KR19990070135A - 솔라컨트롤 필름의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차나 건물, 전시장 등의 유리 등에 부착하여 태양광을 차단하고 외부로 부터의 프라이버시를 보호함과 동시에 외부압력에 의한 유리창 파손시 안전사고를 방지하는 기능을 지닌 PET 소재의 솔라컨트롤필름(SOLAR CONTROLFILM)에 관한 것으로서, 특히 기존 제품의 문제점인 정전기 발생에 따른 작업성 저하와 태양광선 반사에 의한 외부 눈부심 효과를 방지하는 것을 그 목적으로 안출된 것이다.

본 발명은 기재필름에 접착층을 형성시키고 그 위에 실리콘 이형필름을 적층시켜 솔라컨트롤 필름을 제조하는 공정에서, 점착층을 염료, 열선흡수제 및 자외선 흡수제를 배합한 점착제를 도포,건조해 형성시키고, 기재필름으로 대전방지제가 내부혼입된 제전 필름을 사용하는 것을 특징으로 한 솔라컨트롤 필름의 제조방법에 관한 것으로, 이와 같이 제조된 솔라컨트롤 필름은 대전방지성이 우수하여 작업성을 향상시킬 수 있고 태양광선 반사에 의한 외부눈부심 효과를 방지할 수 있는 등의 유용한 효과를 얻을 수 있다.

Description

솔라컨트롤 필름의 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)를 소재로 하여 광선차단 뿐만 아니라 부가적 효과로서 PET 필름의 강한 물성에 힘입어 안전 강화용으로도 이용되는 솔라컨트롤 필름(solar control film)에 관한 것이다.

한편, 솔라컨트롤 필름의 주된 기재(지지체)로 쓰이는 필름은 기계적 강도가 우수하고 내열성 및 내약품성이 뛰어나며, 우수한 투명성을 갖는 등 제조에 적합한 물성을 보유하고 있는 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름은 전기절연성이 높기 때문에 정전기의 발생 및 축적이 쉬워서 도공공정, 권취공정, 재단·포장공정 등에서 정전기, 쇼크, 스파크 발생 등의 정전기 문제로 인하여 작업성 저하, 생산트러블발생, 필름 표면에 먼지 및 이물부착 등으로 제품의 품질이 떨어지는 원인이 된다.

또한, 상기와 같은 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름의 결점을 해결하기 위하여 대전방지제를 필름 표면에 도포하거나 필름 내부에 혼입시켜 대전방지성을 부여하는 방법이 제안되어 있으나, 필름의 표면에 대전방지제를 도포하는 방법으로 도공 공정이 필요하여 제조비용이 상승하고, 대전방지 효과도 마찰이나 세척 또는 시간이 경과함에 따라 현저히 떨어지는 단점이 있다.

본 발명은 제조공정중 정전기 문제로 인한 각종 트러블을 방지하고, 시공 후 먼지 및 이물 부착을 억제하기 위한 대전방지제가 내부혼입된 제전 필름을 제품의 지지체로 적용하고, 금속 증착제품의 태양광선 반사에 의한 외부 눈부심 효과를 방지하기 위해 유기계 화합물의 열선흡수제를 점착제에 배합하여 제조함으로써 제조공정을 간단히 하면서도 상기의 제반 문제점들을 해결함을 목적으로 한 것이다.

본 발명은 기재필름 접착제를 도포하여 점착층을 형성시키고 그 위에 실리콘 이형필름을 적층시켜 솔라컨트롤 필름을 제조함에 있어서, 기재필름으로 대전방지제가 내부 혼입된 제전필름을 사용하고 점착층을 염료, 자외선흡수제 및 열선흡수제가 배합된 점착제를 기재필름에 도포, 건조시켜 형성시키는 것을 특징으로 한 솔라컨트롤 필름의 제조방법에 관한 것으로서, 이하에서 상세히 설명한다.

본 발명에서 기재로 쓰이는 제전 필름은 대전방지제가 내부혼입된 투명성을 지닌 플라스틱 필름을 사용하는데, 그중에서 폴리에스터 필름이 특히 유용하다. 이때 필름에 내부 혼입되는 대전방지제로는 폴리알킬렌글리콜 또는 이의 유도체 0.1∼10중량 %와 분자량이 10,000 이상인 스티렌-술폰산의 나트륨염(Styrene sulfonic acid sodium salt)의 폴리머나 스티렌-술폰산의 나트륨염(Styrene sulfonic acid sodium salt)과 카르복시기 함유 모노머의 공중합물을 0.1∼10중량 % 사용하는 것이 바람직하다. 또 이들의 혼입방법은 특별히 제한되지 않지만, 예를들어, 이축배향 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름의 경우에는 필름 제조에 사용되는 PET 수지 제조시 첨가하는 것이 좋다.

그리고, 기재필름의 두께는 적용되는 유리창의 종류, 최종 요구물성 등을 고려해서 결정되지만, 통상 10∼100㎛의 범위의 것이 사용되며, 이물질로부터 점착층을 보호하기 위해 사용되는 실리콘 이형 필름의 두께 역시 특별히 제한되지 않지만, 대략 25∼38㎛의 범위가 바람직하다.

솔라컨트롤 필름의 제조에 사용되는 열선흡수제는 근적외선 영역(900nm∼2100nm)에 큰 흡수파장역을 갖는 유기계 화합물이 사용 가능하며, 그 예로써 안트라퀴논, 폴리메틴 등이 있으며, 사용량은 점착 후도에 따라 유동적이나 점착제 중량대비 0.05∼0.1% 정도가 적당하다.

점착층의 바인더 수지인 점착제로는 폴리메타크릴산메틸 또는 메타아크릴산에스터 공중합체 등의 아크릴계, 우레탄계, 에폭시계, 비닐계 등의 수지중에서 선택 가능하며, 그중 내후성, 내수성이 우수하며 염료 및 자외선 흡수제와 상용성이 뛰어난 아크릴계가 특히 좋다.

염료는 자외선 경화형 수지와의 작용 면적을 넓히고 도공의 편의를 위해 일정량의 용제에 희석을 하기 때문에 용제 가용성 염료가 선정되어야만 하는데, 특히 일광견뢰도가 뛰어난 1 : 2 금속착염 염료가 좋으며, 그 사용량은 점착제 총량의 0.5∼5중량 % 범위에서 조절한다. 염료의 희석은 용제에 따라 희석양이 조절되나 대개의 경우 사용염료의 5배에서 15배 사이가 적당하다. 5배 미만으로 희석하게 되면 수지와의 작용 면적이 작아지게 되어 충분한 배합이 이루어지지 않으며, 15배 초과하여 희석하게 되면 제조공정시 용제의 건조가 충분히 되지 않아 도포 면상이 어른거리는 현상이 발생한다.

한편, 솔라컨트롤 필름은 유리창에 부착하는 기능성 필름이기 때문에 전자파중 280∼380nm의 파장영역인 자외선에 장기간 노출되기 때문에 점착제의 열화(Degradation)방지 및 창 내부의 인간의 피부노화방지, 가구 등의 페이딩(Fading) 방지를 위해 자외선 흡수제를 첨가한다. 그러나, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름등은 그 구조 자체상 310nm 이하의 자외선 영역이 투과되지 않으므로 자외선 흡수제로는 310nm 이상의 파장영역에서 자외선을 흡수하는 능력이 탁월한 벤조트리아졸계가 특히 좋다. 자외선 흡수제의 첨가량은 대개의 경우 점착제의 중량 대비 1∼5% 정도가 적당하며, 너무 적은 양을 사용하면 자외선 흡수능력이 떨어지고, 너무 많은 양을 사용하면 도포 후 면상에 백탁현상이 발생하는 등 도포면에 문제가 발생되기 쉽다.

이하에서 실시예 및 비교예를 들어 본 발명을 좀 더 구체적으로 설명하면, 이때 제조한 솔라컨트롤 필름의 평가는 다음의 방법에 따라 실시하였다.

접착력

제조된 필름을 상온에서 7일간 숙성한 후, 이형필름을 벗겨내고 미리 준비한 유리판(3mm두께)에 폭 25mm, 길이 25cm가 되게 하여 접착한 후, 2kg의 롤 압착기로 2회 왕복 압착하여 시료를 제조하고, 이것을 24시간 상온에서 보관한 후, 인장강도 시험기를 이용하여 180。 필(PEEL) 강도를 측정하였다.

가시광선 투과율 및 자외선 차단율

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

태양광선 에너지 분포측정

제조된 필름을 상온에서 7일간 숙성한 후, 이형필름을 벗겨내고 UV-VIS 측정과 같은 방법으로 시료를 준비한 후, HITACHI사의 U-4001 광학분석기를 통하여 300∼2100nm 영역의 태양광선 에너지 분포를 측정하였다.

표면저항

23℃, 상대습도 60%인 조건하에서 측정 필름을 1시간 방치한 후 일본 가와구치사의 표면저항 측정기 모델 R-503형을 사용하여 500V의 인가전압을 가하여 측정하였다. 표면저항이 낮을수록 필름의 대전방지 효과가 우수하다.

투명성

투명성은 측정 필름을 C-광원을 사용하여 입사광에 대한 산란광의 비율을 %값으로 나타낸 헤이즈(Haze)값을 일본덴소쿠고교사의 모델 NDH-1001DP형 헤이즈미터로 측정하였다.

표면장력

일본 화광신약사의 투레지수 표준액이 필름표면에서 응집되는 수준을 체크하여 표면장력을 측정하였으며, 이때 표면장력이 높을수록 일반적으로 접착성이 우수하다.

[실시예 1]

대전방지제가 내부혼입된 투명 타입의 폴리에스터 필름(주식회사 새한 : XG-202, 25μ)의 한면에 다음의 조성을 가진 도포액을 도포한 후 100℃에서 1분간 건조하여 도포층의 두께가 15μ가 되도록 한 후, 실리콘 이형 필름으로 라미네이트 하여 솔라컨트롤 필름을 제조하였다.

도포액의 조성

· 아크릴계 수지(상품명 : BPS SERIES) : 100.0g

· 이소시아네이트계 경화제(상품명 : BHS SERIES) : 0.687g

· 염료(상품명 : ORAZOL BROWN) : 2.0g

· 열선흡수제 : 0.05g

· 자외선 흡수제(상품명 : TINUVIN SERIES) : 1.0g

· 메틸에틸케톤 : 15.0g

[실시예 2]

실시예 1의 제전필름의 한면에 다음의 조성을 가진 도포액을 사용하여 실시예 1과 같은 방법으로 솔라컨트롤 필름을 제조하였다.

도포액의 조성

· 아크릴계 수지(상품명 : BPS SERIES) : 100.0g

· 이소시아네이트계 경화제(상품명 : BHS SERIES) : 0.687g

· 염료(상품명 : ORAZOL BROWN) : 2.0g

· 열선흡수제 : 0.1g

· 자외선흡수제(상품명 : TINUVIN SERIES) : 3.0g

· 메틸에틸케톤 : 15.0g

[비교예 1]

알루미늄을 80Å의 두께로 진공증착한 폴리에스터 필름(주식회사 새한 : XG-200, 25μ)에서 증착이 되어진 면에 다음의 조성을 가진 도포액으로 도포한 후, 100℃에서 1분간 건조하여 도포층의 두께가 15μ가 되도록 한 후, 실리콘 이형필름으로 라미네이트하여 솔라컨트롤 필름을 제조하였다.

도포액의 조성

· 아크릴계 수지(상품명 : BPS SERIES) : 100.0g

· 이소시아네이트계 경화제(상품명 : BHS SERIES) : 0.687g

· 염료(상품명 : ORAZOL BROWN) : 2.0g

· 자외선 흡수제(상품명 : TINUVIN SERIES) : 1.0g

· 메틸에틸케톤 : 15.0g

[비교예 2]

비교예 1의 증착기재에 다음의 조성을 가진 도포액을 사용하여 비교예 1과 같은 방법으로 솔라컨트롤 필름을 제조하였다.

도포액의 조성

· 아크릴계 수지(상품명 : BPS SERIES) : 100.0g

· 이소시아네이트계 경화제(상품명 : BHS SERIES) : 0.687g

· 염료(상품명 : ORAZOL BROWN) : 2.0g

· 자외선 흡수제(상품명 : TINUVIN SERIES) : 3.0g

· 메틸에틸케톤 : 15.0g

상기 실시예 및 비교예에서 제조된 솔라컨트롤 필름에 대한 특성 평가결과를 표 1에 나타내었다.

[표 1]

	접착력	표면저항(Ω)	헤이즈	표면장력(dyne/cm)	자외선차단율	태양에너지분포(%)
						투과율	반사율	흡수율
실시예 1	578gF	1.8×1012	3.1%	47	64%	31	5	64
실시예 2	574gF	4.3×1012	3.1%	47	99%	24	4	72
실시예 3	534gF	7.6×1016	4.3%	36	64%	29	36	35
실시예 4	523gF	8.6×1016	4.5%	36	99%	22	28	50

상기 실시예 및 비교예에서도 확인되듯이 본 발명에 따라 제조된 솔라컨트롤 필름은 대전방지성이 우수하여 작업성, 생산성 등의 향상을 기할 수 있으며, 그 외에도 투명성과 금속증착 제품의 태양광선 반사에 의한 외부 눈부심 효과가 우수하여 제품의 품질향상을 도모할 수 있는 등의 유용한 효과를 얻을 수 있다.

Claims (4)

1. 기재필름에 접착제를 도포하여 점착층을 형성시키고 그 위에 실리콘 이형필름을 적층시켜 솔라컨트롤 필름을 제조시, 기재필름으로 폴리알킬렌글리콜 또는 이의 유도체 0.1∼10중량 %와 분자량이 10,000 이상인 스티렌-술폰산의 나트륨염의 폴리머나 스티렌-술폰산의 나트륨염과 카르복시기 함유 모노머의 공중합물이 0.1∼10중량 % 포함된 이축 배향 폴리에스터 필름을 사용하고, 점착제로 염료, 자외선 흡수제 및 열선흡수제가 배합된 점착제를 사용하여 점착층을 형성시키는 것을 특징으로 하는 솔라컨트롤 필름의 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서, 염료는 용제 가용성인 것으로 내광성이 강한 1 : 2 금속착염 염료이며, 점착제 총중량의 0.5∼5중량 % 범위에서 사용함을 특징으로 하는 솔라컨트롤 필름의 제조방법.
3. 제 1 항에 있어서, 열선흡수제는 유기계 화합물로서 900mm∼2100mm의 근적외선 영역에 유효흡수대를 갖는 것임을 특징으로 하는 솔라컨트롤 필름의 제조방법.
4. 제 1 항에 있어서, 자외선 흡수제는 벤조트리아졸계 또는 트리아진계 중에서 선택된 것이며, 점착제 총중량의 1∼5중량 % 범위에서 사용함을 특징으로 하는 솔라컨트롤 필름의 제조방법.