KR100691575B1 - 태양광 조절 코팅을 갖는 유리 제품 - Google Patents

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필킹톤 노쓰 아메리카, 인코포레이티드
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Abstract

태양광 조절 코팅을 갖는 유리 제품을, 특히 건축물 창호용 감열 유리를 제조하는데 사용하기 위해 개시한다. 상기 코팅 제품은 유리 기판, 상기 유리 기판 위에 침착되어 부착된 안티모니 도핑 산화주석 코팅 및 상기 안티모니 도핑 산화주석 코팅 위에 침착되어 부착된 불소 도핑 산화주석 코팅을 포함한다. 상기 코팅 유리 제품의 낮은 복사율은 다층 스택의 놀랍게도 선택적인 태양광 흡수와 결합시, 여름에 개선된 열 차단 및 겨울에 개선된 열 보유를 제공하지만, 상대적으로 높은 가사광선 투과율을 허용한다.
유리, 코팅 유리, 열선투과율, 복사율, 가시광선, 산화주석, 안티모니

Description

태양광 조절 코팅을 갖는 유리 제품{Glass Article Having a Solar Control coating}
본 발명은 태양광 조절 코팅을 갖는 코팅된 유리 제품에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 다층 코팅을 가지며 낮은 총 열선투과율(total solar energy transmittance)과 함께 높은 가시광선 투과율을 보이는 유리 제품에 관한 것이다.
건축물 유리에 대한 코팅은 일반적으로 특정 에너지 흡수 및 광 투과 특성을 제공하기 위해 이용된다. 또한, 코팅은 미적으로 즐거움을 주는 목적하는 반사성 또는 분광 특성을 제공한다. 코팅된 제품들은 종종 단독으로 사용되거나 기타 코팅된 제품과 함께 사용되어 창유리(glazing) 또는 창호용(window) 유닛을 형성한다.
코팅된 유리 제품은 대체로 "플로트 유리 공법"으로 당업계에 공지된 공법에 의해 제조되는 과정에서 유리 기판을 연속적으로 코팅하여 "온라인" 생산된다. 또한, 코팅된 유리 제품은 스퍼터링 공법을 통해 "오프라인" 제조된다. 전자의 공법은 적합하게 밀폐된 용융 주석 조(bath) 위로 유리를 주조한 후, 유리를, 충분히 냉각된 후, 조와 함께 정렬된 리프트아웃 롤로 이동시키고, 마지막으로 롤을 가로질러 진행시키면서 유리를 냉각시키는 것을 포함하는데, 처음에는 연속식 서냉 가 마(lehr)를 통하고 그 후 주위 대기에 노출시킨다. 상기 공법의 플로트 부분에서 비산화성(non-oxidizing) 대기를 유지시키면서, 유리를 용융 주석 조와 접촉시켜 주석의 산화를 방지한다. 연속식 서냉 가마에서는 산화성 대기를 유지시킨다. 일반적으로, 코팅은 플로트 조 공법의 플로트 조에서 유리 기판 상에 적용된다. 그러나, 연속식 서냉 가마에서 기판 상에 코팅을 적용할 수도 있다.
생성된 코팅 유리 기판의 특성들은 플로트 유리 공법 또는 오프라인 스퍼터링 공법 과정에서 적용된 특정 코팅에 따라 변한다. 코팅 조성 및 두께는 분광 특성에도 영향을 주면서 상기 코팅된 제품 내에 광 투과 특성 및 에너지 흡수성을 제공한다. 코팅층 또는 층들의 조성 및 두께를 조절하여 목적하는 특성들을 얻을 수 있다. 그러나, 특정 특성을 개선하기 위한 조절은 코팅 유리 제품의 기타 투과 또는 분광 특성에 불리한 영향을 줄 수 있다. 코팅 유리 제품의 특정 에너지 흡수 및 광 투과 특성을 결합하고자 할 경우 목적하는 분광 특성을 얻는 것이 어려운 경우가 종종 있다.
여름에 열선(태양광; solar energy)을 차단하는 중립색 색조(neutral tint)를 띠며 겨울에 낮은 열관류율(U value)을 제공하는 코팅 유리 제품을 제공하는 것이 유리할 것이다. 낮은 복사율(emittance) 및 낮은 총 열선투과율을 갖는 태양광 감소 창유리(solar reducing glazing)는 목적하는 중립색 색조를 제공하면서 건물 및 가정에서 에너지 비용을 상당히 개선시킬 것이다.
색 중립 반사율, 낮은 복사율, 높은 가시광선 투과율 및 낮은 총 열선투과율을 갖는 열선감소 창유리를 제공하는 것도 유리할 것이다. 건축물 창유리에서 상 기 중립색(neutral color) 제품을 사용하면 상당량의 근적외선 에너지를 차단하면서 고도의 가시광선의 투과를 허용할 것이다. 또한, 상기 창유리의 낮은 복사율 특성은 흡수로부터 얻어지는 임의의 간접적 열을 최소화할 것이다.
<발명의 요약>
본 발명에 따르면, 건축물 창호용 코팅 감열(heat reducing) 유리가 제공된다. 상기 코팅 제품은 유리 기판, 상기 유리 기판 위에 침착되어 부착된 안티모니가 도핑된 산화주석 코팅, 및 상기 안티모니가 도핑된 산화주석 코팅의 표면 위에 침착되어 부착된 불소가 도핑된 산화주석 코팅을 포함한다.
본 발명의 코팅 유리 제품은 선택성 13 이상, 바람직하게는 14 이상을 갖는데, 상기 선택성은 대기질량 1.5를 합산한, 가시광선 투과율(일루미넌트 C)과 총 열선투과율 간의 차로서 정의된다. 한편으로는, 상기 코팅 유리 제품은 공칭 두께 3mm의 투명 유리 기판에 적용시 선택성 13 이상, 바람직하게는 14 이상을 제공하는 코팅을 포함할 수 있다. 상기 코팅 유리 제품은 가시광선 투과율 63% 이상 및 바람직한 총 열선투과율 53% 이하를 갖는다.
바람직하게는, 상기 코팅 유리 제품은 상기 유리 기판과 안티모니 도핑 산화주석 사이에 침착된 무지개빛-억제 중간층을 포함한다. 상기 코팅은 투명 유리 기판에 적용시 투과 및 반사에서 중립색을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 코팅 유리 제품에서 안티모니 도핑 산화주석 코팅은 열선의 흡수를 위해 제공된다. 이것은 일부 가시광선의 흡수를 포함하지만, 안티모니 도핑 산화주석 코팅은 가시광선보다 근적외선 에너지를 더 흡수하는 상대적 선택성이다. 따라서 상기 안티모니 도핑 산화물 코팅은 본 발명의 코팅 유리 제품의 총 열선투과율을 감소시킨다.
불소 도핑 산화주석 코팅은 본 발명의 코팅 유리 제품의 복사율을 0.2 이하, 바람직하게는 0.15 이하로 낮춘다. 절연 유리 유닛의 부품으로서, 낮은 복사율 값은 겨울철 열관류율 0.4 미만, 바람직하게는 0.35 미만을 제공한다. 또한, 놀랍게도 본 발명에 따라 상기 안티모니 도핑 산화주석 코팅 위에 불소 도핑 산화주석 코팅을 제공하는 것은 코팅 유리 제품의 선택성을 개선시키는 것으로 밝혀졌다.
유리 기판 상 특정 코팅 스택(stack)은 높은 가시광선 투과율, 감소된 총 열선투과율 및 낮은 복사율을 갖는 중립색 제품을 제공한다. 건축물 창유리에서 상기 발명적 제품의 사용은 여름에 열선을 차단하고 겨울에 낮은 열관류율을 제공하는 창유리를 제공한다.
본 발명의 목적은 가시광선을 높은 수준으로 투과시키고 투과 열선의 양은 상당히 감소시키는 중립색 건축물 창유리를 제공하는 것이다.
본 발명의 추가의 목적은 흡수로부터의 간접적 취득 열을 최소화하는 낮은 복사율을 갖는 건축물 창유리를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 또한 목적하는 복사율 및 열선투과 특성을 유지하면서 반사 및 투과 둘 다에서 중립색을 갖는 건축물 창유리로서 사용하기에 적합한 코팅 유리 제품을 제공하는 것이다. 본 발명자들은 개별 층들의 적절한 선택에 의해, 본 발명의 코팅 스택을 목적하는 높은 선택성 및 중립색 둘 다를 가지면서 제조할 수 있다는 것을 발견하였다.
본 발명에 따르면, 놀랍게도 그 위에 불소 도핑 산화주석 층이 적용된 안티모니 도핑 산화주석 층의 다층 코팅을 갖는 코팅 유리 제품이 낮은 복사율, 높은 가시광선 투과율 및 감소된 총 열선투과율을 나타내는 제품을 제공한다는 것을 발견하였다. 상기 코팅 유리 제품은 특히 건축물 창유리 및 창호에 사용하기에 적합하다. 그러나, 본 발명의 코팅 유리 제품은 또한 차량의 창과 같은 기타 응용례에 적합할 수 있다.
바람직하게는, 상기 코팅 유리 제품은 유리 기판과 안티모니 도핑 산화주석의 코팅 사이에 침착된 무지개빛-억제 중간층을 포함한다. 상기 코팅은 투명 유리 기판에 적용시 투과 및 반사에서 중립색을 제공할 정도의 것이다.
도 2는 유리 기판(36) 및 그의 한 면에 부착된 다층 코팅(37)을 포함하는, 전반적으로 도면 부호 35로 나타내는 본 발명의 코팅 유리 제품을 도시한다. 도시된 바람직한 실시태양에서, 상기 다층 코팅은 무지개빛-억제 중간층(38), 안티모니 도핑 산화주석 코팅(41) 및 불소 도핑 산화주석 외부 코팅(42)를 포함한다. 도시된 실시태양에서, 상기 무지개빛-억제 중간층(38)은 특히 산화주석 코팅(39) 및 이산화규소 코팅(40)으로 이루어진다.
본 발명의 코팅 유리 제품의 안티모니 도핑 산화주석 코팅(41)은 특히 열선의 흡수를 위해 제공된다. 이것이 일부 가시광선의 흡수를 포함하지만, 상기 안티모니 도핑 산화주석 코팅은 가시광선보다 근적외선을 더 흡수하는, 상대적 선택성이다. 따라서 상기 안티모니 도핑 산화물 코팅은 본 발명의 코팅 유리 제품의 총 열선투과율을 감소시킨다.
안티모니 도핑 산화주석 코팅(41)은 안티모니 대 주석의 몰비 약 0.05 내지 0.12를 갖는다. 바람직하게는, 안티모니 대 주석의 몰비는 약 0.06 내지 0.10이며, 가장 바람직하게는 약 0.07이다. 안티모니 도핑 산화주석 코팅(41)은 두께 약 1400 내지 약 2000 옹스트롬, 바람직하게는 약 1700 내지 약 1800 옹스트롬이다. 지시한 몰비 범위에서 안티모니가 도핑된 산화주석 코팅의 두께가 2000 옹스트롬을 초과하면, 가시광선 투과율이 바람직하지 못하게 낮은 지점까지 가시광선 흡수가 증가한다. 그러나, 지시한 몰비 범위에서 안티모니가 도핑된 산화주석 코팅의 두께가 1400 옹스트롬 미만으로 감소하면, 총 열선투과율이 바람직하지 못하게 높아진다.
불소 도핑 산화주석 코팅(42)은 본 발명의 코팅 유리 제품의 복사율을 0.2 이하, 바람직하게는 0.15 이하까지 낮춘다. 절연 유리 유닛의 부품으로서, 낮은 복사율 값은 겨울철 열관류율이 0.4 미만, 바람직하게는 0.35 미만이 되게 한다. 또한, 놀랍게도 본 발명에 따른 하나의 다층 코팅 스택이 불소 도핑 산화주석 코팅이나 안티모니 도핑 산화주석 코팅 단독으로 사용하는 것에 비하여 개선된 선택성을 나타낸다는 것을 발견하였다.
불소 도핑 산화주석 코팅(42)은 상기 복사율을 제공하기에 충분한 불소 도핑을 포함한다. 불소 도핑 산화주석 코팅(42)은 두께 약 2200 내지 약 3500 옹스트롬, 바람직하게는 약 2800 내지 약 3200 옹스트롬으로 적용된다.
유리 기판(36) 상의 코팅 스택의 무지개빛-억제 중간층(38)은 빛의 반사 및 굴절 수단을 제공하여 무지개빛의 관측을 방해한다. 상기 층은 특히 코팅된 제품이, 원한다면, 반사 및 투과 모두에서 중립색이 되도록 무지개빛을 제거한다. 또한, 중간층은 오프 각(off angle) 색상의 관측을 억제한다. 무지개빛-억제 코팅은 통상적으로 당업계에 공지되어 있다. 예를 들어, 본 명세서에 참고로 인용되고 있는, 미국특허 제4,187,336호, 제4,419,386호 및 제4,206,252호는 간섭색을 억제하는데 적합한 코팅 기술을 기술하고 있다. 단층, 다층 또는 그래디언트 층 색상 억제 코팅은 본 발명의 경우에 사용하기에 적합하다.
본 발명의 실시에서 사용하기 위한 무지개빛-억제 중간층의 바람직한 형태인, 도 2에 도시한 이성분 중간층(38)에서, 유리 기판 위에 침착되어 부착된 코팅(39)은 가시광선 스펙트럼에서 고굴절율을 가지며, 산화주석이 바람직하다. 저굴절율을 갖는 제2 코팅(40)은 중간층의 상기 제1 코팅 위에 침착되어 부착되며, 이산화규소가 바람직하다. 일반적으로, 각 코팅은 상기 중간층이 합산된 총 두께가 할당 파장 500nm의 약 1/6 내지 약 1/12가 되도록 선택된 두께를 갖는다.
본 발명에 따른 코팅 유리 제품을 제조하는데 있어서 사용하기에 적합한 유리 기판은 건축물 창유리의 제조에 유용한 당업계에 공지된 임의의 통상적 유리 조성물을 포함할 수 있다. 바람직한 기판은 투명 플로트 유리 리본이며, 여기서 본 발명의 코팅은 플로트 유리 공법의 가열 대역에서 적용된다. 또한, 색유리 기판이 본 발명의 다층 스택을 적용하는데 적합할 수 있다. 그러나, 특정 색유리 기판은 본 발명의 분광 및 에너지 투과 특성과 충돌할 수 있다.
유리 기판의 특정 코팅 스택은 높은 가시광선 투과율, 감소된 총 열선투과율 및 낮은 복사율을 갖는 코팅 유리 제품을 제공한다. 본 발명의 코팅 유리 제품은 선택성 13 이상을 가지며, 상기 선택성은 공칭 두께 3mm인 투명 유리 기판 상에서 대기질량 1.5를 합산한, 가시광선 투과율(일루미넌트 C)과 총 열선투과율 사이의 차로서 정의된다. 선택성은 14 이상이 바람직하며, 가시광선 투과율 63% 이상 및 총 열선투과율 53% 이하가 바람직하다. 본 발명 제품의 복사율은 0.2 이하, 바람직하게는 0.15 이하이다. 건축물 창유리에서 본 발명의 제품을 사용하면 여름에 열선을 차단하고 겨울에 낮은 열관류율을 제공하는 창유리가 제공된다.
본 발명의 다층 코팅은 반사 및 투과 모두에서 중립색을 나타내는 코팅 유리 제품을 제공한다. 상기 색상은 상기 스택의 여러 층들의 조성 및 두께에 의해 정의된다. Rg 또는 코팅 제품의 유리 기판측으로부터 측정된 반사색은 CIELAB 표색계(color scale system) 상에 정의된 a* 값 약 0 내지 약 -6, 및 b* 값 약 0 내지 약 -6을 갖는다. 오프-각 Rg는 적어도 부분적으로는 안티모니 도핑 산화주석 및 불소 도핑 산화주석 코팅의 조화된 굴절율로 인하여 중립색이다.
Rf 또는 코팅 제품의 필름측으로부터 측정된 반사색은 a* 값 약 5 내지 약 -5 및 b* 값 약 5 내지 약 -5를 갖는 것이 바람직하지만, 대부분의 응용에서와 같이 본 발명의 목적에 대하여 중요한 인자로 간주되지 않으며, 관찰자들은 상기 필름이 침착된 유리 시트의 표면으로 인한 유리측 반사를 보게 될 것이다. 코팅 제품의 투과색은 a* 값 약 2 내지 약 -5 및 b* 값 약 2 내지 약 -5를 가지며, 미적으로 중립색이다. 상기 코팅 유리 제품은 또한 불투명도(haze) 약 0.8% 미만을 나타내는 것이 바람직하다.
상기 색상 중립도를 이루기 위해, 150 옹스트롬과 350 옹스트롬 사이에서 색상의 산화주석 및 실리카 층 두께를 변화시키는 것이 바람직할 수 있다. 본 발명에 관하여, 색상 중립도는 엄밀하게 수학적으로 한정되는 것이 아니라, 유리측 반사색(Rg) 및 투과색을 보는 경우 인간의 눈에 의해 인지되는 것으로서 또한 중요하다.
본 발명의 제품의 코팅은 당업계의 일반적으로 공지된 임의의 통상적 방법에 의해 적용될 수 있다. 바람직하게는, 상기 코팅은 유리 제조 과정에서 화학증기증착에 의해 유리 기판 상에 "온라인" 적용된다. 도 1은 플로트 영역(11), 연속식 서냉 가마 영역(12) 및 냉각 영역(13)을 포함하는, 본 발명의 코팅 유리 제품의 온라인 생산에 유용한, 전체적으로 도면부호 10으로 표시된 실험장치를 도시한다. 상기 플로트 영역(11)은 용융 주석 조(15), 덮개(16), 측벽(도시되지 않음) 및 말단 벽(17)을 가지며, 이들은 함께 폐쇄 구역(18)이 제공되도록 밀폐를 형성하며, 여기서 비산화성 대기가 유지되어, 이하 더 상세히 설명되는 바와 같이, 주석 조(15)의 산화를 방지한다. 장치(10)의 작동 중에, 용융된 유리(19)는 노(hearth)(20) 상에서 주조되고, 그로부터 측량벽(21) 아래에서 흘러나와, 주석 조(15)의 표면 상으로 하향 유동하는데, 주석 조로부터 리프트아웃 롤(22)에 의해 분리되고 운송되어 연속식 서냉 가마(12)를 통과한 후, 냉각 영역(13)을 통과한다.
플로트 영역(11)에서 비산화성 대기는 다기관(manifold)(24)에 작동가능하게 연결된 도관(23)을 통하여 구역(18) 안으로 적합한 기체(예; 질소 99부피퍼센트 및 수소 1 부피퍼센트로 이루어진 공기)를 도입하여 유지된다. 비산화성 기체는 기체의 손실(비산화성 대기의 일부는 말단 벽(17) 아래에서 유동에 의해 구역(18)을 벗어남)을 보충하기에 충분한 속도로, 약간 양압(positive pressure), 통상적으로 대기압에 대하여 약 0.001 내지 약 0.01 기압을 유지하도록 도관(23)으로부터 구역(18) 안으로 도입된다. 주석 조(15) 및 폐쇄 구역(18)은 가열기(25)로부터 하향하는 복사열에 의해 가열된다. 가열 구역(18)은 일반적으로 온도 약 1200℉에서 유지된다. 연속식 서냉 가마(12)에서 대기는 대체로 공기이며, 냉각 영역(13)은 폐쇄되지 않는다. 팬(26)으로 주변 공기를 유리 상에 송풍한다.
장치(10)은 또한 플로트 구역(11)에 위치한 기체 분배기(27, 28, 29 및 30)를 포함한다. 개별 코팅을 위한 목적하는 전구체 혼합물을 각각의 기체 분배기에 공급하는데, 이 분배기들은 전구체 혼합물이 유리 리본의 고온 표면으로 향하도록 한다. 전구체들은 유리 표면에서 반응하여 목적하는 코팅을 형성한다.
본 발명의 코팅 유리 제품은 이상적으로는 건축물 창유리로 사용되기에 적합하다. 예를 들어, 코팅 유리 제품은 절연 유리 유닛에서 사용될 수 있다. 따라서, 본 발명의 코팅 유리 제품은 건축물 구조 안에 설치되기에 적합한 절연 유리 유닛(43) 중의 외부 라이트(45)로서 도 3에 도시된다. 상기 절연 유리 유닛(43)은 또한 일종의 유리 제품으로 만들어졌으며 공지된 방식으로 프레임(도시되지 않음)에 의해 외부 라이트(45)와 이격된 상태를 유지하는 내부 라이트(50)을 포함한다. 본 발명의 유리 기판(47)은 구조물의 외부를 향하도록 위치한다. 본 발명의 다층 코팅(49)은 내부 라이트(50)으로부터 외부 라이트(45)를 분리시키는 공간(air space)(51)을 갖는 내부를 향한다.
불소 도핑 산화주석에 의해 제공되는 낮은 복사율은 여름 및 겨울에 상기 코팅 유리 제품의 성능을 향상시킨다. 유리로부터 건축물 내부로의 간접 열취득의 요소인 복사 에너지는 낮은 복사율 코팅을 갖는 여름 조건하에 감소된다. 이것은 총 열선투과율(TSHT)의 감소로서 인식된다. TSHT는 유리를 통해 직접 투과된 열선 및 유리에 의해 흡수된 열선 및 그 후의 내부 대류 및 복사열을 포함하는 것으로 정의된다. 그러나, 성능에 있어서의 주요 개선은 낮은 복사율 코팅으로 창유리 구조의 열관류율 값이 상당히 감소되는 겨울철 조건하에 일어난다. 열관류율 또는 총괄 열 전달계수는 상기 구조물의 내열성에 반비례한다. 낮은 열관류율은 내부로부터 외부로의 유리를 통한 열손실 감소를 의미하며, 이것은 에너지 비용의 절약을 가져온다. 따라서, 코팅 유리 제품의 낮은 복사율은 다층 스택의 놀랍게도 선택적인 태양광 흡수와 결합될 경우 여름에 개선된 열차단 및 겨울에 개선된 열 보유를 제공한다.
본 발명의 코팅 유리 제품을 이용하여 제조된 절연 유리 유닛은 특정 투과율 및 분광 특성을 보인다. 표면(49)(도 3)의 낮은 복사율은 열관류율 0.4 미만, 바람직하게는 0.35 미만을 제공한다. 상기 유닛의 총 열선투과율은 48% 이하이다. 상기 절연 유리 유닛은 또한 가시광선 투과율(일루미넌트 C) 59% 이상을 보인다.
절연 유리 유닛은 반사 및 투과 모두에서 중립색을 나타낸다.
본 발명의 상기한 이점 및 기타 이점들은 당업계의 숙련자에게는 첨부 도면의 견지에서 살펴볼 경우 발명의 상세한 설명으로부터 명백할 것이다.
도 1은 본 발명에 따라 유리 기판 상에 코팅을 적용하기 위해 플로트 조 안에 적합하게 배치된 4개의 가스 분배기를 포함하는, 플로트 유리 공법을 실행하는 장치의 수직 분할 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 코팅 유리 제품의 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 하나의 건축물 창유리의 도면이며, 여기서 내부를 향하여 본 발명의 다층 코팅을 갖는 외부 라이트(lite)로서 하나의 절연 유리 유닛 내에 상기 코팅 유리 제품을 나타낸다.
본 발명을 실시하는데 현재 최상의 방식으로 간주되는 구성을 갖는 하기 실시예는 본 발명을 추가로 예시하고 개시하는 목적으로만 제공되며 본 발명을 한정하고자 하는 것이 아니다.
예시적 실시예 1-15
플로트 유리 공법을 이용하여 두께 1/8인치의 플로트 유리 리본을 제조한다. 플로트 유리 리본의 제조 과정에서, 특정된 코팅을 하기 표 1에 지시된 두께(단위: 옹스트롬)로 통상적인 화학증기증착법을 통해 플로트 조에서 유리 기판 상에 적용한다. 다양한 산화주석 코팅을 위한 전구체 혼합물은 디메틸 주석 이염화물, 산소, 물 및 운송 기체로서 헬륨을 포함한다. 안티모니 도핑 산화주석의 경우에, 상기 전구체 혼합물은 또한 에틸 아세테이트 중의 안티모니 트리클로라이드를 포함하 지만, 불소 도핑 산화주석의 경우에는, 전구체 혼합물은 또한 플루오르화수소산을 포함한다. 이산화규소 코팅을 위한 전구체 혼합물은 모노실란, 에틸렌 및 산소 및 운송 기체를 포함한다. 각 경우에, 안티모니 도핑 산화주석 층은 안티모니 대 주석 몰비 0.07을 갖는다.
실시예 1 내지 4, 9 및 12는 안티모니 도핑 산화주석 코팅을 갖지만, 불소 도핑 산화주석 코팅은 없이, 비교 목적으로 제공된다. 실시예 5, 6, 10, 11 및 13도 불소 도핑 산화주석 코팅을 갖지만, 안티모니 도핑 산화주석 코팅은 없이, 비교 목적으로 제공된다.
각 실시예에서 제조된 코팅 유리 제품에 대하여 가시광선 투과율(Tvis), 총 열선투과율(Tsol) 및 선택성(Tvis - Tsol)를 계산하였다. 결과를 하기 표 1에 나타낸다.
실시예 SnO2 SiO2 SnO2:Sb SnO2:F Tvis (%) Tsol (%) Tvis - Tsol
1 250 250 1500 0 68.76 57.49 11.25
2 250 250 1800 0 65.22 53.66 11.56
3 250 250 2400 0 59.51 47.03 12.48
4 250 250 4500 0 43.5 30.87 12.63
5 250 250 0 2400 82.52 74.31 8.21
6 250 250 0 3000 84.05 73.14 10.91
7 250 250 1800 3000 63.64 49.63 14.01
8 250 250 2400 2400 57.32 44.26 13.06
9 0 0 4800 0 41.56 29.36 12.2
10 0 0 0 4500 82.91 70.81 12.1
11 0 0 0 4800 81.89 70.89 11.0
12 250 250 4800 0 41.51 29.16 12.35
13 250 250 0 4800 82.36 70.46 11.9
14 250 250 4800 4800 39.79 27.18 12.61
15 250 250 1500 3000 66.77 52.76 14.01
16 240 200 1800 3000 63.63 49.69 13.94
17 220 200 1500 3000 66.82 52.88 13.94

본 발명의 다층 코팅 스택으로 얻어진 개선된 선택성은 상기 실시예를 보면 명백하다. 예를 들어, 이층(two layer) 색상 억제 중간층 및 4800 옹스트롬의 안티모니 도핑 산화주석을 포함하는 실시예 12의 유리 제품은 선택성 12.35를 갖는다. 동일한 이층 색상 억제 중간층 및 4800 옹스트롬의 불소 도핑 산화주석을 포함하는 실시예 13의 유리 제품은 단지 선택성 11.9를 갖는다.
대조적으로, 실시예 8의 코팅 유리 제품은 2400 옹스트롬의 안티모니 도핑 산화주석 및 2400 옹스트롬의 불소 도핑 산화주석을 갖는 동일한 이층 색상 억제 중간층을 갖는다. 따라서, 동일한 총 코팅 두께를 가짐에도 불구하고, 실시예 8의 제품은 상대적으로 두꺼운 안티모니 도핑 산화주석 코팅을 가지기 때문에 Tvis가 불과 57.32이지만 선택성 13.06을 갖는다. 실시예 7의 코팅 유리 제품은 1800 옹스트롬의 안티모니 도핑 산화주석 및 3000 옹스트롬의 불소 도핑 산화주석을 갖는 동일한 이층 색상 억제 중간층을 갖는다. 실시예 7의 제품은 동일한 총 코팅 두께를 갖지만, Tvis 63.64 및 Tsol 49.63과 함께 선택성 14.01을 갖는다.
표 1에서의 실시예 16 및 17의 추가 분석은 색 중립성을 개선시키기 위한 색상 억제 층의 "조율"을 13을 초과하는 선택성을 유지하면서 이룰 수 있다는 것을 보여준다. 실시예 16에 대한 예시된 색 값은 투과색(T) a* -1.87 및 b* -0.03, 및 유리측 반사색(Rg) a* -5.97 및 b* -3.88이다. 실시예 17에 대한 비교가능한 색 값은 (T) a* -1.58 및 b* -0.65, (Rg) a* -3.45 및 b* -5.29이다. 상기 색 값을 각각 예시된 색 값 (T) a* -1.8 및 b* -0.13, 및 (Rg) a* -6.21 및 b* -3.49, 와 (T) a* -2.15 및 b* 1.14, 및 (Rg) a* -0.81 및 b* -7.33을 갖는 실시예 7과 15와 비교하면, 층 두께를 변화시켜 색상에 상당한 영향을 줄 수 있지만, 여전히 목적하는 색 범위 내에서 유지하면서 미적으로 즐거움을 주는, "중립" 색상의 유리를 제공할 수 있다는 것이 분명하다.

Claims (30)

  1. (a) 유리 기판;
    (b) 상기 유리 기판 상에 침착되어 부착된 안티모니(antimony) 도핑 산화주석 코팅; 및
    (c) 상기 안티모니 도핑 산화주석 코팅 상에 침착되어 부착된 불소 도핑 산화주석 코팅을 포함하며, 공칭 두께 3mm인 투명 유리 기판 상에서 대기질량 1.5를 합산한, 가시광선 투과율(일루미넌트 C)과 총 열선투과율(total solar energy transmittance) 사이의 차로서 나타내는 선택성이 13 이상이 되도록 선택된 코팅 두께를 갖고, 복사율이 0.2 이하인 코팅 유리 제품.
  2. 제1항에 있어서, 상기 안티모니 도핑 산화주석 코팅의 두께가 1400 내지 2400 옹스트롬인 코팅 유리 제품.
  3. 제2항에 있어서, 상기 안티모니 도핑 산화주석 코팅의 두께가 1400 내지 1900 옹스트롬인 코팅 유리 제품.
  4. 제3항에 있어서, 상기 안티모니 도핑 산화주석 코팅의 두께가 1700 내지 1800 옹스트롬인 코팅 유리 제품.
  5. 제1항에 있어서, 상기 불소 도핑 산화주석 코팅의 두께가 2000 내지 3500 옹스트롬인 코팅 유리 제품.
  6. 제5항에 있어서, 상기 불소 도핑 산화주석 코팅의 두께가 2200 내지 3500 옹스트롬인 코팅 유리 제품.
  7. 제6항에 있어서, 상기 불소 도핑 산화주석 코팅의 두께가 2800 내지 3200 옹스트롬인 코팅 유리 제품.
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서, 복사율이 0.15 이하인 코팅 유리 제품.
  10. 제1항에 있어서, 상기 유리 기판이 투명 플로트 유리 리본인 코팅 유리 제품.
  11. 제1항에 있어서, 유리측 반사에서 CIELAB 표색계에 정의된 a* 값 0 내지 -6 및 b* 값 0 내지 -6을 갖는 중립색을 나타내는 코팅 유리 제품.
  12. 제1항에 있어서, 안티모니 도핑 산화주석 코팅에서 안티모니 대 주석의 몰비가 0.05 내지 0.12인 코팅 유리 제품.
  13. 제1항에 있어서, 공칭 두께 3mm인 투명 유리 기판 상에서 가시광선 투과율(일루미넌트 C)이 63% 이상을 나타내고 대기질량 1.5를 합산한 총 열선투과율이 53% 이하를 나타내는 코팅 유리 제품.
  14. 제1항에 있어서, 공칭 두께 3mm인 투명 유리 기판 상에서 가시광선 투과율(일루미넌트 C)이 59% 이상을 나타내고 대기질량 1.5를 합산한 총 열선투과율이 49% 이하를 나타내는 코팅 유리 제품.
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 제1항에 있어서, 상기 유리 기판과 안티모니 도핑 산화주석 코팅 사이에 무지개빛-억제 중간층을 추가로 포함하는 코팅 유리 제품.
  18. 제17항에 있어서, 공칭 두께 3mm인 투명 유리 기판 상에서 가시광선 투과율(일루미넌트 C)이 63% 이상을 나타내고 대기질량 1.5를 합산한 총 열선투과율이 53% 이하를 나타내며, 유리측 반사에서 CIELAB 표색계에 정의된 a* 값 0 내지 -6 및 b* 값 0 내지 -6을 갖는 중립색을 나타내는 코팅 유리 제품.
  19. 제17항에 있어서, 상기 무지개빛-억제 중간층이 도핑되지 않은 산화주석 층 및 상기 도핑되지 않은 산화주석 층 위에 침착되어 부착된 실리카 층을 포함하는 것인 코팅 유리 제품.
  20. 제19항에 있어서, 상기 도핑되지 않은 산화주석 층 및 실리카 층의 총 광학 두께가 할당 파장 500nm의 1/6 내지 1/12인 코팅 유리 제품.
  21. 제19항에 있어서, 상기 도핑되지 않은 산화주석 층의 두께가 150 내지 350 옹스트롬이고, 상기 실리카 층의 두께가 150 내지 350 옹스트롬인 코팅 유리 제품.
  22. (a) 제1 유리 기판;
    (b) 내부 표면이 상기 제1 유리 기판을 향하여 이격된 관계로 상기 제1 유리 기판에 고정된, 내부 표면 및 외부 표면을 갖는 제2 유리 기판; 및
    (c) (i) 두께 1400 내지 1900 옹스트롬인, 상기 내부 표면 상에 침착되어 부착된 안티모니 도핑 산화주석 코팅; 및
    (ii) 두께 2200 내지 3500 옹스트롬인, 상기 안티모니 도핑 산화주석 코팅 상에 침착되어 부착된 불소 도핑 산화주석 코팅을 포함하는 다층 코팅 스택으로서;
    상기 제2 유리 기판이 공칭 두께 3mm인 투명 유리 기판 상에서 대기질량 1.5와 합산한, 가시광선 투과율(일루미넌트 C)과 총 열선투과율 사이에 차이를 나타내는 선택성을 13 이상 제공하는, 상기 제2 유리 기판의 내부 표면 상에 침착되어 부착된 다층 코팅 스택
    을 포함하고, 복사율이 0.2 이하인 절연 유리 유닛.
  23. 제22항에 있어서, 열관류율이 0.4 미만인 절연 유리 유닛.
  24. 제22항에 있어서, 동일한 구조를 갖지만 두 장의 코팅되지 않은 유리를 이용하는 절연 유리 유닛의 열관류율보다 적어도 15% 작은 열관류율을 갖는 절연 유리 유닛.
  25. 제22항에 있어서, 동일한 구조를 갖지만 두 장의 코팅되지 않은 유리를 이용하는 절연 유리 유닛의 총 열선투과율보다 적어도 25% 작은 총 열선투과율을 갖는 절연 유리 유닛.
  26. 제1항에 기재된 코팅 유리 제품을 포함하는, 건축물 창호용 절연 유리 유닛.
  27. 제26항에 있어서, 열관류율이 0.4 미만인 절연 유리 유닛.
  28. (a) 유리 기판;
    (b) 상기 유리 기판 상에 침착되어 부착된 두께 1400 내지 1900 옹스트롬인 안티모니 도핑 산화주석 코팅; 및
    (c) 상기 안티모니 도핑 산화주석 코팅 상에 침착되어 부착된 두께 2200 내지 3500 옹스트롬인 불소 도핑 산화주석 코팅을 포함하며, 공칭 두께 3mm인 투명 유리 기판 상에서 대기질량 1.5를 합산한, 가시광선 투과율(일루미넌트 C)과 총 열선투과율 사이에 차이를 나타내는 선택성을 13 이상 제공하고, 복사율이 0.2 이하인 코팅 유리 제품.
  29. 제28항에 있어서, 복사율이 0.15 이하인 코팅 유리 제품.
  30. 제28항에 있어서, 유리측 반사에서 CIELAB 표색계에 정의된 a* 값 0 내지 -6 및 b* 값 0 내지 -6을 갖는 중립색을 나타내는 코팅 유리 제품.
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