KR20230063411A - Window films that show photochromic properties depending on the day and night - Google Patents
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Abstract
본 발명은 윈도우 필름에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 자외선 및 적외선에 대하여 차폐율이 우수하면서도, 외부 빛의 양이나 환경 조건에 따라 변색이 가능하여, 운전자로부터 안전 운행과 편의성을 제공할 수 있도록 하는, 차량용 및 건축용 윈도우 필름에 관한 것이다.The present invention relates to a window film, and more particularly, to a window film having excellent shielding rate against ultraviolet rays and infrared rays, and capable of discoloration depending on the amount of external light or environmental conditions, thereby providing safe driving and convenience to the driver. It relates to vehicle and architectural window films.
Description
본 발명은 윈도우 필름에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 자외선 및 적외선에 대하여 차폐율이 우수하면서도, 외부 빛의 양이나 환경 조건에 따라 변색이 가능하여, 운전자로부터 안전 운행과 편의성을 제공할 수 있도록 하는, 차량용 및 건축용 윈도우 필름에 관한 것이다. The present invention relates to a window film, and more particularly, to a window film having excellent shielding rate against ultraviolet rays and infrared rays, and capable of discoloration depending on the amount of external light or environmental conditions, thereby providing safe driving and convenience to the driver. It relates to vehicle and architectural window films.
태양광선은 크게 자외선(100 ~ 380 nm), 가시광선(380 ~ 780 nm), 적외선(780 ~ 60000 nm)으로 나누어지며, 적외선은 다시 근적외선 및 원적외선으로 구분된다. 이 중 자외선이 약 6%, 가시광선이 약 46%, 적외선이 약 48%로 구성되며, 자외선은 피부가 오랜 시간 노출될 경우 피부노화, 암 발생 등의 원인이 되고, 적외선은 실내 온도를 상승시켜 여름철 냉방 비용 증가의 원인이 된다.Solar rays are largely divided into ultraviolet rays (100 ~ 380 nm), visible rays (380 ~ 780 nm), and infrared rays (780 ~ 60000 nm), and infrared rays are further divided into near infrared rays and far infrared rays. Of these, UV rays make up about 6%, visible rays about 46%, and infrared rays about 48%. UV rays cause skin aging and cancer when the skin is exposed for a long time, and infrared rays increase the indoor temperature. This causes an increase in cooling costs in the summer.
윈도우 필름(window film) 이란, 유리를 통해 밀폐된 내부 공간으로 유입되는 태양광선에 의한 에너지의 양을 조절할 수 있는 특성을 가진 메탈이나 세라믹과 같은 첨단 소재를 이용하여 만든 필름을 말한다.A window film refers to a film made of a high-tech material such as metal or ceramic having characteristics capable of controlling the amount of energy by solar rays flowing into an enclosed interior space through glass.
이러한 윈도우 필름은, 자동차, 주거용 또는 상업용 건물의 외벽에 존재하는 창유리에 필수적으로 사용되는데, 태양열을 차단해 보다 안락하고 쾌적한 운전, 주거 및 사무 환경을 조성한다. 특히, 자동차는 운전 시에 이동에 의해 직접적으로 태양열을 받게 되고, 이동을 하지 않고 장시간 노상에 정차할 경우에도 태양열에 의한 영향을 크게 받기 때문에, 윈도우 필름의 시공은 필수적이다.These window films are essentially used for window glass existing on the outer walls of automobiles, residential or commercial buildings, and block solar heat to create a more comfortable and pleasant driving, residential and office environment. In particular, since a vehicle directly receives solar heat by moving while driving and is greatly affected by solar heat even when stopped on the road for a long time without moving, the construction of a window film is essential.
흔히, “자동차 썬팅”(정확한 용어로는 윈도우 틴팅)이라는 용어로 통용되기도 하는 윈도우 필름은, 차체 내부의 사람 및 사물을 태양광선으로 인한 피해로부터 보호하는 역할을 한다. 특히, 자외선(UV Protection)을 차단하여 눈부심, 안구 및 피부 손상을 막고 차량 내장재 등의 변색, 변형 등으로부터 보호하는 기능을 하며, 유리 파손으로 인한 비산을 방지하여 제2의 부상을 막아주는 역할을 한다. Window film, often referred to as "vehicle tinting" (or window tinting as an accurate term), serves to protect people and objects inside the vehicle from damage caused by sunlight. In particular, it blocks UV protection to prevent glare, damage to the eyes and skin, protects vehicle interior materials from discoloration and deformation, and prevents secondary injuries by preventing scattering caused by glass breakage. do.
최근에는, 지구 온난화로 인해 평균기온이 상승하고, 환경오염에 따른 오존층이 파괴되는 등의 기후 변화로 인해, 자외선이나 적외선 또는 태양 복사에너지에 의한 악영향이 점점 심각해지고 있다.In recent years, due to climate change, such as an increase in average temperature due to global warming and destruction of the ozone layer due to environmental pollution, adverse effects caused by ultraviolet rays, infrared rays, or solar radiation energy have become increasingly serious.
또한, 삶의 질의 향상과 자동차에 대한 의존도 및 자동차 자체의 기능에 대한 기대 수요가 해마다 증가함에 따라, 차량용 윈도우 필름의 광 차단성 뿐만 아니라, 고품질, 예컨대, 단열성, 시인성, 차음성, 프라이버시 보호기능 등의 보다 다양한 기능성에 대한 기술 개발 요구가 점점 증가하고 있는 실정이다. In addition, as the quality of life, dependence on automobiles, and expected demand for the functions of automobiles increase year by year, not only the light blocking properties of vehicle window films, but also high quality, such as heat insulation, visibility, sound insulation, and privacy protection functions There is an increasing demand for technology development for more diverse functionalities such as, etc.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 자외선 및 적외선에 대하여 차폐율이 우수하면서도, 외부 빛의 양이나 환경 조건에 따라 변색이 가능하여, 운전자로부터 안전 운행과 편의성을 제공할 수 있도록 하는, 차량용 및 건축용 윈도우 필름에 관한 것이다. The present invention is to solve the above problems, while having excellent shielding rate against ultraviolet and infrared rays, discoloration is possible according to the amount of external light or environmental conditions, so that safe driving and convenience can be provided from the driver , vehicle and architectural window films.
본 발명의 상기 및 다른 목적과 이점은 바람직한 실시예를 설명한 하기의 설명으로부터 분명해질 것이다.The above and other objects and advantages of the present invention will become apparent from the following description of preferred embodiments.
상기 목적은, 투명한 고분자 수지인 기재층; 상기 기재층 상에 위치하고, 스퍼터링법을 사용하여 형성된 광 차단층; 상기 광 차단층 상에 위치하는, 오버코팅층; 상기 오버코팅층 상에 위치하는 기능성층; 및 상기 기능성층 상에 위치하는, 보호 필름; 을 포함하고, 상기 광차단층은, 상기 기재층 상에 위치하는 금속층;및 상기 금속층 상에 위치하는 금속 합금층;을 포함하는 적외선 차단층; 및The above object is a base layer of a transparent polymer resin; a light blocking layer located on the substrate layer and formed using a sputtering method; an overcoating layer located on the light blocking layer; a functional layer positioned on the overcoating layer; and a protective film located on the functional layer; Including, wherein the light blocking layer, a metal layer located on the substrate layer; and an infrared blocking layer including a metal alloy layer located on the metal layer; and
상기 적외선 차단층 상에 위치하고, 나노 구조체인 금속 산화물층을 포함하는 자외선 차단층;을 포함하는 것을 특징으로 하고, 상기 기능성층은, 스파이로-나프토사진(spiro-naphthoxazine), 나프토파이란 (naphthopyran) 및 트라이아릴메티인의 혼합물인 광변색 물질을 포함하는, 광변색 필름층을 구비하는 것을 특징으로 하는, 차량용 및 건축용 윈도우 필름에 의해 달성될 수 있다. characterized in that it comprises a; ultraviolet ray blocking layer located on the infrared ray blocking layer and including a metal oxide layer of a nanostructure, wherein the functional layer comprises spiro-naphthoxazine, naphthopyran ( naphthopyran) and a photochromic material that is a mixture of triarylmethyne, characterized in that it has a photochromic film layer, it can be achieved by vehicle and architectural window films.
상기 자외선 차단층은, 상기 적외선 차단층 상에 위치하는, 산화아연 나노와이어층; 및 상기 산화아연 나노와이어층 상에 형성된 이산화티탄 나노시트층;을 포함하고, 상기 산화아연 나노와이어층 및 상기 이산화티탄 나노시트층의 두께비는, 1.5~1.8 : 0.8~1 인 것을 특징으로 한다. The UV blocking layer may include a zinc oxide nanowire layer positioned on the infrared blocking layer; and a titanium dioxide nanosheet layer formed on the zinc oxide nanowire layer, wherein a thickness ratio of the zinc oxide nanowire layer and the titanium dioxide nanosheet layer is 1.5 to 1.8 : 0.8 to 1.
본 발명에 따르면, 광 차단층의 구조적 특징과, 광변색 필름층을 구비함으로써, 자외선 및 적외선에 대하여 차폐율이 우수하면서도, 외부 빛의 양이나 환경 조건에 따라 변색이 가능하여, 운전자로부터 안전 운행과 편의성을 제공할 수 있도록 하는, 차량용 및 건축용 윈도우 필름을 제조할 수 있다. According to the present invention, by providing the structural characteristics of the light blocking layer and the photochromic film layer, the shielding rate for ultraviolet rays and infrared rays is excellent, and discoloration is possible according to the amount of external light or environmental conditions, so that drivers can drive safely. It is possible to manufacture window films for vehicles and buildings that can provide comfort and convenience.
본 발명에 따른, 차량용 및 건축용 윈도우 필름은 100%의 자외선 차단 효과를 발휘할 수 있다. According to the present invention, the vehicle and architectural window films can exhibit a 100% UV blocking effect.
본 발명에 따른, 차량용 및 건축용 윈도우 필름은 눈부심 방지층을 더 구비하여 윈도우에 비치는 운전자의 모습이나, 실내등의 빛이 반사되는 광반사 현상을 개선하여 운전자의 시인성을 더욱 향상시킬 수 있다. According to the present invention, the vehicle and architectural window films further include an anti-glare layer to improve the driver's appearance reflected in the window or the light reflection phenomenon in which the light of the interior light is reflected, thereby further improving the driver's visibility.
다만, 본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.
이하, 본 발명의 실시예와 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위해 예시적으로 제시한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가지는 자에 있어서 자명할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to embodiments and drawings of the present invention. These examples are only presented as examples to explain the present invention in more detail, and it will be apparent to those skilled in the art that the scope of the present invention is not limited by these examples. .
또한, 달리 정의하지 않는 한, 본 명세서에서 사용되는 모든 기술적 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 기술 분야의 숙련자에 의해 통상적으로 이해되는 바와 동일한 의미를 가지며, 상충되는 경우에는, 정의를 포함하는 본 명세서의 기재가 우선할 것이다.In addition, unless defined otherwise, all technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of skill in the art to which this invention belongs, and in case of conflict, this specification including definitions of will take precedence.
도면에서 제안된 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. 그리고, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에서 기술한 "부"란, 특정 기능을 수행하는 하나의 단위 또는 블록을 의미한다.In order to clearly explain the proposed invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification. And, when a certain component is said to "include", this means that it may further include other components without excluding other components unless otherwise stated. Also, a “unit” described in the specification means one unit or block that performs a specific function.
각 단계들에 있어 식별부호(제1, 제2, 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 실시될 수도 있고 실질적으로 동시에 실시될 수도 있으며 반대의 순서대로 실시될 수도 있다.In each step, the identification code (first, second, etc.) is used for convenience of description, and the identification code does not describe the order of each step, and each step does not clearly describe a specific order in context. It may be performed differently from the order specified above. That is, each step may be performed in the same order as specified, may be performed substantially simultaneously, or may be performed in the reverse order.
본 발명에서, 층간 적층 위치와 관련하여 사용되는 「상」 또는 「상에」라는 용어는, 어떤 구성이 다른 구성 바로 위에 형성되는 경우뿐 아니라 이들 구성 사이에 제3의 구성이 개재되는 경우까지 포함하는 것을 의미한다.In the present invention, the term "on" or "on" used in relation to the stacking position between layers includes not only the case where a certain component is formed directly on top of another component, but also the case where a third component is interposed between these components. means to do
본 발명, 본 명세서에서 일 실시예에 따른'윈도우 필름'은 차량용 윈도우 필름에 관하여 서술하고 있으나, 이에 한정되지 않고, 차량용 및 건축용에 모두 적용이 가능할 수 있는 윈도우 필름으로 해석되어야 한다.The 'window film' according to an embodiment of the present invention and this specification describes a window film for a vehicle, but is not limited thereto, and should be interpreted as a window film that can be applied to both vehicles and buildings.
이하, 본원의 구현예 및 실시예를 상세히 설명한다. 그러나, 본원의 이러한 구현예 및 실시예와 도면에 제한되지 않을 수 있다.Hereinafter, embodiments and examples of the present application will be described in detail. However, it may not be limited to these implementations and examples and drawings herein.
본원의 일 측면은, 투명한 고분자 수지인 기재층; 상기 기재층 상에 위치하고, 스퍼터링법을 사용하여 형성된 광 차단층; 상기 광 차단층 상에 위치하는, 오버코팅층; 상기 오버코팅층 상에 위치하는, 기능성층; 및 상기 기능성층 상에 위치하는, 보호 필름; 을 포함하는 차량용 및 건축용 윈도우 필름을 제공한다.One aspect of the present application, a base layer of a transparent polymer resin; a light blocking layer located on the substrate layer and formed using a sputtering method; an overcoating layer located on the light blocking layer; Located on the overcoating layer, a functional layer; and a protective film located on the functional layer; It provides a vehicle and architectural window film comprising a.
먼저, 상기 기재층은, 윈도우 필름의 지지체 역할을 수행하는 구성으로서, 가시광선에 대한 투과율이 70% 이상 또는 80% 이상인 층일 수 있다. 상기와 같은 투과율을 만족한다면, 투광성 기재층에 사용되는 재료는 특별히 제한되지 않는다.First, the base layer serves as a support for the window film, and may have a visible light transmittance of 70% or more or 80% or more. As long as the above transmittance is satisfied, the material used for the light-transmitting substrate layer is not particularly limited.
구체적으로, 상기 기재층은, 운전자의 시야를 방해하지 않도록 투명한 고분자 수지로 형성되고, 특히 투명한 자외선 경화수지로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 기재층은, 예컨대, 폴리에스테르계, 아크릴계, 셀룰로오즈계, 폴리올레핀계, 폴리염화비닐계, 폴리카르보네이트계, 페놀계, 우레탄계로 이루어진 군 중에서 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있다. 그 중에서 투명 고분자 수지로는 내열성 및 유연성의 밸런스가 양호한 아크릴계, 폴리에스테르계 및 폴리카르보 네이트계가 바람직하고, 2축 연신 폴리에스테르계 및 폴리카르보네이트가 더욱 바람직하다. Specifically, the base layer is formed of a transparent polymer resin so as not to obstruct the driver's vision, and is particularly preferably formed of a transparent ultraviolet curable resin. The base layer may be, for example, at least one selected from the group consisting of polyester, acrylic, cellulose, polyolefin, polyvinyl chloride, polycarbonate, phenol, and urethane. Among them, as the transparent polymer resin, acrylic, polyester, and polycarbonate resins having a good balance between heat resistance and flexibility are preferable, and biaxially stretched polyester and polycarbonate are more preferable.
상기 기재층의 두께는 특별히 제한되지는 않으나, 예를 들어, 5 ㎛ 이상, 10 ㎛ 이상, 20 ㎛ 이상, 또는 30 ㎛ 이상의 두께를 가질 수 있고, 그 상한은 200 ㎛ 또는 150 ㎛ 일 수 있다.The thickness of the base layer is not particularly limited, but may have a thickness of, for example, 5 μm or more, 10 μm or more, 20 μm or more, or 30 μm or more, and the upper limit thereof may be 200 μm or 150 μm.
상기 광 차단층은, 적외선 차단층 및 자외선 차단층을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 광 차단층은, 상기 기재층의 일면 상에 형성되는 적외선 차단층 및 상기 적외선 차단층 상에 형성되는 자외선 차단층을 포함하는 것일 수 있다. The light blocking layer may include an infrared blocking layer and an ultraviolet blocking layer. Specifically, the light blocking layer may include an infrared blocking layer formed on one surface of the base layer and an ultraviolet blocking layer formed on the infrared blocking layer.
상기 적외선 차단층은, 가시광선은 투과하되, 근적외선과 원적외선을 반사함으로써, 윈도우 필름에 고차열 및 고단열 기능을 부여할 수 있다. 상기 적외선 차단층은 단일층이거나, 2층 또는 그 이상으로 적층된 적층 구조일 수 있다. The infrared ray blocking layer transmits visible light but reflects near-infrared and far-infrared rays, thereby giving the window film high thermal insulation and high thermal insulation functions. The infrared blocking layer may be a single layer or a laminated structure in which two or more layers are stacked.
상기 적외선 차단층은, 금속, 금속 합금, 금속 산화물 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 적외선 차단층은, 금속층, 금속 합금층, 금속 산화물층 또는 이들의 조합으로 이루어진 적층 구조일 수 있다. The infrared ray blocking layer may include a metal, a metal alloy, a metal oxide, or a combination thereof. Specifically, the infrared blocking layer may have a laminated structure including a metal layer, a metal alloy layer, a metal oxide layer, or a combination thereof.
상기 금속은, 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 은(Ag), 백금(Pt), 금(Au), 구리(Cu), 크롬(Cr), 알루미늄(Al), 주석(Sn), 팔라듐(Pd) 및 니켈(Ni)로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다. The metal is titanium (Ti), tungsten (W), silver (Ag), platinum (Pt), gold (Au), copper (Cu), chromium (Cr), aluminum (Al), tin (Sn), palladium It may be any one selected from the group consisting of (Pd) and nickel (Ni).
상기 금속 합금은, 전술한 금속의 군에서 선택되는 어느 하나를 주성분으로 하고, 전술한 금속의 군에서 다른 금속 성분을 부성분으로 포함하거나, 나열되지 않은 다른 성분을 부성분으로 포함하는 것일 수 있다. 이때, 상기 주성분이란, 차지하는 중량비가 80%이상인 경우를 의미할 수 있다. 상기 금속 합금은, 예를 들어, 세슘-텅스텐 합금 또는 주석-인듐 합금일 수 있다. The metal alloy may have one selected from the above-mentioned metal group as a main component, and may include another metal component from the above-mentioned metal group as a sub-component, or may include other unlisted components as a sub-component. In this case, the main component may mean a case in which the weight ratio occupied is 80% or more. The metal alloy may be, for example, a cesium-tungsten alloy or a tin-indium alloy.
상기 금속 산화물은, 예를 들어, 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 산화물의 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다.The metal oxide may be, for example, antimony (Sb), barium (Ba), gallium (Ga), germanium (Ge), hafnium (Hf), indium (In), lanthanum (La), magnesium (Mg), Any one selected from the group of oxides of selenium (Se), silicon (Si), tantalum (Ta), titanium (Ti), vanadium (V), yttrium (Y), zinc (Zn), and tin (Sn) can
바람직하게는, 상기 적외선 차단층은 금속층 및 금속 합금층이 적층된 구조를 포함할 수 있다. 상기 적외선 차단층이 금속층 및 금속 합금층을 함께 포함하면, 기존의 윈도우 필름 제조시에 광 차단부를 5층 이상의 다층구조로 형성하여 공정이 복잡해지는 번거로움을 해소하면서도, 적외선 차단 효율과 금속 합금으로 인한 내구성을 높일 수 있다. Preferably, the infrared blocking layer may include a structure in which a metal layer and a metal alloy layer are stacked. If the infrared blocking layer includes a metal layer and a metal alloy layer together, the light blocking part is formed in a multi-layer structure of 5 or more layers during the manufacturing of the existing window film to solve the complexity of the process, while reducing the infrared ray blocking efficiency and metal alloy. durability can be increased.
일례로서, 상기 적외선 차단층은, 상기 기재층 방향에서부터 형성되는 금속층, 일례로, 니켈(Ni)층; 및 상기 금속층 상에 형성되는 금속 합금층, 일례로, 주석-인듐 합금층;을 포함하여 형성될 수 있다. As an example, the infrared ray blocking layer, a metal layer formed from the direction of the substrate layer, for example, a nickel (Ni) layer; and a metal alloy layer formed on the metal layer, for example, a tin-indium alloy layer.
상기 적외선 차단층은, 상기 니켈층 및 상기 주석-인듐 합금층이 1.2~1.8 : 1, 일례로, 1.6 : 1의 두께비를 갖도록 형성할 수 있다. 전술된 두께비의 범위는 적외선 차단 효율을 더욱 증대시킬 수 있다.In the infrared blocking layer, the nickel layer and the tin-indium alloy layer may be formed to have a thickness ratio of 1.2 to 1.8:1, for example, 1.6:1. The range of the thickness ratio described above may further increase infrared ray blocking efficiency.
상기 적외선 차단층의 형성 방법, 구체적으로는, 상기 금속층, 금속 합금층 또는 금속 산화물층의 형성방법은, 스퍼터링법을 사용할 수 있다. The method of forming the infrared ray blocking layer, specifically, the method of forming the metal layer, metal alloy layer or metal oxide layer, may use a sputtering method.
상기 스퍼터링(sputtering)법이란, 스퍼터링(sputtering) 가스를 진공 분위기로 이루어진 챔버(camber) 내로 주입하여 플라즈마를 생성시킨 후, 상기 플라즈마 내의 입자를 성막 하고자 하는 타겟(target) 물질에 충돌시켜 이 충돌에 의해 타겟으로부터 분리된 물질을 기판(substrate)에 코팅(coating)시키는 방법이다. 일반적으로 스퍼터링(sputtering) 가스는 불활성 가스(inert gas)인 아르곤(Ar)을 사용한다. 스퍼터(sputter) 시스템은 타겟(target)을 음극(cathod)으로 사용하고, 기판을 양극(anode)으로 사용한다. The sputtering method is to generate plasma by injecting sputtering gas into a chamber made of a vacuum atmosphere, and then collide particles in the plasma with a target material to form a film to cause the collision. It is a method of coating a material separated from a target by a substrate on a substrate. Generally, sputtering gas uses argon (Ar) as an inert gas. A sputter system uses a target as a cathode and a substrate as an anode.
전원을 인가하면 주입된 스퍼터링(sputtering) 가스는 음극에서 방출된 전자와 충돌하여 이온화(Ar+)되고, 이 이온들은 음극인 타겟(target)으로 끌려서 타겟(target)과 충돌한다. 이 충돌에 의해 이온들이 갖고 있던 에너지는 타겟(target)으로 전이되고, 타겟(target) 물질의 원자, 분자 등이 챔버내로 방출되며, 이렇게 방출된 타겟물질이 기판 위에 박막으로 형성되는 것이다. When power is applied, the injected sputtering gas collides with electrons emitted from the cathode and is ionized (Ar+), and these ions are attracted to the target, which is the cathode, and collide with the target. The energy possessed by the ions is transferred to the target by this collision, atoms and molecules of the target material are emitted into the chamber, and the released target material is formed as a thin film on the substrate.
이러한 스퍼터링법을 이용한 박막의 제조기술은 코팅층의 두께를 수십 ㎚까지 정밀하게 조절할 수 있으며, 간단한 마스크를 사용하여 부분 코팅과정을 매우 용이하게 처리할 수 있다.The thin film manufacturing technology using the sputtering method can precisely control the thickness of the coating layer up to several tens of nm, and can very easily process the partial coating process using a simple mask.
상기 자외선 차단층은, 금속 산화물을 포함하되, 구체적으로, 상기 금속 산화물이 나노 구조체로 형성된 것일 수 있다. 상기 자외선 차단층은 단일층 이거나, 2층 이상이 적층된 구조일 수도 있다. 상기 나노 구조체는, 예컨대, 나노 와이어, 나노 시트, 나노 튜브, 나노 막대 또는 나노 꽃의 형상을 가지는 구조체를 의미할 수 있다. 상기 금속 산화물은, 이산화티탄(TiO2), 삼산화 텅스텐(WO3), 산화아연(ZnO), 이산화세륨(CeO2) 및 산화 바나듐(V2O3) 으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나일 수 있다. The UV blocking layer may include a metal oxide, and specifically, the metal oxide may be formed of a nanostructure. The UV blocking layer may be a single layer or a structure in which two or more layers are stacked. The nanostructure may mean, for example, a structure having a shape of a nanowire, nanosheet, nanotube, nanorod, or nanoflower. The metal oxide may be any one selected from the group consisting of titanium dioxide (TiO 2 ), tungsten trioxide (WO 3 ) , zinc oxide (ZnO), cerium dioxide (CeO 2 ), and vanadium oxide (V 2 O 3 ). there is.
일례로써, 상기 자외선 차단층은, 이산화티탄(TiO2), 삼산화 텅스텐(WO3), 또는 산화아연(ZnO)으로 형성된 나노 와이어 또는 나노 시트를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 자외선 차단층은, 산화아연(ZnO)으로 형성된 나노 와이어, 이산화티탄(TiO2)으로 형성된 나노시트 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 상기 산화아연(ZnO) 나노와이어 및 이산화티탄(TiO2) 나노시트의 조합을 포함할 경우에는, 산화아연 나노와이어층 및 이산화티탄 나노시트층이 적층된 구조로 형성될 수 있다. As an example, the UV blocking layer may include nanowires or nanosheets formed of titanium dioxide (TiO 2 ), tungsten trioxide (WO 3 ) , or zinc oxide (ZnO). Specifically, the UV blocking layer may include a nanowire formed of zinc oxide (ZnO), a nanosheet formed of titanium dioxide (TiO 2 ), or a combination thereof. In the case of including a combination of the zinc oxide (ZnO) nanowires and titanium dioxide (TiO 2 ) nanosheets, the zinc oxide nanowire layer and the titanium dioxide nanosheet layer may be formed in a stacked structure.
상기 산화아연 나노 와이어 및/또는 이산화티탄 나노 시트는, UV 영역의 빛의 차단 효과가 우수한 산화아연 및 이산화티탄을 각각 구조체 형상으로 제조함으로써, 분말 또는 파우더 형상 대비 상기 UV 영역의 빛을 차단하는 효과를 더욱 증대시킬 수 있다. The zinc oxide nanowires and/or titanium dioxide nanosheets have the effect of blocking light in the UV region compared to powder or powder form by preparing zinc oxide and titanium dioxide, which are excellent in blocking light in the UV region, in a structure shape, respectively. can further increase.
상기 산화아연 나노 와이어 및/또는 이산화티탄 나노 시트를 제조하는 방법은, 예를 들어, 기재 상에 씨앗층을 형성하고, 상기 씨앗층 상에 나노 구조체인 상기 나노 와이어 또는 나노 시트를 성장시키는 것일 수 있다. 상기 씨앗층의 형성은 스퍼터링 기법을 사용하여 형성될 수 있다. 상기 나노 구조체를 상기 씨앗층 상에 형성시키는 것은, 당해 분야에서 사용되는 일반적인 방법, 일례로, 수열합성법을 사용할 수 있다. A method of manufacturing the zinc oxide nanowires and/or titanium dioxide nanosheets may include, for example, forming a seed layer on a substrate and growing the nanowires or nanosheets as nanostructures on the seed layer. there is. Formation of the seed layer may be formed using a sputtering technique. Forming the nanostructure on the seed layer may be a general method used in the art, for example, a hydrothermal synthesis method.
상기 나노 와이어는, 길이가 50 내지 500nm, 구체적으로, 250 내지 400nm이고, 평균 직경이 10nm 내지 80nm, 구체적으로, 20nm 내지 60nm일 수 있다. 상기 나노시트의 두께는, 0.5 내지 15nm, 구체적으로, 1 내지 10nm일 수 있다. The nanowire may have a length of 50 to 500 nm, specifically, 250 to 400 nm, and an average diameter of 10 nm to 80 nm, specifically, 20 nm to 60 nm. The nanosheet may have a thickness of 0.5 to 15 nm, specifically, 1 to 10 nm.
일례로써, 상기 자외선 차단층은, 전술된 적외선 차단층 상에 형성된 산화아연 나노와이어층; 및 상기 산화아연 나노와이어층 상에 형성된 이산화티탄 나노시트층;을 포함하는 구조일 수 있다. 상기 자외선 차단층의 총 두께는, 25 내지 100nm, 구체적으로, 30 내지 80nm 의 두께일 수 있다. 상기 산화아연 나노와이어층 및 상기 이산화티탄 나노시트층의 두께비는, 1.5~1.8 : 0.8~1 인 것이 바람직할 수 있다. 전술한 범위의 두께비는 자외선 차단 효율을 더욱 증대시켜 100%의 자외선 차단 효과를 발휘할 수 있도록 한다.As an example, the UV blocking layer may include a zinc oxide nanowire layer formed on the aforementioned infrared blocking layer; and a titanium dioxide nanosheet layer formed on the zinc oxide nanowire layer. The total thickness of the UV blocking layer may be 25 to 100 nm, specifically, 30 to 80 nm. The thickness ratio of the zinc oxide nanowire layer and the titanium dioxide nanosheet layer may be 1.5 to 1.8 : 0.8 to 1. The thickness ratio within the above-mentioned range further increases the UV blocking efficiency so that a 100% UV blocking effect can be exhibited.
상기 오버코팅층은, 가시광선에 대한 투과성을 유지하고, 상기 광 차단층, 즉, 상기 적외선 차단층 및 상기 자외선 차단층의 손상을 방지하는 역할을 할 수 있다. 상기 오버코팅층의 소재에 대하여는 크게 제한되지 않으며, 당해 분야에서 일반적으로 사용되는 소재를 제한없이 사용할 수 있다. 예를 들어, 상기 오버코팅층은, 단관능 또는 다관능의 광경화성 유기 화합물과 무기 또는 유기 입자를 포함하는 조성물의 경화물을 포함할 수 있다.The overcoating layer may serve to maintain visible light transmittance and prevent damage to the light blocking layer, that is, the infrared blocking layer and the ultraviolet blocking layer. The material of the overcoating layer is not particularly limited, and materials commonly used in the field may be used without limitation. For example, the overcoating layer may include a cured product of a composition including a monofunctional or multifunctional photocurable organic compound and inorganic or organic particles.
상기 오버코팅층은 100 nm 이하의 두께를 가질 수 있다. 상기 두께를 초과하는 경우, 윈도우 필름의 투과도가 저하될 수 있고, 오버코팅층의 적외선 흡수로 인해 윈도우 필름의 적외선 반사 기능이 저하될 수 있다.The overcoating layer may have a thickness of 100 nm or less. If the thickness exceeds the above, the transmittance of the window film may decrease, and the infrared reflection function of the window film may decrease due to infrared absorption of the overcoating layer.
상기 오버코팅층의 상부에 위치하는 보호 필름을 더 포함할 수 있다. 상기 보호 필름은 윈도우 필름의 취급, 이동 또는 시공 시에 발생하는 외력이나 외부 환경으로부터 윈도우 필름을 보호할 수 있다. 상기 보호 필름은, 시공 시에 오버코팅층의 손상 없이, 윈도우 필름의 일면으로부터 박리될 수 있다.A protective film positioned on top of the overcoating layer may be further included. The protective film may protect the window film from an external force or external environment generated during handling, movement, or construction of the window film. The protective film may be peeled off from one side of the window film without damaging the overcoating layer during construction.
상기 보호 필름의 소재는, 관련 기술 분야에서 공지되어 있는 폴리머 필름이 사용될 수 있다. 예를 들면, 폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 폴리부 틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르 필름, 폴리테트라플루오르에틸렌 필름, 폴리에틸렌 필름, 폴리프로필렌 필름, 폴리부텐 필름, 폴리부타디엔 필름, 폴리(염화 비닐) 필름 또는 폴리이미드 필름과 같은 플라스틱 필름이 사용될 수 있다. 이들 필름은 단층으로 사용될 수 있고, 또는 서로 적층되어 다층으로 사용될 수도 있다. 특별히 제한되지는 않으나, 상기 보호필름의 두께는 10 ㎛ 내지 100 ㎛ 범위일 수 있다.As the material of the protective film, a polymer film known in the related art may be used. For example, a polyester film such as polyethylene terephthalate or polybutylene terephthalate, a polytetrafluoroethylene film, a polyethylene film, a polypropylene film, a polybutene film, a polybutadiene film, a poly(vinyl chloride) film, or a polyimide film. A plastic film such as may be used. These films may be used as a single layer, or may be laminated together and used as multiple layers. Although not particularly limited, the thickness of the protective film may range from 10 μm to 100 μm.
상기 오버코팅층 및 상기 보호 필름 사이에는, 기능성층을 더 포함할 수 있다. 상기 기능성층은, 예컨대, 발수코팅층, 난연층, 비산 방지층, 눈부심 방지층, 광변색 필름층 또는 이들의 조합일 수 있다. 일례로써, 상기 기능성층은, 눈부심 방지층; 및 상기 눈부심 방지층 상에 형성된 광변색 필름층;일 수 있다.A functional layer may be further included between the overcoating layer and the protective film. The functional layer may be, for example, a water repellent coating layer, a flame retardant layer, an anti-shattering layer, an anti-glare layer, a photochromic film layer, or a combination thereof. As an example, the functional layer may include an anti-glare layer; and a photochromic film layer formed on the anti-glare layer.
상기 눈부심 방지층은, 아크릴계 바인더, 구체적으로, 우레탄아크릴레이트 바인더; 무기 성분; 및 색소 성분;을 포함할 수 있다. 상기 무기 성분과 색소 성분은 소광 효과를 발휘하는 것일 수 있다. The anti-glare layer may include an acrylic binder, specifically, a urethane acrylate binder; inorganic components; And a coloring component; may include. The inorganic component and the pigment component may exhibit a matting effect.
상기 무기 성분은, 실리카, 비결정질 티타늄옥사이드, 비결정질 지르코늄옥사이드, 인듐옥사이드, 알루미늄옥사이드, 비결정질 아연옥사이드, 비결정질 세륨옥사이드, 바륨옥사이드, 칼슘카보네이트, 비결정질 바륨 티타네이트 및 바륨설페이트 중 선택된 하나의 단일물 또는 둘 이상의 복합체 등이 바람직할 수 있다. 일례로, 상기 무기 성분은, 실리카 및 알루미늄옥사이드를 1.5~2 : 1, 일례로, 1.8 : 1의 중량비로 혼합한 혼합물일 수 있다. The inorganic component is a single material or two or more selected from silica, amorphous titanium oxide, amorphous zirconium oxide, indium oxide, aluminum oxide, amorphous zinc oxide, amorphous cerium oxide, barium oxide, calcium carbonate, amorphous barium titanate, and barium sulfate. Composites and the like may be preferred. For example, the inorganic component may be a mixture of silica and aluminum oxide in a weight ratio of 1.5 to 2:1, for example, 1.8:1.
상기 색소 성분은, 일례로, 나노 안료인 카본블랙일 수 있다. 상기 나노 안료의 입자 크기는 5 내지 15nm일 수 있다. The pigment component may be, for example, nano-pigment carbon black. The particle size of the nano pigment may be 5 to 15 nm.
일례로써, 상기 눈부심 방지층은, 우레탄아크릴레이트 바인더 100 중량부에 상기 무기 성분 0.01 내지 2.5 중량부; 및 상기 색소 성분 0.01 내지 1.5 중량부;를 포함하여 이루어질 수 있다. As an example, the anti-glare layer, 0.01 to 2.5 parts by weight of the inorganic component to 100 parts by weight of the urethane acrylate binder; and 0.01 to 1.5 parts by weight of the coloring component.
상기 눈부심 방지층의 형성방법은, 전술한 성분들을 포함하는 코팅액을 코팅하는 것이되, 상기 코팅의 방법은, 예컨대, 슬롯다이(slot die coater), 그라비아(Gravure) 또는 마이크로그라비아(Micro Gravure)일 수 있다. 상기 코팅 후에는, 80 내지 100℃의 온도에서 5초 동안 경화시키거나, UV램프(UV lamp), 수은램프 (mercury-vapor lamp) 및 메탈램프(Metal Halide Lamp)로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나의 램프로 7 내지 15초 동안 경화를 수행할 수 있다. The method of forming the anti-glare layer is to coat a coating liquid containing the above-described components, and the coating method may be, for example, a slot die coater, gravure, or micro gravure. there is. After the coating, curing at a temperature of 80 to 100 ° C. for 5 seconds, or using one lamp selected from the group consisting of a UV lamp, a mercury-vapor lamp and a metal halide lamp Curing can be performed for 7 to 15 seconds.
한편, 상기 기재층의 일면, 구체적으로는, 상기 광 차단층과 반대 방향의 일면에는, 이형 필름을 더 포함할 수 있다. 상기 이형 필름은 점착제층을 매개로 하여, 상기 기재층의 일면 상에 부착되어 있을 수 있다. 상기 이형 필름을 제거한 후에, 상기 점착제층은 윈도우 필름을 자동차의 유리에 부착시킬 수 있다. Meanwhile, a release film may be further included on one side of the substrate layer, specifically, on one side opposite to the light blocking layer. The release film may be attached on one side of the substrate layer via a pressure-sensitive adhesive layer. After removing the release film, the pressure-sensitive adhesive layer may adhere the window film to the glass of the vehicle.
상기 이형 필름은, 윈도우 필름을 유리와 부착시키는 점착제층에 대한 일시적인 보호 기능을 수행하는 것으로서, 상기 기능을 수행할 수 있다면 그 기재의 종류는 특별히 제한되지 않는다. 상기 점착제층은, 박리가능한 성질을 갖는 점착제(pressure sensitive adhesive, PSA)를 형성할 수 있는 조성물이라면, 그 구체적인 성분은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 점착제로는, 아크릴 점착제, 우레탄 점착제, 실리콘 점착제 또는 고무계 점착제 등이 사용될 수 있다.The release film serves to temporarily protect the pressure-sensitive adhesive layer that attaches the window film to the glass, and the type of substrate is not particularly limited as long as it can perform the function. As long as the pressure-sensitive adhesive layer is a composition capable of forming a pressure sensitive adhesive (PSA) having peelable properties, specific components thereof are not particularly limited. For example, as the pressure-sensitive adhesive, an acrylic pressure-sensitive adhesive, a urethane pressure-sensitive adhesive, a silicone pressure-sensitive adhesive, or a rubber-based pressure-sensitive adhesive may be used.
상기 광변색 필름층은, 광변색 물질을 포함하여, 자외선의 강도에 따라 변색량이 증가하는 특징을 발휘할 수 있다. 상기 광변색 필름층은, 구체적으로, 접합을 위한 기재 필름 상에, 상기 광변색 물질, 모노머, 가교제, 중합개시제, 광변색 염료, 광안정제 또는 기타 첨가제를 단독 또는 2종 이상으로 혼합하여 포함할 수 있다. The photochromic film layer, including a photochromic material, may exhibit a characteristic in that the amount of discoloration increases according to the intensity of ultraviolet rays. The photochromic film layer may include, specifically, the photochromic material, monomer, crosslinking agent, polymerization initiator, photochromic dye, light stabilizer, or other additives alone or in combination of two or more on a substrate film for bonding. can
상기 기재 필름은, 예컨대, PVB(polyvinyl butyral) 필름 또는 EVA(ethyl vinyl acetate) 필름일 수 있다. The base film may be, for example, a polyvinyl butyral (PVB) film or an ethyl vinyl acetate (EVA) film.
상기 광변색 물질은, 스파이로-나프토사진(spiro-naphthoxazine), 나프토 파이란(naphthopyran), 트라이아릴메테인, 스틸벤, 아자스틸벤, 나이트론, 펄자이드(fulgide), 스파이로-옥사진, 퀴논, 아조벤젠 또는 다이아릴에텐이 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 공지의 광변색 물질 모두를 포함한다. 보다 바람직하게는 본 발명에서 상기 광변색 물질은 스파이로-나프토사진(spiro-naphthoxazine), 나프토파이란 (naphthopyran) 및 트라이아릴메티인의 혼합물일 수 있다.The photochromic material is spiro-naphthoxazine, naphthopyran, triarylmethane, stilbene, azastilbene, nitrone, fulgide, spiro-ox Photo, quinone, azobenzene or diarylethene, but not necessarily limited thereto, and includes all known photochromic materials. More preferably, in the present invention, the photochromic material may be a mixture of spiro-naphthoxazine, naphthopyran, and triarylmethyne.
상기 모노머는 아크릴계 수지 유도체를 사용할 수 있으며, BP-4PA(PO-modified 비스페놀 A 디아크릴레이트), 메틸 메타크릴레이트, 하이드록시에틸 메타크릴레이트 등이 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 가교제는 고분자 결합을 강화시켜 내후성과 투명성을 향상시키는 역할을 하며, p,p' -비스(아크릴로일옥시)벤조페논이 대표적이다. 상기 중합 개시제는 매트릭스용 모노머를 고분자로 중합시키기 위한 촉매로 V-65(2,2-아조비스(2,4-디메틸 발레노나이 트릴))을 사용한다. 상기 광변색 염료는 색상을 조절하기 위한 역할을 하며, 팔라티네이트 퍼플 등을 사용한다. 상기 광안정제는 고분자의 자외선에 의한 황변 현상을 방지하는 역할을 하며, 티누빈 144(Tnuvin 144)를 사용한다.As the monomer, an acrylic resin derivative may be used, and examples thereof include BP-4PA (PO-modified bisphenol A diacrylate), methyl methacrylate, and hydroxyethyl methacrylate, but are not necessarily limited thereto. The crosslinking agent serves to improve weather resistance and transparency by strengthening polymer bonds, and p,p'-bis(acryloyloxy)benzophenone is a representative example. As the polymerization initiator, V-65 (2,2-azobis(2,4-dimethylbalenonitrile)) is used as a catalyst for polymerizing the matrix monomer into a polymer. The photochromic dye plays a role in adjusting the color, and palatinate purple is used. The light stabilizer serves to prevent yellowing of the polymer by ultraviolet rays, and Tnuvin 144 is used.
상기 광변색 필름층은, 그 두께가 0.1 내지 10 mm, 구체적으로, 0.1 내지 2 mm, 일례로, 1 mm일 수 있다. 상기 광변색 필름층은, 외부 자외선 강도의 범위가 10 내지 4000 μW/cm 2, 더 구체적으로, 100 내지 3000 μW/cm 2 의 범위에서 자외선의 파장을 흡수하여 광변색 필름의 변색이 일어날 수 있도록 한다. 이로써, 주간의 야외에서는 색상이 다소 어둡게 변화하고, 야간이나 흐린날 또는 빛이 차단되는 장소, 예컨대, 지하주차장에서는 색상이 밝게 변화함으로써, 운전자에게 안전 운행과 편의성을 제공할 수 있다. The photochromic film layer may have a thickness of 0.1 to 10 mm, specifically, 0.1 to 2 mm, for example, 1 mm. The photochromic film layer has an external ultraviolet intensity range of 10 to 4000 μW/cm 2 , more specifically, 100 to 3000 μW/cm 2 , so that the photochromic film can be discolored by absorbing wavelengths of ultraviolet rays. do. As a result, the color changes to a little darker outdoors during the day and changes to a brighter color at night, on a cloudy day, or in a place where light is blocked, for example, in an underground parking lot, thereby providing drivers with safe driving and convenience.
본 명세서에서는 본 발명자들이 수행한 다양한 실시예 가운데 몇 개의 예만을 들어 설명하는 것이나 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고, 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.In this specification, only a few examples of various embodiments performed by the present inventors are described, but the technical spirit of the present invention is not limited or limited thereto, and can be modified and implemented in various ways by those skilled in the art, of course.
Claims (2)
상기 기재층 상에 위치하고, 스퍼터링법을 사용하여 형성된 광 차단층;
상기 광 차단층 상에 위치하는, 오버코팅층;
상기 오버코팅층 상에 위치하는, 기능성층; 및
상기 기능성층 상에 위치하는, 보호 필름; 을 포함하고,
상기 광 차단층은, 상기 기재층 상에 위치하는 금속층;및 상기 금속층 상에 위치하는 금속 합금층;을 포함하는 적외선 차단층; 및
상기 적외선 차단층 상에 위치하고, 나노 구조체인 금속 산화물층을 포함하는 자외선 차단층;을 포함하는 것을 특징으로 하고,
상기 기능성층은, 스파이로-나프토사진(spiro-naphthoxazine), 나프토파이란 (naphthopyran) 및 트라이아릴메티인의 혼합물인 광변색 물질을 포함하는, 광변색 필름층을 구비하는 것을 특징으로 하는, 차량용 및 건축용 윈도우 필름.A base layer of a transparent polymer resin;
a light blocking layer located on the substrate layer and formed using a sputtering method;
an overcoating layer located on the light blocking layer;
Located on the overcoating layer, a functional layer; and
Located on the functional layer, a protective film; including,
The light blocking layer may include: a metal layer positioned on the base layer; and an infrared blocking layer including a metal alloy layer positioned on the metal layer; and
characterized in that it comprises a; ultraviolet ray blocking layer located on the infrared ray blocking layer and including a metal oxide layer of a nanostructure,
Characterized in that the functional layer includes a photochromic film layer comprising a photochromic material that is a mixture of spiro-naphthoxazine, naphthopyran and triarylmethyne, Window films for automotive and architectural applications.
상기 자외선 차단층은,
상기 적외선 차단층 상에 위치하는, 산화아연 나노와이어층; 및 상기 산화아연 나노와이어층 상에 형성된 이산화티탄 나노시트층;을 포함하고,
상기 산화아연 나노와이어층 및 상기 이산화티탄 나노시트층의 두께비는, 1.5~1.8 : 0.8~1 인 것을 특징으로 하는, 차량용 및 건축용 윈도우 필름.According to claim 1,
The UV blocking layer,
Located on the infrared blocking layer, a zinc oxide nanowire layer; And a titanium dioxide nanosheet layer formed on the zinc oxide nanowire layer;
The thickness ratio of the zinc oxide nanowire layer and the titanium dioxide nanosheet layer is 1.5 to 1.8: 0.8 to 1, characterized in that, window film for vehicles and construction.
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