本申请依据35U.S.C.§119要求2015年11月20日提交于韩国知识产权局的韩国专利申请第10-2015-0163069号的优先权，在此将其全文并入作为参考。
发明领域
本发明涉及涂有用于上釉的涂漆组合物的涂漆聚碳酸酯制品。用于聚碳酸酯上釉的涂漆组合物具有与基底材料例如聚碳酸酯的粘附特性，涂漆组合物可以保护制品免于紫外线等。此外，涂漆制品可以具有自直接施用于由聚碳酸酯制成的材料和涂在底漆层上的硬质涂层得到的耐磨性。
背景技术：
长期以来，已知热塑性透明塑料重量轻，易成型，安全，时尚，并且其具有其他优点。由于这些优点，热塑性透明塑料已经在许多领域用于替代玻璃。在塑料当中，具有优异的物理特性例如耐热性和耐冲击性以及优异的强度和光学透明度的聚碳酸酯已经用于建筑物、火车和车辆的玻璃、眼镜镜片、隔音墙等，聚碳酸酯的应用已逐渐增加。
最近，减轻车辆重量及产生的燃油效率的提高已经成为车辆工业领域的主要问题，因此对于用塑料材料代替玻璃的关注进一步增加。通常，当用塑料代替应用于车辆的玻璃时，车辆的重量可以减轻，以提高车辆的燃油效率。此外，当车辆天窗使用的玻璃被塑料代替时，车顶的重量可以减轻，以将车辆的重心向下移动，重心靠下可以提高车辆驾驶和转向时的稳定性。
但是，与玻璃相比较，聚碳酸酯有许多问题。这些问题由于车辆的运行而产生。例如，当暴露于极端温度和环境、通常驾驶时传来连续的强烈振动力、间歇发生的强烈冲击、由灰尘或其它颗粒的碰撞或者通过洗车等接触可能造成表面划痕的冲击负荷，以及长期暴露于环境因素例如雨水和阳光的紫外线和红外线时，聚碳酸酯在物理上或化学上劣化。而且，聚碳酸酯具有以下缺点：其耐磨性和耐候性逊于玻璃。因此，为了解决这些问题，已经采取提高聚碳酸酯耐磨性耐候性的举措，但尚未显示出显著效果。
为了解决上述问题，在相关领域中，聚碳酸酯已经涂以可溶性硬质涂层，其包括含有硅烷的低聚物、化学式为R3cSiX(4-d)的硅烷、金属氧化物和包括缩合催化剂的含有硅烷的低聚物。但是，由于室温下涂料的可存储性没有改善，在工作和存储过程中温度应当保持在10℃或更低。而且，在相关领域中，已经报道了由包括聚氨酯和聚氨酯-丙烯酸酯的一种的第一耐候层和可与聚氨酯和聚氨酯-丙烯酸酯的一种化合的第一耐磨层构成的塑料上釉系统。但是，第一耐磨层通过使用等离子体增强化学蒸镀法(PECVD)得到，不能通过通常的涂漆法实施。
因此，本发明提供在聚碳酸酯上形成涂层，以提高聚碳酸酯的耐磨性和耐候性。
技术实现要素：
在优选的方面，本发明提供涂有用于聚碳酸酯上釉的涂漆组合物的涂漆制品，使得聚碳酸酯的耐磨性和耐候性得以提高。
此外，涂有用于聚碳酸酯上釉的涂漆组合物的涂漆制品可以用于代替应用于车辆的玻璃，从而减轻车辆重量，并增加车辆的燃料效率。
本发明的技术目标不限于上述技术目标，本领域技术人员根据以下说明将会清楚地理解未予说明的其他技术目标。
在本发明的一方面，提供一种聚碳酸酯制品，其可以是透明的，并且可以用作例如车辆的透明物质面板(panel)。
聚碳酸酯制品可以由可以包括聚碳酸酯及其衍生物的基底材料形成，其可以是透明的或不透明的。聚碳酸酯制品可以通过例如相关领域通常使用的模塑、热成型等成型为任何所需的形状，优选地，聚碳酸酯制品可以进一步通过例如用本文所述的涂层组合物涂漆或涂覆进行加工或处理。
如本文所用，术语“透明”是指在可见(裸眼)光波长下具有大于大约50％、大约60％、大约70％、大约80％、大约90％或大约95％的透光率的光学特性。
此外，“涂层”或“涂层组合物”是指任何可以施用于或涂覆在基底聚碳酸酯例如聚碳酸酯面板的表面上的材料或物质，上述聚碳酸酯面板是薄膜形式的，例如，厚度小于大约10mm，小于大约1mm，小于大约100μm，小于大约50μm或小于大约10μm。涂层可以施用至少一次，至少两次，至少三次，至少四次或者至少五次，直至得到所需的厚度。根据本发明的涂层或涂层组合物可以是相同或不同层的多层，例如，施用于聚碳酸酯基底材料上的涂层组合物可以至少包括底漆层和硬质涂层。示例性的涂施方法包括，例如，流涂、浸涂和喷涂。
在示例性实施方式中，聚碳酸酯上釉涂漆制品可以包括：聚碳酸酯面板；施用在面板上的底漆层；和施用在底漆层上的硬质涂层。具体地，底漆层可以具有粘附特性，并阻挡紫外线，硬质涂层可以提供耐磨性。
如本文所用，术语“面板”是指由基底材料例如聚碳酸酯基底材料形成的部件，其可以具有平面或弯曲的表面形状，可以用作表面或覆盖材料。但是，本发明的面板可以不限于这些功能、其任意形状和尺寸。
底漆层可以包括大约25-33重量份的量的丙烯酸树脂化合物；大约1.5-3重量份的量的UV稳定剂；大约0.1-0.3重量份的量的流平添加剂；和大约65-75重量份的量的第一有机溶剂。所有这些组分的重量份均基于底漆层的总重量。
优选地，UV稳定剂可以包括：一种或多种的400、3051、3206、3330、3052、3058、N30、PR-31、TB 01、TB 02、AR08、VSU 3206、3206和3065。
优选地，流平添加剂不会影响底漆层与硬质涂层的层间粘附特性，可以是硅基(silicon-based)流平添加剂或非硅基流平添加剂。
优选地，丙烯酸树脂化合物可以包括自以下试剂得到的反应混合物：大约17-23重量份的量的不含羟基的丙烯酸系单体；大约2-5重量份的量的含有羟基的丙烯酸系单体、大约0.1-0.5重量份的量的引发剂和大约70-80重量份的量的第二有机溶剂。所有这些组分的重量份均基于可用于产生丙烯酸树脂化合物的反应混合物的总重量。
优选地，不含羟基的丙烯酸系单体可以包括一个或多个丙烯基，并包括选自苯乙烯单体、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸和甲基丙烯酸的一种或多种。
优选地，含有羟基的丙烯酸系单体可以包括选自丙烯酸2-羟乙酯、甲基丙烯酸2-羟乙酯和丙烯酸2-羟丙酯的一种或多种。
硬质涂层可以包括：大约23-36重量份的量的丙烯酸-氨基甲酸酯(acryl-urethane)二氧化硅化合物、大约3-10重量份的量的含有烷基的硅烷偶联剂、大约10-25重量份的量的含有烷氧基的硅烷偶联剂、大约23-40重量份的量的二氧化硅溶胶、大约15-25重量份的量的醇基(alcohol-based)溶剂、大约5-15重量份的量的水和大约0.01-0.3重量份的量的酸稳定剂。所有组分的重量份均基于硬质涂层的总重量。
优选地，含有烷基的硅烷偶联剂可以包括选自甲基、乙基和丙基的一个或多个，并且包括任一选自以下者：甲基三氯硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、甲基三丁氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙基三异丙氧基硅烷、乙基三丁氧基硅烷、丁基三甲氧基硅烷、二甲基二氨基硅烷、二甲基二氯硅烷、二甲基二乙酰氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二丁基二甲氧基硅烷、三甲基氯硅烷和甲基三(3-甲基-3-氧杂环丁烷甲氧基)硅烷。
优选地，含有烷氧基的硅烷偶联剂可以包括四个或更多个烷氧基，例如甲氧基和乙氧基，并且包括选自四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四丙氧基硅烷、四异丙氧基硅烷和六乙氧基二硅烷者。
优选地，醇基溶剂可以包括一种或多种选自甲醇、乙醇、异丙醇、2-甲氧基乙醇、2-乙氧基乙醇和2-丁氧基乙醇的一种或多种。
酸稳定剂可以是有机酸、无机酸或其混合物。
优选地，有机酸可以包括一种或多种选自以下者：甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、乳酸、柠檬酸和富马酸，无机酸可以包括一种或多种选自以下者：磷酸、硫酸、盐酸、硝酸、氢氟酸、氯磺酸、对甲基苯磺酸、三氯乙酸、多磷酸、碘酸、碘酸酐和高氯酸。
优选地，丙烯酸-氨基甲酸酯二氧化硅化合物可以包括大约3-10重量份的量的含有异氰酸酯的硅烷偶联剂、大约3-10重量份的量的含有羟基的丙烯酸系单体、大约20-30重量份的量的不含羟基的丙烯酸系单体、大约0.1-2重量份的量的引发剂、大约0.01-0.05重量份的量的有机金属催化剂、大约50-60重量份的量的第三有机溶剂，所有组分的重量份均基于丙烯酸-氨基甲酸酯二氧化硅化合物的总重量。
优选地，含有异氰酸酯的硅烷偶联剂可以包括一个或多个异氰酸酯，并且可以包括一种或多种选自以下者：3-异氰酸酯丙基三甲氧基硅烷、3-异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷、甲氧基三异氰酸酯硅烷、Y-异氰酸酯丙基三甲氧基硅烷和四异氰酸酯硅烷。
优选地，含有羟基的丙烯酸系单体可以包括选自丙烯酸2-羟乙酯、甲基丙烯酸2-羟乙酯和丙烯酸2-羟丙酯的一种或多种。
优选地，不含羟基的丙烯酸系单体可以包括一个或多个丙烯基，可以包括一个或多个选自以下者：苯乙烯单体、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸和甲基丙烯酸。
优选地，聚碳酸酯面板可以是透明的，使得其可以用作车辆的透明面板。
本发明进一步提供一种车辆部件，其可以包括本文所述的聚碳酸酯制品。
因此，涂有用于上釉的本文所述涂漆组合物的聚碳酸酯制品，材料的耐候性和耐磨性得以提高，可加工性优异，因此可以对其应用各种类型的涂漆方法，例如流涂、浸涂和喷涂。此外，冷藏可以不是必需的，因此用于硬质涂层的涂漆组合物的可储存性得以提高。而且，由于硬质涂层溶液的可储存性提高，可以收集来自涂层组合物或底漆层组合物的涂料，并重复再利用，从而降低成本。
具体实施方式
本文所用的术语仅仅是出于描述具体实施方式的目的，而并无意于对发明加以限定。如本文所用，除非上下文明确另外指出，单数形式的“一”、“一个”和“该种”意在也包括复数形式。应进一步理解到，当用于本说明书时，术语“包括”和/或“包括有”说明存在有所述的特征、整数、步骤、操作、元素和/或成分，但并不排除存在或添加一种或多种其他的特征、整数、步骤、操作、元素、成分和/或其组合。如本文所用，术语“和/或”包括一种或多种所列关联项的任何和全部组合。
除非明确说明或从上下文显而易见，如本文所用，术语“大约”理解成在本领域的正常公差范围内，例如，在平均值的2标准差内。“大约”可以理解成在所述数值的10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％、1％、0.5％、0.1％、0.05％或0.01％内。除非另外由上下文显而易见，本文提供的所有数值均由术语“大约”修饰。
应当理解到，本文所用的术语“车辆(vehicle)”、“车用”或其它类似术语包括通常的机动车辆，例如载客车辆，包括运动型多功能车(SUV)、公共汽车、卡车、各种商用车辆，包括各种船只和船舶的水运工具，航空器和类似物，并包括混合动力车辆、电动车辆、插电式混合动力电动车辆、氢动力车辆和其它代用燃料车辆(例如，源自石油以外的资源的燃料)。如本文所用，混合动力车辆是具有两种或更多种动力来源的车辆，例如，汽油动力和电动力的车辆。
在下文中，将参考附图对本发明的示例性实施方式加以详述。说明书和权利要求书中使用的术语或措辞不应限定和理解成常用的或字典上的含义，而应当基于发明人可以适当定义各个术语的概念用于以最佳方式说明本发明的原则，理解成符合本公开内容的技术精神的含义和概念。因此，本说明书中所述的实施方式和附图中描绘的结构仅仅是本发明的最优选实施方式，而不代表本发明的所有技术精神。因此，应当理解到，存在有各种代替提交本申请时的实施方式的等同方式和改良方式。
根据本发明的涂有用于上釉的涂层组合物的聚碳酸酯制品可以具有提高的聚碳酸酯耐磨性和耐候性等。涂层组合物可以包括底漆层和硬质涂层。例如，聚碳酸酯制品可以包括底漆层，其可以直接施用于聚碳酸酯材料，以具有材料粘附特性，并可以用于保护材料免于紫外线等，并包括涂在底漆层上以提供耐磨性的硬质涂层。
底漆层可以包括丙烯酸系树脂化合物、UV稳定剂、流平(leveling)添加剂和第一有机溶剂。而且，丙烯酸系树脂化合物可以包括(1)不含羟基的丙烯酸系单体、(2)含有羟基的丙烯酸系单体、(3)引发剂和(4)第一有机溶剂。
在下文中，将具体讨论丙烯酸系树脂化合物的各个组分。
(1)不含羟基的丙烯酸系单体
不含羟基的丙烯酸系单体可以用于在丙烯酸反应中获得适当的粘度。基于丙烯酸系树脂组合物的总重量，不含羟基的丙烯酸系单体的含量范围可以在大约17至大约23重量份。在此，当不含羟基的丙烯酸系单体的含量小于大约17重量份或者大于大约23重量份时，在丙烯酸反应过程中，不能获得适当的粘度，并且相容性会变差。
不含羟基的丙烯酸系单体可以大体上包括一个或多个丙烯基，例如丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸甲酯。不含羟基的丙烯酸系单体可以包括，但不限于，苯乙烯单体、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸、甲基丙烯酸及其混合物。
(2)含有羟基的丙烯酸系单体
含有羟基的丙烯酸系单体可以提高聚碳酸酯和底漆层之间的粘附特性。基于丙烯酸系树脂组合物的总重量，含有羟基的丙烯酸系单体的含量范围可以在大约2至大约5重量份。在此，当包括羟基的丙烯酸系单体的含量小于大约2重量份时，丙烯酸系单体在包括在底漆层中时不会实现充分的粘附特性，并且当包括羟基的丙烯酸系单体的含量大于大约5重量份时，可存储性会变差。
含有羟基的丙烯酸系单体可以包括，但不限于2-羟乙基丙烯酸酯、2-羟乙基甲基丙烯酸酯、2-羟丙基丙烯酸酯及其混合物。
(3)引发剂(第一引发剂)
第一引发剂可以引发单体的聚合反应。基于丙烯酸系树脂组合物，引发剂的含量范围可以是大约0.1至大约0.5重量份。在此，当引发剂含量小于大约0.1重量份时，单体的聚合反应会不充分，当引发剂含量大于大约0.5重量份时，由此形成的聚合物例如聚丙烯酸系聚合物的分子量可以因过量使用聚合引发剂而降低。
(4)有机溶剂(第一有机溶剂)
丙烯酸系树脂化合物中包括的第一有机溶剂可以用于均一地进行丙烯酸系树脂的聚合反应。基于丙烯酸系树脂化合物的总重量，有机溶剂的含量范围可以是大约70至大约80重量份。在此，当有机溶剂含量小于大约70重量份或大于大约80重量份时，丙烯酸系树脂的聚合反应不会均一地进行。
本发明的底漆层包括(1)上述丙烯酸系树脂化合物、(2)UV稳定剂、(3)流平添加剂和(4)第二有机溶剂。在下文中，将具体讨论底漆层的各个组分。
(1)丙烯酸系树脂化合物。
如本文所用，丙烯酸系树脂化合物可以增加聚碳酸酯和硬质涂层之间的粘附强度。基于底漆层或底漆层组合物总重量其含量为25-33重量份。在此，当丙烯酸系树脂化合物的含量小于大约25重量份时，硬质涂层和材料之间的粘附特性会降低，当丙烯酸系树脂化合物的含量大于大约33重量份时，透明度和相容性会降低。
(2)UV稳定剂
如本文所示，UV稳定剂可以实现对紫外线等的耐候性。基于底漆层或底漆层组合物总重量，UV稳定剂的含量范围可以是大约1.5至大约3重量份。在此，当UV稳定剂的含量小于大约1.5重量份时，对紫外线的耐候性等会不充分，当UV稳定剂的含量大于大约3重量份时，不会获得与丙烯酸系树脂的相容性。
应当认识到，UV稳定剂可以400、3051、3206、3330、3052、3058、N30、PR-31、TB 01、TB 02、AR08、VSU 3206、3206、3065及其混合物提供。
(3)流平添加剂
如本文所用，刘平添加剂可以防止涂料在涂层中团聚等，因此增加可加工性。基于底漆层或底漆层组合物总重量，流平添加剂的含量范围可以是大约0.1至大约0.3重量份。在此，当流平添加剂的含量小于大约0.1重量份时，由于涂层中流平缺乏导致的涂料团聚，可加工性会降低，当流平添加剂含量大于大约0.3重量份时，会发生外观缺陷，例如缩孔(cratering)。
流平添加剂可以包括，但不限于，硅基流平添加剂或非硅基流平添加。具体地，可以优选地使用不影响底漆层和硬质涂层之间的层间粘附特性的流平添加剂。
(4)有机溶剂(第二有机溶剂)
在此底漆层中包括的第二有机溶剂可以增加丙烯酸系树脂化合物和UV稳定剂之间的相容性。基于底漆层或底漆层组合物总重量，第二有机溶剂的含量范围可以是大约65至大约75重量份。在此，当第二有机溶剂的含量小于大约65重量份或大于大约75重量份时丙烯酸系树脂化合物和UV稳定剂之间的相容性会不充分。
硬质涂层可以包括丙烯酸-氨基甲酸酯二氧化硅化合物、含有烷基的硅烷偶联剂、含有烷氧基的硅烷偶联剂、二氧化硅溶胶、醇基(alcohol-based)溶剂、水和酸稳定性。而且，丙烯酸-氨基甲酸酯二氧化硅化合物可以包括(1)含有异氰酸酯的硅烷偶联剂、(2)含有羟基的丙烯酸系单体、(3)不含羟基的丙烯酸系单体、(4)引发剂、(5)有机金属催化剂和(6)第三有机溶剂。
在下文中，将具体讨论丙烯酸-氨基甲酸酯二氧化硅化合物的各个组分。
(1)含有异氰酸酯的硅烷偶联剂
含有异氰酸酯的硅烷偶联剂可以有效地结合有机树脂和无机树脂。基于丙烯酸-氨基甲酸酯二氧化硅化合物总重量，含有异氰酸酯的硅烷偶联剂的含量范围可以是大约3至大约10重量份。在此，当含有异氰酸酯的硅烷偶联剂的含量小于大约3重量份时，有机树脂和无机树脂不会充分结合，不能得到有机-无机复合特性。当含有异氰酸酯的硅烷偶联剂的含量大于大约10重量份时，由于含有异氰酸酯的硅烷偶联剂过量，不能充分实现存储稳定性。
含有异氰酸酯的硅烷偶联剂可以包括一个或多个异氰酸酯。含有异氰酸酯的硅烷偶联剂可以包括，但不限于，3-异氰酸酯丙基三甲氧基硅烷、3-异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷、甲氧基三异氰酸酯硅烷、Y-异氰酸酯丙基三甲氧基硅烷、四异氰酸酯硅烷及其混合物。
(2)含有羟基的丙烯酸系单体
含有羟基的丙烯酸系单体可以用于与含有异氰酸酯的硅烷偶联剂有效地进行反应。基于丙烯酸-氨基甲酸酯二氧化硅化合物总重量，包括羟基的丙烯酸系单体的含量范围可以是大约3至大约10重量份。在此，当包括羟基的丙烯酸系单体的含量小于大约3重量份或大于大约10重量份时，含有羟基的丙烯酸系单体不会与含有异氰酸酯的硅烷偶联剂充分反应，不会实现有机-无机复合特性。
含有羟基的丙烯酸系单体可以包括丙烯酸2-羟乙酯、甲基丙烯酸2-羟乙酯、丙烯酸2-羟丙酯及其混合物。
(3)不含羟基的丙烯酸系单体
不含羟基的丙烯酸系单体可以用于在有机-无机复合反应中获得适当的粘度和相容性。基于丙烯酸-氨基甲酸酯二氧化硅化合物总重量，不含羟基的丙烯酸系单体的含量范围可以是大约20至大约30重量份。在此，当不含羟基的丙烯酸系单体的含量小于大约20重量份或大于大约30重量份时，不会在有机-无机复合反应中获得适当的粘度、相容性等。
不含羟基的丙烯酸系单体可以基本上包括一个或多个丙烯基，例如丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸甲酯。不含羟基的丙烯酸系单体可以包括，但不限于，苯乙烯单体、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸、甲基丙烯酸及其混合物。
(4)引发剂(第二引发剂)
如本文所用，第二引发剂可以引发单体的聚合反应。基于丙烯酸-氨基甲酸酯二氧化硅化合物总重量，引发剂的含量范围可以是大约0.1至大约2重量份。在此，当引发剂含量小于大约0.1重量份时，单体的聚合反应会不充分，当引发剂含量大于大约2重量份时，形成的聚合物例如丙烯酸-氨基甲酸酯二氧化硅化合物的分子量会因聚合引发剂的过量使用而降低。
(5)有机金属催化剂
有机金属催化剂可以降低反应的活化能。相对于丙烯酸-氨基甲酸酯二氧化硅化合物总重量，有机金属催化剂的含量范围可以是大约0.01至大约0.05重量份。在此，当有机金属催化剂含量小于大约0.01重量份或大于大约0.05重量份时，反应不会顺利进行。
(6)有机溶剂(第三有机溶剂)
丙烯酸-氨基甲酸酯二氧化硅化合物中包括的第三有机溶剂可以用于使反应均一。相对于丙烯酸-氨基甲酸酯二氧化硅化合物总重量，第三有机溶剂的含量范围可以是大约50-60重量份。在此，当第三有机溶剂的含量小于大约50重量份或大于大约60重量份时，丙烯酸-氨基甲酸酯二氧化硅化合物的反应不会均一地进行。
本发明的硬质涂层包括(1)上述丙烯酸-氨基甲酸酯二氧化硅化合物、(2)含有烷基的硅烷偶联剂、(3)含有烷氧基的硅烷偶联剂、(4)二氧化硅溶胶、(5)醇基溶剂、(6)水和(7)酸稳定剂。在下文中，将详细讨论硬质涂层的各个组分。
(1)丙烯酸-氨基甲酸酯二氧化硅化合物
如本文所用，丙烯酸-氨基甲酸酯二氧化硅化合物可以增加用于硬质涂层的有机-无机复合涂层组合物的粘附特性。相对于硬质涂层总重量，丙烯酸-氨基甲酸酯二氧化硅化合物的含量范围可以是大约23至大约36重量份。在此，当丙烯酸-氨基甲酸酯二氧化硅化合物的含量小于大约23重量份时，例如用于硬质涂层的有机-无机复合涂层组合物的附着的物理特性会降低，当丙烯酸-氨基甲酸酯二氧化硅化合物的含量大于大约36重量份时，透明度和相容性会降低。
(2)含有烷基的硅烷偶联剂
如本文所用，含有烷基的硅烷偶联剂可以增加用于硬质涂层的有机-无机复合涂层组合物的有机组分和无机组分的复合相容性以及反应交联程度。相对于硬质涂层总重量，含有烷基的硅烷偶联剂的含量范围可以是大约3至大约10重量份。在此，当含有烷基的硅烷偶联剂的含量小于大约3重量份或大于大约10重量份时，用于硬质涂层的有机-无机复合涂层组合物的有机组分和无机组分的复合相容性以及反应交联程度会降低。
含有烷基的硅烷偶联剂可以基本上包括一个或多个烷基，例如甲基、乙基和丙基。含有烷基的硅烷偶联剂可以包括，但不限于，甲基三氯硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、甲基三丁氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙基三异丙氧基硅烷、乙基三丁氧基硅烷、丁基三甲氧基硅烷、二甲基二氨基硅烷、二甲基二氯硅烷、二甲基二乙酰氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二丁基二甲氧基硅烷、三甲基氯硅烷、甲基三(3-甲基-3-氧杂环丁烷甲氧基)硅烷等。
(3)含有烷氧基的硅烷偶联剂
如本文所用，含有烷氧基的硅烷偶联剂可以增加用于硬质涂层的有机-无机复合涂层组合物的有机组分和无机组分的复合相容性以及反应交联程度。相对于硬质涂层总重量，含有烷氧基的硅烷偶联剂的含量范围可以是大约10至大约25重量份。在此，当含有烷氧基的硅烷偶联剂的含量小于大约10重量份或大于大约25重量份时，透明的有机-无机复合涂层粘合剂的有机组分和无机组分的复合相容性以及反应交联程度会降低。
含有烷氧基的硅烷偶联剂可以基本上包括四个或更多个烷氧基，例如甲氧基和乙氧基，含有烷氧基的硅烷偶联剂可以包括，但不限于，四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四丙氧基硅烷、四异丙氧基硅烷、六乙氧基二硅烷及其混合物。
(4)二氧化硅溶胶
如本文所用，二氧化硅溶胶可以增加涂层膜的耐磨性和强度。基于硬质涂层总重量，二氧化硅溶胶的含量范围可以是大约23至大约40重量份。在此，当二氧化硅溶胶的含量小于大约23重量份或大于大约40重量份时，涂层膜的耐磨性和强度会降低。
(5)醇基溶剂
醇基溶剂可以用于使用于硬质涂层的有机-无机复合涂层组合物的反应均一。相对于硬质涂层总重量，醇基溶剂的含量范围可以是大约15至大约25重量份。在此，当醇基溶剂的含量小于大约15重量份或大于大约25重量份时，用于硬质涂层的有机-无机复合涂层组合物的反应不会均一地进行。
醇基溶剂可以包括，但不限于，甲醇、乙醇、异丙醇或烷氧基醇(2-甲氧基乙醇、2-乙氧基乙醇、2-丁氧基乙醇等)及其混合物。
(6)水
如本文所用，水在此可以引起水解反应。水相对于硬质涂层总重量的含量范围可以是大约5至大约15重量份。在此，当水的含量小于大约5重量份时，含有烷基的硅烷偶联剂和含有烷氧基的硅烷偶联剂的水解反应不会完全进行，不能制造均一的涂层组合物。当水的含量大于大约15重量份时，与丙烯酸-氨基甲酸酯二氧化硅化合物的反应相容性会降低，并且不能制造均一的用于硬质涂层的有机-无机复合涂层组合物。
(7)酸稳定剂
酸稳定剂可以用于促进或使得有机-无机复合反应进行。酸稳定剂基于硬质涂层总重量的含量范围可以是大约0.01至大约0.3重量份。在此，当酸稳定剂的含量小于大约0.01重量份时，有机-无机复合反应不会完全进行，当酸稳定剂的含量大于大约0.3重量份时，会促进粘合剂的凝胶化反应，不会获得可存储性。
酸稳定剂可以包括，但不限于，有机酸，例如甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、乳酸、柠檬酸和富马酸，和无机酸，例如，磷酸、硫酸、盐酸、硝酸、氢氟酸、氯磺酸、对甲基苯磺酸、三氯乙酸、多磷酸、碘酸、碘酸酐、高氯酸及其混合物。
根据本发明的各示例性实施方式，聚碳酸酯制品可以通过涂以涂漆组合物，例如涂以底漆层和硬质涂层用于上釉来制造。具体地，聚碳酸酯制品的耐候性和耐磨性可以大大提高，可存储性可以提高，并且可加工性会很优异。此外，可以对聚碳酸酯制品应用各种类型的涂覆或涂漆方法，例如，流涂、浸涂和喷涂。而且，由于硬质涂层组合物的可存储性得以提高，冷藏可以不是必需的，因此可以延长保质期和工作时间。此外，由于硬质涂层组合物的可存储性得以提高，可以收集涂料，再利用的次数得以增加，以降低初级成本。
实施例
在下文中，将通过实施例对本发明进行更详细的说明。这些实施例仅用于对本发明进行说明，本发明的范围无意受这些实施例限制将会是本领域技术人员显而易见地。
制备底漆层
在下文中，在用于聚碳酸酯上釉的涂漆组合物当中，通过以下方法制造用于底漆层的组合物。
(1)制造丙烯酸树脂化合物
将2L四口烧瓶装有温度计、冷凝管之后，将搅拌器安装在加热器中，加入314.0g 1-甲氧基-2-丙醇(在下文中称作PM)、198.8g甲基丙烯酸甲酯(在下文中称作MMA)、0.4g甲基丙烯酸(在下文中称作MAA)和23.6g甲基丙烯酸2-羟乙酯(在下文中称作2-HEMA)，在以500RPM的速度搅拌的同时加热至75℃。此外，在单独的容器中将作为聚合引发剂的2.2g VAZO-67[Dupont]完全溶解在134.7g PM中，然后将其缓慢加入到制备烧瓶中。如果加入完成，在单独的容器中将22.5g PM和0.7g VAZO-67进一步完全溶解，然后将其加入，以使未反应的丙烯酸系单体反应完全，从而制造丙烯酸树脂化合物。之后，在反应物冷却的同时，加入235.8g PM和67.3g甲乙酮(下文中称作MEK)，以合成最终的丙烯酸树脂化合物溶液。
(2)制造用于底漆层的涂料组合物
[实施例]
将701.8g PM加入到装有温度计、冷凝管和搅拌器的2L四口烧瓶中，以500RPM的速度搅拌。之后，加入279.7g以上制造的丙烯酸树脂化合物溶液，并继续搅拌。当丙烯酸树脂化合物溶液完全溶解时，加入12.3g哌啶低聚物型UVA和6.2g草酰苯胺衍生物HALS[Basf]，并完全溶解，以制造用于底漆层的涂料组合物。
[比较例1]
将701.8g PM加入到装有温度计、冷凝管和搅拌器的2L四口烧瓶中，以500RPM的速度搅拌。之后，加入279.7g以上制造的丙烯酸树脂化合物溶液，并继续搅拌。如果丙烯酸树脂化合物溶液完全溶解，加入6.2g哌啶低聚物型UVA和3.1g草酰苯胺衍生物HALS[Basf]，并完全溶解，以制造用于底漆层的涂料组合物。
[比较例2]
将701.8g PM加入到装有温度计、冷凝管和搅拌器的2L四口烧瓶中，以500RPM的速度搅拌。之后，加入279.7g以上制造的丙烯酸树脂化合物溶液，并继续搅拌。如果丙烯酸树脂化合物溶液完全溶解，加入12.3g三嗪衍生物UVA和6.2g草酰苯胺衍生物HALS，并完全溶解，以制造用于底漆层的涂料组合物。
制备硬质涂层
接下来，在用于聚碳酸酯上釉的涂漆组合物当中，通过以下方法制造用于硬质涂层的组合物。
1.合成树脂
(1)制造丙烯酸-氨基甲酸酯二氧化硅化合物
之后，将要说明通过本发明的制造方法制造丙烯酸-氨基甲酸酯二氧化硅化合物的合成例，以及为了与本发明进行比较，通过其他制造方法制造丙烯酸-氨基甲酸酯二氧化硅化合物的合成比较例。
[合成例]
将装有温度计、冷凝管和搅拌器的2L四口烧瓶安装在加热器上之后，加入448.9g丙二醇单甲基醚乙酸(下文中称作PMA)，并加热至105℃。之后，将260.0g甲基丙烯酸甲酯(下文中称作MMA)、26.0g丙烯酸正丁酯(下文中称作n-BA)、43.0g甲基丙烯酸2-羟乙酯(下文中称作2-HEMA)和作为热聚合引发剂的9.0g VAZO-67完全溶解在单独的容器中，然后在以500RPM的速度搅拌的同时将其缓慢加入至制备烧瓶中，以进行丙烯酸聚合反应。如果加入完成，将150.0g PMA和1.0g VAZO-67进一步完全溶解在单独的容器中，然后将其加入，以使未反应的丙烯酸系单体反应完全。之后，将反应温度降低至80℃，缓慢加入62.0g 3-异氰酸酯丙基三甲氧基硅烷和0.1g有机金属催化剂，以进行氨基甲酸酯反应，从而合成最终的丙烯酸-氨基甲酸酯二氧化硅化合物。
[合成比较例]
将装有温度计、冷凝管和搅拌器的2L四口烧瓶安装在加热器上之后，加入448.9g PMA，并加热至105℃。之后，将260.0g MMA、26.0g n-BA、43.0g 2-HEMA、62.0g 3-甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷和作为热聚合引发剂的9.0g VAZO-67完全溶解在单独的容器中，然后在以500RPM的速度搅拌的同时将其缓慢加入至制备烧瓶中，以进行丙烯酸聚合反应。如果加入完成，将150.0g PMA和1.0g VAZO-67进一步完全溶解在单独的容器中，然后将其加入，以使未反应的丙烯酸系单体反应完全，从而合成丙烯酸二氧化硅化合物。
(2)有机-无机复合树脂
[实施例1]
为了合成用于硬质涂层的有机-无机复合树脂，将装有温度计、冷凝管和搅拌器的2L四口烧瓶安装在加热器上之后，加入180.0g 2-乙氧基乙醇(下文中称作E-Cell[OXITENO])、250.0g前述合成例中制造的丙烯酸-氨基甲酸酯二氧化硅化合物、50g甲基三甲氧基硅烷(下文中称作MTMS)、150.0g原硅酸四乙酯(下文中称作TEOS)和300.0g二氧化硅溶胶，加热至60℃，并以500RPM的速度搅拌。将69.0g水和1.0g盐酸完全溶解在单独的容器中，然后将其缓慢加入，反应6小时，从而合成用于硬质涂层的有机-无机复合树脂。
[实施例2]
为了合成用于硬质涂层的有机-无机复合树脂，将装有温度计、冷凝管和搅拌器的2L四口烧瓶安装在加热器上之后，加入180.0g E-Cell、320.0g前述合成例中制造的丙烯酸-氨基甲酸酯二氧化硅化合物、70g MTMS、110.0g TEOS和250.0g二氧化硅溶胶，加热至60℃，并以500RPM的速度搅拌。将69.0g水和1.0g盐酸完全溶解在单独的容器中，然后将其缓慢加入，反应6小时，从而合成用于硬质涂层的有机-无机复合树脂。
[实施例3]
为了合成用于硬质涂层的有机-无机复合树脂，将装有温度计、冷凝管和搅拌器的2L四口烧瓶安装在加热器上之后，加入180.0g E-Cell、260.0g前述合成例中制造的丙烯酸-氨基甲酸酯二氧化硅化合物、60.0g MTMS、130.0g TEOS和300.0g二氧化硅溶胶，加热至60℃，并以500RPM的速度搅拌。将69.0g水和1.0g盐酸完全溶解在单独的容器中，然后将其缓慢加入，反应6小时，从而合成用于硬质涂层的有机-无机复合树脂。
[比较例1]
为了合成用于硬质涂层的有机-无机复合树脂，将装有温度计、冷凝管和搅拌器的2L四口烧瓶安装在加热器上之后，加入180.0g E-Cell、210.0g前述合成例中制造的丙烯酸-氨基甲酸酯二氧化硅化合物、70.0g MTMS、150.0g TEOS和320.0g二氧化硅溶胶，加热至60℃，并以500RPM的速度搅拌。将69.0g水和1.0g盐酸完全溶解在单独的容器中，然后将其缓慢加入，反应6小时，从而合成用于硬质涂层的有机-无机复合树脂。
[比较例2]
为了合成用于硬质涂层的有机-无机复合树脂，将装有温度计、冷凝管和搅拌器的2L四口烧瓶安装在加热器上之后，加入180.0g E-Cell、370.0g前述合成例中制造的丙烯酸-氨基甲酸酯二氧化硅化合物、30.0g MTMS、100.0g TEOS和250g二氧化硅溶胶，加热至60℃，并以500RPM的速度搅拌。将69.0g水和1.0g盐酸完全溶解在单独的容器中，然后将其缓慢加入，反应6小时，从而合成用于硬质涂层的有机-无机复合树脂。
[比较例3]
为了合成用于硬质涂层的有机-无机复合树脂，将装有温度计、冷凝管和搅拌器的2L四口烧瓶安装在加热器上之后，加入180.0g E-Cell、250.0g前述合成比较例中制造的丙烯酸-二氧化硅化合物、50.0g MTMS、150.0g TEOS和300.0g二氧化硅溶胶，加热至60℃，并以500RPM的速度搅拌。将69.0g水和1.0g盐酸完全溶解在单独的容器中，然后将其缓慢加入，反应6小时，从而合成用于硬质涂层的有机-无机复合树脂。
2.制造用于硬质涂层的涂料组合
将500g实施例和比较例中合成的组合物用500g乙基[OXITENO]稀释，并加入1.0g流平添加剂，以制造用于最终的硬质涂层的组合物。
接下来，将具体讨论通过使用涂漆组合物进行聚碳酸酯上釉的涂漆制品的制造方法。通过流涂法将底漆层的涂漆组合物施用于聚碳酸酯片材之后，在120℃下干燥10分钟，通过流涂法在其上同样施用硬质涂层的涂漆组合物，然后在130℃下固化60分钟，以得到涂漆制品。在该情形中，使用Bayer Corp.制造的AG2677作为聚碳酸酯。
测试例
之后，通过以下测试方法对涂有用于聚碳酸酯上釉的涂漆组合物的涂漆制品的性能进行评价。
(1)评价外观：裸眼观察涂层膜外观中是否没有雾度。
(2)评价粘附特性：10×10×2mm横切之后，通过胶带进行胶粘，观察剥离。
(3)评价耐磨性：通过使用TABER磨损机[TABER Industries,Model 5135]，用磨损轮CS-10F在500g负荷下进行500次磨损，以测量雾度。计算初始雾度值和耐磨性测试之后的雾度值之间之差，该值通过ΔHz500表示。将ΔHz500为10％或更低的情形评价为有利的。
(4)评价加速耐候性：通过使用WEATHER-O-METER[ATLAS,Model CI 4000]在大约340nm波长下以0.75±0.02W/(m2nm)的光照强度辐射2500KJ/m3之后，使用色差计测量颜色变化(ΔE)，将ΔE为2或更低的情形评价为有利的。
(5)评价可存储性：将硬质涂层溶液容纳于250ml容器中，并在室温下和在60℃烘箱中存储，观察粘度变化。测试在室温下进行6个月，在60℃烘箱中进行7天。
前述测试方法的结果描述于下表1中。
根据通过使用聚碳酸酯上釉用涂漆组合物的涂漆制品制造方法，将用于底漆层的涂料组合物以比较例1、比较例2和实施例应用，然后将用于硬质涂层的涂料组合物以比较例1-3和实施例1-3应用，如表1所示。之后，根据前述性能评价方法列表。
根据所有评价结果可以确认，在使用本发明的用于聚碳酸酯上釉的涂漆组合物的涂漆制品中，即，本发明的涂漆制品1-3是合适的。但是，在比较涂漆制品1中，就粘附特性而言发生剥离，耐磨性为28.9％，不满足评价标准，可存储性也差。在比较涂漆制品2中，外观上有雾，可存储性差。在比较涂漆制品3中，就粘附特性而言发生剥离，耐磨性为47.4％，不满足评价标准，可存储性也差。在比较涂漆制品4中，耐候性超过2，不满足评价标准。经确认，在比较涂漆制品5中，外观上产生雾。因此，可以确认，本发明的涂漆制品1-3满足前述性能评价标准。
对于涂有用于上釉的涂漆组合物的聚碳酸酯制品，由于材料的耐候性和耐磨性增加，可加工性优异，可以对其应用各种类型的涂漆方法，例如流涂、浸涂和喷涂。而且，由于冷藏不是必需的，用于硬质涂层的涂料组合物的可存储性得以提高，并且由于硬质涂层溶液的可存储性提高，收集涂料再利用的次数增加，以降低初级成本。
如上所述，已结合本发明具体实施方式对本发明加以描述，但实施方式仅用于说明，本发明并不限于此。本发明相关领域的技术人员可以在不偏离本发明范围的前提下对描述的实施方式进行变化或改良，在本发明的技术精神内可以有各种替代方式和良方式，权利要求的等同范围将描述如下。