KR20100060984A - Functional window films - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 기재 위에 광촉매 활성이 우수한 특성을 포함한 차량용 태양광 차단 필름 및 건축용 윈도우 필름에 관한 기능성 윈도우 필름에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 우수한 가스제거율 및 높은 친수성에 의해 각종 오염물질 분해 및 자기 세정력이 뛰어나 건물 및 차량 실내 외 공기정화 용도로 우수한 광촉매 기능을 제공할 수 있고, 또한, 기재와 도막간의 부착력이 뛰어나며, 내스크래치성이 우수하여 제품의 시공성 및 사용 면에서도 상기 용도에 매우 적절하게 응용될 수 있는 기능성 윈도우 필름에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a functional window film relating to a vehicle sunscreen film and a building window film having excellent photocatalytic activity on a substrate. It can provide excellent photocatalyst function for air purification of building and vehicle interior and exterior, and also has excellent adhesion between substrate and coating film, and excellent scratch resistance, so it can be applied to the application in terms of construction and use. It relates to a functional window film that can be.
최근, 환경 및 건강에 대해 관심이 높아 지면서 "새집증후군"및 "새차증후군"이라는 용어가 생겨났으며, 이를 개선하기 위한 많은 연구가 이루어지고 있다. 새집증후군 또는 새차증후군은 건물 또는 자동차 내장재에서 나오는 포름알데히드, 유기 질소 화합물, 유황 화합물, 접착제나 페인트의 사용으로 발생되는 휘발성 유기화합물(VOCs) 등의 유해가스가 배출되어 집이나 차의 내부에 머물며 두통, 피부염 등을 일으키는 현상을 말한다.Recently, with increasing interest in the environment and health, the terms "sick house syndrome" and "new car syndrome" have been created, and many studies have been made to improve the condition. Sick house syndrome or new car syndrome is caused by the release of harmful gases such as formaldehyde, organic nitrogen compounds, sulfur compounds, and volatile organic compounds (VOCs) produced by the use of adhesives or paints. The symptoms that cause headaches, dermatitis, etc.
이러한 증후군을 개선하고자 여러 광촉매 제품들이 개발 및 판매 되고 있다. 그 중 가장 많이 적용되고 있는 물질은 이산화티탄(TiO2) 계의 물질로 알려져 있다. 일반적으로,이산화티탄은 반도체 물질로서 식물의 광합성과 유사하게 빛을 흡수하여 활성화되며, 자외선 영역 중 대략 380 ~ 385 nm파장 이하의 빛을 흡수하여 전자(e-)가 가전자대(Valence Band)에서 전도대(Conduction Band)로 전이가 일어나고 가전자대에서는 홀(hole, h+)이 형성된다. 이 전자와 홀은 산화, 환원 반응(Redox Reaction)을 일으키거나 재결합(Recombination)에 의해 열을 발생시킨다.Several photocatalyst products have been developed and marketed to ameliorate these syndromes. The most widely applied material is known as a titanium dioxide (TiO 2 ) material. In general, titanium dioxide is a semiconductor material and is activated by absorbing light similarly to photosynthesis of plants, and absorbs light of approximately 380 to 385 nm wavelength in the ultraviolet region, so that electrons (e-) are absorbed in the valence band. Transition occurs in the conduction band, and holes (h +) are formed in the valence band. These electrons and holes generate redox reactions or heat by recombination.
● 전도대: O2 + H+ + e- →HO2 · (전자는 산화제를 환원)● conduction band: O 2 + H + + e- → HO 2 · (electron reduces oxidizing agent)
● 가전자대: H2O + h+ →OH·+ H+ (홀은 환원제를 산화)Valence band: H 2 O + h + → OH + H + (holes oxidize reducing agent)
상기 메커니즘과 같이 이산화티탄은 빛 에너지를 받아 전자(e-)와 전공(h+)을 생성하며, 각각 공기 중에 O2, H2O와 반응을 일으켜 산화티탄 표면에 슈퍼옥사이드 라디칼(HO2·)과 하이드록시 라디칼(OH·)과 같은 활성 산소를 생성시킨다. 이렇게 형성된 물질들은 반응성이 매우 강하여 NOx, SOx, 휘발성 유기화합물(VOCs) 및 각종 악취정화에 탁월하고 난분해성 오염물질, 환경호르몬 등을 제거할 뿐 아니라 병원성 대장균, 황색포도구균, O-157등 각종 병원균과 박테리아를 99% 이상 살균하는 능력이 있다.Like this mechanism, titanium dioxide receives light energy to generate electrons (e-) and holes (h +), and react with O 2 and H 2 O in air, respectively, to produce superoxide radicals (HO 2 ·) on the surface of titanium oxide. And active oxygen such as hydroxy radicals (OH.). The substances formed are highly reactive, so they are excellent for NOx, SOx, volatile organic compounds (VOCs) and various odors, and not only remove hard-degradable pollutants and environmental hormones, but also pathogenic E. coli, Staphylococcus aureus, O-157, etc. Has the ability to kill more than 99% of pathogens and bacteria.
또한, 광촉매를 코팅한 표면은 광 조사에 의해 친수성을 띠게 되며 수분이 들어가 유분이 광촉매층으로부터 제거되는 자기 세정기능이 있으며, 광촉매층은 자외선을 에너지로 이용하므로 자외선 차단 효과도 있다. 때문에 건축 외장재, 공기 정화기, 필터, 향균 타일 등에 응용되고 있으며, 최근에는 태양전지, 옥외간판, 도로 표지판 등의 용도로 플라스틱, 유리 등의 기재에 이산화티탄이 코팅된 제품들이 개발되고 있다. In addition, the surface coated with the photocatalyst becomes hydrophilic by light irradiation and has a self-cleaning function in which oil is removed from the photocatalyst layer, and the photocatalyst layer uses ultraviolet rays as energy, and thus also has an ultraviolet blocking effect. Therefore, it is applied to architectural exterior materials, air purifiers, filters, antibacterial tiles, etc. Recently, products coated with titanium dioxide on substrates such as plastics and glass have been developed for solar cells, outdoor signs, road signs, and the like.
그러나, 현재까지의 광촉매 코팅필름은 기재에 대한 부착력이 부족하거나, 상기 용도에서 광촉매 효과를 제대로 구현하지 못하는 문제가 많아 대부분 스프레이 또는 액상으로 사용되고 있으며, 이러한 제품들은 내구성이 떨어지는 문제점이 있었다.However, the photocatalyst coating film to date is lacking the adhesion to the substrate, or many problems that do not properly implement the photocatalytic effect in the above applications are mostly used as a spray or a liquid, these products had a problem of poor durability.
본 발명은 상기와 같은 부착력에 대한 문제점을 해결하고 윈도우용 필름으로 사용하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 인라인 또는 오프라인 코팅 공정을 거쳐 부착력이 좋고 광촉매 활성이 우수한 기능성 윈도우 필름을 제공하고자 하는 것이다.The present invention has been made to solve the problems of the adhesion as described above and to use as a window film, the object of the present invention is to provide a functional window film having good adhesion and excellent photocatalytic activity through an inline or offline coating process will be.
본 발명의 또 다른 목적은 한번 코팅으로 광촉매 기능과 내스크래치성 기능을 포함하는 기능성 윈도우 필름을 제공하고자 하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a functional window film including a photocatalytic function and a scratch resistance function in one coating.
본 발명의 상기 및 다른 목적과 이점은 바람직한 실시예를 설명한 하기의 설명으로부터 보다 분명해 질 것이다.These and other objects and advantages of the present invention will become more apparent from the following description of a preferred embodiment thereof.
상기 목적은, 플라스틱 기재필름과 상기 플라스틱 기재필름의 적어도 일면에 이산화티탄 광촉매 물질을 함유한 내스크래치성 조성물로 1회 이상 코팅된 도포층 을 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 윈도우 필름에 의해 달성된다.The object is achieved by a functional window film comprising a coating layer coated on at least one surface of the plastic base film and a scratch resistant composition containing a titanium dioxide photocatalyst material on at least one surface of the plastic base film.
여기서, 상기 도포층을 형성하는 상기 내스크래치성 조성물은 메타아크릴레이트계 수지, 이산화티탄 분말 및 실란 커플링제를 포함하는 것을 특징으로 한다.Here, the scratch resistant composition for forming the coating layer is characterized in that it comprises a methacrylate resin, titanium dioxide powder and a silane coupling agent.
바람직하게는, 상기 이산화티탄 분말은 상기 메타아크릴레이트계 수지 100 중량부에 대하여 0.5 ~ 50 중량부를 포함하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the titanium dioxide powder is characterized in that it comprises 0.5 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the methacrylate resin.
바람직하게는, 상기 실란 커플링제는 상기 이산화티탄 분말 대비 0.5 ~ 2.0 몰(mol)비를 포함하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the silane coupling agent is characterized in that it comprises a 0.5 to 2.0 mol (mol) ratio with respect to the titanium dioxide powder.
바람직하게는, 상기 이산화티탄 분말은 아나타제(anatase)형 구조인 것을 특징으로 한다.Preferably, the titanium dioxide powder is characterized in that the anatase (anatase) structure.
바람직하게는, 상기 이산화티탄 분말은 루틸 (rutile)형 구조인 것을 특징으로 한다.Preferably, the titanium dioxide powder is characterized in that the rutile (rutile) structure.
바람직하게는, 상기 도포층은 연필경도가 3H 이상인 것을 특징으로 한다.Preferably, the coating layer is characterized in that the pencil hardness of 3H or more.
바람직하게는, 상기 도포층은 상기 내스크래치성 조성물 전체 중량에 대해 1.0 ~ 10 중량%의 고형분이 포함되도록 용매에 희석된 내스크래치성 조성물로 코팅된 것을 특징으로 한다.Preferably, the coating layer is characterized in that the coating is coated with a scratch-resistant composition diluted in a solvent so that the solid content of 1.0 to 10% by weight based on the total weight of the scratch-resistant composition.
또한 바람직하게는, 상기 기능성 윈도우 필름은 건물 내외장재 내지 차량용 윈도우에 사용되는 것을 특징으로 한다.Also preferably, the functional window film is used for interior and exterior building materials and vehicle windows.
본 발명에 따르면, 인라인 또는 오프라인 제조 공정을 거쳐 우수한 가스제거율 및 높은 친수성에 의해 각종 오염물질 분해 및 자기 세정력이 뛰어나 건물 및 차량 실내외 공기정화 용도로 우수한 광촉매 기능을 제공할 수 있고, 또한, 기재와 도막간의 부착력이 뛰어나며, 내스크래치성이 우수하여 제품의 시공성 및 사용 면에서도 상기 용도에 매우 적절하게 응용될 수 있는 등의 효과를 가진다.According to the present invention, the excellent gas removal rate and high hydrophilicity through the in-line or off-line manufacturing process, excellent in the decomposition of various pollutants and self-cleaning ability, it is possible to provide an excellent photocatalytic function for indoor and outdoor air purification applications in buildings and vehicles. Excellent adhesion between coatings, scratch resistance is excellent in the workability and use of the product can be applied to the above applications very appropriately.
이하, 본 발명의 실시예를 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위해 예시적으로 제시한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가지는 자에 있어서 자명할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to embodiments of the present invention. These examples are only presented by way of example only to more specifically describe the present invention, it will be apparent to those skilled in the art that the scope of the present invention is not limited by these examples. .
본 발명에 따른 기능성 윈도우 필름은 플라스틱 기재필름과, 상기 플라스틱 기재필름의 적어도 일면에 이산화티탄 광촉매 물질을 함유한 내스크래치성 조성물이 1회 이상 도포된 도포층을 포함한다.The functional window film according to the present invention includes a plastic base film and an application layer on which at least one surface of the plastic base film is coated with a scratch resistant composition containing a titanium dioxide photocatalyst material.
본 발명에 사용되는 상기 플라스틱 기재필름은 종류의 제한이 없으며, 종래에 알려져 있는 공지의 것을 사용할 수 있다. 본 발명에서는 폴리에틸렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르계 수지를 중심으로 설명하나 본 발명의 광촉매 기능성필름의 기재는 폴리에스테르 시트 또는 필름에 한정되지 않는다. 상기 필름을 구성하는 폴리에스테르는 방향족 디카르복시산과 지방족 글리콜을 중축합시켜 얻은 폴리에스테르를 가리킨다. 상기 방향족 디카르복시산으로는 테레프탈산, 2,6-나프탈렌 디카르복시산 등을 들 수 있고, 상기 지방족 글리콜로서는, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 1,4-시클로헥산디메탄올 등을 들 수 있다.The plastic base film used in the present invention is not limited in kind, and may be known in the art. In the present invention, a description will be made of polyester resins such as polyethylene, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate and the like, but the substrate of the photocatalytic functional film of the present invention is not limited to polyester sheets or films. The polyester which comprises the said film refers to the polyester obtained by polycondensing aromatic dicarboxylic acid and aliphatic glycol. Terephthalic acid, 2, 6- naphthalene dicarboxylic acid, etc. are mentioned as said aromatic dicarboxylic acid, As said aliphatic glycol, ethylene glycol, diethylene glycol, 1, 4- cyclohexane dimethanol, etc. are mentioned.
대표적으로 사용될 수 있는 폴리에스테르는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌-2,6-나트탈렌디카르복실레이트(PEN) 등이 있다. 상기 폴리에스테르는 제 3성분을 함유한 공중합체도 가능하다. 상기 공중합 폴리에스테르의 디카르복시산 성분으로서는 이소프탈산, 프탈산, 테레프탈산, 2,6-나프탈렌디카르복시산, 아디프산, 세바스산, 옥시카르복시산(예컨대, P-옥시벤조산 등)을 들 수 있고, 글리콜 성분으로서 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 부탄디올, 1,4-시클로헥산디메탄올, 네오펜틸글리콜 등을 들 수 있다. 이들의 디카르복시산 성분 및 글리콜 성분은 2종 이상을 병용하여도 좋다. 본 발명에 따른 플라스틱 기재필름은 높은 투명성을 갖는 동시에 생산성 및 가공성이 우수한 일축 또는 이축 배향 필름을 사용하는 것이 바람직하다.Representative polyesters that can be used include polyethylene terephthalate (PET), polyethylene-2,6-naphthalenedicarboxylate (PEN) and the like. The polyester may also be a copolymer containing a third component. Examples of the dicarboxylic acid component of the copolyester include isophthalic acid, phthalic acid, terephthalic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, adipic acid, sebacic acid, and oxycarboxylic acid (for example, P-oxybenzoic acid). Ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, butanediol, 1, 4- cyclohexane dimethanol, neopentyl glycol, etc. are mentioned. These dicarboxylic acid components and glycol components may use 2 or more types together. The plastic base film according to the present invention preferably uses a uniaxial or biaxially oriented film having high transparency and excellent productivity and processability.
본 발명에 있어서 상기 플라스틱 기재필름의 두께는 한정되지 않지만, 5~300 미크론(㎛)이 바람직하며, 더 나아가 20~200 미크론(㎛)이 바람직하다.Although the thickness of the said plastic base film in this invention is not limited, 5-300 micron (micrometer) is preferable, Furthermore, 20-200 micron (micrometer) is preferable.
다음으로, 상기 플라스틱 기재필름의 적어도 일면에 도포된 도포층은 이산화티탄 광촉매 물질이 포함된 내스크래치성 조성물로 1회 이상 도포된 층이다. 상기 내스크래치성 조성물은 메타아크릴레이트계 수지, 이산화티탄 분말 및 실란 커플링제를 포함하는 것이 바람직하다.Next, the coating layer applied to at least one surface of the plastic base film is a layer coated one or more times with a scratch resistant composition containing a titanium dioxide photocatalyst material. It is preferable that the said scratch-resistant composition contains a methacrylate type resin, titanium dioxide powder, and a silane coupling agent.
상기 도포층을 이루는 내스크래치성 조성물(이하, '코팅 조성물'이라고도 한다.)에 함유되는 이산화티탄 분말은 종래에 공지되어 있는 황산법 내지 염소법 등의 다양한 제조방법에 의한 이산화티탄 분말을 사용할 수 있다.Titanium dioxide powder contained in the scratch resistant composition (hereinafter also referred to as 'coating composition') constituting the coating layer can be used titanium dioxide powder by various manufacturing methods such as sulfuric acid method or chlorine method known in the art. .
상기 이산화티탄 분말은 가수분해처리, 응집제어, 입도 조절 등을 통한 200nm 이하의 평균입자 크기가 바람직하며, 보다 바람직하게는 100nm 이하가 적당하다.The titanium dioxide powder is preferably an average particle size of 200nm or less through hydrolysis treatment, coagulation control, particle size control, and more preferably 100nm or less.
대표적인 이산화티탄 분말은 아나타제(anatase)형과 루틸(rutile)형이 있으며, 사용에는 제한이 없으나, 보다 광학활성이 큰 아나타제형 이산화티탄 분말을 사용하는 것이 바람직하다.Representative titanium dioxide powder is an anatase type and rutile (rutile) type, there is no limit to use, it is preferable to use anatase type titanium dioxide powder having a greater optical activity.
또한, 본 발명에 따른 상기 이산화티탄 분말은 바인더 수지(메타아크릴레이트계 수지) 100중량부에 대하여 0.5 ~ 50 중량부로 사용하는 것이 바람직한데, 이는 0.5 중량부 미만일 경우 충분한 광촉매 기능을 발현할 수 없으며, 50중량부를 초과할 경우 광투과도가 나빠지는 문제가 발생되기 때문이다.In addition, the titanium dioxide powder according to the present invention is preferably used in an amount of 0.5 to 50 parts by weight based on 100 parts by weight of the binder resin (methacrylate resin), which may not express sufficient photocatalytic function when it is less than 0.5 parts by weight. If it exceeds 50 parts by weight, the light transmittance becomes worse.
또한, 본 발명에 따른 실란 커플링제는 [화학식 1]의 에폭시기를 가지는 알콕시 실란이 바람직하다.In addition, the silane coupling agent according to the present invention is preferably an alkoxy silane having an epoxy group of [Formula 1].
[화학식 1][Formula 1]
XRSiZ3 XRSiZ 3
여기서, X는 에폭시(epoxy)기를 가지는 작용기, R은 메틸렌(methylene), 에틸렌(ethylene) 또는 프로필렌(propylene)기 등과 같은 알킬렌기, Z는 메톡시(methoxy), 에톡시(ethoxy)기 등과 같은 가수분해성을 갖는 작용기 또는 알킬기 등의 유기 작용기를 나타낸다.Here, X is a functional group having an epoxy group, R is an alkylene group such as methylene, ethylene or propylene group, Z is a methoxy, ethoxy group, etc. Organic functional groups, such as a functional group or an alkyl group which have hydrolyzability, are shown.
본 발명에 따른 실란 커플링제인 알콕시 실란(alkoxy silane)은, 예를 들면 γ-글리시독시 프로필 트리메톡시 실란(glycidoxy propyl trimethoxy silane), γ- 글리시독시 프로필 메틸 디메톡시 실란(glycidoxy propyl methyl dimethoxy silane), γ-글리시독시 프로필 메틸 디에톡시 실란(glycidoxy propyl methyl diethoxy silane) 등을 들 수 있다.Alkoxy silane which is a silane coupling agent according to the present invention is, for example, γ-glycidoxy propyl trimethoxy silane, γ- glycidoxy propyl methyl dimethoxy silane (glycidoxy propyl methyl dimethoxy silane), γ-glycidoxy propyl methyl diethoxy silane, and the like.
본 발명에 따른 실란 커플링제는 상기 이산화티탄 분말의 0.5 내지 2.0 몰(mol)비로 사용되는 것이 바람직하다. 0.5 몰비 미만으로 사용될 경우 이산화티탄 분말이 기재와 충분한 부착력이 나타나지 않으며, 2.0 몰비를 초과할 경우에는 기재에 대한 코팅액의 웨팅(wetting)성이 나빠지는 문제가 있다.The silane coupling agent according to the present invention is preferably used in a ratio of 0.5 to 2.0 mol of the titanium dioxide powder. If less than 0.5 molar ratio is used, the titanium dioxide powder does not appear to have sufficient adhesion with the substrate, and if it exceeds 2.0 molar ratio, there is a problem in that the wetting property of the coating liquid on the substrate is deteriorated.
또한, 본 발명에 사용되는 바인더 겸 내스크래치성 수지로는 에틸렌계 불포화 작용기를 가지는 화합물이면 특별한 제한은 없으나, 트리메티롤프로판트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 프로피온산 변성 디펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 프로필렌옥시드 변성 트리메티롤프로판트리(메타)아크릴레이트, 프로피온산 변성 디펜타에리트리톨펜타(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트 등의 메타아크릴레이트계 수지 중에 1종 이상의 경화형 수지에서 선택된다. 또한 상기 수지 이외에 내마모성, 내열성, 작업성, 기재와의 밀착성을 높이기 위해 소량의 경화제, 분산제, 계면활성제, 소포제 등이 사용될 수 있다.In addition, the binder and scratch resistance resin used in the present invention is not particularly limited as long as it is a compound having an ethylenically unsaturated functional group, but is not limited to trimetholpropane tri (meth) acrylate, dipentaerythritol tri (meth) acrylate, Propionic acid modified dipentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, propylene oxide modified trimetholpropane tri (meth) acrylate, propionic acid modified dipentaerythritol penta (meth) acrylate And methacrylate resins such as dipentaerythritol hexa (meth) acrylate and caprolactone-modified dipentaerythritol hexa (meth) acrylate. In addition to the above resin, a small amount of a curing agent, a dispersant, a surfactant, an antifoaming agent, etc. may be used to increase wear resistance, heat resistance, workability, and adhesion to a substrate.
본 발명에 따른 기능성 윈도우 필름에서 상기 도포층은 연필경도가 3H 이상인 것을 특징으로 한다.In the functional window film according to the present invention, the coating layer is characterized in that the pencil hardness of 3H or more.
또한, 본 발명에 따른 기능성 윈도우 필름의 코팅 조성물은 전체 코팅 조성 물 중량에 대해 1.0 ~ 10 중량%의 고형분이 포함되도록 희석한 후 상기 플라스틱 기재필름에 코팅하는 것이 바람직하다. 상기 코팅 조성물에 사용되는 용매는 본 발명의 고형분을 분산시켜 플라스틱 기재필름상에 도포시킬 수 있는 것이면 종류의 제한은 없으나, 바람직하게는 물을 사용한다. 상기 코팅 조성물의 고형분 함량이 1.0 중량% 미만일 경우 충분한 광촉매 활성이 발현되지 않는 문제점이 있으며, 10 중량% 를 초과할 경우 투명성이 저하되며, 코팅 조성물 경화에 있어서 경시적인 변화를 유발할 수 있기 때문이다.In addition, the coating composition of the functional window film according to the present invention is preferably diluted to include 1.0 to 10% by weight of solids based on the total weight of the coating composition and then coated on the plastic base film. The solvent used in the coating composition is not limited as long as it can be applied to the plastic base film by dispersing the solid content of the present invention, but preferably water is used. If the solid content of the coating composition is less than 1.0% by weight, there is a problem in that sufficient photocatalytic activity is not expressed. If the content is more than 10% by weight, the transparency is lowered, and it may cause change over time in curing the coating composition.
이하, 본 발명의 실시예 및 비교예를 사용하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by using examples and comparative examples of the present invention.
[실시예 1]Example 1
폴리에스테르필름의 코로나 방전 처리된 면에 트리메티롤프로판트리(메타)아크릴레이트 100 중량부, 이소시아네이트계 경화제 10중량부, 이산화티탄 분말 10중량부, 이산화티탄 분말에 대하여 실란 커플링제 1.2 몰비, 이산화티탄 분말에 대하여 분산제(BYK 상품명: Disperbyk-180) 1.2 몰비, 계면활성제(BYK 상품명: Dynwet800) 0.2중량부를 물에 희석하여 전체 고형분 함량이 10 중량%인 광촉매 기능성 코팅 조성물을 제조하여 20 미크론 두께로 도포하였다. 도포 후 180 ℃ 열풍 건조기에서 10초간 열처리하여 광촉매 기능성 윈도우 필름을 제조하였다.100 parts by weight of trimetholpropane tri (meth) acrylate, 10 parts by weight of isocyanate-based curing agent, 10 parts by weight of titanium dioxide powder, 1.2 mole ratio of silane coupling agent to titanium dioxide powder on the corona discharge-treated surface of the polyester film 1.2 parts by weight of the dispersant (BYK trade name: Disperbyk-180) and 0.2 parts by weight of a surfactant (BYK trade name: Dynwet800) with respect to the titanium powder were diluted in water to prepare a photocatalytic functional coating composition having a total solid content of 10% by weight to a thickness of 20 microns. Applied. After application, heat treatment was performed for 10 seconds in a 180 ° C. hot air dryer to prepare a photocatalytic functional window film.
[실시예 2][Example 2]
이산화티탄 20 중량부, 이산화티탄 분말 대비 실란 커플링제 1.5몰비로 첨가한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 광촉매 기능성 윈도우 필름을 제조하였다.A photocatalytic functional window film was prepared in the same manner as in Example 1, except that 20 parts by weight of titanium dioxide and 1.5 mol of silane coupling agent were added to the titanium dioxide powder.
[실시예 3]Example 3
이산화티탄을 30 중량부, 이산화티탄 분말 대비 실란 커플링제 2.0 몰비로 첨가한 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 광촉매 기능성 윈도우 필름을 제조하였다.A photocatalytic functional window film was prepared in the same manner as in Example 1, except that 30 parts by weight of titanium dioxide and a 2.0 mole ratio of silane coupling agent to titanium dioxide powder were added.
[비교예 1]Comparative Example 1
이산화티탄을 0.3 중량부, 이산화티탄 분말 대비 실란 커플링제 1.2 몰비로 첨가하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 광촉매 기능성 윈도우 필름을 제조하였다.A photocatalytic functional window film was prepared in the same manner as in Example 1, except that 0.3 parts by weight of titanium dioxide and 1.2 mole ratio of silane coupling agent to titanium dioxide powder were added.
[비교예 2]Comparative Example 2
메타아크릴레이트계 수지 대신 폴리에스터계 수지를 바인더로 적용하는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 광촉매 기능성 윈도우 필름을 제조하였다.A photocatalytic functional window film was prepared in the same manner as in Example 1, except that the polyester resin was used as the binder instead of the methacrylate resin.
[비교예 3]Comparative Example 3
실란 커플링제를 첨가하지 않는 것을 제외하고는, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 수행하여 광촉매 기능성 필름을 제조하였다.A photocatalytic functional film was prepared in the same manner as in Example 1, except that no silane coupling agent was added.
상기 실시예 1~3 및 비교예 1~3에서 제조된 필름에 대한 물성 평가를 하기와 같은 방법으로 실시하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.Evaluation of physical properties of the films prepared in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3 was carried out in the same manner as shown in Table 1 below.
[실험예 1 : 코팅층 부착력 측정]Experimental Example 1 Measurement of Adhesion of Coating Layer
상기 실시예 1~3 및 비교예 1~3에서 제조된 광촉매 기능성 필름의 도막 접착력을 측정하기 위하여, 도포면에 크로스 커터(cross cutter)를 사용하여 커팅을 하 고 오피피(OPP: oriented polypropylene) 테이프를 붙인 후, 테이프를 박리하여 도포층이 박리되는지 여부를 관찰하고, 박리가 없으면 "우수"로 표기하였다.In order to measure the coating film adhesion of the photocatalytic functional films prepared in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3, a cut was performed using a cross cutter on the coated surface and an oriented polypropylene (OPP) tape After sticking, the tape was peeled off to observe whether or not the coating layer was peeled off.
[실험예 2 : 연필경도 측정]Experimental Example 2: Pencil Hardness Measurement
연필 긁기 도막 경도 시험기[CORETECH社(MODEL: CT-PC2)] 제품을 이용해서, JIS K 5600-5-4에 준거해서 연필법에 의해 측정하였다.It measured by the pencil method based on JISK5600-5-4 using the pencil scratch coating-film hardness tester [CORETECH company (MODEL: CT-PC2)].
[실험예 3 : 수접촉각 측정]Experimental Example 3: Water Contact Angle Measurement
상기 실시예 1~3 및 비교예 1~3에서 제조된 광촉매 기능성 필름에 대하여, 도막 표면의 친수성 정도를 분석하는 것으로 일본 교와인터페이스 사이언스 사의 접촉각 측정기인 드랍마스터 500(Dropmaster 500)을 사용하여 이온 교환수를 증류하여 얻은 정제수로 액접법(sessile drop method)에 의하여 행하였으며, 서로 다른 위치에서 5회 측정 후 평균값을 취하였다.The photocatalytic functional films prepared in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3 were used to analyze the degree of hydrophilicity on the surface of the coating film, and then, using the dropmaster 500 (Dropmaster 500), a contact angle measuring device manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd. Purified water obtained by distilling the exchanged water was performed by the sessile drop method, and the average value was taken after five measurements at different positions.
[실험예 4 : 가스제거율 측정]Experimental Example 4: Degassing Rate Measurement
상기 실시예 1~3 및 비교예 1~3에서 제조된 광촉매 기능성 필름에 대하여, ① 광촉매 활성도를 분석하는 것으로 미니 코크가 있는 5L 투명한 플라스틱 봉지 속에 시료(10㎝ X 10 ㎝)를 넣고 밀폐한다. ② 봉지 속에 공기로 희석한 80~100 ppm의 아세트알데하이드 시험가스를 3L 채운다. ③ 여기에 1mW/㎝2 강도의 자외선을 2시간 쪼인 후, 아세트알데아하이드의 농도를 측정한다. ④ 가스 농도의 분석은 독일 바리안(Varian)사의 가스크로마트 그래프 Star3400cx를 사용하여 분석하였다.With respect to the photocatalytic functional films prepared in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3, the sample (10 cm X 10 cm) was sealed in a 5L transparent plastic bag with mini coke by analyzing photocatalytic activity. ② Fill 3L of 80 ~ 100 ppm of acetaldehyde test gas diluted with air in the bag. (3) After 1 mW / cm 2 of ultraviolet rays are irradiated for 2 hours, the concentration of acetaldehyde is measured. ④ Gas concentration was analyzed using gas chromatographic graph Star3400cx of Varian, Germany.
[표 1]TABLE 1
(◎: 우수, ○: 양호, △: 보통, X: 미달)(◎: Excellent, ○: Good, △: Normal, X: under)
상기 표 1에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1~3은 우수한 광촉매 기능과 안정된 부착력 및 내스크래치성을 함께 보유함을 확인할 수 있다. 그러나 이산화티탄 함량이 미달인 비교예 1의 경우 광촉매 기능이 발현되지 않음을 확인할 수 있으며, 바인더 수지가 변경된 비교예 2의 경우 내스크래치성이 발현되지 않음을 확인할 수 있다. 또한, 비교예 3의 경우 실란 커플링제의 부재에 따른 안정된 부착력이 발현되지 않아 기재와 코팅 층간의 밀착력이 나빠지고, 내스크래치성이 나빠짐을 확인할 수 있다.As can be seen in Table 1, Examples 1 to 3 according to the present invention can be confirmed to have excellent photocatalytic function and stable adhesion and scratch resistance. However, it can be seen that the photocatalytic function is not expressed in Comparative Example 1 in which the titanium dioxide content is insufficient, and in Comparative Example 2 in which the binder resin is changed, scratch resistance is not expressed. In addition, in the case of Comparative Example 3 it can be seen that the stable adhesion by the absence of the silane coupling agent is not expressed, the adhesion between the substrate and the coating layer worsens, the scratch resistance is worsened.
따라서 본 발명에 따른 기능성 윈도우 필름은 인라인 또는 오프라인 제조 공정을 거쳐 우수한 가스제거율 및 높은 친수성에 의해 각종 오염물질 분해 및 자기 세정력이 뛰어나 건물 및 차량 실내 외 공기정화 용도로 우수한 광촉매 기능을 제공할 수 있고, 기재와 도막간의 부착력이 뛰어나며, 내스크래치성이 우수하여 제품의 시공성 및 사용 면에서도 상기 용도에 매우 적절하게 응용될 수 있는 등의 효과를 가지게 되는 것이다.Therefore, the functional window film according to the present invention is excellent in the decomposition of various pollutants and self-cleaning ability by the excellent gas removal rate and high hydrophilicity through in-line or off-line manufacturing process, and can provide excellent photocatalytic function for air purification purposes in buildings and vehicles. It is excellent in adhesion between the base material and the coating film, and excellent scratch resistance, so that the workability and use of the product can be very appropriately applied to the above applications.
본 명세서에서는 본 발명자들이 수행한 다양한 실시예 가운데 몇 개의 예만을 들어 설명하는 것이나 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고, 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.In the present specification, only a few examples of various embodiments performed by the present inventors are described, but the technical idea of the present invention is not limited thereto, but may be variously modified and implemented by those skilled in the art.
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