KR19980068300A - 솔라컨트롤필름(solar control film)의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차나 건물, 전시장 등의 유리 등에 부착하여 태양광을 차단하고 외부로부터의 프라이버시를 보호함과 동시에 외부압력에 의한 유리창 파손시 안전사고를 방지하는 기능을 지닌 PET소재의 솔라컨트롤필름(SOLAR CONTROL FILM)에 관한 것으로서, 특히 제조공정을 단순화하여 제조가격을 낮출 수 있으면서도 기존의 차광성을 충분히 발휘할 수 있도록 하는 것을 그 목적으로 한것이다.

본 발명은 구체적으로 하드코팅층이 부여된 폴리에스터 단면에 아크릴계, 우레탄계, 에폭시계, 비닐계 등의 열가소성 수지 중에서 선택된 단독 또는 혼합수지와 용제로 희석된 용제가용성 염료 및 자외선 흡수제로 구성된 도포액을 도포하여 제조하는 것을 특징으로 한 것으로서, 이와같이 제조된 솔라컨트롤필름은 제조공정이 단순화되어 제조가격을 낮출 수 있는 장점을 지니면서도 차광성이나 접착력 등의 기존 물성도 우수한 특성을 지닌다.

Description

솔라컨트롤필름(SOLAR CONTROL FILM)의 제조방법

본 발명은 자동차나 건물, 전시장 등의 유리창면에 부착하여 태양광을 차단하고, 외부로부터의 프라이버시를 보호함과 동시에 외부압력에 의한 유리창의 파손시 안전사고를 방지하는 기능을 갖는 유리용 필름에 관한 것으로, 특히 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트) 소재로 된 솔라컨트롤 필름(SOLAR CONTROL FILM)은 광선차단뿐 만 아니라 부가적 효과로서 PET 필름의 강한 물성에 힘입어 안전 강화용으로도 이용된다.

일반적으로 솔라컨트롤 필름은 태양 광선의 차단 효과에 의해 총 태양광선 에너지 투과율을 감소시켜 냉·난방효율을 증대시키고, 자외선 차단효과에 의한 피부노화 방지 및 눈부심 방지 효과를 얻을 수 있으며, 사고나 강한 충격으로 인한 유리 비산으로 인해 발생하는 제 2의 사고를 방지할 수 있으며, 조색기능에 의한 다채로운 색상의 발현으로 자동차 및 건물의 외관을 미려하게 하는 기능을 갖는다.

이와 같은 기능을 갖는 솔라컨트롤 필름의 제조에 있어 가장 중요한 요소는 가시광선을 특정 파장영역에서 흡수하여 색을 발현케하는 염료의 선정과 자외선 흡수제의 선정, 그리고 이것들과 수지의 상용성이다. 기존의 색 발현에 있어서는 염색된 PET 필름을 사용하거나 안료층과 점착층을 분리하여 제조하는 방법들이 있으나, 이와 같은 방식들은 생산 단가가 비싸며 제조 공정이 복잡하다는 단점이 있다.

본 발명은 제조 공정을 단순화하고 제조가격을 낮추면서도 기존의 차광성을 충분히 발휘할 수 있는 솔라컨트롤 필름을 제조하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한 것으로서, 폴리에스터 필름의 단면에 특정 조성의 도포액을 도포하여 제조하는 방법을 적용한 것이다.

본 발명은 폴리에스터 필름(특히 PET필름)의 단면에 아크릴산에스터 공중합체 등의 아크릴계, 우레탄계, 에폭시계, 비닐계, 폴리에스테르계, 폴리아미드계 등의 수지중에서 선택되는 도포수지와 염료 및 자외선 흡수제를 배합한 도포액을 도포하여 제조하는 것을 특징으로 하는 솔라컨트롤필름의 제조방법에 관한 것이다.

본 발명에 사용되는 염료는 수지와의 작용 면적을 넓히기 위해 일정량의 용제에 희석을 하여 사용하기 때문에 용제가용성 염료가 사용되며, 특히 일광견뢰도가 뛰어난 1:2 금속착염염료가 바람직하다. 염료의 희석은 용제에 따라 희석량이 조절되나 대개의 경우 사용염료의 5배에서 15배 사이가 적당하다. 5배 미만으로 희석하게 되면 수지와의 작용 면적이 작아지게되어 충분한 배합이 이루어지지 않으며, 15배 초과하여 희석하게 되면 제조공정시 용제의 건조가 충분히 되지 않아 도포면에 상이 어른거리는 현상이 발생한다. 염료의 첨가 비율은 목표 투과율에 의해 어느 정도 조절되나, 대개의 경우 0. 5 ∼ 5중량% 정도가 적당하다. 염료의 첨가량이 너무 적으면 광 차단의 효과가 감소하여 솔라컨트롤 필름의 주요 기능의 하나인 눈부심 방지효과가 감소하며, 첨가량이 너무 많으면 광 투과가 이뤄지지 않아 불투명한 제품이 된다.

PET 필름은 그 구조상 300 ㎚이하의 자외선 영역이 투과되지 않기 때문에 솔라컨트롤 필름의 제조시 300 ㎚이상의 파장 영역에서 자외선을 흡수하는 능력이 뛰어난 자외선 흡수제를 첨가하는데, 벤조트리아졸계 또는 트리아진계 자외선흡수제가 특히 좋다. 자외선 흡수제의 첨가량은 대개의 경우 수지 총량의 1 ∼ 5중량% 정도가 적당하다. 너무 적은 양을 사용하면 자외선 흡수능이 떨어지며, 너무 많은 양을 사용하면 도포 후 면상에 백탁현상이 발생한다.

한편, 지지체로 사용되는 PET 필름의 일면에는 하드코트층이 부여되는데, 여기에 사용되는 수지로는 아크릴계 수지 또는 실리콘계 수지가 대표적으로 PET 필름의 표면 스크래치를 방지하는 작용을 한다.

하드코트층의 바람직한 두께는 수지의 종류에 상관없이 경도가 일정 수준 확보된다면 (연필경도: 2H 이상) 도포 두께는 2 ∼ 3μ가 적당하다. 도포 두께가 너무 얇게 되면 내스 크래치성이 떨어지며, 너무 두껍게 되면 제품 자체가 뻣뻣한 느낌이 들어 원하는 솔라컨트롤 필름을 제조할 수 없게 된다.

이하에서 실시예 및 비교예를 들어 본 발명을 좀 더 구체적으로 설명한다.

[실시예 1]

투명한 폴리에스터 필름(제일합섬(주):XG-200, 25μ)의 한면에 우레탄 아크릴레이트계 수지(상품명:SKUC-100 DPI, 선경-UCB사)를 코팅바를 이용하여 두께 2.5μ가 되도록 도포한 후, UV노광기(40Ｗ)에 30분간 경화시켰다. 이렇게 하드 코팅 처리된 폴리에스터 필름을 다음의 조성을 가진 도포액으로 도포한 후, 100℃에서 50초간 건조하여 도포층의 두께가 15μ가 되도록 한 후, 박리 필름(상품명:SP TYPE)으로 라미네이트 하여 솔라컨트롤 필름을 제조하였으며, 그 물성을 평가하여 표 1에 나타내었다.

(도포액의 조성)

- 아크릴계 수지 (상품명:BPS4089-5, 삼영 INK) : 100.0g

- 이소시아네이트계 경화제 (상품명:BPS 4089B, 삼영 INK) : 0.687g

- 염료 (상품명:AIZEN SPILON SERIES, HODOGAYA사) : 1.0g

- 자외선 흡수제 (상품명:TINUVIN 571, CIBA-GELGY사) : 1.0g

-메틸에틸케톤 : 10.0g

[실시예 2]

실시예 1의 하드코팅된 필름을 다음의 조성을 가진 도포액을 사용하여 실시예 1과 같은 방법으로 제조하였으며, 그 물성을 평가하여 표 1에 나타내었다.

(도포액의 조성)

- 아크릴계 수지 (상품명:BPS4089-5, 삼영 INK) : 100.0g

- 이소시아네이트계 경화제 (상품명:BPS 4089B, 삼영 INK) : 0.687g

- 염료 (상품명:AIZEN SPILON SERIES, HODOGAYA사) : 2.0g

- 자외선 흡수제 (상품명:TINUVIN 571,CIBA-GEIGY사) : 2.0g

- 메틸에틸케톤 : 10.0g

[실시예 3]

실시예 1의 하드코팅된 필름을 다음의 조성을 가진 도포액을 사용하여 실시예 1과 같은 방법으로 제조하였으며, 그 물성을 평가하여 표 1에 나타내었다.

(도포액의 조성)

- 아크릴계 수지 (상품명:BPS 4089-5, 삼영 INK) : 100.0g

- 이소시아네이트계 경화제 (상품명:BPS 4089B,삼영 INK) : 0.687g

- 염료 (상품명:AIZEN SPILON SERIES, HODOGAYA사) : 3.0g

- 자외선 흡수제 (상품명:TINUVIN 571, CIBA-GEIGY사) :3.0g

- 메틸에틸케톤 : 10.0g

[비교예 1]

투명한 폴리에스터 필름(제일합섬(주):XG-200, 25μ)에 다음의 조성을 가진 도포액을 사용하여 실시예 1과 같은 방법으로 제조하였으며, 그 물성을 평가하여 표 1에 나타내었다.

(도포액의 조성)

- 아크릴계 수지 (상품명 : BPS 4089-5, 삼영 INK) : 100.0g

- 이소시아네이트계 경화제 (상품명 : BPS 4089B, 삼영 INK) : 0.687g

- 염료 (상품명 : AIZEN SPILON SERIES, HODOGAYA사) : 5.5g

- 자외선 흡수제 (상품명 : TINUVIN 571, CIBA-GEIGY사) : 0.5g

-메틸에틸케톤 : 10. 0g

[비교예 2]

투명한 폴리에스터 필름 (제일합섬(주) : XG-200, 25μ)에 다음의 조성을 가진 도포액을 사용하여 실시예 1과 같은 방법으로 제조하였으며, 그 물성을 평가하여 표 1에 나타내었다.

(도포액의 조성)

- 아크릴계 수지 (상품명 : BPS 4089-5, 삼영 INK ) : 100.0g

- 이소시아네이트계 경화제 (상품명 : BPS 4089B, 삼영 INK ) : 0.687g

- 염료 (상품명 : AIZEN SPILON SERIES, HODOGAYA사 ) : 5.5g

- 자외선 흡수제 (상품명 : TINUVIN 571, CIBA-GEIGY사 ) : 7.0g

- 메틸에틸케톤 : 10.0g

이와 같이 제조한 솔라컨트롤 필름의 물성은 다음과 같은 방법으로 평가하였다.

1. 접착력

: 제조된 필름을 상온에서 7일간 숙성한 후, 박리 필름을 벗겨내고 미리 준비한 글라스에 폭 25㎜, 길이 10㎝가 되게 접착한 후, 1㎏의 롤러로 2회 왕복 압착하여 시료를 제조하고, 이것을 24시간 상온에서 보관한 뒤에 인장강도시험기를 이용하여 180。 필 (peel) 강도를 측정하였다.

2. 가시광선 투과율 및 자외선 흡수율

: 제조된 필름을 상온에서 7일간 숙성한 후, 박리 필름을 벗겨내고 폭 3㎝, 길이 4.5㎝가 되게 하여 시료를 준비한 후, UV-VIS 스펙트로포토메터를 이용하여 가시광선 투과율 및 자외선 흡수율을 측정하였다.

[표 1]

평가 항목	접착력	가시광선 투과율	자외선 흡수율(370㎚)	연필 경도
실시예1	578 g/25㎜	48 %	64 %	2H
실시예2	564 g/25㎜	32 %	89 %	2H
실시예3	571 g/25㎜	19 %	97 %	2H
비교예1	569 g/25㎜	3.2 %	43 %	F
비교예2	542 g/25㎜	3.1 %	99 %	F

상기 실시예 및 비교예에서도 확인되듯이 본 발명에 따라 제조된 솔라컨트롤 필름은 제조공정이 단순하고 제조가격을 낮출 수 있는 제조 공정을 사용하면서도 물성면에서 차광성과 같은 광학적 특성과 접착력 등이 우수한 성능을 나타낸다.

Claims (4)

1. 하드코트층이 부여된 폴리에스터 필름의 단면에 아크릴계, 우레탄계, 에폭시계, 비닐계, 폴리에스테르계, 폴리아미드계 수지 중에서 선택된 1 또는 2 이상의 혼합수지로 된 도포수지와 용제로 희석된 용제가용성 염료 0.5-5중량% 및 벤조트리아졸계 또는 트리아진계 자외선 흡수제 1-5중량%로 구성된 도포액을 도포하여 제조하는 것을 특징으로 하는 솔라 컨트롤 필름의 제조방법.
2. 제 1항에 있어서, 하드코트층은 아크릴계 수지 또는 실리콘계 수지에서 선택된 수지를 2 - 3㎜ 두께로 도포하여 형성된 것임을 특징으로 하는 솔라 컨트롤 필름의 제조방법.
3. 제 1항에 있어서, 아크릴계 수지는 폴리메타크릴산메틸 또는 메타아크릴산 에스터 공중합체임을 특징으로 하는 솔라 컨트롤 필름의 제조방법.
4. 제 1항에 있어서, 염료는 일광견뢰도가 우수한 1:2 금속착염염료임을 특징으로하는 솔라 컨트롤 필름의 제조방법.