KR20050020785A - 적층 유리에 사용되는 디지털 컬러-디자인 복합체 - Google Patents

적층 유리에 사용되는 디지털 컬러-디자인 복합체 Download PDF

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KR20050020785A
KR20050020785A KR10-2004-7017500A KR20047017500A KR20050020785A KR 20050020785 A KR20050020785 A KR 20050020785A KR 20047017500 A KR20047017500 A KR 20047017500A KR 20050020785 A KR20050020785 A KR 20050020785A
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support film
interlayer
polymeric support
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KR10-2004-7017500A
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윌리엄폴 벨
제임스알. 모란
빈센트제이. 야코본
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솔루티아인코포레이티드
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Abstract

본 발명은 디지털 인쇄 기술을 사용하여 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 기재 상에 인쇄된 컬러 이미지들을 포함하여 이루어지는 플라스틱 복합체에 관련된다. 상기 PET층은 이어서, 열활성화 접착제, 바람직하게는 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체(EVA)를 사용하여 두번째 PET층에 결합된다. 결합된 PET층들은 이어서, 두 층의 가소화 PVB층 사이에 위치하여 상기 플라스틱 복합체를 형성한다. 상기 플라스틱 복합체는 이어서, 두 장의 유리 사이에 놓여져서 최종의 적층된 유리 제품을 형성할 수 있다.

Description

적층 유리에 사용되는 디지털 컬러-디자인 복합체{DIGITAL COLOR-DESIGN COMPOSITE FOR USE IN LAMINATED GLASS}
진동하는(vibrant) 컬러를 가진, 캡슐화된 디지털 인쇄 이미지들을 갖는 건축용 및 자동차용 유리 적층체의 주문 제작은 상업적으로 대단히 관심을 끌고 있다. 주문된 그래픽을 갖는 유리 적층체를 제한된 수량으로 제조하는 현재의 방법에 있어서, 제작 완료에 소요되는 시간은 매우 길어질 수 있고, 고비용을 수반하기 때문에, 합리적인 비용으로 빠른 처리시간(turnaround time)을 가능하게 하는 방법에 대한 시장 수요가 매우 강하다.
지금까지 그러한 적층체를 제작하기 위한 선택사항들은, 용제계 컬러 잉크들을 플라스틱 기재(substrate) 상에 침착(deposition)시키는 것과, 이어서 접착제 다중층을 사용하여 인쇄된 필름을 유리 내에 캡슐화시키는 것과 관계된, 전통적인 스크린 인쇄 기법에 실질적으로 국한되어 왔다. 이 스크린 인쇄 공정은 시간과 비용을 소모하는 다중 스크린- 각 컬러 분리마다 스크린 하나 -의 제작에 관련된다. 환경문제를 방지하기 위해서는 용제의 사용에 관한 이슈들도 관리되어야만 한다. 게다가, 준비(setup) 및 청소에도 시간이 필요한 결과, 한정된 수량의 인쇄된 필름용으로는 비용 면에서 효과적이지 못한 공정이 된다.
잉크젯 및 열전달 인쇄와 같은 디지털 인쇄방법은, 각각의 기술이 그만의 독특한 잇점을 갖기 때문에, 주문된 그래픽이 들어 있는 유리 적층체의 제조에 잘 들어맞는 것처럼 보인다. 잉크젯 인쇄의 상업적 사용의 대부분은 최적의 외관을 위하여 백색 폴리에스테르, 종이 또는 폴리염화비닐 필름(백색 비닐)과 같은 불투명 기재를 활용하는 한편, 투명 필름 또한 사용가능하다. 열전달 인쇄기술 또한 많은 투명 필름 상에 인쇄할 수 있어서, 주문제작용 유리 적층체 안에서 이들 인쇄된 컬러 이미지들을 캡슐화하면, 많은 유리제품에서 바라는 바인, 속이 들여다 보이는(see-through) 적층체 외관을 전달하는 기회를 제공한다.
열전달 컬러 인쇄는 1980년대 초에 개발되었고, 기업 사무실 인쇄를 위한 상업용 컬러 프린터에 처음으로 사용되었다. 1990년대 중반에 잉크젯 인쇄 기술이 주로 사용되게 되었는데, 이는 대단히 낮은 가격때문이었다. 열전달 인쇄는 오늘날 라벨이나 태그 상에의 바코드 인쇄와 같은 많은 응용분야에서 여전히 폭넓게 쓰이고 있다. 잉크젯은 데스크톱 출판 및 디지털 사진 처리를 포함하는 많은 시장에서 유력한 인쇄기술이다. 그것은 섬유 및 직물 인쇄와 같은 다른 영역으로의 확장을 계속하고 있다.
열전달 인쇄는, 고체 잉크를 코팅된 리본으로부터 기재로 선택적으로 전달하는 저항성 가열 요소(resistive heating element)를 많이 포함하는 프린트헤드의 사용을 포함하는 건식-이미징 처리(dry-imaging process)이다. 코팅된 리본이 프린트헤드를 통해 이송될 때, 잉크층의 표적 영역이 가열되고, 연화되며, 이어서 기재로 전달된다. 소비된 리본은 통상 다시 감겨지고, 처분된다.
전형적인 열전달 프린터의 해상도는 통상 200~400dpi 정도이며, 사용되는 매체에 따라 출력의 품질이 매우 고급일 수 있도록 다양한 도트(dot) 모양들과 스크린 각도들을 활용할 수 있는 소프트웨어 운용기능을 갖는다. 잉크가 프린트헤드 내의 작은 노즐을 통과하도록 요구되지는 않기 때문에, 컬러의 지속성과 진동성(vibrancy)을 달성하기 위하여, 더 큰 색소 입자와 더 많은 색소 로딩(loading)이 사용될 수 있다. 그러나, 투명 매체 상에서 허용가능한 품질을 달성하는 것은 불투명 매체보다 더 힘들고, 이 영역에서는 상업적 활동이 거의 없기 때문에, 품질에 또한 영향을 미치는 인쇄 매체 선택이 제한된다.
잉크젯 인쇄는 보통, 습식-이미징 및 비접촉 처리(wet-imaging and non-contact process)이며, 여기에서 이송수단(vehicle) 또는 수송 유체(carrier fluid)는, 프린트헤드로부터 짧은 거리를 거쳐 기재 상으로 잉크 구성요소를 "분출(jet)"하도록 동력을 받는다. 상기 이송수단은 용제계 또는 수성계일 수 있으며, 염료나 색소를 함유할 수 있다. 색소체(chromophore)와 더불어, 잉크젯 잉크 조성은 습윤제, 계면활성제, 살생물제(biocide) 및 관통제(penetrant)를 다른 성분들과 함께 함유할 수 있다. 잉크젯 기술은 연속식이고 드롭-온-디맨드(drop-on-demand) 타입을 포함하며, 드롭-온-디맨드 인쇄는 가장 보편적으로 되어 있다. 한편, 웹(web)을 가로지르는 프린트헤드 또는 그의 어레이(array)들에는 두가지 주된 타입이 있다. 열형(thermal) 프린트헤드들은 수성 잉크와 함께 사용되며, 유전형(piezo-electric) 타입들은 용제와 함께 사용된다. 좋은 이미지를 만들기 위해서는 프린트헤드에 대한 지식, 잉크 조성 및 기재가 중요하다. 프린터 해상도는 현재, 사진급 및 연속식 톤(continuous tone) 기능(capability)을 갖는 1440dpi를 능가할 수 있다.
디지털 인쇄의 주된 잇점은 이미지를 만들기 위해 요구되는 준비(setup) 시간이 최소한이라는 것이고, 이는 종래의 스크린 인쇄 작업에 비하여 비용 및 짧은 작동(short run)의 처리시간(turnaround time)을 감소시킨다.
기본적으로 왁스계, 왁스/수지계 또는 수지계의 것들을 포함하는 수많은 타입의 잉크 조성들이 열전달 인쇄 리본용으로 사용된다. 수지계 리본은 통상적으로 보다 고가이고, 적층(lamination)이 없이도 3~5년까지의 옥외 노출을 견디는 능력을 가지는, 보다 오래갈 수 있는 이미지의 생산에 기본적으로 사용된다. 왁스계 리본은 통상적으로 보다 저가이고, 수요가 덜한 용도에 사용된다.
열전달 인쇄는 라밸, 태그 및 티켓 상에 바코드를 인쇄하는 데에 다년간 사용되어 왔으며, 이들 리본의 생산기술은 매우 특화되어 있다.
전형적인 컬러 리본은, 열전달 인쇄 처리에 있어서 최상의 성능을 제공할 수 있도록 개발되어 온, 상대적으로 복잡한 복합체 구조이다. 전형적인 고성능 열전달 컬러 리본은, 잉크층(들)을 위한 담지체 또는 지지층의 역할을 하는, 통상 3~6 마이크로미터의 두께의 매우 얇은 이축 배향 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름 기재로 이루어진다. PET 필름은 바람직한 기재로서 선택되는데, 이는 그 물리적 성질 및 120℃에까지 이르는 프린트헤드 온도를 견딜 수 있는 능력 때문이다. 이 PET 기재의 한쪽 측면은 적어도 하나의 얇은 착색 수지층으로 코팅된다. 다수의 수지계 컬러 리본에서는, 잉크층을 인쇄 매체로 용이하게 전달하도록 하기 위하여, PET 기재와 착색잉크층 사이에 이형층(release layer)이 또한 존재한다. 그러한 이형층은 결국 이미지의 맨 윗면으로 될 것이며, 많은 응용에 있어서, 인쇄된 이미지의 추가적인 보호를 제공할 것이다. 얇은 기재의 다른쪽 측면 상에는 통상적으로 "이면코팅(backcoating)"이 있으며, 이는 프린트헤드와 리본 사이에 적정 마찰성을 제공한다.
그 내용이 여기에서 참조로서 도입되는 미합중국 특허 제5,939,207호는 검정색 바코드의 인쇄에 사용되는 4층 열전달 리본 구조의 조성을 기재하고 있다. 사소한 변화를 갖지만, 이 구조는 본 발명에서 활용되는 전형적인 컬러 리본 조성을 나타낸다고 생각된다. 상기 '207 특허에 기재된 이 구조는, PET 필름과 같이 열적으로 또한 치수적으로 안정한 기재의 한쪽 측면에 결합된 내열성 이면코트를 포함하여 이루어진다. 극히 얇은 이형층이 기재의 다른쪽 측면 상에 제공되며, 이어서 착색층이 그 이형층 상에 제공된다.
착색층은 카본블랙과 수지 바인더를 함유하며, 수지 바인더는 폴리스티렌과, 다양한 인쇄 기재에의 접착력을 증진시키기 위하여 메타크릴산과 같은 다양한 작용기를 갖는 폴리아크릴레이트 수지를 포함한다. 인쇄되는 동안, 착색층은 인쇄 매체 로 전달된다. 외적 내구성을 요구하는 용도에 있어서 사용되는 컬러 리본용 조성은, 단지 폴리아크릴레이트 수지만을 포함하는 수지 바인더와 우수한 자외선 안정성을 갖는 컬러 색소를 이용할 것이다. 최적의 인쇄 및 코팅 성능을 위한 목적 점도와 물성을 달성하기 위하여, 착색층의 조성은 또한 다양한 왁스들 및 다른 첨가제들을 포함할 수 있다.
최종 인쇄 형태에 있어서, 만약 존재한다면, 인쇄된 이미지의 최상 표면으로서 기능하는 것은 이형층이다. 상기 '207 특허에 기재된 바와 같이, 이 층의 조성은, 기재로부터의 착색층의 용이한 이형을 제공하는 성분들을 포함하며, 그러한 성분들로서 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체, 알파-올레핀 말레인산 무수물 공중합체 및 카나우바(Carnauba) 왁스와 같은 다양한 왁스들과 같은 것들을 포함할 수 있다.
열전달 인쇄는, 흰색, 금속색, 형광색 및 특수화 컬러들을 포함하는 넓은 범위의 스팟(spot) 컬러들은 물론, 표준 청록색(cyan), 자홍색(magenta), 노란색(yellow) 및 검정색(C-M-Y-K) 프로세스 컬러들을 포함하는 다양한 컬러 선택사항들을 제공한다. 프로세스 컬러들을 투명 기재 상에 또는 흰색으로 인쇄된 배경 상에 인쇄하는 능력은, 진동하는(vibrant) 컬러들과 속이 들여다 보이는(see-through) 적층체 외관의 특유한 조합을 제공한다.
열전달 인쇄는, PET, 종이, 비닐 등을 포함하는 매우 다양한 기재 상에 이미지들을 인쇄하는 데에 사용될 수 있다. 인쇄 동안의 정확한 컬러 전달, 잉크/기재 접착 및 전체적인 시각적 외관들은 통상적으로 인쇄 매체의 표면 평탄성(smoothness)과 같은 표면 특성에 좌우된다. 펜실베니아, 브리스톨의 Dunmore Corporation을 포함하여, 열전달 인쇄에 사용되는 인쇄 매체를 공급하는 다수의 기업이 있다. 뉴욕, 암허스트의 IIMAK/T2 Solutions와 같은 리본 공급업체들은 통상적으로 수준급 매체들의 리스트를 고객들에게 제공할 것이다. 많은 경우에 있어서, 개선된 잉크 전달 특성을 제공하는, 기재의 인쇄 표면 상에 대한 독점적인 또는 특허받은 코팅이 존재한다. 인쇄된 이미지의 옥외 컬러 내구성에 대한 리본 공급업체의 보장은 통상적으로 수준급 매체의 사용에 좌우된다.
열적 인쇄기술에 있어서의 최근의 발전은 우수한 옥외 내구성을 갖는 저비용 고성능 컬러 리본의 도입을 포함한다. 뉴욕, 암허스트의 IIMAK은 DuraCoat(등록상표)(DC-300 시리즈)라고 불리우는 일련의 고성능 수지계 컬러 리본들을 제조한다.
더 나은 생산성을 위하여, 이스라엘의 Matan, Ltd.에 의해 제조되는 Sprinter B Printer와 같은 열전달 인쇄 장비들은 다중 프린트헤드와 리본을 갖도록 디자인되어 있다. 다중 프린트헤드와 대응 리본들의 사용은, 컬러 레지스트레이션(registration) 또는 오배향된(misaligned) 컬러 배치가 결과로서 나오지 않을 정도로 충분히 높은 모듈러스를 지닌 기재의 사용을 필요로 한다. 예를 들어, 백색 비닐과 같은 수준급 열전달 인쇄 매체는, 이러한 결과를 최소화하기 위하여 "이면보강(backing)"으로 강화될 필요가 있다. 132cm까지의 폭 활용성을 갖는 상용 프린터들이 활용가능하다.
진동하는 컬러 이미지의 생성을 위하여, 전통적인 스크린 인쇄적 접근과는 대조적으로, 디지털 인쇄의 사용은 인쇄 완료된 이미지에 대한 매우 신속한 수단을 제공한다. Adobe사의 포토샵(등록상표) 및/또는 Illustrator(등록상표)와 같은 디지털 이미지 조작(manipulation) 소프트웨어의, 래스터(raster) 이미지 처리(RIP) 소프트웨어와의 조합된 사용은, 디자인으로부터 완료된 품질입증(proof)까지의 전체 기획을, 스크린 인쇄 처리에서는 수일 이상이 소요되는 것에 비하여 수시간의 차원에서 완성시킬 수 있다. 열전달 인쇄와 상업적으로 활용가능한 그래픽 소프트웨어와의 조합은, 넓은 범위의, 적층된 유리용으로 주문된 미관(aesthetics)을 위한 커다란 기회를 제공한다.
유리/가소화 폴리비닐 부티랄(가소화 PVB)/유리의 조합을 포함하는 유리 적층체 활용예에 있어서, 가소화 PVB 표면 상에 직접 인쇄하는 것은, 열전달이 매우 어려운 것으로 예증되어 왔다. 가소화 PVB의 열악한 치수 안정성은 컬러 레지스트레이션과 불량한 외관을 갖는 중요한 문제들을 야기한다. 효과적인 유리 적층체 처리를 가능하게 하기 위하여 상업적으로 활용가능한 가소화 PVB 중간층의 위에 정상적으로 존재하는 표면 조직(texture) 또한, 인쇄된 이미지의 허용가능한 외관을 달성하는 데에 있어서 중요한 문제점을 제공한다. 이들 이유들로 인해, 가소화 PVB 기재 상에 열전달 기술을 사용하여 다중 컬러를 정확하게 전달하는 것은 일반적으로 시도되지 않아 왔다. 따라서, 디지털 컬러 이미지가 충분히 단단하고 평탄한 기재 상에 인쇄되고, 다음으로 이 기재는 유리/가소화 PVB/유리 적층체 내에 도입되는, 적층 복합체를 개발하는 것이 바람직할 것이다.
Dunmore Corporation은, DunKote(등록상표) DP38 필름으로 불리우는, 열전달 인쇄용으로 특정적으로 설계된 자사독점 코팅으로 코팅된 투명 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)를 생산한다. 그러나, 이 기재 상에 직접 인쇄하고, 이어서 이 인쇄된 필름을, 두 개의 가소화 PVB 층으로 캡슐화하는 것을 통해 유리 적층체 안으로 도입하는 것은, 부적절한 구조적 일체성(integrity) 및 일관되지 않는 인쇄 이미지 품질을 갖는 적층체를 낳는 것으로 판명되었다. 이러한 문제들은, PVB 가소제와 PET 필름의 인쇄면 사이의 허용될 수 없는 상호작용뿐만 아니라, -인쇄 및 미인쇄 표면 양자 모두 상에서- 가소화 PVB와 인쇄된 필름 구성요소 사이의 열악한 접착의 결과인 것으로 판명되었다. 따라서, 주문제작을 위하여 디지털 인쇄된 컬러 이미지를 유리/가소화 PVB/유리 적층체 내에 도입하는 수단을 제공하는 적층 복합체를 개발하는 것이 바람직할 것이다.
도 1은 본 발명의 적층체의 일 구체예를 나타낸 도면이다.
도 2는 가소화 PVB-PET-PET-가소화 PVB 적층체를 형성하기 위한 닙-롤 프레스 결합(nip-roll press bonding)을 나타낸 도면이다.
도 3은 압축성 전단(compressive shear) 측정에 사용되는 시험 고정대(test fixture)의 횡단면도이다.
예시된 구체예의 상세한 설명
여기에서 개시되는 본 발명은 유리 적층체 내에 사용되는 중간층을 기술하고 있다. 본 발명의 일 구체예가 도 1에 나타나 있다. 중간층(2)은 인쇄된 복합체 구조(18)를 포함하여 이루어지고, 이는, 인쇄된 이미지들(13)을 그 위에 가지면서 보호성 중합체성 필름(14)에 접착제(12)로 결합되는, 중합체성 지지 필름(16)을 포함하여 이루어진다. 이 인쇄된 복합체 구조(18)는, 결과 중간층(2)을 형성하도록 두 개의 접착제 층(8, 10)들 사이에 위치한다. 그런 다음, 중간층은 두장의 유리(4, 6) 사이에 위치할 수 있고, 이에 의해 최종의 유리 적층체 제품이 형성될 수 있다.
본 발명의 일 구체예에 있어서, 이미지는 중합체성 지지 필름 상에 인쇄되고, 중합체 필름으로 코팅되어 그 잉크 전달 특성을 향상시키게 된다. 다르게는, 중합체성 지지 필름에 의해 지지되는 이미지층 상에 이미지가 인쇄될 수도 있다. 이미지는 로고, 심볼, 기하학적 패턴, 사진, 문자-숫자의 조합 문자(alphanumeric characters) 또는 그 조합들일 수 있다. 용어 "컬러"는 검은색과 흰색은 물론 모든 색들을 포함한다.
중합체성 지지 필름의 두께는 바람직하게는 25 내지 250 마이크로미터이다. 본 발명의 중합체성 지지 필름은, 그 표면 상에 이미지를 처리(handling)하고 침착(deposition)시키는 동안에는 물론, 이어지는 결합 및 적층 단계 동안에도, 그 일체성(integrity)을 유지하는 물성을 지녀야만 한다. 또한, 중합체성 지지 필름은, 최종의 안전-판유리 제품의 구성 부분이 되기에 충분한 물성을 지녀야만 한다. 그러한 성능 요구를 만족시키기 위하여, 중합체성 지지 필름은 광학적으로 투명(즉, 이 층의 한쪽 면에 인접한 사물들이, 다른쪽 면으로부터 이 층을 통하여 들여다 보는 특정 관찰자의 눈에 편안하게 보일 수 있음)해야만 한다. 바람직하게는, 중합체성 지지 필름은, 최소한 외측 접착제 층의 인장 모듈러스와 동등하거나 그보다 더 큰, 바람직하게는 그보다 더 큰 인장 모듈러스를 갖는다.
중합체성 지지 필름으로서 사용되기에 바람직한 물리적 성질을 갖는 열가소성 물질들 중에는, 나일론, 폴리우레탄, 폴리아크릴레이트, 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 셀룰로스 아세테이트 및 트리아세테이트, 염화비닐 중합체 및 공중합체 등이 있다. 가장 바람직한 것은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)이다. 바람직하게는, PET는 강도를 향상시키기 위하여 이축 연신되고, 또한 승온될 경우, 낮은 수축 특성(즉, 150℃에서 30분간 노출후 양 방향 모두 2% 미만의 수축율)을 제공하기 위하여 열안정화된다. PET의 인장 모듈러스(21~25℃에서)는, 안전 판유리에서 사용되는 타입의 가소화 PVB가 약 107Pa인 것에 비하여, 약 1010Pa이다.
이미지가 그 위에 인쇄될 수 있는 다른 이미지층은, 비임계적(non-critical) 두께, 바람직하게는 0.1mm 내지 약 1.5mm의 두께를 갖는 중합체성 필름이다. 이 이미지층은, 그 표면 상에 이미지를 처리하고 침착시키는 동안에는 물론, 이어지는 결합 및 적층 단계 동안에도, 그 일체성을 유지하는 물성을 지녀야만 한다. 또한, 이 이미지층은, 최종의 안전-판유리 제품의 구성 부분이 되기에 충분한 물성을 지녀야만 한다. 그러한 성능 요구를 만족시키기 위하여, 이 이미지층은 광학적으로 투명(즉, 이 층의 한쪽 면에 인접한 사물들이, 다른쪽 면으로부터 이 층을 통하여 들여다 보는 특정 관찰자의 눈에 편안하게 보일 수 있음)해야만 한다.
이 이미지층으로서 사용되기에 바람직한 물리적 성질을 갖는 열가소성 물질들 중에는, 폴리비닐 부티랄, 나일론, 폴리우레탄, 폴리아크릴레이트, 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 셀룰로스 아세테이트 및 트리아세테이트, 염화비닐 중합체 및 공중합체 등이 있다. 가장 바람직한 것은 폴리비닐 부티랄(PVB)이다.
유리 적층 산업에서 통상적으로 행해지는 것과 같이, 두 층의 가소화 폴리비닐 부티랄과 같은 접착제 층에, 인쇄된 중합체성 지지 필름을 단순 접착시키는 것은, 안정적인 적층 복합체 구조를 제공한다고 보여지지 않는다. 열전달 리본의 잉크층에 전형적으로 사용되는 폴리아크릴레이트 수지 바인더는, 상업적으로 활용가능한 가소화 PVB 중간층(글리콜 에스테르, 아디페이트 에스테르 등)에 사용되는 통상의 가소제와 상호작용하는 것으로 보여진다. 이 상호작용은, 장기적인 적층체 내구성을 떨어뜨리는 것은 물론, 적층체 외관 및 층간(interply) 접착에 있어서 중요한 변화를 낳을 수 있다.
이들 통상의 가소제 대부분에 대해 매우 불침투성(impervious)인 중합체성 필름을 도입하여 중합체성 지지 필름의 인쇄된 표면을 덮으므로써, 가소화 PVB와 폴리아크릴레이트 수지 또는 임의의 독점적인 열전달 코팅 사이의 상호작용은 실질적으로 제거된다. 이 중합체성 필름은, 바람직하게는, 약 10 내지 125 마이크로미터의 두께를 갖는다. 만약 그러한 중합체성 필름이 사용되지 않는다면, 열전달 인쇄 매체 상에 사용된 독점적인 코팅과 접착제 층 사이에 유의한 상호작용이 또한 존재할 수 있다. 앞서의 문단에서 기재된 바와 유사한 결과들이 있을 수 있으며, 이는 바람직하지 않다. 잉크젯 조성에 있어서, 중합체성 필름은, 유리 적층체의 일체성에 중대한 영향을 끼치는, 인쇄된 잉크 성분들(예컨대, 캐리어 용제(carrier solvent) 등)의 접착제 층 내로의 이동에 대한 장벽으로서 작용할 뿐만 아니라, 인쇄된 지지 필름이 접착제 층(들)에 결합되도록 도와준다. 그것은 또한, 상기 기술한 바와 같은 가소제 접촉처럼, 인쇄를 접착제 층 성분들과의 상호작용으로부터 보호하므로써, 양방향(2-way) 장벽으로서도 작용한다.
그러나, 본 발명의 한 측면은, 허용될 수 있는 장기적인 적층체 일체성을 얻기 위하여, 중합체성 필름과 중합체성 지지 필름 사이의 적절한 접착을 달성하는 것이다. 본 발명의 바람직한 구체예에 있어서, 인쇄된 표면을 덮는 중합체성 필름은, 두번째 PET층과 같은 두번째 중합체성 지지 필름이다. 또 다른 구체예에 있어서, 컬러 이미지를 포함하여 이루어지는 중합체성 지지 필름은, 자외선 또는 열에 의해 경화되어 보호층으로서 역할을 하는 중합체성 필름을 형성하는 반응성 혼합물로 코팅된다. 가능한 코팅재로는 에폭시, 폴리에스테르, 폴리아크릴레이트 또는 폴리우레탄 조성물이 포함될 수 있다. 또 다른 구체예에 있어서, 중합체 필름은 수성 에멀젼(water emulsion) 또는 용제계 중합체로 코팅되며, 상기에서 물 또는 용제는 제거되어 중합체성 필름을 형성한다. 가능한 코팅재로는 에폭시, 폴리에스테르, 폴리아크릴레이트 또는 폴리우레탄 조성물이 포함될 수 있다.
그래픽 산업에 있어서, 인쇄된 이미지의 보호를 제공하기 위해 "오버레이(overlay)" 필름을 사용하는 것은 잘 알려져 있으며, 널리 실용화되고 있다. 이 기술은 통상적으로, 압력 활성화 아크릴 접착제 또는 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체와 같은 열 활성화 접착제로 코팅된, PET 필름과 같은 투명 플라스틱 필름의 사용에 관계된다. 압력 활성화 접착제를 지닌 PET 오버레이 필름의 경우에 있어서는, 통상적으로 접착제 표면에 맞추어진 실리콘 릴리스 라이너(silicone release liner)가 존재하는데, 이는 롤 형태의 필름의 블로킹(blocking)을 방지하며, 사용 전에 반드시 제거되어야 한다.
화학적으로 적절히 선택하면, 열 활성화 접착제의 사용은 보통 PET층들 사이의 강한 접착을 낳는다. 에틸렌 비닐아세테이트(EVA) 공중합체의 사용은, 우수한 적층체 일체성의 결과를 낳을 수 있는, 허용가능한 박리(peel) 및 압축성 전단(compressive shear) 접착 성질을 제공한다. EVA 공중합체 접착제의 사용은, 내관통성 및 다른 적층체 성능 특성이 표준의 유리/가소화 PVB/유리 적층체와 동등하거나 그보다 더 우수한 결과를 낳을 것이다. 게다가, PET-PET 구성요소들을 결합하기 위하여 열 활성화 접착제를 사용하면, 아크릴 압력 활성화 접착제에 비하여, 예컨대, 가소화 PVB/PET-PET/가소화 PVB 복합체 구조의 제작 공정 동안에, 의미있는 공정상의 잇점이 제공될 수 있을 것이다. 열 활성화 접착제로 코팅된 PET 오버레이 필름을 포함하여 이루어지는 중합체성 필름을 사용하는 경우, 적절한 입체규칙성도(tacticity)를 갖는 접착제를 선택했다면, 정상적으로는 별도의 릴리스 라이너를 제공할 필요가 없다. 폴리우레탄 열가소성 접착제와 같은 다른 열 활성화 접착제 또한 물론 사용가능하다.
EVA 공중합체/PET 복합체가, 열/압력 적층을 사용하여 결합된 인쇄된 물질의 보호성 오버레이로서는 광범위하게 사용되어 온 반면, 더 장시간(45~60분 대 10~20초)이고 더 고온(135℃ 대 65~95℃)인 공정조건을 요구하는 유리 적층체의 제조에서는 정상적으로는 사용되지 않는다. 성공적인 유리 적층을 위해서는, 결정화 및 최적의 접착에 못미치는 것에 의해 야기되는 탁도(haze)의 형성을 최소화하도록, EVA 공중합체 접착제 조성(즉, 비닐아세테이트 함량%) 및 두께가 신중하게 선택되어야만 한다. 비닐아세테이트 함량이 높을수록 층간 접착은 커지고, 탁도 수준은 낮아진다. 28%를 넘는 비닐아세테이트 함량에서는, EVA/PET 복합체의 롤 블로킹에 관한 문제가, 오버레이 적층 단계 동안에 공정상의 어려움을 발생시킨다. 박층(thinner layer) EVA 및/또는 다층 공압출 EVA 구조의 사용은, 허용될 수 있는 접착 및 탁도 결과들을 얻기 위해 사용될 수 있다.
본 발명에서는, General Binding Corporation과 같은 회사에서 제조된, 전형적인 열/압력 적층 장비들이 유용하다. 이러한 타입의 장비는 전형적으로, 닙(nip) 롤 압력 적층을 사용하여 인쇄된 필름과 결합시키기 이전에, 가열된 롤 또는 적외선 가열요소를 사용하여 예비가열될 수 있는 오버레이 필름(열 활성화 접착제+투명 중합체 필름)의 공급 롤(supply roll)을 채택한다. 그러한 공정 장비는 정상적으로는, 라인 속도, 가열 및 닙 롤 압력 제어로 구성(configure)되어, 결과 2층(twoply) 적층체에 우수한 투명성을 제공하며, 이는 층간에 공기가 포획(entrapment)되지 않았다는 것과 접착제의 흐름이 적절했다는 것의 지표가 된다.
그래픽 기술 산업에서의 이러한 적층기술의 통상적인 사용과 마찬가지로, 중합체성 지지 필름과 중합체성 필름 사이에 포획되어 중대한 광학적 결함을 유발할 수 있는 오염을 최소화하기 위하여, 청정 환경에서 작업하는 것이 매우 중요하다. 대전방지 코팅을 한 PET 필름을 사용하는 것이 본 발명의 바람직한 구체예이며, 그 가치는 공기로 인한 오염의 감소 및 결과적인 광학적 품질의 향상으로부터 유도된다.
인쇄된 중합체성 지지 필름이 두번째 중합체성 필름에 접착된 후에, 결합된 구조는 이어서 두개의 접착제 층들 사이에 놓여진다. 본 발명에서 활용가능한 접착제 층들은, 적절한 접착을 유리 및 중합체성 지지 필름과 중합체성 필름층에 제공하도록, 에너지 흡수성 및 표면 화학성을 갖는 다른 탄성 중합체들은 물론, 폴리우레탄, 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체, 가소화 폴리염화비닐을 포함한다. 본 발명의 바람직한 접착제 층은 가소화 PVB이다.
접착제 층들과 접촉하는, 결합된 중합체성 지지체 및 중합체성 필름의 바깥쪽 표면층들은 적절한 접착과 적층체 일체성을 달성하기 위하여 적절하게 코팅 및/또는 처리되어야만 한다. 바람직한 기술은, 화염(flame) 처리, 화학적 산화, 코로나 방전(corona discharge), 탄소 스퍼터링(sputtering), 진공 또는 공기 중에서의 플라즈마 처리, 접착제 적용, 또는 당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 잘 알려진 다른 공정들에 의해, 바깥쪽 중합체성 지지체 및 중합체성 필름을 화학적으로 개질(modification)하는 것이다.
PVB 수지는, 산 촉매의 존재 하에서 PVOH를 부티르알데히드와 반응시키고, 다음으로 촉매를 중화시키고, 분리하고, 안정화하고, 수지를 건조하는 공지의 수성 또는 용제 아세탈화 공정에 의해 제조된다. 이것은 Solutia, Inc.로부터 Butvar(등록상표) 수지로서 상업적으로 입수가능하다. PVB 수지는, 저각도 레이저광 산란(low angle laser light scattering)을 사용하여 크기 배제 크로마토그래피(size exclusion chromatography)로 측정했을 때, 전형적으로 70,000보다 더 큰, 바람직하게는 약 100,000 내지 250,000의 중량평균분자량을 가진다. 중량 기준으로, PVB 수지는 전형적으로, 22% 미만의, 바람직하게는 약 17 내지 19%의, 폴리비닐 알코올(PVOH)로서 계산된 히드록시기; 10%까지의, 바람직하게는 0 내지 3%의, 폴리비닐 에스테르로서 계산된, 예로써 아세테이트와 같은 잔류 에스테르기 및 나머지 양의 아세탈, 바람직하게는 부티르알데히드 아세탈을 포함하고, 선택적으로, 소량의, 예컨대 미합중국 특허 제5,137,954호에 개시된 바와 같은 2-에틸 헥사날과 같은 부티랄 이외의 아세탈기를 포함하여 이루어진다.
PVB 수지 시트는 전형적으로, 수지 100부 당 약 15 내지 50부, 보다 통상적으로는 25 내지 45부의 가소제로 가소화된다. 통상 채택되는 가소제들은 다중염기산(polybasic acid) 또는 다가(polyhydric) 알코올의 에스테르들이다. 적절한 가소제는, 트리에틸렌 글리콜 디-(2-에틸부티레이트), 트리에틸렌 글리콜 디-(2-에틸헥사노에이트), 테트라에틸렌 글리콜 디-헵타노에이트, 디헥실 아디페이트, 디옥틸 아디페이트, 헵틸 및 노닐 아디페이트의 혼합물, 디부틸 세바케이트, 오일-개질된 세바식 알카이드(sebacic alkyds)와 같은 중합체성 가소제, 및 미합중국 특허 제3,841,890호에 개시된 바와 같은 포스페이트와 아디페이트의 혼합물 및 미합중국 특허 제4,144,217호에 개시된 바와 같은 아디페이트와 알킬 벤질 프탈레이트의 혼합물이다. 또한, 미합중국 특허 제5,013,779호에 개시된 바와 같이, C4 내지 C9 알킬 알코올과 시클로 C4 내지 C10 알코올로부터 만들어진 혼합 아디페이트도 있다. 헥실 아디페이트와 같은 C6 내지 C8 아디페이트 에스테르가 바람직한 가소제이다. 보다 바람직한 가소제는 트리에틸렌 글리콜 디-(2-에틸헥사노에이트)이다.
자외선 흡수제를 가소화 PVB층 내에 도입하는 것이 또한 바람직하다. 그러한 자외선 흡수제의 하나는, 여기에서 참조로서 그 내용이 도입된 미합중국 특허 제5,618,863호에 개시되어 있다. 가소화 PVB에 첨가되는 자외선 흡수제의 양은 다양할 수 있으며, 일반적으로 PVB 중합체 100부 당 0.1 내지 1.0부이다. 자외선 흡수제가 함유된 두 층의 가소화 PVB 접착제 층 사이에 인쇄된 적층 복합체를 샌드위치시키는 것은, 이들 고가의 성분들을 PET 인쇄 매체 또는 PET 오버레이 필름 내에 포함시켜야 할 필요를 제거해 준다. 거의 모든 상업적으로 활용가능한 PET 필름들이 자외선 흡수제를 함유하지 않기 때문에, 이들은 심각한 자외선 열화(degradation)에 처해지고, 그 결과, 적절히 보호되지 않는다면, 필름이 부서지는 현상(embrittlement)을 낳는다. PET 필름이 인쇄 매체 또는 오버레이 필름용으로 사용되는 때에, 바람직한 경우에 있어서는, 가소화 PVB층에 자외선 흡수제를 첨가하는 것이, PET 중합체의 열화가 없도록 하기 위해서는 필수적이다. 게다가, 가소화 PVB층에 자외선 흡수제를 첨가하는 것은 인쇄층 내에서 색소의 광안정성의 향상을 제공한다. 또한, 자외선 흡수제는 PET 또는 다른 선택된 중합체성 지지 필름에 첨가될 수도 있다.
가소제, 자외선 흡수제 및 접착 조절제 이외에, 가소화 PVB층은, 시트 전체 또는 일부를 채색할 수 있는 색소 또는 염료, 항산화제 등과 같은 다른 성능 개선 첨가제를 포함할 수 있다. 예를 들면, PVB층들의 하나는 낮은 가시 투과도를 갖는 백색의 PVB층일 수 있으며, 이는 인쇄된 PET층 상의 컬러의 진동성(vibrancy)을 증가시킬 수 있다.
약 0.38 내지 1.5mm의 비임계적 두께를 갖는 가소화 PVB 시트는, 수지와 가소제 및 첨가제를 혼합하고, 바람직하게는(상업적 시스템에서) 혼합된 조성을 시트 다이를 통해 압출하므로써, 즉, 용융된 가소화 PVB를, 크기에 있어서 형성되는 시트에 실질적으로 합치되는, 가로방향으로 길고 세로방향으로 좁은 다이 개구(die opening)를 통해 밀어내므로써 형성된다. 시트 표면의 거칠기(roughness)는 통상적으로, 용융 파쇄(melt fracture)로 당업자들에게 알려진 현상에 의해 생성되고, 그러한 원하는 특징은, 예컨대 미합중국 특허 제4,281,980호의 도 4에 나타난 바와 같은 압출 다이 개구의 디자인으로부터 유도될 수 있다. 압출되는 시트의 하나 또는 그 이상의 측면 상에 거친 표면을 생성하는 다른 알려진 기술들은 다음의 하나를 특정 또는 조절하는 것과 관계된다: 중합체 분자량 분포, 물 함량 및 용융물의 온도. 이들 기술들은 미합중국 특허 제2,904,844호; 제2,909,810호; 제3,994,654호; 제4,575,540호 및 유럽 특허 제0185,863호에 개시되어 있다. 다이 하류의 엠보싱(embossing) 또한 원하는 표면 거칠기를 생성하는 데에 사용될 수 있다. 규칙적인 패턴의 표면을 갖는 엠보싱된 가소화 PVB 시트의 예들은 미합중국 특허 제5,425,977호 및 제5,455,103호에 기재되어 있다. 이 가소화 PVB 표면 거칠기는 유리/가소화 PVB 경계면의 탈기(de-airing)를 가능하게 하기 위해 필요하고, 이어지는 오토클레이브 적층 동안에 완벽하게 제거된다. 본 발명의 최종 적층체는 당 분야에서 알려진 공정을 사용하여 형성된다.
도 2를 참고하여, 자동차 또는 건물 창, 채광창(skylight), 선루프(sunroof) 등과 같은 안전 판유리에 사용되는, 전면 인쇄된 적층 복합체(2)를 형성하기 위한 공정이 기술될 것이다. 도 2는 인쇄된 적층체 층(18)을 가소화 PVB 층들(8 및 10) 내에 캡슐화하기 위한 닙 롤 프레스-결합 시스템을 예시한다. 롤(62)로부터 나온 인쇄된 적층체 층(18)은 인장 롤(64)을 통과하여, 인쇄된 적층체 층(18)이나 가소화 PVB 시트들(8 및 10) 중 어느 하나 또는 양자 모두를 완만하게 가열하기 위해 위치시킨 스테이션(66) 내에서, 중간 정도의(moderate) 표면 가열에 처해진다. 가열은 순간적인 융합 결합을 촉진하기에 충분한 온도까지 이루어지며, 여기에서 열적으로 연화된 층들(8 및 10)의 표면들은 점착성을 갖게 된다. 인쇄된 적층체 층(18)의 중합체성 지지층들이 바람직한 이축 배향 폴리에틸렌 테레프탈레이트라면, 적절한 온도는 약 30℃에서 120℃까지이며, 바람직한 표면 온도는 약 50℃에 이른다.
거칠게 된 탈기(de-airing) 표면을 각각 갖는 인쇄된 적층체 층(18) 및 가소화 PVB 층들(8 및 10)은 반대로 회전하는 프레스 롤들(68a, 68b) 사이의 적층 닙 내로 직접 향하고, 여기에서 3개의 층들은 함께 병합된다. 이것은 층들 사이의 공기를 밀어내고, 층들 사이의 공기를 가능한 한 많이 제거하는 것이 필수적이기 때문에, 이 공정 단계는 매우 중요하다. 이 병합의 결과는 가소화 PVB 층들(8 및 10) 내에 인쇄된 적층체 층(18)을 캡슐화하여 도 1의 가볍게 결합된 적층체(2)를 형성하는 것이며, 층들(8 및 10)의 바깥쪽의 미결합된 탈기 표면들은 평평하게 되지 않는다. 층들(8 및 10)은 롤들(72a, 72b)로부터 공급되며, 인장 롤(73)이 가소화 PVB 층 공급 라인 내에 포함될 수 있다. 원한다면, 프레스 롤들((68a, 68b)이 선택적으로 가열되어 결합을 촉진할 수도 있다. 프레스 롤들((68a, 68b)에 의해 가해지는 결합 압력은, 선택된 담지 필름(carrier film) 물질 및 채택된 결합 온도에 따라 달라질 수 있으나, 일반적으로는 약 0.7 내지 5kg/㎠, 바람직하게는 약 1.8 내지 2.1kg/㎠의 범위일 것이다. 적층체(2)의 인장은 유동(idler) 롤(74) 위를 통과하는 것에 의해 제어된다. 도 2의 어셈블리를 통과하는 전형적인 라인 속도는 1.5 내지 10m/분이다.
본 발명의 적층체는 유리 시트들 사이, 바람직하게는 짝이 맞는 한 쌍의 플로트(float) 유리 시트들 사이에 가장 일반적으로 놓여질 것이다. 유리 시트들은, 투명 유리 및 색조(tinted) 유리 양자 모두를 포함하여, 또한 어닐링, 열 강화 또는 템퍼링된 유리를 포함하여, 어떠한 종류의 유리의 어떠한 조합이라도 가능하다. 본 발명의 복합 적층체는, 예를 들면 단일층의 가소화 PVB 안전 필름을 함유하는 안전 유리 적층체를 형성하는 공정과 같은 종래의 안전 유리 적층체 형성에 있어서 채택되는 것과 같은 장비를 채택하여 적층될 수 있고, 마찬가지 방식으로 사용될 수 있다는 잇점을 가진다. 전형적인 상업용 안전유리 적층 공정은 다음의 단계들을 포함하여 이루어진다:
(1) 두 개의 유리와 복합 적층체의 조립체(assembly)를 넘겨주는 단계;
(2) 상기 조립체를 실온에서 압력 닙 롤에 통과시켜, 포획된 공기를 밀어내는 단계;
(3) 상기 조립체를, 전형적으로 유리 표면 온도가 약 100℃에 이를 때까지, 적외선 조사 또는 대류 수단으로 단기간 동안 가열하는 단계;
(4) 상기 뜨거운 조립체를 두번째 쌍의 닙 롤에 통과시켜, 상기 조립체에 충분한 순간적인 접착을 부여하여 적층체의 가장자리를 봉합하고, 추가적인 처리를 가능하게 하는 단계; 및
(5) 상기 조립체를, 전형적으로 130 내지 150℃의 온도 및 1050 내지 1275kN/㎡의 압력에서 30 내지 90분 동안 오토클레이브하는 단계.
가소화 PVB/유리 경계면의 탈기(2~4 단계)에서 사용되는, 당 기술분야에서 알려지고 상업적으로 실용화된 다른 수단들에는 진공 백(bag) 및 진공 링(ring) 공정이 포함되며, 여기에서는 공기를 제거하기 위하여 진공이 활용된다.
유리 적층체의 허용가능한 최종사용 성능 요구사항에는, 바람, 온도 등에 의해 부과되는 것과 같은 외부적인 힘에 처해질 경우, 구조적 일체성이 유지될 것(즉, 경계면 분리가 없을 것)이 포함된다. 게다가, 열 강화 또는 템퍼링된 유리가 유리 적층체의 제작에 사용될 경우, 그 비평면성(nonplanarity)의 결과, 하나 이상의 층의 분리를 낳을 수 있는 힘이 발생할 수 있다. 본 발명의 일 구체예에 있어서, 고려될 필요가 있는 표준의 유리/가소화 PVB/유리 적층체에 비하여, 최소한 6개의 추가적인 경계면들(예컨대, 가소화 PVB/PET, PET/열전달 코팅, 열전달 코팅/잉크층, 잉크층/EVA 접착제, EVA 접착제/PET, PET/가소화 PVB)이 존재한다. 적층체 일체성에 관한 문제들을 피하기 위해서는, 유리 적층체 내의 모든 표면들의 경계면 접착이 최소한의 요구조건에 부합하는 것이 필수적이다. 적층체의 압축성 전단 강도의 측정은 가장 약한 경계면의 접착에 대한 측정을 제공한다. 이 결과는, 적층체 일체성 및 장착되어 사용되는 동안의 경계면 적층분리(delamination)의 잠재적 가능성을 측정하는 수단으로서 사용될 수 있다.
적층체의 압축성 전단 강도는, 이하에서 설명되고 도 3에 나타난 시험법을 사용하여 측정된다. 평가용 유리 적층체는 앞선 부분에서 설명한 종래의 적층 방법을 사용하여 제조된다. 시험 동안에 플라스틱/유리 경계면들이 도 3에 나타난 시험 고정대 내에서 자유롭게 움직일 수 있도록, 적층체에 사용되는 유리층의 두께가 선택된다. 평가를 받는 적층체 타입 각각에 대하여, 30mm의 직경을 갖는 최소한 6개의 원형 시험편의 시리즈가, 유리 적층체의 더 큰 조각으로부터 수냉식 회전형 다이아몬드 코어 드릴을 사용하여 절단된다. 수냉은 적층체의 과도한 가열을 피하기 위하여 적용되며, 유리 부스러기화를 최소화하기 위하여 주의를 기울인다. 시험편이 절단된 후, 시험 전에 그것들은 21 내지 23℃의 조건에서 밤새 방치된다.
시험을 개시하기 위하여, 시험 고정대의 상반부를 하반부에 짝지은 다음, 원형 시험편을 시험 고정대의 고정형 하반부의 오목한 원형 구역 내에 위치시킨다. 시험편이 탑재된, 조립된 시험 고정대는 이어서 Alpha Technologies T20 Tensometer와 같은 시험 장치 내에 삽입되며, 여기에서 크로스헤드는 측정된 힘을 시험 고정대의 이동가능한 상단 표면에 적용할 수 있다. 일단 크로스헤드가 시험 고정대의 상단 표면과 접촉하면, 크로스헤드는 3.2mm/분의 일정 속도로 움직이며, 시료를 전단하기 위해 필요한 최대의 힘이 결정된다. 가장 약한 경계면을 규정하기 위하여, 파손(failure)이 일어나는 경계면에 주목해야 한다. 측정된 힘은 이어서, 그것을 시험편의 단면적으로 나누는 것에 의해 압축성 전단 강도로 변환된다. 적절한 일체성을 갖는 적층체에 대한 최소한의 압축성 전단 강도는 대략 8MPa로 평가되었다.
90도 박리(peel) 접착 시험법은 가소화 PVB와 PET 필름 사이의 접착 결합력을 측정한다. 시험될 PET 필름 및 Solutia Inc.로부터 상업적으로 입수가능한 가소화 PVB 시트인 Saflex(등록상표) RB41을 함유하는 특수 시험 적층체(6.4cm 폭 x 17.1cm 길이)들은, 앞서 기술한, 표준의 유리/가소화 PVB/유리 적층체의 유리 부분 하나를 PET 필름으로 대체하는 것에 의한 변형 적층 기술을 사용하여 제조된다. 가소화 PVB 층의 두께는 0.76mm이다. 반면, 중요한 인자가 아닌 유리의 두께는 통상 2.0 내지 3.0mm이다. 시험될 PET의 두께는 50~175 마이크로미터 범위이다. 유리와 가소화 PVB 층 간의 접착을 PET와 가소화 PVB 층 간의 접착보다 확실히 강하게 하기 위하여, 조립 이전에 가소화 PVB 필름을 70℃에서 1시간 동안 건조한다.
유리/가소화 PVB/PET 적층체는 각 구성요소들을 수작업으로 조립하므로써 제조된다. 이것은 또한, 가소화 PVB에 대하여 매우 낮은 접착을 갖는 얇은 부분(약 12 마이크로미터)의 PET 필름의 작은 조각(2.5cm x 6.4cm)을, 초기 박리 처리를 가능하게 하기 위하여 박리 시험편이 빗금 새겨지고(score) 파괴되는(아래 참고) 지점에서, 가소화 PVB와 PET 층 사이에 삽입하는 데에 유용하며, 그렇지 않다면 가소화 PVB와 PET 층의 분리를 개시시키기가 어려울 것이다.
그러한 두 개의 조립된 적층체들은 이어서 각각의 PET 표면들이 접촉하도록 놓여지며, 필요량의 압력을 가하기 위하여 조정된 갭을 갖는, 또한 다양한 층들 사이에 위치하는 과량의 공기를 효과적으로 밀어내는 탈기 롤들을 통과한다. 적층체들은 이어서 개별적으로, 105℃의 대류 공기 오븐 내에 10분간 놓여진다. 뜨거운 적층체들은 다시 쌍(PET 층들 사이의 접착을 피하기 위하여, 필요하다면, 종이 분리부(separator)를 가짐)으로 짝지워지며, 이전과 같은 닙 롤을 통과한다. 이들 적층체들은 이어서, 143℃에서 20분의 유지시간을 갖는 오토클레이브 사이클을 사용하여 1275kN/㎡의 압력으로 오토클레이브된다.
오토클레이브가 완료된 다음, 적층체의 길이 방향으로 평행하는, 각각으로부터 4cm 이격된 2개의 절단면을, 면도날 또는 다른 유사한 도구만을 사용하여 PET 층을 통해 만든다. 이어서, 적층체 말단으로부터 대략 4cm의 위치에서 적층체의 폭 단위에 평행하게 유리측 표면 위에 빗금을 새기고, 파괴한다. 적층체의 유리측 면으로부터, 유리 파괴 지점에 있는 가소화 PVB 층을 통하여 절단면이 만들어지고, PET 필름이 가소화 PVB 층으로부터 박리될 수 있게 된다. 4cm 폭을 갖는 띠의 각 측면 상에 있는 PET 필름의 바깥쪽 가장자리는 유리 파괴 지점에서 절단된다. 보고된 값 하나 당, 각 PET 필름 타입에 대해 적어도 3개의 시료가 시험된다.
실제 박리 시험을 시행하기 전에, 시료들을 21℃의 조건에서 밤새 방치한다. 박리 시험 동안, 유리/가소화 PVB/PET 시험편은, 가소화 PVB 표면으로부터 90도 각도로 PET 필름을 박리시키도록 배치된 박리 시험기(분당 12.7cm의 크로스헤드 속도)의 그립 내에 위치한다. PET 필름을 가소화 PVB 표면으로부터 분리시키기에 필요한 힘이 측정되고, 기록된 다양한 피크들의 평균이 결정된다. 이어서, 박리 접착은 측정된 힘을 시험 띠의 4cm 폭으로 나누는 것에 의해 계산된다. 적절한 일체성을 갖는 적층체에 대한 최소한의 박리 접착은 대략 4N/cm로 평가되었으며, 바람직한 구체예들에 있어서는 약 8N/cm의 박리 접착을 갖는다.
5 파운드(2.27kg) 구 낙하 시험을 수행할 때에는, 30.5cm x 30.5cm의 단위를 갖는 일련의 유리 적층체들이, 앞서 기술한 표준 오토클레이브 적층기술을 사용하여 제조된다. 내관통성의 측정을 위해서는 최소한 6개의 유리 적층체가, 바람직하게는 12개의 유리 적층체가 필요하다. 준비된 유리 적층체들은, ANSI/SAE Z26.1 자동차 시험 코드에서 기술한 바와 같은 지지 프레임 내에 개별적으로 놓여진다. 21℃±2℃의 일정온도에서, 적층체가 관통될 특정 높이로부터 5 파운드(2.27kg)의 구형 철제 구가 적층체의 중심 위로 낙하된다. 시험 적층체의 아래에 짝지워져 위치한 두개의 이격된 자기 코일들이, 철제 구가 코일들 사이의 거리를 횡단하는 데에 걸리는 시간을 측정한다. 이 측정된 시간은 이어서, 적층체 관통 후의 구의 속도로 변환된다. 구가 유리 표면을 가격할 때의 구의 속도 또한 계산된다. 구가 적층체를 관통할 때의 구의 운동 에너지 손실은, 이어서 파단 높이로 변환된다. 측정된 평균 파단 높이는, 유리 적층체의 파괴 및 구의 관통이 모두 일어나는, 적어도 6회의 구 낙하 파단 높이의 미터 단위의 평균이다.
끝으로, 적층체 탁도는, Byk-Gardner TCS 분광계를 사용하여 ASTM D1003-00(탁도 및 발광 투과도 시험법/절차 B)에 따라 측정된다.
0도 연속가격 접착 시험은 30년 동안 표준 Solutia 절차였다. 이는 적층체 구조 내에서 PVB 접착제 층에 대한 유리의 접착 수준을 측정한다. 유리에 대한 PVB 층의 접착은 내충격성과 유리/PVB 구조체의 장기 안정성에 큰 영향을 끼친다.
적층체는 화씨 0도의 조건에 처해지고, 1lb 해머로 연속가격(pummel)된다. PVB 접착제 층 상에 남아있는 유리의 양을 표준들과 비교하고, 1 내지 10의 등급을 매긴다.
가장 보편적으로 사용되는 방법은 다음과 같다: 1) 유리를 15cm x 15cm 크기로 자른다. 다음으로, 시험편을 화씨 0도의 냉각 공기 캐비넷 내에 적어도 1시간 동안 위치시킨다. 캐비넷 내의 공기 속도는 최소한 100fpm이어야 한다. 공기가 모든 표면에 순환될 수 있도록 시험편을 분리시켜야 한다. 무거운 면 장갑을 사용하여, 한번에 하나의 시료를 제거하고, 1-파운드 해머 및 Solutia Pummel Box를 사용하여 시험편을 연속가격한다. 정확한 결과를 얻기 위하여, 시험편은, 냉각 조건의 캐비넷으로부터 제거된 후 즉시 연속가격되어야 한다. 단지 파괴된 유리의 가장자리만이 플레이트에 접촉하도록, 시험편은 연속가격 플레이트 평면에 대하여 5도 각도를 유지하게 된다. 시험편은 이어서, 그 바닥 ¾ 인치를 따라 ½ 인치씩 증가시키며 계속해서 연속가격된다. 이 바닥 열(row)이 완전하게 분쇄되면, 다음의 ¾ 인치가 분쇄되는 등과 같이 하여, 약 ½ 인치가 남을 때까지 한다. 시험편은 이어서 뒤집어지고, 연속가격이 반복된다.
연속가격된 시료는 실온에 방치되고, 응축된 습기는 등급화(grading)가 시작될 때까지 증발될 수 있도록 한다. 시료는 이어서 표준들과 비교된다. 판정되는 PVB 접착제 층에 부착된 유리의 수준은, 표준들에 있어서 모두 다르다. 시험 시료및 표준들 중 하나의 양자 모두가 함께 기울어져서, 판정기(evaluator)의 위쪽 및 전면에 위치한 광원반사를 포착하게 된다. 합치가 일어날 때까지, 모든 표준들에 대하여 비교가 반복된다. 연속가격 횟수가 기록되고, 시료가 뒤집어지고, 존재하는 표준들에 대한 반대면의 등급이 또한 매겨진다.
연속가격 값들이 모아지고, 시험편에 대해 평균되어진다. 보고된 값들은, 그룹에 대한 평균 연속가격 값, 그룹 내의 시료 번호 및 개별 표면에 대한 연속가격 접착 등급의 최대 범위를 나타낸다.
발명의 요약
본 발명의 목적은, 내관통성(penetration resistance), 광학적 품질 및 내구성을 포함하여 종래의 유리/가소화 PVB/유리 적층체와 동등한 전체 성능 특성을 지니는, 캡슐화된 디지털 인쇄 이미지를 갖는 유리 적층체를 얻는 것이다. PET 필름의 잘 인지된 배리어(barrier) 특성 때문에, 인쇄된 PET 필름에 적층되는 두번째 PET 필름 구성요소의 사용은, PVB 가소제와 인쇄 매체 코팅 또는 잉크층 사이의 어떠한 상호작용도 피하게 한다.
본 발명의 일 구체예는 적층 유리용 중간층에 직접적으로 관련되며, 상기 중간층은, 적어도 하나의 컬러 이미지를 지지하는 중합체성(polymeric) 지지 필름; 상기 컬러 이미지가 상기 중합체성 지지 필름과 중합체성 필름 사이에 있도록 상기 중합체성 지지 필름에 결합되는 중합체성 필름; 상기 중합체성 지지 필름에 결합되는 첫번째 접착제 층; 및 상기 중합체성 필름에 결합되는 두번째 접착제 층을 포함하여 이루어진다.
본 발명의 다른 구체예는, 디지털 인쇄 기술을 사용하여 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 기재 상에 인쇄된 컬러 이미지들을 포함하여 이루어지는 플라스틱 복합체에 관련된다. 상기 PET층은 이어서 열활성화 접착제, 바람직하게는 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체(EVA)를 사용하여 두번째 PET층에 결합된다. 결합된 PET층들은 이어서, 두 개의 가소화 PVB층 사이에 위치하여 상기 플라스틱 복합체를 형성한다. 상기 플라스틱 복합체는 이어서, 두 장의 유리 시트 사이에 놓여져서 최종의 적층된 유리 제품을 형성할 수 있다.
본 발명의 또 다른 구체예는, 두 장의 유리 시트 사이에 위치하는 중간층을 포함하여 이루어지는 적층 유리 복합체에 관련되며, 상기 중간층은, 적어도 하나의 컬러 이미지를 지지하는 중합체성 지지 필름; 상기 컬러 이미지가 상기 중합체성 지지 필름과 중합체성 필름 사이에 있도록 상기 중합체성 지지 필름에 결합되는 중합체성 필름; 상기 중합체성 지지 필름에 결합되는 첫번째 접착제 층; 및 상기 중합체성 필름에 결합되는 두번째 접착제 층을 포함하여 이루어진다.
본 발명의 또 다른 구체예는, 적어도 하나의 컬러 이미지를 지지하는 중합체성 지지 필름; 및 상기 컬러 이미지가 상기 중합체성 지지 필름과 중합체성 필름 사이에 있도록 상기 중합체성 지지 필름에 결합되는 중합체성 필름을 포함하여 이루어지는 중간층에 관련되며, 상기 중간층은 유리 적층체 내에 사용된다.
실시예 1
열전달 인쇄에서의 향상된 성능을 위한 독점적 코팅을 갖는, 펜실베니아, 브리스톨의 Dunmore Corporation에서 제조한 Dun-Kote(등록상표) DP38 - 3 mil 고투명 PET 필름을, 미코팅된 측면 상에서의 플라즈마 처리를 통해 접착촉진시켰다. 오토클레이브 적층 후, Solutia Inc.로부터 상업적으로 입수가능한 Saflex(등록상표) 가소화 PVB 중간층(RB41)에 대한, 이 처리된 표면의 90도 박리 접착의 결과가 8N/cm로 관찰되도록, 플라즈마 처리 동안의 공정 조건을 채택하였다.
실시예 2
28%의 비닐아세테이트를 함유하는 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체의 1 mil 층으로 이루어지는 PET 오버레이 필름을, 2.65 mil Hostaphan(등록상표) 4707 PET 필름(사우스 캐롤라이나, 그리어의 미쓰비시 필름으로부터 상업적으로 입수가능) 상에 코팅하였다. 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체로 코팅된 PET 오버레이 필름의 표면은 사용 전에는 점착성이 있지 않았다. 이 PET/EVA 오버레이 필름의 미코팅된 PET 표면을 코팅 전에 플라즈마 처리하였다. 오토클레이브 적층 후의, 표준 Saflex(등록상표) 가소화 PVB(RB41) 중간층에 대한 미코팅된 PET 표면의 90도 박리 접착 시험의 결과는 12N/cm로 관찰되었다.
실시예 3
Matan Sprinter B Printer 및 뉴욕, 암허스트의 T2 Solutions에 의해 공급되는 Duracoat(등록상표) DC300 시리즈 C-M-Y-K 리본들을 사용하여, 실시예 1로부터 제조된 코팅된 표면 필름 상에 디지털 시험 이미지를 인쇄하였다. 결과 시험 이미지는 우수한 컬러와 이미지 세부 묘사를 보여주었다.
실시예 4
실시예 2의 EVA/PET 오버레이 필름을, 종래의 가열 롤/압력 닙 공정 배치를 사용하여, 실시예 3의 인쇄된 PET 필름에 가열 적층하였다. 고투명성을 갖고, 가시적인 공기 포획이 없는 최종 복합체 외관을 달성하도록, 공정 조건이 선택되었다.
실시예 5
실시예 3의 인쇄된 시험 이미지를, 0.38mm의 표준 Saflex(등록상표) RB-11 가소화 PVB 중간층(Solutia로부터 상업적으로 입수가능)의 두개 층으로 "수작업으로" 캡슐화하고, 다음으로, 전술한 바와 같은 종래의 닙 롤 탈기/핫 택(hot tack) 및 오토클레이브 공정을 사용하여, 두개의 2.3mm 어닐링 유리와 적층하여 최종 유리 적층체를 형성하였다. 압축성 전단 접착이 측정되었고, 낮은(7MPa) 것으로 관찰되었으며, 잉크/가소화 PVB 경계면에서 파손이 관찰되었다. 이러한 낮은 압축성 전단 접착은, 전체적인 유리 적층체 일체성을 위해서는 허용될 수 없는 수준으로 여겨진다. 적층 후에, 인쇄된 이미지의 시각적 외관에 있어서의 중대한 변화들이 또한 관찰되었으며, 허용될 수 없는 것으로 간주되었다.
실시예 6
실시예 4의 PET-PET 복합체를, 0.38mm의 표준 Saflex(등록상표) 가소화 PVB 중간층(RB-11)의 두개 층으로 캡슐화하고, 다음으로, 종래의 닙 롤 탈기/핫 택 및 오토클레이브 공정을 사용하여, 두개의 2.3mm 어닐링 유리와 적층하여 최종 유리 적층체를 형성하였다. 탁도 및 압축성 전단 접착이 측정되었고, 아래에 나타낸 바와 같이, 허용될 수 있는 한계 내인 것으로 관찰되었다. 적층 후에, 인쇄된 이미지의 시각적 외관 또는 컬러에 있어서의 변화들은 관찰되지 않았다.
탁도 1.4%
압축성 전단 12.3MPa
평균 파단 높이(MBH)가 5 lb 구 낙하 시험법을 사용하여 시험되었고, 동등한 유리/가소화 PVB/유리 적층체와 최소한 비교가능한 7.6m 보다 큰 것으로 관찰되었다.
실시예 7
HP Designjet 잉크젯 프린터를 사용하여, Sentinel Imaging, Graphix 브랜드 투명 폴리에스테르 필름의 코팅된 면 상에 디지털 시험 이미지를 인쇄하였다. 접착제 코팅을 필름의 반대면에 적용하였다. 결과 이미지는 우수한 외관과 진동성(vibrancy)을 보여주었다.
실시예 8
HP Designjet 잉크젯 프린터를 사용하여, Sentinel Imaging, Graphix 브랜드 투명 폴리에스테르 필름의 코팅된 면 상에 디지털 시험 이미지를 인쇄하였다. 접착제 코팅을 필름의 반대면에 적용하였다. 결과 이미지를, 0.38mm의 표준 Saflex(등록상표) RB-11 가소화 PVB 중간층(Solutia로부터 상업적으로 입수가능)의 두개 층으로 "수작업으로" 캡슐화하고, 다음으로, 전술한 바와 같은 종래의 닙 롤 탈기/핫 택 및 오토클레이브 공정을 사용하여, 두개의 2.3mm 어닐링 유리와 적층하여 최종 유리 적층체를 형성하였다. 압축성 전단 접착이 측정되었고, 낮은(5MPa) 것으로 관찰되었으며, 잉크/가소화 PVB 경계면에서 파손이 관찰되었다.
실시예 9
실시예 2의 EVA/PET 오버레이 필름을, 종래의 가열 롤/압력 닙 공정 배치를 사용하여, 실시예 7의 인쇄된 PET 필름에 가열 적층하였다. 고투명성을 갖고, 가시적인 공기 포획이 없는 최종 복합체 외관을 달성하도록, 공정 조건이 선택되었다.
실시예 10
실시예 9의 PET-PET 복합체를, 0.38mm의 표준 Saflex(등록상표) 가소화 PVB 중간층(RB-11)의 두개 층으로 캡슐화하고, 다음으로, 종래의 닙 롤 탈기/핫 택 및 오토클레이브 공정을 사용하여, 두개의 2.3mm 어닐링 유리와 적층하여 최종 유리 적층체를 형성하였다. 탁도 및 압축성 전단 접착이 측정되었고; 탁도는 허용될 수 있는 한계 내인 것으로 관찰되었으며, 압축성 전단 측정은 11.2MPa이었다. 적층 후에, 인쇄된 이미지의 시각적 외관 또는 컬러에 있어서의 변화들은 관찰되지 않았다.
실시예 11
Purgatory로 알려진 잉크젯 프린터를 사용하여, Circle Graphics Co. 사의 불투명 백색 폴리에스테르 후면발광(backlit) 필름 상에 디지털 시험 이미지를 인쇄하였고, 그 결과 윈도우 타입 배치(configuration)에 있어서 2방향 신호 효과(2-way signage effect)를 얻었다. 다음으로, 이 인쇄된 지지 필름은, 앞서 기술한 것과 같은 공정으로 중합체성 필름에 결합되었으며, 9.9MPa의 압축성 전단 결과를 가졌다. 실시예 8에서 기술된 바와 같이 인쇄 상에 중합체성 필름이 오버레이되지 않았던 경우, 압축성 전단 측정은 5.2MPa이었다.
실시예 12
Vutek UltraVu 3360 잉크젯 프린터 및 Inkware 잉크 조성을 사용하여, 가소화 폴리비닐 부티랄 상에 디지털 시험 이미지를 인쇄하였다. 이 인쇄된 시험 이미지를, 0.38mm의 표준 Saflex(등록상표) RB-11 가소화 PVB 중간층(Solutia로부터 상업적으로 입수가능)의 두개 층으로 "수작업으로" 캡슐화하고, 다음으로, 전술한 바와 같은 종래의 닙 롤 탈기/핫 택 및 오토클레이브 공정을 사용하여, 두개의 2.3mm 어닐링 유리와 적층하여 최종 유리 적층체를 형성하였다. 인쇄된 PVB/PVB 경계면에서의 박리 접착 결과들은, 이미지의 주된 컬러 및 컬러 해당부분(coverage)의 백분율에 따라, 1 내지 6N/cm의 범위를 가졌다. 접착제 층 PVB에 대한 유리 접착 수준은, 인쇄의 컬러에 따라, 0 내지 6의 연속가격 단위(pummel unit) 사이에서 변화하였다. 이는, 컬러 잉크젯 잉크 조성으로부터 구조체를 통과하여 가장 바깥쪽(유리/접착제 PVB) 경계면으로 성분들이 이동하였음을 강하게 암시하는 것이다. 이 결과들은 또한, 전통적인 안전 유리가 사용되는 많은 용도에 사용될 만한 일체성을 결과 적층체가 갖지 않으리라는 것을 나타낸다.
실시예 13
중합체성 지지 필름으로서는 물론 중합체성 오버레이 필름으로서도 미쓰비시 4707 PET 중합체성 필름을 사용하여, 실시예 12를 반복하였다. 접착제 PVB 층에 대한 유리 접착은 5.0 연속가격 단위로 측정되었으며, 이는 표적 수준인 5.0 +/- 1.0 연속가격 단위로부터 차이가 나지 않았다. 이 결과는, 적층체 성능이 예측되고, 안전유리 용도로 사용될 수 있음을 나타내 준다.
앞서의 기재는 단지 예시적 목적으로만 기술되었으며, 제한된 의미로 간주되어서는 안된다. 당업자들에게는 다양한 변형들과 대체들이 용이하게 명확할 것이다. 따라서, 앞서의 내용은 단지 예시적으로 간주되어야 하고, 본 발명의 범위는 이하의 특허청구범위로부터 확실하게 되는 것으로 의도된다.

Claims (85)

  1. 적어도 하나의 컬러 이미지를 지지하는 중합체성 지지 필름; 상기 컬러 이미지가 상기 중합체성 지지 필름과 중합체성 필름 사이에 있도록 상기 중합체성 지지 필름에 결합되는 중합체성 필름; 상기 중합체성 지지 필름에 결합되는 첫번째 접착제 층; 및 상기 중합체성 필름에 결합되는 두번째 접착제 층을 포함하여 이루어지는, 적층 유리용 중간층.
  2. 제1항에 있어서, 상기 중합체성 지지 필름 및 상기 중합체성 필름은, 나일론, 에폭시, 폴리우레탄, 폴리아크릴레이트, 폴리카보네이트, 셀룰로스 아세테이트, 셀룰로스 트리아세테이트, 염화비닐 중합체, 염화비닐 공중합체 및 폴리에스테르로 이루어진 군으로부터 개별적으로 선택되는 것을 특징으로 하는 중간층.
  3. 제1항에 있어서, 상기 중합체성 지지 필름 및 상기 중합체성 필름은, 양자 모두 이축 연신된 폴리에틸렌 테레프탈레이트인 것을 특징으로 하는 중간층.
  4. 제1항에 있어서, 상기 중합체성 필름은, 상기 중합체성 지지 필름을 반응성 혼합물로 코팅하고, 이어서 상기 반응성 혼합물을 자외선 또는 열을 사용하여 경화하는 것에 의해 제공되는 것을 특징으로 하는 중간층.
  5. 제4항에 있어서, 상기 반응성 혼합물은 폴리아크릴레이트, 에폭시, 폴리에스테르 또는 폴리우레탄 화학물질로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 중간층.
  6. 제1항에 있어서, 상기 중합체성 필름은, 상기 중합체성 지지 필름을 수성 에멀젼 또는 용제계 중합체 용액으로 코팅하고, 이어서 상기 물 또는 용제 성분을 증발로 제거하는 것에 의해 제공되는 것을 특징으로 하는 중간층.
  7. 제6항에 있어서, 상기 수성 에멀젼 또는 용제계 용액에 사용되는 상기 중합체는 폴리아크릴레이트, 에폭시, 폴리에스테르 또는 폴리우레탄 화학물질로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 중간층.
  8. 제1항에 있어서, 상기 컬러 이미지는 디지털 인쇄 기술을 사용하여 상기 중합체성 지지 필름 상에 인쇄되는 것을 특징으로 하는 중간층.
  9. 제8항에 있어서, 상기 컬러 이미지는 열전달 인쇄 기술을 사용하여 상기 중합체성 지지 필름 상에 인쇄되는 것을 특징으로 하는 중간층.
  10. 제8항에 있어서, 상기 컬러 이미지는 잉크젯 인쇄 기술을 사용하여 상기 중합체성 지지 필름 상에 인쇄되는 것을 특징으로 하는 중간층.
  11. 제1항에 있어서, 상기 중합체성 지지 필름은 열 활성화 접착제를 사용하여 상기 중합체성 필름에 결합되는 것을 특징으로 하는 중간층.
  12. 제11항에 있어서, 상기 열 활성화 접착제는 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체인 것을 특징으로 하는 중간층.
  13. 제1항에 있어서, 상기 중합체성 지지 필름 및 상기 중합체성 필름은 4N/cm의 최소 결합강도로 서로 결합되는 것을 특징으로 하는 중간층.
  14. 제1항에 있어서, 상기 중합체성 지지 필름 및 상기 중합체성 필름은 최소한 8N/cm의 바람직한 결합강도로 서로 결합되는 것을 특징으로 하는 중간층.
  15. 제1항에 있어서, 상기 중합체성 지지 필름의 두께는 약 25 내지 250 마이크로미터 사이이고, 상기 중합체성 필름의 두께는 약 10 내지 125 마이크로미터 사이인 것을 특징으로 하는 중간층.
  16. 제15항에 있어서, 상기 중합체성 지지 필름의 두께는 약 75 마이크로미터인 것을 특징으로 하는 중간층.
  17. 제15항에 있어서, 상기 중합체성 필름의 두께는 약 75 마이크로미터인 것을 특징으로 하는 중간층.
  18. 제1항에 있어서, 상기 접착제 층은 폴리우레탄, 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체, 가소화 폴리염화비닐 및 가소화 폴리비닐 부티랄로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 중간층.
  19. 제18항에 있어서, 상기 접착제 층은 가소화 폴리비닐 부티랄인 것을 특징으로 하는 중간층.
  20. 제19항에 있어서, 상기 가소화 폴리비닐 부티랄은, 트리에틸렌 글리콜 디-(2-에틸부티레이트), 트리에틸렌 글리콜 디-(2-에틸헥사노에이트), 테트라에틸렌 글리콜 디헵타노에이트, 디헥실 아디페이트, 디옥틸 아디페이트, 헵틸 및 노닐 아디페이트의 혼합물, 디부틸 세바케이트, 중합체성 가소제, 및 포스페이트와 아디페이트의 혼합물, 아디페이트와 알킬 벤질 프탈레이트의 혼합물, C4 내지 C9 알킬 알코올과 시클로 C4 내지 C10 알코올로부터 만들어진 혼합 아디페이트, C6 내지 C8 아디페이트 에스테르, 및 그 혼합물들로 이루어진 군으로부터 선택되는 가소제로 가소화되는 것을 특징으로 하는 중간층.
  21. 제1항에 있어서, 상기 접착제 층의 하나 또는 양자 모두는 자외선 흡수제를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 중간층.
  22. 제1항에 있어서, 상기 중합체성 지지 필름 또는 상기 중합체성 필름의 하나 또는 양자 모두는 자외선 흡수제를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 중간층.
  23. 제1항에 있어서, 상기 접착제 층의 하나 또는 양자 모두는 착색되는 것을 특징으로 하는 중간층.
  24. 제1항에 있어서, 상기 첫번째 및 상기 두번째 접착제 층은 약 0.38 내지 1.5mm의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 중간층.
  25. 제1항에 있어서, 상기 접착제 층들과 접촉하는, 상기 중합체성 지지 필름 및 상기 중합체성 필름의 표면들은, 화염 처리, 화학적 산화, 코로나 방전, 탄소 스퍼터링, 진공 중에서의 플라즈마 처리, 및 공기 중에서의 플라즈마 처리로 이루어진 군으로부터 선택되는 공정을 사용하여 화학적으로 개질되는 것을 특징으로 하는 중간층.
  26. 제1항에 있어서, 상기 접착제 층들과 접촉하는, 상기 중합체성 지지 필름 및 상기 중합체성 필름의 표면들에 접착제가 적용되는 것을 특징으로 하는 중간층.
  27. 제1항에 있어서, 상기 컬러 이미지는 로고, 심볼, 기하학적 패턴, 사진, 문자-숫자의 조합 문자 및 그 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 중간층.
  28. 제1항에 있어서, 상기 컬러 이미지는, 폴리비닐 부티랄, 나일론, 에폭시, 폴리우레탄, 폴리아크릴레이트, 폴리카보네이트, 셀룰로스 아세테이트, 셀룰로스 트리아세테이트, 염화비닐 중합체, 염화비닐 공중합체 및 폴리에스테르로 이루어진 군으로부터 선택되는 중합체성 필름을 포함하여 이루어지는 이미지 층 상에 인쇄되는 것을 특징으로 하는 중간층.
  29. 제28항에 있어서, 상기 컬러 이미지는, 폴리비닐 부티랄 중합체 필름을 포함하여 이루어지는 이미지 층 상에 인쇄되는 것을 특징으로 하는 중간층.
  30. 제29항에 있어서, 상기 컬러 이미지는, 폴리비닐 부티랄 중합체 필름을 포함하여 이루어지는 이미지 층 상에, 잉크젯 기술에 의해 인쇄되는 것을 특징으로 하는 중간층.
  31. 두 장의 유리 시트 사이에 위치하는 중간층을 포함하여 이루어지는 적층 유리 복합체로서, 상기 중간층은, 적어도 하나의 컬러 이미지를 지지하는 중합체성 지지 필름; 상기 컬러 이미지가 상기 중합체성 지지 필름과 중합체성 필름 사이에 있도록 상기 중합체성 지지 필름에 결합되는 중합체성 필름; 상기 중합체성 지지 필름에 결합되는 첫번째 접착제 층; 및 상기 중합체성 필름에 결합되는 두번째 접착제 층을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 적층 유리 복합체.
  32. 제31항에 있어서, 상기 두 장의 유리 시트는 짝이 맞는 한 쌍의 플로트 유리 시트들인 것을 특징으로 하는 적층 유리 복합체.
  33. 제31항에 있어서, 상기 두 장의 유리 시트는, 투명 유리, 색조 유리, 어닐링된 유리, 열 강화된 유리, 및 템퍼링된 유리로 이루어진 군으로부터 개별적으로 선택되는 것을 특징으로 하는 적층 유리 복합체.
  34. 제31항에 있어서, 상기 중합체성 지지 필름 및 상기 중합체성 필름은, 나일론, 에폭시, 폴리우레탄, 폴리아크릴레이트, 폴리카보네이트, 셀룰로스 아세테이트, 셀룰로스 트리아세테이트, 염화비닐 중합체, 염화비닐 공중합체 및 폴리에스테르로 이루어진 군으로부터 개별적으로 선택되는 것을 특징으로 하는 적층 유리 복합체.
  35. 제31항에 있어서, 상기 중합체성 지지 필름 및 상기 중합체성 필름은, 양자 모두 이축 연신된 폴리에틸렌 테레프탈레이트인 것을 특징으로 하는 적층 유리 복합체.
  36. 제31항에 있어서, 상기 중합체성 필름은, 상기 중합체성 지지 필름을 반응성 혼합물로 코팅하고, 이어서 상기 반응성 혼합물을 자외선 또는 열을 사용하여 경화하는 것에 의해 제공되는 것을 특징으로 하는 적층 유리 복합체.
  37. 제36항에 있어서, 상기 반응성 혼합물은 폴리아크릴레이트, 에폭시, 폴리에스테르 또는 폴리우레탄 화학물질로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 적층 유리 복합체.
  38. 제31항에 있어서, 상기 중합체성 필름은, 상기 중합체성 지지 필름을 수성 에멀젼 또는 용제계 중합체 용액으로 코팅하고, 이어서 상기 물 또는 용제 성분을 증발로 제거하는 것에 의해 제공되는 것을 특징으로 하는 적층 유리 복합체.
  39. 제38항에 있어서, 상기 수성 에멀젼 또는 용제계 용액에 사용되는 상기 중합체는 폴리아크릴레이트, 에폭시, 폴리에스테르 또는 폴리우레탄 화학물질로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 적층 유리 복합체.
  40. 제31항에 있어서, 상기 컬러 이미지는 디지털 인쇄 기술을 사용하여 상기 중합체성 지지 필름 상에 인쇄되는 것을 특징으로 하는 적층 유리 복합체.
  41. 제40항에 있어서, 상기 컬러 이미지는 열전달 인쇄 기술을 사용하여 상기 중합체성 지지 필름 상에 인쇄되는 것을 특징으로 하는 적층 유리 복합체.
  42. 제40항에 있어서, 상기 컬러 이미지는 잉크젯 인쇄 기술을 사용하여 상기 중합체성 지지 필름 상에 인쇄되는 것을 특징으로 하는 적층 유리 복합체.
  43. 제31항에 있어서, 상기 중합체성 지지 필름은 열 활성화 접착제를 사용하여 상기 중합체성 필름에 결합되는 것을 특징으로 하는 적층 유리 복합체.
  44. 제43항에 있어서, 상기 열 활성화 접착제는 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체인 것을 특징으로 하는 적층 유리 복합체.
  45. 제31항에 있어서, 상기 중합체성 지지 필름 및 상기 중합체성 필름은 4N/cm의 최소 결합강도로 서로 결합되는 것을 특징으로 하는 적층 유리 복합체.
  46. 제31항에 있어서, 상기 중합체성 지지 필름 및 상기 중합체성 필름은 최소한 8N/cm의 바람직한 결합강도로 서로 결합되는 것을 특징으로 하는 적층 유리 복합체.
  47. 제31항에 있어서, 상기 중합체성 지지 필름의 두께는 약 25 내지 125 마이크로미터 사이이고, 상기 중합체성 필름의 두께는 약 10 내지 125 마이크로미터 사이인 것을 특징으로 하는 적층 유리 복합체.
  48. 제47항에 있어서, 상기 중합체성 지지 필름의 두께는 약 75 마이크로미터인 것을 특징으로 하는 적층 유리 복합체.
  49. 제47항에 있어서, 상기 중합체성 필름의 두께는 약 75 마이크로미터인 것을 특징으로 하는 적층 유리 복합체.
  50. 제31항에 있어서, 상기 접착제 층은 폴리우레탄, 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체, 가소화 폴리염화비닐 및 가소화 폴리비닐 부티랄로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 적층 유리 복합체.
  51. 제50항에 있어서, 상기 접착제 층은 가소화 폴리비닐 부티랄인 것을 특징으로 하는 적층 유리 복합체.
  52. 제51항에 있어서, 상기 가소화 폴리비닐 부티랄은, 트리에틸렌 글리콜 디-(2-에틸부티레이트), 트리에틸렌 글리콜 디-(2-에틸헥사노에이트), 테트라에틸렌 글리콜 디헵타노에이트, 디헥실 아디페이트, 디옥틸 아디페이트, 헵틸 및 노닐 아디페이트의 혼합물, 디부틸 세바케이트, 중합체성 가소제, 및 포스페이트와 아디페이트의 혼합물, 아디페이트와 알킬 벤질 프탈레이트의 혼합물, C4 내지 C9 알킬 알코올과 시클로 C4 내지 C10 알코올로부터 만들어진 혼합 아디페이트, C6 내지 C8 아디페이트 에스테르, 및 그 혼합물들로 이루어진 군으로부터 선택되는 가소제로 가소화되는 것을 특징으로 하는 적층 유리 복합체.
  53. 제31항에 있어서, 상기 접착제 층의 하나 또는 양자 모두는 자외선 흡수제를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 적층 유리 복합체.
  54. 제31항에 있어서, 상기 중합체성 지지 필름 또는 상기 중합체성 필름의 하나 또는 양자 모두는 자외선 흡수제를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 적층 유리 복합체.
  55. 제31항에 있어서, 상기 접착제 층의 하나 또는 양자 모두는 착색되는 것을 특징으로 하는 적층 유리 복합체.
  56. 제31항에 있어서, 상기 첫번째 및 상기 두번째 접착제 층은 약 0.38 내지 1.5mm의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 적층 유리 복합체.
  57. 제31항에 있어서, 상기 접착제 층들과 접촉하는, 상기 중합체성 지지 필름 및 상기 중합체성 필름의 표면들은, 화염 처리, 화학적 산화, 코로나 방전, 탄소 스퍼터링, 진공 중에서의 플라즈마 처리, 및 공기 중에서의 플라즈마 처리로 이루어진 군으로부터 선택되는 공정을 사용하여 화학적으로 개질되는 것을 특징으로 하는 적층 유리 복합체.
  58. 제31항에 있어서, 상기 접착제 층들과 접촉하는, 상기 중합체성 지지 필름 및 상기 중합체성 필름의 표면들에 접착제가 적용되는 것을 특징으로 하는 적층 유리 복합체.
  59. 제31항에 있어서, 상기 컬러 이미지는 로고, 심볼, 기하학적 패턴, 사진, 문자-숫자의 조합 문자 및 그 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 적층 유리 복합체.
  60. 제31항에 있어서, 상기 컬러 이미지는, 폴리비닐 부티랄, 나일론, 에폭시, 폴리우레탄, 폴리아크릴레이트, 폴리카보네이트, 셀룰로스 아세테이트, 셀룰로스 트리아세테이트, 염화비닐 중합체, 염화비닐 공중합체 및 폴리에스테르로 이루어진 군으로부터 선택되는 중합체성 필름을 포함하여 이루어지는 이미지 층 상에 인쇄되는 것을 특징으로 하는 적층 유리 복합체.
  61. 제60항에 있어서, 상기 컬러 이미지는, 폴리비닐 부티랄 중합체 필름을 포함하여 이루어지는 이미지 층 상에 인쇄되는 것을 특징으로 하는 적층 유리 복합체.
  62. 제61항에 있어서, 상기 컬러 이미지는, 폴리비닐 부티랄 중합체 필름을 포함하여 이루어지는 이미지 층 상에, 잉크젯 기술에 의해 인쇄되는 것을 특징으로 하는 적층 유리 복합체.
  63. 적어도 하나의 컬러 이미지를 지지하는 중합체성 지지 필름; 및 상기 컬러 이미지가 상기 중합체성 지지 필름과 중합체성 필름 사이에 있도록 상기 중합체성 지지 필름에 결합되는 중합체성 필름을 포함하여 이루어지고, 유리 적층체 내에 사용되는 중간층.
  64. 제63항에 있어서, 상기 중합체성 지지 필름 및 상기 중합체성 필름은, 나일론, 에폭시, 폴리우레탄, 폴리아크릴레이트, 폴리카보네이트, 셀룰로스 아세테이트, 셀룰로스 트리아세테이트, 염화비닐 중합체, 염화비닐 공중합체 및 폴리에스테르로 이루어진 군으로부터 개별적으로 선택되는 것을 특징으로 하는 중간층.
  65. 제63항에 있어서, 상기 중합체성 지지 필름 및 상기 중합체성 필름은, 양자 모두 이축 연신된 폴리에틸렌 테레프탈레이트인 것을 특징으로 하는 중간층.
  66. 제63항에 있어서, 상기 중합체성 필름은, 상기 중합체성 지지 필름을 반응성 혼합물로 코팅하고, 이어서 상기 반응성 혼합물을 자외선 또는 열을 사용하여 경화하는 것에 의해 제공되는 것을 특징으로 하는 중간층.
  67. 제66항에 있어서, 상기 반응성 혼합물은 폴리아크릴레이트, 에폭시, 폴리에스테르 또는 폴리우레탄 화학물질로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 중간층.
  68. 제63항에 있어서, 상기 중합체성 필름은, 상기 중합체성 지지 필름을 수성 에멀젼 또는 용제계 중합체 용액으로 코팅하고, 이어서 상기 물 또는 용제 성분을 증발로 제거하는 것에 의해 제공되는 것을 특징으로 하는 중간층.
  69. 제68항에 있어서, 상기 수성 에멀젼 또는 용제계 용액에 사용되는 상기 중합체는 폴리아크릴레이트, 에폭시, 폴리에스테르 또는 폴리우레탄 화학물질로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 중간층.
  70. 제68항에 있어서, 상기 반응성 혼합물은 폴리아크릴레이트, 에폭시, 폴리에스테르 또는 폴리우레탄 화학물질로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 중간층.
  71. 제53항에 있어서, 상기 컬러 이미지는 디지털 인쇄 기술을 사용하여 상기 중합체성 지지 필름 상에 인쇄되는 것을 특징으로 하는 중간층.
  72. 제71항에 있어서, 상기 컬러 이미지는 열전달 인쇄 기술을 사용하여 상기 중합체성 지지 필름 상에 인쇄되는 것을 특징으로 하는 중간층.
  73. 제63항에 있어서, 상기 컬러 이미지는 잉크젯 인쇄 기술을 사용하여 상기 중합체성 지지 필름 상에 인쇄되는 것을 특징으로 하는 중간층.
  74. 제63항에 있어서, 상기 중합체성 지지 필름은 열 활성화 접착제를 사용하여 상기 중합체성 필름에 결합되는 것을 특징으로 하는 중간층.
  75. 제74항에 있어서, 상기 열 활성화 접착제는 에틸렌 비닐아세테이트 공중합체인 것을 특징으로 하는 중간층.
  76. 제63항에 있어서, 상기 중합체성 지지 필름 및 상기 중합체성 필름은 4N/cm의 최소 결합강도로 서로 결합되는 것을 특징으로 하는 중간층.
  77. 제63항에 있어서, 상기 중합체성 지지 필름 및 상기 중합체성 필름은 최소한 8N/cm의 바람직한 결합강도로 서로 결합되는 것을 특징으로 하는 중간층.
  78. 제63항에 있어서, 상기 중합체성 지지 필름의 두께는 약 25 내지 125 마이크로미터 사이이고, 상기 중합체성 필름의 두께는 약 10 내지 125 마이크로미터 사이인 것을 특징으로 하는 중간층.
  79. 제78항에 있어서, 상기 중합체성 지지 필름의 두께는 약 75 마이크로미터인 것을 특징으로 하는 중간층.
  80. 제78항에 있어서, 상기 중합체성 필름의 두께는 약 75 마이크로미터인 것을 특징으로 하는 중간층.
  81. 제63항에 있어서, 상기 중합체성 지지 필름 및 상기 중합체성 필름의 하나 또는 양자 모두는 자외선 흡수제를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 중간층.
  82. 제63항에 있어서, 상기 컬러 이미지는 로고, 심볼, 기하학적 패턴, 사진, 문자-숫자의 조합 문자 및 그 조합들로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 중간층.
  83. 제63항에 있어서, 상기 컬러 이미지는, 폴리비닐 부티랄, 나일론, 에폭시, 폴리우레탄, 폴리아크릴레이트, 폴리카보네이트, 셀룰로스 아세테이트, 셀룰로스 트리아세테이트, 염화비닐 중합체, 염화비닐 공중합체 및 폴리에스테르로 이루어진 군으로부터 선택되는 중합체성 필름을 포함하여 이루어지는 이미지 층 상에 인쇄되는 것을 특징으로 하는 중간층.
  84. 제83항에 있어서, 상기 컬러 이미지는, 폴리비닐 부티랄 중합체 필름을 포함하여 이루어지는 이미지 층 상에 인쇄되는 것을 특징으로 하는 중간층.
  85. 제84항에 있어서, 상기 컬러 이미지는 잉크젯 인쇄 기술을 사용하여 상기 중합체성 지지 필름 상에 인쇄되는 것을 특징으로 하는 중간층.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20160060113A (ko) * 2013-10-23 2016-05-27 쌩-고벵 글래스 프랑스 하나 이상의 화학적으로 템퍼링된 판유리를 갖는 적층된 유리

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