KR102528512B1 - Uv경화를 이용한 이종접합시트 - Google Patents

Uv경화를 이용한 이종접합시트 Download PDF

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Abstract

개시된 내용은 외부충격에 강하면서도 온도변화에 대한 내구성이 우수한 UV경화를 이용한 이종접합시트에 관한 것이다.
개시된 내용은 수지층과, 상기 수지층의 일면에 적층되는 유리층과, 상기 수지층과 상기 유리층 사이에 개재되어 상기 수지층의 상부면과 상기 유리층을 접착하는 접착층을 포함하되, 각 층의 열팽창률은 일방향으로 갈수록 순차적으로 감소 또는 증가하는 것을 특징으로 하는 UV경화를 이용한 이종접합시트를 일 실시예로 제시한다.
또한 수지층과, 상기 수지층의 양면에 적층되는 유리층과, 상기 수지층과 상기 유리층 사이에 개재되어 상기 수지층의 양면과 상기 유리층을 접착하는 접착층을 포함하되, 각 층의 열팽창률은 상기 유리층에서 상기 수지층으로 갈수록 감소 또는 증가하는 것을 특징으로 하는 UV경화를 이용한 이종접합시트를 다른 실시예로 제시한다.

Description

UV경화를 이용한 이종접합시트{Hetero-junctioned sheet using UV curing}
개시된 내용은 예를 들어 창호, 자동차 유리 등의 유리창에 적용 가능한 UV경화를 이용한 이종접합시트에 관한 것이다.
본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 식별항목에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 식별항목에 기재된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.
유리는 석영, 탄산 소다, 석회암을 섞어 높은 온도에서 녹인 다음 급히 냉각하여 만든 물질로 투명하고 단단하며 잘 깨진다는 특징이 있다. 유리의 투명한 특징으로 인해 유리로 창문, 건물외벽, 난간 등을 만드는데, 유리의 잘 깨지는 특징으로 인해 외부충격에 대해 내구성을 갖춘 유리가 더욱 필요하다. 이를 보완하기 위해 유리사이에 수지층을 포함하는 접합유리 등이 개발되었다.
이러한 접합유리의 일 예로,
대한민국 특허등록 제2001916020000호(2000.05.26. 등록)에는 건물 등의 유리를 사용하여 유리창 또는 칸막이 등에 사용하는 유리에 있어서, 유리+합성수지판(synthetic resin sheet)+유리를 접착력이 강한 본드 등으로 분사하여 한개의 판재로 구성하여서 되는 것을 특징으로 하는 방범용 유리가 개시된다.
또한 대한민국 특허공개 제1020160124395호 (2016.10.27. 공개)에는 폴리카보네이트 기재시트의 양면에 적층되는 자외선 차단 공압출층을 포함하는 폴리카보네이트 적층시트에 유리플레이트를 양면으로 접합한 유리-폴리카보네이트-유리 접합시트가 개시된다.
그러나 이러한 접합 유리는 표면경도나 내충격성이 증대되는 장점이 있기는 하지만, 접합되는 유리, 접착제, 합성수지의 열팽창률을 고려하지 않아 유리 양면에 온도차이가 생기거나, 유리 전체에 온도변화가 있을 때 각 층들이 수축 및 팽창하는 정도가 달라 접합유리에 휨이 발생하거나 쉽게 깨질 수 있다는 문제점이 있다.
특허문헌 1 : 대한민국 특허등록 제2001916020000호 (2000.05.26. 등록) 특허문헌 2 : 대한민국 특허공개 제1020160124395호 (2016.10.27. 공개)
본 발명의 목적은 외부충격에 강하면서도 온도변화에 대한 내구성이 우수한 UV경화를 이용한 이종접합시트를 제공하고자 한다.
또한 상술한 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 이하의 설명으로부터 또 다른 기술적 과제가 도출될 수도 있음은 자명하다.
개시된 내용은 수지층과, 상기 수지층의 일면에 적층되는 유리층과, 상기 수지층과 상기 유리층 사이에 개재되어 상기 수지층의 상부면과 상기 유리층을 접착하는 접착층을 포함하되, 각 층의 열팽창률은 일방향으로 갈수록 순차적으로 감소 또는 증가하는 것을 특징으로 하는 UV경화를 이용한 이종접합시트를 일 실시예로 제시한다.
또한 개시된 내용은 수지층과, 상기 수지층의 양면에 적층되는 유리층과, 상기 수지층과 상기 유리층 사이에 개재되어 상기 수지층의 양면과 상기 유리층을 접착하는 접착층을 포함하되, 각 층의 열팽창률은 상기 유리층에서 상기 수지층으로 갈수록 감소 또는 증가하는 것을 특징으로 하는 UV경화를 이용한 이종접합시트를 다른 실시예로 제시한다.
개시된 내용의 특징에 따르면, 상기 수지층은 상기 유리층보다 더 큰 열팽창률을 가지고, 상기 접착층은 상기 유리층의 열팽창률과 상기 수지층의 열팽창률의 평균값을 기준으로 ± 20% 범위의 열팽창률을 가지는 것을 특징으로 한다.
개시된 내용의 일 실시예에 따른 UV경화를 이용한 이종접합시트에 의하면, 외부충격에 강하면서도 온도변화에 대한 내구성이 우수하다는 장점이 있다. 특히, 상이한 재질의 기재가 접착되어 있는 패널에서 흔히 발생할 수 있는 휨현상을 방지할 수 있다.
또한, UV경화를 이용한 이종접합시트의 유리층을 두껍게 설계할 필요가 없어 UV경화를 이용한 이종접합시트를 경량화할 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 개시된 내용의 제 1 실시예에 따른 UV경화를 이용한 이종접합시트의 단면도.
도 2는 개시된 내용의 제 1 실시예에 따른 UV경화를 이용한 이종접합시트의 단면도.
도 3은 개시된 내용의 제 2 실시예에 따른 UV경화를 이용한 이종접합시트의 단면도.
도 4는 개시된 내용의 제 3 실시예에 따른 UV경화를 이용한 이종접합시트의 단면도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 개시된 내용의 바람직한 실시예의 구성 및 작용효과에 대하여 살펴본다. 참고로, 이하 도면에서, 각 구성요소는 편의 및 명확성을 위하여 생략되거나 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 반영하는 것은 아니다. 또한 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭하며 개별 도면에서 동일 구성에 대한 도면 부호는 생략하기로 한다.
개시된 내용의 제 1 실시예에 따른 UV경화를 이용한 이종접합시트는, 도 1에 도시되는 바와 같이, 수지층(110)과, 수지층(110)의 일면에 적층되는 유리층(120)과, 수지층(110)과 유리층(120) 사이에 개재되어 수지층(110)의 상부면과 유리층(120)을 접착하는 접착층(130)을 포함한다.
여기서 수지층(110)은 외부의 큰 충격을 흡수하는 역할을 하여 이종접합시트가 쉽게 깨지지 않도록 하며, 유리층(120)과 접착되어 있어 유리층(120)이 깨지더라도 유리의 비산을 방지하는 역할을 한다. 수지층(110)은 이종접합시트의 일면에 형성된다. 수지층(110)은 외부 충격에 강한 폴리카보네이트, 폴리메틸메타아크릴레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 및 ABS(acrylonitrile butadiene styrene)수지 중 어느 하나로 제조되는 것이 바람직하다. 이에 한정되지 않으며, 투명한 합성수지라면 어느 재질로도 제조될 수 있다.
전술한 수지층(110)의 일면에는 유리층(120)이 적층된다. 이 때, 유리층(120)은 이종접합시트에서 수지층(110)과 다른 일면에 형성된다. 유리층(120)은 일반 유리로 형성될 수도 있지만 내구성을 위해 강화유리로 제조되는 것이 바람직하다.
전술한 수지층(110)과 유리층(120) 사이에는 접착층(130)이 개재된다. 접착층(130)은 수지층(110)의 상부면에 유리층(120)을 일체로 접합시키는 역할을 한다. 접착층(130)의 재질은 아크릴 수지, 우레탄 수지, 폴리비닐부티랄 등 여러 재질의 접착제를 사용할 수 있으며, 특히, 유연성이 우수하여 반복적인 휨에 강한 TPU, EVA, PVB 성분의 접착제를 사용하는 것이 바람직하다. 이처럼 유연한 접착제를 사용함으로써 이종접합시트가 온도변화에 노출되어 이종접합시트에 반복적인 휨이 발생하여도 변형되는 것을 방지할 수 있다. 접착제의 경화형태도 자외선 경화형, 열경화형, 감압형 등으로 다양할 수 있다. 그 중 공정시간을 단축시키고 제조효율을 높일 수 있는 자외선 경화 형태를 이용하는 것이 바람직하다.
이 때, 각 층의 열팽창률은 일방향으로 갈수록 순차적으로 감소 또는 증가하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 각 층들의 열팽창률을 감안하여 각 층을 배열하는 방법을 통해 이종접합시트의 양면에 온도차이가 생기거나, 단시간내에 이종접합시트 전체에 온도변화가 있을 때 이종접합시트가 한쪽방향으로 휘는 것을 방지할 수 있다.
특히, 수지층(110)은 유리층(120)보다 더 큰 열팽창률을 가지고, 접착층(130)은 유리층(120)의 열팽창률과 수지층(110)의 열팽창률의 평균값을 기준으로 ± 20% 범위의 열팽창률을 가지는 것을 특징으로 한다.
만약, 접착층(130)의 열팽창률이 유리층(120)의 열팽창률과 수지층(110)의 열팽창률의 평균값을 기준으로 ±20%를 초과하는 범위에서는, 이종접합시트의 양면에 온도차이가 생기거나, 단시간내에 이종접합시트 전체에 온도변화가 있을 때, 각 층의 열팽창률이 단계적 차이가 심하여 이종접합시트가 휘어지는 문제가 발생하며, 이에 따라 이종접합시트의 내구성을 감소하는 문제를 유발시킬 수 있다. 따라서 이종접합시트의 내구성을 향상시키기 위해서는 열팽창률이 위와 같은 특징을 갖도록 각 층을 배열하는 것이 바람직하다.
한편, 개시된 제 1 실시예에는 도 2에 도시되는 바와 같이 상기 수지층(110)에 새로운 접착층(131)과 수지층(111)이 순차적으로 더 적층되는 것을 포함할 수 있다. 이 때에도 유리층(120)에서 유리층으로부터 가장 멀리 떨어진 수지층(111)으로 갈수록 각 층의 열팽창률이 증가하는 것을 특징으로 한다. 구체적으로, 각 층의 열팽창률은 그와 인접한 층의 열팽창률의 평균값을 기준으로 ±20% 범위 내의 값이라는 것을 특징으로 한다. 이를 통해 이종접합시트이 온도변화 등에 의해 휘어지는 것을 방지할 수 있으며, 유리층을 두껍게 설계할 필요가 없어 이종접합시트를 경량화할 수 있다.
개시된 내용의 제 2 실시예에 따른 UV경화를 이용한 이종접합시트는, 도 3에 도시되는 바와 같이, 수지층(210)과 수지층(210)의 양면에 적층되는 유리층(220)과, 수지층(210)과 유리층(220)사이에 개재되어 수지층(210)의 양면과 유리층(220)을 접착하는 접착층(230)을 포함한다.
여기서, 수지층(210)은 이종접합시트에 외부의 큰 충격이 있어도 쉽게 깨지지 않도록 하는 역할을 하며, 이종접합시트의 내부를 구성한다. 따라서, 수지층(210)은 외부 충격에 강한 폴리카보네이트, 폴리메틸메타아크릴레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 및 ABS(acrylonitrile butadiene styrene)수지 중 어느 하나로 제조되는 것이 바람직하다. 이에 한정되지 않으며 투명한 합성수지라면 어느 재질로도 제조될 수 있다.
전술한 수지층(210)의 양면에는 유리층(220)이 적층된다. 이 때, 유리층(220)은 이종접합시트의 가장 바깥층을 구성한다. 유리층(220)은 일반 유리로 형성될 수도 있지만 내구성을 위해 강화유리로 제조되는 것이 바람직하다.
전술한 수지층(210)과 유리층(220) 사이에는 접착층(230)이 개재된다. 접착층(230)은 수지층(210)의 양면과 유리층(220)의 일면을 일체로 접합시키는 역할을 한다. 이 때, 접착층(230)의 재질은 아크릴 수지, 우레탄 수지, 폴리비닐부티랄 등 여러 재질의 접착제를 사용할 수 있으며 특히, 유연성이 우수하여 반복적인 휨에 강한 TPU, EVA, PVB 성분의 접착제를 사용하는 것이 바람직하다. 이처럼 유연한 접착제를 사용함으로써 이종접합시트이 온도변화에 노출되어 반복적인 휨이 발생하여도 이종접합시트가 변형되는 것을 방지할 수 있다. 접착제의 경화형태도 자외선 경화형, 열경화형, 감압형 등으로 다양할 수 있다. 그 중 공정시간을 단축시키고 제조효율을 높일 수 있는 자외선 경화 형태를 이용하는 것이 바람직하다.
이 때, 각 층의 열팽창률은 유리층(220)에서 수지층(210)으로 갈수록 증가하는 것을 특징으로 한다.
특히, 수지층(210)은 유리층(220)보다 더 큰 열팽창률을 가지고, 접착층(230)은 유리층(220)의 열팽창률과 수지층(210)의 열팽창률의 평균값을 기준으로 ± 20% 범위의 열팽창률을 가지는 것을 특징으로 한다.
이러한 특징은 상기에서 설명한 바와 같이, 우수한 내구성을 가지도록 하기 위함이다.
개시된 내용의 제 3 실시예에 따른 UV경화를 이용한 이종접합시트는, 제 2 실시예를 응용하여 만들어질 수 있다. 도 4에 도시되는 바와 같이, 제 3 실시예에 따른 UV경화를 이용한 이종접합시트는, 제 1 수지층(311), 제 2 수지층(312), 제 1 접착층(331), 제 2 접착층(332), 제 3 접착층(333), 및 유리층(320)을 포함한다.
본 실시예에 따른 UV경화를 이용한 이종접합시트는 유리층(320), 제 1 접착층(331), 제 1 수지층(311), 제 2 접착층(332), 제 2 수지층(312), 제 3 접착층(333), 유리층(320)이 위에서부터 순서대로 적층된다.
구체적으로는, 제 1 수지층(311)의 상부면은 제 1 접착층(331)에 의해 유리층(320)과 접합된다. 제 1 수지층(311)의 하부면은 제 2 접착층(332)에 의해 제 2 수지층(312)의 상부면과 접합된다. 제 2 수지층(312)의 하부면은 제 3 접착층(333)에 의해 유리층(320)과 접합된다.
여기서, 제 1 수지층(311) 및 제 2 수지층(312)은 이종접합시트에 외부의 큰 충격이 있어도 쉽게 깨지지 않도록 하는 역할을 하며, 이종접합시트의 내부를 구성한다. 따라서, 제 1 수지층(311) 및 제 2 수지층(312)은 외부 충격에 강한 폴리카보네이트, 폴리메틸메타아크릴레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 및 ABS(acrylonitrile butadiene styrene)수지 중 어느 하나로 제조되는 것이 바람직하다. 하지만, 이에 한정되지 않으며 투명한 합성수지라면 어느 재질로도 제조될 수 있다. 그리고 제 1 수지층(311)과 제 2 수지층(312)은 서로 동일한 재질일 수도 있고, 상이한 재질일 수도 있다. 이하 서술하는 바와 같은 열팽창률을 가지면 어떠한 합성수지재도 재질이 될 수 있다.
전술한 유리층(320)은 이종접합시트의 가장 바깥층을 구성한다. 유리층(320)은 일반 유리로 형성될 수도 있지만 방범 기능에 적합하도록 강화유리로 제조되는 것이 바람직하다.
제 1 접착층(331)은 유리층(320)의 하부면과 제 1 수지층(311)의 상부면을 일체로 접착하는 역할을 한다.
제 2 접착층(332)은 제 1 수지층(311)의 하부면과 제 2 수지층(312)의 상부면을 일체로 접착하는 역할을 한다.
제 3 접착층(333)은 제 2 수지층(312)의 하부면과 유리층(320)의 상부면을 일체로 접착하는 역할을 한다.
제 1 접착층(331), 제 2 접착층(332), 제 3 접착층(333)의 재질은 아크릴 수지, 우레탄 수지, 폴리비닐부티랄 등 여러 재질의 접착제를 사용할 수 있으며, 특히, 유연성이 우수하여 반복적인 휨에 강한 TPU, EVA, PVB 성분의 접착제를 사용하는 것이 바람직하다. 이처럼 유연한 접착제를 사용함으로써 이종접합시트가 온도변화에 노출되어 반복적인 휨이 발생하여도 이종접합시트이 변형되는 것을 방지할 수 있다. 접착제의 경화형태도 자외선 경화형, 열경화형, 감압형 등으로 다양할 수 있다. 그 중 공정시간을 단축시키고 제조효율을 높일 수 있는 자외선 경화 형태를 이용하는 것이 바람직하다.
접착층(331,332,333) 각각의 재질이 동일할 수도 있고, 상이할 수도 있다.
본 실시예에서, 각 층은 인접한 층들의 열팽창률의 평균을 기준으로 ± 20% 범위 내의 열팽창률을 가지는 것을 특징으로 한다. 또한, 각 층의 열팽창률은 유리층(320)에서 제 2 수지층(312)으로 갈수록 감소 또는 증가하는 것을 특징으로 할 수 있다. 이러한 특징은 상기에서 설명한 바와 같이, 우수한 내구성을 가지도록 하기 위함이다.
상기와 같이 각 층들의 열팽창률을 감안하여 각 층을 배열하는 방법을 통해 이종접합시트의 양면에 온도차이가 생기거나, 단시간내에 이종접합시트 전체에 온도변화가 있을 때 이종접합시트가 쉽게 휘어지거나 변형되지 않도록 할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
110, 111, 210 : 수지층
311 : 제 1 수지층
312 : 제 2 수지층
130, 131, 230 : 접착층
331 : 제 1 접착층
332 : 제 2 접착층
333 : 제 3 접착층
120, 220, 320 : 유리층

Claims (6)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 수지층;
    상기 수지층의 양면에 적층되는 유리층; 및
    상기 수지층과 상기 유리층 사이에 개재되어 상기 수지층의 양면과 상기 유리층을 접착하는 접착층을 포함하되,
    상기 유리층에서 상기 수지층으로 갈수록 열팽창률은 감소 또는 증가하며, 상기 수지층은 상기 유리층보다 더 큰 열팽창률을 가지고, 상기 접착층은 상기 유리층의 열팽창률과 상기 수지층의 열팽창률의 평균값을 기준으로 ± 20% 범위의 열팽창률을 가지며,
    상기 수지층은 ABS수지이고, 상기 유리층은 강화유리이며, 상기 접착층은 폴리비닐부티랄인 것을 특징으로 하는 UV경화를 이용한 이종접합시트.
  5. 삭제
  6. 삭제
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