KR102238632B1 - 적외선 반사필름 조성물, 이를 포함하는 적외선 반사필름 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 적외선 반사필름 조성물, 이를 포함하는 적외선 반사필름 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 넓은 범위의 적외선 영역대의 파장을 효율적으로 차단하면서 가시광 영역의 파장의 투과율을 향상시킬 수 있음과 동시에 종래의 적외선 반사필름이 달성하지 못하는 필름의 박형화를 구현할 수 있는 적외선 반사필름 조성물, 이를 포함하는 적외선 반사필름 및 그 제조방법 에 관한 것이다.

Description

적외선 반사필름 조성물, 이를 포함하는 적외선 반사필름 및 그 제조방법{Infrared reflective film compositions, Infrared reflective film comprising thereof and method for manufacturing Infrared reflective film}

본 발명은 적외선 반사필름 조성물, 이를 포함하는 적외선 반사필름 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 넓은 범위의 적외선 영역대의 파장을 효율적으로 차단하면서 가시광선 영역의 파장의 투과율을 향상시킬 수 있음과 동시에 종래의 적외선 반사필름이 달성하지 못하는 필름의 박형화를 구현할 수 있는 적외선 반사필름 조성물, 이를 포함하는 적외선 반사필름 및 그 제조방법 에 관한 것이다.

최근, 환경 및 에너지에 대한 관심이 높아짐에 따라서, 에너지 절약 공업 제품에 대한 요구가 높아지고, 그 하나로서 주택, 건물, 자동차 등의 유리 등 차폐부재의 차열, 즉 태양광으로부터의 열부하를 감소시키는데 효과가 있는 유리 및 필름이 요구되고 있다. 통상적으로 건물의 경우 건물에너지 손실의 35%이상의 원인은 건물의 창호성능이며, 창호성능이 저하될 경우 건물의 냉, 난방 공조효율이 같이 저하될 수 있으며, 이러한 문제점을 해결하기 위해 대한민국 특허공개공보 특2002-0004753호는 적외선 및 자외선 흡수능을 향상시켜 자동차 및 건축용 유리에 매우 적합한 유리를 개시하고 있다.

한편, 태양광에 대한 열부하를 감소는 적외선(또는 자외선)의 반사 또는 흡수를 통해 가능하나, 유리 등의 투광성이 요구되는 차폐부재의 경우 시인성이 중요하기 때문에 가시광선의 투과에는 영향을 미치지 않으면서 적외선(또는 자외선)의 반사가 요구된다.

이러한 태양광으로부터의 열부하 감소를 위해 종래에는 주택, 건물, 자동차 등의 유리 등 차폐부재에 착색 및 진공 코팅 플라스틱 필름을 적용해왔다.

상기 착색 필름은 주로 흡수를 통해 가시광 투과를 제어할 수 있으며, 그에 따라 섬광(glare) 감소를 제공한다. 그러나, 착색 필름은 일반적으로 근적외선 태양 에너지를 차단하지 못하며, 그에 따라 적외광 반사 필름 또는 태양광 제어 필름으로서 효과적이지 못한 문제점이 있었다. 또한 상기 착색 필름은 또한 흔히 태양광 노출에 의해 탈색이 진행되는 문제점이 있어 사용주기가 짧고 잦은 교체에 따른 비용상승의 문제점이 있었다. 나아가, 착색필름이 다수의 염료로 채색된 경우 염료의 종류에 따라 태양광에 의한 탈색정도가 달라져 필름이 부착된 유리 등 차폐기재는 얼룩이 생거나 뿌옇게 변해 외관상 심미감을 저하시키는 문제점이 있었다.

한편, 태양광으로부터의 열부하 감소를 위해 종래에 사용되는 또 다른 창문 필름은 스테인레스강, 인코넬(inconel), 모넬(monel), 크롬 또는 니크롬 합금과 같은 진공 증착 회색 금속(vacuum-deposited grey metal)을 사용한 필름이었다. 상기 증착 회색 금속 필름은 태양 스펙트럼의 가시광선 및 적외선 부분에서 대략 동일한 정도의 투과율을 제공한다. 상기 회색 금속 필름은 광, 산소 및/또는 수분에 노출된 때 비교적 안정하며, 산화로 인해 코팅의 투과율이 증가하는 경우에 색상 변화는 일반적으로 검출되지 않음에 따라 종래의 착색필름에서 발생한 문제점을 일부 해결하였다. 그러나 가시광선과 적외선 부분의 투과율이 유사할 경우 목적하는 열부하 감소 효과를 달성하기 어렵고, 적외선에 의한 열부하 감소를 줄이기 위해 적외선의 투과율을 줄일 경우 가시광선의 투과율이 저하되어 시인성을 현저히 저하시키고, 낮에도 건물의 내부를 어둡게 하여 조명을 사용하게 함에 따른 에너지의 2차적 소비를 발생시키는 문제점이 있었다.

현재까지 태양광에 대한 열부하를 감소시키기 위해 적외선을 반사시키는 많은 종류의 필름들이 양산되고 있지만, 목적하는 수준의 적외선 반사 및 가시광선 투과를 달성할 수 있는 필름은 개발이 지연되고 있으며, 이러한 수준이 달성된 적외선 반사필름일지라도 적외선 파장영역대의 일부 즉, 780~ 1400nm 파장영역대(IR-A)의 적외선만을 반사시킬 수 있거나, 1400 ~ 3000nm의 파장영역대(IR-B)의 적외선만을 반사시킬 수 있는 등 넓은 파장범위의 적외선을 모두 커버하여 이를 반사시킬 수 없는 문제점이 있다. 이러한 문제점이 야기된 원인은 현재 개발되고 있는 적외선 반사필름은 적외선을 반사시킬 수 있는 구성으로써 액정을 이용하고 있는데, 이러한 액정은 피치에 따라 반사시킬 수 있는 파장영역대가 상이함에 따라 특정 피치를 갖는 액정은 특정의 파장영역만 반사시킬 수 있기 때문이다.

또한, 이를 해결하기 위해 서로 상이한 피치를 갖는 액정을 포함시켜 다양한 영역대의 적외선 파장을 반사시킬 경우 하나의 독립된 영역(Ex. 한 층)에는 한 가지의 피치를 갖는 액정만이 포함될 수 있음에 따라 종래에는 적외선 반사필름을 다층으로 밖에 구현시킬 수 없었다. 구체적으로 도 1은 종래의 적외선 반사필름의 단면도로써, 지지기재(1) 상에 형성된 제1 적외선반사층(2) 및 제2 적외선 반사층(3)을 구비하고, 제1 적외선 반사층(2) 및 제2 적외선 반사층(3) 중 어느 하나의 반사층은 IR-A 파장영역대의 적외선(P)을 반사하고, 다른 하나의 반사층은 IR-B 파장영역대의 적외선(Q)을 반사함으로써 IR-A 파장영역대 및 IR-B 파장영역대의 적외선을 모두 반사시키고 있다. 그러나, 상기와 같은 다층구조는 부가가치를 향상시키고, 제품의 단가, 제조공정을 간소화할 수 있는 필름의 박형화 추세에 역행하는 구조로써 매우 바람직하지 못하다.

이에 따라 다층의 필름으로 구현하지 않고도 넓은 범위의 적외선 파장영역대를 현저히 우수하게 반사시킬 수 있는 동시에 가시광선의 투과율은 저하시키지 않으며, 필름의 박형화를 구현할 수 있는 적외선 반사필름의 개발이 시급한 실정이다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 한 층에서 여러 파장영역대의 적외선을 반사시킬 수 있는 동시에 반사효율 또한 현저하고, 가시광선 투과율은 저하시키지 않으며, 필름의 제조공정의 간소화, 제조시간의 단축, 제조비용의 절감 및 필름의 박형화에 기여할 수 있는 적외선 반사필름 조성물, 이를 포함하는 적외선 반사필름 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.

상술한 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 접착성분; 800 ~ 1400nm 파장영역대 광을 반사시키는 제1 액정캡슐; 1400 ~ 1900nm 파장영역대 광을 반사시키는 제2 액정캡슐; 및1900 ~ 2500nm 파장영역대 광을 반사시키는 제3 액정캡슐;을 포함하는 적외선 반사필름 조성물을 제공한다.

본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 적외선 반사필름 조성물은 접착성분 100 중량부에 대해 제1 액정캡슐 내지 제3 액정캡슐이 400 ~ 900 중량부로 포함될 수 있다.

본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, 상기 적외선 반사필름 조성물은 제3 액정캡슐 100 중량부에 대하여 제1 액정캡슐 90 ~ 300 중량부 및 제2 액정캡슐 90 ~ 200 중량부를 포함할 수 있다.

본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 제1 액정캡슐 내지 제3 액정캡슐 각각은 네마틱 액정에 카이랄 도펀트가 포함된 콜레스테릭 액정을 포함하는 코어부; 및 수용성 또는 지용성 고분자를 포함하는 쉘부;를 포함하고, 상기 카이랄 도펀트는 좌선성 도펀트 또는 우선성 도펀트를 포함할 수 있다.

본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, 상기 접착성분은 열경화성, 광경화성 및 상온 경화성 수지 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.

본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 제1 액정캡슐 내지 제3 액정캡슐 각각은 좌선성 도펀트 액정캡슐 및 우선성 도펀트 액정캡슐을 포함하고, 제1 액정캡슐 내지 제3 액정캡슐 각각은 좌선성 도펀트 액정캡슐 및 우선성 도펀트 액정캡슐을 1 : 0.8 ~ 1.2 중량비로 포함할 수 있다.

본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, 상기 액정캡슐 평균직경은 쉘부 평균 단면두께의 10 ~ 30 배일 수 있다.

본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, 상기 제1 액정캡슐, 제2 액정캡슐 및 제3 액정캡슐 중 어느 하나 이상의 액정캡슐의 평균직경은 1 ~ 30㎛일 수 있다.

본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 적외선 반사필름 조성물의 점도는 25℃에서 30 ~ 100 cps 일 수 있다.

또한, 상술한 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 접착성분; 및 800 ~ 1400nm 파장영역대 광을 반사시키는 제1 액정캡슐, 1400 ~ 1900nm 파장영역대 광을 반사시키는 제2 액정캡슐 및 1900 ~ 2500nm 파장영역대 광을 반사시키는 제3 액정캡슐 중 적어도 2종 이상을 포함하는 복합액정캡슐;을 포함하는 적외선 반사필름 조성물을 제공한다.

본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 접착성분은 열경화성, 광경화성 및 상온 경화성 수지 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.

본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, 상기 적외선 반사필름 조성물은 접착성분 100 중량부에 대해 복합액정캡슐이 400 ~ 900 중량부로 포함될 수 있다.

본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 복합액정캡슐은 제3 액정캡슐 100 중량부에 대하여 제1 액정캡슐 90 ~ 300중량부 및 제2 액정캡슐 90~ 200 중량부를 포함할 수 있다.

본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, 상기 제1 액정캡슐 내지 제3 액정캡슐 각각은 네마틱 액정에 카이랄 도펀트가 포함된 콜레스테릭 액정을 포함하는 코어부; 및 수용성 또는 지용성 고분자를 포함하는 쉘부;를 포함하고, 상기 카이랄 도펀트는 좌선성 도펀트 또는 우선성 도펀트를 포함할 수 있다.

본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 제1 액정캡슐 내지 제3 액정캡슐 각각은 좌선성 도펀트 액정캡슐 및 우선성 도펀트 액정캡슐을 포함하고, 제1 액정캡슐 내지 제3 액정캡슐 각각은 좌선성 도펀트 액정캡슐 및 우선성 도펀트 액정캡슐을 1 : 0.8 ~ 1.2 중량비로 포함할 수 있다.

본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, 상기 액정캡슐 평균직경은 쉘부 평균 단면두께의 10 ~ 30 배일 수 있다.

본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 제1 액정캡슐, 제2 액정캡슐 및 제3 액정캡슐 중 어느 하나 이상의 액정캡슐의 평균직경은 1 ~ 30㎛일 수 있다.

본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, 상기 복합액정캡슐의 평균직경은 30 ~ 200㎛일 수 있다.

본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 적외선 반사필름 조성물의 점도는25℃에서 30 ~ 100 cps 일 수 있다.

한편, 상술한 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 지지기재; 및 상기 지지기재상 형성된 본 발명에 따른 적외선 반사필름 조성물이 경화되어 포함된 적외선 반사층;을 포함하는 적외선 반사필름을 포함한다.

본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 적외선 반사층의 평균두께는 적외선 반사층에 포함된 액정캡슐 또는 복합액정캡슐 직경의 1 ~ 3.6배일 수 있다.

본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, 상기 적외선 반사층의 평균두께는 적외선 반사층에 포함된 액정캡슐 또는 복합액정캡슐 직경의 1.1 ~ 1.8배일 수 있다.

본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 800 ~ 1400nm 파장영역대 평균 광투과율이 1 ~ 15%이며, 1400 ~ 1900nm 파장영역대 평균 광투과율이 1 ~ 15%이고, 1900 ~ 2500nm 파장영역대 평균 광투과율이 1 ~ 15% 일 수 있다.

또한, 상술한 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 지지기재;, 상기 지지기재상에 적외선 파장대별 영역을 반사시키기 위하여 서로 다른 피치를 갖는 복수의 액정들이 형성된 액정층;을 포함하는 적외선 반사 필름을 제공한다.

본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 복수의 액정들이 각각 액정 캡슐로 캡슐화되어 형성된 것일 수 있다.

본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, 상기 액정 캡슐은 동일 피치를 갖는 액정들을 포함할 수 있다.

본 발명의 바람직한 또 다른 일실시예에 따르면, 상기 액정 캡슐은 800 ~ 1400nm 파장영역대 광을 반사시키는 제1 액정캡슐;, 1400 ~ 1900nm 파장영역대 광을 반사시키는 제2 액정캡슐; 및 1900 ~ 2500nm 파장영역대 광을 반사시키는 제3 액정캡슐; 중 적어도 2종 이상을 포함할 수 있다.

본 발명의 바람직한 다른 일실시예에 따르면, 상기 액정 캡슐 각각은 좌선성 액정 또는 우선성 액정을 포함할 수 있다.

한편, 상술한 과제를 해결하기 위해 본 발명은, (1) 지지기재상 일면에 본 발명에 따른 적외선 반사필름 조성물을 도포하는 단계; 및 (2) 도포된 적외선 반사필름 조성물에 압력을 가하고, 상기 조성물을 경화시켜 적외선 반사층을 제조하는 단계;를 포함하는 적외선 반사필름 제조방법을 포함한다.

본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 압력은 롤러기재에 의한 롤링방식에 의하며, 상기 롤러기재의 하단면과 지지기재의 수직거리는 반사층에 포함된 액정캡슐 또는 복합액정캡슐 직경의 1.1 ~ 1.8배일 수 있다.

이하, 본 발명에서 사용한 용어에 대해 정의한다.

본 발명에서 사용한 용어인 네마틱 액정은 네마틱 상을 갖는 액정을 의미하고, 콜레스테릭 액정은 콜레스테릭 상을 갖는 액정을 의미하며, 상기 액정은 적어도 2개 이상의 액정분자를 포함한다.

본 발명에서 사용한 용어인 구조적 위치관계를 나타내는 “상”의 의미는 대상(예를 들어 지지기재)의 상부에 직접적으로 맞닿아 형성되는 것뿐만 아니라 층 상부에 하나 이상의 다른 층이 삽입된 후 간접적으로 형성되는 경우를 모두 포함한 것으로써, 예를 들어 “A상에 형성된 B층”이라 할 때, A와 B층은 직접 맞닿아 있거나, A상에 제3의 C층이 형성된 후 상기 C층상에 B층이 형성되는 경우를 모두 포함한다.

본 발명에서 사용한 용어인 액정캡슐의 “적층”은 액정캡슐 위에 또 다른 액정캡슐이 쌓인 구조관계를 나타낸 의미로써, 하나의 적외선 반사층 내에 액정캡슐이 상하 수직하여 여러 층으로 쌓일 수 있는 것을 의미한다.

본 발명의 적외선 반사필름 조성물을 포함하는 적외선 반사필름은 하나의 독립된 영역에서 여러 파장영역대의 적외선을 반사시킬 수 있는 동시에 반사효율 또한 현저하여 다층으로 구성되지 않아도 됨에 따라 필름의 제조공정의 간소화, 제조시간의 단축, 제조비용의 절감시킬 수 있고, 필름의 박형화를 가능케 하여 부가가치 향상에 매우 도움이 된다. 또한, 적외선 반사효율이 높은 동시에 가시광선 투과율을 저하시키지 않아 낮에 실내가 어두워지는 것을 방지할 수 있어 시인성이 우수하고, 실내조명의 사용을 줄여 에너지 절약을 더욱 달성할 수 있어 건축용, 운송수단용 등에 널리 활용될 수 있다.

도 1은 종래의 적외선 반사필름의 단면도이다.
도 2는 지표면에서 일사광선의 파장별 복사강도를 나타낸 그래프이다.
도 3은 통상적인 콜레스테릭 액정에서 피치를 나타낸 모식도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 적외선 반사필름에 포함되는 액정캡슐의 단면모식도이다.
도 5는 본 발명의 일구현예에 따른 적외선 반사필름의 파장별 투과율을 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 일구현예에 따라 제조된 적외선 반사층의 TEM 사진이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 일구현예에 따라 제조된 적외선 반사층의 TEM 사진이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 일구현예에 따른 적외선 파장영역의 투과율을 나타낸 그래프이다.
도 9는 본 발명에 따른 바람직한 일구현예에 따른 복합액정캡슐의 단면모식도이다.
도 10은 본 발명의 바람직한 일구현예에 따른 적외선 반사필름의 단면도이다.
도 11은 본 발명의 바람직한 일구현예에 따른 적외선 반사필름의 단면도이다.
도 12는 본 발명의 바람직한 일구현예에 따른 적외선 반사필름의 단면도도 이다.
도 13은 본 발명의 바람직한 일구현예 및 일비교예에 따른 적외선 반사필름의 파장별 차단율을 나타내는 그래프이다.
도 14는 본 발명의 바람직한 일구현예에 따른 적외선 반사필름 제조방법의 부분 모식도이다.

이하, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

상술한 바와 같이 종래의 적외선 반사필름은 착색필름의 경우 사용되는 염료의 탈색으로 인해 사용주기가 짧고, 탈색으로 인한 외관의 심미감이 현저히 저하되며, 적외선을 목적하는 수준으로 반사시키기 어려운 문제점이 있었다. 또한, 종래의 증착 회색 금속 필름은 사용에 따른 필름의 착색 문제는 해결하였으나 적외선 반사량을 늘리면 가시광선의 투과량도 저하되는 문제점이 있어 목적하는 적외선 반사 효과를 달성시에 가시광선 투과량이 현저히 저하되어 실내를 매우 어둡게 만들고 시인성을 저하시키며, 실내 조명 사용으로 인한 에너지 사용이 증가하여 냉난방에 따른 에너지 절감효과가 저하되는 문제점이 이었다. 나아가, 종래의 적외선 반사필름은 적외선 파장영역대의 일부 즉, 780~ 1400nm 파장영역대(IR-A)의 적외선만을 반사시킬 수 있거나, 1400 ~ 3000nm의 파장영역대(IR-B)의 적외선만을 반사시킬 수 있는 등 넓은 파장범위의 적외선을 모두 커버하여 이를 반사시킬 수 없는 경우가 많았고, 이러한 문제점을 해결하기 위해 각 파장영역대의 광을 반사시키는 구성을 필름에 포함시킬 경우, 각 파장영역대의 광을 반사시키는 구성은 타겟팅된 특정의 파장영역대만을 반사시킬 수 있을 뿐, 다른 파장영역대까지 동시에 반사시키게 구성할 수 없음에 따라 단층이 아닌 다층의 적외선 필름으로 밖에 구현될 수 없는 문제점이 있었다.(도 1 참조) 또한, 이러한 다층구조는 제품의 단가, 제조공정을 간소화, 제조시간을 단축할 수 없고, 필름의 박형화 추세에 역행하는 구조로써 매우 바람직하지 못한 문제점이 있었다.

이에 본 발명의 제1 구현예에서는 접착성분; 800 ~ 1400nm 파장영역대 광을 반사시키는 제1 액정캡슐; 1400 ~ 1900nm 파장영역대 광을 반사시키는 제2 액정캡슐; 및 1900 ~ 2500nm 파장영역대 광을 반사시키는 제3 액정캡슐;을 포함하는 적외선 반사필름 조성물을 제공함으로써 상술한 문제의 해결을 모색하였다. 이를 통해 하나의 독립된 영역에서 여러 파장영역대의 적외선을 반사시킬 수 있는 동시에 반사효율 또한 현저하여 다층으로 구성되지 않아도 됨에 따라 필름의 제조공정의 간소화, 제조시간의 단축, 제조비용의 절감시킬 수 있고, 필름의 박형화를 가능케 하여 부가가치 향상에 매우 도움이 된다. 또한, 적외선 반사효율이 높은 동시에 가시광선 투과율을 저하시키지 않아 낮에 실내가 어두워지는 것을 방지할 수 있어 시인성이 우수하고, 실내조명의 사용을 줄여 에너지 절약을 더욱 달성할 수 있어 건축용, 운송수단용 등에 널리 활용될 수 있다.

먼저, 본 발명의 제1 구현예에 따른 적외선 반사필름 조성물에 대해 설명한다.

본 발명의 제1 구현예에 따른 적외선 반사필름은 접착성분; 800 ~ 1400nm 파장영역대 광을 반사시키는 제1 액정캡슐; 1400 ~ 1900nm 파장영역대 광을 반사시키는 제2 액정캡슐; 및1900 ~ 2500nm 파장영역대 광을 반사시키는 제3 액정캡슐;을 포함한다.

통상적으로 현재 개발되는 적외선 필름의 경우 콜레스테릭 액정을 사용하여 목적하는 적외선의 반사를 유도하며, 콜레스테릭 액정이 갖는 피치에 상당하는 특정의 적외선 영역대의 파장을 선택적으로 반사시킬 수 있다. 그러나 특정의 피치를 갖는 콜레스테릭 액정은 특정 영역대의 파장만을 반사시킬 수 있음에 따라 넓은 범위의 파장영역대 광을 동시에 반사시키기 위해서는 상기 파장영역대에 상응하는 서로 다른 피치를 갖는 여러 종류의 콜레스테릭 액정을 필요로 한다. 그러나 콜레스테릭 액정은 같은 방향으로 배향된 액정분자로 이루어진 액정층들로 구성되고, 하나의 액정분자층과 인접한 다른 층의 액정분자들은 다른 방향으로 배향하고 있어 이 액정분자들은 결과적으로 나선형, 즉 비틀림 배치를 보여주는데, 이러한 배치는 독립된 영역에서 한가지로 특정되어 나타날 수 있을 뿐, 하나의 독립된 영역에서 비틀린 방향 및/또는 피치의 간격이 상이한 콜레스테릭 액정이 혼재하여 존재하기 어렵다. 이러한 액정의 특성으로 인해 종래의 적외선 반사필름은 하나의 독립된 영역, 즉 하나의 층에 한 종류의 피치 및 비틀림 방향을 갖는 액정을 포함시킬 수 밖에 없음에 따라 여러 파장영역대를 동시에 반사시키기 위해서는 각 파장영역대를 반사시킬 수 있는 특정 피치를 갖는 여러 종류의 액정을 포함시키되, 액정 종류별로 층을 구성하여 다층의 필름으로 밖에 구현시킬 수 없었고, 이러한 다층의 필름은 공정수 증가와 제조시간의 연장, 제조비용의 상승, 필름 두께증가를 피할 수 없었다.

이에 본 발명의 발명자는 상기와 같은 문제점을 해결하고, 하나의 독립된 영역에 특정 피치 및 특정 비틀림 방향을 갖는 액정을 종류를 달리하여 여러 종류를 동시에 포함시켜 여러 파장영역대의 광을 반사시킬 수 있는 적외선 반사필름에 대한 연구를 계속하던 중, 하나의 독립된 영역에 포함된 개별의 독립된 공간 즉, 여러 종류의 특정 피치 및 특정 비틀림 방향을 갖는 액정들을 종류별로 캡슐에 봉입시켜 액정을 캡슐이라는 독립된 공간에 구획시킨 후 상기 캡슐들을 하나의 독립된 공간인 반사층에 포함시킴으로써 본 발명이 달성하려는 적외선 반사필름을 구현할 수 있었다.

이에 본 발명에 따른 적외선 반사필름 조성물은 제1 액정캡슐, 제2 액정캡슐 및 제3 액정캡슐을 포함하고, 상기 제1 내지 제3 액정캡슐은 각각 서로 다른 피치를 갖는 액정을 피치별로 포함하며, 상기 서로 다른 피치를 갖는 액정은 넓은 파장영역대의 적외선을 각각의 피치에 대응되는 파장영역대별로 반사시킬 수 있다. 구체적으로 상기 제1 액정캡슐은 800 ~ 1400nm의 파장영역대 광을 반사시키며, 제2 액정캡슐은 1400 ~ 1900nm 파장영역대 광을 반사시키고, 제3 액정캡슐은 1900 ~ 2500nm 파장영역대 광을 반사시킴에 따라 본 발명에 따른 적외선 반사필름 조성물이 포함된 적외선 필름은 800 ~ 2500nm의 넓은 파장영역대의 적외선을 동시에 하나의 독립된 영역인 반사층을 통해 효과적으로 반사시킬 수 있다.

상기 본 발명에 따른 적외선 반사필름 조성물에 포함되는 제 1 내지 3 액정캡슐 각각이 커버하는 파장영역대의 구분은 지표면에 도달하는 태양광의 파장별 복사강도에 따른 것이다. 구체적으로 도 2는 지표면에서 일사광선의 파장별 복사강도를 나타낸 그래프로써, 도 2에서 적외선에 해당하는 파장영역, 즉 780nm 이상을 살펴보면 파장별로 복사강도가 모두 동일한 것이 아님을 확인할 수 있다. 즉, 복사강도가 강한 적외선 파장영역대가 있고, 상대적으로 그 보다 약한 파장영역대가 있으며, 복사강도가 파장에 따라 증감하여 특정 파장부분에서는 0에 가까운 복사강도를 보임에 따라 효과적으로 적외선을 차단하기 위해 본 발명의 발명자는 적외선 영역 중에서도 각각의 액정캡슐이 커버해야 하는 파장영역대를 800 ~ 1400nm, 1400 ~ 1900nm 및 1900 ~ 2500nm 로 구획함을 통해 보다 향상된 적외선 반사효과를 구현할 수 있었다.

먼저, 제1 액정캡슐에 대해 설명한다.

상기 제1 액정캡슐은 800 ~ 1400nm 파장영역대를 반사시키기 위한 액정캡슐로써, 만일 제1 액정캡슐이 800 nm 미만을 파장을 반사시킬 경우 적외선 반사필름의 색이 반사되는 가시광선 파장에 해당하는 가시광선의 색을 띠게 됨에 따라 투명한 적외선 반사필름을 구현할 수 없고, 가시광선의 투과율을 저하시킬 수 있는 문제점이 있다. 이에 따라 실제 적외선에 해당하는 파장영역인 780 ~ 800 nm에 해당하는 적외선까지 반사시킬 경우 이와 인접한 가시광선의 반사까지 증가시킬 수 있고, 이 경우 적외선 필름이 붉은색을 띨 수 있음에 따라 광이 조사되어도 투명한 적외선 필름을 구현할 수 없을 수 있는 문제점이 있다.

상기 제1 액정캡슐은 800 ~ 1400 nm 파장영역대를 선택적으로 반사시킬 수 있는 피치를 갖는 액정을 포함하고, 상기 액정은 콜레스테릭 상을 갖는 액정일 수 있다.

상기 콜레스테릭 상을 갖는 액정은 네마틱 액정에 콜레스테릭 상의 액정을 형성시킬 수 있는 카이랄 도펀트를 포함시켜 형성된 것 및/또는 콜레스테롤 및 콜레스테릴 유도체 등과 같이 그 자체로 광학활성인 액정에 의해 형성된 것을 포함할 수 있다.

상기 네마틱 액정에 카이랄 도펀트가 포함되어 형성된 콜레스테릭 상을 갖는 액정에 사용된 네마틱 액정 물질은 시아노비페닐계, 페닐 사이클로헥산계, 페닐벤조에이트계, 사이클로헥실 벤조에이트계, 아조메틴계, 아조벤젠계, 피리미딘계, 디옥산계, 사이클로헥실 사이클로헥산계, 스틸벤계, 트란계 등 공지의 네마틱 액정 물질이 단독 또는 2종 이상 병용되어 사용될 수 있으며, 이러한 네마틱 액정 물질의 구체적인 종류는 통상적인 적외선 반사필름에 사용되는 네마틱 액정 물질의 경우 제한 없이 사용될 수 있다.

상기 콜레스테롤 및 콜레스테릴 유도체 등과 같이 그 자체로 광학활성인 액정에 의해 형성된 것은 콜레스테롤, 콜레스테릴 옥타노에이트, 콜레스테릴 노나노에이트, 콜레스테릴 올리일카보네이트 및 콜레스테릴 이소스테아릴 카보네이트 등일 수 있다.

또한, 상기 카이랄 도펀트는 콜레스테롤 유도체, 2-메틸 부틸기 등의 광학 활성기를 갖는 화합물을 단독 또는 2 종 이상 병용하여 사용할 수 있으며, 그 구체적 종류에 있어 통상적인 적외선 반사필름에 사용되는 카이랄 도펀트라면 제한 없이 사용될 수 있다. 이러한 카이랄 도펀트의 비제한적인 예로써, 하기의 화학식 1 내지 9로 표시되는 카이랄 도펀트를 사용할 수 있으며, 또는 콜레스테릴 노나노에이트(CN), R-811, S-811, S-1011, S-2011(메르크카게아아(Merck KGaA), 독일) 및 CB15(BDH, 영국)와 같은 시판되는 다수의 카이럴 도펀트를 사용하는 것도 가능하다.

[화학식 1]

[화학식 2]

[화학식 3]

[화학식 4]

[화학식 5]

[화학식 6]

[화학식 7]

[화학식 8]

[화학식 9]

상기 카이랄 도펀트는 종류에 따라 콜레스테릭 상의 액정의 비틀림 방향이 달라질 수 있는데, 액정의 비틀림 방향이 오른쪽 꼬임을 갖게 하는 우선성 카이랄 도펀트가 포함되는 경우 우원편광의 반사를 증가시키고, 왼쪽 꼬임을 갖게 하는 좌선성 카이랄 도펀트가 포함되는 경우 좌원편광의 반사를 증가시킬 수 있다.

다만, 상기 제1 액정캡슐은 800 ~ 1400nm의 파장영역대를 반사시키기 위한 피치를 구비해야되는바, 이러한 파장영역대를 반사시킬 수 있는 피치를 갖도록 네마틱 액정 및 카이랄 도펀트의 조합이 결정될 수 있고, 바람직하게는 카이랄 도펀트는 온도 등의 요인에 의해 콜레스테릭 액정 피치를 변화시킬 수 있는 바, 내열성이 있어 - 20 ~ 100℃에서 피치의 변화를 유발하지 않는 네마틱 액정 및 카이랄 도펀트의 조합이 바람직하다.

상기 피치에 대해 보다 구체적으로 살펴보면, 액정 분자에 카이랄 도펀트(chiral dopant)를 포함시키면, 나선상으로 비틀어진 콜레스테릭 상을 가지는 콜레스테릭 액정이 형성된다. 도 3은 통상적인 콜레스테릭 액정에서 피치를 나타낸 모식도로써, 콜레스테릭 액정은 일정한 간격으로 분자의 꼬임을 반복하고 있고 이러한 꼬임이 360°로 완결될 때의 반복단위 길이를 피치(pitch, p)라고 하며, 반복되는 구조에 의해 입사광을 선택 반사시키는 성질을 갖는다. 반사 파장 영역대는 피치(p)에 의해 정해지는데, 반사가 최대가 되는 파장, λ는 콜레스테릭 액정의 평균 굴절률이 n일 때, λ=n×p로 정해진다. 평균 굴절률 n은 액정에 따라 달라질 수 있고, 피치 p는 카이랄 도펀트의 종류 및 함유량에 따라 조절될 수 있다. 이에 따라 목적하는 800 ~ 1400nm의 파장영역을 반사시킬 수 있는 피치를 형성시킬 수 있는 액정분자, 카이랄 도펀트의 종류 및 함량이라면 그 구체적 종류 및 함량은 특별히 한정되지 않는다. 다만, 액정분자 100 중량부에 대해 카이랄 도펀트가 0.1 ~ 20 중량부로 포함됨이 바람직하고, 만일 카이랄 도펀트의 함량이 0.1중량부 미만인 경우 목적하는 피치값을 구현하기 어려운 문제점이 있을 수 있으며, 20중량부를 초과하는 경우 목적하는 콜레스테릭 액정의 피치변화가 더 이상 발생하지 않고 오히려 과량의 잔존 도펀트로 인해 가시광선의 투과율이 감소하는 등의 문제점이 있을 수 있다.

상기 제1 액정캡슐에 대해 보다 구체적으로 살펴보면, 도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 적외선 반사필름 조성물에 포함되는 액정캡슐의 단면모식도로써, 제1 액정캡슐(31)은 코어부(31a) 및 상기 코어부(31a)를 둘러싸는 쉘부(31b)를 포함하고, 상기 코어부(31a)은 네마틱 액정 및 카이랄 도펀트(chiral dopant)가 포함된 콜레스테릭 액정을 포함하며, 상기 쉘부(31b)는 수용성 또는 지용성 고분자를 포함할 수 있다.

상기 카이랄 도펀트에 대한 구체적인 설명은 상술한 바와 같은 바, 생략하기로 하며, 셀부(31b)는 수용성 또는 지용성 고분자를 포함할 수 있는데, 상기 수용성 또는 지용성 고분자는 통상적인 액정캡슐에 사용되는 수용성 또는 지용성 고분자를 포함할 수 있으며, 상기 수용성 고분자는 젤라틴, 멜라민, 폴리비닐 알코올, 폴리에틸렌 옥사이드, 폴리비닐피롤리돈, 셀룰로오즈 중합체 등을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 지용성 고분자는 폴리부타디엔, 폴리우레탄, 폴리우레아, 아라비아고무 등을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다.

상기 쉘부는 폴리올을 더 포함할 수 있는데, 이를 통해 적외선 반사필름의 시인성의 향상에 도움이 되며, 상기 폴리올에 대한 비제한적인 예로서, 폴리에스테르 폴리올 또는 폴리에테르 폴리올이 단독 또는 2종이상 혼합하여 사용될 수 있다. 상기 폴리에스테르 폴리올은 예를 들면, 이염기산(예를 들면 테레프탈산, 이소프탈산, 아디프산, 아젤라인산, 세바틴산 등) 혹은 이들의 디알킬에스테르, 또는 이들의 혼합물과 글리콜류(에틸렌글리콜, 프로필렌 글리콜, 디에틸렌글리콜, 부틸렌 글리콜, 네오펜틸글리콜, 1,6-헥산 글리콜, 3-메틸-1,5-펜탄디올, 3,3'-디메틸올 헵탄, 폴리옥시에틸렌글리콜, 폴리옥시프로필렌 글리콜, 폴리테트라메틸렌에테르 글리콜 등) 또는 이들의 혼합물과를 반응시켜 얻어지는 폴리에스테르 폴리올이 들 수 있다. 또, 폴리에스테르 폴리올로서 락톤 종류(폴리카프로락톤, 폴리 발레롤락톤, 폴리(β-메틸-γ-발레롤락톤) 등)을 개환 중합하여 얻어지는 폴리에스테르 폴리올일 수도 있다. 상기 폴리에테르 폴리올은 예를 들면, 폴리에틸렌글리콜, 폴리옥시에틸렌글리콜, 폴리옥시프로필렌 글리콜, 폴리테트라메틸렌글리콜 및 이들의 공중합체등을 들 수 있다. 만일 폴리올을 쉘부에 포함시키는 경우 셀부를 형성하는 전체 조성물에 대해 1 ~ 15중량% 포함될 수 있다. 이러한 함량을 만족시키는 경우 액정캡슐의 쉘부에 얼룩짐이 생기지 않고 잔상을 방지해 적외선 반사필름의 시인성 향상에 도움이 될 수 있다.

상기 제1 액정캡슐의 평균직경은 바람직하게는 1 ~ 30㎛일 수 있고 보다 바람직하게는 1 ~ 10㎛일 수 있다. 만일 액정캡슐의 평균직경이 1㎛ 미만의 경우 목적하는 800 ~ 1400nm의 파장영역대의 적외선 반사효율이 저하될 수 있으며, 만일 평균직경이 30㎛를 초과하는 경우 상기 파장영역대의 적외선 반사효율의 향상이 미미할 수 있다. 제1 액정캡슐의 형상의 경우 특별히 한정하는 것은 아니며, 제조방법 따라 형상이 달라질 수 있으나 바람직하게는 구상일 수 있으며, 이를 통해 적외선 반사필름에서 분산성이 향상될 수 있고, 단위 부피내 액정캡슐의 쌓임 구조 등 액정캡슐의 배치에 유리할 수 있다.

또한, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 제1 액정캡슐 평균직경은 쉘부 평균 단면두께의 10 ~ 30 배일 수 있다. 만일 액정캡슐의 평균직경이 쉘부 평균 단면두께의 10배 미만인 경우 액정캡슐에 포함되는 코어부의 함량이 감소함에 따라 동일함량의 제1 액정캡슐이 적외선 필름에 포함되어도 800 ~ 1400nm 파장영역대의 적외선 반사효율이 저하될 수 있으며, 쉘부가 액정캡슐의 직경에 대비하여 상대적으로 두껍기 때문에 액정캡슐로 인한 가시광선의 반사량 증가에 따른 가시광선의 투과량 감소될 수 있는 등의 문제점이 발생할 수 있다. 또한, 만일 액정캡슐의 평균직경이 쉘부 평균 단면두께의 30배를 초과하는 경우 쉘부의 두께가 상대적으로 얇아져 액정캡슐이 물리적 힘에 의해 쉘부가 파열되는 등의 문제점이 발생할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 제1 구현예의 적외선 반사필름 조성물에 포함되는 제1 액정캡슐에 포함될 수 있는 카이랄 도펀트는 좌선성 도펀트 또는 우선성 도펀트를 포함할 수 있다. 좌선성 도펀트가 포함된 제 1 액정캡슐은 800 ~ 1400nm 파장영역대의 좌원편광 적외선의 반사에 적합하며, 우선성 도펀트가 포함된 제1 액정캡슐은 상기 파장영역대의 우원편광 적외선 반사에 보다 적합할 수 있다.

본 발명에 따른 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 제1 액정캡슐은 좌선성 도펀트가 포함된 좌선성 제1 액정캡슐 및 우선성 도펀트가 포함된 우선성 제1 액정캡슐을 모두 포함할 수 있고 이를 통해 좌선성 제1 액정캡슐 또는 우선성 제1 액정캡슐만을 포함하는 경우에 비해 현저히 향상된 800 ~ 1400nm 파장영역대의 적외선 반사 효과를 달성할 수 있다. 이때, 한 개의 제1 액정캡슐은 한 종류 즉, 좌선성 또는 우선성 도펀트만을 포함할 수 있다. 보다 바람직하게는 적외선 반사필름 조성물에는 상기 좌선성 제1 액정캡슐 및 우선성 제1 액정캡슐이 1 : 0.8 ~ 1.2 중량비로 포함할 수 있고, 보다 바람직하게는 좌선성 제1 액정캡슐 및 우선성 제1 액정캡슐이 1 : 0.9 ~ 1.1 중량비로 포함할 수 있다. 만일 우선성 제1 액정캡슐이 0.8 중량비 미만으로 포함될 경우 우원편광된 800 ~ 1400nm 파장영역대의 적외선 반사가 저하될 수 있고, 만일 1.2 중량비를 초과하여 포함될 경우 우원편광된 800 ~ 1400nm 파장영역대의 적외선 반사량보다 상대적으로 좌원편광된 상기 파장영역대의 적외선 반사량이 감소하여, 목적하는 적외선 반사효율을 달성할 수 없는 등 목적하는 물성의 구현이 어려울 수 있다.

구체적으로 도 5는 본 발명의 일구현예에 따른 적외선 반사필름의 파장별 차단율을 나타낸 그래프로써, 그래프에서 확인할 수 있듯이 우선성 액정캡슐을 포함하지 않은 실시예 8은 좌선성 및 우선성 액정캡슐을 모두 포함한 실시예 1에 비해 적외선 영역의 차단율이 현저히 감소되는 것을 확인할 수 있다.

다음으로 본 발명에 따른 제1 구현예의 적외선 반사필름 조성물에 포함되는 제2 액정캡슐에 대해 설명한다.

상기 제2 액정캡슐은 1400 ~ 1900nm 파장영역대를 선택적으로 반사시키기 위한 액정캡슐이다. 상기 제2 액정캡슐은 상기 파장영역대를 선택적으로 반사시킬 수 있는 피치를 갖는 액정을 포함하고, 상기 액정은 콜레스테릭 상을 갖는 액정일 수 있다.

상기 제2 액정캡슐은 네마틱 액정에 카이랄 도펀트가 포함된 콜레스테릭 액정을 포함하는 코어부; 및 수용성 또는 지용성 고분자를 포함하는 쉘부;를 포함하고, 상기 카이랄 도펀트는 좌선성 도펀트 또는 우선성 도펀트를 포함할 수 있다. 또한, 바람직하게는 제2 액정캡슐은 좌선성 도펀트가 포함된 좌선성 제2 액정캡슐 및 우선성 도펀트가 포함된 우선성 제2 액정캡슐을 모두 포함할 수 있고 이를 통해 좌선성 제2 액정캡슐 또는 우선성 제2 액정캡슐만을 포함하는 경우에 비해 현저히 향상된 1400 ~ 1900nm의 적외선 반사 효과를 달성할 수 있다. 이때, 한 개의 제2 액정캡슐은 한 종류 즉, 좌선성 또는 우선성 도펀트만을 포함할 수 있다. 보다 바람직하게는 적외선 반사필름 조성물에는 상기 좌선성 제2 액정캡슐 및 우선성 제2 액정캡슐이 1 : 0.8 ~ 1.2 중량비로 포함할 수 있고, 보다 바람직하게는 좌선성 제2 액정캡슐 및 우선성 제2 액정캡슐이 1 : 0.9 ~ 1.1 중량비로 포함할 수 있다. 만일 우선성 제2 액정캡슐이 0.8 중량비 미만으로 포함될 경우 우원편광된 1400 ~ 1900nm 파장영역대의 적외선 반사가 저하될 수 있고, 만일 1.2 중량비를 초과하여 포함될 경우 우원편광된 1400 ~ 1900nm 파장영역대의 적외선 반사량보다 상대적으로 좌원편광된 상기 파장영역대의 적외선 반사량이 감소하여, 목적하는 적외선 반사효율을 달성할 수 없는 등 목적하는 물성의 구현이 어려울 수 있다.

본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 제2 액정캡슐의 평균 직경은 1 ~ 30㎛일 수 있다. 또한, 제2 액정캡슐의 평균직경은 쉘부 평균 단면두께의 10 ~ 30배일 수 있다.

상기 제2 액정캡슐에 포함되는 액정, 카이랄 도펀트, 쉘부의 재질, 평균직경 및 쉘부 단면두께의 임계적의의 등의 구체적 설명은 상술한 제1 액정캡슐의 내용과 동일한 바, 이하 생략하기로 한다.

한편, 제2 액정캡슐에 포함되는 액정 및 카이랄 도펀트의 종류, 카이랄 도펀트의 함량 및 쉘부의 재질 등 어느 하나 이상은 상술한 제1 액정캡슐 및/또는 후술될 제3 액정캡슐과 동일하거나 상이할 수 있다.

다음으로 본 발명에 따른 제1 구현예의 적외선 반사필름 조성물에 포함되는 제3 액정캡슐에 대해 설명한다.

상기 제3 액정캡슐은 1900 ~ 2500nm 파장영역대를 선택적으로 반사시키기 위한 액정캡슐이다. 상기 제3 액정캡슐은 상기 파장영역대를 선택적으로 반사시킬 수 있는 피치를 갖는 액정을 포함하고, 상기 액정은 콜레스테릭 상을 갖는 액정일 수 있다.

상기 제3 액정캡슐은 네마틱 액정에 카이랄 도펀트가 포함된 콜레스테릭 액정을 포함하는 코어부; 및 수용성 또는 지용성 고분자를 포함하는 쉘부;를 포함하고, 상기 카이랄 도펀트는 좌선성 도펀트 또는 우선성 도펀트를 포함할 수 있다. 또한, 바람직하게는 제3 액정캡슐은 좌선성 도펀트가 포함된 좌선성 제3 액정캡슐 및 우선성 도펀트가 포함된 우선성 제3 액정캡슐을 모두 포함할 수 있고 이를 통해 좌선성 제3 액정캡슐 또는 우선성 제3 액정캡슐만을 포함하는 경우에 비해 현저히 향상된 1900 ~ 2500nm의 적외선 반사 효과를 달성할 수 있다. 이때, 한 개의 제3 액정캡슐은 한 종류 즉, 좌선성 또는 우선성 도펀트만을 포함할 수 있다. 보다 바람직하게는 적외선 반사필름 조성물에는 상기 좌선성 제3 액정캡슐 및 우선성 제3 액정캡슐이 1 : 0.8 ~ 1.2 중량비로 포함할 수 있고, 보다 바람직하게는 좌선성 제3 액정캡슐 및 우선성 제3 액정캡슐이 1 : 0.9 ~ 1.1 중량비로 포함할 수 있다. 만일 우선성 제3 액정캡슐이 0.8 중량비 미만으로 포함될 경우 우원편광된 1900 ~ 2500nm 파장영역대의 적외선 반사가 저하될 수 있고, 만일 1.2 중량비를 초과하여 포함될 경우 우원편광된 1900 ~ 2500nm 파장영역대의 적외선 반사량보다 상대적으로 좌원편광된 상기 파장영역대의 적외선 반사량이 감소하여, 목적하는 적외선 반사효율을 달성할 수 없는 등 목적하는 물성의 구현이 어려울 수 있다.

본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 제3 액정캡슐의 평균 직경은 1 ~ 30㎛일 수 있다. 또한, 제3 액정캡슐의 평균직경은 쉘부 평균 단면두께의 10 ~ 30배일 수 있다.

상기 제3 액정캡슐에 포함되는 액정, 카이랄 도펀트, 쉘부의 재질, 평균직경 및 쉘부 단면두께의 임계적의의 등의 구체적 설명은 상술한 제1 액정캡슐의 내용과 동일한 바, 이하 생략하기로 한다.

한편, 제3 액정캡슐에 포함되는 액정 및 카이랄 도펀트의 종류, 카이랄 도펀트의 함량 및 쉘부의 재질 등 어느 하나 이상은 상술한 제1 액정캡슐 및/또는 제2 액정캡슐과 동일하거나 상이할 수 있다.

다음으로 본 발명에 따른 제1 구현예의 적외선 반사필름 조성물은 접착성분을 포함한다.

상기 접착성분은 상술한 제1 내지 제3 액정캡슐과 상용성에서 문제가 없으며, 동시에 필름을 형성할 수 있는 접착성분의 경우 제한 없이 사용할 수 있다. 상기 접착성분은 경화 유형에 따라 열경화성, 광경화성 및 상온 경화성 수지 중 어느 하나 이상의 수지를 포함할 수 있다. 상기 열경화성, 광경화성, 상온 경화성 수지 또는 혼성 경화성 수지는 당업계에서 공지되어 있는 열경화성, 광경화성, 상온경화성 또는 혼성 경화성 수지일 수 있다. 열경화성 접착성분은, 경화가 적절한 열의 인가 또는 숙성(aging) 공정을 통하여 일어날 수 있는 성분이고, 광경화성 접착 성분은 경화가 광(활성 에너지선)의 조사에 의하여 일어날 수 있는 성분이며, 상온 경화성은 상온에서 일정시간이 경과하면 경화가 이루어질 수 있는 성분이고, 혼성 경화성 접착 성분은 열경화성 및 광경화성 접착 성분의 경화 메커니즘이 동시에 또는 순차로 진행되어 경화되는 성분을 의미할 수 있다. 또한, 상기 광경화성 접착성분에 조사되는 광은 마이크로파(microwaves), 적외선(IR), 자외선(UV), X선 및 감마선이나, 알파-입자선(alpha-particlebeam), 프로톤빔(proton beam), 뉴트론빔(neutron beam) 및 전자선(electron beam)과 같은 입자빔 등일 수 있다.

상기 경화성 접착성분으로는, 예를 들면, 경화되어 접착성을 나타낼 수 있는 성분으로서, 글리시딜기, 이소시아네이트기, 히드록시기, 카복실기 또는 아미드기, 실란기 등과 같은 열에 의한 경화가 가능한 관능기 또는 부위를 하나 이상 포함하거나, 에폭시드(epoxide)기, 고리형 에테르(cyclic ether)기, 설파이드(sulfide)기, 아세탈(acetal)기 또는 락톤(lactone)기 등과 같은 광의 조사에 의해 경화가 가능한 관능기 또는 부위를 하나 이상 포함하는 성분을 사용할 수 있다. 상기 경화성 접착 성분은 상술한 관능기 또는 부위를 적어도 하나 이상 갖는 아크릴 성분, 이소시아네이트 성분, 실리콘 성분 또는 에폭시 성분 등이 예시될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

상기 성분에 대한 비제한적인 예로써, 먼저 상기 아크릴 성분의 경우 메틸메타아크릴레이트, 에틸메타아크릴레이트, 이소부틸메타아크릴레이트, 노말-부틸메타크릴레이트, 노말-부틸메틸메타크릴레이트, 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 히드록시메틸 메타크릴레이트, 히드록시프로필메타크릴레이트, 아크릴아미드, 메틸롤아크릴아마이드, 그리시딜메타크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 이소부틸아크릴레이트, 노말부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트 중합체, 폴리에스테르 아크릴레이트, 에폭시 아크릴레이트, 우레탄아크릴레이트, 폴리에테르 아크릴레이트, 실리콘 아크릴레이트 등을 단독 또는 2종 이상 병용하여 포함할 수 있다.

상기 실리콘계 성분은 규소 결합된 수소 원자, 하이드록시 그룹 또는 가수분해성 그룹을 포함하는 수지일 수 있으며, 공지의 기술로 제조된 당업계에서 공지, 관용의 실리콘 수지일 수 있다. 이러한 실리콘 수지는 전형적으로 톨루엔과 같은 유기 용매 속에서 실란 전구체들의 적합한 혼합물을 공가수분해함으로써 제조할 수 있으며, 예를 들면, 실리콘 수지는 화학식R¹R² ₂SiX의 실란 및 화학식 R²SiX₃의 실란(여기서, R¹은 C₁ 내지 C₁₀ 하이드로카빌 또는 C₁ 내지 C₁₀ 할로겐-치환된 하이드로카빌이며, R²는 R¹, -H 또는 가수분해성 그룹이고, X는 가수분해성 그룹일 수 있으며, 톨루엔 속에서 공가수분해하여 제조할 수 있다. 상기 가수분해성 그룹은, 상기 규소 결합된 그룹이 실온(-23 ± 2℃) 내지 100℃의 임의 온도에서 수분 내에, 예를 들면, 30분 내에 촉매의 존재 또는 부재하에 물과 반응하여 실란올(Si-OH) 그룹을 형성할 수 있음을 의미한다. R²로 나타낸 가수분해성 그룹의 예는 -Cl, -Br, -OR₃, -OCH₂CH₂OR₃, CH₃C(=O)O-, Et(Me)C=NO-, CH₃C(=O)N(CH₃)- 및 -ONH₂(여기서, R³는 C₁ 내지 C₈ 하이드로카빌 또는 C₁ 내지 C₈ 할로겐-치환된 하이드로카빌임)을 포함하지만, 이로 제한되지는 않는다.

상기 에폭시 성분은 글리시딜에테르형 에폭시 성분, 글리시딜아민형 에폭시성분, 글리시딜에스테르형 에폭시 성분, 선형 지방족형(linear Aliphatic) 에폭시 성분, 지환족형(cyclo Aliphatic) 에폭시 성분, 복소환 함유 에폭시 성분, 치환형 에폭시 성분, 나프탈렌계 에폭시성분 및 이들의 유도체를 포함하며, 2관능성 또는 다관능성 성분일 수 있고 이들을 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다.

더 구체적으로 상기 글리시딜에테르형 에폭시 성분은 페놀류의 글리시딜에테르와 알코올류의 글리시딜에테르를 포함하며, 상기 페놀류의 글리시딜 에테르로 비스페놀 A형, 비스페놀 B형, 비스페놀AD형, 비스페놀 S형, 비스페놀 F형 및 레조르시놀 등과 같은 비스페놀계 에폭시, 페놀 노볼락(Phenol novolac) 에폭시, 아르알킬페놀 노볼락, 테르펜페놀 노볼락과 같은 페놀계 노볼락 및 o-크레졸 노볼락(Cresolnovolac) 에폭시와 같은 크레졸 노볼락계 에폭시 성분 등이 있고, 이들을 단독 또는 2 종 이상 병용할 수 있는데, 바람직하게는 제1 에폭시 성분은 비스페놀계 에폭시 성분일 수 있으며, 보다 바람직하게는 비스페놀 F형의 에폭시 성분일 수 있고, 이 경우 다른 종류의 에폭시 성분을 포함하는 경우에 비해 범프접합 신뢰성 등에서 보다 더 우수한 물성을 수득할 수 있는 이점이 있다.

상기 글리시딜 아민형 에폭시 성분으로 디글리시딜아닐린, 테트라글리시딜디아미노디페닐메탄, N,N,N',N'-테트라글리시딜-m-크실릴렌디아민, 1,3-비스(디글리시딜아미노메틸)시클로헥산, 글리시딜에테르와 글리시딜아민의 양구조를 겸비한 트리글리시딜-m-아미노페놀, 트리글리시딜-p-아미노페놀 등이 있으며, 단독 또는 2 종 이상 병용할 수 있다.

상기 글리시딜에스테르형 에폭시성분으로 p-하이드록시벤조산, β-하이드록시나프토에산과 같은 하이드록시카본산과 프탈산, 테레프탈산과 같은 폴리카본산 등에 의한 에폭시 성분일 수 있으며, 단독 또는 2 종 이상 병용할 수 있다. 상기 선형 지방족형 에폭시 성분으로 1,4-부탄디올, 1,6-헥산디올, 네오펜틸글리콜, 시클로헥산디메탄올, 글리세린, 트리메틸올에탄, 티리메틸올프로판, 펜타에리트리롤, 도데카히드로 비스페놀 A, 도데카히드로 비스페놀 F, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜, 폴리프로필렌글리콜 등에 의한 글리시딜 에테르일 수 있으며, 단독 또는 2 종 이상 병용할 수 있다.

상기 지환족형 에폭시 성분으로 3,4-에폭시시클로헥실메틸-3',4'-에폭시시클로헥산카르복실레이트 등이 있다.

나프탈렌계 에폭시 성분은 1,2-디글리시딜나프탈렌, 1,5-디글리시딜나프탈렌, 1,6-디글리시딜나프탈렌, 1,7-디글리시딜나프탈렌, 2,7-디글리시딜나프탈렌, 트리글리시딜나프탈렌, 1,2,5,6-테트라글리시딜나프탈렌 등의 나프탈렌골격을 갖는 에폭시 성분일 수 있으며, 단독 또는 2 종 이상 병용할 수 있다. 또한, 상기 나프탈렌계 에폭시 성분은 하기의 화학식 1 내지 3으로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.

상기 열거한 것 외에 트리글리시딜이소시아누레이트, 또한 분자 내에 복수의 2중 결합을 갖는 화합물을 산화하여 얻어지는 분자내에 에폭시시클로헥산환을 갖는 에폭시 성분 등일 수 있다. 이러한 에폭시 성분은 목적에 따라 포함되는 종류 및 배합비를 달리할 수 있으며, 본 발명에서 특별히 한정하지는 않는다.

한편, 본 발명에 따른 제1 구현예의 적외선 반사필름 조성물은 상술한 접착성분 100 중량부에 대해 제1 액정캡슐 내지 제3 액정캡슐을 포함하는 전체 액정캡슐이 400 ~ 900 중량부로 포함될 수 있다. 만일 제1 액정캡슐 내지 제3 액정캡슐이 400 중량부 미만으로 포함될 경우 적외선 반사층 내 액정캡슐의 밀도가 저하되어 액정캡슐을 포함하지 않는 곳이 있을 수 있어 목적하는 800 ~ 2500nm의 파장영역대의 적외선 반사 효율이 저하되는 등 목적하는 물성을 구현할 수 없을 수 있고, 만일 900 중량부를 초과하여 포함될 경우 부착력 약화를 초래하여 사용 중에 적외선 반사층이 박리되는 등의 내구성 저하의 문제점이 있을 수 있다.

구체적으로 도 6은 본 발명의 바람직한 일구현예에 따라 제조된 적외선 반사층의 TEM 사진으로써, 접착성분 100 중량부에 대해 제1 액정캡슐 내지 제3 액정캡슐을 포함하는 전체 액정캡슐이 300 중량부 포함(실시예 17 참조)된 경우 적외선 반사층 내 액정캡슐의 밀도가 저하됨에 따라 반사층 내에 액정캡슐을 포함하지 않은 영역이 군데군데 존재함을 확인할 수 있다. 이에 반하여 도 7은 본 발명의 바람직한 일구현예에 따라 제조된 적외선 반사층의 TEM 사진으로써, 접착성분 100 중량부에 대해 제1 액정캡슐 내지 제3 액정캡슐을 포함하는 전체 액정캡슐이 880 중량부 포함(실시예 1 참조)된 경우 적외선 반사층 내 액정캡슐의 밀도 높음에 따라 반사층 내에 액정캡슐을 포함하지 않은 영역이 거의 없음을 확인할 수 있다.

이러한 반사층 내 액정캡슐의 밀도는 800 ~ 2500nm 파장영역대의 적외선 투과율에 영향을 미칠 수 있다. 구체적으로 도 8은 본 발명의 바람직한 일구현예에 따른 적외선 파장영역의 투과율을 나타낸 그래프로써, 그래프에서 확인할 수 있듯이, 적외선 반사층의 액정캡슐 밀도가 높은 실시예 1이 실시예 17보다 적외선 파장영역에서 광투과율이 현저히 감소되었음을 확인할 수 있다.

또한, 상기 적외선 반사필름 조성물은 제3 액정캡슐 100 중량부에 대하여 제1 액정캡슐 90 ~ 300 중량부 및 제2 액정캡슐 90 ~ 200 중량부를 포함할 수 있다.

구체적으로 제1 액정캡슐이 반사시킬 수 있는 파장영역대인 800 ~ 1400nm 의 적외선이 제2 액정캡슐이 반사킬 수 있는 파장영역대인 1400 ~ 1900nm의 적외선 보다 지표면에 도달하는 복사강도가 더 강하고(도 2 참조), 상기 제2 액정캡슐이 반사시킬 수 있는 파장영역대의 적외선이 제3 액정캡슐이 반사시킬 수 있는 1900 ~ 2500nm의 적외선 보다 지표면에 도달하는 복사강도가 더 강함(도 2 참조)에 따라 이러한 지표면 도달 복사강도를 고려하여 본 발명에 따른 조성물에서 각 액정캡슐의 함량이 제1 액정캡슐에서 제3 액정캡슐로 갈수록 적어지도록 설계할 수 있다. 만일 제3 액정캡슐에 대해 제1 액정캡슐이 90 중량부 미만으로 포함되는 경우 800 ~ 1400nm 파장영역대의 적외선 반사가 미흡할 수 있고, 300 중량부를 초과하는 경우 우수한 적외선 반사 효과를 가질 수 있는 총 액정캡슐의 함량의 한계내에서 제2 액정캡슐 및 제3 액정캡슐의 함량이 제1 액정캡슐의 함량에 비해 상대적으로 줄어들 수 있어 1400 ~ 1900nm 파장영역대 및/또는 1900 ~ 2500nm 파장영역대의 적외선의 반사가 미흡하거나 접착성분에 비해 액정캡슐의 함량이 전체적으로 증가할 수 있어 접착력이 저하되는 등 목적하는 물성을 가진 적외선 반사필름의 구현이 어려울 수 있는 문제점이 있다.

또한, 만일 제3 액정캡슐에 대해 제2 액정캡슐이 90 중량부 미만으로 포함되는 경우 1400 ~ 1900nm 파장영역대의 적외선 반사가 미흡할 수 있고, 200 중량부를 초과하는 경우 우수한 적외선 반사 효과를 가질 수 있는 총 액정캡슐의 함량의 한계내에서 제1 액정캡슐 및 제3 액정캡슐의 함량이 제2 액정캡슐의 함량에 비해 상대적으로 줄어들 수 있어 800 ~ 1400nm 파장영역대 및/또는 1900 ~ 2500nm 파장영역대의 적외선의 반사가 미흡하거나 접착성분에 비해 액정캡슐의 함량이 전체적으로 증가할 수 있어 접착력이 저하되는 등 목적하는 물성을 가진 적외선 반사필름의 구현이 어려울 수 있는 문제점이 있다.

다만, 지표면에 도달하는 적외선 파장영역대별로 복사강도(도 2 참조)를 고려하여 다양한 함량비로 설계될 수 있다.

한편, 본 발명의 바람직한 일구현예에 따르면, 적외선 반사필름 중 적외선 반사층의 전 영역에 제1 액정캡슐 내지 제3 액정캡슐이 골고루 분산되어 섞일 확률을 증가시켜 목적하는 적외선 반사필름을 구현하기 위해 상기 제3 액정캡슐 100 중량부에 대해 제1 액정캡슐 및 제2 액정캡슐은 각각 90 ~ 110 중량부로 포함될 수 있다. 만일 어느 특정 액정캡슐을 다른 종류의 액정캡슐보다 현저히 적게 포함시켜(또는 어느 특정 액정캡슐을 다른 종류의 액정캡슐보다 현저히 많이 포함시켜) 접착성분과 혼합시킬 경우 각 액정캡슐의 분산이 제대로 되지 않으면 적은 함량으로 포함시킨 특정 액정캡슐(또는 많은 함량의 특정 액정캡슐로 인해 상대적으로 함량이 적어진 다른 종류의 액정캡슐)이 전체 조성물 중 어느 특정 부분에만 포함되고, 어떤 부분에는 상기 특정 액정캡슐이 불포함되는 경우가 발생할 확률이 증가함에 따라 이러한 조성물을 통해 제조된 적외선 반사층은 반사층 전 영역에 상기 특정 액정캡슐이 전체적으로 골고루 분산되어 있지 못하고, 반사층의 어떤 영역에는 상기 특정 액정캡슐이 포함되지 못해 적외선 반사 효과를 감소시킬 수 있는 문제점이 있다. 따라서 제1 액정캡슐 내지 제3 액정캡슐이 적외선 반사층 영역에 골고루 분산될 확률을 높이기 위해 상기 제3 액정캡슐 100 중량부에 대해 제1 액정캡슐 및 제2 액정캡슐은 각각 90 ~ 110 중량부로 포함될 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 제1 구현예의 적외선 반사필름 조성물은 상술한 접착성분, 제1 내지 제3 액정캡슐 이외에 사용되는 접착성분의 종류 또는 경화유형에 따라 경화제, 경화촉진제, 광개시제, 용매 등 중 어느 하나 이상을 더 포함할 수 있다. 이때 상기 경화제는 접착성분 100 중량부에 대해 0.5 ~ 20 중량부를 포함할 수 있으며, 경화촉진제를 더 포함하는 경우 접착성분 100 중량부에 대해 1 ~ 20 중량부로 포함될 수 있다. 또한, 광개시제의 경우 접착성분 100 중량부에 대해 0.5 ~ 20 중량부를 포함할 수 있고, 용매의 경우 접착성분 100 중량부에 대해 10 ~ 200 중량부를 포함할 수 있다. 그러나 상기 경화제, 경화촉진제, 용매, 광개시제 등의 함량은 구체적인 접착성분의 종류 및 비율, 또는 구현하고자 하는 가교 밀도 등에 따라 변경될 수 있다. 나아가, 목적하는 효과에 영향을 미치지 않는 범위에서, 당업계에서 공지관용의 가소제, 자외선 안정제 및/또는 산화방지제와 같은 첨가제를 추가적으로 포함할 수 있다.

상기 경화제는 상술한 경화성 접착성분에 포함되는 관능기의 종류에 따라서 적절한 종류가 선택 및 사용될 수 있으며, 당업계에서 공지 관용의 경화제를 사용할 수 있다. 만일 상기 경화성 접착성분이 에폭시 성분인 경우 이에 사용될 수 있는 경화제의 비제한적인 예로써, 디에틸렌트리아민, 트리에틸렌테트라민 등의 지방족 아민류, 메타페닐렌디아민, 디아미노디페닐메탄, 디아미노디페닐술폰, 아조메틸페놀 등의 방향족 아민류, 페놀노볼락수지, 오르토크레졸노볼락 수지, 나프톨노볼락수지, 페놀아랄킬수지 등의 다가 히드록시화합물, 및 이들의 변성물, 무수 프탈산, 무수 말레산, 무수 헥사히드로프탈산, 무수 피로멜리트산 등의 산무수물계 경화제, 디시안디아미드, 이미다졸, BF3-아민착체, 구아니딘 유도체 등의 잠재성 경화제를 들 수 있고 이들이 단독 또는 2 종 이상 병용하여 사용될 수 있다.

또한, 상기 경화촉진제는 경화 속도나 경화물의 물성 등을 조정하기 위한 역할을 하며, 당업계에 사용하는 경화촉진제는 제한 없이 사용할 수 있으나, 비제한적인 예로써, 이미다졸계 경화 촉진제, 3급 아민계 경화 촉진제 등을 들 수 있고, 그 중에서도 경화 속도나 경화물의 물성 등의 조정을 하기 위한 반응계의 제어를 하기 쉬운 점으로부터 이미다졸계 경화 촉진제가 바람직하게 이용된다. 이들 경화 촉진제는 단독 또는 2종 이상을 병용할 수도 있다.

또한, 상기 용매는 당업계에서 일반적으로 사용하는 용매를 사용할 수 있으며, 특별히 한정하지는 않으나, N-메틸피롤리돈, N,N-디메틸아세트아미드, γ-부티로락톤, 헥사메틸포스포아미드, 디메틸포름아미드, 메틸에틸케톤, 사이클로펜타논, 시클로헥사논, 에틸아세테이트, 부틸아세테이트, 디옥산, 테트라하이드로퓨란, 에틸렌글리콜 모노메틸 에테르, 에틸렌글리콜 디메틸에테르, 2-에톡시 에탄올, 메틸셀루솔브, 및 2-메톡시에틸 에테르 중에서 선택된 1 종 이상을 사용할 수 있다.

상기 광개시제는 알파 하이드록시 케톤계, 알파 아미노 케톤계, 페닐글리올실레이트계, 아크릴포스핀 옥사이드계 등을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있으며, 투명성을 증가시키는 측면에서 바람직하게는 알파 하이드록시 케톤계 및 페닐 글리옥실레이트계 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있으며, 그 구체적 종류의 경우 당업계에서 널리 알려진 공지관용의 것일 수 있고, 이에 대한 비제한적인 예로써, 하이드록시디메틸아세토페논(Hydroxy dimethyl acetophenone), 2,4-디에틸시오산톤(2,4-Diethylthioxanthone) 등을 단독 또는 2종 이상 병용하여 사용할 수 있다.

이상으로 상술한 본 발명에 따른 제1 구현예의 적외선 반사필름 조성물의 점도는 25℃에서 1 ~ 100 cps 일 수 있고, 바람직하게는 30 ~ 100 cps일 수 있다. 만일 점도가 1cps 미만인 경우 상온에서 본 발명에 따른 조성물을 통해 적외선 반사층을 형성하기가 용이하지 않을 수 있고, 부가적인 열처리에 따른 제조공정의 복잡화, 제조시간의 연장 및 제조비용이 상승되는 문제점이 있을 수 있고, 만일 점도가 100cps를 초과하는 경우 적외선 반사층을 제조할 때 박형화된 적외선 반사층을 제조하기에 용이하지 않고, 박형화된 적외선 반사층을 제조하더라도 압력을 가하는 과정에서 액정캡슐이 압력이 가해지는 방향으로 치우쳐 배치되는 문제점이 있을 수 있어 제조된 적외선 반사층의 전 영역에서 고른 적외선 반사효과를 얻을 수 없거나 적외선 반사율이 현저히 저하되는 문제점이 있을 수 있다. 또한, 상기 범위를 만족하지 못하는 경우 액정캡슐이 접착성분과 혼합되어 분산될 때 분산성이 저하됨 따라 액정캡슐이 특정부위에 밀집됨에 따라 적외선 차단율이 현저히 감소할 수 있고, 반사층의 전 영역에서 고른 적외선 반사효과를 구현할 수 없으며, 본 발명이 목적하지 않은 가시광선 차단율이 현저히 증가할 수 있고, 휘도가 불균일해지는 문제점이 있을 수 있다.

다음으로 본 발명에 따른 제2 구현예의 적외선 반사필름 조성물에 대해 설명한다. 본 발명에 따른 제2 구현예의 적외선 반사필름 조성물은 상술한 제1 구현예에 따른 적외선 반사필름 조성물과 차이점을 중심으로 이하 설명한다.

본 발명에 따른 제2 구현예의 적외선 반사필름 조성물은 접착성분; 및 800 ~ 1400nm 파장영역대 광을 반사시키는 제1 액정캡슐, 1400 ~ 1900nm 파장영역대 광을 반사시키는 제2 액정캡슐 및 1900 ~ 2500nm 파장영역대 광을 반사시키는 제3 액정캡슐 중 적어도 2개 이상을 포함하는 복합액정캡슐;을 포함한다.

먼저, 본 발명에 따른 제2 구현예는 800 ~ 2500nm 파장영역대의 광을 반사시킬 수 있는 복합 액정캡슐을 포함한다.

구체적으로 도 9는 본 발명에 따른 바람직한 일실시예에 따른 복합액정캡슐의 단면모식도로써, 복합액정캡슐(130)은 쉘부(130)를 포함할 수 있고, 상기 쉘부(130) 내부에 제1 액정캡슐(131), 제2 액정캡슐(132) 및 제3 액정캡슐(133)을 포함한다.

대면적의 적외선반사필름을 구현시킬 경우 각 파장영역대의 광을 반사시킬 수 있는 서로 다른 피치를 가지고, 또한 비틀림의 방향이 상이한 종류의 액정캡슐, 구체적으로 제1 내지 제3 액정캡슐; 및 상기 각 액정 캡슐별 좌선성 액정캡슐 및 우선성 액정캡슐;이 종류별로 편중되지 않고 골고루 분산되어 적외선 반사필름에 포함될 것이 요구된다. 만일 서로 다른 종류의 액정캡슐이 종류별로 적외선 반사필름상에 특정 영역에 편중되어 포함되거나 또는 적외선 반사필름의 특정영역에 일부 종류의 액정캡슐만이 존재할 경우 목적하는 적외선 반사효과를 달성할 수 없으며, 적외선 반사필름의 일부 영역에서는 특정 파장영역대의 적외선이 반사되지 못하고 그대로 투과하는 등의 문제점이 있을 수 있다. 이러한 문제점을 제거하기 위해 본 발명에 따른 제2 구현예는 800 ~ 1400nm 파장영역대 광을 반사시키는 제1 액정캡슐, 1400 ~ 1900nm 파장영역대 광을 반사시키는 제2 액정캡슐 및 1900 ~ 2500nm 파장영역대 광을 반사시키는 제3 액정캡슐 중 적어도 2개 이상의 액정캡슐을 하나의 액정캡슐에 담지시켜 대면적의 적외선 반사필름에서 제1 내지 제3 액정캡슐의 분포에 관계없이 목적하는 적외선 반사량 및 적외선 반사필름의 위치에 관계없이 일정한 적외선 반사량을 달성할 수 있다.

본 발명에 따른 제2 구현예에 포함되는 복합액정캡슐은 바람직하게는 상기 제1 내지 제3 액정캡슐을 모두 포함하고, 보다 더 바람직하게는 상기 제1 내지 제3 액정캡슐 각각에 대한 좌선성 액정캡슐 및 우선성 액정캡슐을 모두 포함함을 통해 현저히 우수한 적외선 반사량을 발현하는 적외선 반사필름을 구현할 수 있다.

상기 복합액정캡슐은 제3 액정캡슐 100 중량부에 대하여 제1 액정캡슐 90 ~ 300 중량부 또는 제2 액정캡슐 90 ~ 200 중량부를 포함할 수 있다. 또는 제2 액정캡슐 100 중량부에 대하여 제1 액정캡슐을 90 ~ 150 중량부로 포함할 수 있다. 보다 향상된 물성을 구현하기 위해 바람직하게는 제3 액정캡슐 100 중량부에 대해 제1 액정캡슐 및 제2 액정캡슐은 각각 90 ~ 110 중량부로 포함될 수 있다. 구체적으로 제1 액정캡슐이 반사시킬 수 있는 파장영역대인 800 ~ 1400nm 의 적외선이 제2 액정캡슐이 반사킬 수 있는 파장영역대인 1400 ~ 1900nm의 적외선 보다 지표면에 도달하는 복사강도가 더 강하고(도 2 참조), 상기 제2 액정캡슐이 반사시킬 수 있는 파장영역대의 적외선이 제3 액정캡슐이 반사시킬 수 있는 1900 ~ 2500nm의 적외선 보다 지표면에 도달하는 복사강도가 더 강함(도 2 참조)에 따라 이러한 지표면 도달 복사강도를 고려하여 본 발명에 따른 조성물에서 각 액정캡슐의 함량이 제1 액정캡슐에서 제3 액정캡슐로 갈수록 적어지도록 설계할 수 있다. 만일 제3 액정캡슐에 대해 제1 액정캡슐이 90 중량부 미만으로 포함되는 경우 800 ~ 1400nm 파장영역대의 적외선 반사가 미흡할 수 있고, 300 중량부를 초과하는 경우 우수한 적외선 반사 효과를 가질 수 있는 총 액정캡슐의 함량의 한계 내에서 제2 액정캡슐 및 제3 액정캡슐의 함량이 제1 액정캡슐의 함량에 비해 상대적으로 줄어들 수 있어 1400 ~ 1900nm 파장영역대 및/또는 1900 ~ 2500nm 파장영역대의 적외선의 반사가 미흡하거나 접착성분에 비해 액정캡슐의 함량이 전체적으로 증가할 수 있어 접착력이 저하되는 등 목적하는 물성을 가진 적외선 반사필름의 구현이 어려울 수 있는 문제점이 있다.

또한, 만일 제3 액정캡슐에 대해 제2 액정캡슐이 90 중량부 미만으로 포함되는 경우 1400 ~ 1900nm 파장영역대의 적외선 반사가 미흡할 수 있고, 300 중량부를 초과하는 경우 우수한 적외선 반사 효과를 가질 수 있는 총 액정캡슐의 함량의 한계내에서 제1 액정캡슐 및 제3 액정캡슐의 함량이 제2 액정캡슐의 함량에 비해 상대적으로 줄어들 수 있어 800 ~ 1400nm 파장영역대 및/또는 1900 ~ 2500nm 파장영역대의 적외선의 반사가 미흡하거나 접착성분에 비해 액정캡슐의 함량이 전체적으로 증가할 수 있어 접착력이 저하되는 등 목적하는 물성을 가진 적외선 반사필름의 구현이 어려울 수 있는 문제점이 있다.

다만, 지표면에 도달하는 적외선 파장영역대별로 복사강도를 고려하여 다양한 함량비로 설계될 수 있다.

한편, 본 발명의 바람직한 일구현예에 따르면, 적외선 반사필름 중 적외선 반사층의 전 영역에 제1 액정캡슐 내지 제3 액정캡슐이 골고루 분산되어 섞일 확률을 증가시켜 목적하는 적외선 반사필름을 구현하기 위해 상기 제3 액정캡슐 100 중량부에 대해 제1 액정캡슐 및 제2 액정캡슐은 각각 90 ~ 110 중량부로 포함될 수 있다. 만일 어느 특정 액정캡슐을 다른 종류의 액정캡슐보다 현저히 적게 포함시켜(또는 어느 특정 액정캡슐을 다른 종류의 액정캡슐보다 현저히 많이 포함시켜) 접착성분과 혼합시킬 경우 각 액정캡슐의 분산이 제대로 되지 않으면 적은 함량으로 포함시킨 특정 액정캡슐(또는 많은 함량의 특정 액정캡슐로 인해 상대적으로 함량이 적어진 다른 종류의 액정캡슐)이 전체 조성물 중 어느 특정 부분에만 포함되고, 어떤 부분에는 상기 특정 액정캡슐이 불포함되는 경우가 발생할 확률이 증가함에 따라 이러한 조성물을 통해 제조된 적외선 반사층은 반사층 전 영역에 상기 특정 액정캡슐이 전체적으로 골고루 분산되어 있지 못하고, 반사층의 어떤 영역에는 상기 특정 액정캡슐이 포함되지 못해 적외선 반사 효과를 감소시킬 수 있는 문제점이 있다. 따라서 제1 액정캡슐 내지 제3 액정캡슐이 적외선 반사층 영역에 골고루 분산될 확률을 높이기 위해 상기 제3 액정캡슐 100 중량부에 대해 제1 액정캡슐 및 제2 액정캡슐은 각각 90 ~ 110 중량부로 포함될 수 있다.

또한, 상기 복합액정캡슐에 포함되는 제1 내지 제3 액정캡슐 각각은 좌선성 액정캡슐 및 우선성 액정캡슐을 모두 포함함이 바람직하고, 이때 좌선성 액정캡슐 및 우선성 액정캡슐이 1 : 0.8 ~ 1.2 중량비로 포함할 수 있고, 보다 바람직하게는 좌선성 액정캡슐 및 우선성 액정캡슐이 1 : 0.9 ~ 1.1 중량비로 포함할 수 있다. 만일 우선성 액정캡슐이 0.8 중량비 미만으로 포함될 경우 우원편광된 적외선 반사가 저하될 수 있고, 만일 1.2 중량비를 초과하여 포함될 경우 우원편광된 파장영역대의 적외선 반사량보다 상대적으로 좌원편광된 상기 파장영역대의 적외선 반사량이 감소하여, 목적하는 적외선 반사효율을 달성할 수 없는 등 목적하는 물성의 구현이 어려울 수 있다.

또한, 상기 복합액정캡슐의 평균직경은 30 ~ 200㎛일 수 있다. 만일 복합액정캡슐의 평균직경이 30 ㎛미만일 경우 목적하는 서로 다른 피치를 갖는 동시에 서로 다른 비틀림 방향을 갖는 액정을 각각 독립적으로 포함하는 액정캡슐을 모두 포함할 수 없거나 포함되는 액정캡슐의 함량이 적어져 목적하는 적외선 반사효과를 발현할 수 없을 수 있고, 만일 평균 직경이 200㎛를 초과하는 경우 적외선 반사효과의 향상 정도가 미미할 수 있고, 적외선 반사층을 박형화할 수 없는 문제점이 있을 수 있다. 상기 제1 내지 제3 액정캡슐에 대한 설명은 상술한 제1 구현예에 따른 제1 내지 제3 액정캡슐에 대한 내용과 동일한바 생략한다.

다음으로 본 발명에 따른 제2 구현예에 의한 적외선 반사필름 조성물은 접착성분을 포함한다.

상기 접착성분에 대한 구체적 설명은 상술한 제1 구현예에 따른 접착성분과 설명과 동일한바 이하 생략한다.

본 발명에 따른 제2 구현예에 의한 적외선 반사필름 조성물은 접착성분 100 중량부에 대해 복합액정캡슐이 400 ~ 900 중량부로 포함될 수 있다. 만일 복합액정캡슐이 400 중량부 미만으로 포함될 경우 목적하는 800 ~ 2500nm의 파장영역대의 적외선 반사 효율이 저하되는 등 목적하는 물성을 구현할 수 없을 수 있고, 만일 900 중량부를 초과하여 포함될 경우 부착력 약화를 초래하여 사용 중에 적외선 반사층이 박리되는 등의 내구성 저하의 문제점이 있을 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 제2 구현예의 적외선 반사필름 조성물의 점도는 점도는 25℃에서 1 ~ 100 cps 일 수 있고, 바람직하게는30 ~ 100 cps일 수 있다. 만일 점도가 1cps 미만인 경우 상온에서 본 발명에 따른 조성물을 통해 적외선 반사층을 형성하기가 용이하지 않을 수 있고, 부가적인 열처리에 따른 제조공정의 복잡화, 제조시간의 연장 및 제조비용이 상승되는 문제점이 있을 수 있고, 만일 점도가 100cps를 초과하는 경우 적외선 반사층을 제조할 때 박형화된 적외선 반사층을 제조하기에 용이하지 않고, 박형화된 적외선 반사층을 제조하더라도 압력을 가하는 과정에서 복합액정캡슐이 압력이 가해지는 방향으로 치우쳐 배치되는 문제점이 있을 수 있어 제조된 적외선 반사층의 전 영역에서 고른 적외선 반사효과를 얻을 수 없는 문제점이 있을 수 있다. 또한, 상기 범위를 만족하지 못하는 경우 액정캡슐이 접착성분과 혼합되어 분산될 때 분산성이 저하됨 따라 액정캡슐이 특정부위에 밀집됨에 따라 적외선 차단율이 현저히 감소할 수 있고, 반사층의 전 영역에서 고른 적외선 반사효과를 구현할 수 없으며, 본 발명이 목적하지 않은 가시광선 차단율이 현저히 증가할 수 있고, 휘도가 불균일해지는 문제점이 있을 수 있다.

이상으로 상술한 본 발명에 따른 제1 및 제2 적외선 반사필름 조성물에서 제1 내지 제3 액정캡슐; 또는 제1 내지 제3 액정캡슐 중 적어도 2개 이상의 액정캡슐을 포함하는 복합액정캡슐;의 제조방법에 대해 설명한다.

상기 액정캡슐 또는 액정캡슐을 포함하는 복합액정캡슐의 제조방법은 당업계 공지관용의 액정캡슐 제조방법에 의할 수 있고, 본 발명에서 특별히 한정하지 않는다. 이하 설명되는 액정캡슐의 제조방법은 비제한적인 일예시일 뿐이며 이에 제한되지 않는다.

본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 액정캡슐은 (1) 쉘부 형성성분, 콜레스테릭 상의 액정, 유화제 및 용매를 혼합하여 유제를 제조하는 단계; 및 (2) 유제를 겔화 및 경화시키는 단계;를 포함하여 제조될 수 있다.

먼저, 상기 (1) 단계는 쉘부 형성성분, 콜레스테릭상의 액정, 유화제 및 용매를 혼합하여 유제를 제조하는 단계로써, 각 성분에 대해 설명하기에 앞서 혼합하는 방법에 대해 설명한다.

상기 (1) 단계의 유제를 제조하기 위한 조성물의 혼합순서는 본 발명에서 특별히 한정하지 않는다. 일부 또는 전체 조성물이 동시에 투입될 수 있으며, 또는 전체 조성물이 순차적으로 투입될 수도 있다. 다만, 바람직하게는 콜레스테릭상의 액정, 용매, 유화제를 혼합하여 액정을 먼저 유화시킨 후 셀부 형성성분을 혼합할 수 있다. 액정을 먼저 유화시킬 경우 유화제를 혼합하여 60 ~ 70℃에서 5 ~ 30분 동안 초음파 등을 통해 유화시키는 것이 바람직하며, 이때 상기 초음파의 세기, 주파수는 당업계에서 공지관용의 방법에 의할 수 있다. 상기 셀부 형성성분은 바람직하게는 투입량의 40 ~ 60 중량%만이 유화된 액정에 선 투입되어 혼합된 후 pH 조절제를 통해 pH 4.0 ~ 6.0, 보다 바람직하게는 pH 4.7 ~ 5.0의 보정 단계를 거친 이후 잔량의 셀부 형성성분이 혼합될 수 있고, 잔량의 셀부 형성성분이 혼합된 이후에도 pH를 다시 pH 4.0 ~ 6.0, 보다 바람직하게는 pH 4.7 ~ 5.0으로 재보정할 수 있다. pH 값을 상기의 범위로 보정하는 것은 pH는 유제의 형성 및 유지에 직접적으로 영향을 미치며, 상기 범위를 만족하지 못할 경우 복합 코아세르베이션(complex coacervation)이 불안정해지거나 또는 파괴되어 액정캡슐의 수율이 좋지 못하거나 액정캡슐 자체가 제조되지 않을 수 있는 문제점이 있을 수 있기 ‹š문이다. 쉘부 형성성분을 투입시에는 지속적인 교반을 수반할 수 있고, 이때의 교반속도는 6000 ~ 9000rpm이 바람직하다. 만일 교반속도가 상기 범위를 만족하지 못하는 경우 제조된 액정캡슐의 표면에서 함몰현상이 발생할 수 있는 문제점이 있을 수 있다.

상기 콜레스테릭 상의 액정 및 용매에 대한 구체적 종류 등의 설명은 상술한 본 발명에 따른 제1 구현예 설명과 동일한바 생략한다. 다만, 상기 콜레스테릭 상의 액정은 네마틱 액정에 콜레스테릭 상의 액정을 형성시킬 수 있는 카이랄 도펀트를 포함시켜 형성된 것 및/또는 콜레스테롤 및 콜레스테릴 유도체 등과 같이 그 자체로 광학활성인 액정에 의해 형성된 것을 포함할 수 있다. 이때, 만일 네마틱 액정 및 카이랄 도펀트를 통해 형성된 콜레스테릭 상의 액정을 포함하는 경우 상기 (1) 단계에 앞서 네마틱 액정 100 중량부에 대해 카이랄 도펀트를 0.1 ~ 20 중량부 혼합하고 25 ~ 100℃에서 1 ~ 24시간 혼합하여 콜레스테릭 액정상을 형성시키는 단계를 더 포함하거나 이러한 형성단계를 (1) 단계에서 동시에 할 수 있다.

본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 쉘부 형성성분은 단량체 또는 올리고머 상태로 (1) 단계에 포함되어 중합을 통해 형성되거나 처음부터 중합체 상태로 혼합될 수 있다.

먼저, 단량체 또는 올리고머 상태로 혼합되는 경우 상기 (1) 단계는 중합을 위한 개시제 등을 더 포함될 수 있다. 이때, 상기 단량체 또는 올리고머는 당업계에서 액정캡슐의 제조에 사용되는 쉘부 형성 성분의 경우 제한 없이 사용될 수 있다. 다만, 바람직하게는 스티렌, p- 또는 m-메틸스티렌, p- 또는 m-에틸스티렌, p- 또는 m-클로로스티렌, p- 또는 m-클로로메틸스티렌, 스티렌설포닉 엑시드, p- 또는 m- 또는 t-부톡시스티렌, 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 프로필(메타)아크릴레이트, n-부틸(메타)아크릴레이트, 이소부틸(메타)아크릴레이트, t-부틸(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, n-옥틸(메타)아크릴레이트, 라우릴(메타)아크릴레이트, 스테아릴(메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌 글리콜(메타)아크릴레이트, 메톡시폴리에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 글리시딜(메타)아크릴레이트, 디메틸아미노에틸(메타)아크릴레이트, 디에틸아미노에틸(메타)아크릴레이트, 비닐아세테이트, 비닐프로피오네이트, 비닐부티레이트, 비닐에테르, 알릴부틸에테르, 알릴글리시딜에테르, (메타)아크릴산, 말레인산과 같은 불포화카르복시산, 알킬(메타)아크릴아 마이드, (메타)아크릴로니트릴 등을 1종 이상 혼용하여 사용할 수 있다. 단량체의 사용량은 전체 캡슐입자에 대하여 50 ~ 70중량%의 양으로 첨가할 수 있다. 만약 단량체를 50중량% 미만으로 첨가하면 캡슐이 제대로 형성되지 않아 목적하는 액정캡슐을 수득하기 어려울 수 있으며, 70중량%를 초과하면 액정캡슐에서 쉘부의 두께가 두꺼워지거나 액정이 포함되지 않은 액정캡슐이 형성될 수 있는 문제점이 있을 수 있다.

상기 중합 개시제의 경우 구체적으로 사용되는 단량체 또는 올리고머 및 중합방식에 따라 변경되어 사용될 수 있어 본 발명에서는 특별히 한정하지는 않으나, 이에 대한 비제한적인 예로써, 벤조일 퍼옥사이드, 라우릴 퍼옥사이드, o-클로로벤조일 퍼옥사이드, o-메톡시벤조일 퍼옥사이드, t-부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, t-부틸퍼옥시이소부틸레이트, 1,1,3,3-테트라메틸부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, 디옥타노일 퍼옥사이드, 디데카노일 퍼옥사이드 등과 같은 퍼옥사이드계와 2,2-아조비스이소부티로니트릴, 2,2-아조비스(2-메틸부티로니트릴), 2,2-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴) 등과 같은 아조 화합물 등을 단독 또는 2종 이상 병용하여 사용할 수 있다. 이때, 개시제의 사용량은 유효 개시효율을 고려할 때 단량체 및/또는 올리고머 100 중량부에 대해 1 ~ 5 중량부일 수 있다. 만일 1 중량부 미만의 개시제가 포함될 경우 중합 시간이 장시간 연장되는 문제점이 있을 수 있고, 5 중량부를 초과하여 포함될 경우 중합속도가 급격히 높아져 낮은 분자량의 고분자를 형성시킴에 따라 액정캡슐의 형성이 원활하지 못할 수 있는 문제점이 있을 수 있다.

다음으로, 처음부터 중합된 상태의 중합체를 혼합하는 경우 수용성 또는 지용성 고분자를 포함할 수 있는데, 상기 수용성 또는 지용성 고분자는 통상적인 액정캡슐에 사용되는 수용성 또는 지용성 고분자를 포함할 수 있으며, 상기 수용성 고분자는 젤라틴, 멜라민, 폴리비닐 알코올, 폴리에틸렌 옥사이드, 폴리비닐피롤리돈, 셀룰로오즈 중합체 등을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 지용성 고분자는 폴리부타디엔, 폴리우레탄, 폴리우레아, 아라비아고무등을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다.

상기 유화제는 보다 안정한 콜로이드 형성을 위한 것으로써, 상기 유화제는 당업계에서 액정캡슐을 제조하기 위해 사용하는 공지관용의 유화제를 사용할 수 있으며, 그 구체적 종류는 본 발명에서는 한정하지 않으나, 이에 대한 비제한적인 예로써, 아리비아 검(Arabic gum), 아카시아 검(Acacia gum), 알부민(Albumin), 카제인(Cazein) 또는 폴리아크릴산, 폴리에틸렌, 아민등의 합성유화제등을 단독 또는 2종이상 병용할 수 있다. 상기 유화제는 콜로이드상 액정 100 중량부에 대해 50 ~ 70 중량부로 포함될 수 있으며, 만일 유화제가 50 중량부 미만으로 포함될 경우 안정한 콜로이드 형성이 미미하여 액정을 포함하는 액정캡슐의 제조가 원활하지 않을 수 있고, 만일 70 중량부를 초과하여 포함되는 경우 쉘의 두께가 증대되어 캡슐 뭉침 현상이나 투과율 감소등의 문제점이 있을 수 있다.

상기 pH 조절제는 복합코아세르베이션을 제조 및 안정화 시키기 위해 당업계에서 사용하는 것을 제한 없이 사용할 수 있으며, 이에 대한 비제한적인 예로써, 시트릭산(citric acid), 아세트산, 수산화나트륨(sodium hydroxide) 등을 사용할 수 있다. 상기 pH 조절제의 사용량은 목적하는 pH에 정도에 따라 달리 설계될 수 있는 바 본 발명에서는 특별히 한정하지 않는다.

다음으로 (2) 단계로써, 유제를 겔화 및 경화시키는 단계;를 포함한다.

유제를 겔화 시키기 위해 먼저 (1) 단계에서 제조된 유제의 온도를 20 ~ 30℃로 3 ~ 30시간 동안 서서히 냉각한 이후, 5 ~ 15℃, 보다 바람직하게는 10 ~ 13℃로 급속 냉각시킬 수 있다. 만일 온도 상기 범위를 만족하지 못하는 경우 액정캡슐의 제조가 원활하지 않을 수 있다.

이후 겔화된 유제를 경화시키는 단계를 수행하는데, 상기 경화는 쉘부 형성성분을 가교시킬 수 화합물을 사용할 수 있다. 이러한 가교제는 쉘부 형성성분으로 사용되는 단량체 또는 올리고머, 중합체의 종류에 따라 변경되어 사용될 수 있어 본 발명에서는 특별히 한정하지는 않다. 이에 대한 비제한적인 예로써, 디비닐벤젠, 1,4-디비닐옥시부탄, 디비닐술폰, 디알릴프탈레이트, 디알릴아크릴아미드, 트리알릴(이소)시아누레이트, 트리알리트리멜리테이트 등의 알릴 화합물과, (폴리)에틸렌글리콜디(메타)아크릴레이트, (폴리)프로필렌글리콜디(메타) 아크릴레이트, 펜타에릴트리톨테트라(메타)아크릴레이트, 펜타에릴트리톨트리 (메타)아크릴레이트, 펜타에릴트리톨디(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에릴트리톨헥사(메타) 아크릴레이트, 이펜타에릴트리톨펜타(메타)아크릴레이트, 글리세롤트리 (메타)아크릴레이트 등의 (폴리)알킬렌글리콜디(메타)아크릴레이트, 글루타알데하이드(glutaraldehyde), 포름알데하이드 등을 단독 또는 2종 이상 병용하여 사용할 수 있다. 이때 만일 쉘부형성성분으로 수용성 고분자인 젤라틴을 사용한 경우 가교제로는 글루타알데하이드 및 포름알데하이드를 단독 또는 혼합하여 사용함이 보다 바람직하고, 포름알데하이드를 가교제로 사용하는 경우 추가로 수산화나트륨 등 pH 조절제를 pH를 8 ~ 9로 조절함이 보다 바람직하다. 가교제의 사용량은 단량체 및 올리고머에 의해 제조되는 쉘부 형성성분의 고분자 100 중량부에 대해 10 ~ 20 중량부의 범위로 사용하는 것이 바람직하며, 가교제를 투입한 후 10 ~ 60 분 동안 교반을 수행할 수 있다. 만일 가교제의 사용량을 10 중량부 미만으로 사용할 경우 액정캡슐이 표면이 부분적으로 함몰된 마이크로 캡슐이 제조될 수 있으며, 만일 20 중량부를 초과하여 사용할 경우 액정캡슐이 분리되지 않고 뭉쳐져 제조됨에 따라 목적하는 적외선 반사효과를 달성할 수 없는 문제점이 있을 수 있다.

상기 (2) 단계 이후 형성된 쉘의 겔화를 방지하기 위해 바인더로 사용되는 실리콘계열(silicon Type), 아크릴레이트 계열(Acrylate), 폴리비닐알콜(PVA) 등의 겔화방지제를 처리하고 제조된 액정캡슐을 0 ~ 25℃에서 1 ~ 48시간 숙성시킬 수 있다.

액정캡슐을 제조할 때 캡슐의 직경은 제조과정 중에서 액정의 유화 및 쉘 형성공정에서 당업계에 공지의 방법을 이용하여 조절할 수 있으며, 예를 들어 유제의 제조에 계면활성제를 더 추가할 경우 입경이 더 큰 액정캡슐이 제조될 수 있고 사용되는 가교제의 종류, 온도 조건, 유화속도 등에 따라서도 입경이 달라질 수 있다.

본 발명에 따른 복합액정캡슐의 제조방법의 경우 상술된 액정캡슐 제조방법 (1) 단계에서 콜레스테릭상의 액정 대신에 제1 내지 제3 액정캡슐 중 적어도 2개 이상을 포함시키는 것을 제외하고 상술된 액정캡슐 제조방법과 동일할 수 있는 바, 이에 대한 설명은 이하에서는 생략하기로 한다.

한편, 본 발명은 지지기재; 및 상기 지지기재상에 형성된 제1항 또는 제2항에 따른 적외선 반사필름 조성물이 경화되어 포함된 적외선 반사층;을 포함하는 적외선 반사필름을 포함한다.

구체적으로 도 10은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 적외선 반사필름의 단면도로써, 지지기재(10) 및 상기 지지기재(10)상에 형성된 본 발명에 따른 적외선 반사필름 조성물이 경화되어 포함된 적외선 반사층(30)을 포함하며, 상기 적외선 반사층(30)은 제1 액정캡슐(31), 제2 액정캡슐(32) 및 제3 액정캡슐(33)을 포함한다. 또한, 상기 적외선 반사층(30) 상부에 이형성을 갖는 당업계에서 공지관용으로 사용되는 보호필름(미도시)를 더 포함할 수 있다.

또한, 도 11은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 적외선 반사필름의 단면도로써, 지지기재(210) 및 상기 지지기재(210)상 일면에 형성된 본 발명에 따른 적외선 반사필름 조성물이 경화되어 포함된 적외선 반사층(220)을 포함하며, 상기 적외선 반사층(220)은 제1 액정캡슐(221a), 제2 액정캡슐(221b) 및 제3 액정캡슐(221c)을 포함하는 복합액정캡슐(221, 222, 223)을 포함한다. 또한, 상기 적외선 반사층(220) 상부에 이형성을 갖는 당업계에서 공지관용으로 사용되는 보호필름(미도시)를 더 포함할 수 있다.

먼저, 지지기재(10, 210)에 대해 설명한다.

상기 지지기재(10, 210)는 적외선 반사층을 지지할 수 있고, 통상적으로 적외선 반사필름에 사용되는 지지기재의 경우 제한 없이 사용할 수 있어 본 발명에서는 특별히 한정하지 않는다. 다만, 용도에 따라서 광투과성이 높은 지지기재를 사용할 수 있다. 상기 광투과성이 높은, 특히 가시광선에 대한 투과성이 높은 지지기재의 예로는 액정 표시 장치의 표시 장치의 부재로서 사용되는 각종 광학 필름용의 폴리머 필름이 포함된다. 이러한 폴리머 필름의 예로는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 및 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN) 등의 폴리에스테르 필름, 폴리카보네이트(PC)필름, 폴리메틸메타크릴레이트 필름, 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀 필름, 폴리이미드 필름 및 트리아세틸셀룰로오스(TAC) 필름 등 일 수 있다. 이들 중 폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 트리아세틸셀룰로오스가 바람직하다.

상기 지지기재(10, 210)의 두께는 특별한 제한이 없으며, 목적하는 적외선 반사필름의 총 두께를 고려하여 변경할 수 있고, 다만 바람직하게는 1 ~200 ㎛일 수 있다. 만일 지지기재의 두께가 1㎛ 미만인 경우 취급성 및 공정의 문제점이 있을 수 있으며, 만일 두께가 200㎛를 초과하는 경우 적외선 반사필름의 박형화 측면에서 매우 바람직하지 못하다.

다음으로 상기 지지기재(10, 210)상에 형성되는 적외선 반사층(30, 220)에 대해 설명한다.

상기 적외선 반사층은 본 발명에 따른 적외선 반사필름 조성물이 경화되어 포함된다.

도 10의 적외선 반사층(30)은 상술한 본 발명에 따른 제1 구현예에 의한 적외선 반사필름 조성물이 경화되어 포함된 것으로써, 적외선 반사층에 제1 액정캡슐(31), 제2 액정캡슐(32) 및 제3 액정캡슐(33)이 포함된다.

또한, 도 11의 적외선 반사층(220)은 상술한 본 발명에 따른 제2 구현예에 의한 적외선 반사필름 조성물이 경화되어 포함된 것임에 따라 적외선 반사층은 복합액정캡슐(221, 222, 223)을 포함하고, 상기 복합액정캡슐(221, 222, 223)은 제1 액정캡슐(221a), 제2 액정캡슐(221b) 및 제3 액정캡슐(221c) 중 적어도 2개 이상의 액정캡슐이 포함될 수 있고, 바람직하게는 3종 모두가 포함될 수 있다.

도 10 및 도 11의 적외선 반사층(30, 220)은 도면에서 확인할 수 있듯이 단층으로 구현될 수 있다. 즉, 종래의 적외선 반사필름은 각 파장영역대의 적외선을 모두 반사시키기 위해 및/또는 동일 파장영역대의 적외선이라도 좌원편광 및 우원편광 적외선을 모두 반사시키기 위해 다층으로 구성될 수밖에 없었으나 본 발명에 따른 적외선 반사필름은 적외선 반사층이 단층이어도 종래의 다층 적외선 반사층의 기능을 모두 수행할 수 있어 적외선 반사필름을 획기적으로 박형화할 수 있고, 그 효과도 동등 또는 현저히 우수하다.

상기 적외선 반사층은 다층 또는 단층으로 구현될 수 있으나 바람직하게는 필름의 박형화 측면에서 단층일 수 있다. 다만, 상기 "단층"은 본 발명에 따른 액정캡슐 또는 복합액정캡슐이 포함된 영역을 의미할 수 있다.

본 발명에 따른 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 적외선 반사층의 두께는 바람직하게는 적외선 반사층에 포함된 액정캡슐 또는 복합액정캡슐 직경의 1 ~ 3.6배일 수 있다.

만일 적외선 반사층에 포함된 액정캡슐 또는 복합액정캡슐 직경의 1배 미만의 두께일 경우 액정캡슐 또는 복합액정캡슐을 포함하는 반사층 제조과정에서 액정캡슐이 터지는 등 손상이 있거나 액정캡슐이 표면에 노출될 수 있는 문제점이 있으며, 만일 액정캡슐 또는 복합액정캡슐 직경의 3.6배를 초과하는 두께를 가질 경우 적외선 반사필름의 박형화 측면에서 매우 바람직하지 못하고, 적외선 반사층의 두께가 두꺼워져 상기 반사층의 수직단면에서 볼 때, 지지기재의 수직방향으로 포함될 수 있는 액정캡슐 또는 복합액정캡슐의 개수가 증가하더라도 적외선 반사 효과의 상승이 미미할 수 있고, 과량의 액정캡슐이 포함됨에 따른 제조비용이 상승될 수 있는 문제점이 있다.

한편, 도 12는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 적외선 반사필름의 단면도로써, 지지기재(20) 및 상기 지지기재(20)상 일면에 형성된 본 발명에 따른 적외선 반사필름 조성물이 경화되어 포함된 적외선 반사층(40)을 포함하며, 상기 적외선 반사층(40)은 제1 액정캡슐(41), 제2 액정캡슐(42) 및 제3 액정캡슐(43)을 포함한다. 도 6에 따른 적외선 반사필름은 액정캡슐들(31, 32, 33)이 지지기재(10)의 상에 수직하여 적층된 경우이나 도 8에 따른 적외선 반사필름은 액정캡슐들(41, 42, 43)이 지지기재(20)상에 단층으로 포함된 경우로써 적외선 반사필름의 박형화 측면에서 바람직할 수 있다. 이에 따라 도 8과 같이 액정캡슐(또는 복합액정캡슐)이 배치된 적외선 반사필름에 포함된 적외선 반사층의 두께는 액정캡슐(또는 복합액정캡슐) 직경의 1.1 ~ 1.8배 일 수 있고 이를 통해 매우 박형화됨에도 불구하고 적외선 반사에 현저한 효과를 가지는 적외선 반사필름을 구현할 수 있다. 만일 적외선 반사층 두께가 액정캡슐 직경의 1.1배 미만일 경우 제조과정에서 액정캡슐이 터지는 등 손상이 있을 우려가 있으며, 액정캡슐이 표면에 노출되어 사용중 손상에 따라 목적하는 적외선 반사효과를 달성할 수 없는 문제점이 있을 수 있으며, 만일 1.8배를 초과하는 경우 목적하는 반사필름의 박형화에 바람직하지 않을 수 있다.

상술한 본 발명에 따른 적외선 반사필름은 단층임에도 각 파장영역대의 적외선 반사효율이 우수함에 따라 바람직하게는 800 ~ 1400nm 파장영역대 평균 광투과율이 1 ~ 15%이며, 1400 ~ 1900nm 파장영역대 평균 광투과율이 1 ~ 15%이고, 1900 ~ 2500nm 파장영역대 평균 광투과율이 1 ~ 15%일 수 있으며, 이에 따라 각 파장영역대별로 적외선의 반사효율이 현저히 우수할 수 있어 단순히 800 ~ 2500nm 파장영역대 평균 광투과율이 1 ~ 15%인 적외선 반사필름과 비교했을 때 보다 우수한 적외선 반사효과를 가진다고 볼 수 있고, 이러한 적외선 반사필름이 사용된 창호, 자동차 등은 차열 효과 등에 있어 보다 우수할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 적외선 반사필름은 가시광선 투과율이 80 ~ 99%일 수 있으며, 이에 따라 적외선 반사효과가 매우 우수한 동시에 가시광선의 투과율이 좋아 시인성이 매우 우수할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 적외광 반사필름은 적층된 유리 등의 다른 지지 부재와 일체화될 수도 있다. 이러한 경우, 상기 지지기재를 포함하여 다른 지지부재와 일체화될 수 있고, 또는 상기 지지기재가 박리되고 적외선 반사층만이 지지부재와 일체화될 수도 있다.

한편, 본 발명은 지지기재;, 상기 지지기재상에 적외선 파장대별 영역을 반사시키기 위하여 서로 다른 피치를 갖는 복수의 액정들로 형성된 액정층;을 포함하는 적외선 반사 필름을 포함한다.

본 발명의 바람직한 일실시예에 따르면, 상기 복수의 액정들은 각각 액정 캡슐로 캡슐화되어 형성된 것일 수 있으며, 상기 액정캡슐은 동일 피치를 갖는 액정들을 포함할 수 있다. 또한, 상기 액정 캡슐 각각은 좌선성 액정 또는 우선성 액정을 포함할 수 있고, 이에 따라 복수의 액정캡슐은 좌선성 액정캡슐 및 우선성 액정캡슐을 포함할 수 있으며, 동일피치를 갖는 액정들을 포함하는 액정캡슐도 동일피치를 갖는 우선성 액정을 포함하는 액정캡슐 및 동일피치를 갖는 좌선성 액정을 포함하는 액정캡슐을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 액정층에 포함되는 복수개의 액정캡슐 중 한 개의 액정캡슐에는 동일피치를 갖는 액정을 포함하나, 각각의 액정캡슐은 독립적으로 서로 다른 피치를 갖는 액정을 포함할 수 있고, 이에 따라 상기 복수개의 액정캡슐은 800 ~ 1400nm 파장영역대 광을 반사시키는 제1 액정캡슐;, 1400 ~ 1900nm 파장영역대 광을 반사시키는 제2 액정캡슐; 및 1900 ~ 2500nm 파장영역대 광을 반사시키는 제3 액정캡슐; 중 적어도 2종 이상을 포함할 수 있으며, 보다 바람직하게는 제1 내지 3 액정캡슐을 모두 포함할 수 있다. 이를 통해 여러 파장영역대의 광을 반사시킬 수 있음에 따라 보다 향상된 적외선 반사효과를 얻을 수 있는 동시에 상기 액정층을 단층으로 형성시킬 경우 적외선 반사필름의 박형화에 있어 유리할 수 있다.

구체적으로 도 13은 본 발명의 바람직한 일구현예 및 일비교예에 따른 적외선 반사필름의 파장별 차단율을 나타내는 그래프로써, 800 ~ 1400nm 파장영역대 광을 반사시키는 제1 액정캡슐만 포함한 적외선 반사필름(비교예 1)은 1400nm 이상의 파장영역 적외선을 차단시키지 못하는 것을 확인할 수 있다. 또한, 800 ~ 1400nm 파장영역대 광을 반사시키는 제1 액정캡슐 및 1400 ~ 1900nm 파장영역대 광을 반사시키는 제2 액정캡슐을 포함하는 적외선 반사필름(실시예 15)은 비교예 1에 따른 적외선 반사필름에 비해 넓은 파장영역대의 적외선을 반사할 수 있으나 1900nm 이상의 파장영역 적외선을 차단시키지 못할 수 있음을 확인할 수 있다. 이에 반하여 800 ~ 1400nm 파장영역대 광을 반사시키는 제1 액정캡슐, 1400 ~ 1900nm 파장영역대 광을 반사시키는 제2 액정캡슐 및 1900 ~ 2500nm 파장영역대 광을 반사시키는 제3 액정캡슐을 모두 포함하는 적외선 반사필름(실시예 1)은 800 ~ 2500nm 파장영역대의 적외선을 현저히 우수하게 차단하고 있음을 확인할 수 있다.

상기 지지기재, 파장영역대별 다른 피치를 가지는 액정, 액정캡슐 등에 대한 구체적인 설명은 상술한 것과 동일한바 생략한다.

상술한 본 발명에 따른 적외선 반사필름은 (1) 지지기재상 일면에 본 발명에 따른 적외선 반사필름 조성물을 도포하는 단계; 및 (2) 도포된 적외선 반사필름 조성물에 압력을 가하고, 상기 조성물을 경화시켜 적외선 반사층을 제조하는 단계;를 포함하여 제조될 수 있다.

먼저, (1) 단계로써, 지지기재상 일면에 본 발명에 따른 적외선 반사필름 조성물을 도포하는 단계를 수행한다.

지지기재상에 적외선 반사필름 조성물을 도포하는 방법은 당업계에 공지관용의 방법을 사용할 수 있으며, 콤마코팅(comma coating), 리버스코팅, 그라비아코팅, 블레이드코팅, 실크스크린코팅, 롤코팅, 나이프코팅 및 슬롯 다이헤드코팅 등 중 어느 하나 이상의 방법을 사용할 수 있다.

다음으로 (2) 단계로써, 도포된 적외선 반사필름 조성물에 압력을 가하고, 상기 조성물을 경화시켜 적외선 반사층을 제조하는 단계;를 포함한다.

상기 (1) 단계에서 도포된 적외선 반사필름 조성물에 일정한 압력을 당업계 공지관용의 통상의 방법을 통해 가해 적외선 반사필름 조성물 도포 두께를 목적하는 수준으로 조절할 수 있다.

도 14는 본 발명에 따른 바람직한 일실시예에 따른 적외선 반사층의 형성 방법에 대한 모식도로써, 지지기재(300)상에 도포된 적외선 반사필름 조성물(310)을 롤링방식의 롤러기재(320)를 통해 압력을 가할 수 있으며, 이때 상기 롤러기재(320)의 하단면과 지지기재의 수직거리(d)는 적외선 반사필름 조성물에 포함된 액정캡슐(311, 312, 312) 직경의 1.0 ~ 3.6배일 수 있고, 박형화된 필름의 구현을 위해 1.1 ~ 1.8배일 수 있다. 상기와 같은 수직거리를 만족함으로써 목적하는 박형화된 적외선 반사층 구현이 가능하고, 적외선 반사층에 포함된 액정캡슐(또는 복합액정캡슐)의 필름제조공정에서의 손상, 파괴 등으로 인한 적외선 반사효과의 감소를 최소화할 수 있다.

다음으로 적외선 반사필름 조성물을 경화시키는데, 이러한 경화공정은 적외선 반사필름 조성물에 압력을 가하는 것과 동시에 수행할 수 있고 또는 압력을 가한 후 경화공정을 수행할 수도 있다. 상기 경화공정은 적외선 반사필름 조성물에 포함된 접착성분의 경화유형 및 구체적 종류에 따라 달리 설계될 수 있는바 본 발명에서는 특별히 한정하지 않으나 만일 열경화성 접착성분이 사용되는 경우 60 ~ 100℃ 온도로 열경화를 진행할 수 있고, 광경화성 접착성문일 경우 300 ~ 400nm의 파장을 갖는 수은 램프 등을 이용하여 0.1 ~ 2J/㎠의 광량으로 경화시킬 수 있으며, 상온 경화형의 접착성분의 경우 상온에서 0.1 ~ 24시간 동안 경화 및 숙성될 수 있도록 경화속도를 조절하여 경화시킬 수 있다. 상기의 구체적인 경화조건은 일예시일 뿐이며 목적에 따라 달리 변경하여 실시할 수 있다.

하기의 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기로 하지만, 하기 실시예가 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니며, 이는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것으로 해석되어야 할 것이다.

<준비예>

1. 준비예 1 - 콜레스테릭상을 갖는 액정의 제조

1) 액정 A 제조

왼쪽으로 꼬임방향을 가지고, 800 ~ 1400nm 반사 피치를 갖는 콜레스테릭상의 액정 제조를 위해 네마틱액정(CH100, HCCH社) 100 중량부에 대해 4-{[(1-methylheptyl)oxy]carbonyl}phenyl-4-(hexyloxy)benzoate(S811, Merck) 3.1 중량부를 투입하여 65℃에서 12시간 동안 교반을 통해 액정 A를 제조하였다.

2) 액정 B 제조

오른쪽으로 꼬임방향을 가지고, 800 ~ 1400nm 반사 피치를 갖는 콜레스테릭상의 액정 제조를 위해 네마틱액정(CH100, HCCH社) 100 중량부에 대해 4-{[(1-methylheptyl)oxy]carbonyl}phenyl-4-(hexyloxy)benzoate(R811, Merck) 3.1 중량부를 투입하여 65℃에서 12시간 동안 교반을 통해 액정 B를 제조하였다.

3) 액정 C 제조

왼쪽으로 꼬임방향을 가지고, 1400 ~ 1900nm 반사 피치를 갖는 콜레스테릭상의 액정 제조를 위해 네마틱액정(CH100, HCCH社) 100 중량부에 대해 4-{[(1-methylheptyl)oxy]carbonyl}phenyl-4-(hexyloxy)benzoate(S-1011, Merck) 1.5 중량부를 투입하여 65℃에서 12시간 동안 교반을 통해 액정 C를 제조하였다.

4) 액정 D 제조

오른쪽으로 꼬임방향을 가지고, 1400 ~ 1900nm 반사 피치를 갖는 콜레스테릭상의 액정 제조를 위해 네마틱액정(CH100, HCCH社) 100 중량부에 대해 4-{[(1-methylheptyl)oxy]carbonyl}phenyl-4-(hexyloxy)benzoate(R-1011, Merck) 1.5 중량부를 투입하여 65℃에서 12시간 동안 교반을 통해 액정 D를 제조하였다.

5) 액정 E 제조

왼쪽으로 꼬임방향을 가지고, 1900 ~ 2500nm 반사 피치를 갖는 콜레스테릭상의 액정 제조를 위해 1: 1 중량비로 포함된 네마틱액정 4-methoxybenzylidene-4'-butylaniline(MBBA) 및 4-n-pentyl-4-4'-cyanobiphenyl(5CB)(MBBA/5CB, Merck사(社)) 100 중량부에 대해 4-{[(1-methylheptyl)oxy]carbonyl}phenyl-4-(hexyloxy)benzoate(S811, Merck) 0.8 중량부를 투입하여 65℃에서 12시간 동안 교반을 통해 액정 E를 제조하였다.

6) 액정 F 제조

오른쪽으로 꼬임방향을 가지고, 1900 ~ 2500nm 반사 피치를 갖는 콜레스테릭상의 액정 제조를 위해 1: 1 중량비로 포함된 네마틱액정 4-methoxybenzylidene-4'-butylaniline(MBBA) 및 4-n-pentyl-4'-cyanobiphenyl(5CB)(MBBA/5CB, Merck사(社)) 100 중량부에 대해 4-{[(1-methylheptyl)oxy]carbonyl}phenyl-4-(hexyloxy)benzoate(R811, Merck) 0.8 중량부를 투입하여 65℃에서 12시간 동안 교반을 통해 액정 F를 제조하였다.

2. 준비예 2 - 액정캡슐의 제조

상술한 준비예 1의 액정 A 100 중량부에 대해 아라비아 검을 50중량부 투입하되, 한 방울씩 떨어뜨려 15 분 동안 65℃에서 1kHz, 20W의 세기의 초음파 조사를 통해 유화시켰다. 셀을 형성하기 위해 젤라틴을 상기 액정 100 중량부에 대해 50중량부 투입한 후 교반기의 속도를 6,000rpm으로 하여 30분간 교반하였다. 이후 아세트산을 통해 pH 4.8로 상기 교반액의 pH를 조절한 후 다시 젤라틴을 상기 액정 100 중량부에 대해 50중량부 투입하였으며, 상기와 동일한 교반 속도로 30분간 교반하였다. 이후 다시 상기 교반액을 아세트산을 통해 pH 4.8로 pH를 조절하였다. 이후 3시간 동안 서서히 상기 교반액의 온도를 25℃로 냉각시켰으며 이후 10℃로 급냉각과 동시에 강하게 9,000rpm의 속도로 교반하였다. 이후 상기 교반액에 가교제인 글루타알데하이드를 투입된 젤라틴 100 중량부에 대해 11.1 중량부 투입하여 40분 동안 다시 교반하였다. 이후 쉘의 겔화방지를 위해 암모니아(염기성)물질을 상기 교반액의 1.5중량%로 투입하고 20시간 동안 숙성시켜 평균직경이 10㎛인 액정캡슐 A 를 제조하였고, 동일한 방법으로 각각 액정 B ~ 액정 F를 포함하는 액정캡슐 B ~ 액정캡슐 F를 제조하였다.

3. 준비예 3 - 복합액정캡슐의 제조

상술한 준비예 2에서 제조된 액정캡슐 A ~ F 각각을 동일중량으로 혼합하고, 이러한 총 액정캡슐 100 중량부에 대해 아라비아 검을 50중량부 투입하되, 한 방울씩 떨어뜨려 15 분 동안 65℃에서 1kHz, 20W의 세기의 초음파 조사를 통해 유화시켰다. 셀을 형성하기 위해 젤라틴을 상기 총 액정캡슐 100 중량부에 대해 50중량부 투입한 후 교반기의 속도를 800rpm으로 하여 30분간 교반하였다. 이후 아세트산을 통해 pH 4.8로 상기 교반액의 pH를 조절한 후 다시 젤라틴을 상기 액정 100 중량부에 대해 50 중량부 투입하였으며, 상기와 동일한 교반 속도로 30 분간 교반하였다. 이후 다시 상기 교반액을 아세트산을 통해 pH 4.8로 pH를 조절하였다. 이후 10 시간 동안 서서히 상기 교반액의 온도를 25℃로 냉각시켰으며 이후 10℃로 급냉각과 동시에 강하게 9,000rpm의 속도로 교반하였다. 이후 상기 교반액에 가교제인 글루타알데하이드를 투입된 젤라틴 100 중량부에 대해 11.1 중량부 투입하여 40분 동안 다시 교반하였다. 이후 쉘의 겔화방지를 위해 암모니아(염기성)물질을 상기 교반액의 1.5중량%로 투입하고 20시간 동안 숙성시켜 평균직경이 약 50㎛인 복합액정캡슐을 제조하였다.

<실시예 1>

접착성분으로 자외선 경화성 아크릴계 접착제(HR6200, MIWON사) 100 중량부에 대해 상기 준비예 2를 통해 제조된 액정캡슐 A ~ F를 880 중량부 혼합하였다. 이때, 상기 A ~ F 액정캡슐 각각의 중량비는 모두 1: 1로 동일하게 하였다. 상기 혼합물에 에스테르계 경화제(Irgacure®754, BASF)를 접착성분의 2.5중량%가 되도록 혼합하고1,000 rpm의 속도로 2 시간 동안 교반을 통해 점도가 50cps인 적외선 반사필름 조성물을 제조하였다.

상기 적외선 반사필름 조성물을 두께가 50㎛인 PET(효성)상에 콤마코터를 이용하여 18㎛가 되도록 도포하였고, 도 9와 같이 PET과 롤러부 하단면의 수직거리가 12㎛가 되도록 조절한 롤러를 통해 밀어내고 이와 동시에 365nm의 주파장과 100mW/cm²의 조도를 갖는 저압수은램프영역을 5초간 경유하여 1차 경화한 후 365nm의 주파장과 100mW/cm²의 조도를 갖는 고압수은램프영역을 5초간 경유하여 2차 경화를 시켜 하기 표 1과 같은 적외선 반사필름을 제조하였다.

<실시예 2>

접착성분으로 자외선 경화성 아크릴계 접착제(HR6200, MIWON사) 100 중량부에 대해 상기 준비예 2를 통해 제조된 액정캡슐 A ~ F를 880중량부 혼합하였다. 이때, 상기 A ~ F 액정캡슐 각각의 중량비는 모두 1: 1로 동일하게 하였다. 상기 혼합물에 에스테르계 경화제(Irgacure®754, BASF)를 접착성분의 2.5중량%가 되도록 혼합하고 1,000 rpm의 속도로 2 시간 동안 교반을 통해 점도가 50cps인 적외선 반사필름 조성물을 제조하였다.

상기 적외선 반사필름 조성물을 두께가 50㎛인 PET(상품명, 효성) 상에 콤마코터를 이용하여 18㎛가 되도록 도포하였고, 도 9와 같이 PET과 롤러부 하단면의 수직거리가 12㎛가 되도록 조절한 롤러를 통해 밀어내고 이와 동시에 365nm의 주파장과 100mW/cm²의 조도를 갖는 저압수은램프영역을 5초간 경유하여 1차 경화한 후 365nm의 주파장과 100mW/cm²의 조도를 갖는 고압수은램프영역을 5초간 경유하여 2차 경화를 시켜 하기 표 1과 같은 적외선 반사필름을 제조하였다.

<실시예 3 ~ 10>

실시예 1과 동일하게 실시하여 제조하되, 준비예에서 제조된 액정캡슐의 직경 및 실시예에서 각 액정캡슐의 함량, 전체 액정캡슐의 함량을 하기 표 1과 같이 변경하여 하기 표 1과 같은 적외선 반사필름을 제조하였다.

<비교예 1>

실시예 1과 동일하게 실시하여 제조하되, 준비예에서 제조된 액정캡슐의 직경 및 실시예에서 각 액정캡슐의 함량, 전체 액정캡슐의 함량을 하기 표 1과 같이 변경하여 하기 표 1과 같은 적외선 반사필름을 제조하였다.

<실험예 1>

실시예 및 비교예에서 제조된 적외선 반사필름에 대해 하기의 물성을 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.

1. 액정캡슐(또는 복합액정캡슐)의 분산성 평가

액정캡슐의 분산성을 평가하기 위해 광학현미경 분석을 수행하였으며, 단위면적 1㎟내 액정캡슐이 불포함된 면적을 계산하여 불포함된 면적이 단위면적의 5%미만일 경우 ◎, 5 ~ 10%일 경우 ○, 10 ~ 15%일 경우 △, 15% 이상일 경우 ×로 나타내었다.

2. 파장별 반사량 (또는 투과량) 측정

분광 광도계(V-670, JASCO 社)를 사용하여 적외선반사필름의 적외선 파장대별 반사 스펙트럼을 분석하여 반사량을 측정하였다. 상기 반사량은 조사되는 적외선을 기준으로 적외선 반사필름을 투과한 적외선 투과량을 측정해 이의 차로 계산하였다.

구체적으로 상기 표 1 내지 3을 살펴보면,

제1 액정캡슐 내지 제3 액정캡슐을 모두 포함하는 실시예 1 및 상기 액정캡슐을 복합액정캡슐로 포함하는 실시예 2는 800 ~ 1400nm의 파장영역대의 적외선을 반사시킬 수 있는 제1 액정캡슐만을 포함한 비교예 1에 비해 적외선 각 파장영역대를 모두 차단할 수 있고, 차단율 또한 매우 우수함을 확인할 수 있다.

또한, 지표면에 도달하는 적외선 파장영역대의 복사강도(도 2 참조)를 고려하여 적외선 반사층에 포함되는 액정캡슐의 함량을 제1 액정캡슐에서 제3 액정캡슐로 갈수록 감소시킨 실시예 3, 4의 경우 실시예 1에서 구현된 적외선 반사필름에 비해 적외선 영역의 각 파장영역대의 차단율이 상승되었음을 확인할 수 있다.

그러나 제1 액정캡슐이 과도하게 포함된 실시예 5 및 제2 액정캡슐이 과도하게 포함된 실시예 6의 경우 800 ~ 1400nm, 1400 ~ 1900nm 및 1900 ~ 2500nm 전 파장영역대에서 고른 적외선 반사효과를 달성할 수 없고 특정 파장영역대의 적외선 차단율이 현저히 감소하고 있음을 확인할 수 있다.

또한, 제1 및 제2 액정캡슐의 함량이 현저히 감소한 실시예 7의 경우 800 ~ 1400 nm 및 1400 ~ 1900nm 파장영역대의 적외선 차단율이 현저히 감소함에 따라 각 파장영역대에 고른 적외선 차단효과를 달성하기 어려움을 확인할 수 있다.

한편, 제1 내지 제3 액정캡슐이 좌선성 액정캡슐만을 포함한 실시예 8, 제1 내지 제3 액정캡슐 각각에서 좌선성 액정캡슐 및 우선성 액정캡슐의 비율이 어느 한쪽으로 치우쳐진 실시예 9 및 실시예 10은 적외선 차단율이 실시예 1에 비해 현저히 감소했음을 확인할 수 있고, 이러한 결과는 도 5를 통해서도 확인할 수 있다.

또한, 제1 내지 제3 액정캡슐 각각의 직경이 20㎛인 실시예 11, 직경이 25㎛인 실시예 12의 경우 직경이 10㎛인 실시예 1에 비해 각 파장영역대의 적외선 차단율이 증가했음을 확인할 수 있고, 다만 직경이 35㎛인 실시예 13의 경우 각 파장영역대의 적외선 차단율이 더 이상 증가하지 못하고, 오히려 일부 파장영역대에서는 감소한 것을 확인할 수 있어 액정캡슐의 직경이 커진다고 하여 적외선 차단율이 증가하는 것은 아니라는 것을 알 수 있다.

또한, 액정캡슐의 직경이 0.5㎛인 실시예 14의 경우 적외선 각 파장영역대의 차단율이 현저히 감소함을 확인할 수 있다.

한편, 적외선 반사필름 조성물의 점도가 130 cps인 실시예 16의 경우 액정캡슐의 분산성이 현저히 좋지 않고, 이에 따라 적외선 각 파장영역대의 차단율이 현저히 저하됨을 확인할 수 있고, 액정캡슐의 분산성 저하는 액정캡슐을 밀집시킴에 따라 가시광선 차단율을 오히려 증가시키고 있음을 확인할 수 있다.

또한, 실시예 17 및 실시예 18의 경우에도 액정캡슐의 분산성이 현저히 저하됨에 따라 적외선 각 파장영역대의 차단율이 현저히 저하됨을 확인할 수 있고, 액정캡슐의 분산성 저하는 액정캡슐을 밀집시킴에 따라 가시광선 차단율을 오히려 증가시키고 있음을 확인할 수 있다.

Claims (24)

1. 삭제
2. 접착성분; 및
   800 ~ 1400nm 파장영역대 광을 반사시키는 제1 액정캡슐, 1400 ~ 1900nm 파장영역대 광을 반사시키는 제2 액정캡슐 및 1900 ~ 2500nm 파장영역대 광을 반사시키는 제3 액정캡슐 중 적어도 2종 이상을 포함하는 복합액정캡슐;을 포함하는 적외선 반사필름 조성물.
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7. 제2항에 있어서,
   상기 복합액정캡슐은 제3 액정캡슐 100 중량부에 대하여 제1 액정캡슐 90 ~ 300중량부 및 제2 액정캡슐 90 ~ 200 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 적외선 반사필름 조성물.
8. 제2항에 있어서,
   상기 제1 액정캡슐 내지 제3 액정캡슐 각각은
   네마틱 액정에 카이랄 도펀트가 포함된 콜레스테릭 액정을 포함하는 코어부; 및 수용성 또는 지용성 고분자를 포함하는 쉘부;를 포함하고,
   상기 카이랄 도펀트는 좌선성 도펀트 또는 우선성 도펀트를 포함하는 것을 특징으로 하는 적외선 반사필름 조성물.
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10. 제8항에 있어서,
    상기 액정캡슐 평균직경은 쉘부 평균 단면두께의 10 ~ 30 배인 것을 특징으로 하는 적외선 반사필름 조성물.
11. 삭제
12. 제2항에 있어서,
    상기 복합액정캡슐의 평균직경은 30 ~ 200㎛인 것을 특징으로 하는 적외선 반사필름 조성물.
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14. 지지기재; 및
    상기 지지기재상 형성된 제2항에 따른 적외선 반사필름 조성물이 경화되어 포함된 적외선 반사층;을 포함하는 적외선 반사필름.
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