KR20100054758A - 적층체 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 한 쌍의 기재; 및 상기 한 쌍의 기재 사이에 구비되는, 1개 이상의 광변색 필름과 1개 이상의 적외선(IR) 차폐필름을 포함하고, 상기 한 쌍의 기재와 접하는 상기 광변색 필름 또는 상기 적외선(IR) 차폐필름은 접합필름에 의하여 상기 기재와 접합되는 것을 특징으로 하는 적층체에 관한 것이다. 본 발명에 따른 적층체는 자외선 차단 효과 및 적외선(IR) 차단효과가 있는 고내구성 광변색 기능을 가진다.

Description

적층체{LAMINATE}
본 발명은, 광변색 기능 및 적외선 차폐 기능을 갖고 고내구성인 적층체에 관한 것이다. 본 출원은 2008년 11월 14일에 한국특허청에 제출된 한국 특허 출원 제10-2008-0113622호의 출원일의 이익을 주장하며, 그 내용 전부는 본 명세서에 포함된다.
일반적인 유리들은 햇빛을 그대로 통과시켜, 차량 또는 집안의 실내온도를 급격하게 상승시키며, 차량의 경우 운전자 및 승객이 직사광선으로 인하여 명확한 시야를 확보할 수 없게 만든다.
상기와 같은 문제점을 방지하기 위하여 차량용 유리에 광변색 물질을 필름 형태로 적용하는 방법이 제안되었다.
그러나 아직까지 자외선 및 가시광을 차단하는 광변색 기능 및 적외선을 차단하는 적외선 차폐기능과 함께 고내구성도 가지는 적층체에 관한 기술은 과제로 남아있다.
본 발명의 목적은, 자외선 및 가시광을 차단하는 광변색 기능 및 적외선을 차단하는 적외선 차폐기능과 함께 고내구성도 가지는 적층체를 제공하는 것이다.
본 발명은, 한 쌍의 기재; 및 상기 한 쌍의 기재 사이에 구비되는, 1개 이상의 광변색 필름과 1개 이상의 적외선(IR) 차폐필름을 포함하고, 상기 한 쌍의 기재와 접하는 상기 광변색 필름 또는 상기 적외선(IR) 차폐필름은 접합필름에 의하여 상기 기재와 접합되는 것을 특징으로 하는 적층체를 제공한다.
본 발명에 따르면, 자외선, 가시광 및 적외선의 차단성을 향상시킬 수 있고, 내구성이 우수하며, 변색투과율을 효과적으로 낮출 수 있는 유리 적층체가 제공된다.
본 발명에 따른 적층체의 기재가 유리인 경우, 본 발명에 따른 적층체는 차량의 윈도우 또는 건축물의 윈도우로 사용될 수 있으며, 이 경우, 에너지 절감효과가 있는 안전 윈도우를 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 적층체는, 한 쌍의 기재; 및 상기 한 쌍의 기재 사이에 구비되는, 1개 이상의 광변색 필름과 1개 이상의 적외선(IR) 차폐필름을 포함하고, 상기 한 쌍의 기재와 접하는 상기 광변색 필름 또는 상기 적외선(IR) 차폐필름은 접 합필름에 의하여 상기 기재와 접합되는 것을 특징으로 한다.
상기 기재는 유리 또는 고분자 필름일 수 있다.
상기 기재가 유리인 경우, 본 발명에 따른 적층체는 여러 분야에서 다층구조를 갖는 적층체로 사용될 수 있다. 한 예로 본 발명에 따른 적층체는 차량의 윈도우 또는 건축물의 윈도우로 사용될 수 있다.
상기 유리의 낱장 두께는 1.8~2.5㎜인 것이 바람직하다. 그 두께가 1.8㎜ 미만인 경우에는 너무 얇아 접합공정시 파손될 수도 있으며, 2.5㎜를 초과하는 경우에는 차량 도어 창문의 규격에 적합하지 않을 수 있다.
상기 고분자 필름은 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate, PET), 폴리아릴레이트(polyarylates), 폴리에테르설폰(polyethersulfone, PES), 폴리카보네이트(polycarbonates, PC), 폴리에틸렌나프탈레이트(polyethylenenaphthalates, PEN), 폴리이미드(polyimide, PI) 및 에폭시 수지 중에서 선택된 1종 이상의 물질로 형성된 투명 플라스틱 필름일 수 있다.
상기 기재가 고분자 필름인 경우, 본 발명에 따른 적층체는 차량 및 건축용 선텐필름, 광고용 표지판 또는 장식용 물건으로 사용될 수 있다.
상기 광변색 필름의 두께는 20~1000㎛일 수 있다. 상기 광변색 필름의 두께가 상기 범위 내인 것이 목적하는 광변색 성능을 제공하고 광변색 필름의 가공성을 유지하는데 유리하다.
상기 광변색 필름은 코팅법 또는 캐스팅법, 압출법을 이용하여 제조할 수 있다.
상기 광변색 필름의 제조방법은 이로 한정되는 것은 아니며, 광변색 필름이 적용되는 조건에 따라 조절될 수 있고, 당업자에게 알려진 다양한 방법을 사용할 수도 있다.
상기 광변색 필름은 1개 또는 2개 이상 적층될 수 있다. 바람직하게는, 상기 광변색 필름은 최대 5개까지 사용할 수 있다.
상기 광변색 필름은 바인더 수지 및 광변색 염료를 포함하는 광변색 필름 제조용 조성물로 형성될 수 있다.
상기 바인더 수지는 투명성을 갖는 고분자 수지 또는 여러 종류의 모노머 단분자를 중합하여 얻어지는 수지 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. 그러나 그 종류가 특별히 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적으로 사용되는 것을 제한 없이 선택하여 사용할 수 있다.
상기 고분자 수지로는 폴리에스터, 폴리아크릴레이트, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌 등이 있다. 상기 모노머는 아크릴레이트 기를 포함하는 모든 종류의 단분자를 뜻한다. 한 예로, 아크릴레이트 모노머를 중합하여 얻은 수지를 바인더 수지로 사용할 수 있다.
상기 바인더 수지는 폴리비닐부티랄 수지, 에틸렌비닐아세테이트 수지, 폴리에틸렌 수지, 폴리우레탄 수지 및 폴리아크릴레이트 수지 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있으며, 이를 사용하는 경우, 내후성을 향상시킬 수 있어 바람직하다.
여기서, 폴리비닐부티랄 수지는 중량평균분자량이 40,000 내지 120,000일 수 있다. 상기 폴리비닐부티랄 수지를 사용하는 경우 가소제로서 글리콜계 가소제를 사용할 수 있다.
상기 광변색 염료는 스피로옥사진(spirooxazine), 벤조피란(benzopyran), 나프토피란(napthopyran), 크로멤(chromeme) 및 아조 화합물(azo compound)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.
상기 광변색 필름 제조용 조성물은, 상기 바인더 수지 100 중량부에 대해 상기 광변색 염료 0.01~2 중량부를 포함할 수 있다.
상기 광변색 필름 제조용 조성물은, 바인더 수지 100 중량부에 대해 0.01~5 중량부의 중합개시제, 0.01~5 중량부의 안정화제(열안정제 또는 광안정제), 0.01~5 중량부의 자외선 흡수제, 0.01~5 중량부의 산화방지제, 0.01~5 중량부의 연쇄이동제, 0.01~5 중량부의 적외선 흡수제, 0.01~5 중량부의 소포제, 0.01~5 중량부의 대전방지제, 0.01~5 중량부의 이형제, 0.01~1 중량부의 레벨링제 및 0.0001~0.5 중량부의 일반염료 중에서 선택된 1종 이상을 더 포함할 수 있다.
여기서, 열안정제는 상기 바인더 수지 100 중량부에 대하여 0.1~3 중량부로 포함될 수 있고, 광안정제는 상기 바인더 수지 100 중량부에 대하여 0.01~1 중량부로 포함될 수 있다.
상기 일반 염료는 광변색 염료만으로 발현하기 어려운 초기 색상을 보정하는 역할을 하며, 동시에 광변색 염료의 분해시 발생될 수 있는 왜곡된 색상이나 얼룩 등을 은폐하는 역할을 하는 것으로, 그 종류는 특별히 한정되지 않는다.
상기 일반염료는 상기 바인더 수지 100 중량부에 대해 0.0001~0.5 중량부로 포함되는 것이 바람직하다. 그 함량이 0.0001 중량부 미만인 경우에는 일반 염료를 첨가함에 따라 기대하는 효과를 얻기 어렵고, 0.5 중량부를 초과하는 경우에는 기대 이상으로 짙은 농도의 색상이 발현되어 광변색 염료의 효과를 상쇄하고, 용제와의 상용성 차이로 인해 침전이 발생할 수 있으며, 이러한 침전으로 인하여 얼룩이 유발될 수도 있다.
상기 광변색 필름 제조용 조성물은 가교제를 더 포함할 수 있다. 즉, 상기 광변색 필름 제조용 조성물은 상기 바인더 수지, 상기 광변색 염료, 및 가교제를 포함할 수 있다. 예컨대 상기 바인더 수지로서 아크릴계 수지를 포함하고, 상기 아크릴계 수지 100 중량부에 대해 상기 가교제 0.99~30 중량부 및 상기 광변색 염료 0.01~5 중량부를 더 포함할 수 있다.
앞서, 설명한 광변색 필름 제조용 조성물의 조성 및 함량은 광변색 필름이 적용되는 조건에 따라 조절될 수 있으므로, 상기 조성 및 함량이 전술한 바로 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 있어서, 상기 광변색 필름으로는 프리스탠딩(freestanding) 필름을 사용하는 것이 바람직하다. 프리스탠딩(freestanding) 필름이란 접착성이 없는 상온상압에서 형태가 변하지 않는 필름을 뜻한다.
이와 같이 광변색 필름이 접착성이 없는 필름인 경우, 상기 광변색 필름을 상기 기재와의 접합 뿐만 아니라, 상기 광변색 필름과 접하는 다른 필름, 예컨대 상기 적외선(IR) 차폐필름과의 부착을 위하여 접합필름이 따로 구비된다. 접합필름의 경우도 UV 차단제가 어느 정도 들어가 있는지 혹은 두께가 어느 정도 되는지에 따라, 광변색 필름(UV를 받아서 광변색 기능이 구현)의 성능에 영향을 줄 수 있다.
프리스탠딩(freestanding) 필름의 형태와 달리, 광변색 필름으로서 접착성을 띠는 점착코팅층에 광변색 염료를 도입함으로써 점착코팅층에 직접 광변색효과를 적용한 필름을 사용할 수도 있다. 그러나, 이와 같은 점착코팅층의 형태는 프리스탠딩(freestanding) 필름보다 내구성이 떨어질 수 있다.
상기 적외선(IR) 차폐필름은 금속 착물계 염료, 프탈로시아닌계 염료, 나프탈로시아닌계 염료, 분자 내 금속-착물 형태를 갖는 시아닌계 염료, 및 디이모니움계 염료로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 적외선 흡수염료; 또는 적외선을 반사 혹은 흡수할 수 있는 모든 종류의 금속을 포함할 수 있다. 바람직하게는 주석(Tin), 안티몬(Antimony), 백금(Pt) 중 선택된 1종 이상의 금속을 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 적외선(IR) 차폐필름은 바인더 수지 10 내지 60 중량%, 용매 30 내지 80 중량%, 분산제 1 내지 10 중량% 및 적외선 흡수염료 0.01 내지 1 중량%을 포함할 수 있다. 예컨대, 바인더 수지 30 중량%, 용매 65 중량%, 분산제 4.9 중량% 및 적외선 흡수염료 0.1 중량%을 포함할 수 있다.
상기 적외선(IR) 차폐필름의 두께는 20 ~ 200㎛일 수 있다. 이 두께 범위가 자외선 차폐 성능 및 가공성 면에서 유리하나, 이 범위로만 한정되는 것은 아니다.
상기 적외선(IR) 차폐필름은 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate, PET), 폴리카보네이트(polycarbonates, PC), 폴리 에틸렌(polyethylene, PE), 또는 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate, PMMA) 등의 투명필름 위에 금속을 코팅하여 독자적 필름을 만들거나 광변색 필름 위에 코팅을 하여 제조할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 광변색 필름으로서 프리스탠딩(freestanding) 필름 형태의 것을 사용하는 경우, 상기 적외선(IR) 차폐 필름으로는 상기 광변색 필름에 직접 코팅된 형태의 코팅층을 사용할 수 있다. 또한, 상기 적외선(IR) 차폐 필름으로서 프리스탠딩(freestanding) 필름 형태의 것을 사용하면서 상기 광변색 필름과 상기 적외선(IR) 차폐 필름 사이에 접합필름을 추가로 구비시킬 수도 있다.
상기 적외선(IR) 차폐필름은 1개 또는 2개 이상 적층될 수 있다. 바람직하게는, 상기 적외선(IR) 차폐필름은 최대 3개까지 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 적층체에 있어서, 상기 한 쌍의 기재, 상기 광변색 필름 또는 상기 적외선(IR) 차폐필름은 접합필름을 사용하여 상기 기재와 접합되는 것을 특징으로 한다.
상기 접합필름은 상기 기재와 접하는 필름인 광변색 필름 또는 적외선(IR) 차폐필름과 기재를 접합시키고, 적층체의 내구성 및 안전성을 향상시키는 역할을 한다. 구체적으로, 상기 적층체가 충격 등의 요인으로 파괴되는 경우에도 적층체로부터 떨어져 나온 파편이 분리되지 않고 상기 접합 필름에 접착되어 있기 때문에 안전성을 향상시킬 수 있으며, 시간이 지남에 따라 각 층이 분리되는 등의 문제를 감소시켜 내구성을 향상시킬 수 있다.
상기 접합필름은 폴리비닐부티랄 수지, 에틸렌비닐아세테이트 수지, 폴리에 틸렌 수지 및 폴리우레탄 수지 중에서 선택된 1종 이상의 수지를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 적층체는 상기 기재가 유리인 경우, 여러 분야에 다층구조를 갖는 적층체로 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 다층 구조를 갖는 적층체는 차량의 윈도우 또는 건축물의 윈도우로 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 적층체를 예컨대 차량의 윈도우로 또는 건축물의 윈도우로 설치하는 경우, 상기 한 쌍의 기재 중 하나는, 예컨대 차량의 외부 또는 건축물의 외부로 노출되는 외측기재이고, 나머지 하나는 차량의 내부 또는 건축물의 내부에 위치하게 되는 내측기재가 된다. 이때 상기 적층체는 외측기재, 접합필름, 광변색 필름, 적외선(IR) 차폐필름, 접합필름, 내측기재 순으로 적층되는 구조를 가질 수 있다. 또한, 상기 적층체는 외측기재, 접합필름, 광변색 필름, 접합필름, 적외선(IR) 차폐필름, 접합필름, 내측기재 순으로 적층되는 구조를 가질 수 있다.
본 발명에 따른 적층체가 2개 이상의 광변색 필름 또는 적외선(IR) 차폐필름을 포함하는 경우, 상기 광변색 필름과 적외선(IR) 차폐필름은 교대로 적층될 수 있다. 예컨대, 본 발명에 따른 적층체는 외측기재, 접합필름, 광변색 필름, 접합필름, 광변색 필름, 접합필름, 적외선(IR) 차폐필름, 접합필름, 내측기재 순으로 적층되는 구조를 가질 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 적층체는 외측기재, 접합필름, 광변색 필름, 접합필름, 적외선(IR) 차폐필름, 접합필름, 적외선(IR) 차폐필름, 접합필름, 내측기재 순으로 적층되는 구조를 가질 수 있다.
본 발명에 따른 적층체는 외측기재, 접합필름, 적외선(IR) 차폐필름, 접합필 름, 광변색 필름, 접합필름, 내측기재 순으로 적층되는 구조를 가질 수도 있으나, 도 3에 도시된 바와 같이 외측기재 측에 적외선(IR) 차폐필름이 위치해 있을 때(샘플 B) 보다 광변색 필름이 외측기재 측에 위치해 있을 때(샘플 A) 변색투과율이 효과적으로 더 낮아질 수 있다.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명하나, 이는 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 도면에 의하여 본 발명의 범위가 한정될 것을 의도한 것은 아니다.
본 발명의 하나의 측면에 따른 적층체는 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 유리 (401); 제1 접합필름(402); 광변색 필름(403); 적외선(IR) 차폐코팅층(408); 제2 접합필름(406); 및 제2 유리(407)을 포함한다.
본 발명의 또 다른 하나의 측면에 따른 적층체는 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 유리 (401); 제1 접합필름(402); 광변색 필름(403); 제2 접합필름(404); 적외선(IR) 차폐필름(405); 제2 접합필름(406); 및 제2 유리(407)를 포함한다.
여기서, 기재가 유리이고, 접합필름을 사용하고, 각 한 장의 광변색 필름 및 적외선(IR) 차폐필름을 사용하였으나, 이로 한정되는 것은 아니며, 기재가 고분자 필름일 수도 있고, 광변색 필름 및/또는 적외선(IR) 차폐필름을 여러 장 구비할 수도 있음은 물론이다.
본 발명에 따른 적층체는 차량 윈도우, 건축재료, 건축용 선탠필름, 광고용 표지판, 장식용 물건 등에 사용될 수 있다.
이하에서는, 실시예를 통해, 본 발명에 대해 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
실시예 1
<광변색 필름 제조용 조성물의 제조>
반응기에 바인더 수지로서 폴리메틸메타크릴레이트 100중량부, 바인더 수지 100중량부에 대해 광변색 염료인 팔라티네이트 퍼플(Palatinate purple)(James Robinson사 제조) 1중량부, 일반 염료 파필리온 블루(Papilion Blue)(Eastwell사 제조) 0.02 중량부, UV 흡수제로 티누빈(Tinuvin) 1130(Ciba사 제조) 0.2 중량부, 광안정제로 티누빈(Tinuvin) 123(Ciba사 제조) 1.0 중량부, 및 열안정제로 HP1010(Ciba사 제조) 0.8 중량부를 첨가하고, 30분 동안 잘 혼합하여 고체 화합물을 만들었다.
<광변색 필름의 제조>
상기 고체 혼합물을 압출장비를 이용해 두께 500㎛의 압출필름을 프리스탠딩(freestanding) 필름 타입으로 제작하였다.
<적외선(IR) 차폐필름의 제조>
적외선(IR) 차폐필름은 ANP사의 SR6070을 사용하여, 100㎛의 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate, PET) 필름 위에 코팅하여 제조하였다.
<적층체의 제조>
유리 기판과 유리 기판 사이에, 상기 제조된 광변색 필름 및 적외선(IR) 차 폐필름을 넣고, 접합 필름인 EVA 필름을 넣은 후, 140℃, 10 MPa의 조건으로 진공압착하여 적층체를 제조하였다.
실시예 2
하기와 같은 방법으로 제조된 광변색 필름 제조용 조성물로 광변색 필름을 제조한 것 이외에는, 실시예 1과 동일한 방법으로 하였다.
<광변색 필름 제조용 조성물의 제조>
바인더 수지로서 BP4PA 60 중량부(바인더 수지 100 중량부를 기준으로 함, 이하 동일), 9-EGDA 20 중량부, 스티렌 10 중량부, DVB(divinylbenzene) 10 중량부에, 광변색 염료인 팔라티네이트 퍼플(Palatinate purple)(James Robinson사 제조) 0.2 중량부, 광안정제로 티누빈(Tinuvin) 144(Ciba사 제조) 1.0 중량부 및 열개시제 0.2 중량부를 첨가한 후, 약 2시간 동안 교반하여 완전히 용해시켜 광변색 필름 제조용 조성물을 수득하였다.
<광변색 필름의 제조>
상기 광변색 필름 제조용 조성물을 300㎛의 스페이서(spacer)로 분리된 유리 몰드 사이에 주입한 후, 95℃에서 6시간 경화를 한 후, 몰드를 분리하여 광변색 필름을 프리스탠딩(freestanding) 필름 타입으로 제조하였다.
[실험예 1]
유리/EVA접합필름/유리의 적층구조를 갖는 샘플을 제조하고(비교예 1), 실시예 2에 따른 광변색 필름을 이용해 유리/EVA접합필름/광변색필름/EVA접합필름/유리의 적층구조를 갖는 샘플을 제조하고(비교예 2), 실시예 2에 따른 광변색 필름 및 적외선(IR) 차폐필름을 이용해 유리/EVA접합필름/광변색필름/EVA접합필름/적외선(IR) 차폐필름/EVA접합필름/유리의 구조를 갖는 샘플을 제조하고(실시예 2), SHIMADZU사의 SolidSpec-3700 장비를 이용하여 변색 전 UV-VIS-NIR 영역(200~2000nm)의 투과율스펙트럼을 얻었다.
도 3의 그래프에서 볼 수 있는 바와 같이, 단순 접합유리(비교예 1)에 비해 광변색 접합유리(비교예 2)의 경우 UV 및 VIS 영역의 차단효과가 커지고, 광변색 및 적외선(IR) 차폐필름을 함께 접합한 경우(실시예 2) UV-VIS-NIR 영역에서의 차단효과가 커짐을 확인할 수 있다.
[실험예 2]
실험예 1의 광변색필름과 적외선(IR) 차폐필름을 사용하여, 외부유리/EVA접합필름/광변색필름/EVA접합필름/적외선 차폐 필름/EVA접합필름/내부유리의 구조를 갖는 적층체 샘플(A)과, 외부유리/EVA접합필름/적외선차폐필름/EVA접합필름/광변색필름/EVA접합필름/내부유리의 구조를 갖는 적층체 샘플(B)을 제조하였다.
여기서, 적층체를 예컨대 차량에 설치한다고 하였을 때 차량의 외부환경에 노출되는 유리가 외부유리며, 차량의 내부에 위치하는 유리가 내부유리이다.
이처럼, 광변색 필름이 외부유리측에 부착되고 적외선(IR) 차폐필름이 내부유리층에 부착된 적층체 샘플(A)과, 적외선(IR) 차폐필름이 외부유리측에 부착되고 광변색 필름이 내부유리측에 부착된 적층체 샘플(B)을 다음과 같은 방법으로 비교해 보았다.
초기 적층체의 투과율을 100%로 기준하여 365nm 파장의 자외선(1.35 mW/cm2)을 외부유리에 4분간 조사한 후, 곧바로 UV-Vis 검출기를 이용하여 각각 착색 상태에서의 가시광 영역의 투과율을 측정하였다.
도 4를 통해, 광변색 필름이 외부유리측에 위치해있을 때가 적외선(IR) 차폐필름이 외부유리측에 위치해 있을 때 보다 변색투과율이 효과적으로 더 낮아짐을 볼 수 있다.
실시예 3(에틸렌비닐아세테이트 수지 사용)
반응기에 톨루엔 79 중량%, 광변색 염료인 팔라티네이트 퍼플(Palatinate purple)(James Robinson사 제조) 0.1 중량%, 일반 염료 파필리온 블루(Papilion Blue)(Eastwell사 제조) 0.01 중량%, UV 흡수제로 티누빈(Tinuvin) 1130(Ciba사 제조) 0.06 중량%, 광안정제로 티누빈(Tinuvin) 123(Ciba사 제조) 0.27 중량%, 열안정제로 HP1010(Coba사 제조) 0.23 중량%, 레벨링 향상제로 테고(Tego) 270(Degussa사 제조) 0.03 중량%를 첨가하고 60℃ 온도에서 30분 동안 교반하여 완전히 용해시킨 후, 바인더 수지로서 에틸렌비닐아세테이트 수지(비닐아세테이트 함량이 40%, Exxonmobile사 제조) 20.3 중량%를 넣고, 동일 온도에서 약 2 시간 동안 교반하여 완전히 용해시켰다.
상기 용액을 여과하여 광변색 수지 조성물을 수득하였다. 상기 제조된 광변색 수지 조성물을 유리판 위에 700㎛ 두께로 코팅하여 다른 유리판을 덮고 140℃, 10 MPa의 조건으로 진공압착하여 광변색 유리를 제조하였다.
실시예 4( 폴리비닐부티랄 수지 사용)
반응기에 글리콜계 가소제인 S-2075(Solutai사 제조) 9 중량%, 부틸셀로솔브 34 중량%, 톨루엔 34 중량%, 광변색 염료인 팔라티네이트 퍼플(Palatinate purple)(James Robinson사 제조) 0.11 중량%, 일반염료 파필리온 블루(Papilion Blue)(Eastwell사 제조) 0.01 중량%, UV 흡수제로 티누빈(Tinuvin) 1130(Ciba사 제조) 0.06 중량%, 광안정제로 티누빈(Tinuvin) 123(Ciba사 제조) 0.32 중량%, 열안정제로 HP1010(Ciba사 제조) 0.27 중량%, 레벨링 향상제로 테고(Tego) 270(Degussa사 제조) 0.03 중량%를 첨가하고 60℃ 온도에서 30분 동안 교반하여 완전히 용해시킨 후, 바인더 수지로서 폴리비닐부티랄 수지 22.2 중량%를 넣고 동일 온도에서 약 2시간 동안 교반하여 완전히 용해시켰다. 상기 용액을 여과하여 광변색 수지 조성물을 수득하였다. 상기 제조된 광변색 수지 조성물을 유리판 위에 700㎛ 두께로 코팅하여 다른 유리판을 덮고 140℃, 10 MPa의 조건으로 진공압착하여 광변색 유리를 제조하였다.
실시예 5( 아크릴레이트 수지 사용)
바인더 수지로서 폴리비닐부티랄 수지 대신 아크릴레이트 수지를 사용한 것 이외에는 실시예 4와 동일하게 하였다.
실험예 3
실시예 3~5에 따른 광변색 유리의 내후성은 촉진 내후성 시험기인 ATLAS UV 2000을 이용하여 ASTM G154-99에 의거하여 UVA 340 lamp를 사용하여 0.77 W/m2/nm의 광량으로 조사하였다.
폭로 주기는 다음과 같다.
-8시간 60(±3)℃ 블랙패널온도(Black Panel Temperature)
4시간 Condensation 50(±3)℃ 블랙패널온도(Black Panel Temperature)
상기 과정을 반복하는 과정 중간중간에 샘플을 꺼내어 변색 시 투과율을 측정하였다. 필름 투과율을 100%로 기준하여 365nm파장의 자외선(1.35 mW/cm2)을 적층체에 4분간 조사한 후, 곧바로 UV-Vis 검출기를 이용하여 각각 착색 상태에서의 가시광 영역의 투과율을 측정하였다.
실험예 3의 결과를 나타낸 도 5에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 유리 적층체가, 폴리비닐부티랄 수지, 에틸렌비닐아세테이트 수지 또는 아크릴레이트 수지를 바인더 수지로 사용하여 제조한 광변색 필름을 포함하게 되면, 우수한 내후성을 제공할 수 있음을 알 수 있다. 특히 아크릴레이트 수지를 사용한 경우가 내후성이 월등히 좋음을 볼 수 있다.
실험예 4
실시예 2에서 제조한 광변색 필름은 광변색 염료를 점착층에 도입하지 않은 스탠딩 필름(free standing film)으로 제조된 것으로서, 실시예 2에서 제조한 광변색 필름과, 아래와 같은 방법으로 광변색 염료를 점착코팅층에 도입한 광변색 필름의 내후성 촉진실험을 하고, 결과를 도 6에 나타내었다. 내후성 촉진실험은 실험예 3과 동일한 방법으로 하였다.
<광변색 염료를 점착코팅층에 도입한 광변색 필름 제조>
반응기에 코팅액(LG 화학사, 제품명 AT21PC: 폴리올, 디올, 및 디이소시아네이트를 포함하는 폴리우레탄 모노머 코팅액) 97중량%를 투입하고, 광변색 염료인 팔라티네이트 퍼플(Palatinate purple)(James Robinson사 제조) 2중량%를 투입한 후, 티누빈-144(TINUVINTM, 시바가이기사 제품) 1중량%를 첨가하고 상온에서 3시간 동안 교반하여 코팅 조성물을 제조하였다. 상기 제조된 코팅 조성물을 300㎛두께의 폴리카보네이트(polycarbonates, PC)필름 위에 바코팅한 후, 130℃에서 1시간 경화하여 광변색성 폴리우레탄 코팅막을 제조하였다. 이 코팅막 위에 다른 300㎛ 두께의 폴리카보네이트(polycarbonates, PC)필름을 140도에서 라미네이션시켜 광변색 필름을 제조하였다.
도 6를 통해, 광변색 필름을 프리스탠딩(freestanding) 필름으로 형성하는 경우가 광변색 염료를 점착코팅층에 도입하여 제조하는 광변색 필름보다 내후성이 우수함을 확인할 수 있다.
실시예 6
광변색 필름으로서 실시예 2와 같이 제조하였다. 상기 광변색 필름에 실시예 1에서 사용한 ANP사의 SR6070을 사용하여 코팅 후 100℃ 에서 30분간 건조하여 적외선(IR) 차폐필름이 코팅 된 광변색 필름을 제조하였다.
유리 기판과 유리 기판 사이에, 상기 제조한 적외선(IR) 차폐필름이 코팅된 광변색 필름을 넣고, 접합 필름인 EVA 필름을 넣은 후, 140℃, 10 MPa의 조건으로 진공압착하여 유리 적층체를 제조하였다.
도 3를 보면 IR차폐 필름을 직접 넣은 것 보다 IR차폐효과는 다소 부족하지만 전체적으로 광변색 효과 및 IR차폐효과를 나타낼 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 적층체의 하나의 실시상태를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 적층체의 하나의 실시상태를 도시한 도면이다.
도 3은 실시예의 결과(변색 전 UV-VIS-NIR영역 (200~2000nm) 의 투과율스펙트럼)를 나타낸 그래프이다.
도 4는 실험예 2의 결과(착색 상태에서의 가시광영역의 투과율 측정)를 나타낸 그래프이다.
도 5 및 도 6은 실험예 3 및 실험예 4의 결과(내후성 테스트)를 나타낸 그래프이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
400 : 적층체
401 : 제1 유리
402 : 제1 접합필름
403 : 광변색 필름
404 : 제2 접합필름
405 : 적외선(IR) 차폐필름
406 : 제3 접합필름
407 : 제2 유리
408 : 적외선(IR) 차폐코팅층

Claims (15)

  1. 한 쌍의 기재; 및
    상기 한 쌍의 기재 사이에 구비되는, 1개 이상의 광변색 필름과 1개 이상의 적외선(IR) 차폐필름을 포함하고,
    상기 한 쌍의 기재와 접하는 상기 광변색 필름 또는 상기 적외선(IR) 차폐필름은 접합필름에 의하여 상기 기재와 접합되는 것을 특징으로 하는 적층체.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 적층체는, 상기 외측기재, 상기 접합필름, 상기 광변색 필름, 상기 접합필름, 상기 적외선(IR) 차폐필름, 상기 접합필름, 상기 내측기재 순으로 적층되는 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 적층체.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 적층체는, 상기 외측기재, 상기 접합필름, 상기 광변색 필름, 적외선(IR) 차폐 코팅층, 상기 접합필름, 상기 내측기재 순으로 적층되는 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 적층체.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 기재는 유리 또는 고분자 필름인 것을 특징으로 하는 적층체.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 광변색 필름은 바인더 수지 및 광변색 염료를 포함 하는 광변색 필름 제조용 조성물을 포함하는 것을 특징으로 하는 적층체.
  6. 청구항 5에 있어서, 광변색 필름 제조용 조성물은 가교제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 적층체.
  7. 청구항 5에 있어서, 상기 바인더 수지는 폴리비닐부티랄 수지, 에틸렌비닐아세테이트 수지, 폴리에틸렌 수지, 폴리우레탄 수지 및 폴리아크릴레이트수지 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 적층체.
  8. 청구항 5에 있어서, 상기 광변색 염료는 스피로옥사진(spirooxazine), 벤조피란(benzopyran), 나프토피란(napthopyran), 크로멤(chromeme) 및 아조 화합물(azo compound)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 적층체.
  9. 청구항 5에 있어서, 상기 광변색 필름 제조용 조성물은, 상기 바인더 수지 100 중량부에 대해 상기 광변색 염료 0.01~2 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 적층체.
  10. 청구항 5에 있어서, 상기 광변색 필름 제조용 조성물은, 상기 바인더 수지 100 중량부에 대해 0.01~5 중량부의 중합개시제, 0.01~5 중량부의 안정화제, 0.01~5 중량부의 자외선 흡수제, 0.01~5 중량부의 산화방지제, 0.01~5 중량부의 연쇄이동제, 0.01~5 중량부의 적외선 흡수제, 0.01~5 중량부의 소포제, 0.01~5 중량부의 대전방지제, 0.01~5 중량부의 이형제, 0.01~1 중량부의 레벨링제 및 0.0001~0.5 중량부의 일반염료 중에서 선택된 1종 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 적층체.
  11. 청구항 1에 있어서, 상기 광변색 필름은 프리스탠딩(freestanding) 필름인 것을 특징으로 하는 적층체.
  12. 청구항 1에 있어서, 상기 적외선(IR) 차폐필름은 금속 착물계 염료, 프탈로시아닌계 염료, 나프탈로시아닌계 염료, 분자 내 금속-착물 형태를 갖는 시아닌계 염료, 및 디이모니움계 염료로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 적외선 흡수염료; 또는 주석(Tin), 안티몬(Antimony), 백금(Pt) 중 선택되는 1종 이상의 금속을 포함하는 것을 특징으로 하는 적층체.
  13. 청구항 1에 있어서, 상기 접합필름은 폴리비닐부티랄 수지, 에틸렌비닐아세테이트 수지, 폴리에틸렌 수지 및 폴리우레탄 수지 중에서 선택된 1종 이상의 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 적층체.
  14. 청구항 1에 있어서, 상기 한 쌍의 기재 중 하나는, 상기 적층체가 설치되는 설치 환경의 외부로 노출되는 외측기재이고, 나머지 하나는 내부에 위치하게 되는 내측기재이며,
    상기 적층체는, 상기 외측기재, 상기 접합필름, 상기 광변색 필름, 상기 적외선(IR) 차폐필름, 상기 접합필름, 상기 내측기재 순으로 적층되는 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 적층체.
  15. 청구항 1에 있어서, 상기 적층체가 2개 이상의 광변색 필름 또는 적외선(IR) 차폐필름을 포함하고, 상기 광변색 필름과 적외선(IR) 차폐필름이 교대로 적층되는 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 적층체.
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