KR102281843B1 - 나노 무기조성물 및 이의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고기능성 나노 무기조성물의 제조와 이를 제조하는 방법에 관한 기술이다. 상기의 고기능성은 주로 표면경도, 마모특성을 포함하는 기계적 특성이 매우 우수하고 내수 및 내산, 내알칼리 등 화학적으로 매우 안정된 특성을 가지며 무기소재로 구성되어 열적 안정성이 매우 우수한 특성을 갖고 있다. 또한 제조된 조성물의 요구되는 특성에 따라 초친수와 친수, 소수특성의 기능제어가 가능하며 박막코팅에 따라 표면의 내오염 및 이지클린(Easy-Clean)특성이 매우 뛰어나며 광투과성 및 광의 반사율과 같은 광학적으로 뛰어난 특성을 갖는 기술이다.
보다 상세하게는, 나노입자화 된 코팅 조성물을 이용하여 피 코팅 소재 표면에 코팅을 하여 상품화시킴으로써 고강도의 부드러운 표면층과 유,무광 구현은 물론 제품의 미려한 외관, 표면광택, 부착성, 내후성, 내구성, 내오염성, 내화학약품성, 자정작용특성, 초친수성 등의 성능도 우수한 나노 무기 코팅 조성물에 관한 것 이다.

Description

나노 무기조성물 및 이의 제조방법{Nano-inorganic compositions and methods for Manufacturing the same}
본 발명은 고기능성 나노 무기조성물의 제조와 이를 제조하는 방법에 관한 기술이다. 상기의 고기능성은 주로 표면경도, 마모특성을 포함하는 기계적 특성이 매우 우수하고 내수 및 내산, 내알칼리 등 화학적으로 매우 안정된 특성을 가지며 무기소재로 구성되어 열적 안정성이 매우 우수한 특성을 갖고 있다. 또한 제조된 조성물의 요구되는 특성에 따라 초친수와 친수, 소수특성의 기능제어가 가능하며 박막코팅에 따라 표면의 내오염 및 이지클린(Easy-Clean)특성이 매우 뛰어나며 광투과성 및 광의 반사율과 같은 광학적으로 뛰어난 특성을 갖는 기술이다.
보다 상세하게는, 나노입자화 된 코팅 조성물을 이용하여 피 코팅 소재 표면에 코팅을 하여 상품화시킴으로써 고강도의 부드러운 표면층과 유,무광 구현은 물론 제품의 미려한 외관, 표면광택, 부착성, 내후성, 내구성, 내오염성, 내화학약품성, 자정작용특성, 초친수성 등의 성능도 우수한 나노 무기 코팅 조성물에 관한 것 이다.
일반적으로 무기질 도료 및 무기계 세라믹 코팅 조성물은 유기질 도료나 유기질 코팅 조성물과는 비교할 수 없을 정도로 우수한 내열성, 내후성, 내오염성, 내약품성, 내구성 등의 물성을 가지고 있으며 특히, 상기와 같은 무기계 조성물을 이용한 나노코팅기술은 주로 반도체와 디스플레이와 같이 매우 정밀한 기술분야에 CVD나 스퍼터와 같은 고가의 장비를 이용하여 코팅함으로서 나노미터 두께의 높이로 박막을 형성하기 위해 사용되어 왔다. 하지만 최근 나노소재의 개발과 함께 일반 코팅방법을 통하여 나노미터 두께의 코팅을 할 수 있도록 연구개발이 진행되고 있는 실정이다.
특히, 최근 개발된 웰쳐화인텍의 FC 코팅제의 경우 수 나노에서 수십 나노의 입자로 이루어진 소재를 이용하여 일반적인 스프레이 코팅, 스핀 코팅, 바 코팅, 슬롯다이코팅 등을 통하여 나노두께의 코팅을 하는 것을 대한민국 등록특허 제10-1735383호를 통하여 무기도료 조성물과 무기도막을 형성하는 방법에 대하여 설명하고 있다.
그러나, 상기의 특허의 종래기술에 나타난 나노 무기 소재의 경우 고형분의 양이 수십wt% 이상으로 이루어져 수백~수천나노 미터 두께로 코팅되고 있어 일반 코팅방법을 통하여 코팅시 백화현상이 발생하고 열처리시 마이크로 크랙이 발생하는 등의 문제가 발생하고 고형분의 함량과다로 수십나노미터의 코팅두께로 평활성 있는 코팅이 어려운 것을 알 수 있다.
특히 코팅 두께가 두꺼울 경우 코팅 층 내부의 결함과 열처리 과정에서 공기층의 형성이 용이하여 이와 같은 결함부위를 통한 내구성이 급속히 감소하는 현상이 있었다. 또한, 상기의 특허를 통한 소재로 도막 형성시 여러 가지 기능적인 부분에서도 많은 차이를 보이는 것을 알 수 있었다.
특허문헌 1) 대한민국 등록특허 제10-1735383호 대한민국 등록특허 제10-1414019호
상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 본원 발명에서는 조성물에 포함된 고형분의 양을 10wt% 이하로 낮추고 용매인 물의 양을 그에 상응하도록 높여 일반적인 코팅(도막형성)방법에 의해서도 수십 나노미터 수준의 도막을 매우 유니폼하게 형성할 수 있도록 하였으며 도막 형성시 발생하는 백화현상을 줄여 더 높은 내구성을 확보함으로서 기존 발명의 문제점을 해결하였다.
또한, 도막 두께를 수십나노 미터 수준으로 낮춤으로서 도막내의 공기층의 형성을 감소시키고 1차 열처리(건조) 온도를 110℃에서 90℃로 낮추어 진행함으로서 온도상승에 따른 물의 증기화에 의한 공기층의 형성을 방지함으로서 결함을 감소시켜 내구성을 향상시키고자 하였다.
또한, 상기와 같이 두께를 수십 나노 수준으로 낮추고 평활도를 높이면 광투과 및 광반사와 같은 광학특성이 2배 이상 높은 효과를 나타내며 금속산화물이 용출되어 발생하는 백화현상을 해결할 수 있다.
본 발명에서 사용하는 나노 무기조성물을 이용하여 도막을 형성할 경우 모재와 관계없이 일반적으로 표면경도, 마모특성, 부착력 등의 기계적인 특성이 매우 우수하고 강산/강알칼리 등에 매우 강하여 화학적으로 매우 안정적인 특성을 가지고 있으며 무기소재 코팅으로 내열 및 방염에 효과가 뛰어날 뿐만 아니라 사용용도에 따라 초친수에 의한 김서림 방지 또는 이지클린 특성을 이용한 내오염 특성을 활용할 수 있을 뿐만 아니라 광학적 특성, 음향특성, 인체무해성, 항균특성 및 용매로서 물을 사용 등 다양한 고 기능성을 가지고 있으며 코팅된 표면은 자정작용 특성에 의하여 세제와 같은 유기합성물질을 사용하지 않고도 물만으로 깨끗한 세척이 가능하도록 하여 환경적으로 친화된 다양한 특성을 향유할 수 있다.
상기와 같은 다양한 특성을 갖는 나노 무기 조성물은,
하기 화학식으로 표시되는 알칼리 금속산화물(M2O)인 산화나트륨(Na2O), 산화칼륨(K2O), 산화리튬(Li2O) 중 적어도 하나 이상 선택되고; 무기산 화합물; 및 물(H2O);을 포함하며;
하기 화학식에서, 알칼리 산화금속들의 몰수인
Figure 112019037431934-pat00001
고, x1, x2, x3 및 y 는 각각 0.01 ~ 500, n은 1 ~ 20의 자연수이며, 실리카의 몰수인
Figure 112019037431934-pat00002
며;
[화학식]
Figure 112019037431934-pat00003
상기 화학식의 나노무기조성물 100중량부에서 (M2O+ySiO2)은 0.1~10 중량부이고 무기산 화합물 0.01 ~ 2 중량부와 나머지의 물을 포함하도록 하여 제조한다.
전술한 본 발명에 따른 나노 무기 조성물을 사용하여 형성되는 무기도막은 모재의 종류에 관계없이, 특히 금속재 및 비금속재의 표면들과의 결합력이 강하여 모재와의 접착력 및 부착력 등이 우수하고 오랜 시간이 지나도 코팅막이 모재로부터 이탈되는 문제가 없다.
또한, 상기 무기도막은 친수특성이 강한 도막으로서 유기물질 등과 결합력이 약하여 유기계 오염물질들이 잘 묻지 아니하고, 나아가 유기계는 물론 기타의 오염 물질들이 물만을 이용하여 매우 용이하게 제거할 수 있어 다른 작업을 가하지 않고 코팅막 표면에 단지 물을 흘려주는 것만으로도 오염물질이 쉽게 제거되는 효과가 있다.
또한, 무기 도막의 특성상 강한 내후성, 내구성, 내약품성, 내마모성, 표면의 고경도, 원적외선 방사, 불연성, 내약품성, 내식성 등이 뛰어나고 항균성도 우수한 나노 무기 조성물 및 이를 이용한 무기도막이 제공된다.
또한, 용매로 물을 사용하기 때문에 조성물의 제조과정 및 코팅과정에서 오염물질이 발생하지 않아 친환경적이고, 그 수명이 반영구적인 효과가 있다.
도 1은 종래 기술의 도막내부의 결함부 및 공기층 형성부
도 2는 종래기술의 광투과 및 광반사율 특성
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 삼각분석도
도 4는 본 발명에 따른 코팅 도막 두께 전자현미경 사진
도 5는 본 발명에 따른 광투과 특성
도 6은 본 발명에 따른 광 반사율 특성
도 7은 본 발명의 반사특성을 반영한 가독특성도
도 8은 본 발명에 따른 각각 구성된 조성물의 부풀음 형상도
도 9는 본 발명에 따른 코팅 표면의 이지클린 특성 테스트 사진
도 10은 본 발명에 따른 코팅 표면의 접촉각 측정 사진
도 11은 본 발명의 헤이즈(탁도) 사진
이하, 본 발명의 나노 무기 조성물 및 이의 제조방법에 대해 상세히 설명하도록 한다.
본 발명의 나노 무기 조성물은,
하기 화학식으로 표시되는 알칼리 금속산화물(M2O)인 산화나트륨(Na2O), 산화칼륨(K2O), 산화리튬(Li2O) 중 적어도 하나 이상 선택되고; 무기산 화합물; 및 물(H2O);을 포함하며;
하기 화학식에서, 알칼리 산화금속들의 몰수인
Figure 112019037431934-pat00004
고, x1, x2, x3 및 y 는 각각 0.01 ~ 500, n은 1 ~ 20의 자연수이며, 실리카의 몰수인
Figure 112019037431934-pat00005
며;
[화학식]
Figure 112019037431934-pat00006
상기 화학식의 나노무기조성물 100중량부에서 (M2O+ySiO2)은 0.1~10 중량부이고 무기산 화합물 0.01 ~ 2 중량부와 나머지의 물을 포함하도록 하여 제조한다.
상기 화학식으로 표기되는 나노무기조성물((x1Na2O+x2K2O+x3Li2O)·ySiO2·nH2O) 전체 중량에 대하여 알칼리금속실리케이트(M2O+ySiO2)로 조성된 조성물은 0.1 ~ 10 중량%이고 무기산 화합물 0.01 ~ 2 중량% 및 나머지는 용매인 물로 조성되고 무기산은 인산 또는 붕산이 선택된다.
상기 화학식으로 표현된 조성물은 요구되는 기능성과 코팅방법 및 코팅장치에 따라 분산제와 촉매제 그리고 계면활성제 등이 추가로 포함될 수 있다.
상기의 코팅장치에 따른 조성물의 변경은 전처리장비에 따라 달라질 수 있으며 특히, 모재 표면의 친수여부에 따라 계면활성제를 포함시켜 부착특성을 개선시키고, 색상을 위한 칼라안료의 분산을 향상시키기 위해 분산제를 더 포함할 수 있으며 조성물의 생산시간 단축 및 화학반응의 촉진 등을 위해 촉매제를 추가로 포함시킬 수 있다.
상기 첨가되는 용매(물+무기산화합물)의 양은 첨가 되는 알칼리 산화금속의 용매에 대한 용해도 보다 크며, 무기산 화합물은 주로 인산 또는 붕산을 사용한다.
본 발명의 나노 무기 조성물은 상기 화학식으로 표시되는 x1Na2O, x2K2O, x3Li2O 중 1종 또는 2종 그리고 3종을 모두 포함하여 선택적으로 제조할 수 있다. 즉, 본 발명은 상기 화학식에 나타난 산화 알칼리 금속 중 적어도 하나 이상을 포함함으로써, 모재와의 접착력 또는 부착력을 높이면서도 코팅박막의 이지클린(easy-clean, 자정작용)특성, 방오성, 내수성 및 기계적 및 화학적 특성을 포함한 다양한 고기능성을 향상시키는 나노 무기 조성물을 구현할 수 있다.
본 발명의 상기 화학식에서 X는 나노 무기조성물에 포함되는 알칼리 산화금속(M2O)들의 몰수이며 y는 실리카(SiO2)의 몰수로서 실리카의 몰수는 항상 알칼리 금속의 몰수보다 크거나 같은 것으로
Figure 112019037431934-pat00007
를 만족하여야 하며, 산화나트륨(Na2O)의 몰수 x1, 산화칼륨(K2O)의 몰수 x2, 산화리튬(Li2O)의 몰수 x3중에서 상기 X(X=x1+x2+x3)는 항상 0보다 큰 수로서 X〉0를 만족하며, 각각의 알칼리 산화금속들은 0보다 크거나 같은 수로서
Figure 112019037431934-pat00008
와 같이 표현할 수 있다.
또한 기존 발명에서는
Figure 112019037431934-pat00009
와 같이 Na2O를 50% 이상 포함하는 나노무기조성물로 제조 되어 도막두께가 일정 이상이 될 경우 도1과 도8에 관찰되는 것처럼 백화현상의 원인이 되고 소성시 공기층을 발생시키는 원인이 되는 물질로서 본 발명의 제조예 4와 제조예 5를 통하여
Figure 112019037431934-pat00010
의 식을 만족시킬 수 있도록 제조할 경우 광학특성, 친수특성 및 내수성(내구성)에서 만족스러운 결과가 나타났으며 Na2O의 최적의 함량은 X(X=x1+x2+x3)와 대비하여 30±10% 임을 실시예를 통하여 알 수 있었다.
또한, 실시예에서 산화 알칼리 금속을 혼합하기 위해 산화 알칼리 금속과 실리카의 몰비(y/X)는 3~4에서 가장 안정적이며 백화현상에 강하고 내수성 및 내열성을 갖게 됨을 알 수 있다.
나노 무기조성물의 고형분(M2O+ySiO2)과 용매(물+무기산화합물)의 비율은 제조예 4, 5에서 나타난 바와 같이 고형분이 10wt% 이하에서 광학특성과 내구특성이 매우 향상되는 것을 실시예를 통하여 알 수 있다.
특히, 용매의 경우 인산과 붕산을 요구되는 특성에 따라 포함시켜 사용할 수 있으며 2% 이상 첨가할 경우 젤 형태화되어 요구되는 나노무기조성물의 특성에 부합되지 않는다.
상기 나노무기조성물((x1Na2O+x2K2O+x3Li2O)·ySiO2)은 화학식에 나타난 바와 같이, 중심금속 원자에 다른 비금속 원소가 치환하여 규소(Si)와 다른 원자 간의 단일결합(Single bond)을 이중결합(Double)으로 만들고 망목 구조가 생성되어 규산염과 축합반응을 함으로서 규산염에 붙어 있는 수산화이온(-OH)이 다른 이온으로 치환 및 해리되는바 물의 침투를 막아주어 내수성을 향상시키는 메커니즘으로 예상된다.
또한, 도 7에 나타난 바와 같이 금속산화물의 부피변화를 포함한 각각의 금속산화물의 서로 다른 특성에 따라 또는 요구되는 기능성에 따라 첨가되는 금속산화물의 함량을 직접적으로 제어함으로서 요구되는 기능성의 최적화를 이루고자 하였다.
또한, 상기 나노 무기조성물의 PH는 11이하일 경우 고형화가 진행되어 제조에 어려움이 있으며 13이상이면 다양한 기능성이 감소되어 11~13사이의 PH가 가장 적합하다.
또한, 상기 나노 무기조성물의 박막 표면의 접촉각은 20°이하의 친수특성을 나타내며 이지클린(Easy-Clean, 자정작용) 특성을 갖는다.
또한, 상기의 나노 무기조성물은 헤이즈(탁도)를 제어하여 광택도를 유광 또는 무광형태로 할 수 있으며 투명기판의 경우 반투명과 불투명 등 다양하게 헤이즈(탁도)를 구현시킴으로서 소비자의 요구를 만족시킬 수 있다.
본 발명에서 산란도와 헤이즈 그리고 탁도는 동일한 의미를 갖는 것으로 투명기판의 투명도에 따라 달라지는 투명상태를 나타내는 것이며 유광 또는 무광등과 같이 코팅 표면의 광택도를 나타내는 의미로 사용될 수도 있다.
본 발명에서는 유리와 같은 투명기판에 상기의 나노 무기조성물을 이용하여 코팅 도막을 형성할 경우 일반적인 맑고 깨끗한 유리와 같이 광투과도가 80%이상의 헤이즈가 없는 투명한 헤이즈 1단계와 70%의 투과도를 헤이즈 2단계, 60%의 투과도를 헤이즈 3단계, 50%의 투과도를 헤이즈 4단계, 40%의 투과도를 헤이즈 5단계, 30%의 투과도를 헤이즈 6단계, 20%의 투과도를 헤이즈 7단계, 10%의 투과도를 헤이즈 8단계, 완전불투명을 헤이즈 9단계로 정의하여 나타내면 헤이즈 1에서 헤이즈 9단계에 이르기 까지 전 영역에 코팅 박막을 형성할 수 있다.
[실시예]
본 발명에 따른 나노 무기조성물을 다음과 같이 하여 제조하였다.
제조예 1~제조예5는 동일한 방법으로 제조된 것이며 본 발명의 제조예로서 가장 적당하다고 판단되는 제조예 4를 활용하여 설명한다. 나노 무기조성물 200g을 제조하기 위하여 제조예 4에 나타난 바와 같이 ySiO2 : 0.105몰과 X(x1+x2+x3) M2O : 0.027몰을 각각 x1 : 33.8%, x2 : 33.8% x3 :26.5% 분율이 되도록 균일하게 혼합하거나 소디움실리케이트, 포타시움실리케이트, 리튬실리케이트에 각각 실리카(SiO2)를 이용하여 상기의 몰분율이 될 수 있도록 균일하게 제조하여 본 발명의 조성물에 포함된 고형분의 몰비(y/x)가 3.885되면서 고형분의 함량은 4.04wt%되도록 제어하여 제조된 제1조성물과 190.72g의 물(H2O) 및 무기산화합물 1.2g(인산 or 붕산)을 제조한 제2조성물을 혼합하여 최종적인 본 발명의 나노 무기조성물 200g을을 제조한다. 상기의 제1조성물과 제2조성물을 각각 제조하여 혼합하는 2액형으로 제조된 나노 무기조성물 제조과정과 다르게 제1조성물을 제조하는 과정상에 제2조성물을 각각의 구성원소를 혼합하는 제조과정에 적절히 첨가함으로서 1액형의 나노 무기조성물을 제조할 수 있다.
또한, 제조예1, 2, 3, 5는 아래의 [표 1]에 나타난 바와 같이 알칼리 산화금속(M2O)과 실리카(SiO2)의 몰비와 각각의 알칼리 산화금속(x1, x2, x3)의 몰분율을 달리하여 상기의 제조예 4의 방법과 동일하게 조성물을 제조하였다.
200g 제조 시
구분 제조예 1
(중량부)		 제조예 2
(중량부)		 제조예 3
(중량부)		 제조예 4
(중량부)		 제조예 5
(중량부) G

고형분



 ySiO2 (몰수) 0.3327 0.3216 0.3206 0.105 0.206
x1+x2+x3 (몰수) 0.0916 0.0847 0.0818 0.027 0.051
M2O 몰분율 Na2O 0.5151 0.416 0.417 0.338 0.28
K2O 0.3031 0.334 0.214 0.397 0.38
Li2O 0.1818 0.25 0.369 0.265 0.34
몰분율 합계 1 1 1 1 1
Molar ratio (y / x) 3.63 3.7968 3.9213 3.885 4.0179
고형분 함량 wt% (M2O+SiO2) 13.01 12.4 11.96 4.04 7.8
용매 H2O 186.39 186.6 187.14 194.76 191.6
무기산화합물
(인산 or 붕산)		 0.6 1 0.9 1.2 0.6
합 계 186.99 187.6 188.04 195.96 192.2
총 합 (고형분 + 용매) 200 200 200 200 200
<시험예>
상기 <실시예>에서 제작한 제조예에 따라 각각의 시편에 대하여 아래와 같은 방법으로 1.연필경도, 2.부착력(접착력), 3.클링성(Pollution resistant), 4.접촉각 측정에 의한 친수성, 5.내열성 및 6.투과율을 각각 시험하고 그 결과를 아래 [표 2]에 나타내었다.
1. 연필경도
ASTM D3363의 기준에 따라 측정하며, 측정용 연필을 끼우고, 일정하중(1Kg)을 가함으로써 측정한다. 측정결과는 9H ~ 1H, F, HB, 1B ~ 6B로 나타내었으며, 9H의 경우 최고로 단단하고, 6B의 경우 가장 약한 경도를 나타낸다.
2. 부착력(접착력)
ASTM D3359의 기준에 따라 측정하며, 제작된 시편을 이용하여 코팅막에 cutter로 바둑판 모양의 흠을 낸 후, 그 위에 3M 테이프를 완전 밀착시킨 다음 일정한 힘으로 떼어내어 코팅층과 기재와의 밀착 정도를 관찰한다.
측정결과를 0B, 1B, 2B, 3B, 4B, 5B로 기재하였으며, 0B: 측정 후 코팅 막이 65% 이상 손실된 경우, 1B: 측정 후 코팅 막이 35 ~ 65% 정도 손실된 경우, 2B: 측정 후 코팅 막이 15 ~ 35% 정도 손실된 경우, 3B: 측정 후 코팅 막이 5 ~ 15% 정도 손실된 경우, 4B: 측정 후 코팅 막이 5% 미만 손실된 경우. 5B: 측정 후 코팅 막의 손실이 없는 경우를 나타낸다.
3. 클린성(Pollution resistant)
시편의 코팅막에 유성매직을 칠한 다음, 물(수돗물)을 뿌린 후, 매직이 지워지는 정도로 측정하였으며, 한 포인트에 10회 연속 실시한 결과에 대해 아래와 같이 기재하였다. ◎ : 아주 좋음, ○ : 좋음, △ : 보통, X : 나쁨
4. 접촉각(Contact angle)
시편의 코팅막 표면으로 물 한 방울을 떨어뜨린 후 코팅 막 위의 물과 코팅막과의 접촉각도를 측정하며, 측정된 각도에 의해 코팅막의 친수성 정도를 알 수 있는 실험으로 접촉각이 20±5도인 경우는 친수성, 10±2도인 경우에는 초친수성이라 할 수 았으며, 초친수성 또는 친수성인 경우 클린성이 더 좋다.
5. 내열성
90℃의 온도에서 시편을 12시간 동안 방치한 결과 코팅막의 상태를 측정하고 그 결과 값을 ◎ : 아주 좋음, ○ : 좋음, △ : 보통, X : 나쁨으로 기재하였다
6. 투과율(광투과도)
UV-Visible Spectrometer를 이용하여 가시광선 영역부터 자외선 영역까지에서 시편에 코팅된 코팅막의 투과율을 측정하였다.:
구분 제조예 1 제조예 2 제조예 3 제조예 4 제조예 5
연필경도 9H 9H 9H 9H 9H
부착력 5B 5B 5B 5B 5B
이지클린성 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎
광투과도 1% 이내 향상 1% 이내 향상 1% 이상 향상 2% 이상 향상 2% 이상 향상
접촉각 23.2
친수		 20.7
친수		 12.4
친수		 7.8
초친수		 9.3
초친수
내수성 ○ ○ ○ ◎ ◎
상기 [표 2]에 나타낸 바와같이 본 발명에 따른 나노-무기도막이 형성된 부분은 투광성 및 클린성 등의 기능성이 타의 무기피막에 비하여 매우 우수한 것을 알 수 있으므로 코팅된 표면의 관리 등에 매우 유리한 발명인 것을 예측할 수 있다.

Claims (10)

  1. 나노 무기 조성물은,
    하기 화학식으로 표시되는 알칼리 금속산화물(M2O)인 산화나트륨(Na2O), 산화칼륨(K2O), 산화리튬(Li2O) 중 적어도 하나 이상 포함되고; 무기산 화합물; 및 물(H2O);을 더 포함하며;
    하기 화학식에서, 알칼리 산화금속들의 몰수인
    Figure 112021014882257-pat00011
    ,
    Figure 112021014882257-pat00012
    , n은 1 ~ 20의 자연수이며,
    Figure 112021014882257-pat00013
    ;를 만족하고,
    실리카의 몰수인
    Figure 112021014882257-pat00014
    를 만족하며;
    하기 화학식의 나노무기조성물에서 (M2O+ySiO2)은 0.1~10 중량%이고 무기산 화합물 0.01 ~ 2 중량%와 나머지의 물을 포함하며;
    분산제, 촉매제, 계면활성제 중 선택된 하나이상 더 포함하고;
    물을 포함한 무기산화합물은 알칼리 금속산화물보다 용해도가 크고;
    알칼리 금속산화물과 실리카의 몰비(y/X)는 3~4이고;
    PH는 11~13인 것을 특징으로 하는 나노 무기 조성물.

    [화학식]
    Figure 112021014882257-pat00015

  2. 제1항에 있어서,
    무기산 화합물은 인산, 붕산, 또는 인산+붕산으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 나노 무기 조성물.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    계면활성제는 계면활성제로 모재의 부착특성을 개선시키는 것을 특징으로 하는 나노 무기조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 조성물의 박막 두께는 100nm 미만인 것을 특징으로 하는 나노 무기조성물.
  7. 제6항에 있어서,
    박막 두께에 따라 광학특성이 2% 이상 개선되는 것을 특징으로 하는 나노 무기조성물.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 조성물의 박막 표면은 20° 이하 접촉각의 친수특성을 갖는 것을 특징으로 하는 나노 무기조성물.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 조성물의 박막 표면은 이지클린(Easy-Clean)특성을 갖는 것을 특징으로 하는 나노 무기조성물.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 조성물을 이용하여 헤이즈(탁도)를 제어하는 것을 특징으로 하는 나노 무기조성물.
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