KR100600376B1

KR100600376B1 - 자외선 차단막 제조 방법

Info

Publication number: KR100600376B1
Application number: KR1020040032021A
Authority: KR
Inventors: 한장민; 김영준
Original assignee: 한장민
Priority date: 2004-05-06
Filing date: 2004-05-06
Publication date: 2006-07-14
Also published as: KR20050106947A

Abstract

본 발명은 자외선 차단 및 가시광선 투과율 조절 기능, 긁힘 방지 기능을 갖는 기능성 자외선 차단막 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이온 주입과 코팅 기술을 융합하여 자외선 차단율 조절 및 긁힘 방지, 이동성 기능을 갖는 기능성 자외선 차단막 제조방법에 관한 것이다.

본 발명의 차단막 제조기술을 적용하여 자외선 차단, 긁힘 방지 기능이 필요한 자연 썬텐막, 텐트, 레저용 그늘막, 캐노피, 우산 제조방법에 관한 것이다.

자외선 차단막, 이온 주입, 코팅, 긁힘 방지

Description

자외선 차단막 제조 방법{Production Method of An Anti-Ultraviolet Film}

[도 1] 본 발명의 자연광 썬텐막 단면도

[도 2] 본 발명의 썬텐용 캐노피 단면도

[도 3] 본 발명의 썬텐용 텐트 단면도

[도 4] 본 발명의 썬텐용 그늘막 단면도

[도 5] 본 발명의 썬텐용 우산 단면도

＜ 도면 부호에 대한 설명 ＞

(1)자외선 차단막 (2)지지대

(3)지지대 구멍 (4)줄

(5)고리 (6)보호용 천

(7)점착테이프 (8)캐노피

(9)텐트 (10)레저용 그늘막

(11)종래의 소재 (12)우산

본 발명은 자외선 차단 및 가시광선 투과율 조절 기능, 긁힘 방지 기능을 갖 는 기능성 자외선 차단막 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이온 주입과 코팅기술을 융합하여 자외선 차단 및 가시광선 투과율 조절, 긁힘 방지 기능을 갖는 자외선 차단막 제조방법에 관한 것이다.

종래의 고분자 소재는 경량성, 가공성, 기능성이 뛰어나고 부가적으로 자외선 차단기능을 갖고 있어 최근 산업 전반에 걸쳐 다양하게 사용되고 있다. 그러나 최근 자외선 차단 소재로 가장 많이 사용되고 있는 두께가 1mm 이하인 폴리카보네이트 모재의 경우, 자외선 투과율이 300mm에서 40% 이고 400nm에서 70%정도로 햇빛에 사람피부 및 눈에 직접 노출되는 자연 썬텐 시설, 텐트, 레저용 그늘막, 캐노피, 우산, 자동차 썬팅 제품에 적용하기는 부적합하다. 자외선 흡수 처리가 된 두께가 1mm 이하인 폴리카보네이트의 경우, 자외선 투과율이 300nm에서 1% 이하이고 400nm에서 15%정도로 햇빛에 사람 피부 및 눈에 직접 노출되는 일부 제품에 적용할 수 있으나, 가시광선 투과율이 600nm 영역에서 10%이하로 시력 보호 기능이 약한 것이 단점이다.

또한, 이러한 방법을 사용하는 경우 자외선 차단 성능이 시간이 지나갈수록 낮아지는 단점과 자외선 흡수제 사용에 따른 적층에 따른 무게 증가, 투명도 감소, 자외선 차단율이 고정되는 단점이 있다. 이와 같은 단점을 보완하기 위하여 자외선 흡수제의 양을 증가시킬 경우에는 필름 표면에 자외선 흡수제가 석출되어 외관에 치명적인 손상을 주는 단점이 나타난다. 자외선 흡수제를 착색 감압 점착층에 함유시키는 경우에는 내후성이 낮아지기 때문에 외부 부착용으로는 사용하기에 부적절하고, 감압 점착층의 색상을 표현하기 힘든 단점이 있다.

종래의 이온 주입을 이용한 자외선 차단 필름을 사용할 경우, 이온 주입면이 수 nm에서 수십 nm에 불과해 긁힘이 쉽게 발생하고 결과적으로 자외선 차단 기능을 쉽게 상실하는 단점이 있다.

따라서 종래의 고분자 소재를 사용하여 자외선 차단, 긁힘 방지 기능이 필요한 자연 썬텐 시설, 텐트, 레저용 그늘막, 캐노피, 우산을 제조하는것에는 한계가 있다.

특히 햇빛에 피부를 직접 노출시킬 경우 과다한 색소 침착 및 화상, 백내장을 일으킨다. 따라서 여성의 경우, 피부를 갈색으로 만들기 위해 인공 썬텐 시설을 이용하나 피부 홍반이 발생하고 사용료가 고가인 것이 단점이다.

본 발명은 상기와 같은 단점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 이온 주입과 코팅 기술을 융합하여 자외선 차단 및 가시광선 투과율 조절, 긁힘 방지 기능을 갖는 기능성 자외선 차단막 제조방법을 제공함을 그 목적으로 한다.

본 발명은 종래의 열가소성 물질에 자외선 흡수제를 혼합하여 압출하거나, 적층, 코팅하는 방식과 다르게 고분자 필름에 직접 중이온 이온빔을 입사시켜 고분자 모재 표면을 개질한 후 긁힘 방지 코팅을 하거나 또는 반대 공정으로 긁힘 방지 코팅을 한 후 중이온 이온빔을 입사시켜 자외선 차단막을 제조한 것이 특징이다.

입사되는 이온빔의 종류, 시간, 에너지에 따라 자외선 차단 및 가시광선 투과율을 자유롭게 조절할 수 있는 것이 특징이다.

본 발명의 자외선 차단막 제조 기술을 적용하여 자연 썬텐 시설, 텐트, 레저 용 그늘막, 캐노피, 우산을 제조한 것이 특징이다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 방법으로 이온 주입과 코팅 기술을 융합하여 자외선 차단막을 제조함으로써, 제조된 자외선 차단막이 자외선 차단 및 가시광선 투과율 조절, 긁힘 방지 기능을 갖도록 한다.

이하에서 본 발명을 구체적으로 설명한다.

본 발명의 자이선 차단막은 고분자 수지를 사출하여 제조한 고분자 소재 양면에 긁힘 방지 코팅을 하고, 한 면에 이온을 입사시켜 표면을 개질하여 자외선 차단 및 가시광선 투과율 조절, 긁힘 방지 기능을 갖는 기능성 자외선 차단막을 제조한다.

또한 반대로 사출된 고분자 소재 한 면에 이온을 입사시킨 후 양면에 긁힘 방지 코팅을 하여 기능성 자외선 차단막을 제조한다.

본 발명에 적용된 이온 종류는 수소부터 크립톤까지이며, 이온 전류는 1μA부터 1A까지이고, 이온 에너지는 1eV부터 10MeV 까지이다.

본 발명에서 자외선 차단막의 자외선 차단 특성에 따라 한 종류 이온 혹은 두 종류 이상 이온을 순차적으로 조사하여 사용한다.

본 발명에서 사용된 고분자 소재는 1개 층을 갖는 것을 기본으로 하고, PC, PET, PE 등 특정한 고분자 소재에 한정되지 않으며, 고분자 소재의 두께, 색상, 형상에 제한을 받지 않는다.

이하 본 발명에 따른 자외선 차단 및 가시광선 투과율 조절, 긁힘 방지 기능 을 갖는 자외선 차단 제품 제조방법 실시 예이다.

실시예 1

압출된 0.2mm 폴리카보네이트(PC) 필름의 한쪽 면에 5mA, 30keV 수소 이온과 질소 이온을 차례로 5분씩 입사시킨 후 실란계 화합물, 코로이드 실리카, 유기용매, 가수분해 촉매 등을 혼합하여 긁힘 방지 코팅을 하여 기능성 자외선 차단막을 제조한다. 자외선 UV-B 투과율(300nm)은 5%, UV-A 투과율(400nm)은 12%, 가시광선 투과율(600nm)은 45%이다. 자외선 차단막 색상은 은갈색이다.

실시예 2

실시예는 접이식 자연광 썬텐막 제조방법이다. 압출된 3장의 두께 0.5mm, 폭 1000mm, 길이 2000mm 폴리카보네이트 시트에 실란계 화합물, 코로이드 실리카, 유기용매, 가수분해 촉매 등을 혼합하여 긁힘 방지 코팅을 한 후 45keV 수소 이온과 질소 이온을 각각 1분25초, 5분40초, 11분30초씩 입사시켜 자외선 차단막을 제조한다. 제조된 3장의 자외선 차단막의 경우, 자외선 UV-A 투과율(400nm)은 각각 40%, 20%, 10%이다. 운반 및 보관이 용이하도록 제조된 3장의 자외선 차단막을 각각 길이 200mm, 폭 1000mm 크기로 10등분 하여 자른다. 잘라진 자외선 차단막의 가장자리에 알루미늄 합금으로 만든 직경 13mm 지지대(2)를 끼울 수 있도록 지지대 구멍(3)을 천으로 재봉한 후, 지지대 구멍(3)을 제조된 자외선 차단막의 가장자리에 붙인다. 접이식으로 하기 위해 분할된 자외선 차단막을 자외선 투과율별로 10장씩 다시 연결한다. 이렇게 함으로써 접이식 자연광 썬텐막 제조에 필요한 자외선 차단막(1)을 제조한다. 바람에 날아가지 않도록 하기 위해 줄(4)을 고정시킬 수 있도록 자외선 차단막(1) 모퉁이 4 곳에 고리(5)를 부착한다.
자외선 차단막(1)의 한쪽 가장자리에 사생활 보호 및 보관시 차단막 보호을 위한 폭 1000mm, 길이 700mm의 부드러운 천(6)을 탈부착할 수 있도록 점착테이프(7)를 설치한다. 접이식 자연광 썬텐막을 제조하기 위해 제조된 자외선 차단막(1)의 지지대 구멍에 알루미늄 합금으로 만든 지지대(2)를 끼운다. 부드러운 천(6)의 점착테이프(7)를 조립된 자외선 차단막(1)에 부착함으로써 접이식 자연광 썬텐막이 완성된다. 즉, 자외선 투과율 10%인 자외선 차단막의 경우, 피부를 햇빛에 적응하게 하는데 사용하고, 20% 차단막의 경우, 피부의 색상을 엷게 하고자 할 때 사용하며, 자외선 투과율 40%인 자외선 차단막의 경우, 단시간에 피부의 색상 농도를 진하게 할 때 사용한다.

실시예 3

실시예는 말이식 자연광 썬텐막 제조방법이다. 압출된 3장의 두께 0.1mm, 폭 1000mm, 길이 2000mm 폴리카보네이트 필름에 실란계 화합물, 코로이드 실리카, 유기용매, 가수분해 촉매 등을 혼합하여 긁힘 방지 코팅을 한 후 45keV 수소 이온과 질소 이온을 각각 1분30초, 5분50초, 11분50초씩 입사시켜 말이식 자외선 차단막(1)을 제조한다. 제조된 3장의 자외선 차단막(1)의 경우, 자외선 UV-A 투과율(400nm)은 각각 40%, 20%, 10%이고, 필름의 두께가 접이식에 비해 상대적으로 얇아 말아서 사용할 수 있는 것이 장점이다. 도 1과 같이 제조된 3장의 자외선 차단막(1)의 가장자리에 알루미늄 합금으로 만든 직경 13mm 지지대(2)를 끼울 수 있도록 지지대 구멍(3)을 천으로 재봉한 후, 지지대 구멍(3)을 제조된 자외선 차단막(1)의 가장자리에 붙인다. 바람에 날아가지 않도록 하기 위해 줄(4)을 고정시킬 수 있도록 자외선 차단막(1) 모퉁이 4 곳에 고리(5)를 부착한다.
차단막 한쪽 가장자리에 사생활 보호 및 보관시 차단막 보호을 위한 폭 1000mm, 길이 700mm의 부드러운 천(6)을 탈부착할 수 있도록 점착테이프(7)를 설치한다. 말이식 자연광 썬텐막을 제조하기 위해 제조된 자외선 차단막(1)의 지지대 구멍에 알루미늄 합금으로 만든 지지대(2)를 끼운다. 부드러운 천(6)의 점착테이프(7)를 조립된 말이식 자외선 차단막(1)에 부착함으로써 말이식 자연광 썬텐막이 완성된다. 즉, 자외선 투과율 10%인 자외선 차단막의 경우, 피부를 햇빛에 적응하게 하는데 사용하고, 20% 차단막의 경우, 피부의 색상을 엷게 하고자 할 때 사용하며, 자외선 투과율 40%인 자외선 차단막의 경우, 단시간에 피부의 색상 농도를 진하게 할 때 사용한다.

실시예 4

실시예는 썬텐용 캐노피 제조방법이다. 캐노피 크기에 알맞게 압출된 두께 0.5mm, 폭 400mm, 길이 1000mm 폴리카보네이트 시트에 실란계 화합물, 코로이드 실리카, 유기용매, 가수분해 촉매 등을 혼합하여 긁힘 방지 코팅을 한 후 45keV 수소 이온과 질소 이온을 각각 1분25초, 5분40초, 11분30초씩 입사시켜 3종류의 캐노피용 자외선 차단막을 제조한다. 제조된 3종류의 자외선 차단막의 경우, 자외선 UV-A 투과율(400nm)은 각각 40%, 20%, 10%이다. 제조된 3종류의 자외선 차단막을 도 2와 같이 캐노피(8)의 덮개 부분에 자외선 차단율별로 각각 부착하여 썬텐용 캐노피를 제작한다. 이렇게 제조된 썬텐용 캐노피를 이용함으로써 자연광에 의한 썬텐을 할 수 있다. 즉, 자외선 투과율 10%인 자외선 차단막의 경우, 피부를 햇빛에 적응하게 하는데 사용하고, 20% 차단막의 경우, 피부의 색상을 엷게 하고자 할 때 사용하며, 자외선 투과율 40%인 자외선 차단막의 경우, 단시간에 피부의 색상 농도를 진하게 할 때 사용한다.

실시예 5

실시예는 자연광 썬텐용 텐트 제조방법이다. 압출된 두께 0.1mm, 폭 850mm, 길이 2000mm 폴리카보네이트 필름에 실란계 화합물, 코로이드 실리카, 유기용매, 가수분해 촉매 등을 혼합하여 긁힘 방지 코팅을 한 후 45keV 수소 이온과 질소 이온을 각각 1분30초, 5분50초, 11분50초씩 입사시켜 3종류의 자외선 차단막(1)을 제조한다. 제조된 3종류의 자외선 차단막(1)의 경우, 자외선 UV-A 투과율(400nm)은 각각 40%, 20%, 10%이다. 제조된 자외선 차단막을 도 3과 같이 자연광 썬텐용 텐트(9)의 상부에 차례로 붙이고 하부에는 종래의 소재(11)를 사용하여 7-8인용 썬텐용 텐트(9)를 제조하여 내부에서 바깥을 보며 자연광에 의한 썬텐을 할 수 있도록 한다.
실시예 6
실시예는 자연광 썬텐용 그늘막 제조방법이다. 압출된 두께 0.1mm, 폭 850mm, 길이 2500mm 폴리카보네이트 필름에 실란계 화합물, 코로이드 실리카, 유기용매, 가수분해 촉매 등을 혼합하여 긁힘 방지 코팅을 한 후 45keV 수소 이온과 질소 이온을 각각 1분30초, 5분50초, 11분50초씩 입사시켜 3종류의 자외선 차단막(1)을 제조한다. 제조된 3종류의 자외선 차단막(1)의 경우, 자외선 UV-A 투과율(400nm)은 각각 40%, 20%, 10%이다. 제조된 자외선 차단막을 도 4와 같이 자연광 썬텐용 그늘막(10)의 상부에 차례로 붙이고 하부에는 종래의 소재(11)를 사용하여 5-6인용 썬텐용 그늘막(9)을 제조하여 내부에서 바깥을 보며 자연광에 의한 썬텐을 할 수 있도록 한다.
실시예 7
실시예는 자연광 썬텐용 우산 제조방법이다. 압출된 두께 0.1mm, 폭 1000mm, 길이 1000mm 폴리카보네이트 필름에 실란계 화합물, 코로이드 실리카, 유기용매, 가수분해 촉매 등을 혼합하여 긁힘 방지 코팅을 한 후 45keV 수소 이온과 질소 이온을 각각 1분30초, 5분50초, 11분50초씩 입사시켜 3종류의 자외선 차단막(1)을 제조한다. 제조된 3종류의 자외선 차단막(1)의 경우, 자외선 UV-A 투과율(400nm)은 각각 40%, 20%, 10%이다. 제조된 자외선 차단막을 도 5와 같이 자연광 썬텐용 우산(12) 크기에 맞게 자른 후 제조된 우산의 살에 붙인다. 이렇게 함으로써 자연광 썬텐용 우산을 제조한다. 종래의 천 혹은 플라스틱으로 만들어진 소재 대신에 자외선 차단막(1)을 사용하여 내부에서 바깥을 보며 자연광에 의한 썬텐을 할 수 있도록 한다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

상기한 바와 같이, 본 발명은 기본적으로 자외선 차단 및 가시광선 투과율 조절특성을 가짐과 동시에, 긁힘 방지 기능을 갖는 기능성 자외선 차단막 제조방법을 제공하는 효과가 있다.

본 발명은 자외선 흡수제를 사용하지 않음으로써 자외선 차단 및 가시광선 투과 효과가 장기간 지속되고, 이온이 고분자 소재 표면에 균일하게 입사됨으로써 자연광을 이용한 썬탠시 난반사 효과를 적게 해 결과적으로 시력을 보호하고, 인공광에 의한 썬텐과 달리 어느 곳에서나 쉽게 피부를 보호하며 동시에 원하는 방식으로 자연광에 의한 썬텐을 하는 효과가 있다.

Claims

자외선 차단율과 투과율을 조절하고 긁힘 방지 기능을 갖게 하는 방법을 특징으로 하는 기능성 자외선 차단막에 있어서,

고분자 수지를 사출하여 제조한 투명 및 칼라 고분자 소재에 이온을 입사시키는 단계,

상기 단계 후 이온이 입사된 고분자 소재에 긁힘 방지 코팅을 하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 기능성 자외선 차단막 제조 방법.
자외선 차단율과 투과율을 조절하고 긁힘 방지 기능을 갖게 하는 방법을 특징으로 하는 기능성 자외선 차단막에 있어서,

고분자 수지를 사출하여 제조한 투명 및 칼라 고분자 소재에 긁힘 방지 코팅을 하는 단계,

상기 단계 후 긁힘 방지 코팅을 한 고분자 수지에 이온을 입사시키는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 기능성 자외선 차단막 제조 방법.
자외선 차단율과 투과율을 조절하고 긁힘 방지 기능을 갖게 하는 방법을 특징으로 하는 접이식 자연광 썬텐막에 있어서,

고분자 수지를 사출하여 제조한 투명 및 칼라 고분자 소재에 이온을 입사시킨 후 긁힘 방지 코팅을 하는 단계 또는 고분자 수지를 사출하여 제조한 투명 및 칼라 고분자 소재에 긁힘 방지 코팅을 한 후 이온을 입사시키는 단계,

제조된 기능성 자외선 차단막을 접이식 자연광 썬텐막 형상에 맞게 재단하여 접이식 자연광 썬텐막을 제조하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 접이식 자연광 썬텐막 제조 방법.
자외선 차단율과 투과율을 조절하고 긁힘 방지 기능을 갖게 하는 방법을 특징으로 하는 말이식 자연광 썬텐막에 있어서,

고분자 수지를 사출하여 제조한 투명 및 칼라 고분자 소재에 이온을 입사시킨 후 긁힘 방지 코팅을 하는 단계 또는 고분자 수지를 사출하여 제조한 투명 및 칼라 고분자 소재에 긁힘 방지 코팅을 한 후 이온을 입사시키는 단계,

제조된 기능성 자외선 차단막을 말이식 자연광 썬텐막 형상에 맞게 재단하여 말이식 자연광 썬텐막을 제조하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 말이식 자연광 썬텐막 제조 방법.
자외선 차단율과 투과율을 조절하고 긁힘 방지 기능을 갖게 하는 방법을 특징으로 하는 썬텐용 캐노피에 있어서,

고분자 수지를 사출하여 제조한 투명 및 칼라 고분자 소재에 이온을 입사시킨 후 긁힘 방지 코팅을 하는 단계 또는 고분자 수지를 사출하여 제조한 투명 및 칼라 고분자 소재에 긁힘 방지 코팅을 한 후 이온을 입사시키는 단계,

제조된 기능성 자외선 차단막을 썬텐용 캐노피 형상에 맞게 재단하여 썬텐용 캐노피를 제조하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 썬텐용 캐노피 제조 방법.
자외선 차단율과 투과율을 조절하고 긁힘 방지 긁힘 방지 기능 및 자연광 썬텐 기능을 갖게 하는 방법을 특징으로 하는 썬텐용 텐트에 있어서,

고분자 수지를 사출하여 제조한 투명 및 칼라 고분자 소재에 이온을 입사시킨 후 긁힘 방지 코팅을 하는 단계 또는 고분자 수지를 사출하여 제조한 투명 및 칼라 고분자 소재에 긁힘 방지 코팅을 한 후 이온을 입사시키는 단계,

제조된 기능성 자외선 차단막을 썬텐용 텐트 형상에 맞게 재단하여 썬텐용 텐트를 제조하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 썬텐용 텐트 제조 방법.
자외선 차단율과 투과율을 조절하고 긁힘 방지 긁힘 방지 기능 및 자연광 썬텐 기능을 갖게 하는 방법을 특징으로 하는 썬텐용 그늘막에 있어서,

고분자 수지를 사출하여 제조한 투명 및 칼라 고분자 소재에 이온을 입사시킨 후 긁힘 방지 코팅을 하는 단계 또는 고분자 수지를 사출하여 제조한 투명 및 칼라 고분자 소재에 긁힘 방지 코팅을 한 후 이온을 입사시키는 단계,

제조된 기능성 자외선 차단막을 썬텐용 그늘막 형상에 맞게 재단하여 썬텐용 그늘막을 제조하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 썬텐용 그늘막 제조 방법.
자외선 차단율과 투과율을 조절하고 긁힘 방지 긁힘 방지 기능 및 자연광 썬텐 기능을 갖게 하는 방법을 특징으로 하는 썬텐용 우산에 있어서,

고분자 수지를 사출하여 제조한 투명 및 칼라 고분자 소재에 이온을 입사시킨 후 긁힘 방지 코팅을 하는 단계 또는 고분자 수지를 사출하여 제조한 투명 및 칼라 고분자 소재에 긁힘 방지 코팅을 한 후 이온을 입사시키는 단계,

제조된 기능성 자외선 차단막을 썬텐용 우산 형상에 맞게 재단하여 썬텐용 우산을 제조하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 썬텐용 우산 제조 방법.