WO2020218725A1 - 비방사성 안정 동위원소를 이용한 친환경 열 차폐 필름 및 그 제조방법 - Google Patents

비방사성 안정 동위원소를 이용한 친환경 열 차폐 필름 및 그 제조방법 Download PDF

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2467/00—Presence of polyester
    • C09J2467/006—Presence of polyester in the substrate

Definitions

  • the present invention relates to an eco-friendly heat shielding film using a non-radioactive stable isotope and a method of manufacturing the same, and more particularly, a heat shielding layer is formed on one surface of a substrate layer, and the heat shielding layer is a stable isotope of elements forming a precursor. It consists of a non-radioactive stable isotope Tungsten Bronze compound having a hexagonal structure in the form of (Y) A x (182,183,184,186) W 1 O (3-n) deficient in oxygen.
  • the problem relates to an eco-friendly heat shielding film using a non-radioactive stable isotope and a method of manufacturing the same, which is solved through a passivation film.
  • Radioactive elements that can emit radiation include natural and artificial radioactive elements.
  • Natural radioactive elements exist in the natural world, and about 60 species (atomic number 81 or more) are known, and artificial radioactive elements are nuclear reactions and nuclear fission. It is made by artificial methods such as, and there are many kinds.
  • Radioactivity refers to the ability to emit the radiation, and refers to a substance having radioactivity and is called a radioactive substance. When living organisms are exposed to these radioactive materials, various problems can occur.
  • the body's annual exposure to natural radiation is about 3.08mSv, and it is estimated that 45.6% of the exposure is caused by radon, 33.8% is caused by perceptual radiation, and 12.3% is caused by food.
  • Heat shielding materials can be broadly classified into organic compound type heat shielding materials and inorganic compound type heat shielding materials.
  • organic compound-type heat shielding materials show high visible light transmittance, absorption occurs only in the vicinity of a single wavelength ( ⁇ 950nm) in the near-infrared region, making it difficult to effectively block in the vicinity of the heat energy region felt by the human body. The shielding effect is much inferior.
  • the organic compound type heat shielding material is used as an auxiliary material for heat shielding while being mixed with the inorganic compound type heat shielding material.
  • Organic compounds include Lanthanum Hexaboride (LaB 6 ) , Phthalocyanine (P C ), Carbon Black, Titan Black, Metal Complex, and Diimonium Salt. ), etc.
  • the organic compounds that are actually widely used are metal complex, carbon black, and diimonium salt.
  • inorganic compound type heat shielding materials have low visible light transmittance, but have superior durability and high heat shielding characteristics than organic compound type materials.
  • inorganic oxides are many as heat shielding materials, and these inorganic oxides include antimony oxide (ATO), indium tin oxide (ITO), silica dioxide (SiO 2 ), alumina trioxide (Al 2 O 3 ), and molybdenum trioxide. (MoO 3 ), niobium pentoxide (Nb 2 O 5 ), vanadium pentoxide (V 2 O 5 ), tungsten bronze, tungsten oxide, and the like are used.
  • the most widely used inorganic oxides with good infrared blocking properties are antimony oxide (ATO), indium tin oxide (ITO), and tungsten bronze (Tungsten Bronze).
  • Antimony oxide (ATO) is cheaper than indium tin oxide (ITO) and is widely applied to general heat shielding films. However, it is a transmission graph with a gentle slope from 1500nm to 2200nm among the near-infrared transmission peaks, and perfect infrared ray blocking is not achieved, and the amount of input is limited in order to secure high visible ray transmittance. If the amount of antimony oxide (ATO) sol is increased to secure a high near-infrared blocking rate, the visible light transmittance will drop significantly to 40-50%, and excessive inorganic material content will cause cracks in the heat shielding coating layer, decrease in adhesion, clouding, change over time, etc. Causes.
  • the near-infrared blocking property compared to visible light has its limitations, so its application range is narrow, and it is not easily applied to the manufacture of high-performance heat shielding films.
  • ITO Indium tin oxide
  • ATO antimony tin oxide
  • antimony oxide (ATO) and indium tin oxide (ITO) are manufactured through a very demanding process in the synthesis of inorganic nanoparticle oxides.
  • antimony hydroxide (ATO(OH)) and indium hydroxide (ITO(OH)) manufactured by the Sol-Gel method and the autoclave method must undergo a firing process. The sintering takes place two times in total, and after the primary firing at 300 to 400°C in air, the secondary hydrogen reduction firing is performed.
  • Perovskite Tungsten Bronze is a wide band Gap oxide, in the form of doping a positive element such as Na to tungsten trioxide, and generally has a perovskite structure (ABO 3 ). Will have.
  • the characteristics of tungsten bronze are strong absorption of light energy from a wavelength of 800 nm or more, and light energy absorption at a wavelength of 380 to 780 nm is weak, and thus, research is being actively conducted in fields requiring transparency.
  • About 50,000 tungsten bronze compounds are known.
  • tungsten bronze compounds showing infrared blocking properties are in the form of A x W 1 O y , A x is an alkali metal or alkaline earth metal element, W 1 is tungsten, O y is oxygen.
  • the inorganic compound-type heat shielding materials may induce crystal defects through calcination and reduction calcination steps, etc., in order to develop better optical properties, but the problem is that in this process, unexpected extremes during the synthesis process such as microwave wave synthesis. When the high energy of is used, unwanted radioactive material can be produced.
  • FIG. 1 is a view showing a conventional heat shielding film, which is disclosed in Korean Patent Publication No. 10-1470901 (December 03, 2014).
  • the conventional heat shielding film 90 includes a base layer 91 mainly made of PET (Poly Ethylene Terephthalate) or PC (Poly Carbonate), and an upper portion of the base layer 91 A coating layer 93 on which a coating agent that absorbs heat while reflecting infrared rays is deposited on the substrate layer 91, an adhesive layer 95 to which an adhesive that selectively shields ultraviolet rays and infrared rays is adhered to, and the substrate layer ( 91) and the coating layer 93, a thin film layer 97 on which a thin film having visibility and shielding properties is selectively further deposited, and a protective layer 99 that protects the heat reflective film and is peeled off before attachment, and the coating agent It is characterized in that it contains 5 to 40% by weight of antimony oxide (ATO) and 60 to 95% by weight of acrylic resin.
  • ATO antimony oxide
  • the conventional heat shielding film 90 also uses an inorganic compound as a heat shielding material, the fact that a radioactive material can be detected by high energy applied to the inorganic compound is overlooked.
  • the conventional heat shielding film 90 has the potential to emit radiation, and when the body is continuously exposed to the environment in which the heat shielding film 90 emitting radiation is used, cell deformation and cell destruction inside the body It can cause mutations, birth defects, and cancer.
  • Patent Document 1 Korean Registered Patent Publication No. 10-1470901 (2014.12.03.)
  • the present invention was devised to solve the above problems,
  • Another object of the present invention is to provide a non-radioactive heat shielding film that blocks the generation of radioactive substances by constituting the elements constituting the precursor into stable isotopes, and performing synthesis at a relatively low temperature and low energy state.
  • Another object of the present invention is to form a non-radioactive stable isotope Tungsten Bronze compound to form an oxygen-deficient (Y) A x (182,183,184,186) W 1 O (3-n) hexagonal structure.
  • Y oxygen-deficient
  • a x (182,183,184,186) W 1 O (3-n) hexagonal structure.
  • Another object of the present invention is to form a non-radioactive stable isotope Tungsten Bronze compound to form an oxygen-deficient (Y) A x (182,183,184,186) W 1 O (3-n) hexagonal structure.
  • Another object of the present invention is to form a non-radioactive stable isotope Tungsten Bronze compound to form an oxygen-deficient (Y) A x (182,183,184,186) W 1 O (3-n) hexagonal structure.
  • Another object of the present invention is to prepare a non-radioactive stable isotope Tungsten Bronze compound by a liquid phase precipitation method with a simple synthesis condition, to facilitate particle generation and control of particle size, thereby making uniform nano-sized particles It is to provide a heat shielding film having.
  • Another object of the present invention is to calcinate a non-radioactive stable isotope Tungsten Bronze hydrate in the range of 300 to 600°C, thereby completely removing hydroxyl groups and water molecules while minimizing particle growth to obtain nano-sized particles. To be able to.
  • Another object of the present invention is to undergo reduction firing under the introduction of an inert gas to form a hexagonal structure in the form of (Y) A x (182,183,184,186) W 1 O (3-n) deficient in oxygen,
  • a non-radioactive alkali metal element or a non-radioactive alkaline earth metal element is more densely substituted in the vacancy of oxygen so that it has infrared absorption characteristics.
  • Another object of the present invention is to reduce the risk of work by using an inert gas without using hydrogen gas, which has a risk of explosion, when performing reduction firing, and to make it possible to easily perform work using existing firing equipment. will be.
  • Another object of the present invention is to form organic acid metal chelate compounds having priority in selective reactivity and not heterogeneous reactivity on the surface of a non-radioactive stable isotope Tungsten bronze compound or by distributing it in a dispersion sol.
  • the organic acid metal chelate compound effectively blocks the reaction by the inflow of residual oxygen (O, O 2 ), the reaction by the residual hydroxyl group (-OH), and the reaction by the residual radical (Radical), so that the non-radioactive stable isotope It complements the problems such as heat resistance and durability of tungsten bronze compounds.
  • Another object of the present invention is to prepare an organic acid metal chelate compound serving as a passivating film by a reflux method, so that a compound suitable for a desired purpose can be easily prepared even in an existing facility.
  • Another object of the present invention is to solve the problem that deformation may occur as the substrate layer is exposed to a temperature of 120° C. or higher when hot air drying and ultraviolet irradiation are performed for drying and curing of the applied coating film.
  • the solution is to construct a base layer with polyethylene terephthalate, which has excellent dimensional stability.
  • Another object of the present invention is to configure the content of the non-radioactive stable isotope Tungsten bronze compound in the dispersion sol to be 20 to 30% by weight, so that sufficient optical properties are expressed, and the dispersion time is reduced to reduce the dispersant. It is to prevent deformation.
  • Another object of the present invention is that the content of the dispersant in the dispersant sol is 1 to 10% by weight, so that a sufficient dispersant sol is obtained, and when the coated surface is dried, the undried dispersant remains on the coating surface. It is to avoid causing defects.
  • Another object of the present invention is to make the content of the organic acid metal chelate compound in the dispersion sol from 5 to 10% by weight, so as not to significantly reduce optical properties such as visible light transmittance and infrared shielding rate, and non-radioactive stable isotope tungsten It is to greatly improve the heat resistance and durability of the Tungsten bronze compound.
  • Another object of the present invention is to easily disperse the agglomerated powder, simplify formation of the disperse sol, and enable mass production by forming a disperse sol by a ball mill method.
  • Another object of the present invention is to increase the optical properties of the film and adhesion to the coating film, and to improve the scratch resistance of the surface by making the content of the dispersion sol in the coating sol 40 to 50% by weight.
  • Another object of the present invention is to include in the coating sol an oligomer, a monomer, and a photoinitiator that cause photopolymerization by UV irradiation as a photopolymer, thereby enhancing the bonding strength between the coating sol and the substrate layer, and Is to be able to finely control
  • Another object of the present invention is to configure the thickness of the coating film applied to the substrate layer to 3-4 ⁇ m, to increase the surface scratch resistance while maintaining optical properties, to prevent surface cracking, and to adhere to the substrate layer. Is to improve.
  • Another object of the present invention is to configure an adhesive layer on one side of the heat shielding layer so that the film can be easily adhered to a building or vehicle.
  • Another object of the present invention is to attach a release paper to one surface of the adhesive layer so that one surface of the adhesive layer is protected by the release paper.
  • the present invention is implemented by an embodiment having the following configuration in order to achieve the above object.
  • the present invention includes a base layer and a heat shielding layer formed on one surface of the base layer, and the heat shielding layer comprises a non-radioactive stable isotope Tungsten Bronze compound. It features.
  • the present invention is characterized in that the non-radioactive stable isotope Tungsten Bronze compound is deficient in oxygen.
  • the non-radioactive stable isotope Tungsten Bronze compound is (Y) A x (182,183,184,186) W 1 O (3-n) in the form of a hexagonal system It is characterized by forming a structure.
  • the (Y) A is a non-radioactive alkali metal element or a non-radioactive alkaline earth metal element.
  • the present invention wherein (Y) A is, ( 23) Na, (39, 41) K, (85) Rb, (133) Cs, (24,25,26) It is characterized in that any one of Mg and (42,43,44) Ca.
  • the non-radioactive stable isotope tungsten bronze (Tungsten Bronze) compound is a non-radioactive stable isotope tungsten bronze (Tungsten Bronze) hydrate, calcined in the range of 300 to 600 °C To remove hydroxyl groups and water molecules, and to form an amorphous form.
  • the non-radioactive stable isotope Tungsten Bronze compound is deficient in oxygen by reducing calcination by introducing an inert gas after the calcination . It is characterized by forming a hexagonal structure in the form of A x (182,183,184,186) W 1 O (3-n) .
  • the inert gas is characterized in that it contains any one or more of N 2 , Ar, Ne and CO 3 .
  • the heat shielding layer further comprises a passivation film that improves heat resistance and durability of the non-radioactive stable isotope Tungsten Bronze compound deficient in oxygen. It features.
  • the passivation film is characterized in that it contains an organic acid metal chelate compound.
  • the organic acid metal chelate (Chelate) compound has a structure R1-M-R2, the M is any of Cu, Ag, Zn, Ni, W, and Co It is one element, and R1 and R2 are characterized in that they are any one of low molecular weight glutamic acid and high molecular weight sodium poly aspartate.
  • the base layer is characterized in that the polyethylene terephthalate (Polyethylene Terephthalate).
  • the present invention provides a base layer providing step of providing a base layer, and after the base layer providing step, a non-radioactive stable isotope tungsten bronze (Tungsten Bronze) on one side of the base layer. It characterized in that it comprises a heat shield layer forming step of forming a heat shield layer containing the compound.
  • a non-radioactive compound forming step of generating a non-radioactive stable isotope Tungsten Bronze compound in the heat shielding layer forming step, a non-radioactive compound forming step of generating a non-radioactive stable isotope Tungsten Bronze compound, and after the non-radioactive compound forming step A passivation film step of forming a passivation film on the non-radioactive stable isotope Tungsten Bronze compound, and a coating step of forming a coating film on the base layer after the passivation film step.
  • a synthesis step of synthesizing a non-radioactive stable isotope Tungsten Bronze hydrate by a liquid phase precipitation method and after the synthesis step , The non-radioactive stable isotope Tungsten Bronze hydrate is calcined in the range of 300 to 600° C. to remove hydroxyl groups and water molecules to form an amorphous form, and after the first calcining step, oxygen is added. It is characterized by including a secondary reduction firing step of reducing firing under the input of an inert gas to form a hexagonal structure of the deficient (Y) A x (182,183,184,186) W 1 O (3-n) form.
  • a dispersion sol it characterized in that it comprises a dispersion sol formation step.
  • a precursor containing a transition metal is dissolved in an organic acid solvent and stirred at 60 to 80° C. for 4 to 5 hours to reflux. It is characterized by (Reflux).
  • the step of forming the dispersion sol comprises 20 to 30% by weight of a non-radioactive stable isotope Tungsten Bronze compound, 1 to 10% by weight of a dispersant, and an organic acid metal It is characterized in that to form a dispersion sol containing 5 to 10% by weight of the chelate compound.
  • the coating step includes a coating sol forming step of forming a coating sol, and after the coating sol forming step, a coating sol is applied to the base layer. It characterized in that it comprises a drying and curing step of hot air drying and ultraviolet curing of the base layer on which the coating sol is applied after the step of applying the coating sol and the coating step.
  • the coating sol forming step is a coating sol comprising 40-50% by weight of a dispersion sol, 40-50% by weight of a binder, and 10-20% by weight of an organic solvent. Characterized in that to form.
  • the binder comprises an oligomer, a monomer, and a photoinitiator that cause photopolymerization by ultraviolet irradiation as a photopolymer.
  • the organic solvent is, methyl ethyl ketone (Methyl Ethyl Ketone), toluene (Toluene), ethyl acetate (Ethyl Acetate), isopropyl alcohol (Iso Propyl Alcohol), ethyl Ethyl Cellosolve, Iso butyl Alcohol, Dimethylformamide, Ethanol, Butyl Cellosolve, Xylene, 1-Octanol ), Diethylene glycol (Diethylene Glycol), nitrobenzene (Nitrobenzene) characterized in that it contains any one or more.
  • the coating sol application step using any one of micro gravure (Micro Gravure) coating, knife (Knife) coating, and Roll to Roll coating It is characterized.
  • the coating sol application step is characterized in that the thickness of the coating film is 3 to 4 ⁇ m.
  • the method of manufacturing the heat shielding film further comprises, after the heat shielding layer formation step, an adhesive layer forming step of forming an adhesive layer on one surface of the heat shielding layer. It features.
  • the method of manufacturing the heat shielding film further comprises a step of attaching a release paper to one side of the adhesive layer after the step of forming the adhesive layer. To do.
  • the present invention can obtain the following effects by the configuration, combination, and use relationship that will be described below with the present embodiment.
  • the present invention has the effect of providing an environmentally friendly heat shielding film without harmful radiation by configuring the heat shielding layer formed on one side of the base layer with a non-radioactive stable isotope Tungsten Bronze compound.
  • the elements constituting the precursor are composed of stable isotopes, and synthesis is performed at a relatively low temperature and low energy state, thereby leading to an effect of providing a non-radioactive heat shielding film that blocks the generation of radioactive materials.
  • the present invention allows the non-radioactive stable isotope Tungsten Bronze compound to form a hexagonal structure in the form of (Y) A x (182,183,184,186) W 1 O (3-n) deficient in oxygen, As it has a small primary particle diameter, there is an effect that the problem of increasing the particle size does not occur during the firing process when preparing the compound.
  • the non-radioactive stable isotope Tungsten Bronze compound forms a hexagonal structure in the form of oxygen-deficient (Y) A x (182,183,184,186) W 1 O (3-n) , thereby reducing haze.
  • oxygen-deficient (Y) A x (182,183,184,186) W 1 O (3-n) By fundamentally blocking, it has the effect of preventing the occurrence of a problem that looks blurry due to scattering in the finished heat shielding film.
  • the present invention allows the non-radioactive stable isotope Tungsten Bronze compound to form a hexagonal structure in the form of oxygen-deficient (Y) A x (182,183,184,186) W 1 O (3-n) ,
  • Y oxygen-deficient
  • a x (182,183,184,186) W 1 O (3-n)
  • a non-radioactive stable isotope Tungsten Bronze compound is prepared by a liquid phase precipitation method with simple synthesis conditions, so that particle generation and particle size control are facilitated, thereby shielding heat having uniform nano-sized particles. There is an effect of providing a film.
  • the non-radioactive stable isotope Tungsten Bronze hydrate is calcined in the range of 300 to 600°C, so that hydroxyl groups and water molecules are completely removed while minimizing particle growth to obtain nano-sized particles.
  • the reduction calcination proceeds under the introduction of an inert gas to form a hexagonal structure in the form of (Y) A x (182,183,184,186) W 1 O (3-n) deficient in oxygen, and A non-radioactive alkali metal element or a non-radioactive alkaline earth metal element is more densely replaced, resulting in an effect of having infrared absorption characteristics.
  • the present invention has the effect of reducing the risk of work by using an inert gas without using hydrogen gas, which may have a risk of explosion, when performing reduction firing, and allowing the operation to be carried out conveniently using existing firing equipment.
  • Organic Acid Metallic Chelate compounds having priority in selective reactivity and not having heterogeneous reactivity on the surface of a non-radioactive stable isotope Tungsten bronze compound or distributing it in a dispersion sol, residual oxygen ( O, O 2 )
  • the organic acid metal chelate compound effectively blocks reaction by inflow, reaction by residual hydroxyl groups (-OH), and reaction by residual radicals, so that the non-radioactive stable isotope tungsten bronze (Tungsten It has the effect of supplementing the problems such as heat resistance and durability of bronze) compounds.
  • an organic acid metal chelate compound serving as a passivating film is prepared by the reflux method, so that a compound suitable for a desired purpose can be easily manufactured even in existing facilities.
  • the problem that deformation may occur when the substrate layer is exposed to a temperature of 120° C. or higher has a high heat deformation temperature and excellent dimensional stability.
  • the base layer with polyethylene terephthalate.
  • the content of the non-radioactive stable isotope Tungsten bronze compound in the dispersion sol is 20 to 30% by weight, so that sufficient optical properties are expressed, and the dispersion time is reduced to prevent deformation of the dispersant. Has an effect.
  • the content of the dispersant in the dispersing sol is 1 to 10% by weight, so that a sufficient dispersant sol is obtained, and when the coated surface is dried, the undried dispersant remains on the coating surface to prevent defects in the coating surface. To produce the effect.
  • the content of the organic acid metal chelate compound in the dispersion sol is 5 to 10% by weight, so that optical properties such as visible light transmittance and infrared shielding rate are not significantly deteriorated, and non-radioactive stable isotope tungsten bronze (Tungsten bronze). ) It has the effect of greatly improving the heat resistance and durability of the compound.
  • the present invention has the effect of easily dispersing the agglomerated powder, simplifying formation of the dispersing sol, and enabling mass production by forming a disperse sol by a ball mill method.
  • the present invention by making the content of the dispersion sol in the coating sol is 40 to 50% by weight, the optical properties of the film and the coating film adhesion is increased, and the effect of improving the surface scratch resistance is derived.
  • the present invention includes, as a photopolymer, an oligomer, a monomer, and a photoinitiator that cause photopolymerization by UV irradiation in the coating sol, thereby enhancing the bonding strength between the coating sol and the substrate layer, and finely controlling the thickness of the coating film. It has the effect of making it possible.
  • the thickness of the coating film applied to the substrate layer is composed of 3 to 4 ⁇ m, thereby increasing surface scratch resistance while maintaining optical properties, preventing surface cracking, and improving adhesion to the substrate layer.
  • the present invention by configuring an adhesive layer on one side of the heat shield layer, derives the effect of allowing the film to be easily adhered to buildings or vehicles.
  • the present invention has the effect of attaching a release paper to one side of the adhesive layer so that one side of the adhesive layer is protected by the release paper.
  • 1 is a view showing a conventional heat shielding film.
  • FIG. 2 is a view of an eco-friendly heat shielding film using a non-radioactive stable isotope according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a view of an eco-friendly heat shielding film using a non-radioactive stable isotope according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a view of an environmentally friendly heat shielding film using a non-radioactive stable isotope according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a view of a method of manufacturing an eco-friendly heat shielding film using a non-radioactive stable isotope according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a view of the heat shield layer forming step of FIG.
  • FIG. 7 is a view of the non-radioactive compound forming step of FIG.
  • Figure 8 is a view of the passivation film step of Figure 6;
  • FIG. 9 is a view related to the coating step of FIG. 6.
  • FIG. 10 is a view of a method of manufacturing an eco-friendly heat shielding film using a non-radioactive stable isotope according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a view of a method of manufacturing an eco-friendly heat shielding film using a non-radioactive stable isotope according to another embodiment of the present invention.
  • Figure 13 is an embodiment the liquid phase precipitation method, a non-radioactive stable isotope potassium tungsten oxide ((39,41) K x (182,183,184,186 ) WO (3-n)) SEM pictures of particles synthesized by the first.
  • Example 14 is an XRD graph showing a crystal of the non-radioactive stable isotope cesium tungsten oxide ( (133) Cs x (182,183,184,186) WO (3-n) ) synthesized by the liquid phase precipitation method of Example 3.
  • FIG. 2 is a diagram of an eco-friendly heat shielding film using a non-radioactive stable isotope according to an embodiment of the present invention, and will be described with reference to FIG. 2, an eco-friendly heat shielding film using a non-radioactive stable isotope according to the present invention.
  • a base layer 10 and a heat shield layer 30.
  • the base layer 10 is configured to provide one surface on which the heat shield layer 30 is coated, and supports the heat shield layer 30 to be described later.
  • the base layer 10 polyethylene terephthalate, polycarbonate, nylon, polypropylene, or the like may be used.
  • hot air drying and ultraviolet irradiation are performed to dry and cure the applied coating film.
  • the substrate layer 10 may be exposed to a temperature of 120° C. or higher, and deformation may occur in the substrate layer 10 itself due to its own heat deformation temperature with only a general plastic substrate. Therefore, it is preferable that the base layer 10 is made of polyethylene terephthalate (PET) having a high heat deformation temperature and excellent dimensional stability.
  • PET polyethylene terephthalate
  • the heat shielding layer 30 is formed on one surface of the base layer 10 to prevent external solar heat and internal radiant heat from being introduced or released.
  • the heat shielding layer 30 includes a non-radioactive stable isotope Tungsten Bronze compound.
  • Radioactive Isotope refers to an isotope that undergoes radioactive decay by releasing energetic particles (radiation) in the process of changing the nucleus to a more stable state due to an unstable nucleus of an element.
  • Non-radioactive isotope refers to an isotope that does not emit radiation because the nucleus is stable among the isotopes of an element.
  • the present invention is intended to provide an eco-friendly film that is harmless to the human body that does not emit radiation by configuring the heat shielding layer 30 using such non-radioactive isotopes.
  • the non-radioactive stable isotope Tungsten Bronze compound may form a hexagonal structure in the form of (Y) A x (182,183,184,186) W 1 O (3-n) deficient in oxygen.
  • Hexagonal Close Packed (HCP), or hexagonal egg is one of the seven crystal systems described in crystallography as three vectors.
  • the hexagonal system has a shape like a prism with a regular hexagon as its base.
  • the hexagonal structure is called a dense hexagonal crystal, and the characteristic of this structure is that the atoms of one layer are located in the three atomic voids of the upper or lower layer.
  • the hexagonal structure has 6 atoms per unit tablet, has a coordination number of 12, and has an atomic packing factor (APF) of 74%.
  • Inorganic heat shielding materials such as antimony oxide (ATO), indium tin oxide (ITO), and tungsten bronze have an average particle size distribution of 100 nm or more when actually manufactured with a dispersion sol if the primary particle size is within 100 nm. There are many cases. Disperse sols having an average particle size distribution of 100 nm or more have haze and appear hazy due to scattering when produced as a film.
  • ATO antimony oxide
  • ITO indium tin oxide
  • tungsten bronze have an average particle size distribution of 100 nm or more when actually manufactured with a dispersion sol if the primary particle size is within 100 nm.
  • Disperse sols having an average particle size distribution of 100 nm or more have haze and appear hazy due to scattering when produced as a film.
  • the (Y) A x (182,183,184,186) W 1 O (3-n) hexagonal structure has a relatively small primary particle diameter, and the size of the particles increases during the firing process when preparing the compound. There is no problem. Therefore, the (Y) A x (182,183,184,186) W 1 O (3-n) type hexagonal structure maximizes the optical properties of the existing inorganic heat shielding material and solves the appearance problem that looks blurry.
  • the particle size of the non-radioactive stable isotope Tungsten Bronze compound is 20 to 30 nm, which fundamentally blocks haze occurring at a particle size of 100 nm.
  • the (Y) A is a non-radioactive alkali metal element and/or a non-radioactive alkali having a stable isotope.
  • Earth metal element including any one or more of ( 23) Na, (39, 41) K, ( 85) Rb, ( 133) Cs, (24,25, 26) Mg and (42,43, 44) Ca can do.
  • Cs cesium
  • 133 Cs the 133 Cs
  • the (Y) A may be regarded as the (133) Cs.
  • tungsten (W) present in nature is a non-radioactive stable isotope that does not emit radiation, and there are 182 W, 183 W, 184 W, and 186 W, and these are used when forming the heat shield layer 30.
  • the (182,183,184, 186) W may be regarded as the ( 182) W, ( 183) W, ( 184) W, and (186) W.
  • the non-radioactive stable isotope Tungsten Bronze compound may be synthesized by a liquid phase precipitation method.
  • a liquid phase precipitation method when a precursor of a desired element is easily dissolved in a solvent and the opposite acid value (pH) of the dissolved reactant is added, precipitation and precipitation occur.
  • the temperature, solvent, dropping material, reaction time, etc. It is possible to synthesize a desired inorganic compound by adjustment.
  • the reactor is not particularly limited, and the equipment of the heat source is not limited, so that the existing equipment can be sufficiently utilized.
  • the non-radioactive stable isotope Tungsten Bronze hydrate synthesized by the liquid phase precipitation method exists in the state of having a hydroxyl group (-0H), so it is subjected to primary calcine to completely remove hydroxyl groups and water molecules. do.
  • Calcination is an operation in which a substance is heated to a high temperature to remove some or all of its volatile components, and the following reaction may proceed.
  • the temperature of the first calcination is preferably maintained in the range of 300 ⁇ 600 °C.
  • the calcination temperature is less than 300°C, hydroxyl groups (-OH) and water molecules cannot be completely removed, so hydroxyl groups and water molecules may remain. If hydroxyl groups and water molecules remain, the above-described hexagonal structure cannot be formed. do.
  • the temperature of the first calcination may be preferably maintained in the range of 400 ⁇ 600 °C, more preferably in the range of 400 ⁇ 500 °C.
  • Crystal defects of the non-radioactive stable isotope Tungsten Bronze compound may be induced by secondary reduction firing.
  • Reduction firing is a firing method in which incomplete combustion occurs when air is insufficiently supplied during combustion, and hydrogen in carbon dioxide or decomposition products of fuel causes a reducing action on the object to be heated, and the following reaction can proceed.
  • oxygen depletion in metal oxides is performed by introducing and reducing an inert gas (including any one or more of N 2 , Ar, Ne, and CO 3 ) without explosion risk without using hydrogen gas with an explosion risk. It is desirable to give a phenomenon. If hydrogen gas is used, not only expensive special equipment to inject the gas is required, and if the injection conditions of hydrogen gas are not met, a large explosion can occur with only a little oxygen, which reduces the risk of work. This is to reduce and simplify the use of existing firing equipment.
  • the powder formed by this secondary reduction calcination may have a dark blue color.
  • the non-radioactive stable isotope Tungsten Bronze compound is a non-radioactive stable isotope, and is carried out at a temperature lower than the general calcination and calcination temperature in order to form an environmentally friendly compound with no harmfulness. There may be problems such as heat resistance, durability, etc., as it has a rather weak crystal structure.
  • the passivation film means a metal oxide film in a state in which normal chemical reactivity has been lost.
  • organic acid metal chelate compounds with priority in selective reactivity but not heterogeneous reactivity on the surface of a non-radioactive stable isotope Tungsten Bronze compound or distributing it in a dispersion sol, residual oxygen (O , O 2 )
  • the organic acid metal chelate compound effectively blocks reactions by inflow, reactions by residual hydroxyl groups (-OH), and reactions by residual radicals, so that the non-radioactive stable isotope Tungsten Bronze (Tungsten Bronze) ) Problems such as heat resistance and durability of the compound can be solved.
  • the organic acid metal chelate compound serving as a passivation film may have an R 1 -MR 2 structure, as expressed in the reaction above, and R 1 and R 2 are each low-molecular glutamic acid, which is the main body of an organic acid, or It may be any one of high molecular weight sodium poly aspartate, and R 1 and R 2 may be the same as or different from each other.
  • M may be any one of transition metals Cu, Ag, Zn, Ni, W, and Co.
  • the organic acid metal chelate compound may be prepared by a reflux method. Specifically, a precursor containing one element of Cu, Ag, Zn, Ni, W, and Co is dissolved in an organic acid solvent and stirred at a reaction temperature of 60 to 80°C for 4 to 5 hours for a reaction time to ripple. It can be manufactured by lux.
  • FIG. 3 is a view of an eco-friendly heat shielding film using a non-radioactive stable isotope according to another embodiment of the present invention.
  • the embodiment of FIG. 3 is a difference in which the adhesive layer 50 is added in the embodiment of FIG. 2 There is only one bar, hereinafter, only the adhesive layer 50 will be described.
  • the adhesive layer 50 refers to a configuration formed on one surface of the heat shield layer 30.
  • the adhesive layer 50 is configured to allow the heat shielding film 1 including the heat shielding layer 30 to be easily adhered to a building or vehicle.
  • the adhesiveness of the adhesive layer 50 mainly depends on the molecular weight of the polymer chain, the molecular weight distribution, or the amount of molecular structure, and in particular, it is determined by the molecular weight, so that the acrylic copolymer has a weight average molecular weight of 800,000 to 20 It is preferable that it is only. Meanwhile, the methacrylate monomer having an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms is preferably contained in an amount of 90 to 99.9% by weight in the acrylic copolymer.
  • FIG. 4 is a diagram of an eco-friendly heat shielding film using a non-radioactive stable isotope according to another embodiment of the present invention.
  • the embodiment of FIG. 4 is a difference in which the release paper 70 is added in the embodiment of FIG. 3 Only the bar, hereinafter will be described only the release paper (70).
  • the release paper 70 is formed on one surface of the adhesive layer 50 and protects the outer surface of the adhesive layer 50.
  • the release paper 70 is preferably a film treated with a silicone coating on a PET substrate. This is because if the silicone coating treatment is not applied, the release paper 70 may not be separated from the adhesive layer 50 when the finally manufactured heat shielding film is applied to the glass.
  • FIG. 5 is a diagram for a method of manufacturing an eco-friendly heat shielding film using a non-radioactive stable isotope according to an embodiment of the present invention.
  • a method of manufacturing an eco-friendly heat shielding film using a non-radioactive stable isotope Let me explain (S1). In order to avoid redundant description, the description of the eco-friendly heat shielding film 1 using the above-described non-radioactive stable isotope will be omitted or simplified.
  • the method (S1) of manufacturing an eco-friendly heat shielding film using a non-radioactive stable isotope of the present invention includes a base layer providing step (S10) and a heat shielding layer forming step (S30).
  • the base layer providing step (S10) refers to a step of providing the base layer 10 to which the heat shielding layer 30 is to be bonded.
  • the base layer 10 may be made of polyethylene terephthalate (PET) having a high thermal deformation temperature and excellent dimensional stability.
  • the heat shield layer forming step (S30) refers to a step of forming the heat shield layer 30 on one surface of the base layer 10 after the base layer providing step (S10).
  • the heat shielding layer 30 includes a non-radioactive stable isotope Tungsten Bronze compound, and the non-radioactive stable isotope Tungsten Bronze compound is oxygen-deficient (Y) A x (182,183,184,186) W 1 O (3-n) type of hexagonal structure can be formed.
  • the (Y) A is a non-radioactive alkali metal element and/or a non-radioactive alkali having a stable isotope.
  • FIG. 6 is a view of the heat shield layer forming step of Figure 5, referring to Figure 6, the heat shield layer forming step (S30), a non-radioactive compound forming step (S31), a passivation film step (S33), and coating It includes step S35.
  • the non-radioactive compound forming step (S31) refers to a step of generating a Hexagonal-type non-radioactive stable isotope Tungsten Bronze compound.
  • 7 is a view of the non-radioactive compound forming step of FIG. 6.
  • the non-radioactive compound forming step (S31) includes a synthesis step (S311), a first calcination step (S313), and It includes a secondary reduction firing step (S315).
  • the synthesis step (S311) is a step of synthesizing a hydrate of a non-radioactive stable isotope Tungsten Bronze, and may be preferably performed by a liquid phase precipitation method.
  • a non-radioactive stable isotope Tungsten Bronze hydrate By preparing a non-radioactive stable isotope Tungsten Bronze hydrate by a liquid phase precipitation method with simple synthesis conditions, particle generation and control of particle size are easy, and uniform nano-sized particles can be obtained.
  • non-radioactive stable isotope tungsten bronze (Tungsten Bronze) hydrates, chloride tungsten composed entirely of tungsten (W 1) Stable isotope (182 W, 183 W, 184 W, 186 W) (WCl 2) , Tungstic acid (H 2 WO 4 ), sodium tungstate dihydrate (Na 2 WO 4 ⁇ 2H 2 O), tungsten hexapropanolate (C 18 H 42 O 6 W), tungsten selenide (H 2 Se 2 W ), tungsten telluride (WTe 2 ), tungsten boride (BH 2 W), white powder of sodium tungstate dihydrate (Na 2 WO 4 ⁇ 2H 2 O) 30% by weight, (Y) corresponds to A x Potassium stable isotopes ( 39 K (93.3%), 41 K (in (Y) Na, (Y) K, (Y) Rb, (Y) Cs, (Y) Mg and (Y) Ca)
  • the first calcination step (S313) is, after the synthesis step (S311), to remove hydroxyl groups (-OH) and water molecules from the synthesized non-radioactive stable isotope Tungsten Bronze hydrate and form an amorphous form It is a step of calcining in the range of 300 ⁇ 600 °C, it can be expressed by the following reaction.
  • the non-radioactive stable isotope Tungsten Bronze hydrate synthesized by the liquid phase precipitation method exists in the state of having a hydroxyl group (-0H), so it is subjected to primary calcine to completely remove hydroxyl groups and water molecules. do.
  • the temperature of the first calcination is preferably maintained in the range of 300 ⁇ 600 °C. When the calcination temperature is less than 300°C, hydroxyl groups (-OH) and water molecules cannot be completely removed, so hydroxyl groups and water molecules may remain.If hydroxyl groups and water molecules remain, the above-described hexagonal structure cannot be formed. do.
  • the temperature of the first calcination may be preferably maintained in the range of 400 ⁇ 600 °C, more preferably in the range of 400 ⁇ 500 °C.
  • the secondary reduction calcination step (S315) is a step of performing reduction calcination under the introduction of an inert gas for oxygen deficiency of the non-radioactive stable isotope Tungsten Bronze compound after the first calcination step (S313). , Can be expressed as the following reaction.
  • the inert gas used in the secondary reduction firing step (S315) includes any one or more of N 2 , Ar, Ne and CO 3 . Crystal defects of the non-radioactive stable isotope Tungsten Bronze compound may be induced by the secondary reduction firing step (S315).
  • Reductive firing refers to a firing method in which incomplete combustion occurs when air is insufficiently supplied during combustion, and hydrogen in carbon dioxide or decomposition products of fuel causes a reducing action on the object to be heated.
  • the metal is reduced by introducing and reducing an inert gas (including any one or more of N 2 , Ar, Ne, and CO 3 ) without an explosion risk without using hydrogen gas having an explosion risk. Oxygen deficiency phenomenon is given to the oxide.
  • the passivation film step (S33) after the non-radioactive compound formation step (S31), in order to improve heat resistance and durability, forming a passivation film on the non-radioactive stable isotope Tungsten Bronze compound is performed.
  • the non-radioactive stable isotope Tungsten Bronze compound is a non-radioactive stable isotope, and is carried out at a temperature lower than the general calcination and calcination temperature in order to form an environmentally friendly compound with no harmfulness.
  • the passivation film means a metal oxide film in a state in which normal chemical reactivity has been lost.
  • organic acid metal chelate compounds with priority in selective reactivity but not heterogeneous reactivity on the surface of a non-radioactive stable isotope Tungsten Bronze compound or distributing it in a dispersion sol, residual oxygen (O , O 2 )
  • the organic acid metal chelate compound effectively blocks reactions by inflow, reactions by residual hydroxyl groups (-OH), and reactions by residual radicals, so that the non-radioactive stable isotope Tungsten Bronze (Tungsten Bronze) ) Problems such as heat resistance and durability of the compound can be solved.
  • the organic acid metal chelate compound serving as a passivating film may have an R 1 -MR 2 structure as expressed in the reaction above.
  • Each of R 1 and R 2 may be one of low molecular weight glutamic acid or high molecular weight sodium poly aspartate, which is the main body of an organic acid, and R 1 and R 2 may be the same as or different from each other. have.
  • M may be any one of transition metals Cu, Ag, Zn, Ni, W, and Co.
  • the organic acid metal chelate compound may be prepared by a reflux method.
  • FIG. 8 is a diagram related to the passivation film step of FIG. 6.
  • the passivation film step (S33) includes an organic acid metal chelate compound production step (S331), and a dispersion sol formation step (S333). .
  • the organic acid metal chelate compound manufacturing step (S331) is a step of preparing an organic acid metal chelate compound, and the organic acid metal chelate compound may be prepared by a reflux method. Specifically, it may be prepared by dissolving a precursor containing one element of the transition metal selection group in an organic acid solvent and stirring at a reaction temperature of 60 to 80°C for 4 to 5 hours for a reaction time to reflux. According to the reflux method, an organic acid metal chelate compound serving as a passivating film can be easily manufactured even in existing facilities.
  • the dispersing sol forming step (S333) refers to a step of forming a dispersing sol after the organic acid metal chelate compound manufacturing step (S331).
  • the dispersing sol may include a non-radioactive stable isotope Tungsten Bronze compound, a dispersant, an organic acid metal chelate compound, and a solvent (organic solvent).
  • the content of the non-radioactive stable isotope Tungsten Bronze compound in the dispersion sol is preferably 20 to 30% by weight.
  • the content of the non-radioactive stable isotope Tungsten Bronze compound is less than 20% by weight, sufficient optical properties cannot be expressed at a low thickness when the final coating film is formed, and the non-radioactive stable isotope Tungsten Bronze compound This is because when the content exceeds 30% by weight, a relatively large dispersion time is required to reach the desired particle size of the nanodispersed sol due to the high solid content. Longer dispersing time may cause deformation of the dispersant and cause problems in the next process, which is a coating sol.
  • a polymeric binder is included. When the dispersant sol prepared through an excessive dispersing time and the polymeric binder are mixed, the compatibility between each other decreases, resulting in layer separation, fine shock, and aging. There arises a problem such as gelation.
  • the content of the dispersant in the dispersing sol is preferably 1 to 10% by weight.
  • the dispersant is less than 1% by weight, sufficient dispersing sol cannot be obtained, and when the dispersant exceeds 10% by weight, the undried dispersant remains on the coating surface when drying the coated surface, causing defects in the coating surface. can do.
  • the content of the organic acid metal chelate compound in the dispersion sol is 5 to 10% by weight.
  • the content of the organic acid metal chelate compound is less than 5% by weight, the passivation film phenomenon cannot be properly expressed, and the heat resistance and durability of the non-radioactive stable isotope Tungsten Bronze compound cannot be greatly improved, and the organic acid metal chelate compound
  • the content exceeds 10% by weight, the visible light transmittance among the optical properties of the non-radioactive stable isotope Tungsten Bronze compound may be lowered, making it difficult to manufacture a high-transmission high-efficiency heat shielding film.
  • the film should be able to transmit visible light. Since the non-radioactive stable isotope Tungsten Bronze compound has an aggregated form, it is preferable to disperse the particles. To this end, the dispersing sol forming step (S333) may form a disperse sol while dispersing the particles by a ball mill method that is simple and easy for mass production.
  • an aggregated non-radioactive stable isotope Tungsten Bronze compound powder, solvent (organic solvent), and dispersant are added to a cylindrical disperser, and zirconium beads are at least 60% of the volume of the cylindrical disperser. After injecting, it is made by rotating the cylindrical disperser at a constant speed. At this time, all the contents inside the cylindrical disperser rotate, and in particular, the zirconium beads apply physical energy by directly transmitting surface impact and surface shear force to the agglomerated powder to be dispersed, and at the same time inducing surface grinding. Bar, after a certain period of time, it is dispersed into nanoparticles having a size smaller than that of the primary particle diameter, and finally, optical properties can be expressed.
  • an organic acid metal chelate compound that separates the aggregation of the compound and improves the heat resistance and durability of the non-radioactive stable isotope Tungsten Bronze compound is distributed in a liquid state, or It is formed on the surface.
  • the coating step (S35) refers to a step of forming a coating film on the base layer 10 after the passivation film step (S33).
  • FIG. 9 is a diagram related to the coating step of FIG. 6, and referring to FIG. 9, the coating step (S35) includes a coating sol forming step (S351), a coating sol application step (S353), and a dry curing step (S355). Includes.
  • the coating sol forming step (S351) is a step of forming a coating sol, and the coating sol may include a dispersion sol, a binder, and an organic solvent.
  • the content of the dispersion sol in the coating sol is 40-50% by weight.
  • the content of the dispersant sol is less than 40% by weight, the optical properties of the film are deteriorated, and when the content of the disperse sol is more than 50% by weight, the ratio of the binder is lowered, resulting in a decrease in adhesion to the coating film or the surface scratch resistance.
  • the dispersing sol may be composed of 40 to 50% by weight
  • the binder may be composed of 40 to 50% by weight
  • the organic solvent may be composed of 10 to 20% by weight.
  • the binder facilitates bonding with the plastic film as a base material, and allows the thickness of the coating film to be adjusted.
  • the binder as a photopolymer, may be composed of an oligomer, a monomer, and a photoinitiator that cause photopolymerization by UV irradiation.
  • the organic solvent is methyl ethyl ketone, toluene, ethyl acetate, isopropyl alcohol, ethyl cellosolve, isobutyl Iso butyl Alcohol, Dimethylformamide, Ethanol, Butyl Cellosolve, Xylene, 1-Octanol, Diethylene Glycol , Nitrobenzene (Nitrobenzene) may include any one or more.
  • the coating sol application step (S353) refers to a step of applying the coating sol to the base layer 10 after the coating sol forming step (S351).
  • any one of a micro gravure coating, a knife coating, and a roll to roll coating may be used, and more preferably a large area coating
  • a microgravure coating having the most flat surface and relatively high productivity can be used.
  • the thickness of the applied coating film is 3 to 4 ⁇ m.
  • the thickness of the coating film is less than 3 ⁇ m, the optical characteristics cannot be expressed and the surface scratch resistance is poor, and when the thickness of the coating film exceeds 4 ⁇ m, a hard UV coating layer is formed, causing cracks on the surface or The adhesive force with the base layer 10 may decrease.
  • the drying curing step (S355) refers to a step of hot air drying and ultraviolet curing of the base layer 10 on which the coating sol is applied after the coating sol application step (S353).
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a method of manufacturing an eco-friendly heat shielding film using a non-radioactive stable isotope according to another embodiment of the present invention.
  • the embodiment of FIG. 10 is a step of forming the heat shielding layer in the embodiment of FIG. 5 described above (S30). ) After the adhesive layer forming step (S50) has been added, the following describes the adhesive layer forming step (S50).
  • the adhesive layer forming step (S50) refers to a step of forming the adhesive layer 50 on one surface of the heat shield layer 30 after the heat shield layer forming step (S30).
  • the adhesiveness of the adhesive layer 50 mainly depends on the molecular weight of the polymer chain, the molecular weight distribution, or the amount of molecular structure, and in particular, it is determined by the molecular weight, so that the acrylic copolymer has a weight average molecular weight of 800,000 to 20 It is preferable that it is only. Meanwhile, the methacrylate monomer having an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms is preferably contained in an amount of 90 to 99.9% by weight in the acrylic copolymer.
  • the heat shielding film 1 may be easily adhered to a building or vehicle.
  • FIG. 11 is a diagram of a method of manufacturing an eco-friendly heat shielding film using a non-radioactive stable isotope according to another embodiment of the present invention.
  • the embodiment of FIG. 11 is a step of forming the adhesive layer in the embodiment of FIG. 10 (S50). After that, there is a feature that the release paper attachment step (S70) is added.
  • the release paper attaching step (S70) refers to a step of attaching the release paper 70 to one surface of the adhesive layer 50 after the adhesive layer forming step (S50).
  • the release paper 70 is formed on one surface of the adhesive layer 50 and protects the outer surface of the adhesive layer 50.
  • the release paper 70 is preferably a film treated with a silicone coating on a PET substrate. This is because if the silicone coating treatment is not applied, the release paper 70 may not be separated from the adhesive layer 50 when the finally manufactured heat shielding film is applied to the glass.
  • One surface of the adhesive layer 50 may be protected through the release paper 70 through the release paper attaching step (S70).
  • the heat shielding film is composed of a non-radioactive stable isotope Tungsten Bronze compound, stability against radioactivity, visible light transmittance, and infrared ray blocking rate are improved, and the non-radioactive stable isotope tungsten bronze (Tungsten Bronze). It will be described by way of specific examples that the heat resistance and durability of the compound are improved through the passivation film.
  • White powder of sodium tungstate dihydrate (Na 2 WO 4 ⁇ 2H 2 O) 30% by weight and potassium carbonate (KCO 3 ) 15% by weight were added to a 4-neck flask reactor with distilled water, and then a heating mantle Maintain 80°C and slowly agitate for 3 hours to completely dissociate into a colorless and transparent liquid, dissociate 50% by weight of fumaric acid as a dropping material in distilled water, and drop it into a flask reactor in which the precursor is dissolved.
  • the colorless and transparent solution gradually forms into a yellow viscous liquid.
  • the reaction was terminated, and the filter and by-products were washed to obtain 45% by weight of an off-white reactant.
  • the potassium tungsten oxide in the hydrate state obtained as described above it was calcined for about 1 hour at a temperature of 400° C. for the first calcining.
  • the obtained non-radioactive stable isotope potassium tungsten oxide is filled with nitrogen (N 2 ) gas inside the electric furnace to form lattice defects and hexagonal crystals, and then maintained at 600°C for 2 hours and then naturally cooled. by Exiting the secondary reducing and firing, to obtain a blue color of a non-radioactive stable isotope potassium tungsten oxide ((39,41) K x (182,183,184,186 ) WO (3-n)).
  • the precursor of the organic acid metal chelate compound 30% by weight of ammonium chloride and ethanol (Ethanol) are added to a Reflux reactor and stirred to form a colorless and transparent liquid.At this time, 40% by weight of low-molecular glutamic acid is added. The reaction temperature was maintained at 60° C. and reacted for 4 hours to form an off-white viscous liquid. After the reaction was completed, the filter and by-products were washed and dried to obtain an organic acid metal chelate compound as an off-white powder.
  • the finished coating sol is coated on the PET film, which is the base layer, so that the thickness of the coating film is 3-4 ⁇ m.
  • An adhesive layer is formed on the back surface coated with the heat shielding layer to a thickness of 6 to 7 ⁇ m and laminated with release paper to complete the final heat shielding film.
  • Example 1 was prepared by cutting the heat shielding film into 145 mm in width x 145 mm in length.
  • Example 1 sodium carbonate (Na 2 CO 3 ) composed of only sodium stable isotopes ( 23 Na) instead of potassium carbonate (KCO 3 ) as a starting material in the synthesis process of the non-radioactive stable isotope Tungsten Bronze compound powder Except for adding 15% by weight, Example 2 was prepared under the same conditions as in Example 1.
  • Example 1 instead of potassium carbonate (KCO 3 ) as a starting material in the synthesis process of the non-radioactive stable isotope Tungsten Bronze compound powder, cesium carbonate (Cs 2 CO 3 ) consisting only of a stable cesium isotope ( 133 Cs) )
  • Example 3 was prepared under the same conditions as in Example 1 except for adding 15% by weight.
  • the amphoteric element is replaced by cesium from the existing potassium, and the non-radioactive stable isotope cesium tungsten oxide ( (133) Cs x (182,183,184,186) WO (3-n) ).
  • Example 1 the non-radioactive stable isotope potassium tungsten oxide ( ( 39,41) K x (182,183,184,186) WO (3-n) ) was added to argon gas instead of nitrogen in the reducing calcination step during powder synthesis, and an organic acid Example 4 was prepared under the same conditions as in Example 1, except that 30% by weight of copper chloride dihydrate was added instead of 30% by weight of zinc ammonium chloride during the synthesis of the metal chelate powder.
  • non-radioactive stable isotope potassium tungsten oxide ( 39,41 ) K x (182,183,184,186) WO (3-n)
  • the organic acid metal chelate is the existing zinc Was replaced with copper.
  • Example 1 the non-radioactive stable isotope potassium tungsten oxide ( ( 39,41) K x (182,183,184,186) WO (3-n) ) 20% by weight of the reduced-calcined powder during the preparation of the dispersion sol, 9% by weight of the organic acid zinc chelate %, 1.0% by weight of the dispersant and 70% by weight of the organic solvent were used to prepare Example 5 under the same conditions as in Example 1, except that the final dispersion sol solid content was 30% by weight.
  • the solid content of the organic acid zinc chelate was increased from 5% by weight to 10% by weight.
  • Example 1 the non-radioactive stable isotope potassium tungsten oxide ( ( 39,41) K x (182,183,184,186) WO (3-n) ) 1.0% by weight of a dispersant in 29% by weight of the reduced-calcined powder during the preparation of the dispersion sol, and Example 6 was prepared under the same conditions as in Example 1, except that the final dispersion sol solid content was 30% by weight with 70% by weight of the organic solvent.
  • Example 1 In the first, the (39, 41) of (40) to substitute the K potassium tungsten oxide (40 K x (182,183,184,186) WO (3-n)), the K radioisotope non-radioactive stable isotope Powder was synthesized, and Comparative Example 1 was prepared under the same conditions as in Example 1.
  • Example 2 ( 23) Na, which is a non-radioactive isotope, was replaced with (24) Na, which is a radioactive isotope, and high power (2,450 MHz) was obtained in a microwave oven instead of a conventional electric furnace during the first calcination.
  • radioactive sodium tungsten oxide ( (24) Na x (182,183,184,186) WO (3-n) ) powder was synthesized, and Comparative Example 2 was prepared under the same conditions as in Example 2.
  • the conventional non-radioactive stable isotope ( 23) Na is used as a radioactive isotope.
  • the particle observation picture is a HITACHI (JAPAN) S-2400 SEM (Scanning Electron Microscope) image, taken at 15kw at x50k to x100kw magnification.
  • FIG. 12 is a SEM photograph of a non-radioactive stable isotope cesium tungsten oxide ( (133) Cs x (182,183,184,186) WO (3-n) ) particles synthesized by the liquid phase precipitation method of Example 3.
  • FIG. 3 shows that small particles are clustered, but the size per particle unit is observed, and it is found that the size is 20 to 30 nm, and the particle shape shows a uniform spherical shape.
  • Figure 13 is a SEM photograph of Example 1, the liquid phase precipitation method, a non-radioactive stable isotope synthesized as potassium tungsten oxide ((39,41) K x (182,183,184,186 ) WO (3-n)) particles, the 13
  • the particle size of Example 1 was about 100 to 200 nm, and the particle shape was not constant.
  • the non-radioactive stable isotope cesium produced by replacing the positive element from the existing potassium to cesium in the composition of potassium tungsten oxide ( ( 39,41 ) K x (182,183,184,186) WO (3-n) )
  • potassium tungsten oxide ( 39,41 ) K x (182,183,184,186) WO (3-n)
  • tungsten oxide ( (133) Cs x (182,183,184,186) WO (3-n) has better results in particle size and particle shape
  • the completed heat shielding film by fundamentally blocking haze It was confirmed that it is advantageous to use cesium as a positive element to prevent the occurrence of a problem that appears blurry due to the scattering phenomenon in.
  • XRD observation was measured using PHILIPS (Netherlands), X'Pert-MPD System.
  • FIG. 14 is an XRD graph showing the crystal of the non-radioactive stable isotope cesium tungsten oxide ( (133) Cs x (182,183,184,186) WO (3-n) ) synthesized by the liquid phase precipitation method of Example 3.
  • XRD values are 2 ⁇ 23.6 on the 0.0.2 plane, 2 ⁇ 28.12 on the 0.2.0 plane, 2 ⁇ 33.82 on the 1.1.2 plane, and 2 ⁇ 36.91 on the 2.0.2 plane, and the non-radioactive stable isotope cesium tungsten compound. It was confirmed that ( (133) Cs x (182,183,184,186) WO (3-n) ) has a hexagonal crystallinity.
  • the non-radioactive stable isotope Tungsten Bronze compound forms a hexagonal structure in the form of oxygen-deficient (Y) A x (182,183,184,186) W 1 O (3-n) , and relatively small 1
  • Y oxygen-deficient
  • W 1 O 3-n
  • relatively small 1 As it has a difference particle diameter, the problem of increasing the particle size during the firing process does not occur during compound production, and by blocking the haze at the source by small particles, a problem that appears blurry due to the scattering phenomenon in the completed heat shielding film occurs. It is possible to provide a heat shielding film that prevents the problem.
  • Visible and infrared transmission and haze observation are measured by setting the baseline in the air with a JASCO (JAPAN) 650 UV/VIS Spectrometer, and heat resistance and durability observation are performed using a hot air dryer (SH-DO-149FG) at a temperature of 120°C.
  • JASCO JAPAN
  • SH-DO-149FG hot air dryer
  • Example 1 Referring to the Comparative Example 1, Comparative Example 1, Example 1, a non-radioactive stable isotope potassium tungsten oxide ((39,41) K x (182,183,184,186 ) WO (3-n)) the alkali metal element in the composition of the Among them, there is only the difference between replacing the existing non-radioactive stable isotope (39, 41) K with the radioactive isotope ( 40) K, and as a result of the experiment, radioactive isotopes compared to Example 1 using the non-radioactive stable isotope. In Comparative Example 1 using the element, the Becquerel strength was high, and it was confirmed that a lot of radiation was emitted around the heat shielding film.
  • Example 1 using a non-radioactive stable isotope, the haze value was only 0.72%, whereas in Comparative Example 1, the haze value was high at 1.55%.
  • Example 1 using a non-radioactive stable isotope relatively small particles It was confirmed that haze can block due to the size of.
  • Comparative Example 2 is a non-radioactive stable isotope of Example 2 ( 23 ) Na was replaced with a radioactive isotope ( 24) Na, and the conventional electricity during the first calcination. There is only a difference in synthesizing radioactive sodium tungsten oxide ( (24) Na x (182,183,184,186) WO (3-n) ) powder by applying high power (2,450 MHz) in a microwave oven instead of a furnace.
  • non-radioactive stable isotopes In the case of Example 2 using the element, the Becquerel intensity was 51.8 Bq/m 3, and relatively little radiation was detected, but in the case of Comparative Example 2 using the radioactive isotope, the Becquerel intensity was very high as 225.7 Bq/m 3 , It was confirmed that the use of non-radioactive stable isotopes can constitute an eco-friendly heat shielding film that emits less radiation. In addition, since Example 2 showed a lower haze value than Comparative Example 2, it was confirmed that the use of a non-radioactive stable isotope prevents the occurrence of a problem that appears blurry due to scattering in the finished heat shielding film.
  • Comparative Example 2 applied high power (2,450 MHz) in a microwave oven instead of a conventional electric furnace during the first calcination. Due to the high energy, thermal energy was reduced by frictional heat such as intramolecular dipole rotation and vibration of the polar material during calcination. It occurs, and molecules and elements are in an unstable state due to billions of times per second change in polarity, and radioactive isotopes are believed to have generated instantaneous or trace amounts of radioactive isotopes due to the generation of artificial energy between molecules or between elements. It seems that the internal energy became more than 1000°C, causing agglomeration of the particles, which resulted in an increase in the size of the particles and a high haze value of the final film.
  • Example 3 Comparing Example 3 with Example 1, in Example 3, cesium ( 133 Cs) was used as a positive element in the non-radioactive stable isotope Tungsten Bbronze compound, and in Example 1, There is a difference in the use of potassium ( (39,41) K) as the positive element.
  • Example 3 had low Becquerel strength compared to Example 1, and relatively high stability against life radioactivity, and potassium ( (39,41) K) was used when cesium ( 133 Cs) was used as a positive element. Compared to the case, the visible light transmittance was high, and the infrared shielding rate was greatly improved, and thus the heat resistance and durability were also proved to be relatively excellent.
  • Example 3 Comparing Example 3 with Example 2, in the case of Example 3, the positive element in the non-radioactive stable isotope Tungsten Bronze compound was cesium ( 133 Cs), and in the case of Example 2, positive There is a difference in the composition of the element sodium ( 23 Na).
  • Example 3 used nitrogen gas and zinc as an organic acid metal chelate in the step of reducing and calcination of the non-radioactive stable isotope Tungsten Bronze compound.
  • Example 4 differs in the use of argon gas and copper as an organic acid metal chelate in the reduction firing step.
  • Example 4 compared to Example 3, visible light transmittance and infrared ray shielding rate were lowered, and heat resistance and durability were also lowered.
  • Example 3 Comparing Example 3 and Example 5, there is a difference in Example 3 in which the content of organic acid zinc chelate is 5% by weight, whereas in Example 5, the content of organic acid zinc chelate is increased to 10% by weight.
  • Example 3 includes an organic acid metal chelate, and Example 6 excludes the organic acid metal chelate, and does not add any organic acid metal chelate. Although the best visible light transmittance was shown in Example 6, it was confirmed that a major problem occurred in heat resistance and durability.

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Abstract

본 발명은 비방사성 안정 동위원소를 이용한 친환경 열 차폐 필름 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 기재층의 일면에 열차폐층이 형성되고, 상기 열차폐층은 전구체를 이루는 원소들이 안정 동위원소로 구성되며 산소가 결핍된 (Y)Ax (182,183,184,186)W1O(3-n) 형태의 육방정계형 구조를 가지는 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten Bronze) 화합물을 포함하도록 구성하여, 방사성 물질의 생성을 막고, 헤이즈를 원천적으로 차단하며, 가시광선투과율과 적외선차단율을 개선하되, 열 차폐층을 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten Bronze) 화합물로 구성했을 때 발생할 수 있는 내열성 및 내구성의 문제는 부동화 피막을 통해 해결하는, 비방사성 안정 동위원소를 이용한 친환경 열 차폐 필름 및 그 제조방법에 관한 것이다.

Description

비방사성 안정 동위원소를 이용한 친환경 열 차폐 필름 및 그 제조방법
본 발명은 비방사성 안정 동위원소를 이용한 친환경 열 차폐 필름 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 기재층의 일면에 열차폐층이 형성되고, 상기 열차폐층은 전구체를 이루는 원소들이 안정 동위원소로 구성되며 산소가 결핍된 (Y)Ax (182,183,184,186)W1O(3-n) 형태의 육방정계형 구조를 가지는 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten Bronze) 화합물을 포함하도록 구성하여, 방사성 물질의 생성을 막고, 헤이즈를 원천적으로 차단하며, 가시광선투과율과 적외선차단율을 개선하되, 열 차폐층을 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten Bronze) 화합물로 구성했을 때 발생할 수 있는 내열성 및 내구성의 문제는 부동화 피막을 통해 해결하는, 비방사성 안정 동위원소를 이용한 친환경 열 차폐 필름 및 그 제조방법에 관한 것이다.
원자의 핵 내부에 양성자수가 충분히 많을 때에는 쿨롱 반발력 때문에 핵은 불안정하기 쉽고, 따라서 안정화 되기 위한 자연적 원리에 의해 보다 적은 양성자를 갖는 원자로 붕괴되는 경향이 생긴다. 이러한 현상에 의해 방사선(Radiation)이 발생되며, 방사선에는 α선, β선, γ선이 있다.
방사선을 낼 수 있는 방사성 원소에는 자연방사성원소와 인공방사성원소가 있는데, 자연방사성원소는 자연계에 존재하는 원소로 약 60여종(원자번호 81이상)이 알려져 있으며, 인공방사성원소는 핵 반응 및 핵 분열 등 인공적인 방법에 의해 만들어지는 것으로 그 종류가 매우 많다.
방사능(Radioactivity)이란, 상기 방사선을 방출하는 능력을 가리키며, 방사능을 가진 물질을 가리켜 방사성 물질이라고 한다. 이러한 방사성 물질에 생명체가 노출이 되면 각종 문제가 유발될 수 있다.
우선 생명체의 상당부분은 물로 이루어지는데, 물 분자는 방사선에 의해 전리될 수 있으며, 물 분자가 전리되면 매우 빠른 속도로 이온과 자유 라디칼 (Free Radical)이 생성된다. 이온의 경우 자연 상태에서도 대량 존재하기 때문에 그 유해성이 크지 않으나, 자유 라디칼의 경우 그 활성이 매우 커서 다른 분자의 구조 변형에 관여하거나 강산화제인 과산화수소(H202)를 생성하여 독성을 일으킬 수 있다. 그 결과 DNA 및 RNA 등 세포분열과 관계된 시스템에 작용하여 세포의 파괴, 변형 등을 유발하게 된다.
문제는 이러한 방사선이 생활 환경 속 도처에서 발생하고 있다는 사실이다. 원자력 발전을 할 수 있는 원자번호가 큰 원소뿐만 아니라, Berylium(Be), Carbon(C), Hydrogen(H), Potassium(K), Radon(Rn) 등의 원소에서도 방사선이 발생하기 때문에, 생명체는 일상 생활을 영위하는 과정에서 부득이하게 다량의 방사선에 노출될 수밖에 없다.
신체가 연간 자연 방사선에 피폭되는 양은 약 3.08mSv이며, 피폭되는 양의 45.6%는 라돈에 의해, 33.8%는 지각 방사선에 의해, 12.3%는 음식물에 의해 발생되는 것으로 파악되고 있다.
방사선은 노출된 선량이 에너지를 의미하기 때문에 선량과 비례하여 그 위해성도 증가하게 된다. 100mSv 이상에서는 혈액검사상의 이상, 200mSv 이상에서는 태아의 장애, 생식세포 이상 및 불임, 1Sv 이상에서는 급성 방사선 증후군, 2Sv 이상에서는 백내장 등이 유발되는 것으로 보고되고 있다.
열 차폐 재료는 크게 유기화합물형 열 차폐 재료와, 무기화합물형 열 차폐 재료로 구분될 수 있다.
유기화합물형 열 차폐 재료는 높은 가시광선 투과율을 보이지만, 근적외선 영역 중에 단일파장(≒950nm) 부근에서만 흡수가 일어나, 실제로 인체가 느끼는 열에너지 영역 부근에서의 효과적인 차단은 어려워, 무기화합물형 재료보다는 상대적으로 차폐효과가 많이 떨어진다. 이로 인해 상기 유기화합물형 열 차폐 재료는 무기화합물형 열 차폐재료와 혼용되면서 열 차폐의 보조적인 재료로 사용되고 있다. 유기화합물에는 란타늄 헥사보라이드(Lanthanum Hexaboride, LaB6 ), 프탈로시아닌(Phthalocyanine, PC), 카본블랙(Carbon Black), 티탄블랙(Titan Black), 금속착염(Metal Complex), 디인모늄염 (Diimonium Salt) 등이 있다. 이중 실제로 많이 사용되고 있는 유기화합물은 금속착염(Metal Complex), 카본블랙(Carbon Black), 디인모늄염 (Diimonium Salt)등 이다.
반면에 무기화합물형 열 차폐 재료는 낮은 가시광선 투과율을 가지지만, 유기물화합물형 재료보다는 뛰어난 내구성과 높은 열 차폐 특성을 가지고 있다. 열 차폐 재료로는 특히 무기산화물들이 많으며, 이러한 무기산화물에는 안티몬틴옥사이드(ATO), 인듐틴옥사이드 (ITO), 2산화실리카(SiO2), 3산화알루미나(Al2O3), 3산화몰리브덴(MoO3), 5산화니오브(Nb2O5), 5산화바나듐(V2O5), 텅스텐 브론즈(Tungsten Bronze), 텅스텐 옥사이드(Tungsten Oxide) 등을 사용한다. 이중 특히 가장 많이 사용되고, 실제로 적외선 차단 특성이 양호한 무기산화물은 안티몬틴옥사이드(ATO)와 인듐틴옥사이드(ITO), 텅스텐 브론즈(Tungsten Bronze)이다.
안티몬틴옥사이드(ATO)는 인듐틴옥사이드(ITO) 보다 가격이 저렴하고, 일반적인 열 차폐 필름에 많이 적용되고 있다. 하지만 근적외선 투과피크 중 1500nm에서 2200nm 까지 완만한 경사의 투과 그래프로, 완벽한 적외선 차단은 이루어지지 못하고 있으며, 높은 가시광선 투과율을 확보하기 위해서는 그 투입량이 제한적일 수밖에 없다. 만약 높은 근적외선 차단율 확보를 위해 안티몬틴옥사이드(ATO) 졸 투입량을 높게 한다면, 가시광선 투과율은 40~50%로 현저히 떨어지게 되고, 과도한 무기물 함유는 열 차폐 코팅층의 크랙, 부착력 저하, 백탁, 경시변화 등을 일으킨다. 이렇듯 입자크기 30nm의 안티몬틴옥사이드(ATO)라고 해도 가시광선 대비 근적외선 차단 특성은 그 한계를 가지고 있어 활용 범위가 좁고, 고성능 열 차폐 필름 제조에는 쉽게 적용되지 못한다.
인듐틴옥사이드(ITO)는 안티몬틴옥사이드(ATO)보다 높은 가시광선 투과율과 적외선 차단 특성을 가진다. 하지만 인듐(Indium)가격이 세계적으로 높은 가격의 원료로 잘 알려져 있고, 대부분 전자산업에서는 인듐틴옥사이드(ITO)를 대체할 수 있는 물질을 개발 중에 있다. 또한 열 차폐 필름제조에서도 이러한 고가의 원료를 사용하는 것은 큰 부담이 되지 않을 수 없다. 따라서 인듐틴옥사이드(ITO) 보다 높은 가시광선 투과율과 높은 근적외선 차단 특성을 가지는 물질을 개발하는 것이 급선무이다.
또한 안티몬틴옥사이드(ATO)와 인듐틴옥사이드(ITO)는 나노입자 무기산화물의 합성에 있어 매우 까다로운 공정을 거쳐 제조되고 있다. 특히 Sol-Gel 법, Autoclave 법으로 제조된 수산화안티몬틴옥사이드(ATO(OH)), 수산화인듐틴옥사이드(ITO(OH))는 반드시 소성 과정을 거치게 된다. 소성은 총 2번에 걸쳐 이루어지는데, 공기 중에서 300~400℃로 1차 소성을 한 후, 2차 수소 환원소성을 하게 된다. 이때 수소 가스(Gas)와 불활성 가스를 혼합하여 환원소성을 하게 되며, 만일 약간의 산소가 투입되더라도 폭발할 가능성이 매우 높아 주의를 요하는 작업이고, 장비 또한 Gas Flow 소성로는 상당히 고가의 장비이다. 이렇듯 안티몬틴옥사이드(ATO), 인듐틴옥사이드(ITO)를 제조하는데 있어 안정성의 문제와 고가의 설비 투자가 필요한 단점이 존재한다.
페로브스카이트 텅스텐 브론즈(Perovskite Tungsten Bronze)는 와이드 밴드 겝(Wide Band Gap)산화물로, 3산화텅스텐에 Na 등의 양성원소를 Doping한 형태이며, 일반적으로 페로브스카이트 구조(ABO3)를 가지게 된다. 텅스텐 브론즈의 특징으로는 파장 800nm 이상부터 광 에너지 흡수가 강하고, 파장 380~780nm 에서의 광 에너지 흡수는 약하기 때문에 투명성을 필요로 하는 분야에서는 활발히 연구되고 있는 실정이다. 텅스텐 브론즈 화합물은 약 5만 가지 정도로 알려져 있고, 특히 적외선 차단 특성을 보이는 텅스텐 브론즈 화합물은 AxW1Oy 형태로, Ax는 알칼리금속 또는 알칼리토금속 원소, W1는 텅스텐, Oy는 산소를 말한다.
상기 무기화합물형 열 차폐 재료들은 보다 나은 광학적 특성의 발현을 위해, 하소 및 환원소성 단계 등을 통해 결정결함이 유도될 수 있는데, 문제는 이러한 과정에서, 마이크로파 웨이브 합성과 같이 합성 과정 중 예상치 못한 극도의 높은 에너지가 사용되었을 때 원치 않는 방사성 물질이 생성될 수 있다는 것이다.
도 1은 종래의 열 차폐 필름을 도시한 도면으로, 이는 한국등록특허공보 제10-1470901호(2014.12.03.)에 개시되어 있다.
도 1을 참고하여 설명하면, 상기 종래의 열 차폐 필름(90)은, PET(Poly Ethylene Terephthalate) 또는 PC(Poly Carbonate)를 주재로 하는 기재층(91)과, 상기 기재층(91)의 상부에 적외선을 반사하면서도 열을 흡수하는 코팅제가 증착되는 코팅층(93)과, 상기 기재층(91)의 하부에 자외선과 적외선을 선택적으로 차폐하는 접착제가 점착되는 접착층(95)과, 상기 기재층(91)과 상기 코팅층(93) 사이에 시인성과 차폐성을 지닌 박막이 선택적으로 더 증착되는 박막층(97)과, 열 반사 필름을 보호하고 부착 전 박리되는 보호층(99)을 포함하며, 상기 코팅제는 안티몬틴옥사이드(ATO) 5~40 중량%와 아크릴 레진 60~95 중량%를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 종래의 열 차폐 필름(90) 역시 열 차폐 재료로 무기화합물을 사용하고 있지만, 무기화합물에 가해진 높은 에너지에 의해 방사성 물질이 검출될 수 있다는 사실은 간과하고 있다.
결국, 종래의 열 차폐 필름(90)에는 방사선 방출 가능성이 내재되어 있으며, 방사선을 방출하는 열 차폐 필름(90)이 사용된 환경에 신체가 지속적으로 노출될 경우, 신체 내부에서는 세포 변형, 세포 파괴 등이 발생할 수 있고, 돌연변이, 기형아 출산, 암 발생 가능성 등도 높아질 수 있다.
따라서, 관련 업계에서는 태양광에 분포하는 적외선을 효과적으로 차단할 수 있으면서, 유해한 방사선 동위원소를 선별적으로 제거하여, 유해성이 없고, 내열성 및 내구성을 가지며, 제조과정이 간단하여 제조에 많은 비용을 필요치 않는 새로운 형식의 열 차폐 필름에 관한 개발을 요구하고 있는 실정에 있다.
(특허문헌 1) 한국등록특허공보 제10-1470901호(2014.12.03.)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로,
본 발명의 목적은, 기재층의 일면에 형성되는 열차폐층을 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten Bronze) 화합물로 구성하여, 방사선에 대한 유해성이 없고 친환경적인 열 차폐 필름을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 전구체를 이루는 원소들을 안정 동위원소로 구성하고, 상대적으로 낮은 온도 및 낮은 에너지 상태에서 합성을 진행해, 방사성 물질의 생성을 차단하는, 비방사성 열 차폐 필름을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten Bronze) 화합물이 산소가 결핍된 (Y)Ax (182,183,184,186)W1O(3-n) 형태의 육방정계형 구조를 형성하도록 하여, 상대적으로 작은 1차 입경을 가지게 됨에 따라, 화합물 제조시 소성과정에서 입자 크기의 증대 문제가 발생하지 않도록 하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten Bronze) 화합물이 산소가 결핍된 (Y)Ax (182,183,184,186)W1O(3-n) 형태의 육방정계형 구조를 형성하도록 하여, 헤이즈를 원천적으로 차단함으로써, 완성된 열 차폐 필름에서 산란 현상으로 인해 뿌옇게 보이는 문제의 발생을 방지하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten Bronze) 화합물이 산소가 결핍된 (Y)Ax (182,183,184,186)W1O(3-n) 형태의 육방정계형 구조를 형성하도록 하여, 무기물 열 차폐 재료의 광학적 특성을 극대화함으로써, 가시광선투과율 및 적외선차단율을 개선한 열 차폐 필름을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten Bronze) 화합물을 합성조건이 간단한 액상침전법으로 제조해, 입자 생성 및 입자 크기의 제어가 용이하도록 함으로써, 균일한 나노 크기의 입자를 가지는 열 차폐 필름을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten Bronze) 수화물을 300~600℃ 범위에서 하소시켜, 수산기 및 물분자는 완전하게 제거하면서 입자의 성장은 최소화해 나노 사이즈 입자를 얻을 수 있도록 하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 불활성 가스의 투입하에 환원소성을 진행하여, 산소가 결핍된 (Y)Ax (182,183,184,186)W1O(3-n) 형태의 육방정계형 구조가 형성되도록 하고, 산소의 빈자리에 비방사성 알칼리금속 원소 또는 비방사성 알칼리토금속 원소를 더욱 조밀하게 대치시켜 적외선 흡수 특성을 가지도록 하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 환원소성을 진행할 때, 폭발 위험성이 있는 수소가스를 사용하지 않고, 불활성 가스를 사용함으로써, 작업상의 위험을 줄이고, 기존의 소성장비를 이용해 간편하게 작업을 진행할 수 있도록 하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 선택적 반응성이 우선이면서 이종 반응성은 없는 유기산 금속 킬레이트 화합물(Organic Acid Metallic Chelate Compounds)을 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten bronze) 화합물 표면에 형성하거나 분산졸 내에 분포시킴으로써, 잔류 산소(O, O2) 유입에 의한 반응, 잔류 수산기(-OH)에 의한 반응, 잔류 라디칼(Radical)에 의한 반응 등을 상기 유기산 금속 킬레이트 화합물이 효과적으로 차단하도록 하여, 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten bronze) 화합물의 내열성, 내구성 등의 문제를 보완하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 부동화 피막 역할을 하는 유기산 금속 킬레이트 화합물을 리플럭스(Reflux)법으로 제조하도록 하여, 원하는 목적에 맞는 화합물을 기존 설비에서도 간단히 제조할 수 있도록 하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 도포된 도막의 건조 및 경화를 위해 열풍건조 및 자외선조사가 이루어질 경우, 120℃ 이상의 온도에 기재층이 노출됨에 따라 변형이 발생할 수 있는 문제를, 열 변형온도가 높고 치수 안정성이 우수한 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene Terephthalate)로 기재층을 구성해 해결하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 분산졸 내의 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten bronze) 화합물의 함량을 20~30중량%가 되도록 구성하여, 충분한 광학적 특성이 발현되도록 하고, 분산시간을 줄여 분산제의 변형을 방지하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 분산졸 내 분산제의 함량은 1~10중량%가 되도록 하여, 충분한 분산졸을 얻고, 코팅된 표면을 건조시킬 때 건조되지 못한 분산제가 코팅 표면에 잔존해 코팅표면의 불량을 일으키지 않도록 하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 분산졸 내 유기산 금속 킬레이트 화합물의 함량을 5~10중량%로 구성하여, 가시광선 투과율 및 적외선 차폐율 등의 광학적 특성을 크게 떨어뜨리지 않으면서 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten bronze) 화합물의 내열성 및 내구성을 크게 향상시키는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 볼밀법에 의해 분산졸을 형성하도록 함으로써, 응집된 분말을 용이하게 분산시키고, 분산졸 형성을 간편하게 하며, 대량생산이 가능하도록 하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 코팅졸 내 분산졸의 함량이 40~50중량%가 되도록 함으로써, 필름의 광학적 특성 및 도막 부착력을 높이고, 표면 내스크래치성을 향상시키는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 광중합체로서 자외선조사에 의해 광중합을 일으키는 올리고머(Oligomer), 모너머(Monomer), 광개시제를 코팅졸에 포함하여, 코팅졸과 기재층의 결합력을 증진시키고, 도막 두께를 미세하게 조절할 수 있도록 하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 기재층에 도포된 코팅도막의 두께를 3~4㎛로 구성하여, 광학적 특성을 유지하면서 표면 내스크래치성을 높이고, 표면 크랙 발생을 막으며, 기재층과의 부착력을 향상시키는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 열 차폐층의 일면에 점착층을 구성하여, 필름이 건물 또는 차량 등에 용이하게 접착될 수 있도록 하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 점착층의 일면에 이형지를 부착하여 점착층의 일면이 이형지에 의해 보호되도록 하는 것이다.
본 발명은 앞서 본 목적을 달성하기 위해서 다음과 같은 구성을 가진 실시예에 의해서 구현된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은, 기재층과, 상기 기재층의 일면에 형성된 열차폐층을 포함하고, 상기 열차폐층은, 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten Bronze) 화합물을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten Bronze) 화합물은, 산소가 결핍된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten Bronze) 화합물은, (Y)Ax (182,183,184,186)W1O(3-n) 형태의 육방정계형 구조를 형성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 (Y)A는, 비방사성 알칼리금속 원소 또는 비방사성 알칼리토금속 원소인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 (Y)A는, ( 23)Na, (39, 41)K, (85)Rb, (133)Cs, (24,25,26)Mg 및 (42,43,44)Ca 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten Bronze) 화합물은, 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten Bronze) 수화물을, 300∼600℃ 범위에서 하소시켜, 수산기 및 물분자를 제거하고 무정형을 형성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten Bronze) 화합물은, 상기 하소 이후, 불활성 가스를 투입한 환원소성에 의해, 산소가 결핍된 (Y)Ax (182,183,184,186)W1O(3-n) 형태의 육방정계형 구조를 형성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 불활성 가스는, N2, Ar, Ne 및 CO3 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 열차폐층은, 산소가 결핍된 상기 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten Bronze) 화합물의 내열성 및 내구성을 향상시키는 부동화피막을 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 부동화피막은, 유기산 금속 킬레이트 화합물을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 유기산 금속 킬레이트(Chelate) 화합물은, R1-M-R2 구조를 가지며, 상기 M은, Cu, Ag, Zn, Ni, W 및 Co 중 어느 하나의 원소이고, 상기 R1 및 R2는, 저분자형 글루탐산(Glutamic Acid) 및 고분자형 나트륨 폴리 아스파테이트(Sodium Poly Aspartate) 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 기재층은, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene Terephthalate)인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 기재층을 제공하는 기재층제공단계와, 상기 기재층제공단계 이후에, 상기 기재층의 일면에 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten Bronze) 화합물을 포함하는 열차폐층을 형성하는 열차폐층형성단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 열차폐층형성단계는, 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten Bronze) 화합물을 생성하는 비방사성화합물형성단계와, 상기 비방사성화합물형성단계 이후에, 상기 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten Bronze) 화합물에 부동화 피막을 형성하는 부동화피막단계와, 상기 부동화피막단계 이후에, 상기 기재층에 코팅막을 형성하는 코팅단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 비방사성화합물형성단계는, 액상침전법으로 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten Bronze) 수화물을 합성하는 합성단계와, 상기 합성단계 이후에, 상기 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten Bronze) 수화물을 300∼600℃ 범위에서 하소시켜 수산기 및 물분자를 제거하고 무정형을 형성하는 1차하소단계와, 상기 1차하소단계 이후에, 산소가 결핍된 (Y)Ax (182,183,184,186)W1O(3-n) 형태의 육방정계형 구조를 형성하기 위해 불활성 가스의 투입하에 환원소성을 하는 2차환원소성단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 부동화피막단계는, 유기산 금속 킬레이트 화합물을 제조하는 유기산금속킬레이트화합물제조단계와, 상기 유기산금속킬레이트화합물제조단계 이후에, 분산졸을 형성하는 분산졸형성단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 유기산금속킬레이트화합물제조단계는, 천이금속을 포함하는 전구체를 유기산 용매에 용해시켜, 60∼80℃에서 4∼5시간 동안 교반하여 리플럭스(Reflux) 시키는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 분산졸형성단계는, 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten Bronze) 화합물 20~30중량%와, 분산제 1~10중량%와, 유기산 금속 킬레이트 화합물 5~10중량%를 포함하는 분산졸을 형성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 코팅단계는, 코팅졸을 형성하는 코팅졸형성단계와, 상기 코팅졸형성단계 이후에, 상기 코팅졸을 상기 기재층에 도포하는 코팅졸도포단계와, 상기 코팅졸도포단계 이후에, 코팅졸이 도포된 기재층을 열풍 건조 및 자외선 경화시키는 건조경화단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 코팅졸형성단계는, 분산졸 40~50중량%와, 바인더 40~50중량%와, 유기용제 10~20중량%를 포함하는 코팅졸을 형성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 바인더는, 광중합체로서 자외선조사에 의해 광중합을 일으키는 올리고머(Oligomer), 모너머(Monomer), 광개시제를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 유기용제는, 메틸 에틸 케톤(Methyl Ethyl Ketone), 톨루엔(Toluene), 에틸 아세테이트(Ethyl Acetate), 이소 프로필 알콜(Iso Propyl Alcohol), 에틸 셀로솔브(Ethyl Cellosolve), 이소 부틸 알콜(Iso butyl Alcohol), 디메틸포름아미드(Dimethylformamide), 에탄올(Ethanol), 부틸셀로솔브(Butyl Cellosolve), 크실렌(Xylene), 1-옥탄올(1-Octanol), 디에틸렌 글리콜(Diethylene Glycol), 니트로벤젠(Nitrobenzene) 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 코팅졸도포단계는, 마이크로 그라비아(Micro Gravure) 코팅, 나이프(Knife) 코팅 및 롤투롤(Roll to Roll) 코팅 중 어느 하나를 사용하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 코팅졸도포단계는, 코팅도막의 두께를 3~4㎛로 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 열 차폐 필름 제조방법은, 상기 열차폐층형성단계 이후에, 상기 열차폐층의 일면에 점착층을 형성하는 점착층형성단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 본 발명은, 상기 열 차폐 필름 제조방법은, 상기 점착층형성단계 이후에, 상기 점착층의 일면에 이형지를 부착하는 이형지부착단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 앞서 본 실시예와 하기에 설명할 구성과 결합, 사용관계에 의해 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
본 발명은, 기재층의 일면에 형성되는 열차폐층을 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten Bronze) 화합물로 구성하여, 방사선에 대한 유해성이 없고 친환경적인 열 차폐 필름을 제공하는 효과를 가진다.
본 발명은, 전구체를 이루는 원소들을 안정 동위원소로 구성하고, 상대적으로 낮은 온도 및 낮은 에너지 상태에서 합성을 진행해, 방사성 물질의 생성을 차단하는, 비방사성 열 차폐 필름을 제공하는 효과를 도출한다.
본 발명은, 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten Bronze) 화합물이 산소가 결핍된 (Y)Ax (182,183,184,186)W1O(3-n) 형태의 육방정계형 구조를 형성하도록 하여, 상대적으로 작은 1차 입경을 가지게 됨에 따라, 화합물 제조시 소성과정에서 입자 크기의 증대 문제가 발생하지 않도록 하는 효과가 있다.
본 발명은, 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten Bronze) 화합물이 산소가 결핍된 (Y)Ax (182,183,184,186)W1O(3-n) 형태의 육방정계형 구조를 형성하도록 하여, 헤이즈를 원천적으로 차단함으로써, 완성된 열 차폐 필름에서 산란 현상으로 인해 뿌옇게 보이는 문제의 발생을 방지하는 효과를 가진다.
본 발명은, 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten Bronze) 화합물이 산소가 결핍된 (Y)Ax (182,183,184,186)W1O(3-n) 형태의 육방정계형 구조를 형성하도록 하여, 무기물 열 차폐 재료의 광학적 특성을 극대화함으로써, 가시광선투과율 및 적외선차단율을 개선한 열 차폐 필름을 제공하는 효과를 도출한다.
본 발명은, 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten Bronze) 화합물을 합성조건이 간단한 액상침전법으로 제조해, 입자 생성 및 입자 크기의 제어가 용이하도록 함으로써, 균일한 나노 크기의 입자를 가지는 열 차폐 필름을 제공하는 효과가 있다.
본 발명은, 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten Bronze) 수화물을 300~600℃ 범위에서 하소시켜, 수산기 및 물분자는 완전하게 제거하면서 입자의 성장은 최소화해 나노 사이즈 입자를 얻을 수 있도록 하는 효과를 가진다.
본 발명은, 불활성 가스의 투입하에 환원소성을 진행하여, 산소가 결핍된 (Y)Ax (182,183,184,186)W1O(3-n) 형태의 육방정계형 구조가 형성되도록 하고, 산소의 빈자리에 비방사성 알칼리금속 원소 또는 비방사성 알칼리토금속 원소를 더욱 조밀하게 대치시켜 적외선 흡수 특성을 가지도록 하는 효과를 도출한다.
본 발명은, 환원소성을 진행할 때, 폭발 위험성이 있는 수소가스를 사용하지 않고, 불활성 가스를 사용함으로써, 작업상의 위험을 줄이고, 기존의 소성장비를 이용해 간편하게 작업을 진행할 수 있도록 하는 효과가 있다.
본 발명은, 선택적 반응성이 우선이면서 이종 반응성은 없는 유기산 금속 킬레이트 화합물(Organic Acid Metallic Chelate Compounds)을 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten bronze) 화합물 표면에 형성하거나 분산졸 내에 분포시킴으로써, 잔류 산소(O, O2) 유입에 의한 반응, 잔류 수산기(-OH)에 의한 반응, 잔류 라디칼(Radical)에 의한 반응 등을 상기 유기산 금속 킬레이트 화합물이 효과적으로 차단하도록 하여, 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten bronze) 화합물의 내열성, 내구성 등의 문제를 보완하는 효과를 가진다.
본 발명은, 부동화 피막 역할을 하는 유기산 금속 킬레이트 화합물을 리플럭스(Reflux)법으로 제조하도록 하여, 원하는 목적에 맞는 화합물을 기존 설비에서도 간단히 제조할 수 있도록 하는 효과를 도출한다.
본 발명은, 도포된 도막의 건조 및 경화를 위해 열풍건조 및 자외선조사가 이루어질 경우, 120℃ 이상의 온도에 기재층이 노출됨에 따라 변형이 발생할 수 있는 문제를, 열 변형온도가 높고 치수 안정성이 우수한 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene Terephthalate)로 기재층을 구성해 해결하는 효과가 있다.
본 발명은, 분산졸 내의 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten bronze) 화합물의 함량을 20~30중량%가 되도록 구성하여, 충분한 광학적 특성이 발현되도록 하고, 분산시간을 줄여 분산제의 변형을 방지하는 효과를 가진다.
본 발명은, 분산졸 내 분산제의 함량은 1~10중량%가 되도록 하여, 충분한 분산졸을 얻고, 코팅된 표면을 건조시킬 때 건조되지 못한 분산제가 코팅 표면에 잔존해 코팅표면의 불량을 일으키지 않도록 하는 효과를 도출한다.
본 발명은, 분산졸 내 유기산 금속 킬레이트 화합물의 함량을 5~10중량%로 구성하여, 가시광선 투과율 및 적외선 차폐율 등의 광학적 특성을 크게 떨어뜨리지 않으면서 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten bronze) 화합물의 내열성 및 내구성을 크게 향상시키는 효과가 있다.
본 발명은, 볼밀법에 의해 분산졸을 형성하도록 함으로써, 응집된 분말을 용이하게 분산시키고, 분산졸 형성을 간편하게 하며, 대량생산이 가능하도록 하는 효과를 가진다.
본 발명은, 코팅졸 내 분산졸의 함량이 40~50중량%가 되도록 함으로써, 필름의 광학적 특성 및 도막 부착력을 높이고, 표면 내스크래치성을 향상시키는 효과를 도출한다.
본 발명은, 광중합체로서 자외선조사에 의해 광중합을 일으키는 올리고머(Oligomer), 모너머(Monomer), 광개시제를 코팅졸에 포함하여, 코팅졸과 기재층의 결합력을 증진시키고, 도막 두께를 미세하게 조절할 수 있도록 하는 효과가 있다.
본 발명은, 기재층에 도포된 코팅도막의 두께를 3~4㎛로 구성하여, 광학적 특성을 유지하면서 표면 내스크래치성을 높이고, 표면 크랙 발생을 막으며, 기재층과의 부착력을 향상시키는 효과를 가진다.
본 발명은, 열 차폐층의 일면에 점착층을 구성하여, 필름이 건물 또는 차량 등에 용이하게 접착될 수 있도록 하는 효과를 도출한다.
본 발명은, 점착층의 일면에 이형지를 부착하여 점착층의 일면이 이형지에 의해 보호되도록 하는 효과가 있다.
도 1은 종래의 열 차폐 필름을 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비방사성 안정 동위원소를 이용한 친환경 열 차폐 필름에 관한 도면.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 비방사성 안정 동위원소를 이용한 친환경 열 차폐 필름에 관한 도면.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 비방사성 안정 동위원소를 이용한 친환경 열 차폐 필름에 관한 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 비방사성 안정 동위원소를 이용한 친환경 열 차폐 필름 제조방법에 관한 도면.
도 6은 도 5의 열차폐층형성단계에 관한 도면.
도 7은 도 6의 비방사성화합물형성단계에 관한 도면.
도 8은 도 6의 부동화피막단계에 관한 도면.
도 9는 도 6의 코팅단계에 관한 도면.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 비방사성 안정 동위원소를 이용한 친환경 열 차폐 필름 제조방법에 관한 도면.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 비방사성 안정 동위원소를 이용한 친환경 열 차폐 필름 제조방법에 관한 도면.
도 12는 실시예 3의 액상침전법으로 합성된 비방사성 안정 동위원소 세슘텅스텐산화물((133)Csx (182,183,184,186)WO(3-n)) 입자의 SEM 사진.
도 13은 실시예 1의 액상침전법으로 합성된 비방사성 안정 동위원소 칼륨텅스텐산화물((39,41)Kx (182,183,184,186)WO(3-n)) 입자의 SEM 사진.
도 14는 실시예 3의 액상침전법으로 합성된 비방사성 안정 동위원소 세슘텅스텐산화물((133)Csx (182,183,184,186)WO(3-n))의 결정을 나타내는 XRD 그래프.
이하에서는 본 발명에 따른 비방사성 안정 동위원소를 이용한 친환경 열 차폐 필름 및 그 제조방법의 바람직한 실시 예들을 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 공지의 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하도록 한다. 특별한 정의가 없는 한 본 명세서의 모든 용어는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 기술자가 이해하는 당해 용어의 일반적 의미와 동일하고 만약 본 명세서에서 사용된 용어의 의미와 충돌하는 경우에는 본 명세서에서 사용된 정의에 따른다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비방사성 안정 동위원소를 이용한 친환경 열 차폐 필름에 관한 도면으로, 도 2를 참고하여 설명하면, 본 발명인 비방사성 안정 동위원소를 이용한 친환경 열 차폐 필름(1)은, 기재층(10) 및 열차폐층(30)을 포함한다.
상기 기재층(10)은, 열차폐층(30)이 코팅되는 일면을 제공하는 구성으로, 후술할 열차폐층(30)을 지지한다. 상기 기재층(10)으로는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene Terephthalate), 폴리카보네이트(Polycarbonate), 나일론(Nylon), 폴리프로필렌(Polypropylene) 등이 사용될 수 있다. 일반적으로 상기 기재층(10) 상에 열차폐층(30)이 도포된 이후에는 도포된 도막의 건조 및 경화를 위해 열풍건조 및 자외선조사를 하게 된다. 이때 상기 기재층(10)은 120℃ 이상의 온도에 노출될 수 있는데, 일반적인 플라스틱 기재만으로는 고유의 열 변형온도에 의해 기재층(10) 자체에서 변형이 발생할 수 있다. 따라서, 상기 기재층(10)은 열 변형온도가 높고 치수 안정성이 우수한 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene Terephthalate, PET)로 구성함이 바람직하다.
상기 열차폐층(30)은, 상기 기재층(10)의 일면에 형성되어 외부의 일사열 및 내부의 복사열이 유입 또는 방출되는 것을 방지하는 구성을 말한다. 상기 열차폐층(30)은 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten Bronze) 화합물을 포함한다.
동위원소(Isotope)란, 원자번호는 같지만 질량수(양성자수와 중성자수의 합)가 다른 원소를 의미하는 것으로, 핵을 이루는 중성자의 수는 다르지만, 양성자의 수는 같아서 원자번호가 같고 화학적 성질도 같은 원소를 말한다. 방사성 동위원소(Radioactive Isotope)란, 어떤 원소의 동위원소 중 핵이 불안정하여 보다 안정한 상태로 바뀌는 과정에서 에너지를 가지는 입자(방사선)를 방출함으로써 방사성 붕괴(Radioactive Decay)를 하는 동위원소를 가리키며, 반대로, 비방사성 동위원소란, 어떤 원소의 동위원소 중 핵이 안정하여 방사선을 방출하지 않는 동위원소를 말한다. 본 발명은 이러한 비방사성 동위원소를 이용해 열차폐층(30)을 구성함으로써, 방사선을 방출하지 않는 인체에 무해한 친환경적 필름을 제공하고자 한다.
상기 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten Bronze) 화합물은 산소가 결핍된 (Y)Ax (182,183,184,186)W1O(3-n) 형태의 육방정계(Hexagonal)형 구조를 형성할 수 있다. 육방정(Hexagonal Close Packed, HCP) 또는 육방정계란, 결정학에서 3개의 벡터로 묘사되는 7결정계 중의 하나로, 육방정계는 정육각형을 밑면으로 하는 프리즘과 같은 모양을 가진다. 육방정계 구조는 조밀 육방정이라고 부르며, 이 구조의 특징은 어느 일 층의 원자는 그 상층 또는 하층의 3개의 원자 공극에 위치한다는 점이다. 그 결과 하나의 원자는 그 상층의 3원자, 해당 층의 6원자 및 그 하층의 3원자와 접촉하게 된다. 상기 육방정계 구조는 1단위정에 6개의 원자를 갖고, 배위수가 12이며, 74%의 원자충진율(Atomic Packing Factor, APF)을 갖는다.
안티몬틴옥사이드(ATO), 인듐틴옥사이드(ITO), 텅스텐브론즈(Tungsten Bronze)와 같은 무기물 열 차폐 재료들은 1차 입경(Particle Size)이 100nm 이내이면 실제로 분산졸로 제조하였을 때 평균 입도분포가 100nm 이상이 되는 경우가 많다. 100nm이상의 평균 입도분포를 가지는 분산졸은 헤이즈(Haze)를 가지며 필름으로 제작되었을 때 산란현상으로 인해 뿌옇게 보이게 된다.
하지만, 상기 (Y)Ax (182,183,184,186)W1O(3-n) 형태의 육방정계(Hexagonal)형 구조는 상대적으로 작은 1차 입경을 가지는바, 화합물 제조시 소성과정 중 입자의 크기가 증대되는 문제가 없다. 따라서 상기 (Y)Ax (182,183,184,186)W1O(3-n) 형태의 육방정계(Hexagonal)형 구조는 기존의 무기물 열 차폐재료의 광학적 특성을 극대화하면서 뿌옇게 보이는 외관상의 문제를 해결한다. 실제 상기 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten Bronze) 화합물의 입자크기는 20~30nm로, 입자크기 100nm 급에서 발생하는 헤이즈를 원천적으로 차단하게 된다.
상기 (Y)Ax (182,183,184,186)W1O(3-n) 형태의 육방정계(hexagonal)형 구조에서, 상기 (Y)A는 안정 동위원소를 가지는 비방사성 알칼리금속 원소 및/또는 비방사성 알칼리토금속 원소로, ( 23)Na, (39, 41)K, ( 85)Rb, ( 133)Cs, (24,25, 26)Mg 및 (42,43, 44)Ca 중 어느 하나 이상의 원소를 포함할 수 있다. 상기 (Y)Ax (182,183,184,186)W1O(3-n) 형태의 육방정계(hexagonal)형 구조에서 상기 X는 환원소성에 따른 (Y)A에 도핑(Doping)되는 원소의 수를 나타내며, Y는 A의 질량수, (3-n)은 산소의 결핍을 의미한다.
예를 들어, 알칼리금속 중 세슘(Cesium, Cs)은 원자량 112~151 사이에 총 40개의 동위 원소가 알려져 있으며, 자연계에 존재하는 세슘은 거의 전부가 질량수가 133인 133Cs으로, 상기 133Cs은 유일하게 방사선을 내지 않는 비방사성 안정 동위원소인 특징이 있다. 따라서, 상기 열차폐층(30)의 형성할 때 상기 133Cs이 이용될 수 있으며, 이때 상기 (Y)A는 상기 (133)Cs로 볼 수 있다.
또한, 자연계에 존재하는 텅스텐(Tungsten, W)은 방사선을 내지 않는 비방사성 안정 동위원소로 182W, 183W, 184W, 186W가 존재하며, 상기 열차폐층(30)을 형성할 때 이들을 이용할 수 있고, 이때 상기 (182,183,184, 186)W는 상기 ( 182)W, ( 183)W, ( 184)W, (186)W로 볼 수 있다.
상기 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten Bronze) 화합물은 액상침전법에 의해 합성될 수 있다. 액상침전법에 의하면, 원하는 원소의 전구체를 쉽게 용매에 용해시켜 용해된 반응물의 반대되는 산가(pH)를 일정량 투입하면 침전 및 석출이 일어나고, 이 과정 중에 온도, 용매, 적하물질, 반응시간 등의 조절에 의해 원하는 무기화합물을 합성할 수 있게 된다. 이때 반응기는 특별히 제한되지 않으며, 열원의 설비도 제한이 없어서 기존 설비를 충분히 활용할 수 있게 된다.
액상침전법에 의해 합성된 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten Bronze) 수화물은 수산기(-0H)가 있는 상태로 존재하고 있어, 수산기 및 물 분자를 완전히 제거하기 위해 1차 하소(Calcine)를 거치게 된다.
하소란, 어떤 물질을 고온으로 가열하여 그 휘발성분의 일부 또는 전부를 제거하는 조작으로, 아래의 반응이 진행될 수 있다.
(Y)Ax (182,183,184,186)W1O3(nH2O, -OH) → (Y)Ax (182,183,184,186)W1O3 + (nH2O)vapor
상기 1차 하소의 온도는 300~600℃ 범위에서 유지되는 것이 바람직하다. 하소 온도가 300℃ 미만일 경우에는 수산기(-OH) 및 물 분자를 완전히 제거할 수가 없어 수산기 및 물 분자가 잔존할 수 있으며, 수산기 및 물 분자가 잔존하게 되면 전술한 육방정계 구조를 형성할 수 없게 된다. 또한 하소 온도가 600℃를 초과할 경우에는 입자의 성장이 진행되어 나노 사이즈 입자를 얻을 수 없게 되고, 최종 제품에서 헤이즈가 발생할 수 있다. 따라서, 상기 1차 하소의 온도는 바람직하게는 400~600℃ 범위에서 유지될 수 있으며, 보다 바람직하게는 400~500℃ 범위에서 유지될 수 있다.
상기 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten Bronze) 화합물의 결정결함은 2차 환원소성(Reduction Firing)에 의해 유도될 수 있다.
환원소성이란, 연소에서 공기가 불충분하게 공급되면 불완전 연소가 일어나 이산화탄소 또는 연료의 분해 생성물 속에 있는 수소가 피가열물에 환원 작용을 일으키는 소성방법으로, 아래의 반응이 진행될 수 있다.
(Y)Ax (182,183,184,186)W1O3 → (Y)Ax (182,183,184,186)W1O(3-n) + (nO, nO2, nNO, nNO2.... )gas
상기 2차 환원소성은 폭발 위험성이 있는 수소가스를 사용하지 않고, 폭발 위험성이 없는 불활성 가스(N2, Ar, Ne, CO3 중 어느 하나 이상을 포함)를 투입하여 환원시킴으로써 금속산화물에 산소 결핍현상을 주는 것이 바람직하다. 만일 수소가스를 사용하게 되면 가스를 주입해야 하는 고가의 특수 장비가 필요하게 될 뿐만 아니라, 수소가스의 주입 조건이 맞지 않을 경우에는 약간의 산소만으로도 큰 폭발이 발생할 수 있는바, 이는 작업상의 위험을 줄이고 간편하게 기존의 소성장비를 이용할 수 있도록 하기 위해서이다. 이러한 2차 환원소성에 의해 형성된 분말은 짙은 청색을 띌 수 있다.
상기 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten Bronze) 화합물은 비방사성 안정 동위원소로, 유해성이 없는 친환경적인 화합물을 형성하기 위해 일반적인 소성 및 하소 온도보다 낮은 온도로 실시하여 상대적으로 산소가 결핍된 결함이 있는 다소 약한 결정구조를 가지게 되는바, 내열성, 내구성 등의 문제가 있을 수 있다.
하지만, 이러한 내열성, 내구성 등의 문제는 부동화 피막(Passivation Film)에 의해 해결될 수 있다.
부동화 피막이란, 보통의 화학 반응성을 상실한 상태의 금속 산화 피막을 말한다. 구체적으로는 선택적 반응성이 우선이면서 이종 반응성은 없는 유기산 금속 킬레이트 화합물(Organic Acid Metallic Chelate Compounds)을 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten Bronze) 화합물 표면에 형성하거나 분산졸 내에 분포시킴으로써, 잔류 산소(O, O2) 유입에 의한 반응, 잔류 수산기(-OH)에 의한 반응, 잔류 라디칼(Radical)에 의한 반응 등을 상기 유기산 금속 킬레이트 화합물이 효과적으로 차단하게 되어, 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten Bronze) 화합물의 내열성, 내구성 등의 문제를 해결할 수 있게 된다.
(Y)Ax (182,183,184,186)W1O(3-n) + R1-M-R2
부동화 피막 역할을 하는 상기 유기산 금속 킬레이트 화합물은 위 반응에 표현된 바와 같이, R1-M-R2 구조를 가질 수 있으며, 상기 R1, R2는 각각 유기산의 본체인 저분자형 글루탐산(Glutamic Acid) 또는 고분자형 나트륨 폴리 아스파테이트(Sodium Poly Aspartate) 중 어느 하나일 수 있으며, 상기 R1, R2는 서로 같거나 다를 수 있다. 바람직하게는 상기 M은 천이금속인 Cu, Ag, Zn, Ni, W 및 Co 중 어느 하나의 원소일 수 있다.
상기 유기산 금속 킬레이트 화합물은 리플럭스법(Reflux Method)에 의해 제조될 수 있다. 구체적으로는 상기 Cu, Ag, Zn, Ni, W 및 Co 중 1종의 원소를 함유하는 전구체를 유기산 용매에 용해시켜 반응온도 60∼80℃에서 반응시간 4∼5시간 동안 교반(Agitation)하여 리플럭스(Reflux) 시켜 제조될 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 비방사성 안정 동위원소를 이용한 친환경 열 차폐 필름에 관한 도면으로, 도 3의 실시예는 전술한 도 2의 실시예에서 점착층(50)이 추가된 차이만 있는바, 이하에서는 상기 점착층(50)에 대해서만 설명하겠다.
상기 점착층(50)은, 상기 열차폐층(30)의 일면에 형성되는 구성을 말한다. 상기 점착층(50)은 상기 열차폐층(30)을 포함하는 열 차폐 필름(1)을 건물 또는 차량 등에 용이하게 접착할 수 있도록 하는 구성이다. 상기 점착층(50)의 점착성은 주로 고분자 사슬의 분자량, 분자량 분포 또는 분자구조의 존재량에 의존하고, 특히 분자량에 의해 결정되므로, 아크릴계 공중합체(Acrylic Copolymer)는 중량 평균분자량이 80만~20만인 것이 바람직하다. 한편, 탄소수 1~12의 알킬기를 가지는 메타아크릴레이트 모노머는 아크릴계 공중합체에 90~99.9중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 이는 상기 메타아크릴레이트 모노머가 아크릴계공중합체에 90중량%미만일 경우에는 초기 점착력이 저하된다는 문제가 있으며, 99.9중량%를 초과할 경우에는 응집력 저하로 인해 내구성에 문제가 발생할 수 있기 때문이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 비방사성 안정 동위원소를 이용한 친환경 열 차폐 필름에 관한 도면으로, 도 4의 실시예는 전술한 도 3의 실시예에서 이형지(70)가 추가된 차이만 있는바, 이하에서는 상기 이형지(70)에 대해서만 서술하겠다.
상기 이형지(70)는, 상기 점착층(50)의 일면에 형성되는 구성으로, 상기 점착층(50)의 외부 표면을 보호한다. 상기 이형지(70)는 바람직하게는 PET 기재에 실리콘 코팅 처리된 필름을 사용하게 된다. 만일 실리콘 코팅 처리가 되어 있지 않으면, 최종 제조된 열 차폐필름을 유리에 시공할 때 상기 점착층(50)으로부터 상기 이형지(70)가 분리되지 않을 수 있기 때문이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 비방사성 안정 동위원소를 이용한 친환경 열 차폐 필름 제조방법에 관한 도면으로, 이하에서는 도 5를 참고하여, 비방사성 안정 동위원소를 이용한 친환경 열 차폐 필름 제조방법(S1)에 대해 설명하도록 하겠다. 중복된 서술을 피하고자, 전술한 비방사성 안정 동위원소를 이용한 친환경 열 차폐 필름(1)에 관한 설명은 그 기재를 생략하거나 간략히 하겠다.
도 5의 실시예에 따르면, 본 발명인 비방사성 안정 동위원소를 이용한 친환경 열 차폐 필름 제조방법(S1)은, 기재층제공단계(S10)와, 열차폐층형성단계(S30)를 포함한다.
상기 기재층제공단계(S10)는, 상기 열차폐층(30)이 결합될 상기 기재층(10)을 제공하는 단계를 말한다. 상기 기재층(10)은 열 변형온도가 높고 치수 안정성이 우수한 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene Terephthalate, PET)로 구성될 수 있다.
상기 열차폐층형성단계(S30)는, 상기 기재층제공단계(S10) 이후에, 상기 기재층(10)의 일면에 상기 열차폐층(30)을 형성하는 단계를 말한다. 상기 열차폐층(30)은 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten Bronze) 화합물을 포함하며, 상기 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten Bronze) 화합물은 산소가 결핍된 (Y)Ax (182,183,184,186)W1O(3-n) 형태의 육방정계(Hexagonal)형 구조를 형성할 수 있다. 상기 (Y)Ax (182,183,184,186)W1O(3-n) 형태의 육방정계(hexagonal)형 구조에서, 상기 (Y)A는 안정 동위원소를 가지는 비방사성 알칼리금속 원소 및/또는 비방사성 알칼리토금속 원소로, ( 23)Na, (39, 41)K, ( 85)Rb, ( 133)Cs, (24,25, 26)Mg 및 (42,43, 44)Ca 중 어느 하나 이상의 원소를 포함할 수 있다. 도 6은 도 5의 열차폐층형성단계에 관한 도면으로, 도 6을 참고하면, 상기 열차폐층형성단계(S30)는, 비방사성화합물형성단계(S31)와, 부동화피막단계(S33)와, 코팅단계(S35)를 포함한다.
상기 비방사성화합물형성단계(S31)는, 육방정계(Hexagonal)형 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten Bronze) 화합물을 생성하는 단계를 말한다. 도 7은 도 6의 비방사성화합물형성단계에 관한 도면으로, 도 7을 참고하면, 이러한 상기 비방사성화합물형성단계(S31)는, 합성단계(S311)와, 1차하소단계(S313)와, 2차환원소성단계(S315)를 포함한다.
상기 합성단계(S311)는, 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten Bronze) 수화물을 합성하는 단계로, 바람직하게는 액상침전법에 의해 이루어질 수 있다. 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten Bronze) 수화물을 합성조건이 간단한 액상침전법으로 제조함으로써, 입자생성 및 입자크기의 제어가 용이하여 균일한 나노크기의 입자를 얻을 수 있게 된다.
구체적인 예를 들어 설명하면, 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten Bronze) 수화물은, 텅스텐(W1) 안정 동위원소(182W, 183W, 184W, 186W)들로만 구성된 염화텅스텐(WCl2), 텅스텐산(H2WO4), 텅스텐산나트륨2수화물(Na2WO4 ·2H2O), 텅스텐헥사이프로파놀레이트(C18H42O6W), 텅스텐셀레나이드(H2Se2W), 텅스텐텔루라이드(WTe2), 텅스텐보라이드(BH2W) 중에서, 흰색분말의 텅스텐산나트륨2수화물(Na2WO4·2H2O) 30중량%와, (Y)Ax에 해당되는 양성원소((Y)Na, (Y)K, (Y)Rb, (Y)Cs, (Y)Mg 및 (Y)Ca)중 칼륨 안정 동위원소(39K (93.3%), 41K (6.7%))들로만 구성된 수산화칼륨(KOH), 염화칼륨(KCl), 탄산칼륨(KCO3) 중에서 탄산칼륨(KCO3) 15중량%를 증류수와 같이 4구 플라스크 반응기에 투입 후, 히팅 맨틀(Heating Mantle)을 이용해 80℃를 유지하며 3시간 동안 천천히 교반하여 무색투명한 액체로 완전히 해리시키고, 적하재료로서 유기산인 푸마릭산(Fumaric Acid) 50중량%를 증류수에 해리시켜, 앞서 전구체가 용해되어 있는 플라스크 반응기에 드롭핑 펀넬(Dropping Funnel)을 사용해 일정한 속도로 20분 동안 적하를 진행시키면, 무색투명했던 용액은 점차적으로 노란색 점조액으로 형성되고, 일정시간 숙성 후 반응을 종료시켜 필터 및 부산물들을 세척함으로써 회백색 반응물 45중량%를 수득할 수 있다.
상기 1차하소단계(S313)는, 상기 합성단계(S311) 이후에, 합성된 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten Bronze) 수화물에서 수산기(-OH) 및 물 분자를 제거하고 무정형을 형성하기 위해 300~600℃ 범위에서 하소를 하는 단계로, 아래의 반응으로 표현될 수 있다.
(Y)Ax (182,183,184,186)W1O3(nH2O, -OH) → (Y)Ax (182,183,184,186)W1O3 + (nH2O)vapor
액상침전법에 의해 합성된 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten Bronze) 수화물은 수산기(-0H)가 있는 상태로 존재하고 있어, 수산기 및 물 분자를 완전히 제거하기 위해 1차 하소(Calcine)를 거치게 된다. 상기 1차 하소의 온도는 300~600℃ 범위에서 유지되는 것이 바람직하다. 하소 온도가 300℃ 미만일 경우에는 수산기(-OH) 및 물 분자를 완전히 제거할 수가 없어 수산기 및 물 분자가 잔존할 수 있으며, 수산기 및 물 분자가 잔존하게 되면 전술한 육방정계 구조를 형성할 수 없게 된다. 또한 하소 온도가 600℃를 초과할 경우에는 입자의 성장이 진행되어 나노 사이즈 입자를 얻을 수 없게 되고, 최종 제품에서 헤이즈가 발생할 수 있다. 따라서, 상기 1차 하소의 온도는 바람직하게는 400~600℃ 범위에서 유지될 수 있으며, 보다 바람직하게는 400~500℃ 범위에서 유지될 수 있다. 상기 1차하소단계(S313)를 통해, 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten Bronze) 수화물에서 수산기 및 물분자는 완전하게 제거하면서 입자의 성장은 최소화해 나노 사이즈 입자를 얻을 수 있게 된다.
상기 2차환원소성단계(S315)는, 상기 1차하소단계(S313) 이후에, 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten Bronze) 화합물의 산소결핍을 위해 불활성 가스의 투입하에 환원소성을 하는 단계로, 아래의 반응으로 표현될 수 있다.
(Y)Ax (182,183,184,186)W1O3 → (Y)Ax (182,183,184,186)W1O(3-n) + (nO, nO2, nNO, nNO2.... )gas
상기 2차환원소성단계(S315)에서 사용되는 불활성 가스는 N2, Ar, Ne 및 CO3 중 어느 하나 이상을 포함한다. 상기 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten Bronze) 화합물의 결정결함은 상기 2차환원소성단계(S315)에 의해 유도될 수 있다. 환원소성이란, 연소에서 공기가 불충분하게 공급되면 불완전 연소가 일어나 이산화탄소 또는 연료의 분해 생성물 속에 있는 수소가 피가열물에 환원 작용을 일으키는 소성방법을 말한다. 상기 2차환원소성단계(S315)는 폭발 위험성이 있는 수소가스를 사용하지 않고, 폭발 위험성이 없는 불활성 가스(N2, Ar, Ne, CO3 중 어느 하나 이상을 포함)를 투입하여 환원시킴으로써 금속산화물에 산소 결핍현상을 주게 된다. 만일 수소가스를 사용하게 되면 가스를 주입해야 하는 고가의 특수 장비가 필요하게 될 뿐만 아니라, 수소가스의 주입 조건이 맞지 않을 경우에는 약간의 산소만으로도 큰 폭발이 발생할 수 있는바, 이는 작업상의 위험을 줄이고 간편하게 기존의 소성장비를 이용할 수 있도록 하기 위해서이다. 이러한 2차 환원소성에 의해 형성된 분말은 짙은 청색을 띌 수 있다.
상기 부동화피막단계(S33)는, 상기 비방사성화합물형성단계(S31) 이후에, 내열성 및 내구성을 향상시키기 위해, 상기 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten Bronze) 화합물에 부동화 피막을 형성하는 단계를 말한다. 상기 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten Bronze) 화합물은 비방사성 안정 동위원소로, 유해성이 없는 친환경적인 화합물을 형성하기 위해 일반적인 소성 및 하소 온도보다 낮은 온도로 실시하여 상대적으로 산소가 결핍된 결함이 있는 다소 약한 결정구조를 가지게 되는바, 내열성, 내구성 등의 문제가 있을 수 있다. 따라서, 이러한 내열성, 내구성 등의 문제는 상기 부동화피막단계(S33)을 통해 해결하게 된다. 부동화 피막이란, 보통의 화학 반응성을 상실한 상태의 금속 산화 피막을 말한다. 구체적으로는 선택적 반응성이 우선이면서 이종 반응성은 없는 유기산 금속 킬레이트 화합물(Organic Acid Metallic Chelate Compounds)을 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten Bronze) 화합물 표면에 형성하거나 분산졸 내에 분포시킴으로써, 잔류 산소(O, O2) 유입에 의한 반응, 잔류 수산기(-OH)에 의한 반응, 잔류 라디칼(Radical)에 의한 반응 등을 상기 유기산 금속 킬레이트 화합물이 효과적으로 차단하게 되어, 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten Bronze) 화합물의 내열성, 내구성 등의 문제를 해결할 수 있게 된다.
(Y)Ax (182,183,184,186)W1O(3-n) + R1-M-R2
부동화 피막 역할을 하는 상기 유기산 금속 킬레이트 화합물은 위 반응에 표현된 바와 같이, R1-M-R2 구조를 가질 수 있다. 상기 R1, R2는 각각 유기산의 본체인 저분자형 글루탐산(Glutamic Acid) 또는 고분자형 나트륨 폴리 아스파테이트(Sodium Poly Aspartate) 중 어느 하나일 수 있으며, 상기 R1, R2는 서로 같거나 다를 수 있다. 바람직하게는 상기 M은 천이금속인 Cu, Ag, Zn, Ni, W 및 Co 중 어느 하나의 원소일 수 있다. 상기 유기산 금속 킬레이트 화합물은 리플럭스법(Reflux Method)에 의해 제조될 수 있다. 구체적으로는 상기 Cu, Ag, Zn, Ni, W 및 Co 중 1종의 원소를 함유하는 전구체를 유기산 용매에 용해시켜 반응온도 60∼80℃에서 반응시간 4∼5시간 동안 교반(Agitation)하여 리플럭스(Reflux) 시켜 제조될 수 있다. 부동화 피막 역할을 하는 유기산 금속 킬레이트 화합물을 리플럭스(Reflux)법으로 제조하도록 하여, 원하는 목적에 맞는 화합물을 기존 설비에서도 간단히 제조할 수 있게 된다. 도 8은 도 6의 부동화피막단계에 관한 도면으로, 도 8을 참고하면, 이러한 상기 부동화피막단계(S33)는, 유기산금속킬레이트화합물제조단계(S331), 분산졸형성단계(S333)를 포함한다.
상기 유기산금속킬레이트화합물제조단계(S331)는, 유기산 금속 킬레이트 화합물을 제조하는 단계로, 상기 유기산 금속 킬레이트 화합물은 리플럭스(Reflux)법에 의해 제조될 수 있다. 구체적으로는, 천이금속 선택군중 1종의 원소를 함유하는 전구체를 유기산 용매에 용해시켜 반응온도 60∼80℃에서 반응시간 4∼5시간 동안 교반하여 리플럭스(Reflux) 시켜 제조될 수 있다. 상기 리플럭스법에 의하면 부동화 피막 역할을 하는 유기산 금속 킬레이트 화합물을 기존 설비에서도 간단히 제조할 수 있게 된다.
상기 분산졸형성단계(S333)는, 상기 유기산금속킬레이트화합물제조단계(S331) 이후에 분산졸을 형성하는 단계를 말한다. 상기 분산졸은, 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten Bronze) 화합물과, 분산제와, 유기산 금속 킬레이트 화합물과, 용매(유기용제)를 포함할 수 있다.
상기 분산졸 내의 상기 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten Bronze) 화합물의 함량은 20~30중량%가 됨이 바람직하다. 상기 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten Bronze) 화합물의 함량이 20중량% 미만일 때에는 최종 도막 형성시 낮은 두께에서 충분한 광학적 특성을 발현하지 못하고, 상기 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten Bronze) 화합물의 함량이 30중량%를 초과할 때에는 높은 고형분으로 인해 원하는 나노분산졸의 입도 크기에 도달하기 위해 상대적으로 많은 분산시간이 필요하기 때문이다. 분산 시간이 길어짐은 분산제의 변형을 일으켜 다음 공정인 코팅졸 제조에서 문제를 일으킬 수 있다. 후술할 코팅졸을 제조하기 위해서는 고분자 바인더가 포함되는데, 과도한 분산시간을 통해 제조된 분산졸과 상기 고분자 바인더가 혼합될 경우, 서로 간의 상용성이 저하되어, 층의 분리, 미세 쇼킹, 경시변화에 따른 겔화 등의 문제가 발생한다.
상기 분산졸 내의 상기 분산제의 함량은 1~10중량%가 됨이 바람직하다. 상기 분산제가 1중량% 미만일 때에는 충분한 분산졸을 얻을 수 없으며, 상기 분산제가 10중량%를 초과할 때에는 코팅된 표면을 건조시킬 때 건조되지 못한 분산제가 코팅 표면에 잔존하게 되어 코팅표면의 불량을 야기할 수 있다.
상기 분산졸 내의 상기 유기산 금속 킬레이트 화합물의 함량은 5~10중량%가 됨이 바람직하다. 상기 유기산 금속 킬레이트 화합물의 함량이 5중량% 미만일 때에는 부동화 피막 현상이 제대로 발현되지 못하여 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten Bronze) 화합물의 내열성 및 내구성을 크게 향상시킬 수 없으며, 상기 유기산 금속 킬레이트 화합물의 함량이 10중량%를 초과할 때에는 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten Bronze) 화합물의 광학 특성 중 가시광선 투과율을 떨어뜨릴 수 있어 고투과 고효율 열 차폐 필름 제조를 어렵게 한다.
필름은 가시광을 투과할 수 있어야 하는데, 상기 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten Bronze) 화합물은 응집되어 있는 형태를 가지는바, 그 입자를 분산시키는 것이 바람직하다. 이를 위해, 상기 분산졸형성단계(S333)는 간편하고 대량생산에 용이한 볼밀(Ball Mill)법에 의해 입자를 분산시키면서 분산졸을 형성할 수 있다.
구체적으로는 응집된 상태의 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten Bronze) 화합물 분말, 용매(유기용제), 분산제 등을 원통형 분산기에 투입하고, 지르코늄 비드(Zirconium Bid)는 원통형 분산기 체적의 60% 이상을 투입한 후, 상기 원통형 분산기를 일정 속도로 회전시킴으로써 이루어진다. 이때 원통형 분산기 내부의 모든 내용물은 회전을 하게 되고, 특히 상기 지르코늄 비드는 응집되어 있던 분산하고자 하는 분말에 직접 표면 충격 및 표면 전단력을 전달하여 물리적 에너지를 가함과 동시에, 표면 그라인딩(Grinding)을 유도하는바, 일정 시간이 경과하면 1차 입경보다 작은 사이즈의 나노입자로 분산되고, 최종적으로는 광학적 특성을 발현할 수 있게 된다.
결국, 상기 분산졸형성단계(S333)에서는, 화합물의 응집을 분리시키며, 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten Bronze) 화합물의 내열성 및 내구성을 향상시키는 유기산 금속 킬레이트 화합물을 액상상태에서 같이 분포시키거나 표면에 형성시키게 된다.
상기 코팅단계(S35)는, 상기 부동화피막단계(S33) 이후에 상기 기재층(10)에 코팅막을 형성하는 단계를 말한다. 도 9는 도 6의 코팅단계에 관한 도면으로, 도 9를 참고하면, 이러한 상기 코팅단계(S35)는, 코팅졸형성단계(S351), 코팅졸도포단계(S353), 건조경화단계(S355)를 포함한다.
상기 코팅졸형성단계(S351)는, 코팅졸을 형성하는 단계로, 상기 코팅졸은 분산졸, 바인더, 유기용제를 포함할 수 있다.
상기 코팅졸에서 상기 분산졸의 함량은 40~50중량%가 됨이 바람직하다. 상기 분산졸의 함량이 40중량% 미만일 경우 필름의 광학적 특성이 떨어지게 되고, 상기 분산졸의 함량이 50중량%를 초과할 경우 바인더의 비율이 낮아져 도막 부착력이 떨어지거나 표면 내스크래치성이 떨어질 수 있기 때문이다. 보다 바람직하게는 상기 분산졸은 40~50중량%, 상기 바인더는 40~50중량%, 상기 유기용제는 10~20중량%로 구성될 수 있다.
상기 코팅졸에 있어서 상기 바인더는 기재인 플라스틱 필름과 결합을 용이하게 하고, 도막 두께를 조절할 수 있도록 한다. 상기 바인더는, 광중합체로서 자외선조사에 의해 광중합을 일으키는 올리고머(Oligomer), 모너머(Monomer), 광개시제로 구성될 수 있다.
상기 코팅졸에 있어서 상기 유기용제는, 메틸 에틸 케톤(Methyl Ethyl Ketone), 톨루엔(Toluene), 에틸 아세테이트(Ethyl Acetate), 이소 프로필 알콜(Iso Propyl Alcohol), 에틸 셀로솔브(Ethyl Cellosolve), 이소 부틸 알콜(Iso butyl Alcohol), 디메틸포름아미드(Dimethylformamide), 에탄올(Ethanol), 부틸셀로솔브(Butyl Cellosolve), 크실렌(Xylene), 1-옥탄올(1-Octanol), 디에틸렌 글리콜(Diethylene Glycol), 니트로벤젠(Nitrobenzene) 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 코팅졸도포단계(S353)는, 상기 코팅졸형성단계(S351) 이후에 상기 코팅졸을 상기 기재층(10)에 도포하는 단계를 말한다. 바람직하게는 상기 코팅졸도포단계(S353)는, 마이크로 그라비아(Micro Gravure) 코팅, 나이프(Knife) 코팅 및 롤투롤(Roll to Roll) 코팅 중 어느 하나를 사용할 수 있으며, 보다 바람직하게는 대면적 코팅에 있어서 가장 평탄한 도막 표면을 나타내고 상대적으로 생산성이 높은 마이크로 그라비아 코팅을 사용할 수 있다.
도포된 코팅도막의 두께는 3~4㎛로 하는 것이 바람직하다. 코팅 도막의 두께가 3㎛미만일 때에는 광학적 특성이 발현되지 못하며 표면 내스크래치성이 떨어지는 단점이 발생하고, 코팅 도막의 두께가 4㎛초과일 때에는 하드한 자외선 코팅층이 형성되어 표면에 크랙이 발생하거나 상기 기재층(10)과의 부착력이 떨어질 수 있다.
상기 건조경화단계(S355)는, 상기 코팅졸도포단계(S353) 이후에 코팅졸이 도포된 기재층(10)을 열풍 건조 및 자외선 경화시키는 단계를 말한다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 비방사성 안정 동위원소를 이용한 친환경 열 차폐 필름 제조방법에 관한 도면으로, 도 10의 실시예는 앞서 설명한 도 5의 실시예에서 상기 열차폐층형성단계(S30) 이후 점착층형성단계(S50)가 추가된 특징이 있는바, 이하에서는 상기 점착층형성단계(S50)에 대해 설명하겠다.
상기 점착층형성단계(S50)는, 상기 열차폐층형성단계(S30) 이후에 상기 열 차폐층(30)의 일면에 점착층(50)을 형성하는 단계를 말한다. 상기 점착층(50)의 점착성은 주로 고분자 사슬의 분자량, 분자량 분포 또는 분자구조의 존재량에 의존하고, 특히 분자량에 의해 결정되므로, 아크릴계 공중합체(Acrylic Copolymer)는 중량 평균분자량이 80만~20만인 것이 바람직하다. 한편, 탄소수 1~12의 알킬기를 가지는 메타아크릴레이트 모노머는 아크릴계 공중합체에 90~99.9중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 이는 상기 메타아크릴레이트 모노머가 아크릴계공중합체에 90중량%미만일 경우에는 초기 점착력이 저하된다는 문제가 있으며, 99.9중량%를 초과할 경우에는 응집력 저하로 인해 내구성에 문제가 발생할 수 있기 때문이다. 상기 점착층(50)에 의해 열 차폐 필름(1)은 건물 또는 차량 등에 용이하게 접착될 수 있다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 비방사성 안정 동위원소를 이용한 친환경 열 차폐 필름 제조방법에 관한 도면으로, 도 11의 실시예는 도 10의 실시예에서 상기 점착층형성단계(S50) 이후에 이형지부착단계(S70)가 추가된 특징이 있다.
상기 이형지부착단계(S70)는, 상기 점착층형성단계(S50) 이후에 상기 점착층(50)의 일면에 이형지(70)를 부착하는 단계를 말한다. 상기 이형지(70)는 상기 점착층(50)의 일면에 형성되는 구성으로, 상기 점착층(50)의 외부 표면을 보호한다. 상기 이형지(70)는 바람직하게는 PET 기재에 실리콘 코팅 처리된 필름을 사용하게 된다. 만일 실리콘 코팅 처리가 되어 있지 않으면, 최종 제조된 열 차폐필름을 유리에 시공할 때 상기 점착층(50)으로부터 상기 이형지(70)가 분리되지 않을 수 있기 때문이다. 상기 이형지부착단계(S70)를 통해 상기 점착층(50)의 일면은 상기 이형지(70)를 통해 보호될 수 있다.
이하에서는 열 차폐 필름을 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten Bronze) 화합물로 구성할 경우 방사성에 대한 안정성, 가시광선투과율, 적외선차단율이 개선된다는 점과, 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten Bronze) 화합물의 내열성 및 내구성은 부동화 피막을 통해 향상된다는 점을 구체적인 실시예를 들어 설명하도록 하겠다.
(1) 시편의 준비
1) 실시예 1
- 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten Bronze) 화합물의 생성
흰색분말의 텅스텐산나트륨2수화물(Na2WO4 ·2H2O) 30중량%와, 탄산칼륨(KCO3) 15중량%를 증류수와 같이 4구 플라스크 반응기에 투입 후, 히팅맨틀(Heating Mantle)을 이용해 80℃를 유지하며 3시간 동안 천천히 교반하여 무색투명한 액체로 완전히 해리시키고, 적하재료로서 유기산인 푸마릭산(Fumaric Acid) 50중량%를 증류수에 해리시켜, 전구체가 용해되어 있는 플라스크 반응기에 드롭핑 펀넬(Dropping Funnel)을 사용해 일정한 속도로 20분 동안 적하를 진행시키면 무색투명했던 용액은 점차적으로 노란색 점조액으로 형성된다. 일정시간 숙성 후 반응을 종료시켜 필터 및 부산물들을 세척하여 회백색 반응물 45중량%를 수득한다. 상기와 같이 얻어진 수화물 상태의 칼륨텅스텐산화물을 얻은 후, 1차 하소를 위해 400℃의 온도로 약 1시간 동안 소성을 하였다. 이후 얻어진 비방사성 안정 동위원소 칼륨텅스텐산화물은 격자결함 및 육방정계(Hexagonal)형 결정을 형성하기 위해 전기로 내부는 질소(N2)가스로 채우고, 온도 600℃에서 2시간 동안 유지한 후 자연냉각시켜 2차 환원소성을 종료하면, 푸른색의 비방사성 안정 동위원소 칼륨텅스텐산화물((39,41)Kx (182,183,184,186)WO(3-n))을 수득한다.
- 유기산 금속 킬레이트 화합물의 생성
유기산 금속 킬레이트 화합물의 전구체는 염화암모늄아연 30중량%와 에탄올(Ethanol)을 리플럭스(Reflux) 반응기에 투입하고 교반시켜 무색투명한 액상으로 형성하고, 이때 저분자 글루탐산(Glutamic Acid) 40중량%를 투입시키며 반응온도를 60℃로 유지하고 4시간 동안 반응시켜 회백색의 점조액을 형성하며, 반응종료 후 필터 및 부산물 등을 세척하여 건조시켜 회백색의 분말인 유기산 금속 킬레이트 화합물을 수득한다.
- 분산졸 제조
이렇게 얻어진 분말들을 분산졸 형태로 제조하기 위해 환원소성 된 비방사성 안정 동위원소 칼륨텅스텐산화물((39,41)Kx (182,183,184,186)WO(3-n))분말 20중량%, 유기산 아연 킬레이트 5중량%, 분산제 0.5중량%와, 유기용매 74.5중량%를 넣고, 0.5mm 지르코늄비드를 전체 체적에 60%를 넣어 볼밀을 행한다. 이때 분산시간은 72시간 동안 행하였다.
- 코팅졸 제조
광중합체 바인더 50중량%에 분산졸 40중량%를 넣은 후 유기용제로 메틸 에틸 케톤(Methyl Ethyl Ketone, MEK) 10중량%를 투입시켜 코팅졸을 완성한다.
- 코팅막 형성
완성된 코팅졸은 기재층인 PET 필름 위에 코팅시켜 도막 두께가 3~4㎛ 되도록 한다.
- 점착층 형성 및 이형지 부착
열 차폐층이 코팅된 배면에 6~7㎛ 두께로 점착층을 형성하여 이형지와 합지하여 최종 열 차폐 필름을 완성하게 된다.
- 열 차폐 필름의 준비
상기 열 차폐 필름을 가로 145mm × 세로 145mm로 절단하여 실시예 1을 준비하였다.
2) 실시예 2
실시예 1에 있어서, 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten Bronze) 화합물 분말 합성과정 중에서 출발 원료인 탄산칼륨(KCO3) 대신, 나트륨 안정 동위원소(23Na)로만 구성된 탄산나트륨(Na2CO3) 15중량%를 투입하는 것 이외에는 실시예 1과 같은 조건에서 실시예 2를 준비하였다.
즉, 비방사성 안정 동위원소 칼륨텅스텐산화물((39,41)Kx (182,183,184,186)WO(3-n))의 조성에서 양성원소가 기존의 칼륨에서 나트륨으로 교체투입 되어 비방사성 안정 동위원소 나트륨텅스텐산화물((23)Nax (182,183,184,186)WO(3-n))이 되었다.
3) 실시예 3
실시예 1에 있어서, 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten Bronze) 화합물 분말 합성과정 중에서 출발 원료로 탄산칼륨(KCO3) 대신, 세슘 안정 동위원소(133Cs)로만 구성된 탄산세슘(Cs2CO3) 15중량%를 투입하는 것 이외에는 실시예 1과 같은 조건에서 실시예 3을 준비하였다.
즉, 비방사성 안정 동위원소 칼륨텅스텐산화물((39,41)Kx (182,183,184,186)WO(3-n)) 조성에서 양성원소가 기존의 칼륨에서 세슘으로 교체투입 되어 비방사성 안정 동위원소 세슘텅스텐산화물((133)Csx (182,183,184,186)WO(3-n))이 되었다.
4) 실시예 4
실시예 1에 있어서, 비방사성 안정 동위원소 칼륨텅스텐산화물((39,41)Kx (182,183,184,186)WO(3-n)) 분말 합성과정 중 환원소성 단계에서 질소 대신, 아르곤가스를 투입하고, 유기산 금속킬레이트 분말 합성 과정 중 염화암모늄아연 30중량% 대신, 염화구리2수화물 30중량% 투입하는 것 이외에는 실시예 1과 같은 조건에서 실시예 4를 준비하였다.
즉, 비방사성 안정 동위원소 칼륨텅스텐산화물((39,41)Kx (182,183,184,186)WO(3-n))의 환원소성 단계에서 기존의 질소에서 아르곤 가스로 교체 투입되고 유기산 금속 킬레이트가 기존의 아연에서 구리로 교체 투입되었다.
5) 실시예 5
실시예 1에 있어서, 비방사성 안정 동위원소 칼륨텅스텐산화물((39,41)Kx (182,183,184,186)WO(3-n)) 분산졸 제조과정 중 환원소성 된 분말 20중량%, 유기산 아연 킬레이트 9중량%, 분산제 1.0중량%와 유기용매 70중량%로 최종 분산졸 고형분이 30중량% 되게 하는 것 이외에는 실시예 1과 같은 조건에서 실시예 5를 준비하였다.
즉, 유기산 아연킬레이트를 기존의 5중량%에서 10중량%로 고형분을 높게 하였다.
6) 실시예 6
실시예 1에 있어서, 비방사성 안정 동위원소 칼륨텅스텐산화물((39,41)Kx (182,183,184,186)WO(3-n)) 분산졸 제조과정 중 환원소성 된 분말 29중량%에 분산제 1.0중량%와 유기용매 70중량%로 최종 분산졸 고형분이 30중량%가 되게 하는 것 이외에는 실시예 1과 같은 조건에서 실시예 6을 준비하였다.
즉, 실시예 1에 있어서 분산 졸에 함유시켰던 유기산 아연 킬레이트를 제외 하였다.
7) 비교예 1
실시예 1에 있어서, 비방사성 안정 동위원소인 (39, 41)K을 방사성 동위원소인 (40)K으로 교체 투입하여 칼륨텅스텐산화물((40)Kx (182,183,184,186)WO(3-n)) 분말을 합성하고, 이외에는 실시예 1과 같은 조건에서 비교예 1을 준비하였다.
즉, 비방사성 안정 동위원소 칼륨텅스텐산화물((39,41)Kx (182,183,184,186)WO(3-n))의 조성에서 알칼리 금속 원소 중 기존의 비방사성 안정 동위원소인 (39, 41)K을 방사성 동위원소인 (40)K으로 교체 투입되었다.
8) 비교예 2
실시예 2에 있어서, 비방사성 안정 동위원소인 ( 23)Na을, 방사성 동위원소인 (24)Na으로 교체 투입하고, 1차 하소시 기존의 전기로 대신 마이크로웨이브로에서 고출력 (2,450MHz)을 적용하여 방사성 나트륨텅스텐산화물((24)Nax (182,183,184,186)WO(3-n)) 분말을 합성하고, 이외에는 실시예 2와 같은 조건에서 비교예 2를 준비하였다.
즉, 비방사성 안정 동위원소 나트륨텅스텐산화물((23)Nax (182,183,184,186)WO(3-n))의 조성에서 알칼리 금속 원소 중 기존의 비방사성 안정 동위원소인 ( 23)Na을 방사성 동위원소인 ( 24)Na으로 교체 투입하고 1차하소를 기존 가열방식 대신 마이크로웨이브파의 유전가열 방식으로 하소 하였다.
(2) 시험 1 - 입자크기의 관찰
- 시험목적
본 발명에 따른 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten Bronze) 화합물의 입자크기를 측정
- 시험조건
입자관찰사진은 HITACHI(JAPAN) S-2400 SEM(Scanning Electron Microscope) 이미지이며, 15kw로 ×50k ~ ×100kw배 배율로 촬영한 것이다.
- 결과고찰
도 12는 실시예 3의 액상침전법으로 합성된 비방사성 안정 동위원소 세슘텅스텐산화물((133)Csx (182,183,184,186)WO(3-n)) 입자의 SEM 사진으로, 도 12를 참고하면 실시예 3은 작은 입자들이 뭉쳐져 있는 상태로 보이지만, 입자단위당 크기를 관찰한 결과 20~30nm이며, 입자모양은 균일한 둥근(Spherical) 형태를 나타내고 있음이 확인되었다.
반면에 도 13은 실시예 1의 액상침전법으로 합성된 비방사성 안정 동위원소 칼륨텅스텐산화물((39,41)Kx (182,183,184,186)WO(3-n)) 입자의 SEM 사진으로, 도 13을 참고하면 실시예 1의 입자크기는 약 100~200nm이고, 입자모양은 일정하지 않았다.
즉, 비방사성 안정 동위원소 칼륨텅스텐산화물((39,41)Kx (182,183,184,186)WO(3-n)) 조성에서 양성원소가 기존의 칼륨에서 세슘으로 교체투입 되어 생성된 비방사성 안정 동위원소 세슘텅스텐산화물((133)Csx (182,183,184,186)WO(3-n))이 입자크기 및 입자모양에 있어 더 양호한 결과를 가진다는 것을 알 수 있는바, 헤이즈를 원천적으로 차단함으로써, 완성된 열 차폐 필름에서 산란 현상으로 인해 뿌옇게 보이는 문제의 발생을 방지하는데에는 양성원소를 세슘으로 구성하는 것이 유리함을 확인할 수 있었다.
(3) 시험 2 - XRD결정성의 관찰
- 시험목적
본 발명에 따른 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten Bronze) 화합물의 육방정계(Hexagonal)형 결정성 확인
- 시험조건
XRD 관찰은 PHILIPS(Netherlands), X'Pert-MPD System을 사용하여 측정하였다.
- 결과고찰
도 14는 실시예 3의 액상침전법으로 합성된 비방사성 안정 동위원소 세슘텅스텐산화물((133)Csx (182,183,184,186)WO(3-n))의 결정을 나타내는 XRD 그래프로, 도 14를 참고하면, XRD 값은 0.0.2면에서 2θ23.6, 0.2.0면에서 2θ28.12, 1.1.2면에서 2θ33.82, 2.0.2면에서 2θ36.91의 값으로서 비방사성 안정 동위원소 세슘 텅스텐 화합물((133)Csx (182,183,184,186)WO(3-n))이 육방정계(Hexagonal)형 결정성을 가지는 것을 확인할 수 있었다.
즉, 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten Bronze) 화합물이 산소가 결핍된 (Y)Ax (182,183,184,186)W1O(3-n) 형태의 육방정계형 구조를 형성하게 되면서, 상대적으로 작은 1차 입경을 가지게 됨에 따라, 화합물 제조시 소성과정에서 입자 크기의 증대 문제가 발생하지 않게 되고, 작은 입자에 의해 헤이즈를 원천적으로 차단함으로써, 완성된 열 차폐 필름에서 산란 현상으로 인해 뿌옇게 보이는 문제의 발생을 방지한 열 차폐 필름을 제공할 수 있게 된다.
(4) 시험 3 - 광학적 특성과 내구성 및 생활 방사성 관찰
- 시험목적
*비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten Bronze) 화합물의 제조과정에 따른 가시광선 및 적외선 투과와 헤이즈 특성 비교, 내구성 및 생활 방사성을 관찰하여 생활 친환경 열 차폐재로써 성능을 평가
- 시험조건
가시광선 및 적외선 투과와 헤이즈 관찰은 JASCO(JAPAN) 650 UV/VIS Spectrometer로 Baseline을 공기 중에 설정하여 측정하고, 내열 및 내구성 관찰은 열풍건조기(SH-DO-149FG)를 사용하여 온도 120℃에 72시간 동안 방치한 후 광학특성을 재측정하여 변화율을 나타내었고, 생활 방사성 관찰은 RD-200 [Radon EYE, 펄스형 이온화챔버, 감도: 0.5 cpm/pci/l , 측정범위 : 0.1~99.99 pci/l(3700Bq/m3)]을 사용하여 1초 동안 1개의 원자핵이 붕괴할 때 방출되는 방사능의 강도, 즉 베크렐(Becquerel:Bq/m3) 강도를 측정 하였다.
- 결과고찰
시험결과는 아래의 표 1과 같다. (가시광선 투과율은 400~780nm의 투과율을 나타낸 것이고, 적외선 차폐율은 780~2000nm 투과율에서 100을 뺀 값으로 나타내었고, 헤이즈는 확산투과율(Is)을 전광투율(Is+Ir)로 나눠 백분율로 나타내었다)
구분 실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 실시예5 실시예6 비교예1 비교예2
가시광선투과율%(380~780nm) 68% 62% 71% 67% 63% 61% 69% 62%
적외선차폐율%(780~2000nm) 69% 70% 91% 68% 74% 76% 68% 70%
헤이즈%(380~780nm) 0.72% 0.75% 0.69% 0.73% 0.91% 1.23% 1.55% 1.65%
변화율(ΔT%) 8% 9% 2% 8% 2% 21% 5% 10%
베크렐강도(Bq/m3) 122.1Bq/m3 51.8Bq/m3 19.98Bq/m3 129.5Bq/m3 118.4Bq/m3 107.3Bqw/m3 188.7Bq/m3 225.7Bq/m3
이하에서는 표 1을 참고하여 설명하도록 하겠다.
실시예 1과 비교예 1을 살펴보면, 비교예 1은 실시예 1의 비방사성 안정 동위원소 칼륨텅스텐산화물((39,41)Kx (182,183,184,186)WO(3-n))의 조성에서 알칼리 금속 원소 중 기존의 비방사성 안정 동위원소인 (39, 41)K을 방사성 동위원소인 ( 40)K으로 교체 투입한 차이만 존재하며, 실험결과, 비방사성 안정 동위원소를 사용한 실시예 1에 비해 방사성 동위원소를 사용한 비교예 1에서 베크렐 강도가 높게 나타나, 열 차폐 필름 주변에 많은 방사선을 방출하고 있는 것이 확인되었다. 따라서, 열 차폐 필름을 구성할 때, 비방사성 안정 동위원소를 사용하는 것이 방사성 물질 생성을 막는데 유리함을 알 수 있다. 뿐만 아니라, 비방사성 안정 동위원소를 사용한 실시예 1에서는 헤이즈값이 0.72%에 불과한 반면, 비교예 1에서는 헤이즈값이 1.55%로 높게 나타났는바, 비방사성 안정 동위원소를 사용할 경우 상대적으로 작은 입자의 크기로 인해 헤이즈가 차단할 수 있음이 확인되었다.
실시예 2와 비교예 2를 살펴보면, 비교예 2는 실시예 2의 비방사성 안정 동위원소인 ( 23)Na을, 방사성 동위원소인 ( 24)Na으로 교체 투입하고, 1차 하소시 기존의 전기로 대신 마이크로웨이브로에서 고출력 (2,450MHz)을 적용하여 방사성 나트륨텅스텐산화물((24)Nax (182,183,184,186)WO(3-n)) 분말을 합성한 차이만 존재하며, 실험결과, 비방사성 안정 동위원소를 사용한 실시예 2의 경우 베크렐강도가 51.8Bq/m3로 상대적으로 적은 방사선이 검출되었으나, 방사성 동위원소를 사용한 비교예 2의 경우 베크렐강도가 225.7Bq/m3로 대단히 높게 나타났는바, 비방사성 안정 동위원소의 사용으로 방사선을 적게 방출하는 친환경 열 차폐 필름을 구성할 수 있음이 확인되었다. 또한 실시예 2의 경우 비교예 2에 비해 낮은 헤이즈 값을 보였기에 비방사성 안정 동위원소의 사용으로, 완성된 열 차폐 필름에서 산란 현상으로 인해 뿌옇게 보이는 문제의 발생이 방지됨이 확인되었다.
이는 비교예 2가 1차 하소시 기존의 전기로 대신 마이크로웨이브로에서 고출력 (2,450MHz)을 적용하였는바, 높은 에너지로 인해, 하소시 극성재료의 분자내 쌍극자 회전 및 진동 등의 마찰열로 열에너지를 발생하고, 초당 수십억회의 극성 변화로 분자 및 원소는 불안정한 상태에 있는바, 방사성 동위원소는 분자간 또는 원소간에 인위적 에너지 생성에 더 기인해, 순간 또는 미량의 방사성 동위원소를 생성한 것으로 파악되며, 물질 내부의 에너지가 1000℃ 이상으로 되어 입자의 응집이 일어났고, 이로 인해 입자의 크기가 커져 최종 필름의 헤이즈 수치가 높아진 것으로 보인다.
상기 실시예 3과 상기 실시예 1을 비교하면, 실시예 3의 경우는 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten Bbronze) 화합물에서 양성원소로 세슘(133Cs)이 사용되었고, 실시예 1의 경우는 양성원소로 칼륨((39,41)K)이 사용된 차이가 있다.
그 결과, 실시예 3이 실시예 1에 비해 베크렐강도가 낮아 상대적으로 생활 방사성에 대한 안정성이 높았고, 양성원소로 세슘(133Cs)을 사용하였을 때가 칼륨((39,41)K)을 사용하였을 때에 비해 가시광선 투과율이 높고, 특히 적외선 차폐율이 크게 향상되어, 내열성 및 내구성 역시 상대적으로 우수함이 입증되었다.
상기 실시예 3과 상기 실시예 2을 비교하면, 실시예 3의 경우는 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten Bronze) 화합물에서 양성원소를 세슘(133Cs)으로 하였고, 실시예 2의 경우는 양성원소를 나트륨 (23Na)로 구성한 차이가 있다.
그 결과, 표 1에 나타난 바와 같이, 양성원소로 세슘(133Cs)을 사용하는 것이 나트륨(23Na)을 사용하는 것에 비해 광학적 특성을 개선하는 측면에서 유리함이 확인되었다. 내열성 및 내구성도 상대적인 차이를 보이며, 이 경우에도 양성원소로 세슘(133Cs)을 사용하는 것이 보다 유리하였다.
상기 실시예 3과 상기 실시예 4를 비교해 보면, 상기 실시예 3은 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten Bronze) 화합물의 환원소성 단계에서 질소 가스를 사용하고 유기산 금속 킬레이트로 아연을 사용하였으며, 상기 실시예 4는 상기 환원소성 단계에서 아르곤 가스를 사용하고 유기산 금속 킬레이트로 구리를 사용한 차이가 있다.
그 결과 실시예 4는 실시예 3에 비해 가시광선 투과율 및 적외선 차폐율이 떨어졌으며, 내열성 및 내구성도 떨어졌다.
상기 실시예 3과 상기 실시예 5를 비교하면, 실시예 3에서는 유기산 아연 킬레이트의 함량을 5중량%로 한 반면에, 실시예 5에서는 유기산 아연 킬레이트의 함량을 10중량%로 높인 차이가 있다.
그 결과, 유기산 금속 킬레이트의 함량이 높아지게 되면, 광학특성은 다소 떨어지는 경향을 보이나, 내열성 및 내구성은 우수하게 유지되는 것이 입증되었다.
상기 실시예 3과 상기 실시예 6을 비교하면, 실시예 3의 경우는 유기산 금속 킬레이트를 포함하고 있고, 실시예 6의 경우는 이러한 유기산 금속 킬레이트를 제외한 것으로, 유기산 금속 킬레이트를 전혀 첨가하지 않은 실시예 6에서 가장 우수한 가시광선 투과율이 나타났으나, 내열성 및 내구성에서 큰 문제점이 발생하는 것이 확인되었다.
즉, 우수한 광학특성을 가지는 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten Bronze) 화합물의 내열성 및 내구성을 보완하기 위해서는, 잔류 산소(O,O2) 유입에 의한 반응, 잔류 수산기(-OH)에 의한 반응, 잔류 라디칼(Radical)에 의한 반응 등을 차단하기 위해 유기산 금속 킬레이트의 첨가가 필요하게 됨을 알 수 있다.
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한, 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위 내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 저술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (30)

  1. 기재층과, 상기 기재층의 일면에 형성된 열차폐층을 포함하고, 상기 열차폐층은, 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten Bronze) 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는, 비방사성 안정 동위원소를 이용한 친환경 열 차폐 필름.
  2. 제1항에 있어서, 상기 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten Bronze) 화합물은, 산소가 결핍된 것을 특징으로 하는, 비방사성 안정 동위원소를 이용한 친환경 열 차폐 필름.
  3. 제2항에 있어서, 상기 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten Bronze) 화합물은, (Y)Ax (182,183,184,186)W1O(3-n) 형태의 육방정계형 구조를 형성하는 것을 특징으로 하는, 비방사성 안정 동위원소를 이용한 친환경 열 차폐 필름.
  4. 제3항에 있어서, 상기 (Y)A는, 비방사성 알칼리금속 원소 또는 비방사성 알칼리토금속 원소인 것을 특징으로 하는, 비방사성 안정 동위원소를 이용한 친환경 열 차폐 필름.
  5. 제4항에 있어서, 상기 (Y)A는, ( 23)Na, (39, 41)K, ( 85)Rb, ( 133)Cs, (24,25, 26)Mg 및 (42,43,44)Ca 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는, 비방사성 안정 동위원소를 이용한 친환경 열 차폐 필름.
  6. 제3항에 있어서, 상기 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten Bronze) 화합물은, 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten Bronze) 수화물을, 300∼600℃ 범위에서 하소시켜, 수산기 및 물분자를 제거하고 무정형을 형성하는 것을 특징으로 하는, 비방사성 안정 동위원소를 이용한 친환경 열 차폐 필름.
  7. 제6항에 있어서, 상기 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten Bronze) 화합물은, 상기 하소 이후, 불활성 가스를 투입한 환원소성에 의해, 산소가 결핍된 (Y)Ax (182,183,184,186)W1O(3-n) 형태의 육방정계형 구조를 형성하는 것을 특징으로 하는, 비방사성 안정 동위원소를 이용한 친환경 열 차폐 필름.
  8. 제7항에 있어서, 상기 불활성 가스는, N2, Ar, Ne 및 CO3 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는, 열 차폐 필름.
  9. 제2항에 있어서, 상기 열차폐층은, 산소가 결핍된 상기 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten Bronze) 화합물의 내열성 및 내구성을 향상시키는 부동화피막을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 비방사성 안정 동위원소를 이용한 친환경 열 차폐 필름.
  10. 제9항에 있어서, 상기 부동화피막은, 유기산 금속 킬레이트 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는, 비방사성 안정 동위원소를 이용한 친환경 열 차폐 필름.
  11. 제10항에 있어서, 상기 유기산 금속 킬레이트(Chelate) 화합물은, R1-M-R2 구조를 가지며, 상기 M은, Cu, Ag, Zn, Ni, W 및 Co 중 어느 하나의 원소이고, 상기 R1 및 R2는, 저분자형 글루탐산(Glutamic Acid) 및 고분자형 나트륨 폴리 아스파테이트(Sodium Poly Aspartate) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는, 비방사성 안정 동위원소를 이용한 친환경 열 차폐 필름.
  12. 제1항에 있어서, 상기 기재층은, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene Terephthalate)인 것을 특징으로 하는, 비방사성 안정 동위원소를 이용한 친환경 열 차폐 필름.
  13. 기재층을 제공하는 기재층제공단계와, 상기 기재층제공단계 이후에, 상기 기재층의 일면에 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten Bronze) 화합물을 포함하는 열차폐층을 형성하는 열차폐층형성단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 비방사성 안정 동위원소를 이용한 친환경 열 차폐 필름 제조방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten Bronze) 화합물은, 산소가 결핍된 것을 특징으로 하는, 비방사성 안정 동위원소를 이용한 친환경 열 차폐 필름 제조방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten Bronze) 화합물은, (Y)Ax (182,183,184,186)W1O(3-n) 형태의 육방정계형 구조를 형성하는 것을 특징으로 하는, 비방사성 안정 동위원소를 이용한 친환경 열 차폐 필름 제조방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 (Y)A는, 비방사성 알칼리금속 원소 또는 비방사성 알칼리토금속 원소인 것을 특징으로 하는, 비방사성 안정 동위원소를 이용한 친환경 열 차폐 필름 제조방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 (Y)A는, ( 23)Na, (39, 41)K, ( 85)Rb, ( 133)Cs, (24,25, 26)Mg 및 (42,43,44)Ca 중 어느 하나의 원소인 것을 특징으로 하는, 비방사성 안정 동위원소를 이용한 친환경 열 차폐 필름 제조방법.
  18. 제15항에 있어서, 상기 열차폐층형성단계는, 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten Bronze) 화합물을 생성하는 비방사성화합물형성단계와, 상기 비방사성화합물형성단계 이후에, 상기 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten Bronze) 화합물에 부동화 피막을 형성하는 부동화피막단계와, 상기 부동화피막단계 이후에, 상기 기재층에 코팅막을 형성하는 코팅단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 비방사성 안정 동위원소를 이용한 친환경 열 차폐 필름 제조방법.
  19. 제18항에 있어서, 상기 비방사성화합물형성단계는, 액상침전법으로 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten Bronze) 수화물을 합성하는 합성단계와, 상기 합성단계 이후에, 상기 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten Bronze) 수화물을 300∼600℃ 범위에서 하소시켜 수산기 및 물분자를 제거하고 무정형을 형성하는 1차하소단계와, 상기 1차하소단계 이후에, 산소가 결핍된 (Y)Ax (182,183,184,186)W1O(3-n) 형태의 육방정계형 구조를 형성하기 위해 불활성 가스의 투입하에 환원소성을 하는 2차환원소성단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 비방사성 안정 동위원소를 이용한 친환경 열 차폐 필름 제조방법.
  20. 제18항에 있어서, 상기 부동화피막단계는, 유기산 금속 킬레이트 화합물을 제조하는 유기산금속킬레이트화합물제조단계와, 상기 유기산금속킬레이트화합물제조단계 이후에, 분산졸을 형성하는 분산졸형성단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 비방사성 안정 동위원소를 이용한 친환경 열 차폐 필름 제조방법.
  21. 제20항에 있어서, 상기 유기산금속킬레이트화합물제조단계는, 천이금속을 포함하는 전구체를 유기산 용매에 용해시켜, 60∼80℃에서 4∼5시간 동안 교반하여 리플럭스(Reflux) 시키는 것을 특징으로 하는, 비방사성 안정 동위원소를 이용한 친환경 열 차폐 필름 제조방법.
  22. 제20항에 있어서, 상기 분산졸형성단계는, 비방사성 안정 동위원소 텅스텐 브론즈(Tungsten Bronze) 화합물 20~30중량%와, 분산제 1~10중량%와, 유기산 금속 킬레이트 화합물 5~10중량%를 포함하는 분산졸을 형성하는 것을 특징으로 하는, 비방사성 안정 동위원소를 이용한 친환경 열 차폐 필름 제조방법.
  23. 제18항에 있어서, 상기 코팅단계는, 코팅졸을 형성하는 코팅졸형성단계와, 상기 코팅졸형성단계 이후에, 상기 코팅졸을 상기 기재층에 도포하는 코팅졸도포단계와, 상기 코팅졸도포단계 이후에, 코팅졸이 도포된 기재층을 열풍 건조 및 자외선 경화시키는 건조경화단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 비방사성 안정 동위원소를 이용한 친환경 열 차폐 필름 제조방법.
  24. 제23항에 있어서, 상기 코팅졸형성단계는, 분산졸 40~50중량%와, 바인더 40~50중량%와, 유기용제 10~20중량%를 포함하는 코팅졸을 형성하는 것을 특징으로 하는, 비방사성 안정 동위원소를 이용한 친환경 열 차폐 필름 제조방법.
  25. 제24항에 있어서, 상기 바인더는, 광중합체로서 자외선조사에 의해 광중합을 일으키는 올리고머(Oligomer), 모너머(Monomer), 광개시제를 포함하는 것을 특징으로 하는, 비방사성 안정 동위원소를 이용한 친환경 열 차폐 필름 제조방법.
  26. 제24항에 있어서, 상기 유기용제는, 메틸 에틸 케톤(Methyl Ethyl Ketone), 톨루엔(Toluene), 에틸 아세테이트(Ethyl Acetate), 이소 프로필 알콜(Iso Propyl Alcohol), 에틸 셀로솔브(Ethyl Cellosolve), 이소 부틸 알콜(Iso butyl Alcohol), 디메틸포름아미드(Dimethylformamide), 에탄올(Ethanol), 부틸셀로솔브(Butyl Cellosolve), 크실렌(Xylene), 1-옥탄올(1-Octanol), 디에틸렌 글리콜(Diethylene Glycol), 니트로벤젠(Nitrobenzene) 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는, 비방사성 안정 동위원소를 이용한 친환경 열 차폐 필름 제조방법.
  27. 제23항에 있어서, 상기 코팅졸도포단계는, 마이크로 그라비아(Micro Gravure) 코팅, 나이프(Knife) 코팅 및 롤투롤(Roll to Roll) 코팅 중 어느 하나를 사용하는 것을 특징으로 하는, 비방사성 안정 동위원소를 이용한 친환경 열 차폐 필름 제조방법.
  28. 제23항에 있어서, 상기 코팅졸도포단계는, 코팅도막의 두께를 3~4㎛로 하는 것을 특징으로 하는, 비방사성 안정 동위원소를 이용한 친환경 열 차폐 필름 제조방법.
  29. 제13항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열 차폐 필름 제조방법은, 상기 열차폐층형성단계 이후에, 상기 열차폐층의 일면에 점착층을 형성하는 점착층형성단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 비방사성 안정 동위원소를 이용한 친환경 열 차폐 필름 제조방법.
  30. 제29항에 있어서, 상기 열 차폐 필름 제조방법은, 상기 점착층형성단계 이후에, 상기 점착층의 일면에 이형지를 부착하는 이형지부착단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 비방사성 안정 동위원소를 이용한 친환경 열 차폐 필름 제조방법.
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