KR100955862B1 - 적외선 차단 유리 제조용 유리 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 적외선 차단 유리 제조용 유리 조성물에 관한 것으로서, 적외선 차단제를 유리 원료에 배합시킨 후 용융시켜 유리를 제조함으로써, 별도의 코팅 작업 없이도 적외선 차단 효율이 향상되도록 하는 것을 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 조성물의 전체 100중량% 중 첨가제 25~35중량%, 적외선 차단제 10~20중량%, 나머지는 석분으로 구성하고, 상기 첨가제는, 소다 6~8중량%, 붕사 10~12중량%, 초석 4~6중량%, 형석 2~4중량%, 아비산 3~5중량%를 포함하며, 상기 적외선 차단제는, 코발트 0.4~1.0중량%, 철분 0.6~1.0중량%, 금속안티몬 3~6중량% 질산용액 6~12중량%를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 조성물의 전체 100중량% 중 첨가제 25~35중량%, 적외선 차단제 10~20중량%, 나머지는 석분으로 구성하고, 상기 첨가제는, 소다 6~8중량%, 붕사 10~12중량%, 초석 4~6중량%, 형석 2~4중량%, 아비산 3~5중량%를 포함하며, 상기 적외선 차단제는, 코발트 0.4~1.0중량%, 철분 0.6~1.0중량%, 금속안티몬 3~6중량% 질산용액 6~12중량%를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 적외선 차단 유리 제조용 유리 조성물에 관한 것으로서, 적외선 차단제를 유리 원료에 배합시킨 후 용융시켜 유리를 제조함으로써, 별도의 코팅 작업 없이도 적외선 차단 효율이 향상되도록 하는 적외선 차단 유리 제조용 유리 조성물에 관한 것이다.
태양으로부터 오는 빛의 파장 중 150nm~380nm 의 자외선은 물체를 변색시키거나 피부에 손상을 가져오며, 780nm~2300nm 의 적외선의 경우 태양에너지의 약 53%에 해당하는 열에너지를 가지고 있다. 이러한 자외선과 적외선은, 가시광선 영역인 380nm~780nm의 파장에서 높은 투과율을 나타낸다.
상기한 적외선은, 여름철의 실내 냉방시 유리창을 통과하여 실내온도를 상승시킨다. 이에 따라, 에어컨을 장시간 사용하게 되어 에너지를 낭비하게 되는 문제점이 있다.
또한, 통상의 유리를 사용할 경우에는, 겨울철의 실내 난방시 내부의 열이 유리창을 통해 손실됨으로써, 난방장치의 가동시간이 길어져 에너지를 낭비하게 되는 문제점이 있다.
이러한 건축용 및 차량용 유리의 문제점을 해소하기 위하여, 표면에 다양한 적외선 차단수단을 적용시키고 있다.
유리에 적용되는 적외선 차단방법으로서, 적외선을 흡수하는 특성이 있는 물질인 은을 얇게 증착하고 그 위에 보호 박막으로 산화물 계열(SiO2)을 증착하는 방법이 있다.
이러한 방법은 진공 중에서 증착을 함으로써 고가의 스퍼터링 장비를 사용하여야 하고, 고가의 은을 증착하기 때문에 제조 비용이 높고 생산성이 낮다는 단점이 있다. 또한, 유리와 은 박막의 접착력이 좋지 않아서 박리가 되는 문제점도 있다.
또 다른 방법으로서, IATO(Indium Antimony Tin Oxide: 인듐 안티몬 산화 주석) 나노 입자를 유리에 코팅하여 적외선을 차단하는 방법이 있다.
이러한 방법은 유리와 IATO 나노입자 사이의 접착력이 좋지 않고, IATO 박막의 내마모성, 내습성이 좋지 않아서 실제 적용하는데 많은 문제가 있다.
그리고 차량 및 건축용 유리에, 적외선, 자외선 및 가시광선의 파장 중 자외선의 파장, 즉 200내지 400nm 파장의 빛 차단과 가시광선의 일부 파장만을 투과하도록 하는 윈도우 틴티드 필름(Window Tinted Film)을 부착하는 방법이 있다.
이러한 방법은, 내구성에 한계가 있고, 가시광선의 투과율이 저하되고 적외선 차폐성능이 30% 미만인 단점이 있다.
또한, 상기 필름 부착방법은, 세차시 먼지 및 기타 입자가 표면에 부딪쳐 스크래치를 발생시켜 가시광선 투과율을 떨어뜨리는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은, 적외선 차단제가 배합된 원료를 용융시켜 유리를 제조함으로써, 별도의 코팅을 하지 않고서도 적외선 차단 효율이 향상되도록 하는데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 건축 및 차량용 유리 등의 기계적, 화학적 내구성이 고도로 요구되는 부위에도 용이하게 적용할 수 있는데 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 건축물 및 차량의 단열성을 향상시켜 에너지를 절감할 수 있도록 하는데 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 차실내의 온실효과를 방지하고 냉방부하를 경감시키는데 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 유리재료의 단열 한계를 극복할 수 있어 에너지 절감과 함께 유리를 소재로 한 건축 디자인을 다양화할 수 있는데 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 적외선 차단 기능이 유리 제조시 부가됨으로써, 추가로 코팅 등의 작업을 할 필요가 없어 차량 및 건축물에 대한 시공이 편리하도록 하는데 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 음료, 화장품 보관용기 및 선글라스 등에도 적용이 가능하도록 하는데 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 조성물의 전체 100중량% 중 첨가제 25~35중량%, 적외선 차단제 10~20중량%, 나머지는 석분으로 구성하고, 상기 첨가제는, 소다 6~8중량%, 붕사 10~12중량%, 초석 4~6중량%, 형석 2~4중량%, 아비산 3~5중량%를 포함하며, 상기 적외선 차단제는, 코발트 0.4~1.0중량%, 철분 0.6~1.0중량%, 금속안티몬 3~6중량% 질산용액 6~12중량%를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 철분 및 금속안티몬은, 질산용액에 넣고 약100℃로 가열시켜 형성된 용액상태로 석분에 배합되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 적외선 차단제는, 니켈, 구리, 바나듐 중 하나 이상이 더 배합되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 적외선 차단제가 배합된 원료를 용융시켜 유리를 제조함으로써, 별도의 코팅 작업 없이도 적외선 차단효율이 향상되도록 하는 효과가 있다.
또한, 건축 및 차량용 유리 등의 기계적, 화학적 내구성이 고도로 요구되는 부위에도 용이하게 적용할 수 있는 효과가 있다.
또한, 건축물 및 차량의 단열을 향상시켜 에너지 절감할 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, 자동차의 온실효과를 방지하고 냉방부하를 경감시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 유리재료의 단열 한계를 극복할 수 있어 에너지 절감과 함께 유리를 소재로 한 건축 디자인을 다양화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 유리 제조시 적외선 차단 기능이 부가됨으로써, 시공의 편의성을 향상시키고 경량화가 가능한 효과가 있다.
또한, 음료, 화장품 보관용기, 선글라스 등에도 적용시킬 수 있는 효과가 있다.
이하, 본 발명에 대한 일 실시예를 보다 상세하게 설명한다.
<실시예>
본 발명에 따른 일 실시예는, 석분, 첨가제, 적외선 차단제를 표1과 같은 조성비로 하여 적외선 차단 유리를 제조하였다.
| 구분 | 석분 | 첨가제 | 적외선 차단제 | |||||||
| 실시예 | 나머지 | 소다 | 붕사 | 초석 | 형석 | 아비산 | 코발트 | 철분 | 금속안티몬 | 질산용액 |
| 6~8 | 10~12 | 4~6 | 2~4 | 3~5 | 0.4~1.0 | 0.6~1.0 | 3~6 | 6~12 | ||
본 발명은 석분 및 소다, 붕사, 초석, 형석, 아비산을 포함하는 첨가제가 기본 조성물이며, 상기한 첨가제는, 소다, 붕사, 초석, 형석, 아비산 외에 유리의 제조방법에 따라 다른 성분을 추가할 수 도 있다.
그리고, 상기 적외선 차단제는, 철분, 금속안티몬이 기본 조성물로 사용된다. 표1에 표시된 적외선 차단제는, 적외선의 흡수력을 높이기 위하여 코발트를 더 추가한 것이다.
또한, 철분 및 금속안티몬은, 석분과 용이하게 배합되도록 질산용액에 넣고 약 100℃로 가열하여 용액상태로 만든 후 배합한다.
상기한, 적외선 차단제는, 코발트, 철분 외에도 니켈, 구리, 바나듐이 사용될 수 있다. 상기한 코발트, 철분, 니켈, 구리 바나듐은, 원적외선 1㎛ 부근에서 양이온을 띄게 되면서 적외선을 흡수한다.
이하, 상기한 유리 조성물을 이용한 유리 제조 방법을 설명한다.
먼저, 철분 및 금속안티몬을 질산용액에 넣어 약100℃로 가열하여 적외선 차단제가 용액상태가 되면 이를 첨가제가 함유된 석분과 배합한다.
상기한 유리 조성물의 배합이 완료되면, 전기 용해조에 투입하여 환원분위기에서 1차 용해시킨 후 전기 용해조의 토출구를 통해 배출시킨다.
상기 토출구를 통해 배출된 액상 유리는, 압연롤러에 의하여 용해 주석조로 이송된 후 평편한 유리로 형성된다.
이후, 제품 사양에 따라 두께가 결정되면 상기 용해 주석조에서 서냉조로 이송된다. 서냉조에 이송된 유리는, 일정 속도로 완만하게 서냉되고, 완전 서냉된 상태에서 자동커팅기에 의하여 가로 세로 규격에 맞게 절단된다.
상기한 절단공정이 끝난 후 적재함에 적재시키면 유리 제조공정이 완료된다.
상기 적외선 차단제를 함유한 유리 조성물로 제조된 유리와 비교대상 유리간의 적외선 차폐율, 가시광선 투과율, 자외선 차폐율을 시험한 결과를 표2에 나타내었다.
비교예1은 미국 C사의 1.2mm 두께의 유리이고, 비교예2는 일본 A사의 2mm 두께의 차량 유리이며, 비교예3은 한국 H사의 6mm 건축용 유리이고, 비교예4는 한국 H사의 24mm 복층유리(6mm Low-E유리+12mm공기층+6mm일반유리) 시험자료이다.
| 구분 | 비교예1 | 비교예2 | 비교예3 | 비교예4 | 본 발명 |
| 적외선차폐율(%) | 25 | 40 | 44 | 55 | 80 |
| 가시광선투과율(%) | 90 | 83 | 77 | 69 | 83 |
| 자외선차폐율(%) | 95↑ | 95↑ | 일부차단 | 일부차단 | 95↑ |
| 비고 | 미국C사 1.2mm두께유리 | 일본A사 2mm두께 차량유리 | 한국H사 6mm 건축용 유리 | 한국H사24mm복층유리(6mm로이유리+12mm공기층+6mm일반유리 |
상기 [표2]로부터 확인된 바와 같이, 가시광선 투과율은 큰 차이가 없고, 자외선 차폐 성능은 비교예 3,4를 제외한 모든 시편에서 양호한 것으로 나타났다.
그러나, 적외선 차폐율에서 비교예1,2,3,4의 시편들이 25~55% 인 반면에, 적외선 차단제가 함유된 본 발명의 유리 조성물로 제조된 유리는 적외선 차폐율이 80%로 나타났다.
따라서 본 발명은 적외선 및 자외선 차단 효율이 우수하고 별도의 코팅 작업이 필요하지 않아 제조비용을 대폭 절감할 수 있음을 확인할 수 있다.
본 발명에 따르면, 적외선 차단제를 함유한 유리 조성물로 유리를 제조하여 별도의 코팅 작업 없이도 적외선 및 자외선의 차폐성능이 향상되도록 한 것으로써, 차량 및 건축용 유리 제조 산업 분야에 널리 이용할 수 있다.
Claims (3)
- 조성물의 전체 100중량% 중 첨가제 25~35중량%, 적외선 차단제 10~20중량%, 나머지는 석분으로 구성하고,
상기 첨가제는, 소다 6~8중량%, 붕사 10~12중량%, 초석 4~6중량%, 형석 2~4중량%, 아비산 3~5중량%를 포함하며,
상기 적외선 차단제는, 코발트 0.4~1.0중량%, 철분 0.6~1.0중량%, 금속안티몬 3~6중량% 질산용액 6~12중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 적외선 차단 유리 제조용 유리 조성물 - 제 1 항에 있어서,
철분 및 금속안티몬은,
질산용액에 넣고 가열시켜 형성된 용액상태로 석분에 배합되는 것을 특징으로 하는 적외선 차단 유리 제조용 유리 조성물. - 제 1 항에 있어서,
상기 적외선 차단제는,
니켈, 구리, 바나듐 중 하나 이상이 더 배합되는 것을 특징으로 하는 적외선 차단 유리 제조용 유리 조성물.
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| KR1020100007732A KR100955862B1 (ko) | 2010-01-28 | 2010-01-28 | 적외선 차단 유리 제조용 유리 조성물 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100955862B1 (ko) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR880001542A (ko) * | 1986-07-15 | 1988-04-23 | 이건후 | 맥반석 함유 유리 조성물 |
| US5346867A (en) | 1993-12-17 | 1994-09-13 | Ford Motor Company | Neutral gray absorbing glass comprising manganese oxide for selenium retention during processing |
| US6313053B1 (en) | 1997-10-20 | 2001-11-06 | Ppg Industries Ohio, Inc. | Infrared and ultraviolet radiation absorbing blue glass composition |
| KR100408929B1 (en) | 2003-04-07 | 2003-12-11 | Advanced Nano Products Co Ltd | Powder for protecting infrared(ir) rays, and ir protecting solution and ir protecting agent using the same |
-
2010
- 2010-01-28 KR KR1020100007732A patent/KR100955862B1/ko not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR880001542A (ko) * | 1986-07-15 | 1988-04-23 | 이건후 | 맥반석 함유 유리 조성물 |
| US5346867A (en) | 1993-12-17 | 1994-09-13 | Ford Motor Company | Neutral gray absorbing glass comprising manganese oxide for selenium retention during processing |
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| KR100408929B1 (en) | 2003-04-07 | 2003-12-11 | Advanced Nano Products Co Ltd | Powder for protecting infrared(ir) rays, and ir protecting solution and ir protecting agent using the same |
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