KR20180105149A - 샤워, 욕실 또는 욕실 스크린 물품 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 유리 판재를 포함하거나 그로 이루어진, 목욕실과 같은, 습한 환경을 위한 물품에 관한 것으로서, 상기 유리 판재는 티타늄 또는 지르코늄 산화물을 포함하는 단일 막으로 그 표면의 적어도 하나 상에서 코팅된 유리 기재를 포함하고, 상기 단일 막의 물리적 두께는 3 내지 14 나노미터이다.
Description
본 발명은, 목욕실 또는 임의의 다른 고온 및 습한 환경을 위한 물품, 특히 글레이징에 관한 것이다.
보다 특히, 본 발명은 샤워, 욕실 또는 욕실 스크린 벽 또는 고온 및 습한 환경, 보다 특히 목욕실에서 이용하기 위한 글레이징으로 이루어지거나 포함하는 거울에 관한 것이고, 글레이징은 샤워, 욕실 또는 욕실 스크린 벽의 또는 거울의 전부 또는 일부를 형성한다.
고온 및 습한 환경, 특히 욕실은, 가시적인 황백색 마크(off-white mark)가 나타날 때까지, 유리로 제조된 글레이징의 부식을 유발한다는 것이 알려져 있다. 이러한 표면 조도는 또한 글레이징의 표면에서 혼탁도(haze) 증가를 초래하고, 이는 이어서 그 대부분의 부식된 부분에서 유백색 외관을 나타낸다.
동시에, 이러한 글레이징은 분진, 특히 석회 물때(limescale) 또는 비누의 침착의 결과로서 빨리 더러워지고, 이러한 오염은, 유리의 표면을 공격하는 세정 제품의 규칙적인 이용을 요구한다.
알려진 방식에서, 충분한 소수적인 코팅은 코팅 상에 침착된 물이 방울 형태로 비드화(bead)되게 할 수 있다. 방울이 충분히 크면, 이는 중력에 의해서 샤워 또는 욕실 벽의 수직 표면 위에서 자연히 낙하된다. 따라서, 이는 건조시에 석회 물때 마크의 자국을 덜 남긴다. 본 발명의 청구 대상인 벽의 경우에, 그에 따라, 석회 물때의 침착을 제한하기 위해서 소수성 특성을 또한 나타내도록, 부식에 대한 보호를 위해서 코팅을 이용하는 것이 유용하다.
"소수적" 글레이징 또는 코팅의 분야에서, 글레이징과 물 사이의 상호작용을 평가하기 위해서, 이하가 일반적으로 언급된다:
- 수평 위치로 배치된 표면의 다소 소수적인 성질을 평가할 수 있게 하는, 접촉 각(θ), 및
- 특히 글레이징의 표면 조건(특히 표면의 조도 및 화학적 균질성)을 고려하면서, 경사진 또는 수직 위치의 글레이징의 벽을 따라 활주하는 방울의 경향을 보다 직접적으로 평가하는, 활주 부피.
접촉각은, 본 발명의 의미 내에서, 기재의 표면과 공기, 기재, 및 주사기에 의해서 수평으로 배치된 기재 상에 침착된 물방울 사이의 만나는 지점에서의 방울에 대한 접선에 의해서 형성된 각도이다.
큰 접촉각 및 작은 활주 부피의 조합은 벽 상에서 건조되는 물의 부피 및 결과적으로 벽 상의 석회 물때의 침착을 최소화할 수 있게 한다.
관찰을 방해하지 않도록 그리고 미감 및 청소 용이성을 위해서, 이러한 유리 기재는, 알려진 방식으로, 실리콘 또는 불화 분자 유형의 소수적인 층으로 대부분에 걸쳐 코팅될 수 있다. 특히 Aquacontrol®라는 명칭으로 Saint-Gobain가 판매하는 유리를 언급할 수 있다. 이는, 실리콘으로 제조된 또는 불화 분자를 포함하는 유기 코팅이 전술한 의미 내에서 소수성을 위한 최적의 성능 레벨을 나타내기 때문이다. 그러나, 그러한 소수적인 층의 경도는 본질적으로 매우 낮은(이러한 화합물은 유기적 성질을 갖는다) 한편, 이러한 층과 유리 기재 사이의 부착은 (특히 실리콘의 경우에) 종종 상당히 나쁘다. 그 결과로, 이들이 빨리(몇 주 내지 몇 달) 열화되어, 표면의 다른 부분이 소수적으로 유지되는 동안, 표면의 일부가 친수적이 되게 한다. 이러한 화학적 불균질성은 글레이징 처리된 벽을 따른 물방울의 전체적인 흐름에 유리하지 않은 경향을 갖는다.
또한, 물의 존재 하에서, 더 이상 보호되지 않는 유리의 표면은, 유리 재료 내에 초기에 존재하였던, 특히 알칼리 금속 유형의, 양이온의 손실의 결과로서, 점진적으로 불리하게 변화되고 부식된다. 이러한 부식의 영향 하에서, 유리 표면의 조도 증가가 발생되고, 이는 또한 물방울의 방출에 유해할 수 있다.
결국, 몇 달의 사용 후에, 물의 흐름에 유해하고 그에 따라 석회 물때가 침착하기 쉬운, (층이 여전히 존재하는) 소수적 구역 및 (층이 더 이상 존재하지 않는) 거친 비소수적 구역이 교번적으로 나타나는 글레이징이 얻어진다.
또한, 외부적으로 소수적 글레이징 상의 물방울의 방출이, (특히 모터 차량 글레이징 상의) 바람과 같은, 공기의 스트림의 존재에 의해서 촉진되지만, 이는 내부적인 경우에 그렇지 않다. 결과적으로, 중량이 충분히 무겁지 않은 작은 물방울은 흐르지 않을 것이고, "응축"이라는 용어에 의해서 일반적으로 표현되는 것을 형성하고, 이는 건조시에 여기에서 다시 석회 물때 마크를 남길 것이다.
결과적으로, 욕실에서 이용되는 소수적 코팅이 오염의 용이한 제거에 충분하지만, 물을 분무한 후에 그리고 그 자체에 의해 어렵게 탈착되는 방울을 형성한 후에, 판재(pane)를 깨끗하고 건조하게 만들기 위해서, 스크레이퍼(scraper)를 이용하여 판재를 닦는 것이 매우 권장된다.
잔류 석회 물때가 석회 물때 제거제와 같이 상업적으로 판매되는 제품에 의해서 세정될 수 있지만, 그럼에도 불구하고, 그런 제품은 소수적 코팅을 공격하고, 그에 따라 이는 시간 경과에 따라 보다 더 빨리 유해하게 영향을 미친다.
따라서, 세정 제품의 이용이 소수적 코팅에 대한 공격을 초래하고, 심지어 사실상 글레이징의 특정 부분에 걸쳐 코팅을 제거할 때, 노출된 유리의 부분은 시간 경과에 따라 후속하여 부식되고, 그 표면의 조도 증가를 초래한다. 거칠어진 표면 위에 석회 물때가 덮이는 결과로 인해서, 유리 표면은 그 후에 세정하기가 점점 더 어려워진다. 이러한 표면 조도는 또한 글레이징의 표면에서 혼탁도 증가를 초래하고, 이는 이어서 그 대부분의 부식된 부분에서 유백색 외관을 나타낸다.
마지막으로, 통상적으로 이용되는 소수적 코팅은 템퍼링될 수 없고(다시 말해서, 그러한 코팅은 코팅을 지지하는 유리 기재를 템퍼링하는데 필요한 온도를 견딜 수 없고), 이는 반드시, 글레이징이 내충격적이 되게 하는 것을 목적으로 하는, 글레이징의 템퍼링 단계 이후에, 그에 따라 유리 패널이 최종 크기로 절단된 이후에, 코팅을 침착하게 만든다. 이는 명백하게 부가적인 비용을 초래하고 유리의 특별 주문자의 부동산(premise)에서 실시되는 침착을 일반적으로 포함하는 반면, 그러한 특별 주문자는 이러한 것에 대해서 반드시 준비하고 있는 것은 아니다.
요약하면, 전술한 통상적인 소수적 코팅은 유리의 표면에서 분진의 침착과 관련하여 제한된 효과를 제공하고, 몇 달 내지 몇 년의 비교적 제한된 수명을 가지며, 결국, 시간 경과에 따라 제한되는 부식에 대한 보호, 그리고 또한 현재 판매되는 석회 물때 제거제에 대한 제한된 내성을 포함한다.
또한, 이미 미리 템퍼링된 유리 기재 상에서 코팅을 별도로 침착할 필요가 있다.
결국, 그러한 소수적 코팅은, 각각의 분무 후에 물방울이 항상 닦이는 것이 아닌 그리고 공격적인 제품으로 빈번하게 세정되는, 목욕실 내에서의 이용과 같은, 템퍼링된 유리 기재에서 매우 실용적이지 못하다.
목욕실을 위한 다른 글레이징 해결책이 현재 제안된다. 특히 DLC(다이아몬드-유사 탄소) 유형의 탄소계 층이 출원 WO2013184607A2 또는 WO2013003186A1에서 제안되었다. 이러한 층이 유리의 세정을 도울 수 있게 하고 유리가 석회 물때에 대해서 내성적이 되게 한다는 것이 기재되었다. DLC 소수적 층은 70°의 초기 접촉각(θ)을 나타내고, 앞서서 기재된 의미 내에서 템퍼링될 수 있는 것으로 기재되었고, 다시 말해서 더 이상 이러한 층을 그 유리 지지부를 템퍼링하는 단계 후에 침착할 필요가 없다.
이러한 DLC 층의 하나의 단점은, DLC 층의 보호를 위해서 DLC 층의 상단에 3개의 층: 산 공격에 민감한 조밀 층, 조밀 산소-장벽 층 및 내-긁힘성 중합체 층을 부가하는 것에 의해서만 가능해지는, 템퍼링과 관련된다. 플라스틱 층은 템퍼링 단계 직전에 수작업으로 제거되고, 특정 절삭 장비를 필요로 한다. 2개의 조밀 층은 식초를 이용한 세정으로 템퍼링 후에 제거되며, 그 자체는 또한 특정 장비를 필요로 한다. 그에 따라, 초기 4-층 제품을 통해서 최종 단층 제품을 획득하는 것이 결국 복잡하고 고비용 프로세스라고 입증되었다. 그러한 층의 다른 단점은, DLC 층에 의한 가시광선의 일부의 흡수로 인한, 그 회색 채색 가능성이다.
따라서, 본 발명의 목적은, 그 변환, 그 수명 및 그 사용 중에 전술한 단점, 특히 부식 출현, 글레이징의 채색, 그 표면에서의 석회 물때의 축적 및 변환을 위한 특정 장비의 이용을 나타내지 않는, 그리고 용이하게 세정될 수 있는 글레이징을 포함하거나 그로 이루어진 물품을 제공하는 것이다. 본 발명은 또한, 손상 없이 또는 그 특성의 실질적인 열화가 없이 그 유리 지지부의 템퍼링 단계를 견딜 수 있는 코팅을 포함하는, 고온 및 습한 조건 하에서 내구적이고 단순하고 저렴한 방식으로 제조되는 글레이징의 제공을 제안한다.
보다 구체적으로, 본 발명은, 글레이징을 포함하거나 그로 이루어진, 습한 환경, 특히 샤워실, 욕실 또는 욕실 스크린 벽 또는 또한 거울을 위한 물품에 관한 것이며, 그러한 글레이징은, 지르코늄 티타늄 산화물을 기초로 하는 단일 층으로 그 면 중 적어도 하나 상에서 코팅된 유리 기재를 포함한다. 본 발명에 따라, 단일 층의 물리적 두께는, 본 발명에 따라 3 내지 14 나노미터이다.
적절한 경우에, 물론 서로 조합될 수 있는, 본 발명의 특정의 구체적이고 유리한 양태에 따라:
- 층 내의 Ti/Zr 몰비(molar ratio)는 60/40 내지 90/10, 바람직하게 65/35 내지 85/15, 바람직하게 72/28 내지 82/18이다.
- 유리 기재는 플로트 유리(float glass)이다.
- 단일 층이 유리 기재의 거칠지 않은 면 상에 존재한다. "거칠지 않은 표면"이라는 용어는 통상적으로, 본 발명의 의미 내에서, 예를 들어 표준 ISO4287에 따라 그리고 원자력 현미경(AFM)의 이용에 의해서 측정될 때, 유리 표면의 RMS(평균 제곱근) 조도가 1 마이크로미터 미만, 더 바람직하게 100 나노미터 미만이라는 것을 의미하고, 이는 측정 표면적이 얼마이든지 상관 없다. 측정 표면적은, 예를 들어, 16 내지 100 ㎛2 변할 수 있고, 예를 들어 50 ㎛2 일 수 있다.
- 그러나, 본 발명에 따라, 층은 일반적으로, 산 또는 염기 에칭 또는 또한 샌드브래스팅(sandblasting) 유형의, 그 표면 조도 증가를 목적으로 하는 유리 기재의 사전 텍스처링 처리(texturing treatment)가 없이, 유리 기재의 표면 상에 직접 침착된다. 그러한 경우에, 표면의 RMS 조도가 일반적으로 10 nm 미만, 사실상 심지어 1 nm 미만인 것으로 알려져 있다.
- 그러한 글레이징이 템퍼링되고 및/또는 굽혀진다.
- 그러한 글레이징은 15% 미만의 광반사(RL)를 나타낸다.
- 그러한 글레이징은 2% 미만, 바람직하게 1% 미만의 혼탁도를 나타낸다.
- 그러한 유리 기재는 3 내지 20 mm, 바람직하게 5 내지 15 mm 두께의 투명 유리이다. 이는 특히 매우 투명한 유리(extra clear glass)일 수 있고, 즉 광 투과율이, 본 출원인 회사의 Diamant® 유리와 같이, 91% 초과, 사실상 심지어 92% 초과이다.
- 그러한 유리 기재는 3 내지 20 mm, 바람직하게 5 내지 15 mm 두께의 채색된 유리이다. 이는 특히 회색 유리일 수 있다.
- 단일 층의 물리적 두께는 3 내지 13 nm, 바람직하게 5 내지 10 nm이다. 층의 두께는, 예를 들어, 캐스테잉 마이크로프로브(Castaing microprobe)(EPMA)에 의해서 측정된다.
- 층은 특히 진공 증착 유형의, 물리기상증착(PVD) 기술, 및 매우 특히, 바람직하게 자기장에 의해서 보조되는, 캐소드 스퍼터링에 의해서 침착된다.
마지막으로, 본 발명은, 템퍼링된 및/또는 굽혀진 글레이징을 포함하는 전술한 바와 같은 물품의 제조를 위한 프로세스에 관한 것이고, 글레이징은 전술한 바와 같이 지르코늄 티타늄 산화물 층으로 그 표면의 적어도 일부 상에서 코팅된 유리 기재로 이루어지고, 그러한 층은 유일한 층이며, 프로세스는 피침착 재료의 표적의 자기장-보조형 캐소드 스퍼터링과 같은, 진공 증착 기술에 의해서 기재 상에 층을 침착하는 단계, 그리고 그렇게 지르코늄 티타늄 산화물을 기초로 하는 층으로 코팅된 기재 상에서 템퍼링 및/또는 굽힘 열처리를 실행하는 단계를 포함한다.
"지르코늄 티타늄 산화물을 기초로 하는"이라는 용어는, 본 발명의 의미 내에서, 산화물이 매우 우세하게 티타늄 및 지르코늄의 원자의 양이온을 포함한다는 것, 사실상 심지어 산화물이, 지르코늄 티타늄 산화물로 본질적으로 구성되나, Al, Ga, In, B, Y, La, Ge, Si, P, As, Sb, Bi, Ce, Nb 및 Ta와 같은, 특히 다른 금속 원자의, 다른 양이온이 티타늄 및 지르코늄 원자의 합과 관련하여 매우 적은 양으로, 예를 들어 그러한 합의 10% 미만의, 또는 심지어 그러한 합의 5% 미만의 양으로, 또는 심지어 그러한 합의 2% 미만의 원자의 양으로 존재할 수 있는 것을 배제하지 않는다는 것을 의미한다. 그러한 양이온의 삽입은 특히, 출원 WO 00/24686에 기재된 바와 같이, 마그네트론 기술에 의해서 기재 상의 산화물 층의 침착을 촉진하기 위한 목적을 갖는다. 층의 조성은, 예를 들어, 캐스테잉 마이크로프로브(EPMA)에 의해서 측정된다.
"글레이징"이라는 용어는, 본 발명의 의미 내에서, 유리 기재를 포함하는 물품을 의미하는 것으로 이해된다.
"거울"이라는 용어는, 표준 ISO 9050 (2003)에 따라 측정된, 광 반사율이 95% 초과, 특히 97% 초과 또는 또한 98% 초과인 유리로 제조된 표면을 포함하는 물품을 의미하는 것으로 이해된다.
보다 더 바람직하게, 층은 단지 티타늄, 지르코늄 및 산소로 본질적으로 구성된다.
보다 더 바람직하게, 불가피한 불순물과 별개로, 층이, 산소 이외에, 지르코늄 및 티타늄 만을 포함한다. 특히, 잘 알려진 방식으로, 본 발명에 따른 층이, 불가피한 불순물로서, 적은 비율의 Hf를 포함할 수 있고, Hf는 상업적인 지르코늄 산화물 내에 불순물로서 항상 존재한다.
본 발명의 의미 내에서, 달리 특정되지 않는 한, 두께는 물리적 두께이다.
본 발명에 따른 코팅은 몇 가지 역할을 갖는다; 코팅은 세정이 용이하고(해당 분야에서 이용되는 용어에 따라 "세정-용이성" 기능) 내식성을 가지며(기재의 부식을 방지하는 기능), 그리고 현재 판매되는 세정 제품에 대한 내성을 갖는다. 층은 또한, 그 표면에서의 물방울의 투사각(projecting angle)이 노출형(bare) 유리 표면 상에서 측정된 것보다 상당히 더 크다(각도는 노출형 유리의 경우에 약 38°이다)는 의미에서, 본 발명의 의미 내에서, 소수적인 것으로 간주된다.
특히, 본 발명은, 전술한 바와 같이 지르코늄 티타늄 산화물을 기초로 하는 석회 물때 내성 층의 침착에 의해서 직접적으로 얻어지는 글레이징을 포함하는 이미 설명한 바와 같은 벽 또는 거울과 같은 물품뿐만 아니라, 기계적으로 내성적이 되게 하기 위한 목적의 템퍼링 처리 또는 굽힘이 이루어진 후의, 이러한 동일한 글레이징을 포함하는 벽과 관련된다.
본 발명자는 그 사용 중에 지르코늄 티타늄 산화물의 층의 소수적 성질을 예상치 못하게 입증하였다. 그러한 특성은, 예상치 못하게, 매우 유리하게 그러한 층을, 기계적으로 내성적이 되도록 하기 위해서 템퍼링된, 물의 분무 작용에 노출되는, 이러한 작용으로부터 초래되는 물을 신속하게 방출하여야 하는 유리를 포함하는 목욕실 벽의 외부 및 단일 층으로서 이용하는 것을 생각할 수 있게 한다. 매우 유리하게, 지르코늄 티타늄 산화물을 기초로 하는 그러한 층의 이용은, 부가적으로, 특히 (마그네트론) 캐소드 스퍼터링 기술에 의한, 층이 미리 침착된 유리 기재의 처리를 생각할 수 있게 한다.
단지 예시적이고 본 발명의 범위를 결코 제한하지 않는, 이하의 예를 이용하여 본 발명 및 그 장점을 설명한다.
모든 이러한 예에서 설명된 글레이징은, 표면의 적어도 일부 상에서 외부 층으로 이루어진 코팅을 포함하는 유리 기재를 포함하고, 이러한 부분은 보다 특히, 그 사용 중에, 목욕실과 같은 고온의 그리고 습한 내부 환경에 노출되기 위한, 그리고 보다 특히 분무된 물을 수용하기 위한 것이다.
물론, 다른 층이 그러한 코팅 위에 침착되지 않으나, 그럼에도 불구하고, 다른 장식 요소 또는 상업적 식별 목적을 가지는 요소가, 여러 장소에, 존재할 수 있다.
이하의 예에서 이용되는 기재는 본 출원인 회사에 의해서 Planiclear® 명칭 하에서 판매되는 8 mm 두께의 소다-석회 플로트 유리로 제조된다.
통상적으로, 지르코늄 티타늄 산화물의 단일 층은, 예를 들어 후속 설명되는 조건 하에서, 자기장-보조형 (마그네트론) 캐소드 스퍼터링 챔버 내에서, 얇은 층의 침착을 위한 잘 알려진 통상적인 기술에 따라 유리 기재 상에 침착된다.
그렇게 코팅된 유리 기재를 포함하는 글레이징은, 후술되는 프로토콜에 따른 그들의 특정 소수성 특성의 그리고 기계적 강도 및 화학적 내성의 측정에 앞서서, 후속하여 템퍼링된다.
예의 제1 시리즈에 따라, 템퍼링될 수 있는 본 발명에 따른 코팅의 능력 그리고 특히 코팅된 유리 기재의 열처리 후의 그 특성이, 특히 오늘날 이용되고 목욕실 글레이징에서 이전에 설명된 다른 코팅과 비교하여, 확인되었다.
더 구체적으로, 지르코늄 티타늄 산화물의 층이, 마그네트론 스퍼터링 기술에 의해서, 8 mm 두께의 Planiclear® 유리 기재 상에 침착되었다. 이러한 층은 플라즈마 분무 기술에 의해서 합성된 표적으로부터, 그리고 약 75/25의 2개의 산화물 사이의 Ti/Zr 원자비에 따른 2개의 TiO2 및 ZrO2 분말의 혼합물로부터 얻어졌다.
그렇게 형성된 표적이 진공 챔버 내에 배치되고, 기술 분야의 통상의 기술에 따라 챔버 내로 주입되는 아르곤으로부터 얻어진 플라즈마에 의해서 유리 기재 위에 스퍼터링된다. 결국, 지르코늄 티타늄 산화물의 층이, 전자 현미경으로 측정할 때, 약 7 nm의 두께로 유리 기재 상에 침착된다.
그렇게 침착된 층에 대해서 실행된 분석은, 그러한 층 내의 Ti/Zr 원자비가 약 77/23라는 것을 보여준다. 분석은 통상적인 "EPMA"(전자 프로브 마이크로-분석) 마이크로프로브 기술에 따라 실행된다.
본 발명에 따른 층을 구비하는 글레이징은 그 후에 5분 동안 680 ℃로 가열되고, 템퍼링이 후속된다. 템퍼링된 글레이징이 테스트된다.
그렇게 얻어진 글레이징은, 불화 실란을 기초로 하는 일반적인 소수적 코팅을 나타내는 기준 글레이징과 비교되고, 기준 글레이징은, 그러한 경우에, 미리 템퍼링된 유리 기재를 닦는 것(wiping)에 의한 기능화에 의해서 얻어진, 본 출원인 회사에 의해서 Aquacontrol® 브랜드로 판매되는 적절한 유리이다(소수적 층이 템퍼링을 견디지 못한다는 것이 알려져 있다).
마지막으로, 2개의 선행 글레이징의 성능 레벨은 전술한 것과 같은 방식으로 템퍼링된 노출형 유리 기재의 성능 레벨과 비교된다.
표 1에 주어진, 성능 레벨들을 비교하기 위해서 상이한 글레이징들 상에서 실행된 테스트가 이하에서 설명된다: 물과의 접촉각(θ)은 주사기를 이용하여 기재의 수평 표면 상에 침착된 5 μL 방울로 그리고 적절한 카메라를 이용하여 측정된다.
활주 부피는 한계 값으로 규정되는데, 그러한 한계 값 미만에서는 수직으로 유지되는 기재의 표면에서 방울이 더 이상 흐르지 않고, 그 중량은 더 이상 그들을 하향 운반시키기에 충분치 않다.
접촉각(θ)이 층의 소수적 성질과 관련한 정보를 제공하지만, 한계 활주 부피는 또한, 전술한 바와 같이, 특히 샤워 벽으로서의 그 사용 중에 글레이징의 희망 성능 레벨을 나타낸다.
이러한 2개의 값은, 글레이징이 사용 전에 세정되지 않는 실제 사용 조건을 시뮬레이트하기 위해서, 2일 동안의 개방 공기 내의 샘플의 노출 이후에 얻어진다.
높은 습도(HH) 테스트가 이하의 조건 하에서 실행된다: 유리가 후방의 (코팅되지 않은) 면 상에서 보호되는 샘플이, 50 ℃로 가열되고 95%의 일정한 상대 습도가 유지되는 챔버 내에서 21일 동안 수직으로 배치되었고, 탈염된 물이 습도의 공급원으로서 이용된다. 확산 투과도 대 총 투과도의 비율로서 규정되는 겉보기 혼탁도가 후속하여 측정된다. 이러한 혼탁도는, 유리 기재의 부식 작용 하에서의 기재 표면에서의 조도(roughness) 발생의 결과이다. 이러한 가속된 시효 테스트는, 목욕실과 같은, 고온의 그리고 습한 대기 내의 글레이징의, 긴 시간에 걸친, 진정한 사용 조건의 훌륭한 표상을 나타낸다.
백분율로서 측정된, "혼탁도"라는 용어는, 본 발명의 의미 내에서, 광의 산란에 의한 손실, 즉, 통상적으로, 백분율로서 일반적으로 표현되는, 광의 산란된 부분(확산 분율 또는 Td) 대 글레이징을 통해서 직접적으로 투과되는 광(TL)의 비율을 의미하는 것으로 이해된다. 그에 따라 확산 투과도는 유리 기재의 표면 상에 침착된 층에 의해서 산란된 광 분율을 측정한다. 혼탁도는 통상적으로 분광측정 기술에 의해서 측정되고, 전체 가시광선 범위(380 내지 780 nm)에 걸친 적분은 일반적인 투과도(TL) 및 확산 투과도(Td)를 결정할 수 있게 한다. 그러한 측정은 혼탁도 측정기의 이용에 의해서 얻어진다. 혼탁도 측정기를 이용한 측정 중에, 글레이징의 혼탁도가 3% 미만으로 유지되고 바람직하게 2% 미만이거나 심지어 1% 미만인 경우에 이에 따라 글레이징이 남은 것으로 간주된다. 이용되는 기기는 BYK-Gardner에 의해서 판매되는 Haze-Gard® 장치이다.
상이한 테스트들 및 연구되는 상이한 글레이징들에 대해서 얻어진 결과가 이하의 표 1에서 조합되었다.
| 코팅 | 없음 (노출형 유리) |
Aquacontrol® | 본 발명 |
| θcontact | 30° | 105° | 84° |
| Vsliding | 줄무늬(Streak) | 15 ㎕ | 17 ㎕ |
| HH 테스트 후의 혼탁도(21 일) |
3.4% | 측정되지 않음 | 0.6% |
본 출원인 회사에 의해서 실행된 측정은, 본 발명에 따른 글레이징이, 습도에 대한 큰 내성(HH 테스트)에 의해서 그리고, 언급된 유기 소수적 층의 활주 부피에 가까운, 그 낮은 활주 부피에 의해서 표시된 바와 같은, 물방울이 흐르게 하는 양호한 특성에 의해서, 노출형 유리와 상이하다는 것을 보여준다. 그러한 특성은, 벽의 표면에서의 각각의 분무 후에 남아 있는 물방울의 양을, 그리고 그에 따라 석회 물때 마크의 출현 및/또는 닦아야 하는 물의 양을 효과적으로 제한할 수 있게 한다. 본 발명에 따른 층은 소수적 비교 층의 특성과 매우 근접한 특성을 나타내나, 비교 층과 대조적으로, 본 발명에 따른 층은 부가적인 장점에 따라 템퍼링하고자 하는 (또는 템퍼링될 수 있는) 유리 기재에 침착될 수 있다.
따라서, 본 발명은, 결국, 사용 시의 특성이 유기 소수적 층을 포함하는 글레이징의 특성에 근접한, 글레이징을 획득할 수 있게 하고, 유리 기재가, 특히 캐소드 스퍼터링과 같은 통상적인 진공 증착 기술에 의한, 지르코늄 티타늄 산화물의 층의 침착 후에 템퍼링될 수 있다는 부가적인 장점을 갖는다.
실험의 제2 시리즈에 따라, 전술한 글레이징으로 이루어진 본 발명에 따른 벽에 테스트의 시리즈를 실시하여, 기계적 강도(내마모성) 및 세정 제품에 대한 내성(내식성 및 석회 물때 제거제에 대한 내성) 특성을 측정하였다.
그에 따라, 본 발명에 따른 벽 상에서, 템퍼링된 글레이징에 대해서 이하를 측정하였다:
- 표준 EN1096 (2012), part 2, Annex E, 500 사이클에 따라 측정된, 코팅의 내마모성. 일반적인 표면 상태(긁힘의 수 및 깊이)가 하나의 샘플과 테스트 후의 다른 샘플에 대해서 시각적으로 그리고 비교 방식으로 검사되었고,
- 글레이징을, 식초 내에 그리고 Antikal® 및 Cillit Bang®의 상업 명칭으로 목욕실의 내부 글레이징의 세정을 위해서 프랑스에서 이용되는 2개의 통상적인 세정 제품 내에, 48 시간 동안 침잠시키는 것에 의한, 산에 대한 내성.
산 처리를 견딜 수 있는 코팅된 글레이징의 능력이 이하의 물리적 특성을 통해서 측정되었다:
- 초기 값(테스트 전)과 최종 값(테스트 후) 사이의 층의 두께차(Δt).
- 초기 값과 최종 값 사이의 층 측면 상의 글레이징의 광 반사차(ΔRL). 일반적으로, 본 설명에서 제시된 모든 광 및 에너지 특성은, 글레이징의 광, 태양 및 에너지 특성의 결정과 관련된, 국제 표준 ISO 9050 (2003)에 설명된 원리 및 방법에 따라 얻어진 것이다.
- 글레이징의 비색 변동(colorimetric variation)이 또한, L*, a*, b* 국제 시스템에서 통상적으로 이용되고 이하의 관계식에 의해서 규정되는 품질(ΔE)을 이용하여, L*, a*, b* 비색계 에서 그리고 수직 입사 하에서 통상적으로 측정되었다:
| 산에 대한 내성의 테스트 | 마모 테스트 | |||
| 식초 | Antikal™ | Cllit Bang™ | 긁힘 없음 |
|
| Δt | 0 | 0 | 0 | |
| ΔRL | 0.1 | 0.1 | 0.2 | |
| ΔE | 0.3 | 0.4 | 0.6 | |
| 시각적 외관 | 가시적 마크 없음 | 가시적 마크 없음 | 가시적 마크 없음 | |
선행하는 표 2에 주어진, 테스트의 결과는, 본 발명에 따른 벽이 내마모성의 그리고 가정 제품에서 현재 이용되는 산에 대한 내성의 특성을 나타낸다는 것을 보여준다. 그러한 특성은, 습한 환경 내에서 그리고 통상적인 세정 제품을 이용한 반복적인 처리의 영향 하에서 그 수명을 보장할 수 있게 한다. 층 두께, 비색 값, 및 광 반사도(RL)의 변동이 없다는 것은, 층이 테스트에 의해서 손상되지 않았다는 것을 나타낸다.
따라서, 본 발명에 따라, 제품의 일반적인 사용 지속시간과 양립될 수 있는, 층이 장기간에 걸쳐 세정 제품을 견디는, 글레이징 처리된 벽을 보장할 수 있다.
Claims (15)
- 글레이징을 포함하거나 글레이징으로 이루어진, 목욕실과 같은 습한 환경용 물품이며, 상기 글레이징은 지르코늄 티타늄 산화물을 기초로 하는 단일 층으로 그 면의 적어도 하나가 코팅된 유리 기재를 포함하고, 상기 단일 층의 물리적 두께는 3 내지 14 나노미터이고, 층은, 조도 증가를 목표로 하는 유리 기재의 사전 텍스처링 처리가 없이, 유리 기재 상에 직접적으로 침착되는, 물품.
- 제1항에 있어서,
층 내의 Ti/Zr 몰비가 60/40 내지 90/10인, 물품. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
유리 기재가 플로트 유리인, 물품. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
단일 층이 유리 기재의 거칠지 않은 면 상에 존재하는, 물품. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 글레이징이 템퍼링되고 및/또는 굽혀지는, 물품. - 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 글레이징이 15% 미만의 광반사를 나타내는, 물품. - 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 글레이징이 2% 미만, 바람직하게 1% 미만의 혼탁도를 나타내는, 물품. - 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유리 기재가, 3 내지 20 mm 두께의, 투명하거나 매우 투명한 유리인, 물품. - 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유리 기재가, 3 내지 20 nm 두께의, 채색된 유리인, 물품. - 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 단일 층의 물리적 두께가 5 내지 13 nm인, 물품. - 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
층 내의 Ti/Zr 몰비가 72/28 내지 82/18인, 물품. - 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 글레이징이, 지르코늄 티타늄 산화물을 기초로 하는 단일 층으로 2면 모두가 코팅된 유리 기재를 포함하고, 각각의 단일 층의 물리적 두께가 3 내지 14 나노미터인, 물품. - 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 물품이 샤워실, 욕실 또는 욕실 스크린 벽인, 물품. - 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 물품이 거울인, 물품. - 템퍼링된 및/또는 굽혀진 글레이징을 포함하는 전술한 바와 같은 물품의 제조를 위한 방법이며, 상기 글레이징은 지르코늄 티타늄 산화물의 단일 층으로 그 표면의 적어도 일부 상에서 코팅된 유리 기재로 이루어지고, 상기 방법은 자기장-보조형 캐소드 스퍼터링과 같은, 진공 증착 기술에 의해서 상기 기재 상에 층을 침착하는 단계, 그리고 지르코늄 티타늄 산화물의 층으로 그렇게 코팅된 기재 상에서 템퍼링 및/또는 굽힘 열처리를 실행하는 단계를 포함하는, 방법.
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