KR20070061469A - 너비에 걸쳐 길이 편차의 균일성이 개선된 폴리비닐아세탈-함유 필름 - Google Patents

너비에 걸쳐 길이 편차의 균일성이 개선된 폴리비닐아세탈-함유 필름 Download PDF

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프랑크 비데만
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쿠라라이 유럽 게엠베하
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Abstract

본 발명은 라미네이트 글레이징을 제조하기 위한 필름의 너비에 걸쳐 길이 편차의 개선된 균일성을 가지는 가소제-함유 폴리비닐 아세탈에 기초한 필름, 및 라미네이트 글레이징 또는 태양광 모듈에서의 이의 용도에 관한 것이다.

Description

너비에 걸쳐 길이 편차의 균일성이 개선된 폴리비닐 아세탈-함유 필름{POLYVINYL ACETAL-CONTAINING FILM WITH IMPROVED UNIFORMITY OF LENGTH VARIATIONS OVER ITS WIDTH}
도 1은 비교 실시예 1을 위한 두께 프로파일에 대해 도시한다.
도 2a는 비교 실시예 1을 위한 빈 공간을 가지는 라미네이트에 대해 도시한다.
도 2b는 비교 실시예 1을 위한 돌출된 필름 잔여물을 가지는 라미네이트에 대해 도시한다.
도 3은 비교 실시예 2을 위한 두께 프로파일에 대해 도시한다.
도 4a는 비교 실시예 2을 위한 빈 공간을 가지는 라미네이트에 대해 도시한다.
도 4b는 비교 실시예 2을 위한 돌출된 필름 잔여물을 가지는 라미네이트에 대해 도시한다.
도 5는 예비 라미네이트의 측면도를 도시한다.
도 6은 본 발명에 따른 실시예를 위한 두께 프로파일을 도시한다.
도 7은 유리 가장 자리에 평행하게 뻗어있는 필름 가장자리를 가지는 도 6의 두께 프로파일을 가지는 필름으로부터 생산된 유리 라미네이트에 대해 도시한다.
가소제-함유 폴리비닐 아세탈, 일반적으로 폴리비닐 부티랄 (PVB)에 기초하는 필름은 오랜 시간 동안 라미네이트 글레이징의 제조에서 사용되고 있다. 이 공정에서, 필름은 첫 번째 유리판에 놓이고, 두 번째 유리판으로 덮어지고, 후속하여 롤 등에 의하여 예비 라미네이트(pre-laminate)로 가압된다. 라미네이트의 제조 동안, 필름은 수 밀리미터의 돌출부(overhang)를 가지며 하부 커버링 유리에 놓인다. 필름 적용에 후속하여, 상부 커버링 유리가 놓여지고 초과된 필름은 그 다음에 잘려진다. 이러한 트리밍(trimming)은 수작업으로 또는 기계로 수행될 수 있다. 기술에 따라, 필름은 유리 가장자리로 잘려 정돈되거나, 수 밀리미터의 정의된 오버행은 남는다. 균일한 라미네이트 가장자리를 얻기 위해, 필름 가장자리가 전체 예비 라미네이션 공정 중 유리 가장 자리에 평행하게 될 필요가 있다.
실제에서, 이러한 라미네이트 글레이징을 위한 내층 필름은 가소제-함유 폴리비닐 아세탈 질량의 연속적 압출에 의해 독점적으로 생산된다. 이 공정은 압출된 필름의 이른바 "넥인(neck-in)", 다시 말해, 경계 영역에서 질량의 가로방향 응집을 일으키며, 이는 필름 가장자리에서 증가된 수축을 이끈다. 이 수축의 결과는 필름의 뒤 및 앞 가로 가장자리가 예비 라미네이션 공정 중 필름의 너비를 걸쳐 크기가 변하는 길이의 편차를 받게 되는 것이며, 이는 유리 가장자리에 더이상 평행 하지 않는 가로 가장자리로 이끈다.
이러한 필름이 트리밍 직후에 유리 가장자리와 접하게 마무리된다면, 라미네이트 글레이징의 경계 영역에서 필름이 없는 빈 공간이 라미네이션 공정 중 얻어진다. 결과적으로, 전체 라미네이트 영역을 활용하는 것은 일반적으로 가능하지 않고, 가로 가장자리는 처음에 잘려져야 한다. 가장 나쁜 경우에, 예비 라미네이션 오븐에서 빈 공간에 유리 파손이 발생할 수 있다.
이러한 필름이 트리밍 직후에 유리 가장자리 위로 돌출된다면, 라미네이션 공정 중 경계 영역에서 유리 가장자리까지 수축되지만, 중심 영역에서 여전히 돌출된다. 이 경우에, 손실 없이 라미네이트를 활용하기 위해 빈 공간이 없고 가로 가장자리는 깨끗해져야 한다. 가장 나쁜 경우에, 예비 라미네이션 오븐에서 필름을 돌출시킴에 의해 롤이 오염되거나, 유리 파손에 이를 수 있는 오토클레이브(autoclave)에서 라미네이트의 결합이 발생될 수 있다.
다른 이유로, 가로 가장자리의 불충분한 평행이 필름의 너비에 걸쳐 필름의 상이한 종축 스트레스 조건에 의하여 발생되며, 이는 적용 및 트리밍에 후속하는 이완 공정 중 높은 스트레스로 영역에서 필름의 단축을 이끈다. 특히 이 단축이 경계 영역에서 발생하는 경우에, 이는 낫-형태(sickle-shaped) 가로 가장자리를 이끈다.
강한 주변 스트레스(peripheral stress)의 영향은 종종 더 큰 판 형, 예를 들어 2 x 2 m로부터 눈으로 볼 수 있다. 가로 가장자리의 평행은 특히 약 3 x 6 m의 라미네이트 글레이징에 영향이 있으며, 이는 유리 산업에서 현재 가장 큰 크기 이다.
균일한 두께의 프로파일을 가지는 필름, 다시 말해, 필름의 외부 가장자리가 중심 영역과 같은 두께를 가지는 필름은 외부 가장자리에 더 큰 스트레스를 주는 경향을 보임을 알려져 있다. 이 문제 영역에 관련하여, WO 2005/070651 A1는 필름의 가장자리 영역에서 더 큰 두께를 가지는 PVB 필름의 생산을 기재하고 있다. 필름의 가장자리 영역에서 0.38 mm 및 0.4 mm의 표준 필름 두께는 거기서 제안되었다. 이 출판물은 증가된 두께의 가장자리 영역을 추가로 특정하지 않는다. 추가로, 가장자리에서 제안된 증가된 필름 두께는 0.38 mm의 표준 두께에 비해 크며, 이는 라미네이션 공정 중 공기 포집의 증가를 이끌 수 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 필름의 너비에 걸쳐 균일한 길이 편차를 가지는 필름을 제공하는 것이다.
놀랍게도, 정의된 가장자리 영역에서 약간의 가장자리 플레어링(flaring)을 가지는 필름이 균일한 두께를 가지는 필름보다 필름의 너비에 걸쳐 더 우수한 균일성을 가지는 길이의 편차를 가짐을 발견하였다.
본 발명은 필름의 너비에 걸쳐 길이 편차가 개선된 균일성을 가지는 가소제-함유 폴리비닐 아세탈에 기초하는 필름 및, 상기 필름으로 생산되는 라미네이트 글 레이징에 관한 것이다.
발명의 상세한 설명
따라서 본 발명은 필름의 너비에 걸쳐 개선된 균일성의 길이 편차를 가지는 가소제-함유 폴리비닐 아세탈에 기초하는 필름에 관한 것으로서, 100 cm의 최소 너비를 가지는 필름이 필름 가장자리로부터 20 cm 이하의 경계 영역에서 두께를 가지며, 이는 남아있는 필름 영역(및 필름 중심, 각각)의 두께의 평균 값에 관련하여 0.1 내지 4.5 % 증가됨을 특징으로 한다.
WO 2005/070651에 비교하여, 길이 편차가 증가된 가장자리 두께로 개선되지 않음을 발견하였다. 0.1 내지 4.5 %의 본 발명에 따른 약간의 가장자리 두꺼워짐이 요망되는 효과를 달성하고, 동시에, 라미네이션 공정에서 부정적인 효과, 예를 들어 공기 포집을 바꾸는데 충분한 것 같다.
본 발명에 따른 필름은 바람직하게는 90 cm, 100 cm, 200 cm, 250 cm 또는 300 cm의 최소 너비로 압출에 의해 생산된다. 본 발명에 따른 필름은 특히 바람직하게 321 cm (즉 310 cm 내지 330 cm)의 유리 가공 산업을 위한 현재 최대 너비에서 생산된다.
압출 방향에서 최소 필름 길이가 200 cm, 그러나 10 m, 50 m 100 m, 200 m, 500 m, 1000 m 또는 2000 m에 달할 수 있다.
바람직하게는, 종축 방향 및 압출 방향으로 각각 놓여있는 본 발명에 따른 필름의 단지 2 개의 가장자리 영역은 각각 증가된 두께를 가진다. 가장자리 영역에서 필름의 증가된 두께는 또한 남아있는 필름 영역의 두께의 평균 값에 비하여 예를 들어 0.9 내지 2.8 %와 같이 작아질 수 있다.
본 발명에 따른 필름이 증가된 두께를 가지는 가장자리 영역은 20 cm 이하 너비일 수 있다(필름의 가장자리로부터 측정된다). (필름의 가장자리로부터 측정되었을 때) 15 cm 또는 (필름의 가장자리로부터 측정되었을 때) 10 cm 이하의 가장자리 영역에서 두께 편차를 줄이는 것이 가능하다. 이 영역 내에서, 필름의 두께는 필름의 가장자리 영역으로부터 필름의 중심으로 선형 방법으로 바람직하게 변한다.
증가된 필름 두께를 가진 가장자리 영역은 별문제로 하고, 가장자리 영역 밖의 필름의 감소된 두께 변동은 점차적으로 본 발명에 따른 필름의 너비에 걸쳐 길이 편차의 균일성을 증가시킨다. 이러한 이유로, 언급된, 두꺼워진 가장자리 영역의 밖에서 본 발명의 필름은 바람직하게 이 부분에서 필름의 두께의 평균 값에 비해 + 10 % 이하의 두께 차이를 가진다. 이 두께 변동이 작아지면 작아질수록, 일반적으로 필름의 너비에 걸친 길이 편차의 균일성은 더 나아진다. 이러한 이유로, 본 발명에 따른 필름은 바람직하게는 가장자리 영역의 밖에서 + 5 % 이하, + 3 % 이하, + 2 % 이하 및 특히 바람직하게는 + 1.5 % 이하의 두께의 차이를 가진다.
가장자리 영역 밖의 영역에서, 본 발명에 따른 필름은 평균 두께로서 0.38, 0.76, 1.14, 1.52 또는 2.28 mm의 라미네이트 글레이징을 위한 내층 필름의 국제적 통상적 표준 두께를 가진다.
폴리비닐 아세탈 필름은 일반적으로 이동을 위해 원통형 코어에 감져진다. 본 발명에 따른 가장자리 플레어링이 없는 필름은 감는 동안 가장자리에서 특히 강하게 수축되어, 생성된 필름 롤은 원통형이 되는 대신에 중심에서보다 가장자리에 서 더 작은 두께를 가진다. 대조적으로, 본 발명에 따른 필름으로부터 만들어진 롤은 거의 원통형이거나 롤의 측면에 약간 증가된 두께를 가지는 정도이다.
본 발명에 따른 필름은 바람직하게 예를 들어, 디헥실 아디페이트 (DHA) 및/또는 에틸렌 글리콜 올리고머 예를 들어 3G7 (트리에틸렌 글리콜 헵타노에이트) 또는 3G8 (트리에틸렌 글리콜 옥타노에이트)와 같은 하나 이상의 가소제와 혼합하여 폴리비닐 부티랄과 같은 폴리비닐 아세탈을 포함한다. 사용되는 폴리비닐-부티랄은 가교되지 않은 형태 또는 DE 101 43 109 A1 또는 WO 02/40578 A1에 기재된 바와 같이, 가교된 형태로 사용될 수 있다. 특히, 바람직한 가교되지 않은 조성물은 예를 들어 EP 0 185 863, WO 03/097347 또는 WO 01/43963 A1에 기재되어 있다.
본 발명에 따른 필름은 진공 공정, 롤러 공정, 라미네이터 공정, 마이크로웨이브 공정 또는 오토클레이브 공정에서 통상적인 방법으로 유리 라미네이트로 가공될 수 있다(EP 1 235 683 B1 또는 EP 1 181 258 B1). 그래서, 본 발명의 추가 목적은 본 발명에 따라 하나 이상의 필름을 가진 둘 이상의 유리판으로부터 세워진 유리 라미네이트이다. 라미네이트 글레이징은 바람직하게는 본 발명에 따른 삽인된 필름을 가지는 두 개의 유리판으로 구성된다.
본 발명에 따른 필름은 건축 섹터 또는 자동차의 섹터에 라미네이트 글레이징의 제조를 위해 사용될 수 있다. 특히, 2 m2 보다 더 큰 면적을 가지는 큰 면적 라미네이트 글레이징의 제조는 필름의 본 발명에 따른 길이의 작은 변화에 의해 용 이하게 된다.
더구나, 본 발명에 따른 필름은 태양광 모듈(solar module)의 제조를 위해 사용될 수 있다. 이는 투명한 커버 층과 후면, 및 태양 전지가 사이에 배치된 본 발명에 따른 둘 이상의 필름으로 구성된다. PTFE, 폴리비닐리덴 플루오라이드 또는 폴리비닐 플루오라이드(Tedlar, DuPont)과 같은 투명한 내후성 필름 또는 유리가 커버 층으로서 사용될 수 있다. 유리, PTFE, 폴리비닐리덴 플루오라이드, 폴리비닐 플루오라이드, 금속 또는 투명 또는 불투명 폴리머가 후면으로서 사용될 수 있다.
실시예 :
하기 조성물을 가지는 가소제-함유 PVB 혼합물을 생산하고 321 cm의 너비 및 0.76 mm의 평균 두께를 가지는 필름으로 가공하였다. 안정화제 티누빈(Tinuvin) P 및 BHT과 75.5 중량%의 모위탈(Mowital) B68 (잔여 아세테이트 함량 < 1%, PVOH 함량은 약 29 %), 24.5 중량%의 디헥실 아디페이트의 조성물. 아세트산 칼슘을 항접착제로서 사용하였다.
비교 실시예 1
도 1에 따른 두께 프로파일을 가지는 거의 평평한 필름을 생산하였다. 적합하게 큰 유리판을 사용하여 예비 라미네이트를 생산한 후에, 도 2a와 같이 라미네이트 중의 빈 공간 또는 도 2b와 같이 돌출된 필름 잔여물을 관찰하였다.
비교 실시예 2
WO 2005/070651 A1에 따라, 0.38 mm의 두께 및 5% 보다 더 두꺼워진 가장자 리를 가지는 필름을 생산하였다. 도 3은 필름의 두께 프로파일을 도시한다. 적합하게 큰 유리판을 사용하여 예비 라미네이트를 생산한 후, 4a와 같이 라미네이트에서의 빈 공간 또는 도 4b와 같이 돌출된 필름 잔여물을 관찰하였다. 더구나, 예비 라미네이트는 기포 또는 광학적 장애를 이끌 수 있는 필름에서 가장자리 영역의 압축을 보여준다. 이러한 이유는 필름 내 불균등한 장력 분배일 수 있다. 도 5는 이러한 예비 라미네이트의 측면도를 도시하며, 여기서 A는 상부 커버 유리를 나타내고, B는 하부 유리를 나타내며, C(실선)는 필름의 주름진 가장자리를 나타낸다. D(점선)은 예비 라미네이트의 중간에 필름의 주름 없는 영역을 상징한다(관찰자의 눈으로부터: 주름진 가장자리 뒤).
본 발명에 따른 실시예 :
도 6에 따른 두께 프로파일을 가지는 필름을 생산하였다. 이 필름의 두께를 가장자리 영역에서 약 1.8 % 확대하였다(가장자리로부터 최대 12 cm). 도 7에 따라, 이 필름으로 생산된 유리 라미네이트는 유리 가장자리에 평행하게 뻗어있는 필름 가장자리를 가진다.
필름 및 유리는 일치되고 추가 수정 및 트리밍 없이 추가 가공될 수 있다.
본 발명은 필름의 너비에 걸쳐 균일한 길이 편차를 가지는 필름을 제공한다.

Claims (10)

  1. 필름의 너비에 걸쳐 개선된 균일성의 길이 편차를 가지는 가소제-함유 폴리비닐 아세탈에 기초하는 필름으로서, 90 cm의 최소 너비를 가지는 필름이 남아있는 필름 영역의 두께의 평균 값에 관련하여 0.1 내지 4.5 % 증가된 20 cm 이하의 경계 영역에서 두께를 가짐을 특징으로 하는 필름.
  2. 제 1 항에 있어서, 필름의 경계가 0.9 내지 2.8 % 증가된 두께를 가짐을 특징으로 하는 필름.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 필름의 길이 방향의 경계 영역이 증가된 두께를 가짐을 특징으로 하는 필름.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 경계 영역 밖의 필름의 두께 두께의 차이가 이 부분에서 두께의 평균 값에 비해 + 10 % 이하임을 특징으로 하는 필름.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 경계 영역 밖 필름이 0.38, 0.76, 1.14, 1.52, 또는 2.28 mm의 평균 두께를 가짐을 특징으로 하는 필름.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 필름이 200 cm의 최소 너비를 가짐을 특징으로 하는 필름.
  7. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 필름이 200 cm의 최소 너비를 가짐을 특징으로 하는 필름.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 하나 이상의 필름 및 둘 이상의 유리 판으로부터 형성된 라미네이트 글레이징.
  9. 투명 커버 층과 후면, 및 태양 전지가 사이에 배치된 제 1항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 따른 둘 이상의 필름으로 형성된 태양광 모듈.
  10. 제 9 항에 있어서, 커버 층이 유리 또는 투명한, 내후성 필름으로 구성되고, 후면이 유리, 투명 또는 불투명 폴리머 또는 금속으로 구성됨을 특징으로 하는 태양광 모듈.
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