KR20210079074A - Low-emissivity glass - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 단열성이 우수함과 동시에 화학적 내구성이 우수하여 엣지 스트리핑(edge stripping) 공정의 생략이 가능한 저방사 유리에 관한 것이다.The present invention relates to a low-emissivity glass having excellent thermal insulation properties and excellent chemical durability, so that an edge stripping process can be omitted.
저방사 유리는 은(Ag)과 같이 적외선 영역에서 반사율이 높은 금속을 투명한 유리에 증착하여 유리의 투명함은 유지시키면서, 겨울에는 실내 난방열이 외부로 유출되는 것을 차단하고 여름에는 실내로 유입되는 태양복사열을 반사시키는 기능성 건축 소재를 뜻한다. 저방사 유리는 유리 시공 면적이 넓은 비주거용 건물에 한정적으로 사용되었으나, 최근 에너지 절감의 필요성이 증가하면서 주거용 건물에 적용되는 사례가 증가하고 있으며, 그에 맞는 특성을 가진 저방사 유리의 수요가 커지고 있다. 특히, 주거용 건물에 사용되는 저방사 유리는 내구성이 우수한 대신 단열성이 부족하거나, 단열성이 우수하나 내구성이 떨어지는 한계가 있었다.Low-emissivity glass deposits a metal with high reflectivity in the infrared region, such as silver (Ag), on transparent glass to maintain the transparency of the glass, blocks indoor heating heat from leaking outside in winter, and prevents sunlight from flowing into the room in summer. A functional building material that reflects radiant heat. Low-emissivity glass has been limitedly used in non-residential buildings with a large glass construction area, but as the need for energy saving increases, cases of application to residential buildings are increasing, and the demand for low-emission glass with suitable properties is growing. In particular, low-emissivity glass used in residential buildings has a limitation in that it lacks heat insulation properties instead of excellent durability, or has excellent heat insulation properties but poor durability.
한편, 스퍼터링 방식으로 제조되는 저방사 유리의 구조는 적외선 반사 금속층을 포함하고, 상기 적외선 반사 금속층을 보호하기 위해 금속층 상하부에 유전체층을 갖는 것이 일반적이다. 그러나, 적외선 반사 금속층 상에 유전체층을 증착할 경우, 산소 또는 질소 분위기 상에서 금속을 타겟 원료로 사용하기 때문에 챔버 내 주입된 산소 또는 질소에 의하여 적외선 반사 금속층이 산화 또는 질화되어 적외선 반사 금속층과 유전체층 간의 층간 경계가 모호해진다는 문제점이 있다. 또한, 상술한 바와 같은 층간 경계의 모호성으로 인하여 제조된 유리의 방사율 값이 높아져서 저방사 유리의 특성을 상실한다는 문제점이 있다.On the other hand, the structure of the low-emissivity glass manufactured by the sputtering method includes an infrared reflective metal layer, and it is common to have a dielectric layer above and below the metal layer to protect the infrared reflective metal layer. However, when the dielectric layer is deposited on the infrared reflective metal layer, since the metal is used as a target material in an oxygen or nitrogen atmosphere, the infrared reflective metal layer is oxidized or nitrided by oxygen or nitrogen injected into the chamber between the infrared reflective metal layer and the dielectric layer. There is a problem that the boundaries are blurred. In addition, there is a problem in that the emissivity value of the manufactured glass is increased due to the ambiguity of the interlayer boundary as described above, and thus the properties of the low-emissivity glass are lost.
이에 대한 대안으로, 한국 등록특허 제1,015,072호(특허문헌 1)에는 유리 기판 상에 순차적으로 코팅된, 제1 유전체층; Zn계 산화물을 포함하는 제1 흐림 방지층; 적외선 또는 태양 복사선을 반사하는 기능성 반사 금속층; Zn계 산화물을 포함하는 제2 흐림 방지층; 및 제2 유전체층을 포함하는, 열처리 가능한 저방사 유리가 개시되어 있다. 그러나, 상기 특허문헌 1의 저방사 유리는 장기간 코팅막이 고온에 노출될 경우, Zn계 산화물의 약한 내구성으로 인해 기능성 반사 금속층의 손상이 발생할 수 있다.As an alternative to this, Korean Patent Registration No. 1,015,072 (Patent Document 1) discloses a sequentially coated, first dielectric layer on a glass substrate; a first anti-fogging layer including a Zn-based oxide; a functional reflective metal layer that reflects infrared or solar radiation; a second anti-fogging layer comprising a Zn-based oxide; and a second dielectric layer, wherein a heat-treatable low-emissivity glass is disclosed. However, when the coating film of the low-emissivity glass of Patent Document 1 is exposed to high temperatures for a long period of time, damage to the functional reflective metal layer may occur due to the weak durability of the Zn-based oxide.
또한, 한국 등록특허 제1,941,718호(특허문헌 2)에는 고굴절률층, 저굴절률층, 습윤층, 적외선 반사 특성을 갖는 금속층, 습윤층, 저굴절률층 및 고굴절률층이 순차적으로 적층된 박막 다중층을 포함하는 투명 기판이 개시되어 있다. 그러나, 상기 특허문헌 2에 의 투명 기판은 산화아연, 산화주석 또는 산화아연주석을 사용하여 내구성이 약하다는 단점이 있다.In addition, Korean Patent No. 1,941,718 (Patent Document 2) discloses a high refractive index layer, a low refractive index layer, a wetting layer, a metal layer having infrared reflective properties, a wet layer, a low refractive index layer, and a thin film multilayer in which a high refractive index layer is sequentially stacked. A transparent substrate comprising a is disclosed. However, the transparent substrate of Patent Document 2 has a disadvantage in that the durability is weak by using zinc oxide, tin oxide or zinc tin oxide.
따라서, 단열성이 우수함과 동시에 화학적 내구성이 우수하여 엣지 스트리핑(edge stripping) 공정의 생략이 가능하고, 저방사 및 고굴절률을 갖는 저방사 유리에 대한 연구개발이 필요한 실정이다.Therefore, it is possible to omit the edge stripping process due to excellent thermal insulation and excellent chemical durability, and there is a need for research and development on low-emissivity glass having low emissivity and high refractive index.
이에, 본 발명은 단열성이 우수함과 동시에 화학적 내구성이 우수하여 엣지 스트리핑 공정의 생략이 가능하고, 저방사 및 고굴절률을 갖는 저방사 유리를 제공하고자 한다.Accordingly, the present invention is to provide a low-emissivity glass having excellent thermal insulation and excellent chemical durability at the same time, it is possible to omit the edge stripping process, and has a low emissivity and a high refractive index.
본 발명은 유리 기판, 고굴절 유전체층, 제1 유전체층, 제1 금속 보호층, 적외선 반사 금속층, 제2 금속 보호층, 제2 유전체층 및 오버코트층이 순차적으로 적층되어 있고,In the present invention, a glass substrate, a high refractive dielectric layer, a first dielectric layer, a first metal protective layer, an infrared reflective metal layer, a second metal protective layer, a second dielectric layer and an overcoat layer are sequentially stacked,
상기 고굴절 유전체층은 굴절률이 1.8 이상인, 저방사 유리를 제공한다. The high refractive dielectric layer provides a low-emissivity glass having a refractive index of 1.8 or more.
본 발명에 따른 저방사 유리는 단열성이 우수함과 동시에 화학적 내구성이 우수하여 엣지 스트리핑 공정의 생략이 가능하고, 저방사 및 고굴절률을 갖는다. 이로 인해, 상기 저방사 유리는 거주용 건물 및 비거주용 건물의 건축 소재로 적합하다.The low-emissivity glass according to the present invention has excellent thermal insulation properties and excellent chemical durability, so that the edge stripping process can be omitted, and has a low emissivity and a high refractive index. For this reason, the low-emissivity glass is suitable as a building material for residential buildings and non-residential buildings.
이하 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.
본 발명에 있어서, 유리의 'a*값'및'b*값'은 유리 기판 평균 두께 6mm를 기준으로 380 내지 780 nm의 파장 범위에서 D65 표준 광원을 이용하여 KS L 2514 규격에 따라 측정된 유리 표면의 a*값 및 b*값을 의미한다.In the present invention, the 'a* value' and 'b* value' of the glass are measured according to the KS L 2514 standard using a D65 standard light source in a wavelength range of 380 to 780 nm based on an average glass substrate thickness of 6 mm. Means the a* and b* values of the surface.
본 발명에 따른 저방사 유리는 유리 기판, 고굴절 유전체층, 제1 유전체층, 제1 금속 보호층, 적외선 반사 금속층, 제2 금속 보호층, 제2 유전체층 및 오버코트층이 순차적으로 적층되어 있다.In the low-emissivity glass according to the present invention, a glass substrate, a high refractive dielectric layer, a first dielectric layer, a first metal protective layer, an infrared reflecting metal layer, a second metal protective layer, a second dielectric layer and an overcoat layer are sequentially stacked.
유리 기판glass substrate
유리 기판으로는 건축용 혹은 자동차용으로 사용되고 있는 소다라임 유리와 같은 통상의 유리를 사용할 수 있다.As the glass substrate, ordinary glass such as soda-lime glass used for construction or automobiles may be used.
또한, 상기 유리 기판으로는 사용 목적에 따라 적절한 두께의 유리를 사용할 수 있다. 예를 들어, 상기 유리 기판으로는 평균 두께가 2 내지 12 mm, 또는, 5 내지 6 mm인 투명 소다라임 유리를 사용할 수 있다.In addition, as the glass substrate, a glass having an appropriate thickness may be used according to the purpose of use. For example, as the glass substrate, transparent soda-lime glass having an average thickness of 2 to 12 mm, or 5 to 6 mm may be used.
고굴절 유전체층high refractive dielectric layer
고굴절 유전체층은 열처리시 적외선 반사 금속층을 이온 또는 산소로부터 보호하며 광학 물성을 조절하는 역할을 한다.The high refractive dielectric layer protects the infrared reflective metal layer from ions or oxygen during heat treatment and controls optical properties.
상기 고굴절 유전체층은 굴절률이 1.8 이상이다. 구체적으로, 상기 고굴절 유전체층은 굴절률이 2.1 이상일 수 있다. 상기 고굴절 유전체층의 굴절률이 상기 범위 내일 경우, 유리의 투과율 감소 및 단열성능 저하를 방지할 수 있다.The high refractive dielectric layer has a refractive index of 1.8 or more. Specifically, the refractive index of the high refractive dielectric layer may be 2.1 or more. When the refractive index of the high refractive dielectric layer is within the above range, it is possible to prevent a decrease in transmittance of glass and a decrease in thermal insulation performance.
또한, 상기 고굴절 유전체층은 SixZryAlzNn을 포함할 수 있다. 이때, x는 0.5 내지 1이고, y는 0.5 내지 1이며, z는 0.5 내지 1이고, n은 0.5 내지 4일 수 있다.In addition, the high refractive dielectric layer may include Si x Zr y Al z N n . In this case, x is 0.5 to 1, y is 0.5 to 1, z is 0.5 to 1, and n may be 0.5 to 4.
상기 고굴절 유전체층은 평균 두께가 0nm 초과 40nm 이하, 또는 10 내지 30 nm일 수 있다. 고굴절 유전체층의 두께 범위가 상기 범위 미만이면 유리의 내구성이 떨어지는 문제가 발생할 수 있고, 범위를 초과하면 유리의 광학 성능이 부족한 문제가 발생할 수 있다.The high refractive dielectric layer may have an average thickness of more than 0 nm and 40 nm or less, or 10 to 30 nm. If the thickness range of the high refractive dielectric layer is less than the above range, the durability of the glass may be deteriorated, and if it exceeds the range, the problem of insufficient optical performance of the glass may occur.
제1 유전체층 및 제2 유전체층first dielectric layer and second dielectric layer
제1 유전체층 및 제2 유전체층 각각은 열처리시 적외선 반사 금속층을 이온 또는 산소로부터 보호하며 제조된 유리의 광학 물성을 조절하는 역할을 한다.Each of the first dielectric layer and the second dielectric layer serves to protect the infrared reflective metal layer from ions or oxygen during heat treatment and to control optical properties of the manufactured glass.
상기 제1 유전체층 및 제2 유전체층은 각각 금속산화물, 금속질화물 및 금속질화산화물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 유전체층 및 제2 유전체층은 각각 독립적으로 실리콘 함유 질화물을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 유전체층 및 제2 유전체층은 각각 SilNm를 포함할 수 있으며, 이때, 상기 l은 2 내지 4이며, m은 3 내지 5일 수 있다.Each of the first dielectric layer and the second dielectric layer may include at least one selected from the group consisting of a metal oxide, a metal nitride, and a metal nitride oxide. For example, the first dielectric layer and the second dielectric layer may each independently include a silicon-containing nitride. Specifically, the first dielectric layer and the second dielectric layer may each include Si l N m , wherein l is 2 to 4 and m may be 3 to 5 .
또한, 상기 제1 유전체층 및 제2 유전체층 각각은 굴절률이 1.8 내지 2.5이며, 흡수 계수가 0.1 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 유전체층 및 제2 유전체층 각각은 굴절률이 1.8 내지 2.5이며, 흡수 계수가 0 내지 0.1일 수 있다. 제1 유전체층 및 제2 유전체층 각각의 굴절률 및 흡수 계수가 상기 범위 내일 경우, 제조된 유리의 가시광 투과율이 감소되는 문제를 방지할 수 있다.In addition, each of the first dielectric layer and the second dielectric layer may have a refractive index of 1.8 to 2.5 and an absorption coefficient of 0.1 or less. Specifically, each of the first dielectric layer and the second dielectric layer may have a refractive index of 1.8 to 2.5 and an absorption coefficient of 0 to 0.1. When the refractive index and absorption coefficient of each of the first dielectric layer and the second dielectric layer are within the above ranges, it is possible to prevent a problem in which the visible light transmittance of the manufactured glass is reduced.
상기 제1 유전체층은 평균 두께가 0nm 초과 40nm 이하, 또는 7 내지 15 nm일 수 있다. 또한, 상기 제2 유전체층은 평균 두께가 10 내지 50 nm, 또는 35 내지 45 nm일 수 있다.The first dielectric layer may have an average thickness of greater than 0 nm and less than or equal to 40 nm, or 7 to 15 nm. In addition, the second dielectric layer may have an average thickness of 10 to 50 nm, or 35 to 45 nm.
제1 유전체층 및 제2 유전체층 각각의 두께 범위가 상기 범위 미만이면 유리의 내구성이 떨어지는 문제가 발생할 수 있고, 범위를 초과하면 유리의 광학 성능이 부족한 문제가 발생할 수 있다.If the thickness range of each of the first dielectric layer and the second dielectric layer is less than the above range, the durability of the glass may be deteriorated, and if it exceeds the range, a problem of insufficient optical performance of the glass may occur.
제1 금속 보호층 및 제2 금속 보호층first metal protective layer and second metal protective layer
제1 금속 보호층 및 제2 금속 보호층은 적외선 반사 금속층과 유전체층 사이의 접착력을 향상시키고, 열처리시 유리에서 확산되는 Na 및 공기 중의 산소(O2)의 이동을 방해하는 역할 및 적외선 반사 금속층이 높은 열처리 온도에서도 안정적인 거동이 가능하도록 적외선 반사 금속의 융착을 돕는 역할을 하며, 적외선 반사 금속층으로 침투하는 산소(O2)를 흡수하여 유리의 저방사 성능을 유지하도록 돕는 역할을 한다.The first metal protective layer and the second metal protective layer improve adhesion between the infrared reflective metal layer and the dielectric layer, and interfere with the movement of Na diffused in glass and oxygen (O 2 ) in the air during heat treatment, and the infrared reflective metal layer It plays a role in helping the fusion of the infrared reflective metal so that it can behave stably even at high heat treatment temperature, and it helps to maintain the low emission performance of the glass by absorbing oxygen (O 2 ) penetrating into the infrared reflective metal layer.
상기 제1 금속 보호층 및 제2 금속 보호층 각각은 니켈(Ni), 크롬(Cr) 및 니켈(Ni)-크롬(Cr) 합금으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 금속 보호층 및 제2 금속 보호층 각각은 니켈(Ni)-크롬(Cr) 합금을 포함할 수 있다. 이때, 상기 니켈(Ni)-크롬(Cr) 합금은 합금 총 중량을 기준으로 75 내지 85 중량%의 니켈 및 15 내지 25 중량%의 크롬을 포함할 수 있다. Each of the first metal protective layer and the second metal protective layer may include at least one selected from the group consisting of nickel (Ni), chromium (Cr), and a nickel (Ni)-chromium (Cr) alloy. Specifically, each of the first metal protective layer and the second metal protective layer may include a nickel (Ni)-chromium (Cr) alloy. In this case, the nickel (Ni)-chromium (Cr) alloy may include 75 to 85 wt% of nickel and 15 to 25 wt% of chromium based on the total weight of the alloy.
또한, 상기 제1 금속 보호층 및 제2 금속 보호층 각각은 평균 두께가 0.5 내지 3 nm, 또는 0.5 내지 2 nm일 수 있다. 제1 금속 보호층 및 제2 금속 보호층 각각의 평균 두께가 상기 범위 내일 경우, 제조된 유리의 내구성 및/또는 가시광 투과율이 저하되는 문제 및 열처리 및 굽힘 공정 후 코팅막의 흐림이 증가하는 문제를 방지할 수 있다. 또한, 상기 제1 금속 보호층 및 제2 금속 보호층의 평균 두께가 0.5nm 미만이면 유리의 내구성이 저하되거나 열처리 및 굽힘 공정 후에 코팅막의 흐림이 증가하는 문제가 발생할 수 있으며, 3nm를 초과하면 유리의 투과율이 낮아지거나 열처리 및 굽힘 공정 후에 코팅막의 흐림이 역시 증가하는 문제가 발생할 수 있다. In addition, each of the first metal protective layer and the second metal protective layer may have an average thickness of 0.5 to 3 nm, or 0.5 to 2 nm. When the average thickness of each of the first metal protective layer and the second metal protective layer is within the above range, the problem of deterioration of durability and/or visible light transmittance of the manufactured glass and the problem of increasing cloudiness of the coating film after heat treatment and bending processes are prevented can do. In addition, if the average thickness of the first metal protective layer and the second metal protective layer is less than 0.5 nm, the durability of the glass may be deteriorated or the cloudiness of the coating film may increase after the heat treatment and bending process, and if it exceeds 3 nm, the glass There may be problems in that the transmittance of the coating film is lowered or the cloudiness of the coating film is also increased after the heat treatment and bending process.
상기 제1 금속 보호층과 제2 금속 보호층은 두께비가 1: 0.4 내지 0.6, 또는 1: 0.5 내지 0.6일 수 있다. 제1 금속 보호층과 제2 금속 보호층의 두께비가 상기 범위 내일 경우, 제조된 유리의 내구성이 저하되는 문제를 방지하고, 적절한 광학 성능을 갖는 유리를 제조할 수 있다.The thickness ratio of the first metal protective layer and the second metal protective layer may be 1:0.4 to 0.6, or 1:0.5 to 0.6. When the thickness ratio of the first metal protective layer and the second metal protective layer is within the above range, it is possible to prevent a problem in which durability of the manufactured glass is deteriorated, and to manufacture a glass having appropriate optical performance.
적외선 반사 금속층Infrared reflective metal layer
적외선 반사 금속층은 태양의 복사선을 선택적으로 반사시켜 제조된 유리에 높은 차폐 성능을 제공함과 동시에 저방사를 구현하는 역할을 한다.The infrared reflective metal layer selectively reflects solar radiation to provide high shielding performance to the manufactured glass and to implement low radiation.
상기 적외선 반사 금속층은 전도성이 우수한 금속을 포함할 수 있으며, 예를 들어, 금, 은, 백금, 알루미늄 및 구리로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 금속을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 적외선 반사 금속층은 은(Ag)을 포함할 수 있다.The infrared reflective metal layer may include a metal having excellent conductivity, for example, one or more metals selected from the group consisting of gold, silver, platinum, aluminum, and copper. Specifically, the infrared reflective metal layer may include silver (Ag).
또한, 상기 적외선 반사 금속층은 평균 두께가 5 내지 20 nm, 또는 8 내지 13 nm일 수 있다. 적외선 반사 금속층의 두께가 상기 범위 내일 경우, 적외선 반사 금속층의 형성이 정상적으로 이루어지지 않아 제조된 유리의 저방사 성능이 부족한 문제, 제조된 유리의 반사율이 높아져 광학 성능이 부족한 문제 및 투과율이 감소하여 반사율이 부족한 문제를 방지할 수 있다.In addition, the infrared reflective metal layer may have an average thickness of 5 to 20 nm, or 8 to 13 nm. When the thickness of the infrared reflective metal layer is within the above range, the low-emission performance of the manufactured glass is insufficient because the formation of the infrared reflective metal layer is not normally performed, the optical performance is insufficient due to the increased reflectance of the manufactured glass, and the transmittance is reduced and the reflectance is reduced. This shortage problem can be avoided.
오버코트층overcoat layer
오버코트층은 유전체층과 적외선 반사 금속층을 보호하는 역할을 한다.The overcoat layer serves to protect the dielectric layer and the infrared reflective metal layer.
상기 오버코트층은 기계적 강도가 높고 표면 거칠기가 적으며 가시광 투과율이 높은 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 오버코트층은 실리콘(Si), 니오븀(Nb), 티타늄(Ti), 지르코늄(Zr), 탄탈럼(Ta) 등의 금속, 또는 이들의 합금, 산화물, 질화물 또는 질산화물을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 오버코트층은 지르코늄 함유 산화물 또는 질화물을 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 오버코트층은 ZrNa, SiZrNb, SiZrTiOc, SiZrAlNd 및 ZrTiOeNf로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. 이때, a는 0.5 내지 2이고, b는 0.5 내지 2이며, c는 0.5 내지 3이고, d는 0.5 내지 2이며, e는 0.5 내지 3이고, f는 0.5 내지 2일 수 있다.The overcoat layer may include a material having high mechanical strength, low surface roughness, and high visible light transmittance. For example, the overcoat layer may include a metal such as silicon (Si), niobium (Nb), titanium (Ti), zirconium (Zr), or tantalum (Ta), or an alloy, oxide, nitride or nitroxide thereof. can Specifically, the overcoat layer may include a zirconium-containing oxide or nitride. More specifically, the overcoat layer may include at least one selected from the group consisting of ZrN a , SiZrN b , SiZrTiO c , SiZrAlN d and ZrTiO e N f . In this case, a is 0.5 to 2, b is 0.5 to 2, c is 0.5 to 3, d is 0.5 to 2, e is 0.5 to 3, and f may be 0.5 to 2.
또한, 상기 오버코트층의 평균 두께는 0.01 내지 5 nm, 또는 0.1 내지 3 nm일 수 있다. 오버코트층의 평균 두께가 상기 범위 내일 경우, 제조된 유리의 내구성이 저하되는 문제, 및 제조된 유리를 열처리한 후 흐림이 발생하는 문제를 방지할 수 있다. In addition, the average thickness of the overcoat layer may be 0.01 to 5 nm, or 0.1 to 3 nm. When the average thickness of the overcoat layer is within the above range, it is possible to prevent a problem in that durability of the manufactured glass is lowered, and a problem in which fogging occurs after heat treatment of the manufactured glass.
본 발명에 따른 저방사 유리는 a*값이 -10 내지 10이고, b*값이 0 내지 -30일 수 있다. 구체적으로, 상기 저방사 유리는 a*값이 -2 내지 5이고, b*값이 -10 내지 -25일 수 있다.The low-emissivity glass according to the present invention may have an a* value of -10 to 10, and a b* value of 0 to -30. Specifically, the low-emissivity glass may have an a* value of -2 to 5, and a b* value of -10 to -25.
또한, 상기 저방사 유리는 KS L 2525 규격에 따라 측정된 방사율이 0.2 이하, 또는 0.1 미만일 수 있다. 방사율(emissivity)은 외부 광 에너지를 흡수한 후 일부 재방사하거나 표면 반사 현상이 일어날 때 재복사하는 에너지 비율을 의미하며, 최대값은 1이고 값이 작을수록 재방사 또는 재복사하는 에너지 비율이 큼을 의미한다. In addition, the low-emissivity glass may have an emissivity measured according to KS L 2525 standard of 0.2 or less, or less than 0.1. Emissivity refers to the ratio of energy that is partially re-radiated or re-radiated when surface reflection occurs after absorbing external light energy. The maximum value is 1, and the smaller the value, the larger the ratio of re-radiation or re-radiation energy. it means.
상기 저방사 유리는 KS L 2514 규격에 따라 측정된 380 내지 780 nm의 파장의 투과율이 60% 이상, 또는 70% 이상일 수 있다.The low-emissivity glass may have a transmittance of 60% or more, or 70% or more of a wavelength of 380 to 780 nm measured according to KS L 2514 standard.
상술한 바와 같은 본 발명에 따른 저방사 유리는 단열성이 우수함과 동시에 화학적 내구성이 우수하여 엣지 스트리핑 공정의 생략이 가능하고, 저방사 및 고굴절률을 갖는다. 이로 인해, 상기 저방사 유리는 거주용 건물 및 비거주용 건물의 건축 소재로 적합하다.The low-emissivity glass according to the present invention as described above has excellent thermal insulation properties and excellent chemical durability, so that the edge stripping process can be omitted, and has low emissivity and high refractive index. For this reason, the low-emissivity glass is suitable as a building material for residential buildings and non-residential buildings.
본 발명에 따른 저방사 유리는 각 층을 형성하기 위한 박막 형성 방법으로서 진공 스퍼터링 방식을 이용하여 제조될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 저방사 유리의 제조방법은, 스퍼터링 증착법에 의해 각 층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.The low-emissivity glass according to the present invention may be manufactured using a vacuum sputtering method as a thin film forming method for forming each layer. That is, the manufacturing method of the low-emissivity glass according to the present invention may include the step of forming each layer by sputtering deposition method.
이하, 실시예를 통해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐 어떠한 의미로든 본 발명의 범위가 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples. However, these examples are only for helping the understanding of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to these examples in any sense.
[실시예][Example]
실시예 1 내지 3. 저방사 유리의 제조Examples 1 to 3. Preparation of low-emissivity glass
각 층의 두께를 표 1에 기재된 바와 같이 조절하여 적층하였다. 구체적으로, 6mm 두께의 투명 유리 기판에 질소 및 아르곤 분위기 하에서 SiZrAl Rotary target을 이용하여 고굴절 유전체층을 코팅하였다. 이후 고굴절 유전체층 상에 질소 및 아르곤 분위기 하에서 Si Rotary target을 이용하여 제1 유전체층을 코팅하였다. 이후 제1 유전체층 상에 아르곤 분위기에서 NiCr Planar target를 이용하여 제1 금속 보호층을 코팅하고, 제1 금속 보호층 상에 아르곤 분위기 하에서 Ag Planar target을 이용하여 적외선 반사 금속층을 코팅하였다. 이후 적외선 반사 금속층 상에 아르곤 분위기에서 NiCr Planar target을 이용하여 제2 금속 보호층을 코팅하였다. 이후, 제2 금속 보호층 상에 질소 및 아르곤 분위기 하에서 Si Rotary target을 이용하여 제2 유전체층을 코팅하고, 마지막으로 제2 유전체층 상에 아르곤 및 질소 분위기 하에서 Zr Rotary target을 이용하여 오버코트층을 코팅하여 저방사 유리를 제조하였다.The thickness of each layer was adjusted as described in Table 1 and laminated. Specifically, a high refractive dielectric layer was coated on a 6mm thick transparent glass substrate using a SiZrAl rotary target under nitrogen and argon atmosphere. Thereafter, the first dielectric layer was coated on the high refractive dielectric layer using a Si rotary target under nitrogen and argon atmosphere. Thereafter, a first metal protective layer was coated on the first dielectric layer using a NiCr planar target in an argon atmosphere, and an infrared reflective metal layer was coated on the first metal protective layer using an Ag planar target in an argon atmosphere. Thereafter, a second metal protective layer was coated on the infrared reflective metal layer using a NiCr planar target in an argon atmosphere. After that, a second dielectric layer is coated on the second metal protective layer using a Si rotary target under nitrogen and argon atmosphere, and finally, an overcoat layer is coated on the second dielectric layer using a Zr rotary target under argon and nitrogen atmosphere. A low-emissivity glass was prepared.
비교예 1. Comparative Example 1.
제1 유전체층과 제1 금속보호층 사이, 및 제2 금속보호층과 적외선 반사 금속층 사이에 산소 및 아르곤 분위기 하에서 Zn Rotary target을 이용하여 제1 결정핵 생성층 및 제2 결정핵 생성층을 형성한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 저방사 유리를 제조하였다.The first nucleation layer and the second nucleation layer were formed between the first dielectric layer and the first metal protective layer and between the second metal protective layer and the infrared reflecting metal layer using a Zn rotary target in an oxygen and argon atmosphere. Except that, a low-emissivity glass was prepared in the same manner as in Example 1.
비교예 2 내지 비교예 7. Comparative Examples 2 to 7.
각 층의 두께를 표 1에 기재된 바와 같이 조절하여 적층한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 저방사 유리를 제조하였다.A low-emissivity glass was prepared in the same manner as in Example 1, except that the thickness of each layer was adjusted and laminated as described in Table 1.
시험예: 유리의 특성 평가Test Example: Characterization of Glass
실시예 및 비교예에서 제조한 저방사 유리를 대상으로 물성들을 하기와 같은 방법으로 측정하여 그 결과를 표 2에 나타냈다.The physical properties of the low-emissivity glass prepared in Examples and Comparative Examples were measured in the following manner, and the results are shown in Table 2.
구체적으로, 실시예 및 비교예에서 제조한 저방사 유리는 650℃에서 7분 동안 열처리하고 급냉한 후 물성들을 평가하였다.Specifically, the low-emissivity glass prepared in Examples and Comparative Examples was heat-treated at 650° C. for 7 minutes and quenched, and then the physical properties were evaluated.
(1) 투과율(1) transmittance
380 내지 780 nm의 파장 범위에서 D65 표준 광원을 이용하여 KS L 2514 규격에 따라 유리 표면의 10°투과율을 측정하였다.The 10° transmittance of the glass surface was measured according to KS L 2514 using a D65 standard light source in a wavelength range of 380 to 780 nm.
(2) 방사율(2) emissivity
방사율은 저방사 유리를 열처리한 후 FT-IR을 이용하여 적외선 파장 영역(2,500 내지 25,000 nm)의 반사 스펙트럼을 측정하고 KS L 2525 규격 기준으로 계산하였다.The emissivity was calculated based on the KS L 2525 standard by measuring the reflection spectrum of the infrared wavelength region (2,500 to 25,000 nm) using FT-IR after heat-treating the low-emissivity glass.
(3) 내스크래치성(3) scratch resistance
제조된 유리의 코팅면에 석영가루를 섞은 증류수를 분사한 후 굵기 0.5mm의 나일론 브러시를 유리의 코팅면과 수평하게 50회 왕복 이동시킨 후 코팅면에 발생한 스크래치의 개수를 측정하여 내스크래치성을 평가하였다.After spraying distilled water mixed with quartz powder on the coated surface of the manufactured glass, a nylon brush with a thickness of 0.5 mm is reciprocated horizontally with the coated surface of the glass 50 times. evaluated.
구체적으로, 스크래치 발생이 없는 경우 1등급, 폭 1 mm 미만의 스크래치가 5개 이하로 생성된 경우 2등급, 폭 1 mm 미만의 스크래치가 5개 이상으로 생성된 경우 3등급, 폭 1 mm 이상의 굵은 스크래치가 1개 또는 2개 생성된 경우 4등급, 폭 1 mm 이상의 굵은 스크래치가 3개 이상 생성된 경우 5등급, 코팅막이 유리 기판으로부터 박리된 경우 6등급으로 평가하였다.Specifically, if there are no scratches, grade 1, if less than 5 scratches less than 1 mm in width, grade 2, if more than 5 scratches less than 1 mm in width, grade 3, if more than 1 mm in width When one or two scratches were generated, a grade of 4, when three or more thick scratches of 1 mm or more in width were generated, a grade of 5, and when the coating film was peeled from the glass substrate, a grade of 6 was evaluated.
(4) 내산성(4) acid resistance
HCl 1N 용액에 실시예 및 비교예에서 제조한 저방사 유리를 침지한 후 상온에서 1시간 간격으로 상기 저방사 유리를 꺼내 증류수로 표면을 세척한 후 천으로 물기를 제거했다. 이후 상기 저방사 유리의 표면 상태를 50cm 떨어진 거리에서 육안으로 확인하여 코팅막이 벗겨지지 않은 경우 합격으로, 코팅막이 벗겨진 경우 불합격으로 판단하였다. After immersing the low-emissivity glass prepared in Examples and Comparative Examples in HCl 1N solution, take out the low-emissivity glass at room temperature at intervals of 1 hour, wash the surface with distilled water, and then remove moisture with a cloth. Thereafter, the surface condition of the low-emissivity glass was visually checked at a distance of 50 cm. If the coating film was not peeled off, it was judged as pass, and when the coating film was peeled off, it was judged as fail.
(5) 헤이즈(haze)(5) haze
헤이즈는 제조된 저방사 유리를 열처리한 후 오버코트층 표면이 흐려지는 정도를 육안으로 관찰하여 평가하였다.The haze was evaluated by visually observing the degree of blurring of the surface of the overcoat layer after heat-treating the manufactured low-emissivity glass.
표 2에서 보는 바와 같이, 실시예의 저방사 유리는 단열성이 우수함과 동시에 화학적 내구성 및 투과율이 우수한 것을 볼 수 있다.As shown in Table 2, it can be seen that the low-emissivity glass of the example has excellent thermal insulation properties and excellent chemical durability and transmittance.
반면, 비교예 1, 2 및 3의 유리는 실시예 대비 화학적 내구성, 내열성이 부족하며, 비교에 5 및 6은 실시예 대비 내스크래치성, 내산성 및 내열성이 열세했다. 또한, 비교예 4 및 7은 실시예 대비 투과율이 부족했다. On the other hand, the glasses of Comparative Examples 1, 2 and 3 lacked chemical durability and heat resistance compared to Examples, and Comparative Examples 5 and 6 were inferior in scratch resistance, acid resistance and heat resistance compared to Examples. In addition, Comparative Examples 4 and 7 lacked transmittance compared to Examples.
Claims (5)
상기 고굴절 유전체층은 굴절률이 1.8 이상이고, SixZryAlzNn을 포함하는, 저방사 유리.A glass substrate, a high refractive dielectric layer, a first dielectric layer, a first metal protective layer, an infrared reflecting metal layer, a second metal protective layer, a second dielectric layer and an overcoat layer are sequentially stacked,
The high refractive dielectric layer has a refractive index of 1.8 or more, and includes Si x Zr y Al z N n , low-emissivity glass.
상기 제1 유전체층 및 제2 유전체층은 각각 독립적으로 실리콘 함유 질화물을 포함하고,
상기 제1 금속 보호층 및 제2 금속 보호층은 각각 독립적으로 니켈, 크롬, 및 니켈-크롬 합금으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는, 저방사 유리.The method according to claim 1,
the first dielectric layer and the second dielectric layer each independently include a silicon-containing nitride;
The first metal protective layer and the second metal protective layer each independently include at least one selected from the group consisting of nickel, chromium, and a nickel-chromium alloy, low-emissivity glass.
상기 고굴절 유전체층은 평균 두께가 0nm 초과 40 nm 이하이고,
상기 제1 유전체층은 평균 두께가 0nm 초과 40 nm 이하이며,
상기 제1 금속 보호층 및 상기 제2 금속 보호층은 각각 독립적으로 평균 두께가 0.5 내지 3 nm이고,
상기 적외선 반사 금속층은 평균 두께가 5 내지 20 nm이며,
상기 제2 유전체층은 평균 두께가 10 내지 50 nm인, 저방사 유리.The method according to claim 1,
The high refractive dielectric layer has an average thickness of more than 0 nm and 40 nm or less,
The first dielectric layer has an average thickness greater than 0 nm and less than or equal to 40 nm,
The first metal protective layer and the second metal protective layer each independently have an average thickness of 0.5 to 3 nm,
The infrared reflective metal layer has an average thickness of 5 to 20 nm,
and the second dielectric layer has an average thickness of 10 to 50 nm.
상기 저방사 유리는 제1 금속 보호층과 제2 금속 보호층을 1 : 0.4 내지 0.6의 두께비로 포함하는, 저방사 유리.The method according to claim 1,
The low-emissivity glass comprises a first metal protective layer and a second metal protective layer in a thickness ratio of 1: 0.4 to 0.6, low-emissivity glass.
상기 저방사 유리는 KS L 2525 규격에 따라 측정된 방사율이 0.2 이하이고, KS L 2514 규격에 따라 측정된 380 내지 780 nm의 파장의 투과율이 60% 이상인, 저방사 유리.The method according to claim 1,
The low-emissivity glass has an emissivity of 0.2 or less measured according to KS L 2525 standard, and a transmittance of a wavelength of 380 to 780 nm measured according to KS L 2514 standard of 60% or more, low-emissivity glass.
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20060058712A (en) * | 2003-08-13 | 2006-05-30 | 쌩-고벵 글래스 프랑스 | Transparent substrate comprising an antireflection coating |
KR101015072B1 (en) | 2009-02-27 | 2011-02-16 | 주식회사 케이씨씨 | A temperable low-emissivity glass with reduced hazing after thermal treatment and a method for preparing the same |
KR20160147387A (en) * | 2015-06-15 | 2016-12-23 | 주식회사 케이씨씨 | Temperable low-emissivity glass with improved durability and method for preparing the same |
KR101941718B1 (en) | 2011-03-24 | 2019-01-23 | 쌩-고벵 글래스 프랑스 | Transparent substrate equipped with a thin-film multilayer |
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20060058712A (en) * | 2003-08-13 | 2006-05-30 | 쌩-고벵 글래스 프랑스 | Transparent substrate comprising an antireflection coating |
KR101015072B1 (en) | 2009-02-27 | 2011-02-16 | 주식회사 케이씨씨 | A temperable low-emissivity glass with reduced hazing after thermal treatment and a method for preparing the same |
KR101941718B1 (en) | 2011-03-24 | 2019-01-23 | 쌩-고벵 글래스 프랑스 | Transparent substrate equipped with a thin-film multilayer |
KR20160147387A (en) * | 2015-06-15 | 2016-12-23 | 주식회사 케이씨씨 | Temperable low-emissivity glass with improved durability and method for preparing the same |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114853360A (en) * | 2022-05-31 | 2022-08-05 | 长兴旗滨节能玻璃有限公司 | Subtract low-emissivity glass and cavity glass |
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