KR20020055022A - 자동차 미러 코팅방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차 미러 코팅방법에 관한 것으로서, 중합성 티타늄 졸에, 입자크기가 10nm이하인 산성 콜로이달 실리카를 첨가하여 혼합하는 혼합 졸(sol) 준비단계, 상기 혼합 졸을 스핀코팅기 상에 놓인 크롬 코팅전의 유리상태의 기판에 적하하고, 상기 적하한 졸이 완전히 건조할 때까지 회전시키는 코팅단계, 상기 코팅한 유리를 열처리하는 열처리단계 및 상기 열처리한 유리의 반대편에 알루미늄 또는 크롬을 코팅하여 거울로 만드는 거울코팅단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 물방울 맺힘방지기능을 가지는 자동차 미러의 코팅방법을 제공한다.

Description

자동차 미러 코팅방법{a coating method of car mirror }

본 발명은 자동차 미러의 코팅방법에 관한 것으로서, 특히 기존의 졸-겔법에 의한 친수코팅공정에서 요구되는 실리카 베리어층의 코팅을 하지 않고도 친수력을 증가시킬 수 있도록 하는 자동차 미러 코팅방법에 관한 것이다.

겨울철이나 우천시에는 자동차 내부의 유리면에 김이 서려 주행시 안전시야 확보에 방해가 되며, 특히 우천시에는 빗물에 의해 시야가 왜곡되어 보임으로써 선명한 시야확보가 어려워 주행안전에 차질을 가져오게 된다.

이 때문에, 유리 외부표면에 발수성능을 부여하는 방법이 다양하게 연구되어 왔다.

도 1 은 발수코팅을 이용하여 물방울 맺힘을 방지하는 일반적인 방법을 설명한다. 이 방법은 미러(10)에 발수특성을 가지는 물질층(11)을 코팅하여 물방울이 90 이상의 접촉각을 가지고 유리면에 부착되게 한 후, 크롬, 알루미늄 등 반사코팅층(12)을 코팅한다. 이러한 경우, 차량 주행중의 진동이나 아래쪽으로 작용하는 부압에 의해 물방울(13)이 쉽게 떨어지게 된다. 한편, 이와 더불어 도 2와 같은 초음파 유적제거방법을 병용할 수 있다. 도2는 초음파 유적제거방법을 설명하는 단면도이다. 상기 발수코팅되는 유리(20)의 후면에는 도 2와 같은 구조의 티타늄 진동판과 압전소자(21)를 부착한다. 압전소자에 전원을 가하여 진동을 초음파로 발생시키고 이것이 티타늄-진동판(22) 증폭되어 미러면에 90 이상의 접촉각으로 부착한 물방울을 순식간에 떨어뜨리는 것이다.

한편, 이 중 전자인 발수코팅을 위해 사용되는 방법은 최근, 금속알콕사이드, 물, 알콜 및 200℃ 이상의 온도에서 열분해되는 물질의 공존하에 가수분해 및 중축합하여 1차 졸(sol)을 수득하고 이 1차 졸을 유리의 표면에 코팅한 다음에 열처리하여 금속산화물의 코팅층을 형성킨 다음, 플루오로알킬실란(FAS) 같은 화합물을 알콜에 용해시키고 질산과 물을 투입하여 2차 졸을 수득하고 이 2차 졸을 금속산화물의 코팅층이 형성된 유리에 코팅한 다음에 열처리하는 2 단계의 방법이 사용된다.

이러한 방법은 유리외부면에 실리카막과 발수막을 2중으로 형성시켜 내구성을 증진시키고, 외부의 환경변화에 구애됨없이 항상 안전한 시야를 확보할 수 있도록 한다. 그리고, 유리내부면에는 광촉매성 코팅막을 형성하여 김서림 현상을 방지할 수 있도록 한다. 김서림 현상은 매우 작은 물방울이 구형으로 유리표면에 맺혀있는 것으로 작은 물방울에 의해 빛이 굴절되어 뿌옇게 보이는 것이다

TiO2은 광에너지에 의해 여기되어 광촉매 기능을 발휘하여 대기중의 수분을 흡착함으로써 수막을 형성하게 되는데, 이를 위해서는 아나타제형 등의 결정형 구조를 이루어야 한다. 따라서, 상기 광촉매성 코팅막(4)의 형성시 사용되는 광촉매로 사용이 가능한 유기금속산화물로 테트라에톡시티탄과 같은 비정형의 유기금속화합물 보다는 광촉매용 아나타제형 티타니아졸을 사용한다.

내구성 향상을 위해 유리기재(3)위에 실리카막(2)을 도포하고 그 위에 발수막(1)을 도포하여 제조한다. 상기 실리카막(2)을 형성하기 위한 테트라에톡실란과 같은 금속알콕시드계 실란용액이 촉매하에서 가수분해/중축합 반응이 충분히 진행되어 구형의 콜로이드 실리카 용액과 선형의 폴리실록산 용액이 혼합된 상태로 가교된 구조를 갖도록 하기위하여, 먼저 염기성 촉매를 사용하여 실리카 용액을 1차 숙성한 후, 다시 산성 촉매하에서 2차 숙성하는 2단계 숙성을 이용한 실리카 용액을 사용한다.

그러나, 이러한 종래의 발수코팅방법들의 경우, 여러단계 코팅공정에 있어서 다단계의 공정이 필요하여 번거로운 점, 정차 중에는 작게 맺힌 물방울이 쉽게 떨어지지 않는 점, 또 초음파 유적제거의 경우 구조가 복잡하여 압전소자의 안정성이 결여될 수 있는 점, 티타늄(Ti)-진동판과 압전체의 접합 등으로 인하여 내구 수명이 좌우될 만큼 불량율이 심한 점 등의 단점이 있었다.

이에 본 발명은 상기 단점을 해소하기 위해 개발된 것으로서, 코팅공정의 횟수를 줄이면서도 코팅의 내구성 등이 뛰어난 자동차 미러 코팅방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 발수코팅된 자동차 미러의 일반적 구조를 보인 단면도.

도 2는 종래의 코팅방법 중 초음파 유적제거 방법에 의한 발수코팅 미러를 보인 단면도.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위한 것으로서, 중합성 티타늄 졸에, 입자크기가 10nm이하인 산성 콜로이달 실리카를 첨가하여 혼합하는 혼합졸 준비단계, 상기 혼합졸을 스핀코팅기 상에 놓인 크롬 코팅전의 유리상태의 기판에 적하하고, 상기 적하한 졸이 완전히 건조할 때까지 회전시키는 코팅단계, 상기 코팅한 유리를 열처리하는 열처리단계 및 상기 열처리한 유리의 반대편에 알루미늄 또는 크롬을 코팅하여 거울로 만드는 거울코팅단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 물방울 맺힘방지기능을 가지는 자동차 미러의 코팅방법을 제공한다.

또한, 상기 혼합졸 준비단계에서, 상기 콜로이달 실리카는 전체 조성물에 대하여 25-50몰%로 첨가되는 것을 특징으로 하는 방법을 더욱 제공한다.

또한, 상기 혼합졸 준비단계에서 상기 중합성 티타늄졸의 pH는 2 이하인 것을 특징으로 하는 방법을 더욱 제공한다.

또한, 상기 열처리 단계는 500-570℃의 온도에서 10-100분 동안 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법을 더욱 제공한다.

이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.

본 발명의 방법에 의한 코팅유리의 구성은 도 1과 기본적으로 같으므로 도 1의 구성을 이용하여 설명한다.

.본 발명에 의한 코팅방법의 원료는 중합성 티타늄 졸 및 입자 크기 10nm 이하의 콜로이달 실리카를 사용한다. 중합성 티타늄 졸과 콜로이달 실리카는 모두산성을 띠는 것을 사용하며, 특히 중합성 티타늄 졸의 경우, pH 2 이하의 것을 사용한다. 코팅원료로서는 상기 두가지를 혼합하여 사용하는데, 이 때 콜로이달 실리카는 티타늄 졸에 대해 25-50몰%까지 첨가시킨다.

다음은 상기 원료를 아직 크롬 등이 코팅되기 전의 상태인 유리기판에 코팅하는 단계이다. 최대 rpm 600 이상 1000이하로 회전하는 스핀코팅기 상에 유리기판(10)을 놓고, 상기 혼합 졸을 최대 6ml 적하한다. 이어서 상기 적하한 졸[즉, 발수코팅층(11)에 해당]이 완전히 건조할 때까지 확인한다.

이렇게 코팅된 유리를 500-570℃범위의 온도에서 10분 내지 100분 정도의 시간동안 대기 중에서 열처리 한다. 이와 같이 열처리한 유리를 스퍼터링이나 진공증착 장비를 통하여 상기 코팅한 반대편에 알루미늄이나 크롬[즉, 미러반사층(12)에 해당]을 코팅하여 거울로 만든다.

이러한 방법에 의해 코팅된 미러의 경우, 별도의 추가 공정이나 물질없이도 암실하에서의 친수력을 10일 이상 유지할 수 있었다.

본 발명의 코팅방법은 이산화티탄과 콜로이달 실리카를 적절히 혼합하여 스핀코팅 방식에 의한 단 일회코팅으로 물방울 퍼짐 기능을 가지는 자동차용 미러를 제조할 수 있다는 점에서 자동차용 미러 제조공정의 간소화를 가져오게 된다. 즉, 기존의 친수코팅 공정 중 졸-겔 법에서 요구되는 실리카-베리어 층의 코팅이 필요없게 된다. 또, 티타늄 졸과 콜로이달 실리카의 pH를 같은 산성영역으로 하여 원료의 포트-라이프(port-life)를 증가시킨 점 등에 있어서 장점을 갖는다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 .자동차 미러용 코팅방법은 기존의 친수코팅 공정에 있어서 졸-겔 법에서 요구되는 실리카-베리어 층의 코팅공정을 수행하지 않고도 우수한 발수코팅효과를 가질 수 있고, 코팅공정의 간소화로 인하여 자동차 미러 제작 공정을 보다 용이하게 하는 점에 효과가 있다.

Claims (5)

1. 중합성 티타늄 졸에, 입자크기가 10nm이하인 산성 콜로이달 실리카를 첨가하여 혼합하는 혼합졸 준비단계,

   상기 혼합졸을 스핀코팅기 상에 놓인 크롬 코팅전의 유리상태의 기판에 적하하고, 상기 적하한 졸이 완전히 건조할 때까지 회전시키는 코팅단계,

   상기 코팅한 유리를 열처리하는 열처리단계 및

   상기 열처리한 유리의 반대편에 알루미늄 또는 크롬을 코팅하여 거울로 만드는 거울코팅단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 물방울 맺힘방지기능을 가지는 자동차 미러 코팅방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 혼합졸 준비단계에서, 상기 콜로이달 실리카는 전체 조성물에 대하여 25-50몰%로 첨가되는 것을 특징으로 하는 자동차 미러 코팅방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 혼합졸 준비단계에서 상기 중합성 티타늄졸의 pH는 2 이하인 것을 특징으로 하는 자동차 미러 코팅방법.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 열처리 단계는 500-570℃의 온도에서 10-100분 동안 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차 미러 코팅방법.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 스핀 코팅기의 최대 rpm은 600 이상 1000이하인 것을 특징으로 하는 자동차 미러 코팅방법.