JP2019528228A

JP2019528228A - 窓戸用機能性建材

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Publication number: JP2019528228A
Application number: JP2019510815A
Authority: JP
Inventors: クウォン，デフン; ジョン，ユンギ; パク，ソンジン; ユ，ヒュンウ; チェ，ヨンウ
Original assignee: LG Hausys Ltd
Current assignee: LX Hausys Ltd
Priority date: 2016-08-23
Filing date: 2016-12-09
Publication date: 2019-10-10
Anticipated expiration: 2036-12-09
Also published as: US11161779B2; KR101914449B1; KR20180023114A; EP3505715B1; EP3505715A4; EP3505715A1; US20190185374A1; WO2018038329A1; JP6754895B2

Abstract

透明ガラス基板及び前記透明ガラス基板の一面に形成された低放射コーティングを含み、前記低放射コーティングは、下部光吸収層、光吸収金属層及び低放射層を含み、前記下部光吸収層は、窒化クロムを含み、可視光透過色の色差測定機を用いて測定した色指数ａ＊値が−５〜５であり、色指数ｂ＊値が−５〜５で、前記透明ガラス基板の低放射コーティングが形成されていない他の一面の反射色の色差測定機を用いて測定した色指数ａ＊値が−５〜５であり、色指数ｂ＊値が−５〜５で、可視光透過率が２０％〜６０％であり、前記透明ガラス基板の低放射コーティングが形成されていない他の一面における可視光反射率が１％〜１５％である無光沢の灰色窓戸用機能性建材を提供する。

Description

窓戸用機能性建材に関する。

低放射ガラス（Ｌｏｗ−Ｅｍｉｓｓｉｖｉｔｙｇｌａｓｓ）とは、銀（Ａｇ）のように、赤外線領域での反射率が高い金属を含む低放射層が薄膜で蒸着されたガラスを言う。かかる低放射ガラスは、赤外線領域の輻射線を反射し、夏には室外の太陽輻射熱を遮断して、冬には室内の暖房輻射熱を保持することによって、建物の省エネルギー効果をもたらす機能性素材である。

通常、低放射層として用いられる銀（Ａｇ）は、空気中に曝した時に酸化するため、前記低放射層の上部、下部に酸化防止膜で誘電体層が蒸着する。かかる誘電体層は、可視光透過率を増加する役割も行う。

本発明の一具現例は、無光沢の灰色を具現した窓戸用機能性建材を提供する。

本発明の一具現例では、透明ガラス基板及び前記透明ガラス基板の一面に形成された低放射コーティングを含み、前記低放射コーティングは、下部光吸収層、光吸収金属層及び低放射層を含み、前記下部光吸収層は、窒化クロムを含み、可視光透過色の色差測定機を用いて測定した色指数ａ＊値が−５〜５であり、色指数ｂ＊値が−５〜５で、前記透明ガラス基板の低放射コーティングが形成されていない他の一面の反射色の色差測定機を用いて測定した色指数ａ＊値が−５〜５であり、色指数ｂ＊値が−５〜５で、可視光透過率が２０％〜６０％であり、前記透明ガラス基板の低放射コーティングが形成されていない他の一面における可視光反射率が１％〜１５％である無光沢の灰色窓戸用機能性建材を提供する。

前記無光沢の灰色窓戸用機能性建材は、耐熱性、耐湿性及び耐磨耗性に優れている。

本発明の一具現例による無光沢の灰色窓戸用機能性建材の概略的な断面図である。本発明の他の具現例による無光沢の灰色窓戸用機能性建材の概略的な断面図である。本発明のさらに他の具現例による無光沢の灰色窓戸用機能性建材の概略的な断面図である。

以下、添付の図面を参考して本発明の実施例について本発明の属する技術分野で通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳説する。本発明は、異なる形態に具現することができ、ここで説明する実施例に限定されるものではない。

本発明を明確に説明するため説明と関係ない部分は省略しており、全明細書における同一又は類似の構成要素については同じ参照符号を付することにする。

図面において、複数の層及び領域を明確に表現するため厚さを拡大して示した。また図面において、説明の便宜のため一部の層及び領域の厚さを誇張して示した。

以下において、基材の「上部（又は下部）」又は基材の「上（又は下）」に任意の構成が形成されるということは、任意の構成が前記基材の上面（又は下面）に接して形成されることを意味するだけでなく、前記基材と基材上に（又は下に）形成された任意の構成の間に他の構成を含まないと限定するものではない。

本発明の一具現例では：透明ガラス基板１０及び前記透明ガラス基板１０の一面に形成された低放射コーティング９０を含み、前記低放射コーティング９０は、下部光吸収層１３、光吸収金属層１２及び低放射層１１を含み、前記下部光吸収層１３は、窒化クロムを含み、可視光透過色の色差測定機を用いて測定した色指数ａ＊値が約−５〜約５であり、色指数ｂ＊値が約−５〜約５で、前記透明ガラス基板１０の低放射コーティング９０が形成されていない他の一面の反射色の色差測定機を用いて測定した色指数ａ＊値が約−５〜約５であり、色指数ｂ＊値が約−５〜約５で、可視光透過率が約２０％〜約６０％であり、前記透明ガラス基板１０の低放射コーティング９０が形成されていない他の一面における可視光反射率が約１％〜約１５％である無光沢の灰色窓戸用機能性建材１００を提供する。

前記低放射コーティング９０は、太陽輻射線のうち選択的に遠赤外線を反射する低放射層１１を基にする多層薄膜構造で図１のように形成することができ、前記低放射コーティング９０の低放射率特性に起因したローイー（Ｌｏｗ−ｅ：ｌｏｗｅｍｉｓｓｉｖｉｔｙ）効果により優れた断熱性能を発揮することができる。

前記低放射コーティング９０は、前述のように、多層構造の積層体に形成されており、前記透明ガラス基板１０のコーティング膜として適用されて、例えば、窓ガラスのような窓戸用機能性建材に使用され得る。前記窓戸用機能性建材１００は、夏には室外の太陽輻射熱を反射して、冬には室内の暖房放射熱を保持することによって室内外間の熱移動を最小限にして、建物の省エネルギー効果をもたらす機能性素材である。

前記低放射層１１は、低い赤外線放射率を有する層を意味する。放射率（ｅｍｉｓｓｉｖｉｔｙ）とは、物体が任意の特定波長を有するエネルギーを吸収、透過及び反射する割合を意味するものである。前記赤外線放射率は、赤外線波長領域にある赤外線エネルギーの吸収度合いを表す。前記赤外線放射率は、具体的には、強い熱作用を示す約５μｍ〜約５０μｍの波長領域に対応する遠赤外線が印加されたとき、印加される赤外線エネルギーに対して吸収される赤外線エネルギーの割合を意味する。

キルヒホッフの法則によれば、物体に吸収された赤外線エネルギーは、物体がさらに放射する赤外線エネルギーと同様であるため、物体の吸収率と放射率は同様である。

また、吸収されていない赤外線エネルギーは、物体の表面で反射するため、物体の赤外線エネルギーに対する反射率が高いほど、放射率は低い値を有する。これを数値で表すと、（放射率＝１−赤外線反射率）の関係を有する。

かかる放射率は、この分野で通常知られた様々な方法によって測定することができ、例えば、ＫＳＬ２５１４規格によってフーリエ変換赤外線分光計（ＦＴ−ＩＲ）などの設備で測定することができる。

任意の物体、例えば、低放射ガラスなど、このように強い熱作用を表す遠赤外線に対する吸収率、すなわち、放射率が断熱性能を測定するにおいて非常に重要な意味を表す。

前記窓戸用機能性建材１００は、可視光線領域では、所定の透過特性を維持して、優れた採光性を具現することができながら、赤外線領域では、放射率を低くして、優れた断熱効果を提供できる省エネルギー型窓戸用機能性建材である。このような窓戸用機能性建材は、いわゆる「ローイーガラス」と称したりする。

前記無光沢の灰色窓戸用機能性建材１００は、前記定義された色指数値によって定義された灰色を具現すると同時に、前記定義された可視光透過率及び可視光反射率を満たして無光沢の灰色を具現する。

一具現例では、前記無光沢の灰色窓戸用機能性建材において、可視光透過色の色差測定機を用いて測定した色指数ａ＊値は、約−５〜約５であり、具体的には約−３〜約３であってもよいし、色指数ｂ＊値は、約−５〜約５であり、具体的には約−３〜約３であってもよい。

他の具現例では、前記無光沢の灰色窓戸用機能性建材において、前記透明ガラス基板の低放射コーティングが形成されていない他の一面の反射色の色差測定機を用いて測定した色指数ａ＊値は、約−５〜約５であり、具体的には約−３〜約３であってもよいし、色指数ｂ＊値は、約−５〜約５であり、具体的には約−３〜約３であってもよい。

さらに他の具現例では、前記無光沢の灰色窓戸用機能性建材において、可視光透過率が約２０％〜約６０％であり、具体的には約２０％〜約５０％であってもよい。

さらに他の具現例では、前記無光沢の灰色窓戸用機能性建材において、前記透明ガラス基板の低放射コーティングが形成されていない他の一面における可視光反射率が約１％〜約１５％であり、具体的には約１％〜約７％であってもよい。

具体的には、前記低放射コーティング９０は、下部領域２０、低放射領域３０及び上部誘電体領域４０に区分されて、前記下部領域２０が前記透明有機基板の一面に接しており、前記低放射領域３０及び前記上部誘電体領域４０が順次に繋がる多層構造であってもよい。

図２は、本発明の他の具現例による無光沢の灰色窓戸用機能性建材２００の断面図である。

一具現例において、前記低放射領域３０は、低放射層１１及び前記低放射層１１の両面に積層された光吸収金属層１２を含んでいてもよい。

他の具現例において、前記下部領域２０は、下部光吸収層１３及び前記下部光吸収層１３の両面に積層された下部誘電体層１４を含んでいてもよい。

さらに他の具現例において、前記上部誘電体領域４０は、上部誘電体層１５を含んでいてもよい。

前記低放射層１１は、低い放射率を有する電気伝導性材料、例えば金属から形成した層であり、すなわち、低い面抵抗を有しており、それによって低い放射率を有する。例えば、前記低放射層１１、１５０は、放射率が約０．０１〜約０．３であってもよく、具体的には約０．０１〜約０．２であってもよく、より具体的には約０．０１〜約０．１であってもよく、さらに具体的には約０．０１〜約０．０８であってもよい。

前記放射率範囲の低放射層１１は、可視光線透過率及び赤外線放射率を好適に調節して、優れた採光性及び断熱効果を同時に具現することができる。上記のような放射率を有する前記低放射層１１は、薄膜で構成した材料の面抵抗が例えば、約０．７８Ω／ｓｑ〜約６．４２Ω／ｓｑであってもよく、これに制限されるものではない。

前記低放射層１１は、太陽輻射線を選択的に透過及び反射する機能を行っており、具体的には、赤外線領域の輻射線に対する反射率が高いため低放射率を有する。前記低放射層１１は、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｐｔ、イオンドープ金属酸化物、及びこれらの組み合わせを含む群から選択された少なくとも１つを含んでいてもよいし、これに制限されるものではなく、低放射性能を具現できるものと公知された金属を制限なく使用することができる。前記イオンドープ金属酸化物は例えば、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、フッ素ドープ酸化スズ（ＦＴＯ）、Ａｌドープ酸化亜鉛（ＡＺＯ）、ガリウム亜鉛酸化物（ＧＺＯ）などを含む。一具現例において、前記低放射層１１は、銀（Ａｇ）で形成された層であってもよく、その結果、前記低放射コーティング９０は、高い電気伝導度、可視光線領域での低い吸収率、耐久性などを具現することができる。

前記低放射層１１の厚さは例えば、約５ｎｍ〜約２０ｎｍであってもよく、具体的には約７ｎｍ〜約１５ｎｍであってもよい。前記範囲の厚さを有する低放射層１１は、低い赤外線放射率及び高い可視光線透過率を同時に具現するに適する。

前記光吸収金属層１２は、光吸収性能に優れた金属からなっており、太陽光を調節する機能を行い、その材料、厚さなどを調節して、前記低放射コーティング９０が具現する色相を調節することができる。

一具現例において、前記光吸収金属層１２は、可視光線領域での消滅係数（ｅｘｔｉｎｃｔｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）が約１．５〜約３．５であってもよい。前記消滅係数は、素材の物質固有の特性である光学定数から導出される値であって、前記光学定数は、数式ではｎ−ｉｋに表記される。このとき、実数部分であるｎは、屈折率であり、虚数部分であるｋは、消滅係数（吸収係数、吸光係数、消光係数などとも命名される）と言う。消滅係数は、波長（λ）の関数であり、金属の場合、消滅係数が０より大きいことが一般的である。消滅係数、ｋは吸収係数、αとα＝（４πｋ）／λの関係を有しており、吸収係数、αは、光が通す媒質の厚さがｄであるとき、Ｉ＝Ｉ０ｅｘｐ（−αｄ）の関係であり、媒質による光の吸収によって通した光の強度（Ｉ）が入射した光の強度（Ｉ０）に比べて減少することになる。

前記光吸収金属層１２は、前記範囲の可視光線領域の消滅係数を有する金属を用いて、可視光線の一定部分を吸収して、前記低放射コーティング９０が所定の色相を有するようにする。

例えば、前記光吸収金属層１２は、Ｎｉ、Ｃｒ、ＮｉとＣｒの合金、及びこれらの組み合わせを含む群から選択された少なくとも１つを含んでいてもよく、これに制限されるものではない。

前記光吸収金属層１２は、単一層又は複層含まれていてもよく、前記低放射層１１の一面又は両面に位置してもよい。図１では、低放射層１１の両面に複層で光吸収金属層１２が形成された場合を示す。

前記光吸収金属層１２の厚さは例えば、約０．５ｎｍ〜約１０ｎｍであってもよいし、具体的には約０．５ｎｍ〜約５ｎｍであってもよく、これに限定されず、用途に合わせて好適に変更することができる。前記光吸収金属層１２は、前記厚さの範囲内に形成されることによって、光吸収金属層１２としての役割を行いながら、所定の透過率及び反射率を有するように調節するに適する。

前記窓戸用機能性建材１００、２００は、前述した色指数値を具現するように灰色を具現することができる。前記窓戸用機能性建材１００、２００は、光透過率を低くすることによって完璧な灰色を具現することができ、光反射率を共に低くすることができるため、無光沢の灰色を具現する。

前記下部領域２０は、窒化クロムを含む前記下部光吸収層１３を含む。前記下部光吸収層１３によって光吸収率が高くなり、前述した色指数値に定義される灰色を具現することができる。

前記下部光吸収層１３の厚さが約１ｎｍ〜約１５ｎｍであってもよく、具体的には約３ｎｍ〜約１０ｎｍであってもよい。前記下部光吸収層１３が前記範囲の厚さを有することによって、所定の灰色を容易に具現することができる。

前記下部領域２０は、下部光吸収層１３及び前記下部光吸収層１３の両面に積層された下部誘電体層１４を含んでいてもよい。

前記下部誘電体層１４は、金属酸化物、金属窒化物、金属酸窒化物、及びこれらの組み合わせを含む群から選択された少なくとも１つを含むか、前記少なくとも１つにビスマス（Ｂｉ）、ホウ素（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、珪素（Ｓｉ）、マグネシウム（Ｍｇ）、アンチモン（Ｓｂ）、ベリリウム（Ｂｅ）、及びこれらの組み合わせからなる群から選択された少なくとも１つの元素がドーピングされた物質から製造されてもよい。

前記下部誘電体層１４は、光吸収率の高い物質を選択することによって、前記窓戸用機能性建材１００、２００が所定の灰色をさらに容易に具現することができる。前記下部誘電体層１４の光吸収率が高いと、相対的に光反射率を低くすることができ、無光を具現するにも適する。

一具現において、前記下部誘電体層１４の厚さは、約１０ｎｍ〜約４０ｎｍであってもよい。前記下部光吸収層１３が前記範囲の厚さを有することによって、所定の灰色を容易に具現することができる。

前記低放射コーティング９０は、前記低放射領域３０を１つ〜３つ含み、前記低放射領域３０の間に中間誘電体領域５０を介してもよい。

図３は、本発明のさらに他の具現例による無光沢の灰色窓戸用機能性建材３００である。図３において、前記無光沢の灰色窓戸用機能性建材は、２つの低放射領域３０を含み、これらの間に中間誘電体領域５０を介している。

前記中間誘電体領域５０は、中間誘電体層１８ａ、１８ｂ、１８ｃを少なくとも１層含んでいてもよい。

前記中間誘電体層１８ａ、１８ｂ、１８ｃは、前記低放射層１１に使用される金属が通常酸化しやすいため、前記低放射層１１の酸化防止膜として作用することができ、また、前記中間誘電体層１８ａ、１８ｂ、１８ｃは、可視光線透過率を増加する役割も行う。また、前記中間誘電体層１８ａ、１８ｂ、１８ｃの材料と物性を好適に調節して、前記低放射コーティング９０の光学性能を調節することができる。前記中間誘電体層１８ａ、１８ｂ、１８ｃの材料と物性又はその厚さを好適に調節して、前記窓戸用機能性建材１００、２００、３００が所定の無光沢の灰色に発現されることを助けることができる。

前記中間誘電体層１８ａ、１８ｂ、１８ｃは、所定の用途に従って、具現しようとする色相の発現又は具現しようとする物性に合わせて、単一層又は複層が連続して積層される。従って、前記中間誘電体領域５０は、前記中間誘電体層１８ａ、１８ｂ、１８ｃが連続して積層されて形成されてもよい。

前記中間誘電体層１８ａ、１８ｂ、１８ｃは、多様な金属酸化物、金属窒化物、金属酸窒化物など、又はこれらの組み合わせを含んでいてもよいし、又は前記金属酸化物又は前記金属窒化物にビスマス（Ｂｉ）、ホウ素（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、珪素（Ｓｉ）、マグネシウム（Ｍｇ）、アンチモン（Ｓｂ）、ベリリウム（Ｂｅ）、及びこれらの組み合わせからなる群から選択された少なくとも１つの元素がドーピングされた物質を含んでいてもよいし、これに制限されず、前記低放射層１１を保護するために使用される公知の材料を制限なく使用することができる。

例えば、前記中間誘電体層１８ａ、１８ｂ、１８ｃは、酸化チタン、酸化スズ亜鉛、酸化亜鉛、酸化亜鉛アルミニウム、酸化スズ、酸化ビスマス、窒化シリコーン、窒化シリコーンアルミニウム、酸窒化シリコーンアルミニウム、窒化シリコーンスズなど、及びこれらの組み合わせからなる群から選択された少なくとも１つを含んでいもよく、これに制限されるものではない。

前記中間誘電体層１８ａ、１８ｂ、１８ｃは、屈折率が約１．５〜約２．３の間にある誘電体物質からなってもよいし、屈折率値によって透過率、反射率、透過及び反射色相などを所望の目標水準に具現するように中間誘電体層１８ａ、１８ｂ、１８ｃの厚さを調節することができる。

前記中間誘電体領域５０の厚さは例えば、約５ｎｍ〜約９０ｎｍであってもよい。前記中間誘電体領域５０の厚さは、全体多層薄膜の光学性能（透過率、反射率、色指数など）を目標性能に合わせて具現するため、構成される位置及び物質によって多様に調節することができ、前記範囲の厚さを有する中間誘電体領域５０を含み、光学性能を効果的に制御することができ、好適な生産速度を具現することができる。

前記中間誘電体層１８ａ、１８ｂ、１８ｃは、光消滅係数が０に近い物質で構成されてもよい。消滅係数が０より大きいことは、入射光が前記低放射層１１に至る前に中間誘電体層１８ａ、１８ｂ、１８ｃで吸収されることを意味するため、透明な視野確保を阻害する要因となり、望ましくない。従って、前記中間誘電体層１８ａ、１８ｂ、１８ｃの消滅係数は例えば、可視光線領域（約３８０ｎｍ〜約７８０ｎｍ波長範囲）で約０．１未満を有していてもよい。その結果、前記中間誘電体層１８ａ、１８ｂ、１８ｃは、優れた採光性を確保することによって、透明な視野確保を助ける。

前記上部誘電体領域４０は、上部誘電体層１５を含み、前記上部誘電体層１５に対する詳説は、前述した中間誘電体層１８ａ、１８ｂ、１８ｃに対する説明と同様である。

前記上部誘電体領域４０は、前記上部誘電体層１５を少なくとも１層含んでいてもよい。前記上部誘電体層１５は、所定の用途に従って、具現しようとする色相の発現又は具現しようとする物性に合わせて、単一層又は複層が連続して積層されてもよい。従って、前記上部誘電体領域４０は、連続して積層された前記上部誘電体層１５を含んでいてもよい。

前記低放射コーティング９０は、前記上部誘電体領域４０の上部に少なくとも一層のオーバーコート層１６ａ、１６ｂを含む最外郭領域６０をさらに含んでいてもよい。

前記オーバーコート層１６ａ、１６ｂは、低放射コーティング９０の最外郭に位置して、機械的強度を補強しながら耐久性を向上させる作用を行う。

前記オーバーコート層１６ａ、１６ｂは、ジルコニウム、シリコーンジルコニウムのようなジルコニウムを含む合金、金属酸化物、金属窒化物、金属酸窒化物、及びこれらの組み合わせを含む群から選択された少なくとも１つを含むか、前記ジルコニウム、前記ジルコニウムを含む合金、前記金属酸化物、前記金属窒化物又は前記金属酸窒化物にビスマス（Ｂｉ）、ホウ素（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、珪素（Ｓｉ）、マグネシウム（Ｍｇ）、アンチモン（Ｓｂ）、ベリリウム（Ｂｅ）、及びこれらの組み合わせからなる群から選択された少なくとも１つの元素がドーピングされた物質を含んでいてもよい。

前記低放射コーティング９０は、所定の光学性能を具現するため前述した構造のほか、他の層を追加してさらに含んでいてもよい。

前記透明ガラス基板１０は、可視光線透過率が高い透明基材であってもよいし、例えば、約８０％〜約１００％の可視光線透過率を有するガラス又は透明プラスチック基板であってもよい。前記透明ガラス基板１０は、例えば、建築用に用いられるガラスが制限なく使用されてもよいし、例えば、約２ｍｍ〜約１２ｍｍの厚さであってもよく、使用の目的及び機能によって異なるため、これに制限されるものではない。

前記窓戸用機能性建材１００、２００を製造するため、先ず透明ガラス基板１０を準備した後、前記低放射コーティング９０の各層を順次に形成する。前記低放射コーティング９０の各層を公知の方法に従って、所望の物性を具現するに適する方法で形成することができる。

例えば、低放射層１１、下部光吸収層１３、光吸収金属層１２、中間誘電体層１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、上部誘電体層１５などの各層をスパッタリング法などの方法に従って形成することができる。

以下では、本発明の実施例及び比較例を記載する。かかる下記の実施例は、本発明の一実施例だけであり、本発明が下記の実施例に限定されるものではない。

実施例１
マグネトロンスパッタリング蒸着機（ＳｅｌｃｏｓＣｅｔｕｓ−Ｓ）を用いて、下記のように透明ガラス基材にコーティングされた多層構造の低放射コーティングを形成して、無光沢の灰色窓戸用機能性建材を製造した。前記製造された無光沢の灰色窓戸用機能性建材の層構造をその積層順序に従って表１に記載した。

実験例１
実施例１で製作された窓戸用機能性建材に対する性能分析を下記の項目別に行った。

＜透過率及び反射率計算＞
Ｕ−Ｖｉｓ−ＮＩＲスペクトル測定装置（Ｓｈｉｍａｄｚｕ、Ｓｏｌｉｄｓｐｅｃ−３７００）を用いて２５０〜２５００ｎｍ範囲の１ｎｍ区間幅で光学スペクトルを測定した後、結果値ＫＳＬ２５１４基準に基づいて、可視光線透過率と窓戸用機能性建材の低放射コーティングのコーティング面の反射率及び窓戸用機能性建材の低放射コーティングが形成されていない他の一面、すなわち、ガラス基材側の面反射率を計算した。

＜放射率＞
遠赤外線分光測定装置であるＦＴ−ＩＲ（Ｆｒｏｎｔｉｅｒ，ＰｅｒｋｉｎＥｌｍｅｒ社）を用いて窓戸用機能性建材の低放射コーティングがコーティングされた側の一面の遠赤外線反射率スペクトルを測定しており、その結果からＫＲ２５１４規格に合わせて遠赤外線平均反射率を算出した後、１００％−（遠赤外線平均反射率）の数式で放射率を評価した。

＜色指数＞
色差測定機（ＫＯＮＩＣＡＭＩＮＯＬＴＡＳＥＮＳＩＮＧ，Ｉｎｃ．，ＣＭ−７００ｄ）を用いてＣＩＥ１９３１基準のＬ＊、ａ＊及びｂ＊値を測定した。このとき、光源は、ＫＳ規格のＤ６５に適用した。

前記表２において、実施例１は、可視光透過率とガラス面反射率がいずれも低いため、低透過率とともに低反射率の特徴を確認することができる。また、実施例１は、色指数結果から透過面とガラス面反射両方において、ａ＊及びｂ＊とも０に近い値である。これにより、中性灰色が具現されたことを確認することができる。

実験例２
実施例１で製造された窓戸用機能性建材それぞれに対して、別途用意した６ｍｍ透明ガラスと間隙１２ｍｍになるようにスペーサーを介して、縁にシーラントを塗布し付着して、複層ガラスを製作した。前記複層ガラスにおいて、実施例１で製造された窓戸用機能性建材の低放射コーティングは、間隙の内側に位置するように付着した。間隙は、Ａｒ１００体積％で満たした。

実施例１で製造された窓戸用機能性建材を用いて製作した前記複層ガラスそれぞれに対して、実験例１と同様な測定方法に従って、可視光透過率、ガラス面反射率、色指数を測定して下表３に記載した。

実験例１と一貫した結果であり、実施例１から製造された複層ガラスは、低透過率とともに低反射率を表しながら、無光沢かつ中性灰色を具現した。

実験例３
実験例２において、実施例１で製造された窓戸用機能性建材を用いて製造した複層ガラスに対して、ＵＶ−Ｖｉｓ−ＮＩＲスペクトル測定装置（Ｓｈｉｍａｄｚｕ，Ｓｏｌｉｄｓｐｅｃ−３７００）を用いて分光スペクトルを得ており、ＦＴ−ＩＲ（Ｆｒｏｎｔｉｅｒ，ＰｅｒｋｉｎＥｌｍｅｒ社）を用いて放射率を得た後、その結果を用いて計算したＳＨＧＣ値及びＵｇ値を得た。

ＳＨＧＣ：０．２８３
Ｕｇ（Ｕｖａｌｕｅ）：１．３７２

ＳＨＧＣは、熱取得係数（ＳＨＧＣ，ＳｏｌａｒＨｅａｔＧａｉｎＣｏｅｆｆｉｃｅｎｔ）であって、太陽熱が窓戸に入射するエネルギーに対し窓戸を通して内部に伝達するエネルギーの割合である。

ＳｏｌａｒＨｅａｔＧａｉｎ＝ＳＨＧＣ×ＳｏｌａｒＲａｄｉａｔｉｏｎ

前記得られたＳＨＧＣ値は、所定の目標値を達成する低い値であって、窓戸用機能性建材で求められる水準を十分に達成したことを確認できる数値である。

Ｕｇ（Ｕｖａｌｕｅ）は、熱貫流率である。複層の異なる材料で構成された壁体のような建物の一部位を通した熱の伝達は、幾つの過程によって行われる。色んな材料で構成された構造体を通す熱の伝逹をあらゆる要因を混合した１つの値で表したものを熱貫流率と言う。Ｕｇ（Ｕｖａｌｕｅ）の単位は、Ｗ／ｍ²℃（Ｋｃａｌ／ｍ²ｈ℃）であり、表面積が１ｍ²である構造体を介して温度差が１℃であるとき、構造体を通した熱貫流率をワットで測定したものである。熱貫流率が低いほど、断熱性能は良いことを意味する。前記得られたＵｇ（Ｕｖａｌｕｅ）は、所定の目標値を達成する低い値であって、窓戸用機能性建材で求められる水準の断熱効果が十分に達成されたことを確認できる数値である。

以上で本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明の権利範囲は、これに限定されるものではなく、次の請求範囲で定義する本発明の基本概念を利用した当業者の様々な変形及び改良形態も本発明の権利範囲に属する。

１０透明ガラス基板
１１低放射層
１２光吸収金属層
１３下部光吸収層
１４下部誘電体層
１５上部誘電体層
１６ａ、１６ｂオーバーコート層
１８ａ、１８ｂ、１８ｃ中間誘電体層
２０下部領域
３０低放射領域
４０上部誘電体領域
５０中間誘電体領域
６０最外郭領域
９０低放射コーティング
１００、２００窓戸用機能性建材

Claims

透明ガラス基板及び前記透明ガラス基板の一面に形成された低放射コーティングを含み、
前記低放射コーティングは、下部光吸収層、光吸収金属層及び低放射層を含み、
前記下部光吸収層は、窒化クロムを含み、
可視光透過色の色差測定機を用いて測定した色指数ａ＊値が−５〜５であり、色指数ｂ＊値が−５〜５で、
前記透明ガラス基板の低放射コーティングが形成されていない他の一面の反射色の色差測定機を用いて測定した色指数ａ＊値が−５〜５であり、色指数ｂ＊値が−５〜５で、
可視光透過率が２０％〜６０％であり、
前記透明ガラス基板の低放射コーティングが形成されていない他の一面における可視光反射率が１％〜１５％である無光沢の灰色窓戸用機能性建材。
前記低放射コーティングは、下部領域、低放射領域及び上部誘電体領域に区別されて、前記下部領域が前記透明有機基板の一面に接しており、前記低放射領域及び前記上部誘電体領域が順次に繋がる多層構造であり、
前記下部領域は、下部光吸収層及び前記下部光吸収層の両面に積層された下部誘電体層を含み、
前記低放射領域は、低放射層及び前記低放射層の両面に積層された光吸収金属層を含み、
前記上部誘電体領域は、上部誘電体層を含む、請求項１に記載の無光沢の灰色窓戸用機能性建材。
前記下部光吸収層の厚さが１ｎｍ〜１５ｎｍである、請求項１に記載の無光沢の灰色窓戸用機能性建材。
前記下部誘電体層の厚さが１０ｎｍ〜４０ｎｍである、請求項１に記載の無光沢の灰色窓戸用機能性建材。
前記低放射層は、放射率が０．０１〜０．３である、請求項１に記載の無光沢の灰色窓戸用機能性建材。
前記低放射層は、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｐｔ、イオンドープ金属酸化物、及びこれらの組み合わせを含む群から選択された少なくとも１つを含む、請求項１に記載の無光沢の灰色窓戸用機能性建材。
前記光吸収金属層は、可視光線領域の消滅係数が１．５〜３．５である、請求項１に記載の無光沢の灰色窓戸用機能性建材。
前記光吸収金属層は、Ｎｉ、Ｃｒ、ＮｉとＣｒの合金、及びこれらの組み合わせからなる群から選択された１つを含む、請求項１に記載の無光沢の灰色窓戸用機能性建材。
前記光吸収金属層の厚さが０．５ｎｍ〜１０ｎｍである、請求項１に記載の無光沢の灰色窓戸用機能性建材。
前記低放射領域の厚さが５ｎｍ〜２０ｎｍである、請求項１に記載の無光沢の灰色窓戸用機能性建材。
前記低放射コーティングは、前記低放射領域を１つ〜３つ含み、前記低放射領域の間に中間誘電体領域を介した、請求項２に記載の無光沢の灰色窓戸用機能性建材。
前記中間誘電体領域は、少なくとも１つの中間誘電体層を含む、請求項１１に記載の無光沢の灰色窓戸用機能性建材。
前記中間誘電体層は、金属酸化物、金属窒化物、金属酸窒化物、及びこれらの組み合わせを含む群から選択された１つを含むか、
前記金属酸化物、前記金属窒化物又は前記金属酸窒化物にビスマス（Ｂｉ）、ホウ素（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、珪素（Ｓｉ）、マグネシウム（Ｍｇ）、アンチモン（Ｓｂ）、ベリリウム（Ｂｅ）、及びこれらの組み合わせからなる群から選択された少なくとも１つの元素がドーピングされた物質を含む、請求項１２に記載の無光沢の灰色窓戸用機能性建材。
前記中間誘電体層は、酸化チタン、酸化スズ亜鉛、酸化亜鉛、酸化亜鉛アルミニウム、酸化スズ、酸化ビスマス、窒化シリコーン、窒化シリコーンアルミニウム、酸窒化シリコーンアルミニウム、窒化シリコーンスズ、及びこれらの組み合わせを含む群から選択された少なくとも１つを含む、請求項１２に記載の無光沢の灰色窓戸用機能性建材。
前記中間誘電体領域の厚さは、５ｎｍ〜９０ｎｍである、請求項１１に記載の無光沢の灰色窓戸用機能性建材。
前記低放射コーティングは、前記上部誘電体領域の上部に少なくとも一層のオーバーコート層を含む最外郭領域をさらに含む、請求項２に記載の無光沢の灰色窓戸用機能性建材。
前記オーバーコート層は、ジルコニウム、ジルコニウムを含む合金、金属酸化物、金属窒化物、金属酸窒化物、及びこれらの組み合わせを含む群から選択された少なくとも１つを含むか、
前記ジルコニウム、前記ジルコニウムを含む合金、前記金属酸化物、前記金属窒化物又は前記金属酸窒化物にビスマス（Ｂｉ）、ホウ素（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、珪素（Ｓｉ）、マグネシウム（Ｍｇ）、アンチモン（Ｓｂ）、ベリリウム（Ｂｅ）、及びこれらの組み合わせからなる群から選択された少なくとも１つの元素がドーピングされた物質を含む、請求項１６に記載の無光沢の灰色窓戸用機能性建材。
前記オーバーコート層は、酸化チタン、酸化スズ亜鉛、酸化亜鉛、酸化亜鉛アルミニウム、酸化スズ、酸化ビスマス、窒化シリコーン、窒化シリコーンアルミニウム、酸窒化シリコーンアルミニウム、窒化シリコーンスズ、及びこれらの組み合わせを含む群から選択された少なくとも１つを含む、請求項１６に記載の無光沢の灰色窓戸用機能性建材。
前記透明ガラス基板は、８０％〜１００％の可視光線透過率を有するガラス又は透明プラスチック基板である、請求項１に記載の無光沢の灰色窓戸用機能性建材。