KR20070104672A - 태양 특성을 갖는 코팅 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따라 코팅 조성물이 기술된다. 코팅 조성물은 적외선 반사층; 적외선 반사층 상의 프라이머층; 프라이머층 상의 유전체층; 및 상기 적외선 반사층 아래 또는 유전체층 위에 있을 수 있는 흡수층을 포함한다.

Description

태양 특성을 갖는 코팅 조성물{COATING COMPOSITION WITH SOLAR PROPERTIES}

본 발명은 기판에 적용되어 그 기판의 하나 이상의 면으로부터의 저 가시광 투과율 및 저 가시광 반사율을 나타내는 코팅된 기판을 제공할 수 있는 코팅 조성물에 관한 것이다.

저 가시광 투과율(즉, 50% 이하)을 갖는 유리로 정의되는 프라이버시 유리는 자동차 용도 및 건축 용도와 같은 여러 가지 용도에서 사용될 수 있다. 건물에서 프라이버시 유리가 사용될 수 있는 곳에 관해서는 일반적으로 한계가 없다. 몇몇 자동차 용도에서, 프라이버시 유리는 미국 및 몇몇 다른 국가에서 적용되는 규제로 인해 뒷창문 및 차폭등에만 사용될 수 있다.

전형적으로, 프라이버시 유리로 사용될, 코팅된 또는 코팅되지 않은 기판은 전자기 스펙트럼의 가시 영역에서 흡수율이 높거나 반사율이 높다. 예를 들어, 프라이버시 유리는 가시 영역에서 양호한 흡수 성질을 갖는 코팅되지 않은 색유리 기판을 포함할 수 있다. 다르게는, 프라이버시 유리는 가시 영역에서 높은 반사율을 갖는 코팅된 투명 유리 기판을 포함할 수 있다. 또 하나의 다른 실시양태에서, 프 라이버시 유리는 예컨대 유색 기판 및 코팅된 투명 기판으로 형성된 적층 제품을 포함할 수 있다.

본 발명은 유리 기판을 프라이버시 유리로 변환시키는데 사용할 수 있는 새로운 코팅을 제공한다. 본 발명의 코팅된 기판은 미적으로 바람직한 감소된 가시 반사율을 나타내는 한편, 열 부하를 감소시키는 기판의 하나 이상의 면 상의 적외선 영역에 태양 반사를 제공한다.

발명의 요약

비한정적인 실시양태에서, 본 발명은 적외선 반사층; 적외선 반사층 상의 프라이머층; 프라이머층 상의 유전체층; 및 흡수층을 포함하는 코팅 조성물에 관한 것으로서, 상기 흡수층은 적외선 반사층 아래 또는 유전체층 위에 있을 수 있다.

또 다른 비한정적인 실시양태에서, 본 발명은 기판; 기판 상의 적외선 반사층; 적외선 반사층 상의 프라이머층; 프라이머층 상의 유전체층; 및 흡수층을 포함하는 코팅된 기판에 관한 것으로서, 상기 흡수층은 적외선 반사층 아래 또는 유전체층 위에 있을 수 있다.

또 다른 비한정적인 실시양태에서, 본 발명은 적외선 반사층을 증착시키는 단계; 적외선 반사층 상에 프라이머층을 증착시키는 단계; 프라이머층 상에 유전체층을 증착시키는 단계; 및 흡수층을 증착시키는 단계를 포함하는, 코팅의 형성 방법에 관한 것으로서, 상기 흡수층은 적외선 반사층 아래 또는 유전체층 위에 증착될 수 있으며, 코팅이 0.16 인치 두께의 투명 유리 기판 상에 증착되는 경우, 기판 은 기판의 하나 이상의 면으로부터 50% 이하의 Lta 및 52 이하의 L^*를 나타낸다.

명세서 및 청구의 범위에서 사용되는 칫수, 물리적 특성, 성분의 양, 반응 조건 등을 나타내는 모든 숫자는 모든 경우에 있어서 용어 "약"에 의해 수식되고 있다고 이해되어야 한다. 따라서, 달리 지시되지 않는 한, 하기 명세서 및 청구 범위에서 기술되는 숫자 값은 본 발명이 수득하고자 하는 원하는 성질에 따라 다르다. 적어도 청구 범위에 대한 균등론의 적용을 제한하려는 시도로서가 아니라, 각각의 수치 파라미터는 어쨌든 기록된 유효 숫자 자리의 수에 비추어 통상적인 반올림 방법을 적용함으로써 해석되어야 한다. 더욱이, 본원에서 개시된 모든 범위는 거기에 포함된 임의의 및 모든 하위범위를 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "1 내지 10"으로 기술된 범위는 최소값 1과 최대값 10 사이(이 두 값을 포함함)의 임의의 범위 및 모든 하위범위(즉, 최소값 1 이상에서 시작하여 최대값 10 이하로 끝나는 모든 하위범위로서 예컨대 1.0 내지 7.8, 3.0 내지 4.5, 및 6.3 내지 10.0)를 포함하는 것으로 간주되어야 한다.

본원에서 사용된, 용어 "상에", "상에/위에 적용된", "상에/위에 형성된", "상에/위에 증착된", "오버레이" 및 "상에/위에 제공된"은 표면 상에 형성되고, 오버레이되고, 증착되고, 또는 제공되지만 반드시 표면과 접촉하지는 않는다는 것을 의미한다. 예를 들어, 기판 "상에 형성된" 코팅층은 형성된 코팅층과 기판 사이에 위치하는 동일한 또는 상이한 조성을 갖는 하나 이상의 다른 코팅층의 존재를 배제하지 않는다. 예를 들어, 기판은 코팅 기판으로 당해기술 분야에서 공지된 것(예, 유리 또는 세라믹)과 같은 종래의 코팅을 포함할 수 있다.

비한정적인 실시양태에서, 본 발명은 하나 이상의 적외선 반사층, 하나 이상의 프라이머층, 하나 이상의 유전체층, 및 전자기 스펙트럼의 가시 영역에서 적어도 에너지의 일부를 흡수할 수 있는 하나 이상의 흡수층을 포함하는 코팅 조성물에 관한 것이다.

본 발명에 따라, 상기 하나 이상의 적외선 반사층은 당해 기술분야에서 주지된 금, 구리, 은 및 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.

본 발명에 따라, 적외선 반사층은 임의의 표준 방법, 예컨대 당해 기술분야에서 주지된 화학 증기 증착("CVD"), 분무 열분해, 마그네트론 스퍼터링 증기 증착("MSVD")을 이용하여 증착될 수 있다. 만약 코팅층이 하나 이상의 개별 필름으로 구성되다면, 상기 증착 방법은 전체 코팅층을 구성하는 몇몇 또는 모든 필름을 증착시키는데 이용될 수 있다.

적합한 CVD 증착 방법은 본원에 참조로 인용된 하기 참조 문헌에 기재되어 있다: 미국 특허 제 4,853,257 호; 제 4,971,843 호; 제 5,536,718 호; 제 5,464,657 호; 제 5,599,387 호; 및 제 5,948,131 호.

적합한 분무 열분해 증착 방법은 본원에 참조로 인용된 하기 참조 문헌에 기재되어 있다: 미국 특허 제 4,719,126 호; 제 4,719,127 호; 제 4,111,150 호; 및 제 3,660,061 호.

적합한 MSVD 증착 방법은 본원에서 참조로 인용된 하기 참조 문헌에 기재되어 있다: 미국 특허 제 4,379,040 호; 제 4,861,669 호; 및 제 4,900,633 호.

적외선 반사층은 임의의 두께를 가질 수 있다. 비한정적인 실시양태에서, 각각의 적외선 반사층의 두께는 50 Å 내지 200 Å의 범위, 예컨대 70 Å 내지 160 Å 또는 90 Å 내지 130 Å일 수 있다.

본 발명에 따라, 하나 이상의 프라이머층이 적외선 반사층 상에 있을 수 있다. 프라이머층은 산화 조건으로부터 적외선 반사층을 보호하는 희생층(sacrificial layer)으로서 작용한다. 희생층으로서 작용함으로써, 프라이머층은 적외선 반사층 대신 산화된다. 본 발명의 비한정적인 실시양태에서, 프라이머층은 티타늄, 지르코늄, 및 이들의 혼합물로부터 선택된 물질을 포함한다.

프라이머층은 적외선 반사층과 관련하여 상술된 표준 방법 중 임의의 것을 사용하여 증착될 수 있다.

프라이머층은 임의의 두께를 가질 수 있다. 비한정적인 실시양태에서, 각각의 프라이머층의 두께는 1 Å 내지 60 Å의 범위, 예컨대 10 Å 내지 35 Å, 또는 12 Å 내지 25 Å일 수 있다.

본 발명에 따라, 하나 이상의 유전체층이 프라이머층 상에 있을 수 있다. 유전체층은 단일 필름 또는 복수의 필름으로 구성될 수 있다. 유전체층 용의 적합한 물질은 금속 산화물, 금속 합금의 산화물, 질화물, 산소질화물, 또는 이들의 혼합물을 포함하지만, 이들에 한정되지는 않는다. 적합한 금속 산화물의 예는 티타늄, 하프늄, 지르코늄, 니오븀, 아연, 비스무쓰, 납, 인듐, 주석 및 이들의 혼합물의 산화물을 포함하지만, 이들에 한정되지는 않는다. 또한, 유전체층은 금속 합금 또는 금속 혼합물의 산화물, 예컨대 아연 및 주석을 함유하는 산화물, 인듐-주석 합금의 산화물, 규소 질화물, 규소 알루미늄 질화물, 산소질화물, 또는 알루미늄 질화물(이것으로 한정되지는 않는다)을 포함할 수 있다.

본 발명의 비한정적인 실시양태에서, 유전체층은 아연/주석 합금 산화물을 포함하는 금속 합금 산화물 필름을 포함한다. 아연/주석 합금은 아연 및 주석을 10 중량% 내지 90 중량% 범위의 아연 및 90 중량% 내지 10 중량% 범위의 주석의 비율로 포함할 수 있다.

본 발명의 비한정적인 실시양태에서, 유전체층은 주석산 아연을 포함한다. 용어 "주석산 아연"은 하기 화학식 1의 조성을 일컫는다:

Zn_xSn_{1 - x}O_{2 -x}

상기 식에서, _x는 0보다 크지만 1보다는 작다.

예를 들어, 만약 _x = 2/3 이면, 생성된 주석산 아연은 Zn_{2 /3}Sn_{1 /3}0_4/3으로 표시되며, 이것은 통상적으로 "Zn₂SnO₄"으로 기술된다. 주석산 아연을 함유하는 코팅은 화학식 1에 따른 하나 이상의 필름을 주요 양으로 갖는다; 즉, 상기 코팅에서 주석산 아연의 양은 다른 어떠한 물질의 양보다 많다.

본 발명의 비한정적인 실시양태에서, 유전체층은 예컨대 안티몬, 니켈, 붕소, 망간, 인듐 등으로 도핑된 물질로 구성된다. 예를 들어, 유전체층은 안티몬 또는 인듐으로 도핑된 산화 주석, 니켈 또는 붕소로 도핑된 산화 규소, 주석으로 도핑된 산화 아연 등을 포함할 수 있다.

만약 하나 이상의 유전체층이 본 발명의 실시양태에 존재한다면, 상기 코팅 중의 유전체층은 동일한 조성 또는 상이한 조성을 가질 수 있다.

본 발명의 유전체층은 적외선 반사층과 관련하여 상술된 표준 방법을 이용하여 증착될 수 있다.

본 발명에 따라, 유전체층은 임의의 두께를 가질 수 있다. 비한정적인 실시양태에서, 각 유전체층의 두께는 200 Å 내지 900 Å의 범위, 예컨대 250 Å 내지 800 Å일 수 있다.

본 발명에 따라, 하나 이상의 흡수층이 유전체층 상에 있을 수 있다. 흡수층은 전자기 스펙트럼의 가시 영역에서 에너지의 적어도 일부를 흡수하여, 무엇보다도, 코팅된 기판의 투광율을 감소시킨다. 본 발명의 비한정적인 실시양태에서, 흡수층은 (a) 500 nm에서 1.0 이하의 굴절률을 갖는 금속 및 (b) 1000°K에서 -100 이상의 ΔG°_f을 갖는 물질의 합금 및/또는 혼합물을 포함한다. 1000°K에서 -100 이상의 ΔG°_f을 갖는 물질의 예는 주석, 인듐, 구리, 아연뿐만 아니라 이들의 혼합물을 포함하지만 이들에 한정되지는 않는다. 흡수층의 하나의 비한정적 예는 은 및 주석의 합금 및/또는 혼합물인데, 은은 500nm에서 약 0.2의 굴절률을 갖는다.

본 발명의 또 다른 비한정적인 실시양태에서, 흡수층은 니켈, 스테인리스 스틸, 크롬, 몰리브덴, 텅스텐, 이리듐, 스틸, 철, 코발트, 및 이들의 혼합물 및 합 금을 포함한다.

본 발명의 또 다른 비한정적인 실시양태에서, 흡수층은 산화물, 질화물, 및 탄화물을 포함한다. 예를 들어, 흡수층은 구리, 망간, 티타늄, 철, 및 크롬뿐만 아니라 이들의 혼합물 및 합금의 산화물, 질화물 및 탄화물로부터 선택된 하나 이상의 물질을 포함할 수 있다.

본 발명에 따라, 흡수층은 적외선 반사층과 관련하여 상술된 임의 표준 방법을 사용하여 증착시킬 수 있다. 플라즈마 분무, 아크 분무, 캐스팅 등과 같은 다른 주지된 증착 방법도 본 발명에서 이용될 수 있다.

흡수층은 임의의 두께를 가질 수 있다. 비한정적인 실시양태에서, 각각의 흡수층의 두께는 20 Å 내지 300 Å의 범위, 예컨대 50 Å 내지 250 Å일 수 있다.

상술된 코팅 조성물에 더하여, 본 발명은 또한 상기 코팅으로 코팅된 기판을 포함한다. 본 발명에 따라, 상술된 코팅은 기판 상에 증착될 수 있다. 적합한 기판은 유리, 세라믹 등(이들에 한정되지는 않음)과 같은 투명 물질을 포함한다.

본 발명의 비한정적인 실시양태에서, 기판은 종래의 플로트(float) 유리 공정에 의해 제조된 유리이다. 적합한 플로트 공정은 미국 특허 제 3,083,551 호 ; 제 3,220,816 호; 및 제 3,843,346 호에 기재되어 있는데, 이들은 본원에 참조로서 인용되었다. 본 발명의 또 다른 비한정적인 실시양태에서, 기판은 유리 플로트 리본이다.

많은 경우에, 흡수층을 광원으로부터 가능한 한 멀리 위치시켜 반사 성질을 갖는 코팅 스택 중의 임의의 코팅층의 성능이 손상되지 않게 하는 것이 바람직하 다. 비한정적인 실시양태에서, 본 발명은 기판 상의 흡수층; 흡수층 상의 제 1 유전체층; 제 1 유전체층 상의 제 1 적외선 반사층; 제 1 적외선 반사층 상의 제 1 프라이머층; 및 제 1 프라이머층 상의 제 2 유전체층을 포함하는 코팅이다. "제 1 적외선 반사층으로부터 "제 2 유전체층"까지의 상술된 코팅 구성은 몇 번이고 반복되어 1, 2, 3 또는 이 이상의 적외선 반사층을 갖는 기판 상의 다층 코팅을 형성할 수 있다.

또 다른 비한정적인 실시양태에서, 본 발명은 기판 상의 제 1 적외선 반사층; 제 1 적외선 반사층 상의 제 1 프라이머층; 제 1 프라이머층 상의 제 1 유전체층; 및 흡수층을 포함하는 코팅이다. "제 1 적외선 반사층으로부터 "제 1 유전체층"까지의 상술된 코팅 구성은 몇 번이고 반복된 후 흡수층을 포함시켜 1, 2, 3 또는 이 이상의 적외선 반사층을 갖는 기판 상의 다층 코팅을 형성할 수 있다.

비한정적인 실시양태에서, 0.16 인치(4.1mm) 두께의 투명 유리 기판에 부착되는 경우, 상기 코팅은 70% 이하, 예컨대 50% 이하, 또는 40% 이하, 또는 20% 이하의 가시광 투과율을 나타낸다. 본원에 사용된 용어 "투명 유리"는 90% 이상의 가시광 투과율을 나타내는 0.16 인치 두께의 유리 기판을 의미한다. 0.16 인치 두께의 투명 유리 기판에 부착되는 경우, 상기 코팅은 또한 52 이하, 예컨대 40 이하, 또는 30 이하의 휘도(광원 D65 및 10°관측장치로 C.I.E. 1931 표준에 따라 측정된 L^*)를 나타낼 수 있다.

본 발명에서 요구되는 것은 아니지만, 당해 기술분야에서 주지된 보호용 상 부코팅이 코팅 스택 중에 마지막 코팅층일 수 있다. 하나의 비한정적인 실시양태에서, 상기 보호용 상부코팅은 2001년 10월 22일에 제출된 미국 특허 출원 제 10/007382 호(본원에 참조로 인용됨)에 기재된 알루미나와 실리카의 혼합물일 수 있다. 상기 보호용 상부코팅은 또한 산소와 같은 특정 물질에 대해서는 장벽층의 역할도 할 수 있다.

코팅된 기판의 여러 가지 성능 특성, 예컨대 반사색, 투과색 등은 코팅 스택에서 각각의 코팅층의 두께를 변화시킴으로써 조정될 수 있다. 본 발명의 코팅의 주된 이점 중 하나는 기판 양면 상에서 여러 가지 반사색을 나타낼 수 있다는 것이다. 본 발명의 코팅은 가시 스펙트럼에서 빛을 흡수하고 코팅의 반사율을 감소시키기 때문에, 코팅된 기판의 각 면은 상이한 색을 나타낼 수 있다.

본 발명의 코팅된 기판은 많은 자동차 및 건축 용도에서 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 코팅된 기판은 자동차 또는 트럭의 선루프로 사용될 수 있다. 상기 코팅된 기판은 또한 주택 및 상업용 빌딩에서 사용될 수 있다.

비한정적 실시양태에서, 본 발명의 코팅된 기판은, 당해 기술분야에서 주지된 바와 같이 단열 유리(IG) 유닛에 결합된다. 상기 IG 유닛은 스페이서 어셈블리에 의해 제 2 유리 기판으로부터 이격된 제 1 유리 기판을 포함할 수 있다. 상기 기판은, 당해 기술분야에서 주지된 바와 같이 밀봉제 시스템에 의해 적소에 유지되어 상기 두 유리 기판 사이에 공간을 형성한다. 적합한 IG 유닛의 예가 미국 특허 제 4,193,236 호; 제 4,464,874 호; 제 5,088,258 호; 및 제 5,106,663 호에 개시되어 있으며, 이들은 본원에서 참조로 인용되었다.

본 발명에 따라 코팅된 기판은 IG 유닛에서 제 1 및/또는 제 2 유리 기판으로 사용될 수 있다. 비한정적인 실시양태에서, 본 발명의 코팅된 기판은 제 1 기판이고, 그 코팅은 제 2 유리 기판과 면한 표면 상에 존재한다.

본 발명은 또한 상술된 코팅된 기판을 제조하는 방법을 포함한다. 상기 방법은 기판 상에 적외선 반사층을 증착시키는 단계; 적외선 반사층 상에 프라이머층을 증착시키는 단계; 프라이머층 상에 유전체층을 증착시키는 단계; 및 프라이머층 상에 흡수층을 증착시키는 단계를 포함할 수 있다. 비한정적인 또 다른 실시양태에서, 흡수층은 코팅 스택의 여러 위치에 증착될 수 있다.

본 발명은 또한 코팅이 증착된 후 코팅 기판에 흡수층을 형성하는 방법을 포함한다. 더욱 구체적으로, 비한정적인 실시양태에서, 상기 방법은 제 1 유전체층을 증착시키는 단계; 제 1 유전체층 상에 제 1 적외선 반사층을 증착시키는 단계; 제 1 적외선 반사층 상에 제 1 프라이머층을 증착시키는 단계; 제 1 프라이머층 상에 1000°K에서 -100 이상의 ΔG°_f을 갖는 물질을 포함하는 제 2 유전체층을 증착시키는 단계; 제 2 유전체층 상에 제 2 적외선 반사층을 증착시키는 단계; 제 2 적외선 반사층 상에 제 2 프라이머층을 증착시키는 단계; 적외선 반사층 상에 산소에 대한 장벽의 역할을 할 수 있는 보호용 상부코팅을 증착시키는 단계; 및 코팅을 가열시켜 제 2 유전체층의 금속 이온을 제 2 적외선 반사층에 완전히 확산시키는 단계를 포함한다. 가열 단계 후에 확산된 금속 이온을 함유하는 적외선 반사층이 본 발명의 흡수층이 된다.

흡수층에서 확산된 금속 이온의 양에 따라, 흡수층의 적외선 흡수 성질은 감소될 것이다. 일반적으로, 흡수층에 금속 이온이 많을수록, 흡수층은 적외선 방사선을 덜 반사한다. 그 결과, 흡수층으로 확산되는 금속 이온의 양을 조절함으로써 흡수층의 흡수 및 반사 성질을 조정할 수 있다.

적외선 반사층으로 확산되는 유전체층으로부터의 금속 이온의 양(예컨대 주석 함유 유전체층으로부터의 주석 이온)을 조정하고 이것을 가열 동안 흡수층으로 전환시키기 위해, 금속 이온을 공급하는 유전체층과 금속 이온이 확산되는 적외선 반사층 사이에 블로킹층(blocking layer)이 증착될 수 있다. 비한정적인 실시양태에서, 블로킹층은 금속 이온이 적외선 반사층에 확산되는 것을 억제하기에 충분한 두께를 갖는 금속 산화물층을 포함한다. 본 발명의 비한정적인 실시양태에서, 블로킹층은 티타늄, 알루미늄, 지르코늄, 아연 및 하프늄의 산화물로부터 선택된다. 블로킹층은 임의의 두께를 가질 수 있다. 전형적으로, 블로킹층은 60 Å 이하, 예컨대 40 Å 이하, 예컨대 20 Å 이하의 두께를 갖는다.

하기 비한정적인 실시예로서 본 발명을 예시한다.

4 가지의 실시예를 마련하였다. 이들 실시예에서, 흡수층을 증착시키기 보다는, 후술되는 바와 같이 주석산 아연 유전체층에서의 주석 이온을 제 1 적외선 반사층으로 이동시킴으로써 흡수층을 형성하였다.

다음과 같은 방식으로 실시예를 마련하였다. 제 1 주석산 아연 필름 및 그 위의 산화 아연 필름을 포함하는 제 1 유전체층을 MSVD에 의해 0.16 인치 두께의 투명 유리 기판 상에 증착시켰다. 제 1 유전체 층의 주석산 아연 필름의 두께는 276 Å이었고, 산화 아연의 두께는 160 Å이었다.

은으로 된 제 1 적외선 반사층을 제 1 유전체층 상에 118 Å의 두께로 증착시켰다. 티타늄으로 된 제 1 프라이머층을 30 Å의 두께로 제 1 은 층 상에 증착시켰다. 130 Å 두께의 산화 아연 필름 및 470 Å 두께의 주석산 아연 필름을 포함하는 제 2 유전체층을 제 1 프라이머층상에 증착시켰다. 119 Å의 두께를 갖는 은으로 된 제 2 적외선 반사층을 제 2 유전체층 상에 증착시켰다. 27 Å의 두께를 갖는 티타늄으로 된 제 2 프라이머층을 제 2 프라이머층 상에 증착시켰다. 130 Å 두께의 산화 아연 필름, 483 Å 두께의 주석산 아연 필름 및 130 Å 두께의 산화 아연 필름을 포함하는 제 3 유전체층을 제 2 프라이머층 상에 증착시켰다. 40%의 알루미나 및 60%의 실리카로 구성된 상부코팅층을 30 Å의 두께로 제 3 유전체층 상에 증착시켰다.

티타니아(TiO₂)를 포함하는 블로킹층을 여러 가지 두께로 제 2 유전체층(제 2 유전체층과 제 2 은 층 사이) 상에 증착시켰다. 실시예 1에서, 블로킹층의 두께는 20 Å이었다. 실시예 2에서, 그 층의 두께는 40 Å이었다. 그리고, 실시예 3에서, 그 층의 두께는 60 Å이었다.

이어서, 코팅된 기판을 표준 템퍼링(tempering) 조건 하에서 가열하였다. 상기 가열 공정 동안, 제 2 유전체층 중의 주석산 아연은 환원되었고 주석산 아연 중의 주석 이온은 이동성을 가져서 제 2 은 층으로 확산되었다고 생각된다. 주석 이온의 확산은 은 층에 흡수 성질을 부여하여 본 발명의 흡수층의 형성을 유도하였다. 전술된 바와 같이, 블로킹층은 적외선 반사층에 확산되는 주석 이온의 양을 감소시킨다.

본 발명에 따른 유리 기판의 성능 특성을 특성화하기 위해 여러 가지 용어가 사용된다. 이들 용어가 하기에 기술되어 있다.

투광율(LTA)은, ASTM 308E-90에 따라 10 나노미터의 간격을 두고 380 내지 780의 파장 범위에서 C.I.E. 1931 표준 광원 "A"를 사용하여 측정되었다.

태양 자외선 반사율(SUVR)은 표면으로부터 반사된 자외선 에너지의 양으로서, 5 nm의 간격을 두고 300 nm 내지 400 nm의 파장 범위에서 측정되었다.

태양 적외선 반사율(SIRR)은 표면으로부터 반사된 적외선 에너지의 양으로서, 50 nm의 간격을 두고 800 nm 내지 2100 nm의 파장 범위에서 측정되었다.

총 태양 에너지 투과율(TSET)은 기판을 통과하여 전달되는 태양 에너지의 총량으로서, 50 nm의 간격을 두고 300 nm 내지 2100 nm에서 측정된 투과율을 기초로 한 패리 문(Parry Moon) 기단 2.0 태양 데이터를 사용하여 계산하였다.

SUVR, SIRR 및 TSET는 측정된 투과율을 기초로 한 패리 문 기단 2.0 태양 데이터를 사용하여 계산되었다.

L^*, a^*, b^* 값은 CIE 표준 광원 D65 및 10°관측장치를 기초로 하였다.

본 발명에 따라 코팅된 유리 기판의 성능 특성을 하기 표 1에서 제시한다. 이 표에서, "R1" 또는 "R2"는 측정된 특성 중 선택된 것들 앞에 명시되어 있다. "R1"은 기판의 코팅된 면에서 시인된 측정된 특성을 나타낸다. "R2"는 기판의 코팅되지 않은 면에서 시인된 측정된 특성을 나타낸다.

표 1에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따라 0.16 인치의 두께로 코팅된 기판은 하기의 성능 특성의 조합을 나타낸다. 일반적으로, 블로킹층이 두꺼울수록, 더 적은 금속 이온이 적외선 반사층에 확산되고 Lta는 더 높아지며 SIRR도 더 높아진다(즉, 은 층이 흡수층으로서 덜 효과적일수록, 그것은 적외선 반사층으로서는 더욱 우수하다).

초기에 2 개의 은 층(그 중 하나는 그 후에 흡수층으로 전환된다)을 포함하는 코팅을 갖는 기판에서, Lta는 30% 내지 65%의 범위, 예컨대 33% 내지 61%일 수 있고; R1-L^*은 35 내지 50의 범위, 예컨대 37 내지 48일 수 있으며; R2-L^*은 41 내지 47의 범위, 예컨대 42 내지 45일 수 있다.

또한, 추가적인 태양 특성, 예컨대 UV 에너지의 반사, IR 에너지의 반사 및 총 태양 에너지의 투과를 기재하였다. 실시예 1 내지 3의 코팅된 면에서 R1SUVR은 7% 내지 12% 범위, 예컨대 8% 내지 11%이었고, R1SIRR은 28% 내지 55% 범위, 예컨대 30% 내지 53%이었다. 실시예 1 내지 3의 코팅되지 않은 면에서 R2SUVR은 4% 내지 6% 범위, 예컨대 4.5% 내지 5.5%이었고 R2SIRR은 12% 내지 21% 범위, 예컨대 13% 내지 18%이었다.

당해 기술분야의 숙련가는 상기에서 개시된 개념으로부터 벗어나지 않고도 본 발명을 변경할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 이러한 변경은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 간주되어야 한다. 따라서, 본원의 상기에서 상세하게 기술된 특정 실시양태는 단지 예시적인 것으로, 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니며, 본 발명의 범위에는 첨부된 청구범위 전체 범위 및 이들의 임의의 및 모든 균등물이 포함된다.

Claims (20)

1. a. 적외선 반사층;

   b. 상기 적외선 반사층 상의 프라이머층;

   c. 상기 프라이머층 상의 유전체층; 및

   d. 상기 적외선 반사층 아래 또는 상기 유전체층 위에 있을 수 있는 흡수층

   을 포함하는 코팅 조성물.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 흡수층이 (a) 500 nm에서 1.0 이하의 굴절률을 갖는 금속 및 (b) 1000°K에서 -100 이상의 ΔG°_f을 갖는 물질의 합금 및/또는 혼합물을 포함하는 코팅 조성물.
3. 제 2 항에 있어서,

   1000°K에서 -100 이상의 ΔG°_f을 갖는 물질이 주석, 인듐, 구리, 아연 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 코팅 조성물.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 금속이 은이며, 상기 물질이 주석인 코팅 조성물.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 흡수층이 구리, 망간, 티타늄, 코발트, 철, 및 크롬 및 이들의 혼합물 및 합금의 산화물, 질화물 및 탄화물로부터 선택되는 하나 이상의 물질을 포함하는 코팅 조성물.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 흡수층이 니켈, 코발트, 크롬, 스틸 및 이것의 산화물 및 혼합물로부터 선택된 하나 이상의 물질을 포함하는 코팅 조성물.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 흡수층이 CVD, 분무 열분해 및 MSVD로부터 선택된 방법을 사용하여 증착되는 코팅 조성물.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 흡수층이 20 Å 내지 300 Å의 범위의 두께를 갖는 코팅 조성물.
9. 제 1 항에 있어서,

   상기 유전층이 금속 산화물, 금속 합금의 산화물, 질화물, 산소질화물, 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 물질을 포함하는 코팅 조성물.
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 유전층이 티타늄, 하프늄, 지르코늄, 니오븀, 아연, 비스무쓰, 납, 인듐, 주석 및 이들의 혼합물의 산화물로부터 선택된 금속 산화물을 포함하는 코팅 조성물.
11. 제 9 항에 있어서,

    상기 유전층이 10 중량% 내지 90 중량% 범위의 아연 및 90 중량% 내지 10 중량% 범위의 주석을 갖는 아연/주석 합금 산화물을 포함하는 코팅 조성물.
12. 제 1 항에 있어서,

    상기 적외선 반사층이 은, 금 및 구리로부터 선택되는 물질을 포함하는 코팅 조성물.
13. 제 1 항에 있어서,

    0.16 인치 두께의 투명 유리 기판 상에 증착되되, 상기 기판이 기판의 하나 이상의 면으로부터 50% 이하의 Lta 및 52 이하의 L^*를 나타내는 코팅 조성물.
14. a. 기판;

    b. 상기 기판 상의 적외선 반사층;

    c. 상기 적외선 반사층 상의 프라이머층;

    d. 상기 프라이머층 상의 유전체층; 및

    e. 상기 적외선 반사층 아래 또는 상기 유전체층 위에 있을 수 있는 흡수층

    을 포함하는, 코팅된 기판.
15. 제 14 항에 있어서,

    상기 흡수층이 (a) 500 nm에서 1.0 이하의 굴절률을 갖는 금속 및 (b) 1000°K에서 -100 이상의 ΔG°_f을 갖는 물질의 합금 및/또는 혼합물을 포함하는 코팅된 기판.
16. 제 14 항에 있어서,

    상기 기판이 유리인 코팅된 기판.
17. a. 기판 상에 적외선 반사층을 증착시키는 단계;

    b. 상기 적외선 반사층 상에 프라이머층을 증착시키는 단계;

    c. 상기 프라이머층 상에 유전체층을 증착시키는 단계; 및

    d. 상기 적외선 반사층 아래 또는 상기 유전체층 위에 흡수층을 증착시키는 단계를 포함하며,

    0.16 인치 두께의 투명 유리 기판 상에 증착되는 경우, 이 기판은 기판의 하나 이상의 면으로부터 50% 이하의 Lta 및 52 이하의 L^*를 나타내는,

    코팅의 형성 방법.
18. 제 17 항에 있어서,

    상기 적외선 반사층을 MSVD에 의해 증착시키는 방법.
19. a. 1000°K에서 -100 이상의 ΔG°_f을 갖는 물질을 포함하는 제 1 유전체층을 기판 상에 증착시키는 단계;

    b. 상기 제 1 유전체층 상에 제 1 적외선 반사층을 증착시키는 단계;

    c. 상기 제 1 적외선 반사층 상에 제 1 프라이머층을 증착시키는 단계;

    d. 상기 제 1 프라이머층 상에 제 2 유전체층을 증착시키는 단계;

    e. 상기 제 2 유전체층 상에 제 2 적외선 반사층을 증착시키는 단계;

    f. 상기 제 2 적외선 반사층 상에 제 2 프라이머층을 증착시키는 단계;

    g. 상기 제 2 프라이머층 상에 산소 장벽층을 증착시키는 단계; 및

    h. 상기 증착된 코팅층들을 가열시켜 하나 이상의 유전체층으로부터의 금속 이온을 하나 이상의 적외선 반사층에 확산시켜 흡수층을 형성하는 단계

    를 포함하는, 코팅된 기판의 형성 방법.
20. 제 19 항에 있어서,

    하나의 유전층 및 하나의 적외선 반사층 사이에 블로킹층을 증착시키는 것을 추가로 포함하는 방법.