KR100800417B1

KR100800417B1 - 차광 및 방충용 유리도포 조성물, 피막 및 이의 제조방법

Info

Publication number: KR100800417B1
Application number: KR1020060041991A
Authority: KR
Inventors: 김인열
Original assignee: 김인열
Priority date: 2006-05-10
Filing date: 2006-05-10
Publication date: 2008-02-01
Also published as: KR20070109250A

Abstract

본 발명은 유리에 도포하여 차광 및 방충의 효과가 우수한 수지 조성물, 피막 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 구체적으로는 (i) 아크릴 중합체, (ii) 아크릴 단량체, (iii) 유기실란 화합물, (iv) 실란계열 계면활성제, (v) 근적외선 흡수제, (vi) 자외선 흡수제, (vii) 부틸아세테이트, (viii) 메틸이소부틸케톤, (ix) 에틸렌글리콜모노부틸에테르를 포함하는 유리도포용 조성물에 관한 것으로서, 종래의 제품에 비하여 가시광선의 높은 투과율을 유지하면서 근적외선과 자외선을 차단하는 효과가 뛰어나며, 특히 곤충을 유인하는 특정 파장의 차단율을 크게 증가시켜 방충의 효과가 우수할 뿐만 아니라, 균일한 두께의 유리도포가 가능하도록 평활화 기능을 크게 향상시켜 광학적 물성, 내후성 및 시공성이 우수한 효과를 보이는 유리도포용 조성물, 피막 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

근적외선, 자외선, 차광, 방충, 평활화, 아크릴, 실란, 부틸아세테이트, 메틸이소부틸케톤, 에틸렌글리콜모노부틸에테르

Description

차광 및 방충용 유리도포 조성물, 피막 및 이의 제조방법{A light and insect proof composition for being coated on glass, a coated layer using the same and a preparation method thereof}

도1은 본 발명에 따른 조성물이 유리 상에 코팅되었을 때 평활화가 이루어지는 것을 도식적으로 나타낸 것이다.

도2는 본 발명의 실시예1에 따른 차광방충 조성물이 피막된 유리창을 통과한 자연광의 파장별 투과율 및 자연광의 파장별 스펙트럼을 비교하여 나타낸 것이다.

도3 내지 도7은 실시예1 및 비교예에 따른 조성물이 피막된 유리창을 통과한 자연광의 파장별 투과율의 스펙트럼을 비교하여 나타낸 것이다.

본 발명은 유리에 도포하여 차광 및 방충의 효과가 우수한 수지 조성물, 피막 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

빌딩이나 호텔의 창, 쇼룸, 디스플레이 윈도우 또는 가정의 거실의 경관과 외부의 미관을 해치지 않고, 가시광선 투과를 최대한으로 유지함으로써 시야를 방 해하지 않을 뿐만 아니라 차의 자동차 앞 유리에도 최적인 시야를 얻을 수 있는 유리창에 대한 필요성이 커져가고 있다. 특히 별도의 비닐코팅 작업이 필요없이 기존의 유리창에 손쉽게 도포하여 피막을 형성시킴으로써 유리창의 모양과 넓이 등에 제한을 받지 않는 점에서도 유리도포용 조성물의 필요성은 더욱 크다고 할 수 있다.

그러나 종래의 경우 대부분 차광용 비닐이 이용되고 있으며, 개발되어 있는 유리도포용 조성물의 경우에도 가시광선 투과율을 높게 유지하는 동시에 근적외선 및 자외선 차단율을 크게 높인 예가 없어 만족할 만한 차광 및 투광효과를 얻을 수 없었다. 특히 근적외선 중에서도 1,500~20,000 nm 영역의 근적외선의 투과율 및 자외선 영역을 동시에 차단함과 동시에 가시광선을 미코팅 유리창 수준으로 투과시키는 광투과 프로파일을 지니는 예가 없었으므로, 이에 대한 개발의 필요성이 크게 요구되어 왔다.

또한, 유리도포 시에 평활화 성능이 다소 떨어져 피막의 외관이 고르지 않고 심지어 기포자국이 생기는 경우도 있어, 이에 대한 개선이 요구되어왔다.

뿐만 아니라 불빛에 의해 유인되는 곤충들로 피해를 보는 장소, 예를 들어 식품이 보관되어 있어 청결이 필수적인 장소 등에 곤충의 유인을 억제할 수 있는 기능에 대한 필요성이 있었으나, 이에 대한 예가 없어 그 개발의 필요성이 크다.

따라서 본 발명은 종래의 제품에 비하여 가시광선의 높은 투과율을 유지하면 서 근적외선과 자외선을 차단하는 효과가 뛰어나며, 특히 곤충을 유인하는 특정 파장의 차단율을 크게 증가시켜 방충의 효과가 우수할 뿐만 아니라, 균일한 두께의 유리도포가 가능하도록 평활화 기능을 크게 향상시켜 광학적 물성, 내후성 및 시공성이 우수한 효과를 보이는 유리도포용 조성물, 피막 및 이의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 있어서, "차광" 또는 "원하는 광학적 물성" 등의 표현은 자연광 중에서 특히 자외선 및 근적외선을 차단하여 내부의 온도상승 등 원하지 않은 효과를 억제하는 성질을 의미하며, 가시광선의 경우에는 그 차단의 대상에 포함되지 않는다. 오히려 본 발명에서는 그 투과를 최대한 허용함으로써 실내의 밝기를 최대한 높게 유지함을 목적으로 한다.

본 발명에 있어서, "방충"이란 양 주광성을 가지는 곤충의 유인을 억제하는 성질을 의미하며, 특히 실내의 인공조명의 특정 파장의 투과를 억제함으로써 그에 의하여 유도되는 곤충의 유인을 억제함을 의미한다.

일 측면에 따르면, 본 발명은 (i) 아크릴 중합체, (ii) 아크릴 단량체, (iii) 유기실란 화합물, (iv) 실란계열 계면활성제, (v) 근적외선 흡수제, (vi) 자외선 흡수제, (vii) 부틸아세테이트, (viii) 메틸이소부틸케톤, (ix) 에틸렌글리콜 모노부틸에테르를 포함하는 유리도포용 조성물에 관한 것으로서, 종래의 제품에 비하여 가시광선의 높은 투과율을 유지하면서 근적외선과 자외선을 차단하는 효과가 뛰어나며, 특히 곤충을 유인하는 특정 파장의 차단율을 크게 증가시켜 방충의 효과가 우수할 뿐만 아니라, 균일한 두께의 유리도포가 가능하도록 평활화 기능을 크게 향상시켜 광학적 물성, 내후성 및 시공성이 우수한 효과를 보이는 유리도포용 조성물에 관한 것이다.

구체적인 일 구현예에 따르면, 본 발명의 조성물은 (i) 중량평균분자량이 10,000~200,000인 아크릴 중합체 10~15 중량%, (ii) 아크릴 단량체 10~15 중량%, (iii) 테트라에톡시실란, γ-아미노프로필트리메톡시실란 및 그 부분 가수분해 축합물 중에서 선택된 1종 이상의 유기실란 화합물 0.5~1.5 중량%, (iv) 아미노실란, 비닐벤질실란, 머캅토실란 중에서 선택된 1종 이상의 실란계열 계면활성제 0.5~1.5 중량%, (v) 프탈로시아닌, 나프탈로시아닌, 안트라퀴논, 스쿠아르산 유도체 중에서 선택된 1종 이상의 근적외선 흡수제 4~5 중량%, (vi) 벤조트리아졸, 벤조페논, 환상 이미노에스테르, 아릴화 시아노아크릴레이트, 트리아진, 이산화티탄(TiO₂), 산화아연(ZnO), 이산화세슘(CeO₂) 중에서 선택된 1종 이상의 자외선 흡수제 3~4 중량%, (vii) 부틸아세테이트 30~40 중량%, (viii) 메틸이소부틸케톤 20~30 중량%, (ix) 에틸렌글리콜모노부틸에테르 2~4 중량%, 및 (x) 임의성분으로서 개시제 0.01~0.5 중량%를 포함하는 차광 및 방충용 유리도포 조성물에 관한 것이다.

더욱 바람직하게는, 본 발명의 일 구현예에 따른 상기 유리도포 조성물이 (i) 중량평균분자량이 50,000~100,000인 아크릴 중합체 11~13 중량%, (ii) 아크릴 단량체 12~13 중량%, (iii) 아미노실란 0.7~1.2 중량%, (iv) 테트라에톡시실란 0.7~1.2 중량%, (v) 프탈로시아닌, 나프탈로시아닌, 안트라퀴논, 스쿠아르산 유도체 중에서 선택된 1종 이상의 유기 근적외선 흡수제 4~5 중량%, (vi) 벤조트리아졸, 벤조페논, 환상 이미노에스테르, 아릴화 시아노아크릴레이트, 트리아진 중에서 선택된 1종 이상의 유기 자외선 흡수제 3~4 중량%, (vii) 부틸아세테이트 30~40 중량%, (viii) 메틸이소부틸케톤 20~30 중량%, (ix) 에틸렌글리콜모노부틸에테르 2~4 중량%, 및 (x) 개시제 0.05~0.2 중량%를 포함하는 것임을 특징으로 하는 차광 및 방충용 유리도포 조성물이다.

우선, 본 발명에 따른 조성물에 있어서 수지 성분은 아크릴 중합체 또는 올리고머와 아크릴 단량체를 혼합하여 도포 후에 중합시켜 피막을 형성시키는 것이 중요하며, 아크릴 중합체 또는 올리고머만을 사용하거나 또는 단량체만을 사용하는 경우에는 원하는 수준의 광학적 물성, 시공성 및 내후성 등을 보일 수 없다. 특히, 상기와 같이 중합체 및 단량체를 동시에 혼합하여 사용함으로써, 특히 코팅된 조성물이 도1에 나타낸 것과 같이 평활하게 조절함으로써 피막의 두께를 균일하게 하고 시공성 및 내후성 등을 높일 수 있는 효과를 극대화할 수 있다.

본 발명의 아크릴 중합체의 경우에 중량평균분자량이 10,000~200,000을 사용하는 것이 바람직하며, 50,000~100,000인 아크릴 중합체가 더욱 바람직하다. 상기의 범위를 벗어나는 경우에는 각각 유리에 도포 시에 조성물이 흐르는 등 점도 조절이 용이하지 않고, 유리에 도포되었을 때 평활화가 이루어지지 않는 문제점이 발 생할 수 있다.

또한, 아크릴 중합체 및 단량체의 함량 범위는 각각 10~15 중량%가 바람직하며, 특히 11~13 중량%의 중합체 및 12~13 중량%의 단량체를 혼합하여 사용하는 것이 가장 바람직하다. 이 범위를 벗어나는 경우에는 원하는 광학적 물성, 시공성 및 내후성을 달성하지 못하는 문제점이 있을 수 있다.

본 발명에 있어서 아크릴 중합체는 본 발명의 아크릴 단량체로부터 중합된 고분자 또는 올리고머일 수도 있으며, 또는 상이한 아크릴 단량체로부터 유래한 것일 수도 있다. 특히, 아래에서 살펴볼 바와 같이 본 발명의 실란 화합물과 상호작용을 보이는 본 발명의 아크릴 수지에 있어서, 그 상호작용을 증대시키기 위하여 실란 화합물의 실란 작용기와 상호 결합을 형성할 수 있는 히드록시기를 포함하는 것이 더욱 바람직하며, 이러한 화학결합 또는 화학결합에 이르지 못하는 상호작용을 통하여 본 발명에 따른 조성물은 건조 또는 경화되어 유리에 코팅된 피막의 균열을 감소시켜 내후성을 크게 증가시키는 우수한 효과를 얻을 수 있다.

본 발명에 따른 아크릴 단량체로서는 메틸 (메타)크릴레이트, 에틸 (메타)크릴레이트, 프로필 (메타)크릴레이트, 부틸 (메타)크릴레이트, 이소부틸 (메타)크릴레이트, 펜틸 (메타)크릴레이트, 헥실(메타)크릴레이트, 옥틸 (메타)크릴레이트, 노닐 (메타)크릴레이트, 라우릴 (메타)크릴레이트 등과 같은 알킬 (메타)아크릴레이트 또는 이들의 혼합물이 바람직하다.

본 발명의 아크릴 중합체는 폴리스티렌아크릴로니트릴(PSAN) 등과 같은 (메타)아크릴레이트의 공중합체를 사용할 수도 있으나 폴리아크릴레이트 또는 폴리메 타크릴레이트와 같은 호모폴리머를 사용하는 것이 원하는 광학적 물성, 시공성 및 내후성 등의 물성 향상에 바람직하다.

또한, 본 발명에서 사용되는 실란 화합물은 2종류로서, (iii) 테트라에톡시실란, γ-아미노프로필트리메톡시실란 및 그 부분 가수분해 축합물 중에서 선택된 1종 이상의 유기실란 화합물과 (iv) 아미노실란, 비닐벤질실란, 머캅토실란 중에서 선택된 1종 이상의 실란계열 계면활성제이다.

이러한 실란 화합물은 각각의 기능 이외에도 본 발명의 아크릴 수지 성분, 자외선 및 근적외선 흡수제, 부틸아세테이트, 메틸이소부틸케톤, 에틸렌글리콜모노부틸 등 본 발명의 다른 성분과 광학적, 물리화학적으로 작용하여 광학적 물성 및 시공성, 내후성 등을 향상시키는데 크게 기여하는 것으로 아래의 실시예에 나타낸 바와 같이 본 발명자에 의해 확인되었다.

이와 같이 다른 성분과의 상호작용 이외에도, 본 발명에 있어서 상기 유기실란 화합물은 가수분해 축합되어 저굴절율층 또는 고굴절율층을 형성할 수도 있어 광학적 물성 향상에 도움이 되며, 본 발명에 따른 실란계열 계면활성제는 유기실란 화합물, 자외선 및 근적외선 흡수제 및 기타 본 발명에 따른 성분들이 아크릴 수지로 분산되는 것을 도와서 피막의 외관을 개선할 뿐만 아니라, 아크릴 수지와 상호작용을 통해서 코팅된 피막을 평활화시키는 점에 있어서도 크게 기여하게 된다.

본 발명에 따른 근적외선 흡수제로서, 무기 근적외선 흡수제보다는 유기 근적외선 흡수제를 사용하는 것이 바람직하며, 다만 프탈로시아닌, 나프탈로시아닌, 안트라퀴논, 스쿠아르산 유도체 중에서 선택된 유기 근적외선 흡수제 중에서 선택 된 1종 이상을 사용하는 것이 바람직한 광학적 물성을 얻는데 바람직하다. 특히 프탈로시아닌, 나프탈로시아닌, 안트라퀴논, 스쿠아르산 유도체 중에서 선택된 1종 이상의 유기 흡수제 대신에 주석이 도핑된 산화인듐(ITO), 안티몬이 도핑된 산화주석(ATO) 등과 같은 무기 근적외선 흡수제를 사용하는 경우에 자외선과 근적외선을 차단하고 가시광선을 흡수함으로써, 가장 이상적인 차광 및 투광의 프로파일을 얻는다는 본 발명의 목적을 달성하는데 어려움이 있다는 사실을 확인하였다.

또한, 자외선 흡수제의 경우에도 유기 자외선 흡수제 또는 무기 자외선 흡수제를 사용할 수 있으나, 벤조트리아졸, 벤조페논, 환상 이미노에스테르, 아릴화 시아노아크릴레이트, 트리아진 중에서 선택된 유기 자외선 흡수제 또는 이산화티탄(TiO₂), 산화아연(ZnO), 이산화세슘(CeO₂) 중에서 선택된 무기 자외선 흡수제 중에서 1종 이상을 사용하는 것이 바람직한 광학적 물성을 얻는데 바람직하다. 그러나 역시 가장 바람직하게는 벤조트리아졸, 벤조페논, 환상 이미노에스테르, 아릴화 시아노아크릴레이트, 트리아진 중에서 선택된 1종 이상의 유기 자외선 흡수제를 사용하는 것이 본 발명이 목적하는 가장 이상적인 차광 및 투광 프로파일을 얻는데 매우 유리하다.

특히, 광 흡수제로서 무기 화합물을 사용하는 대신에, 위에서 언급한 바와 같이 유기 근적외선 흡수제 및 유기 자외선 흡수제를 결합해서 사용하는 경우, 도2에 나타낸 바와 같이 400~780 nm 영역에서의 가시광선의 투과는 피막되지 않는 보통의 유리의 수준에 거의 근접하여 무기 흡수제의 단독 사용 또는 병용 사용의 경 우와 비교하여 우수한 효과를 유지하면서, 한편 400 nm 이하의 자외선은 거의 차단되는 광학적 효과를 보였다.

뿐만 아니라, 780~2,000 nm 영역의 근적외선, 특히 그 중에서도 가장 뜨겁다고 느껴지는 1,500~2,000 nm 영역의 근적외선 역시 거의 대부분 차단되는 효과를 보이고 있어, 무기 흡수제의 단독 사용 또는 이의 병용 사용의 경우와 비교하여, 1,500~2,000 nm 영역의 근적외선을 완벽히 차단함으로써 실내의 온도 상승을 억제하는 효과가 매우 우수함을 확인하였다.

근적외선 흡수제 및 자외선 흡수제의 함량은 각각 4~5 중량% 및 3~4 중량%를 사용하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 각각 4.5 중량% 및 3.5 중량%를 사용하는 것이 자외선 및 근적외선(특히 1,500~2,000 nm 영역의 근적외선)을 차단하고 가시광선을 흡수함으로써, 본 발명이 목적하는 가장 이상적인 차광 및 투광의 프로파일을 얻을 수 있는데 매우 유리하다.

한편 본 발명에 있어서, 부틸아세테이트 및 에틸렌글리코모노부틸에테르는 용매, 희석제 또는 확산제 및 분산제의 역할을 각각 수행하며, 그 함량을 30~40 중량% 및 2.5~3.5 중량%로 조절하는 것이 평활성을 높여 작업효율 및 피막의 외관을 균일화하는데 매우 유리하다.

특히, 에틸렌글리코모노부틸에테르는 다른 종류의 분산제에 비하여 본 발명의 조성물 시스템의 광학적 및 기타 물리화학적 물성 발현에 우수한 효과를 보이는 분산제로서, 그 함량 역시 2.5~3.5 중량%, 가장 바람직하게는 3.0 중량%로 조절해서 첨가하는 것이 원하는 물성을 얻는데 매우 중요하다는 것을 확인하였다.

또한 본 발명에 있어서 메틸이소부틸케톤은 안정화제의 역할을 하는데, 그 함량을 20~30 중량%로 조절하는 것이 수지 및 기타의 성분을 안정화시켜 광학적 물성, 시공성, 내후성 및 피막의 외관 등 기타의 물성을 향상시키는데 매우 유리하다.

또한, 개시제는 임의성분으로서 개시제에 의한 중합개시를 유도할 수도 있으며 또는 대기 중에서 자연적인 자외선에 의한 광중합 또는 실온에 의한 열중합을 유도할 수도 있다. 다만, 개시제를 사용하여 중합개시를 유도하는 것이 최종적인 피막의 광학적 물성, 시공성 및 피막형성 시간의 단축 등을 고려하였을 때 바람직하며, 그 경우에 있어서 개시제는 실온에서 열분해될 수 있거나 또는 대기 중의 자외선에 의해서 충분히 광분해될 수 있는 개시제를 선택하는 것이 중요하다.

적절한 열분해 개시제로는 퍼록사이드 작용기를 지니는 통상의 열분해 개시제를 사용할 수 있으며, 적절한 광개시제로서는 이소부틸-벤조인에테르, 2,4,6-트리메틸벤조일디페닐포스핀옥시드, 1-히드록시시클로헥실-페닐케톤, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-푸란-1-온, 벤조페논과 1-히드록시시클로헥실-페닐케톤의 혼합물, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 과불소화 디페닐티타노센, 2-메틸-1-(4-[메틸티오]페닐)-2-(4-모르폴리닐)-1-프로판온, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 4-(2-히드록시에톡시)페닐-2-히드록시-2-프로필케톤, 2,2-디에톡시아세토페논, 4-벤조일-4'-메틸디페닐-설피드, 에틸-4-(디메틸아미노)벤조에이트, 2-이소프로필티오잔톤과 4-이소프로필-티오잔톤의 혼합물, 2-(디메틸아미노)에틸벤조에이트, d,l-캄페르퀴논, 에틸-d,l-캄페르퀴논, 벤조페논과 4-메틸벤조페논의 혼합 물, 벤조페논, 4,4'-비스디메틸아민-벤조페논, (5-시클로펜타디에닐) (5-이소프로필페닐)-철(II)-헥사플루오로포스페이트, 트리페닐설포늄-헥사플루오로포스페이트 또는 트리페닐설포늄 염들의 혼합물, 및 부탄디올디아크릴레이트, 디프로필렌글리콜 디아크릴레이트, 헥사디옥디아크릴레이트, 4-(1,1-디메틸에틸)시클로헥실아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트 및 트리프로필렌 글리콜 디아크릴레이트가 사용될 수 있다.

다른 일 측면에 따르면, 본 발명은 상기와 같은 조성물을 도포하는 단계를 포함하는 차광 및 방충용 유리도포 피막을 제조하는 방법 및 이렇게 제조된 피막 또는 피막된 유리창에 관한 것이다.

바람직하게는, 도포단계를 2~4 μm로 초벌 도포하는 단계 및 5~7 μm의 두께로 2차 도포하는 단계로 구분하여 수행하는 것이 광학적, 물리화학적 물성 향상 및 시공성을 높이는데 유리하다.

실시예

이하 실시예 등은 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위함이며, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.

실시예 1

12 중량%의 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA, Mw=78,000), 12 중량%의 메타크릴레이 트, 1 중량%의 아미노실란, 1 중량%의 테트라에톡시실란, 4.5 중량%의 프탈로시아닌, 3.5 중량%의 벤조트리아졸, 35 중량%의 부틸아세테이트, 25 중량%의 메틸이소부틸케톤, 3 중량%의 에틸렌글리콜모노부틸에테르를 포함하는 조성물을 제조하였다.

실시예 2

실시예1의 조성물과 동일하되, 0.1 중량%의 t-부틸 퍼옥시-아세테이트를 추가로 포함하는 조성물을 제조하였다.

실시예 3

실시예1의 조성물과 동일하되, 벤조트리아졸 대신에 동일 중량의 TiO₂ 및 ZnO 혼합물을 사용하여 조성물을 제조하였다.

비교예 1

실시예1의 조성물과 동일하되, 메타크릴레이트 단량체 대신에 동일 중량의 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA, Mw=78,000)를 사용하여 조성물을 제조하였다.

비교예 2

실시예1의 조성물과 동일하되, PMMA 대신에 동일 중량의 메타크릴레이트 단 량체를 사용하여 조성물을 제조하였다.

비교예 3

실시예1의 조성물과 동일하되, 중량평균분자량이 500,000인 PMMA를 사용하여 조성물을 제조하였다.

비교예 4

실시예1의 조성물과 동일하되, PMMA의 함량을 20 중량%를 사용하여 조성물을 제조하였다.

비교예 5

실시예1의 조성물과 동일하되, 아미노실란 및 테트라에톡시실란을 제외하고 조성물을 제조하였다.

비교예 6

실시예1의 조성물과 동일하되, 프탈로시아닌 대신에 동일 중량의 ITO를 사용하여 조성물을 제조하였다.

비교예 7

실시예1의 조성물과 동일하되, 4.5 중량%의 프탈로시아닌 대신에 2.5 중량% 의 프탈로시아닌 및 2.0 중량%의 ITO의 혼합물을 사용하여 조성물을 제조하였다.

비교예 8

실시예1의 조성물과 동일하되, 아미노실란 및 테트라에톡시실란의 함량을 각각 5 중량%를 사용하여 조성물을 제조하였다.

제조예 및 비교제조예

상기 실시예 및 비교예에서 제조된 조성물을 이용하여 통상의 수직으로 세워진 유리창 상에 스폰지 또는 로울러 공법을 이용하여 코팅작업을 수행하였다. 유리창 단위면적(1 m²) 당 20 mL의 조성물을 사용하였고, 2~4 μm로 초벌코팅하고 1 시간 경과 후에 5~7 μm의 두께로 2차 코팅을 수행하였으며, 우천이나 상대습도가 60% 이상인 경우에는 실험을 피하였다.

실험예 1: 자연광의 파장별 투과율 측정

상기 실시예1에 따른 차광방충 조성물이 피막된 유리창을 통과한 자연광의 파장별 투과율을 측정하였으며, 이를 자연광의 파장별 스펙트럼과 비교하여 도2에 나타내었다. 실시예1의 조성물은 자외선 및 근적외선(특히 1,500~2,000 nm의 근적외선)을 거의 완전히 차단하는 한편, 가시광선은 거의 미코팅 유리창 수준으로 투과시킴으로써 바람직한 파장별 투과스펙트럼의 프로파일을 보여주고 있다.

실란계열 화합물을 사용하지 않은 비교예5의 투과스펙트럼을 도3에 나타내었으며, 근적외선 및 원적외선 부근에서 투과율이 크게 증가하는 결과를 보였다.

또한 실란계열 화합물의 함량을 본 발명의 조성물에 비하여 초과하여 사용한 비교예8의 투과스펙트럼을 도7에 나타내었으며, 가시광선의 투과율이 감소하고 근적외선의 차단율이 감소하는 결과를 보였다.

무기계열 근적외선 흡수제를 사용한 비교예6의 투과스펙트럼을 도4에 나타내었으며, 실시예1의 경우에 비하여 가시광선의 투과율이 감소하고, 적외선 및 근적외선(특히 1,500~2,000 nm의 근적외선)의 차단율이 감소함을 확인하였다.

또한, 유기계열 및 무기계열 근적외선 흡수제를 사용한 비교예7의 투과스펙트럼을 도5에 나타내었으며, 이 경우에도 자외선의 투과율이 감소하고, 특히 1,500~2,000 nm의 근적외선의 차단율이 급격히 감소함을 확인할 수 있었다.

본 발명의 조성물에 비하여 상대적으로 높은 중량평균분자량의 PMMA를 사용한 비교예3의 투과스펙트럼을 도6에 나타내었으며, 가시광선의 투과율이 크게 저하되는 결과를 확인하였다.

실험예 2: 피막의 평활화 관찰

상기 제조예 및 비교제조예에서 유리창 위에 코팅을 수행하고, 최소 24 시간이 경과한 후에, 형성된 피막이 평활한지 여부 및 기포발생 여부 등 형성된 피막의 표면외관을 관찰하였다.

본 발명에 따른 실시예 1~3의 경우 피막이 고르게 형성되고 기포가 전혀 발 생하지 않은 반면, 상기 비교예 1, 2, 4의 경우 형성된 피막의 두께가 고르지 않은 외관을 보여주었으며, 특히 비교예4의 경우 약간의 기포 형성을 확인할 수 있었다.

실험예 3: 방충효과 관찰

통상의 미코팅 유리창 및 상기 실시예1에서 제조된 조성물을 이용한 피막 유리창을 이용하여 48 시간 동안 곤충의 유인억제 효과를 관찰하였으며, 다음과 같은 결과를 확인하였다.

곤충 종류	미코팅 유리창	실시예1의 유리창	결과
방귀벌레	20	2	90% 감소
미도리 벌레	530	70	87% 감소
나방	30	3	90% 감소
연두벌레	80	60	25% 감소

실험예 4: 물리화학적 물성 관찰

상기 실시예1에 따른 조성물을 3 mm 두께의 통상의 유리에 코팅하고 30 일간 건조하여 제조한 피막에 대해 물리화학적 성능을 시험하였으며, 다음과 같이 물리화학적으로 안정하다는 결과를 얻었으며, 특히 내구성(또는 내후성)이 우수하다는 점을 확인하였다.

시험 항목	시험 방법	시험 결과
외관	눈으로 관찰	투 명
밀착성	1mm 기판눈 × 100절 포함 · 셀로판 테이프 박리 잔존수	100/100
연필 경도	JIS(일본공업규격) 5400(25℃×30 일)	표면상처：4H, 파괴상처：5H
내용제성	크실렌 러빙×200 회	변화 없음
내약품성	5%황산적하×24 시간째 시	눈으로 볼 때 변화없음
내약품성	1 규정 가성 소다적하×24 시간	약간 탁해짐
내세정성	유리 세제 러빙×200 회	변화 없음
내가솔린성	가솔린 러빙×200 회	변화 없음
촉진 내후성	00W/cm2×300 시간	UV 가림율 90%이상
내마모성	CS10F×100 회전·하중 250g	△H=0.6
내비등성	끓는 물침지 × 30 분 · 건조 후 셀로테이프 박리 시험	변화 없음
내소금물 분무성	소금물 분무 × 1000 시간	변화 없음
내습성	40℃· 95% 상대습도 × 30 일변화	변화 없음

상기에서 본 바와 같이, 본 발명은 종래의 제품에 비하여 가시광선의 높은 투과율을 유지하면서 근적외선과 자외선을 차단하는 효과가 뛰어나며, 특히 곤충을 유인하는 특정 파장의 차단율을 크게 증가시켜 방충의 효과가 우수할 뿐만 아니라, 균일한 두께의 유리도포가 가능하도록 평활화 기능을 크게 향상시켜 광학적 물성, 내후성 및 시공성이 우수한 효과를 보인다.

Claims

유리 도포용 조성물에 있어서,

(i) 중량평균분자량이 10,000~200,000인 아크릴 중합체 10~15 중량%,

(ii) 아크릴 단량체 10~15 중량%,

(iii) 테트라에톡시실란, γ-아미노프로필트리메톡시실란 중에서 선택된 1종 이상의 유기실란 화합물 0.5~1.5 중량%,

(iv) 아미노실란, 비닐벤질실란, 머캅토실란 중에서 선택된 1종 이상의 실란계열 계면활성제 0.5~1.5 중량%,

(v) 프탈로시아닌, 나프탈로시아닌, 안트라퀴논 중에서 선택된 1종 이상의 근적외선 흡수제 4~5 중량%,

(vi) 벤조트리아졸, 벤조페논, 환상 이미노에스테르, 아릴화 시아노아크릴레이트, 트리아진, 이산화티탄(TiO₂), 산화아연(ZnO), 이산화세슘(CeO₂) 중에서 선택된 1종 이상의 자외선 흡수제 3~4 중량%,

(vii) 부틸아세테이트 30~40 중량%,

(viii) 메틸이소부틸케톤 20~30 중량%, 및

(ix) 에틸렌글리콜모노부틸에테르 2~4 중량%를 포함하는 것임을 특징으로 하는 차광 및 방충용 유리도포 조성물.
유리 도포용 조성물에 있어서,

(i) 중량평균분자량이 50,000~100,000인 아크릴 중합체 11~13 중량%,

(ii) 아크릴 단량체 12~13 중량%,

(iii) 아미노실란 0.7~1.2 중량%,

(iv) 테트라에톡시실란 0.7~1.2 중량%,

(v) 프탈로시아닌, 나프탈로시아닌, 안트라퀴논 중에서 선택된 1종 이상의 유기 근적외선 흡수제 4~5 중량%,

(vi) 벤조트리아졸, 벤조페논, 환상 이미노에스테르, 아릴화 시아노아크릴레이트, 트리아진 중에서 선택된 1종 이상의 유기 자외선 흡수제 3~4 중량%,

(vii) 부틸아세테이트 30~40 중량%,

(viii) 메틸이소부틸케톤 20~30 중량%,

(ix) 에틸렌글리콜모노부틸에테르 2~4 중량%, 및

(x) 개시제 0.05~0.2 중량%를 포함하는 것임을 특징으로 하는 차광 및 방충용 유리도포 조성물.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 아크릴 단량체는 메틸 (메타)크릴레이트, 에틸 (메타)크릴레이트, 프로필 (메타)크릴레이트, 부틸 (메타)크릴레이트, 이소부틸 (메타)크릴레이트, 펜틸 (메타)크릴레이트, 헥실(메타)크릴레이트, 옥틸 (메타)크릴레이트, 노닐 (메타)크릴레이트, 라우릴 (메타)크릴레이트, 이들의 공중합체 및 폴리스티렌아크릴로니트릴(PSAN) 중에서 선택된 것임을 특징으로 하는 차광 및 방충용 유리도포 조성물.
제2항에 있어서, 상기 개시제는 t-부틸 퍼옥시-아세테이트인 것임을 특징으로 하는 차광 및 방충용 유리도포 조성물.
제2항에 있어서, 상기 개시제는 이소부틸-벤조인에테르, 2,4,6-트리메틸벤조일디페닐포스핀옥시드, 1-히드록시시클로헥실-페닐케톤, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-푸란-1-온, 벤조페논과 1-히드록시시클로헥실-페닐케톤의 혼합물, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 과불소화 디페닐티타노센, 2-메틸-1-(4-[메틸티오]페닐)-2-(4-모르폴리닐)-1-프로판온, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 4-(2-히드록시에톡시)페닐-2-히드록시-2-프로필케톤, 2,2-디에톡시아세토페논, 4-벤조일-4'-메틸디페닐-설피드, 에틸-4-(디메틸아미노)벤조에이트, 2-이소프로필티오잔톤과 4-이소프로필-티오잔톤의 혼합물, 2-(디메틸아미노)에틸벤조에이트, d,l-캄페르퀴논, 에틸-d,l-캄페르퀴논, 벤조페논과 4-메틸벤조페논의 혼합물, 벤조페논, 4,4'-비스디메틸아민-벤조페논, (5-시클로펜타디에닐) (5-이소프로필페닐)-철(II)-헥사플루오로포스페이트 및 트리페닐설포늄-헥사플루오로포스페이트 중에서 선택된 것임을 특징으로 하는 차광 및 방충용 유리도포 조성물.
제1항 또는 제2항의 조성물을 유리에 도포하는 단계를 포함하는 차광 및 방충용 유리도포 피막의 제조방법.
제6항에 있어서, 상기 도포단계는 상기 조성물을 2~4 μm로 초벌 도포하는 단계 및 5~7 μm의 두께로 2차 도포하는 단계를 포함하는 것임을 특징으로 하는 차광 및 방충용 유리도포 피막의 제조방법.
제1항에 있어서, 상기 유리도포 조성물은 (ⅹ) 개시제 0.01~0.5 중량%를 더 포함하는 것임을 특징으로 하는 차광 및 방충용 유리도포 조성물.
제8항에 있어서, 상기 개시제는 t-부틸 퍼옥시-아세테이트인 것임을 특징으로 하는 차광 및 방충용 유리도포 조성물.
제8항에 있어서, 상기 개시제는 이소부틸-벤조인에테르, 2,4,6-트리메틸벤조일디페닐포스핀옥시드, 1-히드록시시클로헥실-페닐케톤, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)-푸란-1-온, 벤조페논과 1-히드록시시클로헥실-페닐케톤의 혼합물, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 과불소화 디페닐티타노센, 2-메틸-1-(4-[메틸티오]페닐)-2-(4-모르폴리닐)-1-프로판온, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 4-(2-히드록시에톡시)페닐-2-히드록시-2-프로필케톤, 2,2-디에톡시아세토페논, 4-벤조일-4'-메틸디페닐-설피드, 에틸-4-(디메틸아미노)벤조에이트, 2-이소프로필티오잔톤과 4-이소프로필-티오잔톤의 혼합물, 2-(디메틸아미노)에틸벤조에이트, d,l-캄페르퀴논, 에틸-d,l-캄페르퀴논, 벤조페논과 4-메틸벤조페논의 혼합물, 벤조페논, 4,4'-비스디메틸아민-벤조페논, (5-시클로펜타디에닐) (5-이소프로필페닐)-철(II)-헥사플루오로포스페이트 및 트리페닐설포늄-헥사플루오로포스페이트 중에서 선택된 것임을 특징으로 하는 차광 및 방충용 유리도포 조성물.