KR101665379B1

KR101665379B1 - 나노와이어를 이용한 투명 열차단 코팅액 조성물, 그 제조방법, 상기 조성물을 이용하여 제조된 투명 열차단 필름 및 투명 열차단 유리

Info

Publication number: KR101665379B1
Application number: KR1020140160597A
Authority: KR
Inventors: 김지웅; 황지영; 김남훈
Original assignee: 주식회사 앰트
Priority date: 2014-11-18
Filing date: 2014-11-18
Publication date: 2016-10-12
Also published as: KR20160059139A

Abstract

본 발명은, 직경이 1∼200nm 범위이고 종횡비가 10∼2,000인 텅스텐 브론즈 화합물 나노와이어를 포함하는 제1 열차단 물질과, 평균 입경이 1∼200nm 범위인 V₂O₅를 포함하는 제2 열차단 물질과, 상기 제1 열차단 물질 및 상기 제2 열차단 물질의 전체 함량 100중량부에 대하여 바인더 20∼800중량부와, 상기 제1 열차단 물질 및 상기 제2 열차단 물질의 전체 함량 100중량부에 대하여 용매 100∼1,000중량부를 포함하는 투명 열차단 코팅액 조성물, 그 제조방법, 상기 조성물을 이용하여 제조된 투명 열차단 필름 및 투명 열차단 유리에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 도와 같은 기계적 물성이 우수하고, 넓은 영역의 근적외선에 대한 차단율이 우수하면서도 가시광선 투과율이 뛰어나며, 코팅도막의 내광성과 내열성이 우수한 열차단 코팅액 조성물을 얻을 수가 있다.

Description

나노와이어를 이용한 투명 열차단 코팅액 조성물, 그 제조방법, 상기 조성물을 이용하여 제조된 투명 열차단 필름 및 투명 열차단 유리{Transparent coating composition for shielding infrared ray using nanowires, manufacturing method of the composition, infrared ray shielding film and glass using the composition}

본 발명은 나노와이어를 이용한 투명 열차단 코팅액 조성물, 그 제조방법, 상기 조성물을 이용하여 제조된 투명 열차단 필름 및 투명 열차단 유리에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 종횡비가 큰 텅스텐 브론즈 화합물 나노와이어를 이용함으로써 경도와 같은 기계적 물성이 우수하고, 넓은 영역의 근적외선에 대한 차단율이 우수하면서도 가시광선 투과율이 뛰어나며, 코팅도막의 내광성과 내열성이 우수한 열차단 코팅액 조성물, 그 제조방법, 자동차용 윈도우 필름, 건축용 윈도우 필름 등으로 활용되어 유리 표면에 설치되어 적용될 수 있는 투명 열차단 필름 및 투명 열차단 유리에 관한 것이다.

지구온난화가 급속히 진행되면서 여름철 기온의 상승으로 인한 오존층 파괴로 자외선 유입이 심각한 문제로 인식되고 있다. 유리 창호 면적이 현격히 늘어나면서 여름철 복사열을 통한 실내온도 상승 및 위치에 따른 실내온도 불균형, 그리고 겨울철 난방 효율저하 등의 문제점이 꾸준히 발생하고 있다. 또한, 햇빛 유입에 대응한 차양장치(블라인드, 버티컬, 커텐 등)로 조망권의 침해와 흉한 외관, 유해한 자외선에 대한 무방비 상태의 노출, 유리 파손 시 비산 등에 따른 2차 피해발생이 빈번할 뿐만 아니라, 유리창을 통한 에너지 손실이 60% 이상을 상회하고 있다. 프레온가스, 이산화탄소를 줄이기 위해 전 세계가 각종 환경규제는 물론 에너지 절약의 중요성이 부각되면서 건축물도 한층 더 높은 수준의 에너지 절감 방안 강구가 필요한 실정이다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 건축용 윈도우 필름의 시장은 커지고 있으며, 에너지절약형 고기능성 열차단 필름 위주의 시장으로 발전하고 있다.

열차단 필름의 주 원료로서 기존에 주로 사용되어 왔던 염료(dye) 및 유기 첨가제는 내후성이 낮고, 적외선의 차폐가 분자의 진동 운동에 기인하는 흡수에 의하기 때문에 재차 열에너지로서 열복사를 일으키는 문제와 흡수 파장 영역이 좁다는 본질적인 결점을 갖고 있다.

이를 해결하기 위한 한 수단으로서, 가시광선을 충분히 투과시키면서 열선(적외선)을 차폐해서 투명도를 유지하고 동시에 실내의 온도 상승을 억제하는 열선 차폐기능을 부여하는 수단이 강구되어 왔으며, 예를 들면, 투명 기재의 표면에 알루미늄, 은, 금 등의 금속 박막을 스퍼터링이나 증착에 의해 형성해서 이루어진 열선반사필름을 창에 부착하는 방법 등이 있다. 그러나, 금속의 스퍼터링 박막이나 증착막은 적외선 차폐 성능에 대해서는 우수하지만 가시광선 투과성이 열악하고, 따라서 유리창에 접합하여 이용하는 경우 창의 가시광선 투과율이 낮아질 뿐만 아니라 금속에 의한 광택반사도 있으므로 외관상 바람직하지 않고, 또한 제조비용이 고가로 되는 것을 피할 수 없으며, 또한 전파특성에 지장을 초래할 우려가 있는 등의 결점이 있다.

윈도우 필름은 PDP(plasma display panel)나 LCD(liquid crystal display) 같은 디스플레이 제품에서처럼 밀폐된 내부가 아니라 개방된 외부에서 사용되므로 경제성을 획득하기 위해서는 내구성의 확보를 위하여 내광성과 내열성의 개선은 매우 중요하다.

대한민국 특허등록 제10-0791931호(특허출원번호 10-2006-0085529)에는 디이모늄염 및 이를 포함하는 근적외선 흡수필름에 대하여 게재되어 있다. 이 발명은 PDP, 자동차 유리, 건재 유리 등의 근적외선 차단을 위해 인체에 무해하고, 근적외선 영역의 흡광이 우수한 디이모늄염을 이용하여 근적외선 흡수필름을 제조하는 것을 특징으로 한다. 그러나, 적외선 차단물질로 디이모늄염계 염료를 사용하였고, 이로 인해 장기적으로 내구성이 취약할 수 있는 단점이 있을 수 있다.

대한민국 특허등록 제10-0966125호(특허출원번호 10-2010-0018590)에는 태양열차단 코팅액과 이를 이용한 태양열차단 코팅 유리에 대하여 게재되어 있다. 이 발명은 태양열 차단을 위한 태양열차단 코팅액 및 이를 이용하여 유리에 직접 코팅하는 것을 특징으로 하는 태양열차단 코팅유리에 관한 것으로써, 졸-겔 유무기 복합 바인더액, 나노 금속산화물의 잉크를 혼합한 태양 열차단 코팅액을 제조하고 이를 이용하여 태양열차단 코팅 유리를 제조하는 것을 특징으로 한다. 그러나, 적외선 차단물질로 SnO₂(Tin Oxide), ITO(Indium Tin Oxide), ATO(Antimony Tin Oxide), Al₂O₃(Aluminium Oxide), ZnO(Zinc Oxide), TiO₂(Titanium Oxide) 등 고가이거나 적외선 차폐율이 낮은 원료를 사용하고, 바인더는 열경화성 졸-겔 유무기 복합 바인더를 사용하여 유리 기재에만 도포가 가능하여 PET와 같이 열에 취약하고 유연한 기재에는 적용하지 못하는 단점이 있을 수 있다.

대한민국 특허등록 제10-0791931호 대한민국 특허등록 제10-0966125호

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 종횡비가 큰 텅스텐 브론즈 화합물 나노와이어를 이용함으로써 경도와 같은 기계적 물성이 우수하고, 넓은 영역의 근적외선에 대한 차단율이 우수하면서도 가시광선 투과율이 뛰어나며, 코팅도막의 내광성과 내열성이 우수한 열차단 코팅액 조성물, 그 제조방법, 상기 조성물을 이용하여 제조된 투명 열차단 필름 및 투명 열차단 유리를 제공함에 있다.

본 발명은, 직경이 1∼200nm 범위이고 종횡비가 10∼2,000인 텅스텐 브론즈 화합물 나노와이어를 포함하는 제1 열차단 물질과, 평균 입경이 1∼200nm 범위인 V₂O₅를 포함하는 제2 열차단 물질과, 상기 제1 열차단 물질 및 상기 제2 열차단 물질의 전체 함량 100중량부에 대하여 바인더 20∼800중량부와, 상기 제1 열차단 물질 및 상기 제2 열차단 물질의 전체 함량 100중량부에 대하여 용매 100∼1,000중량부를 포함하며, 상기 제1 열차단 물질과 상기 제2 열차단 물질은 1:0.1∼5의 중량비로 함유되고, 상기 텅스텐 브론즈 화합물 나노와이어는 페로브스카이트 구조로서 A_xBO₃의 화학식으로 표현되며, 상기 A는 Li, Rb, Cs, Be, Mg 및 Ra 중에서 선택된 1종 이상의 원소를 포함하고, 상기 B는 W(텅스텐) 원소를 포함하며, 상기 O는 산소이고, 상기 x는 0.1≤x＜1.0 범위의 값을 갖는 것을 특징으로 하는 투명 열차단 코팅액 조성물을 제공한다.

상기 투명 열차단 코팅액 조성물은 상기 제1 열차단 물질 및 상기 제2 열차단 물질의 전체 함량 100중량부에 대하여 자외선 차단을 위한 하이드록시페닐-벤조트리아졸(hydroxyphenyl-benzotriazole) 및 하이드록시-페닐-트리아진 유도체(hydroxy-phenyl-triazine derivative) 중에서 선택된 1종 이상의 물질 0.01∼10중량부를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명은, (a) 텅스텐 전구체, Li, Rb, Cs, Be, Mg 및 Ra 중에서 선택된 1종 이상의 원소를 포함하는 금속 전구체, 고분자 및 용제를 혼합하여 혼합 용액을 형성하고, 상기 혼합 용액을 전계방사하여 복합나노섬유를 형성하는 단계와, (b) 상기 복합나노섬유를 환원 분위기에서 소성하여 직경이 1∼200nm 범위이고 종횡비가 10∼2,000인 텅스텐 브론즈 화합물 나노와이어를 형성하는 단계와, (c) 직경이 1∼200nm 범위이고 종횡비가 10∼2,000인 텅스텐 브론즈 화합물 나노와이어를 포함하는 제1 열차단 물질과 용매를 혼합하여 제1 열차단 물질이 용매에 분산된 졸을 형성하는 단계와, (d) 평균 입경이 1∼200nm 범위인 V₂O₅를 포함하는 제2 열차단 물질이 용매에 분산된 졸을 준비하는 단계 및 (e) 상기 제1 열차단 물질과 상기 제2 열차단 물질이 1:0.1∼5의 중량비로 함유되게 상기 제1 열차단 물질이 분산된 졸과 상기 제2 열차단 물질이 분산된 졸을 혼합하고, 바인더를 혼합하여 투명 열차단 코팅액 조성물을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 바인더는 상기 제1 열차단 물질 및 상기 제2 열차단 물질의 전체 함량 100중량부에 대하여 20∼800중량부를 이루게 하고, 투명 열차단 코팅액 조성물에서 용매의 전체 함량은 상기 제1 열차단 물질 및 상기 제2 열차단 물질의 전체 함량 100중량부에 대하여 100∼1,000중량부를 이루게 하며, 상기 텅스텐 브론즈 화합물은 페로브스카이트 구조로서 A_xBO₃의 화학식으로 표현되며, 상기 A는 Li, Rb, Cs, Be, Mg 및 Ra 중에서 선택된 1종 이상의 원소를 포함하고, 상기 B는 W(텅스텐) 원소를 포함하며, 상기 O는 산소이고, 상기 x는 0.1≤x＜1.0 범위의 값을 갖는 것을 특징으로 하는 투명 열차단 코팅액 조성물의 제조방법을 제공한다.

상기 (e) 단계에서 상기 제1 열차단 물질 및 상기 제2 열차단 물질의 전체 함량 100중량부에 대하여 자외선 차단을 위한 하이드록시페닐-벤조트리아졸(hydroxyphenyl-benzotriazole) 및 하이드록시-페닐-트리아진 유도체(hydroxy-phenyl-triazine derivative) 중에서 선택된 1종 이상의 물질 0.01∼10중량부를 더 혼합할 수 있다.

상기 텅스텐 전구체는 텅스텐산, 염화텅스텐, 암모늄메타텅스테이스, 암모늄파라텅스테이트 및 소듐텅스테이트 중에서 선택된 1종 이상의 물질을 포함할 수 있다.

상기 금속 전구체는 Li, Rb, Cs, Be, Mg 및 Ra 중에서 선택된 1종 이상의 금속을 포함하는 질산염, 염화물, 수산화물, 황산염, 아세트산염 및 탄산염 중에서 선택된 1종 이상의 금속염일 수 있다.

상기 고분자는 폴리비닐피롤리돈(PVP), 폴리에틸렌옥사이드(PEO), 폴리비닐알코올(PVA), 폴리비닐아세테이트(PVAc), 폴리젖산(PLA), 폴리아미드(PA), 폴리에스테르(PE) 및 폴리프로필렌(PP) 중에서 선택된 1종 이상의 물질을 포함할 수 있다.

상기 혼합 용액의 점도는 20∼2,000 cPs 범위로 조절하는 것이 바람직하다.

상기 (c) 단계에서의 혼합은 볼 밀링기에서 수행되고, 0.01㎜∼20㎜의 볼을 사용하여 50∼1000rpm의 회전속도로 볼 밀링에 의해 혼합이 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은, 직경이 1∼200nm 범위이고 종횡비가 10∼2,000인 텅스텐 브론즈 화합물 나노와이어를 포함하는 제1 열차단 물질과, 평균 입경이 1∼200nm 범위인 V₂O₅를 포함하는 제2 열차단 물질과, 상기 제1 열차단 물질 및 상기 제2 열차단 물질의 전체 함량 100중량부에 대하여 바인더 20∼800중량부와, 상기 제1 열차단 물질 및 상기 제2 열차단 물질의 전체 함량 100중량부에 대하여 용매 100∼1,000중량부를 포함하며, 상기 제1 열차단 물질과 상기 제2 열차단 물질은 1:0.1∼5의 중량비로 함유되고, 상기 텅스텐 브론즈 화합물 나노와이어는 페로브스카이트 구조로서 A_xBO₃의 화학식으로 표현되며, 상기 A는 Li, Rb, Cs, Be, Mg 및 Ra 중에서 선택된 1종 이상의 원소를 포함하고, 상기 B는 W(텅스텐) 원소를 포함하며, 상기 O는 산소이고, 상기 x는 0.1≤x＜1.0 범위의 값을 갖는 투명 열차단 코팅액 조성물이, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름 또는 폴리프로필렌 필름에 도포되어 경화된 투명 열차단 필름을 제공한다.

또한, 본 발명은, 직경이 1∼200nm 범위이고 종횡비가 10∼2,000인 텅스텐 브론즈 화합물 나노와이어를 포함하는 제1 열차단 물질과, 평균 입경이 1∼200nm 범위인 V₂O₅를 포함하는 제2 열차단 물질과, 상기 제1 열차단 물질 및 상기 제2 열차단 물질의 전체 함량 100중량부에 대하여 바인더 20∼800중량부와, 상기 제1 열차단 물질 및 상기 제2 열차단 물질의 전체 함량 100중량부에 대하여 용매 100∼1,000중량부를 포함하며, 상기 제1 열차단 물질과 상기 제2 열차단 물질은 1:0.1∼5의 중량비로 함유되고, 상기 텅스텐 브론즈 화합물 나노와이어는 페로브스카이트 구조로서 A_xBO₃의 화학식으로 표현되며, 상기 A는 Li, Rb, Cs, Be, Mg 및 Ra 중에서 선택된 1종 이상의 원소를 포함하고, 상기 B는 W(텅스텐) 원소를 포함하며, 상기 O는 산소이고, 상기 x는 0.1≤x＜1.0 범위의 값을 갖는 투명 열차단 코팅액 조성물이, 유리에 도포되어 경화된 투명 열차단 유리를 제공한다.

본 발명의 투명 열차단 코팅액 조성물은 종횡비가 큰 텅스텐 브론즈 화합물 나노와이어를 이용함으로써 경도와 같은 기계적 물성이 우수하고, 넓은 영역의 적외선에 대한 차단율이 우수하면서도 가시광선 투과율이 우수하며, 코팅도막의 내광성과 내열성이 우수하고 내구성도 뛰어나므로, 자동차용 윈도우 필름, 건축용 유리창 등에 적용하여 고품질의 투명 열차단 필름이나 투명 열차단 유리를 제공할 수 있다. 나노와이어를 이용한 본 발명의 열차단 코팅액 조성물은 우수한 적외선 차단율을 가지면서 코팅 후 경도가 우수한 특성을 지닌다.

본 발명의 투명 열차단 코팅액 조성물을 이용하여 제조된 투명 열차단 필름과 투명 열차단 유리는 넓은 영역의 적외선에 대한 차단율이 우수하면서도 가시광선 투과율이 우수하고 내광성, 내열성 및 내구성이 우수하다. 간단한 공정 방식으로 경제적으로 대량 생산이 가능한 투명 열차단 필름 및 투명 열차단 유리를 얻을 수가 있다.

도 1은 실험예 1에 따라 제조된 텅스텐 브론즈 화합물 나노와이어(제1 열차단 물질)의 주사전자현미경(scanning electron microscope; SEM) 이미지이다.
도 2는 실험예 1에 따라 제조된 텅스텐 브론즈 화합물 나노와이어(제1 열차단 물질)의 EDS(energy dispersive spectroscopy) 분석 결과이다.
도 3은 실험예 1에 따라 제조된 텅스텐 브론즈 화합물 나노와이어(제1 열차단 물질)의 X-선회절(X-ray diffraction; XRD)분석 결과이다.
도 4는 실험예 3에 따라 제조된 필름의 UV-VIS(Visible)-NIR(Near Infrared Ray) 영역의 투과스펙트럼이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 그러나, 이하의 실시예는 이 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 본 발명이 충분히 이해되도록 제공되는 것으로서 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 기술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다.

이하에서, 나노라 함은 나노미터(nm) 단위의 크기로서 1∼1,000nm의 크기를 의미하는 겄으로 사용하고, 나노와이어(nanowire)라 함은 1∼1,000nm 크기의 직경을 갖는 와이어를 의미하는 것으로 사용하며, 나노입자라 함은 1∼1,000nm 크기의 입경을 갖는 입자를 의미하는 것으로 사용한다.

물질의 크기를 나노미터 단위로 제어하게 되면 원재료에서 볼 수 없는 새로운 물리ㆍ화학적 성질이 나타나기 때문에 원자와 분자 단위로 물질을 제어하는 나노기술은 최근에 큰 주목을 받고 있으며, 나노와이어, 나노벨트, 나노막대, 나노튜브, 나노섬유 등은 크기 효과(size confinement)와 1차원성으로 인해 독특한 전자기적, 광학적, 기계적, 열적 특성을 나타내기 때문에 전계효과트랜지스터, 발광소자, 센서, 태양전지 등과 같은 다양한 소자의 기초 물질이 되고 있다. 응용기술의 개발을 위해서는 1차원 나노재료를 이용한 소자의 여러 가지 고기능을 이해하는 것이 매우 중요하며, 지난 수년간 나노재료의 합성에 대한 연구와 소자 응용을 위한 연구가 활발히 진행되어 왔다.

1차원 나노 구조체를 합성시키는 방법으로는 나노 구조의 제어를 이용한 템플레이트법, 자기 조립성을 이용한 방법, 리소그래피(lithography), 금속 촉매를 이용한 기상합성법, 액상반응법 등이 있다

나노 구조의 제어를 이용한 템플레이트 방법은 나노다공성막을 템플레이트로 사용하여 1차원 금속 나노구조체를 합성할 수 있지만, 그 형태가 템플레이트의 형상에 의해 매우 제한되므로, 매우 큰 종횡비의 나노구조체를 얻는 것이 불가능하다. 리소그래피 기술은 기판 위에 다양한 형태의 복잡한 패턴이 가능하나, 선폭이 좁은 1차원 나노구조체를 만들기 위해서는 느리고 연속적인 공정이 필요하며, 패턴 사이의 균일도 문제를 야기할 수 있다. 자기 조립성을 이용한 방법은 공정이 간단하고, 특별히 고가의 장비가 필요하지 않으며, 기존 리소그래피 공정으로 수행하기 어려운 나노급의 패터닝이 간단하다는 장점이 있으나, 결함 조절과 원하는 모양의 패턴을 자유롭게 조절하기 힘들다. 금속 촉매를 이용한 기상합성법은 단결정 나노입자의 합성이 가능하나, 이를 위한 적절한 촉매 사용이 어렵고 특정 위치에 핵 생성과 성장이 일어나도록 제어하는 것에 어려움이 있다. 따라서, 상술한 방법 모두 1차원 나노구조체로 제조할 수는 있지만, 매우 큰 종횡비의 나노 소재로 제조하는 것은 불가능하다.

한편, 전계방사법(Electrospinning법)은 전기적으로 하전된 고분자 용액이나 용융물의 젯(jet)을 통해 수 나노(㎚) ∼ 수 마이크로(㎛) 스케일의 직경을 갖는 연속상의 나노와이어나 나노섬유를 제조할 수 있는 공정이다. 이러한 전계방사 기술은 ⅰ) 용매에 용해나 혼합이 가능한 모든 고분자 재료를 사용하여 나노와이어를 쉽게 제조할 수 있고, ⅱ) 기존에 알려진 자기조립(self assembly), 상분리 (phase separation), 주형합성(template synthesis) 등의 방법들에 비해 비교적 간단한 구조와 저가의 장비를 이용하며, ⅲ) 형상, 비표면적, 공극률 및 구조/크기의 조절이 용이하여 태양전지, 디스플레이, 바이오 등 다양한 응용 분야에 연구가 진행되고 있다. 그러나, 분자수준의 이해와 공정 및 기술적 인자들을 고려해야 하는 다소 복잡한 기술이고, 무기 나노와이어 합성에 있어서는 전계방사된 나노와이어 중합체 및 염을 제거하기 위해서 고온(>500℃)에서 열처리하는 것이 필수적이며, 비교적 고온에서의 중합체 제거 과정 동안 재료의 휘발성으로 인하여 합성조건의 확보가 매우 어려울 뿐만 아니라 수율을 개선하여 대량의 양산성 있는 투명 열차단 필름 및 투명 열차단 유리용 소재 제조에 적용하기는 쉽지 않다.

이에 본 발명자들은 나노 구조 형태의 투명 열차단 필름 및 투명 열차단 유리용 소재를 합성하는 방법에 대해 연구하던 중, 전계방사법을 통해 경도와 같은 기계적 물성이 우수하고 열차단 효과가 우수한 매우 큰 종횡비의 열차단 나노와이어를 대량으로 용이하게 합성할 수 있음에 이르렀고, 이를 이용하여 경도와 같은 기계적 물성이 우수하고, 넓은 영역의 근적외선에 대한 차단율이 우수하면서도 가시광선 투과율이 뛰어나며, 코팅도막의 내광성과 내열성이 우수한 열차단 코팅액 조성물과 그 제조방법, 자동차용 윈도우 필름, 건축용 윈도우 필름 등으로 활용되어 유리 표면에 설치되어 적용될 수 있는 투명 열차단 필름 및 투명 열차단 유리를 얻을 수 있음을 확인하였다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 투명 열차단 코팅액 조성물은, 직경이 1∼200nm 범위이고 종횡비가 10∼2,000인 텅스텐 브론즈 화합물 나노와이어를 포함하는 제1 열차단 물질과, 평균 입경이 1∼200nm 범위인 V₂O₅를 포함하는 제2 열차단 물질과, 상기 제1 열차단 물질 및 상기 제2 열차단 물질의 전체 함량 100중량부에 대하여 바인더 20∼800중량부와, 상기 제1 열차단 물질 및 상기 제2 열차단 물질의 전체 함량 100중량부에 대하여 용매 100∼1,000중량부를 포함하며, 상기 제1 열차단 물질과 상기 제2 열차단 물질은 1:0.1∼5의 중량비로 함유되고, 상기 텅스텐 브론즈 화합물 나노와이어는 페로브스카이트 구조로서 A_xBO₃의 화학식으로 표현되며, 상기 A는 Li, Rb, Cs, Be, Mg 및 Ra 중에서 선택된 1종 이상의 원소를 포함하고, 상기 B는 W(텅스텐) 원소를 포함하며, 상기 O는 산소이고, 상기 x는 0.1≤x＜1.0 범위의 값을 갖는다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 투명 열차단 코팅액 조성물의 제조방법은, (a) 텅스텐 전구체, Li, Rb, Cs, Be, Mg 및 Ra 중에서 선택된 1종 이상의 원소를 포함하는 금속 전구체, 고분자 및 용제를 혼합하여 혼합 용액을 형성하고, 상기 혼합 용액을 전계방사하여 복합나노섬유를 형성하는 단계와, (b) 상기 복합나노섬유를 환원 분위기에서 소성하여 직경이 1∼200nm 범위이고 종횡비가 10∼2,000인 텅스텐 브론즈 화합물 나노와이어를 형성하는 단계와, (c) 직경이 1∼200nm 범위이고 종횡비가 10∼2,000인 텅스텐 브론즈 화합물 나노와이어를 포함하는 제1 열차단 물질과 용매를 혼합하여 제1 열차단 물질이 용매에 분산된 졸을 형성하는 단계와, (d) 평균 입경이 1∼200nm 범위인 V₂O₅를 포함하는 제2 열차단 물질이 용매에 분산된 졸을 준비하는 단계 및 (e) 상기 제1 열차단 물질과 상기 제2 열차단 물질이 1:0.1∼5의 중량비로 함유되게 상기 제1 열차단 물질이 분산된 졸과 상기 제2 열차단 물질이 분산된 졸을 혼합하고, 바인더를 혼합하여 투명 열차단 코팅액 조성물을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 바인더는 상기 제1 열차단 물질 및 상기 제2 열차단 물질의 전체 함량 100중량부에 대하여 20∼800중량부를 이루게 하고, 투명 열차단 코팅액 조성물에서 용매의 전체 함량은 상기 제1 열차단 물질 및 상기 제2 열차단 물질의 전체 함량 100중량부에 대하여 100∼1,000중량부를 이루게 하며, 상기 텅스텐 브론즈 화합물은 페로브스카이트 구조로서 A_xBO₃의 화학식으로 표현되며, 상기 A는 Li, Rb, Cs, Be, Mg 및 Ra 중에서 선택된 1종 이상의 원소를 포함하고, 상기 B는 W(텅스텐) 원소를 포함하며, 상기 O는 산소이고, 상기 x는 0.1≤x＜1.0 범위의 값을 갖는다.

본 발명의 바람직한 실험예에 따른 투명 열차단 필름은, 상기 투명 열차단 코팅액 조성물이 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름 또는 폴리프로필렌 필름에 도포되어 경화된 것이다.

본 발명의 바람직한 실험예에 따른 투명 열차단 유리는, 상기 투명 열차단 코팅액 조성물이 유리에 도포되어 경화된 것이다.

이하에서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 투명 열차단 코팅액 조성물, 그 제조방법 및 상기 조성물을 이용하여 제조된 투명 열차단 필름 및 투명 열차단 유리에 대하여 더욱 구체적으로 설명한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 투명 열차단 코팅액 조성물은, 직경이 1∼200nm 범위이고 종횡비가 10∼2,000인 텅스텐 브론즈 화합물 나노와이어를 포함하는 제1 열차단 물질과, 평균 입경이 1∼200nm 범위인 V₂O₅를 포함하는 제2 열차단 물질과, 상기 제1 열차단 물질 및 상기 제2 열차단 물질의 전체 함량 100중량부에 대하여 바인더 20∼800중량부와, 상기 제1 열차단 물질 및 상기 제2 열차단 물질의 전체 함량 100중량부에 대하여 용매 100∼1,000중량부를 포함한다.

제1 열차단 물질은 텅스텐 브론즈 화합물 나노와이어를 포함한다. 텅스텐 브론즈 화합물 나노와이어는 결정학적으로 페로브스카이트(Perovskite) 구조로서 A_xBO₃의 화학식으로 표현되며, 상기 A는 Li, Rb, Cs, Be, Mg 및 Ra 중에서 선택된 1종 이상의 원소를 포함하고, 상기 B는 W(텅스텐) 원소를 포함하며, 상기 O는 산소이며, 상기 x는 0.1≤x＜1.0 범위의 값을 갖는다.

텅스테이트(WO₃)는 기본 구조가 3산화텅스텐으로 구성된 넓은 밴드갭(wide band gap)의 산화물로 가시광선(가시광 영역의 빛)의 흡수가 거의 없고, 구조 중에 자유전자가 존재하지 않아서 전기전도성도 미미한 것으로 알려져 있다. 그러나, 텅스테이트(WO₃)에 Li, Rb, Cs, Be, Mg 및 Ra 중에서 선택된 1종 이상의 원소를 첨가하여 페로브스카이트 구조(A_xBO₃)를 가지게 되면 전도도가 증가하고 적외선 영역의 열선 흡수가 증가된다. 본 발명에 대한 실험 결과를 통하여 원소의 종류에 따라 다소 차이가 있으나, 첨가되는 원소의 비율(함량)이 화학양론값에 다소 모자랄 경우에 이로 인해 발생될 수 있는 자유전자의 효과에 기인하는 것으로 판단되는 전자전도도의 활성이 높아지고, 이에 따라 전기저항값이 낮아지며, 적외선의 차단효과도 증대함을 알 수 있었다.

상기 텅스텐 브론즈 화합물 나노와이어는 직경이 1∼200nm 범위이고 종횡비가 10∼2,000 범위인 나노와이어이다. 이러한 텅스텐 브론즈 화합물 나노와이어는 전계방사법으로 합성할 수 있으며, 합성에 따른 물성평가 및 최적 합성 수율의 공정조건 확보가 매우 중요하다. 이러한 공정조건의 확보는 실험계획법에 의하여 수립된 실험을 통하여, 환원열처리 조건에 따른 X-선회절(X-ray diffraction; XRD) 분석을 통한 결정구조, 주사전자현미경(scanning electron microscope; SEM), 투과전자현미경(transmission electron microscope; TEM)을 통한 형상 등의 물성평가를 행하고, 얻어진 최종 나노와이어에 대해 출발원료에 따른 X-선형광(X-ray fluorescence; XRF), EDS(energy dispersive spectroscopy) 등의 조성 및 형상에 따른 광학특성 평가를 행함으로써 결정할 수 있다.

전계방사법으로 합성된 텅스텐 브론즈 화합물 나노와이어를 용매에 분산시켜 졸로 형성하여 사용하게 된다. 텅스텐 브론즈 화합물 나노와이어가 분산된 졸은, 용매 종류에 따른 변화 및 제타포텐셜 등의 분산안정성 평가, 분산제 종류 및 함량에 따른 변화 및 분산안정성 평가, pH에 따른 변화 및 분산안정성 평가, 분산시간(ball mill 시간)에 따른 변화 및 분산안정성 평가 등을 통하여 최적 분산조건 확보할 수 있게 된다.

제2 열차단 물질은 V₂O₅(vanadium oxide)를 포함한다. V₂O₅는 70℃ 이상의 온도영역에서 열에너지를 받아야 활성이 이루어지는 단점이 있어서 단독 사용으로는 충분한 열차단 효과를 얻기가 어려운 단점이 있지만, 장파장 영역의 적외선을 차단하면서 가시광선 투과율을 요하는 조성물에 보조적으로 사용될 수 있다.

높은 가시광선을 나타내기 위해서는 그 투입량이 한정되어지고, 높은 근적외선 차폐율을 나타내기 위해서 충진량을 많게 한다면 가시광선 투과율이 떨어지게 되거나 크랙, 부착력 저하, 백탁, 경시변화 등의 문제점이 발생되게 된다. 이러한 점들을 고려하여 상기 제1 열차단 물질과 상기 제2 열차단 물질은 1:0.1∼5의 중량비로 함유되게 하는 것이 적외선 차단율, 적외선 차단 효과, 가시광선 투과율 등의 측면에서 바람직하며, V₂O₅를 포함하는 제2 열차단 물질은 평균 입경이 1∼200nm 범위인 나노입자들로 이루어지는 것이 바람직하다.

이러한 제2 열차단 물질은 단독으로서는 그 열차단 효과가 미미하나, 근적외선 흡수 특성이 1500nm에서 흡수를 시작하고 장파장 대역으로 가면서 흡수율이 증가하므로, 보조적인 열차단 물질로서 사용할 수 있으며, 상기 제1 열차단 물질인 텅스텐 브론즈 화합물 나노와이어가 1500nm 이상에서 적외선 차단율이 저하되는 문제를 해결할 수 있다.

상기 바인더는 자동차 윈도우용, 건축물의 창유리용 등의 투명 열차단 필름의 용도에 따라 자외선 경화형 수지, 점착제 또는 접착제를 사용할 수 있으며, 소다라임글라스, 판유리, 안전유리, 강화유리, 복층유리 등의 유리 기재에 사용할 경우에는 열경화형 무기바인더 등을 사용할 수 있다.

상기 자외선 경화형 수지는 다관능 단량체, 폴리에스테르 아크릴레이트, 에폭시아크릴레이트 및 우레탄아크릴레이트 중에서 선택된 1종 이상의 화합물을 포함할 수 있으며, 상기 다관능 단량체는 디펜타에리스리톨 헥사아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 하이드록시 펜타아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 테트라메타크릴레이트, 프로폭시레이티드 글리세롤 트리아크릴레이트, 트리메틸렌프로필 트리아크릴레이트, 트리메티롤에탄 트리메타크릴레이트, 트리메틸프로판 에톡시 트리아크릴레이트 및 1,2,3-시클로헥산 테트라 메타크릴레이트 중에서 선택된 1종 이상의 물질일 수 있다.

상기 자외선 경화형 수지에 자외선에 의한 중합을 유도하기 위한 광개시제 등을 첨가하여 사용할 수도 있다. 이 경우, 상기 광개시제는 상기 자외선 경화형 수지 100중량부에 대하여 0.1∼20중량부 함유되는 것이 바람직하다. 상기 광개시제로는 1-하이드록시사이클로헥실페닐케톤(이가큐어 184, 바스프 제품) 등을 사용할 수 있다.

또한, 상기 바인더는 반응성을 증가시키기 위해 상기 자외선 경화형 수지 100중량부에 대하여 1,6헥산디올 디아크릴레이트 및 하이드록시프로필아크릴레이트 중에서 선택된 1종 이상의 화합물 10∼100중량부를 더 포함할 수 있다.

상기 점착제 또는 접착제는 열경화성 수지 또는 열가소성 수지를 용도와 조건에 따라 선택적으로 사용할 수 있는데, 이러한 수지로는 폴리에스테르 수지, 우레탄 수지, 아크릴 수지 또는 이들이 유도체 등이 적합하다.

상기 바인더는 유리 기재용 열경화형 무기바인더일 수 있는데, 유리 기재용 열경화형 무기바인더는 알콕시기를 포함하고 있는 오가노알콕시실란을 가수분해하여 얻어지는 무기바인더를 사용하는 것이 바람직하다. 예컨대, 상기 열경화형 무기바인더는 테트라에틸오소실리케이트, 에틸트리에톡시 실란, 프로필 트리에톡시 실란, 메틸트리메톡시 실란, 에틸트리에톡시실란, 디메틸디메톡시실란, 디에틸디에톡시실란, 감마-아미노프로필트리메톡시실란, 감마-글리시딜록시프로필트리메톡시실란, 아미노에틸-감마-아미노프로필트리메톡시실란, 감마-글리시딜록시프로필트리에톡시실란 중에서 선택된 1종 이상의 오가노알콕시실란을 가수분해하여 얻어지는 무기바인더를 사용할 수 있다.

상기 투명 열차단 코팅액 조성물은 표면의 레벨링, 슬립성, 방오성 등을 개선하기 위한 실리콘계 첨가제, 불소계 첨가제, 아크릴계 첨가제 등을 더 포함할 수 있다. 표면의 레벨링, 슬립성, 방오성 등을 개선하기 위한 실리콘계 첨가제, 불소계 첨가제 또는 아크릴계 첨가제는 상기 제1 열차단 물질 및 상기 제2 열차단 물질의 전체 함량 100중량부에 대하여 0.01∼10중량부 함유되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 투명 열차단 코팅액 조성물은 자외선의 차단을 위하여 하이드록시페닐-벤조트리아졸(hydroxyphenyl-benzotriazole), 하이드록시-페닐-트리아진 유도체(hydroxy-phenyl-triazine derivative) 또는 이들의 혼합물 등의 자외선 차단제를 포함할 수 있다. 상기 하이드록시페닐-벤조트리아졸(hydroxyphenyl- benzotriazole)로는 시중에서 판매되고 있는 티누빈 99-2(Tinuvin 99-2, 바스프사 제품) 등이 있고, 상기 하이드록시-페닐-트리아진 유도체(hydroxy-phenyl- triazine derivative)로는 시중에서 판매되고 있는 티누빈 477(Tinuvin 477, 바스프사 제품) 등이 있다. 상기 자외선 차단제는 상기 제1 열차단 물질 및 상기 제2 열차단 물질의 전체 함량 100중량부에 대하여 0.01∼10중량부 함유되는 것이 바람직하다.

본 발명의 바람직한 실시예에서 사용되는 용매는, 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 부탄올, 옥탄올 등의 알코올류, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논, 아세톤, 디아세톤알콜 등의 케톤류, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르 등의 다가알콜, 에테르류, 아세트산메틸, 아세트산에틸, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트 등의 에스테르류, 벤젠, 톨루엔, 자일렌 등의 방향족 탄화 수소류, 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드 및 N-메틸피롤리돈 중에서 선택된 1종 이상의 물질을 조성물의 용해도, 점도 및 코팅조건에 따라 적절히 혼합하여 사용할 수 있다.

이하에서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 투명 열차단 코팅액 조성물의 제조방법을 더욱 구체적으로 설명한다.

넓은 영역의 근적외선에 대한 차단율이 우수하면서도 가시광선 투과율이 뛰어나게 하기 위하여 제1 열차단 물질로서 직경이 1∼200nm 범위이고 종횡비가 10∼2,000인 텅스텐 브론즈 화합물 나노와이어를 합성한다. 텅스테이트(WO₃)에 대한 Li, Rb, Cs, Be, Mg 및 Ra 중에서 선택된 1종 이상의 원소 첨가량 및 환원/열처리 조건 등을 조절하여 보다 우수한 가시광선 투과율 및 적외선 차폐율을 지니고 내구성이 뛰어난 복합금속산화물(텅스텐 브론즈 화합물)을 전계방사법으로 나노와이어의 형태로 합성한다.

이를 위해 텅스텐의 소스로 작용하는 텅스텐 전구체, Li, Rb, Cs, Be, Mg 및 Ra 중에서 선택된 1종 이상의 원소를 포함하는 금속 전구체, 고분자 및 용제를 혼합하여 혼합 용액을 형성하고, 상기 혼합 용액을 전계방사하여 전구체와 고분자가 혼합된 복합나노섬유를 제조하고, 상기 복합나노섬유를 소성하여 텅스텐 브론즈 화합물 나노와이어를 제조한다. 상기 혼합 용액은 착화제(complex agent) 등의 첨가제를 더 포함할 수도 있다.

전계방사는 인가전압, 고분자의 분자량, 점도 등을 조절하여 나노와이어의 형상, 비표면적, 공극률, 구조, 크기 등의 조절이 가능하다.

상기 텅스텐 전구체는 텅스텐산, 염화텅스텐, 암모늄메타텅스테이스, 암모늄파라텅스테이트 및 소듐텅스테이트 중에서 선택된 1종 이상의 물질을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 금속 전구체는 Li, Rb, Cs, Be, Mg 및 Ra 중에서 선택된 1종 이상의 금속을 포함하는 질산염, 염화물, 수산화물, 황산염, 아세트산염 및 탄산염 중에서 선택된 1종 이상의 금속염을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 금속 전구체는 상기 텅스텐 1몰에 대하여 0.1 이상이고 1.0 미만의 몰(mol)을 갖도록 혼합하는 것이 바람직하다.

상기 고분자는 전구체와 상용성인 것이면 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면 폴리비닐피롤리돈(PVP), 폴리에틸렌옥사이드(PEO), 폴리비닐알코올(PVA), 폴리비닐아세테이트(PVAc), 폴리젖산(PLA), 폴리아미드(PA), 폴리에스테르(PE), 폴리프로필렌(PP) 또는 이들의 혼합물 등을 사용할 수 있고, 바람직하게는 폴리비닐피롤리돈을 사용한다.

상기 용제는 전구체와 고분자를 동시에 용해할 수 있는 용제를 사용할 수 있고, 바람직하게는 물, 메탄올, 에탄올, 이소프로필 알코올, N,N-디메틸포름아미드, 클로로포름(chloroform), 또는 이들의 혼합물 등을 사용할 수 있다.

상기 혼합 용액의 점도는 10∼10,000 cPs 범위인 것이 적당하며, 바람직하게는 20∼2,000 cPs인 것이 적당하다.

상기 혼합 용액을 전계방사하게 되면 전구체와 고분자가 혼합된 복합나노섬유를 얻을 수가 있다. 이러한 복합나노섬유는 나노와이어나 나노섬유, 나노튜브 등의 1차원 나노소재 형태로 형성할 수 있는데, 가시광선 투과율 등을 고려할 때 나노와이어 형태로 형성하는 것이 바람직하다.

상기 복합나노섬유를 환원 분위기에서 소성하여 텅스텐 브론즈 화합물을 결정화 시키고 고분자 물질을 열분해시켜 텅스텐 브론즈 화합물 나노와이어를 형성한다. 상기 소성은 600∼1200℃ 정도의 온도에서 10분∼48시간 동안 수행하는 것이 바람직하다. 상기 환원 분위기는 수소(H₂)를 포함하는 가스 분위기일 수 있는데, 예컨대 수소 가스 또는 수소와 아르곤(Ar)의 혼합가스 분위기일 수 있다. 상기 소성 공정에서 고분자는 열분해되어 제거되게 된다.

상기 텅스텐 브론즈 화합물 나노와이어는 페로브스카이트 구조로서 A_xBO₃의 화학식으로 표현되며, 상기 A는 Li, Rb, Cs, Be, Mg 및 Ra 중에서 선택된 1종 이상의 원소를 포함하고, 상기 B는 W(텅스텐) 원소를 포함하며, 상기 O는 산소이고, 상기 x는 0.1≤x＜1.0 범위의 값을 갖는다. 이렇게 제조된 텅스텐 브론즈 화합물 나노와이어는 직경이 1∼200nm 범위이고 종횡비가 10∼2,000 정도인 것이 바람직하다.

상기 텅스텐 브론즈 화합물 나노와이어를 포함하는 제1 열차단 물질과 용매를 혼합하여 제1 열차단 물질이 용매에 분산된 졸을 형성한다. 이때, 분산제를 첨가할 수도 있다. 상기 분산제는 상기 텅스텐 브론즈 화합물 나노와이어와 화학적으로 반응하지 않으면서 분산시킬 수 있는 물질이면 제한이 없으며, 시중에서 판매되고 있는 분산제를 사용할 수 있다. 상기 용매는 고형분(텅스텐 브론즈 화합물 나노와이어)이 10∼50% 정도가 되도록 첨가하는 것이 바람직하다. 상기 혼합은 볼 밀링기를 사용할 수 있는데, 볼 밀링에 사용되는 볼(비드)은 알루미나 또는 지르코니아로 이루어진 세라믹 재질의 볼을 사용하는 것이 바람직하며, 볼은 모두 같은 크기의 것일 수도 있고 2가지 이상의 크기를 갖는 볼을 함께 사용할 수도 있다. 볼의 크기, 밀링 시간, 볼 밀링기의 분당 회전속도 등을 조절한다. 예를 들면, 볼의 크기는 0.01㎜∼20㎜ 정도의 범위로 설정하고, 볼 밀링기의 회전속도는 50∼1000rpm 정도의 범위로 설정할 수 있다. 볼 밀링은 1∼300시간 동안 실시하는 것이 바람직하다. 볼 밀링에 의해 텅스텐 브론즈 화합물 나노와이어는 미세한 크기로 분쇄될 수 있고, 균일한 크기 분포를 갖게 된다. 상기 용매는, 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 부탄올, 옥탄올 등의 알코올류, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논, 아세톤, 디아세톤알콜 등의 케톤류, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르 등의 다가알콜, 에테르류, 아세트산메틸, 아세트산에틸, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트 등의 에스테르류, 벤젠, 톨루엔, 자일렌 등의 방향족 탄화 수소류, 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드 및 N-메틸피롤리돈 중에서 선택된 1종 이상의 물질을 조성물의 용해도, 점도 및 코팅조건에 따라 적절히 혼합하여 사용할 수 있다.

평균 입경이 1∼200nm 범위인 V₂O₅를 포함하는 제2 열차단 물질이 용매에 분산된 졸을 준비한다.

이를 위해 V₂O₅를 포함하는 제2 열차단 물질과 용매를 혼합한다. 이때, 분산제를 첨가할 수도 있다. 상기 분산제는 상기 제2 열차단 물질과 화학적으로 반응하지 않으면서 분산시킬 수 있는 물질이면 제한이 없으며, 시중에서 판매되고 있는 분산제를 사용할 수 있다. 상기 용매는 고형분(제2 열차단 물질)이 10∼50% 정도가 되도록 첨가하는 것이 바람직하다. 상기 혼합은 볼 밀링기를 사용할 수 있는데, 볼 밀링에 사용되는 볼(비드)은 알루미나 또는 지르코니아로 이루어진 세라믹 재질의 볼을 사용하는 것이 바람직하며, 볼은 모두 같은 크기의 것일 수도 있고 2가지 이상의 크기를 갖는 볼을 함께 사용할 수도 있다. 볼의 크기, 밀링 시간, 볼 밀링기의 분당 회전속도 등을 조절한다. 예를 들면, 볼의 크기는 0.01㎜∼20㎜ 정도의 범위로 설정하고, 볼 밀링기의 회전속도는 50∼1000rpm 정도의 범위로 설정할 수 있다. 볼 밀링은 1∼300시간 동안 실시하는 것이 바람직하다. 볼 밀링에 의해 제2 열차단 물질은 미세한 크기의 나노입자로 분쇄되고, 균일한 입자 크기 분포를 갖게 된다. 이때, 제2 열차단 물질의 평균 입경(분산입경)이 1∼200nm 되도록 분쇄하는 것이 제조되는 투명 열차단 코팅액 조성물의 가시광선 투과율 등을 고려할 때 바람직하다. 상기 용매는, 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 부탄올, 옥탄올 등의 알코올류, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논, 아세톤, 디아세톤알콜 등의 케톤류, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르 등의 다가알콜, 에테르류, 아세트산메틸, 아세트산에틸, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트 등의 에스테르류, 벤젠, 톨루엔, 자일렌 등의 방향족 탄화 수소류, 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드 및 N-메틸피롤리돈 중에서 선택된 1종 이상의 물질을 조성물의 용해도, 점도 및 코팅조건에 따라 적절히 혼합하여 사용할 수 있다.

상기 제1 열차단 물질과 상기 제2 열차단 물질이 1:0.1∼5의 중량비로 함유되게 상기 제1 열차단 물질이 분산된 졸과 상기 제2 열차단 물질이 분산된 졸을 혼합한다. 1500nm∼2500nm 범위의 적외선 차단율을 높이기 위하여 제2 열차단 물질을 혼합함으로써, 높은 가시광선 투과율과 높은 열선 차단율 성능을 발현하는데 있어서 최적화될 수 있다.

상기 제1 열차단 물질이 분산된 졸과 상기 제2 열차단 물질이 분산된 졸의 혼합액에 바인더를 혼합하여 투명 열차단 코팅액 조성물을 형성한다. 상기 혼합은 알루미늄호일 등으로 빛을 차단하고 교반기를 사용하여 교반하면서 수행하는 것이 바람직하다. 상기 교반은 10∼800rpm 정도의 교반속도로 수행하는 것이 바람직하다. 이때, 제1 열차단 물질 및 상기 제2 열차단 물질의 전체 함량 100중량부에 대하여 자외선 차단을 위한 하이드록시페닐-벤조트리아졸(hydroxyphenyl-benzotriazole), 하이드록시-페닐-트리아진 유도체(hydroxy-phenyl-triazine derivative) 중에서 선택된 1종 이상의 물질 0.01∼10중량부를 더 혼합할 수 있다. 또한, 점도, 코팅 두께 등의 조절을 위해 용매를 더 첨가할 수도 있다.

상기 바인더는 상기 제1 열차단 물질 및 상기 제2 열차단 물질의 전체 함량 100중량부에 대하여 20∼800중량부를 이루게 하고, 투명 열차단 코팅액 조성물에서 용매의 전체 함량은 상기 제1 열차단 물질 및 상기 제2 열차단 물질의 전체 함량 100중량부에 대하여 100∼1,000중량부를 이루게 하는 것이 바람직하다.

상기 바인더는 디펜타에리스리톨 헥사아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 하이드록시 펜타아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 테트라메타크릴레이트, 프로폭시레이티드 글리세롤 트리아크릴레이트, 트리메틸렌프로필 트리아크릴레이트, 트리메티롤에탄 트리메타크릴레이트, 트리메틸프로판 에톡시 트리아크릴레이트 및 1,2,3-시클로헥산 테트라 메타크릴레이트 중에서 선택된 1종 이상의 다관능 단량체, 폴리에스테르 아크릴레이트, 에폭시아크릴레이트 및 우레탄아크릴레이트 중에서 선택된 1종 이상의 화합물을 포함하는 자외선 경화형 수지를 사용할 수 있다.

상기 바인더는 상기 자외선 경화형 수지 100중량부에 대하여 1,6헥산디올 디아크릴레이트 및 하이드록시프로필아크릴레이트 중에서 선택된 1종 이상의 화합물 10∼100중량부를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 바인더는 상기 자외선 경화형 수지 100중량부에 대하여 자외선에 의한 중합을 유도하기 위한 광개시제 0.1∼20중량부를 더 포함할 수 있다.

상기 바인더는 폴리에스테르 수지, 우레탄 수지, 아크릴 수지 또는 이들의 유도체를 포함하는 점착제 또는 접착제를 사용할 수 있다.

상기 바인더는 테트라에틸오소실리케이트, 에틸트리에톡시 실란, 프로필 트리에톡시 실란, 메틸트리메톡시 실란, 에틸트리에톡시실란, 디메틸디메톡시실란, 디에틸디에톡시실란, 감마-아미노프로필트리메톡시실란, 감마-글리시딜록시프로필트리메톡시실란, 아미노에틸-감마-아미노프로필트리메톡시실란 및 감마-글리시딜록시프로필트리에톡시실란 중에서 선택된 1종 이상의 오가노알콕시실란을 가수분해하여 얻어지는 무기바인더를 사용할 수 있다.

상기 용매는, 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 부탄올, 옥탄올 등의 알코올류, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논, 아세톤, 디아세톤알콜 등의 케톤류, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르 등의 다가알콜, 에테르류, 아세트산메틸, 아세트산에틸, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트 등의 에스테르류, 벤젠, 톨루엔, 자일렌 등의 방향족 탄화 수소류, 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드 및 N-메틸피롤리돈 중에서 선택된 1종 이상의 물질을 조성물의 용해도, 점도 및 코팅조건에 따라 적절히 혼합하여 사용할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 투명 열차단 필름은, 직경이 1∼200nm 범위이고 종횡비가 10∼2,000인 텅스텐 브론즈 화합물 나노와이어를 포함하는 제1 열차단 물질, 평균 입경이 1∼200nm 범위인 V₂O₅를 포함하는 제2 열차단 물질, 바인더 및 용매를 포함하는 투명 열차단 코팅액 조성물을 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene phthalate; PET) 필름 또는 폴리프로필렌(polypropylene; PP) 필름 상에 도포하여 경화시킴으로써 제조할 수 있다. 예컨대, 투명 열차단 코팅액 조성물을 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름에 바 코터(bar coater) 등을 이용하여 코팅한 후, 건조한 다음에, 고압 수은등 등을 이용하여 자외선 조사를 실시하고 경화시킴으로써 투명 열차단 필름을 얻을 수가 있다. 상기 건조는 40∼90℃ 정도의 온도에서 10초∼12시간 정도 수행하는 것이 바람직하다. 이렇게 하여 제조된 투명 열차단 필름은 경도와 같은 기계적 물성이 우수하고 가시광선 투과율이 우수할 뿐 아니라 적외선 영역의 전 영역에서 균일한 열차단 성능을 발현한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 투명 열차단 유리는, 직경이 1∼200nm 범위이고 종횡비가 10∼2,000인 텅스텐 브론즈 화합물 나노와이어를 포함하는 제1 열차단 물질, 평균 입경이 1∼200nm 범위인 V₂O₅를 포함하는 제2 열차단 물질, 바인더 및 용매를 포함하는 투명 열차단 코팅액 조성물을 유리 상에 도포하여 경화시킴으로써 제조할 수 있다. 이렇게 하여 제조된 투명 열차단 유리는 경도와 같은 기계적 물성이 우수하고 가시광선 투과율이 우수할 뿐 아니라 적외선 영역의 전 영역에서 균일한 열차단 성능을 발현한다.

이하에서, 본 발명에 따른 실험예들을 구체적으로 제시하며, 다음에 제시하는 실험예 1 내지 실험예 3에 의하여 본 발명이 한정되는 것은 아니다.

<실험예 1>

염화텅스텐의 일종인 텅스텐 헥사클로라이드 1몰(mol), 금속 전구체인 탄산세슘 0.5몰을 초순수 4.5g에 충분히 용해시키고, 여기에 초순수 4.5g에 폴리비닐피롤리돈(PVP) 0.5g이 용해된 용액을 제조하여 투입한 후, 60℃에서 30분 동안 혼합하여 혼합 용액을 형성하였다.

상기 혼합 용액을 하단에 위치한 플라스틱 실린지에 주입하고 캐필러리 팁(Capillary tip)(0.31 mm 직경)을 구비한 노즐 연결기와 연결하였다. 그리고 노즐 연결기는 고 전압 파워 공급기(고 전압 AC-DC, Acopian)에 연결하여 전계방사 장치를 설치하였다.

상기 혼합 용액을 실린지 펌프를 사용하여 피드(Feed)량 0.005㎖/min, 캐필러리 팁과 정전 방전으로부터 장치를 보호하기 위해 접지된 콜렉터와의 거리(TCD) 10cm 및 인가전압 15kV로 설정하여 알루미늄 호일에 전구체와 고분자가 혼합된 복합나노섬유를 포집하였다.

전구체와 고분자가 혼합된 복합나노섬유를 환원 분위기형 전기로에 장입하고, 수소와 아르곤(Ar)의 혼합가스를 투입하여 환원 분위기에서 1,000℃에서 6시간 동안 소성을 하고 로냉하여 텅스텐 브론즈 화합물 나노와이어를 얻었다.

이렇게 제조된 텅스텐 브론즈 화합물 나노와이어를 주사전자현미경(scanning electron microscope; SEM)으로 촬영한 사진을 도 1에 나타내었고, EDS(energy dispersive spectroscopy) 분석결과를 도 2와 표 1에 나타내었으며, X-선회절(X-ray diffraction; XRD) 분석 결과 페로브스카이트 결정구조를 확인하였다(도 3 참조).

Element	Weight%	Atomic%
O K	23.65	77.03
Cs L	12.30	4.82
W M	64.04	18.15
Total	100.00

소성하여 얻어진 텅스텐 브론즈 화합물 나노와이어를 볼 밀링기에 투입하고, 상기 볼 밀링기에 고형분 20%가 되게 용매로서 메틸에틸케톤(MEK)을 투입하고, 분산제로서 디스퍼빅 161(Disperbyk 161)(빅케미사 제품) 5wt%를 첨가하여 0.1mm의 지르코니아 비드(볼)를 사용하여 192시간 동안 볼 밀링을 행하였다. 상기 볼 밀링기의 회전속도는 300rpm 정도로 설정하였다.

이렇게 얻어진 제1 열차단 물질의 졸(제1 열차단 물질이 용매에 분산된 졸)을 준비하였다.

또한, V₂O₅(Vanadium oxide) 분말(1차 입경 5∼10nm)을 볼 밀링기에 투입하고, 상기 볼 밀링기에 고형분 30%가 되게 용매로써 에탄올과 이소프로필알콜을 투입하고 분산제로서 디스퍼빅 161(Disperbyk 161)(빅케미사 제품) 5wt%를 첨가하여 0.1mm의 지르코니아 비드를 사용하여 192시간 동안 볼 밀링을 행하였다. 상기 볼 밀링기의 회전속도는 300rpm 정도로 설정하였다.

이렇게 얻어진 제2 열차단 물질의 졸(제2 열차단 물질이 용매에 분산된 졸)을 준비하였고, 입도 측정결과 60nm의 크기를 보였다.

준비한 제1 열차단 물질의 졸 50g과 제2 열차단 물질의 졸 50g을 혼합하고, 여기에 바인더 용액 100g을 첨가하였다. 상기 바인더 용액은 디펜타에리스리톨 헥사아크릴레이트 30g, 트리메틸렌프로필 트리아크릴레이트 20g, 4관능의 우레탄아크릴레이트 20g, 반응성 희석제로서 1,6헥산디올 디아크릴레이트 20g과 하이드록시프로필아크릴레이트 20g을 혼합하고, 광개시제로서 1-하이드록시사이클로헥실페닐케톤(이가큐어 184, 시바스페샬티케미칼사 제품) 10g을 혼합하여 사용하였다.

상기 바인더 용액이 첨가된 졸의 혼합액에 점도와 코팅 두께의 조절을 위하여 용매인 메틸에틸케톤(MEK) 70g을 투입하고, 레벨링을 위하여 BYK-300 5g 투입한 후, 알루미늄호일로 빛을 차단한 비이커에서 교반기를 사용하여 300rpm의 속도로 30분 동안 충분히 교반하여 자외선 경화형 투명 열차단 코팅액 조성물을 제조하였다.

이렇게 제조된 투명 열차단 코팅액 조성물을 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 필름(SKC사, SH-34, 50㎛)의 일면에 #8 바 코터(bar coater)를 이용하여 코팅한 후, 80℃에서 2분간 건조하였다. 건조 후 고압 수은등을 이용하여 300mJ의 광량으로 자외선 조사를 실시하고 경화시켜 투명 열차단 필름을 얻었다.

이렇게 제조된 투명 열차단 필름을 아래 물성 평가 방법에 따라 측정한 결과를 하기의 표 2에 나타내었다.

<실험예 2>

소듐텅스테이트 1몰(mol), 금속 전구체인 탄산세슘 0.5몰을 초순수 4.5g에 충분히 용해시키고, 여기에 초순수 4.5g에 폴리비닐피롤리돈(PVP) 0.5g이 용해된 용액을 제조하여 투입한 후, 60℃에서 30분 동안 혼합하여 혼합 용액을 형성하였다.

이후의 공정은 실험예 1에서와 동일하게 진행하여 투명 열차단 코팅액 조성물을 제조하였다.

이렇게 제조된 투명 열차단 코팅액 조성물을 이용하여 실험예 1에서와 동일하게 진행하여 투명 열차단 필름을 얻었으며, 그 물성을 평가하고 하기의 표 2에 나타내었다.

<실험예 3>

실험예 1과 동일하게 제1 열차단 물질의 졸(제1 열차단 물질이 용매에 분산된 졸)과 제2 열차단 물질의 졸(제2 열차단 물질이 용매에 분산된 졸)을 준비하고, 제1 열차단 물질의 졸 80g과 제2 열차단 물질의 졸 20g을 혼합하고, 여기에 바인더 용액 100g을 첨가하였다. 상기 바인더 용액은 실험예 1에서와 동일하게 하여 사용하였다.

적분구를 갖는 UV-VIS-NIR 스펙트로포토미터(SPECTRO PHOTOMETER)인 V-670(제조사 : VASCO사)을 이용하여 공기 분위기 하에서 1nm의 샘플링 간격으로 190 내지 2500nm에서 투과스펙트럼을 측정하였고, 이 스펙트럼을 도 4에 나타내었다.

상기의 실험예 1 내지 실험예 3의 특성을 보다 용이하게 파악할 수 있도록 본 발명의 실험예들과 비교할 수 있는 비교예들을 제시한다. 후술하는 비교예 1 및 비교예 2는 실험예들의 특성과 단순히 비교하기 위하여 제시하는 것으로 본 발명의 선행기술이 아님을 밝혀둔다.

<비교예 1>

텅스텐 헥사클로라이드 1몰(mol), 탄산세슘 0.5몰을 초순수 2ℓ에 충분히 혼합하고, 수열반응기에 투입하여 200℃에서 48시간 동안 수열합성을 하였다. 이렇게 하여 수득한 슬러리를 초순수와 에탄올로 10회 반복 세정을 하고, 진공건조기에 장입하여 6시간 동안 충분히 건조하여 분말을 얻었다.

건조하여 얻어진 상기 분말을 환원 분위기형 전기로에 장입하고, 수소와 아르곤(Ar)의 혼합가스를 투입하여 환원 분위기에서 1,000℃에서 6시간 동안 소성을 하고 로냉하였다.

소성하여 얻어진 분말을 볼 밀링기에 투입하고, 상기 볼 밀링기에 고형분 20%가 되게 용매로서 메틸에틸케톤(MEK)을 투입하고 분산제로서 디스퍼빅 161(Disperbyk 161)(빅케미사 제품) 5wt%를 첨가하여 0.1mm의 지르코니아 비드를 사용하여 192시간 동안 볼 밀링을 행하였다. 상기 볼 밀링기의 회전속도는 300rpm 정도로 설정하였다.

이렇게 제1 열차단 물질의 졸(제1 열차단 물질이 용매에 분산된 졸)을 준비하였다.

실험예 1과 동일하게 제2 열차단 물질의 졸(제2 열차단 물질이 용매에 분산된 졸)을 준비하고, 이후의 공정은 상기 실험예 1에서와 동일하게 진행하여 투명 열차단 필름을 제조하였으며, 그 물성을 평가하고 표 2에 나타내었다.

<비교예 2>

실험예 1과 동일하게 제1 열차단 물질의 졸을 준비하였다.

실험예 2에서 사용된 제2 열차단 물질의 졸 대신에 디임모늄계 NIR(near infrared ray) 염료가 1wt% 함유된 메틸에틸케톤(MEK) 용액을 준비하였다.

제1 열차단 물질의 졸 50g과 디임모늄계 NIR(near infrared ray) 염료가 1wt% 함유된 메틸에틸케톤(MEK) 용액 50g을 혼합하는 혼합하고, 여기에 바인더 용액 100g을 첨가하였다. 상기 바인더 용액은 실험예 1에서와 동일하게 하여 사용하였다.

이후의 공정은 실험예 2와 동일하게 진행하여 투명 열차단 필름을 제조하였으며, 그 물성을 평가하고 표 2에 나타내었다.

[물성 평가 방법]

(1) 연필경도: 미쯔비시 평가용 연필(UNI)로 연필경도 측정기를 이용하여 500gf 하중, 0.5mm/sec의 속도로 5mm를 5회 그은 후, 상처가 난 개수를 확인하였다.

(2) 내스크레치성: 스틸울(#0000)을 이용하여 1000g 하중, 50mm/sec의 속도, 100mm를 10회 왕복으로 문지른 후 흠집의 개수를 확인하였다.

<평가 기준>

Pass: 흠집 발생 없음.

NG: 1mm 이상 크기 흠집이 1개 이상 발생.

(3) 가시광선투과율: KS L 2016:2007에 준하여 측정하였다.

(4) 적외선차단율: 코팅된 필름 시편을 UV-VIS-NIR 스펙트로미터(spectrometer) V-670(제조사: VASCO사)를 이용하여 800∼1,500nm 범위 파장대의 투과율의 평균값을 구하여 적외선 투과율(%)을 측정하고, 이를 100(%)에서 뺀 수치로 적외선 차단율(%)을 구하였다.

(5) 열관류율: KS L 2016:2007에 준하여 측정하였다.

(6) 내광성: 내광성 평가는 KS L 2016:2007 시험규격을 참고하여 실시하였다. 먼저 코팅 시편의 가시광선 투과율과 적외선 차폐율 초기값을 투랜스미턴스 미터(transmittance Meter)(제조사: 3M)로 측정한 후, 이 시편을 내후성 시험기를 이용하여, 1사이클(cycle)(50V±2%, 60A±2%, 63±3℃, 60min간 라이트(Light) 조사, 소등 12분, 라이트 소스(Light source)는 선샤인 카본 아크 램프(sunshine carbon arc lamp)), 총 66사이클, 79시간 12분 동안 유지하였다. 그 후, 다시 가시광선 투과율과 적외선 차폐율을 측정하고 초기값과 비교하여 변화율이 10% 미만이면 Pass, 10% 이상이면 NG로 판정하였다.

구분	실험예 1	실험예 2	실험예 3	비교예 1	비교예 2
연필경도(H)	3H	3H	3H	2H	2H
내스크레치성	PASS	PASS	PASS	PASS	NG
가시광선투과율(%)	62	63	65	60	58
적외선차단율(%)	92	88	93	91	88
열관류율(W/㎡·K)	5.5	5.3	5.4	5.5	6.3
내광성(hr)	Pass	Pass	Pass	NG	NG

상기 표 2를 참조하면, 실험예 1 내지 실험예 3에 따라 제조된 투명 열차단 코팅액 조성물은 비교예 1 및 비교예 2에 따라 제조된 조성물에 비해 가시광선 투과율, 적외선 차단율, 열관류율 및 내광성이 우수함을 알 수 있었다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

Claims

직경이 1∼200nm 범위이고 종횡비가 10∼2,000인 텅스텐 브론즈 화합물 나노와이어를 포함하는 제1 열차단 물질;
평균 입경이 1∼200nm 범위인 V₂O₅를 포함하는 제2 열차단 물질;
상기 제1 열차단 물질 및 상기 제2 열차단 물질의 전체 함량 100중량부에 대하여 바인더 20∼800중량부;
상기 제1 열차단 물질 및 상기 제2 열차단 물질의 전체 함량 100중량부에 대하여 용매 100∼1,000중량부를 포함하며,
상기 제1 열차단 물질과 상기 제2 열차단 물질은 1:0.1∼5의 중량비로 함유되고,
상기 텅스텐 브론즈 화합물 나노와이어는 페로브스카이트 구조로서 A_xBO₃의 화학식으로 표현되며, 상기 A는 Li, Rb, Cs, Be, Mg 및 Ra 중에서 선택된 1종 이상의 원소를 포함하고, 상기 B는 W(텅스텐) 원소를 포함하며, 상기 O는 산소이고, 상기 x는 0.1≤x＜1.0 범위의 값을 갖는 것을 특징으로 하는 투명 열차단 코팅액 조성물.
제1항에 있어서, 상기 제1 열차단 물질 및 상기 제2 열차단 물질의 전체 함량 100중량부에 대하여 자외선 차단을 위한 하이드록시페닐-벤조트리아졸(hydroxyphenyl-benzotriazole) 및 하이드록시-페닐-트리아진 유도체(hydroxy-phenyl-triazine derivative) 중에서 선택된 1종 이상의 물질 0.01∼10중량부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 투명 열차단 코팅액 조성물.
(a) 텅스텐 전구체, Li, Rb, Cs, Be, Mg 및 Ra 중에서 선택된 1종 이상의 원소를 포함하는 금속 전구체, 고분자 및 용제를 혼합하여 혼합 용액을 형성하고, 상기 혼합 용액을 전계방사하여 복합나노섬유를 형성하는 단계;
(b) 상기 복합나노섬유를 환원 분위기에서 소성하여 직경이 1∼200nm 범위이고 종횡비가 10∼2,000인 텅스텐 브론즈 화합물 나노와이어를 형성하는 단계;
(c) 직경이 1∼200nm 범위이고 종횡비가 10∼2,000인 상기 텅스텐 브론즈 화합물 나노와이어를 포함하는 제1 열차단 물질과 용매를 혼합하여 제1 열차단 물질이 용매에 분산된 졸을 형성하는 단계;
(d) 평균 입경이 1∼200nm 범위인 V₂O₅를 포함하는 제2 열차단 물질이 용매에 분산된 졸을 준비하는 단계; 및
(e) 상기 제1 열차단 물질과 상기 제2 열차단 물질이 1:0.1∼5의 중량비로 함유되게 상기 제1 열차단 물질이 분산된 졸과 상기 제2 열차단 물질이 분산된 졸을 혼합하고, 바인더를 혼합하여 투명 열차단 코팅액 조성물을 형성하는 단계를 포함하며,
상기 바인더는 상기 제1 열차단 물질 및 상기 제2 열차단 물질의 전체 함량 100중량부에 대하여 20∼800중량부를 이루게 하고,
투명 열차단 코팅액 조성물에서 용매의 전체 함량은 상기 제1 열차단 물질 및 상기 제2 열차단 물질의 전체 함량 100중량부에 대하여 100∼1,000중량부를 이루게 하며,
상기 텅스텐 브론즈 화합물은 페로브스카이트 구조로서 A_xBO₃의 화학식으로 표현되며, 상기 A는 Li, Rb, Cs, Be, Mg 및 Ra 중에서 선택된 1종 이상의 원소를 포함하고, 상기 B는 W(텅스텐) 원소를 포함하며, 상기 O는 산소이고, 상기 x는 0.1≤x＜1.0 범위의 값을 갖는 것을 특징으로 하는 투명 열차단 코팅액 조성물의 제조방법.
제3항에 있어서, 상기 (e) 단계에서 상기 제1 열차단 물질 및 상기 제2 열차단 물질의 전체 함량 100중량부에 대하여 자외선 차단을 위한 하이드록시페닐-벤조트리아졸(hydroxyphenyl-benzotriazole) 및 하이드록시-페닐-트리아진 유도체(hydroxy-phenyl-triazine derivative) 중에서 선택된 1종 이상의 물질 0.01∼10중량부를 더 혼합하는 것을 특징으로 하는 투명 열차단 코팅액 조성물의 제조방법.
제3항에 있어서, 상기 텅스텐 전구체는 텅스텐산, 염화텅스텐, 암모늄메타텅스테이스, 암모늄파라텅스테이트 및 소듐텅스테이트 중에서 선택된 1종 이상의 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 투명 열차단 코팅액 조성물의 제조방법.
제3항에 있어서, 상기 금속 전구체는 Li, Rb, Cs, Be, Mg 및 Ra 중에서 선택된 1종 이상의 금속을 포함하는 질산염, 염화물, 수산화물, 황산염, 아세트산염 및 탄산염 중에서 선택된 1종 이상의 금속염인 것을 특징으로 하는 투명 열차단 코팅액 조성물의 제조방법.
제3항에 있어서, 상기 고분자는 폴리비닐피롤리돈(PVP), 폴리에틸렌옥사이드(PEO), 폴리비닐알코올(PVA), 폴리비닐아세테이트(PVAc), 폴리젖산(PLA), 폴리아미드(PA), 폴리에스테르(PE) 및 폴리프로필렌(PP) 중에서 선택된 1종 이상의 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 투명 열차단 코팅액 조성물의 제조방법.
제3항에 있어서, 상기 (a) 단계의 상기 혼합 용액의 점도는 20∼2,000 cPs 범위로 조절하는 것을 특징으로 하는 투명 열차단 코팅액 조성물의 제조방법.
제3항에 있어서, 상기 (c) 단계에서의 혼합은 볼 밀링기에서 수행되고, 0.01㎜∼20㎜의 볼을 사용하여 50∼1000rpm의 회전속도로 볼 밀링에 의해 혼합이 이루어지는 것을 특징으로 하는 투명 열차단 코팅액 조성물의 제조방법.
직경이 1∼200nm 범위이고 종횡비가 10∼2,000인 텅스텐 브론즈 화합물 나노와이어를 포함하는 제1 열차단 물질;
평균 입경이 1∼200nm 범위인 V₂O₅를 포함하는 제2 열차단 물질;
상기 제1 열차단 물질 및 상기 제2 열차단 물질의 전체 함량 100중량부에 대하여 바인더 20∼800중량부;
상기 제1 열차단 물질 및 상기 제2 열차단 물질의 전체 함량 100중량부에 대하여 용매 100∼1,000중량부를 포함하며,
상기 제1 열차단 물질과 상기 제2 열차단 물질은 1:0.1∼5의 중량비로 함유되고,
상기 텅스텐 브론즈 화합물 나노와이어는 페로브스카이트 구조로서 A_xBO₃의 화학식으로 표현되며, 상기 A는 Li, Rb, Cs, Be, Mg 및 Ra 중에서 선택된 1종 이상의 원소를 포함하고, 상기 B는 W(텅스텐) 원소를 포함하며, 상기 O는 산소이고, 상기 x는 0.1≤x＜1.0 범위의 값을 갖는 투명 열차단 코팅액 조성물이,
폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름 또는 폴리프로필렌 필름에 도포되어 경화된 투명 열차단 필름.
직경이 1∼200nm 범위이고 종횡비가 10∼2,000인 텅스텐 브론즈 화합물 나노와이어를 포함하는 제1 열차단 물질;
평균 입경이 1∼200nm 범위인 V₂O₅를 포함하는 제2 열차단 물질;
상기 제1 열차단 물질 및 상기 제2 열차단 물질의 전체 함량 100중량부에 대하여 바인더 20∼800중량부;
상기 제1 열차단 물질 및 상기 제2 열차단 물질의 전체 함량 100중량부에 대하여 용매 100∼1,000중량부를 포함하며,
상기 제1 열차단 물질과 상기 제2 열차단 물질은 1:0.1∼5의 중량비로 함유되고,
상기 텅스텐 브론즈 화합물 나노와이어는 페로브스카이트 구조로서 A_xBO₃의 화학식으로 표현되며, 상기 A는 Li, Rb, Cs, Be, Mg 및 Ra 중에서 선택된 1종 이상의 원소를 포함하고, 상기 B는 W(텅스텐) 원소를 포함하며, 상기 O는 산소이고, 상기 x는 0.1≤x＜1.0 범위의 값을 갖는 투명 열차단 코팅액 조성물이,
유리에 도포되어 경화된 투명 열차단 유리.