KR100787544B1

KR100787544B1 - 나노코팅용 은나노 조성물 및 이를 이용한 은나노코팅처리된 항균유리 제조공정 및 그 항균유리

Info

Publication number: KR100787544B1
Application number: KR1020070060401A
Authority: KR
Inventors: 최호림
Original assignee: (주)에이스안전유리; 최호림
Priority date: 2007-06-20
Filing date: 2007-06-20
Publication date: 2007-12-21

Abstract

본 발명은 나노코팅용 은나노 조성물 및 이를 이용한 은나노 코팅처리된 항균유리 제조공정 및 그 항균유리에 관한 것으로서, 각종 잉크를 이용하여 문양을 표시하고 강화처리를 선행함으로써 은나노 코팅처리여부 확인이 가능하며, 실리카 성분과 은을 포함한 졸 상태의 나노코팅용 은나노 조성물을 형성하고, 이를 분사량 조절이 가능한 정밀롤러를 구비한 롤코팅장치를 이용하여 150 ~ 200 ㎚ 두께로 균일하게 유리 표면에 코팅하여 은나노 코팅처리된 항균유리를 제조하는 방법 및 그 항균유리를 제공하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적달성을 위한 본 발명은 유리를 재단하고 재단면을 연마 후 세척하는 공정으로 이루어지는 유리 제조공정에 있어서, a) 55 내지 65 중량%의 에탄올과 0.5 내지 17 중량%의 실리카 졸 용액과 12 내지 20 중량%의 은 콜로이드 용액과 16 내지 32.5 중량%의 분산제를 혼합하여 졸 상태의 나노코팅용 은나노 조성물(10)을 형성하는 단계(S110)와; b) 상기 a)단계에서 얻어진 졸 상태의 은나노 조성물(10)을 롤코팅장치(20)의 원료탱크(22)에 투입되는 단계(S120)와; c) 상기 b)단계에서 원료탱크(22)에 투입된 졸 상태의 은나노 조성물(10)이 제어부(21)에서 미리 설정된 량만큼 원료탱크(22)와 연결된 여과및주입수단(27)에 의해 공급노즐(23)을 통하여 롤코팅장치(20)의 메탈릭롤러(24)에 공급되는 단계(S130)와; d) 상기 c)단계에서 공급된 졸 상태의 은나노 조성물(10)이 메탈릭롤러(24)와 정밀롤러(25)에 의해 고르게 펼쳐져 정밀롤러(25)의 표면에 도포되는 단계(S140)와; e) 상기 d)단계에서 정밀롤러(25)에 도포된 졸 상태의 은나노 조성물(10)이 세척된 유리(1) 표면에 150 ~ 200㎚ 두께로 고르게 코팅되는 단계(S150)와; f) 상기 e)단계에서 졸 상태의 은나노 조성물(10)이 코팅된 유리(1)를 150 내지 250℃에서 2 내지 10분 동안 건조하여 졸 상태의 은나노 조성물(10)이 겔 상태의 무기질로 변화되면서 은 콜로이드 용액의 O 및 H가 실리카 용액의 Si 및 유리 표면의 Si와 Si-O-H로 공유결합되어 경화되는 단계(S160);를 포함하는 은나노 코팅처리된 항균유리 제조공정 및 그 항균유리에 관한 것을 그 기술적 요지로 한다.

은나노, 실리카 졸 용액, 나노코팅, 롤코팅장치, 공유결합, 항균유리

Description

나노코팅용 은나노 조성물 및 이를 이용한 은나노 코팅처리된 항균유리 제조공정 및 그 항균유리{NANO SILVER COMPOSITION FOR NANO COATING AND METHOD OF MANUFACTURING ANTIBACTERIAL GLASS THEREBY AND THE GLASS}

도 1 은 본 발명을 적용한 롤코팅장치를 이용하여 은나노코팅을 하는 사시상태를 보이는 개략도

도 2 는 본 발명을 적용한 롤코팅장치를 이용하여 은나노코팅을 하는 측면모습을 보이는 개략도

도 3 은 본 발명을 적용한 항균유리의 실시예1의 단면구조를 보이는 개략도

도 4 는 본 발명을 적용한 항균유리의 실시예2의 단면구조를 보이는 개략도

도 5 는 본 발명을 적용한 항균유리의 실시예3의 단면구조를 보이는 개략도

도 6 은 본 발명을 적용한 은나노코팅을 하여 항균유리를 제조하는 방법을 보이는 순서도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1: 유리 2: 은나노 코팅층

3a: 투명페이스트잉크 인쇄층 3b: 불투명잉크 인쇄층

3c: 홀로그램잉크 인쇄층 10: 나노코팅용 은나노 조성물

20: 롤코팅장치 21: 제어부

22: 원료탱크 23: 공급노즐

24: 메탈릭롤러 25: 정밀롤러

26: 이송롤러 27: 여과및주입수단

S100: 유리재단단계 S101: 재단면연마단계

S102: 재단면세척단계 S103: 투명잉크인쇄단계

S104: 불투명잉크인쇄단계 S105: 홀로그램잉크인쇄단계

S108: 강화처리단계 S110: 은나노조성물제조단계

S120: 은나노조성물투입단계 S130: 은나노조성물공급단계

S140: 롤러표면도포단계 S150: 코팅단계

S160: 공유결합단계

본 발명은 나노코팅용 은나노 조성물 및 이를 이용한 은나노 코팅처리된 항균유리 제조공정 및 그 항균유리에 관한 것으로, 보다 상세하게는 각종 잉크를 이용하여 문양을 표시하고 강화처리를 선행함으로써 은나노 코팅처리여부 확인이 가능하며, 실리카 성분과 은을 포함한 졸 상태의 나노코팅용 은나노 조성물을 형성하고, 이를 분사량 조절이 가능한 정밀롤러를 구비한 롤코팅장치를 이용하여 150 ~ 200 ㎚ 두께로 균일하게 유리 표면에 코팅하여 은나노 코팅처리된 항균유리를 제조하는 방법 및 그 항균유리를 제공하는 것에 관한 것이다.

일반적으로 가정에서 쓰이는 냉장고 선반용 유리, 주방가구 선반용 유리 및 식탁용 유리 등은 특성상 음식물과 자주 접하게 되어 세균 및 박테리아의 온상이 되고 있으며, 구체적인 예로 냉장고 선반용 유리를 살펴보면 냉장고 문을 여닫을 때마다 내부온도의 상승으로 병원균을 갖는 식중독 균인 리스테리아나 여시니아, 황색포도상구균 등 저온성 세균과 7℃ 이하에서도 증식하는 박테리아 등이 침투하여 음식물 및 저장용기와 선반용 유리에 착상하여 번식됨으로 음식물의 부패를 촉진하고 세균작용에 의한 특이한 냄새를 발생시키는 등 위생상 심각한 문제점이 있었다.

또한, 주방가구 선반용 유리 및 식탁용 유리도 요리시 음식물이 묻은 손으로 자주 접촉되고 사용중인 숟가락, 젓가락, 그릇 등의 식기와 자주 접하게 되면서 착상된 세균 및 박테리아가 번식하여 사용자의 손을 통하여 입으로 들어가게 되는 비위생적인 문제점이 있었다.

이러한 문제점은 비단 주방 내에서 사용되는 유리에 한정되지 아니하고, 거실 및 침실에서 사용되는 에어컨전면용 유리, 장식장용 유리 등에 있어서도 동일한 문제점이 있었다.

근래에 이러한 가정 내 위생상의 문제점을 개선하고자 항균 및 살균 기능을 갖는 은나노 입자를 혼합하여 제조되는 젖병, 물통, 그릇 및 덮개 등이 개발되고 있으나, 이는 물품 제조시 마스터 배치(MASTER BATCH)에 일정량의 은나노 입자를 혼합하여 제조되는 방법과 물품의 표면에 은나노 코팅을 하여 제조하는 방법이 개시되고 있다.

그러나, 마스터 배치에 은나노 입자가 혼합되어 제조되는 물품은 직접 세균과 접촉하여야 항균 및 살균 기능을 갖는 은나노 입자가 물품의 내측에 위치되어 직접적인 항균 및 살균 기능이 적거나 전혀 무효한 문제점이 있었다.

또한, 물품의 표면에 은나노 코팅을 하는 경우에는 래커(LACKER)와 같은 유기코팅제와 함께 혼합하거나, 세라믹 코팅제(CERAMIC GLAZE)와 같은 무기코팅제와 혼합하여 스프레이, 스퍼터링 등의 방법으로 코팅하게 되는데, 유기코팅제의 경우 제조공정이 단순하고 뜨임온도가 낮으며 투명도가 높지만 내열성이 약하고 용매에 쉽게 녹는 단점이 있고, 무기코팅제의 경우 내열성이 좋고 UV 차단성이 높으며 용매에 쉽게 녹지 않지만 제조공정이 복잡하고 뜨임온도가 높으며 투명도가 낮고 깨지기 쉬운 단점이 있어 문제점이 있었다.

또한, 은나노 입자를 코팅하는 경우 필요이상의 두께로 코팅하게 되면 효과와 무관하게 제조단가가 상승하고 은나노 입자가 뭉치는 현상이 발생되어 제품의 불량발생률이 높아지며 이로 인해 항균 및 탈취효과가 저하되는 문제점이 있어 나노단위로 얇고 고르게 코팅하는 기술이 요구되어 왔다.

또한, 매우 작은 은나노 입자는 눈에 보이지 않아 은나노 코팅을 한 제품이라도 은나노 코팅여부를 판단하기가 용이하지 않아 사용자의 입장에서 은나노 코팅여부를 확인하는데 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출되는 것으로, 각종 잉크를 이용하여 문양을 표시하고 강화처리를 선행함으로써 은나노 코팅처리여부 확인이 가능하며, 실리카 성분과 은을 포함한 졸 상태의 나노코팅용 은나노 조성물을 형성하고, 이를 분사량 조절이 가능한 정밀롤러를 구비한 롤코팅장치를 이용하여 150 ~ 200 ㎚ 두께로 균일하게 유리 표면에 코팅하여 은나노 코팅처리된 항균유리를 제조하는 방법 및 그 항균유리를 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 55 내지 65 중량%의 에탄올과 0.5 내지 17 중량%의 실리카 졸 용액과 12 내지 20 중량%의 은 콜로이드 용액과 16 내지 32.5 중량%의 분산제를 혼합하여 졸 상태의 조성물이 형성되는 나노코팅용 은나노 조성물을 제공함에 그 목적이 달성된다.

또한, 상기 나노코팅용 은나노 조성물이 코팅된 후 150 내지 250℃에서 열처리하여 제조되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 항균유리가 냉장고선반용 유리, 주방가구선반용 유리, 에어컨전면용 유리 또는 식탁용 유리로 사용되는 것이 바람직하다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 유리를 재단하고 재단면을 연마 후 세척하는 공정으로 이루어지는 유리 제조공정에 있어서, a) 55 내지 65 중량%의 에탄올과 0.5 내지 17 중량%의 실리카 졸 용액과 12 내지 20 중량%의 은 콜로이드 용액과 16 내지 32.5 중량%의 분산제를 혼합하여 졸 상태의 나노코팅용 은나노 조성물(10)을 형성하는 단계(S110)와; b) 상기 a)단계에서 얻어진 졸 상태의 은나노 조 성물(10)을 롤코팅장치(20)의 원료탱크(22)에 투입되는 단계(S120)와; c) 상기 b)단계에서 원료탱크(22)에 투입된 졸 상태의 은나노 조성물(10)이 제어부(21)에서 미리 설정된 량만큼 원료탱크(22)와 연결된 여과및주입수단(27)에 의해 공급노즐(23)을 통하여 롤코팅장치(20)의 메탈릭롤러(24)에 공급되는 단계(S130)와; d) 상기 c)단계에서 공급된 졸 상태의 은나노 조성물(10)이 메탈릭롤러(24)와 정밀롤러(25)에 의해 고르게 펼쳐져 정밀롤러(25)의 표면에 도포되는 단계(S140)와; e) 상기 d)단계에서 정밀롤러(25)에 도포된 졸 상태의 은나노 조성물(10)이 세척된 유리(1) 표면에 150 ~ 200㎚ 두께로 고르게 코팅되는 단계(S150)와; f) 상기 e)단계에서 졸 상태의 은나노 조성물(10)이 코팅된 유리(1)를 150 내지 250℃에서 2 내지 10분 동안 건조하여 졸 상태의 은나노 조성물(10)이 겔 상태의 무기질로 변화되면서 은 콜로이드 용액의 O 및 H가 실리카 용액의 Si 및 유리 표면의 Si와 Si-O-H로 공유결합되어 경화되는 단계(S160);를 포함하는 은나노 코팅처리된 항균유리 제조공정을 제공함에 그 목적이 달성된다.

또한, g) 상기 a)단계 이전에 상기 유리는 650 내지 750℃로 가열하고 압축된 냉각공기에 의해 급랭시켜 유리의 표면부를 압축 변형시키고 내부를 인장 변형시켜 강화처리되는 단계(S108);를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 f)단계는 상온에서 건조될 수도 있다.

또한, h) 상기 g)단계 이전에 상기 유리(1)의 은나노 코팅될 측면에 Cu를 함유한 무기파우더와 비스코스 유기오일을 혼합한 페이스트 잉크를 이용하여 문양을 표시하는 단계(S103)를 포함함으로써, g)단계에서 650 내지 750℃로 가열되는 동안 Cu 성분이 유리표면의 유색금속산화물 또는 금속수산화물과 반응하여 유리(1) 표면에 수십 마이크론 깊이에서 황색 및 녹색의 투명형 문양이 인쇄되는 것이 바람직하다.

또한, i) 상기 g)단계 이전에 상기 유리(1)의 은나노 코팅될 측면에 실리카 소재의 잉크를 이용하여 문양을 표시하는 단계(S104)를 포함함으로써, g)단계에서 650 내지 750℃로 가열되는 동안 실리카 소재의 잉크가 유리(1) 표면에 융착되어 불투명형 문양이 인쇄되는 것이 바람직하다.

또한, j) 상기 g)단계 이전에 상기 은나노 코팅처리된 항균유리의 표면에 세라믹계열의 홀로그램 잉크를 이용하여 문양을 표시하는 단계(S105)를 포함함으로서, g)단계에서 650 내지 750℃로 가열되는 동안 세라믹계열의 홀로그램 잉크가 유리(1) 표면에 융착되어 홀로그램 문양이 인쇄되는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명을 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

우선, 도 1 은 본 발명을 적용한 롤코팅장치를 이용하여 은나노코팅을 하는 사시상태를 보이는 개략도이고, 도 2 는 본 발명을 적용한 롤코팅장치를 이용하여 은나노코팅을 하는 측면모습을 보이는 개략도이며, 도 3 은 본 발명을 적용한 항균유리의 실시예1의 단면구조를 보이는 개략도이고, 도 4 는 본 발명을 적용한 항균유리의 실시예2의 단면구조를 보이는 개략도이며, 도 5 는 본 발명을 적용한 항균 유리의 실시예3의 단면구조를 보이는 개략도이고, 도 6 은 본 발명을 적용한 은나노코팅을 하여 항균유리를 제조하는 방법을 보이는 순서도이다.

본 발명은 실리카 성분과 은을 함유한 졸 상태의 나노코팅용 은나노 조성물과, 이를 이용하여 150 ~ 200㎚ 두께로 고르게 코팅하는 방법 및 그 방법으로 제조된 은나노 코팅된 항균유리로 구성된다.

상기 나노코팅용 은나노 조성물은 실리카 졸 용액과 에탄올과 은 콜로이드 용액과 분산제로 구성되며, 그 조성비는 에탄올(Ethanol) 55 내지 65 중량%와, 실리카 졸 용액 0.5 내지 17 중량%와, 은 콜로이드 용액 12 내지 20 중량%와, 분산제 16 내지 32.5 중량%를 혼합하여 졸(Sol) 상태로 생성되는 조성물이다.

이와 같이 제조된 은나노 조성물(10)을 본 발명을 위하여 변형개발된 롤코팅장치(20)의 원료탱크(22)에 투입하고, 사용자가 코팅될 두께에 따른 유리판의 단위면적당 필요한 은나노 조성물(10)의 량을 제어부(21)를 이용하여 미리 설정하고, 상기 제어부(21)는 원료탱크(22)와 연결된 여과및주입수단(27)의 은나노 조성물(10)의 주입압력 및 속도 등을 고려하여 제어하게 됨으론 공급노즐(23)을 통하여 롤코팅장치(20)의 메탈릭롤러(24)에 공급되는 은나노 조성물(10)의 량을 제어하게 된다.

또한, 상기 메탈릭롤러(24)에 공급된 졸 상태의 은나노 조성물(10)은 메탈릭롤러(24)와 정밀롤러(25)의 사이에서 고르게 펼쳐지면서 정밀롤러(25)의 표면에 도포되고, 상기 정밀롤러(25)는 이와 접하면서 이송되는 유리판에 나노단위의 두께를 갖는 코팅을 하게 되는 것이다.

상기 정밀롤러(25)가 나노단위의 두께를 갖는 코팅을 할 수 있는 이유는 정확한 량의 은나노 조성물(10)이 정밀롤러(25)의 표면에 고르게 투입되도록 투입 압력 및 속도, 롤러 회전속도 및 유리판 이송속도, 유리판 가압력 등이 정밀하게 제어되고, 정밀롤러(25) 표면의 정밀도가 나노단위로 정밀한 가공을 거쳐 제조되었기 때문이다.

상기 나노코팅용 은나노 조성물을 일반유리 또는 강화유리의 표면에 얇게 코팅하고 150 내지 250℃에서 열처리하면 졸(Sol) 상태의 조성물이 겔(Gel) 상태의 무기질로 변화되면서 은 콜로이드 용액의 산소(O)와 수소(H)가 실리카 용액의 규소(Si) 및 유리 표면의 규소(Si)와 Si-O-H로 공유결합(共有結合, covalent bond)되면서 경화된다. 상기 경화과정은 150 내지 250℃에서 열처리하는 것이 바람직하나 상온에서 12시간 이상 지나면 동일한 공유결합 및 경화과정이 일어난다.

이와 같이 은나노 조성물이 일반유리 또는 강화유리의 표면에 코팅되고 나면 은나노 조성물은 유리면과 하나가 되어 다시 떨어지지 않는 견고한 코팅이 되며, 종래의 유기코팅제와 무기코팅제를 대체할 수 있는 견고하고 오래가는 새로운 은나노 코팅을 이루게 된다.

상기 강화유리(Tempered glass)는 일반유리를 연화온도에 가까운 650℃ ∼ 700℃로 가열하고 압축된 냉각공기에 의해 급랭시켜 유리표면을 압축,변형시키고 내부를 인장,변형시켜 강화한 유리로, 보통 유리에 비해 굽힘 강도는 3∼5배이고, 내충격도는 5∼8배나 강하며 내열성도 우수한 특징을 가지므로 강도를 필요로 하는 곳에 많이 사용되고 있다.

본 발명의 은나노 코팅은 나노단위로 코팅이 되어 은나노 입자가 유리면에 정밀하게 노출되면서 세균 및 박테리아 등과 직접 접촉됨으로 인해 항균 및 살균 효과를 온전히 얻을 수 있게 되는 것이다.

본 발명을 적용한 은나노 코팅방법에 의해 제조된 항균유리가 냉장고선반용 유리, 주방가구선반용 유리, 에어컨전면용 유리 또는 식탁용 유리 등으로 사용되는 것이 가능하며, 다시 말해서 유리가 사용되고 위생이 필요한 부분에 모두 적용가능하다.

이하, 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 본 실시예들은 본 발명을 보다 잘 이해할 수 있도록 설명하는 것으로 이해되어야 하며, 본 발명을 이에 한정하는 것으로 이해되어서는 안될 것이다.

(실시예1) : 투명 문양이 인쇄된 항균유리

먼저, 종래 유리 제조공정과 동일하게 판형의 유리(1)를 재단(S100)하고 재단면을 연마(S101)한 후 세척(S102)한다.

다음, [h)단계] 상기 유리(1)의 은나노 코팅될 측면에 Cu를 함유한 무기파우더(inorganic powder)와 비스코스 유기오일(viscous organic oil)을 혼합한 페이스트 잉크를 이용하여 문양을 표시하는 단계(S103)를 포함함으로써, g)단계에서 650 내지 750℃로 가열되는 동안 Cu 성분이 유리표면의 유색금속산화물 또는 금속수산화물과 반응하여 유리(1) 표면에 수십 마이크론 깊이에서 황색 및 녹색의 투명형 문양을 표시하여 본 발명의 항균유리가 은나노 항균처리가 되었음을 나타낸다(S103)

다음, [g)단계] 상기 유리를 700℃로 가열하고 압축된 냉각공기에 의해 급랭시켜 유리의 표면부를 압축 변형시키고 내부를 인장 변형시켜 강화처리한다(S108).

이 때, 상기 h)단계에서 그려진 문양의 페이스트 잉크가 g)단계에서 650 내지 750℃로 가열되는 동안 상기 Cu를 함유한 무기파우더의 Cu 성분이 유리표면의 유색금속산화물 또는 금속수산화물과 반응하여 유리(1) 표면에 수십 마이크론 깊이에서 황색 및 녹색의 투명형 문양이 착색되어 나타난다. 상기 투명형 문양은 영구적이며 투과도를 유지할 수 있고 우수한 화학적 내구성을 가질 뿐만 아니라 인쇄면에 전혀 요철이 없는 장점을 갖는다.

상기 Cu를 함유한 무기파우더는 비스코스 유기오일을 혼합하여 페이스트 형태를 갖도록 하는데, 비스코스 유기오일은 실크프린팅시에 주로 사용되는 용액이다.

그러나, 본 발명의 페이스트 잉크를 도포하는데 있어서 실크프린팅에만 한정되는 것이 아니라 일반적인 페인트 도포방법도 적용가능하다.

본 발명의 투명형 문양은 그림, 상호, 제품표시 등의 인덱스 마킹과 무늬 페인팅 등 다양한 문양을 적용할 수 있는 것은 물론이다.

다음, [a)단계] 실리카 성분과 은이 함유된 나노코팅용 은나노 조성물(10)을 졸(Sol) 상태로 제조한다(S110).

상기 나노코팅용 은나노 조성물은 58.8 중량%의 에탄올과, 8.4 중량%의 실 리카 졸 용액과, 16 중량%의 은 콜로이드 용액과, 16.8 중량%의 분산제를 혼합하여 졸 상태로 형성한다.

다음, [b)단계] 상기 a)단계에서 얻어진 졸 상태의 은나노 조성물(10)을 롤코팅장치(20)의 원료탱크(22)에 투입한다(S120)

다음, [c)단계] 상기 b)단계에서 원료탱크(22)에 투입된 졸 상태의 은나노 조성물(10)이 제어부(21)에서 코팅두께가 170㎚가 되도록 설정하면, 유리의 단위면적당 공급될 은나노 조성물(10)의 량을 자동으로 계산하여 원료탱크(22)와 연결된 여과및주입수단(27)에서 계산된 압력 및 속도로 은나노 조성물(10)을 피스톤으로 밀어 다수의 공급노즐(23)을 통하여 롤코팅장치(20)의 메탈릭롤러(24)에 공급한다(S130).

다음, [d)단계] 상기 c)단계에서 공급된 졸 상태의 은나노 조성물(10)이 메탈릭롤러(24)와 정밀롤러(25)가 접하도록 회전되면서 전체면에 고르게 펼쳐져 정밀롤러(25)의 표면에 도포된다(S140).

다음, [e)단계] 상기 d)단계에서 정밀롤러(25)에 고르게 도포된 졸 상태의 은나노 조성물(10)이 세척된 유리(1) 표면에 170㎚ 두께로 고르게 코팅된다(S150).

다음, [f)단계] 상기 e)단계에서 졸 상태의 은나노 조성물(10)이 코팅된 유리(1)를 200℃에서 5분 동안 건조하면, 졸(Sol) 상태의 은나노 조성물(10)이 겔(Gel) 상태의 무기질로 변화되면서 은 콜로이드 용액의 산소(O) 및 수소(H)가 실리카 용액의 규소(Si) 및 유리 표면의 규소(Si)와 Si-O-H로 공유결합되면서 경화된다(S160).

이 때, 상기 f)단계는 상온에서도 12시간 정도지나면 경화되는데, 동일하게 공유결합되면서 경화된다.

또한, 강화처리 이후에 잔류물이 남는 경우에는 세척작업을 할 수도 있다.

이로써, 도 3에서 보는 바와 같은 본 은나노 코팅처리된 항균유리가 완성되는데, 본 실시예1의 항균유리는 유리표면과 공유결합된 은나노 코팅층(2)의 하부에 유리표면에 수십 마이크론 깊이에서 발색된 투명페이스트잉크 인쇄층(3a)이 형성되었음을 알 수 있다.

본 발명의 항균유리는 나노단위의 얇은 두께로 코팅됨으로 인해 은나노 입자가 표면에 노출되어 세균 및 박테리아 등과 직접 접촉됨으로 극대화된 살균 및 항균 효과를 얻을 수 있게 되는 것이다.

(실시예2) : 불투명 문양이 인쇄된 항균유리

먼저, 판형 유리(1)를 재단(S100)하고 재단면을 연마(S101)한 후 세척(S102)하는 공정은 실시예1과 동일하다.

다음, [i)단계] 상기 유리(1)의 은나노 코팅될 측면에 실리카 소재의 잉크를 이용하여 본 발명의 항균유리가 은나노 항균처리가 되었음을 나타내는 문양을 표시한다(S104). 상기 i)단계가 실시예1의 h)단계와 상이하여 g)단계에서 700℃로 가열되는 동안 실리카 소재의 잉크가 유리(1) 표면에 융착되어 불투명형 문양이 인쇄된다.

다음, 제조공정은 모두 실시예1과 동일하므로 생략한다.

이로써 도 4에서 보는 바와 같이 은나노 코팅처리된 항균유리가 완성되는데, 본 실시예2의 항균유리는 유리표면과 공유결합된 은나노 코팅층(2)의 하부에 유리표면에 녹아 들어간 불투명잉크 인쇄층(3b)이 형성되었음을 알 수 있다.

(실시예3) : 홀로그램 문양이 인쇄된 항균유리

먼저, 판형 유리(1)를 재단(S100)하고 재단면을 연마(S101)한 후 세척(S102)하는 공정은 실시예1,2와 동일하다.

다음, [j)단계] 상기 유리(1)의 은나노 코팅될 측면에 실리카 소재의 홀로그램 잉크를 이용하여 본 발명의 항균유리가 은나노 항균처리가 되었음을 나타내는 문양을 표시한다(S105). 상기 j)단계가 실시예1의 h)단계와 실시예2의 i)단계와 상이하여 g)단계에서 700℃로 가열되는 동안 실리카 소재의 홀로그램 잉크가 유리(1) 표면에 융착되어 홀로그램 문양이 인쇄된다.

다음, 제조공정은 모두 실시예1,2와 동일하므로 생략한다.

이로써 도 5에서 보는 바와 같이 은나노 코팅처리된 항균유리가 완성되는데, 본 실시예3의 항균유리는 유리표면과 공유결합된 은나노 코팅층(2)의 하부에 유리표면에 녹아 들어간 홀로그램잉크 인쇄층(3c)이 형성되었음을 알 수 있다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

상기와 같은 구성 및 작용에 의해 기대할 수 있는 본 발명의 효과는 다음과 같다.

각종 잉크를 이용하여 문양을 표시하고 강화처리를 선행함으로써 은나노 코팅처리여부 확인이 가능하며, 실리카 성분과 은을 포함한 졸 상태의 나노코팅용 은나노 조성물을 형성하고, 이를 분사량 조절이 가능한 정밀롤러를 구비한 롤코팅장치를 이용하여 150 ~ 200 ㎚ 두께로 균일하게 유리 표면에 코팅하여 은나노 코팅처리된 항균유리를 제조하는 방법 및 그 항균유리를 제공할 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.

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유리를 재단하고 재단면을 연마 후 세척하는 공정으로 이루어지는 유리 제조공정에 있어서,

a) 55 내지 65 중량%의 에탄올과 0.5 내지 17 중량%의 실리카 졸 용액과 12 내지 20 중량%의 은 콜로이드 용액과 16 내지 32.5 중량%의 분산제를 혼합하여 졸 상태의 나노코팅용 은나노 조성물(10)을 형성하는 단계(S110)와;

b) 상기 a)단계에서 얻어진 졸 상태의 은나노 조성물(10)을 롤코팅장치(20)의 원료탱크(22)에 투입되는 단계(S120)와;

c) 상기 b)단계에서 원료탱크(22)에 투입된 졸 상태의 은나노 조성물(10)이 제어부(21)에서 미리 설정된 량만큼 원료탱크(22)와 연결된 여과및주입수단(27)에 의해 공급노즐(23)을 통하여 롤코팅장치(20)의 메탈릭롤러(24)에 공급되는 단계(S130)와;

d) 상기 c)단계에서 공급된 졸 상태의 은나노 조성물(10)이 메탈릭롤러(24)와 정밀롤러(25)에 의해 고르게 펼쳐져 정밀롤러(25)의 표면에 도포되는 단계(S140)와;

e) 상기 d)단계에서 정밀롤러(25)에 도포된 졸 상태의 은나노 조성물(10)이 세척된 유리(1) 표면에 150 ~ 200㎚ 두께로 고르게 코팅되는 단계(S150)와;

f) 상기 e)단계에서 졸 상태의 은나노 조성물(10)이 코팅된 유리(1)를 150 내지 250℃에서 2 내지 10분 동안 건조하여 졸 상태의 은나노 조성물(10)이 겔 상태의 무기질로 변화되면서 은 콜로이드 용액의 O 및 H가 실리카 용액의 Si 및 유리 표면의 Si와 Si-O-H로 공유결합되어 경화되는 단계(S160);를 포함하고

g) 상기 a)단계 이전에 상기 유리는 650 내지 750℃로 가열하고 압축된 냉각공기에 의해 급랭시켜 유리의 표면부를 압축 변형시키고 내부를 인장 변형시켜 강화처리되는 단계(S108);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 은나노 코팅처리된 항균유리 제조공정.
유리를 재단하고 재단면을 연마 후 세척하는 공정으로 이루어지는 유리 제조공정에 있어서,

a) 55 내지 65 중량%의 에탄올과 0.5 내지 17 중량%의 실리카 졸 용액과 12 내지 20 중량%의 은 콜로이드 용액과 16 내지 32.5 중량%의 분산제를 혼합하여 졸 상태의 나노코팅용 은나노 조성물(10)을 형성하는 단계(S110)와;

b) 상기 a)단계에서 얻어진 졸 상태의 은나노 조성물(10)을 롤코팅장치(20)의 원료탱크(22)에 투입되는 단계(S120)와;

c) 상기 b)단계에서 원료탱크(22)에 투입된 졸 상태의 은나노 조성물(10)이 제어부(21)에서 미리 설정된 량만큼 원료탱크(22)와 연결된 여과및주입수단(27)에 의해 공급노즐(23)을 통하여 롤코팅장치(20)의 메탈릭롤러(24)에 공급되는 단계(S130)와;

d) 상기 c)단계에서 공급된 졸 상태의 은나노 조성물(10)이 메탈릭롤러(24)와 정밀롤러(25)에 의해 고르게 펼쳐져 정밀롤러(25)의 표면에 도포되는 단계(S140)와;

e) 상기 d)단계에서 정밀롤러(25)에 도포된 졸 상태의 은나노 조성물(10)이 세척된 유리(1) 표면에 150 ~ 200㎚ 두께로 고르게 코팅되는 단계(S150)와;

f) 상기 e)단계에서 졸 상태의 은나노 조성물(10)이 코팅된 유리(1)를 150 내지 250℃에서 2 내지 10분 동안 건조하여 졸 상태의 은나노 조성물(10)이 겔 상태의 무기질로 변화되면서 은 콜로이드 용액의 O 및 H가 실리카 용액의 Si 및 유리 표면의 Si와 Si-O-H로 공유결합되어 경화되는 단계(S160);를 포함하고

상기 f)단계는 상온에서 건조되는 것을 특징으로 하는 은나노 코팅처리된 항균유리 제조공정.
유리를 재단하고 재단면을 연마 후 세척하는 공정으로 이루어지는 유리 제조공정에 있어서,

a) 55 내지 65 중량%의 에탄올과 0.5 내지 17 중량%의 실리카 졸 용액과 12 내지 20 중량%의 은 콜로이드 용액과 16 내지 32.5 중량%의 분산제를 혼합하여 졸 상태의 나노코팅용 은나노 조성물(10)을 형성하는 단계(S110)와;

b) 상기 a)단계에서 얻어진 졸 상태의 은나노 조성물(10)을 롤코팅장치(20)의 원료탱크(22)에 투입되는 단계(S120)와;

c) 상기 b)단계에서 원료탱크(22)에 투입된 졸 상태의 은나노 조성물(10)이 제어부(21)에서 미리 설정된 량만큼 원료탱크(22)와 연결된 여과및주입수단(27)에 의해 공급노즐(23)을 통하여 롤코팅장치(20)의 메탈릭롤러(24)에 공급되는 단계(S130)와;

d) 상기 c)단계에서 공급된 졸 상태의 은나노 조성물(10)이 메탈릭롤러(24)와 정밀롤러(25)에 의해 고르게 펼쳐져 정밀롤러(25)의 표면에 도포되는 단계(S140)와;

e) 상기 d)단계에서 정밀롤러(25)에 도포된 졸 상태의 은나노 조성물(10)이 세척된 유리(1) 표면에 150 ~ 200㎚ 두께로 고르게 코팅되는 단계(S150)와;

f) 상기 e)단계에서 졸 상태의 은나노 조성물(10)이 코팅된 유리(1)를 150 내지 250℃에서 2 내지 10분 동안 건조하여 졸 상태의 은나노 조성물(10)이 겔 상태의 무기질로 변화되면서 은 콜로이드 용액의 O 및 H가 실리카 용액의 Si 및 유리 표면의 Si와 Si-O-H로 공유결합되어 경화되는 단계(S160)와;

g) 상기 a)단계 이전에 상기 유리는 650 내지 750℃로 가열하고 압축된 냉각공기에 의해 급랭시켜 유리의 표면부를 압축 변형시키고 내부를 인장 변형시켜 강화처리되는 단계(S108);를 더 포함하고

h) 상기 g)단계 이전에 상기 유리(1)의 은나노 코팅될 측면에 Cu를 함유한 무기파우더와 비스코스 유기오일을 혼합한 페이스트 잉크를 이용하여 문양을 표시하는 단계(S103)를 포함함으로써, g)단계에서 650 내지 750℃로 가열되는 동안 Cu 성분이 유리표면의 유색금속산화물 또는 금속수산화물과 반응하여 유리(1) 표면에 수십 마이크론 깊이에서 황색 및 녹색의 투명형 문양이 인쇄되는 것을 특징으로 하는 은나노 코팅처리된 항균유리 제조공정.
유리를 재단하고 재단면을 연마 후 세척하는 공정으로 이루어지는 유리 제조공정에 있어서,

a) 55 내지 65 중량%의 에탄올과 0.5 내지 17 중량%의 실리카 졸 용액과 12 내지 20 중량%의 은 콜로이드 용액과 16 내지 32.5 중량%의 분산제를 혼합하여 졸 상태의 나노코팅용 은나노 조성물(10)을 형성하는 단계(S110)와;

b) 상기 a)단계에서 얻어진 졸 상태의 은나노 조성물(10)을 롤코팅장치(20)의 원료탱크(22)에 투입되는 단계(S120)와;

c) 상기 b)단계에서 원료탱크(22)에 투입된 졸 상태의 은나노 조성물(10)이 제어부(21)에서 미리 설정된 량만큼 원료탱크(22)와 연결된 여과및주입수단(27)에 의해 공급노즐(23)을 통하여 롤코팅장치(20)의 메탈릭롤러(24)에 공급되는 단계(S130)와;

d) 상기 c)단계에서 공급된 졸 상태의 은나노 조성물(10)이 메탈릭롤러(24)와 정밀롤러(25)에 의해 고르게 펼쳐져 정밀롤러(25)의 표면에 도포되는 단계(S140)와;

e) 상기 d)단계에서 정밀롤러(25)에 도포된 졸 상태의 은나노 조성물(10)이 세척된 유리(1) 표면에 150 ~ 200㎚ 두께로 고르게 코팅되는 단계(S150)와;

f) 상기 e)단계에서 졸 상태의 은나노 조성물(10)이 코팅된 유리(1)를 150 내지 250℃에서 2 내지 10분 동안 건조하여 졸 상태의 은나노 조성물(10)이 겔 상태의 무기질로 변화되면서 은 콜로이드 용액의 O 및 H가 실리카 용액의 Si 및 유리 표면의 Si와 Si-O-H로 공유결합되어 경화되는 단계(S160)와;

g) 상기 a)단계 이전에 상기 유리는 650 내지 750℃로 가열하고 압축된 냉각공기에 의해 급랭시켜 유리의 표면부를 압축 변형시키고 내부를 인장 변형시켜 강화처리되는 단계(S108);를 더 포함하고

i) 상기 g)단계 이전에 상기 유리(1)의 은나노 코팅될 측면에 실리카 소재의 잉크를 이용하여 문양을 표시하는 단계(S104)를 포함함으로써, g)단계에서 650 내지 750℃로 가열되는 동안 실리카 소재의 잉크가 유리(1) 표면에 융착되어 불투명형 문양이 인쇄되는 것을 특징으로 하는 은나노 코팅처리된 항균유리 제조공정.
유리를 재단하고 재단면을 연마 후 세척하는 공정으로 이루어지는 유리 제조공정에 있어서,

a) 55 내지 65 중량%의 에탄올과 0.5 내지 17 중량%의 실리카 졸 용액과 12 내지 20 중량%의 은 콜로이드 용액과 16 내지 32.5 중량%의 분산제를 혼합하여 졸 상태의 나노코팅용 은나노 조성물(10)을 형성하는 단계(S110)와;

b) 상기 a)단계에서 얻어진 졸 상태의 은나노 조성물(10)을 롤코팅장치(20)의 원료탱크(22)에 투입되는 단계(S120)와;

c) 상기 b)단계에서 원료탱크(22)에 투입된 졸 상태의 은나노 조성물(10)이 제어부(21)에서 미리 설정된 량만큼 원료탱크(22)와 연결된 여과및주입수단(27)에 의해 공급노즐(23)을 통하여 롤코팅장치(20)의 메탈릭롤러(24)에 공급되는 단계(S130)와;

d) 상기 c)단계에서 공급된 졸 상태의 은나노 조성물(10)이 메탈릭롤러(24)와 정밀롤러(25)에 의해 고르게 펼쳐져 정밀롤러(25)의 표면에 도포되는 단계(S140)와;

e) 상기 d)단계에서 정밀롤러(25)에 도포된 졸 상태의 은나노 조성물(10)이 세척된 유리(1) 표면에 150 ~ 200㎚ 두께로 고르게 코팅되는 단계(S150)와;

f) 상기 e)단계에서 졸 상태의 은나노 조성물(10)이 코팅된 유리(1)를 150 내지 250℃에서 2 내지 10분 동안 건조하여 졸 상태의 은나노 조성물(10)이 겔 상태의 무기질로 변화되면서 은 콜로이드 용액의 O 및 H가 실리카 용액의 Si 및 유리 표면의 Si와 Si-O-H로 공유결합되어 경화되는 단계(S160)와;

g) 상기 a)단계 이전에 상기 유리는 650 내지 750℃로 가열하고 압축된 냉각공기에 의해 급랭시켜 유리의 표면부를 압축 변형시키고 내부를 인장 변형시켜 강화처리되는 단계(S108);를 더 포함하고

j) 상기 g)단계 이전에 상기 은나노 코팅처리된 항균유리의 표면에 세라믹계열의 홀로그램 잉크를 이용하여 문양을 표시하는 단계(S105)를 포함함으로서, g)단계에서 650 내지 750℃로 가열되는 동안 세라믹계열의 홀로그램 잉크가 유리(1) 표면에 융착되어 홀로그램 문양이 인쇄되는 것을 특징으로 하는 은나노 코팅처리된 항균유리 제조공정.