KR102202041B1 - 적외선 영역의 선택적 흡수기능을 갖는 코어-쉘 구조의 황화구리 나노입자 및 이를 함유하는 적외선 흡수용 코팅용 조성물, 재귀반사 시트 또는 자동차 반사판 - Google Patents

적외선 영역의 선택적 흡수기능을 갖는 코어-쉘 구조의 황화구리 나노입자 및 이를 함유하는 적외선 흡수용 코팅용 조성물, 재귀반사 시트 또는 자동차 반사판 Download PDF

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Abstract

본 발명은 적외선 영역의 선택적 흡수기능을 갖는 코어-쉘 구조의 황화구리 나노입자 및 이를 함유하는 적외선 흡수용 코팅용 조성물, 재귀반사 시트 또는 자동차 반사판에 관한 것이다. 상기 적외선 영역의 선택적 흡수기능을 갖는 코어-쉘 구조의 황화구리 나노입자는 이를 포함하는 코팅액으로 제조되고 재귀반사시트에 코팅 및 경화되어 주간 시간대의 가시광선 투과율이 높고, 야간 조건에서의 적외선에 대한 흡수율이 우수하면서도 내구성이 뛰어나 건축용 유리, 자동차 번호판, 도로표지판 등의 적외선 흡수 기능이 있는 각종 제품으로 제공할 수 있다.

Description

적외선 영역의 선택적 흡수기능을 갖는 코어-쉘 구조의 황화구리 나노입자 및 이를 함유하는 적외선 흡수용 코팅용 조성물, 재귀반사 시트 또는 자동차 반사판 {Copper sulfide core-shell nanoparticle selectively absorbing infrared ray and comprising thereof coating composition, self-reflection sheet or car number sheet}
본 발명은 적외선 영역의 선택적 흡수기능을 갖는 코어-쉘 구조의 황화구리 나노입자 및 이를 함유하는 적외선 흡수용 코팅용 조성물, 재귀반사 시트 또는 자동차 반사판에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 본 발명은 황화구리 나노입자를 환원 및 산화시켜 치밀하게 산화구리쉘을 형성한 코어-쉘 구조의 황화구리 나노입자를 제조하고, 이를 적용한 넓은 영역의 적외선에 대한 흡수율이 우수한 코어-쉘 구조의 황화구리 나노입자 및 이를 함유하는 코팅액 조성물을 제조하여, 상기 조성물을 도포하고 자외선 경화시켜 제조된 재귀판사 시트, 이를 이용한 자동차 번호판, 도로표지판 등에 관한 것이다.
재귀반사시트(self-reflection sheet)란 재료상에 입사되는 광을 발광원(originating light source)을 향해 다시 방향을 전환시키는 능력을 가진 시트를 말하는데, 이러한 특성으로 인해 현재, 도로 표지, 바리케이드(barricade), 자동차용 번호판(license plate), 차량 및 의류용 재귀반사성 테이프에 통상적으로 이용되고 있다.
적외선 흡수 성능을 갖는 첨가제들은 자동 번호판 판독기("이하 ALPR") 시스템을 사용하여 판독될 수 있는 번호판에 사용될 수 있다. 일반적으로 ALPR 시스템은 번호판의 탐지 및 인식을 위해 사용되고, 적외선 카메라 및 적외선을 번호판에 조사하기 위한 적외선이 사용되며, 전기적 시스템과 연동하여 차량을 탐지하고 확인하여, 교통법규의 집행, 범죄를 저지르는 데 사용되는 차량의 조사, 및 시설의 차량 출입 통제에 사용된다. ALPR 시스템은 주간 시간에는 가시 파장 스펙트럼에서 동작될 수 있으며, 야간 시간에는 적외선 파장 스펙트럼에서 동작될 수 있으나 적외선의 흡수 기능이 강하여 이를 카메라를 이용하여 촬영시 반사가 심하여 제대로 된 촬영이 되지 않는 단점이 발생할 수 있다.
지난 2016년 제주도의 전기자동차 약 200대를 대상으로 미국 3M사의 마이크로프리즘형 반사지식 번호판 시범 사업이 진행되었고, 2017년 6월 9일부터 전기자동차에 국한하여 시행되었으나, 단속카메라 인식을 위하여 반사성능이 국제기준(ISO 7591, 45~250cd/lux·m2)보다 매우 낮은 기준(자동차 등록번호판 등의 기준에 관한 고시, 3~12cd/lux·m2)으로 제시되어, 그 효과가 매우 미미하다.
대한민국 등록특허 제10-0791931호에 개시된, 디이모늄염 및 이를 포함하는 근적외선 흡수필름은 PDP, 자동차 유리, 건재 유리 등의 근적외선 차단을 위해 인체에 무해하고, 근적외선 영역의 흡광이 우수하기는 하지만, 적외선 차단물질로 디이모늄염계 염료를 사용하였고, 이로 인해 장기적으로 내구성이 취약할 수 있는 단점이 있을 수 있다.
이에 본 발명자들은 적외선 영역의 선택적 흡수기능을 갖는 코어-쉘 구조의 황화구리 나노입자를 제조하고, 이를 포함하는 코팅액을 이용하여 가시광선 투과율이 높고, 적외선에 대한 흡수율이 우수하며, 내구성이 뛰어난 재귀반사 시트를 제작함으로써 본 발명을 완성할 수 있었다.
대한민국 특허등록 제10-0791931호 (발명의 명칭 : 디이모늄염 및 이를 포함하는 근적외선 흡수필름, 출원인 : 에스케이케미칼주식회사, 등록일 : 2007.12.28) 대한민국 등록특허 제10-1821489호 (발명의 명칭 : 황화구리 나노입자를 함유하는 근적외선 영역의 선택적 차단기능을 갖는 코팅액 조성물, 출원인 : 주식회사 앰트, 등록일 : 2018.01.17)
본 발명의 목적은 적외선 영역의 선택적 흡수기능을 갖는 코어-쉘 구조의 황화구리 나노입자 및 이를 함유하는 적외선 흡수용 코팅용 조성물, 재귀반사 시트 또는 자동차 반사판을 제공하는 데에 있다. 더욱 상세하게는 본 발명의 목적은 황화구리 나노입자를 환원 및 산화시켜 치밀하게 산화구리쉘을 형성한 코어-쉘 구조의 황화구리 나노입자를 제조하고, 이를 적용한 넓은 영역의 적외선에 대한 흡수율이 우수한 코어-쉘 구조의 황화구리 나노입자 및 이를 함유하는 코팅액 조성물을 제조하여, 상기 조성물을 도포하고 자외선 경화시켜 제조된 재귀판사 시트, 이를 이용한 자동차 번호판, 도로표지판 등을 제공하는 데에 있다.
본 발명은 하기 화학식 1로 표현되는 코어, 화학식 2로 표현되는 쉘을 포함하는 것을 특징으로 하는 적외선 흡수용 코어-쉘 구조의 황화구리 나노입자에 관한 것이다.
[화학식 1]
Cu2-xS
상기 화학식 1에서, 0≤x≤1.0를 만족한다.
[화학식 2]
Cu2-yO
상기 화학식 2에서, 0≤y≤1.0를 만족한다.
상기 코어-쉘 구조의 황화구리 나노입자는 5 nm 내지 200 nm의 1차 입도를 가지는 것을 특징으로 하는 적외선 흡수용 코어-쉘 구조의 황화구리 나노입자에 관한 것이다.
상기 코어-쉘 구조의 황화구리 나노입자는 600 nm 내지 2500 nm의 흡수파장영역을 가지는 것을 특징으로 한다.
이에 본 발명은 상기 코어-쉘 구조의 황화구리 나노입자를 포함하는 것을 특징으로 적외선 흡수용 코팅용 조성물을 제공한다.
또 다른 양태에서 본 발명은 상기 코어-쉘 구조의 황화구리 나노입자를 포함하는 재귀반사 시트 또는 차량용 번호판을 제공한다.
본 발명은 적외선 영역의 선택적 흡수기능을 갖는 코어-쉘 구조의 황화구리 나노입자 및 이를 함유하는 적외선 흡수용 코팅용 조성물, 재귀반사 시트 또는 자동차 반사판에 관한 것이다. 상기 적외선 영역의 선택적 흡수기능을 갖는 코어-쉘 구조의 황화구리 나노입자는 이를 포함하는 코팅액으로 제조되고 재귀반사시트에 코팅 및 경화되어 주간 시간대의 가시광선 투과율이 높고, 야간 조건에서의 적외선에 대한 흡수율이 우수하면서도 내구성이 뛰어나 건축용 유리, 자동차 번호판, 도로표지판 등의 적외선 흡수 기능이 있는 각종 제품으로 제공할 수 있다.
도 1은 적외선 흡수용 코팅 조성물에 대한 제조공정의 순서도이다.
도 2는 제조예 1에 제조된 CuS 나노입자, 실시예 1에 의해 제조된 Cu2-xS 나노입자 및 실시예 2에 의해 제조된 Cu2-xS@Cu2-yO 나노입자의 X-선회절(X-ray diffraction; XRD) 분석을 통한 결정구조 분석결과를 나타낸다.
도 3는 실시예 2에 제조된 나노입자의 TEM(transmission electron microscope) 이미지를 나타낸다.
도 4는 실시예 2에 제조된 나노입자의 응집된 2차입자의 크기 분포를 나타내는 입도분석 결과이다.
도 5은 제조예 1에 제조된 CuS 나노입자, 실시예 1에 의해 제조된 Cu2-xS 나노입자 및 실시예 2에 의해 제조된 Cu2-xS@Cu2-yO 나노입자가 포함된 코팅필름의 초기 투과 스펙트럼 및 항온항습챔버(온도: 85 ℃, 상대습도: 85 %)에 100 시간 보관 후의 투과 스펙트럼을 나타낸다.
본 발명을 위해 CuS 나노입자를 제조하고, 제조된 CuS 나노입자를 환원시켜 Cu2-xS 나노입자를 제조한 후, 이를 다시 산화시켜 Cu2-xS의 표면을 산화구리로 변환하는 과정을 통해 코어-쉘 구조의 황화구리 나노입자를 제조할 수 있다.
상기 Cu2-xS의 표면이 산화구리로 변환되는 과정에서, 치밀하게 산화구리막이 형성되어 수분과 접촉시 수분안정성이 우수한 황화구리 기반 나노입자를 제조하는 것을 특징으로 한다.
일반적인 구현예에 따르면, CuS 나노입자를 제조하는 단계, 상기 CuS 나노입자, 환원제 및 용매를 반응기에 첨가하여 가열의 과정을 거쳐 Cu2-xS 나노입자를 제조하는 단계, 상기 Cu2-xS 나노입자를 정제하는 단계, 상기 정제된 Cu2-xS 나노입자, 산화제 및 용매를 반응기에 첨가하여 가열의 과정을 거쳐 Cu2-xS@Cu2-yO 코어-쉘 나노입자를 제조하는 단계, 상기 Cu2-xS@Cu2-yO 코어-쉘 나노입자를 정제하는 단계를 포함하는 코어-쉘 구조의 황화구리 나노입자가 제조되는 것을 특징으로 한다.
상기 CuS 나노입자는 폴리올 용매하에서 구리 전구체 0.1~0.5 mol 및 티오우레아 0.1~0.5 mol을 폴리올에 혼합하여 90 ~ 100 ℃에서 30 ~ 150 분 동안 반응하여 제조될 수 있다.
상기 폴리올로는 구리 화합물의 환원 기능을 가지는 다가 알코올이다. 2~6개의 OH기를 가지는 것이 바람직하고, 예를 들면 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 테트라에틸렌글리콜, 프로필렌 글리콜, 트리메틸렌글, 리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 페닐디글리콜 중 1종 이상이 사용될 수 있다.
구리 전구체 또는 티오우레아 0.1~0.5 mol은 에틸렌글리콜이나 디에틸렌글리콜 25~150㎖에 용해하여 사용될 수 있다.
이 때, 구리 전구체 및 티오우레아의 혼합비나 반응온도 및 반응시간은 상기 황화구리 나노입자의 제조조건에 가장 최적화된 것으로서 상기 조건을 벗어나게 되면 적외선 영역의 흡수가 잘 되지 않아 코팅액 조성물의 품질이 저하될 수 있다. 상기 구리전구체로는 구리 전구체는 구리 질산염, 구리염화염, 구리 아세트산염, 구리 알콕시화물으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하며, 바람직하게는 구리질산염(Cu-Nitrate)일 수 있으며, 따라서, 상기 황화구리 나노입자는 바람직하게는 구리 질산염을 출발물질로 하여 Glyco thermal 법을 이용하여 제조될 수 있다.
상기 황화구리 나노입자는 5 nm 내지 200 nm의 일차 입자크기를 가지며, 1 내지 2의 Cu/S 원소 비를 만족한다.
상기 환원제는 리튬알루미늄 하이드라이드, 다이아이소부틸알루미늄 하이드라이드, 다이보레인, 리튬 보로하이드라이드, 소듐 보로하이드라이드, 포타슘 보로하이드라이드, 포름산, 포름알데하이드, 아세트알데하이드, 프로필알데하이드, 부틸알데하이드, 헥실알데하이드, 데실알데하이드, 도데실알데하이드, 헥사데실알데하이드, 옥타데실알데하이드, 하이드로젠 설파이드, 머캅토메탄, 머캅토에탄, 머캅토프로판, 머캅토부탄, 머캅토헥산, 머캅토옥탄, 머캅토데칸, 머캅토도데칸, 머캅토헥사데칸, 머캅토옥타데칸, 머캅토메탄올, 머캅토에탄올, 머캅토프로판올, 머캅토부탄올, 머캅토헥산올, 머캅토옥탄올, 머캅토데칸올, 머캅토도데칸올, 머캅토헥사데칸올, 머캅토옥타데칸올, 머캅토아세트산, 머캅토프로피온산, 머캅토부티릭산, 머캅토헥사노익산, 머캅토옥타노익산, 머캅토데카노익산, 머캅토도데카노익산, 머캅토도데카노익산, 머캅토헥사노익산, 머캅토옥타노익산, 머캅토메틸아민, 머캅토에틸아민, 머캅토프로필아민, 머캅토부틸아민, 머캅토헥실아민, 머캅토옥틸아민, 머캅토데실아민, 머캅토도데실아민, 머캅토헥사데실아민, 머캅토옥타데실아민, 디머캅토메탄, 디머캅토에탄, 디머캅토프로판, 디머캅토부탄, 디머캅토헥산, 디머캅토옥탄, 디머캅토데칸, 디머캅토도데칸, 디머캅토헥사데칸, 디머캅토옥타데칸, 시스테인, 머캅토피르브산, 머캅토숙신산, 머캅토말레산, 소듐, 포타슘, 리튬, 금속 아말감, 아스코르브 산 수소, 메탄, 암모니아 및 카본 모노옥사이드, 소듐 하이드라이드, 리튬 하이드라이드, 포타슘 하이드라이드, 리튬 다이아이소프로필 아민, 포타슘 에톡사이드, 소듐 에톡사이드, 리튬 에톡사이드로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 산화제는 하이드로젠 옥사이드, 리튬 하이드록사이드, 소듐 하이드록사이드, 포타슘 하이드록사이드, 하이드로젠 퍼옥사이드, 벤조일 퍼옥사이드, 디큐밀 퍼옥사이드, 라우로일 퍼옥사이드, 터시어리-부틸 퍼옥사이드, 사이클로헥사논 퍼옥사이드, 2,4-펜테인다이온 퍼옥사이드, 퍼아세트산, 큐멘하이드로퍼옥사이드, 터시어리-부틸 퍼옥시 벤조에이트, 터시어리-부틸 퍼아세테이트, 터시어리-부틸 하이드로퍼옥사이드, 하이드로젠 퍼설페이트, 리튬 퍼설페이트, 소듐 퍼설페이트, 포타슘 퍼설페이트, 암모늄 퍼설페이트, 하이드로젠 퍼망가네이트, 리튬 퍼망가네이트, 소듐 퍼망가네이트, 포타슘 퍼망가네이트, 암모늄 퍼망가네이트, 하이드로젠 망가네이트, 리튬 망가네이트, 소듐 망가네이트, 포타슘 망가네이트, 암모늄 망가네이트, 하이드로젠 다이크로메이트, 리튬 다이크로메이트, 소듐 다이크로메이트, 포타슘 다이크로메이트, 암모늄 다이크로메이트, 하이드로젠 크로메이트, 리튬 크로메이트, 소듐 크로메이트, 포타슘 크로메이트, 암모늄 크로메이트, 하이드로젠 퍼아이오데이트, 리튬 퍼아이오데이트, 소듐 퍼아이오데이트, 포타슘 퍼아이오데이트, 하이드로젠 아이오데이트, 리튬 아이오데이트, 소듐 아이오데이트, 포타슘 아이오데이트, 하이드로젠 아이오다이트, 리튬 아이오다이트, 소듐 아이오다이트, 포타슘 아이오다이트, 하이드로젠 하이포아이오다이트, 리튬 하이포아이오다이트, 소듐 하이포아이오다이트, 포타슘 하이포아이오다이트, 하이드로젠 퍼브로메이트, 리튬 퍼브로메이트, 소듐 퍼브로메이트, 포타슘 퍼브로메이트, 하이드로젠 브로메이트, 리튬 브로메이트, 소듐 브로메이트, 포타슘 브로메이트, 하이드로젠 브로마이트, 리튬 브로마이트, 소듐 브로마이트, 포타슘 브로마이트, 하이드로젠 하이포브로마이트, 리튬 하이포브로마이트, 소듐 하이포브로마이트, 포타슘 하이포브로마이트, 하이드로젠 퍼클로레이트, 리튬 퍼클로레이트, 소듐 퍼클로레이트, 포타슘 퍼클로레이트, 하이드로젠 클로레이트, 리튬 클로레이트, 소듐 클로레이트, 포타슘 클로레이트, 하이드로젠 클로라이트, 리튬 클로라이트, 소듐 클로라이트, 포타슘 클로라이트, 하이드로젠 하이포클로라이트, 리튬 하이포클로라이트, 소듐 하이포클로라이트, 포타슘 하이포클로라이트, 산소, 오존 및 질산으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 용매는 물, 메탄올, 에탄올, 아이소프로판올, 부탄올, 아세톤, 메틸에틸케톤, 메틸아이소부틸케톤, 아세틸아세톤, 포름산, 아세트산, 포름알데하이드, 아세트알데하이드, 메틸아세테이트, 에틸아세테이트, 부틸아세테이트, 톨루엔, 자일렌, 벤젠, 클로로벤젠, 디클로로벤젠, 트리클로로벤젠, 피리딘, 헥센, 사이클로헥센, 옥탄, 이소포론, 다이옥세인, 테트라하이드로퓨란, 클로로포름, 디클로로메탄, 카본테트라클로라이드, 디클로로에탄, 디에틸에테르, N, N-디메틸포름아마이드, N, N-디메틸아세트아마이드, N-메틸피롤리돈, 포름아마이드, 디메틸설폭사이드, 아세토니트릴, 프로필렌카보네이트, 에틸렌글리콜, 에틸렌글리콜 모노부틸에테르, 에틸렌글리콜 모노부틸에테르 아세테이트, 에틸렌글리콜 모노에틸에테르, 에틸렌글리콜 모노에틸에테르 아세테이트, 디에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜 모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜 모노부틸에테르 아세테이트, 디에틸렌글리콜 모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜 모노에틸에테르 아세테이트, 폴리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 프로필렌글리콜 모노부틸에테르, 프로필렌글리콜 모노부틸에테르 아세테이트, 프로필렌글리콜 모노에틸에테르, 프로필렌글리콜 모노에틸에테르 아세테이트, 디프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜 모노부틸에테르, 디프로필렌글리콜 모노부틸에테르 아세테이트, 디프로필렌글리콜 모노에틸에테르, 디프로필렌글리콜 모노에틸에테르 아세테이트 및 폴리프로필렌글리콜으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 코어-쉘 구조의 황화구리 나노입자의 코어는 화학식 1로 표현될 수 있다.
[화학식 1]
Cu2-xS
상기 화학식 1에서, 0≤x≤1.0를 만족한다.
상기 코어-쉘 구조의 황화구리 나노입자의 쉘은 화학식 2로 표현될 수 있다.
[화학식 2]
Cu2-yO
상기 화학식 2에서, 0≤y≤1.0를 만족한다.
상기 코어-쉘 구조의 황화구리 나노입자의 흡수파장영역은 600 nm 내지 2,500 nm일 수 있다.
상기 코어-쉘 구조의 황화구리 나노입자를 수지 바인더 및 유기용매에 혼합하여 적외선 흡수용 코팅 조성물을 제공할 수 있다. 보다 구체적으로는 코어-쉘 구조의 황화구리 나노입자 100 중량부에 수지 바인더 20 ~ 800 중량부 및 유기용매 100 ~ 1000 중량부를 포함할 수 있다.
상기 코팅조성물을 각종 기판(PET, 자동차 번호판 등)에 0.1 μm 내지 100 μm 두께로 코팅 하는 경우, 적외선 흡수율이 50 % 내지 99 %, 가시광선 투과율이 30 % 내지 95 %를 가진다.
상기 수지 바인더는 자외선 경화형 수지 100 중량부 기준으로 1,6헥산디올 디아크릴레이트 및 하이드록시프로필아크릴레이트 중에서 선택된 1종 이상의 화합물 10∼100 중량부 및 자외선에 의한 중합을 유도하기 위한 광개시제 0.1∼20 중량부를 포함할 수 있다. 상기 광개시제로는 1-하이드록시사이클로헥실페닐케톤(이가큐어 184, 시바스페샬티케미칼사 제품) 등을 사용할 수 있다. 상기 수지바인더에 자외선 경화형 수지와 함께 1,6헥산디올 디아크릴레이트 및 하이드록시프로필아크릴레이트와 광개시제가 포함되는 혼합비는 코팅액 조성물의 물성을 유지하기 위해 상기 범위를 벗어나지 않는 것이 바람직하다.
상기 자외선 경화성 수지는, 다관능 단량체, 폴리에스테르 아크릴레이트, 에폭시아크릴레이트 및 우레탄아크릴레이트로 이루어진 군 중에서 1종 이상이 선택될 수 있다.
상기 다관능 단량체로는, 디펜타에리스리톨 헥사아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 하이드록시 펜타아크릴레이트, 디펜타에리스리톨 테트라메타크릴레이트, 프로폭시레이티드 글리세롤 트리아크릴레이트, 트리메틸렌프로필 트리아크릴레이트, 트리메티롤에탄 트리메타크릴레이트, 트리메틸프로판 에톡시 트리아크릴레이트 및 1,2,3-시클로헥산 테트라 메타크릴레이트로 이루어진 군 중에서 1종 이상이 선택될 수 있다. 바람직하게는 디펜타에리스리톨 헥사아크릴레이트 및 트리메틸렌프로필 트리아크릴레이트 중에서 선택되는 것을 사용할 수 있다.
본 발명에서 코팅액 제조에 사용되는 유기용매로는, 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 코팅액 조성물은 표면의 레벨링, 슬립성, 방오성 등을 개선하기 위한 실리콘계 첨가제, 불소계 첨가제, 아크릴계 첨가제 등을 더 포함할 수 있다.
또 다른 양태에 있어서, 본 발명은 상기 코팅액 조성물을 기판에 도포하고 자외선 경화시켜 제조된 기재를 제공할 수 있다. 상기 기판은 재귀반사시트(self-reflection sheet)의 base 기재로 사용될 수 있는 재료인 투명한 열가소성 고분자 시트로서, PVC(Poly Vinyl Chloride), TPU(Themoplastic PolyUrethane), PO(Poly Olefin), ACRYL, PC(polycarbonate), PET(Polyethylene terephthalate), PP(Polypropylene)을 사용할 수 있다.
본 발명에서 제조된 적외선 흡수 성능을 갖는 조성물은 프리즘형 재귀반사 시트에 일면에 코팅 적용하여 ALPR 시스템을 사용하여 판독될 수 있는 자동차용 번호판에 사용될 수 있다.
재귀반사시트(self-reflection sheet)를 적용한 자동차용 번호판은 여러 적층 구조층 중에, 적외선 광에 노출 시 자동차용 번호판의 밝기를 감소시키도록 적외선 흡수 성능을 갖는 첨가제들을 포함시킬 수 있다.
예를 들어, 적외선 흡수 성능을 갖는 첨가제들을 포함하는 것은 프리즘형 재귀반사성 시트류가 적외선 광에 노출될 때 헐레이션(현상된 사진 이미지에서 원하는 경계를 벗어나는 광의 확산)을 감소시킬 수 있다. 이러한 방식으로, 적외선 흡수 성능을 갖는 첨가제들은 적외선 광 하에서 볼 때 적어도 자동차번호판의 시인성(visibility)을 향상시킬 수 있고, 특히 야간 시간 대에 카메라 촬영시 자동차 번호판 등의 식별이 더 우수한 사진 출력이 가능하다.
상기 프리즘형(prismatic) 재귀반사시트(self-reflection sheet)의 프리즘층은, 입사되는 광을 광원을 향하여 반사하기 위한 3개의 반사면을 갖는 큐브 코너를 포함할 수 있다. 예를 들어, 코너 큐브의 높이는 약 20㎛ 내지 500㎛일 수 있다. 상기 재귀반사를 위한 코너 큐브의 형상은 알려진 것이므로, 구체적인 설명은 생략될 수 있다. 예를 들어, 상기 코너 큐브는 삼각 피라미드 형상을 가질 수 있으며, 서로 다른 크기를 가질 수도 있다. 또한, 상기 코너 큐브의 형상은 삼각 프라미드로 한정되는 것은 아니며, 사각 피라미드, 반구 등의 형상을 가질 수도 있다.
종래의 일반적인 큐브코너 프리즘형(prismatic) 재귀반사시트(self-reflection sheet)는 투명한 열가소성 고분자 시트 base 기재에 열경화성 또는 UV경화형 레진으로 도포한 후 별도의 금형을 이용하여 상기 큐브 코너 프리즘층을 패터닝(Patterning)하여 3개의 이등변 삼각형 형상의 면을 갖는 큐브 코너형 프리즘을 배열 형성시키는 공정을 통해 제조된다.
본 발명의 재귀반사시트의 재귀반사율로 지칭되는 재귀반사 계수(coefficient of retroreflection)는 응용에서 요구되는 특성에 따라 변경될 수 있다. 재귀반사 계수는 ASTM E-810 시험 방법에 따라 0.2도 관찰각(observation angle) 및 +5도 입사각(entrance angle)에서 측정될 때 약 5 cd/(lux·㎡) 내지 약 1500 cd/(lux·㎡) 범위이다. 예컨대 재귀반사시트가 교통 제어 표지, 반사식 도로 경계 표시(delineator), 바리케이드, 또는 자동차 관련 응용에 사용될 때, 재귀반사 계수는 0.2도 관찰각 및 +5도 입사각에서 ASTM E-810 시험 방법에 따라 측정될 때 약 330 cd/(lux·㎡) 이상, 또는 약 500 cd/(lux·㎡) 이상, 또는 약 700 cd/(lux·㎡) 이상이다. 가장 바람직한 자동차 번호판으로 적용되기 위한 반사성능은 1, 관측각 0.2도, 입사각 5도에서 최소 45 이상 최대 250cd/lux·m2 이하인 것이 바람직하다.
상기 프리즘형(prismatic) 재귀반사시트(self-reflection sheet)는, 반사율을 증가시키기 위하여 금속을 포함하는 반사층을 더 포함하는 구조로 제조될 수 있으며, 금속을 포함하는 반사층은 스퍼터링 장치에 의한 증착으로 구현될 수 있으며 두께는 50 ~ 150nm 로 수행될 수 있다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 내용이 철저하고 완전해지도록, 당업자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제공하는 것이다.
<제조예 1. CuS 나노입자 제조>
4 M 질산구리(copper nitrate) 에틸렌글라이콜용액(ethylene glycol) 50 ml와 4 M 티오우레아(thiourea) 에틸렌글라이콜용액 50 ml를 혼합하여 100 ℃에서 1 시간 동안 가열 교반하여 CuS 나노입자를 합성하였다. 이후, 반응 혼합물을 상온으로 식힌 후 원심분리기를 이용해 반응 혼합물을 에탄올로 3 회 세척하고 60 ℃에서 건조하여 CuS 나노입자분말을 제조한다.
이렇게 제조된 CuS 나노입자를 X-선회절(X-ray diffraction; XRD) 분석 결과 CuS 결정 피크만이 나타난다는 점을 확인하였다.
투과전자현미경(Transmission electron microscope)을 통해 입자크기를 측정한 결과 1차 입자크기는 5 ~ 200 nm 범위를 갖는 것으로 확인하였다.
<실시예 1. Cu 2-x S 나노입자 제조>
상기 제조예를 통해 만들어진 CuS 나노입자분말 10 g, 아스코빅산(ascorbic acid) 2 g, 및 에탄올 (ethyl alcohol) 88 g을 250 ml 둥근바닥플라스크에 넣은 후, 플라스크 내부의 온도를 80 ℃로 상승시킨 다음 12시간 교반하여 Cu2-xS 나노입자를 합성하였다. 이후, 반응 혼합물을 상온으로 식힌 후 원심분리기를 이용해 반응 혼합물을 에탄올로 3 회 세척하고 60 ℃에서 건조하여 Cu2-xS 나노입자분말을 제조하였다.
이렇게 제조된 Cu2-xS 나노입자를 X-선회절(X-ray diffraction; XRD) 분석을 한 결과, CuS 결정과 동일한 피크가 관찰됨과 동시에 Cu1.8S 결정과 동일한 피크도 관찰되었는데, CuS나노입자가 환원되어 Cu2-xS 나노입자가 형성되었다는 점을 반영하고 있다.
<실시예 2. Cu 2-x S 나노입자로부터 Cu 2-x S@Cu 2-y O 나노입자 제조>
상기 실시예1을 통해 만들어진 Cu2-xS 나노입자분말 10 g, 벤조일 퍼옥사이드(benzoyl peroxide) 1 g, 및 에탄올 (ethyl alcohol) 89 g을 250 ml 둥근바닥플라스크에 넣은 후, 상온에서 12시간 교반하여 Cu2-xS 나노입자로부터 제조된 Cu2-xS@Cu2-yO 나노입자를 합성하였다. 이후, 반응 혼합물을 상온으로 식힌 후 원심분리기를 이용해 반응 혼합물을 에탄올로 3 회 세척하고 60 ℃에서 건조하여 Cu2-xS 나노입자로부터 제조된 Cu2-xS@Cu2-yO 나노입자 파우더를 제조하였다.
이렇게 제조된 Cu2-xS@Cu2-yO 나노입자를 X-선회절(X-ray diffraction; XRD) 분석을 한 결과, CuS 결정과 동일한 피크가 관찰됨과 동시에 Cu1.8S 결정과 동일한 피크도 관찰되었다. 또한 Cu1.8S 결정의 피크 세기가 감소함과 동시에 Cu2O 결정 피크도 동시에 관찰되는데, 이는 Cu1.8S 나노입자 표면이 산화되어 Cu2O가 생성되었다는 점을 반영하고 있다.
<비교예 1. CuS 나노입자로부터 합성된 CuS@Cu 2-y O 나노입자 제조>
상기 제조예를 통해 만들어진 CuS 나노입자분말 10 g, 벤조일 퍼옥사이드(benzoyl peroxide) 1 g, 및 에탄올 (ethyl alcohol) 89 g을 250 ml 둥근바닥플라스크에 넣은 후, 상온에서 12시간 교반하여 CuS 나노입자로부터 제조된 CuS@Cu2-yO 나노입자를 합성하였다. 이 후, 반응 혼합물을 상온으로 식힌 후 원심분리기를 이용해 반응 혼합물을 에탄올로 3 회 세척하고 60 ℃에서 건조하여 CuS 나노입자로부터 제조된 CuS@Cu2-yO 나노입자 파우더를 제조하였다.
제조예 1, 실시예 1, 실시예 2 및 비교예 1에 의해 제조한 황화구리 나노입자에 대하여 에너지 분산 엑스레이 분광기 (Energy dispersive X-ray sepctrometer, EDAX)를 측정한 결과 각각의 원소 함량비는 표 1과 같다.
EDAX로 부터 분석한, 나노입자의 원소 함량비
조건 Cu S O
CuS 나노입자 (제조예1) 1.00 0.97 0.11
Cu2-xS 나노입자 (실시예1) 1.00 0.75 0.09
Cu2-xS 나노입자로부터 합성된 Cu2-xS@Cu2-yO 나노입자 (실시예2) 1.00 0.82 0.27
CuS 나노입자로부터 합성된 CuS@Cu2-yO 나노입자 (비교예1) 1.00 0.92 0.53
표 1에 나타나 있는 바와 같이 제조예 1로 제조된 CuS에 비해 CuS를 환원반응을 수행한 실시예 1의 황화구리의 경우, Cu 대비 S의 비율이 낮아졌고, 산화반응을 수행한 실시예 2의 황화구리의 경우에는 Cu 대비 S의 비율이 높아지면서, 산소 비율도 높아졌음을 확인한 바와 같이 CuS 나노입자가 Cu2-xS로 환원되고, 산화반응을 통해 최종적으로 Cu2-xS@Cu2-yO로 코어-쉘 구조의 황화구리 나노입자가 제조되었다는 점을 알 수 있다.
CuS 나노입자를 환원반응을 통하지 않고, 산화반응만을 수행한 비교예 1의 경우에는 산소비율이 높아졌다는 점에서 CuS@Cu2-yO로 코어-쉘 구조의 황화구리 나노입자가 제조되었다는 점을 확인할 수 있다.
<실험예 1. 황화구리 나노입자의 투과도 및 안정성 특성>
나노입자 분산액 제조
제조예 1, 실시예 1, 실시예 2 및 비교예 1에 의해 제조한 각각의 황화구리 나노입자분말 10 g, DISPERBYK-116 10 g, 메틸이소부틸케톤 (Methylisobutyl ketone, MIBK) 80 g, 그리고 지르코니아 볼 (zirconia ball, 500 μm) 50 g을 넣고 Ball-mill 분산기를 이용하여 14일 분산한다. 이 후, PP filter (300 mesh)를 이용하여 지르코니아 볼과 이물질을 제거하여 나노입자 분산액을 제조하였다. 추가로 나노입도분석기(Zetasizer Nano ZS90)을 통하여 황화구리 나노입자의 크기 분포를 확인하였다.
나노입자 코팅액 제조
디펜타에리스리톨 헥사아크릴레이트(DPHA) 23.9 g, 아이소보로닐(메트)아크릴레이트(IBOA) 4.7 g, 펜타에리쓰리톨 트리아크릴레이트(PETA) 60.9 g, 1-하이드록시싸이클로헥실페닐케톤 5.5 g을 250 mL 플라스크에 넣고 모터 교반기로 1 시간 동안 교반하여 바인더를 제조하였다. 제조한 바인더와 상기 제조한 나노입자 분산액을 1:2의 중량비로 혼합하였다. 이후, 교반기를 이용하여 30 분간 교반하여 나노입자가 포함된 코팅액을 제조하였다.
나노입자가 포함된 필름의 제조
PET 필름 (SKC V7610, 100 μm) 위에 상기 나노입자 코팅액을 #5 MAYER Bar를 이용하여 도포하였다. 이후, 80 ℃ 컨벡션오븐에서 2분간 건조 후 400mJ/cm2 세기의 UV를 조사하여 나노입자가 포함된 필름을 제조하여 VLT(Visible light transmittance), IRC(Infrared cut) 및 필름 Haze에 대한 물성을 평가하였고, 또한 제조한 나노입자의 안정성을 평가하기 위해 항온항습챔버(온도: 85 ℃, 상대습도: 85 %)에 100 시간 보관 후의 재평가하였고 결과로서 표 2 및 도 3에 나타내었다.
나노입자가 포함된 필름의 초기 및 항온항습평가 후의 물성
초기 물성 항온항습 100시간
VLT (%) IRC (%) Haze(%) VLT (%) IRC (%) Haze(%)
제조예1 58.78 70.57 1.95 67.09 32.28 18.94
실시예1 58.70 72.00 4.69 58.63 72.19 5.35
실시예2 59.28 74.34 2.70 58.99 74.51 5.37
비교예1 67.40 44.07 5.13 68.01 30.40 21.46
<물성 평가 방법>
(1) VLT(Visible light transmittance): 코팅된 필름을 UV-Vis-NIR 스펙트로미터(Jasco, V670)를 이용하여, 380∼780 nm 범위 파장대의 투과율의 평균값을 구하여 가시광 투과율(%)을 구한다.
(2) IRC(Infrared cut): 코팅된 필름을 UV-Vis-NIR 스펙트로미터(Jasco, V670)를 이용하여, 780∼2,500 nm 범위 파장대의 투과율의 평균값을 구하여 적외선 투과율(%)을 측정하고, 이를 100(%)에서 뺀 수치로 적외선 차단율(%)을 구한다.
(3) Haze: 코팅된 필름을 Haze meter (NDK, NDH-2000N)를 이용하여 측정하였다.
표 2의 결과를 살펴보면, 가시광선 투과율은 비교예 1의 나노입자를 사용한 필름이 가장 높은 것으로 나타났지만, 적외선 흡수효과는 현저히 떨어지는 것으로 나타났다. CuS 나노입자를 환원 및 산화공정을 거친 실시예 2는 가시광선 투과율이 증가하고, 특히 적외선 흡수율이 74.34% 로서 가장 높은 흡수율을 가지고 있는 것으로 나타났다.
항온항습에 따른 안정성 평가 결과에서는 제조예 1의 CuS 나노입자를 사용한 필름과 산화처리된 비교예 1의 CuS@Cu2-yO 나노입자를 사용한 필름은 가시광선 투과율을 증가하였지만, 적외선 흡수효과가 현저하게 감소하는 것으로 나타났다. 반면, 환원 처리된 Cu2-xS 및 Cu2-xS@Cu2-yO은 가시광선 투과율에 대한 변화는 거의 없고, 적외선 흡수율에서는 오히려 증가하는 것으로 나타났다. 즉, CuS를 환원 처리하여 Cu2-xS가 형성되면 항온항습에 대한 수분 저항성이 커지고, 결국 수분안정성도 증가시키는 것으로 나타났다.
특히, Cu2-xS의 표면을 산화구리로 변환하는 과정을 통해 치밀하게 형성된 산화구리막으로 인해 기존 황화구리 나노입자의 우수한 가시광 투과 및 적외선 흡수 특성을 유지하면서, 수분안정성이 향상된 코어-쉘 구조의 황화구리 나노입자를 얻을 수 있다. 필름상의 황화구리 나노입자의 양과 코팅두께에 따라 가시광선 투과율 및 적외선 흡수율이 변화될 수 있지만, 최종적으로 실시예 2에 의해 제조한 Cu2-xS@Cu2-yO를 사용한 필름은 최대 가시광선 투과율이 59.28%를 나타내었으며, 최대 적외선 흡수율은 74.34%를 갖음을 확인하였다. 특히, Cu2-xS@Cu2-yO 나노입자의 경우 수분 안정성이 우수하여 항온항습 100시간 이후에도 최대 가시광선 투과율은 58.99%, 최대 적외선 흡수율은 74.51%로 항온항습 실험 전과 거의 동일수준의 가시광선 투과율과 적외선 흡수율을 가지고 있는 것으로 나타났다. 이에 상기 코팅 조성물이 적용된 기판의 내구성 및 내열성이 매우 우수함을 알 수 있다.
또한, 이 코팅 조성물이 코팅된 필름의 가시광선 투과율이 매우 높기 때문에 본 발명의 나노입자 황화구리가 포함된 조성물이 코팅된 팔룸의 경우, 주간 시간대의 사람 또는 카메라의 시인성이 좋아 이 코팅 조성물을 재귀반사시트, 특히 자동차 번호판에 적용하는 데에 전혀 문제가 없음을 파악할 수 있다.
<실험예 2. 황화구리 나노입자를 이용한 재귀반사율 확인>
시판되는 차량용 프리즘형(prismatic) 재귀반사시트(리플로맥스사 제품, 상품명 : VCLP, 150±10㎛) 위에(프리즘층의 배면) 상기 실험예 1에서 제조된 나노입자 코팅액을 #5 MAYER Bar를 이용하여 도포하였다. 이후, 80 ℃ 컨벡션오븐에서 2분간 건조 후 400mJ/㎠ 세기의 UV를 조사하여 나노입자가 포함된 코팅층을 형성하였다. 이후 스퍼터링 증착 설비를 이용하여 재귀반사시트(self-reflection sheet)의 프리즘층위에 알루미늄을 100nm 전후 두께로 증착을 실시한 후, 재귀반사 계수(coefficient of retroreflection)를 측정하였다. 재귀반사율은 Gamma Science사의 RoadVistar Model 932를 사용하여 측정하였고 관측각이 0.2°, 입사각이 5°인 조건으로 실험하여, 제조예 1, 실시예 1, 실시예 2 및 비교예 1의 나노입자의 재귀반사율을 각각 비교하였다. 또한 전혀 코팅을 하지 않은 재귀반사시트도 별도로 준비하여 비교예 2로 하였다.
조건 코팅액 내 원료 구리 입자
제조예 1 실시예 1 실시예 2 비교예 1 비교예 2
(비코팅 조건)
재귀반사율 (cd / lx·m2) 370 210 220 350 520
표 3을 참고하면 본 발명의 상기 실험예 2에서 제조된 실시예 1 또는 실시예 2의 나노입자를 이용하여 만들어진 나노입자 코팅액을 적용할 경우, 코팅액을 전혀 적용하지 않는 경우보다 재귀 반사 시트의 반사 성능이 낮음을 확인할 수 있으며, 다른 비교 조건의 코팅액보다도 역시 더 낮은 반사 성능이 있는 것을 확인할 수 있다.
이는 코팅액 내의 나노입자가 적외선 흡수 성능을 갖고 있어 반사되는 빛을 흡수함에 의한 것으로, 이를 이용하면 야간에 적외선 광에 노출 시 자동차용 번호판의 밝기를 감소시켜 자동차 번호판의 시인성(visibility)을 향상시킬 수 있음을 유추할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에서는 특정된 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (6)

  1. 화학식 1로 표현되는 코어, 화학식 2로 표현되는 쉘을 포함하는 적외선 흡수용 코어-쉘 구조의 황화구리 나노입자로서,
    상기 코어-쉘 구조의 황화구리 나노입자가 5 nm 내지 200 nm의 1차 입도를 가지며, 600 nm 내지 2500 nm의 차단 파장영역을 갖는 것을 특징으로 하는 적외선 흡수용 코어-쉘 구조의 황화구리 나노입자.
    [화학식 1]
    Cu2-xS
    상기 화학식 1에서, 0≤x≤1.0를 만족한다.
    [화학식 2]
    Cu2-yO
    상기 화학식 2에서, 0≤y≤1.0를 만족한다.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항의 코어-쉘 구조의 황화구리 나노입자를 포함하는 것을 특징으로 적외선 흡수용 코팅용 조성물.
  5. 제1항의 코어-쉘 구조의 황화구리 나노입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 적외선 흡수 기능이 있는 재귀반사 시트.
  6. 제1항의 코어-쉘 구조의 황화구리 나노입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 적외선 흡수 기능이 있는 차량용 번호판.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100791931B1 (ko) 2006-09-06 2008-01-04 에스케이케미칼주식회사 디이모늄염 및 이를 포함하는 근적외선 흡수필름
KR101821489B1 (ko) * 2016-04-11 2018-03-08 주식회사 앰트 황화구리 나노입자를 함유하는 근적외선영역의 선택적 차단기능을 갖는 코팅액 조성물

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101977347B1 (ko) 2018-10-01 2019-05-10 주식회사 앰트 근적외선 차단용 코팅 조성물에 포함되는 코어-쉘 구조의 황화구리 나노입자 및 이의 제조 방법

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JOURNAL OF SOLID STATE ELECTROCHEMISTRY (2019) 23 2609-2617
MATERIALS SCIENCE & ENGINEERING C 95 (2019) 174-182*

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