KR102007723B1 - 열차단 필름 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예는 제1 기재; 상기 제1 기재에 대향하여 구비된 제2 기재; 상기 제1 기재와 상기 제2 기재 사이에 구비된 적외선 반사부; 및 상기 제2 기재와 상기 적외선 반사부 사이에 구비되며, 자외선 흡수물질을 포함하는 자외선 흡수부;를 포함하고, 상기 적외선 반사부는 니켈 및 크롬 중 적어도 하나를 포함하는 제1 금속층, 은을 포함하는 제2 금속층, 금속산화물을 포함하는 금속산화물층이 상기 제1 기재 상에 순차적으로 구비되고, 상기 제1 금속층과 상기 제1 기재는 직접 접하는 열차단 필름을 제공한다.

Description

열차단 필름{THE HEAT INSULATION FILM}
본 발명은 시인성이 우수하며, 단열 특성을 보유하는 열차단 필름에 관한 것이이다.
태양광선은 크게 자외선과 가시광선 및 적외선으로 분류되며, 적외선은 다시 근적외선 및 원적외선으로 구분된다. 태양광선은 자외선 약 6%, 가시광선 약 46%, 적외선 약 48%로 구성되는데, 자외선은 인체가 장시간 노출될 경우 피부노화, 암발생 등의 원인이 되며 적외선은 실내온도를 상승시켜 여름철 냉방 비용이 증가하는 원인이 된다. 따라서, 자외선 및 적외선을 포함하는 태양광선이 직접 실내로 투과되는 것을 차폐하기 위하여, 건축물이나 자동차의 유리창에 접착시켜 자외선과 적외선에의 노출을 방지하기 위한 차단필름들이 실용화되고 있다.
한편, 국토교통부의 '녹색건축물 조성 지원법'에 따라, 건물 외벽을 유리로 시공해 건축물을 짓거나 리모델링을 하기 위해서는 햇빛을 차단할 수 있는 차양 등의 장치를 필수적으로 달아야 한다. 또한, 건축물의 연간 에너지 사용량, 온실가스 배출량, 에너지 효율 등급 등이 표시된 에너지평가서가 온라인에 공개되어야 한다. 이처럼 차단필름의 수요가 급격히 증가될 것으로 예상됨에 따라 우수한 기능은 물론, 품질과 가격면에서 경쟁력을 확보하기 위한 개발이 심화되고 있다.
대한민국 등록 특허 제 10-1223887(이하, 특허문헌 1)는 붕소 화합물 코팅과 스퍼터링 공정을 접목한 투명 열차단 필름의 제조 방법을 제안하고 있다. 이 특허는 기재 상에 ITO, AZO, Ag, AZO, ITO가 순차적으로 적층된 열차단 필름을 개시하고 있다.다만, 금속산화물을 기재의 표면 상에 형성하는 경우, 기재 상에 높은 에너지가 가해져 기재가 손상되는 문제가 발생될 수 있고, 필름의 제조 효율이 감소되는 문제가 발생될 수 있다.
이에, 우수한 시인성을 보유하되, 태양광선에 포함되는 적외선, 자외선을 차폐할 수 있는 열차단 필름이 필요한 실정이다.
특허문헌 1: 대한민국 등록 특허 제 10-1223887호
본 발명은 열차단 필름에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예는 제1 기재; 상기 제1 기재에 대향하여 구비된 제2 기재; 상기 제1 기재와 상기 제2 기재 사이에 구비된 적외선 반사부; 및 상기 제2 기재와 상기 적외선 반사부 사이에 구비되며, 자외선 흡수물질을 포함하는 자외선 흡수부;를 포함하고, 상기 적외선 반사부는 니켈 및 크롬 중 적어도 하나를 포함하는 제1 금속층, 은을 포함하는 제2 금속층, 금속산화물을 포함하는 금속산화물층이 상기 제1 기재 상에 순차적으로 구비되고, 상기 제1 금속층과 상기 제1 기재는 직접 접하는 열차단 필름을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 우수한 시인성을 보유함과 동시에 외부로부터 조사되는 태양광선 내의 자외선 및 적외선을 차폐할 수 있는 열차단 필름을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 금속층, 제2 금속층, 금속산화물층이 상기 제1 기재 상에 순차적으로 구비됨에 따라, 상기 열차단 필름은 적외선에 대한 우수한 반사율을 가질 수 있고, 이에 의해 상기 열차단 필름의 차열성 및 단열성이 향상될 수 있다.
도 1a 내지 도 1c는 본 발명의 일 실시예에 따른 열차단 필름의 단면을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 2층으로 적층된 적외선 반사부를 포함하는 열차단 필름의 단면을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 적외선 흡수부를 포함하는 열차단 필름의 단면을 개략적으로 나타낸 도면이다.
본 명세서에서 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다. 본 명세서에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하, 본 명세서에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명의 일 실시예는 제1 기재; 상기 제1 기재에 대향하여 구비된 제2 기재; 상기 제1 기재와 상기 제2 기재 사이에 구비된 적외선 반사부; 및 상기 제2 기재와 상기 적외선 반사부 사이에 구비되며, 자외선 흡수물질을 포함하는 자외선 흡수부;를 포함하고, 상기 적외선 반사부는 니켈 및 크롬 중 적어도 하나를 포함하는 제1 금속층, 은을 포함하는 제2 금속층, 금속산화물을 포함하는 금속산화물층이 상기 제1 기재 상에 순차적으로 구비되고, 상기 제1 금속층과 상기 제1 기재는 직접 접하는 열차단 필름을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 우수한 시인성을 보유함과 동시에 외부로부터 조사되는 태양광선 내의 자외선 및 적외선을 차폐할 수 있는 열차단 필름을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 열차단 필름의 가시광선 투과율은 5% 이상 80% 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 열차단 필름의 가시광선 투과율은 10% 이상 75% 이하일 수 있다. 전술한 범위의 가시광선 투과율을 가지는 본 발명에 따른 열차단 필름은 자외선 및 적외선을 차폐함과 동시에 우수한 시인성을 가질 수 있다.
도 1a 내지 도 1c는 본 발명의 일 실시예에 따른 열차단 필름의 단면을 개략적으로 나타낸 도면이다. 구체적으로, 도 1a는 제1 기재(110), 제1 금속층(213), 제2 금속층(212), 금속산화물층(211), 자외선 흡수부(300) 및 제2 기재(120)가 순차적으로 구비된 열차단 필름의 단면을 나타낸 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 열차단 필름은 제1 기재와 제2 기재를 포함할 수 있다. 상기 열차단 필름에 제1 기재 이외에 제2 기재가 포함됨으로써, 상기 열차단 필름의 강도 및 내구성을 향상시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 열차단 필름은 비교적 높은 강도의 필름이 요구되는 가혹한 조건에서도 용이하게 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 기재 및 제2 기재로 투명합성 수지를 포함하는 필름을 사용할 수 있다. 구체적으로, 상기 투명합성 수지는 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate, PET), 폴리카보네이트(polycarbonate, PC), 폴리에틸렌나프탈레이트(polyethylenenaphthalate, PEN) 및 폴리에테르에테르케톤(polyether ether ketone, PEEK) 중에서 적어도 1종을 포함할 수 있다.
상기 제1 기재와 제2 기재로 서로 동일한 종류의 투명합성 수지를 포함하는 필름을 사용할 수 있고, 서로 다른 종류의 투명합성 수지를 포함하는 필름을 사용할 수도 있다. 또한, 상기 제1 기재와 제2 기재로, 가시광선 투과율이 80% 이상인 투명합성 수지를 포함하는 필름을 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 기재 및 제2 기재 각각의 두께는 20 ㎛ 이상 100 ㎛ 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 기재 및 제2 기재 각각의 두께는 20 ㎛ 이상 80 ㎛ 이하, 10 ㎛ 이상 75 ㎛ 이하일 수 있다. 또한, 상기 제1 기재의 두께는 상기 제2 기재의 두께보다 클 수 있다. 제2 기재의 두께보다 큰 두께를 가지는 제1 기재를 포함하는 상기 열차단 필름은 우수한 강도 및 내구성을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 기재 및 제2 기재 각각은 표면 처리될 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 기재 및 제2 기재 각각의 표면을 플라즈마 공정, 프라이머 공정, 파이로 공정 또는 코로나 공정 등을 이용하여 처리함으로써, 상기 제1 기재 및 제2 기재와 인접하는 층과의 부착성능을 향상시킬 수 있다.
도 1b는 점착부(400), 제1 기재(110), 제1 금속층(213), 제2 금속층(212), 금속산화물층(211), 자외선 흡수부(300) 및 제2 기재(120)가 순차적으로 구비된 열차단 필름의 단면을 나타낸 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 기재의 일면에는 점착부가 구비될 수 있다. 도 1을 참고하면, 상기 제1 기재(110)의 일면 상에 점착부(400)이 접하여 구비될 수 있고, 상기 제1 기재(110)의 타면 상에 제1 금속층(213)이 접하여 구비될 수 있다. 상기 점착부를 매개로 하여, 상기 열차단 필름은 건축물, 자동차 등의 유리창에 부착될 수 있다. 일 예로, 상기 열차단 필름은 상기 점착부를 매개로 실내의 유리창에 부착될 수 있다.
도 1c는 이형필름(500), 점착부(400), 제1 기재(110), 제1 금속층(213), 제2 금속층(212), 금속산화물층(211), 자외선 흡수부(300) 및 제2 기재(120)가 순차적으로 구비된 열차단 필름의 단면을 나타낸 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 열차단 필름은 이형필름을 포함할 수 있고, 상기 이형필름은 열차단 필름의 유통 과정이나, 건축물 또는 자동차의 유리창에 열차단 필름을 부착하는 과정 등에서 점착부가 오염되거나 손상되는 것을 방지하는 목적으로 부착될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 열차단 필름은 상기 제1 기재와 제2 기재 사이에 구비되는 적외선 반사부를 포함할 수 있다. 상기 적외선 반사부는 외부로부터 조사되는 근적외선을 반사함으로써, 상기 열차단 필름에 차열성을 부여할 수 있다. 또한, 상기 적외선 반사부는 외부로부터 조사되는 원적외선을 반사함으로써, 상기 열차단 필름에 단열성을 부여할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 적외선 반사부는 금속산화물을 포함하는 금속산화물층, 은을 포함하는 제2 금속층, 니켈 및 크롬 중 적어도 하나를 포함하는 제1 금속층을 포함할 수 있다. 또한, 상기 적외선 반사부에 포함되는 제1 금속층, 제2 금속층, 금속산화물층은 상기 제1 기재 상에 순차적으로 구비될 수 있다. 상기 제1 금속층, 제2 금속층, 금속산화물층이 상기 제1 기재 상에 순차적으로 구비됨에 따라, 상기 열차단 필름은 근적외선 및 원적외선에 대한 우수한 반사율을 가질 수 있으며, 이에 의해 상기 열차단 필름의 차열성 및 단열성이 향상될 수 있다. 또한, 상기 적외선 반사부는 20% 이상의 가시광선 투과율을 보유할 수 있다. 구체적으로, 상기 적외선 반사부는 20% 이상 75%이하의 가시광선 투과율을 보유할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 금속산화물은 니오븀 산화물, 인듐 주석 산화물, 인듐 갈륨 산화물 및 알루미늄 도핑된 아연 산화물 중 1종 이상을 포함할 수 있다. 또한, 상기 금속산화물은 주석 산화물(SnO, SnO2), 아연 산화물(ZnO), 니오븀 산화물(Nb2O5) 중 1종 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 금속산화물은 이미 산화가 된 것으로, 상기 금속산화물을 포함하는 상기 금속산화물층은 안정성이 우수할 수 있다. 이에, 상기 열차단 필름이 태양광선에 노출되는 경우에도, 상기 금속산화물층에 의해 상기 제1 금속층 및 제2 금속층이 변색, 변질되는 현상이 효과적으로 억제될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 금속산화물을 포함하는 상기 금속산화물층은 우수한 투명도를 보유할 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 금속층 및 제2 금속층 대비, 상기 금속산화물층은 층의 두께가 증가됨에 따라 층의 가시광선 투과율이 저하되는 정도가 작다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 적외선 반사부에 포함되는 상기 금속산화물층의 두께를 조절하여, 상기 적외선 반사부의 적외선 반사 성능을 제어함과 동시에, 상기 열차단 필름 전체의 가시광선 투과율을 용이하게 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 금속층은 은을 포함할 수 있다. 은을 포함하는 상기 제2 금속층은 우수한 적외선 반사 특성을 가질 수 있으며, 상기 제2 금속층을 포함하는 상기 열차단 필름은 우수한 열차단성을 가질 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 금속층은 은, 팔라듐 및 구리를 포함하는 합금을 포함하며, 상기 합금 100 중량부를 기준으로, 상기 은의 함량은 60 중량부 이상 98 중량부 이하, 상기 팔라듐의 함량은 1 중량부 이상 20 중량부 이하, 상기 구리의 함량은 1 중량부 이상 20 중량부 이하일 수 있다.
상기 제2 금속층에 적외선 반사 특성이 우수한 은 이외에 팔라듐 및 구리를 포함하는 합금이 포함됨으로써, 상기 제2 금속층은 우수한 적외선 반사 특성을 가짐과 동시에, 내구성 및 안정성이 향상될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 합금에 포함되는 은의 함량은 상기 합금 100 중량부를 기준으로, 70 중량부 이상 85 중량부 이하, 75 중량부 이상 80 중량부 이하, 60 중량부 이상 75 중량부 이하, 80 중량부 이상 95 중량부 이하일 수 있다. 상기 합금 100 중량부를 기준으로 상기 은의 함량을 전술한 범위로 조절함으로써, 적절한 가시광선 투과율을 보유함과 동시에 우수한 적외선 반사 특성, 높은 전기 전도도 및 저방사 특성을 가지는 제2 금속층을 구현할 수 있다. 상기 합금에 포함되는 은의 함량이 60 중량부 미만인 경우에는 제2 금속층의 적외선 반사 특성이 저하될 수 있고, 은의 함량이 98 중량부를 초과하는 경우에는 상기 열차단 필름의 시인성이 저하되는 문제가 발생될 수 있다.
또한, 상기 합금에 포함되는 팔라듐의 함량은 4 중량부 이상 10 중량부 이하, 5 중량부 이상 8 중량부 이하일 수 있고, 상기 구리의 함량은 5 중량부 이상 15 중량부 이하, 8 중량부 이상 17 중량부 이하일 수 있다. 상기 합금 100 중량부를 기준으로 상기 팔라듐의 함량 및 구리의 함량을 전술한 범위로 조절함으로써, 우수한 적외선 반사 특성 및 안정성을 가지는 제2 금속층을 구현할 수 있다. 또한, 상기 은을 포함하는 합금 내의 팔라듐 및 구리의 함량을 전술한 범위로 조절함으로써, 은이 산소 또는 습기에 의해 산화되는 현상을 효과적으로 억제할 수 있어, 내구성 및 장기 신뢰성을 가지는 열차단 필름을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 금속층은 니켈 및 크롬 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 금속층은 니켈, 크롬 또는 니켈-크롬 합금을 포함할 수 있다. 상기 제1 금속층에 니켈-크롬 합금이 포함되는 경우, 상기 합금 100 중량부를 기준으로, 상기 니켈의 함량은 70 중량부 이상 90 중량부 이하, 상기 크롬의 함량은 10 중량부 이상 30 중량부 이하일 수 있다. 구체적으로, 제1 금속층은 니켈의 함량이 80 중량부, 크롬의 함량이 20 중량부인 니켈-크롬 합금을 포함할 수 있다.
상기 니켈-크롬 합금에 포함되는 상기 니켈과 크롬의 함량을 전술한 범위로 조절함으로써, 적외선 반사 특성이 우수한 제1 금속층을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 금속층은 상기 제1 기재에 직접 접하여 구비될 수 있다. 상기 제1 금속층은 우수한 내산화성을 보유하고 있어, 상기 제1 금속층이 상기 제1 기재에 직접 접하여 구비됨에 따라, 산소나 습기 등에 의해 상기 제2 금속층, 금속산화물층이 변질되는 것을 효과적으로 억제할 수 있다. 구체적으로, 제2 금속층에 포함된 은(Ag)이 산화되는 것을 효과적으로 억제할 수 있고, 제1 금속층의 표면이 평탄하게 형성됨에 따라 제2 금속층이 평탄하게 구비될 수 있어, 적외선 반사부의 적외선 반사 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 금속산화물층의 두께는 3 nm 이상 50 nm 이하이고, 상기 제1 금속층 및 제2 금속층의 두께는 3 nm 이상 30 nm 이하일 수 있다.
상기 적외선 반사부에 포함되는 상기 금속산화물층, 제1 금속층 및 제2 금속층의 두께를 전술한 범위로 조절함으로써, 적외선 반사부의 적외선 반사 효율이 저하되는 것을 방지할 수 있고, 상기 열차단 필름의 시인성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 금속층 두께 또는 제2 금속층 두께에 대한, 상기 금속산화물층의 두께 비는 1:4 내지 1:9일 수 있다. 구체적으로, 상기 제2 금속층의 두께와 상기 금속산화물층의 두께 비는 1:8 내지 1:9일수 있고, 상기 제1 금속층의 두께와 상기 금속산화물층의 두께 비는 1:4 내지 1:4.5일수 있다.
상기 적외선 반사부에 포함되는 상기 금속산화물층은 우수한 투명도를 가지고 있어, 상기 제1 금속층 및 제2 금속층 대비, 금속산화물층의 두께가 증가됨에 따라 가시광선 투과율이 저하되는 정도가 작다. 따라서, 상기 제1 금속층 두께 또는 제2 금속층 두께에 대한, 상기 금속산화물층의 두께 비를 전술한 범위로 조절함으로써, 적외선 반사 효율 및 시인성이 우수하고, 가시광선 투과율이 높은 열차단 필름을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 2 이하의 추가의 적외선 반사부가 상기 적외선 반사부 상에 구비되고, 상기 추가의 적외선 반사부는 상기 적외선 반사부의 구조와 동일할 수 있다. 즉, 상기 열차단 필름은 1층 이상 3층 이하로 적층된 적외선 반사부를 포함할 수 있다. 구체적으로, 제1 적외선 반사부와 제2 적외선 반사부가 순차적으로 적층될 수 있고, 제1 적외선 반사부, 제2 적외선 반사부 및 제3 적외선 반사부가 순차적으로 적층될 수 있다. 또한, 제2 적외선 반사부 및 제3 적외선 반사부는 상기 제1 적외선 반사부와 동일하게 제1 금속층, 제2 금속층, 금속산화물층이 순차적으로 구비될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 2층으로 적층된 적외선 반사부를 포함하는 열차단 필름의 단면을 개략적으로 나타낸 도면이다. 구체적으로, 도 2는 제1 기재(110) 상에 제1 적외선 반사부(210)이 구비되고, 제1 적외선 반사부(210) 상에 제2 적외선 반사부(220)이 구비된 열차단 필름을 나타낸 도면이다.
도 2를 참고하면, 제1 기재(110) 상에 제1 적외선 반사부(210)의 제1 금속층(213)이 접하도록 제1 적외선 반사부(210)이 구비되고, 제1 적외선 반사부(210)의 금속산화물층(211)과 제2 적외선 반사부(220)의 제1 금속층(223)이 서로 접합할 수 있다.
또한, 상기 제1 적외선 반사부에 포함되는 각 층의 조성과 상기 제2 적외선 반사부에 포함되는 각 층의 조성은 동일하거나 상이할 수 있다. 일 예로, 제1 적외선 반사부의 금속산화물층은 인듐 주석 산화물을 포함하고 있으나, 제2 적외선 반사부의 금속산화물층은 인듐 갈륨 산화물을 포함할 수 있다. 또한, 상기 제1 적외선 반사부에 포함되는 각 층의 두께와 상기 제2 적외선 반사부에 포함되는 각 층의 두께는 동일하거나 상이할 수 있다. 일 예로, 제1 적외선 반사부의 제2 금속층의 두께는 10 nm이고, 제2 적외선 반사부의 제2 금속층의 두께는 15 nm일 수있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 적외선 반사부가 적층되는 수를 조절함으로써, 상기 열차단 필름의 적외선 반사 특성 및 시인성을 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 자외선 흡수부는 자외선 흡수물질을 포함하며, 상기 자외선 흡수물질의 함량은 상기 자외선 흡수부 100 중량부를 기준으로, 0.5 중량부 이상 5 중량부 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 자외선 흡수물질의 함량은 1 중량부 이상 4 중량부 이하, 1.5 중량부 이상 3 중량부 이하일 수 있다.
상기 자외선 흡수부는 자외선 흡수물질 및 점착제를 포함할 수 있다. 도 1a 내지 도 1b를 참고하면, 상기 자외선 흡수부(300)에 점착제가 포함됨에 따라, 상기 자외선 흡수부(300)를 매개로 상기 제2 기재(120)와 상기 적외선 반사부(200)가 접합될 수 있다. 상기 점착제로 아크릴계 점착제, 실리콘계 점착제 또는 우레탄계 점착제를 사용할 수 있고, 상기 자외선 흡수물질로 옥시벤존, 아보벤존 등을 사용할 수 있으나, 점착제 및 자외선 흡수물질의 종류를 한정하는 것은 아니다. 또한, 상기 자외선 흡수부는 소량의 적외선 흡수물질을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 자외선 흡수부에 포함되는 점착제의 함량은 상기 자외선 흡수부 100 중량부를 기준으로, 95 중량부 이상 99.5 중량부 이하일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 자외선 흡수부에 포함되는 상기 자외선 흡수물질 및 점착제의 함량을 전술한 범위로 조절함으로써, 상기 자외선 흡수부의 자외선 차단 특성을 향상시킬 수 있고, 상기 자외선 흡수부에 인접하여 구비되는 층에 대한 우수한 부착성을 구현할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 자외선 흡수부를 포함하는 상기 열차단 필름은 외부로부터 조사되는 태양광선의 자외선이 실내로 유입되는 것을 효과적으로 억제할 수 있다. 또한, 상기 자외선 흡수부가 자외선을 흡수함으로써, 자외선에 의한 상기 기재, 적외선 반사부 및 적외선 흡수부의 손상을 방지하여 열차단 필름의 내구성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 자외선 흡수부의 두께는 5 ㎛ 이상 30 ㎛ 이하일 수 있다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 적외선 흡수부를 포함하는 열차단 필름의 단면을 개략적으로 나타낸 도면이다. 구체적으로, 도 3a는 제2 기재(120)의 일면 상에 적외선 흡수부(610)이 구비된 열차단 필름을 나타낸 도면이고, 도 3b는 제2 기재(120)의 일면 및 타면 상에 적외선 흡수부(610, 620)이 구비된 열차단 필름을 나타낸 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 기재의 적어도 일면 상에 구비된 적외선 흡수부를 더 포함하고, 상기 적외선 흡수부는 아크릴 수지를 포함하는 고분자 매트릭스 내에 주석 산화물을 포함할 수 있다. 본 발명에서 상기 제2 기재의 일면은 노출되어 있는 제2 기재의 면으로, 상기 자외선 흡수부가 구비된 제2 기재의 타면에 대향되는 면을 의미할 수 있다. 상기 제2 기재 상에 구비되는 상기 적외선 흡수부가 적외선을 흡수함에 따라, 상기 제2 기재가 부식되거나 광 손상을 받는 것을 억제할 수 있다. 또한, 상기 제2 기재의 일면 상에 상기 적외선 흡수부가 구비됨에 따라, 상기 제2 기재의 표면이 보호될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 적외선 흡수부 100 중량부를 기준으로, 상기 주석 산화물의 함량은 60 중량부 이상 85 중량부 이하, 아크릴 수지의 함량은 15 중량부 이상 40 중량부 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 주석 산화물은, 안티몬 틴옥사이드(antimony tin oxide, ATO) 및 세슘 틴옥사이드(cesium tin oxide, CTO) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또한, 상기 아크릴 수지로 당 분야에서 일반적으로 사용되는 아크릴계 합성 수지를 사용할 수 있다. 일 예로, 솔텍社의 SU522D 유성 점착제용 아크릴 수지 등을 사용할 수 있다.
상기 적외선 흡수부에 포함되는 주석 산화물 및 아크릴 수지의 함량을 전술한 범위로 조절함으로써, 적외선 차단 성능이 우수하며 내구성이 향상된 열차단 필름을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 적외선 흡수부는 텅스텐 산화물을 더 포함하고, 상기 적외선 흡수부 100 중량부를 기준으로, 상기 주석 산화물의 함량은 30 중량부 이상 85 중량부 이하, 상기 텅스텐 산화물의 함량은 0 중량부 초과 30 중량부 이하, 아크릴 수지의 함량은 15 중량부 이상 40 중량부 이하일 수 있다.
구체적으로, 상기 적외선 흡수부에 포함되는 상기 주석 산화물의 함량은 60 중량부 이상 85 중량부 이하, 40 중량부 이상 60 중량부 이하, 60 중량부 이상 80 중량부 이하일 수 있다. 또한, 상기 적외선 흡수부에 포함되는 텅스텐 산화물(WO3)의 함량은 5 중량부 이상 30 중량부 이하, 10 중량부 이상 25 중량부 이하, 20 중량부 이상 35 중량부 이하일 수 있다.
상기 적외선 흡수부에 포함되는 주석 산화물, 아크릴 수지 및 텅스텐 산화물의 함량을 전술한 범위로 조절함으로써, 적외선 차단 성능이 우수하며 내구성이 향상된 열차단 필름을 제공할 수 있다. 상기 적외선 흡수부에 포함되는 주석 산화물의 함량이 30 중량부 미만인 경우에는 상기 적외선 흡수부의 적외선 차단 능력이 저하될 수 있으며, 85 중량부를 초과하는 경우에는 열차단 필름의 시인성이 저하되는 문제가 발생될 수 있다. 또한, 상기 적외선 흡수부에 포함되는 상기 아크릴 수지의 함량이 15 중량부 미만인 경우, 적외선 흡수부 내의 주석 산화물 입자간의 결합력이 약해질 수 있다. 상기 아크릴 수지의 함량이 40 중량부를 초과하는 경우에는 상기 적외선 흡수부의 자외선 차단 성능이 저하될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 적외선 흡수부에 포함되는 상기 텅스텐 산화물의 함량은 상기 주석 산화물의 함량보다 작을 수 있다. 상기 적외선 흡수부에 포함되는 텅스텐 산화물의 함량이 상기 주석 산화물의 함량보다 많은 경우, 상기 적외선 흡수부의 투명도가 감소되어 상기 열차단 필름의 시인성이 저하될 수 있으며, 상기 열차단 필름의 제조 비용이 증가되는 문제가 발생될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 적외선 흡수부의 두께는 1 ㎛ 이상 10 ㎛ 이하일 수 있다. 도 3b를 참고하면, 상기 제2 기재(120)의 타면 상에 구비된 적외선 흡수부(620)는 자외선 흡수물질을 포함하여, 적외선 흡수 및 자외선 흡수를 동시할 수 있다. 자외선 흡수물질이 포함된 상기 적외선 흡수부(620)에 의해, 열차단 필름의 내구성이 향상될 수 있다. 구체적으로, 상기 적외선 흡수부 100 중량부를 기준으로, 상기 자외선 흡수물질의 함량은 0.5 중량부 이상 5 중량부 이하일 수 있다. 상기 적외선 흡수부에 자외선 흡수물질이 포함됨에 따라, 상기 열차단 필름의 자외선 흡수 성능이 향상될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 기재의 일면 상에 구비되는 점착부는 자외선 흡수물질을 포함할 수 있다. 상기 점착부는 자외선 흡수물질과 점착제를 포함할 수 있고, 상기 점착부 100 중량부를 기준으로 상기 자외선 흡수물질의 함량은 0.5 중량부 이상 5 중량부 이하, 상기 점착제의 함량은 95 중량부 이상 99.5 중량부 이하일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 기재의 타면 상에 상기 니켈, 크롬 또는 니켈-크롬 합금을 진공프라즈마를 이용한 스퍼터링 공법으로 3 nm 이상 30 nm 이하의 두께로 증착시켜, 제1 기재에 직접 접하는 제1 금속층을 형성할 수 있다.
기존의 금속산화물층 및 금속층을 포함하는 열차단 필름은, 기재 상에 금속산화물층이 직접 접하여 구비되는 구조를 가졌다. 이러한 구조를 가지는 열차단 필름을 제조하기 위하여, 기존에는 진공프라즈마를 이용한 스퍼터링 공법으로 금속산화물을 ET, PE, PC 등의 기재 상에 증착시켰다. 다만, 스퍼터링 공법을 이용하여 금속산화물층을 형성하기 위해서는, 스퍼터링 공법을 이용하여 금속층을 형성하기 위한 조건 보다, 높은 공정 상의 온도와 강한 전기에너지가 필요하다. 높은 공정상의 온도와 강한 전기에너지에 의해, 기재 상에 직접 금속산화물층을 형성하는 경우, 기재의 표면에 주름이 발생되거나 기재가 갈라지는 등 기재에 변형이 생길 수 있다. 이에 의해, 열차단 필름의 성능이 저하되는 문제 및 열차단 필름의 제조 효율이 저하되는 문제가 있다.
반면, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 기재의 타면 상에 제1 금속층이 직접 접하도록 하고 있으며, 상기 제1 금속층을 형성하기 위한 조건을 금속산화물층을 형성하기 위한 스퍼터링 조건보다 온화한 조건에서 수행될 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 기재 상에 금속산화물층을 형성하는 경우에 발생되는 문제를 효과적으로 극복할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 금속층의 일면 상에 은 또는 은을 포함하는 합금을 진공프라즈마를 이용한 스퍼터링 공법으로 3 nm 이상 30 nm 이하의 두께로 증착시켜, 제2 금속층을 형성할 수 있다. 또한, 상기 제2 금속층의 일면 상에 금속산화물을 진공프라즈마를 이용한 스퍼터링 공법으로 3 nm 이상 50 nm 이하의 두께로 증착시켜, 금속산화물층을 형성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 습식도포법을 이용하여 상기 적외선 반사부에 포함되는 상기 금속산화물층의 일면 상에 자외선 흡수부를 형성할 수 있다. 구체적으로, 자외선 흡수물질 및 점착제를 포함하는 자외선 흡수부 조성물을 상기 금속산화물층의 일면 상에 습식도포법을 이용하여 5 ㎛ 이상 30 ㎛ 이하로 도포하고, 상기 자외선 흡수부 조성물 상에 제2 기재를 적층한 후, 조성물을 건조시켜 자외선 흡수부를 형성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 자외선 흡수부 조성물의 고형분 100 중량부를 기준으로, 상기 자외선 흡수부 조성물에 포함되는 상기 자외선 흡수물질의 함량은 0.5 중량부 이상 5 중량부 이하, 상기 점착제의 함량은 95 중량부 이상 99.5 중량부 이하일 수 있다. 상기 자외선 흡수부 조성물은 자외선 흡수 물질 및 점착제를 포함할 수 있고, 용제 등의 액상을 포함할 수 있다. 본 발명에서, 상기 자외선 흡수부 조성물의 고형분은 자외선 흡수 물질 및 점착제를 포함하는 것을 의미할 수 있고, 상기 자외선 흡수부 조성물의 고형분의 중량은 상기 자외선 흡수 물질 및 점착제의 중량과 실질적으로 동일할 수 있다. 또한, 상기 자외선 흡수부 조성물의 고형분은 상기 자외선 흡수부 조성물에 포함되는 용제 등의 액상을 제외한 것을 의미할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 습식도포법을 이용하여 상기 제2 기재의 상면 상에 적외선 흡수부를 형성할 수 있다. 구체적으로, 주석 산화물 및 아크릴 수지를 포함하는 적외선 흡수부 조성물을 상기 제2 기재의 상면 상에 습식도포법을 이용하여 1 ㎛ 이상 5 ㎛ 이하로 도포하고, 건조시켜 적외선 흡수부를 형성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 적외선 흡수부 조성물의 고형분 100 중량부를 기준으로, 상기 적외선 흡수부 조성물에 포함되는 상기 주석 산화물의 함량은 60 중량부 이상 85 중량부 이하, 상기 아크릴 수지의 함량은 15 중량부 이상 40 중량부 이하일 수 있다. 상기 적외선 흡수부 조성물은 주석 산화물 및 아크릴 수지를 포함할 수 있고, 용제 등의 액상을 포함할 수 있다. 본 발명에서, 상기 적외선 흡수부 조성물의 고형분은 주석 산화물 및 아크릴 수지를 포함하는 것을 의미할 수 있고, 상기 적외선 흡수부 조성물의 고형분의 중량은 상기 주석 산화물 및 아크릴 수지의 중량과 실질적으로 동일할 수 있다. 또한, 상기 적외선 흡수부 조성물의 고형분은 상기 적외선 흡수부 조성물에 포함되는 용제 등의 액상을 제외한 것을 의미할 수 있다.
또한, 주석 산화물, 텅스텐 산화물, 아크릴 수지를 포함하는 적외선 흡수부 조성물을 이용하여 적외선 흡수부를 형성할 수 있다. 상기 적외선 흡수부 조성물의 고형분 100 중량부를 기준으로, 상기 적외선 흡수부 조성물에 포함되는 상기 주석 산화물의 함량은 30 중량부 이상 85 중량부 이하, 상기 텅스텐 산화물의 함량은 0 중량부 초과 30 중량부 이하, 아크릴 수지의 함량은 15 중량부 이상 40 중량부 이하일 수 있다.
이하 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이들 실시예는 단지 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하는 것은 아니다.
실시예 1
제1 기재 및 제2 기재로 두께 30 ㎛인 PET 필름을 준비하고, 금속산화물로 알루미늄 도핑된 아연 산화물(AZO)를 준비하였다. 또한, 합금 100 중량부를 기준으로 니켈 80 중량부, 크롬 20 중량부를 포함하는 니켈-크롬 합금을 준비하고, 은을 준비하였다.
자외선 흡수물질로 옥시벤존, 점착제로 아크릴계 점착제를 준비하였다. 이후, 고형분 100 중량부를 기준으로, 옥시벤존 1.5 중량부, 아크릴계 점착제 98.5 중량부를 포함하는 자외선 흡수부 조성물을 제조하였다.
주석 산화물로 안티몬 틴옥사이드(antimony tin oxide, ATO), 아크릴 수지로 SU522D(솔텍社)를 준비하였다. 이후, 고형분 100 중량부를 기준으로, ATO 70 중량부, 아크릴 수지 30 중량부를 포함하는 적외선 흡수부 조성물을 제조하였다.
증착속도 8 m/min, Ar 기체의 주입속도 500 sccm, 스퍼터 전력 5kW의 스퍼터링 조건으로, 진공플라즈마 스퍼터링 공법을 이용하여 제1 기재 상에 니켈-크롬 합금을 증착시켜 약 6 nm의 제1 금속층을 형성하였다. 이후, 증착속도 8 m/min, Ar 기체의 주입속도 500 sccm, 스퍼터 전력 8kW의 진공플라즈마 스퍼터링 공법을 이용하여, 제1 금속층 상에 은을 증착시켜 약 9 nm의 제2 금속층을 형성하였다. 이후, 증착속도 8 m/min, Ar 기체의 주입속도 500 sccm, 스퍼터 전력 6kW의 진공플라즈마 스퍼터링 공법을 이용하여, 제2 금속층 상에 AZO를 증착시켜 약 45 nm의 금속산화물층을 형성하였다. 이로써, 제1 기재 상에 제1 금속층, 제2 금속층, 금속산화물층이 순차적으로 적층된 적외선 반사부가 형성되었다.
금속산화물층 상에 상기 준비된 자외선 흡수부 조성물을 5 ㎛의 두께로 도포하고, 제2 기재를 자외선 흡수부 조성물 상에 적층하였다. 이후, 120 ℃ 온도에서 자외선 흡수부 조성물을 건조시켜, 자외선 흡수부를 형성하였다.
제2 기재 상에 상기 준비된 적외선 흡수부 조성물을 10 ㎛의 두께로 도포하고, 120 ℃ 온도에서 적외선 흡수부 조성물을 건조시켜, 적외선 흡수부를 형성하였다.
이로써, 제1 기재, 제1 금속층, 제2 금속층, 금속산화물층, 자외선 흡수부, 제2 기재, 적외선 흡수부가 순차적으로 적층된 열차단 필름이 제조되었다.
실시예 2
합금 100 중량부를 기준으로, 은 98 중량부, 팔라듐 1 중량부, 구리 1 중량부를 포함하는 은 합금을 준비하고, 하기 표 1와 같이 스퍼터링 조건을 설정한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 열차단 필름을 제조하였다.
비교예 1
하기 표 1와 같이 스퍼터링 조건을 설정하고, 적외선 반사부의 구조를 제1 금속층, 제2 금속층, 제1 금속층 순으로 순차적으로 형성한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 열차단 필름을 제조하였다.
비교예 2
하기 표 1와 같이 스퍼터링 조건을 설정한 것을 제외하고는 상기 비교예 1과 동일한 방법으로 열차단 필름을 제조하였다.
스퍼터링 조건
증착속도
(m/min)		 Ar 주입속도
(sccm)		 각층 구성
(스퍼터 전력(kW))
실시예 1 8 500 Ni-Cr
(5)		 Ag
(8)		 AZO
(6)
실시예 2 Ni-Cr
(2)		 Ag-Pd-Cu
(7)		 AZO
(6)
비교예 1 Ni-Cr
(4.3)		 Ag
(7)		 Ni-Cr
(4.3)
비교예 2 Ni-Cr
(1.5)		 Ag
(6)		 Ni-Cr
(1.5)
적외선 반사부의 광학적 특성 분석
본 발명의 실시예 1 내지 실시예 2 및 비교예 1, 비교예 2에 따라 제조된 적외선 반사부의 광학적 특성을 WP-4500(EDTM 社)를 사용하여 분석하였다.
본 발명의 실시예 1 내지 실시예 2 및 비교예 1, 비교예 2에 따라 제조된 적외선 반사부의 가시광선 투과율, 적외선 투과율, 태양열 취득계수를 하기 표 2에 나타내었다.
가시광선 투과율
(%)		 적외선 투과율
(%)		 태양열 취득계수
실시예 1 32 16 0.4
실시예 2 53 28 0.47
비교예 1 32 19 0.41
비교예 2 51 31 0.48
상기 표 2를 참고하면, 본 발명의 실시예 1, 실시예 2, 비교예 1 및 비교예 2에 따라 제조된 적외선 반사부에 대하여, 실시예 1과 비교예 1을 비교하고, 실시예 2와 비교예 2를 비교하였다. 본 발명의 실시예에서 제조된 적외선 반사부는 비교예에서 제조된 적외선 반사부와 비슷한 가시광선 투과율을 가지나, 적외선 투과율이 작은 것을 확인할 수 있다. 또한, 상기 표 2에서, 태양열 취득게수가 낮을수록 적외선 차단 성능이 우수한 것으로, 본 발명의 실시예는 비교예보다 적외선 차단 성능이 우수한 것을 확인할 수 있다.
적외선 반사부의 신뢰성 평가
본 발명의 실시예 2 및 비교예 2에 따라 제조된 적외선 반사부의 신뢰성을 하기와 같은 방법으로 평가하였다.
상기 적외선 반사부를 85% 습도 조건, 85 ℃ 온도 조건에서 340 시간 방치하였다. 340 시간 지난 뒤의 적외선 반사부의 물성 값에서 적외선 반사부의 초기 물성 값을 뺀 값을 하기 표 3에 나타내었다.
색차 차이 헤이즈
차이		 가시광선
투과율차이		 적외선
투과율 차이		 태양열
취득계수 차이
실시예2 2.6 1.9 1 3 0.02
비교예2 9.1 9.7 -2 6 0.05
상기 표 3을 참고하면, 비교예 2에 따른 적외선 반사부 대비, 본 발명의 실시예 2에 따른 적외선 반사부의 물성의 변화가 적은 것을 확인할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예 2 및 비교예 2에 따라 제조된 적외선 반사부 각각을 유리에 부착한 후, 100 ℃ 온도의 물에 4시간 동안 침적시키는 가혹 열탕 침적 평가를 수행하였다.
본 발명의 실시예 2에 따른 적외선 반사부는 초기의 청록색에서 미약하게 붉은색으로 변색되었으나, 비교예 2에 따른 적외선 반사부는 초기 청록색에서 보라색 또는검은색으로 변색되는 것을 확인하였다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 적외선 반사부는 신뢰성이 우수한 것을 확인하였다.
110: 제1 기재
120: 제2 기재
200: 적외선 반사부
210: 제1 적외선 반사부
220: 제2 적외선 반사부
211, 221: 금속산화물층
212, 222: 제2 금속층
213, 223: 제1 금속층
300: 자외선 흡수부
400: 점착부
500: 이형필름
610, 620: 적외선 흡수부

Claims (10)

  1. 제1 기재;
    상기 제1 기재에 대향하여 구비된 제2 기재;
    상기 제1 기재와 상기 제2 기재 사이에 구비된 적외선 반사부;
    상기 제2 기재와 상기 적외선 반사부 사이에 구비되며, 자외선 흡수물질을 포함하는 자외선 흡수부; 및
    상기 제2 기재의 적어도 일면 상에 구비되며, 아크릴 수지를 포함하는 고분자 매트릭스 내의 주석 산화물을 포함하는 적외선 흡수부;
    를 포함하는 열차단 필름으로서,
    상기 적외선 반사부는 상기 제1 기재상에, 상기 제1 기재와 직접 접하고 니켈 및 크롬 중 적어도 하나를 포함하는 제1 금속층; 은을 포함하는 제2 금속층; 및 금속산화물을 포함하는 금속산화물층;을 순차적으로 구비하고,
    상기 자외선 흡수부 100 중량부를 기준으로, 상기 자외선 흡수물질의 함량은 0.5 중량부 이상 5 중량부 이하이고,
    상기 적외선 흡수부 100 중량부를 기준으로, 상기 주석 산화물의 함량은 60 중량부 이상 85 중량부 이하, 아크릴 수지의 함량은 15 중량부 이상 40 중량부 이하인
    열차단 필름.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 금속산화물은 니오븀 산화물, 인듐 주석 산화물, 인듐 갈륨 산화물 및 알루미늄 도핑된 아연 산화물 중 1종 이상을 포함하는 것인 열차단 필름.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 금속층은 은, 팔라듐 및 구리를 포함하는 합금을 포함하며,
    상기 합금 100 중량부를 기준으로, 상기 은의 함량은 60 중량부 이상 98 중량부 이하, 상기 팔라듐의 함량은 1 중량부 이상 20 중량부 이하, 상기 구리의 함량은 1 중량부 이상 20 중량부 이하인 것인 열차단 필름.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 금속산화물층의 두께는 3 nm 이상 50 nm 이하이고, 상기 제1 금속층 및 제2 금속층의 두께는 3 nm 이상 30 nm 이하인 것인 열차단 필름.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 청구항 1에 있어서,
    2 이하의 추가의 적외선 반사부가 상기 적외선 반사부 상에 구비되고,
    상기 추가의 적외선 반사부는 상기 적외선 반사부의 구조와 동일한 것인 열차단 필름.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 기재의 일면 상에 구비되며, 자외선 흡수물질을 포함하는 점착부를 더 포함하는 것인 열차단 필름.
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