KR20180093924A - 보호 중합체 필름을 갖는 열 제어 글레이징 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 적외 방사선을 반사하는 얇은 층들의 스택이 제공된 적어도 1개의 기판을 포함하며, 여기서 상기 스택이 스티렌-부타디엔 공중합체로 제조된 보호 중합체 필름으로 덮이고, 상기 중합체 필름의 두께가 10 마이크로미터 미만인 열-흡수 또는 열 절연 또는 응결방지 글레이징에 관한 것이다.
Description
본 발명은 태양(근-IR) 또는 열(원-IR) 적외 방사선(IR)에 작용하는 얇은 층의 스택을 포함하는 글레이징 유닛에 관한 것이다.
본 발명에 따른 글레이징 유닛은 건물에 설치하는 데 더 특히 적당하지만, 그것은 이 응용에 제한되지 않고, 특히, 또한 자동차 분야에서 특히 옆 창문, 썬루프 또는 심지어 뒤쪽 바람막이창으로도 이용될 수 있다. 또한, 그것은 냉장고 문 또는 김서림방지(응결방지) 기능을 갖는 창문으로서, 특히 슈퍼마켓에서 냉동 제품을 진열하는 진열대에 이용하기에 적당하다.
알려진 바와 같이, 스택을 형성하는 얇은 층들의 화학적 성질, 두께 및 순서를 선택함으로써, 방 또는 승객칸에 들어가는 또는 방 또는 승객칸을 나가는 방사 태양 에너지의 양에 상당히 영향을 미치는 것이 가능하다. 특히, 그러한 글레이징 유닛은 여름철에 방 또는 승객칸의 실내가 지나치게 뜨거워지는 것을 방지하는 것을 가능하게 하고, 따라서 방 또는 승객칸의 실내를 시원하게 유지하는 공조 유닛에 의해 소비되는 전력을 제한하는 데 기여한다. 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 또한, 본 발명은 더 특히 건물 또는 차량을 열 절연시키도록 의도된 업계에서 저-E 또는 저방사율 글레이징 유닛이라고 종종 부르는 열 절연 글레이징 유닛에 관한 것이다. 또한, 저-E 기능은 냉장 가전의 글레이징 부분에, 예컨대 냉장고 창문 또는 김서림방지 기능을 갖는 문에 유리하게 이용될 수 있다.
이 층-포함 글레이징 유닛은 일정한 제약을 받는다: 글레이징 유닛과 관련해서, 첫째, 이용되는 층들이 태양 방사선에 대해 충분히 여과해야 하고, 즉, 이용되는 층들이 열 절연을 제공해야 하고, 하지만 한편으로는 광 투과율 TL로 측정되는 것 같이 적어도 일부 광은 통과하도록 허용해야 한다. 게다가, 이 열 성능은 글레이징 유닛의 광학적 외관 및 주목성(attractiveness)에 불리한 영향을 미치지 않아야 한다: 따라서, 주목을 끈다고 여겨지고 또한, 바람직하게는, 더 특히, 실외측 및/또는 실내측 반사에서 실질적으로 중성인 색을 보유하면서 기판의 광 투과율의 수준을 변조할 수 있는 것이 바람직하다.
또 다른 필수적인 측면에 따르면, 또한, 특히, 일단 글레이징 유닛이 설치되었을 때 이 층들이 글레이징 유닛의 외부(실내측 또는 실외측) 면(예를 들어 이중 글레이징 유닛의 중심 기체-충전 캐비티 쪽으로 향하는, 또는 심지어, 라미네이팅된 글레이징 유닛의 열가소성 시트 쪽으로 향하는 내부 면과 대조됨) 중 하나에 위치하는 경우, 이 층들이 충분히 내구성이 있어야 한다.
현재, "열 제어" 스택이라고 불리는 것인 많은 스택, 즉, 건물 또는 승객칸의 글레이징 영역에 들어가거나 또는 그로부터 나가는 열 흐름이 조절되는 것을 허용하는 스택이 알려져 있다.
그것은 열 절연 글레이징 유닛이라는 명칭 하에 분류된다. 그것은 본질적으로 두 범주로 판매되고 이용된다:
- 본질적으로, 태양 방사선으로부터 주택의 보호를 제공하고 지나친 가열을 방지하기 위한 것, 그러한 글레이징 유닛은 관련 분야에서는 태양-제어 글레이징 유닛이라고 칭함;
- 또는 본질적으로, 주택을 열 절연시키고 열 손실을 방지하기 위한 것, 그 경우 이 글레이징 유닛은 절연 글레이징 유닛이라고 칭함.
따라서, 본 발명의 맥락에서 "태양-제어"라는 표현은 에너지 플럭스 및 특히, 글레이징 유닛을 통해 주택 또는 승객칸의 실외로부터 실내로 통과하는 태양 적외 방사선(SIR)을 제한하는 글레이징 유닛의 능력을 의미하는 것으로 이해한다.
따라서, "열 절연"이라는 표현은 글레이징 유닛을 통한 에너지 손실을 감소시키는 적어도 1개의 기능성 층이 구비된 글레이징 유닛을 의미하는 것으로 이해하고, 상기 층은 그것이 3 내지 50 마이크로미터에 포함되는 열 IR 방사선 (또한, 중간-적외선이라고도 부름)을 반사하는 것을 허용하는 반사 특성을 갖는다.
특정 나라에서, 표준은 글레이징 유닛이 태양-제어 특성을 가질 뿐 아니라 열 절연성일 것을 요구한다.
잘 알려진 바와 같이, 예를 들어, 참고 출판물 ["Les techniques de l'ingenieur, Vitrage a isolation thermique renforcee, C3635 (2004)"]에 서술된 바와 같이, 그러한 반사 특성은 1개 이상의 기능성 층을 포함하는 스택이 구비된 글레이징 유닛의 면의 방사율에 직접적으로 의존한다.
일반적으로, 본 명세서에 제시된 모든 열 및 발광 특성은 건물의 유리에 이용되는 글레이징 유닛의 발광 및 에너지 특성의 평가에 관한 국제 표준 ISO 9050 (2003) 및 ISO 10292 (1994) 또는 심지어 NF EN 12898:2001에 서술된 원리 및 방법에 따라서 얻어진다.
이 글레이징 기판과 관련될 때, 이 코팅은 또한 바람직하게는 미적으로 만족스러워야 하고, 즉, 스택이 구비된 글레이징 유닛이 특히 건축 분야에서 사용자를 불편하게 하지 않도록 반사에서처럼 투과에서 충분히 중성 색을 가져야 하거나 또는 별법으로, 약간의 청색 또는 녹색 틴트를 가져야 한다. 본 발명과 관련해서 CIE LAB (L*, a*, b*) 색 시스템에서 중성색이 의미하는 것은 10 이하의 a* 및 b* 절대값이다.
상기 문제들을 해결하기 위해 현재 판매되는 가장 높은 성능의 스택은 본질적으로 입사하는 IR(적외) 방사선의 대부분이 반사되는 방식으로 기능하는, 금속, 귀금속, 예컨대 금 또는 은, 또는 심지어 구리 (또는 이들 금속의 합금), 특히 은으로 제조된 기능성 층 (즉, IR 방사선이 반사되게 하는 특성의 원인이 되는 층)을 포함한다. 이 스택은 건물을 열 절연시키는 저방사율(저-E) 글레이징 유닛에 유리하게 이용될 수 있지만, 또한, 더 제한적으로, 태양-제어 글레이징 유닛에도 이용될 수 있다.
그러나, 이 층들은 습기에 매우 민감하고, 따라서 습기로부터 보호되기 위해 오로지 이중 글레이징 유닛에서 그의 면 2 또는 3에만 이용된다. 현재는 그러한 층을 단일 글레이징 유닛(또한, 모노리식 글레이징 유닛이라고도 부름) 상에 또는 심지어 다중 글레이징 유닛의 가장 바깥쪽 면(통상적으로 면 1이라고 부름) 상에 또는 심지어 다중 글레이징 유닛의 실내측 면(이중 글레이징 유닛의 경우 통상적으로 면 4라고 부름) 상에 침착시키는 것이 가능하지 않는 것으로 인정되는데, 그 이유는 그러한 층들이 실외 습기 또는 심지어 실내에 존재하는 습기의 작용 하에서 매우 급속하게 열화하고 산화하기 때문이다. 따라서, 그러한 층은 외부 면 상에 놓일 때 내구성이 없고, 반드시 다중 글레이징 유닛의 내부 면에 놓여야 한다. 비록 그것이 그러한 층에 제한되지 않을지라도, 본 발명의 주된 목적 중 하나는 글레이징 유닛을 통과하는 열의 양에 작용하는 층들의 스택이 구비되고 그 중 적어도 1개의 층이 구리 또는 귀금속 Ag 또는 Au, 더 특히 은으로 제조된 것인 글레이징 유닛을 제공하는 것이다.
적어도 1개의 은 층을 포함하는 스택이 (내부 또는 외부) 실외측 면 상에 침착되는 것을 허용하는 목적으로, 문헌에서는 상기 스택의 침착 후 스택을 덮는 중합체 플라스틱 물질로 제조된 필름으로 그러한 스택을 보호하는 것이 이미 제안되었다. 하기 특허 출원을 예로서 언급할 수 있다:
특허 출원 WO 2013089185는 폴리아크릴로니트릴(PAN) 또는 폴리메타크릴로니트릴(PMAN) 중합체가 이용되고, 상기 중합체가 IR을 반사하는 스택 상에 침착되고 스택 그 자체는 기판 상에 놓인 구성을 서술한다. 특히 스택이 실외 열 변화에 의해 발생되는 응력을 받을 때 중합체가 스택의 내마모성 및 스택의 기계적 강도를 증가시킴으로써 스택이 보호되는 것을 허용한다는 것을 보여준다.
별법으로, 특허 출원 EP2685294는 IR을 반사하는 외부 스택을 기계적으로 내성이게 할 목적으로 폴리시클로올레핀으로 제조된 보호 플라스틱 필름의 이용을 서술한다.
프랑스 특허 출원 FR2414114는 보호 층으로서 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP) 또는 폴리아크릴로니트릴(PAN) 중합체의 이용을 서술한다.
이 선행 기술 문헌들에서 보호 중합체의 선택은 그에 의해 스택에 제공되는 기계적 보호 및 내화학성, 특히 내부식성의 질에 의해 좌우된다. 본 발명에 따르면, 보호 필름의 만족스러운 실시를 위해서는 또한 다른 척도도 필요한 것으로 보인다.
다른 무엇보다도, 보호 필름은 그것이 포함되는 글레이징 유닛의 최초의 광학 및 에너지 특성, 특히, 글레이징 유닛을 통과하는 열의 양에 작용하는 얇은 층들의 스택 (즉, 저-E 또는 태양-제어 기능을 갖는 스택)에 의해 제공되는 것들을 실질적으로 열화시키지 않아야 한다.
또 다른 필수적인 파라미터는 보호 필름이 스택 상에 침착될 수 있는 용이함 및 스택, 특히 상기 스택의 가장 바깥쪽에 있는 유전 물질 층, 종종 산화물, 예컨대 규소 산화물, 티타늄 산화물, 주석 산화물, 아연 산화물 또는 심지어 혼합 아연 주석 산화물의 층과 보호 필름의 화학적 상용성에 있다. 중합체와 스택의 외부 층사이의 불충분한 상용성은 특히 상기 중합체가 조만간에 찢기고 글레이징 유닛의 특성, 특히 열 제어 특성이 손실될 것으로 예상되게 한다.
따라서, 본 발명의 목적은 특히 시간상으로 여전히 내구성이면서 글레이징 유닛의 외부 면 중 하나 상에 놓일 수 있는 저-E 또는 태양-제어 스택에 위에서 언급된 것 같은 금속 층을 포함하는 열 제어 목적으로 이용가능한 글레이징 유닛, 특히 태양-제어 글레이징 유닛 또는 저-E 글레이징 유닛이라고 불리는 것, 또는 심지어, 냉장고 문 또는 창문용 글레이징 유닛을 제공하는 것이다.
따라서, 본 발명은 모든 유형의 열 제어 글레이징 유닛, 즉, 태양-제어 글레이징 유닛 뿐만 아니라 열 절연 글레이징 유닛에 관한 것이다.
더 정확하게는, 본 발명의 가장 일반적인 형태에서, 본 발명은 적외 방사선, 예를 들어 IR 및/또는 열 방사선을 반사하는 얇은 층들의 스택이 구비된 적어도 1개의 기판을 포함하며, 여기서 상기 스택이 스티렌-부타디엔 공중합체(PSB)로 제조된 보호 중합체 필름으로 덮이고, 상기 중합체 필름의 두께가 10 마이크로미터 미만인 글레이징 유닛에 관한 것이다.
본 발명의 바람직하지만 비제한적인 실시양태에 따르면,
- 상기 스티렌-부타디엔 공중합체가 폴리스티렌 및 폴리부타디엔의 연속 블록으로부터 형성된 공중합체이다.
- 폴리부타디엔 블록이 중합체의 중량의 60 내지 80%를 나타낸다.
- 상기 공중합체가 블록 중합체이고, 더 바람직하게는 폴리(스티렌-b-부타디엔-b-스티렌)(종종 SBS라고 부름) 유형이고, 하기 화학식과 관련되어 있다.
여기서, 100 < x < 1000이고,
1000 < y < 5000이고,
100 < z < 1000이며, 바람직하게는 x = z이다.
- 공중합체의 분자량이 100,000 g/mol 초과, 바람직하게는 100,000 내지 200,000에 포함된다.
- 기판이 유리를 포함하고, 더 바람직하게는 유리 판유리이다.
- 적외 방사선을 반사하는 얇은 층들의 스택이 은, 구리, 금 및 그의 합금으로부터, 더 바람직하게는 은 또는 은을 기재로 하는 합금(즉, 80 at% 초과의 은을 포함함)으로부터 선택된 적어도 1개의 금속 층을 포함한다.
- 적외 방사선을 반사하는 얇은 층들의 스택이 최상층으로서 산화물, 질화물, 또는 산질화물, 바람직하게는 산화물 유전 층을 포함하고, 유전 층 위에 외부 보호 필름이 직접 침착된다.
- 상기 최상층이 아연 산화물, 규소 산화물, 주석 산화물, 티타늄 산화물 및 아연 주석 산화물로부터 선택된 산화물이다.
- 상기 최상층이 규소 및/또는 알루미늄의 질화물이다.
- 스티렌-부타디엔 공중합체로 제조된 중합체 필름의 두께가 7 마이크로미터 미만이다.
- 스티렌-부타디엔 공중합체로 제조된 중합체 필름의 두께가 약 1 마이크로미터 이상이고, 바람직하게는 2 마이크로미터 이상이다.
- 상기 글레이징 유닛이 단일 글레이징 기판을 포함하는 단일 글레이징 유닛이며, 스티렌-부타디엔 공중합체로 제조된 보호 중합체 필름으로 덮인 적외 방사선을 반사하는 얇은 층들의 상기 스택이, 글레이징 유닛의 외부 면 상에 놓인다.
- 상기 글레이징 유닛이 적어도 2개의 글레이징 기판을 포함하는 다중 글레이징 유닛이며, 스티렌-부타디엔 공중합체로 제조된 보호 중합체 필름으로 덮인 적외 방사선을 반사하는 얇은 층들의 상기 스택이, 글레이징 유닛의 외부 면 상에 놓인다.
- 다중 글레이징 유닛이 외부 면 상에, 스티렌-부타디엔 공중합체로 제조된 보호 중합체 필름으로 덮인 적외 방사선을 반사하는 얇은 층들의 제1 스택, 및 내부 면 상에, 적외 방사선을 반사하는 얇은 층들의 제2 스택을 포함한다.
또한, 본 발명은 스티렌-부타디엔 공중합체로 제조된 보호 중합체 필름으로 덮인 적외 방사선을 반사하는 얇은 층들의 상기 스택이, 글레이징 유닛의 외부 면 상에 놓인 것인 위에 서술된 글레이징 유닛의 응결방지 기능을 갖는 글레이징 유닛으로서의 용도에 관한 것이다.
또한, 스티렌-부타디엔 공중합체로 제조된 보호 중합체 필름으로 덮인 적외 방사선을 반사하는 얇은 층들의 상기 스택이, 글레이징 유닛의 실내측 면(즉, 주택 또는 승객칸의 실내 쪽으로 배향되는 글레이징 유닛의 외부 면) 상에 놓인 것인 위에 서술된 글레이징 유닛은 태양-제어 또는 열-제어 기능을 갖는 글레이징 유닛으로서 이용될 수 있다.
하기 정의가 주어진다:
"적외 방사선"이라는 표현은 0.78 내지 3 마이크로미터에 포함되는 파장의 태양 또는 근-IR 방사선 및 3 내지 50 마이크로미터에 포함되는 파장의 열 (또는 중간) IR 방사선을 의미하는 것으로 이해한다.
태양-제어 (또는 항태양) 글레이징 유닛은 주택 또는 승객칸의 가열을 방지하기 위해 태양 방사선의 근-IR의 대부분을 반사하는 기능을 갖는다.
열-제어 글레이징 유닛은 주택/승객칸으로부터 실외로의 열 손실을 방지하기 위해 열 IR의 대부분을 반사하는 기능을 갖는다.
스티렌-부타디엔 공중합체로 제조된 중합체가 의미하는 것은 특히 참고 출판물 ["Technique de l'ingenieur, Caoutchouc styrene-butadiene (SBR): elaboration et proprietes", Ref 0992, 20 June 2014]에 서술된 유형의 통상적인 기술을 이용해서 부타디엔 및 스티렌의 공중합에 의해 얻은 임의의 화합물을 의미한다.
본 발명에 따른 글레이징 유닛의 제1 구성에 따르면, 글레이징 유닛이 단일 글레이징 유닛이고, 즉, 그것이 단일의 글레이징 기판을 포함하고, 그 기판 상에 적외 방사선을 반사하는 예를 들어 약 5 내지 20 nm의 두께를 갖는 1개의 은 층을 포함하는 얇은 층들을 연속하여 포함하는 적외 방사선에 작용하는 스택이 놓인다. 은 층은 스택에서 그 층 위에 및 그 층 아래에 규소 질화물 또는 산화물의 유전 층을 포함한다. 스택 상에, 위에 주어진 의미의 스티렌-부타디엔 공중합체로 제조된 중합체 필름이 침착된다. 이하에서 입증하는 바와 같이, 스티렌-부타디엔 공중합체로 제조된 중합체 필름은 스택이 글레이징 유닛의 외부 면(실내측 또는 실외측) 상에 노출되는 것을 허용하고, 그의 내구성이 보장되는 것을 허용한다. 예를 들어 건물 창문으로 이용되는 그러한 글레이징 유닛에서는, 스택 및 보호 필름이 위에 침착된 면이 건물의 실내 쪽으로 향한다. 이 구성은 단일 글레이징 유닛이 태양-제어 글레이징 유닛으로 또는 심지어 저-E 글레이징 유닛으로 이용되는 것을 허용한다.
본 발명에 따른 글레이징 유닛의 제2 구성에 따르면, 글레이징 유닛이 이중 또는 삼중 글레이징 유닛이고, 즉, 그것이 기체-충전된 캐비티 또는 심지어 PVB 열가소성 시트에 의해 분리되는 2개 또는 3개의 글레이징 기판을 포함한다. 다중 글레이징 유닛의 외부 면 상에, 적외 방사선에 작용하는 스택(2)이 놓인다. 스택 상에, 위에 주어진 의미의 스티렌-부타디엔 공중합체로 제조된 중합체 필름이 침착된다. 이하에서 입증되는 바와 같이, 스티렌-부타디엔 공중합체로 제조된 중합체 필름은 스택이 글레이징 유닛의 외부 면(실내 쪽 또는 실외 쪽) 상에 노출되는 것을 허용하고, 그의 내구성이 보장되는 것을 허용한다.
예를 들어 건물 창문으로 이용되는 그러한 글레이징 유닛의 제1 실시양태에 따르면, 스택이 다중 글레이징 유닛의 면 1 상에 존재하고, 보호 필름이 건물의 실외 쪽으로 향한다(통상적으로, 단일 또는 다중 글레이징 유닛의 글레이징 기판의 면은 그것이 설비된 승객칸/프레미시즈(premises)의 실외측부터 실내측으로 번호가 매겨진다). 이 구성은 특히 매우 절연성인 삼중 글레이징 유닛의 경우에 다중 글레이징 유닛의 상기 실외측 면 상에서의 응결을 제한하는 것을 가능하게 한다.
건물 창문으로 이용되는 그러한 글레이징 유닛의 제2 실시양태에 따르면, 스택이 이중 글레이징 유닛의 면 4 또는 삼중 글레이징 유닛의 면 6 상에 놓이고, 이렇게 해서 스택 및 보호 필름이 침착된 면이 건물 실내 쪽으로 향하는 면이다. 이 구성은 다중 글레이징 유닛이 태양-제어 또는 열 절연 (저-E) 다중 글레이징 유닛으로 이용되는 것을 허용한다. 이 실시양태에 따른 이중 글레이징 유닛을 위한 특히 유리한 구성은 면 4 상에 침착된 이 제1 스택과 이번에는 이중 글레이징 유닛의 면 2 또는 면 3 상에 위치한 또 다른 적외선-반사 스택을 조합하는 데 있다.
물론, 또한, 저-E/태양-제어/응결방지 기능을 축적한 글레이징 유닛을 얻기 위해 스택 및 필름을 다중 글레이징 유닛의 두 실외측 면 상에 놓는 것도 가능할 것이다.
위에서 더 구체적으로 서술된 응용이 건축 글레이징 유닛이긴 하지만, 다른 응용, 특히 자동차 글레이징 유닛, 예컨대 옆 창문, 자동차 루프, 뒤쪽 바람막이창, 또는 심지어 냉동고의 창문 또는 글레이징 문이 구상될 수 있다는 것이 명백할 것이다.
본 발명의 이점을 하기 비제한적인 비교예 및 비제한적인 본 발명에 따른 실시예를 이용해서 예시한다.
기준물:
세인트-고베인 글래스 프랑스(Saint-Gobain Glass France)에 의해 판매되는 맑은 유리 플라니룩스(Planilux)로 제조된 4 mm 두께 기판을 이용하였다.
기판 상에 층들의 스택을 잘 알려진 마그네트론 스퍼터링 기술로 침착시켰다. 침착된 스택은 특허 출원 WO2007/101964 A1의 실시예 4에 따르고, 10 nm 두께의 은 층을 포함하였다. 추가로, 이 스택 상에 나노미터 미만 두께의 TiO2 덧층(overlayer)를 침착시켰다.
이와 같이 하여 얻은 글레이징 유닛을 하기 모든 실시예에서 기준물로 이용하였다: 이 기준 글레이징 유닛 상에, 비교를 위해 다양한 중합체를 하기 실험 프로토콜에 따라서 침착시켰다.
실시예 1: 2 또는 5 마이크로미터의 무기 폴리실라잔 필름의 침착
이 실시예에서는 클라리언트(Clariant)에 의해 판매되는 NN-120 수지로부터 스핀-코팅 기술에 의해 디부틸 에테르를 용매로 이용해서 퍼히드로폴리실라잔 필름을 기준 글레이징 유닛의 표면 상에 침착시켰다. 스피너(spinner)에서, 중합체의 회전 속도 및 농도를 조정하여 약 2 또는 5 마이크로미터 두께의 층을 얻었다.
실시예 2: 1 또는 5 마이크로미터의 유기 폴리실라잔 필름의 침착
이 실시예에서는 클라리언트에 의해 판매되는 CAG-37 수지로부터 스핀-코팅 기술에 의해 98:2의 부피비의 n-부틸 아세테이트 및 톨루엔의 혼합물을 용매로 이용해서 폴리디메틸실라잔 필름을 기판의 표면 상에 침착시켰다. 스피너에서, 중합체의 회전 속도 및 농도를 조정하여 약 1 또는 5 마이크로미터 두께의 층을 얻었다.
실시예 3: 3 마이크로미터의 스티렌-부타디엔 공중합체(PSB) 필름의 침착
이 실시예에서는 시그마-알드리치에 의해 참조번호 182877로 판매되는 30 중량% 스티렌을 함유하는 폴리스티렌-블록-폴리부타디엔-블록-폴리스티렌 수지를 이용해서 스핀-코팅 기술에 의해 PSB 필름을 기판의 표면 상에 침착시켰다. 수지는 미리 크실렌(용매)에 용해시켜서 0.2 μm가 되도록 여과시켰다. 스피너에서, 용매 중의 수지의 회전 속도 및 농도를 조정하여 약 3 마이크로미터 두께의 층을 얻었다.
실시예 4: 10 마이크로미터의 스티렌-부타디엔 공중합체 필름의 침착
과정은 실시예 3의 과정과 동일하지만, 수지의 회전 속도 및 농도를 관련 분야에 알려진 기술을 이용하여 조정해서 약 10 마이크로미터 두께의 층을 얻었다.
실시예 5: 5 마이크로미터의 폴리아크릴로니트릴(PAN) 필름의 침착
이 실시예에서는 시그마-알드리치에 의해 판매되는 PAN 수지로부터 스핀-코팅 기술에 의해 DMSO를 용매로 이용해서 폴리아크릴로니트릴(PAN) 필름을 기판의 표면 상에 침착시켰다. 스피너에서, 중합체의 회전 속도 및 농도를 조정하여 약 5 마이크로미터 두께의 층을 얻었다.
실시예 6: 폴리에틸렌(PE) 필름의 침착
출원인 회사에 의해 수행된 스핀-코팅 침착 시험은 무기 물질로 제조된 얇은 층들의 스택 위쪽에서, 글레이징 기판의 표면 상에서 직접 폴리에틸렌의 균일한 필름을 얻는 것을 허용하지 않았다.
그 다음, 에너지 및 광학 성능 및 내구성을 측정하기 위해 실시예 1 내지 6에 따른 샘플을 하기 시험으로 시험하였다.
다양한 글레이징 유닛의 에너지 및 광학 특성 및 내구성을 하기 척도에 의해 측정하였다:
- 투과율 TL: 조명원 D65 하에서의 광 투과율 (%), 층 측, 국제 표준 ISO 9050:2003에서 정한 척도에 따름.
- 수직 방사율: 그것은 국제 표준 NF EN 12898:2001에서 정한 척도에 따라서 계산하였다.
- 헤이즈: 백분율로 측정되는 헤이즈가 본 발명의 맥락에서 의미하는 것은 광 산란으로 인한 손실, 즉, 통상적으로, 일반적으로 %로 표현되는 글레이징 유닛을 통해 직접 투과되는 광(TL)에 대한 광의 산란된 부분(산란된 분율 또는 Td)의 비이다. 따라서, 확산 투과율은 유리 기판의 표면 상에 침착된 층들에 의해 산란되는 광의 분율을 측정한다. 헤이즈는 통상적으로 분광법 기술에 의해 측정될 수 있고, 가시 영역(380 - 780 nm)의 전체 도메인에서의 적분이 수직 투과율 TL 및 확산 투과율 Td를 결정하는 것을 허용한다. 또한, 그러한 측정은 헤이즈미터를 이용해서 얻을 수 있다. 헤이즈미터로 측정시 글레이징 유닛의 헤이즈가 여전히 10% 미만, 바람직하게는 5% 미만 또는 심지어 1% 미만이면 글레이징 유닛이 투명하다고 여긴다. 이용된 장치는 비와이케이-가드너(BYK-Gardner)에 의해 판매되는 "헤이즈-가드®" 기기였다.
- SO2 시험: 이것은 산 공격(SO2 증기)에 대한 필름에 의해 보호되는 스택의 내구성에 관한 제1 시험이었다. 수행된 시험은 표준 EN1096-2:2001, 부록 C에 서술된 시험에 따랐다. 먼저, 특히 시각적 면에서 글레이징 유닛과 표준과의 일치성을 확인하였다. 또한, 시험 후 방사율 변화(△ε) 및 광 투과율 변화(△TL)를 측정하였다.
- NSS 시험: 이것은 염수 공격에 대해 필름에 의해 보호되는 스택의 내구성에 관한 제2 시험이었다. 수행된 시험은 표준 EN1096-2:2001, 부록 D에 서술된 시험에 따랐다. 먼저, 글레이징 유닛과 표준(표준의 포인트 4 및 7)의 일치성을 측정하였다. 또한, 방사율 변화(△ε) 및 광 투과율 변화(△TL) 및 색 변화(△E*)를 측정하였고, 필요하다면, 4, 11 및 15일 및 최장 50일의 시험 후 표준의 조건 하에서 시각적 외관을 검사하였다.
- HH 시험: 이것은 표준 EN 1096-2:2001, 부록 B에 따른 습열에 대한 내성에 관한 시험이었다. 이 시험은 본 발명의 맥락에서 50일의 기간 동안 수행하였다. 그것은 샘플이 장기간 습기 침투의 영향을 견뎌낼 수 있는지를 결정하는 것을 가능하게 하였다. 하기 가혹 조건을 적용하였다:
- 시험 온도: 50℃ ± 1.5℃;
- 상대 습도: 90% ± 5%;
- 시험의 기간: 50일.
시험(시각적 외관) 후에 중대한 시각적 결함의 출현이 검출되지 않아야 한다. 그러면, 샘플이 합격(OK)했다고 선언된다.
- △E*는 다음과 같이 정의하였다:
△E* = (△L*2 + △a*2 + △b*2)1/2, 여기서 △L*, △a*, 및 △b*는 SO2 또는 NSS 시험 전 및 후의 (국제 Lab 시스템에서) L*, a* 및 b*의 측정에서의 차이이다
- 인열 저항성 시험: 이 시험은 보호 중합체 필름과 층의 스택 사이의 접착력을 측정하였다. 수행된 시험은 2007년 8월의 표준 NF EN ISO 2409에 서술된 것에 따랐다. 하기 표에 보고된 등급 분류는 표준의 표 1에 서술된 것에 따른다. 등급 분류 0은 필름의 강한 접착을 나타내고, 지수 5(최대)는 인열에 대한 필름의 매우 낮은 저항성을 나타낸다.
하기 표 1은 얻은 모든 결과를 수집하여 분석한다:
표 1
상기 표 1에 수집하여 분석한 결과는 실시예 1 내지 7에 따른 샘플의 광학, 색 및 에너지 성능이 실질적으로 상이하다는 것을 보여준다.
특히, 무기 폴리실라잔으로 제조된 코팅(실시예 1)이 특히 NSS 또는 SO2 시험에서 글레이징 유닛에 관해 충분한 내구성을 얻는 것을 허용하지 않는다는 것을 알 것이다.
게다가, 최초 스택에 유기 폴리실라잔으로 제조된 코팅(실시예 2)의 형성은 심지어 매우 작은 필름 두께에서도 높은 전체 글레이징 유닛 방사율을 초래하였다.
필름이 인열될 매우 실질적인 위험이 있기 때문에, 폴리아크릴로니트릴(PAN)로 제조된 코팅의 실시는 또한 글레이징 유닛의 내구성을 보장하지 않는다. 게다가, 실시예 6에 따른 글레이징 유닛은 광 아래에서 흐린 외관을 갖는다(15%의 측정된 헤이즈).
위에 나타낸 바와 같이, 폴리에틸렌 필름이 통상적인 침착 기술에 의해 기판에 직접 침착시키기가 매우 어렵거나 또는 심지어 불가능하다는 것이 증명되었다.
결국, 스티렌 부타디엔 공중합체로 제조된 보호 필름을 이용하는 본 발명에 따른 실시예에 따른 구성만 어떤 시험(HH, SO2 또는 NSS)을 수행하든 적외선을 반사하는 스택의 내구성있는 보호를 초래하였고, 동시에 대부분은 글레이징 유닛의 최초의 광학, 색 및 에너지 성능을 보존하였다.
Claims (17)
- 적외 방사선을 반사하는 얇은 층들의 스택이 구비된 적어도 1개의 기판, 특히 유리 기판을 포함하며, 여기서 상기 스택이 스티렌-부타디엔 공중합체로 제조된 보호 중합체 필름으로 덮이고, 상기 중합체 필름의 두께가 10 마이크로미터 미만인 태양-제어 또는 열 절연 또는 응결방지 글레이징 유닛.
- 제1항에 있어서, 상기 스티렌-부타디엔 공중합체가 폴리스티렌 및 폴리부타디엔의 연속 블록으로부터 형성된 공중합체인 글레이징 유닛.
- 제2항에 있어서, 폴리부타디엔 블록이 중합체의 중량의 60 내지 80%를 나타내는 것인 글레이징 유닛.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 공중합체의 분자량이 100,000 g/mol 초과이고, 바람직하게는 100,000 내지 200,000 g/mol에 포함되는 것인 글레이징 유닛.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 기판이 유리로 제조되는 것인 글레이징 유닛.
- 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 적외 방사선을 반사하는 얇은 층들의 스택이 은, 구리, 금 및 그의 합금으로부터 선택된 적어도 1개의 금속 층을 포함하는 것인 글레이징 유닛.
- 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 적외 방사선을 반사하는 얇은 층들의 스택이 최상층으로서 산화물, 질화물 또는 산질화물, 바람직하게는 산화물 유전 층을 포함하고, 상기 층 위에 외부 보호 필름이 직접 침착되는 것인 글레이징 유닛.
- 제8항에 있어서, 상기 최상층이 아연 산화물, 규소 산화물, 주석 산화물, 티타늄 산화물, 및 아연 주석 산화물로부터 선택된 산화물인 글레이징 유닛.
- 제8항에 있어서, 상기 최상층이 규소 및/또는 알루미늄의 질화물인 글레이징 유닛.
- 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 스티렌-부타디엔 공중합체로 제조된 중합체 필름의 두께가 7 마이크로미터 미만인 글레이징 유닛.
- 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 스티렌-부타디엔 공중합체로 제조된 중합체 필름의 두께가 1 마이크로미터 이상이고, 바람직하게는 2 마이크로미터 이상인 글레이징 유닛.
- 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 단일 글레이징 기판을 포함하며, 여기서 글레이징 유닛의 외부 면 상에, 스티렌-부타디엔 중합체로 제조된 보호 중합체 필름으로 덮인 적외 방사선을 반사하는 얇은 층들의 상기 스택이 놓이는 것인 단일 글레이징 유닛.
- 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 2개의 글레이징 기판을 포함하며, 여기서 글레이징 유닛의 외부 면 상에, 스티렌-부타디엔 중합체로 제조된 필름으로 덮인 적외 방사선을 반사하는 얇은 층들의 스택이 놓이는 것인 다중 글레이징 유닛.
- 제13항에 있어서, 외부 면 상에, 스티렌-부타디엔 중합체로 제조된 보호 중합체 필름으로 덮인 적외 방사선을 반사하는 얇은 층들의 제1 스택, 및 내부 면 상에, 적외 방사선을 반사하는 얇은 층들의 제2 스택을 포함하는 다중 글레이징 유닛.
- 응결방지 기능을 갖는 글레이징 유닛으로서의 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 청구된 바와 같은 글레이징 유닛의 용도이며, 여기서 스티렌-부타디엔 중합체로 제조된 보호 중합체 필름으로 덮인 적외 방사선을 반사하는 얇은 층들의 상기 스택이, 글레이징 유닛의 실외측 면 상에 놓이는 것인 용도.
- 태양-제어 또는 열-제어 기능을 갖는 글레이징 유닛으로서의 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 청구된 바와 같은 글레이징 유닛의 용도이며, 여기서 스티렌-부타디엔 중합체로 제조된 보호 중합체 필름으로 덮인 적외 방사선을 반사하는 얇은 층들의 스택이, 글레이징 유닛의 실내측 면 상에 놓이는 것인 용도.
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