KR20150093299A - 자외선 변색 조성물 및 이를 이용한 자외선 변색필름 - Google Patents

자외선 변색 조성물 및 이를 이용한 자외선 변색필름 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자외선 변색 조성물에 관한 것으로, 자외선 변색제가 포함된 마이크로 캡슐, 용제, 및 바인더를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 자외선 색 조성물은 자외선의 조사량에 따라 색깔이 변색하여 차량용, 건축용 등의 각종 제품에 적용될 수 있다.

Description

자외선 변색 조성물 및 이를 이용한 자외선 변색필름 { Ultraviolet UV discoloration discolored film using the same composition and }
본 발명은 자외선 변색 조성물에 관한 것으로서, 자외선의 조사량에 따라 변색농도가 달라지는 자외선 변색제를 포함하는 마이크로 캡슐을 가지는 자외선 변색 조성물에 관한 것이다.
일반적으로 자외선 차단 필름은 차량이나 건축물 등의 유리면에 시공하여 유해한 자외선과 태양열을 차단하여 내부의 사람과 제품, 기물들이 자외선 및 태양열로부터 손상되는 것을 방지함과 아울러 유리가 파손될 때 유리파편에 의한 2차 손상을 방지함과 동시에, 냉방 에너지를 절감하고, 또한 사생활 등을 보호하기 위해 널리 사용된다. 이러한 종래의 선팅 필름은 대표적으로 도 1에 도시한 바와 같이, 투명한 필름층(11)에 접착제층(17)을 코팅하고 자외선 차단층(23) 또는 색료층(21)과 보호층(13)을 코팅함으로써, 주변의 환경 변화에 관계없이 항상 일정한 색상 농도를 유지한다. 그런데, 이러한 종래의 선팅 필름은 야간, 우천시 또는 흐린 날과 같이 자외선의 강도가 약하며 주변 환경이 어두운 경우에도 일정한 색상 농도를 나타내기 때문에, 불필요한 경우에도 시야를 차단하는 문제점과 강한 자외선 조사시에는 오히려 자외선 차단이 미흡한 문제점을 가지고 있다. 한편, 자외선 변색제가 최근 여러 목적으로 예를 들면, 광학기기의 표면 코팅용으로 사용되기 위하여 널리 연구되고 있다. 그러나, 자외선 변색제를 일반적인 바인더나 용제등에 포함시켜 코팅, 인쇄하거나, 사출용 마스터배치에 사용할 경우 자외선 변색제의 활성이 현저히 떨어져 장기간 사용하지 못하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 자외선 변색제의 사용상의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 장시간 사용하더라도 자외선 변색제의 활성을 잃지 않는 자외선 변색 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 주변의 밝기 및 자외선 조사량의 변화에 따라 자외선 변색필름의 색상 농도를 조절하여 자외선을 차단 기능을 하면서도, 선명한 시야를 확보할 수 있는 자외선 변색필름 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 자외선의 조사에 따라 색상이 변화하는 것을 이용하여, 필름 내부에 원하는 이미지를 표현할 수 있는 자외선 변색필름 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 본 발명에 따른 자외선 변색 필름은 용도에 제한 없이 다양하게 적용가능하며, 예를 들면, 자동차 유리 코팅필름, 건물 유리 코팅필름, 농업용 태양광 조절필름등에 유용하게 사용될 수 있다.
본 발명에 의한 자외선 변색 조성물 및 이를 이용한 자외선 변색 필름은 PET(polyethylene terephthalate), PE, PP, PC(polycarbonate), PU(polyurethane), 폴리에스테르 및 PVC로 이루어진 군에서 선택된 1 또는 2종 이상의 혼합 재질로 구성 되는 필름층과; 상기 필름층의 상, 하면에 각각 형성되는 자외선의 조사량에 따라 색상이 변하는 자외선 변색제가 포함된 마이크로 캡슐; 용제; 및 바인더를 포함한 자외선 변색 조성물 및 상기 자외선 변색제는 자외선 변색색료, 발색제, 및 소색제가 포함된 제1변색제가 포함된 자외선 변색 조성물 코팅 층과; 일반 색료를 포함한 색료층, 정전기를 방지하는 정전기 방지층, 선명도를 강화하는 선명도 강화층, 자외선을 차단하는 자외선 차단층, 눈부심을 방지하는 눈부심 방지 코팅층과; 아크릴 수지를 용제에 녹인 아크릴계 재질 또는 고무 계열의 물질을 용제에 녹인 핫 멜트계 재질 또는 실리콘 계열의 물질을 용제에 녹인 우레탄계 재질을 사용하여 형성되는 접착제층과; 상기 접착제층에 부착되는 이형지를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 의한 자외선 변색필름의 제조방법은 평판 공정상에 시트타입의 필름을 투입하는 필름 투입 단계와; 상기 필름의 양면을 코팅하기 전에 이물질을 제거하도록 세정하는 세정 단계와; 상기 필름의 양면에 플로우, 옵셋, 스크린 코팅 방식으로 자외선 변색 조성물을 코팅하는 코팅 단계와; 상기 자외선 변색 조성물 코팅 단계를 거친 필름의 하면의 코팅층에 실리콘 또는 아크릴 또는 핫 멜트계 접착층을 형성하여 이형필름을 합지 시키는 이형지 합지 단계와; 상기 자외선 변색 조성물 코팅 단계를 거친 필름 상면의 자외선 변색 조성물 코팅층에 보호용 필름을 합지하는 보호용 필름 합지 단계를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한 본 발명에 의한 자외선 변색 필름의 제조방법은 롤 공정상에 롤 타입으로 감긴 필름을 투입하는 필름 투입 단계와; 상기 필름의 양면을 코팅하기 전에 이물질을 제거 하도록 세정하는 세정 단계와; 상기 필름의 양면에 롤 코팅 방식으로 자외선 변색 조성물 코팅액을 코팅하는 자외선 변색 조성물 코팅 단계와; 상기 자외선 변색 조성물 코팅 단계를 거친 필름의 하면의 자외선 변색 코팅층에 실리콘 또는 아크릴 또는 핫 멜트계 접착층을 형성하여 이형필름을 합지 시키는 이형지 합지 단계와; 상기 자외선 변색 조성물 코팅 단계를 거친 필름 상면의 자외선 변색 조성물 코팅층에 보호용 필름을 합지하는 보호용 필름 합지 단계를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일측면에 따른 자외선 변색 조성물은 자외선 변색제가 마이크로 캡슐(Microcapsule)화 되어, 자외선 변색제의 활성이 반영구적으로 보존되는 효과가 있다. 또한, 본 발명의 일실시예에 따른 자외선 변색필름은 주위환경에 따라 색상농도가 변화되어, 밝은 환경에서는 자외선 조사량이 많을 시 색상이 짙어짐으로써 자외선 차단에 완벽을 기하고, 어두운 환경에서는 자외선 조사량이 적을 시 색상이 옅어짐으로써 시야를 확보할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명에 따른 자외선 변색 필름은 필름내부에서 변색정도를 다양하고도 원하는 디자인에 따른 색상으로 제조하여 달리할 수 있어 자외선 변색필름 상에 이미지등을 구현할 수 있어, 광고 매체로도 활용 가능하다.
도 1은 종래의 선팅 필름의 단면 구성의 일부를 모식적으로 나타낸 단면도이다. 도 2a는 본 발명의 일실시예에 따라 자외선 변색층이 도입된 자외선 변색필름의 단면 구성의 일례를 모식적으로 나타낸 단면도이다. 도 2b는 본 발명의 일실시예에 따라 자외선 변색 이미지층이 도입된 자외선 변색필름의 단면 구성의 일례를 모식적으로 나타낸 단면도이다. 도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일실시예에 따라 자외선 변색필름의 구성 층들을 다양하게 배열한 순서를 모식적으로 예시하여 나타낸 단면도이다.
도 4a 내지 도 4o는 본 발명의 일실시예에 따라 자외선 변색필름의 구성 층들을 다양하게 조합하여 혼합층을 형성한 것을 모식적으로 예시하여 나타낸 단면도이다.
본 발명의 일 측면은 자외선 변색제가 포집된 마이크로 캡슐을 포함하는 자외선 변색 조성물은 다양한 자외선 변색제가 사용될 수 있다. 먼저, 자외선 변색제는 자외선 변색색료, 발색제, 소색제를 포함하는 제1 변색제로 형성될 수 있다. 자외선의 조사량에 따라 소정 색상으로 변색하는 자외선 변색 색료는 예를 들어, 포스파이트(phosphites)계, 페놀계 또는 티오에스테르(thioesters)계 안료 또는 염료가 사용될 수 있다.
자외선 조사량에 따라 변색 농도를 결정하는 발색제는, 예를 들어, 파라핀계 현상 주약이 사용될 수 있으며, 자외선 조사가 차단되면 자외선 변색 색료의 변색 및 발색을 소거하는 소색제는, 예를 들어, 이산화 망간, 산화 코발트, 셀렌이 사용될 수 있다.
자외선 변색제는 자외선이 조사되어 색료와 발색제가 접촉하게 되면 순식간에 발색하게 되며, 자외선 조사가 차단되면 소색제의 작용에 의해 색료와 발색제가 해리되어 탈색 또는 변색되게 된다. 또는 물질의 종류에 따라 반대로 자외선 조사에 의해 색상이 없어지고, 자외선 조사가 차단되면 다시 색상이 나타나기도 한다.
또한, 자외선 변색제는 자외선을 받으면 색이 변하고 열이나 다른 파장에 의해서 가역적으로 되돌아가는 유기화합물을 포함하는 제2변색제를 포함하여 구성될 수 있다. 즉, 자외선(hv1: 320 내지 400nm) 조사에 의해 발색하고 열이나 가시광선(hv2)에 의해 원래대로 되돌아가는 성질의 유기화합물이 사용될 수 있다. 예를 들면, spirooxazine, spiropyrans, fulgide, diarylethene, azobenzene, chromenes 계 등의 화합물이 사용될 수 있다. 특히 spiropyrans 계의 화합물은 내광성과 반복내구성이 우수하여 바람직하게 사용될 수 있다.
또한, 자외선 변색제는 무기성분과 유기성분이 화학적 결합으로 이루어진 하이브리드 변색제인인 제3변색제를 포함하여 구성될 수 있다. 제3변색제는 무기성분인 매트릭스에 졸-겔법등을 통하여 유기성분인 spirooxazine, spiropyrans를 고정시켜 제조될 수 있다.
또한, 자외선 변색제는 활성상태에서 원하는 색상을 얻기 위해 전술한 여러 종류의 변색제를 혼합하는 것도 가능하다.
전술한 제1변색제, 제2변색제, 또는 제3변색제들은 마이크로 캡슐화되어, 용제 및 바인더들을 포함한 물질과 혼합하여 자외선 변색 조성물을 이루며, 자외선 변색 조성물은 그라비아 인쇄, 실크 인쇄, 옵셋 인쇄등 방법으로 인쇄되거나 롤 코팅, 그라비아 코팅, 침적, 스프레이 등의 코팅방법으로 코팅층을 형성하거나, 사출 성형, 압출 성형, 필름류등의 어느 하나의 제조 방법으로 필름으로 제조될 수 있다.
용제는 아세톤, 에틸아세테이트, 톨루엔, 헥산, 에탄올, 디이소부틸프탈레이트(Di-isobutyl phthalate), THF(Tetrahydrofuran)등이 사용될 수 있다.
바인더는 용도에 따라서 수용성 바인더, 유성 바인더등이 모두 사용될 수 있고, 기재및 캡슐기재의 종류에 따라 예를들면, 폴리우레탄계, 폴리아크릴계, 고무계, 폴리염화비닐계, 나일론계, 폴리에틸렌테레프탈레이트, PET)polyethylene terephthalate), EVA(Ethylene Vinyl Acetate), 폴리에틸렌, 폴리프로필렌로 구성되는 군에서 선택되는 적어도 1종이상의 바인더가 사용될 수 있다. 특히, 폴리우레탄 프리폴리머와 다관능성 아크릴레이트 화합물을 혼합한 바인더를 사용하는 경우 내구성이 높아진다.
한편, 자외선 변색제에는 마이크로 캡슐화될 때, 제1변색제, 제2변색제, 제3변색제 또는 이들의 혼합물과, 산화방지제, 광안정제등이 더 혼합될 수 있다.
이 때, 산화 방지제는 광변색 색료의 산화를 방지하고, 안정제가 변색 및 발색을 소거함과 동시에 광변색 색료를 안정화시키고, 마이크로 캡슐의 제한된 공간 내에서 광변색 물질의 분자 운동을 제한하여 광변색 색료의 수명을 연장시킬 수 있게 된다. 산화방지제로는 아민류, 페놀류, 아미노페놀류, 갈산프로필, 부틸화된 히드록시톨루엔과 히드록시아니졸로 구성되는 군에서 선택되는 적어도 1종이상을 사용할 수 있다. 또한, 광안정제로는 알긴, 카라기난, 레시틴등이 사용될 수 있다.
이 때, 자외선 변색제 100중량부에 대해서, 산화방지제는 5 내지 15중량부, 광안정제는 5 내지 20중량부로 포함되는 것이 바람직하다.
제조된 마이크로캡슐은 내부에 자외선 변색제가 들어가고, 외부를 캡슐기재가 감싸는 코어셀(Core-Shell) 형태, 캡슐기재에 자외선 변색제가 분산된 메트릭스(Matrix)형태가 될 수 있다. 마이크로 캡슐은 용도에 따라 10nm 내지 1,000의 지름을 가질 수 있으며, 마이크로캡슐은 자외선 변색조성물이 코팅, 인쇄 또는 사출시 터지지 않아야 하므로, 자외선 변색제가 메트릭스에 분산된 형태가 바람직하고, 코어셀 형태를 가질 경우 셀의 두께가 캡슐 지름의 1/10 내지 4/10인 것이 바람직하다. 또한, 메트릭스 형태인 경우 마이크로 캡슐의 자외선 변색제는 부피비로 마이크로 캡슐의 20 내지 50%로 포함되는 것이 바람직하다.
마이크로캡슐화하는 방법은 계면중합, 코아세르베이션, 인시츄(In-situ) 중합, 압출, 졸-겔법등이 있으나, 조작이 간편한 인시츄법이 바람직하게 사용될 수 있다.
마이크로 캡슐의 기재는 젤라틴, 아라비아검, 알긴산소다등의 천연고분자나, 카르복실메틸 셀룰로오스, 에틸 셀룰로오스등의 반합성 고분자, 폴리비닐, 알코올, 나일론, 폴리우레탄, 폴리에스테르, 에폭시, 멜라민-포르말린등의 합성고분자, 왁스등의 유지류, 콜로이달 실리카등의 무기물등 다양한 재료를 포함하여 형성될 수 있으나, 본 실시예에서 마이크로 캡슐의 기재는 인쇄, 코팅, 사출 또는 사용시에 내부의 자외선 변색제가 기재의 터짐으로 인하여 외부로 유출되지 않아야 하고, 기재를 통하여 누출되지 않아야 하는 것이 필수적이므로 폴리우레탄 수지가 바람직하며, 특히 수산기 값이 2이상 10이하인 수용성 폴리우레탄수지나, 산성관능기를 가지는 폴리우레탄을 포함하여 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 마이크로 캡슐 기재에는 필요에 따라 TiO2, 카바졸디옥사진, 카본블랙등의 안료를 포함할 수 있고, 셀룰로오스아세테이트 부틸레이트 등의 점도조절제가 포함될 수 있다.
이와 같이 자외선 변색제를 마이크로캡슐화 하는 경우 입자크기의 조절이 가능하고, 자외선 변색제의 운동 범위 및 충격량 조절이 가능하며, 자외선 변색제의 안정성 있게 분산시키며, 자외선 변색제의 산화 및 환원을 방지하며, 자외선 변색제를 독성이나 자극성이 강한 물질등으로부터 보호되어, 자외선 조사량에 따라 능동적으로 변색하는 기능이 향상되어 종래의 광변색 물질이 약 1주일 정도 그 기능을 유지하던 것에 비하여 거의 반영구적인 기간동안 그 기능을 유지하게 된다. 또한, 상기 자외선 변색 코팅층의 자외선 조사시 변색 색상의 농도는 자외선 변색제의 농도(%)및 증착코팅의 회수에 의해 달라진다.
본 발명의 다른 측면에 따른 자외선 변색 필름의 제1실시예는 시이트 형상을 가지는 기재층(11)과, 기재층(11)의 일면에는 보호층(13)이 형성되어 있고, 상기 기재층(11)의 타면에는 자외선 변색층(15), 접착층(17)과 상기 접착제층(17)의 일면에 마련되어 접착층(17)을 보호하는 이형층(19)이 각각 개별적으로 순서대로 형성되어 있다. 도 2a는 제1실시예의 단면도이다.
기재층(11)은 특별히 그 재질 및 반사 특성에 한정되는 것은 아니지만, PET(polyethylene terephthalate), PE, PP, PC(polycarbonate), PU(polyurethane), 폴리에스테르 및 PVC로 이루어진 군에서 선택된 1 또는 2종 이상의 혼합 재질의 시트(sheet)이며, 또한 반사성, 반반사성, 무반사성, 투명성 중 어느 하나의 특성을 가질 수 있다.
자외선 변색층(15)은 기재층의 일면에 형성되며, 전술한 자외선 변색제가 포획된 마이크로 캡슐이 코팅된 층으로서 자외선 조사량에 따라 색상이 변색되는 층이다. 자외선 변색 조성물이 포획된 마이크로캡슐을 사용하는 경우 종래의 광변색 물질이 약 1주일 정도 그 기능을 유지하던 것에 비하여 거의 반영구적인 기간 동안 그 기능을 유지하게 된다. 또한, 상기 자외선 변색 필름층에 자외선 조사시 변색 색상의 농도는 자외선 변색제의 농도(%)및 코팅의 회수에 의해 달라진다. 자외선 변색제는 마이크로캡슐화되어 있어서, 코팅을 위해서는 마이크로캡슐의 입자크기가 중요한데 2 내지 10의 입자크기가 바람직하다.
또한 자외선 변색층의 마이크로캡슐의 내구성 및 유연성이 필요하므로, 자외선 변색제가 메트릭스에 분산된 형태가 바람직하고, 코어셀 형태를 가질 경우 셀의 두께가 캡슐 지름의 1/10 내지 4/10인 것이 바람직하다. 또한, 메트릭스 형태인 경우 마이크로 캡슐의 자외선 변색제는 부피비로 마이크로 캡슐의 20 내지 50%로 포함되는 것이 바람직하다. 마이크로 캡슐은 용도에 따라 10nm 내지 1,000의 지름을 가질 수 있으며, 특히 10nm 내지 100의 지름을 가지는 것이 바람직하다.
접착층(17)은 자외선 변색층 상에 형성되며, 투명한 재질로 형성하는 것이 효과적이며, 아크릴 수지를 용제로 녹인 상태인 아크릴계 재질, 또는 고무 계열의 재질을 용제에 녹인 상태인 핫멜트계 재질, 또는 실리콘 계열의 재질을 용제에 녹인 상태인 우레탄계 재질을 사용하는 것이 유리하며 필름의 성상에 따라 수성, 또는 유성을 사용한다. 수성 접착제를 사용하는 경우 자외선 변색 필름의 접착층을 물로써 간단히 제거할 수 있게 된다.
보호층(13)은 기재층의 타면에 형성되며, 스크래치 내성 하드 코팅층 또는 울트라 하드 코팅층으로서, 어느 일면에 스크래치 방지 기능을 가지며, 롤 코팅, 그라비아 코팅, 침적, 스프레이 등의 코팅방법으로 코팅층을 형성한다.
이형층(19)으로는 얇은 박막의 비닐을 이용할 수도 있고, 종이의 표면에 실리콘 코팅층으로 가공한 이형지나 폴리에틸렌 필름 등과 같은 합성수지 필름을 채용할 수도 있다. 자외선 변색 필름을 차량이나 건축물의 유리면에 시공할 때는 이형지층(19)을 제거 한 후 사용하게 된다.
이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 대한 여러 실시예를 설명하기로 한다. 여러 실시예에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성 요소에 대해서는 동일 부호를 사용하여 대표적으로 제1실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 제1실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.
도 2b는 본 발명의 제3 실시예에 따른 자외선 변색 필름의 단면도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 자외선 변색 필름은 시이트 형상을 가지는 기재층(11)과, 기재층(11)의 일면에는 보호층(13)이 형성되어 있고, 상기 기재층(11)의 타면에는 자외선 변색 이미지층(35), 접착층(17)과 상기 접착제층(17)의 일면에 마련되어 접착층(17)을 보호하는 이형층(19)이 각각 개별적으로 순서대로 형성되어 있다.
자외선 변색 이미지층(35)은 자외선 변색층의 일종으로서, 기재층(11)의 어느 일면에 이미지 발현 기능을 가진 물질, 예를 들어, 전술한 자외선 변색층(15)에 사용된 것과 동일한 자외선 변색 조성물을 사용하여 인쇄하되, 층의 어느 일측 전부 또는 일부에 다양한 색상 및 패턴의 인쇄를 하여 형성된다. 이 때, 인쇄는 그라비아 인쇄, 실크 인쇄, 옵셋 인쇄등 방법으로 인쇄 분야에서 공지된 방법에 따라 적정 온도와 압력 및 점도로 인쇄한다.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 제4 내지 제7 실시예에 따른 자외선 변색 필름의 단면도들이다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 자외선 변색 필름은 시이트 형상을 가지는 기재층(11)과, 상기 기재층(11)의 일면에는 자외선 차단층(23), 자외선 변색층(15), 자외선 변색 이미지층(35), 접착층(17)과 상기 접착층(17)의 일면에 마련되어 접착층(17)을 보호하는 이형층(19)이 각각 개별적으로 순서대로 형성되어 있고, 기재층(11)의 타면에는 보호층(13), 정전기 방지층(25), 눈부심 방지층(27), 선명도 강화층(30), 색료층(21)이 각각 개별적으로 순서대로 형성되어 있다.
상기 각 층의 형성 순서 및 그 배열은 도 3b 내지 도 3c에 도시된 바와 같이 필요에 따라 적절히 변경될 수 있다. 그러나, 자외선 변색층(15), 접착층(17), 이형층(19), 및 보호층(13)은 그 위치를 유지하는 것이 바람직하다.
색료층(21)은 필름층(11)의 일면에 원하는 색상의 색료, 예를 들어, 솔벤트 다이(solvent dyes), 다이스터프(dyestuffs), 안트라퀴논 다이(anthraquinone dyes)와 공지의 잉크 또는 코팅 조성물에 사용되는 용제 및 첨가제들을 포함한 조성물을 그라비아 또는 실크 스크린, 옵셋 또는 롤 코팅 기타 인쇄 또는 코팅 분야에서 공지된 방법에 따라 적정 온도와 압력으로 코팅하고, 소정의 시간동안 소정 온도로 건조(일반건조 또는 UV건조)시킴으로서 형성된다. 다만, 필름층(11) 자체에 색료가 포함된 경우에는 상기 색료층(21)은 형성하지 않을 수 있다.
자외선 차단층(23)은 필름층(11)의 일면에 자외선 차단 특성을 가진 색료, 예를 들어, 광촉매를 코팅한 TiO2, ZnO, ZrO2, CeO2, 또는 Fe2O3 또는 벤조페놀, 트리아졸, 아크릴로니트릴과 공지의 인쇄용 잉크 조성물에 사용되는 용제 및 첨가제들을 포함한 잉크 조성물을 그라비아 또는 롤 코팅 기타 코팅 분야에서 공지된 방법에 따라 적정 온도와 압력으로 코팅하고, 소정의 시간동안 소정 온도로 건조(일반건조 또는 UV건조)시킴으로서 형성된다.
정전기 방지층(25)은 필름층(11)의 일면에 정전기를 차단하는 특성을 가진 물질, 예를 들어, 계면활성제, 전도물질, 또는 대전 방지 물질로 형성할 수 있다.
선명도 강화층(30)은 필름층(11)의 어느 일면에 선명도 강화 기능을 가진 물질, 예를 들어, 불화 마그네슘과 공지의 인쇄용 잉크 조성물에 사용되는 용제 및 첨가제들을 포함한 잉크 조성물을 그라비아 또는 실크 스크린, 옵셋 또는 롤 코팅 기타 인쇄 또는 코팅 분야에서 공지된 방법에 따라 적정 온도와 압력으로 코팅하고, 소정의 시간동안 소정 온도로 건조(일반건조 또는 UV건조)시킴으로서 형성된다.
눈부심 방지층(27)은 필름층(11)의 어느 일면에 눈부심 방지 기능을 가진 물질(line polarizing material), 예를 들어, 다공성 고분자 물질과 공지의 인쇄용 잉크 조성물에 사용되는 용제 및 첨가제들을 포함한 잉크 조성물을 그라비아 또는 실크 스크린, 옵셋 또는 롤 코팅 기타 인쇄 또는 코팅분야에서 공지된 방법에 따라 적정 온도와 압력으로 코팅하고, 소정의 시간동안 소정 온도로 건조(일반건조 또는 UV건조)시킴으로서 형성된다
접착층(17)은 필름층(11)의 어느 일면에 접착 기능을 가진 물질, 예를 들어, 수성 또는 유성의 아크릴 수지를 용제로 녹인 상태인 아크릴계 또는 고무 계열의 재질을 용제에 녹인 상태인 핫멜트계 접착제를 도포하여 형성한다.
이 때, 자외선 변색 필름의 탈부착이 용이하고, 자외선 변색 필름을 제거후 흔적이 남지 않게 하기 위하며 접착층(17)을 엠보싱 또는 점착 처리 할 수도 있다.
자외선 변색 이미지층(35)은 전술한 자외선 변색층(15)에 사용된 것과 동일한 자외선 변색 조성물을 사용하여 인쇄하되, 색상을 달리하여 어느 일측 전부 또는 일부에 다양한 색상 및 패턴의 인쇄를 하여 형성된다. 이 때, 인쇄는 그라비아 인쇄, 실크 인쇄, 옵셋 인쇄등 방법으로 인쇄 분야에서 공지된 방법에 따라 적정 온도와 압력 및 점도로 인쇄한다.
예를 들어, 자외선 변색층(15)의 색상을 청색 자외선 변색제로 설정하고 자외선 변색 이미지층(35)의 발현 이미지를 적색과 황색 자외선 변색제를 사용한 경우 바탕은 청색으로, 이미지는 적색과 황색으로 발현되게 할 수 있다. 즉, 자외선 변색 이미지층은 단독 또는 기본적인 자외선 변색층과 중첩하여 사용될 수 있다.
한편, 상기 각 층들은, 예를 들어, 도 4a 내지 도 4o에 예시한 바와 같이 한개 이상의 그룹으로 형성될 수도 있다. 예를 들어, 도 4a에 예시한 구조는 자외선 변색층, 눈부심 방지층, 및 선명도 강화층을 하나의 층으로 혼합하고, 색료층, 정전기 방지층, 자외선 차단층, 및 보호층을 또 하나의 층으로 혼합하여 형성한 것이다.
전술한 실시예들에서의 자외선 변색 필름을 구성하는 각 층들의 배치 순서 및 혼합 등은 도면들에 도시되어 있는 것들에 한정되지 않고, 필요에 따라 다양한 패턴으로 조합하여 구성할 수 있다.
본 발명에 따른 자외선 변색 조성물은은 차량용, 건축용, 문구용, 패션용, 의류용, 화장 또는 헤어용, 기타 다양한 용도에 따라 기재에 인쇄, 코팅, 및 기재와 함께 성형되어 사용될 수 있으며, 특히 자외선 변색필름은 롤(ROLL) 타입 또는 낱장 등 다양한 크기의 규격으로 완성될 수 있다.
차량용으로는 유리썬팅 필름에 사용되어, 자외선의 정도에 따라 가변적 투명도 제어로 낮에는 운전자 및 승객의 프라이버시를 살려줌은 물론 햇빛의 차단효과를 극대화 시킬 수 있고, 어두운 날씨나 야간, 터널, 지하에서는 투명도를 확보해 안전운전을 유도할 수 있다. 또한, 범퍼나 차량 외관의 부분도색에도 이용할 경우 야간에 보행자가 자동차를 쉽게 식별할 수 있게 할수 있으며, 오토바이 헷멧의 안면보호창에도 사용될 수 있다.
건축용으로는 주택의 지붕재 및 외장재에 적용하여 주간 및 야간에 다양한 컬러를 구현하여 고급스러움을 더할 수 있고, 특히 도료에 포함되어 사용될 수 있다.
화장품 및 헤어용품으로는 네일 에나멜, 인조손톱, 헤어무스, 젤, 스프레이, 썬크림, 파우더 또는 색조화장품에 사용할 경우 자외선 차단효과와 함께 실내외에서 다른 색상을 연출할 수 있게 된다.
의류용으로는 수영복, 골프복등 각종 스포츠 의류에 적용가능하며, 문구용으로도 필기구, 각종 팬시 제품등에 적용될 수 있다.
또한, 아크릴 제품인 헤어핀, 핸드폰 줄, 열쇠고리, 헤어밴드등의 제작에 이용될 수 있으며, 각종 사출제품에 이용될 수 있다.
섬유용으로는 각종 섬유사에 포함될 수 있으며, 특히 폴리프로필렌 원사 및 원단에 적용되어 여성의류, 아동복, 모자, 봉제인형제품, 신발끈, 신발원단에 사용가능하다.
한편, 자외선 변색 조성물은 농업용 자외선 변색 필름으로 이용되어, 해당식물의 적정 생육조건에 의해 필름의 재질 및 각 색료의 농도를 가감 할 수 있고, 필요 색료를 추가, 또는 제외함으로써 제조될 수 있다.
본 발명의 범위는, 상기 본 발명에 대한 내용과 기술 및 공정과 기계와 재료 등의 사항에만 국한하는 것으로 해석 및 이용되어서는 안 되며, 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항은 물론이고, 본 발명의 내용으로부터의 응용, 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것으로서 이 또한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.

Claims (25)

  1. 자외선의 조사량에 따라 색상이 변하는 자외선 변색제가 포함된 마이크로 캡슐;용제; 및 바인더를 포함한 자외선 변색 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 자외선 변색제는 자외선 변색색료, 발색제, 및 소색제가 포함된 제1변색제가 포함된 자외선 변색 조성물.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 자외선 변색재료는 포스파이트(phosphites)계, 페놀계, 및 티오에스테르(thioesters)계 염료로 구성되는 군에서 선택되는 1종이상을 포함하는자외선 변색 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 자외선 변색제는 자외선 변색 유기화합물인 제2변색제가 포함된 자외선 변색 조성물.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제2변색조성물은 spirooxazine, spiropyrans, fulgide, diarylethene, azobenzene, 및 chromenes 계 화합물로 구성되는 군에서 선택되는 1종이상을 포함하는 자외선 변색 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 자외선 변색제는 무기성분과 유기성분이 화학적 결합으로 이루어진 하이브리드 변색제인 제3변색조성물이 포함된 자외선 변색 조성물.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제3변색제는 무기성분의 매트릭스에 spirooxazine, spiropyrans를 고정시킨 자외선 변색 조성물.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 마이크로 캡슐은 내부에 자외선 변색제가 들어가고, 외부에 캡슐기재가 감싸는 코어셀(Core-Shell) 형태인 자외선 변색 조성물.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 마이크로 캡슐은 캡슐기재에 자외선 변색제가 분산된 메트릭스(Matrix)형태인 자외선 변색 조성물.

  10. 제1항에 있어서,
    상기 마이크로 캡슐의 기재는 젤라틴, 아라비아검, 알긴산소다, 카르복실메틸 셀룰로오스, 에틸 셀룰로오스등, 폴리비닐, 알코올, 나일론, 폴리우레탄, 폴리에스테르, 에폭시, 멜라민-포르말린, 왁스, 콜로이달 실리카로 구성되는 군에서 선택되는 적어도 1종이상의 재료로 형성되는 자외선 변색 조성물.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 마이크로 캡슐의 기재는 수산기 값이 2이상 10이하인 수용성 폴리우레탄수지 또는 산성관능기를 가지는 폴리우레탄을 포함하는 자외선 변색 조성물.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 바인더는 폴리우레탄계, 폴리아크릴계, 고무계, 폴리염화비닐계, 나일론계, 폴리에틸렌테레프탈레이트, PET)polyethylene terephthalate), EVA(Ethylene Vinyl Acetate), 폴리에틸렌, 폴리프로필렌로 구성되는 군에서 선택되는 적어도 1종이상의 수지를 포함하는 자외선 변색 조성물.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 바인더는 폴리우레탄 프리폴리머와 다관능성 아크릴레이트 화합물을 혼합한 자외선 변색 조성물.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 마이크로 캡슐은 지름이 10nm 내지 100인 자외선 변색 조성물.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 자외선 변색제는 산화방지제 및 광안정제를 더 포함하는 자외선 변색 조성물.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 광안정제는 알긴, 카라기난, 및 레시틴으로 구성되는 군에서 선택되는 적어도 1종이상을 포함하는 자외선 변색 조성물.
  17. 기재층; 및
    상기 기재층의 적어도 일면에 구비되어, 자외선 변색제가 포함된 마이크로 캡슐, 용제, 및 바인더로 이루어진 자외선 변색 조성물이 코팅된 자외선 변색층을 포함하는 자외선 변색필름.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 자외선 변색필름에는 자외선 조사시 상기 자외선 변색층과 다른 색상으로 변색되며 이미지를 구현하는 자외선 변색 이미지층을 더 포함하는 자외선 변색 필름.
  19. 제11항에 있어서,
    상기 기재층 PET(polyethylene terephthalate), PE, PP, PC(polycarbonate), PU(polyurethane), 폴리에스테르 및 PVC로 이루어진 군에서 선택된 1 또는 2종 이상의 혼합 재질인 자외선 변색 필름.
  20. 기재층; 및
    상기 기재층의 적어도 일면에 구비되어, 자외선 변색제가 포함된 마이크로 캡슐, 용제, 및 바인더를 포함하는 자외선 변색 조성물이 코팅된 자외선 변색층;
    상기 자외선 변색층 상에 형성되는 접착층; 및
    상기 접착층 상에 형성되는 이형층을 포함하는 자외선 변색 필름.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 자외선 변색 필름은,
    일반 색료를 포함한 색료층, 정전기를 방지하는 정전기 방지층, 선명도를 강화하는 선명도 강화층, 자외선을 차단하는 자외선 차단층, 눈부심을 방지하는 눈부심 방지층, 자외선 조사시 상기 자외선 변색층과 다른 색상으로 변색되며 이미지를 구현하는 자외선 변색 이미지층을 더 포함하는 자외선 변색 필름.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 자외선 변색 필름의,
    상기 자외선 변색층, 색료층, 정전기방지층, 자외선 차단층, 선명도 강화층, 눈부심 방지층 및 자외선 변색 이미지층은 적어도 2개 이상의 층이 일체로 형성되는 자외선 변색 필름.
  23. 제20항에 있어서,
    상기 접착층은 아크릴 수지를 용제에 녹인 아크릴계 재질 또는 고무 계열의 물질을 용제에 녹인 핫 멜트계 재질 또는 실리콘 계열의 물질을 용제에 녹인 우레탄계 재질을 사용하여 형성되는 자외선 변색 필름.
  24. 제20항에 있어서,
    상기 접착층이 이형층과 접촉하는 면을 엠보싱 또는 점착제 처리한 자외선 변색 필름.
  25. 제20항에 있어서,
    상기 기재층은 반사성, 반반사성, 무반사성, 투명성 중 어느 하나의 반사 특성을 갖는 PET(polyethylene terephthalate), PE, PP, PC(polycarbonate), PU(polyurethane), 폴리에스테르 및 PVC로 이루어진 군에서 선택된 단독 재질 또는 이 종 이상의 혼합 재질인 자외선 변색 필름.
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