KR20170033271A - 방화 창 및 방화 글레이징 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 방화 창(10)에 관한 것으로, 대기측 면(I) 및 주석 도금측 면(II)을 구비한 적어도 하나의 플로트 유리 창(1.1), 상기 대기측 면(I) 및/또는 상기 주석 도금측 면(II) 상에 표면처리 방식으로 배열되는 적어도 하나의 보호층(3.1), 및 보호층(3.1) 상에 표면처리 방식으로 배열되는 적어도 하나의 방화층(2.1)을 포함하고, 상기 보호층(3.1)은 다층 층-구조물이며 금속 도핑 질화규소로 이루어지는 제 1 서브-보호층(3.1a) 및 주석 아연 산화물 또는 도핑된 주석 아연 산화물의 제 2 서브-보호층(3.1b)을 포함하거나 이들로 이루어진다.
Description
본 발명은 노화로 인한 창(pane)의 헤이징(hazing)(흐려짐)을 감소시키기 위한 보호층을 구비한 방화 창(fire-protection pane), 특히 방화 글레이징(fire-protection glazing)에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 방화 글레이징을 제조하기 위한 방법 및 방화 글레이징의 사용 방법에 관한 것이다.
방화 글레이징은 상이한 실시예들에서 공지되며 예를 들면 건설 분야에 적용된다. 대체로, 두 개의 유리 창과 같은 적어도 두 개의 투명한 캐리어 요소로 이루어지며, 상기 투명한 캐리어 요소 사이에 투명한 팽창성 재료의 방화층이 배열된다. 수화 알칼리 실리케이트의 방화층이 예를 들면 EP 0 620 781 B1호로부터 공지되어 있다. 알칼리 실리케이트 층에 함유된 물은 방화층 글레이징에 대한 열의 영향하에서 증발하고 알칼리 실리케이트가 발포한다. 방화층의 투명도는 특히 열 방사선에 대해 크게 감소되고, 특정 기간 동안 바람직하지 않은 열 전달을 방지한다. 방화층의 상당한 팽창은 대체로 유리 창들 중 하나의 파쇄, 특히 화재원과 직면하는 유리 창의 파쇄를 초래한다. 따라서, 방화 및 기계적 안정성을 개선하기 위해, 그 사이에 방화층을 구비한 수 개의 유리 창이 교대로 배열된다.
또한, 80% 내지 90%의 특히 높은 물 부분(share)을 갖는 알칼리 실리케이트를 기재로 한 개선된 방화층이 예를 들면 EP 0 192 249 A2호로부터 공지된다.
시간이 지남에 따라 이러한 방화 보호층을 갖춘 방화 창 및 방화 글레이징은 종종 가시 영역에서 점 모양의 또는 지역적 흐려짐이 나타난다.
따라서 본 발명의 목적은 노화에 대한 내성이 개선되고 특히 노화 동안 헤이즈(haze)가 감소되는 방화 창을 제공하는 것이다. 이러한 및 추가 목적은 본 발명의 제안에 따라, 독립 특허 청구항의 특징을 갖는 방화 창에 의해 달성된다.
본 발명의 유리한 설계는 종속항들의 특징에 의해 특정된다.
방화 글레이징의 제조 방법 및 방화 창의 용도는 추가의 독립 특허 청구항으로부터 추론된다.
본 발명에 따른 방화 창은
- 대기측 면(atmosphere side) 및 주석 도금측 면(tin bath side)을 구비한 적어도 하나의 플로트 유리 창(float glass pane),
- 상기 플로트 유리 창의 대기측 면 및/또는 주석 도금측 면 상에 표면처리 방식으로 배열되는 적어도 하나의 보호층, 및
- 보호층 상에 표면처리 방식으로 배열되는 적어도 하나의 방화층을 포함하고,
상기 보호층은 다층 층-구조물이며 금속이 도핑된 질화규소의 제 1 부(sub) 보호층 및 주석/아연 산화물 또는 도핑된 주석/아연 산화물의 제 2 서브-보호층을 포함하거나 이들로 이루어진다.
본 발명에 따른 방화 창의 하나의 유리한 설계에서, 보호층은 2층(two-layer) 방식으로 설계된다.
보호층이 표면처리 방식으로 배열된다는 사실은 여기서 플로트 유리 창이 완전한 대기측 면 또는 주석 도금측 면 상에 본질적으로 배열되는 것을 의미한다. 여기서, 본질적으로(essentially)는 각각의 측의 적어도 70%, 바람직하게는 적어도 85% 및 특히 적어도 95%가 보호층으로 덮이는 것을 의미한다. 동일한 것이 표면처리 방식으로 보호층 상으로의 방화층의 배열에 적용된다. 특히, 보호층은 방화층이 플로트 유리 창과 직접 접촉하지 않고 단지 보호층을 통해서만 접촉하는 방식으로 플로트 유리 창의 각각의 측면 상에 배열된다.
본 발명은 유리 품질에 따라 주석 도금측 면이 방화층과 접촉하는 일부 플로트 유리 창이 노화 테스트에서 플로트 유리 창 및 방화층의 배열을 통한 뷰(view)에서 상당한 헤이징(hazing)이 나타난다는 발명자의 인식 즉 발명자의 발견을 기초로 한다. 대조적으로, 방화층과 접촉하여 배열되는 대기측 면을 갖는 플로트 유리 창은 노화 테스트에 의해 관통-뷰(through-view)에서 헤이징이 전혀 없거나 약간의 헤이징만이 자체적으로 나타난다. 이에 따라 노화 테스트시 관통-뷰의 헤이징은 플로트 유리 창의 주석 도금측 면과 방화층 사이에 본 발명에 따른 보호층이 포함되는 것에 의해 회피되거나 상당히 감소될 수 있다.
본 발명은 아래의 모델에 의해 이해될 수 있다: 제조시, 고온 플로트 유리 창의 주석 도금측 면은 주석조(tin bath)와 접촉한다. 이는 주석 층의 형태에 따라 노화 후 전형적인 알칼리성 방화층과 접촉시 불균일한 스트립 형상의 헤이징 및 흐려지는 외관이 전개될 수 있는 표면의 형성을 초래한다. 알칼리성 방화층과의 접촉시, 플로트 유리 창의 대기측 면은 단지 매우 약하고 균일한 헤이징이 나타나서 이를 거의 인식할 수 없고 스트립형 헤이징이 전혀 없거나 단지 작은 스트립형 헤이징만을 초래한다. 알칼리성 방화층과의 접촉시 주석 도금측 면의 스트립형 헤이징은 본 발명에 따른 보호층의 포함에 의해 감소되고 균일화되어, 공기 면과 유사하게, 헤이징이 전혀 없거나 단지 약하고 거의 인식할 수 없는 균일한 헤이징만이 가시화된다.
본 발명에 따른 방화 창의 하나의 유리한 설계에서, 보호층은 단지 플로트 유리 창의 주석 도금측 면 상에 표면처리 방식으로만 배열되고 대기측 면 상에 제공되지 않는다.
본 발명에 따른 방화 창의 하나의 유리한 설계에서, 방화층은 알칼리성이다.
본 발명에 따른 방화층은 유리하게는 알칼리 실리케이트 또는 알칼리 폴리실리케이트 및 바람직하게는 알칼리 실리케이트 워터 글래스를 포함한다. 이 같은 방화층은 예를 들면 EP 0 620 781 B1호 또는 EP 1 192 249 A2호로부터 공지된다. 대안적인 방화층은 DE 35 30 968 C2호로부터 공지된 바와 같이, 알칼리 인산염, 알칼리 텅스텐산염 및/또는 알칼리 몰리브덴산염을 포함한다.
또한 대안적인 방화층은 DE 27 13 849 C2호로부터 공지된 바와 같이 중합체 및 바람직하게는 폴리아크릴아미드 또는 N-메틸아크릴아미드의 고체상을 갖는 하이드로겔 또는 DE 40 01 677 C1호로부터 공지된 바와 같이 중합된 2-히드록시-3-메타크릴옥시프로필 트리메틸 암모늄 클로라이드를 포함한다.
방화층의 두께는 상당히 변화될 수 있고 도포 목적의 각각의 요구에 따라 채택될 수 있다. 실리케이트를 구비한 유리한 방화층은 0.5 mm 내지 7 mm, 바람직하게는 1 mm 내지 6 mm의 두께(h)를 가진다. 하이드로겔을 구비한 방화층의 두께는 8 mm 내지 70 mm이다.
본 발명에 따른 제 2 서브-보호층은 적어도 주석/아연 산화물 또는 도핑된 주석/아연 산화물을 포함한다. 주석/아연 산화물 또는 도핑된 주석/아연 산화물은 유리하게는 비 결정성이다. 바람직하게는 비정질성 또는 부분적인 비정질성(및 이에 따라 부분적 결정성)일 수 있지만 완전한 결정성은 아니다. 이 같은 비 결정성의 제 2 서브-보호층은 낮은 거칠기를 가지고 이에 따라 유리하게는 제 2 서브-보호층 위에 증착될 층에 대해 유리하게는 매끄러운 표면을 형성한다는 특별한 장점을 가지며, 여기에서 스크래치 및 점 결함이 채워진다.
본 발명에 따른 방화 창의 하나의 유리한 설계에서, 제 2 서브-보호층은 예를 들면, 안티몬, 불소, 붕소, 은, 루테늄, 팔라듐, 알루미늄 및 탄탈륨의 도핑을 포함한다. 보호층의 금속성 부분의 도핑 부분(중량%)은 바람직하게는 0.01 중량% 내지 10 중량%, 특히 바람직하게는 0.1 중량% 내지 5 중량%, 특히 0.5 중량% 내지 2.5 중량%이다. 이 같은 도핑을 갖는 제 2 서브-보호층을 구비한 방화 창은 노화 동안 특히 낮은 헤이징을 나타낸다. 이에 의해, 안티몬이 도핑된 주석/아연 산화물 층은 특히 적절한 것으로 알려졌다.
본 발명에 따른 방화 창의 하나의 유리한 설계에서, 제 2 서브-보호층은 5 중량% : 95 중량% 내지 95 중량% : 5 중량%, 바람직하게는 15 중량% : 85 중량% 내지 70 중량% : 30 중량%의 아연:주석의 비율을 갖는다. 이 같은 혼합 비율을 갖는 주석/아연 산화물 또는 도핑된 주석/아연 산화물의 보호층은 특히 내구적이고 노화 동안 특히 낮은 헤이징을 나타낸다.
본 발명에 따른 방화 창의 하나의 유리한 설계에서, 제 2 서브-보호층은 SnxZnyOz 또는 도핑된 SnxZnyOz를 포함하며, 여기서 0 < z ≤ (y+2x) 특히 바람직하게는 0.7*(y+2x) ≤ z ≤ (y+2x) 특히 바람직하게는 0.9*(y+2x) ≤ z ≤ (y+2x)이다. 이 같은 혼합 비율을 갖는 제 2 서브-보호층을 구비한 방화 창은 노화 동안 특히 내구적이고 특히 낮은 헤이징을 나타낸다. 본 발명에 따른 방화 창의 특히 유리한 설계에서, 제 2 서브-보호층은 ZnSnO3, 도핑된 ZnSnO3, Zn2SnO4 또는 도핑된 Zn2SnO4 또는 이들의 혼합물을 포함한다. 이 같은 혼합 비율을 갖는 제 2 서브-보호층은 노화 동안 특히 내구적이고 특히 낮은 헤이징을 나타낸다.
본 발명에 따른 방화 창의 하나의 유리한 설계에서, 제 2 서브-보호층은 주석/아연 산화물 및 경우에 따라 도펀트 금속 및 제조 고유의 혼합물로 이루어진다. 이 같은 혼합 비율을 갖는 제 2 서브-보호층은 노화 동안 특히 내구적이고 특히 낮은 헤이징을 나타낸다.
주석/아연이 혼합된 산화물의 증착은 예를 들면 음극 스퍼터링 동안 반응 가스로서 산소의 첨가 하에서 발생한다.
본 발명에 따른 제 2 보호층의 하나의 유리한 설계에서, 제 2 보호층의 층 두께(db)는 2 nm 내지 200 nm, 바람직하게는 10 nm 내지 50 nm, 특히 바람직하게는 13 nm 내지 21 nm이다. 이러한 층 두께를 갖는 제 2 서브-보호층을 구비한 방화 창은 노화 동안 특히 낮은 헤이징을 나타낸다.
본 발명에 따른 제 1 서브-보호층은 적어도 하나의 금속이 도핑된 질화규소를 포함한다. 도핑 금속은 바람직하게는 안티몬, 은, 루테늄, 팔라듐, 알루미늄 및/또는 탄탈륨을 포함한다. 부식 테스트 및 스크래치 테스트에서 제조 중 특히 낮은 헤이징을 갖는 최상의 결과는 알루미늄이 도핑된 질화규소 층으로 달성될 수 있다.
본 발명에 따른 방화 창의 하나의 유리한 설계에서, 제 1 서브-보호층의 도핑 금속, 특히 알루미늄 부분은 1 중량% 내지 20 중량%, 바람직하게는 3 중량% 내지 7 중량%이다. 이 같은 제 1 보호층을 갖는 방화층은 부식 테스트 및 스크래치 테스트에서 최고의 내성 또는 내구성을 나타낸다.
본 발명에 따른 방화 창의 추가의 유리한 설계에서, 제 1 서브-보호층의 층 두께(da)는 2 nm 내지 200 nm, 바람직하게는 5 nm 내지 50 nm, 특히 바람직하게는 5 nm 내지 26 nm, 특히 8 nm 내지 13 nm이다. 이 같은 제 1 서브-보호층을 갖는 방화 창은 부식 테스트 및 스크래치 테스트에서 최고의 내구성 및 최저 헤이징을 나타낸다.
본 발명에 따른 방화 창의 하나의 유리한 설계에서, 제 1 서브-보호층은 금속 도핑, 특히 알루미늄 도핑 질화규소 및 제조 고유의 혼합물로 이루어진다.
발명자가 수행한 시험은 주석/아연 산화물 또는 도핑된 주석/아연 산화물의 제 2 보호층이 주석/아연 산화물 또는 도핑된 주석/아연 산화물의 단일 층 보호층보다 금속이 도핑된 질화규소의 서브-보호층을 구비한 2층 보호층이 더 얇게 설계될 수 있는 장점을 가지는 것을 알려 주었다. 그러나, 이에 불구하고, 이 같은 2층 보호층은 알칼리성의 방화층에 대해 특히 내성을 가지며 노화 동안 낮은 헤이징 및 부식 테스트 및 스크래치 테스트시 매우 우수한 내구성을 보여준다.
주석/아연 산화물 층 또는 도핑된 주석/아연 산화물 층을 갖는 금속이 도핑된 질화규소 층의 시너지 효과를 갖는 상호 작용은 주석/아연 산화물 또는 도핑된 주석/아연 산화물의 제 2 서브-보호층이 감소될 수 있는 것을 허용하여 2층 보호층의 총 층 두께가 방화층에 대해 동일하게 우수한 내구성을 가지면서 주석/아연 산화물 또는 도핑된 주석/아연 산화물의 단일 층의 보호층을 가지는 것보다 얇아지도록 선택될 수 있다. 보호층의 총 층 두께의 감소는 방화 창의 광학 특성의 개선 및 증가된 투명도 및 감소된 색소차를 초래할 수 있다. 공정 기술에 대한 금속이 도핑된 실리콘 산화물 층은 매우 간단하고 제조하기에 저렴하고 높은 광학 투명도를 갖는다. 특히, 금속이 도핑된 질화규소 층은 주석/아연 산화물 층보다 제조하기에 비용이 저렴하다.
하나의 유리한 실시예에서, 금속이 도핑된 질화규소의 제 1 서브-보호층은 플로트 유리 창의 주석 도금측 면 및 제 1 서브-보호층 상의 주석/아연 산화물 또는 도핑된 주석/아연 산화물의 제 2 서브-보호층에 직접 배열된다. 최상의 결과가 이 같은 층 배열(sequence)로 달성될 수 있다. 그러나 재료의 배열이 또한 교체될 수 있어, 제 2 서브-보호층이 플로트 유리 창의 주석 도금측 면 및 제 2 서브-보호층 상의 금속이 도핑된 질화규소의 제 1 서브-보호층 상에 직접 배열되는 것이 이해되어야 한다.
본 발명에 따른 플로트 유리 창은 플로트 방법으로 제조된다. 이 같은 방법들은 예를 들면 FR 1 378 839 A호로부터 공지된다. 플로트 유리 제조에 의해, 도우형 유체 유리 용융 매스(doughy-fluid glass molten mass)는 연속 공정으로 일 측으로부터 세장형 액체 주석조 상으로 연속적으로 안내된다. 유리 용융물이 주석조 상으로 플로트되고 균일한 유리 필름이 펼쳐진다. 매우 매끄러운 유리 표면은 주석 및 액체 유리의 표면 장력에 의해 형성된다. 유리 용융물은 주석조의 후방 단부에서 냉각되어 고체화된다. 제조시 주석조 상에서 플로팅하는 플로트 유리 창의 측면은 본 출원에서 기본적으로 주석 도금측 면으로서 표시된다. 주석조와 마주하는 측면에 놓이는 플로트 유리 창의 측면은 대기측 면으로서 표시된다.
플로트 유리 창은 바람직하게는 보로실리케이트 유리, 알루미노실리케이트 유리, 알칼리 토(earth) 실리케이트 유리 및 특히 바람직하게는 소다 석회 유리 및 특히 표준 EN 572-1:2004에 따른 소다 석회 유리를 포함하거나 이들로 이루어진다.
플로트 유리 창은 유리하게는 열적으로 예압(prestress)되거나 부분적으로 예압된다. 열적으로 부분 예압되거나 예압된 플로트 유리 창은 바람직하게는 30 MPa 내지 200 MPa, 특히 바람직하게는 70 MPa 내지 200 MPa의 예압을 갖는다. 이 같은 예압되거나 부분적으로 예압된 플로트 유리 창은 예를 들면 DE 197 10 289 C1호로부터 공지된다. 열적으로 예압되거나 부분적으로 예압된 플로트 유리 창은 이들의 높은 안정성에 의해 방화 창에 특히 적절하며 보호층의 발명적 효과에 특히 유리하다.
플로트 유리 창의 두께는 매우 두꺼울 수 있으며 이에 따라 개별 케이스의 요구에 대해 우수하게 적용될 수 있다. 1 mm 내지 25 mm, 바람직하게는 2 mm 내지 12 mm의 표준 두께를 갖는 창이 바람직하게 사용된다. 창의 크기는 매우 넓을 수 있으며 본 발명에 따른 적용의 크기에 따라 변화된다.
플로트 유리 창은 임의의 3차원 형상을 가질 수 있다. 3차원 형상은 바람직하게는 새도우 존(shadow zone)을 갖지 않아서 예를 들면 음극 스퍼터링에 의해 코팅될 수 있다. 상기 창은 바람직하게는 평면형이거나 하나의 방향 또는 공간의 더 많은 방향으로 더 크거나 더 적은 정도로 벤딩된다. 플로트 유리 창은 무색이거나 유색일 수 있다.
본 발명에 따른 플로트 유리 창은 적어도 하나의 중간 층을 통해 각각의 케이스에서 서로 연결되는 두 개 또는 그 초과의 개별 플로트 유리 창의 복합물로 이루어질 수 있다. 중간 층은 바람직하게는 폴리 비닐 부티랄(PVB), 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA), 폴리우레탄(PU), 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET) 또는 이들의 수개의 층과 같은 열가소성 플라스틱을 포함하며 바람직하게는 0.3 내지 0.9 nm의 두께를 갖는다.
본 발명에 따른 방화 창의 하나의 유리한 설계에서, 적어도 하나의 본딩(접착) 강화 층 또는 본딩 감소 층은 보호층 및 방화층 사이에 배열된다. 본딩 강화 층은 전형적으로 실란, 티타네이트 또는 지르콘네이트를 기재로 하는 유기 친수성 물질을 포함하며 예를 들면, EP 0 001 531 B1호 및 EP 0 590 978 A1호로부터 공지된다. 본딩 감소 층은 예를 들면 플루오로알킬 실란, 퍼플루오로알킬 실란, 플루오로알킬트리클로로 실란, 플루오로알킬알콕시 실란, 퍼플루오로알킬 알콕시 실란, 플루오로패틱 실릴에테르, 알킬 실란 및 페닐 실란 및 실리콘과 같은 소수성 유기 작용성 실란을 포함한다. 이 같은 소수성 유기 작용성 실란은 예를 들면 DE 197 31 416 C1호로부터 공지된다. 대안적인 본딩 감소 층은 바람직하게는 폴리에틸렌 기재의 폴리머 왁스를 포함한다.
본 발명에 따른 방화 창의 하나의 유리한 설계에서, 예를 들면 방화 창의 광학 특성에 영향을 미치는 적어도 하나의 추가 층이 플로트 유리 창의 주석 도금측 면과 보호층 사이에 배열된다. 이 같은 추가 층은 예를 들면 방화 창을 통한 투과성을 증가시키고, 반사를 감소시키거나 전달된 빛의 색을 제공한다.
보호층은 유리하게는 전자파 방사선, 바람직하게는 300 nm 내지 1300 nm 파장의 전자파 방사선, 특히 가시광선에 투명하다. "투명하다(transparent)"는 보호층으로 코팅된 플로트 유리를 통한 완전 투과가 50% 초과, 바람직하게는 70% 초과, 특히 바람직하게는 90% 초과를 의미한다.
본 발명은 또한 방화 글레이징을 포함하며 방화 글레이징은 적어도
- 본 발명에 따른 방화 창, 및
- 대기측 면 및 주석 도금측 면을 구비한 적어도 하나의 플로트 유리 창을 포함하며,
상기 대기측 면을 통해 제 2 플로트 유리 창이 표면처리 방식으로 방화 창의 방화층에 연결된다.
본 발명에 따른 방화 글레이징의 대안적인 설계는 적어도
- 본 발명에 따른 방화 창, 및
- 대기측 면 및 주석 도금측 면을 구비한 제 2 플로트 유리 창을 포함하며,
주석 도금측 면 상의 제 2 플로트 유리 창은 본 발명에 따른 제 2 보호층을 포함하며, 상기 제 2 플로트 유리 창은 표면처리 방식으로 제 2 보호층을 통해 방화 창의 방화층에 표면처리 방식으로 연결된다.
본 발명에 따른 방화 글레이징의 유리한 추가 개선예에서, 방화 창의 플로트 유리 창의 대기측 면은 표면처리 방식으로 제 2 방화층에 연결되고 제 2 방화층은 표면처리 방식으로 제 3 플로트 유리 창의 대기측 면에 연결된다.
본 발명에 따른 방화 글레이징의 유리한 대안적인 추가 개선예에서, 방화 창의 플로트 유리 창의 대기측 면은 표면처리 방식으로 제 2 방화층에 연결되고 제 2 방화층은 추가 보호층을 통해 제 3 플로트 유리 창의 주석 도금측 면에 연결된다.
이 같은 삼중 글레이징(triple glazing)은 특히 높은 안정성 및 방화 효과를 갖는다. 4개 또는 그 초과의 플로트 유리 층을 갖는 방화 창이 유사한 원리를 따라 제조될 수 있다는 것이 이해되어야 하며, 본 발명에 따른 보호층은 본 발명의 노화에 따른 관통-뷰의 헤이징의 회피를 위해 각각의 방화층과 플로트 유리 창의 바로 인접하게 배열된 주석 도금측 면 사이에 배열된다. "바로 인접하게 배열된(directly adjacently arranged)"은 여기서 주석 도금측 면과 방화층 사이에 유리 창이 존재하지 않는 것을 의미한다.
또한 본 발명은 제 1 플로트 유리 창의 적층 배열, 제 1 방화층, 제 2 플로트 유리 창, 제 2 방화층 및 최종 플로트 유리 창의 방화 글레이징을 포함하며, 여기서, 본 발명에 따른 보호층은 각각의 주석 도금측 면과 바로 인접하게 배열된 방화층 사이에 배열된다.
본 발명에 따른 이러한 방화 글레이징의 추가 개선예에서, 적어도 하나의 추가 플로트 유리 창 및 추가 방화층은 적층 배열된다. 본 발명에 따른 추가 보호층이 추가 플로트 유리 창의 각각의 주석 도금측 면과 바로 인접하게 배열된 방화층 사이에 배열되는 것이 이해되어야 한다.
방화 글레이징 및 특히 외측에 놓이는 플로트 유리 창은 열 및 UV-방사선으로부터 방화 글레이징, 특히 방화층의 보호를 위해 UV 반사 및/또는 적외선 반사 효과를 갖는 부가 기능 코팅을 가질 수 있다. 또한, 수 개의 방화 글레이징은 진공된 또는 가스 충전된 중간 공간에 의해 절연 글레이징을 형성할 수 있다.
본 발명은 방화 글레이징을 제조하기 위한 방법을 포함하며, 이 방법은 적어도
a. 제 1 플로트 유리 창의 주석 도금측 면 상에 보호층을 증착하는 단계,
b. 제 1 플로트 유리 창 및 제 2 플로트 유리 창이 고정된 거리에서 유지되어 제 1 플로트 유리 창의 주석 도금측 면과 제 2 플로트 유리 창 사이에 몰드 캐비티(mould cavity)를 형성하는 단계, 및
c. 액체 형태의 방화층을 몰드 캐비티 내로 캐스팅(cast)하여 경화하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 하나의 유리한 실시예에서, 상기 방법 단계는 제 3 플로트 유리 창이 제 1 또는 제 2 플로트 유리 창에 대해 고정된 거리에 유지되는 방식으로 반복되고 이에 의해 형성된 몰드 캐비티가 제 2 보호층으로 충전된다. 이러한 방법 단계는 또한 병행하여 일어날 수 있는데, 이는 3개 또는 그 초과의 플로트 유리 창이 동시에 이격되어 유지되고 방화층이 실리케이트 또는 하이드로겔의 수용액으로 동시에 주입됨으로써 형성되는 것이다. 상기 방법이 이에 따라 4개 또는 그 초과의 플로트 유리 창을 갖는 다수 창 방화 글레이징을 형성하기 위해 반복적으로 수행될 수 있는 것이 이해되어야 한다.
방법 단계 (a)에서 보호층의 증착은 자체적으로 공지된 방법에 의해, 바람직하게는 자기장 강화 음극 스퍼터링에 의해 실행될 수 있다. 이는 플로트 유리 창의 간단하고 신속하고 저렴하고 균일한 코팅에 대해 특히 유리하다.
반응성 음극 스퍼터링에 의해 주석/아연 혼합 산화물 층을 제조하기 위한 방법은 예를 들면 DE 198 48 751 C1호로부터 공지된다. 주석/아연 혼합 산화물은 바람직하게는 5 중량% 내지 95 중량%의 아연, 5 중량% 내지 95 중량%의 주석, 및 0 중량% 내지 10 중량%의 안티몬, 및 제조 고유의 혼합물을 포함하는 타겟으로 증착된다. 타겟은 특히 15 중량% 내지 70 중량%의 아연, 30 중량% 내지 85 중량%의 주석 및 0 중량% 내지 5 중량%의 안티몬 및 제조 고유의 다른 금속의 혼합물을 포함한다. 주석/아연 산화물 또는 도핑된 주석/아연 산화물의 증착은 예를 들면 음극 스퍼터링 동안 반응 가스로서 산소를 부가하는 동안 실행된다.
금속이 도핑된 질화규소 층은 또한 예를 들면 반응성 음극 스퍼터링에 의해, 특히 금속이 도핑된 실리콘 타겟의 사용에 의해 제조된다. 금속이 도핑된 질화규소의 제 1 서브-보호층의 증착은 이어서 예를 들면 음극 스퍼터링 동안 반응 가스로서 질소의 부가 하에서 실행된다.
제 1 및/또는 제 2 서브-보호층은 대안적으로 증기 증착, 화학적 증기 증착(CVD), 플라즈마 강화 화학적 증기 증착(PECVD)에 의해, 졸-겔 방법에 의해, 또는 습식 화학적 방법에 의해 증착될 수 있다.
방법 단계 (b)에서, 제 1 플로트 유리 창 및 제 2 플로트 유리 창은 고정된 거리에 유지되어 몰드 캐비티를 형성한다. 이는 예를 들면 바람직하게는 플로트 유리 창의 에지 영역에 배열되는 스페이서에 의해 실행될 수 있다. 스페이서는 이에 의해 고정된 구성으로서 방화 글레이징 내에 남아 있을 수 있거나 다시 제거될 수 있다. 플로팅 유리 창은 대안적으로 외부 홀더에 의해 제 위치에 고정될 수 있다.
아직 경화되지 않고 주입가능한 방화층은 방법 단계 (c)에서 몰드 캐비티 내로 캐스팅되어 후속적으로 경화된다. 수성 알칼리 실리케이트의 방화층의 경우, 알칼리 실리케이트는 예를 들면 실리콘 이산화물을 포함하거나 방출하는 경화제로 함께 연결된다. 이로부터 형성된 주입가능한 매스(mass)는 몰드 캐비티 내로 캐스팅된다. 여기서 매스는 수분 함량을 유지하면서 고체 알칼리 실리케이트 층으로 경화한다. 하이드로겔의 방화층의 제조 방법은 WO 94/04355호 또는 DE 40 01 677 C1호로부터 공지된다.
본 발명에 따른 방법의 유리한 추가의 개선예에서, 제 1 플로트 유리 창 및/또는 제 1 플로트 유리 창 및 제 2 플로트 유리 창은 방법 단계 (a) 전에 또는 방법 단계 (a)와 (b) 사이에서 열적으로 예압되거나 부분적으로 예압된다.
본 발명은 플로트 유리 창의 주석 도금측 면과 방화층, 특히 알칼리성 방화층 사이에 있는, 노화에 따른 플로트 유리 창의 헤이징을 감소시키기 위한, 본 발명에 따른 보호층의 사용을 더 포함한다.
또한 본 발명은 구성 요소로서, 룸 디바이더로서, 외벽의 부분으로서, 건물 및 육상 운반 수단, 해상 운반 수단 또는 공중 운반 수단에서의 윈도우로서, 또는 가구 및 장치의 절연 부분으로서 방화 창의 사용을 포함한다.
본 발명은 이후 도면 및 예에 의해 더 자세하게 설명된다. 도면은 완전히 스케일에 맞지 않는다. 본 발명은 도면에 의해 제한되지 않는다.
도 1은 본 발명에 따른 방화 창의 개략적인 횡단면도이며,
도 2a는 본 발명에 따른 방화 글레이징의 개략적인 횡단면도이며,
도 2b는 본 발명에 따른 방화 글레이징의 대안적인 실시예의 개략적인 횡단면도이며,
도 3은 본 발명에 따른 방화 글레이징의 대안적인 실시예의 개략적인 횡단면도이며,
도 4a는 본 발명에 따른 방화 글레이징의 대안적인 실시예의 개략적인 횡단면도이며,
도 4b는 본 발명에 따른 방화 글레이징의 대안적인 실시예의 개략적인 횡단면도이며,
도 5는 본 발명에 따른 방법의 일 실시예의 흐름도이며,
도 6은 상이한 보호층을 구비한 방화 창의 헤이징의 도표이다.
도 2a는 본 발명에 따른 방화 글레이징의 개략적인 횡단면도이며,
도 2b는 본 발명에 따른 방화 글레이징의 대안적인 실시예의 개략적인 횡단면도이며,
도 3은 본 발명에 따른 방화 글레이징의 대안적인 실시예의 개략적인 횡단면도이며,
도 4a는 본 발명에 따른 방화 글레이징의 대안적인 실시예의 개략적인 횡단면도이며,
도 4b는 본 발명에 따른 방화 글레이징의 대안적인 실시예의 개략적인 횡단면도이며,
도 5는 본 발명에 따른 방법의 일 실시예의 흐름도이며,
도 6은 상이한 보호층을 구비한 방화 창의 헤이징의 도표이다.
도 1은 본 발명에 따른 방화 창(10)의 개략적인 단면도이다. 방화 창(10)은 대기측 면(I) 및 주석 도금측 면(II)을 구비한 플로트 유리 창(1.1)을 포함한다. 플로트 유리 창(1.1)은 예를 들면 5 mm의 두께(b) 및 2 m x 3 m의 크기를 갖는다. 플로트 유리 창(1.1)이 또한 각각의 적용 목적에 따라 구성된 두께 및 크기를 가질 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
보호층(3.1)은 플로트 유리 창(1.1)의 주석 도금측 면(II) 상에 배열된다. 알칼리 플로실리케이트의 방화층(3.1)은 보호층(3.1) 상에 배열된다. 보호층(3.1)은 플로트 유리 창(1.1)의 주석 도금측 면(II) 상에 부분적으로 또는 바람직하게는 본질적으로 전체에 걸쳐 연장한다. 보호층(3.1)은 특히 방화층(2.1)과 플로트 유리 창(1.1) 사이의 완전한 표면에 걸쳐 연장한다. 이에 의해, 플로트 유리 창(1.1)의 주석 도금측 면(11)의 표면이 방화층(2.1)의 알칼리 폴리실리케이트로부터 보호되는 것이 보장된다.
보호층(3.1)은 제 1 서브-보호층(3.1a) 및 제 2 서브-보호층(3.1b)의 2층 층-구조물로서 설계된다.
제 1 서브-보호층(3.1a)은 예를 들면 알루미늄이 도핑된 질화규소 층으로 이루어지고 음극 스퍼터링에 의해 증착된다. 증착은 음극 스퍼터링 동안 반응 가스로서 질소를 첨가하면서 알루미늄이 도핑된 실리콘의 타겟으로부터 실행된다. 알루미늄이 도핑된 질화규소 층은 예를 들면 5 중량% 및 예를 들면 8 nm의 두께(da)의 도핑 금속 부분을 갖는다.
안티몬이 도핑된 주석/아연 산화물의 제 2 서브-보호층(3.1b)은 음극 스퍼터링에 의해 증착된다. 제 2 서브-보호층(3.1b)의 증착을 위한 타겟은 68 중량%의 아연, 30 중량%의 주석 및 2 중량%의 안티몬를 포함한다. 증착은 음극 스퍼터링 동안 반응 가스로서 산소를 첨가하면서 실행된다. 제 2 서브-보호층(3.1b)은 예를 들면 15 nm의 두께(db)를 갖는다. 완전한 보호층(3.1)의 두께(d)는 이에 따라 23 nm이다.
본 발명자의 시험들에서 보여준 바와 같이, 유리하게 증가된 노화 내성 및 상당히 감소된 헤이징 및 부식 테스트 및 스크래치 테스트에서의 증가된 내구성이 3 nm의 두께(da)를 갖는 알루미늄이 도핑된 질화규소의 서브-보호층(3.1a)으로 이미 달성되었음을 보여준다.
이러한 설계 예에서, 알루미늄이 도핑된 질화규소의 서브-보호층(3.1a)은 플로트 유리 창(1.1)의 주석 도금측 면(II) 위에 직접 배열되고 안티몬이 도핑된 주석/아연 산화물의 제 2 서브-보호층(3.1b)은 알루미늄이 도핑된 질화규소의 제 1 서브-보호층(3.1a) 위에 배열된다. 재료의 배열이 또한 교체될 수 있어, 안티몬이 도핑된 주석/아연 산화물의 층이 플로트 유리 창의 주석 도금측 면 위에 직접 배열되고 알루미늄이 도핑된 질화규소의 층이 안티몬이 도핑된 주석/아연 산화물의 층 위에 배열되는 것이 이해되어야 한다.
방화층(2.1)은 예를 들면 경화된 폴리실리케이트를 포함하고 이 폴리실리케이트는 예를 들면 규산 칼륨 또는 콜로이드성 규산의 적어도 하나의 경화제 및 알칼리 실리케이트로부터 형성된다. 대안적인 설계에서, 규산 칼륨은 수산화 칼륨 용액 및 이산화규소로부터 직접 제조될 수 있다. 이산화규소 및 산화칼륨(SiO2:K2O)의 몰비는 예를 들면 4.7:1이다. 이 같은 방화층(2.1)은 전형적으로 12의 pH 값을 갖는 알칼리성이다. 보호층(2.1)의 두께(h)는 예를 들면 3 mm이다.
도 2a는 본 발명에 따른 방화 글레이징(100)의 개략적인 횡단면도이다. 본 발명에 따른 방화 글레이징(100)은 예를 들면 도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 방화 창(10)을 포함한다. 또한, 방화 창(10)의 방화층(2.1)은 보호층(3.1)과 마주하는 방화층의 측면에서 표면처리 방식으로 제 2 플로트 유리 창(1.2)의 대기측 면(I)에 연결된다. 이의 특성에서 제 2 플로트 유리 창(1.2)은 예를 들면 플로트 유리 창(1.1)에 대응한다.
도 2b는 본 발명에 따른 방화 글레이징(100)의 대안적인 예의 개략적인 횡단면도이다. 본 발명에 따른 방화 글레이징(100)은 도 2a의 방화 글레이징에 대응한다. 본딩 감소 층(4)은 화재의 경우 특성을 개선하기 위하여 보호층(3.1)과 방화층(2.1) 사이뿐만 아니라 방화층(2.1)과 제 2 플로트 유리 창(1.2) 사이에 배열된다. 본딩 감소 층(4)은 예를 들면 소수성 효과를 갖는 유기 작용성 실란을 포함한다. 본딩 감소 층(4)은 화재의 경우 플로트 유리 창(1.1 및 1.2)의 파쇄에 의해, 방화층(3.1)의 응접성이 상실되지 않으면서 개별 파편이 방화층(3.1)으로부터 분리될 수 있는 특별한 장점을 갖는다.
도 3은 본 발명에 따른 방화 글레이징(100)의 대안적인 예의 개략적인 횡단면도이다. 본 발명에 따른 방화 글레이징(100)은 예를 들면 도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 방화 창(10)을 포함한다. 또한, 보호층(3.1)과 마주하는 측면에서 방화 창(10)의 방화층(2.1)은 제 2 보호층(3.2)을 통해 제 2 플로트 유리 창(1.2)의 주석 도금측 면(II)에 연결된다. 다시, 제 2 플로트 유리 창(1.2) 및 방화층(2.1)을 구비한 제 2 보호층(3.2)은 본 발명에 따른 방화 창(10.1)을 형성한다. 본 발명에 따라, 플로트 유리 창(1.1)의 주석 도금측 면(II) 및 제 2 플로트 유리 창(1.2)의 주석 도금측 면(II)은 보호층(3.1 및 3.2)에 의해 방화층(2.1)으로부터 분리되기 때문에, 방화 글레이징(100)을 통한 뷰(view)의 헤이징이 노화에 따라 회피된다.
제 1 보호층(3.1)뿐만 아니라 제 2 보호층(3.2)은 2층 층-구조물로 이루어지며, 여기서 제 1 서브-보호층(3.1a 및 3.2a)은 예를 들면 알루미늄이 도포된 질화규소를 포함하고 각각의 경우 플로트 유리 창(1.1 및 1.2)의 주석 도금측 면(II) 위에 직접 배열되고, 예를 들면 안티몬이 도핑된 주석/아연 산화물의 제 2 서브-보호층(3.1b 및 3.2b)이 제 1 서브-보호층(3.1a 및 3.2a)과 방화층(2.1) 사이에 배열된다.
이 같은 방화 글레이징(100)은 건물 또는 운송 수단의 글레이징에서의 구성 요소로서 독립적인 적용에 적합하다.
도 4a는 본 발명에 따른 방화 글레이징(101)의 대안적인 예의 개략적인 횡단면도로서, 3개의 플로트 유리 창(1.1, 1.2 및 1.3) 및 두 개의 방화층(2.1 및 2.2)를 구비한 삼중 글레이징의 예를 보여준다. 본 발명에 따른 방화 글레이징(101)은 예를 들면 도 1에 도시된 바와 같이 제 1 서브-보호층 및 제 2 서브-보호층의 2층 보호층(3.1)을 구비한 본 발명에 따른 방화 창(10)을 포함한다. 또한, 보호층(3.1)과 마주하는 측면에서 방화 창(10)의 방화층(2.1)은 제 2 플로트 유리 창(1.2)의 대기측 면(I)에 표면처리 방식으로 연결된다. 제 2 플로트 유리 창(1.2)은 이의 주석 도금측 면(II)에서 제 2 보호층(3.2)을 포함하고 이를 통해 제 2 방화층(2.2)에 연결된다. 제 2 플로트 유리 창(1.2), 보호층(3.2) 및 방화층(2.2)은 다시 본 발명에 따라 방화 창(11)을 형성한다. 제 2 보호층(3.2)으로부터 떨어져 있는 제 2 방화층(2.2)의 측면은 제 3 플로트 유리 창(1.3)의 대기측 면(I)에 연결된다.
도 4b는 본 발명에 따른 방화 글레이징(101)의 대안적인 실시예를 도시한다. 본 발명에 따른 방화 창(10)의 방화층(2.1)은 제 2 플로트 유리 창(1.2)의 대기측 면(I)에 표면처리 방식으로 연결된다. 또한, 플로트 유리 창(1.1)의 대기측 면(I)은 제 2 방화층(2.2)에 표면처리 방식으로 연결된다. 제 2 방화층(2.2)은 제 3 플로트 유리 창(1.3)의 대기측 면(I)에 표면처리 방식으로 연결된다. 이러한 실시예는 외측에 놓이는 플로트 유리 창(1.2 및 1.3)의 적절한 배열에 의해, 유리에 의한 분리 없이, 플로트 유리 창(1.1)의 주석 도금측 면(II) 만이 방화층(2.1)에 바로 인접하게 배열되기 때문에, 노화에 대한 내성을 가지는 방화 글레이징(101)의 주석 도금측 면(II)을 생성하기 위하여, 본 발명에 따른 단지 하나의 보호층(3.1)이 요구된다는 특별한 장점을 갖는다.
도 4a 및 도 4b에서 제시되는 삼중 글레이징은 특히 높은 안정성 및 방화 효과를 보여준다. 4개 또는 그 초과의 플로트 유리 창을 갖는 방화 창이 또한 유사한 원리를 따라 제조될 수 있다는 것이 이해되어야 하며, 여기서 본 발명에 따른 보호층은 본 발명의 노화에 따른 관통-뷰의 헤이징의 회피를 위해 각각의 방화층과 플로트 유리 창의 바로 인접하게 배열된 주석 도금측 면 사이에 배열된다.
여기서 제시된 실시예들의 방화 창(10 및 11) 및 방화 글레이징(100 및 101)은 인접한 플로트 유리 창(1.1, 1.2, 및 1.3)과 방화 창(2.1 및 2.2) 둘레의 에지 밀봉 사이에 추가 스페이서를 포함할 수 있으며, 상기 스페이서는 자체적으로 공지되어 있어 여기서 제시되지 않는다. 에지 밀봉을 위한 적절한 재료는 예를 들면 스페이서로서 폴리이소부틸렌, 및 에지 밀봉으로서의 폴리설파이드, 폴리우레탄 또는 실리콘을 포함한다.
도 5는 본 발명에 따른 그리고 도 2에 따른 방화 글레이징(100)의 제조를 위해, 본 발명에 따른 방법의 일 실시예의 흐름도를 도시한다.
도 6은 개별 층의 상이한 보호층을 구비한 방화 창(10)의 노화 테스트에서의 헤이징의 도표이다. 가속화된 노화 테스트에서 각각의 플로트 유리 창은 4 시간에 걸쳐 80℃의 온도에서 포타슘 실리케이트 수용액에 침지된다. 수성 포타슘 실리케이트 수용액은 알칼리 폴리실리케이트 하이드로겔로부터 본 발명에 따른 방화층 제조시 알칼리성 조성물이다. 헤이즈는 회사 BYK Gardner의 "헤이즈-가드 플러스(haze-gard plus)" 타입의 헤이즈 측정 장치로 측정된다.
예 1은 플로트 유리 창이며 이의 주석 도금측 면(II)은 단일 주석/아연 산화물 층의 보호층으로 코팅된다. 이에 의해, 주석 대 아연의 비율은 50 중량% : 50 중량%이다. 보호층의 두께(d)는 25 nm이다. 0.3%의 헤이징이 노화 테스트에 따라 측정되었다.
예 2는 플로트 유리 창이며 이의 주석 도금측 면(II)은 단일 아연 산화물 층의 보호층으로 코팅된다. 보호층의 두께(d)는 25 nm이다. 0.7%의 헤이징이 노화 테스트에 따라 측정되었다.
예 3은 플로트 유리 창이며 이의 주석 도금측 면(II)은 단일 인듐 주석 산화물(ITO) 층의 보호층으로 코팅된다. 이에 의해, 인듐 대 주석의 비율은 90 중량% : 10 중량%이다. 보호층의 두께(d)는 25 nm이다. 0.4%의 헤이징이 노화 테스트에 따라 측정된다.
비교 예는 플로트 유리 창이고 이 플로트 유리 창은 대기측 면(I)도 주석 도금측 면(II)도 코팅되지 않았으며, 이에 따라 양 측면은 포타슘 실리케이트의 수용액에 노출된다. 8.9%의 헤이징이 노화 테스트에 따른 비교예에 의해 측정된다.
제시된 노화 테스트에 의해, 비교 예 및 예 1 내지 예 3의 플로트 유리 창의 대기 측면(I)이 보호층에 의해 보호되지 않으며 이에 따라 포타슘 실리케이트의 수용액에 직접 노출되지 않는다. 이로부터, 우리는 본질적으로 포타슘 실리케이트의 수용액과 주석 도금측 면(II)의 접촉에 의해 헤이징이 발생하는 것을 결론지을 수 있다.
예 1 내지 예 3의 보호층 각각은 보호층이 없는 비교예에 비해 플로트 유리 창의 헤이징이 < 1%의 값으로 감소된다. 헤이즈는 심지어 예 1에 따른 단일 주석/아연 산화물 층의 보호층으로 89배만큼 감소된다. 이러한 결과는 당업자에 의해 예상되지 않았으며 놀라운 결과였다.
더 우수한 결과가 2층 또는 다층 층-구조물을 갖는 보호층(3.1)을 갖는 본 발명의 방화 창(10)에 대해 달성될 수 있다.
본 발명에 따른 방화 창(10)의 상이한 실시 예들에 대한 노화 테스트 및 헤이즈 테스트의 결과는 표 1에서 결론적으로 제시된다.
| 층-구조물 | 창 또는 층 두께 | 부식 테스트 | 헤이징 테스트 | 스크래치 테스트 |
| 플로트 유리 창/ Sb:주석/아연 산화물 |
4 mm / 15 nm |
우수 | 우수 | 많음 |
| 플로트 유리 창/ Al:질화규소 |
4 mm / 8 nm |
우수 | 만족 | 적음 |
| 플로트 유리 창(1.1) / Sb:주석/아연 산화물(3.1b) / Al:질화규소(3.1a) |
4 mm(1.1) / 15 nm(3.1b) / 8 nm(3.1a) |
만족 | 우수 | 적음 |
| 플로트 유리 창/ B:질화규소/ Sb:주석/아연 산화물 |
4 mm / 8 nm / 15 nm |
우수 | 매우 우수 | 적음 |
| 플로트 유리 창(1.1) / Al:질화규소(3.1a) / Sb:주석/아연 산화물(3.1b) |
4 mm(1.1) / 8 nm (3.1a) / 15 nm (3.1b) |
매우 우수 | 매우 우수 | 거의 없음 |
방화 글레이징은 부식 테스트, 스크래치 테스트 및 헤이즈 테스트에 대해 검사된다. 주석 도금측 면(II) 상에 보호층(3.1)을 갖는 플로트 유리 창(1.1) 및 알칼리성 방화층(2.1)의 방화 창(10)은 방화 글레이징의 제조를 위한 추가의 플로트 유리 창(1.2)의 대기측 면(I)에 연결된다.
각각의 방화 글레이징은 부식 테스트 및 스크래치 테스트에서 80℃의 온도에서 14일에 걸쳐 저장되었다. 부식 테스트에서의 방화 글레이징은 후속적으로 스트립형 헤이징에 대해 시각적으로 검사되며, 여기에서 스트립은 플로트 유리 창의 제조 방향으로 배향된다. 이 같은 스트립형 헤이징은 플로트 유리 창(1.1)의 주석 도금측 면(II)을 갖는 방화층의 상호 작용에 의한다. "매우 우수(very good)"는 제조 방향으로 스트립형 헤이징이 거의 인식되지 않음을 의미하고, "만족(satisfactory)"은 비교적 많은 스트립형 헤이징이 인식됨을 의미한다.
또한, 방화 글레이징은 스크래치 테스트에서 임의적으로 배향된 스크래치에 관해 시각적으로 검사된다. 본질적으로 제조시의 이 같은 스크래치는 플로트 유리 창(1.1)의 주석 도금측 면(II)에서 초래된다. "매우 우수"는 임의적으로 배향된 스크래치가 거의 인식되지 않음을 의미하고, "만족"은 비교적 많은 임의적으로 배향된 스크래치가 인식됨을 의미한다.
각각의 방화 글레이징은 헤이즈 테스트에서 60℃의 온도에서 1년에 걸쳐 저장되었다. 헤이즈는 회사 BYK Gardner의 "헤이즈-가드 플러스" 타입의 헤이즈 측정 장치로 측정되며 방화 글레이징의 균일한 헤이징을 나타낸다. "매우 우수"는 매우 적은 헤이징을 의미하고 "만족"은 더 많은 헤이징을 의미한다.
보호층의 재료는 표 1의 제 1 열에서 특정되고 이의 (층) 두께는 제 2 열에서 특정된다. 보호층은 각각 플로트 유리 창(1.1)의 주석 도금측 면(II)에 바로 인접하게 배열된다. 상세한 Al:질화규소(3.1a)/Sb:주석/아연 산화물(3.1b)은 본 발명에 따른 보호층(3.1)을 설명하고 예를 들면 보호층(3.1)이 2층 층-구조물로 이루어지는 것을 특정한다. 이에 의해, 알루미늄이 도핑된 질화규소의 첫번째로 언급된 제 1 서브-보호층(3.1a)은 플로트 유리 창(1.1)에 직접 배열되고 안티몬이 도핑된 주석/아연 산화물의 제 2 서브-보호층(3.1b)은 제 1 서브-보호층(3.1b)과 방화층(2.1) 사이에 배열된다. 이에 따라 역순은 본 발명에 따른 Sb:주석/아연 산화물(3.1b)/Al:질화규소(3.1a)의 층 배열에 적용된다.
표에 제시되는 경향은 놀라운 모델의 틀 내에서 이해될 수 있다. 단일의 안티몬이 도핑된 주석/아연 산화물 층은 플로트 유리 창(1.1)의 주석 도금측 면(II)의 보호층으로서 작용하고 방화층(2.1)의 이러한 형태의 알칼리 공격을 효과적으로 보호한다. 이는 부식 테스트에서 우수한 결과 및 헤이즈 테스트에서 매우 적은 헤이징만을 초래한다. 스크래치 테스트에서 방화 글레이징의 외관을 손상시키는 다수의 임의적으로 배향된 스크래치는 안티몬이 도핑된 주석/아연 산화물이 상대적으로 연질이라는 사실에 의해 제조 동안 발생한다.
단일의 상대적으로 경성의 알루미늄이 도핑된 실리콘 실화물 층은 부식 테스트에서 또한 우수한 결과 및 적은 스트립형 헤이징을 초래한다. 그러나 단일의 알루미늄이 도핑된 질화규소 층은 단지 장기간의 헤이즈 테스트에서 만족스런 보호 효과를 갖는다.
플로트 유리 창(1.1)의 주석 도금측 면(II) 바로 위의 안티몬이 도핑된 주석/아연 산화물의 제 2 서브-보호층(3.1b) 및 제 2 서브-보호층(3.1b)과 방화층(2.1) 사이의 알루미늄이 도핑된 질화규소의 제 1 서브-보호층(3.1a)의 본 발명의 보호층(3.1)이 헤이즈 테스트 및 스크래치 테스트에서 우수한 결과를 나타내지만 부식 테스트에서는 단지 만족스런 결과를 나타낸다.
플로트 유리 창(1.1)의 주석 도금측 면(II) 바로 위의 붕소가 도핑된 질화규소의 제 1 서브-보호층(3.1a) 및 제 1 서브-보호층(3.1a)과 방화층(2.1) 사이의 안티몬이 도핑된 주석/아연 산화물의 제 2 서브-보호층(3.1b)의 보호층(3.1)은 헤이즈 테스트에서 매우 우수한 결과 및 스크래치 테스트에서 적은 스크래치를 보여준다. 그러나, 많은 스트립형 헤이징이 부식 테스트에서 확인될 수 있다.
놀랍게도, 최고의 결과가 플로트 유리 창(1.1)의 주석 도금측 면(II) 바로 위의 알루미늄이 도핑된 질화규소의 제 1 서브-보호층(3.1a) 및 제 1 서브-보호층(3.1a)과 방화층(2.1) 사이의 안티몬이 도핑된 주석/아연 산화물의 제 2 서브-보호층(3.1b)의 본 발명의 보호층(3.1)에 의해 제공된다. 이러한 보호층(3.1)은 모든 3개의 테스트에서 최고의 결과를 보여준다.
이에 의해, 특히 주목할 수 있는 것은 본 발명에 따른 그리고 안티몬이 도핑된 주석/아연 산화물의 제 2 서브-보호층(3.1)과 조합되는 알루미늄이 도핑된 질화규소의 제 1 서브-보호층(3.1a)이 붕소가 도핑된 질화규소의 제 1 서브-보호층에 비해, 부식 테스트 및 스크래치 테스트에서 상당히 개선된 결과를 보여준다. 이는 비-금속이 도핑된 질화 규소 층 및 여기서 특히 붕소가 도핑된 질화규소 층에 비해 금속이 도핑된 질화규소 층(3.1a) 및 여기서 특히 알루미늄이 도핑된 질화규소 층(3.1a)의 더 큰 경도에 의해 설명될 수 있다. 안티몬이 도핑된 주석/아연 산화물의 제 2 서브-보호층(3.1b)과 조합되는 더 단단한 금속이 도핑된 질화규소 층(3.1a)이 세 개의 모든 테스트에서 최고의 결과를 보여준다.
이러한 결과는 당업자에 의해 예상되지 않았으며 놀라운 결과이다.
1, 1.1, 1.2, 1.3
플로트 유리 창
2.1, 2.2 방화층
3.1, 3.2, 3.3 보호층
3.1, 3.2a 제 1 서브-보호층
3.1b, 3.2b 제 2 서브-보호층
4 접착 감소 층
10, 10.1, 11 방화 창
100, 101 방화 글레이징
I 플로트 유리 창의 대기측 면
II 플로트 유리 창의 주석 도금측 면
b 플로트 유리 창의 두께
d, da, db 보호층의 두께
h 방화층의 두께
2.1, 2.2 방화층
3.1, 3.2, 3.3 보호층
3.1, 3.2a 제 1 서브-보호층
3.1b, 3.2b 제 2 서브-보호층
4 접착 감소 층
10, 10.1, 11 방화 창
100, 101 방화 글레이징
I 플로트 유리 창의 대기측 면
II 플로트 유리 창의 주석 도금측 면
b 플로트 유리 창의 두께
d, da, db 보호층의 두께
h 방화층의 두께
Claims (18)
- 방화 창(10)으로서,
- 대기측 면(I) 및 주석 도금측 면(II)을 구비한 적어도 하나의 플로트 유리 창(1.1);
- 상기 대기측 면(I) 및/또는 상기 주석 도금측 면(II) 상에 표면처리 방식으로 배열되는 적어도 하나의 보호층(3.1); 및
- 상기 보호층(3.1) 상에 표면처리 방식으로 배열되는 적어도 하나의 방화층(2.1)을 포함하고,
상기 보호층(3.1)은 다층-구조물이며, 금속 도핑 질화규소의 제 1 서브-보호층(3.1a) 및 주석/아연 산화물 또는 도핑된 주석/아연 산화물의 제 2 서브-보호층(3.1b)을 포함하는,
방화 창. - 제 1 항에 있어서,
상기 보호층(3.1)은 2층 층-구조물인,
방화 창. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 제 1 서브-보호층(3.1a)은 상기 플로트 유리 창(1.1) 위에 직접 배열되고, 상기 제 2 서브-보호층(3.1b)은 상기 제 1 서브-보호층(3.1a)과 상기 방화층(2.1) 사이에 배열되는,
방화 창. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 보호층(3.1)은 상기 플로트 유리 창(1.1)의 주석 도금측 면(II) 상에만 표면처리 방식으로 배열되는,
방화 창. - 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 방화층(2.1)은 알칼리성인,
방화 창. - 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 방화층(2.1)은 알칼리 실리케이트, 알칼리 실리케이트 워터 글래스, 알칼리 인산염, 알칼리 텅스텐산염, 알칼리 몰리브덴산염 및/또는 이들의 혼합물 또는 층 조성물, 바람직하게는 알칼리 폴리실리케이트, 알칼리 폴리인산염, 알칼리 폴리텅스텐산염, 알칼리 폴리몰리브덴산염 및/또는 이들의 혼합물 또는 층 조성물을 포함하고, 상기 알칼리성 요소가 바람직하게는 나트륨, 칼륨, 리튬 및/또는 이들의 혼합물이며, 또는, 상기 방화층(2.1)이 가교 결합된 단량체 및/또는 중합체, 바람직하게는 폴리아크릴아미드, 폴리-N-메틸아크릴아미드 또는 중합된 2-히드록시-3-메타 크릴옥시프로필 트리메틸 암모늄 클로라이드의 하이드로 겔을 포함하는,
방화 창. - 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
제 1 서브-보호층 (3.1a)의 도핑 금속의 부분은 1 중량% 내지 20 중량%, 바람직하게는 3 중량% 내지 7 중량%이고 및/또는 제 1 서브-보호층 (3.1a)의 도핑 금속은 알루미늄인,
방화 창. - 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 서브-보호층(3.1a)은 5 nm 내지 50 nm, 바람직하게는 8 nm 내지 13 nm의 두께(da)를 갖는,
방화 창. - 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
제 2 서브-보호층(3.1b)에서 아연:주석의 비율은 5 중량% : 95 중량% 내지 95 중량% : 5 중량%, 바람직하게는 15 중량% : 85 중량% 내지 70 중량% : 30 중량%인,
방화 창. - 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 2 서브-보호층(3.1b)은 적어도 하나의 도핑 요소, 바람직하게는 안티몬, 플루오르, 붕소, 은, 루테늄, 팔라듐, 알루미늄 및 탄탈륨을 포함하며, 상기 제 2 서브-보호층(3.1b)의 도핑 요소의 부분은 0.1 중량% 내지 5 중량%, 바람직하게는 0.5 중량% 내지 2,5 중량%인,
방화 창. - 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 2 서브-보호층(3.1b)은 10 nm 내지 50 nm, 바람직하게는 13 nm 내지 21 nm의 두께(db)를 갖는,
방화 창. - 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 플로트 유리 창(1.1)은 보로실리케이트 유리, 알루모실리케이트 유리, 알칼리 토 실리케이트 유리 또는 소다 석회 유리 및 바람직하게는 EN 572-1:2004에 따른 소다 석회 유리를 포함하고 및/또는 상기 플로트 유리 창(1.1)은 열적으로 예압되거나 부분적으로 예압되고, 및/또는 상기 플로트 유리 창(1.1)은 1 mm 내지 25 mm, 바람직하게는 2 mm 내지 12 mm의 두께(b)를 가지며 및/또는 상기 방화층(3.1)은 0.5 mm 내지 70 mm의 두께(h)를 갖는,
방화 창. - 방화 글레이징(10, 110)으로서, 적어도,
- 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 따른 방화 창(10), 및
- 대기측 면(I) 및 주석 도금측 면(II)을 구비한 플로트 유리 창(1.2)을 포함하고, 여기서
- 대기측 면(I), 또는
- 보호층(3.2)을 통한 상기 주석 도금측 면(II)이
상기 방화 창(10)의 방화층(2.1)에 표면처리 방식으로 연결되는,
방화 글레이징. - 제 13 항에 있어서,
상기 방화 창(10)의 플로트 유리 창(1.1)의 대기측 면(I)은 방화층(2.2)에 표면처리 방식으로 연결되고, 상기 방화층(2.2)은 상기 대기측 면(I)에 표면처리 방식으로 연결되거나 또는 제 3 플로트 유리 창(1.3)의 주석 도금측 면(II)에 추가 보호층(3.3)을 통해 연결되는,
방화 글레이징. - 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
상기 플로트 유리창(1.1) 또는 상기 플로트 유리 창(1.2)은 추가 방화층(2.2) 및 추가 플로트 유리 창(1.3)의 적어도 하나의 적층 배열에 표면처리 방식으로 연결되고, 본 발명에 따른 추가 보호층(3.2)은 각각의 주석 도금측 면(II)과 바로 인접하게 배열된 방화층(2.2) 사이에 배열되는,
방화 글레이징. - 방화 글레이징(100, 101)을 제조하기 위한 방법으로서, 적어도,
a. 하나의 보호층(3.1)을 플로트 유리 창(1.1)의 주석 도금측 면(II) 상에 증착하는 단계,
b. 상기 플로트 유리 창(1.1) 및 제 2 플로트 유리 창(1.2)을 열적으로 예압하거나 부분적으로 예압하는 단계,
c. 상기 플로트 유리 창(1.1)의 주석 도금측 면(II)과 상기 제 2 플로트 유리 창(1.2) 사이에 몰드 캐비티가 형성되도록, 상기 플로트 유리 창(1.1) 및 상기 제 2 플로트 유리 창(1.2)을 고정된 거리에 유지시키는 단계, 및
d. 방화층(2.1)을 상기 몰드 캐비티 내로 캐스트하여 경화하는 단계를 포함하는,
방화 글레이징 제조 방법. - 제 16 항에 있어서,
상기 방법 단계들이 추가 플로트 유리 창(1.3) 및 추가 방화층(2.2)으로 적어도 한번 반복되는,
방화 글레이징 제조 방법. - 노화에 따른 플로트 유리 창(1.1)의 헤이징을 감소시키기 위한, 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 따른 플로트 유리 창(1.1)의 주석 도금측 면(II)과 방화층(2.1) 사이에 있는 보호층(3.1)의 용도.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E601 | Decision to refuse application |