KR102593290B1 - 흡습제어가 가능한 더스트 커버 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 흡습제어가 가능한 더스트 커버에 관한 것이다. 구체적으로는, 일면으로 개방된 복수의 수용공간을 포함하는 하우징; 및 통기성 필름 및 상기 통기성 필름에 의해 밀폐되어 복수의 상기 수용공간에 각각 삽입되는 복수의 흡습제를 포함하는 흡습부; 및 상기 흡습부는 제1 흡습부 및 제2 흡습부를 포함하며, 제1 흡습부는 흡습율이 130% 이상, 흡습속도가 2 내지 6 %/시간이며, 제2 흡습부는 흡습율이 100% 이상, 흡습속도가 1 내지 3%/시간인, 흡습제어가 가능한 더스트 커버에 관한 것이다.

Description

흡습제어가 가능한 더스트 커버 {DUST COVER WITH MOISTURE ABSORPTION CONTROL}
본 발명은 흡습제어가 가능한 더스트 커버에 관한 것이다.
자동차의 운송 혹은 보관 시, 헤드램프, 리어램프, 포그램프 및 DRL(Daytime Running Light) 등과 같은 램프 내부에는 유입되는 습기로 인하여 결로 현상이 발생된다. 이는 배광 성능의 저하뿐만 아니라 실장된 전자 디바이스의 손상을 야기할 수 있다. 더구나, 심미적인 측면에서 소비자의 불만을 증대시키고, 클레임에 따른 램프 교체 등으로 인한 산업적 손실이 크다.
자동차의 램프는 우천 시와 같이 습도가 높은 환경에서 부품 내외부의 온도차가 큰 경우, 램프 렌즈 온도가 낮아지게 되면, 램프 내부의 수분 입자가 응축되어 렌즈 내부 표면에 미세한 물방울이 맺혀 김이 서리게 된다. 이로 인한 광산란 현상은 자동차 안전 운행에 큰 장애가 되고 있다.
이러한 램프 내부에 발생되는 결로 현상을 방지하고자 흡습제가 사용된다. 상기 흡습제는 주로 파우치 형태를 가지는 데, 상기 파우치 형태의 흡습제는 더스트 커버 내부에 장착할 시 포장지가 손상 될 수 있으며, 자동차 내부의 진동에 의해서 파손되어 내부 흡습제가 토출될 수 있는 문제점 있을 수 있다.
또한, 상기 흡습제의 경우 초기에는 흡습속도가 높아 램프 내부의 습도를 빠르게 낮출 수 있으나, 시간이 지나면서 흡습제의 흡습속도가 급격히 저하되어 상기 자동차 램프 내부에 결로가 발생되는 문제점이 발생될 수 있다.
즉, 흡습제가 일정수준의 흡습율만 유지한다면 자동차 램프 내부의 결로 발생을 억제할 수 있으나, 종래의 흡습제는 초기에는 과도한 흡습으로 필요이상으로 습도를 낮추고, 이후 과도한 흡습 후에 흡습효율이 급감하여 흡습제의 수명이 단축되는 문제점이 있다.
이는, 자동차를 수출하기 위해 장기간 동안 보관 및 운송을 할 경우 상기 짧은 흡습제의 수명으로 인해, 램프 내부에 결로가 발생되어 디바이스 등이 녹스는 등의 재산피해가 발생 될 수 있다.
따라서, 흡습제의 초기 과도한 흡습율을 제어하여 장기간 동안 램프의 습도를 일정수준 이하로 낮추어 줄 수 있는 흡습이 가능한 흡습제가 요구되고 있다.
대한민국 등록특허공보 제 10-1937971호 (2019.01.07.)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 장기간 흡습 성능이 지속되며, 램프 내부 습도를 낮게 유지시켜 내부에 안개 결로가 발생되지 않도록 하는 습기 제거 기능이 우수한 더스트 커버를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명의 목적은 흡습속도를 시간별로 제어하여 장기간 동안 일정수준의 흡습률을 유지하면서 장기간 사용할 수 있는 흡습제어가 가능한 더스트 커버를 제공하는 데 있다.
본 발명은 일면으로 개방된 복수의 수용공간을 포함하는 하우징; 및 통기성 필름 및 상기 통기성 필름에 의해 밀폐되어 복수의 상기 수용공간에 각각 삽입되는 복수의 흡습제를 포함하는 흡습부; 및 상기 흡습부는 제1 흡습부 및 제2 흡습부를 포함하며, 제1 흡습부는 흡습율이 130% 이상, 흡습속도가 2 내지 6 %/시간이며, 제2 흡습부는 흡습율이 100% 이상, 흡습속도가 1 내지 3%/시간인, 흡습제어가 가능한 더스트 커버를 제공한다.
(상기 흡습율은 항온항습기를 이용하여 50±2 ℃ 온도 및 95±5 % 상대습도 하에서 시편을 7일간 노출시킨 후 흡습율을 측정하였으며, 흡습율은 하기의 식 1과 같이 계산한 것이며, 상기 흡습속도는 항온항습기를 이용하여 50±2 ℃ 온도 및 95±5 % 상대습도 하에서 시편을 2시간 동안 노출시킨 후 흡습속도를 측정하였으며, 흡습속도는 하기 식 3 으로 계산한 것이다.)
[식 1]
[식 3]
본 발명의 일 양태에 따른, 상기 흡습부는 하기 식 1을 만족하는 것일 수 있다.
[식 1]
(상기 M1은 제1 흡습부 흡습율이며, M2는 제2 흡습부 흡습율이다.)
본 발명의 일 양태에 따른, 상기 하우징은, 일면으로 개방된 중공부를 포함하는 제1 하우징; 상기 제1 하우징의 중공부에 삽입되되 일면으로 개방된 복수의 상기 수용공간을 포함하는 제2 하우징; 을 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따른, 상기 제1 흡습제는 흡습물질, 경화성 무기물, 고분자 왁스를 포함하며, 상기 흡습물질은 염화마그네슘, 염화칼슘 및 탄산나트륨으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나 이상을 포함하는 조성물이며, 상기 경화성 무기물은 산화마그네슘 및 산화칼슘으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나 이상을 포함하는 조성물을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따른, 상기 고분자 왁스는 폴리에틸렌 왁스, 폴리프로필렌 왁스, 폴리아미드 왁스, 카노바 왁스, 파라핀 왁스 및 폴리테트라플루오로에틸렌으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나 이상을 포함하는 조성물을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따른, 상기 제1 흡습제는 입자 형태 또는 입자형태에 고분자 코팅하여 흡습속도를 제어하는 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따른, 상기 입자 크기는 1 ㎛ 내지 100 ㎛ 인 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따른, 상기 입자는 10 ㎚ 내지 10 ㎛의 두께로 고분자 왁스가 코팅된 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따른, 상기 제1 흡습제는 흡습물질 30 내지 60중량% 및 경화성 무기물 30 내지 60 중량% 및 고분자 왁스 10 내지 30 중량%를 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따른, 상기 제2 흡습제는 흡습물질, 경화성 무기물, 극성 고분자를 포함하며, 상기 흡습물질은 염화마그네슘, 염화칼슘 및 탄산나트륨으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나 이상을 포함하는 조성물이며, 상기 경화성 무기물은 산화마그네슘 및 산화칼슘으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나 이상을 포함하는 조성물을 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따른, 상기 극성 고분자는 친수성 고분자 및 비친수성 고분자 중에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 본 양태에 따른, 상기 제2 흡습제는 흡습물질 20 내지 50중량% 및 경화성 무기물 20 내지 50 중량% 및 극성 고분자 10 내지 20 중량%인 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따라, 본 발명은 상기 흡습제어가 가능한 더스트 커버를 포함하는 자동차 램프를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따른, 상기 자동차 램프의 내부는 40 ℃, 90% R.H. 방치 조건에서 85일 이상 램프 내부 습도를 50% 이하로 유지하는 것일 수 있다.
본 발명의 습기제어가 우수한 더스트 커버는 공간 내에 흡습제 내용물을 포함하고 이를 통기성 필름으로 밀봉함으로써, 추가적인 부품을 필요로 하지 않고, 파우치 형태의 흡습제를 장착하기 위한 시간 및 비용을 절감할 수 있으며, 자동화 공정 적용이 가능하여 생산성을 획기적으로 향상시킬 수 있는 효과를 가진다.
또한, 본 발명의 상기 더스트 커버는 초기에 불필요하게 과도한 흡습율을 제어하여, 흡습효과를 장기간동안 지속시킬 수 있어, 장기간 동안 램프 내부의 결로 발생을 억제 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 양태에 따른, 습기 제어 성능이 탁월한 더스트 커버를 도식화한 모식도이다.
도 2는 본 발명의 또 다른 양태에 따른, 습기 제어 성능이 탁월한 더스트 커버 도식화한 모식도이다.
도 3은 본 발명의 일 양태에 따른, 습기 제어 성능이 탁월한 더스트 커버를 도식화한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 양태에 따른, 습기 제어 성능이 탁월한 더스트 커버를 도식화한 단면도이다.
도 5는 실시예와 비교예의 시간에 따른 자동차 램프 내부 습도를 나타낸 그래프이다.
이하 첨부된 도면들을 포함한 구체예 또는 실시예를 통해 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 다만 하기 구체예 또는 실시예는 본 발명을 상세히 설명하기 위한 하나의 참조일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 여러 형태로 구현될 수 있다.
또한 달리 정의되지 않는 한, 모든 기술적 용어 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 당업자 중 하나에 의해 일반적으로 이해되는 의미와 동일한 의미를 갖는다. 본 발명에서 설명에 사용되는 용어는 단지 특정 구체예를 효과적으로 기술하기 위함이고 본 발명을 제한하는 것으로 의도되지 않는다.
또한 명세서 및 첨부된 특허청구범위에서 사용되는 단수 형태는 문맥에서 특별한 지시가 없는 한 복수 형태도 포함하는 것으로 의도할 수 있다.
또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
종래에는 자동차 램프 조립체 내부의 습기를 흡수하기 위하여, 흡습제 파우치를 더스트커버의 내부 홈에 브라켓으로 고정한 제품을 사용하였다.
상기 흡습제 파우치의 경우 낮은 내구성으로 인하여 사용하기 어려운 단점이 있어, 최근에는 더스트 커버 내부에 직접 흡습제가 투입된 흡습이 가능한 더스트 커버를 제공하는 연구가 지속되고 있다.
다만, 상기 흡습이 가능한 더스트 커버 또한 초기에 과도한 흡습율로 인해 흡습 수명이 짧아, 수출을 위해 자동차를 장기간 보관 및 운송해야하는 경우, 자동차 램프 내부의 습도를 장시간 동안 유지하기에 어려운 점이 있다.
이에, 본 발명은 일면으로 개방된 복수의 수용공간을 포함하는 하우징; 및 통기성 필름 및 상기 통기성 필름에 의해 밀폐되어 복수의 상기 수용공간에 각각 삽입되는 복수의 흡습제를 포함하는 흡습부; 및 상기 흡습부는 제1 흡습부 및 제2 흡습부를 포함하며, 제1 흡습부는 흡습율이 130% 이상, 흡습속도가 2 내지 6 %/시간이며, 제2 흡습부는 흡습율이 100% 이상, 흡습속도가 1 내지 3%/시간인, 흡습제어가 가능한 더스트 커버를 제공함으로써, 상기 문제점을 해결하였다.
상기 흡습제어가 가능한 더스트 커버는 장기간 동안 흡습속도를 제어할 수 있는 더스트 커버로서, 종래의 더스트 커버는 단일 흡습부를 포함하여 제공하여 흡습율 및 흡습속도를 제어하기 어렵지만, 본 발명은 흡습률 및 흡습속도가 다른 복수의 흡습부를 포함함으로써, 흡습효과가 우수하면서 동시에 장기간 동안 효과가 지속되는 흡습제어가 가능한 더스트 커버를 제공할 수 있다.
이하는 도면을 참고하여 보다 구체적으로 설명한다.
본 발명의 제1 양태는 도 1에 도시된 바와 같이,
일면으로 개방된 복수의 수용공간을 포함하는 하우징(100); 및
통기성 필름 및 상기 통기성 필름에 의해 밀폐되어 복수의 상기 수용공간에 각각 삽입되는 복수의 흡습제를 포함하는 흡습부; 및
상기 흡습부는 제1 흡습부(200) 및 제2 흡습부(300)를 포함하며,
상기 제1 흡습부(200)는 제1 통기성필름(220) 및 제1 흡습제(210)를 포함하며, 상기 제2 흡습부(300)는 제1 통기성필름(320) 및 제2 흡습제(310)를 포함하는 것인, 흡습제어가 가능한 더스트 커버(1000)를 제공할 수 있다.
상기 제1 통기성 필름(220) 및 제2 통기성 필름(320)은 상기 하우징(100)의 개방부의 일단을 밀폐하는 것을 특징으로 하는 습기 제어 성능이 탁월한 더스트 커버(1000)를 도식화한 모식도를 제공한다.
상기 하우징(100)은 원형일 수도 있으며, 사각형일수도 있으나 형태와 크기는 제한되지 않는다.
상기 하우징(100)내부에는 복수의 수용공간인 제1 수용공간 (230) 및 제2 수용공간(330)이 있으나, 상기 복수의 수용공간은 2개 이상일 수 있어 상기 제1 수용공간(230) 및 제2 수용공간(330)에 한정되는 것은 아니다.
상기 제1 수용공간(230)에는 제1 흡습제(210)이 포함되며, 상기 제2 수용공간(330)에는 제2 흡습제(310)이 포함된다.
또한 상기 제1 흡습제(210)가 상기 하우징(100)의 외부로 토출되지 않게 상기 제1 통기성 필름(220)으로 밀폐될 수 있으며, 상기 제2 흡습제(310)가 상기 하우징(100)의 외부로 토출되지 않게 상기 제2 통기성 필름(320)으로 밀폐될 수 있다.
상기 제1 통기성 필름(220) 및 제2 통기성 필름(320)을 밀폐하는 방법은 열융착, 고주파, 접착제 등을 이용하는 방법이 있으나, 상기 밀폐 방법은 온전히 밀폐할 수 있다면 따로 제한하지는 않는다.
상기 제1 흡습제(210) 및 제2 흡습제(310)는 분말형, 과립형, 펠렛형, 타정형, 디스크형 등 형상에 크게 제한되지 않지만, 바람직하게는 분말형일 수 있다. 상기 제1 흡습제(210) 및 제2 흡습제(310)는 각각 제1 수용공간(230) 및 제2 수용공간(330)의 80 부피%이하를 포함될 수 있다. 바람직하게는 20 내지 75 부피%를 포함될 수 있으며, 더욱 바람직하게는 30 내지 70 부피%를 포함될 수 있다. 상기 여유 공간으로 인하여 상기 흡습제 혼합물이 유동적이게 되고 균일한 혼합을 유도하여 흡습 성능 향상에 더욱 효과적이다.
다음으로, 도 2를 참고하여 본 발명의 제2 양태에 대하여 설명한다.
도 2에서 보는 바와 같이,
상기 하우징(100)은,
상기 일면으로 개방된 중공부를 포함하는 제1 하우징(101); 상기 제1 하우징(101)의 중공부(110)에 삽입되되 일면으로 개방된 복수의 상기 수용공간을 포함하는 제2 하우징(102);을 포함하는 것을 특징으로 하는 흡습제어가 가능한 더스트 커버(1000)에 대한 모식도이다.
상기 제1 하우징(101) 및 제2 하우징(102)은 원형일 수도 있으며, 사각형일 수도 있으나 형태와 크기는 제한되지 않는다.
제2 하우징(102)는 제1 흡습부(200)와 제2 흡습부(300)를 포함하며, 상기 제1 흡습부(200)과 제2 흡습부(300)의 특징은 상기 기재한 바와 같으므로 생략한다.
상기 제2 하우징(102)은 상기 제1 하우징(101)의 수용공간(110)에 결합된다.
상기 결합 방법은 제한되지 않는다. 다만, 상기 제1 하우징(101)의 수용공간(110)에 결합된 제2 하우징(102)는 탈착이 가능하다.
상기 제2 하우징(102)이 상기 제1 하우징(101)의 수용공간(110)에서 탈착이 가능함에 따라, 흡습 수명이 다한 제2 하우징(102)을 교체하기에 용이하다.
상기 도 2는 본 발명의 사상의 한 예시일 뿐, 형태 및 크기는 제한되지 않는다.
이하는 본 발명의 흡습부의 각 구성에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.
상기 복수의 흡습부는 제1 흡습부(200) 및 제2 흡습부(300)를 포함할 수 있으며, 상기 흡습부는 2개 이상 또는 필요에 따라 3개 이상일 수 있으며, 상기 흡습부의 개수는 제한되는 것은 아니다.
상기 제1 흡습부 및 제2 흡습부는 각각의 흡습률 및 흡습속도의 차이로 인해 자동차 램프 전체내의 습도를 일정수준으로 장기간 유지할 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 흡습부는 하기 식 1과 식 2를 만족하는 것일 수 있다.
[식 1]
(상기 M1은 제1 흡습부 흡습율이며, M2는 제2 흡습부 흡습율이다.)
상기 제1 흡습부 및 제2 흡습부의 흡습율 차이가 상기 식 1을 만족함에 따라, 중간에 급속한 흡습율 저하 없이, 장기간 동안 연속적으로 일정 수준의 흡습율을 유지할 수 있다.
이하는 본 발명의 흡습부의 각 구성에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.
이하는 통기성 필름에 대하여 자세하게 설명한다.
상기 통기성 필름은 상기 흡습제가 토출되는 것을 방지할 뿐만 아니라 흡습부에서 흡습되는 흡습율 및 흡습속도를 더욱 효과적으로 제어할 수 있게 한다.
상기 통기성 필름의 구체예로는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE, High density polyethylene) 부직포, 폴리프로필렌(PP, polypropylene) 부직포, 폴리에틸렌(PE, polyethylene) 부직포 및 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET, polyethylene terephthalate) 부직포 등에서 선택되는 어느 하나 이상일 수 있으며, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 일예로, 고밀도 폴리에틸렌 부직포일 수 있으며, 폴리프로필렌 부직포일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
상기 통기성 필름은 다른 양태로, 다공성 멤브레인과 합지한 합지필름 또는 상기 통기성 필름에 고분자 코팅액으로 코팅한 코팅 통기성 필름을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 다공성 멤브레인은 균일한 미세 구멍이 있어서, 상기 구멍을 통해 자동차 램프 내부의 수분을 통과 및 흡착할 수 있다.
또한, 상기 통기성 필름은 고분자를 함유하는 특수 코팅액으로 코팅된 코팅층을 더 포함할 수 있다. 이는 통기도를 제어할 뿐만 아니라, 접착강도 향상 및 우수한 내열성을 확보하는 측면에서 더욱 효과적이다.
상기 고분자 코팅은 합성라텍스를 포함하는 코팅층이 통기성 필름 상에 형성된 이중막 구조일 수 있다. 상기 포장필름의 구조가 상기 이중막 구조이면, 통기성 포장재의 내열성이 양호한 장점이 있으므로 바람직하다. 이 때 합성라텍스 30 내지 40 중량%, 에틸렌 비닐아세테이트(EVA: Ethylene-vinyl acetate) 물질 2 내지 10 중량% 및 용매 50 내지 60 중량%를 포함하는 코팅액을 통기성 필름 상에 공지의 방법으로 도포하는 과정을 거쳐 상기 이중막 구조를 형성할 수 있으며, 코팅액을 도포 후 필요에 따라 공지의 방법에 의한 건조 과정도 거칠 수 있다.
상기 코팅층을 형성하기 위한 합성라텍스는 바람직하게 아크릴 라텍스 점착제 및/또는 아크릴 라텍스 수지에 해당하며, 보다 구체적으로는 당업자에게 공지된 적절한 제원을 채택하는 한 별도의 제한은 없다. 상기 코팅층을 형성하기 위한 EVA 물질은 바람직하게 EVA를 포함한 핫멜트 접착제에 해당하며, 역시 당업자에게 공지된 적절한 제원이 채택될 수 있다. 상기 코팅층을 형성하기 위한 코팅액의 성분으로 기타 물질은 경화제, 무기필러 및/또는 첨가제 수지이며, 경화제로는 예시적으로 아민계 경화제, 산 무수물계 경화제, 페놀계 경화제 및 디시안 디아미드계 경화제로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나 이상일 수 있으며, 무기필러로는 예시적으로 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 탈크, 운모, 고령토, 흑연 및 실리카로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나 이상일 수 있으며, 첨가제 수지로는 예시적으로 테르펜 페놀수지, 수첨 로진, 석유수지, 크실렌수지 및 쿠마론수지로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나 이상일 수 있다. 상기 코팅층을 형성하기 위한 코팅액의 성분으로 용매는 예시적으로 톨루엔, 아세톤 및 메틸에틸케톤으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나 이상일 수 있다.
상기 코팅층의 두께는 바람직하게 3 ㎛ 내지 20 ㎛, 보다 바람직하게는 5 ㎛ 내지 15 ㎛에 해당한다.
상기 두께의 코팅층을 가지는 경우, 강도 및 투습효과가 우수하다.
본 발명의 일 양태에 따른, 상기 흡습제에 대하여 자세하게 설명한다.
본 발명의 일 양태에 따른, 상기 제1 흡습제는 흡습물질, 경화성 무기물, 고분자 왁스를 포함하며, 상기 흡습물질은 염화마그네슘, 염화칼슘 및 탄산나트륨으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나 이상을 포함하는 조성물이며, 상기 경화성 무기물은 산화마그네슘 및 산화칼슘으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나 이상을 포함하는 조성물일 수 있다.
상기 흡습제에 있어서, 흡습성을 부여하기 위하여 (A) 염화마그네슘, 염화칼슘 및 탄산나트륨으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나 이상을 포함하는 흡습물질을 포함하며, 이외에도 본 발명의 기술분야에서 공지된 생석회 등의 흡습물질을 추가로 포함하여 사용할 수도 있다. (A) 상기 흡습물질에 있어서는, 우수한 흡습성과 낮은 방출율의 측면에서 염화마그네슘을 사용하는 것이 보다 바람직하다.
상기 염화마그네슘은 램프 내부의 습기를 흡수하는 흡습성능 구현뿐만 아니라 다른 구성성분과의 조합에 의해 흡습되는 속도, 흡습 지속성 및 내방출 특성을 향상시킬 수 있다.
상기 고분자 왁스는 폴리에틸렌 왁스, 폴리프로필렌 왁스, 폴리아미드 왁스, 카노바 왁스, 파라핀 왁스 및 폴리테트라플루오로에틸렌 왁스로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나 이상인 고분자 왁스를 추가적으로 포함할 수 있다. 상기 고분자 왁스로 폴리에틸렌 왁스의 경우, 상업화된 예로 SFC사의 LH 1200 등을 사용할 수 있다. 상기 고분자 왁스는, 예를 들어 자동차 램프 내부의 온도가 증가하는 경우와 같이 상기 흡습제의 환경 온도가 증가하는 경우, 고점도의 액상으로 변화하여 흡습된 수분의 방출을 억제하는 기능을 하며 또한 제품의 흡습율을 조절하는 기능을 병행한다.
본 발명의 일 양태에 따른, 상기 제1 흡습제는 입자 형태 또는 입자 형태에 고분자 왁스를 코팅한 것일 수 있다.
상기 흡습물질, 경화성 무기물 및 고분자 왁스를 혼합 시, 상기 고분자 왁스의 연화점에서 혼합함으로써, 그래뉼과 같은 입자형태의 제1 흡습제를 제조할 수 있다.
상기 입자 형태의 제1 흡습제는 파우더 형태보다는 비표면적이 작아 초기 흡습속도를 제어할 수 있으면서, 파우더 형태와 동일한 양의 수분을 흡수 할 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따른, 상기 입자 크기는 1 ㎛ 내지 100 ㎛ 것일 수 있으며, 바람직하게는 20 ㎛ 내지 80 ㎛일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 50 ㎛ 내지 70 ㎛일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 범위 내의 입자 크기 일 때, 초기흡습속도는 낮추면서 총 흡습량은 유지되어 장기간 동안 수분을 흡수할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 일 양태에 따른, 상기 제1 흡습제는 표면이 고분자 왁스로 코팅 된 것 일 수 있다. 상기 입자현태의 제1 흡습제에 고분자 왁스를 한번 더 코팅함으로써, 흡수속도를 더욱 제어할 수 있다.
상기 코팅두께는 얇을수록 좋으며, 바람직하게는 수 나노미터에서 수백 마이크로일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 10 ㎚ 내지 10 ㎛일 수 있다.
상기 고분자 왁스로 상기 입자형태의 제1 흡습제를 한번 더 코팅함으로써, 흡습속도를 더욱 정교하게 제어할 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따른, 상기 제1 흡습제는 흡습물질 30 내지 60중량% 및 경화성 무기물 30 내지 60 중량% 및 고분자 왁스 10 내지 30 중량%을 포함하는 것일 수 있다.
상기 흡습제의 함량이 상기 함량범위를 만족할 때, 흡습제의 흡습효과가 우수하며, 과도한 수분 흡습을 인하여 제조된 흡습제가 액상화 되는 현상을 억제할 수 있어 제품의 안정성을 높일 수 있다. 또한, 조해성 흡습제의 분리를 억제할 수 있으면서 동시에 상기 흡습제가 우수한 흡습율을 유지할 수 있는 장점이 있다.
본 발명에 일 양태에 따른, 상기 제2 흡습제는 흡습물질, 경화성 무기물, 극성 고분자를 포함하며, 상기 흡습물질은 염화마그네슘, 염화칼슘 및 탄산나트륨으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나 이상을 포함하는 조성물이며, 상기 경화성 무기물은 산화마그네슘 및 산화칼슘으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나 이상을 포함하는 조성물일 수 있다.
상기 제2 흡습제는 흡습물질 및 경화성 무기물에 극성 고분자를 더 포함함으로써, 흡습율은 우수하면서 흡습속도가 낮아 장기간 동안 흡습할 수 있는 장점이 있다.
상기 극성 고분자는 작용기에 F, O ,N의 원소를 함유하여 높은 극성을 갖는 고분자를 말하며, 상기 제2 흡습제에 극성 고분자가 포함됨에 따라 흡습율은 우수하면서 흡습속도를 제어할 수 있다.
상기 극성고분자는 친수성 고분자와 비친수성 고분자에서 선택되는 어느 하나 이상일 수 있으며, 친수성 고분자와 비친수성 고분자가 혼합된 것을 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 친수성 고분자는 폴리비닐피롤리돈, 폴리비닐알코올, 폴리아크릴아마이드, 폴리아크릴산에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상 일 수 있으며, 바람직하게는 폴리비닐알코올 및 폴리비닐피롤리돈일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 폴리비닐알코올 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 상기 비친수성 고분자는 폴리아크릴로니트릴, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리비닐아세테이트에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상일 수 있으며, 바람직하게는 폴리메틸메타크릴레이트 및 폴리비닐아세테이트일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 폴리비닐아세테이트일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 상기 제2 흡습제에 상기 친수성 고분자 및 비친수성 고분자를 혼합하여 포함할 수 있다. 상기 제2 흡습제에 친수성 고분자와 비친수성 고분자를 혼합하여 포함함에 따라, 상기 제2 흡습제의 내방출성이 우수해지며 흡습율은 유지하면서 흡습속도를 제어할 수 있어 있어 장기간동안 안정적으로 수분을 흡수할 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따른, 상기 제2 흡습제는 흡습물질 20 내지 50중량% 및 경화성 무기물 20 내지 50 중량% 및 고분자 왁스 10 내지 20 중량%을 포함하는 것일 수 있다.
상기 더스트 커버 상기 제1 흡습제 및 제2 흡습제를 각각 포함함에 따라, 초기 과도한 흡습속도를 제어하여 장기간 동안 일정수준의 흡습율을 유지할 수 있다.
따라서, 상기 더스트 커버를 자동차 램프 내부에 장착함으로써, 상기 자동차 램프 내부의 습도를 결로가 생기지 않을 정도로 낮게 유지할 수 있으며, 특히 장기간 동안 사용하여도 흡습율을 일정수준으로 유지할 수 있어 장기간 동안 램프 내부에 결로가 발생되는 것을 억제할 수 있다.
상기 자동차 램프의 내부는 구체적으로 40 ℃, 90% R.H. 방치 조건에서 램프 내부 습도를 50% 이하로 유지하여 램프 내부의 결로 발생을 억제할 수 있으며, 특히 상기 내부 습도 50%를 85일 이상으로 유지할 수 있는 장점이 있다.
이는, 상기 더스트 커버 내의 제1 흡습제와 제2 흡습제의 상호작용을 통하여 초기 과도한 흡습율을 억제하여 흡습수명이 단축되는 문제점을 해결하고, 상기 자동차 램프 내부의 습도를 결로가 발생되지 않을 정도로 낮추어 주어서 장기간동안 상기 자동차 램프의 결로를 억제할 수 있는 장점이 있다.
이하 실시예 및 비교예를 바탕으로 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 다만 하기 실시예 및 비교예는 본 발명을 더욱 상세히 설명하기 위한 하나의 예시일 뿐, 본 발명이 하기 실시예 및 비교예에 의해 제한되는 것은 아니다.
<흡습제 성능 평가>
1. 흡습율
상기 흡습율은 항온항습기를 이용하여 50±2 ℃ 온도 및 95±5 % 상대습도 하에서 시편을 7일간 노출시킨 후 흡습율을 측정하며, 흡습율은 하기의 식 1과 같이 계산하였다.
[식 1]
2. 방출율
방출율은 시편을 23℃ 및 50% 상대습도의 항온항습 조건에서 48시간 동안 노출시킨 후 70℃ 오븐에서 2시간 동안 방치하였을 때의 방출율을 측정하여 하기 식 2와 같이 산출하였다.
[식 2]
3. 흡습속도
항온항습기를 이용하여 50±2 ℃ 온도 및 95±5 % 상대습도 하에서 시편을 2시간 동안 노출시킨 후 흡습속도를 측정하였으며, 흡습속도는 하기 식 3 으로 산출하였다.
[식 3]
4. 램프 내부 습도 제어 기간
상기 흡습제를 포함하는 상기 더스트 커버를 램프 조립체의 내부 일측에 결합하고, 상기 램프 조립체를 40℃, 90% R.H 조건에서 2000 시간 이상 방치한다. 이때, 램프 내부에 무선온습도 측정기기를 장착하여 시간당 내부 습도를 측정하였다.
<제1 흡습제(A) 제조예>
혼합기를 이용하여 흡습물질로 염화마그네슘(Aldrich, 순도 94%) 45 중량%, 경화성 무기물로 산화마그네슘(KONOSHIMA CHEMICAL사, STARMAG 50, 입도 30 ㎛) 45 중량% 및 폴리에틸렌 왁스(SFC사, LH1200, 연화점 109±3℃) 10 중량%를 균일하게 혼합하여, 흡습제 25g를 제조하였다.
상기 제1 흡습제의 흡습율은 150%, 흡습속도는 3.2 (%/2hr)인 것을 확인하였고, 표 2에 기재하였다.
<제1 흡습제(B) 제조예>
혼합기를 이용하여 흡습물질로 염화마그네슘(Aldrich, 순도 94%) 70 중량%, 경화성 무기물로 산화마그네슘(KONOSHIMA CHEMICAL사, STARMAG 50, 입도 30 ㎛) 20 중량% 및 폴리에틸렌 왁스(SFC사, LH1200, 연화점 109±3℃) 10 중량%를 균일하게 혼합하여, 흡습제 25g를 제조하였다.
상기 제1 흡습제의 흡습율은 180%, 흡습속도는 10 (%/2hr)인 것을 확인하였고, 표 2에 기재하였다.
<제1 흡습제(C) 제조예>
혼합기를 이용하여 흡습물질로 염화마그네슘(Aldrich, 순도 94%) 45 중량%, 경화성 무기물로 산화마그네슘(KONOSHIMA CHEMICAL사, STARMAG 50, 입도 30 ㎛) 30 중량%, 알칼리 금속 인산염으로 사용된 NaH2PO4(Aldrich, 순도 99%) 15 중량% 및 폴리에틸렌 왁스(SFC사, LH1200, 연화점 109±3℃) 10 중량%를 균일하게 혼합하여, 흡습제 25g를 제조하였다.
상기 제1 흡습제의 흡습율은 160%, 흡습속도는 3 (%/2hr)인 것을 확인하였고, 표 2에 기재하였다.
<제2 흡습제(D) 제조예>
혼합기를 이용하여 흡습물질로 염화마그네슘(Aldrich, 순도 94%) 45 중량%, 경화성 무기물로 산화마그네슘(KONOSHIMA CHEMICAL사, STARMAG 50, 입도 30 ㎛) 30 중량%, 폴리비닐아세테이트 (PVAc, 50,000 g/mol, Aldrich) 10 중량% 및 폴리비닐알코올(PVA, 150,000 g/mol, Aldrich) 15 중량%를 균일하게 혼합하여, 흡습제 25g를 제조하였다.
상기 제2 흡습제의 흡습율은 120%, 흡습속도는 2.5 (%/2hr)인 것을 확인하였고, 표 2에 기재하였다.
<제2 흡습제(D) 제조예>
혼합기를 이용하여 흡습물질로 염화마그네슘(Aldrich, 순도 94%) 45 중량%, 경화성 무기물로 산화마그네슘(KONOSHIMA CHEMICAL사, STARMAG 50, 입도 30 ㎛) 30 중량% 및 폴리비닐아세테이트 (PVAc, 50,000 g/mol, Aldrich) 20 중량%를 균일하게 혼합하여, 흡습제 25g를 제조하였다.
상기 제2 흡습제의 흡습율은 110%, 흡습속도는 1.5 (%/2hr)인 것을 확인하였고, 표 2에 기재하였다.
<실시예 1>
상기 제조된 제1 흡습제(A) 15g을 제1 수용공간(230)에 투입하고 제1 통기성 필름(220)으로 열융착하여 밀폐하였다. 또한, 상기 제조된 제2 흡습제(D) 15g을 제2 수용공간(330)에 투입하고, 제2 통기성필름(320)으로 열융착하여 밀폐하였다.
상기 제1 통기성 필름 및 제2 통기성 필름은 각각 폴리프로필렌 부직포 (도레이첨단소재)를 사용하였다.
상기 더스트 커버의 흡습율, 방출율 및 흡습속도를 측정하여 표 3에 기재하였다.
상기 더스트 커버(1000)를 자동차 램프와 결합하여 시간별 습도 그래프를 기재하여 도 5에 기재하였다.
<실시예 2>
실시예 1에서 제1 흡습제(A)대신에 제1 흡습제(B)를 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다.
상기 더스트 커버의 흡습율, 방출율 및 흡습속도를 측정하여 표 3에 기재하였다.
<실시예 3>
실시예 1에서 제1 흡습제(A)대신에 제1 흡습제(C)를 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다.
상기 더스트 커버의 흡습율, 방출율 및 흡습속도를 측정하여 표 3에 기재하였다.
<실시예 4>
실시예 1에서 제2 흡습제(D)대신에 제2 흡습제(E)를 사용한 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다.
상기 더스트 커버의 흡습율, 방출율 및 흡습속도를 측정하여 표 2에 기재하였다.
<비교예 1>
상기 실시예 1에서 제2 흡습제(D) 대신에 제1 흡습제(A)를 포함한 것을 제외하고는 동일하게 실시하였다.
상기 더스트 커버의 흡습율, 방출율 및 흡습속도를 측정하여 표 2에 기재하였다.
염화
마그네슘
(wt%)		 산화
마그네슘
(wt%)		 PE WAX
(wt%)		 PVAc
(wt%)		 PVA
(wt%)		 알칼리 금속 인산염(wt%)
제1 흡습제(A) 45 45 10 - - -
제1 흡습제(B) 70 20 10 - - -
제1 흡습제(C) 45 30 15 - - 10
제2 흡습제(D) 45 30 - 10 15 -
제2 흡습제(E) 45 30 - 20 - -
제1 흡습제(A) 제1 흡습제(B) 제1 흡습제(C) 제2 흡습제(D) 제2 흡습제(E)
흡습율(%) 150 180 155 120 110
방출율(%) 1.5 5 1.0 2.5 2.1
흡습속도(%/2hr) 3.2 10 3.0 1.2 1.5
M1/M2 흡습율(%) 방출율(%) 흡습속도(%/2hr)
실시예 1 1.25 138 2 3.5
실시예 2 1.5 160 4.5 7.6
실시예 3 1.29 140 1.5 2.2
실시예 4 1.34 145 4 1.7
비교예 1 1 150 1.5 3.2
상기 표 3에서 M1은 제1 흡습제 흡습율이고 M2는 제2 흡습제 흡습율이다.
상기 표 3에 기재된 바와 같이 M1/M2의 값이 1.2 내지 1.3에서 벗어나는 경우 흡습속도가 상당히 높아지는 것을 알 수 있으며, 이는 초기 높은 흡습속도로 인하여 흡습제의 사용기간이 짧아지는 문제점을 야기한다.
또한, 하기 도 5에 기재된 바와 같이, 초기에는 비교예 1이 흡습율이 실시예 1의 흡습율보다 우수하여 램프 내부의 초기 습도는 낮았으나, 350시간 이후부터, 실시예 1이 비교예 1보다 램프 내부 습도가 낮아지는 것을 확인할 수 있다. 1800시간 이후, 비교예 1은 램프 내부에 결로가 생길 수 있는 습도인 50%를 초과하였으나, 실시예 1의 경우 2,000 시간까지도 램프 내부의 습도를 50% 미만으로 유지하는 것을 확인할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에서는 특정된 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
1000: 더스트 커버
100: 하우징
101: 제1 하우징
102: 제2 하우징
110: 수용공간
200: 제1 흡습부
210: 제1 흡습제
220: 제1 통기성 필름
230: 제1 수용공간
300: 제2 흡습부
310: 제2 흡습제
320: 제2 통기성 필름
330: 제2 수용공간

Claims (14)

  1. 일면으로 개방된 복수의 수용공간을 포함하는 하우징; 및
    통기성 필름 및 상기 통기성 필름에 의해 밀폐되어 복수의 상기 수용공간에 각각 삽입되는 복수의 흡습제를 포함하는 흡습부; 및
    상기 흡습부는 제1 흡습부 및 제2 흡습부를 포함하며,
    제1 흡습부는 흡습율이 130% 이상, 흡습속도가 2 내지 6 %/시간이며, 제2 흡습부는 흡습율이 100% 이상, 흡습속도가 1 내지 3%/시간이며,
    상기 흡습부는 하기 식 4를 만족하는 것인, 흡습제어가 가능한 더스트 커버.

    (상기 흡습율은 항온항습기를 이용하여 50±2 ℃ 온도 및 95±5 % 상대습도 하에서 시편을 7일간 노출시킨 후 흡습율을 측정하였으며, 흡습율은 하기의 식 1과 같이 계산한 것이며, 상기 흡습속도는 항온항습기를 이용하여 50±2 ℃ 온도 및 95±5 % 상대습도 하에서 시편을 2시간 동안 노출시킨 후 흡습속도를 측정하였으며, 흡습속도는 하기 식 3 으로 계산한 것이다.)
    [식 1]


    [식 3]

    [식 4]

    상기 M1은 제1 흡습부 흡습율이며, M2는 제2 흡습부 흡습율이다.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 하우징은,
    일면으로 개방된 중공부를 포함하는 제1 하우징;
    상기 제1 하우징의 중공부에 삽입되되 일면으로 개방된 복수의 상기 수용공간을 포함하는 제2 하우징;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 흡습제어가 가능한 더스트 커버.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1흡습부는 제1흡습제를 포함하고, 제2흡습부는 제2흡습제를 포함하며,
    상기 제1 흡습제는 흡습물질, 경화성 무기물, 고분자 왁스를 포함하며,
    상기 흡습물질은 염화마그네슘, 염화칼슘 및 탄산나트륨으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나 이상을 포함하는 조성물이며,
    상기 경화성 무기물은 산화마그네슘 및 산화칼슘으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나 이상을 포함하는 조성물인, 흡습제어가 가능한 더스트 커버.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 고분자 왁스는 폴리에틸렌 왁스, 폴리프로필렌 왁스, 폴리아미드 왁스, 카노바 왁스, 파라핀 왁스 및 폴리테트라플루오로에틸렌으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나 이상을 포함하는 조성물인, 흡습제어가 가능한 더스트 커버.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 제1 흡습제는 입자 형태 또는 입자형태에 고분자 코팅하여 흡습속도를 제어하는 것인, 흡습제어가 가능한 더스트 커버.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 입자 크기는 1 ㎛ 내지 100 ㎛ 인, 흡습제어가 가능한 더스트 커버.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 고분자 왁스는 10 ㎚ 내지 10 ㎛의 두께로 코팅되는 것인, 흡습제어가 가능한 더스트 커버.
  9. 제 4항에 있어서,
    상기 제1 흡습제는 흡습물질 30 내지 60중량% 및 경화성 무기물 30 내지 60 중량% 및 고분자 왁스 10 내지 30 중량%을 포함하는 것인, 흡습제어가 가능한 더스트 커버.
  10. 제 4항에 있어서,
    상기 제2 흡습제는 흡습물질, 경화성 무기물, 극성 고분자를 포함하며,
    상기 흡습물질은 염화마그네슘, 염화칼슘 및 탄산나트륨으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나 이상을 포함하는 조성물이며,
    상기 경화성 무기물은 산화마그네슘 및 산화칼슘으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나 이상을 포함하는 조성물인, 흡습제어가 가능한 더스트 커버.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 극성 고분자는 친수성 고분자 및 비친수성 고분자중에서 선택되는 어느 하나 이상인 것인, 흡습제어가 가능한 더스트 커버.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 제2 흡습제는 흡습물질 20 내지 50중량% 및 경화성 무기물 20 내지 50 중량% 및 극성 고분자 10 내지 20 중량%을 포함하는 것인, 흡습제어가 가능한 더스트 커버.
  13. 제 1항 및 제 3항 내지 제 12항 중에서 선택되는 어느 한 항의 흡습제어가 가능한 더스트 커버를 포함하는 자동차 램프.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 자동차 램프의 내부는 40 ℃, 90% R.H. 방치 조건에서 85일 이상 램프 내부 습도를 50% 이하로 유지하는 것인 자동차 램프.
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