KR20140025339A - 적외선 반사 기체 - Google Patents

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KR20140025339A
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쿄코 미야니시
타카후미 후지타
테츠야 호소미
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나가세케무텍쿠스가부시키가이샤
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Abstract

기재 표면에 도포함으로써 용이하게 제조할 수 있고, 얇은 막 두께로 높은 광선 투과 성능을 나타내며, 뛰어난 적외선 반사 성능을 나타내는 적외선 반사 기체를 제공한다. 투명 기재에 대하여, 폴리(3,4-이치환 티오펜) 및 폴리음이온의 복합체를 함유하는 코팅제를 도포하여 형성된 적외선 반사층을 포함하고, 60% 이상의 전광선 투과율을 나타내는 적외선 반사 기체를 제공한다. 상기 복합체는 0.15(S/cm) 이상의 도전율을 나타내는 것이 바람직하고, 상기 적외선 반사층은 막 두께가 0.50μm 이하인 것이 바람직하다.

Description

적외선 반사 기체{INFRARED-REFLECTING SUBSTRATE}
본 발명은 적외선 반사 성능을 나타내는 투명한 막을 형성하기 위한 코팅제, 이를 이용하여 형성된 적외선 반사막 및 해당 막을 포함하는 적외선 반사 기체에 관한 것이다.
적외선은 적색광보다 파장이 길고, 밀리 파장의 전파보다 파장이 짧은 전자파를 가리키고, 그 파장은 약 0.7μm~1mm의 범위에 분포한다. 파장의 길이에 따라 근적외선, 중적외선, 원적외선으로 구분된다. 파장이 긴 중적외선이나 원적외선이 대상물에 흡수됨으로써, 대상물의 온도가 상승하는 것은 널리 알려져 있다.
종래 이러한 적외선의 성질을 이용하여 적외선을 반사시키는 박막을 대상물 표면에 설치하여 대상물의 온도 상승을 억제하거나, 대상물을 통한 열의 확산을 방지하는 것이 실시되고 있었다.
이러한 적외선 반사 박막은 금, 은 등의 금속으로 이루어진 박막이 알려져 있으나, 이들 금속 박막은 투명하지 않기 때문에, 예를 들면 창 유리 등의 투명한 기재의 표면에 적용할 수 없다는 결점이 있었다.
투명한 적외선 반사 박막은 주석 도프 산화인듐(ITO) 등의 금속 산화물로 이루어진 투명 박막이 이용되고 있으나, 박막 형성에 스퍼터링이나 진공 증착법을 사용하기 위하여 비싼 설비와 고온의 설정이 필요하다는 결점이 있었다.
따라서 금속 산화물 대신 적외선 반사 재료로서, 도전성의 유기 고분자 재료를 사용하는 것이 제안되고 있다(특허문헌 1 및 2를 참조).
특허문헌 1에서는 차열층의 도전성 폴리머로 폴리아닐린을 이용한 투명 차열 필름이 기재되어 있으나, 적외선 반사율은 구체적으로 나타나 있지 않다. 실시예에는 차열층의 막 두께가 2~15μm의 범위인 두꺼운 막이 형성되어 있다. 또한, 가시광선 투과율은 최대 68%로 비교적 낮음을 나타내고 있다.
특허문헌 2에서는 도전성 폴리머로 폴리티오펜을 이용한 투명 광학 기능층이 근적외선 영역에서 양호한 반사 특성을 나타냄이 기재되어 있다. 그러나 실시예 1의 인사이츄 폴리티오펜으로 이루어진 층에 관하여는 유리 기재 위의 투명도가 불과 50%라고 기재되어 있고, 실시예 2의 폴리티오펜/폴리스티렌술폰산으로 이루어진 층에 관해서는 중합체 자체의 도전율이 기재되어 있지 않으며, 층의 도전율이 불과 0.1S/cm라고 기재된 것에 지나지 않는다. 또한 당해 실시예에서는 파장 2000nm에서의 적외선 반사율은 16.2%로 비교적 낮다. 실시예 6 및 7에서는 1μm 정도의 층이 형성되고 투명도가 지극히 낮은 것으로 추정된다.
일본 특허공개 제2005-288867호 공보 일본 특허공개 제2007-529094호 공보
특허문헌 1 및 2에 기재된 발명에서는 얇은 막 두께에서 높은 투명성과 뛰어난 적외선 반사 성능을 양립한 적외선 반사막은 실현되지 않았다.
본 발명은 상기 현상에 비추어, 기재 표면에 도포함으로써 용이하게 적외선 반사막을 형성할 수 있으며, 얇은 막 두께에서 높은 광선 투과 성능을 보여주면서 뛰어난 적외선 반사 성능을 나타내는 막을 형성하기 위한 코팅제, 이를 이용하여 형성된 적외선 반사막 및 해당 막을 포함하는 적외선 반사 기체를 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명자들이 예의검토한 결과, 도전성 폴리머로 높은 도전율을 나타내는 폴리(3,4-이치환 티오펜) 및 폴리음이온의 복합체를 선택하고, 이를 얇게 도포함으로써 상기 과제를 해결할 수 있음을 발견하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
즉 본 발명은 π 공액계 도전성 폴리머를 함유하는 적외선 반사막 형성용 코팅제에 관한 것이고, 또한 상기 코팅제를 이용하여 형성된 적외선 반사막에 관한 것이다. 상기 적외선 반사막 형성용 코팅제는 바인더 및/또는 산화방지제를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 투명기재, 상기 투명기재에 대하여, 폴리(3,4-이치환 티오펜) 및 폴리음이온의 복합체를 함유한 코팅제를 도포하여 형성된 적외선 반사층을 포함하고, 60% 이상의 전광선 투과율을 나타내는 적외선 반사 기체에 관한 것이다.
상기 복합체는 0.15(S/cm) 이상의 도전율을 나타내는 것이 바람직하고, 상기 적외선 반사층은 막 두께가 0.50μm 이하인 것이 바람직하다.
적외선 반사 기체가 나타내는 전광선 투과율은 70% 이상이 바람직하고, 80% 이상이 보다 바람직하다.
적외선 반사 기체가 나타내는 적외선 반사율은, 5° 정반사로 알루미늄 증착 평면경을 레퍼런스로 측정한 반사율 값이 파장 3000nm에서 15% 이상이 바람직하고, 20% 이상이 보다 바람직하며, 26% 이상이 보다 더 바람직하고, 30% 이상이 가장 바람직하다.
상기 코팅제는 바인더 및/또는 산화방지제를 더 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 의하면, 기재 표면에 도포함으로써 용이하게 제조할 수 있고, 투명성이 매우 높고, 뛰어난 적외선 반사 성능을 가지는 적외선 반사 기체를 제공할 수 있다. 또한 본 발명의 적외선 반사 기체는 투명기재에 대한 적외선 반사층의 밀착성에 있어서도 뛰어나다.
[도 1] 실시예 1의 기체가 나타내는 적외선 반사율 스펙트럼
[도 2] 실시예 2의 기체가 나타내는 적외선 반사율 스펙트럼
[도 3] 실시예 3의 기체가 나타내는 적외선 반사율 스펙트럼
[도 4] 실시예 4의 기체가 나타내는 적외선 반사율 스펙트럼
[도 5] 실시예 5의 기체가 나타내는 적외선 반사율 스펙트럼
[도 6] 비교예 1의 기체가 나타내는 적외선 반사율 스펙트럼
[도 7] 비교예 2의 기체가 나타내는 적외선 반사율 스펙트럼
[도 8] 비교예 3의 기체가 나타내는 적외선 반사율 스펙트럼
[도 9] 비교예 4의 기체가 나타내는 적외선 반사율 스펙트럼
[도 10] 비교예 5의 기체가 나타내는 적외선 반사율 스펙트럼
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명의 적외선 반사막 형성용 코팅제는 필수적 성분으로 π 공액계 도전성 폴리머를 함유한다.
본 발명에서 이용되는 π 공액계 도전성 폴리머는 π 공액계 구조를 가지고 도전성을 나타내는 고분자 재료이다. 구체적으로는 폴리티오펜, 폴리아닐린, 폴리피롤, 폴리파라페닐렌, 폴리파라페닐렌비닐렌, 이들의 유도체 등을 들 수 있다.
특히 폴리티오펜 및 도판트의 복합체로 이루어진 폴리티오펜계 도전성 폴리머가 높은 적외선 반사 특성과 화학적 안정성의 관점에서 적합하게 이용될 수 있다. 폴리티오펜계 도전성 폴리머는 보다 구체적으로 폴리(3,4-이치환 티오펜) 및 도판트로 이루어진 복합체이다.
폴리(3,4-이치환 티오펜)은 하기 식(1):
[화학식 1]
Figure pct00001
으로 나타나는 반복 구조 단위로 이루어진 양이온 형태의 폴리티오펜인 것이 바람직하다. 해당 양이온 형태의 폴리티오펜은 도판트인 폴리음이온과의 복합체를 이루기 위해, 폴리티오펜의 일부에서 전자를 빼내어 일부가 양이온 형태가 된 폴리티오펜을 말한다.
식 (1) 중, R1 및 R2는 서로 독립적으로, 수소 원자 또는 C1 -4의 알킬기를 나타내거나, 또는 R1 및 R2가 결합하여 환상 구조를 형성하는 치환 또는 무치환의 C1 -4의 알킬렌기를 나타낸다. 상기 C1 -4의 알킬기는 예를 들어 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, sec-부틸기, t-부틸기 등을 들 수 있다. R1 및 R2가 결합하여 환상 구조를 형성하는 치환 또는 무치환의 C1 -4의 알킬렌기는 예를 들어, 메틸렌기, 1,2-에틸렌기, 1,3-프로필렌기, 1,4-부틸렌기, 1-메틸-1,2-에틸렌기, 1-에틸-1,2-에틸렌기, 1-메틸-1,3-프로필렌기, 2-메틸-1,3-프로필렌기 등을 들 수 있다. C1 -4의 알킬렌기가 가질 수 치환기로는 할로겐기 또는 페닐기 등을 들 수 있다. 적합한 C1 -4의 알킬렌기로는 메틸렌기, 1,2-에틸렌기, 1,3-프로필렌기를 들 수 있고, 1,2-에틸렌기가 특히 적합하다. 상기 알킬렌기를 가지는 폴리티오펜으로서 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)이 특히 바람직하다.
폴리티오펜계 도전성 폴리머를 구성하는 도판트는 상술한 폴리티오펜과 이온쌍을 이루어 복합체를 형성하고, 폴리티오펜을 물 속에 안정하게 분산시킬 수 있는 음이온 형태의 폴리머, 즉 폴리음이온인 것이 바람직하다. 이러한 도판트로는 예를 들어, 카르복실산 폴리머류(예를 들어, 폴리아크릴산, 폴리말레인산, 폴리메타크릴산 등), 술폰산 폴리머류(예를 들어, 폴리스티렌술폰산, 폴리비닐술폰산 등)등을 들 수 있다. 이러한 카르복실산 폴리머류 및 술폰산 폴리머류는 비닐카르복실산류 및 비닐술폰산류 이외에 중합 가능한 모노머류(예를 들어, 아크릴레이트류, 스티렌 등)와의 공중합체도 바람직하다. 특히 폴리스티렌술폰산이 바람직하다.
상기 폴리스티렌술폰산은 중량 평균 분자량이 20000보다 크고 500000 이하인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 40000~200000이다. 분자량이 이 범위 외인 폴리스티렌술폰산을 사용하면, 폴리티오펜계 도전성 폴리머의 물에 대한 분산안정성이 저하될 수 있다. 또한 상기 폴리머의 중량 평균 분자량은 겔 투과 크로마토그래피(GPC)에서 측정한 값이다. 측정에는 워터스사제 ultrahydrogel500 컬럼을 사용한다.
폴리티오펜계 도전성 폴리머는 산화제를 이용한 물 속에서의 산화 중합에 의해 얻을 수 있다. 해당 산화 중합에는 2종류의 산화제(제1산화제 및 제2산화제)가 사용된다. 적합한 제1산화제로는 예를 들어, 과산화이중황산, 과산화이중황산 나트륨, 과산화이중황산 칼륨, 과산화이중황산 암모늄, 과산화수소, 과망가니즈산 칼륨, 중크롬산 칼륨, 과붕산 알칼리염, 구리염 등이 있다. 이러한 제1산화제 중에서 과산화이중황산 나트륨, 과산화이중황산 칼륨, 과산화이중황산 암모늄 및 과산화이중황산이 가장 적합하다. 상기 제1산화제의 사용량은 사용하는 티오펜류 모노머에 대하여 1.5~3.0mol당량이 바람직하고, 2.0~2.6mol당량이 더욱 바람직하다
적합한 제2산화제는 금속 이온(예를 들어, 철, 코발트, 니켈, 몰리브덴, 바나듐의 이온)을 촉매량으로 첨가하는 것이 바람직하다. 특히 철 이온이 가장 효과적이다. 금속 이온의 첨가량은 사용하는 티오펜류 모노머에 대하여 0.005~0.1mol당량이 바람직하고, 0.01~0.05mol당량이 더욱 바람직하다.
본 산화 중합에서는 물을 반응 용매로 이용한다. 물에 더하여, 메탄올, 에탄올, 2-프로판올, 1-프로판올 등의 알코올 또는 아세톤, 아세토니트릴 등의 수용성 용매를 첨가할 수도 있다. 이상의 산화 중합에 의하여 도전성 폴리머의 수분산체를 얻을 수 있다.
본 발명에서 사용하는 π 공액계 도전성 폴리머는 형성되는 박막이 뛰어난 적외선 반사 특성을 발휘하기 위해서, 통상의 도전막 용도로 사용하는 도전성 폴리머에 비해 높은 도전성을 보여야 한다. 구체적으로는 도전율이 0.15(S/cm) 이상을 나타내는 π 공액계 도전성 폴리머를 이용할 필요가 있다. 도전율이 0.15(S/cm) 미만이면 우수한 적외선 반사 특성을 나타내는 박막을 형성할 수 없다. 바람직하게는 0.20(S/cm) 이상이고, 보다 바람직하게는 0.25(S/cm) 이상이며, 더욱 바람직하게는 0.30(S/cm) 이상이다. 도전율이 0.15(S/cm) 이상의 π 공액계 도전성 폴리머는 예를 들면, 중합 조건이나 분자량을 적절히 선택하여 용이하게 제조할 수 있다. 예를 들면, 분자량을 증대시킴으로써 상기와 같이 높은 도전성을 나타내는 π 공액계 도전성 폴리머를 얻을 수 있다. 또한, 특히 π 공액계 도전성 폴리머가 폴리(3,4-이치환 티오펜) 및 폴리음이온의 복합체로 이루어지는 경우, 제조시의 중합계가 나타내는 pH를 최적화함으로써 높은 도전성을 나타내는 π 공액계 도전성 폴리머를 얻을 수 있다. 또한, 높은 도전성을 나타내는 π 공액계 도전성 폴리머는 시판되고 있어, 본 발명은 시판 제품을 사용할 수도 있다.
또한, 본 발명에서 말하는 도전성 폴리머의 도전율은 기재 위에 해당 도전성 폴리머로 이루어진 도전층을 형성한 뒤, 그 도전층이 나타내는 막 두께 및 표면 저항률을 측정하여 하기 식에 따라 산출된다.
도전율(S/cm)=1/{표면 저항률(Ω/□)×막 두께(cm)}
본 발명의 코팅제는 π 공액계 도전성 폴리머에 더해, 용매 및/또는 분산매를 더 함유하는 것이 바람직하다. 이로써 코팅제의 점도를 저하시키고, 기재에의 도포를 용이하게 할 수 있다. 용매 또는 분산매로서는 π 공액계 도전성 폴리머 및 기타 임의 성분을 용해 또는 분산할 수 있는 것이면 특별히 제한은 없다.
코팅제가 수계인 경우, 용매는 물만일 수 있으나, 물에 더하여 물에 혼화되는 용매를 병용할 수도 있다. 물에 혼화되는 용매는 특별히 제한되는 것은 아니나, 예를 들면, 메탄올, 에탄올, 2-프로판올, 1-프로판올 등의 알코올류, 에틸렌글리콜 모노에틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜 모노에틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜 모노부틸에테르아세테이트 등의 글리콜 에테르아세테이트류, 프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 트리프로필렌글리콜 등의 프로필렌글리콜류, 프로필렌글리콜 모노메틸에테르, 프로필렌글리콜 모노에틸에테르, 디프로필렌글리콜 모노메틸에테르, 디프로필렌글리콜 모노에틸에테르, 프로필렌글리콜 디메틸에테르, 디프로필렌글리콜 디메틸에테르, 프로필렌글리콜 디에틸에테르, 디프로필렌글리콜 디에틸에테르 등의 프로필렌글리콜 에테르류, 프로필렌글리콜 모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜 모노에틸에테르아세테이트, 디프로필렌글리콜 모노메틸에테르아세테이트, 디프로필렌글리콜 모노에틸에테르아세테이트 등의 프로필렌글리콜 에테르아세테이트류, 디메틸아세트아미드, 아세톤, 아세토니트릴 및 이들의 혼화물 등을 들 수 있다.
코팅제가 유기용제계인 경우에는, 상기 물과 혼화되는 용제로 나열한 용제 외, 톨루엔, 크실렌, 벤젠, 아세트산에틸, 아세트산부틸, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 디에틸에테르, 디이소프로필에테르, 메틸-t-부틸에테르, 헥산, 헵탄 등을 사용할 수 있다. 상기 용매 또는 분산매 중에서도 메탄올, 에탄올, 2-프로판올이 특히 바람직하다. 또한, 코팅제의 각 성분이 완전히 용해되어 있으면 "용매", 어느 하나의 성분이라도 용해되지 않고 분산되어 있는 경우는 "분산매"라고 한다.
코팅제의 고형분 농도는 균일한 용액 또는 분산액이면 특별히 한정되지는 않으나, 도포시에 약 0.01~50중량% 정도가 바람직하다. 보다 바람직하게는 1~20중량%이다. 상기 범위에서는 도포를 용이하게 실시할 수 있다. 그러나 코팅제의 판매 또는 운반시에는 더 높은 농도가 바람직하고, 이 경우 사용시에 용제 및/또는 분산매를 첨가하여 적절하게 희석할 수 있다.
또한, 본 발명의 코팅제는 필요에 따라 바인더, 도전성 향상제, 계면활성제(표면조정제), 레벨링제, 소포제, 레올로지 컨트롤제, 밀착성 부여제, 산화방지제, 중화제 등을 적절히 첨가할 수 있다.
상기 바인더는, 특히 기재로서 수지 필름을 사용하는 경우에, 박막 및 기재의 밀착성을 높이고 균질한 박막을 형성하도록 하기 위해 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 사용 가능한 바인더는 특별히 한정되지 않는다. 종래 도전성 폴리머를 기재 상에 코팅할 때 사용한 바인더를 적절히 사용할 수 있다. 구체적으로는 알콕시실란류, 3-글리시드옥시프로필트리메톡시실란, 폴리에테르 변성 폴리디메틸실록산, 폴리에테르 변성 실록산 등의 실란커플링제 또는 수지 바인더로는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리트리메틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌나프탈레이트 등의 폴리에스테르 수지, 폴리아크릴레이트, 폴리메타크릴레이트, 폴리우레탄, 폴리아세트산비닐, 폴리염화비닐리덴, 폴리아미드, 폴리이미드 등; 스티렌, 염화비닐리덴, 염화비닐, 알킬아크릴레이트, 알킬메타크릴레이트 등의 모노머를 공중합하여 수득되는 코폴리머 등이 있다. 이들 바인더는 단독으로 이용할 수 있고, 2종 이상을 병용할 수도 있다. 기재가 PET 필름인 경우, 바인더는 폴리에스테르 수지를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 바인더를 배합하는 경우, 배합량은 상기 π 공액계 도전성 폴리머 100질량부에 대하여 0.1질량부~500질량부, 바람직하게 20~200중량부이다. 20질량부 미만이면 바인더 배합의 목적, 즉 기재와의 충분한 밀착성을 달성할 수 없다. 200중량부를 초과하면 바인더의 비율이 지나치게 커지기 때문에 뛰어난 적외선 반사 특성을 달성할 수 없다.
상기 도전성 향상제는 본 발명의 코팅제를 도포하여 형성된 박막의 적외선 반사 특성을 향상시킬 목적으로 첨가된다. 도전성 향상제는 특별히 한정되지는 않지만, 예를 들면, 이하의 화합물을 들 수 있다.
이소포론, 프로필렌카보네이트, γ-부티로락톤, β-부틸락톤, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논 등의 케톤기를 가지는 화합물;
디에틸렌글리콜 모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜 모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜 디메틸에테르, 2-페녹시에탄올, 디옥산, 모르폴린, 4-아크릴로일모르폴린, N-메틸모르폴린 N-옥시드, 4-에틸모르폴린, 옥세탄, THF, THP 등의 에테르기를 가진 화합물;
디메틸술폭시드 등의 술피닐기를 가지는 화합물;
N, N-디메틸아세트아미드, N-메틸포름아미드, N, N-디메틸포름아미드, 아세트아미드, N-에틸아세트아미드, N-페닐-N-프로필아세트아미드, 벤즈아미드 등의 아미드기를 가지는 화합물;
아크릴산, 메타크릴산, 메탄산, 에탄산, 프로판산, 부탄산, 펜탄산, 헥산산, 옥탄산, 데칸산, 도데칸산, 벤조산, p-톨루일산, p-톨루일산, p-클로로벤조산, p-니트로벤조산, 1-나프토산, 2-나프토산, 프탈산, 이소프탈산, 옥살산, 말론산, 호박산, 아디핀산, 말레산, 프말산 등의 카르복실기를 가지는 화합물;
에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 트리메틸렌글리콜, β-티오디글리콜, 트리에틸렌글리콜, 트리프로필렌글리콜, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,3-부탄디올, 1,6-헥산디올, 네오펜틸글리콜, 카테콜, 시클로헥산디올, 시클로헥산디메탄올, 글리세린, 에리트리톨, 글리셋린, 인마톨, 락티톨, 말티톨, 만니톨, 소르비톨, 자이리톨, 수크로오스 등의 2개 이상의 히드록실기를 가지는 화합물;
N-메틸피롤리돈, β-락탐, γ-락탐, δ-락탐, ε-카프롤락탐, 라우로락탐 등의 락탐기를 가지는 화합물.
본 발명의 코팅제에 있어서 도전성 향상제의 배합량은 π 공액계 도전성 폴리머 100질량부에 대해 5~2000질량부가 바람직하고, 10~1500질량부가 보다 바람직하다. 5질량부 미만이면 도전성 향상제 첨가에 의한 적외선 반사 특성의 개선 효과를 달성할 수 없다. 2000질량부를 넘으면, 코팅제 중의 도전성 성분이 희석되고 박막을 형성했을 때 충분한 적외선 반사 특성을 얻지 못한다.
상기 계면활성제 또는 레벨링제는, 레벨링성을 향상시키고 균일한 도포막을 얻을 수 있으면 특별히 한정되지는 않는다. 이러한 계면활성제 또는 레벨링제로는 예를 들어, 폴리에테르 변성 폴리디메틸실록산, 폴리에테르 변성 실록산, 폴리에테르에스테르 변성 수산기 함유 폴리디메틸실록산, 폴리에테르 변성 아크릴기 함유 폴리디메틸실록산, 폴리에스테르 변성 아크릴기 함유 폴리디메틸실록산, 퍼플루오로폴리디메틸실록산, 퍼플루오로폴리에테르 변성 폴리디메틸실록산, 퍼플루오로폴리에스테르 변성 폴리디메틸실록산 등의 실록산 화합물; 퍼플루오로알킬카복실산, 퍼플루오로알킬폴리옥시에틸렌에탄올 등의 불소 함유 유기 화합물; 폴리옥시에틸렌알킬페닐에테르, 프로필렌옥시드 중합체, 에틸렌옥시드 중합체 등의 폴리에테르계 화합물; 야자유 지방산 아민염, 검 로진 등의 카복실산; 피마자유 황산에스테르류, 인산 에스테르, 알킬에테르 황산염, 소르비탄 지방산 에스테르, 술폰산 에스테르, 인산 에스테르, 숙신산 에스테르 등의 에스테르계 화합물; 알킬아릴술폰산 아민염, 술포숙신산 디옥틸나트륨 등의 술폰산염 화합물; 라우릴 인산 나트륨 등의 인산염 화합물; 야자유 지방산 에탄올아마이드 등의 아미드 화합물; 또한, 아크릴계의 공중합물 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 레벨링성 면에서는 실록산계 화합물 및 불소 화합물이 바람직하고, 폴리에테르 변성 폴리디메틸실록산이 특히 바람직하다. 본 발명의 코팅제에서의 계면활성제 또는 레벨링제의 배합량은 π 공액계 도전성 폴리머 100질량부에 대하여 0.001~500질량부가 바람직하고, 0.01~100질량부가 보다 바람직하다.
상기 소포제로는 예를 들어, 실록산 골격을 가진 화합물: 폴리에스테르 변성 메틸알킬폴리실록산, 폴리에테르 변성 폴리메틸알킬실록산, 아랄킬 변성 폴리메틸알킬실록산 등이 있다. 본 발명의 코팅제에서의 소포제의 배합량은 π 공액계 도전성 폴리머 100질량부에 대하여 0.001~500질량부가 바람직하고, 0.01~100질량부가 보다 바람직하다.
상기 레올로지 컨트롤제로는 예를 들어, 셀룰로오스계 및 그 유도체, 알부민, 카제인 등의 단백질계의 유도체, 알긴산, 한천, 전분, 다당류, 비닐계 화합물, 비닐리덴 화합물, 폴리에스테르 화합물, 폴리에테르 화합물, 폴리글리콜계 화합물, 폴리비닐알코올계 화합물, 폴리알킬렌옥시드 화합물, 폴리아크릴산계 화합물 등이 있다. 본 발명의 코팅제에서의 레올로지 컨트롤제의 배합량은 π 공액계 도전성 폴리머 100질량부에 대하여 0.001~500질량부가 바람직하고, 0.01~100질량부가 보다 바람직하다.
본 발명의 코팅제에서 필요에 따라 밀착성 부여제 등도 사용할 수 있다. 본 발명의 코팅제의 밀착성 부여제의 배합량은 π 공액계 도전성 폴리머 100질량부에 대해 0.001~500질량부가 바람직하고, 0.01~100질량부가 보다 바람직하다.
점도를 향상시킬 목적으로 증점제를 첨가할 수 있다. 이러한 증점제는 알기난산 유도체, 잔탄검 유도체, 카라기난 및 셀룰로오스 등의 당류 화합물 등의 수용성 고분자 등을 들 수 있다. 본 발명의 코팅제에서의 증점제의 배합량은 π 공액계 도전성 폴리머 100질량부에 대하여 0.001~500질량부가 바람직하고, 0.01~100질량부가 보다 바람직하다.
상기 산화방지제는 특별히 한정되는 것은 아니나, 환원성 또는 비환원성의 수용성 산화방지제일 수 있다. 환원성을 가지는 수용성 산화방지제로는 예를 들어, L-아스코르브산, L-아스코르브산나트륨, L-아스코르브산칼륨, 에리소르브산, 에리 소르브산나트륨, 에리소르브산칼륨 등의 2개의 수산기로 치환된 락톤 고리를 가진 화합물; 말토오스, 락토오스, 셀로비오스, 자일로스, 아라비노오스, 글루코오스, 과당, 갈락토오스, 만노오스 등의 단당류 및 이당류; 카테킨, 루틴, 미리세틴, 퀘르세틴, 캠페롤 등의 플라보노이드; 쿠르쿠민, 로즈마린산, 클로로겐산, 타닌산, 히드로퀴논, 3,4,5-트리히드록시벤조산 등의 페놀성 수산기를 2개 이상 가진 화합물; 시스테인, 글루타티온, 펜타에리스리톨테트라키스(3-머캅토부티레이트) 등의 티올기를 가진 화합물 등을 들 수 있다. 비환원성의 수용성 산화방지제로는 예를 들어, 페닐이미다졸술폰산, 페닐트리아졸술폰산, 2-히드록시피리미딘, 살리실산페닐, 2-히드록시-4-메톡시벤조페논-5-술폰산나트륨 등의 산화 열화의 원인이 되는 자외선을 흡수하는 화합물을 들 수 있다. 본 발명의 조성물에 있어서, 2개의 수산기로 치환된 락톤 고리를 가진 화합물, 단당류 및 이당류, 플라보노이드계 화합물, 또는 페놀성 수산기를 2개 이상 가진 화합물을 사용하는 것이 특히 바람직하다. 이들은 단독으로 사용할 수 있고, 2종 이상을 병용할 수도 있다. 본 발명의 코팅제에서의 산화방지제 배합량은 π 공액계 도전성 폴리머 100질량부에 대해 0.001~500질량부가 바람직하고, 1.0~80질량부가 보다 바람직하다. 산화방지제가 1.0중량부 미만의 경우, 내광성을 유지할 수 없다. 산화방지제가 80중량부보다 많은 경우는 산화방지제의 비율이 지나치게 많아져 뛰어난 적외선 반사 특성을 달성할 수 없다.
상기 중화제는, 코팅제가 산성을 나타내는 경우에 이를 중화할 목적으로 배합된다. 알칼리성을 나타내는 화합물이면 특별히 한정되지 않으나, 가열에 따라 증산하는 것이 바람직하고, 예를 들어 암모니아수, 메틸아민 등이 있다. 중화제의 배합량은 최종적으로 코팅제가 나타내는 희망 pH에 따라 적절히 결정할 수 있다.
(코팅제의 제조방법)
본 발명의 코팅제를 제조하는 방법은 특별히 제한되지 않으나, 상기 각 성분을 기계적 교반기나 마그네틱 교반기 등의 교반기로 교반하면서 혼합하여 약 1~60분 정도 교반혼합할 수 있다.
(적외선 반사 기체)
본 발명의 코팅제를 피도포기재에 도포한 후 건조시킴으로써, 적외선 반사 막을 형성할 수 있다. 코팅제를 도포하는 피도포기재는 투명한 기재일 수 있고, 불투명한 기재일 수도 있다. 기재를 구성하는 재료는 특별히 한정되지 않으나, 예를 들면, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌·아세트산비닐 공중합체, 에틸렌·아크릴산에스테르 공중합체, 아이오노머 공중합체, 시클로올레핀계 수지 등의 폴리올레핀 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리옥시에틸렌, 변성 폴리페닐렌, 폴리페닐렌술피드 등의 폴리에스테르 수지, 나일론 6, 나일론 6,6, 나일론 9, 반방향족 폴리아미드 6T6, 반방향족 폴리아미드 6T66, 반방향족 폴리아미드 9T 등의 폴리아미드 수지, 아크릴 수지, 폴리스티렌, 아크릴니트릴스티렌, 아크릴니트릴부타디엔스티렌, 염화비닐 수지 등의 유기 재료;유리 등의 무기 재료를 들 수 있다.
코팅제 도포법은 특별히 제한은 없으며, 공지의 방법 중에서 적절히 선택할 수 있다. 예를 들면, 스핀 코팅, 그라비아 코팅, 바 코팅, 딥 코트법, 커튼 코팅, 다이 코팅, 스프레이 코팅 등이 있다. 또한, 스크린 인쇄, 스프레이 인쇄, 잉크젯 프린팅, 철판 인쇄, 요판 인쇄, 평판 인쇄 등의 인쇄법도 적용할 수 있다.
상기 코팅제로 이루어진 도막의 건조에는 일반적인 통풍 건조기, 열풍 건조기, 적외선 건조기 등의 건조기 등이 이용된다. 이들 중 가열 수단을 갖춘 건조기(열풍 건조기, 적외선 건조기 등)을 이용하면 건조 및 가열을 동시에 할 수 있다. 가열 수단으로서 상기 건조기 외에 가열 기능을 구비하는 가열·가압 롤, 프레스기 등이 이용될 수 있다.
도막의 건조 조건은 특별히 한정되지 않으나, 예를 들면, 25℃~200℃에서 10초~2시간 정도이고, 바람직하게 80℃~150℃에서 1~30분 정도이다.
본 발명의 코팅제로부터 형성되는 도막의 건조막 두께는 목적에 따라 적절하게 선택할 수 있으나, 일반적으로는 1nm~5μm이다. 그러나 높은 투명도와 비용 절감의 관점에서, 막 두께는 얇은 것이 바람직하다. 이 관점에서 0.50μm 이하가 바람직하고, 0.40μm 이하가 보다 바람직하며, 0.30μm 이하가 보다 더 바람직하다. 본 발명은 높은 도전율을 나타내는 도전성 폴리머를 사용하기 위하여 이러한 매우 얇은 박막이라 하더라도, 고도의 적외선 반사 특성을 달성할 수 있다.
본 발명의 코팅제를 투명 기체 표면에 도포, 건조시킴으로써 투명 기체 표면에 형성된 적외선 반사층을 포함하는 본 발명의 적외선 반사 기체를 제조할 수 있다. 본 발명의 코팅제가 도전성 폴리머로서 폴리(3,4-이치환 티오펜)과 폴리음이온의 복합체를 가지고, 형성되는 박막이 얇고, 지극히 투명성이 높기 때문에, 본 발명의 적외선 반사 기체는 60% 이상의 전광선 투과율을 나타낼 수 있다. 바람직하게 70% 이상의 전광선 투과율, 보다 바람직하게 80% 이상의 전광선 투과율을 나타낼 수 있다.
이러한 높은 투명도를 가지면서 고도의 적외선 반사 특성을 가지는 유기 재료를 이용한 적외선 반사 기체는 종래 알려져 있지 않다. 본 발명의 적외선 반사 기체가 나타내는 적외선 반사율에 관하여는 5° 정반사로, 알루미늄 증착 평면경을 레퍼런스로 측정한 반사율 값은 파장 3000nm에서 15% 이상을 달성할 수 있다. 보다 바람직하게는 20% 이상, 더 바람직하게는 26% 이상, 가장 바람직하게 30% 이상을 달성할 수 있다. 또한 본 발명의 적외선 반사 기체는 근적외선(약 300-3000nm), 중적외선(약 3000-30000nm), 원적외선(약 30000-300000nm) 중 어느 적외선에 대해서도 뛰어난 반사 특성을 나타낼 수 있다.
본 발명의 적외선 반사 기체는 여러가지 용도로 사용될 수 있으나, 예를 들면, PET 필름 등의 수지 필름에 본 발명의 코팅제를 도포하여 되는 것일 수 있다. 이렇게 얻을 수 있는 적외선 반사 투명 필름은 창 유리(단층 유리 또는 복층 유리) 외, 건축물 또는 차량의 벽, 혹은 냉장고나 냉동실 벽 표면에 붙여 사용할 수 있다. 본 발명의 적외선 반사 기체는 투명성이 매우 높아, 창 유리에 적용하는 경우, 창 유리의 투명성을 방해하지 않고 뛰어난 적외선 반사 특성을 발휘할 수 있다. 그 결과, 높은 투명성을 누리면서 실내의 열을 외부로 놓치지 않는 효과 또는 외부의 열을 실내에 전달하지 않는 효과를 기대할 수 있다.
또한 본 발명의 코팅재는 창 유리, 건축물 또는 차량의 벽, 혹은 냉장고나 냉동실 벽의 표면에 직접 코팅하여 사용할 수 있다. 이러한 직접 도포된 형태 역시, 기재가 투명한 한, 본 발명의 적외선 반사 기체의 범주에 포함된다.
이하에 실시예를 들어 본 발명을 더욱 자세히 설명하나, 본 발명은 이들 실시예에 한정되지는 않는다. 이하, "부" 또는 "%"은 특별한 기재가 없는 한, 각각 "중량부" 또는 "중량%"를 의미한다.
<도전성 폴리머의 도전율 측정>
이하의 실시예 및 비교예에서 도전성 폴리머의 도전율을 이하의 순서대로 측정하였다. 각 도전성 폴리머 함유 수분산체를 기재 위에 와이어바 No.8(웨트 막 두께 18μm)을 이용해 바 코트법에 의해 도포하고, 130℃에서 15분 건조시킴으로써, 기재 위에 박막을 형성하였다. 형성된 박막에 대하여 촉침식 막 두께 측정기로 막 두께를 측정하였다. 그 후, 박막의 표면 저항률을 미쓰비시화학(주)제 로레스타-GP(MCP-T600)으로 측정하였다. 측정한 막 두께와 표면 저항률의 값을 하기 식에 대입하여 도전성 폴리머의 도전율을 구하였다.
도전율(S/cm)=1/{표면 저항률(Ω/□)×막 두께(cm)}
(실시예 1) 판유리 사용예
50.0g의 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜) 및 폴리스티렌술폰산의 복합체의 수분산체(헤레우스주식회사제: CleviosP, 도전율 0.09S/cm, 고형분 1.3%), 0.5g의 계면활성제(고형분 10%), 0.05g의 레벨링제(고형분 100%), 2g의 물 및 8g의 에탄올을 혼합하여 30분간 교반하였다. 얻어진 혼합물을 400메쉬의 SUS제의 체에 여과하여, 코팅제를 제조하였다.
얻어진 코팅제를, 두께 0.7mm의 푸른 판유리(어드밴스머터리얼테크놀로지 주식회사제: AMT-8292) 위에 와이어바 No.8(웨트 막 두께 18μm)을 이용하여 바 코트법에 의하여 도포하고, 100℃에서 1분 동안 건조시킴으로써 기체를 얻었다.
(실시예 2) 판유리 사용예
실시예 1의 CleviosP 대신, 동일한 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜) 및 폴리스티렌술폰산의 복합체의 수분산체인 Clevios P HC V4(헤레우스주식회사제: 도전율 0.23S/cm, 고형분 1.2%)을 이용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 기체를 얻었다.
(실시예 3) 판유리 사용예
실시예 1의 CleviosP 대신, 동일한 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜) 및 폴리스티렌술폰산의 복합체의 수분산체인 Clevios PH1000(헤레우스주식회사제: 도전율 0.46S/cm, 고형분 1.1%)을 이용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 기체를 얻었다.
(실시예 4) PET 필름 사용예
50.0g의 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜) 및 폴리스티렌술폰산의 복합체의 수분산체(헤레우스주식회사제: Clevios PH1000, 도전율 0.46S/cm, 고형분 1.1질량%), 0.53g의 폴리에스테르 수지 수분산체(나가세켐텍스주식회사제: 가부센 ES-210, 고형분 25.0질량%), 2.28g의 디메틸술폭시드(도쿄화학공업주식회사제: 순도>99.0%), 1.0g의 계면활성제(고형분 10%), 0.05g의 레벨링제(고형분 100%) 및 1.25g의 물을 혼합하여 30분간 교반하였다. 얻어진 혼합물을 400메쉬의 SUS제의 체에 여과하여 코팅제를 제조하였다.
얻어진 코팅제를 두께 188μm의 PET 필름(도레이제: 루미라-T60) 위에 와이어바 No.8(웨트 막 두께 18μm)을 이용하여 바 코트법에 의해 도포하고, 100℃에서 1분 동안 건조시킴으로써 기체를 얻었다.
(실시예 5) PET 필름 사용예
실시예 4의 와이어바 No.8(웨트 막 두께 18μm) 대신 와이어바 No.16(웨트 막 두께 36μm)을 이용한 것 이외에는 실시예 3과 동일한 방법으로 기체를 얻었다.
(실시예 6) PET 필름 사용예
50.0g의 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜) 및 폴리스티렌술폰산의 복합체의 수분산체(헤레우스주식회사제: Clevios PH1000, 도전율 0.46S/cm, 고형분 1.1질량%), 0.53g의 폴리에스테르수지 수분산체(나가세켐텍스주식회사제: 가부센 ES-210, 고형분 25.0질량%), 0.11g의 카테킨(도쿄화학공업주식회사: 순도>95.0%), 1.0g의 계면활성제(고형분 10%), 0.05g의 레벨링제(고형분 100%) 및 1.25g의 물을 혼합하여 30분간 교반하였다. 얻어진 혼합물을 400메쉬의 SUS제의 체에 여과하여 코팅제를 제조하였다.
얻어진 코팅제를 두께 188μm의 PET필름(도레이제: 루미라-T60) 위에 와이어바 No.16(웨트 막 두께 36μm)을 이용하여 바 코트법에 의해 도포하고, 100℃에서 1분 동안 건조시킴으로써 기체를 얻었다.
(실시예 7) PET 필름 사용예
50.0g의 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜) 및 폴리스티렌술폰산의 복합체의 수분산체(헤레우스주식회사제: Clevios PH1000, 도전율 0.46S/cm, 고형분 1.1질량%), 0.53g의 폴리에스테르수지 수분산체(나가세켐텍스주식회사제: 가부센 ES-210, 고형분 25.0질량%), 0.11g의 D-(+)-셀로비오스(도쿄화학공업주식회사), 1.0g의 계면활성제(고형분 10%), 0.05g의 레벨링제(고형분 100%) 및 1.25g의 물을 혼합하여 30분간 교반하였다. 얻어진 혼합물을 400메쉬의 SUS제의 체에 여과하여 코팅제를 제조하였다.
얻어진 코팅제를 두께 188μm의 PET필름(도레이제:루미라-T60) 위에 와이어바 No.16(웨트 막 두께 36μm)을 이용하여 바 코트법에 의해 도포하고, 100℃에서 1분 동안 건조시킴으로써 기체를 얻었다.
(실시예 8) PET 필름 사용예
50.0g의 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜) 및 폴리스티렌술폰산의 복합체의 수분산체(헤레우스주식회사제: Clevios PH1000, 도전율 0.46S/cm, 고형분 1.1질량%), 0.53g의 폴리에스테르수지 수분산체(나가세켐텍스주식회사제: 가부센 ES-210, 고형분 25.0질량%), 0.11g의 L-아스코르브산(와코순약공업주식회사), 1.0g의 계면활성제(고형분 10%), 0.05g의 레벨링제(고형분 100%) 및 1.25g의 물을 혼합하여 30분간 교반하였다. 얻어진 혼합물을 400메쉬의 SUS제의 체에 여과하여 코팅제를 제조하였다.
얻어진 코팅제를 두께 188μm의 PET필름(도레이제:루미라-T60) 위에 와이어바 No.16(웨트 막 두께 36μm)을 이용하여 바 코트법에 의해 도포하고, 100℃에서 1분 동안 건조시킴으로써 기체를 얻었다.
(실시예 9) PET 필름 사용예
50.0g의 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜) 및 폴리스티렌술폰산의 복합체의 수분산체(헤레우스주식회사제: Clevios PH1000, 도전율 0.46S/cm, 고형분 1.1질량%), 0.53g의 폴리에스테르수지 수분산체(나가세켐텍스주식회사제: 가부센 ES-210, 고형분 25.0질량%), 0.11g의 히드로퀴논(도쿄화학공업주식회사), 1.0g의 계면활성제(고형분 10%), 0.05g의 레벨링제(고형분 100%) 및 1.25g의 물을 혼합하여 30분간 교반하였다. 얻어진 혼합물을 400메쉬의 SUS제의 체에 여과하여 코팅제를 제조하였다.
얻어진 코팅제를 두께 188μm의 PET필름(도레이제:루미라-T60) 위에 와이어바 No.16(웨트 막 두께 36μm)을 이용하여 바 코트법에 의해 도포하고, 100℃에서 1분 동안 건조시킴으로써 기체를 얻었다.
(실시예 10) PET 필름 사용예
0.44g의 폴리에스테르수지 수분산체(나가세켐텍스주식회사제: 가부센 ES-210, 고형분 25.0질량%)를 이용한 것 이외에는 실시예 4와 동일하게 코팅제를 제조하였다.
얻어진 코팅제를 두께 188μm의 PET필름(도레이제:루미라-T60) 위에 와이어바 No.16(웨트 막 두께 36μm)을 이용하여 바 코트법에 의해 도포하고, 100℃에서 1분 동안 건조시킴으로써 기체를 얻었다.
(실시예 11) PET 필름 사용예
4.4g의 폴리에스테르수지 수분산체(나가세켐텍스주식회사제: 가부센 ES-210, 고형분 25.0질량%)를 이용한 것 이외에는 실시예 4와 동일하게 코팅제를 제조하였다.
얻어진 코팅제를 두께 188μm의 PET필름(도레이제:루미라-T60) 위에 와이어바 No.8(웨트 막 두께 18μm)을 이용하여 바 코트법에 의해 도포하고, 100℃에서 1분 동안 건조시킴으로써 기체를 얻었다.
(실시예 12) PET 필름 사용예
0.0070g의 L-아스코르브산(와코순약공업주식회사)를 이용한 것 이외에는 실시예 8과 동일하게 코팅제를 제조하였다.
얻어진 코팅제를 두께 188μm의 PET필름(도레이제:루미라-T60) 위에 와이어바 No.16(웨트 막 두께 36μm)을 이용하여 바 코트법에 의해 도포하고, 100℃에서 1분 동안 건조시킴으로써 기체를 얻었다.
(실시예 13) PET 필름 사용예
0.44g의 L-아스코르브산(와코순약공업주식회사)를 이용한 것 이외에는 실시예 8과 동일하게 코팅제를 제조하였다.
얻어진 코팅제를 두께 188μm의 PET필름(도레이제:루미라-T60) 위에 와이어바 No.16(웨트 막 두께 36μm)을 이용하여 바 코트법에 의해 도포하고, 100℃에서 1분 동안 건조시킴으로써 기체를 얻었다.
(실시예 14) PET 필름 사용예
폴리에스테르수지 수분산체 대신, 0.373g의 아크릴수지계 수분산체(일본카바이드주식회사제: 니카졸 RX-7018, 고형분 35.5질량%)를 이용한 것 이외에는 실시예 4와 동일하게 코팅제를 제조하였다.
얻어진 코팅제를 두께 188μm의 PET 필름(도레이제: 루미라-T60) 위에 와이어바 No.8(웨트 막 두께 18μm)을 이용하여 바 코트법에 의해 도포하고, 100℃에서 1분 동안 건조시킴으로써 기체를 얻었다.
(실시예 15) PET 필름 사용예
폴리에스테르수지 수분산체 대신, 0.379g의 우레탄수지계 수분산체(DIC주식회사: 하이드란 WLS-213, 고형분 35.0질량%)을 이용한 것 이외에는 실시예 4와 동일하게 코팅제를 제조하였다.
얻어진 코팅제를 두께 188μm의 PET 필름(도레이제: 루미라-T60) 위에 와이어바 No.8(웨트 막 두께 18μm)을 이용하여 바 코트법에 의해 도포하고, 100℃에서 1분 동안 건조시킴으로써 기체를 얻었다.
(실시예 16) PET 필름 사용예
폴리에스테르수지 수분산체 대신, 0.133g의 PEG400 디아크릴레이트(다이셀·사이테크주식회사: EBECRYL11, 고형분 100질량%)를 이용한 것 이외에는 실시예 4와 동일하게 코팅제를 제조하였다.
얻어진 코팅제를 두께 188μm의 PET 필름(도레이제: 루미라-T60) 위에 와이어바 No.8(웨트 막 두께 18μm)을 이용하여 바 코트법에 의해 도포하고, 100℃에서 1분 동안 건조시킴으로써 기체를 얻었다.
(실시예 17) PET 필름 사용예
폴리에스테르 수지 수분산체 대신, 0.133g의 우레탄아크릴레이트(신나카무라화학주식회사: U-4HA, 고형분 100질량%)를 이용한 것 이외에는 실시예 4와 동일하게 코팅제를 제조하였다.
얻어진 코팅제를 두께 188μm의 PET 필름(도레이제: 루미라-T60) 위에 와이어바 No.8(웨트 막 두께 18μm)을 이용하여 바 코트법에 의해 도포하고, 100℃에서 1분 동안 건조시킴으로써 기체를 얻었다.
(비교예 1)
두께 0.7mm의 푸른 판유리(어드밴스머터리얼테크놀로지 주식회사제: AMT-8292) 그 자체를 기체로서 측정에 사용하였다.
(비교예 2)
산화주석 코팅제(키산킨조쿠주식회사제: 산화주석 졸)을 이용, 두께 0.7mm의 푸른 판유리(어드밴스머터리얼테크놀로지 주식회사제: AMT-8292) 위에 와이어바 No.8(웨트 막 두께 12μm)을 이용하여 바 코트법에 의해 도포하고, 100℃에서 1분 동안 건조시킴으로써 기체를 얻었다.
(비교예 3)
비교예 2의 산화주석 코팅제 대신, 광촉매용 산화티탄 코팅제(이시하라산업주식회사제: STS-01)를 이용한 것 이외에는 비교예 2와 동일한 방법으로 기체를 얻었다.
(비교예 4)
1.0g의 3,4-에틸렌디옥시티오펜(헤레우스주식회사제: CleviosM), 20g의 파라 톨루엔술폰산의 40% 부탄올 용액(헤레우스주식회사제: CleviosCB40) 및 1.25g의 디메틸술폭시드를 혼합하여 30분간 교반하였다.
얻어진 코팅제를, 두께 0.7mm의 푸른 판유리(어드밴스머터리얼테크놀로지 주식회사제: AMT-8292) 위에 와이어바 No.16(웨트 막 두께 24μm)을 이용하여 바 코트법에 의해 도포하고, 100℃에서 10분 동안 건조시켰다. 얻어진 박막을 증류수로 충분히 세정하고 철염을 제거함으로써, 기체를 얻었다.
(비교예 5)
두께 188μm의 PET 필름(도레이제: 루미라-T60) 그 자체를 기체로서 측정에 사용하였다.
이상의 실시예 및 비교예의 기체에 대하여 이하의 방법에 따라 각종 평가를 실시하였다.
(1) 전광선 투과율 및 헤이즈 값
각종 기체가 나타내는 전광선 투과율 및 헤이즈 값은 JIS K7150에 따라 헤이즈 컴퓨터 HGM-2B(스가시험기 주식회사제)을 사용하여 측정하였다.
(2) 막 두께
기체 표면에 형성된 박막의 막 두께는 촉침식 표면 형상 측정장치 Dektak 6M(주식회사 ULVAC제)을 사용하여 측정하였다.
(3) 적외선 반사율 스펙트럼
적외선 반사율 스펙트럼은 히타치 분광광도계 U-4100 및 5° 정반사 부속장치(상대)(주식회사 히타치제)를 이용하여 알루미늄 증착 평면경을 레퍼런스로 하여, 적외선 파장 영역을 포함하는 파장 300~3300nm 범위에서 측정하였다. 표 1 및 각 도면에 제시한 각 비율은 알루미늄 증착 평면경의 반사광 강도에 대한 측정 기체의 박막 표면의 반사광 강도의 비율을 나타내고, 100%에 가까울수록 반사 특성이 뛰어남을 의미한다.
(4) 파장 30,000~300,000nm에서의 반사율
측정 기체의 박막 표면에 의한, 파장 영역 30,000~300,000nm의 원적외선 반사율을 D and S AERD(DEVICES&SERVICES COMPANY)을 사용하여 측정하였다.
(5) 밀착성
기재에 대한 박막의 밀착성은 JIS 5400에 따라 기체 표면에 형성된 박막에 셀로판 테이프를 접착하고, 1분간 방치 후에 박리한 뒤, 박리 부분의 벗겨진 상태를 눈으로 확인하여 하기 기준에 따라 평가하였다.
○:8~10점
×:0~6점
(6) 자외선 조사 후의 반사율의 변화량
기체에 형성된 코팅층에 유니큐어시스템(우시오전기사제 메탈할라이드램프 출력 1.5kW)에 의한 자외선을 4500mJ/cm2 조사하여, 자외선 조사 전후의 파장 영역 30,000~300,000nm의 원적외선 반사율을, D and S AERD(DEVICES&SERVICES COMPANY)을 사용하여 측정했다. 반사율을 측정하여 식 1)로부터 변화량을 산출하였다.
(시험 후의 반사율)-(시험 전의 반사율)····1)
식 1)로부터 자외선 조사 후의 반사율의 변화량을 산출했다.
표 1은 각 기체에 있어서 전광선 투과율, 헤이즈값, 막 두께 및 파장 3000nm에서의 적외선 반사율, 파장 영역 30,000~300,000nm에서의 적외선 반사율, 밀착성 시험 및 내광성 시험 결과를 나타낸다. 도 1~10은 실시예 1~5 및 비교예 1~5의 각 기체의 파장 300~3300nm 범위에서의 적외선 반사 스펙트럼을 나타낸다.
전광선투과율(%) 헤이즈값(%) 막두께(㎛) 파장3,000nm에서의반사율(%) 파장30,000-300,000nm에서의반사율(%) 밀착성 자외선조사후의 반사율의변화량(%)
실시예1 79.3 1.1 0.18 25.3 41 ○ 5
실시예2 78.9 1.0 0.20 37.3 53 ○ 5
실시예3 80.2 0.9 0.19 41.7 51 ○ 5
실시예4 81.2 3.2 0.15 30.3 52 ○ 5
실시예5 74.5 0.6 0.36 45.6 60 ○ 5
실시예6 73.5 0.5 0.34 44.3 59 ○ 0
실시예7 74.6 0.8 0.37 43.5 58 ○ 0
실시예8 73.6 0.4 0.35 44.1 58 ○ 0
실시예9 72.9 0.7 0.38 44.5 59 ○ 0
실시예10 75.5 1.0 0.16 50.3 65 ○ 5
실시예11 86.5 0.9 0.15 40.4 48 ○ 5
실시예12 82.0 0.8 0.16 31.0 51 ○ 0
실시예13 84.3 0.8 0.15 44.2 52 ○ 0
실시예14 81.0 0.8 0.15 41.0 53 ○ 5
실시예15 82.0 0.7 0.15 40.5 55 ○ 5
실시예16 83.5 0.9 0.15 42.3 56 ○ 5
실시예17 81.5 0.8 0.15 44.4 54 ○ 5
비교예1 91.7 0.3 - 7.1 12 × 0
비교예2 89.2 0.3 0.50 9.4 11 × 0
비교예3 81.2 18.2 5.99 2.9 9 × 0
비교예4 42.7 31.8 0.68 25.0 12 × 0
비교예5 87.7 2.6 - 5.0 12 - 0
표 1 및 각 도면의 결과로부터, 실시예 1~17에서는 막 두께가 얇아 전광선 투과율이 높은 수준을 유지하면서, 적외선 반사 특성도 뛰어남을 알 수 있다. 특히 폴리(3,4-이치환 티오펜) 및 폴리음이온의 복합체로서 도전율이 높은 것을 사용한 실시예 2~17에서는 적외선 반사 특성이 더 뛰어나다. 또한, 실시예 1~17이 기재에 대한 박막의 밀착성에 있어서도 뛰어남을 알 수 있다. 또한, 산화방지제를 포함한 실시예 6~9, 12 및 13에서는 충분한 내광성도 얻어짐을 알 수 있다.
한편 비교예 1~3 및 5에서는 충분한 적외선 반사 특성을 나타내고 있다. 비교예 4에서는 어느 정도의 적외선 반사 특성을 발휘하고 있지만, 도전성 폴리머로 폴리(3,4-이치환 티오펜) 및 폴리음이온의 복합체를 사용하지 않았기 때문에 전광선 투과율이 매우 낮다. 또한, 비교예 2~4는 밀착성이 불충분하다.

Claims (10)

  1. π 공액계 도전성 폴리머를 함유하는 적외선 반사막 형성용 코팅제.
  2. 바인더 및/또는 산화방지제를 더 포함하는 적외선 반사막 형성용 코팅제.
  3. 청구항 제1항 또는 제2항에 따른 코팅제를 이용하여 형성된 적외선 반사막.
  4. 투명기재 및
    상기 투명기재에 대하여 폴리(3,4-이치환 티오펜) 및 폴리음이온의 복합체를 함유하는 코팅제를 도포하여 형성된 적외선 반사층을 포함하고,
    60% 이상의 전광선 투과율을 나타내는 적외선 반사 기체.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 폴리음이온은 폴리스티렌술폰산인 적외선 반사 기체.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서,
    상기 복합체는 0.15(S/cm) 이상의 도전율을 나타내는 적외선 반사 기체.
  7. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적외선 반사층은 막 두께가 0.50μm 이하인 적외선 반사 기체.
  8. 제4항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    70% 이상의 전광선 투과율을 나타내는 적외선 반사 기체.
  9. 제4항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    5° 정반사에서 알루미늄 증착 평면경을 레퍼런스로서, 상기 적외선 반사 기체에 대하여 측정한 반사율 값이 파장 3000nm에서 15% 이상인 적외선 반사 기체.
  10. 제4항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 코팅제는 바인더 및/또는 산화방지제를 더 포함하는 적외선 반사 기체.
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