KR101254039B1 - Nano particle having multi-layer core-shell of paint for cutting off heat lay - Google Patents
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Abstract
본 발명은 반사율 차이가 매우 큰 이종의 박막 소재가 중공(hollow)의 다층 코어 쉘 구조로 형성되는 나노 입자에 관한 것이다.
본 발명에 따르는 열선 차단용 다층 코어-쉘 구조를 갖는 나노 입자는,
코어; 및
상기 코어를 둘러싼 쉘 형태의 절연체 층을 포함하고,
상기 절연체 층은 제 1 절연체와 제 2 절연체가 교대로 적층되고, 상기 제 1 절연체의 굴절률은 상기 제 2 절연체의 굴절률보다 큰 것을 구성적 특징으로 한다,The present invention relates to nanoparticles in which a heterogeneous thin film material having a very large difference in reflectance is formed into a hollow multilayer core shell structure.
Nanoparticles having a multi-layer core-shell structure for heat ray blocking according to the present invention,
core; And
A shell-shaped insulator layer surrounding the core,
The insulator layer is characterized in that the first insulator and the second insulator are alternately stacked, the refractive index of the first insulator is larger than the refractive index of the second insulator,
Description
본 발명은 열선 차단 도료용 다층 코어-쉘 구조를 갖는 나노 입자에 관한 것으로, 구체적으로는 반사율 차이가 매우 큰 이종의 박막 소재가 중공(hollow)의 다층 코어 쉘 구조로 형성되는 나노 입자에 관한 것이다.
The present invention relates to a nanoparticle having a multi-layer core-shell structure for a heat shielding coating, and more particularly, to a nanoparticle in which a heterogeneous thin film material having a large difference in reflectance is formed into a hollow multi-layer core shell structure. .
열선 반사 도료는 태양광선의 50%를 차지하고 있는 적외선을 효과적으로 반사시켜 건축물의 내부 온도를 상승시키는 지붕이나 외벽의 온도 상승을 억제해 실내온도를 낮게 유지시켜주는 기능을 한다.Heat reflecting paint effectively reflects infrared rays, which occupy 50% of the sun's rays, and suppresses the temperature increase of roof or exterior wall which raises the internal temperature of the building.
열선 반사 도료는 기존의 단열도료와 구별되는 새로운 도료로서, 단열도료가 수동적인 "열 막음"의 역할을 했다면 열선 반사 도료는“열 반사"의 개념이 적용된 에너지 절감형 도료이다.
Hot-reflective paint is a new paint that distinguishes it from the existing heat-insulating paint. Heat-reflective paint is an energy-saving paint applied with the concept of “heat-reflective” if the heat-insulating paint served as a passive “heat shield”.
기 상용화된 열선 반사 도료들은 화학적인 방법으로 제조한 중공 실리카(hollow silica)를 도료에 첨가한 것으로, 일본의 경우 중공 실리카가 들어있는 도료를 아스팔트에 시공했을 경우 주간의 도로 표면 온도가 10℃ 가까이 낮아지는 효과과 있음을 입증하였으며, 이를 토대로 건물의 외벽이나 지붕의 도장에 사용하여 에너지 절감을 도모하고 있다.The commercially available heat-reflective paints are made of chemically prepared hollow silica (hollow silica) to the paint. In Japan, when the coating containing the hollow silica is applied to asphalt, the road surface temperature of the daytime near 10 ℃ It has been proved to have a lowering effect, and based on this, it is used for painting the exterior walls or roofs of buildings to promote energy savings.
한국 특허 제896429호에 개시된 차열성 도료 조성물은 결합제와 중공 미립자와 적외선 반사 유기 안료와 층분리 방지제와 경화제를 포함하여 구성된다. 도1은 구상의 실리카 중공 미립자를 나타낸 도면으로, 실리키 중공 미립자는 열반사성 및 단열성을 향상시킨다. 실리카 중공 미립자는 일차 입자를 갖는 실리카 졸이 기본 요소로서, 다공성의 정도 및 입도에 의해 여러 가지 성질을 나타내는데, 실록산 결합으로 인하여 탁월한 표면 강도를 가지고, 밀착 프라이머(primer)가 불필요하고, 우수한 침투력으로 콘크리트 표면에 요철을 유지시켜 미끄럼을 방지하고, 콘크리트 표면의 공극을 조밀하게 하여 오염물의 흡수를 억제하며, 탄산 가스나 수분의 침투를 억제하여 콘크리트의 중성화를 방지한다.The heat-shielding coating composition disclosed in Korean Patent No. 896429 comprises a binder, hollow fine particles, an infrared reflecting organic pigment, an anti-separation agent, and a curing agent. 1 is a view showing spherical silica hollow fine particles, wherein the silica hollow particles improve heat reflectivity and heat insulation. Silica hollow fine particles are a basic element of silica sol having primary particles and exhibit various properties by the degree of porosity and particle size. Maintains unevenness on the concrete surface to prevent slippage, densifies pores on the concrete surface to suppress the absorption of contaminants, and prevents neutralization of concrete by inhibiting the penetration of carbon dioxide or water.
이러한 구상의 중공 실리카는 실리카 내부에 입사된 빛이 중공 실리카 내부에서 산란하여 적외선이 반사되는 원리를 사용하는 것으로, 중공 실리카가 첨가된 열선 반사 도료들은 기존의 단열 도료를 대체해 점차 사용범위가 확대되고 있으나, 첨가되는 중공 실리카의 단일 구조로 인해 도료 이외의 용도로 사용할 수 없다는 문제점을 갖는다.
This spherical hollow silica uses the principle that the light incident on the inside of the silica is scattered inside the hollow silica and reflects infrared rays.The heat ray reflecting paint to which the hollow silica is added replaces the existing insulating paint and gradually expands its use range. However, due to the single structure of the hollow silica is added, there is a problem that can not be used for applications other than paint.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 중공의 코어 쉘 구조를 갖는 다층 박막의 나노 입자를 도료에 첨가하여 도료의 색상은 유지하면서 태양으로부터 유입되는 열선을 차단할 수 있도록 하는 열선 차단 도료용 다층 코어-쉘 구조를 갖는 나노 입자를 제공하는 것이다.
The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to add nanoparticles of a multi-layer thin film having a hollow core shell structure to the paint to block the heat rays flowing from the sun while maintaining the color of the paint. The present invention provides a nanoparticle having a multi-layer core-shell structure for a heat ray shielding coating.
본 발명의 목적은 중공의 코어 쉘 구조를 갖는 다층 박막의 나노 입자를 도료에 첨가하여 건축물 외장, 자동차, 항공기, 창호 등에 유입되는 열선을 차단할 수 있고, 투명성을 유지하는 열선 차단 도료용 다층 코어-쉘 구조를 갖는 나노 입자를 제공하는 것이다.
An object of the present invention is to add a multi-layered nanoparticles having a hollow core shell structure to the paint to block the heating wire flowing into building exteriors, automobiles, aircraft, windows, etc. It is to provide a nanoparticle having a shell structure.
본 발명에 따르는 열선 차단용 다층 코어-쉘 구조를 갖는 나노 입자는, Nanoparticles having a multi-layer core-shell structure for heat ray blocking according to the present invention,
코어; 및core; And
상기 코어를 둘러싼 쉘 형태의 절연체 층을 포함하고,A shell-shaped insulator layer surrounding the core,
상기 절연체 층은 제 1 절연체와 제 2 절연체가 교대로 적층되고, 상기 제 1 절연체의 굴절률은 상기 제 2 절연체의 굴절률보다 큰 것을 구성적 특징으로 한다.
The insulator layer is configured to alternately stack a first insulator and a second insulator, and the refractive index of the first insulator is larger than that of the second insulator.
본 발명에 따르는 열선 차단 도료용 다층 코어-쉘 구조를 갖는 나노 입자는 도료의 색상은 유지하면서 태양으로부터 유입되는 열선을 차단할 수 있다.
Nanoparticles having a multi-layer core-shell structure for a heat ray shielding paint according to the present invention can block the heat rays coming from the sun while maintaining the color of the paint.
본 발명에 따르는 열선 차단 도료용 다층 코어-쉘 구조를 갖는 나노 입자는 적외선 차단용 창호에 도포될 경우, 투명성이 유지되고, 실내로 유입 또는 실외로 유출되는 열 에너지를 효과적으로 차단할 수 있어 난방/냉방 에너지를 절약할 수 있다.
Nanoparticles having a multi-layer core-shell structure for a heat ray shielding paint according to the present invention, when applied to the window for infrared blocking, the transparency is maintained, can effectively block the heat energy flowing into or out of the room, heating / cooling You can save energy.
도1은 종래의 열선 반사 도료에 첨부되는 구상의 실리카 중공 미립자를 나타낸 도면이다.
도2는 코어 쉘 나노 입자의 기본 구조 및 코어 쉘 나노 입자로부터 코어 물질을 제거하여 중공의 코어 쉘 구조 나노 입자를 제조하는 과정을 나타내는 도면이다.
도3은 본 발명에 따르는 중공의 다층 코어 쉘 구조를 갖는 나노 입자의 반사율 차이에 따른 적외선 차단 원리를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도4는 본 발명에 따르는 중공의 다층 코어-쉘 구조를 갖는 나노 입자의 적외선 차단 효과를 나타내는 그래프이다.
도5는 본 발명에 따르는 중공의 다층 코어-쉘 구조를 갖는 나노 입자의 구조를 나타내는 예시적인 단면도이다.
도6은 본 발명에 따르는 중공의 다층 코어-쉘 구조를 갖는 나노 입자를 열선 차단 도료를 창호에 적용한 실험결과를 나타내는 그래프이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a view showing spherical silica hollow fine particles attached to a conventional heat ray reflective paint.
2 is a view showing a basic structure of the core shell nanoparticles and a process of manufacturing the hollow core shell structure nanoparticles by removing the core material from the core shell nanoparticles.
Figure 3 is a schematic diagram showing the principle of infrared blocking according to the difference in reflectance of nanoparticles having a hollow multilayer core shell structure according to the present invention.
4 is a graph showing the infrared ray blocking effect of nanoparticles having a hollow multilayer core-shell structure according to the present invention.
5 is an exemplary cross-sectional view showing the structure of a nanoparticle having a hollow multilayer core-shell structure according to the present invention.
Figure 6 is a graph showing the experimental results of applying a heat shielding paint to windows and windows nanoparticles having a hollow multi-layer core-shell structure according to the present invention.
본 발명에 따르는 열선 차단 도료용 다층 코어-쉘 구조를 갖는 나노 입자는 코어에 반사율 차이가 큰 이종의 박막 소재를 번갈아 코팅하여 다층의 코어 쉘 구조로 만든 후 코어 부분을 제거하여 중공의 다층 나노 입자로 제조하여 나노 입자에 유입되는 광 중 적외선을 차단하여, 유입되는 열 에너지를 효과적으로 차단할 수 있다.
Nano-particles having a multi-layer core-shell structure for the heat-shielding coating according to the present invention by coating a different type of thin film material having a large difference in reflectance on the core to make a multi-layer core shell structure and then removing the core portion of the hollow multi-layer nanoparticles It can be prepared by blocking the infrared rays of light flowing into the nanoparticles, it can effectively block the incoming heat energy.
도2는 코어 쉘 나노 입자의 기본 구조 및 코어 쉘 나노 입자로부터 코어 물질을 제거하여 중공의 코어 쉘 구조 나노 입자를 제조하는 과정을 나타내는 도면이다.
2 is a view showing a basic structure of the core shell nanoparticles and a process of manufacturing the hollow core shell structure nanoparticles by removing the core material from the core shell nanoparticles.
일반적으로, 코어 쉘 나노 입자는 중심에 존재하는 코어 물질을 쉘을 형성하는 물질이 둘러싼 구조로 이루어져 있는데, 각각의 코어와 쉘에 사용되는 물질에 따라 적어도 2가지 이상의 특성을 나타내는 복합 기능의 나노 입자를 제공할 수 있다. 코어 쉘 나노 입자로부터 코어에 사용된 물질만을 선택적으로 완전히 또는 부분적으로 제거하여 중공(hollow)의 나노 입자를 제조할 수 있다.
In general, the core shell nanoparticles are composed of a structure surrounding the core material existing in the center of the shell-forming material, each of the core and the composite nanoparticles having at least two characteristics depending on the material used in the shell Can be provided. Hollow nanoparticles can be prepared by selectively completely or partially removing only the material used for the core from the core shell nanoparticles.
도3은 본 발명에 따르는 중공의 다층 코어 쉘 구조를 갖는 나노 입자의 반사율 차이에 따른 적외선 차단 원리를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도4는 본 발명에 따르는 중공의 다층 코어-쉘 구조를 갖는 나노 입자의 적외선 차단 효과를 나타내는 그래프이다.
3 is a view schematically showing the principle of infrared blocking according to the difference in reflectance of nanoparticles having a hollow multilayer core shell structure according to the present invention, Figure 4 is a nanoparticle having a hollow multilayer core-shell structure according to the present invention Is a graph showing the effect of blocking infrared rays.
도4는 본 발명에 따르는 중공의 다층 코어-쉘 구조를 갖는 나노 입자의 적외선 차단 효과를 나타내는 그래프로서, 굴절률의 차이가 큰 절연체가 도3과 같이 4개층으로 구성될 경우, 절연체 층에 유입되는 광의 파장에 대한 투과도는 도시된 바와 같이 700 ~ 1200㎚의 적외선 영역 광의 투과율이 약 40%로 현저하게 감소한 것을 알 수 있다.
FIG. 4 is a graph showing the infrared ray blocking effect of nanoparticles having a hollow multilayer core-shell structure according to the present invention. When an insulator having a large difference in refractive index is composed of four layers as shown in FIG. 3, it is introduced into the insulator layer. As shown, the transmittance with respect to the wavelength of the light can be seen that the transmittance of the infrared region light of 700 ~ 1200nm is significantly reduced to about 40%.
도5는 본 발명에 따르는 중공의 다층 코어-쉘 구조를 갖는 나노 입자의 구조를 나타내는 예시적인 단면도이고, 도6은 본 발명에 따르는 중공의 다층 코어-쉘 구조를 갖는 나노 입자를 열선 차단 도료를 창호에 적용한 실험결과를 나타내는 그래프이다.
FIG. 5 is an exemplary cross-sectional view showing the structure of a nanoparticle having a hollow multilayer core-shell structure according to the present invention, and FIG. 6 is a heat shielding coating of nanoparticles having a hollow multilayer core-shell structure according to the present invention. This graph shows the experimental results applied to windows and doors.
일반적으로 사용되는 적외선 반사용 나노 물질은 태양광 중 적외선 영역의 광을 차단하는 특성을 갖는 나노 금속 산화물로 구성되는데, 대부분의 나노 금속 산화물은 금속 결합을 하기 때문에 분자간 간격이 일정한 규칙적인 구조를 가져 대부분 영역의 적외선을 차단할 수 있으므로 일반적인 나노 금속 산화물 모두가 사용가능하나, 본 발명에 있어서는 10 ~ 100nm 범위의 입자 크기를 갖는 산화 주석(Tin Oxide) 계열로서, ITO(Indium-Tin Oxide, 산화 인듐 주석), ATO(Antimony doped Tin Oxide, 안티몬 도핑 산화 주석), ITO+ATO, 및 IATO(Indium Antimony doped Tin Oxide, 주석 안티몬 도핑 산화인듐) 중 어느 하나 이상을 사용할 수 있다.
In general, the infrared reflecting nanomaterial is composed of nano metal oxides having the property of blocking the light in the infrared region of the sunlight. Most of the nano metal oxides have a regular structure with a constant intermolecular spacing because they bond metals. Since most of the nano metal oxides can be used because it can block the infrared rays of most areas, in the present invention as a tin oxide (Tin Oxide) series having a particle size in the range of 10 ~ 100nm, ITO (Indium-Tin Oxide, indium tin oxide) ), ATO (Antimony doped Tin Oxide), ITO + ATO, and IATO (Indium Antimony doped Tin Oxide, tin antimony doped indium oxide) can be used.
그밖에, 적외선 반사용 나노 물질로는 표1에 기재된 바와 같이, 상대적으로 높은 굴절률을 갖는 ZnO(Zinc Oxide, 산화아연), TiO2(Titanium Oxide, 이산화티타늄), Ta2O5(Tantalum pentoxide, 오산화탄탈륨)와, 상대적으로 낮은 굴절률을 갖는 Al2O3(Aluminum Oxide, 산화 알루미늄), SiO2(Silicon Dioxide, 이산화규소), SiN(Silicon Nitride, 질화규소) 중 어느 하나 이상을 사용하여, 필요에 따라 파장을 조정할 수 있다.In addition, as the nanomaterial for infrared reflection, as shown in Table 1, ZnO (Zinc Oxide), TiO 2 (Titanium Oxide) and Ta 2 O 5 (Tantalum pentoxide) have relatively high refractive indexes. Tantalum), Al 2 O 3 (Aluminum Oxide), SiO 2 (Silicon Dioxide) and SiN (Silicon Nitride) with relatively low refractive index, The wavelength can be adjusted.
본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따르는 열선 차단 도료용 다층 코어-쉘 구조를 갖는 나노 입자는 도5에 도시된 바와 같이, 적외선 반사용 나노 물질의 굴절률의 차이를 이용하여, 목표로 하는 투과율에 따라 복수 층으로 구성할 수 있다.
Nanoparticles having a multi-layer core-shell structure for a heat ray shielding coating according to a first preferred embodiment of the present invention, as shown in Figure 5, by using the difference in the refractive index of the infrared material for reflecting infrared rays, to a target transmittance Therefore, it can comprise in multiple layers.
코어의 외측에 2.0 내외의 상대적으로 높은 굴절률을 갖는 제 1 절연체와 1.5 내외의 상대적으로 낮은 굴절률을 갖는 제 2 절연체를 교대로 코팅하여 고굴절률의 절연층과 저굴절률의 절연층을 교대로 구성하되, 적층되는 고굴절률의 절연층 및 저굴절률의 절연층의 수는 목표로 하는 투과율에 따라 임의로 홀수개의 층으로 조정할 수 있는데, 코어의 외측에 코팅되는 절연체 층의 수가 증가할수록 적외선 차단 효율은 증가하나, 너무 많은 절연체 층의 수는 경제성 및 공정의 안정성 측면에서 문제가 되므로 가능한 최적의 다층 절연체 층 수로 원하는 적외선 반사효율 특성 확보를 위해 도6과 같이 최적화가 필요한데, 바람직하게는 고굴절률의 절연층과 저굴절률의 절연층의 수를 모두 포함하여 3개 층으로 구성한다.
On the outer side of the core, a first insulator having a relatively high refractive index of about 2.0 and a second insulator having a relatively low refractive index of about 1.5 are alternately coated to alternately form an insulation layer having a high refractive index and an insulation layer having a low refractive index. The number of high refractive index and low refractive index layers to be laminated can be arbitrarily adjusted to an odd number of layers according to the target transmittance. As the number of insulator layers coated on the outside of the core increases, the infrared blocking efficiency increases. Too many insulator layers are problematic in terms of economics and process stability. Therefore, the optimal number of multilayer insulator layers is required to optimize the infrared reflection efficiency as shown in FIG. 6. It consists of three layers including the number of the low refractive index insulating layers.
즉, 코어의 외측에 상대적으로 높은 굴절률(NH)의 제 1 절연체를 코팅한 후, 제 1 절연체 상부에 상대적으로 낮은 굴절률(NL)을 갖는 제 2 절연체를 코팅하고, 다시 제 2 절연체 상부에 제 1 절연체를 코팅한 후 코어를 제거하는 방식에 의해 중공의 다층 코어 쉘 구조를 갖는 나노 입자를 구성할 수 있다.
That is, after coating the first insulator having a relatively high refractive index N H on the outer side of the core, the second insulator having a relatively low refractive index N L is coated on the first insulator, and again the second insulator top. The nanoparticles having the hollow multilayer core shell structure can be formed by coating the first insulator in the manner of removing the core.
또한, 코어의 외측에 상대적으로 낮은 굴절률(NL)의 제 2 절연체를 코팅한 후, 제 2 절연체 상부에 상대적으로 높은 굴절률(NH)을 갖는 제 1 절연체를 코팅하고, 다시 제 1 절연체 상부에 제 2 절연체를 코팅한 후 코어를 제거하는 방식에 의해 중공의 다층 코어 쉘 구조를 갖는 나노 입자를 구성할 수 있다.
In addition, after coating a second insulator having a relatively low refractive index N L on the outside of the core, a first insulator having a relatively high refractive index N H is coated on the second insulator, and again the first insulator is The nanoparticles having the hollow multilayer core shell structure can be formed by coating the second insulator on the core and then removing the core.
바람직하게는, 고굴절률의 절연층을 구성하는 제 1 절연체로는 TiO2(Titanium Oxide, 이산화티타늄) 또는 ZrO2, Ta2O5, ZnO5, ITO, ATO, ITO+ATO, IATO 중 하나를 사용할 수 있고, 저굴절률의 절연층을 구성하는 제 2 절연체로는 SiO2(Silicon Dioxide, 이산화규소), Al2O3, SiN(Silicon Nitride, 질화규소) 중 하나를 사용할 수 있다.
Preferably, as the first insulator constituting the high refractive index insulating layer, one of TiO 2 (Titanium Oxide, Titanium Dioxide) or ZrO 2 , Ta 2 O 5 , ZnO 5 , ITO, ATO, ITO + ATO, IATO As the second insulator constituting the low refractive index insulating layer, one of SiO 2 (Silicon Dioxide, silicon dioxide), Al 2 O 3 , and SiN (Silicon Nitride, silicon nitride) may be used.
본 발명에 따라 제조되는 열선 차단 도료용 다층 코어-쉘 구조를 갖는 나노 입자의 직경은 코어의 외측에 코팅되는 절연체 층의 수에 따라 결정되지만, 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 절연체 층의 수를 3층으로 제조할 경우 수 ㎚ 내지 수십 ㎛ 의 직경을 갖는다.
The diameter of the nanoparticles having a multi-layer core-shell structure for a heat shielding paint prepared according to the present invention is determined by the number of insulator layers coated on the outside of the core, but according to a preferred embodiment of the present invention, When prepared in three layers has a diameter of several nm to several tens of micrometers.
본 발명에 따르는 열선 차단 도료용 중공의 다층 코어-쉘 구조를 갖는 나노 입자는 도6에 도시된 바와 같이, 3개의 절연층으로 구성될 경우, 800 ~ 1300nm 파장 대의 적외선을 약 60% 반사시키고, 5개의 절연층으로 구성될 경우, 약 80% 반사시키는 것을 알 수 있다.
Nanoparticles having a hollow multi-layer core-shell structure for a heat shielding coating according to the present invention, when composed of three insulating layers, as shown in Figure 6, reflects about 60% of infrared rays in the wavelength range of 800 ~ 1300nm, It can be seen that when composed of five insulating layers, it reflects about 80%.
본 발명에 따르는 열선 차단 도료용 중공의 다층 코어-쉘 구조를 갖는 나노 입자는 건식 방법(top down)과 습식 방법(bottom down)에 의해 제조될 수 있는데, 건식 방법은 분쇄하는 방식으로, 그 제조할 수 있는 나노 입자의 크기에 한계가 있다.Nanoparticles having a hollow, multi-layer core-shell structure for a heat shielding paint according to the present invention can be produced by a top down method and a wet down method, which is prepared by grinding. There is a limit to the size of nanoparticles that can be done.
습식 방법은 금속 나노 입자, 무기 산화물 나노 입자, 유기 고분자 나노 입자 및 불소 화합물 나노 입자 중에서 선택된 나노입자로 구성된 중공의 코어를 상대적으로 높은 굴절률의 제 1 절연체가 용해되어 있는 용액에 담가서 코팅한 후 상대적으로 낮은 굴절률의 제 2 절연체가 용해되어 있는 용액에 담가서 코팅한 후, 다시 이를 상대적으로 높은 굴절률의 제 1 절연체가 용해되어 있는 용액에 담가서 코팅하는 방법으로, 절연체가 용해되는 용매로는 물 또는 물과 알코올의 혼합 용매를 사용할 수 있다. 또한, 코어-쉘 나노 입자의 내부에 잔류하는 코어 나노 입자를 제거하는 공정과 각 절연체 층의 코팅 후 건조하는 과정도 포함된다.
The wet method involves coating a hollow core composed of nanoparticles selected from metal nanoparticles, inorganic oxide nanoparticles, organic polymer nanoparticles, and fluorine compound nanoparticles in a solution in which a relatively high refractive index first insulator is dissolved and then coated. By dipping into a solution in which the second insulator of low refractive index is dissolved and coating it, and then dipping and coating it in a solution in which the first insulator of relatively high refractive index is dissolved. Mixed solvents of alcohols with alcohols can be used. In addition, a process of removing the core nanoparticles remaining inside the core-shell nanoparticles and a process of drying after coating each insulator layer are also included.
마찬가지로, 중공의 코어를 상대적으로 낮은 굴절률의 제 2 절연체가 용해되어 있는 용액에 담가서 코팅한 후 상대적으로 높은 굴절률의 제 1 절연체가 용해되어 있는 용액에 담가서 코팅한 후, 다시 이를 상대적으로 낮은 굴절률의 제 2 절연체가 용해되어 있는 용액에 담가서 코팅하는 방법에 의해 제조할 수도 있다.
Similarly, the hollow core is immersed and coated in a solution in which a relatively low refractive index second insulator is dissolved, followed by coating in immersion in a solution in which a relatively high refractive index insulator is dissolved and then again coated with a relatively low refractive index. It can also manufacture by the method of immersing and coating in the solution which the 2nd insulator melt | dissolves.
전술한 바와 같이, 열선 차단 도료용 중공의 다층 코어-쉘 구조를 갖는 나노 입자는 코어에 반사율 차이가 큰 이종의 박막 소재를 번갈아 코팅하여 다층의 코어 쉘 구조로 만든 후 코어 부분을 제거하여 중공의 다층 나노 입자로 제조하여 나노 입자에 유입되는 광 중 적외선을 차단하여, 유입되는 열 에너지를 효과적으로 차단할 수 있으며, 화학적인 방법을 통해 다층 코어-쉘 구조를 갖는 나노 입자를 제조할 수 있기 때문에 대량 생산이 가능하고, 도료에 첨가하여 건축, 자동차, 창호 등에도 저렴하게 사용할 수 있다.
As described above, the nanoparticles having a hollow multilayer core-shell structure for a heat ray shielding coating are alternately coated with a heterogeneous thin film material having a large difference in reflectance on the core to form a multilayer core shell structure, and then the core part is removed to remove the hollow portion. It is made of multi-layered nanoparticles to block infrared rays from the light entering the nanoparticles, which effectively blocks the incoming heat energy, and it is possible to produce nanoparticles having a multi-layer core-shell structure by chemical methods. In addition to the paint, it can be used inexpensively for construction, automobiles, windows and the like.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사항을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이런 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
The above description is merely illustrative of the technical details of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains may various modifications and changes without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.
Claims (7)
상기 코어를 둘러싼 쉘 형태의 절연체 층을 포함하고,
상기 절연체 층은 제 1 절연체와 제 2 절연체가 교대로 적층되고, 상기 제 1 절연체의 굴절률은 상기 제 2 절연체의 굴절률보다 크고,
상기 절연체 층은 홀수의 복층으로 구성되는 것을 특징으로 하는
열선 차단용 다층 코어-쉘 구조를 갖는 나노 입자.
core; And
A shell-shaped insulator layer surrounding the core,
The insulator layer has a first insulator and a second insulator are alternately stacked, the refractive index of the first insulator is larger than the refractive index of the second insulator,
The insulator layer is characterized by consisting of an odd number of layers
Nanoparticles having a multi-layer core-shell structure for heat ray blocking.
상기 코어는 중공 형태를 갖는 것을 특징으로 하는
열선 차단용 다층 코어-쉘 구조를 갖는 나노 입자.
The method of claim 1,
The core is characterized in that it has a hollow form
Nanoparticles having a multi-layer core-shell structure for heat ray blocking.
상기 절연체 층은 적어도 3층 이상으로 구성되는 것을 특징으로 하는
열선 차단용 다층 코어-쉘 구조를 갖는 나노 입자.
The method of claim 1,
The insulator layer is characterized by consisting of at least three or more layers.
Nanoparticles having a multi-layer core-shell structure for heat ray blocking.
상기 제 1 절연체는 ITO, ATO, ITO+ATO, IATO, TiO2, Ta2O5, ZnO, ZrO2 중 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는
열선 차단용 다층 코어-쉘 구조를 갖는 나노 입자.
The method of claim 1,
The first insulator is composed of one of ITO, ATO, ITO + ATO, IATO, TiO 2 , Ta 2 O 5 , ZnO, ZrO 2
Nanoparticles having a multi-layer core-shell structure for heat ray blocking.
상기 제 2 절연체는 SiO2 또는 SiN, Al2O3 중 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는
열선 차단용 다층 코어-쉘 구조를 갖는 나노 입자.
The method of claim 1,
The second insulator is characterized in that composed of one of SiO 2 or SiN, Al 2 O 3
Nanoparticles having a multi-layer core-shell structure for heat ray blocking.
상기 나노 입자는 건식 방법 또는 습식 방법에 의해 제조될 수 있는 것을 특징으로 하는
열선 차단용 다층 코어-쉘 구조를 갖는 나노 입자.
The method of claim 1,
The nanoparticles can be produced by a dry method or a wet method, characterized in that
Nanoparticles having a multi-layer core-shell structure for heat ray blocking.
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Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19980703086A (en) * | 1996-01-18 | 1998-09-05 | 우메모토 타케시 | Plastic optical article with multilayer antireflection film |
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Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19980703086A (en) * | 1996-01-18 | 1998-09-05 | 우메모토 타케시 | Plastic optical article with multilayer antireflection film |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| J.PHYS.:CONDENS.MATTER,2004 * |
| KOREAN INDUSTRIAL CHEMISTRY NEWS,2009 * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107189583A (en) * | 2017-06-23 | 2017-09-22 | 广州特种承压设备检测研究院 | A kind of nanometer heat isolation paint |
| CN107267000A (en) * | 2017-06-23 | 2017-10-20 | 广州特种承压设备检测研究院 | A kind of nanometer heat isolation paint preparation method |
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