KR101566885B1 - 열차단 물질이 도포된 창호 - Google Patents

Abstract

산화에 대한 내구성이 강하고, 취급이 용이하며, 세척이나 가공할 때 별도의 장비가 필요하지 않고, 장기 보관이 가능하며, 경제적이고, 전파 방해가 일어나지 않으며, 생산속도가 빠르고 공정관리가 용이한 열차단 물질이 도포된 창호를 제시한다. 그 창호는 투명 유리판 및 투명 유리판의 적어도 일면에 부착되며 투명 고분자 필름에 황화구리(Cu_xS_{y ,} x/y는 0.8∼1.5)를 주성분으로 하는 열차단 물질이 도포된 열차단 물질층이 형성된 열차단 필름을 포함한다.

Description

열차단 물질이 도포된 창호{Window coated heat blocking material}

본 발명은 창호에 관한 것으로, 보다 상세하게는 적외선의 유입이나 방출을 방지하여 단열 특성을 개선시킨 열차단 물질이 도포된 창호에 관한 것이다.

건축물의 창호에 사용되는 유리는 그 투명성으로 인하여 실내에서 조망권을 확보하고 건축물의 채광성을 높이기 때문에, 건축물의 외장재로서 차지하는 비중이 매우 크다. 그런데, 최근, 에너지 절약으로 창호의 열효율을 높이기 위하여, 창호의 구조를 복층 유리 구조의 창호로 하여 많이 사용하고 있다. 복층 유리 구조의 창호는 유리판 사이에 열전도율이 낮은 중공부를 두어, 열의 전도 및 대류를 차단한다. 예를 들어, 유리판 사이에 간격을 유지시키는 스페이서를 준비하고, 스페이서의 양측에 접착액을 도포한 후에 진공 상태에서 소정의 압력과 열을 가하여 스페이서의 양면에 유리판을 접착시켜 제작한다. 이러한 복층 창호는 기존의 단층 유리 구조의 창호에 비해 상대적으로 단열과 방음 효과가 우수하다.

한편, 태양광에서, 100nm 내지 380nm 대역에 해당하는 자외선은 피부에 손상을 주거나 물체를 변색시키는 것으로 알려져 있다. 700nm 내지 2300nm 대역에 해당하는 적외선은 태양 에너지의 약 53%에 해당하는 열에너지를 가지고 있으며, 특히 700nm 내지 1500nm 대역에 해당하는 근적외선은 높은 에너지 밀도를 나타내고 있어 실내로 유입하게 되면 실내 내부의 온도를 상승시킨다. 또한, 겨울철의 실내 난방을 할 때, 실내의 열이 대부분이 적외선의 방출로 유리창을 통해 손실된다. 이러한 적외선의 인입이나 방출로 인한 문제점은 복층 유리 구조의 창호에도 그대로 나타나고 있다.

지금까지 알려진 종래기술은 열을 차단하기 위하여, 대부분 창호 유리에 적외선 반사물질을 코팅하거나, 혹은 창호 유리에 반사물질을 함유시키는 방법이 사용되고 있다. 특히, 국내공개특허 제2010-0031034호 등에 개시된 바와 같이, 로이 유리에 은(Ag)과 같이 전기전도성이 우수한 금속 또는 산화물 등의 열차단 물질을 코팅하여 열을 차단하고 있다. 상기 금속 또는 산화물은 가시광선 영역에서는 투과성을 유지하지만, 복사열은 투과시키지 않고 다시 반사시키는 특성을 가진다. 즉, 여름에는 태양열로부터 발생하는 복사열이 실내로 들어오는 것을 차단하고, 겨울에는 실내의 난방기에서 발생하는 적외선을 반사하여 실내로 되돌려 보낸다.

하지만, 종래의 열차단 물질을 코팅한 창호는 공기 중의 산소 또는 수분에 의해 산화되어 내구성이 약하고, 산화로 인해 외부에 노출시키기 어려워서 복층 창호로만 사용할 수밖에 없으며, 취급하기가 어렵다는 단점이 있다. 또한, 세척을 하거나 가공을 할 때 브러시(brush)와 같은 별도의 장비가 필요하고, 장기 보관이 힘들다. 특히 은(Ag)을 사용하는 경우는, 가격이 비싸 경제적이지 못하고, 창호를 통해 전파가 흐르는 것을 방해하여 무선통신이 원활하지 못하다는 문제가 있다. 게다가, 은(Ag)은 스퍼터링 방식으로 유리에 증착하는 데, 증착 속도가 지나치게 느리고 공정관리 매우 힘들다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 산화에 대한 내구성이 강하고, 취급이 용이하며, 세척이나 가공할 때 별도의 장비가 필요하지 않고, 장기 보관이 가능하며, 경제적이고, 전파 방해가 일어나지 않으며, 생산속도가 빠르고 공정관리가 용이한 열차단 물질이 도포된 창호를 제공하는 데 있다.

본 발명의 과제를 해결하기 위한 열차단 물질이 도포된 창호는 투명 유리판 및 상기 투명 유리판의 적어도 일면에 부착되며, 투명 고분자 필름에 황화구리(Cu_xS_y, x/y는 0.8∼1.5)를 주성분으로 하는 열차단 물질이 도포된 열차단 물질층이 형성된 열차단 필름을 포함한다.

본 발명에 있어서, 상기 열차단 물질층은 황화구리로 이루어질 수 있다. 이때, 상기 황화구리의 평균입경은 10nm 내지 200nm이 바람직하다. 또한, 상기 열차단 물질은 황화구리를 주성분으로 하고, 부가원소인 Ag, NiCr, NiAu, ITO, IZO, IZTO, AZO, IAZO, GZO, IGO, IGZO, IGTO, ATO, IATO, IWO, CIO, MIO, MgO, SnO₂, ZnO, ZnAlO_x, In₂O₃, TiTaO₂, TiNbO₂, TiO_x, RuO_x, IrO_x, NbO_x, Ta₂O₅, ZnO, SiO₂, SiN, Si₃N₄ 및 Al₂O₃ 중에 선택된 적어도 어느 하나를 부가할 수 있다. 이때, 상기 황화구리는 상기 열차단 물질에 대하여 0.1중량% 내지 10 중량%만큼 함유된 것이 좋다.

본 발명의 창호에 있어서, 상기 열차단 물질층은 단층으로, 황화구리를 주성분으로 하고 상기 부가 원소 중에 선택된 적어도 어느 하나가 혼합된 것일 수 있다. 또한, 상기 열차단 물질층은 다층으로, 상기 황화구리로 이루어진 층의 적어도 일측에, 상기 부가원소 중에 선택된 어느 하나 또는 그들의 복합물로 이루어진 층이 적어도 하나 이상 적층된 것일 수 있다. 상기 열차단 물질층은 다층으로, 상기 황화구리로 이루어진 층의 적어도 일측에, 상기 황화구리를 주성분으로 하고 상기 부가원소 중에 선택된 어느 하나 또는 그들의 복합물로 이루어진 층이 적어도 하나 이상 적층된 것일 수 있다.

바람직한 본 발명의 창호에 있어서, 상기 열차단 물질층은 다층으로, 황화구리를 주성분으로 하고 상기 부가원소 중에 선택된 적어도 어느 하나를 포함하는 층의 적어도 일측에, 상기 부가원소 중에 선택된 어느 하나 또는 그들의 복합물로 이루어진 층이 적어도 하나 이상 적층된 것일 수 있다. 상기 열차단 물질층은 다층으로, 황화구리를 주성분으로 하고 상기 부가원소 중에 선택된 적어도 어느 하나를 포함하는 층의 적어도 일측에, 상기 황화구리와 함량의 차이를 두는 주성분으로 하고 상기 부가원소 중에 선택된 어느 하나 또는 그들의 복합물로 이루어진 층이 적어도 하나 이상 적층된 것일 수 있다.

본 발명의 바람직한 창호에 있어서, 상기 열차단 물질층은 다층으로, 황화구리로 이루어진 층, Ag, NiCr 또는 NiAu 중에 선택된 적어도 어느 하나로 이루어진 층 및 ITO, IZO, IZTO, AZO, IAZO, GZO, IGO, IGZO, IGTO, ATO, IATO, IWO, CIO, MIO, MgO, SnO₂, ZnO, ZnAlO_x, In₂O₃, TiTaO₂, TiNbO₂, TiO_x, RuO_x, IrO_x, NbO_x, Ta₂O₅, ZnO, SiO₂, SiN, Si₃N₄ 및 Al₂O₃ 중에 선택된 적어도 어느 하나로 이루어진 층이 순차적으로 적층된 것일 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 고분자 필름은 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리유산, 폴리아마이드 중에 선택된 적어도 어느 하나로 이루어진 필름일 수 있다. 또한, 상기 창호는 그 내면이 중공부를 이루는 한 쌍의 유리판이 한 세트를 이루고, 상기 세트가 적어도 하나가 존재할 수 있다. 이때, 상기 세트는 상기 유리판 중 하나의 내면에만 상기 열차단 필름이 부착될 수 있고, 상기 한 쌍의 유리판의 내면에 상기 열차단 필름이 부착될 수 있으며, 상기 한 쌍의 유리판의 모든 면에 상기 열차단 필름이 부착될 수 있다.

본 발명의 창호에 있어서, 상기 열차단 물질은 물 또는 유기용매에 분산하여 상기 투명 고분자 필름에 도포될 수 있다. 상기 열차단 물질은 스핀 코팅, 딥 코팅, 스프레이 코팅, 옵셋 프린팅, 붓 또는 스펀지를 이용한 코팅 및 그라비아 코팅 방법 중 어느 하나로 상기 투명 고분자 필름에 도포될 수 있다. 상기 열차단 물질은 스퍼터링 또는 CVD법에 의해 상기 투명 고분자 필름에 도포될 수 있다.

본 발명의 열차단 물질이 도포된 창호에 의하면, 황화구리 단독을 포함한 황화구리를 주성분으로 하는 혼합물을 적용함으로써, 산화에 대한 내구성이 강하고, 취급이 용이하며, 세척이나 가공할 때 별도의 장비가 필요하지 않고, 장기 보관이 가능하며, 경제적이고, 전파 방해가 일어나지 않을 수 있다. 또한, 황화구리에 열차단 기능을 가진 부가원소를 혼합하여 열차단 물질층을 이룸으로써, 열차단 필름의 내구성 개선 및 투과율을 더욱 높일 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 열차단 물질이 도포된 창호를 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 2 내지 도 8은 본 발명에 의한 열차단 물질이 도포된 열차단 필름을 설명하기 위한 단면도들이다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다음에서 설명되는 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술되는 실시예에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예는 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다.

본 발명의 실시예는 황화구리 단독을 포함한 황화구리를 주성분으로 하는 혼합물을 적용함으로써, 산화에 대한 내구성이 강하고, 취급이 용이하며, 세척이나 가공할 때 별도의 장비가 필요하지 않고, 장기 보관이 가능하며, 경제적이고, 전파 방해가 일어나지 않으며, 생산속도가 빠르며 공정관리가 용이한 열차단 물질이 도포된 창호를 제시한다. 이를 위해, 황화구리의 열차단 특성을 구체적으로 알아보고, 황화구리 혼합물이 열차단 필름에 활용되는 과정을 상세하게 설명하기로 한다. 여기서, 열차단 필름이란, 투명한 고분자 필름에 황화구리 단독을 포함한 황화구리를 주성분으로 하는 혼합물을 코팅한 것을 말한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 열차단 물질이 도포된 창호를 개략적으로 나타내는 사시도이다. 이때, 열차단 물질은 열차단 필름에 도포되어 창호에 부착된다. 여기서는 유리 부재가 두 개인 이중 창호를 예를 들었으나, 본 발명의 범주 내에서 두 개 이상의 유리 부재가 적용된 창호, 예컨대 삼중 창호에도 적용될 수 있다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 이중 창호는 일정한 간격을 유지시키고 내부에 중공부(210)를 제공하는 스페이서(spacer; 200)의 양측에 마주보는 한 쌍의 유리부재(100, 300)가 배치되어 있다. 중공부(210)는 빈 공간일 수 있고, 기타 열전도율이 낮은 물질을 채워 열의 전도 및 대류를 차단할 수 있다. 한 쌍의 유리부재(100, 300)를 스페이서(200)에 접착제 등을 통하여 접착시키면, 건축물 등에 사용되는 이중 창호가 완성된다. 구체적으로, 유리부재(100, 300) 사이에 스페이서(200)를 준비하고, 스페이서(200)의 양측에 접착액을 도포한 후에 진공 상태에서 소정의 압력과 열을 가하여 스페이서(200)의 양면에 유리부재(100, 300)를 접착시켜 제작할 수 있다. 이러한 이중 창호는 기존의 단층 창호에 비해 상대적으로 단열과 방음 효과가 우수하다.

한 쌍의 유리부재(100, 300)는 각각을 구성하는 유리판(20, 40)에 본 발명의 실시예에 의한 열차단 필름이 부착된다. 여기서, 한 쌍의 유리판(20, 40)은 동일한 조성을 가질 수 있고, 일반적으로 창호에 적용되는 유리판일 수 있다. 한 쌍의 유리부재(20, 40)에서 중공부(210)를 이루는 면을 내면이라고 하고, 실내 및 실외를 바라보는 면을 외면이라고 할 때, 본 발명의 이중 창호는 두 개의 내면, 두 개의 외면을 가진다. 본 발명의 열차단 필름은 상기 네 개의 면 중에서 적어도 어느 하나의 면에 형성될 수 있다. 바람직하게는 상기 내면 중의 어느 하나의 면 또는 두 개의 내면에 부착될 수 있다. 도면에서는 이중 창호의 두 개의 내면에 각각 열차단 필름(10, 30)이 부착된 경우를 표현하였다. 이하에서는, 이를 중심으로 설명하기로 한다.

한편, 한 쌍의 유리부재(100, 300)를 스페이서(200)에 접착하는 과정에서, 스페이서(200)에 유리판(20, 40)이 직접 접착되는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 스페이서(200)가 유리판(20, 40) 각각에 부착된 열차단 필름(10, 30)에 접착되면, 경시변화에 의해 접착력이 저하되어 중공부(210)의 밀폐력이 떨어질 수 있다. 이를 위해, 열차단 필름(10, 30)은 스페이서(200)와 접하는 부분을 절단되어 제거할 수 있다. 또한, 본 발명을 삼중 창호에 적용하면, 예컨대 유리부재(300)는 새롭게 부가되는 유리부재(도시되지 않음)와 함께 중공부를 이루면서 삼중 창호를 구성할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 창호는 중공부(210)를 사이에 두고 서로 마주보는 유리판(20, 40)이 하나의 세트를 이루어, 상기 세트가 반복될 수 있다.

이하에서는 하나의 유리부재(100)에 부착된 열차단 필름(10)을 중심으로 본 발명의 실시예에 의한 열차단 물질이 도포된 창호를 설명하기로 한다. 다른 유리부재(300)의 열차단 필름(30)에 대한 기술적인 사상은 열차단 필름(10)과 동일하므로, 본 발명의 기술분야에 속하는 통상의 기술을 가진 자에 의해 자명하게 적용될 수 있다.

도 2 내지 도 8은 본 발명의 실시예에 의한 열차단 물질이 도포된 열차단 필름의 바람직한 예들을 설명하기 위한 단면도들이다. 이때, 열차단 필름에 적용되는 열차단 물질은 황화구리 단독을 포함한 황화구리를 주성분으로 하는 혼합물을 사용한다. 설명의 편의를 위하여, 본 발명의 열차단 물질층은 황화구리만 사용하는 A층, 부가원소만 사용하는 B층 및 황화구리와 부가원소가 혼합된 C층으로 정의하기로 한다.

도 2에 의하면, 제1 열차단 필름(10a)은 투명한 고분자 필름(12)에 열차단 물질로서 황화구리(CuS)를 단독으로 사용한 A층으로 이루어진 제1 열차단 물질층(14a)이 도포된 것이다. 고분자 필름(12)은 반드시 이에 한정하는 것은 아니나, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리유산, 폴리아마이드 중에 선택된 적어도 어느 하나로 이루어진 필름일 수 있다. 본 발명의 황화구리만으로 이루어진 A층은 적외선 영역에서 80% 이상의 열차단율 및 가시광선 영역에서 80% 이상의 빛 투과율을 가진다.

본 발명의 실시예에 적용되는 황화구리(CuS)는, 수용액상에서 황산구리(CuSO₄)와 황화염을 1:1의 몰비로 50∼80℃의 온도에서 반응시켜 10∼200nm 크기로 합성하였다. 본 발명에서 사용할 수 있는 황화염의 종류로는 황화나트륨, 황화철, 황화칼륨, 황화아연 등이 있다. 이때, 황화나트륨과 황산구리를 사용하여 합성한 황화구리의 열차단성이 가장 양호하였다.

합성된 황화구리의 화학구조는 Cu_xS_y의 형태이며 x/y의 비율이 0.8∼1.5를 만족하도록 합성조건을 가지는 것이 바람직하다. 즉, 상기 x/y의 결합비가 0.8 이하가 되면 지나치게 황(S)의 농도가 높아져서 내열성과 내 자외선성이 저하되고, 1.5 이상이 되면 구리의 농도가 증가하면서 도전성은 높아지나 분산성이 악화된다. 또한, 상기 황화구리는 10^-1~10⁵Ωcm의 도전성을 가질 수 있으며, 바람직하게는 10¹~10³ Ωcm이다. 상기 황화구리의 입경은 10nm 내지 200nm가 바람직하고, 50 nm 내지 100 nm가 더욱 좋다. 만일 상기 입경이 10nm보다 작으면 분산성이 불량해지는 문제가 있고, 200nm보다 크면 큰 돌기에 의한 표면상태가 불균일해지는 문제가 있다.

도 3에 의하면, 제2 열차단 필름(10b)은 도 2에서 제시한 투명 고분자 필름(12)에 열차단 물질로서 황화구리(CuS)를 단독으로 사용한 A층 상에, 황화구리를 제외한 부가원소 중에 선택된 어느 하나 또는 그들의 복합물로 이루어진 B층이 적어도 하나 이상 적층되어 이루어진 제2 열차단 물질층(14b)이 도포된 것이다. 이때, 부가원소는 Ag, NiCr, NiAu, ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), IZTO(Indium Zinc Tin Oxide), AZO(Aluminum Zinc Oxide), IAZO(Indium Aluminum Zinc Oxide), GZO(Gallium Zinc Oxide), IGO(Indium Gallium Oxide), IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide), IGTO(Indium Gallium Tin Oxide), ATO(Aluminum Tin Oxide), IATO(Indium Antimony Tin Oxide), IWO(Indium Tungsten Oxide), CIO(Cupper Indium Oxide), MIO(Magnesium Indium Oxide), MgO, SnO₂, ZnO, ZnAlO_x, In₂O₃, TiTaO₂, TiNbO₂, TiO_x, RuO_x, IrO_x, NbO_x, Ta₂O₅, ZnO, SiO₂, SiN, Si₃N₄ 및 Al₂O₃일 수 있다.

한편, 적층되는 B층은 층마다 포함되는 부가원소의 종류 및 함량을 달리하여 형성할 수 있으며, 부가원소는 입자의 굴절율에 따라 반사율과 투과율을 고려하여 선택할 수 있다. 특히, 제2 열차단 물질층(14b)의 내구성 개선 및 더 높은 투과율을 위해 SnO₂, ZnAlO_x, TiO₂, Si₃N₄, NbO_x 등과 같이 굴절률이 2 이상이며, 흡수율이 거의 0인 유전체를 적층할 수 있다. 본 발명의 실시예에 의한 제2 열차단 물질층(14b)은 열차단 물질로서 황화구리만이 존재하는 A층 상에 다양한 굴절율을 가지는 부가원소로 이루어진 B층을 적층함으로써, 파장에 따른 반사율, 투과율, 내구성 등과 같은 물성을 자유롭게 조절할 수 있다. 또한, 부가된 B층은 A층을 보호하는 보호막의 역할을 할 수 있다. 또 굴절률이 2 이상인 경우 반사율을 높일 수 있어 창호의 열차단 효과를 상승시킬 수 있다.

도 4에 의하면, 제3 열차단 필름(10c)은 도 2에서 제시한 투명 고분자 필름(12)에 황화구리를 주성분으로 하고 상기 부가원소 중에 선택된 어느 하나 또는 그들의 복합물로 이루어진 C층으로 이루어진 제3 열차단 물질층(14c)이 도포된 것이다. 부가원소는 제2 열차단 물질층(14b)에서 살펴본 바와 같이, 이에 의해 파장에 따른 반사율, 투과율, 내구성 등과 같은 물성을 자유롭게 조절할 수 있다. 이때, 황화구리는 C층에 대하여 0.1 중량% 내지 10 중량%가 바람직하고, 1중량% 내지 5중량%가 더욱 바람직하다. 만일 0.1중량%보다 작으면 열차단 효과가 떨어지는 문제가 있고, 10 중량%보다 크면 투명성이 떨어진다.

도 5에 의하면, 제4 열차단 필름(10d)은 도 2에서 제시한 투명 고분자 필름(12)에 열차단 물질로서 황화구리(CuS)를 단독으로 사용한 A층 상에, 황화구리를 주성분으로 하고 상기 부가원소 중에 선택된 어느 하나 또는 그들의 복합물로 이루어진 C층이 적어도 하나 이상 적층되어 이루어진 제4 열차단 물질층(14d)이 도포된 것이다. 부가원소는 제2 열차단 물질층(14b)에서 살펴본 바와 같고, 적층되는 C층은 층마다 포함되는 부가원소의 종류 및 함량을 달리할 수 있다. 이때, 황화구리는 각 C층에 대하여 0.1중량% 내지 10중량%가 바람직하고, 0.5중량% 내지 3중량%가 더욱 바람직하다. 만일 0.1중량%보다 작으면 열차단 개선효과가 떨어지는 문제가 있고, 10중량%보다 크면 투명성이 떨어지는 문제가 있다.

본 발명의 실시예에 의한 제4 열차단 물질층(14d)은 황화구리와 부가원소 중에 선택된 어느 하나 또는 그들의 복합물로 이루어진 C층을 적층함으로써, 황화구리와 함께 복합적인 열차단성을 같이 부여할 수 있다. 또한, 황화구리의 분산성을 높여 제4 열차단 물질층(14d)이 균일한 열차단성을 발현시킬 수 있다.

도 6에 의하면, 제5 열차단 필름(10e)은 도 2에서 제시한 투명 고분자 필름(12)에 열차단 물질로서 황화구리를 제외한 부가원소 중에 선택된 어느 하나 또는 그들의 복합물로 이루어진 B층 상에, 황화구리를 주성분으로 하고 상기 부가원소 중에 선택된 어느 하나 또는 그들의 복합물로 이루어진 C층이 적어도 하나 이상 적층되어 이루어진 제5 열차단 물질층(14e)이 도포된 것이다. 이때, B층 및 C층의 물성 및 역할은 앞에서 설명한 바와 같고, 적층되는 C층은 층마다 포함되는 부가원소의 종류 및 함량을 달리할 수 있다.

도 7에 의하면, 제6 열차단 필름(10f)은 도 2에서 제시한 투명 고분자 필름(12)에 열차단 물질로서 제1 함량을 가진 황화구리를 주성분으로 하고 부가원소 중에 선택된 어느 하나 또는 그들의 복합물로 이루어진 C1층 상에, 제2 함량을 가진 황화구리를 주성분으로 하고 상기 부가원소 중에 선택된 어느 하나 또는 그들의 복합물로 이루어진 C2층이 적어도 하나 이상 적층되어 이루어진 제6 열차단 물질층(14f)이 도포된 것이다. 이때, 상기 제2 함량은 제1 함량과 차별된다. 또한, 적층되는 C2층은 층마다 서로 다른 황화구리의 함량을 가질 수 있고, 혼합되는 부가원소의 종류 및 함량을 달리할 수 있다. 이때, 제1 및 제2 함량은 황화구리는 각 층에 대하여 0.5중량% 내지 3중량%가 바람직하다.

도 8에 의하면, 제7 열차단 필름(10g)층은 투명한 고분자 필름(12)에 황화구리로 이루어진 A층, Ag, NiCr 또는 NiAu 중에 선택된 적어도 어느 하나로 이루어진 D층 및 ITO, IZO, IZTO, AZO, IAZO, GZO, IGO, IGZO, IGTO, ATO, IATO, IWO, CIO, MIO, MgO, SnO₂, ZnO, ZnAlO_x, In₂O₃, TiTaO₂, TiNbO₂, TiO_x, RuO_x, IrO_x, NbO_x, Ta₂O₅, ZnO, SiO₂, SiN, Si₃N₄ 및 Al₂O₃ 중에 선택된 적어도 어느 하나로 이루어진 E층이 순차적으로 적층되어 이루어진 제7 열차단 물질층(14g)이 도포된 것이다. 여기서, E층은 이에 의해 파장에 따른 반사율, 투과율, 내구성 등과 같은 물성을 자유롭게 조절할 수 있으며, 보호층의 역할을 할 수 있다.

본 발명의 제1 및 제7 열차단 물질층(14a~14g)에 도입되는 열차단 물질은 물 또는 유기용매에 분산하여 투명 고분자 필름(12)에 도포될 수 있다. 구체적으로, 상기 도포는 스핀(spin) 코팅, 딥(deep) 코팅, 스프레이(spray) 코팅, 옵셋(offset) 프린팅, 붓 또는 스펀지를 이용한 코팅 또는 그라비어(gravure) 코팅 중 어느 하나의 방법으로 수행될 수 있다. 또한, 상기 열차단 물질은 스퍼터링(sputtering) 또는 CVD법에 의해 투명 고분자 필름(12)에 형성될 수 있다. 그런데, 종래에 많이 열차단 물질층으로 주로 사용되는 은(Ag) 스퍼터링은 증착속도가 10~20m/분으로 지나치게 낮고, 공정기술 관리가 매우 어렵다. 이에 따라, 본 발명의 실시예는 상기 그라비어 코팅이 보다 바람직하다.

본 발명의 실시예에 의한 열차단 필름은 내산화성, 도전성 및 IR 차단성이 우수한 황화구리를 활용함으로써, 내구성이 강하고 취급이 용이하며, 세척이나 가공할 때 별도의 장비가 필요하지 않고 장기 보관이 가능하다. 또한, 종래의 은(Ag)에 비해 가격이 훨씬 낮으므로 경제적이고, 은(Ag)에 비해 낮은 도전성을 가지므로 전파 방해가 일어나지 않으며, 굳이 증착을 이용하지 않아도 되므로 생산속도가 빠르며 공정관리가 용이하다.

이상, 본 발명은 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

10, 30; 열차단 필름
10a, 10b, 10c, 10d, 10e, 10f, 10g; 제1 내지 제7 열차단 필름
12; 투명 고분자 필름
14a, 14b, 14c, 14d, 14e, 14f, 14g; 제1 내지 제7 열차단 물질층
20, 40; 유리판
100, 300; 유리 부재
200; 스페이서 210; 중공부

Claims (19)

1. 투명 유리판; 및
   상기 투명 유리판의 적어도 일면에 부착되며, 투명 고분자 필름에 황화구리(Cu_xS_y, x/y는 0.8∼1.5)를 주성분으로 하고 나머지는 부가원소로 하는 열차단 물질이 도포된 열차단 물질층이 형성된 열차단 필름을 포함하고,
   상기 황화구리는 수용액상에서 황산구리와 황화염을 1:1의 몰비로 반응시켜 생성된 것이고,
   상기 열차단 물질층은 적외선 영역에서 90% 이상의 열차단율 및 가시광선 영역에서 80% 이상의 빛 투과율을 가지는 열차단 물질이 도포된 창호.
2. 제1항에 있어서, 상기 열차단 물질층은 황화구리로 이루어진 것을 특징으로 하는 열차단 물질이 도포된 창호.
3. 제1항에 있어서, 상기 황화구리의 평균입경은 10nm 내지 200nm인 것을 특징으로 하는 열차단 물질이 도포된 창호.
4. 제1항에 있어서, 상기 열차단 물질에서 상기 부가원소는 Ag, NiCr, NiAu, ITO, IZO, IZTO, AZO, IAZO, GZO, IGO, IGZO, IGTO, ATO, IATO, IWO, CIO, MIO, MgO, SnO₂, ZnO, ZnAlO_x, In₂O₃, TiTaO₂, TiNbO₂, TiO_x, RuO_x, IrO_x, NbO_x, Ta₂O₅, ZnO, SiO₂, SiN, Si₃N₄ 및 Al₂O₃ 중에 선택된 적어도 어느 하나를 부가하는 것을 특징으로 하는 열차단 물질이 도포된 창호.
5. 제1항에 있어서, 상기 황화구리는 상기 열차단 물질에 대하여 0.1중량% 내지 10 중량%만큼 함유된 것을 특징으로 하는 열차단 물질이 도포된 창호.
6. 제1항에 있어서, 상기 열차단 물질층은 단층으로, 상기 황화구리를 상기 주성분으로 하고 상기 부가 원소 중에 선택된 적어도 어느 하나가 혼합된 것을 특징으로 하는 열차단 물질이 도포된 창호.
7. 제1항에 있어서, 상기 열차단 물질층은 다층으로, 상기 황화구리로 이루어진 층의 적어도 일측에, 상기 부가원소 중에 선택된 어느 하나 또는 그들의 복합물로 이루어진 층이 적어도 하나 이상 적층된 것을 특징으로 하는 열차단 물질이 도포된 창호.
8. 제1항에 있어서, 상기 열차단 물질층은 다층으로, 상기 황화구리로 이루어진 층의 적어도 일측에, 상기 황화구리를 상기 주성분으로 하고 상기 부가원소 중에 선택된 어느 하나 또는 그들의 복합물로 이루어진 층이 적어도 하나 이상 적층된 것을 특징으로 하는 열차단 물질이 도포된 창호.
9. 제1항에 있어서, 상기 열차단 물질층은 다층으로, 상기 황화구리를 상기 주성분으로 하고 상기 부가원소 중에 선택된 적어도 어느 하나를 포함하는 층의 적어도 일측에, 상기 부가원소 중에 선택된 어느 하나 또는 그들의 복합물로 이루어진 층이 적어도 하나 이상 적층된 것을 특징으로 하는 열차단 물질이 도포된 창호.
10. 제1항에 있어서, 상기 열차단 물질층은 다층으로, 상기 황화구리를 상기 주성분으로 하고 상기 부가원소 중에 선택된 적어도 어느 하나를 포함하는 층의 적어도 일측에, 상기 황화구리와 함량의 차이를 두는 주성분으로 하고 상기 부가원소 중에 선택된 어느 하나 또는 그들의 복합물로 이루어진 층이 적어도 하나 이상 적층된 것을 특징으로 하는 열차단 물질이 도포된 창호.
11. 제1항에 있어서, 상기 열차단 물질층은 다층으로, 상기 황화구리로 이루어진 층, Ag, NiCr 또는 NiAu 중에 선택된 적어도 어느 하나로 이루어진 층 및 ITO, IZO, IZTO, AZO, IAZO, GZO, IGO, IGZO, IGTO, ATO, IATO, IWO, CIO, MIO, MgO, SnO₂, ZnO, ZnAlO_x, In₂O₃, TiTaO₂, TiNbO₂, TiO_x, RuO_x, IrO_x, NbO_x, Ta₂O₅, ZnO, SiO₂, SiN, Si₃N₄ 및 Al₂O₃ 중에 선택된 적어도 어느 하나로 이루어진 층이 순차적으로 적층된 것을 특징으로 하는 열차단 물질이 도포된 창호.
12. 제1항에 있어서, 상기 고분자 필름은 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리유산, 폴리아마이드 중에 선택된 적어도 어느 하나로 이루어진 필름인 것을 특징으로 하는 열차단 물질이 도포된 창호.
13. 제1항에 있어서, 상기 창호는 그 내면이 중공부를 이루는 한 쌍의 유리판이 한 세트를 이루고, 상기 세트가 적어도 하나가 존재하는 것을 특징으로 하는 열차단 물질이 도포된 창호.
14. 제13항에 있어서, 상기 세트는 상기 유리판 중 하나의 내면에만 상기 열차단 필름이 부착되는 것을 특징으로 하는 열차단 물질이 도포된 창호.
15. 제13항에 있어서, 상기 세트는 상기 한 쌍의 유리판의 내면에 상기 열차단 필름이 부착되는 것을 특징으로 하는 열차단 물질이 도포된 창호.
16. 제13항에 있어서, 상기 세트는 상기 한 쌍의 유리판의 모든 면에 상기 열차단 필름이 부착되는 것을 특징으로 하는 열차단 물질이 도포된 창호.
17. 제1항에 있어서, 상기 열차단 물질은 물 또는 유기용매에 분산하여 상기 투명 고분자 필름에 도포되는 것을 특징으로 하는 열차단 물질이 도포된 창호.
18. 제1항에 있어서, 상기 열차단 물질은 스핀 코팅, 딥 코팅, 스프레이 코팅, 옵셋 프린팅, 붓 또는 스펀지를 이용한 코팅 및 그라비아 코팅 방법 중 어느 하나로 상기 투명 고분자 필름에 도포되는 것을 특징으로 하는 열차단 물질이 도포된 창호.
19. 제1항에 있어서, 상기 열차단 물질은 스퍼터링 또는 CVD법에 의해 상기 투명 고분자 필름에 도포되는 것을 특징으로 하는 열차단 물질이 도포된 창호.
    

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