KR102077936B1 - 유리접합용 필름, 유리접합 필름용 조성물 및 이를 포함하는 접합유리 - Google Patents

유리접합용 필름, 유리접합 필름용 조성물 및 이를 포함하는 접합유리 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 유리접합용 필름, 접합유리 등에 대한 것으로, 제1표면층, 상기 제1표면층과 대향되는 제2표면층, 그리고 상기 제1표면층과 상기 제2표면층 사이에 위치하며 차음층인 중간층을 포함하며, 20 에서 35 ℃의 L/F 값 감소율[G_L/F(A,B)]이 0.045/℃ 이하의 값을 갖는 것으로 고온 차음 특성이 우수하며 광학 특성이 우수한 유리접합용 필름 등에 대한 것이다.

Description

유리접합용 필름, 유리접합 필름용 조성물 및 이를 포함하는 접합유리 {FILM FOR LAMINATING GLASSES, COMPOSITION FOR GLASS LAMINATING FILM AND LAMINATED GLASS COMPRISING THE SAME}
본 발명은 고온에서의 차음 특성 저하 정도가 완화되고 광학적 결함 발생이 개선된 유리접합용 필름 등에 관한 것이다.
가소화된 폴리비닐아세탈은 접합유리(강화유리, 안전유리), 중합체 라미네이트 등 광투과 적층체 내의 중간층으로 적용되는 필름 제조에 사용되고 있다.
접합유리는 두 장의 유리 사이에 폴리비닐부티랄 시트를 위치시켜 제조하는 투명한 라미네이트를 말한다. 접합유리는 건축물의 난간, 외장재, 자동차 윈드실드 등에서 투명한 장벽을 제공하는데 주로 사용되고 있다.
접합유리의 주된 기능은 접합유리를 통한 침투를 허용하지 않으면서(내관통성), 타격에 의해 야기되는 에너지를 흡수하여 투명한 장벽 내의 물체 또는 사람에게 가해지는 손상 또는 부상을 최소화하는 것이다(내충격성). 또한, 투명한 유리에 적용하기에 광학적으로 우수한 특성을 가져야 하며, 습기 등의 환경에도 강한 특성을 가져야 한다(광학특성, 내습성). 그리고, 접합유리에 적용되는 중간층 시트는 음향소음을 약화시키고, UV 및/또는 IR 광선 투과를 감소시키는 등 접합유리에 추가적인 기능성을 부여하기도 한다. 또한, 차음 특성도 요구된다.
특히, 자동차, 건축물 등의 유리에 사용되는 필름에는 차음성 개선에 대한 요구가 크다. 차음성은 주파수의 변화에 따른 투과 손실량으로 평가될 수 있으며, 특히 라우드니스 곡선의 범위에 속하는 1,000 내지 6,000 Hz의 범위는 인간의 청각에서 높은 감도를 지니고 있기 때문에 다른 영역에서의 차음성능보다 위의 범위에서의 차음성능이 중요하다.
차음성능은 일반적으로 2개 이상의 막을 적층함으로써 개선할 수 있다. 차음 성능은 20 ℃에서는 성능이 우수하더라도 온도가 상승하거나 하강하는 경우에 차음성능이 현저하게 떨어져 이에 대한 보완이 필요하다.
일본등록특허 제4986312호 일본등록특허 제3335449호
본 발명의 목적은 고온에서의 차음 특성 저하 정도가 완화되고 광학적 결함 발생이 개선된 유리접합용 필름 등을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 유리접합용 필름은, 제1표면층, 상기 제1표면층과 대향되는 제2표면층, 그리고 상기 제1표면층과 상기 제2표면층 사이에 위치하며 차음층인 중간층을 포함하는 것으로, 아래 식 (1)에 따른 20 에서 35 ℃의 L/F 값 감소율[G_L/F(A,B)]이 0.045/℃ 이하의 값을 갖는다.
식 (1):
Figure 112018081145439-pat00001
상기 식 (1)에서, 상기 L/F(A)와 상기 L/F(B)는 각각 A 온도(℃)와 B 온도(℃)에서의 유리접합용 필름을 포함하는 접합유리의 손실계수 L/F 값이고, 상기 A는 상기 온도 범위에서 최소 온도(℃)이고, 상기 B는 상기 온도 범위 내에서 최대 온도(℃)이다.
상기 20 에서 35 ℃의 L/F 값 감소율[G_L/F(A,B)]은 0.040/℃ 이하의 값을 가질 수 있다.
상기 20 에서 35 ℃의 L/F 값 감소율[G_L/F(A,B)]은 0.038/℃ 이하의 값을 가질 수 있다.
상기 유리접합용 필름은, 20 ℃에서의 손실계수와 35 ℃에서의 손실계수 값의 차이가 0.23 이하일 수 있다.
상기 유리접합용 필름은, 30 ℃에서의 손실계수 값이 0.18 이상일 수 있다.
상기 차음층인 중간층은 단층으로 상기 중간층 전체를 기준으로 가소제를 29 내지 42 중량%로 포함할 수 있다.
상기 중간층은 트리옥산계 화합물을 함유할 수 있다.
상기 트리옥산계 화합물은 상기 중간층 전체를 기준으로 0.001 내지 10 중량%로 함유될 수 있다.
상기 유리접합용 필름은 20 ℃에서의 손실계수 값이 0.32 이상일 수 있다.
상기 유리접합용 필름은 20℃ 내지 25℃에서의 L/F 값 감소율[G_L/F(A,B)]이 0.07/℃ 이하의 값을 가질 수 있다.
상기 유리접합용 필름 전체를 기준으로 상기 차음층인 중간층의 두께는 10 내지 20 %일 수 있다.
상기 유리접합용 필름은 25℃ 내지 30℃에서의 L/F 값 감소율[G_L/F(A,B)]이 0.06/℃ 이하의 값을 가질 수 있다.
상기 유리접합용 필름은 30℃ 내지 35℃에서의 L/F 값 감소율[G_L/F(A,B)]이 0.06/℃ 이하의 값을 가질 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 접합유리는, 두 장의 광투과 패널 사이에 위치하는 위에서 설명한 유리접합용 필름을 포함한다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 이동수단(자동차 등)은 위에서 설명한 접합유리를 포함한다.
본 발명의 유리접합용 필름, 유리접합 필름용 조성물, 이를 포함하는 접합유리 등에 대한 것으로, 광학 특성이 우수하면서 동시에 상온(20℃)에서 뿐만 아니라 고온인 온도(약 35 ℃)에서도 비교적 차음 성능이 우수하며, 특히 고온에서 차음성능이 떨어지는 특성이 개선되어 특히 20 내지 25 ℃과 25 내지 30 ℃에서 차음 성능 감소 특성이 개선된 유리접합용 필름 등을 제공할 수 있다.
도 1의 (a)와 (b)는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 유리접합용 필름의 단면을 예시적으로 보여주는 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 접합유리의 단면을 예시적으로 보여주는 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동수단의 일 예인 자동차에 접합유리가 윈드실드로 적용된 예를 보여주는 도면.
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 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 중량평균분자량 또는 수평균분자량은 단위인 달톤(Da)을 생략하여 표현한다. 상기 중량평균분자량 등의 측정은 GPC(gel permeation chromatography)-ELSD(Evaporative Light Scattering Detector)를 이용하여 측정한 값을 기준으로 설명하였으나, 그 측정방법이 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 발명자들은, 차음 특성의 평가 기준인 20 ℃에서 차음 특성이 우수한 유리접합용 필름을 적용하더라도 실질적으로 차음 특성이 충분하지 않은 경우가 발생하고, 이러한 원인 중 하나로 특히 고온 차음 특성의 보완이 필요하다는 점을 인식하고 연구를 거듭한 결과, 기준 차음특성은 일정 수준 이상으로 유지하면서 20 내지 35 ℃에서 손실계수 감소율을 감소시키면 기준 온도뿐만 아니라 고온에서의 차음 특성도 우수한 유리접합용 필름을 제공할 수 있다는 점을 확인하고 본 발명을 완성하였다. 또한, 본 발명의 발명자들은 이러한 우수한 차음 특성과 동시에 용융수지의 흐름성 등이 개선되어 얼보임 등의 광학 결함이 실질적으로 발생하지 않는 광학 특성이 우수한 유리접합용 필름을 제조할 수 있다는 점을 확인하고 본 발명을 완성하였다.
도 1의 (a)와 (b)는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 유리접합용 필름의 단면을 예시적으로 보여주는 도면이다. 도 1을 참조하여 본 발명을 구체적으로 설명하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유리접합용 필름(900)은 제1표면층(100), 상기 제1표면층과 대향(對向)되는 제2표면층(200), 그리고 상기 제1표면층과 상기 제2표면층 사이에 위치하는 차음층인 중간층(300)을 포함하는 것으로, 아래 식 (1)에 따른 20 에서 35 ℃의 L/F 값 감소율[G_L/F(A,B)]이 0.045/℃ 이하의 값을 갖는다.
식 (1):
Figure 112018081145439-pat00002
상기 식 (1)에서, 상기 L/F(A)와 상기 L/F(B)는 각각 A 온도(℃)와 B 온도(℃)에서의 유리접합용 필름을 포함하는 접합유리의 손실계수 L/F 값이고, 상기 A와 B는 각각의 온도(℃) 값이다.
상기 L/F 값 감소율[G_L/F(A,B)]은 온도 변화에 따른 L/F 값(손실계수 값)의 변화를 보여주는 값이다.
본 발명에서는 기준 온도인 20 ℃에서 높은 값을 갖고 고온으로 갈수록 감소하는 손실계수 값의 감소 정도가 완만하게 나타나서, 비교적 얇은 두께에서도 기준 온도뿐만 아니라 온도가 다소 상승하더라도 차음 특성도 우수한 유리접합용 필름을 제공한다.
상기 20 에서 35 ℃의 L/F 값 감소율[G_L/F(A,B)]은 0.040/℃ 이하일 수 있고, 0.038/℃ 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 20 에서 35 ℃의 L/F 값 감소율[G_L/F(A,B)]은 0.001 내지 0.040/℃일 수 있고, 0.01 내지 0.038/℃일 수 있다. 이러한 범위로 상기 유리접합용 필름이 L/F 값 감소율을 갖는 경우 기준 온도보다 높은 온도에서도 보다 우수한 차음 특성을 가질 수 있다.
20℃ 내지 25℃에서의 L/F 값 감소율[G_L/F(A,B)]은 0.07/℃ 이하일 수 있고, 0.065/℃ 이하일 수 있으며, 0.06/℃ 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 20℃ 내지 25℃에서의 L/F 값 감소율[G_L/F(A,B)]은 0.001 내지 0.065/℃일 수 있으며, 0.01 내지 0.06/℃일 수 있다.
25℃ 내지 30℃에서의 L/F 값 감소율[G_L/F(A,B)]이 0.06/℃ 이하일 수 있고, 0.05/℃ 이하일 수 있으며, 0.04/℃ 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 25℃ 내지 30℃에서의 L/F 값 감소율[G_L/F(A,B)]이 0.001 내지 0.05/℃일 수 있으며, 0.01 내지 0.04/℃일 수 있다.
상기 유리접합용 필름이 이러한 L/F 값 감소율을 갖는 경우, 평가 기준 온도인 20 ℃와 비교하여 다소 높은 온도인 20℃ 내지 25℃ 및/또는 25℃ 내지 30℃에서의 차음 특성이 비교적 우수하다.
상기 유리접합용 필름의 20 ℃에서의 손실계수와 35 ℃에서의 손실계수 값의 차이는 0.23 이하일 수 있고, 차이는 0.05 내지 0.23일 수 있으며, 0.1 내지 0.20일 수 있다. 이러한 범위로 20 ℃에서의 손실계수와 35 ℃에서의 손실계수 값의 차이 값을 갖는 경우 상기 유리접합용 필름은 기준 온도에의 차음 특성을 고온에서도 비교적 잘 유지할 수 있으며, 중-고온에서 보다 향상되고 안정적인 차음 특성을 가질 수 있다.
상기 유리접합용 필름은, 30 ℃에서의 손실계수 값이 0.18 이상일 수 있다. 상기 유리접합용 필름은, 30 ℃에서의 손실계수 값이 0.20 이상일 수 있다. 상기 유리접합용 필름은, 30 ℃에서의 손실계수 값이 0.20 내지 0.30 일 수 있다. 이러한 값을 갖는 경우 고온에서 차음 특성이 보다 우수한 유리접합용 필름을 제공할 수 있다.
상기 차음층인 중간층은 단층으로 상기 유리접합용 필름 내에 포함될 수 있다. 즉, 본 발명에서는 기준 온도만이 아니라 고온에서의 차음 특성을 향상시키기 위해 별도의 2 이상의 차음층을 적용하지 않고 단일 차음층을 이용하여 이러한 효과를 얻을 수 있다는 장점도 갖는다.
상기 유리접합용 필름은 20 ℃에서의 손실계수 값이 0.32 이상일 수 있고, 0.35 이상일 수 있다. 이러한 값은 실질적으로 800 um의 두께를 갖는 유리접합용 필름으로 평가한 값으로, 비교적 얇은 두께에서도 기준온도에서 우수한 차음 특성을 갖는다는 것을 의미한다.
상기 중간층 전체를 기준으로 가소제를 29 내지 42 중량%로 포함할 수 있고, 가소제를 30 내지 35 중량%로 포함할 수 있다.
상기 중간층은 트리옥산계 화합물을 함유한다.
상기 트리옥산계 화합물은 상기 유리접합용 필름에서 고온 차음 특성 개선제로 역할 한다.
상기 트리옥산계 화합물은, 구체적으로, 1,3,5-트리옥산 골격을 갖는 트리옥산계 화합물, 1,2,4-트리옥산 골격을 갖는 트리옥산계 화합물 또는 1,2,3-트리옥산 골격을 갖는 트리옥산계 화합물이 1종 이상 적용될 수 있다.
구체적으로, 상기 트리옥산계 화합물은 상기 1,3,5-트리옥산 골격을 갖고 상기 골격에 포함되는 3 개의 탄소원자 중 1 내지 3개의 탄소원자가 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수 1 내지 5의 알킬기를 갖는 것으로 아래 화학식 1의 구조를 갖는 것일 수 있다.
Figure 112018081145439-pat00003
상기 화학식 1에서, 상기 R1, 상기 R2 및 상기 R3는 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 5의 알킬기이다.
구체적으로, 상기 R1, 상기 R2 및 상기 R3는 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 5의 알킬기이되, 상기 R1, 상기 R2 및 상기 R3는 모두 동시에 수소가 아니다.
상기 트리옥산계 화합물은 트리알킬 트리옥산일 수 있고, 구체적으로 2,4,6-트리메틸-1,3,5-트리옥산, 2,4,6-트리에틸-1,3,5-트리옥산, 2,4,6-트리(n-프로필)-1,3,5-트리옥산, 2,4,6-트리(iso-프로필)-1,3,5-트리옥산, 2,4,6-트리(n-부틸)-1,3,5-트리옥산, 2,4,6-트리(sec-부틸)-1,3,5-트리옥산, 2,4,6-트리(iso부틸)-1,3,5-트리옥산, 2,4,6-트리(tert-부틸)-1,3,5-트리옥산, 2,4,6-트리펜틸-1,3,5-트리옥산 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나일 수 있다.
상기 트리알킬 트리옥산은 트리프로필 트리옥산일 수 있고, 구체적으로 2,4,6-트리(n-프로필)-1,3,5-트리옥산, 2,4,6-트리(iso-프로필)-1,3,5-트리옥산 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나일 수 있다.
상기 트리알킬 트리옥산을 상기 유리접합용 필름의 차음층에 적용되어 기준 온도의 차음 특성은 동등 수준 이상으로 유지하면서 온도가 상승하였을 경우에 차음 특성을 향상시켜, 기존의 경우보다 고온차음 특성을 향상시킨다. 또한, 상기 유리접합용 필름의 제조과정에서 용융수지의 유동성을 개선시키는 효과가 우수하여, 광학 특성이 우수한 유리접합용 필름을 제조할 수 있다.
상기 트리옥산계 화합물은 상기 중간층 전체를 기준으로 0.001 내지 10 중량%로 함유될 수 있고, 0.001 내지 7 중량%로 함유될 수 있다. 이러한 함량의 범위로 상기 트리옥산계 화합물을 상기 중간층에 포함하는 경우에는 고온에서의 차음 특성을 보다 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 트리옥산계 화합물은 상기 중간층 전체를 기준으로 0.001 내지 4 중량%로 함유될 수 있고, 0.001 내지 2 중량%로 함유될 수 있다. 이러한 경우, 유리접합용 필름의 고온에서의 차음 특성을 향상시키면서 동시에 내습성도 향상시킬 수 있다.
상기 트리옥산계 화합물은 상기 유리접합용 필름 전체를 기준으로 1 중량% 이하로 포함할 수 있고, 0.001 내지 0.75 중량%로 포함할 수 있으며, 0.01 내지 0.65 중량%로 포함할 수 있고, 0.04 내지 0.3 중량%로 포함할 수 있다. 이러한 함량으로 상기 트리옥산계 화합물을 포함하는 경우 필름 전체적으로 내습성 하락 현상이 없거나 미미하면서 필름의 광학 특성을 향상시킬 수 있다.
상기 트리옥산계 화합물은 구체적으로 2,4,6-트리프로필 1,3,5-트리옥산일 수 있다. 상기 트리옥산계 화합물은 중간층에 적용시에 유동성 개선제와 고온 차음 특성 개선제로 동시에 역할하며, 고온차음특성과 광학 특성, 그리고 내습성을 모두 향상시키는데 효과적이다.
상기 유리접합용 필름 전체를 기준으로 상기 차음층인 중간층의 두께는 10 내지 20 %일 수 있고, 10 내지 18%일 수 있으며, 11 내지 16 %일 수 있다. 이러한 범위에서 차음층인 중간층을 형성하는 경우, 우수한 차음 특성과 함께 내관통성, 내충격성 등 기계적 특성을 동시에 만족시킬 수 있다.
상기 제1표면층(100)과 상기 제2표면층(200)은 각각 폴리비닐아세탈, 아이오노머, 폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 폴리이미드를 함유할 수 있다.
상기 폴리비닐아세탈은 중합도가 1,600 내지 3,000의 폴리비닐알코올을 알데하이드로 아세탈화하여 얻어진 폴리비닐아세탈일 수 있고, 중합도가 1,700 내지 2,500인 폴리비닐알코올을 알데하이드로 아세탈화하여 얻어진 폴리비닐아세탈일 수 있다. 이러한 폴리비닐아세탈를 적용하는 경우 내관통성과 같은 기계적인 물성을 충분히 향상시킬 수 있다.
상기 폴리비닐아세탈는 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 굴절률과 그 차이가 적은 굴절률 특성을 갖고 유리 등과의 접합력이 우수한 특성을 가질 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 하나가 적용될 수 있다. 구체적으로 상기 금속이온으로는 Mg2+, Na+ 및 Zn2+을 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 제1표면층(100)은 가소화된 제1폴리비닐아세탈을 포함할 수 있다.
상기 제1폴리비닐아세탈은 수산기량이 30 몰% 이상이고, 아세틸기량이 5 몰% 이하일 수 있다. 구체적으로 상기 수산기량이 30 내지 50 몰%일 수 있고, 아세틸기량이 2 몰% 이하일 수 있다. 상기 제1폴리비닐아세탈 수지는 중량평균분자량 값이 200,000 내지 300,000 인 것일 수 있다. 이러한 특징을 갖는 폴리비닐아세탈을 상기 제1폴리비닐아세탈로 적용하면 유리와의 접합력이 우수하면서도 기계적 강도가 우수한 유리접합용 필름을 제조할 수 있다.
상기 가소제는 트리에틸렌글리콜 비스 2-에틸헥사노에이트(3G8), 테트라에틸렌글리콜 디헵타노에이트(4G7), 트리에틸렌글리콜 비스 2-에틸부티레이트(3GH), 트리에틸렌글리콜 비스 2-헵타노에이트(3G7), 디부톡시에톡시에틸 아디페이트(DBEA), 부틸 카르비톨 아디페이트(DBEEA), 디부틸 세바케이트(DBS), 비스 2-헥실 아디페이트(DHA) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있으며, 더 구체적으로 상기 가소제로는 트리에틸렌글리콜 비스 2-에틸헥사노에이트(3G8)가 적용될 수 있다.
상기 제1표면층(100)은 가소제와 제1폴리비닐아세탈을 포함하고, 필요한 범위에서 후술하는 기타 첨가제를 더 포함하는 제1표면층용 조성물을 용융압출하여 필름으로 형성한 것일 수 있다.
상기 제2표면층(200)은 가소화된 제2폴리비닐아세탈을 포함할 수 있다.
상기 제2폴리비닐아세탈은 수산기량이 30 몰% 이상이고, 아세틸기 함유량이 5 몰% 이하일 수 있다. 구체적으로 상기 수산기량이 30 내지 50 몰%일 수 있고, 아세틸기 함유량이 2 몰%이하일 수 있다. 상기 제1폴리비닐아세탈 수지는 중량평균분자량 값이 200,000 내지 300,000 인 것일 수 있다. 이러한 특징을 갖는 폴리비닐아세탈을 상기 제2폴리비닐아세탈로 적용하면 유리와의 접합력이 우수하면서도 기계적 강도가 우수한 유리접합용 필름을 제조할 수 있다.
상기 제2폴리비닐아세탈은 상기 제1폴리비닐아세탈과 같은 것이 적용될 수 있고 다른 것이 적용될 수 있다.
상기 제1표면층의 가소제는 제1표면층에 적용한 가소제와 동일한 것이 적용될 수 있고 다른 것이 적용될 수 있다. 상기 가소제에의 종류에 대한 구체적인 설명은 위의 설명과 중복되므로 그 기재를 생략한다.
상기 중간층(300)은 차음층으로, 가소화된 제3폴리비닐아세탈 및 상기 트리옥산계 화합물을 포함할 수 있다.
상기 중간층(300)은 차음층으로, 가소화된 제3폴리비닐아세탈 및 상기 트리옥산계 화합물을 포함하는 단층 구조일 수 있다.
상기 중간층(300)은, 가소화된 제3폴리비닐아세탈 및 상기 트리옥산계 화합물을 포함하는 차음층인 제1중간층(310); 상기 제1중간층과 상기 제1표면층의 사이에 위치하며 가소화된 제4폴리비닐아세탈을 포함하는 제2중간층(400); 및 상기 제1중간층과 상기 제2표면층 사이에 위치하며 가소화된 제5폴리비닐아세탈을 포함하는 제3중간층(500);을 포함하는 다층 구조일 수 있다.
상기 중간층(300) 또는 상기 제1중간층(310)은 차음층으로 역할하며, 트리옥산계 화합물을 함유하여 고온 차음 특성을 보다 향상시킬 수 있다.
상기 제3폴리비닐아세탈은 수산기량이 40 몰% 이하이고, 아세틸기량이 8 몰% 이상일 수 있고, 상기 제3폴리비닐아세탈은 수산기량이 1 내지 30 몰%이고 아세틸기량이 1 내지 15 몰%일 수 있다. 이러한 특징을 갖는 폴리비닐아세탈을 적용하면 차음 특성을 갖는 폴리비닐아세탈 필름을 제조할 수 있다.
상기 제3폴리비닐아세탈의 중량평균분자량 값은 490,000 내지 850,000일 수 있고, 610,000 내지 820,000일 수 있으며, 690,000 내지 790,000일 수 있다. 상기 제3폴리비닐아세탈 수지의 중량평균분자량 값은 700,000 내지 760,000일 수 있고, 720,000 내지 750,000일 수 있다. 이러한 경우 공압출 작업성 향상과 제조된 필름의 기계적 물성 향상이라는 효과를 동시에 가져올 수 있다.
상기 제3폴리비닐아세탈 수지와 상기 제1폴리비닐아세탈 수지의 중량평균분자량 값의 차이가 250,000 내지 500,000일 수 있고, 300,000 내지 500,000일 수 있으며, 450,000 내지 500,000일 수 있다. 이러한 중량평균분자량 값의 차이를 갖는 경우 공정 시 압출 온도 조절의 면에서 보다 우수한 특성을 가지며, 제조된 필름의 기계적 특성 또한 더욱 우수하게 할 수 있다.
상기 제3폴리비닐아세탈 수지의 PDI(polydispersity index) 값은 3.5 이하일 수 있고, 1.2 내지 2.5일 수 있으며, 1.9 내지 2.3일 수 있다.
상기 제3폴리비닐아세탈 수지는 ASTM D1238(150℃, 21.6kg, 37% Kneader)에 따른 용융지수(Melt Index)가 5 내지 45 g/10min 것일 수 있다. 구체적으로 상기 3폴리비닐아세탈 수지의 용융지수는 6 내지 35 g/10min일 수 있고, 7 내지 25 g/10min일 수 있으며, 8 내지 15 g/10min일 수 있고, 8.5 내지 12.5 g/10min일 수 있다. 이러한 용융지수를 갖는 제3폴리비닐아세탈 수지를 적용하는 경우 공정안정성을 보다 향상시킬 수 있다.
상기 제3폴리비닐아세탈 수지는 JIS K6728에 따른 점도(Viscosity, 5% BuOH Sol.) 값이 250 내지 900 cP 일 수 있고, 500 내지 750 cP일 수 있다. 이러한 점도 조건을 만족하는 경우, 필름의 기계적 물성을 더욱 향상시킬 수 있으며 용융 압출시 공정효율성도 더 향상시킬 수 있다.
상기 중간층(300) 또는 제1중간층(310)의 가소제는 제1표면층(100)에 적용한 가소제와 동일한 것이 적용될 수 있고 다른 것이 적용될 수 있다. 상기 가소제의 종류에 대한 구체적인 설명은 위의 설명과 중복되므로 그 기재를 생략한다.
상기 제4폴리비닐아세탈은 수산기량이 상기 제1폴리비닐아세탈의 수산기량과 상기 제3폴리비닐아세탈의 수산기량의 사이 값을 갖는다. 구체적으로 상기 제4폴리비닐아세탈은 수산기량이 20 내지 45 몰%일 수 있고, 30 내지 45 몰%일 수 있다. 이러한 수산기량을 갖는 폴리비닐아세탈을 상기 제4폴리비닐아세탈로 적용하는 경우 제1폴리비닐아세탈과 상기 제3폴리비닐아세탈의 계면에서 발생할 수 있는 층간 이질성을 완화하여 보다 결함이 적은 유리접합용 필름을 제조할 수 있다.
상기 제5폴리비닐아세탈은 상기 제4폴리비닐아세탈의 특성을 갖는 것이 적용될 수 있다. 상기 제4폴리비닐아세탈과 동일한 것이 적용될 수 있고 위의 특성을 갖는 다른 것이 적용될 수 있다.
상기 제2중간층(400)과 제3중간층(500)의 가소제는 상기 제1표면층(100)에 적용한 가소제와 동일한 것이 적용될 수 있고 다른 것이 적용될 수 있다. 상기 가소제의 종류에 대한 구체적인 설명은 위의 설명과 중복되므로 그 기재를 생략한다.
상기 제1표면층(100) 또는 상기 제2표면층(200) 각각에 함유된 가소제의 함량은 상기 중간층(300) 또는 제1중간층(310)에 함유된 가소제의 함량보다 작은 것일 수 있다.
상기 제1표면층(100) 또는 상기 제2표면층(200) 각각에 포함된 가소제의 함량과 상기 중간층(300) 또는 상기 제1중간층(310)에 포함된 가소제의 함량의 차이는 5 내지 18 중량%일 수 있고, 5 내지 15 중량%일 수 있으며, 5 내지 10 중량%일 수 있다. 상기 제1표면층(100) 또는 상기 제2표면층(200)과 상기 중간층(300) 또는 상기 제1중간층(310)에 이렇게 가소제에 함량 차이를 갖도록 적용하는 경우 상기 트리옥산계 화합물을 함유하여 더욱 광학적 특성이 우수하면서 동시에 차음 특성을 갖는 유리접합용 필름을 제조할 수 있다.
상기 제1표면층(100) 또는 상기 제2표면층(200)에는 상기 가소제를 각각 각 층 전체를 기준으로 21 내지 29 중량%로 포함할 수 있고, 이러한 경우 필름의 기계적 강도를 보다 향상시킬 수 있다.
상기 중간층(300) 또는 제1중간층(310)에는 상기 가소제를 각각 각 층 전체를 기준으로 29 내지 42 중량%로 포함될 수 있고, 이러한 경우 코어층으로 작용하여 필름에 우수한 차음 특성을 부여할 수 있다.
상기 제2중간층(400) 또는 제3중간층(500)에는 상기 가소제를 각각 각 층 전체를 기준으로 29 내지 42 중량%로 포함될 수 있고, 이러한 경우 상기 제1표면층(100)과 제2중간층(400), 또는 상기 제2표면층(200)과 제3중간층(500) 사이의 층간 이질성이 완화되어 기포 발생 등이 결함이 감소한 필름을 제조할 수 있다.
상기 유리접합용 필름(900)은, 50℃의 탈이온수에 3시간 동안 침지시켜 평가하는 내습성 평가 후 상기 유리접합용 필름의 헤이즈 값이 상기 평가 전의 유리접합용 필름의 헤이즈 값과 15% 이내의 차이를 보이는 것일 수 있고 0 내지 15 %의 차이를 보일 수 있으며, 0.1 내지 15%의 차이를 보일 수 있다. 이러한 차이는 상기 트리옥산계 화합물 등을 포함하여 갖는 우수한 광학특성이 가혹조건의 내습성 테스트 후에도 일정 수준 이상으로 유지된다는 것을 의미한다.
상기 유리접합용 필름(900)은, 헤이즈 값이 3 % 이하일 수 있고, 2.5 % 이하일 수 있으며, 0.1 내지 2 %일 수 있다.
상기 유리접합용 필름(900)은 필요에 따라 산화방지제, 열안정제, UV 흡수제, UV 안정제, IR 흡수제, 유리 접합력 조절제 및 이의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 첨가제를 더 함유할 수 있다. 상기 첨가제는 위에서 각 층들 중 적어도 하나의 층에 포함될 수 있으며, 상기 첨가제를 포함함으로써 필름의 열안정성, 광안정성과 같은 장기내구성 및 비산방지 성능을 향상시킬 수 있다.
상기 산화방지제는 힌더드 아민(hindered amine)계나 힌더드 페놀(hindered phenol)계를 사용될 수 있다. 구체적으로, 150 ℃이상의 공정온도를 요하는 폴리비닐 부티랄(PVB) 제조공정상 힌더드 페놀계의 산화방지제가 보다 바람직하다. 힌더드 페놀계의 산화방지제는 예를 들어, BASF사의 IRGANOX 1076, 1010 등을 사용할 수 있다.
상기 열안정제는 산화방지제와의 적합성을 고려할 때 포스파이트(phosphite) 계 열안정제를 사용할 수 있다. 예를 들어, BASF사의 IRGAFOS 168을 사용할 수 있다.
상기 UV 흡수제는 케미프로화성사의 케미솔브(Chemisorb) 12, 케미솔브 79, 케미솔브 74, 케미솔브 102, BASF사의 티누빈(Tinuvin) 328, 티누빈 329, 티누빈 326 등을 사용할 수 있다. 상기 UV 안정제는 BASF사의 티누빈 등을 사용할 수 있다. 상기 IR 흡수제로는 ITO, ATO, AZO 등을 사용할 수 있고, 유리 접합력 조절제는 Mg, K, Na 등의 금속염, 에폭시계 변성 Si 오일, 또는 이들의 혼합물 등을 사용할 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 유리접합용 필름(900)은 전체 두께가 0.4 mm 이상, 구체적으로 0.4 내지 1.6 ㎜일 수 있고, 0.5 내지 1.2 mm일 수 있으며, 0.6 내지 0.9 mm일 수 있다. 상기 유리접합용 필름은 접합 유리 제조에 적용되므로 두께가 두꺼울수록 기계적 강도나 차음성능 등이 향상될 수는 있겠지만, 최소한의 법규 성능, 비용, 경량화 등을 고려할 때 상기 두께 범위가 여러 조건을 만족하는 필름 제조가 가능하다.
상기 제1표면층(100)과 상기 제2표면층(200)의 두께는 각각 독립적으로 0.01 내지 0.05 mm일 수 있고, 0.02 내지 0.04 mm일 수 있다.
상기 중간층(300)의 두께는 0.04 내지 0.20 mm일 수 있고, 0.07 내지 0.18 mm 일 수 있으며, 0.09 내지 0.15 mm 일 수 있다.
상기 유리접합용 필름(900)에 포함되는 제2중간층(400)과 제3충간층(500)의 두께는 각각 독립적으로 0.1 mm 이하일 수 있고, 0.09 mm 이하일 수 있으며, 0.001 내지 0.1 mm 일 수 있고, 0.001 내지 0.08 mm 일 수 있고, 0.001 내지 0.3 mm 일 수 있다. 이러한 두께의 범위로 상기 제2중간층(400)과 상기 제3중간층(500)을 적용하는 경우 보다 층간 계면에서 발생할 수 있는 광학적인 결함을 최소화시킬 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 유리접합 필름용 조성물은 가소제, 제3폴리비닐아세탈 및 트리옥산계 화합물을 포함하는 차음층인 중간층용 조성물로, 상기 트리옥산계 화합물은 상기 중간층용 조성물 전체를 기준으로 0.001 내지 10 중량%로 포함한다.
상기 유리접합 필름용 조성물은 상기 유리접합용 필름(900)의 제조에 적용된다.
상기 유리접합용 필름(900)은 제1표면층(100), 상기 제1표면층과 대향되는 제2표면층(200), 그리고 상기 제1표면층과 상기 제2표면층 사이에 위치하는 중간층(300) 또는 제1중간층(310)을 포함하는 것으로 상기 중간층용 조성물은 상기 중간층(300) 또는 제1중간층(310) 제조에 적용된다.
상기 중간층용 조성물은 제3폴리비닐아세탈 57 내지 69 중량%, 상기 가소제 30 내지 42 중량% 및 상기 트리옥산계 화합물을 0.001 내지 4 중량%로 포함하는 중간층용 조성물을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 중간층용 조성물은 제3폴리비닐아세탈 63 내지 68 중량%, 상기 가소제 31 내지 36 중량% 및 상기 트리옥산계 화합물을 0.001 내지 4 중량%로 포함할 수 있다. 상기 중간층용 조성물은 필요에 따라 위에서 설명한 추가 첨가제를 더 포함할 수 있다. 상기 추가 첨가제는 0.01 내지 1 중량%로 적용될 수 있다.
상기 제1표면층(100)과 상기 제2표면층(200)에 적용되는 제1표면층용 조성물과 제2표면층용 조성물은 각각 독립적으로 제1폴리비닐아세탈 또는 제2폴리비닐아세탈 66 내지 74 중량%와 상기 가소제 25 내지 33 중량%를 포함할 수 있다. 또한, 필요에 따라 위에서 설명한 첨가제를 0.01 내지 1 중량%로 포함할 수 있다. 이러한 경우 적절한 강도로 유리접합력을 가지며 기계적 강도가 우수한 표면층을 형성할 수 있다.
상기 제2중간층(400)에 적용되는 제2중간층용 조성물과 상기 제3중간층(500)에 적용되는 제3중간층용 조성물은 각각 독립적으로 상기 제4폴리비닐아세탈 또는 제5폴리비닐아세탈 57 내지 72 중량%와 상기 가소제 27 내지 42 중량%를 포함할 수 있다. 또한, 유동성 개선이 필요한 경우 상기 트리옥산계 화합물을 0.001 내지 0.4 중량%로 포함할 수 있고, 필요에 따라 위에서 설명한 첨가제를 0.01 내지 1 중량%로 포함할 수 있다. 이러한 경우 층간 이질성을 완화하여 필름의 광학특성 등을 향상시킨 제2중간층 또는 제3중간층을 제조할 수 있다.
상기 조성물들은 각 조성물이 투입되는 압출기에서 용융압출된 후 피드블록 등 적층장치를 통해 적층되고 티다이 등에서 필름 상으로 형성되는 방법으로 필름 형태로 제조될 수 있고, 예를 들어 공압출의 방식으로 제조될 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 유리접합용 필름의 제조방법은 압출단계, 적층단계, 그리고 성형단계를 포함한다.
상기 압출단계는 i) 제1폴리비닐아세탈을 포함하는 표면층용 조성물과 ii) 가소제, 제3폴리비닐아세탈 및 0.001 내지 10 중량%의 트리옥산계 화합물을 포함하는 차음층인 중간층용 조성물을 각각 혼련압출하는 단계이다.
상기 표면층용 조성물은 위에서 설명한 제1표면층용 조성물과 상기 제2표면층용 조성물이 선택적으로 또는 모두 적용될 수 있다. 이러한 경우 위에서 설명한 3층 구조의 유리접합용 필름을 제조할 수 있다.
상기 제1표면층용 조성물, 상기 제2표면층용 조성물, 상기 중간층용 조성물 등에 대한 구체적인 설명은 위와 중복되므로 그 기재를 생략한다.
상기 압출단계는 상기 제2중간층용 조성물과 상기 제3중간층용 조성물을 선택적으로 또는 모두 혼련압출하는 과정을 상기 압출단계에 더 포함할 수 있다. 이러한 경우 위에서 설명한 5층 구조의 유리접합용 필름을 제조할 수 있다.
상기 적층단계는 상기 압출된 표면층용 조성물을 함유하는 표면층 용융수지과 중간층용 조성물을 함유하는 중간층 용융수지를 상기 중간층용 조성물의 상하로 상기 표면층용 조성물이 위치하도록 적층하여 적층 용융수지를 제조하는 단계이다.
5층 구조의 유리접합용 필름을 제조하는 경우, 상기 적층 용융수지는 상기 표면층 용융수지와 상기 중간층(제1중간층) 용융수지 사이에 상기 제2중간층 용융수지 또는 상기 제3중간층 용융수지를 더 포함할 수 있다.
이러한 적층은 다층필름 제조에 적용되는 통상의 적층수단이 활용될 수 있고, 구체적으로 피드블록, 멀티매니폴드 등이 적용될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 성형단계는 상기 적층 용융수지를 시트 형상으로 성형하고 유리접합용 필름을 제조하는 단계이다. 구체적으로 상기 성형은 티다이 등에서 상기 용융수지를 시트의 형상으로 형성하고 필름화하는 과정을 포함한다.
본 발명의 유리접합용 필름의 제조방법을 적용하여 유리접합용 필름을 제조하는 경우, 서로 다른 조성과 유동성을 갖는 2 이상의 조성물을 적용하여 다층 필름을 제조하는 경우 특히 중간층의 유동성이 향상되어 얼보임 등의 광학특성이 향상되며, 제조된 중간층은 차음층으로 역할하여 보다 고온 특성이 향상된 유리접합용 필름을 제공할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 접합유리의 단면을 예시적으로 보여주는 도면이다. 도 2를 참고하여 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 접합유리를 설명한다. 상기 접합유리(950)는 두 장의 유리(10, 20) 사이에 위에서 설명한 유리접합용 필름(900)이 위치하는 적층체를 포함한다.
상기 두 장의 유리(10, 20)는 본 명세서에서 유리로 설명하나 광투과 패널이라면 적용 가능하며, 플라스틱 등의 소재도 적용 가능하다.
상기 유리접합용 필름(900)의 구체적인 구조, 조성, 특징, 제조방법 등에 대한 내용은 위에서 설명한 내용과 중복되므로 그 기재를 생략한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동수단의 일 예인 자동차(800)에 접합유리가 윈드실드로 적용된 예를 보여주는 도면이다.
본 발명의 다른 일 실시예인 이동수단(800)에 대해 상기 도면을 참조하여 설명한다. 상기 이동수단(800)는 위에서 설명한 접합유리를 포함한다. 구체적으로 상기 이동수단(800)은 상기 접합유리(950)를 윈드실드로 포함한다.
상기 윈드실드는 외부로부터의 바람을 차단하고, 이동수단의 운전자가 육안으로 외부를 관찰할 수 있도록 설치되는 것으로, 위에서 설명한 접합유리(950)가 적용될 수 있다.
상기 이동수단(800)은 상기 이동수단의 본체를 형성하는 바디부, 상기 바디부에 장착되는 구동부(엔진 등), 상기 바디부에 회전 가능하게 장착되는 구동륜(바퀴 등), 상기 구동륜과 상기 구동부를 연결하는 연결장치; 및 상기 바디부의 일부에 장착되어 외부로부터의 바람을 차단하는 광투과 적층체인 윈드실드가 포함된다.
상기 이동수단(800)은 윈드실드가 적용되는 이동수단이라면 적용될 수 있고, 대표적으로 상기 이동수단(800)은 자동차일 수 있으며, 상기 바디부, 상기 구동부, 상기 구동륜, 상기 연결장치 등은 통상 자동차에 적용되는 것이라면 제한 없이 적용될 수 있다.
상기 이동수단(800)인 자동차는 윈드실드인 전면유리로 상기 접합유리(950)를 적용할 수 있으며, 상기 자동차에 우수한 광학특성과 함께 접합유리(950) 전체 면적에 우수한 광투과 성능, 내충격성, 내관통성과 함께 우수한 고온차음성능 등을 부여할 수 있다.
이하, 본 발명의 구체 실시예에 대해 보다 상세하게 설명한다.
(유리접합용 필름의 제조)
1) 폴리비닐아세탈 수지의 제조
폴리비닐부티랄수지 (A)의 제조: 평균 중합도가 1700이며 검화도 99의 폴리비닐알코올 수지에 n-부틸알데하이드를 합성하여 부티랄기 54.5 mol%, 수산기 44.7 mol%인 폴리비닐부티랄 수지(A)를 제조하였다.
폴리비닐부티랄수지 (B)의 제조: 평균 중합도가 2400이며 검화도 88인 폴리비닐알코올 수지에 n-부틸알데하이드를 합성하여 제조된 부티랄기 63.1 mol%, 수산기 18.5 mol%인 폴리비닐부티랄 수지(B)를 제조하였다.
2) 유리접합용 필름의 제조
(실시예 1 필름의 제조) 폴리비닐부티랄 수지(A) 73 wt%에 가소제로 3G8 27 wt%를 2축 압출기 A에 넣어 충분히 혼련하고(필름A용 조성), 폴리비닐부티랄 수지(B) 64 wt%에 가소제로 3G8을 35 wt%, 첨가제로 2,4,6-트리프로필-1,3,5-트리옥산을 1 wt%를 2축 압출기 B에 넣어 충분히 혼련하여(필름 B용 조성), (필름 A)/(필름 B)/(필름 A)의 구조로 공압출해 각 층의 두께가 330㎛/120㎛/330㎛인 전체 두께 780㎛의 실시예 1 필름을 제조하였다(도 1의 (a) 구조).
(실시예 2 필름의 제조) 폴리비닐부티랄 수지(A) 73wt%에 가소제로 3G8을 27wt%를 2축 압출기 A에 넣어 충분히 혼련하고(필름A용 조성), 폴리비닐부티랄 수지(B) 64wt%에 가소제로 3G8을 31wt%, 첨가제로 2,4,6-트리프로필-1,3,5-트리옥산을 5 wt%를 2축 압출기 B에 넣어 충분히 혼련한 후(필름 B용 조성)를 (필름 A)/(필름 B)/(필름 A)의 구조로 공압출함으로 각 층의 두께가 330㎛/120㎛/330㎛로 구성된 전체 두께 780㎛의 실시예 2 필름을 제조하였다.
(비교예 1 필름의 제조) 폴리비닐부티랄 수지(A) 73 wt%에 가소제로 3G8 27wt%를 2축 압출기 A에 넣어 충분히 혼련하고(필름A용 조성), 폴리비닐부티랄 수지(B) 64wt%에 가소제로 3G8 36wt%를 2축 압출기 B에 넣어 충분히 혼련한 후(필름 B용 조성), (필름 A)/(필름 B)/(필름 A)의 구조로 공압출함으로 각 층의 두께가 330㎛/120㎛/330㎛로 구성된 전체 두께 780㎛의 비교예 1의 필름을 제조하였다.
(유리접합용 필름의 물성 평가)
광학디펙트(DISTORTION 평가)
제조된 필름을 각각 세로 10 cm, 가로 10 cm의 크기로 절단하고, 투명한 유리(세로 10 cm, 가로 10 cm, 두께 2.1 mm) 2매 사이에 끼워 110℃, 1기압의 라미네이터에서 30초간 진공라미를 실시함으로 접합유리를 예비 압착한 뒤, 오토클레이브 중에서 140 ℃의 온도 및 1.2 MPa의 압력 조건으로 예비 압착된 접합유리를 20 분간 압착하여 접합유리를 얻었다.
얻어진 접합유리 샘플을 벽에서 10cm 간격을 두고 세운 뒤 20도 각도로 30cm 뒤에서 led 불빛을 비추어 주며, 벽에 비친 그림자에서 광학적 결함인 얼보임(distortion)이 관찰되는지 확인하였고, 육안으로 얼보임이 확인되는 경우 fail, 확인되지 않는 경우 pass로 평가해 그 결과를 아래 표 1에 정리하였다.
블리드아웃 평가
제조된 필름을 5cm * 5cm 의 크기로 절단하여 시편을 제조하고, 75℃로 가열된 항온오븐에 10분간 열처리한 뒤 꺼내어, 표면을 기름종이로 문질렀다. 육안으로 관찰하여 기름종이에 묻어나오는 것이 없으면 pass, 묻어나오는 것이 있으면 fail로 판단하여 아래 표 1에 나타냈다.
내관통성의 평가
KS L 2007에 의거하여 위에서 제조한 시편으로 내관통성을 평가하였다.
30 cm*30 cm, 2.1 mm 두께 유리와 위에서 제조한 필름을 유리-필름- 유리의 적층구조로 적층체를 제조하고, 진공으로 예비 접합하여 탈기 및 엣지 실링(Edge sealing)하였다. 이후, 고압 멸균기(autoclave)를 이용하여 150 ℃에서 2 시간 동안 본 접합을 진행하여 물성평가용 샘플을 제작하였다. 상기 물성평가용 샘플은 약 20 ℃에서 2.27 kg의 강구를 낙구 시켜, 시편이 관통이 되는 높이(MBH)를 측정하였다. 이때, 높이 4 m 미만에서 관통되었을 때에는 fail로, 4 m 이상에서 관통되었을 때에는 pass로 표 1에 표기하였다.
내충격성의 평가
KS L 2007:2008에 의거하여 시편을 제조하고 내충격성을 평가하였다.
시편은 내관통성 평가와 동일한 방법으로 물성평가용 샘플을 제작하였다.
저온 평가는, 227 g의 강구를 약 영하 20 ℃에서 4 시간 보관 후 9 m 높이에서 낙하시키고, 충격을 받은 시편이 깨져서 유리가 비산되거나 시트에서 떨어지는 유리의 양이 15 g 이상인 경우 fail로, 충격을 받은 시편이 깨지지 않거나 유리가 비산되어 시트에서 떨어지는 유리의 양이 15 g 미만인 경우 pass로 표기하였다.
상온평가는, 227 g의 강구를 약 40 ℃에서 4 시간 동안 보관한 후 10 m 높이에서 낙하시키고, 충격을 받은 시편이 깨져서 유리가 비산되거나 시트에서 떨어지는 유리의 양이 15 g 이상인 경우 fail로, 충격을 받은 시편이 깨지지 않거나 유리가 비산되어 시트에서 떨어지는 유리의 양이 15 g 미만인 경우 pass로 표기하였다
기준온도 및 고온에서의 차음성능(L/F) 평가
제조된 필름을 각각 세로 30 cm, 가로 2.5 cm의 크기로 절단하고, 투명한 유리(세로 30 cm, 가로 2.5 cm, 두께 2.1 mm) 2매 사이에 끼워 110℃, 1기압의 라미네이터에서 30초간 진공라미네이션을 실시함으로 접합유리를 예비 압착한 뒤, 오토클레이브 중에서 140 ℃의 온도 및 1.2 MPa의 압력 조건으로 예비 압착된 접합유리를 20 분간 압착하여 차음성 측정에 사용하는 접합유리를 얻었다. 제조된 유리 샘플은 20℃, 20RH%의 항온항습 챔버에서 2주간 보관하여 안정화를 진행한 뒤에 차음성능을 측정하였다.
차음성능의 측정은 다음과 같이 이루어 졌다. 접합유리에 댐프(DAMP) 시험용의 진동 발생기에 의해 진동을 가하고, 그로부터 얻어진 진동 특성을 기계 임피던스 측정 장치로 증폭하여, 진동 스펙트럼을 FFT 스펙트럼 분석기로 해석한 뒤 1dB 법으로 계산하여 L/F(loss factor) 값을 얻었다.
L/F 값 측정은 20℃, 20RH%의 항온항습 챔버에서 측정된 후 5 ℃씩 온도를 상승시키며 측정했다. 변경된 온도에서 적어도 12시간 이상 유지하여, 상기 접합유리의 온도가 안정화에 도달할 때까지 기다린 후에 측정값을 얻었다. 안정화된 접합유리에서 측정한 L/F은 아래 표에 정리하여 나타냈다.
중간층 내 트리옥산계 화합물 함량
(중량%)*		 광학defect
Distortion		 블리드아웃 내관통성 내충격성
실시예1 1 Pass Pass Pass Pass
실시예2 5 Pass Pass Pass Pass
비교예1 0 Fail Pass Pass Pass
* 중간층 내의 2,4,6-트리프로필-1,3,5-트리옥산의 함량임.
상기 표 1의 결과를 참조하면, 트리옥산계 화합물을 적용한 실시예 1와 실시예 2는 비교예 1과 비교하여 광학 특성이 더 우수한 것을 확인할 수 있다. 이는 비교적 끈적한 중간층의 제조 과정에서 생성될 수 있는 중간층 표면에 멜트프렉쳐를 상기 트리옥산계 화합물이 생성되지 않거나 생성 정도를 저하시켜 얻어지는 결과로 생각된다. 또한, 상기 트리옥산계 화합물에 의한 광학특성 개선 효과는 기계적인 물성에 나쁜 영향을 미치지 않는 것으로 확인되었다.
함량
(중량%)*		 20 ℃
L/F		 25 ℃
L/F		 30 ℃
L/F		 35 ℃
L/F		 -
실시예 1 1 0.35 0.26 0.21 0.16 -
실시예 2 5 0.35 0.31 0.26 0.21 -
비교예 1 0 0.35 0.22 0.15 0.10 -
20내지25℃
L/F값
감소율**		 25내지30℃
L/F값
감소율**		 30내지35℃
L/F값
감소율**		 20내지35℃
L/F값
감소율**		 20내지30℃
L/F값 차이
***		 20내지35℃
L/F값 차이
***
실시예 1 0.0514 0.0385 0.0476 0.0362 0.14 0.19
실시예 2 0.0229 0.0323 0.0385 0.0267 0.09 0.14
비교예 1 0.0743 0.0636 0.0667 0.0476 0.2 0.25
* 중간층 내의 2,4,6-트리프로필-1,3,5-트리옥산의 함량임.
** A온도와 B온도 범위에서 L/F 값 감소율[G_L/F(A,B), 단위: ℃-1]은 아래 식 (1)로 계산함. 온도 단위는 ℃.
식 (1) :
Figure 112018081145439-pat00004
상기 식 (1)에서, 상기 L/F(A)와 상기 L/F(B)는 각각 A 온도(℃)와 B 온도(℃)에서의 유리접합용 필름을 포함하는 접합유리의 손실계수 L/F 값이고, 상기 A는 상기 온도 범위에서 최소 온도이고, 상기 B는 상기 온도 범위 내에서 최대 온도이다.
*** A온도와 B온도 범위에서 L/F 값 차이[D_L/F(A,B)]은 아래 식 (2)로 계산함. 온도 단위는 ℃이다.
식 (2): D_L/F(A,B)= L/F(A) - L/F(B)
상기 표 2를 참고하면, 평가의 기준으로 적용하고 있는 20 ℃의 L/F 값은 3가지 샘플이 모두 동일한데, 중간층 내에 트리옥산계 화합물을 적용한 실시예 1과 실시예 2의 경우가 적용하지 않은 비교예 1과 비교해서 25 ℃의 L/F 값이 더 높다는 점을 확인할 수 있다. 이는 고온으로 온도가 변화하는 것에 따른 L/F 값이 저하되는 정도가 비교적 완만하다는 것을 의미하며, 이는 본 발명의 실시예들이 기준 온도뿐만 아니라 고온에서도 비교적 우수한 차음 특성을 가질 수 있다는 것을 의미한다.
비교예 1의 경우는 20 내지 25℃에서의 L/F값 감소율이 다른 온도범위에서의 감소율에 비하여 상당히 큰 값을 나타내어 20 내지 25℃에서 차음 성능이 큰 폭으로 떨어지는 것을 확인할 수 있었다. 반면에, 실시예 1과 실시예 2의 경우에는 그 감소율 값이 비교적 작아 해당 온도범위에서도 비교적 차음 성능이 잘 유지되는 것으로 나타났다. 특히, 실내 온도로 가장 많이 적용되는 25 내지 30℃의 온도범위에서 L/F값 감소율은 실시예 1과 실시예 2에서는 상당히 낮은 값을 나타냈는데, 비교예 1의 경우에는 대략 1.5 내지 2배 정도 더 큰 L/F값 감소율을 나타냈다.
이는 20 내지 25 ℃ 또는 25 내지 30℃에서 L/F 값 감소율이 실재 접합유리가 자동차용 윈드실드 등으로 활용될 때 보다 많이 적용될 수 있는 차량의 실내 온도이고 본 발명의 유리접합용 필름 등은 평가 기준 온도에서만이 아니라 이러한 실적용 온도에서도 우수한 차음 특성을 갖는다는 점을 보여주는 결과이다.
따라서, 본 발명의 첨가제인 트리옥산계 화합물을 적당량 적용하면 광학결함인 얼보임 현상을 막으면서도 고온 차음 특성이 향상된 유리접합용 필름을 제조할 수 있다는 것을 확인하였다.
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: 제1표면층 200: 제2표면층
300: 중간층 310: 제1중간층
400: 제2중간층 500: 제3중간층
900: 유리접합용 필름 950: 접합유리
800: 이동수단(자동차)

Claims (11)

  1. 제1표면층, 상기 제1표면층과 대향되는 제2표면층, 그리고 상기 제1표면층과 상기 제2표면층 사이에 위치하며 차음층인 중간층을 포함하는 것으로,
    상기 중간층은 가소화된 폴리비닐아세탈 및 트리옥산계 화합물을 포함하고,
    상기 트리옥산계 화합물은 상기 중간층 전체를 기준으로 0.001 내지 10 중량%로 함유하고,
    아래 식 (1)에 따른 20 에서 35 ℃의 L/F 값 감소율[G_L/F(A,B)]이 0.045/℃ 이하의 값을 갖는, 유리접합용 필름:
    식 (1):
    Figure 112019116316877-pat00005

    상기 식 (1)에서,
    상기 L/F(A)와 상기 L/F(B)는 각각 A 온도(℃)와 B 온도(℃)에서의 유리접합용 필름을 포함하는 접합유리의 손실계수 L/F 값이고,
    상기 A는 상기 온도 범위에서 최소 온도(℃)이고, 상기 B는 상기 온도 범위 내에서 최대 온도(℃)이다.
  2. 제1항에 있어서,
    20 에서 35 ℃의 L/F 값 감소율[G_L/F(A,B)]이 0.040/℃ 이하의 값을 갖는, 유리접합용 필름.
  3. 제1항에 있어서,
    20 에서 35 ℃의 L/F 값 감소율[G_L/F(A,B)]이 0.038/℃ 이하의 값을 갖는, 유리접합용 필름.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 차음층인 중간층은 단층으로 상기 중간층 전체를 기준으로 가소제를 29 내지 42 중량%로 포함하는, 유리접합용 필름.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    20 ℃에서의 손실계수 값이 0.32 이상이고,
    20℃ 내지 25℃에서의 L/F 값 감소율[G_L/F(A,B)]이 0.07/℃ 이하의 값을 갖는, 유리접합용 필름.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 유리접합용 필름 전체를 기준으로 상기 차음층인 중간층의 두께는 10 내지 20 %이고,
    25℃ 내지 30℃에서의 L/F 값 감소율[G_L/F(A,B)]이 0.06/℃ 이하의 값을 갖는, 유리접합용 필름.
  9. 제8항에 있어서,
    30℃ 내지 35℃에서의 L/F 값 감소율[G_L/F(A,B)]이 0.06/℃ 이하의 값을 갖는, 유리접합용 필름.
  10. 두 장의 광투과 패널 사이에 위치하는 제1항에 따른 유리접합용 필름을 포함하는, 접합유리.
  11. 제10항에 따른 접합유리를 포함하는, 이동수단.
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