KR102005190B1 - 다층차음필름, 이를 포함하는 접합유리, 및 이의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 다층차음필름은, 제1폴리비닐아세탈 수지 및 가소제를 포함하는 제1층; 상기 제1층의 일면 상에 위치하며 제2폴리비닐아세탈 수지 및 가소제를 포함하는 제2층; 및 상기 제2층의 일면 상에 위치하며 제1폴리비닐아세탈 수지 및 가소제를 포함하는 제3층을 포함하며, 상기 제2폴리비닐아세탈 수지는 중량평균분자량 값이 490,000 내지 850,000인 것으로, 차음성능은 동등 수준 이상으로 유지하면서, 내관통성과 같은 기계적 물성이 향상된 다층차음필름을 제공할 수 있다.

Description

다층차음필름, 이를 포함하는 접합유리, 및 이의 제조방법{MULTILAYER POLYVINYL ACETAL FILM HAVING IMPROVED SOUND INSULATION, LAMINATED GLASSES COMPRISING THE SAME, AND MANUFACTURING METHOD OF THE SAME}

본 발명은 다층차음필름, 이를 포함하는 접합유리, 및 이의 제조방법에 대한 것이다.

합판유리(안전유리)는 일반적으로, 2개의 유리 시트들 사이에 하나 이상의 중합체 시트 또는 중간층이 위치하는 투명 적층체를 지칭한다. 이의 주된 기능 중 하나는, 유리를 통한 물체의 관통을 허용하지 않으면서 충격 또는 타격으로부터 기인하는 에너지를 흡수하고, 유리를 파괴하기에 충분한 힘이 적용되는 경우에는 유리를 결합된 채로 유지하여 날카로운 유리 조각의 분산을 방지하는 것이다. 이를 통하여, 외부 충격을 받아 합판유리가 파손되어도 유리의 파편이 비산되는 경우가 적기 때문에 안전성이 높고, 밀폐된 공간 내에서 사람 또는 물체에 대한 상해 및 손상을 최소화한다. 그 때문에, 자동차 등의 차량, 항공기, 건축물 등의 유리창 등으로서 널리 사용되고 있다.

합판유리는 적어도 1 쌍의 유리판 사이에, 폴리비닐아세탈 수지와 가소제를 함유하는 합판 유리용 중간막을 위치시켜 적층하고 일체화시켜 제조한다. 또한, 차음 성능 등 추가적인 기능성을 넣기도 한다.

최근, 합판 유리를 경량화하기 위해서, 합판 유리에 사용하는 유리의 두께를 얇게 하는 것이 검토되고 있다. 그러나, 유리의 두께를 얇게 하면, 합판 유리 전체로서의 강성이 저하될 수 있고, 외부 소음의 투과도가 증가하는 문제가 있었다.

국내등록특허 제10-1492971호, 2015.02.06 등록, 내관통성이 향상된 폴리비닐아세탈 필름 일본특허공개공보 제2001-226152호, 2001.08.21 공개, 합판유리용 중간막 및 합판유리

본 발명의 목적은 내관통성이 향상된 다층차음필름을 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은 공압출안정성 및 작업성이 향상될 뿐만 아니라 안전성능이 개선된 다층차음필름의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 다층차음필름은, 제1폴리비닐아세탈 수지 및 가소제를 포함하는 제1층; 및 상기 제1층의 일면 상에 위치하며 제2폴리비닐아세탈 수지 및 가소제를 포함하는 제2층;을 포함하며 차음성능을 갖는 필름이다.

상기 제2폴리비닐아세탈 수지는 중량평균분자량 값이 490,000 내지 850,000일 수 있다.

상기 제1폴리비닐아세탈 수지의 중량평균분자량 값과 상기 제2폴리비닐아세탈 수지의 중량평균분자량 값의 차이는 250,000 내지 500,000일 수 있다.

상기 제1폴리비닐아세탈 수지는 중량평균분자량 값이 200,000 내지 300,000 인 것일 수 있다.

상기 제2폴리비닐아세탈 수지는 ASTM D1238에 따른 용융지수(Melt Index)가 5 내지 45 g/10min일 수 있다.

상기 제2폴리비닐아세탈 수지는 JIS K6728에 따른 점도(Viscosity) 값이 250 내지 900 cP일 수 있다.

상기 제2폴리비닐아세탈 수지는 아세틸기 함량이 9 내지 25 중량%일 수 있다.

상기 제2층은 상기 제2폴리비닐아세탈 수지 60 내지 68 중량부와 상기 가소제 32 내지 40 중량부를 포함할 수 있다.

상기 제1층에 포함되는 가소제의 양과 상기 제2층에 포함되는 가소제의 양의 차이는 5 내지 10 중량부일 수 있다.

상기 다층차음필름은 상기 제2폴리비닐아세탈 수지를 대신하여 중량평균분자량 값이 440,000 내지 460,000인 폴리비닐아세탈 수지를 적용한 다층차음필름과 비교하여 내관통성 평가값(Mean Break Height, MBH)이 4% 이상 향상된 것일 수 있다.

상기 다층차음필름은 상기 제1폴리비닐아세탈 수지 및 가소제를 포함하는 제1층의 조성으로 구성된 단층필름을 기준필름으로 하는 내관통성 평가값(Mean Break Height, MBH) 감소율이 10 % 미만일 수 있다.

상기 다층차음필름은 상기 제1층과 상기 제2층 사이에 제4층을 더 포함하고, 상기 제4층은 제4폴리비닐아세탈 수지 및 가소제를 포함할 수 있다.

상기 제4폴리비닐아세탈 수지의 수산기 함량은 상기 제1폴리비닐아세탈 수지의 수산기 함량과 상기 제2폴리비닐아세탈 수지의 수산기 함량의 사이 값을 갖는 것일 수 있다.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 다층차음필름의 제조방법은 제1폴리비닐아세탈 수지 및 가소제를 포함하는 스킨층형성용 조성물을 제1압출기에 투입하여 용융압출하고, 중량평균분자량 값이 490,000 내지 850,000인 제2폴리비닐아세탈 수지 및 가소제를 포함하는 차음층형성용 조성물을 제2압출기에 투입하여 용융압출하는 압출단계; 및 상기 용융압출된 스킨층형성용 조성물과 차음층형성용 조성물을 적용하여, 상기 스킨층형성용 조성물로 형성되는 제1층; 및 상기 제1층의 일면 상에 위치하며 상기 차음층형성용 조성물로 형성되는 제2층을 포함하는 다층차음필름을 제조하는 성형단계;를 포함한다.

상기 제2압출기의 용융압출온도는 상기 제1압출기의 용융압출온도를 기준으로 - 90 내지 + 60 ℃의 온도차이를 갖는 것일 수 있다.

상기 압출단계는 제4압출기에 상기 제1폴리비닐아세탈 수지의 수산기 함량과 상기 제2폴리비닐아세탈 수지의 수산기 함량의 사이 값인 수산기 함량을 갖는 제4폴리비닐아세탈 수지 및 가소제를 포함하는 버퍼층형성용 조성물을 투입하여 용융압출하는 과정을 더 포함할 수 있다.

상기 성형단계에서 형성되는 상기 다층차음필름은 상기 제1층과 상기 제2층 사이에 제4층을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 접합유리는 위에서 설명한 다층차음필름을 사이에 두고 제1유리층과 제2유리층이 접합되는 적층체를 포함한다.

본 발명의 다층차음필름, 이를 포함하는 접합유리 등은 차음성능은 동등 수준 이상으로 유지하면서, 내관통성과 같은 기계적 물성이 향상된 다층차음필름을 제공할 수 있다. 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 다층차음필름의 제조방법은, 공압출시 각 압출기의 압출온도 차이를 줄이거나 없앨 수 있으며, 공압출 안정성과 작업성을 향상시킨 다층차음필름의 제조방법을 제공할 수 있다.

도 1의 (a)와 (b)는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 다층차음필름의 실시예의 단면의 일부를 설명하는 개념도.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

본 명세서에서 사용되는 정도의 용어 "약", "실질적으로" 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다.

본 명세서 전체에서, 마쿠시 형식의 표현에 포함된 "이들의 조합"의 용어는 마쿠시 형식의 표현에 기재된 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 혼합 또는 조합을 의미하는 것으로서, 상기 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 의미한다.

본 명세서 전체에서, "A 및/또는 B" 의 기재는, "A, B, 또는, A 및 B" 를 의미한다.

본 명세서 전체에서, “제1”, “제2” 또는 “A”, “B”와 같은 용어는 특별한 설명이 없는 한 동일한 용어를 서로 구별하기 위하여 사용된다.

본 명세서에서, A 상에 B가 위치한다는 의미는 A 상에 직접 맞닿게 B가 위치하거나 그 사이에 다른 층이 위치하면서 A 상에 B가 위치하는 것을 의미하며 A의 표면에 맞닿게 B가 위치하는 것으로 한정되어 해석되지 않는다.

본 명세서에서 중량평균분자량 또는 수평균분자량은 단위인 달톤(Da)을 생략하여 표현한다. 상기 중량평균분자량 등의 측정은 GPC(gel permeation chromatography)-ELSD(Evaporative Light Scattering Detector)를 이용하여 측정한 값을 기준으로 설명하였으나, 그 측정방법이 이에 한정되는 것은 아니다.

본 명세서에서 단수 표현은 특별한 설명이 없으면 문맥상 해석되는 단수 또는 복수를 포함하는 의미로 해석된다.

본 발명의 발명자들은 차음성을 향상시킨 유리접합용 다층필름을 적용하여 접합유리를 제조할 경우, 차음 기능성을 부여하지 않은 다층필름과 비교하여 기계적인 물성이 떨어진다는 문제점을 인식하고, 차음기능성은 유지하면서 보다 우수한 기계적인 물성을 가져, 보다 안전유리로써의 기능성을 높인 유리 접합용 다층필름을 제공하기 위한 연구를 거듭하던 중 본 발명을 완성하였다.

보다 구체적으로, 본 발명의 발명자들이 실험적으로 확인해본 결과, 차음 필름은 동일한 두께의 단층필름과 비교하여 약 10 내지 16% 정도 가량 내관통성 특성(MBH 평가)이 감소한다. 이렇게 감소된 내관통성 특성을 향상시키기 위하여 필름 전체의 두께를 증가시키거나, 차음층의 가소제의 함량을 떨어뜨리는 등의 방법이 고려될 수 있으나, 이러한 방법들은 차음 성능을 최적화 하기에 부적합한 방법일 뿐만 아니라 차량 유리의 경량화 등의 시장 요구에도 역행하는 방법이다.

따라서, 가소제의 함량이나 수지의 공중합 조성 자체에 실질적인 변화를 주지 않으면서 차음필름 자체의 강도를 향상시키는 방법을 모색하였고, 본 발명에서의 방법을 적용하면 차음성능을 갖는 필름 강도를 향상시키면서 동시에 공압출 안정성까지 향상시킬 수 있다는 점을 확인하여 본 발명을 완성하였다.

도 1의 (a)와 (b)는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 다층차음필름의 실시예의 단면의 일부를 설명하는 개념도이다. 도 1을 참고하여 본 발명의 일 실시예에 따른 다층차음필름을 보다 상세히 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 다층차음필름(900)은, 제1폴리비닐아세탈 수지 및 가소제를 포함하는 제1층(100); 및 상기 제1층의 일면 상에 위치하며 제2폴리비닐아세탈 수지 및 가소제를 포함하는 제2층(200);을 포함하며 차음성능을 갖는 필름으로, 상기 제2폴리비닐아세탈 수지는 중량평균분자량 값이 490,000 내지 850,000인 것이다.

상기 제2폴리비닐아세탈 수지는 중량평균분자량 값은 기존에 적용하던 수지보다 더 큰 값을 갖는다. 즉, 차음층의 기능을 하는 상기 제2층(200)에 포함되는 수지인 제2폴리비닐아세탈 수지는 중량평균분자량 값을 기존의 것보다 향상시켜 적용하며, 가소제의 함량을 기존과 동등 수준으로 유지하면서 전체 필름의 기계적 강도를 더욱 향상시킬 수 있으며, 내관통성 등 기계적 강도와 차음성능을 모두 동등 수준 이상으로 만족시킬 수 있다.

구체적으로, 상기 제2폴리비닐아세탈의 중량평균분자량 값은 490,000 내지 850,000일 수 있고, 610,000 내지 820,000일 수 있으며, 690,000 내지 790,000일 수 있다. 상기 제2폴리비닐아세탈 수지의 중량평균분자량 값이 490,000 미만인 경우 다층차음필름의 기계적 물성 향상 효과가 미미할 수 있고, 850,000 초과의 경우에는 공압출 작업성이 오히려 떨어질 수 있다. 상기 제2폴리비닐아세탈 수지의 중량평균분자량 값은 700,000 내지 760,000일 수 있고, 720,000 내지 750,000일 수 있다. 이러한 경우 공압출 작업성과 조성물의 혼화성 그리고 제조된 다층차음필름의 기계적 물성 향상이라는 효과를 동시에 만족시킬 수 있다.

상기 제1폴리비닐아세탈 수지의 중량평균분자량 값은 200,000 내지 300,000 일 수 있고, 240,000 내지 280,000일 수 있으며, 250,000 내지 270,000일 수 있다. 이러한 특성의 제1폴리비닐아세탈 수지는 공압출 작업성이 우수하며 스킨층으로 강도가 우수한 필름을 제조할 수 있다.

상기 제2폴리비닐아세탈 수지와 상기 제1폴리비닐아세탈 수지의 중량평균분자량 값의 차이가 250,000 내지 500,000일 수 있고, 300,000 내지 500,000일 수 있으며, 450,000 내지 500,000일 수 있다. 이러한 중량평균분자량 값의 차이를 갖는 경우 공정 시 압출 온도 조절의 면에서 보다 우수한 특성을 가지며, 제조된 필름의 기계적 특성 또한 더욱 우수하게 할 수 있다.

상기 제2폴리비닐아세탈 수지의 PDI(polydispersity index) 값은 3.5 이하일 수 있고, 1.2 내지 2.5일 수 있으며, 1.9 내지 2.3일 수 있다.

상기 제2폴리비닐아세탈 수지는 ASTM D1238(150℃, 21.6kg, 37% Kneader)에 따른 용융지수(Melt Index)가 5 내지 45 g/10min 것일 수 있다. 구체적으로 상기 2폴리비닐아세탈 수지의 용융지수는 6 내지 35 g/10min일 수 있고, 7 내지 25 g/10min일 수 있으며, 8 내지 15 g/10min일 수 있고, 8.5 내지 12.5 g/10min일 수 있다.

이러한 용융지수를 갖는 제2폴리비닐아세탈 수지를 적용하는 경우, 공압출 공정에서 압출온도를 보다 높일 수 있고, 구체적으로 상기 제1폴리비닐아세탈 수지를 혼련압출하는 공정에서 적용하는 압출온도와의 차이를 보다 줄일 수 있어서, 공정안정성을 보다 향상시킬 수 있다.

상기 제2폴리비닐아세탈 수지는 JIS K6728에 따른 점도(Viscosity, 5% BuOH Sol.) 값이 250 내지 900 cP 일 수 있고, 400 내지 800 cP일 수 있으며, 500 내지 750 cP일 수 있고, 600 내지 700 cP일 수 있다. 이러한 점도 조건을 만족하는 제2폴리비닐아세탈 수지를 상기 다층차음필름에 적용하는 경우, 차음 특성은 유지하면서 다층차음필름 자체의 기계적 물성을 더욱 향상시킬 수 있으며, 용융 압출시 공정효율성도 더 향상시킬 수 있다.

상기 제2폴리비닐아세탈 수지는 아세틸기 함량이 9 내지 25 중량%일 수 있고, 12 내지 22 중량%일 수 있으며, 14 내지 19 중량%일 수 있고, 16 내지 18 중량%일 수 있다. 또한, 상기 제2폴리비닐아세탈 수지는 수산기 함량이 9.5 중량% 이하일 수 있고, 1 내지 9.3 중량%일 수 있으며, 3 내지 9 중량%일 수 있고, 6 내지 9 중량%일 수 있다.

이러한 아세틸기 함량과 수산기 함량을 갖는 폴리비닐아세탈 수지를 상기 제2폴리비닐아세탈 수지로 적용하는 경우, 제2층에 적절한 수준 이상의 기계적 강도를 부여하면서도 가소제와의 혼화성을 만족하고 동시에 차음 특성을 갖도록 할 수 있다.

상기 제2층은 상기 제2폴리비닐아세탈 수지 60 내지 68 중량부와 가소제 32 내지 40 중량부를 포함할 수 있고, 구체적으로 상기 제2폴리비닐아세탈 수지 64 내지 66 중량부와 상기 가소제 34 내지 36 중량부를 포함할 수 있다.

이러한 함량의 비율로 상기 제2폴리비닐아세탈 수지와 상기 가소제를 혼합하여 적용하는 경우, 충분한 차음성능을 얻으면서 일정 수준 이상의 기계적 강도를 갖는 제2층(200)을 형성할 수 있다.

상기 다층차음필름(900)은 상기 제2층의 일면 상에 위치하며 제3폴리비닐아세탈 수지 및 가소제를 포함하는 제3층(300)을 더 포함할 수 있다.

상기 제3폴리비닐아세탈 수지는 스킨층의 기능을 하는 수지라면 적용될 수 있으며, 상기 제1층(100)에 포함되는 상기 제1폴리비닐아세탈 수지와 동일한 수지가 적용될 수 있다.

상기 제1폴리비닐아세탈 수지는 스킨층에 포함되는 수지로, 접합되는 유리(미도시) 등과 충분한 접합력을 가지면서 동시에 함께 적층되는 제2층(200) 등 상기 제1층(100)과 직접 접하여 이웃하는 층과의 접합력도 충분히 가져야 한다. 이러한 조건을 만족하기 위하여, 상기 제1폴리비닐 아세탈 수지는 중합도가 1,200 내지 3,000의 폴리비닐알코올을 알테하이드로 아세탈화하여 수득한 폴리비닐아세탈 수지일 수 있고, 중합도가 1,600 내지 2,400의 폴리비닐알코올을 알데하이드로 아세탈화한 것일 수 있으며, 중합도가 1,650 내지 1,900의 폴리비닐알코올을 알데하이드로 아세탈화한 것일 수 있다.

상기 알데하이드는 특별히 한정되지 않으나, 예를 들어 폴리비닐알코올과 알데하이드를 합성한 것일 수 있으며, 상기 알데하이드는 특별히 한정되지 않으나, 구체적으로 n-부틸 알데하이드, 이소부틸 알데하이드, n-배럴 알데하이드, 2-에틸 부틸 알데하이드, n-헥실 알데하이드 및 이들의 혼합 수지로 이루어진 군에서 선택된 것이 적용될 수 있다. 구체적으로, n-부틸 알데하이드를 사용하여 제조한 수지가 유리와의 굴절율 차이가 적고 유리와의 접합력이 우수한 효과를 얻을 수 있다.

상기 제1폴리비닐아세탈 수지는 아세탈기의 탄소수가 4 내지 6이며 주쇄 내의 아세틸기의 함량이 3 중량% 이하, 구체적으로 0.1 내지 2.1 중량%일 수 있으며, 아세탈화도 값이 59 내지 81 중량%, 구체적으로 67 내지 81 중량%, 더 구체적으로 73 내지 81 중량%일 수 있다.

상기 제2폴리비닐아세탈 수지는 중합도가 1,200 내지 3,000의 폴리비닐알코올을 알테하이드로 아세탈화하여 수득한 폴리비닐아세탈 수지일 수 있고, 중합도가 2,200 내지 2,800의 폴리비닐알코올을 알데하이드로 아세탈화한 것일 수 있으며, 중합도가 2,300 내지 2,650의 폴리비닐알코올을 알데하이드로 아세탈화한 것일 수 있다.

상기 가소제는, 구체적으로 트리에틸렌글리콜 비스 2-에틸헥사노에이트(3G8), 테트라에틸렌글리콜 디헵타노에이트(4G7), 트리에틸렌글리콜 비스 2-에틸부티레이트(3GH), 트리에틸렌글리콜 비스 2-헵타노에이트(3G7), 디부톡시에톡시에틸 아디페이트(DBEA), 부틸 카르비톨 아디페이트(DBEEA), 디부틸 세바케이트(DBS), 비스 2-헥실 아디페이트(DHA) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있으며, 더 구체적으로 상기 가소제로는 트리에틸렌글리콜 비스 2-에틸헥사노에이트(3G8)가 적용될 수 있다. 각 층에 적용되는 가소제는 모두 같은 것이 적용될 수 있고, 층마다 다른 가소제가 적용될 수도 있다.

상기 제1층(100)은 상기 제1폴리비닐아세탈 수지를 70 내지 76 중량부, 및 상기 가소제를 24 내지 30 중량부로 포함하는 것일 수 있다. 상기 제3층(300)은 상기 제1폴리비닐아세탈 수지를 70 내지 76 중량부, 및 상기 가소제를 24 내지 30 중량부로 포함하는 것일 수 있다.

상기 제1층(100)과 상기 제3층(300)은 각각 제1폴리비닐아세탈 수지를 71.5 72.5 중량부, 및 상기 가소제를 27.5 내지 28.5 중량부로 포함할 수 있다.

상기 제1층(100)과 상기 제3층(300)은 각각 제1폴리비닐아세탈 수지를 72.5 73.5 중량부, 및 상기 가소제를 26.5 내지 27.5 중량부로 포함할 수 있다.

이러한 경우 상기 스킨층(100)을 적용한 필름에 향상된 접합특성과 함께 내관통성, 내충격성 등을 만족할 수 있다.

상기 제2층(200)은, 상기 제2폴리비닐아세탈 수지 58 내지 68 중량부, 및 상기 가소제를 32 내지 42 중량부로 포함할 수 있다, 이러한 경우 상기 필름에 강도를 유지하면서 보다 우수한 차음 특성을 부여할 수 있다.

상기 제1층(100)과 상기 제3층(300)에 각각 포함되는 가소제의 양과 상기 제2층(200)에 포함되는 가소제의 양의 차이값은 각각 5 내지 10 중량부일 수 있고, 상기 차이값은 각각 6 내지 9 중량부일 수 있다. 이러한 경우 다층차음필름에 필요한 적절한 기계적 물성을 가지면서 동시에 유리 등과의 접합력은 충분하게 유지할 수 있으며, 제2층에도 충분한 차음 특성을 부여할 수 있다.

상기 다층차음필름(900)은 상기 제1층(100)과 상기 제2층(200) 사이에 제4층(400)을 더 포함하고, 상기 제4층(400)은 제4폴리비닐아세탈 수지 및 가소제를 포함할 수 있다.

상기 제4폴리비닐아세탈 수지의 수산기 함량은 상기 제1폴리비닐아세탈 수지의 수산기 함량과 상기 제2폴리비닐아세탈 수지의 수산기 함량의 사이 값을 갖는 것이 수 있다.

상기 다층차음필름(900)은 상기 제2층(200)과 상기 제3층(300) 사이에는 제5층(500)이 더 포함될 수 있고, 상기 제5층(500)은 제5폴리비닐아세탈 수지와 가소제를 포함한다.

상기 제5폴리비닐아세탈 수지의 수산기 함량은 상기 제2폴리비닐아세탈 수지의 수산기 함량과 제3폴리비닐아세탈 수지의 수산기 함량의 사이 값을 갖는 것일 수 있다.

상기 다층차음필름(500)은 제1층(100)-제2층(200)-제3층(300)의 3층 구조를 갖거나, 제1층(100)-제4층(400)-제2층(200)-제5층(500)-제3층(300)의 5층 구조를 갖는 것일 수 있다. 이 때, 상기 제1층(100)과 제3층(300)은 스킨층으로 유리 등과 직접 접하는 기능을 하며, 상기 제2층(200)은 차음층으로 진동을 흡수하는 역할을 할 수 있다. 또한 상기 스킨층과 상기 차음층의 사이에 위치하는 제4층(400)과 제5층(500)은 각각 서로 다른 기능을 할 수 있고 상기 두 층이 모두 같은 기능을 할 수 있다. 예를 들어, 상기 제4층(400)과 상기 제5층(500)은 모두 차음 성능을 보완하면서 층간 박리 현상 발생을 완화시키는 버퍼층으로 역할 할 수 있고, 버퍼층과 함께 또는 별도로 유색층, 자외선차단층 등의 역할을 할 수 있다.

상기 제4폴리비닐아세탈 수지의 수산기 함량은 상기 제1폴리비닐아세탈 수지의 수산기 함량과 상기 제2폴리비닐아세탈 수지의 수산기 함량의 사이 값을 가질 수 있고, 상기 제5폴리비닐아세탈 수지의 수산기 함량은 상기 제2폴리비닐아세탈 수지의 수산기 함량과 제3폴리비닐아세탈 수지의 수산기 함량의 사이 값을 갖는 것일 수 있다.

구체적으로, 상기 제4폴리비닐아세탈 수지는 수산기량 값이 11.1 중량% 내지 18.9 중량%의 값을 가질 수 있으나, 상기 제4폴리비닐아세탈 수지의 수산기량 값은 제1폴리비닐아세탈 수지의 수산기량 값보다 크지 않고 제2폴리비닐아시탈 수지의 수산기량 값보다 작지 않다.

또한, 상기 제5폴리비닐아세탈 수지는 수산기량 값이 11.1 중량% 내지 18.9 중량%의 값을 가질 수 있으나, 상기 제5폴리비닐아세탈 수지의 수산기량 값은 제3폴리비닐아세탈 수지의 수산기량 값보다 크지 않고 제2폴리비닐아시탈 수지의 수산기량 값보다 작지 않다.

상기 제4폴리비닐아세탈 수지와 상기 제5폴리비닐아세탈 수지는 각각 수산기 값이 11.1 내지 18.9 중량%, 아세틸기 값이 3 내지 15 중량%인 것이 적용될 수 있고, 수산기 값이 13.5 내지 18.9 중량%, 아세틸기 값이 3 내지 15 중량%인 것 이 적용될 수 있으며, 수산기 값이 14.7 내지 18.9 중량%, 아세틸기 값이 3 내지 15 중량%이 적용될 수 있다.

상기 제4층(400)는 상기 제4폴리비닐아세탈 수지를 58 내지 72 중량부, 및 상기 가소제를 28 내지 42 중량부로 포함할 수 있다. 또한, 상기 제5층(500)은 상기 제4폴리비닐아세탈 수지를 58 내지 72 중량부, 및 상기 가소제를 28 내지 42 중량부로 포함할 수 있다. 이러한 경우, 상기 다층차음필름(900)에 보다 넓은 온도범위에서 차음 특성을 부여할 수 있다.

이러한 경우, 상기 제4층(400)과 상기 제5층(500)은 버퍼층으로 기능하며 상기 다층차음필름(500)에 넓은 온도범위에서의 차음성능을 부여함과 함께 층간 박리 현상 등이 감소된 우수한 물성의 다층차음필름(500)을 형성할 수 있다.

상기 다층차음필름(500)은 상기 제2폴리비닐아세탈 수지를 적용하여 차음 성능을 갖는 제2층(200)을 형성하는 등의 방법으로, 필름 전체의 내관통성을 향상시켜, 차음성능을 가지면서도 차음성능을 갖지 않는 동일한 두께의 필름과 거의 동등한 수준으로 내관통성을 향상시킬 수 있다.

구체적으로, 상기 다층차음필름(900)은 상기 제1폴리비닐아세탈 수지 및 가소제를 포함하는 제1층의 조성으로 구성된 단층필름을 기준필름으로 하는 내관통성 평가값(Mean Break Height, MBH) 감소율이 10 % 미만인 것일 수 있고, 8 % 이내일 수 있으며, 7% 이내일 수 있고, 3 내지 7 %일 수 있으며, 3 내지 5 %일 수 있다.

이는 기존에 적용한 수지의 경우 감소율이 10 내지 16%로 나타났다는 점을 고려하면 상당히 낮은 수준의 내관통성 감소를 보여주는 것으로, 이는 동일한 두께의 필름이 충분한 차음 특성을 가지면서도 동시에 차음특성을 갖지 않는 단층 필름과 비교해 거의 동등한 수준으로 내관통성 특성을 가질 수 있다는 것을 의미한다.

상기 내관통성 평가값은 KS L 2007에 따른 내관통성 평가에서 시편이 관통이 되는 높이 값을 의미한다.

상기 제1폴리비닐아세탈 수지 및 가소제를 포함하는 제1층의 조성으로 구성된 단층필름을 기준필름(800 um 두께 기준)으로 하는 상기 다층차음필름(500)의 MBH 값의 차이는 0.55 m 이내일 수 있고, 0.2 내지 0.55 m일 수 있으며, 0.25 내지 0.5 m일 수 있다. 이러한 차이는 본 발명의 실시예가 아닌 제2폴리비닐아시탈 수지의 중량평균분자량이 440,000 내지 460,000인 것을 적용하는 경우 상기 기준필름과의 MBH 값의 차이가 0.7 내지 0.8 m로 확인되었다는 점을 참고하면 월등하게 감소된 값이다.

상기 다층차음필름(900)은 상기 제2폴리비닐아세탈 수지를 대신하여 중량평균분자량 값이 440,000 내지 460,000인 폴리비닐아세탈 수지를 적용한 다층차음필름과 비교하여 내관통성 평가값(Mean Break Height, MBH)이 4% 이상 향상된 것일 수 있고, 5% 이상 향상된 것일 수 있으며, 4 내지 10% 향상된 것일 수 있고, 5 내지 8% 향상된 것일 수 있다. 이러한 특징은 상기 다층차음필름(500)이 차음 특성을 가지면서도 내관통성 특성이 상당히 향상된 결과이다.

상기 다층차음필름(900)은 상기 제2폴리비닐아세탈 수지를 대신하여 중량평균분자량 값이 440,000 내지 460,000인 폴리비닐아세탈 수지를 적용한 다층차음필름과 비교하여 내관통성 평가값(Mean Break Height, MBH)이 0.3 m 이상 높은 값을 갖는 것일 수 있고, 0.3 내지 0.6 m 더 높은 값을 갖는 것이 수 있다.

상기 내관통성 특성은 20 ℃에서 KS L 2007에 따른 측정한 값이며, 제2폴리비닐아세탈 수지를 대신하여 중량평균분자량 값이 440,000 내지 460,000고, 점도 값(JIS K6728, 5% BuOH Sol.)이 180 내지 220 cP인 수지를 적용한 경우를 기준으로 평가한다.

본 발명에서 적용하는 제2폴리비닐아세탈 수지는 가교결합의 정도가 기존에 적용하던 것보다 증가된 것이라 생각된다. 상기 제2폴리비닐아세탈 수지도 상기 제1폴리비닐아세탈 수지에 대해 설명한 것과 마찬가지로 폴리비닐알코올과 알데하이드를 합성한 것일 수 있다. 다만, 보다 높은 가교결합의 정도를 얻기 위해, 제2폴리비닐아세탈 수지는 상기 알데하이드에 추가로 또는 상기 알데하이드의 일부를 대신하여 포름알데하이드와 같은 모노알데하이드의 수화물 형태(hydrated form)를 더 포함하여 제조된 것이 예시될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 가교결합의 정확한 화학결합구조는 분석하기 어려운 것으로 확인했다.

상기 다층차음필름(500)은 필요에 따라 산화방지제, 열안정제, UV 흡수제, UV 안정제, IR 흡수제, 유리 접합력 조절제 및 이의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 첨가제를 더 함유할 수 있다.

상기 첨가제는 위에서 설명한 제1층 내지 제3층 중 적어도 하나의 수지층에 포함될 수 있으며, 상기 첨가제를 포함함으로써 필름의 열안정성, 광안정성과 같은 장기내구성 및 비산방지 성능을 향상시킬 수 있다.

상기 산화방지제는 힌더드 아민(hindered amine)계나 힌더드 페놀(hindered phenol)계를 사용될 수 있다. 구체적으로, 150 ℃이상의 공정온도를 요하는 폴리비닐 부티랄(PVB) 제조공정상 힌더드 페놀계의 산화방지제가 보다 바람직하다. 힌더드 페놀계의 산화방지제는 예를 들어, BASF사의 IRGANOX 1076, 1010 등을 사용할 수 있다.

상기 열안정제는 산화방지제와의 적합성을 고려할 때 포스파이트(phosphite) 계 열안정제를 사용할 수 있다. 예를 들어, BASF사의 IRGAFOS 168을 사용할 수 있다.

상기 UV 흡수제는 케미프로화성사의 케미솔브(Chemisorb) 12, 케미솔브 79, 케미솔브 74, 케미솔브 102, BASF사의 티누빈(Tinuvin) 328, 티누빈 329, 티누빈 326 등을 사용할 수 있다. 상기 UV 안정제는 BASF사의 티누빈 등을 사용할 수 있다. 상기 IR 흡수제로는 ITO, ATO, AZO 등을 사용할 수 있고, 유리 접합력 조절제는 Mg, K, Na 등의 금속염, 에폭시계 변성 Si 오일, 또는 이들의 혼합물 등을 사용할 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 다층차음필름(500)은 전체 두께가 0.4 mm 이상, 구체적으로 0.4 내지 1.6 ㎜일 수 있고, 0.5 내지 1.2 mm일 수 있으며, 0.6 내지 0.9 mm일 수 있다. 상기 다층차음필름은 접합 유리에 이용되므로 두께가 두꺼울수록 차음성능이 높아질 수는 있겠지만, 최소한의 법규 성능과 비용을 고려할 때 상기 두께 범위가 적당하다.

상기 다층차음필름(500)에 포함되는 제2층(200)의 두께는 0.04 내지 0.20 mm일 수 있고, 0.07 내지 0.18 mm 일 수 있으며, 0.09 내지 0.15 mm 일 수 있다.

상기 다층차음필름(500)에 포함되는 제4층(400)과 제5층(500)의 두께는 각각 독립적으로 0.1 mm 이하일 수 있고, 0.09 mm 이하일 수 있으며, 0.001 내지 0.1 mm 일 수 있고, 0.001 내지 0.08 mm 일 수 있고, 0.001 내지 0.3 mm 일 수 있다.

상기 다층차음필름은 800 um필름을 기준으로 20 ℃의 온도조건과 주파수 2,000 내지 4,000 Hz의 주파수 조건에서 측정한 손실계수가 0.35 이상인 것일 수 있다.

즉, 본 발명의 다층차음필름(500)은 우수한 내관통성과 우수한 차음특성을 동시에 만족하는 것일 수 있다.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 다층차음필름의 제조방법은, 제1폴리비닐아세탈 수지 및 가소제를 포함하는 스킨층형성용 조성물을 제1압출기에 투입하여 용융압출하고, 중량평균분자량 값이 490,000 내지 850,000인 제2폴리비닐아세탈 수지 및 가소제를 포함하는 차음층형성용 조성물을 제2압출기에 투입하여 용융압출하는 압출단계; 및 상기 용융압출된 스킨층형성용 조성물과 차음층형성용 조성물을 적용하여, 상기 스킨층형성용 조성물로 형성되는 제1층(100); 및 상기 제1층의 일면 상에 위치하며 상기 차음층형성용 조성물로 형성되는 제2층(200)을 포함하는 다층차음필름(900)을 제조하는 성형단계;를 포함한다.

기존의 다층필름을 공압출 방식으로 제조하는 경우, 제1층(100)에 적용하는 폴리비닐아세탈 수지와 제2층(200)에 적용하는 폴리비닐아세탈 수지의 용융온도상에 차이가 커서, 압출기에 각각 다른 온도를 적용하여 공정을 진행했고, 공압출의 안정성이나 효율성이 떨어질 수 있다는 문제점이 있었다.

그러나 본 발명의 제조방법은, 상기 중량평균분자량의 값이 비교적 크고 용융지수 값이 작은 수지를 제2폴리비닐아세탈 수지로 적용하기 때문에, 스킨층형성용 조성물을 용융압출하는 제1압출기와 차음층형성용 조성물을 용융압출하는 제2압출기의 용융압출온도의 차이를 줄일 수 있고, 공압출의 공정안정성과 효율성을 높일 수 있다.

구체적으로 상기 제2압출기의 용융압출온도는 상기 제1압출기의 용융압출온도를 기준으로 - 90 내지 + 60 ℃의 온도차이를 갖는 것일 수 있고, - 60 내지 + 30 ℃의 온도차이를 갖는 것일 수 있으며, - 40 내지 + 20 ℃의 온도차이를 갖는 것일 수 있고, - 20 내지 + 5 ℃의 온도차이를 갖는 것일 수 있으며, - 10 내지 + 5 ℃ 이내인 온도차이를 갖는 것일 수 있다. 이러한 온도 차이는 기존의 다층차음필름 제조시 적용하는 온도와 비교하여 상당히 좁은 범위로 온도 차이가 발생하는 것이다.

예를 들어, 상기 제1압출기의 용융압출온도가 215 ℃라면, 상기 제2압출기의 용융압출온도는 165 내지 235 ℃ 범위일 수 있고, 175 내지 225 ℃ 범위일 수 있으며, 185 내지 225 ℃ 범위일 수 있고, 195 내지 220 ℃ 범위일 수 있고 205 내지 220 ℃ 범위일 수 있다.

이렇게 제1압출기와 제2압출기의 용융압출온도의 차이가 줄어드는 경우 공압출 안정성이 더욱 향상될 수 있다.

상기 압출단계는 제4압출기에 상기 제1폴리비닐아세탈 수지의 수산기 함량과 상기 제2폴리비닐아세탈 수지의 수산기 함량의 사이 값인 수산기 함량을 갖는 제4폴리비닐아세탈 수지 및 가소제를 포함하는 버퍼층형성용 조성물을 투입하여 용융압출하는 과정을 더 포함할 수 있다.

상기 성형단계에서 형성되는 상기 다층차음필름(900)은 상기 제1층(100)과 상기 제2층(200) 사이에 제4층(400)을 더 포함할 수 있다.

상기 제4폴리비닐아세탈 수지의 수산기 함량은 상기 제1폴리비닐아세탈 수지의 수산기 함량과 상기 제2폴리비닐아세탈 수지의 수산기 함량의 사이 값을 갖는 것일 수 있다.

상기 다층차음필름(500), 제1층(100), 제2층(200), 제3층(300). 제4층(400), 및 제5층(500) 각각과 이에 포함되는 폴리비닐아세탈 수지, 가소제, 등에 대한 구체적인 설명은 위의 본 발명의 일 실시예에 대한 설명에서와 중복되므로 그 기재를 생략한다.

본 발명이 또 다른 일 실시예에 따른 접합유리(미도시)는, 본 발명의 일 실시예에 따른 다층차음필름(500)을 사이에 두고 제1유리층(미도시)과 제2유리층(미도시)이 접합되는 적층체를 포함한다.

상기 유리층으로는 통상 적용되는 유리라면 제한 없이 적용될 수 있으며, 구체적으로 차량 오프닝, 건축외장재, 건축내장재 등으로 적용되는 유리가 적용될 수 있다.

상기 다층차음필름의 각 층의 구성성분, 함량, 다층차음필름의 물성, 이의 제조방법 등에 대한 설명은 위에서 한 설명과 중복되므로 그 기재를 생략한다.

제조예

하기 실시예 및 비교예에서 사용한 성분은 다음과 같다:

제1폴리비닐아세탈 수지(제1수지): 폴리비닐알코올의 평균중합도 약 1700, 아세테이트 함량 약 0.1 중량%, 아세탈화도 약 83 중량%, 중량평균분자량(Mw) 약 261,500 인 폴리비닐부티랄 수지

제2폴리비닐아세탈 수지(제2수지): 폴리비닐알코올의 평균중합도 약 2500, 아세테이트 함량 약 16.4 중량%, 아세탈화도 약 75.7 중량%, 중량평균분자량(Mw) 약 725,000 인 폴리비닐부티랄 수지

제22폴리비닐아세탈 수지(제22수지): 폴리비닐알코올의 평균중합도 약 2500, 아세테이트 함량 9.3 중량%, 아세탈화도 83.6 중량%, 중량평균분자량(Mw) 약 450,000 인 폴리비닐부티랄 수지

가소제: 트리에틸렌글리콜 비스 2-에틸렌헥사노에이트(3G8)(입수처: PROVIRON사 PROVIST 1766)

다층차음필름은 다음의 방법으로 제조되었다.

(실시예1) 스킨층(제1층 및 제3층)은 제1폴리비닐부티랄 수지 72 중량부와 가소제 28 중량부를 포함하는 스킨층형성용 조성물을 적용하고, 차음층(제2층)은 제2폴리비닐부티랄 수지 65 중량부와 가소제 35 중량부를 포함하는 차음층형성용 조성물을 적용하여 스킨층-차음층-스킨층(제1층-제2층-제3층)의 3층 구조를 갖는 두께 770 um의 적층필름(샘플 1)을 제조하였다. 차음층(제2층)의 두께는 100 내지 150 um로 적용했다. 이때, 제조에는 트윈 스크류 압출기를 각각 적용했으며, 각 압출기에서 압출된 필름을 피드블럭에서 하나의 필름으로 적층하였고, 상기 스킨형성용 조성물이 압출되는 온도를 기준으로 상기 차음층형성용 조성물이 압출되는 온도의 차이는 - 40 내지 + 10 ℃의 범위로 유지되었다.

(비교예 1) 위의 샘플 1의 제조방법과 동일하게 스킨층(제1층 및 제3층) 및 차음층(제2층)을 포함하는 두께 770 um의 필름을 제조하되, 상기 제2폴리비닐부티랄 수지 대신에 제22폴리비닐부티랄 수지를 적용하여 적층필름(샘플 2)을 제조하였다.

(실시예2) 샘플 1의 제조방법과 동일하게 스킨층(제1층 및 제3층) 및 차음층(제2층)을 포함하는 두께 780 um의 필름을 제조하되, 스킨층에 적용하는 상기 제1폴리비닐부티랄 수지 73 중량부와 상기 가소제 27 중량부를 적용하여 적층필름(샘플 3)을 제조하였다.

(비교예 2) 위와 샘플 2의 제조방법과 동일하게 스킨층(제1층 및 제3층) 및 차음층(제2층)을 포함하는 두께 780 um의 필름을 제조하되, 스킨층에 적용하는 상기 제1폴리비닐부티랄 수지 73 중량부와 상기 가소제 27 중량부를 적용하여 적층필름(샘플 4)을 제조하였다.

(비교예 3) 제1폴리비닐부티랄 수지 72 중량부와 가소제 28 중량부를 포함하는 조성물(실시예 1의 스킨층과 동일)을 적용하여 두께 800 um의 단층 필름(샘플 5)를 제조하였다.

(비교예 4) 제1폴리비닐부티랄 수지 73 중량부와 가소제 27 중량부를 포함하는 조성물(실시예 2의 스킨층과 동일)을 적용하여 두께 800 um의 단층 필름(샘플 6)를 제조하였다.

샘플 1 내지 샘플 6의 제조에 적용된 각각의 수지 종류와 함량은 아래 표 1에 정리하였다.

조성	샘플1	샘플2	샘플3	샘플4	샘플5	샘플6
	(실시예1)	(비교예1)	(실시예2)	(비교예2)	(비교예3)	(비교예4)
스킨층 수지종류	제1수지	제1수지	제1수지	제1수지	제1수지	제1수지
스킨층 수지의 중량평균분자량	261,500	261,500	261,500	261,500	261,500	261,500
차음층수지종류	제2수지	제22수지	제2수지	제22수지	-	-
차음층 수지의 중량평균분자량	725,000	450,000	725,000	450,000	-	-
차음층 수지와 스킨층 수지의 중량평균분자량 차이	463,500	188,500	463,500	188,500	-	-
스킨층조성 (수지/가소제) 단위: 중량부	72/28	72/28	73/27	73/27	72/28	73/27
코어층조성(수지/가소제) 단위: 중량부	65/35	65/35	65/35	65/35	-	-

물성평가

내관통성의 평가

KS L 2007에 의거하여 위에서 제조한 적층필름을 이용하여 접합된 합판유리(광투과 적층체)의 내관통성을 평가하였다.

300 mm × 300 mm의 2.1 cm 두께 유리와 위에서 제조한 적층필름을 유리- 적층필름- 유리의 적층구조로 적층체를 제조하고, 진공으로 예비 접합하여 탈기 및 엣지 실링(Edge sealing)하였다. 이후, 고압 멸균기(autoclave)를 이용하여 150 ℃에서 2 시간 동안 본 접합을 진행하여 물성평가용 샘플을 제작하였다.

상기 물성평가용 샘플은 약 20 ℃에서 2.27 kg의 강구를 낙구 시켜, 시편이 관통이 되는 높이(MBH)를 측정하였다. 이때, 높이 4 m 미만에서 관통되었을 때에는 fail로, 4 m 이상에서 관통되었을 때에는 pass로 표 3에 표기하였다.

또한, 상기 내관통성 평가의 구체 결과는 아래 표 2에 나타내었다. 다만, 상기 샘플 1 내지 4와 샘플 5 및 샘플 6는 그 두께가 차이가 있다는 점을 고려해, 800 um 두께인 경우로 보정한 후의 시편이 관통이 되는 높이(MBH)를 나타냈다.

H (Meter)	샘플1 (실시예1-차음필름)			샘플2 (비교예1-차음필름)			샘플3 (실시예2-차음필름)
	(770um)			(770um)			(800um)
	투입	hold	%	투입	hold	%	투입	hold	%
5.75	-	-	-	2	2	100%	-	-	-
6	1	1	100%	4	2	50%	-	-	-
6.25	3	2.5	83%	3	0.5	17%	-	-	-
6.5	5	2	40%	1	0	0%	1	1	100%
6.75	2	0	0%	-	-	-	3	2	67%
7	-	-	-	-	-	-	4	2	50%
7.25	-	-	-	-	-	-	6	2	33%
7.5	-	-	-	-	-	-	-	-	-
800um 기준 MBH (보정값)	6.7 (+0.3 )			6.35 (+0.3 )			7.0(+ 0)
H (Meter)	샘플4 (비교예2-차음필름)			샘플5 (비교예 3-단층필름)			샘플6 (비교예 4-단층필름)
	(780um)			(800um)			(800um)
	투입	hold	%	투입	hold	%	투입	hold	%
5.75	-	-	-	-	-	-	-	-	-
6	1	1	100%	-	-	-	-	-	-
6.25	3	2	67%	-	-	-	-	-	-
6.5	4	2	50%	1	1	100%	1	1	100%
6.75	2	0	0%	3	3	100%	3	3	100%
7	-	-	-	5	3	60%	5	4	80%
7.25	-	-	-	4	1	25%	4	2	50%
7.5	-	-	-	3	1	33%	3	1	33%
800um 기준 MBH (보정값)	6.56 (+0.2 )			7.15(+ 0)			7.3(+ 0)

내충격성의 평가

KS L 2007:2008에 의거하여 위에서 제조한 적층필름을 접합된 접합 유리(광투과 적층체)의 내충격성을 평가하였다.

적층체는 적층필름을 유리- 적층필름- 유리의 적층구조로 위의 내관통성 평가와 동일한 방법으로 물성평가용 샘플을 제작하였다.

저온 평가는, 227 g의 강구를 약 영하 20 ℃에서 4 시간 보관 후 9 m 높이에서 낙하시키고, 충격을 받은 시편이 깨져서 유리가 비산되거나 시트에서 떨어지는 유리의 양이 15 g 이상인 경우 fail로, 충격을 받은 시편이 깨지지 않거나 유리가 비산되어 시트에서 떨어지는 유리의 양이 15 g 미만인 경우 pass로 표기하였다.

상온평가는, 227 g의 강구를 약 40 ℃에서 4 시간 동안 보관한 후 10 m 높이에서 낙하시키고, 충격을 받은 시편이 깨져서 유리가 비산되거나 시트에서 떨어지는 유리의 양이 15 g 이상인 경우 fail로, 충격을 받은 시편이 깨지지 않거나 유리가 비산되어 시트에서 떨어지는 유리의 양이 15 g 미만인 경우 pass로 표기하였다.

차음성의 평가

300 mm × 25 mm의 2.1 cm 두께 유리와 위에서 제조한 적층필름을 각각을 유리- 적층필름 - 유리의 적층구조로 라미네이터에서 130 ℃의 온도로 15 분간 가열·가압을 통해 접합하여 시편을 제작하고, 0 ℃, 20 ℃ 또는 30 ℃ 항온 챔버에서 각각 1시간 에이징(aging)시켰다.

상기 시편을 댐핑 시험용 진동 발생기에 의해 가진하고, 얻어지는 진동 특성을 기계 임피던스 앰프에 증폭하고 얻어진 진동 스펙트럼을 FFT(fast Fourier transform) 스펙트럼 분석기로 분석하여 그래프를 그렸다(중앙가진법). 상기 도출한 그래프를 1dB~3dB 법을 이용하여 주파수 2,000 내지 4,000 Hz 부근에서의 손실계수(Loss factor)를 산출하였다.

손실 계수가 높을수록 차음 성능이 우수한 것이며, 20 ℃에서 0.35의 손실계수를 갖는 것을 평가 기준으로 하여, 손실계수가 0.35 이상인 경우는 pass로 0.35 미만인 경우에는 fail로 표시했다.

광학왜곡 평가

2.1 cm 유리- 적층필름- 유리의 적층체를 제조하고, 진공으로 예비 접합하여 탈기 및 모서리 봉인(edge sealing) 한 후, 오토클레이브에서 140 ℃ 2 시간 본 접합한 후, 암실에서, 30 도 각도를 기울인 다음 하이라이트를 조사했을 때, 투영된 상에서, 굴곡이나 주름이 있는지 여부를 확인하여 광학왜곡 유무를 확인하였다. 광학왜곡이 관찰되지 않는 경우는 pass. 관찰되는 경우는 fail로 표시했다.

위의 평가 결과를 아래 표 3에 정리하였다.

물성평가	샘플1	샘플2	샘플3	샘플4	샘플5	샘플6
	(실시예1)	(비교예1)	(실시예2)	(비교예2)	(비교예3)	(비교예4)
내관통성	pass	pass	pass	pass	pass	pass
내충격성	pass	pass	pass	pass	pass	pass
차음특성	pass	pass	pass	pass	fail*	fail*
광학왜곡	pass	pass	pass	pass	pass	pass
800 um 기준 MBH(meter)	6.7	6.35	7	6.56	7.15	7.3
MBH값 차이(meter)**	0.35		0.44		0.15
내관통성 향상율(%)#	5.51%		6.71%		2.05%
단층기준 MBH차이(meter)	0.45	0.8	0.3	0.74	- (샘플1과 2의 기준)	- (샘플3과 4의 기준)
단층기준 MBH감소율(%)***	6.29%	11.19%	4.29%	10.14%	상동	상동

* 샘플 5와 샘플 6의 경우 L/F 값이 0.35 미만인 0.02 내지 0.08 로 평가됨.

** 각각 실시예와 비교예의 MBH값 차이를 나타내며, 샘플 5와 샘플 6의 경우는 (샘플6-샘플5)의 값을 나타냄.

# 내관통성향상율(%)은 두께보정 후 MBH값을 기준으로, 100*(실시예의 값-비교예의 값)/비교예의 값으로 나타냈다.

*** 단층기준 MBH 감소율(%)은 [100*(기준샘플-해당샘플)/기준샘플]의 값으로 나타냄.

상기 표 3의 샘플 1과 샘플 2의 결과를 비교하면, 두 샘플은 각 층의 두께와 총 두께, 스킨층에 적용된 수지와 가소제 함량 등이 모두 동일함에도 불구하고, 내관통성에 큰 차이를 보인다는 점을 확인할 수 있었다.

실시예인 샘플 1의 경우에는 6미터에서 반복 실험한 결과 관통되는 샘플이 없었던 반면에, 비교예 1인 절반의 샘플이 관통되었고, 6.25 m에서 내관통성 실험을 진행한 결과도 마찬가지로 실시예인 샘플 1에서 더 우수한 결과를 보여주었다.

상기 표 3의 샘플 5는 샘플 1의 스킨층(제1층)과 동일한 수지와 조성으로 단층으로 구성된 필름으로, 차음성능을 갖지 않는 필름이다. 샘플 1 및 샘플 2의 결과를 샘플 5의 결과와 비교하면, 샘플 2(비교예 1)의 경우에는 기준샘플인 샘플 5와 비교하여 MBH 값이 0.8 m 떨어져, 차음성능을 갖는 대신에 약 11.19 %의 내관통성 성능 하락을 가져온다는 것을 확인할 수 있었다.

반면에, 샘플 1(실시예 1)의 경우에는 차음성능 기준을 만족시키면서도 기준샘플과 비교하여 0.45 m의 MBH 값 감소를 가져왔는데, 이는 차음성능이 없는 동일한 두께의 기준샘플 대비 6.29% 차음 성능 하락을 가져온 정도로 그 차이가 샘플2(비교예1)의 경우보다 월등하게 줄었다.

즉, MBH 값이 샘플2(비교예1)와 대비하여 샘플1(실시예1)은 차음 성능은 동등 수준 이상으로 유지하면서 내관통성의 평가 기준인 MBH 값을 0.35 m 향상시켰다. 이는 동일한 두께의 단층 일반 필름과 비교하여, 차음 성능을 부여하면서도 MBH 값 감소는 약 7% 이내(일반 단층수지 기준)로 하여, "두께의 유지-차음성능", 그리고 "차음성능-내관통성" 이라는 서로 상충(trade-off)되는 특성들을 모두 적절한 수준 이상으로 유지할 수 있도록 하였다.

상기 표 3의 샘플 6는 샘플 2의 스킨층(제1층)과 동일한 수지와 조성으로 단층으로 구성된 필름으로, 차음성능을 갖지 않는 필름이다. 샘플 3 및 샘플 4의 결과를 샘플 5의 결과와 비교하면, 샘플 4(비교예 2)의 경우에는 기준샘플인 샘플 6와 비교하여 MBH 값이 0.74 m 떨어져, 차음성능을 갖는 대신에 약 10.14 %의 내관통성 성능 하락을 가져온다는 것을 확인할 수 있었다.

반면에, 샘플 3(실시예 2)의 경우에는 차음성능 기준을 만족시키면서도 기준샘플과 비교하여 0.3 m의 MBH 값 감소를 가져왔는데, 이는 차음성능이 없는 동일한 두께의 기준샘플 대비 4.29% 차음 성능 하락을 가져온 정도로 그 차이가 샘플4(비교예3)의 경우보다 월등하게 줄었다.

이는 동일한 두께의 단층 일반 필름과 비교하여, 차음 성능을 부여하면서도 MBH 값 감소는 약 5% 이내(일반 단층수지 기준)로 한 결과로, 상호 상충되는 특성들을 모두 만족시킨 결과로 평가된다.

또한 이러한 차이는, 샘플5(비교예 3)와 샘플6(비교예 4)에서 수지 조성의 변화를 준 단층 필름의 내관통성 차이가 0.15 m(2.05 %)라는 점을 고려하여도, 비교적 얇은 두께(전체 800 um 기준 100 내지 150 um)로 적용한 코어층의 수지를 변경하여 적용하여 상당히 우수한 내관통성 향상 효과를 얻은 것으로 생각된다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

100: 제1층 200: 제2층
300: 제3층 400: 제4층
500: 제5층 900: 다층차음필름

Claims (14)

1. 제1폴리비닐아세탈 수지 및 가소제를 포함하는 제1층; 및 상기 제1층의 일면 상에 위치하며 제2폴리비닐아세탈 수지 및 가소제를 포함하는 제2층;을 포함하며 차음성능을 갖는 필름으로, 상기 제2폴리비닐아세탈 수지는 중량평균분자량 값이 490,000 내지 850,000이고, 상기 제2폴리비닐아세탈 수지와 상기 제1폴리비닐아세탈 수지의 중량평균분자량 값의 차이가 250,000 내지 500,000인, 다층차음필름.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 제1폴리비닐아세탈 수지는 중량평균분자량 값이 200,000 내지 300,000 인, 다층차음필름.
4. 제1항에 있어서,
   상기 제2폴리비닐아세탈 수지는 ASTM D1238에 따른 용융지수(Melt Index)가 5 내지 45 g/10min인, 다층차음필름.
5. 제1항에 있어서,
   상기 제2폴리비닐아세탈 수지는 JIS K6728에 따른 점도(Viscosity) 값이 250 내지 900 cP인, 다층차음필름.
6. 제1항에 있어서,
   상기 제2폴리비닐아세탈 수지는 아세틸기 함량이 9 내지 25 중량%인, 다층차음필름.
7. 제1항에 있어서,
   상기 제2층은 상기 제2폴리비닐아세탈 수지 60 내지 68 중량부와 상기 가소제 32 내지 40 중량부를 포함하는, 다층차음필름.
8. 제1항에 있어서,
   상기 제1층에 포함되는 가소제의 양과 상기 제2층에 포함되는 가소제의 양의 차이는 5 내지 10 중량부인, 다층차음필름.
9. 제1항에 있어서,
   상기 다층차음필름은 상기 제2폴리비닐아세탈 수지를 대신하여 중량평균분자량 값이 440,000 내지 460,000인 폴리비닐아세탈 수지를 적용한 다층차음필름과 비교하여 내관통성 평가값(Mean Break Height, MBH)이 4% 이상 향상된 것인, 다층차음필름.
10. 제1항에 있어서,
    상기 다층차음필름은 상기 제1폴리비닐아세탈 수지 및 가소제를 포함하는 제1층의 조성으로 구성된 단층필름을 기준필름으로 하는 내관통성 평가값(Mean Break Height, MBH) 감소율이 10 % 미만인 것인, 다층차음필름.
11. 제1항에 있어서,
    상기 다층차음필름은 상기 제1층과 상기 제2층 사이에 제4층을 더 포함하고, 상기 제4층은 제4폴리비닐아세탈 수지 및 가소제를 포함하며,
    상기 제4폴리비닐아세탈 수지의 수산기 함량은 상기 제1폴리비닐아세탈 수지의 수산기 함량과 상기 제2폴리비닐아세탈 수지의 수산기 함량의 사이 값을 갖는 것인, 다층차음필름.
12. 제1폴리비닐아세탈 수지 및 가소제를 포함하는 스킨층형성용 조성물을 제1압출기에 투입하여 용융압출하고, 중량평균분자량 값이 490,000 내지 850,000인 제2폴리비닐아세탈 수지 및 가소제를 포함하는 차음층형성용 조성물을 제2압출기에 투입하여 용융압출하는 압출단계; 및 상기 용융압출된 스킨층형성용 조성물과 차음층형성용 조성물을 적용하여, 상기 스킨층형성용 조성물로 형성되는 제1층; 및 상기 제1층의 일면 상에 위치하며 상기 차음층형성용 조성물로 형성되는 제2층을 포함하는 다층차음필름을 제조하는 성형단계;를 포함하고,
    상기 제2압출기의 용융압출온도는 상기 제1압출기의 용융압출온도를 기준으로 - 90 내지 + 60 ℃의 온도차이를 갖는 것이고,
    상기 제2폴리비닐아세탈 수지와 상기 제1폴리비닐아세탈 수지의 중량평균분자량 값의 차이가 250,000 내지 500,000인, 다층차음필름의 제조방법.
13. 제12항에 있어서,
    상기 압출단계는 제4압출기에 상기 제1폴리비닐아세탈 수지의 수산기 함량과 상기 제2폴리비닐아세탈 수지의 수산기 함량의 사이 값인 수산기 함량을 갖는 제4폴리비닐아세탈 수지 및 가소제를 포함하는 버퍼층형성용 조성물을 투입하여 용융압출하는 과정을 더 포함하고,
    상기 성형단계에서 형성되는 상기 다층차음필름은 상기 제1층과 상기 제2층 사이에 제4층을 더 포함하는, 다층차음필름의 제조방법.
14. 제1항에 따른 다층차음필름을 사이에 두고 제1유리층과 제2유리층이 접합되는 적층체를 포함하는, 접합유리.

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