KR20100114440A - 개선된 저복사율 창문용 필름 및 이 필름의 제조방법 - Google Patents

개선된 저복사율 창문용 필름 및 이 필름의 제조방법 Download PDF

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KR20100114440A
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김윤기
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김윤기
옵티멈 코팅 테크놀로지스, 에스.에이.데 씨. 브이.
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Abstract

비-적층 저복사율 창문용 필름은 제 1의 표면 및 반대편의 제 2의 표면을 가지는 유연한 폴리머 기재를 포함한다. 금속-접착 촉진층은 제 1의 표면에 배치되어 있고, 반사 금속층은 금속 접착-촉진층 위에 배치되어 있고, 투명한 폴리카보네이트 코팅은 금속층 위에 배치되어 있다. 상기 창문용 필름은 약 0.27~약 0.33의 복사율을 가질 수 있고, 적어도 약 17%의 가시광 투과도를 가질 수 있다.
Figure P1020090057098
비-적층 저복사율 창문용 필름, 폴리머 기재, 금속-접착 촉진층

Description

개선된 저복사율 창문용 필름 및 이 필름의 제조방법{IMPROVED LOW-EMISSIVITY WINDOW FILM AND PROCESS FOR PRODUCING SUCH A FILM}
본 발명은 창문을 통한 태양광 복사의 유입을 조절하기 위한 태양광 창문용 필름(solar window film)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 저복사율 및 우수한 내구성을 갖는 개선된 창문용 필름에 관한 것이다.
태양광 조절 창문용 필름은 창문 및 연관 구조물로부터 입사 태양광 복사를 반사하기 위한 것으로 알려져 있다. 본 출원에서 사용된, 용어 "태양광 조절 창문용 필름", "태양광 창문용 필름", "창문용 필름" 및 "필름"은 그것들의 내용 및 사용법에 대해 따로 언급하지 않는다면, 상기 용어들은 호환적으로 사용된다. 통상적으로, 태양광 창문용 필름은 유리창의 내부 표면에 적절한 접착재(adhesive material)로 접착될 수 있는 얇은 금속화된 폴리머 필름을 포함한다. 일반적으로, 금, 은, 구리, 알루미늄 등과 같은 반사성 금속의 얇은 층이, 예를 들면, 진공증착 또는 증기 증착에 의해 폴리머 기재의 한쪽면에 적용된다. 폴리머 기재에 대해 증착금속(deposited metal)을 양호하게 접착시키는 것은 다소 어려울 수 있다. 세척제 등에 의한 스크래칭 및 침식으로부터 금속층을 보호하기 위해서, 제 2의 폴리머 필름이 적합한 접착재를 사용하여 금속층 위에 적층될 수 있다.
일반적으로, 태양광 창문용 필름은 몇몇 특징들 또는 변수들에 의해 특징지워진다. 예를 들면, 태양광 창문용 필름은, 상기 필름이 투명 유리창에 적용될 때, 상기 필름에 의해 반사되는 총 입사 태양광 복사(적외선, 가시광선 및 자외선 태양광 복사를 포함)의 퍼센트에 의해 종종 특징지워진다. 이러한 특징은 "태양광 반사율"로 알려져 있다. 또한, 태양광 창문용 필름은, 흡수되는 총 입사 태양광 복사의 퍼센트("태양광 흡수율"), 및 유리 및 필름을 통하여 투과하는 총 입사 태양광 복사의 퍼센트("태양광 투과율")에 의해 특징지워진다. 태양광 창문용 필름의 태양광 반사율 값, 태양광 흡수율 값 및 태양광 투과율 값의 합은 100%(1.0)가 되어야 한다. 또한, 태양광 창문용 필름은 "가시광선 투과율(visible light transmittance)"로 알려져 있는, 유리 및 필름을 통해 투과하는 입사 가시광의 퍼센트에 의해 특징지워진다.
적층된 태양광 창문용 필름의 하나의 문제점은 함께 적층된 층들을 결합시키는 접착층들이 필름의 태양광 흡수율을 증가시킬 수 있고, 이로 인해 태양광 필름의 원치않는 가열을 촉진시킨다는 것이다. 상기 문제점을 해소하기 위한 노력으로서, 적층된 보호 필름보다는 보호 코팅물로 태양광 필름의 금속층을 보호하는 것이 시도되어 왔다. 불행하게도, 공지된 비-적층(non-laminated) 태양광 필름의 보호 코팅은 보호하고자 하는 금속층에 적절하게 접착될 수 없고, 필름을 일반 창문용 세척 장비와 세척제로 반복적으로 세척할 경우, 상기 코팅은, 스크래칭, 헤이징 및/또는 이들이 적용된 금속층으로부터의 분리가 쉽게 일어날 수 있다. 따라서, 그러 한 필름들은 극도로 조심히 취급, 설치 및 세척되어야 한다.
태양광 창문용 필름의 다른 특징은 어떻게 원적외선 복사에 반응하느냐는 것이다. 원적외선 복사는 자연적으로 보다 따뜻한 물체의 표면으로부터 보다 차가운 물체의 표면으로 복사된다. 따라서, 원적외선 복사는 자연적으로 보다 따뜻한 물체로부터, 예를 들면, 보다 차가운 외부 창문으로 복사될 수 있다. 특히, 내부 공간이 따뜻해질 경우, 보다 차가운 외부 창문은 그러한 에너지를 내부 공간으로 다시 반사시키기 보다는 보다 따뜻한 내부 물체로부터 원적외선 복사를 흡수하여, 열에너지가 소실될 수 있다. 또한, 내부 공간이 차가워질 경우, 외부 창문이 보다 따뜻한 외부 물체로부터의 원적외선 복사의 흡수로 인해 가열되어, 열에너지의 원치않는 증가가 일어날 수 있다.
상기 문제를 해소하기 위해서, 저복사율 태양광 창문용 필름이 개발되었다. "복사율(emissivity)"은 원적외선 복사를 흡수하는 표면의 능력을 의미한다. 따라서, 용어 "저복사율(low-emissivity)"은 입사 원적외선 복사의 상당 부분을 흡수하기 보다 반사할 수 있는 표면을 설명하는데에 사용된다. 공지된 저복사율 창문용 필름은 원치않는 원적외선 복사의 흡수에 기인하는 열손실 또는 열증가를 감소시킬 수 있지만, 공지된 저복사율 창문용 필름은 일반적으로 태양광 창문용 필름에 대해 상기 서술한 것과 같은 문제를 일으키는 경향이 있다. 더욱 상세하게는, 적층된 저복사율 창문용 필름은, 상기 필름에 의해 원치않는 열에너지의 흡수를 야기할 수 있는 하나 이상의 접착층들을 포함한다. 또한, 공지된 비-적층 저복사율 창문용 필름의 보호 코팅은, 상기 필름이 일반 창문용 세척 장비 및 세척제로 반복적으로 세척될 때에, 스크래칭, 헤이징, 및/또는 적용된 금속층으로부터의 분리가 일어나기 쉬워, 극도로 조심히 취급, 설치, 및 세척되어야 한다.
하나의 구체예에서, 본 발명에 따른 비-적층(non-laminated) 저복사율 창문용 필름은 제 1의 표면 및 반대쪽의 제 2의 표면을 가지는 유연한 폴리머 기재를 포함한다. 금속-접착 촉진층은 제 1의 표면 위에 배치되고, 반사 금속층은 상기 금속 접착-촉진층 위에 배치되고, 그리고 투명한 폴리카보네이트 코팅은 상기 금속층 위에 배치된다. 상기 창문용 필름은 약 0.27~약 0.33의 복사율을 가질 수 있고, 그리고 적어도 약 17%의 가시광 투과율을 가질 수 있다.
또 다른 구체예에서, 본 발명은 저복사율 창문용 필름을 제조하는 방법을 포함한다. 상기 방법은 유연한 폴리머 기재를 제공하고, 그리고 금속화된 표면을 형성하기 위하여 상기 폴리머 기재의 하나의 표면 위에 금속층을 증착시키는 것을 포함한다. 또한, 상기 방법은, 상기 금속화된 표면 위에 UV-경화성 폴리카보네이트 코팅으로 된 얇은 제 1의 코트(coat)를 적용하고, 상기 제 1의 코트를 건조시키고, 그리고 상기 제 1의 코트가 부분적으로 경화될 때까지 자외선에 제 1의 코트를 노출시키는 것을 포함한다. 또한, 상기 방법은, 상기 제 1의 코트 위에 UV-경화성 폴리카보네이트 코팅으로 된 얇은 제 2의 코트를 적용하고, 상기 제 2의 코트를 건조시키고, 상기 제 1의 코트 및 제 2의 코트가 완전히 경화될 때까지 제 1의 코트 및 제 2의 코트를 자외선에 노출시키는 것을 포함한다.
본 발명의 상기한 측면들과 다른 측면들 및 특징들은 도면과 함께 다음의 상세한 설명의 내용으로부터 이해될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 비-적층 저복사율 창문용 필름(10)의 하나의 구체예의 대표적인 단면도를 나타낸다. 이 구체예에서, 필름(10)은 폴리머 기재(12), 반사 금속층(14) 및 보호 코팅(16)을 포함한다. 상기 폴리머 기재는, 예를 들면, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)와 같은 폴리에스테르 기재일 수 있다. 폴리머 기재(12)는 실질적으로 어떠한 두께도 가질 수 있으나, 바람직하게는 약 0.5~약 4.0mils, 더욱 바람직하게는 약 1~2.0mils의 두께를 갖는다. 바람직하게는, 상기 폴리머 기재(12)는 매우 투명하고, 약 1% 미만의 헤이즈를 가진다. 선택적으로, 폴리머 기재(12)는 원하는 외관 및/또는 감소된 투명도를 갖는 필름(10)을 제공하기 위하여, 염색 또는 착색될 수 있다. 도 1 및 도 2~6c에 나타낸 다양한 필름층들의 상대적인 두께는 반드시 크기 비율대로 도시된 것은 아니며, 본 출원에서 개시된 필름들의 다양한 층들의 어떤 바람직한 상대적 두께들을 반드시 나타내는 것은 아니다.
상기 반사 금속층(14)은 고도의 반사 금속 또는 금속 산화물을 포함한다. 바람직한 구체예에서, 반사 금속층(14)은 알루미늄이다. 반사층에 사용가능한 다른 금속들은 금, 은, 크롬, 티타늄, 니켈-크롬 등이다. 상기 반사 금속층(14)에 사용되는 금속은, 예를 들면, 원하는 색을 갖는 필름(10)을 제공하기 위해 선택될 수 있다. 상기 금속층(14)은, 진공내에서의 저항성 기상 증착에 의해 폴리머 기재(12)의 하나의 표면에 적용될 수 있다. 선택적으로, 금속층(14)은 어떤 다른 적합한 공정에 의해 적용될 수 있다. 상기 금속층(14)의 밀도는 전체 가시광 투과도 및 복사율 사이의 원하는 발란스를 가지는 필름(10)을 제조하기 위하여 다양하게 변경될 수 있다. 일반적으로, 상기 금속층(14)의 밀도가 클수록, 필름(10)의 가시광 투과율과 복사율은 작아진다. 바람직하게는, 상기 금속층(14)의 밀도는, 필름(10)이 약 0.27~약 0.33의 복사율을 가지고, 약 17~약 22%의 가시광 투과율을 갖도록 선택된다. 필름(10)에 있어서 저복사율은 보다 낮은 레벨의 가시광 투과율에서 달성될 수 있고, 그리고 보다 높은 레벨의 가시광 투과율은 보다 높은 레벨의 복사율에서 달성될 수 있다.
상기 보호 코팅 또는 보호층(16)은 금속층(14) 위에 적용된다. 바람직하게는, 상기 보호 코팅(16)은, 상기 코팅이 필름(10)의 저복사율에 부정적인 영향을 미치지 않을 정도로 매우 얇고, 실질적으로 적외선에 복사에 대해 비가시적일 것이다. 즉, 보호 코팅(16)은 바람직하게는, 적외선 복사가 상기 코팅(16)에 의해 약간 흡수되거나 또는 전혀 흡수되지 않으면서 보호 코팅(16)을 통과하도록 매우 얇고 투명한 것이다. 또 다른 구체예로서, 상기 보호 코팅(16)은 단단하고, 고도로 투명한 UV-경화성 폴리카보네이트 코팅이고, 약 1~약 3미크론의 매우 얇은 두께를 갖는다. 이러한 폴리카보네이트 코팅은 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트, 아크릴릭 에스테르, 희석제, 광개시제, 및 표면 개질제의 혼합물을 포함할 수 있다. 또한, 상기 폴리카보네이트 코팅은 금속층(14)에 대 한 보호 코팅(16)의 접착을 촉진하기 위하여 3작용기성(trifunctional) 산 에스테르를 포함할 수 있다. 하나의 이러한 3작용기성 산 에스테르는 PA주, 엑스톤 소재의 Sartomer Company, Inc.로부터 입수가능한 CD9053이다. 하나의 구체예에서, 혼합물은 약 75~85중량%의 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트, 약 8~9중량%의 희석제, 약 6~8중량%의 광개시제, 약 0.1~0.2중량%의 표면 개질제, 및 약 3~5중량%의 3작용기성 산 에스테르를 포함하여 형성된다. 상기 혼합물은 용매 약 4중량부에 대한 혼합물 약 1중량부의 비율로 용매와 조합될 수 있다. 결과의 용액으로 된 얇은 코트는 금속층(14)의 표면에 적용될 수 있고, 용매를 증발시키기 위해 상기 코트를 건조시키므로써, 고체로서의 잔류물이 남게 된다. 상기 잔류된 고체들은 자외선에 노출되어 경화될 수 있고, 결과적으로 단단한 내스크래치성 저복사율 보호 코팅(16)을 얻게 된다.
상기에서 서술한 바와 같은 폴리카보네이트 보호 코팅(16)은 고도의 투명성, 적외선 복사에 대한 비가시성, 경도, 및 헤이징, 스크래칭, 다른 기계적 손상 및 일반 창문용 세척제에 대한 노출에 대한 높은 저항성으로 인해 공지된 저복사율 창문용 필름의 보호 코팅보다 더욱 우수하다. 하나의 구체예에서, ASTM D 1044에 따라 시험했을 때, 상기 보호 코팅(16)은 약 3% 미만의 최대 헤이즈 증가를 나타낸다. 금속층(14) 위에 보호 코팅층(16)을 형성하는 하나의 방법은 하기에 상세하게 기재되어 있다.
본 발명에 따른 비-적층 저복사율 창문용 필름(20)의 다른 구체예는 도 2에 나타나 있다. 이 구체예에서는, 접착 촉진층(23)이 폴리머 기재(22) 및 반사 금속 층(24) 사이에 배치된다. 금속층(24)을 폴리머 기재(22)의 내부 표면에 증착시키기 전에, 접착 촉진층(23)을 상기 표면에 적용할 수 있다. 상기에서 서술한 폴리머 기재(12)와 같이, 상기 기재(22)는, 예를 들면, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)와 같은 폴리에스테르 기재일 수 있다. 바람직하게는, 조합된 폴리머 기재(22)와 접착 촉진층(23)은 매우 투명하고, 약 1% 미만의 헤이즈를 갖는다. 선택적으로, 상기 폴리머 기재(22)는, 원하는 외관 및/또는 감소된 투명성을 갖는 필름을 제공하기 위해 염색되거나 또는 착색될 수 있다. 바람직하게는, 폴리머 기재(22) 및 접착 촉진층(23)의 조합된 두께는 약 0.5~약 4mils이고, 더욱 바람직한 두께는 약 1~약 2mils이고, 그리고 가장 바람직한 두께는 1.5mils이다.
접착 촉진층(23)은 코팅된 기재(22)에 대한 금속층(24)의 접착을 촉진시키고, 그리고 상기 금속층(24)이 벗겨지거나, 또는 기본 기재(22)로부터 분리될 수 있는 가능성을 실질적으로 감소시킨다. 하나의 구체예에서, 상기 접착 촉진층(23)은, 예를 들면, E.I. du Pont de Nemours and Company의 미국특허 제6,114,021호에 기재되어 있고, 상기 미국특허에 개시된 내용은 그 전체가 참고문헌으로 본 명세서에 통합된다. 본 발명에 따른 필름(20)을 제조하기 위해 사용될 수 있는 접착 촉진층(23)을 가지는 기재(22)의 하나의 예는 VA주, 호프웰 소재의 DuPont Teijin FilmsTM으로부터 입수가능한 Melinex® X6560이다. Melinex® X6560은 우수한 광학 특성을 가지고, 하나의 표면상에 폴리에스테르 필름에 대한 금속의 접착을 촉진시키는 사전처리층(23)을 가지는 폴리에스테르 필름이다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 보 호 코팅(26)은 금속층(26) 상에 적용될 수 있다. 반사 금속층(24)과 보호 코팅(26)은, 실질적으로 각각 반사 금속층(14) 및 보호 코팅(16)에 대하여 상기 서술한 바와 같이 서술될 수 있다. 금속층(24) 위에 보호 코팅(26)을 적용하기 위한 하나의 방법은 하기에 상세하게 서술된다.
본 발명에 따른 비-적층 저복사율 창문용 필름(30)의 또 다른 구체예는 도 3에 나타낸다. 상기 필름(30)은 적어도 두개의 층들(36a, 36b)을 포함하는 보호 코팅(36)을 포함할 수 있다는 점을 제외하고는, 도 2에 도시되고, 상기에 설명된 필름(20)과 실질적으로 유사할 수 있다. 상기 필름(30)은 보호 코팅층(36)에 의해 커버된 폴리머 기재(32), 접착 촉진층(33), 및 반사 금속층(34)을 포함한다. 상기 폴리머 기재(32), 접착 촉진층(33), 및 반사 금속층(34)은, 실질적으로 각각 상기에 설명된 폴리머 기재들(12, 22), 접착 촉진층(23), 및 반사 금속층들(14, 24)과 유사할 수 있다. 보호 코팅층들(36a, 36b)의 각각은 상술한 바와 같은 고도의 투명성을 갖는 UV-경화성 폴리카보네이트 코팅들(16, 26)과 같거나, 실질적으로 유사할 수 있다. 상기 보호 코팅층들(36a, 36b)은, 예를 들면, 약 0.5~약 1.5미크론의 경화된 두께, 및 약 1~약 3미크론의 조합된 경화된 두께를 갖는다. 금속층(34) 상에 보호 코팅(36)을 적용하기 위한 하나의 방법은 하기에 상세하게 서술된다.
본 발명에 따른 필름(40)의 추가의 구체예는 도 4에 나타나 있다. 도 4에 나타낸 필름(40)은 설치용(mounting) 접착층(48)을 포함하는 것을 제외하고는, 도 3에 도시되고, 상기에 설명된 필름(30)과 실질적으로 유사하다. 필름(40)은 폴리머 기재(42), 접착 촉진층(43) 및 보호 코팅층(46)에 의해 커버된 반사 금속층(44)을 포함한다. 상기 보호 코팅층은 두개 이상의 서브-층들(46a, 46b)을 포함할 수 있다. 상기 설치용 접착층(48)은 폴리머 기재(42)의 외부 표면 위에 제공될 수 있다. 하나의 구체예에서, 설치용 접착층(48)은, 예를 들어 National Starch and Chemical Company의 제품번호 1059와 같은 압력 민감성 접착재이다. 선택적으로, 상기 설치용 접착층(48)은, 예를 들어 Rohm and Hass의 ADCOTETM 89R3과 같은 물-활성화 접착재일 수 있다. 상기 설치용 접착층(48)은 창문의 내부 표면에 대한 필름(40)의 접착을 촉진시킨다. 바람직하게는, 설치용 접착층(48)은, 상기 접착층(48)이 필름(40)을 통한 가시광 투과율에 실질적으로 부정적인 영향을 미치지 않을 정도로 가능한한 얇고, 가시광에 대해 실질적으로 투명하다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 상기 설치용 접착층(48)이 압력 민감성 접착재일 경우, 제거가능한 박리 라이너(49)가 상기 접착층(48) 위에 제공될 수 있다. 상기 박리 라이너(49)는, 창문의 내부 표면에 필름(40)을 붙이기 전에 접착층(48)으로부터 선택적으로 제거될 수 있다. 또한, 도 1~3에 나타내지는 않았을지라도, 도 4에 나타낸 설치용 접착층(48) 또는 도 5에 나타낸 설치용 접착층(48) 및 박리 라이너(49)는, 상기에서 상술한 바와 같은 필름들(10, 20, 및 30) 위에 제공될 수 있다. 선택적으로, 상기 설치용 접착층(48)은 착색될 수 있고, 그리고/또는 자외선 흡수제를 포함할 수 있다.
상기 상술한 바와 같이, 필름들(10, 20, 30 및 40)의 폴리카보네이트 보호 코팅들(16, 26, 36, 46)은, 그들의 고도의 광학적 투명성, 높은 강도, 및 헤이징, 스크래칭 및 다른 기계적 손상에 대한 우수한 저항성, 그리고 일반 창문용 세척제 에 대한 노출로부터의 손상에 대한 우수한 저항성으로 인해 공지된 저복사율 창문용 필름의 보호 코팅들 보다 더 우수하다. 불행하게도, 창문용 필름의 금속화된 표면에 극히 얇고, 균일한 보호 폴리카보네이트 코팅을 적용하는 것은 어려움이 따를 수 있다. 첫째, 폴리카보네이트 코팅의 얇은 코트를 금속화된 표면에 적용할 때, 습식 코팅은 비균일한 방식으로 습윤된 표면 위에 적용되는 경향이 있어, 이로 인해 두꺼운 영역들과 얇은 영역들이 형성된다. 일단 경화되면, 이와 같이 비균일하게 적용된 폴리카보네이트 코팅은, 용납되지 않는 불규칙적인 광학적 품질을 가지게 되고, 얇은 코팅 영역들은, 밑에 놓인 금속층을 손상으로부터 보호하기에 부적합할 수 있다. 이러한 문제들을 해결하기 위해, 본 발명의 발명자들은 저복사율 창문용 필름의 금속화된 표면에 극히 얇고, 고도로 투명하며, 실질적으로 균일한 폴리카보네이트 코팅을 적용하기 위한 방법을 개발하였다. 이러한 방법의 하나의 구체예는 도 6a-6c에 설명되어 있다.
도 6a에 나타낸 바와 같이, 반사 금속층(34)은 폴리머 기재(32)의 내부 표면을 커버하는 접착-촉진코팅(33) 위에 배치되어 있다. 반사 금속층(34), 접착 촉진 코팅(33), 및 폴리머 기재(32)는, 도 3에 나타낸 바와 같은 필름(30)에 관해서 상술한 바와 실질적으로 같을 수 있다. 하나의 구체예에서, 코팅된 기재(기재(32) 및 접착-촉진층(33)을 포함함)는 VA주, 호프웰 소재의 DuPont Teijin FilmsTM의 Melinex® X6560이다. 하나의 구체예에서, 기재(32)와 접착-촉진 코팅(33)의 조합된 두께는 약 0.5~약 4mils이다. 더욱 바람직한 조합된 두께는 약 1~약 2mils이고, 가 장 바람직한 두께는 약 1.5mils이다. 또한, 다른 두께를 가지는 필름들이 사용될 수 있다. 반사 금속층(34)은 공지된 방법을 사용하여 진공증착에 의해 접착 촉진층(33) 위에 증착될 수 있거나, 또는 다른 적합한 방법에 의해 적용될 수 있다. 하나의 구체예에서, 금속층(34)은 알루미늄이지만, 다른 반사 금속들 또한 사용될 수 있다. 상기 금속층(34)의 밀도는 원하는 정도의 가시광 투과율 및 복사율을 달성하기 위해 다양하게 변경될 수 있다. 하나의 구체예에서, 상기 금속층(34)의 밀도는, 약 17~약 22%의 가시광 투과율 및 약 0.27~약 0.33의 복사율을 갖는 필름(30)을 얻기 위하여 선택된다. 상기 접착-촉진 코팅(33)은 기재(32)에 금속층(34)이 강하게 접착되도록 한다.
하나의 구체예에서, 보호 코팅의 적어도 두개의 코트(36a, 36b)는 금속층(34) 위에 적용된다. 도 6b에서 나타낸 바와 같이, 고도의 투명한 UV-경화성 폴리카보네이트 코팅의 제 1의 코트(36a)는 금속층(34) 위에 적용된다. 하나의 구체예에서, 제 1의 코트(36a)는 약 75~85중량%의 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트, 약 8~9중량%의 희석제, 약 6~8중량%의 광개시제, 약 0.1~0.2중량%의 표면 개질제, 및 약 3~5중량%의 3작용기성 산 에스테르의 혼합물을 포함하는 액체 UV-경화성 폴리카보네이트 코팅이다. 상기 혼합물은 용매 약 4 중량부에 대해 혼합물 약 1중량부의 비율로 적합한 용매와 조합될 수 있다. 상기 액체 코팅 용액은, 예를 들어 기재의 연(ream)당 약 4~5파운드의 비율로 적용될 수 있고, 그런 다음 용액의 단지 약 20%가 고체 형태로 잔류될 때까지 계속해서 상승된 온도에서 건조시킬 수 있다. 그런 다음, 상기 건조된 제 1의 코트(36a)를 제 1의 코트(36a)가 부분적으로 경화 될 때까지 자외선 광에 노출시킬 수 있다. 하나의 구체예에서, 제 1의 코트(36a)는 만졌을 때 건조한 상태로, 오염에 대해 저항성이 있을 정도로, 충분하게 부분적으로 경화되지만, 판지 등의 조각의 모서리로 문질렀을 때 스크래치가 생길 수 있다. 일단 부분적으로 경화되면, 제 1의 코트(36a)는 약 1~약 1.5미크론의 두께를 가질 수 있다.
도 6c에 나타낸 바와 같이, 고도의 투명한 UV-경화성 폴리카보네이트 코팅의 제 2의 얇은 코트(36b)는 부분적으로 경화된 제 1의 코트(34) 위에 적용된다. 상기 제 2의 코트(36b)는 상기한 제 1의 코트(36a)와 같은 조성을 가질 수 있다. 제 2의 코트(36b)를 형성하는 액체 용액은, 예를 들면, 기재(32)의 연 당 약 4~5파운드로 적용될 수 있다. 상기 적용된 제 2의 코트(36b)는 단지 약 20%가 고체로서 잔류할 때까지 상승된 온도에서 계속적으로 건조될 수 있다. 그런 다음, 상기 건조된 코팅재를 제 1의 코트(36a)와 밑에 놓인 제 2의 코트(36b)가 완전히 경화될 때까지 자외선 광에 노출시킬 수 있다. 완전히 경화되었을 때, 제 1 및 제 2의 코트(36a, 36b)는 각각 약 0.5~약 1.5미크론의 두께일 수 있고, 예를 들면 약 1~약 3미크론의 조합된 경화 두께를 가질 수 있다.
본 발명자들은, 상기에 기재된 이중-코트 공정에 의해, 실질적으로 균일한 두께, 특별히 우수한 투명성, 금속층(34)에 대한 강한 접착성을 가지고, 특별히 단단하고, 그리고 헤이징, 스크래칭 및 다른 기계적 손상 및 세척 용액에 의한 화학적 공격으로 인한 손상에 대해 고도의 저항성이 있는 보호성 폴리카보네이트 코팅(36)이 얻어진다는 것을 발견하였다. 예를 들면, ASTM D 1044에 따라 시험했을 때, 상기 코팅(36)의 최대 헤이즈 증가는 약 3% 미만일 수 있다. 따라서, 그러한 방법으로 적용된 보호성 폴리카보네이트 코팅(36)을 갖는 저복사율 필름(30)은 저복사율을 갖는 공지된 다른 비-적층 창문용 필름들의 보호 코팅보다 실질적으로 더욱 내구성이 있다고 믿어진다.
본 발명의 다양한 구체예들에 대한 상기의 설명들은, 본 발명을 상기 설명들에 제한시킴이 없이 본 발명의 다양한 측면들 및 특징들을 설명하고 예시하기 위한 것으로 의도된다. 당분야의 당업자들은, 본 발명의 범위를 벗어남이 없이, 상기 기술된 구체예들에 다양한 변화 및 변형들이 이루어질 수 있다는 것을 이해할 것이다. 모든 이러한 변화 및 변형들은 첨부된 청구항들의 범위내에 속하는 것으로 의도된다.
도 1은 본 발명에 따른 필름의 하나의 구체예의 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 필름의 다른 구체예의 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 필름의 추가의 구체예의 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 필름의 또 다른 구체예의 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 필름의 다른 구체예의 단면도이다.
도 6a-6c는 본 발명에 따른 필름에 보호 코팅을 적용하기 위한 일련의 단계들을 나타낸다.

Claims (22)

  1. 다음을 포함하는, 비-적층 저복사율 창문용 필름:
    (a) 제 1의 표면 및 반대편의 제 2의 표면을 갖는 유연한 폴리머 기재;
    (b) 상기 제 1의 표면 위에 배치된 금속-접착 촉진층;
    (c) 상기 금속 접착-촉진층 위에 배치된 반사 금속층; 및
    (d) 상기 금속층 위에 배치된 투명한 폴리카보네이트 코팅;
    (e) 여기에서, 상기 창문용 필름은 약 0.27~약 0.33의 복사율을 가지고, 적어도 약 17%의 가시광 투과율을 갖는다.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 폴리머 기재는 폴리에스테르를 포함하는 것을 특징으로 하는 비-적층 저복사율 창문용 필름.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 폴리머 기재는, 가시광에 대해 실질적으로 투명하고, 약 1% 미만의 헤이즈를 갖는 것을 특징으로 하는 비-적층 저복사율 창문용 필름.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 폴리머 기재는 착색된 것을 특징으로 하는 비-적층 저복사율 창문용 필름.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 반사 금속층은 알루미늄을 포함하는 것을 특징으로 하는 비-적층 저복사율 창문용 필름.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 투명한 폴리카보네이트 코팅은 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트, 아크릴릭 에스테르, 희석제, 광개시제, 표면 개질제, 및 3작용기성 산 에스테르를 포함하는 것을 특징으로 하는 비-적층 저복사율 창문용 필름.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 폴리카보네이트 코팅은 약 3미크론 이하의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 비-적층 저복사율 창문용 필름.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 필름은 약 0.5~약 4.0mils의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 비-적층 저복사율 창문용 필름.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 제 1의 표면 위에 배치된 상기 금속-접착 촉진층을 갖는 폴리머 기재는 DuPont Teijin FilmsTM의 Melinex® X6560을 포함하는 것을 특징으로 하는 비-적층 저복사율 창문용 필름.
  10. 제 1항에 있어서, 상기 폴리머 기재의 제 2의 표면 위에 배치된 접착층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비-적층 저복사율 창문용 필름.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 접착층은 압력 민감성 접착제를 포함하고, 상기 접착층 위에 배치된 박리 라이너를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비-적층 저복사율 창문용 필름.
  12. 제 10항에 있어서, 상기 접착층은 착색제를 포함하는 것을 특징으로 하는 비-적층 저복사율 창문용 필름.
  13. 다음의 단계들을 포함하는, 저복사율 창문용 필름의 제조방법:
    (a) 유연한 폴리머 기재를 제공하는 단계;
    (b) 금속화된 표면을 형성하기 위해, 상기 폴리머 기재의 하나의 표면 위에 금속층을 증착시키는 단계,
    (c) 상기 금속화된 표면 위에 UV-경화성 폴리카보네이트 코팅의 얇은 제 1의 코트를 적용하는 단계;
    (d) 상기 제 1의 코트를 건조시키는 단계;
    (e) 상기 제 1의 코트가 부분적으로 경화될 때까지 자외선 광에 제 1의 코트를 노출시키는 단계;
    (f) 상기 제 1의 코트 위에 UV-경화성 폴리카보네이트 코팅의 얇은 제 2의 코트를 적용하는 단계,
    (g) 상기 제 2의 코트를 건조시키는 단계; 및
    (h) 상기 제 1의 코트 및 제 2의 코트 모두 완전히 경화될 때까지, 상기 제 1의 코트 및 제 2의 코트를 자외선 광에 노출시키는 단계.
  14. 제 13항에 있어서, 상기 유연한 폴리머 기재는 폴리에스테르를 포함하는 것을 특징으로 하는 저복사율 창문용 필름의 제조방법.
  15. 제 13항에 있어서, 상기 폴리머 기재는, 가시광에 대해 실질적으로 투명하고, 약 1% 미만의 헤이즈를 갖는 것을 특징으로 하는 저복사율 창문용 필름의 제조방법.
  16. 제 13항에 있어서, 상기 폴리머 기재는 착색된 것을 특징으로 하는 저복사율 창문용 필름의 제조방법.
  17. 제 13항에 있어서, 상기 금속층은 알루미늄을 포함하는 것을 특징으로 하는 저복사율 창문용 필름의 제조방법.
  18. 제 13항에 있어서, 상기 UV-경화성 폴리카보네이트 코팅의 제 1의 코트 및 제 2의 코트는 펜타에리트리톨 테트라아크릴레이트, 펜타에리트리톨 트리아크릴레이트, 아크릴릭 에스테르, 희석제, 광개시제, 표면 개질제, 및 3작용기성 산 에스테르를 포함하는 것을 특징으로 하는 저복사율 창문용 필름의 제조방법.
  19. 제 13항에 있어서, 상기 제 1의 코트 및 제 2의 코트가 완전히 경화된 후에, 상기 제 1의 코트 및 제 2의 코트는 약 3 미크론 이하의 조합된 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 저복사율 창문용 필름의 제조방법.
  20. 제 13항에 있어서, 상기 폴리머 기재는 금속-접착 촉진 코팅을 포함하고, 상기 금속층은 상기 금속 접착-촉진 코팅 위에 배치되는 것을 특징으로 하는 저복사율 창문용 필름의 제조방법.
  21. 제 20항에 있어서, 상기 금속-접착 촉진 코팅을 갖는 폴리머 기재는 DuPont Teijin FilmsTM의 Melinex® X6560을 포함하는 것을 특징으로 하는 저복사율 창문용 필름의 제조방법.
  22. 제 13항에 기재된 방법에 따라 제조된 저복사율 창문용 필름.
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