KR102068890B1 - 광변색 중간막, 및 이를 포함하는 광투과적층체 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시예에 따른 광투과적층체 제조용 중간막 등은 폴리비닐아세탈 수지, 가소제, 및 광변색 염료를 포함하는 광변색층을 포함하는 것으로, 상기 광투과적층체 제조용 중간막은 자외선흡수제를 더 포함한다. 본 발명의 광투과적층체 제조용 중간막, 광투과적층체 등는 자동차 유리로 적용하기에 적합한 내관통성, 내충격성 등의 기계적 물성을 만족하면서 광변색 특성을 비교적 장 시간 유지할 수 있어서, 자동차 오프닝, 건축자재 등으로 활용도가 크다.
Description
본 발명은 광변색 특성을 갖는 광투과적층체 제조용 중간막, 및 이를 포함하는 광투과적층체에 관한 것으로, 광변색 특성을 가지면서 자동차 유리 접합용을 적용 가능한 중간막 등에 관한 것이다.
특정한 빛에 반응하여 색으로 바뀌는 현상을 광변색이라 하는데, 이러한 광변색을 일으키는 물질을 포토크로믹(Photochromic, 광 가역성 변색 화합물 또는 광변색화합물)이라 한다.
광변색 화합물은 크게 안료형태와 염료형태 또는 무기물형태와 유기물 형태로 구분한다. 용액이나 분산액 형태의 광변색 화합물은 태양광선이나 자외선에 노출되었을 때 무색으로부터 특정 색으로 변하며, 어두운 곳에 두거나 강한 자외선조사가 없는 상태에서는 원래의 색으로 돌아온다. 광변색 현상이 발견된 것은 1840년경이었지만 상업적인 연구가 시작된 것은 비교적 최근 들어서이다.
강한 태양빛에 반응하여 빛이 강할 때에는 보다 진한 색의 유리로, 빛이 약할 때에는 보다 연한 색의 유리로 변화하는 변색유리에 대한 니즈가 있다. 다만 이러한 변색유리 제조에 필요한 광변색 물질은 내후성이 약한 편이라 실외 용도로 사용 시에 변색 효과가 감소하는 문제가 있었고, 제조공정이 너무 복잡하여 대량생산에 적용이 곤란하였다. 특히 쉽게 교체하기 힘든 건축자재나 자동차 오프닝용으로 적용하는 것에 한계가 있었다.
최근에는 차량의 운행 안전성 향상을 위하여 카메라를 활용한 다양한 옵션들이 탑재되고 있다. 일 예로 LDWS (Line Departure Warning System) 기술은 차량 전방에 카메라를 장착하여 차선을 인식하고, 방향 지시등을 켜지 않고 차선을 이탈할 경우 경고음이나 핸들진동으로 운전자에게 알려 사고를 예방하는 기술이다. 자율주행기술 등도 카메라 인식을 기반으로 주변환경을 판단하는 방식으로 적용되는 경우가 많다.
본 발명의 목적은 광변색 특성을 가지면서 자동차 유리 접합용을 적용 가능한 광변색 중간막과 이를 포함하는 광투과적층체 등을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 광투과적층체 제조용 중간막은 폴리비닐아세탈 수지, 가소제, 및 광변색 염료를 포함하는 광변색층을 포함하는 공압출 폴리비닐아세탈 필름인 광투과적층체 제조용 중간막으로, 상기 광투과적층체 제조용 중간막은 자외선흡수제를 포함한다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 광투과적층체 제조용 중간막은, 폴리비닐아세탈 수지, 가소제 및 광변색 염료를 포함하는 광변색밴드층을 포함하는 공압출 폴리비닐아세탈 필름인 광투과적층체 제조용 중간막으로, 상기 광투과적층체 제조용 중간막은 자외선흡수제를 포함한다.
상기 자외선흡수제는 250 nm 이상에서 310 nm 미만의 범위, 330 nm 이상에서 360 nm 미만의 범위, 또는 370 nm 이상에서 400 nm 이하의 범위에 흡수 피크를 갖는 것이다. 상기 자외선흡수제는 흡수 스펙트럼에서 315 nm 이상에서 325 nm 미만의 영역과 360 nm 이상에서 365 nm 미만의 영역에서 피크를 갖지 않는다.
상기 광투과적층체 제조용 중간막은 폴리비닐아세탈 수지, 가소제, 및 광변색 염료를 포함하며 Lab 색좌표를 기준으로 변색 전과 변색 후의 델타 E* 값이 10 내지 70인 광변색층을 포함할 수 있다.
340nm의 광량 0.77 W/m2, 60℃인 조건으로 8시간 조사한 후, 50℃에서 4시간 컨덴세이션을 반복하는 사이클에 노출시키며 시험한 촉진 내후성 시험 결과, 투과율 값이 가장 작은 파장값인 λmin 에서의 빛투과도가 초기의 변색 시 빛투과도에서 그 절반까지 증가하는데 걸리는 시간이 1,000시간 이상이고, 상기 제1층과 상기 제2층이 각각 유리인 광투과층과 직접 맞닿는 스킨층으로 가열, 가압으로 접합될 수 있다.
340nm의 광량 0.77 W/m2, 60℃인 조건으로 8시간 조사한 후, 50℃에서 4시간 컨덴세이션을 반복하는 사이클에 노출시키며 시험한 촉진 내후성 시험 결과, 투과율 값이 가장 작은 파장값인 λmin 에서의 빛투과도가 초기의 변색 시 빛투과도에서 그 절반까지 증가하는데 걸리는 시간이 1,000시간 이상이고, 상기 제1층과 상기 제2층이 각각 유리인 광투과층과 직접 맞닿는 스킨층으로 가열, 가압으로 접합될 수 있다.
상기 광변색 염료는 상기 광변색층 전체를 기준으로 0.001 내지 10 중량 %로 포함될 수 있다.
상기 광변색 염료와 상기 자외선흡수제는 1: 0.1 내지 10의 중량비로 포함될 수 있다.
상기 광변색층에 포함되는 폴리비닐아세탈 수지는 아세탈화도가 70 내지 88 중량%이고, 아세틸기 함유량이 2 중량% 미만일 수 있다.
상기 광변색층에 포함되는 폴리비닐아세탈 수지는 아세틸기 함유량이 8 내지 14 중량%일 수 있다.
상기 광투과적층체 제조용 중간막은 상기 광변색층의 일면 상에 위치하는 제1층을 더 포함할 수 있다.
상기 제1층은 제1폴리비닐아세탈 수지 70 내지 76 중량%, 및 제1가소제 24 내지 30 중량%를 포함하는 것일 수 있다.
상기 광투과적층체 제조용 중간막은 상기 광변색층의 타면 상에 위치하는 제2층을 더 포함할 수 있다.
상기 제2층은 제2폴리비닐아세탈 수지 60 내지 78 중량%, 및 제2가소제 22 내지 40 중량%를 포함하는 것일 수 있다.
상기 광투과적층체 제조용 중간막은 상기 광변색층의 타면 상에 위치하는 차음층을 더 포함할 수 있다.
상기 차음층은 폴리비닐아세탈 수지 60 내지 72 중량%, 및 가소제 28 내지 40 중량%를 포함할 수 있다.
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상기 광변색층은 상기 폴리비닐아세탈 수지를 70 내지 74 중량%, 그리고 상기 가소제 25 내지 29 중량% 및 상기 광변색 염료 0.001 내지 5 중량%를 포함할 수 있다.
상기 광투과적층체용 중간막은 상기 광변색층의 일면 상에 위치하는 제1층을 더 포함하고, 상기 제1층은 상기 자외선흡수제의 일부 또는 전부를 포함하는 것일 수 있다.
상기 광투과적층체 제조용 중간막은 상기 광변색층의 일면 상에 위치하는 제1층과 상기 광변색층의 타면 상에 위치하는 제2층을 더 포함할 수 있다.
상기 광변색밴드층을 포함하는 광투과적층체 제조용 중간막은 제1폴리비닐아세탈 수지 및 제1가소제를 포함하는 제1층을 포함하며, 상기 광변색밴드층은 상기 제1층에 포함되어 상기 광투과적층체 제조용 중간막의 말단에 위치하는 것일 수 있다.
상기 광변색밴드층을 포함하는 광투과적층체 제조용 중간막은 1폴리비닐아세탈 수지 및 제1가소제를 포함하는 제1층을 포함하며, 상기 광변색밴드층은 상기 제1층에 포함되어 상기 광투과적층체 제조용 중간막의 말단에 위치하는 것일 수 있다.
상기 광변색밴드층을 포함하는 광투과적층체 제조용 중간막은 상기 제1층의 일면 상에 위치하는 제2면과, 상기 제1층의 타면 상에 위치하는 제3층을 더 포함할 수 있다.
상기 광변색밴드층을 포함하는 광투과적층체 제조용 중간막은 제1층과 상기 제1층 상에 위치하는 차음층, 그리고 상기 차음층 상에 위치하는 제2층을 포함하며, 상기 광변색밴드층은 그 일부가 상기 제1층에, 다른 일부가 상기 차음층에, 그리고 잔부가 상기 제3층에 포함되어 상기 광투과적층체 제조용 중간막의 일 말단에 위치하는 것일 수 있다.
상기 자외선흡수제는 흡수 스펙트럼에서 250 nm 이상에서 315 nm 미만의 범위, 325 nm 이상에서 360 nm 미만의 범위, 또는 365 nm 이상의 범위에서 흡수 피크를 갖는 것일 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 광투과적층체는, 제1광투과층, 제2광투과층, 그리고 상기 제1광투과층과 상기 제2광투과층 사이에 위치하는 위에서 설명한 광투과적층체 제조용 광투과적층체 제조용 중간막을 포함한다.
상기 광투과적층체는 상기 광변색층에 의한 색 변화 발생 전의 가시광선 투과율이 70% 이상일 수 있다.
상기 광투과적층체는 상기 광변색밴드층에 변색 전의 가시광선 투과율이 70% 이상일 수 있다.
상기 광투과적층체는 상기 광변색층에 의한 색 변화 발생 후의 가시광선 투과율은 10 내지 60%일 수 있다.
상기 광투과적층체는 상기 광변색밴드층에 의한 색 변화 발생 후의 가시광선 투과율은 10 내지 60%일 수 있다.
상기 광투과적층체는 상기 광변색층에 의한 색 변화 발생 전의 가시광선 투과율과 색 변화 발생 후의 가시광선 투과율의 차이가 20 내지 75 %일 수 있다.
상기 광투과적층체는 상기 광변색밴드층에 의한 색 변화 발생 전의 가시광선 투과율과 색 변화 발생 후의 가시광선 투과율의 차이가 20 내지 75 %일 수 있다.
상기 광투과적층체는 상기 광변색층의 변색 전과 변색 후의 색상값 차이(델타 E* 값)가 10 내지 70일 수 있다.
상기 광투과적층체는 상기 광변색밴드층의 변색 전과 변색 후의 색상값 차이(델타 E* 값)가 10 내지 70일 수 있다.
상기 광투과적층체 제조용 중간막에 포함되는 광변색층은 상기 광변색 염료를 0.001 내지 1.5 중량%로 포함하고, 상기 광투과적층체는 자동차 전면유리일 수 있다.
상기 광투과적층체 제조용 중간막에 포함되는 광변색밴드층은 상기 광변색 염료를 0.001 내지 1.5 중량%로 포함하고, 상기 광투과밴드층은 자동차 전면유리의 쉐이드밴드일 수 있다.
상기 광투과적층체 제조용 중간막에 포함되는 광변색층은 상기 광변색 염료를 0.1 내지 5 중량%로 포함하고, 상기 광투과적층체는 자동차 선루프 또는 리어도어일 수 있다.
상기 광투과 적층체를 변색시킨 상태에서 측정한 색상값과 2500kJ의 자외선 조사 후 변색된 상태에서 측정한 색상값의 차이가 2 이하일 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 자동차용 촬상 시스템은, 위에서 설명한 광투과적층체를 포함하는 자동차의 오프닝과 상기 오프닝 상단의 광변색밴드층과 서로 마주보며 위치하는 촬상부를 포함하며, 상기 촬상부는 자외선 조사량에 따라서 가시광선 투과율이 변화하는 상기 오프닝의 광변색밴드층을 통해 관찰되는 영상을 전기적 신호로 바꾸어 전달하는 것일 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 자동차용 촬상 시스템은, 위에서 설명한 광투과적층체를 포함하는 자동차의 오프닝과 상기 오프닝 일면의 광변색층과 서로 마주보며 위치하는 촬상부를 포함하며, 상기 촬상부는 자외선 조사량에 따라서 가시광선 투과율이 변화하는 상기 오프닝의 광변색층을 통해 관찰되는 영상을 전기적 신호로 바꾸어 전달하는 것일 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 건축용 촬상 시스템은, 위에서 설명한 광투과적층체를 포함하는 건축용 오프닝과 상기 오프닝 일면의 광변색층과 서로 마주보며 위치하는 촬상부를 포함하며, 상기 촬상부는 자외선 조사량에 따라서 가시광선 투과율이 변화하는 상기 오프닝의 광변색층을 통해 관찰되는 영상을 전기적 신호로 바꾸어 전달하는 것일 수 있다.
본 발명의 광투과적층체 제조용 중간막 및 이를 포함하는 광투과적층체는 자동차 유리로 적용하기에 적합한 내관통성, 내충격성 등의 기계적 물성을 만족하면서 광변색 특성을 비교적 장 시간 유지할 수 있다.
도 1의 (a)와 (b)는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 전면 광변색층을 포함하는 광투과적층체와 광투과적층체 제조용 중간막의 단면을 보여주는 개념도.
도 2의 (a)와 (b)는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 전면 광변색층을 포함하는 광투과적층체와 광투과적층체 제조용 중간막의 단면을 보여주는 개념도.
도 3 의 (a)와 (b)는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 전면 광변색층을 포함하는 광투과적층체와 광투과적층체 제조용 중간막의 단면을 보여주는 개념도.
도 4의 (a), (b) 및 (c)는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 쉐이드밴드 광변색층을 포함하는 광투과적층체와 광투과적층체 제조용 중간막의 단면을 보여주는 개념도.
도 5의 (a)와 (b)는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 쉐이드밴드 광변색층을 포함하는 광투과적층체와 광투과적층체 제조용 중간막의 단면을 보여주는 개념도.
도 6의 (a)와 (b)는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 쉐이드밴드 광변색층을 포함하는 광투과적층체와 광투과적층체 제조용 중간막의 단면을 보여주는 개념도.
도 7은 본 발명의 실시예에서 실험적으로 제조한 광변색층을 포함하는 적층유리 샘플 1 내지 10의 가시광선영역 광투과율을 보여주는 그래프.
도 8은 본 발명의 실시예에서 실험적으로 측정한 광변색층을 포함하는 적층유리 샘플들 중에서 자외선흡수제의 종류를 변경하여 적용한 적층유리의 변색 전과 변색 후의 광투과율을 보여주는 그래프.
도 9는 본 발명의 실시예에서 제조한 샘플 1, 2, 3, 4, 번의 자연광 노출 직후, 및 자연광 노출 100초 후 변색 정도를 확인한 사진[각각 (a), (b)].
도 10은 본 발명의 실시예에서 제조한 3층 샘플 2, 3, 4번의 자연광 노출 직후, 및 자연광 노출 100초 후 변색 정도를 확인한 사진[각각 (a), (b)].
도 2의 (a)와 (b)는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 전면 광변색층을 포함하는 광투과적층체와 광투과적층체 제조용 중간막의 단면을 보여주는 개념도.
도 3 의 (a)와 (b)는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 전면 광변색층을 포함하는 광투과적층체와 광투과적층체 제조용 중간막의 단면을 보여주는 개념도.
도 4의 (a), (b) 및 (c)는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 쉐이드밴드 광변색층을 포함하는 광투과적층체와 광투과적층체 제조용 중간막의 단면을 보여주는 개념도.
도 5의 (a)와 (b)는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 쉐이드밴드 광변색층을 포함하는 광투과적층체와 광투과적층체 제조용 중간막의 단면을 보여주는 개념도.
도 6의 (a)와 (b)는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 쉐이드밴드 광변색층을 포함하는 광투과적층체와 광투과적층체 제조용 중간막의 단면을 보여주는 개념도.
도 7은 본 발명의 실시예에서 실험적으로 제조한 광변색층을 포함하는 적층유리 샘플 1 내지 10의 가시광선영역 광투과율을 보여주는 그래프.
도 8은 본 발명의 실시예에서 실험적으로 측정한 광변색층을 포함하는 적층유리 샘플들 중에서 자외선흡수제의 종류를 변경하여 적용한 적층유리의 변색 전과 변색 후의 광투과율을 보여주는 그래프.
도 9는 본 발명의 실시예에서 제조한 샘플 1, 2, 3, 4, 번의 자연광 노출 직후, 및 자연광 노출 100초 후 변색 정도를 확인한 사진[각각 (a), (b)].
도 10은 본 발명의 실시예에서 제조한 3층 샘플 2, 3, 4번의 자연광 노출 직후, 및 자연광 노출 100초 후 변색 정도를 확인한 사진[각각 (a), (b)].
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 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, 특정 화학구조 계(열)의 화합물이란 그 화학구조를 코어 구조로 포함하는 화합물로서, 그 화학구조만으로 이루어진 화합물 및 그 유도체를 모두 포함한다.
본 명세서에서 단수 표현은 특별한 설명이 없으면 문맥상 해석되는 단수 또는 복수를 포함하는 의미로 해석된다.
자동차 운행시 보다 높은 안정성 확보를 위해, 보다 넓은 시야각의 확보가 필요한데, 이는 최근 카메라 기술을 응용한 LDWS 기술이나, 자동운전기술 등에서는 가능하면 실제 운전자가 얻는 것 이상의 넓은 시야각 확보하고자 하는 요구가 크고, 따라서 카메라의 설치 위치를 운전자의 시야 또는 그 이상으로 높이고자 하는 니즈가 있다. 그러나, 일반적인 차량용 전면유리 상단에는 태양빛으로 인한 강한 직사광선을 차단하고, 운전자의 눈부심을 줄여 안전운전에 도움을 주도록 짙은 색깔 (블루, 브론즈, 또는 차콜) 띠 모양의 쉐이드 밴드(Shade-Band, S/B)가 존재한다.
현재 적용되는 S/B는 광량의 차이와 상관없이 언제나 일정비율의 가시광선을 차단하게 되어있어, S/B 위치에 카메라가 위치하는 경우에는 흐린 날씨나 야간에는 LDWS 기술, 자동운전기술 등에 필요한 충분한 정보를 얻지 못하였다. 따라서, 운전자의 시야 이상의 높은 위치에서 카메라 설치가 곤란하였고, 넓은 시야각으로 정보를 얻기 어려운 현실이다. 또한, S/B뿐만 아니라 자동차의 전면유리도 별도의 유색 필름을 부착하는 경우 카메라 등의 인식에 영향을 미쳐서 날씨나 계절에 따라 카메라로 인식되는 정보가 부정확할 가능성도 있다.
이에, 본 발명의 발명자들은 이러한 문제점들을 종합적으로 해결하고자 연구를 계속하던 중, 자외선 영역의 빛에 반응하여 광변색 특성을 나타내면서 광변색 특성이 비교적 오랫동안 유지되도록 내후성도 동시에 갖는 광투과적층체 제조용 중간막을 제조하여 본 발명을 완성하였다.
도 1 내지 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 전면 광변색층(400)을 포함하는 광투과적층체(700)와 광투과적층체 제조용 중간막(100)의 단면을 보여주는 개념도, 또는 쉐이드밴드 광변색층(450)을 포함하는 광투과적층체(700)와 광투과적층체 제조용 중간막(100)의 단면을 보여주는 개념도이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 이하 본 발명에 대해 도면을 참고해 구체적으로 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광투과적층체 제조용 광투과적층체 제조용 중간막(100)은, 폴리비닐아세탈 수지, 가소제 및 광변색 염료를 포함하는 광변색층(400)을 포함한다. 상기 광변색층(400)은 자외선흡수제를 더 포함할 수 있다.
상기 광투과적층체 제조용 중간막(100)은 상기 광변색층(400)으로 이루어진 것일 수 있다.
상기 광투과적층체 제조용 중간막(100)은 상기 광변색층(400)을 포함하며, 상기 광변색층(400)의 일면 상에 위치하는 제1층(300)을 더 포함할 수 있다.
상기 제1층(300)은 자외선흡수제를 더 포함하여 자외선차단 기능성을 갖는 제1자외선차단층(350)일 수 있다.
상기 광투과적층체 제조용 중간막(100)은 상기 광변색층(400)을 포함하며, 상기 광변색층(400)의 타면 상에 위치하는 제2층(320)을 더 포함할 수 있다.
상기 제2층(320)은 자외선흡수제를 더 포함하여 자외선차단 기능성을 갖는 제2자외선차단층(370)일 수 있다.
상기 제1층(300)과 상기 제2층(320)은 광투과층(200, 600)과 직접 맞닿는 스킨층일 수 있다.
상기 광변색층(400)은 상기 광투과층(200, 600)과 직접 맞닿도록 위치할 수 있고, 광변색 스킨층으로 적용될 수 있다.
상기 광투과적층체 제조용 중간막(100)은 상기 차음층(500)을 더 포함할 수 있다.
상기 차음층(500)은 상기 제1층(300)과 상기 제2층(320) 사이에 위치할 수 있다.
상기 차음층(500)은 상기 제1층(300)과 상기 광변색층(400) 사이에 위치할 수 있다.
상기 차음층(500)은 상기 제2층(320)과 상기 광변색층(400) 사이에 위치할 수도 있다.
상기 광변변색층(400)은 차음층의 특성도 동시에 가져, 차음 광변색층으로 적용될 수도 있다.
상기 광투과적층체 제조용 중간막(100)은 단층 구조일 수 있고, 제1층-광변색층의 이층 구조일 수 있다,
상기 광투과적층체 제조용 중간막(100)은 제1층-광변색층-제2층의 삼층구조일 수 있다.
상기 광투과적층체 제조용 중간막(100)은 제1자외선차단층-광변색층-제2자외선차단층의 삼층구조일 수 있다.
이때, 상기 광변색층은 차음층의 물성을 가질 수 있다.
상기 광투과적층체 제조용 중간막(100)은 제1층-차음층-광변색층의 삼층 구조일 수 있다. 이 경우 광변색층은 스킨층의 물성을 가질 수 있다.
상기 광투과적층체 제조용 중간막(100)은 제1층-차음층-광변색층-제2층의 사층 구조일 수 있다.
상기 광투과적층체 제조용 중간막(100)에 포함되는 광변색층(400)은 전체적으로 동일한 농도의 색을 갖는 것일 수 있고, 일 말단에서 타 말단으로 갈수록 색의 농도가 달라지는 그라데이션되는 색을 갖는 것일 수 있다.
상기 광투과적층체 제조용 중간막(100)의 두께는 0.30 mm 이상일 수 있고, 0.38 내지 1.6 mm일 수 있으며, 0.6 내지 1.2 mm 일 수 있다. 이러한 두께로 상기 광투과적층체 제조용 중간막을 형성하는 경우 기계적 물성을 일정 수준 이상으로 유지하면서 얇은 두께로 광투과적층체 제조용 중간막을 형성할 수 있다.
상기 광투과적층체 제조용 중간막(100)이 차음층(500)을 포함하는 포함하는 3층 구조로 형성되는 경우, 상기 차음층(500)은 전체 광투과적층체 제조용 중간막 두께의 10 내지 24 %의 두께를 가질 수 있다. 상기 제1층(300)과 상기 제2층(320)은 각각 전체 광투과적층체 제조용 중간막 두께의 38 내지 45 %의 두께를 가질 수 있다.
상기 제1층(300) 또는 상기 제2층(320) 중 적어도 한 층은 광변색층(400)으로 적용될 수 있다.
상기 제1층(300) 또는 상기 제2층(320) 중 적어도 한 층은 자외선차단층(350, 370)으로 적용될 수 있다.
상기 차음층(500)은 광변색층 기능을 동시에 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광투과적층체 제조용 광투과적층체 제조용 중간막(100)은, 폴리비닐아세탈 수지, 가소제, 및 광변색 염료를 포함하는 광변색층밴드층(450)을 포함한다. 상기 광변색밴드층(450)은 자외선흡수제를 더 포함할 수 있다.
상기 광투과적층체 제조용 중간막(100)은 제1층(300)의 일부로 포함되는 상기 광변색밴드층(450)을 포함한다.
상기 제1층은 자외선흡수제를 더 포함하는 등의 방법으로 자외선 차단 기능성을 갖는 제1자외선차단층(350)일 수 있다.
상기 광변색밴드층(450)은 도 4 등에서 꼭지점이 밑면의 중앙 상에 위치하는 삼각형과 상기 삼각형의 밑면에 직사각형이 위치하는 전체적으로 오각형인 형상으로 묘사했으나, 상기 제1층(300)의 일 말단에 밴드 형태로 비교적 일정한 두께로 형성되는 것이라면 족하고 그 형태는 무관하다.
또한, 상기 광변색밴드층(450)은 전체적으로 한가지 농도의 색을 가질 수 있고, 일 말단에서 타 말단으로 갈수록 농도가 점차 옅어지는 농도 구배를 갖는 그라데이션 색을 가질 수 있다.
상기 광변색밴드층(450)의 두께는 통상 쉐이드밴드로 적용되는 두께라면 적용이 가능하며 그 두께나 형태는 특별하게 한정하지 않는다.
상기 광투과적층체 제조용 중간막(100)은 그 일부로 상기 광변색밴드층(450)이 포함되는 제1층(300)과 상기 제1층 상에 제2층(320)을 포함할 수 있다.
상기 제2층(320)은 자외선흡수제를 더 포함하는 등의 방법으로 자외선 차단 기능성을 갖는 제2자외선차단층(370)일 수 있다.
상기 광투과적층체 제조용 중간막(100)은 그 일부로 상기 광변색밴드층(450)이 포함되는 제1층(300)과 상기 제1층 상에 위치하는 차음층(500) 그리고 상기 차음층 상에 위치하는 제2층(320)을 포함할 수 있다.
상기 광투과적층체 제조용 중간막(100)은 제1층(300)과 상기 제1층 상에 위치하는 차음층(500) 그리고 상기 차음층 상에 위치하는 제2층(320)을 포함하며, 상기 차음층(500)은 그 일 말단에 광변색밴드층(450)을 포함할 수 있다.
상기 광투과적층체 제조용 중간막(100)은 제1층(300)과 상기 제1층 상에 위치하는 차음층(500) 그리고 상기 차음층 상에 위치하는 제2층(320)을 포함하며, 상기 제2층(320)은 그 일 말단에 광변색밴드층(450)을 포함할 수 있다.
상기 광투과적층체 제조용 중간막(100)은 제1층(300)과 상기 제1층 상에 위치하는 차음층(500) 그리고 상기 차음층 상에 위치하는 제2층(320)을 포함하며, 상기 제1층(300)과 상기 제2층(320)은 각각 그 일 말단에 광변색밴드층(450)을 포함할 수 있다. 다시 말해, 상기 광변색밴드층(450)은 상기 두 층에 걸쳐서 위치할 수 있다.
제1층(300)과 상기 제1층 상에 위치하는 차음층(500) 그리고 상기 차음층 상에 위치하는 제2층(320)을 포함하는 광투과적층체 제조용 중간막(100)은, 상기 광투과적층체 제조용 중간막(100)의 일 말단에 상기 제1층(300), 상기 차음층(500), 및 상기 제2층(320)에 걸쳐서 위치하는 광변색밴드층(450)을 포함할 수 있다.
제1층(300)과 상기 제1층 상에 위치하는 차음층(500), 상기 차음층의 일면 상에 위치하는 광변색층(400), 그리고 상기 광변색층 상에 위치하는 제2층(320)을 포함하는 광투과적층체 제조용 중간막(100)은, 상기 광투과적층체 제조용 중간막(100)의 일 말단에 상기 제1층(300), 상기 차음층(500), 상기 광변색층(400) 및 상기 제2층(320)에 걸쳐서 위치하는 광변색밴드층(450)을 포함할 수 있다. 이러한 경우 광변색 밴드에는 보다 진한 색의 광변색밴드층이, 전면 광변색층에는 보다 연한 색의 광변색층이 적용될 수 있다.
상기 광투과적층체 제조용 중간막(100)의 두께는 0.30 mm 이상일 수 있고, 0.38 내지 1.6 mm일 수 있으며, 0.6 내지 1.2 mm 일 수 있다. 이러한 두께로 상기 광투과적층체 제조용 중간막을 형성하는 경우 기계적 물성을 일정 수준 이상으로 유지하면서 얇은 두께로 광투과적층체 제조용 중간막을 형성할 수 있다.
상기 차음층(500)은 전체 광투과적층체 제조용 중간막 두께의 10 내지 24 %의 두께를 가질 수 있다. 상기 제1층(300)과 상기 제2층(320)은 각각 전체 광투과적층체 제조용 중간막 두께의 38 내지 45 %의 두께를 가질 수 있다.
광변색성 물질은 분자나 결정의 흡광 특성이 광의 작용에 의해서 단일의 화학종이 화학적 결합상태가 다른 이성체로 변경되면서, 색이 변화되며 이들 변화가 가역적으로 변하게 되는 물질이다. 일반적으로 광변색성 물질은 자외선에 노출되면 착색되고, 가시광선만을 조사하게 되면 본래의 엷은 색을 띠게 된다.
상기 광변색 염료는 위와 같은 광변색 물일이 적용되는 것으로, 구체적으로 아조벤젠(Azobenzene)계 광변색 염료, 디아릴에텐(Diarylethene)계 광변색 염료, 폴기드(Fulgide)계 광변색 염료, 헥사아릴바이이미다졸(Hexaarylbiimidazole)계 광변색 염료, 스피로퍼이미딘(Spiroperimidine)계 광변색 염료, 스피로피란(Spiropyran)계 광변색 염료, 및 스피로옥사진(Spiro-Oxazine)계 광변색 염료에서 선택된 어느 하나일 수 있다.
광변색 물질들은 태양광에 지속적으로 노출될 경우 짧은 시간 내에 기능을 상실하는 경우가 많으므로, 상기 계열의 유기화합물 기반의 물질들 중에서 기본 내구성이 우수한 종류의 물질을 선택하는 것이 바람직하다.
상기 광변색 염료로는, 예를 들어 인실리코사의 폴리샤인 미드나잇그레이(Polyshine Mid-Night Gray), 폴리샤인블루(Polyshine Blue), TCI사의 T0370, B5604, QCR사의 PDF200DB, PDF200K, PDF200RB 등의 제품을 적용할 수 있다.
상기 광변색성 염료는 상기 광변색층(400)에 포함될 수 있고, 광변색 쉐이드밴드 층(450, 광변색밴드층)에 포함될 수 있다.
상기 광변색 염료는 상기 광변색층(400) 또는 광변색밴드층(450) 전체를 기준으로 0.001 내지 10 중량%로 포함될 수 있고, 0.001 내지 5 중량%로 포함될 수 있고, 0.01 내지 3 중량%로 포함할 수 있다. 상기 광변색 염료를 0.001 중량% 미만으로 적용하는 경우 광학밀도가 떨어져서 색상이 잘 나타나지 않을 수 있고, 10 중량% 초과로 적용하는 경우에는 광변색 염료의 용해도 문제가 발생할 수 있고, 적용하는 광변색 염료의 양 대비 광투과적층체 제조용 중간막의 광변색 향상 정도가 떨어질 수 있다.
상기 광변색 염료를 광투과적층체 제조용 중간막(100) 전체에 적용하는 경우 즉 전면 광변색층(450)에 포함되는 경우에는 상기 광변색 염료를 0.001 내지 1.5 중량%로 적용할 수 있고 0.005 내지 1.0 중량%로 적용할 수 있으며, 0.005 내지 0.8 중량%로 적용할 수 있고, 0.08 내지 0.5 중량%로 적용할 수 있다. 이러한 범위로 상기 광변색 염료를 적용하는 경우 자동차 전면 유리 등으로 적용하기 적당하도록 가시광선 투과율은 충분히 확보하면서 충분한 광변색 효과를 얻을 수 있다.
상기 광변색 염료를 광투과적층체 제조용 중간막(100) 전체에 적용하는 경우 즉 전면 광변색층(450)에 포함되는 경우에 상기 광변색 염료를 0.1 내지 5 중량%로 포함될 수 있고 0.5 내지 4 중량%로 포함될 수 있다. 이러한 범위로 상기 광변색 염료를 적용하는 경우 선루프 등과 같이 강한 발색이 요구되는 광투과막에 적용이 유리하다.
상기 광변색 염료를 상기 광투과적층체 제조용 중간막(100) 일 말단에 밴드 형태로 적용하는 경우, 즉 쉐이드밴드 광변색층(450)을 적용하는 경우에는 상기 광변색 염료는 0.001 내지 5 중량%로 적용될 수 있고, 0.005 내지 3 중량%로 적용될 수 있으며, 0.005 내지 1.5 중량%로 적용될 수 있고, 0.08 내지 1.2 중량%로 적용될 수 있다. 이러한 함량은 상기 광변색밴드층(450)이 그 내부에 염료의 농도구비를 갖는 그라데이션 형태를 구현하는데 좋으며, 쉐이드밴드로 적절한 수준의 발색과 변색을 유도할 수 있다.
상기 광변색 염료를 광투과적층체 제조용 중간막(100) 전체 또는 일부에 적용하는 경우 상기 광변색 염료를 0.001 내지 10 중량%로 포함될 수 있고 0.5 내지 8 중량%로 포함될 수 있으며, 0.7 내지 1.5 중량% 포함할 수 있고, 1.5 내지 4 중량%로 포함할 수 있다. 이러한 범위로 상기 광변색 염료를 적용하는 경우 연한 색 또는 진한 색의 건축자재 등으로 활용될 수 있는 장식유리 등으로 적용될 수 있다.
상기 자외선흡수제는 특정한 파장의 자외선을 흡수하고 투과하지 못하도록 하는 특성을 갖는 첨가제로, 본 발명에서는 광투과적층체 제조용 중간막(100)의 자외선 차단 기능성을 확보함과 동시에 상기 광변색 염료의 내후성을 향상시킬 목적으로 적용된다.
상기 자외선 흡수제로 케미프로화성사의 케미솔브(Chemisorb) 시리즈, BASF사의 티누빈(Tinuvin) 시리즈 등이 적용될 수 있으며, 구체적으로 케미솔브 12, 케미솔브 79, 케미솔브 102, BASF사의 티누빈 328, 티누빈 329, 티누빈 326, 티누빈 P 등을 사용할 수 있다.
자외선 흡수제는 400 nm 이하의 파장의 빛을 흡수하도록 디자인된다. 다만 각 제품별로 흡수하는 자외선의 파장대와 흡수량에 차이가 있다. 본 발명의 발명자들은 광변색 염료는 자외선을 흡수하여 그 구조가 변하여 변색되는 경우가 많고, 광투과적층체 제조용 중간막의 경우 자외선 흡수제 포함하는 경우가 많은데, 이 때 광변색 염료와 자외선흡수제가 상호작용하여 변색이 잘 되지 않는다는 점을 확인하였다.
이에, 본 발명에서 광흡수층 또는 광변색밴드층에 적용하는 자외선 흡수제는 흡수 스펙트럼에서 315 nm 이상에서 325 nm 미만의 영역과 360 nm 이상에서 365 nm 미만의 영역에서 피크를 갖지 않는 것을 하나의 특징으로 한다.
상기 특징은 예를 들어 클로로포름 용매에 용해한 자외선 흡수제의 광흡수 스펙트럼을 측정하여 확인할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
자외선흡수제는 400 nm 이하의 영역에서 1개 또는 2개 이상의 최대 흡수 파장을 갖는다. 따라서, 흡수 스펙트럼에서 315 nm 이상에서 325 nm 미만의 영역과 360 nm 이상에서 365 nm 미만의 영역에서 피크를 갖지 않는 경우, 해당 영역의 자외선을 상기 자외선흡수제가 흡수한다고 하더라도 상대적으로 그 흡수 정도가 약하다는 특징을 갖는다.
구체적으로, 상기 자외선흡수제는 흡수 스펙트럼에서 250 nm 이상에서 315 nm 미만의 범위, 325 nm 이상에서 360 nm 미만의 범위, 또는 365 nm 이상의 범위에서 흡수 피크를 갖는 것일 수 있다. 이러한 특징을 갖는 자외선흡수제를 적용하는 경우 상기 광변색층 또는 상기 광변색밴드층에서 광변색 효과가 보다 분명하고 빠르게 진행될 수 있다.
상기 자외선흡수제는 310 nm 이상에서 330 nm 미만의 영역과 355 nm 이상에서 370 nm 미만의 영역에서 흡수 피크를 갖지 않는 것일 수 있다. 구체적으로 상기 자외선 흡수제는 흡수 스펙트럼에서 250 nm 이상에서 310 nm 미만의 범위, 330 nm 이상에서 360 nm 미만의 범위, 또는 370 nm 이상에서 400 nm 이하의 범위에 흡수 피크를 갖는 것일 수 있다. 이러한 특징을 갖는 자외선흡수제를 적용하는 경우, 보다 분명한 변색특성을 얻으면서 동시에 내후성이 우수한 광투과적층체 제조용 중간막을 제조할 수 있다.
상기 자외선흡수제는 상기 자외선 흡수제가 적용된 층 전체를 기준으로 0.002 내지 12 중량%로 포함할 수 있고, 0.02 내지 5 중량%로 포함할 수 있다.
또한 상기 자외선 흡수제는 상기 광변색 염료의 적용량에 따라서 그 적용량이 달라질 수 있는데, 상기 광투과적층체 제조용 중간막 전체에 적용된 광변색 염료와 상기 자외선흡수제의 함량은 1: 0.1 내지 10 중량비로 포함될 수 있고, 1: 0.15 내지 4.5 중량비로 포함될 수 있으며, 1: 0.5 내지 4.0 중량비로 포함될 수 있다. 이러한 비율로 상기 적용하는 경우 염료의 즉각적인 변색 효과를 얻으면서 동시에 내후성을 보다 향상시킬 수 있다.
상기 폴리비닐아세탈 수지는 아래에서 설명하는 제1폴리비닐아세탈 수지 또는 제2폴리비닐아세탈 수지가 적용될 수 있다.
폴리비닐아세탈 수지는 중합도가 1,600내지 3,000의 폴리비닐알코올을 알데하이드로 아세탈화하여 얻어진 폴리비닐아세탈 수지일 수 있다. 또한 제조되는 필름의 내관통성과 같은 기계적 물성을 향상시키기 위하여, 상기 폴리비닐알코올의 중합도는 1,600을 넘는 것이 바람직하며, 1,700을 넘는 것이 더욱 바람직하다.
폴리비닐아세탈 수지는 폴리비닐알코올과 알데하이드를 합성한 것 일 수 있으며, 상기 알데하이드는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, n-부틸알데하이드, 이소부틸 알데하이드, n-배럴 알데하이드, 2-에틸 부틸 알데하이드, n-헥실 알데하이드 및 이들의 블렌드 수지로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. 구체적으로 n-부틸 알데하이드를 사용하여 제조한 수지가 유리와의 굴절율 차이가 적고, 유리와의 접합력이 우수하다.
상기 제1폴리비닐아세탈 수지는 아세탈기의 탄소수가 4 내지 6 이며, 주쇄 내의 아세틸기의 함량이 2 중량% 미만일 수 있으며, 0.001 내지 1 중량%일 수 있다. 또한 상기 제1폴리비닐아세탈 수지는 아세탈화도가 70 내지 88 중량 %, 구체적으로 80 내지 88 중량 % 일수 있다. 이러한 특징의 수지를 적용하는 경우 유리 등의 광투과적층체와의 결합력이 우수할 수 있다.
상기 제1폴리비닐아세탈 수지는 포함되는 층 전체를 기준으로 70 내지 76 중량 %, 구체적으로 70 내지 74 중량% 포함될 수 있다. 이러한 경우 광투과적층체 제조용 중간막에 충분한 기계적인 강도를 부여할 수 있다.
상기 제2폴리비닐아세탈 수지는 아세탈기의 탄소수가 4 내지 6 이며, 주쇄 내의 아세틸기의 함량이 8 내지 14 중량 %, 구체적으로 10 내지 12 중량 % 일수 있다. 또한 아세탈화도는 70 내지 88 중량 %, 구체적으로 77 내지 83 중량 % 일 수 있다. 이러한 특징의 수지를 적용하는 경우 가소제와의 혼화성이 보다 우수하다는 특징을 갖고, 차음층으로 적용하기에 좋다.
상기 제2폴리비닐아세탈 수지는 상기 제2폴리비닐아세탈 수지가 적용되는 층 전체를 기준으로 60 내지 72 중량 %, 구체적으로 60 내지 68 중량 %로 포함될 수 있다. 이러한 함량으로 상기 제2폴리비닐아세탈 수지를 포함하는 경우 그 층은 기계적인 물성은 일정 수준 이상 유지하면서 차음층의 특성을 나타낼 수 있다.
상기 광변색층 또는 광변색밴드층에 적용되는 폴리비닐아세탈 수지는 상기 광변색층 또는 광변색밴드층이 적용되는 위치나 의도되는 물성에 따라 상기 제1폴리비닐아세탈 수지, 상기 제2폴리비닐아세탈 수지 또는 이들의 혼합물이 적용될 수 있다.
상기 가소제는 예를 들어, 트리에틸렌글리콜 비스 2-에틸헥사노에이트 (3G8), 테트라에틸렌글리콜 디헵타노에이트 (4G7), 트리에틸렌글리콜 비스 2-에틸부티레이트 (3GH), 트리에틸렌글리콜 비스 2-에틸헵타노에이트 (3G7), 디부톡시에톡시에틸 아디페이트(DBEA), 부틸 카르비톨 아디페이트(DBEEA), 디부틸 세바케이트(DBS), 비스 2-헥실 아디페이트(DHA) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있으며, 구체적으로 트리에틸렌글리콜 비스 2-에틸헥사노에이트(3G8)일 수 있다.
상기 가소제는 상기 가소제가 포함되는 층 전체를 기준으로 24 내지 30 중량%, 구체적으로 25 내지 29 중량 % 로 포함될 수 있다. 이러한 경우 기계적 물성이 보다 우수한 층을 형성할 수 있으며, 상기 제1폴리비닐아세탈 수지와 함께 적용시 유리 등의 광투과적층체로 제조시 접합력이 우수하고 기계적 물성이 우수하여 스킨층으로 적용하기에 좋다.
상기 가소제는 상기 가소제가 포함되는 층 전체를 기준으로 22 내지 40 중량%, 구체적으로 30 내지 38 중량 %로 포함될 수 있다. 가소제가 상기 범위 내 함량으로 포함되는 것이 필름의 내충격성 및 차음성능 향상 면에서 바람직하다. 이러한 경우 상기 제2폴리비닐아세탈 수지와 함께 적용하면 차음 특성과 기계적 물성이 모두 우수한 광투과적층체 제조용 중간막을 제공할 수 있다.
구체적으로, 상기 광변색층이 폴리비닐아세탈 수지, 가소제 및 광변색 염료를 포함하는 경우, 각각 70 내지 74 중량%, 25 내지 29 중량%, 및 0.001 내지 5 중량%로 포함될 수 있다. 이러한 경우 내관통성, 내충격성 등 기계적 물성이 우수하면서 동시에 우수한 발색 및 변색 특성을 갖는 광변색층을 얻을 수 있다.
구체적으로, 상기 광변색층의 폴리비닐아세탈 수지, 가소제, 광변색 염료 및 자외선흡수제를 포함하는 경우, 70 내지 74 중량%, 25 내지 29 중량%, 0.01 내지 3 중량% 및 0.02 내지 4 중량%로 포함될 수 있다. 이러한 경우 내관통성, 내충격성 등 기계적 물성이 우수하면서 동시에 우수한 발색 및 변색 특성을 갖는 광변색층을 얻을 수 있다.
구체적으로, 상기 광변색층이 폴리비닐아세탈 수지, 가소제 및 광변색 염료를 포함하는 경우, 각각 60 내지 68 중량%, 30 내지 38 중량%, 및 0.001 내지 5 중량%로 포함될 수 있다. 이러한 경우 차음 특성을 가지면서 동시에 우수한 발색 및 변색 특성을 갖는 광변색층을 얻을 수 있다.
구체적으로, 상기 광변색층의 폴리비닐아세탈 수지, 가소제, 광변색 염료 및 자외선흡수제를 포함하는 경우, 60 내지 68 중량%, 30 내지 38 중량%, 0.01 내지 3 중량% 및 0.02 내지 4 중량%로 포함될 수 있다. 이러한 경우 차음 특성을 가지면서 동시에 우수한 발색 및 변색 특성을 갖는 광변색층을 얻을 수 있다.
본 발명에 따른 폴리비닐아세탈 필름은 필요에 따라 산화방지제, 열안정제, IR 흡수제, 유리 접합력 조절제 및 이의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 첨가제를 최종용도를 위한 물성을 저해하지 않는 범위 내에서 사용할 수 있다.
상기 광변색층 또는 상기 광변색밴드층(가장 어두운 일 말단 부분을 기준으로 함, 이하 동일함)은 2.1 cm 두께의 유리 2 매로 적층한 샘플을 측정한 결과값을 기준으로, 상기 광변색층에 의한 색 변화 발생 전의 가시광선 투과율이 70% 이상이고, 색 변화 발생 후의 가시광선 투과율은 10 내지 60%인 것일 수 있다. 이러한 특징은 상기 광투과적층체를 통한 가시성은 충분하면서 강한 자외선에 의한 변색 발생 시에 변색에 의하여 광투과 정도를 적절히 줄여줄 수 있다.
구체적으로, 상기 광변색층 또는 상기 광변색밴드층에 의한 색 변화 발생 전의 가시광선 투과율이 70% 내지 90%이고, 색 변화 발생 후의 가시광선 투과율은 10 내지 40%인 것일 수 있다. 이러한 범위를 갖는 상기 광변색층은 자동차 전면 유리와 같은 유리에 적용하기 좋다.
구체적으로, 상기 광변색층에 의한 색 변화 발생 전의 가시광선 투과율이 50% 내지 69%이고, 색 변화 발생 후의 가시광선 투과율은 5 내지 20%인 것일 수 있다. 이러한 범위를 갖는 상기 광변색층은 자동차 선루프, 리어도어와 같은 진한 색의 유리에 적용하기 좋다.
구체적으로, 상기 광변색밴드층에 의한 색 변화 발생 전의 가시광선 투과율이 50% 내지 80%이고, 색 변화 발생 후의 가시광선 투과율은 10 내지 40%인 것일 수 있다. 이러한 범위를 갖는 상기 광변색층은 자동차 전면 유리의 쉐이드밴드 부분과 같은 유리에 적용하기 좋다.
상기 광투과적층체는 상기 광변색층에 의한 색 변화 발생 전의 가시광선 투과율과 색 변화 발생 후의 가시광선 투과율의 차이가 20 내지 75 %인 것일 수 있고, 30 내지 60 %일 수 있다. 이러한 경우 광변색층의 변색 효과가 보다 확연하여 자외선이 강한 환경에서 적용하기에 좋다.
상기 광투과적층체 제조용 중간막은 Lab 색좌표를 기준으로 변색 전과 변색 후의 델타 E* 값이 10 내지 70 인 것일 수 있다.
구체적으로, 상기 광투과적층체 제조용 중간막은 Lab 색좌표를 기준으로 변색 전과 변색 후의 델타 E* 값이 40 내지 60 일 수 있고, 50 내지 60 일 수 있으며, 이러한 경우 내후성이 우수하면서도 충분한 광변색 효과를 갖는 광투과적층체 제조용 중간막을 얻을 수 있다.
상기 광투과적층체 제조용 중간막은 KS L 2007:2008에 의거한 내충격성 특성을 만족하는 것일 수 있다.
상기 광투과적층체 제조용 중간막은 KS L 2007에 의거한 내관통성 특성을 만족하는 것일 수 있다.
상기 광투과적층체 제조용 중간막을 포함하는 광투과적층체는 20 ℃, 2000 Hz에서 L/F(loss factor) 값이 0.32 이상일 수 있다.
상기 광투과적층체 제조용 중간막은 변색시킨 상태에서 측정한 색상값과 2500kJ의 자외선 조사 후 변색된 상태에서 측정한 색상값의 차이가 2 이하일 수 있다. 즉, 상기 광투과적층체 제조용 중간막은 2500kJ의 자외선 조사 전과 후의 델타E*값 변화가 2 이하인 것일 수 있다.
상기 광투과적층체 제조용 중간막의 제조방법은 상기 설명한 각각의 성분들을 압출기에 넣고, 용융압출하고 피드블록을 통하여 공압출하는 방법으로 제조될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 광투과적층체는, 제1광투과층, 제2광투과층, 그리고 상기 제1광투과층과 상기 제2광투과층 사이에 위치하는 위에서 설명한 광투과적층체 제조용 중간막을 포함한다.
상기 제1광투과층과 상기 제2광투과층은, 각각 독립적으로 광투과성 유리, 또는 광투과성 플라스틱일 수 있다.
상기 광투과적층체는 상기 광변색층에 의한 색 변화 발생 전의 가시광선 투과율이 70% 이상이고, 색 변화 발생 후의 가시광선 투과율은 10 내지 60%인 것일 수 있다. 이러한 특징은 상기 광투과적층체를 통한 가시성은 충분하면서 강한 자외선에 의한 변색 발생 시에 변색에 의하여 광투과 정도를 적절히 줄여줄 수 있다.
구체적으로, 상기 광투과적층체는 상기 광변색층 또는 상기 광변색밴드층에 의한 색 변화 발생 전의 가시광선 투과율이 70% 내지 90%이고, 색 변화 발생 후의 가시광선 투과율은 10 내지 40%인 것일 수 있다. 이러한 범위를 갖는 상기 광투과적층체는 자동차 전면 유리와 같은 유리에 적용하기 좋다.
구체적으로, 상기 광투과적층체는 상기 광변색층에 의한 색 변화 발생 전의 가시광선 투과율이 50% 내지 69%이고, 색 변화 발생 후의 가시광선 투과율은 5 내지 20%인 것일 수 있다. 이러한 범위를 갖는 상기 광투과적층체는 자동차 선루프, 리어도어와 같은 진한 색의 유리에 적용하기 좋다.
구체적으로, 상기 광투과적층체는 상기 광변색층에 의한 색 변화 발생 전의 가시광선 투과율이 50% 내지 80%이고, 색 변화 발생 후의 가시광선 투과율은 10 내지 40%인 것일 수 있다. 이러한 범위를 갖는 상기 광투과적층체은 자동차 전면 유리의 쉐이드밴드 부분과 같은 유리에 적용하기 좋다.
상기 광투과적층체는 상기 광변색층에 의한 색 변화 발생 전의 가시광선 투과율과 색 변화 발생 후의 가시광선 투과율의 차이가 20 내지 75 %인 것일 수 있고, 30 내지 60 %일 수 있다. 이러한 경우 광변색층의 변색 효과가 보다 확연하여 자외선이 강한 환경에서 적용하기에 좋다.
상기 광투과적층체 제조용 중간막은 Lab 색좌표를 기준으로 변색 전과 변색 후의 델타 E* 값이 10 내지 70 인 것일 수 있다.
구체적으로, 상기 광투과적층체는 변색 전과 변색 후의 색상값 차이(델타E*값)가 40 내지 60 일 수 있고, 50 내지 60 일 수 있으며, 이러한 경우 내후성이 우수하면서도 충분한 광변색 효과를 갖는 광투과적층체를 얻을 수 있다. 상기 색상값 차이는 Lab 색좌표를 기준으로 평가된 델타 E* 값일 수 있다.
상기 광투과적층체는 KS L 2007:2008에 의거한 내충격성 특성을 만족하는 것일 수 있다.
상기 광투과적층체는 KS L 2007에 의거한 내관통성 특성을 만족하는 것일 수 있다.
상기 광투과적층체는 20 ℃, 2000 Hz에서 L/F(loss factor) 값이 0.32 이상일 수 있다.
상기 광투과적층체를 변색시킨 상태에서 측정한 색상값과 2500kJ의 자외선 조사 후 변색된 상태에서 측정한 색상값의 차이(델타E* 값)가 2 이하일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 자동차는 전면유리, 후면유리, 측면유리, 선루프, 리어도어 등 다양한 면에 강화유리라 불리우는 적층유리를 오프닝으로 포함하며, 이 때 상기 유리들 중 적어도 하나에 본 발명의 광투과적층체 제조용 중간막이 적용된 적층유리가 하나 이상 적용될 수 있다.
이렇게 상기 자동차의 오프닝으로 본 발명의 광투명적층체인 적층유리가 적용되는 경우, 외부의 빛 특히 자외선의 강도에 따라 유리의 색이 달라지고, 따라서 유리를 통해 유입되는 가시광선의 양이 조절될 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 자동차용 촬상 시스템은, 본 발명의 광투과적층체가 적용된 자동차의 오프닝과 상기 오프닝 상단의 광변색밴드층과 서로 마주보며 위치하는 촬상부(미도시)가 포함된다. 상기 촬상부로는 예를 들어 카메라가 적용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 자동차용 촬상 시스템은, 위에서 설명한 광투과적층체를 포함하는 자동차의 오프닝과 상기 오프닝 일면의 광변색층과 서로 마주보며 위치하는 촬상부를 포함하며, 상기 촬상부는 자외선 조사량에 따라서 가시광선 투과율이 변화하는 상기 오프닝의 광변색층을 통해 관찰되는 영상을 전기적 신호로 바꾸어 전달하는 것일 수 있다.
상기 시스템은 상기 전면유리에 포함되는 광변색밴드층(또는 광변색층)의 색이 외부 빛의 강도에 따라서 진하거나 연하게 조절되어 흐린 날이나 어두운 날 등 외부 환경 변화에 무관하게 촬상부가 넓은 시야각을 확보할 수 있다.
이렇게 더 넓은 시야각으로 확보된 영상은 촬상부를 통해 전기적 신호로 변환되어 자동운전시스템 또는 차선유지보조시스템으로 전송될 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 건축용 촬상 시스템은, 위에서 설명한 광투과적층체를 포함하는 건축용 오프닝과 상기 오프닝 일면의 광변색층과 서로 마주보며 위치하는 촬상부를 포함하며, 상기 촬상부는 자외선 조사량에 따라서 가시광선 투과율이 변화하는 상기 오프닝의 광변색층을 통해 관찰되는 영상을 전기적 신호로 바꾸어 전달하는 것일 수 있다.
이하, 본 발명의 구체 실시예를 보다 상세하게 설명한다.
본 발명의 실시예에서 적용한 성분들은 다음과 같다.
- 제1폴리비닐아세탈 수지: 폴리비닐알코올의 평균중합도 1700, 아세테이트 함량 0.1 중량%, 아세탈화도 83 중량%
- 제2폴리비닐아세탈 수지: 폴리비닐알코올의 평균중합도 2000, 아세테이트 함량 12 중량%, 아세탈화도 78 중량%
- 제1UV흡수제: 티누빈328, 흡수피크파장 302, 343 nm (BASF)
- 제2UV흡수제: 티누빈P, 흡수피크파장 301, 341 nm (BASF)
- 제3UV흡수제: 티누빈1600, 흡수피크파장 320 nm (BASF)
- 광변색 염료: Dye Polyshine Mid-Night Gray (인실리코)
- 가소제: 트리에틸렌글리콜 비스 2-에틸렌헥사노에이트(3G8)(입수처: PROVIRON사 PROVIST 1766)
이하에서, 특별한 설명 없이 기재한 %는, 문맥상 다른 기준을 적용하는 것이 아니라면 중량%를 의미한다.
실험예 1
1) 전면 광변색 광투과적층체 제조용 중간막의 제조
Twin Screw 압출기 (제조사: SM 플라텍)에 아래 표 1에 나타낸 조성으로 단층 광투과적층체 제조용 중간막 제조용 조성물을 투입하여 압출시켜 도 1-(a)의 구조를 갖는 광투과적층체 제조용 중간막 샘플들(두께, 각 800 um)을 제조하였다.
샘플번호 | 제1폴리비닐 아세탈 수지 |
가소제 | 제1UV 흡수제 |
제2UV 흡수제 |
제3UV 흡수제 |
광변색 염료 |
1 | 72.856% | 26.961% | 0.148% | - | - | 0.035% |
2 | 72.715% | 27.087% | 0.148% | - | - | 0.050% |
3 | 72.791% | 26.954% | 0.155% | - | - | 0.100% |
4 | 72.848% | 26.003% | 0.149% | - | - | 1.000% |
5 | 71.760% | 24.246% | 1.000% | - | - | 2.994% |
6 | 72.965% | 27.027% | 0.004% | - | - | 0.004% |
7 | 72.660% | 26.990% | 0.300% | - | - | 0.050% |
8 | 72.800% | 26.984% | - | 0.166% | - | 0.050% |
9 | 72.942% | 27.008% | - | - | - | 0.050% |
10 | 72.853% | 26.932% | - | - | 0.165% | 0.050% |
2) 전면 광변색 광투과적층체 제조용 중간막의 물성 평가
상기 샘플 1 내지 샘플 10에서 제조한 전면 광변색 중간막인 공압출 폴리비닐아세탈 필름으로 접합된 접합유리를 제조한 후, 이하 물성을 평가하였다.
(발색/소색 Color 측정)
70 mm x 70 mm의 2.1T 유리와 위에서 제조한 샘플들 각각을 2.1T 유리-공압출 필름-2.1T 유리의 적층구조로 라미네이터에서 130℃의 온도로 15분간 가열, 가압을 통해 접합하여 시편을 제작하였다. 상기 접합유리 시편의 Color L,a,b 수치를 스펙트로포토미터 (Hunter Lab社, Ultrascan Pro)를 이용하여 측정하였다.
UV 조사되지 않은 상태에서의 Color (소색상태) 측정방법은 일반적인 투과모드 측정방법을 사용하였다.
UV 조사 상태에서의 Color 측정방법은 일반적인 투과모드 측정방법과 동일하게 진행하되, 측정 전 10초간 Potable UV 발생기를 이용하여 변색을 시킨 후, 10 초 이내에 측정을 진행하였다.
각 샘플들의 측정된 데이터는 아래 표 2에 정리하였다.
샘플번호 | Non-UV | UV | △E*1) | ||||
L* D65/10 | a* D65/10 | b* D65/10 | L* D65/10 | a* D65/10 | b* D65/10 | ||
1 | 93.47 | -2.25 | 1.9 | 54.76 | 9.51 | -20.22 | 46.1 |
2 | 93.31 | -2.49 | 2.15 | 48.67 | 11.21 | -22.35 | 52.7 |
3 | 92.68 | -2.78 | 2.86 | 40.83 | 13.39 | -24.86 | 61 |
4 | 88.25 | -5.2 | 7.52 | 35.8 | 9.96 | -19.63 | 61 |
5 | 80.25 | -6.29 | 6.5 | 34.68 | 6.78 | -16.07 | 52.5 |
6 | 94.24 | -1.9 | 1.24 | 78.25 | 2.62 | -8.57 | 19.3 |
7 | 93.62 | -2.39 | 1.85 | 54.6 | 9.37 | -19.85 | 46.2 |
8 | 93.48 | -2.31 | 1.76 | 52.82 | 9.84 | -20.59 | 48 |
9 | 93.32 | -2.24 | 1.58 | 44.29 | 13.02 | -24.56 | 57.6 |
10 | 93.28 | -2.49 | 2.31 | 56.98 | 8.26 | -18.23 | 43.1 |
구체적으로 상기 델타 E 값은 위의 식에 광변색 전후의 색 변화의 정도는 자외선 조사 후의 색좌표 값(L2, a2, b2)와 자외선 조사 전의 색좌표 값(L1, a1, b1)을 각각 대입하여 계산된다.
상기 표 2를 참고하여 UV 흡수제의 함량을 일정하게 유지하면서 광변색 염료의 함량을 점차 늘린 샘플 1 내지 샘플 5의 결과들을 살피면, 샘플 1에서 5로 적용하는 광변색 염료의 양이 많아질수록 non-UV 조건에서는 비교적 일정한 경향성을 가지고 색좌표의 값이 변화하는 것을 확인할 수 있다. 반면에, UV 조건에서는 광변색 염료의 함량이 3 중량%인 경우에는 필름의 색이 비교적 어둡게 나타났고 자외선 조사에도 불구하고 색 변화가 충분하게 나타나지 않는 경향을 보였다. 이는 광변색 염료를 임계량 이상으로 과량 사용하면 염료 량의 증가에도 불구하고 변색 효과가 상향 정도가 떨어질 수 있다는 점을 보여주는 결과로 해석된다.
위의 샘플 1 내지 5에 대한 델타 E 값의 변화를 살피면, 샘플 1에서 4으로 갈수록 46.1 에서 61.0까지 점차 큰 델타 E 값을 갖는다는 것을 확인할 수 있었다. 이는 광변색 염료의 함량이 높아지면서 점차 광변색 효과가 더 강하게 나타난다는 것을 의미한다. 반면에, 샘플 5는 샘플 4와 비교하여 변색 효과 상향 정도가 오히려 다소 떨어지는 결과를 보여주었고, 이는 광변색 염료를 임계량 이상으로 사용 하면 염료 량의 증가에도 불구하고 변색 효과는 상향 정도가 떨어진다는 점을 보여준다. 아울러, 광염료 함량을 소량 적용한 샘플 6의 경우에는 델타 E 값이 19.3으로 너무 소량으로 광염료를 적용 시에는 의도하는 광변색 효과가 미미하다는 점도 보여준다.
또한, 동일한 양의 광변색 염료를 적용한 샘플 2 및 샘플 7 내지 샘플 10을살피면, 자외선흡수제 양과 종류는 광변색 샘플들의 색 변화에 영향을 미치는 것으로 보인다. 구체적으로, 제1UV흡수제를 적용하지 않은 샘플 9와 동일한 제1UV흡수제를 적용하였으나 낮은 농도인 샘플 2, 높은 농도를 적용한 샘플 7을 비교하면 샘플 9- 샘플 2- 샘플 7의 순서로 점차 델타 E 값이 감소하는 것을 확인할 수 있다. 동일한 양의 광변색 염료를 적용하고 적용한 자외선 흡수제의 종류를 달리한 샘플 2, 샘플 8 및 샘플 10의 결과를 참고하면 적용한 자외선 흡수제의 종류에 따라 변색의 정도에 영향을 미친다는 점을 확인할 수 있었다.
(광투과율 측정)
상기 샘플 1 내지 10의 가시광선 영역에서의 광투과율을 측정하여 아래 표 3과 도 7에 나타내었다.
샘플번호 | 함량 (Wt %) | 광투과율 (380~780um) | 광투과율차이 (“Non-UV”-“UV”) |
||
광변색 염료 | UV흡수제 | Non-UV | UV | ||
1 | 0.035% | 0.148% | 83.8 | 22.1 | 61.7 |
2 | 0.050% | 0.148% | 83.4 | 16.8 | 66.6 |
3 | 0.100% | 0.155% | 82 | 11.4 | 70.6 |
4 | 1.000% | 0.149% | 72.5 | 8.7 | 63.8 |
5 | 2.994% | 1.000% | 56.7 | 8.1 | 48.6 |
6 | 0.004% | 0.004% | 85.5 | 53 | 32.5 |
7 | 0.050% | 0.300% | 84.1 | 22 | 62.1 |
8 | 0.050% | 0.166% | 83.8 | 20.3 | 63.5 |
9 | 0.050% | - | 83.4 | 13.6 | 69.8 |
10 | 0.050% | 0.165% | 83.3 | 24.3 | 59 |
상기 표 3을 참고하면, 전체적으로 non-UV 조건에서는 전체적으로 70% 이상의 우수한 가시광선 영역 광투과율을, 그리고 UV 조건에서는 10 내지 60% 범위 내의 가시광선 영역 광투과율을 보였다.
도 7을 참고하여도, 전체적으로 점선으로 나타낸 non-UV 조건에서는 고농도로 광변색 염료를 적용한 경우를 제외하면 우수한 투과율을, UV 조건에서는 저농도로 광변색 염료를 적용한 경우를 제외하면 670 nm 가시광선 영역대에서 대략 40% 이하의 광투과율을 보여, UV 조건에서 광변색 특성이 잘 나타난다는 점을 확인할 수 있었다.
샘플 1 내지 6에서 광투과율의 차이를 보면, 광변색 염료의 농도를 달리 적용하였을 때에 0.035 중량%에서 0.1 중량%로 광변색 염료 함량을 증가시키면 광투과율의 차이도 증가하여, 광변색 효과가 염료 적용 함량에 어느 정도 비례하는 결과를 보였다. 그러나, 샘플 4와 샘플 5에서 광변색 염료를 1 중량%, 3 중량%로 각각 적용했을 때에는 광투과율 차이가 오히려 0.1 중량%보다 줄어드는 결과를 보였다. 광변색 염료의 적용 양이 상승하면서 염료 량을 증가시키는 것에 비해 변색 효과의 상향 정도가 떨어질 수 있다는 점을 보여주는 결과로 해석된다.
자외선 흡수제의 종류에 따른 가시광선 영역에서 광 투과 특성을 도 8을 참고해 살피면, 샘플 2, 샘플 8 및 샘플 10에서 Non-UV 조건에서의 가시광선 투과율은 거의 유사한 투과율을 나타냈다. 반면, Non-UV 조건에서는 3 종의 자외선 흡수제를 적용한 경우가 각각 다른 가시광선 투과율을 보였는데, 이는 자외선 흡수제의 영향으로 광변색 염료가 충분한 변색 성능을 발휘하지 못한 것으로 보인다.
실험예 2
1) 광변색 S/B 중간막의 제조
2 개의 Twin Screw 압출기 (제조사: SM 플라텍)와 공압출용 Feed-Block을 사용하여 아래 A층의 조성과 C층의 조성물을 용융압출시켜 필름을 형성시켰다.
A층: 제 1 폴리비닐아세탈 수지 70 중량 % 및 가소제 29 중량 %, 제1UV 흡수제 1 중량 % 를 포함하는 조성물
C층: 제 1 폴리비닐아세탈 수지 72.79 중량 % 및 가소제 26.96 중량 %, 제1UV 흡수제 0.15 중량 %, 광변색 염료 0.10 중량 %를 포함하는 조성물
압출된 필름은 피드블럭에 의해서 하나의 필름으로 적층되는 공압출 구조로서 층 구성은 A/C/A로 적층되되, C층은 1580mm PVB필름 폭 중, 200mm 폭으로 필름의 일부에서만 나타나도록 하였다. (도 4의 (a) 참조). 압출기의 다이를 통해 이러한 형태의 시트모양으로 형성시킨 후, 캐스팅 롤에서 냉각시키고 권취하여 필름을 제조하여 샘플 11의 중간막을 제조하였다.
2) 광변색 S/B 중간막의 물성 평가
샘플 11의 중간막을 광변색성 물질이 포함된 부분이 중 색이 가장진한 부분이 20mm폭 이상 포함하도록 제단하여, 위의 실험예 1과 동일하게 실험을 진행하였다.
샘플 3과 동일한 조성을 적용한 S/B 부분의 물성은 상기 실험예 1에서의 결과와 약 88 %이상 동등한 수준으로 평가되었으며, 이는 S/B 의 제조시 형성되는 농도 구배의 영향으로 생각된다. 즉, S/B로 형성한 경우에도 전면 광변색 중간막에서의 물성과 유사한 물성이 구현된다는 점을 확인했다.
실험예 3
1) 내후성의 측정 및 결과
내후성은 λmin (Transmittance 값이 가장 작은 파장값) 에서의 빛투과도가 초기의 변색 시 빛투과도에서 그 절반까지 증가하는데 걸리는 시간을 기준으로, 다시 말해, 내후성 테스트 전에 변색시 빛투과도가 10%라면 내후성 테스트 중에 변색시 빛투과도가 55%까지 증가하는데 소요된 시간을 기준으로 평가했다.
촉진 내후성 시험기인 ATLAS UV 2000에서 UVA 형광 램프를 사용하여 340nm의 광량 0.77 W/m2, 60℃인 조건으로 8시간 조사한 후, 50℃에서 4시간 컨덴세이션 (Condensation)을 반복하는 Cycle에 시편을 노출시고, 상기 과정을 반복하는 중간중간에 샘플을 꺼내어 변색 시 빛투과도를 측정하는 방법을 이용하였다.
이렇게 측정된 내후성은 1,000시간 이상인 경우를 Pass, 1,000시간 미만인 경우를 Fail로 평가하였다.
측정을 위한 시편은 70 mm x 70 mm의 2.1T 유리와 샘플 1 내지 10의 중간막을 각각을 2.1T 유리-중간막-2.1T 유리의 적층구조로 라미네이터에서 130℃의 온도로 15분간 가열, 가압을 통해 접합하여 시편을 제작하였다.
샘플 1 내지 10 중에서 샘플 1 내지 8은 Pass로, 샘플 9 및 10은 Fail 로 평가되었다. 이러한 결과는 UV 흡수제의 사용이 광변색 염료의 내후성에 영향을 미치는 결과로 생각된다.
(내관통성 평가)
KS L 2007에 의거하여 접합유리의 내관통성을 평가하였다.
300 mm × 300 mm의 2.1 cm 두께 유리와 중간막인 상기 샘플들 각각을 유리-중간막-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 표기하였다.
평가 결과 상기 샘플들은 모두 내관통성 Pass 로 평가받았다.
(내충격성 평가)
KS L 2007:2008에 의거하여 실시예 및 비교예의 접합유리의 결락유무를 평가하였다.
2.1 cm 두께 유리와 실시예 및 비교예 중간막 각각을 유리-중간막-유리의 적층 구조로 제조 및 접합하는 과정은 위의 내관통성 평가와 동일하게 진행했다.
저온평가는, 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.
평가 결과 상기 샘플들은 저온과 상온 평가에서 모두 내충격성 Pass 로 평가받았다.
실험예 4
1) 자연광에서의 광변색 실험
위의 실험예 1에서 제조한 샘플 1 내지 4를 충분한 시간 동안 암소에 보관하다가 자연광에 노출한 직후(a)와 노출 후 100 초후(b)의 사진을 촬영하여, 자연광에 의한 변색 효과를 시험했다(사진에서 T는 test sample의 약자임). 그 결과를 나타낸 도 9를 참조하면, 자연광 노출 후에 접합유리가 상당히 진한 색으로 변한다는 점을 확인할 수 있었으며, 광변색 염료의 함량에 따라 유리 색의 농담이 달라진다는 점도 확인하였다.
2) 3층 전면 광변색 중간막의 제조
공압출 방식으로 도 3의 (b) 구조를 갖는 3층 전면 광변색 중간막 샘플 2 내지 4를 제조하였다.
삼층샘플 2는, 제1자외선차단층과 제2자외선차단층은 각각 위의 제1폴리비닐아세탈 수지, 가소제 및 제1자외선흡수제를 적용하여 형성한 자외선 차단 기능성을 갖는 접합유리용 스킨층으로 각각 300 um 두께로 제조되었고, 광변색층은 위의 실험예 1에서의 샘플 9와 동일한 조성을 적용하되, 300 um 두께로 제조하여 총 900 um 두께의 중간막을 제조했다.
삼층샘플 3은, 삼층샘플 2와 광변색층은 위의 실험예 1에서의 샘플 2와 동일한 조성을 적용하였다.
삼층샘플 4는, 삼층샘플 2와 광변색층은 위의 실험예 1에서의 샘플 7과 동일한 조성을 적용하였다.
이렇게 제조한 샘플들은 위의 1)에서와 동일하게 자연광에서의 광변색 정도를 관찰하였고 그 결과를 도 10에 나타냈다. 도 10을 참조하면, 3층 구조의 필름에서도 광변색 효과가 잘 나타나는 것을 확인할 수 있었다.
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: 광투과적층체 제조용 중간막, 중간막
200: 제1광투과층
300: 제1층
320: 제2층
340: 제3층
350: 제1자외선차단층
370: 제2자외선차단층
400: 광변색층, 전면 광변색층
450: 광변색밴드층, 쉐이드밴드 광변색층
500: 차음층
600: 제2광투과층
700: 광투과적층체
200: 제1광투과층
300: 제1층
320: 제2층
340: 제3층
350: 제1자외선차단층
370: 제2자외선차단층
400: 광변색층, 전면 광변색층
450: 광변색밴드층, 쉐이드밴드 광변색층
500: 차음층
600: 제2광투과층
700: 광투과적층체
Claims (10)
- 광변색층을 포함하고 유리 접합용으로 적용되는 공압출 폴리비닐아세탈 필름인 광투과적층체용 중간막으로,
상기 광변색층은 폴리비닐아세탈 수지, 가소제 및 광변색 염료를 포함하고,
상기 광변색층의 폴리비닐아세탈 수지는 아세탈화도가 70 내지 88 중량%이고, 아세틸기 함유량이 2 중량% 미만이고,
상기 광변색층의 일면 상에 위치하는 제1층과 상기 광변색층의 타면 상에 위치하는 제2층을 더 포함하고,
상기 제1층은 제1폴리비닐아세탈 수지 70 내지 76 중량% 및 제1가소제 24 내지 30 중량%를 포함하고,
상기 제2층은 제2폴리비닐아세탈 수지 60 내지 78 중량% 및 제2가소제 22 내지 40 중량%를 포함하고,
상기 광투과적층체 제조용 중간막은 자외선흡수제를 더 포함하고,
상기 자외선흡수제는 250 nm 이상에서 310 nm 미만의 범위, 330 nm 이상에서 360 nm 미만의 범위, 또는 370 nm 이상에서 400 nm 이하의 범위에 흡수 피크를 갖고,
상기 자외선흡수제는 흡수 스펙트럼에서 315 nm 이상에서 325 nm 미만의 영역과 360 nm 이상에서 365 nm 미만의 영역에서 피크를 갖지 않고,
상기 광변색층은 Lab 색상값을 기준으로 변색 전과 변색 후의 델타 E* 값이 10 내지 70이고,
340nm의 광량 0.77 W/m2, 60℃인 조건으로 8시간 조사한 후, 50℃에서 4시간 컨덴세이션을 반복하는 사이클에 노출시키며 시험한 촉진 내후성 시험 결과, 투과율 값이 가장 작은 파장값인 λmin 에서의 빛투과도가 초기의 변색 시 빛투과도에서 그 절반까지 증가하는데 걸리는 시간이 1,000시간 이상이고,
상기 제1층과 상기 제2층이 각각 유리인 광투과층과 직접 맞닿는 스킨층으로 가열, 가압으로 접합되는, 광투과적층체 제조용 중간막. - 제1항에 있어서,
상기 광변색 염료와 상기 자외선흡수제는 1: 0.1 내지 10의 중량비로 포함되는 것인, 광투과적층체 제조용 중간막. - 제1항에 있어서,
상기 광변색층은 상기 광변색층의 폴리비닐아세탈 수지를 70 내지 74 중량%, 그리고 상기 광변색층의 가소제 25 내지 29 중량% 및 상기 광변색 염료 0.001 내지 5 중량%를 포함하는 것인, 광투과적층체 제조용 중간막. - 제1항에 있어서,
상기 제1층은 상기 자외선흡수제의 일부 또는 전부를 포함하는, 광투과적층체 제조용 중간막. - 삭제
- 제1광투과층, 제2광투과층, 그리고 상기 제1광투과층과 상기 제2광투과층 사이에 위치하는 제1항에 따른 광투과적층체 제조용 중간막을 포함하는, 광투과적층체.
- 제6항에 있어서,
상기 광투과적층체 제조용 중간막에 포함되는 광변색층은 상기 광변색 염료를 0.001 내지 1.5 중량%로 포함하고, 상기 광투과적층체는 자동차 전면유리인, 광투과적층체. - 제6항에 있어서,
상기 광투과적층체 제조용 중간막에 포함되는 광변색층은 상기 광변색 염료를 0.1 내지 5 중량%로 포함하고, 상기 광투과적층체는 자동차 선루프 또는 리어도어인, 광투과적층체. - 제6항에 있어서,
상기 광투과적층체는 상기 광변색층에 의한 색 변화 발생 전의 가시광선 투과율과 색 변화 발생 후의 가시광선 투과율의 차이가 20 내지 75 %인, 광투과적층체. - 제6항에 있어서,
상기 광투과 적층체를 변색시킨 상태에서 측정한 색상값과 2500kJ의 자외선 조사 후 변색된 상태에서 측정한 색상값의 차이(델타 E* 값)가 2 이하인, 광투과적층체.
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