KR20180029025A - 얇은 층들의 스택을 포함하는 재료 - Google Patents

Abstract

본 발명은 은을 함유하는 단일 기능성 금속 층을 포함하는 얇은 층들의 스택으로 코팅된 투명 기판을 포함하는 재료에 관한 것이며, 상기 스택은, 기판으로부터 시작하여, 적어도 하나의 유전 층을 포함하는 유전 코팅; 임의로, 은을 함유하는 기능성 금속 층 아래에서 그와 접촉하여 배치되는 하부 차단 층; 은을 함유하는 기능성 금속 층; 은을 함유하는 기능성 금속 층 위에 배치되어 그와 접촉하는 상부 차단 층을 포함한다.

Description

얇은 층들의 스택을 포함하는 재료

본 발명은 은계 기능성 층을 포함하는 얇은 층들의 스택으로 코팅된 투명 기판을 포함하는 재료, 예컨대 글레이징 및 상기 재료를 수득하기 위한 방법에 관한 것이다.

은계 기능성 층 (또는 은 층)은 열복사선 또는 태양 적외선을 반사시킴으로써 여러 방식으로 사용되고, 그것은 재료에 저-방사율 또는 태양-제어 기능을 제공한다. 그것은 전기 전도성이기 때문에, 또한 전도성 재료, 예를 들어 가열되는 글레이징 또는 전극을 수득하는 것을 가능하게 한다.

은계 기능성 층은, 일반적으로 스택의 광학적 특성을 조절하는 것을 가능하게 하는 여러 개의 유전 층을 포함하는 유전 재료를 기재로 하는 코팅들 (이하 유전 코팅) 사이에 피착된다. 더욱이 이들 유전 층은 은 층을 화학적 또는 기계적 공격으로부터 보호하는 것을 가능하게 한다.

흔히, 이러한 재료는 기판 및/또는 얇은 층들의 스택의 특성을 개선하도록 의도된 열처리에 적용되어야 한다. 예를 들어, 유리 기판의 경우, 그것은 기판의 표면에서 높은 압축 응력을 발생시킴으로써 기판을 기계적으로 강화시키도록 의도된 템퍼링 열처리일 수 있다. 이러한 처리는 스택의 특정한 특성, 특히 열적 성능 결과 및 광학적 및 전기적 특성을 개질할 수 있다.

본 발명은 매우 특히 고온 열처리, 예컨대 어닐링, 굽힘 및/또는 템퍼링에 적용되어야 하는 재료에 관한 것이다.

은계 스택의 특성, 예컨대 에너지 또는 광학적 성능 결과는 또한 스택을 구성하는 다양한 층들 사이의 광학적 간섭 효과의 정밀한 제어에서 기인한다.

유전 코팅의 피착과 관련되거나 열처리와 관련된 은 층의 가능한 손상을 방지함으로써 보호하는 기능을 하는 차단 층을 사용하는 것이 공지되어 있다. 특히 상기 차단 층의 속성, 개수 및 위치에 있어 다양한, 수많은 가능성이 제안되어 왔다.

예를 들어, 여러 개의 차단 층으로 이루어진 차단 층 또는 차단 코팅을 사용하는 것이 가능하다. 이들 차단 층 또는 코팅은 기능성 층 위에만, 아래에만 또는 위와 아래 둘 다에 위치할 수 있다.

차단 층은 일반적으로 니켈, 크로뮴, 티타늄 또는 니오븀으로부터 선택된 금속 또는 이들 다양한 금속의 합금을 기재로 한다. 언급된 다양한 금속 또는 합금은 또한 부분적으로 산화될 수 있고 특히 산소에 있어서 아화학량론적일 수 있다 (예를 들어 TiO_x 또는 NiCrO_x).

이들 차단 층은 매우 얇아서, 통상적으로 1 ㎚ 미만의 두께를 갖고, 이들 두께에서 열처리 동안에 부분적으로 산화되기 쉽다.

일반적으로, 이들 차단 층은 대기 또는 기판으로부터 유래된 산소를 포획하여 은 층의 산화를 방지할 수 있는 희생 층이다.

차단 층의 속성 및 두께의 선택은 기능성 층을 구성하는 재료, 기능성 층과 접촉하도록 위치한 유전 코팅을 구성하는 재료, 임의적 열처리 및 원하는 특성에 따라 달라진다.

스택의 복잡성 및 또한 처리의 다양성 및 원하는 특성 때문에, 차단 층의 특징을 각각의 구성에 적합하게 조정할 필요가 있다. 대부분의 경우, 열처리 전후에 특정한 특성을 수득하기 위해 타협점을 찾는 것은 어렵다. 이로 인해 차단 층의 선택 (속성 및 두께)이 상당히 제한된다.

끝으로, 이들 재료가 글레이징으로서 사용되는 경우, 그것이 설치되는 나라의 기후에 따라, 광 투과율 및 태양 계수 면에서 원하는 성능 결과는 특정한 범위 내에서 다양할 수 있다.

태양광에의 노출 수준이 높은 나라에서는, 40% 정도의 광 투과율 및 0.33 미만, 바람직하게는 0.31 미만의 태양 계수 값을 나타내는 글레이징이 강력하게 요구된다. 그렇게 되면, 광 투과율은 눈부심을 없애기에 충분히 낮고, 인공 광을 사용할 필요가 없도록 상기 글레이징에 의해 경계가 정해진 공간 내부에 침투하는 광의 양을 감소시키기에 충분히 높다.

은계 기능성 층을 포함하는 재료는 원하는 범위 내의 광 투과율 및 태양 계수 값을 수득하는 것을 가능하게 한다. 그러나, 이러한 글레이징의 심미적 외관 및 반사 특성은 완전히 만족스럽지는 않다. 현재는, 태양 성능 결과에 나쁜 영향을 미치지 않고서, 특히 태양 계수 (g)를 증가시키지 않고서, 투과 시의 중성 색과 외부 반사 시의 반짝이는 은 외관 둘 다를 나타내는 글레이징이 강하게 요구된다.

본 발명에 따르면, 태양 계수 "g"는 글레이징을 통해 건물에 들어가는 총 에너지 대 입사 태양 에너지의 비를 의미하는 것으로 이해된다.

따라서,

- 반사 시의 반짝이는 은 외관을 수득하는 것,

- 가능한 우수한 절연 및 우수한 시야를 달성하기에 적합한 광 투과율을 유지하면서도 투과 시의 중성을 개선하는 것,

- 외부측 반사를 선택적으로 증가시키는 것, 즉 내부 반사를 증가시키지 않는 것,

- 태양 계수를 최소화하는 것

을 가능하게 하는 재료를 개발할 필요가 있다.

출원인은, 특정한 얇은 층들의 스택으로 코팅된 투명 기판을 포함하는 재료를 사용하는 경우, 특히 상기 재료가 면 2 상에 배치된 스택을 갖는 글레이징에 장착되는 경우, 반사 시의 반짝이는 은 외관, 투과 시의 중성 색 및 높은, 특히 30% 초과의 외부 반사율을 수득할 수 있다는 것을 발견하였다.

통상적으로, 글레이징의 면은, 건물의 외부로부터 시작하여, 글레이징이 설치된 객실 또는 건물의 외부로부터 내부를 향해 기판의 면에 번호를 매김으로써 표시된다. 이는 입사 태양광이 면들을 번호가 증가하는 순으로 통과한다는 것을 의미한다.

본 발명의 해결책은 광학적 및 열적 성능 결과와 투명도와 심미적 외관 사이의 타협점을 제시한다.

본 발명의 특허대상은 청구항 제1항에 정의된 바와 같은 재료이다. 이러한 재료는 단 하나의 은계 기능성 금속 층을 포함하는 얇은 층들의 스택으로 코팅된 투명 기판을 포함하며, 상기 스택은, 기판으로부터 시작하여,

- 적어도 하나의 유전 층을 포함하는 유전 코팅,

- 임의로, 은계 기능성 금속 층 아래에서 그와 접촉하여 위치하는 하부 차단 층,

- 은계 기능성 금속 층,

- 은계 기능성 금속 층 위에서 그와 접촉하여 위치하는 상부 차단 층

을 포함하고,

- 은계 기능성 금속 층 아래에 위치한 유전 코팅의 두께가 30 ㎚ 미만이고,

- 상부 차단 층이 니켈 Ni 및/또는 크로뮴 Cr을 기재로 하는 층이고 2.0 ㎚ 초과의 두께를 나타내고,

- 하부 차단 층이 존재하는 경우, 상부 차단 층의 두께가 하부 차단 층의 두께보다 크거나 같고,

- 은계 기능성 층과 직접 접촉하도록 위치한 니켈 및/또는 크로뮴을 기재로 하는 차단 층 또는 층들의 두께의 합이 3.0 내지 10.0 ㎚인 것

을 특징으로 한다.

본 발명은 또한

- 본 발명에 따른 재료를 수득하기 위한 방법,

- 본 발명에 따른 적어도 하나의 재료를 포함하는 글레이징,

- 건축업 또는 차량을 위한 태양 제어 글레이징으로서의 본 발명에 따른 글레이징의 용도,

- 본 발명에 따른 글레이징을 포함하는 건물 또는 차량

에 관한 것이다.

계속되는 설명에서 출현하는 바람직한 특징은 본 발명에 따른 방법과, 적당한 경우, 생성물, 즉 재료 또는 재료를 포함하는 글레이징 둘 다에 적용 가능하다.

재료, 즉 스택으로 코팅된 투명 기판은 템퍼링, 어닐링 또는 굽힘 유형의 고온 열처리에 적용되도록 의도된다.

은계 기능성 층 위에 위치한 두꺼운 차단 층의 선택과 더불어, 은계 기능성 층 아래에 위치한 얇은 두께의 유전 코팅의 선택은 원하는 특성을 수득하는 것을 가능하게 한다.

스택은 글레이징 내에서, 바람직하게는 외부로부터 유래된 입사광이 제1 기능성 금속 층을 통과하기 전에 제1 유전 코팅을 통과하도록 배치된다. 따라서 외부로부터 유래된 입사광은 기판, 은계 기능성 금속 층, 은계 기능성 금속 층 위에 위치한 두꺼운 차단 층을 이러한 순으로 통과한다. 스택은 글레이징의 외부 벽을 한정하는 기판의 면 상에 피착되지 않고 이러한 기판의 내부 면 상에 피착된다.

따라서 이러한 스택은 유리하게는 면 2 상에 배치되며, 글레이징의 면 1은 늘 그렇듯이 글레이징의 최외부 면이다.

이러한 방식으로 글레이징에 적합하게 선택함으로써, 두꺼운 차단 층은 외부와 은계 기능성 층 사이에 위치하지 않는다. 외부로부터 온, 기판을 통과한 광선은 은 층에 의해 더 쉽게 반사되는 반면에, 내부로부터 온, 기판을 통과한 광선은, 곧바로 또는 은 층에 의해 반사된 후에, 두꺼운 차단 층에 의해 더 쉽게 흡수된다. 얇은 하부 유전 코팅의 존재와 더불어, 이러한 지점에 놓인 이러한 차단 층은, 탁월한 에너지 성능 결과를 유지하고 스택의 다른 파라미터, 예컨대 스택을 형성하는 층들의 속성 및 순서의 상당한 개질을 필요로 하지 않으면서도, 원하는 특성의 조합, 특히 높은 외부 반사율, 외부 반사 시의 반짝이는 은 외관 및 투과 시의 중성 색을 수득하는 것을 가능하게 한다는 것은 놀라운 일인 것 같다.

이들 유리한 특성은 더욱이 은계 기능성 금속 층 아래에 위치한 유전 코팅의 두께가 30 ㎚ 미만, 바람직하게는 20 ㎚ 미만, 실제로는 심지어 15 ㎚ 미만인 경우에 수득된다.

한 실시양태에 따르면, 본 발명에 따른 재료는 광 투과율 및 태양 계수 값이 열처리 동안에 실질적으로 변하지 않도록 템퍼링될 수 있다.

본 발명의 주요 이점은 태양 보호 성능 결과를 손상시키지 않으면서도 특히 외부 반사 및 투과 시의 심미적으로 허용되는 색을 갖는 만족스러운 시각적 외관 및 또한 충분히 높은 외부 반사율 값이 수득된다는 것이다.

본 설명에 제시된 모든 광 특징은 건설업을 위한 유리에서 사용되는 글레이징의 광 및 태양 특징의 결정에 관한 유럽 표준 EN 410에 기술된 원리 및 방법에 따라 수득된다.

모놀리식 글레이징으로서 또는 이중 글레이징 유형의 다중 글레이징에서 사용되는 본 발명에 따른 재료는 외부 반사 시에 청색 또는 청록색 범위 (470 내지 500 나노미터 정도의 주파장의 값) 내의 중성이고 호감이 가는 은은한 색을 나타낸다. "청록색"은 본 발명의 의미 내에서는 L^*a^*b^* 색 측정 시스템에서 a^*가 -10.0 내지 0.0, 바람직하게는 -7.0 내지 0.0이고, b^*가 -10.0 내지 0.0, 바람직하게는 -7.0 내지 0.0임을 의미하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명의 글레이징은 L^*a^*b^* 색 측정 시스템에서

- a^*Rext가 -5.0 내지 0.0, 바람직하게는 -2.0 내지 -1.5이고/거나,

- b^*Rext가 -7.0 내지 0.0, 바람직하게는 -6.0 내지 -5.0인

외부측 반사 시의 색을 나타낸다.

본 발명의 글레이징은 L^*a^*b^* 색 측정 시스템에서

- a^*T가 -8.0 내지 0.0, 바람직하게는 -5.0 내지 -1.0이고/거나,

- b^*T가 -7.0 내지 0.0, 바람직하게는 -3.0 내지 -1.0인

투과 시의 색을 나타낸다.

바람직하게는, 스택은 자기장-보조된 캐소드 스퍼터링 (마그네트론 공정)에 의해 피착된다. 이러한 유리한 실시양태에 따르면, 스택의 모든 층들은 자기장-보조된 캐소드 스퍼터링에 의해 피착된다.

본 발명은 또한 스택의 층들을 마그네트론 캐소드 스퍼터링을 통해 피착시키는 것인, 본 발명에 따른 재료를 수득하기 위한 방법에 관한 것이다.

달리 기재되지 않은 한, 본원에서 언급된 두께는 물리적 두께이며, 층은 얇은 층이다. 얇은 층은 0.1 ㎚ 내지 100 마이크로미터의 두께를 나타내는 층을 의미하는 것으로 이해된다.

설명 전체에 걸쳐서, 본 발명에 따른 기판은 수평으로 배치되는 것으로 간주된다. 얇은 층들의 스택은 기판 위에 피착된다. "위에" 및 "아래에" 및 "하부" 및 "상부"라는 표현의 의미는 이러한 배향에 대해서 고려되어야 한다. 구체적으로 명기되지 않은 한, "위에" 및 "아래에"라는 표현은 두 개의 층 및/또는 코팅이 서로 접촉하도록 배치되는 것만을 의미하지는 않는다. 한 층이 또 다른 층 또는 코팅과 "접촉하도록" 피착된다고 명시되는 경우, 이는 이들 두 개의 층들 사이에 하나 이상의 층이 삽입될 수 없다는 것을 의미한다.

니켈 및/또는 크로뮴을 기재로 하는 차단 층은 금속 층, 금속 질화물 층, 금속 산화물 층 및 금속 산화질화물 층으로부터 선택될 수 있다. 이들 차단 층이 금속, 질화물 또는 산화질화물 형태로 피착되는 경우, 이들 층은, 예를 들어, 후속 층의 피착 동안에 또는 하부 층과의 접촉 시의 산화에 의해, 그것들의 두께 및 그것들을 구성하는 층들의 속성에 따라 부분적으로 또는 완전히 산화될 수 있다. 바람직하게는, 니켈 및/또는 크로뮴을 기재로 하는 차단 층은 금속 층 또는 금속 산화물 층이고, 바람직하게는 산소에 있어서 아화학량론적이다.

니켈 및/또는 크로뮴을 기재로 하는 차단 층은, 선호도 증가 순으로, 차단 층 내의 니켈과 크로뮴의 총 중량에 대해, 중량 기준으로

- 50 내지 100%, 60 내지 90%, 65 내지 85%의 니켈, 및

- 0 내지 50%, 10 내지 40%, 15 내지 35%의 크로뮴

을 포함한다.

니켈 및/또는 크로뮴을 기재로 하는 차단 층은, 선호도 증가 순으로, 차단 층의 총 중량에 대해, 중량 기준으로, 적어도 50%, 적어도 60%, 적어도 70%, 적어도 80%, 적어도 90%, 적어도 95%, 적어도 96%, 적어도 97%, 적어도 98%, 적어도 99%, 100%의 니켈 및/또는 크로뮴을 포함한다.

유리하게는, 니켈 및/또는 크로뮴을 기재로 하는 상부 차단 층은 본질적으로 금속으로 만들어지고, 즉 그것은 차단 층의 총 중량에 대해 적어도 95 중량%의 니켈 및/또는 크로뮴을 포함한다. 100%의 니켈 및/또는 크로뮴을 포함하는 층은 금속으로만 이루어진 층에 상응한다.

스택은 은계 기능성 금속 층 아래에서 그와 접촉하여 위치하는 차단 층을 포함할 수 있다. 이러한 하부 차단 층은 니켈 및/또는 크로뮴을 기재로 하는 층으로부터 선택될 수 있다. 바람직하게는, 니켈 및/또는 크로뮴을 기재로 하는 하부 차단 층은 본질적으로 금속으로 만들어지고, 즉 그것은 차단 층의 총 중량에 대해 적어도 95 중량%의 니켈 및/또는 크로뮴을 포함한다.

바람직하게는, 니켈 및/또는 크로뮴을 기재로 하는 차단 층은 차단 층의 총 중량에 대해 적어도 95 중량%의 니켈 및/또는 크로뮴을 포함한다.

본 발명에 따른 상부 차단 층은, 선호도 증가 순으로,

- 적어도 2.1 ㎚, 적어도 2.5 ㎚, 적어도 3.0 ㎚, 적어도 3.5 ㎚, 적어도 4.0 ㎚, 및/또는

- 최대 8.0 ㎚ 또는 최대 7.0 ㎚, 최대 6.0 ㎚, 최대 5.0 ㎚

의 두께를 나타낸다.

상부 차단 층은 2.1 내지 6.0 ㎚, 바람직하게는 3.0 내지 5.0 ㎚의 두께를 나타낸다.

본 발명에 따른 하부 차단 층은 선호도 증가 순으로,

- 적어도 0.5 ㎚, 적어도 0.8 ㎚, 적어도 1.0 ㎚, 적어도 1.5 ㎚, 및/또는

- 최대 2.5 ㎚, 최대 2.0 ㎚, 최대 1.5 ㎚

의 두께를 나타낸다.

하부 차단 층은 선호도 증가 순으로 0.5 내지 2.5 ㎚, 0.5 내지 2.0 ㎚, 0.8 내지 1.5 ㎚의 두께를 나타낸다.

상부 차단 층의 두께는 하부 차단 층보다 적어도 10%, 바람직하게는 적어도 20% 더 두껍다. 상부 차단 층의 두께 대 하부 차단 층의 두께의 비는, 선호도 증가 순으로, 1.1 초과, 1.5 초과, 2.0 초과, 2.5 초과, 3.0 초과, 3.5 초과이다.

은계 기능성 층과 직접 접촉하도록 위치한 니켈 및/또는 크로뮴을 기재로 하는 차단 층 또는 층들의 두께의 합은 3.0 내지 10.0 ㎚, 바람직하게는 4.0 내지 8.0 ㎚, 실제로는 심지어 4.0 내지 6.0 ㎚이다.

은계 기능성 금속 층은 기능성 층의 중량에 대해 적어도 95.0%, 바람직하게는 적어도 96.5%, 더욱더 좋게는 적어도 98.0 중량%의 은을 포함한다. 은계 기능성 금속 층은 은계 기능성 금속 층의 중량에 대해 바람직하게는 1.0 중량% 미만의 은 외의 금속을 포함한다.

은계 기능성 금속 층은 선호도 증가 순으로 10 ㎚ 초과, 12 내지 20 ㎚, 14 내지 18 ㎚의 두께를 나타낸다.

유전 코팅의 유전 층은 하기 특징을 단독으로 또는 조합으로서 나타낸다:

- 그것은 자기장-보조된 캐소드 스퍼터링에 의해 피착된다.

- 그것은 티타늄, 규소, 지르코늄, 알루미늄, 주석 및 아연으로부터 선택된 하나 이상의 원소의 산화물 또는 질화물로부터 선택된다.

- 그것은 5 ㎚ 이상, 바람직하게는 8 내지 35 ㎚의 두께를 갖는다.

유전 층은, 장벽 기능을 갖는 층, 즉 고온에서 주위 대기로부터 또는 투명 기판으로부터 유래되어 기능성 층을 향하는 산소 및 물의 확산에 대한 장벽을 형성할 수 있는 재료로 만들어진 층일 수 있다. 장벽 기능을 갖는 유전 층은, 임의로 하나 이상의 다른 원소를 사용하여 도핑된, 규소 및/또는 알루미늄의 산화물, 예컨대 SiO₂, 질화물, 예컨대 질화규소 Si₃N₄ 및 질화알루미늄 AlN, 및 산화질화물 SiO_xN_y로부터 선택된 화합물을 기재로 할 수 있다.

유리한 실시양태에 따르면, 은계 기능성 금속 층 아래에 및/또는 위에 위치한 유전 코팅은 규소 및/또는 알루미늄의 질화물 또는 산화질화물을 기재로 하는 적어도 하나의 유전 층을 포함한다.

은계 기능성 금속 층 아래에 위치한 유전 코팅의 두께는 30 ㎚ 미만, 바람직하게는 20 ㎚ 미만, 실제로는 심지어 15 ㎚ 미만이다.

은계 기능성 금속 층 위에 위치한 유전 코팅의 두께는 30 ㎚ 초과, 바람직하게는 40 ㎚ 초과, 실제로는 심지어 45 ㎚ 미만이다.

은계 기능성 금속 층 아래에 위치한 유전 코팅은 특히, 10 내지 30 ㎚의 두께를 갖는, 알루미늄 및/또는 규소의 질화물 또는 산화질화물로 이루어진 단 하나의 층을 포함할 수 있다.

스택은 보호 층을 포함할 수 있다. 보호 층은 바람직하게는 (열처리 전에) 스택의 마지막 층, 즉 스택으로 코팅된 기판으로부터 가장 멀리 떨어진 층이다. 이들 층은 일반적으로 2 내지 5 ㎚의 두께를 갖는다. 이러한 보호 층은 티타늄, 지르코늄, 하프늄, 아연 및/또는 주석의 층으로부터 선택될 수 있고, 이러한 또는 이들 금속은 금속, 산화물 또는 질화물 형태로 존재한다.

한 실시양태에 따르면, 보호 층은 산화티타늄을 기재로 한다.

본 발명에 따라 적합한 스택의 예는

- 알루미늄 및/또는 규소 질화물을 기재로 하는 적어도 하나의 유전 층을 포함하는, 은계 기능성 금속 층 아래에 위치한 유전 코팅,

- 은계 기능성 금속 층,

- 차단 층,

- 알루미늄 및/또는 규소 질화물을 기재로 하는 적어도 하나의 유전 층을 포함하는, 은계 기능성 금속 층 위에 위치한 유전 코팅,

- 임의로 보호 층

을 포함한다.

본 발명에 따른 투명 기판은 바람직하게는 경질 무기 재료, 예컨대 유리로 만들어지거나, 중합체를 기재로 하는 (또는 중합체로 만들어진) 유기 재료이다.

경질 또는 가요성인 본 발명에 따른 투명 유기 기판은 또한 중합체로 만들어질 수 있다. 본 발명에 따라 적합한 중합체의 예는 특히

- 폴리에틸렌;

- 폴리에스테르, 예컨대 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET), 폴리부틸렌 테레프탈레이트 (PBT) 또는 폴리에틸렌 나프탈레이트 (PEN);

- 폴리아크릴레이트, 예컨대 폴리메틸 메타크릴레이트 (PMMA);

- 폴리카르보네이트;

- 폴리우레탄;

- 폴리아미드;

- 폴리이미드;

- 플루오로중합체, 예컨대 플루오로에스테르, 예를 들어 에틸렌-테트라플루오로에틸렌 (ETFE), 폴리비닐리덴 플루오라이드 (PVDF), 폴리클로로트리플루오로에틸렌 (PCTFE), 에틸렌-클로로트리플루오로에틸렌 (ECTFE) 또는 플루오린화 에틸렌-프로필렌 공중합체 (FEP);

- 광가교성 및/또는 광중합성 수지, 예컨대 티올렌, 폴리우레탄, 우레탄-아크릴레이트 또는 폴리에스테르-아크릴레이트 수지, 및

- 폴리티오우레탄

을 포함한다.

기판은 바람직하게는 유리 또는 유리-세라믹의 시트이다.

기판은 바람직하게는 투명하고, 무색 (그래서 그것은 투명 또는 초투명 유리임) 또는 유색, 예를 들어 청색, 회색 또는 청동색이다. 유리는 바람직하게는 소다-석회-실리카 유형이지만, 그것은 보로실리케이트 또는 알루미노-보로실리케이트 유형의 유리일 수도 있다.

기판은 유리하게는 1 m 이상, 실제로는 심지어 2 m 이상, 심지어 3 m 이상의 적어도 하나의 치수를 갖는다. 기판의 두께는 일반적으로 0.5 ㎜ 내지 19 ㎜, 바람직하게는 0.7 내지 9 ㎜, 특히 2 내지 8 ㎜, 실제로는 심지어 4 내지 6 ㎜로 다양하다. 기판은 평평하거나 구부러진 것일 수 있고, 실제로는 심지어 가요성이다.

재료, 즉 스택으로 코팅된 투명 기판은 어닐링, 예를 들어 플래시 어닐링, 예컨대 레이저 또는 화염 어닐링, 템퍼링 및/또는 굽힘으로부터 선택된 고온 열처리에 적용되도록 의도된다. 열처리 온도는 400℃ 초과, 바람직하게는 450℃ 초과, 더욱더 좋게는 500℃ 초과이다. 따라서 스택으로 코팅된 기판은 굽혀지고/지거나 템퍼링될 수 있다.

재료는 모놀리식 글레이징, 적층 글레이징 또는 다중 글레이징, 특히 이중 글레이징 또는 삼중 글레이징 형태로 존재할 수 있다.

본 발명은 또한 재료의 제조 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 그렇게 코팅된 기판을 열처리에 적용하는 단계를 추가로 포함한다. 이러한 열처리를 300℃ 초과, 400℃ 초과, 바람직하게는 500℃ 초과의 온도에서 수행할 수 있다. 열처리는 바람직하게는 템퍼링, 어닐링 및 급속 어닐링 처리로부터 선택된다.

템퍼링 또는 어닐링 처리를 일반적으로 노, 각각 템퍼링 또는 어닐링 노에서 수행한다. 따라서 기판을 포함하는 재료 전체를 어닐링의 경우 적어도 300℃, 템퍼링의 경우 적어도 500℃, 실제로는 심지어 600℃의 고온으로 되게 한다.

본 발명은 또한 본 발명에 따른 재료를 포함하는 글레이징에 관한 것이다. 글레이징은 모놀리식, 적층 또는 다중 글레이징, 특히 이중 글레이징 또는 삼중 글레이징으로부터 선택될 수 있다.

적층 글레이징은 적어도 하나의 열가소성 중합체 시트에 의해 조립된 적어도 두 개의 유리 유형의 경질 기판을 포함한다.

다중 글레이징은 절연 가스로 충전된 공동을 경계짓는 거리만큼 떨어진 적어도 두 개의 기판을 포함한다.

모놀리식 또는 다중 글레이징의 경우, 스택은 바람직하게는 면 2 상에 피착되고, 즉 그것은 글레이징의 외부 벽을 한정하는 기판 상에, 더 구체적으로는 이러한 기판의 내부 면 상에 있다.

모놀리식 글레이징은 두 개의 면을 갖는데, 면 1은 건물의 외부에 존재하고 따라서 글레이징의 외부 벽을 구성하며, 면 2는 건물의 내부에 존재하고 따라서 글레이징의 내부 벽을 구성한다.

이중 글레이징은 네 개의 면을 갖는데, 면 1은 건물의 외부에 존재하고 따라서 글레이징의 외부 벽을 구성하며, 면 4는 건물의 내부에 존재하고 따라서 글레이징의 내부 벽을 구성하고, 면 2 및 3은 이중 글레이징의 내부에 존재한다.

동일한 방식으로, 삼중 글레이징은 여섯 개의 면을 갖는데, 면 1은 건물의 외부에 존재하고 (글레이징의 외부 벽), 면 6은 건물의 내부에 존재하고 (글레이징의 내부 벽), 면 2 내지 5는 삼중 글레이징의 내부에 존재한다.

유리한 실시양태에 따르면, 본 발명에 따른 재료는

- 50% 미만, 바람직하게는 35 내지 50%, 실제로는 심지어 40 내지 45%의 광 투과율, 및/또는

- 30% 초과, 바람직하게는 35% 초과의 외부측 광 반사율

를 나타낸다.

면 2 상에 배치된 스택을 포함하는 이중 글레이징 형태의, 본 발명의 글레이징은 특히 하기 성능 결과를 달성하는 것을 가능하게 한다:

- 0.30 미만의 태양 계수 g,

- 35% 내지 50%, 바람직하게는 대략 40%의 광 투과율,

- 30% 초과, 바람직하게는 32% 초과의 외부 반사율,

- 투과 시의 중성 색.

적층 글레이징은 제1 기판/시트(들)/제2 기판 유형의 적어도 하나의 구조를 갖는다. 얇은 층들의 스택은 기판 중 하나의 면들 중 적어도 하나 상에 배치된다. 스택은 중합체 시트와 접촉하지 않는 제2 기판의 면 상에 존재할 수 있다. 이러한 실시양태는 적층 글레이징이 제3 기판을 갖는 이중 글레이징에 장착되는 경우에 유용하다.

하기 실시예는 본 발명을 예시하지만 그것을 제한하지는 않는다.

실시예

I. 스택의 설명

하기에 정의되는 얇은 층들의 스택은, 기판이 다양한 타겟 하에서 앞으로 나아가는 것인 캐소드 스퍼터링 라인 (마그네트론 공정)에서, 공지된 방식으로, 6 ㎜의 두께를 갖는 투명 소다-석회 유리로 만들어진 기판 상에 피착된다.

본 발명의 실시예에서

- 기능성 층은 은 (Ag) 층이고,

- 차단 층은 니켈과 크로뮴의 합금 (NiCr)으로 만들어진 금속 층이고,

- 장벽 층은 알루미늄으로 도핑된 질화규소 (Si₃N₄:Al)를 기재로 한다.

이들 실시예의 경우, 스퍼터링 ("마그네트론 캐소드" 스퍼터링이라고 지칭됨)에 의해 피착되는 층의 피착 조건은 표 1에 요약되어 있다.

at.: 원자; wt: 중량; 지수: 550 ㎚에서.

표 2에는 재료, 및 스택을 형성하는 각각의 층 또는 코팅의 (달리 기재되지 않은 한) 나노미터 단위의 물리적 두께를, 스택을 담지하는 기판 (표의 하단의 마지막 줄)에 대한 그것의 위치에 따라 열거한다. 표 1에 주어진 두께는 템퍼링 전의 두께에 상응한다.

기판은 하기 조건 하에 열 템퍼링에 적용된다: 600 내지 750℃의 온도에서 5 내지 15분 동안의 열처리.

BL: 차단 층; FL: 기능성 층; DC: 유전 코팅

II. 글레이징의 에너지 성능 결과

6-㎜ 유리/12-㎜ 공기-충전된 층간 공간/6-㎜ 유리인 6/12/6 구조를 나타내고 면 2 상에 배치된 스택을 갖는 (글레이징의 면 1은 늘 그렇듯이 글레이징의 최외부 면임) 이중 글레이징에서 측정된 주요 광학적 특징이 표 3에 열거되어 있다.

이러한 표에서,

- LT는 2°관찰자에 의해 광원 D65에 따라 측정된, 가시 영역에서의 % 단위의 광 투과율을 나타내고;

- LRext는 최외부 면인 면 1측에서 2°관찰자에 의해 광원 D65에 따라 측정된, 가시 영역에서의 % 단위의 광 반사율을 나타내고;

- LRint는 단일 글레이징의 경우 최내부 면인 면 2측에서 2°관찰자에 의해 광원 D65에 따라 측정된, 가시 영역에서의 % 단위의 광 반사율을 나타내고;

- ET는 2°관찰자에 의해 광원 D65에 따라 0.3 내지 2.5 ㎛의 파장에 대해 측정된, 투과된 에너지 흐름 대 입사 에너지 흐름의 비에 상응하는 % 단위의 에너지 투과율을 나타내고;

- ERext는 최외부 면인 면 1측에서 2°관찰자에 의해 광원 D65에 따라 0.3 내지 2.5 ㎛의 파장에 대해 측정된, 반사된 에너지 흐름 대 입사 에너지 흐름의 비에 상응하는 % 단위의 에너지 반사율을 나타내고;

- L^*T, a^*T 및 b^*T는 2°관찰자에 의해 광원 D65에 따라 측정되고 글레이징에 수직으로 측정된, L^*a^*b^* 시스템에서의 투과 시의 색의 L^*, a^* 및 b^*를 나타내고;

- L^*Rext, a^*Rext 및 b^*Rext는 최외부 면측에서 2°관찰자에 의해 광원 D65에 따라 측정되고 따라서 글레이징에 수직으로 측정된, L^*a^*b^* 시스템에서의 반사 시의 색의 a^* 및 b^*를 나타낸다.

본 발명에 따르면, 대략 40%의 광 투과율, 높은 외부 광 반사율 및 낮은 태양 계수, 및 또한 투과 시의 색과 외부 반사 시의 색 사이의 탁월한 타협점을 나타내는 기능성 금속 층을 포함하는 스택을 포함하는 글레이징을 제조하는 것이 가능하다.

외부 벽에 상응하는 기판이 면 2 상에 스택을 포함하도록 장착된 이중 글레이징에서 상기 재료를 사용하는 것은 이들 더 좋은 결과가 수득되는 것에 기여한다.

본 발명에 따른 실시예는 모두, 바람직하게는 청색 또는 청록색 범위 내의, 호감이 가는 은은한, 투과 시의 색을 나타낸다.

비교예는 0.31 이하의 태양 계수 값 및/또는 35 초과의 외부 반사율 및/또는 외부 반사 시의 반짝이는 은 외관 및/또는 투과 시의 중성 색을 나타내지 않는다.

본 발명에 따른 글레이징은 0.31 이하의 태양 계수 및/또는 적어도 35% 초과의 외부 반사율을 동시에 나타낸다. 이들 글레이징은 또한 투과 시의 더 중성인 색 및 외부 반사 시의 반짝이는 은 외관을 갖는다.

Claims (15)

1. 단 하나의 은계 기능성 금속 층을 포함하는 얇은 층들의 스택으로 코팅된 투명 기판을 포함하며, 상기 스택은, 기판으로부터 시작하여,
   - 적어도 하나의 유전 층을 포함하는 유전 코팅,
   - 임의로, 은계 기능성 금속 층 아래에서 그와 접촉하여 위치하는 하부 차단 층,
   - 은계 기능성 금속 층,
   - 은계 기능성 금속 층 위에서 그와 접촉하여 위치하는 상부 차단 층
   을 포함하고,
   - 은계 기능성 금속 층 아래에 위치한 유전 코팅의 두께가 30 ㎚ 미만이고,
   - 상부 차단 층이 니켈 및/또는 크로뮴을 기재로 하는 층이고 2.0 ㎚ 초과의 두께를 나타내고,
   - 하부 차단 층이 존재하는 경우, 상부 차단 층의 두께가 하부 차단 층의 두께보다 크거나 같고,
   - 은계 기능성 층과 직접 접촉하도록 위치한 니켈 및/또는 크로뮴을 기재로 하는 금속 층으로부터 선택된 차단 층 또는 층들의 두께의 합이 3.0 내지 10.0 ㎚인 것
   을 특징으로 하는 재료.
2. 제1항에 있어서, 은계 기능성 금속 층이 10 ㎚ 초과의 두께를 나타내는 것을 특징으로 하는 재료.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 니켈 및/또는 크로뮴을 기재로 하는 차단 층이 차단 층의 총 중량에 대해 적어도 95 중량%의 니켈 및/또는 크로뮴을 포함하는 것을 특징으로 하는 재료.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상부 차단 층이 2.1 내지 6.0 ㎚의 두께를 나타내는 것을 특징으로 하는 재료.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 하부 차단 층이 0.5 내지 2.5 ㎚의 두께를 나타내는 것을 특징으로 하는 재료.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 은계 기능성 금속 층 아래에 위치한 유전 코팅의 두께가 20 ㎚ 미만인 것을 특징으로 하는 재료.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 은계 기능성 금속 층 위에 위치한 유전 코팅의 두께가 30 ㎚ 초과인 것을 특징으로 하는 재료.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 은계 기능성 금속 층 아래에 및/또는 위에 위치한 유전 코팅이 규소 및/또는 알루미늄의 질화물 또는 산화질화물을 기재로 하는 적어도 하나의 유전 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 재료.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 은계 기능성 금속 층 아래에 위치한 유전 코팅이, 10 내지 30 ㎚의 두께를 갖는, 알루미늄 및/또는 규소의 질화물 또는 산화질화물로 이루어진 단 하나의 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 재료.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 스택이 보호 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 재료.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 기판이 유리, 특히 소다-석회-실리카 유리, 또는 중합체성 유기 물질로 만들어진 것인 재료.
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 50% 미만의 광 투과율 및/또는 35% 초과의 외부측 광 반사율을 나타내는 것을 특징으로 하는 재료.
13. 스택의 층들을 마그네트론 캐소드 스퍼터링을 통해 피착시키는 것인, 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에서 청구된 바와 같은 재료를 수득하기 위한 방법.
14. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에서 청구된 바와 같은 적어도 하나의 재료를 포함하는 글레이징.
15. 제14항에 있어서, 스택이 글레이징 내에서, 외부로부터 유래된 입사 광이 제1 기능성 금속 층을 통과하기 전에 제1 유전 코팅을 통과하도록 배치된 것을 특징으로 하는 글레이징.