KR20190125894A - 접합유리용 필름, 이를 포함하는 접합유리 및 이의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 접합유리용 필름 및 이의 제조방법에 대한 것으로, 필름의 일면 중 적어도 일부 또는 전부에 위치하는 표면요철형상을 포함하는 것으로, 상기 표면요철형상은 다수의 볼록부들과 서로 이웃하는 상기 볼록부 사이에 위치하는 오목부를 포함하고, 상기 볼록부는 상기 오목부로 둘러싸인 것으로 그 평균면적이 0.01 mm2 내지 4.00 mm2 인 접합유리용 필름 등을 제공한다. 상기 접합유리용 필름은 표면에 무늬를 가짐에도 회절 간섭 현상이 발생하지 않고, 탈기 성능, 가장자리 실링 기능 등이 우수하다.
Description
본 발명은 접합유리용 필름, 이를 포함하는 접합유리, 및 이의 제조방법에 대한 것으로, 탈기성능이 우수하면서도 엠보 패턴에 의한 회절 간섭 무늬 발생이 거의 없는 접합유리용 필름 등에 관한 것이다.
폴리비닐아세탈은 접합 유리(안전 유리) 또는 광투과 라미네이트의 중간층(접합유리용 필름)으로 사용되고 있다. 접합 유리는 건축물의 창, 외장재 등과 자동차 창유리 등에 주로 사용되는데, 파손 시에도 그 파편이 비산하지 않고, 일정한 강도의 타격에도 침투를 허용하지 않는 등의 특징으로 그 내부에 위치하는 물체 또는 사람에게 가해지는 손상 또는 부상을 최소화할 수 있는 안정성을 확보할 수 있다.
접합 유리용 중간층은 그 표면에 중간층끼리의 블로킹 방지, 유리판과 중간층을 중첩시킬 때의 취급 작업성(유리판과의 미끄러짐성), 유리판과의 접합 가공 시의 탈기성을 양호하게 하기 위해 다수의 미세한 엠보스가 형성되어 있다.
엠보스가 형성된 접합 유리용 중간층을 접합 유리용 중간층으로 사용하는 경우, 중간층의 양 면에 위치하는 엠보스의 영향으로 접합 유리에 간섭무늬가 발생하거나 버블이 발생할 가능성이 있고, 시인성이 저하되는 경우가 있다.
본 발명의 목적은 탈기성능이 우수하면서도 엠보 패턴에 의한 회절 간섭 무늬 발생이 거의 없는 접합유리용 필름 등을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 접합유리용 필름은 필름의 일면 중 적어도 일부 또는 전부에 위치하는 표면요철형상을 포함하는 것으로, 상기 표면요철형상은 다수의 볼록부들과 서로 이웃하는 상기 볼록부 사이에 위치하는 오목부를 포함한다.
상기 볼록부는 상기 오목부로 둘러싸인 것일 수 있다.
상기 볼록부는 평균면적이 0.01 mm2 내지 4.00 mm2 일 수 있다.
상기 표면요철형상은, 상기 볼록부를 단위 면적(1 cm2)당 24 내지 9,800 개 포함할 수 있다.
상기 표면요철형상은, 단위 면적(1 cm2) 내에 위치하는 상기 볼록부 면적의 표준편차가 0.01 내지 0.4인 것일 수 있다.
상기 볼록부와 상기 오목부의 높이 차이는 80 um 이하일 수 있다.
상기 오목부로 둘러싸인 제1볼록부에서, 상기 제1볼록부와 상기 오목부가 접하는 선은 단일폐곡선을 이루는 것일 수 있다.
상기 오목부로 둘러싸인 제1볼록부는 상기 제1볼록부와 상기 오목부가 접하는 부분을 연결한 선이 다각형의 형상을 가지며, 상기 다각형의 꼭지점에서의 각도는 40 º이상 180 º 미만일 수 있다.
상기 오목부의 폭은 2 내지 120 um일 수 있다.
상기 표면요철형상의 표면 조도는 30 내지 70일 수 있다.
상기 표면요철형상 내에 위치하며 상기 오목부에 의하여 둘러싸이되 그 내부에 오목부를 포함하지 않는 제1볼록부는, 상기 오목부의 일부를 공유하는 3 내지 7개의 인접볼록부와 서로 이웃할 수 있다.
상기 제1볼록부 및 상기 인접볼록부들은 그 형태가 서로 다른 것일 수 있다.
상기 제1볼록부 및 상기 인접볼록부들은 그 면적이 서로 다른 것일 수 있다.
상기 접합유리용 필름은 그 타면 중 적어도 일부 또는 전부에 위치하는 다수의 볼록부들과 서로 이웃하는 상기 볼록부들 사이에 위치하는 오목부를 포함하는 표면요철형상을 더 포함할 수 있다.
상기 일면의 임의의 단위 면적(1 cm2)에 포함되는 상기 볼록부들의 형상은 상기 일면과 대향되는 상기 타면의 단위 면적에 위치하는 볼록부들의 형상과 서로 다른 것일 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 접합유리용 필름은, 접합유리용 필름의 일면 중 적어도 일부 또는 전부에 위치하는 표면요철형상을 포함하는 것으로, 상기 표면요철형상은 다수의 볼록부들과 서로 이웃하는 상기 볼록부들 사이에 위치하는 오목부를 포함하며, 상기 표면요철형상의 단위 면적(1 cm2)에 포함되는 상기 볼록부들은 상기 볼록부들 중 80% 이상이 아래 식 1을 만족하는 면적을 갖는다.
[식 1]
0.4 x Sm ≤ Sni ≤ 1.6 x Sm
상기 식 1에서, 상기 Sni은 상기 볼록부의 면적이고, 상기 Sm은 상기 볼록부가 위치하는 상기 단위 면적에서 볼록부들의 평균면적이다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 접합유리용 필름의 제조방법은, 다수의 비돌출부들과 상기 비돌출부를 둘러싸며 서로 연결되는 돌출부를 포함하며 상기 비돌출부의 평균면적이 0.01 mm2 내지 4.00 mm2 인 요철형상을 갖는 요철형상 전사장치를 적용하여 상기 표면요철형상을 필름에 전사하여, 상기 필름의 일면 중 일부 또는 전부에 다수의 볼록부들과 서로 이웃하는 상기 볼록부들 사이에 위치하는 오목부를 포함하고 상기 볼록부는 상기 오목부로 둘러싸인 표면요철형상을 갖는 접합유리용 필름을 제조하는 전사단계;를 포함한다.
상기 전사는 60 내지 140 ℃ 의 온도 조건에서 진행될 수 있다.
본 발명의 접합유리용 필름 및 이의 제조방법은 필름은 표면에 무늬를 가짐에도 엠보 패턴에 의한 회절 간섭 무늬 발생이 거의 없고, 탈기 성능, 가장자리 실링 기능 등이 우수하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조한 접합유리용 필름의 일면 상의 표면요철형상을 설명하는 개념도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 유리접합용 필름을 유리와의 사이에 적층하고 가접합한 상태에서 단면의 일부를 나타내는 개념도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에서 적용한 요철형상 전사장치의 요철형상의 일부를 설명하는 개념도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 유리접합용 필름을 유리와의 사이에 적층하고 가접합한 상태에서 단면의 일부를 나타내는 개념도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에서 적용한 요철형상 전사장치의 요철형상의 일부를 설명하는 개념도.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
본 명세서에서 사용되는 정도의 용어 "약", "실질적으로" 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다.
본 명세서 전체에서, 마쿠시 형식의 표현에 포함된 "이들의 조합"의 용어는 마쿠시 형식의 표현에 기재된 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 혼합 또는 조합을 의미하는 것으로서, 상기 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 의미한다.
본 명세서 전체에서, "A 및/또는 B" 의 기재는, "A, B, 또는, A 및 B" 를 의미한다.
본 명세서 전체에서, “제1”, “제2” 또는 “A”, “B”와 같은 용어는 특별한 설명이 없는 한 동일한 용어를 서로 구별하기 위하여 사용된다.
본 명세서에서, A 상에 B가 위치한다는 의미는 A 상에 직접 맞닿게 B가 위치하거나 그 사이에 다른 층이 위치하면서 A 상에 B가 위치하는 것을 의미하며 A의 표면에 맞닿게 B가 위치하는 것으로 한정되어 해석되지 않는다.
본 명세서에서 단수 표현은 특별한 설명이 없으면 문맥상 해석되는 단수 또는 복수를 포함하는 의미로 해석된다.
본 명세서에서 다각형은, 셋 이상의 변을 갖는 2차원 도형을 지칭하며, 삼각형, 사각형, 오각형, 육각형 등을 포함하고, 무한개의 변을 갖는 원, 타원 등과 같은 곡선 형태를 다각형의 전부 또는 일부에 포함하는 것도 포함된다.
본 발명의 발명자들은, 필름 일면과 타면에 일정한 패턴의 무늬가 형성되면 광학 간섭 현상이 발생하여 접합유리용 필름에 광학 특성이 나빠지고, 이러한 현상을 피하기 위하여 필름의 일면과 타면에 불규칙한 점들을 위치시키는 방법을 적용하면 탈기 성능이 떨어질 수 있다는 문제점을 해결하고자 연구를 거듭하던 중, 비정형적인 선형 패턴을 활용하여 실질적으로 다각형 형상인 볼록부와 이러한 볼록부들 사이에 오목한 선들이 서로 연결된 패턴을 갖는 요철형상을 적용하면, 광학 간섭 현상, 탈기 성능 등의 엠보 패턴을 갖는 접합유리용 필름에 필요한 상충적 물성들을 모두 동시에 충족시킬 있다는 점을 확인하고 본 발명을 완성하였다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조한 접합유리용 필름의 일면 상의 표면요철형상을 설명하는 개념도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 유리접합용 필름을 유리와의 사이에 적층하고 가접합한 상태에서 단면의 일부를 나타내는 개념도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에서 적용한 요철형상 전사장치의 요철형상의 일부를 설명하는 개념도이다. 상기 도 1 내지 도 3을 참조하여 이하 본 발명을 구체적으로 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 접합유리용 필름(600)은 필름의 일면 중 적어도 일부 또는 전부에 위치하는 표면요철형상(500)을 포함하는 것으로, 상기 표면요철형상은 다수의 볼록부들(100)과 서로 이웃하는 상기 볼록부 사이에 위치하는 오목부(200)를 포함한다.
상기 볼록부(100)는 상기 오목부(200)로 둘러싸인 것이다.
상기 오목부(200)로 둘러싸인 제1볼록부(110)에서, 상기 제1볼록부(110)와 상기 오목부(200)가 접하는 선은 단일폐곡선을 이루는 것이 수 있다.
상기 오목부(200)로 둘러싸인 제1볼록부(110)는 상기 제1볼록부(110)와 상기 오목부(200)가 접하는 부분을 연결한 선이 다각형의 형상을 가질 수 있다.
상기 다각형은, 삼각형, 사각형, 오각형, 육각형, 칠각형 또는 팔각형일 수 있고, 이들이 혼재할 수 있다. 상기 다각형이라 함은 실질적으로 다각형 형상을 갖는 것을 의미하며, 판(또는 롤러) 등의 요철 형성 전사장치를 필름 상에 가압하여 상기 요철형상을 형성하므로 상기 오목부(200)와 상기 제1볼록부(110)가 접하는 선은 반드시 직선이 아니라 일부에 곡선으로 보이는 부분이 존재할 수 있다.
상기 다각형의 꼭지점에서의 각도는 40 º이상 180 º 미만 일 수 있다.
상기 꼭지점에서의 각도라 함은 서로 이웃하는 볼록부(100)와 오목부(200) 사이를 연결한 선이 만나는 일 점에서의 각도를 의미하며, 구체적으로 상기 각도는 45 º내지 160 º일 수 있다.
상기 표면요철형상(500) 내에 위치하며 상기 오목부(200)에 의하여 둘러싸이되 그 내부에 오목부를 포함하지 않는 제1볼록부(110)는, 상기 오목부(200)의 일부를 공유하는 3 내지 7개의 인접볼록부와 서로 이웃할 수 있다.
이때, 상기 제1볼록부(110) 및 상기 인접볼록부들은 그 형태가 서로 다른 것일 수 있고, 면적이 서로 다른 것일 수 있다. 이렇게 상기 제1볼록부와 상기 인접볼록부들이 그 형태 등이 다른 경우 다각형의 크기는 일정 범위 내이면서도 서로 동일하지 않은 불규칙한 형태의 요철형상이 형성될 수 있다.
상기 볼록부(100)는 그 평균면적이 0.01 mm2 내지 4.00 mm2인 것일 수 있다.
상기 평균면적은 상기 접합유리용 필름(600)의 표면요철형상(500)의 단위면적(1 cm2)을 기준으로 평가한 볼록부의 면적을 기준으로 한다.
구체적으로 상기 볼록부(100)의 평균면적은 0.05 mm2 내지 4.50 mm2일 수 있고, 0.1 mm2 내지 4.50 mm2일 수 있다. 더 구체적으로 상기 접합유리용 필름(600)의 표면요철형상(500)은 상기 볼록부(100)의 평균면적이 0.1 mm2 내지 0.5 mm2인 저면적형일 수 있고, 평균면적이 0.5 mm2 초과 0.9 mm2 이하인 중면적형일 수 있으며, 평균면적이 0.9 mm2 초과 1.5 mm2 이하인 대면적형일 수 있고, 평균면적이 1.5 mm2 초과 4.00 mm2 이하인 초대면적형일 수 있다.
또한, 상기 표면요철형상(500)은 상기 볼록부(100)를 단위 면적(1 cm2)당 24 내지 9,800 개 포함될 수 있다.
상기 표면요철형상(500)은, 단위 면적(1 cm2) 내에 위치하는 상기 볼록부 면적의 표준편차가 0.01 내지 0.4인 것일 수 있고, 0.05 내지 0.35인 것일 수 있다.
상기 볼록부(100)가 저면적형인 경우 상기 볼록부 면적의 표준편차는 0.01 내지 0.1일 수 있으며, 상기 볼록부(100)가 중면적형인 경우 상기 볼록부 면적의 표준편차는 0.1 내지 0.2일 수 있으며, 상기 볼록부(100)가 대면적형 또는 초대면적형인 경우 상기 볼록부 면적의 표준편차는 0.2 내지 0.3일 수 있다.
상기 볼록부 면적의 표준편차가 이러한 범위를 갖는 경우, 비교적 일정한 크기의 볼록부(100)를 포함하여 표면요철형상(500) 전체적으로 불규칙한 패턴으로 상기 볼록부들을 위치시키되 비교적 고르게 볼록부(100)가 분포할 수 있다.
상기 볼록부(100)와 상기 오목부(200)의 높이 차이는 80 um 이하일 수 있다.
상기 볼록부(100)와 상기 오목부(200)의 높이 차이는 70 um 이하일 수 있고, 60 um 이하일 수있으며, 3 내지 55 um일 수 있고, 5 내지 45 um일 수 있다.
이러한 경우 충분한 높이 차이를 가져서 이후 유리 접합 과정 중 가접합 과정에서도 표면요철형상이 모두 사라져버리지 않고 유지되며 충분한 탈기 성능을 가질 수 있다.
상기 오목부(200)의 폭(Wc)은 2 내지 120 um인 것일 수 있다.
상기 오목부(200)의 단면 형상은 대체로 사각형, 반원형, 역삼각형, 마름모 등일 수 있고, 오목한 형상이라면 그 형태에는 특별하게 제한되지 않는다.
상기 오목부의 폭(Wc)은 상기 볼록부(100)에서 연장한 가상의 면에서 오목부가 갖는 폭을 의미한다.
상기 오목부(200)는 접합 과정에서 공기가 지나가는 통로 역할을 하며, 가접합 후에도 전부 소실되지 않고, 상기 오목부의 일부가 유지되어 우수한 탈기 성능을 갖도록 한다. 또한, 상기 오목부(200)는 전체적으로 일정 범위 내의 값을 갖도록 형성되나, 그 형태가 규칙적인 패턴을 갖지 않도록 하여 광학적으로도 우수한 특성을 갖는 유리접합용 필름을 제조할 수 있다.
상기 표면요철형상(500)의 표면 조도(Rz)는 30 내지 70일 수 있고, 30 내지 60 일 수 있으며, 32 내지 50 일 수 있고 35 내지 45 일 수 있다. 이러한 조도 범위를 갖는 경우 우수한 탈기 성능과 함께 충분 단부 실링 효과를 얻을 수 있다.
상기 표면 조도는 DIN EN 4287:2010-7 방법으로 측정한 것을 기준으로 한다.
상기 접합유리용 필름(600)은 그 타면 중 적어도 일부 또는 전부에 위치하는 다수의 볼록부들(100)과 서로 이웃하는 상기 볼록부들 사이에 위치하는 오목부(200)를 포함하는 표면요철형상(500)을 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 접합유리용 필름(600) 일면의 임의의 단위 면적(1 cm2)에 포함되는 상기 볼록부들의 형상은 상기 일면과 대향되는 상기 접합유리용 필름(600) 타면의 단위 면적에 위치하는 볼록부들의 형상과 서로 다른 것을 특징으로 한다.
이렇게, 접합유리용 필름(600)은 그 일면과 그 타면의 서로 대향하는 부분에 형성된 볼록부(100)의 형상이 서로 다르고, 규칙성이 없어 회절 간섭 무늬가 발생하지 않아 광학 특성이 우수하다. 구체적으로, 상기 유리접합용 필름(600)은 헤이즈 값이 10% 이하일 수 있고, 5% 이하일 수 있다.
또한, 상기 유리접합용 필름(600)은 상기 볼록부들 사이에 위치하는 서로 직접 또는 간접적으로 연결된 오목부들 등에 의하여 우수한 탈기 성능을 가지며, 동시에 우수한 단부 실링 성능도 갖는다.
이렇게 형성된 접합유리용 필름(600)은, 한 쌍의 유리(700) 사이에 적층되어 접합유리(900)를 형성할 수 있다. 상기 접합유리(900)는 가접합 공정과 본접합 공정을 순차 또는 동시에 적용하여 접합유리로 제조될 수 있다.
특히, 가접합 공정에서 상기 유리(700) 사이에 적층된 접합유리용 필름(600)은 유리와 필름 사이의 공간에 위치할 수 있는 공기가 표면요철형상 중 오목부(200)들에 의하여 제거될 수 있으며, 상기 표면요철형상이 불규칙하여 회절 간섭무늬가 미미하거나 생성되지 않는다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 접합유리용 필름(600)은, 접합유리용 필름의 일면 중 적어도 일부 또는 전부에 위치하는 표면요철형상(500)을 포함하는 것으로, 상기 표면요철형상은 다수의 볼록부들(100)과 서로 이웃하는 상기 볼록부들 사이에 위치하는 오목부(200)를 포함한다.
상기 단위면적(1 cm2)에 포함되는 볼록부들(100)은 형상 또는 면적이 서로 다른 것일 수 있다.
상기 표면요철형상(500)의 단위 면적(1 cm2)에 포함되는 상기 볼록부들(100)은 상기 볼록부들 중 80% 이상이 아래 식 1을 만족하는 면적을 갖는 것일 수 있다.
[식 1]
0.4 x Sm ≤ Sni ≤ 1.6 x Sm
상기 식 1에서, 상기 Sni은 상기 볼록부의 면적이고, 상기 Sm은 상기 볼록부가 위치하는 상기 단위 면적에서 볼록부들의 평균면적이다.
구체적으로 상기 표면요철형상의 단위 면적(1 cm2)에 포함되는 상기 볼록부들(100)은 상기 볼록부들 중 90% 이상이 상기 식 1을 만족하는 것일 수 있다.
이러한 볼록부 면적 조건을 갖는 표면요철형상(500)을 갖는 유리접합용 필름(600)은 서로 다른 형상 또는 면적을 갖는 볼록부들(100)이 오목부(200)를 사이에 두고 위치하되, 이들 볼록부들의 전체적인 크기는 일정 범위 내에 유지되며서 동시에 전체적으로 불규칙한 형상을 갖는 표면요철형상(500)을 가져서, 상기 표면요철형상(500)이 겹쳐지더라도 회절 간섭 무늬를 발생시키지 않으면서 동시에 우수한 탈기 성능을 가질 수 있다.
상기 표면요철형상(500)의 일 말단과 오목부(200)가 접하는 어느 한 점(시작점)에서 시작되어 상기 오목부(200)를 따라 그려지는 선은, 상기 표면요철형상(500)의 말단과 오목부(200)가 접하는 점으로 상기 시작점과 같거나 다른 어느 한 점(종료점)까지 이어질 수 있다. 이렇게 이어진 오목부를 따라 그려지는 선은 탈기가 원활하게 진행될 수 있도록 한다.
상기 볼록부(100)는 상기 오목부(200)로 둘러싸인 것일 수 있다는 등 위의 본 발명의 일 실시예에서 설명한 것과 중복되는 접합유리용 필름에 대한 설명은 그 중복기재를 생략한다.
이하, 접합유리용 필름의 조성 등을 설명한다.
상기 접합유리용 필름은, 광투과성인 제1층을 포함하며, 상기 제1층은 폴리비닐아세탈 층, 아이어노머 층, 폴리에틸렌테레프탈레이트 층 또는 폴리이미드 층일 수 있다.
상기 폴리비닐아세탈 층은 폴리비닐아세탈 수지 및 가소제를 포함할 수 있으며, 구체적으로 폴리비닐아세탈 수지를 60 내지 76 중량%로 포함할 수 있고, 70 내지 76 중량%로 포함할 수 있다. 이러한 경우 상대적으로 높은 인장강도와 모듈러스를 상기 폴리비닐아세탈 층에 부여할 수 있다.
상기 폴리비닐아세탈 수지는 아세틸기 함유량이 2 몰% 미만인 것일 수 있고, 구체적으로 0.01 내지 2 몰%인 것일 수 있다. 상기 폴리비닐아세탈 수지는 수산기 함유량이 30 몰% 이상인 것일 수 있고, 구체적으로 30 내지 50 몰%인 것일 수 있다,
상기 폴리비닐아세탈 수지는 중합도가 1,600 내지 3,000의 폴리비닐알코올을 알데하이드로 아세탈화하여 얻어진 폴리비닐아세탈 수지일 수 있고, 중합도가 1,700 내지 2,500인 폴리비닐알코올을 알데하이드로 아세탈화하여 얻어진 폴리비닐아세탈 수지일 수 있다. 이러한 폴리비닐아세탈 수지를 적용하는 경우 내관통성과 같은 기계적인 물성을 충분히 향상시킬 수 있다.
상기 폴리비닐아세탈 수지는 폴리비닐알코올과 알데하이드를 합성한 것일 수 있으며, 상기 알데하이드는 그 종류를 한정되지 않는다. 구체적으로 상기 알데하이드는, n-부틸 알데하이드, 이소부틸 알데하이드, n-배럴 알데하이드, 2-에틸 부틸 알데하이드, n-헥실 알데하이드 및 이들의 블랜드 수지로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나일 수 있다. 상기 알데하이드로 n-부틸 알데하이드를 적용하는 경우 제조된 폴리비닐아세탈 수지가 유리의 굴절율과 그 차이가 적은 굴절율 특성을 갖고 유리 등과의 접합력이 우수한 특성을 가질 수 있다.
상기 폴리비닐아세탈 층은 상기 가소제를 24 내지 40 중량%로 포함될 수 있고, 24 내지 30 중량%로 포함할 수 있다. 이러한 범위로 상기 가소제를 포함하는 경우에 접합용 적층필름에 적절한 접합력과 내충격성을 부여할 수 있다는 면에서 좋다.
상기 가소제로는 트리에틸렌글리콜 비스 2-에틸헥사노에이트(3G8), 테트라에틸렌글리콜 디헵타노에이트(4G7), 트리에틸렌글리콜 비스 2-에틸부티레이트(3GH), 트리에틸렌글리콜 비스 2-헵타노에이트(3G7), 디부톡시에톡시에틸 아디페이트(DBEA), 부틸 카르비톨 아디페이트(DBEEA), 디부틸 세바케이트(DBS), 비스 2-헥실 아디페이트(DHA) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나가 적용될 수 있고, 구체적으로 트리에틸렌 글리콜 디-2-에틸 부틸레이트, 트리에틸렌 글리콜 디-2-에틸헥사노에이트, 트리에틸렌 글리콜 디-n-헵타노에이트 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 포함할 수 있으며, 더 구체적으로 트리에틸렌글리콜 비스 2-에틸헥사노에이트(3G8)가 적용될 수 있다.
상기 폴리비닐아세탈 수지층은 시차주사열량측정법에 의하여 측정한 유리전이온도가 15 내지 25 ℃인 특징을 가질 수 있고, 구체적으로 17 내지 20 ℃인 특징을 가질 수 있다. 이러한 경우 실온에서 우수한 차음 특성을 나타낼 수 있다.
상기 아이오노머는 올레핀계 반복단위와 카르복실산계 반복단위를 포함하는 공주합체로, 산성 작용기에 금속이온을 함유하는 이온성 화합물이 적용될 수 있다.
구체적으로, 상기 아이어노머는 올레핀계 아이오노머일 수 있고, 더 구체적으로 탄소수 2 내지 4의 알파 올레핀으로 유도된 반복단위와 탄소수 3 내지 6의 알파,베타 에틸렌계 불포화 카르복실산 반복단위의 공중합체일 수 있다. 상기 아이오노머는 상기 산성 작용기를 갖는 측쇄에 금속이온을 함유하는 이온성 화합물이 적용될 수 있다.
상기 아이오노머는 상기 올레핀계 반복단위를 20 내지 95 중량%로 포함할 수 있고, 20 내지 90 중량%로 포함할 수 있으며, 40 내지 95 중량%로 포함할 수 있고, 40 내지 75 중량%로 포함할 수 있다. 상기 카르복실산계 반복단위는 5 내지 80 중량%로 포함할 수 있고, 10 내지 80 중량%로 포함할 수 있으며, 5 내지 60 중량%로 포함할 수 있고, 25 내지 60 중량%로 포함할 수 있다.
상기 금속이온으로는, 1가, 2가 또는 3가 금속 이온이 적용될 수 있으며, 구체적으로 Na+, K+, Li+, Cs+, Ag+, Hg+, Cu+, Be2+, Mg2+, Ca2+, Sr2+, Ba2+, Cu2+, Cd2+, Hg2+, Pb2+, Fe2+, Co2+, Ni2+, Zn2+, Al2+, Sc3+, Fe3+, Al3+ 및 Yt3+이 적용될 수 있다. 구체적으로 상기 금속이온으로는 Mg2+, Na+ 및 Zn2+을 적용하는 것이 좋다.
상기 아이오노머는 탄소수 2 내지 4의 에틸렌계 반복단위와 탄소수 3 내지 6의 에틸렌성 불포화 카르복실산 반복단위의 공중합체일 수 있으며, 산성 측쇄를 5 몰% 이상 포함하고, 상기 산성 측쇄가 상기 금속이온과 결합가능한 이온성 화합물일 수 있다.
상기 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지는 결정화도가 0% 내지 80%인 것일 수 있고, 10% 내지 70%인 것이 수 있으며, 더 구체적으로 40% 내지 60%인 것일 수 있다. 상기 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지는 공중합 수지가 적용될 수도 있는데, 상기 공중합 폴리에틸렌테레프탈레이트는 글리콜 성분으로써 에틸렌글리콜과 네오펜틸글리콜이 공중합된 것이 적용될 수 있다.
상기 폴리이미드 수지는 방향족 디안하이드라이드와 방향족 디아민 또는 방향족 디이소시아네이트를 용액중합하여 폴리아믹산 유도체를 제조한 후 이미드화하여 제조되는 수지로, 구체적으로 비페닐테트라카르복실산이무수물을 포함하는 방향족 산 이무수물과 파라-페닐렌 디아민을 포함하는 방향족 디아민으로부터 합성한 폴리아믹산 수지를 이미드화 하여 수득된 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 접합유리용 필름(600)은 위에서 언급한 층들이 서로 적층된 구조일 수 있고, 구체적으로 제1층-제2층-제1층의 3층 구조일 수 있다.
상기 제2층은 예시적으로 차음층이 적용될 수 있다. 상기 차음층이 폴리비닐아세탈 수지 층인 경우, 상기 폴리비닐아세탈 수지를 54 내지 76 중량% 포함할 수 있고, 60 내지 70 중량% 포함할 수 있고, 가소제 24 내지 46 중량%를 포함할 수 있고, 30 내지 40 중량% 포함할 수 있다.
상기 차음층의 폴리비닐아세탈 수지는 아세틸기 함유량이 8 몰% 이상인 것일 수 있고, 구체적으로 8 내지 30 몰%일 수 있다. 또한, 상기 차음층의 폴리비닐아세탈 수지는 수산기 함유량이 18 몰% 이하일 수 있고, 6 내지 15 중량%일 수 있다. 이러한 경우 상기 필름의 차음성을 더욱 향상시킬 수 있다.
본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 접합유리용 필름(600)의 제조방법은, 다수의 비돌출부들(10)과 상기 비돌출부(10)를 둘러싸며 서로 연결되는 돌출부(20)를 포함하며 상기 비돌출부(10)의 평균면적이 0.01 mm2 내지 4.00 mm2 인 요철형상을 갖는 요철형상 전사장치(100)를 적용하여 상기 표면요철형상(500)을 필름(600)에 전사하여, 표면요철형상을 갖는 접합유리용 필름(600)을 제조하는 전사단계;를 포함한다.
상기 표면요철형상(500)은 상기 필름의 일면 중 일부 또는 전부에 다수의 볼록부들(100)과 서로 이웃하는 상기 볼록부들 사이에 위치하는 오목부(200)를 포함한다.
상기 볼록부(100)는 상기 오목부(200)로 둘러싸인 형태일 수 있다.
상기 전사단계 이전에는 고분자 수지 및 가소제를 적용하여 접합유리용 필름을 제조하는 필름제조단계를 더 포함할 수 있다. 상기 고분자 수지 및 가소제에 대한 내용은 위에서 설명한 내용과 중복되므로 그 기재를 생략한다. 또한 접합유리용 필름 제조단계는 통상 필름을 제조하는 방법이라면 적용할 수 있고, 예를 들어 공압출 방법이 적용될 수 있다.
상기 요철형상 전사장치(100)는 롤 형태 또는 판 형태일 수 있으며, 그 형태에는 제한이 없다.
상기 전사는 30 내지 150 ℃ 의 온도 조건에서 진행될 수 있다.
상기 요철형상 전사장치(100)로 롤 형태가 적용되는 경우 상기 전사는 20 N/mm 내지 100 N/mm의 선압력으로 진행될 수 있다.
이러한 온도와 압력 범위에서 전사가 진행되는 경우, 우수한 탈기 성능과 단부 실링 성능을 갖는 필름(600)이 제조될 수 있다.
상기 요철형상 전사장치(100)의 디자인 과정을 설명한다.
일정한 크기의 기준평면 상에 형성하고자 하는 볼록부의 수에 해당하는 개수의 점을 형성한다. 상기 점은 그 위치와 간격에 일정한 패턴 없이 임의로 생성하며, 서로 이웃하는 점들 사이의 거리가 미리 설정된 값보다 작을 경우에는 그 점을 삭제하고 설정된 값보다 큰 경우에는 점을 추가하는 방식으로 불규칙하게 배치된 기준점을 형상한다(기준점 형성과정).
서로 이웃하는 기준점을 잇는 가상의 선을 수직 이등분하는 선인 외곽선(제1외곽선)을 형성하되, 다른 기준점들 사이에서 형성되는 외곽선(제2외곽선)과 만나는 지점에서 상기 외곽선(제1외곽선)이 끝나도록 한다(외곽선 도출과정).
상기 외곽선들이 상기 기준평면을 채우면, 상기 외곽선들을 기준으로 상기 기준평면에 일정한 두께를 부여하여 돌출부(20)를 형성하고, 상기 돌출부로 둘러싸인 다수의 비돌출부(10)를 갖는 요철형상을 포함하는 요철형상 전사장치를 제조한다(전사장치 형성단계).
상기 비돌출부(10)의 평균면적이 0.01 mm2 내지 4.00 mm2 인 것일 수 있으며, 상기 비돌출부(10)는 상기 돌출부(20)에 의해 둘러싸인 다각형 형태로 제1돌출부는 그 형태 또는 면적이 서로 이웃하는 이웃돌출부들과 다르다.
상기 요철형상 전사장치(100)는 위에서 설명하는 방법으로 필름의 일면 상에 전사되며, 볼록부(100)와 오목부(200)를 포함하는 접합유리용 필름(600)을 형성한다.
이하, 본 발명의 실시예를 보다 구체적으로 설명한다.
1) 요철형상의 패턴 설계와 양각패턴의 제조
가로세로 각각 45 cm의 단위 평면 상에 불규칙하게 81만개의 점을 위치시키고, 서로 이웃하는 점을 잇는 가상의 선에 수직하는 실선을 그리되, 그 실선은 임의의 다른 실선과 접하는 위치까지 그려주는 방식으로 패턴을 설계하였다. 이때, 불규칙하다는 의미는 각 점들의 거리가 일정하지 않다는 것을 의미한다.
구체적으로 상기 단위 평면 상에 81만개의 점을 임의로 위치시킨 후 서로 이웃하는 점들 사이의 거리가 미리 설정된 값보다 작을 경우에는 그 점을 삭제하고 설정된 값보다 큰 경우에는 점을 추가하는 방식으로 불규칙하게 배치된 기준점을 생성하였다. 이렇게 형성된 점들은 서로 이웃하는 점을 잇는 가산의 선에 수직하는 실선을 그리는 등 위에서 설명하는 방식으로 약 81만개의 다각형을 그리고 이렇게 완성된 패턴은 실선 부분이 볼록하고 다각형의 면적 부분이 오목한 형태의 제1패턴을 갖는 양각판으로 제조했으며, 그 심도는 40 um로, 볼록한 실선 부분의 폭은 약 50 um로 적용했다. 제조된 양각판의 모습은 도 3에 나타낸 것과 같다. 다만, 전사는 이후 샌딩 과정을 거친 후 진행되었다.
위와 동일한 방식으로 패턴을 형성하되, 가로세로 각각 45 cm의 단위 평면 상에 불규칙하게 약 140 만개의 점을 위치시키는 방식으로 제2패턴을 갖는 양각판과 약 40 만개의 점을 위치시키는 방식으로 제3패턴을 갖는 양각판을 각각 제조하였다.
제1패턴을 갖는 양각판을 기준으로 평가했을 때, 가로세로 1 cm의 단위면적(1 cm2)당 약 225개의 다각형을 포함하고, 다각형을 감싸는 실선인 볼록부의 형상은 단선이나 교차점 불균일 형상이 관찰되지 않는 것으로 확인되었다.
2) 필름에 엠보 패턴의 전사
위에서 제조한 제1패턴을 갖는 양각판을 이용하여 폴리비닐부티랄 필름(SKC 사 제조)의 양면에 패턴을 전사하였다. 이때, 전사(LSminating)은 90 ℃ 로 5분 동안 진행한 경우를 샘플필름 1, 80 ℃ 로 5분 동안 진행한 경우를 샘플필름 2, 그리고 70 ℃ 로 5분 동안 진행한 경우를 샘플필름 3으로 칭하여 샘플들을 제조하고, 이들을 활용하여 이하 실험을 진행했다.
상기 폴리비닐부티랄 필름은 폴리비닐부틸알 수지 73 중량%와 가소제 27 중량%를 첨가하여 압출한 단층필름과, 위와 동일한 조성의 필름을 스킨층으로 하고, 중앙에 코어층으로 폴리비닐부틸알 수지 63 중량%와 가소제 37 중량%를 첨가하여 공압출하여 제조된 3층차음필름을 각각 준비하여 실험에 적용하였다.
3) 표면 조도의 평가
표면조도는 DIN EN 4287:2010-7에 의거하여 측정하였다. 측정된 결과 샘플필름 1은 37 내지 45 um, 샘플필름 2는 40 내지 48 um, 그리고 샘플필름 3은 34 내지 40 um의 조도(Rz)를 갖는 것으로 확인되었다.
4) 볼록부의 면적 및 그 분포 평가
볼록부의 면적은 아래의 방법으로 평가하였다.
제조된 샘플필름의 표면을 광학현미경을 이용해 촬영한 후, 단위 면적을 선택하고, 상기 단위 면적 내에 포함되는 볼록부와 오목부의 경계를 이은 선을 형성하여 작성한 면적산출용 도면을 작성하였다(도 1 참고). 상기 도면에서 볼록부의 면적을 모두 합산하여 평가했으며, 서로 다른 부분 10곳 이상을 샘플로 계산한 볼록부 면적 값을 평균하여 각 샘플의 볼록부 면적 값으로 하였다.
측정 결과, 샘플필름 1은 볼록부의 평균면적 값이 약 0.5 mm2, 면적분포의 표준편차가 약 0.13인 것으로 평가되었고, 샘플필름 2는 볼록부의 평균면적 값이 약 0.3 mm2, 면적분포의 표준편차가 약 0.07인 것으로 평가되었으며, 샘플필름 3은 볼록부의 평균면적 값이 약 1 mm2, 면적분포의 표준편차가 약 0.25인 것으로 평가되었다.
5) 탈기 성능의 평가
탈기성능은 진공링 장치를 이용한 평가 방식으로 진행하였다.
구체적으로, 상기 샘플필름들(직경 320 mm)을 원형 유리판 사이에 넣고 적층체를 제조한 후, 상기 적층체에 진공링 장치를 설치한 후 진공펌프를 이용하여 탈기 성능 측정 장치 내를 진공화하였다.
충분히 진공화된 상태에서 상기 적층체의 온도를 변경하며 진공도가 유지되는지 여부를 확인하는 방식으로 탈기성능을 측정하였다. 이는, 샘플필름에 형성된 패턴이 무너지는 경우 진공도가 떨어지게 되는 원리를 적용한 것으로, 온도 별로 20 ℃, 30 ℃, 그리고 40 ℃에서 각각 진공도가 유지되는 압력을 각 온도 도달 30초 후에 측정하였고 그 결과를 아래 표 1에 나타냈다. 샘플들은 모두 우수한 탈기 성능을 나타냈다.
샘플번호 | 탈기성능(20℃, cm Hg) | 탈기성능(30℃, cm Hg) | 탈기성능(40℃, cm Hg) |
샘플필름1 | 67 | 65 | 60 |
샘플필름2 | 70 | 70 | 66 |
샘플필름3 | 59 | 38 | 30 |
6) 가장자리 실링(Edge sealing) 평가
예비 접합 과정에서 가장자리 실링이 충분하지 않으면 가장자리 부분에서 기포가 발생하게 되며, 이는 불량의 원인이 된다. 예비접합 이후에 가장자리에 기포 발생 여부와 발생한 기포의 개수로 가장자리 실링 품질을 평가하였다.
구체적으로 2.1 cm 평판유리 2장 사이에 상기 샘플필름들을 두고 접합하여 각각 3매의 샘플을 제조하였다. 상기 샘플 1개가 각각 가로 세로 1000 mm로 샘플 1개의 가장자리 사면의 길이는 총 4 m이고, 각 3개의 샘플을 준비하여 총 12 m에서 가장자리 실링을 평가하였다. 샘플 제조는 20 ℃에서 5분 동안 진공링을 이용해 탈기 후 15분 동안 110 ℃에서 본접합을 하는 방식을 적용했다.
육안으로 평가하여, 가장자리로부터 5 mm 이내에 버블이 발생한 숫자를 표시해 가장자리 실링 정도를 평가했고, 2회 반복실험 하여 버블 발생 숫자의 총 합계로 평가하였다.
위의 샘플들은 모두 30개 이하의 버블이 발생한 것으로 확인되어 전체적으로 우수한 특성을 보였으며, 특히 샘플 2의 경우에는 버블이 1개 이하로 버블이 실질적으로 발생하지 않는 것으로 평가되었다.
7) 내관통성 평가
KS L 2007에 의거하여 접합유리의 내관통성을 평가하였다.
300 mm × 300 mm의 2.1 cm 두께 유리와 위의 샘플필름 1 내지 3을 각각 적용하여 유리-접합유리용 필름-유리의 적층 구조로 제조하고, 진공으로 예비 접합하여 탈기 및 엣지 실링(Edge sealing)하였다. 이후, 고압멸균기(autoclave)를 이용하여 150 ℃에서 2 시간 동안 본 접합하여 시편을 제작하였다. 이후, 2.26 kg의 강구를 상기 시편에 낙구시켜, 시편이 관통이 되는 높이(MBH)를 측정하였다. 이때 높이 4 m 미만에서 관통되는 경우는 Fail로, 4 m 이상의 높이에서 관통되는 경우는 Pass로 평가하였다.
샘플필름 1 내지 3을 각각 적용하여 제조한 적층유리는 모두 Pass로 평가되었다.
8) 내충격성 평가
KS L 2007:2008에 의거하여 내충격성 평가시 접합유리의 결락유무를 평가하였다.
2.1 cm 두께 유리와 샘플필름 1 내지 3을 각각 적용하여 유리-접합유리용 필름-유리의 적층 구조로 제조 및 접합하는 과정은 위의 내관통성 평가와 동일하게 진행했다.
저온 평가는, 227 g의 강구를 영하 20 ℃에서 4 시간 보관 후 9 m 높이에서 도 낙하시키고, 충격을 받은 시편이 깨져서 유리가 비산되거나 시트에서 떨어지는 유리의 양이 15 g 이상인 경우 Fail로, 충격을 받은 시편이 깨지지 않거나 유리가 비산되어 시트에서 떨어지는 유리의 양이 15 g 미만인 경우 Pass로 표기하였다.
상온평가는, 227 g의 강구를 40 ℃에서 4 시간 동안 보관한 후 10 m 높이에서 충격을 받은 시편이 깨져서 유리가 비산되거나 시트에서 떨어지는 유리의 양이 15 g 이상인 경우 Fail로, 충격을 받은 시편이 깨지지 않거나 유리가 비산되어 시트에서 떨어지는 유리의 양이 15 g 미만인 경우 Pass로 표기하였다.
샘플필름 1 내지 3을 각각 적용하여 제조한 적층유리는 저온평가와 상온평가에서 모두 Pass로 평가되었다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
1000: 요철형상 전사장치
10: 비돌출부
20: 돌출부 100: 볼록부
110: 제1볼록부 200: 오목부
500: 표면요철형상 600: 접합유리용 필름, 필름
700: 유리 900: 접합유리
Wc: 오목부의 폭
20: 돌출부 100: 볼록부
110: 제1볼록부 200: 오목부
500: 표면요철형상 600: 접합유리용 필름, 필름
700: 유리 900: 접합유리
Wc: 오목부의 폭
Claims (9)
- 필름의 일면 중 적어도 일부 또는 전부에 위치하는 표면요철형상을 포함하는 것으로, 상기 표면요철형상은 다수의 볼록부들과 서로 이웃하는 상기 볼록부 사이에 위치하는 오목부를 포함하고,
상기 볼록부는 상기 오목부로 둘러싸인 것으로 그 평균면적이 0.01 mm2 내지 4.00 mm2 인, 접합유리용 필름.
- 제1항에 있어서,
상기 표면요철형상은, 상기 볼록부를 단위 면적(1 cm2)당 24 내지 9,800 개 포함하는, 접합유리용 필름.
- 제1항에 있어서,
상기 표면요철형상은, 단위 면적(1 cm2) 내에 위치하는 상기 볼록부 면적의 표준편차가 0.01 내지 0.4인 것인, 접합유리용 필름.
- 제1항에 있어서,
상기 오목부로 둘러싸인 제1볼록부에서, 상기 제1볼록부와 상기 오목부가 접하는 선은 단일폐곡선을 이루는 것인, 접합유리용 필름.
- 제1항에 있어서,
상기 표면요철형상의 표면 조도는 30 내지 70인, 접합유리용 필름.
- 제1항에 있어서,
상기 표면요철형상 내에 위치하며 상기 오목부에 의하여 둘러싸이되 그 내부에 오목부를 포함하지 않는 제1볼록부는, 상기 오목부의 일부를 공유하는 3 내지 7개의 인접볼록부와 서로 이웃하는 것이고,
상기 제1볼록부 및 상기 인접볼록부들은 그 형태가 서로 다른 것인, 접합유리용 필름.
- 제1항에 있어서,
상기 접합유리용 필름은 그 타면 중 적어도 일부 또는 전부에 위치하는 다수의 볼록부들과 서로 이웃하는 상기 볼록부들 사이에 위치하는 오목부를 포함하는 표면요철형상을 더 포함하며,
상기 일면의 임의의 단위 면적(1 cm2)에 포함되는 상기 볼록부들의 형상은 상기 일면과 대향되는 상기 타면의 단위 면적에 위치하는 볼록부들의 형상과 서로 다른 것인, 접합유리용 필름.
- 접합유리용 필름의 일면 중 적어도 일부 또는 전부에 위치하는 표면요철형상을 포함하는 것으로, 상기 표면요철형상은 다수의 볼록부들과 서로 이웃하는 상기 볼록부들 사이에 위치하는 오목부를 포함하며
상기 표면요철형상의 단위 면적(1 cm2)에 포함되는 상기 볼록부들은 상기 볼록부들 중 80% 이상이 아래 식 1을 만족하는 면적을 갖는 것인, 접합유리용 필름.
[식 1]
0.4 x Sm ≤ Sni ≤ 1.6 x Sm
상기 식 1에서, 상기 Sni은 상기 볼록부의 면적이고, 상기 Sm은 상기 볼록부가 위치하는 상기 단위 면적에서 볼록부들의 평균면적이다.
- 다수의 비돌출부들과 상기 비돌출부를 둘러싸며 서로 연결되는 돌출부를 포함하며 상기 비돌출부의 평균면적이 0.01 mm2 내지 4.00 mm2 인 요철형상을 갖는 요철형상 전사장치를 적용하여 상기 표면요철형상을 필름에 전사하여,
상기 필름의 일면 중 일부 또는 전부에 다수의 볼록부들과 서로 이웃하는 상기 볼록부들 사이에 위치하는 오목부를 포함하고 상기 볼록부는 상기 오목부로 둘러싸인 표면요철형상을 갖는 접합유리용 필름을 제조하는 전사단계;
를 포함하는, 접합유리용 필름의 제조방법.
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