[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

WO2020017792A1 - 스마트 윈도우 필름 및 이의 제조방법 - Google Patents

스마트 윈도우 필름 및 이의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
WO2020017792A1
WO2020017792A1 PCT/KR2019/008143 KR2019008143W WO2020017792A1 WO 2020017792 A1 WO2020017792 A1 WO 2020017792A1 KR 2019008143 W KR2019008143 W KR 2019008143W WO 2020017792 A1 WO2020017792 A1 WO 2020017792A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
layer
film
liquid crystal
smart window
thickness
Prior art date
Application number
PCT/KR2019/008143
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
황훈
신춘화
이용우
Original Assignee
주식회사 네패스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 네패스 filed Critical 주식회사 네패스
Publication of WO2020017792A1 publication Critical patent/WO2020017792A1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1334—Constructional arrangements; Manufacturing methods based on polymer dispersed liquid crystals, e.g. microencapsulated liquid crystals
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133553—Reflecting elements

Definitions

  • the present invention relates to a smart window film and a method for manufacturing the same, and more specifically, to have a thinner thickness than the conventional smart window film can not only save the construction cost, but also lower the solar heat acquisition rate and emissivity, saving cooling and heating costs It relates to a smart window film and a method for manufacturing the same.
  • a smart window is formed to be turned on and off, and refers to a window in which the amount of light or heat passing through the light is changed by changing the light transmittance when a voltage is applied. That is, the smart window is provided to be changed to a transparent, opaque or translucent state by the voltage and is also called a variable transmittance glass, dimming glass or smart glass.
  • the smart window may be used as a partition of an interior space or as a skylight disposed at an opening of a building, and may also be used as a highway sign, a bulletin board, a scoreboard, a clock, or an advertisement screen. It can also be used as windows or sunroofs of ships or trains.
  • a representative example of such a smart window is a polymer-dispersed liquid crystal-based smart window.
  • PDLC-based smart windows are liquid crystal droplets dispersed in a polymer adhesive, and in the off state, light is scattered due to the difference in refractive index between the polymer and the dispersed liquid crystal and appears cloudy. On state The refractive index of the dispersed liquid crystals is changed and the refractive indexes of the two materials coincide with each other.
  • the present invention has been made in view of the above, it has a thinner thickness than the conventional smart window film not only can save the construction cost, but also a smart window that can save cooling and heating costs due to low solar heat acquisition rate and emissivity It is an object to provide a film and a method of manufacturing the same.
  • Another object of the present invention is to provide a smart window film having low weathering color difference, thermal permeability, and haze, and a method of manufacturing the same.
  • the smart window film of the present invention the reflective film base layer, the first metal oxide layer, the reflective metal layer, the second metal oxide layer and the transparent protective layer sequentially stacked reflective film portion and the first electrode layer
  • the liquid crystal film part may include a liquid crystal film part in which a liquid crystal layer, a second electrode layer, a liquid crystal film base layer, and an adhesive layer are sequentially stacked, and a first electrode layer of the liquid crystal film part may be stacked on one surface of the reflective film base layer of the reflective film part.
  • the smart window film of the present invention may have a thickness of 100 ⁇ 400 ⁇ m.
  • the reflective film portion and the liquid crystal film portion may have a thickness ratio of 1: 1.41 ⁇ 4.16.
  • the reflective film base layer of the present invention may be in physical contact with the first metal oxide layer and the first electrode layer.
  • the first metal oxide layer and the second metal oxide layer each have a thickness of 15 to 50 nm
  • the reflective metal layer has a thickness of 5 to 25 nm
  • the following conditions (1) and All of (2) can be satisfied.
  • a is the thickness of the first metal oxide layer
  • b is the thickness of the second metal oxide layer
  • c is the thickness of the reflective metal layer.
  • the reflective film base layer may have a thickness of 10 ⁇ 100 ⁇ m.
  • the liquid crystal film base layer may have a thickness of 10 ⁇ 190 ⁇ m.
  • the transparent protective layer may have a thickness of 0.5 ⁇ 2.5 ⁇ m.
  • each of the first electrode layer and the second electrode layer may have a thickness of 15 to 40nm.
  • the liquid crystal layer may have a thickness of 5 ⁇ 35 ⁇ m.
  • the pressure-sensitive adhesive layer may have a thickness of 10 ⁇ 30 ⁇ m.
  • the transparent protective layer may comprise a copolymer of urethane acrylate, epoxy modified acrylate and acrylic resin.
  • the copolymer is a urethane acrylate, epoxy modified acrylate and acrylic resin copolymerized in a weight ratio of 1: 0.2 to 3.5: 0.05 to 2.5, the weight average molecular weight is 800 to 15,000, The acid value may be 12 or less, and the amine number may be 7 or less.
  • the first metal oxide layer and the second metal oxide layer are zinc tin containing 25 to 45% by weight of zinc oxide (ZnO) and 55 to 75% by weight of tin oxide (SnO 2 ), respectively. It may include an oxide (Zinc Tin Oxide, ZTO).
  • the reflective metal layer may include a silver-palladium-copper alloy (Ag-Pd-Cu alloy, APC).
  • the reflective film base layer and the liquid crystal film base layer may each include one or more selected from glass and polyethylene terephthalate (PET).
  • PET polyethylene terephthalate
  • each of the first electrode layer and the second electrode layer may include at least one selected from indium tin oxide (ITO) and a conductive polymer.
  • ITO indium tin oxide
  • the liquid crystal layer may include a liquid crystal and a polymer matrix.
  • the pressure-sensitive adhesive layer may include at least one selected from a resin including a polyester resin, urethane resin, acrylic resin, silicone resin and derivatives thereof.
  • each of the first electrode layer and the second electrode layer may have a sheet resistance of 30 to 200 mA / ⁇ .
  • the smart window film of the present invention may have a solar heat gain coefficient (SHGC, Solar Heat Gain Coefficient) of 0.5% or less.
  • SHGC Solar Heat Gain Coefficient
  • the smart window film of the present invention may have an emissivity of 0.3 or less.
  • the first film part in which the first electrode layer is deposited on one surface of the reflective film base layer, the second film part in which the second electrode layer is deposited on one surface of the liquid crystal film base layer, and the liquid crystal A first step of preparing a layer, a second step of laminating (laminate) the liquid crystal layer between the first film portion and the second film portion, and then hardened to manufacture a third film portion and the liquid crystal of the third film portion It may include a third step of manufacturing a smart window film by forming an adhesive layer on one surface of the film base layer.
  • the second step is a step 2-1 to position the first electrode layer of the first film portion and the second electrode layer of the second film portion facing each other, the first and second film portion It may include a step 2-2 to position the liquid crystal layer in between and a step 2-3 to rinse by curing the first and second film portion.
  • the first film portion is a sputtering process by a first metal oxide layer on one surface of the reflective film base layer, a reflective metal layer on one surface of the first metal oxide layer, the first metal oxide on one surface of the reflective metal layer Step 1-1 of sequentially depositing the first electrode layer on the second metal oxide layer, the other surface of the reflective film base layer, and coating the transparent protective layer forming composition on one surface of the second metal oxide layer and curing to form a transparent protective layer. It can be prepared through the 1-2 steps.
  • the transparent protective layer forming composition comprises a copolymer forming composition and a solvent comprising a urethane acrylate, epoxy modified acrylate and acrylic resin
  • the solvent is methyl isobutyl ketone (MIBK ), Methyl ethyl ketone (MEK), ethyl acetate, methyl acetate, butyl acetate, styrene, acetic acid, ethyl alcohol, methyl alcohol, butyl alcohol and isopropyl alcohol may be included.
  • the solvent may include 40 to 85 parts by weight of the solvent based on 100 parts by weight of the copolymer-forming composition.
  • the method for manufacturing a smart window film of the present invention includes (1) a first film part in which a first electrode layer is deposited on one surface of a reflective film base layer, and a second electrode layer is deposited on one surface of a liquid crystal film base layer, and a liquid crystal film base material. Preparing a second film portion and a liquid crystal layer in which an adhesive layer is deposited on the other side of the layer; and (2) laminating the liquid crystal layer to be positioned between the first film portion and the second film portion, and curing the smart film. It may include the step of manufacturing the window film.
  • Smart window film of the present invention and its manufacturing method has a thickness thinner than the conventional smart window film can save the construction cost.
  • the smart window film of the present invention and its manufacturing method is low solar heat acquisition rate and emissivity is excellent in cooling and heating energy saving characteristics.
  • the smart window film of the present invention and the manufacturing method thereof is less change in weather resistance color difference, and excellent in durability, heat insulation performance and strength.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a smart window film according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a process diagram showing the first-first step in manufacturing the first film unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a process diagram showing steps 1-2 in manufacturing the first film unit according to the preferred embodiment of the present invention.
  • Figure 4 is a process chart showing a process for manufacturing a second film portion according to a preferred embodiment of the present invention.
  • 5 and 6 is a process chart showing a second step of the manufacturing method of a smart window film according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a process chart showing a third step of the manufacturing method of a smart window film according to an embodiment of the present invention.
  • the smart window film of the present invention includes a reflective film portion and a liquid crystal film portion.
  • the reflective film portion of the present invention as a portion capable of reflecting infrared rays, it is included in the configuration of the smart window film of the present invention can lower the solar heat acquisition rate and emissivity.
  • the change in weather resistance color difference can be reduced, and durability, heat insulation performance, and strength can be increased.
  • liquid crystal film part of the present invention is a part capable of variably controlling the light transmittance of the smart window film by applying external stimulus such as voltage, heat, light, etc., and may have high transmittance, low sheet resistance, and fast response speed.
  • the reflective film portion and the liquid crystal film portion of the present invention may have a thickness ratio of 1: 1.41 to 4.16, preferably a thickness ratio of 1: 1.58 to 1.95, more preferably 1: 1.67 to 1.86, and if the thickness ratio is 1 : Less than 1.41 may cause thermal deformation in the sputtering process when manufacturing the reflective film base layer of the reflective film unit and the first electrode layer or the second electrode layer of the liquid crystal film unit. There may be a defect that is torn due to the difference in tension between the film portion and the liquid crystal film portion.
  • the smart window film of the present invention may have a thickness thinner than the conventional smart window film, there is an advantage that can save the construction cost by having a thin thickness as described above.
  • the smart window film of the present invention may have a thickness of 100 ⁇ 400 ⁇ m, preferably 120 ⁇ 160 ⁇ m, more preferably 130 ⁇ 150 ⁇ m thickness, specifically, the smart window of the present invention
  • the film may have a thickness of 100 to 400 ⁇ m, preferably 100 to 200 ⁇ m, more preferably 100 to 150 ⁇ m, and if the thickness is less than 100 ⁇ m, the film may be thermally deformed when the double-sided substrate is manufactured. Production may not be possible, and if the thickness exceeds 480 ⁇ m may have a problem of long construction time with the same thickness as the conventional smart window film.
  • the reflective film portion of the present invention in detail, the reflective film portion 50, the first metal oxide layer 40, the reflective metal layer 30, the second metal oxide layer 20 and transparent
  • the protective layer 10 may be sequentially stacked.
  • the reflective film portion may be laminated on one surface of the reflective film base layer 50 by the sputtering process, and the first metal oxide layer 40 by the sputtering process.
  • the reflective metal layer 30 may be stacked on the second metal oxide layer 20, and the second metal oxide layer 20 may be stacked on one surface of the reflective metal layer 30 by a sputtering process.
  • the transparent protective layer 10 of the present invention functions to protect the smart window film of the present invention, in particular the first metal oxide layer 40, the reflective metal layer 30 and the second metal oxide layer 20, A layer that performs a function of significantly improving emissivity retention durability, and may have a thickness of 0.5 to 2.5 ⁇ m, preferably 0.96 to 1.44 ⁇ m, and more preferably 1.08 to 1.32 ⁇ m. If the thickness of the transparent protective layer 10 is less than 0.5 ⁇ m the durability and surface durability of the emissivity may be lowered and the weather resistance color difference change may increase, if the thickness exceeds 2.5 ⁇ m there may be a problem that the emissivity rises have.
  • the transparent protective layer 10 of the present invention may include a copolymer of urethane acrylate, epoxy modified acrylate and acrylic resin.
  • the urethane acrylate and epoxy modified acrylate may be oligomers or resins, preferably oligomers.
  • the transparent protective layer 10 of the present invention is a urethane acrylate, epoxy modified acrylate and acrylic resin in a weight ratio of 1: 0.2 to 3.5: 0.05 to 2.5, preferably 1: 0.3 to 3: 0.06 to 2 It may include a copolymer copolymerized in a weight ratio of.
  • the weight ratio of the urethane acrylate and epoxy-modified acrylate is less than 1: 0.2, the surface hardness may be lowered and there may be a problem that the scratch occurs during the construction of the smart window film, if the weight ratio exceeds 1: 2.5 smart window of the present invention Decreased flexibility of the film may cause cracks on the surface.
  • the weight ratio of the urethane acrylate and acrylic resin is less than 1: 0.05, the degree of crosslinking may be lowered, and thus sufficient curing may not be achieved, and there may be a problem that the desired hardness cannot be reached. May rise and cracks may occur on the surface.
  • the copolymer which may be included in the transparent protective layer 10 of the present invention may have a weight average molecular weight of 800 to 15,000, preferably 1,000 to 10,000. If the weight average molecular weight is less than 800, the transparent protective layer 10 may be too hard to cause cracks, and if the weight average molecular weight exceeds 15,000, sufficient crosslinking may not occur and thus there may be a problem of not being completely cured.
  • the copolymer which may be included in the transparent protective layer 10 of the present invention has an acid value of 12 or less, preferably an acid value of 10 or less, an amine number of 7 or less, preferably an amine number of 5 or less. have. If the acid value is greater than 12, there may be a problem of degradation of durability and a change in weather resistance color difference due to radical reaction by light on the metal surface, and a yellowing problem due to ultraviolet ray may occur if the amine value is greater than 7. .
  • the first metal oxide layer 40 and the second metal oxide layer 20 of the present invention exhibit excellent emissivity maintenance durability, transmittance and thermal insulation performance, respectively, and prevent the change in weather resistance color difference, and the reflective metal layer 30.
  • the metal oxide that can be commonly used in the art can be included without limitation, preferably may include zinc tin oxide (Zinc Tin Oxide, ZTO), more preferably , Zinc tin oxide including zinc oxide (ZnO) 25 to 45% by weight and tin oxide (SnO 2 ) 55 to 75% by weight based on the total weight%.
  • the durability may be lowered, and the weight percentage of zinc oxide is above the range and the weight percentage of tin oxide is below the range. Insulating performance may be lowered.
  • first metal oxide layer 40 and the second metal oxide layer 20 of the present invention may each have a thickness of 15 to 50 nm, preferably 25 to 45 nm, more preferably 30 to 40 nm, If the thickness is less than 15nm it may not be able to protect the reflective metal layer 30 to be described later, the emissivity and weather resistance color difference change may increase, the durability may be reduced, if the thickness exceeds 50nm, the heat insulation by increasing the emissivity Performance may be degraded.
  • the reflective metal layer 30 of the present invention may include any material that can be commonly used in the reflective metal layer in the art, without limitation, preferably silver-palladium-copper alloy (Ag-Pd-Cu alloy, APC ) May be included.
  • APC silver-palladium-copper alloy
  • the reflective metal layer 30 of the present invention may have a thickness of 5 ⁇ 25nm, preferably 12 ⁇ 18nm, more preferably 13.5 ⁇ 16.5, if the thickness is less than 5nm, the thermal insulation performance is lowered, The solar heat acquisition rate may be high, and if the thickness exceeds 25 nm, the visible light transmittance may be lowered and the reflectance of the smart window film may be significantly increased.
  • the first metal oxide layer 40, the reflective metal layer 30, and the second metal oxide layer 20 of the present invention may satisfy all of the following conditions (1) and (2).
  • a is the thickness of the first metal oxide layer 40
  • b is the thickness of the second metal oxide layer 20
  • c is the thickness of the reflective metal layer 30.
  • the thicknesses of the first and second metal oxide layers 20 and 40 are thin, the reflective metal layer 30 may not be protected, and durability may be reduced.
  • the thickness is thick, the emissivity is increased to increase the insulation performance. There may be a problem of deterioration.
  • the first metal oxide layer 40, the reflective metal layer 30, and the second metal oxide layer 20, which may be included in the smart window film, should have an appropriate thickness, and the conditions (1) and (2) All are satisfied, and the above-mentioned problem can be solved.
  • condition (1) If it is less than 21, durability and thermal insulation performance may be poor, emissivity and weather resistance color difference may be increased, and solar heat shielding performance may be deteriorated to increase solar heat acquisition rate. Also, if the condition (2) If less than 1.0, the durability may be lowered, weather resistance color difference may be increased, visible light transmittance may be lowered, and the reflectance of the smart window film may be significantly increased.
  • the reflective film base layer 50 of the present invention serves as a support layer of the reflective film, and may include any material that can be used in the art without limitation, preferably glass and polyethylene terephthalate It may include one or more selected from, and more preferably may include a plasma or corona surface treated PET.
  • the reflective film base layer 50 of the present invention may have a thickness of 10 ⁇ 100 ⁇ m, preferably 40 ⁇ 60 ⁇ m, more preferably 45 ⁇ 55 ⁇ m thickness, if the thickness 10 ⁇ m If less than the smart window film, it may cause deformation of the substrate due to heat generated during drying and curing, and may cause a problem of tearing by the tension applied to the substrate during the roll-to-roll process. In addition, if the thickness exceeds 100 ⁇ m may increase the raw material cost and the length that can be wound on one roll may have a problem of increased process time due to the increase in the replacement time of the roll.
  • the liquid crystal film part includes the first electrode layer 60, the liquid crystal layer 70, the second electrode layer 80, the liquid crystal film base layer 90, and the adhesive layer 100.
  • the first electrode layer 60 of the liquid crystal film part may be stacked on one surface of the reflective film base layer 50 of the reflective film part.
  • the smart window film of the present invention is a transparent protective layer 10, the second metal oxide layer 20, the reflective metal layer 30, the first metal oxide layer 40, the reflective film base layer 50, The first electrode layer 60, the liquid crystal layer 70, the second electrode layer 80, the liquid crystal film base layer 90, and the pressure-sensitive adhesive layer 100 may be sequentially stacked.
  • first electrode layer 60 of the liquid crystal film part may be stacked on one surface of the reflective film base layer 50 of the reflective film part by a sputtering process.
  • the reflective film base layer 50 may be in physical contact with the first metal oxide layer 40 and the first electrode layer 60.
  • driving power is applied to the first electrode layer 60 and the second electrode layer 70 of the present invention, and serves to supply the applied driving power to the liquid crystal layer 70.
  • the first electrode layer 60 and the second electrode layer 70 of the present invention may each include one or more selected from a variety of metals, metal oxides and conductive polymers having conductivity, and are preferably indium tin oxide. , ITO) and a conductive polymer may be used, and more preferably, may include zinc tin compound (ITO).
  • first electrode layer 60 and the second electrode layer 70 of the present invention may each have a thickness of 15 to 40nm, preferably 20 to 30nm, more preferably 22.5 to 27.5nm, If the thickness is less than 15nm, there may be a problem that the reaction rate is lowered because the resistance is high, and if it exceeds 40nm, the transmittance of the substrate is lowered, there may be a problem of visibility.
  • first electrode layer 60 and the second electrode layer 70 of the present invention each have a sheet resistance of 30 to 200 mW / square, preferably 80 to 180 mW / square, more preferably 135 to 165 mW / ⁇ , if the sheet resistance is less than 30 ⁇ / ⁇ the transmittance of the substrate may be low visibility may be a problem, if it exceeds 200 ⁇ / ⁇ may have a problem that the reaction rate is lowered.
  • the liquid crystal layer 70 of the present invention serves to change the transparent, translucent, or opaque state by a driving voltage applied from the outside, and is a polymer dispersed liquid crystal, and includes a liquid crystal and a polymer matrix.
  • the matrix includes monomers, photoinitiators, coupling agents, oligomers, and spacers, but may be formed by ultraviolet (UV) irradiation.
  • the liquid crystal layer 70 includes a nematic liquid crystal compound, a urethane oligomer and a thiol-based prepolymer mixture, a hexanediol diacrylate monomer, and an ultraviolet photoinitiator (photoinitiator for forming an absorption peak in a wavelength range of 380 nm).
  • the liquid crystal dispersion composition may be formed by UV curing.
  • liquid crystal layer 70 of the present invention is described in detail in Korean Patent Registration No. 10-0171558 and Patent Publication No. 10-2011-0053642, a description thereof will be omitted herein.
  • the liquid crystal layer 70 of the present invention may have a thickness of 5 ⁇ 35 ⁇ m, preferably 16 ⁇ 24 ⁇ m, more preferably 18 ⁇ 22 ⁇ m thickness, if the thickness is less than 5 ⁇ m
  • a mura defect occurs due to the lack of uniformity of the product, and when the thickness exceeds 35 ⁇ m, there may be a problem of an increase in driving power, a decrease in reagent angle, and an increase in haze.
  • the liquid crystal film base layer 90 of the present invention serves as a supporting layer of the reverse film portion, and may include any material that can be used in the art without limitation, preferably glass and polyethylene terephthalate (PET). It may include one or more selected from, and more preferably may include a plasma or corona surface treated PET.
  • PET polyethylene terephthalate
  • the liquid crystal film base layer 90 of the present invention may have a thickness of 10 ⁇ 190 ⁇ m, preferably 40 ⁇ 60 ⁇ m, more preferably 45 ⁇ 55 ⁇ m, if the thickness is 10 ⁇ m If less than the smart window film, it may cause deformation of the substrate due to heat generated during drying and curing, and may cause a problem of tearing by the tension applied to the substrate during the roll-to-roll process. In addition, when the thickness exceeds 190 ⁇ m, there may be a problem of an increase in processing cost due to an increase in raw material cost and a length that can be wound on one roll, thereby increasing the replacement time of the roll.
  • the pressure-sensitive adhesive layer 100 of the present invention serves to adhere the smart window film to glass, and may include any component of the pressure-sensitive adhesive layer that can be used for the smart window film without limitation, and preferably poly It may include one or more selected from a resin containing an ester resin, a urethane resin, an acrylic resin and derivatives thereof, preferably an acrylic resin.
  • the pressure-sensitive adhesive layer 100 of the present invention may have a thickness of 10 to 30 ⁇ m, preferably 16 to 24 ⁇ m, more preferably 18 to 22 ⁇ m, if the thickness is less than 10 ⁇ m the adhesive force will be reduced If the thickness exceeds 30 ⁇ m, the cost of raw materials increases and the curing time is long, resulting in a decrease in production speed and a large amount of heat, and thus, energy consumption may increase.
  • the pressure-sensitive adhesive layer 100 of the present invention may further include an ultraviolet / near infrared ray blocker to give more excellent ultraviolet and near infrared ray blocking performance.
  • the UV / NIR blocker may be included without limitation as long as it is a UV / NIR blocker commonly used in the art, preferably tungsten trioxide, antimony tin oxide (ATO), indium tin oxide (Indium Tin Oxide) It may include one or more selected from cesium tungstate oxide (CTO) and zinc oxide (Zinc Oxide, ZnO).
  • the UV / NIR blocking agent may be provided in a sol form, but is not limited thereto.
  • the smart window film of the present invention is applied to the partition, skylight of the opening of the building, highway signs, bulletin board, scoreboard, clock or advertising screen, or used in the window (window) or superstructure of a car, bus, aircraft, ship or train Can be used to apply professional.
  • the smart window film of the present invention may have a solar heat gain coefficient (SHGC) of 0.5% or less, preferably 0.1 to 0.4%, and more preferably 0.2 to 0.3%.
  • SHGC solar heat gain coefficient
  • the smart window film of the present invention may have an emissivity of 0.3 or less, preferably 0.1 to 0.3, more preferably 0.15 to 0.25.
  • the emissivity retention durability of the smart window film of the present invention may be 0.3 or less, preferably 0.05 to 0.3, more preferably 0.1 to 0.2.
  • the smart window film of the present invention may have a weather resistance color difference change of 5 or less, preferably 3 or less, more preferably 0.05 to 0.15.
  • the smart window film of the present invention may have a thermal coefficient of heat of 1.0 to 5.0 W / m 2 K, preferably 2 to 4 W / m 2 K, and more preferably 3 to 4 W / m 2 K.
  • the smart window film of the present invention may have a haze of 5 to 7%, preferably 5.5 to 6.8%, more preferably 6 to 6.7%.
  • the method for manufacturing a smart window film of the present invention includes first to third steps.
  • the first electrode part 60 is deposited on one surface of the reflective film base layer of the reflective film unit, and the second electrode layer is disposed on one surface of the liquid crystal film base layer 90.
  • the deposited second film part and the liquid crystal layer 90 may be prepared.
  • the first film part of the present invention may be manufactured through steps 1-1 and 1-2. Specifically, referring to FIG. 2, in the first-first step, the first metal oxide layer 40 and the first metal oxide layer 40 are formed on one surface of the reflective film base layer 50 by a sputtering process.
  • the reflective metal layer 30 on one surface, the second metal oxide layer 20 on one surface of the reflective metal layer 30, and the first electrode layer 60 on the other surface of the reflective film base layer 50 may be sequentially deposited.
  • the sputtering process applies a power of 1 to 3 kW with a pulse of 150 kHz to 250 kHz to secure a base vacuum at 1.5 ⁇ 10 -5 to 3.5 ⁇ 10 -5 torr, and then argon gas 150 to 350 sccm (standard cubic centimeter per minute) can be carried out under nitrogen gas conditions of 3% by weight to 7% by weight.
  • the transparent protective layer forming composition may be coated on one surface of the second metal oxide layer 20 and cured to form the transparent protective layer 10.
  • the transparent protective layer-forming composition may include a solvent and a copolymer-forming composition comprising a urethane acrylate, epoxy modified acrylate and acrylic resin.
  • the urethane acrylate and the epoxy modified acrylate may be oligomers or resins, preferably oligomers.
  • the solvent may be included without limitation so long as it is a solvent that can be commonly used in the art, preferably methyl isobutyl ketone (MIBK), methyl ethyl ketone (MEK), ethyl acetate, methyl acetate, butyl acetate, xylene, acetic acid It may include at least one selected from ethyl alcohol, methyl alcohol, butyl alcohol and isopropyl alcohol, more preferably may include methyl isobutyl ketone (MIBK).
  • MIBK methyl isobutyl ketone
  • MEK methyl ethyl ketone
  • MIBK methyl isobutyl ketone
  • the transparent protective layer forming composition of the present invention may include 40 to 85 parts by weight of solvent, preferably 50 to 80 parts by weight based on 100 parts by weight of the copolymer forming composition.
  • the coating of the step 1-2 may be carried out through a microgravure method, and the curing is thermoset at 1 to 10 minutes, preferably 1 to 5 minutes at 30 to 90 ° C, preferably 45 to 75 ° C.
  • UV curing may be performed at an intensity of 100 to 600 mJ / cm 2 , preferably 200 to 500 mJ / cm 2 .
  • the second film part of the present invention may be manufactured by depositing the second electrode layer 80 on one surface of the liquid crystal film base layer 90 by a sputtering process.
  • the sputtering process applies a power of 1 to 3 kW with a pulse of 150 kHz to 250 kHz to secure a base vacuum at 1.5 ⁇ 10 -5 to 3.5 ⁇ 10 -5 torr, and then argon gas 150 to 350 sccm (standard cubic centimeter per minute) can be carried out under nitrogen gas conditions of 3% by weight to 7% by weight.
  • the second step of the manufacturing method of the smart window film of the present invention is laminated so that the liquid crystal layer 70 is positioned between the first film portion and the second film portion. ), And then hardened to produce a third film portion.
  • the liquid crystal layer is disposed between the first and second film parts, the first and second film parts of the first film part 60 and the second electrode part 80 facing each other.
  • Step 2-2 so that the 70 is positioned, and step 2-3 to cure by lining the first and second film parts.
  • the lamination may be performed through a gap roller.
  • the liquid crystal layer 70 may be connected to the first electrode layer 60 of the first film part and the second electrode layer of the second film part. 80) and put into the gap roller, it is possible to produce a third film portion by performing a laminate. At this time, it can be carried out at a speed of 15m / min ⁇ 60m / min.
  • the curing conditions may be performed with a black BLB lamp with an intensity of about 1 ⁇ 6mW.
  • the third step of the manufacturing method of the smart window film of the present invention is to form a pressure-sensitive adhesive layer 100 on one surface of the liquid crystal film base layer 90 of the third film portion to form a smart window film It can manufacture.
  • the pressure-sensitive adhesive layer forming composition may be applied to one surface of the liquid crystal film base layer 90 of the third film portion, and the pressure-sensitive adhesive layer may be formed through a comma coating method. .
  • the manufacturing method of the smart window film of the present invention may include step (1) and (2) as another embodiment.
  • step (1) is the first film portion, the first electrode layer is deposited on one surface of the reflective film base layer on the reflective film portion, the liquid crystal film base layer on one side
  • a second film layer and a liquid crystal layer may be prepared in which a second electrode layer is deposited and an adhesive layer is deposited on the other surface of the liquid crystal film base layer.
  • step (2) is laminated so that the liquid crystal layer is positioned between the first film portion and the second film portion, and then cured by smart
  • the window film can be manufactured.
  • the first electrode layer of the first film portion and the second electrode layer of the second film portion are positioned to face each other, and the liquid crystal layer is positioned between the first and second film portions, and the first and second film portions are then laid. It can be bonded and cured to produce a smart window film.
  • the pressure-sensitive adhesive layer may be formed in the last step (third step), and as another embodiment, in (1) the liquid crystal film substrate The pressure-sensitive adhesive layer is deposited on the other side of the layer, and a smart window film may be manufactured later in step (2).
  • the first metal oxide layer 40 was deposited to a thickness of 35 nm on one surface of the reflective film base layer 50 by a sputtering process using PET having a thickness of 50 ⁇ m treated by plasma surface treatment as the reflective film base layer 50. .
  • zinc tin oxide was used as the first metal oxide layer 40, and zinc tin oxide was used including 35 wt% zinc oxide and 65 wt% tin oxide with respect to the total weight%.
  • a silver-palladium-copper alloy (APC) was used as the reflective metal layer 30, and the reflective metal layer 30 was deposited to a thickness of 15 nm on one surface of the first metal oxide layer 40 by a sputtering process.
  • a base vacuum was ensured at 2.5 ⁇ 10 -5 torr, and then nitrogen gas at a rate of 5% by weight based on 250 sccm (standard cubic centimeter per minute) of argon gas. Under conditions (see FIG. 2).
  • Zinc tin oxide was used as the second metal oxide layer 20, and zinc tin oxide was used in an amount of 35 wt% zinc oxide and 65 wt% tin oxide, based on the total weight%, by a sputtering process.
  • the second metal oxide layer 30 was deposited to a thickness of 35 nm on one surface of the reflective metal layer 30.
  • a base vacuum was ensured at 2.5 ⁇ 10 -5 torr, and then nitrogen gas at a rate of 5% by weight based on 250 sccm (standard cubic centimeter per minute) of argon gas. Under conditions (see FIG. 2).
  • a first electrode layer 60 is formed on the other surface of the reflective film base layer 50 by a sputtering process using a zinc tin compound (ITO) having a sheet resistance of 150 ⁇ / ⁇ as the first electrode layer 60.
  • ITO zinc tin compound
  • a base vacuum was ensured at 2.5 ⁇ 10 -5 torr, and then nitrogen gas at a rate of 5% by weight based on 250 sccm (standard cubic centimeter per minute) of argon gas. Under conditions (see FIG. 2).
  • the transparent protective layer-forming composition was coated on one surface of the first metal oxide layer 20 through a microgravure method, and thermally cured at 60 ° C. for 3 minutes, and then UV cured at an intensity of 300 mJ / cm 2 to obtain a thickness of 1.2.
  • a transparent protective layer 10 of mu m was formed (see FIG. 3).
  • the transparent protective layer-forming composition is a composition in which a copolymer-forming composition and methyl isobutyl ketone (MIBK) are mixed, and the copolymer-forming composition comprises a urethane acrylate oligomer, an epoxy-modified acrylate oligomer and an acrylic resin in a ratio of 1: 1: 0.5. It is a composition containing by weight ratio.
  • the transparent protective layer forming composition contained 75 parts by weight of methyl isobutyl ketone (MIBK) based on 100 parts by weight of the copolymer forming composition.
  • the copolymer prepared by copolymerizing the copolymer-forming composition has a weight average molecular weight of 2,500, an acid value of 3 mgKOH / g, and does not include an amine number.
  • Plasma surface treated PET having a thickness of 50 ⁇ m was used as the liquid crystal film base layer 90, and the second electrode layer 80 was deposited to a thickness of 25 nm on one surface of the liquid crystal film base layer 90 by a sputtering process.
  • a zinc tin compound indium tin oxide, ITO
  • ITO indium tin oxide
  • a base vacuum was ensured at 2.5 ⁇ 10 -5 torr, and then nitrogen gas at a rate of 5% by weight based on 250 sccm (standard cubic centimeter per minute) of argon gas. Under conditions (see FIG. 4).
  • the liquid crystal layer 70 having a thickness of 20 ⁇ m was placed and then placed in a gap roller, and laminated at a speed of 15 m / min. (See FIG. 5).
  • UV curing was performed to prepare a third film part.
  • UV curing was performed at a strength of 6mW using a Black BLB lamp (see Fig. 6).
  • the liquid crystal layer 70 includes a nematic liquid crystal compound, a urethane oligomer and a thiol-based prepolymer mixture, a hexanediol diacrylate monomer, and an ultraviolet photoinitiator (photoinitiator to form an absorption peak in a wavelength range of 380 nm).
  • the liquid crystal dispersion composition is formed by UV curing.
  • the pressure-sensitive adhesive layer forming composition was coated on one surface of the liquid crystal film base layer 90 prepared in the third film unit, and a pressure-sensitive adhesive layer 100 having a thickness of 20 ⁇ m was formed by a comma coating method to manufacture a smart window film. See FIG. 7)
  • the adhesive layer forming composition is a composition which mixed methacrylate and tungsten trioxide.
  • a smart window film was manufactured in the same manner as in Example 1. Unlike Example 1, 100 ⁇ m-thick PET with plasma surface treatment was used as the reflective film base layer 50, and 100 ⁇ m-thick PET with plasma surface treatment was used as the liquid crystal film base layer 90.
  • a smart window film was manufactured in the same manner as in Example 1. Unlike Example 1, PET having a thickness of 188 ⁇ m with plasma surface treatment was used as the reflective film base layer 50, and PET having a thickness of 188 ⁇ m with plasma surface treatment was used as the liquid crystal film base layer 90.
  • Plasma surface-treated PET having a thickness of 50 ⁇ m was prepared as the reflective film base layer 50 ', and the first electrode layer 60' was deposited to a thickness of 25 nm on one surface of the reflective film base layer 50 'by a sputtering process.
  • I was.
  • a base vacuum was ensured at 2.5 ⁇ 10 -5 torr, and then nitrogen gas at a rate of 5% by weight based on 250 sccm (standard cubic centimeter per minute) of argon gas.
  • a zinc tin compound indium tin oxide, ITO having a sheet resistance of 150 mA /? was used as the first electrode layer 60.
  • Plasma surface-treated PET is used as the liquid crystal film base layer 90 'with a thickness of 50 ⁇ m, and the second electrode layer 80' is deposited to a thickness of 25 nm on one surface of the liquid crystal film base layer 90 'by a sputtering process.
  • I was.
  • a zinc tin compound indium tin oxide, ITO
  • ITO indium tin oxide
  • the first electrode layer 60 'of the first film part and the second electrode layer 80' of the second film part are positioned to face each other, and the first electrode layer 60 'of the first film part and the second electrode layer 80 of the second film part are disposed.
  • the liquid crystal layer 70 ′ having a thickness of 20 ⁇ m was positioned between '), and then placed in a gap roller, and laminated at a speed of 15 m / min.
  • UV curing was performed to prepare a third film part.
  • UV curing was performed using a Black BLB lamp with an intensity of 6mW.
  • the liquid crystal layer 70 includes a nematic liquid crystal compound, a urethane oligomer and a thiol-based prepolymer mixture, a hexanediol diacrylate monomer, and an ultraviolet photoinitiator (photoinitiator to form an absorption peak in a wavelength range of 380 nm).
  • the liquid crystal dispersion composition is formed by UV curing.
  • the pressure-sensitive adhesive layer forming composition was coated on one surface of the liquid crystal film base layer 90 'prepared in the third film portion, and a pressure-sensitive adhesive layer 100' having a thickness of 20 ⁇ m was formed by a comma coating method to manufacture a smart window film. .
  • the adhesive layer forming composition is a composition which mixed methacrylate and tungsten trioxide.
  • a smart window film was manufactured in the same manner as in Comparative Example 1. Unlike Comparative Example 1, PET having a thickness of 100 ⁇ m with plasma surface treatment was used as the reflective film base layer 50 ′, and PET having a thickness of 100 ⁇ m with plasma surface treatment was used as the liquid crystal film base layer 90 ′.
  • a smart window film was manufactured in the same manner as in Comparative Example 1. Unlike Comparative Example 1, PET having a thickness of 188 ⁇ m with plasma surface treatment was used as the reflective film base layer 50 ′, and PET having a thickness of 188 ⁇ m with plasma surface treatment with the liquid crystal film base layer 90 ′ was used.
  • the vertical emissivity value (corrected emissivity) was calculated using the method specified in KS L2514.
  • KS L 2514 is the ratio of the radiant flux of the incident solar radiation, which is the sum of the radiant flux of solar radiation passing through the glass portion and the heat flux absorbed by the glass and transmitted to the room against the solar radiation incident on the window pane.
  • the solar heat acquisition rate was measured by the test method of.
  • emissivity was measured in the same manner as the emissivity measuring method.
  • the change in color difference was evaluated by the weather resistance measurement method of KS L 2016.
  • the BYK haze-gard plus model transmitted light through the smart window film to measure the opacity caused by diffusion in addition to reflection or absorption.
  • the smart window film prepared in Examples 1 to 3 has significantly lower emissivity, solar heat acquisition rate, emissivity retention durability, weather resistance color difference, heat permeability and haze than the smart window film prepared in Comparative Examples 1-3.
  • the smart window film prepared in Example 1 was confirmed that the haze is lower than the smart window film prepared in Examples 2-3.
  • the present invention relates to a smart window film and a method for manufacturing the same, and more specifically, to have a thinner thickness than the conventional smart window film can not only save the construction cost, but also lower the solar heat acquisition rate and emissivity, saving cooling and heating costs It relates to a smart window film and a method for manufacturing the same.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

본 발명은 스마트 윈도우 필름 및 이의 제조방법에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 종래의 스마트 윈도우 필름보다 얇은 두께를 가져 시공비용을 절약할 수 있을 뿐만 아니라, 태양열 취득율 및 방사율이 낮아 냉방비 및 난방비를 절약할 수 있는 스마트 윈도우 필름 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

Description

스마트 윈도우 필름 및 이의 제조방법
본 발명은 스마트 윈도우 필름 및 이의 제조방법에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 종래의 스마트 윈도우 필름보다 얇은 두께를 가져 시공비용을 절약할 수 있을 뿐만 아니라, 태양열 취득율 및 방사율이 낮아 냉방비 및 난방비를 절약할 수 있는 스마트 윈도우 필름 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
최근, 자원 고갈 문제 및 삶의 질에 대한 관심이 증가함에 따라 에너지 절감 효과와 친환경성 그리고 편의성이 중요한 화두이며 이를 충족시키기 위해 능동적인 투과도 조절 및 적외선 차단 효과를 통해 에너지 효율을 증대시키고 감성 및 기능성 등을 동시에 만족시키는 스마트 윈도우(Smart window) 기술에 주목하고 있다.
일반적으로, 스마트 윈도우(smart windows)은 켜고 끌 수 있도록 형성된 것으로, 전압이 걸리면 빛의 투과성을 변화시켜서 통과하는 빛 또는 열의 양이 제어되는 창을 뜻한다. 즉, 스마트 윈도우는 전압에 의해서 투명, 불투명 또는 반투명 상태로 변화될 수 있게 구비되며 투과도 가변유리, 조광유리 또는 스마트 글래스(smart glass)로도 불리운다.
또한, 스마트 윈도우는 실내 공간의 칸막이로 활용되거나 건축물의 개구부에 배치된 채광창으로 활용될 수 있고, 고속도로 표지판, 게시판, 점수판, 시계 또는 광고스크린으로도 활용될 수 있으며, 자동차, 버스, 항공기, 선박 또는 기차의 창(windows) 또는 선루프로도 활용가능하다.
이러한 스마트 윈도우의 대표적인 예로 고분자 분산 액정(Polymer Dispersed Liquid Crystal) 기반 스마트 윈도우를 들 수 있다.
고분자 분산 액정(PDLC) 기반 스마트 윈도우는 고분자 접착제(binder) 안에 액정 방울이 분산된 형태로 전기장이 없는 상태(Off state)에선 고분자와 분산된 액정의 굴절률 차이로 빛이 산란되어 뿌옇게 보이고 반대로 전기장이 존재할 경우(On state) 분산된 액정의 굴절률이 변하며 두 물질의 굴절률이 일치하게 됨으로써 투명하게 보이는 스마트 윈도우를 뜻한다.
한편, 스마트 윈도우 기술을 적용함에 있어서, 최근, 환경 및 에너지에 대한 관심이 높아짐에 따라서, 에너지 절약 공업 제품에 대한 요구가 높아지고, 그 하나로서 주택, 건물, 자동차 등의 유리 등 차폐부재의 차열, 즉 태양광으로부터의 열부하를 감소시키는데 효과가 있는 유리 또는 필름가 요구되고 있다. 통상적으로 건물의 경우 건물에너지 손실의 35%이상의 원인은 건물의 창호성능이며, 창호성능이 저하될 경우 건물의 냉, 난방 공조효율이 같이 저하될 수 있다.
따라서, 태양열 취득율 및 방사율이 낮아 냉방비 및/또는 난방비를 절감할 수 있는 스마트 윈도우 필름의 개발이 시급한 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 종래의 스마트 윈도우 필름보다 얇은 두께를 가져 시공비용을 절약할 수 있을 뿐만 아니라, 태양열 취득율 및 방사율이 낮아 냉방비 및 난방비를 절약할 수 있는 스마트 윈도우 필름 및 이의 제조방법을 제공하는데 목적이 있다.
또한, 내후성 색차 변화, 열 관류율 및 헤이즈가 적은 스마트 윈도우 필름 및 이의 제조방법을 제공하는데 목적이 있다.
상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 스마트 윈도우 필름은 반사필름기재층, 제1금속산화물층, 반사금속층, 제2금속산화물층 및 투명보호층이 순차적으로 적층된 반사필름부 및 제1전극층, 액정층, 제2전극층, 액정필름기재층 및 점착제층이 순차적으로 적층된 액정필름부를 포함하고, 상기 반사필름부의 반사필름기재층 일면에는 상기 액정필름부의 제1전극층이 적층되어 있을 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 본 발명의 스마트 윈도우 필름은 100 ~ 400㎛의 두께를 가질 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 반사필름부 및 액정필름부는 1 : 1.41 ~ 4.16의 두께비를 가질 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 본 발명의 반사필름기재층은 제1금속산화물층 및 제1전극층과 물리적으로 접촉될 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 제1금속산화물층 및 제2금속산화물층은 각각 15 ~ 50㎚의 두께를 가지고, 상기 반사금속층은 5 ~ 25nm의 두께를 가지며, 하기 조건 (1) 및 (2)을 모두 만족할 수 있다.
(1)
Figure PCTKR2019008143-appb-I000001
≥ 21
(2)
Figure PCTKR2019008143-appb-I000002
≥ 1.0
상기 조건 (1) 및 (2)에 있어서, a는 제1금속산화물층의 두께, b는 제2금속산화물층의 두께, c는 반사금속층의 두께이다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 반사필름기재층은 10 ~ 100㎛의 두께를 가질 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 액정필름기재층은 10 ~ 190㎛의 두께를 가질 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 투명보호층은 0.5 ~ 2.5㎛의 두께를 가질 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 제1전극층 및 제2전극층을 각각 15 ~ 40nm의 두께를 가질 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 액정층은 5 ~ 35㎛의 두께를 가질 수있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 점착제층은 10 ~ 30㎛의 두께를 가질 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 투명보호층은 우레탄 아크릴레이트, 에폭시변성 아크릴레이트 및 아크릴 레진의 공중합체를 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 상기 공중합체는 우레탄 아크릴레이트, 에폭시변성 아크릴레이트 및 아크릴 레진이 1 : 0.2 ~ 3.5 : 0.05 ~ 2.5의 중량비로 공중합하고, 중량평균분자량이 800 ~ 15,000이며, 산가가 12 이하이고, 아민가가 7 이하일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 제1금속산화물층 및 제2금속산화물층은 각각 산화아연(ZnO) 25 ~ 45 중량% 및 산화주석(SnO2) 55 ~ 75 중량%을 포함하는 아연주석산화물(Zinc Tin Oxide, ZTO)을 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 반사금속층은 은-팔라듐-구리 합금(Ag-Pd-Cu alloy, APC)을 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 반사필름기재층 및 액정필름기재층은 각각 유리 및 PET(Polyethylene terephthalate) 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 제1전극층 및 제2전극층은 각각 아연주석화합물(indium tin oxide, ITO) 및 도전성 폴리머 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 액정층은 액정 및 고분자 매트릭스를 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 점착제층은 폴리에스테르 수지, 우레탄 수지, 아크릴 수지, 실리콘 수지 및 이들의 유도체를 포함하는 수지 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 제1전극층 및 제2전극층은 각각 면저항이 30 ~ 200 Ω/□일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 본 발명의 스마트 윈도우 필름은 태양열 취득율(SHGC, Solar Heat Gain Coefficient)이 0.5% 이하일 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 본 발명의 스마트 윈도우 필름은 방사율이 0.3 이하일 수 있다.
한편, 본 발명의 스마트 윈도우 필름의 제조방법은 반사필름부의 반사필름기재층 일면에 제1전극층이 증착된 제1필름부, 액정필름기재층 일면에 제2전극층이 증착된 제2필름부 및 액정층을 준비하는 제1단계, 상기 제1필름부와 제2필름부 사이에 액정층이 위치되도록 라미네이트(laminate)한 후, 경화하여 제3필름부를 제조하는 제2단계 및 상기 제3필름부의 액정필름기재층 일면에 점착제층을 형성시켜 스마트 윈도우 필름을 제조하는 제3단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 상기 제2단계는 상기 제1필름부의 제1전극층과 제2필름부의 제2전극층이 마주보도록 위치시키는 제2-1단계, 상기 제1 및 제2필름부 사이에 액정층이 위치되도록 하는 제2-2단계 및 상기 제1 및 제2필름부를 라이네이트하여 경화하는 제2-3단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 상기 제1필름부는 스퍼터링(Sputtering) 공정으로 반사필름기재층 일면에 제1금속산화물층, 상기 제1금속산화물층 일면에 반사금속층, 상기 반사금속층 일면에 제2금속산화물층, 상기 반사필름기재층 타면에 제1전극층을 순차적으로 증착하는 제1-1단계 및 상기 제2금속산화물층 일면에 투명보호층 형성 조성물을 코팅하고, 경화하여 투명보호층을 형성하는 제1-2단계를 통해 제조될 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 상기 투명보호층 형성 조성물은 우레탄 아크릴레이트, 에폭시변성 아크릴레이트 및 아크릴 레진을 포함하는 공중합체 형성 조성물 및 용매를 포함하고, 상기 용매는 메틸이소부틸케톤(MIBK), 메틸에틸케톤(MEK), 에틸아세테이트, 메틸아세테이트, 부틸아세테이트, 자이렌, 아세트산, 에틸알코올, 메틸알코올, 부틸알코올 및 이소프로필알코올 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 있어서, 상기 공중합체 형성 조성물 100 중량부에 대하여 용매 40 ~ 85 중량부를 포함할 수 있다.
나아가, 본 발명의 스마트 윈도우 필름의 제조방법은 (1) 반사필름부의 반사필름기재층 일면에 제1전극층이 증착된 제1필름부, 액정필름기재층 일면에 제2전극층이 증착되고 액정필름기재층 타면에 점착제층이 증착된 제2필름부 및 액정층을 준비하는 단계 및 (2) 상기 제1필름부와 제2필름부 사이에 액정층이 위치되도록 라미네이트(laminate)한 후, 경화하여 스마트 윈도우 필름을 제조하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 스마트 윈도우 필름 및 이의 제조방법은 종래의 스마트 윈도우 필름보다 얇은 두께를 가져 시공비용을 절약할 수 있다.
또한, 본 발명의 스마트 윈도우 필름 및 이의 제조방법은 태양열 취득율 및 방사율이 낮아 냉난방 에너지 절감 특성이 우수하다.
또한, 본 발명의 스마트 윈도우 필름 및 이의 제조방법은 내후성 색차 변화가 적으며, 내구성, 단열성능 및 강도가 우수하다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일구현예에 따른 스마트 윈도우 필름의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일구현예에 따른 제1필름부를 제조하는데 있어서, 제1-1단계를 나타낸 공정도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일구현예에 따른 제1필름부를 제조하는데 있어서, 제1-2단계를 나타낸 공정도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일구현예에 따른 제2필름부를 제조하는 공정을 나타낸 공정도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 바람직한 일구현예에 따른 스마트 윈도우 필름의 제조방법의 제2단계를 나타낸 공정도이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 일구현예에 따른 스마트 윈도우 필름의 제조방법의 제3단계를 나타낸 공정도이다.
도 8은 비교예 1 ~ 3에서 제조된 스마트 윈도우 필름의 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부가한다.
도 1을 참조하여 설명하면, 본 발명의 스마트 윈도우 필름은 반사필름부 및 액정필름부를 포함한다.
먼저, 본 발명의 반사필름부는 적외선을 반사할 수 있는 부분으로서, 본 발명의 스마트 윈도우 필름의 구성으로 포함되어 태양열 취득율 및 방사율을 낮출 수 있다. 또한, 내후성 색차 변화가 적게할 수 있고, 내구성, 단열성능 및 강도를 증가시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 액정필름부는 전압, 열, 빛 등의 외부 자극을 가하여 스마트 윈도우 필름의 빛 투과율을 가변적으로 제어할 수 있는 부분으로서, 높은 투과도와 낮은 면저항, 그리고 빠른 응답속도를 가질 수 있다.
본 발명의 반사필름부 및 액정필름부는 1 : 1.41 ~ 4.16의 두께비, 바람직하게는 1 : 1.58 ~ 1.95의 두께비, 더욱 바람직하게는 1 : 1.67 ~ 1.86의 두께비를 가질 수 있으며, 만일, 두께비가 1 : 1.41 미만이면 반사필름부의 반사필름기재층과 액정필름부의 제1전극층 또는 제2전극층을 제작할 시, 스퍼터링 공정에서 열변형의 문제가 있을 수 있고, 1 : 4.16를 초과하면 스마트 윈도우 필름 제조시 반사필름부와 액정필름부의 텐션의 차이로 찢어지는 불량이 있을 수 있다.
한편, 본 발명의 스마트 윈도우 필름은 종래의 스마트 윈도우 필름보다 얇은 두께를 가질 수 있으며, 이와 같이 얇은 두께를 가져 시공비용을 절약할 수 있는 장점이 있다. 구체적으로, 본 발명의 스마트 윈도우 필름은 100 ~ 400㎛의 두께, 바람직하게는 120 ~ 160㎛의 두께, 더욱 바람직하게는 130 ~ 150㎛의 두께를 가질 수 있으며, 구체적으로, 본 발명의 스마트 윈도우 필름은 100 ~ 400㎛의 두께, 바람직하게는 100 ~ 200㎛의 두께, 더욱 바람직하게는 100 ~ 150㎛의 두께를 가질 수 있으며, 만일 두께가 100㎛ 미만이면 양면 기재 제작 시 열변형으로 제품의 생산이 불가 할 수 있고, 480㎛의 두께를 초과하면 종래 스마트 윈도우 필름과 같은 두께로 긴 시공 시간의 문제가 있을 수 있다.
다음으로, 본 발명의 반사필름부를 구체적으로 설명하면, 반사필름부는 반사필름기재층(50), 제1금속산화물층(40), 반사금속층(30), 제2금속산화물층(20) 및 투명보호층(10)이 순차적으로 적층될 수 있다.
이 때, 반사필름부는 스퍼터링(Sputtering) 공정으로 반사필름기재층(50) 일면에 제1금속산화물층(40)이 적층될 수 있고, 스퍼터링(Sputtering) 공정으로 제1금속산화물층(40) 일면에 반사금속층(30)이 적층될 수 있으며, 스퍼터링(Sputtering) 공정으로 반사금속층(30) 일면에 제2금속산화물층(20)이 적층될 수 있다.
먼저, 본 발명의 투명보호층(10)은 본 발명의 스마트 윈도우 필름, 특히 제1금속산화물층(40), 반사금속층(30) 및 제2금속산화물층(20)을 보호하는 기능을 하고, 방사율 유지 내구성을 현저히 향상시키는 기능을 수행하는 층으로, 0.5 ~ 2.5㎛의 두께, 바람직하게는 0.96 ~ 1.44㎛의 두께, 더욱 바람직하게는 1.08 ~ 1.32㎛의 두께를 가질 수 있다. 만일 투명보호층(10)의 두께가 0.5㎛ 미만이면 방사율의 유지 내구성 및 표면 내구성이 저하될 수 있고 내후성 색차변화가 증가할 수 있으며, 두께가 2.5㎛를 초과하면 방사율이 상승하는 문제가 있을 수 있다.
또한, 본 발명의 투명보호층(10)은 우레탄 아크릴레이트, 에폭시변성 아크릴레이트 및 아크릴 레진의 공중합체를 포함할 수 있다. 이 때, 우레탄 아크릴레이트와 에폭시 변성 아크릴레이트는 올리고머 또는 레진일 수 있으며, 바람직하게는 올리고머일 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 투명보호층(10)은 우레탄 아크릴레이트, 에폭시변성 아크릴레이트 및 아크릴 레진이 1 : 0.2 ~ 3.5 : 0.05 ~ 2.5의 중량비로, 바람직하게는 1 : 0.3 ~ 3 : 0.06 ~ 2의 중량비로 공중합한 공중합체를 포함할 수 있다. 이 때, 우레탄 아크릴레이트 및 에폭시변성 아크릴레이트의 중량비가 1 : 0.2 미만이면 표면 경도가 낮아져 스마트 윈도우 필름 시공 시 스크래치가 발생할 문제가 있을 수 있고, 중량비가 1 : 2.5를 초과하면 본 발명의 스마트 윈도우 필름의 유연성이 저하되어 표면에 크랙이 발생할 수 있다. 또한, 우레탄 아크릴레이트 및 아크릴 레진의 중량비가 1 : 0.05 미만이면 가교도가 저하되어 충분한 경화가 이루어지지 않을 수 있으며, 원하는 경도에 도달하지 못하는 문제가 있을 수 있고, 중량비가 1 : 2.5를 초과하면 가교도가 상승하여 표면에 크랙이 발생할 수 있다.
또한, 본 발명의 투명보호층(10)에 포함할 수 있는 공중합체는 중량평균분자량이 800 ~ 15,000일 수 있고, 바람직하게는 1,000 ~ 10,000일 수 있다. 만일 중량평균분자량이 800 미만이면 투명보호층(10)이 지나치게 딱딱해져 크랙이 발생할 수 있고, 중량평균분자량이 15,000을 초과하면 충분한 가교가 일어나지 않아 완전 경화가 되지않는 문제가 있을 수 있다.
또한, 본 발명의 투명보호층(10)에 포함할 수 있는 공중합체는 산가가 12 이하이고, 바람직하게는 산가가 10이하일 수 있으며, 아민가가 7 이하일 수 있고, 바람직하게는 아민가가 5 이하일 수 있다. 만일, 산가가 12를 초과하면 금속 표면의 빛에 의한 라디칼 반응에 의해 내구성 저하에 대한 문제 및 내후성 색차변화가 큰 문제가 있을 수 있고, 아민가가 7을 초과하면 자외선에 의한 황변 문제가 있을 수 있다.
다음으로, 본 발명의 제1금속산화물층(40) 및 제2금속산화물층(20)은 각각 우수한 방사율 유지 내구성, 투과율 및 단열성능을 발현하고, 내후성 색차변화를 방지하며, 반사금속층(30)을 보호하는 기능을 수행하는 것으로, 당업계에서 통상적으로 사용할 수 있는 금속산화물이라면 제한 없이 포함할 수 있고, 바람직하게는 아연주석산화물(Zinc Tin Oxide, ZTO)을 포함할 수 있으며, 더욱 바람직하게는, 전체 중량%에 대하여, 산화아연(ZnO) 25 ~ 45 중량% 및 산화주석(SnO2) 55 ~ 75 중량%로 포함하는 아연주석산화물을 포함할 수 있다. 만일, 산화아연(ZnO)의 중량%가 범위 미만이고, 산화주석의 중량%가 범위를 초과하면 내구성이 저하될 수 있고, 산화아연의 중량%가 범위를 초과하고 산화주석의 중량%가 범위 미만이면 단열성능이 저하될 수 있다.
또한, 본 발명의 제1금속산화물층(40) 및 제2금속산화물층(20)은 각각 15 ~ 50㎚, 바람직하게는 25 ~ 45nm, 더욱 바람직하게는 30 ~ 40nm의 두께를 가질 수 있으며, 만일 두께가 15nm 미만이면 후술하는 반사금속층(30)을 보호하지 못할 수 있고, 방사율 및 내후성 색차변화가 증가할 수 있으며, 내구성이 저하될 수 있으며, 두께가 50㎚를 초과하면 방사율의 증가로 단열성능이 저하될 수 있다.
다음으로, 본 발명의 반사금속층(30)은 당업계에서 통상적으로 반사금속층에 사용할 수 있는 물질이라면 제한 없이 포함할 수 있으며, 바람직하게는 은-팔라듐-구리 합금(Ag-Pd-Cu alloy, APC)을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 반사금속층(30)은 5 ~ 25nm, 바람직하게는 12 ~ 18nm, 더욱 바라직하게는 13.5 ~ 16.5의 두께를 가질 수 있으며, 만일 두께가 5㎚ 미만이면 단열성능이 저하되고, 태양열 취득율이 높아질 수 있고, 두께가 25㎚를 초과하면 가시광선 투과율이 낮아지며 스마트 윈도우 필름의 반사율이 현저히 높아질 수 있다.
다음으로, 본 발명의 제1금속산화물층(40), 반사금속층(30) 및 제2금속산화물층(20)은 하기 조건 (1) 및 (2)을 모두 만족할 수 있다.
(1)
Figure PCTKR2019008143-appb-I000003
≥ 21, 바람직하게는 61 ≥
Figure PCTKR2019008143-appb-I000004
≥ 29, 더욱 바람직하게는 55 ≥
Figure PCTKR2019008143-appb-I000005
≥ 40
(2)
Figure PCTKR2019008143-appb-I000006
≥ 1.0, 바람직하게는 9 ≥
Figure PCTKR2019008143-appb-I000007
≥ 1.5, 더욱 바람직하게는 5 ≥
Figure PCTKR2019008143-appb-I000008
≥ 3
상기 조건 (1) 및 (2)에 있어서, a는 제1금속산화물층(40)의 두께, b는 제2금속산화물층(20)의 두께, c는 반사금속층(30)의 두께이다.
이는 반사금속층(30)의 두께가 얇은 경우 단열성능이 좋지 않을 수 있고, 태양열 취득률이 높아져 실내 온도가 상승하는 문제가 있을 수 있으며, 두께가 두꺼운 경우 가시광선 투과율이 낮아지며 스마트 윈도우 필름의 반사율이 현저히 높아질 수 있다. 또한, 제1, 제2금속산화물층(20, 40)의 두께가 얇은 경우 반사금속층(30)을 보호하지 못할 수 있고, 내구성이 저하될 수 있으며, 두께가 두꺼운 경우, 방사율이 높아져 단열성능이 저하되는 문제가 있을 수 있다.
따라서, 스마트 윈도우 필름에 포함할 수 있는 제1금속산화물층(40), 반사금속층(30) 및 제2금속산화물층(20)은 적정 두께를 나타내야 하며, 조건 (1) 및 조건 (2)를 모두 만족하여, 앞서 언급한 문제점을 해결할 수 있는 것이다.
만일, 상기 조건 (1)에서
Figure PCTKR2019008143-appb-I000009
이 21 미만이면 내구성 및 단열성능이 좋지 않을 수 있고, 방사율 및 내후성 색차변화가 증가할 수 있으며, 태양열 차단 성능이 저하되어 태양열 취득율이 상승하는 문제가 있을 수 있다. 또한, 만일 상기 조건 (2)에서
Figure PCTKR2019008143-appb-I000010
가 1.0 미만이면 내구성이 저하될 수 있고, 내후성 색차변화가 증가할 수 있으며, 가시광선 투과율이 낮아지고 스마트 윈도우 필름의 반사율이 현저히 높아질 수 있다.
다음으로, 본 발명의 반사필름기재층(50)은 반사필름부의 지지층 역할을 수행하는 것으로, 당업계에서 통상적으로 사용할 수 있는 재질이라면 제한 없이 포함할 수 있고, 바람직하게는 유리 및 PET(Polyethylene terephthalate) 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있으며, 보다 바람직하게는 플라즈마 또는 코로나 표면 처리된 PET을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 반사필름기재층(50)은 10 ~ 100㎛의 두께, 바람직하게는 40 ~ 60㎛의 두께, 더욱 바람직하게는 45 ~ 55㎛의 두께를 가질 수 있으며, 만일 두께가 10 ㎛ 미만이면 스마트 윈도우 필름을 제조하는데 있어서, 건조 및 경화시 발생되는 열로 인한 기재의 변형을 초래할 수 있고, 롤투롤 공정 중 기재에 가해지는 텐션에 의해 찢어지는 문제가 발생할 수 있다. 또한, 두께가 100 ㎛를 초과하면 원재료 비용상승 및 한 롤에 감을 수 있는 길이가 짧아져 롤의 교체시간 증가로 인한 공정 시간 증가의 문제가 있을 수 있다.
다음으로, 본 발명의 액정필름부를 구체적으로 설명하면, 액정필름부는 제1전극층(60), 액정층(70), 제2전극층(80), 액정필름기재층(90) 및 점착제층(100)이 순차적으로 적층될 수 있다. 이 때, 반사필름부의 반사필름기재층(50) 일면에는 상기 액정필름부의 제1전극층(60)이 적층되어 있을 수 있다. 달리 말하면, 본 발명의 스마트 윈도우 필름은 투명보호층(10), 제2금속산화물층(20), 반사금속층(30), 제1금속산화물층(40), 반사필름기재층(50), 제1전극층(60), 액정층(70), 제2전극층(80), 액정필름기재층(90) 및 점착제층(100)이 순차적으로 적층된 구조를 가질 수 있다.
또한, 반사필름부의 반사필름기재층(50) 일면에는 스퍼터링(Sputtering) 공정으로 액정필름부의 제1전극층(60)이 적층되어 있을 수 있다. 또한, 반사필름기재층(50)은 제1금속산화물층(40) 및 제1전극층(60)과 물리적으로 접촉될 수 있다.
먼저, 본 발명의 제1전극층(60) 및 제2전극층(70)은 구동 전원이 인가되어, 인가된 구동 전원을 액정층(70)으로 공급하는 역할을 한다. 본 발명의 제1전극층(60) 및 제2전극층(70)은 각각 전도성을 갖는 다양한 금속, 금속산화물 및 도전성 폴리머 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있고, 바람직하게는 아연주석화합물(indium tin oxide, ITO) 및 도전성 폴리머 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 아연주석화합물(indium tin oxide, ITO)을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 제1전극층(60) 및 제2전극층(70)은 각각 15 ~ 40nm의 두께, 바람직하게는 20 ~ 30nm의 두께, 더욱 바람직하게는 22.5 ~ 27.5nm의 두께를 가질 수 있으며, 만일 두께가 15nm 미만이면 저항이 높아서 반응 속도가 저하되는 문제가 있을 수 있고, 40nm를 초과하면 기재의 투과율이 낮아져서 시인성의 문제가 있을 수 있다.
또한, 본 발명의 제1전극층(60) 및 제2전극층(70)은 각각 면저항이 30 ~ 200 Ω/□, 바람직하게는 80 ~ 180 Ω/□, 더욱 바람직하게는 면저항이 135 ~ 165 Ω/□일 수 있으며, 만일 면저항이 30 Ω/□ 미만이면 기재의 투과율이 낮아져서 시인성의 문제가 있을 수 있고, 200 Ω/□를 초과하면 반응 속도가 저하되는 문제가 있을 수 있다.
다음으로, 본 발명의 액정층(70)은 외부에서 인가되는 구동 전압에 의해서 투명, 반투명 또는 불투명한 상태가 변화하는 역할을 하며, 고분자 분산형 액정으로서, 액정 및 고분자 매트릭스를 포함하며, 상기 고분자 매트릭스는 모노머, 광개시제, 커플링제, 올리고머 및 스페이서를 포함하되, 자외선(UV)조사에 의해 형성될 수 있다. 구체적으로, 액정층(70)은 네마틱 액정 화합물, 우레 탄올리고머 및 싸이올계 프리폴리머 혼합물, 헥산디올디아크릴레이트 모노머 및 자외선 광개시제(=380 nm 범위의 파장대 영역에서 흡광피크 형성하는 광개시제)를 포함하는 액정 분산 조성물이 UV 경화하여 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 액정층(70)의 구체적인 설명은 한국 등록특허 제10-0171558호 및 특허공개공보 제10-2011-0053642호에 상세히 나와 있으므로, 이에 대한 설명은 본 명세서에서 생략하기로 한다.
또한, 본 발명의 액정층(70)은 5 ~ 35㎛의 두께, 바람직하게는 16 ~ 24㎛의 두께, 더욱 바람직하게는 18 ~ 22㎛의 두께를 가질 수 있으며, 만일 두께가 5㎛ 미만이면 제품의 균일도가 떨어져서 무라(mura) 불량이 발생하는 문제가 있을 수 있고, 35㎛를 초과하면 구동 전력의 상승, 시약각 저하 그리고 헤이즈(haze) 증가의 문제가 있을 수 있다.
다음으로, 본 발명의 액정필름기재층(90)은 역정필름부의 지지층 역할을 수행하는 것으로, 당업계에서 통상적으로 사용할 수 있는 재질이라면 제한 없이 포함할 수 있고, 바람직하게는 유리 및 PET(Polyethylene terephthalate) 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있으며, 보다 바람직하게는 플라즈마 또는 코로나 표면 처리된 PET을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 액정필름기재층(90)은 10 ~ 190㎛의 두께, 바람직하게는 40 ~ 60㎛의 두께, 더욱 바람직하게는 45 ~ 55㎛의 두께를 가질 수 있으며, 만일 두께가 10 ㎛ 미만이면 스마트 윈도우 필름을 제조하는데 있어서, 건조 및 경화시 발생되는 열로 인한 기재의 변형을 초래할 수 있고, 롤투롤 공정 중 기재에 가해지는 텐션에 의해 찢어지는 문제가 발생할 수 있다. 또한, 두께가 190 ㎛를 초과하면 원재료 비용상승 및 한 롤에 감을 수 있는 길이가 짧아져 롤의 교체시간 증가로 인한 공정 시간 증가의 문제가 있을 수 있다.
마지막으로, 본 발명의 점착제층(100)은 스마트 윈도우 필름을 유리에 점착시키는 기능을 하는 것으로, 통상적으로 스마트 윈도우 필름에 사용할 수 있는 점착제층의 성분이라면 제한 없이 포함할 수 있고, 바람직하게는 폴리에스테르 수지, 우레탄 수지, 아크릴 수지 및 이들의 유도체를 포함하는 수지 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있고, 바람직하게는 아크릴 수지를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 점착제층(100)은 10 ~ 30 ㎛, 바람직하게는 16 ~ 24㎛, 더욱 바람직하게는 18 ~ 22㎛의 두께를 가질 수 있으며, 만일 두께가 10 ㎛ 미만이면 점착력이 저하될 수 있고, 두께가 30 ㎛를 초과하면 원재료 비용 상승과 경화시간이 길어져 생산속도 저하 및 많은 열량이 필요하게 되어 에너지 소모가 커지는 문제가 있을 수 있다.
한편, 본 발명의 점착제층(100)은 더욱 우수한 자외선 및 근적외선 차단성능을 부여하기 위하여 자외선/근적외선 차단제를 더 포함할 수 있다. 자외선/근적외선 차단제는 당업계에서 통상적으로 사용할 수 있는 자외선/근적외선 차단제라면 제한 없이 포함할 수 있으며, 바람직하게는 삼산화텅스텐, 안티몬 주석 산화물(antimony tin oxide, ATO), 인듐 주석 산화물(Indium Tin Oxide), 세슘텅스텐옥사이드(Cesium Tungstate Oxide, CTO) 및 아연 산화물(Zinc Oxide, ZnO) 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. 이 때, 자외선/근적외선 차단제는 졸(sol) 형태로 구비될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
한편, 본 발명의 스마트 윈도우 필름은 칸막이, 건축물 개구부의 채광창, 고속도로 표지판, 게시판, 점수판, 시계 또는 광고스크린에 적용되어 사용되거나, 자동차, 버스, 항공기, 선박 또는 기차의 창(windows) 또는 선루프로 적용되어 사용될 수 있다.
나아가, 본 발명의 스마트 윈도우 필름은 태양열 취득율(SHGC, Solar Heat Gain Coefficient)이 0.5% 이하, 바람직하게는 0.1 ~ 0.4%, 더욱 바람직하게는 0.2 ~ 0.3%일 수 있다.
또한, 본 발명의 스마트 윈도우 필름은 방사율이 0.3 이하, 바람직하게는 0.1 ~ 0.3, 더욱 바람직하게는 0.15 ~ 0.25일 수 있다.
또한, 본 발명의 스마트 윈도우 필름은 방사율 유지 내구성이 0.3 이하, 바람직하게는 0.05 ~ 0.3, 더욱 바람직하게는 0.1 ~ 0.2일 수 있다.
또한, 본 발명의 스마트 윈도우 필름은 내후성 색차 변화가 5 이하, 바람직하게는 3 이하, 더욱 바람직하게는 0.05 ~ 0.15일 수 있다.
또한, 본 발명의 스마트 윈도우 필름은 열 관률율이 1.0 ~ 5.0 W/㎡K, 바람직하게는 2 ~ 4 W/㎡K, 더욱 바람직하게는 3 ~ 4 W/㎡K일 수 있다.
또한, 본 발명의 스마트 윈도우 필름은 헤이즈가 5 ~ 7%, 바람직하게는 5.5 ~ 6.8%, 더욱 바람직하게는 6 ~ 6.7%일 수 있다.
한편, 도 2 내지 도 7을 참조하여 설명하면, 본 발명의 스마트 윈도우 필름의 제조방법은 제1단계 내지 제3단계를 포함한다.
본 발명의 스마트 윈도우 필름의 제조방법의 제1단계는 반사필름부의 반사필름기재층 일면에 제1전극층(60)이 증착된 제1필름부, 액정필름기재층(90) 일면에 제2전극층이 증착된 제2필름부 및 액정층(90)을 준비할 수 있다.
본 발명의 제1필름부는 제1-1단계 및 제1-2단계를 통해 제조될 수 있다. 구체적으로, 도 2를 참조하여 설명하면, 제1-1단계는 스퍼터링(Sputtering) 공정으로 반사필름기재층(50) 일면에 제1금속산화물층(40), 상기 제1금속산화물층(40) 일면에 반사금속층(30), 상기 반사금속층(30) 일면에 제2금속산화물층(20), 상기 반사필름기재층(50) 타면에 제1전극층(60)을 순차적으로 증착할 수 있다.
이 때, 스퍼터링 공정은 150kHz ~ 250 kHz 펄스로 1 ~ 3kW의 전력을 적용하여, 1.5 × 10-5 ~ 3.5 × 10-5torr로 베이스 진공을 확보한 다음 아르곤 가스 150 ~ 350sccm(standard cubic centimeter per minute) 기준에서 3중량% ~ 7중량%의 비율의 질소가스 조건에서 수행할 수 있다.
다음으로, 도 3을 참조하여 설명하면, 제1-2단계는 제2금속산화물층(20) 일면에 투명보호층 형성 조성물을 코팅하고, 경화하여 투명보호층(10)을 형성할 수 있다.
이 때, 투명보호층 형성 조성물은 우레탄 아크릴레이트, 에폭시변성 아크릴레이트 및 아크릴 레진을 포함하는 공중합체 형성 조성물 및 용매를 포함할 수 있다. 또한, 우레탄 아크릴레이트와 에폭시 변성 아크릴레이트는 올리고머 또는 레진일 수 있으며, 바람직하게는 올리고머일 수 있다.
용매는 당업계에서 통상적으로 사용할 수 있는 용매라면 제한 없이 포함할 수 있고, 바람직하게는 메틸이소부틸케톤(MIBK), 메틸에틸케톤(MEK), 에틸아세테이트, 메틸아세테이트, 부틸아세테이트, 자이렌, 아세트산, 에틸알코올, 메틸알코올, 부틸알코올 및 이소프로필알코올 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 메틸이소부틸케톤(MIBK)을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 투명보호층 형성 조성물은 상기 공중합체 형성 조성물 100 중량부에 대하여 용매 40 ~ 85 중량부, 바람직하게는 50 ~ 80 중량부를 포함할 수 있다.
또한, 제1-2단계의 코팅은 마이크로 그라비아 방법을 통해서 수행할 수 있고, 경화는 30 ~ 90℃, 바람직하게는 45 ~ 75℃에서 1 ~ 10분, 바람직하게는 1 ~ 5분동안 열경화를 수행하고, 100 ~ 600mJ/cm2, 바람직하게는 200 ~ 500mJ/cm2의 강도로 UV 경화를 수행할 수 있다.
본 발명의 제2필름부는 도 4를 참조하여 설명하면, 스퍼터링(Sputtering) 공정으로 액정필름기재층(90) 일면에 제2전극층(80)을 증착하여 제조될 수 있다.
이 때, 스퍼터링 공정은 150kHz ~ 250 kHz 펄스로 1 ~ 3kW의 전력을 적용하여, 1.5 × 10-5 ~ 3.5 × 10-5torr로 베이스 진공을 확보한 다음 아르곤 가스 150 ~ 350sccm(standard cubic centimeter per minute) 기준에서 3중량% ~ 7중량%의 비율의 질소가스 조건에서 수행할 수 있다.
다음으로, 도 5 및 도 6을 참조하여 설명하면, 본 발명의 스마트 윈도우 필름의 제조방법의 제2단계는 제1필름부와 제2필름부 사이에 액정층(70)이 위치되도록 라미네이트(laminate)한 후, 경화하여 제3필름부를 제조할 수 있다.
구체적으로, 제2단계는 제1필름부의 제1전극층(60)과 제2필름부의 제2전극층(80)이 마주보도록 위치시키는 제2-1단계, 제1 및 제2필름부 사이에 액정층(70)이 위치되도록 하는 제2-2단계 및 상기 제1 및 제2필름부를 라이네이트하여 경화하는 제2-3단계를 포함할 수 있다. 달리 말하면, 라미네이트는 갭 롤러(Gap roller)를 통해 수행될 수 있는데, 갭 롤러를 통과하기 전에, 액정층(70)을 제1필름부의 제1전극층(60)과 제2필름부의 제2전극층(80) 사이에 위치시키고 갭 롤러에 투입함으로서, 라미네이트를 수행하여 제3필름부를 제조할 수 있는 것이다. 이 때, 15m/분 ~ 60m/분의 속도로 수행할 수 있다. 또한, 경화 조건으로 Black BLB 램프로 약 1 ~ 6mW의 강도로 수행할 수 있다.
마지막으로, 도 7을 참조하여 설명하면, 본 발명의 스마트 윈도우 필름의 제조방법의 제3단계는 제3필름부의 액정필름기재층(90) 일면에 점착제층(100)을 형성시켜 스마트 윈도우 필름을 제조할 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 스마트 윈도우 필름의 제조방법의 제3단계는 제3필름부의 액정필름기재층(90) 일면에 점착제층 형성 조성물을 도포하고, 콤마코팅방법을 통해 점착층을 형성할 수 있다.
한편, 본 발명의 스마트 윈도우 필름의 제조방법은 또다른 일실시예로서, (1)단계 및 (2)단계를 포함할 수 있다.
먼저, 본 발명의 스마트 윈도우 필름의 제조방법의 또다른 일실시예로서, (1)단계는 반사필름부의 반사필름기재층 일면에 제1전극층이 증착된 제1필름부, 액정필름기재층 일면에 제2전극층이 증착되고 액정필름기재층 타면에 점착제층이 증착된 제2필름부 및 액정층을 준비할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 스마트 윈도우 필름의 제조방법의 다른 일실시예로서, (2)단계는 제1필름부와 제2필름부 사이에 액정층이 위치되도록 라미네이트(laminate)한 후, 경화하여 스마트 윈도우 필름을 제조할 수 있다. 구체적으로, 제1필름부의 제1전극층과 제2필름부의 제2전극층이 마주보도록 위치시키고, 제1 및 제2필름부 사이에 액정층이 위치되도록 하며, 그 후 제1 및 제2필름부를 라이네이트하고 경화하여 스마트 윈도우 필름을 제조할 수 있다.
달리 말하면, 본 발명의 스마트 윈도우 필름을 제조하는데 있어서, 점착제층은 앞서 언급한 것처럼, 마지막 단계(제3단계)에서 형성될 수도 있고, 또다른 일실시예로서, (1)단계에서 액정필름기재층 타면에 점착제층을 증착시키고, 추후 (2)단계에서 스마트 윈도우 필름이 제조될 수도 있다.
이상에서 본 발명에 대하여 구현예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명의 구현예를 한정하는 것이 아니며, 본 발명의 실시예가 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 구현예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
실시예 1 : 스마트 윈도우 필름의 제조
(1) 제1필름부 제조
반사필름기재층(50)으로 플라즈마 표면 처리된 두께 50㎛의 PET를 사용하고, 스퍼터링(Sputtering) 공정으로 반사필름기재층(50) 일면에 제1금속산화물층(40)을 두께 35nm로 증착시켰다. 이 때, 제1금속산화물층(40)으로 아연주석산화물을 사용하였고, 아연주석산화물은 전체 중량%에 대하여, 산화아연 35 중량% 및 산화주석 65중량%로 포함하는 것을 사용하였다. 이 때, 스퍼터링 공정의 조건으로 200kHz 펄스로 2kW의 전력을 적용하여, 2.5×10-5 torr로 베이스 진공을 확보한 다음 아르곤 가스 250sccm(standard cubic centimeter per minute) 기준에서 5 중량% 비율의 질소가스 조건에서 수행하였다.(도 2 참조)
반사금속층(30)으로 은-팔라듐-구리 합금(APC)을 사용하고, 스퍼터링(Sputtering) 공정으로 제1금속산화물층(40) 일면에 반사금속층(30)을 두께 15nm로 증착시켰다. 이 때, 스퍼터링 공정의 조건으로 200kHz 펄스로 2kW의 전력을 적용하여, 2.5×10-5 torr로 베이스 진공을 확보한 다음 아르곤 가스 250sccm(standard cubic centimeter per minute) 기준에서 5 중량% 비율의 질소가스 조건에서 수행하였다.(도 2 참조)
제2금속산화물층(20)으로 아연주석산화물을 사용하였고, 아연주석산화물은 전체 중량%에 대하여, 산화아연 35 중량% 및 산화주석 65중량%로 포함하는 것을 사용하였으며, 스퍼터링(Sputtering) 공정으로 반사금속층(30) 일면에 제2금속산화물층(30)을 두께 35nm로 증착시켰다. 이 때, 스퍼터링 공정의 조건으로 200kHz 펄스로 2kW의 전력을 적용하여, 2.5×10-5 torr로 베이스 진공을 확보한 다음 아르곤 가스 250sccm(standard cubic centimeter per minute) 기준에서 5 중량% 비율의 질소가스 조건에서 수행하였다.(도 2 참조)
제1전극층(60)으로 150 Ω/□의 면저항을 가지는 아연주석화합물(indium tin oxide, ITO) 을 사용하고, 스퍼터링(Sputtering) 공정으로 반사필름기재층(50) 타면에 제1전극층(60)을 두께 25nm로 증착시켰다. 이 때, 스퍼터링 공정의 조건으로 200kHz 펄스로 2kW의 전력을 적용하여, 2.5×10-5 torr로 베이스 진공을 확보한 다음 아르곤 가스 250sccm(standard cubic centimeter per minute) 기준에서 5 중량% 비율의 질소가스 조건에서 수행하였다.(도 2 참조)
제1금속산화물층(20) 일면에 투명보호층 형성 조성물을 마이크로 그라비아 방법을 통해서 코팅하고, 60℃에서 3분 동안 열경화한 후, 300mJ/cm2 의 강도로 UV 경화를 수행하여, 두께 1.2㎛의 투명보호층(10)을 형성하였다.(도 3 참조)
투명보호층 형성 조성물은 공중합체 형성 조성물 및 메틸이소부틸케톤(MIBK)을 혼합한 조성물이고, 상기 공중합체 형성 조성물은 우레탄 아크릴레이트 올리고머, 에폭시변성 아크릴레이트 올리고머 및 아크릴 레진을 1 : 1 : 0.5의 중량비로 포함하는 조성물이다. 또한, 투명보호층 형성 조성물은 공중합체 형성 조성물 100 중량부에 대하여 메틸이소부틸케톤(MIBK) 75 중량부를 포함하였다. 또한, 상기 공중합체 형성 조성물이 공중합하여 제조된 공중합체는 중량평균분자량이 2,500, 산가가 3 mgKOH/g이며, 아민가를 포함하지 않는다.
(2) 제2필름부의 제조
액정필름기재층(90)으로 플라즈마 표면 처리된 두께 50㎛의 PET를 사용하고, 스퍼터링(Sputtering) 공정으로 액정필름기재층(90) 일면에 제2전극층(80)을 두께 25nm로 증착시켰다. 이 때, 제2전극층(80)으로 150 Ω/□의 면저항을 가지는 아연주석화합물(indium tin oxide, ITO) 을 사용하였다. 이 때, 스퍼터링 공정의 조건으로 200kHz 펄스로 2kW의 전력을 적용하여, 2.5×10-5 torr로 베이스 진공을 확보한 다음 아르곤 가스 250sccm(standard cubic centimeter per minute) 기준에서 5 중량% 비율의 질소가스 조건에서 수행하였다.(도 4 참조)
(3) 제3필름부의 제조
제1필름부의 제1전극층(60)과 제2필름부의 제2전극층(80)을 마주보도록 위치시키고, 제1필름부의 제1전극층(60)과 제2필름부의 제2전극층(80) 사이에 20㎛의 두께를 가지는 액정층(70)을 위치시킨 다음, 갭 롤러(Gap roller)에 투입하여, 15m/분의 속도로 라미네이트(laminate)시켰다.(도 5 참조)
그 후, UV 경화를 수행하여 제3필름부를 제조하였다. 이 때, UV 경화는 Black BLB 램프를 이용하여 6mW의 강도로 수행하였다.(도 6 참조)
이 때, 액정층(70)은 네마틱 액정 화합물, 우레 탄올리고머 및 싸이올계 프리폴리머 혼합물, 헥산디올디아크릴레이트 모노머 및 자외선 광개시제(=380 nm 범위의 파장대 영역에서 흡광피크 형성하는 광개시제)를 포함하는 액정 분산 조성물이 UV 경화하여 형성된다.
(4) 스마트 윈도우 필름의 제조
앞서 제조된 제3필름부의 액정필름기재층(90) 일면에 점착제층 형성 조성물을도포하고, 콤마코팅방법을 통해 20㎛의 두께의 점착제층(100)을 형성하여 스마트 윈도우 필름을 제조하였다.(도 7 참조)
이 때, 점착제층 형성 조성물은 메타아크릴레이트 및 삼산화텅스텐을 혼합한 조성물이다.
실시예 2 : 스마트 윈도우 필름의 제조
실시예 1과 동일한 방법으로 스마트 윈도우 필름을 제조하였다. 실시예 1과 달리 반사필름기재층(50)으로 플라즈마 표면 처리된 두께 100㎛의 PET를 사용하고, 액정필름기재층(90)으로 플라즈마 표면 처리된 두께 100㎛의 PET를 사용하였다.
실시예 3 : 스마트 윈도우 필름의 제조
실시예 1과 동일한 방법으로 스마트 윈도우 필름을 제조하였다. 실시예 1과 달리 반사필름기재층(50)으로 플라즈마 표면 처리된 두께 188㎛의 PET를 사용하고, 액정필름기재층(90)으로 플라즈마 표면 처리된 두께 188㎛의 PET를 사용하였다.
비교예 1 : 스마트 윈도우 필름의 제조(도 8 참조)
(1) 제1필름부 제조
반사필름기재층(50')으로 플라즈마 표면 처리된 두께 50㎛의 PET를 준비하고, 스퍼터링(Sputtering) 공정으로 반사필름기재층(50') 일면에 제1전극층(60')을 두께 25nm로 증착시켰다. 이 때, 스퍼터링 공정의 조건으로 200kHz 펄스로 2kW의 전력을 적용하여, 2.5×10-5 torr로 베이스 진공을 확보한 다음 아르곤 가스 250sccm(standard cubic centimeter per minute) 기준에서 5 중량% 비율의 질소가스 조건에서 수행하였다. 또한, 제1전극층(60)으로 150 Ω/□의 면저항을 가지는 아연주석화합물(indium tin oxide, ITO) 을 사용하였다.
(2) 제2필름부의 제조
액정필름기재층(90')으로 플라즈마 표면 처리된 두께 50㎛의 PET를 사용하고, 스퍼터링(Sputtering) 공정으로 액정필름기재층(90') 일면에 제2전극층(80')을 두께 25nm로 증착시켰다. 이 때, 제2전극층(80')으로 150 Ω/□의 면저항을 가지는 아연주석화합물(indium tin oxide, ITO) 을 사용하였다. 이 때, 스퍼터링 공정의 조건으로 200kHz 펄스로 2kW의 전력을 적용하여, 2.5×10-5 torr로 베이스 진공을 확보한 다음 아르곤 가스 250sccm(standard cubic centimeter per minute) 기준에서 5 중량% 비율의 질소가스 조건에서 수행하였다.
(3) 제3필름부의 제조
제1필름부의 제1전극층(60')과 제2필름부의 제2전극층(80')을 마주보도록 위치시키고, 제1필름부의 제1전극층(60')과 제2필름부의 제2전극층(80') 사이에 20㎛의 두께를 가지는 액정층(70')을 위치시킨 다음, 갭 롤러(Gap roller)에 투입하여, 15m/분의 속도로 라미네이트(laminate)시켰다.
그 후, UV 경화를 수행하여 제3필름부를 제조하였다. 이 때, UV 경화는 Black BLB 램프를 이용하여 6mW의 강도로 수행하였다.
이 때, 액정층(70)은 네마틱 액정 화합물, 우레 탄올리고머 및 싸이올계 프리폴리머 혼합물, 헥산디올디아크릴레이트 모노머 및 자외선 광개시제(=380 nm 범위의 파장대 영역에서 흡광피크 형성하는 광개시제)를 포함하는 액정 분산 조성물이 UV 경화하여 형성된다.
(4) 스마트 윈도우 필름의 제조
앞서 제조된 제3필름부의 액정필름기재층(90') 일면에 점착제층 형성 조성물을도포하고, 콤마코팅방법을 통해 20㎛의 두께의 점착제층(100')을 형성하여 스마트 윈도우 필름을 제조하였다.
이 때, 점착제층 형성 조성물은 메타아크릴레이트 및 삼산화텅스텐을 혼합한 조성물이다.
비교예 2 : 스마트 윈도우 필름의 제조
비교예 1과 동일한 방법으로 스마트 윈도우 필름을 제조하였다. 비교예 1과 달리 반사필름기재층(50')으로 플라즈마 표면 처리된 두께 100㎛의 PET를 사용하고, 액정필름기재층(90')으로 플라즈마 표면 처리된 두께 100㎛의 PET를 사용하였다.
비교예 3 : 스마트 윈도우 필름의 제조
비교예 1과 동일한 방법으로 스마트 윈도우 필름을 제조하였다. 비교예 1과 달리 반사필름기재층(50')으로 플라즈마 표면 처리된 두께 188㎛의 PET를 사용하고, 액정필름기재층(90')으로 플라즈마 표면 처리된 두께 188㎛의 PET를 사용하였다.
실험예 : 스마트 윈도우 필름의 물성 측정
실시예 및 비교예에서 제조된 스마트 윈도우 필름 각각을 하기 기재된 실험을 실시하고, 이를 통해 측정된 결과를 하기 표 1에 기재하였다.
1. 방사율 측정
유리판이 공간에 방사하는 열방사 방사력의 같은 온도의 흑체가 방사하는 열방사 방사력에 대한 비율로, 상온의 열방사 파장영역 5 ~ 50㎛ 중 적어도 5 ~ 25㎛를 측정할 수 있는 분광 측정기로 측정한 분광 반사율을 이용하여 KS L2514에 명시된 방법으로 계산한 수직 방사율 값(수정 방사율)을 나타내었다.
2. 태양열 취득율 측정
창유리면에 수직으로 입사하는 태양방사에 대하여 유리 부분을 투과하는 태양방사의 방사속과 유리에 흡수되어 실내 쪽으로 전달되는 열류속을 합한 것의, 입사하는 태양방사의 방사속에 대한 비율로, KS L 2514의 시험 방법으로 태양열 취득율을 측정하였다.
3. 방사율 유지 내구성 평가
온도 85℃, 상대습도 85%에서 500시간 동안 방치시킨 후, 상기 방사율 측정방법과 동일한 방법으로 방사율을 측정하였다.
4. 내후성 색차 변화 평가
KS L 2016 방법 중 내후성 측정방법으로 색차 변화를 평가하였다.
5. 열 관류율 평가
KS L 2016 창 유리용 필름의 측정방법으로 열 관류율을 측정하였다.
6. 헤이즈(haze) 측정
BYK社 haze-gard plus 모델로 스마트 윈도우 필름에 빛을 투과하여 반사 또는 흡수 외에 확산으로 인한 불투명한 상태를 측정하였다.
구분 실시예1 실시예2 실시예3 비교예1 비교예2 비교예3
반사필름기재층 두께(㎛) 50 100 188 50 100 188
액정필름기재층 두께(㎛) 50 100 188 50 100 188
제1금속산화물층(a) 두께(㎛) 35 35 35 - - -
제2금속산화물층(b) 두께(㎛) 35 35 35 - - -
반사금속층(c) 두께(㎛) 15 15 15 - - -
조건(1), (a2+b2+c2)1/2 51.7 51.7 51.7 - - -
조건(2), (a+b)/c 4.7 4.7 4.7 - - -
방사율 0.12 0.12 0.12 0.88 0.88 0.88
태양열 취득율(%) 0.27 0.27 0.27 0.83 0.83 0.83
방사율 유지 내구성 0.13 0.13 0.13 0.88 0.88 0.88
내후성 색차 변화(△E) 1.2 1.2 1.2 12.4 12.5 12.7
열관류율(W/㎡K) 3.5 3.5 3.5 5.9 5.9 5.9
헤이즈(%) 6.2 6.6 6.8 7.8 8.0 8.1
표 1에 기재된 바와 같이, 실시예 1 ~ 3에서 제조된 스마트 윈도우 필름은 비교예 1 ~ 3에서 제조된 스마트 윈도우 필름보다 방사율, 태양열 취득율, 방사율 유지 내구성, 내후성 색차 변화, 열관류율 및 헤이즈가 현저히 낮음을 확인할 수 있었다. 또한, 실시예 1에서 제조된 스마트 윈도우 필름은 실시예 2 ~ 3에서 제조된 스마트 윈도우 필름보다 헤이즈가 낮음을 확인할 수 있었다.
본 발명의 단순한 변형이나 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해서 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.
본 발명은 스마트 윈도우 필름 및 이의 제조방법에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 종래의 스마트 윈도우 필름보다 얇은 두께를 가져 시공비용을 절약할 수 있을 뿐만 아니라, 태양열 취득율 및 방사율이 낮아 냉방비 및 난방비를 절약할 수 있는 스마트 윈도우 필름 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

Claims (15)

  1. 반사필름기재층, 제1금속산화물층, 반사금속층, 제2금속산화물층 및 투명보호층이 순차적으로 적층된 반사필름부; 및
    제1전극층, 액정층, 제2전극층, 액정필름기재층 및 점착제층이 순차적으로 적층된 액정필름부; 를 포함하고,
    상기 반사필름부의 반사필름기재층 일면에는 상기 액정필름부의 제1전극층이 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 스마트 윈도우 필름.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 반사필름부 및 액정필름부는 1 : 1.41 ~ 4.16의 두께비를 가지고,
    상기 스마트 윈도우 필름은 100 ~ 400㎛의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 스마트 윈도우 필름.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 반사필름기재층은 제1금속산화물층 및 제1전극층과 물리적으로 접촉된 것을 특징으로 하는 스마트 윈도우 필름.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1금속산화물층 및 제2금속산화물층은 각각 15 ~ 50㎚의 두께를 가지고,
    상기 반사금속층은 5 ~ 25nm의 두께를 가지며,
    하기 조건 (1) 및 (2)을 모두 만족하는 것을 특징으로 하는 스마트 윈도우 필름.
    (1)
    Figure PCTKR2019008143-appb-I000011
    ≥ 21
    (2)
    Figure PCTKR2019008143-appb-I000012
    ≥ 1.0
    상기 조건 (1) 및 (2)에 있어서, a는 제1금속산화물층의 두께, b는 제2금속산화물층의 두께, c는 반사금속층의 두께이다.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 반사필름기재층은 10 ~ 100㎛의 두께를 가지고,
    상기 액정필름기재층은 10 ~ 190㎛의 두께를 가지며,
    상기 투명보호층은 0.5 ~ 2.5㎛의 두께를 가지고,
    상기 제1전극층 및 제2전극층을 각각 15 ~ 40nm의 두께를 가지며,
    상기 액정층은 5 ~ 35㎛의 두께를 가지고,
    상기 점착제층은 10 ~ 30㎛의 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 스마트 윈도우 필름.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 투명보호층은 우레탄 아크릴레이트, 에폭시변성 아크릴레이트 및 아크릴 레진의 공중합체를 포함하고,
    상기 공중합체는 우레탄 아크릴레이트, 에폭시변성 아크릴레이트 및 아크릴 레진이 1 : 0.2 ~ 3.5 : 0.05 ~ 2.5의 중량비로 공중합하고, 중량평균분자량이 800 ~ 15,000이며, 산가가 12 이하이고, 아민가가 7 이하이며,
    상기 제1금속산화물층 및 제2금속산화물층은 각각 산화아연(ZnO) 25 ~ 45 중량% 및 산화주석(SnO2) 55 ~ 75 중량%을 포함하는 아연주석산화물(Zinc Tin Oxide, ZTO)을 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 윈도우 필름.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 반사금속층은 은-팔라듐-구리 합금(Ag-Pd-Cu alloy, APC)을 포함하고,
    상기 반사필름기재층 및 액정필름기재층은 각각 유리 및 PET(Polyethylene terephthalate) 중에서 선택된 1종 이상을 포함하며,
    상기 제1전극층 및 제2전극층은 각각 아연주석화합물(indium tin oxide, ITO) 및 도전성 폴리머 중에서 선택된 1종 이상을 포함하고,
    상기 액정층은 액정 및 고분자 매트릭스를 포함하며,
    상기 점착제층은 폴리에스테르 수지, 우레탄 수지, 아크릴 수지, 실리콘 수지 및 이들의 유도체를 포함하는 수지 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 윈도우 필름.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1전극층 및 제2전극층은 각각 면저항이 30 ~ 200 Ω/□인 것을 특징으로 하는 스마트 윈도우 필름.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 스마트 윈도우 필름은 태양열 취득율(SHGC, Solar Heat Gain Coefficient)이 0.5% 이하인 것을 특징으로 하는 스마트 윈도우 필름.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 스마트 윈도우 필름은 방사율이 0.3 이하인 것을 특징으로 하는 스마트 윈도우 필름.
  11. 반사필름부의 반사필름기재층 일면에 제1전극층이 증착된 제1필름부, 액정필름기재층 일면에 제2전극층이 증착된 제2필름부 및 액정층을 준비하는 제1단계;
    상기 제1필름부와 제2필름부 사이에 액정층이 위치되도록 라미네이트(laminate)한 후, 경화하여 제3필름부를 제조하는 제2단계; 및
    상기 제3필름부의 액정필름기재층 일면에 점착제층을 형성시켜 스마트 윈도우 필름을 제조하는 제3단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 윈도우 필름의 제조방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제2단계는
    상기 제1필름부의 제1전극층과 제2필름부의 제2전극층이 마주보도록 위치시키는 제2-1단계;
    상기 제1 및 제2필름부 사이에 액정층이 위치되도록 하는 제2-2단계; 및
    상기 제1 및 제2필름부를 라이네이트하여 경화하는 제2-3단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 윈도우 필름의 제조방법
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제1필름부는
    스퍼터링(Sputtering) 공정으로 반사필름기재층 일면에 제1금속산화물층, 상기 제1금속산화물층 일면에 반사금속층, 상기 반사금속층 일면에 제2금속산화물층, 상기 반사필름기재층 타면에 제1전극층을 순차적으로 증착하는 제1-1단계; 및
    상기 제2금속산화물층 일면에 투명보호층 형성 조성물을 코팅하고, 경화하여 투명보호층을 형성하는 제1-2단계;
    를 통해 제조되는 것을 특징으로 하는 스마트 윈도우 필름의 제조방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 투명보호층 형성 조성물은
    우레탄 아크릴레이트, 에폭시변성 아크릴레이트 및 아크릴 레진을 포함하는 공중합체 형성 조성물 및 용매를 포함하고,
    상기 용매는 메틸이소부틸케톤(MIBK), 메틸에틸케톤(MEK), 에틸아세테이트, 메틸아세테이트, 부틸아세테이트, 자이렌, 아세트산, 에틸알코올, 메틸알코올, 부틸알코올 및 이소프로필알코올 중에서 선택된 1종 이상을 포함하며,
    상기 공중합체 형성 조성물 100 중량부에 대하여 용매 40 ~ 85 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 윈도우 필름의 제조방법.
  15. (1) 반사필름부의 반사필름기재층 일면에 제1전극층이 증착된 제1필름부, 액정필름기재층 일면에 제2전극층이 증착되고 액정필름기재층 타면에 점착제층이 증착된 제2필름부 및 액정층을 준비하는 단계; 및
    (2) 상기 제1필름부와 제2필름부 사이에 액정층이 위치되도록 라미네이트(laminate)한 후, 경화하여 스마트 윈도우 필름을 제조하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 윈도우 필름의 제조방법.
PCT/KR2019/008143 2018-07-20 2019-07-03 스마트 윈도우 필름 및 이의 제조방법 WO2020017792A1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180084651A KR102113225B1 (ko) 2018-07-20 2018-07-20 스마트 윈도우 필름 및 이의 제조방법
KR10-2018-0084651 2018-07-20

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020017792A1 true WO2020017792A1 (ko) 2020-01-23

Family

ID=69163883

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2019/008143 WO2020017792A1 (ko) 2018-07-20 2019-07-03 스마트 윈도우 필름 및 이의 제조방법

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR102113225B1 (ko)
WO (1) WO2020017792A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112099253A (zh) * 2020-09-14 2020-12-18 衡阳市雁证不锈钢商贸有限公司 一种可调光式门窗玻璃

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102598020B1 (ko) * 2021-07-09 2023-11-03 (주)세경하이테크 히든 라이팅 효과 데코레이션 시트, 이의 제조방법, 및 이를 구비하는 전자제품용 외장재
KR102699962B1 (ko) * 2022-09-21 2024-08-29 주식회사 네패스 차열필름 및 이를 포함하는 가변 윈도우
KR102699965B1 (ko) * 2022-09-21 2024-08-29 주식회사 네패스 차열필름 및 이를 포함하는 가변 윈도우
KR102699960B1 (ko) * 2022-09-21 2024-08-29 주식회사 네패스 차열필름 및 이를 포함하는 가변 윈도우
KR102699963B1 (ko) * 2022-09-21 2024-08-29 주식회사 네패스 차열필름 및 이를 포함하는 가변 윈도우
KR102699961B1 (ko) * 2022-09-21 2024-08-29 주식회사 네패스 차열필름 및 이를 포함하는 가변 윈도우
KR102699964B1 (ko) * 2022-09-21 2024-08-29 주식회사 네패스 차열필름 및 이를 포함하는 가변 윈도우

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005019056A (ja) * 2003-06-24 2005-01-20 Toray Ind Inc 複合透明導電性基材とそれを用いたディスプレイ
KR20100102392A (ko) * 2009-03-11 2010-09-24 (주)에이치앤비이십일 스마트그라스용 광학점착시트 및 그 제조 방법
KR20150083949A (ko) * 2014-01-10 2015-07-21 경북대학교 산학협력단 점착 내구성 및 투과도 균일도가 향상된 스마트 윈도우 필름 및 스마트 윈도우 필름 제조 방법
US20170010218A1 (en) * 2015-07-09 2017-01-12 Lam Research Corporation Smart window for semiconductor processing tool
KR20170112247A (ko) * 2016-03-31 2017-10-12 주식회사 엘지화학 광학 필름 및 이의 제조방법

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101335663B1 (ko) 2011-11-17 2013-12-03 도레이첨단소재 주식회사 고분자 분산형 액정 표시장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005019056A (ja) * 2003-06-24 2005-01-20 Toray Ind Inc 複合透明導電性基材とそれを用いたディスプレイ
KR20100102392A (ko) * 2009-03-11 2010-09-24 (주)에이치앤비이십일 스마트그라스용 광학점착시트 및 그 제조 방법
KR20150083949A (ko) * 2014-01-10 2015-07-21 경북대학교 산학협력단 점착 내구성 및 투과도 균일도가 향상된 스마트 윈도우 필름 및 스마트 윈도우 필름 제조 방법
US20170010218A1 (en) * 2015-07-09 2017-01-12 Lam Research Corporation Smart window for semiconductor processing tool
KR20170112247A (ko) * 2016-03-31 2017-10-12 주식회사 엘지화학 광학 필름 및 이의 제조방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112099253A (zh) * 2020-09-14 2020-12-18 衡阳市雁证不锈钢商贸有限公司 一种可调光式门窗玻璃

Also Published As

Publication number Publication date
KR102113225B1 (ko) 2020-05-20
KR20200009786A (ko) 2020-01-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2020017792A1 (ko) 스마트 윈도우 필름 및 이의 제조방법
WO2014084697A1 (ko) 터치스크린 및 이의 제조방법
WO2021206474A1 (ko) 세라믹 나노입자 혼합물을 이용한 복사 냉각 소자
WO2021167377A1 (ko) 다층 필름 및 이를 포함하는 적층체
WO2018135865A1 (ko) Oled 패널 하부 보호필름 및 이를 포함하는 유기발광표시장치
WO2015126088A1 (en) Touch window and display with the same
WO2023080588A1 (ko) 광학 적층체 및 이의 제조방법과, 이를 포함하는 스마트 윈도우, 이를 적용한 자동차 및 건물용 창호
WO2016003138A1 (ko) 폴리에스테르 필름 및 이를 이용한 투명전극 필름
WO2019035636A1 (ko) 기판
WO2021167378A1 (ko) 다층 필름 및 이를 포함하는 적층체
WO2020085737A1 (en) Transparent display and glass assembly
WO2019225874A1 (ko) 적외선 반사필름 및 이의 제조방법
WO2016043477A1 (ko) 전기발광 기능이 부여된 스마트윈도우
WO2015194888A1 (ko) 적외선 반사필름 조성물, 이를 포함하는 적외선 반사필름 및 그 제조방법
WO2021045557A1 (ko) 플렉서블 디스플레이 장치를 위한 폴리에스테르 보호 필름
WO2012002706A2 (en) Protective film
WO2022154481A1 (ko) 윈도우 필름 및 그 제조 방법
WO2021177648A1 (ko) 플렉서블 윈도우 필름 및 이를 포함하는 디스플레이 장치
WO2017018707A1 (ko) 배리어필름 및 그 제조방법
WO2020235876A1 (ko) 플렉서블 디스플레이 장치의 커버 윈도우 및 디스플레이 장치
WO2022071646A1 (ko) 셀 분할 전기변색소자 및 이의 제조방법
WO2024154902A1 (ko) 광학 적층체 및 이의 제조방법과, 이를 포함하는 스마트 윈도우 및 이를 적용한 자동차 또는 건물용 창호
WO2017078247A1 (ko) 필름 터치 센서
WO2023182708A1 (ko) 투과율 가변 광학 적층체 및 이의 제조방법과, 이를 포함하는 스마트 윈도우
WO2024155085A1 (ko) 투과율 가변 광학 적층체 및 이의 제조방법과, 이를 포함하는 스마트 윈도우

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19838200

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 19838200

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1