[go: up one dir, main page]

KR101527592B1 - 산화텅스텐 광촉매 코팅제 조성물, 그 제조방법 및 이를 사용한 코팅체 - Google Patents

산화텅스텐 광촉매 코팅제 조성물, 그 제조방법 및 이를 사용한 코팅체 Download PDF

Info

Publication number
KR101527592B1
KR101527592B1 KR1020140172897A KR20140172897A KR101527592B1 KR 101527592 B1 KR101527592 B1 KR 101527592B1 KR 1020140172897 A KR1020140172897 A KR 1020140172897A KR 20140172897 A KR20140172897 A KR 20140172897A KR 101527592 B1 KR101527592 B1 KR 101527592B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
tungsten oxide
weight
oxide photocatalyst
coating composition
compound
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
KR1020140172897A
Other languages
English (en)
Inventor
한철용
Original Assignee
(주)네스텍
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)네스텍 filed Critical (주)네스텍
Priority to KR1020140172897A priority Critical patent/KR101527592B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101527592B1 publication Critical patent/KR101527592B1/ko
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/54—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/56—Platinum group metals
    • B01J23/64—Platinum group metals with arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/652—Chromium, molybdenum or tungsten
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/16—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/24—Chromium, molybdenum or tungsten
    • B01J23/30—Tungsten
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/16—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/32—Manganese, technetium or rhenium
    • B01J23/34—Manganese
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/34—Irradiation by, or application of, electric, magnetic or wave energy, e.g. ultrasonic waves ; Ionic sputtering; Flame or plasma spraying; Particle radiation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00—Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40—Additives
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/584—Recycling of catalysts

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

산화텅스텐 광촉매 및 제조, 그리고 코팅제에 관하여 개시한다. 산화텅스텐 광촉매는 산화텅스텐 30 내지 85중량%, 백금(Pt) 0.001 내지 0.10중량%, 내스크래치제 1 내지 3중량% 및 바인더 13.999 내지 66.9중량%를 포함한다. 분산액으로서 고분자 수용액 및 고분자 친화성 극성 유기용매 및, 코팅제 조성에서 자외선 경화성 수지 광중합 개시제를 첨가함으로써, UV 체제와 가시광 영역에서 활성화되는 밴드 갭을 가지는 가시광 광촉매 코팅층을 형성한다. 일반 조명등, LED 및 OLED 조명 분야의 기재 표면에 대하여 견고한 코팅막과 친수성 코팅층을 만들어 장기적인 자가 정화와 지속적인 방오 성능을 나타낸다.

Description

산화텅스텐 광촉매 코팅제 조성물, 그 제조방법 및 이를 사용한 코팅체{TUNGSTEN OXIDE PHOTOCATALYST AND COATING MATERIAL COMPOSITION, METHOD PREPARING THE SAME AND PHOTOCATALYST-COATED BODY USING THE SAME}
본 발명은 산화텅스텐 광촉매 코팅제 조성물, 그 제조방법, 그리고 이를 사용한 코팅체에 관한 것으로, 조명 분야 베이스 기재의 코팅으로 사용하는 산화텅스텐 광촉매, 그 코팅제 조성물 및 이를 제조하는 방법, 그리고 산화텅스텐 광촉매 코팅제가 코팅된 코팅체에 관한 것이다.
광화학(photochemistry) 분야는 전기적으로 여기된 분자들의 직접적인 반응에 관한 분야이다. 자외선이나 가시광선의 조사에 의하여 물질의 화학적 변형이 일어나는 반응은 광에너지를 화학에너지로 전환하는 화학반응들을 나타낸다. 광의 흡수에 의해서 물질의 산화가 일어나면 환원도 일어난다. 광의 흡수에 의해서 생긴 들뜬 분자나 자유 라디칼이 산소분자와 직접 화합하여 과산화물을 형성하는 경우와 생성된 들뜬 분자가 산소로 에너지 이동하여 들뜬 산소를 형성하고, 그 들뜬 산소가 다른 분자와 화합하는 경우가 있다.
가시광 광촉매는, UV 체제, 즉 380nm 미만의 파장의 광에 의해서 활성화되는 것으로 알려져 있다. 이는 대부분의 반도체의 넓은 밴드갭(band gap) 때문이다. 산화티타늄 광촉매는 반도성 물질로 에너지띠 이상의 빛(380nm)을 조사하면, 광산화(photooxidation), 광환원, 친수화 반응을 일으킨다. 이러한 반응은 환경친화적 정화기술로 이용되었다. 이에 관한 연구는 1970년대 중후반에 Fujishima와 Honda가 TiO2 단결정 전극에 빛을 조사하면 물이 수소와 산소로 분해된다는 것을 보고함으로써 시작되었다. 계속해서 산화티타늄(TiO2)을 이용하여 개발된 초친수 방오 클리닝 코팅제는 건물 및 자동차 등의 방오 시장에 출시(예; 상품명, '하이드로텍트')되어 각광받았다. 그 후로 여러 회사에서 이 제품의 초미립자 나노 합성에 대해 연구하였다. 그러나, 산화티타늄(TiO2) 광촉매는 다공질이어서 먼지와 모래가 많은 곳에서는 기대 효과를 내지 못했고, 오히려 방오 셀프 크리닝 연구에서 파생된 소취, 항균, 항곰팡이 등의 전용 상품들이 상품화되는 계기를 만들기도 했다.
기존의 TiO2 광촉매를 변형시켜 가시광 광촉매들이 합성되었다(WO3, SrTiO3, Fe2O3, SnO2, ZnO...등). 가시광 광촉매는 가시광, 예를 들어 시각적으로 탐지가능한 광의 파장이 약 380nm이상인 광에 의해 활성화되는 광촉매를 포함하였다. 가시광 광촉매는 또한 가시 파장에 더하여 파장이 380nm 미만인 UV광에 의해서도 활성화될 수 있다. 일부 가시광 광촉매는 약 1.5 eV 초과, 약 3.5 eV 미만, 약 1.5 eV 내지 약 3.5 eV, 약 1.7eV 내지 약 3.3 eV, 또는 1.77 eV 내지 3.27 eV의 밴드 갭과 같은 가시 범위의 광에 상응하는 밴드 갭을 가질 수 있는 것으로 알려져 있다.
광촉매 또는 가시광 광촉매의 조성 및 활용과 관련하여 대한민국 공개특허 제10-1999-0044670호에는 산화티타늄 광촉매 코팅 기판 및 분산액을 개시하고 있다. 대한민국 공개특허 10-2002-0076784호에는 반도체 산화물, 전구체를 포함하는 광촉매 코팅 조성물을 개시하고 있다.
한편, 산화티타늄 광촉매는 LED 조명 분야에서 글래스 코팅제로도 적용되었는데 대한민국 등록특허 제10-1350395호에는 강화유리에 산화티탄 입자를 단일층(monolayer) 수준으로 박막 코팅하는 산화티탄 졸 코팅층을 개시하고 있다. 어떠한 베이스 기재 표면에 대한 광촉매의 코팅은 광에너지를 화학에너지로 전환하는 화학반응을 수반함으로써 오염물인 염료, 휘발성 유기 화합물 및 NOx 등을 분해할 수 있거나 자가 정화를 가능하게 했다.
그러나, UV가 없는 LED 및 OLED 등의 실내 조명기구들의 빠른 상용화에 의해 250룩스(Lux) 정도의 야간 실내 조명에서 활성화되거나, 6,000룩스(Lux) 정도의 기재에 포함되는 LED 확산판에서 활성화되거나, 모래나 먼지 등의 흡착을 줄이거나, 조명등 및 LED 조명등의 가시광선에 활성화될 수 있는 광촉매에 대한 요구는 LED 및 OLED 조명 분야에서 자가 정화에 대하여 여전히 요구되고 있다. 특히 외부 LED조명에서 광촉매제의 코팅은 자가 정화 및 내스크레칭성을 갖는 견고한 코팅층을 필요로 하기도 한다. 그리고, 실내 조명등 분야에서는 방오, 항균, 소취 및 자가 정화에 대한 요구가 여전히 남아 있다.
특허문헌 1. 대한민국 등록특허 제10-1350395호 특허문헌 2. 대한민국 공개특허 제10-1999-0044670호 특허문헌 3. 대한민국 공개특허 10-2002-0076784호
본 발명은 전술한 바와 같은 종래 문제점들을 해소하기 위하여 창안된 것으로, 본 발명은, 조명등, LED, OLED 조명등 분야의 베이스 기재 표면에 대한 자가 정화가 가능한 광촉매 코팅제의 제공을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 조명등, LED, OLED 조명등 분야의 베이스 기재 표면의 투명성을 손상시키지 않고, 견고한 박막 코팅으로 보호하는 광촉매 코팅제의 제공을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 조명등, LED, OLED 등을 포함하는 조명기구의 방오, 오염물을 씻겨나가게 하는 친수성을 가지는 광촉매 코팅제 조성물의 제공을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 광의 파장이 약 380nm 이상인 광에 의해 활성화되거나 파장이 380nm 미만인 UV광에 의해서 활성화되는 가시광 광촉매 코팅제를 조명기구 베이스 기재에 직접 도포, 증착, 코팅할 수 있는 산화텅스텐 광촉매 코팅제 조성물의 제공을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 분산성이 좋아 균일한 코팅 도포막을 형성하는 산화텅스텐 광촉매 코팅제 조성물의 제조를 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 실내외 조명등, LED, OLED 조명기구의 베이스 기재에 코팅층을 형성하여 장기적인 자가 정화 및 방오와 셀프 크리닝이 가능한 산화텅스텐 광촉매의 제공을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따르면, 산화텅스텐(tungsten oxide) 30 내지 85중량%; 백금(Pt) 0.001 내지 0.10중량%; 내스크래치제 1 내지 3중량% 및 바인더 13.999 내지 66.9중량%;를 포함하는 가시광 광촉매를 제공한다.
산화텅스텐 광촉매는, 귀금속 및 귀금속 산화물, 또는 귀금속 수산화물로 로딩될 수 있다. 구체적으로는, 금속 원소는 Pt를 포함하여 Au, Ag, Pd, Ir, Ru, Rh 중에서 선택될 수 있다.
내스크래치제는, 에톡실레이티드 실리콘일 수 있으며 이를 통해 어떤 베이스 기재 표면에 견고한 코팅층을 형성하거나, 긁힘 등에 의한 방오 성능을 장기간 지속 유지시킨다.
바인더는, 아크릴 수지, 알키드 수지, 에폭시 수지, 폴리에스테르 수지, 비닐 수지, 로진 및 염화고무 수지, 유무기 복합 수지로 이루어진 군에서 선택될 수 있으며, 입자상으로 WO3, Pt 및 에톡실레이티드 실리콘과 혼합물로 혼합되고, 분산 에서 매질에 의하거나 용제에 의해 베이스 기재 표면에서 경화된다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따르면, WO3분말을 열 플라즈마 반응기로 주입하는 단계; 전구체로서, Pt, Au, Ag, Pd, Ir, Ru, Rh 중에서 선택된 1종 또는 1종 이상을 상기 열 플라즈마 반응기로 주입하여 WO3-Pt 또는 Au, Ag, Pd, Ir, Ru, Rh 중에서 선택된 1종 또는 1종 이상이 상기 WO3 와 화합된 화합물을 생성하는 단계; 및 WO3-Pt 화합물 또는 또는 Au, Ag, Pd, Ir, Ru, Rh 중에서 선택된 1종 또는 1종 이상이 상기 WO3 와 화합된 화합물 나노 분말 입자를 열 플라즈마 반응기로부터 회수하는 단계;로 산화텅스텐 광촉매를 간단하고 용이하게 제조한다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따르면, WO3 분말을 열 플라즈마 반응기로 주입하는 단계; 전구체로서, Pt, Au, Ag, Pd, Ir, Ru, Rh 중에서 선택된 1종 또는 1종 이상을 열 플라즈마 반응기로 주입하여 WO3-Pt 화합물 또는 Au, Ag, Pd, Ir, Ru, Rh 중에서 선택된 1종 또는 1종 이상이 상기 WO3 와 화합된 화합물을 생성하는 단계; WO3-Pt 화합물 또는 Au, Ag, Pd, Ir, Ru, Rh 중에서 선택된 1종 또는 1종 이상이 상기 WO3 와 화합된 화합물 나노 분말 입자를 열 플라즈마 반응기로부터 회수하는 단계; 회수된 WO3-Pt 화합물 또는 Au, Ag, Pd, Ir, Ru, Rh 중에서 선택된 1종 또는 1종 이상이 WO3 와 화합된 나노 분말 30 내지 85중량%와 내스크래치제 1 내지 3중량% 및 바인더 14 내지 67중량%를 혼합하는 단계;로 산화텅스텐 광촉매를 간단하고 용이하게 제조한다.
또한, 회수된 WO3-Pt 또는 Au, Ag, Pd, Ir, Ru, Rh 중에서 선택된 1종 또는 1종 이상이 상기 WO3 와 화합된은, 적어도 1회 이상 열 플라즈마 반응기에 투입하여 재처리하는 공정을 포함함으로써, 광촉매의 밴드 갭을 간단하고 용이하게 조정한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 산화텅스텐, 백금, 내스크래치제 및 바인더를 포함하는 산화텅스텐 광촉매; 상기 산화텅스텐 광촉매 50 내지 70중량%, 첨가제로서 에틸렌디옥시티오펜 또는 폴리스티렌술포네이트 고분자 수용액 10 내지 30중량%, 고분자 친화성 극성 유기 용매 10 내지 20중량%, 자외선 경화성 수지 1 내지 7중량%, 계면활성제 0.1 내지 0.5중량% 및 광중합 개시제 0.5 내지 1중량%와 혼합하여 코팅제로 조성된 산화텅스텐 광촉매 코팅제 조성물을 제공한다.
또한, 산화텅스텐 광촉매 코팅제 조성물은, 산화텅스텐(tungsten oxide) 30 내지 85중량%, 백금(Pt) 0.001 내지 0.10중량%, 내스크래치제 1 내지 3중량% 및 바인더 13.999 내지 66.9중량%로 조성된 산화텅스텐 광촉매일 수 있으며, 내스크래치제로는, 에톡실레이티드 실리콘을 사용할 수 있고, 바인더로는, 아크릴 수지, 알키드 수지, 에폭시 수지, 폴리에스테르 수지, 비닐 수지, 로진 및 염화고무 수지, 유무기 복합 수지로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
또한, 산화텅스텐 광촉매 코팅제 조성물은, 불소 변성 다관능 아크릴레이트 화합물 0.01 내지 2중량%를 더 포함할 수 있다.
고분자 수용액은, 폴리아닐린, 폴리피롤, 폴리티오펜, 폴리피롤 또는 폴리티오펜의 유도체, 또는 폴리 3,4-에틸렌디옥시티오펜(Poly3,4-ethylenedioxythiophene)에서 선택된 1종 또는 1종 이상의 물질을 포함할 수 있다.
광중합 개시제는, 알파-하이드록시사이클로헥실페닐메탄논으로서, 0.1 내지 0.3 중량%로 첨가될 수 있다.
또한, 산화텅스텐 광촉매 코팅제 조성물은, 유기 무기 베이스 기재 표면에서 물방울 접촉 친수 각도 3°/max 범위를 나타내도록 하는 0.1 내지 1 중량%의 친수제를 더 포함할 수 있으며, 그 친수제로는, 디소듐코카마이도엠아이피에이설포썩시네이트(Disodium Cocamido MIPA Sulfosuccinate), 라우라민옥사이드(Lauramine Oxide), 디소듐코코암포디프로피오네이트(Disodium Cocoamphodipropionate),디옥틸소듐설포썩시네이트 (Dioctyl Sodium Sulfosuccinate), 스테아라민옥사이드(Stearamine Oxide) 중 1종 또는 1종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
고분자 친화성 극성 유기용매는, 에틸알콜, 이소프로필알콜, 부틸알콜,메틸셀로솔브, 에틸셀로솔브, 부틸셀로솔브, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르, 셀로솔브아세테이트, 메틸에틸케톤, 사이클로헥사논, 아세톤, 디아세톤알콜, 아세트산메틸, 아세트산에틸, 클로로포름, 염화 메틸렌, 테트라클로로에탄, 니트로메탄, 아세토니트릴, N-메틸피롤리돈, N,N-디메틸포름아미드 및 디메틸설폭시드 중에서 선택된 1종 또는 1종 이상의 물질에서 선택될 수 있다.
또한, 산화텅스텐 광촉매 코팅제 조성물은, 물방울 접촉 친수 각도 3°/max 범위를 가지며, 4H이상의 경도와 90% 이상의 가시광 투과율을 가질 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 산화텅스텐(tungsten oxide) 30 내지 85중량%, 백금(Pt) 0.001 내지 0.10중량%, 내스크래치제 1 내지 3중량% 및 바인더 13.999 내지 66.9%를 포함하는 산화텅스텐 광촉매; 상기 산화텅스텐 광촉매의 분산 매질로서 고분자 수용액 및 고분자 친화성 극성 유기용매를 포함하는 분산액을 생성시키는 단계; 상기 단계로부터 생성된 분산액 1 내지 99중량%, 산화텅스텐 광촉매 99 내지 1 중량%로 혼합하여 분산액을 조성하는 단계; 및 상기 분산액 조성에서 자외선 경화성 수지 1 내지 7중량%, 계면활성제 0.1 내지 0.5중량%, 광중합 개시제 0.5 내지 1중량%를 첨가제로 혼합하는 단계;를 포함하여 산화텅스텐 광촉매 코팅제를 제조하는 방법을 제공한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 코팅체로서, 산화텅스텐 광촉매 코팅제 조성물을, 조명등의 베이스 기재에 도포하여 고형물로 증착된 산화텅스텐 광촉매 코팅층을 포함하는 조명등 제품을 제조한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 코팅체로서, 산화텅스텐 광촉매 코팅제 조성물을, LED 또는 OLED 조명등의 베이스 기재에 도포하여 고형물로 증착한 산화텅스텐 광촉매 코팅층을 포함하는 LED 또는 OLED 조명등 제품을 제조한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 코팅체로서, 산화텅스텐 광촉매 코팅제 조성물을, LED 또는 OLED 조명등의 면광원 베이스 기재에 도포하여 고형물로 증착한 산화텅스텐 광촉매 코팅층을 포함하는 LED 또는 OLED 면광원 조명등 제품을 제조한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 코팅체로서, 산화텅스텐 광촉매 코팅제 조성물을, LED 또는 OLED 조명등의 반사판 표면에 도포하여 고형물로 증착한 산화텅스텐 광촉매 코팅층을 포함하는 LED 또는 OLED 조명등의 반사판 제품을 제조한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 코팅체로서, 산화텅스텐 광촉매 코팅제 조성물을, LED 또는 OLED 조명등의 확산판 표면에 도포하여 고형물로 증착한 산화텅스텐 광촉매 코팅층을 포함하는 LED 또는 OLED 조명등의 확산판 제품을 제조한다.
본 발명은, 형광등을 포함한 일반 조명등, LED 및 OLED 조명등 분야의 기재 표면이 자가 정화 기능을 가지도록 하고, 기재 표면의 투명성을 손상시키지 않고, 내스크레치성을 가지는 견고한 코팅층을 형성하고 보호한다.
또한, 본 발명은, 형광등을 포함한 일반 조명등, LED 및 OLED 등을 포함하는 조명기구의 기재에 코팅층을 형성할 때, 광의 파장이 가시광에 의해 활성화되거나 UV광에 의해서 쉽게 활성화될 수 있으므로 활성 효과를 높은 수준에서 유지한다.
또한, 본 발명은, 견고한 코팅층을 형성하여 장기적이고 지속적인 방오 성능을 나타내고, 형광등을 포함한 일반 조명등, LED 및 OLED 조명 분야에서 방오와 오염물을 씻겨내리게 하는 친수성을 가짐으로써 먼지나 모래 및 오염물을 빨리 흘려 보낸다.
또한, 본 발명은, 콜로이드 졸 입자 침전이 적고 분산성이 좋아 균일한 코팅 도포막을 형성할 수 있으므로 형광등을 포함한 실내외 일반 조명등, LED 및 OLED 조명기구의 베이스 기재에 코팅층을 형성하여 장기적인 자가 정화 및 방오에 관한 셀프 크리닝이 가능한 효과를 제공한다.
광촉매로 사용 가능한 화합물로는 TiO2이외에 WO3, SrTiO3, Fe2O3, SnO2, ZnO...등의 화합물들이 있다. 광화학 반응에 의하여 기저상태의 분자가 빛의 파장별 영역에 따라서 다양한 여기 상태를 거치고, 이들은 다시 에너지 준위가 낮은 새로운 성분의 분자로 변형되므로 광화학은 태양(광)에너지의 이용영역으로 인식되고 있는데 본 발명과 관련하여 그 중 하나는 분말, 콜로이드 등을 빛에너지 흡수에 이용하는 광촉매를 들 수 있다.
광촉매는 그 밴드 갭(band gap) 이상의 에너지를 갖는 빛을 흡수함으로써 생성된 공유 띠 정공과 전도 띠 전자의 화학 전위 에너지를 이용하여 계면에서 전자 전이(산화ㆍ환원 반응)를 일으킴으로써 빛에너지를 화학에너지로 전환 시킨다. 기체상 광 반응기에서는 분말 또는 박막 형태로, 슬러리 형태의 액상 광 반응기에서는 콜로이드상으로 이용될 수 있다. 공기의 정화에 광촉매를 이용하는 분야가 각광을 받고 있는데 최근에는 이러한 환경문제로 응용시키는 연구가 광촉매의 주 연구영역이 될 정도로 활발히 진행되었다. 광촉매를 이용한 유독 유기물의 자가 정화 처리는 환경친화적일 뿐만 아니라, 또한, 태양(광) 에너지가 주어지면 상온, 상압 조건하에서 반응이 진행된다는 장점을 갖는다.
본 발명은, 광촉매로 사용 가능한 화합물 중에서 WO3(산화텅스텐)를 선택한다. 광촉매로 알려진 다른 화합물들, 예를 들면, TiO2를 비롯한 SrTiO3, Fe2O3, SnO2, ZnO 화합물들과 화학적 안정성, 취급 용이성, 경제성 등에 관한 비교 및 평가는 논외로 한다.
본 발명은, 금속 산화물 중 WO3 광촉매 입자를 포함하는 몇 가지 특정된 조성물에 의하면, 이것이 적용된 LED 및 OLED 기재 표면에 대하여 자가 정화 및 내스크레치의 지속성, 고도의 친수성을 줄 수 있고, 광의 파장이 약 380nm 이상인 광에 의해 활성화되거나 파장이 380nm 미만인 UV광에 의해서 활성화되어 조명기구 베이스 기재(케이싱, 조명모듈, 확산판 또는 글래스, 반사판, 조명모듈을 케이싱 하거나 지지하는 하우징 및 그 주변부 기구물 등)에 직접 도포, 증착, 코팅할 수 있어 방오와 셀프 크리닝을 상시적으로 유지하는 것이 가능하다는 것을 알게 된 것에서 기초한다.
그리고, 벌브형 조명등으로부터 빠르게 대체되는 LED 및 OLED 조명등의 방오 및 셀프 크리닝제로 현재 또는 과거에 많이 응용되는 기존 TiO2(산화티타늄)의 광 활성화 제한의 문제, 스크레치에 의한 방오 및 친수성 저하의 문제, 먼지나 모래에 취약한 문제 등을 산화텅스텐(WO3) 광촉매를 통해 효과적으로 해결할 수 있음을 알게 되었다. 본 발명은 이러한 것에 기초한다. 이하, 본 발명의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.
광촉매 , WO 3 - Pt 화합물의 제조
본 발명의 실시 예에 따른 산화텅스텐 광촉매는, 산화텅스텐(WO3;tungsten oxide) 30 내지 85중량%; 백금(Pt) 0.001 내지 0.10중량%; 내스크래치제 1 내지 3중량%; 및 바인더 13.999 내지 66.9 중량%를 포함한다.
산화텅스텐 광촉매는, Pt를 포함하는 귀금속(Au, Ag, Pd, Ir, Ru, Rh), 귀금속 산화물, 또는 귀금속 수산화물로 로딩될 수 있다. 귀금속 및 귀금속 산화물, 또는 귀금속 수산화물들은 산화텅스텐 입자 분말을 화합물로 조성하는 전구체로 투입될 수 있다.
WO3-Pt 화합물의 합성은, 예를 들면, 나노 분말로 조성될 수 있는데 유도결합 열 플라즈마(radio frequency inductively-coupled plasma;RF-ICP) 합성, 화학적기상증착법(CVD), 용매열, 고체 상태 반응을 비롯한 여러 방법에 의해 합성될 수 있으나 유도 결합 플라즈마 합성은 코어-쉘 같은 화합물을 기체, 액체 또는 고체 형태 중 어느 하나인 전구체를 투입하는 것으로부터 용이하게 생성해낼 수 있는 방법이다.
예를 들어, WO3-Pt 합성 나노 분말을 제조할 때, 수중 메타 텅스텐산 암모늄 액체 분산액을 약 90 중량% 이상 스프레이식으로 플라즈마 볼륨 내로 용이하게 스프레이 할 수 있으며, 전구체를 수중 약 10 중량%로 존재하도록 조성하는 것으로부터 간단히 합성되고, 그 후 플라즈마 반응기에서 응축된 수증기로부터 생성된 입자는 필터 상에 수집될 수 있다.
이렇게 수득된 WO3-Pt 화합물은 가스 원소로 도핑될수 있다. 도핑 원소는 플라즈마 합성 진행 시간 동안 전구체에 포함시켜 공급할 수 있다. 도핑 원소는 텅스텐 화합물의 결정 격자 내로 혼입될 수 있는 것이면 된다.
예를 들어, 결정 격자 내의 규정된 위치 내에서 치환되거나 또는 다르게는 결정 내에 틈 사이에 포함되는 원소일 수 있는데 도펀트는 알칼리 금속들(Li,Na, K, Cs), 알칼리 토금속들(Mg, Ca, Sr, Ba), 전이 금속들(Fe, Cu, Zn, V, Ti)을 포함하는 하나 이상의 원소로부터 선택될 수 있다. 산화텅스텐 광촉매는 C, N, S, F, Sn, Zn, Ni, Zr 등으로부터 선택되는 하나 이상의 원소로도 도핑될 수 있다.
이처럼, WO3-Pt 화합물을 수득하는데 있어서 유도 결합 플라즈마 합성 처리 과정에서 투입하는 전구체나 사용하는 가스 및 도핑 원소에 따라 산화텅스텐 광촉매의 특성은 자유롭게 조정되거나 인위적으로 사용 목적에 맞는 화합물로 수득될 수 있다. 따라서, 산화텅스텐 광촉매는, n형 UV 광촉매, n형 가시광 광촉매, p형 UV 광촉매, p형 가시광 광촉매 등으로 다양한 밴드 갭을 나타내는 화합물의 유형으로 제조될 수 있다.
예를 들면, 유도결합 플라즈마 합성으로 수득되는 WO3-Pt 화합물은 산화텅스텐(tungsten oxide) 99.9중량% 이상, 백금(Pt) 0.1중량% 이하의 조성과 같은 화합물로 자유롭게 1차적으로 합성할 수 있다.
내스크래치
산화텅스텐 광촉매는, WO3-Pt 화합물 외에 내스크래치제를 포함한다. 내스크래치제로서, 예를 들면, 에톡실레이티드 실리콘을 사용할 수 있다. 에톡실레이티드 실리콘은 어떤 투명 기재 표면에 증착상으로 박막 코팅될 때 박막 코팅 피막이 연필 경도 4H 이상의 경도와 90% 이상의 가시광투과율을 유지하는데 부합한다.
전체 산화텅스텐 광촉매 화합물에 대하여, 대략 1중량% 미만이면, 피막 경도가 낮고, 3중량%를 초과하면, 팽창에 의한 피막 균열이나 취성이 증가될 수 있다. 1 내지 3중량%의 내스크래치제를 포함하는 산화텅스텐 광촉매를 베이스 기재 코팅제로 사용하는 경우, 바람직한 광 투과율, 견고한 피막층을 형성하는데 유용하다.
바인더
산화텅스텐 광촉매는, WO3-Pt 화합물 외에 내스크래치제, 그리고 바인더를 포함한다. 바인더로는, 아크릴 수지, 알키드 수지, 에폭시 수지, 폴리에스테르 수지, 비닐 수지, 로진 및 염화고무 수지, 유무기 복합 수지로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. 또한, 디펜타에리스리톨헥사아크릴레이트, 펜타에리스리톨트리아크릴레이트, 1,6-헥산디올디아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜디아크릴레이트, 트리메티롤프로판트리아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디아크릴레이트, 하이드록시프로필아크릴레이트, 우레탄아크릴레이트, 폴리에스터아크릴레이트, 에폭시아크릴레이트, 멜라민아크릴레이트, N-비닐피롤리돈 및 실리콘아크릴레이트 중에서 선택된 1종 이상의 물질을 포함할 수 있다.
바인더는, 전체 산화텅스텐 광촉매 화합물에 대하여, 바인더의 함량이 20중량% 미만이면, 접착성이 나빠지고, 가시광선 투과율은 좋아진다. 30중량%를 초과하면, 접착성이 좋아지지만 가시광선 투과율이 낮아지고 또한 점도가 높아져 코팅제 도포 시공에서 균일한 도포면을 얻을 수 없으며 경화 후 박리될 수 있어 바인더 수지의 함량은 20 내지 30중량%로 조절하는 것이 바람직하다.
여기서, 산화텅스텐 광촉매는, 나노 입자로 제조가 완료된 WO3-Pt 화합물과 내스크래치제와 바인더가 혼합된 파우더일 수 있다.
산화텅스텐 광촉매 코팅제
본 발명의 실시 예에 따른 산화텅스텐 광촉매 코팅제의 조성은, 산화텅스텐, 백금, 내스크래치제 및 바인더를 포함하는 산화텅스텐 광촉매 50 내지 70중량%, 첨가제로서 에틸렌디옥시티오펜 또는 폴리스티렌술포네이트 고분자 수용액 10 내지 30중량%, 고분자 친화성 극성 유기 용매 10 내지 20중량%, 자외선 경화성 수지 1 내지 7중량%, 계면활성제 0.1 내지 0.5중량% 및 광중합 개시제 0.5 내지 1중량%와 혼합하여 코팅제로 조성될 수 있다.
불소 변성 다관능 아크릴레이트 화합물 0.01 내지 2중량%를 첨가제로서 더 투입한 산화텅스텐 광촉매 코팅제 조성물일 수 있다.
불소 변성 다관능 아크릴레이트 화합물
본 발명의 실시 예에 따른 산화텅스텐 광촉매 코팅제 조성물은, 내오염성 및 내찰상성을 개선하기 위해 2 관능기 이상의 반응기를 갖는 불소계 화합물인 불소 변성 다관능 아크릴레이트 화합물을 포함할 수 있다.
불소 변성 다관능 아크릴레이트 화합물은 빗물 등의 물방울 친수성을 통한 침투 효과, 그리고 하드 코팅층 상층부로 떠올라 오염물을 베이스 기재 표면으로부터 박리시켜 방오성을 증가시킨다.
여기서, 2 관능기 이상의 반응기를 갖는 불소계 화합물은 코팅층 경화에서 자외선 경화성 수지와 반응하여 불소계 화합물이 코팅층 내에 유리된 상태가 아니라 결합한 상태로 존재할 수 있게 한다.
그리고, 코팅층 표면의 오물을 반복 세정한 경우이더라도 불소계 화합물이 박리 또는 누락되지 않고 반영구적인 내오염 효과를 내도록 해주고, 내스크래치제와 함께 코팅층의 경도 및 내찰상성을 높이도록 한다.
바람직하게는, 불소 변성 다관능 아크릴레이트 화합물은 전체 산화텅스텐 광촉매 코팅제 조성물에 대하여, 0.01 내지 2중량%로 조성될 수 있다. 0.01 중량% 미만이면 내찰상성과 내오염성이 떨어질 수 있고, 2중량% 초과이면 광투과율 저하의 원인이 될 수 있다.
고분자 수용액( 에틸렌디옥시티오펜 또는 폴리스티렌술포네이트 )
본 발명의 실시 예에 따른 산화텅스텐 광촉매 코팅제 조성물은, 에틸렌디옥시티오펜 또는 폴리스티렌술포네이트 고분자 수용액 10 내지 30중량%를 포함할 수 있다.
또한, 폴리아닐린, 폴리피롤, 폴리티오펜, 폴리피롤 또는 폴리티오펜의 유도체, 또는 폴리 3,4-에틸렌디옥시티오펜(Poly3,4-ethylenedioxythiophene)에서 선택된 1종 또는 1종 이상의 물질을 포함하는 고분자 수용액일 수 있는데 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)(poly(3,4-ethylenedioxythiophene;PEDOT) 및 폴리스티렌술포네이트(PSS) 수용액은 도판트로서 용매에 잘 녹는 성질을 나타내며, 열적 및 대기 안정성이 우수하다. 그리고 유전상수가 큰 용매와 잘 혼합되기 때문에 용매와 희석하여 쉽게 코팅할 수 있으며, 코팅막을 형성하였을 때도 고분자인 폴리아닐린 또는 폴리피롤에 비해 우수한 투명도를 나타낸다.
바람직하게는, 고분자 수용액은 전체 산화텅스텐 광촉매 코팅제 조성물에 대하여, 함량이 10 중량% 미만이면, 유기용매 및 올리고머나 모노머의 량이 고정될 때 전도성 구현을 위한 전도성 고분자량이 너무 적어서 표면저항 90Ω/□ 이하의 표면 저항값을 실현하기 어려우며, 30 중량%를 초과하면 80% 이상의 가시광 투과율이 기대하게 어렵다.
고분자 친화성 극성 유기 용매
본 발명의 실시 예에 따른 산화텅스텐 광촉매 코팅제 조성물은, 고분자 친화성 극성 유기 용매를 10 내지 20중량%로 포함할 수 있다.
고분자 친화성 극성 유기 용매는, 고분자 수용액과 혼화성이 있으면서도 자외선 경화형 수지와 혼합된다. 또한 베이스 기재 성질에 따라서는 용해성 및 팽윤성이 있는 유기 용매를 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 이 고분자 친화성 극성 유기 용매는, 알콜류로서 에틸알콜, 이소프로필알콜, 부틸알콜에서 선택될 수 있다.
또한, 에테르류에서는, 메틸셀로솔브, 에틸셀로솔브, 부틸셀로솔브, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르, 셀로솔브아세테이트 및 케톤류에서는 메틸에틸케톤, 사이클로헥사논, 아세톤, 디아세톤알콜, 에스테르류로서 아세트산메틸, 아세트산에틸 등에서 선택될 수 있다.
또한, 이들 용매들을 1종 또는 2종 이상 혼합하여 사용하는 것도 가능한데 고분자 친화성 극성 유기 용매는 전체 산화텅스텐 광촉매 코팅제 조성물의 점도를 감한하여 전체 산화텅스텐 광촉매 코팅제 조성물에 대하여, 같이 10 내지 20중량%로 첨가하는 것이 바람직하다.
자외선 경화성 수지
본 발명의 실시 예에 따른 산화텅스텐 광촉매 코팅제 조성물은, 자외선 경화성 수지 1 내지 7중량%를 포함할 수 있다.
자외선 경화성 수지는 아크릴레이트계의 관능기를 갖는 수지, 예를 들면 에틸렌글리콜 디아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 디(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올(메타)아크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리(메타)아크릴레이트, 디펜타 에리스리톨 헥사(메타)아크릴레이트, 폴리올폴리(메타)아크릴레이트, 비스 페놀A-디글리시딜 에테르의 디(메타)아크릴레이트, 다가 알코올, 다가 카르복실산 또는 다가 카르복산산의 무수물 및 아크릴산을 에스테르화함으로써 얻을 수 있는 폴리 에스테르(메타)아크릴레이트, 폴리실록산 폴리 아크릴레이트, 우레탄(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라 메타크릴레이트, 글리세린 트리 메타크릴레이트, 2-(페플루오로데실)에틸 메타크릴레이트, 3-퍼플루오로옥틸-2-하이드록시 프로필 아크릴레이트 등에서 선택될 수 있다.
아크릴레이트계의 관능기를 갖는 자외선 경화성 수지는 하이드록시기를 함유하는 아크릴레이트 화합물 수지일 수 있다.
자외선 경화성 수지는 아크릴레이트계의 관능기를 갖는 수지이거나, 아크릴레이트계의 관능기를 가지면서 하이드록시기를 함유하는 아크릴레이트계 화합물들 중 어느 하나로 형성되거나, 2종 이상을 혼합하여 사용될 수 있다.
자외선 경화성 수지는 전체 산화텅스텐 광촉매 코팅제 조성물에 대하여, 1 내지 7중량%로 첨가될 수 있으나, 1중량% 미만일 때는 경화성 문제로 하드 코팅층의 경도 저하, 내찰상성이 저하될 수 있고, 7중량%를 초과하는 경우 전도성 고분자와의 혼합성이 떨어지거나 또 다른 기능기에 영향을 미칠 수 있다.
계면활성제
본 발명의 실시 예에 따른 산화텅스텐 광촉매 코팅제 조성물은, 광중합 개시제를 포함할 수 있다.
바람직하기로는, 계면활성제로서 디소듐코카마이도엠아이피에이설포썩시네이트(Disodium Cocamido MIPA Sulfosuccinate)을 선택하고, 이를 0.1 내지 0.5중량%로 범위로 산화텅스텐 광촉매 코팅제 조성물의 성분 입자로 포함할 수 있다.
광중합 개시제
본 발명의 실시 예에 따른 산화텅스텐 광촉매 코팅제 조성물은, 광중합 개시제를 포함할 수 있다.
광중합 개시제는, 바람직하기로는, 알파-하이드록시사이클로헥실페닐메탄논으로 선택되며 0.5 내지 1.0중량%로 첨가될 수 있다.
또한, 1-하이드록시사이클로헥실페닐케톤, 2-하이드록시-2-메틸-1-페닐 프로판온, 하이드록시디메틸아세토페논, 아세토페논류, 벤조페논류, 미클러벤조일벤조에이트, α-아밀옥심에스테르 및 티옥산톤류 중에서 선택된 1종의 물질을 단독으로 또는 혼합하여 사용할 수 있으나, 한정되는 것은 아니다.
0.5중량% 미만이면 경화 반응이 일어나지 않거나 긴 반응시간이 요구된다. 0.5중량% 미만이면 실제 코팅 공정에 적용할 수 없는 문제점이 발생 되거나, 코팅층의 연필경도 4H를 충족하지 못한다. 1.0중량%를 초과하면, 미반응 광중합 개시제가 불순물로 코팅층에 남아 코팅층의 표면 균열을 일으키거나 경도를 떨어뜨릴 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 산화텅스텐 광촉매 코팅제 조성물은, 광촉매 WO3-Pt 화합물, 내스크래치제, 바인더를 포함하는 산화텅스텐 광촉매에, 첨가제로서 에틸렌디옥시티오펜 또는 폴리스티렌술포네이트 고분자 수용액, 고분자 친화성 극성 유기 용매, 자외선 경화성 수지, 계면활성제 및 광중합 개시제가 혼합되어 코팅제로 조성될 수 있으며, 이렇게 조성된 산화텅스텐 광촉매 코팅제 조성물은, 평평한 베이스 기재 표면에 대한 코팅제로 사용되어 코팅층을 형성할 때 물방울 접촉 친수 각도 3°/max 범위를 나타내도록 하는 0.1 내지 1 중량%의 친수제를 더 포함할 수 있다.
여기서, 사용 가능한 친수제로는,디소듐코카마이도엠아이피에이설포썩시네이트(Disodium Cocamido MIPA Sulfosuccinate), 라우라민옥사이드(Lauramine Oxide), 디소듐코코암포디프로피오네이트(DisodiumCocoamphodipropionate),디옥틸소듐설포썩시네이트(Dioctyl Sodium Sulfosuccinate) 및 스테아라민옥사이드(Stearamine Oxide) 중 1종 또는 1종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
예를 들면, 상기 친수제를 포함하는 산화텅스텐 광촉매 코팅제 조성물은, 특히 평평한 베이스 기재 표면의 코팅제로 사용되어 코팅층을 형성할 때 물방울 접촉 친수 각도 3°/max 범위를 가지며, 4H이상의 경도와 90% 이상의 가시광 투과율을 가질 수 있는 코팅제 조성물로 제공될 수 있다.
베이스 기재 표면에 코팅층을 형성하고 물방울 친수 각도 3°/max 이내로 관리하면, 베이스 기재 표면에 착상된 오염물이나 공해 물질을 분리해 내거나 씻겨 내려가게 하는데 유리하다.
예를 들면, 친수성이 없는 글래스 기재의 표면 물방울 접촉 각도는 대체로 약 90°(±5°) 내외의 물방울 접촉 각도를 띤다. 대체로 그 형상을 확대하면 반원형에 가깝다(발수제의 사용은 이 각도를 더 크게 하거나 견고하게 만든다). 이에 대하여, 산화텅스텐 광촉매 코팅제 조성물을 코팅제로 사용하여 동일한 글래스 기재 표면에 코팅층을 형성하면, 물방울 접촉 친수 각도는 코팅층 표면에 가까워지려는 경향을 나타낸다.
표면에서 물방울은 층이 슬림화되고 얇게 긴 타원 모양으로 늘어져 내려 코팅층 표면에 대하여 높은 친수성을 나타내는 물방울 형상 띠게 된다.
친수 각도가 작을수록 코팅층과 오염물 사이로 빗물 등의 물이 빠르고 용이하게 침투하여 오염물을 코팅층에서 빨리 분리해낸다. 따라서 각도가 작을수록 친수성이 높고, 친수성이 높을수록 베이스 기재 표면에 착상된 오염물을 빠르게 기재 표면으로부터 분리해낸다.
산화텅스텐 광촉매를 사용하는 산화텅스텐 광촉매 코팅제의 제조
본 발명의 실시 예에 따른 산화텅스텐 광촉매 코팅제 조성물의 제조는 아래와 같은 방법으로 제조될 수 있다.
산화텅스텐 광촉매의 사용
산화텅스텐(tungsten oxide) 30 내지 85중량%, 백금(Pt) 0.001 내지 0.10중량%, 내스크래치제 1 내지 3중량% 및 바인더 13.999 내지 66.9중량%를 포함하는 산화텅스텐 광촉매를 준비한다.
산화텅스텐 광촉매, WO3-Pt화합물은, 바람직하기로는, 유도 결합 열 플라즈마 처리를 통해 나노 입자로 수득된 WO3-Pt 화합물로서 산화텅스텐(WO3) 광촉매 이다.
WO3-Pt 광촉매는, 예를 들면, 유도 결합 플라즈마 합성 처리 과정에서 전구체나 사용하는 가스 및 도핑 원소에 따라 산화텅스텐 광촉매의 특성은 자유롭게 조정되거나 인위적으로 사용 목적에 맞는 수득될 수 있음은 앞서 설명된 바와 같다.
따라서, WO3-Pt 화합물, 즉 산화텅스텐 광촉매는, n형 UV 광촉매이거나, n형 가시광 광촉매이거나, p형 UV 광촉매이거나, p형 가시광 광촉매 등으로 분류되는 화합물의 유형일 수 있다.
분명한 것은, n 또는 p형 WO3-Pt 가시광 광촉매를 수득할 수 있는 점이다. 이렇게 수득되는 WO3-Pt 가시광 광촉매는, UV 체제, 380nm 미만의 파장의 광에 의해서 도 활성화될 수 있는 넓은 밴드 갭을 나타내는데, 대체로 1.5 eV 내지 3.5 eV, 1.7eV 내지 약 3.3 eV, 1.77 eV 내지 3.27 eV의 밴드 갭과 같은 가시 범위의 광에 상응하는 밴드 갭을 가질 수 있다.
가시광 광촉매에 의해서 일부 TiO2에서 보여주지 못했던 UV 체제에서의 비활성화 문제가 해결된다. 내스크래치제 및 바인더의 작용기는 전술한 바와 같다.
분산 매질
상기 방법으로 제조된 산화텅스텐 광촉매를 고분자 수용액 및 고분자 친화성 극성 유기용매를 포함하는 분산액으로 생성시킨다.
이때, 생성된 분산액은 고분자 수용액 및 고분자 친화성 극성 유기용매가 1 내지 99중량% 이거나, 산화텅스텐 광촉매가 99 내지 1중량%로 혼합된 분산액일 수 있다. 분산 매질 또는 분산액으로 사용되는 고분자 수용액 및 고분자 친화성 극성 유기용매의 예는 전술한 바와 같다.
첨가제의 혼합
상기 방법의 분산액 조성에서 자외선 경화성 수지 1 내지 7중량%, 계면활성제 0.1 내지 0.5중량%, 광중합 개시제 0.5 내지 1중량%를 첨가제로 혼합한다. 자외선 경화성 수지, 계면활성제, 광중합 개시제의 예는 전술한 바와 같다.
산화텅스텐 광촉매 코팅제의 사용 예
본 발명의 실시 예에 따른 산화텅스텐 광촉매 코팅제, 또는 산화텅스텐 광촉매 코팅제 제조방법으로 제조된 코팅제는 형광등 및 일반 조명등을 포함하는 LED 및 OLED 조명등의 베이스 기재 또는 특정 베이스 기재, 예를 들면, 반사판, 확산판 등의 베이스 기재 표면 방오에 유용한 자가 정화, 내스크래치성, 친수성을 제공하는 코팅층을 형성한다. 그 대표적 사용 예를 각 코팅체 1 내지 코팅체 5로 구분하여 설명하면 아래와 같다.
코팅체 1-조명등
조명등(광원이 형광램프 또는 전구 등인 것)의 베이스 기재 표면에 본 발명의 실시 예에 따라 제조된 산화텅스텐 광촉매 코팅제를 도포하고, 분산 매질의 증발과 고형화를 거쳐 조명등의 베이스 기재 표면에 산화텅스텐 광촉매 코팅층을 포함하는 조명등 제품을 제조한다.
코팅체 2- LED 조명등
LED 또는 OLED 조명등의 베이스 기재 표면에 본 발명의 실시 예에 따라 제조된 산화텅스텐 광촉매 코팅제를 도포하고, 분산 매질의 증발과 고형화를 거쳐 LED 조명등의 베이스 기재 표면에 산화텅스텐 광촉매 코팅층을 포함하는 LED 또는 OLED조명등 제품을 제조한다.
코팅체 3- LED 또는 OLED 면광원 조명등
LED 또는 OLED 면광원 조명등의 베이스 기재 표면에 본 발명의 실시 예에 따라 제조된 산화텅스텐 광촉매 코팅제를 도포하고, 분산 매질의 증발과 고형화를 거쳐 LED 또는 OLED 면광원 조명등의 베이스 기재 표면에 산화텅스텐 광촉매 코팅층을 포함하는 LED 또는 OLED 면광원 조명등 제품을 제조한다.
코팅체 4- LED 또는 OLED 조명등 반사판
LED 또는 OLED 조명등의 반사판 표면에 본 발명의 실시 예에 따라 제조된 산화텅스텐 광촉매 코팅제를 도포하고, 분산 매질의 증발과 고형화를 거쳐 LED 또는 OLED 조명등의 반사판 표면에 산화텅스텐 광촉매 코팅층을 포함하는 LED 또는 OLED 조명등 제품을 제조한다.
코팅체 5- LED 또는 OLED 조명등 반사판
LED 또는 OLED 조명등의 확산판 표면에 본 발명의 실시 예에 따라 제조된 산화텅스텐 광촉매 코팅제를 도포하고, 분산 매질의 증발과 고형화를 거쳐 LED 또는 OLED 조명등의 확산판 표면에 산화텅스텐 광촉매 코팅층을 포함하는 LED 또는 OLED 조명등 제품을 제조한다.
본 발명의 실시 예에 따른 산화텅스텐 광촉매 및 코팅제는, 예를 들면, 조명등, LED, OLED 조명등 분야의 베이스 기재 표면이 자가 정화 기능을 가지도록 한다.
그리고, 조명등, LED, OLED 조명등 분야의 베이스 기재 표면의 투명성을 손상시키지 않고, 내스크레치성을 가지는 견고한 광촉매 박막 코팅층으로 보호한다. 견고한 코팅층을 형성하여 예를 들면, TiO2 광촉매에 비해 상대적으로 오염물의 침투 가능성이 낮아, 장기적이고 지속적인 방오 성능을 나타낸다.
그리고, 조명등, LED, OLED 등을 포함하는 조명기구의 방오와 오염물을 씻겨나가게 하는 친수성을 가짐으로써 코팅층 표면에 착상된 먼지나 모래 및 오염물을 빨리 흘려 보낸다. 또한, 조명등, LED, OLED 등을 포함하는 조명기구의 베이스 기재에 코팅층을 형성 할 때, 광의 파장이 약 380nm 이상인 광에 의해 활성화되거나 파장이 380nm 미만인 UV광에 의해서 쉽게 활성화된다.
그리고, 본 발명의 실시 예에 따라 제조된 산화텅스텐 광촉매 코팅제는, 콜로이드 졸 입자 침전이 적고 분산성이 좋아 균일한 코팅 도포막을 형성하며, 실내외 조명등 및 LED 그리고 OLED 조명기구의 베이스 기재에 코팅층을 형성하여 장기적인 자가 정화 및 방오에 관한 셀프 크리닝을 가능하게 한다.
이하에서는, 본 발명에 따른 실시 예들이 제시된다. 각 실시 예들에 본 발명이 한정되지 않는다.
실시 예 1
25Kw형 유도 결합 열 플라즈마 반응기에 10 내지 50nm의 WO3 분말 100g을 아르곤 가스로 주입하고, 1분 후 10 내지 50nm의 Pt 분말 0.5g을 동일한 아르곤 가스로 주입하여 10분간 플라즈마 처리한 후 WO3-Pt 화합물을 포집 필터를 통해 회수 수득하였다. 수득된 WO3-Pt 화합물은 나노 분말 입자이다.
상기 WO3-Pt 화합물인 나노 분말에 내스크래치제로서, 에톡실레이티드 실리콘을 1.5g을 첨가하였고, 바인더로서, 10 내지 50nm 입자 크기로 분말화된 아크릴 수지 20g을 첨가하여, WO3-Pt 화합물, 에톡실레이티드 실리콘, 아크릴 수지를 섞는 순서와 관련 없이 교반기에 넣어 5분 동안 혼합하였다.
그리고, 에틸렌디옥시티오펜 고분자 수용액 0.5 리터, 에틸알콜 고분자 친화성 극성 유기 용매 0.5 리터, 미량의 디소듐코카마이도엠아이피에이설포썩시네이트를 액상 분사 분무기에 넣고 여러 번 흔들어 준 다음 베이스 기재로 선택된 LED 면광원 조명등에 사용되는 가로×세로 1000mm 확산판 표면을 고르게 적시도록 스프레이건으로 5회 반복하여 도포하여 코팅을 마친 후, 대기 중에서 30분간 건조하였다.
건조 후, 따로 광을 조사하지 않고 경화시켜 확산판 위에 코팅층을 형성시켰다. 이 과정으로 코팅된 확산판에 대하여 JIS규격에 따라 연필경도, 투과율, 내찰상성을 측정하였고, 물방울 접촉각, 유성펜을 사용하여 쓰기 지우기를 통한 내오염성 평가, 내구성에 대하여 측정하였으며 그 결과를 아래의 표로 나타내었다.
참고로, 1차 회수된 WO3-Pt 화합물을 전자주사현미경으로 관찰하였다. 그 결과 WO3-Pt 화합물의 결정질은 1.5 eV 내지 2.0 eV의 밴드 갭을 가지는 p형 가시광 광촉매로 관측되었고, 포집 수득된 WO3-Pt 화합물은 80g이었다.
실시 예2
실시 예 2에서는 상기 실시 예 1과 동일하게 5Kw형 유도 결합 열 플라즈마 반응기에 10 내지 50nm의 WO3 분말 100g을 아르곤 가스로 주입하고, 1분 후 10 내지 50nm의 Pt 분말 0.5g을 동일한 아르곤 가스로 주입하여 10분간 플라즈마 처리한 후 WO3-Pt 화합물을 포집 필터를 통해 회수 수득하였다. 수득된 WO3-Pt 화합물은 나노 분말 입자였다. 수득된 WO3-Pt 화합물을 모두 모아 계량하였고, 그 결과 80g으로 계량되었다. 이렇게 수득된 WO3-Pt 화합물 나노 분말을 다시 유도 결합 열 플라즈마 반응기에 주입하여 재처리하였다.
나머지는 상기 실시 예 1과 동일한 조건과 방법으로 코팅제 제조를 수행하였다. 그리고, LED 면광원 조명등에 사용되는 가로×세로 1000mm 확산판 표면을 고르게 적시도록 스프레이건으로 5회 반복하여 도포하여 코팅을 마친 후, 대기 중에서 30분간 건조하였다.
건조 후, 따로 광을 조사하지 않고 경화시켜 확산판 위에 코팅층을 형성시켰다. 이 과정으로 코팅된 확산판에 대하여 JIS규격에 따라 연필경도, 투과율, 내찰상성을 측정하였고, 물방울 접촉각, 유성펜을 사용하여 쓰기 지우기를 통한 내오염성 평가, 내구성에 대하여 측정하였으며 그 결과를 아래의 표 3에 나타내었다.
참고로, 1차 회수된 WO3-Pt 화합물을 재처리한 후 포집하여 전자주사현미경으로 관찰하였다. 그 결과 WO3-Pt 화합물의 결정질은 1.7 eV 내지 2.7 eV의 밴드 갭을 가지는 p형 가시광 광촉매로 관측되었고, 재처리된 WO3-Pt 화합물의 무게는 78g이었다.
실시 예 3
실시 예 3에서는 상기 실시 예 1에서 내스크래치제로 첨가한 에톡실레이티드 실리콘의 양을 상기 실시 예 1에 비해 4배수로 증가시킨 6g으로 그 양을 늘려 첨가하였고, 나머지는 상기 실시 예 1과 동일한 조건과 방법으로 코팅제 제조를 수행하였다. 그리고, LED 면광원 조명등에 사용되는 가로×세로 1000mm 확산판 표면을 고르게 적시도록 스프레이건으로 5회 반복하여 도포하여 코팅을 마친 후, 대기 중에서 30분간 건조하였다.
건조 후, 따로 광을 조사하지 않고 경화시켜 확산판 위에 코팅층을 형성시켰다. 이 과정으로 코팅된 확산판에 대하여 JIS규격에 따라 연필경도, 투과율, 내찰상성을 측정하였고, 물방울 접촉각, 유성펜을 사용하여 쓰기 지우기를 통한 내오염성 평가, 내구성에 대하여 측정하였으며 그 결과를 아래의 표 3에 나타내었다.
비교 예 1
비교 예 1에서는 상기 실시 예 1에서 내스크래치제로 첨가한 에톡실레이티드 실리콘 1.5g을 첨가하지 않았다. 이것을 뺀 나머지는 상기 실시 예 1과 동일한 방법으로 코팅제 제조를 수행하였다. 그리고, LED 면광원 조명등에 사용되는 가로×세로 1000mm 확산판 표면을 고르게 적시도록 스프레이건으로 5회 반복하여 도포하여 코팅을 마친 후, 대기 중에서 30분간 건조하였다.
건조 후, 따로 광을 조사하지 않고 경화시켜 확산판 위에 코팅층을 형성시켰다. 이 과정으로 코팅된 확산판에 대하여 JIS규격에 따라 연필경도, 투과율, 내찰상성을 측정하였고, 물방울 접촉각, 유성펜을 사용하여 쓰기 지우기를 통한 내오염성 평가, 내구성에 대하여 측정하였으며 그 결과를 아래의 표 3으로 나타내었다.
한편, 상기 실시 예 1 내지 3 및 비교 예 1에서 수득한 WO3-Pt 화합물의 광촉매 특성을 평가하기 위하여 밴드 갭과 무게 변화를 알아보았으며 그 결과는 아래의 표 1과 같았다.
WO3-Pt 화합물 실시 예 1 실시 예 2 실시 예 3 비교 예 1
밴드 갭(eV) 1.5 내지 2.0 1.7 내지 2.7 1.5 내지 2.0 1.5 내지 2.0
무게(g) 80 78 80 80
참고로, 실시 예 1 내지 3 및 비교 예 1에서 수득한 WO3-Pt 화합물은 p형 가시광 광촉매의 특성을 나타내어 열 플라즈마 재처리 합성에 의해서 특성이 바뀌지 않음을 알 수 있었다.
그리고, 처음 수득한 WO3-Pt 화합물을 다시 열 플라즈마 반응기에 넣어 재처리하면, 밴드 갭이 대부분 증가 되는 것을 알 수 있었다. 또한 열 플라즈마 처리 횟수는 무게의 변화를 가져왔고, 이는 열 플라즈마 처리 중 WO3-Pt 화합물의 일부가 기화해서 변화되는 것으로 예상된다.
여기서 알 수 있는 것은 WO3-Pt 화합물 광촉매의 밴드 갭은 플라즈마 처리 횟수에 의해 조절할 수 있음을 알 수 있었으며, 이것은 광에너지 활성화 정도를 용도에 맞추어 광촉매를 간단히 제조할 수 있을 것으로 예측 된다.
물성 비교 평가
상기 실시 예 1 내지 3 및 비교 예 1에서 제시된 코팅층에 대한 물성 평가 결과는 다음과 같다.
연필경도: 연필경도측정기를 이용하여 300g 하중으로 3회 그은 후, 상처가 난 개수를 확인하였다.
내찰상성: 스틸울을 이용하여 1kg 하중으로 50mm 표면적을 10회 왕복으로 문지른 후 흠집의 개수를 확인하였다. 평가 기준은, 스크래치 형성(1mm 이상 크기의 흠집이 1개 이상 있음)과 스크래치 없음(1mm 이내 크기의 흠집이 없음)으로 구분하였다.
광투과도: NHD-300(Nippon Denshoku Kogyo Co.)을 이용하여 측정하였다.
물방울 접촉각: 확산판 표면 코팅층의 면에 대한 물방울 접촉각을 Phoenix 300(SEO사)을 이용하여 각각 측정하였다.
내오염도 및 내구성: 평가 기준은, 코팅층의 면에 대해 유성펜을 쓰거나 지울 때의 시각 검사 수준을 평가하였다. 아래의 표 2는 내오염성 평가에 대한 정리이다.
평가 점수 쓰기 지우기
1 잘 안써진다 잘 지워진다
2 써진다 잘 안지워진다
3 잘 써진다 안지워진다
실시예 1 내지 실시예 3과 비교예 1에 따라 제조된 코팅층이 형성된 확산판에 대하여 JIS규격에 따라 연필경도, 표면저항, 투과율, 내찰상성을 측정하고, 물방울 접촉각, 유성펜을 사용하여 쓰기 지우기를 통한 내오염성을 측정하여 아래의 표 3으로 나타내었다.
구분 평가항목 실시 예1 실시 예 2 실시 예 3 비교 예 1





연필경도(H) 4 4 4 4
투과율(%) 90 90 89 90
내찰상성 스크래치없음 스크래치없음 스크래치없음 스크래치형성
내오염도 1 1 1 1
내구성 1 1 1 1
물방울접촉각(°) 3 이하 3 이하 3 이하 3 이하
상기 표 3에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 3에 따라 제조된 산화텅스텐 광촉제 코팅층은 내스크래치제의 사용에 따라 시험 조건에서 스크래치가 형성되지 않았다.
코팅층에 형성되는 스크래치는 오염물이 뭍으면 잘 떨어지지 않을 뿐만 아니라 친수성을 나쁘게 하고 코팅층을 갈라지게 한다. 이로 인해 코팅층 수명을 떨어뜨린다. 특히 실외형 LED 조명등에 코팅층을 형성하는 경우 먼지 및 모래의 충돌과 같은 외부 오염물 접촉에 노출되므로 강한 내스크래치성(내찰상성)을 필요로 한다.
따라서, 내스크레치제로서 에톡실레이티드 실리콘을 WO3-Pt 화합물 광촉매와 혼합한 산화텅스텐 광촉매 코팅제는 이러한 실외형 LED 조명등 코팅제로 유용하게 사용될 수 있다. 다만, 에톡실레이티드 실리콘의 첨가량이 과다하면, 투과율에 영향을 미칠 수 있음이 확인된다. 상기 실시 예 3에서 첨가된 6g의 에톡실레이티드 실리콘은 투과율을 실시 예1 및 2에 비해 1% 포인트 떨어진 투과율 89%를 보여주지만, 적정량 범위 내에서는 영향이 없음을 알 수 있다.
물발울 접촉각 3°이내이면 빗물, 오염물 등이 코팅층에 스며들거나 침투하지 않고 바로 흘러내리게 한다. 이러한 작은 물방울 접촉각은 친수제로서 디소듐코카마이도엠아이피에이설포썩시네이트(Disodium Cocamido MIPA Sulfosuccinate)를 혼합하여 나타나는 현상으로 추측된다.
그리고, 코팅층의 표면 연필경도 4H는 내스크레피치제의 사용이 어느 정도 영향을 미친 것으로 파악된다. 90%의 투과율 등 광학적 특성은 에틸렌디옥시티오펜 고분자 수용액 및 에틸알콜 고분자 친화성 극성 유기 용매의 사용으로부터 분산과 증발을 통해 적정 투명도를 유지하는 것으로 추측된다.
코팅층의 광투과율은 예를 들면, LED 및 OLED 조명등의 베이스 기재들 중 특히 글래스, 확산판, 판사판 등의 기재 표면에 착상될 때 조명광의 반사와 확산에 영향을 미치게 되므로 LED 및 OLED 조명 분야 코팅제로 사용될 경우 적정 광투과율이 있을 것을 요구한다. LED 및 OLED 조명분야에서 90% 정도의 광투과율은 조명광 출력에 영향을 미치지 않는다.
그 밖의 실내 소취, 항균, V0C 성능, 방오, 항곰팡이 성능 등의 비교 및 평가는 TiO2를 포함하는 일반적 광촉매의 광화학 분야에 해당하는 사항으로, 비교 및 평가는 제외되었다.
산화텅스텐 광촉매, 또는 산화텅스텐 광촉매 코팅제 및 조성물은 가시광 광촉매로서, 밴드 갭이 좁아 UV 체제에서 제한적으로 활성화되는 다른 광촉매의 활성 효과에 비해 넓은 밴드 갭을 가질 수 있으므로 우수한 활성 효과를 얻을 수 있는데, 이는 WO3-Pt 화합물 광촉매는 열 플라즈마 처리 공정 조건의 조절을 통해 광에너지 활성 효과를 간단하면서도 자유롭게 조절할 수 있다는 점에서 더 그러하다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되지 않으며 본 발명의 기술 사상에서 치환, 변형 및 변경은 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형이 가능하다.

Claims (25)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. WO3 분말을 열 플라즈마 반응기로 주입하는 단계; 전구체로서, Pt, Au, Ag, Pd, Ir, Ru, Rh 중에서 선택된 1종 또는 1종 이상을 상기 열 플라즈마 반응기로 주입하여 WO3-Pt 화합물 또는 Au, Ag, Pd, Ir, Ru, Rh 중에서 선택된 1종 또는 1종 이상이 상기 WO3 와 화합된 화합물을 생성하는 단계; 및 상기 WO3-Pt 화합물 또는 Au, Ag, Pd, Ir, Ru, Rh 중에서 선택된 1종 또는 1종 이상이 WO3 와 화합된 화합물 나노 분말 입자를 열 플라즈마 반응기로부터 회수하는 단계;를 포함하는 산화텅스텐 광촉매 제조방법.
  7. WO3 분말을 열 플라즈마 반응기로 주입하는 단계; 전구체로서, Pt, Au, Ag, Pd, Ir, Ru, Rh 중에서 선택된 1종 또는 1종 이상을 상기 열 플라즈마 반응기로 주입하여 WO3-Pt 화합물 또는 Au, Ag, Pd, Ir, Ru, Rh 중에서 선택된 1종 또는 1종 이상이 상기 WO3와 화합된 화합물을 생성하는 단계; 및 상기 WO3-Pt 화합물 또는 Au, Ag, Pd, Ir, Ru, Rh 중에서 선택된 1종 또는 1종 이상이 WO3와 화합된 화합물 나노 분말 입자를 열 플라즈마 반응기로부터 회수하는 단계; 및 상기 단계로부터 회수된 WO3-Pt 화합물 또는 Au, Ag, Pd, Ir, Ru, Rh 중에서 선택된 1종 또는 1종 이상이 상기 WO3 와 화합된 화합물 나노 분말 30 내지 85중량%와 내스크래치제 1 내지 3중량% 및 바인더 14 내지 67중량%를 혼합하는 단계;를 포함하는 산화텅스텐 광촉매 제조방법.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서, 회수된 WO3-Pt 화합물 또는 Au, Ag, Pd, Ir, Ru, Rh 중에서 선택된 1종 또는 1종 이상이 상기 WO3와 화합된 화합물을 적어도 1회 이상 열 플라즈마 반응기에 투입하여 처리하는 공정을 포함하는 산화텅스텐 광촉매 제조방법.
  9. 산화텅스텐, 백금, 내스크래치제 및 바인더를 포함하여 조성된 산화텅스텐 광촉매; 상기 산화텅스텐 광촉매 50 내지 70중량%, 첨가제로서 에틸렌디옥시티오펜 또는 폴리스티렌술포네이트 고분자 수용액 10 내지 30중량%, 고분자 친화성 극성 유기 용매 10 내지 20중량%, 자외선 경화성 수지 1 내지 7중량%, 계면활성제 0.1 내지 0.5중량% 및 광중합 개시제 0.5 내지 1중량%와 혼합하여 코팅제로 조성된 산화텅스텐 광촉매 코팅제 조성물.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 산화텅스텐 광촉매는, 산화텅스텐(tungsten oxide) 30 내지 85중량%, 백금(Pt) 0.001 내지 0.10중량%, 내스크래치제 1 내지 3중량% 및 바인더 13.999 내지 66.9중량%인 산화텅스텐 광촉매 코팅제 조성물.
  11. 제 9 항에 있어서, 상기 산화텅스텐 광촉매에 포함되는 내스크래치제는, 에톡실레이티드 실리콘인 산화텅스텐 광촉매 코팅제 조성물.
  12. 제 9 항에 있어서, 상기 바인더는, 아크릴 수지, 알키드 수지, 에폭시 수지, 폴리에스테르 수지, 비닐 수지, 로진 및 염화고무 수지, 유무기 복합 수지로 이루어진 군에서 선택된 산화텅스텐 광촉매 코팅제 조성물.
  13. 제 9 항에 있어서, 상기 산화텅스텐 광촉매 코팅제 조성물은, 불소 변성 다관능 아크릴레이트 화합물 0.01 내지 2중량%를 더 포함하는 산화텅스텐 광촉매 코팅제 조성물.
  14. 삭제
  15. 제 9 항에 있어서, 상기 광중합 개시제는, 알파-하이드록시사이클로헥실페닐메탄논으로서, 0.5 내지 1중량%로 첨가된 산화텅스텐 광촉매 코팅제 조성물.
  16. 제 9 항에 있어서, 상기 산화텅스텐 광촉매 코팅제 조성물은, 유기 무기 베이스 기재 표면에서 물방울 접촉 친수 각도 3°/max 범위를 나타내도록 하는 0.1 내지 1 중량%의 친수제;를 더 포함하는 산화텅스텐 광촉매 코팅제 조성물.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 친수제는, 디소듐코카마이도엠아이피에이설포썩시네이트(Disodium Cocamido MIPA Sulfosuccinate), 라우라민옥사이드(Lauramine Oxide), 디소듐코코암포디프로피오네이트(Disodium Cocoamphodipropionate),디옥틸소듐설포썩시네이트 (Dioctyl Sodium Sulfosuccinate), 스테아라민옥사이드(Stearamine Oxide) 중 1종 또는 1종 이상을 혼합하여 사용하는 산화텅스텐 광촉매 코팅제 조성물.
  18. 제 9 항에 있어서, 상기 고분자 친화성 극성 유기용매는, 에틸알콜, 이소프로필알콜, 부틸알콜,메틸셀로솔브, 에틸셀로솔브, 부틸셀로솔브, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르, 셀로솔브아세테이트, 메틸에틸케톤, 사이클로헥사논, 아세톤, 디아세톤알콜, 아세트산메틸, 아세트산에틸, 클로로포름, 염화 메틸렌, 테트라클로로에탄, 니트로메탄, 아세토니트릴, N-메틸피롤리돈, N,N-디메틸포름아미드 및 디메틸설폭시드 중에서 선택된 1종 또는 1종 이상의 물질에서 선택된 산화텅스텐 광촉매 코팅제 조성물.
  19. 제 9 항 내지 제 13 항 또는 제 15 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 산화텅스텐 광촉매 코팅제 조성물은, 물방울 접촉 친수 각도 3°/max 범위를 가지며, 4H이상의 경도와 90% 이상의 가시광 투과율을 가지는 산화텅스텐 광촉매 코팅제 조성물.
  20. 삭제
  21. 제 9 항 내지 제 13 항 또는 제 15 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항의 산화텅스텐 광촉매 코팅제 조성물을, 조명등의 베이스 기재에 도포하여 고형물로 증착된 산화텅스텐 광촉매 코팅층을 포함하는 조명등.
  22. 제 9 항 내지 제 13 항 또는 제 15 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항의 산화텅스텐 광촉매 코팅제 조성물을, LED 또는 OLED 조명등의 베이스 기재에 도포하여 고형물로 증착한 산화텅스텐 광촉매 코팅층을 포함하는 조명등.
  23. 제 9 항 내지 제 13 항 또는 제 15 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항의 산화텅스텐 광촉매 코팅제 조성물을, LED 또는 OLED 조명등의 면광원 베이스 기재에 도포하여 고형물로 증착한 산화텅스텐 광촉매 코팅층을 포함하는 면광원 조명등.
  24. 제 9 항 내지 제 13 항 또는 제 15 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항의 산화텅스텐 광촉매 코팅제 조성물을, LED 또는 OLED 조명등의 반사판 표면에 도포하여 고형물로 증착한 산화텅스텐 광촉매 코팅층을 포함하는 LED 또는 OLED 조명등의 반사판.
  25. 제 9 항 내지 제 13 항 또는 제 15 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항의 산화텅스텐 광촉매 코팅제 조성물을, LED 또는 OLED 조명등의 확산판 표면에 도포하여 고형물로 증착한 산화텅스텐 광촉매 코팅층을 포함하는 LED 또는 OLED 조명등의 확산판.
KR1020140172897A 2014-12-04 2014-12-04 산화텅스텐 광촉매 코팅제 조성물, 그 제조방법 및 이를 사용한 코팅체 Expired - Fee Related KR101527592B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140172897A KR101527592B1 (ko) 2014-12-04 2014-12-04 산화텅스텐 광촉매 코팅제 조성물, 그 제조방법 및 이를 사용한 코팅체

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140172897A KR101527592B1 (ko) 2014-12-04 2014-12-04 산화텅스텐 광촉매 코팅제 조성물, 그 제조방법 및 이를 사용한 코팅체

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101527592B1 true KR101527592B1 (ko) 2015-06-10

Family

ID=53505756

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140172897A Expired - Fee Related KR101527592B1 (ko) 2014-12-04 2014-12-04 산화텅스텐 광촉매 코팅제 조성물, 그 제조방법 및 이를 사용한 코팅체

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101527592B1 (ko)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITUA20162473A1 (it) * 2016-04-11 2017-10-11 Noka S R L Sistema per illuminare ambienti e purificarne l’aria mediante fotocatalisi
KR20200020167A (ko) * 2018-08-16 2020-02-26 공주대학교 산학협력단 가시광선 광촉매 반응을 위해 신호등을 코팅하는 방법
KR20220095952A (ko) 2020-12-30 2022-07-07 주식회사 비엔큐브 구리산화텅스텐 콜로이드를 포함하는 가시광 응답형 광촉매의 제조방법 및 이를 이용한 가시광 응답형 광촉매
CN116693753A (zh) * 2023-07-17 2023-09-05 重庆工商大学 一种过氧化氢协同光催化剂在可见光下合成有机高分子絮凝剂的方法
CN117208993A (zh) * 2023-09-06 2023-12-12 武汉科技大学 一种双层亲疏水结构有机污水净化器及其制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006070213A (ja) * 2004-09-03 2006-03-16 Jsr Corp 可視光光触媒組成物およびその製造方法、ならびに可視光光触媒コーティング膜および該コーティング膜を有する積層体

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006070213A (ja) * 2004-09-03 2006-03-16 Jsr Corp 可視光光触媒組成物およびその製造方法、ならびに可視光光触媒コーティング膜および該コーティング膜を有する積層体

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITUA20162473A1 (it) * 2016-04-11 2017-10-11 Noka S R L Sistema per illuminare ambienti e purificarne l’aria mediante fotocatalisi
WO2017178953A1 (en) * 2016-04-11 2017-10-19 Noka S.R.L. System for illuminating spaces and purifying air therein by photocatalysis
KR20200020167A (ko) * 2018-08-16 2020-02-26 공주대학교 산학협력단 가시광선 광촉매 반응을 위해 신호등을 코팅하는 방법
KR102124251B1 (ko) 2018-08-16 2020-06-17 공주대학교 산학협력단 폴리카보네이트 재질의 신호등에 텅스텐 옥사이드를 코팅하는 방법 및 텅스텐 옥사이드가 코팅된 폴리카보네이트 재질의 신호등
KR20220095952A (ko) 2020-12-30 2022-07-07 주식회사 비엔큐브 구리산화텅스텐 콜로이드를 포함하는 가시광 응답형 광촉매의 제조방법 및 이를 이용한 가시광 응답형 광촉매
CN116693753A (zh) * 2023-07-17 2023-09-05 重庆工商大学 一种过氧化氢协同光催化剂在可见光下合成有机高分子絮凝剂的方法
CN116693753B (zh) * 2023-07-17 2024-09-03 重庆工商大学 一种过氧化氢协同光催化剂在可见光下合成有机高分子絮凝剂的方法
CN117208993A (zh) * 2023-09-06 2023-12-12 武汉科技大学 一种双层亲疏水结构有机污水净化器及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101527592B1 (ko) 산화텅스텐 광촉매 코팅제 조성물, 그 제조방법 및 이를 사용한 코팅체
Patrocinio et al. Layer-by-layer TiO2/WO3 thin films as efficient photocatalytic self-cleaning surfaces
Ravichandran et al. Cost-effective fabrication of ZnO/g-C3N4 composite film coated stainless steel meshes for visible light responsive photocatalysis
Joshi et al. Enhanced photocatalytic performance of graphene–ZnO nanoplatelet composite thin films prepared by electrostatic spray deposition
CA2640938C (en) Method for the preparation of aqueous dispersions of tio2 in the form of nanoparticles, and dispersions obtainable with this method
JP4633686B2 (ja) 坑菌及び帯電防止複合機能性ハードコーティング組成物、そのコーティング方法及びそれを用いたハードコーティング透明シート
Qiu et al. Origin of the enhanced photocatalytic activities of semiconductors: a case study of ZnO doped with Mg2+
JP5196710B2 (ja) コーティング材とその用途
CN1180039C (zh) 一种纳米抗紫外丙烯酸酯涂料
EP3786237A1 (en) Self-cleaning coating, self-cleaning fiber, self-cleaning carpet and uses thereof
Arifin et al. Bayberry-like Pt nanoparticle decorated ZnO nanorods for the photocatalytic application
Park et al. Superhydrophilic transparent titania films by supersonic aerosol deposition
CN105764606A (zh) 高表面积光催化剂材料及其制造方法
JP2006514143A (ja) 熱線遮断組成物、これを利用した熱線遮断被膜およびこれらの製造方法
Kalpana et al. Enhancement of photocatalytic dye degradation efficiency of ZnO/Ag film deposited on flexible stainless steel meshes through g-C3N4 addition
Borse et al. Sonochemical Approach of Highly Thermal, Mechanical, and Corrosion Inhibition Performance of Metal–Organic Framework (ZIF‐8)‐Decorated Waterborne Polyurethane Nanocomposite
McGuinness et al. Self-cleaning photocatalytic activity: materials and applications
KR101502327B1 (ko) 친수성 대전방지 및 방오 코팅제 조성물
Mavengere et al. Effect of coupling indium tin oxide with the TiO2–NaYF4:(Gd, Si) composite for photocatalytic properties
Wei et al. Fast light-induced reversible wettability of a zinc oxide nanorod array coated with a thin gold layer
KR101760060B1 (ko) 이산화티탄 광촉매 유리코팅 조성물 및 이의 제조방법
Moafi et al. Photoactive behavior of polyacrylonitrile fibers based on silver and zirconium co‐doped titania nanocomposites: Synthesis, characterization, and comparative study of solid‐phase photocatalytic self‐cleaning
JP2006297350A (ja) 光触媒膜及びその製造方法
KR20220061883A (ko) 광 촉매를 포함하는 적층체 및 이의 제조방법
EP3362511A1 (en) Solution-processable hri inorganic/organic hybrid optical films

Legal Events

Date Code Title Description
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20141204

PA0201 Request for examination
PA0302 Request for accelerated examination

Patent event date: 20141226

Patent event code: PA03022R01D

Comment text: Request for Accelerated Examination

Patent event date: 20141204

Patent event code: PA03021R01I

Comment text: Patent Application

PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20150310

Patent event code: PE09021S01D

E90F Notification of reason for final refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Final Notice of Reason for Refusal

Patent event date: 20150526

Patent event code: PE09021S02D

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20150601

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20150603

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20150603

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190604

Year of fee payment: 5

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20190604

Start annual number: 5

End annual number: 5

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20200623

Start annual number: 6

End annual number: 6

PC1903 Unpaid annual fee

Termination category: Default of registration fee

Termination date: 20220314