KR102247653B1

KR102247653B1 - 무광 회색 코팅, 무광 회색 코팅 유리 및 복층 유리

Info

Publication number: KR102247653B1
Application number: KR1020170167003A
Authority: KR
Inventors: 박을두; 박성진; 전윤기; 권대훈; 유현우
Original assignee: (주)엘지하우시스
Priority date: 2017-12-06
Filing date: 2017-12-06
Publication date: 2021-04-30
Anticipated expiration: 2037-12-06
Also published as: KR20190067031A

Abstract

제1 저흡수 간격층, 제1 고흡수 반사층, 제2 저흡수 간격층, 제2 고흡수 반사층 및 제3 저흡수 간격층을 순차적으로 포함하고, 상기 제1 고흡수 반사층 및 상기 제2 고흡수 반사층은 흡광계수가 1 이상이고, 상기 제1 저흡수 간격층, 상기 제2 저흡수 간격층 및 상기 제3 저흡수 간격층은 흡광계수가 0.5 이하인 무광 회색 코팅이 제공된다.

Description

무광 회색 코팅, 무광 회색 코팅 유리 및 복층 유리{MATT GRAY COATING, MATT GRAY COATING GLASS AND INSULATED GLAZING}

무광 회색 코팅, 무광 회색 코팅 유리 및 복층 유리에 관한 것이다.

상업용 건축물은 주로 색상이 들어간 유리를 사용하여 시공을 진행하고 있다. 이는 미적인 이유와 투과율을 낮게 하여 외부에서 들어오는 열에너지를 최소화해서, 냉방 부하를 감소시키기 위함이다. 따라서, 투과율을 낮게 하기 위하여 유리에 색상을 띄게 생산하고 있으며, 이는 원판이나 코팅을 통하여 다양한 색상으로 구현하고 있다.

원판 유리에서 색을 구현하는 것은 사용되는 재료와 배합 비율에 따라서 다양하게 나타난다. 주로 사용되는 색유리 원판으로는 파란색, 녹색, 갈색, 회색 등이 있으며, 건축 시장에서는 회색 원판의 수요가 가장 높다. 이는 무채색(neutral) 회색 계열의 유리가 건축물의 고급스러움을 표현하는 시장의 수요에 부응하는 결과이다.

하지만, 이러한 색유리 원판의 생산이 가능한 기업은 국내에 없으며, 대부분 수입에 의존하고 있는 실정이다. 수입을 통하여 색유리 원판을 이송할 경우, 노출 환경에 따라서 유리의 부식을 야기할 수 있기 때문에 품질 관리에 있어서도 어려움이 있다. 또한, 코팅 유리 시장에 잘 알려진 저방사 코팅 유리는 복잡한 막 구조를 통하여 색상을 구현하고 있지만, 색유리 원판의 천연색상을 따라갈 수 없기 때문에 색유리 원판을 수입하여 그 위에 다시 저방사 유리를 코팅하여 시장에 판매되고 있다.

본 발명의 일 구현예는 낮은 투과율, 낮은 반사율 성능을 가지며 회색을 띄는 무광 회색 코팅을 제공한다.

본 발명의 다른 구현예는 낮은 태양열 취득률을 가지는 무광 회색 코팅을 제공한다.

본 발명의 다른 구현예는 상기 무광 회색 코팅을 이용한 무광 회색 코팅 유리를 제공한다.

본 발명의 다른 구현예는 상기 무광 회색 코팅 유리를 이용한 복층 유리를 제공한다.

본 발명의 일 구현예에서,

제1 저흡수 간격층, 제1 고흡수 반사층, 제2 저흡수 간격층, 제2 고흡수 반사층 및 제3 저흡수 간격층을 순차적으로 포함하고,

상기 제1 고흡수 반사층 및 상기 제2 고흡수 반사층은 흡광계수가 1 이상이고,

상기 제1 저흡수 간격층, 상기 제2 저흡수 간격층 및 상기 제3 저흡수 간격층은 흡광계수가 0.5 이하인 무광 회색 코팅을 제공한다.

본 발명의 다른 구현예에서, 투명 유리 기판 및 상기 무광 회색 코팅을 포함하고, 상기 제1 저흡수 간격층이 상기 투명 유리 기판과 접하도록 적층된 무광 회색 코팅 유리를 제공한다.

본 발명의 또 다른 구현예에서, 내측 투명 유리 기판 및 상기 내측 투명 유리 기판과 이격된 외측 투명 유리 기판을 포함하고, 상기 외측 투명 유리 기판의 내측면에 코팅된 상기 무광 회색 코팅을 포함하고, 상기 제1 저흡수 간격층이 상기 외측 투명 유리 기판의 내측면에 접하도록 적층된 복층 유리를 제공한다.

상기 무광 회색 코팅은 투명 유리 기판에 코팅층으로 적용되어 무광 회색을 구현하고, 낮은 태양열 취득률을 구현할 수 있다. 또한, 상기 무광 회색 코팅은 부가적으로 방사율을 낮춤으로써, 열관류율이 낮아지게 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 무광 회색 코팅의 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 구현예에 따른 무광 회색 코팅의 개략적인 단면도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 구현예에 따른 무광 회색 코팅 유리의 개략적인 단면도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 구현예에 따른 무광 회색 코팅 유리의 개략적인 단면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 구현예에 따른 복층 유리의 개략적인 단면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 구현예에 따른 복층 유리의 개략적인 단면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 구현예에 따른 복층 유리의 개략적인 단면도이다.
도 8은 실시예 2의 복층 유리의 열관류율을 비교예 1-3의 회색 유리 원판에 대하여 비교하여 나타낸 그래프이다.
도 9는 실시예 2의 복층 유리의 태양열 취득률을 비교예 1-3의 회색 유리 원판에 대하여 비교하여 나타낸 그래프이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다.

이하에서 기재의 “상부 (또는 하부)” 또는 기재의 “상 (또는 하)”에 임의의 구성이 형성된다는 것은, 임의의 구성이 상기 기재의 상면 (또는 하면)에 접하여 형성되는 것을 의미할 뿐만 아니라, 상기 기재와 기재 상에 (또는 하에) 형성된 임의의 구성 사이에 다른 구성을 포함하지 않는 것으로 한정하는 것은 아니다.

본 발명의 일 구현예에서, 제1 저흡수 간격층, 제1 고흡수 반사층, 제2 저흡수 간격층, 제2 고흡수 반사층 및 제3 저흡수 간격층을 순차적으로 포함하고, 상기 제1 고흡수 반사층 및 상기 제2 고흡수 반사층은 흡광계수가 1 이상이고, 상기 제1 저흡수 간격층, 상기 제2 저흡수 간격층 및 상기 제3 저흡수 간격층은 흡광계수가 0.5 이하인 무광 회색 코팅을 제공한다.

도 1은 본 발명의 일 구현예에 따른 무광 회색 코팅(10)의 단면도이다. 상기 무광 회색 코팅(10)은 제1 저흡수 간격층(11), 제1 고흡수 반사층(21), 제2 저흡수 간격층(12), 제2 고흡수 반사층(22) 및 제3 저흡수 간격층(13)을 순차적으로 포함한다.

도 1과 같이, 상기 제1 저흡수 간격층(11), 제1 고흡수 반사층(21), 제2 저흡수 간격층(12), 제2 고흡수 반사층(22) 및 제3 저흡수 간격층(13)은 서로서로 접하여 형성될 수 있다.

상기 무광 회색 코팅(10)은 낮은 투과율 및 낮은 반사율 성능을 구현함으로써, 무광의 회색을 구현한다.

상기 무광 회색 코팅(10)은 무광이면서도 회색을 효과적으로 구현할 수 있다. 따라서, 상기 무광 회색 코팅(10)은 색유리로 사용될 수 있다.

상기 무광 회색 코팅(10)은 태양광에 대하여 낮은 투과율을 나타내어, 사생활 보호 효과를 얻을 수 있다.

상기 무광 회색 코팅(10)은 태양광에 대하여 낮은 반사율을 나타내어, 광 공해를 방지할 수 있다.

부가적으로, 상기 무광 회색 코팅(10)은 무광 회색을 구현하면서도, 태양광에 대하여 낮은 방사율을 구현할 수 있기 때문에, 단열 성능이 우수하다. 낮은 방사율을 가지게 되면, 낮은 열관류율을 나타내어, 단열 효과가 우수하다. 열관류율이란, 단위 면적당 얼마나 많은 열에너지가 통과하는지를 나타낸다.

또한, 상기 무광 회색 코팅(10)은 무광 회색을 구현하면서도, 낮은 투과율 및 낮은 방사율을 만족하기 때문에, 열출입이 낮아지게 되어 태양광에 대한 취득률도 낮아지게 된다. 낮은 취득율을 나타내게 되면, 차폐 효과가 우수하게 된다. 태양광 취득률이란 태양광이 유리와 같은 창호를 통과하여 실내로 유입되는 비율을 나타내며, 열선 투과율과 유리와 같은 창호에 의해 흡수되어 다시 실내로 재방사되는 에너지의 비율을 합산한 수치이다. 수치가 낮을수록 실내로 유입되는 열에너지가 적다는 것을 의미한다.

이와 같이, 상기 무광 회색 코팅(10)은 무광 회색을 구현하면서도, 낮은 취득률, 낮은 투과율, 낮은 반사율을 만족하기 때문에, 상업용으로 사용되는 유리로서 적합할 수 있다.

이하, 상기 무광 회색 코팅의 각 층에 대하여 상세히 설명한다.

상기 제1 고흡수 반사층(21) 및 상기 제2 고흡수 반사층(22)은 흡광 계수 (extinction coefficient)가 1 이상인 물질, 구체적으로 1 내지 5인 물질로써 형성된다. 예를 들어, 상기 제1 고흡수 반사층(21) 및 상기 제2 고흡수 반사층(22)은 각각 Ni, Ti, Cr, Al 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함할 수 있다. 흡광계수는 빛을 흡수하는 정도를 나타내는 계수이며, 보통, 파장이 일정한 단색 광에 대한 것을 말하며, 일반적으로, 550nm 파장에서의 값을 말합니다. 예를 들어, NiCr의 550nm에서의 흡광계수는 3.6 정도이다.

예를 들어, 상기 제1 고흡수 반사층(21) 및 상기 제2 고흡수 반사층(22)은 NiCr 층일 수 있다.

상기 제1 저흡수 간격층(11), 상기 제2 저흡수 간격층(12) 및 상기 제3 저흡수 간격층(13)은 흡광계수가 0.5 이하, 구체적으로, 0.0 내지 0.5인 물질로써 형성되고, 예를 들어, 상기 제1 저흡수 간격층(11), 상기 제2 저흡수 간격층(12) 및 상기 제3 저흡수 간격층(13)은 각각 Si, Al, Zn, Sn, Ti 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하는 4성분계 이하의 금속의 질화물, 산화물 또는 산질화물을 포함할 수 있다.

예를 들어, 상기 제1 저흡수 간격층(11), 상기 제2 저흡수 간격층(12) 및 상기 제3 저흡수 간격층(13)은 Al이 도핑된 Si 질화물일 수 있다.

상기 무광 회색 코팅(10)은 상기 제1 고흡수 반사층(21) 및 상기 제2 고흡수 반사층(22)의 두 개의 층을 분할하고, 그 사이에 상기 제3 저흡수 간격층(13)을 개재함으로써, 상기 제3 저흡수 간격층(13)에 빛이 트랩 (light trap)되는 원리를 이용할 수 있다.

상기 제1 고흡수 반사층(21) 및 상기 제2 고흡수 반사층(22)은 금속 층으로서, 투과율을 낮출 수 있지만, 흡광 계수가 높아서 광에너지를 많이 흡수하게 된다. 따라서, 두께를 증가시키게 되면 투과율이 떨어지는 반면, 반사율은 증가하게 된다. 건축물에 반사율이 증가하게 되면, 각도에 따라서 운전을 하는 운전자와 주변 건물에 눈부심을 발생시켜 사고를 발생시키거나 불편함을 유발하게 된다. 상기 제1 고흡수 반사층(21) 및 상기 제2 고흡수 반사층(22)은 적절한 두께 및 두께비를 갖게 하여 낮은 투과율과 낮은 반사율을 갖도록 할 수 있다.

상기 제1 고흡수 반사층(21)은 3 nm 내지 5 nm의 두께로 형성될 수 있다.

상기 제1 고흡수 반사층(21) 대 상기 제2 고흡수 반사층(22)의 두께비는 1 : 1.1~2.0 일 수 있다.

상기 제1 고흡수 반사층(21) 및 상기 제2 고흡수 반사층(22)은 금속층의 박막으로 적용함으로써, 방사율을 낮출 수 있게 되고, 그에 따라 열관류율을 낮출 수 있으며 (단열 효과 향상), 태양열 취득률에 있어서도 현재 상업적으로 유통되는 회색 유리 원판과 동등 수준 또는 그보다 더 낮은 값을 구현할 수 있다.

상기 제1 저흡수 간격층(11) 대 상기 제2 저흡수 간격층(12) 대 상기 제3 저흡수 간격층(13)의 두께비는 1 : 1.6~2.0 : 1.1~1.5 일 수 있다.

상기 제1 저흡수 간격층(11)은 4 nm 내지 50 nm의 두께로 형성될 수 있다.

상기 무광 회색 코팅(10)의 각 층의 두께를 조절하여 낮은 투과율 및 낮은 반사율을 구현함으로써, 무광 회색을 효과적으로 구현할 수 있다.

일 구현예에서, 상기 무광 회색 코팅(10)은 상기 제1 저흡수 간격층(11)으로부터 상기 제3 저흡수 간격층(13)의 방향으로 통과하는 빛의 투과율이 30% 이하, 구체적으로 30 내지 20%이고, 반사율이 10% 이하, 구체적으로 10 내지 3%이고, 수정 방사율이 0.87 이하, 구체적으로 0.50 내지 0.87, 더욱 구체적으로 0.60 내지 0.87일 수 있다. 방사율은 흑체를 기준으로 1로 표기하는 것이 일반적이며, 입사하는 빛이 반구 형태로 되어있기 때문에 수정 방사율로 표기한다.

도 2는 본 발명의 다른 구현예에서 따른 무광 회색 코팅(20)의 단면도이다. 상기 무광 회색 코팅(20)은 추가적으로 상기 제3 저흡수 간격층(13)의 상부에 최상부 보호층(16)을 포함할 수 있다.

상기 무광 회색 코팅(20)은 산화에 취약하지 않기 때문에, 상기 최상부 보호층(16)이 필수적이지는 않다. 따라서, 상기 최상부 보호층(16)을 형성하는 경우라도, 3nm 이하로 형성한다.

상기 무광 회색 코팅(10)이 대기 중으로 노출되면 장기적으로 부식 및 산화가 발생될 우려가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 상기 무광 회색 코팅(20)은 상기 제3 저흡수 간격층(13)의 상부에 최상부 보호층(16)을 형성할 수 있다. 즉, 상기 최상부 보호층(16)은 상기 무광 회색 코팅(20)이 장기적으로 부식 및 산화되지 않도록 보호하는 역할을 할 수 있다.

상기 최상부 보호층(16)은 지르코늄, 실리콘 지르코늄과 같은 지르코늄을 포함하는 합금, 금속 산화물, 금속 질화물, 금속 산질화물 및 이들의 조합을 포함하는 군에서 선택된 적어도 하나를 포함하거나, 상기 지르코늄, 상기 지르코늄을 포함하는 합금, 상기 금속 산화물, 상기 금속 질화물 또는 상기 금속 산질화물에, 비스무트(Bi), 붕소(B), 알루미늄(Al), 규소(Si), 마그네슘(Mg), 안티몬(Sb), 베릴륨(Be) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 원소가 도핑된 물질을 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 구현예에서, 투명 유리 기판(50) 및 상기 무광 회색 코팅(10, 20)을 포함하고, 상기 제1 저흡수 간격층(11)이 상기 투명 유리 기판(50)과 접하도록 적층된 무광 회색 코팅 유리를 제공한다.

도 3은 본 발명의 또 다른 구현예에 따른 무광 회색 코팅 유리(100)의 단면도이다.

일 구현예에서, 상기 투명 유리 기판(50)의 상기 무광 회색 코팅이 형성되지 않은 다른 일면의 가시광 반사색에 대하여 색차 측정기를 이용하여 측정한 색지수 a*값이 -4 내지 1이고, 색지수 b* 값이 -4 내지 1일 수 있다. 상기 색지수 값의 범위는 무채색(neutral) 색상 계열의 회색(gray)이 구현되고 있음을 의미한다.

상기 투명 유리 기판(50)은 가시광선 투과율이 높은 투명 기재일 수 있고, 예를 들어, 약 80% 내지 약 100% 가시광선 투과율을 갖는 유리 또는 투명 플라스틱 기판일 수 있다. 상기 투명 유리 기판(50)은, 예를 들어, 건축용으로 사용되는 유리가 제한 없이 사용될 수 있고, 예를 들어, 약 2mm 내지 약 12mm의 두께일 수 있고, 사용 목적 및 기능에 따라 달라질 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.

도 4는 본 발명의 또 다른 구현예에 따른 무광 회색 코팅 유리(200)의 단면도이다. 도 4에서, 상기 무광 회색 코팅 유리(200)는 투명 유리 기판(50)과 도 2의 무광 회색 코팅(20)을 포함한다.

상기 무광 회색 코팅 유리(100, 200)의 유리면 반사율은 10% 이하, 구체적으로 3% 내지 10%일 수 있다. 상기 상기 무광 회색 코팅 유리(100, 200)는 상기 범위와 같은 낮은 반사율을 구현함으로써, 은빛의 실버 색상이 아닌, 무광 회색으로 구현된다.

상기 무광 회색 코팅 유리(100, 200)를 제조하기 위해, 먼저 투명 유리 기판(50)을 준비한 뒤, 상기 무광 회색 코팅(10, 20)의 각 층을 순차적으로 형성할 수 있다. 상기 무광 회색 코팅(10, 20)의 각 층을 공지된 방법에 따라, 원하는 물성을 구현하기에 적합한 방법으로 형성할 수 있다.

예를 들어, 제1 저흡수 간격층(11), 제1 고흡수 반사층(21), 제2 저흡수 간격층(12), 제2 고흡수 반사층(22), 제3 저흡수 간격층(13) 및 최상부 보호층(16) 등의 각 층을 스퍼터링법 등의 방법에 따라 형성할 수 있다.

본 발명의 또 다른 구현예에서,

내측 투명 유리 기판 및 상기 내측 투명 유리 기판과 이격된 외측 투명 유리 기판을 포함하고, 상기 외측 투명 유리 기판의 내측면에 코팅된 상기 무광 회색 코팅을 포함하고, 상기 제1 저흡수 간격층(11)이 상기 외측 투명 유리 기판의 내측면에 접하도록 적층된 복층 유리를 제공한다.

도 5는 본 발명의 또 다른 구현예에 따른 복층 유리(1000)의 단면도이다.

상기 복층 유리(1000)는 외측 투명 유리 기판(51) 및 내측 투명 유리 기판(52)이 이격되어 형성되고, 상기 외측 투명 유리 기판(51)의 내측면, 즉, 이격 공간(A) 내에 상기 무광 회색 코팅(10)이 형성된다.

상기 무광 회색 코팅(10)이 대기 중으로 노출되면 장기적으로 부식 및 산화가 발생될 우려가 있으나, 상기 이격 공간(A)은 밀봉되어서 상기 무광 회색 코팅(10)이 부식되거나 산화되지 않도록 할 수 있다. 또한, 상기 이격 공간(A)은 밀봉되어서 대류 및 전도에 의한 열 손실을 방지할 수 있다.

상기 복층 유리(1000)의 이격 공간(A)은 진공 또는 아르곤, 크립톤 등과 같은 기체를 채워놓을 수 있고, 이에 한정되지 않고, 공지된 기술에 의할 수 있다.

또 다른 구현예에서, 상기 복층 유리(1000)의 열관류율이 [5mm 무광 회색 코팅 유리(#2면 코팅) + 12mm 일반 공기층 + 5mm 유리] 일 때, 2.50 내지 2.80이고, 태양열 취득율이 0.25 내지 0.40 일 수 있다.

도 6은 본 발명의 또 다른 구현예에 따른 복층 유리(2000)의 단면도이다.

도 6에서, 상기 복층 유리(2000)는 상기 내측 투명 유리 기판(52)의 내측면, 즉, 이격 공간(A) 내에 저방사 코팅(40)이 형성되어 있다. 상기 이격 공간(A) 내에 상기 무광 회색 코팅(10)과 마주하도록 상기 저방사 코팅(40)을 함께 형성함으로써, 차폐 성능과 단열 성능을 더욱 향상시킬 수 있다.

도 7은 또 다른 구현예에 따른 복층 유리(1000)의 단면도이다. 도 7에서, 외측면 (외부, out)로부터 내측면 (내부, in)으로 입사되는 태양광이 각 층의 투과율에 따라 투과되고, 특히, 상기 제3 저흡수 간격층(13)에서 태양광이 트랩되는 원리를 모식적으로 나타낸다.

이하 본 발명의 실시예 및 비교예를 기재한다. 그러한 하기한 실시예는 본 발명의 일 실시예일뿐이고 본 발명이 하기한 실시예에 한정되는 것은 아니다.

( 실시예 )

실시예 1

마그네트론 스퍼터링 증착기 (Selcos Cetus-S)를 사용하여, 하기와 같이 투명 유리 기판에 코팅된 다층 구조의 무광 회색 코팅 유리를 제조하였다. 상기 제조된 무광 회색의 창호용 기능성 건축 자재의 층 구조를 그 적층 순서에 따라 표 1에 기재하였다.

층 구분	재료 (괄호 내 숫자: 부피비)	두께
제3 저흡수 간격층	SiAlNx (Ar : N₂ = 45 : 55)	50 nm
제1 고흡수 반사층	NiCr (Ar 100부피%)	7.5 nm
제2 저흡수 간격층	SiAlNx (Ar : N₂ = 45 : 55)	68 nm
제1 고흡수 반사층 체층	NiCr (Ar 100부피%)	4.5 nm
제1 저흡수 간격층	SiAlNx (Ar : N₂ = 45 : 55)	45 nm
투명 유리 기판	투명 유리	5 mm

실시예 2

상기 실시예 1의 무광 회색 코팅 유리를 외측 유리로 하고, 내측 유리 5mm 가 12mm (공기) 이격되게 하고, 상기 무광 회색 코팅이 이격 공간에 위치하는 방향으로 외측 유리와 내측 유리를 포함하는 복층 유리를 제조하였다.

비교예 1

하기 시판 제품을 준비하였다.

제조사: Guardian, 상품명: Crystal Gray, 두께 5mm

구분			Crystal Gray
가시광 투과	투과율(%)		68
	색지수	L	85.9
		a*	-1.6
		b*	-1.6
유리면 반사	반사율(%)		7
	색지수	L	31.1
		a*	-0.5
		b*	-0.9

비교예 2

하기 시판 제품을 준비하였다.

제조사: PPG, 상품명: Graylite, 두께: 5mm

구분			Graylite
가시광 투과	투과율(%)		13
	색지수	L	43.3
		a*	-0.4
		b*	-0.4
유리면 반사	반사율(%)		4
	색지수	L	25.0
		a*	-0.1
		b*	-0.6

비교예 3

하기 시판 제품을 준비하였다.

제조사: PPG, 상품명: SGary, 두께: 5mm

구분			SGray
가시광 투과	투과율(%)		50
	색지수	L	76.3
		a*	0.5
		b*	-1.9
유리면 반사	반사율(%)		6
	색지수	L	29.1
		a*	0.0
		b*	-1.4

실험예 1

실시예 1에서 제작된 무광 회색 코팅 유리 및 실시예 2의 복층 유리에 대하여 성능 분석을 하기 항목별로 실시하였다. 실시예 1의 결과는 하기 표 5에 나타내었다. 실시예 2의 결과는 하기 표 6에 나타내었다.

<투과율 및 반사율 계산>

UV-Vis-NIR 스펙트럼 측정 장치(Shimadzu, Solidspec-3700)를 이용하여 250 내지 2500nm 범위의 1nm 구간 폭으로 광학 스펙트럼을 측정한 후, 결과 값을 KS L 2514 기준에 의거하여, 가시광선 투과율과 창호용 기능성 건축 자재의 저방사 코팅의 코팅면의 반사율, 및 창호용 기능성 건축 자재의 저방사 코팅이 형성되지 않은 다른 일면, 즉, 유리 기재 쪽 면의 반사율을 계산하였다.

<색지수>

색차 측정기(KONICA MINOLTA SENSING, InC., CM-700d)를 이용하여 CIE1931 기준의 L*, a*, 및 b* 값을 측정하였다. 이때, 광원은 KS 규격의 D65로 적용하였다.

구분			실시예 1
가시광 투과	투과율(%)		25
	색지수	L	57.3
		a*	0.6
		b*	-2.9
유리면 반사	반사율(%)		5
	색지수	L	25.9
		a*	0.5
		b*	-2.7
코팅면 반사	반사율(%)		7
	색지수	L	31.2
		a*	4.1
		b*	-0.2

상기 표 5에서 무광 회색 유리는 낮은 투과율이면서도 유리면 반사율이 5%로 매우 낮아서, 무광이 잘 구현되었다. 또한, 투과 및 반사 색상이 모두 무채색 (neutral)을 보이며, 낮은 투과율 및 조도 값에 의하여 회색을 띠게 된 것을 확인할 수 있었다.

구분			실시예 2
가시광 투과(%)	투과율(%)		23
	색지수	L	54.7
		a*	-0.2
		b*	-2.6
외측 반사	반사율(%)		5
	색지수	L	27.4
		a*	0.5
		b*	-2.9
내측 반사	반사율(%)		13
	색지수	L	43.4
		a*	1.1
		b*	-0.7
태양열 취득률			0.32
열관류율 (W/m²K)			2.51

표 6에서, 실시예 2의 복층 유리는 색지수 -4<a*<1 및 -4<b*<1의 조건을 만족하고, 표 6의 외측 반사의 반사율이 10% 미만이어서, 무광 회색을 구현하고 있음을 확인할 수 있다.

태양열 취득률과 열관류율은 NFRC100규격에 준하여 얻었다.

실험예 2

실시예 2에서 제조된 복층 유리에 대하여, UV-Vis-NIR 스펙트럼 측정 장치(Shimadzu, Solidspec-3700)을 이용하여 분광 스펙트럼을 얻었고, FT-IR (Frontier, Perkin Elmer社)을 이용하여 방사율을 얻은 뒤, 그 결과를 이용하여 계산한 SHGC 값 (태양열 취득율) 및 Ug (열관류율) 값을 얻었다.

SHGC (태양열 취득율)는 열취득계수 (SHGC, Solar Heat Gain Coefficient)로서, 태양열이 창호에 입사하는 에너지 대비 창호를 통과하여 내부에 전달되는 에너지의 비율이다.

Solar Heat Gain = SHGC × Solar Radiation

Ug (U-value)는 열관류율이다. 여러 층의 서로 다른 재료로 구성된 벽체와 같은 건물의 한 부위를 통한 열의 전달은 여러 과정을 통해 이루어진다. 여러 재료로 구성된 구조체를 통한 열전달을 모든 요인들을 혼합한 하나의 값으로 나타낸 것을 열관류율이라고 한다. Ug (U-value)의 단위는 W/㎡℃(Kcal/㎡ h ℃)로 표면적이 1㎡인 구조체를 사이에 두고 온도차가 1℃일 때 구조체를 통한 열관류율을 와트로 측정한 것이다. 열관류율이 낮을수록 단열성능은 좋은 것을 의미한다.

도 8은 실시예 2의 복층 유리의 열관류율(Ug-value)을 비교예 1-3의 회색 유리 원판에 대하여 비교하여 나타낸 그래프이다. 도 8에서, 실시예 2의 복층 유리는 비교예 1-3 대비하여 낮은 열관류율을 나타낸다.

도 9는 실시예 2의 복층 유리의 태양열 취득률(SHGC 또는 G-value)을 비교예 1-3의 회색 유리 원판에 대하여 비교하여 나타낸 그래프이다. 도 9에서, 실시예 2의 복층 유리는 비교예 1-3의 상업 유리와 대비하여 동등하거나, 낮은 열관류율을 나타낸다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예들에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구 범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.

10, 20: 투명 회색 유리
11: 제1 저흡수 간격층
12: 제2 저흡수 간격층
13: 제3 저흡수 간격층
16: 최상부 보호층
21: 제1 고흡수 반사층
22: 제2 고흡수 반사층
40: 저방사 코팅
50: 투명 유리 기판
51: 외측 투명 유리 기판
52: 내측 투명 유리 기판
100, 200: 무광 회색 코팅
1000, 2000: 복층 유리
A: 이격 공간

Claims

제1 저흡수 간격층, 제1 고흡수 반사층, 제2 저흡수 간격층, 제2 고흡수 반사층 및 제3 저흡수 간격층을 순차적으로 포함하고,
상기 제1 고흡수 반사층 및 상기 제2 고흡수 반사층은 흡광계수가 1 이상이고,
상기 제1 저흡수 간격층, 상기 제2 저흡수 간격층 및 상기 제3 저흡수 간격층은 흡광계수가 0.5 이하이며,
상기 제1 고흡수 반사층의 두께는 3~5nm이고 상기 제1 고흡수 반사층 대 상기 제2 고흡수 반사층의 두께비는 1 : 1.1~2.0인,
무광 회색 코팅.
제1항에 있어서,
상기 제1 고흡수 반사층 및 상기 제2 고흡수 반사층은 각각 Ni, Ti, Cr, Al 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하는
무광 회색 코팅.
제1항에 있어서,
상기 제1 저흡수 간격층, 상기 제2 저흡수 간격층 및 상기 제3 저흡수 간격층은 각각 Si, Al, Zn, Sn, Ti 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하는 4성분계 이하의 금속의 질화물, 산화물, 산질화물 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하는
무광 회색 코팅.
제1항에 있어서,
상기 제1 저흡수 간격층 대 상기 제2 저흡수 간격층 대 상기 제3 저흡수 간격층의 두께비는 1 : 1.6~2.0 : 1.1~1.5 인
무광 회색 코팅.
제1항에 있어서,
상기 제1 저흡수 간격층으로부터 상기 제3 저흡수 간격층의 방향으로 통과하는 빛의 투과율이 30% 이하이고, 반사율이 10% 이하이고, 수정 방사율이 0.87 이하인
무광 회색 코팅.
투명 유리 기판 및 제1항에 따른 무광 회색 코팅을 포함하고, 상기 제1 저흡수 간격층이 상기 투명 유리 기판과 접하도록 적층된
무광 회색 코팅 유리.
제6항에 있어서,
상기 투명 유리 기판의 상기 무광 회색 코팅이 형성되지 않은 다른 일면의 반사색의 색차 측정기를 이용하여 측정한 색지수 a*값이 -4 내지 1이고, 색지수 b* 값이 -4 내지 1인
무광 회색 코팅 유리.
내측 투명 유리 기판 및 상기 내측 투명 유리 기판과 이격된 외측 투명 유리 기판을 포함하고,
상기 외측 투명 유리 기판의 내측면에 코팅된 제1항에 따른 무광 회색 코팅을 포함하고, 상기 제1 저흡수 간격층이 상기 외측 투명 유리 기판의 내측면에 접하도록 적층된
복층 유리.
제8항에 있어서,
상기 내측 투명 유리 기판의 외측면에 코팅된 저방사 코팅을 포함하는
복층 유리.
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