KR19980015522A - 태양광 조절 기판의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 금속산화물이 코팅된 태양광 조절 기판의 제조방법에 관한 것으로, 특히 높은 내구성 및 내열성을 유지하면서 코팅면 및 기판면에서의 반사율을 낮추어, 시공후 주변환경에 시각적인 영향을 주지 않는 태양광 조절 기판의 제조방법을 제공한다.

Description

태양광 조절 기판의 제조방법.

본 발명은 금속산화물이 코팅된 태양광 조절 기판의 제조방법에 관한 것으로, 특히 건축물의 냉난방 부하를 절감하기 위하여 창호용으로 사용되고 있는 기존의 열선 반사 유리가 가시광선 영역에서의 반사율이 높다는 단점을 보완하여, 막의 기계적 강도 및 내열성은 그대로 유지하면서 코팅면 및 기판면에서의 반사율을 낮추어, 시공후 주변환경에 시각적인 영향을 주지 않도록 한 태양광 조절 유리의 제조방법에 관한 것이다.

태양복사에너지의 96%는 가시광선과 근적외광선 영역에 속한다. 이와 같은 태양 복사에너지의 유리에서의 반사 및 흡수효율을 높여, 건물의 냉난방 부하를 줄이기 위하여 금속산화물막, 금속콜로이드막을 이용한 열선 반사 유리가 실용화되어 있다. 태양복사에너지 차폐율은 금속막이 가장 우수하지만, 막의 기계적, 화학적 안정성을 고려할 때 단판유리에는 산화물막과 콜로이드막이 주로 사용된다.

원리면에 있어서, 금속막은 금속내 자유전자의 밴드사이의 천이를 이용하는 반면, 산화물막이나 콜로이드막은 단층막의 간섭효과를 이용하여 반사율을 조절한다.

산화물막의 반사율은 그 막의 광학적 두께(막의 굴절률 x 막의 두께)에 따라 변화된다. 즉, 단일파장 λ에 대해서, 막의 두께가 λ/4일 때, 최고 반사율은

(단, nf는 코팅막의 굴절률이고, ng는 유리기판의 굴절률이다.)

이 되고, 이 반사율은 박막의 두께가 일정치에 다다를 때까지는 두께가 증가함에 따라 함께 증가하지만 일정 두께 이상에는 반대로 줄어든다. 열선 반사막의 막두께는 통상 반사율이 최고가 되도록 조절되는데, 이는 통상 500Å 정도이다.

높은 반사율을 얻기 위해서는 높은 굴절률을 지닌 박막재료가 필요하지만, 유리와의 부착강도, 박막의 밀착성, 물리적 내구성 때문에, 실용적으로는 TiO2, Fe2O3, Co2O3, Cr2O3 또는 이들의 혼합물이 주로 사용된다.

종래의 대표적인 열선 반사 유리에는, 산화코발트와 산화크롬 및 산화철을 포함하는 금속산화물의 혼성막으로 구성된 것과 산화티타늄을 주성분으로 하는 금속산화물이 부착된 중성회색계 반사유리가 있다.

전자는 통상 금속 아세틸아세톤 화합물을 용매에 용해시켜 고온의 유리위에 분사하여 제조한다. 투과색조는 밝은 산화철, 황갈색의 산화코발트, 산화크롬의 함유 정도에 따라, 갈색 내지는 회갈색의 색조를 띠게 된다.

최근 에너지절약을 위하여, 광흡수능이 큰 Fe203, Co203의 막을 사용한 열선 반사 유리가 사용되고 있는데, 철, 코발트계의 산화물막은 금속막에 비해 광흡수능은 작고 근적외 영역의 반사율이 낮으므로, 태양복사에너지의 차폐율은 좋지 않지만, 주로 물리적인 공법으로 코팅되는 금속막보다 막의 내구, 내마모 특성 등이 우수하여 2차 가공을 위한 강화, 열처리, 곡가공 등이 가능하고, 폴로트유리 생산 공정에서 직접 코팅할 수 있는 장점이 있다.

한편, 산화티타늄막을 유리표면에 부착한 열선 반사 유리는 통상의 티타늄 아세틸아세톤 화합물을 용매에 용해시켜 얻은 용액을 고온의 유리에 분사하여 제조하며, 투과색조가 중성의 회색계통이다. 황색이나 갈색의 밝은 색조를 가지는 산화철에 산화티타늄을 같이 넣어, 얼룩이 없고, 밝은 황색계의 내수성이 있는 막을 형성한 예도 있다.

산화물계 반사유리의 제법에는 크게 열분해법, 진공법이 있으나, 실용적으로는 열분해법이 주로 사용된다. 산화티타늄막에서는 침적도포법을 쓰는 예도 있지만, 대부분은, 판유리 공정중에 500℃ 이상의 고온인 유리표면에, 금속염을 함유한 용액을 분사하는 방법이 사용된다.

열분해법에 의하여 제조하는 경우, 금속염의 열분해 특성 및 기판유리의 온도가 코팅막의 특성에 큰 영향을 끼친다. 유리표면의 온도는 코팅막의 내구성을 위해 최소 500℃ 이상이 되도록 한다.

분사액의 열분해 후에 발생한 배기 가스를 신속하게 제거하는 것도 또한 코팅막의 내구특성을 유지하는 데 중요한 요건이다.

금속산화물막을 형성하기 위하여 반응성 전구체(precursor)로 사용되는 금속화합물로는 금속알콕사이드, 할로겐화합물, 초산염, 질산염 및 금속 킬레이트 화합물이 있다. 초기에는 할로겐 화합물이 사용되었지만, 미분해물에 의한 표면 반점과 박막의 기밀성 때문에, 최근에는 킬레이트 화합물의 일종인 금속 아세틸아세톤 화합물이 주로 사용되고 있다.

금속화합물 용액을 제조하기 위해 사용되는 용매로는, 알코올류, 아세톤류, 에스테르류, 방향족류, 탄화수소류등이 있지만, 용매의 기화특성 및 용질의 용해도를 고려하여 대부분의 경우, 알코올류나 벤젠 또는 이의 혼합물을 사용한다(미국 특허공보 제3,185,586호 및 3,202,054호).

미국 특허공보 4,147,556호에서는, 금속 유기화합물의 용매로서 벤젠, 메탄올, 염화에탄(trichloroethane) 등을 사용할 경우, 고온의 폴로트유리와 용액이 접할 때, 용매가 급속히 기화하여 반응물질인 금속 유기화합물만이 유리표면에 불균질하게 접하여 미세한 반점모양의 불균질한 금속산화물막을 형성하게 되므로, 이를 개선하기 위하여 크레졸과 같은 페놀화합물을 금속 아세틸아세톤 용액에 첨가하여 막의 균질성을 증가시키는 방법을 개시하고 있다.

미국 특허공보 4,401,474호에는, 금속산화물 코팅에 있어서 전구체가 되는 금속 유기화합물로서 금속 디케톤 화합물(diketonate)에 금속 카르복시 화합물을 혼합, 사용하여, 금속 디케톤 화합물을 단독으로 사용할 때보다 열분해 반응시에 코팅면의 결함을 줄이는 방법이 개시되어 있다. 금속 카르복시 화합물은 코팅용액이 고온의 유리 위에서 증발할 때 유리표면에 균일하게 부착되도록 하므로, 금속 유기화합물로 금속산화물 코팅막을 만들 때 막의 내구성이 증진될 수 있다. 또한, 이러한 부착효과에 의하여 유리표면에 도달하지 못하는 코팅용액이 대기중에서 입자를 형성하는 것이 억제되기 때문에, 균일한 코팅면 형성된다. 대표적인 금속 카르복시 화합물로 2-에틸-헥사노에이트와 네오데카노에이트가 사용되었으며, 코팅원료 중 10% 내지 40%가 혼합되었을 때 최적의 상태를 보이는 것으로 기술하고 있다.

미국 특허공보 4,393,098호에는 70%의 코발트 아세틸아세톤 화합물과, 18%의 철 아세틸아세톤 화합물 및 12%의 크롬 아세틸아세톤 화합물을 염화메틸렌에 용해시키고, 이 용액을 스프레이 건조법으로 건조시켜 같은 비율의 금속화합물이 혼입된 입자를 제조한 뒤, 얻어진 입자를 510℃ 내지 625℃의 온도범위에 있는 유리기판에 직접 분사하여 유리를 금속산화물막으로 코팅하는 방법이 개시되어 있다. 사용되는 입자의 크기는 약 6μm로서 모든 입자내에 동일한 비율의 코발트, 철 및 크롬 아세틸아세톤 화합물이 섞여 있으므로, 열분해 반응시에 균일한 금속산화물막을 얻을 수 있다. 형성된 금속산화물막은 코발트 66 내지 69%, 철 22.5 내지 25.5%, 크롬 7 내지 9.2% 정도를 포함한다.

또한, 미국 특허공보 4,719,127호에는, 금속 아세틸아세톤 화합물을 직경이 10μm 이하의 미세 입자로 분쇄한 후, 이를 수성 용매에 부유시킨 액체로 제조하여 일반적인 분사법으로 폴로트유리에 직접 분사하여 코팅하는 방법이 개시되어 있다. 금속 유기화합물의 분체를 수성 매체에 잘 젖게 하여 분산 효과를 증진시키고, 입자 사이에 포함된 공기를 제거하기 위해서 이온성 혹은 비이온성의 계면 활성제가 첨가된다. 예를 들어, 62.5%의 코발트 아세틸아세톤 화합물, 16%의 철 아세틸아세톤 화합물 및 21.5%의 크롬 아세틸아세톤 화합물로 구성된 1ℓ의 현탁액에 0.3%의 비이온성 계면활성제를 사용하여 제조한 수성 부유액으로 금속산화물막을 형성하는 경우, 유기용매를 사용한 경우에 비해, 30% 정도 증착속도가 빨라지는 효과가 나타나는 것으로 기재되어 있다. 상기한 바와 같은 종래기술에서는 소망하는 광 흡수율 및 반사율을 얻기 위하여, 금속산화물의 미립분말을 용매중에 0.2 g/㎖의 양으로 현탁시킨 용액을 고온의 기판상에 1.0ℓ/분의 속도로 분사하여 코팅막을 형성시키고 있다.

그러나, 상기와 같은 종래의 금속산화물막은 막 두께의 균일화와 함께 소망하는 반사율 및 흡수특성을 부여하기 위하여, 통상 코팅막의 두께를 500Å-600Å 정도로 유지하고 있으며, 이를 위해서 다량의 금속 유기화합물 원료를 사용하게 된다. 또한, 이와같이 코팅된 열선 반사 유리는 코팅면에서의 가시광선 반사율이 38% 이상, 유리면에서의 반사율이 15% 이상이므로, 건축물에 시공하면 주변환경에 반사광에 의한 시각적인 영향을 크게 준다는 문제점이 있다. 반사광이 주변환경에 미치는 영향을 규제하기 위하여 세계 각 국가는 건축물의 유리면에서의 반사율을 15%미만으로 규제하려는 움직임을 보이고 있다.

금속산화물막이 코팅된 유리의 반사율을 낮추기 위해서는 코팅막의 두께를 200Å-300Å 정도로 유지하여야 하는데, 종래 기술을 그대로 사용할 경우 코팅막이 얇아짐에 따라, 막의 두께가 불균일해지는 경향이 있으며, 미세한 반점 형태를 한 분사 얼룩이 생기기 쉽다. 또한, 광 흡수층인 코팅막의 두께가 얇기 때문에 열선 반사 유리의 투과율이 상승하여 열선 차단 효과가 저하되고, 내마모성 및 내화학성도 저하된다는 문제가 있다.

본 발명은 상기한 바와 같이 종래 기술에 의한 금속산화물 코팅 유리가 가시광선 영역에서의 반사율이 높다는 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 광 투과율, 막의 기계적 강도 및 내열성은 그대로 유지하면서 코팅막의 두께를 낮게 조절함으로써, 코팅면 및 유리면에서의 반사율을 낮추어, 시공후 주변환경에 시각적인 영향을 주지 않는 태양광 조절 유리 및 그 제조방법을 제공하는 데 목적이 있다.

또한, 본 발명에서는 유기 기판위에 분사 얼룩의 생성을 최소화하면서 얇고 균일하게 막을 형성시길 수 있는 신규한 태양광 조절 유리의 제조방법을 제공하고자 한다.

나아가 본 발명에서는 기존의 태양광 조절 유리의 광학적 특성을 유지하면서 코팅막의 두께를 낮게 조절하여 사용되는 원료의 양을 줄이고, 반응 후 발생하는 폐가스 및 부산물의 양을 낮출 수 있는 태양광 조절 유리의 제조방법을 제공하고자 한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의하면, 금속 산화물막으로 코팅된 태양광 조절 유리를 제조하기 위하여, 금속 아세틸아세톤 화합물의 초미립분말을 수성 용매에 현탁하여 얻은 코팅액을 고온의 기판에 분사하여 대기 중에서 열분해 및 산화반응시켜 금속산화물의 코팅막을 형성시키는 방법에 있어서, 수성용매 1㎖ 중에 금속 아세틸아세톤 화합물을 0.14 내지 0.18g의 농도로 현탁시켜 제조한 코팅액을 고온의 기판에 0.9 내지 0.5ℓ/분으로 분사하여, 250-350Å의 두께를 가지는 코팅막을 형성시키는 것을 특징으로 하는 방법이 제공된다.

본 발명에서는 코팅되는 금속산화물막의 두께를 250-350Å으로 조절하여 태양광 조절 유리의 반사율을 낮춘다. 코팅막의 두께가 250Å 미만인 경우에는 열선 반사 유리의 투과율이 지나치게 높아지고 코팅면의 균일도를 유지하기 어렵다는 문제가 있고, 코팅막의 두께가 350Å을 초과하는 경우에는 유리면에서의 반사율이 15%이상으로 되는 문제가 발생한다.

한편, 본 발명에서 사용되는 금속 아세틸아세톤 화합물 초미립분말의 크기는 40㎛ 이하, 특히 10㎛ 이하로 하는 것이 바람직하다.

코팅액의 농도와 분사속도 및 분사량은, 본 발명자들의 부단한 연구 실험결과, 최종 생성되는 막의 두께가 250-350Å 범위로 될 수 있는 최적범위로 설정되었다. 막의 두께를 균일하게 유지하기 위해서는 코팅액을 희석하여 빠른 속도로 분사하는 것이 바람직하다. 본 발명자들은 , 수많은 실험을 통하여, 수성용매 1㎖ 중에 금속 아세틸아세톤 화합물을 0.14 내지 0.18g의 농도로 현탁시켜 제조한 코팅액을 0.9 내지 0.5ℓ/분으로 분사하면, 최종 두께가 250Å 내지 350Å이고 균일한 코팅막을 제조할 수 있음을 알아내어 본 발명을 완성하였다.

유리 기판의 온도는 금속 아세틸아세톤 화합물의 수성 현탁액을 열분해시켜 금속산화물로 형성하기에 충분한 정도의 온도이면 적당하고, 예를 들어, 500 내지 650℃의 고온 기판을 사용할 수 있다.

본 발명에서는 피코팅 기판으로 유리를 예로 들어 설명하였지, 본 발명에 의한 금속산화물막은 기타 결정화 유리, 내열성이 큰 금속 등에도 반사율을 낮추기 위한 목적으로 적용 가능하며, 기판이 유리인 경우, 시공시 유리면에서의 반사율을 낮추기 위하여, 투과율이 70% 이하인 색유리, 예컨대, 그린, 블루, 그레이 색유리를 사용할 수 있다.

한편, 본 발명에서는 상기한 바와 같은 종래기술에 의한 금속아세틸아세톤화합물의 혼합물을 그대로 사용할 수도 있고, 필요에 따라서는 소망하는 용도에 따라 이들 화합물의 혼합비율을 적절히 조정하여 사용할 수도 있다.

또한, 종래에 사용되덩 코발트, 크롬, 또는 철의 아세틸아세톤화합물을, 티타늄, 바나듐, 망간,니켈,구리, 아연, 지르코늄,인듐 및 주석 등의 천이금속의 아세틸아세톤화합물로 대체하여 사용할 수 도 있다.

본 발명에서는 기판으로 유리, 결정화 유리, 내열성이 큰 금속등이 사용될 수 있다. 기판이 유리인 경우에는 유리면에서의 반사율 및 흡수율을 더욱 낮추기 위하여 투과율이 70% 이하인 색 유리를 사용하는 것이 바람직하다.

이하 본 발명을 하기의 실시예에 의하여 더욱 상세히 설명한다. 이들 실시예는 본발명을 예시하기 위하여 제시되는 것으로 본 발명의 범위가 이에 의하여 제한되는 것은 아니다.

실시예 1

정류수 833cc를 비이커에 넣고, 3cc의 계면활성제(Pluronic L-31;BASF Wyardotte Co.)를 첨가하여 교반하였다. 코발트, 철, 크롬의 아세틸아세톤 화합물을 분쇄한 후, 채로 걸러서 입경이 40μm 이하가 되도록 하였다.

코발트 아세틸아세톤 화합물 136g, 철 아세틸아세톤 화합물 15g 및 크롬 아세틸아세톤 화합물 46g를 교반되고 있는 정류수와 계면활성제의 혼합 용액내에 천천히 투입하고, 2시간 이상 다시 교반하였다.

코발트, 철, 크롬의 아세틸아세톤 화합물의 물에 대한 용해도는 상온에서 0.2g/100ml 이하로 극히 낮기 때문에, 혼합용액내에서 부유된 미세입자로 존재하며, 물 1ml에 대해 고체 아세틸아세톤 화합물은 0.18g 비율로 존재하였다.

두께 6mm의 블루 색유리를 30 x 30 cm 크기로 절단하여 온도가 590 내지 610℃로 유지되는 로(furnace) 내부에서 5분 정도 가열한 후, 외부로 이동시켰다. 노즐과 유리 기판 사이의 거리를 30cm 로 유지하면서, 교반한 금속 아세틸아세톤 화합물의 현탁액을 유리면을 향하여 직접 분사하여, 코발트, 철, 크롬의 산화물막이 코팅된 태양광 조절 유리를 제작하였다. 사용한 노즐은 공기압을 이용하는 일반 도료용 분사 노즐로서, 공기 압력이 5kg/cm2일 때 1.2g/초의 비율로 현탁액이 분사된다. 분사 시간을 2초로부터 1초씩 늘려가며 9초까지 분사하여 코팅한 유리의 투과율 및 반사율을 도 1에 나타내었다.

도 1에서, Rf와 Rg는 각각 코팅면과 유리면의 가시광선 반사율을 의미하며, T는 가시광선 투과율을 의미한다. 금속 아세틸아세톤 화합물의 현탁액을 3초 동안 분사하였을 때 코팅면의 반사율은 22%이며, 분사시간이 7초가 되기까지 코팅면의 반사율은 비례적으로 증가하여 31%에 이른다. 이 범위에서 코팅된 유리 가시광선 투과율은 35-25% 범위이고, 유리면에서의 반사율은 8-12% 정도로 나타나, 본 발명에 의하여 제조된 금속산화물막 코팅유리의 경우 종래의 열선 반사 유리의 투과율을 그대로 유지하면서 반사율은 현저히 저하되었음을 확인할 수 있다. 이때 코팅된 금속산화물막의 두께는 250-350Å의 범위로서 역시 분사시간에 비례하여 증가하였다.

실시예 2

정류수와 계면 활성제의 혼합용액은 실시예 1에서와 같은 공정으로 제조하고, 여기에 입경 40μm 이하로 분쇄된 코발트 아세틸아세톤 화합물 148g과 크롬 아세틸아세톤 화합물 47g을 넣고 2시간 이상 교반하여 현탁액을 제조하였다.

두께 6mm의 그린 색유리를 30 x 30cm 크기로 절단하여 590 내지 610℃의 온도로 상승시킨 후, 노즐과 유리 기판 사이의 거리를 30cm로 유지시키고, 교반한 금속 아세틸아세톤 화합물의 현탁액을 유리면을 향하여 9초간 직접 분사하여(분사노즐에 가해지는 공기 압력 5kg/cm2) 코발트와 크롬의 산화물막이 코팅된 태양광 조절 유리를 제작하였다. 코팅된 유리의 막두께는 450Å, 투과율은 35%. 유리면 반사율과 코팅면 반사율은 각각 14%, 30% 이었으며, 코팅면 반사색상을 CIE 규격에 의한 좌표값으로 나타내면 x=0.295, y=0.315로서, 실시예 1에서 제조된 현탁액으로 같은 분사 시간에서 코팅된 경우에 비해 황색 색조가 감소하였다.

실시예 3

실시예 1에서와 같은 비율과 조건으로 혼합된 코발트, 철, 크롬의 아세틸아세톤 화합물의 현탁액을 제조한 후, 판유리의 생산공정 중 성형직후에 온도가 약 580 내지 610℃ 정도가 되는 곳에서 현탁액을 분사하여 코발트, 철, 크롬의 산화물막이 코팅된 태양광 조절 유리를 제작하였다. 유리리본의 이동 속도는 일정하므로, 노즐로 공급되는 현탁액의 유량을 조절하여 코팅되는 막의 두께와 광학적 특성을 조절할 수 있다. 블루색 유리의 리본의 이동 속도가 8m/분인 경우, 노즐의 공기압을 5kg/cm2으로 고정하고 현탁액의 유량을 0.4ℓ/분에서부터 0.9ℓ/분까지 0.1ℓ/분씩 증가시켜가며 코팅한 태양광 조절 유리의 코팅막 반사 색상은, 도 2와 같은 추이를 가지고 변하였으며, 이때 나타난 가시광선 투과율 및 반사율의 변화는 도 3과 같았다. 도 3에서 현탁액의 유량이 0.5ℓ/분인 경우, 코팅면의 반사율은 25%이며, 유량에 비례하여 증가하는 경향을 갖는다. 유량이 0.5-0.7ℓ/분인 범위에서 코팅된 금속산화물막의 두께는 300-250Å이었으며, 이때 코팅된 유리의 가시광선 투과율은 30-25% 범위로 종래의 열선 반사 유리와 같았고, 유리면에서의 반사율은 10-12% 정도로 종래의 것보다 월등히 낮았다.

실시예 4

실시예 1에서와 같은 공정으로 코발트, 철, 크롬의 아세틸아세톤 화합물의 현탁액을 제조하되, 아세틸아세톤 화합물의 총량을 30% 줄여서 물 1ml에 대해 고체 아세틸아세톤 화합물이 0.14g의 비율로 존재하도록 코팅액을 제조하여 7.5 초간 분사하여 태양광 조절 유리를 제조하였다(금속산화물막 두께 280Å, 투과율 27.5%, 가시광선 반사율 29%).

유리리본의 이동 속도와 분사노즐에 가해지는 공기압을 동일하게 하여 본 실시예에 의한 현탁액을 0.9ℓ/분의 유량으로 분사하는 경우, 코팅막의 가시광선 반사율은 29%로서, 실시예 1의 방법에서와 같이 물 1ml 에 대해 아세틸아세톤 화합물이 0.18g의 비율로 존재하는 현탁액을 0.6ℓ/분의 유량으로 분사한 경우와 같은 결과를 보였다. 그러나, 유리 리본 전폭에 걸친 막두께의 편차는 유량이 0.6ℓ/분일 때 ±15%이지만, 본 실시예에 의하여 제조된 코팅막은 ±8% 정도로 균일도가 더 높았다.

실시예 5

실시예 1에서와 같은 공정으로 코발트, 철, 크롬의 아세틸아세톤 화합물의 현탁액을 제조하되, 아세틸아세톤 화합물의 총량을 10% 줄여서 물 1ml에 대해 고체 아세틸아세톤 화합물이 0.16g의 비율로 존재하게 한다. 블루색 유리의 리본의 이동속도가 8m/분인 경우 본 현탁액을 0.6ℓ/분∼0.8ℓ/분의 범위의 유량으로 분사노즐에 공급하여 코팅하면 금속산화물의 두께는 250Å로부터 350Å까지 현탁액의 공급된 유량에 비례하여 증가한다. 현탁된 수용액이 0.7ℓ/분의 유량으로 공급될 때 금속산화물의 두께는 300Å이고 코팅면의 가시광선반사율은 29%이고 유리면의 반사율은 12%가 된다.

실시예 6

순수 또는 정류수 833cc를 비이커에 넣고, 3cc의 계면활성제(Pluronic L 3B BSAF Wyardotte Co.)를 첨가하여 교반한다. 바나듐, 철, 크롬의 아세틸아세톤 화합물을 분쇄한 후 채로 걸러서 입경이 40㎛이하가 되도록 한다.

바나듐 아세틸아세톤 화합물 122.4g, 철 아세틸아세톤 화합물 13.5g, 크롬 아세틸아세톤 화합물 41.4g을 교반되고 있는 정류수와 계면활성제의 혼합용액내에 천천히 투입하여 물 1㎖에 대해 고체 아세틸아세톤 화합물은 0.18g의 비율로 존재하도록 현탁액을 제조한다. 판유리의 생산공정중 성형직후에 온도가 약 580∼610℃정도가 되는 곳에서 이 현탁액을 분사하여 바나듐, 철, 크롬의 산화물악이 코팅된 태양광 조절유리를 제작한다. 유리 리본의 이동속도는 일정하므로 노즐로 공급되는 현탁액의 유량을 조절하여 코팅되는 막의 두께와 광학적 특성을 조절할 수 있다. 블루색 유리의 리본의 이동속도가 8m/분인 경우 노즐의 공기압을 5kg/㎠으로 고정하고 현탁액의 유량을 0.7ℓ/분으로 코팅하면 코팅된 금속산화물막의 두께는 300Å으로 코팅된 유리의 가시광선 투과율은 32%이고 유리면에서의 반사율은 10%정도가 된다.

실시예 7

순수 또는 정류수 833cc를 비이커에 넣고, 3cc의 계면활성제(Pluronic L 3B BSAF Wyardotte Co.)를 첨가하여 교반한다. 코발트, 바나듐, 크롬의 아세틸아세톤 화합물을 분쇄한 후 채로 걸러서 입경이 40㎛이하가 되도록 한다.

코발트 아세틸아세톤 화합물 122.4g을 바나듐 아세틸아세톤 화합물 13.5g, 크롬 아세틸아세톤 화합물 41.4g을 교반되고 있는 정류수와 계면활성제의 혼합용액내에 천천히 투입하여 물 1㎖에 대해 고체 아세틸아세톤 화합물은 0.18g의 비율로 존재하도록 현탁액을 제조한다.

판유리의 생산공정중 성형직후에 온도가 약 580∼610℃정도가 되는 곳에서 이 현탁액을 분사하여 코발트, 바나듐, 크롬의 산화물막이 코팅된 태양광조절유리를 제작한다. 유리리본의 이동속도는 일정하므로 노즐로 공급되는 현탁액의 유량을 조절하여 코팅되는 막의 두께와 광학적 특성을 조절할 수 있다. 블루색 유리의 리본의 이동속도가 8m/분인 경우 노즐의 공기압을 5kg/㎠으로 고정하고 현탁액의 유량을 0.7ℓ/분으로 코팅하면 코팅된 금속산화물막의 두께는 300Å으로 코팅된 유리의 가시광선 투과율은 27%이고 유리면에서의 반사율은 12%정도가 된다.

실시예 8

순수 또는 정류수 833cc를 비이커에 넣고, 3cc의 계면활성제(Pluronic L 3B BSAF Wyardotte Co.)를 첨가하여 교반한다. 코발트,철, 바나듐의 아세틸아세톤 화합물을 분쇄한 후 채로 걸러서 입경이 40㎛이하가 되도록 한다.

코발트 아세틸아세톤 화합물 122.4g을 철 아세틸아세톤 화합물 13.5g, 바나듐 아세틸아세톤 화합물 41.4g을 교반되고 있는 정류수와 계면활성제의 혼합용액내에 천천히 투입하여 물 1㎖에 대해 고체 아세틸아세톤 화합물은 0.18g의 비율로 존재하도록 현탁액을 제조한다.

판유리의 생산공정중 성형직후에 온도가 약 580∼610℃정도가 되는 곳에서 이 현탁액을 분사하여 코발트, 철, 바나듐의 산화물막이 코팅된 태양광조절유리를 제작한다. 유리리본의 이동속도는 일정하므로 노즐로 공급되는 현탁액의 유량을 조절하여 코팅되는 막의 두께와 광학적 특성을 조절할 수 있다. 블루색 유리의 리본의 이동속도가 8m/분인 경우 노즐의 공기압을 5kg/㎠으로 고정하고 현탁액의 유량을 0.7ℓ/분으로 코팅하면 코팅된 금속산화물막의 두께는 300Å으로 코팅된 유리의 가시광선 투과율은 27%이고 유리면에서의 반사율은 13%정도가 된다.

실시예 9

순수 또는 정류수 833cc를 비이커에 넣고, 3cc의 계면활성제(Pluronic L 3B BSAF Wyardotte Co.)를 첨가하여 교반한다. 망간, 철, 크롬의 아세틸아세톤 화합물을 분쇄한 후 채로 걸러서 입경이 40㎛이하가 되도록 한다.

망간 아세틸아세톤 화합물 122.4g을 철 아세틸아세톤 화합물 13.5g, 크롬 아세틸아세톤 화합물 41.4g을 교반되고 있는 정류수와 계면활성제의 혼합용액내에 천천히 투입하여 물 1㎖에 대해 고체 아세틸아세톤 화합물은 0.18g의 비율로 존재하도록 현탁액을 제조한다.

판유리의 생산공정중 성형직후에 온도가 약 580∼610℃정도가 되는 곳에서 이 현탁액을 분사하여 망간, 철, 크롬의 산화물막이 코팅된 태양광조절유리를 제작한다. 유리리본의 이동속도는 일정하므로 노즐로 공급되는 현탁액의 유량을 조절하여 코팅되는 막의 두께와 광학적 특성을 조절할 수 있다. 블루색 유리의 리본의 이동속도가 8m/분인 경우 노즐의 공기압을 5kg/㎠으로 고정하고 현탁액의 유량을 0.7ℓ/분로 코팅하면 코팅된 금속산화물막의 두께는 300Å으로 코팅된 유리의 가시광선 투과율은 35%이고 유리면에서의 반사율은 10%정도가 된다.

실시예 10

순수 또는 정류수 833cc를 비이커에 넣고, 3cc의 계면활성제(Pluronic L 3B BSAF Wyardotte Co.)를 첨가하여 교반한다. 코발트, 망간, 크롬의 아세틸아세톤 화합물을 분쇄한 후 채로 걸러서 입경이 40㎛이하가 되도록 한다.

코발트 아세틸아세톤 화합물 122.4g을 망간 아세틸아세톤 화합물 13.5g, 크롬 아세틸아세톤 화합물 41.4g을 교반되고 있는 정류수와 계면활성제의 혼합용액내에 천천히 투입하여 물 1㎖에 대해 고체 아세틸아세톤 화합물은 0.18g의 비율로 존재하도록 현탁액을 제조한다.

판유리의 생산공정중 성형직후에 온도가 약 580∼610℃정도가 되는 곳에서 이 현탁액을 분사하여 코발트, 망간, 크롬의 산화물막이 코팅된 태양광조절유리를 제작한다. 유리리본의 이동속도는 일정하므로 노즐로 공급되는 현탁액의 유량을 조절하여 코팅되는 막의 두께와 광학적 특성을 조절할 수 있다. 블루색 유리의 리본의 이동속도가 8m/분인 경우 노즐의 공기압을 5kg/㎠으로 고정하고 현탁액의 유량을 0.7ℓ/분으로 코팅하면 코팅된 금속산화물막의 두께는 300Å으로 코팅된 유리의 가시광선 투과율은 29%이고 유리면에서의 반사율은 11%정도가 된다.

실시예 11

순수 또는 정류수 833cc를 비이커에 넣고, 3cc의 계면활성제(Pluronic L 3B BSAF Wyardotte Co.)를 첨가하여 교반한다. 코발트,철, 망간의 아세틸아세톤 화합물을 분쇄한 후 채로 걸러서 입경이 40㎛이하가 되도록 한다.

코발트 아세틸아세톤 화합물 122.4g을 철 아세틸아세톤 화합물 13.5g, 망간 아세틸아세톤 화합물 41.4g을 교반되고 있는 정류수와 계면활성제의 혼합용액내에 천천히 투입하여 물 1㎖에 대해 고체 아세틸아세톤 화합물은 0.18g의 비율로 존재하도록 현탁액을 제조한다.

판유리의 생산공정중 성형직후에 온도가 약 580∼610℃정도가 되는 곳에서 이 현탁액을 분사하여 코발트, 철,망간의 산화물막이 코팅된 태양광조절유리를 제작한다. 유리리본의 이동속도는 일정하므로 노즐로 공급되는 현탁액의 유량을 조절하여 코팅되는 막의 두께와 광학적 특성을 조절할 수 있다. 블루색 유리의 리본의 이동속도가 8m/분인 경우 노즐의 공기압을 5kg/㎠으로 고정하고 현탁액의 유량을 0.7ℓ/분으로 코팅하면 코팅된 금속산화물막의 두께는 300Å으로 코팅된 유리의 가시광선 투과율은 27%이고 유리면에서의 반사율은 12%정도가 된다.

실시예 12

순수 또는 정류수 833cc를 비이커에 넣고, 3cc의 계면활성제(Pluronic L 3B BSAF Wyardotte Co.)를 첨가하여 교반한다. 니켈, 철, 크롬 아세틸아세톤 화합물을 분쇄한 후 채로 걸러서 입경이 40㎛이하가 되도록 한다.

니켈 아세틸아세톤 화합물 122.4g을 철 아세틸아세톤 화합물 13.5g, 코발트 아세틸아세톤 화합물 41.4g을 교반되고 있는 정류수와 계면활성제의 혼합용액내에 천천히 투입하여 물 1㎖에 대해 고체 아세틸아세톤 화합물은 0.18g의 비율로 존재하도록 현탁액을 제조한다.

판유리의 생산공정중 성형직후에 온도가 약 580∼610℃정도가 되는 곳에서 이 현탁액을 분사하여 니켈, 철, 크롬의 산화물막이 코팅된 태양광조절유리를 제작한다. 유리리본의 이동속도는 일정하므로 노즐로 공급되는 현탁액의 유량을 조절하여 코팅되는 막의 두께와 광학적 특성을 조절할 수 있다. 블루색 유리의 리본의 이동속도가 8m/분인 경우 노즐의 공기압을 5kg/㎠으로 고정하고 현탁액의 유량을 0.7ℓ/분로 코팅하면 코팅된 금속산화물막의 두께는 300Å으로 코팅된 유리의 가시광선 투과율은 34%이고 유리면에서의 반사율은 9%정도가 된다.

실시예 13

순수 또는 정류수 833cc를 비이커에 넣고, 3cc의 계면활성제(Pluronic L 3B BSAF Wyardotte Co.)를 첨가하여 교반한다. 코발트, 니켈, 크롬의 아세틸아세톤 화합물을 분쇄한 후 채로 걸러서 입경이 40㎛이하가 되도록 한다.

코발트 아세틸아세톤 화합물 122.4g을 니켈 아세틸아세톤 화합물 13.5g, 크롬 아세틸아세톤 화합물 41.4g을 교반되고 있는 정류수와 계면활성제의 혼합용액내에 천천히 투입하여 물 1㎖에 대해 고체 아세틸아세톤 화합물은 0.18g의 비율로 존재하도록 현탁액을 제조한다.

판유리의 생산공정중 성형직후에 온도가 약 580∼610℃정도가 되는 곳에서 이 현탁액을 분사하여 코발트, 니켈, 크롬의 산화물막이 코팅된 태양광조절유리를 제작한다. 유리리본의 이동속도는 일정하므로 노즐로 공급되는 현탁액의 유량을 조절하여 코팅되는 막의 두께와 광학적 특성을 조절할 수 있다. 블루색 유리의 리본의 이동속도가 8m/분인 경우 노즐의 공기압을 5kg/㎠으로 고정하고 현탁액의 유량을 0.7ℓ/분으로 코팅하면 코팅된 금속산화물막의 두께는 300Å으로 코팅된 유리의 가시광선 투과율은 28%이고 유리면에서의 반사율은 11%정도가 된다.

실시예 14

순수 또는 정류수 833cc를 비이커에 넣고, 3cc의 계면활성제(Pluronic L 3B BSAF Wyardotte Co.)를 첨가하여 교반한다. 코발트, 철, 니켈의 아세틸아세톤 화합물을 분쇄한 후 채로 걸러서 입경이 40㎛이하가 되도록 한다.

코발트 아세틸아세톤 화합물 122.4g을 철 아세틸아세톤 화합물 13.5g, 니켈 아세틸아세톤 화합물 41.4g을 교반되고 있는 정류수와 계면활성제의 혼합용액내에 천천히 투입하여 물 1㎖에 대해 고체 아세틸아세톤 화합물은 0.18g의 비율로 존재하도록 현탁액을 제조한다.

판유리의 생산공정중 성형직후에 온도가 약 580∼610℃정도가 되는 곳에서 이 현탁액을 분사하여 코발트, 철, 니켈의 산화물막이 코팅된 태양광조절유리를 제작한다. 유리리본의 이동속도는 일정하므로 노즐로 공급되는 현탁액의 유량을 조절하여 코팅되는 막의 두께와 광학적 특성을 조절할 수 있다. 블루색 유리의 리본의 이동속도가 8m/분인 경우 노즐의 공기압을 5kg/㎠으로 고정하고 현탁액의 유량을 0.7ℓ/분으로 코팅하면 코팅된 금속산화물막의 두께는 300Å으로 코팅된 유리의 가시광선 투과율은 25%이고 유리면에서의 반사율은 12%정도가 된다.

실시예 15

순수 또는 정류수 833cc를 비이커에 넣고, 3cc의 계면활성제(Pluronic L 3B BSAF Wyardotte Co.)를 첨가하여 교반한다. 티타늄, 철, 크롬의 아세틸아세톤 화합물을 분쇄한 후 채로 걸러서 입경이 40㎛이하가 되도록 한다.

티타늄 아세틸아세톤 화합물 122.4g을 철 아세틸아세톤 화합물 13.5g, 크롬 아세틸아세톤 화합물 41.4g을 교반되고 있는 정류수와 계면활성제의 혼합용액내에 천천히 투입하여 물 1㎖에 대해 고체 아세틸아세톤 화합물은 0.18g의 비율로 존재하도록 현탁액을 제조한다.

판유리의 생산공정중 성형직후에 온도가 약 580∼610℃정도가 되는 곳에서 이 현탁액을 분사하여 티타늄, 철, 크롬의 산화물막이 코팅된 태양광조절유리를 제작한다. 유리리본의 이동속도는 일정하므로 노즐로 공급되는 현탁액의 유량을 조절하여 코팅되는 막의 두께와 광학적 특성을 조절할 수 있다. 블루색 유리의 리본의 이동속도가 8m/분인 경우 노즐의 공기압을 5kg/㎠으로 고정하고 현탁액의 유량을 0.7ℓ/분으로 코팅하면 코팅된 금속산화물막의 두께는 300Å으로 코팅된 유리의 가시광선 투과율은 36%이고 유리면에서의 반사율은 11%정도가 된다.

실시예 16

순수 또는 정류수 833cc를 비이커에 넣고, 3cc의 계면활성제(Pluronic L 3B BSAF Wyardotte Co.)를 첨가하여 교반한다. 코발트, 티타늄, 크롬의 아세틸아세톤 화합물을 분쇄한 후 채로 걸러서 입경이 40㎛이하가 되도록 한다.

코발트 아세틸아세톤 화합물 122.4g을 티타늄 아세틸아세톤 화합물 13.5g, 크롬 아세틸아세톤 화합물 41.4g을 교반되고 있는 정류수와 계면활성제의 혼합용액내에 천천히 투입하여 물 1㎖에 대해 고체 아세틸아세톤 화합물은 0.18g의 비율로 존재하도록 현탁액을 제조한다.

판유리의 생산공정중 성형직후에 온도가 약 580∼610℃정도가 되는 곳에서 이 현탁액을 분사하여 니켈, 철, 크롬의 산화물막이 코팅된 태양광조절유리를 제작한다. 유리리본의 이동속도는 일정하므로 노즐로 공급되는 현탁액의 유량을 조절하여 코팅되는 막의 두께와 광학적 특성을 조절할 수 있다. 블루색 유리의 리본의 이동속도가 8m/분인 경우 노즐의 공기압을 5kg/㎠으로 고정하고 현탁액의 유량을 0.7ℓ/분으로 코팅하면 코팅된 금속산화물막의 두께는 300Å으로 코팅된 유리의 가시광선 투과율은 28%이고 유리면에서의 반사율은 12.5%정도가 된다.

실시예 17

순수 또는 정류수 833cc를 비이커에 넣고, 3cc의 계면활성제(Pluronic L 3B BSAF Wyardotte Co.)를 첨가하여 교반한다. 코발트, 철, 티타늄의 아세틸아세톤 화합물을 분쇄한 후 채로 걸러서 입경이 40㎛이하가 되도록 한다.

코발트 아세틸아세톤 화합물 122.4g을 철 아세틸아세톤 화합물 13.5g, 티타늄 아세틸아세톤 화합물 41.4g을 교반되고 있는 정류수와 계면활성제의 혼합용액내에 천천히 투입하여 물 1㎖에 대해 고체 아세틸아세톤 화합물은 0.18g의 비율로 존재하도록 현탁액을 제조한다.

판유리의 생산공정중 성형직후에 온도가 약 580∼610℃정도가 되는 곳에서 이 현탁액을 분사하여 코발트, 철 티타늄의 산화물막이 코팅된 태양광조절유리를 제작한다. 유리리본의 이동속도는 일정하므로 노즐로 공급되는 현탁액의 유량을 조절하여 코팅되는 막의 두께와 광학적 특성을 조절할 수 있다. 블루색 유리의 리본의 이동속도가 8m/분인 경우 노즐의 공기압을 5kg/㎠으로 고정하고 현탁액의 유량을 0.7ℓ/분으로 코팅하면 코팅된 금속산화물막의 두께는 300Å으로 코팅된 유리의 가시광선 투과율은 26%이고 유리면에서의 반사율은 13%정도가 된다.

비교예

실시예 1에서와 같은 공정으로, 62.5%의 코발트아세틸아세톤 화합물과, 16%의 철아세틸아세톤 화합물과, 21.5%의 크롬아세틸아세톤 화합물을, 물 1㎖에 대해 아세틸아세톤 화합물이 0.2g 의 양으로 존재하도록 현탁액을 제조한 후, 이를 8 m/분의 속도로 이동하는 두께 6mm의 그린 색 유리상에 1.0ℓ/분의 유량으로 분사하면 최종 막의 두께가 550Å인 코팅막이 형성된다. 이렇게 제작된 코팅유리의 투과율은 30%, 코팅면 반사율은 38.5%, 유리면 반사율은 23% 이었다.

본 발명에 의하면 코팅면 및 유리면에서의 태양광 반사율을 낮추어 시공후 주변 환경에 시각적인 영향을 주지 않는 태양광 조절 유리를 얻을 수 있다.

Claims (3)

1. 금속 아세틸아세톤 화합물의 초미립분말을 수성 용매에 현탁하여 얻은 코팅액을 고온의 기판에 분사하여 대기 중에서 열분해 및 산화반응시켜 금속산화물의 코팅막을 형성시켜 금속 산화물막으로 코팅된 태양광 조절 기판을 제조하는 방법에 있어서, 수성용매 1㎖ 중에 금속 아세틸아세톤 화합물을 0.14 내지 0.18g의 농도로 현탁시켜 제조한 코팅액을 고온의 기판에 0.9 내지 0.5ℓ/분으로 분사하여, 250-350Å의 두께를 가지는 코팅막을 형성시키는 것을 특징으로 하는 방법
2. 제1항에 있어서, 상기 기판이 유리인 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제2항에 있어서, 상기 유리가 투과율 70% 이하의 색유리인 것을 특징으로 하는 방법.