KR19990018538A - 솔라컨트롤필름의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차나 건물, 전시장 등의 유리등에 부착하여 태양광을 차단하고 외부로부터의 프라이버시를 보호함과 동시에 외부압력에 의한 유리창 파손시 안전사고를 방지하는 기능을 지닌 PET소재의 솔라컨트롤필름(SOLAR CONTROLFILM)에 관한 것으로서, 특히 기존 제품의 문제점인 색의 탈착문제와 태양광선 반사에 의한 외부 눈부심 효과를 방지하는 것을 그 목적으로 안출된 것이다.

본 발명은 구체적으로 베이스필름에 이형 박리층, 점착층 및 하드코팅층을 형성시켜 솔라컨트롤 필름을 제조하는 공정에서 점착층을 점착용 수지에 특정 구조의 열선흡수제 및 자외선 흡수제를 배합한 점착제를 도포해 형성시키고, 하드코팅층을 자외선 경화용 수지에 염료를 배합한 것을 사용해 형성시키는 것을 특징으로 한 솔라컨트롤필름의 제조방법에 관한 것으로서, 이와 같이 제조된 솔라컨트롤필름은 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 등의 유용한 효과를 얻을 수 있다.

Description

솔라컨트롤필름의 제조방법

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

일반적으로 솔라컨트롤필름은 태양광선의 차단효과에 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 유리비산으로 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 솔라컨트롤필름의 제조에 있어 가장 중요한 요소는 가시광선을 특정 파장영역에서 흡수하여 색을 발현케하는 염료의 선정과 자외선 흡수제의 선정 및 이들과 수지의 상용성이다.

기존의 색 발현을 위해 염색된 PET필름을 사용하거나 불용성의 안료를 밀링하여 점착층과 분리하여 제품을 제조하는 방법등은 생산 단가가 비싸며 제조공정이 복잡하다는 단점이 있으며, 또 염료를 점착제에 배합하여 제품을 생산하는 방법은 제조공정은 간단하지만 염료의 농도와 종류가 다양해짐에 따라 태양광에 노출시 색의 탈착 및 탈색현상이 다량 발생하는 단점이 있다.

또한, 종래의 솔라컨트롤필름으로 PET필름등의 베이스필름상에 알루미늄등의 증착층을 마련하고 그 위에 점착층과 이형필름을 사용한 제품들이 있었으나, 이와같이 금속증착층을 적용한 제품들은 유리창에 부착시 태양광선의 반사효과에 의해 외부의 사람들에게 눈을 부시게 하는 역효과를 가져올 뿐만 아니라, 가시광선 영역의 파장역에서도 과량의 반사를 일으켜 오히려 실내의 조명경비를 증가시키는 요인으로 작용하였다.

본 발명은 내 긁힘성을 부여하기 위해 사용하는 자외선경화형 수지에 원하는 색상의 염료를 배합하여 도막을 형성하게 함으로써 종래의 색의 탈착문제를 해결하고, 금속 증착제품의 태양광선 반사에 의한 외부 눈부심효과를 방지하기 위해 점착용 수지에 열선흡수제를 점착제에 배합하여 제조함으로써 제조공정을 간단히 하면서도 전술한 바와 같은 기존제품의 문제점들을 해결하는 것을 그 목적으로 한 것이다.

도 1 은 본 발명에 따른 솔라컨트롤필름의 단면도.

*도면의 주요부의 부호의 설명

1 : 이형박리층

2 : 점착층

3 : 베이스필름

4 : 하드코팅층

본 발명은 도 1 에 도시되어 있는 바와 같이 베이스필름(3)에 이형박리층(1), 점착층(2) 및 하드코팅층(4)을 형성시켜 제조되는 솔라컨트롤필름에 있어서, 점착층(2)을 점착용 수지에 열선흡수제 및 자외선흡수제를 배합한 접착제를 도포해 형성시키고, 하드코팅층(4)을 자외선경화용 수지에 원하는 색상의 염료를 배합후 도포하여 형성시키는 것을 특징으로 하는 솔라컨트롤필름의 제조방법에 관한 것으로서, 이하에서 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명에서 사용되는 베이스필름은 강인성을 가진 것이라면 특별히 한정되지는 않지만, 투명성, 치수안전성, 우수한 기계적 강도를 갖는 폴리에스터필름(특히 PET필름)이 바람직하다. 이때 필름의 두께는 사용하는 필름의 종류, 강도등을 고려해서 결정되지만, 통상 10∼50㎛범위의 것이 주로 사용된다. 또한, 이형박리층(1)은 실리콘을 필름단면에 도포한 실리콘 이형필름을 적층하여 형성되는 것으로서, 이물질로부터 차광층(2)을 보호하기 위한 것이며, 그 두께는 반드시 한정되지는 않으나 대략 25∼38㎛의 범위가 바람직하다.

본 발명에서 열선흡수제로는 근적외선 영역(900㎚∼2100㎚)에 큰 흡수파장역을 갖는 유기계 화합물이 사용가능하며, 그 예로써 안트라퀴논, 폴리메틴등이 있으며, 그 사용량은 점착 후도에 따라 유동적이나 점착제 총 중량의 0.01∼0.5중량% 정도가 적당하다. 이때 0.01중량% 미만으로 사용시는 사용효과가 미미하고 0.5중량% 초과 사용시는 제조가격이 비싸게 된다.

점착층에 사용되는 점착제로는 폴리메타크릴산메틸 또는 메타아크릴산에스터 공중합체 등의 아크릴계 또는 우레탄계, 에폭시계, 비닐계 등의 접착성이 우수한 수지중에서 선택될 수 있으며, 그 중 내후성, 내수성이 우수하며 유리와의 접착력이 뛰어난 아크릴계가 특히 좋다.

염료는 자외선경화형 수지와의 작용면적을 넓히고 도공의 편의를 위해 일정량의 용제에 희석을 하며, 따라서 용제 가용성 염료가 선정되어야 하는데, 특히 일광견뢰도가 뛰어난 1:2 금속 착염염료가 바람직하다. 염료의 희석은 용제에 따라 희석양이 조절되나 대개의 경우 사용염료의 5배에서 15배 사이가 적당하다. 5배 미만으로 희석하게 되면 수지와의 작용면적이 작아지게 되어 충분한 배합이 이루어지지 않으며, 15배 초과하여 희석하게 되면 제조공정시 용제의 건조가 충분히 되지 않아 도포 면상이 어른거리는 현상이 발생한다.

한편, 솔라컨트롤필름은 유리창에 부착하는 기능성 필름으로 전자파중 280∼380㎚의 파장영역인 자외선에 장기간 노출되기 때문에 점착제의 열화방지 및 창내부의 인간의 피부노화 방지, 가구등의 퇴색방지를 위해 자외선흡수제를 첨가한다.

그러나, PET필름은 그 구조상 310㎚이하의 자외선 영역이 투과되지 않으므로 자외선흡수제로는 310㎚이상의 파장 영역에서 자외선을 흡수하는 능력이 탁월한 벤조트리아졸계가 바람직하다. 자외선 흡수제의 첨가량은 대개의 경우 점착제의 총 중량에 대해 1∼5중량% 정도가 적당하며, 너무 적은 양을 사용하면 자외선 흡수능이 떨어지고 너무 많은 양을 사용하면 도포 후 면상에 백탁현상이 발생하는 등 도포면에 문제가 발생되기 쉽다.

그리고, 하드코팅층(4)의 약제로는 주로 아크릴계 수지가 쓰이는데, PET필름 표면의 스크래치를 방지해 주는 역할을 한다. 적용 수지는 필름의 투명성 및 선명도를 저하시키지 않는 특성을 가져야 하며 사용염료와 상용성을 갖는 수지이여야 한다. 수지의 종류에 상관 없이 경도가 일정 수준 확보된다면(연필경도 : 2H 이상) 도포 두께는 1∼5μ가 적당하다. 도포 두께가 너무 얇게 되면 내스크래치성이 떨어지며, 너무 두껍게 되면 제품 자체가 뻣뻣한 느낌이 들어 원하는 물성의 솔라컨트롤필름을 제조할 수 없다.

이하에서 실시예 및 비교예를 들어 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.

(실시예 1)

투명한 폴리에스터 필름((주)새한:XG-200, 25μ)의 한 면에 우레탄 아크릴레이트계 수지 (상품명:SDUC-1005DPI,선경-UCB사)를 염료(상품명:AIZEN SPILON BLACK, 호도가야사)와 배합하여 7g/M²가 되도록 도포한 후, UV노광기에 약 1초간 경화 시킨다. 이렇게 하드 코팅 처리된 폴리에스터 필름의 이면에 다음의 조성을 가진 도포액으로 도포하고 100℃에서 1분간 건조하여 점착층의 두께가 15μ가 되도록 한 후, 실리콘 이형필름으로 라미네이트하여 솔라컨트롤필름을 제조하였다.

도포액의 조성

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

-이소시아네이트계 경화제(상품명:PBS 4089B, 삼영잉크) : 0.687g

-열선 흡수제(상품명:IRP-023, 일본화약) : 0.05g

-자외선 흡수제(상품명:TINUVIN 579, 시바가이기사) : 1.0g

-메틸에틸케톤 : 15.0g

(실시예 2)

다음의 조성을 가진 도포액을 사용하여 점착층을 형성한 것 외에는 실시예 1과 동일하게 실시하여 솔라컨트롤필름을 제조하였다.

도포액의 조성

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

-이소시아네이트계 경화제(상품명:PBS 4089B, 삼영잉크) : 0.687g

-열선 흡수제(상품명:IRP-023, 일본화약) : 0.1g

-자외선 흡수제(상품명:TINUVIN 579, 시바가이기사) : 3.0g

-메틸에틸케톤 : 15.0g

(비교예 1)

80Å의 두께의 알루미늄을 진공 증착한 폴리에스터 필름((주) 새한:XG-200,25μ)의 한면에 우레탄 아크릴레이트계 수지(상품명:SDUC-1005 DPI, 선경-UCB사)를 메이어 코팅바를 사용 7g/M²가 되도록 도포한 후, UV노광기에 약 1초간 경화시킨다. 이렇게 하드 코팅 처리된 폴리에스터 필름을 다음의 조성을 가진 도포액으로 증착면에 도포하고 100℃에서 1분간 건조하여 점착층의 두께가 15μ가 되도록 한 후, 실리콘 이형필름으로 라미네이트하여 솔라컨트롤 필름을 제조하였다.

도포액의 조성

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

-이소시아네이트계 경화제(상품명:PBS 4089B, 삼영잉크) : 0.687g

-염료(상품명:AIZEN SPILON BLACK, 호도가야사) : 2.0g

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

-메틸에틸케톤 : 15.0g

(비교예 2)

다음의 조성을 가진 도포액을 사용하여 점착층을 형성한 것 외에는 비교예 1과 동일하게 실시하여 솔라컨트롤필름을 제조하였다.

도포액의 조성

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

-이소시아네이트계 경화제(상품명:PBS 4089B, 삼영잉크) : 0.687g

-염료(상품명:AIZEN SPILON BLACK, 호도가야사) : 2.0g

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

-메틸에틸케톤 : 15.0g

상기 실시예 및 비교예에서 제조한 솔라컨트롤필름의 물성을 다음과 같은 방법으로 평가 하였으며, 그 결과를 표 1에 나타내었다.

접착력

제조된 필름을 상온에서 7일간 숙성한 후, 이형필름을 벗겨내고 미리 준비한 글라스(3㎜두께)에 폭 25㎜가 되게 하여 접착한 후, 2Kg의 롤러로 2회 왕복 압착하여 시료를 제조하고, 이것을 24시간 상온에서 보관한 뒤에 인장강도시험기를 이용하여 180。 PEEL 강도를 측정하였다.

가시광선 투과율 및 자외선 차단율

제조된 필름을 상온에서 7일간 숙성한 후, 이형 필름을 벗겨내고 폭 3㎝, 길이 4.5㎝가 되게 하여 시료를 준비한 후, UV-VIS SPECTROPHOTOMETER를 이용하여 가시광선 투과율 및 자외선 차단율(370㎚에서)을 측정하였다.

태양광선 에너지 분포측정

제조된 필름을 상온에서 7일간 숙성한 후, 이형필름을 벗겨내고 2번과 같은 방법으로 시료를 준비한 후, 히다치사의 u-4001 광학분석기를 통하여 300∼2100㎚영역의 태양광선 에너지 분포를 측정하였다.

염료탈착평가

제조한 필름을 상온에서 7일간 숙성한 후, 이형필름을 벗겨내고 폭 30㎝, 길이 50㎝가 되게하여 시료를 준비한 후, 유리창의 시공시에 물기 제거시 나타나는 현상을 확인 함으로써 측정하였다.

	염료탈착	접착력	자외선차단율	태양 에너지 분포 (%)
				투과율	반사율	흡수율
실시예 1	양호	578gf	64%	31	5	64
실시예 2	양호	574gf	99%	24	4	72
비교예 1	불량	534gf	64%	29	36	35
비교예 2	불량	523gf	99%	22	28	50

상기 실시예 및 비교예에서도 확인되듯이 본발명에 따라 솔라컨트롤필름을 제조하는 경우 염료탈착성, 점착력 등의 물성이 기존에 비해 특히 우수하면서도 태양에너지 분포가 적당하여 태양광선 반사에 의한 외부 눈부심 효과를 방지할 수 있는 등의 유용한 효과를 얻을 수 있다.

Claims (6)

1. 베이스필름(3)에 이형박리층(1), 점착층(2) 및 하드코팅층(4)을 형성시켜 제조되는 솔라컨트롤필름에 있어서, 점착층(2)을 점착용 수지에 근적외선영역에 큰 흡수파장역을 갖는 유기계 화합물인 열선흡수제를 배합한 접착제를 도포해 형성시키고, 하드코팅층(4)은 자외선 경화용 수지에 염료를 배합한 것을 사용하여 형성시키는 것을 특징으로 하는 솔라컨트롤필름의 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서, 베이스필름은 폴리에스테르 필름임을 특징으로 하는 솔라컨트롤필름의 제조방법.
3. 제 1 항에 있어서, 이형박리층은 실리콘 수지를 필름 단면에 도포한 실리콘 이형필름을 적층하여 형성시킨 것임을 특징으로 하는 솔라컨트롤필름의 제조방법.
4. 제 1 항에 있어서, 열선흡수제는 안트라퀴논 또는 폴리메틴 중에서 선택된 것임을 특징으로 하는 솔라컨트롤필름의 제조방법.
5. 제 1 항에 있어서, 염료는 용제 가용성인 것으로 내광성이 강한 1:2 금속 착염염료를 사용하는 것을 특징으로 하는 솔라컨트롤필름의 제조방법.
6. 제 5 항에 있어서, 점착용 수지는 아크릴계 수지, 우레탄계 수지, 에폭시계 수지 또는 비닐계 수지 중에서 선택된 것임을 특징으로 하는 솔라컨트롤필름의 제조방법