KR101446294B1 - 진공프레스를 이용한 강화필름 - Google Patents

Abstract

본 발명은 진공프레스를 이용한 강화필름에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자외선을 차단할 수 있을 뿐만 아니라, 접착된 필름과 필름사이에 공극을 최소화하여 보다 강한 진공프레스를 이용한 강화필름에 관한 것이다.
본 발명에 의한 진공프레스를 이용한 강화필름에 의하면 유리섬유와 PET필름이 완전하게 결합되어 강도가 매우 높아서 보안성이 뛰어나고, 가시광선의 투과율이 93%이상이 되고, 자외선 및 적외선을 차단하는 기능이 좋은 등의 효과가 발생한다.

Description

진공프레스를 이용한 강화필름{REINFORCEMENT FILM USING VACCUM PRESS AND MANUFACTURING METHOD }

본 발명은 진공프레스를 이용한 강화필름에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 자외선을 차단할 수 있을 뿐만 아니라, 접착된 필름과 필름사이에 공극을 최소화하여 보다 강한 진공프레스를 이용한 강화필름에 관한 것이다.

태양에서 지구에 도달하는 자외선은 파장에 따라 자외선A(UVA, 파장 320nm~390nm), 자외선B(UVB, 파장280nm~320nm), 자외선C(UVC, 파장 200nm~ 280nm)로 분류할 수 있다.

상기 자외선 중 자외선C는 지구 표면에 도달하기 전에 대부분 공기층에 존재하는 오존 등에 의해서 흡수된다.

상기 자외선B는 상당량이 지구표면에 도달하고, 건물 유리판도 일부분 투과할 수 있다.

상기 자외선A는 파장이 길어 투과도가 높기 때문에 지구 표면에 도달하는 양이 많고, 자외선B,C 에 비해 물질에 대한 파괴강도는 약하나, 양이 많아서 장기적으로는 물질의 물성변화에 큰 영향을 미친다.

또한, 자외선A는 파장이 길어서 점착제 등의 고분자에 완전히 흡수되지도 않을 뿐만 아니라, 점착제 자체를 열화시킨다.

종래의 자외선 차단 필름에 관한 기술은 대한민국특허청 공개특허공보 제2011-0135767호에 개시된 바 있고, 태양에서 방사되는 근,원적외선을 차단하기 위한 필름에 관한 기술은 제2011-0113879호 등에 개시된 바 있다.

최근에는 창으로 유입되는 자외선을 차단하면서도 외부로부터의 침입을 방지하기 위해서 강화필름이 많이 제공되는데, 특히 가시광선투과율이 높으면서도 유리창의 파손을 최대한 방지할 수 있는 강화필름이 제공되고 있다.

그러나, 종래의 강화필름은 다음과 같은 문제점이 있었다.

(1) 강화필름의 강도가 약해서 외부로부터의 침입을 완전하게 막을 수 없다.

(2) 강화필름의 가시광선투과율이 떨어지고 자외선차단기능이 현저히 떨어져서 자외선차단을 위한 또 다른 필름을 부착해야 한다.

상기한 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명은 하단에 코팅층이 형성되고, 투명한 폴리에스테르(PET) 필름으로 형성되는 베이스필름층과;

상기 베이스필름층의 상단에 무기금속산화물, 희석용제, 첨가제, 촉매를 혼합하여 도포하는 적외선차단층과;

상기 적외선차단층의 상단에 금속산화물을 스퍼터링하는 금속스퍼터층과;

상기 금속스퍼터층의 상단에 형성되는 점착제층과;

상기 점착제층의 상단에 형성되고, 상부PET필름층과 하부PET필름층 사이에 유리섬유층이 진공프레스에 의해서 하나의 층으로 형성되는 강화층과;

상기 강화층의 상단에 형성되는 점착제층과;

상기 점착제층의 상단에 부착되는 이형지층으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 강화필름의 생산방법은 상,하부에 PET필름을 형성하고, 가운데에 유리섬유를 끼워넣은 상태에서 진공챔버에 25~30MPa의 압력으로 압착하는 한 쌍의 롤러사이를 통과시키는 진공프레스로 강화층필름을 형성하는 강화층형성단계와;

베이스필름의 일측표면을 무기금속화합물, 희석용제, 첨가제 및 촉매제를 섞어서 습윤분사하여 적외선차단층을 형성하는 차단층형성단계와;

상기 차단층형상단계 후에 적외선차단층에 금속산화물을 스퍼터링하여 금속스퍼터층을 형성하는 스퍼터층형성단계와;

상기 금속스퍼터층의 상단에 점착제를 형성하고, 강화층형상단계에서 형성된 강화층필름을 부착하는 강화층부착착단계와;

상기 강화층부착단계 후에 점착제를 도포하고 이형지를 부착하는 완성단계로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 진공프레스를 이용한 강화필름에 의하면 다음과 같은 효과가 발생한다.

(1) 유리섬유와 PET필름이 완전하게 결합되어 강도가 매우 높아서 보안성이 뛰어나다.

(2) 가시광선의 투과율이 98%이상이 되고, 자외선 및 적외선을 차단하는 기능이 좋다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예로 형성된 진공프레스를 이용한 강화필름의 확대단면도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예로 형성된 진공프레스를 이용한 강화필름의 강화층의 확대단면도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예로 형성된 진공프레스를 이용한 강화필름의 제조방법을 나타낸 순서도.

본 발명은 하단에 코팅층(11)이 형성되고, 투명한 폴리에스테르(PET) 필름으로 형성되는 베이스필름층(10)과;

상기 베이스필름층(10)의 상단에 무기금속산화물, 희석용제, 첨가제, 촉매를 혼합하여 도포하는 적외선차단층(20)과;

상기 적외선차단층(20)의 상단에 금속산화물을 스퍼터링하는 금속스퍼터층(30)과;

상기 금속스퍼터층(30)의 상단에 형성되는 점착제층(40)과;

상기 점착제층(40)의 상단에 형성되고, 상부PET필름층(51)과 하부PET필름층(53) 사이에 유리섬유층(52)이 진공프레스에 의해서 하나의 층으로 형성되는 강화층(50)과;

상기 강화층(50)의 상단에 형성되는 점착제층(60)과;

상기 점착제층(60)의 상단에 부착되는 이형지층(70)으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 베이스필름층(10)은 베이스필름에 해당하는 것으로 폴리에스테르필름으로 형성된다.

상기 코팅층(11)은 스크레치를 방지하기 위해서 코팅도료에 세라믹을 나노입자형태로 분산혼합하여 형성한다.

상기 적외선차단층(20)은 무기금속산화물, 희석용제, 첨가제, 촉매를 혼합하여 도포한 층이다.

상기 무기금속산화물은 산화아연, 산화철 또는 이산화티타늄을 나노입자크기로 형성하여 사용한다.

상기 무기금속산화물을 사용하지 않고, 무기 안티몬 틴 옥사이드를 혼합하여 사용할 수 있다.

상기 무기금속산화물은 아크릴산 광촉매 및 고분자 화합물과 혼합되어 분산된 상태에서 형성된다.

상기 희석용제는 극성을 갖는 유기용제를 사용하고, 첨가제는 습윤분산제를 사용하여 무기금속화합물의 응집을 막는다.

상기 적외선차단층(20)을 도포하여 형성할 때 습윤분사를 사용하여 도포하는데 그 두께를 3~5um 정도로 얇게 형성한다.

상기 증착층(30)은 진공층의 내부에서 산화인듐, 은 등을 순차적으로 코팅할 수 있도록 형성된 것으로, 스퍼터링(sputtering) 방식으로 원하는 금속산화물을 증착시킨다.

상기와 같이 금속산화물을 증착시킬 경우 열흡수율이 좋고, 자외선을 효과적으로 차단할 수 있다.

상기 강화층(50)은 진공프레스기에 의해서 형성되는데, 상부PET필름층(51)과 하부PET필름층(53) 사이에 유리섬유층(52)을 형성하고, 진공프레스를 통과시켜서 압착시켜 하나의 층으로 형성한다.

상기 유리섬유층(52)은 유리섬유로 형성되는데, 유리솜이나 글라스울 형태의 유리섬유가 사용된다.

상기 진공프레스에서 강화층을 형성할 때에는 진공챔버내의 진공도는 10^-4 Torr 정도의 고진공상태이고, 롤러 사이의 압력이 25~30MPa 정도가 되며,롤러의 온도는 300℃~350℃가 적당하다.

상기 한정된 압력보다 낮게 되면 전체필름의 두께가 두껍게 형성되고 생산성이 떨어지게 되며, 높게 되면 쉽게 파손되어 생산이 잘 되지 않게 된다.

또한, 상기 한정된 온도보다 낮거나 높게 되면 필름의 각 층의 부착이 잘 이루어지지 않는다.

본 발명의 강화필름의 생산방법은 상,하부에 PET필름을 형성하고, 가운데에 유리섬유를 끼워넣은 상태에서 진공챔버에 25~30MPa의 압력으로 압착하는 한 쌍의 롤러 사이를 통과시키는 진공프레스로 강화층필름을 형성하는 강화층형성단계(1)와;

베이스필름의 일측표면을 무기금속화합물, 희석용제, 첨가제 및 촉매제를 섞어서 습윤분사하여 적외선차단층을 형성하는 차단층형성단계(2)와;

상기 차단층형상단계 후에 적외선차단층에 금속산화물을 스퍼터링하여 금속스퍼터층을 형성하는 스퍼터층형성단계(3)와;

상기 금속스퍼터층의 상단에 점착제를 형성하고, 강화층형상단계에서 형성된 강화층필름을 부착하는 강화층부착착단계(4)와;

상기 강화층부착단계 후에 점착제를 도포하고 이형지를 부착하는 완성단계(5)로 구성된다.

상기 강화층형성단계(1)는 별도의 강화층필름을 형성하는 것으로, 진공프레스를 활용하는 단계이다.

상기 진공프레스는 진공챔버의 내부에 한 쌍의 롤러가 형성되고, 상기 롤러 사이에는 상,하부 PET필름(51,53)이 각각 유입되고, 가운데에 유리섬유(52)가 유입되어 압착된다.

상기 차단층형성단계(2)는 희석용제와 첨가제 및 촉매제와 분산혼합된 무기금속화합물을 습윤분사방식으로 도포하는 것으로, 도포 후 건조한다.

상기 스퍼터층형성단계(3)는 필름을 진공챔버에 넣고, 금속산화물을 스퍼터링하는 단계로 상기와 같이 무기층이 형성됨으로써 자외선차단효과를 극대화 할 수 있다.

상기 강화층부착단계(4)는 금속스퍼터층(30)의 상단에 강화층필름을 부착하는 단계이고, 이후 점착층(60)과 이형지층(70)을 부착하여 완성하는 완성단계(5)를 수행한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예로 형성된 진공프레스를 이용한 강화필름 의 사용방법 및 작동을 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 강화필름을 사용하기 위해서는 이형지층(70)을 제거하고 점착제층(60)이 드러나도록 하여 유리창에 부착한다.

상기 점착제층(50)은 유리창과 직접 부착되는 것으로, 물을 뿌려서 접착한 후에 건조되도록 하여 설치를 완성한다.

본 발명의 강화필름은 유기용제에 무기금속산화물을 포함하여 형성함으로써 적외선차단효율이 좋고, 금속산화물에 의해서 자외선 차단효과가 뛰어나다.

본 발명의 강화필름의 성능을 실험하기 위해서 가시광선 투과율, 자외선 투과율 및 장력강도를 측정하였다.

구 분	크 기
가시광선 투과율	98%
자외선 투과율	1% 미만
장력강도	3210kg/cm2

표 1과 같이 본 발명의 강화필름은 1㎠ 당 3000kg이상의 무게를 견딜 수 있는 정도의 장력강도가 강하여 보안성이 뛰어나고, 가시광선투과율이 좋은 반면에 자외선투과율은 현저히 낮은 결과를 알 수 있다.

본 발명에 의한 진공프레스를 이용한 강화필름에 의하면 유리섬유와 PET필름이 완전하게 결합되어 강도가 매우 높아서 보안성이 뛰어나고, 가시광선의 투과율이 98%이상이 되고, 자외선 및 적외선을 차단하는 기능이 좋은 등의 효과가 발생한다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 후술하는 특허청구범위에 의해 포괄되는 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 다양한 변형이 가능하다는 것은 명백하다.

10 : 베이스필름층 11 : 코팅층
20 : 적외선차단층 30 : 금속스퍼터층
40, 60 : 점착제층 50 : 강화층
51, 52 : 상,하부PET필름 53 : 유리섬유
70 : 이형지층

Claims (4)

1. 하단에 코팅층이 형성되고, 투명한 폴리에스테르(PET) 필름으로 형성되는 베이스필름층과;
   상기 베이스필름층의 상단에 무기금속산화물, 희석용제, 첨가제, 촉매를 혼합하여 도포하는 적외선차단층과;
   상기 적외선차단층의 상단에 금속산화물을 스퍼터링하는 금속스퍼터층과;
   상기 금속스퍼터층의 상단에 형성되는 점착제층과;
   상기 점착제층의 상단에 형성되고, 상부PET필름층과 하부PET필름층 사이에 유리섬유층이 진공프레스에 의해서 하나의 층으로 형성되는 강화층과;
   상기 강화층의 상단에 형성되는 점착제층과;
   상기 점착제층의 상단에 부착되는 이형지층으로 형성되는 것을 특징으로 하는 진공프레스를 이용한 강화필름.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 유리섬유층은 유리솜 또는 글라스울인 것을 특징으로 하는 진공프레스를 이용한 강화필름
3. 삭제
4. 삭제

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