(57)【要約】  本発明は、太陽熱遮断のための太陽熱遮断コーティング液及びこれを用いてガラスに直接コーティングして製造されることを特徴とする太陽熱遮断コーティングガラスに関するものであり、より詳しくは、アクリル高分子樹脂と無機セラミックであるゾル−ゲルシリケートの混合物ゾル−ゲル有無機複合樹脂と溶剤を混合して構成されたゾル−ゲル有無機複合バインダー液と；ナノ金属酸化物とナノ金属酸化物を効果的に分散可能にする分散剤と溶剤で構成されたナノ金属酸化物インクを混合した太陽熱遮断コーティング液とこれを用いた太陽熱遮断コーティングガラスに関するものである。また、本発明による太陽熱遮断コーティングガラスによりコーティング液が厚くならないと共に、透明性を維持し、可視光線透過率、赤外線遮断率、硬度、耐候性、耐溶剤性、付着性等に優れ、多く使用されていたフィルム形態ではないガラスに直接コーティングによって製造されて太陽熱遮断機能を行う太陽熱遮断コーティングガラスを提供する効果がある。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクリル高分子樹脂とゾル−ゲルシリケートの混合物であるゾル−ゲル有無機複合樹脂５０〜８０重量％、及び、溶剤２０〜５０重量％が混合されたゾル−ゲル有無機複合バインダー液１０〜９７重量％と；
ナノ金属酸化物インク３〜９０重量％と、を含むことを特徴とする太陽熱遮断コーティング液。
【請求項２】
前記ナノ金属酸化物インクは、１０〜２００ｎｍ範囲内の粒子の大きさを有するナノ金属酸化物１〜７０重量％と、分散剤１〜１０重量％と、インク溶剤２５〜９０重量％と、を含むことを特徴とする請求項１に記載の太陽熱遮断コーティング液。
【請求項３】
前記分散剤は、金属酸化物に吸着可能な作用基と；
作用基以外のアルキル（−Ｒ）、アルコキシ（−ＯＲ）のいずれか一つ以上の炭素鎖とで構成された界面活性剤であって、
前記金属酸化物に吸着可能な作用基は、カルボン酸（Ｒ−ＣＯＯＨ；ｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ  ａｃｉｄ）、カルボン酸塩（Ｒ−ＣＯＯ−；ｃａｒｂｏｘｙｌａｔｅ）、アルコール（Ｒ−ＯＨ；ａｌｃｏｈｏｌ）、グリコール（Ｒ−（ＯＨ）２；ｇｌｙｃｏｌ）、アンモニウム塩（Ｒ−ＮＨ３＋；ａｍｍｏｎｉａｔｅ）、ナトリウム塩（Ｒ−Ｎａ＋；ｓｏｄｉｕｍ  ｓａｌｔ）、スルホナート（Ｒ−ＳＯ３−；ｓｕｌｆｏｎａｔｅ）或いはサルフェート（ＳＯ４２−；ｓｕｌｆａｔｅ）のいずれか一つ以上であることを特徴とする請求項２に記載の太陽熱遮断コーティング液。
【請求項４】
前記分散剤は、２−２−２−メトキシエトキシエトキシ酢酸（２−２−２−Ｍｅｔｈｏｘｙｅｔｈｏｘｙ  ｅｔｈｏｘｙ  ａｃｅｔｉｃ  ａｃｉｄ）、５−メトキシペンチルオキシ酢酸（５−Ｍｅｔｈｏｘｙ  ｐｅｎｔｙｌｏｘｙ  ａｃｅｔｉｃ  ａｃｉｄ）、３，６，９−トリオキサデカン酸（３，６，９−Ｔｒｉｏｘａｄｅｃａｎｅ  ａｃｉｄ）、パルミチン酸（Ｐａｌｍｉｔｉｃ  ａｃｉｄ）、ステアル酸（Ｓｔｅａｒｉｃ  ａｃｉｄ）、ベンゾ酸（Ｂｅｎｚｏｉｃ  ａｃｉｄ）、プロピオン酸（Ｐｒｏｐｉｏｎｉｃ  ａｃｉｄ）、ポリアクリル酸ナトリウム（Ｓｏｄｉｕｍ  ｐｏｌｙａｃｒｙｌａｔｅ）、アンモニウムポリアクリレート（Ａｍｍｏｎｉｕｍ  ｐｏｌｙａｃｒｙｌａｔｅ）、セチルトリメチルアンモニウムブロマイド（Ｃｅｔｙｌｔｒｉｍｅｔｈｙｌ  ａｍｍｏｎｉｕｍ  ｂｒｏｍｉｄｅ；ＣＴＡＢ）、ポリアクリル酸ナトリウム塩（Ｐｏｌｙａｃｒｙｌｉｃ  ｓｏｄｉｕｍ  ｓａｌｔ）、ドデシルベンゼンスルホン酸（Ｄｏｄｅｃｙｌ  ｂｅｎｚｅｎｅ  ｓｕｌｆｏｎａｔｅ）或いはドデシル硫酸ナトリウム（Ｓｏｄｉｕｍ  ｄｏｄｅｃｙｌ  ｓｕｌｆａｔｅ；ＳＤＳ）のいずれか一つ以上であることを特徴とする請求項３に記載の太陽熱遮断コーティング液。
【請求項５】
前記ナノ金属酸化物は、酸化スズ（Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、ＡＴＯ（Ａｎｔｉｍｏｎｙ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、Ａｌ２Ｏ３（Ａｌｕｍｉｎｉｕｍ  Ｏｘｉｄｅ）、ＺｎＯ（Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）、ＴｉＯ２（Ｔｉｔａｎｉｕｍ  Ｏｘｉｄｅ）のいずれか一つ以上を用いることを特徴とする請求項２に記載の太陽熱遮断コーティング液。
【請求項６】
前記インク溶剤は、Ｒ１又はＲ２を置換基として有するＲ１−Ｏ−Ｒ２、Ｒ１−ＣＯ−Ｒ２の結合構造の化合物であり、前記置換基Ｒ１とＲ２は、それぞれ水素または炭素数１〜１０個のｎ−アルキル基、ｉｓｏ−アルキル基、ヘテロアリール基、アリール基または炭素数１〜１０個のアルキル基が置換されたエーテル基、エステル基、アミド基のいずれかを有することを特徴とする請求項２に記載の太陽熱遮断コーティング液。
【請求項７】
前記インク溶剤は、水、メタノール、ブチルグリコール、イソプロピルグリコール、アリールグリコール、エチルアセテート、ジブチルエーテル、メチルエチルケトン、ジメチルホルムアミドのいずれか一つ以上を用いることを特徴とする請求項６に記載の太陽熱遮断コーティング液。
【請求項８】
ゾル−ゲル有無機複合バインダー液１０〜９７重量％とナノ金属酸化物インク３〜９０重量％とを含む太陽熱遮断コーティング液を製造する工程と；
太陽熱遮断コーティング液をガラス表面に一定の厚さでコーティングする工程と；
太陽熱遮断コーティング液がコーティングされたガラスを乾燥する工程と、により加工されることを特徴とする太陽熱遮断コーティングガラス。
【請求項９】
ガラス表面にコーティングされる太陽熱遮断コーティング液の塗布厚が１〜１０μｍであることを特徴とする請求項８に記載の太陽熱遮断コーティングガラス。
【請求項１０】
太陽熱遮断コーティング液がコーティングされたガラスを乾燥する段階は、ＮＩＲ乾燥、熱風乾燥、ホットプレート乾燥方法のいずれか一つ以上の乾燥方法により、５０〜２５０℃の温度で１０〜６０分間乾燥することを特徴とする請求項８に記載の太陽熱遮断コーティングガラス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽熱遮断のための太陽熱遮断コーティング液及び太陽熱遮断コーティングガラスに関するものであり、アクリル高分子樹脂と無機セラミックであるゾル−ゲルシリケートの混合物であるゾル−ゲル有無機複合樹脂と溶剤を混合して構成されたゾル−ゲル有無機複合バインダー液と、ナノ金属酸化物とナノ金属酸化物を効果的に分散可能にする分散剤及びインク溶剤で構成されたナノ金属酸化物インクを混合した太陽熱遮断コーティング液、及びこれを用いて多く使用されていたフィルム形態ではないガラスに直接コーティングによって製造され機能を発現する太陽熱遮断コーティングガラスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
通常、太陽光の波長は、ガンマ線、Ｘ線、紫外線、可視光線、赤外線、超短波、ラジオ波に区別できるが、このうち、我々が視覚的に太陽光として感じる波長は可視光線領域で、日常の生活で太陽熱として感じる波長は赤外線領域であり可視光線領域より波長が長い。さらに、一般のガラスは赤外線部分の一部だけを反射させるが、このために、夏は室外の太陽熱から発生する輻射熱が室内に入り込み室内温度を高くし、冬は室内の暖房器具から発生する赤外線が室外に抜けてしまい室内温度を低くさせる等、冷−暖房器具の効率を落としエネルギーが浪費されている。この現実に対して好ましいガラスは、夏は外部の太陽熱が室内に流れ込むことを防ぐ遮熱効果に優れ、冬は室内の暖房熱が外部に抜けることを防ぐ断熱効果に優れた構成を有さなければならない。
【０００３】
具体的に、従来はガラスにより優れた遮熱効果を付与するために熱線反射ガラスを使用していたが、可視光線透過率が４０％で冬季は室内に入り込む可視光線を遮ってしまい暖房を必要以上に使わなければならないという問題があった。遮熱効果の向上のための別のケースはフィルムを付着して遮熱するものだが、この場合は、接着剤消尽時に付着性能が落ち、フィルム除去時に残っている接着剤のため再施工が困難で、一般的にフィルムの色が限定されいて光の透過や反射率を調節し難いという短所がある。また、ガラスの断熱効果を向上させるために、スパッタリングコーティング方法を用いた低反射型ガラス（ｌｏｗ−ｅｍｉｓｓｉｖｉｔｙ  ｇｌａｓｓ）が売られているが、コーティング物の酸化を防ぐためにコーティング部分が複層のガラス板に内在するように構成しなければならなく、複層のガラス板間は不活性気体で充填しなければならない構造をしているため、製造方法が難しく、複層ガラスの製作時にエッジストリッピング処理設備が必要で製造及び取り扱いが複雑であり、製造コストが高いという短所がある。
【０００４】
本出願人が先出願した特許文献１は、ナノサイズで分散された顔料及び添加剤を含む有色透明コーティング塗料組成物及びその製造方法に関するものであり、ナノサイズの有機顔料、分散剤、溶剤を混合して有機顔料がナノサイズで安定的に分散されている顔料分散液を製造した後、バインダーとして使用されるゾル−ゲル有無機複合樹脂液と混合して、有機顔料がナノサイズで安定的に分散され、ガラスにコーティングした際に有色の透明ガラスが製造できる有色透明コーティング塗料組成物及びその製造方法に関するものである。本公知技術は、ナノサイズの有機顔料が安定的に分散された顔料分散液を目的物に効果的に結着させるためのバインダーとして、ゾル−ゲル有無機複合樹脂液を用い、前記ゾル−ゲル有無機複合樹脂液バインダーを通じて、硬度、付着性、耐溶剤性に優れた有色透明コーティング塗料組成物を実現した。また、前記構成の有色透明コーティング塗料組成物に金属酸化物をさらに添加して熱遮断機能をする有色透明コーティング塗料組成物を製造しようとしたが、このような構成には相当の難解性が要求され実施のための好ましい構成を提示できないという問題があった。
【０００５】
特許文献２、特許文献３、特許文献４には、アンチモン添加酸化スズ（Ａｎｔｉｍｏｎｙ  ｄｏｐｅｄ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ，以下「ＡＴＯ」とする）をバインダー樹脂（ｂｉｎｄｅｒ  ｒｅｓｉｎ）に混合させたり、有機溶剤に溶かした樹脂バインダーに直接添加する方法、及び有機バインダーと酸化スズ微粒子を有機溶剤と界面活性剤を添加して製造したコーティング組成物を塗布して熱線遮断皮膜を形成する方法が開示されている。しかし、この皮膜によって十分な赤外線遮断機能を発現させるためには厚い皮膜が必要で、このような厚い皮膜は透明性が低下し可視光線透過率が低くなるという欠点がある。
【０００６】
また、機能性皮膜組成物、前記皮膜組成物上に形成されたフィルム、そして、前記皮膜組成物及びフィルムを形成する方法に関するものとして、水系、アルコール系、非水系樹脂バインダーと、機能性皮膜組成物、及びこれを用いた皮膜、そしてこれらを製造する方法を提示した公知技術があるものの、前記公知技術による組成物は両性溶媒に均一に分散された機能性微粒子及び機能性微粒子の表面電荷を調整するための酸（ａｃｉｄ）を含むが、これによって分散過程が複雑で、機能性微粒子をより安定的に結着するためのバインダーを構成する樹脂が特定されていないため、樹脂の成形温度、重合及び硬化条件のために引き起こされる架橋条件に対して制約を受けるという問題点を有するため、これに関する持続的な研究開発が要求される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】韓国特許第１０−０９０９９７６号公報
【特許文献２】特開昭５６−１５６６０６号公報
【特許文献３】特開昭５８−１１７２２８号公報
【特許文献４】特開昭６３−２８１８３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、従来の太陽熱遮断コーティング液とこれを用いた技術による問題点を改善するために案出された技術であり、構成の難解性によって、ゾル−ゲル有無機複合樹脂をバインダーとするゾル−ゲル有無機複合バインダー液と有機顔料分散液が混合されているコーティング液に金属酸化物をさらに添加して熱遮断機能を有する有色透明コーティング塗料組成物を好ましく製造し難いという問題と；両側性溶媒に均一に分散された機能性微粒子及び機能性微粒子の表面電荷を調整するための酸（ａｃｉｄ）を含むが、これにより分散過程が複雑だという問題と；機能性微粒子をより安定的に結着するためのバインダーを構成する樹脂が特定されていないため、樹脂の成形温度、重合及び硬化条件のために引き起こされる架橋条件に対して制約を受けるという問題点を解決する太陽熱遮断コーティング液を製造し、これをガラスに直接コーティングして製造できるコーティングガラスを提供することに目的がある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
これに対して本発明は、前記の問題点を解決するためにアクリル樹脂と無機セラミックであるゾル−ゲルシリケートの混合物ゾル−ゲル有無機複合樹脂５０〜８０重量％、溶剤２０〜５０重量％が混合されたゾル−ゲル有無機複合バインダー液１０〜９７重量％と；１０〜２００ｎｍ範囲内の大きさを有するナノ金属酸化物１〜７０重量％と、分散剤１〜１０重量％及びインク溶剤２５〜９０重量％を含んで構成されたナノ金属酸化物インク３〜９０重量％を混合してなる太陽熱遮断コーティング液と、これを利用してコーティングされた太陽熱遮断コーティングガラスを提示する。
【発明の効果】
【００１０】
前記構成の本発明は、ゾル−ゲル有無機複合バインダー液とナノ金属酸化物分散インクを混合して製造した太陽熱遮断コーティング液を提示してゾル−ゲル有無機複合バインダー液を用いた太陽熱遮断コーティング液の好ましい構成を提示する効果と；前記コーティング液を目的物（被コーティング物）にコーティングした時、空気及び水等の外部に露出の際に問題になっていた耐候性を改善し；両側性溶媒に均一に分散された機能性微粒子及び機能性微粒子の表面電荷を調整するための酸（ａｃｉｄ）を含むため、分散過程が複雑で；機能性微粒子をより安定的に結着するためのバインダーを構成する樹脂が特定されていなく、樹脂の成形温度、重合及び硬化条件のために引き起こされる架橋条件について制約を受ける問題をゾル−ゲル有無機複合バインダー液により解決できる。また、前記問題を解決することにより、コーティング液が厚くならないと共に、透明性を維持し、可視光線透過率、赤外線遮断率、硬度、耐候性、耐溶剤性、付着性等に優れ、多く使用されていたフィルム形態ではないガラスに直接コーティングによって製造され太陽熱遮断機能を行う太陽熱遮断コーティングガラスを提供する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の好ましい実施例による太陽熱遮断コーティング液の組成成分を表すブロック図である。
【図２】本発明の好ましい実施例１、実施例２及び無処理ガラスのＵＶ−ＶＩＳ−ＮＩＲ  ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明について詳しく説明する。
【００１３】
本発明にかかる太陽熱遮断コーティング液は、アクリル高分子樹脂と無機セラミックであるゾル−ゲルシリケートの混合物であるゾル−ゲル有無機複合樹脂５０〜８０重量％、溶剤２０〜５０重量％が混合されたゾル−ゲル有無機複合バインダー液１０〜９７重量％と；１０〜２００ｎｍ範囲内の大きさを有するナノ金属酸化物１〜７０重量％と、分散剤１〜１０重量％及びインク溶剤２５〜９０重量％を含むナノ金属酸化物インク３〜９０重量％が混合されていることを特徴とし、前記コーティング液をガラスに直接コーティングして製造される太陽熱遮断コーティングガラスに関するものである。
【００１４】
以下、本発明を添付の図面１〜２を参考して具体的に説明する。
【００１５】
〈太陽熱遮断コーティング液〉
有色透明コーティング液に使用されるバインダーとしては、鉛筆硬度、付着性、耐溶剤性に優れたゾル−ゲル有無機複合バインダー液が使用される。ゾル−ゲル有無機複合バインダー液に使用されるゾル−ゲル有無機複合樹脂は、アクリル系共重合体の有機樹脂と金属コロイダルゾルとシランを反応させて合成された無機セラミックであるゾル−ゲルシリケートを混合して構成された樹脂として知られている。
【００１６】
本発明のゾル−ゲル有無機複合バインダー液は、アクリル高分子樹脂とゾル−ゲルシリケートの混合物であるゾル−ゲル有無機複合樹脂５０〜８０重量％、溶剤２０〜５０重量％が混合して構成され、ナノ金属酸化物を含むナノ金属酸化物インクが目的物に均一に分布し効果的且つ安定的に結着できるようにし、被コーティング物（以下、「ガラス」と称する）との密着性、可塑性等を考慮すると、透明性に優れ、硬度、付着性、耐溶剤性等の物理的強度を向上させる。
【００１７】
特に、本発明のゾル−ゲル有無機複合樹脂は、アクリル高分子樹脂と無機セラミックであるゾル−ゲルシリケートの混合物であり、希釈溶剤の選択及び混合比の決定は指触乾燥時間、流れ等の不良の発生、途膜の融着、ひび割れ現象（Ｍｕｄ  Ｃｒａｃｋ）の発生有無等を考慮して適切に組み合わせて使用することが好ましい。ゾル−ゲル有無機複合樹脂希釈時に使用される有機溶剤としては、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、エポキシプロピオン酸、キシレン、トルエン、エチルアセテート、メチルアセテート、ブチルアセテート、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、ブタノール、エタノール、メタノール、イソプロパノールから単独または２種以上混合して使用される。このとき、前記アクリル高分子樹脂は疎水性を示し、前記無機セラミックであるゾル−ゲルシリケート化合物は親水性を示すため、溶剤は非極性溶媒及び極性溶媒を混合して使用することが好ましい。
【００１８】
従来技術のゾル−ゲル有無機複合バインダーは、有機顔料を囲んでいる分散剤内に入っている塩基の作用基と反応して有機顔料の分散安定性が劣るようになるため、有機顔料の分散剤としてアミン価を示さないか又は低い値を有する分散剤を使用してナノサイズの有機顔料を塊化現象を発生させることなく顔料分散液が有無機複合樹脂液に均一且つ安定的に分散されるようにするのに対し、本発明のゾル−ゲル有無機複合バインダー液は、ナノ金属酸化物を含むナノ金属酸化物インクとガラスとの密着性、可塑性等を考慮すると、硬度、付着性、耐溶剤性等の物理的強度を向上させる役割をする。
【００１９】
本発明は、ゾル−ゲル有無機複合バインダー液１０〜９７重量％と；ナノ金属酸化物インク３〜９０重量％を含むことを特徴とする太陽熱遮断コーティング液の製造方法であり、本発明でのナノ金属酸化物インクは全体太陽熱遮断コーティング液の３〜９０重量％を含み、３重量％未満で含まれると、赤外線遮断効果が十分でないため赤外線を効果的に遮断できず、ナノ金属酸化物の分散力が減少しナノ金属酸化物の粒子が大きくなることによるヘーズ（Ｈａｚｅ）が発生し、コーティング液がコーティングされたガラスが不透明になるという問題点が発生し、９０重量％を超えて含まれると、相対的にバインダーの顔料が減り付着性が劣る等の物性低下が発生するため、前記含量比を構成することが好ましい。
【００２０】
前記ナノ金属酸化物インクは、ナノ金属酸化物を効果的に分散させるための分散剤にナノ金属酸化物とインク溶剤が効果的に混合されて構成される。具体的に、ナノ金属酸化物のインクの含量比は、ナノ金属酸化物１〜７０重量％と分散剤１〜１０重量％及びインク溶剤２５〜９０重量％を有することが好ましいが、ナノ金属酸化物の１重量％未満で含むとナノ金属酸化物による赤外線遮断効果が低く、７０重量％を超えて含むとナノ金属酸化物の粒子の大きさの調節に多くの時間を要し、ナノ金属酸化物を適切に分散するのに困難があるため、前記含量比内の範囲が好ましい。
【００２１】
本発明によるナノ金属酸化物インクの主材料であるナノ金属酸化物は、太陽光のうち赤外線領域の光を遮断する特性を有するナノ金属酸化物で構成されるが、大部分のナノ金属酸化物は金属結合をするため、分子間の間隔が一定の規則的な構造を有し大部分の領域の赤外線を遮断できることから一般的なナノ金属酸化物全てが利用できるが、本発明においては、酸化スズ（Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、ＡＴＯ（Ａｎｔｉｍｏｎｙ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、Ａｌ２Ｏ３（Ａｌｕｍｉｎｉｕｍ  Ｏｘｉｄｅ）、ＺｎＯ（Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）、ＴｉＯ２（Ｔｉｔａｎｉｕｍ  Ｏｘｉｄｅ）等の金属酸化物を利用することが好ましい。
【００２２】
さらに詳しくは、前記ナノ金属酸化物のうち、ＩＴＯのスズ含量がインジウム含量対比５〜２０重量％のもの、ＡＴＯのスズ含量は５〜３０重量％であることが好ましいが、前記構成のＩＴＯ又はＡＴＯはナノ金属酸化物が樹脂と結合する際に生じる赤外線遮断効果の低下が少なく、可視光線透過率は高レベルで維持しつつ可視光線領域に近い近赤外線領域から広い波長範囲に亘り赤外線を遮断できるという特性を有する。
【００２３】
また、ナノ金属酸化物の粒子の大きさは、太陽熱遮断効果には大きな差は見られないが、ナノ金属酸化物を含む太陽熱遮断コーティング液がガラスにコーティングされた際、ナノ金属酸化物の粒子の大きさが１０ｎｍ未満の場合は分散力が劣り、粒子の大きさが２００ｎｍを超える場合はナノ金属酸化物粒子によるｈａｚｅが発生して可視光線の透過率が低くなり、コーティング表面が均一にならないという問題が発生するため、１０〜２００ｎｍ範囲内のナノ金属酸化物を利用することが好ましい。
【００２４】
ナノ金属酸化物を効果的に分散させるための分散剤は、２−２−２−メトキシエトキシエトキシ酢酸（２−２−２−Ｍｅｔｈｏｘｙｅｔｈｏｘｙ  ｅｔｈｏｘｙ  ａｃｅｔｉｃ  ａｃｉｄ）、５−メトキシペンチルオキシ酢酸（５−Ｍｅｔｈｏｘｙ  ｐｅｎｔｙｌｏｘｙ  ａｃｅｔｉｃ  ａｃｉｄ）、３，６，９−トリオキサデカン酸（３，６，９−Ｔｒｉｏｘａｄｅｃａｎｅ  ａｃｉｄ）、パルミチン酸（Ｐａｌｍｉｔｉｃ  ａｃｉｄ）、ステアル酸（Ｓｔｅａｒｉｃ  ａｃｉｄ）、プロピオン酸（Ｐｒｏｐｉｏｎｉｃ  ａｃｉｄ）、ポリアクリル酸ナトリウム（Ｓｏｄｉｕｍ  ｐｏｌｙａｃｒｙｌａｔｅ）、アンモニウムポリアクリレート（Ａｍｍｏｎｉｕｍ  ｐｏｌｙａｃｒｙｌａｔｅ）、セチルトリメチルアンモニウムブロマイド（Ｃｅｔｙｌｔｒｉｍｅｔｈｙｌ  ａｍｍｏｎｉｕｍ  ｂｒｏｍｉｄｅ；ＣＴＡＢ）、ポリアクリル酸ナトリウム塩（Ｐｏｌｙａｃｒｙｌｉｃ  ｓｏｄｉｕｍ  ｓａｌｔ）、ドデシルベンゼンスルホン酸（Ｄｏｄｅｃｙｌ  ｂｅｎｚｅｎｅ  ｓｕｌｆｏｎａｔｅ）或いはドデシル硫酸ナトリウム（Ｓｏｄｉｕｍ  ｄｏｄｅｃｙｌ  ｓｕｌｆａｔｅ；ＳＤＳ）のいずれか一つ以上を用いることが好ましい。前記分散剤は、一般的にナノ金属酸化物に吸着する作用基がカルボン酸（Ｒ−ＣＯＯＨ；ｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ  ａｃｉｄ）、カルボン酸塩（Ｒ−ＣＯＯ−；ｃａｒｂｏｘｙｌａｔｅ）、アルコール（Ｒ−ＯＨ；ａｌｃｏｈｏｌ）、グリコール（Ｒ−（ＯＨ）２；ｇｌｙｃｏｌ）、アンモニウム塩（Ｒ−ＮＨ３＋；ａｍｍｏｎｉａｔｅ）、ナトリウム塩（Ｒ−Ｎａ＋；ｓｏｄｉｕｍ  ｓａｌｔ）、スルホナート（Ｒ−ＳＯ３−；ｓｕｌｆｏｎａｔｅ）或いはサルフェート（ＳＯ４２−；ｓｕｌｆａｔｅ）のいずれか一つ以上を用い、前記作用基と結合するアルキル（−Ｒ）或いはアルコキシ（−ＯＲ）炭素鎖で構成された界面活性剤である。
【００２５】
前記構造を有する本発明の分散剤は、ナノ金属酸化物表面に親和性がありナノ金属酸化物が分散剤表面に吸着して溶剤に効果的に分散されるようにする作用基を有すると同時に、ナノ金属酸化物が吸着して生成された分子自体の構造が溶剤中で安定するようにする鎖形態のアルキル（−Ｒ）或いはアルコキシ（−ＯＲ）のような炭酸化合物が結合した形態を有するため、一般的な分散剤に比べて分散性及び安定性に優れるという効果を発揮する。
【００２６】
また、ナノ金属酸化物インク製造時に使用する溶剤は、インクの分散性及び安定性、毒性、粘度、化学的安定性、薄膜コーティング容易性、乾燥条件等を考慮して、水、メタノール、ブチルグリコール、イソプロピルグリコール、アリールグリコール、エチルアセテート、ジブチルエーテル、メチルエチルケトン、ジメチルホルムアミドのようにＲ１−Ｏ−Ｒ２、Ｒ１−ＣＯ−Ｒ２の構造を有する化合物を使用できる。
【００２７】
前記置換基（Ｒ１，Ｒ２）の炭素数が増えると、溶剤を構成する分子の体積が大きくなり電子数が増加するが、これによって分子内電子分布の非対称性が大きくなり、偏極が起こってインク溶剤分子の自己分散力が増加するため、前記の分散力はナノ金属酸化物とインク溶剤分子の静電気誘導現象を誘導して全体分子間の凝集現象が発生し、このような現象はナノ金属酸化物粒子がナノ金属酸化物インクに効果的に分散できなくなるという問題が発生する。よって、溶剤の置換基Ｒ１とＲ２は、それぞれ水素または炭素数１〜１０個のｎ−アルキル基、ｉｓｏ−アルキル基、ヘテロアリール基、アリール基または炭素数１〜１０個のアルキル基が置換されたエーテル基、エステル基、アミド基等で構成された置換基を利用することが、インク溶剤を構成する分子の分散力によってナノ金属酸化物粒子が凝集を起こさないくらいに置換基の体積と電子数が適当なため、本発明のインク溶剤として好ましい。
【００２８】
さらに、ナノ金属酸化物インクのナノ金属酸化物が溶剤によく分散されるようにするために、ビーズミリング、ボールミリング、超音波ミリング法等の機械的な方法を用いると、ナノ金属酸化物粒子間の引力による染料の凝集を防いでより効果的且つ均一に分散できる。
【００２９】
〈太陽熱遮断コーティングガラス〉
本発明による前記太陽熱遮断コーティング液でガラスの表面をコーティングして製造する太陽熱遮断コーティングガラスは、次のような段階を経て製造する。
【００３０】
１．太陽熱遮断コーティング液を製造する段階
−本段階は、前記の組成物を用いて太陽熱遮断コーティング液を製造する段階である。本段階に対する具体的な事項は、前記〈太陽熱遮断コーティング液〉の説明に代える。
【００３１】
２．太陽熱遮断コーティング液をガラス表面にコーティングする段階
−本段階は、段階１．で製造した太陽熱遮断コーティング液をガラス表面にコーティングする段階であり、スプレーコーティング、ディープコーティング、スロットダイコーティング、フローコーティング、スピンコーティング、インクジェットコーティング等の方法を利用して太陽熱遮断コーティング液をガラス表面にコーティングでき、コーティング方法は特にこれらに限定されたものではない。本発明による太陽熱遮断コーティング液を用いて前記のコーティング方法でガラス表面をコーティングすると、多様なナノサイズの金属酸化物を数ｎｍ〜数百μｍの均一な厚さに形成できるため、可視光線の透過率や赤外線遮断率等の物性を均一にできるという特徴がある。さらに、本発明のコーティング液のコーティング厚は１〜１０μｍが好ましいが、太陽熱遮断コーティング液のナノ金属酸化物重量が２０％未満のとき、これは厚さが１μｍ未満だと赤外線遮断に効果的でなく、厚さが１０μｍを超えると透明性及び可視光線透過率が低くなるという問題が発生し、コーティング液の厚さが１０μｍ以内の場合とこれを超過する場合を比べると、似たような赤外線遮断効果を得ることができるため、前記範囲内の厚さを維持することが好ましい。
【００３２】
３．太陽熱遮断コーティング液がコーティングされたガラスを乾燥する段階
−本段階は、段階２でコーティングされたガラスを乾燥する段階であり、ＮＩＲ乾燥、熱風乾燥、ホットプレート乾燥等の方法を利用して太陽熱遮断コーティング液が表面にコーティングされたガラスを乾燥でき、前記乾燥方法以外の方法でも乾燥できる。但し、本段階で太陽熱遮断コーティング液がガラス表面にコーティングされた後、２５０℃以上の温度で素早く乾燥されると、太陽熱遮断コーティング液が不安定な構造を有するようになり、コーティングされた表面に屈曲が生じたり表面のひび割れ等の物性変化が発生し得、５０℃以下の温度でゆっくり乾燥されると、太陽熱遮断コーティング液内で核が形成され、この周囲に不純物が凝集され結晶が生じｈａｚｅが発生し得るため、これを考慮して５０〜２５０℃の温度で１０〜６０分間乾燥することが好ましい。また、本発明はゾル−ゲル有無機複合バインダー液を使用して前記熱乾燥段階だけで乾燥及び硬化を同時に行うことができ、生産工程を単純化させて経費を減らすことができるという長所がある。
【００３３】
次は、本発明による太陽熱遮断コーティング液及びこれを用いた太陽熱遮断コーティングガラスの実施例及び比較例であり、これを表１により簡単に表した。これら実施例は、単に本発明を例示するためのものであり、本発明の保護範囲がこれら実施例によって制限されるのではない。
【実施例１】
【００３４】
１．アクリル高分子樹脂（ＭＩＯ−ＹＯ６７Ｇ）１５．２ｇと、無機セラミックであるゾル−ゲルシリケート（ＥＣ）３．８ｇ及び溶剤（ＰＧＭＥＡ）１９ｇが混合されたゾル−ゲル有無機複合バインダー液３８ｇと；粒度サイズ平均７０ｎｍに粉砕したナノ金属酸化物（ＩＴＯ）１９．２ｇを分散剤（５−Ｍｅｔｈｏｘｙ  ｐｅｎｔｙｌｏｘｙ  ａｃｅｔｉｃ  ａｃｉｄ）１．２ｇ、溶剤（Ｂｕｔｙｌ  ｇｌｙｃｏｌ）２５.７ｇに混合して構成されたナノ金属酸化物インク４６．１ｇを混合して太陽熱遮断コーティング液を製造する。
【００３５】
２．前記で製造した太陽熱遮断コーティング液を噴射機に注入した後、きれいに拭いた６ｍｍ厚の透明なガラスの一側表面にスピンコーティング方法を用いて３μｍ厚にコーティングする。
【００３６】
３．前記で太陽熱遮断コーティング液がコーティングされたガラスを１８０℃に維持したオーブンに入れて３０分間乾燥させ太陽熱遮断コーティングガラスを製造する。
【実施例２】
【００３７】
１．アクリル高分子樹脂（ＭＩＯ−ＹＯ６７Ｇ）１５．２ｇと無機セラミックであるゾル−ゲルシリケート（ＥＣ）３．８ｇ及び溶剤（ＰＧＭＥＡ）１９ｇが混合されたゾル−ゲル有無機複合バインダー液３８ｇと；粒度サイズ平均７０ｎｍに粉砕したナノ金属酸化物（ＩＴＯ）９．２ｇを分散剤（５−Ｍｅｔｈｏｘｙ  ｐｅｎｔｙｌｏｘｙ  ａｃｅｔｉｃ  ａｃｉｄ）０．２ｇ、溶剤（Ｂｕｔｙｌ  ｇｌｙｃｏｌ）５．１ｇに混合して構成されたナノ金属酸化物インク９．１ｇを混合して太陽熱遮断コーティング液を製造する。
【００３８】
２．実施例１の２．と同様な方法で太陽熱遮断コーティング液をガラス表面にコーティングする。
【００３９】
３．実施例１の３．と同様な方法でガラス表面にコーティングされた太陽熱遮断コーティング液を乾燥させて太陽熱遮断コーティングガラスを製造する。
【実施例３】
【００４０】
１．実施例２の１．と同様な方法で太陽熱遮断コーティング液を製造する。
【００４１】
２．前記で製造した太陽熱遮断コーティング液を噴射機に注入した後、きれいに拭いた６ｍｍ厚の透明なガラスの一側表面にスピンコーティング方法を用いて０．８μｍ厚にコーティングする。
【００４２】
３．実施例１の３．と同様な方法でガラス表面にコーティングされた太陽熱遮断コーティング液を乾燥して太陽熱遮断コーティングガラスを製造する。
【実施例４】
【００４３】
１．実施例１の１．と同様な方法で太陽熱遮断コーティング液を製造する。
【００４４】
２．前記で製造した太陽熱遮断コーティング液を噴射機に注入した後、きれいに拭いた６ｍｍ厚の透明なガラスの一側表面にスピンコーティング方法を用いて１０．５μｍ厚にコーティングする。
【００４５】
３．実施例１の３．と同様な方法でガラス表面にコーティングされた太陽熱遮断コーティング液を乾燥させて太陽熱遮断コーティングガラスを製造する。
【００４６】
（比較例１）
１．一般販売用熱遮断フィルム（Ｍ社）を、きれいに拭いた６ｍｍ厚の透明なガラスの一側表面に貼り付ける。
【００４７】
（比較例２）
１．一般販売用熱遮断フィルム（Ｔ社）を、きれいに拭いた６ｍｍ厚の透明なガラスの一側表面に貼り付ける。
【００４８】
【表１】
2013538237.tif 000003
【００４９】
［物性評価方法]
前記実施例、比較例のガラス及び前記実施例、比較例と同一な材質の如何なる処理も施していないガラス（無処理ガラス）を次のような物性評価方法で評価する。
【００５０】
（１）可視光線透過率（ＶＩＳ．Ｔ％）／赤外線透過率（ＩＲ．Ｔ％）
ＵＶ／ＶＩＳ／ＮＩＲ  ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ（Ｃａｒｙ  ５０００）を使用して測定した。
【００５１】
（２）硬度
ＭＩＴＳＵＢＩＳＨＩ鉛筆使用、荷重１ｋｇ、角度４５度、速度５０ｍｍ／分、移送距離１００ｍｍで測定した。
【００５２】
（３）付着性
コーティング塗膜を１ｍｍ間隔で横及び縦に切って１００升作った後、１００℃の沸騰水にコーティングされたガラスを３０分間浸してから取り出し、セロハンテープを切断面に均等に貼った後、瞬間的に剥がして切断面に残った升の個数を観察する。
【００５３】
（４）耐溶剤性
エタノールを付けた布を試験片に１００回往復させた後、肉眼で観察した。
【００５４】
［結果］
実施例、比較例及び無処理ガラスを前記物性評価方法で評価すると、表２のような結果を示す。具体的に、無処理ガラスは可視光線領域の波長を大部分透過して透明に見え、紫外線、赤外線領域の波長はある程度吸収して遮断効果を表すが、その効果は不十分だということが分かり；実施例１と実施例２を通じてゾル−ゲル有無機複合バインダー液と、ナノ金属酸化物インクを混合して作った太陽熱遮断コーティング液の組成が異なることにより、ナノ金属酸化物インクの比率がより高い実施例１が、実施例２より更に優れた赤外線遮断効果を得ることができることが分かり、実施例１、３及び４により、太陽熱遮断コーティング液の組成、コーティング、乾燥方法は同様だが、実施例３のコーティング厚を実施例２より薄く処理することにより赤外線遮断が効果的でないことが分かり、実施例４により、一定厚以上にコーティング処理した際、赤外線を大部分遮断できるということが分かり；比較例と実施例の比較により、ナノ金属酸化物インクと混合されたゾル−ゲル有無機複合バインダー液によって赤外線遮断率に優れ、高い硬度、付着性、耐溶剤性を有することが分かる。
【００５５】
【表２】
2013538237.tif 000004
【００５６】
また、実施例１のような方法で製造された太陽熱遮断コーティング液液をスピンコーティング方法によりガラス表面に塗布した後、一定の温度に維持したオーブンに温度を代えて３０分間乾燥した後、表面の屈曲、表面の歪曲状態、ひび割れ現象を観察し、その結果を表３に示した。
【００５７】
【表３】
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【００５８】
前記表３は、同一な条件で製造、塗布された太陽熱遮断コーティング液がコーティングされたそれぞれのガラスを４０℃間隔で温度を代えながら３０分間乾燥した結果であり、温度が５０℃以下で乾燥した場合は、温度が低いため十分な乾燥が行われなく、表面屈曲及びひび割れは表れなかったが、表面歪曲（ｈａｚｅ）が起こり透明性が落ち；２５０℃以上で乾燥した場合は、表面歪曲はさほど発生しなかったが、表面屈曲やひび割れ現象が見られたことから、温度５０〜２５０℃内の範囲で乾燥させた時、コーティング液の物性の変化や損傷がない最適なコーティング効果を得ることができるということが分かる。
【００５９】
前記で定義した本発明による「太陽熱遮断コーティングガラス」のガラスは、一般的なケイ素材質の有名なガラスだけでなく、カラーガラス、強化ガラス、防弾ガラス等の機能性ガラスにも適用でき、前記は本発明の好ましい実施例を参考までに説明したもので、本発明は前記の実施例に限定されず、前記の実施例により本発明が属する技術分野で通常の知識を有するものが本発明の要旨から外れない範囲で多様に変更して実施できる。
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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