KR20180055865A - 캐리어 필름 상에 적외선 반사 코팅을 갖는 복합 페인을 제조하는 방법 - Google Patents

캐리어 필름 상에 적외선 반사 코팅을 갖는 복합 페인을 제조하는 방법 Download PDF

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Abstract

복합 페인(1)을 제조하는 방법으로서,
a) 전기 전도성 코팅(6)을 갖는 캐리어 필름(5)이 제공되고,
b) 제1 적층 필름(4.1)은 캐리어 필름(5)의 전기 전도성 코팅(6) 상에 배치되고,
c) 캐리어 필름(5) 및 제1 적층 필름(4.1)이 결합되어 이중층(7)을 형성하고,
d) 이중층(7)이 외부 페인(2) 상에 배열되어 제1 적층 필름(4.1)이 면으로 외부 페인(2) 상에 놓이고,
e) 제2 적층 필름(4.2)이 이중층(7) 상에 배열되어 제2 적층 필름(4.2)이 면으로 캐리어 필름(5) 상에 놓이고,
f) 내부 페인(3)이 제2 적층 필름(4.2) 상에 배치되고,
g) 층 스택으로서,
- 외부 페인(2),
- 제1 적층 필름(4.1) 및 적외선 반사 코팅(6)을 갖는 캐리어 필름(5)으로 만들어진 이중층(7),
- 제2 적층 필름(4.2), 및
- 내부 페인(3)을 포함하는 층 스택을 오토클레이브하여 복합 페인(1)이 형성되는,
방법.

Description

캐리어 필름 상에 적외선 반사 코팅을 갖는 복합 페인을 제조하는 방법
본 발명은 캐리어 필름 상에 적외선 반사 코팅을 갖는 복합 페인을 제조하는 방법에 관한 것이다.
적외선 반사 전기 전도성 코팅을 구비한 자동차 분야의 페인은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 잘 알려져 있다. 그 적외선 반사 특성으로 인해, 이러한 코팅은 태양 복사에 의한 내부의 바람직하지 못한 가열을 감소시킨다. 상기 코팅은, 일반적으로, 좋은 전기 전도도를 가지고, 이는 코팅의 가열을 가능하게 하여 페인이 결빙되지 않도록 할 수 있다. 코팅은 특히 은을 기재로 하는 전기 전도성 층을 포함한다. 코팅은 통상 2개의 부스바에 전기적으로 접촉하고, 2개의 부스바 사이에 가열 가능한 코팅을 통해 전류가 흐른다. 예를 들어, 복수의 은 층으로 만들어진 층 시스템을 개시하는 WO 03/024155 A2, US 2007/0082219 A1, 및 US 2007/0020465 A1에 기술된 이러한 유형의 가열은 전도성 코팅의 시트 저항을 더욱 감소시킨다. 이러한 코팅은 전기적으로 가열 가능할 뿐만 아니라, 적외선 반사 특성 또한 가지고, 이에 의해 차량이 오랜 기간 동안 서 있더라도 차량 내부의 가열이 감소된다. 따라서, 이러한 층 시스템은 제한 없는 시야와 같은 안전 측면에서뿐만 아니라, 생태학적인 관점에서, 예를 들면 유해한 배출물 감소 및 차량 안락성의 개선에 특히 중요하다.
이러한 층 시스템의 증착을 위한 자기적으로 강화된 음극 스퍼터링(sputtering)과 같은 방법은 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 잘 알려져 있다. 투명한 적외선 반사 전기 전도성 코팅은 외부 페인 또는 내부 페인의 내향 측면 중 하나 또는 페인 사이에 삽입되는 캐리어 필름 상에 증착될 수 있다. 페인 표면 중 하나의 표면 상의 코팅의 직접적인 증착은 특히 대량 생산에 경제적으로 바람직하고, 적외선 반사 코팅을 갖는 캐리어 필름의 사용은 생산과 관련하여 실질적으로 더 높은 유연성을 가능하게 한다.
EP 0 371 949 A1는 태양 보호 코팅을 갖는 복합 유리 페인을 개시하고, 태양 보호 코팅은 2개의 적층 필름 및 하나의 금속성 층 및 하나의 유전체 층을 갖는 적층 필름 사이에 위치한 캐리어 필름을 포함한다. 이러한 페인을 제조하는 방법은, 제1 단계에서, 적층 필름으로 만들어진 삼중층 및 코팅된 캐리어 필름의 제조를 포함하고, 여기서 캐리어 필름은 적층 필름 사이에 삽입된다. 이는 코팅의 스크래치에 민감한 표면이 적층 필름에 의해 보호된다는 장점을 가진다.
습기 및 환경적인 영향에 의한 적외선 반사 코팅의 부식을 방지하기 위해, 코팅의 에지 영역은 전기적으로 절연되거나, 코팅된 캐리어 필름의 경우에, 캐리어 필름은 에지 영역에서 컷백(cut back)된다. 그러나, EP 0 371 949 A1에 따른 캐리어 필름 및 적층 필름으로 만들어진 삼중층을 사용하는 경우, 캐리어 필름의 선택적인 컷백은 캐리어 필름이 적층 필름에 의해 양쪽 측면이 덮이기 때문에 어렵다. 마찬가지로, 하나의 적외선 반사 코팅을 갖는 개별 캐리어 필름의 취급은 코팅이 민감하고 쉽게 스크래치되기 때문에 바람직하지 않다.
US 2002/0094407 A1는 열 특성을 갖는 하나 또는 복수의 얇은 층의 상부 구조를 갖는 캐리어 필름이 2개의 삽입된 적층 필름 사이에 삽입되고, 2개의 페인과 함께 적층되는 방법을 나타낸다. 특히, 상부 구조를 갖는 캐리어 필름만으로 구성되거나 또는 상부 구조를 갖는 캐리어 필름 및 적층 필름으로 구성되는 중간층의 제조가 기술된다. 후자의 경우, PVB/PET/기능층(들) 순서는 필수적이며, 기능층(들)은 외부 환경에 노출된다. 실제 순서에 관계 없이, 중간층의 플라이(plies)는 서로 연결되지 않고, 대신에, 2개의 페인, 2개의 적층 필름 및 중간층으로 만들어진 복합체만이 서로 연결된다.
본 발명의 목적은 캐리어 필름 상에 적외선 반사 코팅을 가지는 복합 페인을 제조하는 방법을 제공하는 것이고, 여기서 적외선 반사 코팅의 손상은 방지되고 캐리어 필름의 에지 영역에서 간단한 수단에 의한 컷백이 가능하다.
본 발명의 목적은 본 발명에 따라, 청구항 제1항에 따른 복합 유리 페인을 제조하는 방법에 의해 달성된다. 바람직한 실시양태는 종속항에서 개시된다.
본 발명은 복합 페인을 제조하는 방법에 관한 것으로서, 복합 페인을 형성하기 위하여 다음 단계를 포함한다.
a) 적외선 반사 코팅을 갖는 캐리어 필름을 제공하는 단계,
b) 제1 적층 필름을 캐리어 필름의 적외선 반사 코팅 상에 배치하는 단계,
c) 캐리어 필름 및 제1 적층 필름을 결합하여 이중층을 형성하는 단계,
d) 이충층을 외부 페인 또는 내부 페인 상에 배치하는 단계, 여기서 제1 적층 필름은 외부 페인 또는 내부 페인 상에 면으로 놓이고, 제2 적층 필름이 이중층 상에 배치되고, 여기서 제2 적층 필름은 캐리어 필름 상에 면으로 놓이고,
e) 외부 페인 또는 내부 페인을 제2 적층 필름 상에 배치하는 단계,
f) 외부 페인, 제1 적층 필름으로 만들어진 이중층(제1 적층 필름은 외부 페인과 접촉함) 및 적외선 반사 코팅을 갖는 캐리어 필름(캐리어 필름 및 제1 적층 필름 사이의 그 내부에 적외선 반사 코팅을 가짐), 제2 적층 필름, 및 내부 페인을 순서대로 포함하는 층 스택을 오토클레이브하여 복합 페인을 형성하는 단계
를 포함하는 단계.
본 발명에 따른 이 방법에서, 먼저, 단계 b) 및 c)에서, 제1 적층 필름 및 캐리어 필름으로 만들어진 이중층이 생성되고, 여기서 적외선 반사 코팅은 캐리어 필름 및 제1 적층 필름 사이에 놓인다. 따라서, 적외선 반사 코팅은 스크래치 및 부식으로부터 보호되고 따라서 대응하는 예방 조치 없이 더 처리될 수 있다.
선행 기술에 공지된 방법은, 반면에, 적외선 반사 코팅이 노출된 필름 형상을 사용하는데, 달리 말하면 보호받지 않고 외부 환경에 놓인다. 제조 공정 동안, 적외선 반사 코팅을 갖는 개별 캐리어 필름이 처리되고 제1 적층 필름 및 캐리어 필름으로 만들어진 이중층이 사용되며, 그 코팅은 적층 필름에 의해 덮이지 않는다. 이러한 노출된 코팅은 거친 표면 및 습기로부터 보호되어야 한다. 이를 위해서, 복잡한 수단이 제조 공정 동안 취해져야 하는데, 예를 들면 제조 작업자가 장갑 및 마스크를 착용하는 것이다. 지문 또는 타액 방울에 의한 습기조차도, 오토클레이브 공정의 가열 하에, 최종 제품에서 선명하게 보이는 부식 지점을 생성하기에 충분하다. 이러한 제품 결함은 본 발명에 따른 발명에 의해 완전히 방지될 수 있다.
바람직하게는, 단계 c)에서, 이중층이 외부 페인 상에 배치되고; 단계 e)에서, 층 스택은 내부 페인에 의해 완성된다. 페인의 3차원 굴곡으로 인해, 통상적으로 오목한 굴곡을 가지는 외부 페인의 내부 측면 상에 이중층이 배치되는 것이 바람직하며, 이에 의해 층 스택의 배치가 간단해진다.
본 발명에 따른 방법의 단계 f)에 따른 오토클레이브에서 층 스택의 처리 후에, 외부 페인 및 내부 페인은 적층 필름 및 캐리어 필름으로 만들어진 중간층을 통해 서로 결합되고, 적외선 반사 코팅은 외부 페인 및 내부 페인 사이에 면으로 배열된다.
본 발명의 방법에 따라 제조되는 복합 페인은 내부 페인 및 외부 페인을 포함한다. "내부 페인"이라는 용어는 설치된 위치에서, 차량 내부를 향하는 페인을 지칭한다. "외부 페인"이라는 용어는 설치된 위치에서, 차량의 외부 주변을 향하는 페인을 지칭한다.
제1 층이 제2 층 "상부에" 면으로 배열되는 경우, 이는, 본 명세서에서, 제1 층이 가장 가까운 기판으로부터 제2 층보다 더 멀리 배열된다는 것을 의미한다. 제1 층이 제2 층의 "하부에" 배열되는 경우, 이는, 본 명세서에서, 제2 층이 가장 가까운 기판으로부터 제1 층보다 더 멀리 배열된다는 것을 의미한다.
본 명세서에서, 층은 하나의 물질로 만들어질 수 있다. 그러나, 층은 상이한 물질의 2개 이상의 개별 층을 포함할 수도 있다.
제1 층은 제2 층의 상부 또는 하부에 배열되는 경우, 이는, 본 명세서에서, 제1 및 제2 층이 직접적으로 서로 접촉하여 위치한다는 것을 반드시 의미하지는 않는다. 하나 또는 복수의 다른 층은, 명시적으로 미리 배제되지 않는 한, 제1 및 제2 층 사이에 배열될 수 있다. 제1 및 제2 층이 서로 바로 인접한 경우, 제1 및 제2 층 사이에 다른 층은 위치하지 않고 이들은 서로 면으로 직접 접촉한다.
본 발명에 따른 방법의 바람직한 실시양태에서, 캐리어 필름 및 제1 적층 필름은 단계 c)에서, 40°C 내지 80°C 의 온도에서 압력 하에 결합되어 이중층을 형성한다. 이러한 온도 범위에서, 필름은 서로 양호한 접착을 보인다. 따라서, 적외선 반사 코팅은 캐리어 필름과 제1 적층 필름 사이에서 잘 보호되고, 이는 외부 입자가 이중층으로 들어올 수 없기 때문이다. 과도하게 낮은 온도에서, 적층 필름과 캐리어 필름 사이의 접착 불량이 이후의 이중층의 추가 처리 중에 발생할 수 있다. 과도하게 높은 온도는 필름이 더 이상 잔류물 또는 손상 없이 서로 떼어낼 수 없다는 사실을 초래한다. 45°C 내지 65°C의 온도는 과도한 접착이 아닌 충분한 접착을 갖는 이중층을 제조하는데 특히 적합하다는 사실이 입증되었다. 특히, 제1 적층 필름 및 캐리어 필름은 온도 55°C에서 결합된다.
바람직하게는, 캐리어 필름 및 제1 적층 필름은, 각 경우에, 롤(roll)로부터 롤링되고, 결합되어 이중층을 형성하며, 이중층은 롤 상으로 롤링된다. 이중층을 제조하기 위해서, 롤업 형태로 존재하는 캐리어 필름 및 적층 필름은 펼쳐지고, 예를 들어 노(furnace)를 통과함으로써 가열되고, 이어서 프레스 또는 한 쌍의 롤러에 의해 함께 가압된다. 바람직한 실시양태에서, 캐리어 필름 및 제1 적층 필름은 연속적인 제조 공정에서 펼쳐지고, 서로의 위에 배치되며, 가열된 한 쌍의 롤러에 의해 서로 결합된다. 롤러의 압력 및 롤러를 통과하는 동안 필름으로의 열 전달은 필름이 충분한 접착을 얻기에 충분하다. 이중층 자체는 그 이후에 롤 형태로 되돌려 질 수도 있어, 이중층의 저장 및 운반을 단순하게 한다.
단계 d)에서 결합된 방법 단계(이중층을 페인 상에 배치하고 제2 적층 필름을 이중층 상에 배치함)는 임의의 순서로 수행될 수 있다. 따라서, 이중층이 먼저 외부 페인 상에 배치되고 그 다음에 제2 적층 필름에 의해 덮이거나; 대안적으로, 제1 단계에서, 제2 적층 필름이 이중층 상에 배치되고 그 다음에 층 스택이 외부 페인 상에 배치될 수 있다.
선택적으로, 단계 d)에서 제2 적층 필름의 배치 전에, 적외선 반사 코팅을 갖는 캐리어 필름은 적어도 복합 페인의 에지 영역에서 제거된다. 여기서 에지 영역은 페인들(외부 페인, 내부 페인)의 주변 에지로부터 거리 x 내에 위치한 캐리어 필름의 일부분으로 정의된다. 통상적으로, 거리 x는 3 mm 내지 350 mm 사이의 값을 가져, 에지 영역에서 캐리어 필름의 컷백이 이 크기만큼 수행된다. x 값은 페인의 용도 및 형상(예컨대, 측면 창, 후면 창, 또는 전면 유리)에 의존할 뿐만 아니라, 하나의 복합 페인 내에서도 다양하다. 특히, 전면유리의 경우에, 비교적 더 큰 컷백이 페인의 엔진 에지 상에 있고(예컨대, x는 200 mm 내지 350 mm), 반면에 루프 에지 및 측면 A-필러(pillar) 상에는 실질적으로 더 작은 컷백(예컨대, 루프 에지에서 x=20 mm, 측면 A-필러에서 x=10 mm)이 만들어진다. 본 명세서에서, "엔진 에지"라는 용어는 차체에 설치된 후 엔진실을 향하는 복합 페인의 에지이고, 반면에 반대쪽 "루프 에지"는 차량의 루프 라이너와 접한다. A-필러로 정의된 것은 전면유리 및 측면 창 사이에 위치한 차체의 A-컬럼이다. 컷백은 하나의 페인 에지 내에서도 다양하다. 따라서, 엔진 에지 상의 x 값은 통상적으로 A-필러로부터 시작해 엔진 에지의 중심 방향으로 증가한다. 유사한 코스가 설계에 따라 루프 에지 상에 나타난다. 따라서, 코팅된 캐리어 필름의 크기는 2개의 적층 필름의 크기보다 다소 작게 선택된다. 캐리어 필름이 없는 영역은 그 작은 폭 때문에 불투명한 스크린프린트(screenprint)에 의해 덮이고, 이는 종래 기술에 통상적이다. 캐리어 필름이 없는 에지 스트립과 페인의 나머지 사이의 전이는 따라서 스크린프린트에 의해 가려지고 시각적으로 방해되는 에지로 보이지 않는다. 복합 페인의 에지 영역에서, 2개의 적층 필름은 서로의 위에 직접 놓인다. 적외선 반사 코팅을 갖는 캐리어 필름은 완전히 적층 필름에 의해 둘러싸여, 적외선 반사 코팅의 환경 영향, 예를 들면 습기에 인한 부식이 방지된다.
또한, 단계 d)에서 다른 영역에서 캐리어 필름의 제거는, 예를 들어, 복합 페인 후방의 센서를 사용하는 경우 필요할 수 있다. 스펙트럼의 적외선 범위의 방사선을 수신하거나 전송하는 센서를 사용하는 경우, 적외선 반사 코팅은 센서의 작동 영역에서 제거되어야 한다. 이를 위해, 적외선 반사 코팅을 갖는 캐리어 필름은 하나 이상의 센서 창 영역에 제2 적층 필름을 배치하기 전에 제거된다. 따라서, 센서 창 영역에서, 캐리어 필름의 제거 후에 2개의 적층 필름이 서로의 위에 직접 놓인다. 가능한 실시양태에서, 센서 창은 캐리어 필름의 주변 컷백 상에 직접 접한다. 이 경우, 이와 동시에 센서 창 영역의 캐리어 필름의 컷백이 수행될 수 있다.
적외선 반사 코팅은 바람직하게는 은 및/또는 전기 전도성 산화물, 특히 바람직하게는 은, 티타늄 이산화물, 알루미늄 질화물, 및/또는 아연 산화물을 함유하고, 가장 특히 바람직하게는 은이 사용된다.
적외선 반사 코팅은 바람직하게는 투명하다. 본 명세서에서, 이는 코팅이 500 nm 내지 700 nm의 스펙트럼 범위에서 70%를 초과하는 광 투과도를 가지는 것을 의미한다. 따라서 이는 관통-시야를 유지하는 페인의 전체 영역 상에 적용하기 위해 의도되고 적합한 코팅이다.
자동차 분야에서 알려진 적외선 반사 코팅의 일부는, 동시에, 매우 양호한 전기 전도도를 가지고, 이는 코팅에 전기 전압을 적용함으로써 페인의 가열을 가능하게 한다. 바람직한 실시양태에서, 본 발명에 따른 적외선 반사 코팅은 전기 전도성 코팅이다. 적외선 반사 전기 전도성 코팅은 하나 이상의 전기 전도성 층을 가진다. 또한, 코팅은, 예를 들어, 시트 저항의 조절, 부식 방지 또는 반사 감소의 기능을 하는 유전체 층을 가질 수 있다. 전도성 층은 바람직하게는 은 또는 인듐 주석 산화물(ITO)과 같은 전기 전도성 산화물(투명 전도성 산화물, TCO)을 함유한다. 전도성 층은 바람직하게는 10 nm 내지 200 nm의 두께를 가진다. 전도도를 개선하면서 동시에 높은 투명도를 가지기 위해, 코팅은 복수의 전기 전도성 층을 가질 수 있고, 상기 전도성 층은 하나 이상의 유전체 층에 의해 서로 분리된다. 전도성 코팅은, 예를 들어, 2개, 3개 또는 4개의 전기 전도성 층을 함유할 수 있다. 통상적인 유전체 층은 산화물 또는 질화물, 예를 들어, 규소 질화물, 규소 산화물, 알루미늄 질화물, 알루미늄 산화물, 아연 산화물, 또는 티타늄 산화물을 함유한다. 이러한 적외선 반사 전기 전도성 코팅은 복합 페인의 가열 가능한 실시양태에서의 사용에 한정되지 않는다. 가열 기능이 없는 페인에서도, 상기 적외선 반사 전기 전도성 코팅이 사용되고, 이 경우, 코팅은 태양 보호의 목적만을 수행한다.
특히 바람직한 실시양태에서, 적외선 반사 전기 전도성 코팅은 하나 이상의 전기 전도성 층을 가지고, 상기 층은 은, 바람직하게는 99% 이상의 은을 함유한다. 전기 전도성 층의 층의 두께는 바람직하게는 5 nm 내지 50 nm, 특히 바람직하게는 10 nm 내지 30 nm이다. 코팅은 바람직하게는 2개 또는 3개의 이러한 전도성 층을 가지고, 이 층은 하나 이상의 유전체 층에 의해 서로 분리된다. 이러한 코팅은 한편으로는 페인의 투명도 측면에서, 및, 다른 한편으로는 그 전도도 측면에서 특히 유리하다.
적외선 반사 전기 전도성 코팅의 시트 저항은 바람직하게는 0.5 ohms/square 내지 7.5 ohms/square이다. 따라서, 바람직한 열 출력이 차량 분야에서 통상적으로 사용되는 전압으로 얻어지고, 낮은 시트 저항은 동일한 인가 전압으로 더 높은 열 출력을 초래한다.
높은 전기 전도도 및 적외선 반사 효과를 모두 갖는 층 구조의 예는 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 WO 2013/104439 및 WO 2013/104438로부터 알려져있다.
본 발명에 따른 방법의 가능한 실시양태에서, 단계 c) 및 d) 사이에서, 2개 이상의 부스바가 이중층에 삽입되어 부스바가 전기 전도성으로 적외선 반사 코팅에 접촉한다. 이 경우, 전기 전도성 코팅이 적외선 반사 코팅으로 사용된다. 부스바는 외부 전압원에 연결되도록 제공되어 전류가 전도성 코팅을 통해 부스바 사이에 흐른다. 따라서 코팅은 가열 층으로 기능하고 그 전기 저항의 결과로서 복합 페인을 가열하여, 예를 들어 페인의 얼음이나 서린 김을 제거한다.
부스바를 적용하기 위해서, 부스바가 적용될 영역에서 제1 적층 필름이 바람직하게는 제거된다. 이러한 제1 적층 필름의 컷백에 의해, 적외선 반사 전기 전도성 코팅은 접근 가능하고 부스바를 통해 전기적으로 접촉 가능하다. 이중층이 제1 적층 필름 및 코팅을 갖는 캐리어 필름으로 만들어진 느슨한 예비-복합체이기 때문에, 어떤 층에도 데미지를 입히지 않고 적층 필름의 영역 B가 주변 절단에 의해 분리되고, 캐리어 필름으로부터 리프팅(lifted) 될 수 있다. 부스바를 적용한 후에, 제1 적층 필름의 절단 영역 B는 그것이 제거되었던 위치에 정확히 배치되어, 부스바를 덮는다. 그 다음에 부스바를 갖는 이중층은, 이미 기술된 바와 같이, 본 발명에 따른 방법의 단계 d) 내지 f)에서 복합 페인을 형성하기 위해 적층된다. 적층 공정 동안, 단계 f)에서, 적층 필름은 용융되어 제1 적층 필름의 절단 영역은 더 이상 그 자체가 식별 가능하지 않게된다.
부스바의 적용은 특히 배치, 인쇄, 납땜, 또는 접착으로 수행될 수 있다.
바람직한 실시양태에서, 부스바는 전기 전도성 필름의 스트립(strip)으로 구현된다. 그러면 부스바는 예를 들어, 적어도 알루미늄, 구리, 주석 도금 구리, 금, 은, 아연, 텅스텐, 및/또는 주석 또는 이들의 합금을 함유한다. 스트립은 바람직하게는 10 ㎛ 내지 500 ㎛, 특히 바람직하게는 30 ㎛ 내지 300 ㎛의 두께를 가진다. 이러한 두께를 가지는 전기 전도성 필름으로 만들어지는 부스바는 제조하기에 기술적으로 용이하고 바람직한 전류 용량을 가진다. 스트립은, 예를 들어, 직접 배치에 의하거나 납땜 화합물, 전기 전도성 접착제 또는 전기 전도성 접착 테이프를 통해 전기 전도성 코팅에 전기 전도성으로 연결될 수 있다. 전도성 연결의 개선을 위해, 예를 들어, 은-함유 페이스트가 전도성 코팅 및 부스바 사이에 배열될 수 있다.
대안적으로, 부스바는 인쇄 또는 소성된 전도성 구조로 구현될 수 있다. 인쇄 부스바는 하나 이상의 금속, 바람직하게는 은을 포함한다. 전기 전도성은 바람직하게는 부스바에 함유된 금속 입자, 특히 바람직하게는 은 입자를 통해 실현된다. 금속 입자는 유기 및/또는 무기 매트릭스(matrix), 예를 들면 페이스트 또는 잉크 내에, 바람직하게는 소성된 유리 프릿(frit)을 갖는 스크린프린팅 페이스트 내에 위치할 수 있다. 인쇄 부스바의 층 두께는 바람직하게는 5 ㎛ 내지 40 ㎛, 특히 바람직하게는 8 ㎛ 내지 20 ㎛, 및 가장 특히 바람직하게는 10 ㎛ 내지 15 ㎛이다. 이러한 두께를 갖는 인쇄 부스바는 제조하기에 기술적으로 용이하고 바람직한 전류 용량을 가진다.
적외선 반사 코팅은 단계 a) 전에 물리 기상 증착(PVD)에 의해, 특히 바람직하게는 자기적으로 강화된 음극 스퍼터링(마그네트론(magnetron) 스퍼터링)에 의해 캐리어 필름 상에 적용된다. 적합한 방법은 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 잘 알려져 있다.
적층에 의한 복합 유리의 제조는 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공지된 통상적인 방법 그 자체, 예를 들어 오토클레이브 방법, 진공 백 방법(vacuum bag methods), 진공 링 방법(vacuum ring methods), 캘린더 방법(calender methods), 진공 라미네이터(vacuum laminators) 또는 이들의 조합으로 수행된다. 외부 페인 및 내부 페인의 결합은 통상 열, 진공, 및/또는 압력의 작용 하에 수행된다.
본 발명은 본 발명에 따른 방법에 따라 제조된 복합 페인을 더 포함한다. 서로의 위에 면으로 배열된 복합 페인은 다음을 포함한다:
- 외부 측면 및 내부 측면을 갖는 외부 페인,
- 외부 페인의 내부 측면 상의 제1 적층 필름,
- 적외선 반사 코팅을 갖는 캐리어 필름, 여기서 제1 적층 필름 상에 전기 전도성 코팅이 놓이고,
- 제2 적층 필름, 및
- 내부 측면 및 외부 측면을 갖는 내부 페인, 상기 내부 페인의 내부 측면은 제2 적층 필름 상에 놓인다.
제1 적층 필름, 적외선 반사 코팅 및 캐리어 필름은 이중층의 형태로 예비-복합체로서 나타난다. 이중층은 제1 적층 필름, 적외선 반사 코팅, 및 캐리어 필름을 정확히 이 순서로 포함한다. 코팅이 제1 적층 필름 및 캐리어 필름 사이에 배열되기 때문에, 복합 페인의 후속 제조 공정 중에 예비-결합 이중층을 취급하는 동안 코팅은 손상으로부터 보호될 수 있다. 이는 더 높은 제품 품질을 가능하게 한다. 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 적층된 복합 페인을 조사함으로써 제1 적층 필름 및 적외선 반사 코팅을 갖는 캐리어 필름이 예비-결합 이중층으로 사용되었는지를 식별할 수 있다. 이는, 예를 들어, 예비-결합 이중층을 형성하기 위한 가열된 필름의 기계적 압축 중에 생성된 압력 트랙의 검출에 의해 가능하다.
적외선 반사 코팅은 적어도 은 및/또는 전기 전도성 산화물을 함유한다. 예시적인 조성물은 본 발명에 따른 방법의 과정에서 이미 기술되었다.
적층 필름은 하나 이상의 열가소성 중합체, 바람직하게는 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA), 폴리비닐 부티랄(PVB), 또는 폴리우레탄(PU) 또는 이들의 혼합물 또는 공중합체 또는 유도체, 특히 바람직하게는 폴리비닐 부티랄을 함유한다. 적층 필름의 두께는 바람직하게는 0.2 mm 내지 2 mm, 특히 바람직하게는 0.3 mm 내지 1 mm, 예를 들어 0.38 mm 또는 0.76 mm이다.
캐리어 필름은 바람직하게는 적어도 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌(PE) 또는 이들의 혼합물 또는 공중합체 또는 유도체를 함유한다. 이는 캐리어 필름의 취급, 안정성, 광학 특성에 특히 바람직하다. 캐리어 필름은 바람직하게는 5 ㎛ 내지 500 ㎛, 특히 바람직하게는 10 ㎛ 내지 200 ㎛, 가장 특히 바람직하게는 12 ㎛ 내지 75 ㎛의 두께를 가진다. 이러한 두께를 갖는 캐리어 층은 바람직하게는 용이하게 취급할 수 있는 유연하고, 동시에 안정성 있는 필름의 형태로 제공될 수 있다.
외부 페인 및/또는 내부 페인은 바람직하게는 유리, 특히 바람직하게는 평면 유리, 플로트 유리, 석영 유리, 보로 실리케이트 유리, 소다 석회 유리, 또는 플라스틱, 바람직하게는 경질 플라스틱, 특히 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리카르보네이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리스티렌, 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리비닐 클로라이드 및/또는 이들의 혼합물 또는 공중합체를 함유한다.
페인의 두께는 폭넓게 달라질 수 있어, 각 경우의 요구에 이상적으로 조정될 수 있다. 바람직하게는, 외부 페인 및 내부 페인의 두께는 0.5 mm 내지 10 mm 및 더욱 바람직하게는 1 mm 내지 5 mm, 가장 특히 바람직하게는 1.4 mm 내지 3 mm이다.
외부 페인, 내부 페인 또는 중간층은 투명하고 무색일 수 있으나, 착색되거나, 반투명해지거나, 채색될 수 있다. 외부 페인 및 내부 페인은 비-프리스트레스(non-prestressed), 부분적 프리스트레스 또는 프리스트레스 유리로 만들어질 수 있다.
본 발명은, 차량 페인, 선박 페인, 또는 항공 페인으로서, 구조 글레이징 또는 건축 글레이징으로서, 바람직하게는 차량 창, 특히 바람직하게는 측면 창, 전면 유리, 또는 후면 창으로서 본 발명에 따른 방법으로 제조된 복합 페인의 용도를 더 포함한다.
본 발명은 하기 도면 및 예시적 실시양태를 참조하여 상세히 기술된다. 도면은 순전히 개략적인 표현이고 실제 비율과 일치하지 않는다. 도면은 본 발명을 제한하지 않는다.
도 1a 및 1b 가열 기능이 없는 본 발명에 따른 복합 페인의 단면도,
도 2a 가열 기능을 갖는 본 발명에 따른 복합 페인의 단면도,
도 2b 도 2a의 본 발명에 따른 복합 페인의 평면도,
도 3 본 발명에 따른 방법의 흐름도,
도 4 비교예로서 본 발명을 따르지 않는 방법의 흐름도.
도 1a 및 1b는 본 발명(1)에 따른, 여기서, 가열 기능이 없는 실시예에서, 복합 페인의 단면을 도시한다. 복합 페인(1)은 도 3에서 기술된 본 발명에 따른 방법에 의해 제조되었다. 복합 페인은 소다 석회 유리로 만들어진 두께 2.1 mm의 외부 페인(2), 중간층(8), 및 소다 석회 유리로 만들어진 두께 1.6 mm의 내부 페인(3)으로 구성된다. 또한, 중간층(8)은 이중층(7) 및 제2 적층 필름(4.2)으로 구성된다. 이중층(7)은 외부 페인(2)의 내부 측면(II) 상에 배치된다. 이중층(7)은 제1 적층 필름(4.1) 및 적외선 반사 코팅(6)을 갖는 캐리어 필름(5)으로 구성되고, 여기서 적외선 반사 코팅(6)은 제1 적층 필름(4.1)과 캐리어 필름(5) 사이에 놓인다. 이중층(7)은 외부 페인(2) 상에 배치되어 제1 적층 필름(4.1)은 내부 측면(II) 상에 면으로 배열된다. 제2 적층 필름(4.2)는 이중층(7)의 캐리어 필름(5) 상에 면으로 배치된다. 층 스택은 내부 측면(III)이 제2 적층 필름(4.2) 상에 면으로 놓이는 내부 페인(3)으로 끝난다. 복합 페인(1)의 차량에의 설치 후에, 내부 페인(3)의 외부 측면(IV)은 차량 내부를 향하고, 반면 외부 페인(2)의 외부 측면(I)은 외부 환경을 향한다. 적층 필름(4.1, 4.2)은, 각 경우에, 0.38 mm의 두께를 갖는 필름으로부터 형성된다. 캐리어 필름(5)은 50 ㎛의 두께를 갖는 PET 필름으로 만들어지고, 은-함유 코팅이 적외선 반사 코팅(6)으로 캐리어 필름(5) 상에 적용된다. 적외선 반사 코팅(6)은 충분히 높은 전도도를 가지기 때문에 가열 층으로 사용될 수도 있다. 그러나, 이 실시양태에서는, 적외선 반사 코팅(6)은 단지 바람직하지 않은 열 방사를 막기 위해서 사용된다. 복합 페인의 에지 영역(A)에서, 적외선 반사 코팅(6)을 갖는 캐리어 필름(5)은 크기 x만큼 컷백되고, x는 복합 페인(1)의 주변 에지로부터의 거리로 정의되고, 여기서 x는 A-필러에서 적어도 10 mm 내지 엔진 에지에서 최대 300 mm 사이로 변한다. 이 에지 영역(A)에서, 캐리어 필름(5) 및 적외선 반사 코팅(6)은 완전히 제거된다. 또다른 영역(B)에서, 적외선 반사 코팅(6)을 갖는 캐리어 필름(5)은 제거되는데, 이는 이 영역이 차량 내부에서 복합 페인(1) 뒤에 센서를 설치하기 위해 제공되기 때문이다. 방해받지 않는 빔(beam) 통과를 보장하고 센서가 제한 없이 기능 할 수 있도록, 센서의 빔 경로에서 적외선 반사 코팅(6)은 제거되어야 한다. 이 영역에서는 또한, 캐리어 필름(5)은 절단된다. 도 1a는 적층 전에 배열을 도시하고, 여기서 캐리어 필름(5)이 제거된 영역(A, B)은 쉽게 식별 가능하다. 이러한 영역(A, B)에서, 적층 필름(4.1, 4.2)은 서로의 위에 직접 놓인다. 도 1b는 복합 페인(1)을 형성하기 위한 층 스택의 적층 후에 도 1a의 배열을 도시한다. 센서 창의 에지 영역(A) 및 영역(B)에서, 적층 필름(4.1, 4.2)은 서로 융합된다. 적층 필름(4.1, 4.2)은 코팅(6)을 갖는 캐리어 필름(5)을 완전히 둘러싸서, 환경적 영향, 예를 들면 습기에 의한 적외선 반사 코팅(6)의 부식을 방지할 수 있다.
도 2a 는 도 1b의 복합 페인(1)의 단면을 도시하며, 이는 도 1b에 기술된 특징에 추가하여, 복합 페인(1)을 가열하는 수단을 가진다. 도 2b는 도 2a의 복합 페인(1)의 평면도를 도시하며, 도 2a의 단면도가 따르는 단면선 C-C'가 표시되어 있다. 제1 적층 필름(4.1)과 적외선 반사 코팅(6) 사이에, 복합 페인(1)의 2개의 대향 종방향 에지에서, 적외선 반사 코팅(6)에 전기 전도성으로 접촉하는 포일 형태의 부스바(9)가 층 복합체에 삽입된다. 연결 요소(10)를 통해서, 전압이 부스바(9)에 인가될 수 있고, 그 결과로 전류가 적외선 반사 코팅(6)을 통해 흐르고 복합 페인(1)이 가열된다.
도 3은 복합 페인(1)을 제조하기 위한 본 발명에 따른 방법의 바람직한 실시양태의 흐름도를 도시한다. 도 1a 및 1b에서 도시된 복합 페인은 도 3의 방법을 사용하여 제조되었다. 도 3에 도시된 방법 단계는 다음과 같다:
I. 적외선 반사 코팅(6)을 갖는 캐리어 필름(5)을 제공하는 단계
II. 제1 적층 필름(4.1)을 캐리어 필름(5)의 적외선 반사 코팅(6) 상에 배치하는 단계
III. 캐리어 필름(5) 및 제1 적층 필름(4.1)을 결합하여 이중층(7)을 형성하는 단계, 여기서 캐리어 필름(5) 및 제1 적층 필름(4.1)은 55 °C의 온도를 갖는 가열된 롤러쌍을 지나고 함께 가압되어 이중층(7)을 형성한다.
IV. 외부 페인(2)의 크기에 따라 이중층(7)을 조정하는 단계, 여기서 조정된 이중층(7)의 윤곽은 외부 페인(2)의 윤곽에 대응한다.
V. 선택사항: 적외선 반사 코팅(6)을 갖는 캐리어 필름(5)을 크기 x로 에지 영역(A)에서 및, 필요한 한도에서, 하나 이상의 센서 창 영역(B)에서 컷백하는 단계
VI. 외부 페인(2) 상에 이중층(7)을 배열하는 단계, 여기서 제1 적층 필름(4.1)은 외부 페인(2)의 내부 측면(II)에 면으로 놓이고 내부 측면(II)을 완전히 덮는다.
VII. 외부 페인(2)의 크기에 대응하는 제2 적층 필름(4.2)을 제공하는 단계, 여기서 조정된 제2 적층 필름(4.2)의 윤곽은 외부 페인(2)의 윤곽에 대응한다.
VIII. 제2 적층 필름(4.2)을 이중층(7) 상에 배열하는 단계, 여기서 제2 적층 필름(4.2)은 캐리어 필름(5) 상에 면으로 놓이고 캐리어 필름(5)을 완전히 덮는다.
IX. 내부 페인(3)을 제2 적층 필름(4.2) 상에 배치하는 단계, 여기서 내부 페인(3)의 내부 측면(III)은 제2 적층 필름(4.2) 상에 면으로 놓이고 제2 적층 필름(4.2)을 완전히 덮는다.
X. 오토클레이브에 층 스택을 적층하여 복합 페인(1)을 형성하는 단계
도 3에 기술된 본 발명에 따른 방법을 사용하여, 70개의 전면유리가 도 1b에 기술된 구조로 제조되었다. 그 다음에, 적외선 반사 코팅(6)의 결함에 대한 육안 검사가 수행되었다. 결함을 갖는 페인의 수는 0개(0%)였다. 따라서, 본 발명에 따른 방법은 경제성 및 낮은 거부율을 갖는 결함 없는 제조의 측면에서 특히 바람직하다. 적외선 반사 코팅(6)이 제조 공정의 매우 초기 단계에서, 단계 II에서 이미, 제1 적층 필름(4.1)에 의해 덮이기 때문에, 적외선 반사 코팅(6)은 후속 제조 공정에서 손상 및 환경적 영향으로부터 보호되고 코팅의 결함은 방지될 수 있다.
도 4는 비교예로서 본 발명에 따르지 않는 방법의 흐름도를 도시한다. 도 4의 본 발명에 따르지 않는 방법의 단계는 다음과 같다:
IA. 적외선 반사 코팅(6)을 갖는 캐리어 필름(5)을 제공하는 단계
IIA. 제2 적층 필름(4.2)을 캐리어 필름(5)의 코팅되지 않은 표면 상에 배치하는 단계, 여기서 (순서대로) 제2 적층 필름(4.2), 캐리어 필름(5), 및 적외선 반사 코팅(6)으로 구성되는 층 스택이 생성된다.
IIIA. 캐리어 필름(5) 및 제2 적층 필름(4.2)을 결합하여 이중층(7A)을 형성하는 단계, 여기서 캐리어 필름(5) 및 제1 적층 필름(4.1)은 55 °C의 온도를 갖는 가열된 롤러쌍을 지나고 함께 가압되어 이중층(7A)을 형성한다.
IVA. 외부 페인(2)의 크기에 대응하는 이중층(7A)을 조정하는 단계, 여기서 조정된 이중층(7A)의 윤곽은 외부 페인(2)의 윤곽에 대응한다.
VA. 선택사항: 적외선 반사 코팅(6)을 갖는 캐리어 필름(5)을 크기 x로 에지 영역(A)에서 및, 필요한 한도에서, 하나 이상의 센서 창 영역(B)에서 컷백하는 단계
VIA. 외부 페인(2)의 크기에 대응하는 제1 적층 필름(4.1)을 제공하는 단계, 여기서 조정된 제1 적층 필름(4.1)의 윤곽은 외부 페인(2)의 윤곽에 대응한다.
VIIA. 제1 적층 필름(4.1)을 외부 페인(2) 상에 배열하는 단계, 여기서 제1 적층 필름(4.1)은 외부 페인(2)의 내부 측면(II)에 면으로 놓이고 내부 측면(II)을 완전히 덮는다.
VIIIA. 이중층(7A)을 제1 적층 필름(4.1) 상에 배열하는 단계, 여기서 캐리어 필름(5)의 적외선 반사 코팅(6)은 제1 적층 필름(4.1) 상에 면으로 놓인다.
IXA. 내부 페인(3)을 이중층(7A) 상에 배치하는 단계, 여기서 내부 페인(3)의 내부 측면(III)은 제2 적층 필름(4.2)에 면으로 놓이고 제2 적층 필름(4.2)을 완전히 덮는다.
XA. 오토클레이브에 층 스택을 적층하여 복합 페인(1)을 형성하는 단계
따라서 적외선 반사 코팅(6)은 상기 방법의 단계 IIA 이후에 노출된 상태로 놓이고 단계 VIIA까지 캐리어 필름(5)의 적외선 반사 코팅 상의 제1 적층 필름(4.2)의 배치에 의해 덮이지 않는다. 도 4에 기술된 방법을 사용하여, 70개의 전면유리가 제조되었다. 기본 구조는 도 1b에 기술된 구조에 대응하며, 이중층의 구성은 도 4에 기술된 바와 상이하다. 그 다음에, 적외선 반사 코팅(6)의 결함에 대한 육안 검사가 수행되었다. 결함을 갖는 페인의 수는 24개(약34%)였고, 9개의 페인(약 13%)은 폐기해야 할 정도로 심각한 결함을 가졌다.
1 복합 페인
2 외부 페인
3 내부 페인
4 적층 필름
4.1 제1 적층 필름
4.2 제2 적층 필름
5 캐리어 필름
6 적외선 반사 코팅
7 이중층
8 중간층
9 부스바
10 전기적 연결 요소
11 스크린프린트
A 캐리어 필름(5)의 컷백을 갖는 에지 영역
B 캐리어 필름(5)이 없는 센서 창을 위한 영역
x 복합 페인(1)의 주변 에지로부터 거리 x에서 캐리어 필름(5)의 컷백
C-C' 단면 라인
I 외부 페인의 외부 측면
II 외부 페인의 내부 측면
III 내부 페인의 내부 측면
IV 내부 페인의 외부 측면

Claims (13)

  1. 복합 페인(1)을 제조하는 방법으로서, 다음 단계:
    a) 적외선 반사 코팅(6)을 갖는 캐리어 필름(5)을 제공하는 단계,
    b) 제1 적층 필름(4.1)을 캐리어 필름(5)의 적외선 반사 코팅(6) 상에 배치하는 단계,
    c) 캐리어 필름(5) 및 제1 적층 필름(4.1)을 결합시켜 이중층(7)을 형성하는 단계,
    d) 이중층(7)을 외부 페인(2) 또는 내부 페인(3) 상에 배열하여 제1 적층 필름(4.1)이 면으로 외부 페인(2) 또는 내부 페인(3) 상에 놓이는 단계 및 제2 적층 필름(4.2)을 이중층(7) 상에 배열하여 제2 적층 필름(4.2)이 면으로 캐리어 필름(5) 상에 놓이는 단계,
    e) 외부 페인(2) 또는 내부 페인(3)을 제2 적층 필름(4.2) 상에 배치하는 단계,
    f) 외부 페인(2), 제1 적층 필름(4.1) 및 적외선 반사 코팅(6)을 갖는 캐리어 필름(5)으로 만들어진 이중층(7), 제2 적층 필름(4.2), 및 내부 페인(3)을 포함하는 층 스택을 오토클레이브 하여 복합 페인(1)을 형성하는 단계
    를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 캐리어 필름(5) 및 상기 제1 적층 필름(4.1)은 단계 c)에서 40°C 내지 80°C의 온도에서 압력 하에 결합되어 이중층(7)을 형성하는 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 단계 c)에서, 상기 캐리어 필름(5) 및 상기 제1 적층 필름(4.1)은 각 경우에 롤로부터 펼쳐지고, 결합되어 이중층(7)을 형성하고, 상기 이중층(7)은 롤 상에 롤링되는 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 단계 d)에서, 상기 제2 적층 필름(4.2)의 배치 전에, 적외선 반사 코팅(6)을 갖는 상기 캐리어 필름(5)이 상기 복합 페인(1)의 적어도 하나의 에지 영역(A)에서 제거되는 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 단계 d)에서, 상기 제2 적층 필름의 배치 전에, 적외선 반사 코팅(6)을 갖는 상기 캐리어 필름(5)이 상기 복합 페인(1)의 하나 이상의 센서 창의 영역(B)에서 제거되는 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 단계 c)와 단계 d) 사이에, 2개 이상의 부스바(9)가 상기 이중층(7)으로 삽입되고, 상기 부스바(9)는 전기 전도적으로 상기 적외선 반사 코팅(6)과 접촉하고, 전기 전도성 코팅은 적외선 반사 코팅(6)으로 사용되는 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적외선 반사 코팅(6)은 단계 a) 전에 물리 기상 증착에 의해 캐리어 필름(5) 상에 적용되는 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적외선 반사 코팅(6)은 적어도 은 및/또는 전기 전도성 산화물을 함유하는 방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 적층 필름(4.1) 및 상기 제2 적층 필름(4.2)은 폴리비닐 부티랄(PVB), 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA), 폴리우레탄(PU), 및/또는 이들의 혼합물 및/또는 공중합체 및/또는 유도체를 함유하는 방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 적층 필름(2.1) 및 상기 제2 적층 필름(3)은 0.2 mm 내지 2.0 mm, 바람직하게는 0.3 mm 내지 1.0 mm의 두께를 갖는 방법.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 캐리어 필름(5)은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌(PE), 및/또는 이들의 혼합물 및/또는 공중합체 및/또는 유도체를 함유하는 방법.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 캐리어 필름(5)은 5 ㎛ 내지 500 ㎛, 바람직하게는 10 ㎛ 내지 200 ㎛의 두께를 가지는 방법.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 방법으로 제조되는 복합 페인(1).
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