KR20080094307A - 열차단필름 및 열차단필름의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열차단필름에 관한 것으로, 특히 마이크로웨이브파를 이용해 열차단층, 접착층, 점착층을 빠른 속도로 건조시켜 생산성을 증대시켜 제조단가를 낮출 수 있고, 건조된 각각의 층의 표면이 균열이 발생하지 않도록 하는 열차단필름과, 그 제조방법에 관한 것이다.

본 발명의 열차단필름은 실내외로 유입, 유출되는 복사열을 차단하는 열차단층이 형성된 기재층과, 상기 열차단층과 접착할 수 있는 접착층이 형성된 보호층을 포함하며, 상기 열차단층과 상기 접착층이 마이크로웨이브파로 건조되는 것을 특징으로 한다.

열차단필름, 열차단필름, 열차단필름제조방법

Description

열차단필름 및 열차단필름의 제조방법{Insulation Film and Method of Manufacturing The Same }

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열차단필름의 단면도.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 열차단필름의 단면도.

도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열차단필름의 단면도.

도 4는 본 발명의 열차단필름의 제조방법의 블럭도.

도 5는 본 발명의 열차단층을 마이크로웨이브파를 이용한 표면 경화 확대 사진.

도 6은 본 발명의 열차단층을 열풍건조를 이용한 표면 경화 확대 사진.

도 7은 본 발명의 마이크로웨이브파의 조사시간에 따른 유기용제함수율을 나타낸 그래프.

본 발명은 열차단필름에 관한 것으로, 특히 마이크로웨이브파를 이용해 열차단층, 접착층, 점착층을 빠른 속도로 건조시켜 생산성을 증대시켜 제조단가를 낮출 수 있고, 건조된 각각의 층의 표면이 균열이 발생하지 않는 열차단필름과, 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 코팅층은 코팅액을 배합하여 기재층(코팅이 되는 필름)의 표면에 도포한 후에 가열 및 건조하여 형성시킨 것으로서, 액상의 코팅층을 건조하는 종래의 건조 방법으로 진공건조, 적외선건조, 열풍건조 등이 사용되고 있다.

진공건조는 건조용 기내를 감압하여 액체의 비점을 낮춤으로써 액체를 증발시켜 건조하는 방법으로 별도의 가열수단이 병용되어야 하고, 감압공정이 필요하므로 건조시간이 많이 소요되어 생산성이 떨어지는 문제점이 있고, 적외선건조는 국부가열에 의하여 품질이 저하되는 문제점이 있다.

열풍건조방식은 열에 의해 가열된 공기가 코팅층을 건조하도록 하는 방법이나, 코팅액의 조성에 비점이 높은 유기용제를 함유하게 되면 생산속도를 높일 수 없게 되고, 코팅층 표면으로부터 내부로 전도에 의해 열전달이 이루어지므로 코팅층 내부까지 건조시키기 위해서는 높은 온도 또는 낮은 생산속도를 유지하여야 함으로 건조효율이 떨어지는 문제점이 있다.

또한, 열풍건조방식에서 낮은 생산속도를 극복하기 위하여 공기의 온도를 상승시키는 방법도 있으나 코팅되는 기재층의 변형을 초래시킬 수 있고, 코팅층에 균열을 일으켜 코팅층의 품질을 떨어뜨리며, 에너지의 낭비도 많게 되는 문제점이 여전히 있다.

또한, 열풍건조방식은 코팅을 하기 위하여 유기용제가 많이 사용되므로 이를 건조 또는 경화하는 단계에서 필요 이상의 불순물이 나와 환경오염을 일으키는 문 제가 있다.

한편, 건축용 또는 차량용에 사용되는 종래의 열차단필름으로 원자단위의 금속원소를 기재층 표면에 부착시키는 정밀한 작업으로 금속피막이 형성되는 스퍼터링필름이 소개되어 있고, 스퍼터링에 의한 열차단필름은 기재층 표면에 증착시킨 금속막의 밀도가 높아 기체투과율 및 열선파장 또는 전자파 등을 차단하는 것으로 알려져 있다. 그러나, 금속증착 또는 스퍼터링 속도가 느려 생산성이 떨어지고, 증착 또는 스퍼터링 장비가 상당히 고가여서 초기 설비 투자비가 많이 소요되므로 제조단가가 높아지는 문제점이 있다.

본 발명은 앞서 본 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 마이크로웨이브파에 의한 유전가열 방식에 의하여 열차단필름의 열차단층, 접착층, 점착층을 빠른 속도로 건조 또는 경화시킬 수 있으므로 고순도의 결과 생성물을 제공하고, 건조되는 반응 시간의 속도가 증가하게 되어 생산성이 향상되고, 제조비용이 낮아지며, 에너지비용이 절감되는 열차단필름을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 마이크로웨이브파로 상기 코팅층의 표면이 균열이 없도록 건조 또는 경화되는 열차단필름을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 마이크로웨이브파를 이용한 열차단필름을 건물 또는 차량의 유리창에 시공하여 창 밖의 조경을 거부감 없이 투명하게 볼 수 있고, 복사 열이 그대로 입사되는 것을 방지하여 여름철 외기 온도가 높을시 주차중인 차량의 실내 온도가 급상승하는 것을 막아 주며, 주야 운행 중에 높은 시야 확보를 하는 열차단필름을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 열차단재료인 유기용제가 자외선에 의해 분해되어 열차단층의 계면이 붕괴되지 않고, 상기 열차단층의 열차단재료가 기재층과 보호층의 겹침에 의하여 자외선으로부터 보호를 받을 수 있으며, 이로 인해 내광성 뿐만 아니라 내습성이 증가될 수 있도록, 기재층에 코팅된 열차단층을 마이크로웨이브파로 건조하는 단계와, 보호층에 코팅된 접착층을 마이크로웨이브파로 건조하는 단계와, 상기 열차단층과 상기 접착층을 합지하는 단계를 포함하는 열차단필름의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 마이크로웨이브파를 이용하여 열차단층, 점착층, 접착층을 건조 또는 경화시킴으로 인해 각각의 층이 균열이 생기지 않도록 유기용제를 줄일 수 있어 친환경에 부합되는 열차단필름의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명은 앞서 본 목적을 달성하기 위하여 다음과 같은 구성을 가진 실시예에 의해 구현된다.

본 발명의 제 1 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 열차단필름은 실내외로 유입, 유출되는 복사열을 차단하는 열차단층이 형성된 기재층과, 상기 열차단층과 접착할 수 있는 접착층이 형성된 보호층을 포함하며, 상기 열차단층과 상기 접착층이 마이크로웨이브파로 건조되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제 2 실시예에 따르면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 열차단필름에 있어서, 상기 열차단층 또는 상기 접착층의 건조 후의 표면이 균열이 발생하지 않도록 상기 마이크로웨이브파를 일정시간 조사하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제 3 실시예에 따르면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 열차단필름에 있어서, 상기 마이크로웨이브파를 20초~30초의 범위에서 조사하는 것을 특징으로 한다

본 발명의 제 4 실시예에 따르면, 본 발명의 제 1 실시예 내지 제 3 실시예 중 어느 한 항에 따른 열차단필름에 있어서, 상기 접착층은, 아크릴공중합체중량 100 중에 50~100 중량부로 형성되는 유기용제를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제 5 실시예에 따르면, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 열차단필름에 있어서, 상기 기재층은, 외부표면을 보호하기 위해 상기 기재층의 열차단층과 반대면에 스크래치방지층이 추가로 포함되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제 6 실시예에 따르면, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 열차단필름에 있어서, 상기 보호층은, 건물 또는 차량 등의 유리에 접착할 수 있도록 상기 보호층의 접착층과 반대면에 점착층을 추가로 포함하며, 상기 점착층은 마이크로웨이브파로 건조되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제 7 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 열차단필름 제조방법에 있어서, 기재층의 일면에 복사열의 유출입을 방지할 수 있는 열차단층을 형성하는 열차단코팅단계와, 상기 열차단층을 마이크로웨이브파로 건조 또는 경화시키는 열차 단건조단계와, 보호층의 일면에 상기 열차단층과 접착할 수 있도록 접착층을 형성하는 접착코팅단계와, 상기 접착층을 마이크로웨이브파로 건조 또는 경화시키는 접착건조단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제 8 실시예에 따르면, 본 발명의 제 7 실시예에 따른 열차단필름의 제조방법에 있어서, 상기 열차단건조단계 또는 접착건조단계는, 상기 열차단층 또는 상기 접착층의 건조 후의 표면이 균열이 발생하지 않도록, 상기 마이크로웨이브파를 일정시간 조사하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제 9 실시예에 따르면, 본 발명의 제 8 실시예에 따른 열차단필름의 제조방법에 있어서, 상기 마이크로웨이브파를 20초~30초의 범위에서 조사하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제 10 실시예에 따르면, 본 발명의 제 7 실시예 내지 제 9 실시예중 어느 한 항에 따른 열차단필름의 제조방법에 있어서, 상기 접착층은, 아크릴공중합체중량 100 중에 50~100 중량부로 형성되는 유기용제를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제 11 실시예에 따르면, 본 발명의 제 10 실시예에 따른 열차단필름의 제조방법에 있어서, 상기 열차단층을 보호하기 위하여 상기 열차단층과 상기 접착층을 합지하는 합지단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제 12 실시예에 따르면, 본 발명의 제 11 실시예에 따른 열차단필름의 제조방법에 있어서, 상기 기재층의 외부표면을 보호하기 위하여 상기 열차단층이 형성된 기재층의 반대면에 스크래치방지층을 형성하는 스크래치방지코팅단계 를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제 13 실시예에 따르면, 본 발명의 제 11 실시예에 따른 열차단필름의 제조방법에 있어서, 건물 또는 차량의 유리에 점착할 수 있도록 상기 보호층의 접착층과 반대면에 점착층을 형성하는 점착코팅단계를 포함하며, 상기 점착층은 마이크로웨이브파로 건조 또는 경화되는 점착건조단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

마이크로웨이브파를 이용한 코팅액의 건조방식은, 분자의 구속력이 상대적으로 약한 액상의 물질에 마이크로웨이브파를 조사하면 액상 분자의 쌍극자가 마이크로웨이브파의 주파수에 따라 극성이 바뀌면서 빠른 속도로 회전 또는 병진운동을 하게 되기 때문에 분자 상호간에 마찰열이 발생하는 데, 이러한 가열을 유전가열방식이라고 한다.

따라서 유전율이 크거나 작은 것이 혼재된 코팅액에서 마이크로웨이브파는 유전율이 큰 곳인 액상의 물질로 선택적으로 침투되어 코팅액의 내부까지 빠른 시간 내에 가열할 수 있으므로 건조시간과 에너지 비용 절감은 물론, 선택적 가열특성으로 인해 유기용제의 함량을 줄일 수 있고, 무용제 코팅을 할 수도 있어 매우 친환경적인 방법이라고 할 수 있다.

한편, 열차단층(1), 접착층(2), 점착층(6)을 마이크로웨이브파로 건조하는 데 있어서, 상기 각각의 층의 표면이 균열이 발생되지 않기 위하여 마이크로웨이브파의 조사시간(코팅액에 마이크로웨이브파를 비추는 시간)은 바람직하게는 10초~40 초의 범위이고, 특히 바람직하게는 20초~30초의 범위에서 이루어지는 것이 바람직하다.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참고하여 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열차단필름의 단면도. 도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 열차단필름의 단면도. 도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열차단필름의 단면도이다.

본 발명에 따른 열차단필름은 열차단층(1), 접착층(2), 기재층(3), 보호층(4), 스크래치방지층(5), 점착층(6), 이형지(7)를 포함한다.

열차단층(1)은 복사열이 유입 또는 방출되는 것을 막기 위하여 하기에 설명할 기재층(3)의 일면에 코팅되어 마이크로웨이브파로 경화 또는 건조되고, 바인더, 열차단재료, 유기용제, 첨가제등을 포함한다.

바인더는 열차단층의 조성물을 결합시키는 것으로 내광성, 내황변성을 증가시키기 위하여 아크릴 바인더, 우레탄 바인더, 변성 에폭시 바인더, 에스테르계 바인더로 구성된 군으로부터 선택된 1 또는 2 이상으로 이루어질 수 있고, 바람직하게는 아크릴 바인더를 사용한다,

열차단재료는 무기산화물, 유기화합물 등이 사용되고 있다.

무기산화물은 산화안티몬, 산화인듐, 산화아연, 산화알루미늄으로 구성된 군으로부터 선택된 1 또는 2 이상으로 이루어질 수 있고, 빛의 산란에 의한 백화현상을 방지하기 위하여 무기 산화물의 입경은 150 nm ~ 200nm 범위에서 사용되고, 특 히 바람직하게는 80 nm ~ 100nm 범위이다.

또한, 유기화합물로서는 디모니엄(dimonium), 프탈로시안, 6붕화 화합물 등이 있고, 프탈로시안과 6붕화화합물 등은 그 입자가 커서 볼밀과 같은 장치로 분산을 행하여야 하나, 유기 금속착물과 같은 유기화합물은 일반적인 유기용매에 용해도가 높아 사용하기 편리하고 기타 배합과정에서 정량 손실이 적으므로 열차단재료로 적합하다.

열차단층(1)의 코팅배합물로 추가되는 유기용제는 메틸에틸케톤, 톨루엔, 에틸아세테이트, 이소프로필알콜, 에칠셀로솔브, 이소부틸알콜, 디메틸포미드, 에탄올, 부틸셀로솔브, 크실렌, 1-옥타놀,디에틸렌, 글리콜, 니트로밴젠 중에서 선택된 1 또는 2 이상으로 이루어질 수 있다.

또한 열차단층(1)에는 필요에 따라 점착부여제, 충전제, 연화제, 열광안정제, 산화방지제 등의 첨가제를 배합할 수 있다.

접착층(2)은 열차단층(1)과 접착할 수 있도록 하기에 설명할 보호층(4)의 일면에 코팅되어 마이크로웨이브파로 건조 또는 경화되고, 상기 접착층(2)은 접착제, 가교제, 개시제, 유기용제를 포함하여 용액중합으로 합성되어진다.

접착제에 적용되는 주된 모노머 조성물로서는 알킬(메타)아크릴레이트(alkyl methacrylate계로 그 중에서 n-프로필(메타)아크릴레이트(n-propyl methacrylate), 이소프로필(메타)아크릴레이트(iso propyl methacrylate), n-부틸(메타)아크릴레이트(n-butyl methacrylate), t-부틸(메타)아크릴레이트(t-butyl methacrylate), sec-부틸(메타)아크릴레이트(sec-butylmethacrylate),펜틸(메타)아크릴레이트(pent yl methacrylate), 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트(2-ethylhexyl methacrylate), n-옥틸(메타)아크릴레이트(n-octyl methacrylate), 이소옥틸(메타)아크릴레이트(iso-octyl methacrylate), 이소노닐(메타) 아크릴레이트(iso-nonyl methacrylate), 라우릴(메타)아크릴레이트(laurylmethacrylate),스테아릴(메타)아크릴레이트 (stearyl methacrylate)로 구성된 군으로부터 선택된 1 또는 2 이상으로 이루어질 수 있다.

점착제의 점착성은 주로 고분자 사슬의 분자량, 분자량 분포, 또는 분자구조의 존재량에 의존하고, 특히 분자량에 의하여 결정되므로 상기 아크릴계공중합체는 중량평균분자량이 80만~20만 인 것이 바람직하다. 한편, 탄소수 1~12의 알킬기를 가지는 메타아크릴레이트 모노머는 아크릴계 공중합체에 90~99.9 중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 이는, 상기 메타아크릴레이트 모노머가 아크릴계공중합체에 90 중량% 미만일 경우에는 초기 점착력이 저하된다는 문제점이 있으며, 99.9 중량%를 초과할 경우에는 응집력 저하로 인해 내구성에 문제가 발생할 수 있기 때문이다.

가교제는 상기 아크릴계공중합체와 반응하여 접착제의 응집력을 증가시켜주고, 접착제의 강한 응집력에 의하여 접착제품의 내구성 등의 접착물성 및 절단성이 향상되며, 개시제는 접착제의 용액중합의 합성반응이 시작되게 한다.

유기용제는 접착층(2)의 조성물이 용액중합되고, 보호층(4)에 접착층(2)이 코팅되도록 구비되며, 상기 유기용제는 메틸에틸케톤, 톨루엔, 에틸아세테이트, 이소프로필알콜, 에틸셀로솔브, 이소부틸알콜, 디메틸포미드, n-메틸피롤리돈, 에탄올, 부틸셀로솔브,크실렌으로 구성된 군으로부터 하나 이상으로 이루어질 수 있다.

또한 상기 유기용제들은 아크릴공중합체 중량 100 중에 50~100 중량부로 사용되는 것이 바람직하다. 이는, 유기용제의 함량이 50 미만일 경우 코팅시 점도 상승으로 인해 코팅된 접착층(2)의 표면이 균일하지 못하게 되고, 유기용제의 함량이 100 이상일 경우 필요 이상의 유기용제의 함량으로 접착층(2)의 코팅배합물의 고형분을 떨어뜨려 건조된 접착층(2)의 두께가 얇아지게 되어 접착층(2)의 접착력을 저하시키고, 필요 이상의 용제 함량으로 생산비용이 상승하고, 유기용제가 휘발하면서 대기 오염을 더 많이 시키는 요인이 되기 때문이다.

한편, 접착층(2)의 두께는 4㎛~5㎛로 형성되는 것이 바람직하다. 이는 접착층(2)의 두께가 얇으면 접착력이 저하되고, 두꺼우면 접착층(2)의 건조시간이 길어져 생산성이 떨어지게 되고, 접착층(2)을 건조하기 위하여 필요 이상의 열량이 필요하게 되어 과다한 에너지낭비를 초래하게 되기 때문이다.

기재층(3)은 그 일면에 상기 열차단층(1)이 코팅되고, 바람직하게는 폴리에틸렌테레프탈레이트로 형성되어 상기 열차단층(1)을 지지하고 보호하며, 보호층(4)은 그 일면에 상기 접착층(4)이 코팅되고, 바람직하게는 폴리에틸렌테레프탈레이트로 형성되어 상기 접착층(2)이 상기 열차단층(1)과 합지되면 상기 보호층(4)은 상기 열차단층(1)을 보호하게 된다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 도3에 도시된 바와 같이, 스크래치방지층(5)은 상기 기재층(3)의 타면에 도포되어 상기 기재층(3)의 외부표면을 보호하고, 점착층(6)은 상기 보호층(4)의 타면에 도포되어 마이크로웨이브파로 건조되어 건물 또는 차량의 유리 등에 탈부착시킬 수 있도록 형성되며, 이형지(7)는 열차단 필름의 사용전에는 상기 점착층(6)의 일면에 부착하여 상기 점착층(6)을 보호하고 열차단필름(1)을 사용할 경우에 상기 이형지(7)를 탈착하여 점착층(6)이 건물 또는 차량의 유리 등에 탈부착할 수 있게 형성된다.

도 4는 본 발명의 열차단필름의 제조방법의 블럭도이다.

이와 같은 열차단필름은 ,도 4에 도시된 방법에 의해 제조된다.

도 1과 도 4를 참조하면, 본 발명인 열차단필름의 제조방법은 열차단코팅단계(s1), 열차단건조단계(s2), 접착코팅단계(s3), 접착건조단계(s4)를 포함한다.

열차단코팅단계(s1)는 기재층(3)의 일면에 복사열의 유출입을 방지할 수 있도록 열차단재료가 포함된 코팅액을 도포하는 단계이다.

열차단건조단계(s2)는 열차단층(1)을 마이크로웨이브파로 건조 또는 경화시키는 단계로서, 상기 열차단층(1)의 표면의 균열이 발생하지 않고, 열차단층(1)의 코팅액에 포함된 유기용제의 함량을 줄이기 위해 마이크로웨이브파의 주파수는 바람직하게는 300 MHz ~ 300 GHz의 범위이고, 특히 바람직하게는 500 MHz ~ 100 GHz의 범위로 사용된다. 또한, 마이크로웨이브파의 조사시간은 바람직하게는 10초~40초의 범위이고, 특히 바람직하게는 20초~30초의 범위로 사용된다.

접착코팅단계(s3)는 보호층(4)의 일면에 상기 열차단층(1)과 접착할 수 있도록 접착제가 포함된 코팅액을 도포하는 단계이다.

접착건조단계(s4)는 접착층의 표면의 균열이 발생하지 하고 접착층(2)의 코팅액에 포함된 유기용제의 함량을 줄이기 위해 상기 열차단건조단계에서의 마이크로웨이브의 주파수범위와 조사시간으로 접착층(2)을 건조 또는 경화시키는 단계이 다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 제조방법은 합지단계(s5)를 추가로 포함한다. 상기 합지단계(s5)는 상기 열차단층(1)을 보호하기 위하여 상기 열차단층(1)과 상기 접착층(2)을 합지하는 단계이다. 상기 열차단층(1)이 기재층(3)과 보호층(4)의 사이에 위치하게 하는 것은 상기 열차단층(1)의 열차단재료가 자외선에 의해 파괴되는 것을 방지하여 열차단층(1)을 보호하고, 내광성과 내습성을 증대하기 위함이다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 제조방법은 스크래치방지코팅단계(s6)를 추가로 가질 수도 있다. 상기 스크래치방지코팅단계(s6)는 상기 기재층의 외부표면을 보호하기 위하여 상기 열차단층(1)이 형성된 기재층(3)의 반대면에 스크래치방지층(5)을 형성하는 과정이다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 제조방법은 점착코팅단계(s7)와 점착건조단계(s8)를 추가로 가질 수도 있다. 점착코팅단계(s7)는 건물 또는 차량의 유리에 점착할 수 있도록 상기 보호층(4)의 접착층(2)과 반대면에 점착층(6)을 형성시키는 과정이고, 점착건조단계(s8)는 상기 열차단건조단계(s2)에서의 마이크로웨이브의 조사시간으로 점착층(6)을 건조 또는 경화시키는 단계이다.

한편, 상기 점착건조단계(s7) 후에 점착층(6)을 보호하고 열차단필름의 권취 또는 적층시 열차단필름이 쉽게 분리되도록 하기 위하여 이형지(7)를 점착층(6)의 일면에 합지시키는 이형지합지단계(s9)를 추가로 포함할 수도 있으며, 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

출원인은 이하에서 열차단층과 접착층의 표면에 균열이 발생하지 않고 건조될 수 있는 마이크로웨이브파의 최적의 조사시간과, 접착층의 표면에 균열이 발생하지 않게 하기 위한 최적의 유기용제의 함량을 다음과 같은 실험을 통해 밝혀내었다.

(1)시편의 준비

1) 시험예 1

아크릴 바인더 고용분이 30% 인 100g에 평균 입도 80nm 이고 표면개질 된 고용분이 30% 인 무기산화물 ATO(antimony tin oxide)를 80g 투입하고 유기용제 MEK 및 EA(Ethyl acetate)를 각각 20g 투입 후 한시간 배합하여 열차단재료를 제조한다. 상기 열차단재료를 PET로 이루어진 기재층에 도포하고 두께가 4㎛인 열차단층을 형성시키고, 상기 열차단층이 형성된 기재층을 가로 145mm×세로 145mm로 절단하여 시편을 준비하였다(즉,열차단재료로서 무기산화물만 투입되어있다). 이때 사용된 건조 장치로는 마이크로웨이브 chamber (3kw 급 실험실용, 한국고주파응용기기)이며 출력 800w, 주파수 4GHz로 30초 동안 건조시킨다.

한편, n-부틸(메타) 아크릴레이트(n-butyl methacrylate) 공중합체 고용분이 40% 인 100g에 유기용제 MEK(methylethylketone) 100g (즉, 아크릴공중합체중량 100중에 유기용제 100중량부)를 투입하여 30분간 배합하고 가교제인 알루미늄 킬레이트 1.5g를 투입한 후 다시 30분간 배합하여 접착제를 제조한다. 상기 접착제를 PET로 형성된 보호층에 도포하고 두께가 4㎛~5㎛인 접착층을 형성시키고, 상기 접착층이 형성된 보호층을 가로 145mm×세로 145mm로 절단하여 시편을 준비하였다. 이때 건조장치로는 마이크로웨이브 chamber (3kw 급 실험실용, 한국고주파응용기기)이며, 이때 마이크로웨이브 출력 800w, 주파수 4GHz로 30sec 건조시킨다.

2) 시험예 2

시험예 1에 있어서, 열차단층이 형성된 기재층의 시편은 열차단재료를 제조하는 과정에서 열차단재료에 유기화합물인 Dimonium dye 0.12g을 추가로 배합하는 것 이외에는 시험예 1과 같은 조건에서 시편을 준비하였다(즉, 열차단재료로서 무기산화물과 유기화합물을 혼합하여 투입되어있다).

시험예 1에 있어서, 접착층이 형성된 보호층의 시편은 유기용제 MEK 50g (즉, 아크릴공중합체중량 100중에 유기용제 50 중량부)을 투입한 것 이외에는 시험예 1과 같은 조건에서 시편을 준비하였다.

3)시험예 3

시험예 1에 있어서, 열차단층이 형성된 기재층의 시편은 열차단재료를 제조하는 과정에서 무기산화물인 ATO를 제거하고 열차단재료에 유기화합물인 Dimonium dye 0.12g과 프탈로시안계 0.3g을 추가로 배합하는 것 이외에는 시험예1과 같은 조건에서 시편을 준비하였다( 즉, 열차단재료로서 유기화합물만 혼합하여 투입되어있다).

시험예 1에 있어서, 접착층이 형성된 보호층의 시편은 유기용제 MEK 40g (즉, 아크릴공중합체중량 100중에 유기용제 40 중량부)을 투입한 것 이외에는 시험예 1과 같은 조건에서 시편을 준비하였다.

4)시험예 4

시험예 1에 있어서, 접착층이 형성된 보호층의 시편은 유기용제 MEK 50g (즉, 아크릴공중합체중량 100중에 유기용제 110 중량부)을 투입한 것 이외에는 시험예 1과 같은 조건에서 시편을 준비하였다.

5)비교예 1

시험예 2에 있어서, 열차단층이 형성된 기재층을 한양과학에서 판매하는 모델명 CO-150인 열풍건조장치를 사용하여 열풍건조하였고, 열풍건조장치의 온도는 150℃, 조사시간은 10 분으로 하였다

6) 실험

①실험1 : 표면의 외관관찰

출원인은 시험예2에 대해 마이크로웨이브로 건조한 표면사진을 도 5에 도시하였으며, 비교예2 에 대해 열풍건조한 표면사진을 도 6에 도시하였다.

표면사진은 HITACHI(JAPAN) S-2400 SEM(scanning electron microscope) 이미지 이며 20kw로 500배 배율로 촬영한 것이다.

②실험2 : 마이크로웨이브파의 조사시간과 표면상태

출원인은 시험예 1,2,3의 열차단층과 시험예4의 접착층에 대해 마이크로웨이브파의 조사시간에 따른 코팅표면 상태를 살펴보았다. 그 결과는 아래 표 1과 같다. 또한, 마이크로웨이브파의 조사시간에 따른 코팅물의 유기용제의 함량을 나타내는 그래프를 도 7에 도시하였다.

구분	코팅 층	마이크로 조사후 시간에 따른 표면 상태 (sec)
		5	10	15	20	30	35	40
시험예 1	열차단 층	×	×	△	○	○	◇	◇
시험예 2	열차단 층	×	×	△	○	○	◇	◇
시험예 3	열차단 층	×	×	△	○	○	◇	◇
시험예 4	접 착 층	×	×	×	△	○	◇	◇

※ 표1의 표시 중 ×는 표면 건조가 불량한 상태, △ 는 잔류 유기용제가 약간 남아 있는 상태, ○는 표면 건조 양호한 상태이고, ◇는 균열이 발생하거나 표면 결점이 발생된 상태이다.

③실험3 : 접착층의 유기용제의 중량비에 따른 표면상태

시험예1,2,3,4의 접착층은 아크릴공중합체중량 100중에 유기용제의 중량부를 다르게 하여 상기의 시편을 마이크로웨이브 chamber (3kw 급 실험실용, 한국고주파응용기기)로, 마이크로웨이브 출력 800w, 주파수 4GHz로 20sec~30sec 건조시킨 후의 표면상태를 살펴보았다. 그 결과는 아래 표2와 같다.

구분	시험예1	시험예2	시험예3	시험예4
	아크릴공중합체중량 100중에 유기용제 100중량부를 포함하는 접착층	아크릴공중합체중량 100중에 유기용제 50중량부를 포함하는 접착층	아크릴공중합체중량 100중에 유기용제 40중량부를 포함하는 접착층	아크릴공중합체중량 100중에 유기용제 110중량부를 포함하는 접착층
접착층의 표면상태	○	○	◇	△

< 마이크로웨이브파의 조사시간: 20초~30초>

※ 표1의 표시 중 △는 잔류 유기용제가 약간 남아 있는 상태, ○는 표면이 균일하게 건조된 상태이고, ◇는 균열이 발생하거나 표면 결점이 발생된 상태이다.

(2)고찰

1)상기 시험 1에서는, 도 5에 도시된 바와 같이, 마이크로웨이브파를 이용하여 건조한 열차단층의 코팅층 표면은 균일하게 건조되고 균열이 없음을 확인할 수 있었다. 반면에 도 6에 도시된 바와 같이 열풍건조를 이용하여 건조한 열차단층의 코팅층 표면은 마이크로웨이브파와 같은 조건을 만족시키기 위해서 온도150℃와 건조시간 10분동안 건조를 했으나, 코팅층의 표면이 파괴되어 있음을 확인할 수 있었다.

따라서, 열풍건조보다 마이크로웨이브파로 건조하는 것이 균열이 없는 고품질의 코팅층을 얻을 수 있었고, 마이크로웨이브파로 건조하는 것이 열풍건조보다 적은시간(30초)에 가능하므로 생산성이 향상되어 제조단가가 절감되는 효과를 보인다.

2)상기 시험 2에서는, 표 1에서 확인할 수 있는 바와 같이, 마이크로웨이브파의 조사시간이 20초~ 30초 사이일 경우에 표면건조가 양호해짐을 확인할 수 있었고, 조사시간이 30초이상에서는 시편 모두 균열이 발생 하거나 표면 결점이 발생됨을 확인할 수 있었다. 따라서, 코팅층이 균열이 일어나지 않고 건조되는 마이크로웨이브파의 조사시간은 20초 ~30초 범위임을 확인할 수 있었다.

한편 시험예1의 열차단층은 열차단재료로서 무기산화물을 사용하였고, 시험예2의 열차단층은 열차단재료로서 무기산화물과 유기산화물을 혼합하여 사용하였고, 시험예3의 열차단층은 열차단재료로서 유기산화물을 혼합하여 사용하였으나, 표 1에서 확인할 수 있는 바와 같이, 열차단재료와 상관없이 마이크로웨이브파의 조사시간에 따라 열차단층의 표면상태가 동일함을 알 수 있었다. 따라서, 열차단층의 건조후의 표면상태는 마이크로웨이브파의 조사시간에 의해 결정되는 것으로 판단된다. 다만, 도시되지는 않았지만, 마이크로웨이브파의 주파수영역과, 출력전력에 따라 조사시간이 달라질 수는 있으나 이는 미세한 차이에 불과하므로 열차단층의 표면이 균열이 발생하지 않고 균일하게 건조되는 기준인자는 마이크로웨이브파의 조사시간이라고 판단된다.

도 7은 본 발명의 마이크로웨이브파의 조사시간에 따른 유기용제함수율을 나타낸 그래프이다.

도 7을 참조하면, 시험예1,2,3은 열차단층을 시편으로 사용하였고, 시험예4는 점착층을 시편으로 사용하였으며, 마이크로웨이브파의 조사시간이 20초~30초 범위인 경우에 상기 시편의 코팅물에 포함된 유기용제의 함수율이 변함이 없음을 알게 되었다. 이는 증발될 유기용제가 없어 상기 시편은 건조된 것으로 판단된다.

3) 상기 시험 3에서는, 표2를 참조하면, 시험예1과 시험예2의 접착층의 건조후의 표면상태는 양호하고, 시험예3의 접착층은 아크릴공중합합체중량 100 중에 유기용제40 중량부를 포함하고 있고 이를 건조하였으나 균열이 발생하고 결점이 관찰되었는 바, 이는 유기용제의 중량비가 적어 배합되는 접착층의 코팅액의 점성이 높아 건조 후에 균열 또는 결점이 관찰되는 것으로 판단된다.

한편 시험예4의 접착층은 아크릴공중합합체중량 100 중에 유기용제110 중량부를 포함하고 있고 이를 건조하였으나 잔류 유기용제가 약간 남아 있는 상태로 관찰되었다. 이는 유기용제의 양이 많아 마이크로웨이브파의 조사시간이 조금 더 필요한 것으로 판단되나, 유기용제가 많이 접착층의 코팅액에 배합이 된다면, 유기용제가 휘발되면서 대기 오염을 일으킬 수 있고, 필요이상의 열량이 필요하게 되므로 과다한 에너지 낭비를 초래할 수 있으므로 마이크로웨이브파의 조사시간을 늘리는 것은 바람직하지 않다고 판단된다.

따라서 표2를 참조하면, 접착층에 포함되는 유기용제는 아크릴공중합체중량 100중에 유기용제 50~100 중량부로 형성되는 것이 바람직하다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지, 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자에게 있어 명백할 것이다.

본 발명은 앞서 본 구성에 의해 다음과 같은 효과를 가진다.

본 발명의 열차단필름은 마이크로웨이브파에 의한 유전가열 방식에 의하여 열차단필름의 열차단층, 접착층, 점착층을 빠른 속도로 건조 또는 경화시킬 수 있으므로 생산성이 향상되고, 제조비용이 낮아지며, 에너지비용이 절감되는 효과를 가진다.

본 발명의 열차단필름은 마이크로웨이브파로 상기 코팅층의 표면이 균열이 없도록 건조 또는 경화되는 효과를 제공한다.

본 발명의 열차단필름은, 마이크로웨이브파를 이용한 열차단필름을 건물 또는 차량의 유리창에 시공하여 창 밖의 조경을 거부감 없이 투명하게 볼 수 있고, 복사열이 그대로 입사되는 것을 방지하여 여름철 외기 온도가 높을시 주차중인 차량의 실내 온도가 급상승하는 것을 막아 주며, 주야 운행 중에 높은 시야 확보를 하는 효과를 가진다.

본 발명의 열차단필름의 제조방법은, 기재층에 코팅된 열차단층을 마이크로웨이브파로 건조하는 단계와, 보호층에 코팅된 접착층을 마이크로웨이브파로 건조하는 단계와, 상기 열차단층과 상기 접착층을 합지하는 단계에 의하여, 열차단재료인 유기용제가 자외선에 의해 분해되어 열차단층의 계면이 붕괴되지 않고, 상기 열차단층의 열차단재료가 기재층과 보호층의 겹침에 의하여 자외선으로부터 보호를 받을 수 있으며, 이로 인해 내광성 뿐만 아니라 내습성이 증가될 수 있는 효과를 가진다.

본 발명의 열차단필름의 제조방법은, 마이크로웨이브파를 이용하여 열차단층, 점착층, 접착층을 건조 또는 경화시킴으로 인해 각각의 층에 배합되는 코팅액에 포함되는 유기용제를 줄일 수 있어 친환경에 부합되는 효과를 가진다.

Claims (13)

1. 실내외로 유입, 유출되는 복사열을 차단하는 열차단층이 형성된 기재층과, 상기 열차단층과 접착할 수 있는 접착층이 형성된 보호층을 포함하며,

   상기 열차단층과 상기 접착층이 마이크로웨이브파로 건조되는 것을 특징으로 하는 열차단필름.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 열차단층 또는 상기 접착층의 건조 후의 표면이 균열이 발생하지 않도록 상기 마이크로웨이브파를 일정시간 조사하는 것을 특징으로 하는 열차단필름.
3. 제 2항에 있어서, 상기 마이크로웨이브파를 20초~30초의 범위에서 조사하는 것을 특징으로 하는 열차단필름.
4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 접착층은,

   아크릴공중합체중량 100 중에 50~100 중량부로 형성되는 유기용제를 포함하는 것을 특징으로 하는 열차단필름.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 기재층은,

   외부표면을 보호하기 위해 상기 기재층의 열차단층과 반대면에 스크래치방지층이 추가로 포함되는 것을 특징으로 하는 열차단필름.
6. 제 4항에 있어서, 상기 보호층은,

   건물 또는 차량 등의 유리에 접착할 수 있도록 상기 보호층의 접착층과 반대면에 점착층을 추가로 포함하며,

   상기 점착층은 마이크로웨이브파로 건조되는 것을 특징으로 하는 열차단필름.
7. 기재층의 일면에 복사열의 유출입을 방지할 수 있는 열차단층을 형성하는 열차단코팅단계와, 상기 열차단층을 마이크로웨이브파로 건조 또는 경화시키는 열차단건조단계와, 보호층의 일면에 상기 열차단층과 접착할 수 있도록 접착층을 형성 하는 접착코팅단계와, 상기 접착층을 마이크로웨이브파로 건조 또는 경화시키는 접착건조단계를 포함하는 열차단필름의 제조방법.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 열차단건조단계 또는 접착건조단계는,

   상기 열차단층 또는 상기 접착층의 건조 후의 표면이 균열이 발생하지 않도록, 상기 마이크로웨이브파를 일정시간 조사하는 것을 특징으로 하는 열차단필름의 제조방법.
9. 제 8항에 있어서, 상기 마이크로웨이브파를 20초~30초의 범위에서 조사하는 것을 특징으로 하는 열차단필름의 제조방법.
10. 제 7항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 접착층은,

    아크릴공중합체중량 100 중에 50~100 중량부로 형성되는 유기용제를 포함하는 것을 특징으로 하는 열차단필름의 제조방법.
11. 제 10 항에 있어서, 상기 열차단층을 보호하기 위하여 상기 열차단층과 상기 접착층을 합지하는 합지단계를 추가로 포함하는 열차단필름의 제조방법.
12. 제 11 항에 있어서, 상기 기재층의 외부표면을 보호하기 위하여 상기 열차단층이 형성된 기재층의 반대면에 스크래치방지층을 형성하는 스크래치방지코팅단계를 추가로 포함하는 열차단필름의 제조방법.
13. 제 11 항에 있어서,

    건물 또는 차량의 유리에 점착할 수 있도록 상기 보호층의 접착층과 반대면에 점착층을 형성하는 점착코팅단계를 포함하며,

    상기 점착층은 마이크로웨이브파로 건조 또는 경화되는 점착건조단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 열차단필름의 제조방법.

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