KR20070094834A - 태양광 제어 다층 필름 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 다층 필름 물품에 관해 기술하고 있다. 상기 다층 필름 물품은 제1 중합체 유형 및 제2 중합체 유형의 교호층을 보유하는 적외광 반사 다층 필름과 경화된 중합체 결합제 내에 분산된 다수의 산화 금속 나노입자를 포함하고 두께가 1 ~ 20 마이크로미터 범위인 적외광 흡수 나노입자층을 포함한다. 상기 나노입자층은 상기 다층 필름에 인접 배치된다. 상기 산화 금속 나노입자는 산화 주석 또는 도핑된 산화 주석을 포함한다.
Description
본 발명은 일반적으로 태양광 제어 다층 필름에 관한 것이다. 본 발명은 더 구체적으로 적외광 흡수 나노입자를 포함하는 태양광 제어 다층 필름에 관한 것이다.
태양광으로 인한 열 부하를 감소시키기 위하여, 착색 및 진공 코팅된 플라스틱 필름을 창문에 부착하는 방법이 이용되어 왔다. 열 부하를 감소시키기 위하여, 태양 스펙트럼의 가시광선부 또는 적외선부(즉, 400 nm ~ 2,500 nm 이상의 범위인 파장)에서 태양광 투과를 차단한다.
주로 흡수를 통해, 착색 필름은 가시광의 투과를 제어하여 결과적으로 눈부심을 감소시킬 수 있다. 그러나, 착색 필름은 일반적으로 근적외광 태양 에너지를 차단하지 않으며 따라서 태양광 제어 필름으로서는 전적으로 효과적이지 않다. 또한 착색 필름은 태양광에의 노출로 종종 바래진다. 게다가, 필름이 다중 염료로 착색된 경우, 상기 염료는 종종 상이한 속도로 바래지며, 필름의 수명이 경과함에 따라 원치 않는 색 변화를 초래한다.
기타 공지된 창문 필름은 진공 증착된 회색 금속, 예컨대 스테인리스강, 인코넬, 모넬, 크롬, 또는 니크롬 합금을 사용하여 제조된다. 상기 증착된 회색 금속 필름은 상기 태양광 스펙트럼의 가시광선부 및 적외선부에서 대략 동일한 정도의 투과율을 제공한다. 그 결과, 상기 회색 금속 필름은 태양광 제어에 대해서는 착색 필름에 비해 진보된 필름이다. 상기 회색 금속 필름은 빛, 산소, 및/또는 수분에 노출되는 경우 비교적 안정적이며, 산화로 인해 코팅의 투과율이 증가하는 경우에도, 일반적으로 색 변화는 검출되지 않는다. 투명 유리에 적용한 후, 회색 금속은 대략 동일한 양의 태양광 반사 및 흡수로 광 투과를 차단한다.
은, 알루미늄, 및 구리 등의 진공 증착된 층들은 주로 반사에 의한 태양광 방사를 제어하며 상기 층들은 고도의 가시광 반사율로 인해 단지 한정된 수의 분야에서만 유용하다. 구리 및 은 등의 특정 반사성 물질에 의해 적절한 정도의 선택성(즉, 적외광 투과율보다 더 높은 가시 투과율)이 제공된다.
높은 가시광 투과율을 가지며 실질적으로 적외광 방사를 차단하는 개량된 태양광 제어 필름에 대한 필요성이 존재한다.
발명의 요약
일반적으로, 본 발명은 태양광 제어 다층 필름에 관한 것이다. 본 발명은 더 구체적으로 적외광 흡수 나노입자를 포함하는 태양광 제어 다층 필름에 관한 것이다.
일 실시형태에서, 다층 필름 물품에 관해 기술한다. 상기 다층 필름 물품은 제1 중합체 유형 및 제2 중합체 유형의 교호층을 보유하는 적외광 반사 다층 필름, 경화된 중합체 결합제 내에 분산된 다수의 산화 금속 나노입자를 포함하는 적외광 흡수 나노입자층을 포함하며, 상기 나노입자층은 두께가 1 ~ 20 마이크로미터 범위 이다. 상기 나노입자층은 상기 다층 필름에 인접 배치된다. 상기 산화 금속 나노입자는 산화 주석 또는 도핑된 산화 주석을 포함한다.
또 다른 실시형태에서, 적외광원으로부터 방사되는 적외광을 차단하는 광 제어 물품은 제1 중합체 유형 및 제2 중합체 유형의 교호층을 보유하는 적외광 반사 다층 필름, 및 상기 다층 필름에 인접한 적외광 흡수 나노입자층을 포함한다. 상기 적외광 흡수 나노입자층은 경화된 중합체 결합제 내에 분산된 다수의 산화 금속 나노입자를 포함한다. 상기 산화 금속은 산화 주석 또는 도핑된 산화 주석을 포함하며 상기 적외광 흡수 나노입자층은 두께가 1 ~ 20 마이크로미터 범위이다. 상기 적외광 반사 다층 필름은 적외광원과 적외광 흡수 나노입자층 사이에 배치된다. 유리 기판은 적외광 흡수 나노입자층 또는 적외광 반사 다층 필름에 인접 배치된다.
또 다른 실시형태에서, 다층 필름 물품은 제1 중합체 유형 및 제2 중합체 유형의 교호층을 보유하는 적외광 반사 다층 필름 및 경화된 중합체 결합제 내에 분산된 다수의 산화 금속 나노입자를 포함하는 적외광 흡수 나노입자층을 포함한다. 상기 나노입자층은 상기 다층 필름에 인접 배치되며 두께는 1 ~ 20 나노미터 범위이다. 상기 다층 필름은 평균 가시광 투과율이 45% 이상이고 780 nm ~ 2,500 nm의 빛에 대한 평균 적외광 투과율이 15% 미만이다.
본 출원의 상기 양상 및 기타 양상은 하기 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나, 어떠한 경우에도, 상기 요약은 청구 범위에서 청구되는 본 발명의 보호 대상을 제한하는 것으로 이해되어서는 안되며, 본 발명의 보호 대상은 출원 절차 진행 중에 보정될 수 있으므로, 오직 첨부된 청구범위에 의해서만 한정된다.
본 출원은 첨부하는 도면과 관련하여 본 발명의 다양한 실시 형태에 관한 하기 상세한 설명을 고려하여 더 완전하게 이해될 수 있다. 도면에서,
도 1a는 광원을 향해 접착제측을 가지는 실시예 1에 따라 제조된 필름의 광학 투과 스펙트럼 및 광학 반사 스펙트럼이다.
도 1b는 태양을 향해 접착제측을 가지는 3 mm의 투명 유리에 적층된 실시예 1에 따라 제조된 필름의 광학 투과 스펙트럼 및 광학 반사 스펙트럼이다.
도 1c는 태양과 반대 방향에 접착제측을 가지는 3 mm의 투명 유리에 적층된 실시예 1에 따라 제조된 필름의 광학 투과 스펙트럼 및 광학 반사 스펙트럼이다.
도 2는 실시예 2에 따라 제조된 필름의 광학 투과 스펙트럼 및 광학 반사 스펙트럼이다.
도 3은 실시예 3에 따라 제조된 필름의 광학 투과 스펙트럼 및 광학 반사 스펙트럼이다.
도 4는 다층 필름의 사시도이다.
도 5는 태양광 제어 다층 필름 물품의 일 실시형태를 개략적으로 도시한다.
도 6은 태양광 제어 다층 필름 물품의 또 다른 실시형태를 개략적으로 도시한다.
본 발명은 여러가지 변형물 및 대체 형태로 보정할 수 있지만, 그 세부 사항은 도면의 예를 통해 나타내고 상세히 설명될 것이다. 그러나, 본 발명을 기술된 특정한 실시형태로 제한하지 않음을 의도함은 이해될 것이다. 오히려, 본 발명은 본 발명의 기술적 사상 및 범위 내에 속하는 모든 변형물, 등가물, 및 대체물을 포함할 것이다.
본 발명의 태양광 제어 다층 필름은 예를 들면, 건축 응용 분야 및 수송 응용 분야를 비롯하여 태양광 제어를 필요로 하는 다양한 응용 분야에 적용할 수 있다고 생각된다. 몇 가지 실시형태에서, 태양광 제어 다층 필름 물품은 적외광 반사 다층 필름 상에 배치되는 적외광 흡수 나노입자층을 포함한다. 다른 실시형태에서, 태양광 제어 다층 필름 물품은 적외광 흡수 나노입자층과 접착제층 사이에 배치된 적외광 반사 다층 필름을 포함한다. 태양광 제어 필름은 광학 기판, 예를 들어, 유리 기판 등에 접착될 수 있다. 이들 예, 및 후술하는 예들은 기술된 태양광 제어 다층 필름의 적용가능성에 대한 이해를 제공하나, 제한적인 의미로 해석되지는 않을 것이다.
용어 "중합체" 또는 "중합체의"는 중합체, 올리고머, 또는 공중합체 뿐만 아니라 중합체, 공중합체(예를 들어, 2 이상의 상이한 단량체를 이용하여 형성된 중합체), 올리고머 및 이들의 조합을 포함하는 것으로 이해될 것이다. 달리 지시한 바가 없으면, 블록 공중합체와 랜덤 공중합체 양자를 포함한다.
달리 지시한 바가 없으면, 본 명세서 및 청구 범위에 사용되는 피처 크기, 양, 및 물리적 특성을 나타내는 모든 수치는 모든 경우에 용어 "약"으로 수정될 수 있는 것으로 이해될 것이다. 따라서, 반대로 지시된 바가 없으면, 전술한 명세서 및 첨부된 청구 범위에 기재된 수치 파라미터는 본 명세서에 개시된 교시 내용을 이용하여 당업자가 획득하고자 하는 원하는 특성에 따라 변화할 수 있는 근사치이다.
중량 퍼센트, wt%, 중량% 등은 조성물의 중량으로 나누고 100을 곱한 그 물질의 중량으로서 물질의 농도를 의미하는 동의어이다.
용어 "인접한"은 한 요소가 또 다른 요소에 가까이 근접해 있는 것을 의미하고, 요소들이 서로 접촉하는 것을 포함하며 또한 요소들 사이에 배치된 하나 이상의 층에 의해 요소가 분리되는 것도 더 포함한다.
종점에 의한 수치 범위의 상술은 그 범위 내에 포함된 모든 수(예를 들면, 1 ~ 5는 1, 1.5, 2, 2.75, 3, 3.80, 4, 및 5를 포함함)와 그 범위 내의 임의의 범위를 포함한다.
본 명세서 및 첨부된 청구 범위에서 사용되는 바와 같이, 단수 형태들은 내용이 명확히 다른 의미를 나타내는 것이 아니라면 복수 대상을 포함한다. 따라서, 예를 들면, "나노입자층"을 함유하는 조성물이라고 하는 것은 2 이상의 나노입자층들을 포함한다. 본 명세서 및 첨부된 청구 범위에서 사용되는 바와 같이, 용어 "또는"은 내용이 명확히 다른 의미를 나타내는 것이 아니라면 "및/또는"을 포함하는 의미로 통상 사용된다.
본 발명의 개시 내용은 일반적으로 중합체 다층 필름 상에 배치된 적외광 흡수 나노입자층을 포함하는 다층 필름에 관해 기술하고 있다. 다수의 실시형태에서, 적외광 반사 다층 필름은 제1 중합체 유형 및 제2 중합체 유형의 교호층을 보유하며, 적외광 흡수 나노입자층은 상기 다층 필름에 인접해 있다. 상기 나노입자층은 다수의 산화 금속 나노입자를 포함한다. 몇 가지 실시형태에서, 상기 다층 필름은 유리와 같은 광학 기판에 인접 배치되어 태양광 제어 물품을 생성한다. 몇 가지 실시형태에서, 상기 다층 필름은 평균 가시광 투과율이 45% 이상이고 780 nm ~ 2,500 nm의 빛에 대한 평균 적외광 투과율이 15% 미만이다.
도 1a ~ 1c, 2 및 3은 실시예 1 ~ 3에 따라 제조된 필름의 광학 투과 스펙트럼 및 광학 반사 스펙트럼이다.
도 4는 다층 광학 필름(20)을 도시한다. 상기 필름은 개별층(22, 24)을 포함한다. 상기 층은 상이한 굴절률 특성을 가지므로 어떤 빛은 인접층 사이의 경계면에서 반사된다. 상기 층은, 원하는 반사 특성 또는 투과 특성을 가지는 필름을 형성하기 위해 다수의 경계면에서 반사되는 빛이 보강 간섭 또는 상쇄 간섭을 초래하도록 충분히 얇다. 자외선, 가시광선, 또는 근적외선 파장의 빛을 반사하도록 디자인된 광학 필름에 있어서, 각각의 층은 통상적으로 광학 두께(즉, 굴절률을 곱한 물리적 두께)가 약 1 마이크로미터 미만이다. 그러나, 예컨대 필름 외면의 외각층, 또는 층의 패킷(packet)을 분리하는 필름 내에 배치된 경계 보호층과 같은 더 두꺼운 층도 역시 포함될 수 있다.
다층 광학 필름(20)의 반사 특성 및 투과 특성은 각각의 층(즉, 미세층)의 굴절률의 함수이다. 각각의 층은 평면내 굴절률 nx, ny, 및 필름의 두께 축과 관련된 굴절률 nz에 의해 상기 필름 중의 적어도 국재화된 위치에서 구체화될 수 있다. 이들 굴절률은 상호 직교하는 각각의 x축, y축 및 z축에 따라 편광된 광에 대한 해당 물질의 굴절률을 나타낸다(도 4 참조). 관행적으로, 상기 굴절률은 적절한 판단의 물질 선택 및 처리 조건에 의해 제어된다. 필름(20)은 2종의 교호 중합체 A, B로 구성된 통상 수십 또는 수백 개의 층을 공압출하고, 그 후 경우에 따라 다층 압출물을 하나 이상의 다중 다이에 통과시킨 후, 최종 필름을 형성하기 위하여 상기 압출물을 연신시키거나 또는 달리 배향시킴으로써 제조할 수 있다. 생성된 필름은 스펙트럼의 원하는 영역, 예컨대 가시광선, 근적외선, 및/또는 적외선에 하나 이상의 반사 밴드를 형성하도록 두께 및 굴절률을 조정(tailoring)한 통상 수십 또는 수백의 개별층으로 구성된다. 적정한 수의 층으로 고반사율을 달성하기 위해서는, 인접층은 x축을 따라 편광된 광에 대한 굴절률(Δnx)과의 차이가 0.05 이상 나타나는 것이 바람직하다. 몇 가지 실시형태에서, 2개의 직교 편광에 대한 고반사율을 원한다면, 그 때 상기 인접층은 또한 y축을 따라 편광된 광에 대한 굴절률(Δny)과의 차이가 0.05 이상 나타난다. 다른 실시형태에서, 상기 굴절률 차이 Δny는 단일 편광 상태의 수직 입사광을 반사하고 직교 편광 상태의 수직 입사광을 투과하는 다층 적층체를 생성하기 위하여 0.05 또는 0 미만일 수 있다.
필요에 따라, z축을 따라 편광된 광에 대한 인접층 간의 굴절률 차이(Δnz)는 경사 입사광의 p 편광 성분에 대한 원하는 반사 특성에 이르도록 또한 조정될 수 있다. 설명을 용이하게 하기 위하여, 다층 광학 필름 상의 관심있는 임의의 지점에서 x축은 Δnx의 크기가 최대가 되도록 상기 필름의 평면 내에 배향되는 것으로 간주될 것이다. 따라서, Δny의 크기는 Δnx의 크기와 동일하거나 또는 보다 작을 수 있다(보다 크지는 않다). 또한, 차이 Δnx, Δny, Δnz를 계산함에 있어서 우선 어느 물질층을 선택할지는 Δnx가 음이 아닌 값이 되도록 함으로써 정한다. 다시 말해서, 경계면을 형성하는 2개의 층 간의 굴절률 차이는 Δnj = Δn1j - Δn2j(여기서, j = x, y, 또는 z이며, 층 지정 번호 1, 2는 Δn1x ≥ Δn2x, 즉, Δnx ≥ 0이 되도록 선택된다)이다.
경사 입사각에서 p 편광의 고반사율을 유지하기 위해, 층간의 z-굴절률 미스매치(mismatch) Δnz는 Δnz ≤ 0.5×Δnx가 되도록 실질적으로 최대 평면내 굴절률 차이 Δnx 미만으로 제어될 수 있다. 더 바람직하게는, Δnz ≤ 0.25×Δnx이다. 0 또는 0에 가까운 크기의 z-굴절률 미스매치는 p 편광에 대한 반사율이 입사각의 함수로서 일정하거나 또는 거의 일정한 층 사이의 경계면을 형성한다. 또한, z-굴절률 미스매치 Δnz는 평면내 굴절률 차이 Δnx와 비교하여 볼 때 반대 극성을 갖도록 제어될 수 있다(즉, Δnz < 0). 이러한 조건은 p 편광에 대한 반사율이 입사각이 증가함에 따라 증가하는 경계면을 형성하며, s 편광의 경우에도 그러하다.
다층 광학 필름은, 본 명세서에서 참고로 인용되는 모든 문헌, 예를 들면, 미국 특허 제3,610,724호 (Rogers); 미국 특허 제3,711,176호 (Alfrey, Jr. et al., 발명의 명칭 "Highly Reflective Thermoplastic Optical Bodies For Infrared, Visible or Ultraviolet Light"); 미국 특허 제4,446,305호 (Rogers et al.); 미국 특허 제4,540,623호 (Im et al.); 미국 특허 제5,448,404호 (Schrenk et al.); 미국 특허 제5,882,774호 (Jonza et al., 발명의 명칭 "Optical Film"); 미국 특허 제6,045,894호 (Jonza et al., 발명의 명칭 "Clear to Colored Security Film"); 미국 특허 제6,531,230호 (Weber et al., 발명의 명칭 "Color Shifting Film"); PCT 출원 공개 공보 WO 99/39224 (Ouderkirk et al., 발명의 명칭 "Infrared Interference Filter"); 및 미국 특허 공개 제2001/0022982호 A1 (Neavin et al., 발명의 명칭 "Apparatus For Making Multilayer Optical Films")에서 개시되고 있다. 이러한 중합체 다층 광학 필름에서, 중합체 물질은 개별층의 제조시 주로 또는 독점적으로 사용된다. 이러한 필름은 대량의 제조 공정과 양립할 수 있고, 대량의 시트 및 롤 상품으로 제조될 수 있다.
다층 필름은 교호 중합체 유형 층의 임의의 유용한 조합에 의해 형성될 수 있다. 다수의 실시형태에서, 하나 이상의 교호 중합체 층은 복굴절이며 배향되어 있다. 몇 가지 실시형태에서, 하나의 교호 중합체 층은 복굴절이며 배향되어 있고 다른 교호 중합체 층은 등방성이다. 일 실시형태에서, 다층 광학 필름은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트의 공중합체(coPET)를 포함하는 제1 중합체 유형 및 폴리(메틸 메타크릴레이트)(PMMA) 또는 폴리(메틸 메타크릴레이트)의 공중합체(coPMMA)를 포함하는 제2 중합체 유형의 교호층에 의해 형성된다. 또 다른 실시형태에서, 다층 광학 필름은 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 포함하는 제1 중합체 유형 및 폴리(메틸 메타크릴레이트 및 에틸 아크릴레이트)의 공중합체를 포함하는 제2 중합체 유형의 교호층에 의해 형성된다. 또 다른 실시형태에서, 다층 광학 필름은 시클로헥산디메탄올(PETG) 또는 시클로헥산디메탄올의 공중합체(coPETG)를 포함하는 제1 중합체 유형 및 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN) 또는 폴리에틸렌 나프탈레이트의 공중합체(coPEN)를 포함하는 제2 중합체 유형의 교호층에 의해 형성된다. 또 다른 실시형태에서, 다층 광학 필름은 폴리에틸렌 나프탈레이트 또는 폴리에틸렌 나프탈레이트의 공중합체를 포함하는 제1 중합체 유형 및 폴리(메틸 메탈크릴레이트) 또는 폴리(메틸 메타크릴레이트)의 공중합체를 포함하는 제2 중합체 유형의 교호층에 의해 형성된다. 교호 중합체 유형 층의 유용한 조합은 본 명세서에서 참고로 인용되는 미국 특허 제6,352,761호에서 개시되고 있다.
도 5는 태양광 제어 다층 필름 물품(100)의 실시형태를 개략적으로 도시한다. 상기 필름(100)은 전술한 바와 같이, 제1 중합체 유형 및 제2 중합체 유형의 교호층을 보유하는 적외광 반사 다층 필름(110)을 포함한다. 적외광 흡수 나노입자층(120)은 상기 다층 필름(110)에 인접 배치된다. 감압 접착제층(130)은 상기 다층 필름(110) 상에 배치된다. 이형층 또는 광학 기판(140)은 상기 감압 접착제층(130) 상에 배치된다. 광학 하드코트(hardcoat)층(150)은 상기 다층 필름(110)에 인접 배치된다.
다수의 실시형태에서, 상기 필름(100)은 전술한 바와 같이, 제1 중합체 유형 및 제2 중합체 유형의 교호층을 보유하는 적외광 반사 다층 필름(110)을 포함하며, 적외광 흡수 나노입자층(120)은 상기 다층 필름(110)에 인접 배치된다. 이들 실시형태에서, 적외광 흡수 나노입자층(120)은 경화된 중합체 결합제 내에 분산된 산화 금속을 포함한다. 몇 가지 실시형태에서, 이러한 적외광 흡수 나노입자층(120)은 두께가 1 ~ 20 마이크로미터, 또는 1 ~ 10 마이크로미터, 또는 1 ~ 5 마이크로미터 범위이다. 감압 접착제층(130)은 상기 다층 필름(110) 상에 배치된다. 이형층 또는 광학 기판(140)은 상기 감압 접착제층(130) 상에 배치된다. 이들 실시형태에서, 상기 적외광 흡수 나노입자층(120)은 또한 하드코트층으로서 작용한다.
도 6은 태양광 제어 다층 필름 물품(200)의 또 다른 실시형태를 개략적으로 도시한다. 상기 필름(200)은 전술한 바와 같이, 제1 중합체 유형 및 제2 중합체 유형의 교호층을 보유하는 적외광 반사 다층 필름(210)을 포함한다. 적외광 흡수 나노입자층(220)은 상기 다층 필름(210)에 인접 배치된다. 광학 중간 접착제층(270)은 상기 나노입자층(220)과 상기 다층 필름(210) 사이에 배치된다. 감압 접착제층(230)은 상기 다층 필름(210) 상에 배치된다. 이형제 또는 광학 기판(240)은 상기 감압 접착제층(230) 상에 배치된다. 광학 하드코트층(250)은 상기 다층 필름(210)에 인접 배치된다. 광학 중간 중합체층(260)은 상기 하드코트층(250)과 상기 중간 접착제층(270) 사이에 배치된다.
상기 다층 필름 물품 구조물은 개선된 태양광 제어 필름 물품을 제공한다. 몇 가지 실시형태에서, 상기 다층 필름은 평균 가시광(400 ~ 780 nm) 투과율이 45% 이상이고 780 nm ~ 2,500 nm의 빛에 대한 평균 적외광 투과율이 10% 미만 또는 15% 미만이다. 몇 가지 실시형태에서, 다층 필름은 평균 가시광 투과율이 60% 이상이고 950 nm ~ 2,500 nm의 실질적으로 모든 파장에 대한 적외광 투과율이 20% 이하이다. 몇 가지 실시형태에서, 상기 다층 필름 물품은 780 nm ~ 1,200 nm의 평균 광 반사율이 50% 이상이고 1,400 nm ~ 2,500 nm의 평균 광 투과율이 50% 이하이다. 또 다른 실시형태에서, 다층 필름 물품은 780 nm ~ 1,200 nm의 평균 광 반사율이 80% 이상이고 1,400 nm ~ 2,500 nm의 평균 광 투과율이 20% 이하이다. 또 다른 실시형태에서, 다층 필름 물품은 780 nm ~ 1,200 nm의 평균 광 반사율이 90% 이상이고 1,400 nm ~ 2,500 nm의 평균 광 투과율이 5% 이하이다.
전술한 상기 나노입자층은 다수의 산화 금속 나노입자를 포함할 수 있다. 산화 금속 나노입자의 일부 리스트는 산화 주석, 산화 안티몬, 산화 인듐, 산화 아연 및 도핑된 산화물을 포함한다. 몇 가지 실시형태에서, 산화 금속 나노입자는 산화 주석, 산화 안티몬, 산화 인듐, 인듐으로 도핑된 산화 주석, 안티몬으로 도핑된 산화 인듐 주석, 산화 안티몬 주석, 안티몬으로 도핑된 산화 주석 또는 이들의 혼합물을 포함한다. 몇 가지 실시형태에서, 산화 금속 나노입자는 산화 주석 또는 도핑된 산화 주석을 포함하며 경우에 따라 산화 안티몬 및/또는 산화 인듐을 더 포함한다. 상기 나노입자는 임의의 유용한 크기, 예를 들면, 1 ~ 100 나노미터, 또는 30 ~ 100 나노미터, 또는 30 ~ 75 나노미터 등의 크기를 가질 수 있다. 몇 가지 실시형태에서, 산화 금속 나노입자는 중합체 물질 내에 분산된 산화 안티몬 주석 또는 도핑된 산화 안티몬 주석을 포함한다. 상기 중합체 물질은 임의의 유용한 결합제 물질, 예를 들면, 폴리올레핀, 폴리아크릴레이트, 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 플루오로폴리머 등의 물질일 수 있다.
다수의 실시형태에서, 결합제는 하드코트로서 작용할 수 있는 경화된 중합체 물질이다. 적외광 흡수 나노입자층을 형성하기에 적절한 중합체 결합제는 열 및/또는 U.V.로 중합된(즉, 경화된) 아크릴레이트 및/또는 메타크릴레이트 단량체의 생성물을 포함한다. 적절한 경화된 결합제는, 본 명세서에서 참고로 인용되는 미국 특허 제6,355,754호에 개시된 바와 같이, 알킬 치환된 브롬화 페닐 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트(예를 들면, 4,6-디브로모-2-sec-부틸 페닐 아크릴레이트), 메틸 스티렌 단량체, 브롬화 에폭시 디아크릴레이트, 2-페녹시에틸 아크릴레이트, 및 6 작용성 방향족 우레탄 아크릴레이트 올리고머의 열 및/또는 U.V. 중합 생성물이다. 대부분의 유형의 에너지 중합성 텔레켈릭(telechelic) 단량체 및 올리고머가 이들 중합체 결합제를 형성하는 데 유용하지만, 아크릴레이트가 이들의 반응성이 높아 바람직하다. 경화성 결합제 조성물은 기포가 상기 조성물에 갇히지 않도록 유동성 점도가 충분히 낮아야 한다. 반응 희석제는 단작용성 또는 이작용성 단량체, 예를 들면, SR-339, SR-256, SR-379, SR-395, SR-440, SR-506, CD-611, SR-212, SR-230, SR-238, 및 SR-247(미국 펜실베니아주 엑스톤 소재의 Sartomer Co.사로부터 입수 가능) 등일 수 있다. 통상 유용한 올리고머 및 올리고머 혼합물은 CN-120, CN-104, CN-115, CN-116, CN-117, CN-118, CN-119, CN-970A60, CN-972, CN-973A80, CN-975(미국 펜실베니아주 엑스톤 소재의 Sartomer Co.사로부터 입수 가능) 및 에베크릴(ebecryl) 1608, 3200, 3201, 3302, 3605, 3700, 3701, 608, RDX-51027, 220, 9220, 4827, 4849, 6602, 6700-20T(미국 조지아주 스미르나 소재의 Surface Specialties사로부터 입수 가능)를 포함한다. 게다가, 다작용성 가교제는 내구성 있고, 가교 밀도가 높은 복합 매트릭스 제공에 조력할 수 있다. 다작용성 단량체의 예는 SR-295, SR-444, SR-351, SR-399, SR-355, 및 SR-368(미국 펜실베니아주 엑스톤 소재의 Sartomer Co.사로부터 입수 가능)과 PETA-K, PETIA 및 TMPTA-N(미국 조지아주 스미르나 소재의 Surface Specialties사로부터 입수 가능)을 포함한다. 다작용성 단량체는 가교제로서 이용되어 중합성 조성물의 중합으로부터 기인하는 결합제 중합체의 유리 전이 온도를 증가시킬 수 있다.
몇 가지 실시형태에서, 중합체 결합제를 형성하기에 유용한 단량체 조성물은 약 50℃ 이하의 융점을 가질 수 있다. 상기 단량체 조성물은 실온에서 액체일 수 있다. 상기 중합체 결합제를 형성하기에 유용한 단량체 조성물은 종래의 자유 라디칼 중합 방법에 의해 중합될 수 있다. 개시제의 예로는 유기 퍼옥사이드, 아조 화합물, 퀴닌, 니트로 화합물, 할로겐화아실, 히드라존, 메르캅토 화합물, 피릴륨 화합물, 이미다졸, 클로로트리아진, 벤조인, 벤조인 알킬 에테르, 디-케톤, 페논 등을 들 수 있다. 시판되는 광개시제는 제품명 DARACUR 1173, DAROCUR 4265, IRGACURE 651 , IRGACURE 1800, IRGACURE 369, IRGACURE 1700, IRGACURE 907, 및 IRGACURE 819(Ciba Geigy사로부터 상업적으로 입수 가능)를 포함하며, 이에 한정되지 않는다. 산화 포스핀 유도체는, 예컨대 LUCIRIN TPO(2,4,6-트리메틸벤조일 디페닐 포스핀 옥사이드)(미국 노스캐롤라이나주 샬럿 소재의 BASF사로부터 입수 가능)가 바람직하다. 광개시제는 약 0.1 ~ 10 중량% 또는 약 0.1 ~ 5 중량%의 농도로 이용될 수 있다.
중합성 조성물은 경질 수지 또는 하드코트를 형성할 수 있다. 용어 "경질 수지" 또는 "하드코트"는 생성된 경화된 중합체가 ASTM D-882-91 절차에 따라 평가한 경우 파단시 연신율이 50% 또는 40% 또는 30% 또는 20% 또는 10% 또는 5% 미만인 것을 의미한다. 몇 가지 실시형태에서, 경질 수지 중합체는 ASTM D-882-91 절차에 따라 평가한 경우 인장 탄성률이 100 kpsi(6.89×108 pascals) 초과일 수 있다. 몇 가지 실시형태에서, 경질 수지 중합체는 ASTM D 1044-99 절차에 따라 500 g의 하중 및 50 사이클로 테이버 마모 시험기(Taber abrader)로 시험한 경우 헤이즈(haze) 값은 10% 미만 또는 5% 미만일 수 있다(헤이즈는 미국 메릴랜드주 소재, BYK-Gardner사의 헤이즈 측정기인 Haze-Gard Plus를 이용하여 측정할 수 있다).
몇 가지 실시형태에서, 산화 금속 나노입자는 중합체 물질 내에 분산된 산화 인듐 주석 또는 도핑된 산화 인듐 주석을 포함한다. 상기 나노입자층은 임의의 유용한 두께, 예를 들면, 1 ~ 10 마이크로미터 또는 2 ~ 8 마이크로미터 등의 두께를 가질 수 있다. 상기 나노입자층은 임의의 유용한 하중 또는 중량%, 예를 들면, 30 ~ 90 중량%, 40 ~ 80 중량%, 또는 50 ~ 80 중량% 등의 나노입자를 포함한다. 다수의 실시형태에서, 나노입자층은 비도전성이다. 나노입자 조성물은, 예를 들면, 상품명 TRB-PASTETM SM6080(B), SH7080, SL6060(한국 소재의 Advanced Nano Products Co., LTD.사로부터 상업적으로 입수 가능)이다. 또 다른 실시형태에서, 산화 금속 나노입자는 산화 아연 및/또는 산화 알루미늄을 포함하며, 이러한 산화물은 독일 소재의 GfE Metalle und Materialien GmbH사로부터 입수 가능하다.
전술한 감압 접착제(PSA) 층은 태양광 제어 다층 필름이 유리에 접착될 수 있도록 하는 임의 유형의 접착제일 수 있다. 상기 태양광 제어 필름을 유리에 접착시키기 위하여, 상기 태양광 제어 필름의 한 측 표면을 상기 감압 접착제(PSA)로 코팅하고 이형 시트를 PSA로부터 분리한 후 상기 필름을 유리에 접착시킨다. 자외선 흡수 접착제는 PSA 내로 혼입될 수 있다. 다수의 실시형태에서, 상기 PSA는 폴리아크릴레이트 감압 접착제와 같은 광학적으로 투명한 PSA 필름이다. 감압 테이프 위원회(Pressure-Sensitive Tape Council)는 감압 접착제를 하기 특성을 가지는 물질로서 정의하였다: (1) 강하고 지속적인 점착성, (2) 지압보다 작은 힘으로의 접착성, (3) 피착체 상에서 유지되는 충분한 능력, (4) 충분한 응집 강도, 및 (5) 에너지원에 의한 활성화 불요. PSA는 통상 실온 또는 그 초과(즉, 약 20℃ ~ 약 30℃ 또는 그 초과)인 어셈블리 온도에서 통상적으로 점착성을 가진다. PSA로서 우수하게 작용하는 것으로 밝혀져 있는 물질은 어셈블리 온도에서 원하는 밸런스의 점착성, 박리 접착성, 및 전단 유지력을 발생시키는 필수 점탄성 특성을 나타내도록 디자인되고 제제화된 중합체이다. PSA를 제조하는 데 가장 흔히 이용되는 중합체는 천연 고무계 중합체, 합성 고무계 중합체(예를 들면, 스티렌/부타디엔의 공중합체(SBR) 및 스티렌/이소프렌/스티렌(SIS)의 블록 공중합체), 실리콘 엘라스토머계 중합체, 폴리 알파-올레핀계 중합체, 및 각종 (메트)아크릴레이트계 중합체이다. 이들 중에서, (메트)아크릴레이트계 중합체 PSA는, 그 이점을 몇 가지만 들자면, 이들의 광학적 투명성, 시간 경과에 따른 특성의 지속성(노화 안정성), 및 접착력 수준의 다양성으로 인해 본 발명의 바람직한 PSA 부류로서 발전하였다.
전술한 이형지는 임의의 유용한 물질, 예를 들면, 중합체 또는 종이 등의 물질로 형성될 수 있으며 이형 코트를 포함할 수 있다. 이형 코트에 사용하기에 적절한 물질은 접착제로부터 이형지의 이형을 촉진하도록 디자인된 플루오로폴리머, 아크릴 및 실리콘을 포함하며, 이에 한정되지 않는다.
전술한 광학 기판은 임의의 유용한 물질로 형성될 수 있다. 몇 가지 실시형태에서, 상기 기판은 중합체 물질, 예를 들면, 셀룰로오스 트리아세테이트, 폴리카보네이트, 폴리아크릴레이트, 폴리프로필렌, 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 등의 물질로 형성된다. 다른 실시형태에서, 상기 기판은 무기 물질, 예를 들면, 석영, 유리, 사파이어, 야그, 또는 운모 등의 물질로 형성된다. 상기 기판은 임의의 유용한 두께를 가질 수 있다. 일 실시형태에서, 상기 기판은 자동차용 유리 또는 건축용 유리이다. 글레이징 시스템(glazing system)으로서 투명 유리 기판을 포함하는 몇 가지 실시형태에서, 상기 글레이징 시스템은, TVIS가 70% 이상에서, 차폐 계수가 0.68 이하, 또는 0.6 이하, 또는 0.55 이하, 또는 0.50 이하이다.
창문에 사용하는 태양광 제어 필름을 보호하기 위하여, 다층 필름의 노출면은 경우에 따라 내긁힘성 및 내마모성 하드코트로 코팅될 수 있다. 상기 하드코트층은 공정시 및 최종 생성물의 사용시 가요성 기판의 내구성을 향상시킬 수 있다. 상기 하드코트층은 임의의 유용한 물질, 예컨대 실리카계 하드코트, 실록산 하드코트, 멜라민 하드코트, 아크릴 하드코트 등의 물질을 포함할 수 있다. 상기 하드코트는 임의의 유용한 두께, 예를 들면, 1 ~ 20 마이크로미터, 또는 1 ~ 10 마이크로미터, 또는 1 ~ 5 마이크로미터 등의 두께일 수 있다. 전술한 바와 같이, 상기 적외광 흡수층도 또한 하드코트층으로서 작용할 수 있으며, 또는 원하는 바에 따라, 추가적인 하드코트층이 적외광 흡수층 상에 배치될 수 있다.
전술한 중간 접착제는 임의의 유용한 물질로 형성될 수 있다. 몇 가지 실시형태에서, 상기 중간 접착제층은 전술한 바와 같이, 감압 접착제 물질을 포함한다. 몇 가지 실시형태에서, 상기 중간 접착제층은 전술한 바와 같이, 경화성 접착제, 예를 들면, 열 또는 U.V. 경화성 접착제 등을 포함한다. 상기 중간 접착제층은 임의의 유용한 두께, 예를 들면, 1 ~ 100 마이크로미터, 또는 5 ~ 50 마이크로미터, 또는 10 ~ 50 마이크로미터, 또는 10 ~ 30 마이크로미터 등의 두께를 가질 수 있다.
전술한 중간 중합체층은 임의의 유용한 물질로 형성될 수 있다. 몇 가지 실시형태에서, 중간층은 폴리올레핀, 폴리아크릴레이트, 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 플루오로폴리머 등을 포함한다. 일 실시형태에서, 중간층은 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 포함한다. 상기 중간 중합체층은 임의의 유용한 두께, 예를 들면, 5 ~ 500 마이크로미터, 또는 10 ~ 100 마이크로미터, 또는 25 ~ 75 마이크로미터, 또는 25 ~ 50 마이크로미터 등의 두께를 가질 수 있다.
몇 가지 실시형태에서, 본 명세서에서 기술한 태양광 제어 필름은 적외광 흡수 나노입자층 이외에도 또는 상기 층을 대신하여 적외광 반사 안료층을 포함한다. 이들 적외광 반사 안료는 전술한, 상기 층에서의 적외광 흡수 나노입자를 간단히 대체할 수 있다. 다수의 실시형태에서, 적외광 반사 안료층은 다층의 층에 인접 배치된다.
상기 적외광 반사 안료는 산화 금속을 포함할 수 있다. 이들 적외광 반사 안료는, 원하는 바에 따라, 임의의 색을 가질 수 있다. 유용한 적외광 반사 안료는 미국 특허 제6,174,360호와 미국 특허 제6,454,848호에 개시되고 있으며, 이들 문헌은 본 발명의 개시 내용과 충돌하지 않을 정도로 본 명세서에서 참고로 인용된다. 적외광 반사 안료는 제품명 AB 820(철 코발트 크로뮴 블랙 스피넬 CAS# 68186-97-0, 흑색 안료 27), AE 801 및 AG 235(산화 철 크로뮴 CAS# 12737-27-8, 갈색 안료 29)이다(일본 소재의 Kawamura Chemical Company사로부터 입수 가능).
다층 필름 제조
약 446개의 층을 포함하는 다층 필름을 공압출 공정을 통해 순차적 평판 필름 제조 라인 상에서 제조하였다. 이 다층 중합체 필름을 coPEN 및 PETG(Eastman Chemicals사로부터 입수 가능)로부터 제조하였다. 상기 coPEN을 90% PEN 및 10% PET 출발 단량체를 이용하여 중합하였다. 피드블록 방법(예컨대 미국 특허 제3,801,429호에 의해 개시되는 방법)을 이용하여 압출물을 통해 층층마다 대략 선형의 층 두께 구배를 가지는 약 223개의 광학층을 형성하였다.
coPEN은 약 132 lb/hr의 속도로, PETG는 약 160 lb/hr의 속도로 압출기를 이용하여 피드블록으로 이송하였다. PETG의 일부는 총 유량을 약 32 lb/hr로 하면서 상기 압출물의 각 측 상에 경계 보호층(PBL)으로서 사용하였다. 그 후 물질 스트림은 배율기의 설계 비율을 약 1.25로 하면서 비대칭성 2배 배율기를 통과하였다. 배율기의 개념 및 기능은 미국 특허 제5,094,788호와 제5,094,793호에 개시되고 있다. 상기 배율기 비율은 대도관에서 제조된 층의 평균 층 두께를 소도관에서 제조 된 층의 평균 층 두께로 나눈 것으로서 정의된다. 이러한 배율기 비율은 223개 층으로 된 2세트에 의해 형성되는 약간 중첩된 2개의 반사 밴드를 제공하도록 선정하였다. 223개 층으로 된 각 세트는 상기 피드블록에 의해 형성되는 대략적인 층 두께 프로파일을 가지며, 전체 두께 눈금 인자는 상기 배율기 및 필름 압출 비율에 의해 결정된다. 상기 배율기 계산 후, 제3 압출기로부터 공급되는 외각층을 (전체) 약 72 lbs/hr로 첨가하였다. 그 후 상기 물질 스트림은 필름 다이를 통과하여 수냉 캐스트 성형 휠 상으로 이송되었다.
PETG 용융 처리 장치를 약 500℉에서 유지하였고, coPEN(광학층과 외각층 양자) 용융 처리 장치를 약 525℉에서 유지하였으며, 피드블록, 배율기, 외각층 용융스트림, 및 다이를 약 525℉에서 유지하였다. 이러한 실시예의 필름을 제조하는 데 이용되는 피드블록은 등온 조건 하에 최후층 대 최박층의 비가 1.3:1인 선형층의 두께 분포를 형성하도록 디자인되었다. 이러한 층의 프로파일 오차는, 본 명세서에서 참고로 인용되는 미국 특허 제6,827,886호에 개시된 바와 같이, 축봉 히터 프로파일(axial rod heater profile)로 보정하였다. 상기 캐스트 성형 휠의 속도는 최종 필름 두께, 그 후, 최종 밴드단(bandedge) 위치의 정밀 제어를 위해 조정되었다.
상기 캐스트 성형 휠의 입구 수온은 약 7℃였다. 상기 압출물을 상기 캐스트 성형 휠에 고정하기 위해 고전압 고정 시스템(pinning system)을 이용하였다. 상기 고정 와이어(pinning wire)의 두께는 약 0.17 mm였고 약 6.5 kV의 전압을 인가하였다. 상기 캐스트 성형 휠과의 접촉 지점에서 상기 고정 와이어를 조작자에 의해 수 공으로 웹으로부터 약 3 ~ 5 mm에 위치시켜 상기 캐스트 웹에 대한 평활한 외관을 형성하였다. 상기 캐스트 웹을 종래의 순차적 길이 배향기(LO) 및 텐터기 장치에 의해 연속적으로 배향시켰다. 상기 웹을 약 270℉에서 약 3.8의 연신비로 길이 배향시켰다. 상기 필름을 텐터기에서 약 15초 내에 약 255℉로 예열하였고 270℉에서 약 3.5의 연신비로 가로 방향으로 연신하였다. 상기 필름을 약 460℉의 온도에서 약 30분 동안 텐터기 오븐에 놓고 가열하였다. 완성된 필름은 최종 두께가 약 0.0035 인치였다.
실시예
1
제품명 TRB Paste SM6080인 메틸 셀로솔브(한국 소재의 Advanced Nano Products Ltd.사로부터 입수 가능) 중 안티몬으로 도핑된 산화 인듐 주석(A-ITO) 입자의 초미립 분산액을 메틸 에틸 케톤과 혼합하여 분산액 중 고형물 함량을 60%에서 45%로 감소시켰다. 이 용액을 압출 다이 코팅 공정을 이용하여 전술한 다층 필름 상에 코팅하였다. 상기 다이 코팅 기법에 관한 상세한 설명의 전문은 문헌 ["Modern Coating and Drying Technology," Eds. E. D. Cohen, E. B. Gutoff, 발행인 VCH, NY, 1992]을 참조할 수 있다. 압출물의 유량은 330 g/분으로 설정하였고(MicromotionTM 유량계를 이용하여 측정, 미국 콜로라도주 볼더 소재의 Micro Motion Inc.사로부터 입수 가능), 웹 속도는 분당 50 피트로 코팅 너비는 42 인치로 설정하였다. 상기 코팅을 건조시켜 93℃의 분산액으로부터 용매를 제거하였고 80%의 전력 세팅으로 작동하는 D형 램프로 장착된 퓨전 UV 램프 시스템을 이용하여 경화하였다. 이러한 공정은 코팅 중량이 약 0.7 g/ft2인 경화된 코팅을 형성하였다. 건조되고 경화된 A-ITO는 A-ITO의 반대 표면 상에 감압 접착제와 감압 접착제에 적층된 실리콘 코팅 이형지(미국 버지니아주 마틴스빌 소재의 CP Film사로부터 입수 가능)를 더 포함하였다. 상기 이형지를 제거하고 Lambda 19 분광광도계(미국 메사추세츠주 보스턴 소재의 Perkin Elmer사)를 이용하여 광학 투과 스펙트럼 및 광학 반사 스펙트럼을 측정하였다. 글레이징 시스템의 열적 및 광학적 특성을 분석하기 위하여 상기 스펙트럼을 Optics5 및 Window 5.2 프로그램(Lawrence Berkeley National Laboratories사로부터 입수 가능)에 입력하였다. 상기 프로그램은 http://windows.lbl.gov/software/로부터 다운로딩할 수 있다. 상기 코팅된 필름의 반사율 및 투과율 스펙트럼은 도 1a에 도시되어 있다. 광원(태양)을 향해 접착제측을 가지는 3 mm의 투명 유리(PPG 투명 유리, NFRC ID: 5009)에 전술한 필름을 적층하여 제조된 글레이징 시스템의 특징은 하기 표 1에 나타나 있다. 3 mm 유리 기판에 적층한 후의 투과 스펙트럼 및 반사 스펙트럼은 도 1b 및 1c에 도시되어 있다. 동일한 필름을 태양을 향해 A-ITO 표면으로 적층하였고, 상기 글레이징 시스템은 동일한 소프트웨어를 이용하여 재계산하였다. 그 결과는 하기 표 1에 나타나 있다.
실시예
2
제품명 TRB Paste SM6080으로 입수 가능한 메틸 셀로솔브 중 안티몬으로 도핑된 산화 인듐 주석(A-ITO) 입자의 초미립 분산액을 한국 소재의 Advanced Nano Products Ltd.사로부터 입수하였다. 이 용액을 직선 cm당 381 나선 셀(직선 인치당 150 나선 셀)을 갖는 마이크로그라비어 롤을 이용하여 Yasui Seiki 실험실용 코팅기(모델 CAG-150)(미국 일리노이주 블루밍턴 소재의 Yasui Seiki Co.사로부터 입수 가능)로 제품명 HPE50인 0.05 mm PET 기판(일본 소재의 Teijin Corp.사로부터 입수 가능) 상에 코팅하였다. 상기 코팅을 95℃에서 인라인(in-line) 공정으로 건조시켰고 D형 램프가 장착된 퓨전 시스템스 모델 1600(400 W/in) W 경화 시스템을 이용하여 6.1 m/분으로 UV로 경화하였다. 상기 건조된 코팅은 두께가 약 3.6 마이크로미터였다. 실시예 1에서 수행한 바와 같이 측정된 상기 필름의 광학 투과 스펙트럼 및 광학 반사 스펙트럼은 도 2에 도시되어 있다. 6 mm PPG 투명 유리에 상기 필름을 적층하여 제조된 글레이징 시스템은 하기 표 1에 나타나 있다.
실시예
3
제품명 TRB Paste SL6060으로 입수 가능한 메틸 셀로솔브 중 안티몬으로 도핑된 산화 주석(ATO) 입자의 초미립 분산액을 한국 소재의 Advanced Nano Products Ltd.사로부터 입수하였다. 이 용액을 직선 cm당 381 나선 셀(직선 인치당 150 나선 셀)을 갖는 마이크로그라비어 롤을 이용하여 Yasui Seiki 실험실용 코팅기(모델 CAG-150)(미국 일리노이주 블루밍턴 소재의 Yasui Seiki Co.사로부터 입수 가능)로 제품명 HPE50인 0.05 mm PET 기판(일본 소재의 Teijin Corp.사로부터 입수 가능) 상에 코팅하였다. 상기 코팅을 95℃에서 인라인 공정으로 건조시켰고 D형 램프가 장착된 퓨전 시스템스 모델 6000(600 W/in) W 경화 시스템을 이용하여 6.1 m/분으로 UV로 경화하였다. 상기 건조된 코팅은 두께가 약 3.6 마이크로미터였다. 실시예 1에서 수행한 바와 같이 측정된 상기 필름의 광학 투과 스펙트럼 및 광학 반사 스 펙트럼은 도 3에 도시되어 있다. 6 mm PPG 투명 유리에 상기 필름을 적층하여 제조된 글레이징 시스템은 하기 표 1에 나타나 있다.
실시예
4
TRB paste SL6060을 메이어 바 #5(실시예 4a), #8(실시예 4b) 및 #14(실시예 4c)를 사용하는 메이어 바(meyer bar) 코팅 기법을 이용하여 전술한 다층 필름 상에 코팅하였다. 상기 코팅을 93℃의 오븐에서 10분 동안 건조시키고 퓨전 UV 램프(20 fpm에서 300 W/in) 및 측정된 샘플의 광학 투과 스펙트럼 하에서 경화하였다. 상기 스펙트럼을 Optics5 및 Window 5.2 프로그램에 입력하였다. 3 mm 투명 유리로 제조된 글레이징 시스템의 광학적 및 열적 특징은 하기 표 1에 나타나 있다.
| 샘플 설명 | Tvis | 차폐 계수 | Rint | Rext |
| 태양과 반대 방향에 A-ITO 코팅을 가지는 실시예 1 | 72 | 0.54 | 11.1 | 10.8 |
| 태양과 반대 방향에 A-ITO 코팅을 가지는 실시예 1 | 72 | 0.59 | 10.8 | 11.1 |
| 실시예 2 | 73 | 0.68 | 9 | 9 |
| 실시예 3 | 74 | 0.73 | 9 | 9 |
| 실시예 4a | 72 | 0.57 | 13 | 13 |
| 실시예 4b | 63 | 0.51 | 12 | 10 |
| 실시예 4c | 55 | 0.47 | 12 | 9 |
실시예
5
다작용성 아크릴레이트 단량체 혼합물 중 산화 안티몬 주석(미국 코네티컷 소재의 Inframat Advanced Materials LLC사로부터 입수 가능, 제품명 50N-5190-2)의 분산액을 ATO 30 g, 펜타 에리트리톨 테트라 아크릴레이트(미국 펜실베니아주 소재의 Sartomer Company사로부터 입수 가능, 제품명 SR295) 7.5 g 및 7.5 g의 1,6-헥산디올 디아크릴레이트(미국 펜실베니아주 소재의 Sartomer Company사로부터 입수 가능, 제품명 SR238)와 1-메톡시-2-프로판올을 함께 분쇄하여 제조하였다. 광개시제 Irgacure 819 및 Irgacure 184(스위스 바젤 소재의 CIBA Specialty Chemicals사로부터 모두 입수 가능) 각각의 0.15 g을 상기 분산액에 첨가하였고 전술한 다층 중합체 필름 상에 코팅하였다. 상기 코팅 공정은 실시예 1에 개시한 바와 같이 수행하였다. 상기 코팅을 경화하고 그 결과 경화된 코팅을 ASTM D 1044-99 절차에 따라 500 g의 하중 및 50 사이클로 테이버 마모 시험기로 시험하였다. 그 결과 헤이즈 측정기인 Haze-Gard Plus(미국 메릴랜드주 소재의 BYK-Gardner사로부터 입수 가능)로 측정시 헤이즈가 4% 미만이 되었다.
본 발명은 전술한 특정 실시예에 제한되는 것으로 간주되어서는 안되며, 오히려 첨부된 청구 범위에서 명백히 개시된 바와 같은 본 발명의 모든 양상을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명이 적용될 수 있는 다양한 변형물, 균등 공정들 및 다수의 구조는 본 명세서를 검토시 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 용이하게 파악할 수 있을 것이다.
Claims (23)
- 제1 중합체 유형 및 제2 중합체 유형의 교호층을 보유하는 적외광 반사 다층 필름; 및경화된 중합체 결합제 내에 분산된 다수의 산화 금속 나노입자를 포함하는 적외광 흡수 나노입자층으로서, 상기 적외광 흡수 나노입자층은 상기 다층 필름과 인접하며, 상기 산화 금속은 산화 주석 또는 도핑된 산화 주석을 포함하고, 상기 적외광 흡수 나노입자층은 두께가 1 ~ 20 마이크로미터 범위인 적외광 흡수 나노입자층을 포함하는 다층 필름 물품.
- 제1항에 있어서, 상기 산화 금속 나노입자는 경화된 폴리아크릴레이트 결합제 내에 분산된 산화 안티몬 주석, 도핑된 산화 안티몬 주석, 또는 인듐으로 도핑된 산화 주석을 포함하는 것인 다층 필름 물품.
- 제1항에 있어서, 상기 산화 금속 나노입자는 경화된 폴리아크릴레이트 결합제 내에 분산된 산화 안티몬 또는 산화 인듐을 더 포함하는 것인 다층 필름 물품.
- 제1항에 있어서, 상기 적외광 흡수 나노입자층은 두께가 1 ~ 10 마이크로미터 범위인 것인 다층 필름 물품.
- 제1항에 있어서, 상기 나노입자층은 50 ~ 80 중량%의 산화 금속 나노입자를 포함하는 것인 다층 필름 물품.
- 제1항에 있어서, 제1 중합체 유형은 폴리에틸렌 테레프탈레이트 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트의 공중합체를 포함하고, 제2 중합체 유형은 폴리(메틸 메타크릴레이트) 또는 폴리(메틸 메타크릴레이트)의 공중합체를 포함하는 것인 다층 필름 물품.
- 제1항에 있어서, 상기 제1 중합체 유형은 시클로헥산디메탄올 또는 시클로헥산디메탄올의 공중합체를 포함하고, 제2 중합체 유형은 폴리에틸렌 나프탈레이트 또는 폴리에틸렌 나프탈레이트의 공중합체를 포함하는 것인 다층 필름 물품.
- 제1항에 있어서, 상기 다층 필름 상에 배치된 감압 접착제층을 더 포함하고, 상기 다층 필름은 상기 감압 접착제층과 상기 적외광 흡수 나노입자층 사이에 배치되는 것인 다층 필름 물품.
- 제8항에 있어서, 상기 감압 접착제층 상에 배치된 이형지(release liner)를 더 포함하고, 상기 감압 접착제층은 상기 이형지와 상기 다층 필름 사이에 배치되는 것인 다층 필름 물품.
- 제1항에 있어서, 상기 다층 필름에 인접 배치되는 적외광 반사 안료층을 더 포함하는 것인 다층 필름 물품.
- 적외광원으로부터 방사되는 적외광을 차단하는 광 제어 물품으로서,제1 중합체 유형 및 제2 중합체 유형의 교호층을 보유하는 적외광 반사 다층 필름;경화된 중합체 결합제 내에 분산된 다수의 산화 금속 나노입자를 포함하는 적외광 흡수 나노입자층으로서, 상기 적외광 흡수 나노입자층은 상기 다층 필름에 인접하며, 상기 산화 금속은 산화 주석 또는 도핑된 산화 주석을 포함하고, 상기 적외광 흡수 나노입자층은 두께가 1 ~ 20 마이크로미터 범위인 적외광 흡수 나노입자층; 및적외광 흡수 나노입자층 또는 적외광 반사 다층 필름에 인접 배치되는 유리 기판을 포함하며, 상기 적외광 반사 다층 필름은 적외광원과 적외광 흡수 나노입자층 사이에 배치되는 것인 광 제어 물품.
- 제11항에 있어서, 제1 중합체 유형은 폴리에틸렌 테레프탈레이트 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트의 공중합체를 포함하고, 제2 중합체 유형은 폴리(메틸 메타크릴레이트) 또는 폴리(메틸 메타크릴레이트)의 공중합체를 포함하는 것인 광 제어 물품.
- 제11항에 있어서, 상기 적외광 반사 다층 필름과 상기 유기 기판 사이에 배치된 감압 접착제층을 더 포함하는 것인 광 제어 물품.
- 제11항에 있어서, 상기 적외광 흡수 나노입자층은 두께가 1 ~ 10 마이크로미터인 것인 광 제어 물품.
- 제11항에 있어서, 상기 다층 필름에 인접 배치되는 적외광 반사 안료층을 더 포함하는 것인 광 제어 물품.
- 제1 중합체 유형 및 제2 중합체 유형의 교호층을 보유하는 적외광 반사 다층 필름;경화된 중합체 결합제 내에 분산된 다수의 산화 금속 나노입자를 포함하는 적외광 흡수 나노입자층으로서, 상기 적외광 흡수 나노입자층은 상기 다층 필름에 인접하며, 상기 산화 금속은 산화 주석 또는 도핑된 산화 주석을 포함하고, 상기 적외광 흡수 나노입자층은 두께가 1 ~ 20 나노미터 범위인 적외광 흡수 나노입자층을 포함하며, 평균 가시광 투과율이 45% 이상이고 780 nm ~ 2,500 nm의 빛에 대한 평균 적외광 투과율이 15% 미만인 다층 필름 물품.
- 제16항에 있어서, 상기 다층 필름 물품은 평균 가시광 투과율이 60% 이상이고 950 nm ~ 2,500 nm의 실질적으로 모든 파장에 대한 적외광 투과율이 20% 이하인 것인 다층 필름 물품.
- 제16항에 있어서, 상기 다층 필름 물품은 780 nm ~ 1,200 nm의 평균 광 반사율이 50% 이상이고 1,400 nm ~ 2,500 nm의 평균 광 투과율이 50% 이하인 것인 다층 필름 물품.
- 제16항에 있어서, 상기 다층 필름 물품은 780 nm ~ 1,200 nm의 평균 광 반사율이 80% 이상이고 1,400 nm ~ 2,500 nm의 평균 광 투과율이 20% 이하인 것인 다층 필름 물품.
- 제16항에 있어서, 상기 다층 필름 물품은 780 nm ~ 1,200 nm의 평균 광 반사율이 90% 이상이고 1,400 nm ~ 2,500 nm의 평균 광 투과율이 5% 이하인 것인 다층 필름 물품.
- 제16항에 있어서, 상기 다층 필름 상에 배치된 감압 접착제층을 더 포함하고, 상기 다층 필름은 상기 감압 접착제층과 상기 나노입자층 사이에 배치되는 것인 다층 필름 물품.
- 제16항에 있어서, 상기 적외광 흡수 나노입자층은 두께가 1 ~ 10 마이크로미터 범위인 것인 다층 필름 물품.
- 제16항에 있어서, 상기 다층 필름에 인접 배치되는 적외광 반사 안료층을 더 포함하는 것인 다층 필름 물품.
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