KR20210001499A - 접합용 적층필름 및 이를 포함하는 광투과 적층체 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 접합용 적층필름 등은 접합대상과 직접 접하는 제1층; 상기 제1층과 마주보는 제2층; 및 상기 제1층과 상기 제2층 사이에 개재되는 제3층을 포함하며, 일 말단과 타 말단의 두께가 다르고, 측정영역을 포함하며, 상기 측정영역은 중심두께를 가지고, 사익 중심두께는 상기 일 말단에서의 두께와 상기 타 말단에서의 두께의 중간값 이하이고, 상기 측정영역에서 평가한 관통계수(F pe )가 1.35 kgf/mm2*mm 이상이다. 이러한 적층필름은 내관통성이 우수하고 차음 특성을 가지며 헤드업 디스플레이 기능성을 갖는 광투과 적층체 등을 제공할 수 있다.
Description
본 발명은 차음 성능을 가지면서 내관통성이 보완된 적층필름, 이를 포함하여 앞유리(windshield)로 활용 가능한 광투과 적층체 등을 제공하는 것이다.
폴리비닐아세탈은 접합 유리(안전 유리) 또는 광투과 라미네이트의 중간층으로 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.
최근 자동차에는 전방표시장치(HUD, Head Up Display)를 장착하는 경우가 증가하고 있다. 구체적으로, 대시보드 영역이나 루프 영역에서의 프로젝터로 차 앞유리(windshield) 상에 이미지를 투영하면, 이 투영된 이미지가 운전자에 의해 지각되는 방식이 적용된다. 이러한 전방표시장치는 운전자가 전방의 도로를 주시하면서도 현재 주행정보, 네비게이션 정보, 경고 메시지와 같은 중요한 데이터를 동시에 얻을 수 있어서, 운전의 편의성과 교통 안전에 상당히 기여할 수 있다.
전방표시장치는 프로젝터 이미지가 차 앞 유리에 투영되므로, 앞 유리의 양 표면(내측 표면과 외측 표면)에 상이 반사되고, 운전자는 원하는 1차 이미지뿐만 아니라, 더 약한 강도로 2차 이미지(ghost image)까지 함께 지각하게 된다는 기본적인 문제점을 가지고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서 적용되는 한 가지 방법은, 유리 사이의 중간층으로 수직 단면이 쐐기형(wedge-shaped) 것을 적용하는 것이다.
본 발명의 목적은 차음특성, 이중상방지 기능 등을 가지면서 내관통성이 보완된 접합용 적층필름 및 이를 포함하는 광투과 적층체 등을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 접합용 적층필름은 제1층; 상기 제1층과 마주보는 제2층; 및 상기 제1층과 상기 제2층 사이에 개재되는 제3층을 포함하고, 일 말단과 타 말단의 두께가 다르고, 측정영역을 포함하고, 상기 측정영역은 중심두께를 갖는다. 또한, 상기 중심두께는 상기 일 말단에서의 두께와 상기 타 말단에서의 두께의 중간값 이하이고, 상기 측정영역에서 아래 식 1에 의해 평가한 관통계수(F pe )가 1.35 kgf/mm2*mm 이상이다.
[식 1]
상기 식 1에서, 상기 Fpe는 관통계수(kgf/mm2*mm)이고, 상기 UTS은 상기 측정영역에서 상기 제1층의 극한인장강도(kgf/mm2) 및 상기 측정영역에서 상기 제2층의 극한인장강도의 합이며, 상기 TS는 상기 측정영역에서 상기 제3층의 파단인장강도(kgf/mm2)이고, 상기 T1은 상기 측정영역에서 상기 제1층의 중심두께 및 상기 측정영역에서 상기 제2층의 중심두께의 합(mm)이며, 상기 T2는 상기 측정영역에서 제3층의 중심두께(mm)이다.
상기 일 말단의 두께는 상기 타 말단의 두께보다 얇을 수 있다.
상기 일 말단에서 상기 제3층의 두께는 상기 타 말단에서 상기 제3층의 두께보다 얇을 수 있다.
상기 접합용 적층필름은 일 표면인 제1면; 및 타 표면인 제2면을 포함한다.
상기 접합용 적층필름은 제1선; 및 제2선을 포함할 수 있고, 상기 제1선은 상기 제1면의 일 말단과 타 말단을 연결하는 가상의 선이고, 상기 제2선은 상기 제2면의 일 말단과 타 말단을 연결하는 가상의 선이다.
상기 제1선과 상기 제2선의 접점에서의 각도는 1 도 이하일 수 있다.
상기 일 말단의 두께가 0 %이고 상기 타 말단의 두께가 100 %일 때, 상기 중심두께는 35 %이하일 수 있다.
상기 측정영역에서 손실계수 값(Loss Factor)은 0.34 이상일 수 있다.
상기 접합용 적층필름은 2000 Hz에서 측정한 음향투과손실 값이 35.5dB 이상일 수 있다.
상기 제1층 두께와 상기 제2층 두께의 합;과 상기 제3층의 두께;의 비율은 100: 9 내지 30일 수 있다.
상기 일 말단에서 상기 제3층의 두께는 60 ㎛ 이상일 수 있다.
상기 일 말단에서 상기 제1층의 두께와 상기 일 말단에서 상기 제2층의 두께의 합은 560 ㎛ 초과일 수 있다.
상기 제1층 및/또는 상기 제2층은 수산기 함량이 15 중량% 이상인 폴리비닐아세탈 수지를 포함할 수 있다.
상기 제3층은 수산기 함량이 9.5 중량% 이하인 폴리비닐아세탈 수지를 할 수 있다.
본 발명의 다른 일 실시예에 따른 광투과 적층체는 제1광투과층; 상기 제1광투과층의 일면 상에 위치하는 접합용 적층필름; 및 상기 접합용 적층필름 상에 위치하는 제2광투과층을 포함하고, 상기 접합용 적층필름은 위에서 설명한 접합용 적층필름이다.
상기 광투과 적층체는 2000 Hz에서 측정한 음향투과손실 값이 35.5dB 이상일 수 있다.
상기 광투과 적층체는 KS L 2007에 의거한 5.5 m 내관통성 시험에서 관통이 발생하지 않을 수 있다.
본 발명의 접합용 적층필름, 이를 포함하는 광투과 적층체 등은 차음 성능, 이중상 방지 기능 등을 가지면서 동시에 내관통성이 우수한 적층필름, 이를 포함하는 광투과 적층체 등을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조되는 접합용 적층필름의 일 말단, 타 말단 등을 설명하는 개념도.
도 2의 (a)와 (b)는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 접합용 적층필름의 구조를 단면으로 설명하는 개념도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 접합용 적층필름의 측정영역을 설명하는 도면.
도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 광투과 적층체를 단면으로 설명하는 개념도.
도 2의 (a)와 (b)는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 접합용 적층필름의 구조를 단면으로 설명하는 개념도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 접합용 적층필름의 측정영역을 설명하는 도면.
도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 광투과 적층체를 단면으로 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 B가 위치하거나 그 사이에 다른 층이 위치하면서 A 상에 B가 위치하거나 할 수 있다는 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, 도면 각 구성요소들의 크기는 발명의 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기와 다를 수 있다.
본 명세서에서 수산기량의 평가는, JIS K6728에 준거한 방법에 상기 폴리비닐 아세탈 수지의 수산기가 결합하고 있는 에틸렌기량을 측정하여 평가했다.
본 명세서에서 극한인장강도와 파단인장강도는 ASTM D 638 규격에 따라 제조된 펀칭기를 사용하여 마련한 시편을 인장시험기를 통해 측정한 결과로 평가한다. 본 명세서에서 극한인장강도와 파단인장강도의 값은 서로 구분되나, 시편의 특성에 따라 파단인장강도와 극한인장강도 값이 서로 같을 수 있다. 예를 들어, 비교적 얇은 두께를 갖는 제3층의 경우에는 규격 평가시에 쉽게 파단되는 특성이 있고, 극한인장강도와 파장인장강도가 같은 값일 수 있다.
단면이 지 형태인 접합용 적층필름은, 광투과 적층체에 이중상 방지 기능을 제공한다는 장점이 있으나, 지 형태의 특성상 접합용 적층필름의 일 말단에는 존재하는 얇은 부분에서 내관통성 등 기계적 특성이 떨어지는 문제가 발생할 수 있다. 이중상 방지 기능성을 갖는 접합용 적층필름이면서 동시에 차음 특성을 갖는 필름의 경우, 차음층이 없는 필름과 비교해 내관통성 등의 물성이 떨어질 수 있고, 이는 상기 접합용 적층필름을 포함하는 광투과 적층체를 윈드쉴드 등으로 활용할 때에 충분한 안정성을 갖기 어렵다는 문제점을 가질 수 있다. 반복된 실험의 결과, 본 발명의 발명자들은 후술하는 관통계수라는 특성을 만족하는 접합용 적층필름의 경우 광투과 적층체가 차음 특성과 내관통성 특성을 동시에 만족하도록 할 수 있다는 점을 확인하고 본 발명을 완성했다.
본 발명은 필름의 일 말단이 타 말단보다 얇게 형성되는 지 형상의 단면을 갖는 적층필름에 적용이 특히 유리하며, 스킨층에 포함되는 수산기의 함량을 조절하고 코어층의 두께를 제어하는 등의 방법으로 차음특성과 내관통성 특성을 동시에 만족하면서 헤드업 디스플레이 기능성을 갖는 비교적 얇은 두께로 적용 가능한 접합용 적층필름을 개시한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 제조되는 접합용 적층필름의 일 말단, 타 말단 등을 설명하는 개념도이고, 도 2의 (a)와 (b)는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 접합용 적층필름의 구조를 단면으로 설명하는 개념도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 접합용 적층필름의 측정영역을 설명하는 도면이다. 상기 도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 명세서가 개시하는 일 실시예에 따른 접합용 적층필름(100)은, 제1층(10); 상기 제1층(10)과 마주보는 제2층(20); 및 상기 제1층(10)과 상기 제2층(20) 사이에 개재되는 제3층(30)을 포함하고, 일 말단(101)과 타 말단(103)의 두께가 다르고, 측정영역(150)을 포함하고, 상기 측정영역(150)은 중심두께를 가지며, 상기 중심두께는 상기 일 말단에서의 두께와 상기 타 말단에서의 두께의 중간값 이하이고, 상기 측정영역에서 아래 식 1에 의해 평가한 관통계수(F pe )가 1.35 kgf/mm2*mm 이상이다.
[식 1]
상기 식 1에서, 상기 Fpe는 관통계수(kgf/mm2*mm)이고, 상기 UTS은 상기 측정영역(150)에서 상기 제1층(10)의 극한인장강도(kgf/mm2) 및 상기 측정영역(150)에서 상기 제2층(20)의 극한인장강도의 합이며, 상기 TS는 상기 측정영역(150)에서 상기 제3층(30)의 파단인장강도(kgf/mm2)이고, 상기 T1은 상기 측정영역(150)에서 상기 제1층(10)의 중심두께 및 상기 측정영역(150)에서 상기 제2층(20)의 중심두께의 합(mm)이며, 상기 T2는 상기 측정영역에서 제3층의 중심두께(mm)이다.
구체적으로, 상기 관통계수 값은 1.36 kgf/mm2*mm 이상일 수 있고, 1.40 kgf/mm2*mm 이상일 수 있다. 이러한 관통계수 값을 갖는 측정영역(150)은, 보다 우수한 내관통성을 가질 수 있다.
상기 접합용 적층필름(100)은 상기 일 말단(101)과 상기 타 말단(103)에서 그 두께에 차이가 있는 지 형태일 수 있다.
구체적으로, 상기 일 말단(101)의 두께는 상기 타 말단의 두께보다 얇을 수 있다.
상기 제3층(30)은 TD 방향에서 단면을 관찰했을 때, 실질적으로 평행한 것일 수 있다(도 2의 (a) 참조).
상기 제3층(30)은 TD 방향에서 단면을 관찰했을 때, 그 단면이 지 형태일 수 있다.
상기 일 말단(101)에서의 상기 제3층의 두께는 상기 타 말단(103)에서의 상기 제3층의 두께보다 두꺼운 것일 수 있다(미도시).
상기 일 말단(101)에서의 상기 제3층의 두께는 상기 타 말단(103)에서의 상기 제3층의 두께보다 얇은 것 일 수 있다(도 2의 (b) 참조).
전자의 경우보다 후자의 경우가 내관통성의 면에서는 보다 유리한 특성을 갖는다.
상기 접합용 적층필름(100)은 일 표면인 제1면(미도시)과 타 표면인 제2면(미도시)을 포함한다.
상기 접합용 적층필름(100)은 제1선(미도시); 및 제2선(미도시)을 포함하며, 상기 제1선은 상기 제1면의 일 말단과 타 말단을 연결하는 가상의 선이고, 상기 제2선은 상기 제2면의 일 말단과 타 말단을 연결하는 가상의 선이다.
상기 제1선과 상기 제2의 접점에서의 각도(지각, Aw, Aw1)는 0.01 도 이상일 수 있고, 0.02 도 이상일 수 있다. 상기 제1선과 상기 제2의 접점에서의 각도는 1 도 이하일 수 있고, 0.8 도 이하일 수 있다. 이러한 범위의 지각을 갖는 경우 상기 접합용 적층필름을 포함하는 광투과 적층체로부터 1 내지 2 미터 거리에서 이중상 방지 효과를 가질 수 있으며, 윈드쉴드 등으로 활용 시에 우수한 HUD 기능성을 가질 수 있다.
상기 제3층(30)은 일 표면인 제3-1면(미도시)과 타 표면인 제3-2면(미도시)을 포함한다.
상기 제3층(30)은 제3-1선(미도시); 및 제3-2선(미도시)을 포함하며, 상기 제3-1선은 상기 제3-1면의 일 말단과 타 말단을 연결하는 가상의 선이고, 상기 제3-2선은 상기 제3-2면의 일 말단과 타 말단을 연결하는 가상의 선이다.
상기 제3-1선과 상기 제3-2의 접점에서의 각도(지각, Aw2)는 1 도 이하일 수 있고, 0.8 도 이하일 수 있다. 또한, 상기 제3-1선과 상기 제3-2의 접점에서의 각도(지각, Aw2)는 0.01 도 이상일 수 있고, 0.02 도 이상일 수 있다.
상기 측정영역(150)은 상기 접합용 적층필름(100)에서 얻어지는 일정한 크기의 필름 조각을 의미하며, 그 중심(T)에서의 두께인 중심두께를 기준으로 샘플링된다.
상기 일 말단(101)의 두께가 0 %이고 상기 타 말단(103)의 두께가 100 %일 때, 상기 중심두께(T)는 50 %이하일 수 있고, 35 %이하일 수 있다.
상기 일 말단(101)의 두께가 0 %이고 상기 타 말단(103)의 두께가 100 %일 때, 상기 중심두께(T)는 20 % 이하일 수 있고, 5 내지 10 % 일 수 있다.
이는 보다 얇은 쪽을 측정영역으로 설정하여 관통계수를 측정한다는 것을 의미하며, 이러한 경우 필름 전체적으로 내관통성 특성의 최소값을 평가하는데 보다 유리하다.
상기 측정영역(150)은 인장강도를 측정하기에 적절한 크기로 상기 접합용 적층필름으로부터 샘플링될 수 있다. 구체적으로, 후술하는 샘플링 방법으로 상기 측정영역(150)인 측정용 샘플을 얻고 이의 인장강도를 측정할 수 있다.
1) 컨디셔닝 과정: 상기 측정영역(150)은 상기 접합용 적층필름(100)을 컨디셔닝한 후에 취해질 수 있다. 상기 컨디셔닝 과정은 20℃, 상대습도 20%의 조건에서 24 시간 이상 상기 접합용 적층필름을 방치하는 과정으로 진행될 수 있다. 상기 컨디셔닝 과정은 접합용 적층필름을 보관하는 환경, 온도 습도 등이 측정결과에 영향을 미치는 것을 최소화하기 위해 진행한다.
2) 샘플링-두께측정 과정: 상기 접합용 적층필름(100) 중에서 관통계수를 측정하고자 하는 부분을 선택하여 측정용 샘플로 취한다. 이 때, 상기 측정용 샘플의 크기는 가로 세로 각각 1 cm로 적용될 수 있다. 구체적으로, 상기 샘플링-두께측정 과정은 중심두께측정과정, 안정화과정 및 두께확인과정을 순차로 포함한다.
2-1) 중심두께측정과정: 상기 측정용 샘플의 단면을 관찰하고 각 층의 두께를 측정한다. 구체적으로, 측정용 샘플의 중앙 부분이 포함되도록 1.0 mm 내지 5.0 mmm의 두께로 접합용 적층필름을 단면 방향으로 잘라 단면관찰용 샘플을 준비한다.
2-2) 안정화과정: 상기 단면관찰용 샘플을 안정화시킨다. 상기 안정화는 수축률에 의한 측정 오차를 최소화하기 위한 과정으로 20 ℃, 상대습도 20%의 분위기에서 30분 이상 방치하는 방법으로 진행될 수 있다.
2-3) 두께확인과정: 이렇게 안정화 과정을 거친 측정용 샘플은 광학현미경으로 그 단면을 관찰하여 각 층의 중심두께를 확인한다.
상기 중심두께는 미츠토요 547-401 두께측정기(Mitsutoyo 547-401 thickness gauge)를 이용하여 측정할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이렇게 샘플링된 측정용 샘플은 제1층(10) 및 제2층(20)의 극한인장강도와 제3층(30)의 파단인장강도를 각각 측정한다(인장강도 측정과정).
상기 극한인장강도와 상기 파단인장강도는 인장특성 측정기를 이용하여 측정할 수 있다. 예시적으로, 위에서 설명한 것과 유사하게 중심두께를 기준으로 가로세로 각각 3 cm * 15 cm인 사각형 형태로 인장강도 측정용 샘플로 샘플링하고, Instron社의 5566A모델 측정기기를 활용하여 인장모드에서 상기 인장강도 측정용 샘플을 활용해 극한인장강도와 파단인장강도를 각각 측정할 수 있다.
상기 접합용 적층필름(100)이 상기 제1층(10), 상기 제2층(20) 및 상기 제3층(30)이 모두 적층되어 분리되지 않은 형태인 경우에는, 이들 세 층을 서로 분리한 후 인장강도를 측정할 수 있다. 구체적으로 가로세로 각각 30 mm*150 mm 샘플을 취하여 세 층을 서로 분리하고, 상기 제1층(10)의 극한인장강도값, 상기 제2층(20)의 극한인장강도값, 그리고 상기 제3층(30)의 파단인장강도 값을 각각 측정한다. 상기 제3층(30)을 상기 접합용 적층필름에서 분리할 때, 상기 제3층(30)이 깨끗하게 분리되지 않거나 상기 제3층(30)의 형상에 손상이 있을 수 있다. 이러한 경우에는 손상된 제3층을 hot press로 필름 형태로 가공하여 파단인장강도 측정에 적용할 수 있다.
상기 관통계수는 아래와 같은 방법으로 계산될 수 있다(관통계수 평가과정).
상기 제1층(10)의 극한인장강도, 상기 제2층(20)의 극한인장강도, 그리고 상기 제3층(30)의 파단인장강도는 각각 위의 식 1에 대입하여 관통계수를 계산할 수 있다.
대안으로, 상기 제1층(10)의 극한인장강도와 상기 제2층(20)의 극한인장강도의 합과 상기 제3층(30)의 판단인장강도 값은 인장시험표에 의해 평가될 수 있다. 구체적으로, 상기 제1층(10), 상기 제2층(20) 그리고 상기 제3층(30) 각각의 조성을 갖는 필름을 핫 프레스 등의 방법으로 가로세로 각각 30 mm * 150 mm 크기의 샘플로 두께를 달리하여 제조하고, 위에서 측정한 두께 또는 그 두께의 근사값에 대응하는 각각의 극한인장강도 값과 파단인장강도 값을 취하여 위의 식 1에서의 극한인장강도 값과 파단인장강도 값으로 적용할 수 있다.
상기 접합용 적층필름(100)은 유리 등 접합대상과 직접 접하는 제1층(10)과 제2층(20), 그리고 유리 등 접합대상과 직접 접하지 않는 제3층(30)을 포함하며, 상기 제3층(30)은 차음층일 수 있다.
상기 접합용 적층필름(100)은 상기 측정영역(150)을 취하여 광투과적층체(접합유리)를 제조하고 이의 손실계수 또는 음향투과손실 평가 등을 진행할 수 있다. 이 때, 손실계수 또는 음향투과손실 평가 등을 측정하는 측정용 샘플로 제조되는 측정영역(150)은 위에서 관통계수 측정을 위해 샘플링된 것과 유사하게 컨디셔닝 과정을 진행한 후 중심두께를 기준으로 적층필름의 일부(예시적으로, TD 방향으로 중심두께를 측정하고 TD 방향으로 30 cm, MD 방향으로 2.5 cm)를 취하여 2.1 T(mm, 이하 동일함) 두께의 유리 2장 사이에 통상의 방법으로 접합하여 제조한 샘플을 이용하여 평가될 수 있다.
상기 샘플의 접합 방법은 예시적으로 투명한 유리(세로 30 cm, 가로 2.5 cm, 두께 2.1 T) 2매 사이에 끼워 110℃, 1기압의 라미네이터에서 30초간 진공라미를 실시함으로 접합유리를 예비 압착한 뒤, 오토클레이브 중에서 140 ℃의 온도 및 1.2 MPa의 압력 조건으로 상기 예비 압착된 접합유리를 20 분간 압착하는 방법이 적용될 수 있다. 손실계수 값의 측정은 상기 샘플을 20 ℃의 상대습도 20%의 항온항습챔버에서 안정화한 후 차음성능을 측정한다.
상기 접합용 적층필름(100)은 상기 측정영역(150)에서 측정한 손실계수 값(Loss Factor)이 0.34 이상일 수 있다. 특히, 손실계수 값을 측정한 상기 측정영역(150)은 상기 일 말단(101)에서의 상기 접합용 적층필름의 두께를 0 %로, 그리고 상기 타 말단(103)에서의 상기 접합용 적층필름의 두께를 100 %로 보았을 때, 상기 측정영역의 중심두께는 35 %일 수 있고, 10 %일 수 있다. 이러한 위치에서 측정된 손실계수 값이 위의 조건을 만족하는 경우, 지 형상의 얇은 쪽에 해당하는 필름에서도 우수한 차음성능을 가질 수 있다.
상기 접합용 적층필름(100)은 상기 접합용 적층필름으로 접합한 접합유리(적층필름 양쪽에 각각 2.1 T의 유리를 적용, T는 mm를 의미함.)를 2000 Hz에서 측정한 음향투과손실(sound transmission loss, STL) 값이 35.5dB 이상일 수 있다. 구체적으로, 상기 접합용 적층필름(100)은 KSF2808:2011 표준에 따라 1230mm*1480mm 사이즈로 제조된 접합유리를 해당 규격의 벽체로 시공하여 음향실 중앙에 위치시킨 뒤 측정한 음향투과손실 평가 값이 35.5dB 이상일 수 있고, 35.8 dB 이상일 수 있다. 이러한 음향투과손실 값은 일반필름의 음향투과손실 값과 비교하여 가장 큰 차이를 갖는 값이며, 본 명세서에서 설명하는 적층필름이 우수한 차음성능을 갖는다는 것을 의미한다.
상기 제1층(10)은 폴리비닐아세탈 수지를 포함할 수 있고, 폴리비닐아세탈 수지 및 가소제를 포함할 수 있다.
상기 제1층(10)은 폴리비닐아세탈 수지를 60 내지 76 중량%로 포함할 수 있고, 70 내지 76 중량%로 포함할 수 있고, 71 내지 74 중량%로 포함할 수 있다. 이러한 범위로 상기 폴리비닐아세탈 수지를 포함하는 경우, 접합용 적층필름에 상대적으로 높은 인장강도와 모듈러스를 부여할 수 있다.
상기 제1층(10)에 적용되는 폴리비닐아세탈 수지는 아세틸기 함유량이 2 중량% 미만인 것일 수 있고, 구체적으로 0.01 이상 1.5 중량% 미만일 수 있다. 상기 제1층(10)에 적용되는 폴리비닐아세탈 수지는 수산기 함유량이 15 중량% 이상일 수 있고, 16 중량% 이상일 수 있으며, 19 중량% 이상일 수 있다. 또한, 상기 제1층에 적용되는 폴리비닐아세탈 수지는 수산기 함유량이 30 중량% 이하일 수 있다.
이러한 특성을 갖는 폴리비닐아세탈 수지를 적용하는 경우, 상기 제1층(10)이 유리 등의 기재와 우수하게 접합되면서도 적절한 내관통성 등의 기계적 특성을 가질 수 있다
상기 제1층(10)에 적용되는 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 제1층(10)에는 상기 제1층(10) 전체를 기준으로 상기 가소제가 24 내지 40 중량%로 포함될 수 있고, 24 내지 30 중량%로 포함할 수 있으며, 26 내지 29 중량%로 포함될 수 있다. 이러한 범위로 상기 가소제를 포함하는 경우에 접합용 적층필름에 적절한 접합력과 내충격성을 부여할 수 있다는 면에서 좋다.
구체적으로, 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 제2층(20)은 상기 제1층(10)에 대한 설명에서와 동일한 폴리비닐아세탈 수지, 가소제 등을 적용할 수 있으며, 그 구체적인 설명은 상기 제1층에 대한 설명과 중복되므로 그 기재를 생략한다.
상기 제3층(30)은 폴리비닐아세탈 수지를 포함할 수 있고, 폴리비닐아세탈 수지 및 가소제를 포함할 수 있다.
상기 제3층(30)은 폴리비닐아세탈 수지를 58 내지 68 중량%로 포함할 수 있고, 63 내지 68 중량%로 포함할 수 있다. 이러한 범위로 상기 폴리비닐아세탈 수지를 포함하는 경우, 적층필름(100)에 적절한 수준의 기계적 강도를 부여하면서 동시에 상대적으로 우수한 차음 특성을 부여할 수 있다.
상기 제3층(30)에 적용되는 폴리비닐아세탈 수지는 아세틸기 함유량이 8 중량% 이상일 수 있고, 구체적으로 8 내지 15 중량%일 수 있다. 상기 제3층(30)에 적용되는 폴리비닐아세탈 수지는 수산기 함유량이 9.5 중량% 이하일 수 있고, 9.0 중량% 이하일 수 있으며, 8.7 중량% 이하일 수 있다. 또한, 상기 제3층에 적용되는 폴리비닐아세탈 수지는 수산기 함유량이 3 중량% 이상일 수 있다.
이러한 특성을 갖는 폴리비닐아세탈 수지를 적용하는 경우, 상기 제3층(30)이 적절한 수준으로 가소제를 함유할 수 있고, 충분한 차음 특성을 보이면서도 가소제의 이동 현상을 제어할 수 있다.
상기 제3층(30)에는 상기 제3층(30) 전체를 기준으로 상기 가소제가 32 내지 42 중량%로 포함될 수 있고, 32 내지 37 중량%로 포함할 수 있다. 이러한 범위로 상기 가소제를 포함하는 경우에 접합용 적층필름에 적절한 차음성능과 기계적 물성을 부여할 수 있다는 면에서 좋다.
상기 제3층(30)에 적용되는 폴리비닐아세탈 수지와 가소제에 대한 구체적인 내용은 위의 제1층에 대한 설명과 중복되므로 그 기재를 생략한다.
상기 제1층(10) 제2층(20) 및 상기 제3층(30) 중 적어도 1개 이상의 층은 필요한 범위 내에서 후술하는 첨가제를 더 포함할 수 있다. 상기 첨가제는 산화방지제, 열안정제, UV 흡수제, UV 안정제, IR 흡수제, 유리 접합력 조절제 및 이의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.
상기 산화방지제는 힌더드 아민(hindered amine)계나 힌더드 페놀(hindered phenol)계를 사용될 수 있다. 구체적으로, 150 ℃이상의 공정온도를 요하는 폴리비닐 부티랄(PVB) 제조공정상 힌더드 페놀계의 산화방지제가 보다 바람직하다. 힌더드 페놀계의 산화방지제는 예를 들어, BASF사의 IRGANOX 1076, 1010 등을 사용할 수 있다.
상기 열안정제는 산화방지제와의 적합성을 고려할 때 포스파이트(phosphite) 계 열안정제를 사용할 수 있다. 예를 들어, BASF사의 IRGAFOS 168을 사용할 수 있다.
상기 UV 흡수제는 케미프로화성사의 케미솔브(Chemisorb) 12, 케미솔브 79, 케미솔브 74, 케미솔브 102, BASF사의 티누빈(Tinuvin) 328, 티누빈 329, 티누빈 326 등을 사용할 수 있다. 상기 UV 안정제는 BASF사의 티누빈 등을 사용할 수 있다. 상기 IR 흡수제로는 ITO, ATO, AZO 등을 사용할 수 있고, 유리 접합력 조절제는 Mg, K, Na 등의 금속염, 에폭시계 변성 Si 오일, 또는 이들의 혼합물 등을 사용할 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 제1층(10)의 두께와 상기 제2층(20)의 두께의 합;과 상기 제3층(30)의 두께;는 100: 9 내지 30의 비율(두께비율)을 가질 수 있고, 100: 12 내지 24의 비율(두께비율)을 가질 수 있다. 상기 제1층(10)의 두께와 상기 제2층(20)의 두께의 합 100을 기준으로 상기 제3층(30)의 두께가 9 미만일 경우에는 접합용 적층필름에 차음특성이 충분하지 못할 수 있고, 30 초과인 경우에는 상기 접합용 적층필름의 내관통성 등 기계적 물성이 떨어질 수 있다.
상기 일 말단(101)에서 상기 제3층(30)의 두께는 60 ㎛ 이상일 수 있고, 70 ㎛ 이상일 수 있으며, 80 ㎛ 이상일 수 있고, 90 ㎛ 이상일 수 있다. 상기 일 말단(101)에서 상기 제3층(30)의 두께는 200 ㎛ 이하일 수 있고, 180 ㎛ 이하일 수 있으며, 140 ㎛ 이하일 수 있다. 이러한 두께로 상기 제3층(30)을 마련하는 경우 내관통성과 차음성을 동시에 만족하면서 비교적 얇은 두께의 접합용 적층필름을 제공할 수 있다.
상기 일 말단(101)에서 상기 제1층(10)의 두께와 상기 제2층(20)의 두께의 합은 560 ㎛ 초과일 수 있고, 575 ㎛ 이상일 수 있으며, 590 ㎛ 이상일 수 있다.
상기 일 말단(101)에서 접합용 적층필름(100)의 두께는 600 ㎛ 이상일 수 있고, 700 ㎛ 이상일 수 있으며, 900 ㎛ 이하일 수 있고, 850 ㎛ 이하일 수 있다.
상기 접합용 적층필름(100)이 상기 일 말단(101)에서 위와 같은 두께를 갖는 경우 차음 특성과 내관통성 특성을 동시에 만족시키면서 이중상 방지 특성을 갖는데 보다 유리하다.
상기 타 말단(103)에서 상기 접합용 적층필름(100)의 두께는 950 ㎛ 이상일 수 있고, 1100 ㎛ 이상일 수 있다. 또한, 상기 타 말단(103)에서 상기 접합용 적층필름(100)의 두께는 1300 ㎛ 이하일 수 있고, 1250 ㎛ 이하일 수 있다.
상기 접합용 적층필름(100)이 이러한 두께를 갖는 경우 보다 우수한 기계적 강도와 동시에 우수한 이중상 방지 기능을 할 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 광투과 적층체를 단면으로 설명하는 개념도이다. 도 4를 참조하여, 광투과 적층체에 대해 보다 자세히 설명한다. 본 명세서에서 개시하는 다른 일 실시예에 따른 광투과 적층체(300)는 제1광투과층(200); 상기 제1광투과층(200)의 일면 상에 위치하는 접합용 적층필름(100); 및 상기 접합용 적층필름 상에 위치하는 제2광투과층(200)을 포함한다.
상기 제1광투과층(200)과 상기 제2광투과층(200)은 각각 독립적으로 광투과성 유리, 또는 광투과성 플라스틱일 수 있다.
상기 접합용 적층필름(100)에 대한 구체적인 설명은 위에서 한 설명과 중복되므로 그 기재를 생략한다.
상기 광투과 적층체(300)는, 상기 제1광투과층(200)과 상기 제2광투과층(200)이 갖는 광투과 특성은 거의 동등한 수준으로 유지하면서, 상기 접합용 적층필름(100)에 의하여 양측의 광투과층이 접합되고 내충격성, 내관통성과 같은 안전유리 등에 필요한 특성을 가질 수 있다.
상기 광투과 적층체(300)는 KS L 2007:2008에 의거한 내충격성 특성을 만족할 수 있다.
상기 광투과 적층체(300)는 KS L 2007에 의거한 내관통성 특성을 만족할 수 있다. 구체적으로 상기 광투과 적층체(300)는 KS L 2007에 의거한 5.5 m 내관통성 시험에서 관통이 발생하지 않을 수 있다.
상기 광투과 적층체(300)는 차음특성을 더 가질 수 있으며, 구체적으로 2000 Hz에서 측정한 음향투과손실 평가 값이 35.5dB 이상일 수 있다.
상기 광투과 적층체(300)는 자동차의 유리(윈드실드 포함), 건축물 소재 등으로 적용 시 우수한 기능성을 갖는다. 특히, 자동차의 앞유리로 적용시에 비교적 얇은 두께를 가지면서도 내관통성, 차음특성 및 이중상 방지 기능성을 모두 갖춘 접합용 적층필름(100)과 이를 포함하는 광투과 적층체(300)를 제공할 수 있다.
본 명세서에서 개시하는 또 다른 일 실시예에 따른 이동수단(미도시)는 위에서 설명한 광투과 적층체(300)를 윈드쉴드로 포함한다. 상기 이동수단은, 상기 이동수단의 본체를 형성하는 바디부, 상기 바디부에 장착되는 구동부(엔진 등), 상기 바디부에 회전 가능하게 장착되는 구동륜(바퀴 등), 상기 구동륜과 상기 구동부를 연결하는 연결장치; 및 상기 바디부의 일부에 장착되어 외부로부터의 바람을 차단하는 광투과 적층체인 윈드실드가 포함된다.
상기 이동수단은 윈드쉴드가 적용되는 이동수단이라면 적용될 수 있고, 대표적으로 상기 이동수단은 자동차일 수 있으며, 상기 바디부, 상기 구동부, 상기 구동륜, 상기 연결장치 등은 통상 자동차에 적용되는 것이라면 제한 없이 적용될 수 있다.
이하, 구체적인 실시예를 통해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 예시에 불과하며, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
제조예
이하 실시예 및 비교예에서 사용한 각 성분들은 아래와 같다.
폴리비닐부티랄수지(A): 중합도 1700, 검화도 99인 PVA와 n-BAL을 투입, 통상의 합성과정을 진행하여 수산기 19.1wt%, 부티랄기 79.1wt%, 아세틸 0.8wt%인 폴리비닐 부티랄 수지를 얻었다.
폴리비닐부티랄수지(B): 중합도 1700, 검화도 99인 PVA와 n-BAL을 투입, 통상의 합성과정을 진행하여 수산기 22.0wt%, 부티랄기 77.2wt%, 아세틸 0.8wt%인 폴리비닐 부티랄 수지를 얻었다.
폴리비닐부티랄수지(C): 중합도 1700, 검화도 99인 PVA와 n-BAL을 투입, 통상의 합성과정을 진행하여 수산기 16.8wt%, 부티랄기 82.4wt%, 아세틸 0.8wt%인 폴리비닐 부티랄 수지를 얻었다.
폴리비닐부티랄수지(D): 중합도 2400, 검화도 88인 PVA와 n-bal을 투입, 통상의 합성과정을 진행하여 수산기 8.6wt%, 부티랄기 79.8wt%, 아세틸기 11.5wt%인 폴리비닐부티랄수지를 얻었다.
첨가제(1)의 제조: 산화방지제인 Irganox1010을 0.1 중량부, UV 흡수제인 TINUVIN-328를 0.2 중량부, 접합력조절제인 Mg Acetate 0.03 중량부를 혼합하여 텀블러에서 충분히 분산되도록 믹싱하였다(총합 0.33 중량부).
첨가제(2)의 제조: 산화방지제인 Irganox1010을 0.1 중량부, UV 흡수제인 TINUVIN-328를 0.2 중량부, 접합력조절제인 Mg Acetate 0.06 중량부를 혼합하여 텀블러에서 충분히 분산되도록 믹싱하였다(총합 0.36 중량부).
첨가제(3)의 제조: 산화방지제인 Irganox1010을 0.1 중량부, UV 흡수제인 TINUVIN-328를 0.2 중량부, 접합력조절제인 Mg Acetate 0.12 중량부를 혼합하여 텀블러에서 충분히 분산되도록 믹싱하였다(총합 0.42 중량부).
적층필름의 제조
아래 표 1에 제시된 종류와 함량으로 2축 압출기인 압출기 a와 압출기 b에 각각 제1층과 제2층에 적용되는 조성물과 제3층에 적용되는 조성물을 투입하고 압출한 후, 티 다이(T-DIE)를 통해 일단의 두께가 650 ㎛이고, 타단의 두께가 1300 ㎛인 필름을 폭 1.3 m로 제조했다.
| (중량부) | 제1층수지* | 제1층 가소제* |
제1층 첨가제* | 제3층수지 | 제3층 가소제 |
|||
| 종류 | 양 | 종류 | 양 | 종류 | 양 | |||
| 실시예1 | A | 70.64 | 27 | 2 | 0.36 | D | 65 | 35 |
| 실시예2 | B | 69.58 | 27 | 3 | 0.42 | D | 65 | 35 |
| 실시예3 | C | 71.67 | 27 | 1 | 0.33 | D | 65 | 35 |
| 실시예4 | A | 70.64 | 27 | 2 | 0.36 | D | 65 | 35 |
| 실시예5 | A | 70.64 | 27 | 2 | 0.36 | D | 65 | 35 |
| 실시예6 | A | 70.64 | 27 | 2 | 0.36 | D | 65 | 35 |
| 비교예1 | A | 70.64 | 27 | 2 | 0.36 | D | 65 | 35 |
* 제1층과 제2층은 동일한 수지가 동일한 함량(중량부)으로 적용됨.
* 제1층과 제2층은 동일한 가소제가 동일한 함량(중량부)으로 적용됨.
* 제1층과 제2층은 동일한 첨가제가 동일한 함량(중량부)으로 적용됨.
적층필름의 물성 평가
(1) 관통계수 측정 방법
제조된 적층필름을 길이방향 50 cm로 재단하여 20℃ 상대습도 20%에서 24시간 이상 컨디셔닝한 뒤, 20 ℃, 상대습도 20%로 조절된 분위기에서 샘플링을 실시하였다. 가로 세로 각각 1 cm로 샘플링한 후, 단면을 광학현미경으로 관찰하여 각 층의 두께를 확인하고 인장특성평가용 샘플링 위치를 확인하였다.
전체 폭에서 두께가 각각 700 ㎛(Tthin), 900 ㎛(Tmiddle) 및 1200 ㎛(Tthick)인 부분을 확인한 뒤 이를 정가운데로 하여 ASTM D 638 규격에 따라 제조된 펀칭기를 사용하여 3 cm * 15 cm인 사각형 형태로 시편을 재단·준비하였다. 이렇게 준비한 시편은 제1층, 제2층 및 제3층을 서로 분리하여 인장특성평가를 진행했고, 분리하는 과정에서 그 형태가 손상된 제3층은 핫프레스를 활용하여 필름 형태로 고정한 후에 인장평가를 실시하였다. 인장특성의 평가는 Instron社의 5566A모델을 사용하여 인장모드에서 이루어졌다. 평가된 제1층의 극한인장강도와 제2층의 인장강도의 합;와 제3층의 파단인장강도;는 아래 각각 샘플의 중심두께와 함께 상기 식 1에 따라 계산되어 아래 표 2에 제시하였다.
(2) 내관통성 평가
(샘플준비)
제조된 적층필름을 길이방향 50 cm로 재단하여 20℃ 상대습도 20%에서 컨디셔닝한 뒤, 20 ℃, 상대습도 20%로 조절된 분위기에서 샘플링을 실시하였다. 전체 폭에서 두께가 각각 700 ㎛(Tthin), 900 ㎛(Tmiddle) 및 1200 ㎛(Tthick)가 되는 부분을 확인한 뒤 이를 정가운데로 하여 30*30 cm의 샘플을 각각 취했다.
(접합유리의 제조)
위에서 준비한 샘플을 투명한 유리(세로 10 cm, 가로 10 cm, 두께 2.1 cm) 2매 사이에 끼워 110℃, 1기압의 라미네이터에서 30초간 진공라미를 실시함으로 접합유리를 예비 압착하였다. 여기까지의 작업은 모두 20℃ 상대습도 20%에서 컨디셔닝된 방에서 실시하였다.
예비접합된 샘플은 오토클레이브 중에서 140 ℃의 온도 및 1.2 MPa의 압력 조건으로 20 분간 압착하여 본 접합된 접합유리를 얻었고 이후 평가에 적용했다.
(평가)
위에서 제조한 본 접합된 접합유리를 20℃ 상대습도 20%에서 24시간 에이징(aging) 한 뒤 KS L 2007 규격에 따라 상온 내관통 평가를 실시하였다. 즉, 상온(20 ℃)에서 2270g의 금속구를 낙하시켜 관통평가를 진행하되, 기준을 5.5M로 변경하여 낙구평가를 진행한다. 관통이 없으면 pass, 관통 발생시 fail로 표시했다.
(3) 차음성능(L/F) 평가
(샘플준비/접합유리의 제조)
제조된 적층필름에서 폭방향으로 700 ㎛(Tthin), 900 ㎛(Tmiddle) 및 1200 ㎛(Tthick)의 기준두께에 맞는 부위를 찾은 뒤 각각을 세로 30 cm, 가로 2.5 cm의 크기로 절단하고, 투명한 유리(세로 30 cm, 가로 2.5 cm, 두께 2.1 cm) 2매 사이에 끼워 110℃, 1기압의 라미네이터에서 30초간 진공라미를 실시함으로 접합유리를 예비 압착한 뒤, 오토클레이브 중에서 140 ℃의 온도 및 1.2 MPa의 압력 조건으로 예비 압착된 접합유리를 20 분간 압착하여 본접합을 실시하고 차음성 측정에 사용하는 접합유리를 얻었다.
본 접합된 접합유리는 20 ℃, 상대습도 20%의 항온항습챔버에서 보관하여 안정화를 진행하였으며, 안정화 이후 접합유리의 차음성능을 측정하였다.
(평가)
차음성능의 측정은 다음과 같이 진행되었다. 접합유리에 댐프(DAMP) 시험용의 진동 발생기에 의해 진동을 가하고, 그로부터 얻어진 진동 특성을 기계 임피던스 측정 장치로 증폭하여, 진동 스펙트럼을 FFT 스펙트럼 분석기로 해석한 뒤 1dB 법으로 계산하여 L/F(loss factor) 값을 얻었다. Mode 4에서의 값이 0.34이상이면 pass, 미만이면 fail로 평가하였다.
(4) 2000Hz 음향투과손실(STL) 평가
KSF2808:2011 표준에 따라 측정하였다. 1230mm*1480mm 사이즈로 제조된 접합유리를 해당 규격의 벽체로 시공하여 음향실 중앙에 위치시킨 뒤 측정을 진행하였다. 일반 필름으로 시험할 때에 가장 투과계수가 낮게 나타나는 영역인 2000hz의 영역에서 평가했고, 그 값이 35.5dB이상이면 pass, 미만이면 fail로 표시하였다.
구체적으로, STL 값은 아래 식 (2)로 평가되었고, 그 결과값은 아래 표 2에 나타냈다.
식 (2): 
상기 식 (2)에서, 상기 L1은 음원실 평균음압레벨(dB, 100dB 사용)이고, 상기 L2는 수음실 평균음압레벨(dB)이며, 상기 S는 샘플의 면적(m2)이고, 상기 A는 수음실 음향파워흡음력(m2)이다.
| 측정영역의 중심두께 (㎛) |
각 층의 두께 (㎛) |
제3층 두께비율** |
관통계수 (kgf/mm2*mm) |
내관통성 | 위치별 차음성능 (L/F) |
2000Hz에서 STL (dB) |
|||
| 제3층 | 제1층과 제2층의 합* | ||||||||
| 실시예1 | 1200 | 174 | 1026 | 17.0 | 2.339 | pass | pass | 36 | pass |
| 900 | 142 | 758 | 18.7 | 1.732 | pass | pass | |||
| 700 | 102 | 598 | 17.1 | 1.363 | pass | Pass | |||
| 실시예2 | 1200 | 174 | 1026 | 17.0 | 2.566 | pass | pass | 36.2 | pass |
| 900 | 142 | 758 | 18.7 | 1.901 | pass | pass | |||
| 700 | 102 | 598 | 17.1 | 1.496 | pass | pass | |||
| 실시예3 | 1200 | 141 | 1059 | 13.3 | 2.165 | pass | pass | 35.5 | pass |
| 1000 | 118 | 882 | 13.4 | 1.804 | pass | pass | |||
| 800 | 100 | 700 | 14.3 | 1.434 | pass | pass | |||
| 실시예4 | 1200 | 174 | 1026 | 17.0 | 2.339 | pass | pass | 36.5 | pass |
| 900 | 174 | 726 | 24.0 | 1.673 | pass | pass | |||
| 700 | 174 | 526 | 33.1 | 1.229 | fail | pass | |||
| 실시예5 | 1200 | 140 | 1060 | 13.2 | 2.402 | pass | pass | 36.1 | pass |
| 900 | 140 | 760 | 18.4 | 1.736 | pass | pass | |||
| 700 | 140 | 560 | 25.0 | 1.292 | fail | pass | |||
| 실시예6 | 1200 | 50 | 1150 | 4.3 | 2.571 | pass | fail | 31.9 | fail |
| 900 | 50 | 850 | 5.9 | 1.905 | pass | fail | |||
| 700 | 50 | 650 | 7.7 | 1.461 | pass | fail | |||
| 비교예1 | 1200 | 0 | 1200 | 0.0 | 2.664 | pass | fail | 24.6 | fail |
| 900 | 0 | 900 | 0.0 | 1.998 | pass | fail | |||
| 700 | 0 | 700 | 0.0 | 1.554 | pass | fail | |||
* 제1층 두께 및 제2층 두께의 합.
** 제1층 두께 및 제2층 두께의 합을 100으로 볼 때, 제3층의 두께의 비율(두께비율) 값을 나타냄.
상기 표 2의 결과를 참조하면, 약 975 ㎛(일 말단에서의 필름 두께인 650 ㎛과 타 말단에서의 필름 두께인 1300 ㎛의 중간값) 이하의 두께인 900 ㎛의 중심두께를 갖는 측정영역에서 측정할 때, 실시예 1 내지 6에서 모두 내관통성계수가 1.35 kgf/mm2*mm 이상이었고, 내관통성도 모두 pass로 평가받았다. 다만, 실시예 6의 경우 중심두께가 900 ㎛인 측정영역에서 차음특성 값이 fail로 평가되어 차음층이 얇게 형성되는 경우 차음성능이 부족해질 수 있다는 점을 확인했다.
실시예 1 내지 3의 경우, 중심두께가 700 ㎛인 상당히 얇은 위치에서도 모두 관통계수값이 1.35 kgf/mm2*mm 이상이고, 내관통성도 모두 pass로 평가된다는 점을 확인했다. 이와 함께, 위치별 차음성능도 모두 pass 로 평가되었다. 또한, 상기 두께비율도 약 13 내지 24로 평가되어, 이러한 두께 범위로 차음층(제3층)과 스킨층(제1층)을 형성하는 것이, 차음특성과 내관통성을 모두 만족시키기에 가장 좋은 것으로 평가되었다.
음향투과손실의 경우, 실시예 1 내지 5에서 모두 비교적 우수한 결과를 얻었고, 차음층을 적용하지 않은 비교예 1과 차음층이 얇게 형성된 실시예 6에서의 결과가 fail로 평가되었다.
적층필름의 물성 예측
(1) 두께에 따른 제1층 샘플과 제3층 샘플의 인장특성
위의 표 1의 제1층과 제3층 각각의 조성과 동일한 조성으로 두께를 달리하여 제1층 필름 샘플과 제3층 필름 샘플을 제조하고 각각의 인장특성을 위와 동일한 방법으로 평가하였고 그 결과를 아래 표 3에 나타냈다.
| 제1층 또는 제2층 수지 종류* | 가소제함량(중량%) | 샘플 두께(㎛) | 극한인장강도(kgf/mm2) |
| 폴리비닐부티랄수지(A) | 27 | 250 이상 400 미만 | 2.22 |
| 450 이상 700 미만 | 2.60 | ||
| 700 이상 | 2.75 | ||
| 폴리비닐부티랄수지(B) | 27 | 250 이상 400 미만 | 2.44 |
| 450 이상 700 미만 | 2.86 | ||
| 700 이상 | 3.03 | ||
| 폴리비닐부티랄수지(C) | 27 | 250 이상 400 미만 | 2.00 |
| 450 이상 700 미만 | 2.34 | ||
| 700 이상 | 2.48 | ||
| 제3층 수지 종류 | 가소제함량(중량%) | 구간두께(㎛) | 파단인장강도(kgf/mm2) |
| 폴리비닐부티랄수지(D) | 35 | 50 이상 100 미만 | 0.35 |
| 100 이상 200 미만 | 0.35 | ||
| 200 이상 | 0.34 |
* 수지의 함량은 샘플 전체를 기준으로 가소제 함량 외의 잔량으로 적용함.
* 제1층 수지와 제2층 수지는 동일하게 적용함.
(2) 위의 (1)의 결과에 따른 관통계수와 물성 평가 결과
위의 표 3의 결과와 위의 표 2에서 제시된 실측 두께를 활용해서 관통계수를 계산하여 아래 표 4에 나타냈다.
| 측정영역의 중심두께(㎛) |
관통계수 | 내관통성 | 측정영역의 중심두께(㎛) |
관통계수 | 내관통성 | ||
| (kgf/mm2*mm) | (kgf/mm2*mm) | ||||||
| 실시예1 | 1200 | 2.692 | pass | 실시예5 | 1200 | 3.120 | pass |
| 900 | 1.920 | pass | 900 | 2.114 | pass | ||
| 700 | 1.363 | pass | 700 | 1.461 | pass | ||
| 실시예2 | 1200 | 2.692 | pass | 실시예6 | 1200 | 2.875 | pass |
| 900 | 1.852 | pass | 900 | 2.048 | pass | ||
| 700 | 1.229 | fail | 700 | 1.450 | pass | ||
| 실시예3 | 1200 | 2.767 | pass | 비교예1 | 1200 | 2.576 | pass |
| 1000 | 1.924 | pass | 900 | 2.068 | pass | ||
| 800 | 1.292 | fail | 700 | 1.644 | pass | ||
| 실시예4 | 1200 | 3.237 | pass | - | - | - | - |
| 900 | 2.308 | pass | - | - | - | ||
| 700 | 1.727 | pass | - | - | - |
위의 표 4의 결과를 참고하면, 표 3의 관통계수 결과와 일 말단과 타 말단의 두께가 다른 적층필름에서 특히 중심두께가 얇은 쪽에서의 값에 실측값과 계산값 사이의 차이가 적었고, 관통계수가 약 1.35 kgf/mm2*mm 이하인 경우에 내관통성 평가 결과가 좋지 못하다는 표 2의 결과와도 잘 매칭되는 것을 확인할 수 있었다.
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.
10: 제1층
20: 제2층
30: 제3층, 차음층
101: 일 말단 103: 타 말단
100: 접합용 적층필름 150: 측정영역
200: 제1광투과층, 제2광투과층 300: 광투과 적층체
MD: 길이방향, 기계방향 TD: 폭방향
Aw: 지각 S: 샘플링영역
30: 제3층, 차음층
101: 일 말단 103: 타 말단
100: 접합용 적층필름 150: 측정영역
200: 제1광투과층, 제2광투과층 300: 광투과 적층체
MD: 길이방향, 기계방향 TD: 폭방향
Aw: 지각 S: 샘플링영역
Claims (13)
- 제1층;
상기 제1층과 마주보는 제2층; 및
상기 제1층 및 상기 제2층 사이에 개재되는 제3층
을 포함하고,
일 말단과 타 말단의 두께가 다르고,
측정영역을 포함하고,
상기 측정영역은 중심두께를 가지고,
상기 중심두께는 상기 일 말단에서의 두께와 상기 타 말단에서의 두께의 중간값 이하이고,
상기 측정영역에서 아래 식 1에 의해 평가한 관통계수(F pe )가 1.35 kgf/mm2*mm 이상인,
접합용 적층필름:
[식 1]
상기 식 1에서,
상기 Fpe는 관통계수(kgf/mm2*mm)이고,
상기 UTS은 상기 측정영역에서 상기 제1층의 극한인장강도(kgf/mm2) 및 상기 측정영역에서 상기 제2층의 극한인장강도의 합이며,
상기 TS는 상기 측정영역에서 상기 제3층의 파단인장강도(kgf/mm2)이고,
상기 T1은 상기 측정영역에서 상기 제1층의 중심두께 및 상기 측정영역에서 상기 제2층의 중심두께의 합(mm)이며,
상기 T2는 상기 측정영역에서 제3층의 중심두께(mm)이다.
- 제1항에 있어서,
상기 일 말단의 두께는 상기 타 말단의 두께보다 얇고,
상기 일 말단에서 상기 제3층의 두께는 상기 타 말단에서 상기 제3층의 두께보다 얇은,
접합용 적층필름.
- 제1항에 있어서,
상기 접합용 적층필름은
일 표면인 제1면; 및 타 표면인 제2면을 포함하고,
제1선; 및 제2선을 포함하며,
상기 제1선은 상기 제1면의 일 말단과 타 말단을 연결하는 가상의 선이고,
상기 제2선은 상기 제2면의 일 말단과 타 말단을 연결하는 가상의 선이며,
상기 제1선과 상기 제2선의 접점에서의 각도는 1 도 이하인,
접합용 적층필름.
- 제1항에 있어서,
상기 일 말단의 두께가 0 %이고 상기 타 말단의 두께가 100 %일 때,
상기 중심두께는 35 %이하인,
접합용 적층필름.
- 제1항에 있어서,
상기 측정영역에서 손실계수 값(Loss Factor)은 0.34 이상인,
접합용 적층필름.
- 제1항에 있어서,
2000 Hz에서 측정한 음향투과손실 값이 35.5dB 이상인,
접합용 적층필름.
- 제1항에 있어서,
상기 제1층 두께와 상기 제2층 두께의 합;과 상기 제3층의 두께;의 비율은 100: 9 내지 30인,
접합용 적층필름.
- 제1항에 있어서,
상기 일 말단에서 상기 제3층의 두께는 60 ㎛ 이상인,
접합용 적층필름.
- 제1항에 있어서,
상기 일 말단에서 상기 제1층의 두께와 상기 일 말단에서 상기 제2층의 두께의 합은 560 ㎛ 초과인,
접합용 적층필름.
- 제1항에 있어서,
상기 제1층 또는 상기 제2층은 수산기 함량이 15 중량% 이상인 폴리비닐아세탈 수지를 포함하는,
접합용 적층필름.
- 제1항에 있어서,
상기 제3층은 수산기 함량이 9.5 중량% 이하인 폴리비닐아세탈 수지를 포함하는,
접합용 적층필름.
- 제1광투과층;
상기 제1광투과층의 일면 상에 위치하는 접합용 적층필름; 및
상기 접합용 적층필름 상에 위치하는 제2광투과층
을 포함하고,
상기 접합용 적층필름은 제1항에 따른 것인,
광투과 적층체.
- 제12항에 있어서,
2000 Hz에서 측정한 음향투과손실 값이 35.5dB 이상이고,
KS L 2007에 의거한 5.5 m 내관통성 시험에서 관통이 발생하지 않는,
광투과 적층체.
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