KR20200033558A

KR20200033558A - 윈도우 필름

Info

Publication number: KR20200033558A
Application number: KR1020180112987A
Authority: KR
Inventors: 손범권; 장현우; 이동엽
Original assignee: 주식회사 엘지화학
Priority date: 2018-09-20
Filing date: 2018-09-20
Publication date: 2020-03-30
Also published as: KR102382552B1

Abstract

본 출원은 윈도우 필름 및 이를 포함하는 창호에 관한 것이다. 상기 윈도우 필름은 기재층, 제 1 수지 경화층, 적외선 반사층, 및 제 2 수지 경화층을 순차로 포함하고, 상기 적외선 반사층은 금속층 및 금속산화물층을 포함한다. 본 출원에 따르면 가시광 투과도가 낮으면서도 동시에 가시광 반사율도 낮기 때문에 사용자에게 불쾌감을 주지 않는 윈도우 필름에 제공될 수 있다.

Description

윈도우 필름{Window film}

본 출원은 윈도우 필름에 관한 것이다. 구체적으로, 본 출원은, 건축물 또는 차량의 창호에 사용될 수 있는 윈도우 필름에 관한 것이다.

건축물 또는 차량에 있어서, 여름철 외부 열을 차단함으로써 얻어지는 차열성과 겨울철 내부 열의 배출을 막음으로써 얻어지는 단열성은 건축용 또는 차량용 솔라 컨트롤 윈도우 필름이 가져야 할 중요한 특성이다.

일반적으로, 솔라 콘트롤 윈도우 필름은 빛에 대한 반사 또는 흡수를 통해 차열성과 단열성을 확보할 수 있다. 예를 들어, 적외선 반사형 필름은 적외선을 반사할 수 있는 반사층을 가지며, 흡수형 필름은 가시광 및/또는 적외선을 흡수할 수 있는 물질을 포함한다. 가시광 및/또는 적외선 흡수 물질을 포함하는 흡수형 필름은 빛 에너지의 흡수를 통해 열에너지를 차단만 하기 때문에, 차열성은 있으나 단열성이 없고, 열을 지속적으로 흡수할 경우 윈도우 필름이 부착된 유리창의 온도가 상승하면서 열파되는 문제가 있다. 따라서, 일반적으로 적외선 반사형 필름이 흡수형 필름보다 우수한 것으로 평가 받고 있다.

적외선 반사형 필름은 금속층 및 금속산화물층이 교대로 적층된 적외선 반사층을 가지며, 경도 개선이나 오염 방지 등을 위해 적외선 반사층의 상부 및/또는 하부에 별도의 층을 포함하기도 한다. 예를 들어, 적외선 반사층 하부에는 경도 향상을 위한 하드 코팅층을 포함하고, 반사층 상부에는 사용자 접촉 등에 의한 오염이나 외부 자극에 의한 필름 손상을 방지할 수 있는 보호 코팅층을 포함할 수 있다.

반사형 필름의 광학 특성은 금속층 및 금속산화물층이 교대로 적층된 적외선 반사층에 의해 주로 결정된다. 예를 들어, 적외선 반사층의 두께 조절을 통해 광에 대한 필름의 반사 및/또는 투과 정도가 조절될 수 있다. 그러나, 적외선 반사층의 두께를 변화시켜 필름이 갖는 어느 한 광학 특성을 변경시킬 경우에는, 상기 변경된 광학 특성과 상반되는 다른 광학 특성도 함께 변화하기 때문에, 사용자에게 요구되는 광학 특성을 종합적으로 만족하는 필름을 제공하기 어려워진다. 예를 들어, 필름의 가시광 투과율을 낮추고자 금속층의 두께를 증가시키는 경우 필름의 가시광 반사율이 같이 증가하게 되는데, 가시광에 대한 반사율 증가는 사용자에게 공해와 같은 불쾌감을 준다.

본 출원의 일 목적은 건축물 또는 차량의 여름철 차열성과 겨울철 단열성을 개선할 수 있는 윈도우 필름을 제공하는 것이다.

본 출원의 다른 목적은 가시광 투과율이 낮으면서도, 사용자에게 불쾌감을 줄 수 있는 가시광 반사율의 증가가 억제된 윈도우 필름을 제공하는 것이다.

본 출원의 또 다른 목적은 상기 윈도우 필름을 포함하는 창호를 제공하는 것이다.

본 출원의 상기 목적 및 기타 그 밖의 목적은 하기 상세히 설명되는 본 출원에 의해 모두 해결될 수 있다.

본 출원에 관한 일례에서, 본 출원은 윈도우 필름에 관한 것이다. 구체적으로, 상기 윈도우 필름은 여름철 차열성 및/또는 겨울철 단열성을 확보하는데 사용되는 적외선 반사형 솔라콘트롤 필름이다. 상기 윈도우 필름(적외선 반사형 필름)은 적외선과 관련하여 차열성 및 단열성을 확보할 수 있을 뿐 아니라, 낮은 가시광 투과율과 낮은 가시광 반사율을 동시에 구현할 수 있는 윈도우 필름이다.

본 출원에서 「가시광 또는 가시광선」이란 약 380 내지 780 nm 파장 범위 내의 광을 의미할 수 있고, 「적외선」이란 약 780 내지 2,500 nm 파장 범위 내의 근적외선과 2.5 ㎛ 내지 25 ㎛ 파장 범위의 원적외선을 포괄하는 의미로 사용될 수 있다. 또한, 「태양광」은 상기 설명된 가시광선 파장과 적외선 파장을 포괄할 수 있다.

도 1에서와 같이, 본 출원의 윈도우 필름(100)은 기재층(101), 제 1 수지 경화층(102), 적외선 반사층(103), 및 제 2 수지 경화층(104)을 순차로 포함한다. 그리고, 상기 적외선 반사층(103)은 금속층과 금속산화물층을 포함한다. 순차로 적층된 상기 층 구성들은 인접하는 층에 대하여 직접 접할 수 있다. 또는 제 3 의 구성이 서로 인접하는 층 사이에 개재될 수도 있다.

상기 각 층을 형성하는 방법은 특별히 제한되지 않으나, 수지 경화층의 경우 코팅 조성물을 이용하는 습식 코팅법에 의해 형성될 수 있고, 금속층과 금속산화물층은 예를 들어 스퍼터링 증착과 같은 건식 방법에 의해 형성될 수 있다.

상기 윈도우 필름은 도 2(a)에서와 같이 창호에 부착될 수 있다. 구체적으로, 부착 대상인 창호(300)의 표면을 세척하고, 점착제(200)를 매개로 윈도우 필름(100)을 창호에 부착시킨다. 이때, 스퀴지(squeegee)와 같은 도구를 이용하여 제 2 수지 경화층(104)의 상부를 가압하고, 창호(300)와 기재층(101) 사이의 수분이나 기포 등을 제거할 수 있다. 그 결과, 윈도우 필름의 기재층 측은 실외 측에 위치할 수 있고, 윈도우 필름의 제 2 수지 경화층은 실내 측에 위치할 수 있다. 상기 점착층은 윈도우 필름의 일 구성일 수 있으며, 이 경우, 상기 필름은 점착층으로부터 박리가능한 이형층을 더 포함할 수 있다.

하나의 예시에서, 상기 윈도우 필름은 하기 조건 1 및 조건 2를 만족하는 필름일 수 있다. 조건 1 및 2와 관련된 투과율과 반사율은 하기 실험례와 관련하여 기재된 방법에 따라 측정될 수 있다.

조건 1: 가시광에 대한 투과율이 20 % 내지 80 % 범위 이내

조건 2: 상기 윈도우 필름 중 기재층 외측에서 측정된 가시광 반사율이 20% 이하

일반적으로 적외선 반사형인 솔라콘트롤 필름의 경우, 적외선 반사층의 파장 선택성상 적외선에 대한 높은 반사율을 가지면서, 동시에 높은 가시광 투과율과 낮은 가시광 반사율을 갖도록 구성되는 것이 일반적이다. 예를 들어, 종래 필름의 경우 가시광에 대한 투과율은 적어도 60 % 이상, 70% 이상 또는 75 % 이상이면서, 가시광에 대한 반사율은 15 % 이내인 것이 일반적이었다. 그러나, 다양한 가시광 투과율을 가진 윈도우 필름에 대한 수요가 증가하면서, 적외선 반사형 윈도우 필름에 대해서도 낮은 가시광 투과도를 갖는 제품에 대한 요구가 증가하고 있다. 예를 들어, 차량용 윈도우 필름의 경우, 60% 또는 50% 이하 수준의 낮은 가시광 투과율을 만족하는 필름에 대한 니즈가 증가하고 있다. 그러나, 가시광 투과율을 낮추기 위해 적외선 반사층의 두께를 조절하는 경우에는 가시광 반사율이 증가하게 되면서 사용자에게 불쾌감을 줄 수 있다. 이러한 반사형 윈도우 필름의 특성으로 인해, 낮은 가시광 투과율을 가지면서, 다른 광학 특성은 충분히 우수한 제품을 제작하기는 쉽지 않은 문제가 있다.

이와 관련하여, 본 출원의 필름은 조건 1을 만족하는 필름으로서, 가시광에 대한 투과율이 상대적으로 낮은 필름일 수 있다. 예를 들어 본 출원 윈도우 필름의 가시광 투광율은 75% 이하, 70% 이하, 65% 이하, 60% 이하, 55% 이하, 50% 이하, 45% 이하 또는 40% 이하일 수 있다. 동시에, 본 출원의 윈도우 필름은 상기 조건 2를 만족하는 것과 같이 기재층 측에서 낮은 가시광 반사율을 갖는다. 예를 들어, 조건 2와 관련하여 본 출원 윈도우 필름의 가시광 반사율은 15% 이하 또는 10% 이하일 수 있다. 따라서, 실외에서 필름이 부착된 창호를 바라보는 사용자 또는 관찰자에게 불쾌감을 주지 않을 수 있다.

하나의 예시에서, 상기 윈도우 필름은 하기 조건 1 및 조건 3을 만족하는 필름일 수 있다. 조건 1 및 3과 관련된 투과율과 반사율은 하기 실험례와 관련하여 기재된 방법에 따라 측정될 수 있다.

조건 1: 가시광에 대한 투과율이 20 % 내지 80 % 범위 이내

조건 3: 상기 윈도우 필름 중 제 2 수지 경화층 외측에서 측정된 가시광 반사율이 20% 이하

윈도우 필름이 조건 1과 조건 3을 동시에 만족하는 경우, 가시광에 대한 투과율을 낮추면서도 제 2 수지 경화층 측에서 낮은 가시광 반사율을 갖는다. 따라서, 실내에서 필름이 부착된 창호를 바라보는 사용자 또는 관찰자에게 불쾌감을 주지 않을 수 있다. 예를 들어, 조건 1에 따른 가시광 투과율의 구체적인 수치는 상기 설명한 바와 같고, 조건 3과 관련하여 본 출원 윈도우 필름의 가시광 반사율은 15% 이하 또는 10% 이하일 수 있다.

또 하나의 예시에서, 상기 윈도우 필름은 하기 조건 1 내지 조건 3을 모두 만족하는 필름일 수 있다. 조건 1 내지 3과 관련된 투과율과 반사율은 하기 실험례와 관련하여 기재된 방법에 따라 측정될 수 있다.

조건 1: 가시광에 대한 투과율이 20 % 내지 80 % 범위 이내

윈도우 필름이 조건 1 내지 조건 3 모두를 동시에 만족하는 경우, 가시광에 대한 투과율을 낮추면서도 기재층측 및 제 2 수지 경화층측에서 낮은 가시광 반사율을 갖는다. 따라서, 실내 및 실외 각각에서 필름이 부착된 창호를 바라보는 사용자 또는 관찰자에게 불쾌감을 주지 않을 수 있다. 윈도우 필름이 상기 1 내지 3 조건을 모두 만족하는 경우, 조건 1에 따른 가시광 투과율의 구체적인 수치는 상기 설명한 바와 같고, 조건 2와 3에 따른 가시광 투과율의 구체적인 수치 역시 상기 설명한 바와 같을 수 있다.

상기와 같이, 본 출원의 발명자는 적외선 반사층의 구성(예: 적외선 반사층의 두께 등) 변경이 없고, 다른 광학 특성의 저하(예: 반사율의 증가)가 없는 적외선 반사형 윈도우 필름을 개발하였다. 구체적으로, 본 출원의 발명자는, 윈도우 필름 내부 수지 경화층의 태양광에 대한 흡수율, 특히 가시광선 및/또는 적외선에 대한 흡수율이 증가하는 경우에는 적외선 반사형 윈도우 필름의 장점인 단열성을 유지하면서 가시광에 대한 반사율 증가 없이 윈도우 필름의 가시광선 투과율을 낮출 수 있다는 것을 확인하였다.

이와 관련하여, 본 출원의 윈도우 필름은 제 1 수지 경화층에 가시광 흡수제 및 적외선 흡수제 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 즉, 상기 윈도우 필름의 제 1 수지 경화층 제조시에는, 가시광 흡수제 및/또는 적외선 흡수제를 포함하는 수지 조성물이 사용될 수 있다.

하나의 예시에서, 가시광 흡수제로는 380 내지 780 nm 파장의 광, 보다 구체적으로는 480 내지 630 nm 파장대의 광을 흡수할 수 있는 재료가 사용될 수 있다. 이러한 재료의 종류는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어 블랙 염료가 사용될 수 있다. 또한, 가시광선 흡수 기능을 갖는다고 알려진 범용 제품들도 제한없이 사용될 수 있는데, 예를 들어, BASF社의 Orasol Black X55(최대 흡수 파장=580nm) 등이 사용될 수 있다.

하나의 예시에서, 적외선 흡수제로는 가시광 영역에 포함되는 일부 광과 그 이상 파장의 광을 흡수하는 재료가 사용될 수 있다. 예를 들어, 350 내지 2,100nm 파장대의 광, 구체적으로는 400 내지 1,300 nm 파장대의 광, 보다 구체적으로는 780 내지 1,300 nm 파장대의 광을 흡수할 수 있는 재료가 사용될 수 있다. 이러한 적외선 흡수제의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, 금속 착물계 염료, 프탈로시아닌계 염료, 나프탈로시아닌계 염료, 분자 내 금속-착물 형태를 갖는 시아닌계 염료, 또는 디이모니움계 염료 등이 사용될 수 있다. 또한, 적외선 흡수 기능을 갖는다고 알려진 범용 제품들도 제한없이 사용될 수 있는데, 예를 들어, 경인양행社의 NIR-850PTC-F(최대 흡수 파장=850nm) 등이 사용될 수 있다.

본 출원에 관한 일례에서, 상기 언급된 적외선 흡수제 및 가시광 흡수제는 제 1 수지 경화층에만 포함되고, 상기 제 2 수지 경화층에는 포함되지 않을 수 있다. 이들 흡수제가 제 2 수지 경화층에 포함되는 경우, 사용자 접촉 등에 의해 흡수제가 묻어나는 것과 같이, 윈도우 필름의 사용 안정성에 문제가 발생할 수 있다.

하나의 예시에서, 상기 제 1 수지 경화층은 가시광 흡수제를 상기 제 1 수지 경화층의 고형분 대비 30 중량부 이하로 포함할 수 있다. 본 출원에서 고형분이란, 수지 경화층을 형성하는데 사용되는 조성물(코팅액)을 도포 후 열 건조한 경우에 남아 있는 비 휘발성분을 의미할 수 있다. 즉, 조성물 성분 중 용매를 제외한 나머지 성분을 의미할 수 있다. 구체적으로, 상기 제 1 수지 경화층은 수지 경화층의 고형분 대비 25 중량부 이하로, 20 중량부 이하로, 15 중량부 이하로, 10 중량부 이하로 또는 5 중량부 이하로 포함할 수 있다. 상기 가시광 흡수제의 함량 하한은 특별히 제한되지 않으나, 0.1 중량부 이상, 0.5 중량부 이상, 1 중량부 이상 또는 1.5 중량부 이상일 수 있다. 본 명세서에서는, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 「중량부」는 중량 비율을 의미한다.

하나의 예시에서, 상기 제 1 수지 경화층은 적외선 흡수제를 상기 제 1 수지 경화층의 고형분 대비 30 중량부 이하로 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 제 1 수지 경화층은 수지 경화층의 고형분 대비 25 중량부 이하로, 20 중량부 이하로, 15 중량부 이하로 또는 10 중량부 이하로 포함할 수 있다. 상기 적외선 흡수제의 함량 하한은 특별히 제한되지 않으나, 0.1 중량부 이상, 0.5 중량부 이상, 1 중량부 이상, 1.5 중량부 이상, 2 중량부 이상, 2.5 중량부 이상, 3 중량부 이상, 3.5 중량부 이상, 4 중량부 이상, 4.5 중량부 이상, 또는 5 중량부 이상일 수 있다.

상기 기재층은 필름에 대한 지지체 역할을 수행하는 구성이다, 상기 설명된 윈도우 필름의 특성을 저해하지 않는다면, 상기 기재층의 구체적인 종류는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 상기 기재층은 유리 또는 고분자 수지를 포함할 수 있다.

하나의 예시에서, 상기 기재층은 플렉서블(flexible) 특성을 갖도록 가요성 수지를 포함할 수 있다. 예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트 수지, 폴리에틸렌나프탈레이트 수지, 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지 등의 폴리에스테르계 수지, 아세테이트계 수지, 폴리에테르 술폰계 수지, 폴리카보네이트계 수지, 폴리이미드계 수지, 폴리오레핀계수지, (메타)아크릴레이트계 수지, 폴리염화비닐계 수지, 폴리스티렌계 수지, 폴리 비닐 알코올계 수지, 폴리아릴레이트계 수지 또는 폴리페닐렌 황화물계 수지 등이 기재층에 사용될 수 있다.

상기 설명된 윈도우 필름의 광학 특성 확보 및/또는 기재층의 가요성 확보에 장애가 되지 않는다면, 기재층의 두께는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 기재층은 5 ㎛ 이상, 10 ㎛ 이상, 20 ㎛ 이상, 또는 30 ㎛ 이상의 두께를 가질 수 있다. 또한, 상기 기재층은 200 ㎛ 이하 또는 150 ㎛ 이하의 두께를 가질 수 있다.

금속산화물층과 금속층을 포함하는 적외선 반사층은 가시광선에 대한 투과와 적외선에 대한 반사와 같이, 광에 대한 파장 선택성을 윈도우 필름에 부여하는 층이다.

하나의 예시에서, 상기 금속층은 티타늄(Ti), 은(Ag), 백금(Pt), 금(Au), 구리(Cu), 크롬(Cr), 알루미늄(Al), 팔라듐(Pd) 및/또는 니켈(Ni)을 포함할 수 있다. 상기 금속층은 상기 나열된 금속만을 포함하는 층일 수 있고, 또는 상기 나열된 성분 외에 다른 성분을 포함하지만 상기 금속을 주성분으로 포함하는 층일 수 있다. 주성분이란, 어느 층을 구성하는 성분 중 어느 한 성분이 해당 층에서 차지하는 중량비가 85% 이상인 경우를 의미할 수 있다.

하나의 예시에서, 상기 금속층은 복수의 하위 금속층을 포함할 수 있다. 상기 하위 금속층은 상기 나열된 것과 동일한 금속 성분 중에서 1 이상을 포함하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 각 하위 금속층은 2 이상의 금속 성분을 하나의 층 내에 포함할 수 있다. 또 다른 예시에서는 서로 다른 금속 성분을 포함하는 복수의 하위 금속층이 서로 적층되어 상기 금속층을 구성할 수도 있다.

상기 설명된 윈도우 필름의 광학 특성 확보에 장애가 되지 않는다면, 상기 금속층의 두께는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 상기 금속층의 두께는 50 nm 이하, 45 nm 이하, 40 nm 이하, 35 nm 이하, 30 nm 이하, 25 nm 이하 또는 20 nm 이하일 수 있다.

하나의 예시에서, 상기 금속층의 두께는 5 nm 내지 20 nm 범위 내 일 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 본 출원은 가시광 투과도가 낮은 윈도우 제품을 제공하는데 있어서 두께가 20 nm 이하와 같이 얇은 금속층을 사용할 수 있다. 따라서, 가시광에 대한 반사율 증가와 그로 인한 사용자 불쾌감을 예방할 수 있다.

하나의 예시에서, 상기 금속산화물층은 니오븀(Nb), 안티몬(Sb), 바륨(Ba), 갈륨(Ga), 게르마늄(Ge), 하프늄(Hf), 인듐(In), 란티늄(La), 마그네슘(Mg), 셀렌(Se), 규소(Si), 탄탈(Ta), 티타늄(Ti), 바나듐(V), 이트륨(Y), 아연(Zn), 및 주석(Sn)의 산화물 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 상기 금속산화물층은 상기 금속의 산화물만으로 이루어진 층이거나, 상기 나열된 성분 외에 다른 성분을 포함하지만 금속산화물을 주성분으로 포함하는 층일 수 있다.

하나의 예시에서, 상기 금속산화물층은 복수의 하위 금속산화물층을 포함할 수 있다. 상기 하위 금속산화물층은 상기 나열된 것과 동일한 금속산화물 성분 중에서 1 이상을 포함하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 각 하위 금속산화물층은 2 이상의 금속산화물 성분을 하나의 층에 포함할 수 있다. 또 다른 예시에서는, 서로 다른 금속산화물 성분을 포함하는 복수의 하위 금속산화물층이 서로 적층되어 상기 금속산화물층을 구성할 수도 있다.

상기 설명된 윈도우 필름의 광학 특성 확보에 장애가 되지 않는다면, 상기 금속산화물층의 두께는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 상기 금속산화물층은 5 nm 이상, 10 nm 이상, 15 nm 이상, 20 nm 이상, 25 nm 이상, 30 nm 이상, 35 nm 이상, 40 nm 이상, 45 nm 이상 또는 50 nm 이상의 두께를 가질 수 있다. 그 상한은 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어, 300 nm 일 수 있다.

본 출원에서, 상기 금속층과 금속산화물층의 적층 형태는 특별히 제한되지 않는다. 에를 들어, 금속층과 금속산화물층이 교대로 적층될 수 있다.

하나의 예시에서, 상기 가시광선 흡수제 및/또는 적외선 흡수제를 제 1 수지 경화층에 포함하는 윈도우 필름의 열관류율은 3.8 이하일 수 있다. 예를 들어, 상기 열관류율은 3.75 이하, 3.70 이하, 3.65 이하, 3.60 이하 또는 3.55 이하일 수 있다. 상기 열관류율은 낮을수록 좋은 것이기 때문에, 그 하한은 특별히 제한되지 않는다. 상기 열관류율을 만족하는 경우, 겨울철에 필요한 적정 수준의 단열성을 확보할 수 있다. 열관류율은 하기 실험례에서 설명되는 것과 동일한 방법으로 측정될 수 있다. 하기 실험례에서 확인되는 것과 같이, 실시예는 흡수제가 사용된 수지 경화층을 사용하는 반면 비교예는 흡수제를 포함하지 않는 수지 경화층을 사용하더라도, 상기 실시예와 비교예의 적외선 반사층 구성이 동일한 경우에는 열관류율이 거의 동일한 값을 보이는 것을 알 수 있다. 이는 흡수제를 포함한 수지층이 열관류율과 관련된 적외선 반사층 고유의 기능을 저해하는 것이 아님을 의미한다.

하나의 예시에서, 상기 가시광선 흡수제 또는 적외선 흡수제를 포함하는 윈도우 필름의 차폐계수는 0.600 이하일 수 있다. 구체적으로, 0.590 이하, 0.580 이하, 0.570 이하, 0.560 이하, 0.550 이하 도는 0.540 이하일 수 있다. 상기 차폐계수는 낮을수록 좋은 것이기 때문에, 그 하한은 특별히 제한되지 않는다. 상기 차폐계수를 만족하는 경우, 여름철에 필요한 적정 수준의 차열성을 확보할 수 있다. 차폐계수는 하기 실험례에서 설명되는 것과 동일한 방법으로 측정될 수 있다.

또 하나의 예시에서, 상기 적외선 흡수제를 포함하는 윈도우 필름은 가시광 흡수제를 포함하는 윈도우 필름 보다 더 낮은 차폐계수를 가질 수 있다. 차폐계수의 경우 태양광 투과도가 가장 큰 인자로 작용하는데, 적외선 흡수제는 가시광 흡수제 보다 더 넓은 파장 영역에 대한 흡수(즉, 태양광에 대한 투과도가 낮음)가 가능하기 때문이다. 예를 들어, 제 1 수지 경화층 내에 적외선 흡수제를 포함하는 윈도우 필름의 차폐계수는 0.550 이하, 0.540 이하, 0.530 이하, 0.520 이하, 0.510 이하 또는 0.505 이하일 수 있다.

하나의 예시에서, 상기 윈도우 필름은 25 % 내지 50% 범위의 태양방사 흡수율을 가질 수 있다. 태양방사 흡수율은 하기 실험례에서 설명되는 방법에 따라 측정될 수 있다. 상기 태양방사 흡수율은 본 출원에서 설명되는 것처럼, 소정 함량의 가시광선 흡수제 및/또는 적외선 흡수제를 제 1 수지 경화층에 사용함으로써 확보할 수 있다.

상기 설명된 윈도우 필름의 광학 특성에 장애가 되지 않는다면, 상기 제 1 수지 경화층과 제 2 수지 경화층의 구성은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 상기 제 1 및 수지 경화층은, 가시광선 흡수제 및 적외선 흡수제 외에, 경화성 화합물 및/또는 무기입자를 더 포함하는 조성물로부터 형성될 수 있다. 그리고 예를 들어, 상기 제 2 수지 경화층은 경화성 화합물 및/또는 무기입자를 포함하는 조성물로부터 형성될 수 있다. 상기 수지 경화층 형성시 사용되는 경화성 화합물로는, 예를 들어, 단관능 또는 다관능 (메트)아크릴레이트 화합물을 포함하는 조성물 또는 에폭시계 화합물을 포함하는 조성물이 사용될 수 있다.

하나의 예시에서, 상기 제 1 수지 경화층은, 예를 들어, 광경화 타입의 조성물로부터 형성될 수 있다. 상기에서 용어 「광경화 타입의 조성물」은 광조사, 즉 전자기파의 조사에 의해 경화 과정이 유도되는 조성물을 의미한다. 상기 전자기파는 마이크로파(microwaves), 적외선(IR), 자외선(UV), X선, γ선 또는 α-입자선(α-particle beam), 프로톤빔(proton beam), 뉴트론빔(neutron beam) 및 전자선(electron beam)과 같은 입자빔을 총칭하는 의미로 사용된다.

상기 제 1 수지 경화층이 광경화 타입 조성물로부터 형성될 경우, 상기 조성물은 광경화형 올리고머를 포함할 수 있다. 즉, 상기 제 1 수지 경화층은 후술하는 올리고머 또는 그 외 성분을 경화된 상태로 포함할 수 있다. 광경화형 올리고머로는, 당업계에서 광경화형(예: UV 경화형) 조성물 제조에 사용되는 올리고머 성분이 제한없이 사용될 수 있다. 예를 들면, 상기 올리고머는, 분자 중에 2개 이상의 이소시아네이트기를 가지는 폴리이소시아네이트 및 히드록시알킬 (메타)아크릴레이트를 반응시킨 우레탄 아크릴레이트; 폴리에스테르 폴리올 및 (메타)아크릴산을 탈수 축합 반응시킨 에스테르계 아크릴레이트; 폴리에스테르 폴리올 및 폴리이소시아네이트를 반응시킨 에스테르계 우레탄 수지를 히드록시알킬 아크릴레이트과 반응시킨 에스테르계 우레탄 아크릴레이트; 폴리알킬렌글리콜 디(메타)아크릴레이트 등과 같은 에테르계 아크릴레이트; 폴리에테르 폴리올 및 폴리이소시아네이트를 반응시킨 에테르계 우레탄 수지를 히드록시알킬 (메타)아크릴레이트와 반응시킨 에테르계 우레탄 아크릴레이트; 또는 에폭시 수지 및 (메타)아크릴산을 부가 반응시킨 에폭시 아크릴레이트 등을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

하나의 예시에서, 상기 제 1 수지 경화층은 광경화형 올리고머로서 지방족 우레탄 아크릴레이트를 포함할 수 있다. 이때, 지방족이란, 비고리형 지방족 단위와 지방족 고리 단위를 포함하는 의미로 사용될 수 있다. 예를 들어, 지방족 우레탄 아크릴레이트가 포함하는 지방족 단위는 C1 내지 C30의 지방족 화합물 단위일 수 있고, 상기 지방족이 지방족 고리 단위인 경우에는 C3 내지 C20 의 지방족 고리 화합물 단위일 수 있다.

지방족 우레탄 아크릴레이트로는, 지방족 폴리이소시아네이트, 지방족 폴리올 및 히드록시알킬 (메타)아크릴레이트를 포함하는 혼합물의 반응물을 사용할 수 있다. 상기 원료를 사용하여 우레탄 아크릴레이트를 형성하는 방식은 공지된 방식을 사용할 수 있으며, 각 성분간의 비율도 본 출원의 목적을 해하지 않는 범위 내에서 적절히 조절될 수 있다.

하나의 예시에서, 상기 제 1 수지 경화층은 고형분 대비 35 중량부 이상의 광경화형 올리고머를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 제 1 수지 경화층은, 경화층 내 고형분 100 중량부를 기준으로, 40 중량부 이상, 45 중량부 이상, 50 중량부 이상, 55 중량부 이상, 60 중량부 이상, 65 중량부 이상 또는 70 중량부 이상의 광경화형 올리고머를 포함할 수 있다. 상기 함량의 상한은 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어, 80 중량부 이하일 수 있다.

하나의 예시에서, 상기 제 1 수지 경화층 형성용 조성물은 광경화형 단량체 성분을 더 포함할 수 있다. 상기 단량체 성분으로는 분자 구조 중에 (메타)아크릴로일기 등과 같은 반응성 관능기를 가지는 단량체가 사용될 수 있다. 비제한적인 일례에서, 상기 단량체로는, 알킬 (메타)아크릴레이트; 히드록시에틸 (메타)아크릴레이트, 히드록시프로필 (메타)아크릴레이트 또는 히드록시부틸 (메타)아크릴레이트 등과 같은 히드록시기 함유 단량체; (메타)아크릴산 또는 β카복시에틸 (메타)아크릴레이트 등과 같은 카복실기 함유 단량체; 2-(2-에톡시에톡시)에틸 (메타)아크릴레이트 등과 같은 알콕시기 함유 단량체; 벤질 (메타)아크릴레이트 또는 페녹시에틸 (메타)아크릴레이트 등과 같은 방향족기 함유 단량체; 테트라히드로푸르푸릴 (메타)아크릴레이트(tetrahydrofurfuryl (meth)acrylate) 또는 (메타)아크릴로일 몰포린((meth)acryloyl morpholine) 등과 같은 헤테로고리 잔기 함유 단량체; 또는 다관능성 아크릴레이트 등을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기에서 알킬 (메타)아크릴레이트의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 탄소수 1 내지 14의 직쇄상 또는 분지상의 알킬기를 가지는 알킬 (메타)아크릴레이트를 사용할 수 있다. 이와 같은 단량체의 예로는 메틸 (메타)아크릴레이트, 에틸 (메타)아크릴레이트, n-프로필 (메타)아크릴레이트, 이소프로필 (메타)아크릴레이트, n-부틸 (메타)아크릴레이트, t-부틸 (메타)아크릴레이트, sec-부틸 (메타)아크릴레이트, 펜틸 (메타)아크릴레이트, 헥실 (메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실 (메타)아크릴레이트, 2-에틸부틸 (메타)아크릴레이트, n-옥틸 (메타)아크릴레이트, 이소옥틸 (메타)아크릴레이트, 이소노닐 (메타)아크릴레이트, 라우릴 (메타)아크릴레이트 및 테트라데실 (메타)아크릴레이트 등을 들 수 있고, 상기 중 일종 또는 이종 이상의 혼합을 사용할 수 있다.

하나의 예시에서, 상기 제 1 수지 경화층 형성용 조성물은, 광경화형 단량체로서, 다관능성 아크릴레이트를 포함할 수 있다. 상기 다관능성 아크릴레이트의 종류로는, 예를 들면, 1,4-부탄디올 디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올 디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 디(메타)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜 디(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜아디페이트(neopentylglycol adipate) 디(메타)아크릴레이트, 히드록시피발산(hydroxyl puivalic acid) 네오펜틸글리콜 디(메타)아크릴레이트, 디시클로펜타닐(dicyclopentanyl) 디(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디시클로펜테닐 디(메타)아크릴레이트, 에틸렌옥시드 변성 디(메타)아크릴레이트, 디(메타)아크릴록시 에틸 이소시아누레이트, 알릴(allyl)화 시클로헥실 디(메타)아크릴레이트, 트리시클로데칸디메탄올(메타)아크릴레이트, 디메틸롤 디시클로펜탄 디(메타)아크릴레이트, 에틸렌옥시드 변성 헥사히드로프탈산 디(메타)아크릴레이트, 트리시클로데칸 디메탄올(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 변성 트리메틸프로판 디(메타)아크릴레이트, 아다만탄(adamantane) 디(메타)아크릴레이트 또는 9,9-비스[4-(2-아크릴로일옥시에톡시)페닐]플루오렌(fluorine) 등과 같은 2관능형 아크릴레이트; 트리메틸롤프로판 트리(메타)아크릴레이트, 디펜타에리쓰리톨 트리(메타)아크릴레이트, 프로피온산 변성 디펜타에리쓰리톨 트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리쓰리톨 트리(메타)아크릴레이트, 프로필렌옥시드 변성 트리메틸롤프로판 트리(메타)아크릴레이트, 3 관능형 우레탄 (메타)아크릴레이트 또는 트리스(메타)아크릴록시에틸이소시아누레이트 등의 3관능형 아크릴레이트; 디글리세린 테트라(메타)아크릴레이트 또는 펜타에리쓰리톨 테트라(메타)아크릴레이트 등의 4관능형 아크릴레이트; 프로피온산 변성 디펜타에리쓰리톨 펜타(메타)아크릴레이트 등의 5관능형 아크릴레이트; 및 디펜타에리쓰리톨 헥사(메타)아크릴레이트, 카프로락톤 변성 디펜타에리쓰리톨 헥사(메타)아크릴레이트 또는 우레탄 (메타)아크릴레이트(ex. 이소시아네이트 단량체 및 트리메틸롤프로판 트리(메타)아크릴레이트의 반응물 등의 6관능형 아크릴레이트 등을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

하나의 예시에서, 상기 제 1 수지 경화층은 고형분 대비 0.001 중량부 이상의 광경화형 단량체를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 제 1 수지 경화층은, 경화층 내 고형분 100 중량부를 기준으로, 0.005 중량부 이상 또는 0.01 중량부 이상의 광경화형 단량체를 포함할 수 있다. 상기 함량의 상한은 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어, 15 중량부 이하 또는 10 중량부 이하일 수 있다.

하나의 예시에서, 상기 제 1 수지 경화층을 형성하는데 사용되는 수지 조성물은 입자(무기 필러)를 포함할 수 있다. 상기 입자는 제 1 수지 경화층이 적정 수준의 경도를 가질 수 있도록 한다. 입자의 종류는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 상기 입자는 클레이, 탈크, 알루미나, 탄산칼슘, 지르코니아 및/또는 실리카 입자일 수 있다. 하나의 예시에서, 상기 입자는 MEK와 같은 유기 용매에 분산된 콜로이드 입자로서 사용될 수 있다.

하나의 예시에서, 상기 제 1 수지 경화층에 포함되는 입자는 0.01 내지 1 ㎛ 범위 내의 직경(입경)을 가질 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 입자는 D50 입도분석기로 측정한 평균 입경이 5 내지 100 nm 또는 8 내지 40 nm의 범위 내일 수 있다.

하나의 예시에서, 상기 제 1 수지 경화층은 고형분 대비 70 중량부 이하의 입자를 포함할 수 있다. 구체적으로제 1 수지 경화층은, 경화층 내 고형분 100 중량부를 기준으로, 65 중량부 이하, 60 중량부 이하, 55 중량부 이하, 50 중량부 이하, 45 중량부 이하, 40 중량부 이하 또는 35 중량부 이하의 입자를 포함할 수 있다. 상기 함량의 하한은 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어, 5 중량부 이상, 10 중량부 이상 또는 15 중량부 이상일 수 있다. 상기 입경 및 함량 범위를 만족하는 경우, 제 1 수지 경화층이 적정 수준의 경도를 확보할 수 있다.

상기 제 1 수지 경화층 형성을 위한 조성물은 광개시제를 더 포함할 수 있다. 광개시제로서는, 광조사 등을 통하여 중합 반응을 개시시킬 수 있는 것이라면, 어느 것이나 사용할 수 있다. 예를 들면, 알파-히드록시케톤계 화합물(ex. IRGACURE 184, IRGACURE 500, IRGACURE 2959, DAROCUR 1173; Ciba Specialty Chemicals(제)); 페닐글리옥실레이트(phenylglyoxylate)계 화합물(ex. IRGACURE 754, DAROCUR MBF; Ciba Specialty Chemicals(제)); 벤질디메틸케탈계 화합물(ex. IRGACURE 651; Ciba Specialty Chemicals(제)); a-아미노케톤계 화합물(ex. IRGACURE 369, IRGACURE 907, IRGACURE 1300; Ciba Specialty Chemicals(제)); 모노아실포스핀계 화합물(MAPO)(ex. DAROCUR TPO; Ciba Specialty Chemicals(제)); 비스아실포스펜계 화합물(BAPO)(ex. IRGACURE 819, IRGACURE 819DW; Ciba Specialty Chemicals(제)); 포스핀옥시드계 화합물(ex. IRGACURE 2100; Ciba Specialty Chemicals(제)); 메탈로센계 화합물(ex. IRGACURE 784; Ciba Specialty Chemicals(제)); 아이오도늄염(iodonium salt)(ex. IRGACURE 250; Ciba Specialty Chemicals(제)); 및 상기 중 하나 이상의 혼합물(ex. DAROCUR 4265, IRGACURE 2022, IRGACURE 1300, IRGACURE 2005, IRGACURE 2010, IRGACURE 2020; Ciba Specialty Chemicals(제)) 등을 들 수 있고, 상기 중 일종 또는 이종 이상을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

하나의 예시에서, 상기 제 1 수지 경화층은 고형분 대비 10 중량부 이하의 광개시제를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 제 1 수지 경화층은, 경화층 내 고형분 100 중량부를 기준으로, 10 중량부 이하, 9 중량부 이하, 8 중량부 이하, 7 중량부 이하, 6 중량부 이하 또는 5 중량부 이하의 광개시제를 포함할 수 있다. 상기 함량의 하한은 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어, 0.1 중량부 이상 또는 0.5 중량부 이상일 수 있다.

상기 제 1 수지 경화층은 윈도우 필름에 요구되는 적정 수준의 강도를 확보하고, 상기 설명된 윈도우 필름의 광학 특성에 장애가 되지 수준에서 소정의 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 수지 경화층은 0.5 ㎛ 내지 10 ㎛ 범위의 두께를 가질 수 있다.

상기 제 2 수지 경화층은 적외선 반사층을 보호할 수 있는 보호코팅층으로, 윈도우 필름의 유리 부착 시공 및 사용 중에 발생하는 외적 자극에 의한 손상을 방지하기 위한 구성이다. 상기 제 2 수지 경화층은 내오염성과 내스크래치성을 갖도록 구성된다.

하나의 예시에서, 상기 제 2 수지 경화층 형성을 위한 조성물은 광경화형 올리고머를 포함할 수 있다. 즉, 상기 제 2 수지 경화층은 후술하는 올리고머 또는 단량체 성분을 경화된 상태로 포함할 수 있다. 광경화형 올리고머로는 상기 제 1 수지 경화층과 관련하여 설명된 올리고머가 사용될 수 있다.

하나의 예시에서, 상기 제 2 수지 경화층 형성을 위한 조성물은 광경화형 단량체를 포함할 수 있다. 광경화형 단량체로는 상기 제 1 수지 경화층과 관련하여 설명된 것들이 사용될 수 있다.

하나의 예시에서, 상기 제 2 수지 경화층 형성용 조성물은 인산계 (메타)아크릴레이트를 포함할 수 있다. 상기 인산계 (메타)아크릴레이트는 적어도 하나 이상의 인산기를 포함하는 (메타)아크릴레이트 화합물일 수 있고, 예를 들어, 포스페이트 (메타)아크릴레이트를 포함할 수 있다. 인산계 (메타)아크릴레이트 사용시, 제 2 수지 경화층의 적외선 반사층에 대한 부착력과 필름의 내구 신뢰성을 확보할 수 있다.

하나의 예시에서, 상기 제 2 수지 경화층 형성용 조성물은 고형분 대비 0.001 중량부 이상의 인산계 (메타)아크릴레이트를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 제 2 수지 경화층은, 경화층 내 고형분 100 중량부를 기준으로, 0.005 중량부 이상 또는 0.01 중량부 이상, 0.05 중량부 이상, 0.1 중량부 이상의 인산계 (메타)아크릴레이트를 포함할 수 있다. 상기 함량의 상한은 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어, 15 중량부 이하 또는 10 중량부 이하일 수 있다.

하나의 예시에서, 상기 제 2 수지 경화층 형성용 조성물은 불소계 (메타)아크릴레이트를 포함할 수 있다. 상기 불소계 (메타)아크릴레이트는 예를 들어, 퍼플루오르 폴리에테르 아크릴레이트와 같은 퍼플루오르 화합물일 수 있다. 제 2 수지 경화층이 불소계 (메타)아크릴레이트를 포함하는 경우, 필름의 내오염 특성을 개선할 수 있다.

하나의 예시에서, 상기 상기 제 2 수지 경화층 형성용 조성물은 고형분 대비 0.001 중량부 이상의 불소계 (메타)아크릴레이트를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 제 2 수지 경화층은, 경화층 내 고형분 100 중량부를 기준으로, 0.005 중량부 이상, 0.01 중량부 이상, 0.05 중량부 이상, 0.1 중량부 이상, 0.5 중량부 이상 또는 1 중량부 이상의 불소계 (메타)아크릴레이트를 포함할 수 있다. 상기 함량의 상한은 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어, 15 중량부 이하 또는 10 중량부 이하일 수 있다.

하나의 예시에서, 상기 제 2 수지 경화층 형성용 조성물은 티올계 화합물을 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 제 2 수지 경화층은, 경화층 내 고형분 100 중량부를 기준으로, 0.05 중량부 이상, 0.1 중량부 이상, 0.5 중량부 이상, 1 중량부 이상, 5 중량부 이상, 또는 10 중량부 이상의 티올계 화합물을 포함할 수 있다. 상기 함량의 상한은 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어, 15 중량부 이하 또는 10 중량부 이하일 수 있다. 본 출원은 상기 함량 비율을 조절함으로써, 제 2 수지 경화층의 자외선 경화 시, O2 inhibition을 감소시켜 박막의 두께에도 불구하고 내스크래치성 및 연필 경도를 향상시킬 수 있다. 상기 티올계 화합물은 제 2 수지 경화층에 대하여 우수한 내스크래치성 및 연필 경도를 제공할 수 있다. 상기 티올계 화합물은 예를 들어, 다관능의 2차 티올 화합물일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 하나의 예시에서, 상기 티올계 화합물은 펜타에리트리톨 테트라키스 (3-머캅토부틸레이트)를 포함할 수 있다.

하나의 예시에서, 상기 제 2 수지 경화층은 무기 필러를 추가로 포함할 수 있다. 무기 필러의 구체적인 종류 및 입경 특성은 상기 제 1 수지 경화층에서 설명한 바와 같다. 또한, 상기 제 2 수지 경화층에 사용되는 무기 필러의 함량은 상기 제 1 수지 경화층에서 설명한 바와 같다.

하나의 예시에서, 상기 제 2 수지 경화층은 광개시제를 포함할 수 있다. 개시제의 종류나 함량 등에 관한 사항은 상기 상기 제 1 수지 경화층에서 설명한 바와 같다.

하나의 예시에서, 상기 제 2 수지 경화층의 두께는 100 nm 이하일 수 있다. 상기 두께가 100 nm 를 초과하는 경우, 필름의 외관에서 레인보우가 관찰되는 것과 같이 필름의 광학 특성이 저하하고, 단열성이 저하하는 문제가 있을 수 있다.

본 출원에 관한 다른 일례에서, 본 출원은 상기 윈도우 필름을 포함하는 창호(fittings)에 관한 것이다. 창호란, 건물 내부(실내)를 외부(실외)와 차단시키기 위해 벽이나 출입구 등의 개구부에 설치되는 각종의 창(window)이나 문(door)을 의미할 수 있다. 창호의 구체적인 구성은 특별히 제한되지 않는다.

본 출원에 따르면, 가시광 투과율이 낮으면서도, 사용자에게 불쾌감을 줄 수 있는 가시광 반사율의 증가가 억제된 특성의 윈도우 필름이 제공될 수 있다. 상기 필름을 사용하는 경우, 여름철 태양광 차단을 통한 차열성 확보와 겨울철 단열성 확보에 유리하다. 상기 윈도우 필름은 건축용 또는 차량용 부재로서 사용될 수 있다.

도 1은 본 출원의 일례에 따른 윈도우 필름의 층 구성을 개략적으로 도시한다. 본 출원에 따르면, 기재층(101), 제 1 수지 경화층(102), 적외선 반사층(103) 및 제 2 수지 경화층(104)를 포함하는 윈도우 필름(100)이 제공될 수 있다.
도 2는 본 출원의 일례에 따라 건축물 창호에 윈도우 필름이 부착되어 사용되는 일례를 도시한다. 구체적으로, 도 2(a)는 점착제를 매개로 윈도우 필름(100)이 창호(300)에 부착되는 순서를 보여주고, 도 2(b)는 창호를 갖는 건축물에서 창호에 부착된 윈도우 필름을 보여준다.

이하, 실시예 및 비교예를 통하여 본 출원의 윈도우 필름을 상세히 설명한다. 그러나, 본 출원의 범위가 하기 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.

평가 항목 및 방법

*가시광선 투과율(%): 실시예 및 비교예에서 제조된 필름에 대하여 KS L 2514 에 따라 가시광선(380 내지 780 nm) 투과율을 측정하였다.

*가시광선 반사율(실내)(%): 실시예 및 비교예에서 제조된 필름에 대하여 KS L 2514 에 따라 가시광선(380 내지 780 nm) 반사율을 측정하였다. 실내 반사율은 필름의 오버코팅층 측에서 측정된 반사율을 의미한다.

*가시광선 반사율(실외)(%): 실시예 및 비교예에서 제조된 필름에 대하여 KS L 2514 에 따라 가시광선(380 내지 780 nm) 반사율을 측정하였다. 실외 반사율은 기재층 측에서의 반사율을 의미한다.

*태양방사 투과율(%): 실시예 및 비교예에서 제조된 필름에 대하여 KS L 2514 에 따라 태양방사(300 내지 2,100 nm) 투과율을 측정하였다.

*태양방사 흡수율(%): 실시예 및 비교예에서 제조된 필름에 대하여 KS L 2514 에 따라 태양방사(300 내지 2,100 nm) 흡수율을 측정하였다.

*차폐계수: 실시예 및 비교예에서 제조된 필름에 대하여 KS L 2016 에 따라 가시광선 차폐계수를 측정하였다. 상기 차폐계수는 태양복사열이 유리판을 통해서 외부에서 내부로 들어오는 경우, 필름이 이를 얼마만큼 차단해주는 지를 나타낸다. 구체적으로, 판유리만인 경우(필름이 부착되지 않은 경우)의 비율을 1로 할 때, 필름을 붙인 유리에 입사한 태양열이 한번 흡수된 후에 입사면의 반대쪽에 재방사되는 것을 포함하여 통과한 비율을 나타난 계수이다. 차폐계수를 통해 여름철과 같이 외부 열에 대한 차단이 특별히 필요한 상황에서 필름이 외부 열을 차단할 수 있는 특성을 평가할 수 있는데, 그 수치가 낮을수록 외부 열에 대한 차단 특성이 우수하다고 평가된다.

*열관류율 (W/m²·K): 실시예 및 비교예에서 제조된 필름에 대하여 KS L 2016 에 따라 열관류율을 측정하였다. 상기 열관류율은 필름을 붙인 유리에 대해서 필름을 붙인 쪽을 고온으로 할 때, 양쪽의 공기 온도차가 1 ℃ 일때, 유리 1m² 당 1시간 동안에 통과하는 열량을 측정하는 것이다. 즉, 열관류율은 내부열이 유리창을 통해 이동하는 정도를 측정하는 지표이다. 열관류율을 통해 겨울철과 같이 단열성 확보(내부 열의 배출 방지)가 필요한 상황에서 필름이 내부 열의 방출을 막을 수 있는 특성을 평가할 수 있는데, 그 수치가 낮을 수록 단열 특성이 우수하다고 할 수 있다.

상기 항목에 대한 측정 결과는 표 1과 같다.

필름의 제조

실시예 1

50 ㎛ 두께의 PET 기재 상에 가시광 흡수제를 포함하는 2 ㎛ 두께의 하드코팅층(제 1 수지 경화층), 15 nm 두께의 제 1 금속산화물층, 13 nm 두께의 금속층, 15 nm 두께의 제 2 금속산화물층, 및 33 nm 두께의 보호코팅층(제 2 수지 경화층)을 순차로 형성하였다. 필구체적인 필름 제조 과정은 아래와 같다.

하드코팅층(제 1 수지 경화층)은 다음과 같이 하드코팅층 용액을 제조 후 이를 바 코터로 도포하여 제조하였다. 하드코팅층 내의 고형분 100 중량부에 대하여 60 중량부의 경화형 수지와 2.3 중량부 가시광 흡수제(Orasol Black X55, 최대 흡수 파장 = 580nm BASF), 35.7 중량부의 무기 필러(MEK-AC-2140Z, NISSAN CHEMICAL, Colloidal Silica dispersed in Organic Solvent, 직경 10~15nm) 및 2 중량부의 광개시제(Irgacure 127, BASF, hydroxyacetophenone)를 혼합하여 제조한다. 상기 60 중량부의 경화형 수지로는 우레탄 아크릴레이트 올리고머 (Miramer PU340, 미원, aliphatic trifunctional acrylate)를 사용하였다. 상기 하드코팅층은 바 코터로 도포한 후 80 ℃로 건조하고, 질소 분위기 하에서 초고압 수은 램프를 사용 적산 광량 600 mJ/cm2 로 자외선 경화시켜 마련한 유-무기 하이브리드층이다.

제 1 금속 산화물층은, DC Sputter 방식을 이용하여 1.5 W/cm² 및 3 mTorr 조건에서 15 nm 두께의 ZnO 층으로 형성되었다.

금속층은 DC sputter 방식을 이용하여 1.5 W/cm² 및 3 mTorr 의 조건에서 13 nm 두께의 Ag 금속층으로 형성되었다.

제 2 금속 산화물층은 DC sputter 방식을 이용하여 1.5 W/cm² 및 3 mTorr의 조건에서 15 nm 두께의 ZnO 층으로 형성되었다.

보호코팅층(제 2 수지 경화층)은 다음과 같이 코팅층 용액을 제조 후 이를 바 코터로 도포하여 제조하였다. 상기 보호코팅층 용액은 보호코팅층 내의 고형분 100 중량부에 대하여 60 중량부의 경화형 수지와 38 중량부의 무기 필러(MEK-AC-2140Z, NISSAN CHEMICAL, Colloidal Silica dispersed in Organic Solvent, 직경 10~15nm) 및 2 중량부의 광개시제(Irgacure 127, BASF, hydroxyacetophenone)를 혼합하여 제조한다. 상기 60 중량부의 경화형 수지 성분을 100 중량부로 보았을 때, 1 중량부의 인산 에스테르 화합물 (상품명 MIRAMER SC1400, 미원, phosphate methacrylate), 10 중량부의 불소계 아크릴레이트 (DAC-HP, DAIKIN, perfluoro polyether acrylate), 20 중량부의 티올계 화합물 (Karenz MT PE1, SHOWA DENKO, 4관능 secondary SH, pentaerythritol tetrakis (3-mercaptobutylate)) 및 69 중량부의 우레탄 아크릴레이트 올리고머 (Miramer PU340, 미원, aliphatic trifunctional acrylate)로 구성된다. 상기와 같이 제조된 보호코팅 용액을 바 코터로 상기 제 2 금속 산화물층 상에 도포한 후 80 ℃로 건조하고, 질소 분위기 하에서 초고압 수은 램프를 사용 적산 광량 400 mJ/cm² 로 자외선 경화시켜, 33 nm 두께의 유-무기 하이브리드층인 보호코팅층을 형성하였다.

실시예 2

제 1 수지 경화층이 가시광 흡수제 대신 근적외선 흡수제(NIR-850PTC-F, 최대 흡수 파장 = 850nm, 경인양행) 8.5 중량부 포함하는 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 필름을 제조하고, 물성을 측정하였다.

비교예 1

시판 중인 제품(TSP-NS 70S (마프로))에 대하여 물성을 측정하였다.

비교예 2

제 1 수지층이 가시광 흡수제를 포함하지 않는 것과 Ag 금속층의 두께가 21 nm 로 증가한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 필름을 제조하고, 물성을 측정하였다.

[표 1]

시판 제품을 사용한 비교예 1과 비교할 때, 실시예 1, 실시예 2 및 비교예 2의 필름은 가시광 투과율을 낮은 것을 확인할 수 있다. 낮은 가시광 투과율 확보와 관련하여, 실시예 1과 2의 경우에는 금속층의 두께를 증가시키지 않은 상태에서 제 1 수지 경화층에 가시광 흡수제 및 근적외선 흡수제를 사용한 것이고, 비교예 2는 금속층의 두께를 증가시킨 것이다. 그러나 상기 표 1로부터, 비교예 2는 높은 수준의 가시광선 반사율(실내/실외)을 갖기 때문에, 사용자에게 불쾌감을 줄 수 있다는 것을 알 수 있다. 반면에 실시예 1과 실시예 2는 비교예 2 대비 상당히 낮은 수준의 가시광선 반사율을 보이고 있다. 이는, 본 출원에 따라 솔라콘트롤 필름을 제조하는 경우, 가시광에 대한 반사율을 증가시키지 않으면서도 낮은 가시광 투과율이 확보될 수 있다는 것을 의미한다.

또한, 실시예 및 비교예에서 사용된 필름 모두 열관류율이 유사한 값을 보이는데, 이는 본 출원에 따라 제조된 필름이 반사형 적외선 필름에 일반적으로 요구되는 겨울철 단열 특성을 제공할 수 있다는 것을 의미한다.

한편, 근적외선 흡수제를 사용한 실시예 2의 경우, 가시광 흡수제를 사용한 실시예 1 보다 태양광에 대한 흡수 파장이 더 넓기 때문에 태양방사 투과율이 감소하고, 그에 따라 차폐계수가 더 낮아졌다는 것을 알 수 있다.

Claims

기재층; 제 1 수지 경화층; 금속층 및 금속산화물층을 포함하는 적외선 반사층; 및 제 2 수지 경화층을 순차로 포함하고, 하기 조건 1 및 조건 2를 만족하거나 하기 조건 1 및 조건 3을 만족하는 윈도우 필름:
조건 1: 가시광에 대한 투과율이 20 % 내지 80 % 범위 이내
조건 2: 상기 윈도우 필름 중 기재층 외측에서 측정된 가시광 반사율이 20% 이하
조건 3: 상기 윈도우 필름 중 제 2 수지 경화층 외측에서 측정된 가시광 반사율이 20% 이하
기재층; 제 1 수지 경화층; 금속층 및 금속산화물층을 포함하는 적외선 반사층; 및 제 2 수지 경화층을 순차로 포함하고, 하기 조건 1 내지 3을 모두 만족하는 윈도우 필름:
조건 1: 가시광에 대한 투과율이 20 % 내지 80 % 범위 이내
조건 2: 상기 윈도우 필름 중 기재층 외측에서 측정된 가시광 반사율이 20% 이하
조건 3: 상기 윈도우 필름 중 제 2 수지 경화층 외측에서 측정된 가시광 반사율이 20% 이하
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 수지 경화층은 가시광 흡수제 및 적외선 흡수제 중 하나 이상을 포함하는 윈도우 필름.
제 3 항에 있어서, 상기 제 1 수지 경화층은 가시광 흡수제를 상기 제 1 수지 경화층의 고형분 대비 30 중량부 이하로 포함하는 윈도우 필름.
제 3 항에 있어서, 상기 제 1 수지 경화층은 적외선 흡수제를 상기 제 2 수지 경화층의 고형분 대비 30 중량부 이하로 포함하는 윈도우 필름.
제 3 항에 있어서, 상기 금속층의 두께가 5 nm 내지 20 nm 범위인 윈도우 필름.
제 6 항에 있어서, 상기 금속층은 티타늄(Ti), 은(Ag), 백금(Pt), 금(Au), 구리(Cu), 크롬(Cr), 알루미늄(Al), 팔라듐(Pd) 및 니켈(Ni) 중에서 선택되는 1 이상의 금속을 포함하는 윈도우 필름.
제 3 항에 있어서, 상기 금속산화물층은 니오븀(Nb), 안티몬(Sb), 바륨(Ba), 갈륨(Ga), 게르마늄(Ge), 하프늄(Hf), 인듐(In), 란티늄(La), 마그네슘(Mg), 셀렌(Se), 규소(Si), 탄탈(Ta), 티타늄(Ti), 바나듐(V), 이트륨(Y), 아연(Zn), 및 주석(Sn)을 포함하는 군으로부터 선택된 1 종 이상 금속의 산화물을 포함하는 윈도우 필름.
제 3 항에 있어서, 열관류이 3.8 이하인 윈도우 필름.
제 3 항에 있어서, 태양방사 흡수율이 25 % 내지 50% 범위인 윈도우 필름.
제 3 항에 있어서, 상기 제 1 수지 경화층은 광경화성 올리고머, 광개시제, 및 무기필러를 더 포함하는 윈도우 필름.
제 10 항에 있어서, 상기 제 1 수지 경화층은 광경화성 단량체를 더 포함하는 윈도우 필름.
제 3 항에 있어서, 상기 제 2 수지 경화층은 광경화성 올리고머, 인산계 (메타)아크릴레이트, 불소계 (메타)아크릴레이트, 티올계 화합물, 광개시제 및 무기필러를 포함하는 윈도우 필름.
제 1 항 또는 제 2 항에 따른 윈도우 필름을 포함하는 창호.