KR20160099903A - 다기능성 복합 코팅의 제조방법 - Google Patents

다기능성 복합 코팅의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20160099903A
KR20160099903A KR1020150022176A KR20150022176A KR20160099903A KR 20160099903 A KR20160099903 A KR 20160099903A KR 1020150022176 A KR1020150022176 A KR 1020150022176A KR 20150022176 A KR20150022176 A KR 20150022176A KR 20160099903 A KR20160099903 A KR 20160099903A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
coating
refractive index
index layer
high refractive
tio
Prior art date
Application number
KR1020150022176A
Other languages
English (en)
Inventor
박상권
Original Assignee
동국대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 동국대학교 산학협력단 filed Critical 동국대학교 산학협력단
Priority to KR1020150022176A priority Critical patent/KR20160099903A/ko
Publication of KR20160099903A publication Critical patent/KR20160099903A/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/18—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by dipping
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D5/00—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures
    • B05D5/06—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures to obtain multicolour or other optical effects
    • B05D5/061—Special surface effect

Abstract

다기능성 복합 코팅 제조방법이 제공된다. 기재 위에 TiO2 나노 입자를 포함하는 코팅액을 딥코팅하여 고굴절층을 형성하는 단계, 및 상기 고굴절층 위에 음이온성 수지 수용액, 양이온성 수지 수용액 및 메조포러스 실리카 나노입자 분산액을 순차적으로 딥코팅하여 저굴절층을 형성하는 단계를 포함한다. 반사방지 효과, 이슬맺힘방지 효과 및 광투과도가 우수한 다기능성 코팅을 얻을 수 있다.

Description

다기능성 복합 코팅의 제조방법{A method for preparing multifunctional coating}
본 발명은 다기능성 복합 코팅의 제조방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 광투과도가 뛰어나며, 이슬맺힘방지 효과 및 반사방지 효과를 갖는 다기능성 복합 코팅의 제조방법에 관한 것이다.
코팅 소재의 반사방지 특성은 외부(또는 내부) 광원에 의해 발생하는 기재 표면에서의 불필요한 반사를 최소화시켜 시인성 저하를 방지하는 특성으로서, 반사방지 코팅은 현재 디스플레이 소재의 필수 부품이 되었다.
광투과성은 빛을 투과시키는 특성으로서, 높은 광투과성은 디스플레이뿐 아니라 태양전지, 건축용 창유리, 자동차용 유리, 안경 및 렌즈 등 광학제품의 필수적인 특성이다. 높은 광투과성을 갖는 반사방지 코팅은 현재 고급형 디스플레이 패널의 구성 요소로 활용되고 있다.
기존 반사방지 코팅의 전형적인 구조는 기재상에 하드 코팅을 형성하고, 그 위에 고굴절층 및 저굴절층을 순차적으로 코팅한 구조이며, 주로 스퍼터링 등 진공증착법으로 제조되어 왔다.
한편, 기존의 반사방지 코팅은, 주로 다층 구조로 구성되어 있어 약 1%의 반사율을 구현할 수 있으므로 단층 구조와 비교했을 때 비교적 낮은 반사율을 나타내지만, 공정이 복잡하여 가격이 높고 다층 구조에서 기인하는 반사색상이 문제점으로 지적되고 있다. 또한, 대부분의 습식공정이 메틸에틸케톤(MEK)과 같은 휘발성 용제(volatile organic compound, VOC)를 사용하고 있어서, 환경오염의 가능성이 높고, 스퍼터링 공정의 경우 공정 특성상 광폭 필름 제조가 어려워 적용 제품에 한계가 있다.
한편, 기존의 이슬맺힘방지 효과를 갖는 코팅의 경우, 주로 초친수성을 갖도록 스프레이 제품 또는 TiO2 광촉매 코팅 등이 사용되고 있는데, 스프레이 제품은 일시적인 효과만이 있으며, TiO2 광촉매 코팅은 그 자체의 낮은 광투과도 때문에 고투명성을 저해한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이슬맺힘방지 효과와 반사방지 효과를 동시에 구현할 수 있으며, 높은 광투과도를 가질 수 있는 다기능성 복합 코팅의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명에서는 TiO2 나노입자를 포함하는 코팅액에 기재를 딥코팅하여 상기 기재상에 고굴절층을 형성하는 단계; 및
음이온성 수지 수용액, 양이온성 수지 수용액 및 메조포러스 실리카 나노입자를 포함하는 분산액에 상기 고굴절층이 형성된 기재를 순차적으로 딥코팅하여 상기 고굴절층상에 저굴절층을 형성하는 단계를 포함하는 기능성 복합 코팅의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 다기능성 복합 코팅의 제조방법에 따르면, 이슬맺힘방지 효과와 반사방지 효과를 동시에 가지는 다기능성 복합 코팅을 제공할 수 있다. 또한, 코팅을 구성하는 나노 크기의 입자들이 높은 광투과도를 가능하게 해주므로, 이슬맺힘방지 효과, 반사방지 효과 및 고시인성이 요구되는 건축용 및 자동차용 윈도우뿐 아니라, 옥외용 디스플레이와, 향후 상용화가 예상되는 건물일체형 태양전지(building integrated photovoltaics, BIPV)에도 적용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따라 제조한 다기능성 복합 코팅의 모식도이다.
도 2는 본 발명의 실시예 1에 따라 제조한 다기능성 복합 코팅의 고굴절층의 SEM 사진이다.
도 3은 본 발명의 실시예 1에 따라 제조한 메조포러스 실리카 나노입자의 TEM 사진이다.
도 4는 본 발명의 실시예 1에 따라 제조한 다기능성 복합 코팅의 SEM 사진이다.
도 5는 본 발명의 실시예 및 비교예에 따라 제조한 코팅의 광투과도를 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명의 실시예 및 비교예에 따라 제조한 코팅의 반사도를 나타낸 그래프이다.
도 7은 본 발명의 실시예 1에 따라 제조한 코팅의 이슬맺힘 방지효과를 나타내는 도면이다.
본 발명의 일 측면에 따른 다기능성 복합 코팅의 제조방법은 TiO2 나노입자를 포함하는 코팅액에 기재를 딥코팅하여 상기 기재상에 고굴절층을 형성하는 단계; 및 메조포러스 실리카 나노입자를 포함하는 분산액, 음이온성 수지 수용액 및 양이온성 수지 수용액에 상기 고굴절층이 형성된 기재를 순차적으로 딥코팅하여 상기 고굴절층상에 저굴절층을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 측면에 따른 방법으로 제조되는 기능성 복합 코팅은 TiO2 나노입자를 포함하는 고굴절층과, 상기 고굴절층 위에 형성되며, 메조포러스 실리카 나노입자를 포함하는 저굴절층으로 이루어진 2층 구조일 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따르면 상기 저굴절층을 형성하는 단계는 2회 이상 반복될 수 있다. 이와 같이 하여 제조되는 다기능성 복합 코팅은 고굴절층과 2층 이상의 저굴절층을 포함하는 다층 구조일 수 있다.
상기 고굴절층은 졸-겔(sol-gel)법으로 제조되며, 2 내지 100 nm의 크기를 갖는 TiO2 나노입자를 포함할 수 있다.
상기 저굴절층은 계면활성제를 템플릿으로 이용하여 졸-겔법으로 제조되며, 10 내지 100 nm의 크기를 갖는 메조포러스 실리카 나노입자를 포함할 수 있다.
본 발명에서는 TiO2 나노입자를 포함하는 코팅액을 딥코팅으로 기재상에 도포하여, 두께가 약 2 내지 100 nm인 치밀한 TiO2 나노입자를 포함하는 고굴절층을 형성할 수 있다. 이 때 딥코팅은 2 내지 50 mm/min의 속도로 적절한 시간 동안 행해질 수 있다.
상기 기재는 특별히 제한되는 것은 아니나, 유리뿐 아니라 플라즈마 처리 등에 의해 표면이 친수화된 폴리에틸렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 트리아세틸셀룰로오스로 이루어질 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 기능성 복합 코팅 제조방법으로 제조된 코팅의 모식도이다.
도 1을 살펴보면, 기재, 예를 들어 유리 기재(1) 위에 TiO2 나노입자를 포함하는 코팅액으로 유리 기재(1)를 딥코팅하여 고굴절층(2)이 형성된다. 그런 다음, 상기 고굴절층(2)이 형성된 유리 기재(1)를, 메조포러스 실리카 나노입자를 포함하는 분산액, 음이온성 수지 수용액 및 양이온성 수지 수용액으로 순차적으로 딥코팅하여 저굴절층(3)이 형성된다.
고굴절층의 제조를 위해 사용되는 TiO2 나노입자를 포함하는 코팅액은 TiO2 전구체를 반응속도 조절제와 함께 알코올계 용매에 용해시킨 다음, 여기에 물을 서서히 첨가하여 제조할 수 있다.
이와 같이 제조된 코팅액에 기재를 담그고 적절한 조건에서 딥코팅한 다음 열처리하여 TiO2 고굴절층을 형성할 수 있다.
한편, 저굴절층의 제조를 위해 사용되는 메조포러스 실리카 나노입자 분산액은 양이온계 계면활성제를 템플릿으로 사용하여 적절한 조건에서 졸-겔(sol-gel)법에 의해 제조된 메조포러스 실리카 나노입자를 포함할 수 있다.
구체적으로는, 메조포러스 실리카 나노입자는 염기성 촉매, 예를 들어 수산화나트륨 수용액, 양이온 계면활성제, 예를 들어 R(CH3)3N+Br-(여기서, R은 탄소수 14, 16, 18, 20 또는 22의 알킬기) 수용액, 및 실리카 전구체, 예를 들어, 테트라알콕시실란(Si(OR)4, 여기서, R은 탄소수 1 ~ 2의 알킬기)과 반응시켜 제조할 수 있다.
상기 TiO2 고굴절층이 형성된 기재를 음이온성 수지가 용해된 수용액과 양이온성 수지가 용해된 수용액에 순차적으로 담그고 상기 메조포러스 실리카 나노입자를 포함하는 분산액에 침적하여 딥코팅함으로써 저굴절층을 형성할 수 있다. 2층 이상의 저굴절층을 코팅하고자 할 때는 형성된 저굴절층 위에 양이온 수지층을 입하고 저굴절층을 코팅하고, 이를 반복하여 다층 구조를 얻을 수 있다. 저굴절층을 형성할 때 딥코팅후 추가적으로 열처리를 행할 수 있다.
필요에 따라, 상기 TiO2 고굴절층과 메조포러스 실리카 나노입자 저굴절층 사이에 다른 층을 더 포함할 수도 있다. 예를 들어 실리카 나노입자층을 더 포함할 수 있다.
기재상에 고굴절층을 형성하기 전에 기재를 적절한 방법으로 표면처리하여 코팅액의 웨팅(wetting)이 잘 일어나도록 하고 접착성을 향상시킬 수 있다. 예를 들면, 유기 기재의 경우 과산화수소와 황산을 적당한 비율로 혼합시킨 용액으로 처리하여 산화과정을 통해서 유리 기재의 표면의 불순물들을 제거할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 기능성 복합 코팅 제조방법을 단계별로 보다 상세히 설명하기로 한다.
먼저, 유리 기재를 황산과 과산화수소를 3:1로 섞은 용액에 12시간 이상 침지시킨 후 증류수로 세척한 다음 1시간 이상 건조시켜 코팅용 유리 기재를 준비한다. TiO2 코팅액을 제조하기 위하여 에탄올 (ROH, 여기서 R은 탄소수 1-3의 알킬기) 70-90중량부의 수용액에 3-10중량부의 TiO2 전구체(titanium tetraalkoxide Ti(OR)4, 여기서 R은 각각 독립적으로 탄소수 1-4의 알킬기)와, 3-10중량부의 반응속도조절제(RCORCOR, 여기서 R은 각각 독립적으로 탄소수 1-2의 알킬기)를 용해시키고, 3-10중량부의 증류수를 천천히 가하면서 100-500 rpm으로 10-120분동안 교반시키면서 반응시킨다. 반응이 완결된 코팅액에 준비된 유리 기재를 넣고 5-100 mm/min의 속도로 딥코팅한다. 코팅된 유리 기재는 100-300℃에서 0.5-2시간 예열 건조하고, 350-550℃에서 0.5-2시간 숙성시킨다.
메조포러스 실리카 나노입자는 다음과 같이 제조할 수 있다. 70-95중량부의 증류수에 5-30중량부의 양이온 계면활성제(R(CH3)3N+Br-, alkyl trimethyl ammonium bromide, 여기서 R은 탄소수 14, 16, 18, 20 또는 22의 알킬기)를 용해시킨다. 0.1-5중량부의 수산화나트륨 수용액을 첨가한 후 밀폐된 용기에 넣고 상온-90℃에서 높은 속도로 교반한다. 이 용액에 알콕시실란계 실리카 전구체(Si(OR)4, 여기서 R은 각각 독립적으로 탄소수 1-3의 알킬기) 0.5-5중량부를 혼합하면서 반응시킨다. 일정시간 후 우유빛으로 변한 반응액을 0.5-6시간동안 교반하면서 반응시킨다. 형성된 침전물을 여과하고 적정량의 증류수로 반복 세척한다. 2-20중량부의 염화수소(HCl)가 용해된 80-98의 알코올(ROH, 여기서 R은 탄소수 1-3의 알킬기)에 상기 여과된 침전물을 넣고 6-38시간동안 상온-80℃에서 교반한다. 침전물을 여과하고 적정량의 증류수로 반복 세척한다.
제조된 메조포러스 실리카 나노입자를 포함하는 저굴절층을 형성하는 과정은 다음과 같다.
0.1-5중량부의 양이온성 수지(poly diallyldimethylammonium chloride, PDDA)가 용해된 수용액을 pH2-10로 제조한다. 0.1-5 중량부의 음이온 수지(poly styrene sulfonate, PSS)가 용해된 수용액을 적정 pH2-10으로 제조한다. 상기 제조된 메조포러스 실리카 나노입자 0.01-1 중량부를 pH가 2-10으로 조절된 물에 분산시킨다. TiO2 고굴절층이 형성된 유리 기재를 1-20분동안 상기 음이온성 수지 수용액에 담근 후 딥코팅한다. 그런 다음 유리 기재를 증류수로 세척한 후 건조시키고, 1-20분동안 상기 양이온성 수지 수용액에 담근 후 딥코팅한다. 그런 다음 상기 메조포러스 실리카 나노입자 분산액에 1-20분 침적시킨 후 꺼내어 증류수로 세척한 후 건조시킨다. 코팅이 완료된 유리 기재를 350-600℃에서 0.5-5시간동안 소성시킨다.
이하에서는 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 것이며, 이로써 본 발명의 권리범위를 제한하려는 것은 아니다.
실시예 1 (Sample 1)
먼저, 유리 기재 (너비 1 inch, 길이 3 inch, 두께 0.2㎜)를 황산과 과산화수소를 3:1(부피비)로 혼합한 용액에 12시간 이상 침지시킨 후 증류수로 세척한 다음 1시간 이상 건조시켜 코팅용 기재를 준비하였다.
TiO2 코팅액을 제조하기 위하여, 이소프로판올 80중량부에 TiO2 전구체(티타늄테트라이소프로폭사이드) 2중량부 및 반응속도조절제(CH3COCH2COCH3) 9중량부를 용해시킨 다음, 증류수 9중량부를 천천히 가하면서 300rpm으로 약 60분동안 교반시켰다.
반응이 완결된 TiO2 코팅액에 준비된 유리 기재를 넣고 25 mm/min의 속도로 2분동안 딥코팅하였다. 코팅된 유리 기재를 약 120℃에서 1시간 예열 건조하고, 약 450℃에서 1시간 소결시켰다.
다음으로, 메조포러스 실리카 나노입자를 다음과 같이 제조하였다.
증류수 96중량부에 양이온 계면활성제 (테트라데실트리메틸암모늄 브로마이드) 0.5중량부를 용해시킨 다음 1M 농도의 수산화나트륨 용액 2중량부를 첨가한 후 밀폐된 용기에 넣고 약 50℃에서 500rpm의 속도로 교반하였다. 이 용액에 테트라에톡시실란 1.5중량부를 혼합하면서 반응시켰다. 일정시간 후 우유빛으로 변한 반응액을 약 3시간동안 교반하였다. 생성된 침전물을 여과하고 증류수로 반복 세척하였다.
10중량부의 염화수소(HCl)가 용해된 90중량부의 에탄올에 상기 여과된 침전물을 넣고 약 24시간 동안 약 50℃에서 교반하였다. 생성된 침전물을 여과하고 증류수로 반복 세척하였다.
5중량부의 양이온 수지(폴리디알릴메틸암모늄클로라이드: poly diallyldimethylammonium chloride, PDDA)가 용해된 수용액을 pH 3으로 제조하였다. 5중량부의 음이온 수지(폴리스티렌설포네이트: poly styrene sulfonate, PSS)가 용해된 수용액을 pH 3으로 제조하였다.
상기 제조된 메조포러스 실리카 나노입자 1중량부를 pH 8의 99중량부 수용액에 분산시켰다.
상기 TiO2 고굴절층이 형성된 유리 기재를 약 10분동안 상기에서 제조한 음이온성 수지 수용액에 담근 후 25 mm/min의 속도로 2분간 딥코팅하였다. 코팅된 유리 기재를 증류수로 세척한 후 건조시키고, 약 10분동안 상기 양이온성 수지 수용액에 담근 후 25 mm/min의 속도로 2분간 딥코팅하였다. 그런 다음 적정한 pH 8의 메조포러스 실리카 나노입자 수용액에 약 10분동안 침적시킨 후 꺼내어 건조시켰다. 그런 다음 증류수로 세척한 후 건조시켰다. 코팅이 완료된 유리 기재 시료를 약 400℃에서 약 4시간 동안 소성시켰다.
실시예 2 (Sample 2)
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 코팅하되, 메조포러스 실리카 입자 코팅 과정을 5회 반복하여 실시하였다. 메조포러스 실리카 입자 코팅을 2회부터 반복할 때에는 이미 형성된 메조포러스 실리카 입자 코팅층을 양이온성 수지 수용액에 딥코팅한 다음 메조포러스 실리카 나노입자 분산액을 침지하는 과정으로 형성한다.
실시예 3 (Sample 3)
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 코팅하되, 메조포러스 실리카 나노 입자를 알코올 용액에 분산한 후 이를 고굴절층 상에 코팅하였다.
실시예 4 (Sample 4)
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 코팅하되, 메조포러스 실리카 입자를 코팅하기 전에, 코팅된 TiO2 고굴절층 상에 실리카 나노입자(LUDOX SM, W.R.Grace & Co.-Conn사 입자크기 7 nm)를 3층 코팅한 후, 메조포러스 실리카 입자 수용액을 실시예 1의 1/4 농도 수준으로 희석한 후 2회 반복하여 코팅하였다.
실시예 5 (Sample 5)
상기 실시예 4과 동일한 방법으로 코팅하되, TiO2 고굴절층 상에 실리카 나노입자(7 nm)를 5층 코팅한 후, 메조포러스 실리카 입자를 코팅하였다.
비교예 1 (Control 1)
상기 실시예 1과 동일한 방법으로 코팅하되, TiO2 층만 코팅하였다.
상기 실시예 1에서 제조한 다기능성 복합 코팅에서 TiO2 코팅의 구조를 관찰하기 위하여 주사전자현미경(SEM, Hitachi사)을 이용하였으며, 생성된 메조포러스 실리카 나노 입자를 관찰하기 위해서 투과전과전자현미경(TEM, JEOL사 JEM-300F)을 이용하였다. 또한, 입자 크기를 추가로 측정하기 위해서 광산란입도측정기(Brookhaven사, BI-9000AT/200SM)를 이용하였다.
도 2는 상기 실시예 1에서 제조한 다기능성 복합 코팅의 TiO2 고굴절층의 SEM 사진이다. 도 2에서 보듯이, TiO2 고굴절층이 치밀하게 형성되어 있음을 알 수 있다.
도 3은 상기 실시예 1에서 제조한 다기능성 복합 코팅에 사용되는 메조포러스 실리카 나노입자의 TEM 사진이다. 도 3에서 보듯이, 제조된 실리카 나노입자의 미세 메조포러스 구조를 확인할 수 있고, 약 60-80 nm 정도의 입경을 가짐을 알 수 있다. 또한 광산란입도측정기로 측정한 메조포러스 실리카 나노입자의 평균 직경은 약 70(±9.2) nm이었다.
도 4는 상기 실시예 1에서 제조한 고굴절층 상에 형성된 메조포러스 실리카 나노입자 코팅을 포함하는 다기능성 복합 코팅의 SEM 사진이다. 도 4에서 보듯이, 치밀하게 형성된 고굴저층 상에 저굴절층인 메조포러스 코팅이 성기게 형성되어 있음을 알 수 있다.
상기 실시예 및 비교예에 따른 방법으로 제조된 다기능성 복합 코팅에 대하여 접촉각 측정기(KRUSS사 DSA K100)를 이용하여 접촉각을 측정하였고, 자외선-가시광선 분광광도계(UV-visible spectrometer, Perkin Elmer사)를 이용하여 광투과도 및 반사도를 측정하였으며, 그 결과는 다음 표 1과 도 5 및 도 6에 나타내었다.
실시예 1
(Sample1)		 실시예 2
(Sample2)		 실시예 3
(Sample3)		 실시예 4
(Sample4)		 실시예 5
(Sample5)		 비교예 1
(Control1)		 유리기재
접촉각(°) ≒0 ≒0 ≒0 ≒0 ≒0 <5 <5
반사도(%)
(at 550 nm)		 6.3 6.0 6.5 7.3 5.3 8.9 7.7
광투과도(%)
(at 550 nm)		 94.5 94.0 94.3 94.1 97.1 92.9 93.0
상기 표 1에서 보듯이 실시예 중 1, 2, 3, 5의 반사도와 광투과도가 우수하였고, 특히 5의 성능은 매우 우수하였으며, 비교예 1은 접촉각은 양호하나 광투과도가 유리기재의 값(93.0%)과 유사하였고 반사도가 유리기재의 값(7.7%)보다 오히려 높았다. 따라서, 메조포러스 실리카 나노 입자층 없이는 다기능성 구현이 어려움을 알 수 있다.
도 5 및 도 6은 상기 모든 실시예와 비교예에 대한 전 가시광선 파장영역에서의 반사도와 광투과도를 보여주며, 이로부터 실시예 중 1, 2, 3, 5는 전 파장 영역에서 반사도와 광투과도가 비교적 우수함을 알 수 있다.
도 7은 상기 실시예 1에서 제조한 다기능 복합 코팅의 이슬맺힘방지 효과를 나타낸 것으로, 좌측의 코팅되지 않은 부분과 비교하여 우측의 코팅된 부분이 0o에 가까운 접촉각을 가지므로 우수한 이슬맺힘방지 효과를 갖는다는 것을 알 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 방법으로 제조된 다기능성 복합 코팅은 광촉매 입자에 의한 초친수성과 굴절률 변화에 의한 반사방지특성을 동시에 가짐으로써, 이슬맺힘방지 효과와 반사방지 효과를 동시에 구현할 수 있다. 본 발명에서 제조된 다기능성 복합 코팅은, 공정이 복잡하고 한가지 기능성에 국한된 종래의 기술과는 달리, 단순한 딥 코팅 방식에 의해 고굴절층과 저굴절층을 비교적 용이하게 코팅할 수 있어 경제적이고 친환경적이며, 특히 사용된 메조포러스한 저굴절층은 젖음성과 광기능성을 극대화시킴으로써 우수한 다기능성을 구현할 수 있다는 장점이 있다. 따라서, 본 발명의 방법으로 제조된 코팅은 이슬맺힘방지 효과, 반사방지 효과 및 고시인성이 요구되는 건축용 및 자동차용 윈도우뿐 아니라, 옥외용 디스플레이와 향후 상용화가 예상되는 건물일체형 태양전지(building integrated photovoltaics, BIPV)에도 적용되어 상당히 큰 기술적, 산업적 파급효과를 가져올 수 있을 것이다.
1: 유리 기재
2: TiO2 고굴절층
3: 메조포러스 실리카 나노입자 저굴절층

Claims (9)

  1. TiO2 나노입자를 포함하는 코팅액에 기재를 딥코팅하여 상기 기재상에 고굴절층을 형성하는 단계; 및
    음이온성 수지 수용액, 양이온성 수지 수용액 및 메조포러스 실리카 나노입자를 포함하는 분산액에, 상기 고굴절층이 형성된 기재를 순차적으로 딥코팅하여 상기 고굴절층상에 저굴절층을 형성하는 단계를 포함하는 다기능성 복합 코팅의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 TiO2 나노입자는 졸-겔법으로 제조되는 다기능성 복합 코팅의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 메조포러스 실리카 나노입자는 계면활성제를 템플릿으로 이용하여 졸-겔법으로 제조되는 다기능성 복합 코팅의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 TiO2 나노입자는 크기가 2 nm 내지 100 nm인 다기능성 복합 코팅의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 메조포러스 실리카 나노입자는 크기가 10 nm 내지 100 nm인 다기능성 복합 코팅의 제조방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 저굴절층을 형성하는 단계는 2회 이상 반복되는 다기능성 복합 코팅의 제조방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 TiO2 나노입자를 포함하는 코팅액에 기재를 5 내지 100 mm/min의 속도로 딥코팅하여 고굴절층을 형성하는 다기능성 복합 코팅의 제조방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 기재는 유리 또는 표면이 친수화된 폴리에틸렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 트리아세틸셀룰로오스로 이루어진 다기능성 복합 코팅의 제조방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 고굴절층은 두께가 2 내지 100 nm인 다기능성 복합 코팅의 제조방법.
KR1020150022176A 2015-02-13 2015-02-13 다기능성 복합 코팅의 제조방법 KR20160099903A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150022176A KR20160099903A (ko) 2015-02-13 2015-02-13 다기능성 복합 코팅의 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150022176A KR20160099903A (ko) 2015-02-13 2015-02-13 다기능성 복합 코팅의 제조방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20160099903A true KR20160099903A (ko) 2016-08-23

Family

ID=56875322

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150022176A KR20160099903A (ko) 2015-02-13 2015-02-13 다기능성 복합 코팅의 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20160099903A (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180034061A (ko) * 2016-09-27 2018-04-04 주식회사 엘지화학 반사 방지 필름 및 이의 제조 방법
WO2018062855A1 (ko) * 2016-09-27 2018-04-05 주식회사 엘지화학 반사 방지 필름 및 이의 제조 방법
KR20180043687A (ko) * 2016-10-20 2018-04-30 주식회사 엘지화학 반사 방지 필름
KR20180086027A (ko) * 2017-01-20 2018-07-30 주식회사 엘지화학 반사 방지 필름

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180034061A (ko) * 2016-09-27 2018-04-04 주식회사 엘지화학 반사 방지 필름 및 이의 제조 방법
WO2018062855A1 (ko) * 2016-09-27 2018-04-05 주식회사 엘지화학 반사 방지 필름 및 이의 제조 방법
US10823883B2 (en) 2016-09-27 2020-11-03 Lg Chem, Ltd. Antireflection film
US10908323B2 (en) 2016-09-27 2021-02-02 Lg Chem, Ltd. Antireflection film and method for preparing same
US10962686B2 (en) 2016-09-27 2021-03-30 Lg Chem, Ltd. Antireflection film
KR20180043687A (ko) * 2016-10-20 2018-04-30 주식회사 엘지화학 반사 방지 필름
KR20180086027A (ko) * 2017-01-20 2018-07-30 주식회사 엘지화학 반사 방지 필름

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101265729B1 (ko) 광촉매 코팅을 구비한 기판
Kesmez et al. Sol–gel preparation and characterization of anti-reflective and self-cleaning SiO2–TiO2 double-layer nanometric films
US20100118409A1 (en) Method for deposition of a porous anti-relection layer, and glass having an anti-reflection layer
US9221976B2 (en) Antireflective coatings with self-cleaning, moisture resistance and antimicrobial properties
US8545899B2 (en) Titanium dioxide coatings having roughened surfaces and methods of forming titanium dioxide coatings having roughened surfaces
US20120164415A1 (en) Article having low-reflection film on surface of base material
WO2014150322A2 (en) Coated article including broadband and omnidirectional anti-reflective transparent coating, and/or method of making the same
KR20160099903A (ko) 다기능성 복합 코팅의 제조방법
WO2010018852A1 (ja) 塗料組成物および塗膜が形成された物品
US20100112359A1 (en) Titanium dioxide coatings having barrier layers and methods of forming titanium dioxide coatings having barrier layers
WO2012014607A1 (ja) 近赤外反射フィルム及びそれを設けた近赤外反射体
Dey et al. Nano-porous sol-gel derived hydrophobic glass coating for increased light transmittance through greenhouse
WO2001023483A1 (en) Photocatalytic coating composition and product having thin photocatalytic film
US20170369364A1 (en) Stacks including sol-gel layers and methods of forming thereof
WO2011093484A1 (ja) 親水性低反射部材
US6312831B1 (en) Highly reflective, durable titanium/tin oxide films
JPH05107403A (ja) 導電性高屈折率膜及び帯電防止低反射膜及びこれらの製造方法
KR102019052B1 (ko) 스크린 프린팅이 가능한 반사방지 코팅 조성물을 이용한 대면적 반사방지 유리의 제조방법
Long et al. Photoinduced hydrophilic effect and its application on self-cleaning technology
JP2001253006A (ja) 帯電防止被膜付基材
CN1911846A (zh) 纳米自清洁组合物
Islam et al. Multilayer crack-free hybrid coatings for functional devices
CN115703933B (zh) 纳米微球、其制备方法及其用于隔热涂料的应用
CN115536286B (zh) TiO2和SiO2复合纳米涂层、制备及应用
KR20070074982A (ko) 광학적 필터의 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal