KR20140093380A

KR20140093380A - 광반사 현상이 개선된 차량용 윈도우 필름

Info

Publication number: KR20140093380A
Application number: KR1020130005444A
Authority: KR
Inventors: 김광원; 박근영
Original assignee: (주)앤디포스
Priority date: 2013-01-17
Filing date: 2013-01-17
Publication date: 2014-07-28
Also published as: KR101460241B1

Abstract

본 발명은 광반사 현상이 개선된 차량용 윈도우 필름에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기재층, 전술한 기재층의 하부면에 형성되는 점착층, 전술한 기재층의 상부면에 형성되는 염료접착층, 전술한 염료접착층의 상부면에 형성되는 증착층, 전술한 증착층의 상부면에 형성되는 필름층 및 전술한 필름층의 상부면에 형성되며, 우레탄아크릴레이트 바인더와 색소로 이루어진 코팅층으로 이루어진다.
전술한 구조로 이루어지는 윈도우 필름은 액상염료나 나노안료와 같은 색소를 포함하여, 차량용 윈도우에 운전자의 모습이나, 실내등의 빛이 반사되는 광반사 현상이 개선되어 운전자의 눈을 혼란스럽게 하는 현상이 없어 안전운전을 도모하며, 투명하고, 자외선이나 적외선에 대해서는 우수한 차폐율을 나타낸다.

Description

광반사 현상이 개선된 차량용 윈도우 필름 {WINDOW FILM FOR VEHICLE HAVING IMPROVED LIGHT-REFLECTION}

본 발명은 광반사 현상이 개선된 차량용 윈도우 필름에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 액상염료나 나노안료와 같은 색소를 사용하여, 차량용 윈도우에 운전자의 모습이나, 실내등의 빛이 반사되는 광반사 현상이 개선되어 운전자의 눈을 혼란스럽게 하는 현상이 없어 안전운전을 도모하며, 투명하고 자외선 및 적외선에 대해 우수한 차폐율을 갖는 광반사 현상이 개선된 차량용 윈도우 필름에 관한 것이다.

본 발명은 광반사 현상이 개선된 차량용 윈도우 필름에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 액상염료나 나노안료와 같은 색소를 사용하여, 차량용 윈도우에 운전자의 모습이나, 실내등의 빛이 반사되는 광반사 현상을 개선하여 운전자의 눈을 혼랍스럽게 하는 현상 없이 안전운전을 도모하며, 투명하고 자외선 및 적외선에 대해 우수한 차폐율을 갖는 광반사 현상이 개선된 차량용 윈도우 필름에 관한 것이다.

일반적으로 자동차는 정면과 양측면의 도어 및 배면에 모두 유리를 부착하고, 차체는 금속판으로 제작되어 있으므로 햇빛으로 인하여 자동차의 실내 온도가 쉽게 상승할 뿐만 아니라, 햇빛이 유리들을 통하여 자동차의 실내로 유입되면 피부가 그을리게 되고 운전에 지장을 받게 되는 문제점이 있었다.

또한, 최근에는 차량의 헤드라이트가 LED등으로 교체되면서, 강한 빛을 방출하기 때문에, 운전자의 시야확보가 제대로 이루어지지 않는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점들을 해소하기 위한 방안으로 자동차의 유리를 햇빛이나 헤드라이트 불빛의 차단이 가능한 컬러로 제작하는 방법과, 자동차의 유리에 햇빛이나 헤드라이트 불빛을 차단할 수 있는 차량용 윈도우 필름을 부착하는 방법이 사용되고 있는데, 컬러 유리를 사용하는 방법은 고가의 제조비용이 소모되므로 자동차를 제작할 때, 생산원가를 상승시켜 고급차에만 적용하거나 자동차의 정면 상단에만 적용하고 있으며, 차량용 윈도우 필름을 사용하는 방법은 상대적으로 제조비용이 저렴하기는 하지만 종래에 차광필름은 적층구조상 차량의 내부에서 외부를 바라볼 때, 금속이 증착된 층으로 인해 차량용 윈도우에 운전자의 모습이나, 실내등의 빛이 반사되는 광반사 현상으로 인해 운전자의 눈을 혼란스럽게 하여 어지러움 현상이 발생하는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 광반사 현상을 개선하기 위해 액상염료나 나노안료와 같은 색소를 함유한 코팅층을 형성하여, 차량용 윈도우에 운전자의 모습이나, 실내등의 빛이 반사되는 광반사 현상이 개선된 차량용 윈도우 필름을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 투명하고, 자외선이나 적외선에 대해서는 우수한 차폐율을 나타내는 광반사 현상이 개선된 차량용 윈도우 필름을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 기재층, 상기 기재층의 하부면에 형성되는 점착층, 상기 기재층의 상부면에 형성되는 염료접착층, 상기 염료접착층의 상부면에 형성되는 증착층, 상기 증착층의 상부면에 형성되는 필름층 및 상기 필름층의 상부면에 형성되며, 우레탄아크릴레이트 바인더와 색소로 이루어진 코팅층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광반사 현상이 개선된 차량용 윈도우 필름을 제공함에 의해 달성된다.

본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 기재층은 두께가 12 내지 100 마이크로미터인 폴리에스터로 이루어지는 것으로 한다.

본 발명의 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 점착층은 우레탄 점착제 또는 아크릴 점착제로 이루어지는 것으로 한다.

본 발명의 더욱 바람직한 특징에 따르면, 상기 증착층은 알루미늄, 아연 및 금으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나의 금속을 스퍼터링하여 이루어지는 것으로 한다.

본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 필름층은 두께가 12 내지 100 마이크로미터인 폴리에스터로 이루어지는 것으로 한다.

본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 코팅층은 0.5 내지 4 마이크로미터의 두께로 형성되며, 우레탄아크릴레이트 바인더 100 중량부에 액상염료 또는 나노안료로 이루어진 색소 0.01 내지 2.7 중량부를 혼합하여 이루어지는 것으로 한다.

본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 나노안료는 5 내지 15 나노미터의 입자크기를 갖는 것으로 한다.

본 발명에 따른 광반사 현상이 개선된 차량용 윈도우 필름은 광반사 현상을 개선해주는 액상염료나 나노안료 등의 색소를 함유한 코팅층을 형성하여, 차량용 윈도우에 운전자의 모습이나, 실내등의 빛이 반사되는 광반사 현상이 개선된 탁월한 효과를 나타낸다.

또한, 투명하고, 자외선이나 적외선에 대해서는 우수한 차폐율을 나타내는 탁월한 효과를 나타낸다.

도 1은 본 발명에 따른 광반사 현상이 개선된 차량용 윈도우 필름을 나타낸 분해사시도이다.

이하에는, 본 발명의 바람직한 실시예와 각 성분의 물성을 상세하게 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.

본 발명에 따른 광반사 현상이 개선된 차량용 윈도우 필름은 기재층(10), 전술한 기재층(10)의 하부면에 형성되는 점착층(20), 전술한 기재층(10)의 상부면에 형성되는 염료접착층(30), 전술한 염료접착층(30)의 상부면에 형성되는 증착층(40), 전술한 증착층(40)의 상부면에 형성되는 필름층(50) 및 전술한 필름층(50)의 상부면에 형성되며, 우레탄아크릴레이트 바인더와 색소로 이루어진 코팅층(60)으로 이루어진다.

전술한 기재층(10)은 본 발명에 따른 광반사 현상이 개선된 차량용 윈도우 필름의 기재가 되는 층으로, 윈도우 필름에 강도와 투명성을 고려하여 12 내지 100 마이크로미터 두께의 폴리에스터로 이루어지는 것이 바람직하다.

전술한 기재층(10)의 두께가 12 마이크로미터 미만이면 윈도우 필름의 기계적 강도가 저하되며, 기재층(10)의 두께가 100 마이크로미터를 초과하게 되면, 윈도우 필름의 투명도가 저하되며, 제조비용을 증가시키게 된다.

전술한 점착층(20)은 전술한 기재층(10)의 하부면에 형성되며, 우레탄 점착제 또는 아크릴 점착제로 이루어지는데, 본 발명에 따른 윈도우 필름이 차량의 유리면에 점착되도록 하는 역할을 한다.

이때, 전술한 점착층(20)은 점착성능을 유지하기 위해 윈도우 필름이 차량의 유리면에 적용되기 전까지, 이형지 등으로 보호되는 것이 바람직하다.

전술한 염료접착층(30)은 전술한 기재층(10)의 상부면에 형성되어 전술한 기재층(10)과 전술한 증착층(40)을 접착시켜주는 역할을 하며, 우레탄계 접착제 또는 아크릴계 접착제에 염료를 혼합하여 이루어진다.

이때, 전술한 염료의 성분 및 혼합량은 특별히 한정되지 않고, 차량용 윈도우 필름에 사용될 수 있는 조건이면 어떠한 것이든 사용가능하다.

전술한 증착층(40)은 전술한 염료접착층(30)의 상부면에 형성되며, 알루미늄, 아연 및 금으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나의 금속을 스퍼터링하여 이루어지는데, 전술한 증착층(40)은 전술한 염료접착층(30)의 상부면에 스퍼터링을 통해 형성되는 것이 아니라, 전술한 필름층(50)의 일면에 전술한 금속 중 하나를 스퍼터링하여 증착층(40)을 형성하고, 전술한 필름층(50)의 일면에 형성된 증착층(40)을 전술한 염료접착층(30)을 이루는 성분인 우레탄계 접착제 또는 아크릴계 접착제로 전술한 기재층(10)과 접착시키는 과정을 통해 형성된다.

전술한 스퍼터링의 과정을 상세하게 설명하면 고진공 상태에서 전술한 금속(알루미늄, 아연 및 금)중 하나를 가열하고 용융한 후에 증발시켜 전술한 필름층의 일면에 금속성분을 얇게 융착시키고 응고시켜 이루어진다.

이때, 전술한 증착층(40)은 광학밀도(optical density, OD)가 0.1 내지 1.0을 나타내도록 형성하는 것이 바람직하며, 본 발명에 따른 광반사 현상이 개선된 차량용 윈도우 필름을 차량의 전면 윈도우에 적용할 경우에는 운전자의 시야확보를 위해 0.1 내지 0.2의 광학밀도를 갖도록 하는 것이 바람직하며, 차량의 측면이나 후면에 적용할 경우에는 광학밀도가 0.2 내지 1.0을 나타내도록 형성하는 것이 바람직하다.

전술한 과정을 통해 형성되는 증착층(40)은 본 발명에 따른 광반사 현상이 개선된 차량용 윈도우 필름이 우수한 자외선 차폐율과 적외선 차폐율을 갖도록 하는 역할을 한다.

전술한 필름층(50)은 전술한 증착층(40)의 상부면에 형성되며, 12 내지 100 마이크로미터 두께의 폴리에스터로 이루어지는데, 전술한 증착층(40)이 형성될 수 있도록 하는 역할을 하며, 윈도우 필름의 강도를 증진시켜주는 역할을 한다.

전술한 필름층(50)의 두께가 12 마이크로미터 미만이면 윈도우 필름의 기계적 강도가 저하되며, 필름층(50)의 두께가 100 마이크로미터를 초과하게 되면, 윈도우 필름의 투명도가 저하되며, 제조비용을 증가시키게 된다.

전술한 코팅층(60)은 전술한 필름층(50)의 상부면에 형성되며, 전술한 필름층(50)의 표면에 외부의 충격으로 인한 스크레치 등이 발생하는 것을 억제하고, 액상염료나 나노안료와 같은 색소가 함유되어 차량용 윈도우에 운전자의 모습이나, 실내등의 빛이 반사되는 광반사 현상을 개선하여 운전자의 눈을 혼란스럽게 하는 현상이 억제하기 때문에 안전운전을 도모하는 역할을 한다.

전술한 코팅층(60)은 우레탄아크릴레이트 바인더와 색소로 이루어지는데, 0.5 내지 4 마이크로미터의 두께로 형성되며, 우레탄아크릴레이트 바인더 100 중량부에 액상염료 또는 나노안료로 이루어진 색소 0.01 내지 2.7 중량부를 혼합하여 이루어진다.

전술한 코팅층(60)은 우레탄아크릴레이트 바인더와 소량의 용제를 교반기에 투입하고 200 내지 300rpm의 속도로 5 내지 10분 동안 교반한 후에, 나노안료나 액상염료와 같은 색소를 추가로 투입하고 200 내지 300rpm의 속도로 20 내지 40분 동안 교반하여 이루어지는 것이 바람직하며, 이러한 과정에 투입된 용제는 코팅층(60)이 경화하는 과정에서 대부분 제거된다.

전술한 액상염료나 나노안료는 우레탄아크릴레이트에 적용할 수 있으며, 소광효과를 나타내는 것이라면 특별히 한정되지 않고 어떠한 것이든 사용가능하며, 색소의 함량은 우레탄아크릴레이트 바인더의 고형분이 약 50%일 때 기준으로, 액상염료를 사용할 경우에는 액상염료의 함량이 0.01 내지 2.7 중량부인 것이 바람직하며, 나노안료를 사용할 경우에는 0.01 내지 2.5 중량부인 것이 바람직하다.

이때, 전술한 나노안료는 전술한 우레탄아크릴레이트와의 혼합성을 고려하여 5 내지 15 나노미터의 입자크기를 갖는 것이 바람직하다.

또한, 전술한 코팅층(60)은 슬롯다이(slot die coater), 그라비아(Gravure) 및 마이크로그라비아(Micro Gravure)를 이용하여 전술한 필름층(50)의 상부면에 우레탄아크릴레이트 바인더 100 중량부 및 액상염료 또는 나노안료로 이루어진 색소 0.01 내지 2.7 중량부로 이루어진 코팅액을 코팅하고, 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 경화시켜 형성된다.

이하에서는, 본 발명에 따른 광반사 현상이 개선된 차량용 윈도우 필름의 반사율 및 가시광선 투과율을 실시예를 들어 설명한다.

<실시예 1>

두께가 50 마이크로미터인 폴리에스터로 기재층을 형성하고, 전술한 기재층의 하부면에 아크릴점착제로 점착층을 형성하고, 두께가 50 마이크로미터인 폴리에스터로 필름층을 형성하고, 전술한 필름층의 일면에 알루미늄을 스퍼터링하여 광학밀도가 0.18이 되도록 증착시키고, 알루미늄이 증착된 면을 염료가 혼합된 아크릴접착제를 이용하여 전술한 기재층에 접착하고, 알루미늄이 증착된 반대쪽 면에 우레탄아크릴레이트 바인더 100 중량부에 액상염료(C.I. 반응성 블랙 5) 2.7 중량부를 혼합하여 이루어진 코팅액을 슬롯 다이 코터로 코팅한 후에 UV램프로 10초 동안 경화시켜 광반사 현상이 개선된 차량용 윈도우 필름을 제조하였다.

<실시예 2>

전술한 실시예 1과 동일하게 진행하되, 광학밀도가 0.25가 되도록 증착하여 광반사 현상이 개선된 차량용 윈도우 필름을 제조하였다.

<실시예 3>

전술한 실시예 1과 동일하게 진행하되, 광학밀도가 0.30이 되도록 증착하여 광반사 현상이 개선된 차량용 윈도우 필름을 제조하였다.

<실시예 4>

전술한 실시예 1과 동일하게 진행하되, 광학밀도가 0.35가 되도록 증착하여 광반사 현상이 개선된 차량용 윈도우 필름을 제조하였다.

<실시예 5>

전술한 실시예 1과 동일하게 진행하되, 광학밀도가 0.65가 되도록 증착하여 광반사 현상이 개선된 차량용 윈도우 필름을 제조하였다.

<실시예 6>

전술한 실시예 1과 동일하게 진행하되, 광학밀도가 0.80이 되도록 증착하여 광반사 현상이 개선된 차량용 윈도우 필름을 제조하였다.

<비교예 1>

전술한 실시예 1과 동일하게 진행하되, 증착층을 형성하지 않고 윈도우 필름을 제조하였다.

<실시예 7>

두께가 50 마이크로미터인 폴리에스터로 기재층을 형성하고, 전술한 기재층의 하부면에 아크릴점착제로 점착층을 형성하고, 두께가 50 마이크로미터인 폴리에스터로 필름층을 형성하고, 전술한 필름층의 일면에 알루미늄을 스퍼터링하여 광학밀도가 0.18이 되도록 증착시키고, 알루미늄이 증착된 면을 염료가 혼합된 아크릴접착제를 이용하여 전술한 기재층에 접착하고, 알루미늄이 증착된 반대쪽 면에 우레탄아크릴레이트 바인더 100 중량부에 10 나노미터의 입자크기를 갖는 나노안료(카본블랙) 2.5 중량부를 혼합하여 이루어진 코팅액을 슬롯 다이 코터로 코팅한 후에 UV램프로 10초 동안 경화시켜 광반사 현상이 개선된 차량용 윈도우 필름을 제조하였다.

<실시예 8>

전술한 실시예 7과 동일하게 진행하되, 광학밀도가 0.25가 되도록 증착하여 광반사 현상이 개선된 차량용 윈도우 필름을 제조하였다.

<실시예 9>

전술한 실시예 7과 동일하게 진행하되, 광학밀도가 0.30이 되도록 증착하여 광반사 현상이 개선된 차량용 윈도우 필름을 제조하였다.

<실시예 10>

전술한 실시예 7과 동일하게 진행하되, 광학밀도가 0.35가 되도록 증착하여 광반사 현상이 개선된 차량용 윈도우 필름을 제조하였다.

<실시예 11>

전술한 실시예 7과 동일하게 진행하되, 광학밀도가 0.65가 되도록 증착하여 광반사 현상이 개선된 차량용 윈도우 필름을 제조하였다.

<실시예 12>

전술한 실시예 7과 동일하게 진행하되, 광학밀도가 0.80이 되도록 증착하여 광반사 현상이 개선된 차량용 윈도우 필름을 제조하였다.

<비교예 2>

전술한 실시예 7과 동일하게 진행하되, 증착층을 형성하지 않고 윈도우 필름을 제조하였다.

전술한 실시예 1 내지 12 및 비교예 1 내지 2를 통해 제조된 윈도우 필름의 반사율과 가시광선 투과율을 측정하여 아래 표 1에 나타내었다.

(단, 실시예 1 내지 12를 통해 제조된 광반사 현상이 개선된 차량용 윈도우 필름은 코팅층에서 바라봤을 때를 기준으로 측정한 것이며, 반사율은 POCKET DETECTIVE 2.1로 측정하였으며, 가시광선 투과율은 LINSHANG LS103으로 측정하였다.)

<표 1>

위에 표 1에 나타낸 것처럼, 본 발명에 따른 광반사 현상이 개선된 차량용 윈도우 필름은 우수한 액상염료 또는 나노안료와 같은 색소가 함유된 코팅층이 형성되어 반사율이 현저하게 줄어들어 광반사 현상이 개선된 것을 알 수 있으며, 이로 인해 운전자로 하여금 어지러움 현상이 발생하지 않도록 하여 안전운전을 도모하는 효과를 나타낸다.

또한, 우수한 가시광선의 투과율을 나타내어, 차량의 전면에도 적용가능하며, 우수한 자외선 차폐율과 적외선 차폐율을 나타낸다.

10 ; 기재층
20 ; 점착층
30 ; 염료접착층
40 ; 증착층
50 ; 필름층
60 ; 코팅층

Claims

기재층;
상기 기재층의 하부면에 형성되는 점착층;
상기 기재층의 상부면에 형성되는 염료접착층;
상기 염료접착층의 상부면에 형성되는 증착층;
상기 증착층의 상부면에 형성되는 필름층; 및
상기 필름층의 상부면에 형성되며, 우레탄아크릴레이트 바인더와 색소로 이루어진 코팅층;으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광반사 현상이 개선된 차량용 윈도우 필름.
청구항 1에 있어서,
상기 기재층은 두께가 12 내지 100 마이크로미터인 폴리에스터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광반사 현상이 개선된 차량용 윈도우 필름.
청구항 1에 있어서,
상기 점착층은 우레탄 점착제 또는 아크릴 점착제로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광반사 현상이 개선된 차량용 윈도우 필름.
청구항 1에 있어서,
상기 증착층은 알루미늄, 아연 및 금으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나의 금속을 스퍼터링하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 광반사 현상이 개선된 차량용 윈도우 필름.
청구항 1에 있어서,
상기 필름층은 두께가 12 내지 100 마이크로미터인 폴리에스터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광반사 현상이 개선된 차량용 윈도우 필름.
청구항 1에 있어서,
상기 코팅층은 0.5 내지 4 마이크로미터의 두께로 형성되며, 우레탄아크릴레이트 바인더 100 중량부에 액상염료 또는 나노안료로 이루어진 색소 0.01 내지 2.7 중량부를 혼합하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 광반사 현상이 개선된 차량용 윈도우 필름.
청구항 6에 있어서,
상기 나노안료는 5 내지 15 나노미터의 입자크기를 갖는 것을 특징으로 하는 광반사 현상이 개선된 차량용 윈도우 필름.