KR20130072597A - 공압출 에너지 절감형 단열 점착필름 - Google Patents

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Abstract

공압출 에너지 절감형 단열 점착필름이 개시된다. 본 발명에 따른 공압출 에너지 절감형 단열 점착필름은 자외선 차단층(111)과 적외선 흡수층(113)과 열차단층(115)이 공압출된 다층구조의 기재필름(110); 상기 기재필름(110)의 표면에 형성되는 하드코팅층(120); 상기 기재필름(110)의 이면에 형성되는 점착층(130); 및 상기 점착층(130)에 형성되는 이형필름(140)을 포함한다.
본 발명은 자외선 차단층, 적외선 흡수층, 열차단층이 공압출된 다층구조의 기재필름의 표면에 하드코팅층이 형성되도록 하고, 상기 기재필름의 이면에 점착층이 형성되도록 하는 공압출 에너지 절감형 단열 점착필름을 제공함으로써, 태양에너지의 흡수 성능이 우수하고, 기후에 강한 내후성을 갖는다.

Description

공압출 에너지 절감형 단열 점착필름{Apparatus for preparing co-extruded multilayer Insulating film}
본 발명은 단열필름에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 공압출방식에 의해 다층구조를 갖는 기재필름이 제공되는 공압출 에너지 절감형 단열 점착필름에 관한 것이다.
최근 건물이나 차량에서 창을 통한 열의 흐름을 막아 실내의 쾌적한 환경과 에너지 절감을 위한 방안의 하나로 적외선 차단 성능이 있는 금속산화물의 나노 입자를 사용한 단열 필름의 사용이 날로 증가하고 있다.
적외선 차단 성능이 있는 금속산화물은 인듐 틴 옥사이드(indium tin oxide: ITO), 안티모니 틴 옥사이드 (antimony tin oxide:ATO), 알루미늄 징크 옥사이드 (aluminum zinc oxide: AZO), 플루오로 틴 옥사이드 (fluoro tin oxide: FTO), 틴 옥사이드 (tin oxide: SnO2)등과 같은 금속산화물 들로서 이미 많은 종류가 공지되어 있다. 이러한 금속 산화물들은 가시광선의 투과율이 높고, 열선인 적외선의 차단율이 높아 특히, 투명 단열 필름의 단열성 부여 물질로서 그 사용이 증가하고 있다.
종래 이러한 투명 단열 필름을 제조하는 방법은 기재의 한면에 유기용매 혹은 알코올에 분산된 바인더를 사용한 적외선(IR)차단제를 도포하고 그 이면에 점착층을 도포하였다.(대한민국 등록특허공보 10-0214428, 대한민국 공개특허공보 특2003-0017311, 일본 특개2000-24591, 일본 특개평11-170442)
하지만, 분산 기술상의 한계로 금속 산화물로 구성된 IR차단층과 점착층을 따로 코팅함에 따라 코팅에 있어서의 생산비가 증가하고, 후막인(10~20m) 점착층에 비에 박막(3~5m)인 IR차단층은 정밀 코터를 이용해 도포해야 하고, 코팅 작업성도 불리하다. 또한, 비록 하드코팅층이 도포 되어 있다 하더라도 마모와 스크래치등에 의한 코팅면의 손상으로 IR차단 성능이 저하되어 단열 성능이 감소하는 문제점이 있다.
이러한 문제를 해결하기 위한 방법으로 나노 금속 산화물 입자를 점착제에 분산시킴에 따라 코팅 공정을 단순화하고 작업성을 개선한 투명 기능성 점착제 제조 방법(일본 특개평10-8010)이 제시되었다. 하지만 이 방법은 점착제 중합 전 아크릴계 모노머(monomer)에 IR차단제를 분산시킴에 따라 IR차단제와 점착제의 농도조절의 어려움으로 인하여 다양한 점착 성능과 IR차단 성능 등의 확보가 용이하지 못한 문제점이 있었다.
대한민국 등록특허 10-0736662호에는 투명체판용 적외선 차단 전사 필름이 개시되고 있다.
상기 종래기술은 전사지의 기재층 기능을 가지면서 유광 또는 무광제의 폴리에스테르(PET)의 소재로 된 베이스 필름층과; 상기 베이스 필름층에 위에 증착 형성되어 피 전사체에 전사 시 유브이(UV) 하드 코팅층과 상기 베이스 필름층이 분리가 되게 하고 알루미늄(Al) 소재로 된 알루미늄 증착층과; 상기 알루미늄 증착층 위에 형성되어 내스크라치성 기능을 가지며 우레탄 모노머와 프로필렌글리콜 모노메틸에테르의 소재로 된 유브이(UV) 하드 코팅층과; 상기 유브이(UV) 하드 코팅층 위에 형성되고 적외선 차단과 단열 기능을 가지며 안티몬 틴 옥사이드(Antimony Tin Oxide), 프로필렌 글리콜 및 우레탄 모노머의 소재로 된 적외선 차단층과; 상기 적외선 차단층 위에 형성되고 자외선 차단 흡수 차단과 점착 기능을 가지며 아크릴 수지, 자외선 흡수제, 메틸 에틸 케톤, 톨루엔 및 자이렌의 소재로 된 점착층으로 구성된다.
그러나, 상기한 구성을 갖는 종래기술의 투명체판용 적외선 차단 전사 필름은 필름과 금속(알루미늄) 입자간의 접착력이 떨어지는 문제가 있고, 내화학성이 좋지 않아 변색이 일어나고, 투명성 및 내후성이 떨어지는 문제가 있었다.
또한, 알루미늄 증착에 따른 고가의 제조장비를 필요로 하며, 태양에너지를 반사시켜 효율이 좋지 못한 문제가 있었다.
상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은 자외선 차단층, 적외선 흡수층, 열차단층이 공압출된 다층구조의 기재필름의 표면에 하드코팅층이 형성되도록 하고, 상기 기재필름의 이면에 점착층이 형성되도록 하는 공압출 에너지 절감형 단열 점착필름을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 공압출 방식을 이용해 한번의 공정으로 다층필름을 형성함으로써, 제조공정을 간소화할 수 있고, 생산성이 향상되도록 하는 공압출 에너지 절감형 단열 점착필름을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 기재필름의 연신률을 향상시켜 박막형태의 필름을 제조할 수 있도록 하는 공압출 에너지 절감형 단열 점착필름을 제공함에 있다.
상기한 본 발명의 목적은 자외선 차단층, 적외선 흡수층, 열차단층이 공압출된 다층구조의 기재필름; 상기 기재필름의 표면에 형성되는 하드코팅층; 상기 기재필름의 이면에 형성되는 점착층; 및 상기 점착층에 형성되는 이형필름을 포함하는 것을 특징으로 하는 공압출 에너지 절감형 단열 점착필름에 의해 달성될 수 있다.
여기서, 상기 기재필름의 두께가 60 내지 80㎛이고, 하드코팅층 및 점착층의 두께가 20 내지 40㎛인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 기재필름은, 폴리올레핀 계열의 고분자화합물에 적어도 하나 이상의 자외선 차단제가 함유된 자외선 차단층; 폴리올레핀 계열의 고분자화합물에 적어도 하나 이상의 적외선 흡수제가 함유된 적외선 흡수층; 및 폴리올레핀 계열의 고분자화합물에 인듐-주석 산화물(ITO)이 함유된 열 차단층을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 폴리올레핀 계열의 고분자화합물은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아이소뷰틸렌으로 이루어진 군으로부터 선택되는 투명 열가소성 물질인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 열 차단층은 폴리올레핀 계열의 고분자화합물에 인듐-주석 산화물(ITO) 또는, 인듐-주석 산화물(ITO), 질화티타늄(TiN), 은(Ag) 혼합물을 나노 입자로 가공하여 배합되도록 하는 것을 특징으로 한다.
상기한 구성에 따른 본 발명은 자외선 차단층, 적외선 흡수층, 열차단층이 공압출된 다층구조의 기재필름의 표면에 하드코팅층이 형성되도록 하고, 상기 기재필름의 이면에 점착층이 형성되도록 하는 공압출 에너지 절감형 단열 점착필름을 제공함으로써, 태양에너지의 흡수 성능이 우수하고, 기후에 강한 내후성을 갖는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 공압출 방식을 이용해 한번의 공정으로 다층필름을 형성함으로써, 제조공정을 간소화할 수 있고, 생산성이 향상되는 효과를 갖는다.
또한, 본 발명은 기재필름의 연신률이 뛰어나 박막형태의 필름을 제조할 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명에 따른 공압출 에너지 절감형 단열 점착필름의 적층 구조를 나타낸 개략도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 첨부된 도면을 참조하여 자세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 공압출 에너지 절감형 단열 점착필름의 적층구조를 나타낸 개략도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 공압출 에너지 절감형 단열 점착필름은 자외선 차단층(111), 적외선 흡수층(113), 열차단층(115)이 공압출된 다층구조의 기재필름(110)과, 상기 기재필름(110)의 표면에 형성되는 하드코팅층(120)과, 상기 기재필름(110)의 이면에 형성되는 점착층(130) 및 상기 점착층(130)에 형성되는 이형필름(140)을 포함한다.
상기 기재필름(110)은, 폴리올레핀 계열의 고분자화합물에 적어도 하나 이상의 자외선 차단제가 함유된 자외선 차단층(111)과, 폴리올레핀 계열의 고분자화합물에 적어도 하나 이상의 적외선 흡수제가 함유된 적외선 흡수층(113) 및 폴리올레핀 계열의 고분자화합물에 인듐-주석 산화물(ITO)이 함유된 열 차단층(115)을 공압출 방식으로 제조한다.
다층 복합필름의 제조방식으로 사용되는 공압출 필름의 제조방식은 여러 가지 수지들을 동시에 압출하여 제조하므로 제조단계가 간단하고 필름의 유연성 및 열성형성 등이 우수하여 널리 사용되고 있으며, 일반적인 필름의 제조방법인 공냉식 블로운법, 수냉식 블로운법 및 캐스팅법 등에 의하여 각각 제조될 수 있다.
본 발명에서는 공압출 방식에 블로운 압출 필름기 및 T형 다이방식 필름 성형기가 이용될 수 있다.
여기서, 상기 폴리올레핀 계열의 고분자화합물은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아이소뷰틸렌으로 이루어진 군으로부터 선택되는 투명 열가소성 물질일 수 있다.
여기서, 폴리올레핀(polyolefine)이라 함은, 올레핀(이중결합을 1개 가진 사슬모양 탄화수소 화합물)의 중합으로 생기는 고분자화합물로 가장 가벼운 플라스틱에 속하는데 그 투명성도 매우 우수하다. 상기 폴리올레핀의 밀도 0.83으로 매우 가볍고, 은 350℃이고, 하전하의 열변형온도는 200℃로서 이 매우 뛰어나고, 와 같은 정도의 광(光透過性)을 갖는다.
그리고, 상기 열 차단층(115)은 폴리올레핀 계열의 고분자화합물에 인듐-주석 산화물(ITO) 또는, 인듐-주석 산화물(ITO), 질화티타늄(TiN), 은(Ag) 혼합물을 나노 입자로 가공하여 배합되도록 할 수 있다.
상기 인듐-주석 산화물(ITO(indium-tin oxide)은 일반적으로 SnO2가 5~10wt%를 함유된다. 상기 인듐-주석 산화물은 전기전도가 우수하면서 밴드갭(Band-gap)이 2.5eV이상이어서 가시광역에서 투명하기 때문에 디스플레이의 투명전극에서 사용되기도 한다.
이러한 인듐-주석 산화물은 파우더형태로 제조될 수 있는데, 크게 액상법과 기상법을 이용해 제조될 수 있다.
이처럼, 인듐-주석 산화물(ITO) 또는, 인듐-주석 산화물(ITO), 질화티타늄(TiN), 은(Ag) 혼합물을 나노 입자로 가공하여 배합함으로써, 균일한 배합이 가능하고 이로 인해, 필름의 연신률이 향상되어 균일한 두께와 안정적인 품질의 제품을 생산할 수 있게 된다.
상기 은나노(Nano Silver)가 함유된 본 발명의 단열필름에 따르면, 탁월한 항균, 제균, 살균효과(항균/제균력이 99.9%)와, 무독성, 무자극성으로 인해 인체에 무해하여 면역성이 약한 유아나 어린이, 노약자에게 안심하고 사용할 수 있는 이점을 갖는다.
또한, 은나노 특유의 휘발성과 용출이 없고 Nano 입자(3~5nm) 특유의 강한 결합력을 가지고 있어 꾸준한 지속성과 내구성을 갖고 있고, 고온에서도 안정적인 특징을 갖는다.
또한, 자외선 차단기능, 전자파 차폐기능, 제전기능을 갖고 있어 정전기 발생을 방지하며, 항온/단열기능을 갖는다.
상기 기재필름(110)의 표면에 형성되는 하드코팅층(120)은 우레탄모노머와 프로필렌글리콜, 모노메틸에테르가 혼합된 소재를 코팅하여 형성할 수 있다.
상기 기재필름(110)의 이면에 형성되는 점착층(130)은 아크릴 수지, 자외선 흡수제, 메틸 에틸케톤, 톨루엔 및 자이렌을 혼합한 액상의 소재일 수 있다.
그리고, 상기 점착층(130) 상에 형성되는 이형필름(140)은 필름에 점착제의 고착화를 방지해주는 이형물질이 도포되어 있는 필름지로서, 실리콘 이형제, 불소코팅, 폴리에틸렌코팅 등이 이용될 수 있다.
상기한 구성에 따른 본 발명은 자외선 차단층, 적외선 흡수층, 열차단층이 공압출된 다층구조의 기재필름의 표면에 하드코팅층이 형성되도록 하고, 상기 기재필름의 이면에 점착층이 형성되도록 하는 공압출 에너지 절감형 단열 점착필름을 제공함으로써, 태양에너지의 흡수 성능이 우수하고, 기후에 강한 내후성을 갖는다. 또한, 공압출 방식을 이용해 한번의 공정으로 다층필름을 형성함으로써, 제조공정을 간소화할 수 있고, 생산성이 향상되며, 기재필름의 연신률이 뛰어나 박막형태의 필름을 제조할 수 있게 된다.
즉, 본원 발명은 기재필름(110)의 두께가 60 내지 80㎛이고, 하드코팅층(120) 및 점착층(130)의 두께가 20 내지 40㎛로서, 매우 얇아 재료비용이 절감되며, 다양한 분야에 시공할 수 있어 시공성이 뛰어난 이점을 갖는다.
110: 기재필름 111: 자외선 차단층
113: 적외선 흡수층 115: 열차단층
120: 하드코팅층 130: 점착층
140: 이형필름

Claims (5)

  1. 자외선 차단층(111), 적외선 흡수층(113), 열차단층(115)이 공압출된 다층구조의 기재필름(110);
    상기 기재필름(110)의 표면에 형성되는 하드코팅층(120);
    상기 기재필름(110)의 이면에 형성되는 점착층(130); 및
    상기 점착층(130) 상에 형성되는 이형필름(140);
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 공압출 에너지 절감형 단열 점착필름.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기재필름(110)의 두께가 60 내지 80㎛이고, 하드코팅층(120) 및 점착층(130)의 두께가 20 내지 40㎛인 것을 특징으로 하는 공압출 에너지 절감형 단열 점착필름.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 기재필름(110)은,
    폴리올레핀 계열의 고분자화합물에 적어도 하나 이상의 자외선 차단제가 함유된 자외선 차단층(111);
    폴리올레핀 계열의 고분자화합물에 적어도 하나 이상의 적외선 흡수제가 함유된 적외선 흡수층(113); 및
    폴리올레핀 계열의 고분자화합물에 인듐-주석 산화물(ITO)이 함유된 열 차단층(115);를 포함하는 것을 특징으로 하는 공압출 에너지 절감형 단열 점착필름.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 폴리올레핀 계열의 고분자화합물은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아이소뷰틸렌으로 이루어진 군으로부터 선택되는 투명 열가소성 물질인 것을 특징으로 하는 공압출 에너지 절감형 단열 점착필름.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 열 차단층(115)은 폴리올레핀 계열의 고분자화합물에 인듐-주석 산화물(ITO) 또는, 인듐-주석 산화물(ITO), 질화티타늄(TiN), 은(Ag) 혼합물을 나노 입자로 가공하여 배합되도록 하는 것을 특징으로 하는 공압출 에너지 절감형 단열 점착필름.
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