KR102066796B1 - 유리접합필름의 패턴 제조방법 및 이를 포함하는 전사장치 - Google Patents

유리접합필름의 패턴 제조방법 및 이를 포함하는 전사장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유리접합필름의 패턴 제조방법 및 이를 포함하는 요철형상 전사장치는, 유리접합필름에 엠보 패턴을 양면에 형성하면서도 회절 간섭 현상이 발생하지 않고, 탈기 성능, 가장자리 실링 기능 등이 우수하다.

Description

유리접합필름의 패턴 제조방법 및 이를 포함하는 전사장치 {PREPARING METHOD OF EMBO PATTERNS FOR GLASS LAMINATING FILM AND APPARATUS FOR TRANSFERRING THE PATTERNS}
본 발명은 유리접합필름의 패턴 제조방법, 이 패턴을 포함하는 전사장치, 유리접합필름 등에 대한 것으로, 광학적 간섭무늬 형성이 없으면서도 탈기성능이 우수하고 엣지 실링 특성이 우수한 접합유리 패턴의 형성방법, 이를 포함하는 요철형상 전사장치, 유리접합용 필름 등에 관한 것이다.
폴리비닐아세탈은 접합유리(안전유리) 또는 광투과 라미네이트의 중간층(유리접합용 필름)으로 사용되고 있다. 접합유리는 건축물의 창, 외장재 등과 자동차 창유리 등에 주로 사용되는데, 파손 시에도 그 파편이 비산하지 않고, 일정한 강도의 타격에도 침투를 허용하지 않는 등의 특징으로 그 내부에 위치하는 물체 또는 사람에게 가해지는 손상 또는 부상을 최소화할 수 있는 안정성을 확보할 수 있다.
유리접합용 중간층은 그 표면에 중간층끼리의 블로킹 방지, 유리판과 중간층을 중첩시킬 때의 취급 작업성(유리판과의 미끄러짐성), 유리판과의 접합 가공 시의 탈기성을 양호하게 하기 위해 다수의 미세한 패턴(엠보스)가 형성되어 있다.
엠보스가 형성된 접합 유리용 중간층을 접합 유리용 중간층으로 사용하는 경우, 중간층의 양 면에 위치하는 패턴의 영향으로 접합 유리에 간섭무늬가 발생하거나 버블이 발생할 가능성이 있고, 시인성이 저하되는 경우가 있다.
국내 특허공개번호 제10-2017-0066279호, 공개일: 2017년06월14일 국내 특허공개번호 제10-2017-0069176호, 공개일: 2017년06월20일
본 발명의 목적은 일정한 패턴이 필름의 일면과 타면에 형성되면서도 광학적 간섭무늬 발생이 없고, 탈기성능이 우수하며, 엣지 실링 특성도 우수한 유리접합용 필름의 패턴 형성 방법, 이를 포함하는 요철형상 전사장치, 전사된 요철형상을 갖는 필름 등을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 유리접합필름의 패턴 제조방법은, 패턴형성 대상인 대상면적을 서로 동일한 면적을 갖는 구분면적으로 구분하고, 상기 구분면적을 동일한 면적의 4 개 이상의 하위면적을 갖도록 구분하여 면적구분된 대상면적을 준비하는 준비단계; 상기 구분면적 1개에 포함되는 4개 이상의 하위면적들 중 1 개에 위치하도록 점을 찍어 기준점들을 배치하는 타점단계; 상기 기준점들 가운데 서로 인접한 기준점들을 연결하여 상기 대상면적을 구분하는 삼각형들을 형성하는 연결단계: 그리고 상기 삼각형들의 세 변 각각에 수직이등분선을 그리고, 서로 이웃하는 수직이등분선들이 서로 만나는 점까지의 상기 수직이등분선을 외곽선으로 형성해 서로 연결된 외곽선들과 상기 외곽선들로 둘러싸인 도형들을 그려 유리접합필름의 패턴을 설정하는 도형설정단계;를 포함한다.
상기 연결단계에서 상기 삼각형은 하나의 기준점을 공유하며 이웃하는 2개의 기준점들을 서로 연결하여 형성되는 다수의 삼각형들 중에서 외접원의 지름이 가장 작은 것일 수 있다.
상기 구분면적은 상기 대상면적의 단위면적(면적 1 cm2)당 24 내지 9,800 개 형성될 수 있다.
상기 대상면적에 포함되는 다수개의 상기 도형들의 평균면적은 0.01 내지 4 mm2일 수 있다.
상기 유리접합필름의 패턴은 다수의 도형과 서로 이웃하는 도형들 사이에 위치하는 외곽선들을 포함할 수 있다.
상기 유리접합필름의 패턴은 다수의 도형과 서로 이웃하는 도형들 사이에 위치하는 외곽선들로 이루어질 수 있다.
상기 도형은 각각 단일폐곡선을 이루는 것일 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 유리접합용 필름의 요철형상 전사장치는, 장치의 일면의 일부 또는 전부에 유리접합필름의 패턴 형태를 포함하는 것으로, 다수의 비돌출부와 서로 이웃하는 비돌출부들 사이에 위치하는 돌출부를 포함하는 것으로, 상기 비돌출부는 3 내지 8개의 다른 비돌출부들과 돌출부를 공유하며 서로 이웃한다.
상기 요철형상 전사장치는 롤 형태 또는 판 형태일 수 있다.
상기 돌출부는 심도가 20 내지 100 ㎛일 수 있다.
상기 요철형상 전사장치의 단위 면적(1 cm2)에서 상기 비돌출부들의 평균 면적이 0.01 내지 4 mm2일 수 있다.
상기 요철형상 전사장치의 단위 면적(1 cm2)에서 상기 비돌출부들의 면적의 표준편차는 0.01 내지 0.4일 수 있다.
본 발명의 유리접합필름의 패턴 제조방법, 이 패턴을 갖는 요철형상 전사장치, 이 패턴을 포함하는 유리접합필름 등은 표면에 무늬를 가짐에도 회절 간섭 무늬 발생이 거의 없고, 탈기 성능, 가장자리 실링 기능 등이 우수하다.
도 1의 (a)와 (b)는 각각 종래의 기술에 따른 표면 패턴을 설명하는 개념도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유리접합필름의 패턴제조방법 중에서 준비단계(a)와 타점단계(b)를 예시적으로 보여주는 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유리접합필름의 패턴제조방법 중에서 연결단계(c)와 도형설정단계(d)를 예시적으로 보여주는 도면.
도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 요철형상 전사장치를 위에서 본 모습을 설명하는 도면.
도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 유리접합필름의 표면 패턴을 예시적으로 보여주는 도면(상)과 a-a’를 따라 절단한 단면을 보여주는 도면(하).
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
본 명세서에서 사용되는 정도의 용어인 "약", "실질적으로" 등은 언급된 의미에 고유한 제조, 물질 등에 대한 허용오차가 제시될 때, 이러한 허용오차의 범위까지 그 언급된 의미가 포함한다는 것을 나타내기 위하여 사용되며, 본 발명의 이해를 돕기 위해 언급된 정확하거나 절대적인 수치를 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 단수 표현은 특별한 설명이 없으면 문맥상 해석되는 단수 또는 복수를 포함하는 의미로 해석된다.
본 명세서에서 다각형은, 셋 이상의 변을 갖는 2차원 도형을 지칭하며, 삼각형, 사각형, 오각형, 육각형 등을 포함하고, 무한개의 변을 갖는 원, 타원 등과 같은 곡선 형태를 다각형의 전부 또는 일부에 포함하는 것도 포함된다.
본 발명의 발명자들은, 필름 일면과 타면에 일정한 패턴의 무늬가 형성되면 광학 간섭 현상이 발생하여 유리접합용 필름에 광학 특성이 나빠지고(도 1의 (a) 참고), 이러한 현상을 피하기 위하여 필름의 일면과 타면에 불규칙한 점들을 위치시키는 방법을 적용하면(도 1의 (b) 참고), 유리 접합 시 탈기 성능이 떨어질 수 있다는 문제점을 해결하고자 연구를 거듭하던 중, 비정형적인 선형 패턴을 활용하여 볼록부들 사이에 오목한 선들이 서로 연결된 패턴을 갖는 요철 형상을 적용하면, 광학 간섭 현상, 탈기 성능 등의 엠보 패턴을 갖는 유리접합필름에 필요한 상충적 물성들을 모두 동시에 충족시킬 있다는 점을 확인하고 본 발명을 완성하였다.
도 2와 도 3은 각각 발명의 일 실시예에 따른 유리접합필름의 패턴제조방법 중에서 준비단계(도 2, a)와 타점단계(도 2, b)를 예시적으로 보여주는 도면과 중에서 연결단계(도 3, c)와 도형설정단계(도 3, d)를 예시적으로 보여주는 도면이다. 도 2 및 도 3을 참조하여 이하 유리접합필름의 패턴 제조방법을 상세히 설명한다.
상기 유리접합필름의 패턴 제조방법은, 준비단계, 타점단계, 연결단계, 그리고 도형설정단계를 포함한다.
상기 준비단계는, 패턴형성 대상인 대상면적을 서로 동일한 면적을 갖는 구분면적으로 구분하고, 상기 구분면적을 동일한 면적의 4 개 이상의 하위면적을 갖도록 구분하여 면적구분된 대상면적을 준비하는 단계이다.
상기 대상면적은, 필름에 전사할 무늬를 형성하기 위하여 적용되는 패턴의 일정한 면적을 의미한다. 통상 필름에 패턴을 전사할 때 적용하는 전사장치는 양각판과 같은 판형 또는 롤형 전사장치가 적용되며, 제조과정에서 압출되는 필름의 표면에 상기 판형 또는 롤형의 전사장치가 반복하여 패턴을 전사하게 된다.
상기 대상면적은 상기 전사장치에 배치되기 적당한 크기면 족하며, 그 넓이는 특별히 한정하지 않는다.
상기 구분면적은 상기 대상면적을 서로 동일한 면적을 갖는 구분면적들로 구분한다. 도 2의 (a)에 나타낸 바와 같이 상기 구분면적은 그 형태에 특별히 제한되지 않으나, 직사각형, 삼각형 등의 형태를 적용하는 것이 편의성 면에서 좋다. 또한, 이후 타점단계에서 형성되는 점이 위치하는 범위를 정한다는 의미에서 일정한 범위의 종횡비를 갖는 것이 좋다. 구체적으로 상기 구분면적의 종횡비는 2:5 내지 5:2일 수 있고, 3:4 내지 4:3일 수 있다.
상기 구분면적은 각 구분면적 내에 동일한 면적의 4개 이상의 하위면적을 갖는다. 예를 들어 상기 하위면적은 직사각형, 삼각형 등의 형태가 될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
상기 하나의 구분면적에 포함되는 하위면적은, 상기 구분면적이 사각형 형태인 경우에는 가로 세로가 2*2인 4개일 수 있고, 3*3인 9개일 수 있으며, 4*4인 16개일 수 있다. 이러한 경우 하위면적 구분에 편의성이 더 향상될 수 있다.
하나의 대상면적 내에 포함되는 다수의 구분면적들은 상기 구분면적끼리 그 면적이 실질적으로 동일하다.
하나의 대상면적 내에 포함되는 다수의 하위면적들은 상기 하위면적끼리 그 면적이 실질적으로 동일하다.
도 2의 (a)에 예시한 바와 같이 상기 대상면적은 모눈종이와 같은 형태로 면적들이 구분될 수 있고, 상기 도 2는 하나의 구분면적 내에 9개의 하위면적을 갖는 것을 예시했다.
상기 타점단계는 상기 구분면적 1개에 포함되는 하위면적들 중 1 개에 위치하도록 점을 찍어 기준점들을 배치하는 단계이다. 상기 4개 이상의 하위면적들 중에서 임의의 1개의 하위면적에 점을 위치시키면 되며, 이러한 점은 이하 패턴 설계의 기준점이 된다.
상기 기준점은 4개 이상의 하위면적들 중에서 임의의 위치에 형성되므로, 제1유리접합필름의 패턴과 제2유리접합필름의 패턴에서 완전히 동일한 기준점이 형성될 확률은 현저하기 적다. 즉, 기준점 형성시마다 실질적으로 상대적으로 서로 다른 위치를 갖는 기준점이 형성되게 되며, 이는 전체적으로 유사한 물성을 나타내도록 설계되면서도 각기 서로 다른 패턴들이 형성될 수 있도록 하는 요소 중 하나이다.
상기 연결단계는 상기 기준점들 가운데 서로 인접한 기준점들을 연결하여 상기 대상면적을 구분하는 삼각형들을 형성하는 단계이다.
하나의 기준점을 일 꼭지점으로 하여 형성하는 삼각형은 상기 일 꼭지점인 기준점에 이웃하는 기준점들이 2개 이상이므로 다양하게 형성될 수 있다. 다양하게 형성 가능한 삼각형들 중에서 상기 삼각형의 외접원의 지름이 가장 작은 것으로 삼각형을 그리는 것이 좋다. 그리고 삼각형의 일 변을 다른 삼각형의 일변과 교차되지 않는다.
이러한 원칙에 따라 기준점을 연결한 삼각형을 그리는 경우 도 3의 (a)와 같이 삼각형들이 서로 연결되어 실질적으로 상기 대상면적이 삼각형으로 면분할된 형태를 갖게 된다.
상기 도형설정단계는 상기 삼각형들의 세 변 각각에 수직이등분선을 그리고, 서로 이웃하는 수직이등분선들이 서로 만나는 점까지의 상기 수직이등분선을 외곽선으로 형성해 서로 연결된 외곽선들과 상기 외곽선들로 둘러싸인 도형들을 그려 유리접합필름의 패턴을 설정하는 단계이다.
상기 도형은 외곽선들이 직선으로 그려지는 경우 다각형의 형태를 띠며, 하나의 대상면적 내에 삼각형, 사각형, 오각형, 육각형 등의 서로 면적과 형태가 다른 다각형들이 혼재하는 형태가 될 수 있다.
상기 외곽선들은 서로 그물 형태로 연결되어 상기 대상면적의 일 말단(경계면)과 만나는 일 점에서 시작해 상기 외곽선을 통해 연결되는 선은 상기 대상면적의 일 말단 또는 타 말단(경계면)과 만나는 다른 점에서 끝나는 형태로 끊김 없이 연결된다.
상기 외곽선은 후술하는 요철형상 전사장치(1000)의 돌출부(20)를 형성하여 유리접합필름에 전사 시 오목부를 형성해 유리접합용 필름이 유리와 접합되는 과정에서 공기가 빠져나가는 통로 역할을 하게 된다.
상기 외곽선은 일정한 두께를 갖도록 형성되는 것이 좋으며, 이는 전사장치 돌출부가 일정한 두께를 갖는 것으로 반영되고, 이후 필름에 전사 시 그 일부 또는 전부가 전사되어 오목부의 폭(Wc)에 대응하게 된다.
구체적으로, 상기 외곽선의 두께는 20 내지 100 ㎛일 수 있고, 30 내지 80 ㎛일 수 있으며, 40 내지 70 ㎛일 수 있다. 이러한 두께로 외곽선을 형성하여 패턴을 제조하는 경우 보다 탈기 성능이 우수하며 동시에 엣지 실링 특성이 우수한 유리접합용 필름을 제조할 수 있다.
상기 구분면적의 개수는 상기 기준점의 개수와 실질적으로 같고, 결국 상기 도형의 개수와 같다. 따라서, 상기 구분면적은 상기 대상면적 내에 포함시키고자 하는 도형의 개수와 동일한 개수로 상기 대상면적 내에 형성될 수 있다.
상기 구분면적은 상기 대상면적의 단위면적(면적 1 cm2)당 24 내지 9,800 개 형성될 수 있다. 이러한 경우 필름의 탈기 성능과 엣지 실링 특성이 동시에 향상된 패턴을 형성할 수 있다. 또한, 필요할 경우 이미 제조된 패턴의 크기를 축소 또는 확대하여 상기 단위면적당 구분면적(기준점 또는 도형)의 수를 증감시킬 수 있음은 물론이다.
상기 단위면적(면적 1 cm2) 내에 포함되는 도형들의 평균 면적은 0.01 내지 4.00 mm2일 수 있다. 상기 단위면적(면적 1 cm2) 내에 포함되는 도형들의 면적들의 표준편차는 0.01 내지 0.4 일 수 있다. 이러한 도형들의 분포를 갖는 패턴을 유리접합필름에 적용하는 경우 서로 트레이드 오프 성능인 탈기 성능과 엣지 실링 특성을 필름 전체적으로 모두 만족시키면서 광학적인 특성이 우수한 유리접합필름의 패턴을 형성할 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 요철형상 전사장치(1000)를 위에서 본 모습을 설명하는 도면이다. 도 4를 참조하여 설명하면 상기 요철형상 전사장치(1000)는 위에서 설명한 유리접합필름의 패턴을 가지며 상기 패턴의 외곽선에 해당하는 돌출부(20)와 도형의 면에 해당하는 비돌출부(10)를 포함한다.
구체적으로, 다수의 비돌출부(10)와 서로 이웃하는 비돌출부들 사이에 위치하는 돌출부(20)를 포함하는 것으로, 상기 비돌출부(10)는 3 내지 8개의 다른 비돌출부들(10)과 돌출부(20)를 공유하며 서로 이웃한다.
단위면적(면적 1 cm2) 내에 포함되는 상기 비돌출부들(10)의 평균면적이 0.01 mm2 내지 4.00 mm2 일 수 있다.
단위면적(면적 1 cm2) 내에 포함되는 상기 비돌출부들(10)의 면적의 표준편차는 0.01 내지 0.4 일 수 있다.
상기 비돌출부(10)는 상기 돌출부(20)에 의해 둘러싸인 다각형 형태로 그 형태 또는 면적이 서로 이웃하는 비돌출부들과 다르다.
상기 요철형상 전사장치(1000)의 적어도 일면의 일부 또는 전부는 상기 다수의 비돌출부(10)과 서로 이웃하는 비돌출부(10)들 사이에 위치하는 돌출부(20)외곽선들을 포함할 수 있다.
상기 요철형상 전사장치(1000)의 적어도 일면의 일부 또는 전부는 상기 다수의 비돌출부(10)과 서로 이웃하는 비돌출부(10)들 사이에 위치하는 돌출부(20)외곽선들로 이루어질 수 있다.
상기 비돌출부(10)는 3 내지 8개의 다른 비돌출부(10)와 돌출부(20)를 공유하며 서로 이웃할 수 있다.
서로 이웃하는 다수의 비돌출부(10)들은 그 모양과 면적이 서로 다른 것일 수 있다.
상기 비돌출부(10)의 형상은 삼각형, 사각형, 오각형, 육각형, 칠각형 또는 팔각형일 수 있고, 이들이 혼재할 수 있다. 상기 다각형이라 함은 실질적으로 다각형 형상을 갖는 것을 의미하며 그 일부가 곡선인 경우도 포함한다.
상기 요철형상 전사장치(1000)는 롤 형태 또는 판 형태일 수 있다. 상기 판 형태의 장치는 도 4에 예시한 것과 같은 형태를 적어도 일부에 포함하는 양각판 형태일 수 있다. 상기 롤 형태의 장치는 도 4에 예시한 것과 같은 형태를 롤의 표면의 적어도 일부에 포함하는 것일 수 있다.
상기 돌출부(20)와 상기 비돌출부(10)의 높이의 차이인 심도는 20 내지 100 ㎛일 수 있고, 30 내지 80 ㎛일 수 있으며, 40 내지 70 ㎛일 수 있다. 이러한 높이 차이로 상기 돌출부(20)를 형성하는 경우 유리접합용 필름에 전사 시에 충분한 탈기 성능을 갖는 필름을 제조할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예 따른 유리접합필름의 제조방법은, 위에서 설명한 요철형상 제조장치에 유리접합용 필름을 적용하여 상기 패턴을 상기 유리접합용 필름의 일면, 타면 또는 양면에 전사시키는 패턴형성단계를 포함한다. 이렇게 형성된 표면 패턴은 다수의 볼록부들과 서로 이웃하는 상기 볼록부 사이에 위치하는 오목부를 포함하고, 상기 볼록부는 상기 오목부로 둘러싸여 있다.
상기 패턴형성단계는, 구체적으로, 위에서 설명한 제1유리접합필름의 패턴을 가지며 상기 제1외곽선이 제1돌출부가 되는 제1요철형상 전사장치와 제2유리접합필름의 패턴을 가지며 상기 제2외곽선이 제2돌출부가 되는 제2요철형상 전사장치를 마련하는 장치마련단계; 그리고 상기 제1요철형상 전사장치와 상기 제2요철형상 전사장치를 적용해 유리접합용 필름의 일면과 타면에 각각 패턴을 전사하여 패턴화된 유리접합용 필름을 제조하는 전사단계;를 포함한다.
상기 유리접합용 필름은 일면에 상기 제1돌출부에 대응되는 제1오목부와 상기 제1오목부로 둘러싸인 다수의 볼록부들을 포함하고, 타면에 상기 제2돌출부에 대응하는 제2오목부와 상기 제2오목부로 둘러싸인 다수의 볼록부들을 포함하는, 표면에 패턴을 갖는다.
상기 전사는 상기 요철형상 제조장치가 판형인 경우에는 50 내지 120 ℃의 온도에서 2 내지 10분 동안 진행될 수 있고, 이러한 경우 상기 패턴이 상기 유리접합용 필름으로 충분히 전사될 수 있다.
상기 전사는 상기 요철형상 제조장치가 롤형인 경우 20 N/mm 내지 100 N/mm의 선압력으로 진행될 수 있고, 이러한 경우 상기 패턴이 상기 유리접합용 필름으로 충분히 전사될 수 있다.
상기 요철형상 제조장치의 패턴은 50 내지 90%가 전사되어 유리접합용 필름의 표면 엠보 패턴을 형성한다.
상기 패턴은 상기 패턴에 포함되는 도형(비돌출부, 볼록부)의 면적이 전체적으로 큰 차이를 갖지 않으면서도 그 형상은 전체적으로 다르고, 그 경계인 돌출부(오목부)의 형태도 규칙성이 없다는 특징을 갖는다.
이러한 특징은, 간섭에 의한 광학 특성 하락의 문제가 발생하지 않으면서도 전체적으로 일정한 탈기 성능 등을 가질 수 있다는 장점을 갖는다. 또한, 임의의 기준점 위치에 기반하여 비정형의 도형을 형성하므로 패턴을 형성할 때마다 완전히 동일한 무늬의 패턴이 형성되는 것이 거의 불가능하다는 장점도 갖는다.
아울러, 오목부의 패턴 자체는 패턴 형성 때마다 그 형태가 다소 달라지고 광학 간섭을 가질 정도의 규칙성이 없는 오목부 패턴이 형성되므로, 필름의 일면과 타면에 상기 패턴을 모두 형성하더라도 광학간섭에 의한 간섭무늬 발생이 없다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 유리접합용 필름의 표면요철형상을 설명하는 개념도이다. 상기 도 5를 참조하여 상기 유리접합용 필름(600)을 보다 상세히 설명한다.
상기 유리접합용 필름(600)은 상기 필름(600)의 일면 중 적어도 일부 또는 전부에 위치하는 표면요철형상을 포함하고, 상기 표면요철형상은 다수의 볼록부(100)와 서로 이웃하는 상기 볼록부들 사이에 위치하는 오목부(200)를 포함한다.
상기 표면요철형상의 단위면적(cm2)에 포함된 오목부 패턴은 상기 오목부 패턴과 이웃하는 위치에 있는 단위면적에 포함된 오목부 패턴과 그 형태가 다를 수 있다. 즉, 서로 이웃하는 오목부 패턴들이 반복적인 규칙적인 패턴이 아니라 불규칙한 패턴으로 형상되기 때문에, 상기 표면요철형상은 상기 필름의 일면과 타면이 각각 형성되어도 광학 왜곡 현상을 발생시키지 않는다.
상기 볼록부(100)는 그 평균면적이 0.01 mm2 내지 4.00 mm2인 것일 수 있다.
상기 평균면적은 상기 유리접합용 필름(600)의 표면요철형상의 단위면적(1 cm2)을 기준으로 평가한 볼록부의 면적을 기준으로 한다.
구체적으로 상기 볼록부(100)의 평균면적은 0.05 mm2 내지 4.50 mm2일 수 있고, 0.1 mm2 내지 4.50 mm2일 수 있다. 더 구체적으로 상기 유리접합용 필름(600)의 표면요철형상은 상기 볼록부(100)의 평균면적이 0.1 mm2 내지 0.5 mm2인 저면적형일 수 있고, 평균면적이 0.5 mm2 초과 0.9 mm2 이하인 중면적형일 수 있으며, 평균면적이 0.9 mm2 초과 1.5 mm2 이하인 대면적형일 수 있고, 평균면적이 1.5 mm2 초과 4.00 mm2 이하인 초대면적형일 수 있다.
또한, 상기 표면요철형상은 상기 볼록부(100)를 단위 면적(1 cm2)당 24 내지 9,800 개 포함될 수 있다.
상기 표면요철형상은, 단위 면적(1 cm2) 내에 위치하는 상기 볼록부 면적의 표준편차가 0.01 내지 0.4인 것일 수 있고, 0.05 내지 0.35인 것일 수 있다.
상기 볼록부(100)가 저면적형인 경우 상기 볼록부 면적의 표준편차는 0.01 내지 0.1일 수 있으며, 상기 볼록부(100)가 중면적형인 경우 상기 볼록부 면적의 표준편차는 0.1 내지 0.2일 수 있으며, 상기 볼록부(100)가 대면적형 또는 초대면적형인 경우 상기 볼록부 면적의 표준편차는 0.2 내지 0.3일 수 있다.
상기 볼록부 면적의 표준편차가 이러한 범위를 갖는 경우, 비교적 일정한 크기의 볼록부(100)를 포함하여 표면요철형상 전체적으로 불규칙한 패턴으로 상기 볼록부들을 위치시키되 비교적 고르게 볼록부(100)가 분포할 수 있다.
상기 표면요철형상의 일 말단과 오목부가 접하는 어느 한 점(시작점, Ps)에서 시작되어 상기 오목부를 따라 그려지는 선은, 상기 표면 요철 형상의 말단과 오목부가 접하는 점으로 상기 시작점과 같거나 다른 어느 한 점(종료점, Pe)까지 이어지는 것을 하나의 특징으로 한다.
즉, 상기 유리접합용 필름(600)은 상기 오목부(200)가 상기 시작점(Ps)에서 상기 종료점(Pe)까지 단선되지 않고 이어진다. 이러한 특징을 갖는 오목부(200)는 이후 가접합 등의 과정에서 공기가 빠져나가는 길 역할을 하며 우수한 탈기 성능을 부여한다.
상기 시작점(Ps)에서 상기 종료점(Pe)까지 이어지는 선은 2 이상의 꺽임점을 갖는다. 또한, 이러한 꺽임점은 중심선의 방향이 서로 다르게 위치하는 두 개 또는 세 개 이상의 오목부가 서로 만날 수 있다. 이렇게 여러 중심선이 만나는 꺽임점을 상기 시작점에서 종료점까지 이르는 선은 2 이상 다수 개 가지며 이러한 선들이 서로 연결되어 그물 형태의 오목부(200) 패턴을 형성한다.
상기 유리접합용 필름(600)은 필름의 일면 중 다수의 볼록부(100)와 서로 이웃하는 상기 볼록부들 사이에 위치하는 오목부(200)를 포함하는 제1표면요철형상을 포함하고, 상기 필름의 타면은 다수의 볼록부(100)와 서로 이웃하는 상기 볼록부들 사이에 위치하는 오목부(200)를 포함하는 제2표면요철형상을 포함한다.
상기 필름(600)의 단위 면적(1 cm2) 내에 위치하는 상기 제1표면요철형상의 제1오목부와 상기 제1오목부와 가깝게 위치하는 상기 제2표면요철형상의 제2오목부 사이의 거리 값(d1)은, 상기 제1표면요철형상의 제3오목부와 상기 제3오목부와 가깝게 위치하는 상기 제2표면요철형상의 제4오목부 사이의 거리 값(d2)과 서로 다르다(도 5 참고). 이렇게 d1와 d2 값이 서로 다른 경우, 간섭 현상에 의한 광학 왜곡이 발생하지 않고, 엠보 패턴을 가지면서 광학적으로 우수한 특성을 갖는 유리접합용 필름을 제공할 수 있다.
구체적으로 상기 d1와 d2 각각은 2.5 mm 이하의 값을 가질 수 있고, 0.002 내지 2.2 mm의 값을 가질 수 있다. 상기 범위로 상기 d1와 d2 값을 갖는 경우 탈기 성능과 실링 성능 등을 동시에 만족시킬 수 있는 엠보 패턴이 형성될 수 있다.
상기 제1표면요철형상에 포함되는 상기 오목부(200)의 평균 깊이(Wh)는 상기 필름 전체 두께의 10% 이하일 수 있고, 9% 이하일 수 있으며, 6 %이하일 수 있다. 또한, 상기 오목부의 평균 깊이는 상기 필름 전체 두께의 0.2 내지 6 %일 수 있고, 0.5 내지 4 %일 수 있다.
이러한 깊이로 상기 오목부(200)를 형성하는 경우, 우수한 탈기 성능을 갖는 오목부를 형성할 수 있다. 다만 상기 오목부의 평균 깊이가 너무 큰 경우에는 본 접합 과정에서 접합 조건에 따라 패턴이 사라지지 않아 가장자리에 버블이 생성되거나 요철형상이 일부 남아있을 수 있어서 상기 범위로 형성하는 것이 좋다.
구체적으로 상기 오목부의 평균 깊이(Wh)는 80 ㎛ 이하일 수 있고, 70 ㎛ 이하일 수 있으며, 60 ㎛ 이하일 수 있다. 또한 상기 오목부의 평균 깊이(Wh)는 3 내지 55 ㎛일 수 있고, 5 내지 45 ㎛일 수 있다.
상기 오목부의 깊이(Wh)은 상기 볼록부(100)에서 연장한 가상의 면에서 오목부의 가장 아래까지의 길이를 의미한다.
이러한 경우 충분한 높이 차이를 가져서 이후 유리 접합 과정 중 가접합 과정에서도 표면요철형상이 모두 사라져버리지 않고 유지되며 충분한 탈기 성능을 가질 수 있다.
상기 오목부는 평균 폭(Wc)이 2 내지 120 ㎛일 수 있고, 10 내지 70 ㎛ 일 수 있다. 상기 오목부의 폭(Wc)은 상기 볼록부(100)에서 연장한 가상의 면에서 오목부가 갖는 폭을 의미한다.
상기 유리접합용 필름(600) 일면의 임의의 단위 면적(1 cm2)에 포함되는 오목부A와 상기 오목부A와 이웃하는 오목부B 사이의 거리 값은, 상기 일면의 오목부B와 상기 오목부B와 이웃하는 오목부C 사이의 거리 값과 서로 다를 수 있다.
또한, 상기 유리접합용 필름(600) 타면의 임의의 단위 면적(1 cm2)에 포함되는 오목부A와 상기 오목부A와 이웃하는 오목부B 사이의 거리 값은, 상기 타면의 오목부B와 상기 오목부B와 이웃하는 오목부C 사이의 거리 값과 서로 다를 수 있다.
상기 오목부(200)의 단면 형상은 대체로 사각형, 반원형, 역삼각형 등일 수 있고, 오목한 형상이라면 그 형태에는 특별하게 제한되지 않는다.
상기 필름의 단위 면적(1 cm2) 내에 위치하는 상기 제1표면요철형상의 오목부 형상과 상기 제2표면요철형상의 오목부 형상은 서로 다른 것일 수 있다.
상기 오목부(200)는 접합 과정에서 공기가 지나가는 통로 역할을 하며, 가접합 후에도 전부 소실되지 않고, 상기 오목부의 일부가 유지되어 우수한 탈기 성능을 갖도록 한다.
또한, 상기 오목부(200)는 전체적으로 일정 범위 내의 값을 갖도록 형성되나, 그 형태가 규칙적인 패턴을 갖지 않도록 하여 광학적으로도 우수한 특성을 갖는 유리접합용 필름을 제조할 수 있다.
상기 표면요철형상은 오목부(200)와 상기 오목부를 경계로 형성된 다수의 볼록부들(100)을 포함한다.
상기 볼록부(100)는 상기 오목부(200)로 둘러싸인 것이다.
상기 오목부(200)로 둘러싸인 제1볼록부(110)에서, 상기 제1볼록부(110)와 상기 오목부(200)가 접하는 선은 단일폐곡선을 이루는 것이 수 있다.
상기 오목부(200)로 둘러싸인 제1볼록부(110)는 상기 제1볼록부(110)와 상기 오목부(200)가 접하는 부분을 연결한 선이 다각형의 형상을 가질 수 있다.
상기 다각형은, 삼각형, 사각형, 오각형, 육각형, 칠각형 또는 팔각형일 수 있고, 이들이 혼재할 수 있다. 상기 다각형이라 함은 실질적으로 다각형 형상을 갖는 것을 의미하며, 판(또는 롤러) 등의 요철 형성 전사장치를 필름 상에 가압하여 상기 요철 형상을 형성하므로 상기 오목부(200)와 상기 제1볼록부(110)가 접하는 선은 반드시 직선이 아니라 일부에 곡선으로 보이는 부분이 존재할 수 있다.
상기 다각형의 꼭지점에서의 각도는 40 º이상 180 º 미만 일 수 있다.
상기 꼭지점에서의 각도라 함은 서로 이웃하는 볼록부(100)와 오목부(200) 사이를 연결한 선이 만나는 일 점에서의 각도를 의미하며, 구체적으로 상기 각도는 45 º내지 160 º일 수 있다.
상기 표면요철형상 내에 위치하며 상기 오목부(200)에 의하여 둘러싸이되 그 내부에 오목부를 포함하지 않는 제1볼록부(110)는, 상기 오목부(200)의 일부를 공유하는 3 내지 7개의 인접볼록부와 서로 이웃할 수 있다.
이때, 상기 제1볼록부(110) 및 상기 인접볼록부들은 그 형태가 서로 다른 것일 수 있고, 면적이 서로 다른 것일 수 있다. 이렇게 상기 제1볼록부와 상기 인접볼록부들이 그 형태 등이 다른 경우 다각형의 크기는 일정 범위 내이면서도 서로 동일하지 않은 불규칙한 형태의 요철 형상이 형성될 수 있다.
상기 표면요철형상의 표면 조도(Rz, ㎛)는 30 내지 70일 수 있고, 30 내지 60 일 수 있으며, 32 내지 50 일 수 있고 35 내지 45 일 수 있다. 이러한 조도 범위를 갖는 경우 우수한 탈기 성능과 함께 충분 단부 실링 효과를 얻을 수 있다.
상기 표면 조도는 DIN EN 4287:2010-7 방법으로 측정한 것을 기준으로 한다.
상기 유리접합용 필름(600)은 그 타면 중 적어도 일부 또는 전부에 위치하는 다수의 볼록부들(100)과 서로 이웃하는 상기 볼록부들 사이에 위치하는 오목부(200)를 포함하는 제2표면요철형상을 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 유리접합용 필름(600) 일면의 임의의 단위 면적(1 cm2)에 포함되는 상기 볼록부들의 형상은 상기 일면과 대향되는 상기 유리접합용 필름(600) 타면의 단위 면적에 위치하는 볼록부들의 형상과 서로 다른 것을 특징으로 한다.
이렇게, 유리접합용 필름(600)은 그 일면과 그 타면의 서로 대향하는 부분에 형성된 볼록부(100)의 형상이 서로 다르고, 규칙성이 없어 회절 간섭 무늬가 발생하지 않아 광학 특성이 우수하다. 구체적으로, 상기 유리접합용 필름(600)은 헤이즈 값이 5% 이하일 수 있다.
또한, 상기 유리접합용 필름(600)은 상기 볼록부들 사이에 위치하는 서로 직접 또는 간접적으로 연결된 오목부들 등에 의하여 우수한 탈기 성능을 가지며, 동시에 우수한 단부 실링 성능도 갖는다.
이렇게 형성된 유리접합용 필름(600)은, 한 쌍의 유리(700) 사이에 적층되어 접합유리(900)를 형성할 수 있다. 상기 접합유리(900)는 가접합 공정과 본접합 공정을 순차 또는 동시에 적용하여 접합유리로 제조될 수 있다.
특히, 가 접합 공정에서 상기 유리(700) 사이에 적층된 유리접합용 필름(600)은 유리와 필름 사이의 공간에 위치할 수 있는 공기가 표면요철 형상 중 오목부(200)들에 의하여 제거될 수 있으며, 상기 표면요철 형상이 불규칙하여 회절 간섭무늬가 미미하거나 생성되지 않는다.
상기 유리접합용 필름은 40 ℃에서 탈기 성능 평가 값은 상기 유리접합용 필름의 20 ℃에서 탈기 성능 평가 값의 80% 이상 유지될 수 있고, 85% 이상 유지될 수 있으며, 90 % 이상 유지될 수 있다. 이러한 경우 접합 과정에서 온도 증가에도 불구하고 표면요철 형상이 쉽게 무너지지 않아 버블이나 기포 등의 결함 발생이 현저히 적은 유리접합용 필름을 제공할 수 있다.
상기 유리접합용 필름(600)은 20 ℃에서 탈기 성능 평가 값이 43 내지 72 cmHg일 수 있고, 55 내지 72 cmHg일 수 있으며, 63 내지 71 cmHg일 수 있다.
상기 유리접합용 필름(600)은 30 ℃에서 탈기 성능 평가 값이 33 내지 72 cmHg일 수 있고, 60 내지 71 cmHg일 수 있다.
상기 유리접합용 필름(600)은 40 ℃에서 탈기 성능 평가 값이 28 내지 72 cmHg일 수 있고, 55 내지 69 cmHg일 수 있다.
이러한 범위로 탈기 성능 평가 값을 갖는 유리접합용 필름(600)을 적용하는 경우, 접합 시 비교적 높은 온도에서도 탈기가 가능하여 우수한 탈기 성능을 가질 수 있다.
상기 탈기 성능 평가 값은 진공 링 테스트 결과 값을 적용한다. 예를 들어, 유리접합용 필름 샘플을 직경 320 mm로 준비하고 원형 유리판 사이에 넣어 적층체를 제조한 후, 진공링 장치를 설치하고 진공화하여 각 온도에서 30초 경과 후 진공도 유지 정도를 압력 단위로 측정하여 탈기 성능을 측정할 수 있다.
상기 유리접합용 필름(600)은 유리접합 후 발생하는 가장자리 기포 발생 수가 30개 이하일 수 있고, 15개 이하일 수 있다. 즉, 상기 유리접합용 필름은 우수한 가장자리 실링 효과를 갖는다.
상기 기포 발생 수는, 가장자리 실링 특성을 평가하는 지표 중 하나로, 가장자리 5 mm 이내에 기포 발생 수를, 테스트 샘플(가장자리 길이 12 M를 기준)에서 면적에 무관하게 개수로 평가한다.
상기 유리접합용 필름(600)은 단위면적(1 cm2)에서 측정한 볼록부의 평균 면적이 0.1 내지 1.5 mm2인 볼록부들을 표면 요철 형상으로 포함할 수 있다. 또한, 상기 유리접합용 필름(600)은 35 내지 52의 표면 조도를 갖는 것일 수 있다. 이러한 범위에서 상기 유리접합용 필름은 5% 이하의 낮은 헤이즈 값을 가지면서 동시에 탈기, 가장자리 실링 특성이 우수한 필름을 제공할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 유리접합용 필름(600)은, 유리접합용 필름의 일면 중 적어도 일부 또는 전부에 위치하는 표면요철형상을 포함하는 것으로, 상기 표면요철형상은 다수의 볼록부들(100)과 서로 이웃하는 상기 볼록부들 사이에 위치하는 오목부(200)를 포함한다.
상기 단위면적(1 cm2)에 포함되는 볼록부들(100)은 형상 또는 면적이 서로 다른 것일 수 있다.
상기 표면요철형상(600)의 단위 면적(1 cm2)에 포함되는 상기 볼록부들(100)은 상기 볼록부들 중 80% 이상이 아래 식 1을 만족하는 면적을 갖는 것일 수 있다.
[식 1]
0.4 x Sm ≤ Sni ≤ 1.6 x Sm
상기 식 1에서, 상기 Sni은 상기 볼록부의 면적이고, 상기 Sm은 상기 볼록부가 위치하는 상기 단위 면적에서 볼록부들의 평균면적이다.
구체적으로 상기 표면요철형상의 단위 면적(1 cm2)에 포함되는 상기 볼록부들(100)은 상기 볼록부들 중 90% 이상이 상기 식 1을 만족하는 것일 수 있다.
이러한 볼록부 면적 조건을 갖는 표면요철형상을 갖는 유리접합용 필름(600)은 서로 다른 형상 또는 면적을 갖는 볼록부들(100)이 오목부(200)를 사이에 두고 위치하되, 이들 볼록부들의 전체적인 크기는 일정 범위 내에 유지되며서 동시에 전체적으로 불규칙한 형상을 갖는 표면요철형상을 가져서, 상기 표면요철형상이 겹쳐지더라도 회절 간섭 무늬를 발생시키지 않으면서 동시에 우수한 탈기 성능을 가질 수 있다.
상기 표면요철형상의 일 말단과 오목부(200)가 접하는 어느 한 점(시작점)에서 시작되어 상기 오목부(200)를 따라 그려지는 선은, 상기 표면요철형상의 말단과 오목부(200)가 접하는 점으로 상기 시작점과 같거나 다른 어느 한 점(종료점)까지 이어지는 것일 수 있다.
상기 볼록부(100)는 상기 오목부(200)로 둘러싸인 것일 수 있다는 등 위의 본 발명의 일 실시예에서 설명한 것과 중복되는 유리접합용 필름에 대한 설명은 그 중복기재를 생략한다.
이하, 유리접합용 필름의 조성 등을 설명한다.
상기 유리접합용 필름은, 광투과성인 제1층을 포함하며, 상기 제1층은 폴리비닐아세탈 층, 아이어노머 층, 폴리에틸렌테레프탈레이트 층 또는 폴리이미드 층일 수 있다.
상기 폴리비닐아세탈 층은 폴리비닐아세탈 수지 및 가소제를 포함할 수 있으며, 구체적으로 폴리비닐아세탈 수지를 60 내지 76 중량%로 포함할 수 있고, 70 내지 76 중량%로 포함할 수 있다. 이러한 경우 상대적으로 높은 인장강도와 모듈러스를 상기 폴리비닐아세탈 층에 부여할 수 있다.
상기 폴리비닐아세탈 수지는 아세틸기 함유량이 2 몰% 미만인 것일 수 있고, 구체적으로 0.01 내지 2 몰%인 것일 수 있다. 상기 폴리비닐아세탈 수지는 수산기 함유량이 30 몰% 이상인 것일 수 있고, 구체적으로 30 내지 50 몰%인 것일 수 있다,
상기 폴리비닐아세탈 수지는 중합도가 1,600 내지 3,000의 폴리비닐알코올을 알데하이드로 아세탈화하여 얻어진 폴리비닐아세탈 수지일 수 있고, 중합도가 1,700 내지 2,500인 폴리비닐알코올을 알데하이드로 아세탈화하여 얻어진 폴리비닐아세탈 수지일 수 있다. 이러한 폴리비닐아세탈 수지를 적용하는 경우 내관통성과 같은 기계적인 물성을 충분히 향상시킬 수 있다.
상기 폴리비닐아세탈 수지는 폴리비닐알코올과 알데하이드를 합성한 것일 수 있으며, 상기 알데하이드는 그 종류를 한정되지 않는다. 구체적으로 상기 알데하이드는, n-부틸 알데하이드, 이소부틸 알데하이드, n-배럴 알데하이드, 2-에틸 부틸 알데하이드, n-헥실 알데하이드 및 이들의 블랜드 수지로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나일 수 있다. 상기 알데하이드로 n-부틸 알데하이드를 적용하는 경우 제조된 폴리비닐아세탈 수지가 유리의 굴절율과 그 차이가 적은 굴절율 특성을 갖고 유리 등과의 접합력이 우수한 특성을 가질 수 있다.
상기 폴리비닐아세탈 층은 상기 가소제를 24 내지 40 중량%로 포함될 수 있고, 24 내지 30 중량%로 포함할 수 있다. 이러한 범위로 상기 가소제를 포함하는 경우에 접합용 적층필름에 적절한 접합력과 내충격성을 부여할 수 있다는 면에서 좋다.
상기 가소제로는 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 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나가 적용될 수 있고, 구체적으로 트리에틸렌 글리콜 디-2-에틸 부틸레이트, 트리에틸렌 글리콜 디-2-에틸헥사노에이트, 트리에틸렌 글리콜 디-n-헵타노에이트 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 포함할 수 있으며, 더 구체적으로 트리에틸렌글리콜 비스 2-에틸헥사노에이트(3G8)가 적용될 수 있다.
상기 폴리비닐아세탈 수지층은 시차주사열량측정법에 의하여 측정한 유리전이온도가 15 내지 25 ℃인 특징을 가질 수 있고, 구체적으로 17 내지 20 ℃인 특징을 가질 수 있다. 이러한 경우 실온에서 우수한 차음 특성을 나타낼 수 있다.
상기 아이오노머는 올레핀계 반복단위와 카르복실산계 반복단위를 포함하는 공주합체로, 산성 작용기에 금속이온을 함유하는 이온성 화합물이 적용될 수 있다.
구체적으로, 상기 아이어노머는 올레핀계 아이오노머일 수 있고, 더 구체적으로 탄소수 2 내지 4의 알파 올레핀으로 유도된 반복단위와 탄소수 3 내지 6의 알파,베타 에틸렌계 불포화 카르복실산 반복단위의 공중합체일 수 있다. 상기 아이오노머는 상기 산성 작용기를 갖는 측쇄에 금속이온을 함유하는 이온성 화합물이 적용될 수 있다.
상기 아이오노머는 상기 올레핀계 반복단위를 20 내지 95 중량%로 포함할 수 있고, 20 내지 90 중량%로 포함할 수 있으며, 40 내지 95 중량%로 포함할 수 있고, 40 내지 75 중량%로 포함할 수 있다. 상기 카르복실산계 반복단위는 5 내지 80 중량%로 포함할 수 있고, 10 내지 80 중량%로 포함할 수 있으며, 5 내지 60 중량%로 포함할 수 있고, 25 내지 60 중량%로 포함할 수 있다.
상기 금속이온으로는, 1가, 2가 또는 3가 금속 이온이 적용될 수 있으며, 구체적으로 Na+, K+, Li+, Cs+, Ag+, Hg+, Cu+, Be2+, Mg2+, Ca2+, Sr2+, Ba2+, Cu2+, Cd2+, Hg2+, Pb2+, Fe2+, Co2+, Ni2+, Zn2+, Al2+, Sc3+, Fe3+, Al3+ 및 Yt3+으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 금속이온이 적용될 수 있다. 구체적으로 상기 금속이온으로는 Mg2+, Na+ 및 Zn2+으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 적용하는 것이 좋다.
상기 아이오노머는 탄소수 2 내지 4의 에틸렌계 반복단위와 탄소수 3 내지 6의 에틸렌성 불포화 카르복실산 반복단위의 공중합체일 수 있으며, 산성 측쇄를 5 몰% 이상 포함하고, 상기 산성 측쇄가 상기 금속이온과 결합가능한 이온성 화합물일 수 있다.
상기 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지는 결정화도가 0% 내지 80%인 것일 수 있고, 10% 내지 70%인 것이 수 있으며, 더 구체적으로 40% 내지 60%인 것일 수 있다. 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지는 공중합 수지가 적용될 수도 있는데, 상기 공중합 폴리에틸렌테레프탈레이트는 글리콜 성분으로써 에틸렌글리콜과 네오펜틸글리콜이 공중합된 것이 적용될 수 있다.
상기 폴리이미드 수지는 방향족 디안하이드라이드와 방향족 디아민 또는 방향족 디이소시아네이트를 용액중합하여 폴리아믹산 유도체를 제조한 후 이미드화하여 제조되는 수지로, 구체적으로 비페닐테트라카르복실산이무수물을 포함하는 방향족 산 이무수물과 파라-페닐렌 디아민을 포함하는 방향족 디아민으로부터 합성한 폴리아믹산 수지를 이미드화 하여 수득된 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 유리접합용 필름(600)은 위에서 언급한 층들이 서로 적층된 구조일 수 있고, 구체적으로 제1층-제2층-제1층의 3층 구조일 수 있다.
상기 제2층은 예시적으로 차음층이 적용될 수 있다. 상기 차음층이 폴리비닐아세탈 수지 층인 경우, 상기 폴리비닐아세탈 수지를 54 내지 76 중량% 포함할 수 있고, 60 내지 70 중량% 포함할 수 있고, 가소제 24 내지 46 중량%를 포함할 수 있고, 30 내지 40 중량% 포함할 수 있다.
상기 차음층의 폴리비닐아세탈 수지는 아세틸기 함유량이 8 몰% 이상인 것일 수 있고, 구체적으로 8 내지 30 몰%일 수 있다. 또한, 상기 차음층의 폴리비닐아세탈 수지는 수산기 함유량이 18 몰% 이하일 수 있고, 6 내지 15 중량%일 수 있다. 이러한 경우 상기 필름의 차음성을 더욱 향상시킬 수 있다.
상기 제조방법에 적용되는 유리접합용 필름은 고분자 수지 및 가소제를 적용하여 유리접합용 필름을 제조하는 필름제조단계로 제조된 것일 수 있다.
상기 고분자 수지 및 가소제에 대한 내용은 위에서 설명한 내용과 중복되므로 그 기재를 생략한다. 또한 유리접합용 필름 제조단계는 통상 필름을 제조하는 방법이라면 적용할 수 있고, 예를 들어 공압출 방법이 적용될 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예를 보다 구체적으로 설명한다.
1) 요철 형상의 패턴 설계와 양각패턴의 제조
가로세로 각각 45 cm의 대상면적에 81만개의 직사각형 형태로 면적을 분할하여 구분면적을 형성하고, 상기 구분면적에 3*3의 9개의 하위면적이 위치하도록 분할하였다. 상기 1개의 구분면적 중 하위면적 1개에 기준점을 위치시키되, 기준점이 위치하는 하부면적은 임의로 정했다.
서로 이웃하는 기준점을 잇는 가상의 선을 그리되, 이 선은 각 기준점들을 잇는 삼각형을 형성하도록 하였으며, 상기 삼각형은 외접원의 지름이 가능하면 작도록 선택해 그렸다. 상기 삼각형들의 세 변에 수직하는 실선을 그리되, 그 실선은 임의의 다른 실선과 접하는 위치까지 그려주는 방식으로 패턴을 설계하였다.
이렇게 완성된 패턴은 실선 부분인 외곽선에 폭 약 50 ㎛의 두께를 주고 이 패턴을 향기 외곽선이 돌출부를 구성하는 양각반을 제조하였다. 이 때 돌출부의 심도(돌출부의 높이)는 40 ㎛로 설정하였다. 이후 샌딩 과정을 거져 요철형상 전사장치를 제조했다.
상기 양각판을 기준으로 평가했을 때, 가로세로 1 cm의 단위면적(1 cm2)당 약 225개의 다각형을 포함하고, 다각형을 감싸는 실선인 볼록부의 형상은 단선이나 교차점 불균일 형상이 관찰되지 않는 것으로 확인되었다. 상기 약각판의 비돌출부 평균 면적는 약 0.4 mm2으로 평가되었다(제1양각판).
위와 동일한 방식으로 양각판을 제조하되, 비돌출부의 평균 면적은 약 0.65 mm2인 샘플(제2양각판)과 약 0.9 mm2인 샘플(제3양각판)도 제조하였다.
2) 필름에 엠보 패턴의 전사
위에서 제조한 양각판들을 각각 적용하여 폴리비닐부티랄 필름(SKC 사 제조)의 양면에 패턴을 전사하였다. 이때, 전사(Laminating)은 70 내지 90 ℃ 로 5분 동안 진행한 샘플을 활용하여 이하 실험을 진행했으며, 전사된 패턴의 조도(Rz) 값을 평가해 온도와 시간은 가감해 적용했다.
상기 폴리비닐부티랄 필름은 폴리비닐부틸알 수지 73 중량%와 가소제 27 중량%를 첨가하여 압출한 단층필름과, 위와 동일한 조성의 필름을 스킨층으로 하고, 중앙에 코어층으로 폴리비닐부틸알 수지 63 중량%와 가소제 37 중량%를 첨가하여 공압출하여 제조된 3층차음필름을 각각 준비하여 실험에 적용하였다.
3) 표면 조도의 평가
표면조도는 DIN EN 4287:2010-7에 의거하여 측정하였다. 측정된 결과 샘플필름 1, 샘플필름 2, 그리고 샘플필름 3은 각각 위의 제1양각판, 제2양각판, 그리고 제3양각판을 적용하여 제조했고, 각각 조도(Rz)는 약 38 ㎛을 갖도록 하였다.
4) 볼록부의 면적, 오목부의 폭과 깊이 등 평가
볼록부의 면적은 아래의 방법으로 평가하였다.
제조된 샘플필름의 표면을 광학현미경을 이용해 촬영한 후, 단위 면적을 선택하고, 상기 단위 면적 내에 포함되는 볼록부와 오목부의 경계를 이은 선을 형성하여 작성한 면적산출용 도면을 작성하였다. 상기 도면에서 볼록부의 면적을 모두 합산하여 평가했으며, 서로 다른 부분 10곳 이상을 샘플로 계산한 볼록부 면적 값을 평균하여 각 샘플의 볼록부 면적 값으로 하였다.
측정 결과, 샘플필름 1은 볼록부의 평균면적 값이 약 0.4 mm2, 샘플필름 2는 볼록부의 평균면적 값이 약 0.65 mm2, 샘플필름 3은 볼록부의 평균면적 값이 약 0.9 mm2인 것으로 평가되었다.
오목부의 폭과 깊이는 아래와 같이 평가했다.
광학현미경을 이용하여 샘플필름의 단면을 관찰하며, 오목부의 깊이와 폭을 측정하였다. 단면 1 cm 내의 오목부의 깊이와 폭을 측정하되, 샘플의 서로 다른 부분의 단면 10곳 이상에서 관찰한 후 평균 값을 오목부의 폭과 깊이로 하였다. 샘플필름 2를 기준으로 오목부의 폭은 40 내지 55 ㎛, 깊이는 30 내지 45 ㎛로 관찰되었다. 또한, 오목부들이 서로 이어져 단선 현상이 발생하지 않고, 실선의 교차부 형상도 양호하다는 점을 확인하였다.
5) 탈기 성능의 평가
탈기성능은 진공링 장치를 이용한 평가 방식으로 진행하였다.
구체적으로, 상기 샘플필름들(직경 320 mm)을 원형 유리판 사이에 넣고 적층체를 제조한 후, 상기 적층체에 진공링 장치를 설치한 후 진공펌프를 이용하여 탈기 성능 측정 장치 내를 진공화하였다.
충분히 진공화된 상태에서 상기 적층체의 온도를 변경하며 진공도가 유지되는지 여부를 확인하는 방식으로 탈기성능을 측정하였다. 이는, 샘플필름에 형성된 패턴이 무너지는 경우 진공도가 떨어지게 되는 원리를 적용한 것으로, 온도 별로 20 ℃, 30 ℃, 그리고 40 ℃에서 각각 진공도가 유지되는 압력을 각 온도 도달 30초 후에 측정하였다. 상기 샘플필름들은 모두 20 ℃에서는 55 cm Hg 내지 73의 값이, 30 ℃에서는 35 cm Hg 내지 73의 값이, 40 ℃에서는 30 cm Hg 내지 70의 값을 가졌고, 샘플필름 1의 경우 20 ℃와 40 ℃에서 탈기성능 차이가 10 cm Hg 이내, 샘플필름 2의 경우 20 ℃와 40 ℃에서 탈기성능 차이가 5 cm Hg 이내로 온도 상승에도 불구하고 패턴이 무너지지 않는 특성을 보였다. 다만, 샘플필름 3의 경우에는 20 ℃와 40 ℃에서 탈기성능 차이가 30 cm Hg 이내이나 탈기, 엣지실링 모두 양호 판정을 받았다.
6) 가장자리 실링(Edge sealing) 및 광학특성 평가
예비 접합 과정에서 가장자리 실링이 충분하지 않으면 가장자리 부분에서 기포가 발생하게 되며, 이는 불량의 원인이 된다. 예비접합 이후에 가장자리에 기포 발생 여부를 외관점수로 평가하고 엣지에 발생한 기포의 개수를 버블발생수로 평가해 가장자리 실링 품질을 평가하였다.
구체적으로, 2.1 t 평판유리 2장 사이에 상기 샘플필름들을 두고 접합하여 각각 3매의 샘플을 제조하였다. 상기 샘플 1개가 각각 가로 세로 1000 mm로 샘플 1개의 가장자리 사면의 길이는 총 4 m이고, 각 3개의 샘플을 준비하여 총 12 m에서 가장자리 실링을 평가하였다. 평가용 샘플 제조는 20 ℃에서 5분 동안 진공링을 이용해 탈기 후 15분 동안 110 ℃에서 유지하는 방식을 적용했다.
외관점수는, 상기 평가용 샘플을 육안으로 평가하여 엣지실링이 완벽하고 패턴이 전혀 보이지 않는 경우를 1점, 엣지실링 정도는 좋고 약한 패턴이 육안으로 확인되는 경우는 2점, 엣지실링 정도는 보통이고 패턴이 육안으로 확인되는 경우를 3점, 엣지실링 정도는 나쁨 정도이고 패턴이 육안으로 확인되는 경우를 4점, 그리고 엣지실링 정도가 나쁘고 패턴이 강하게 육안으로 확인되는 경우를 5점으로 평가했다.
상기 샘플들의 본 접합 후 육안으로 평가하여 가장자리로부터 5 mm 이내에 버블이 발생한 숫자를 표시해 가장자리 실링 정도를 평가했고, 2회 반복실험(1차평가, 2차평가) 하여 버블 발생 숫자의 총 합계로 평가하였다(표 1).
샘플번호 평균면적
(mm2)		 조도(Rz, ㎛) 1) 외관점수 2) 1차
버블평가		 3) 2차
버블평가		 종합평가
(1~3의 합)
샘플필름1 0.4 38 4 0 1 6
샘플필름2 0.65 38 4 5 6 15
샘플필름3 0.9 38 3 8 9 20
표 1를 참고하면, 위의 샘플들은 모두 30개 이하의 버블이 발생한 것으로 확인되어 전체적으로 우수한 특성을 보였으며, 특히 샘플 2의 경우에는 버블이 1개 이하로 버블이 실질적으로 발생하지 않는 것으로 평가되었다.
가접합 후의 외관점수 평가 결과도 패턴이 다소 관찰되어 가접합 후에도 패턴이 모두 무너지지 않고 일정정도 유지된다는 것을 보여주며 이는 우수한 탈기 성능을 가질 수 있는 원인 중 하나라 생각된다.
조도(Rz, ㎛) 값을 38로 일정하게 조정한 후 진행한 평가에서는 도형의 평균면적이 0.4 mm2인 샘플이 광학특성이 가장 우수한 것으로 평가되었다.
7) 내관통성 평가
KS L 2007에 의거하여 접합유리의 내관통성을 평가하였다.
300 mm × 300 mm의 2.1 T(cm) 두께 유리와 위의 샘플필름 1 내지 3을 각각 적용하여 유리-유리접합용 필름-유리의 적층 구조로 제조하고, 진공으로 예비 접합하여 탈기 및 엣지 실링(Edge sealing)하였다. 이후, 고압멸균기(autoclave)를 이용하여 150 ℃에서 2 시간 동안 본 접합하여 시편을 제작하였다. 이후, 2.26 kg의 강구를 상기 시편에 낙구시켜, 시편이 관통이 되는 높이(MBH)를 측정하였다. 이때 높이 4 m 미만에서 관통되는 경우는 Fail로, 4 m 이상의 높이에서 관통되는 경우는 Pass로 평가하였다.
샘플필름 1 내지 3을 각각 적용하여 제조한 적층유리는 모두 Pass로 평가되었다.
8) 내충격성 평가
KS L 2007:2008에 의거하여 내충격성 평가시 접합유리의 결락유무를 평가하였다.
2.1 T(cm) 두께 유리와 샘플필름 1 내지 3을 각각 적용하여 유리-유리접합용 필름-유리의 적층 구조로 제조 및 접합하는 과정은 위의 내관통성 평가와 동일하게 진행했다.
저온 평가는, 227 g의 강구를 영하 20 ℃에서 4 시간 보관 후 9 m 높이에서 도 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 40 ℃에서 4 시간 동안 보관한 후 10 m 높이에서 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.
샘플필름 1 내지 3을 각각 적용하여 제조한 적층유리는 저온평가와 상온평가에서 모두 Pass로 평가되었다.
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.
1000: 요철형상 전사장치
10: 비돌출부 20: 돌출부
100: 볼록부 200: 오목부
500: 표면요철형상 600: 유리접합용 필름, 필름
Wc: 오목부의 폭
d1: 제1오목부와 제2오목부 사이의 거리 값
d2: 제3오목부와 제4오목부 사이의 거리 값

Claims (10)

  1. 패턴형성 대상인 대상면적을 서로 동일한 면적을 갖는 구분면적으로 구분하고, 상기 구분면적을 동일한 면적의 4 개 이상의 하위면적을 갖도록 구분하여 면적구분된 대상면적을 준비하는 준비단계;
    상기 구분면적 1개에 포함되는 4개 이상의 하위면적들 중 1 개에 위치하도록 점을 찍어 기준점들을 배치하는 타점단계;
    상기 기준점들 가운데 서로 인접한 기준점들을 연결하여 상기 대상면적을 구분하는 삼각형들을 형성하는 연결단계: 그리고
    상기 삼각형들의 세 변 각각에 수직이등분선을 그리고, 서로 이웃하는 수직이등분선들이 서로 만나는 점까지의 상기 수직이등분선을 외곽선으로 형성해 서로 연결된 외곽선들과 상기 외곽선들로 둘러싸인 도형들을 그려 유리접합필름의 패턴을 설정하는 도형설정단계;를 포함하는, 유리접합필름의 패턴 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 연결단계에서 상기 삼각형은 하나의 기준점을 공유하며 이웃하는 2개의 기준점들을 서로 연결하여 형성되는 다수의 삼각형들 중에서 외접원의 지름이 가장 작은 것인, 유리접합필름의 패턴 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 구분면적은 상기 대상면적의 단위면적(cm2)당 24 내지 9,800 개 형성되는, 유리접합필름의 패턴 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 대상면적에 포함되는 다수개의 상기 도형들의 평균면적은 0.01 내지 4 mm2인, 유리접합필름의 패턴 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 유리접합필름의 패턴은 다수의 도형과 서로 이웃하는 도형들 사이에 위치하는 외곽선들을 포함하는 것인, 유리접합필름의 패턴 제조방법.
  6. 장치의 일면의 일부 또는 전부에 유리접합필름의 패턴 형태를 포함하는 것으로, 다수의 비돌출부와 서로 이웃하는 비돌출부들 사이에 위치하는 돌출부를 포함하는 것으로, 상기 비돌출부는 3 내지 8개의 다른 비돌출부들과 돌출부를 공유하며 서로 이웃하고,
    상기 장치의 일면의 일부 또는 전부에 해당하는 대상면적을 서로 동일한 면적을 갖는 구분면적으로 구분하고, 상기 구분면적을 동일한 면적의 4 개 이상의 하위면적을 갖도록 구분하여 면적구분된 대상면적을 준비하고,
    상기 구분면적 1개에 포함되는 4개 이상의 하위면적들 중 1 개에 위치하도록 점을 찍어 기준점들을 배치하고,
    상기 기준점들 가운데 서로 인접한 기준점들을 연결하여 상기 대상면적을 구분하는 삼각형들을 형성하고,
    상기 삼각형들의 세 변 각각에 수직이등분선을 그리고, 서로 이웃하는 수직이등분선들이 서로 만나는 점까지의 상기 수직이등분선을 외곽선으로 형성해 서로 연결된 외곽선들과 상기 외곽선들로 둘러싸인 도형들로 구분할 때,
    상기 비돌출부의 형상은 상기 도형들의 형상을 포함하고, 상기 돌출부는 상기 외곽선들의 형상을 포함하는, 유리접합용 필름의 요철형상 전사장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 요철형상 전사장치는 롤 형태 또는 판 형태인, 요철형상 전사장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 돌출부는 심도가 20 내지 100 ㎛인, 요철형상 전사장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 요철형상 전사장치의 단위면적(cm2)당 상기 비돌출부들의 평균 면적이 0.01 내지 4 mm2인, 요철형상 전사장치.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 요철형상 전사장치의 단위면적(cm2)당 상기 비돌출부들의 면적의 표준편차는 0.01 내지 0.4인, 요철형상 전사장치.
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