KR102014017B1

KR102014017B1 - 열효율 향상을 위한 단열필름

Info

Publication number: KR102014017B1
Application number: KR1020180002952A
Authority: KR
Inventors: 곽형근
Original assignee: 곽형근
Priority date: 2018-01-09
Filing date: 2018-01-09
Publication date: 2019-08-23
Also published as: KR20190084799A

Abstract

본 발명은 열효율 향상을 위한 단열필름에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 유리창에 맞닿는 점착형 PET 도트; 및 상기 점착형 PET 도트의 격자형 무늬 사이의 공기층을 통해 유리창과의 단열 성능 확보를 위한 공간으로 활용하는 투명 PET 필름; 으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 열효율 향상을 위한 단열필름을 제공한다.
본 발명에 따르면, 투명 PET 재질을 기반으로 형성하여 유리창 외부에서 시안성을 확보할 뿐만 아니라 도트 형태의 점착층을 활용함으로써, 도트 사이의 공기층을 이용해 단열 성능을 확보하고 도트 타입으로 부착성이 용이하고 반대로 리무벌 타입으로 제거도 용이한 장점이 있고, 또한, 도트 형태의 점착층을 이용한 하나의 단열필름을 복수의 형태로 적층하여 사용이 용이하고, 단열 효율에 따라 이중 이상의 필름을 선택적으로 부착함으로써, 단열 성능을 사용자가 손쉽게 선택할 수 있도록 할 수 있는 효과가 있으며,단일 단열필름층 또는 복수의 단열필름층의 외피 영역에 적외선 차단 코팅층을 형성함으로써, 시안성을 낮추지 않으면서도 점착형 도트 사이의 공기층의 단열 역할과 함께 열효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

열효율 향상을 위한 단열필름{Adiabatic film for improving thermal efficiency}

본 발명은 열효율 향상을 위한 단열필름에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 투명 PET 재질을 기반으로 형성하여 유리창 외부에서 시안성을 확보할 뿐만 아니라 도트 형태의 점착층을 활용함으로써, 도트 사이의 공기층을 이용해 단열 성능을 확보하고 도트 타입으로 부착성이 용이하고 반대로 리무벌 타입으로 제거도 용이하도록 하기 위한 열효율 향상을 위한 단열필름에 관한 것이다.

도 1은 기존에 사용되는 단열필름을 나타내는 도면이다. 먼저, 도 1a를 참조하면, 기존의 한 종류로 단열필름(20)은 주로 동절기에 유리창(10) 내면에 부착식으로 사용되며, 에어캡이 형성된 포장 내장재를 활용하고 있다. 이 경우 포장 내장재형 단열필름(20)은 불투명성으로 인해 시안성이 나빠서, 내부에서 밖을 볼 수 없는 한계점이 있다. 다음으로 도 1b를 참조하면, 적외선 차단형 단열필름(30)은 열효율 향상을 위한 단열필름으로 시안성이 좋으나 제조 단가가 높아서 시공시 비용적인 부담이 큰 단점이 있어 왔다.

또한, 대한민국 특허출원 출원번호 제10-2016-0074935호 "단열효과 및 공간절약을 위해 단열필름을 이용한 2중유리 블라인드"(특허문헌 1)는 이중창을 구성하면서 그 내부에 블라인드 단열필름이 구비되어 권취 및 권출 동작에 의해 외부와의 차단이 가능한 블라인드 단열필름이 내장된 이중창에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이중창 내부에 블라인드 단열필름이 구비되어서 단열 및 외부 차단력이 더 우수하고, 외부와의 차단 정도를 쉽게 조절할 수 있도록 한 블라인드 단열필름이 내장된 이중창에 관한 것이다.

또한, 대한민국 특허출원 출원번호 제10-2008-0005009호 "중공형 마이크로 실리카 캡슐을 포함하는 단열재 조성물,이를 이용한 단열재 및 그 제조방법, 및 유리 부착용단열필름(Composition for adiabatic material with hollow micro silica capsule, adiabatic material using thereit and preparation method of the adiabatic material, and adiabatic film of glass in building)"(특허문헌 2)은 건축물의 유리 커튼월 및 창호의 단열성능을 향상시키고, 결로방지의 효과를 기대할 수 있는 유리 단열재 조성물 및 유리부착용 단열필름을 제공하기 위해, 단열재 조성물은 폴리염화비닐, 중공형 마이크로실리카 캡슐 및 가소제를 포함하고, 단열필름은 상기한 단열재 조성물로 이루어진 단열재층, 자외선 차단층 및 접착제층을 포함한다.

또한, 대한민국 특허출원 출원번호 제10-2015-0167498호 "나노섬유 단열필름의 제조방법 및 그 제조방법으로 제조된 나노섬유 단열필름(Method for manufacturing nano-fiber insulating film and nano-fiber insulating film using the same)"(특허문헌 3)은 나노섬유에 중공이 형성되어 가시성 및 일조량 확보가 가능한 나노섬유 단열필름의 제조방법 및 그 제조방법으로 제조된 나노섬유 단열필름에 관한 것이다.

또한, 대한민국 특허출원 출원번호 제10-2015-0034782호 "단열재와 패턴 필름을 갖는 유리 창호 시스템(Glass window system with thermal insulation and the pattern film)"(특허문헌 4)은 특히 페어글라스(Pair glass) 공간부에 싱글 단열재 혹은 다중 단열재와 패턴 필름을 내장시킴으로써, 단열 및 방음 효율 개선은 물론 시각적인 장식화와 파손 시 유리파편 비산을 방지하도록 한 단열재와 패턴 필름을 갖는 유리 창호 시스템에 관한 것이다.

그러나 특허문헌 1 및 4는 내부 내장형이라 제조 공정이 복잡한 한계점이 있으며, 특허문헌 2는 시안성 확보가 미흡하며, 특허문헌 3은 단열 성능에 있어서 효율이 떨어지는 한계점이 있다.

대한민국 특허출원 출원번호 제10-2016-0074935호 "단열효과 및 공간절약을 위해 단열필름을 이용한 2중유리 블라인드" 대한민국 특허출원 출원번호 제10-2008-0005009호 "중공형 마이크로 실리카 캡슐을 포함하는 단열재 조성물,이를 이용한 단열재 및 그 제조방법, 및 유리 부착용단열필름(Composition for adiabatic material with hollow micro silica capsule, adiabatic material using thereit and preparation method of the adiabatic material, and adiabatic film of glass in building)" 대한민국 특허출원 출원번호 제10-2015-0167498호 "나노섬유 단열필름의 제조방법 및 그 제조방법으로 제조된 나노섬유 단열필름(Method for manufacturing nano-fiber insulating film and nano-fiber insulating film using the same)" 대한민국 특허출원 출원번호 제10-2015-0034782호 "단열재와 패턴 필름을 갖는 유리 창호 시스템(Glass window system with thermal insulation and the pattern film)"

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 투명 PET 재질을 기반으로 형성하여 유리창 외부에서 시안성을 확보할 뿐만 아니라, 도트 형태의 점착층을 활용함으로써, 도트 사이의 공기층을 이용해 단열 성능을 확보하고 도트 타입으로 부착성이 용이하고 반대로 리무벌 타입으로 제거도 용이하도록 하기 위한 열효율 향상을 위한 단열필름을 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명은 도트 형태의 점착층을 이용한 하나의 단열필름을 복수의 형태로 적층하여 사용이 용이하고, 단열 효율에 따라 이중 이상의 필름을 선택적으로 부착함으로써, 단열 성능을 사용자가 손쉽게 선택할 수 있도록 하기 위한 열효율 향상을 위한 단열필름을 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명은 단일 단열필름층 또는 복수의 단열필름층의 외피 영역에 적외선 차단 코팅층을 형성함으로써, 시안성을 낮추지 않으면서도 점착형 도트 사이의 공기층의 단열 역할과 함께 열효율을 향상시킬 수 있도록 하기 위한 열효율 향상을 위한 단열필름을 제공하기 위한 것이다.

그러나 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 열효율 향상을 위한 단열필름은, 유리창에 맞닿는 점착형 PET 도트; 및 상기 점착형 PET 도트의 격자형 무늬 사이의 공기층을 통해 유리창과의 단열 성능 확보를 위한 공간으로 활용하는 투명 PET 필름; 으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이때, 본 발명의 다른 실시예에 따른 열효율 향상을 위한 단열필름은, 상기 유리창에 투명 PET 필름과 점착형 PET 도트를 각각 포함하는 제 1 및 제 2 단열필름층을 순차적으로 적층시켜 이중 단열필름층을 형성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열효율 향상을 위한 단열필름은, 상기 유리창에 투명 PET 필름과 점착형 PET 도트를 각각 포함하는 제 1 내지 제 3 단열필름층을 순차적으로 적층시켜 삼중 단열필름층을 형성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열효율 향상을 위한 단열필름은, 유리창에 투명 PET 필름과 점착형 PET 도트를 포함하는 단일 단열필름층의 외피 영역에 해당하는 단일 단열필름층과 유리창이 맞닿는 경우 상기 투명 PET 필름의 배면 영역에 적외선 차단 코팅층으로 코팅되어 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 다른 실시예에 따른 열효율 향상을 위한 단열필름은, 유리창에 투명 PET 필름과 점착형 PET 도트를 포함하는 제 1 및 제 2 단열필름층을 적층시켜 이중 단열필름층을 구성하거나, 유리창에 투명 PET 필름과 점착형 PET 도트를 포함하는 제 1 내지 제 3 단열필름층을 순차적으로 적층시켜 삼중 단열필름층을 구성한 뒤, 최외곽 투명 PET 필름의 배면 영역에 적외선 차단 코팅층으로 코팅되어 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 열효율 향상을 위한 단열필름은, 투명 PET 재질을 기반으로 형성하여 유리창 외부에서 시안성을 확보할 뿐만 아니라, 도트 형태의 점착층을 활용함으로써, 도트 사이의 공기층을 이용해 단열 성능을 확보하고 도트 타입으로 부착성이 용이하고 반대로 리무벌 타입으로 제거도 용이한 장점이 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 열효율 향상을 위한 단열필름은, 도트 형태의 점착층을 이용한 하나의 단열필름을 복수의 형태로 적층하여 사용이 용이하고, 단열 효율에 따라 이중 이상의 필름을 선택적으로 부착함으로써, 단열 성능을 사용자가 손쉽게 선택할 수 있도록 할 수 있는 효과가 있다.

뿐만 아니라, 본 발명의 다른 실시예에 따른 열효율 향상을 위한 단열필름은, 단일 단열필름층 또는 복수의 단열필름층의 외피 영역에 적외선 차단 코팅층을 형성함으로써, 시안성을 낮추지 않으면서도 점착형 도트 사이의 공기층의 단열 역할과 함께 열효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 기존에 사용되는 단열필름을 나타내는 도면이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 열효율 향상을 위한 단열필름 구조(1a)를 나타내는 도면이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 열효율 향상을 위한 단열필름 제조하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 열효율 향상을 위한 단열필름 구조(1b, 1c)를 나타내는 도면이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 열효율 향상을 위한 단열필름 구조(1d)를 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명은 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.

도 2 및 도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 열효율 향상을 위한 단열필름 구조(1a)를 나타내는 도면이다. 도 4 및 도 5는 본 발명의 열효율 향상을 위한 단열필름 제조하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

먼저, 도 2 및 도 3을 참조하면, 열효율 향상을 위한 단열필름 구조(1a)는 유리창(10)에 투명 PET 필름(110)과 점착형 PET 도트(120)를 포함하는 단일 단열필름층(100)으로 이루어질 수 있다. 본 발명에서 점착형 PET 도트(120)는 한쪽의 주면에 해당하는 투명 PET 필름(110)과 접촉된 면으로부터 두께 방향에 걸쳐서 투명한 점착제 베이스 재료에 의해 본질적으로 형성되는 베이스 점착제 영역과, 그 점착제층의 다른 쪽의 주면에 해당하는 유리창(10)과 맞닿는 면으로부터 두께 방향에 걸쳐서 형성된 투명한 점착성의 굴절률 조정용 영역을 포함하고, 굴절률 조정용 영역은 베이스 점착제 영역과 접하고, 베이스 점착제 재료의 굴절률보다 높은 굴절률을 가짐으로써, 점착형 PET 도트(120)와 투명 PET 필름(110) 간의 합쳐져서 형성되는 영역과 점착형 PET 도트(120)이 없이 투명 PET 필름(110)만 형성되는 영역 간의 유리창(10)으로부터 입사되는 빛의 굴절률 차이를 최소화할 수 있는 구조를 제공할 수 있다.

한편, 베이스 점착제 영역은 점착제와 PET 수지의 중량비율을 7 내지 8 : 2 내지 3으로 형성하고, 굴절률 조정용 영역은 점착제와 PET 수지의 중량비율을 4 내지 5 : 6 내지 5로 형성하는 것이 바람직하다.

그리고 본 발명에서 투명 PET 필름(110)의 소재가 되는 투명 PET 수지 시트를 형성하기 위해 압출장치를 이용해 압출하여 압출 용융물을 형성하는데, 여기서 240 내지 250℃의 온도에서 용해시키는 것이 바람직하다. 이후, 용용상태의 압출 용융물을 통과시 T-die 방식으로 필름 타입의 투명 PET 수지 시트를 형성하며, 다이의 출구에 부착된 냉각장치를 필름 타입의 투명 PET 수지 시트를 냉각시킨다. 냉각시 필름 타입의 투명 PET 수지 시트에 대한 냉각을 수행한 뒤, 냉각을 위해 가이드 롤러로 전달한다. 여기서 사용되는 냉각장치는 펠티어 소자와 온도 센서, 그리고 아두이노 기판을 활용하여 미리 설정된 온도 범위로 필름 타입의 투명 PET 수지 시트에 대한 온도를 제어할 수 있다. 여기서 온도 설정 범위는 실온 상태에 해당하는 가이드 롤러에 의한 냉각과 압출 용융물에 대한 다이에 의한 T-die 방식을 이용해 필름 타입의 투명 PET 수지 시트 생성 직후의 온도 차를 고려하여 7℃ 내지 14.5℃ 범위로 설정하는 것이 바람직하다.

이후, 가이드 롤러에 의해 냉각된 필름 타입의 투명 PET 수지 시트를 연신장치로 안내되며, 가이드 롤러에 의해 필름 타입의 폴리프로필렌 시트에 대한 연신 장치로의 이송을 수행하면서, 가이드 롤러의 전체 길이 설정에 따른 실온 상태에서 열안정화 과정을 제공할 수 있다. 연신장치는 가이드 롤러를 통과한 필름 타입의 투명 PET 수지 시트를 박막 필름이 되도록 눌러 잡아당기는 연신을 수행한다. 보다 구체적으로, 연신시 필름 타입의 투명 PET 수지 시트에 대한 가열, 가압 상태에서 넓이 방향의 연신을 수행함으로써, 최종 생산물인 투명 PET 필름(110)에 대한 연신 전후의 면적 비율이 1 : 6.8 내지 8.2 배가 증가하도록 한다. 여기서, 연신시 가열 온도는 350 내지 370 ℃, 가압 상태는 130 내지 180mbar 상태이며, 투명 PET 필름(110)의 두께를 1200㎛로 생산시 바람직하게는 365 ℃, 173mbar 상태에서 수행하는 것이 바람직하다. 한편 연신시 상술한 바람직한 온도 범위 내인 가열 온도는 350 내지 370 ℃에서 행하여져야 한다. 온도 범위보다 온도가 높아지는 경우 분자의 자유도가 높아져 분자의 배향이 잘 이루어지지 않는다. 또한, 온도 범위보다 낮아지는 경우에는 연신이 잘 이루어지지 않고 폴리프로필렌 시트가 연신되지 못하고 끊어지는 현상이 일어난다.

한편, 투명 PET 필름(110)에 대한 연신 후 열안정화 과정 사이에 투명 PET 필름(110)에 대한 연성화와 함께 메쉬 공정에 따라 다이아몬드 형상 구조, 그물 형상, 사각형 형상을 갖는 균일한 격자 구조(메쉬 구조)를 형성할 수 있다. 이와 같은 메쉬 구조를 형성함으로써, 유연성을 제공하고, 다수의 메쉬구조의 투명 PET 필름(110)를 적층하고 발포함으로써, 무게를 획기적으로 줄일 수 있다.

즉, 상술한 바와 같이 생성된 투명 PET 필름(110)에 대해서 겹겹이 적층한 뒤, 발포폼의 제조 공정과 같이 전체 공정은 투입된 합성수지 입자를 부풀려 발포시키는 발포단계와, 발포된 입자에 포함된 수분을 제거하는 건조단계와, 건조된 발포 입자에 고온 증기를 공급하여 발포 입자가 서로 엉켜 결합되게 하는 성형단계로 이루어지고 상기 성형 단계를 수행하기 전에 코팅 단계를 더 수행할 수 있다.

여기서, 도 4를 참조하면, 투명 PET 필름(110)과 점착형 PET 도트(120) 간의 점착 방식은 도 4와 같이 투명 PET 필름(110)을 폼 실린더(1100) 및 압착 롤러(1200) 사이에 투입하여 점착형 PET 도트(120)를 도트 인쇄시, 폼 실린더(1100)는 점착형 PET 원재료 수조(1300)에 그 하부가 침지된 상태에서 점착형 PET 도트(120)의 원재료(120a)를 표면에 도포한 상태로 인양하며, 폼 실린더(1100)의 일측에는 블레이드(1400)가 구비되어 폼 실린더(1100)의 표면 양각부에 도포된 점착형 PET 도트(120)를 제거하여 폼 실린더(1100)의 표면 음각부에 수용된 원재료(120a)가 투명 PET 필름(110)이 폼 실린더(1100) 및 압착 롤러(1200) 사이를 통과하면서 투명 PET 필름(110)에 점착형 PET 도트(120)가 도트 인쇄되도록 할 수 있다. 즉 투명 PET 필름(110)를 폼 실린더(1100) 및 압착 롤러(1200) 사이에 통과시키면서 폼 실린더(1100)의 음각부에 수용되어 있던 점착형 PET 도트(120)의 원재료(120a)가 투명 PET 필름(110) 표면에 도트 인쇄된다.

이후, 도트 인쇄된 투명 PET 필름(110)을 경화 챔버를 통과시켜 점착형 PET 도트(120)를 경화시킨 뒤, 경화 챔버를 통과한 투명 PET 필름(110)의 점착형 PET 도트(120) 방향에 이형지(130)를 압착하여 합지한 상태로 제조될 수 있다.

여기서, 도트 인쇄된 투명 PET 필름(110)을 경화 챔버를 통과시키면서 점착형 PET 도트(120)를 일정 정도 경화시키는 경우 경화 챔버로는 자외성(UV) 경화기, 열경화기, 전자빔 경화기, 건조 온풍기 등을 이용할 수 있다.

한편, 경화 챔버를 통과시키기 전에 투명 PET 필름(110) 상에점착형 PET 도트(120)가 도트 인쇄된 상태에서 고주파 가열압착 과정을 더 거칠 수 있다.

본 발명에서 투명 PET 필름(110)으로는 각종의 플라스틱 시트나 종이류 중 투명한 PET 수지로 이루어진 필름 또는 그 발포 필름을 이용할 수 있고, 투명 PET 필름(110)의 두께는 통상 1100 내지 1300㎛의 범위에서 사용될 수 있다.

본 발명에서 상기 점착형 PET 도트(120)의 원재료(120a)는 통상적으로 사용되는 수지 점착제와 PET 수지를 혼합하여 사용할 수 있다.

본 발명에서 폼 실린더(1100)는 표면에 양각부(돌출부)와 음각부(함입부)가 교대로 구성된 원통형 실린더로서 압착 롤러(1200)와의 사이에 투명 PET 필름(110)이 통과되면서 음각부에 수용되어 있던 점착형 PET 도트(120)가 상기 투명 PET 필름(110)에 묻어나도록 하는 역할을 한다.

폼 실린더(1100)는 그 하부가 점착형 PET 원재료 수조(1300)에 침지된 상태에서 폼 실린더(1100)가 회전하면서 점착형 PET 도트(120)가 표면에 묻은 상태로 인양되는데, 이때 상기 양각부에 묻어 있는 점착형 PET 도트(120)가 제거되지 않으면 투명 PET 필름(110)에 점착형 PET 도트(120)가 묻게 되더라도 그 두께 차이만 발생할 뿐 전체적으로 연속되게 묻어나게 된다. 이와 같이 될 경우에는 기존 기술과 같은 문제가 발생된다. 따라서 본 발명에서는 폼 실린더(1100)의 표면 양각부에 도포된 점착형 PET 도트(120)를 말끔하게 제거하는 것이 필요하다. 이를 위하여 본 발명에서는 폼 실린더의 일측에 블레이드(1400)를 마련하여 블레이드(1400)가 폼 실린더(1100)의 표면 양각부에 묻어 있는 점착형 PET 도트(120)가 말끔하게 제거되도록 한다.

이때 블레이드(1400)의 단부에는 직접 금속으로 이루어질 수 있고 고무재질로 이루어질 수도 있으며, 솔과 같은 부가 구성성분을 추가하는 것도 가능하다.

본 발명의 다른 실시예로, 이형지(130) 위에 인쇄된 점착제층에 해당하는 점착형 PET 도트(120)와 그 상부에 형성된 투명 PET 필름(110), 다시 투명 PET 필름(110) 상부에 표출하고자 하는 형상을 컬러옵셋 인쇄 또는 컬러 실크인쇄 한 컬러잉크 인쇄층과, 점착형 PET 도트(120)과 투명 PET 필름(110), 그리고 컬러잉크 인쇄층을 형성한 뒤, 온도 230 내지 280℃에서 5 내지 10분간 건조 및 숙성시킨 다음 이형지(130)에서 분리한 뒤, 피접착물에 해당하는 유리창(10)에 완전히 부착하거나, 반복적으로 탈부착할 수 있도록 하여, 사용자가 다른 유리창(10)으로 이동시키면서 분위기를 변화시킬 수 있는 장점을 제공할 수 있다.

다음으로, 도 5와 같이 본 발명에서 폼 실린더(1100)에 있어서 표면 양각부의 폭(d)과 표면 음각부의 폭(D) 및 음각부의 길이(h)는 향후 투명 PET 필름(110)에 형성되는 점착형 PET 도트(120)의 직경과 그 간격, 및 그 높이를 결정한다.

폼 실린더(1100)의 표면 양각부의 폭(d)과 음각부의 폭(D)는 0.3≤D/d<7.0인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.4≤D/d≤0.5이다.

즉, 본 발명에서 양각부의 폭(d)이 음각부의 폭(D) 보다는 다소 크게 형성되는 것이 바람직하다. 이와 같이 형성될 경우, 양각부의 폭으로 인해 형성되는 점착형 PET 도트(120) 간의 간격으로 인해 사용 후 분리가 원활하게 일어나고 재부착도 용이해질 수 있기 때문이다.

또한, 본 발명에서 폼 실린더(1100)의 음각부의 깊이(h)는 1100 내지 1300㎛인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 1500 내지 1600㎛이다. 즉, 음각부의 깊이(h)는 공기 유통 통로로서의 역할을 할 수 있을 정도로 일정한 깊이가 필요하나 부착성에 악영향을 주지 않는 깊이로 설정될 필요가 있다.

이에 따라, 투명 PET 필름(110)의 전면과 이형지(130)의 후면에 형성된 점착형 PET 도트(120)를 구비하는 단일 단열필름층(100)을 유리에 밀착시킴으로써, 유리창(10) 상에 손쉽게 시공할 수 있다.

이러한 구조에 의해 투명 PET 필름(110)과 이형지(130) 사이의 형성된 격자 형태의 점착형 PET 도트(120) 사이의 공기층이 단열 역할을 수행하며, 부착성이 용이하고 리무벌 타입으로 탈부착 원활하고, 유리창(10)에서 외부 시안성 확보가 가능한 장점을 제공할 수 있다. 여기서, 단일 단열필름층(100)에 있어서 이형지(130)는 유리창(10)에 부착시 박리시켜서 유리창(10)에 격자 형태의 점착형 PET 도트(120)의 점착성을 이용해서 유리창(120)에 부착시킬 수 있다.

도 6 및 도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 열효율 향상을 위한 단열필름 구조(1b, 1c)를 나타내는 도면이다. 도 6 및 도 7을 참조하면, 열효율 향상을 위한 단열필름 구조(1b, 1c)는 유리창(10)에 투명 PET 필름(110)과 점착형 PET 도트(120)를 포함하는 제 1 및 제 2 단열필름층(100-1 및 100-2)을 적층시켜 이중 단열필름층(1b: 도 6a, 도 7a)을 형성하거나, 유리창(10)에 투명 PET 필름(110)과 점착형 PET 도트(120)를 포함하는 제 1 내지 제 3 단열필름층(100-1 내지 100-3)을 순차적으로 적층시켜 삼중 단열필름층(1c : 도 6b, 도 7b)을 형성함으로써, 단열 효과를 증대시킬 수 있다.

다음으로, 도 8 및 도 9는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 열효율 향상을 위한 단열필름 구조(1d)를 나타내는 도면이다. 도 8 및 도 9를 참조하면, 열효율 향상을 위한 단열필름 구조(1d)는 유리창(10)에 투명 PET 필름(110)과 점착형 PET 도트(120)를 포함하는 단일 단열필름층(100)의 외피 영역에 해당하는 단일 단열필름층(100)과 유리창(10)이 맞닿는 경우 투명 PET 필름(110)의 배면 영역에 적외선 차단 코팅층(200)으로 코팅할 수 있다. 이 경우, 기존의 도 1b와 같은 적외선 차단형 단열필름(30)에 해당하는 통상 1200 내지 1500㎛에 비해 낮은 두께인 적외선 차단 코팅층(200)의 두께가 150 내지 250㎛에서 형성됨으로써, 시안성을 향상시킬 뿐만 아니라, 투명 PET 필름(110)과 유리창(10) 사이의 형성된 격자 형태의 점착형 PET 도트(120) 사이의 공기층의 단열 역할과 함께 열효율을 향상시킬 수 있는 효과를 제공할 수 있다.

한편, 도 8 및 도 9는 단일 단열필름층(100)을 기준으로 설명하였으나 도 6 및 도 7과 같은 이중 단열필름층(1b: 도 6a, 도 7a) 또는 삼중 단열필름층(1c : 도 6b, 도 7b)에도 동일하게 적외선 차단 코팅층(200)을 형성할 수 있다.

이상과 같이, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

10 : 유리창
100 : 단일 단열필름층
110 : 투명 PET 필름
120 : 점착형 PET 도트
130 : 이형지

Claims

유리창에 맞닿는 점착형 PET 도트; 및 상기 점착형 PET 도트의 격자형 무늬 사이의 공기층을 통해 유리창과의 단열 성능 확보를 위한 공간으로 활용하는 투명 PET 필름; 으로 이루어지는 열효율 향상을 위한 단열필름에 있어서,
상기 점착형 PET 도트는, 한쪽의 주면에 해당하는 상기 투명 PET 필름과 접촉된 면으로부터 두께 방향에 걸쳐서 투명한 점착제 베이스 재료에 의해 형성되는 베이스 점착제 영역과, 베이스 점착제 영역에 해당하는 점착제층의 다른 쪽의 주면에 해당하는 상기 유리창과 맞닿는 면으로부터 두께 방향에 걸쳐서 형성된 투명한 점착성의 굴절률 조정용 영역을 포함하고, 상기 굴절률 조정용 영역은 상기 베이스 점착제 영역과 접하고, "상기 굴절률 조정용 영역의 굴절률 > 상기 베이스 점착제 영역의 굴절률"이며, 상기 베이스 점착제 영역은 점착제와 PET 수지의 중량비율을 7 내지 8 : 2 내지 3으로 형성하고, 상기 굴절률 조정용 영역은 점착제와 PET 수지의 중량비율을 4 내지 5 : 6 내지 5로 형성하며,
상기 투명 PET 필름의 소재가 되는 투명 PET 수지 시트를 형성하기 위해 압출장치를 이용해 압출하여 압출 용융물을 형성하기 위해 240 내지 250℃의 온도에서 용해시키며, 용용상태의 압출 용융물을 통과시 T-die 방식으로 필름 타입의 투명 PET 수지 시트를 형성하며, 다이의 출구에 부착된 냉각장치를 필름 타입의 투명 PET 수지 시트를 냉각시키며,
상기 투명 PET 수지 시트에 대한 냉각시 필름 타입의 투명 PET 수지 시트에 대한 냉각을 수행한 뒤 냉각을 위해 가이드 롤러로 전달하며, 냉각시 사용되는 냉각장치는 펠티어 소자와 온도 센서, 그리고 아두이노 기판을 활용하여 미리 설정된 온도 범위로 필름 타입의 투명 PET 수지 시트에 대한 온도를 제어하며,
상기 미리 설정된 온도 범위는 실온 상태에 해당하는 가이드 롤러에 의한 냉각과 압출 용융물에 대한 다이에 의한 T-die 방식을 이용해 필름 타입의 투명 PET 수지 시트 생성 직후의 온도 차를 고려하여 7℃ 내지 14.5℃ 범위로 설정하며,
상기 가이드 롤러에 의해 냉각된 필름 타입의 투명 PET 수지 시트가 연신장치로 안내시, 상기 가이드 롤러에 의해 필름 타입의 폴리프로필렌 시트에 대한 연신 장치로의 이송을 수행하면서, 상기 가이드 롤러의 전체 길이 설정에 따른 실온 상태에서 열안정화 과정을 제공하며,
상기 연신 장치는 가이드 롤러를 통과한 필름 타입의 투명 PET 수지 시트를 박막 필름이 되도록 눌러 잡아당기는 연신을 수행하되, 연신시 필름 타입의 투명 PET 수지 시트에 대한 가열, 가압 상태에서 넓이 방향의 연신을 수행함으로써, 최종 생산물인 상기 투명 PET 필름에 대한 연신 전후의 면적 비율이 1 : 6.8 내지 8.2 배가 증가하도록 하되, 상기 투명 PET 필름의 두께를 1200㎛로 생산을 위한 연신시 가열 온도는 365 ℃, 가압 상태는 173mbar 상태이며,
상기 투명 PET 필름에 대한 연신 후 열안정화 과정 사이에 상기 투명 PET 필름에 대한 연성화와 함께 메쉬 공정에 따라 다이아몬드 형상 구조, 그물 형상, 사각형 형상 중 적어도 하나 이상의 형상을 갖는 균일한 격자 구조(메쉬 구조)를 형성하며,
격자 구조가 형성된 상기 투명 PET 필름에 대해서 겹겹이 적층한 뒤, 투입된 합성수지 입자를 부풀려 발포시키는 발포단계와, 발포된 입자에 포함된 수분을 제거하는 건조단계와, 건조된 발포 입자에 고온 증기를 공급하여 발포 입자가 서로 엉켜 결합되게 하는 성형단계를 수행하며, 상기 성형 단계를 수행하기 전에 코팅 단계를 더 수행하며,
상기 투명 PET 필름과 상기 점착형 PET 도트 간의 점착 방식을 위해 상기 투명 PET 필름을 폼 실린더 및 압착 롤러 사이에 투입하여 상기 점착형 PET 도트를 도트 인쇄시,
상기 폼 실린더는 점착형 PET 원재료 수조에 상기 폼 실린더의 하부가 침지된 상태에서 상기 점착형 PET 도트의 원재료를 표면에 도포한 상태로 인양하며, 상기 폼 실린더의 일측에는 블레이드가 구비되어 상기 폼 실린더의 표면 양각부에 도포된 상기 점착형 PET 도트를 제거하여 상기 폼 실린더의 표면 음각부에 수용된 상기 원재료가 상기 투명 PET 필름이 상기 폼 실린더 및 상기 압착 롤러 사이를 통과하면서 상기 투명 PET 필름에 상기 점착형 PET 도트가 도트 인쇄되도록 하며, 상기 투명 PET 필름을 상기 폼 실린더 및 상기 압착 롤러 사이에 통과시키면서 상기 폼 실린더의 음각부에 수용되어 있던 상기 점착형 PET 도트의 상기 원재료가 상기 투명 PET 필름 표면에 도트 인쇄되며, 도트 인쇄된 투명 PET 필름을 경화 챔버를 통과시켜 점착형 PET 도트를 경화시킨 뒤, 경화 챔버를 통과한 투명 PET 필름의 점착형 PET 도트 방향에 이형지를 압착하여 합지한 상태로 제조되며,
도트 인쇄된 투명 PET 필름을 경화 챔버를 통과시키면서 점착형 PET 도트를 경화시키는 경우 상기 경화 챔버로는 자외성(UV) 경화기, 열경화기, 전자빔 경화기, 건조 온풍기 중 적어도 하나 이상을 이용하며, 상기 경화 챔버를 통과시키기 전에 투명 PET 필름 상에 점착형 PET 도트가 도트 인쇄된 상태에서 고주파 가열압착 과정을 더 거치며, 상기 투명 PET 필름으로는 투명한 PET 수지로 이루어진 필름 또는 발포 필름을 이용하되, 상기 투명 PET 필름의 두께는 1100 내지 1300㎛의 범위에서 사용하며,
상기 점착형 PET 도트의 원재료는 수지 점착제와 PET 수지를 혼합하여 사용하며, 상기 폼 실린더는 표면에 양각부(돌출부)와 음각부(함입부)가 교대로 구성된 원통형 실린더로서 상기 압착 롤러와의 사이에 상기 투명 PET 필름이 통과되면서 음각부에 수용되어 있던 상기 점착형 PET 도트가 상기 투명 PET 필름에 묻어나도록 하는 역할을 하며,
상기 블레이드의 단부는 금속 또는 고무재질로 이루어지며, 솔에 해당하는 부가 구성성분이 추가되어 형성되며,
상기 이형지 위에 인쇄된 점착제층에 해당하는 상기 점착형 PET 도트와 상기 점착형 PET 도트 상부에 형성된 상기 투명 PET 필름, 다시 상기 투명 PET 필름 상부에 표출하고자 하는 형상을 컬러옵셋 인쇄 또는 컬러 실크인쇄 한 컬러잉크 인쇄층을 형성한 뒤, 온도 230 내지 280℃에서 5 내지 10분간 건조 및 숙성시킨 다음 상기 이형지에서 분리한 뒤, 피접착물에 해당하는 상기 유리창에 완전히 부착하거나, 반복적으로 탈부착하도록 하며,
상기 폼 실린더에 있어서 표면 양각부의 폭(d)과 표면 음각부의 폭(D) 및 음각부의 길이(h)는 상기 투명 PET 필름에 형성되는 상기 점착형 PET 도트의 직경과 간격, 및 높이를 결정하므로, 상기 폼 실린더의 표면 양각부의 폭(d)과 음각부의 폭(D) 간에는 양각부의 폭(d)이 음각부의 폭(D) 보다는 0.4≤D/d≤0.5 범위로 크게 형성되어, 양각부의 폭으로 인해 형성되는 상기 점착형 PET 도트 간의 간격으로 인해 사용 후 분리 및 재부착 기능을 제공하며,
상기 폼 실린더의 음각부의 깊이(h)는 1500 내지 1600㎛ 사이로 형성되어, 음각부의 깊이(h)가 공기 유통 통로로서의 역할과 함께, 부착성에 악영향을 주지 않는 깊이로 설정되며,
상기 유리창에 상기 투명 PET 필름과 상기 점착형 PET 도트를 포함하는 제 1 및 제 2 단열필름층을 적층시켜 이중 단열필름층을 형성하거나, 상기 유리창에 상기 투명 PET 필름과 상기 점착형 PET 도트를 포함하는 제 1 내지 제 3 단열필름층을 순차적으로 적층시켜 삼중 단열필름층을 형성하는 것을 특징으로 하는 열효율 향상을 위한 단열필름.
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청구항 1에 있어서,
유리창에 투명 PET 필름과 점착형 PET 도트를 포함하는 단일 단열필름층의 외피 영역인 유리창과, 단일 단열필름층이 맞닿는 경우 상기 투명 PET 필름의 배면 영역에 적외선 차단 코팅층으로 코팅되어 형성되는 것을 특징으로 하는 열효율 향상을 위한 단열필름.
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