KR100366479B1

KR100366479B1 - 태양광선 제어 필름

Info

Publication number: KR100366479B1
Application number: KR1019960057261A
Authority: KR
Inventors: 장원석; 노무학
Original assignee: 주식회사 코오롱
Priority date: 1996-11-26
Filing date: 1996-11-26
Publication date: 2004-03-20
Also published as: KR19980038364A

Abstract

본 발명은 보호층, 프라스틱 필름 지지체, 금속증착층, 감압접착층, 이형층이 순차적으로 설계된 태양광선 제어필름에 있어서 이형층이 폴리비닐 피리딘, 폴리비닐피롤리돈 수지와 변성 셀룰로오스 아세테이트 수지로 구성된 이형표면처리층임을 특징으로 하는 태양광선 제어필름에 관한 것이다.

본 발명의 이형표면처리층은 수성이면서 표면이 끈적거리지 않아 시공 작업성이 극히 우수하고 이형필름이 필요없기 때문에 이형필름 박리시 지지필름의 꺾인 자국도 발생하지 않아서 외관도 우수하다. 즉, 본 발명의 변성 셀룰로오스 아세테이트 수지는 표면 처리층이 건조하면서 피막형성능이 우수하여 평활성을 부여하고, 폴리비닐피리딘과 폴리비닐피롤리돈 수지는 시공시 물에 잘 녹아 유리와 감업접착층 사이에서 윤활층 역할과 접착력을 부여하는 역할을 한다.

Description

태양광선 제어 필름

본 발명은 자동차나 건물 전시장 등의 유리에 부착하여 태양광선을 제어하고, 사고시 유리창 파괴로 인한 제2의 사고를 방지하는 태양광선 제어필름에 관한 것으로, 특히 종래의 태양광선 제어필름에 비해 이형필름이 필요하지 않으면서 감압접착층이 끈적거리지 않아 시공작업성이 우수한 태양광선 제어필름에 관한 것이다.

태양광선 제어필름은 적외선 투과를 감소시켜 냉난방 효율을 증가시키므로 에너지를 절약시켜 주고, 지진과 같은 천재지변, 교통사고시 자동차 유리의 비산을 방지함으로써 안전을 유지하게 하며, 자외선을 차단시킴으로써 건물 내부의 가구 및 장식물의 퇴색을 방지시켜 주고, 개인의 사생활 보호 등의 이유로 다양하게 이용되고 있다.

태양광선 제어필름의 일반적인 구성형태는 보호층 투명한 플라스틱 필름과, 금속증착층, 감압접착층, 이형층등으로 구성되어 있으며, 이형층은 이형필름형태로 구성되어 있다.

그러나 종래의 태양광선 제어필름의 문제점은 유리창 부착시 과도한 끈적거림으로 인해 시공이 어려울 뿐만 아니라 이형필름의 박리가 용이하지 못하다는 것이다. 즉, 시공시 물을 유리 표면에 잘 분사하더라도 표면이 너무 끈적거려 태양광조절 필름의 위치조절에 어려움이 많았고, 이형 필름의 박리시에도 지지 필름과 유사한 촉감과 성질을 가지고 있어 이형필름과 지지필름의 구별 및 이형 필름만의 박리가 어렵고 또한 연속적인 박리시 지지 필름의 꺽인 자국이 남아 시공후 치명적인 결점을 유발한다는 점이다.

본 발명자들은 꾸준한 연구와 실험으로 상기의 문제점들이 감압접착층의 끈적거림과 이형필름의 재질이 지지필름과 유사하다는데 그 원인이 있음을 밝혀내었고, 이형층을 개선할 경우, 상기와 같은 문제점을 개선할 수 있음을 알게 되었다.

본 발명은 이형필름이 필요치 않으면서 감압접착층이 끈적거리지 않아 시공작업성이 우수한 태양광선 제어필름을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 보호층, 프라스틱 필름 지지체, 금속증착층, 감압접착층, 이형층이 순차적으로 설계된 태양광선 제어필름에 있어서, 이형층이 폴리비닐 피리딘, 폴리비닐피롤리돈 수지와 변성 셀룰로오스 아세테이트 수지로 구성된 이형표면처리층임을 특징으로 하는 태양광선 제어필름에 관한 것이다.

본 발명의 이형표면처리층은 수성이면서 표면이 끈적거리지 않아 시공 작업성이 극히 우수하고 이형필름이 필요없기 때문에 이형필름 박리시 지지필름의 꺾인 자국도 발생하지 않아서 외관도 우수하다. 즉, 본 발명의 변성 셀룰로오스 아세테이트 수지는 표면 처리층이 건조하면서 피막형성능이 우수하여 평활성을 부여하고, 폴리비닐피리딘과 폴리비닐피롤리돈 수지는 시공시 물에 잘 녹아 유리와 감압접착층 사이에서 윤활층 역할과 접착력을 부여하는 역할을 한다.

본 발명에 사용할 수 있는 변성 셀룰로오스 아세테이트 수지는 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트로써 물과 알콜 혼합용매계에서 용해될 수 있는 것으로 수평균 분자량 약 5,000∼50,000이며 히드록실 함량이 1% 이상이면 적정하며, 물/알콜에 쉽게 용해되어야 시공시 윤활층 역할과 감압접착층의 접착력 발휘를 도와줄 수 있고, 제품의 생산시 건조에도 유리하다. 이 경우, 분자량이 적절해야 균일하면서 연속적인 막을 얻을 수 있고, 히드록실 함량이 너무 적으면 물/알콜 용해성이 불량하게 된다.

본 발명에 사용할 수 있는 폴리비닐피리딘 수지는 중량평균 분자량이 50만 이하, 더욱 좋게는 25만 이하인 수용성 고분자이며, 폴리비닐피롤리돈 수지는 중량평균 분자량이 300만이하, 더욱 좋게는 150만 이하인 수용성 고분자이다. 폴리비닐피리딘과 폴리비닐피롤리돈 수지는 물에 대한 용해성이 뛰어나므로 시공시 윤활작용이 우수하고 접착력이 양호하나 박막형성능이 없고, 건조 후 표면이 끈적끈적한 촉감을 나타낸다.

따라서 본 발명의 목적을 달성하기 위해서는 표면처리층이 전술한 세가지 수지로 함께 구성되어져야 한다. 본 발명에 있어서 세 수지의 구성비는 변성 셀룰로오스 아세테이트수지/ 폴리비닐피롤리돈 / 폴리비닐피리딘=1/0.5~3/0.5∼3 중량비로 한정한다. 구성비가 1/0.5/0.5 이하인 경우에는 접착력과 윤활성이 부족하고, 구성비가 1/3/3 이상인 경우에는 박막형성능이 어렵고 이형성이 불량하게 된다.

본 발명의 효과를 극대화하기 위해서는 박막에 연속상의 피막을 형성시키는 것이 중요하다.

본 발명에서는 이형필름 역활을 하는 필름지지체 대신 전술한 수지를 물, 알콜 혹은 유기용제에 녹여 건조후 두께가 0.1∼8㎛ 더욱 좋게는 0.3∼5㎛ 로 감압접착층이 설계된 프라스틱 필름 지지체 위에 균일하게 도포하여 태양광선 제어필름을 제조하게 된다. 건조 후 도포두께가 0.1㎛ 이하인 경우 연속적인 피막형성이 어려워 이형성이 부족하고 표면끈적거림에 문제가 있으며, 8㎛ 이상인 경우 접착력에 문제가 있다.

전술한 본 발명의 주요 구성요소외에 본 발명을 유지하는 보호층, 프라스틱 필름 지지체 금속증착층, 감압 접착층에 대하여 설명한다.

보호층은 지지체 필름의 내마모성을 부여한 것으로 도포두꼐가 0.1~5㎛의 단단한 피막을 형성하고 있다. 보호층 조성은 광경화성 올리고머, 광개시제, 희석제 등으로 구성되고, 지지체 필름에 도포 및 예비건조한 다음 자외선으로 광경화시킴으로써 내마모성이 우수하고 단단한 피막을 얻을 수 있다. 본 발명에 적절한 광경화성 올리고머로서는 우레탄아크릴레이트, 우레탄메타크릴레이트, 에폭시아크릴레이트, 에폭시노볼락아크릴레이트, 폴리에스테르아크릴레이트, 폴리부타디엔디아크릴레이트, 폴리에스테르우레탄아크릴레이트 등이 적합하고, 광개시제로서는 벤질디메틸케탈, 벤조인부틸에테르, 트리메틸벤조폐논. 알파히드록시케톤, 에틸4-(디메틸아미노)벤조에이트, 벤조페논, 히드록실알킬아세토페논 등이 적합하다.

본 발명의 프라스틱 필름 지지체로서는 폴리에틸렌텔레프탈레이트 2축연신 필름으로 두께는 10∼100㎛인 투명 혹은 염색필름이 적합하다. 만일 투명 필름인 경우에는 감압접착층에서 염료를 사용 착색시켜 태양광선을 조절할 수 있게 해야 한다.

금속증착층은 금속의 반사 특성을 이용한 것으로 순도 99.99%의 알루미늄을 2×10^-5torr의 고진공 분위기에서 저항 가열법으로 증착시켜 가시광선 투과율을 적절히 조절하면서 열선을 반사시킬 수 있게 된다.

본 발명의 감압접착층 조성물은 아크릴수지, 경화제, 자외선 흡수제, 염료, 끈적거림조절제, 용제로 구성된다. 본 발명의 아크릴 수지는 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 이소부틸메타크릴레이트, 노말부틸메틸메타크릴레이트, 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 히드록시에틸메타크릴레이트, 히드록시프로필메타크릴레이트, 히드록시에틸아크릴레이트, 아크릴아미드, 메틸롤아크릴아미드, 그리시딜메타크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 이소부틸아크릴레이트, 노말부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트 중합체 혹은 공중합체 혹은 삼원 공중합체 등이 적합하다. 또한 본 발명의 효과를 극대화시키기 위해서는 감압접착층의 내수성이 우수해야 하는 바, 경화제 사용이 바람직하다. 바람직한 경화제로서는 멜라민포름알데히드, 우레아포름알데히드, 폴리이소시아네이트, 폴리아지리딘, 지르코늄복합체, 에폭시, 산화아연, 산화마그네슘 등이 있다.

본 발명의 자외선 흡수제는 태양광선중의 300∼400 nm 파장 영역의 자외선을 차단함으로써 퇴색을 방지할 수 있다. 본 발명에서 바람직한 자외선 흡수제로서는 2-히드록시-4-메톡시벤조페논, 2,2'-디히드록시-4-메톡시벤조페논, 2-히드록시-4-메톡시-2'-카르복시벤조페논, 2-히드록시-4-메톡시-5-설포벤조페논트리하이드레이트, 2-히드록시-4-노말옥톡시벤조페논, 2-히드록시-5-T-옥틸페닐벤조트리아졸 등이 있고, 상업화된 것으로는 CYANAMID 사의 CYASORS UV9, UV24, UV207, UV284, UV531, UV 1084, UV 2300, UV5411, CIBA-GEIGY 사의 CHIMASSORB 81, 90, TINUVIN P. 328, 900, 292, 622, 765, 770, 144 등이 있다.

또한 본 발명의 감압접착제층의 조성물 구성비는 아크릴 수지 100중량부, 경화제 5중량부, 자외선 흡수제 1중량부, 염료 적정량 및 용제로 구성되며 프라스틱 지지필름에 도포, 건조하여 완성한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 통하여 더욱 상세히 설명하나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

실시예 1~3

두께 25㎛ 의 이축연신 폴리에틸렌 텔레프탈레이트 필름(코오롱사 Astroll) 한면에 하기의 표1.에 의거하여 제조한 보호층 코팅 조성물을 메이어-바(Meyer-ber)로 도포하여 80℃ 열풍오븐에서 10초간 건조한 후, 미국 Fusion 사 자외선 경화장치(Model DRS120+F455-20)로 조사거리 5㎝, 이송속도 5m/min 으로 처리한 후, 5×10^-6torr 의 모진공에서 순도 99.99% 알루미늄으로 50Å 두께로 보호층이 도포된 필름의 반대편에 진공 증착시킨 후, 표1.에 의거 제조한 감압접착층 코팅 조성물을 건조한 후. 도께가 10㎛ 되게 도포, 건조하고, 감압접착층 위에 어프리케이터(Applicator)를 이용하여 새로운 이형표면처리층을 도포하고 건조하여 52℃×7일간 숙성함으로써 본 발명을 완성하게 된다.

실시예 4~5

상기 실시예 1∼4와 실질적으로 동일하나 진공증착 공정을 생략하고 하기의 표1.에 의거하여 제조한 감압접착층 코팅 조성물을 사용하였다.

비교예 1~3

상기 실시예 1 ∼4와 실질적으로 동일하나 하기의 표1.에 의거하여 처리하였다.

비교예 4

상기 실시예 1∼4와 실질적으로 동일하나 표면 처리층을 생략하여 하기의 표1,에 의거하여 처리하였다.

표 1. 코팅 조성물

1) Eastman Kodak 사 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트 수지

2) Aldrich 사 MW=40,000

3) GAF 사 폴리비닐피롤리돈 수지

4) 2-에틸헥실아크릴레이트/메틸메타크릴레이트/아크릴산 삼원중합체

5) CIBA-GEIGY 사 자외선 흡수제

6) SANDOS 사 유용성 염료

상기의 실시예 1∼5 및 비교예 1∼4에 의거하여 제조한 태양광선 제어 필름을 다음의 방법으로 평가한 결과를 표2에 나타내었다.

평가방법

1) 표면 끈적거림

태양광선 제어필름중 이형표면처리층을 "한국기업"(주)제 라미네이트를 이용하여 이송속도 5에서 2회 통과시킨 후 상호간 밀착력을 인스트롱으로 측정하여 다음과 같이 나타내었다.

◎ : 끈적거림 전혀 없음 (밀착력 10g/inch 이하)

○ : 끈적거림 없음(밀착편 10-30g/inch)

△ : 약간 끈적거림 (밀착력 30-200g/inch)

X : 많이 끈적거림 (밀착력 200g/inch 이상)

2) 접착력

유리판에 물을 균일하게 분사시킨 후, 이형필름이 제거된 시료 폭 1 inch 길이 15cm 의 태양광선 제어필름을 압착, 건조시켜 1일 방치 후 인스트롱에서 인장속도 50mm/min 조건으로 측정하였다.

3) 가시광선 투과용

전광선 투과도 측정장치(일본전색(주) 모델명 NDH-100에)로 이형필름을 박리한 다음 가시광선 투과율을 측정하였다.

4) 자외선 차단율

자외선-가시광선 분광광도계(SHIMADZU사 모델명 UV-260) 로 이형필름을 박리한 다음 360nm에서의 차단율을 측정하였다.

5) 내마모성

스틸울(Steel wool) No.0000로 보호층 피막을 10회 문지른 후, 이형필름을박리하여 전광선 측정장치에서 시료의 Hazy를 측정하였다.

표2. 태양광선 제어필름의 물성측정표

제 1 도는 종래의 일반적인 태양광선 제어필름의 구조를 나타낸 단면도.

제 2 도는 본 발명의 방법으로 제조된 태양광선 제어필름의 구조를 나타낸 단면도.

제 3 도는 본 발명의 방법으로 제조된 태양광선 제어필름의 적용상태를 나타낸 단면도로서 유리판 시공후 본 발명의 7층이 제거된 상태이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1. 보호층, 2. 폴리에틸렌 텔레프탈레이트로 된 지지 필름, 3. 금속증착층. 4. 감압접착층. 5. 이형필름, 6. 이형표면 처리층, 7. 유리판

Claims

보호층, 프라스틱 필름 지지제, 금속증착층, 감압접착층, 이형층이 순차적으로 설계된 태양광선 제어필름에 있어서, 이형층이 변성 셀룰로오스 아세테이트 수지, 폴리비닐피리딘 수지와 폴리비닐피롤리돈 수지와 로 구성된 이형표면처리층임을 특징으로 하는 태양광선 제어필름.
제1항에 있어서, 변성 셀룰로오스 아세테이트 수지, 폴리비닐피리딘 수지와 폴리비닐피롤리돈 수지의 구성비가 1/0.5∼3/0.5∼3 중량비로 됨을 특징으로 하는 태양광선 제어필름.
제1항에 있어서, 이형표면처리층의 도포두께가 0.1∼8㎛ 로 됨을 특징으로 하는 태양광선 제어필름.