KR101610516B1 - 윈도우용 착색 폴리에스테르 필름 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 발명은 자동차, 건축물등의 창유리면에 부착시켜 태양광중 자외선 과 열선의 투과를 차단하고, 외부로부터의 프라이버시를 보호함과 동시에 갑작스런 충격에 의해 유리가 파손될 경우, 유리파편의 비산을 방지함으로서 안전사고를 유도할 수 있는 윈도우용 착색 폴리에스테르 필름에 관한 것으로서, 보다 상세히는, 다공성 나노유리가, 적어도 필름 내부 또는 바인더와 함께 코팅된 코팅층에 구비된 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 필름이다. 본 발명은, 단열 효과, 자외선 차단, 비산 방지, 프라이버시 보호 등의 다양한 기능을 건축물 및 자동차 창유리에 부여하는 효과가 있다. 즉, 다공성 나노 소재는 높은 단열도를 지니면서 열반사율이 우수하고 방수, 흡음 등 부가기능이 있어 기존의 단열 및 차열도료의 단점을 보완하였다.

Description

윈도우용 착색 폴리에스테르 필름{COLORED POLYESTER FILM FOR WINDOWS}

본 발명은, 발명은 자동차, 건축물등의 창유리면에 부착시켜 태양광중 자외선 과 열선의 투과를 차단하고, 외부로부터의 프라이버시를 보호함과 동시에 갑작스런 충격에 의해 유리가 파손될 경우, 유리파편의 비산을 방지함으로서 안전사고를 유도할 수 있는 윈도우용 착색 폴리에스테르 필름에 관한 것이다.

폴리에스테르 주로 폴리에틸렌테레프탈레이트는 우수한 물리적, 화학적 성질을 가지고 있기 때문에 고분자 가공제품으로 광범위하게 사용되고 있으며, 특히 필름용으로 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름은 광범위한 용도의 공업용 소재로 사용되어지고 있다. 또한 라벨용도, 전사용도, 포장용도, 사진용도, 이미지 용도등 주로 대체물로 용도개발이 이루어지고 있다. 그 중 고분자 소재 특히, 착색 폴리에스테르 필름을 이용한 윈도우 필름에 대하여 보면, 한국 특허 등록번호 제10-0252022호에서는 수성호료 용액 중에 최소한 1종의 분산염료를 분산시킨 분산액으로 구성되는 염료 혼합물을 제조하는 공정과 염료 혼합물을 폴리에스테르 필름에 피복시켜 피막층을 형성하는 공정 및 최소한 1종의 염료가 피막층에서 필름 속으로 이염되도록 필름을 가열하는 공정으로 이루어지고, 이때에 염료 혼합물의 점도를 실온에서 500센티포이스 이하로 하는 것을 특징으로 하는 착색 폴리에스테르 필름의 제조방법이 개시된바 있고, 한국 특허 등록번호 제10-0067877호에서는 투명필름의 적어도 어느 한쪽 면에 착색제에 의해 착색된 적어도 1개층의 착색 접착제층을 갖는 착색필름으로서, 상기 착색 접착제층은 접착제로서 폴리에스테르수지를 포함하며, 상기 착색제는 안료와 폴리에스테르 분산제를 포함하여 구성된 착색필름이 소개되고 있다. 또 일본 공개특허인 특개평10-230577, 미국특허인 USP 6,242,081 및 한국 특허 등록번호 10-0082060호에는 염료가 혼입된 중간층을 포함하는 3개층 이상으로 구성된 자동차 창유리 접착용 적층 폴리에스테르 필름이 소개되고 있다. 일본 공개특허인 특개2002-52675, 미국특허 USP 2002/0064650 A 1 및 한국 특허 등록번호 10-0013726에는 중간층에 염료를 함유하는 적어도 3개층의 폴리에스테르 공압출 적층 필름으로 구성되고, 필름의 적어도 일측에 대전방지 코팅부(10 14 Ω이하의 고유 표면저항을 갖는)를 갖는 것을 특징으로 하는 창유리용 이축배향 폴리에스테르 필름이 소개되고 있다. 또 한국 특허 등록번호 10-0145057에서는 마그네슘화합물을 0.1~0.01 중량% 함유하고, 통상의 방법으로 축중합시킨 폴리에스테르 수지에 안트라퀴논계 염료를 착색제로 하여 전체 폴리에스테르 수지에 대해 100~1000ppm 첨가한 폴리에스테르 수지와 착색제를 첨가하지 않은 폴리에스테르 수지를 일정비율로 혼합하고 이를 제막, 연신, 열처리한 이축연신 폴리에스테르 필름의 제조방법이 개시되어 있다.

본 발명의 목적은, 솔라컨트롤, 비산 방지, 프라이버시 보호 등 다기능성 건축물 및 자동차 창유리에 사용될 컬러필름을 제공함에 있다.

본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서,

다공성 나노유리가, 적어도 필름 내부 또는 바인더와 함께 코팅된 코팅층에 구비된 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 필름이다.

또한 본 발명에 있어서, 상기 코팅층은, 자외선 흡수제, 또는 염료를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 필름이다.

또한 본 발명에 있어서, 상기 바인더는 아크릴계 또는 우레탄계 바인더인 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 필름이다.

또한 본 발명에 있어서, 코팅층의 두께는 0.01 ~ 1㎛인 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 필름이다.

또한 본 발명에 있어서, 상기 다공성 나노유리는, 50 ~ 70 atom% Ti, 0.5 ~ 10 atom% Y, 10 ~ 30 atom% Al, 10 ~ 30 atom% Co를 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 필름이다.

본 발명은, 단열 효과, 자외선 차단, 비산 방지, 프라이버시 보호 등의 다양한 기능을 건축물 및 자동차 창유리에 부여하는 효과가 있다. 즉, 다공성 나노 소재는 높은 단열도를 지니면서 열반사율이 우수하고 방수, 흡음 등 부가기능이 있어 기존의 단열 및 차열도료의 단점을 보완하였다.

이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.

본 발명은,

다공성 나노유리가, 적어도 필름 내부 또는 바인더와 함께 코팅된 코팅층에 구비된 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 필름이다.

다공성 나노유리와 같은 다공성 나노 소재는 높은 단열도를 지니면서 열반사율이 우수하고 방수, 흡음 등 부가기능이 있어 기존의 단열 및 차열도료의 장단점을 보완, 기존 유기질 중공형 소재는 시간경과에 따라 함유된 발표기체의 손실로 단열성능의 저하 문제점 해결한다.

상기 코팅층은, 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자(이하, ‘당업자’라한다)가 필요에 따라 자외선 흡수제, 또는 염료를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 폴리에스테르 필름의 두께는 25 ~ 100 ㎛인 것이 바람직하다. 25㎛미만에서는 단열 및 프라이버시 보호 효과가 미흡할 우려가 있을 수 있고, 100 ㎛초과에서는, 필름의 두께가 너무 두꺼워서 자동차 유리 등에 부착하여 쓰는데 좋지 않을 수 있다.

상기 바인더는 아크릴계 또는 우레탄계 바인더인 것을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 코팅층의 두께는 0.01 ~ 1 ㎛인 것이 바람직하다. 1 ㎛ 초과의 코팅 두께는 인라인상 불가능하며 코팅층의 다공성 나노 유리의 함량이 3% 이상일 경우 코팅층에서 탈락되는 입자가 많아져 불량의 가능성이 증가하고, 0.01 ㎛미만으로 코팅층의 두께가 너무 얇거나 입자가 적을 경우 방열 특성 및 적외선 흡수 기능을 제대로 하지 못할 우려가 있다.

상기 다공성 나노유리는 20 ~ 500㎚ 인 것이 바람직하다.

또한, 상기 다공성 나노유리는, 50 ~ 70 atom% Ti, 0.5 ~ 10 atom% Y, 10 ~ 30 atom% Al, 10 ~ 30 atom% Co에 불순물을 잔량 포함하는 것일 수 있다. 이러한 다공성 금속 유리는 다공성 구조로 인해, 열방출 특성이 우수하면서도, 금속 성질로 인해 열전달이 우수하여 열확산에 유리한 물질이다.

이하, 본 발명에 대하여 실시예를 들어 보다 더 상세히 설명한다. 이하의 실시예는 발명의 상세한 설명을 위한 것일 뿐, 이에 의해 권리범위를 제한하려는 의도가 아님을 분명히 해둔다.

실시예

실시예 1

폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지를 평균입경이 300nm인 다공성 나노 유리 1:0.1 중량비로 혼합하여 마스터 배치를 제조하였다. 상기의 원료를 건조시킨 후, 피이드블록에서 공압출 다이를 통해 압출하여 캐스팅 드럼에서 냉각시켜 쉬트를 제조하였다. 이 쉬트를 종방향으로 75 ~ 130 ℃의 온도 범위에서 3.1배 연신시킨 후 수용성 아크릴에 다공성 나노 유리 1.5% 뿐만 아니라 일반적으로 사용되는 하이드록시벤조페논계와 하이드록시 페닐벤조트리아졸계 자외선 차단제 10% 및 안트라퀴논계 염료를 10% 포함하는 코팅제를 인라인 코터로 코팅한 후, 횡방향으로 90 ~ 145 ℃의 온도 범위에서 3.3배 연신하고, 215~235 ℃의 온도 범위에서 열처리를 한 후, 평균 25 ㎛, 코팅두께 0.2 ㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름을 제조하였다.

실시예 2

상기 실시예 1과 동일한 방법으로 방열필름을 제조하되, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지를 평균입경이 300nm인 다공성 나노 유리 1:0.15 중량비로 혼합하여 마스터 배치를 제조하였다.

실시예 3

상기 실시예 1과 동일한 방법으로 방열필름을 제조하되, 코팅층을 양면에 포함하는 이축연신 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름을 제조하였다.

실시예 4

상기 실시예 2과 동일한 방법으로 방열필름을 제조하되, 코팅층을 양면에 포함하는 이축연신 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름을 제조하였다.

비교예 1

상기 실시예 1과 같이 제조하되, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지를 다공성 나노 유리 대신 기본적으로 쓰이는 2.7 ㎛ 크기 실리카 1:0.1 중량비로 혼합하여 마스터 배치를 제조하였다.

비교예 2

상기 실시예 1과 같이 제조하되, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지를 다공성 나노 유리 대신 기본적으로 쓰이는 2.7 ㎛ 크기 실리카 1:0.15 중량비로 혼합하여 마스터 배치를 제조하였다.

실험예

상기 실시예 1 내지 4, 및 비교예 1 내지 2에 대해 아래와 같은 물성을 측정하였다.

- 탁도(헤이즈): ASTM D 1003의 방법으로 측정

- 평균 자외선 차단율 = 100 - {(T₁+T₂) × 0.36+(T₃+T₄) × 0.14}

여기서, T₁ : 310~360nm 파장 영역에서의 최대투과율

T₂ : 310~360nm 파장 영역에서의 최소투과율

T₃ : 파장 360nm에서 투과율

T₄ : 파장 380nm에서의 투과율

- 열전도율: HFM(Heat Flow Meter, Metsch, HFM-436/3/1 Lambda)법으로 측정

실리카에 비해 다공성 나노 유리를 충진제로 사용할 경우 열전도율이 많이 낮아지는 것을 볼 수 있으며 단열 효과가 우수한 것을 확인할 수 있다. 필름의 두께가 두꺼워 질수록 단열 효과가 우수해 지며 또한 자외선 차단제를 이용하여 자외선 차단율 99%로 윈도우 필름용 이축연신 폴리에스테르 컬러 필름을 만들 수 있었다.

Claims (5)

1. 다공성 나노 유리로서 50 ~ 70 atom% Ti, 0.5 ~ 10 atom% Y, 10 ~ 30 atom% Al, 10 ~ 30 atom% Co를 포함하는 평균입경이 20~500nm인 다공성 금속 유리가, 필름 내부에 포함되고, 바인더와 함께 포함되어 코팅된 코팅층을 구비함을 특징으로 하는 폴리에스테르 필름.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 코팅층은, 자외선 흡수제, 또는 염료를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 필름.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 바인더는 아크릴계 또는 우레탄계 바인더인 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 필름.
4. 청구항 1에 있어서, 코팅층의 두께는 0.01~ 1㎛인 것을 특징으로 하는 폴리에스테르 필름.
5. 삭제