화는 evo 7 dr 고압 수은 램프 (ssr 엔지니어링 게엠베하(ssr engineering GmbH), 독일 립슈타트)를 사용하여 실행하였다. 이 시스템은 이색성 반사체 및 석영 디스크가 장착되었고, 160 W/cm의 비전력을 갖는다. 2.0 J/cm2의 UV 선량 및 1.4 W/cm2의 강도를 적용하였다. 표면 온도는 > 60℃에 도달하였다.
UV 선량 수치는 라이트버그(Lightbug) ILT 490 (인터내셔널 라이트 테크놀로지스 인크.(International Light Technologies Inc.), 미국 매사추세츠주 피바디)으로 결정하였다. 표면 온도 수치는 RS 브랜드의 온도 시험 스트립 (카탈로그 번호 285-936; RS 콤포넨츠 게엠베하(RS Components GmbH), 독일 바트 헤르스펠트))으로 결정하였다.
명시된 조건을 사용하여 가교된 코팅의 내구성에 대한 결과는 표 1에서 찾아볼 수 있다.
<표 1>
Figure pct00002
표 1은 본 발명의 코팅이 펜슬 경도 및 내스크래치성의 개선을 달성하였음을 나타낸다. 코팅은 필름의 매우 우수한 내용매성을 생성한다. 특히 주목할만한 점은 코팅된 필름의 아세톤에 대한 내용매성이었다. 예를 들어, 마크로폴 상표명 (바이엘) 하에 입수가능한 코팅된 폴리카르보네이트에 가장 공격성인 용매, 아세톤은 심지어 1시간의 접촉 시간에서도 본 발명의 최종 코팅에 어떠한 영향도 거의 미치지 않는다 (등급 ≤ 1; 스코어링 0 내지 5). 이는 이 코팅에 대한 내용매성이 선행 기술에 따른 최상의 (그러나 비-성형성) 하드코트 코팅의 수준에 있음을 의미한다.
실시예 6: 시험 시편의 제조 및 내충격성의 시험 (저온 인성)
내충격성의 분석을 위해, 시편을 비코팅된 면으로부터 폴리카르보네이트로 A5 포맷의 번호 1 내지 6에 따라 마크로폴 DE 1-1 (250 μm)의, 본 발명에 따라 코팅된, 평탄 폴리카르보네이트 필름을 삽입-성형함으로써 제조하였다. 삽입 성형을 아르부르크 올라운더(Arburg Allrounder) 560 C 2000-675/350 사출 성형 기계 상에서 수행하였다. 기계는 45 mm의 스크류 직경을 가졌다. 마크롤론을 280℃의 용융물 온도에서 삽입-성형하였다. 금형의 충전을 위한 충전 시간은 2초였다. 금형 온도를 변화시켰다. 80℃ 및 100℃의 금형 온도로 우수한 결과를 달성하는 것이 가능하였다. 이와 관련하여 어떠한 가시적으로 명백한 부작용도 존재하지 않았다. 유지 압력 시간은 12초이고, 냉각 시간은 20초였다. 사용된 폴리카르보네이트는 마크롤론 AL 2647 (바이엘 머티리얼사이언스 아게)였다. 적용된 폴리카르보네이트의 층 두께는 4 mm였다. 60x60 mm2 시험 시편을 이 방식으로 수득한 폴리카르보네이트 필름 층 시편으로부터 톱으로 잘라내었다.
시트 천공 시험은 -30℃에서 로엘암슬러(RoellAmsler) (IFW 420)로부터의 장치화된 낙하 시스템으로 다양한 충격 속도에서의 낙하 질량 13 kg을 사용하여 DIN EN ISO 6603-1을 기반으로 하여 수행하였다. 스파이크 직경 20 mm, 접촉 표면 직경 40 mm. 충격 속도는 연성/취성 전이를 결정하기 위해 변화되었다.
파괴 (연성/취성 파괴)의 특성을 충격을 받은 시험 시편의 파괴의 외관을 기준으로 하여 결정하였다: 연성 파괴는 시편이 1개의 피스로 유지되는 경우에 크래킹이 없는 소성 변형 (표준에 따름) 또는 시편의 천공 (표준으로부터 벗어남)인 것으로 고려된다. 취성 파괴는 2개 이상의 피스로의 샘플의 파열로서 간주된다.
이들 시험의 결과는 표 2 및 3에 나타내어져 있다.
<표 2> 천공 시험 (-30℃): 인장 구역 - 본 발명의 페인트 필름; PC 면에 대한 충격
Figure pct00003
<표 3> 천공 시험 (-30℃): 인장 구역 - 마크롤론 AL 2647; 코팅된 면에 대한 충격
Figure pct00004
충격이 페인팅된 면으로부터 발생하는 경우에 (표 3), 모든 시험 시편은 5 내지 25 μm의 두께를 갖는 본 발명의 코팅에 의한 폴리카르보네이트의 어떠한 취화도 나타내지 않는 연성 외관을 나타낸다.
동등한 고-인성 수준은 5 μm의 두께의 본 발명의 코팅을 갖는 시험 시편에 의해 또한 나타내어진다. 보다 더 두꺼운 페인트 적용의 경우에, 취성 파괴가 야기될 수 있으나, 이에 대한 임계 속도는 17 μm에 이르는 코팅에 대해 2.0 m/s의 수준을 초과한다. 오직 25 μm의 코팅의 경우에서만 임계 속도가 적용 목적에 적절한 인성 특성에 대한 하한치로서 설정된 한계에 미치지 않는다.
이는 여기서 기재된 방법에 의해 제조된 플라스틱 부품이, 충격의 방향에 관계없이, 필름의 코팅의 층 두께가 20 μm를 초과하지 않는 경우에 전형적인 적용에 충분한 저온 인성을 갖는다는 것을 의미한다.
본 발명의 성형물은 따라서 심지어 저온에서도 탁월한 비-방향적 내충격성을, 동시에 표면의 특출한 내스크래치성 및 내용매성과 조합하여 갖는다. 특성의 이 조합은 이들이 자동차, 항공기, 철도 차량, 전자 물품, 및 실내 및 실외 건축용 플라스틱 부품의 제조에 탁월한 적합성을 갖는다는 것을 의미한다. 보다 특히, 본 발명의 성형물은 건축, 자동차, 항공기 및 철도 부문에서 투명 시트로서 사용하기에 적합하다.

Claims (15)

  1. (a) 코팅 조성물의 고형물 함량 중 적어도 30 중량% 함량의 적어도 100,000 g/mol의 평균 몰 질량을 갖는 적어도 1종의 열가소성 중합체;
    (b) 적어도 30 중량%의 UV-경화성 반응성 희석제;
    (c) 0.1 내지 10 중량부의 적어도 1종의 광개시제; 및
    (d) 적어도 1종의 유기 용매
    를 포함하며, 여기서 에틸렌계 불포화 기의 비율은 코팅 조성물의 고형물 함량 kg당 적어도 3 mol인
    코팅 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 열가소성 중합체 (a)가 적어도 90℃의 ISO 306에 따른 비캣 연화 온도 VET를 갖는 것인 코팅 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 열가소성 중합체가 폴리메틸메타크릴레이트 또는 70 중량% 내지 99.5 중량%의 메틸 메타크릴레이트 및 0.5 중량% 내지 30 중량%의 메틸 아크릴레이트의 공중합체를 포함하는 것인 코팅 조성물.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 1종의 UV-경화성 반응성 희석제 (b)가 이관능성, 삼관능성, 사관능성, 오관능성 및/또는 육관능성 아크릴 및/또는 메타크릴 단량체를 포함하는 것인 코팅 조성물.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 반응성 희석제 (b)가 알콕실화 디아크릴레이트 및/또는 디메타크릴레이트, 알콕실화 트리아크릴레이트 및/또는 트리메타크릴레이트, 알콕실화 테트라아크릴레이트 및/또는 테트라메타크릴레이트, 알콕실화 펜타아크릴레이트 및/또는 펜타메타크릴레이트, 알콕실화 헥사아크릴레이트 및/또는 헥사메타크릴레이트, 지방족 우레탄 아크릴레이트, 폴리에스테르 아크릴레이트, 폴리아크릴로일아크릴레이트 및 그의 혼합물을 포함하는 것인 코팅 조성물.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 반응성 희석제 (b)가 디펜타에리트리틸 펜타-/헥사아크릴레이트를 포함하는 것인 코팅 조성물.
  7. 열가소성 중합체, 열가소성 중합체의 필름 및 필름의 내스크래치성 및 내용매성 표면 코팅을 포함하는 비-방향적 내충격성 3D 성형물로서, 상기 표면 코팅은 성형물의 표면을 형성하고, ≥ 0.1 μm 내지 ≤ 20 μm 범위의 두께를 가지며, 필름의 표면을 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 코팅 조성물을 사용하여 코팅함으로써 수득가능한 것인 성형물.
  8. 제7항에 있어서, 필름 삽입 성형에 의해 수득가능한 성형물로서, 여기서 필름 삽입 성형은 보호 층을 포함하는 3D-성형된 필름을 보호 층으로부터 떨어져 있는 필름의 면 상의 열가소성 중합체의 용융물로 충전하는 것을 포함하는 것인 성형물.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 필름이 폴리카르보네이트를 포함하는 것인 성형물.
  10. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 열가소성 중합체가 폴리카르보네이트를 포함하는 것인 성형물.
  11. (i) 필름의 표면을
    (a) 코팅 조성물의 고형물 함량 중 30 중량% 함량의 적어도 100,000 g/mol의 평균 몰 질량을 갖는 적어도 1종의 열가소성 중합체;
    (b) 적어도 30 중량%의 UV-경화성 반응성 희석제;
    (c) 0.1 내지 10 중량부의 적어도 1종의 광개시제; 및
    (d) 적어도 1종의 유기 용매
    를 포함하며, 여기서 에틸렌계 불포화 기의 비율은 코팅 조성물의 고형물 함량 kg당 적어도 3 mol이고, 코팅의 두께는 ≥ 0.1 μm 내지 ≤ 20 μm 범위인 코팅 조성물을 사용하여 코팅하는 단계;
    (ii) 코팅을 건조시키는 단계;
    (iii) 임의로 필름을 특정 크기로 절단하고/거나 필름을 층간박리, 인쇄 및/또는 열적으로 또는 기계적으로 성형하는 단계;
    (iv) 코팅을 화학 방사선, 바람직하게는 UV 방사선에 의해 경화시키는 단계;
    (v) 필름의 비코팅된 표면을 열가소성 중합체를 사용하여 삽입-성형하는 단계
    를 포함하는, 성형물을 제조하는 필름 삽입 성형 방법.
  12. 제11항에 있어서, 삽입 성형 (V)를 바람직하게는 폴리카르보네이트 용융물을 사용하여 압출 또는 사출 성형에 의해 수행하는 것인 방법.
  13. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 청구된 바와 같은 성형물을 포함하는 제품.
  14. 제13항에 있어서, 제품이 건축, 자동차 제작, 철도 차량 제작, 항공기 제작, 보호 헬멧용 바이저 제조 및 전자 제품 제조의 분야로부터의 투명 글레이징 부재, 커버 또는 투시창, 또는 자동차, 철도 차량 또는 항공기의 내장 트림 또는 외장 트림의 투명, 반투명 또는 불투명 부품인 제품.
  15. 건축 글레이징 부재, 자동차 글레이징 부재, 철도 차량 글레이징 부재, 수상용 차량 글레이징 부재, 항공기 글레이징 부재, 차체 페이싱 부품, 윈드쉴드, 헬멧 바이저, 전자 하우징 부품, 또는 자동차, 철도 차량, 수상용 차량 또는 항공기의 내장 또는 외장 트림 부품으로서의 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 청구된 바와 같은 성형물의 용도.
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